133 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 133-136 doi: 10.5327/z2176-94782016list42 revisores 2016 editores 2016 alejandra mendizábal – universidade de são paulo (usp) alexandre de ávila lerípio – universidade do vale do itajaí (univali) aline maria meiguins – universidade federal do pará (ufpa) adriana gioda – pontifícia universidade católica do rio de janeiro (puc-rio) adriana c. s. storch – universidade federal de santa catarina (ufsc) adriano costa quaresma – instituto nacional de pesquisas da amazônia (inpa) ana beatris souza de deus brusa – universidade federal de santa maria (ufsm) andré cordeiro alves dos santos – universidade federal de são carlos (ufscar) carla grigoletto duarte – universidade de são paulo (usp) carlyle torres bezerra de menezes – universidade do extremo sul catarinense (unesc) cristiane mansur de moraes souza – universidade regional de blumenau (furb) carlos alberto cioce sampaio – universidade positivo (up) charles carneiro – companhia de saneamento do paraná (sanepar) cintia mara ribas de oliveira – universidade positivo (up) cleber marques de castro – universidade do estado do rio de janeiro daniela soares alves caldeira – universidade estadual do mato grosso (unemat) daniel costa dos santos – universidade federal do paraná (ufpr) deocleciano bittencourt rosa – universidade federal do mato grosso (ufmt) dionei minuzzi delevati – universidade de santa cruz do sul (unisc) eduardo von sperling – universidade federal de minas gerais (ufmg) eliane carvalho de vasconcelos – universidade positivo (up) eliane pereira rodrigues poveda – consultora em meio ambiente adriana marques rosseto – universidade federal de santa catarina francisco suetônio bastos mota – universidade federal do ceará lúcia xavier – fundação joaquim nabuco marco aurélio da silva carvalho filho – universidade positivo mário augusto gonçalves jardim – museu paraense emilio goeldi maurício dziedzic – universidade positivo tadeu fabrício malheiros – universidade de são paulo 134 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 133-136 érico soriano – universidade federal de são carlos (ufscar) egon schnitzler – universidade estadual de ponta grossa (uepg) emilia wanda rutkowski – universidade estadual de campinas (unicamp) exzolvildres queiroz neto – universidade federal da integração latino-americana (unila) flávia bottino – universidade federal de são carlos (ufscar) fernando s. p. sant’anna – universidade federal de santa catarina (ufsc) fernando ximenes de tavares salomão – universidade federal do mato grosso (ufmt) fernando josé araújo da silva – universidade federal do ceará (ufc) flávio bezerra barros – universidade federal do pará (ufpa) francisco audisio dias filho – universidade federal do ceará (ufc) francisco horacio da silva frota – universidade estadual do ceará (uece) geraldo a. reichert – universidade de caxias do sul (ucs) gilberto montibeller filho – universidade federal de santa catarina (ufsc) gilda collet bruna – instituto presbiteriano mackenzie guilherme viana de alencar – instituto brasileiro do meio ambiente e dos recursos naturais renováveis (ibama) isabel jurema grimm – universidade positivo (up) ivete vasconcelos lopes ferreira – universidade federal do alagoas (ufal) jairo lizandro schmitt – universidade feevale jalcione almeida – universidade federal do rio grande do sul (ufrgs) jorge luiz da paixão filho – instituto presbiteriano mackenzie jorge andré ribas moraes – universidade de santa cruz do sul (unisc) joel avruch goldenfum – universidade federal do rio grande do sul (ufrgs) josé edmilson de souza lima – universidade federal do paraná (ufpr) josé eduardo martinelli filho – universidade federal do pará (ufpa) josé francisco berredo reis da silva – museu paraense emílio goeldi (mpeg) josé marcos froehlich – universidade federal de santa maria (ufsm) joselisa maria chaves – universidade estadual de feira de santana (uefs) josmaria lopes de morais – universidade tecnológica federal do paraná (utfpr) juan j. mascaró – universidade de passo fundo (upf) kátia viana cavalcante – universidade federal do amazonas (ufam) lauren belger – universidade positivo (up) liliana pena naval – universidade federal do tocantins (uft) luiz fernando duboc da silva – universidade federal do espírito santo (ufes) luiz gustavo lacerda – universidade estadual de ponta grossa (uepg) luis mauro santos silva – universidade federal do pará (ufpa) luiza cirne – universidade federal de campina grande (ufcg) luciane rodrigues de bitencourt – universidade federal do paraná (ufpr) marie bartz – universidade positivo (up) márcia isabel käffer – universidade feevale 135 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 133-136 marcia aparecida da silva pimentel – universidade federal do pará (ufpa) mariana rodrigues ribeiro dos santos – universidade de são paulo (usp) mara lúcia marques – universidade estadual paulista “júlio de mesquita filho” (unesp) marcelo limont – universidade positivo (up) maria de lourdes pinheiro ruivo – museu paraense emílio goeldi (mpeg) maria do socorro ferreira da silva – universidade federal de sergipe (ufs) maria josé do nascimento neto – universidade federal de sergipe (ufs) maria josé reis – universidade federal de santa catarina (ufsc) marco antônio almeida de souza – universidade de brasília (unb) mario sergio michaliszyn – universidade positivo (up) márcio camargo de melo – universidade federal de campina grande (ufcg) monica maria pereira da silva – universidade estadual da paraíba (uepb) murilo de alencar souza oliveira – fundação oswaldo cruz (fiocruz) neyson martins mendonça – universidade federal do pará (ufpa) nelzair araújo vianna – fundação oswaldo cruz (fiocruz) oriel herrera bonilla – universidade estadual do ceará (uece) paulo igor milen firmino – universidade federal do ceará (ufc) paulo roberto janissek – instituto federal do rio grande do sul (ifrs) paulo fortes neto – universidade de taubaté (unitau) patricia sottoriva – universidade positivo (up) patricia bilotta – universidade positivo (up) pedro josé de oliveira machado – universidade federal de juiz de fora (ufjf) raphael tobias de vasconcelos barros – universidade federal de minas gerais (ufmg) raquel duarte venturato – universidade federal de são carlos (ufscar) renata mendes luna – universidade federal do ceará (ufc) renato blat migliorini – universidade federal do mato grosso (ufmt) renato de oliveira – univates roberta baptista rodrigues – universidade anhembi morumbi ronan cleber contrera – universidade de são paulo (usp) roberto lambertz – universidade federal de santa catarina (ufsc) ruby alicia criollo martinez – universidade de nariño (udenar) rogerio r. silva – museu paraense emílio goeldi (mpeg) sandra momm – universidade federal do abc (ufabc) steel silva vasconcelos – universidade federal do pará (ufpa) selma castro – universidade federal de goiás (ufg) sergio roberto martins – universidade federal da fronteira sul (uffs) sergio torres moraes – universidade federal de santa catarina (ufsc) simone cynamon cohen – fundação oswaldo cruz (fiocruz) simone pereira de souza – universidade estadual de campinas (unicamp) simone sehnem – universidade do oeste de santa catarina (unoesc) 136 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 133-136 simone georges el khouri miraglia – universidade federal de são paulo (unifesp) severino agra filho – universidade federal da bahia (ufba) soraya nor – universidade federal de santa catarina (ufsc) thales haddad novaes de andrade – universidade federal de são carlos (ufscar) tiago balieiro cetrulo – universidade de são paulo (usp) valter antonio becegato – universidade do estado de santa catarina (udesc) valma martins barbosa – universidade tecnológica federal do paraná (utfpr) vitor emanuel quevedo tavares – universidade federal de pelotas (ufpel) viviana maria zanta – universidade federal da bahia (ufba) william b. rauen – universidade positivo (up) _goback revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 48 redução das emissões de gases de efeito estufa através do uso de hidrogênio na siderurgia resumo atualmente, novos processos que emitem menor quantidade de co 2 e que geram menos resíduos são necessários. a comunidade internacional do aço está confrontada com o desafio de desenvolver processos que tornam a produção de aço mais sustentável no futuro. este artigo descreve a análise de gases a partir da redução de pelotas de minério de ferro utilizando uma mistura de gás inerte e hidrogênio como gás redutor. foi utilizada uma balança termogravimétrica acoplada a um espectrômetro de massa para realização dos experimentos. pode-se concluir que a utilização de hidrogênio na redução de minério de ferro é uma alternativa na tentativa de minimizar a emissão de gases causadores do efeito estufa. palavras-chave: hidrogênio, redução de co2, siderurgia. abstract nowadays, new processes that emit less co2 and generate less waste are necessary. the international steel community is faced with the challenge of developing processes that make steel production more sustainable in the future. thus, this paper describes the analysis of gases from the reduction of iron ore pellets using a mixture of inert gas and hydrogen as reducing gas. it was used a thermogravimetric balance coupled to a mass spectrometer for the experiments. it can be concluded that the use of hydrogen in the reduction of iron ore is an alternative in the attempt to minimize the emission of greenhouse gases. keywords: hydrogen, co2 reduction, steel mill. girley ferreira rodrigues doutorando em eng. metalúrgica e de materiais da escola politécnica da universidade de são paulo (usp), são paulo. e-mail: girleyf@gmail.com eduardo junca doutorando em eng. metalúrgica e de materiais da escola politécnica da universidade de são paulo (usp), são paulo. victor bridi telles doutorando em eng. metalúrgica e de materiais da escola politécnica da universidade de são paulo (usp), são paulo. denise crocce romano espinosa professora associada do departamento de eng. metalúrgica e de materiais da escola politécnica da universidade de são paulo (usp), são paulo. revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 49 introdução a indústria siderúrgica é responsável por uma parcela significativa das emissões de co2 no mundo (arvola; harkonen; mottonen; haapasalo; tervonen, 2011). os valores de emissões totais de co2 utilizando carvão ou gás natural são superiores a 2.000 kg de co2/t de aço. deste modo, a siderurgia emite cerca de 650 milhões de toneladas de co2 por ano, sendo o quarto maior setor que utiliza combustível fóssil, e, portanto, responsável por 10% das emissões de co2 no mundo (orth; anastasijevic; eichberger, 2007, n.20, p.854–861; gretz; korf; lyons, 2003). as indústrias siderúrgicas são responsáveis pela liberação de 7% dos gases causadores do efeito estufa. considerando a mineração de coque e de minério de ferro, a quantidade de gases causadores de efeito estufa pode chegar a 10% (strezov, 2006). em 1997, foi realizada a convenção das nações unidas sobre mudanças climáticas, onde foi proposto o protocolo de kyoto, que estabelece metas para reduzir a emissão de gases de efeito estufa pelos países desenvolvidos para, no mínimo, 5,2% em relação aos níveis de 1990 no período entre 2008 a 2012. o protocolo de kyoto pode ser visto como o primeiro passo para estabilizar as concentrações atmosféricas de gases de efeito estufa (unfccc, 1998). este tem sido um tema recorrente na literatura (pielke; wigley; green, 2008; friedlingstein, 2008). de acordo com o instituto aço brasil (aço brasil, 2009), até o ano de 2020 o brasil tem por objetivo reduzir a emissão de 8 a 10 milhões de toneladas de co2 na siderurgia. assim, estão sendo desenvolvidos processos em diversos países que visam à redução destas emissões (fruehan, 2009). dentre os quais se destacam o uso de gás natural, de carvão vegetal e de biomassa como redutor, além dos processos eletrolíticos. portanto, existe um potencial estratégico para o desenvolvimento de estudos fundamentais e inovações na substituição de carvão coqueificável por gás natural, visando principalmente à diminuição das emissões de gases de efeito estufa. para que haja a redução da emissão de co2 na indústria siderúrgica é necessário a implementação de novas tecnologias que permitam a obtenção do ferro metálico e consequentemente do aço. basicamente, existem quatro maneiras de diminuir a quantidade de co2: reduzindo a quantidade de co2 nos processos, utilizando fontes de energia renováveis como madeira, utilizando hidrogênio e sequestrando ou capturando o co2 (fruehan, 2009). hu et al. (hu; chen; zhang; qi; yin, 2006) complementam dizendo que uma medida chave para a diminuição do co2 gerado nas indústrias siderúrgicas é o controle de co2 emitido na produção de energia, ou seja, durante a queima de combustíveis fósseis. para estabilizar o co2 atmosférico na concentração atual, as emissões teriam de ser reduzidas para a quantia que é absorvida pelo oceano e pela terra, que representa cerca de 5,5 bilhões de toneladas, o que equivale a uma redução imediata de 45% nas emissões globais de co2 (friedlingstein, 2008; birat, 2003). sobre este ponto de vista, o hidrogênio (h2) é um potencial agente redutor para o minério de ferro, sendo que os produtos desta reação de redução serão o ferro metálico e vapor d’água. desta maneira, a substituição de parte do redutor convencional (coque) por hidrogênio acarretaria numa redução das emissões de co2 na obtenção de ferro. o hidrogênio é um elemento comum encontrado em todos os combustíveis fósseis e em toda matéria orgânica. na sua forma molecular, o hidrogênio (h2) é um gás incolor, inodoro e não tóxico. como o petróleo e o gás natural, o hidrogênio pode ser transportado através de gasodutos ou em cilindros. quando queimado, o hidrogênio produz basicamente vapor de água e emissão zero de co2, isto o torna um combustível limpo. (fchea, 2011). o hidrogênio é o gás mais leve e também o mais denso em energia por massa. o gás hidrogênio não ocorre naturalmente na terra, mas pode ser produzido através de várias maneiras (chan; yang; lee; hong, 2010). este trabalho descreve a evolução de gases a partir da redução de pelotas de minério de ferro, utilizando como fonte redutora uma mistura contendo 10% de hidrogênio com 90% de argônio. materiais e métodos neste trabalho foram utilizadas pelotas de minério de ferro para redução direta. em uma balança termogravimétrica, foram realizados quatro ensaios em isotermas de 800 °c, com quatro fluxos diferentes de gás redutor (50, 100, 150 e 200 ml/min). o gás resultante do processo (oriundo da balança termogravimétrica após o contato com a amostra) foi analisado em um espectrômetro de massa. a figura 1 mostra um fluxograma do aparato experimental utilizado neste estudo. revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 50 inicialmente, a amostra (pelota) foi aquecida no próprio equipamento da temperatura ambiente, por volta de 25 °c, até atingir 800 °c. esta etapa foi realizada com fluxo de nitrogênio de 20 ml/min. ao atingir a temperatura desejada, o fluxo de gás inerte foi substituído pelo fluxo de gás redutor (mistura de 10% de hidrogênio e 90% de argônio). manteve-se a amostra por uma hora na temperatura de 800 °c com atmosfera composta por gás redutor. ao final do experimento, a amostra foi resfriada até a temperatura ambiente em atmosfera inerte (com uso de nitrogênio) para evitar a oxidação da amostra. o espectrômetro de massa utilizado neste trabalho foi o modelo netzsch, qms 403c. este equipamento foi acoplado à saída do gás, no topo da balança termogravimétrica, através de um capilar de quartzo aquecido a 300 °c. este procedimento tem por finalidade evitar a condensação dos gases desde a saída da termobalança até o sensor quadripolar do espectrômetro. o equipamento possui duas formas de medição: varredura de massas moleculares em intervalos de tempo e medição dos teores de gases evoluídos, previamente selecionados em intervalos de tempo. para o desenvolvimento deste trabalho, foi utilizado na forma de varredura das massas moleculares. figura 1: fluxograma do aparato experimental. 0 20 40 60 80 100 120 140 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 50ml/min 150ml/min 200ml/min tempo (min) te m pe ra tu ra (° c ) 100ml/min 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 m assa (% ) 800°c figura 2: curvas de análise termogravimétrica com isoterma de 800 °c, durante 1h em diferentes fluxos. revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 51 resultados e discussão a figura 2 mostra as curvas de perda de massa em função do tempo para amostras de minério de ferro submetidas às isotermas de 800 °c por um tempo de 1h. nota-se que com o aumento do fluxo do gás redutor houve uma mudança na inclinação das curvas, ou seja, com o aumento do fluxo do gás a perda de massa foi mais rápida. as figuras 3, 4, 5 e 6 mostram os espectros de massa das espécies presentes nos gases resultantes da redução. pode-se observar que em todos os espectros de massa há presença de picos de hidrogênio, argônio e água. a água é resultante da iteração entre o gás hidrogênio e o oxigênio contido no óxido de ferro. o argônio é decorrente da mistura gasosa redutora, assim como o hidrogênio. figura 4: espectro de massa das espécies da redução no fluxo de 50 ml/min figura 3: espectro de massa das espécies da redução no fluxo de 100 ml/min. revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 52 nota-se assim, a ausência de co2 durante a etapa de redução de minério de ferro, o que torna este processo uma alternativa para o desenvolvimento de novas tecnologias que possam minimizar os problemas de geração de gás causador de efeito estufa na indústria siderúrgica. a técnica de utilização de hidrogênio para a redução foi citada por fruehan (2009), que sugere esta técnica como uma medida para a diminuição da quantidade de co2 gerado pelas indústrias do setor siderúrgico. outro ponto que pode ser observado é que com o uso de hidrogênio como gás redutor, não ocorre a queima de combustíveis fosseis, que também é sugerida por hu et al. (hu; chen; zhang.; qi; yin, 2006) como uma medida para minimizar a eliminação de co2 pelas indústrias. conclusões com os resultados apresentados neste artigo conclui-se que a taxa de redução aumenta com o aumento do fluxo total de gás redutor. pode-se dizer também que a redução de minério de ferro com hidrogênio é uma alternativa na tentativa de minimizar as emissões de gases causadores do efeito estufa, uma vez que é gerado apenas h2o como produto de reação. referências arvola, j. harkonen, j. mottonen, m. haapasalo, h. tervonen, p. combining steel and chemical production to reduce co2 emissions. low carbon economy, 2011, 2, 115-122. orth, a.; anastasijevic, n.; eichberger, h. low co2 emission technologies for iron and steelmaking as well as titania slag production. minerals engineering, n.20, p.854–861, 2007. gretz, j.; korf, w.; lyons, r. hidrogen. in the steel industry.j.hydrogen energy, v. 16, n. 10, p. 691-693, 2003. strezov, v. iron ore reduction using sawdust: experimental analysis and kinetic modelling. renewable energy, v. 31, p.1892– 1905, 2006. kyoto protocol to the united nations framework convention on climate change. united nations, 1998. figura 6: espectro de massa das espécies da redução no fluxo de 200 ml/min. figura 5: espectro de massa das espécies da redução no fluxo de 150 ml/min. revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 53 disponível em <http://unfccc.int/resource/docs/co nvkp/kpeng.pdf> acesso em 03/03/2010. pielke jr. r., wigley, t., green, c.. dangerous assumptions. how big is the energy challenge of climate change? the technological advances needed to stabilize carbondioxide emissions may be greater than we think. nature, vol 453 april 2008. pág. 531-532. friedlingstein, p. a steep road to climate stabilization. nature, vol 451, january 2008. pág. 297-298. instituto aço brasil dezembro de 2009. produzido por aço brasil. disponível em <http://www.acobrasil.org.br/sideru rgiaemfoco%5cacobrasilinforma_de z09.pdf > acesso em 03/04/2010. fruehan, r.j. research on sustainable steelmaking. metallurgical and materials transactions b volume 40b, april 2009—123-133. hu, c. q.; chen, l y; zhang c. x.; qi, y. h.; yin, r. y. emission mitigation of c02 in steel industry: current status and future scenarios. journal of iron and steel research, international, v. 13, n. 52, p. 38-42, 2006. friedlingstein, p. a. steep road to climate stabilization. nature, v. 451, p. 297-298, 2008. birat, j.p. greenhouse gas emissions of the steel industry avenues open for a responsible and sustainable management of emissions. la revue de métallurgie, n.3, p. 261 – 269, 2003. fuel cell and hydrogen energy association. disponível em: http://www.fchea.org/index.php?id =46. acesso em 04/10/2011. chan, d. y., yang, k., lee, j., hong, g. the case study of furnace use and energy conservation in iron and steel industry. energy 35 (2010), pág. 1665–1670. matéria 5a matéria 5b revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 23 caracterização de indicadores de desenvolvimento sustentável na relação saúde e ambiente por meio das doenças relacionadas ao saneamento ambiental inadequado (drsai) characterization of indicators of sustainable development in health and environmental value through environmental sanitation related diseases inappropriate (drsai) gerciene de jesus miranda lobato discente do programa de pósgraduação em ciências ambientais – mestrado. universidade do estado do pará. belém/pará. e-mail: gercienelobato@hotmail.com mário augusto gonçalves jardim doutor em ciências biológicas. museu paraense emílio goeldi. belém/ pará. e-mail: jardim@museu-goeldi.br resumo esse estudo objetiva avaliar as relações existentes entre saúde e meio ambiente por meio das drsai, com base nos indicadores de desenvolvimento sustentável (ids). trata-se de pesquisa com fundamentação bibliográfica, onde as discussões foram validadas pelos indicadores do ibge nos anos de 2002, 2004, 2008, 2010 e 2012. excluiu-se 2006, porque não houve publicação referente. na região norte houve evolução dos percentuais relacionados ao saneamento de 2002 a 2012, contudo o pará apresenta percentuais mais baixos de população abastecida por rede geral de água nas áreas urbanas (59,9%), de atendimento por rede coletora de esgoto nos domicílios (2,7%) e maior número de internações por drsai, em que as doenças de transmissão feco-oral foram as principais causas de internações. portanto, ainda persistem na região norte problemas relacionados à falta ou deficiência do abastecimento de água, ocasionando ônus aos serviços de saúde, já que tal região detém altas taxas de internações hospitalares. palavras-chave: doenças; internações hospitalares; região norte. abstract this study aims to evaluate the relationship between health and the environment through drsai based on sustainable development indicators (ids). this is research with bibliographic reasoning, where discussions were validated by ibge indicators in the years 2002, 2004, 2008, 2010 and 2012. 2006 was excluded because there was no publication concerning. in the northern region there was an increase in the percentages related to sanitation from 2002 to 2012, yet the pará has the lowest percentage of population served by general water supply in urban areas (59.9 %), care for the sewage disposal system in households (2.7 %) and a higher number of hospitalizations for drsai, in which diseases of fecal-oral transmission were the main causes of hospitalizations. therefore persist in the northern region problems related to lack or deficiency of water supply, causing burden to health services, as this region has high rates of hospitalizations. keywords: diseases; hospitalizations; northern region. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 24 introdução tem-se observado que a finalidade dos projetos de saneamento tem saído de sua concepção sanitária clássica, recaindo em uma abordagem ambiental que visa promover a saúde do homem relacionada à conservação do meio físico e biótico. assim, o conceito de saneamento compreende os sistemas de abastecimento de água e esgotamento sanitário, a coleta e disposição de resíduos sólidos, a drenagem urbana e o controle de vetores (soares; bernardes & netto, 2002). a saúde humana é um processo que pode ser medido pela avaliação do maior ou menor sucesso do homem em suas diferentes interações com o meio ambiente (dibos, 1989). a maioria dos problemas sanitários que afetam a população mundial está intrinsecamente relacionada com o meio ambiente, por exemplo, a água servida à população pode ser um veículo de disseminação rápida de agentes infecciosos, causando surtos, principalmente quando o sistema de abastecimento distribui água fora dos padrões bacteriológicos de potabilidade (barcellos & quitério, 2006). as condições de vida e ambiente peculiares à região amazônica influenciam cotidianamente o desempenho das populações residentes, que coexistem com a falta de saneamento básico e suas consequências, com as endemias locais incluindo, as hepatites e a malária. convivem ainda com as doenças que são decorrentes das circunstâncias penosas do trabalho na roça, no garimpo, no rio ou na floresta (câmara & corey, 1992). uma das formas de se avaliar como as questões de saneamento influenciam na saúde humana, é por meio de indicadores, que são ferramentas constituídas por uma ou mais variáveis, que associadas através de diversas formas, revelam significados mais amplos sobre os fenômenos a que se referem. os indicadores de desenvolvimento sustentável aqui analisado são publicações produzidas pelo instituto brasileiro de geografia e estatística – ibge. esses indicadores permitem acompanhar a sustentabilidade do padrão de desenvolvimento brasileiro nas dimensões ambiental, social, econômica e institucional, fornecendo um panorama abrangente de informações, para subsidiar decisões em políticas para o desenvolvimento sustentável. tais indicadores trazem em seu arcabouço teórico o saneamento na dimensão ambiental, abordando o acesso ao serviço de coleta de lixo doméstico; a destinação final do lixo; o acesso a sistema de abastecimento de água; o acesso a esgotamento sanitário e o tratamento de esgoto (ids, 2002). essa dimensão pode ser relacionada à dimensão saúde, especialmente com as drsai que foi inserida somente no ids a partir do ano de 2004. as doenças relacionadas ao saneamento ambiental inadequado (drsai) são relevantes para o desenvolvimento sustentável. abrangem diversas patologias, como as diarreias, a febre amarela, a leptospirose, as micoses e outras, que têm diferentes modos de transmissão. a presença de tais doenças como indicadores de desenvolvimento sustentável, permite visualizar a precariedade nos sistemas de abastecimento de água, esgotamento sanitário, coleta e destino final dos resíduos sólidos, drenagem urbana e higiene inadequada, o que se constituem risco para a saúde da população, sobretudo para as pessoas mais pobres vivendo em condições insalubres (ibge, 2012). o objetivo deste trabalho foi avaliar as relações existentes entre a saúde e o meio ambiente por meio das doenças relacionadas ao saneamento ambiental inadequado (drsai) com base nos indicadores de desenvolvimento sustentável. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 25 material e métodos trata-se de pesquisa bibliográfica e documental, na qual se buscou analisar os indicadores de desenvolvimento sustentável (ids) produzido pelo instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge) dos anos de 2002, 2004, 2008, 2010 e 2012. com exceção da edição do ano de 2006 que não foi avaliada porque não houve publicação dos indicadores foi realizados levantamento e coleta de informações de todos os outros indicadores publicados em que diz respeito à dimensão ambiental – saneamento e dimensão social saúde. a edição relativa ao ano de 2002 constituiu um ponto de partida, lançando para amplo debate um trabalho pioneiro de elaboração dos indicadores de desenvolvimento sustentável para o brasil, e, provocou o intercâmbio de ideias, buscando alcançar especial comunicação com o público não especializado. as edições dos anos de 2004, 2008 e 2010 ampliaram e aprimoraram o rol de indicadores. e a edição de 2012 atualiza os indicadores já publicados e introduzem novos, reafirmando assim, os objetivos inicialmente estabelecidos (ids, 2012). resultados e discussão na região norte no que diz respeito ao saneamento na dimensão ambiental, nota-se que houve evolução nos anos de 2002 a 2012 (figura 1). resíduos sólidos, abastecimento de água e esgotamento sanitário fazem parte da infraestrutura urbana, sendo necessários ao ordenamento e planejamento das cidades por condicionar um ambiente de pior, ou melhor, qualidade (lima, 2013). estes indicadores relacionam-se e contribuem para a promoção da saúde. figura 1 saneamento na região norte para área urbana segundo os ids (2002, 2004, 2008, 2010, 2012). nos anos de 2010 e 2012, não houve referência a dados para destino final do lixo coletado na região norte. em 2012 há dados apenas para as unidades da federação, onde o pará apresenta um dos menores percentuais (2,7%) de atendimento por rede coletora de esgoto nos domicílios. e em 2010, a região norte não é mencionada quanto ao esgoto coletado tratado. a coleta dos esgotos domésticos por si só, não é capaz de eliminar os efeitos ambientais nocivos decorrentes do lançamento de esgotos em corpos d’água. resíduos não coletados ou dispostos em locais inadequados, favorecem a proliferação de vetores de doenças, e, podem contaminar o solo e os corpos d’água. além disso, a decomposição da matéria orgânica presente no lixo, por sua vez, origina gases associados ao efeito estufa. segundo santos et al. (2014), o lançamento indiscriminado dos resíduos no meio ambiente mantém-se como prática comum, podendo levar a um desequilíbrio do ecossistema. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 26 o tratamento do esgoto coletado é condição essencial para a preservação da qualidade dos corpos d’água receptores, para a proteção da população e das atividades que envolvem outros usos dessas águas, como, por exemplo, abastecimento humano, dessedentação de animais, irrigação, aquicultura e recreação. de modo geral na região norte, o pará é um dos estados que apresenta percentuais mais baixos de população abastecida por rede geral de água nas áreas urbanas (59,9%). em relação ao tratamento de esgoto em 2005, o percentual no brasil foi de 61,6% e a região norte apresentou percentual inferior (50,7%). de 2002 a 2005, se observa que a proporção de esgoto tratado em relação ao total coletado nessa região apresenta menores percentuais em comparação as outras unidades da federação. por outro lado de 2006 a 2008, a região norte possui percentuais mais elevados de esgoto tratado do que a região sudeste. a disponibilidade de água facilita ou contribui para o desenvolvimento urbano, que leva em conta os recursos hídricos para a edificação das cidades (mucelin & belini, 2008). toda água fornecida à população por rede de abastecimento geral tem de ser tratada e apresentar boa qualidade, porém em áreas urbanas nem sempre é satisfatória, pois o risco de contaminação de nascentes, poços, rios e lençóis freáticos é muito grande. em relação ao lixo, as observações verificadas a partir dos dados da pesquisa nacional de saneamento básico pnsb mostram que há um crescimento substancial da quantidade de lixo que recebe destinação final adequada, tendo alcançado em 2008, 66,4% do lixo coletado. este resultado é ainda mais significativo quando se verifica que a quantidade total de lixo coletado cresceu mais de 50% neste período (pnsb, 2010). o percentual de lixo coletado e adequadamente disposto é maior nas regiões sul e sudeste do país, com respectivamente, 81,8% e 82,9%, e menor nas regiões norte (36,1%), nordeste (44,3%) e centro-oeste (29,5%). as cidades, independente do tamanho e número de habitantes, produzem uma quantidade muito grande de lixo, que é consequência do padrão de vida urbano (lima, 2013). por isso, o tratamento e a destinação adequados do lixo coletado, são condições essenciais para a preservação da qualidade ambiental e da saúde da população, facilitando o controle e a redução de vetores, e, por conseguinte, das doenças causadas por eles. a disposição inadequada de resíduos sólidos às margens de ruas ou cursos d’água, são práticas habituais que podem provocar, entre outras coisas, contaminação de corpos d’água, assoreamento, enchentes, poluição visual, mau cheiro e proliferação de vetores transmissores de doenças, tais como cães, gatos, ratos, baratas, moscas, vermes (mucelin & bellini,2008). analisando esses percentuais para região norte depreende-se que já houve avanços, mas, ainda a dimensão ambiental no que diz respeito ao saneamento, precisa de melhorias. os serviços de saneamento precisam ser implementados de forma que sejam acessíveis a todos, pois as lacunas existentes geram consequências para os serviços de saúde a exemplo das internações por doenças relacionadas ao saneamento ambiental inadequado. as doenças relacionadas ao saneamento ambiental inadequado (drsai) só foram incorporadas nos ids a partir de 2004 e em 2012 a análise da distribuição espacial das doenças mostra as desigualdades regionais e intrarregionais. em 2010, enquanto na região norte, 691 pessoas foram internadas para cada 100 000 habitantes, na região sudeste, esse número chegou a 121. em relação às unidades da federação, algumas atingiram valores superiores a 900 (pará e piauí), uma diferença em relação à média brasil de aproximadamente 600 pessoas por 100 000 habitantes, enquanto são paulo não alcançou 90 (ids,2012). as figuras 2, 3, 4 e 5, revelam os números de internações por doenças relacionadas ao saneamento ambiental inadequado. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 27 figura 2 doenças relacionadas ao saneamento ambiental inadequado – 2002. ids (2004) figura 3 drsai, total e por categorias de doenças – 2005. ids (2008) revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 28 figura 4 drsai, total e por categorias de doenças – 2008. ids (2010) figura 5 internações hospitalares por drsai por 100 000 habitantes – 2010. ids (2012) revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 29 as doenças relacionadas ao saneamento ambiental inadequado (drsai) fazem parte da dimensão social dos indicadores de desenvolvimento sustentáve (ids), especificamente da área da saúde. e se constitui como um balizador da dimensão ambiental, pois onde há os maiores números de internações o acesso aos serviços de saneamento é menor, e isso se ratifica quando se analisa a região norte, região nordeste e centro – oeste por exemplo. alguns estados dessas regiões apresentam proporções menores de moradores residentes em domicílios com rede geral de água (rondônia, pará e acre), acesso a esgotamento sanitário adequado (rede geral ou fossa séptica goiás, tocantins e alagoas) e coleta de lixo (piauí, maranhão e ceará) e com valores elevados de doenças relacionadas ao saneamento ambiental inadequado (drsai) mais de 400 internações/100 mil habitantes, acima da média brasileira. na região norte, o estado do pará apresenta o maior número de internações por doenças relacionadas ao saneamento ambiental inadequado (drsai), com destaque para os anos de 2005 e 2008, onde as doenças de transmissão feco-oral foram as principais causas de internações (figura 3 e 4). estas doenças podem estar associadas ao abastecimento de água deficiente, esgotamento sanitário inadequado, contaminação por resíduos sólidos ou condições precárias de moradia. a precariedade nos sistemas de abastecimento de água, esgotamento sanitário, coleta e destino final dos resíduos sólidos, drenagem urbana, bem como a higiene inadequada, se constituem em risco para a saúde da população, sobretudo para as pessoas mais carentes dos países em desenvolvimento, que ainda ficam com sua dignidade afetada (ids,2012). o estudo de calijuri et al. (2009), no município de tucuruí (pa), indicou problemas sanitário-ambientais inadequados a promoção da saúde, a exemplo, de esgoto e águas dos domicílios escoando em valas abertas pelos próprios moradores, e asseio diário realizado em igarapés que cortam o município e ou no rio tocantins devido a interrupção frequente no abastecimento de água. dengue, esquistossomose, hepatites virais são doenças veiculadas pela água, esgoto e resíduos sólidos presentes no cotidiano dos indivíduos,e, em especial, nos municipios em que o saneamento ainda é parcialmente ineficiente (lopes et al., 2014). as doenças mediadas pela presença de vetores; pela deficiência ou falta de saneamento; pela ocupação do solo sem a infraestrutura adequada; pela exposição a radiações ionizantes; pela exposição humana a substâncias químicas utilizadas nos alimentos, na agricultura, no controle de vetores pela saúde pública; decorrentes da poluição industrial; dos desastres naturais e das tecnologias são testemunhas (indicadores) de uma crise civilizatória em que está inserida também a crise ambiental (augusto & moises, 2009). assim, a conservação e a proteção do meio ambiente assumem papel decisório nas medidas relativas à promoção da saúde nas populações (calijuri et al., 2009). conclusão os serviços de saneamento possuem relação direta com a saúde e geram impactos para o meio ambiente, além de fornecer indicativos importantes sobre a qualidade de vida da população. os indicadores analisados sinalizam que a região norte apresenta os menores percentuais, o que consequentemente contribui para elevação do número de doenças, interferindo assim nas taxas de internações hospitalares. em termos de atenção à saúde, persistem nesta região questões não solucionadas, como o desrespeito por parte da população com a educação ambiental e a falta de conhecimento sobre o saneamento básico culminando, entre outras coisas, no lançamento de resíduos sólidos nos rios, portos de embarque e desembarque de pessoas e produtos, ruas e canais de drenagem, construção de aterros sanitários de forma clandestina e em local inapropriado. atrelado a isso há insuficiência de recursos físicos e humanos, hospitais com contingente populacional superior a demanda estabelecida, unidades de saúde que priorizam o atendimento ambulatorial em detrimento das medidas de prevenção e controle de doenças e recursos financeiros mal direcionados. a saúde é entendida como política de governo e não de estado, pois a cada nova eleição agenda, e, planos são modificados baseados em interesses e negociações partidárias, o que resulta em falta de compromisso com as políticas públicas implementadas. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 30 persiste a falta de atuação dos cidadãos como agentes ativos a buscar respostas coerentes quanto ao não cumprimento das ações, a começar pela participação das reuniões do conselho e conferências de saúde e meio ambiente. projetos de integração entre universidades, escolas e secretarias municipais que envolvam a população na produção do conhecimento e na execução de medidas precisam ser efetivados. tais projetos podem versar sobre o reaproveitamento da água da chuva e do lixo, ou sobre a criação de sistemas produtivos em locais propícios ao acúmulo de resíduos e entulhos. os processos de gestão, educação e sistemas de informação precisam ser aprimorados e atualizados, e as ações de vigilância sanitária, epidemiológica e ambiental necessitam ser fortalecidas, considerando as especificidades regionais, de modo a possibilitar a qualidade de vida e a conservação ambiental. nesse sentido, os indicadores de desenvolvimento sustentável devem servir como instrumentos essenciais para guiar a ação, e, subsidiar o acompanhamento e a avaliação do progresso alcançado rumo ao desenvolvimento sustentável, devendo ser vistos como ferramentas de análise e implementação de políticas públicas mais coerentes com a realidade local. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 31 referências bibliográficas augusto, l. g. da s. & moises, m. conceito de ambiente e suas implicações para a saúde. caderno de texto: iª conferência nacional de saúde ambiental. coordenação: gt saúde e ambiente da abrasco, 2009. barcellos, c. & quitério, l. a. d. vigilância ambiental em saúde e sua implantação no sistema único de saúde. rev. saúde pública, v. 40, n.1, p. 170 177, 2006. câmara, v. m & corey, g. epidemiologia e meio ambiente: o caso dos garimpos de ouro no brasil. metepec: centro panamericano de ecologia humana e saúde/eco/ops; 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anapmilla@yahoo.com.br abstract water toxicity was biomonitoried by tradescantia pallida, relating the results to physicochemical and qualitative analysis. two clusters were formed by hierarchical analysis of micronuclei percentage (mn), dissolved oxygen (do), electrical conductivity (ec) and turbidity. the first cluster corresponded to a stream that receives urban untreated sewage, where the highest mn (6.1%) corroborated the physicochemical results (1.90 mg.l‑1 do, 575.0 μs.cm‑1 and 115.6 ntu). the other cluster includes sampling sites with pollutants from agriculture, livestock and industry. some of them presented high mn even with acceptable values of physicochemical parameters, according to the brazilian legislation. so for a better quality information on water pollution monitoring it is essential to recognize the variables that affect the biotic components, in a holistic approach of aquatic ecosystem. in this sense the bioassay with t. pallida becomes a useful tool that can be applied in many tropical and subtropical regions, because of its widely distribution. keywords: environmental health; water quality; bioindicator; trad‑mn; bioassay. resumo a toxicidade da água foi biomonitorada com tradescantia pallida, relacionando os resultados com análises físico‑químicas e qualitativa. dois grupos foram formados por meio de análise hierárquica da porcentagem de micronúcleos (mn), oxigênio dissolvido (od), condutividade elétrica e turbidez. o primeiro grupo corresponde a um córrego que recebe efluente urbano não tratado, onde a maior porcentagem de mn (6,1%) corroborou os resultados físico‑químicos (1,90 mg.l‑1 de od, 575,0 μs.cm‑1 e 115,6 unt). o outro grupo inclui córregos que recebem poluentes da agricultura, pecuária e indústria. alguns deles apresentaram alta porcentagem de mn mesmo com valores aceitáveis de parâmetros físico‑químicos, de acordo com a legislação brasileira. assim, para monitoramento da poluição da água é essencial reconhecer as variáveis que afetam os componentes bióticos, numa abordagem holística do ecossistema aquático. neste sentido, o bioensaio com t. pallida torna‑se uma ferramenta útil que pode ser aplicada em muitas regiões tropicais e subtropicais, devido à sua ampla distribuição geográfica. palavras‑chave: saúde ambiental; qualidade da água; bioindicador; trad‑mn; bioensaio. doi: 10.5327/z2176-947820160130 biomonitoring of surface water toxicity related to urban and industrial wastewater release biomonitoramento da toxicidade de águas superficiais relacionada ao lançamento de efluentes urbano e industrial biomonitoring of surface water toxicity related to urban and industrial wastewater release 105 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 104-112 introduction water quality issues are a major challenge that humani‑ ty is facing in this century, especially in developing coun‑ tries, where it is urgent to improve sanitation and en‑ vironmental conservation, in a current water shortages scenario (schwarzenbach et al., 2010; loyola & bini, 2015). without adequate treatment of wastewater, the health of the water body receptor is impacted, chang‑ ing the interactions between biotic and abiotic compo‑ nents of the aquatic ecosystem and also affecting other water users. the lack of proper sanitation is still a great problem of freshwater quality in brazil. over 70% of cit‑ ies have no municipal basic sanitation policy and 62% of the urban population is covered with collecting sewage, with only 30% of sewage being treated (ibge, 2010). about 6,000 deaths per year could be prevented if all bra‑ zilian regions had equal adequate sanitation (funasa, 2010). constant urbanization and pressure leads to a significant increase in environmental preventable dis‑ eases, when there is no efficiency in water use prac‑ tices, appropriate land use or pollution control. con‑ sequently, there is an extra cost to the public coffers, especially with hospitalizations for health problems related to poor water quality (who, 2015). the development of efficient methods for diagnosing environmental quality is an important advance in the search for solutions to social and environmental im‑ pacts caused by inadequate water management (buss; baptista; nessimian, 2003). it is observed the need for a more detailed diagnosis that considers interaction of management and planning instruments of water re‑ sources in sanitation (ana, 2013). in this sense, bio‑ monitoring has been proven effective in the integrat‑ ed analysis of water quality, considering the biological system as a whole, in a complementary manner to the physicochemical parameters traditionally used. due to the increasing restriction of the use of laborato‑ ry animals, tests with bacteria, plants and cell cultures have been gaining prominence. among these, plant biomonitoring stands out for providing information on the bioavailability of contaminants and can be used to evaluate the effects of contaminants at low concentra‑ tions, such as heavy metals (mielli; saldiva; umbu‑ zeiro, 2009). these bioindicators can also be used for determining contamination patterns in large areas and over time, with more representative results for the ex‑ posed population. the genus tradescantia belongs to the commelinace‑ ae family and comprises about 500 species, which are found mainly in subtropical and tropical areas (mišík et al., 2011). tradescantia pallida (rose) d.r.hunt is an ornamental herbaceous species, which has been used in outdoor air quality studies (santos et al., 2015), genotoxicity of sewage (thewes; endres jr.; drostei, 2011) and exposure to ozone, naphthalene and x‑rays (suyama et al., 2002; alves et al., 2008; lima; souza; domingos, 2009). as well as others species of the same gender, t. pallida has also proven to be an efficient pollution bioindicator, for its easy propagation and high sensitivity to genotoxic agents. by its favorable genetic characteristics, it is pos‑ sible to analyze the environmental toxicity by trad‑mn bioassay that assesses mutation in pollen grain mother cells (tetrads) (ma, 1981; rodrigues et al., 1997). as a complement of biomonitoring studies, the rapid assessment protocols (rap) of rivers provide environ‑ mental diagnosis in a wide view, and have been used by several researchers in order to facilitate the under‑ standing of the holistic approach of aquatic ecosystems. these protocols are a useful environmental manage‑ ment tool to compare various areas of the same hydro‑ graphic basin, characterizing them in a qualitative way (callisto et al., 2002; machado et al., 2015). in this context, this study aimed to evaluate the toxicity of a watershed polluted by urban and industrial waste‑ water, using t. pallida as a bioindicator and relating the results to physicochemical and qualitative analyses. material and methods study area the study area is located at uberaba city, triângu‑ lo mineiro, in minas gerais state, with more than 318,000 inhabitants, and about 96% of them living in urban areas (ibge, 2015). the research was conducted favaro, a. et al. 106 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 104-112 at the conquistinha river watershed, which receives about 22% of untreated urban and industrial waste‑ waters. the main urban expansion area of uberaba is located in this watershed. conquistinha river is a direct tributary of the grande river, and can be a source of water supply for human consumption in the future. data collection we collected water samples in eight sites in conquis‑ tinha river watershed, more precisely in the streams: desbarrancado (a), três córregos (b), sucuri (c and d) and conquistinha river (e‑h) (figure 1). data collection campaigns were made in april 2015, at the end of the rainy season. the following water physicochemical parameters were analyzed for each sampling site: temperature, figure 1 – sampling sites at the conquistinha river watershed, uberaba, minas gerais, brazil. 187500 192000 196500 201000 205500 78 11 00 0 78 04 50 0 77 98 00 0 77 91 50 0 c. desbarrancado c. três córregos r. conquistinha r. conquistinha c. sucuri a b c e f d g h w n e s 0 1.5 3 6 km datum: sirgas 2000 projeção: utm zona: 23 s biomonitoring of surface water toxicity related to urban and industrial wastewater release 107 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 104-112 dissolved oxygen (do), ph, electrical conductivity and turbidity. they were analyzed in field through vernier sensors coupled to a labquest datalogger. flower stems of t. pallida, with approximately 10cm length, were placed in tap water for 24 hours for adaptation. then, they were exposed for over six hours to the negative control (tap water), positive control (0.2% formaldehyde) and water samples from the eight sites at the conquistinha river watershed. after expo‑ sure, the inflorescences were placed again in tap water for a period of 24 hours to recover, then fixed in a solution of acetic acid and ethanol (1:3) and stored in 70% ethanol. slides for micronuclei analysis were prepared as pro‑ posed by ma (1981). the micronucleus count was con‑ ducted through an optical microscope at 400x magni‑ fication in a random group of 300 tetrads. at least five slides per sample site were analyzed. the frequency of micronuclei was expressed in percentage. the environmental assessment of the surroundings of each sample site was done by applying a rap, modified from cal‑ listo et al. (2002) (chart 1). a score between 0 and 4 was attributed to each parameter, which corresponds to the environmental integrity. the analyzed stretches were clas‑ sified according to the environmental quality by adding the scores of each parameter in four condition categories: good (31 to 40 pts), regular (21 to 30 pts) and poor (0 a 20 pts). the stretches were also evaluated for human activities on site by their presence or absence — observed during data collection — in a qualitative analysis. statistical analysis micronuclei (mn) data were submitted to an analysis of variance (anova), in order to determine differenc‑ es between the sampling sites. when the level of sig‑ nificance was reached (p<0.05), we applied the tukey test for multiple comparisons. the results of the phys‑ icochemical parameters and biomonitoring were ana‑ lyzed by the pearson correlation coefficient. a cluster analysis (ca) was also used in order to de‑ tect the similarity groups between the sampling sites, based on mn and physicochemical data. we calculated parameters/ score good (4) regular (2) poor (0) 1. occupation of the banks of the water body (main activity) natural vegetation pasture/ agriculture residential/commercial/ industrial 2. erosion on the banks of the water body and siltation in its bed absent moderate severe 3. anthropogenic changes absent changes from domestic sources (sewage, garbage) changes from industrial sources (factories, steel mills, channeling the river course…) 4. full coverage in water bed partial total absent 5. water odor absent sewage industrial/ oil 6. water oily absent moderate abundant 7. water transparency transparent blurred opaque or colored 8. sediment odor absent sewage industrial/ oil 9. sediment oily absent moderate abundant 10. sediment types stone/ gravel mud/ sand cement/ canalized chart 1 – rapid assessment protocol of habitat diversity in watershed stretches. favaro, a. et al. 108 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 104-112 hierarchical agglomerative ca on the normalized data set by means of the ward’s method, using squared eu‑ clidean distances as a measure of similarity. results of ca were represented with a dendrogram. results and discussion results of the genotox test with t. pallida physicochemi‑ cal and qualitative analyses are shown in table 1, as well as the physicochemical and qualitative analyses. all sam‑ pling sites showed greater toxicity, by mn percentages, than the negative control (1.1%±0.4). in our results, mn ranged from 1.5 to 6.1%, similar to those found in sam‑ ples collected in rivers of southern and southeastern brazil (umbuzeiro et al., 2007; costa et al., 2014). trad‑mn bioassays are more sensitive to environmen‑ tal contaminants than other plant bioassays, as root tip cells and somatic stamen hair analysis, used in paralel experiments (mišík & micieta, 2002). most studies were conducted with a hybrid between t. hirsutiflora and t. subacaulis, the clone 4430; but recently, sever‑ al brazilian research groups have been using t. pallida for environmental monitoring, obtaining satisfactory results (mišík et al., 2011). this species is broadly dis‑ tributed, more adapted to tropical climates and more resistant to deseases than the clone. differences in the percentage of mn indicate some spa‑ tial variation for water pollution at the watershed studied. water collected in sampling site a presented the highest mn (6.1%±1.0). this value was more than the double of any other sampling site and 25% higher than the positive control. the second highest mn (5.1%±1.0) was found in the last sampling site (h). water samples from c, d and e had the lowest mn (2.1% on average). the a sampling site had the highest electric conductiv‑ ity (575.0 μs.cm‑1) and turbidity (ntu 115.6), and the lowest do concentration (1.90 mg.l‑1). with the ex‑ ception of that site, do concentrations ranged from 6.2 to 8.1 mg.l‑1 with an average of 7.5 mg.l‑1 (chart 1). only b and e sites presented low values of electrical conductivity, with less than 50 μs.cm‑1. on average, ph was 7.3 and temperature was 22.4°c. two clusters were formed by the hierarchical analysis of mn, do, electrical conductivity and turbity (figure 2). the first one corresponds only to sampling site a. by cal‑ culating the pearson coefficient, mn had a strong cor‑ relation with the do concentration (p<‑0.79) and moder‑ ate correlation with electrical conductivity and turbidity (p=0.57 and p=0.63, respectively). the moderate correlation of trad‑mn bioassay results with electrical conductivity and turbidity indicates that this biomonitoring cannot exclude traditional analyses, sampling site mn (%) ec (µs.cm‑1) turbidity (ntu) do (mg.l‑1) ph t (°c) rap (score) a 6.1±1.0a 575 115.60 1.90 7.20 21.60 poor (18) b 4.1±0.9b 36 22.40 6.22 7.56 25.28 regular (28) c 2.3±0.3c 226 17.50 7.95 7.10 21.50 good (32) d 1.5±0.4c 172 50.20 8.05 7.10 22.60 good (32) e 2.5±0.7c 30 20.20 7.80 7.80 27.70 good (32) f 3.0±0.7bc 250 32.90 6.86 7.30 20.20 regular (24) g 2.8±0.6bc 206 56.20 8.10 7.10 21.10 good (38) h 5.1±1.0ab 219 47.20 7.47 7.00 19.60 poor (22) table 1 – environmental diagnosis of the conquistinha river watershed, uberaba, minas gerais, brazil. mn: micronuclei frequencies ± standard deviation; sifferent lowercase indicate significant differences by tukey test (p<0.05); ec: electrical con‑ ductivity; do: dissolved oxygen; t: temperature; rap: rapid assessment protocol. source: modified from callisto et al., 2002. biomonitoring of surface water toxicity related to urban and industrial wastewater release 109 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 104-112 but complement them. it is noteworthy that the trad‑mn bioassay indicates the toxicity of water, but should be used with caution, because of its low discriminatory po‑ wer, requiring further analysis to infer the source of pol‑ lution. nevertheless, positive mn results are important in genotoxic risk assessments, indicating the need for fur‑ ther testing with some more relevant species bioindicator (mielli; saldiva; umbuzeiro, 2009). the percentage of mn found in sampling site a was similar to cristais river (6.2%), downstream of a textile industry, at southeastern brazil (umbuzeiro et al., 2007). this site is located at desbarrancado stream, one of the first tribu‑ taries of conquistinha river, with the nascent and most of its length within the urban perimeter, polluted especially by urban untreated sewage. the a site could be viewed separately in one of the clusters of figure 2, since the poor water quality inferred by biomonitoring results corrobo‑ rated the physicochemical parameters analyzed. the a site does not fit into any of the four freshwater ratings established by conama resolution n° 357/2005 (conama, 2005), according to do concentration and turbidity results. values above the threshold of electri‑ cal conductivity (100 μs.cm‑1) were observed in most of the sampling sites, especially in site a (cetesb, 2014). high electrical conductivity of the water may be explained by diffuse pollution with the flow of sediments and rural effluents, which is intensified in the absence of riparian vegetation, as evidenced in the watershed studied. the other cluster of figure 2 includes sampling sites that receive pollutants from agriculture, livestock and industrial effluents. water samples collected in some of these sites, as b and h, caused high toxicity to t. pallida, even with acceptable physicochemical conditions according to the current brazilian legislation. the b site presented micronu‑ clei about 40% higher than the e site, also considered no impacted, probably due to its location close to the urban area and a few meters from an agricultural substrate fac‑ tory. the highest percentage of micronuclei observed in h site may be related to contamination by industrial effluent, since this site is located in one of the industrial districts of the city, 1.5 km from of the conquistinha river mouth, in grande river, an important source of water supply. after about 3 km from the confluence with the des‑ barrancado stream (a site), the conquistinha river is considered impacted, with an increase of up to 700% of the electrical conductivity (cetesb, 2014). however, regarding to turbidity and do concentration, all sites fit between freshwater classes i and ii, which can be intended for human consumption supply after conven‑ tional treatment (conama, 2005). figure 2 – dendrogram showing clustering of sampling sites according to water quality characteristics. 100% 80% 60% 40% 20% a b e h c f d g 0 favaro, a. et al. 110 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 104-112 according to the environmental assessment given by the application of the rap in three tributaries of conquistinha river, the a site was severely impacted (18 pts), the b site was moderately changed (28 pts) and c and d sites were in better conservation condition (32 pts). the four sam‑ pling stretches at conquistinha river (e‑h) ranged from regular to good environmental conditions (22 to 32 pts). in general, almost 70% of the evaluated stretches had margins with high degree of deforestation, soil erosion process and siltation of the stream bed, with the use of land surrounding mainly for sugarcane cultivation (44%) and pasture (33%). domestic sewage release was observed in sampling site a, and industrial sewage, probably in the last sampling site (h). bad sewage smell was also evident in a, e and h sites. besides the lack of sanitation evident in the watershed studied, the high degree of deforestation in the analyzed stretches compromises the future availability of water re‑ sources. currently, there are extremely few water resourc‑ es in good conditions of conservation outside protected areas, even with the obligation to preserve the riparian vegetation in permanent preservation areas tracks (ppas). deforestation has been demonstrated to cause several changes in environment biodiversity, and influence lit‑ ter accumulation in the remnant patches (machado et al., 2015). among various impacts of deforestation, there is the reduction of water infiltration into the soil and supply aquifers, increasing runoff and soil loss. thus, the conservation of watersheds riparian vegeta‑ tion offers more and better water quality. conclusions before the occurrence of extreme events of prolonged droughts in a current context of climate changes, ag‑ riculture and urban expansion, coupled with the ab‑ sence of conservation measures, greatly increase the vulnerability of aquatic ecosystems. river basins can have their hydrological behavior altered, which leads to the urgent need to improve the water infrastructure in brazil, facing the actual water shortage. genotox test with t. pallida was sensitive to the complex mixture of water pollutants in the watershed studied, since the percentage of mn found in the sampling sites were, on average, 2.2 times higher than the negative con‑ trol. it was also possible to detect spatial variation in water pollution, even with acceptable values of physicochemical parameters, according to the brazilian legislation. so for better quality information on water pollution monitoring, it is essential to recognize the variables that affect the biotic components, in a holistic ap‑ proach of the aquatic ecosystem. in this sense the bio‑ assay with t. pallida becomes a useful tool, which may be applied in many tropical and subtropical regions, due to its widely distribution. acknowledgements the two first authors received grants from minas gerais state foundation‑fapemig. references agência nacional de águas – ana. report of water resources brings balance of the situation and the management of freshwater in brazil. brasília: ana, 2013. disponible at: <http://www2.ana.gov.br/paginas/imprensa/noticia. aspx?id_noticia=12365>. acesso em: 12 dez. 2015. alves, e. s.; souza, s. r.; pedroso, a. n.; domingos, m. potential of the trad‑mcn assay applied with inflorescences of tradescantia pallida “purpurea” 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inovação da unochapecó – chapecó (sc), brasil. endereço para correspondência: cristiano reschke lajús – campus de chapecó – avenida senador atílio fontana, 591 e – efapi – 89809-000 – chapecó (sc), brasil – e-mail: clajus@unochapeco.edu.br resumo o presente trabalho teve como objetivo avaliar a percepção dos agricultores familiares do município de nova erechim (sc) em relação à legislação ambiental. o estudo de caso foi realizado em 42 propriedades rurais, com base no cálculo do plano de amostragem aleatória simples. as questões norteadoras foram: o entendimento dos agricultores em relação ao conceito do termo área de preservação permanente (app); o interesse dos agricultores em recuperar apps; as dificuldades dos agricultores em relação às limitações legais para as apps. os dados coletados foram submetidos à análise estatística descritiva, sendo determinadas a frequência absoluta (fj) e a frequência relativa (fj), e foram interpretados por meio da elaboração de tabelas. a principal dificuldade levantada pelos agricultores em relação às limitações legais para as apps é a falta de informações sobre o tema legislação ambiental, confundindo-o com a reserva legal. palavras-chave: apps; reserva legal; agricultores de nova erechim; preservação ambiental. abstract this study aimed to evaluate the perception of family farmers in the municipality of nova erechim (sc) in relation to environmental legislation. the case study was conducted in 42 rural properties, based on the calculation of simple random sampling plan. the guiding questions were: understanding of farmers in relation to the concept of the term area of permanent preservation (app); the interest of farmers in recovering apps; the difficulties of farmers in relation to legal limitations to the apps. the data collected were subjected to descriptive statistical analysis and determined the absolute frequency (fj) e relative frequency (fj), they were interpreted by drafting tables. the main difficulty raised by farmers regarding legal limitations to the apps is the lack of information on the topic environmental law confusing it with the legal reserve. keywords: apps; legal reserve; farmers of nova erechim; environmental preservation. doi: 10.5327/z2176-9478201611514 percepção dos agricultores familiares do município de nova erechim (sc) em relação à legislação ambiental 71 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 70-79 introdução a abordagem do meio ambiente no meio agrícola deve levar em conta principalmente as relações desse meio com as pessoas que trabalham nele, já que podem ser consideradas relações íntimas e diretas. segundo bassani et al. (2007), considera-se que a pessoa modifica o meio, e o meio modifica a pessoa. por isso é muito importante entender a percepção, os conhecimentos e as necessidades dos agricultores em relação às exigências e à legislação ambiental. a falta de conhecimento sobre a definição dos termos “área de preservação permanente (app)” e “reserva legal” faz com que o produtor rural tenha uma visão distorcida sobre as leis ambientais e o conceito de preservação ambiental. de acordo com a lei nº 12.651/12 do código florestal, de 25 de maio de 2012, a qual dispõe sobre a proteção da vegetação nativa, as definições de app e reserva legal são: área de preservação permanente – app – área protegida, coberta ou não por vegetação nativa, com a função ambiental de preservar os recursos hídricos, a paisagem, a estabilidade geológica e a biodiversidade, facilitar o fluxo gênico de fauna e flora, proteger o solo e assegurar o bem-estar das populações humanas; reserva legal – rl – área localizada no interior de uma propriedade ou posse rural, com a função de assegurar o uso econômico de modo sustentável dos recursos naturais do imóvel rural, auxiliar a conservação e a reabilitação dos processos ecológicos e promover a conservação da biodiversidade, bem como o abrigo e a proteção de fauna silvestre e da flora nativa. a complexidade inerente à legislação e ao seu vocabulário e a dificuldade de acesso a esse tipo de informação fazem com que os agricultores tenham dificuldades de interpretação desses termos, bem como, desconheçam os benefícios e os impactos que essas áreas tem em sua propriedade e no ambiente em que vivem. (incisos ii e iii do artigo 3º da lei 12.651/2012) em todos os segmentos de produção podem-se observar a destruição e os impactos causados pelo homem às diversas formas de vida que compõem o meio, e nesses sistemas de produção está incluído o setor da agricultura familiar. essa relação de pessoas com o meio ambiente e com os recursos naturais dá-se de forma mais clara quando se refere à agricultura familiar, pois a agricultura e a propriedade rural deixam de ser apenas um comércio para se tornarem parte intrínseca e inseparável da família que ali habita. no município de nova erechim os problemas de impactos ambientais causados pela agricultura familiar são muito relevantes. o foco dos problemas ambientais pode estar relacionado com a falta de conhecimento da legislação ambiental pelos pequenos agricultores rurais. o presente trabalho teve como objetivo avaliar a percepção dos agricultores familiares do município de nova erechim (sc) em relação à legislação ambiental. materiais e métodos quanto às características metodológicas, a pesquisa se caracteriza como exploratória, pois visa avaliar percepção dos agricultores familiares do município de nova erechim (sc) em relação à legislação ambiental. quanto aos procedimentos, a pesquisa é caracterizada como um levantamento por amostragem, com aplicação de questionários aplicados para uma amostra de 42 propriedades rurais. quanto à análise dos dados, o tratamento é realizado de forma quantitativa, a partir das respostas dos questionários aplicados. o trabalho foi realizado entre os meses de novembro de 2013 e fevereiro de 2014 na área rural do município de nova erechim, localizado no oeste do estado de santa catarina. o município possui 4.275 habitantes, de acordo com o censo 2010. possui uma área de 64.540 km2, banhada pelos rios chapecó e burro branco. nova erechim tem como principal atividade a agricultura, sendo que a bovinocultura leiteira se destaca entre as demais atividades. no meio rural vivem 340 famílias, sendo que, destas, 323 possuem gado leiteiro, seja para consumo próprio ou para comercialização, com um número aproximado de 3.500 cabeças de gado leiteiro (prefeitura municipal de nova erechim, 2013). devido à amplitude da legislação no que diz respeito às diversas formas de preservação ambiental, optou-se por elencar algumas das mais importantes, devido ao momento ambiental em que os agricultores vivem e às características do município de nova erechim, sendo frozza, a.m.s. et al. 72 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 70-79 escolhidas como de preservação permanente mais importante três áreas principais: i. as faixas ao longo dos cursos d’água (mata ciliar); ii. o entorno das nascentes; iii. as encostas com alta declividade. por intermédio do cálculo do plano de amostragem aleatória simples, conforme morettin & bussab (2003), foi realizada a amostragem dos agricultores familiares do referido município, resultando em 42 famílias das 45 que haviam sido selecionadas, pois 3 desistiram da participação na presente pesquisa. foram avaliadas as seguintes questões norteadoras: (i) o entendimento dos agricultores em relação ao conceito do termo app; (ii) o interesse dos agricultores em recuperar apps; (iii) as dificuldades dos agricultores em relação às limitações legais para as apps. as variáveis foram determinadas por meio de questionário aplicado aos agricultores (anexo i). os dados coletados foram submetidos à análise estatística descritiva, sendo determinadas a frequência absoluta (fj) e a frequência relativa (fj), conforme piana, machado e selau (2009); tais dados foram interpretados por intermédio da elaboração de gráficos e de tabelas com base nas normas de apresentação tabular do instituto brasileiro de geografia e estatística (1993). resultados e discussões a análise descritiva mostrou, para as atividades desenvolvidas (tabela 1), que 81% das propriedades agregam o leite com outra atividade, como mostrado em f1. em f’2 percebe-se que 97% das propriedades possuem a atividade de gado leiteiro, discordando dos dados apresentados por abreu (2010), em que apenas 26,7% das propriedades do oeste catarinense apresentam produção leiteira. essa discrepância se dá, possivelmente, devido à atividade leiteira na região oeste ser característica de pequenas propriedades rurais na região, empregando mão de obra familiar. como o município em que a presente pesquisa foi realizada é caracterizado quase em sua totalidade por pequenas propriedades rurais, a porcentagem de propriedades que possuem a atividade de gado leiteiro é incrementada. os agricultores foram questionados em relação à existência de nascentes ou cursos d’água na propriedade e quanto ao uso das margens desses cursos d’água. do total de agricultores, 71% preservam as margens de seus cursos d’água com mata nativa, pensando em proteger a água, muito utilizada nas propriedades (figura 1). observa-se também que a atividade pecuária é a mais empregada nas margens dos rios, com 14%, sendo grande reflexo do elevado número de propriedades com atividade leiteira, conforme apresentado na tabela 1. ainda existem 5% das propriedades que não possuem nenhum tipo de proteção nas margens, representando riscos ambientais localizados, atividades semelhantes às margens de cursos d’água na mesma região foram observadas no estudo realizado por kruger et al. (2014). lovatto, etges e karnopp, (2008), em estudo que teve como objetivo avaliar a natureza na percepção dos agricultores familiares do município de santa cruz do sul (rs), relatam que 45,6% dos agricultores têm nascentes utilizadas irregularmente na propriedade, potabela 1 frequência absoluta e frequência relativa das atividades desenvolvidas nas propriedades rurais, nova erechim (sc). j classe fj fj 1 duas atividades 34 0,81 2 apenas leite 7 0,16 3 não possui leite 1 0,03 ∑ 42 1,0 fj: frequência absoluta; fj: frequência relativa. percepção dos agricultores familiares do município de nova erechim (sc) em relação à legislação ambiental 73 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 70-79 rém esses trabalhadores demonstram preocupação em proteger essas nascentes com mata ciliar, caso haja incentivo público. ao avaliar o conhecimento dos agricultores sobre o termo app, observa-se, na tabela 2 (f1), que apenas 9% agricultores sabem o que significa. em f’3 verifica-se que 95% dos agricultores possuem alguma interpretação sobre o conceito, mesmo que essa compreensão seja errônea. porém, cabe destacar que 91% dos agricultores não sabem exatamente o que significa app, demonstrando uma falta de conhecimento que pode resultar em danos ambientais. o perfil dos agricultores que sabem o que é app apresenta uma representativa variação, sem destacar um padrão de idade e escolaridade. esses resultados estão de acordo com da ros (2009), que avaliou a percepção de agricultores familiares em relação à legislação ambiental e mostrou que apenas 22% souberam o que é app, contra 78% que não sabem o que é o termo. desse percentual que desconhece o termo, 22% o confundem com reserva legal, mostrando semelhança entre os dados obtidos nesta pesquisa e evidenciando ainda mais que o problema da falta de conhecimento sobre legislação ambiental dentre os agricultores familiares pode ser percebido em diversos lugares. outro estudo, realizado por godoy et al. (2009), aponta que os agricultores desconhecem os termos e as exigências do código florestal brasileiro, e relaciona esse fato com a falta de assistência técnica por parte dos órgãos públicos de extensão rural, cooperativas e associações, os quais deveriam auxiliar os agricultores com esclarecimentos sobre as questões da legislação ambiental. o entendimento sobre app e reserva legal exposto pelos agricultores entrevistados é, muitas vezes, de confusão entre os termos, distorções ou erros, dados também obtidos por ferrareze (2011), que realizou um estudo apontando a falta de conhecimento de uma família de agricultores sobre os termos e as leis ambientais. percepções semelhantes foram verificadas por lovatto, etges e karnopp (2008) em estudo em que os agriculusos da app 35 30 25 20 15 10 5 0 mata nativa pecuária 30 6 2 2 2 reflorestamento nenhuma proteção não possui curso d’água n úm er o de a gr ic ul to re s app: área de preservação permanente. figura 1 atividades desenvolvidas em torno dos cursos d’água nas propriedades rurais, nova erechim (sc). frozza, a.m.s. et al. 74 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 70-79 tores relataram saber da importância das florestas para regular o clima, proteger as fontes, abrigar fauna silvestre, porém, a falta de informações ainda faz com que os agricultores não reflitam mais sobre o tema e, ainda, que parte dos agricultores não saiba a importância da manutenção de áreas florestais. a escolaridade é outro ponto que se destaca (tabela 3), pois 38% dos agricultores possuem apenas o 1º grau incompleto e apenas 2% possuem o 3º grau completo. a frequência relativa acumulada f’3 mostra que apenas 38% dos agricultores possuem formação até o 2º grau. dados semelhantes foram apresentados por lucena (2010), que desenvolveu estudos no município de jucurutu (rn), destacando que a maior parte dos agricultores familiares não chega ao nível do 2º grau completo. dados mais drásticos foram apresentados por kruger et al. (2014), os quais demonstraram que 77% dos agricultores entrevistados no oeste de santa catarina não possuem escolaridade superior ao ensino básico. os entrevistados foram questionados sobre as fontes de informação sobre legislação ambiental (figura 2), momento em que 40 dos participantes responderam que possuem tais informações, por meio das mais diversas fontes, com destaque para a televisão, o rádio, as palestras e os sistemas de parcerias com agroindústrias, e apenas 2 agricultores informaram que não possuem meios de informação. dessa forma, o questionamento que surge é sobre a forma e a qualidade da informação repassada aos agricultores, sendo essa pouco eficaz na transmissão do conhecimento e no intento de promoção da reflexão dos agricultores sobre o assunto. cabe destacar que apenas quatro agricultores citaram que receberam informações de órgãos públicos tabela 2 frequência absoluta e frequência relativa das respostas sobre o conhecimento de áreas de preservação permanente dadas pelos agricultores, nova erechim (sc). j classe fj fj 1 sabem 9 0,21 2 relacionam com preservação do meio ambiente 16 0,38 3 confundem com reserva legal 15 0,36 4 não sabem 2 0,05 ∑ 42 1,0 fj: frequência absoluta; fj: frequência relativa. tabela 3 frequência absoluta e frequência relativa da escolaridade dos agricultores que responderam o questionário, nova erechim (sc). j classe fj f’j fj f’j 1 3º completo 1 1 0,02 0,02 2 3º incompleto 2 3 0,05 0,07 3 2º completo 13 16 0,31 0,38 4 2º incompleto 2 18 0,05 0,43 5 1º completo 8 26 0,19 0,62 6 1º incompleto 16 42 0,38 1 ∑ 42 1,0 fj: frequência absoluta; fj: frequência relativa. percepção dos agricultores familiares do município de nova erechim (sc) em relação à legislação ambiental 75 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 70-79 fonte de informação te le vi sã o e rá di o pa le st ra s pa rc er ia s ó rg ão s pú bl ic os fa cu ld ad e in te rn et fo lh et os co ns ul to ri a co nv er sa s pe ss oa is n en hu m a fo nt e 25 20 15 10 5 0 23 13 9 4 1 2 2 2 4 4 n úm er o de r es po st as app: área de preservação permanente. figura 2 atividades desenvolvidas em torno dos cursos d’água nas propriedades rurais, nova erechim (sc). (figura 2), os quais poderiam ser a principal fonte de informação de qualidade para esses trabalhadores, pois são locais que proporcionam o contato direto com profissionais da área agrícola e ambiental para esclarecer as possíveis dúvidas e os questionamentos sobre as particularidades da região. os dados discordam dos obtidos por abreu (2010), em que os meios de informações mais citados pelos agricultores no oeste de santa catarina foram a epagri, com 33,3%, seguida de vizinhos, com 20,0%, parentes, televisão e rádio e técnicos da prefeitura, com 13,3%, e outros meios de informações, com 6,7%. outro questionamento realizado foi sobre o interesse que os agricultores têm em preservar ou recuperar apps em suas propriedades. os dados mostram que 32 agricultores entrevistados têm interesse em manter ou recuperar apps em suas propriedades (tabela 4). uma parcela de 23% dos agricultores não tem interesse em manter ou recuperar as áreas de app (somados a esses estão os que têm interesse na preservação da app apenas para cumprir a legislação), por serem áreas inúteis à agricultura, ou por interesse financeiro, de receber alguma indenização futura pelas áreas preservadas; 66% dos agricultores não apresentam consciência sobre a importância da proteção ambiental da app para a sustentabilidade ambiental e para as gerações futuras (tabela 4). esses resultados discordam dos obtidos por lucena (2010), que realizou um estudo com o intuito de analisar a percepção ambiental por uma comunidade rural do entorno de uma reserva particular do patrimônio natural (rppn) no semiárido brasileiro e obteve 84% das respostas indicando preocupação com a preservação daquela reserva com cunho de sustentabilidade ambiental. possivelmente por aquele povo sofrer muito com os períodos de seca e as dificuldades climáticas serem proeminentes limitantes da prática agrícola, a preocupação com a preservação ambiental seja enfatizada e ligada à melhoria do ambiente em que vivem e produzem seu alimento. frozza, a.m.s. et al. 76 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 70-79 referências abreu, m. m. inovações tecnológicas na agricultura familiar sob a ótica dos agricultores familiares de chapecó e região oeste de santa catarina (região da amosc). monografia (pós-graduação em gestão social e políticas públicas) – universidade comunitária regional de chapecó, chapecó, 2010. disponível em: <http://www.uniedu.sed.sc.gov.br/ wp-content/uploads/2014/04/marcia_modesto_de_abreu.pdf>. acesso em: 05 out. 2014. bassani, m. a.; ferraz, j. m. g.; silveira, m. a. percepção ambiental e agroecologia: considerações metodológicas em psicologia ambiental. revista brasileira de agroecologia, n. 1, p. 1786-1789, fev. 2007. disponível em: <http:// www.abaagroecologia.org.br/ojs2/index.php/rbagroecologia/article/view/6659/4964>. acesso em: 28 mai. 2013. brasil. lei nº 12.651/12, de 25 de maio de 2012. dispõe sobre a proteção da vegetação nativa. brasília: código florestal, 2012. disponível em: <http://presrepublica.jusbrasil.com.br/legislacao/1032082/lei-12651-12>. acesso em: 04 out. 2014. conclusão conclui-se com este estudo que a problemática sobre a falta de conhecimento sobre legislação ambiental é muito visível nos agricultores familiares de nova erechim, devido à falta de informações em relação aos limites e às áreas legais das apps. apesar de muitos agricultores terem interesse em manter apps preservadas, muitos deles não entendem que as próprias apps são um meio de preservação muito importante na propriedade e veem essas áreas apenas como uma obrigação de cumprir a lei para não serem multados. boa parte dessa problemática de entendimento dos limites legais das apps deve-se ao fato de os agricultores confundirem tais áreas com a reserva legal, pois foi algo que a maioria dos entrevistados que possuem sistemas de parcerias com agroindústrias se viu obrigada a fazer em suas propriedades. como solução, sugere-se a realização de mais cursos, palestras e oficinas sobre o tema em nova erechim (sc), esclarecendo conceitos e incentivando a busca de informações na secretaria da agricultura e em órgãos públicos que possam sanar dúvidas e conscientizar os agricultores sobre a importância da preservação ambiental, não somente pela obrigação, mas para manterem preservados recursos importantes para a sustentabilidade da própria agricultura. tabela 4 frequência absoluta e frequência relativa dos interesses dos agricultores em recuperar ou manter áreas de preservação permanente em suas propriedades, nova erechim (sc). j classe fj fj 1 motivos legais 11 0,26 2 proteção ambiental 13 0,31 3 áreas inúteis 6 0,14 4 gerações futuras 1 0,03 5 interesse financeiro 1 0,03 6 não possuem interesse 10 0,23 ∑ 42 1,0 fj: frequência absoluta; fj: frequência relativa. percepção dos agricultores familiares do município de nova erechim (sc) em relação à legislação ambiental 77 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 70-79 castagna, a. a.; aronovich, m.; rodrigues, e. pastoreio racional voisin: manejo agroecológico de pastagens. niterói: programa rio rural, 2008. da ros, j.; schmitt, f.; abdon, l.; assing, l.; alvez, j. p. percepção dos agricultores familiares em relação à legislação ambiental. revista brasileira de agroecologia, n. 2, p. 3913-3917, nov. 2009. disponível em: <http://www. aba-agroecologia.org.br/ojs2/index.php/rbagroecologia/article/view/9318>. acesso em: 05 set. 2013. ferrareze, d. s. w. percepção sobre apps – área de preservação permanente, e de rl – reserva legal: um estudo de caso com uma família de agricultores familiares no município de constantina – rs. trabalho de conclusão de curso universidade federal do rio grande do sul, constantina, 2011. disponível em: <http://www.lume.ufrgs.br/ handle/10183/52367> acesso em: 15 mai. 2014. godoy, c. m. t.; 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machado, a. a.; selau, l. p. r. estatística básica. pelotas: ufpel, instituto de física e matemática, 2009. 1v. prefeitura municipal de nova erechim. dados do município. nova erechim: prefeitura municipal, 2013. disponível em: <http://www.novaerechim.sc.gov.br/conteudo/?mode=pa&item=14706&fa=7&cd=14197&siglamun=novaerechim>. acesso em: 29 mai. 2013. secretaria estadual da agricultura e da pesca. programa juro zero agricultura/piscicultura. florianópolis: secretaria estadual da agricultura e da pesca 2013. disponível em: <http://www.agricultura.sc.gov.br/index. php?option=com_content&task=view&id=17&itemid=38>. acesso em: 29 mai. 2013. frozza, a.m.s. et al. 78 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 70-79 anexo i questionário (adaptado projeto alto uruguai: cidadania, energia e meio ambiente) 1. propriedade:__________________________________________________________________________ 2. localidade:_______________________________________________________________________________ 3. coordenadas:.................................... e: ___________________ n: __________________________________ 4. distância sede municipal (km): (_______) distância sede distrital (km): (_______) 5. número de famílias na propriedade: (________)  6. número de pessoas na propriedade: (________)  7. membros da família: nº nome idade sexo grau instrução nº nome idade sexo grau instrução 1. ______________( ) ( )  com. inc. 6. ____________( ) ( )  com. inc. 2. ______________( ) ( )  com. inc. 7. ____________( ) ( )  com. inc. 3. ______________( ) ( )  com. inc. 8. ____________( ) ( )  com. inc. 4. ______________( ) ( )  com. inc. 9. ____________( ) ( )  com. inc. 5. ______________( ) ( )  com. inc. 10. ___________( ) ( )  com. inc. propriedade 8. natureza propriedade. ( ) herança ( ) compra ( ) arrendamento ( ) posse ( ) arrendatário 9. área da propriedade (ha)......................................................................................................(____________________) 10. área da propriedade (ha) destinada a produção leiteira................................................... (____________________) produção e mão de obra 11. principais produções animais desenvolvidas na propriedade em escala comercial: 11.a) tipo: _________ nº cab.: ____ tipo: _______ nº cab.: _________ tipo: _______ nº cab.: ___________________ 12. principais produções animais desenvolvidas na propriedade para consumo: 12.a) tipo: ______nº cabeças: ____ tipo: _______ nº cab.: _____ tipo: ____________ nº cab.: __________________ 13. possui integração e parceria? 1.___________ 2._____________3._____________ 4.________________________ 14. tipo de mão-de-obra utilizada propriedade.1.__________ 2.___________3.__________4.___________________ 14.a) nº de pessoas que fornecem a mão-de-obra familiar na propriedade................................(__________________) 15. contrata mão-de-obra assalariada?..............................................................................( ) sim ( ) não 15.a) caso afirmativo:........período:___________ quantidade:_________ procedência: _________________________ 16. beneficia quais produtos na propriedade?...........1.__________2._________ 3._________4.__________________ 17. qual a renda familiar/mês da propriedade? r$__________ app 18. o sr. já ouviu falar em área de preservação permanente (app)? .......................................................( ) sim ( ) não 18.a) se a resposta for “sim” (descrever): ............................................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................................................ água 19. em sua propriedade há nascentes ou cursos d’agua? ........................................................................( ) sim ( ) não 19.a) se a resposta for “sim” (descrever como são protegidos): ............................................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................................................ percepção dos agricultores familiares do município de nova erechim (sc) em relação à legislação ambiental 79 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 70-79 20. de onde vem a água consumida na propriedade? 1.____________2.___________3.___________4.____________ 21. caso for de manancial o mesmo possui algum tipo de proteção? 1._________2._______3._________4._________ 22. falta água para o consumo humano e animal?...........................( ) sim ( ) não. período: ______________________ 23. utiliza a água da chuva?..............................................................( ) sim ( ) não. período: ______________________ 24. usa irrigação?.................................................( ) sim ( ) não. tipos: 1.______________ 2._____________________ 25. utiliza as margens dos cursos de água para agropecuária?......................................( ) sim ( ) não 25.a) tipos produção nas margens dos córregos:1.____________2.___________3.____________4. ______________ encostas 26. as encostas com alta declividade estão protegidas com cobertura vegetal?......................................( ) sim ( ) não 26.a) tipos de vegetação: 1.________________ 2._______________ 3.________________ 4.____________________ manejo do sistema de produção da propriedade 27. quantos hectares mantêm com vegetação nativa?..................................................................................(_________) 28. espécies de árvores plantadas. 1.______________2._______________3._______________ 4.________________ 29. planta árvores exóticas anualmente?......................( ) sim ( ) não. quantidade (unid.): _____________________ 30. espécies de árvores plantadas? 1._______________2._______________3.______________ 4.________________ 31. área total do reflorestamento............................................................................hectares: _____________________ conhecimento sobre legislação 32. possui acesso á informações sobre legislação ambiental? :..................................................................( )sim ( )não 32.a) fontes de informação: 1._______________ 2._______________ 3._______________ 4.____________________ 33. possui interesse em recuperar áreas de preservação permanente em sua propriedade:...............................................................................................................................................( )sim ( )não 33.a) se a resposta for “sim” (descrever o motivo): ............................................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................................................ 33.b) se a resposta for “não” (descrever o motivo): ............................................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................................................................................ ______________________________(nome recenseador) 95 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 95-106 paola arima scalone engenheira ambiental pela universidade tecnológica federal do paraná (utfpr) – londrina (pr), brasil. sueli tavares de melo souza doutora em engenharia civil pela coppe/ufrj – rio de janeiro (rj), brasil. edilene sarge figueiredo química pela universidade estadual de londrina (uel) – londrina (pr), brasil. endereço para correspondência: paola arima scalone – rua espírito santo, 773 – centro – 86010-510 – londrina (pr), brasil – e-mail: paolaascalone@gmail.com resumo com o crescimento do setor da construção civil, a exploração de matériaprima aumenta, assim como os impactos ambientais causados aos recursos naturais. além disso, a problemática desse setor envolve desde o desperdício até a segregação incorreta nas obras, contribuindo para o aumento da quantidade de resíduos. por isso, é necessário que seja realizado um plano de gerenciamento de resíduos da construção civil (pgrcc). o objetivo principal do presente trabalho foi proporcionar melhorias ao gerenciamento de resíduos da construção civil (rccs) por meio do monitoramento do pgrcc em dois empreendimentos, um comercial e outro residencial. o monitoramento consistiu em visitas semanais e tinha como instrumento o plano de ação, documento para registro das não conformidades e ações para solucioná-las. o empreendimento comercial teve eficiência maior do plano de ação, porém no residencial houve maior eficácia. nos empreendimentos havia política de reciclagem; assim, o pgrcc cumpriu seu objetivo de minimizar os impactos causados pela construção civil. palavras-chave: resíduos; plano de gerenciamento de resíduos da construção civil (pgrcc); monitoramento do pgrcc; plano de ação. abstract as the civil construction sector increases, raw material exploration raises as well as impacts on the natural resources. in addition, the issues of this sector goes from the waste to incorrect segregation in the construction works, leading to a wastage amount increase. therefore, elaborating a building waste management plan is necessary. the main objective of this work was to provide actions in order to improve the management of waste building by monitoring the building waste management plan in two buildings, a commercial and a residential. the monitoring consisted in weekly visits and it had the action plan as a tool, which is a document to record non conformities and actions to solve them. the commercial building was more efficient than the residential, but the latter was most effective. both buildings had recycling policies, then the implementation of the building waste management plan fulfilled the objective, which was minimizing environmental impacts. keywords: waste building; building waste management plan; monitoring of building waste management plan; action plan. doi: 10.5327/z2176-947820168014 gerenciamento de resíduos de construção civil: estudo de caso em empreendimentos comercial e residencial em londrina (pr) management of building waste: case study in a commercial and a residential buildings in londrina (pr) scalone, p.a.; souza, s.t.m.; figueiredo, e.s. 96 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 95-106 introdução a construção civil tem papel fundamental na economia do brasil. a câmara brasileira da indústria da construção (2011, p. 5) indica que, de 2004 a 2010, houve o crescimento de 42,41% da construção nacional, sendo que em 2010 o produto interno bruto (pib) da construção civil correspondeu a 5,3% do pib total do brasil. para mensurar o crescimento da construção civil em londrina, cidade em que o presente estudo foi realizado, em 2002 foram 500 mil m2 de projetos aprovados pelo município. dez anos depois, em 2012, o número saltou para 2 milhões de m2 de projetos a serem construídos. apesar do grande número de aprovações, ainda há uma parcela de investidores e empresários que deixam de regularizar suas obras quando executadas (leite, 2012). de acordo com a câmara brasileira da indústria da construção (2011), com o crescimento da construção civil, vários fatores são alterados, uns positivos, como a taxa de desemprego que diminui, e outros negativos, como o consumo de materiais que aumenta. ao consumir um produto, existe uma cadeia por trás disso, que consiste basicamente na extração de matéria-prima, na produção e no transporte até o atacado. durante o processo há gastos com energia, água e combustível do transporte. assim, quando há desperdício em obras, consequentemente aumenta-se o consumo de materiais, a extração de matéria-prima, os gastos com energia, água e combustível, a poluição e a geração de resíduos. no brasil, em 2012, foram coletados mais de 35 milhões de toneladas de resíduos de construção e demolição pelos municípios, resultando no aumento de 5,3% de coleta. a região sul tem como índice de coleta 0,648 kg/hab/dia, ficando na terceira posição em relação às outras regiões, na frente das regiões norte e nordeste e atrás das regiões sudeste e centro-oeste (abrelpe, 2012). é preciso se preocupar com esses valores, já que contabilizam apenas os resíduos coletados pelos municípios, que representam uma pequena parcela; deve-se, então, atentar para a geração, a responsabilidade de coleta e a destinação final dos grandes geradores. dentre os impactos que o gerenciamento inadequado de resíduos pode ocasionar, podem ser citados a obstrução de córregos e o assoreamento de lagos e rios devido ao carreamento de sedimentos, tais como areia e solo (pinto, 1999). quando há acúmulo de resíduos da construção civil (rccs) e as disposições são irregulares, de acordo com azevedo et al. (2006), incentiva-se a criação de pontos de resíduos. com isso, o poder público precisa fazer mais investimentos para diminuir esses problemas. diante da problemática de elevada geração de resíduos, a resolução conama no 307 (brasil, 2002) estabelece a necessidade de grandes geradores realizarem o plano de gerenciamento de resíduos da construção civil (pgrcc). a partir desse plano, o gerador fica responsável pelo acondicionamento desses resíduos até a destinação final adequada, reduzindo, dessa forma, a destinação clandestina, já que o gerador terá de prestar contas no final da obra. o decreto no 768, de 23 de setembro de 2009, institui o plano integrado de gerenciamento de resíduos da construção civil em londrina, que tem como objetivo melhorar a limpeza da cidade e regulamentar o exercício das responsabilidades dos pequenos e grandes geradores e seus transportadores (londrina, 2009). classificação dos resíduos a resolução conama no 307, de 5 de julho de 2002 (brasil, 2002), tem como objetivo minimizar os impactos causados pelos rccs. para tal tarefa, deve ser utilizado como instrumento o plano integrado de gerenciamento de resíduos da construção civil, que deve ser realizado pelos municípios e pelo distrito federal. nesse plano, os pequenos geradores terão de seguir os procedimentos estabelecidos no programa municipal de gerenciamento de resíduos da construção civil e os grandes geradores terão de elaborar e implantar o pgrcc, que deve conter os tópicos: caracterização dos resíduos (identificação e quantificação), triagem, acondicionamento, transporte e destinação. gerenciamento de resíduos de construção civil: estudo de caso em empreendimentos comercial e residencial em londrina (pr) 97 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 95-106 a resolução conama no 307 (brasil, 2002) ainda separa os rccs em quatro classes: • classe a: resíduos que podem ser reutilizados ou reciclados como agregados. ex.: argamassa, concreto, blocos pré-moldados, tijolos, telhas, solos devido à terraplanagem, entre outros (brasil, 2002); • classe b: resíduos que podem ser reciclados para outras destinações. ex.: papel, plástico, metal, vidro, madeira e gesso (brasil, 2002). a partir de 24 de maio de 2011, o gesso foi adicionado nessa classe pela resolução conama no 431 (brasil, 2011); • classe c: resíduos em que a reciclagem ou a recuperação não são economicamente viáveis ou ainda não há tecnologia desenvolvida (brasil, 2002). dependendo da cidade em que resíduos de gesso e isopor são gerados, pode ser economicamente inviável enviá-los para o local de reciclagem; assim, mesmo que esses materiais sejam recicláveis, nesse caso serão classificados como classe c; • classe d: resíduos perigosos de origem da construção civil. ex.: tintas, óleos, materiais que contenham amianto, substância que foi incluída nessa classe na resolução conama no 348 (brasil, 2004). a resolução conama no 448 (brasil, 2012) altera alguns artigos da resolução conama no 307 (brasil, 2002). no art. 8 fica estabelecido que os pgrccs devem ser elaborados e implantados pelos grandes geradores e ter como objetivo o manejo e a destinação de resíduos ambientalmente adequados (brasil, 2012). plano de gerenciamento de resíduos da construção civil como forma de reduzir os resíduos gerados na construção civil e minimizar os seus impactos, é importante que se faça o gerenciamento dos rccs. para realizar tal tarefa, utiliza-se como ferramenta o pgrcc. o pgrcc começa com a etapa de planejamento. nessa etapa, com base no tipo da obra e no projeto arquitetônico, é feita a caracterização e estimativa dos resíduos que serão gerados. a partir desse momento é importante que se estude possibilidades de efetuar a reutilização desses resíduos e realizar a destinação final apenas quando não for possível enviar para a reciclagem. após conhecer os resíduos que serão obtidos e a sua quantidade aproximada, é preciso pensar nas formas de acondicionamento — baias, bombonas, bags ou coletores de lixo — e onde serão dispostos, de forma a auxiliar na logística para retirada dos materiais (governo do estado de são paulo, 2010). além do pgrcc, para uma gestão de resíduos eficiente é muito importante projetar o empreendimento incorporando métodos ou materiais que visem à redução de resíduos. com a implantação do pgrcc, é essencial que haja redução, reutilização e reciclagem dos resíduos no próprio canteiro. caso não seja possível, deve-se transportar até um local licenciado, onde será feita a triagem dos materiais e, posteriormente, a destinação final adequada. o objetivo do estudo foi proporcionar melhorias na implantação do pgrcc, analisar e documentar, por meio de registros fotográficos, as dificuldades encontradas durante o processo de introdução do plano, sugerir adequações para os problemas encontrados nos dois empreendimentos e comparar o gerenciamento de resíduos em ambos em relação às ações realizadas e à eficiência do plano de ação. materiais e métodos o monitoramento do pgrcc foi realizado em dois empreendimentos de grande porte. o primeiro empreendimento possuía 2 torres comerciais de aproximadamente 20 andares, as quais já estavam erguidas — 9 pavimentos. o segundo estava na fase inicial — fundação — e tinha três torres residenciais. a fim de verificar se estava sendo feita a limpeza do local, a segregação e a destinação dos resíduos, foi necessário fazer o monitoramento da obra semanalmente, indo a campo e realizando registros. como forma de acompanhamento foram registradas as evidências de conformidades e não conformidades em relação ao scalone, p.a.; souza, s.t.m.; figueiredo, e.s. 98 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 95-106 estabelecido no pgrcc e na legislação. normalmente, as não conformidades eram registradas por meio de fotos, porém quando as evidências encontradas não eram claras, faziam-se perguntas informais aos funcionários, tais como: • o que é o resíduo? • em que situações o produto que origina o resíduo é utilizado? • como o produto é utilizado? • qual a destinação do resíduo? essas perguntas ajudavam a identificar o resíduo gerado e se havia alguma não conformidade na maneira que o material era utilizado, acondicionado e destinado. o plano de ação foi realizado para relatar aos administradores da obra o que estava sendo executado de maneira errada, a causa do problema, como solucioná-lo, quem ficaria responsável por tal tarefa, a data em que o problema foi apresentado e a data máxima para solucioná-lo. esse plano mostra tudo o que ocorreu na obra, isto é, funciona como um histórico. se ao longo da implantação houver, por exemplo, dez não conformidades e oito tiverem sido solucionadas, o plano de ação continuará com dez itens. e se uma ação tiver sido solucionada e se repetir no futuro, contabilizará mais uma não conformidade. a configuração do plano de ação encontra-se na figura 1, fornecida pela cmb consultoria ltda. (2012). as letras presentes na figura representam: • a – local para o nome da empresa ou algo que caracterize a obra em que o pgrcc estava sendo implantado; • b – siglas para o tipo de ação que foi realizada. medidas de contenção são para que os problemas não aumentem, as preventivas tentam evitar que problemas aconteçam, as corretivas buscam corrigir atitudes erradas e as de melhoria são feitas quando se pretende realizar mais do que o mínimo necessário; • c – local para a data do plano de ação; • d – foto do problema/não conformidade encontrada; • e – descrição do problema retratado na foto ao lado; • f – a possível causa para ocorrência do problema; • g – local para inserir a sigla do tipo de ação realizada; • h – ação proposta para solucionar o problema/não conformidade; • i – data inicial: dia em que o problema foi mostrado aos responsáveis pela obra; • j – responsável pelas medidas que precisaram ser tomadas de modo a evitar que o problema volte a ocorrer; • k – data prevista para solucionar o problema; • l – data conclusão: data em que o problema realmente foi solucionado. figura 1 – plano de ações internas. a plano de ações internas b ação: for 001 data cct – contenção p – preventiva c – corretiva m – melhoria origem da informação/ problema descrição do problema causa clf ação data inicial responsável data prevista data conclusão 1 d e f g h i j k l 2 gerenciamento de resíduos de construção civil: estudo de caso em empreendimentos comercial e residencial em londrina (pr) 99 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 95-106 eficiência do plano de ação a eficiência do plano de ação é analisada por meio de gráficos que apresentam a quantidade de não conformidades e de ações realizadas. de acordo com a equação 1, a razão entre as ações realizadas e as não conformidades aponta a eficiência do plano de ação. quanto maior a quantidade de ações concluídas para resolver as não conformidades, maior será a eficiência na implantação do pgrcc. esse controle no plano de ação auxilia na tomada de decisões em relação à gestão dos resíduos, pois analisa se as soluções tomadas conduziram ao resultado esperado. eficiência do plano de ação (%) = ∙ 100n° de ações realizadas n° não conformidades (1) resultados as duas obras possuíam responsáveis, práticas e dinâmicas diferentes; consequentemente, os problemas relacionados aos resíduos eram gerenciados de maneira distinta. por isso, os resultados serão apresentados separadamente. obra comercial ao iniciar as visitas à obra foi possível perceber mistura de resíduos tanto dentro quanto fora do canteiro de obras. a disposição de caçambas na rua possibilitou que terceiros colocassem os seus resíduos, os quais a empresa passava a ser responsável pela destinação, como pode ser visto na situação a da figura 2, que representa um plano de ação simplificado com fotos, cedidas pela cmb consultoria ltda. (2013), de situações que ocorreram no canteiro de obras durante o monitoramento. na figura 2a, há vários tipos de resíduos, como classe a — areia, solo, concreto, tijolos — e classe b — garrafa pet. além da responsabilidade em assumir o resíduo de terceiros, a mistura de detritos pode reduzir a chance de reaproveitamento desses materiais. a disposição de caçambas estacionárias costuma ser na rua, devido à falta de espaço no canteiro de obras. como não havia a possibilidade de trazê-las para dentro do canteiro, a solução proposta foi cobrir as caçambas com uma lona no final de cada jornada de trabalho. no entanto, durante o período noturno as pessoas rasgavam a lona para descartar seus resíduos dentro da caçamba. como a ação não foi bem-sucedida, as caçambas foram retiradas da avenida movimentada, com intenso fluxo de carros e pedestres, e realocada em uma rua lateral à obra, onde o movimento era menor. visando possibilitar a reciclagem, reduzir a mistura de resíduos e facilitar a segregação e a destinação final foram construídas baias (figura 2a – solução). como o resíduo classe a é volumoso, foi sugerido que fosse mantido o acondicionado em caçambas, para evitar dois trabalhos: o de levar até a baia e o de retirar e colocar na caçamba no momento de saída do resíduo. os ferros também foram acondicionados em caçambas e as madeiras em contêineres, pelos mesmos motivos do acondicionamento dos resíduos classe a. a quantidade, o tamanho das baias e os resíduos que seriam acondicionados foram escolhidos de acordo com o espaço no canteiro de obras e as características dos resíduos. nas cinco baias foram dispostos: resíduos perigosos, orgânicos, recicláveis, isopor e gesso. a opção por esses resíduos foi devido à necessidade de armazenamento em locais impermeabilizados e cobertos, para que eles não ficassem expostos às intempéries, como chuva e vento. com base na resolução conama nº 275, o correto seria utilizar a cor laranja para identificar resíduos perigosos, marrom para orgânico, verde para reciclável e cinza para isopor e gesso, já que em londrina ainda não há empresa que faça a reciclagem ou a reutilização. como as cores das baias não correspondiam aos resíduos que seriam acondicionados, e para não haver mais gastos de tintas, foram feitas adaptações: • baia vermelha: resíduos perigosos; • baia azul: resíduos recicláveis; • baia amarela: isopor; • baia verde: gesso; • baia marrom: resíduos orgânicos; scalone, p.a.; souza, s.t.m.; figueiredo, e.s. 100 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 95-106 problema solução a b c figura 2 – plano de ação simplificado com os registros de problemas e suas respectivas soluções no empreendimento comercial. gerenciamento de resíduos de construção civil: estudo de caso em empreendimentos comercial e residencial em londrina (pr) 101 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 95-106 para a implantação dos coletores e das baias foram realizados treinamentos com a equipe de limpeza e com os demais colaboradores. de acordo com a situação b (figura 2), foi possível perceber que nos pavimentos havia, com frequência, resíduos recicláveis e orgânicos. esses resíduos eram misturados com resíduos classe a e muitas vezes colocados na caçamba. o isopor é classificado como reciclável (classe b). no entanto, os funcionários não limpavam a marmita após fazer a refeição, configurando o recipiente como resíduo orgânico. a alternativa para segregar esses resíduos corretamente no pavimento foi confeccionar coletores, um para resíduo orgânico e rejeito e outro para materiais recicláveis (figura 2b – solução), dispostos nos andares ímpares. os coletores ficavam próximos ao elevador, para facilitar o transporte ao andar térreo. é possível notar que os resíduos orgânicos e os rejeitos ficavam em sacola plástica preta e os recicláveis eram acondicionados em sacola plástica verde, conforme estabelecido pelo município de londrina (figura 2b). os coletores foram confeccionados com pedaços de chapas de madeirites disponíveis na obra, procedimento aceitável por proporcionar reutilização. outro questionamento em relação aos resíduos orgânicos é que eles não devem ser gerados nos locais de trabalho, ou seja, nos pavimentos. segundo o item 18.4.2.11.1 da norma regulamentadora 18 (brasil, 1978), é proibido comer fora de locais adequados para a refeição. no entanto, como os funcionários não obedeciam à norma, coube à equipe de gestão de resíduos providenciar o coletor de orgânico para reduzir a mistura de resíduos. após a implantação dos coletores e das baias, novas não conformidades apareceram. um exemplo foi a lâmpada encontrada no coletor (figura 2c – problema), a qual deve passar por logística reversa para sua descontaminação e destinação final. a existência da lâmpada dentro do coletor indicou que outros casos poderiam acontecer; por isso, a equipe construiu um depósito para acondicionar as lâmpadas até sua descontaminação e destinação final (figura 2c – solução). esse depósito ficava no térreo; como a geração de lâmpadas não era grande, o funcionário transportava as lâmpadas dentro de uma caixa. eficiência do plano de ação: empreendimento comercial durante os 17 meses — dezembro de 2012 a abril de 2014 — de acompanhamento da obra, houve, no total, 46 não conformidades distintas, somando a torre i e a torre ii do empreendimento comercial. algumas não conformidades ocorreram nas duas torres, outras foram solucionadas, mas é preciso frisar algumas repetições. das 46 ações que foram propostas para as não conformidades até abril, 31 foram realizadas (gráfico 1). o gráfico 1 mostra como foi a evolução da implantação do pgrcc baseada nas visitas de monitoramento semanais para coleta de dados. no início, eram registradas apenas as não conformidades, por isso a eficiência 0 no mês de janeiro. vale salientar que a eficiência aparece somente quando as primeiras ações começaram a ser realizadas. apesar de ter ocorrido o aumento de não conformidades, houve, em uma proporção maior, o aumento de ações realizadas, o que culminou no aumento da eficiência do plano de ação, que até o momento foi de aproximadamente 67%. a redução da eficiência a partir do mês de outubro pode ser atribuída ao final da obra, etapa em que ainda acontecem novas não conformidades e o foco, no momento, é o cumprimento de metas para a finalização da obra. outra constatação é que mesmo com a adoção de medidas para evitar a mistura de resíduos, esse problema continuou. obra residencial assim como na obra comercial, na residencial também havia não conformidades. a pintura era realizada em local descoberto, sem nenhuma proteção e diretamente no solo, como mostrado na figura 3a. como a construção estava no início, não havia muitos locais cobertos. desse modo, foi sugerido realizar a pintura em cima de um madeirite ou de uma lona, que devido à contaminação pela tinta foi destinada corretascalone, p.a.; souza, s.t.m.; figueiredo, e.s. 102 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 95-106 mente após o uso. na figura 3a (solução) está registrada a lona utilizada para proteger o solo de contaminação no momento da pintura. além dos problemas com a pintura, havia muitos maços de cigarros no chão (figura 3b – problema). os funcionários não tinham o costume de descartá-los nos coletores; quando descartavam, faziam de modo incorreto, motivo pelo qual foi realizado um treinamento. além do treinamento, foram confeccionadas pequenas caixas (figura 3b) para que os funcionários descartassem também as bitucas de cigarro, que são consideradas rejeitos. o resultado foi positivo, pois os funcionários aderiram à medida. resíduos como papel e plástico não possuíam um local para acondicionamento, ficando espalhados ou dentro de bags. o problema não era armazenar em bags, e sim a quantidade excessiva de resíduos descartados nesse recipiente (figura 3c). dessa forma, a empresa construiu baias para acondicionar esses resíduos (figura 3c – solução). outra não conformidade que costumava acontecer era a mistura de resíduos. a empresa realizou treinamento, mas muitas vezes os resíduos orgânicos eram descartados no coletor de recicláveis, impossibilitando o envio para as cooperativas de reciclagem. assim, a construtora teve a iniciativa de passar a cobrar uma multa da empreiteira sempre que houvesse mistura de resíduos. houve redução significativa na mistura dos resíduos; no entanto, às vezes a não conformidade voltava a ocorrer. eficiência do plano de ação: empreendimento residencial o acompanhamento da implantação do pgrcc nessa obra, que resultou neste trabalho, foi de 14 meses — março de 2013 a abril de 2014. no total, foram 18 não conformidades e 9 ações realizadas para solucioná-las, gráfico 2 – controle do plano de ações – empreendimento residencial. não conformidades ações realizadas eficiência do plano de ação 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 q ua nti da de ja ne ir o a br il ju lh o o ut ub ro ja ne ir o ab ri l 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% meses gráfico 1 – controle do plano de ações – empreendimento comercial. gerenciamento de resíduos de construção civil: estudo de caso em empreendimentos comercial e residencial em londrina (pr) 103 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 95-106 problema solução a b c figura 3 – plano de ação simplificado com os registros de problemas e suas respectivas soluções no empreendimento residencial. scalone, p.a.; souza, s.t.m.; figueiredo, e.s. 104 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 95-106 representado uma eficiência de aproximadamente 50%, como visto no gráfico 2. a baixa quantidade de não conformidades é resultado de problemas que não foram solucionados e, consequentemente, continuam existindo; assim, o status não fica como concluído e não é feito um novo registro de não conformidade. é importante destacar que a mistura de resíduos foi uma não conformidade que não foi solucionada completamente nos dois empreendimentos, por mais que fossem feitos treinamentos e adotadas medidas para conter esse problema. no entanto, com o gerenciamento de rccs, a mistura de resíduos foi minimizada, já que antes da implantação do plano a mistura era maior. o problema dos maços de cigarro no chão no empreendimento residencial também não foi totalmente solucionado. como descrito, o gerenciamento dos resíduos foi mais eficiente no empreendimento comercial, pois as ações eram tomadas para solucionar as não conformidades naquele momento, mesmo com a possibilidade de essas irregularidades voltarem a ocorrer e as ações terem de ser refeitas; por isso, nesse caso, o gerenciamento foi mais eficiente do que eficaz. já no empreendimento residencial o gerenciamento teve uma eficácia maior, pois os responsáveis pelo gerenciamento na obra eram mais receptivos; prova disso foram as caixinhas para bitucas de cigarros e a multa como punição em caso de mistura de resíduos, medidas implantadas por iniciativa dos responsáveis da obra e que praticamente solucionaram os problemas, visto que poucas vezes voltavam a ocorrer. a diferença entre o gerenciamento nas duas obras teve como grande influência a fase em que a obra se encontrava. enquanto no empreendimento comercial — obra em andamento — as medidas eram tomadas com o objetivo de solucionar os problemas momentaneamente, no empreendimento residencial — obra no início — havia um planejamento prévio das atividades e os colaboradores já eram instruídos em relação à maneira correta de gerenciar os resíduos. não conformidades ações realizadas eficiência do plano de ação 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 q ua nti da de m ar ço /2 01 3 a br il ju lh o o ut ub ro ja ne ir o a br il/ 20 14 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% meses gráfico 2 – controle do plano de ações – empreendimento residencial gerenciamento de resíduos de construção civil: estudo de caso em empreendimentos comercial e residencial em londrina (pr) 105 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 95-106 a implantação do pgrcc é essencial para reduzir, reutilizar, reciclar e destinar corretamente os resíduos. no entanto, nos dois empreendimentos não havia políticas de redução e reutilização. o foco principal era dar a destinação correta aos resíduos, processo que inclui empresas de reciclagem. por isso, pode-se afirmar que os dois empreendimentos tinham política de reciclagem. é comum que os grandes geradores possuam um pgrcc apenas para conseguir o “habite-se” e regularizar sua obra. no entanto, existe uma diferença entre possuir um pgrcc e implantá-lo. o fato de tê-lo não garante que a geração de resíduos seja reduzida, que haja reutilização e reciclagem, apenas que sejam destinados corretamente. assim, é preciso que o pgrcc seja implantado e monitorado, caso contrário o plano ficará apenas no papel e não cumprirá seu objetivo principal, que é minimizar os impactos ambientais da construção civil. conclusão a partir das visitas semanais aos dois empreendimentos foi possível realizar o monitoramento da implantação do pgrcc. os registros por meio de fotos durante as visitas possibilitaram a realização de análises e, posteriormente, sugestões para solucionar os problemas que ocorreram em cada obra, conforme descrito no plano de ação. com o resultado do plano de ação é possível concluir que o empreendimento comercial realizou um gerenciamento mais eficiente, apesar de as obras estarem em etapas diferentes. em relação às ações realizadas, pode-se dizer que o gerenciamento mais eficaz foi feito no empreendimento residencial, visto que os problemas foram solucionados, e não apenas corrigidos momentaneamente, além de os responsáveis possuírem mais iniciativa, adotarem medidas proativas e serem mais receptíveis às sugestões. a implantação do pgrcc nos dois empreendimentos possibilitou uma redução na mistura dos resíduos e aumentou a quantidade de materiais recicláveis destinados a empresas licenciadas ambientalmente. a reciclagem minimiza a utilização de matéria-prima e recursos naturais e reduz a poluição; consequentemente, o pgrcc cumpre seu objetivo de minimizar os impactos causados pela construção civil. referências abrelpe – associação brasileira de empresas de limpeza pública e resíduos especiais. panorama dos resíduos sólidos no brasil. são paulo: abrelpe, 2012. 116p. azevedo, g. o. d.; kiperstok, a.; moraes, l. r. s. resíduos da construção civil em salvador: os caminhos para uma gestão sustentável. engenharia sanitária e ambiental, rio de janeiro, v. 11, n. 1, p. 65-72, mar. 2006. disponível em: <http://www.scielo.br/pdf/esa/v11n1/29139.pdf>. acesso em: 12 jun. 2014. brasil. ministério do trabalho e emprego. condições e meio ambiente de trabalho na indústria da construção da norma regulamentadora n.º 18. diário oficial do brasil, brasília, 8 jul. 1978. disponível em: <http://portal.mte.gov.br/ data/files/ff8080814295f16d0142ed4e86ce4dcb/nr-18%20(atualizada%202013)%20(sem%2024%20meses).pdf>. acesso em: 1.º jul. 2014. ______. resolução conama nº 275, de 25 de abril de 2001. estabelece o código de cores para os diferentes tipos de resíduos. diário oficial da união, brasília, df, 19 jun 2001. disponível em: 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do meio ambiente – conama, estabelecendo nova classificação para o gesso. diário oficial da união, brasília, 25 maio 2011. disponível em: <http://www.mma.gov. br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=649>. acesso em: 16 jun. 2014. ______. resolução do conselho nacional do meio ambiente (conama) n.º 448, de 18 de janeiro de 2012. altera os arts. 2.º, 4.º, 5.º, 6.º, 8.º, 9.º, 10 e 11. diário oficial da união, brasília, 19 jan. 2012. disponível em: <http://www.mma. gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=672>. acesso em: 16 jun. 2014. câmara brasileira da indústria da construção. informativo econômico construção civil: desempenho e perspectivas. brasília, 2011. disponível em: <http://www.cbicdados.com.br/media/anexos/05_balanco_2011.pdf>. acesso em: 11 jun. 2014. cmb consultoria ltda. manual de plano de gerenciamento de resíduos da construção civil. londrina, 2012. ______. manual de plano de gerenciamento de resíduos da construção civil. londrina, 2013. governo do estado de são paulo. 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escola politécnica, universidade de são paulo, são paulo, 1999. rbciamb | n.39 | mar 2016 | 1 1 doi: 10.5327/z2176-94782016n39ed editorial prezados leitores, é com satisfação que me dirijo ao público da revista brasileira de ciências ambientais (rbciamb). assumi a editoria geral da revista atendendo a um pedido dos editores anteriores com o intuito de dar minha contribuição à comunidade científica nessa área. a meta de curto prazo é deixar a revista em dia, concluindo, em breve, as edições de 2016. a meta de médio prazo é ter a revista em condições de ingressar na plataforma scielo e de longo prazo é internacionalizar a revista. a rbciamb vem desempenhando um papel importante para a comunidade acadêmica da área de ciências ambientais, pois se constitui em uma das poucas revistas nacionais verdadeiramente multidisciplinares. como as pesquisas da área têm esse caráter, os autores encontram dificuldades de divulgação de seus trabalhos nas demais revistas existentes, que são prioritariamente disciplinares. esse escopo da revista será mantido, esperando-se que cada vez mais os artigos também relatem e enfatizem os aspectos multidisciplinares dos trabalhos desenvolvidos. aproveito a oportunidade para deixar clara a linha editorial da rbciamb, revisada recentemente com a colaboração de todo o corpo editorial. a fim de tornar mais ágil o processo de revisão de artigos, definimos critérios de pré-seleção para que cada editor possa analisar rapidamente as submissões e definir se elas devem seguir no processo de revisão ou se devem ser rejeitadas. essa medida busca também diminuir a carga de trabalhos dos revisores, que assim como todos os editores, contribuem voluntariamente para a revista. dessa forma, três aspectos serão considerados nessa pré-seleção. o primeiro ponto é verificar se o tema central do artigo submetido é ambiental. o segundo quesito é a relevância científica do trabalho — o artigo deverá apresentar contribuição científica significativa para a área e demonstrar isso. terceiro, o artigo deve ser inédito, não contendo plágio — a rbciamb conta com ferramenta computacional de verificação de plágio. caso o artigo já tenha sido apresentado em congresso, a versão para a revista deve ter pelo menos 50 % de diferença com o artigo de congresso. se pelo menos um desses três aspectos não for satisfeito, o artigo será sumariamente rejeitado. essa prática deixa a rbciamb alinhada com os mais renomados periódicos científicos do planeta. por não caracterizar como contribuição científica significativa para a área, não serão aceitos relatos técnicos, simples diagnósticos e trabalhos de bibliometria. esta última é uma ferramenta de pesquisa, mas sua mera aplicação não pode ser caracterizada como contribuição científica relevante. finalmente, o regulamento da rbciamb1 foi revisado e ampliado, procurando deixar claros os critérios de avaliação dos trabalhos submetidos. espera-se, com essa divulgação, que os autores passem a fazer uma pré-avaliação das contribuições enviadas, tomando como base esses critérios e efetuando os ajustes necessários. isso contribuirá para um processo de revisão mais ágil e para a melhoria da qualidade dos artigos submetidos. cordiais saudações, prof. maurício dziedzic editor geral da rbciamb 1para consultar o regulamento da rbciamb, acesse: <http://abes-dn.org.br/publicacoes/rbciamb/regulamento%20rbciamb.pdf>. _goback rbciamb | n.42 | dez 2016 | 2-11 2 edson escuciatto engenheiro químico pela universidade federal do paraná (ufpr). mestre em gestão ambiental pela universidade positivo (up) – curitiba (pr), brasil. maurício dziedzic graduado em engenharia civil pela ufpr. mestre em engenharia de recursos hídricos e ambiental pela ufpr. doutor em civil engineering, fluid mechanics and hydraulics pela university of toronto. eliane carvalho de vasconcelos química pela universidade estadual paulista “júlio de mesquita filho” (unesp). mestre em ciência pela universidade de são paulo (usp). doutora em ciências pela usp – são paulo (sp), brasil. endereço para correspondência: eliane carvalho de vasconcelos – rua prof. pedro viriato parigot de souza, 5.300 – cic – curitiba (pr), brasil – e-mail: evasconcelos@up.edu.br resumo os veículos são a principal fonte dos poluentes atmosféricos nos centros urbanos. as tecnologias mais importantes para a redução dos poluentes em veículos automotores foram o controle eletrônico da injeção de combustíveis e a utilização de catalisador no sistema de exaustão dos veículos. o objetivo deste trabalho foi avaliar se a renovação da frota de veículos alterou a qualidade do ar em curitiba. foi realizado o levantamento do histórico das concentrações dos poluentes do ar, no período de 2003 a 2014, e do histórico da frota de veículos de curitiba – com base em dados do departamento de trânsito do paraná (detran-pr). verificou-se um aumento de 65% no número de veículos, que não resultou no aumento da concentração dos poluentes. as concentrações de poluentes apresentaram queda ao longo do período avaliado. conclui-se que a renovação da frota proporcionou uma melhoria na qualidade do ar em curitiba. palavras-chave: emissões veiculares; poluentes atmosféricos; índices de poluição do ar. abstract vehicles are the main source of air pollutants in urban centers. the most important technologies for the reduction of vehicle pollutants have been the electronic control of fuel injection and the use of catalytic converters in the exhaust system of vehicles. the goal of this work was to evaluate if the renewal of the vehicle fleet altered the air quality in curitiba. a survey of historical concentrations of air pollutants was performed for the period of 2003 to 2014. it was also carried out the survey of the history of the fleet of vehicles in curitiba, based on data from the transit department of paraná (detran-pr). there was a 65% increase in the number of vehicles, which did not result in an increase in the concentration of pollutants. the values of air pollutant concentrations show a decrease over the surveyed period. the conclusion is that the renewal of the fleet provided an improvement of the air quality in curitiba. keywords: vehicle emissions; air pollutants; air pollution indexes. doi: 10.5327/z2176-947820160198 a influência da renovação da frota de veículos na qualidade do ar na região central de curitiba the influence of renewal’s vehicle fleet on air quality in curitiba a influência da renovação da frota de veículos na qualidade do ar na região central de curitiba rbciamb | n.42 | dez 2016 | 2-11 3 introdução a emissão de poluentes atmosféricos em grandes centros está relacionada à frota veicular que circula pelas vias, e a idade dos veículos é um fator determinante para a qualidade do ar (kuhns et al., 2004; krecl et al., 2015). isso porque conduções com maior desgaste de peças e com tecnologias ultrapassadas podem contribuir com até 34% da emissão total de co, no e hidrocarbonetos em uma cidade (guo et al., 2006). além dos automóveis, as motocicletas possuem um papel importante nas emissões atmosféricas. em estudo sobre motocicletas de taiwan, tsai et al. (2000) investigaram as emissões de co, nox, hidrocarbonetos totais (tch) e compostos orgânicos voláteis (vocs). as medições foram realizadas em motocicletas classificadas de acordo com: tipo do motor (de 2 e 4 tempos); uso (novas e usadas, entre 30.000 km e 40.000 km); e catalisador (com ou sem). os autores observaram que as motocicletas com motores de 2 tempos emitiram maiores quantidades de poluentes que as de 4 tempos, e que a instalação de catalisadores naquelas com motores 2 tempos as torna menos poluentes que as motocicletas com motores 4 tempos sem catalisador. carvalho (2011) também destaca a importância crescente das motocicletas nos estudos sobre emissões de poluentes, visto que elas passaram de um papel secundário a um dos principais atores no cenário nacional de emissões veiculares: sua frota vem crescendo bem mais rapidamente que a de automóveis. com o objetivo de diminuir as emissões veiculares no brasil, foram estabelecidas metas de modernização para automóveis, veículos a diesel e motocicletas. o programa de controle da poluição do ar por veículos automotores (proconve), criado em 1986, estabeleceu limites máximos de emissões, em fases sucessivas cada vez mais rigorosas. o proconve passou por seis fases para veículos leves, l1 a l6, nos anos de 1990, 1992, 1997, 2007, 2009 e 2014, respectivamente. já alcançou resultados expressivos: reduzindo a emissão de co por veículo de 54 g/km, em 1986, para 0,3 g/km, em 2000 (la rovere et al., 2002). as fases l4 e l6 tiveram o objetivo de reduzir as quantidades de hidrocarbonetos e óxidos de nitrogênio. para isso, foram snecessárias inovações tecnológicas, como a otimização da geometria da câmara de combustão, os bicos injetores, as bombas de injeção e o controle eletrônico da injeção (ibama, 2011). nos estados unidos, a environmental protection agency (epa) é responsável por estipular os limites para emissões veiculares, sendo que o estado da califórnia foi o primeiro a estabelecer limites severos a esses poluentes. comparando-se os limites de emissões exigidos pelo proconve com a norma americana tier, pode-se verificar a correlação entre a fase l-4 e a tier i. a fase l-7, que será implementada em 2017, foi baseada na norma tier ii, dos estados unidos (linke, 2009). a norma europeia (euro) também possui correlação com as fases do proconve: fase p-3 e euro i, fase p-4 e euro ii, fase p-5 e euro iii, fase p-6 (não foi implementada) e euro iv, fase p-7 e euro v (massagardi, 2014). o instituto brasileiro do meio ambiente e dos recursos naturais renováveis (ibama) determinou os limites das emissões de veículos pesados, com a introdução da fase p-1 do proconve, em 1990, e, subsequentemente, as fases p-2, em 1996, p-3, em 2000, p-4, em 2002, p-5, em 2006, p-6, em 2009, e p-7, em 2012 (ibama, 2011). na china, o ministério de proteção ao meio ambiente e a administração de padronizações são os responsáveis pelas normas de emissões de poluentes, e a norma china 6a utilizada atualmente é equivalente à euro vi. a rússia segue a norma euro v, também seguida pela índia. a coreia do sul segue uma norma equivalente à norma euro iv (dieselnet, 2016). no brasil, foi criado, em 2002, o programa de controle da poluição do ar por motociclos e veículos similares (promot), a fim de complementar o proconve. o promot já passou por três fases, m1 a m3, nos anos de 2003, 2005 e 2009, respectivamente (ibama, 2011). a fase m1 foi marcada pela proibição de motocicletas com motores de 2 tempos, os quais são muito poluentes, visto que queimam óleo com combustível. conforme aponta milhor (2002), o sistema de injeção eletrônica tem a função de dosar corretamente a quantidade de combustível em função das condições de operação do motor. o coeficiente de ar corresponde à relação entre a massa de ar efetivamente admitida para a combustão, a massa de ar correspondente à mistura estequiométrica para combustão e a massa teórica em função das características do combustível. a melhor relação entre ar e combustível proporciona uma queima mais eficiente dentro da câmara de combustão, danescuciatto, e.; dziedzic, m.; vasconcelos, e.c. rbciamb | n.42 | dez 2016 | 2-11 4 do maior eficiência ao motor e resultando em menor emissão de poluentes. o sistema de injeção eletrônica é formado por uma central digital (uce), na qual é carregado um programa que inclui tabelas desenvolvidas para cada tipo de motor. essas tabelas ditam o funcionamento dos atuadores conforme os sinais recebidos dos sensores. os sensores existentes em um sistema de injeção eletrônica são: o sensor de pressão do coletor de admissão (map), que indica a pressão do ar; o sensor mássico, que mede a massa de ar que está sendo admitida pelo motor; o sensor da posição da borboleta de aceleração, responsável por informar se a borbota está totalmente aberta ou totalmente fechada (plena carga ou em marcha lenta); o sensor de temperatura do ar; o sensor de temperatura do sistema de arrefecimento, o qual informa a temperatura do motor; o sensor de rotação do motor, que, além de informar a rotação, também indica o ponto de ignição para que ocorra a faísca da vela de ignição dentro da câmara de combustão; a sonda lambda, que mede o excesso de oxigênio do sistema de exaustão; e o sensor ks, que indica quando o motor entra em ressonância. a evolução tecnológica dos catalisadores e o seu impacto na qualidade do ar têm logrado êxito em responder às exigências de emissões de poluentes cada vez menores impostas a automóveis (rangel, 2003). o catalisador de três vias típico é constituído por uma colmeia de um óxido refratário e estabilizadores (zro 2 , mgo, cao, sno, y 2 o 3 , tio 2 , zno, b 2 o 3 , p 2 o 5 , sno 2 , bi 2 o 3 , sio 2 ), promotores de óxidos alcalinos (li 2 o, na 2 o, k 2 o, cs 2 o) e rh. o co e os hidrocarbonetos, passando por essa colmeia, oxidam-se, formando co 2 e h 2 o. os óxidos de nitrogênio sofrem redução, formando o n 2 . o so 2 é reduzido a s (material indesejável, que se incrusta ao material refratário, diminuindo sua eficiência). o objetivo deste trabalho foi avaliar se a renovação da frota de veículos alterou a qualidade do ar em curitiba, devido às novas tecnologias usadas nos veículos, comparando as evoluções da frota e das concentrações de poluentes do ar. materiais e métodos a metodologia utilizada consistiu no levantamento de documentação sobre o histórico da frota de veículos de curitiba e dos indicadores de poluição do ar da cidade, seguido de análise dos dados, sua comparação e correlação. levantamento da frota de curitiba as fontes utilizadas para levantar o histórico da frota veicular de curitiba foram os anuários estatísticos elaborados pelo detran-pr (2015), autarquia do poder executivo que fiscaliza o trânsito de veículos terrestres no estado do paraná. foram utilizados os dados dos anuários de 2003 a 2014, nos quais são apresentadas as quantidades de veículos existentes em diversas cidades do paraná. os dados dos veículos são apresentados por categoria (automóveis, ônibus, motocicletas, etc.), por tipo de combustível e por data de fabricação. os veículos foram separados em automóveis, motocicletas e veículos movidos a diesel, por representarem 95% da frota de curitiba (detran-pr, 2015). veículos como tratores e máquinas agrícolas foram deixados de fora, por não apresentarem circulação pela cidade. os dados referentes à quantidade de automóveis por ano foram classificados pela data de fabricação: até 1997, chamados de ultrapassados, e a partir de 1998, considerados modernos. essa divisão foi realizada tendo em vista a evolução das fases do proconve, em que a maior redução de poluentes emitidos se deu com a implantação da fase l3, em 1997, para os veículos fabricados a partir de 1998 (ibama, 2011). as motocicletas foram divididas em fabricadas até 2002, chamadas de ultrapassadas, e fabricadas a partir de 2003, classificadas como modernas. essa divisão se deve à implantação da fase m1 do promot, com a proibição de fabricação de motocicletas com motor de 2 tempos no brasil (ibama, 2011). na categoria de veículos com motor a diesel estão ônibus, caminhonetes, vans e utilitários. os veículos a diesel também foram divididos pela data de fabricação, sendo que os produzidos até 1999 foram considerados ultrapassados e aqueles fabricados a partir de 2000 foa influência da renovação da frota de veículos na qualidade do ar na região central de curitiba rbciamb | n.42 | dez 2016 | 2-11 5 ram considerados modernos, pois em 2000 foi implantada a fase p3 do proconve, que culminou em maior redução de emissão de poluentes dos veículos pesados (ibama, 2011). posteriormente, os dados dos automóveis, das motocicletas e dos veículos a diesel foram agrupados, permanecendo a divisão entre veículos ultrapassados e modernos, para mostrar a evolução da frota como um todo. levantamento do histórico de poluição do ar o histórico de poluição do ar foi determinado a partir dos relatórios de qualidade do ar na região metropolitana de curitiba, elaborados pelo instituto ambiental do paraná (iap, 2015), entidade autárquica vinculada à secretária de estado do meio ambiente e dos recursos hídricos do paraná. o presente estudo utilizou os dados da estação ouvidor pardinho (par), por sua localização, entre as estações disponíveis, por representar a maior concentração de veículos circulantes e por monitorar o maior número de poluentes emitidos, totalizando sete parâmetros ― so2, o3, no, no2, co, particulados totais sólidos (pts) e particulados inaláveis (pi) (iap, 2013). a estação ouvidor pardinho está localizada a 2 km do centro da cidade, próxima aos corredores de ligação das regiões sudeste, sul e sudoeste ao centro da cidade, em uma área de grande tráfego de ônibus e veículos. a estação par entrou em operação em agosto de 2002 e possui equipamentos capazes de fazer medições instantâneas e transmitir os dados a uma central (iap, 2013); o envio de dados é feito com frequência horária. relação número de veículos versus concentração dos poluentes no presente trabalho foram analisados os dados das concentrações de poluentes da par entre 2003 e 2014 (iap, 2015). os dados pesquisados referentes à frota de veículos de curitiba, coletados do detran-pr (2015), foram divididos em três grupos: automóveis, motocicletas e veículos a diesel. cada um desses grupos foi dividido em veículos modernos e ultrapassados, conforme suas classificações nas fases do proconve e do promot. realizou-se também análise que unificou os grupos de automóveis, motocicletas e veículos a diesel, dividindo-se a frota total simplesmente em veículos modernos e veículos ultrapassados. os totais de veículos modernos e ultrapassados foram comparados às concentrações dos poluentes (co, pi, pts, no 2 , so 2 e o 3 ) utilizando o coeficiente de correlação de pearson. para investigar se as concentrações de poluentes analisadas têm relação com o tráfego de veículos, os dados da estação par do ano de 2014 foram comparados com os dados de outra estação, localizada nos arredores da cidade, em região conhecida como “cidade industrial de curitiba” (cic). foram analisados somente os poluentes em ambas as estações de monitoramento. para melhor compreender a evolução da qualidade do ar em curitiba no período estudado, foi usado o método aplicado por bagiénski (2015), que propõe um índice de qualidade do ar de tráfego (taqi), equação 1, sobretudo em áreas urbanas com alto índice demográfico. taqi=etr.ywc (1) em que: etr = equivalente de poluentes emitidos; ywc = fator relativo para cânions urbanos. a partir dos valores de nocividade das concentrações de emissões, e de fatores adicionais que dependem da topografia local, obtém-se o taqi, que corresponde a cinco possíveis categorias de qualidade do ar (caqs), variando de 1 (muito bom) a 5 (perigoso). resultados e discussão a frota de automóveis de curitiba cresceu 65% no período; e a frota de automóveis modernos, que era 41,76% da frota total de automóveis em 2001, passou a 73,91% em 2014. escuciatto, e.; dziedzic, m.; vasconcelos, e.c. rbciamb | n.42 | dez 2016 | 2-11 6 a frota de motocicletas cresceu 139% no período estudado. em termos quantitativos, a frota de motocicletas ultrapassadas reduziu de 44.797 para 34.802 unidades, uma diminuição de 22,3%. a frota de motocicletas modernas, que representava 12,66% em 2003, alcançou 71,66% da frota total em 2014. com a modernização da frota de motocicletas, espera-se que a contribuição desses veículos para a poluição do ar seja menor (tsai et al., 2000; chiang et al., 2014; adak et al., 2016). a frota de veículos a diesel aumentou 66% no período, e, do total, a frota de veículos modernos a diesel passou de 22%, em 2003, para 66%, em 2014. a figura 1 mostra a evolução da frota, agrupando-se todos os veículos, divididos em ultrapassados e modernos, considerando as fases do proconve. a frota de veículos cresceu 70,57% no período. do total de veículos, os considerados modernos passaram de 38,17%, em 2003, para 73,14%, em 2014, indicando que houve renovação da frota de veículos em curitiba, conforme relatado pelo ministério do meio ambiente (brasil, 2011), e modernização, devido ao sucateamento dos veículos considerados ultrapassados. a figura 2 mostra que as concentrações de poluentes apresentaram pouca variação no período estudado, mesmo com o grande fluxo de veículos nessa região: média de um automóvel a cada 1,71 s e um ônibus a cada 24 s. segundo souza, silva e silva (2013), os automóveis são os principais responsáveis pela emissão de co, enquanto os ônibus contribuem para o aumento das emissões de no 2 (ribas et al., 2016). analisando as tendências das linhas da figura 2, fica evidente que, com exceção do ozônio, os demais poluentes apresentam a linha de tendência com coeficiente angular negativo, portanto em redução ao longo do tempo, corroborando o estudo realizado por gioda et al. (2016), que verificaram redução dos índices de poluição da cidade do rio de janeiro nos últimos 50 anos. na figura 3 é observada a correlação entre a evolução da frota de veículos modernos e a concentração dos poluentes no ar entre 2003 e 2014. com exceção do ozônio, as concentrações dos demais poluentes diminuem com o aumento da frota de veículos modernos. comportamento semelhante também foi observado por milhor (2002), que ressalta a importância da injeção eletrônica dos novos modelos, resultando na menor emissão de poluentes, assim como no trabalho apresentado por rangel (2003), que aborda a importância do uso de catalisadores para a redução da emissão de gases tóxicos, principalmente o no2. os poluentes co e carbono (particulados inaláveis em forma de fuligem) apresentam figura 1 – evolução da frota total de veículos em curitiba entre 2003 e 2014. anos n ú m er o d e ve íc u lo s 1400000 1200000 1000000 800000 600000 400000 200000 0 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 modernos ultrapassados a influência da renovação da frota de veículos na qualidade do ar na região central de curitiba rbciamb | n.42 | dez 2016 | 2-11 7 maior redução de concentração no ar com o aumento da frota de automóveis modernos, com coeficientes de correlação de pearson de -0,9060 e -0,8220, respectivamente, pois o sistema de injeção eletrônica permite a combustão completa, evitando a emissão desses gases. por outro lado, os poluentes pts e o 3 apresentam pouca correlação com a alteração da frota de automóveis modernos, -0,0973 e 0,0811, respectivamente, provavelmente devido à influência da poeira ambiente e das condições climáticas. na figura 4 pode-se observar que o ozônio não sofre influência da circulação de veículos, mas sim da radiação solar, tendo maior concentração no período das 11h00 às 17h00. os particulados pts e pi, com o co e o no2, apresentam picos pela manhã, entre 07h00 e 10h00, e no período das 17h00 às 22h00, horário de maior fluxo de veículos. esses picos corroboram o observado por gioda et al. (2016), em estudo realizado no rio de janeiro, onde também foram verificados picos de poluentes nos horários de grande tráfego de veículos; também krecl et al. (2015), em estudo realizado em estocolmo, identificaram picos de aumento de concentração de poluentes coincidindo com o aumento do número de veículos no trânsito. é possível verificar que a concentração de so2 sofre um acúmulo nas primeiras horas do dia até as 17h00 e posteriormente sofre redução até as 24h00, provavelmente devido à interação entre a radiação e o calor acumulado no final do dia. esse efeito merece ser avaliado com mais profundidade em estudos futuros. para avaliar se o comportamento das concentrações de poluentes monitorados pela estação ouvidor pardinho tem relação exclusiva com o tráfego de veículos, foram comparados os valores de no2, co, pts e pi com os valores obtidos na estação cic (poluentes monitorados em ambas as estações). a estação cic fica próximo à cidade de araucária, e no estudo realizado por barbon e gomes (2010), sobre a poluição do ar naquela região, as emissões veiculares foram desconsideradas, por representarem menos de 1% das emissões totais locais diante das emissões das indústrias da região. verificou-se que na estação cic, além de os picos de concentração de poluentes coincidirem com os picos de maior tráfego de veículos, entre 5h00 e 10h00 pela manhã e entre 17h00 e 21h00 à tarde, os índices de co, pts e pi ficaram elevados devido à influência da poluição gerada pelas indústrias localizadas nessa região. outro ponto a ser observado é a maior concentração de no2 na região da estação ouvidor pardinho, que se deve, segundo ribas et al. (2016) e souza, silva e silva (2013), ao maior tráfego de ônibus (veículos movidos a diesel e que produzem como principal poluente o no 2 ). concluiu-se, assim, que a estação par é a mais representativa da poluição automotiva na região em estudo. figura 2 – médias anuais da concentração de poluentes em curitiba, entre 2003 e 2014, estação ouvidor pardinho. 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 ano μg /m 3 40 35 30 25 20 15 10 5 0 y=-0,1549x+27,132 y=-0,3619x+20,894 y=-0,7663x+24,758 y=-0,0297x+12,698 y=-0,2506x+2,743 y=-0,0758x+1,8614 co no 2 o 3 pts pi so 2 escuciatto, e.; dziedzic, m.; vasconcelos, e.c. rbciamb | n.42 | dez 2016 | 2-11 8 figura 3 – correlação entre a frota de veículos modernos e as concentrações de poluentes, em curitiba, entre 2003 e 2014. c o ( μ g/ m 3 ) 3,6 3,1 2,6 2,1 1,6 1,1 0,6 0,1 22 00 00 32 00 00 42 00 00 52 00 00 62 00 00 72 00 00 82 00 00 92 00 00 10 20 00 0 número de veículos modernos (coeficiente de correlação de pearson=-0,9069) pi ( μ g/ m 3 ) 30 28 26 24 22 20 18 16 14 12 22 00 00 32 00 00 42 00 00 52 00 00 62 00 00 72 00 00 82 00 00 92 00 00 10 20 00 0 número de veículos modernos (coeficiente de correlação de pearson=-0,8220) n o 2 (μ g/ m 3 ) 26 24 22 20 18 16 12 14 10 22 00 00 32 00 00 42 00 00 52 00 00 62 00 00 72 00 00 82 00 00 92 00 00 10 20 00 0 número de veículos modernos (coeficiente de correlação de pearson=-0,5233) so 2 (μ g/ m 3 ) 2,4 1,9 1,4 0,9 0,4 22 00 00 32 00 00 42 00 00 52 00 00 62 00 00 72 00 00 82 00 00 92 00 00 10 20 00 0 número de veículos modernos (coeficiente de correlação de pearson=-0,4720) pt s (μ g/ m 3 ) 39 34 29 24 19 14 22 00 00 32 00 00 42 00 00 52 00 00 62 00 00 72 00 00 82 00 00 92 00 00 10 20 00 0 número de veículos modernos (coeficiente de correlação de pearson=-0,0973) o 3 (μ g/ m 3 ) 18,4 17,4 16,4 15,4 14,4 13,4 12,4 11,4 10,4 9,4 22 00 00 32 00 00 42 00 00 52 00 00 62 00 00 72 00 00 82 00 00 92 00 00 10 20 00 0 número de veículos modernos (coeficiente de correlação de pearson=-0,0811) a influência da renovação da frota de veículos na qualidade do ar na região central de curitiba rbciamb | n.42 | dez 2016 | 2-11 9 as iniciativas legislativas de exigência de índices de emissão progressivamente menores se revelam importantes e eficazes, orientando, estimulando e complementando o desenvolvimento tecnológico dos motores dos veículos. utilizando-se a metodologia proposta por bagiénski (2015), os dados obtidos do iap entre 2003 e 2014 e as considerações apresentadas anteriormente durante a visita à praça ouvidor pardinho, obteve-se o resultado da evolução do e tr e, posteriormente, do taqi (tabela 1). esse autor propõe valores de nocividade para os poluentes componentes de emissões veiculares, porém os coeficientes de nocividade não têm relação com os coeficientes de toxicidade. os coeficientes de nocividade dos poluentes emitidos levam em consideração sua influência nos seres humanos, sua interação com outros componentes do ambiente, seu tempo de vida na atmosfera, os processos físico-químicos que os envolvem e os impactos de substâncias secundárias formadas por eles. para o cálculo ki 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 co (μg.m-3) 0,13 2,97 2,8 2,5 1,1 0,8 0,7 0,6 0,6 0,4 0,3 0,4 0,2 no 2 (μg.m-3) 5,6 21,7 20 16,6 19,2 21,4 18,6 17,2 17,2 20,3 19,3 18,1 12,9 so 2 (μg.m-3) 1 1,025 2,2 2,3 1,1 1,5 1,97 0,6 1,7 1,3 0,6 1,1 1,0 pi (μg.m-3) 9,1 21,5 24,9 21,7 24,3 23,5 19,9 15,6 17,5 18,03 18,4 16,9 15,1 e tr – 318,6 341,2 293,1 329,9 335,3 287,3 239,0 257,3 279,1 276,2 256,3 210,7 taqi – 655,6 702,1 603,1 678,9 690,0 591,3 491,8 529,6 574,4 568,4 527,5 433,6 caq – 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 tabela 1 – evolução das categorias de qualidade do ar de curitiba. pi: particulado inalável; e tr : equivalente de poluentes emitidos; taqi: índice de qualidade do ar de tráfego; caq: categoria de qualidade do ar. fonte: iap (2015) e setran (2015). figura 4 – médias horárias da concentração de poluentes e veículos em curitiba em 2014. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 so 2 (ppb) co (ppm x 10) veículos/400 no 2 (ppb) pts (μg/m3/2) o 3 (ppb) pi (μg/m3) 30 25 20 15 10 5 0 escuciatto, e.; dziedzic, m.; vasconcelos, e.c. rbciamb | n.42 | dez 2016 | 2-11 10 do taqi, é necessário conhecer o equivalente de poluentes emitidos, obtido a partir do coeficiente de nocividade de um determinado poluente, e a quantidade total de emissões desse poluente (bagiénski, 2015). segundo as considerações de bagiénski (2015), os resultados para as caqs listadas na tabela 1 indicam que, de 2003 a 2014, a caq da região central de curitiba, a mais influenciada pelo tráfego de veículos, recebeu a classificação “muito bom”. isso significa que curitiba apresenta concentrações de poluição compatíveis com cidades europeias e corrobora a publicação apresentada pela organização mundial da saúde (who, 2016), que informa que curitiba é uma cidade com níveis de poluição do ar mais baixos que os de muitas outras cidades em crescimento. embora o presente estudo tenha avaliado apenas os valores de uma estação de monitoramento, esse resultado indica que, na área avaliada, o aumento de circulação dos veículos não exerceu pressão negativa sobre os parâmetros de qualidade do ar. conclusão os resultados obtidos para caracterizar a frota de veículos de curitiba, e sua análise discriminando os veículos ultrapassados e modernos, permitem concluir que houve renovação da frota de veículos em curitiba. tal renovação influenciou a concentração de diversos poluentes analisados, especialmente o no 2 , o pi e o co, visto que suas concentrações apresentaram coeficientes de correlação fortes com a fração moderna da frota. a análise das concentrações de poluentes demonstrou que elas sofreram leve redução ao longo do período estudado, com exceção do ozônio, que apresentou crescimento. a evolução das tecnologias que implicam em redução de emissões veiculares, como de controle eletrônico de injeção, de catalisadores e de novos combustíveis menos poluentes, comprova-se relevante para a redução efetiva das concentrações atmosféricas de poluentes. apesar de curitiba ser uma cidade arborizada, com diversos parques, a renovação da frota de veículos influenciou positivamente na qualidade do ar. mesmo com a frota total aumentando no período da pesquisa, o índice de qualidade do ar se manteve estável. referências adak, p.; 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óleo de cozinha residual; aspergillus niger; biodiesel. abstract glycerin has been generated in large quantities as a byproduct of biodiesel production. this study aimed to evaluate the development of the fungi aspergillus niger on medium containing glycerin from biodiesel and to compare it with that obtained in media with glycerol and sucrose, a raw material used in microbial industrial process. the glycerin was obtained by transesterification of waste cooking oil with ethanol and used without any previous purification. the microbial growth in glycerin was comparable to that obtained with sucrose and bigger than that obtained with glycerol. this impure glycerin proved to be a suitable raw material for aspergillus niger biotechnological process. technological use of these two environmental liabilities, glycerin and residual cooking oil, contributes to reduce the environmental and economic impacts of their generation and disposal. keywords: glycerin; waste cooking oil; aspergillus niger; biodiesel. doi: 10.5327/z2176-947820160107 aproveitamento da glicerina de biodiesel obtida a partir de óleo de fritura para o cultivo do fungo aspergillus niger use of crude glycerin from waste cooking oil biodiesel for the cultivation of the fungus aspergillus niger aproveitamento da glicerina de biodiesel obtida a partir de óleo de fritura para o cultivo do fungo aspergillus niger 57 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 56-66 introdução devido à elevada demanda pela industrialização e consequente exploração dos recursos naturais, uma quantidade muito grande de resíduos tem se acumulado no meio ambiente. além de representar perdas de matéria-prima e energia, esses resíduos exigem investimentos significativos em tratamentos para controlar os efeitos da sua disposição no ambiente. diversas formas de reaproveitamento de resíduos para a geração de energia ou de produtos de maior valor agregado têm sido estudadas, numa tentativa de minimizar os prejuízos ambientais e econômicos deles decorrentes (liguori; amore; faraco, 2013; mirabella; castellani; sala, 2014; shen; zhao; shao, 2014). a composição dos resíduos é variável, podendo ser majoritariamente orgânica ou inorgânica. resíduos orgânicos podem ser aproveitados em processos fermentativos, nos quais são utilizados como substratos para a geração de produtos com maior valor agregado como enzimas, ácidos, biopolímeros e antibióticos (liguori; amore; faraco, 2013). a vantagem está na alta disponibilidade e no baixo custo. como exemplos de resíduos aproveitados em fermentação na indústria podem ser citados o soro de leite e a água de maceração de milho (ladeira et al., 2012; nascimento & martins, 2006; toni; iamamura; dorta, 2012). grandes quantidades de glicerina são formadas na produção de biodiesel (em torno de 10 m3 de glicerina para cada 90 m3 de biodiesel) (mota; silva; gonçalves, 2009; singhabhandhu & tezuka, 2010), resultando em impactos econômicos e ambientais que se agravam com a crescente demanda pelo biocombustível. dada a importância do assunto, é crescente o número de trabalhos sobre o reaproveitamento desse resíduo (mota; silva; gonçalves, 2009). a glicerina contém de 50 a 60% de glicerol e outros componentes resultantes do processo (singhabhandhu & tezuka, 2010). uma possibilidade de estudo é o aproveitamento do glicerol da glicerina como substrato para a obtenção de substâncias de maior valor agregado pela ação de microrganismos em processos fermentativos. alguns produtos que podem ser assim obtidos são o ácido cítrico por yarrowia lipolytica (silva et al., 2010), o 1,3-propanodiol por clostridium butyricum (papanikolaou et al., 2000), a dihidroxiacetona por schizochytrium limacinum (song et al., 2007) e o etanol por klebsiella variicola (suzuki et al., 2014). um dos impasses é a presença de impurezas na glicerina, que podem inibir o microrganismo produtor (almeida, 2011; dobson; gray; rumbold, 2012). um grande desafio é a obtenção de linhagens microbianas que sejam tolerantes a essas impurezas (suzuki et al., 2014; almeida, 2011; ito et al., 2005). a composição da glicerina pode variar, entre outros aspectos, de acordo com a matéria-prima utilizada na produção do biodiesel. a principal matéria-prima dessa produção são os óleos vegetais de oleaginosas como a soja, o girassol e a canola. a produção dos óleos para esse fim depende da disponibilidade de terras para cultivo e tem sido criticada pelo uso da terra para produzir insumos não alimentícios. uma forma de mitigar esses impasses é utilizar, na produção de biodiesel, óleo de cozinha residual (ocr) ou de fritura, um passivo ambiental com potencial superior a 30 mil toneladas por ano no brasil (moura, 2010). as principais vantagens da utilização de ocr são a diminuição do custo pela eliminação da etapa de extração do óleo e com a matéria-prima, por se tratar de um resíduo, além da diminuição da poluição do solo e do lençol freático pelo não descarte do óleo na natureza (moura, 2010; araújo et al., 2013). é importante o apoio do governo e da iniciativa privada na coleta do óleo. já existem postos de coleta de óleo de fritura no estado do rio de janeiro (governo do estado do rio de janeiro, s.d.). aspergillus niger é um dos mais importantes microrganismos na biotecnologia, já bastante empregado industrialmente. esse fungo vem sendo utilizado por várias décadas para produzir enzimas e ácido cítrico a partir de diferentes matérias-primas, inclusive resíduos (liguori; amore; faraco, 2013; andré et al., 2010; desgranges & durand, 1990; legisa & mattey, 1986; venegas et al., 2013). é um fungo considerado não patogênico, podendo ser usado inclusive na indústria alimentícia, pois somente uma pequeníssima porcentagem das linhagens dessa espécie apresenta produção de toxinas (andré et al., 2010; schuster et al., 2002). o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial da utilização de glicerina residual do biodiesel de óleo de fritura sem purificação como fonte de carbono e energia para o fungo aspergillus niger. victorino, t.r.; pereira, r.g.; fiaux, s.b. 58 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 56-66 material e métodos óleo de cozinha residual procedência o ocr foi cedido pelo auto posto ingá, localizado em niterói, rio de janeiro, que faz parte do projeto posto cidadão, monitorado pela secretaria municipal de meio ambiente de niterói. é um óleo de cozinha já utilizado, proveniente das casas dos moradores da região e de restaurantes que o utilizaram na fritura de alimentos. composição em ácidos graxos a composição em ácidos graxos foi analisada por cromatografia gasosa acoplada a espectrômetro de massas. a amostra para injeção foi preparada a partir de aproximadamente 370 mg do material lipídico, aos quais foram adicionados 5 ml de solução metanólica de hidróxido de sódio 0,5 m, seguindo-se um aquecimento à ebulição sob refluxo por 3 a 5 minutos. à solução quente foram adicionados 15 ml do reagente de esterificação (cloreto de amônio e ácido sulfúrico concentrado em metanol), retornando-se ao refluxo por mais 3 minutos. depois do resfriamento, a mistura foi colocada em funil de decantação e foram acrescentados 50 ml de água destilada e 25 ml de hexano para cromatografia líquida de alta eficiência (hplc). após a separação, a fase hexânica foi filtrada em presença de sulfato de sódio anidro. o extrato hexânico foi colocado em tubo lacrado e mantido congelado até a análise cromatográfica (santos, 2010). a cromatografia foi realizada em cromatógrafo (shimadzu, modelo qp2010) equipado com detector de espectrometria de massas e coluna capilar de sílica fundida com fase 5% difenil/95% dimetil-polisiloxano, modelo rtx-5ms, com 30 m de comprimento, 0,25 mm de diâmetro e 0,25 μm de espessura. o gás de arraste foi o hélio, com fluxo de 0,76 ml.minuto-1. a temperatura inicial da coluna foi de 120°c, sendo mantida por 4 minutos e depois elevada até 230°c a uma taxa de 1°c.min-1, permanecendo a 230°c por 3 minutos. o tempo total da corrida foi de 117 minutos. a temperatura da fonte de íons, do injetor e da interface foi de 250°c. o modo de injeção foi split (taxa de split 1:50) e o intervalo de m/z foi de 40,00 a 500,00. a quantidade de amostra injetada foi de 1 μl diluída em hexano. os diferentes ácidos graxos foram identificados por comparação dos seus espectros de massas com os espectros de padrões pertencentes à biblioteca do equipamento. determinação da viscosidade dinâmica e da viscosidade cinemática do óleo de cozinha residual duas análises foram realizadas em reômetro (rs 50 rheostress/precitech instrumental ltda) para a determinação da viscosidade dinâmica: uma à temperatura constante de 40°c e a outra variando entre 25 e 90°c. a viscosidade cinemática foi determinada em viscosímetro cinemático tipo cannon-fenske, também a 40°c. obtenção da glicerina: reação de transesterificação para produção de biodiesel hidróxido de sódio foi dissolvido em álcool etílico na proporção de 1% (m.v-1) em erlenmeyer com o auxílio de um agitador magnético. o frasco foi mantido vedado para evitar a evaporação do álcool e a absorção de umidade do ar. após a dissolução total do hidróxido de potássio (catalisador), óleo de fritura (filtrado e seco a 110°c por uma hora) foi adicionado à solução lentamente sob agitação, numa relação de volume de álcool e de óleo de 2:5, até a mistura completa. o conjunto foi colocado em ultrasom (hielscher up 200s ultrasonic processor ultrasound tecnology) com amplitude de 60% por 15 minutos, para a reação. após esse tempo, a mistura foi mantida em funil de separação por um dia para a separação das fases. a glicerina (fase pesada), de cor castanho-escura, foi transferida para um frasco e armazenada à temperatura ambiente até o momento do uso. aproveitamento da glicerina de biodiesel obtida a partir de óleo de fritura para o cultivo do fungo aspergillus niger 59 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 56-66 ensaios com a glicerina microrganismo, meio de cultivo e inoculação foi utilizado o fungo filamentoso aspergillus niger incqs 40065, gentilmente cedido pelo instituto nacional de controle de qualidade em saúde (incqs) da fundação oswaldo cruz (fiocruz). o microrganismo foi conservado em solo estéril à temperatura ambiente. o meio de cultivo para o experimento teve a seguinte composição em (g.l-1): (nh4)2so4, 5,0; kh2po4, 1,0; mgso 4 .7h 2 o, 0,25 e (em mg.l-1): fe+2 (como feso 4 .7h 2 o), 0,3; zn+2 (como znso 4 .7h 2 o), 0,4; mn+2 (como mnso 4 . h 2 o), 0,15; cu+2 (como cuso 4 .5h 2 o), 0,4; ph 5,0, acrescido da fonte de carbono e esterilizado a 121°c por 15 minutos. a inoculação foi feita a partir de esporos previamente obtidos em meio batata dextrose (bda). os esporos foram suspensos com solução 0,1% de tween 80, e a concentração foi determinada por contagem em câmara de neubauer. volume suficiente da suspensão de esporos foi transferido para o meio de cultivo, de forma que a concentração final no meio fosse 105 esporos.ml-1. crescimento do microrganismo o experimento foi realizado em erlenmeyers de 250 ml contendo 50 ml de meio de cultivo. foram utilizados como fontes de carbono a glicerina do biodiesel obtida neste trabalho, a sacarose pa e o glicerol pa adicionados ao meio de cultivo na concentração de 40,5; 51,1 e 47,5 g.l-1, respectivamente. a sacarose e o glicerol pa foram utilizados como controles. a glicerina foi usada sem purificação, e os erlenmeyers foram incubados a 30°c e sob agitação de 150 rpm em shaker (marconi, modelo ma 830/400) por 5 dias. as amostragens, constituídas do conteúdo total do frasco, foram feitas em duplicata. a concentração celular foi determinada pelo método do peso seco de células, secando-se o micélio a 80°c por 24 h, após separação do meio por filtração em papel de filtro seco e tarado e lavagem com água. o ph foi determinado no meio após filtração, utilizando-se phmetro. resultados e discussão óleo de cozinha residual o ocr utilizado no estudo apresentou coloração amarelo-escura e sólidos em suspensão, que foram separados por filtração. o óleo foi seco antes da reação, pois a umidade nele presente poderia interferir ou gerar formação de sabão, o que dificultaria a separação posterior dos produtos (araújo et al., 2013). uma análise qualitativa da composição do triglicerídeo presente no ocr foi realizada por cromatografia gasosa para verificar a qualidade do óleo de fritura utilizado. o quadro 1 mostra a identificação dos ácidos graxos correspondentes a cada pico obtido na análise cromatográfica do ocr e suas estruturas moleculares. ainda com a mesma intenção, a viscosidade cinemática e a viscosidade dinâmica foram determinadas. a composição de ácidos graxos do ocr mostrou-se bastante parecida com a dos óleos de soja, algodão, coco, sebo bovino e banha encontrada em relatos da literatura (christoff, 2007; fangrui & milford, 1999; zhenzhong et al., 2010). a viscosidade dinâmica a 40°c foi de 0,038 pa.s, numa faixa de taxa de cisalhamento de 0 a 70 s-1. foi observado, também, decréscimo da viscosidade dinâmica com o aumento da temperatura, sendo o valor da viscosidade a 25°c igual a 0,06593 pa.s e a 84°c, igual a 0,0115 pa.s. a viscosidade cinemática determinada a 40°c foi de 36,87 cst, próxima à encontrada no trabalho de moura (2010), a 40°c. os resultados também são bem próximos daqueles obtidos para os óleos de pinhão manso, canola e soja (arjun; watts; rafiqul, 2008; boffito et al., 2013; paraschiv; tazerout; kuncser, 2008). a deterioração do óleo durante a fritura pode trazer problemas à reação de transesterificação e gerar produtos indesejáveis (araújo et al., 2013), o victorino, t.r.; pereira, r.g.; fiaux, s.b. 60 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 56-66 tempo de retenção (minutos) nome dos ácidos graxos fórmula molecular estrutura molecular 33,7 mirístico c 15 h 30 o 2 49,4 palmitoleico c 15 h 30 o 2 51,6 palmítico c 17 h 34 o 2 66,3 linoleico c 19 h 34 o 2 66,9 elaidico c 19 h 36 o 2 67,2 oleico c 19 h 36 o 2 67,4 12-cis-octadecadienoato c 19 h 34 o 2 67,9 linolênico c 19 h 32 o 2 69,1 esteárico c 19 h 38 o 2 83,3 13-cis-eicosenóico c 19 h 36 o 2 85,7 araquídico c 21 h 42 o 2 101,2 behênico c 23 h 46 o 2 quadro 1 – ácidos graxos do óleo de cozinha residual identificados por análise em cromatógrafo gasoso acoplado a espectrômetro de massas. aproveitamento da glicerina de biodiesel obtida a partir de óleo de fritura para o cultivo do fungo aspergillus niger 61 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 56-66 que pode resultar em um biodiesel e a respectiva glicerina de baixa qualidade. a qualidade da glicerina a ser utilizada como matéria-prima no processo biotecnológico pode influenciar na adaptação do microrganismo ao meio de cultivo e na qualidade do produto obtido (samul; leja; grajek, 2014). pelas análises de composição, viscosidade dinâmica e viscosidade cinemática, o óleo de fritura utilizado no presente projeto apresentou boa qualidade para o uso pretendido. obtenção da glicerina a reação de transesterificação utilizando ocr resultou em 13% de glicerina, índice comparável com o tradicionalmente relatado (mota; silva; gonçalves, 2009; singhabhandhu & tezuka, 2010). esse bom resultado corrobora a qualidade do ocr anteriormente verificada. a glicerina apresentou coloração castanho-escura. o teor de glicerol foi de aproximadamente 30% (m.m-1), resultado menor do que o que tem sido relatado na literatura (singhabhandhu & tezuka, 2010). utilização da glicerina de biodiesel de óleo por aspergillus niger o meio de cultivo apresentou uma camada superficial de material oleoso após a esterilização. provavelmente os ácidos graxos residuais resultantes da reação de transesterificação, que não são solúveis em água, solvente utilizado em meios de cultivo, formaram essa camada. na primeira amostragem do meio com glicerina do biodiesel (24 horas de cultivo), essa fase oleosa era muito aparente e permaneceu em parte com a biomassa. para que não houvesse alteração na determinação da concentração celular, a biomassa foi lavada com 15 ml de hexano, de forma a solubilizar o óleo, após a filtração do meio de cultivo. nos demais tempos esse procedimento não foi necessário, pois a camada de óleo desapareceu do meio, provavelmente consumida pelo microrganismo. a sacarose e o glicerol foram utilizados como fonte de carbono em experimentos controle. a primeira, por ser uma fonte de carbono bastante utilizada para o crescimento de a. niger, inclusive industrialmente; o segundo, por ser o principal componente da glicerina do biodiesel. o crescimento celular obtido a partir de aproximadamente a mesma concentração em massa de cada fonte de carbono utilizada está apresentado na figura 1. a. niger apresentou bom crescimento na presença de todas as fontes de carbono. as taxas de crescimento nos meios contendo sacarose e glicerina foram similares e maiores do que as observadas em meio contendo glicerol. a concentração máxima de biomassa foi obtida em 150 horas, sendo a maior obtida em meio contendo glicerina como fonte de carbono (22,8 g.l-1). essa foi 5% maior do que a obtida em sacarose e 27% maior do que a obtida em glicerol pa. mesmo não tendo sido feito pré-tratamento na glicerina do biodiesel, as impurezas presentes não afetaram o crescimento do fungo, ao contrário do que tem sido relatado para outros microrganismos (pyle; garcia; wen, 2008; athalye; garcia; wen, 2009). aparentemente, alguns resíduos da reação de produção do biodiesel, como os resíduos de triglicerídeos (óleo de fritura utilizado) ou de ácidos graxos livres, contribuíram para o crescimento de a. niger. essa afirmativa pode ser verificada por meio da comparação entre o crescimento em glicerol pa e o crescimento em glicerina. papanikolaou et al. utilizaram ocr para gerar biomassa de algumas linhagens de aspergillus, o que constitui um indicativo da possível contribuição desse resíduo para o crescimento microbiano na glicerina do biodiesel (papanikolaou et al., 2011). o ph do meio de cultivo decresceu até aproximadamente 70 horas, mantendo-se estável após esse tempo em 2,0 e 1,5 no meio com glicerina e no meio com sacarose, respectivamente. embora o ph nesses meios tenha se estabilizado em 70 horas, o fungo continuou a crescer até o final do experimento. no meio com glicerol, o ph decresceu até 1,5 no tempo total de cultivo, o mesmo valor final do meio com sacarose. a morfologia do micélio também apresentou diferença de acordo com o meio. no meio de cultivo contendo sacarose, a. niger se apresentou na forma de pellets bem formados; nos meios contendo glicerol e glicerina de biodiesel, o micélio se apresentou mais fragmentado (figura 2). victorino, t.r.; pereira, r.g.; fiaux, s.b. 62 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 56-66 figura 1 – concentração celular e ph em função do tempo de cultivo em meio contendo sacarose pa, 51,1 g.l-1 (♦, ◊), glicerol pa, 47,5 g.l-1 (■, □) e glicerina de biodiesel, 40,5 g.l-1 (▲, δ). co nc en tr aç ão c el ul ar (g .l -1 ) tempo de cultivo (h) ph d o m ei o de c ul tiv o 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 100500 150 figura 2 – morfologia dos pellets de aspergillus niger nos três diferentes meios: (a) sacarose; (b) glicerol; (c) glicerina de biodiesel. a b c aproveitamento da glicerina de biodiesel obtida a partir de óleo de fritura para o cultivo do fungo aspergillus niger 63 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 56-66 a glicerina de biodiesel obtida a partir de ocr, sem nenhuma purificação, foi utilizada com sucesso para o crescimento de a. niger. esse fato mostra o seu potencial de reaproveitamento em bioprocessos utilizando esse fungo, com diminuição dos impactos econômicos e ambientais da geração tanto desse resíduo quanto do ocr. não foi necessária purificação prévia da glicerina para o cultivo, fato que valoriza ainda mais a aplicação, pois evita os custos decorrentes da purificação. as poucas pesquisas feitas sobre o cultivo de a. niger utilizando glicerina de biodiesel como fonte de carbono mostram seu grande potencial para a obtenção de substâncias de interesse. é conhecido que a. niger, pelo seu desenvolvimento em meio apropriado, leva à formação de vários ácidos orgânicos, a depender das condições de cultivo (liguori; amore; faraco, 2013; steiger et al., 2013). a formação de ácido oxálico já foi observada em meio contendo glicerina de biodiesel obtida a partir de óleos comerciais (andré et al., 2010). há relatos da utilização do meio de cultivo enriquecido com esse ácido, resultante da ação de a. niger sobre a glicerina de biodiesel em condições apropriadas, para o branqueamento de caulim (musial; cibis; rymowicz, 2011). a glicerina de biodiesel também já foi utilizada como complemento ao meio sólido na produção de ácido cítrico por a. niger a partir de torta de tungue (schneider et al., 2014). a redução do ph no presente estudo mostra que é possível obter ácidos a partir de glicerina de óleo de fritura sem prévia purificação. também são encontrados estudos de aplicação da glicerina em cultivos de a. niger para a obtenção de lipídeos microbianos, chamados de single cell oil (andré et al., 2010; papanikolaou et al., 2011). esses podem servir de fonte de ácidos graxos importantes para a indústria farmacêutica, mas recentemente ganharam espaço como matéria-prima potencial para a produção de biodiesel (papanikolaou et al., 2008). os lipídeos são extraídos diretamente do micélio. em a. niger crescido em glicerina, a maior proporção de lipídeos em relação à biomassa foi obtida no início da fase estacionária de crescimento (andré et al., 2010). andré et al. (2010), estudando a produção de lipídeos, obtiveram crescimento de a. niger entre 6 e 8 g.l-1 a partir de até 60 g.l-1 de glicerina purificada — 70% em glicerol (m.m-1). no presente estudo foi possível obter mais de 20 g.l-1 de biomassa a partir de glicerina sem purificação, um grande potencial para a obtenção de lipídeos, considerando-se que eles são proporcionais à biomassa no início da fase estacionária de crescimento. também podem ser citadas como produtos potenciais para o cultivo de a. niger, embora ainda não tenham sido verificadas em glicerina de biodiesel, a vanilina e as lipases (liguori; amore; faraco, 2013; papanikolaou et al., 2008; 2011; salihu et al., 2012). a carência de estudos sobre o desenvolvimento de a. niger em meios contendo glicerina de biodiesel ainda é grande. as poucas pesquisas encontradas utilizaram glicerina purificada e com teor de glicerol próximo a 70%. o presente estudo mostrou que mesmo glicerinas obtidas a partir de matérias-primas residuais como o ocr e contendo baixo teor de glicerol (30%) podem ser utilizadas com vantagem, sem purificação prévia para o cultivo de a. niger. a possibilidade do uso de glicerina sem purificação tem como boa consequência a diminuição dos custos do processo. espera-se que a exploração desse potencial tenha sido estimulada pelos resultados aqui apresentados. conclusões o estudo mostrou que a glicerina subproduto do biodiesel obtido de ocr é uma matéria-prima apropriada para processos biotecnológicos utilizando o fungo aspergillus niger. essa matéria-prima proporcionou crescimento ligeiramente maior do fungo do que a sacarose, substrato geralmente utilizado em bioprocessos com aspergillus niger, e substancialmente maior do que o glicerol, principal componente da glicerina de biodiesel. as impurezas presentes na glicerina do biodiesel de ocr não inibiram o crescimento do microrganismo, mas, ao contrário, parecem ter influenciado positivamente em seu desenvolvimento. mais ainda, a aplicação da glicerina obtida a partir da transesterificação de ocr reduz o impacto ambiental e econômico ao utilizar dois passivos: a própria glicerina e o ocr. produtos que podem ser citados para a produção por a. niger a partir da glicerina do biodiesel de ocr são: ácido oxálico, lipídeos, lipases, vanilina, ácido cítrico e solução ácida para branqueamento de minerais industriais. victorino, t.r.; pereira, r.g.; fiaux, s.b. 64 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 56-66 referências almeida, j. r. m. microrganismos para produção de químicos a partir da glicerina bruta gerada na produção de biodiesel. circular técnica embrapa, n. 7, 2011. andré, a.; diamantopouloub, p.; philippoussisb, a.; sarrisa, d.; komaitisa, m.; papanikolaoua, s. biotechnological conversions of bio-diesel derived waste glycerol into added-value compounds by higher fungi: production of biomass, single cell oil and oxalic acid. industrial crops and products, v. 31, p. 407-416, 2010. araújo, c. d. m.; andrade, c. c.; silva, e. s.; dupas, f. a. biodiesel production from used cooking oil: a review. renewable and sustainable energy reviews, v. 27, p. 445-452, 2013. arjun, b. c.; watts, k. c.; rafiqul, m. i. waste cooking oil as an alternate feedstock for biodiesel production. energies, v. 1, p. 3-18, 2008. athalye, s. k.; garcia, r. a.; wen, z. use of biodiesel-derived crude glycerol for producing eicosapentaenoic acid (epa) by the fungus pythium irregular. journal of agricultural and food chemistry, v .57, p. 2739-2744, 2009. boffito, d. c.; pirola, c.; galli, f.; di michele, a.; bianchi, c. l. free fatty acids esterification of waste cooking oil and its mixtures with rapeseed oil and diesel. fuel, v. 108, p. 612-619, 2013. christoff, p. produção de biodiesel a partir do óleo residual de fritura comercial. estudo de caso: guaratuba, litoral paranaense. 65 p. dissertação (mestrado) – instituto de tecnologia para o desenvolvimento e instituto de engenharia do paraná, brasil, 2007. desgranges, c.; durand, a. effect of pco2 on growth, conidiation, and enzyme production m solid-state culture on aspergillus niger and trichoderma viride ts. enzyme microbiology and technology, v. 12, p. 546-551, 1990. dobson, r.; gray, v.; rumbold, k. microbial utilization of crude glycerol for the production of value-added products. journal of industrial microbiology and biotechnology, v. 39, p. 217-226, 2012. fangrui, m.; milford, a. h. biodiesel production: a review. bioresource technology, v. 70, p. 1-15, 1999. governo do estado do rio de janeiro. programa reciclagem de óleos vegetais (prove). 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apoio prestado na determinação da viscosidade cinemática. ao laboratório universitário rodolpho albino (lura) pelo apoio material. aproveitamento da glicerina de biodiesel obtida a partir de óleo de fritura para o cultivo do fungo aspergillus niger 65 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 56-66 legisa, m.; mattey, m. glycerol as an initiator of citric acid accumulation in aspergillus niger. enzyme microbiology and technology, v. 8, p. 258-259, 1986. mirabella, n.; castellani, v.; sala, s. current options for the valorization of food manufacturing waste: a review. journal of cleaner production, v. 65, p. 28-41, 2014. mota, c. j. a.; silva, c. x. a.; gonçalves, v. l. c. gliceroquímica: novos produtos e processos a partir da glicerina de produção de biodiesel. química nova, v. 32, n. 3, p. 639-648, 2009. moura, b. s. transesterificação alcalina de óleos vegetais para produção de biodiesel: avaliação técnica e econômica. 146 p. dissertação (mestrado em engenharia química) – departamento de 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quer  individualmente  ou  coletivamente  o  seu  destino  e  da  humanidade.   palavras-­‐chave:  ética  da  responsabilidade,  comportamento  humano,   problemática  socioambiental.   abstract   this   article   reflects   on   the   change   in   human   behavior   in   the   face   of   problematic  social-­‐environment,  as  a  of  category  of  analysis  using  the  ethic   of   responsibility   by   hans   jonas   and   his   proposal   to   change   behavior   by   adopting  of  the  principle  of  responsibility  and  the  use  teaching  method  and   the   heuristic   of   fear.   it   is   inferred,   finally,   from   this   reflection   the   human   being  has  the  desire  and  ability  to  choice  individually  or  collectively,  for  their   fate  and  humanity.     key-­‐words:  ethic  of  responsibility,  human  behavior,  socio-­‐environmental   issue.           afonso  vieira     psicólogo  e  especialista  em   administração;  mestrando  em   organizações  e  desenvolvimento  pela   fae  –  centro  universitário  franciscano.   e-­‐mail:  studiocompasso@gmail.com                       revista  brasileira  de  ciências  ambientais  –  número  22   –  dezembro  de  2011                                                                    issn  impresso  1808-­‐4524  /  issn  eletrônico:  2176-­‐9478   21   introdução     “se  é  que  existe  um  caminho   melhor,  ele  consiste  em  olhar  de   frente  para  o  pior”     thomas  hardy       não   podemos     fechar   os   olhos   e   tapar   os   ouvidos   diante   dos   dramas   que   assolam   a   nossa   casa,   o   planeta   terra,   e   seus   habitantes.  problemas  que  lançam   a   todos   grandes   desafios,   principalmente   se   tratando   da   desigualdade   social   e   destruição   ambiental.   compreender   no   século   xxi   o   processo   da   globalização   de   uma   noção   de   desenvolvimento   fundamentada   na   racionalidade   econômica   e   na   expansão   do   industrialismo,   é   compreender   o   impacto   deste   processo   sobre   nossas   vidas.   há,   no   bojo   desta   noção   de   desenvolvimento   um   processo   crescente   de   racionalização   da   vida,   e   consequente   perda   da   capacidade  de  reflexão  sobre  seus   problemas   inerentes,   tais   como   sociais  e  ambientais.     as   projeções   dos   especialistas   para   as   próximas   décadas  não  são  nada  animadoras   para   esses   dois   dramas   e   dentre   as   soluções   possíveis   cabe   à   sociedade   refletir   sobre   uma   outra  noção  de  desenvolvimento,   cujo   o   adjetivo   sustentável   não   esteja  atrelado  apenas  à  noção  de   economia  vulgar  (polanyi,  1994).     para   garantir   a   nossa   sobrevivência     com   certa   qualidade   de   vida,   é   certo   que   problemas   como   alimentação   da   população,   disponibilidade   de   matérias-­‐primas   e   de   energia,   garantia   de   emprego   e   renda,   estão  na  ordem  do  dia.    mas  estão   associados   a   outras   questões   igualmente   importantes   como,   controle   de   natalidade,   garantia   de   bom   envelhecimento   da   população,   políticas   de   reciclagem,   tecnologia   eficiente,   justa  jornada  de  trabalho  e  assim   segue  a  lista.  o  desafio  é  lançado   a   todos,   como   diz   morin   (2003),   homosapienssapiensdemis.   cabe   um  esforço  coletivo,  com  todas  as   organizações,   governo,   sociedade   civil,   comunidade   científica,   pois   as   resposta   que   daremos   a   esses   desafios   afetará   toda   a   humanidade,   quer   positivamente   ou  negativamente.     diamond   (2007)   em   livro   intitulado  “o  colapso”,  alerta  que   o  fracasso  de  uma  sociedade  pode   recair  sobre  povos  periféricos  em   áreas   frágeis,   mas   também   sobre   sociedades   avançadas   e   criativas.   e  da   lista  da  estrutura  dos  cincos   fatores   para   a   compreensão   de   colapsos   sociais   e   ambientais,   elencados   por   diamond,   que   se   verifica  que  em  todos  encontram-­‐ se   o   comportamento   destruidor   do  homem.     o  primeiro  desses  fatores   é  o  dano  ambiental,  que  pode,  em   princípio,   envolver   tanto   a   excepcional   imprudência   dos   povos,   as   fragilidades   excepcionais   de   alguns   aspectos   de  seu  meio  ambiente,  ou  ambos   ao   mesmo   tempo.   o   segundo   fator   é   o   da   mudança   climática,   isto   é,   a   conjugação   do   impacto   ambiental   aliado   à   mudança   climática.   o   terceiro   fator,   está   relacionado  à  vizinhança  hostil,  ou   seja,   as   relações   com   sociedades   vizinhas  poderia  ser  intermitentes   ou   cronicamente   hostis.   uma   sociedade  poderia  se  proteger  de   seus   inimigos   desde   que   essa   fosse   forte,   e   sucumbir   quando   enfraquecesse   por   qualquer   motivo,  incluindo  dano  ambiental.   a  causa  imediata  do  colapso  neste   caso  seria  conquista  militar,  mas  a   causa   definitiva,   o   fator   cuja   mudança   levou   ao   colapso,   teria   sido   o   fator   que   provocou   o   enfraquecimento.   deste   modo,   colapsos   causados   por   motivos   ecológicos  ou  por  outros  motivos   são   mascarados   por   derrotas   militares.  o  quarto  fator  é  o  de  ter   parceiros   comerciais   amistosos,   pois   a   diminuição   do   apoio   de   vizinhos   amistosos   e   aumento   de   ataques  de  vizinhos  hostis  podem   ou   não   se   mostrar   significativos   para   uma   sociedade   em   particular.   e   por   fim,   o   quinto   fator  é  da  respostas  da  sociedade   aos   seus   problemas   ambientais.   sociedades   diferentes   respondem   de   modo   diferente   a   problemas   semelhantes.   e   a   resposta   da   sociedade   a   um   problema   depende   de   suas   instituições   políticas,   econômicas   e   sociais,   como   também   dos   valores   que   compõem   a   cultura.   tais   instituições   e   valores   afetam   o   modo   como   as   sociedades   resolvem,  ou  tentam  resolver  seus   problemas,   e,   que   por   isso,   se   mostra   significativo.   (diamond,   2007).       revista  brasileira  de  ciências  ambientais  –  número  22   –  dezembro  de  2011                                                                    issn  impresso  1808-­‐4524  /  issn  eletrônico:  2176-­‐9478   22     diamond     deixa   também   a   pergunta   sobre   o   que   se   pode   fazer   para   evitar   a   destruição   do   planeta.   e   na   perspectiva   de   compreender   o   comportamento   do  indivíduo  em  seu  ambiente,  no   sentido   de   responder   a   essas   questões   humano-­‐ambientais,   refletindo   não   uma   crise   ambiental,   mas   uma   crise   das   pessoas   nos   ambientes,   ou   seja,   socioambiental.  segundo  afirmam   fernandes   e   sampaio   (2008,   p.   89):   “é  possível  afirmar  que  a   natureza   não   tem   problemas   e,   se   os   tem,   são   inerentes   a   sua   dinâmica  e  resolvidos  por   ela.   a   definição   de   problemática   ambiental,   portanto,   é   uma   definição   diretamente   ligada   às   atividades   sociais  que  incidem  sobre   a  natureza”.         ainda  nas  palavras  de  fernandes  e   sampaio   (2008,   p.89),   “desequilíbrio   social   e   ambiental   têm   a   mesma   origem”   portanto   são   interconectados.   nessa   perspectiva  é  possível  afirmar  que   não  é  a  natureza  que  amedronta  o   homem,  mas  sim  a  intervenção  do   homem   enquanto   sociedade   que   traz  efeitos  não  controláveis  tanto   sobre   a   natureza,   como   sobre   os   próprios   membros   da   sociedade,   efeitos   que   apesar   já   apresentarem   dimensões   globais   com   prejuízos   socialmente   bastante   perceptíveis,   não   causa   ainda  grande  preocupação  social  e   sensibilizam   muito   pouco,   sendo   esse   tipo   de   preocupação   frequentemente   preterida   em   relação   a   outras   “mais   objetivas”   normalmente   relacionadas   à   noção   de   desenvolvimento   corrente   em   que   a   economia   é   o   elemento  central.     diante  deste  fenômeno  a   questão   que   emerge   é   como   sensibilizar  a  sociedade,  como  um   todo   para   a   possibilidade   de   um   colapso   no   futuro,   advindo   dos   impactos   da   noção   atual   de   desenvolvimento?     não   como   possibilidade   de   resposta   absoluta,   mas   como   exercício   de   reflexão   este   ensaio   busca   construir   uma   aproximação   entre   a   necessária   mudança   de   comportamento   frente   problemática   socioambiental,   tendo  como  princípio  norteador  a   ética   da   responsabilidade   proposta   por   hans   jonas1   (2006)                                                                                                                             1   hans   jonas   nasceu   em   mönchengladback,   na   alemanha   em   1903.   é   de   origem   judia   e   sua   formação  inicial  é  humanística  na  área   de   teologia   e   filosofia.   há   três   momentos   marcantes   de   sua   formação   filosófica.   o   primeiro   tem   início  em  1921  quando,  frequenta  na   universidade   de   freiburg   as   aulas   de   martin   heidegger;   o   segundo   momento   na   sua   vida   intelectual   ocorre  em  1966  com  a  publicação  de   "the   phenomenon   of   life,   toward   a   philosophical   biology”;   o   terceiro   e   culminante   momento   de   sua   vida   intelectual  onde  busca  pelas  bases  de   uma   nova   ética,   uma   ética   da   responsabilidade  onde  se  torna  a  sua   meta.   em   1979   publica   "das   prinzip   verantwortung   -­‐   versuch   einer   ethic   como   mudança   de   comportamento   a   partir   da   adoção   do   princípio   da   responsabilidade   e   da   utilização   do   método   pedagógico   da   heurística   do   medo   presente   no   ser   humano   em   relação   ao   contexto  no  qual  se  vive.       imperativo  ético   jonas   (2006)   em   “o   princípio   responsabilidade”   propõe   ao   pensamento   e   ao   comportamento   humano   uma   nova  ética,  pois  a  ética  tradicional   funda-­‐se   apenas   dentro   dos   limites  do  ser  humano  e  despreza   a   natureza,   enquanto   contexto.   sua  proposta,  portanto,  é  de  novo   imperativo   ético:   “age   de   tal   maneira   que   os   efeitos   de   tua   ação   sejam   compatíveis   com   a   permanência  de  uma  vida  humana   autêntica”,   ou   formulando   negativamente,   “não   ponhas   em   perigo   a   continuidade   indefinida   da  humanidade  na  terra”.     essa   ética   não   se   apresenta   como   uma   realidade   visível,  mas  se  presencia  como  um   chamado   sensato   que   pede   paciência,   prudência   e   equilíbrio.                                                                                                                           für   die   technologische   zivilisation"   (“em   português:   o   princípio   responsabilidade”   –   ensaios   de   uma   ética   para   a   civilização   tecnológica).   também   escreveu   outros   livros   traduzidos  para  o  português  como:    o   princípio   vida,   memórias,     e   poder   o   impotência   de   la   subjetividad   (título   em  espanhol).       revista  brasileira  de  ciências  ambientais  –  número  22 –  dezembro  de  2011                                                                    issn  impresso  1808-­‐4524  /  issn  eletrônico:  2176-­‐9478   23   a  este  chamado  jonas  nomeia  de   princípio  de  responsabilidade.     já   na   apresentação   do   livro,   maria   clara   lucchetti   destaca  que:       “para   que   haja   responsabilidade   é   preciso  existir  um  sujeito   consciente.   contudo,   o   imperativo   tecnológico   elimina   a   consciência,   elimina  o  sujeito,  elimina   a   liberdade   em   proveito   de   um   determinismo”   (jonas,   2006   p.   18).   na   mesma   direção   fernandes   (2008,   p.   5)   indica   “que   quanto   mais   à   racionalidade   se   desloca   da   consciência   subjetiva   e   se   instala   em   automatismos  e  suportes   materiais   -­‐como   o   dinheiro,   o   próprio   processo   produtivo   e   a   [tecnologia]  -­‐,  tanto  mais   o   indivíduo   corre   o   risco   de   se   esvaziar   de   suas   prerrogativas,  mediante  a   formalização   das   relações”.       para  jonas  o  homo  faber   está  acima  do  homo  sapiens  o  que   faz   que   a   tecnologia   assuma   um   significado   ético   ocupando   um   lugar   central   na   subjetividade   relativo   aos   fins   da   vida   humana,   como   um   fim   e   não   como   um   meio  cobrado  pela  necessidade.  e   ainda  que  “o  homem  atual  é  cada   vez  mais  produtor  daquilo  que  ele   produziu  e  o  feitor  daquilo  que  ele   pode  fazer"  (jonas,  2006,  p.  44),   ocasionado,   principalmente,   segundo  afirma  illich  (1976,  p.  23),   que  “o  domínio  do  homem  sobre   a   ferramenta   foi   substituído   pelo   domínio   da   ferramenta   sobre   o   homem”.     se   a   esfera   do   produzir   invadiu  o  espaço  do  agir  essencial   provocando   a   violação   da   natureza,  jonas  propõe  então  que   a  moralidade  deve  invadir  a  esfera   do   produzir,   da   qual   ela   se   mantinha  afastada  anteriormente.   ainda   que   as   formas   tradicionais   de   ação   moral   e   ética   devam   continuar   existindo,   a   responsabilidade   diante   de   um   futuro  indefinido  precisa  de  ações   mais   efetivas.   diante   dos   novos   fenômenos  tecnológicos,  a  política   e   a   ação   coletiva   passam   para   o   centro   da   ética   da   responsabilidade,   pois   não   se   “pode  evitar  que  o  meu  agir  afete   o   destino   de   outros,   portanto   arriscar  aquilo  que  é  meu  significa   sempre  arriscar  também  algo  que   pertence  a  outro,  e  sobre  o  qual,  a   rigor,  não  tenho  nenhum  direito”   (jonas,   2006   p.84).   ainda   nas   palavras   de   jonas:   “o   novo   imperativo  está  endereçado  muito   mais   à   política   pública   que   à   conduta  privada”  (jonas  2006,  pg.,   48).     para   jonas   devido   ao   abuso   do   homem   no   domínio   sobre   a   natureza,   causando   sua   destruição,   lhe   faculta   uma   relação  de  responsabilidade  com  a   natureza,   haja   vista   que   ela   está   sobre   o   seu   poder.   eisler   fala   do   "poder  letal  da  espada"  –  o  poder   de   tirar,   em   vez   de   dar   a   vida,   o   poder  definitivo   para   estabelecer   e   impor   a   dominação   (eisler,   2003).   eisler   enfatiza   que   hoje   nos  encontramos  em  outro  ponto   de   bifurcação   potencialmente   decisivo:   numa  época   em   que   “o   poder   letal   da   espada”   —   amplificado   um   milhão   de   vezes   pelos   megatons   das  ogivas   nucleares  —  ameaça  pôr  um  fim  a   toda   a   cultura   humana,   as   novas   descobertas   sobre   as  histórias   modernas  e  antigas.       portanto   para   jonas,   estando   o   homem   em   relação   com  a  natureza,  se  faz  necessário   superar   a   ética   antropocêntrica   e   se   filiar   a   uma   ética   que   contemple   também   a   natureza.   por   isso   a   responsabilidade   na   ética  deve  ser  vista  na  articulação   de  duas  realidades:  uma  subjetiva   –  a  do  sujeito  –  e  uma  objetiva  –   da   ação   do   sujeito.     para   essa   responsabilidade   existe   um   arquétipo   de   todo   agir   responsável   que   a   natureza   implantou   solidamente   em   nós   (ou  em  parte  da  humanidade  que   procria)  que  é  o  dever  para  com  a   posteridade   relacionada   à   responsabilidade   de   precaução   e   assistência   para   com   os   filhos.   (jonas,  2006  p.  89-­‐90).     posto  isto,  pode-­‐se  então   repensar   a   noção   de   desenvolvimento   predominante   na  sociedade  atual  e  optar  por  um   estilo   de   desenvolvimento   que   possa  contemplar  na  sua  agenda,   como   estratégia,   a   sustentabilidade,   ou   seja,   um       revista  brasileira  de  ciências  ambientais  –  número  22   –  dezembro  de  2011                                                                    issn  impresso  1808-­‐4524  /  issn  eletrônico:  2176-­‐9478   24   desenvolvimento   sustentável,   um   desenvolvimento   responsável,   que  aja  na  direção  da  garantia  na   disponibilidade   dos   recursos   naturais,   que   respeite   os   limites   da   biosfera   e   que   reduza,   em   curto  prazo,  e  erradique  em  longo   prazo,   a   pobreza   em   nível   mundial.     um  desenvolvimento  que   concilie   resultados   econômicos,   sociais   com   a   conservação   ambiental.   desenvolvimento   este   definido   pelo   relatório   de   brundtland   como   o   desenvolvimento   que   satisfaz   as   necessidades   básicas   e   as   aspirações   de   bem   estar   da   população   do   presente,   sem   comprometer   a   capacidade   das   gerações  futuras.  aqui  observa-­‐se   o   sentido   de   responsabilidade.   este   relatório,   segundo   cortez   (2009   p.   33),   parte   de   uma   visão   complexa   das   causas   dos   problemas   sócio-­‐econômico-­‐ ambiental   da   sociedade   global   e   que   sublinha   a   interligação   entre   economia,  tecnologia,  sociedade  e   política,   chamando   também   a   atenção   para   uma   nova   postura   ética,   caracterizada   pela   responsabilidade   tanto   entre   as   gerações,   quanto   entre   os   membros   contemporâneos   da   sociedade  atual.     diante   da   responsabilidade   de   pensar   nas   gerações   futuras   pode-­‐se   falar   numa   ética   imperativa   de   que   deve   haver   de   qualquer   maneira   um   futuro   (de   tal   ou   tal   feitio)   com   situações   futuras   extrapoláveis   do   homem   e   do   mundo  que  devem  ser  submetidas   ao   julgamento   da   ética,   dos   princípios.     com   isso   jonas   se   pergunta   como   o   conhecimento   de   algo   mais   afastado,   partilhado   por   poucos,   poderá   influenciar   a   ação  de  muitos?       ele   sugere   então   uma   heurística2  do  medo:  na  busca  de   uma  ética  da  responsabilidade  em   longo   prazo,   cuja   presença   ainda   não  se  detecta  no  plano  real,  nos   auxilia  antes  de  tudo  a  previsão  de   uma  deformação  do  homem,  que   nos   revela   aquilo   que   queremos   preservar  no  conceito  de  homem.   precisamos   da   ameaça   à   imagem   humana,   para,   com   o   “pavor   gerado”,  afirmarmos  uma  imagem   humana  autêntica,  pois  enquanto                                                                                                                           2 a   heurística   (do   greco   ευρίσκω,   heurísko,   literalmente   "descubro"   ou   "acho")  é  uma  parte  da  epistemologia   e   do   método   científico.   a   etimologia   da  palavra  heurística  é  a  mesma  que  a   palavra   eureka,   cuja   exclamação   se   atribui   a   arquimedes   no   conhecido   episódio   da   descoberta   de   como   medir   o   volume   de   um   objeto   irregular   utilizando   água.   a   palavra   heurística   aparece   em   mais   de   uma   categoria   gramatical.   quando   usada   como  substantivo,  identifica  a  arte  ou   a   ciência   do   descobrimento,   uma   disciplina  suscetível  de  ser  investigada   formalmente.   quando   aparece   como   adjetivo,   refere-­‐se   a   coisas   mais   concretas,   como   estratégias   heurísticas,   regras   heurísticas   ou   silogismos   e   conclusões   heurísticas.   naturalmente   que   estes   usos   estão   intimamente   relacionados   já   que   a   heurística   usualmente   propõe   estratégias   heurísticas,   que   guiam   o   descobrimento.   (cf:  wikipédia  online)       o  perigo  for  desconhecido  não  se   saberá  o  que  há  para  se  proteger   e   porque   devemos   fazê-­‐lo.   o   saber   se   origina   daquilo   contra   o   que   devemos   nos   proteger.   só   sabemos   o   que   está   em   jogo   quando   sabemos   que   isto   ou   aquilo   está   em   jogo.   pois   o   reconhecimento   do   malum   é   infinitamente   mais   fácil   do   que   o   do  bonum,  é  mais   imediato,  mais   urgente,   bem   menos   exposto   a   diferenças   de   opinião   e   não   é   procurado,   ou   seja,   nos   impõe   a   sua   simples   presença.   não   duvidamos   do   mal   quando   com   ele  nos  deparamos;  mas  só  temos   certeza   do   bem,   na   maioria   das   vezes,   quando   dele   nos   desviamos.   o   que   nós   não   queremos,   sabemos   muito   antes   do  que  aquilo  que  queremos.  por   isso   para   investigar   o   que   realmente  valorizamos,  a  filosofia   da  moral  tem  de  consultar  o  nosso   medo  antes  do  nosso  desejo.  mas   como   aprendemos   a   conhecer   o   nosso   desejo?   para   jonas   é   quando  tenho  que  temer  por  uma   situação   que   me   falta   (jonas,   2006  p70-­‐71).       gasset   (1991)   em   “meditação   sobre   a   técnica”,   afirma   que   o   homem   por   querer   viver  sente  necessidade,  logo  este   viver   se   torna   a   necessidade   originária   pelo   qual   as   outras   necessidades   são   decorrentes.   e   tudo   que   lhe   é   negativo,   que   lhe   pode  atentar  contra  sua  vida,  que   lhe  pode  faltar,  desencadeia  uma   necessidade  e  lhe  mobiliza  para  a   busca   do   atendimento   de   satisfação  dessa  necessidade.       revista  brasileira  de  ciências  ambientais  –  número  22   –  dezembro  de  2011                                                                    issn  impresso  1808-­‐4524  /  issn  eletrônico:  2176-­‐9478   25   levin   (1973)   em   sua   teoria  de  campo  também,  explica   que   todos   os   fatos   ou   acontecimentos   que   acontece   conosco   tem   uma   valência,   um   valor   e   podem   ser   chamados   de   necessidades   e   que   irão   afetar   nossa   região   intrapessoal.   uma   situação   de   falta   gera   na   região   intrapessoal   uma   tensão   ou   liberação   de   energia   que   resulta   no   aparecimento   de   uma   necessidade.   necessidade   aqui   pode   ser   uma   situação   psicológica,   o   desejo   de   alguma   coisa  ou  a   intenção  de  fazer  algo   (levin,   1973).   diante   disto   pode-­‐ se  dizer  que  a  heurística  do  medo   sugerida   por   jonas   pode,   portanto,   gerar   tensão   na   região   intrapessoal   do   sujeito   desencadeando  um  movimento.     jonas  (1996  p.  72)  propõe   como  o  primeiro  dever  da  ética  do   futuro  a  de  visualizar  os  efeitos  de   longo  prazo,  isto  é,  o  que  deve  ser   temido   ainda   não   foi   experimentado,   assim   o   malum   imaginado   deve   aqui   assumir   o   papel  do  malum  experimentado,  e   como   esta   representação   não   acontece   automaticamente   ela   deve   ser   produzida   intencionalmente.   portanto   produzir  tal  pensamento  a  fim  de   obter   uma   projeção   desse   futuro   torna-­‐se   um   primeiro   dever   da   ética  que  buscamos.       mas   como   o   malum   imaginado  não  sendo  o  meu,  não   produz   o   medo   da   mesma   forma   automática   como   faz   o   malum   que   eu   experimento   e   que   me   ameaça   pessoalmente,   um   segundo   dever   se   torna   necessário,   que   seria   o   de   mobilizar  o  sentimento  adequado   à   representação.   devemos   ter   a   disposição   para   se   deixar   afetar,   (ainda   que   só   na   imaginação)   -­‐   o   ser   humano,   dentro   de   uma   “normalidade”   é   sempre   afetado   pelas   coisas   que   acontecem   ao   seu   redor,   pois   somos   seres   afetivos   –   pelo   destino   futuro   do   homem   e   do   planeta,   quer   de   salvação   ou   desgraça.     há   de   se   adotar   uma   atitude   de   “temor”,   não  do  tipo  “patológico”,  mas  um   temor   de   tipo   espiritual,   que,   como   resultado   de   uma   atitude   deliberada,   é   nossa   própria   obra   (jonas,  2006).     segundo   jonas   há   uma   insegurança   das   projeções   futuras,  pois  não  sabemos  do  que   devemos   nos   proteger   no   futuro,   fato   que   as   relações   causais   na   ordem   social   e   na   biosfera,   desafiam  qualquer  cálculo.  porém   o  conhecimento  descoberto  pode   ser  suficiente  para  a  doutrina  dos   princípios   e   o   saber   sobre   possibilidades,   mesmo   sendo   insuficientes  pra  previsões  poderá   ser   suficiente   para   os   fins   da   casuística  heurística.     realizar   experimentos   de   pensamento   hipotéticos   como   “se   tal   coisa   é   feita,   então   tal   coisa   acontece”   é   da   mudança   de   “um   se   para   um   então   (então   tal   coisa   pode   suceder)  podem  se  tornar  visíveis   à  imaginação  como  possibilidades   e   como   conteúdo”.   assim,   a   simples   possibilidade   fornece   a   necessidade,  e  a  reflexão  sobre  o   possível,   plenamente   desenvolvida   na   imaginação,   oferece   o   novo   acesso   à   verdade   (jonas,   2006   p.   74).   por   isso   se   deva   dar   mais   ouvidos   à   profecia   da  desgraça  ao  invés  á  profecia  da   salvação.     podemos   também   correlacionar   o   pensamento   de   victor   frankl   (1987)   com   essa   teoria   quando   este   autor   desenvolve   a   tese   do   “otimismo   trágico”   no   sentido   da   pessoa   apesar   de   estar   envolto   sob   os   aspectos  da  existência  humana  da   dor,   culpa   e   morte,   pode   permanecer   otimista.   e   isto   é   possível   conservando   a   vida   no   seu  sentido  potencial,  dizendo  sim   a  vida  apesar  de  tudo.  isso  se  faz   transformando   criativamente   os   aspectos   negativos   da   vida   em   algo   positivo   ou   construtivo,   ou   seja,  transformando  o  sofrimento   numa   conquista   e   numa   realização   humana;   retirando   da   culpa  a  oportunidade  de  mudar  a   si   mesmo   para   melhor   e   fazendo   da   transitoriedade   da   vida   um   incentivo   para   realizar   ações   responsáveis.  ele  também  em  sua   teoria   psicológica   utiliza   um   padrão   de   comportamento   denominado   “hiperintensão”,   para   dizer   que   se   consegue   um   comportamento   real   e   efetivo   quando  há  uma  “razão  para”,  um   sentido   para   (ser   ou   fazer   algo).   por   vezes   a   pessoa   tem   o   suficiente   com   que   viver,   porém   lhe   falta   um   porque   viver.   a   heurística   do   medo   pode   ser   também   aqui,   a   geradora   de   sentido   no   comportamento   da   pessoa  humana.         revista  brasileira  de  ciências  ambientais  –  número  22   –  dezembro  de  2011                                                                    issn  impresso  1808-­‐4524  /  issn  eletrônico:  2176-­‐9478   26   segundo   frankl   há   três   caminhos   para   encontrar   um   sentido  na  vida:  criar  um  trabalho   ou   fazer   uma   ação;   experimentar   algo   ou   encontrar   alguém   –   no   amor   -­‐;   e   a   capacidade   de   transformar  a  tragédia  em  triunfo,   de  mudar-­‐se  a  si  mesma.  pode  se   encontrar   o   sentido   e   ele   estão   disponíveis   apesar   do   –   não,   através   do   –   sofrimento,   da   desgraça   (frankl,   1987,   p,157-­‐ 159).   no   caso   da   possibilidade   de  um  colapso  a  qual  eu  tenha  a   chance   de   sobreviver,   preciso   estar   vivo   para   presenciar   isso,   portanto   tenho   a   responsabilidade  de  sobreviver.   há   importância   em   sentir-­‐se   responsável   por   aquilo   que  fazemos  –  não  retirar  a  culpa.   a  vida  é  feita  de  instantes   de  morte  e  esses  instantes  nunca   voltam   e   esta   transitoriedade   da   vida  nos  desafia  a  fazer  o  melhor   uso   possível   de   cada   momento   dela.     guisa  de  uma  conclusão     ao   se   falar   da   problemática   socioambiental,   de   possíveis   colapsos   civilizatórios,   de   choques   entre   homem   e   natureza,   não   há   intenção   de   pregar   o   catastrofismo.   essas   situações   mostram   que   nossos   problemas   crescentes   e   globais  são   em   grande   parte   a   consequência   lógica   de   um   modelo   dominador   de   organização  social  em  nosso  nível   de  desenvolvimento  tecnológico  –   daí   não   poderem   ser   resolvidos   apenas   dentro   dele.   mas   elas   também   nos  mostram   existir   outras  possibilidades,  pelas  quais,   como  coautores  de  nossa  própria   evolução,  ainda   é   possível   optar   por   outras   alternativas   de   abertura   de   caminho:   em   vez   da   destruição,  através   de   novos   rumos  na  estruturação  da  política,   economia,   ciência   e   espiritualidade,  poderemos  passar   a  uma  nova  era  em  um  mundo  de   parceria  (eisler,  2003).     o   desafio   é   grande,   mas   conforme   salienta   frankl   (1987)   tendo   como   base   a   ética   de   espinosa,   especificamente   a   passagem   “tudo   que   é   grande   é   tão  difícil  de  compreender  quanto   de   encontrar”;   motivo   pelo   qual   aqueles   que   ousam   lutar   por   grandes   projetos,   acabam   sendo   uma   minoria.   no   entanto,   há   atualmente   um   grande   desafio   que  é  de  cada  ser  humano  juntar-­‐ se   a   essa   minoria,   porque   se   o   mundo   está   numa   situação   ruim,   tudo   pode   piorar   ainda   mais   se   cada   um   não   fizer   o   melhor   que   pode.     para  levy  (1990):   “uma   faculdade   de   desejar,   de   conceber   imaginariamente   os   fins   ou   sentidos   da   vida   humana   e   de   viver   objetivamente  para  esses   fins  ou  sentidos”.     ser   autônomo,   assim,   é   saber   governar   a   vida   em   si   mesma  pela  ordem  do  desejo,  ou   pela   ordem   ética,   pois   a   vida   na   carência   quer   material   ou   de   sentido   ético,   “podem   se   constituir   como   fatores   degenerativos   da   condição   humana”  (levy,  1990,  p.156).     portanto,   resta   o   alerta   duplo  feito  frankn,  (1987,  p.  165):       “desde   auschwitz   nós   sabemos   do   que   o   ser   humano  é  capaz  e  desde   hiroshima  nós  sabemos  o   que  está  em  jogo”.     se   o   gatilho   do   revolver   colocado   em   nossa   cabeça   já   foi   puxado   e   é   apenas   questão   de   tempo   para   ela   nos   atingir,   há   ainda   a   esperança   de   que   a   bala   possa   ser   de   borracha   ou   haja   a   possibilidade   de   desviarmos   de   sua   direção.   em   ultima   análise,   esta   escolha   depende   de   nós:   caos  ou  transformação.         referências  bibliográficas     cavalcanti,   c.   (org.)   desenvolvimento   e   natureza.   5ª   ed.  –  são  paulo:  cortez;  recife,  pe:   fundação  joaquim  nabuco,  2009.     diamond,  j.  o  colapso:  como  as   sociedades   escolhem   o   fracasso   ou   o   sucesso.   5ª   ed.   rio   de   janeiro:  record,  2007.           revista  brasileira  de  ciências  ambientais  –  número  22   –  dezembro  de  2011                                                                    issn  impresso  1808-­‐4524  /  issn  eletrônico:  2176-­‐9478   27   eisler,   r.   o   cálice   e   a  espada   -­‐   nossa   história,   nosso   futuro.   rio   de  janeiro:  palas  atenas,  2008.       fernandes,   v.   a   racionalização   da   vida   como   processo   histórico:   crítica   à   racionalidade   econômica   e   ao   industrialismo.   cadernos   ebape.  br,  v.  6,  nº  3,  set.  2008.     fernandes,  v.;  sampaio,  c.  a.  c.   problemática   ambiental   ou   problemática   socioambiental?   desenvolvimento   e   meio   ambiente,  n.  18,  p.  87-­‐94,  jul./dez.   2008.  editora  ufpr.     frankl,   v.   e.   em   busca   de   sentido:   um   psicólogo   no   campo   de   concentração.   porto   alegre:   sulina,  1987.     jonas,   h.   o   princípio   da   responsabilidade:   ensaio   de   uma   ética   para   uma   civilização   tecnológica   –   rio   de   janeiro:   contraponto:  ed.  puc  –rio,  2006.   kurt,   l.   princípios   de   psicologia   topológica.   são   paulo:   cultrix,   1973.     levy,   n.   o   desejo/organizador   adauto   novaes.   –   são   paulo:   companhia   das   letras;   [rio   de   janeiro]:  funarte,  1990.     morin,   e.   uma   ciência   com   consciência.   rio   de   janeiro:   bertrand  brasil,  2003.     ortega  y.;  gasset,  j.  meditação   sobre  a  técnica.  [tradução  de  josé   francisco   pinto   de   almeida   oliveira].  rio  de  janeiro:   instituto   liberal,  1991.     polani,   k.   el   sustento   del   hombre.   barcelona:   mondadori,   1994.     wikipédia   online,   http://pt.wikipedia.org/wiki/heur %c3%adstica.       materia 3a materia 3b rbciamb | n.38 | dez 2015 | 2-11 2 marcel diogo de deus universidade estadual do centro-oeste (unicentro-pr) – irati (pr), brasil. alessandro lepchak universidade estadual do centro-oeste (unicentro-pr) – irati (pr), brasil. paulo sergio bonato universidade estadual do centro-oeste (unicentro-pr) – irati (pr), brasil. carlos alberto marçal gonzaga universidade estadual do centro-oeste (unicentro-pr) – irati (pr), brasil. endereço para correspondência: carlos alberto marçal gonzaga – campus irati – 84500-000 – irati (pr), brasil – e-mail: gonzaga@unicentro.br resumo este artigo resulta de pesquisa exploratória qualitativa sobre a gestão municipal de resíduos sólidos numa cidade que terceirizou para uma empresa privada a destinação final do material coletado. o objetivo foi analisar os impactos ambientais do transporte dos resíduos por trechos de rodovias federais e estaduais, entre os municípios de rio azul (pr) e mafra (sc). buscou-se identificar como a municipalidade de rio azul (pr) se adaptou às novas exigências da política nacional de resíduos sólidos (pnrs), lei federal nº 12.305/2010. a pesquisa foi realizada como estudo de caso, por meio de análise documental, revisão bibliográfica e entrevistas com gestores públicos. os resultados mostraram que a decisão emergencial adotada, enquanto não se viabiliza a construção consorciada de um novo aterro sanitário, atende às novas determinações legais e pode constituir-se em solução permanente se os custos de mantê-la não comprometerem o orçamento municipal. palavras-chave: transporte de resíduos sólidos; gestão de resíduos sólidos; política nacional de resíduos sólidos; política pública municipal; rodovias federais. abstract this article resulted from an exploratory qualitative research on the public management of solid waste at a city that contracted a private waste disposal plant. the objective was to analyze the environmental impacts of the transportation of solid waste on federal and state highways, between the cities of rio azul (pr) and mafra (sc). we sought to identify how the public administration of rio azul (pr) has been adapting to the new requirements imposed by the national solid waste policy (pnrs), federal law 12.305/2010. the research was conducted as a case study, through documentary analysis, bibliographical review and interviews with public managers. the results showed that, while the construction of a new consortium landfill does not come through, the emergency taken decision complies with the new legal instructions and may become a permanent solution if the costs do not compromise the municipal budget. keywords: solid waste movement; solid waste management; solid waste national policy; local public policy; federal highways. doi: 10.5327/z2176-947820151414 terceirização da disposição final de resíduos sólidos: política pública municipal em rio azul, pr outsourcing of solid waste final disposal: municipal public policy in rio azul, pr terceirização da disposição final de resíduos sólidos: política pública municipal em rio azul, pr rbciamb | n.38 | dez 2015 | 2-11 3 introdução o presente estudo investigou o desenvolvimento de políticas públicas municipais para a gestão e o transporte de resíduos sólidos ao longo das rodovias federais br-153 e br-280 e das rodovias estaduais pr-364 e sc-120, no trecho entre os municípios de rio azul (pr) e mafra (sc), para que se proceda ao processamento final de tais resíduos por uma empresa privada de tratamento. o estudo foi realizado com foco no município de rio azul (pr), onde se buscou observar a aplicabilidade da política nacional de resíduos sólidos (pnrs), em especial sua destinação final, estabelecida pela lei federal nº 12.305/2010. o objetivo da pesquisa foi identificar possíveis danos que o transporte desse tipo de material possa causar ao meio ambiente e os riscos de impacto ambiental negativo no percurso do trajeto até a sua destinação final. no âmbito municipal, a responsabilidade pelo manejo dos resíduos sólidos pertence à administração pública local, conforme implícito no artigo 30, inciso v, da constituição federal de 1988 (brasil, 2014). a lei federal nº 12.305/2010 (brasil, 2010), que instituiu a pnrs, estabeleceu que o poder público, em cada uma de suas esferas, possui a responsabilidade e a obrigação de estabelecer metas e prazos para implantar um modo de tratamento de resíduos sólidos em conformidade com os desígnios da nova legislação. pela pnrs, os sistemas de “lixão” deveriam ter sido substituídos por aterros sanitários até agosto 2014, bem como deveriam ter sido adotadas iniciativas para a redução gradual da quantidade de resíduos sólidos reutilizáveis ou recicláveis enviados para os aterros. o cumprimento dessa lei implicou que os governos municipais assumissem em seu planejamento uma nova forma de gestão e novas diretrizes, com o intuito de eliminar, minimizar e compensar os impactos socioambientais que a negligência e os erros de manejo dos resíduos sólidos vêm causando até os dias atuais. a grande produção de bens e serviços, exacerbada pela crescente demanda consumista da sociedade afluente, gera resíduos sólidos tóxicos domiciliares, comerciais, industriais e hospitalares, entre outros, engendrando desafios cada vez mais complexos para a administração pública. o governo do município de rio azul (pr) precisou planejar a construção consorciada de um novo aterro sanitário em conformidade com a pnrs, bem antecipadamente aos prazos estabelecidos para a vigência da nova lei, devido ao fato de estar impossibilitado, judicialmente, de utilizar sua velha instalação do sistema de “lixão”. a disposição final dos resíduos sólidos urbanos do município ocorria, desde 1999, no aterro da palmeirinha, que fora projetado para operar como aterro controlado. com o fim da sua vida útil, o município apresentou às instituições públicas de controle e licenciamento ambiental e sanitário algumas áreas para a construção de um aterro sanitário. no entanto, devido a questões locacionais ou características físicas das áreas, nenhuma das opções foi aprovada pelos órgãos competentes. enquanto os gestores buscavam uma alternativa viável, o aterro da palmeirinha continuou operando com a vida útil esgotada e, devido à falta de espaço, a disposição final dos resíduos passou a ocorrer desordenadamente, sem as devidas medidas de proteção do solo e prevenção de riscos ambientais. esse cenário levou, em 2011, à interdição judicial do aterro existente e à determinação de remediar a área com a execução de um plano de gerenciamento de área degradada (pgad), para o qual o município solicitou e recebeu r$ 250.000,00 de repasse do governo federal. o município de rio azul (pr), desde 2010, tem participado da articulação para a formação de um consórcio regional, mobilizado pela associação dos municípios do centro sul do paraná (amcespar), para a instalação de um aterro sanitário que atenda a vários municípios, conforme preconizado pela pnrs. a prevalência dos interesses específicos de cada município e os orçamentos limitados, não obstante, têm dificultado a concretização de um plano comum entre os municípios participantes. enquanto não se resolvem os problemas político-administrativos para a viabilização de um consórcio regional e a construção do novo aterro sanitário, a administração pública municipal de rio azul (pr) optou por terceirizar a disposição final dos resíduos sólidos em instalação devidamente licenciada, por meio de contrato de prestação de serviço com uma empresa privada especializada em tratamento de lixo, localizada no município de mafra (sc). o novo arranjo institucional demandou a adoção de novos procedimentos na gestão dos resíduos sólidos em rio azul (pr). nesse arranjo, os resíduos sólidos coletados são encaminhados para uma estação de transbordo e deus, m.d. et al. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 2-11 4 desta para a disposição final, via transporte rodoviário de aproximadamente 167 km. diante desse contexto, coloca-se o problema de pesquisa: a indagação sobre os riscos de impactos ambientais negativos decorrentes dos procedimentos de transbordo e transporte dos resíduos ao longo de rodovias federais com intenso tráfego de veículos. a relevância da investigação se justifica, por um lado, devido ao novo marco regulatório que estabelece um ponto de inflexão na gestão dos resíduos sólidos no brasil. por outro lado, o país ainda carece de uma política rodoviária e um marco regulatório que deem conta dos novos desafios ambientais na gestão da infraestrutura do setor de transporte. material e método a pesquisa foi desenvolvida na forma de estudo de caso, com uma abordagem qualitativa. a metodologia utilizada, quanto ao seu objetivo, foi exploratória e descritiva. quanto aos procedimentos, foram utilizadas investigação bibliográfica, análise documental, observação e entrevista. os documentos analisados foram os registros de diagnóstico da gestão de resíduos sólidos da prefeitura municipal de rio azul (pr) e a lei federal nº 12.305/2010. o levantamento de dados primários por meio de entrevistas não estruturadas foi feito com gestores municipais e com o gestor da empresa privada local que transporta os containers até a estação de tratamento em mafra (sc). a observação in loco foi complementada com o registro fotográfico dos locais onde são realizadas as operações de receptação, armazenamento e transbordo dos resíduos sólidos. o transporte rodoviário no brasil é o modal mais utilizado e atende a aproximadamente 61,1% do total do escoamento da produção e abastecimento de bens de consumo em todo o país (cnt, 2014). embora a manutenção da infraestrutura e o custo do frete sejam mais elevados, essa modalidade de transporte proporciona flexibilidade operacional, pois possibilita um serviço de porta a porta, com frequência e disponibilidade de serviço, e seu ponto forte se destaca na velocidade de movimentação intermunicipal. o modal rodoviário vem a ser mais adequado para o transporte de cargas em distâncias consideradas curtas, ou seja, para trajetos até 300 km (bowersox & closs, 2001; gonçalves & martins, 2009). o modal rodoviário tornou-se a principal via de escoamento de produção, desde a política de desenvolvimento econômico pós-segunda guerra mundial, no período compreendido entre as décadas de 30 e 60 do século xx. foi criado pelo presidente juscelino kubitschek de oliveira, que incentivou a produção, pois a seu ver, o país, apoiando-se somente na produção agrícola, gerara uma nação extremamente pobre. sua política destinou-se a investir principalmente em rodovias, por se tratar de uma alternativa logisticamente rápida em relação aos demais modais, como ferroviário, pluvial e aéreo (souza, 2006). segundo a agência nacional de transportes terrestres (antt, 2008), o brasil possui mais de um milhão e setecentos mil quilômetros de estradas, incluindo federais, estaduais e municipais, o que proporciona mais acessibilidade e facilidade de utilização. porém, percebe-se que a grande demanda de uso desse modal faz com que a deterioração das rodovias seja acelerada. um estudo da confederação nacional de transportes (cnt, 2012) constatou que 78% das rodovias brasileiras possuem uma infraestrutura péssima, ruim ou deficiente, aumentando os riscos de acidentes e danos aos usuários e ao meio ambiente. no entanto, a manutenção da infraestrutura rodoviária também é a mais cara dentre os modais, porque tende a degradar-se mais rapidamente que os outros. dados coletados pela secretaria nacional de saneamento ambiental (snsa, 2015) mostram uma tendência de crescimento superior a 5% ao ano no volume de resíduos sólidos gerados no brasil. no ano de 2013, o montante estimado de resíduos domiciliares e públicos coletados no país foi de 167,4 mil t por dia, representando um acréscimo de 5,5% em relação ao ano anterior. em 2014, o montante coletado cresceu mais 5,1%, avolumando-se em um total de 176,4 mil t por dia. pertinente ao que foi citado, e tendo em vista um novo perfil de consumidores, em que a ascensão de classes e o aumento da renda, em especial no brasil, são fatores que estimulam a aquisição e o consumo de novos bens e serviços, essa mudança de comportamento torna inevitável o aumento na quantidade de resíduos que terceirização da disposição final de resíduos sólidos: política pública municipal em rio azul, pr rbciamb | n.38 | dez 2015 | 2-11 5 são gerados. tal cenário vem impondo uma variação crescente na demanda por infraestrutura de manejo, transporte e tratamento final. isso implica no escalonamento da utilização de rodovias, tanto no sentido de entrega de produtos como no sentido reverso para destinação de seus resíduos (costa junior; assad; godoy junior, 2012). o manejo de resíduos sólidos é composto pelos serviços de coleta, limpeza pública e destinação final do material coletado. a execução de tais serviços, segundo o instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge, 2010), pode comprometer até 20,0% dos gastos de custeio do governo municipal, comprometendo recursos orçamentários importantes para o desenvolvimento local sustentável. assim, tornou-se evidente a necessidade de que os municípios desenvolvam políticas públicas que venham a reparar os danos ambientais consolidados, bem como estabeleçam diretrizes e metas para prevenir e/ou reduzir os possíveis danos ambientais futuros resultantes do manejo de resíduos sólidos. nesse sentido, a pnrs demarca diretrizes estratégicas quanto à gestão de resíduos sólidos, considerando tanto a perspectiva no âmbito federal quanto estadual e municipal. na esfera municipal, a pnrs estabelece que os planos sejam mais detalhados, constando a identificação de áreas favoráveis para a disposição final ambientalmente adequada de rejeitos, assim como a identificação das possibilidades de implantação de soluções consorciadas ou compartilhadas com outros municípios (brasil, 2010). segundo souza (2006), não há uma definição única de política pública, conceituando-a como um campo dentro do estudo da política que analisa o governo sob a óptica de grandes questões públicas, a qual se refere a um conjunto de ações que irão produzir efeitos específicos, somando-se a atividades que agem diretamente ou por meio de delegação, e que influenciam a vida do cidadão. de acordo com hofling (2001), política pública é o estado implantando um projeto de governo, por intermédio de programas, de ações voltadas para setores específicos da sociedade. políticas sociais, por sua vez, referem-se a ações que determinam o padrão de proteção social praticado pelo estado, voltadas, em princípio, para a redistribuição dos benefícios sociais, visando à diminuição das desigualdades estruturais produzidas no processo de desenvolvimento socioeconômico da sociedade. uma das características da pnrs, observada por jesus neta (2011), é o reconhecimento de que os resíduos sólidos constituem-se em recursos ambientais, econômicos e sociais, devido à sua inerente potencialidade para a geração de valor, seja na sua reincorporação aos processos produtivos, seja na sua reutilização, bem como na criação de postos de trabalho para atividades de manejo. por serem bens cujo proprietário-consumidor abriu mão da posse e propriedade, ao disponibilizá-los em espaço público, os resíduos sólidos convertem-se em bens públicos, a quem compete ao estado tutelar. por isso, a administração pública tem o dever de fiscalizar esse processo de geração de valor, a fim de impedir que pessoas sem qualificação apropriada venham a assumir a responsabilidade por sua destinação final. isso significa que as instituições públicas precisam cumprir as funções de fiscalização, licenciamento e monitoramento da gestão dos resíduos sólidos em sua jurisdição. resultados e discussão o município de rio azul, com território de 629,739 km², está localizado na região centro-sul do estado do paraná, coordenadas de latitude 25°43’58” sul e longitude 50°47’45” oeste, a uma altitude de 925 m acima do nível do mar. foi fundado em 14 de julho de 1918 e possui população estimada em 14 mil habitantes (prefeitura municipal de rio azul, 2013). o município de mafra (sc), com território de 1.404,034 km², está localizado na região do planalto norte do estado de santa catarina, na fronteira com o paraná, coordenadas latitude 26°06’41” sul e longitude 49°48’19” oeste, a uma altitude de 793 m acima do nível do mar. tornou-se cidade em 1917 e possui população estimada em 51 mil habitantes (prefeitura municipal de mafra, 2013). em 2011, por decisão judicial, o município de rio azul (pr) teve de encerrar a utilização do aterro de lixo a céu aberto, que funcionava desde 1995. o local está com sua capacidade de uso esgotada, em avançado grau de degradação, com elevado nível de contamideus, m.d. et al. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 2-11 6 nação do subsolo, mau cheiro e outras características inapropriadas. a insalubridade evidente colocava em risco a integridade física e a saúde de quem trabalhava no local. os gestores municipais se deparavam com o problema de ter de escolher uma nova área para novas instalações de um aterro sanitário, em conformidade com a lei da nova pnrs. várias áreas foram consideradas; no entanto, nenhuma delas foi aceita como apropriada pelas agências responsáveis pela fiscalização e pelo licenciamento ambiental e sanitário. correndo contra o tempo, ao mesmo tempo em que os gestores do município se viam às voltas com a possibilidade de ter a cidade sem escoamento dos resíduos sólidos, também precisavam levar a cabo a elaboração do plano municipal de gestão de resíduos sólidos, exigido pela pnrs, para garantir acesso a financiamentos federais. no âmbito da amcespar desenrolavam-se reuniões e articulações com a finalidade de formar um consórcio intermunicipal que unisse as forças políticas de vários municípios com orçamentos magros para construir e controlar um aterro sanitário de uso comum. no entanto, a ideia teve a adesão de pouco mais da metade dos municípios da amcespar e, após cinco anos de tentativas, nada se concretizou. nesse contexto, sem “lixão”, sem aterro sanitário, sem consórcio de municípios e sem prazo, o governo municipal de rio azul (pr) decidiu terceirizar, para uma empresa privada localizada a 167 km de distância, a disposição final dos resíduos sólidos recolhidos em sua jurisdição. a proposta recebeu uma avaliação técnica e econômica que foi aprovada. ao fim de 2011, foi assinado e entrou em vigor o contrato de prestação de serviços com um empreendedor privado, que opera instalações para destinação final de resíduos sólidos no município de mafra (sc). segundo levantamento parcial de dados para o diagnóstico da situação dos resíduos sólidos gerados no território do município, o serviço de coleta dos resíduos sólidos não recicláveis é prestado para toda a área urbana do município (prefeitura municipal de rio azul, 2013). esse serviço ocorre, conforme cronograma de coleta, de segunda-feira a sábado. desde dezembro de 2011, a prefeitura realiza o controle de pesagem desses resíduos, tendo os seguintes resultados: no período de dezembro de 2011 a abril de 2012, a média mensal foi de 20 coletas. o peso médio total foi de 62.584 kg, tendo um peso médio por coleta de 3.185 kg. para a execução dos trabalhos, o número de pessoal fixo pertencente ao quadro de funcionários da prefeitura é três, sendo um motorista (caminhão coletor e compactador próprio do município) e dois ajudantes. quanto aos resíduos sólidos recicláveis, o serviço de coleta é realizado atualmente por empresa terceirizada. para execução desses serviços, a empresa dispõe de dois funcionários, sendo um motorista e um ajudante. após a coleta, os resíduos recicláveis são enviados para a associação dos catadores, onde os associados realizam a separação dos resíduos por tipo de material. os resíduos classificados são, posteriormente, vendidos às empresas locais que atuam como intermediárias na cadeia comercial de reaproveitamento e reciclagem de resíduos. o poder público local realiza um trabalho de conscientização para a população, apresentando as vantagens de se separar os resíduos orgânicos dos inorgânicos. a população da zona rural também é incentivada a separar seus resíduos, os avisos dos dias das coletas dos resíduos inorgânicos são informados por meio da rádio local. na tabela 1, baseada em dados do sistema nacional de informações sobre saneamento (snis, 2014), são mostradas as quantidades de resíduos coletados no município de rio azul no período entre 2011 e 2013. a tabela 1 também apresenta a variação percentual ano a ano (∆%), que permite avaliar a evolução do crescimento na geração de resíduos pela população e do serviço de coleta. a variação percentual para o ano de 2011 não pode ser calculada porque o banco de dados do snis começou a ser alimentado com dados do município apenas a partir daquele ano, por isso não há dados anteriores disponíveis para comparar. os dados de 2011 referentes ao total coletado incluem a massa de 688,4 t de resíduos enviados ao aterro controlado da palmeirinha naquele ano, antes de ser interditado, ainda que suas instalações estivessem transbordando de lixo (snis, 2014). verifica-se que o aumento na quantidade total de resíduos no período de um ano é bastante acentuado, de 7,8 e 14,7%, em 2012 e 2013, respectivamente. terceirização da disposição final de resíduos sólidos: política pública municipal em rio azul, pr rbciamb | n.38 | dez 2015 | 2-11 7 isso, em parte, se explica pela expansão territorial do serviço de coleta, mas a variação per capita de 6,6 e 11,6%, em 2012 e 2013, respectivamente, mostra que há uma tendência de crescimento da geração individual de resíduos. com relação a políticas públicas existentes no município de rio azul (pr) sobre coleta, tratamento, destinação e transporte de resíduos sólidos, a secretaria de meio ambiente apresentou o plano municipal de gestão integrada de resíduos sólidos, elaborado conforme o conteúdo mínimo exigido por meio dos incisos i ao xix do artigo 19 da lei federal n° 12.305/2010. esse plano precisava ser apresentado até agosto de 2012, para que o município pudesse continuar a ter o direito de receber recursos do governo federal e foi elaborado com apoio técnico de consultoria privada, articulado pela amcespar. o modelo de gestão de resíduos sólidos institucionalizado pela pnrs vem sendo adotado no município de rio azul (pr) desde dezembro de 2011. pressionados, por um lado, pela decisão judicial que impunha o encerramento compulsório das atividades do aterro sanitário não controlado (“lixão” a céu aberto) da palmeirinha, que operava desde 1995, e, por outro lado, pela premência de cumprimento dos prazos estabelecidos pela lei federal nº 12.305/2010, os gestores municipais decidiram pelo bem do interesse público. a decisão foi amparada por estudos apontando que a alternativa de maior eficiência para diminuição de custos financeiros, otimização da preservação ambiental e cumprimento dos prazos legais seria a terceirização do serviço de destinação final dos rejeitos coletados no município. o plano idealizado para a terceirização tinha de ser feito com uma empresa externa ao município, pois não fora possível o licenciamento de uma nova área de aterro, e os resíduos deveriam ser transportados por via rodoviária até o destino final. foi contratada uma empresa do município de mafra (sc), com instalações devidamente licenciadas, localizadas a 167 km de distância. para operacionalizar os procedimentos, foi necessária a construção de uma estação de transbordo, onde os resíduos ficam depositados até acumularem volume suficiente para a carga de transferência ao aterro sanitário. a execução do contrato de terceirização se iniciou quando a empresa contratada pela prefeitura adquiriu um terreno na área rural do município de rio azul (pr) para instalar a estação de transbordo. trata-se de um local estratégico para armazenamento dos rejeitos coletados. o espaço foi preparado para que os caminhões basculantes, ou caminhões compactadores de lixo domiciliar com dispositivo basculante, possam manobrar de maneira que os resíduos sejam depositados em uma única vez por carga. esse procedimento é possibilitado por uma rampa de elevação que permite acesso superior dos veículos a um container utilizado como depósito temporário dos resíduos e permanece estacionado até completar sua carga total, que é de 25 t (figura 1). durante o período de permanência dos resíduos no container há produção de chorume, que escorre para o seu exterior. no entanto, esse material tóxico não entra em contato com o solo do terreno, pois foi construída no local uma base de concreto com canalização de escoamento dos efluentes até uma cisterna, onde permanecem depositados aguardando o devido tratamento (ver figuras 2 e 3). quando a cisterna está cheia, seu conteúdo é bombeado para um caminhão-pipa da empresa prestadora dos serviços de tratamento dos tabela 1 – quantidade de resíduos coletados em rio azul (pr) entre 2011 e 2013. tipo de resíduo/ano 2011 2012 ∆% 2013 ∆% total de rdo e rpu coletados (t/ano) 1.043,4 1.131,6 7,8 1.326,0 14,7 rdo+rpu coletado per capita em relação à população total (kg/hab/dia) 0,20 0,22 10 0,25 12 rdo+rpu coletado per capita em relação à população atendida por serviços de coleta (kg/hab/dia) 0,57 0,61 6,6 0,69 11,6 rdo: resíduo domiciliar; rpu: resíduo público. deus, m.d. et al. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 2-11 8 resíduos, que os transporta também para tratamento final em mafra (sc). o transporte dos rejeitos depositados no container da estação de transbordo de rio azul (pr) até o aterro sanitário em mafra (sc) é realizado quando o volume está cheio. a periodicidade de transferência dos resíduos ocorre, em média, três vezes ao mês. quando o enchimento do container se completa, o funcionário responsável pela estação de transbordo envia romaneio para a prefeitura, a qual aciona uma empresa local de transportes, para a qual foi terceirizado o serviço de levar a carga de resíduos até seu destino final em mafra (sc). o trajeto entre rio azul (pr) e mafra (sc), figura 4, é realizado por trechos das rodovias federais br-153 e br-280, além de utilizar trechos das rodovias estaduais pr-364 e sc-120. o trecho da br-153 utilizado, entre rio azul (pr) e irati (pr), até o entroncamento com a pr-364 é estreito, sinuoso, sem acostamento e com pista de rodagem em que a manutenção ocorre, apenas, a cada dois ou três anos. como é rodovia não pedagiada e encurta a distância entre o sul e o norte fonte: marcel d. de deus (set. 2013). figura 1 – container da estação de transbordo de resíduos sólidos de rio azul (pr). fonte: marcel d. de deus (set. 2013). figura 3 – cisterna do chorume da estação de transbordo de resíduos sólidos de rio azul (pr) fonte: marcel d. de deus (set. 2013). figura 2 – canalização do chorume na estação de transbordo de resíduos sólidos de rio azul (pr). fonte: marcel d. de deus (set. 2013). figura 4 – trajeto para transporte dos resíduos sólidos entre rio azul (pr) e mafra (sc). terceirização da disposição final de resíduos sólidos: política pública municipal em rio azul, pr rbciamb | n.38 | dez 2015 | 2-11 9 do paraná, tem ganhado volume constante e crescente de veículos de carga. a pr-364 é uma rodovia estadual não pavimentada, que liga irati (pr) ao município de são mateus do sul (pr) e este ao norte de santa catarina. trata-se de uma rodovia relativamente movimentada, apesar de sua precariedade, porque encurta, significativamente, distâncias entre cidades polos regionais. na fronteira entre os dois estados, o fim da pr-364 é o início da rodovia estadual sc-120, que permite o entroncamento com a br-280. a rodovia federal br-280 não é duplicada e apresenta tráfego intenso e constante, tanto de veículos pesados quanto leves. pelas características das rodovias do percurso entre rio azul (pr) e mafra (sc), pode-se afirmar que é grande o risco de que possam ocorrer problemas que causem danos materiais e ambientais. considerações finais diante dos resultados apresentados, constataram-se pontos positivos no que se refere à coleta e à separação dos resíduos no município de rio azul (pr). há um controle de pesagem quanto à classificação de resíduos (orgânicos e inorgânicos), sendo que os inorgânicos interferem diretamente no peso a ser transportado, gerando economia financeira para o município, quando devidamente separados, e renda para a associação de catadores do município, que é a responsável pela destinação final dos inorgânicos recicláveis. observou-se também que, no terreno onde os resíduos são armazenados, poucas são as chances de contaminação no meio ambiente, pois o agente que poderia causar maior dano ambiental, o “chorume” resultante do lixo, é canalizado para uma cisterna, onde permanece in natura até seu transporte. a gestão dos resíduos sólidos no município de rio azul (pr) se mostrou eficiente quanto ao manejo por parte do município, dando atendimento às diretrizes da lei federal n° 12.305/2010. a pesquisa não pode ser conclusiva quanto aos riscos relacionados ao transporte dos resíduos ao longo dos 167 km de rodovias que ligam rio azul (pr) a mafra (sc). como a produção de chorume na carga é constante e não é possível determinar qual a quantidade existente ao início da viagem, torna-se difícil avaliar o grau de risco de contaminação das vias de tráfego e sua área de domínio. ademais, sempre existe a probabilidade de que, ao trafegar por vias mal conservadas e bastante movimentadas, algum acidente venha a ocorrer, seja por falha humana ou mecânica ou em decorrência de alguma externalidade natural ― a chance é diretamente proporcional à extensão do trajeto percorrido. diante do exposto, nota-se que apesar de não terem ocorrido relatos de acidentes ambientais que envolvam veículos de carga que transportam os resíduos pelas rodovias, a alternativa de transbordo de resíduos sólidos apresenta-se eficiente e de acordo com as exigências da pnrs para o município de rio azul (pr). recomendam-se futuras pesquisas voltadas para a investigação da quantidade de chorume que possivelmente venha a ser derramado durante os 167 km de trajeto entre os municípios de origem e destino, bem como estudos com o objetivo de investigar a destinação final desses resíduos sólidos, nas dependências da empresa que presta o serviço residente do município de mafra (sc). sob o aspecto político-administrativo do governo municipal, a solução de terceirizar o manejo da disposição final dos resíduos sólidos do município apresenta-se como uma solução ótima para a comunidade local, porque eles não apenas resolveram o problema de atendimento à demanda legal, eles estão literalmente se livrando de um passivo ambiental futuro, ao exportar para outro território seus rejeitos. embora a solução tenha sido resultante imediata de uma situação emergencial, pode, em fato, representar uma alternativa em longo prazo, a ser usada como modelo por outros municípios e como benchmarking para empreendedores ambientais. a terceirização tem um custo financeiro que impacta o equilíbrio fiscal do município, mas há custos que valem a pena pagar, especialmente os que apontam para melhor qualidade de vida para os cidadãos. apresenta-se, nesse aspecto, um campo de pesquisa a ser explorado, para averiguar se, em longo prazo, a decisão de terceirizar o manejo final dos resíduos sólidos do município maximiza, ou não, o uso de seus recursos tributários. deus, m.d. et al. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 2-11 10 referências antt – agência nacional de transportes terrestres. anuário estatístico dos transportes terrestres – aett/2008. brasília: ministério dos transportes, 2008. disponível em: 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(série textos básicos, n. 82). brasil. lei federal nº 12305, de 2 de agosto de 2010. institui a política nacional de resíduos sólidos altera a lei nº 9.605, de 12 de fevereiro de 1998; e dá outras providências. diário oficial da união, 03 de agosto de 2010. disponível em: <http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2007-2010/2010/lei/l12305.htm>. acesso em: 12 jun. 2013. cnt – confederação nacional do transporte. transporte de cargas no brasil: ameaças e oportunidades para o desenvolvimento do país. rio de janeiro: ufrj/coppead, 2012. costa junior, n.; assad, m. m. n.; godoy junior, e. geração de energia elétrica a partir do biogás de aterros sanitários: uma alternativa ecologicamente correta. conexão academia, v. 1, n. 2, p. 87-95, 2012. duarte, f. m. r. disciplina jurídica nas rodovias. revista jurídica, brasília (ministério dos transportes), v. 1, n. 2, p. 26-33, 2007. disponível em: <http://www.transportes.gov.br/images/revista_juridica/revista_juridica2007.pdf>. acesso em: 11 out. 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sólidos urbanos – 2013. brasília: ministério das cidades/snsa, 2015. disponível em: <http://www.snis.gov.br/diagnostico-residuos-solidos/diagnostico-rs-2013>. acesso em: 18 mar. 2016. snsa – secretaria nacional de saneamento ambiental. sistema nacional de informações sobre saneamento: diagnóstico do manejo de resíduos sólidos urbanos – 2014. brasília: ministério das cidades/snsa, 2016. disponível em: http://www.snis.gov.br/diagnostico-residuos-solidos/diagnostico-rs-2014. acesso em: 18 mar. 2016. souza, c. políticas públicas: uma revisão da literatura. revista sociologias, v. 8, n. 16, p. 20-45, 2006. revista brasileira de ciências ambientais – número 32 – junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 1 projeções de precipitação para o século xxi utilizando sistema de classificação hierárquica de modelos: aplicação para o nordeste setentrional brasileiro precipitation forecasts for the xxi century using a hierarchical classification system into climate models: northeast brazil application resumo os modelos globais do quarto relatório do intergovernmental panel on climate change (ipcc-ar4) são avaliados para o nordeste setentrional do brasil (neb) quanto à representação da variabilidade interanual e interdecadal da precipitação para o período de 1901 a 1999 e são analisadas as projeções do cenário a1b. essa avaliação é realizada utilizando-se os dados do climatic research unit (cru) e a reanálise 20th century reanalysis v2 do national oceanic and atmospheric administration (noaa). é aplicada a transformada em ondeletas à série de dados para detectar e analisar os padrões de variabilidades existentes no século xx. os resultados sugerem que os modelos csiro_mk3_0_run2, giss_model_e_r_run8 e ukmo_hadcm3_run1 reproduziram de maneira satisfatória a variabilidade plurianual. os modelos divergem quanto o futuro da precipitação no neb, alguns indicam impactos positivos na média anual de até 12% e outros impactos negativos de até 42%. palavras-chave: modelos do ipcc, mudança climática e variabilidade de precipitação abstract the global models of intergovernmental panel on climate change (ipcc-ar4) are evaluated for the northern northeast brazil (neb) as the representation of interannual variability and interdecadal precipitation for the period 1901-1999 for the a1b scenario projections. this evaluation is performed using data from the climatic research unit (cru) and the 20th century reanalysis v2 of the national oceanic and atmospheric administration (noaa). it was applied the wavelet transform to the data set to detect and analyze existing patterns of variability in the twentieth century. the results suggest that csiro_mk3_0_run2 and giss_model_e_r_run8 ukmo_hadcm3_run1 models reproduced satisfactorily the variability. the models differ on the future neb rainfall, indicating some positive impacts on annual average of 12% and negative impacts up to 42%. keywords: ipcc models, climate change and precipitation variability yvonne magdalena campos lázaro mestre em engenharia civil pela universidade federal do ceará (ufc), departamento de engenharia hidráulica e ambiental (deha) fortaleza, ceará, brasil yvonnecamp@gmail.com cleiton da silva silveira professor universidade da integração internacional da lusofonia afro-brasileira (unilab), instituto de engenharia e desenvolvimento sustentável (ieds), redenção, ceará, brasil cleitonsilveira16@yahoo.com.br francisco de assis de souza filho professor universidade federal do ceará (ufc), departamento de engenharia hidráulica e ambiental (deha), fortaleza, ceará, brasil assis@ufc.br wictor edney dajtenko lemos doutorando em engenharia civil pela universidade federal do ceará (ufc), departamento de engenharia hidráulica e ambiental (deha), fortaleza, ceará, brasil dajtenko@gmail.com revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 2 introduçâo as mudanças climáticas devido à ação antropogênica tem sido alvo de discussões e pesquisas científicas em todo mundo (duursma, 2002; kousky 1979; taschetto e wainer, 2005; ipcc, 2007; marengo, 2008). diversos autores identificaram aumento da temperatura nas últimas décadas, modificando diversas variáveis climatológicas, dentre elas a precipitação (marengo e valverde, 2007; marengo e soares, 2005). estudos buscam avaliar os possíveis impactos ambientais, sociais e econômicos (haylock et al., 2006) destas alterações para que possam ser tomadas medidas que minimizem as consequências dessas alterações. na região nordeste do brasil (neb), predomina um clima semiárido com intensa variabilidade temporal e espacial de chuvas (souza filho, 2006; marengo, 2002 e 2004; molion, 2002), devido fundamentalmente à atuação simultânea de diversos sistemas atmosféricos de várias escalas e à dinâmica de suas interações. estes podem variar com as características fisiográficas da região, assim como, pelos padrões anômalos de grande escala de circulação atmosférica global associada ao fenômeno el niñooscilação sul (enso) e ao dipolo do atlântico, o que modifica frequência, distribuição espacial e intensidade desses sistemas. chaves et al. (2004), considerando resultados da reanálise do “national centers for environmental prediction” / “national center for atmospheric research” (ncep/ncar) dos eua, identificaram sobre o neb o aumento da temperatura cerca de 0,6ºc, para o período de 1976-2007 em relação a 1948-1975. sendo que no período de 1992-2007 em relação a 1948-1975, o aumento foi de aproximadamente 1,2oc. esse trabalho mostrou ainda, fortes indícios de que a variabilidade natural do clima associada às oscilações do el niño não é a única responsável pelo aumento de temperatura na região do neb. marengo (2007), baseado nas evidências observacionais e tendências observadas no brasil para o século xx e os modelos do ipcc; apresenta cenários climáticos para o século xxi, para o neb, a tendência dos modelos é de redução de chuvas acompanhada de um aumento de temperatura para finais do século xxi. andreoli et al. (2004), utilizaram a transformada em ondeletas para analisar as variações da precipitação em fortaleza e da temperatura da superfície do mar (tsm) nos oceanos pacífico e atlântico para o período de 1856 a 1991, foi identificado um pico dominante de 12,7 anos na série. confirmou-se, ainda, alta coerência entre a variabilidade de precipitação no norte do neb e o gradiente interhemisfério de tsm no atlântico na escala interdecadal. estas variações, associadas às mudanças climáticas vem sendo discutidos através da publicação de relatórios por o ipcc, com vistas à compreensão de sua ocorrência buscando avaliar e identificar os possíveis impactos ambientais, sociais e econômicos (ipcc, 2007(b)). o quarto relatório (ipccar4, 2007) confirma a projeção da temperatura média da atmosfera global. os diferentes modelos do ipcc-ar4 têm cenários divergentes para o campo de precipitação para a região do neb, alguns projetando aumento de precipitação e outros, redução. assim, tendo como base os modelos do ipcc-ar4 e utilizando a transformada em ondeletas (torrence e compo, 1998), o objetivo do presente trabalho é avaliar a capacidade destes modelos em representar o padrão de chuvas no século xx, e identificar os modelos que melhor representam a variabilidade interanual e decadal do nordeste setentrional do brasil. além disso, serão analisadas as projeções das precipitações dos modelos globais ipcc-ar4 para o cenário a1b para o século xxi, buscando identificar tendências nas variações interanuais. materiais e métodos região de estudo utilizou-se uma região de 0º a 10ºs de latitude e 33ºo a 44ºo de longitude sobre o neb, e uma porção do oceano atlântico, conforme mostra a figura 1. aquisição dos dados observados a base de dados observacionais utilizada para verificar a destreza dos modelos do ipcc sobre o continente é proveniente da “university of east figura 1região de estudo, nordeste setentrional brasileiro e parte do oceano atlântico revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 3 anglia”/”climate research unit” (cru) (new et al., 1999 e new et al., 2001) (http://badc.nerc.ac.uk/data/cru/), enquanto sobre o oceano são usadas as reanálises “20th century reanalysis v2” (compo, 2004; whitaker, 2006), fornecidas pelo national oceanic and atmospheric administration (noaa) a partir do site http://www.esrl.noaa.gov/psd/. o conjunto de dados utilizado corresponde à série anual média de precipitação de 1901 a 1999, com resolução de 0,5 graus para o continente (cru ts 3.0) e 2,0 graus para o oceano (20th century reanalysis v2). modelos do ipcc os dados provenientes do ipcc são simulações de modelos globais de centros de meteorologia que participaram desse relatório, conforme tabela 1, a partir das próprias observações do século xx. neste estudo, será realizada uma análise dos dados de previsão climática do 4º relatório do ipcc para o neb no século xx; foram avaliados os 24 modelos com suas respectivas rodadas, num total de 72. para avaliação das projeções para o século xxi para o nordeste setentrional do brasil serão considerados os modelos do cenário a1b. o cenário a1b sugere um pico das emissões de gases estufa na metade do século xxi, seguido por uma tendência de redução na segunda metade do século xxi (ipcc, 2007). métodos de análise de séries temporais – wavelets o método utilizado neste estudo para caracterizar as variabilidades tanto de espaço como de tempo no padrão de precipitação, é a transformada de wavelets. este método é recomendado para o estudo de fenômenos transientes, espacialmente heterogêneos e que atuam simultaneamente em várias escalas do escoamento (weng e lau, 1994; torrence e compo, 1998). tabela 1modelos que compõem as previsões do ipcc designação do modelo instituição ou agência; país topo do modelo /resolução bcc-cm1 beijjing climate center; china 25 hpa/ t63 (1.9° x 1.9°) l16 bccr-bcm2 bjerknes centre for climate research, universidade de bergen; noruega 10 hpa/ t63 (1.9° x 1.9°) l31 cccma-cgcm3 1t47 canadian centre for climate modelling and analysis; canadá 1 hpa/ t47 (~2.8° x 2.8°) l31 cccma-cgcm3 1t63 canadian centre for climate modelling and analysis; canadá 1 hpa/ t63 (~1.9° x 1.9°) l31 cnrm-cm3 centre national de recherchesmeteorologiques, meteo france; frança 0.05 hpa/ t63 (~1.9° x 1.9°) l45 cons-echo-g meteorological institute of the university of bonn (alemanha), institute of kma (correia do sul), and model, and data group 10hpa/ t30 (~3.9° x 3.9°) l19 csiro-mk3 csiro; austrália 4.5 hpa/ t63 (~1.9° x 1.9°) l18 csiro-mk3.5 csiro; austrália 4.5 hpa/ t63 (~1.9° x 1.9°) l18 gfdl-cm2.0 geophysical fluid dynamics laboratory, noaa; estados unidos 3 hpa/ 2.0° x 2.5° l24 gfdl-cm2.1 geophysical fluid dynamics laboratory, noaa; estados unidos 3 hpa/ 2.0° x 2.5° l24 inm-cm3.0 institute of numerical mathematics, russian academy of science; rússia 10 hpa/ 4° x 5 ° l21 ingv-sxg2005 national institute of geophysics and volcanology; itália 10hpa/ t106 ( 1,125° x1,125°) ipsl-cm4 institut pierre simon laplace (ipsl); frança 4 hpa/ 2.5° x 3.75° l19 lasg-fgoals-g1.0 lasg, institute of atmospheric physics, chinese academy of sciemces, p.o. box 9804, beijing 100029; china 2.2 hpa/ t42 (~2.8 x 2.8°) l26 mpim-echam5 max planck institute for meteorology; alemanha 10 hpa/ t63 (~1.9° x 1.9°) l31 mri-cgcm2.3.2 meteorological research institute, japan meteorological agency; japão 0.4 hpa/ t42 (~2.8° x 2.8°) l30 nasa-giss-aom nasa goddard institute for space studies (nasa/giss); estados unidos 10hpa/ 3° x 4° l12 nasa-giss-eh nasa goddard institute for space studies (nasa/giss); estados unidos 0.1 hpa/ 4° x 5° l20 nasa-giss-er nasa goddard institute for space studies (nasa/giss); estados unidos 0.1 hpa/ 4° x 5° l20 ncar-ccsm3 national center for atmospheric research (ncar); estados unidos 2.2 hpa/ t85 (1.4° x 1.4°) l26 ncar-pcm national center for atmospheric research (ncar), nsf, doe, nasa, e noaa; estados unidos 2.2 hpa/ t42 (~2.8° x 2.8°) l26 nies-miroc3.2-hi ccsr/ nies/ frcgc; japão 40 km t 106 (~1.1° x 1.1°) l56 nies-miroc3.2med ccsr/ nies/ frcgc; japão 30 km t42 (~2.8° x 2.8°) l20 ukmo-hadcm3 hadley centre for climatic prediction and research, met office; reinounido 5 hpa/ 2.5° x 3.75° l19 ukmo-hadgem1 hadley centre for climatic prediction and research, met office; reinounido 39.2 km/ ~1.3° x 1.9° l38 http://badc.nerc.ac.uk/data/cru/ http://www.esrl.noaa.gov/psd/ revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 4 transformada em ondeletas (to) a to é definida em termos de uma integral de convolução entre o sinal analisado f(t) e uma função wavelet conhecida, expressa pela equação 1. em que os parâmetros a e b variam continuamente em r, com a ≠ 0, e sendo as funções ψa,b chamadas de ondeletas filhas e são geradas a partir de dilatações e translações da ondeleta-mãe ψ(t). a função ondeleta considerada para a análise foi a de morlet, dada pela equação 3: com w0 =6 e η=t/s onde t é o tempo e s é a escala da wavelet. o algoritmo usado foi o desenvolvido por torrence e compo (1998). critérios de avaliação utilizou-se como critério de avaliação a representação da variabilidade interanual e interdecadal da precipitação do neb, pois ela exerce profunda influencia na variabilidade climática sobre o neb e mostra-se como um importante modulador da variabilidade de mais alta frequência (hastenrath, 1981; nobre e shukla, 1996; kayano e andreoli, 2004). para avaliar os modelos do ipcc são calculados os espectros globais anuais sobre a região do neb. em seguida, é feita uma comparação entre os espectros dos dados observados e das rodadas dos modelos do ipcc para que possam ser definidos quais os modelos que possuem melhor desempenho para a região de estudo. as medidas estatísticas utilizadas, cujas definições estão indicadas nesta secção, são: correlação entre espectros (correl) (conforme equação 5) e a distância euclidiana das variâncias das bandas (dist). dist2 indica o valor da variabilidade das variâncias das rodadas dos modelos quanto às variâncias dos dados observados por bandas e é definida pela equação: onde i é o número de bandas avaliadas, varbandaobs é a variância por banda da série observada e varbandamod é a variância da banda das rodadas dos modelos do ipccar4. valores altos de dist indicam uma distância maior entre as variâncias dos modelos quanto à variância da série observada. a correlação assume valores entre -1 e 1 que indicam, respectivamente, anticorrelação e perfeita correlação, havendo ainda a total ausência de correlação verificada com um resultado igual a zero, conforme equação 5. este índice tem a capacidade de detectar correspondência de fase entre as séries, sendo, por construção, insensível a erros de viés. onde n são os anos, p é a previsão de cada ano e a é a análise considerada como observação. ao final do cálculo desse índice é feita uma avaliação ponderada (aval) para que os modelos possam ser classificados, dada pela equação 6. tal que: sendo, correlmin a menor correlação obtida entre os modelos do ipcc e correlmax a máxima correlação. assim como, distmax é a máxima distância das variabilidades por bandas das rodadas dos modelos e distmin o mínimo. as variáveis αc e αr assumem valores entre 0 e 1 (conforme equação 7). para valores αc>αr, a correlação exerce maior influência na avaliação do modelo, enquanto que para αc<αr a distância entre as variabilidades dos modelos possui maior peso na avaliação. já para αc=αr=0,5, as duas métricas utilizadas neste trabalho exercem o mesmo efeito sobre o valor de aval. a variável aval assume valores entre 0 e 1 que indicam, respectivamente, o pior entre os modelos avaliados e o melhor deles, segundo este critério. análise das projeções para o cálculo das anomalias sazonais são consideradas as projeções fornecidas pelos modelos globais do ipcc-ar4 para o cenário a1b no período de 2010 a 2099. em seguida é feita uma comparação relativa à representação dos modelos para o cenário 20c3m (este cenário indica como os modelos do ipcc representam os padrões de variação do século xx) no período de 1901 a 1999. c(a,b) = dtttf ba )()( ,∫ +∞ ∞− ψ (1) 2 2 0)( η ηψ − = eet iw (3)       − = a bt a tba ψψ 1 )(, rbra ∈∈ + , (2) ∑ = −= 3 1 2 mod 2 )( i bandabandaobs varvardist (4) ( )( ) ( ) ( ) 2 1 1 2 1 ∑ = = ∑ = = −− ∑ = = −− = ni i ni i aiapip ni i pipaia correl (5) 1=+ rc αα (7)        − − +        − − = minmax max r minmax min c distdist distdist correlcorrel correlcorrel aval αα (6) revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 5 as medidas estatísticas utilizadas, cujas definição encontrase a seguir, é a anomalia na média anual de precipitação. para o cálculo da anomalia na média anual considerou-se a equação 8, dada pela diferença entre a média anual o cenário do século xxi e média anual do cenário 20c3m sobre a média anual do século xx: onde é média da precipitação anual para o cenário do século xxi e é a média da precipitação anual para o cenário 20c3m. para analisar a tendência do século xxi as séries de precipitações anuais dos cenários do século xxi foram normalizadas com base nas características da série do cenário 20c3m de 1901 a 1999. essa normalização segue a equação 9: onde z é a precipitação do cenário do século xxi normalizada, a precipitação anual do cenário a1b para um ano j, a precipitação anual média do cenário 20c3m na série de 1901 a 1999 e o desvio padrão da série de precipitações anuais do cenário 20c3m. resultados análises de ondeletas a análise da série observada foi realizada visando conhecer as relações existentes entre as componentes de diferentes períodos, em função da escala temporal do sinal. na figura 2 o espectro global da série de dados observados de precipitação cru/noaa mostra picos na escala interanual (3,5 e 4,9 anos) e picos para as escalas decadal (11,7 e 23,4 anos), e mostra que ao longo do século xx esta apresenta três bandas características de (3-6 anos), (9-14 anos) e (19-33 anos), ou seja, ela apresenta oscilações em várias escalas de tempo. espectros globais (8) (9) figura 2 – espectro global wavelet para o século xx. figura 3 – espectro da precipitação observada e dos três modelos que tem maior correlação revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 6 na figura 3 são mostrados os espectros globais tanto da série observada quanto pelos modelos do ipcc que apresentam maior correl: giss_model_e_r_run8, csiro_mk3_0_run2 e ukmo_hadcm3_run1. no caso do modelo ukmo_hadcm3_run1 ele tem uma maior amplitude que as observações, mesmo assim ele capta o comportamento das observações. variâncias espectrais da série observada e dos modelos do ipcc para a análise da variância espectral das rodadas dos modelos foram avaliadas as três bandas mais representativas da série observada de precipitação no século xx. as bandas consideradas foram de (3-6 anos), (9-14 anos) e (19-33 anos). na figura 4 mostra as variações dos modelos com respeito às bandas consideradas neste estudo. na banda de 3-6 anos a variância dos dados observados é 0,21, sendo que tal padrão de variação é bem representado pelos modelos csiro_mk3_5_run2, giss_model_r_run8 e ncar_pcm1_run2 que possuem variâncias de aproximadamente 0,20. os modelos csiro_mk3_5_run1, mpi_echam5_run3 e cccma_cgcm3_1_run5 superestimam a variância observada, enquanto os modelos ukmo_hadcm3_run2, miroc3_2_hires_run1 e iap_fgoals1_0_g_run1 subestimam. na banda de 9 – 14 anos a variância dos dados observados é 0,11. os padrões de variação dos modelos cccma_cgcm3_1_t63_run1, csiro_mk3_5_run2, mri_cgcm2_3_2a_run3 possuem variâncias aproximadas às observações. o padrão de variação do modelo miroc3_2_medres_run3 superestima a variância observada, enquanto as variâncias dos modelos mpi_echam5_run3, gfdl_cm2_0_run3, giss_model_e_h_run1 subestimam. na banda de 19 – 33 anos a variância dos dados observados é 0,07. este padrão de variação é bem representado pelos modelos csiro_mk3_5_run2, giss_model_r_run8, ncar_pcm1_run1 que possuem variâncias aproximadas às observações. as variâncias dos modelos giss_aom_run1, giss_model_e_r_run2, ukmo_hadcm3_run1 superestimam a variância observada, enquanto as variâncias dos modelos ncar_ccsm3_0_run1, iap_fgoals1_0_g_run2, miub_echo_g_2 subestimam. na figura 5 mostra-se a variação percentual dos modelos nas três bandas representativas no século xx para o neb. o modelo csiro_mk3_5_run1 representa 80% a mais em relação a variabilidade interanual da precipitação observada, na banda de 3 – 6 anos, já o mesmo modelo para a banda de 9 – 14 anos representa 75% a menos da variabilidade nessa figura 4 – variância das rodadas dos modelos do ipcc-ar4 e da série observada por bandas revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 7 faixa, e para a banda de 19 33 anos representa 50% a menos da variabilidade interdecadal de precipitação observada no século xx. o modelo ukmo_hadcm3_run1 tem uma boa representação da variabilidade interanual com 6% a mais da série observada na banda de 3 – 6 anos, na banda de 9 -14 anos ele representa 12% a menos da variabilidade nessa faixa e para a banda de 19 – 33 anos ele representa 30% a mais da variabilidade interdecadal observada. o modelo ncar_pcm1_run2 representa 27% a menos da variabilidade interanual observada, na banda de 9 -14 anos ele representa 13% a menos da variabilidade nessa faixa, já para a banda de 19 – 33 anos o modelo representa 25% a menos da variabilidade interdecadal da série observada. classificação dos modelos do ipcc a tabela 2 mostra os índices estatísticos correl, dist e aval de todas as rodadas dos modelos do ipcc em ordem de classificação, para αc e αr igual a 0,5. o modelo csiro_mk3_0_run2 apresentou correlação superior a 0,89 e distancia inferior a 0,18 em relação à variação por bandas da série observada, seguido pelos modelos ukmo_hadcm3_run1 e giss_model_e_r_run8. o modelo mpi_echam5_run3 apresentou correlação negativa e a maior distancia, o que levou esse modelo a apresentar aval igual a 0, indicando que o mesmo não representa adequadamente os padrões de variação de baixa frequência da série observada no século xx. os modelos miub_echo_g_run2, iap_fgoals1_0_g_run2 e mpi_echam5_run3 apresentam correlações inferiores aos demais, associados a distancias superiores a 1,17, por isso obtiveram um aval baixo. análise das projeções anuais de precipitação do cenário a1b na figura 6 é mostrada a anomalia percentual da precipitação anual média sobre o nordeste setentrional do brasil para os dez melhores modelos do ipcc-ar4, segundo a avaliação proposta neste trabalho, que possuem projeções disponíveis para o cenário a1b no período de 2010 e 2099. os modelos ukmo_hadcm3_run1 e miroc3_2_medres_run1 apresentam projeções que indicam que a média das precipitações no século xxi sofreriam decréscimos superiores a 12% para o cenário a1b. enquanto os modelos csiro_mk3_0_run1 e giss_model_e_r_run1 indicam acréscimos de aproximadamente figura 5 – variação percentual das rodadas dos modelos do ipcc por bandas com respeito aos dados observados no neb revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 8 10% para o cenário a1b, anomalia essa também mostrado pelo modelo giss_model_e_r_run2 para o cenário a1b e pelo modelo ccma_cgcm3_1_run3 para o cenário b1. as demais projeções dos outros modelos não indicam impactos significativos na média anual de precipitações no século xxi. na figura 7 são mostradas as precipitações normalizadas de quatro dos modelos do ipcc-ar4 (os de maiores tendências positiva e negativa, segundo a figura 5, que tabela 2 – aval dos modelos do ipcc-ar4, em ordem de classificação, para o século xx para região nordeste do brasil modelos do ipcc correl dist aval modelos do ipcc correl dist aval csiro_mk3_0_run2 0,90 0,18 0,99 giss_model_e_r_run9 0,35 0,75 0,49 ukmo_hadcm3_run1 0,84 0,38 0,88 miub_echo_g_run1 0,38 0,79 0,49 giss_model_e_r_run8 0,92 0,52 0,86 giss_model_e_r_run3 0,32 0,76 0,47 ncar_pcm1_run2 0,78 0,38 0,85 giss_model_e_r_run1 0,41 0,87 0,47 giss_model_e_r_run2 0,79 0,52 0,80 giss_model_e_r_run4 0,41 0,89 0,46 csiro_mk3_0_run1 0,78 0,52 0,79 ipsl_cm4_run1 0,42 0,94 0,44 giss_aom_run1 0,78 0,54 0,78 gfdl_cm2_1_run2 0,33 0,85 0,44 mpi_echam5_run4 0,68 0,47 0,77 giss_model_e_r_run7 0,39 0,93 0,43 cccma_cgcm3_1_t63_run1 0,74 0,53 0,77 ncar_ccsm3_0_run6 0,26 0,83 0,41 mri_cgcm2_3_2a_run3 0,76 0,58 0,75 ncar_pcm1_run4 0,35 0,96 0,41 miroc3_2_medres_run1 0,77 0,62 0,74 ncar_ccsm3_0_run2 0,30 0,90 0,40 giss_model_e_r_run6 0,74 0,61 0,73 mri_cgcm2_3_2a_run1 0,30 0,91 0,40 cccma_cgcm3_1_run3 0,41 0,30 0,71 inmcm3_0_run1 0,22 0,83 0,39 miroc3_2_medres_run3 0,67 0,64 0,69 ncar_ccsm3_0_run4 0,34 1,01 0,38 csiro_mk3_5_run2 0,57 0,56 0,67 ingv_echam4_run1 0,35 1,03 0,37 ncar_pcm1_run1 0,55 0,59 0,65 gfdl_cm2_0_run2 0,32 1,00 0,37 bccr_bcm2_0_run1 0,53 0,65 0,62 mpi_echam5_run1 0,29 0,97 0,37 miroc3_2_medres_run2 0,59 0,73 0,61 mri_cgcm2_3_2a_run2 0,33 1,02 0,37 cccma_cgcm3_1_run1 0,66 0,82 0,61 mpi_echam5_run2 0,23 0,92 0,36 giss_aom_run2 0,60 0,77 0,60 iap_fgoals1_0_g_run3 0,23 0,93 0,36 ukmo_hadgem1_run1 0,36 0,52 0,60 miub_echo_g_run5 0,28 1,00 0,35 cccma_cgcm3_1_run4 0,42 0,58 0,59 csiro_mk3_5_run1 0,43 1,19 0,34 ncar_ccsm3_0_run5 0,62 0,81 0,59 ncar_ccsm3_0_run7 0,21 0,96 0,34 cccma_cgcm3_1_run2 0,52 0,72 0,58 ncar_ccsm3_0_run3 0,18 0,94 0,33 giss_model_e_h_run5 0,54 0,77 0,57 mri_cgcm2_3_2a_run4 0,21 0,98 0,33 giss_model_e_h_run3 0,60 0,85 0,57 gfdl_cm2_0_run3 0,22 1,04 0,31 giss_model_e_r_run5 0,41 0,65 0,56 gfdl_cm2_1_run1 0,10 0,91 0,30 cnrm_cm3_run1 0,51 0,78 0,56 giss_model_e_h_run1 0,24 1,09 0,30 csiro_mk3_0_run3 0,56 0,85 0,55 cccma_cgcm3_1_run5 0,29 1,13 0,30 miub_echo_g_run4 0,53 0,92 0,51 gfdl_cm2_0_run1 0,21 1,06 0,29 ncar_ccsm3_0_run9 0,38 0,75 0,50 ncar_ccsm3_0_run1 0,16 1,09 0,26 ukmo_hadcm3_run2 0,23 0,58 0,50 iap_fgoals1_0_g_run1 0,06 1,09 0,21 giss_model_e_h_run2 0,37 0,74 0,50 ncar_pcm1_run3 0,05 1,10 0,20 miub_echo_g_run3 0,41 0,79 0,50 miub_echo_g_run2 0,09 1,19 0,19 csiro_mk3_5_run3 0,40 0,79 0,50 iap_fgoals1_0_g_run2 0,06 1,17 0,18 miroc3_2_hires_run1 0,41 0,80 0,50 mpi_echam5_run3 -0,14 1,37 0,00 giss_model_e_h_run4 0,36 0,75 0,49 revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 9 estão entre os dez primeiros modelos) para o período de 2010 a 2099 para o cenário a1b. nesta figura é mostrada uma ideia de magnitude da incerteza associada às projeções dos modelos do ipcc-ar4. os modelos com tendência positiva indicam uma clara alternância entre anos secos e chuvosos associados a padrões de variação normais na primeira metade do século xxi, porém a partir da segunda metade do século esses modelos mostram anos chuvosos mais intensos e anos secos com maior precipitação. enquanto os modelos miroc3_2_medres_run1 e ukmo_hadcm3_run1, indicam uma clara tendência negativa em todo figura 6 anomalia das precipitações anuais no período de 2010 a 2099 em comparação a 1901 a 1999 para nordeste setentrional do brasil para os dez primeiros modelos segundo a avaliação proposta neste trabalho figura 7 séries de precipitações normalizadas de 2010 a 2099 dos principais modelos que indicam impactos na média anual de precipitação revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 10 século xxi, associados a valores de precipitação bem inferior ao século xx na segunda metade do século xxi, o que sugere que há mudanças no comportamento dessa variável ou/e existem padrões de variação de baixa frequência que influenciam a mesma. conclusões a transformada em ondeletas mostra a existência de variações na série de precipitação observada em várias escalas de tempo, no espectro global percebem-se três bandas representativas no século xx para região nordeste setentrional do brasil. esta variabilidade restringe o uso de alguns modelos do ipcc, pois estes não são capazes de representar o comportamento da série no século xx. na análise espectral das rodadas dos modelos do ipcc, quanto à precipitação observada durante o século xx, apresentam grandes divergências em representar a variabilidade interanual e interdecadal de precipitação no neb. aproximadamente 15 rodadas dos modelos globais do ipcc para o neb apresentam correlações superiores a 0,69 (tab. 2) em relação à precipitação observada durante o século xx, mostrando que estes modelos são capazes de capturar os padrões de variação interanual e em alguns casos a variação interdecadal. a avaliação feita com os dados médios sobre a área do neb (figura 1) apontou o modelo csiro_mk3_0_run2 como aquele com mais altos valores de aval, seguidos pelos modelos e ukmo_hadcm3_run1, giss_model_e_r_run8; a partir da figura 4 observa-se que estes modelos conseguem produzir as variabilidades interanual e interdecadal de precipitação durante o século xx. os modelos ncar_pcm1_run3, miub_echo_g_run2, iap_fgoals1_0_g_run2, iap_fgoals1_0_g_run1 e mpi_echam5_run3 mostram dificuldade de representação do ciclo decadal da precipitação sobre o neb, com correlações inferiores às demais regiões do domínio, conforme a figura 5. a avaliação apresentada, sugere que os modelos csiro_mk3_0_run2, giss_model_e_r_run8 e ukmo_hadcm3_run1, reproduziram de maneira satisfatória as variabilidades interanual e interdecadal do padrão de chuvas sobre o neb, pode-se considerar estes modelos como uma boa opção para avançar na investigação dos efeitos das mudanças climáticas sobre os recursos hídricos da região. os modelos do ipcc divergem quanto o futuro da precipitação no nordeste setentrional do brasileiro, as divergências dos modelos globais do ipcc-ar4 quanto às projeções interanuais demonstram um alto nível de incerteza existente nessas projeções. entretanto, estas informações definem uma margem dos possíveis cenários futuros de precipitação do nordeste setentrional do brasil. podendo ser usada para adoção de políticas e gestão em nível de agricultura, recursos hídricos, impactos sobre o meio ambiente e outras áreas correlacionadas. para o cenário a1b, dos dez primeiros modelos, dois indicam impactos positivos na precipitação média anual de até 12% e dois indicam impactos negativos de até 42%, os demais não indicam impactos significativos. obviamente, projeções com menos incertezas seriam mais interessantes para os tomadores de decisão, no entanto isto não ocorre nas projeções dos modelos do ipcc para esta região. artificializar a redução destas incertezas pode induzir estratégias que levem a grandes arrependimentos. estratégias robustas precisam considerar as incertezas no nível atual de conhecimento. agradecimentos os autores agradecem ao capes, cnpq e funcap pelo suporte financeiro. referências andreoli, r. v.; kayano, m. t.; guedes, r. l.; oyama, m. d.; alves, m. a. s. a influência da temperatura da superfície do mar dos oceanos pacífico e atlântico na variabilidade de precipitação em fortaleza, revista brasileira de meteorologia, v.19, n.3, 337-344, 2004. andreoli, r.; kayano, m.; guedes, r.; oyama, m.; alves, m.; a importância relativa do atlântico tropical sul e pacífico leste na variabilidade de precipitação do nordeste do brasil. revista brasileira de meteorologia, v.22, n.1, 63-74,2007. chaves, r. r.; nobre, p. interactions between sea surface temperature over the south atlantic ocean and the south atlantic convergence zone. geophysical research letters, v. 31, n. 3, 2004. duursma, e. river flow and temperature profile trends; consequences for water resources. a. de man, p.e. van oeveren, s. montjin, heineken, n. v. company. amsterdam 2002. alburquerque, i. 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pampa, caçapava do sul-rs. e-mail: eng.kemerich@yahoo.com.br willian fernando de borba universidade federal de santa maria ufsm, santa maria-rs. e-mail: borbawf@gmail.com natana schmachtenberg universidade federal de santa maria ufsm, frederico westphalen – rs. e-mail: natana_2005@yahoo.com.br cristiane graepin crisgraepin@hotmail.com, universidade federal de santa maria, santa maria – rs carlos eduardo balestrin flores carlos.ebf@hotmail.com, universidade federal do pampa unipampa, caçapava do sul-rs guilherme barros guilherme_barrosp@hotmail.com, universidade federal de santa maria ufsm, frederico westphalen-rs ademir eloi gerhardt adegerhardt@bol.com.br, universidade federal de santa maria ufsm, santa maria-rs resumo atualmente, têm-se poucos estudos que relacionam os cemitérios como atividades causadoras de impactos ambientais. com isso, o presente estudo tem por objetivo determinar alterações nas propriedades químicas em um solo ocupado por cemitério. foram realizadas tradagens no solo nas profundidades de 0 a 300 cm, para consequente determinação dos parâmetros amônia, nitrato, ph e nitrito. foram verificadas as variações de amônia (17,63 a 580,08 mg kg -1 ), nitrato ((valores menores que o limite de detecção (l.d). a 361,93 mg kg -1 )), nitrito (valores menores que o l.d. até 7,19 mg kg -1 ) e ph (de 4,8 a 7,9). o parâmetro altitude apresentou correlação negativa moderada (-0,45) e fraca (-0,33) com os parâmetros amônia e nitrato respectivamente, já a amônia e nitrato apresentaram correlação positiva moderada (0,55). foi possível concluir que a área apresenta maiores concentrações dos parâmetros analisados nas maiores profundidades, evidenciando que o sepultamento dos corpos alterou as propriedades químicas do solo. palavras-chave: amônia; cemitério; nitrito, poluição. abstract currently, there are few studies that relate the cemeteries as activities causing environmental impacts. thus, this study aims to determine changes in the chemical properties in a soil occupied by the cemetery. boreholes were carried out in soil at depths between 0 -300 cm for subsequent determination of the parameters of: ammonia, nitrate, ph and nitrite. were verified ammonia variations (17,63 to 580,08 mg kg -1 ), nitrate variations (values less than the l.d. to 361,93 mg kg -1 ) nitrite variations ((values less than the limits of detection (l.d.) to 7,19 mg kg -1 )) and ph variations (4,8 to 7,9). the altitude parameter presented a moderate negative correlation (0,45) and weak (-0,33) with ammonia and nitrate, respectively, although the ammonia and nitrate parameters showed a moderate positive correlation (0,55). it was concluded that the area presents higher concentrations of the parameters analyzed in greater depths, indicating that the burial of bodies changed the chemical properties of the soil. keywords: ammonia; cemetery; nitrite, pollution. mailto:borbawf@gmail.com mailto:carlos.ebf@hotmail.com mailto:guilherme_barrosp@hotmail.com mailto:adegerhardt@bol.com.br revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 86 introdução os cemitérios, como qualquer outra instalação que afete as condições naturais do solo e das águas subterrâneas, são classificados como atividade com risco de contaminação ambiental. a razão disso é que o solo em que estão instalados funciona como um filtro das impurezas depositadas sobre ele (kemerich; ucker; de borba, 2012). a falta de medidas de proteção ambiental no sepultamento de corpos humanos em covas abertas no solo, ao longo de muitas décadas, fez com que a área de muitos cemitérios fosse contaminada por diversas substâncias, orgânicas e inorgânicas, e por microorganismos patogênicos. por economia, é comum os municípios elegerem áreas de baixo ou quase nenhum valor de mercado para os sepultamentos. geralmente terrenos grandes e íngremes em regiões mais afastadas do centro, ignorando critérios como formação geológica e hidrogeológica (felicioni et al., 2007). segundo kemerich et al. (2012c), a partir de 2003, com a implementação da resolução do conselho nacional de meio ambiente (conama) número 335 (conana 335/2003), observou-se a péssima situação dos cemitérios no brasil. a escolha do local para instalação dos cemitérios deve ser feita com critério, observando as características do meio. embora o solo seja uma barreira natural de proteção aos aquíferos subterrâneos, a contaminação das águas subterrâneas pode ocorrer da mesma maneira. kemerich et al. (2012b) dizem que a implantação de cemitérios sem levar em consideração os critérios geológicos (características litológicas e estrutura do terreno) e hidrogeológicos (nível do lençol freático) constitui uma das causas de deterioração da qualidade das águas subterrâneas. segundo campos (2008), o produto da decomposição dos corpos humanos, conhecido como necrochorume, é liberado pelo corpo durante seis a oito meses, sendo que cada cadáver pode gerar de 30 a 40 litros. composto de 60% de água, 30% de sais minerais e 10% de substâncias orgânicas tóxicas (putrescina e cadaverina), o necrochorume apresenta, ainda, carga patogênica. essa substância é mais viscosa que a água, de cor acinzentada ou acastanhada, odor forte e desagradável. se o solo dos cemitérios for poroso e permeável, o necrochorume pode vir a se mover e misturar com a água subterrânea, podendo tornar-se, assim, veículo de doenças, caso haja micro-organismos patogênicos. os metais pesados presentes no necrochorume podem ter sua origem do próprio corpo humano, como resíduos de tratamentos hospitalares, como a quimioterapia, produtos utilizados no preparo do corpo, como cosméticos, dentre outros. segundo barros (2008), as partes metálicas dos caixões são consideradas as principais fontes de contaminação dos solos de cemitério pelos metais pesados. nos terrenos destinados à implantação de cemitérios, a espessura da zona não saturada e o tipo de material geológico são fatores determinantes para a filtragem do necrochorume. a porcentagem ideal de argila no solo para que isso ocorra situa-se na faixa de 20% a 40%, a fim de que os processos de decomposição aeróbica e as condições de drenagem do necrochorume sejam favorecidos (silva, 1995). a toxicidade química do necrochorume diluído na água freática relaciona-se aos teores anômalos de compostos das cadeias do fósforo e do nitrogênio e aminas. o necrochorume no meio natural decompõe-se e é reduzido a substâncias mais simples e inofensivas, ao longo do tempo (romanó, 2005). objetivo esse trabalho tem como objetivo determinar as alterações nas propriedades químicas de um solo ocupado por cemitério, por meio de análises dos parâmetros amônia, nitrato, nitrito e potencial hidrogeniônico, em diferentes profundidades e pontos de amostragem. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 87 materiais e métodos caracterização da área de estudo “o local de estudo está situado no noroeste do estado do rio grande do sul, brasil, na latitude 27º 28’ 4” s e longitude 53º 24' 09" o, com altitude de 546 metros do nível do mar, abrangendo uma área de 301 km 2 e com população de 11098 habitantes (ibge, 2009). esta unidade territorial pertence à bacia hidrográfica do rio uruguai com clima subtropical úmido. a classificação do solo do município é determinada como latossolo, vermelho distroférico típico, gerado pelo processo de latolização; são solos profundos, minerais, não-hidromórficos, com cores que variam de vermelhas escuras a amareladas (sousa; lobato, 2007). o cemitério municipal são joão batista está situado a 520 m de altitude e foi fundado no ano de 1930, contendo atualmente cerca de 3 mil sepulturas, recebendo em média 7 corpos por mês em uma área de 1,2 hectares (kemerich et al., 2012b). localização dos pontos de amostragem e coleta de amostras a tradagem para coleta das amostras foi realizada em função da topografia existente no terreno e do fluxo preferencial de água superficial, do mesmo modo utilizado por kemerich et al. (2012b), com o auxílio do software surfer 8 da golden software, utilizando-se o método de interpolação matemática krigagem (landin; sturaro, 2002), conforme figura 1. foram considerados 10 pontos de coleta, denominados de p1 a p10, conforme mostra a figura 1, que ilustra também a área total do cemitério e as linhas de fluxo superficial da água. p1 encontra-se no ponto de maior elevação, sendo considerado o ponto controle. para a coleta das amostras, foi utilizado um trado manual sonda terra de 4 m de comprimento. cada amostra coletada foi armazenada em sacos plásticos e recebeu identificação correspondendo à localização do ponto de amostragem e à profundidade da coleta. nos pontos analisados, foram coletadas amostras a cada 50 cm de profundidade, iniciando-se com a amostra superficial em 0 cm até a profundidade de 300 cm, totalizado 7 amostras por ponto. antes da coleta de cada amostra, o trado foi lavado com água destilada e deionizada (kemerich et al., 2012b). preparo das amostras, espacialização dos dados e análise estatística o preparo das amostras seguiu procedimento descrito por kemerich et al. (2012a). as determinações de amônia (nh3), nitrato (no3 ), nitrito (no2 ) e ph foram realizadas por metodologias e equipamentos ilustrados na tabela 1. o destilador de nitrogênio utilizado neste estudo para a determinação de nh3 e no3 tem como limite de detecção (l.d.) de 0,35 mg kg -1 , já para o no2 o l. d. é de 0,002 mg kg -1 . para a confecção dos cartogramas, foi utilizado o programa surfer 8 (golden software, 2004) e como método de interpolação matemática, foi utilizado krigagem (landim; sturaro, 2002). logo após foram espacializadas as informações de interesse com o uso da opção post map. com relação à análise estatística, foi utilizado o software statistica 7, através da matriz de correlação de pearson, com p significativo <0,005. conforme figueiredo filho e silva júnior (2009) existem diversos métodos para discutir a magnitude dos resultados, destacando os descritos por dancey e reidy (2005) onde a magnitude é descrita pelos valores de r de 0,10 a 0,30 (fraco); 0,40 a 0,6 (moderado) e de 0,70 a 1 (forte). com isso, os valores foram comparados à metodologia descrita anteriormente. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 88 resultados e discussão a tabela 2 ilustra a variação das concentrações dos parâmetros amônia, nitrato, e nitrito e os valores de ph do solo na área ocupada pelo cemitério municipal são joão batista, nos 10 pontos de amostragem com suas respectivas profundidades. já a tabela 3, destaca os valores mínimos, máximos, médios e seus respectivos desvios padrões para a área de estudo. amônia (nh3) com exceção dos pontos p9 e p10, as maiores concentrações de amônia encontram-se nas profundidades superficiais até 100 cm. a figura 2 ilustra a variação da concentração de amônia no solo da área de estudo, nas profundidades de 0 (a), 50 (b), 100 (c) e 150 cm (d). kemerich et al. (2012a), estudando um solo de aterro sanitário no município de seberi-rs, encontraram concentrações variando de 84 até 752,5 mg kg -1 , nas profundidades entre 0 e 150 cm, valores estes inferiores aos encontrados no presente estudo. a figura 3 ilustra a variação da concentração de nh3 no solo da área de estudo nas profundidades de 200 (a), 250 (b) e 300 cm (c). giracca (2012) afirma que a decomposição microbiana de resíduos de plantas e animais no solo libera nitrogênio mineral, nitrato e amônia, formas desse elemento, que as plantas podem absorver da solução do solo, sendo assim a ocorrência de nh3 pode ser um indicativo de poluição recente, possivelmente oriunda da redução de nitrato por bactérias ou íons ferrosos, presentes no solo (silva; araújo, 2003). as transformações do nitrogênio no solo envolvem a passagem das formas orgânicas (aquelas incorporadas pelos microrganismos e plantas) para as formas minerais. este processo é controlado única e exclusivamente pelos microrganismos e gera o aparecimento de nh3, que pode ser perdida por volatilização ou reagir com o elemento hidrogênio da solução do solo e, assim, produzir o íon amônio (nh4 + ) (giracca, 2012). na área de estudo, os maiores valores ocorreram na camada até 100 cm, profundidade esta a que geralmente são enterrados os corpos humanos, o pode acarretar em sérios problemas relacionados à qualidade da água subterrânea. segundo zychowski (2012) a amônia foi considerada o produto principal de decomposição, sendo mais móveis que cloretos e íons de sulfato de sódio. a mesma migra através da zona insaturada em um tempo de até 20 anos. com isso, em áreas ocupadas por cemitérios, é de suma importância analisar as concentrações de tais compostos nitrogenados. nitrato (no3-) o no3 é uma das formas inorgânicas do nitrogênio no solo e, juntamente, com o nh4, constitui produto final da mineralização do nitrogênio orgânico, contido em qualquer resíduo orgânico após adição ao solo. por ser repelido pelas partículas do solo, que geralmente apresentam carga elétrica líquida negativa, esse ânion permanece livre na solução (dinya et al., 2006). em consequência disso, a quantidade presente na camada arável do solo fica sujeita à lixiviação. ao longo do tempo, pode atingir o lençol freático e os corpos de água por ele alimentados, tornando-se este um grande problema de contaminação ambiental, uma vez que os maiores valores ocorreram nas amostras superficiais. assim, os compostos podem ser facilmente lixiviados e carregados aos recursos hídricos superficiais. devido a essa contaminação, as características da água podem ser alteradas, e se consumida pelo ser humano, pode vir a causar danos à saúde, pois o no3 possui ação na síntese de nitrosaminas e nitrosamidas no estômago humano (feitosa; filho, 1997). pode-se verificar que as concentrações mínimas na área de estudo, apresentam-se acima de 150 cm de profundidade (com exceção do ponto p2, em que apresentou valores <l.d. das profundidades de 0 a 50 e 250 a 300 cm). a maioria das concentrações máximas, porém, também se encontraram nas amostras superficiais. a figura 4 ilustra variação da concentração de no3 no solo da área de estudo, nas profundidades de 0 (a), 50 (b), 100 (c) e 150 cm (d). cardoso neto (2006) realizou um estudo no município de tibau-rn, onde as maiores concentrações de no3 foram encontradas na camada superficial do solo, já kemerich et al. (2012a), em solo de aterro sanitário na revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 89 cidade de seberi-rs, encontraram concentrações variando entre 15,5 e 294,5 mg kg -1 , em profundidade de 0 a 150 cm, com isso é possível verificar os altos valores, comparando aos identificados na presente área, evidenciando a possível alteração dessa propriedade causada pelo uso de cemitério. a figura 5 ilustra a variação da concentração de nitrato no solo da área de estudo nas profundidades de 200 (a), 250 (b) e 300 cm (c). vários trabalhos têm mostrado que o no3 , por ser um ânion, é facilmente lixiviado no perfil do solo, sendo levado para fora do alcance das raízes das plantas e podendo atingir as águas subsuperficiais. oliveira et al. (2001) verificaram um aumento com a profundidade, enquanto que cardoso neto (2006) obteve diminuição do nitrato com a profundidade, tendo a maior concentração na camada superficial, sabendo-se que as perdas de nitrato por lixiviação dependem da ocorrência de excedente hídrico. o mesmo comportamento foi identificado no presente trabalho, onde as maiores concentrações ocorreram nas amostras superficiais. estudos realizados, em diferentes contextos geográficos e climáticos em diferentes cemitérios (ziychowski, 2012), demonstram que as alterações das águas subterrâneas nestas áreas resultam da presença de níveis elevados de vários contaminantes. no brasil, estudos como o realizado por zychowski (2012) mostram a presença de contaminação por nitrato perto das sepulturas, além de outros contaminantes não levados em consideração para a área do cemitério municipal são joão batista (rs) no presente estudo. nitrito (no2-) o nitrito presente no ambiente, em determinadas condições, podem combinar-se com aminas secundárias, formando nitrosaminas, sendo estas altamente cancerígenas e mutagênicas (reyes et al., 1987). esse mesmo autor afirma que o nitrito apresenta relação com o aparecimento de metemoglobinemia em crianças, o que evidencia a importância do estudo de tal elemento no meio. com relação as concentrações de nitrito no solo da área de estudo, valores de ordens diferentes foram encontrados por kemerich et al. (2012a) em um solo na cidade de seberi-rs, entre as profundidades de 0 a 150 cm, cujos valores de no2 variaram de 0,183 a 21,7 mg kg -1 . já cardoso neto (2006), no município de tibaurn, encontrou as maiores concentrações na camada de 30 a 45 cm de solo. a figura 6 ilustra a variação da concentração de nitrito no solo da área de estudo nas profundidades de 0 (a), 50 (b), 100 (c) e 150 cm (d). barros et al. (2008) encontraram baixos teores de no2 acumulados no solo, sendo que a presença de amônia, proveniente das fontes amoniacais, associada a valor inicial do ph do solo, 7,3, pudesse ter inibido a oxidação do nitrito a nitrato pelas nitro bactérias. em contato com os recursos hídricos (superficiais e subterrâneas), esses compostos se tornam fontes de problemas relacionados à saúde pública, sendo que o mesmo pode reagir com o ferro ii e ser fonte de uma doença conhecida como methemoglobina, conhecida também como “síndrome do bebê azul”. chan et al. (1992) apud zychowski (2012) encontraram concentrações baixas de nitrito em águas subterrâneas de cemitérios. já dent e knight (1998) apud zychowski (2012) encontraram concentrações de nitrito elevadas na água subterrânea do cemitério em melbourne. a figura 7 ilustra a variação da concentração de nitrito no solo da área de estudo nas profundidades de 200 (a), 250 (b) e 300 cm (c). potencial hidrogeniônico (ph) o ph varia na amplitude de 0 a 14 e é definido como a acidez ou alcalinidade relativa de uma solução, sendo o valor 7 é definido como neutro, valores abaixo são classificados como ácidos e os acima de 7 são classificados como alcalinos. nos solos este varia de 3 a 9. conforme silva (2011), o ph constitui-se um importante regulador da fertilidade do solo, por manter uma relação com a disponibilidade de cátions e influência nos diferentes processos e atividades no solo, tais como, adsorção, precipitação, solubilidade, formação de agregados, infiltração de água, atividade microbiana, entre outros (pavan; miyazawa, 1996). a figura 8 ilustra a variação da concentração de ph no solo da área de estudo nas profundidades de 0 (a), 50 (b), 100 (c) e 150 cm (d). como pode ser observado na figura 8, os menores valores de ph estão presentes nos pontos de menor revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 90 cota, já as maiores concentrações foram evidenciadas nas menores cotas topográficas. foi possível observar que o ph variou em função da profundidade, onde os valores maiores foram encontrados na amostra superficial. o ph do solo também influencia na velocidade de decomposição da matéria orgânica. kemerich et al. (2012a), na cidade de seberi-rs, em solo ocupado por aterro sanitário, encontraram valores semelhantes, variando de 4,12 a 7,9. tem-se admitido que a acidez do solo e as condições fisiológicas que o acompanham resultam da ausência de cátions metálicos permutáveis. a quantidade destes cátions absorvidos exerce controle sobre a porcentagem de saturação de base e, assim, indiretamente determina a concentração dos íons de hidrogênio da solução do solo (oliveira, 2001). oliveira et al. (2008) afirmam que os caixões de metal podem causar contaminação do solo por diversos elementos, tais como: ferro, cobre, chumbo e zinco, durante vários anos, especialmente em solos com baixo ph, o que se aplica à realidade do presente estudo, em que foram registrados valores baixos de ph. segundo cardoso neto (2006) o ph pode ser influenciado pelas alterações da temperatura e atividades biológicas. a maior ou menor mobilidade dos metais pesados será determinada pelos atributos do solo, como teores e tipos de argila, ph, capacidade de troca de cátions, teor de matéria orgânica entre outros, que influenciarão as reações de adsorção/dessorção, precipitação/dissolução, complexação e oxirredução (barros et al., 2008). a figura 9 ilustra a variação do ph nas profundidades de 200 (a), 250 (b) e 300 cm (c). como pode ser observado, os maiores valores de ph estão presentes nos pontos de menores cotas topográficas, evidenciando a relação do parâmetro com o fluxo superficial e subsuperficial da água. segundo dent et al. (2004), as condições adequadas para a formação de nitrito e nitrato por bactérias nitrificantes, incluem valores favoráveis de ph no meio, devido as mesmas serem muito sensíveis a este parâmetro. as nitrobacter spp. preferem um ph entre 5 e 8, enquanto as nitrossomonas spp. preferem ph entre 7 e 9. portanto, o ph é um elemento importante também na decomposição pelas bactérias nitrificantes. correlação estatística entre os parâmetros analisados o coeficiente de correlação pearson (r) varia de -1 a 1, sendo que o sinal indica direção positiva ou negativa do relacionamento e o valor sugere a força da relação entre as variáveis (figueiredo filho; silva júnior, 2009). a tabela 3 ilustra a correlação estatística entre os parâmetros altitude, amônia, nitrato, nitrito e ph. os valores destacados na cor vermelha apresentaram correlação significativa com p<0,05. com base na tabela 3, seguindo o critério adotado por dancey e reidey (1988), o parâmetro altitude apresentou correlação negativa moderada (-0,45) e fraca (-0,33) com os parâmetros amônia e nitrato, respectivamente. a análise dos dados indica que tais parâmetros apresentaram seus maiores valores nas cotas mais baixas, ou os menores valores ocorreram nas cotas mais altas. já a amônia e nitrato apresentaram uma correlação positiva moderada (0,55). os demais valores não apresentaram correlação significativa. conclusões embora não existam valores de referência na legislação nacional para os elementos estudados, alguns destes apresentaram valores superiores e comportamento similar a estudos semelhantes realizados. sendo assim, há indícios de que a área apresenta um potencial de contaminação do solo e da água subterrânea, requerendo mais estudos específicos, como o monitoramento contínuo de alguns parâmetros. isso pode ser observado através correlação direta apresentada entre as variáveis estudadas. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 91 figura 01: fluxo preferencial de água superficial da área de estudo tabela 01: equipamentos e metodologias utilizadas para determinação de amônia, nitrato, nitrito e ph. parâmetro equipamento metodologia nh3 destilador de nitrogênio ma-036/marconi tedesco (1995) no3destilador de nitrogênio ma-036/marconi tedesco (1995) no2nova 2100 uv spectrophotomer abnt (1992) ph phmetro ph-2100/instrutherm série 3923/612 tedesco (1995) revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 92 tabela 02: concentrações de amônia, nitrato, nitrito e valores de ph no solo do cemitério municipal são joão batista, seberi-rs. profundidade (cm) concentrações (mg kg-1) profundidade (cm) concentrações (mg kg-1) nh3 nitrato nitrito ph nh3 nitrato nitrito ph p o n t o s d e a m o s t r a g e m 1 0 273,44 361,93 2,28 5,97 p o n t o s d e a m o s t r a g e m 6 0 303,41 148,61 1,25 7,9 0-50 326,84 19,51 2,98 5,45 0-50 324,65 17,78 4,64 7,7 50-100 337,52 3,49 2,98 5,55 50-100 308,72 32,86 0,18 7,4 100-150 337,52 13,47 3,68 5,56 100-150 292,79 14,97 2,14 6,7 150-200 284,12 12,42 4,74 5,52 150-200 314,03 17,96 4,46 6 200-250 311,89 9,96 7,19 5,46 200-250 38,99 30,49 2,68 6,2 250-300 289,46 4,62 7,19 5,51 250-300 49,67 17,15 <l.d 5,6 2 0 174,61 46,74 0,00 7,17 7 0 340,58 10,91 0,89 7 0-50 163,93 <l.d 0,24 7,37 0-50 155,98 47,05 2,14 6,2 50-100 137,23 <l.d 0,48 6,41 50-100 308,72 42,05 1,61 5,1 100-150 131,89 <l.d 2,50 6,1 100-150 33,65 33,17 0,00 5,1 150-200 121,21 <l.d 0,95 5,87 150-200 28,31 25,87 1,96 5,2 200-250 121,21 <l.d 0,00 5,46 200-250 314,03 22,42 <l.d 5,4 250-300 131,89 <l.d 0,71 5,31 250-300 319,34 33,04 <l.d 5,3 3 0 153,25 <l.d 1,31 6,58 8 0 362,45 52,08 2,38 6,49 0-50 17,63 38,04 0,48 5,75 0-50 325,28 59,30 0,48 5,44 50-100 153,25 3,55 0,48 5,38 50-100 293,42 10,79 1,19 5,57 100-150 22,97 32,82 0,36 5,55 100-150 282,80 18,20 4,40 5,22 150-200 28,31 20,47 2,02 5,71 150-200 309,35 43,32 5,83 5,81 200-250 33,65 23,79 4,05 5,9 200-250 314,66 69,56 0,83 5,85 250-300 22,97 9,08 2,74 5,64 250-300 330,59 255,89 0,36 5,84 4 0 391,16 219,19 2,50 7,07 9 0 237,03 38,51 <l.d 6,2 0-50 161,32 17,73 4,76 7,05 0-50 290,42 26,61 1,23 6,1 50-100 415,05 46,52 5,24 6,86 50-100 258,38 3,67 2,81 5,7 100-150 401,78 60,00 2,38 6,69 100-150 253,05 16,80 0,35 5,3 150-200 385,85 59,76 2,62 5,76 150-200 237,03 6,48 <l.d 5,5 200-250 380,54 70,03 2,98 5,75 200-250 294,80 6,38 5,44 5,4 250-300 72,55 66,74 0,95 5,55 250-300 332,18 16,00 6,49 4,8 5 0 401,78 66,03 1,67 5,99 10 0 510,90 242,38 2,43 7,44 0-50 380,54 66,14 1,56 6,24 0-50 553,48 253,94 1,51 6,47 50-100 391,16 67,25 0,44 6,42 50-100 329,96 <l.d 1,36 6,57 100-150 348,68 55,74 1,33 6,89 100-150 292,70 21,29 5,00 6,4 150-200 359,30 66,58 1,11 6,4 150-200 569,44 285,26 2,13 6,51 200-250 385,85 117,57 3,22 6,19 200-250 526,87 244,36 0,44 6,76 250-300 391,16 82,07 1,56 6,14 250-300 580,08 233,72 0,44 6,22 tabela 03: concentrações mímimas, máximas, médias e o desvio padrão dos parâmetros amônia, nitrato, nitrito e valores de ph, do solo na área do cemitério municipal são joão batista, seberi-rs. parâmetro valor mínimo valor máximo média desvio padrão amônia* 580,08 17,63 272,27 139,74 nitrato* <l.d.** 361,93 58 80,24 nitrito* <l.d.** 7,19 2,09 1,87 ph 4,8 7,9 6,06 0,68 * concentrações em mg kg-1 ** valores menores que o limite de detecção (l.d.) do método utilizado. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 93 figura 02: variação da concentração de amônia do solo nos 10 pontos de amostragem localizados no cemitério municipal são joão batista, seberi-rs, nas profundidades de 0 (a), 50 (b), 100 (c) e 150 (d) cm figura 03: variação da concentração de amônia do solo nos 10 pontos de amostragem localizados no cemitério municipal são joão batista, seberi-rs, nas profundidades de 200 (a), 250 (b) e 300 (c) cm. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 94 figura 04: variação da concentração de nitrato do solo nos 10 pontos de amostragem localizados no cemitério municipal são joão batista, seberi-rs, nas profundidades de 0 (a), 50 (b), 100 (c) e 150 (d) cm. figura 05: variação da concentração de nitrato do solo nos 10 pontos de amostragem localizados no cemitério municipal são joão batista, seberi-rs, nas profundidades de 200 (a), 250 (b) e 300 (c) cm. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 95 figura 06: variação da concentração de nitrito do solo nos 10 pontos de amostragem localizados no cemitério municipal são joão batista, seberi-rs, nas profundidades de 0 (a), 50 (b), 100 (c) e 150 (d) cm. figura 07: variação da concentração de nitrito do solo nos 10 pontos de amostragem localizados no cemitério municipal são joão batista, seberi-rs, nas profundidades de 200 (a), 250 (b) e 300 (c) cm. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 96 figura 08: variação do ph do solo nos 10 pontos de amostragem localizados no cemitério municipal são joão batista, seberi-rs, nas profundidades de 0 (a), 50 (b), 100 (c) e 150 (d) cm figura 09: variação do ph do solo nos 10 pontos de amostragem localizados no cemitério municipal são joão batista, seberi-rs, nas profundidades de 200 (a), 250 (b) e 300 (c) cm. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 97 tabela 03: matriz de correlação de pearson entre os parâmetros: altitude, amônia, nitrato, nitrito e ph do solo no cemitério municipal são joão batista, seberi-rs. altitude amônia nitrato nitrito ph altitude 1,00 amônia -0,45* 1,00 nitrato -0,33* 0,55* 1,00 nitrito 0,07 0,15 -0,14 1,00 ph -0,06 0,14 0,14 -0,09 1,00 *correlação significativa para p < 0,05000, n=70 revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 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controle ambiental pela university manchester institute of science and technology. professor adjunto na uefs – feira de santana (ba), brasil. endereço para correspondência: anderson carneiro de souza – instituto do meio ambiente e recursos hídricos (inema) – rua senador quintino, 523 – olhos d’água – 44070-000 – feira de santana (ba), brasil – e-mail: andersoncs@outlook.com resumo o objetivo da pesquisa foi avaliar os índices de consumo de água necessários para o abate de bovinos na bahia, avaliando 19 empreendimentos, sendo 9 frigoríficos e 10 abatedouros, que solicitaram licença ambiental para operação dessas indústrias no inema, no período de 2006 a 2012. os dados coletados foram obtidos nos processos de licenciamento ambiental, referentes à etapa de operação, que nesse caso abrange as licenças de operação, unificada e simplificada. o índice de consumo médio de água nos frigoríficos foi menor que o obtido nos abatedouros. analisando individualmente, verifica-se que 75% desses empreendimentos não possuem índices compatíveis com as melhores tecnologias que são adotadas para o abate de bovinos. no caso dos abatedouros, o cenário ainda é pior, chegando o índice a 87,5%. associando o consumo de água ao porte, verificou-se que quanto maiores são os abatedouros e frigoríficos, menores são os gastos com água. palavras-chave: consumo de água; frigorífico; abatedouro; abate; órgão ambiental; licenciamento ambiental. abstract the objective of the research was to evaluate the water use rates needed for slaughtering cattle in bahia, evaluating 19 projects, 9 fridges and 10 slaughterhouses, that requested environmental permit for operation of these industries in inema in the period 2006-2012. data were obtained in environmental licensing processes, concerning the operations stage, which in this case covers the operating licenses, unified and simplified. the average consumption rate of water in the fridges was lower than that obtained in slaughterhouses. analyzing individually, it appears that 75% of these enterprises do not have indexes compatible with the best technologies that are adopted for cattle slaughter. in the case of slaughterhouses the scenario is even worse, reaching this index to 87.5%. associating the carrying water consumption, it was found that the larger the slaughterhouses and fridges, the lower the spending on water. keywords: water consumption; fridge; slaughter; slaughter; environmental agency; environmental licensing. doi: 10.5327/z2176-947820160035 consumo de água na indústria de abate de bovinos do estado da bahia water consumption in cattle slaughter industry of bahia state consumo de água na indústria de abate de bovinos do estado da bahia 27 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 26-36 introdução a disponibilidade de água para os diversos fins já encontra restrições em várias partes do mundo, inclusive em áreas onde a precipitação pluviométrica não é um problema. entre os vários motivos para a escassez, há os de cunho natural, como as condições climáticas da região; e os de origem antrópica, como as altas taxas de densidade demográfica — as quais provocam a elevação do consumo de água humano — e as demandas de água na atividade industrial, para a produção de bens de consumo, alimentos etc. considerando o aspecto climatológico, o estado de israel é um bom exemplo de uma gestão hídrica eficiente. essa nação possui duas grandes regiões, sendo uma delas de clima árido, com regime pluviométrico menor que 300 mm por ano, ou seja, menor que a precipitação do semiárido brasileiro. com esse cenário, a alternativa em israel foi desenvolver práticas de reúso, de modo que 75% dos efluentes tratados são reutilizados, o que reduziu em 30% a demanda de água doce na agricultura, no período de 1985 a 2005 (juanicó, 2011). no brasil, apesar de haver uma grande reserva hídrica, já existem regiões com estresse hídrico, principalmente no nordeste, sudeste e sul, onde estão localizadas as maiores demandas de água para consumo humano, agricultura e atividade industrial (ana, 2013). matsumura e mierzwa (2008) relatam que, desde 2000, já existiam 26 regiões metropolitanas que não possuíam água suficiente para o abastecimento humano, quando, naquela época, o percentual da população urbana brasileira era de 81%. no último censo demográfico do ibge, em 2010, esse percentual passou para 84% (ibge, 2013). na indústria em geral, o grande consumo de água está voltado para as funções ou equipamentos responsáveis pela transferência de energia. estudos realizados pela rede de tecnologias limpas (teclim), da universidade federal da bahia (ufba), indicam que em algumas indústrias – como siderúrgicas, metalúrgicas e petroquímicas – a água de reposição (makeup) dos sistemas de resfriamento representa mais de 50% da demanda de água desses empreendimentos (kiperstock et al., 2011). no brasil, a agricultura é o setor que mais demanda o uso de água. além desse setor, o consumo urbano ainda requer um gasto maior do que o setor industrial. quando tal cenário é avaliado sob o aspecto da demanda consuntiva, o setor industrial ainda tem um consumo menor do que é utilizado para dessedentação de animais. mesmo não tendo um grande impacto na quantidade de água empregada nos seus processos, há no setor industrial uma atenção maior da sociedade e dos órgãos fiscalizadores em relação à qualidade dessa água (efluente líquido) que é devolvida ao meio ambiente. além da quantidade, outro aspecto importante é a qualidade da água a ser empregada no setor industrial que, conforme o segmento, pode utilizar esse recurso hídrico com características bastante variadas. um bom exemplo é a indústria de bebidas, em que boa parte da composição de refrigerantes e cervejas é composta por água, tendo a qualidade dessa uma grande importância devido ao fato de interferir diretamente na característica do produto. no caso da indústria frigorífica, a realidade não é diferente, já que a água é utilizada para diversos fins, sendo essencial ao funcionamento dessa atividade bem como ao atendimento da legislação sanitária. o uso elevado desse recurso hídrico na indústria frigorífica está associado a padrões sanitários de higiene, sendo aplicado principalmente em atividades como: consumo animal e lavagem dos animais; lavagem dos caminhões; lavagem de carcaças, vísceras e intestinos; movimentação de subprodutos e resíduos; limpeza e esterilização de facas e equipamentos; limpeza de pisos, paredes, equipamentos e bancadas; geração de vapor; e resfriamento de compressores (cetesb, 2006). martins, astorga e silveira (2006) avaliaram um processo de abate de animais bovinos e constataram que cerca de metade do uso da água está relacionada ao procedimento de lavagem dos currais. uma boa ferramenta para minimizar esse consumo é a utilização de um plano de conservação e reúso da água (pcra). a fiesp/ciesp (2004) estabelece uma metodologia para implantar um pcra composto por seis etapas: avaliação técnica preliminar; avaliação da demanda de água; avaliação da oferta de água; estudo de viabilidade técnica e econômica; detalhamento e implantação de pcra e sistema de gestão de água. o principal objetivo da implantação de um pcra é a redução do consumo de água, mas outros benefícios também podem ser obtidos, como a redução do volusouza, a.c.; orrico, s.r.m. 28 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 26-36 me de efluente a ser descartado; a diminuição do consumo de energia para captação e para tratamento de água e efluente; e a limitação dos produtos químicos utilizados no processo de tratamento de efluente e água bruta (fiesp/ciesp, 2004). a prática de reúso pode ser aplicada em qualquer processo produtivo, devendo ser avaliadas as condições técnicas referentes à qualidade e à necessidade de tratamento para atender ao uso requerido. no entanto, determinadas atividades ainda possuem salvaguardas para proteger a qualidade do produto e a saúde dos trabalhadores. na indústria de alimentos, a legislação sanitária estabelece algumas obrigatoriedades que dificultam a prática de reúso. em 1997, a secretária de vigilância sanitária (svs) do ministério da saúde publicou a portaria svs/ms nº 326, aprovando o regulamento técnico “condições higiênicas sanitárias e boas práticas de fabricação para estabelecimentos produtores/industrializadores de alimentos”, para compatibilizar a legislação nacional com base nos instrumentos harmonizados no mercosul. na portaria, são estabelecidos alguns procedimentos que determinam o uso de água com qualidade potável. com essas imposições, o uso de água residuária para a indústria de alimento deve passar por tratamentos que podem inviabilizar o reúso do ponto de vista econômico. apenas para a produção de vapor, sistema de refrigeração, controle de incêndio e outros fins análogos não relacionados com alimentos é que pode ser utilizada água com qualidade não potável (brasil, 1997). a implementação de práticas de produção mais limpa também ajuda a reduzir o consumo de água na indústria de abate de animais. como já relatado, a limpeza dos currais é uma atividade que demanda bastante água no processo de abate. alterando o método tradicional de lavagem com água por uma limpeza a seco, pode-se reduzir o consumo de água entre 20 a 30%. nesse caso, os currais devem ser construídos ou reformados com pisos adequados para facilitar a remoção a seco (unep, 2002). dessa forma, a água tem um papel fundamental no processo de minimização dos impactos ambientais das atividades industriais e, nesse contexto, o licenciamento ambiental torna-se uma instância reguladora propícia à indução da ecoeficiência na avaliação dos processos produtivos e na aplicação dos indicadores que reflitam os critérios relativos à melhor tecnologia disponível. objetivo o propósito deste trabalho é avaliar os índices de consumo de água no licenciamento ambiental do estado da bahia para o abate de bovinos e relacioná-los com os valores de benchmarking ou os resultados mais favoráveis praticados por esse setor. metodologia para o desenvolvimento da pesquisa, foi considerado, além de informações bibliográficas, um conjunto de atividades do setor de abate de bovinos, situado no estado da bahia. dessa forma, o estudo adotou como procedimento básico as análises bibliográficas e documentais constantes dos processos de licenciamento ambiental disponíveis no sistema de informação do instituto do meio ambiente e recursos hídricos (inema), órgão ambiental do estado da bahia. assim, os dados de consumo de água foram obtidos em documentos que caracterizam os empreendimentos, fornecidos pelas empresas para obtenção da licença ambiental, sendo todos esses dados secundários. além disso, também foram coletadas informações sobre dados de produção, mais especificamente o número de animais abatidos, com objetivo de estabelecer os indicadores ambientais. os dados coletados foram obtidos em 19 processos de licenciamento ambiental, formados no período de 2006 a 2012, relacionados com a atividade de abate de bovinos. esse período de sete anos foi estipulado para contemplar todos os empreendimentos, considerando um tempo médio de cinco anos no prazo de validade das licenças ambientais, e, assim, incluir também os pedidos de renovação. todos são relacionados à etapa de operação, em que se obteve dados de empreendimentos em funcionamento conseguindo dados reais e não estimados em projetos, como acontece nas fases de localização e instalação. foram considerados descartados os empreendimentos que não abatem bovino e aqueles que não estavam sob a guarda do arquivo técnico do inema. consumo de água na indústria de abate de bovinos do estado da bahia 29 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 26-36 as indústrias de abate de bovinos foram classificadas por tipo de processo produtivo (abatedouros e frigoríficos) e porte (pequeno, médio e grande), segundo critérios estabelecidos no decreto estadual nº 14.024, de 6 de junho de 2012 (governo do estado da bahia, 2012). para analisar o consumo de água entre os frigoríficos e abatedouros, foi realizado teste t, e utilizou-se para tanto o software past (hammer; harper; ryan, 2001), versão 2.17c, assim como foi adotado um limite de confiança de 95% e significância de 5%. dessa forma, foram considerados os dados de consumo de água indicados em 9 frigoríficos e 10 abatedouros. resultados e discussão a partir da sistematização dos dados obtidos, foram procedidas análises relativas aos consumos médios praticados e aos valores de referência das tecnologias disponíveis. na tabela 1, são apresentadas as características, os dados de produção e o consumo de água, necessários para o abate de bovinos nos abatedouros. pode-se observar que os empreendimentos com característica de abatedouros são, em sua maioria, formados por indústrias de porte pequeno, enquanto nos frigoríficos (tabela 2), predominam as de porte grande. com relação à produção desses empreendimentos, o número de abate de animais, na média, é maior entre os frigoríficos, e isso está relacionado à presença de indústrias de grande porte. o valor do peso médio dos animais bovinos foi também maior nos frigoríficos, indicando que animais com melhor qualidade de carcaça são utilizados para produção de cortes mais nobres, diferentes dos abatedouros. o consumo de água desses empreendimentos não apresentou diferenças significativas (f=3,8889; p=0,093822). na média, o consumo nos abatedouros foi de 1.663±573 l.cab-1, variando entre 1.000 a 2.500 l.cab-1, sendo esse volume maior que a média obtida nos frigoríficos, que foi de 1.216 ±290 l.cab-1, com uma variação de 714 a 1.500 l.cab-1. esse mesmo cenário foi obtido quando os resultados foram computados por peso, obtendo-se 8,1±2,84 l.kg-1 nos abatedouros, e 5,3±1,38 l.kg-1 nos frigoríficos. era esperado que o consumo de água nos abatedouros fosse menor devido às características tabela 1 – características, produção e consumo de água nos abatedouros bovinos licenciados no estado da bahia (2006 a 2012). abatedouro porte abate (cab.dia-1) produção (kg.dia-1) peso animal (kg) consumo de água (l.dia-1) (l.cab-1) (l.kg-1) ab1 pequeno 100 ni ni 120.000 1.200 4,8* ab2 pequeno 41 8.182 200 69.540 1.700 8 ab3 pequeno 68 13.636 200 115.909 1.700 8 ab4 pequeno 30 ni ni ni ni ni ab5 pequeno 30 ni ni ni ni ni ab6 pequeno 50 11.250 225 75.000 1.500 7 ab7 grande 500 92.500 185 500.000 1.000 5 ab8 pequeno 30 ni ni 75.000 2.500 10* ab9 pequeno 100 ni ni 120.000 1.200 4,8* ab10 pequeno 30 ni ni 75.000 2.500 10* total 979,1 1.150.449 média 98 ± 144 31.392 ± 40.800 202 ± 17 143.806±145.653 1.663±573 7,2±2,18 ni: dados não informados nos processos de licenciamento ambiental; *: valores calculados com base no peso padrão de abate de 250 kg (unep/epa, 2000). souza, a.c.; orrico, s.r.m. 30 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 26-36 do processo produtivo, já que esse tipo de empreendimento não realiza o beneficiamento da carne. no entanto, tal resultado pode ser justificado pelo melhor uso da capacidade instalada nos frigoríficos, devido a uma maior produção de carne. com relação ao consumo de água por animal de todos os empreendimentos, avaliaram-se esses dados com os indicadores desenvolvidos, na dinamarca, por united nations environment programme (unep), classificando tipos de índice, segundo as tecnologias utilizadas pelos frigoríficos de bovinos daquele país (unep/epa, 2000), como demonstrado na figura 1. nesse estudo, a melhor tecnologia foi caracterizada como empreendimentos que utilizam toda a capacidade instalada e métodos de produção mais limpa para uma melhor eficiência do processo produtivo. a tecnologia intermediária foi relacionada a empreendimentos com pouco uso de métodos de p+l. já a tecnologia tradicional é caracterizada pelo baixo uso da capacidade instalada e não utiliza métodos de p+l, estando também associada a indústrias localizadas em países em desenvolvimento. considerando os níveis de consumo de água nos abatedouros e frigoríficos citados no licenciamento ambiental desses empreendimentos, e quando comparados com os dados da tabela 3, verifica-se que os índices obtidos nos frigoríficos são mais compatíveis com o uso de melhores tecnologias quando confrontados com os abatedouros, conforme pode ser observado também na figura 1. além disso, verifica-se que 25% dos abatedouros possui consumo de água compatível com tecnologias tradicionais, ou seja, com consumo acima de 2.500 l.cab-1, sendo maior em mais de 3 vezes quando se adotam melhores tecnologias. esse mesmo percentual é encontrado quando o conjunto dos dois tipos de empreendimentos possuem dados de consumo de água compatíveis com as melhores tecnologias. portanto, 75% das indústrias de abate de animais avaliadas ainda possuem altos índices de consumo de água. analisando estudos em alguns países (tabela 3), percebe-se uma grande variação dos valores encontrados para abate de bovinos. no brasil, a cetesb, órgão ambiental do estado de são paulo, estabelece um consumo de água variando de 1.000 a 3.000 l por animal, em que o índice inferior é compatível com valores praticados por empreendimentos que possuem as melhores tecnologias. no entanto, é aceitável abate em frigoríficos que ainda possuem índices de consumo de até 3.000 l, já relativo às tecnologias tradicionais. em outros países, percebe-se uma variação menor, como no caso do canadá e do reino unido. nesse último, juntamente com a bósnia e herzegovina, auferiu-se os melhores índices tabela 2 – características, produção e consumo de água nos frigoríficos bovinos licenciados no estado da bahia (2006 a 2012). frigorífico porte abate (cab.dia-1) produção (kg.dia-1) peso animal (kg) consumo de água (l.dia-1) (l.cab-1) (l.kg-1) fb1 grande 350 81.666 233 350.000 1.000 4,0 fb2 pequeno 30 ni ni ni ni ni fb3 pequeno 100 ni ni 124.000 1.240 5,0* fb4 grande 300 ni ni 450.000 1.500 6,0* fb5 pequeno 50 ni ni 63.636 1.273 5,1* fb6 pequeno 99 22.275 225 148.500 1.500 7,0 fb7 grande 250 ni ni 250.000 1.000 4,0* fb8 grande 600 ni ni 900.000 1.500 6,0* fb9 grande 700 ni ni 500.000 714 2,9* total 2.479 2.786.136 média 275 ± 241 51.971 ± 41.996 229 ± 6 348.267 ± 272.202 1.216 ± 290,59 5,0 ± 1,34 ni: dados não informados nos processos de licenciamento ambiental; *: valores calculados com base no peso padrão de abate de 250 kg (unep/epa, 2000). consumo de água na indústria de abate de bovinos do estado da bahia 31 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 26-36 25,00% 62,50% 12,50% 0,00% 62,50% 37,50% 0,00% 10,00% 20,00% 30,00% 40,00% 50,00% 60,00% 70,00% tt ti mt tt ti mt abatedouro frigorífico tt-tecnologia tradicional ti-tecnologia intermediária mt-melhor tecnologia figura 1 – comparação do consumo médio de água dos abatedouros e frigoríficos bovinos com a tecnologia compatível. tabela 3 – consumo de água no processo de abate de bovinos. consumo de água (l.cab-1) tipo referência brasil 2.532 frigorífico martins, astorga e silveira (2006) 2.312 frigorífico forlani, medeiros e léo (2004) 1.000 – 3.000 frigorífico cetesb (2006) 1.000 abatedouro cetesb (2006) 3.864 frigorífico + graxaria cetesb (2006) dinamarca 1.000 frigorífico unep/epa (2000) canadá 800 – 1.700 frigorífico unep/epa (2000) bolívia 973 – 2.800 frigorífico cpts (2009a) cpts (2009b) bósnia e herzegovina 700 frigorífico kupusovic et al. (2007) união europeia 1.623 – 9.000 abatedouro european commission (2003) reino unido 700 – 1.000 abatedouro united kingdom/enviroment agency (2009) áfrica do sul 900 abatedouro republic of south africa (2009) souza, a.c.; orrico, s.r.m. 32 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 26-36 estabelecidos para o abate de bovinos, chegando a uma redução de mais de 50% quando comparados com as médias de consumo nesta pesquisa. quando os dados de consumo de água são avaliados por porte e por tipo de empreendimento, verifica-se uma tendência a um consumo de água por animal abatido maior quando o porte dos empreendimentos é menor, o que também deve estar associado a uma melhor utilização da capacidade instalada (figura 2). no entanto, entre empreendimentos do mesmo porte poderão ocorrer grandes variações. santos et al. (2014) constataram em três frigoríficos de porte médio do estado do maranhão, considerando os mesmos critérios de enquadramento adotados nesta pesquisa, discrepâncias nos índices de consumo de água, quando aquele que possui maior produção tem também o maior consumo por animal abatido. apesar de não especificar as causas, os resultados obtidos por esses autores indicam que procedimentos operacionais diferenciados podem interferir significativamente no índice aqui avaliado, gerando um consumo excessivo de água. quando se mede o consumo de água em determinado processo, é necessário conhecer também tal consumo em cada etapa. nessa pesquisa, os dados coletados por etapa de abate representaram apenas cerca de 42% do universo amostral, já que a maior parte dos abatedouros e frigoríficos citou apenas o consumo total. na tabela 4, é apresentado o consumo de água dos abatedouros por cada etapa do processo produtivo. percebe-se na tabela 4 que apenas quatro abatedouros apresentaram dados de consumo de água por etapa, porém, com informações que não contemplavam todas as fases do processo produtivo. a situação encontrada nos frigoríficos bovinos é a mesma citada acima nos abatedouros, ou seja, apenas quatro dos nove empreendimentos informaram os consumos de água por cada etapa do processo produtivo, resultando em poucas informações para análise do licenciamento ambiental. apesar de poucas informações disponíveis, obteve-se o percentual médio do consumo de água em cada etapa do processo de abate de bovinos, considerando abate0 500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 pe qu en o pe qu en o pe qu en o pe qu en o pe qu en o pe qu en o pe qu en o g ra nd e pe qu en o pe qu en o pe qu en o g ra nd e g ra nd e g ra nd e g ra nd e g ra nd e abatedouro frigorífico l. ca b1 consumo de água consumo médio por porte linear (consumo de água) figura 2 – consumo médio de água por porte dos abatedouros e frigoríficos. consumo de água na indústria de abate de bovinos do estado da bahia 33 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 26-36 tabela 4 – consumo de água (l.cab-1) por etapa nos abatedouros e frigoríficos bovinos. abatedouro/ frigoríficos recepção sangria retirada da pele evisceração refrigeração caldeira graxaria ab2 237,9 ni ni ni ni ni ni ab3 237,93 ni ni ni ni 51,03 56,6 ab6 46 260 220 220 20 30 ni ab7 40 156 140 140 16 20 ni fb1 28,57 142,86 137,14 274,29 10,00 15,71 ni fb3 ni ni ni ni ni 2 ni fb6 59,6 210,1 210,1 210,1 15,15 20,2 ni fb7 40 140 140 140 14 20 ni ni: dados não informados nos processos de licenciamento ambiental. douros e frigoríficos, respectivamente: recepção (8 e 4%), sangria (13 e 14%), retirada da pele (11 e 13%), evisceração (11 e 17%), refrigeração (1 e 1%), caldeira (2 e 1%), graxaria (3% e não informado) e outros (51 e 50%). pode-se observar que metade da parcela do consumo de água, baseada nos consumos médios, não especifica o uso desse recurso hídrico, o que, provavelmente, deve estar relacionado ao procedimento de lavagem dos currais e caminhões dos empreendimentos, e que não foram citados nos processos de licenciamento ambiental como uma etapa específica de uso. martins, astorga e silveira (2006) avaliaram um processo de abate de animais bovinos e constataram que cerca de metade do uso da água está relacionada com essa etapa, ou seja, mesmo percentual que não foi citado quando o uso é declarado de forma fracionada. quando comparados os resultados entre abatedouros e frigoríficos, houve algumas discrepâncias em algumas etapas. nesses últimos, a etapa de recepção contribuiu menos para o consumo de água total, enquanto a etapa de evisceração teve uma contribuição menor nos abatedouros. ressalta-se que os resultados encontrados por etapa podem ser diferentes em cada processo, principalmente pelos procedimentos operacionais adotados. souza, paradela e pizarro (2013) avaliaram um abatedouro no estado do pará e constataram que 38% do consumo de água refere-se à etapa de evisceração, sendo, inclusive, maior do que a etapa de lavagem de curral. é importante contabilizar o consumo de água nas etapas consideradas sujas do processo de abate de animais, que, nesse caso, engloba as etapas de recepção e lavagem de currais e caminhões, devido ao alto potencial de utilização de água de reúso em tais áreas. forlani, medeiros e léo (2004) consideraram a possibilidade de reúso do efluente de frigorífico bovino a partir de um sistema de tratamento contendo as operações de coagulação, floculação, sedimentação e filtração, e verificaram que 27% do consumo de água total pode ser reduzido. a etapa de lavagem de currais tem uma grande demanda de água com tais características. fronza (2004) também realizou uma pesquisa semelhante à citada acima, mas utilizando apenas o efluente gerado na lavagem de carcaça, por apresentar menor concentração de matéria orgânica e não ter contato com as fezes dos animais. nesse caso, foram necessárias apenas as operações de filtração e cloração para esse efluente ser utilizado nos banhos dos animais, sendo o volume excedente utilizado na lavagem de pisos e caminhões. com isso, conseguiu reduzir em 28,6% o consumo de água total. conforme procedimentos adotados pela european commission (2003) essa técnica de lavagem de carcaça não é obrigatória, mas tal procedimento é comum nos frigoríficos do continente europeu. no brasil, cruz e araújo (2015) avaliaram um frigorífico no estado de goiás, e por meio de uma matriz que classifica o grau de significância dos impactos, considerando a gravidade e a frequência ou probabilidade de ocorrência, analisaram as etapas do processo de abate e os seus impactos em alguns aspectos, entre esses, o consumo de água. nesse caso, a etapa de lavagem de carcaça obteve uma avaliação de consumo de água maior (ma), considerando a frequência de souza, a.c.; orrico, s.r.m. 34 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 26-36 ocorrência média, mas uma gravidade alta. portanto, verifica-se que esse procedimento contribui bastante para elevar esse índice de consumo, ressaltando que o consumo total nesse frigorífico foi de 2.700 l.cab-1, acima da média identificada nessa pesquisa. no caso dos empreendimentos instalados no estado da bahia, apesar de não estar especificamente identificado na etapa de abate, o procedimento de lavagem de carcaça também é utilizado. portanto, verifica-se que técnicas que consomem menos água não são universalmente aplicadas para algumas operações do abate. na áfrica do sul, todos os matadouros são submetidos a um processo de avaliação de impacto ambiental, considerando a fase de construção e operação. apesar de não especificar o limite máximo de consumo de água, é recomendado o suprimento de 900 l para o abate por animal, mas orientações também são estabelecidas para minimizar e otimizar esse consumo, assim como é feito um balanço hídrico para identificação de perdas no processo produtivo (republic of south africa, 2009). no estado da bahia, a legislação ambiental atual solicita procedimentos similares, denominados estudo ambiental para atividades de médio impacto (emi) e estudo prévio de impacto ambiental (eia). no entanto, nenhum manual ou termo de referência, mesmo após alguns anos de sua publicação, foi elaborado para subsidiar a confecção desses estudos, com base em índices de consumo estabelecidos pelo órgão ambiental estadual e na melhor tecnologia disponível (governo do estado da bahia, 2012). assim, percebe-se que a atividade de abate de animais tem um grande potencial na redução do consumo de água e, consequentemente, na minimização dos impactos ambientais. nesse caso, o licenciamento ambiental tem um papel importante na obtenção desses objetivos, mas os resultados obtidos nessa pesquisa indicam que ainda não são observados critérios pautados na ecoeficiência e na utilização das melhores tecnologias disponíveis no mercado. vários fatores devem ser observados para definir as melhores tecnologias e que deveriam ser considerados no licenciamento ambiental, como: descrição do processo, benefícios ambientais a serem obtidos, efeitos paralelos e desvantagens, dados operacionais, aplicabilidade, economia, barreiras para implantação, estudo de caso e referências bibliográficas (european commission, 2003). percebe-se que um dos fatores trata-se de dados operacionais. nessa pesquisa, a maior dificuldade para avaliar a eficiência do processo produtivo da indústria de abate de animais foi a falta de dados referente ao consumo de água. portanto, percebe-se claramente que o licenciamento ambiental desses empreendimentos não deve ocorrer sem que esses parâmetros sejam avaliados sob o ponto de vista da ecoeficiência. tratando-se de um instrumento preventivo da legislação ambiental, percebe-se, por intermédio desta pesquisa, que o licenciamento não está obtendo a sua devida eficácia. no caso específico do consumo de água, o ideal seria que os projetos apresentados ao órgão ambiental e aprovados por essa instituição possuíssem as melhores tecnologias disponíveis no mercado ou, na pior das hipóteses, que funcionassem na melhor condição operacional possível. no entanto, tal condição não é avaliada, evitando que esse consumo excessivo possa ser destinado para outros usos, principalmente em regiões com oferta de água deficitária. conclusões e recomendações a partir dos resultados de consumo de água licenciados na indústria de abate de bovinos foi possível avaliar diversos aspectos dos procedimentos praticados no licenciamento ambiental e como esse instrumento tem sido aplicado na indução da ecoeficiência, particularmente sobre o consumo desse insumo. entre outras conclusões que os resultados sugerem, pode-se inferir que a análise do consumo de água não é considerada no mérito da apreciação do licenciamento ambiental. dos 19 empreendimentos avaliados, 15% não forneceram nenhuma informação quanto à quantidade de água a ser utilizada no processo de abate de bovinos, indicando que essas indústrias não exercem nenhum tipo de controle no uso desse recurso hídrico. portanto, a avaliação procedida adota a visão tradicional de se restringir à possibilidade ou suficiência das medidas de controle de atenderem aos padrões legais de lançamento ou disposição, desconsiderando a relevância preventiva de se buscar a ecoeficiência, exigindo a melhor tecnologia disponível. outro aspecto relevante a destacar é a precariedade da prevenção na aplicação do licenciamento amconsumo de água na indústria de abate de bovinos do estado da bahia 35 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 26-36 biental. os resultados de consumo observados estão bastante aquém dos valores de referência praticados. verifica-se que 75% desses empreendimentos não possuem índices compatíveis com as melhores tecnologias que são adotadas para o abate de bovinos. no caso dos abatedouros, o cenário ainda é pior, chegando esse índice a 87,5%. a deficiência de solicitação ou a desconsideração das informações de consumo refletem a perda de oportunidade de indução que o instrumento possibilita. portanto, os resultados apresentados evidenciam a necessidade premente de revisão dos procedimentos do licenciamento ambiental para se lograr sua potencialidade preventiva. nesse sentido, recomenda-se: • realização de estudos similares a esta pesquisa, visando avaliar o consumo efetivo, com medições nas unidades, e estendidas a outras tipologias industriais; • reavaliar e ampliar as informações que devem fazer parte do roteiro de caracterização do empreendimento, devendo constar dados estimados ou reais de consumo de água e de outros insumos, os quais caracterizem efetivamente os impactos ambientais do processo produtivo. • elaboração de manuais que auxiliem o corpo técnico do órgão ambiental nas análises e permissões das licenças, contendo indicadores ambientais que possam mensurar a ecoeficiência dos empreendimentos, assim como em outras atividades industriais; • revisar os procedimentos praticados visando a incorporação da concepção de melhor tecnologia disponível. referências agência nacional de águas (ana). 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indicate the feasibility of implementing the cited new technologies. keywords: environmental and social impacts, technological innovation, coconut residues. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 33 introdução encontrar estratégias de superação da crise ambiental, sem abandonar a trajetória da modernização, constitui atualmente um desafio para a sociedade. vários autores colocam em destaque a teoria da modernização ecológica, que justamente preconiza que a inovação tecnológica constitui a ferramenta fundamental para solucionar os problemas da crise ambiental atual (mol a. e spaargaren 2002; huber j., 2000; jacobs klaus, 2008). por outro lado, na história existem inúmeros exemplos da introdução de tecnologias de grande relevância para a sociedade moderna, mas que vêm acompanhados de significativos impactos socioambientais negativos. nesta lista podem ser elencadas: as tecnologias ligadas à geração de energia a partir de combustíveis fósseis que são responsáveis pelas emissões de gases de efeito estufa; a invenção do plástico, ligada ao aumento do tempo de degradação de resíduos; a questão da indústria eletrônica no que se refere ao “e-waste” (lixo eletrônico) e o aumento da poluição de metais tóxicos; e também a tecnologia nuclear, presente em armas devastadoras e também na geração de energia, com seus conhecidos riscos de acidentes e problemas com o lixo nuclear, ainda sem uma solução técnica definitiva. mais recentemente, a indústria biotecnológica tem trabalhado para definir seus limites a fim de não afetar os ecossistemas naturais, e assim surge a nanotecnologia emergente, com grande potencial em soluções, mas sem conhecimento preciso das consequências sociais e ambientais da presença das novas nanopartículas no ambiente (plagliaro, 2011; hunt et al., 2006). estes elementos acima apontam para a importância de realizar estudos de impactos prévios à introdução de projetos de inovações tecnológicas. por isto a criação, aperfeiçoamento e aplicação de ferramentas para avaliar estes impactos, constituem-se em um elemento básico para a tomada de decisão referente à implementação das inovações tecnológicas com base na análise de seus possíveis danos e/ou benefícios ambientais e sociais. alguns dos mais importantes métodos de avaliação de impactos de inovações tecnológicas no setor agrícola (ambitec) foram desenvolvidos no brasil por grupos de pesquisadores da embrapa (empresa brasileira de pesquisa agropecuária rodrigues, 1998). a base conceitual e metodológica do sistema ambitec, encontra-se reportada numa ampla literatura e publicada nos trabalhos de rodrigues e colaboradores (rodrigues, 1998; rodrigues et al., 2000, 2002, 2003a e 2003b; irias et al., 2004). um elemento fundamental que confirma o sistema citado é a sua identificação com a avaliação dos impactos em todos os estágios dos processos sob avaliação, desde o planejamento e seleção do projeto até sua implementação (rodrigues et al., 2003b). é importante destacar que, diferentemente dos métodos de avaliação de impactos ambientais eia/rima, este tipo de ferramenta, como o sistema ambitec, foca sua atenção nos efeitos que uma inovação tecnológica pode provocar em diversos níveis de abrangência (não necessariamente apenas em um objeto econômico a ser implantado). esta metodologia constitui uma valiosa ferramenta que subsidia estudos de projetos ou programas de pesquisas relativas à implantação de novas tecnologias. o sistema ambitec/embrapa original tem seu sistema de indicadores direcionado para unidades produtivas agropecuárias, produção animal e para a agroindústria, geralmente no setor alimentar. este tipo de unidade produtiva contemplada no sistema ambitec, da embrapa, tem como entrada (insumos): matéria-prima padrão, produtos químicos (agrotóxicos), água e fontes de energia. a agroindústria, objeto do presente estudo, apresenta um fluxo diferenciado de insumos devido à matéria-prima utilizada ser constituída por resíduos agrícolas. assim, como será exposto em detalhes no item 2.2 a seguir, é possível verificar que o sistema ambitec/embrapa original não inclui indicadores capazes de avaliar adequadamente o tipo de agroindústria “verde” cuja matéria-prima fundamental são resíduos agroflorestais. justamente esta questão é um dos focos principais do presente trabalho. por outro lado, um dos problemas ambientais mais marcantes da sociedade moderna está ligado à produção e gerenciamento de resíduos em decorrência dos padrões atuais de consumo. com uma população de cerca de 192 milhões de habitantes (estimativa do instituto brasileiro de geografia e estatística [ibge 2010]), o brasil produz, em média, 90 milhões de toneladas de lixo por ano, de acordo com os dados do revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 34 ministério do meio ambiente. no que se refere à disposição final, segundo dados de ibge, 63,6% dos municípios brasileiros depositam seus resíduos sólidos em lixões. é evidente que o panorama da atual realidade do país, quanto à disposição final dos resíduos sólidos, exige a transformação das práticas ambientais tradicionais. nesse particular, as pesquisas científicas e tecnológicas são fundamentais para o desenvolvimento e aprimoramento de tecnologias limpas. um exemplo da viabilidade do aproveitamento de resíduos sólidos por meio de tecnologias inovadoras é a reciclagem do grande volume de resíduos orgânicos gerados nos processos agrícolas. o brasil é o quarto maior produtor mundial de coco, com uma produção aproximada de 2,8 milhões de toneladas, em uma área colhida de 287 mil hectares de coqueiros. por sua vez, constata-se que a liderança da produção é do estado da bahia (martins et al., 2011). em cidades como ilhéus e itabuna, a produção de coco alcançou, no ano de 2011, uma cifra de 8 milhões e 20.000 frutos (sei, 2011), o que equivale a uma grande geração de resíduos de casca de coco, cujo destino final é o lixão. no caso específico dos resíduos de coco, inúmeros trabalhos têm sido publicados em periódicos nacionais e internacionais, onde se têm demonstrado resultados de suas potencialidades. visando a resolução do problema da contaminação dos recursos hídricos, diversos autores concluíram que a casca de coco verde pode ser uma alternativa viável de bioadsorção de baixo custo, para tratamento de efluentes industriais contaminados por metais pesados (souza et al., 2007; almeida, 2009). por outro lado, a utilização dos resíduos vegetais na elaboração de materiais de construção é outra opção que reduz o volume de resíduos descartados e aumenta suas potencialidades de aproveitamento. pesquisas feitas demonstram que tratamentos com as fibras de coco são recomendáveis para a construção de painéis não estruturais de cimento/fibra de coco (mendez, j. f., 2011; filho, 2004). a utilização de resíduos de coco para os fins citados acima pode ser enquadrada dentro daquelas soluções desejáveis, com tecnologias que podem contribuir ao mesmo tempo para resolver distintos desafios enfrentados na sociedade atual: diminuir o volume de resíduos gerados; reduzir a níveis toleráveis a contaminação dos recursos hídricos; e satisfazer a demanda habitacional da sociedade. objetivos o primeiro objetivo deste trabalho é aprimorar as ferramentas atuais de avaliação dos impactos da inovação tecnológica no setor agroindustrial, incluindo novos indicadores que permitam avaliar de forma integral e coerente estes impactos para o caso de agroindústrias “verdes”, cuja matéria-prima principal é constituída por resíduos de outra atividade econômica. o segundo objetivo mais específico é aplicar as ferramentas desenvolvidas para estimar os impactos ambientais e sociais da introdução das tecnologias para a produção de adsorventes naturais e materiais de construção a partir do aproveitamento de resíduos da industrialização de coco. materiais e métodos o sistema de avaliação de impactos ambientais e sociais, será utilizado no presente trabalho para mensurar os impactos “ex-antes” da possível aplicação das duas tecnologias alternativas de reaproveitamento de resíduos de coco, tem como base o sistema de avaliação da inovação tecnológica ambitec agroindústria da embrapa (irias, l. j. m., rodriguez, g. s. et al., 2004) e ambitec social (rodrigues, g. s., campanhola, c., kitamura, p. c., et al., 2005) com adequações necessárias propostas e aplicadas no presente trabalho em uma agroindústria de beneficiamentos de resíduos de coco. este sistema de avaliação será descrito resumidamente nos itens 2.1 e 2.2. mediante uma análise detalhada, identificou-se cada elemento que integra o sistema de avaliação de impacto da inovação tecnológica ambitec, da embrapa, nas dimensões ambientais e sociais, e realizou-se uma análise crítica dos indicadores e componentes que deveriam ser modificados, omitidos ou incorporados ao sistema de avaliação de impacto citado. para isto, foram considerados fatores associados às especificidades das tecnologias, às condições reais da localidade onde se aplicarão as tecnologias e à revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 35 disponibilidade das informações correspondentes ao objeto de estudo. elementos básicos da metodologia ambitec/embrapa o sistema ambitec tem uma estrutura matricial hierárquica que se subdivide em “aspectos” como, por exemplo, eficiência tecnológica, conservação ambiental e qualidade do produto. cada “aspecto” agrupa um conjunto de “indicadores”, que por sua vez estão formados por “componentes”. cada componente é avaliado, em campo, de acordo com três itens: primeiro, o coeficiente de alteração do componente, que atribui um valor entre -3 e +3 à influência da inovação tecnológica sobre este componente de certo indicador; segundo, este valor então é ponderado de acordo com a escala de ocorrência do impacto (pontual, local e no entorno) e ao peso relativo que é outorgado ao componente específico dentro do indicador. o valor resumo dos impactos de uma determinada tecnologia, inserido em um cenário específico, é denominado de índice geral de impacto, que se obtém de uma soma ponderada dos impactos por cada indicador (rodrigues et al., 2003a e 2003b; irias et al., 2004). o sistema de avaliação de impacto ambiental ambitec, no caso da agroindústria, é composto por sete indicadores (uso de insumos químicos e materiais; uso de energia; uso de recursos naturais; atmosfera; geração de resíduos sólidos; água e variável de qualidade do produto) que avalia 32 componentes (irias et al., 2004). por sua vez, para a avaliação do impacto social da introdução da inovação tecnológica, são abarcados quatro aspectos gerais de avaliação: emprego; renda; saúde; e gestão e administração. estes, por sua vez, se dividem em quatorzes indicadores, organizados em um sistema de matrizes escalares, onde é inserido, para cada indicador, um conjunto de componentes (que chegam a somar setenta e nove desses) (rodrigues et al., 2005). o método aplica-se tanto para o caso da avaliação de impactos "ex-ante", no estágio de formulação do projeto, quanto para a avaliação dos impactos ex-pós, observados, em campo, com a adoção da tecnologia. um elemento importante no procedimento de avaliação do sistema ambitec é a indicação da direção (aumento, diminuição ou sem alterações) dos coeficientes de alteração dos componentes. os valores do coeficiente de alteração tomam os valores de +1 e +3 quando é previsto um aumento moderado ou grande, respectivamente, no componente de dado indicador como efeito da tecnologia. quando o efeito é de diminuição, o coeficiente utiliza estes valores com sinal negativo, e no caso de não alteração utiliza o valor zero. isto é aplicado para cada indicador, em razão específica da aplicação da tecnologia à atividade e nas condições de manejo particulares a sua situação (embrapa, 2004). a ponderação por escala de ocorrência expressa o espaço geográfico no qual se processa a alteração no componente do indicador, conforme a situação específica de aplicação da tecnologia, e pode ser:  pontual: quando os efeitos da tecnologia no componente se restringem apenas ao local de sua ocorrência ou à unidade produtiva na qual esteja ocorrendo à alteração. neste caso, é adotado o valor de ponderação igual a 1;  local: quando os efeitos se fazem sentir externamente a essa unidade produtiva, porém confinados aos limites do estabelecimento em avaliação. neste caso, é adotado o valor de ponderação igual a 3;  no entorno: quando os efeitos se fazem sentir além dos limites do estabelecimento. neste caso, é adotado o valor de ponderação igual a 5. a aplicação do sistema ambitec inclui, além disso, outro fator de ponderação que se refere à importância do componente na conformação do indicador. os valores dos fatores de importância variam com o peso e o número de componentes que formam um determinado indicador, sendo que a soma dos pesos de todos os componentes estará normalizada no valor de (1) ou (-1), podendo assumir valores positivos ou negativos, definindo a direção (favorável ou desfavorável) do impacto para o indicador dado. o cálculo do coeficiente de impacto ambiental/social, para cada indicador, é obtido pela equação (1), segundo a metodologia ambitec (embrapa). revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 36 𝐶𝑖 𝑖𝑚𝑝 = ∑ 𝐴𝑖𝑗 . 𝐸𝑖𝑗 𝑚 𝑗=1 (1) onde: ci imp. : coeficiente de impacto do indicador i; aij: coeficiente de alteração do componente j do indicador i; eij: fator de ponderação para escala de ocorrência espacial do componente j do indicador i; pij: fator de ponderação (k) para importância do componente j na composição do indicador i. finalmente, o índice geral de impacto da inovação tecnológica no âmbito ambiental ou social é obtido pela equação (1), segundo a metodologia ambitec (embrapa). 𝐼𝑡𝑒𝑐𝑛 𝑖𝑚𝑝 = ∑ 𝐶𝑖 𝑖𝑚𝑝 𝑚 𝑗=1 . 𝑃𝑖 (2) onde: i imp tecn. : índice de impacto ambiental ou social da tecnologia; ci imp. : coeficiente de impacto do indicador i; pi: fator de ponderação segundo a importância do indicador i para composição do índice de impacto da tecnologia; m: número de indicadores. modificações ao sistema ambitec o sistema de avaliação de impactos da ambitec/embrapa tem seu sistema de indicadores direcionado para unidades de produção agropecuária, animal e para a agroindústria, geralmente alimentar. este tipo de unidade produtiva, contemplada no sistema embrapa, tem como entrada (consumo): matéria-prima padrão, produtos químicos (agrotóxicos), água e fontes de energia. a agroindústria, objeto do presente trabalho, apresenta um fluxo diferenciado de insumos devido à matéria-prima utilizada ser constituída por resíduos agrícolas. esta questão não é adequadamente retratada nos indicadores do sistema embrapa atual, pelo que foi necessário, na presente pesquisa, propor e realizar um conjunto de modificações (inclusões de novas variáveis) no sistema, detalhados a seguir. primeiro: dentro do aspecto geral conservação ambiental, é proposta a introdução de um novo indicador denominado rrr (redução, reutilização e reciclagem) que avalia a origem dos insumos do processo produtivo. neste, são considerados os diferentes processos de redução de uso, reutilização e reciclagem que operam à montante (insumos) da produção, tanto da água, como da energia e de resíduos sólidos gerados na agroindústria em geral (tabela 1). segundo: no aspecto qualidade do produto, é proposta a inclusão de novos componentes (tabela 2). os componentes adicionados no quadro abaixo justificamse pelo fato de que as produções resultantes das alternativas tecnológicas, em estudo, partem do reaproveitamento de uma biomassa orgânica natural biodegradável e que, conjuntamente com esta característica, esses produtos usados e despejados podem ser novamente processados para seu reaproveitamento. vale ressaltar a diferença conceitual das questões avaliadas pelo indicador: geração de resíduos sólidos (incluídas no sistema ambitec original) e o novo indicador rrr proposto no presente trabalho. na geração de resíduos sólidos, geralmente de natureza negativa, verificam-se os resíduos da própria produção, onde é aplicada a nova tecnologia. por exemplo, no caso estudado, seriam os resíduos gerados no processo de produção de adsorventes ou de materiais de construção. já o indicador rrr foca sua atenção na origem dos insumos, valorizando o aproveitamento e reuso de resíduos de outras atividades econômicas (neste caso, resíduos de coco) no processo produtivo da agroindústria estudada nos três cenários apresentados. como se representa na figura 1, o potencial de reaproveitamento de resíduos é avaliado por cada um dos três indicadores envolvidos (geração de resíduos, rrr, qualidade do produto) em diferentes etapas do processo. na variável geração de resíduos, focaliza-se a capacidade de reciclagem dos resíduos gerados no revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 37 processo produtivo (saída); no rrr, refere-se à origem dos insumos (entrada) do processo produtivo; e na qualidade do produto, trata-se da capacidade de ser reaproveitado o próprio produto após o uso. além das modificações acima, referentes à inclusão de novos indicadores, o sistema de avaliação de impactos tecnológicos (que foi efetivamente utilizado no presente trabalho) manteve toda a sua estrutura de cálculo similar à do sistema embrapa atual, ou seja, foram utilizadas, para os cálculos dos coeficientes de impacto do índice geral de impacto, as fórmulas (1) e (2) como aparecem reportadas na metodologia do sistema de avaliação de impactos da inovação tecnológica ambitec (embrapa). este sistema, em essência, obtém um índice integrado de impactos composto por uma soma ponderada de indicadores onde, por sua vez, cada um é uma soma ponderada de componentes. no cálculo de cada indicador são considerados o fator de ponderação da importância do componente (pij), o coeficiente de alteração do componente (aij) e o fator de escala de ocorrência espacial (eij). assim, a nova tecnologia é avaliada de forma integral pela composição do índice de impacto ambiental e social respectivamente, considerando o peso que lhe é conferido ao indicador de acordo com sua importância relativa na composição do impacto final da tecnologia. resultados e discussão agroindústria de beneficiamento de coco a região de interesse do estudo foi o sul do estado da bahia, justificada pela produção expressiva de coco e seus resíduos. a partir de dados levantados (sei, 2011), verificou-se que o município de una é um dos mais representativos quanto à área plantada de coco. o município de una, distante de salvador 503 km, tem aproximadamente 1200 km 2 de território, e uma população estimada em 25 mil habitantes (ibge, 2010). sua economia baseia-se principalmente na agricultura (coco da baía, cacau, seringa, dendê, e outros) e turismo. em geral, a produção de resíduos de coco pode ser muito dispersa, como acontece nos pontos de venda de água de coco nas cidades, ou, de forma mais concentrada, como na agroindústria de coco. no presente trabalho foi escolhido o segundo cenário de maior concentração de resíduos, o qual não precisa de estudos de logística de transporte para concentração e armazenamento dos resíduos. o estudo foi aplicado na fazenda santa tereza, localizada no município una, no sul da bahia. esta fazenda possui uma área total de 990 hectares, com 130 ha de área plantada de coco. nela encontra-se instalada a plancomar companhia agrícola ltda., fábrica na qual são processados os derivados do coco verde: água e polpa para fins alimentares e a casca triturada para produção da fibra e substrato agrícola. a estimativa da produção de resíduos de coco concentrada é de 5 a 6 ton./diárias. a subutilização de grande parte dos resíduos produzidos nessa agroindústria e a necessidade de viabilizar uma solução ambiental foram motivos da decisão de escolher essa agroindústria para desenvolver o presente estudo. o sistema de avaliação de impactos, já modificado, foi aplicado a duas alternativas tecnológicas que estão sendo objeto de investigação na universidade estadual de santa cruz (uesc): a produção de adsorventes naturais de metais tóxicos em água; e a produção de materiais de construção, a partir de resíduos da comercialização da água de coco, na área da agroindústria estudada no município de una. os cálculos dos impactos correspondentes dos coeficientes de impacto e do índice geral de impacto, no âmbito social e ambiental, foram realizados nos seguintes três cenários: cenário 1: agroindústria com unidade produtiva de adsorventes naturais; cenário 2: agroindústria com unidade produtiva de materiais de construção; e cenário 3: a agroindústria sem aplicações das alternativas tecnológicas. ilustram-se, nas tabelas 3 e 4, sinteticamente, os resultados finais da avaliação ambiental e social dos impactos da inovação tecnológica analisados para os diferentes cenários estudados. impactos ambientais como é apresentado na tabela 3, o estudo realizado na agroindústria, sob as condições atuais, sem aplicação de tecnologias para o aproveitamento dos resíduos gerados (cenário 3), mostra um resultado desfavorável no âmbito ambiental. o fato explica-se pela ocorrência de eventos adversos que estão comprometendo a qualidade do meio ambiente. a situação atual da tecnologia adsorvente s naturis revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 38 agroindústria caracteriza-se por um aumento da produção e exportação do produto principal (água de coco). em decorrência desse fato, se desencadeia maior consumo de energia, maior consumo de aditivos, causados pelo uso de conservantes na água de coco engarrafada, além do elevado consumo da água utilizada na lavagem dos cocos. assim, é gerada uma maior quantidade de água residual. este líquido se deposita em uma lagoa, perto da área de trabalho, o que constitui um agravo ao ambiente, gerando poluição hídrica. esses resíduos líquidos contêm elevadas quantidades de açúcares, fenóis, sais e outras impurezas contidas nas cascas de coco, o que acarreta o surgimento de condições favoráveis para a proliferação de focos de vetores, fato que contribui para a transmissão de doenças que afetam a saúde humana. nas estimativas da avaliação de impacto ambiental da introdução das tecnologias alternativas, o índice total de impacto geral direciona-se em sentido positivo, contendo alguns indicadores com variações de efeitos negativos e a maioria com efeitos de maiores benefícios nos parâmetros avaliados. no aspecto integral de eficiência tecnológica, os indicadores que causam efeito negativo ao impacto ambiental, nas duas tecnologias citadas, foram: uso de energia, uso de água, qualidade da água e, para o indicador atmosfera, só apresentou efeito negativo para a tecnologia da produção de adsorventes naturais. para o indicador uso de energia, percebeu-se um índice de impacto negativo de valor igual a -0,125 no caso da aplicação das duas alternativas tecnológicas. isso se justifica pelo aumento gradativo de operações mecanizadas, nas futuras instalações, para o funcionamento nas unidades produtivas previstas com as novas tecnologias. aspecto esse que introduz o consumo de energia, devido à utilização de maquinários e equipamentos elétricos e que são imprescindíveis para o andamento das linhas de produções. pode-se citar, por exemplo, no caso da produção de adsorventes naturais, as esteiras móveis responsáveis pelo transporte das cascas de cocos; o moinho de lâminas fixas, onde é triturada a biomassa de resíduos; e a máquina dosadora, na qual se efetuará a dosagem do pó de coco para a embalagem. quando se considera o caso da produção dos materiais construtivos, encontrase a betoneira, um equipamento utilizado para misturar os materiais na proporção e textura adequadas, incluindo a fibra de coco. ainda influi também, neste indicador, o consumo de combustível diesel em função do gerador de calor, no caso das duas alternativas tecnológicas. o mesmo é necessário para alcançar a temperatura indicada no processo de lavagem dos resíduos, requerimento associado ao processo tecnológico. no que se refere ao indicador uso de água, obteve-se um índice de impacto negativo de valor igual a -0,06 no caso da produção dos adsorventes naturais, e valor 0,125 para a produção dos materiais de construção. esse fato deve-se à necessidade do consumo da água na etapa de lavagem da fibra de coco, no início dos processos produtivos. neste segmento, pode-se perceber que, especificamente para a produção de materiais construtivos, o efeito negativo aumenta devido não só à utilização da água para a lavagem da fibra, mas também porque será preciso consumir certa quantidade adicional de água ao ser incorporada no próprio processo de elaboração do produto. foi obtido, para o indicador atmosfera, um índice de impacto negativo de valor igual a -0,0125 no caso da alternativa tecnológica para a produção dos adsorventes naturais, e nula no caso da tecnologia para a produção dos materiais de construção. essa alteração no sentido negativo será motivada pela introdução de um moinho para a trituração da casca de coco até transformá-la em pó, para a produção dos adsorventes, o qual gerará uma mudança no que se refere ao nível de ruído existente. o item relativo ao consumo da água, exposto anteriormente, relaciona-se com a sua qualidade, visto que quando se realizar a lavagem da fibra, a água usada ficará poluída, independentemente que ainda agreguese à mesma o líquido extraído do resíduo de coco, o qual contém um alto teor de fenóis, açúcares, entre outras impurezas. essas atividades, provenientes do processo tecnológico, atribuem, a este recurso natural, certo grau de turbidez e um nível moderado de sólidos dissolvidos. isso explicita o resultado negativo nos casos das duas inovações analisadas, resultando em valor igual a -0,06 para ambas as tecnologias alternativas. dentre os impactos positivos, o que ganha destaque é o indicador qualidade do produto. este indicador aponta os impactos que a aplicação da nova tecnologia terá na qualidade ambiental medida pelos atributos que o produto apresenta favoráveis à conservação ambiental. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 39 verificou-se um impacto positivo, nas duas tecnologias, com valor de 0,05. de fato, o novo adsorvente e os blocos que serão obtidos com a introdução das tecnologias alternativas terão maior biodegradabilidade e, além disso, no caso do adsorvente, este adquire a capacidade de reaproveitamento em outros setores produtivos, como o de materiais de construção. impactos sociais na tabela 4 são apresentados os resultados obtidos para os impactos estudados no âmbito social. os efeitos negativos que influem no índice de impacto geral no âmbito social encontram-se no aspecto geral saúde, apontando aos indicadores saúde ambiental e pessoal e segurança e saúde ocupacional. no caso do indicador saúde ambiental e pessoal, consideraram-se, nas estimativas, algumas alterações advindas da adoção das novas tecnologias, na existência de emissão de poluentes hídricos. isso é devido à lavagem dos resíduos de coco para a sua utilização no processo produtivo, os quais geram contaminantes que ficam na água. esse indicador alcançou um índice de impacto negativo de valor -0,016 para as duas tecnologias. entretanto, no indicador segurança e saúde ocupacional, foi abordada a exposição dos trabalhadores quanto à alteração do nível de ruído; no caso somente da produção de adsorventes naturais, produziu-se uma alteração negativa com um índice de impacto com valor de -0,0083. essa situação explicita-se devido à utilização de um moinho de lâminas fixas para o processo de trituração das cascas de coco. os indicadores que mais influenciaram positivamente no índice geral de impacto foram: geração de rendas e valor da propriedade. nesses casos, considerou-se o valor agregado do resíduo do coco ao ser transformado em produtos para a purificação da água e materiais de construção. condicionado pelos benefícios dessa produção poderá haver um aumento de renda, o qual estimulará a sua distribuição, de acordo com o montante, em salários pagos. verifica-se uma contribuição nos índices de impactos de 0,2075, nas duas tecnologias alternativas, e nos dois indicadores. soma-se a esse fato o investimento das novas linhas de produção, devido à introdução das tecnologias, que contribuirá de forma positiva, aumentando o valor da propriedade localizada na área da agroindústria de aproveitamento dos resíduos de coco. a introdução das tecnologias em avaliação proporciona um impacto geral positivo no âmbito ambiental e social. este resultado indica que, tanto a tecnologia para a produção de adsorventes naturais quanto à de produção de materiais de construção são benéficas ao meio ambiente e contribuirão para o melhoramento das condições de vida dos moradores dessa comunidade. diante disso, pode-se deduzir que as referidas tecnologias podem ser amplamente utilizadas em setores agroindustriais de produção de água de coco para alavancar o desenvolvimento local de forma sustentável. conclusões aproveitando praticamente todos os elementos presentes da metodologia ambitec – embrapa, o presente trabalho desenvolveu uma proposta para sua ampliação e a aplicou na avaliação de uma agroindústria de reaproveitamento de resíduos do coco. o resultado da estimativa do índice geral de impacto ambiental e social obtido mediante a aplicação do sistema de avaliação de impacto embrapa-uesc, nos três cenários escolhidos (implantação da unidade produtiva de adsorventes naturais; implantação da unidade produtiva de materiais de construção; e cenário atual com descarte de resíduos in natura) foi de especial importância para considerar a possibilidade da possível implantação das alternativas tecnológicas. como a metodologia da ambitec – embrapa não conta com todos os elementos necessários para a sua aplicação em agroindústria de beneficiamento de resíduos, em particular no que se refere ao aproveitamento dos resíduos de coco, o principal entrave observado encontra-se no nível da definição do indicador de reaproveitamento de resíduos, seja por reutilização ou por reciclagem dos mesmos. no caso dos impactos ambientais nas duas tecnologias, o novo indicador rrr (redução, reutilização e reciclagem) influiu significativamente pelo fato de potencializar o gerenciamento de resíduos na entrada de insumos; e o indicador qualidade do produto foi redimensionado para considerar especificamente os revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 40 atributos ambientais de degradabilidade e capacidade de reaproveitamento. no caso dos impactos sociais, ganham destaque, no resultado positivo do índice geral de impacto, as novas oportunidades de emprego, a geração de renda e a possibilidade de novas produções que atenderiam novas perspectivas de mercado com um possível aumento da comercialização. o resultado do índice geral de impacto social e ambiental, obtido mediante a aplicação do sistema de avaliação de impacto embrapa-uesc, nos dois cenários da aplicação das alternativas tecnológicas, teve efeito positivo, indicando que a implantação das novas tecnologias poderá conduzir a um possível melhoramento das condições ambientais e na qualidade de vida social na agroindústria estudada. agradecimentos os autores agradecem à universidade estadual de santa cruz (uesc), por todo o apoio integral à pesquisa; à empresa plancomar companhia agrícola ltda “coco comandatuba”, pela sua participação, receptividade ao projeto e pela disponibilização de dados e amostras de resíduos de coco; e também ao conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico (cnpq), pelo apoio recebido através da bolsa de estudos de mestrado. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 41 tabelas tabelas 1 componentes do novo indicador “redução, reutilização e reciclagem” (rrr) incorporados ao sistema de avaliação de impacto ambiental adaptado ao caso estudado. aspecto geral indicador componentes incorporados conservação ambiental rrr reciclagem da água reciclagem de resíduos sólidos reciclagem de resíduos perigosos eficiência energética tabela 2 componentes incorporados no aspecto qualidade do produto aspecto geral indicador componente incorporado qualidade do produto qualidade do produto degradabilidade capacidade de reaproveitamento tabela 3 coeficientes de impacto ambiental e índice geral de impacto ambiental, nos casos estudados, com a aplicação da metodologia adaptada tecnologia para a produção de adsorventes naturais tecnologia para a produção de materiais de construção sem aplicação das tecnologias alternativas peso do indicador coeficiente de impacto ci x pi peso do indicador coeficiente de impacto ci x pi peso do indicador coeficiente de impacto ci x pi uso de insumos químicos e materiais 0,125 0 0 0,125 0 0 0,125 0,75 0,09375 uso de energia 0,125 -1 -0,125 0,125 -1 -0,125 0,125 -1,45 -0,18125 uso de água 0,125 -0,5 -0,0625 0,125 -1 -0,125 0,125 -1,5 -0,1875 atmosfera 0,125 -0,1 -0,0125 0,125 0 0 0,125 -0,1 -0,0125 geração de resíduos sólidos 0,125 0,75 0,09375 0,125 0,75 0,09375 0,125 -0,5 -0,0625 qualidade de água 0,125 -0,5 -0,0625 0,125 -0,5 -0,0625 0,125 -0,5 -0,0625 rrr 0,125 0,75 0,09375 0,125 5 0,625 0,125 -0,5 -0,0625 qualidade do produto 0,125 4 0,5 0,125 4 0,5 0,125 0 0 valor total 1 0,425 1 0,90625 1 -0,475 índice geral de impacto ambiental adsorventes naturais 0,425 materiais de construção 0,90 sem tecnologias alternativas 0,475 revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 42 tabela 4 coeficientes de impacto social e índice geral de impacto social, nos casos estudados, com a aplicação da metodologia adaptada figuras figura 1 esquema da área de avaliação das variáveis de reaproveitamento indicadores de impacto social tecnologia para a produção de adsorventes naturais tecnologia para a produção de materiais de construção sem aplicação das alternativas tecnológicas peso do indicador coeficiente de impacto ci x pi peso do indicador coeficiente de impacto ci x pi peso do indicador coeficiente de impacto ci x pi capacitação 0, 083 0,6 0, 0498 0, 083 0,35 0, 0291 0, 083 0 0 oportunidade de emprego local qualificado 0, 083 0,75 0, 06225 0, 083 0,75 0, 0623 0, 083 0 0 oferta de emprego e condição do trabalhador 0, 083 0,7 0, 0581 0, 083 0,7 0, 0581 0, 083 0 0 qualidade de emprego 0, 083 0,45 0, 03735 0, 083 0,45 0, 0374 0, 083 0 0 geração de renda 0, 083 2,5 0, 2075 0, 083 2,5 0, 2075 0, 083 0 0 valor da propriedade 0, 083 2,5 0, 2075 0, 083 2,5 0, 2075 0, 083 0 0 saúde ambiental e pessoal 0, 083 -0,2 -0, 0166 0, 083 -0,2 -0, 0166 0, 083 4 -0, 332 segurança e saúde ocupacional 0, 083 -0,1 -0, 0083 0, 083 0 0 0, 083 -0, 15 -0, 01245 dedicação e perfil do responsável 0, 083 1,7 0, 1411 0, 083 1,3 0, 1079 0, 083 1,7 0,1411 condição de comercialização 0, 083 2,25 0, 18675 0, 083 2,25 0, 1868 0, 083 2,25 0, 18675 reciclagem de resíduos 0, 083 1,2 0, 0996 0, 083 1,2 0, 0996 0, 083 0,4 0, 0332 relacionamento institucional 0, 083 1,8 0, 1494 0, 083 1,25 0, 1038 0, 083 1,8 0, 1494 índice geral de impacto social adsorventes naturais 1, 17 materiais de construção 1, 08 sem aplicação das inovações tecnológicas. 0, 16 revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 43 referências bibliográficas almeida, raquel m. avaliação do potencial de adsorção de u, th, pb, zn, ni pelas fibras de coco. dissertação (mestrado em tecnologia nuclear) instituto de pesquisa energética e nuclear, são paulo: usp, 86 f, autarquia associada à universidade de são paulo, 2009. andreazzi, m. a. r.; 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biofertilizante; composto orgânico; adubação mineral; produção. abstract the use of organic compounds is important in vegetable production, since it improves the soil properties and recycles organic waste. this study aimed to evaluate the performance of lettuce cultivars with application of mineral and organic fertilizers. the experiment was conducted on the field in ariquemes, ro, from august to october 2012. the experimental design was a randomized block, using four varieties of lettuce (in organic and mineral crops), as well as an organic control (without the application of citric acid), with four replications. the average production of total fresh mass (tfm) and total dry mass (tdm) in the crops was higher in the mineral treatment. nevertheless, the kaiser and rafaela cultivars produced over 26.87 t/ha of tmf; however, the production of tdm did not differ from the mineral treatment. the kaiser control in organic system showed low production, i.e., 20.96 t/ha of tfm. the rafaela and kaiser genotypes showed higher productive potential in the different treatments. keywords: lactuca sativa l.; biofertilizer; organic compound; mineral fertilizer; yield. doi: 10.5327/z2176-9478201510214 101 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 introdução a alface é a hortaliça folhosa de maior importância econômica no brasil (chung et al., 2007). no ano de 2006, foram produzidas 525.602 t, tendo as regiões sudeste e sul respondido por mais de 80% da produção nacional, enquanto a região norte produziu menos de 2%. o maior produtor de alface da região norte é o estado do pará, com produção anual de 6.873 t, sendo que rondônia ocupa a segunda posição, com média anual de 1.220 t (ibge, 2006). dados mais recentes indicam que a área cultivada com alface no brasil é de aproximadamente 79.800 ha, e que a produção média anual, em 2011, foi de 1.276.800 t. porém, a produtividade média ainda é muito baixa, de apenas 16 t ha-1 (camargo filho & oliveira, 2011). a produção de alface na região amazônica apresenta grandes desafios, especialmente para cultivares do tipo americana, exigente em temperaturas mais amenas. segundo rodrigues et al. (2008), as condições climáticas adversas causam consideráveis perdas à cultura, decorrentes das chuvas torrenciais em certos meses do ano, bem como por, devido à alta umidade relativa do ar e do solo, favorecerem a proliferação de doenças, provocando uma redução significativa na produção e na qualidade das hortaliças. portanto, o cultivo em clima mais ameno favorece o desenvolvimento vegetativo e a formação de boas “cabeças”, enquanto temperaturas acima de 25oc e dias longos favorecem a fase reprodutiva e o pendoamento precoce, diminuindo, consequentemente, a produtividade (resende et al., 2007). a adubação orgânica com compostos é importante para reduzir custos de produção, reciclar matéria orgânica e melhorar as características químicas, físicas e biológicas do solo. segundo dias & fernandes (2006), o brasil importa cerca de 60% dos fertilizantes nitrogenados, 45% dos fosfatados e 90% dos potássicos que são utilizados na agricultura. os estercos de origem animal e os resíduos vegetais e agroindustriais são abundantes na região norte, podendo ser utilizados após fermentação aeróbia ou anaeróbia, tanto no solo quanto via foliar. a utilização no solo permite melhorar a fertilidade, além de atuar como excelente condicionador de solo, aumentando a capacidade de retenção de água, a porosidade, a agregação de partículas e a capacidade de troca de cátions e da vida microbiana do solo (miyasaka et al., 1997). além dos compostos orgânicos, a adubação pode ser complementada com biofertilizantes líquidos, considerados fertiprotetores, provenientes da decomposição da matéria orgânica (animal ou vegetal), sendo os mais comuns produzidos por meio de fermentação aeróbica em meio líquido (gonçalves et al., 2009). depois de fermentados, podem ser utilizados como adubo líquido tanto em aplicações foliares como no solo, apresentando também ação como defensivo natural. os biofertilizantes podem ser aplicados nos mais diferentes tipos de culturas, principalmente em hortaliças, sendo considerados um insumo de múltiplas finalidades por apresentarem rica constituição em proteínas, vitaminas, fito-hormônios, aminoácidos e minerais, causando efeito direto no controle de doenças e insetos, além da indução de resistência nas plantas (chaboussou, 1995; pinheiro & barreto, 1996). desse modo, objetivou-se com este trabalho avaliar o desempenho de cultivares de alface-americana submetidas à aplicação de fertilizantes minerais e orgânicos, a fim de selecionar os genótipos mais adaptados às condições locais. material e métodos o experimento foi conduzido em condições de campo, no período de agosto a outubro de 2012, no setor de olericultura do instituto federal de rondônia (ifro), campus ariquemes, nas seguintes coordenadas geográficas: latitude 9º95’ s; longitude 62º96’ w. o clima predominante da região é o tropical úmido, com estação seca bem definida entre junho e agosto, tipo awi pela classificação de köppen, com temperatura média em torno de 28°c, máximas de 40°c, mínimas de 16°c e precipitações médias anuais de aproximadamente 2.100 mm (trevisan et al., 2009). segundo a embrapa (2006), o solo da área experimental pode ser classificado como um latossolo vermelho amarelo argiloso, com as seguintes características químicas na camada 0–20 cm: ph (cacl 2 )=5,5; em 102 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 (cmol c dm-3), ca+2=3,41; mg+2=2,36; k+=0,16; al+3=0,06; h+=2,4; h++al+3=2,4; ctc=8,3; v=71,25%; em (g kg-1), p (mel.)=3,0; s=8,9; b=0,12; cu=0,4; fe=147; mn 18,9; zn=2,1; na=5,6; e em (g kg-1), argila=515 e silte=75 e areia=410. as sementes das cultivares de alface tipo americana foram semeadas em bandejas de poliestireno com 128 células e irrigadas diariamente por meio de microaspersão, das 08h00min às 17h00min, com tempo de funcionamento de 10 minutos a cada 2 horas, pressão de funcionamento de 20 mca e vazão média de 14,82 l hora-1. as mudas foram transplantadas 22 dias após a semeadura (das), em sulcos abertos em canteiros com 1,0 m de largura. o delineamento experimental utilizado foi o de blocos casualizados, composto pela combinação de nove tratamentos, quatro cultivares de alface-americana (kaiser, grandes lagos, maureen e rafaela), cultivadas em dois sistemas de adubação (com fertilizante mineral e orgânico, mais ácido cítrico) e uma testemunha kaiser, adubada com composto e biofertilizante, porém sem aplicação de ácido cítrico, com quatro repetições. a unidade experimental consistiu-se de canteiro com área de 2,10 m2, com 7 linhas transversais espaçadas de 0,28 x 0,22 m, com um total de 28 plantas por parcela. o solo em ambos os tratamentos foi corrigido com calcário dolomítico, de acordo com a análise de solo, tendo em vista atingir uma saturação por bases de 80%. os fertilizantes minerais foram aplicados no sistema de adubação mineral, de acordo com a análise de solos e com as recomendações de adubação referidas por trani (2012), incorporados à profundidade de 20 cm, 15 dias antes do plantio, nas dosagens de 40 kg ha-1 de n, 400 kg ha-1 de p 2 o 5 e 80 kg ha-1 de k 2 o; e em cobertura, 40 kg ha-1 de n e 80 kg ha-1 de k 2 o, em duas aplicações semanais, a partir dos 30 das. o suprimento de p no sistema de cultivo orgânico foi realizado com 600 kg ha-1 de fosfato natural reativo (6%), considerando outras fontes de p adicionadas ao sistema de cultivo pelo composto orgânico e biofertilizantes, de acordo com souza & alcântara (2008), na recomendação de adubação para hortaliças. para aumentar a reatividade do fosfato, foram feitas cinco aplicações de ácido cítrico sobre os canteiros no tratamento orgânico, na dosagem de 70 kg ha-1, diluído em água na dose de 0,8 l m-2, sendo a primeira aplicação feita antes do transplantio, e as demais, aos 30 das, em aplicações semanais. o composto orgânico foi preparado com diferentes resíduos de origem vegetal, sobre os quais foi adicionado 0,5% de calcário dolomítico, com base no volume total da pilha e de acordo com metodologia descrita por oliveira et al. (2005). o composto foi utilizado após fermentação, depois de peneirado, sendo incorporado à profundidade de 20 cm, na dose de 6,0 l m-2, no sistema orgânico e de 2,0 l m-2 e no sistema de adubação mineral, 15 dias antes do transplantio. o composto orgânico apresentou as seguintes características químicas: ph (água)=8,3; em (g kg-1), n=20,0; p 2 o 5 =7,8; k 2 o=5,4; ca=19,9; mg=11,0 e s=3,5; e em (mg kg-1), zn=87,9; cu=27,3; b=52,9; fe=26.750,0 e mn=207,7; matéria orgânica=406,0 g kg-1; carbono total=225,6 g kg-1 e c/n=11,3; umidade=56,9%. o biofertilizante foi preparado de forma anaeróbica, seguindo o modelo vairo dos santos (1995), com modificações recomendadas pelo instituto agronômico do paraná (iapar), em tambor fechado, utilizando-se os seguintes produtos para 200 l: esterco fresco de bovino=80,0 l; água=80,0 l; soro de leite bovino=20,0 l; açúcar=3,0 kg; ácido bórico=1,2 kg; sulfato de cobre=240,0 g; fosfato de rocha natural=2,4 g; calcário dolomítico=2,0 kg e gesso agrícola=500,0 g. os aditivos acima mencionados foram utilizados a partir da segunda semana, de forma parcelada, a cada três dias, em oito aplicações. o biofertilizante foi aplicado depois de fermentado, em pulverizações foliares, na dosagem de 3%, em quatro aplicações foliares, iniciando aos 30 das. o biofertilizante apresentou a seguinte composição química (em, g l-1): n=1,5; p 2 o 5 =0,4; k 2 0=2,4; ca=2,2; mg=1,2 e s=1,0 e (em, mg l-1), zn=971,0; cu=271,6; b=467,7; fe=125,0; mn=30,2; matéria orgânica=19,66 g l-1; carbono total=10,92 g l-1; relação c/n=7,3; ph=5,0 e umidade=65%. as irrigações foram feitas por aspersão, estimando-se a evapotranspiração da cultura, o turno de regas e a lâmina total necessária de acordo o seu estádio de desenvolvimento, segundo metodologia proposta por marouelli (2000). o manejo de plantas infestantes foi realizado por meio de capinas manuais, quando necessário, e o controle fitossanitário, por meio de pulveriza103 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 ções quinzenais, com produtos à base de oxicloreto de cobre, azoxistrobina e deltametrina. a partir dos 32 das, foram realizadas as colheitas semanais da parte aérea de plantas, em seis épocas de amostragem, para a determinação da massa fresca total (mft) e da massa seca total (mst) da parte aérea e da altura de plantas. a massa seca foi determinada em estufa com circulação forçada de ar, a 70°c, até a obtenção de peso constante. os dados foram submetidos à análise de variância e regressão, sendo as médias dos diferentes tratamentos comparadas pelo teste de scott knott, a 5% de probabilidade, utilizando o programa estatístico sisvar (ferreira, 2000). alguns dados de médias foram corrigidos após transformação pela fórmula (x^0,5). resultados e discussão as curvas de produção de mft e mst e altura de planta nos diferentes genótipos de alface, grandes lagos, kaiser, rafaela e maureen, foram avaliadas a partir dos 32 das, até colheita realizada aos 67 das, quando todas as plantas atingiram o máximo desenvolvimento (figuras 1, 2 e 3). a mft na cultivar grandes lagos evidenciou uma tendência quadrática, com produção máxima de 22,74 t ha-1, alcançada na última colheita (tabela 1), aos 66 das, porém não sendo observado efeito significativo dos tratamentos (figura 1). observou-se que o crescimento inicial foi mais lento no cultivo 0 32 39 46 53 60 67 4 8 12 16 20 24 grandes lagos_fm grandes lagos_for ŷ=0,026x2-1,986x+37,31 r2=0,977 ŷ=0,025x2-1,858x+34,40 r2=0,980 0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 0 5 10 15 20 25 30 35 32 39 46 53 60 67 32 39 dias após a semeadura dias após a semeadura dias após a semeadura dias após a semeadura 46 53 60 67 32 39 46 53 60 67 rafaela_fm maureen_fm maureen_forrafaela_for ŷ=0,030x2-2,024x+34,14 r2=0,998 ŷ=0,025x2-1,873x+35,11 r2=0,957 ŷ=0,017x2-1,270x+23,12 r2=0,971 ŷ=0,04x2-3,129x+60,50 r2=0,981 kaiser_fm kaiser_for kaiser_t_for ŷ=0,043x2-3,280x+62,23 r2=0,983 ŷ=0,034x2-2,646x+51,26 r2=0,958 ŷ=0,024x2-1,858x+35,42 r2=0,973 m as sa fr es ca (t h a1 ) m as sa fr es ca (t h a1 ) m as sa fr es ca (t h a1 ) m as sa fr es ca (t h a1 ) fm: fertilizantes minerais; for: biofertilizante via foliar. figura 1 curvas de produção de massa fresca total da parte aérea de cultivares de alface tipo americana, nível de significância (p<0,01), para grande lagos, kaiser, rafaela e maureen, cultivadas com fertilizantes minerais, com composto orgânico mais biofertilizante via foliar e testemunha orgânica kaiser-t (sem aplicação de ácido cítrico). 104 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 orgânico do que no mineral até os 45 das, ocorrendo, em seguida, um incremento de três a cinco vezes na massa fresca, atingindo a produtividade máxima de 209,17 e 201,87 g planta-1, respectivamente, no final do ciclo cultural (tabela 1). a produção total de massa fresca da parte aérea observada neste experimento com a cultivar grandes lagos na dose de 60 t ha-1 de composto foi superior às observadas por rodrigues & casali (1999), em cultivo orgânico e mineral com alface, cujas produtividades máximas estimadas foram de 119,5, 119,4 a 153,9 g planta-1, com as doses de 37,7, 18,9 e 13,0 t ha-1 de composto orgânico, respectivamente, para os níveis 0, 50 e 100% da recomendação de adubação mineral. no entanto, as produtividades obtidas são inferiores às alcançadas por fontanétti et al. (2006), com alface-americana, utilizando leguminosas em cobertura mais composto orgânico, com pesos médios de 294,0 a 409,7 g planta-1 nos diferentes tratamentos, indicando um ganho de produção com a utilização de adubação verde. as curvas de regressão relacionadas à produção de mft referentes à cultivar kaiser foram estatisticamente signigrandes lagos_fm grandes lagos_for maureen_fm maureen_for kaiser_for kaiser_fm kaiser_t_for rafaela_fm rafaela_for 25 20 20 370 720 1070 1420 1770 2120 350 680 1010 1340 1670 2000 28 328 628 928 1228 1528 1828 2128 275 525 775 1025 1275 1525 1775 2025 dias após a semeadura dias após a semeadura dias após a semeadura dias após a semeadura ŷ=1,117x2-52,37x+607,5 r2 = 0,982 ŷ=-0,003x2+657x-10,49 r2 = 0,956 ŷ=-0,007x2+1.097x-21,7 r2 = 0,974 ŷ=-0,000x2+0.300x-3,578 r2 = 0,982ŷ=-0,001x2+351x-3,224 r2 = 0,941 ŷ=0,966x2-36,66x+298,2 r2=0,984 ŷ=0,877x2-28,79x+109,1 r2=0,994 ŷ=1,159x2-61,71x+909,7 r2=0,982 ŷ=0,441x2+7,812x-626,9 r2=0,990 32 32 39 46 53 60 67 32 39 46 53 60 67 39 46 53 60 67 32 39 46 53 60 67 m as sa s ec a (k g ha -1 ) m as sa s ec a (k g ha -1 ) m as sa s ec a (k g ha -1 ) m as sa s ec a (k g ha -1 ) fm: fertilizantes minerais; for: biofertilizante via foliar. figura 2 curvas de produção de massa seca da parte aérea de cultivares de alface tipo americanas, nível de significância (p<0,02), para grandes lagos, kaiser, rafaela e maureen, cultivadas com fertilizantes minerais, com composto orgânico mais biofertilizante em aplicação via foliar e testemunha orgânica, sem aplicação de ácido cítrico (kaiser-t). 105 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 ficativas (p<0,01), apresentado crescimento distinto em relação aos tratamentos mineral e orgânico e à testemunha orgânica sem aplicação de ácido cítrico (figura 1). até os 45 das, o crescimento foi lento nos diferentes tratamentos, observando-se, nesse período, maior incremento de massa fresca no tratamento orgânico. no entanto, a partir dos 52 das, a produção de massa fresca no cultivo mineral aumentou 1,7 vezes em relação aos demais tratamentos, atingindo, no final do ciclo, um valor médio de 28,64 t ha-1, com taxas de incremento de 18,85%, em relação ao tratamento orgânico (tabela 1). a cultivar kaiser em sistema orgânico e com aplicação de ácido cítrico apresentou produção de 26,87 t ha-1, ou seja, 21,99% superior à kaiser-t (sem aplicação de ácido cítrico), indicando que a aplicação de ácido orgânico aumentou a produção, provavelmente devido ao fato de sua presença na solução do solo ter proporcionado maior disponibilidade de nutrientes. em geral, as raízes acidificam o solo ao seu redor, exsudando prótons durante a absorção e a assimilação de cátions, em especial amônio, e liberam compostos orgânicos, como ácido málico e cítrico, que aumentam a disponibilidade de ferro e fosfato (taiz & zeiger, 2009). a cultivar kaiser apresentou um aumento de 15,37% de massa fresca no cultivo orgânico quando comparada à cultivar grandes lagos em cultivo mineral, indicando maior adaptabilidade do referido genótipo às condições edafoclimáticas da região. peixoto filho et al. (2013) ob32 3 5 7 9 11 13 15 17 6 9 12 15 18 21 39 46 53 60 67 32 5 4 7 10 13 16 19 7 9 11 13 15 17 19 39 46 53 60 67 32 39 46 53 60 67 32 39 46 53 60 67 dias após a semeadura dias após a semeadura dias após a semeadura dias após a semeadura a ltu ra d e pl an ta s (c m ) a ltu ra d e pl an ta s (c m ) a ltu ra d e pl an ta s (c m ) a ltu ra d e pl an ta s (c m ) maureen_for ŷ=-0,001x2+0,351x-3,228 r2 = 0,941 rafaela_fm ŷ=-0,007x2+1,097x-21,69 r2 = 0,974 maureen_fm ŷ=-0,003x2+0,657x-10,49 r2 = 0,956 rafaela_for ŷ=-0,000x2+0,300x-3,578 r2 = 0,982 grandes lagos_fm grandes lagos_for ŷ=-0,003x2+0,779x-15,67 r2 = 0,988 ŷ=-0,001x2+0,243x-3,501 r2 = 0,982 kaiser_fm ŷ=4e-05x2+0,296x-2,823 r2 = 0,998 kaiser_t_for ŷ=0,002x2-0,026x+5,910 r2 = 0,997 kaiser_for ŷ=0,001x2-0,017x+4,447 r2 = 0,989 fm: fertilizantes minerais; for: biofertilizante via foliar. figura 3 curvas de crescimento (altura de plantas) de cultivares de alface tipo americana, nível de significância (p<0,01), para grandes lagos, kaiser, rafaela e maureen, cultivadas com fertilizantes minerais e com composto orgânico mais biofertilizante em aplicação via foliar e testemunha orgânica, sem aplicação de ácido cítrico (kaiser-t). 106 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 tiveram valores de produtividade média de massa fresca próximos dos obtidos no presente trabalho com as cultivares kaiser e rafaela em cultivo orgânico, com médias respectivas de 26,87 e 28,85 t ha-1, com aplicação de metade da dose acima referida, ou seja, 60 t ha-1 de composto orgânico. a produção de massa fresca total da cultivar rafaela evidenciou uma tendência quadrática (p<0,01), observando-se, desde o início, um crescimento mais lento no tratamento orgânico (figura 1). porém, a partir dos 45 das, o incremento de massa fresca foi 7,66 e 12,11 vezes maior nos tratamentos mineral e orgânico, respectivamente, indicando que, nesse período, as plantas são altamente exigentes em nutrientes. a cultivar rafaela, no sistema de cultivo mineral, obteve produção de massa fresca total equivalente a 32,74 t ha-1, ou seja, 12,29% superior ao tratamento orgânico (tabela 1). no entanto, essa mesma cultivar, em sistema orgânico, apresentou a maior produção de massa fresca de 28,85 t ha-1, superando os demais genótipos, evidenciando boas condições de adaptação a esse tipo de cultivo. segundo santos et al. (1994), a adubação orgânica não só incrementa a produtividade, mas também produz plantas com características qualitativas melhores que as cultivadas exclusivamente com adubos minerais, podendo, portanto, exercer influência sobre a conservação pós-colheita da alface. a produção de massa fresca da parte aérea alcançada pela cultivar maureen foi significativa nos diferentes tratamentos, evidenciando um crescimento mais lento no cultivo orgânico e uma produção muito baixa quando comparada com a das demais cultivares (figura 1). a produção de massa fresca no tratamento mineral foi cultivares mft mfp mst msp ap nf lf cc (t ha-1) (g pl-1) (kg ha-1) (g pl-1) (cm) (un) (cm) (cm) adubação com fertilizantes minerais grandes lagos 22,74 c* 209,17 c 2012,86 a 18,50 a 20,25 a 17,5 a 16,7 a 9,0 a kaiser 34,20 a 247,17 a 2047,09 a 18,83 a 16,84 b 20,5 a 15,9 a 7,3 b maureen 25,04 c 230,33 c 1938,39 a 17,83 a 18,60 b 20,0 a 17,0 a 8,3 a rafaela 32,57 a 299,67 a 2047,09 a 17,50 a 18,06 b 24,5 a 15,8 a 8,1 a média 28,64 263,47 1975,13 18,17 18,44 20,63 16,35 8,2 adubação com compostos e biofertilizantes orgânicos grandes lagos 21,87 c 201,25 c 1834,23 b 16,88 b 17,46 b 22,1 a 13,8 b 7,3 b kaiser 26,87 b 247,17 b 2119,55 a 19,50 a 13,80 c 18,2 a 12,9 b 5,8 c kaiser-t 20,96 c 192,83 c 1902,16 b 17,50 b 13,83 c 19,4 a 12,4 b 5,9 c maureen 17,66 c 162,47 d 1594,19 c 14,67 c 14,64 c 20,8 a 12,9 b 5,9 c rafaela 28,85 b 262,83 b 2083,32 a 19,17 a 14,90 c 17,6 a 13,3 b 6,1 c média 23,24 213,83 1906,69 17,54 14,93 19,62 13,06 6,2 cv(%) 14,67 17,60 16,93 9,46 10,08 9,45 tabela 1 produção de massa fresca total, massa fresca da parte aérea da planta, produção de massa seca total, massa seca da parte aérea da planta, altura de plantas, número de folhas, largura de folhas e comprimento de caule, aos 66 dias após a semeadura, em quatro variedades de alfaces do tipo americana adubadas com fertilizantes minerais e com compostos mais biofertilizantes orgânicos. *médias seguidas por letras diferentes na coluna diferem entre si, pelo teste de scott knott, a 5% de probabilidade (p≤0,05); mft: massa fresca total; mfp: massa fresca da parte aérea da planta; mst: massa seca total; massa seca da parte aérea da planta (msp) ap: altura de plantas; nf: número de folhas; lf: largura de folhas; cc: comprimento de caule; das: dias após a semeadura. 107 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 de 25,04 t ha-1, ou seja, 29,45% superior ao orgânico, demonstrando, dessa maneira, a sua baixa adaptabilidade a esse tipo de cultivo (tabela 1). no entanto, a sustentabilidade da produção orgânica só começa a se estabilizar a partir do terceiro ano de cultivo, quando ocorrem as condições de equilíbrio físico-químico e biológico do solo. a produção de mst da parte aérea apresentou variação nos diferentes genótipos, com relação aos dois tipos de adubação, mineral e orgânico. o tratamento mineral apresentou maior produção de massa seca do que o orgânico, com médias de 1.975,13 e 1.906,69 kg ha-1, respectivamente; ou seja, um incremento de apenas 4,47%, provavelmente devido a uma maior disponibilidade de nutrientes solúveis na solução do solo, durante todo o ciclo de desenvolvimento da cultura (figura 2 e tabela 1). houve efeito significativo dos tratamentos (p<0,05) na produção de massa seca da parte aérea na cultivar grandes lagos, tendo o seu maior incremento ocorrido a partir dos 45 das, com taxas de crescimento de 81,52 e 62,38%, respectivamente, coincidindo com a época de maior demanda de nutriente (figura 2). a produção de massa seca no tratamento orgânico foi menor, mas, no final do ciclo, a diferença foi de apenas 68,44 kg ha-1 na referida cultivar (tabela 1). a produção de massa seca aos 66 das foi maior no tratamento mineral do que no orgânico, com respectivas médias de 18,17 e 17,55 g planta-1 (tabela 1). esse resultado foi superior aos referidos por lima et al. (2004), com as cultivares de alface-americana em cultivo mineral, com valores médios de massa seca da parte de 9,59 e 7,57 g planta-1, respectivamente. a cultivar kaiser evidenciou uma tendência quadrática (p<0,05) com relação à produção de massa seca, apresentando um aumento superior a 68,0%, a partir dos 45 das, nos diferentes tratamentos (figura 2). o tratamento orgânico proporcionou uma taxa de produção de massa seca 3,42% superior ao mineral. esse fato pode ser atribuído ao efeito quelante dos ácidos húmicos presentes na matéria orgânica, que produzem uma nutrição mais equilibrada, aliado à capacidade de adaptação da cultivar às condições edafoclimáticas da região. os ácidos húmicos presentes nos compostos e nos biofertilizantes estimulam o crescimento de raízes e da parte aérea das plantas, resultando no aumento do teor de massa seca, da produtividade e da absorção de n, p, fe e cu (abdel-mawgoud, 2007; yildirim, 2007). neste trabalho, foi observado ainda um aumento de produção de massa seca, de 10,26% no tratamento orgânico com ácido cítrico, em relação à cultivar kaiser-t (sem ácido cítrico), provavelmente devido ao seu efeito quelante e de acidificação da rizosfera, aumentando a absorção de fosfatos e íons metálicos e, consequentemente, a produção de matéria seca. as curvas de crescimentos de massa seca referentes à cultivar maureen apresentaram efeito significativo (p<0,05) nos diferentes tratamentos (figura 2), porém evidenciando, com a aplicação de fertilizante mineral, uma produção máxima de 1.938,39 kg ha-1, ou seja, um incremento de 17,76% em relação ao tratamento orgânico, indicando menor adaptação a esse sistema de cultivo do que os demais genótipos (tabela 1). esse resultado pode estar relacionado a fatores genéticos, interações iônicas, morfologia de raízes e número de pelos absorventes, entre outros (faquin, 2005). houve efeito significativo dos tratamentos na produção de massa seca nos diferentes cultivares; referente à cultivar rafaela, tendo o tratamento orgânico apresentado produção média de 2.083,32 kg ha-1, ou seja, 8,70% superior ao tratamento mineral (figura 2). essa produção de massa seca foi estatisticamente superior à das cultivares grandes lagos, maureen e testemunha, evidenciando a capacidade de adaptação desse genótipo às condições edafoclimáticas locais. as curvas de regressão relativas à altura de plantas apresentaram tendência quadrática e foram significativas nos diferentes genótipos (p<0,01), apresentando maior crescimento nas cultivares com adubação mineral, média de 18,44 cm, sendo a taxa de incremento 19,03% superior à do tratamento orgânico (figura 3). maiores taxas de crescimento nos diferentes genótipos adubados com fertilizantes minerais indicam que uma maior disponibilidade de nutrientes na solução do solo acelera o crescimento e o desenvolvimento das plantas. nesse caso, as plantas poderiam ter sido 108 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 colhidas mais precocemente, evitando o alongamento do caule. a cultivar grandes lagos apresentou um maior crescimento da parte aérea, em relação aos demais genótipos, tanto no tratamento mineral quanto orgânico, médias de 20,25 e 17,46 cm, respectivamente (figura 3). diferentemente desse resultado, oliveira et al. (2010) observaram maior crescimento de alface em sistema orgânico utilizando composto do que com fertilizantes minerais, com respectivas médias de 22,3 e 16,8 cm de altura. os dados da pesquisa indicaram que a cultivar kaiser foi a que apresentou menor crescimento nos tratamentos mineral e orgânico, com médias de 16,84 e 13,80 cm, respectivamente, aos 67 das. porém os demais genótipos não apresentaram diferenças significativas com relação à altura no tratamento orgânico (tabela 1). a altura de plantas de alface também está relacionada aos níveis de radiação solar. ferreira et al. (2007), avaliando o desempenho de alfaces em sistema orgânico, constataram que o crescimento foi maior em casa de vegetação do que em campo, com médias de 24,0 e 12,37 cm, respectivamente, caracterizadas por maior produção de massa da matéria fresca e seca da parte aérea, massa da matéria fresca comercial, obtidas em casa de vegetação. a menor radiação sobre a cultura da alface promoveu produção de folhas maiores, contribuindo para uma maior quantidade de massa por planta (radin et al., 2004). o crescimento em altura pode indicar também tendência ao pendoamento precoce, mais comum em regiões em que as temperaturas são mais elevadas. dias curtos e temperaturas amenas ou baixas favorecem a etapa do ciclo vegetativo (produção de cabeças), constatando-se que todas as cultivares produzem melhor sob tais condições (filgueira, 2008). não houve efeito dos tratamentos no aumento do número de folhas, porém o resultado foi altamente significativo (p≤1%) com relação à largura de folhas, com valores médios respectivos de 16,35 e 13,06 cm, nos tratamentos mineral e orgânico (tabela 1). a adubação mineral proporcionou um aumento de 20,12% na largura de folhas, quando comparada à adubação orgânica. o número de folhas no sistema de cultivo orgânico variou de 17,6 a 22,1, nas diferentes cultivares. diferentemente desse resultado, vidigal et al. (1995), avaliando alface com aplicação de diferentes doses de composto orgânico, observaram maior número folhas com médias de 27 a 29 unidades por planta, não apresentando diferença significativa nos tratamentos. houve efeito significativo dos tratamentos com relação ao comprimento do caule, sendo maior com a aplicação de fertilizantes minerais do que orgânicos, com respectivas médias de 8,2 e 6,2 cm (tabela 1). o comprimento de caule é uma característica importante para a indústria, pois é descartado no momento do processamento. sendo assim, caules muito compridos, maiores que 7,0 cm, representam perda de material e, consequentemente, diminuição no rendimento (yuri et al., 2004). as cultivares kaiser e rafaela apresentaram menor comprimento de caule e maior produtividade de massa fresca no tratamento orgânico, indicando maior rendimento, tanto para consumo in natura quanto para processamento industrial. conclusões nas condições edafoclimáticas em que foi conduzido o experimento pode-se concluir que: • os genótipos kaiser e rafaela apresentaram maior produção de massa fresca da parte aérea com aplicação de fertilizante mineral em relação às demais cultivares, porém foram mais produtivas no sistema orgânico do que os demais genótipos pesquisados; • as cultivares kaiser e rafaela foram mais eficientes na produção de massa seca no tratamento orgânico, porém não diferiram significativamente do tratamento mineral; • a aplicação de ácido cítrico no tratamento orgânico aumentou de forma significativa a produção de massas fresca e seca na parte aérea da cultivar kaiser, indicando um provável efeito na eficiência de absorção e utilização de nutrientes no substrato organomineral; • o crescimento em altura foi maior nas cultivares com tratamento mineral; contudo, kaiser e rafaela e maureen apresentaram menor porte em cultivo orgânico. 109 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 referências abdel-mawgoud, a. m. r.; el-greadly, n. h. m.; helmy, y. i.; singer, s. m. responses of tomato plants to different rates of humic-based fertilizer and npk fertilization. journal of applied sciences research, cairo, v. 3, n. 2, p. 169-174, 2007. camargo filho, w. p.; oliveira, a. c. perfil da olericultura no brasil e em são paulo, 2011. área, produção e produtividade das principais hortaliças no brasil, ibge embrapa – abcsem, 2011. 8p. disponível em: <http://200.132.139.11/aulas/ agronegocio/a4%20%20quarto%20semestre/cadeias%0produtivas%20agr%c3%adcolas/pdf>. acesso em: 6 maio 2013. chaboussou, f. plantas doentes pelo uso de agrotóxicos: a teoria da trofobiose. porto alegre: l&pm, 1995. 256p. chung, r. m.; azevedo filho, j. a.; colariccio, a. avaliação da reação de genótipos de alface (lactuca sativa l.) ao lettuce mosaic virus (lmv). revista bragantia, campinas, sp, v. 66, n. 1, p. 61-68, 2007. dias, v. p.; fernandes, e. fertilizantes: uma visão global sintética. rio de janeiro: bndes setorial, n. 24, p. 97-138, 2006. domenico, d. d.; casali, m. p. m.; souza, m. a. s.; oliveira, m. a. de s.; júnior, j. s. alface americana (lactuca sativa) submetida a diferentes sistemas de adubações. disponível em: <http://www.fasb.edu.br/congresso/trabalhos/ aagro 01.10.pdf>. acesso em: 19 mar. 2013. embrapa – empresa brasileira de pesquisa agropecuária. centro nacional de pesquisa de solos. sistema brasileiro de classificação de solos. 2ª ed. rio de janeiro: embrapa-spi, 2006. 306p. faquin, v. nutrição mineral de plantas. lavras: ufla / faepe, 2005. 186p. ferreira, d. f. sistema de análise estatística para dados balanceados (sisvar). lavras: ufla dex, 2000. ferreira, r. l. f.; araújo neto, s. e.; silva, s. s.; rezende, m. i. f. l. cultivo orgânico de alface em campo e em casa de vegetação com diferentes tipos de cobertura de solo. revista brasileira de agroecologia, cruz alta, rs, v. 2, n. 2, p. 1510-1514, 2007. filgueira, f. a. r. novo manual de olericultura: agrotecnologia moderna na produção e comercialização de hortaliças. viçosa: ufv, 2008. 421p. fontanétti, a; carvalho, g. j.; gomes, l. a. a.; almeida, k.; moraes, s. r. g.; teixeira, c. m. adubação verde na produção orgânica de alface americana e repolho. horticultura brasileira, brasília, v. 24, n. 2, p. 146-150, 2006. gomes, t. m.; botrel, t. a.; modolo, v. a.; oliveira, r. f. aplicação de co2 via água de irrigação na cultura da alface. revista horticultura brasileira, brasília, v. 23, n. 2, p. 316-319, 2005. gonçalves, m. m.; schledeck, g.; schwenberg, j. e. produção e uso de biofertilizantes em sistemas de base de produção ecológica. pelotas: mapa cnpq, 2009. 7p. 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camarão sete-barbas como biomonitor de cobre e zinco no entorno de atividades portuárias: a escolha é realmente adequada? ana paula madeira di beneditto1 , keltony de aquino ferreira1 , braulio cherene vaz de oliveira1 , carlos eduardo de rezende1 , inácio abreu pestana1 1universidade estadual do norte fluminense darcy ribeiro – campos dos goytacazes (rj), brazil. correspondence address: ana paula madeira di beneditto – avenida alberto lamego, 2.000 – parque califórnia – cep: 28013-602 – campos dos goytacazes (rj), brazil. e-mail: anapaula@uenf.br conflicts of interest: the authors declare that there are no conflicts of interest. funding: conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico – cnpq (grant nos. 301.259/2017-8 and 305.217/2017-8), fundação carlos chagas filho de amparo à pesquisa do estado do rio de janeiro – faperj (grant nos. e-26/200.797/2021, e-26/200.893/2021, e-26/210.064/2018, and e-26/210.883/2016), and coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior (capes), brasil (finance code 001). received on: 02/23/2021. accepted on: 09/14/2021 https://doi.org/10.5327/z217694781062 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. http://orcid.org/0000-0002-4248-9380 http://orcid.org/0000-0002-2005-364x http://orcid.org/0000-0003-3270-2173 http://orcid.org/0000-0003-2804-8930 http://orcid.org/0000-0002-8263-0078 mailto:anapaula@uenf.br https://doi.org/10.5327/z217694781062 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ di beneditto, a.p.m. et al. 666 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 665-672 issn 2176-9478 introduction the atlantic seabob shrimp, xiphopenaeus kroyeri (heller 1862), is a penaeid from western atlantic ocean (36°n to 30°s) widely caught in coastal commercial fisheries along its distribution range (fao, 2018). the species is an omnivorous consumer that spends its entire life cycle in marine coastal waters feeding on a broad spectrum of food items, such as primary sources (phytoplankton and macroalgae) and small animals from both seabed and water column. in this species, males and females have similar diets, whereas juveniles feed on smaller prey when compared to adults, which are in a higher trophic position (branco and moritz-júnior, 2001; willems et al., 2016). like other penaeid shrimps, the atlantic seabob shrimp presents sexual dimorphism in body size, with females larger and heavier than males, and adult males comparable to juvenile females in size (hartnoll, 1982). in general, shrimps are recognized as biomonitors of trace elements contamination in coastal environments due to their abundance, easy sampling, and strong association with the benthic environment (stentiford and feist, 2005; fry et al., 2016). biomonitors are sentinel organisms that provide quantitative information on the environmental quality because they accumulate contaminants in their tissues, yielding a relative measure of the total amount of these contaminants in the environment (hatje, 2016). crustaceans accumulate trace elements from the environment, mainly from water and diet, whether they are essential or not to their body functions. the accumulation pathway in crustaceans may vary among species, gender, maturity stage, and organs (rainbow, 2002; pourang et al., 2004; yilmaz and yilmaz, 2007). in animal ecotoxicological studies, the relationships between the concentration of trace elements and the ratios of stable isotopes of carbon and nitrogen allow evaluating the assimilation of trace elements from a foraging area, measured by δ13c values, and from a trophic position, estimated by δ15n values (asante et al., 2008; liu et al., 2018; liu et al., 2019). as a common sense, δ 13c values indicate the food source origin, being more depleted (more negatives values) in pelagic than benthic areas; and δ 15n values are usually more enriched at higher trophic levels (fry, 2008). the concentration of 12 trace elements in the muscle (edible portion) of the atlantic seabob shrimp caught in coastal fishing highlighted copper (cu) and zinc (zn) as the main elements related to the intensity of port activities of southeast brazil (~20–22ºs) (di beneditto et  al., 2020). the tributyltin (tbt) antifouling systems used in ships and boats were worldwide banned in 2008, and they were replaced by antifouling products with cu metal oxides in combination with other co-biocides, such as zn pyrithione or the polymer zineb (dafforn et al., 2011; amara et al., 2018). these antifouling products increased levels of cu and zn in fishes, as demonstrated by nikolaou et al. (2014) in aquaculture farms. di beneditto et  al. (2020) considered the same explanation to cu and zn concentrations in shrimps caught near large port activities of southeast brazil. it is noteworthy that both elements are essential in crustaceans’ metabolism (and in most animals), as key components of many enzymes (zn) and constituent of hemocyanin (cu) (rainbow, 2002; 2007). however, cu and zn can cause hazardous effects in animal species, including humans, at high concentrations (ali and khan, 2019). based on the previous results of di beneditto et al. (2020) and because shrimps are recognized as good biomonitors of trace element contamination in coastal environments (stentiford and feist, 2005; fry et al., 2016), the aim of this study is to analyze if the behavior of cu and zn in the muscle of the atlantic seabob shrimp (herein referred to as shrimp) is constant among different sampling sites, verifying if the species is suitable as biomonitor for these elements. the study raised two questions to understand the presence of cu and zn in the shrimps, considering its population structure and habitat: does the concentration of cu and zn in male and female shrimps vary among maturity stages and sampling sites? and how is the concentration of cu and zn related to shrimps foraging area and/or trophic position? this study may contribute for future decisions on environmental quality monitoring near port activities, since the atlantic seabob shrimp is widely distributed in marine coastal waters along the western atlantic ocean, and both cu and zn are elements present in most antifouling systems applied in vessels and boats. material and methods sampling the shrimps analyzed in this study came from the same dataset considered in di beneditto et al. (2020). the samplings were done in june–july 2017, during landings from commercial fisheries in three fishing sites from southeast brazil: vitória (20º31΄s; 40º30΄w), near vitória and tubarão ports; anchieta (20º48΄s; 40º38΄w), near ponta de utilization of this shrimp species as biomonitor of marine coastal environments near port activities to monitoring the levels of cu and zn is not a suitable choice, at least in the spatial scale considered by this study. keywords: trace elements; stable isotopes; coastal shrimp; environmental monitoring; western atlantic. mostraram que a utilização dessa espécie de camarão como biomonitor de ambientes costeiros marinhos próximos às atividades portuárias para monitoramento dos níveis de cu e zn não é uma escolha adequada, pelo menos na escala espacial considerada neste estudo. palavras-chave: elementos traço; isótopos estáveis; camarão costeiro; monitoramento ambiental; atlântico ocidental. atlantic seabob shrimp as biomonitor of cu and zn near port activities: is it really a suitable choice? 667 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 665-672 issn 2176-9478 ubu maritime terminal; and farol de são thomé (22o02΄s, 41o02΄w), near açu superport. the first two sites are located in the state of espírito santo (es) and the last one in the state of rio de janeiro (rj) (figure  1). details regarding cargo activities in vitória and tubarão ports (largest ports), ponta de ubu maritime terminal, and açu superport are in di beneditto et al. (2020). each shrimp was categorized macroscopically for gender (male or female) and maturity stage (juvenile or adult), as described in campos et al. (2009). each individual was measured to carapace size with a caliper (± 0.1 mm) and weighted in a digital scale (± 0.1 g). carapace, gills, hepatopancreas, gonads, and intestine were removed before analysis and only abdominal muscle was considered for the quantification of cu, zn, and stable isotopes. muscle is a low metabolic tissue with low turnover rate (madigan et al., 2012), being a good tissue to represent trace elements incorporation in the shrimps’ body (di beneditto et al., 2020). muscle samples were kept frozen (−20°c) in transparent and clean plastic bags prior to analysis. the sample size and number of bulk samples from each sampling site were 115 individuals from vitória with 49 bulk samples (12 juvenile males, 13 adult males, 10 juvenile females, and 14 adult females); 116 individuals from anchieta with 49 bulk samples (11 juvenile males, 14 adult males, 9 juvenile females, and 15 adult females); and 119 individuals from farol de são tomé with 57 bulk samples (13 juvenile males, 14 adult males, 15 juvenile females, and 15 adult females). according to the end mass after freeze-dried, each bulk sample was composed by one to four individuals of similar size (carapace length and total weight), and same gender (male or female) and maturity stage (juvenile or adult). cu and zn determination and stable isotope analysis muscle samples were freeze-dried and homogenized into a fine powder using a mortar and pestle. each bulk sample (0.3 g dry weight) was analyzed for the concentration of cu and zn. for the determination of each element, dry samples were solubilized in 10  ml of 65% hno 3, and then heated in a digestion block at 150°c until drying the extract. the samples were resuspended with 5  ml of 0.5 n hno3 at 60°c in a digestion block. subsequently, the samples were filtered on filter paper (whatman 40) and completed to 20 ml with 0.5 n hno3. analytical blanks controls were prepared for each 20 samples to check for solution contamination. certified reference material (standard reference material dorm 4) was analyzed, with recovery of 110% and 70% for cu and zn, respectively, and coefficients of variation of triplicates < 10%. the certificate reference material recovery showed good results, and we assumed that the possible trace elements loss during the filtering processes did not significantly affect the results. no reference is available for shrimps; but there are references for fish tissues that show it (maurya et al., 2019; lacerda et al., 2020). the trace elements were determined using an inductively coupled plasma-optical emission spectrometer (icp-oes 720 es, varian). the  operating conditions for icp-oes were detailed in di beneditto et  al. (2020). to avoid measurement errors, we performed the icpoes calibration every 30 samples and the quantification control with a calibration standard of 0.05  mg l−1 for 15 samples. cupper and zn concentrations were expressed in μg g−1 of dry weight. the limit of detection (lod) and limit of quantification (loq) of icp-oes followed the calculation presented in skoog and leary (1992): lod = 3× standard deviation of blanks divided by the slope of the calibration curve. the loq were obtained by 3.3× lod, coinciding with the first point of the calibration curve after the control blanks (thomsen et al., 2003). the lod (μg g−1) and loq (μg g−1) for each trace element are, respectively: cu (< 0.27 and 0.88) and zn (< 0.20 and 0.66). determinations for all samples had results above the lod and loq. the ratios of stable isotopes (δ13c and δ15n) were determined in 0.4  mg of each bulk sample using an organic elemental analyzer (flash 2000, thermo scientific) coupled to a mass spectrometer (delta v advantage isotope ratio mass spectrometer, thermo scientific) through the conflo-vi interface (model br30140, thermo scientific). reference values for c and n were pee dee belemnite (pdb) and atmospheric nitrogen, respectively. samples were analyzed using analytical blanks and urea analytical standards (iva analysentechnik-330802174). analytical control and reproducibility were done for every 10 samples using a certified isotopic standard (elemental microanalysis protein standard oas) and based on triplicates for every 10  samples (± 0.2‰ for δ13c; ± 0.3‰ for δ15n), respectively. there was no prior extraction of lipids from the muscle samples; however, the c/n ratios were lower than 3.5, indicating low lipid levels that do not compromise the interpretation of δ13c values (post et  al., figure 1 – fishing areas of the atlantic seabob shrimp (gray ellipses) and the fishing ports of vitória and anchieta, state of espírito santo (es), and farol de são thomé, state of rio de janeiro (rj). di beneditto, a.p.m. et al. 668 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 665-672 issn 2176-9478 2007). the isotopic results were presented as parts per thousand (‰). all  analysis (trace elements and stable isotopes) were done at laboratório de ciências ambientais from universidade estadual do norte fluminense darcy ribeiro (uenf). data analysis all statistical analyses were done in the r program (r core team, 2020). the concentration of cu and zn was normalized by the shrimp carapace length to remove intraspecific bias in bioaccumulation or growth dilution. karimi et al. (2007; 2010) defined somatic growth dilution (sgd) (or just growth dilution) as a reduction in the somatic concentration of an element during rapid growth that normally happens in aquatic invertebrates. in general, sgd of an ingested element occurs when total biomass gain outpaces element gain from food, thereby diluting mass-specific element concentration in the body. the relationship between the square root of shrimp’s total weight ( ) and carapace length (cl) was adjusted for all bulk samples (mean values): = 0.142∙cl − 0.466 (r² = 0.95, p < 0.000001). since  these measures have a strong relationship with each other, as demonstrated by the r2 value, both could be applied as a measure of shrimp size in data normalization. then, we evaluated how gender, maturity stage, foraging area (δ13c) and/or trophic position (δ15n) might influence the elements concentration in the shrimp muscle. to answer the first question (does the concentration of cu and zn in male and female shrimps vary among maturity stages and sampling sites?), the concentration of each element was used to calculate the ratio between the normalized concentrations in adults per normalized concentration in juveniles, as indicated below. thus, when ratioadults,juveniles is > 1, there is trace element bioaccumulation between the maturity stages, whereas values < 1 indicate a growth dilution effect (equation 1). (1) all combinations of cu and zn concentration in adults and juveniles were calculated through empirical combinatorial analyses (monte carlo method; expand.grid function, base package, khitalishvili, 2016; r core team, 2020). this method generates all possible scenarios among individuals sampled in each sampling site, and correctly propagates the error associated with the ratios of trace elements between maturity stages into the results. the number of combinations performed did not exceed x∙y, with x and y being the count of values for adults and juveniles, respectively. only unique combinations were used to prevent biased results. a two-way analysis of variance (anova) compared the ratioadults,juveniles, isolating the effects of each factor (gender and sampling site) separately, and measuring the interactions between them. because the number of combinations generated by the monte carlo method were reasonably large (anchieta = 289 combinations, farol de são thomé = 407 combinations, and vitória = 296 combinations), the p values associated with anova were all significant, even when corrected by the bonferroni method (signorell, 2020). therefore, we report the effect size without p values to avoid redundancy. to answer the second question (how is the concentration of cu and zn related to shrimps foraging area (δ13c) and/or trophic position (δ15n)?), a linear regression between each trace element (normalized concentrations) and stable isotopes values was done considering all shrimps sampled in a given sampling site (r² and p values are in table  1). the slopes of regression equations from different sampling sites were compared by ancova followed by tukey multiple comparison test (lenth, 2019). when it was necessary, a maximum likelihood function (boxcox, mass package; venables and ripley, 2002) was used for variable transformation to meet the parametric tests assumptions (linearity, normality, and homoscedasticity). data transformations were done when necessary, as indicated in the figure and table legends. in addition, the type i a priori error was α = 0.05 for all hypothesis tests. the main steps described in material and methods section to reach the aim of this study are summarized in figure 2. results for cu, both bioaccumulation and growth dilution were recorded in males and females, while for zn only growth dilution was noted (figure 3). the cu behavior in the shrimp’s muscle was variable among the sampling sites. in vitória, males and females showed similar ratioadults,juveniles. in anchieta, males had higher ratioadults,juveniles than females, and in farol de são thomé females had higher ratioadults,juveniles than males. for males, an increasing latitudinal gradient was noted for cu ratioadults,juveniles: vitória (0.59) < anchieta (0.78) < farol de são thomé (0.95). for females, there were two groups: vitória and anchieta with cu concentrations at least 40% higher in juveniles than adults, and farol de são thomé with an opposite trend (figure 3). regarding zn, males showed higher ratioadults,juveniles than females in vitória and anchieta, but not in farol de são thomé. the ratioadults,juveniles was similar for males among the sampling sites, and for females, there was an increasing latitudinal gradient: vitória (0.46) < anchieta (0.61) < farol de são thomé (0.95) (figure 3). the relationships of cu and zn with the shrimps foraging area (measured by δ13c values) and trophic position (measured by δ15n values) were stronger in anchieta compared to the other sampling sites (table 1). in anchieta, the concentrations of cu and zn decreased with the enrichment of δ13c and δ15n (negative slope). the regression models indicated moderate relationships, explaining 51% (cu) and 60% (zn) of the relationship with the foraging area in anchieta (table 1). in vitória and farol de são thomé, the models explained up to 8% (table 1). a similar trend was noted for shrimp’s trophic position. the modatlantic seabob shrimp as biomonitor of cu and zn near port activities: is it really a suitable choice? 669 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 665-672 issn 2176-9478 els explained 33% (cu) and 34% (zn) in anchieta, and up to 14% in vitória and farol de são thomé (table 1). discussion the concentrations of cu and zn in the atlantic seabob shrimp varied between genders and maturity stages among the sampling sites. indeed, the trace elements pathway in crustaceans may vary between males and females and juveniles and adults, as demonstrated in the pretable 1 – associations of cu and zn concentration normalized by shrimp carapace size (cunorm and znnorm) with foraging area (δ 13c) and trophic position (δ15n) in the sampling sites*. elements sampling sites δ13c regression models slope comparisons equations r² p-value slope (confidence interval) multiple comparisons (p-value) cu vitória cunorm = −0.23∙δ 13c − 2.59 0.07 0.05 -0.23 (-0.47, 0.008) anchieta–farol de são thomé = 0.01 anchieta cunorm = −0.60∙δ 13c − 8.46 0.51 < 0.0001 -0.60 (-0.77, -0.43) anchieta–vitória = <0.0001 farol de são thomé cunorm = −0.03∙δ 13c − 0.10 <0.0001 0.59 -0.03 (-0.15, 0.08) farol de são thomé–vitória = 0.57 zn vitória znnorm = −0.56∙δ 13c − 6.80 0.07 0.05 -0.56 (-1.14, 0.002) anchieta–farol de são thomé = 0.62 anchieta znnorm = −0.76∙δ 13c − 10.09 0.60 < 0.0001 -0.76 (-0.94, -0.58) anchieta–vitória = 0.69 farol de são thomé znnorm = −0.39∙δ 13c − 5.20 0.08 0.02 0.39 (-0.73, -0.04) farol de são thomé–vitória = 0.90 elements fishing areas δ15n regression models slope comparisons equations r² p-value slope (confidence interval) multiple comparisons (p-value) cu vitória cunorm = −0.23∙δ 15n + 3.77 0.08 0.04 -0.23 (-0.45, -0.01) anchieta–farol de são thomé = < 0.0001 anchieta cunorm = −1.16∙δ 15n + 14.08 0.33 < 0.0001 -1.16 (-1.65, -0.68) anchieta–vitória = < 0.0001 farol de são thomé cunorm = 0.16∙δ 15n − 1.36 0.14 0.004 0.16 (0.05, 0.26) farol de são thomé–vitória = 0.12 zn vitória znnorm = −0.49∙δ 15n + 8.02 0.06 0.06 -0.49 (-1.03, 0.03) anchieta–farol de são thomé = 0.005 anchieta znnorm = −1.39∙δ 15n + 17.63 0.34 < 0.0001 -1.39 (-1.95, -0.83) anchieta–vitória = 0.11 farol de são thomé znnorm = 0.33∙δ 15n − 2.47 0.07 0.04 0.33 (0.007, 0.66) farol de são thomé–vitória = 0.09 *regression models were fitted for each element and area. r², p values, and slope comparisons (lenth, 2019) are shown. figure 2 – flowchart of the methodological steps of this study. figure 3 – ratios of cu and zn concentration (adult/juvenile) normalized by shrimps’ size among sampling sites and genders. horizontal dashed lines indicate that trace elements concentration between maturity stages is the same (ratioadults,juveniles = 1). values > 1.0: higher concentrations in adults (bioaccumulation) and values < 1.0: higher concentrations in juveniles (growth dilution). the distances between the y-axis values were log-transformed. di beneditto, a.p.m. et al. 670 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 665-672 issn 2176-9478 vious studies (rainbow, 2002; pourang et al., 2004; yilmaz and yilmaz, 2007); however, a constant behavior of both elements in the shrimp’s muscle regardless of the sampling site would be expected. both variables (gender and maturity stage) were poor predictors for elements concentrations among sampling sites, especially for cu. for cu, the comparisons within the same gender indicated both bioaccumulation (ratioadults,juveniles > 1) and growth dilution (ratioadults,juveniles < 1). asante et al. (2008) analyzed nine crustacean species and verified that cu concentrations were lower in higher trophic levels. for the atlantic seabob shrimp, adult individuals of both genders are in higher trophic position than juveniles, such as demonstrated by branco and moritz-júnior (2001) in the state of santa catarina, southern brazil, and willems et  al. (2016) in suriname coastal waters. then, it would be expected lower concentrations of cu in adult shrimps of our sampling. this was true for anchieta and vitória shrimps, but not for farol de são thomé. shrimps caught in farol de são thomé showed bioaccumulation of cu; that is, concentration was higher in adult shrimps. the feeding habits of the atlantic seabob shrimp stock from farol de são thomé could differ from the above pattern, in which adults are in higher trophic position than juveniles; however, there are no data on the species feeding habits in this sampling site for further discussion. crustaceans accumulate trace elements in proportion to their bioavailability in the environment, mainly from water (gills breathing) and diet (rainbow, 2002). the stable isotopes applied in this study are chemical proxies that track trace elements uptake from diet (fry, 2008; fry et  al., 2016). the relationships between cu and zn and shrimps foraging area (δ13c) and trophic position (δ15n) did not show the same trend among sampling sites. in anchieta, the concentration of trace elements in the shrimp muscle was lower the stronger its association with foraging areas on the seabed (δ13c more enriched) and the higher its trophic position (δ15n more enriched). since this shrimp species is an omnivorous consumer with high food plasticity (willems et  al., 2016), it is possible that the main food sources responsible for the transfer of cu and zn in anchieta are pelagic, not benthic. in vitória and farol de são thomé, in turn, both foraging area and trophic position had a negligible influence on the concentrations of these trace elements. the negligible influences indicate that both benthic and pelagic food sources contribute to the transfer of these trace elements to the consumer, and that the shrimp trophic position did not drive this transfer. probably, the shrimps share the foraging area and trophic level in these sampling sites, regardless of their maturity stage. the relationship between trace elements and stable isotopes to understand the elements trophic pathway is quite variable among marine organisms, often making data interpretation difficult. asante et  al. (2008), for instance, analyzed 22 elements in marine organisms (invertebrates to fish from shallow to deep waters) sampled in china sea, including cu and zn. the relationships between them and δ15n values were negative (cu) and negligible (zn), while between them and δ13c values were positive (cu) and negligible (zn). liu et  al. (2019) investigated the relationship between eight trace elements, including cu and zn, and carbon and nitrogen stable isotopes in crustaceans, shellfish and fish from chinese coastal waters, and did not record any significant relationship among them. metabolic processes in crustaceans (and other animals) that vary among species, gender, maturity stage, and organs, together with spatial-temporal variations in trace elements availability, influence the elements accumulation (rainbow, 2002; pourang et al., 2004). the longevity of the atlantic seabob shrimp varies from 2 to 3 years (jardim et  al., 2011) and the muscle represents food assimilation (and trace elements accumulation) over the last months, being more consistent than internal organs, such as gills, gonads, and hepatopancreas, to represent the feeding site and elements pathway in a medium-long term (di beneditto et  al., 2020; ferreira et  al., 2021). the trace elements behavior in the trophic pathway, measured through δ13c and δ15n, can vary among elements and sampling sites, as recorded here. for the atlantic seabob shrimp, this behavior was intra-specifically variable within same gender and maturity stage, which was an unexpected finding. the atlantic seabob shrimp has features of a putatively good biomonitor of trace elements pollution in coastal waters, as reported for other shrimp species in stentiford and feist (2005) and fry et  al. (2016). the species is widely and continuously distributed along western atlantic ocean (36°n to 30°s) (fao, 2018), allowing spatial comparisons in large scale. the species has site-fidelity (bissaro et al., 2013; boos et al., 2016), allowing long-term monitoring in the same environment. this shrimp is easy to sample because it lives in coastal waters, and it is found in high abundance because it is a commercial species targeted by fisheries (fao, 2018). like all penaeid shrimps, the species has a strong association with the seabed (boos et al., 2016), which is the marine compartment with the highest accumulation capacity for trace elements (di leonardo et al., 2017). fry et al. (2016) showed how marine shrimps over a broad range of sampling sites along coastlines of asia-pacific countries could serve as biomonitors of emerging anthropogenic pollution trends. rainbow (2002) highlighted that any meaningful comparison on the concentration of trace elements in aquatic invertebrates should only be done intra-specifically to reach reliable results in monitoring programs. our  comparisons were done within the same species and caught in the same time interval (june–july 2017) in the three sampling sites. meanwhile, our results showed that during the shrimp development (juvenile vs. adult) both bioaccumulation and growth dilution were recorded, but not in the same way between genders and sampling sites. variations in trace elements concentration between genders and maturity stages are expected; however, for environmental quality monitoring, the biomonitor or sentinel species should follow the same trend among the sampling sites. atlantic seabob shrimp as biomonitor of cu and zn near port activities: is it really a suitable choice? 671 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 665-672 issn 2176-9478 contribution of authors: di beneditto, a.p.m.: project administration, funding acquisition, conceptualization, investigation, writing – original draft, writing – review and editing; ferreira, k.a.: methodology; oliveira, b.c.v.: methodology; rezende, c.e.: funding acquisition, writing – review and editing; pestana, i.a.: formal analysis, writing – review and editing. references ali, h.; khan, e., 2019. trophic transfer, bioaccumulation, and biomagnification of non-essential hazardous heavy metals and metalloids in food chains/webs – concepts and implications for wildlife and human health. human ecology and risk assessment, v. 25, (6), 1353-1376. https://doi.org/10. 1080/10807039.2018.1469398. amara, i.; miled, w.; slama, r.b.; ladhari, n., 2018. antifouling processes and toxicity effects of antifouling paints on marine environment. a review. environmental toxicology and pharmacology, v. 57, 115-130. https://doi. org/10.1016/j.etap.2017.12.001. asante, k.a.; agusa, t.; mochizuki, h.; ramu, k.; inoue, s.; kubodera, t.; takahashi, s.; subramanian, a.; tanabe, s., 2008. trace elements and stable isotopes (d13c and d15n) in shallow and deep-water organisms from the east china sea. environmental pollution, v. 156, (3), 862-873. https://doi. org/10.1016/j.envpol.2008.05.020. bissaro, f.g.; gomes jr., j.l.; di beneditto, a.p.m., 2013. morphometric variation in the shape of the cephalothorax of shrimp xiphopenaeus kroyeri on the east coast of brazil. journal of the marine biological association of the united kingdom, v. 93, (3), 683-691. https://doi.org/10.1017/ s0025315412000409. boos, h.; costa, r.c.; santos, r.a.f.; dias-neto, j.; severino-rodrigues, e.; rodrigues, l.f.; d’incao, f.; ivo, c.t.c.; coelho, p.a., 2016. avaliação dos camarões peneídeos (decapoda: penaeidae). in: pinheiro, m.; boos, h. 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an approach for utilization in fishery management. ocean & coastal management, v. 205, 105500. https://doi.org/10.1016/j.ocecoaman.2020.105500. conclusions the results showed that the behavior of cu and zn in the muscle of the atlantic seabob shrimp was not constant among vitória, anchieta, and farol de são thomé, which are fishing sites near port activities in southeast brazil. therefore, the utilization of this shrimp species as biomonitor of marine coastal environment near port activities to monitoring the levels of cu and zn, elements related to antifouling systems applied in vessels and boats, is not a suitable choice, at least in the spatial scale considered by this study. the study raised two questions to understand the presence of cu and zn in the shrimps (does the concentration of cu and zn in male and female shrimps vary among maturity stages and sampling sites? how is the concentration of cu and zn related to shrimps foraging area and/or trophic position?). the answers to both questions did not reveal clear trends about the presence of cu and zn in the shrimp’s muscle. in the first question, the results showed variations among genders, maturity stages, and sampling sites. even removing intraspecific bias in bioaccumulation or growth dilution and selecting only individuals from the same gender and maturity stage (e.g., adult males), the comparisons among the sampling sites did not show a clear trend, especially for cu. regarding the second question, the results demonstrated that both benthic and pelagic food sources contribute to the transfer of cu and zn to the shrimp, and shrimp’s trophic position did not drive the transfer of these elements to the individuals. this study may contribute for future decisions on environmental quality monitoring near port activities. the atlantic seabob shrimp is an easy sampling species widely distributed in marine coastal waters along the western atlantic ocean and might be one of the first choices for biomonitoring purposes along this area. meanwhile, the limitations raised in this study must be considered for decisions, since the results showed that the choice is not suitable at all. acknowledgments we are indebted to fishermen from vitória, anchieta and farol de são tomé fishing ports for providing us the shrimp samples. https://doi.org/10.1080/10807039.2018.1469398 https://doi.org/10.1080/10807039.2018.1469398 https://doi.org/10.1016/j.etap.2017.12.001 https://doi.org/10.1016/j.etap.2017.12.001 https://doi.org/10.1016/j.envpol.2008.05.020 https://doi.org/10.1016/j.envpol.2008.05.020 https://doi.org/10.1017/s0025315412000409 https://doi.org/10.1017/s0025315412000409 https://doi.org/10.1590/s0101-81752001000100004 https://doi.org/10.1590/s0101-81752001000100004 http://doi.org/10.1016/j.marpolbul.2011.01.012 https://doi.org/10.1016/j.rsma.2020.101449 https://doi.org/10.1016/j.rsma.2020.101449 https://doi.org/10.1002/etc.3539 https://doi.org/10.1016/j.ocecoaman.2020.105500 di beneditto, a.p.m. et al. 672 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 665-672 issn 2176-9478 food and agriculture organization – fao. 2018. the state of world fisheries and aquaculture 2018 meeting the sustainable development goals. license: cc by-nc-sa 3.0 igo. fao, rome (accessed january, 2021) at: http://www. fao.org/3/i9540en/i9540en.pdf. fry, b., 2008. stable isotope ecology. springer-verlag, new york, 308 pp. fry, b.; carter, j.f.; tinggi, u.; arman, a.; kamal, m.; metian, m.; waduge, v.a.; yaccup, r.b., 2016. prawn biomonitors of nutrient and trace metal pollution along asia-pacific coastlines. isotopes in environmental and health studies, v. 52, (6), 619-632. https://doi.org/10.1080/10256016.2016.1149481. hartnoll, r.g., 1982. growth. in: bliss, d. 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turismo; adaptação; mitigação; baixo carbono. abstract this paper aims to analyze several possible impacts and consequences about climate change on the tourism system, in prospective scenarios in brazil and in the world. its methodology consists in bibliographical and documentary research with an interdisciplinary approaching about an exploratory focusing. regarding the theoretical-methodological reference, it intends to create some embryonic notions about evidences and perspectives which are involving global climatic changes and also the international tourism. data’s gathering was carried out through structured interviews with specialists from different areas of knowledge, as such as: meteorology, physics, sociology, economics, geography, tourism, administration, social sciences, biology, and environmental engineering. all show an approximation with at least one of the categories: climate change, tourism, environmental impacts. as a result, there is evidence of environmental impacts on international tourism activity, which may indicate the need to include tourism in global climate policy, guiding the sector toward measures to adapt and mitigate climate changes, as well as to the challenges and opportunities for the development of sustainable tourism. keywords: climate change; tourism; adaptation; mitigation; low carbon. doi: 10.5327/z2176-947820170164 crise ambiental, política climática e o turismo: algumas reflexões environmental crisis, climate policy and tourism: some reflections grimm, i.j.; sampaio, c.a.c. rbciamb | n.44 | jun 2017 | 95-112 96 introdução a atividade turística sempre teve que afrontar diversas circunstâncias e se adaptar a novas condições, sejam econômicas, legais ou sociais. entretanto, em face de uma nova situação, como a mudança climática, o setor se encontra diante de um fenômeno que não pode ser controlado e que exige que sejam planificadas estratégias de adaptação e mitigação que permitam desenvolver atividades turísticas em longo prazo, com vistas ao enfrentamento da nova ordem climática global. devido à gravidade das mudanças climáticas projetadas e seus impactos, o tema está sendo integrado a pesquisas e iniciativas sustentáveis de desenvolvimento do turismo (hall et al., 2015; grimm, 2016). o turismo, a exemplo de outros setores econômicos, é dependente da energia, em especial da energia derivada de combustíveis fósseis. globalmente, o setor é responsável por cerca de 5% das emissões de co 2, provenientes da ação antrópica. destes, o transporte de turistas por avião contribui com 40% das emissões, por automóvel 32% e outros meios de transporte contribuem com 3% das emissões. o setor de alojamento e as atividades de recreação e lazer, representam 25% das emissões de gases de efeito estufa do setor (omt, 2008; simpson et al., 2008; moreno, 2010; ribot, 2011; grimm et al., 2013; grimm, 2016). entretanto, esses cálculos não contabilizam os efeitos adicionais da aviação em alta altitude, sobre os quais ainda há incerteza científica. de acordo com a organização mundial do turismo (omt, 2008), a contribuição do turismo para a mudança climática global (incluindo efeitos de forçamento radiativo) é estimada em 14%. previsões sinalizam que a mudança climática vai reduzir a taxa de crescimento dos movimentos turísticos internacionais, incidindo especialmente em destinos de longa e média distância. nesse cenário, haverá, mundialmente, regiões “ganhadoras” e “perdedoras”. esse posicionamento responderá a uma combinação de vários fatores: maturidade dos mercados emissores, novas condições climáticas relativas de determinada região e a capacidade de adaptação da mesma frente a essas mudanças (omt, 2008; gössling et al., 2009; machete, 2011). diante disso, o turismo tem papel relevante nesse debate, uma vez que é afetado pelos efeitos das mudanças climáticas, ao mesmo tempo que contribui para o aquecimento global (simpson et al., 2008; moreno, 2010; matzarakis, 2008). portanto, sua inclusão no campo da política climática — a exemplo de outros setores econômicos mundiais como a agricultura, energia, pecuária, pesca etc. — é necessária para garantir o desenvolvimento de estratégias de enfrentamento aos desafios impostos pelas mudanças climáticas. nesse contexto, este artigo busca analisar possíveis impactos e consequências das mudanças climáticas no sistema turístico — em cenários prospectivos no brasil e no turismo internacional — e a inserção do setor na política global de redução de emissões. a metodologia tem viés interdisciplinar e sistêmico, com base em dados bibliográficos e documentais. especialistas de diferentes áreas disciplinares colaboraram para a coleta de dados, que por meio de entrevistas estruturadas, aportaram para este constructo. todos demonstraram aproximação com pelo menos uma das categorias: mudanças climáticas; turismo; e impactos ambientais. como resultado, têm-se evidências de impactos ambientais sobre o turismo internacional, o que pode indicar a necessidade de inclusão do turismo na política climática global, orientando o setor para medidas de adaptação e mitigação às mudanças climáticas, tanto quanto para os desafios e oportunidades da política de baixo carbono no desenvolvimento do turismo sustentável. referencial teórico a crise ambiental contemporânea e o turismo o modelo de civilização estabelecido a partir da revolução industrial, com sua forma de produção e organização do trabalho, a mecanização da agricultura, o uso intenso de agrotóxicos, o aumento populacional e sua concentração nas cidades, intensificou a exploração dos recursos naturais associada a um processo de formação de mercado mundial, que transforma desde a matéria-prima até os mais sofisticados produtos em demandas mundiais. esse processo “levou à degradação ambiental de forma diferenciada entre as nações, crise ambiental, política climática e o turismo rbciamb | n.44 | jun 2017 | 95-112 97 quer seja pela exaustão dos recursos naturais explorados, quer seja pelo destino inadequado dos resíduos gerados pelas atividades econômicas” (martins costa, 2011, p. 4). contudo, foladori (2001) destaca que, apesar das relações capitalistas pressionarem mais fortemente a destruição do meio ambiente, isso não quer dizer que não haja pressões em formas diferentes de economia de produção que causem o mesmo efeito. para leff (2010), outras atividades humanas também têm provocado efeitos negativos sobre a natureza e o turismo, o que vem sendo discutido, ora como atividade econômica, ora como atividade socioeconômica-ambiental. embora o turismo seja considerado menos agressivo que outros setores econômicos, suas dimensões podem trazer consequências negativas ao meio ambiente em termos físicos e sociais, contribuindo, mesmo que em menor escala, para a crise ambiental contemporânea. o quadro 1 apresenta alguns impactos socioambientais do turismo mundialmente relacionados à crise ambiental atual (grimm, 2016). o turismo e a mudança climática possuem estreita relação, podendo ser observadas alterações do clima que já afetam ou afetarão o turismo em nível global, de forma direta ou indireta. os impactos diretos se referem, por exemplo, à alteração nas estações climáticas (com diminuição da cobertura da neve nos destinos de inverno alpino), que influencia a escolha do destino e, consequentemente, o fluxo turístico, além de acarretar em danos à infraestrutura, aumento dos custos operacionais. (scott et al., 2012). os efeitos indiretos incluem os impactos das mudanças climáticas sobre o ambiente natural e a diminuição da biodiversidade, que por sua vez irá reduzir a atração ambiental da localidade (fitchett et al., 2016). scott et al. (2012) incluem como impactos indiretos as alterações ambientais induzidas pelo clima que afetam o meio ambiente natural dos destinos (como a erosão costeira derivada do aumento do nível do mar ou a redução da biodiversidade quadro 1 – impactos socioambientais do turismo internacional e sua relação com a crise ambiental contemporânea. fenômeno relação com o turismo relação com a crise ambiental contemporânea produção e consumo de energia transporte refrigeração emissões de gases de efeito estufa. destruição da camada de ozônio. poluição do ar. consumo de água aumento do consumo durante a temporada turística. uso desordenado e ilegal do recurso. escassez do recurso. uso e ocupação do solo remoção de vegetação para construção de hotéis, áreas de lazer, rodovias e outras infraestruturas. especulação imobiliária. erosão do solo. perda de biodiversidade. destruição de habitat e da paisagem. alteração de dunas costeiras. crescimento desordenado. contaminantes uso de óleos, lubrificantes, hidrocarbonetos, detergentes, emissão de esgoto. contaminação do solo, água e ar. migrações temporada turística alta taxa de produção e mau descarte do lixo. padrões de consumo. mudança comportamental e cultural. grimm, i.j.; sampaio, c.a.c. rbciamb | n.44 | jun 2017 | 95-112 98 decorrente de um clima em mudança), influenciando novamente nos custos, riscos e escolhas. há, ainda, desde mudanças socioeconômicas indiretas induzidas pelo clima, ocasionando danos ao desenvolvimento e ao crescimento do turismo, até instabilidade e mudança de atitudes em relação à escolha do destino em viagens. em resposta a esses impactos, podem surgir políticas, como as de mitigação, em outros setores econômicos, afetando o turismo e o transporte turístico de várias maneiras (scott et al., 2012). como resposta a essa situação, surgem alternativas ecologicamente menos impactantes da atividade como o turismo de base comunitária1, o ecoturismo, o turismo rural entre outras, que podem contribuir para “emissões líquidas zero” (grimm et al., 2013), ou seja, que atuem para um equilíbrio entre a quantidade de co 2 liberado na atmosfera em decorrência da atividade e a quantidade dela retirada. contudo, é importante observar que, apesar de poder promover um estilo de vida ativa e saudável, o turismo baseia-se no elevado custo do consumo de recursos com crescente demanda dos consumidores, colaborando para a emissão de gases de efeito estufa (gee). fayos-solà (2010) ressalta que é fundamental diferenciar as etapas da atividade turística para assim relacionar a responsabilidade dos turistas nas emissões de gee. o autor relaciona quatro fases. a fase prévia, que considera as preferências e motivações que condicionam a escolha do destino; nessa fase os impactos ambientais são relativamente baixos. a fase de deslocamento, que suscita preocupações pelo alto grau de consumo de energia. a fase de estadia, cujos impactos e emissões dos turistas não devem ser superiores às atividades de seu lugar de residencial habitual. finalmente, a fase do pós-viagem, considerada de reflexão e avaliação da experiência, na qual deve-se levar em conta as percepções e comportamentos do turista em relação às questões da mudança do clima (fayos-solà, 2010, p. 297-298). frente a esse cenário, o desenvolvimento do turismo internacional passou a ser abordado sob uma perspectiva sustentável, cuja prática, embora de difícil delimitação, é definida pela omt (2003), “como aquele que satisfaz as necessidades dos turistas, das regiões receptoras ao mesmo tempo que protege e potencializa novas oportunidades para o futuro”. esse conceito encontrou muitas críticas, pois demonstra o viés utilitarista propagado pela omt que, apesar de histórico, não incorporou outras dimensões importantes como a gestão de todos os recursos existentes, tanto do ponto de vista da satisfação das necessidades econômicas, sociais e estéticas quanto da manutenção da integridade cultural, dos processos ecológicos essenciais, da diversidade biológica e dos sistemas de suporte à vida (candiotto, 2011). de toda forma, beni (2006) defende que o turismo sustentável deve pressupor viabilidade econômica e social, privilegiando simultaneamente a cultura local e o ambiente. nessa esteira, ruschmann (2008) argumenta que o turismo sustentável deve incorporar a existência de turistas mais responsáveis, privilegiando sua interação com as comunidades receptoras nos campos social, cultural e ambiental de forma equilibrada. o desenvolvimento do turismo como atividade econômica deve reconhecer a necessidade de planejamento, tendo a complexidade do fenômeno como problemática. deve-se observar e compreender sua transversalidade e intersetorialidade sistêmica, como forma de promover mudanças que atuem como motivadoras do desenvolvimento. assim como a globalização democratizou e internacionalizou o mercado turístico, desencadeou também a necessidade de práticas de gestão e planejamento diferenciadas, a partir de paradigmas globais atentos à sustentabilidade local, que contraponham a perversa lógica de privatizar o lucro e socializar as perdas, e potencializem o enfrentamento das adversidades resultantes da mudança climática (grimm, 2016). desafios das mudanças climáticas para o turismo global como atividade relacionada com o clima, o turismo se vê afetado — positiva ou negativamente — por esse sistema, em dois aspectos fundamentais: a mudança nas condições climáticas (temperatura, pluviometria, 1estratégia de sobrevivência e comunicação social de conservação de modos de vida e preservação da biodiversidade, organizado associativamente em territórios, como arranjos socioprodutivos e políticos de base comunitária, que se valem do consumo solidário de bens e serviços (sampaio, 2011, p. 27). crise ambiental, política climática e o turismo rbciamb | n.44 | jun 2017 | 95-112 99 frequência de fenômenos climáticos extremos etc.) e as mudanças que se produzem nos destinos, relacionadas com a frequência da mudança de temperatura. de acordo com giménez (2007, p. 107), os segmentos turísticos que deverão ser mais afetados com as mudanças do clima são: o turismo de neve (esqui), o turismo de sol e praia, o turismo esportivo (golf), o turismo rural e os esportes náuticos. os menos afetados são: o turismo de natureza, o turismo de congresso e eventos e o turismo cultural. contemporaneamente, o principal desafio do turismo internacional é contribuir para a redução de suas emissões, que deverão aumentar rapidamente nas próximas décadas, passando de 1101 mt co 2 em 2010, para 2957 mt co 2 até 2050 (gössling & peeters, 2015), resultante do rápido crescimento do volume e distância das viagens aéreas. a exemplo de outros setores econômicos, a participação do turismo nas emissões antropogênicas aumentará consideravelmente. diante dessas tendências, as emissões do turismo subiriam no patamar global de co 2 em um cenário de 2°c, isto é, mantendo o aquecimento global abaixo dessa temperatura, até meados deste século (scott et al., 2010). reconhecendo a magnitude dos potenciais impactos que a mudança do clima poderá representar para o setor, a omt (2008) publicou o relatório “a mudança climática e turismo – responder aos desafios globais”, o qual analisa a relação entre as mudanças climáticas e o turismo, identificando os principais impactos em regiões e atividades, e os possíveis meios de adaptação e mitigação do setor. em alusão a esses impactos, vale fazer duas considerações: a primeira em relação às implicações que já estão sendo observadas em âmbito global, e ações que devem ser tomadas para amenizar os efeitos deletérios decorrentes do fenômeno climático; a segunda é que ele reflete o outro lado da situação que caracteriza a relação generalizada entre mudança climática e turismo — o reconhecimento de que o turismo, apesar de ser afetado pelas mudanças climáticas, também tem nelas uma poderosa força motriz (matzarakis, 2008; moreno, 2010). a mudança climática poderá afetar negativamente o conjunto do sistema turístico (sistur) quanto à oferta, à demanda, ao espaço geográfico turístico e aos agentes. esta poderá também aumentar a pressão para a redução do consumo de energia, exigindo ações de redução e ecoeficiência. as alterações induzidas pelo preço da energia e do transporte poderão ter efeito nas tarifas e nos destinos mais distantes dos núcleos emissores. tudo isso repercutirá na necessidade de estratégias para o fomento de sistemas menos poluentes, de planos de mobilidade sustentáveis nos destinos, estímulo às viagens de lazer e férias mais próximas da residência, implantação de sistema de energia renovável, sistemas de gestão ambiental e medidas de adaptação do setor turístico às mudanças climáticas (machete, 2011; grimm, 2016). outros fenômenos naturais relacionados ao tempo e ao clima também poderão afetar o setor de turismo: 1. geológicos: terremotos, tsunamis e erupções vulcânicas; 2. eventos de tempestades: ciclones tropicais, tempestades extratropicais (de inverno), tornados tempestades e tempestades de monções regionais; 3. eventos de chuva: inundações, tempestades, ondas altas, chuva forte, granizo e relâmpago; 4. degelo: blocos de gelo e icebergs à deriva; e 5. o efeito el niño/la niña: alterações climáticas (ipcc, 2014). estes riscos são relevantes à segurança das pessoas, aos bens do setor turístico e também aos turistas. os impactos poderão comprometer a atratividade e singularidade de paisagens em razão da erosão de praias, branqueamento de corais, degelo de geleiras e até mesmo o desaparecimento de destinos turísticos insulares em todo o mundo. poderão ainda afetar destinos turísticos diretamente, causando perdas e prejuízos à indústria hoteleira e demais serviços disponíveis em suas cercanias. eventos climáticos decorrentes de temperaturas extremas, modificações significativas do ciclo hidrológico ou aumento na velocidade dos ventos, demandarão atenção especial dos destinos turísticos quanto à sua infraestrutura e medidas adicionais em caso de emergências decorrentes de desastres naturais. o transporte poderá sofrer aumento de preço pela inviabilidagrimm, i.j.; sampaio, c.a.c. rbciamb | n.44 | jun 2017 | 95-112 100 de de acesso aos destinos, decorrente de quedas de barreiras, alagamentos, entre outros transtornos que afetam estradas, pontes, aeroportos, canais etc. (omt, 2007). a disponibilidade de água potável, outro fator preponderante para manutenção dos destinos, também poderá ter seu fornecimento afetado. entre os aspectos de vulnerabilidade do setor, destacase a construção de infraestrutura turística e de comunicação em áreas de risco, particularmente em encostas e morros mais expostos aos impactos de fenômenos hidrometeorológicos extremos. a sazonalidade alterada, o estresse térmico para os turistas e a transmissão de doenças infecciosas também poderão ser relevantes. segmentos turísticos de sol e praia, ecoturismo, esportes de neve, entre outros, poderão ser influenciados por este fenômeno quando expostos a eventos climáticos, afetando sua infraestrutura e exigindo medidas de preparação para situações de emergência, elevando os gastos de manutenção e interrompendo, por vezes, a atividade comercial (grimm, 2016). de acordo com a omt (2007), isso significa que, mesmo sob condições atuais, a rentabilidade e a viabilidade dos destinos são pelo menos parcialmente influenciadas pelo clima. embora o turismo internacional se apresente sensível aos eventos do clima e suas variações, até recentemente, tanto o setor como a comunidade acadêmica pouco haviam pesquisado os impactos das alterações climáticas na atividade turística, ou o peso que o turismo e atividades a ele relacionadas têm surtido em mudanças ambientais e globais. apesar dos progressos observados na última década, algumas lacunas no conhecimento sobre as áreas de impacto e a percepção dos operadores do turismo sobre os riscos das alterações climáticas e a capacidade de adaptação indicam que o setor não está preparado para os desafios que poderão decorrer das mudanças climáticas (scott & lemieuxa, 2009; scott et al., 2012). os impactos da mudança climática no setor turístico geram certo grau de incertezas, superior ao de impactos provenientes de outros setores econômicos. portanto, seja qual for o resultado ambiental da mudança do clima, o turismo não pode ser visto isoladamente, pois qualquer mudança no padrão da demanda pode acarretar impactos amplos em muitos destinos, refletindo também nas áreas da política econômica e social (grimm, 2016). frente a esta realidade, a omt vem fortalecendo o debate sobre mudanças climáticas globais, o que reflete a preocupação que o tema traz para o setor turístico, para os próprios turistas e para as economias que se apoiam no gasto derivado, tendo em vista que os efeitos da mudança do clima poderão afetar todo o sistema turístico. o turismo e a política climática global em meio a divergentes argumentos científicos sobre o aquecimento global e suas causas antropogênicas, uma vez que a questão não goza de unanimidade na comunidade científica, é possível constatar que a ciência das mudanças climáticas está envolvida em inúmeras incertezas, além de estar sujeita a interesses políticos aparentemente ocultos (molion, 2008; lino, 2009). tudo parte da ideia de que cientistas congregados ao painel intergovernamental para as mudanças climáticas (ipcc) e demais pesquisadores que concordam com o painel possuem razão ao defender a tese de que o aquecimento global existe, nos afeta e possui origem em práticas sociais (emissões antrópicas, desmatamento que diminui a umidade do ar, impermeabilização do solo nas grandes cidades etc.). o discurso ganhou proporção à medida que tais suspeitas projetaram dados pontuais para uma possível catástrofe global. em meio ao debate sobre causas e consequências da mudança climática, o turismo ganhou notoriedade, uma vez que seu desenvolvimento tem tributado para o aquecimento global. pesquisas têm aumentado o domínio do turismo e sua relação com esse fenômeno, sendo sua presença notada em publicações de revistas científicas, documentos governamentais e eventos internacionais sobre o tema (scott et al., 2012; grimm et al., 2013). todavia, como exposto anteriormente, a produção científica que debata o turismo e sua relação com a mudança climática ainda é frágil e insuficiente. de toda forma, alguns exemplos podem ser destacados, como a realização da primeira conferência internacional sobre as mudanças climáticas e o turismo, em 2003 na ilha de djarba, na tunísia, organizada pela omt e pelas nações unidas. a ocasião buscou a cooperação internacional para concretizar, de um lado, ações comuns e homogêneas para o enfrentamento de crise ambiental, política climática e o turismo rbciamb | n.44 | jun 2017 | 95-112 101 mudanças climáticas, e por outro, as possibilidades de diminuição de emissões de gee geradas pelo turismo em âmbito mundial. o encontro não teve o intuito de manter um debate puramente científico, nem de abraçar a totalidade das conhecidas implicações sociais e ambientais que a mudança climática pode ter na sociedade, mas sim fortificar as bases da relação entre turismo e mudanças climáticas, pela importância econômica que a atividade representa em muitos países, principalmente nas pequenas ilhas e em países em vias de desenvolvimento. a declaração de djarba foi produzida durante o evento, conferindo ênfase à importância dos recursos hídricos para o setor de turismo e sua vinculação com as mudanças climáticas. a vulnerabilidade do desenvolvimento do turismo em ecossistemas sensíveis como em regiões costeiras, montanhosas, terras áridas e ilhas foi enfatizada. o documento dedicou-se a apoiar e estimular organizações internacionais para que estudem e investiguem os impactos recíprocos do turismo e das mudanças climáticas, incluindo lugares de interesse cultural e/ou arqueológico, em cooperação com autoridades públicas, instituições acadêmicas, organizações não governamentais (ongs) e comunidades locais. destacou-se que organismos internacionais, financeiros e bilaterais das nações unidas devem apoiar os governos de países em desenvolvimento, em particular os menos desenvolvidos, para os quais o turismo representa um setor econômico fundamental no combate à pobreza, formulando planos de ação adequados às realidades locais. na ocasião, foram destacadas medidas de mitigação para uso de tecnologias e logística apropriadas que estimulem o consumo racional de energia, minimizando a contribuição do turismo na emissão de gee (omt, 2003) . em 2007, a omt, o programa das nações unidas para o meio ambiente (pnuma) e a organização meteorológica mundial (omm), com o apoio do foro econômico mundial e do governo da suíça, realizaram em davos a segunda conferência internacional sobre mudanças climáticas e o turismo, com o objetivo de manter as discussões sobre a temática e ampliar seus estudos. na oportunidade, um grupo de especialistas de sete países realizou um diagnóstico sobre os impactos da mudança climática, exigindo dos organismos responsáveis a elaboração de políticas públicas de turismo em termos nacional e internacional. a declaração de davos, em um documento intitulado “cambio climático y turismo: responder a los retos mundiales” , oferece um resumo atual do conhecimento sobre os impactos atuais e futuros do fenômeno nos destinos turísticos no mundo, possíveis efeitos na demanda turística, níveis e tendências atuais das emissões de gee gerado pelo setor e uma sinopse das respostas normativas e de gestão dos principais grupos envolvidos (organizações internacionais, administrações públicas, setor de turismo) interessados na adaptação e mitigação dos efeitos da mudanças climática (omt, 2008). recentemente, em berlim, na alemanha, um grupo de 30 especialistas em turismo, provenientes de 19 países, reuniram-se com o objetivo de questionar os caminhos do turismo e a efetividade da sua forma de desenvolvimento para o alcance dos objetivos de desenvolvimento sustentável, e a inclusão do turismo na agenda 2030. na ocasião, foi elaborada a declaração de berlim: transformar o turismo. o documento apresenta, entre outras, preocupações diretas sobre a relação do turismo com as mudanças do clima: as mudanças climáticas são mais fortemente percebidas pela população mais pobre do mundo. o turismo é, ao mesmo tempo, um vetor e uma vítima das mudanças climáticas. é urgente repensar o atual modelo do turismo que depende cada vez mais das viagens aéreas e de curta duração, o que definitivamente não contribui para o desenvolvimento sustentável. nos preocupa a forma como as soluções tecnológicas são superestimadas em detrimento de mudanças de comportamento e no desenvolvimento de produtos para diminuição significativa das emissões de gases e do efeito estufa (declaração de berlim: transformar o turismo, 2017, p. 2). tal iniciativa demonstrou atenção e organização da comunidade científica internacional na mobilização em prol de iniciativas de apoio e estratégias de mitigação e adaptação, que reduzam vulnerabilidades e riscos em destinos turísticos e promovam seu desenvolvimento sustentável. também evidenciou a importância do turista na escolha consciente e na forma responsável de realizar suas viagens, e a importância do setor para a redução da pobreza, em especial em países em vias de desenvolvimento. o turismo desempenha papel potencialmente importante e positivo em resposta aos principais desafios da sustentabilidade em nosso tempo. no entanto, o grimm, i.j.; sampaio, c.a.c. rbciamb | n.44 | jun 2017 | 95-112 102 setor não poderá fazer frente aos problemas das mudanças ambientais, climáticas e de redução da pobreza de forma isolada. a atividade deve atuar em escala global, para poder contribuir para a consecução dos objetivos de desenvolvimento sustentável (ods) das nações unidas. para isso, scott et al. (2016) destacam a necessidade da elaboração de estratégias normativas coerentes, que desvinculem o crescimento turístico previsto para as próximas décadas do aumento do consumo de energia e da emissão de gee, proveniente principalmente do transporte turístico, em especial da aviação, por meio de intervenções regulatórias mais eficientes. contudo, parece haver uma forte relutância dentro do setor do turismo em aceitar um futuro com menos transporte aéreo, que atualmente cobre apenas 17% das viagens turísticas globais, em prol de viagens por modais de transporte de baixo impacto, como o trem e o ônibus (gössling et al., 2010). como o turismo não considera tais futuros, os governos deverão assumir mecanismo de preços justos, sistemas regulatórios ou de comércio de emissões para o setor, a fim de desenvolver novos produtos de menor impacto (peeters et al., 2006). materiais e métodos o estudo foi realizado a partir de análise bibliográfica e documental. para o construto teórico, considerouse o tema turismo e sua interação com as mudanças climáticas. foram analisados 30 artigos disponíveis na base de dados da coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior (capes) — scielo, sciencedirect, sbecotur — no período de 2008 a 2015. a seleção baseou-se nas palavras “turismo”, “mudanças climáticas”, “adaptação”, “mitigação” e “política climática” constantes em títulos, resumos e/ou palavras-chave e disponíveis nos idiomas português, espanhol e inglês. ao serem localizados, os artigos passaram a compor os dados de uma planilha excel. posteriormente, realizouse a análise dos textos. os dados documentais foram pesquisados no site da omt e utilizados somente na composição do referencial teórico. nesse ponto, algumas lacunas impediram a fluência da pesquisa, pois bibliografias nesse campo são escassas considerando a inovação do tema, em especial os estudos dos impactos da mudança do clima sobre os turismos internacional e nacional. diante disso, foram realizadas entrevistas com pesquisadores, oriundos de diferentes áreas do conhecimento, compondo um quadro interdisciplinar de especialistas. instrumental da pesquisa o instrumental foi composto por entrevistas estruturadas, levando-se em conta que o colaborador deveria ter aproximação com pelo menos duas das grandes áreas: mudanças climáticas, turismo, desenvolvimento e política climática. a pesquisa, realizada em 2014 e 2015, foi constituída em etapas: • seleção dos especialistas: participantes de universidades nacionais e estrangeiras — coimbra, barcelona, austral do chile, king’s college london, universidade estadual do ceará, universidade do estado da bahia, universidade federal do pará, universidade estadual de são paulo; colaboradores de instituições como ipcc, o painel brasileiro para as mudanças climáticas (pbmc) e o instituto nacional de pesquisas espaciais (inpe). no total, houve contribuição de 15 especialistas das áreas disciplinares: meteorologia, física, sociologia, ciências econômicas, geografia, turismo, administração, ciências sociais, biologia e engenharia ambiental; • convite via telefone ou e-mail, informando os objetivos da pesquisa; • envio do questionário via e-mail ou entrevista realizada por telefone; e • análise das informações para verificar a validade dos dados. nesse ponto, o retorno dos questionários foi satisfatório, não sendo necessário solicitar esclarecimentos ou novas informações. por se tratar de uma pesquisa bastante específica, elaborou-se um questionário que foi enviado a todos os colaboradores, independentemente de sua área de crise ambiental, política climática e o turismo rbciamb | n.44 | jun 2017 | 95-112 103 formação, com vistas a responder ao objetivo da pesquisa: analisar possíveis impactos e consequências das mudanças climáticas no sistema turístico em cenários prospectivos no brasil e no turismo internacional, e a inserção do setor na política global de redução de emissões. foram questionados e são expostos para efeito deste artigo: • o turismo e o clima apresentam estreita relação, tendo em vista que o turismo pode ser afetado por emissões de gases causadores do efeito estufa e, ao mesmo tempo, contribuir para agravar o problema. é possível identificar oportunidades e desafios para o desenvolvimento sustentável do turismo brasileiro observando os cenários projetados pelas mudanças climáticas? • poderá o turismo modificar-se e adaptar-se com êxito aos novos cenários socioambientais apontados a partir das mudanças climáticas? • considerando a relação local-global, intrínseca ao fenômeno das alterações climáticas, é possível articular ações locais com as propostas internacionais a respeito do tema: política climática e turismo? como? • como promover um desenvolvimento de baixa emissão de gases de efeito estufa, tendo o turismo como atividade que contribua para essa redução? • o turismo comunitário pode ser considerado uma atividade de baixo carbono, contribuindo com o enfrentamento da crise ambiental, mais especificamente das mudanças climáticas? análise dos dados para análise do conteúdo, os dados brutos foram tratados de maneira a serem significativos e válidos. nesse sentido, as categorias de análise: mudanças climáticas, turismo, adaptação, mitigação, política climática e baixo carbono servem para transformar as informações obtidas junto aos especialistas em dados que sejam interpretáveis e tenham significado conforme o objetivo da pesquisa. o cruzamento dos dados foi organizado em torno da categorização que consistiu em descobrir os núcleos de sentido que compõem o aporte de cada especialista. em consonância com bardin (2011), elegeu-se a regra de enumeração com presença (ou ausência), o que na abordagem qualitativa recorre a indicadores não frequências suscetíveis de inferências. levou-se em consideração a regra de exclusividade, em que uma frase presente em uma categoria não pode estar em outra, bem como a regra de homogeneidade, princípio que define uma categoria como sendo necessária, a fim de que houvesse apenas uma dimensão na análise. finalmente, com sucessivas leituras, foi possível sistematizar as contribuições dos especialistas e, a partir dessas informações, relativizá-las com o propósito deste artigo, formatando assim os resultados. resultados e conclusões desafios e oportunidades para o desenvolvimento sustentável do turismo nacional: cenários projetados pelas mudanças climáticas alguns cenários indicam que as mudanças climáticas poderão representar potenciais riscos para o desenvolvimento do turismo mundial. mudanças nos padrões meteorológicos nos destinos turísticos e nos países emissores podem afetar significativamente o bem-estar dos turistas, as decisões na escolha do destino de suas viagens e, consequentemente, diminuir o fluxo da demanda. contudo, a falta de observações de longo prazo é um fator limitante para diagnosticar e quantificar o papel dos diferentes agentes do clima no sistema turístico. da mesma forma, o universo das pesquisas realizadas corresponde a regiões específicas, não disponibilizando informações relevantes quando o foco é a atividade turística nacional. isso poderia ser justificado pelo fato de que, apesar do crescente debate do turismo e mudanças climáticas a partir da década de 1990, o campo ainda é relativamente inexplorado, devido, principalmente, ao fraco investimento governamental na investigação das dimensões ambiental e social do turismo. no brasil, de acordo com ambrizzi (2014) e marengo (2014), parece ser pouco expressivo o número de estudos interdiscigrimm, i.j.; sampaio, c.a.c. rbciamb | n.44 | jun 2017 | 95-112 104 plinares e profissionais ligados ao tema, mesmo entre aqueles que desempenham papel relevante na área das políticas públicas e instituições governamentais. reconhecidas as limitações em torno do conhecimento que trata da relação entre turismo e mudanças climáticas (moreno, 2010; simpson et al., 2008; scott & lemieuxa, 2009; grimm et al., 2013), os resultados aqui apresentados têm por base a revisão bibliográfica e o encontro de saberes identificados entre os especialistas consultados. no brasil, a atividade turística representa 4% do produto interno bruto (pib) nacional. números do ministério do turismo mostram que 71% dos turistas internacionais usam o avião como meio de transporte para chegar ao nosso país (mtur, 2015). esses dados vislumbram o turismo como essencial para a economia e, portanto, sua contribuição para o aquecimento global, observando-se o transporte aéreo como principal modal, exige ações de mitigação, para fazer frente aos impactos derivados da atividade e que contribuem para o aquecimento global. em relação ao sistur (demanda, oferta, espaço geográfico turístico e agentes), os impactos que podem ser esperados a partir do aumento da temperatura global são: redução nas precipitações e aumento em sua variabilidade interanual, aumento dos eventos climáticos extremos e elevação no nível do mar (marengo, 2014; ambrizzi, 2014; coriolano, 2014); tais eventos podem afetar diretamente a atividade turística. no quadro 2 são listados os possíveis impactos e consequências das mudanças climáticas no sistema turístico, em cenários prospectivos no brasil, elaborado a partir das contribuições feitas pelos especialistas consultados (ambrizzi, 2014; coriolano, 2014; machete, 2014; belén, 2014; campos filho, 2014; henriquez, 2014). a respeito dos impactos da mudança climática sobre os entornos turísticos (espaço de litoral, montanha, rural, urbano), estes deverão ser afetados de forma desigual, pois dispõem de diversificada oferta de recursos, produtos e destinos, cada qual com diferente grau de relação com o clima. de acordo com o caráter e a escala de análise com que se opera neste trabalho, os informes publicados por instituições como o ipcc (2014) e a omt (2008), juntamente com dados de estudos científicos (gössling et al., 2010; gössling & peeters, 2015) e o parecer de especialistas (ambrizzi, 2014; belén, 2014; marengo, 2014; machete, 2014; coriolano, 2014; campos filho, 2014; henriquez, 2014), observa-se que zonas e produtos mais vulneráveis estão relacionados aos entornos litoral e montanha. essa vulnerabilidade aos impactos da mudança climática não é particular no brasil; tal cenário pode ser verificado em outros destinos turísticos mundiais (mello et al., 2009). no cenário nacional, coriolano (2014) ressalta um exemplo emblemático da atividade turística na zona costeira do ceará, vulnerável aos impactos ambientais. para a especialista: as alterações na temperatura do planeta podem causar alterações em fenômenos climáticos, como o el niño, por exemplo, e gerar aumento do nível do mar. isso pode aumentar eventos de inundação e agravar processos erosivos (perda de praia). além disso, a infraestrutura urbana e turística localizada na zona costeira pode ser danificada. a alternativa para reduzir os danos desses impactos pode ser a implantação de obras de engenharia costeira, mas, em contrapartida podem afetar a balneabilidade e a beleza cênica do litoral (coriolano, 2014. especialista consultada). temperaturas mais amenas no sul do país podem favorecer o turismo fora do período de verão (ambrizzi, 2014). destinos costeiros poderão ter algumas de suas praias afetadas, principalmente entre os meses de julho a setembro, quando os ventos são mais fortes e as marés estão mais altas. as causas do avanço do mar estão relacionadas a efeitos locais (erosão, atividades humanas, engenharia e ocupações) e globais do aquecimento do planeta. também existem variações temporais do nível do mar que podem influir nos números de longos períodos. como consequência, a água invade e destrói a infraestrutura construída na orla marítima (marengo, 2014; ambrizzi, 2014) especialistas entrevistados. os cenários simulados a partir da mudança climática no turismo litorâneo brasileiro apontam que poderá haver deslocamento da temporada turística devido à intensificação de um período estival mais quente e seco, o que poderá favorecer a ampliação e desestacionalização da mesma. poderá ainda ocorrer uma fragmentação do período de férias laborais, para melhor aproveitamento de condições atípicas do clima (por excesso de calor fora de temporada) e melhores condições econômicas (promoção de viagens com preços mais acessíveis). crise ambiental, política climática e o turismo rbciamb | n.44 | jun 2017 | 95-112 105 é possível identificar oportunidades para o setor de turismo decorrentes de mudanças climáticas. verões cada vez mais quentes poderão promover economias locais de forma indireta com a venda de produtos destinados à proteção contra os raios ultravioletas (protetores solares, chapéus, óculos etc.) e produtos paliativos do calor (bebidas, alimentos apropriados, sorvetes, ar condicionado, ventiladores etc.), que passam a ser necessidade básica tanto de moradores locais quanto de turistas (marengo, 2014). entretanto, belén (2014) destaca que tanto os desafios como as oportunidades dependem de variáveis que influenciam o setor de turismo de forma direquadro 2 – possíveis impactos e consequências das mudanças climáticas no sistema turístico, cenários prospectivos no brasil. fatores impactos consequências aumento de temperatura (oferta e demanda) redução do período adequado de exposição solar stress térmico aumento na incidência de câncer de pele redirecionamento da demanda para outros destinos potenciais (unidade de conservação) adaptação do período da viagem fragmentação do período de férias com diminuição da estadia má qualidade da experiência eventos extremos* (espaço geográfico turístico, demanda, oferta e agentes) destruição da infraestrutura turística bloqueio de vias de acesso interrupção nos meios de comunicação mudanças do ciclo hidrológico especulação imobiliária contaminações e propagação de doenças falta de água potável alto custo de recuperação baixa capacidade de atendimento emergencial (resgate, evacuação, serviços médicos) indisponibilidade de acomodações de emergência, aconselhamento e atendimento às vítimas aumento no preço das viagens insegurança má qualidade da experiência desconfiança do consumidor elevação do nível do mar (espaço geográfico turístico, oferta e agentes). degradação da praia branqueamento de corais erosão costeira destruição de manguezais diminuição do espaço junto à areia para o lazer impactos na reserva de água doce alto custo da restauração da orla *tempestades tropicais, furacões, inundações, movimento de massa de solo, secas etc. grimm, i.j.; sampaio, c.a.c. rbciamb | n.44 | jun 2017 | 95-112 106 ta, quando se analisam os impactos do clima sobre a atividade. para a especialista consultada, essas variáveis são: “el ámbito territorial, la escala de análisis, la modalidad turística, el elemento del sistema turístico contemplado (demanda turística / espacio geográfico / oferta turística / agentes y operadores del mercado) y el marco temporal”. a especialista aponta ainda que: “cada destino debe realizar estudios detallados de vulnerabilidad y establecer sus prioridades de desarrollo, antes de diseñar estrategias que permitan adaptarse al cambio climático y mitigar sus efectos, maximizando las oportunidades y minimizando los inconvenientes” (belén, 2014. especialista consultada). campos filho (2014) destaca na análise dos impactos a escala temporal e espacial a ser adotada, e as características do local a ser estudado. para o especialista, considerando um cenário macro, a mudança climática tem impactado negativamente todos os ambientes rurais e urbanos, incluindo destinos turísticos vulneráveis (atuais e potenciais), independentemente de bioma e/ou outras características geográficas. ao questionar os especialistas sobre a relação localglobal como intrínseca ao fenômeno das alterações climáticas, identificou-se que o setor do turismo, ao fazer frente aos novos desafios impostos pela mudança do clima, deve considerar a relação local-global, articulando ações conjuntas a respeito do tema. contudo, marengo (2014) adverte que, apesar de a articulação global/local ser possível, é recomendável haver sinergia das ações, uma vez que não adianta reduzir as emissões localmente se o “mundo continua liberando gases na solta”. ainda segundo o especialista, deve haver grande coordenação entre ações locais, no contexto de políticas ambientais, regionais e globais. para ambrizzi (2014), o brasil, como um todo, deve mostrar ao mundo que está fazendo sua parte na redução de emissões de gee na adoção de um desenvolvimento econômico sustentável; talvez assim, o país possa influenciar mais decisivamente outras nações e, com isso, consiga propor projetos e temas a outros países rumo a um consenso, inclusive com aqueles que não assinaram o acordo global de redução em kyoto (protocolo de kyoto). para que as ações direcionadas ao enfrentamento dos desafios impostos pela mudança do clima alcancem seus propósitos e revertam-nos em benefícios às comunidades receptoras, turistas e empresas de turismo, são necessárias parcerias entre os diversos segmentos, no sentido de legitimar as ações e unir esforços em prol de objetivos comuns. reconhecendo essa necessidade, redclift (2014) aposta na ação coletiva, na legitimidade e na força da sociedade civil: “there needs to be specified links between individual and collective action and the need for strong community involvement. the key is the strength and legitimacy of civil society and its institutions” (redclift, 2014. especialista consultado). oportunidades surgem das mudanças, e o setor de turismo deverá aproveitar o momento para criar condições de desenvolvimento de uma economia de baixo carbono. coloca-se, assim, a necessidade de os destinos turísticos brasileiros de litoral, mais vulneráveis a eventos extremos (falta de água, ondas de calor, furacões, inundações, deslizamentos, elevação do nível do mar etc.), buscarem adaptar-se aos novos cenários ambientais. dessa adaptação, podem emergir novas formas de fazer turismo, mais solidário e sustentável, privilegiando uma atividade de menor impacto ambiental. implicações da política de baixo carbono para o desenvolvimento do turismo a partir do “olhar” dos especialistas o objetivo global da política e estratégias de mitigação das mudanças climáticas é o de contribuir para o desenvolvimento de uma economia de baixo carbono, buscando ecoeficiência nos diversos setores produtivos. a atividade turística também tem buscado mitigar seu tributo, incentivando novas formas de fazer turismo, valorizando a experiência da viagem e contribuindo na geração de benefícios sociais, econômicos e ambientais, por meio da mitigação das emissões de carbono em atividades turísticas (grimm, 2016). o turismo em si contempla amplo panorama no cenário mundial, sobretudo envolvendo planos estratégicos de ampliação das atividades do setor, bem como discursos sobre os cenários atuais e projeções no que diz respeitos à sua participação na mitigação de impactos climáticos em escala global. diante disso, questionouse qual a forma de promover um desenvolvimento de crise ambiental, política climática e o turismo rbciamb | n.44 | jun 2017 | 95-112 107 baixa emissão de gee, tendo o turismo como atividade que contribua para essa redução, e se o turismo comunitário poderia representar uma condição no enfrentamento da crise ambiental, mais especificamente das mudanças climáticas. ao se analisar as colocações feitas pelos especialistas, percebe-se que há consenso no fato de que o setor de turismo deve trabalhar no sentido de implantar ações e estratégias de mitigação, reduzindo o consumo de energia, melhorando a eficiência energética, implantando novas tecnologias na aviação e aumentando a utilização de energias renováveis e o sequestro de carbono por meio de sumidouros. independentemente do sucesso na redução das emissões de gee, scott et al. (2016) destacam que haverá, sem dúvida, custos associados à adaptação exigida pela mudança climática. a capacidade do setor em adaptar-se é considerada relativamente elevada, devido à sua natureza dinâmica e, portanto, haverá oportunidades importantes para a redução de vulnerabilidade das comunidades receptoras às mudanças climáticas por parte do turismo, ao mesmo tempo que contribui nas ações de mitigação (omt, 2007; omt, 2008; simpson et al., 2008; moreno, 2010). neste sentido belén (2014), destaca: quizás, con carácter genérico, el principal reto que el cambio climático plantea al turismo sea el entendimiento entre sector público y privado. en este sentido, el sector público debe ser capaz de proporcionar un conocimiento adecuado de los impactos (positivos y negativos) y de las mejores estrategias de adaptación y mitigación. también el sector público debe ser capaz de crear un marco normativo y de incentivos que estimulen la implicación de la empresa privada. sólo de este modo, el sector privado será capaz de considerar el cambio climático en la toma de decisiones, tanto a corto como a largo plazo (belén, 2014. especialista consultada). para empresas, organizações ou instituições de turismo, neutralidade de carbono significa ter contribuição líquida zero de gee liberados na atmosfera. isso inclui todas as atividades diretamente controladas, incluindo viagens, compra de bens e serviços e comportamento diário de funcionários e turistas (mukogo, 2014). a neutralidade, ou baixa emissão de carbono, pode ser conseguida através de melhorias na organização, de eficiência das operações e equipamentos e com a oferta de atividades de lazer de menor impacto (ambrizzi, 2014). a mitigação pode ser realizada por meio da inovação tecnológica e de mecanismos de mercado. contudo, os especialistas apontam que os efeitos mais significativos da redução das emissões só podem ser alcançados com a mudança comportamental do turista, que tem mostrado, em alguns casos, características de pegada de carbono cada vez maior, como é o caso do crescente uso do transporte aéreo que, de acordo com a omt (2008), representa 42% dos meios utilizados para deslocamento de turistas. há também o aumento da atividade turística, com deslocamentos aéreos cada vez mais distantes, em que iniciativas de mitigação têm que mediar objetivos muitas vezes conflitantes: de um lado a necessidade de redução de emissões, do outro a necessidade de aumentar a demanda. da mesma forma, governos devem formular políticas públicas prevendo a integração das questões ambientais em todas as políticas de desenvolvimento do turismo. é sugerida a criação de normas de emissão de gee para funcionamento e licenciamento de novas instalações, padrões de eficiência energética para a hotelaria e transporte, normas de reaproveitamento e uso eficiente da água, exigir de novos projetos de turismo que contenham, entre outras, iniciativas de contribuição para minimizar o impacto ambiental. incentivos como créditos fiscais são indicados para encorajar empresas a aderir a requisitos de mitigação, e até mesmo propor suas próprias iniciativas (ambrizzi, 2014; belén, 2014; machete, 2014. especialistas consultados). campos filho (2014. especialista consultado) adverte ainda que: parte da atividade turística tem adotado estratégias de modificação e adaptação aos cenários socioambientais apontados a partir das mudanças climáticas, como a implantação de critérios de sustentabilidade nas suas diferentes dimensões, com ênfase na ambiental, ancoradas ou não em processos de certificação. um bom começo é adotar as medidas recomendadas pelo extinto conselho nacional de turismo sustentável que em parte foram inclusas nas normas de certificação de meios de hospedagem em vigor, que tem recomendações e exigências do ponto de vista ambiental, social e econômico. colocadas as possibilidades de o turismo contribuir com ações de mitigação, é importante destacar que iniciativas desenvolvidas — como por exemplo, no setor de transporte aéreo com a regulação/controle do grimm, i.j.; sampaio, c.a.c. rbciamb | n.44 | jun 2017 | 95-112 108 tráfego e o aumento do preço do petróleo — buscando reduzir as emissões desse sistema, podem ter um impacto significativo nos custos e na disponibilidade desse modal, afetando negativamente a mobilidade dos turistas e diminuindo a demanda para determinados destinos. isso poderá induzir mudanças na demanda, substituindo destinos de longa distância por outros mais próximos, regionais e locais, mas, consequentemente, afetar a balança comercial de países que dependem economicamente da atividade na promoção de trabalho e renda (grimm, 2016). ademais da mitigação, outros desafios são impostos ao turismo quando o tema é o desenvolvimento de uma economia de baixo carbono. a sustentabilidade, por exemplo, que não é prioridade entre algumas empresas do setor, deve ser posicionada como uma oportunidade de mercado e não uma obrigação, uma vez que a demanda cada vez mais consciente de questões sociais e ambientais tem buscado destinos comprometidos com o turismo responsável. da mesma forma, a percepção de que o turismo, como emissor de gee, não está alinhado à sustentabilidade deve ser combatida. a eficiência do setor como uma economia de baixo carbono passa pelo desenvolvimento sustentável e, para isso, esforços devem ser concentrados no sentido de promover medidas que possam ser aplicadas no setor, reduzindo as emissões de gee. entre as medidas mais simples e eficazes: • incentivar a renovação da frota aérea por aeronaves energeticamente mais eficientes; melhorar a gestão do espaço aéreo reduzindo ineficiências nas rotas; promover mudanças no comportamento dos turistas para reduzir o uso do automóvel. localmente, incentivar o uso de transporte alternativo (ônibus, bicicleta) e promover o turismo regional, que dispensa o transporte de longa distância; • no alojamento, implantar medidas que visem a reduzir o gasto energético e o consumo de água. incentivar mudanças no comportamento dos turistas para alcançar economia de consumo; • na gastronomia, promover a cozinha tradicional do lugar, consumindo produtos locais, diminuindo ou mesmo dispensando o transporte de mercadorias em larga distância; • promover formas alternativas de turismo, que valorizem uma atividade de menor escala e mais integrada ao entorno ecológico e cultural, associando o turismo a outras atividades produtivas tradicionais. sob essa perspectiva, o turismo comunitário, que acontece em menor proporção, vem sendo disseminado em comunidades tradicionais e em regiões onde populações buscam mecanismos de adaptação frente às crises ambiental e climática. essas comunidades encontram, no turismo, uma estratégia de diversificação econômica e geração de trabalho e renda. de acordo com o especialista consultado, henriquez (2014): “un turismo de bajo impacto sin dudas puede convertirse en atributos diferenciadores a la hora de programar un viaje con fines de turismo beneficiando con ello a comunidades locales que actúan en modalidades de turismo comunitario, solidario o sustentable”. o turismo comunitário, solidário e sustentável sugere uma atividade de baixo impacto, uma vez que essa modalidade não demanda grandes estruturas para sua viabilização, vem contribuindo para a preservação e para a valorização das culturas tradicionais e não possui sazonalidade de veraneio típica do turismo convencional. a compreensão dos impactos climáticos e as respostas mitigadoras e adaptativas poderiam ser incorporadas à gestão desses destinos e regiões. porém, ambrizzi (2014) aponta que isso demandará maior esforço interdisciplinar, inter-relacionando todos os setores econômicos, entre eles o turismo. nas experiências e iniciativas do turismo comunitário, além dos benefícios citados, é reconhecida uma nova proposta de relação humana e institucional, que busca superar deficiências da lógica do mercado vigente. no entanto, o especialista consultado (henriquez, 2014) adverte que “no todas las prácticas comunitarias son sustentables, hay que tener cuidado en eso. para esto es necesario trabajar en una planificación a doc con la gente que pretende trabajar en turismo estableciendo parámetros de organización y fiscalización local (autocertificación)”. entre os especialistas consultados, cuja área de ação está vinculada ao turismo, há consenso ao indicar as possíveis contribuições dessa modalidade, com ações crise ambiental, política climática e o turismo rbciamb | n.44 | jun 2017 | 95-112 109 que visem à mitigação das mudanças do clima. entre as recomendações consideradas, destacam-se: • evitar vinculações com os princípios de reprodução, comercialização e consumo em massa de bens e serviço padronizados, desconectando-se do objetivo de privilegiar a diversidade e a capacidade de inovação que as comunidades tradicionais possuem, a partir de seus modos de vida, cultura e história; • não fomentar a homogeneização de ideias e desejos dos consumidores — atitude própria do turismo convencional ou de massa —, mas sim a valorização da cultura, interesses, valores e formas de vida próprias das comunidades receptoras; • possibilitar que o turismo comunitário aconteça em localidades que realmente o desejam, sem destruir sua liberdade de escolha; e • não promover o desenvolvimento de mais uma modalidade de turismo, privilegiando a ação coletiva em detrimento do fomento à competição, à geração de lucro e à comercialização em larga escala como fim maior. além disso, a mudança climática demandará do setor de turismo o desenvolvimento de novas estratégias econômicas, tecnológicas e culturais e, uma vez que a atividade se encontra envolvida com a atenuação da pobreza, seria um erro adotar um enfoque reducionista com relação ao clima que possa perder de vista qualquer oportunidade. observa-se que, nos próximos anos, o fenômeno da mudança climática deverá estar presente nas políticas de desenvolvimento e gestão do turismo e, considerando que o turismo é uma atividade que contribui direta e indiretamente para o aquecimento global, este deve também internalizar essa dimensão e considerar estratégias adequadas de mitigação em seu planejamento (marengo, 2014; ambrizzi, 2014; campos filho, 2014. especialistas consultados). frente ao exposto, pode-se indicar que o turismo, enquanto setor econômico chave para o desenvolvimento de muitas regiões, desempenha papel importante na redução da pobreza de muitas comunidades, colaborando para alcançar os ods das nações unidas. da mesma forma, é um setor que pode contribuir para a mitigação, reduzindo os efeitos colaterais das mudanças climáticas. portanto, sugere-se que a educação e a informação do cidadão/turista sobre problemas ambientais e climáticos e sobre a forma como cada um pode colaborar com medidas de mitigação e adaptação são fundamentais para a redução de emissões de gee pelo setor turístico. considerações finais ao se analisar as complexas relações entre turismo e mudança climática e, em particular, os efeitos que essas mudanças geram em diferentes destinos turísticos, nota-se que são necessárias medidas no setor, que deve se adaptar às instáveis condições do clima, adotando ações preventivas para enfrentar e minimizar possíveis efeitos das mudanças climáticas. nesse momento, é cabível expor suspeitas de que a institucionalização, muitas vezes, não apresenta funcionalidade ou ainda de que seja composta por sistemas regulatórios subutilizados, ignorados ou mesmo que não refletem a realidade local. qualquer que seja a situação, a atuação isolada por vezes é inócua, tornando inoperantes ações mitigadoras que tenham algum significado plausível. portanto, são necessárias medidas que visem à adequação de políticas públicas de turismo, subscrevendo acordos intergovernamentais, governamentais e multilaterais afins, na busca de soluções associadas que contribuam para a redução das emissões de gee pelo setor em escala global, regional e local. uma das tendências recentes no setor de turismo parece ser a adoção de medidas que visam a atenuar os impactos ambientais de suas atividades, como hotelaria e recreação, e que permitam reduzir o consumo de recursos hídricos e energéticos, melhorar os procedimentos inerentes ao tratamento de resíduos, entre outros. essa mudança de comportamento é motivada tanto pelas regulações legais como pela redução de custos operativos e pelo aperfeiçoamento da imagem pública da empresa, que influencia a competitividade junto aos clientes. esse gênero de medidas pode ser aplicado às várias regiões do globo e aos tipos de atividades desenvolvidas; contudo, cada região poderá sentir vulnerabilidades específicas às caracteristicas do território, havendo necessidade de iniciativas de mitigação e adaptação específicas para cada lugar. grimm, i.j.; sampaio, c.a.c. rbciamb | n.44 | jun 2017 | 95-112 110 na verdade, não existe um conjunto de medidas de mitigação e adaptação únicas. todo o sistema turístico pode e deve tomar medidas para reduzir as emissões de gases associados a suas atividades: para os turistas, a escolha de meios de transporte menos contaminantes, a procura de produtos e atividades de pegada de carbono zero e a compensação de suas emissões quando fizer uso do transporte aéreo; para os agentes, a promoção de produtos com períodos de estadia mais longos e destinos mais próximos e o desenvolvimento de produtos e atividades de pegada de carbono zero. governos e comunidades devem buscar desenvolver um marco normativo que estimule a economia energética e programas de educação e conscientização social. no transporte e alojamento, a eficiência energética e hídrica tem sido a alternativa mais indicada. do mesmo modo, observando o caminho inverso dessa abordagem, é questionável a validade de julgamentos sob a responsabilidade turística como deflagradora de mudanças climáticas. talvez, mais modestamente, essas alterações em escala local ou regional apresentem impactos ambientais severos e localizados, que podem ser detectados nas pesquisas in loco, para posterior projeções ou consolidação de dados numa tentativa de projeção global. apesar de os modelos do ipcc serem desenvolvidos em alta resolução, ainda carecem de conhecimento microclimático, podendo gerar previsões pouco precisas. todavia, esses aspectos devem ser minimizados com o passar do tempo e não devem ser considerados como percalços às imprescindíveis ações de mitigação e adaptação a este fenômeno que é, provavelmente, um dos maiores desafios desse século. referências ambrizzi, t. mudanças climáticas no cenário nacional: impactos, possibilidades e desafios para o turismo. especialista consultado. set. 2014. bardin, l. análise de conteúdo. são paulo: edições 70, 2011. belén, m. m. g. turismo, clima e mudanças climáticas: uma estreita relação. especialista consultada. mar. 2014. beni, m. c. política e planejamento do turismo no brasil. são paulo: aleph, 2006. campos filho, a. v. turismo de base comunitária e as mudanças climáticas. especialista consultado. jun. 2014. candiotto, l. z. p. considerações sobre o conceito de turismo sustentável. formação, v. 1, n. 16, p. 48-59, 2011. coriolano, l. n. turismo de base comunitária e as mudanças climáticas. especialista consultada. jan. 2014. declaração de berlim: transformar o turismo. 2017. disponível em: https://issuu.com/raizesds/docs/declara____o_ de_berlim_transformar_. acesso em: mai. 2017. fayos-solà, e. cambio climático y turismo: realidad y ficción. madri: universidad de valência, 2010. p. 287-313. fitchett, j. m.; 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however, we observed that: in countries with higher investments in science and technology, the number of funding impacts positively and directly on the number of authors (collaboration) and in countries with low levels of investments in science and technology, the number of funding impacts positively and directly on the number of citations. our models presented a low predictive power, but similar to other informetric studies. our results indicated that impact indicators evaluated have an integrated structure, and the effects at one level can affect other levels. nonetheless, the impact of the number of funding on informetric data can vary among countries; therefore, these results are important to the development of national policies and future informetric studies. keywords: number of authors; collaboration; citation; environmental science; structural equation modeling. r e s u m o dados de entrada (input), saída (output), impacto e processos são indicadores centrais da produção em ciência, tecnologia e inovação. o input está associado aos investimentos realizados em ciência e tecnologia, podendo variar entre diferentes países e áreas científicas. assim, o input pode influenciar outros indicadores de impacto. aqui, avaliamos seu o efeito (número de financiamentos) sobre o processo de colaboração e o número de citações (output) da pesquisa ecológica. além disso, detalhamos o efeito do número de financiamentos sobre a colaboração e o número de citações por país (baseado na nacionalidade dos autores). verificamos que a maioria dos artigos publicados tinha algum grau de suporte financeiro, e que a produção de artigos com financiamento aumentou ao longo dos anos. o número de financiamentos teve efeito positivo na colaboração e nas citações, porém observamos que: nos países com maior investimento em ciência e tecnologia, o número de financiamentos impacta positivamente e diretamente a colaboração (número de autores); e nos países com menor investimento em ciência e tecnologia, o número de financiamentos impacta positivamente e diretamente as citações. nossos resultados demonstram que os indicadores de impacto avaliados têm estrutura integrada e os efeitos em um nível podem afetar outros níveis. entretanto, o impacto do número de fomentos nos indicadores informétricos pode variar entre os países, portanto esse resultado é importante para o desenvolvimento de políticas nacionais e para futuros estudos informétricos. palavras-chave: número de autores; colaboração; citação; ciências ambientais; modelagem de equações estruturais. effects of funding on the collaboration and citation in environmental papers and the relationship with nation’s science and technology budgets efeitos do fomento sobre a colaboração e citação de artigos da área ambiental e as relações com orçamentos nacionais de ciência e tecnologia joão carlos nabout1 , ruan carlos pires faquim1 , rodrigo assis carvalho1 , karine borges machado1 1universidade estadual de goiás – anápolis (go), brazil. correspondence address: joão carlos nabout – br 153 – km 99, 3105 – fazenda barreira do melo – cep: 75132-903 – anápolis (go), brazil. e-mail: joao.nabout@ueg.br conflicts of interest: the authors declare that there are no conflicts of interest. funding: fundação de amparo à pesquisa do estado de goiás (fapeg), conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico (cnpp) (proc. 465610/2014-5), and coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior (capes). received on: 02/04/2021. accepted on: 09/03/2021. https://doi.org/10.5327/z217694781043 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. https://orcid.org/0000-0001-9102-3627 https://orcid.org/0000-0002-7137-1197 https://orcid.org/0000-0002-2398-1935 https://orcid.org/0000-0003-2744-7964 mailto:joao.nabout@ueg.br https://doi.org/10.5327/z217694781043 nabout, j.c. et al. 600 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 599-607 issn 2176-9478 introduction indicators of the scientific, technological, and innovative production can be divided into one of the following four groups: input, output, impact, and processes (moed, 2017). the input refers to investments done in science and technology (geisler, 2000), and this component has an important contribution to the development of research stages (lewison and dawson, 1998). however, input is highly variable among different countries and scientific fields (may, 1998), a phenomenon that creates asymmetries during the stages of the scientific production and, consequently, on impact indicators, such as the number of: articles produced, citations, and acknowledgments referring to project funding (fortin and currie, 2013; rigby, 2013). other worldwide studies have also explored citation and co-citation, collaboration among authors, impact factor, and h-index among informetric indicators to evaluate the stages of the scientific process (bar-ilan, 2008; mena-chalco et al., 2014; nabout et al., 2015; parreira et al., 2017). therefore, an important and crucial step to science relies on understanding how investments made in the scientific process are affecting these parameters in different scales, countries, and fields of knowledge. funding resources to scientific research are granted by private or public agencies and sectors; however, investments in basic scientific research for most countries come from public resources (wang et al., 2012). these funding grants contribute to the formation of human resources via scholarships, improvement of laboratorial infrastructure via acquisition of new equipment, creation of research networks with exchange between researchers, and the development of new technologies and patents. thus, investments in science, technology, and innovation can directly affect other impact indicators, such as citations (output), and number of co-authors and collaboration (processes; zhao et  al., 2018). this situation reinforces the importance of investigating the impacts of funding on scientific processes. studies reporting the influence of funding on output data goes back to 1990s (lewison and dawson, 1998; rigby, 2013), but its main use in the informetric literature increased only in the past few years (paul-hus et  al., 2016; tang et  al., 2017; mejia and kajikawa, 2018). this scenario occurred because information about funding resources related to scientific papers was recently included in different databases (e.g., scopus and clarivate analytics databases). moreover, the validity and the importance of funding data available in the web of science (2009) were reported by several other papers (for more details, see paul-hus et al., 2016). the effect of funding on different impact indicators of the scientific production can be represented following one simple association structure, i.e., the number of funding stimulates the collaboration among scientists (more authors involved in the scientific process), and both funding and collaboration produce more papers with a higher level of citations (see padial et  al., 2010; tahamtan et  al., 2016). nonetheless, considering that the number of funding granted is dependent of the investment level made in science and technology, this association structure describing the effect of funding on impact indicators of the scientific production may vary among different countries (wang et al., 2012). in fact, many studies have shown that funding has a positive impact on different impact factors of the scientific production, but this effect is not as strong as expected (jacob and lefgren, 2011; fortin and currie, 2013; rigby, 2013; yan et al., 2018). therefore, understanding the effects of funding on the collaboration and citations of the scientific production from different countries and research fields is a challenge for current scientometric research field and for science in general. given that the number of ecological studies has increased in the last decades and its global production is affected by geographical and socioeconomic factors (parreira et al., 2017), it is fundamental to understand how financial support affects impact factors in this research field and if this relationship follows the same patterns observed for other areas. the aim of this study was to reveal the effect of the input data (number of funding) on process (collaboration) and output (number of citation) of the ecological research field. moreover, considering the differences of science and technology investments among distinct countries, we detailed the effect of funding on collaboration and number of citations by each country (based on the nationality of authors). we hypothesized that “if ecological research follows the same patterns observed for other scientific fields, papers with a higher number of funding will present a higher number of authors and citations, but with a weak effect size.” moreover, we also investigated whether the number of authors together with the number of funding can affect directly the number of article citations. for this purpose, we evaluated scientific papers of the ecological research field selected from the wos database using the structural equation modeling (sem) approach. therefore,  despite several studies in the scientific literature have investigated the influence of funding on collaboration and number of citations (e.g., jacob and lefgren, 2011; fortin and currie, 2013; rigby, 2013; yan et al., 2018), the new aspects of our study rely on: investigating a new and productive research field; evaluating this relationship considering the nationality of the authors; and applying a new methodological approach to reveal direct and indirect effects of funding. material and methods funding data in wos funding data presented in wos from clarivate analytics have three different fields: “funding text” (ft), “funding agency” (fo), and “grant number” (fg). ft returns the full text written by authors in the acknowledgments section of their article(s). fo gives the name of agencies and organizations cited in the ft field. fg indicates grant numbers, which are associated with both fo and ft fields. thus, fg represents all kinds of funding received by authors, and sometimes many of these grants are from the same agency. in this study, we used funding data information from the fg field. we choose to use only wos from clarivate analytics because it has a long temporal range for funding information effects of funding on the collaboration and citation in environmental papers and the relationship with nation’s science and technology budgets 601 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 599-607 issn 2176-9478 (since 2009), and to standardize this type of data since distinct databases may present a different number of citations for the same paper. data collection we selected all papers published in the category “ecology” between 2010 and 2016, considering all scientific journals indexed in wos. we started our search in 2010 because from that year our database was complete (i.e., funding data was available to all papers). we  selected ecology because it is a broad scientific area that is composed of professionals from various subareas with distinct histories and scientific behaviors (e.g., neff and corley, 2009; nabout et  al., 2015; parreira et  al., 2017). moreover, with the growing concern to maintain global biodiversity and sustainable environmental policies, resources from public and private agencies have been allocated to ecological research. therefore, there is a demand of the civil society for evaluating the effect of scientific investments on the informetric impact indicators (e.g., production of articles, citation, and collaboration, among others) of the ecological research field. we searched the papers in the wos from clarivate analytics isi database (searched in december of 2017), using index sci-expand and ssci. for this study, we selected only original articles, and the following data were obtained from each paper: • number of funding grants, indicated by fg; • time of publication (number of years after the publication); • number of authors; • number of citations; • nationality of all authors. for nationality, if all authors were from same country, the paper was classified as national collaboration, and if at least two authors were from different countries the paper was classified as international collaboration. this is especially important to analyze the influence of funding in national collaboration papers (see below). all papers used in this study and their classification (number of funding, number of authors, nationality, etc.) are available in supplementary file (esm 1). investments in science, technology, and innovation (sti) were obtained for 55 countries of our database (corresponding to 69,430  papers, or 97% of total national collaboration papers). investments in sti correspond to the investment in dollars by habitants and it was obtained in the database of the organisation for economic co-operation and development (oecd, www.data.oecd.org). the sti has been used by informetric papers (e.g., cimini et  al., 2016; dranev et  al., 2018), and it usually indicates the national policy of investment in science, including resource to infrastructure and scholarships, among others (oecd, 2017). data analysis we used the sem to investigate the effects of input indicators on output and processes of indicators, determining their direct and indirect effects. the sem has been widely used in different research fields of science (e.g., bag, 2015; lefcheck, 2016; shaheen et al., 2017), and, for particular questions of the present paper, the advantage of using sem, instead the traditional linear regression model or other statistical tests, is because it considers the structural association among predictor variables. this association is based on a conceptual model of the research. we elaborated the conceptual model based on the idea that direct effects are observed from input data on the process and output of literature, and from process on the output (figure 1). according to this conceptual model, we are capable of identifying relationships among latent variables which can be represented by many observation variables. in the present study, we used three types of observation variables to indicate the input, output, and process latent variables: number of funding, number of citation, and number of authors (indicating scientific collaboration), respectively. for citation, we divided the number of citations of a given paper by the time of publication to control the effect of the time on the number of citations. according to our hypothesis, all coefficients (a, b, and c) in sem will be positive, indicating a positive effect of the number of funding on the number of authors and citations. moreover, we expected to find a positive effect of the number of authors on citations. all variables used in sem were log-transformed (logx+1), and all coefficients were standardized, thus the variables (number of funding, number of authors, and citations) were transformed to variables with mean of zero and standard deviation of one. the evaluation of sem was based on tucker–lewis index (tli), ranged between 0 and 1.0, with best fit found at 1.0. a value of tli higher than 0.9 indicates an excellent model (hu and bentler, 1999). we selected this index because it is independent of the sample size (bentler, 1990; fan et  al., 2016). assumptions of the sem are similar to those made in linear regression models; therefore, it is necessary to deal with normality of variables, independence of sampling unities, and homoscedasticity. considering that informetric data often have a skewed distribution, we used the bootstrap approach to solve this problem (see ory and mokhtarian 2010; knief and forstmeier, 2021). in the present study, we used to each sem 1000 bootstrap and the estimator was the maximum likelihood. figure 1 – structural modeling. boxes represent latent variables and circles represent observation variables. the relationship is indicated by solid arrows. (a) the input can affect directly the process and (b) the output. (c) the process can affect the output. i n p u t p r o c e s s o u t p u t a b c n u m b e r o f f u n d i n g n u m b e r o f a u t h o r s c i t a t i o n s http://www.data.oecd.org nabout, j.c. et al. 602 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 599-607 issn 2176-9478 in sem, the main unity of analysis was the paper, and we proposed four sems for the following scenarios: • all papers in the same analysis; • national papers, performing the analysis with papers where all authors are from same country; • international papers, performing the analysis with papers where all authors are from different countries; • papers by country (authors from same country presented in protocol 2). posteriorly, we related the coefficients (a, b, and c of the sem) with the investment in sti of each country. we performed a linear regression to investigate if the three coefficients described in sem analyses were associated with the investments in science of evaluated countries. the significance of each regression slope was tested according to a null model using 999 iterations during a monte carlo procedure (manly, 2006). the sem was performed using the function “sem” in package “lavaan” (rosseel, 2012), and for linear regression models was the function “lm” of package “stat,” both in software r (r core team, 2021). results we found a total of 116,589 papers of ecology indexed in the wos, of which 71,028 (61%) of the papers with national collaboration and 45,561 (39%) of the papers with international collaboration. we also found that the number of ecological papers published increased over the years and the growth rate of papers with international collaboration is higher than the observed rate for papers with national collaboration, even though the number of papers with national collaboration was higher (figure 2). our findings demonstrated that approximately 82.8% of all papers published had at least one source of funding, and an increase in the number of papers with funding along the temporal series was considered. for example, in 2010, a total of 78.9% of papers had at least one funding, whereas in 2016, the number of papers with funding increased to 85.1% (figure 3). additionally, the temporal trend of papers with more than one funding has increased over the years, whereas the number of papers without funding has decreased (figure 3). the sem using all papers showed that the number of funding has a positive effect on the number of authors and citations (figure 4a). in details, the number of funding presented a positive direct effect on the number of authors and a positive indirect effect on the number of citations. the direct effect of funding on citations was lower (considering the coefficient), but in general all models presented a low predictive power (r2, figure 4a). we divided the dataset into papers with authors from same country (namely, national collaboration) and papers with authors from different countries (namely, international collaboration). overall, the sems for national (figure 4b) and international collaboration presented the same pattern of global data (figure 4c). however, international collaboration presented a higher r2, highlighting the importance of international collaboration in these informetric indicators. all sems (global, national, and international) presented excellent models (tli = 1). we also used sem to evaluate the effect of the number of funding on number of authors and citations of papers by each country separately (using only papers with authors from the same country). we  obtained sem coefficients (a, b, and c) for the 55 most productive countries evaluated (see the results for each country in the esm2). for all countries, there was a predominance of positive cofigure 2 – number of papers along the years considering the nationality of authors, where “international” indicates authors from different countries, and “national” indicates all authors from the same country. 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 years 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 n um be r o f p ap er s international national 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 year 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 n um be r o f p ap er s number of funding 0 1 2 3 more than 4 figure 3 – number of funding by papers along the years. scientific papers were divided into five categories, according to the number of funding registered. effects of funding on the collaboration and citation in environmental papers and the relationship with nation’s science and technology budgets 603 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 599-607 issn 2176-9478 efficients; in addition, there was variation in the coefficients among countries grouped based on the categories of investment investigated. for the coefficient a, which measures the influence of the input (number of funding) on the process (number of authors), it was observed that countries with the highest investments presented the highest coefficients a (r2adj = 0.27; p < 0.001; figure 5a). it means that papers with more authors were those with a greater number of funding, and this fact was more recurrent in countries with higher levels of investment in sti. in contrast, the coefficient b that measures the influence of the input (number of funding) on the output (number of citations) was higher in countries with lower investments in sti, indicated by the negative slope of linear regression (r2adj = 0.06; p < 0.03; figure 5b). the coefficient c that measures the influence of the process on citations was positive indicating that it is more frequent in countries with high investments on sti that papers with more authors present a greater number of citations (r2adj = 0.17; p = 0.001; figure 5c). these results showed that funding can have different impacts on informetric indicators, depending on the amount of investments in sti. in countries with high investments in sti, the number of funding affects directly the number of authors and indirectly the number of citations; whereas in countries with low investments in sti, the number of funding affects directly the number of citations of papers. discussion the present study evaluated the influence of the number of funding on the collaboration among scientists and citation of scientific articles in ecological research; in addition, this effect was disentangled based on different countries and their level of investments in sti. our main results indicate that the number of funding in ecological papers increased along the years, and we also detected a positive effect of the number of funding on number of authors and citations of papers. nonetheless, deconstructing these effects per country revealed that countries with a higher degree of financial investments in sti maintained a similar relationship with the global data production of papers. in contrast, countries with a lower degree of investments in sti showed *p < 0.001. figure 4 – sem with standardized coefficient (solid arrows) using all papers. boxes represent latent variables and circles represent observed variables used in present study. papers used in sem were analyzed considering: (a) papers with national (authors from the same country) and international (authors from different countries) collaboration, representing all our dataset; (b) papers with national collaboration; and (c) papers with international collaboration. i n p u t p r o c e s s o u t p u t 0 . 1 9 * 0 . 1 7 * 0 . 2 6 * n u m b e r o f f u n d i n g n u m b e r o f a u t h o r s c i t a t i o n s r 2 = 0 . 0 6 r 2 = 0 . 0 7 ( a ) i n p u t p r o c e s s o u t p u t 0 . 1 5 * 0 . 1 6 * 0 . 1 3 * n u m b e r o f f u n d i n g n u m b e r o f a u t h o r s c i t a t i o n s r 2 = 0 . 0 3 r 2 = 0 . 0 5 ( b ) i n p u t p r o c e s s o u t p u t 0 . 1 7 * 0 . 1 7 * 0 . 3 6 * n u m b e r o f f u n d i n g n u m b e r o f a u t h o r s c i t a t i o n s r 2 = 0 . 0 8 r 2 = 0 . 0 6 ( c ) nabout, j.c. et al. 604 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 599-607 issn 2176-9478 that the number of funding impacts citations positively and directly. therefore, future papers aiming to investigate the number of funding and its influences on informetric parameters of impact must consider the nationality of co-authors, once funding policies and absolute values invested in sti vary among countries. despite the positive impact of research funding on several impact indicators of the scientific production, recent studies also showed that this effect is not high (jacob and lefgren, 2011; fortin and currie, 2013; rigby, 2013; yan et al., 2018). our findings indicate that this trend is also observed for ecological research, and, additionally, there is a positive relationship between the number of authors and citations, as also found by other authors (leimu and koricheva, 2005b; padial et  al., 2010). several factors, such as presence of positive results (leimu and koricheva, 2005b; fanelli, 2013), larger network of collaboration (leimu and koricheva, 2005a; yu et al., 2014; parreira et al., 2017), high number of pages (bornmann et al., 2014), visibility of papers (open-access papers are more cited; xia et al., 2011), visibility at online social media (nabout et  al., 2018), publication in prestige journals (vanclay, 2013), among others (see tahamtan et al., 2016; bai et al., 2019), may affect the number of citations and authors of a paper. given that we did not include all these variables in our models, this may explain their low predictive power. therefore, in absolute values, the r2 was low; however, considering the few number of variables used, we concluded that the number of funding can be an important variable affecting informetric data. the number of funding is an important indicator of the input, and it is recognized that the diversity of funding agencies and types of funding (research investments, scholarships, and exchange) can strengthen the scientific research and promotes an increase on the collaboration among authors and citation of articles (bowen and casadevall, 2015; tahamtan et al., 2016). in the same way, the absolute value invested by research or papers can affect other informetric indicators (e.g., leydesdorff et al., 2019). in fact, in the present study, it is not possible to determine the total value invested on each paper, and thus the metric number of funding is an indicator of the diversity of investments for a given article. therefore, an article with more funding sources has a greater capacity for authors to raise funds for research. in this sense, we demonstrated that articles with the highest number of funding were those with the highest number of authors and citations. investments in science have historically raised knowledge and promoted innovation and social and economic growth (lane and bertuzzi, 2011). however, each country has its own idiosyncrasies related to how much it invests in scientific development, reflecting in a different number of researchers per country, and/or in consolidated and stable sources of funds. these differences exist even in time of crisis when each country decides how to invest in science and technology. for example, the european union countries increase their investment in science during the period of economic crisis (e.g., makkonen, 2013), while brazil has experienced an economic recession and political crisis which has impacted in the investments in sti (angelo, 2019; thomé figure 5 – scatterplot of each coefficient obtained in sem and the country investment in science, technology, and innovation. (a) coefficient a of the sem, indicating the effect of funding on the number of authors; (b) coefficient b of the sem, indicating the effect of funding on the number of citations; and (c) coefficient c of the sem, indicating the direct effect of the number of authors and the indirect effect of the number of funding on the number of citations. -0 . 2 0.0 0.2 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 0.0 0.4 0.8 1.2 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 -0 . 5 0 -0 . 2 5 0.00 0.25 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 gross domestic expenditure on r&d (logx+1) y = -0.06+0.085x c oe � ci en t a (i np ut -> pr oc es s) a gross domestic expenditure on r&d (logx+1) y = -0.19+0.11x c oe � ci en t c (i np ut -> o ut pu t) c gross domestic expenditure on r&d (logx+1) y = 0.38+0.085x c oe � ci en t b (i np ut -> o ut pu t) b -0 . 2 0.0 0.2 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 0.0 0.4 0.8 1.2 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 -0 . 5 0 -0 . 2 5 0.00 0.25 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 gross domestic expenditure on r&d (logx+1) y = -0.06+0.085x c oe � ci en t a (i np ut -> pr oc es s) a gross domestic expenditure on r&d (logx+1) y = -0.19+0.11x c oe � ci en t c (i np ut -> o ut pu t) c gross domestic expenditure on r&d (logx+1) y = 0.38+0.085x c oe � ci en t b (i np ut -> o ut pu t) b -0 . 2 0.0 0.2 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 0.0 0.4 0.8 1.2 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 -0 . 5 0 -0 . 2 5 0.00 0.25 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 gross domestic expenditure on r&d (logx+1) y = -0.06+0.085x c oe � ci en t a (i np ut -> pr oc es s) a gross domestic expenditure on r&d (logx+1) y = -0.19+0.11x c oe � ci en t c (i np ut -> o ut pu t) c gross domestic expenditure on r&d (logx+1) y = 0.38+0.085x c oe � ci en t b (i np ut -> o ut pu t) b effects of funding on the collaboration and citation in environmental papers and the relationship with nation’s science and technology budgets 605 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 599-607 issn 2176-9478 and haddad, 2019). considering these historical differences among countries, the number of funding (and also the raw amount of resources invested) generates different impacts on science and processes of collaboration and citations of scientific papers. here, we demonstrated that the number of funding affected positively the number of collaborations in countries with greater investments in sti (usually developed countries), whereas the number of funding was positively related to the number of citations in countries with lower number of investments. these differences influence on the dynamics of science in countries. in developed countries with greater investments in sti, the competitiveness per resource to promote research is higher. therefore, larger groups of authors increase the chance of raising funds (lewison and dawson, 1998). in contrast, in countries with fewer investments, funding increases the quality of the scientific paper produced, impacting on the number of citations. evidently, related mechanisms cannot be explained by few variables. the relationship between investments and number of citations can be influenced by several aspects, such as funding sources (national or international), their variety (number of funders), and intensity (gök et al., 2016). besides funding, numerous other factors can be determinants for citations (padial et  al., 2010). therefore, this study took a step forward in detecting the influence of the number of funding on informetric indicators according to countries and their level of investment in sti. the effect of the number of funding on informetric indicators also highlights the importance of investments in sti to improve indicators of collaboration and citations of papers. collaboration has been an important element in increasing the quantity and quality of science. in fact, studies have shown that the number of papers with international collaboration has increased over the years (parreira et al., 2017), and that the mobility of researchers promotes an increase in the quality of the papers produced (sugimoto et al., 2017). this mobility involves investment; therefore, the lack of investment can limit collaboration between researchers. some countries have been promoting specific calls for mobility (national and international), for example, the program erasmus mundus (europe union), british council with state of brazilian government, among others. conclusion the present paper demonstrates that effects at one level of the informetric indicator can affect other indicators and levels. moreover, we highlight that the impact of the number of funding can vary among countries, therefore, these results are important to the development of national policies and future informetric studies. to national policy, the number of funding can affect directly or indirectly the number of citations and this structure depends of the level of investments in sti made by each country. in countries with higher investments in sti, we found that funding affects directly the number of collaboration and indirectly the number of citation; whereas in countries with fewer investments in sti, funding affects directly the number of citations. to future informetric studies, we recommend the inclusion of author’s nationality when investigating the funding effect. although our conclusions were based on ecological data, we believe that other biological, medical, physic and chemistry areas can presented similar patterns given they present a similar structure of scientific production, collaboration and citations. acknowledgments we thank editor and two anonymous reviewers that helped to improve and clarify this manuscript. contribution of authors: nabout, j.c.: conceptualization, formal analysis, writing — first draft, writing — edition & review. faquim, r.c.p.: data curation, formal analysis, writing — first draft, writing — edition & review. carvalho, r.a.: conceptualization, formal analysis, writing — first draft, writing — edition & review. machado, k.b.: conceptualization, formal analysis, writing — first draft, writing — edition & review. references angelo, c., 2019. brazil’s government freezes nearly half of its science spending. nature, v. 568, 155-156. bag, s., 2015. a short review on structural equation modeling: applications and future research directions. journal of supply chain management systems, v. 4, (3) 64-69. bai, x.; 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data collection and calculation of indicators; and calculation of the sustainability index. the index value found for the city was 0.47, which represents an unfavorable level of sustainability. in this case, volta redonda is making insufficient investments in its selective waste collection system. the factors that contributed to this low index are: an outdated solid waste management plan, low collection coverage, low recovery rate of recyclable materials, high rejection rate, high selective collection cost, outdated cost of selective collection service, precarious occupational health and safety conditions of members of waste picker cooperatives, and lack of registration of residences for donation of recyclable materials. keywords: performance evaluation; selective collection; indicators; recyclable waste; sustainability. r e s u m o apesar da existência de várias iniciativas de reciclagem de resíduos secos no brasil, as taxas de recuperação de materiais recicláveis ainda permanecem em patamares inferiores a 3% na média nacional. nesse contexto, torna-se necessário realizar uma etapa inicial de diagnóstico, voltado a identificar o desempenho do sistema, para que ações de melhoria possam ser implementadas, considerando-se as particularidades de cada sistema. o objetivo deste estudo foi aplicar um método capaz de gerar o diagnóstico de um sistema de coleta seletiva, por meio da identificação de um índice de sustentabilidade, calculado com base em 16 indicadores de desempenho. a pesquisa aplicada ao município de volta redonda foi organizada em três etapas: identificação do método de avaliação de desempenho; coleta de dados e cálculo dos indicadores; e cálculo do índice de sustentabilidade. o valor do índice encontrado para o município foi de 0,47, o que representa um nível desfavorável de sustentabilidade. neste caso, constata-se que o município de volta redonda está fazendo apenas um baixo e insuficiente investimento em seu sistema de coleta seletiva. os fatores que contribuíram para esse baixo índice são: plano de gestão de resíduos sólidos não vigente, baixa cobertura de coleta e baixa taxa de recuperação de materiais recicláveis, alta taxa de rejeito e alto custo da coleta seletiva, taxa não vigente para cobrança pela prestação do serviço de coleta seletiva, precárias condições de trabalho, de saúde e de segurança dos cooperados e falta de cadastro de residências na doação de materiais recicláveis. palavras-chave: avaliação de desempenho; coleta seletiva; indicadores; resíduos recicláveis; sustentabilidade. sustainability performance evaluation of municipal selective collection systems applied to a case study avaliação de desempenho em sustentabilidade de sistemas municipais de coleta seletiva aplicado a um estudo de caso ricardo césar da silva guabiroba1 , pedro roberto jacobi1 , luís henrique abegão2 , gina rizpah besen1 1universidade de são paulo – são paulo (sp), brazil. 2universidade federal fluminense – niterói (rj), brazil. correspondence address: ricardo césar da silva guabiroba – universidade federal fluminense – rua desembargador ellis hermydio figueira, 783 – bloco a, sala 305 – aterrado – cep: 27.213-145 – volta redonda (rj), brazil. e-mail: ricardocesar@id.uff.br conflicts of interest: the authors declare no conflicts of interest. funding: none. received on: 10/21/2022. accepted on: 02/10/2023. https://doi.org/10.5327/z2176-94781482 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 https://orcid.org/0000-0003-4108-846x https://orcid.org/0000-0001-6143-3019 https://orcid.org/0000-0002-4182-0916 https://orcid.org/0000-0002-7300-0437 mailto:ricardocesar@id.uff.br https://doi.org/10.5327/z2176-94781482 http://abes-dn.org.br/ http://www.rbciamb.com.br guabiroba, r.c.s. et al. 2 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023 | 1-10 issn 2176-9478 introduction good management of selective waste collection systems is essential to maintain public health in cities, especially with the growing generation of solid wastes (souza et al., 2021). many cities have implemented selective trash collection systems with the participation of informally and formally organized waste pickers that have substantially reduced the negative social and environmental impacts produced by the disposal of solid wastes (ibáñez-forés et al., 2018; siman et al., 2020). in general, the selective collection systems in lowand middle-income countries are not implemented in a planned form (melaku and tiruneh, 2020). these systems are put into operation without a sufficiently developed recycling market, without programs to educate the public about the adequate separation and packaging of solid wastes, without evaluating the sustainability of different management models, and without controlling the system’s costs (berg et al., 2018; expósito and velasco, 2018; pérez-lopez et al., 2018; campos-alba et al., 2021). institutional, financial, political and social questions hamper the development of selective collection systems and the effective inclusion of waste pickers and cooperatives, which are rarely supported by the government and are exploited in the recycling market, and whose problems generally involve financial dependence and difficulties of self-management (dutra et al., 2018; siman et al., 2020). the previous studies of oliveira et  al. (2018), thoden van velzen et  al. (2019) and gadaleta et  al. (2022) about selective collection systems in europe present discussions on how to improve advanced systems from the standpoint of management and operation. these papers evaluate improvements in systems that are already integrated and fully functioning, involving door-to-door collection models and ecopoints as well as other types of treatment, such as mechanical-biological and pay as you throw (payt) systems. the payt fee is an economic instrument for management of wastes that applies the “polluter pays” principle, where a fee is charged from the public that varies according to the quantity and type of trash that is discarded (morlok et al., 2017). previous brazilian studies have evaluated municipal selective collection systems by means of sustainability indicators. among these are barros and silveira (2019), fratta et al. (2019), ibáñez-forés et al. (2019), silva et  al. (2019) and zon et  al. (2020). common problems have been identified by performance assessment, such as a lack of complete and reliable information, the low recovery of recyclable wastes in selective collection systems and low residential coverage, as well as waste picker cooperatives operating under precarious conditions. in this context, performance evaluation is a tool that can provide the necessary support to make well-informed and responsible decisions (melnyk et  al., 2014; canonico et  al., 2015; valmorbida et  al., 2018). by considering environmental and socioeconomic aspects, this tool promotes improvements in selective collection systems, such as increased service quality, reduced operating costs, better management, and increased recovery rates of recyclable materials (romano et  al., 2019; llanquileo-melgarejo et  al., 2021; romano et  al., 2022; schuch et al., 2023). in brazil, 65.6 million tons of municipal solid waste were collected in 2021, which corresponds to 0.95 kilograms per person that year (snis, 2022). of the total solid waste collected in 2020, 97.7% were sent to final disposal sites (snis, 2022). this disposal can be classified as environmentally sound when the site is a properly managed sanitary landfill, as defined in the national policy on solid wastes (pnrs), meaning that is complies with specific operational standards so as to avoid damages or risks to public health and safety and minimize adverse environmental impacts (brasil, 2010; veneu et al., 2014; olivo et al., 2021). the largest portion (73.3%) of solid wastes collected was sent to sanitary landfills in 2021. the remaining 26.7% were sent to units considered inadequate, such as controlled landfills and open dumps (snis, 2022). the average coverage rate of trash collection for urban and rural areas was 89.9% in 2021. the average indicators of brazil’s five macro-regions varied from 79.0% in the north to 95.8% in the southeast. it was thus estimated that 22 million people nationwide did not have access to regular door-to-door collection service (direct collection) or collection in containers, bins or dumpsters (indirect collection). in 2021, the number of people without access to collection services increased by nearly 6% in relation to 2020 (snis, 2022). in the case of selective collection, the number of municipalities with some type of formal arrangement was 1,567 in 2021, equal to 28.1% of all municipalities in the country (5,570). according to the national sanitation information system (snis, 2022), which receives information from 4,900 municipalities in all five regions of the country, this number was 5.8% lower than in 2020. the snis’ diagnosis (snis, 2022) shows that selective collection initiatives are very incipient in brazil, and the lack of separation of wastes reflects the overload of the final disposal systems and the extraction of natural resources, which in many cases is nearing exhaustion. the direct consequence of this is that the recovery rates of recyclable materials, despite the establishment of the national solid waste policy (pnrs) in 2010, remain lower than 3% nationwide (snis, 2022). in spite of various initiatives to promote the sector and enable greater utilization of recyclable materials, such recovery rates continue to be low, reflecting the weakness of selective trash collection systems. in 2021, it was estimated that 1.12 million tons or solid recyclable wastes were recovered in brazil, representing 5.3% of the total potential (snis, 2022). in this scenario, improvement of the performance of selective collection systems is still limited by the low technical and financial capacity of municipalities, as well as by insufficient access to technologies and the low technical training of personnel, which makes performance assessment even more urgent (ibáñez-forés et al., 2021; santos and van elk, 2021). therefore, the objective of this study is to report the evaluation of a selective collection system based on the sustainability index sustainability performance evaluation of municipal selective collection systems applied to a case study 3 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023 | 1-10 issn 2176-9478 proposed by besen et al. (2017), which considers varied performance indicators, such as system efficiency, institutional aspects, cost, relations with society and the occupational health and safety conditions of waste pickers to identify weaknesses in these systems. methodology case study: selective collection system in the municipality of volta redonda the performance assessment method of besen et  al. (2017) was applied in the municipality of volta redonda, located in the southeastern region of brazil, more specifically in the state of rio de janeiro. in geographical terms and from an economic standpoint, volta redonda is strategically located among the three largest brazilian metropolitan regions — those surrounding rio de janeiro, são paulo and belo horizonte. the municipality had an estimated population of 273,988 in 2020, and an area of 182.105 km². in terms of population, it is the largest city in the southern region of the state of rio de janeiro and the third largest in the state’s interior (ibge, 2020). figure 1 presents the current selective collection model of volta redonda. there are freelance waste pickers active in all of the municipality’s districts. they typically collect the recyclable materials with higher value (“cherry picking”). the recyclable materials with lower value are collected regularly and transported to a sanitary landfill located in the neighboring municipality of barra mansa, which also receives materials from districts in that city not yet served by selective collection, or they are sent to the facilities of three cooperatives established in volta redonda. in the areas they serve, these cooperatives are responsible for the entire selective collection operation, involving transport, storage, sorting and sale of the recyclable wastes. the door-to-door collection model is adopted. the three cooperatives work in warehouse buildings supplied by the municipal government, which also pays the monthly water and electricity bills. the relationship between the municipal government and the cooperatives is regulated by a contract with each one. the cooperatives’ revenues are comprised of the fee paid by the municipal government for selective collection (service provision) and the amount received from the sale of the recyclable materials to intermediaries. steps of the sustainability performance assessment sustainability performance was evaluated based on the method developed by besen et al. (2017) to determine the sustainability index, as presented in figure 2. in step (1), we conducted a literature review of articles at the coordination for the improvement of higher education personnel (capes) periodicals portal, which is linked to other research databases, such as web of science (wos) and scopus. in step (2), we calculated a range of indicators from primary and secondary data, by applying the following methods: documental research, in loco observation, and interviews. in step (3), we used the value of each indicator to calculate the sustainability index. step 1: literature review at the search page of the capes periodical portal, we typed in the keywords “indicators” and “waste management” to find articles with these words in the english title (regardless of the language of the article), published in the previous five years (2017 to 2021). this search resulted in 82 articles. we checked the content of the articles and only six contained specific indicators and methods to measure selective trash collection: pereira et  al. (2018); barros and silveira (2019); fratta et  al. (2019); ibáñez-forés et  al. (2019); silva et al. (2019); and zon et al. (2020). in zon et al. (2020), the authors based their indicators on those suggested by besen et  al. (2017). figure 1 – current selective collection model in volta redonda, state of rio de janeiro. g: generators of recyclable wastes; d: districts where the generators are located; f: freelance waste pickers; su: sorting units where cooperatives operate; r: recycling intermediaries; i: recycling industries; n: number of generators, waste pickers, intermediaries or industrial companies active in the system; x: number of districts in the city served by selective collection. figure 2 – steps for the evaluation of sustainability performance. guabiroba, r.c.s. et al. 4 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023 | 1-10 issn 2176-9478 therefore, to be more complete, we utilized the method described by besen et  al. (2017), which includes 16 sustainability indicators, presented in table 1. to carry out the performance assessment, we used the parameters proposed by besen et  al. (2017) for comparison with each indicator. table 2 presents this set of parameters and also four ranges of values that indicate the four levels of the sustainability index: very favorable, favorable, unfavorable and very unfavorable. step 2: examination of primary and secondary data in step (2), we examined the primary and secondary data to calculate each indicator based on the following methods: documental research; in situ observation; and interviews. the interviews were conducted with support of semi-structured questionnaires about the indicators, with flexibility for the respondents to add comments when they deemed pertinent. table 3 specifies the research methods used to calculate each indicator. the visits and interviews occurred in january and february 2022. the value of each indicator was obtained by three methods, as described by besen et  al. (2017). in particular, three rates were obtained from the data made available by the snis (2021): selective collection coverage rate (indicator issc3); recovery rate of recyclable materials (indicator issc10); and rejection rate (indicator issc11). the snis requests and receives data from municipal governments in all regions of the country and makes these data available for consultation and diagnosis. step 3: calculation of the sustainability index in step (3), based on the value of each indicator, we obtained the sustainability index by calculating the weighted average of the 16 indicators applied (table 1). the weights were assigned to each indicator as suggested by besen et al. (2017). the index allowed identifying the level of sustainability of the selective collection system according to four levels: • very favorable: meaning that the selective collection system in the municipality is near sustainability or has already attained it; • favorable: the municipal government is making reasonable investments in the sustainability of the selective collection system, but has not yet achieved this goal; • unfavorable: the municipal government is making only a small investments in the sustainability of the selective collection system; • very unfavorable: the municipal government is not making any investments in the sustainability of a selective collection system (besen et al., 2017). table 1 – performance indicators of selective collection systems. issc: indicators of sustainability of selective collection. source: indicators described by besen et al. (2017). indicator description sources b es en e t a l. (2 01 7) pe re ir a et  a l. (2 01 8) b ar ro s an d si lv ei ra (2 01 9) fr at ta e t a l. (2 01 9) ib áñ ez -f or és et  a l. (2 01 9) si lv a et  a l. (2 01 9) z on e t a l. (2 02 0) issc1 integrated solid waste management plan x x x x issc2 legal instruments in the relationship with the municipal government x x x issc3 responsiveness to the population x x x x x x issc4 self-financing x x x issc5 education/disclosure x x x x x issc6 social participation and control x x issc7 partnerships x x x issc8 inclusion of freelance waste pickers x x x x issc9 adhesion of the population x x x x issc10 recovery rate of recyclable materials x x x issc11 rejection rate x issc12 working conditions for collection of dry wastes x x issc13 workplace conditions at the sorting center x x x issc14 worker health and safety x x x x issc15 costs of the selective collection service x x issc16 cost of the selective/regular collection + disposal x x sustainability performance evaluation of municipal selective collection systems applied to a case study 5 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023 | 1-10 issn 2176-9478 table 2 – parameters to evaluate each performance indicator. issc: indicators of sustainability of selective collection; c1.1: existence of a sanitation or solid waste plan at the intermunicipal/regional/micro-regional level, including selective collection and participative construction, in execution; c1.2: existence of a municipal plan with participative construction undergoing implementation; c1.3: existence of a municipal plan without participative construction, not implemented; c1.4: no plan; c2.1: existence of a service provision agreement with the municipal government; c2.2: existence of a working arrangement with transfer of financing; c2.3: existence of a working arrangement without transfer of financing; c2.4: no agreement or working arrangement; c4.1: charging of a fee to cover the cost of the solid waste collection service, including selective collection; c4.2: inclusion of a surcharge in the urban property tax [iptu] or budget to cover the entire cost to the service; c4.3: inclusion of a surcharge in the iptu or budget that does not cover the entire cost to the service; c4.4: fee revenue only in the budget; c6.1: existence of one or more instances in functioning with participation of waste pickers; c6.2: existence and functioning without participation of waste pickers; c6.3: existence of an instance, but not functioning; c6.4: no existence of an instance with participation. source: parameters defined according to besen et al. (2017). indicator table 1 classification (sustainability level) very favorable favorable unfavorable very unfavorable issc1 c1.1 c1.2 c1.3 c1.4 issc2 c2.1 c2.2 c2.3 c2.4 issc3 100% 75.1 to 99.9% 50.1 to 75.0% ≤ 50.0% issc4 c4.1 c4.2 c4.3 c4.4 issc5 ≥ 80.0% 50.1 to 79.9% 20.1 to 50.0% ≤ 20.0% issc6 c6.1 c6.2 c6.3 c6.4 issc7 ≥ 80.0% 50.1 to 79.9% 20.1 to 50.0% ≤ 20.0% issc8 ≥50.0% 30.0 to 50.0% 10.1 to 29.9% ≤ 10.0% issc9 ≥ 80.0% 50.1 to 79.9% 30.1 to 50.0% ≤ 30.0% issc10 ≥ 25.0% 15.1 to 24.9% 5.1 to 15.0% ≤ 5.0% issc11 ≤ 5.0% 5.1 to 10.0% 10.1 to 29.9% ≥ 30.0% issc12 100% 75.1 to 99.9% 50.1 to 75.0% ≤ 50.0% issc13 100% 75.1 to 99.9% 50.1 to 75.0% ≤ 50.0% issc14 100% 75.1 to 99.9% 50.1 to 75.0% ≤ 50.0% issc15 ≤ 200.00 200.00 to 350.00 351.00 to 500.00 ≥ 500.00 issc16 ≤ 100% 100.1 to 150 % 150.1 to 199.9% ≥ 200% igs 0.76-1.00 0.51–0.75 0.26–0.50 0.00–0.25 table 3 – research methods used to attribute a value to each performance indicator. issc: indicators of sustainability of selective collection; a: interview with the person in charge of selective collection of the municipal environmental secretariat; b: interview with the person in charge of regular trash collection of the municipal infrastructure secretariat; c: interviews with the people in charge of social actions for the municipal community action secretariat; d: interviews with the representatives of the three cooperatives (reciclar vr, folha verde and cidade do aço); e: documental research — contracts with the cooperatives, regular trash collection company, including final disposal, municipal law 5762 (cmvr, 2020) and municipal decree 14993 (pvr, 2018); f: data available from the national sanitation information system (snis, 2021). indicator table 1 method of besen et al. (2017) description methods used a b c d e f issc1 method 1 integrated solid waste management plan x x issc2 method 1 legal instruments in the relationship with the municipal government x x x issc3 method 2 responsiveness to the population x issc4 method 1 self-financing x x issc5 method 2 education/disclosure x x issc6 method 1 social participation and control x x x issc7 method 2 partnerships x x x x issc8 method 2 inclusion of freelance waste pickers x x x issc9 method 2 adhesion of the population x x x issc10 method 1 recovery rate of recyclable materials x issc11 method 3 rejection rate x issc12 method 2 working conditions in collection of wastes x issc13 method 2 workplace conditions at the sorting center triage x issc14 method 2 worker health and safety x x issc15 method 1 costs of the selective collection service x x x issc16 method 1 cost of the selective/regular collection + disposal x x x x guabiroba, r.c.s. et al. 6 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023 | 1-10 issn 2176-9478 table 4 – results of the performance indicators and calculation of the general sustainability index. issc: indicators of sustainability of selective collection. indicator result interpretation value weight final value issc1 no existence of a plan very unfavorable 0.25 1.00 0.25 issc2 existence of a contract very favorable 1.00 0.83 0.83 issc3 43.3% very unfavorable 0.43 0.90 0.39 issc4 only budget very unfavorable 0.25 0.80 0.20 issc5 82% very favorable 0.82 0.79 0.65 issc6 existence with participation very favorable 1.00 0.73 0.73 issc7 70% favorable 0.70 0.62 0.43 issc8 32% favorable 0.32 0.74 0.24 issc9 no information no information 0.00 0.91 0.00 issc10 1.78% very unfavorable 0.25 0.89 0.22 issc11 17.4% unfavorable 0.83 0.87 0.72 issc12 83% favorable 0.83 0.84 0.70 issc13 38% very unfavorable 0.38 0.84 0.32 issc14 14% very unfavorable 0.14 0.84 0.12 issc15 r$625.00/ton very unfavorable 0.25 0.82 0.21 issc16 243.9% very unfavorable 0.25 0.81 0.20 summation 13.23 6.20 selective collection sustainability index of the municipality of volta redonda 0.47 results and discussion the sustainability index obtained for volta redonda was 0.47, a result of the weighted average of the 16 indicators used in this study. the value of the index denoted an “unfavorable” performance, but was near the threshold of 0.50 of a “favorable” sustainability rating. table 4 reports the results with the calculation of each sustainability indicator as applied to volta redonda. the municipality does not have an approved integrated solid waste management plan in force. however, there are legal instruments (service provision agreements) with three waste picker cooperatives, namely contract 065/2021 with reciclar vr, contract 066/2021 with folha verde; and contract 067/2021 with cidade do aço. these contracts were established in 2017 and have been updated since then. according to the snis (2021), the regular collection coverage in 2020 was 43.3%. it also showed that all the money allocated to finance waste management was included in the annual budget. according to the interview with the representative of the municipal infrastructure secretariat, 4.5% of the budget goes to waste management. the municipal government has not yet established a fee or other charge for the regular and selective collection services. resolution 079 issued in 2021 by the national water and basic sanitation agency (ana) specifies that municipalities must create a fee or other charge to cover regular trash collection service. in volta redonda, the creation of this fee is under study. for selective collection, no date has been set for the creation of any fee or charge. according to the interview with the representative of the municipal environmental secretariat, of the 11 desirable aspects for education and disclosure of the selective collection program, nine were in practice by the municipal government. some of these are the conduction of campaigns with the preparation and distribution of flyers and activities with students, municipal employees and community members in general. we also learned of the existence of an “intersectoral committee for monitoring the selective collection system”, with the participation of the three waste picker cooperatives. this committee was created in 2018 by means of municipal decree 14,993 (pvr, 2018). with regard to the diversity of partnerships articulated, it was possible to verify that, of the ten desirable partnerships, seven are established. of these seven, five derive from municipal decree 14,993 (which created the intersectoral committee). an indirect partnership arrangement also exists with the national association of waste pickers of recyclable materials (ancat), which is the technical arm of the national movement of waste pickers of recyclable materials (mncr). this association has provided assistance to two of the cooperatives, reciclar vr and folha verde. through interviews with representatives of the three cooperatives, it was possible to verify that 47 waste pickers are registered. in the city, there are 33 social assistance reference centers (cras), where citizens can apply to receive some type of aid. of these applicants, 47 declared they were waste pickers. regarding the number of dwellings that have adhered to selective collection, the three cooperatives did not have this information. sustainability performance evaluation of municipal selective collection systems applied to a case study 7 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023 | 1-10 issn 2176-9478 for this reason, we attributed a value of zero to indicator issc9. we also noted the low recovery rate of recyclable materials, of only 1.78% in 2020, according to the snis (2021). further, according to the snis (2021), there was a high rejection rate (17.4%) in the municipality in 2020. we also investigated the working conditions during selective collection. of the 12 desirable aspects, ten were satisfied by the cooperatives. the cooperatives use both rented and their own trash collection trucks. the waste pickers use adequate personal protection equipment (ppe) and wear suitable uniforms. besides this, the vehicle ownership tax (ipva) was current and the other documents were valid during the research period. another checklist was applied regarding the working conditions at the sorting centers. of the 13 desirable aspects, only five were satisfied. this checklist revealed the precarious working conditions of the facilities of the cooperatives granted by the municipal government. in the case of folha verde, the restrooms were not linked to the sewer system. in the case of reciclar vr, the men’s bathroom had no water. the walls of the buildings had cracks and generally required repair and painting. the final checklist covered questions about the health and safety of the members. of the seven desirable aspects, only one was satisfied (use of ppe by the waste pickers). the other basic questions were being neglected, such as the existence of adequate fire extinguishers; an emergency plan; and a workplace accident prevention committee. with respect to the cost of the selective collection service, the municipal government pays a subsidy to the cooperatives of r$ 625 per ton sold (demonstrated by the sale invoices of recyclable material submitted by the cooperatives), as established in the contracts. thus, the cooperatives have two sources of revenue: the municipal government and intermediaries (amount paid upon sale of the recyclable materials). the value of r$ 625 per ton was determined by the municipal government after market research and consultation of contracts established by other municipal governments. finally, we calculated the ratio between the cost of selective collection and that of regular collection including the cost of disposal, expressed as a percentage. the cost of regular trash collection was r$ 186.58 per ton, while the cost of disposal in the sanitary landfill in the neighboring municipality of barra mansa was r$ 69.71 per ton. therefore, the cost of regular collection plus disposal was r$ 256.29 per ton. the total cost of selective collection was r$ 625 per ton. thus, the ratio was 243.9%. we found that more than half of the sustainability indicators were “very unfavorable”. after analyzing these indicators, it was possible to obtain a diagnosis of the city’s selective collection system. in general, the system is expensive (reflected by the indicators issc15 and issc16). this cost is twice the average cost of brazilian municipalities (r$ 313.17 per ton) estimated by the association called “compromisso empresarial para reciclagem” (business commitment to recycling) (cempre, 2020). furthermore, the cost of selective collection is more than twice the cost of regular collection when also considering the cost of final disposal. in this scenario, the municipal government pays the total cost of selective collection (reflected by the indicator issc4). despite this, the system is unable to achieve good results, including due to low coverage (reflected by the indicator issc3). and this low coverage aggravates the low rate of recovery of recyclable materials (reflected by the indicator issc10). moreover, another problem is the high rejection rate (reflected by the indicator issc11). curiously, the actions among the population for education and disclosure of the selective collection service (indicator issc5) are “very favorable”. this indicates that sufficient actions are being implemented by the municipal government. however, it seems that these actions are not producing the desired effect of encouraging the people to separate their trash for selective collection, which would reduce the rejection rate. this failure to produce an effect applies to the rate of recovery of recyclable materials. from another standpoint, the number of partnerships (indicator issc7) is considered “favorable”. nevertheless, the quality of these partnerships is low, hampering the attainment of positive results. the municipal government has a committee (indicator issc6) formed by representatives of the municipal secretariats of the environment and of infrastructure, along with the public defender’s office and labor attorney’s office (the last two federal) and the cooperatives. the members of this committee meet once a month. thus, it is necessary for the municipal government to pay heed to the recommendations of this committee for actions to improve the system. for this reason, it is necessary to have an integrated solid waste management plan (indicator issc1) in force, indicating the performance of the system and the results that must be reached. this involves reflection on the responsibilities for waste management. our results show that these responsibilities for the regular and selective collection service are allocated to different municipal secretariats, which hampers the obtainment of an effective, integrated, solid waste collection. furthermore, despite a “favorable” number of cooperatives in relation to enrolled waste pickers (indicator issc8) and the fact the cooperatives have formal contracts (indicator issc2), the waste pickers who are members of the cooperatives still suffer from the same insecurities and difficulties as the freelance waste pickers. in particular, although the working conditions for collection of recyclable materials (indicator issc12) is considered “favorable”, the facilities of the sorting centers are in precarious conditions (indicator issc13), offering risks to the workers’ health and safety (indicator issc14). these conditions are not being audited by the guabiroba, r.c.s. et al. 8 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023 | 1-10 issn 2176-9478 municipal government, and the respective contracts lack clauses in this respect regarding collective collection. indeed, a fire occurred once at the sorting center where the cooperative reciclar vr now operates. in previous studies carried out in brazil’s southeastern region, such as barros and silveira (2019), it was possible to identify a municipality with a very unfavorable self-financing indicator and another with a very unfavorable rating regarding an integrated solid waste management plan. it was also possible to identify, in the study by zon et  al. (2020), some factors responsible for the poor performance of the systems: precarious occupational health and safety conditions of waste pickers organized in cooperatives; low recovery rate of recyclable materials; high cost of selective collection; and lack of a fee to finance the collection program. these are problems faced in common by municipalities in different states and in volta redonda. conclusions the low sustainability index obtained indicated that the volta redonda municipal government is making only small investments in its selective collection system. the factors underpinning the unfavorable level were lack of an integrated solid waste management plan in force; low collection coverage; low recovery of recyclable materials; high rejection rate; high cost of selective collection; no fee indicated for the selective collection service; lack of enrollment and monitoring of residences for donation of recyclable materials; and precarious health and safety conditions of the cooperative members. to attain the targets established in the national solid waste plan, it is necessary to revise the actions adopted and insert new strategies for the purpose of eliminating the causes of these problems. it is also necessary to establish better integration of the system, involving other municipalities and cooperatives, besides searching for new partners, such as other entities representing waste pickers, schools and community associations. we found that the existence of a contract does not necessarily make the system more integrated. in this respect, municipalities can avoid executing actions by allocating them to the waste picker cooperatives by means of a service provision agreement. the problem in this regard is that these cooperatives can still be in the structuring phase even after the process of formalization, and cannot execute all the actions required with the proper quality. for this reason, it is necessary for the municipalities to establish contracts that take into consideration the structuring phase of the cooperatives, without neglecting their ability to work in integration, by implementing strategies to strengthen the operation and management of these cooperatives. since this is an ongoing improvement process, it is important to evaluate the performance periodically as a tool to attain targets. to overcome the limitations detected in this study, referring to the reliability of the information obtained from the interviews, we consulted other sources of information, such as contracts and decrees, for comparison with the information from the interviews with the representatives of the cooperatives and municipal government. finally, for new studies, we suggest applying the method of besen et  al. (2017) in other municipalities in the state of rio de janeiro. with this, it will be possible to compare the performance of different systems, to detect strengths and weaknesses and opportunities for improvement that can be shared with other municipalities and waste picker cooperatives. contribution of authors: guabiroba, r. c. s.: conceptualization; data curation; formal analysis; investigation; methodology; writing — original draft. jacobi, p. r.: project administration; resources; software; supervision; validation. abegão, l. h.: conceptualization; validation; writing — review & editing. besen, g. r.: validation; visualization; writing — review & editing. references barros, r.t.v.; silveira, a.v.f., 2019. use of sustainability indicators for the assessment of urban solid waste management in belo horizonte’s metropolitan region, mg, brazil. engenharia sanitária e ambiental, v. 24, (2), 411-423. https://doi.org/10.1590/s1413-41522019177499. berg, a.b.; radziemska, m.; adamcová, d.; 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jundiaí – sp resumo o caso do centro de gerenciamento de resíduos sólidos – geresol, implantado pela prefeitura de jundiaí – sp, apresenta soluções para destinação final de resíduos não convencionais, contribuindo com proposições de sistemas viáveis para sua gestão ambiental e empresarial. a disposição desses resíduos, tais como, entulhos da construção civil, madeiras, galhos de árvores, pneus e outros, no caso estudado, se mostrou viável econômica e ambientalmente, indicando um caminho para solução de problemas que se apresentam para prefeituras, no atendimento de regulamentações legais vigentes, para a reciclagem ou destinação final cada vez mais difícil e custosa desse tipo de resíduo. palavras chave: reciclagem; resíduos sólidos; sistemas de gestão ambiental; administração pública; geresol abstract the analysis of the jundiai – sp municipality solid residues management center – geresol demonstrates entrepreneurial and environmental solutions to deal with a final destination to non-conventional disposals, contributing with feasible management systems. the residues disposal, such as civil construction materials, woods, trees branches, used tires among others, showed economic and environmental feasibilities, pointing to an adequate solution for cities hall regarding ongoing legal regulation in comparison with more expensive and difficult final disposal for that kind of residues. keywords: recycling; solid residues; environmental management system; public administration; geresol resumen el caso del centro de gestión de residuos sólidos – geresol, implementado por la prefectura de jundiaí-sp presenta soluciones para la destinación final de residuos sólidos no convencionales, contribuyendo con proposiciones de sistemas viables para su gestión ambiental y empresarial. la disposición de residuos tales como materiales de construcciones, maderas, ramas de arboles, neumáticos usados entre otros, en el caso estudiado, se muestra viable, lo que indica una alternativa de solución para problemas de las autoridades municipales, en atendimiento a reglas legales, hacia la reciclaje o destinación final costosa y difícil para este tipo de residuo. palabras clave: reciclaje; residuos sólidos; sistema de gestión ambiental; administración publica; geresol. fernando eduardo costa e silva léo tadeu robles revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 39 introdução com a crescente geração de resíduos, surge a necessidade de buscar novas opções para sua destinação. ao mesmo tempo em que cresce o volume de lixo produzido, resultante de um aumento do consumo, são cada vez mais caras, raras e distantes as alternativas tradicionais para sua disposição final (calderoni, 2003). algumas saídas de disposição inadequada, embora em curto prazo possam ser financeiramente mais baratas para a administração pública, podem também ter consequências sociais e ambientais muito sérias. a presente análise teve em vista compreender as formas de viabilização ambiental e empresarial da destinação de resíduos sólidos não convencionais, assim denominados, devido à sua origem e às exigências legais para sua disposição final. segundo barbieri (2004), diversas experiências mostram que uma empresa ou instituição só cumpre as exigências e adequações na destinação de resíduos sólidos, quando há influência de três conjuntos de forças que se congregam: o governo, a sociedade e o mercado. o estudo aborda questões que remetem à crença de um conflito entre ecologia x economia advindo da regulamentação de proteção do meio ambiente. assim, analisa-se a solução para problemas ambientais de destinação de resíduos a partir da experiência do centro de gerenciamento de resíduos sólidos de jundiaí geresol, no contexto da atitude de empresários e administradores públicos, ao considerarem a questão ambiental em suas decisões e adotarem concepções administrativas e tecnológicas ambientalmente sustentáveis. da mesma forma, analisam-se alguns dos instrumentos típicos para o uso sustentável dos recursos naturais nas ações relativas ao reuso e a reciclagem. a partir do estudo do caso, investiga-se um fenômeno contemporâneo no seu contexto real, no qual os limites entre o fenômeno e o contexto não são claramente percebidos, pelo uso de fontes múltiplas de evidência: entrevistas, arquivos, documentos, observações, etc. o trabalho procura demonstrar que as experiências e as ações analisadas podem servir como proposição de sistemas de gestão ambiental para outros centros de gerenciamentos e também como ponto de partida para projetos de gestão do negócio do lixo. em 1933, no rio de janeiro, à época capital da república, aconteceu a primeira discussão sobre políticas de proteção ao “patrimônio natural”, convocada pela sociedade amigos das árvores (almeida, 2002). depois desse encontro, diversos eventos se sucederam relativos à preocupação com o meio ambiente, como conferências internacionais da onu, a criação de secretarias especiais nos governos estaduais e federais, leis específicas, buscando a necessária integração do homem, por meio de políticas ambientais que resultem no menor impacto possível nas intervenções humanas. entrevistas exploratórias junto ao responsável pelo geresol indicaram que, em passado recente, havia destinação inadequada dos resíduos sólidos, ocasionando poluição visual e do solo, proliferação de insetos, roedores, animais peçonhentos, propagação de doenças, alto custo envolvido, focos de doenças como a dengue e problemas ambientais diversos na cidade. até 1983, o lixo orgânico era destinado ao consórcio intermunicipal de aterro sanitário – cias, que englobava os municípios de jundiaí, várzea paulista, cajamar, campo limpo paulista e vinhedo. a partir de 1984, passou a ser destinado para o aterro sanitário de paulínia e, em 2000, para o aterro sanitário de cajamar. em março de 2004, por decisão judicial, o lixo voltou a ser destinado ao consórcio cias. uma das primeiras ações da prefeitura do município de jundiaí, para o tratamento do lixo reciclável, aconteceu em 1994, com a implantação do “cata-treco”, serviço de coleta de materiais inservíveis1, para atender a população que não dispunha de local adequado para destiná-los. o serviço nasceu da demanda de operações de mutirão e arrastão para controlar a dengue em um programa intersetorial, com planejamento que envolvia todas as secretarias e autarquias municipais. após pesquisas em outras cidades em busca de modelos, a prefeitura de jundiaí estruturou um local para a destinação e tratamento dos resíduos sólidos. em abril de 2002, iniciou-se a operação do geresol. segundo o responsável da secretaria de serviços públicos, o geresol busca destinações para os resíduos não convencionais e o presente estudo analisa os resultados dessa destinação alternativa de resíduos sólidos. o geresol é um departamento ligado à secretaria de serviços públicos e abriga a estação de transbordo de lixo orgânico (resíduo domiciliar), o armazém da natureza, nome fantasia da transportadora 14 de dezembro ltda., empresa concessionária da coleta seletiva de resíduos sólidos e da operação cata-treco. o geresol abriga também o viveiro municipal e a área destinada para o aterro de inertes2 da construção civil. a secretaria de planejamento e meio ambiente é responsável por todo o trabalho de educação ambiental e é responsável pela maioria das ações publicitárias para a divulgação do geresol. cata-treco a iniciativa da prefeitura do 1 materiais de difícil destinação, como armários velhos, eletrodomésticos, pneus, cadeiras e outros. 2 resíduos da construção civil, podas, madeiras, entulhos que não possuam resíduos químicos. revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 40 município de jundiaí, conforme mencionado, se deu em 1994. o planejamento da criação do armazém da natureza foi elaborado pela secretaria de planejamento e meio ambiente, sendo que o programa constituiu-se, basicamente, na busca de alternativas viáveis para o equacionamento dos problemas relacionados especialmente no diz respeito à produção e destinação de resíduos. o planejamento contemplava o envolvimento da comunidade por meio de trabalhos de conscientização, no pressuposto de que quanto mais a comunidade conhecer e manejar os seus próprios resíduos, melhores seriam as soluções de seu acondicionamento, coleta, transporte e tratamento. o cata-treco recolhe sofás, madeiras, pneus, armários velhos, tanques de concreto e entulho. a concorrência de catadores “carrinheiros”, a tração humana ou motorizada, existe e eles chegam a coletar 2/3 do material que seria recolhido pelo cata-treco. esses catadores nem sempre dão a destinação adequada aos resíduos coletados. os volumes mensais coletados pelo armazém da natureza, por meio do sistema catatreco superam os 500.000 kg/mês, entre material reciclável e materiais inservíveis. segundo a estimativa da empresa transportadora 14 de dezembro, o volume coletado pela concessionária representa 1/3 do volume produzido pela população. a prefeitura de jundiaí disponibiliza serviço de atendimento ao munícipe, para chamadas para coleta de resíduos, pelo serviço de telefone 156. essas chamadas são destinadas a volumes de resíduos gerados, ou colocados pelos munícipes fora dos dias de coleta programados. o armazém da natureza o armazém da natureza é a marca fantasia dada pela secretaria de serviços públicos à empresa transportadora 14 de dezembro ltda., responsável pela coleta, separação, destinação e venda dos resíduos sólidos recolhidos na cidade de jundiaí. ele está localizado dentro do geresol em uma área de 28.958 m² e opera em regime de concessão pública regida por contrato, de acordo com o decreto n° 17.722 de outubro 2000. a concessionária já está em sua segunda concessão subseqüente. a concessão do armazém da natureza tem como objeto a coleta e destinação de resíduos como papelão, papel arquivo, apara de plástico, plástico rígido, pet, tampas de pet, plástico duro, sucatas de ferro, vidros e vasilhames. o armazém da natureza faz a coleta de resíduos sólidos (materiais recicláveis) de jundiaí, separado pela população e disposto nos locais de coleta nas ruas, em data diferente da coleta de resíduos sólidos domiciliares. operações do geresol o geresol é responsável pelo gerenciamento do restante dos resíduos sólidos, parte coletados pela secretaria de serviços públicos, parte coletados pelo armazém da natureza e parte depositada gratuitamente por empresas de transporte de entulhos. o geresol contempla diferentes processos em sua operação. existem os mais diversos tipos de resíduos, alguns com destinação fácil, devido a sua facilidade de reaproveitamento em processos, como é o caso de alumínio, pet e vidro. para determinar o nível de dificuldade de destinação, a secretaria de serviços públicos adotou, para fins comparativos, alguns indicadores tipo de resíduo destinação orgânico/doméstico aterro sanitário construção civil aterro no geresol madeira (parte) trituração madeira (parte) empresa reciclatec galhos trituração – material fica a disposição reciclável coletado, triado e comercializado pelo armazém da natureza inservíveis (coleta do cata-treco) aterro sanitário gesso destinação final – empresa residil cialene lâmpadas destinação final – empresa mega reciclagem pneus destinação final – empresa cia do cimento pára-brisas destinação final – empresa massfix comércio de sucatas de vidros quadro 1 – destinações de resíduos do geresol fonte: secretaria de serviços públicos (2006). revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 41 que levam em conta o grau de exigências dos órgãos regulamentadores e de fiscalização e o reaproveitamento nos processos produtivos. o quadro 1 mostra as destinações típicas dos materiais encaminhados, triados e classificados no geresol para o ano de 2006, conforme informações obtidas junto à secretaria de serviços públicos de jundiaí-sp. a tabela 1 mostra a quantidade média de resíduos levados ao geresol destacando-se a classificação de vigas de concreto usinado com ferragens, louças e pneus que representam em seu conjunto 90% do material recolhido. tipo de resíduo média mensal somatória dos últimos 12 meses madeira 79,11 949,32 galhos pós-triturados 200 2.400 pneus 0,3 3,6 amianto 0,5 6 gesso 130,26 1.563 louças 435,87 5.220 pára-brisas 0,5 6 lâmpadas de mercúrio 0,7 8 vigas de concreto usinado com ferragens 3000 36.000 tabela 1 – quantidade média de resíduos levados ao geresol – em toneladas. fonte: geresol (2006). quadro 2 – indicação de dificuldades na destinação dos resíduos e cruzamento dos indicadores. revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 42 o quadro 2 apresenta por grau de complexidade as dificuldades na destinação dos resíduos. entendese como disposição de maior complexidade a maior parte do material recolhido e destinado ao geresol. parte desse material exige retrabalho para sua destinação, por agentes intervenientes em processos de reaproveitamento ou reciclagem. essas dificuldades se dão tanto para reprocessamento como para identificação e qualificação de agentes ou entidades que se disponham a fazê-lo, como se explicitará adiante. destinação dada aos resíduos com a implantação do geresol e o recebimento de todo o tipo de resíduo coletado, foi necessário dar destinação a esses resíduos, que possuem também diferentes exigências da legislação e dos órgãos de regulação e fiscalização. os resíduos considerados problemáticos como: pneus, amianto, gesso, louças, pára-brisas, lâmpadas de mercúrio e vigas de concreto usinado com ferragens, necessitam que se cumpram algumas exigências de destinação, para que a prefeitura não fique com maiores ônus de disposição e com o passivo ambiental. o quadro 3 apresenta os resíduos sólidos destinados ao geresol, a exigência legal de destinação e a solução adotada. o amianto, um dos resíduos de maior comprometimento dentro do geresol, ainda não possui uma destinação adequada, ficando disposto em área reservada, aguardando que o conama desenvolva uma destinação ou tratamento. ele não pode ser tipo de resíduo exigência legal solução adotada o amianto, um dos resíduos de maior comprometimento dentro do geresol, ainda não possui uma destinação adequada. a resolução 348 do comana incluiu o amianto na classe de resíduos perigosos. os resíduos de amianto não podem ser enterrados, pois são nocivo à saúde. são dispostos em área reservada dentro da área do geresol, aguardando que o conama desenvolva uma destinação ou tratamento. gesso. resolução 307 do conselho nacional do meio ambiente (conama). buscar uma empresa que coletasse o gesso no centro de gerenciamento de resíduos sólidos. a empresa: residil cialene indústria e comércio, de pedreira – sp, com licença na cetesb coleta o gesso para a operação de reciclagem. parte do gesso moído é destinada para incorporação no adubo orgânico e distribuído à agricultura para a correção do ph. material cerâmico de louça. com volume estimado de 35 m3 por dia, jundiaí é a maior cidade produtora de peças sanitárias do país. não há normativa do conama. o material cerâmico é trazido pelos caçambeiros e pelos fabricantes de jundiaí. é depositado em área temporária e posteriormente, é utilizado como base de drenagem em obras públicas. sucata de pára-brisas. não há normativa do conama. a massfix de são paulo, faz a retirada da sucata de párabrisas. lâmpadas de mercúrio. resolução conama 6/88, que dispõe sobre inventário de resíduos e a 237/97. a empresa mega reciclagem faz o trabalho de coleta das lâmpadas de mercúrio no geresol, descontaminação e destinação final. localizada em curitiba, paraná é licenciada pelo iap – instituto ambiental do paraná. vigas de concreto usinado com ferragens. resolução do conama 307-05/07/02 uso em contenção de canais, muros de arrimo, calçadas, caixas de inspeção, entre outros. uma parte é moída e misturada com entulho e utilizada em estradas vicinais. entulhos da construção civil resolução do conama 307-05/07/02 a meta da prefeitura é a instalação de usina de moagem de entulhos, separando o material argiloso do material à base de cimento. os materiais resultantes serão reutilizados em blocos para construção de moradias populares, calçadas municipais, sub-base de pavimentação, estradas vicinais, entre outros. pneus resolução conama 416/2009 fornecidos para indústrias de moagem que os fornecem às empresas com fornos para cerâmica, ou para queima em indústrias cimenteiras. parte desse material processado é fornecida para empresas produtoras de asfalto ecológico. coleta de galhos e árvores lei municipal 2.140 de 1975 picada e misturada a nutrientes, submetidos a um processo de compostagem. madeira e paletes, com a instalação de uma empresa de processamento para destinação do material em usos diversos. lei municipal 2.140 de 1975 a concessionária efetua a moagem e utilizado em praças e na mistura de composto orgânico. parte é reutilizada na execução de formas para calçadas, gravatas para formas de concreto em obras públicas e outros usos afins na construção civil. quadro 3 – tipo de resíduo sólido e a destinação adotada pelo geresol. (fonte geresol 2006) revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 43 enterrado, pois é nocivo à saúde. a resolução 348 do conama incluiu o amianto na classe de resíduos perigosos. buscando o atendimento aos requisitos da resolução 307 do conselho nacional do meio ambiente (conama), o geresol buscou parcerias de trabalho visando o atendimento aos requisitos colocados pelo órgão para o destino do gesso. o primeiro passo foi buscar uma empresa que coletasse o gesso no centro de gerenciamento de resíduos sólidos e tivesse destinação adequada do produto para fornecimento aos fabricantes e aplicadoras de produtos à base de gesso. entre as empresas contatadas foi selecionada, por processo de concorrência a empresa residil cialene indústria e comércio, de pedreira – sp, com licença na cetesb para a operação de reciclagem de gesso. hoje, o gesso é trazido pelos caçambeiros, passa pelo processo de triagem, é disposto em local provisório até a empresa residil cialene retirá-lo. parte do gesso moído é destinada para incorporação do adubo orgânico e distribuído à agricultura para a correção do ph – o que tem gerado economia para aos agricultores com volume estimado de 35 m3 por dia, jundiaí é a maior cidade produtora de peças sanitárias do país. numa fase anterior ao geresol, todo lixo proveniente de material cerâmico era destinado ao aterro sanitário. atualmente, o material cerâmico de louça sanitária é trazido pelos caçambeiros e pelos fabricantes de jundiaí e é transportado para área específica de disposição temporária, definida pela prefeitura, de onde, posteriormente, é recolhido e encaminhado para utilização como base de drenagem em obras públicas. são triturados 200 m3 por dia – 5.000 m3 em média por mês de resíduos cerâmicos, como consequência, a prefeitura deixa de comprar 5.000 m3 de matéria prima para obras de drenagem por mês a custo de r$ 23,00/m3, resultando em uma economia de r$ 115.000,00 mensais. outro resíduo considerado problemático é a sucata de párabrisas, pois as lojas que operam com esse material têm problemas com a sua destinação. os caçambeiros organizaram um serviço de coleta e encaminham os pára-brisas para o geresol, onde são dispostos em local provisório até a vinda da empresa massfix de são paulo. essa empresa ganhou a concorrência para a retirada da sucata de pára-brisas e está em conformidade com as licenças da cetesb para a operação desse resíduo. o consumo de lâmpadas de mercúrio pela administração pública, em ruas, prédios e praças públicas é muito grande. chegam a ser substituídas 37.000 lâmpadas por mês. a resolução conama 6/88, que dispõe sobre inventário de resíduos e a 237/97, que dispõe sobre o licenciamento ambiental, devem ser aplicadas para todas as empresas que usam lâmpada contendo mercúrio para sua atividade. como a disposição final é perigosa por causa do mercúrio, a prefeitura de jundiaí, intermediada pela secretaria de serviços públicos e o centro de gerenciamento de resíduos sólidos, elaborou uma concorrência pública para empresas que coletam esse resíduo. foi contratada a empresa mega reciclagem, para o trabalho de coleta das lâmpadas de mercúrio no geresol, descontaminação e destinação final. a empresa é de curitiba, paraná e é licenciada pelo iap – instituto ambiental do paraná. outro resíduo produzido em grande quantidade e para o qual não havia destinação adequada pela empresa geradora, eram as vigas de concreto usinado com ferragens. devido à complexidade da separação do concreto usinado das ferragens, o resíduo era armazenado em áreas não apropriadas. após um acordo elaborado entre a empresa geradora e a prefeitura de jundiaí, todas as vigas de concreto usinado, que apresentavam defeitos ou inconformidades e eram refugadas, têm o geresol como destinação final. a complexidade da separação das vigas de concreto usinado das ferragens ainda persistia e a secretaria de serviços públicos e a secretaria de obras públicas começaram a utilizar os rejeitos em obras de contenção de canais, muros de arrimo, calçadas, caixas de inspeção, entre outros. uma parte é moída e misturada com entulho e utilizada em estradas vicinais. a destinação de entulhos da construção civil procura atender à resolução do conama 307-05/07/02 que estabelece diretrizes, critérios e procedimentos para gestão dos resíduos da construção civil. esse resíduo tem um volume de geração estimado de 200 m3 por dia. a prefeitura destina uma área para este fim. está em fase de estudo as atts (áreas de triagem e transporte), os pevs (postos de entrega voluntária) e a implantação do pgirs (plano de gerenciamento integrado de resíduos sólidos), que também fazem parte da resolução. a meta da prefeitura é a instalação de usina de moagem de entulhos, separando o material argiloso do material à base de cimento. os materiais resultantes serão reutilizados em blocos para construção de moradias populares, calçadas municipais, sub-base de pavimentação, estradas vicinais, entre outros. os pneus coletados pelo armazém da natureza no programa cata-treco são fornecidos para indústrias de moagem que os fornecem às empresas com fornos para cerâmica, ou para queima em indústrias cimenteiras. parte desse material processado é fornecida para empresas produtoras de asfalto ecológico. na fase inicial do geresol, a coleta de galhos e árvores era destinada ao aterro sanitário. atualmente, atendendo a lei revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 44 municipal 2.140 de 1975, 20 caminhões por dia transportam parte dos troncos menores que é picada e misturada a nutrientes, submetidos a um processo de compostagem e o composto resultante utilizado na adubação de praças e jardins do município. outra parte vem sendo utilizada em um novo programa de compostagem, que teve orientações iniciais da esalq – escola superior de agricultura luiz de queiroz, de piracicaba. materiais resultantes de poda, como troncos, são cortados com cerca de 80 cm de comprimento, transformados em lenha e doados ou trocados por materiais para obras com as indústrias cerâmicas de jundiaí. a prefeitura utiliza outra parte desse material nas praças e jardins na mistura com adubo, sendo que alguns agricultores os destinam a cobertura morta em suas culturas. a prefeitura conseguiu uma solução para madeira e paletes, com a instalação de uma empresa de processamento para destinação do material em usos diversos. a concessionária efetua a moagem. o resultado da trituração é pesado e 10% do total ficam com a prefeitura para utilização em praças e na mistura de composto orgânico. a madeira de obras e de paletes é reutilizada na execução de formas para calçadas, gravatas para formas de concreto em obras públicas e outros usos afins na construção civil. os resíduos reaproveitados ou trocados, se destinado ao aterro sanitário custaria, r$ 75,001 por tonelada aos cofres públicos. todos esses resíduos com suas destinações (que não o aterro sanitário), as reutilizações e as trocas trazem um novo enfoque para os ganhos ambientais e econômicos proporcionados pela destinação e reciclagem. outras formas de aproveitar os recicláveis a secretaria de serviços públicos está em contato com fabricantes de brinquedos para tentar uma nova forma de reaproveitar resíduos que são destinados ao geresol. são os brinquedos destinados aos parques públicos e que têm em sua concepção a possibilidade para o reaproveitamento de materiais. a secretaria espera ainda realizar os convênios para a fabricação dos brinquedos utilizando os resíduos sólidos que são depositados no geresol. aplicação da equação de calderoni no caso do geresol na análise de resultados do trabalho da prefeitura com o geresol foi utilizada equação proposta por calderoni (2003) como forma para cálculo de ganhos econômicos proporcionados pela reciclagem, conforme mostra o quadro 3. o autor propõe uma forma nova para cálculo de ganhos econômicos, proporcionados pela reciclagem. por meio da equação, são mensurados os ganhos com a reciclagem, a partir da venda dos materiais recicláveis ou valorização da troca, os custos do processo de reciclagem e o custo evitado na disposição final. consideram-se também ganhos decorrentes da economia no consumo de energia, decorrentes da redução de uso de matériasprimas, de recursos hídricos e da necessidade de controle ambiental, além de outros ganhos econômicos como economia de divisas, subsídios e vida útil dos equipamentos públicos. para apresentar essa equação, calderoni (2003) propõe uma nova abordagem metodológica visando ampliar o rol dos fatores e pontos de vista em função dos quais a viabilidade econômica da reciclagem do lixo é avaliada. na formulação inicial, a viabilidade econômica da reciclagem é aferida pela comparação entre, de um lado, o montante alcançado com a venda dos materiais recicláveis e, de outro, o custo envolvido na coleta e separação de tais materiais. de acordo com esta metodologia apresenta-se a seguinte equação: g = v c g = ganho com a reciclagem v = venda dos materiais recicláveis c = custo do processo de reciclagem o valor auferido como venda dos materiais recicláveis (v) segundo o exposto por calderoni (2003) constitui-se o menos estável dos itens considerados, uma vez que, segundo o autor, nos mercados destes materiais verifica-se, usualmente, a ocorrência de grandes oscilações de preço. ainda segundo o autor, o item v (venda dos materiais recicláveis) figura com o sinal positivo nesta formulação. o autor diz que a crítica que se deve fazer é a de que isto só é válido se a análise se refere ao ponto de vista de quem vende. para quem compra, o sinal é negativo, como no caso da indústria e dos sucateiros. segundo calderoni (2003), nessa visão de conjunto, o item v, ou seja, venda dos materiais recicláveis, é receita para uns e ao mesmo tempo, é despesa para outros. assim o item v deve figurar uma segunda vez na mesma equação, desta vez com sinal negativo. a equação então passa a ser: g = (v – v) – c contrariamente ao que calderoni (2003) aponta, a visão de conjunto, onde o item v (venda dos materiais recicláveis), é receita para uns e, ao mesmo tempo, é despesa para outros, no caso estudado, representa somente receita, pois os resíduos são coletados pela prefeitura de jundiaí, através de seu centro de gerenciamento de resíduos sólidos – geresol, ou trazidos por caçambeiros, que não cobram o transporte, uma vez que teriam que assumir os custos de desenvolver um sistema de gerenciamento desses resíduos e pagar para sua disposição final. numa segunda formulação, revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 45 segundo o autor, foram considerados os custos evitados em função do processo de reciclagem. tais custos referem-se, basicamente, às despesas com aterros sanitários ou incineração e com as operações de coleta, transporte e transbordo envolvidos e eventualmente, a disposição em locais inadequados como rios e terrenos. g = (v – v) – c + e, onde: g = ganho com a reciclagem v = venda dos materiais recicláveis c = custo do processo de reciclagem e = custo evitado de coleta, transporte, transbordo e disposição final. observa-se que o item (v) aparece duas vezes na equação, uma com sinal negativo e outra com sinal positivo, porque representa um ganho para os catadores e um dispêndio para as indústrias que compram material reciclado respectivamente. na terceira formulação calderoni (2003) inclui os ganhos decorrentes da economia de energia (w), ganhos advindos da economia de matérias-primas (m), assim como os ganhos advindos da redução dos custos com controle ambiental e com o consumo de água (h), além dos outros de mais difícil mensuração (d). com base no modelo proposto, comparam-se os ganhos conquistados com as trocas, a reutilização e as perdas relativas à energia, matérias-primas, água, controle ambiental e os custos de disposição final do lixo. os dados que compõem a equação foram obtidos junto à secretaria de serviços públicos de jundiaí. as atitudes adotadas pela prefeitura de jundiaí caminham ao encontro das metas estabelecidas pela agenda 21 e agenda 21 local. os dados obtidos no centro de gerenciamento de resíduos sólidos – geresol, o processo da venda dos materiais recicláveis ou valorização da troca permitiram estimar os seguintes valores: madeira e paletes: existe uma concessionária que efetua a moagem. os resultados da trituração são pesados e 10% ficam com a prefeitura para utilização em praças e na mistura de composto orgânico, o que representa um valor de r$ 300,00. a quantia mensal, considerando a quantia de caminhões com material triturado, é de r$ 3.000,00 / mês. parte da poda é transformada em lenha e trocada com as indústrias cerâmicas. para cada três caminhões de lenha se ganha um caminhão de tijolo, o que representa r$ 5.000,00 de economia mensal. podas de árvores: os galhos são moídos e misturados a compostos protéicos já prontos para adubagem em jardins municipais. composto orgânico: resíduos limpos das feiras (folhas de verduras e frutas), acrescido de terra e podas de árvores moídas utilizados em processo mecânico e biológico que resulte em compostagem. utilizam-se três caminhões por mês na manutenção de praças, o que representaria um gasto de r$ 600,00 em cada caminhões, resultando em r$ 1.800,00 de economia mensal. segundo técnicos da secretaria de serviços públicos, a qualidade dos jardins tem melhorado consideravelmente com o composto. pneus: são fornecidos para indústrias de moagem que os fornecem a empresas que possuem fornos de cerâmica ou para queima em indústrias cimenteiras. parte desse material processado é fornecida para empresas produtoras de asfalto ecológico. esses resíduos geravam grande transtorno em sua destinação, pois são criadouros de diversos tipos de pragas e vetores. apesar das emissões de gases de efeito estufa na queima dos pneus moídos, o processo atende à resolução do conama-mma 258/99. entulhos da construção civil: procedimentos implantados para atendimento à resolução conama 307-05/07/02 incluem uma usina de processamento de pedrisco, em fase de instalação, irá processar cerca de 3.000m3 por dia de entulhos, onde triturará cimento, quadro 3 – equação de calderoni para cálculo de ganhos econômicos, proporcionados pela reciclagem. revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 46 concreto e pedra e produzirá pedrisco. se a prefeitura fosse comprar pedras, o valor do metro cúbico é de r$ 15,00 e totalizaria r$ 45.000,00 por mês em gastos. material cerâmico: são triturados 200 m3 por dia e sua produção é utilizada para base de drenagem em obras públicas – 5.000 m3 em média por mês. assim a prefeitura deixa de comprar essa quantidade por mês a custo de r$ 23,00/ m3, o que representa em uma economia de r$ 115.000,00 mensais. lajes protendidas: utilizadas em obras de contenção de canais, muros de arrimo, calçadas, caixas de inspeção, entre outros. existe uma parte que é moída e misturada com entulho e utilizada em estradas vicinais. hoje o estoque é de 100.000 m3 – a prefeitura deixa de gastar com alvenaria cerca de r$ 100.000,00 por mês. gesso: destinado à concessionária. colocado na incorporação do adubo orgânico. distribuído à agricultura para a correção do grau de acidez do solo (ph) representando economia para os agricultores. segundo o diretor do geresol, todas as concessões e doações significam medidas de sustentabilidade tanto para o meio ambiente, como para empresas, pois geram receitas, empregos e consequentemente mais impostos – receitas para o poder público. existe um custo que com todo esse trabalho do geresol é evitado com a disposição final. os resíduos reaproveitados ou trocados gerariam um volume que uma vez pago para a destinação, custaria r$ 75,00/t aos cofres públicos. a prefeitura deixa de enviar para o aterro sanitário a quantia mensal referente a: madeira r$ 112.500,00 entulho da construção civil r$ 233.000,00 há também os ganhos decorrentes da economia no consumo de energia elétrica. a prefeitura tem economia no processo de destinação dos resíduos uma vez que concessionárias de recicláveis domésticos, gesso e madeira ficam com o ônus do consumo de energia, dessa forma, o centro de gerenciamento de resíduos sólidos economiza cerca de r$ 30.000,00 por mês com energia nas operações de reciclagem. no ano de 2005, os ganhos decorrentes da economia de matérias primas com o uso de resíduos reaproveitados em estradas vicinais, contenção de canais, muros de arrimo, calçadas, caixas de inspeção, encostas de barrancos e margens de rios, adubos e nutrientes em praças, base de drenagem, somaram r$ 260.000,00 por mês (r$ 100.000,00 referentes a lajes; r$ 115.000,00 a material cerâmico e r$ 45.000,00 a entulhos da construção civil), correspondendo a r$ 3.120.000,00 no ano. os trabalhos de destinação de resíduos colaboram com a economia de recursos hídricos. jundiaí tem uma reserva de água com previsão de abastecimento para os próximos 20 anos. duas represas mantêm o equilíbrio de abastecimento. segundo o secretário de serviços públicos, os ganhos econômicos se refletem ainda na economia de recursos, subsídios evitados e na própria vida útil dos equipamentos públicos que sofrem menor desgaste, uma vez que as concessionárias possuem seus próprios equipamentos e recursos. estima-se, segundo o secretário, uma economia mensal de r$ 300.000,00. os resultados obtidos, a partir dos dados fornecidos pela secretaria de serviços públicos e aplicados na equação de calderoni (2003), indicam uma economia na reutilização de resíduos com difícil destinação, de cerca de r$ 814.800,00 ou r$ 9.777.600,00/ano. esse valor corresponderia ao custo de construção de 480 casas populares2 de 50m2 ou, ainda, a 14% do orçamento anual da secretaria de serviços públicos. os resultados se referem a redução de gastos, com adubação de praças públicas, com realizações de encostas de barrancos em situação de risco ou correção de quadros e outras aplicações dos resíduos sólidos reaproveitados e, também a economias em materiais utilizados em construções públicas, reformas e obras de drenagem. há que se considerar que os valores utilizados e fornecidos pela secretaria de serviços públicos apresentam restrições, devido a sua não sistematização ou mesmo condições (balanças, medidores etc.) de uma apuração mais acurada. a tabela 2 sintetiza os resultados explanados. a limitação de recursos orçamentários, segundo o secretário de serviços públicos, levou a secretaria a buscar alternativas para a gestão dos resíduos que na época eram dispostos na área onde atualmente está o geresol. a busca de parcerias com o setor privado foi uma forma de se equacionar a situação, tendo em vista gerar benefícios para a comunidade e para o meio ambiente. assim, pode-se considerar que as ações adotadas pela prefeitura de jundiaí caminharam ao encontro das metas estabelecidas pela agenda 21 e agenda 21 local. no capítulo 8 da agenda 21 – “integração entre meio ambiente e desenvolvimento na tomada de decisões”, a ação está planejada na integração entre meio ambiente e desenvolvimento segundo os planos políticos, de planejamento e de manejo. nesse capítulo, os sistemas de tomada de decisão vigentes em muitos países tendem a separar os fatores econômicos, sociais e ambientais nesses planos. a pesquisa mostrou que a prefeitura de jundiaí, em alguns casos, vem trabalhando na melhoria dos processos de tomada de decisão, descentralizando algumas atividades. o resultado dos processos do geresol vem dessa descentralização. as ações da secretaria de serviços públicos junto às comunidades, ações conjuntas com o setor privado e todas as iniciativas do revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 47 geresol, mostram proximidade aos objetivos da agenda 21 descritos. essas políticas se forem perenes e constantes, caminham em acordo com o determinado nas iniciativas regionais da agenda 21 local. nosso programa está com o foco voltado para as agendas locais, pois reconhece a importância do nível local na concretização de políticas públicas sustentáveis. ary da silva martini (1997), coordenador interino da agenda 21 brasileira (ministério das relações exteriores, 2005). a equação de calderoni (2003) permitiu demonstrar o benefício social e principalmente ambiental. segundo o diretor do geresol, os procedimentos adotados trouxeram economia na reutilização de resíduos com difícil e cara destinação. segundo esse diretor, “muito recurso deixa de ser gasto com adubação das praças públicas, com a realização de encostas de barrancos nos bairros com população menos favorecida. economia em materiais utilizados em construções públicas, reformas ou obras de drenagem”. o impacto ambiental positivo contabilizado pelo balanço de massa o esquema adaptado de tinoco e lelis (1999) para o balanço de massa baseia-se no princípio de que o que entra terá de sair ou ficar estocado. registra toda a informação sobre resíduos sólidos coletados e suas destinações. todos os itens, componentes ao processo, que g = ( v – v )c + e + w + m + h + a + d g ganho com a reciclagem r$ 1.187.300,00 por mês r$ 14.247.600,00 por ano v venda dos materiais recicláveis ou valorização da troca madeira e pallets: economia mensal r$ 8.000,00 podas de árvores: economia mensal r$ 1.800,00 pneus: atendimento à resolução do conama-mma 258/99 (intangível) entulhos da construção civil: economia de pedras (mensal) r$ 36.000,00 material cerâmico: economia mensal r$ 115.000,00. lajes protendidas: economia mensal r$ 100.000,00 gesso: destinado a concessionária. colocado na incorporação do adubo orgânico (intangível) c custo do processo de reciclagem – custo zero para a prefeitura. economia para a prefeitura: concessionárias: recicláveis domésticos – gesso madeira pneus: destinação adequada preservando meio ambiente e gerando empregos e receita para empresas. entulhos tirados do meio ambiente e buscando destinação material cerâmico: economia na compra de material para drenagem em obras públicas lajes protendidas: economia aos cofres públicos na compra de material para obras de contenção de canais, muros de arrimo, calçadas, caixas de inspeção e estradas vicinais. e custo evitado na disposição final os resíduos reaproveitados ou trocados gerariam um volume que custa r$ 75,00 por tonelada aos cofres públicos. madeira – economia mensal r$ 112.500,00 por mês. entulho da construção civil – economia mensal r$ 224.000,00 w ganhos decorrentes da economia no consumo de energia só o centro de gerenciamento de resíduos sólidos, cerca de r$ 30.000,00 por mês. m ganhos decorrentes a economia de matérias primas economia anual r$ 3.120.000,00 h ganhos decorrentes da economia de recursos hídricos o trabalho de coleta e conscientização tem diminuído os problemas de poluição dos mananciais responsáveis em manter o nível adequado das represas. a ganhos com a economia de controle ambiental a somatória das ações da prefeitura tem deixado a cidade em situação privilegiada em relação ao meio ambiente. d demais ganhos econômicos (divisas, subsídios, vida útil dos equipamentos) economia mensal r$ 300.000,00 tabela 2 – adaptação da equação de ganhos econômicos proporcionados pela reciclagem adaptado de calderoni (2003) revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 48 incluem os resíduos convencionais e não convencionais são mensurados em percentual de unidades físicas de massa. o balanço de massa compara as quantidades coletadas, vendidas, destinadas para reaproveitamento ou reciclagem e as destinadas aos aterros. ele objetiva demonstrar a eficiência na gestão de resíduos em termos econômicos, sociais e ambientais, ou seja, de ecoeficiência. os resíduos coletados (sem o resíduo orgânico) representam 11.673,94 t, média da massa mensal que passa pelo geresol, pelo serviço 156, caçambeiros (cerca de 3.500 t/mês) e munícipes. o armazém da natureza coleta 2.536 t/mês de recicláveis (separação seletiva dos munícipes), e o catatreco, coleta 3.009 t/mês de inservíveis, totalizando 17.218,94 t/mês. desse volume, os caçambeiros deixam 0,0029% de rejeitos (amianto) que representa 0,50 t/mês. do total direcionado ao geresol, 99,8% é considerado potencialmente reciclável. da massa potencialmente reciclável, 414 t/mês são de lixo orgânico, trazido pela coleta do armazém da natureza. ou seja, do total destinado ao geresol, verdadeiramente 97,4% é de materiais recicláveis. do volume total de resíduos, 0,2% é potencialmente compostável, correspondendo a 20 t/mês de galhos moídos. finalizando a conta, 97,6% (16.804,44 t/mês) da massa destinada ao geresol passam por processos que irão gerar materiais de reintegração ambiental e econômica. os resultados indicam uma avaliação positiva da reintegração ambiental desses resíduos, numa demonstração de ecoeficiência. conclusões e recomendações recursos limitados e, às vezes, inexistentes podem justificar para o poder público a não realização de ações necessárias e urgentes. os resultados do estudo mostram que parcerias com o setor privado podem gerar ganhos e benefícios para a comunidade e para o meio ambiente. a ação municipal na área social e ambiental, nos últimos anos, foi induzida pela descentralização de atribuições e competências das esferas federal e estadual para a municipal, na justificativa de que governos locais estão mais próximos das demandas da população. o artigo analisou a busca de parcerias com o setor privado para destinar os resíduos que iriam para os aterros e gerariam custo para o poder público, indicam iniciativas que podem ser transformadas em benefícios sociais. a aplicação da equação de calderoni (2003) mostrou o benefício econômico e principalmente ambiental conseguido pela reutilização de resíduos de difícil e cara destinação. a equação mostrou, por exemplo, o quanto é economizado com adubação das praças públicas, com a realização de encostas de barrancos nos bairros com população menos favorecidas. não existem registros dos custos para o poder público em eventuais casos de deslizamentos com vítimas, os quais se ocorressem implicariam em custos a assumir. os resultados mostraram o que se economiza em material utilizado em construções públicas, reformas ou obras de drenagem, ou seja, um montante de r$ 814.400,00/mês, r$ 9.777.600,00 por ano, ou seja, 14% do orçamento anual da secretaria de serviços públicos. o processo de gestão, tratando os resíduos de forma interdisciplinar nas diversas secretarias municipais, transforma o “negócio do lixo” em uma atividade que passa a não depender somente da secretaria de serviços públicos, ampliando seu produto e resultados operacionais. constatou-se que as etapas sugeridas por almeida (2002) para implantar um sistema de gestão ambiental foram seguidas no caso do geresol. ou seja, houve definição da política ambiental, elaboração do plano de ação, abordando os aspectos e impactos ambientais associando os requisitos legais e corporativos e determinados objetivos e metas. os próximos passos indicam a necessidade de se elaborar um plano de ação e programa de gestão ambiental para melhoria da sua implantação e operacionalização, com alocação de recursos orçamentários e as estruturas e responsabilidades mais bem definidas já no início da operação. outro aspecto a explorar é o da conscientização e treinamento da comunicação e educação ambiental, de modo a contribuir ainda mais para os resultados demonstrados, pois não se identificou documentação do sistema de gestão, a qual poderia subsidiar a comunicação. outra necessidade que se apresentou é a sistemática de avaliações periódicas de acompanhamento, propondo ações corretivas e preventivas das ações de empresas e munícipes que geram resíduos, para poder adaptar e revisar o sistema de gestão. o caminho para o sistema de gestão ambiental é buscar soluções para cumprir com as regulamentações ambientais tratando os resíduos sólidos de modo mais produtivo, reduzindo custos e compensando os gastos com os investimentos ambientais. o aumento da produtividade dos recursos é possível porque a poluição é, muitas vezes, um desperdício econômico, o que vem ao encontro do que afirma porter (1999). o balanço de massa demonstrou ainda que 97,6% (16.804,44 t/mês) do volume destinado ao geresol, depois de tratado e destinado, tem reintegração ambiental e econômica. a conclusão principal é a da viabilidade ambiental e econômica da intervenção do governo local, com parcerias com o setor privado, identificando e estimulando parceiros para a destinação de resíduos sólidos de difícil destinação. o caso geresol analisado indicou revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 49 uma forma de gestão pública que se paga, ao mesmo tempo em que ambientalmente se apresenta adequada ao minimizar a disposição desse tipo de resíduo, considerado de disposição problemática. a recomendação é a extensão do estudo a outras comunidades e tendo em vista sua viabilidade ou, ainda a investigação do grau de organização dos mercados de absorção desses resíduos. uma alternativa a avaliar pode ser a da implantação de “consórcios” de municípios vizinhos para se viabilizar economicamente a exploração da destinação dos resíduos e identificação e homologação de parecerias com o setor privado. referências almeida, fernando. o bom negócio da sustentabilidade, rio de janeiro: editora nova fronteira, 2002. barbieri, joão carlos. gestão ambiental. empresarial. são paulo: editora saraiva, 2004. calderoni, sabatei. os bilhões perdidos no lixo. são paulo: humanitas, 2003. comissão mundial sobre o meio ambiente e desenvolvimento. nosso futuro comum. rio de janeiro: getúlio vargas, 1988. conama-ministério do meio ambiente resolução 258/99. brasília: mma, 1999. _____________________ resolução 307/02. brasília: mma, 2002. ministério do meio ambiente. agenda 21. .versão eletrônica 1.1 – brasília: ministério das relações exteriores, 1997. nações unidas. declaração do milênio. lisboa: united nations information centre, lisbon, 2001. porter, michael e. competição. on competion, estratégias competitivas essenciais. rio de janeiro: editora campus ltda., 1999. tinoco, j. e. p. e lelis, m. n. variação da composição gravimétrica e potencial de reintegração ambiental dos resíduos sólidos urbanos por região fisiográfica do estado de minas gerais – 20º congresso brasileiro de engenharia sanitária e ambiental, 1999. páginas da internet: www.cempre.org.br acesso em maio, 2006 (compromisso empr. com a reciclagem) www.jundiai.sp.gov.br – acesso em junho, 2006 – (prefeitura do município de jundiaí) www.mma.gov.br. – acessado em julho de 2006 (ministério do meio ambiente) consulta de dados na prefeitura de jundiaí: fundação municipal de ação social de jundiaí – fumas secretaria de finanças de jundiaí secretaria de meio ambiente de jundiaí secretaria de serviços públicos de jundiaí 1 cotação de abril de 2006 2 cotação revista pini março de 2006 materia 5a resumo abstract resumen materia 5b referências rbciamb | n.38 | dez 2015 | 63-77 63 alexandre andré feil doutor em qualidade ambiental. docente do centro de gestão organizacional, área de ciências contábeis, do centro universitário univates – lajeado (rs), brasil. fernando rosado spilki doutor em microbiologia. docente do programa de pós-graduação em qualidade ambiental da universidade feevale – novo hamburgo (rs), brasil. dusan schreiber doutor em administração. docente do programa de pós-graduação em qualidade ambiental, área de inovação e gestão ambiental da universidade feevale – novo hamburgo (rs), brasil. endereço para correspondência: alexandre andré feil – avenida avelino talini, 171 – bairro universitário – 95900-000 – lajeado (rs), brasil – e-mail: alexandre.feil1@gmail.com resumo a gestão de resíduos sólidos é considerada um dos desafios contemporâneos e sua promoção eficiente necessita de conhecimento da natureza e composição. nesse sentido, este estudo objetivou apurar uma média de geração de resíduos totais, distribuídos em países desenvolvidos, em desenvolvimento e subdesenvolvidos, incluindo a análise da regressão linear e a correlação de pearson. a metodologia aplicada é de abordagem quantitativa, com base em uma pesquisa bibliográfica. os resultados revelam que a geração média de orgânicos opera como fator determinante da fração de resíduos urbanos, mas diferencia-se quanto a variável com a qual ele se correlaciona. a geração média de resíduo orgânico em países desenvolvidos, em desenvolvimento e subdesenvolvidos, respectivamente, é de 34,32, 61,33 e 64,21%. conclui-se que a fração da geração média de resíduos orgânicos dos países em desenvolvimento e subdesenvolvidos apresenta-se sensivelmente similar. palavras‑chave: resíduos sólidos; correlação de pearson; regressão linear. abstract solid waste management is considered one of today’s challenges and its efficient promotion requires knowledge of the nature and composition. thus, this study aims to determine an average total waste generation, distributed in developed, developing and underdeveloped, including the analysis of linear regression and pearson’s correlation countries. the methodology is a quantitative approach, based on a literature search. the results reveal that the average generation of organic operates as a determinant of the fraction of municipal waste, but are distinguished as the variable with which it correlates. the average generation of organic waste in developed countries, developing and underdeveloped, respectively, is 34.32, 61.33 and 64.21%. in conclusion that the fraction of the middle generation of organic waste in developing and underdeveloped countries is roughly similar features. keywords: solid waste; pearson correlation; linear regression. doi: 10.5327/z2176-9478201510914 análise global das características de frações de resíduos urbanos residenciais global analysis of the characteristics of urban residential waste fractions feil, a.a.; spilki, f.r.; schreiber, d. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 63-77 64 introdução a crescente geração de resíduos é considerada um desafio para os países em desenvolvimento (guerrero; maas; hogland, 2013). dyson & chang (2005), akbari et al. (2007) e al-khatib et al. (2007) destacam que a geração de resíduos compreende um dos problemas mais desafiadores e perpétuos para esses países, quando comparados a países desenvolvidos. a aceleração da geração de resíduos urbanos residenciais torna ainda mais complexa a questão, dificultando as perspectivas da proteção adequada da sanidade humana e ambiental (brunner & fellner, 2007; troschinetz & mihelcic, 2009; calo & parise, 2009; kulabako et al., 2010; salam et al., 2012). essa celeridade vincula-se ao crescimento populacional, às limitações econômicas, à urbanização inadequada e ao nível da qualidade de vida da população (minghua et al., 2009). purcell & magette (2009) e afroz, hanaki e tudin (2010) acrescentam que a aceleração da geração de resíduos caracteriza-se como um dos problemas ambientais mais graves em relação às áreas urbanas dos países em desenvolvimento. a determinação de áreas de acondicionamento de resíduos no futuro terá restrições em função do aumento da população e da ampliação horizontal das cidades (afroz; hanaki; tudin, 2010), pois a destinação imprópria provoca um impacto negativo sobre o ambiente e a saúde humana (kansal, 2002; ray et al., 2005; sharholy et al., 2005; rathi, 2006; cherian & jacob, 2012). a inadequada gestão de resíduos urbanos residenciais é considerada um problema sério em cidades em desenvolvimento (ogwueleka, 2013). os problemas aderentes à gestão de resíduos ocorrem de maneira mais acentuada nos países que possuem conflitos armados, uma vez que há a destruição das infraestruturas de saneamento (calo & parise, 2009; knowles, 2009; al-khatib & arafat, 2010; forouhar & hristovski, 2012). atualmente, para a gestão e o planejamento dos resíduos urbanos residenciais é necessária uma confiável e precisa apuração das quantidades dos resíduos gerados e de sua composição (bandara et al., 2007; aguilar-virgen et al., 2010; li; fu; qu, 2011). o desenvolvimento de uma estratégia eficaz para gerir os resíduos necessita da informação sobre a quantidade de resíduos gerados (dyson & chang, 2005; bandara et al., 2007). abu qdais, hamoda e newham (1997) destacam que a determinação exata das quantidades e da composição dos resíduos é um passo preliminar essencial na gestão dos resíduos urbanos residenciais. a quantidade de geração de resíduos pelos grupos residenciais é de difícil apuração e impraticável para o acompanhamento da medição, em função da diversidade e da grande quantidade de residentes (li; fu; qu, 2011). além disso, li (2007) destaca que a composição de resíduos é um fator determinante no processo de acondicionamento e tratamento final, pois diferentes composições de resíduos necessitam de diferentes processos de gestão, e diferentes processos acarretam diversas consequências ao meio ambiente, à economia e à sociedade. nessa lógica, o tema desta pesquisa relaciona-se à geração de resíduos sólidos, delimitado à composição de resíduos residenciais urbanos, com base em estudos elaborados de forma empírica e publicados de 2001 a 2013. o escopo central deste estudo objetivou identificar a composição média por tipo de resíduo gerado e a correlação existente entre os tipos de resíduos e, ademais, a separação da geração de resíduos em países desenvolvidos, em desenvolvimento e subdesenvolvidos, além de uma regressão linear por tipo de resíduos para identificar tendências. os resíduos urbanos residenciais são definidos como resíduos gerados pelas atividades domésticas normais (dahlén, 2008). lacoste & chalmin (2007) frisam que é complexa a conceituação de resíduos e, ao se chegar a uma definição o processo geralmente, envolve a identificação de uma relação de substâncias já definidas que são descartadas pelo proprietário. phillips & thorne (2011) destacam que os resíduos residenciais são produzidos mediante os consumos diários de determinadas famílias e incluem itens como o desperdício de alimentos, papel, plástico, embalagens de papel e vidro de alimentos de consumo doméstico, tecidos provenientes de uso familiar (trapos de uso geral), limpezas, entre outros. com base nisso, este artigo organiza-se em três seções. na primeira, há a descrição da coleta dos dados e da metodologia empregada. em seguida, são apresentados os resultados e as discussões. na sequência, são expostas as considerações finais. análise global das características de frações de resíduos urbanos residenciais rbciamb | n.38 | dez 2015 | 63-77 65 materiais e métodos o método empregado neste estudo compreendeu uma pesquisa bibliográfica, realizada entre setembro de 2012 e janeiro de 2013. as bases de periódicos consultadas compreendem a science direct, a scielo e o google scholar, por meio de referências cruzadas, com as palavras-chave: waste composition, residential waste, waste management, household waste e municipal solid waste. os estudos científicos selecionados na amostra inicial compreendiam um total de 128 artigos, estes foram lidos via título e resumo. desse total, foram selecionados apenas os que compreendiam investigações empíricas (87 estudos), mas com a descrição clara da quantidade de resíduos gerados em áreas urbanas residenciais e com a apuração da quantidade de resíduos por tipo ― (em kg ou em %): orgânico, papel, plástico, metal, vidro, têxtil, borracha, e os demais resíduos gerados foram classificados na categoria outros ―, restando, assim, 44 estudos científicos (tabela 1). destaca-se que este estudo não pretendeu esgotar o conteúdo e a coleta de todas as publicações existentes sobre o assunto, mas iniciar um estudo sobre a agregação das publicações derivadas do tema foco da pesquisa. tabela 1 – estudos científicos sobre resíduos sólidos urbanos residenciais. idh local autor ano composição média (%) o rg ân ic o pa pe l pl ás ti co m et ai s v id ro tê xti l bo rr ac ha o ut ro s méxico – guadalahara bernache-perez et al. 2001 40,7 10 9 0 0 0 0 40,3 2 méxico – morelia buenrostro 2001 50,95 7,62 7,68 0 0 0 0 33,75 2 indonésia zurbrügg 2002 73,5 10 7 2 2 2 0 3,5 2 filipinas – manila zurbrügg 2002 48 19,5 4,5 5 18 0,2 0 4,8 2 tailândia – bangkok zurbrügg 2002 53 9 19 1,5 2,5 7 0 8 3 nigéria – nsukka ogwueleka 2003 56 13,8 8,4 6,8 2,5 3,1 0 9,4 2 irã – hamedan samadi & morshed 2003 77,7 5,6 5,4 2,1 1,1 3,2 0 4,9 2 cuba – havana jica 2004 65,9 12 15 0 0 2,9 0,3 3,9 2 gaborone bolaane & ali 2004 67,9 12,5 4,5 6,2 6,4 1,3 0 1,2 1 eua – missouri zeng et al. 2005 21 41 16 6 3 0 0 13 2 malásia – penang sivapalan et al. 2005 51,06 25,39 11,78 5,79 1,77 2,16 0,04 2,01 2 bangladesh enayetullah, sinha e khan 2005 71,85 9,73 5,1 0,26 1,13 2,5 0 9,43 1 grécia gidarakos et al. 2005 39 20 17 0 7 0 0 17 2 bangladeshdhaka visvanathan & glawe 2006 70 4,8 4,5 2,5 2 5 0 11,2 2 nepal – kathmandu visvanathan & glawe 2006 68 9 1,2 0,2 2 4,5 0 15,1 2 paquistão – karachi visvanathan & glawe 2006 50 4,5 5 0,3 0 0 0 40,2 2 índia visvanathan & glawe 2006 42 7 4,5 1,5 3 4,3 0 37,7 1 portugal magrinho, didelet e semiao 2006 35,5 25 20 0 0 3,4 0 16,1 continua... feil, a.a.; spilki, f.r.; schreiber, d. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 63-77 66 classificação quanto ao índice de desenvolvimento humano (idh) em países desenvolvidos (1), países em desenvolvimento (2) e em países subdesenvolvidos (3). idh local autor ano composição média (%) o rg ân ic o pa pe l pl ás ti co m et ai s v id ro tê xti l bo rr ac ha o ut ro s 1 malásia – kuala lumpur siang & ridzuan 2006 48,86 17,79 15,9 0,22 2,75 3,4 1,31 9,77 2 camboja – siem reap parizeau, maclaren e chanthy 2006 79 3 14 1 1 1 0 14 1 reino unido – inglaterra burnley et al. 2007 26,8 23,6 9,1 4,6 7 6 4 18,9 1 chipre eleftheriou 2007 45 24 5 2 1,5 0 0 22,5 2 jordânia – amman abu qdais 2007 54,4 14 13,2 2,4 2,8 0 0 13,2 2 jordânia – irbid abu qdais 2007 77,5 14,9 2,5 1,3 2,6 0 0 1,2 2 jordânia – zarqa abu qdais 2007 73 9 10 2 2 0 0 4 3 nigériaabuja imam et al. 2008 58,65 10,25 14,36 5,8 4,8 2,4 1,79 1,95 2 ìndia – 24 regiões sharholy et al. 2008 42 5,8 3,5 1,6 3,1 3,7 0 40,3 1 portugal gomes, matos e carvalho 2008 27,4 20,3 18 5 6 3,8 0 19,5 2 bangladesh – chittagong sujauddin, huda e hoque 2008 62 12 2 9 1,13 1 0 12,87 2 china – pequim qu et al. 2009 69,3 10,3 9,8 0,8 0,6 1,3 2,7 5,2 1 méxico – chihuahua gómez et al. 2009 45 17 13 3 5 0 0 17 1 japão shekdar 2009 26 46 9 8 7 0 0 4 1 china – hong kong shekdar 2009 38 26 19 2 3 3 0 9 1 coreia do sul shekdar 2009 25 26 7 9 4 29 0 0 2 irã – rasht moghadam, mokhtarani e mokhtarani 2009 80,2 8,7 9 0,7 0,2 0,4 0 0,8 2 haiti – cape philippe & culot 2009 65,5 9 9,2 2,6 5,8 0 0 7,9 1 méxico – enseada aguilar-virgen et al. 2010 34,28 22,49 12,53 0 0 6,58 0 24,12 2 palestina – nablus al-khatib et al. 2010 58,3 15 15 0 0 3,6 0 8,1 2 turquia – kocaeli yenice et al. 2011 43,44 14,72 13,69 1,85 3,14 0 0 23,16 3 afeganistão – kabul forouhar & hristovski 2012 69,5 6,5 3 1 2 1,5 0 16,5 2 malásia – bakri kalanatarifard & yang 2012 51,45 19,87 12,36 1,27 1,7 1,11 1,76 10,48 3 bangladesh salam et al. 2012 74 11 3 0 3 3 0 6 3 nigéria – abuja ogwueleka 2013 62,9 10,2 8,9 3,2 2,6 1,6 0 10,6 2 iran – balbosar ghanami et al. 2013 69,3 9,4 7,8 3,5 3,3 3 0 3,7 tabela 1 – continuação. análise global das características de frações de resíduos urbanos residenciais rbciamb | n.38 | dez 2015 | 63-77 67 a composição dos resíduos sólidos urbanos residenciais classifica-se em oito categorias: 1. orgânico (resíduos biodegradáveis com elevada carga orgânica, ou seja, restos de frutas, comida, vegetais, solo, madeira, entre outros); 2. papel (qualquer tipo de papel seja papelão, papel de embrulho, jornais, livros, revistas, entre outros); 3. plástico (qualquer tipo de material de polímero base, tais como garrafas pet, pvc, materiais plásticos como sacolas, entre outros); 4. metal (inclui as sucatas de metal, frascos, latas, entre outros); 5. vidro (qualquer tipo de garrafa de vidro, recipientes de vidro, entre outros); 6. têxtil (qualquer pano, como roupas velhas, trapos e demais); 7. borracha (qualquer material que contenha em sua composição a borracha); e 8. outros (resíduos de demolição e tóxicos, tais como tijolos quebrados, concreto, telhas, sujeiras e cinzas). a partir da pesquisa bibliográfica, realizou-se a tabulação dos dados via planilhas eletrônicas e, a partir destas, aplicou-se a correlação de pearson entre as frações ou categorias dos tipos de resíduos gerados. as correlações analisadas e discutidas foram as que apresentaram uma qualidade de correlação superior a 0,50 e com significância de 0,01 e 0,05. por meio dessa correlação de pearson, conforme witte & witte (2005) e webster (2006), pode-se medir o grau de dependência, isto é, descrever a relação linear entre os pares de dados oriundos das séries temporais quantitativas. a correlação de pearson pode ser avaliada qualitativamente quanto a sua intensidade em: nula, quando a correlação for 0; fraca, quando estiver entre 0 e 0,3; regular, quando entre 0,31 e 0,6; forte, quando entre 0,61 e 0,9; muito forte, quando entre 0,91 e 99; e plena, quando apresentar uma correlação igual a 1 (callegari-jaques, 2003). na sequência, foi apurada a regressão linear com a análise do coeficiente de determinação de cada um dos tipos de resíduos gerados. o coeficiente de determinação é o percentual de variação pelo qual uma das variáveis é explicada em função da outra (webster, 2006). para a realização da regressão linear, foram utilizados, como fator dependente (y), os dados resultantes do percentual de resíduos (orgânico, papel, plástico, metal, vidro, têxtil, borracha e outros); como fator independente (x), utilizou-se o tempo, ou seja, o ano em que o estudo foi realizado. o software empregado para realizar a correlação de pearson e a regressão linear foi o ibm spss statistics. após a apuração da correlação de pearson e da regressão linear, verificou-se a estatística descritiva, compreendendo a média, o desvio padrão e o coeficiente de variação (pimentel gomes, 2000; soares & siqueira, 2002) dos 44 estudos empíricos. a apuração dessa estatística descritiva obedeceu à classificação conforme os países de origem dos estudos: países desenvolvidos, em desenvolvimento e subdesenvolvidos (tabela 1). o critério utilizado para essa classificação foi o índice de desenvolvimento humano (idh) do país e ou da localidade no ano da realização do estudo. o idh avalia a riqueza, a educação e a média de vida dos países, ou seja, mede e avalia o bem-estar da população do país e relaciona-os em forma de ranking (undp, 2014). os países com idh entre 0,8 e 1,0 são considerados desenvolvidos, entre 0,5 e 0,79 estão em desenvolvimento, e entre 0 e 0,49 são considerados países subdesenvolvidos (tabela 1) (undp, 2014). sendo assim, após apresentar os materiais e métodos, apresentam-se, na sequência, os resultados e as discussões. resultados e discussão apuração da correlação de pearson por intermédio dos dados da tabela 1, com o auxílio do software ibm spss statistics entre os oito tipos de resíduos, mencionados anteriormente, revelou os resultados apresentados na tabela 2. os resultados apontam que há uma forte correlação inversa significativa (conforme classificação de callegari-jaques, 2003) entre o resíduo orgânico e o papel. os resultados extraídos por meio da correlação de pearson utilizando apenas os dados dos países em desenvolvimento (tabela 2) revelam uma forte correlação inversa feil, a.a.; spilki, f.r.; schreiber, d. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 63-77 68 significativa (conforme classificação de callegari-jaques, 2003) entre a geração de resíduo orgânico e outros. a tabela 2, resultante da correlação de pearson utilizando-se os dados dos países subdesenvolvidos, revela uma correlação inversa significativa muito forte (conforme classificação de callegari-jaques, 2003) entre a geração de resíduo metal e resíduos orgânicos e entre a geração de resíduo vidro e outros. também foi verificada uma correlação significativa muito forte entre a geração dos resíduos borracha e vidro. a análise dos resultados da correlação de pearson foi realizada em conjunto com os resultados da regressão linear. portanto, para identificar a direção da correlação entre duas variáveis, por exemplo, entre a geração de resíduo orgânico e o papel (tabela 2), apurou-se uma forte correlação inversa, mas qual das variáveis aumenta e qual delas diminui? nesse sentido, em função dessa problemática, elaborou-se a regressão linear para identificar a direção das variáveis. sendo assim, na sequência, são apresentadas a apuração da regressão linear dos dados da tabela 1 e a análise conjunta com a correlação de pearson. a fração da geração de resíduos orgânicos e plásticos dos países desenvolvidos (figura 1) apresentou um decréscimo por meio da aplicação da regressão linear, mas o coeficiente de determinação (r2), conforme classificação de webster (2003), é considerado muito fraco para efeitos de confiabilidade da regressão. os resíduos metais e têxteis, nos países desenvolvidos, apresentaram, via regressão linear, um crescimento, e a geração de resíduos papéis e vidros demonstrou uma situação constante. a análise conjunta dos dados dos países desenvolvidos, da correlação de pearson e da regressão linear revela que na medida em que a geração de resíduos orgânicos diminui, a geração de resíduo de papel e metal aumenta. esses resultados corroboram os achados de papachristou et al. (2009), em que também há uma redução de resíduos orgânicos e um aumento de resíduos de papel em função do tempo; sendo assim, a fração de resíduos orgânicos é determinada pela viabilidade de compostagens, enquanto a fração de papel determina a viabilidade de reciclagem e de incineração. os principais resultados da regressão linear, agrupados em países em desenvolvimento (figura 1), dos resíduos orgânicos, de plásticos e de papéis apontam um aumento em função do tempo. a comparação desses resultados com os apurados pela correlação de pearson demonstra que na medida em que a geração de resíduos orgânicos aumenta, a geração de resíduos outros diminui. sendo assim, afirma-se que a geração de resíduos orgânicos aumenta e é guiada pelos resíduos classificados como outros. o aumento da geração de resíduos orgânicos, plásticos e papéis também foi mencionado em kansal (2002), que afirma que a geração de resíduos sólidos nos países em desenvolvimento aumenta constantemente ao longo dos anos; esse aumento, segundo bandara et al. (2007), papatabela 2 – correlação de pearson dos resíduos urbanos residenciais. correlação geral 1 2 3 4 5 6 7 8 1 orgânico 1 2 papel -0,722** 1 3 plástico -0,408** 0,368** 1 4 metal -0,310* 0,449** -0,112 1 5 vidro -0,275* 0,298* -0,058 0,438** 1 6 têxtil -0,284* 0,126 -0,018 0,301* -0,008 1 7 borracha -0,122 0,085 0,116 0,038 0,094 0,048 1 8 outros -0,403** -0,186 -0,093 -0,343* -0,203 -0,155 -0,078 1 continua... análise global das características de frações de resíduos urbanos residenciais rbciamb | n.38 | dez 2015 | 63-77 69 **a correlação é significativa no nível 0,01; *a correlação é significativa no nível 0,05. correlação geral correlação dos estudos de países desenvolvidos 1 2 3 4 5 6 7 8 1 orgânico 1 2 papel -0,646* 1 3 plástico 0,100 -0,186 1 4 metal -0,736** 0,601* -0,473 1 5 vidro -0,295 0,128 -0,139 0,477 1 6 têxtil -0,344 -0,099 -0,352 0,464 -0,059 1 7 borracha -0,093 -0,166 -0,220 0,026 0,331 0,039 1 8 outros 0,287 -0,451 0,099 -0,608* -0,243 -0,500 0,134 1 correlação dos estudos de países em desenvolvimento 1 2 3 4 5 6 7 8 1 orgânico 1 2 papel -0,276 1 3 plástico -0,127 0,221 1 4 metal -0,018 0,382* -0,271 1 5 vidro -0,191 0,341 -0,221 0,441* 1 6 têxtil -0,002 -0,221 0,069 -0,096 -0,133 1 7 borracha 0,025 0,192 0,176 -0,151 -0,131 -0,082 1 8 outros -,699** -0,385* -0,184 -0,314 -0,199 -0,044 -0,145 1 correlação dos estudos de países subdesenvolvidos 1 2 3 4 5 6 7 8 1 orgânico 1 2 papel -0,533 1 3 plástico -0,810 0,335 1 4 metal -0,987** 0,604 0,810 1 5 vidro -0,331 0,178 0,773 0,401 1 6 têxtil -0,159 0,814 0,061 0,298 0,265 1 7 borracha -0,415 -0,021 0,803 0,463 0,944* 0,059 1 8 outros 0,272 -0,513 -0,640 -0,371 -0,900* -0,587 -0,715 1 tabela 2 – continuação. feil, a.a.; spilki, f.r.; schreiber, d. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 63-77 70 christou et al. (2009), moghadam, mokhtarani e mokhtarani (2009), purcell & magette (2009), kalanatarifard & yang (2012) e nabegu & mustapha (2012), ocorre pelas mudanças nos padrões de vida e de consumo. os padrões de consumo envolvem bens mais embalados, direcionando a uma tendência de descartar, em vez de reutilizar ou reciclar (papachristou et al., 2009). a geração de resíduo plástico aumenta em decorrência do consumo de água engarrafada (e demais produtos em garrafas pet) e do uso do plástico para acondicionamento de alimentos (moghadam; mokhtarani; mokhtarani, 2009; kalanatarifard & yang, 2012). a análise da regressão linear da geração de resíduo, considerando-se os países subdesenvolvidos (figura 1), revela que apenas a geração de resíduo orgânico, com uma precisão de previsão regular (r2=58,04%), e outros aumenta. a comparação desses resultados com os da correlação de pearson revela que na medida em que a geração de resíduo orgânico aumenta, a geração de resíduo metal diminui; e na medida em que a geração do resíduo vidro diminui, aumenta a geração do resíduo outros, enquanto, ao mesmo tempo, a geração de resíduo borracha diminui. a correlação entre a geração de resíduo orgânico e a geração de resíduo metal também foi apurada por nabegu & mustapha (2012), que destacam que o motivo desse resultado advém de países tipicamente subdesenvolvidos nos quais há maior geração de resíduos orgânicos, em função do consumo de frutas, alimentos e produtos embalados. sendo assim, após apresentar e discutir a correlação de pearson e a regressão linear, na sequência são apresentados os resultados e as discussões sobre a estatística descritiva, utilizando como base a tabela 1 e gerando a tabela 3. a média de geração de resíduo orgânico (total) apresenta o maior percentual (54,3%), seu coeficiente de variação é alto, conforme pimentel gomes (2000) e países desenvolvidos 60 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 50 40 30 20 10 0 2004 2005 2010 2015 2015201020052000 2006 2008 2010 2012 re sí du o ge ra do (% ) re sí du o ge ra do (% ) 80 60 40 20 0 re sí du o ge ra do (% ) tempo (anos) tempo (anos) tempo (anos)orgânicos r 2=0,0048 papel r2=9e-05 metal r2=0,077 regressão linear dos orgânicos regressão linear do papel regressão linear do metal países em desenvolvimento orgânicos r2=0,0206 outros r2 =0,0074 regressão linear dos orgânicos regressão linear dos outros países subdesenvolvidos orgânicos r2=0,5804 vidros r2=0,0347 metal r2=0,6965 borracha r2=0,0462 outros r2=0,0761 regressão linear dos orgânicos regressão linear do vidro regressão linear do metal regressão linear da borracha regressão linear de outros figura 1 – regressão linear da geração de resíduos urbanos residenciais com correlação de pearson significativa. análise global das características de frações de resíduos urbanos residenciais rbciamb | n.38 | dez 2015 | 63-77 71 soares & siqueira (2002), e apresenta uma baixa precisão, ao contrário dos demais resíduos, que apresentam uma baixíssima precisão; sendo assim, a média de geração do resíduo orgânico pode ser utilizada como padrão. tal resultado aponta, com exceção da geração de resíduo orgânico, que diferentes regiões geram diferentes tipos de resíduos, pois utilizam diferentes tipos de materiais, podendo variar amplamente sua composição, o que corrobora o estudo de emery et al. (2004). essa composição depende de diversas variáveis, como hábitos alimentares, tradições culturais, status socieconômico, nível de educação, crenças religiosas, atitudes sociais e públicas, e das condições climáticas (enayetullah; sinha; khan, 2005; bandara et al., 2007). o banco mundial destaca que a faixa de caracterização da geração de resíduos orgânicos urbanos compreende entre 40 e 85% em relação aos demais tipos de resíduos gerados (cointreau, 2006). já bolaane & ali (2004) apontam uma média de 68%; sendo assim, quando esses resultados são comparados com os do presente estudo, que compreende uma faixa de 40,2 a 68,4%, nota-se que a geração mínima é compatível com a do banco mundial, mas a máxima difere deste. mas, por outro lado, adere-se à média de bolaane & ali (2004), o que pode ser explicado em função da quantidade de estudos em países desenvolvidos, em desenvolvimento e subdesenvolvidos utilizados, pois há uma variação de geração de resíduos dependendo da classificação do país. a fração de geração de resíduos orgânicos em todos os grupos de rendas (países desenvolvidos, em desenvolvimento ou subdesenvolvimento) (tabela 3) corresponde a maior representação; assim, esse resultado adere-se às afirmações de bolaane & ali (2004). média dos 44 estudos científicos (total) o rg ân ic os pa pe l pl ás ti co m et ai s v id ro tê xti l bo rr ac ha o ut ro s média 54,3 14,8 9,7 2,5 2,9 2,7 0,3 13,1 desvio padrão 14,1 6,9 4,4 2,1 2,0 2,3 0,5 8,5 coeficiente de variação 0,26 0,46 0,45 0,81 0,67 0,87 1,72 0,65 média dos 12 estudos científicos (países desenvolvidos) média 34,32 25,77 13,46 3,32 3,85 4,60 0,44 14,24 desvio padrão 7,57 5,99 4,19 2,67 2,15 4,63 0,74 5,91 coeficiente de variação 0,22 0,23 0,31 0,80 0,56 1,01 1,67 0,41 média dos 27 estudos científicos (países em desenvolvimento) média 61,33 10,83 8,38 2,05 2,49 1,86 0,18 13,37 desvio padrão 11,16 3,82 3,86 1,53 1,91 1,60 0,31 10,19 coeficiente de variação 0,18 0,35 0,46 0,75 0,76 0,86 1,76 0,76 média dos 5 estudos científicos (países subdesenvolvidos) média 64,21 10,35 7,53 3,36 2,98 2,32 0,36 8,89 desvio padrão 6,03 1,64 3,63 2,35 0,74 0,62 0,57 3,93 coeficiente de variação 0,09 0,16 0,48 0,70 0,25 0,27 1,60 0,44 tabela 3 – estatística descritiva dos estudos científicos sobre a geração de resíduos urbanos residenciais. feil, a.a.; spilki, f.r.; schreiber, d. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 63-77 72 o percentual de geração de resíduo, apenas nos países desenvolvidos (tabela 3), demonstra que o resíduo orgânico consiste na maior média (34,32%), seguido pela geração do resíduo de papel (25,77%). o coeficiente de variação dos resíduos orgânico e de papel apresenta-se alto, ou seja, de baixa precisão; portanto, conforme pimentel gomes (2000) e soares & siqueira (2002), essas médias podem ser utilizadas como padrões. a média de resíduos orgânicos apurada neste estudo (de 34,32%) pode ser expressa e aceitável no intervalo de 26,7 a 41,9%. estudos de abu qdais, hamoda e newham (1997), realizados nos estados unidos da américa, revelaram uma média de 27%; ojeda-benitez et al. (2003), em mexicali, no méxico, encontraram o valor de 43,1%; dennison, dodd e whelen (1996), em dublin, na irlanda, de 40,5%; eisted e christensen (2011), em sisimiut, na groelandia, de 43%; riber, petersen e christensen (2009), na dinamarca, de 33,8%; burnley (2007), no reino unido, de 35 a 38%; portanto, quando comparada com esses estudos, nota-se que esta pesquisa se enquadrou na faixa da média, o que comprova viabilidade da média apurada. a geração média de resíduo nos países em desenvolvimento (tabela 3) revela que o resíduo orgânico possui a maior média (61,33%), e conforme o coeficiente de variação sua média é a única que pode ser utilizada como padrão, pois seu coeficiente de variação é médio, e sua dispersão, boa (pimentel gomes, 2000; soares & siqueira, 2002). a média de geração de resíduo orgânico (61,33%) pode variar de 50,2 a 72,5%, conforme o desvio padrão; dessa forma, comparando-se com estudos de phuc thanh, matsui e fujiwara (2010), em can tho, no vietnam, os quais apresentam uma geração de resíduo média de 84,7%, metin, eröztürk e neyim (2003), em semarang, na turquia, entre 43 e 64%, associação brasileira de empresas de limpeza pública e resíduos especiais (abrelpe, 2012), no brasil, de 51,4%, verifica-se que os estudos de metin, eröztürk e neyim e da abrelpe enquadram-se no intervalo médio de geração de resíduos, mas o de phuc thanh, matsui e fujiwara está bem acima da média. a geração média de resíduos nos países subdesenvolvidos (tabela 3) revela que o resíduo orgânico médio é de 64,21%; na sequência, estão os resíduos de papel (10,35%), vidro (2,98%) e têxtil (2,32%). o coeficiente de variação, por exemplo, do resíduo orgânico é baixo, ou seja, há alta precisão, o do papel, médio (boa precisão), e o do vidro e têxtil, alto (baixa precisão), conforme classificação de pimentel gomes (2000) e soares & siqueira (2002); dessa forma, a média da geração de resíduo orgânico, papel, vidro e têxtil pode ser utilizada como padrão. a média de geração de resíduo orgânico concentra-se entre 58,2 e 70,24%, com base na variação do desvio padrão; sendo assim, ao comparar com estudos de dangi et al. (2011), em kathmandu, no nepal, com média encontrada de 71%, e phuntsho et al. (2010), em bhutan, no sul da ásia, com média de 58%, percebe-se que essas gerações médias de resíduos orgânicos enquadram-se no intervalo apurado. a apresentação e a discussão desses dados sobre a geração de resíduos urbanos residenciais revelam a importância da apuração da geração destes para uma adequada gestão. portanto, nota-se que o comportamento da geração em percentual difere de países desenvolvidos, em desenvolvimento e subdesenvolvidos. este estudo também apontou uma precária preocupação na quantificação da geração de resíduos urbanos residenciais via estudos científicos e de sua publicação em periódicos nacionais e internacionais, pois apenas 44 estudos foram detectados, com base na metodologia utilizada, na elaboração desta pesquisa. sendo assim, estes resultados também são apontados por bandara et al. (2007) e papachristou et al. (2009), que salientam que as autoridades local necessitam de dados atuais e confiáveis sobre a geração de resíduos urbanos, pois somente assim é viável estabelecer um sistema de gestão desses resíduos capaz de cumprir metas estabelecidas. phuntsho et al. (2010) complementam que os dados da geração desses resíduos urbanos compreendem parâmetros essenciais na programação da gestão eficiente de resíduos. a gestão de resíduos urbanos, dessa forma, deve ser conduzida com soluções ideais ou adequadas que variam de um local para outro, o que também é apontado nos estudos de emery et al. (2004), woodard, bench e harder (2005), diem trang et al. (2007). considerações finais a composição e a fração de resíduos urbanos residenciais gerados são essenciais na determinação de uma gestão eficiente. sendo assim, este estudo objetivou identificar a composição média por tipo de resíduo geanálise global das características de frações de resíduos urbanos residenciais rbciamb | n.38 | dez 2015 | 63-77 73 rada, a correlação de pearson entre os tipos de resíduos na forma global e também dos estudos isolados por países desenvolvidos, em desenvolvimento e subdesenvolvidos, e, além disso, uma regressão linear por tipo de resíduos. os resultados apurados pela correlação de pearson e pela regressão linear revelam que nos países desenvolvidos a geração média de resíduo orgânico diminui e correlaciona-se de forma significativa com a geração do resíduo de papel, que aumenta. os países em desenvolvimento apresentam uma geração média de resíduo orgânico crescente que relaciona-se significativamente com a geração de resíduos classificados como outros, que decrescem. já os países subdesenvolvidos apontam uma geração média de resíduo orgânico que aumenta e relaciona-se significativamente com a média da geração de metal, que decresce. dessa forma, observa-se que a geração média de orgânicos opera como fator determinante da fração de resíduos urbanos, seja em países desenvolvidos, em desenvolvimento e subdesenvolvidos, mas diferencia-se quanto a variável com a qual o mesmo se correlaciona. a análise da geração média de resíduos aponta que, no geral, o resíduo orgânico compreende 54,3%, com intervalo de 40,2 a 68,4%; os países desenvolvidos apresentam uma geração média de resíduo orgânico de 34,32% compreendendo o intervalo de 26,7 a 41,9%; já os países em desenvolvimento demonstram uma geração média de resíduo orgânico de 61,33%, com intervalo de 50,2 a 70,5%, e os subdesenvolvidos, uma média de 64,21%, com intervalo de 58,2 a 70,24. portanto percebe-se que a geração média de resíduos em países em desenvolvimento e subdesenvolvidos é bem próxima. dessa forma, o conhecimento sobre composição, correlação e regressão é fundamental para o processo de gestão dos resíduos urbanos residenciais, mas deve-se atentar que este estudo identifica a composição média, pois é evidente que para cada região, estado ou país existem variações na geração do resíduo, afetando, assim, a gestão local de resíduos. referências abrelpe – associação brasileira de empresas de limpeza pública e resíduos especiais. panorama dos resíduos sólidos no brasil, 2011. são paulo: abrelpe, 2012. abu qdais, h. a.; hamoda, m. f.; newham, j. analysis of residential waste at generation sites. waste management and research, v. 15, n. 4, p. 395-406, 1997. abu qdais, h. a. technoeconomic assessment of municipal solid waste management in jordan. waste management, v. 27, n. 11, p. 1666-1672, 2007. afroz, r.; hanaki, k.; tudin, r. factors affecting waste generation: a study in a waste management program in dhaka city, bangladesh. journal of environmental monitoring and assessment, v. 179, n. 1-4, p. 509-519, 2010. aguilar-virgen, q.; armijo-de vega, c.; taboada-gonzalez, p.; aguilar, x. m. potential recovery of domestic solid waste disposed of in a landfill. journal of engineering, v. 32, p. 16-27, 2010. akbari, m. a.; tahir, m.; litke, d. w.; chornack, m. p. ground-water levels in the kabul basin, afghanistan, 2004 e 07. washington, d.c.: usaid/u.s, 2007. 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presbiteriana mackenzie. doutoranda em arquitetura e urbanismo pela universidade presbiteriana mackenzie – são paulo (sp), brasil. endereço para correspondência: verônica rosária polzer – universidade presbiteriana mackenzie, campus higienópolis, ed. joão calvino – rua da consolação, 930 cep: 01302907 – são paulo (sp), brasil – e-mail: vpolzer@yahoo.com.br resumo o artigo analisa como os centros urbanos enfrentam o problema dos resíduos sólidos orgânicos provenientes de domicílios, restaurantes, feiras livres, hortifrutigranjeiros, supermercados e outros. o destino desse material para a compostagem pode contribuir diretamente para o aumento da vida útil dos aterros sanitários. além disso, a aplicação do composto em telhados verdes, jardins verticais, praças, hortas e canteiros públicos ou privados pode incidir na melhora da qualidade do espaço urbano e do aspecto paisagístico dos bairros, além de contribuir para a redução das ilhas de calor, e aumento do conforto térmico em edifícios. como estudo de caso serão apresentados dois modelos de compostagem em larga escala, uma em são paulo e outra em vancouver. o objetivo é apresentar alternativas de aproveitamento dos resíduos orgânicos, de modo a desviar esse material dos aterros sanitários, por meio de técnicas de compostagem acelerada cujo composto pode ser utilizado em hortas urbanas, telhados verdes, além de conter valor comercial. para desenvolvimento do artigo e obtenção dos objetivos estabelecidos foram consideradas análises quantitativas, por meio de visitas técnicas à usina de compostagem da lapa em são paulo, à usina de compostagem acelerada em vancouver e a hortas urbanas como, por exemplo, a horta das corujas; e qualitativas, considerando a análise de técnicas consagradas utilizadas para compostagem urbana de forma a identificar as que se adequam às características limitadas de espaço das cidades. palavras-chave: resíduos sólidos urbanos; compostagem; telhado verde; sustentabilidade. abstract the article analyzes how urban centers face the problem of organic solid waste from households, restaurants, street fairs, horticultural, supermarkets and others. the destination of this material for composting can directly increase the landfill’s life. besides, the application of the compound in green roofs, vertical gardens, public squares, gardens and public and private raised can focus on improving the quality of urban space and of the landscaped appearance of neighborhoods, in reducing heat islands, and in increasing the thermal comfort in buildings. as a case study of two forms of accelerated composting of large-scale, one in são paulo and another one in vancouver, will be presented. the objective is to present the organic waste recovery alternatives, diverting this material from landfills through accelerated composting techniques, whose compost can be used in urban gardens, green roofs, and contain commercial value. qualitative and quantitative analysis were considered for the development of the article and to achieve the established objectives, as follows: a) quantitative through technical visits to lapa composting plant in são paulo, accelerated composting plant in vancouver and urban gardens, for example, the horta das corujas; b) qualitative – it is considered analysis of standard techniques used for composting urban in order to identify which suit the characteristics of limited space of cities. keywords: municipal solid waste; composting; green roof; sustainability. doi: 10.5327/z2176-947820164014 compostagem: uma necessidade dos centros urbanos composting: a necessity of urban centers compostagem: uma necessidade dos centros urbanos 125 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 124-136 introdução anualmente são produzidas cerca de 1,3 bilhão de toneladas de resíduos sólidos no mundo, de acordo com o banco mundial (2012). a produção de resíduos cresce num ritmo acelerado, superior ao crescimento populacional. o aumento da população somado ao consumismo são fatores que agravam o acúmulo dos resíduos nos grandes centros urbanos, fazendo com que novas formas de tratamento dos resíduos sejam colocadas em prática, a fim de desviá-los dos aterros. a política nacional de resíduos sólidos (pnrs), aprovada em 2010, é sem dúvidas o grande marco regulatório do país no que diz respeito ao gerenciamento dos resíduos sólidos, e poderá impulsionar o desenvolvimento e emprego de técnicas avançadas de compostagem acelerada. além disso, é esperado um aumento da eficiência em toda a cadeia de reciclagem, desde a coleta até a utilização do material nas indústrias recicladoras. a partir da pnrs, os municípios brasileiros deverão buscar soluções a médio e longo prazo para os resíduos recicláveis e orgânicos, desviando estes do aterro sanitário que, por sua vez, será autorizado a receber somente rejeitos. o material reciclável necessita ter outro destino, como o reaproveitamento e a reciclagem; já os materiais orgânicos poderão ser encaminhados para a compostagem, respeitando a hierarquia da pnrs: “não geração, redução, reutilização, reciclagem e tratamento dos resíduos sólidos bem como a disposição final ambientalmente adequada dos rejeitos” (brasil, 2010, art. 3). a lei da pnrs (brasil, 2010) foi bem assertiva ao esclarecer a diferença entre resíduos e rejeitos: o primeiro pode ser reaproveitado, reciclado ou compostado, enquanto o segundo representa aqueles materiais que, esgotadas todas as possibilidades de reciclagem ou compostagem, podem ser encaminhados para o destino final, seja aterros sanitários ou incineradores de alta tecnologia, com baixo impacto ambiental e geração de energia. além disso, os municípios e regiões consorciadas são obrigados a extinguir os vazadouros a céu aberto substituindo-os por aterros sanitários. devido ao alto custo de operação e manutenção dos aterros sanitários, a lei sugere que os municípios formem consórcios para redução dos custos de coleta, aquisição de equipamentos e infraestrutura necessária. o compromisso das cidades é, além da redução de custos, investir em coleta seletiva para os resíduos recicláveis e orgânicos (brasil, 2010). segundo a abrelpe (2014), o resíduo sólido domiciliar típico de um brasileiro contém 51% de matéria orgânica, o que representa uma fração significativa do total destinado aos aterros sanitários, quando não a vazadouros a céu aberto. se esses resíduos fossem desviados do aterro para a compostagem, poderiam gerar emprego e renda por meio da venda do adubo, prolongando a vida útil dos aterros sanitários, reduzindo custos e minimizando o impacto ambiental provocado pelo aterramento da matéria orgânica. serão apresentadas duas soluções para a compostagem de resíduos orgânicos em centros urbanos, uma em vancouver e outra em são paulo. a região metropolitana de vancouver possui um programa de conscientização populacional aliado à infraestrutura de coleta e ao tratamento, o que garante que o material orgânico seja destinado corretamente. esse modelo foi escolhido para ilustrar como um centro urbano pode atingir bons resultados no tratamento do material orgânico por meio da participação popular e do uso de tecnologia avançada. o exemplo de são paulo ainda é um piloto, mas demonstrou bons resultados e poderia ser replicado também em outros locais da cidade, bem como em outros municípios. compostagem em larga escala os resíduos sólidos urbanos provenientes de domicílios apresentam basicamente três frações em sua composição: matéria orgânica (como restos de comida, vegetais, cascas de fruta, borra de café, cascas de ovos, guardanapos sujos e outros); materiais recicláveis (papel, papelão, metais, vidros e plásticos); e, por fim, os rejeitos, que são aqueles resíduos que não podem ser encaminhados para a reciclagem ou para a compostagem. os materiais especiais, como pilhas, baterias, tintas, vernizes, medicamentos, lâmpadas, eletrodomésticos, móveis, roupas e outros, não deveriam ser descartados para a coleta de lixo polzer, v.r. 126 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 124-136 doméstica, pois para esses materiais existem pontos de entrega voluntária ou coleta específica, de modo que não são considerados na composição do lixo doméstico, muito embora parte da população descarte esses itens indevidamente. tanto os resíduos orgânicos quanto os recicláveis poderiam ter outros destinos que não fossem o aterro sanitário, poupando essas unidades de receberem esse tipo de material. os aterros sanitários deveriam receber apenas os rejeitos, aumentando assim sua vida útil e reduzindo a necessidade de abertura de novos aterros. o material reciclável poderia ter como destino as cooperativas de triagem de material reciclável. e o material orgânico, as usinas de compostagem acelerada. outras atividades urbanas também são geradoras de grandes quantidades de matéria orgânica que seriam fontes adicionais para alimentar a compostagem acelerada. tem-se como exemplo as feiras livres e os hortifrutigranjeiros, cujos resíduos estão livres de contaminação por materiais recicláveis, o que facilitaria o processo de compostagem. restaurantes, cafés e supermercados também poderiam fornecer esse tipo de material para a compostagem. há várias técnicas de compostagem acelerada para grandes quantidades de resíduos sólidos urbanos, porém, para esse artigo, serão analisadas duas delas: uma por meio de aeração, empregada na usina de richmond, que recebe os resíduos orgânicos da região metropolitana de vancouver, e outra por meio de leiras estáticas com aeração natural, empregada na central de compostagem da lapa, em são paulo. define-se por “compostagem” o processo de fermentação dos resíduos orgânicos, que após sua degradação abastecem o solo com nutrientes. a compostagem relaciona-se ao aproveitamento de tais resíduos, que têm diversas origens: urbana, agrícola ou florestal. basicamente, a compostagem como processo controlado da degradação da matéria orgânica constitui-se de duas fases principais: a primeira em que ocorrem as reações bioquímicas de forma intensa, e a segunda, que é a fase de estabilização e maturação do composto (oliveira et al., 2005). a compostagem pelo método convencional, mais tradicional, é utilizada em larga escala desde a antiguidade. compostagens aceleradas são feitas por meio de processos tecnológicos que diminuem o tempo das reações bioquímicas, resultando no mesmo composto em menos tempo. pelo processo convencional, o composto leva em média 120 dias para ser considerado maduro e estável, pronto para ser utilizado (oliveira et al., 2008). já o tempo da compostagem acelerada varia de acordo com a tecnologia empregada, chegando a 60 dias no caso daquela empregada pela empresa harvest, em richmond, e pela inova, em são paulo. segundo miller (1993), a compostagem trabalha com dois grupos de micro-organismos: os mesófilos, que atuam com a temperatura ótima de 45°c; e os termófilos, que possuem atividade numa temperatura acima de 45°c, atingindo até 75°c. como a partir de 55°c é possível eliminar patógenos humanos e larvas de moscas, as usinas de compostagem buscam técnicas (como melhorar a aeração e o controle de umidade) para que a temperatura esteja sempre alta, se possível acima de 63°c, de modo a eliminar também sementes de ervas daninhas (rynk, 1992). o resultado do processo irá liberar vapor d’água, calor e co 2 obtidos na degradação biológica com o auxílio de o 2 . para o processo de compostagem ocorrer perfeitamente, sem produzir odor desagradável e atrair vetores, é necessário o equilíbrio entre aeração (fornecimento de o 2 ), umidade e temperatura (epstein, 1997). nessas condições, o composto produzido terá aspecto de terra escura, sem odor e rico em nutrientes. compostagem acelerada por aeração, em vancouver a cidade de vancouver possui mais de 600 mil habitantes e a sua região metropolitana ultrapassa 2,3 milhões de habitantes, sendo a terceira maior metrópole do canadá, atrás de montreal e toronto. a cidade de vancouver, relativamente recente, foi reconhecida e incorporada ao canadá em 1886 e o primeiro assentamento permanente se deu em 1862, devido à instalação de uma madeireira que permitiu o crescimento econômico da cidade (gvrd, 2013). a região metropolitana de vancouver é composta por 24 cidades, que possuem os seguintes equipamentos de gestão de resíduos sólidos: uma usina de compostagem acelerada em richmond; um incinerador com compostagem: uma necessidade dos centros urbanos 127 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 124-136 geração de energia em burnaby; usinas de triagem de resíduos recicláveis; e dois aterros sanitários, sendo um público (na cidade de delta, distante 20 km do centro de vancouver) e um particular (em cache creek, a 340 km leste de vancouver, que recebe resíduos de outras regiões da columbia britânica e possui sete estações de transbordo, em vancouver, north shore, surrey, coquitlam, langley, matsqui e maple ridge). toda a produção de resíduo orgânico coletada é enviada para a usina de compostagem acelerada em richmond. as prefeituras das 24 cidades que compõem a região metropolitana de vancouver disponibilizam para os cidadãos um contêiner específico para o resíduo orgânico. o munícipe recebe a informação dos horários e dias de cada coleta, não só sobre a coleta dos orgânicos, mas também das outras duas coletas: dos recicláveis e dos rejeitos. já os resíduos especiais podem ser entregues pela população nos pontos de coleta específicos, nas estações de transbordo ou nos aterros sanitários (polzer, 2012). a metro vancouver, órgão que administra os serviços de saneamento básico, drenagem e resíduos sólidos de toda a região metropolitana de vancouver, iniciou suas atividades em 1960, sendo que a gestão dos resíduos sólidos efetivamente passou a fazer parte das suas responsabilidades em 1973. entre as importantes atividades desenvolvidas pelo órgão, destaca-se o plano de gestão de resíduos sólidos urbanos para a grande vancouver, aprovado em 1985, que estabeleceu como meta a redução do descarte de resíduos orgânicos e recicláveis em 50%, indicando as metas e a regulamentação para o descarte de resíduos sólidos domiciliares (gvrd, 1998). a grande mudança por parte da população e do governo em relação aos resíduos sólidos se iniciou na década de 1970, quando alternativas para a disposição final dos resíduos sólidos começaram a surgir, substituindo os aterros sanitários pelos incineradores de alta tecnologia com geração de energia. em paralelo, a população se envolvia cada vez mais com a separação dos resíduos recicláveis e orgânicos para reciclagem e compostagem. em 1981, foi publicado um relatório conhecido como o plano das 5 diretrizes (district’s 5-part plan), que reunia as principais necessidades dos municípios da grande vancouver em relação à gestão dos resíduos sólidos urbanos: • abertura de um novo aterro sanitário para atender a parte leste da região metropolitana; • ampliação do aterro de vancouver, na cidade de delta, para atender à porção oeste da metrópole; • construção de um incinerador (waste-to-energy) de alta tecnologia com geração de energia, para receber parte dos rejeitos que estavam sendo enviados para o aterro sanitário; • construção de novas estações de transbordo para tornar mais eficientes a logística e o transporte dos resíduos nas cidades; • incentivo e promoção de reciclagem e compostagem, diminuindo cada vez mais os resíduos dispostos em aterro sanitário. todas as ações foram realizadas, exceto a construção de um novo aterro sanitário na parte leste da região metropolitana (gvrd, 1998). a partir de então, a demanda pública pela redução dos resíduos e soluções para compostagem e reciclagem tornaram-se mais constantes. em 1989, a metro vancouver desenvolveu um plano de ação que tinha como meta inicial desviar em 30% os resíduos orgânicos e recicláveis destinados aos aterros sanitários por meio das seguintes diretrizes: • implantação da coleta seletiva em todas as cidades; • melhorias nos centros de triagem de recicláveis e na sua comercialização; • incentivo do uso de composteiras e minhocários domésticos pela população, de modo a reduzir a fração orgânica destinada aos aterros sanitários; • incentivo de redução e reciclagem dos recicláveis gerados pelos setores comerciais e industriais; • implantação de programas de conscientização ambiental para a sociedade, com o objetivo de atingir as metas de redução e reciclagem estabelecidas. houve sucesso em relação às diretrizes do plano de ação de 1989, em especial nas campanhas de conspolzer, v.r. 128 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 124-136 cientização ambiental. mas ainda havia dificuldades na comercialização dos recicláveis, pois as indústrias que recebiam esse material como matéria-prima para a sua produção ainda estavam se formando. em 2008, foi abandonada a ideia de se construir novos aterros sanitários; em vez disso, o foco seria na redução dos resíduos rumo ao zero waste. dessa forma, naquele ano os resíduos orgânicos oriundos da poda de árvores e recicláveis foram banidos do aterro sanitário, sob pena de multa em caso de descumprimento. em 2009, foi estabelecido como meta desviar 70% dos resíduos para a reciclagem e compostagem até 2015 e, neste mesmo ano, foi fechado o acordo com a fraser richmond soil and fibre para receber os resíduos orgânicos e de poda de árvores para a compostagem acelerada. como é possível observar, uma série de leis e regulamentos foram surgindo de forma a incentivar as indústrias da reciclagem, conscientizar a população e garantir por parte do governo a gestão e a infraestrutura necessárias para atingir as metas de redução de resíduos. por isso, hoje a grande vancouver consegue desviar 60% dos resíduos orgânicos e recicláveis dos aterros e do incinerador. o desafio atual do programa zero waste é reduzir cada vez mais os resíduos e enviar às unidades de destino final apenas os rejeitos (metro vancouver, 2016). na cidade de vancouver, em especial, cabe destacar o programa keep vancouver spectacular (2016), que mobiliza a população por meio de campanhas específicas nos bairros para a redução dos resíduos sólidos, combate ao descarte em pontos ilegais e aumento da conscientização e participação de todos na reciclagem e compostagem. em relação à compostagem dos resíduos orgânicos, o governo ainda subsidia a venda de minhocários e composteiras, que podem ser adquiridos pelo preço de custo. em 2010, vancouver possuía 43.593 composteiras e 5.805 minhocários — uma grande evolução se comparado ao início do programa, em 1999, quando haviam 28.100 composteiras e 2.280 minhocários. isso representa um aumento de 55% no uso da composteira e 155% no uso do minhocário em um período de 10 anos (solid waste, 2011). os minhocários e composteiras domésticas ajudam na redução da quantidade de resíduos orgânicos enviados para os aterros sanitários, mas não são suficientes para atender toda a demanda da cidade para esse tipo de resíduo. por isso, a usina de compostagem acelerada em richmond possui um papel essencial nesse processo, pois recebe, desde 2009, todo o resíduo orgânico da região metropolitana, incluindo podas de árvores e madeiras em geral. sendo a maior instalação do segmento na américa do norte, a usina processa anualmente 240 mil toneladas de resíduos. a empresa fraser richmond soil & fibre é uma das companhias da harvest que contam com outras unidades além da columbia britânica, como califórnia, pensilvânia e ontário. juntas, essas instalações já reciclaram mais de 3 milhões de toneladas desde o início das atividades, em 1993 (harvest, 2014). a metro vancouver está desenvolvendo, ainda, mecanismos para impedir que os resíduos orgânicos da região metropolitana tenham como destino o aterro sanitário ou incineradores: a meta é desviar 70% dos resíduos para a compostagem. a matéria orgânica corresponde a 40% de todo o resíduo depositado em aterros sanitários e, devido a essa proibição, mais de 265 mil toneladas de resíduos orgânicos deverão ser desviadas dos aterros anualmente. em 2008, podas de jardim foram banidas dos aterros sanitários e, atualmente, mais de 270 mil toneladas desse material são coletadas pelos municípios e compostadas, sendo a harvest power responsável por processar cerca de 200 mil toneladas por ano de poda de jardim (opus daytonknight 2014). o processo de compostagem acelerada utilizado pela empresa harvest é denominado covered aerated static pile composting (casp), ou seja, o processo de compostagem é feito por meio de uma pilha coberta por uma camada de material orgânico, aerada por injetores de ar e estática, sem necessidade de revirar o composto. a tecnologia consiste em utilizar uma camada orgânica que cobre as pilhas, um processo de aeração negativa e um sistema de biofiltros que minimizam e controlam o odor. a tecnologia empregada, segundo a harvest (2014), é simples e de baixo custo, apresentando muitas vantagens. nesse método, as pilhas estáticas aeradas são altas, o que otimiza a capacidade do terreno ocupado, com menor exposição ao ar externo; o tempo de maturação do composto é menor do que o do sistema tradicional, sendo de dois meses em vez de seis a oito meses; não é necessário nenhum pré-processo, como triturar a matéria orgânica; o consumo energético é menor devido à eliminação da trituração, comum em processos tradicionais de compostagem; a cobertura orgânica age como um biofiltro natural, tratando as partículas odoríferas; e, por fim, o composto atinge compostagem: uma necessidade dos centros urbanos 129 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 124-136 um alto nível de qualidade devido ao rigoroso processo empregado. na figura 1, observa-se a entrada da usina em richmond e as pilhas estáticas (harvest, 2014). o sistema casp opera da seguinte forma: 1. uma nova pilha é constituída sobre uma célula do sistema casp, de modo a se empilhar o material sobre a base da célula por meio de uma escavadeira ou outro equipamento similar. normalmente levase de uma a duas semanas para completar a célula, dependendo da estação do ano. 2. depois de finalizada a pilha, é colocada sobre ela uma camada de um material orgânico, cuja composição foi desenvolvida e patenteada pela harvest. essa cobertura irá impedir que os odores dentro da pilha escapem por meio do vento ou convecção devido às altas temperaturas. depois essa camada será removida e utilizada novamente em outra pilha, sucessivamente, até não ter mais utilidade e ser compostada junto aos resíduos. 3. um sistema de tubulações é introduzido abaixo da pilha, criando uma rede de tubos perfurados em aço inoxidável que irá fornecer ar para a pilha de maneira a criar as condições aeróbicas necessárias para a compostagem. esse sistema elimina a necessidade de revirar as pilhas, por isso o sistema é chamado de estático. dessa forma, a mistura atinge altas temperaturas e o ar injetado pode ser ajustado em condições ideais, além de também ser favorável ao controle dos odores. 4. o ar injetado nas pilhas contém partículas odoríferas; por isso, antes de ser solto para a atmosfera, é submetido a um tratamento, que consiste em passar por um biofiltro formado por lascas e cascas de madeiras. o calor e a umidade fazem com que micro-organismos adiram às lascas e cascas de madeira e se alimentem das partículas odoríferas. depois de dois anos, esse material é substituído e segue para a compostagem. fonte: polzer (2011). figura 1 – fotos da usina de compostagem acelerada em richmond. polzer, v.r. 130 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 124-136 5. o sistema casp demora aproximadamente duas semanas para ser finalizado. cada célula é reestruturada periodicamente, começando todo o processo novamente, por meio de um método desenvolvido pela harvest. a vantagem dessa tecnologia é que não é necessário mover, transferir, reconstruir e homogeneizar a mistura, evitando assim odor incidental e, também, a utilização de mão de obra, energia, combustível e equipamentos para revirar o composto. 6. seguindo o processo casp, o produto é livre de contaminantes e segue para um período de maturação de um a dois meses para aumentar ainda mais a qualidade do composto. o resultado é um composto estável, de alta qualidade, livre de agentes patológicos e com cheiro de terra. o produto pode ser comercializado em atacado ou varejo, ser ensacado e distribuído em supermercados e ser aplicado para diversos fins como agricultura, controle de erosão e paisagismo. compostagem em são paulo a cidade de são paulo possui uma população em torno de 12 milhões de habitantes (ibge, 2016) e produz diariamente cerca de 20 mil toneladas de resíduos sólidos. destes, aproximadamente 12 mil são resíduos domésticos e o restante é proveniente de outras fontes de geração, como construção civil, varrição, saúde etc. (pmsp, 2014). a coleta domiciliar é realizada por duas concessionárias, a ecourbis e a loga. o resíduo coletado é encaminhado para três estações de transbordo (vergueiro, santo amaro e ponte pequena) e, de lá, é direcionado para os dois aterros sanitários que recebem os resíduos da cidade de são paulo: um público, central de tratamentos leste (ctl), e outro privado, em caieiras (pmsp, 2016). o município de são paulo conta também com a coleta seletiva de materiais recicláveis, atendendo 46% dos domicílios por meio de 22 centrais de triagem, 73 ecopontos e 1.500 pontos de entrega voluntária. com baixa adesão e falta de infraestrutura, o índice de reciclagem ainda é baixo e corresponde a apenas 2% de todo o resíduo gerado em 2015 (pmsp, 2014). a compostagem urbana torna-se, então, também pela lei da pnrs, um recurso e uma possibilidade para o município aproveitar a matéria orgânica, que corresponde a mais de 50% do resíduo domiciliar do cidadão brasileiro, para gerar emprego e renda. hoje, esse material é destinado para os aterros sanitários controlados e lixões em todo o país. o desafio é recolher e destinar a matéria orgânica para a compostagem. um paulistano típico gera em torno de 51% de resíduos orgânicos, 35% de recicláveis e 14% de rejeitos (pmsp, 2014). com o objetivo de desviar parte do material orgânico dos aterros sanitários, a prefeitura de são paulo lançou, em 2014, o programa composta são paulo e distribuiu dois mil minhocários (composta são paulo, 2016), com o objetivo de incentivar a população a reduzir e tratar localmente os resíduos orgânicos, gerando adubo com os restos alimentares. além disso, um projeto piloto de compostagem foi iniciado na lapa no segundo semestre de 2015. a central de compostagem da lapa (figura 2) recebe em média 35 toneladas de resíduos semanais de 26 feiras. o projeto foi desenvolvido por uma parceria entre a subprefeitura da lapa, a autoridade municipal de limpeza urbana (amlurb) e a empresa inova, responsável pela coleta e execução (pmsp, 2016a). segundo o plano de metas da prefeitura, o objetivo é aumentar a coleta de material reciclável para 10% e realizar a compostagem do material orgânico das 900 feiras livres e dos serviços de poda. até o momento, apenas a central da lapa está operando, mas já foram definidos os locais onde serão instaladas as quatro novas usinas de compostagem e outros nove pontos aguardam definição da localização (pmsp, 2016b). o método utilizado na central de compostagem da lapa é baseado num sistema desenvolvido pela universidade federal de santa catarina (ufsc) e o centro de promoção e estudos da agricultura de grupo (cepagro) (pmsp, 2016a). a inova faz a coleta das feiras livres, deposita o material coletado em uma área de recebimento e de lá o material segue para a leira de compostagem. há seis leiras no local, uma para cada dia da semana em que há feiras livres. assim, a leira recebe material em um dia e descansa os outros seis dias. esse descanso faz com que a temperatura atinja em torno de 70°c, tornando o processo mais eficiente. compostagem: uma necessidade dos centros urbanos 131 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 124-136 a técnica utilizada é a de leiras estáticas com aeração natural, ou seja, não é necessário revolver o composto. as leiras não podem ultrapassar a largura de dois metros para permitir uma boa aeração, sete metros de comprimento, dois metros de altura e podem acumular cerca de oito toneladas de resíduos orgânicos (abreu et al., 2015). a área utilizada para a realização da compostagem é um pátio inutilizado de 3.000 m² (pmsp, 2016a). o acabamento original do piso era de asfalto que recebeu uma camada de brita e uma manta de impermeabilização nos locais de operação das leiras. todo o líquido percolado é coletado e armazenado em tanques. devido à concentração de nutrientes, o líquido é chamado de biofertilizante, e é reinserido nas leiras para manter a umidade ideal. na década de 1970, a cidade possuía duas usinas de compostagem que recebiam cerca de 11% dos resíduos domiciliares e de varrição produzidos. os resíduos chegavam misturados e eram separados em recicláveis, orgânicos e rejeitos. no final do processo, era possível reciclar e compostar 8% dos resíduos gerados na cidade (jacobi, 2006). portanto, o município de são paulo chegou a ter um índice de aproveitamento maior dos resíduos nesse período do que em 2015, em que desviava apenas 2% do resíduo coletado para a reciclagem. as reclamações da população próxima às usinas da vila leopoldina e de são matheus, referentes principalmente ao mau cheiro, fizeram com que as instalações fossem fechadas em 2004. a maioria das usinas de compostagem instaladas no país passou pelas mesmas dificuldades e apresentou problemas na qualidade do composto e em todo o processo de separação e tratamento, o que levou essas instalações a caírem em descrédito (pereira neto, 1996; lelis & pereira neto, 2001). se as usinas de compostagem tivessem passado por reformas que considerassem técnicas modernas para neutralização de odores e melhorias em todo o processo, os índices de compostagem e reciclagem poderiam ser muito mais altos. o fechamento das usinas fez com que o tratamento dos resíduos orgânicos fosse negligenciado e elevou a barreira para a implantação de um sistema de coleta e tratamento desse material. aplicação do adubo nos centros urbanos o composto orgânico é rico em nutrientes e pode ser utilizado largamente na agricultura em geral, em jardins, canteiros, hortas urbanas e telhados verdes, no paisagismo, no combate e controle de erosão etc. trata-se de uma matéria-prima abundante nos centros urbanos e que é desperdiçada ao ser destinada aos fonte: polzer (2016). figura 2 – central de compostagem da lapa em são paulo. polzer, v.r. 132 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 124-136 aterros sanitários. o adubo gerado poderia estimular o aumento de áreas verdes, tão importantes para aumentar a qualidade de vida da população local, melhorar o microclima, reter água de chuva, minimizar as ilhas de calor além de colaborar com o bem-estar da população, que poderá usufruir dessas áreas, tão escassas em centros urbanos. a utilização de telhados verdes traz novas possibilidades de uso para uma área que normalmente é destinada apenas para equipamentos de ar-condicionado e demais instalações do edifício. com o telhado verde, essa área recebe um uso adicional e ainda contribui para retenção e absorção de água pluvial, melhora da qualidade do ar e do microclima local, além de gerar emprego e renda para a população que produz o adubo orgânico e faz a manutenção dos jardins e hortas. as cidades, por serem locais normalmente sem espaços verdes, têm a oportunidade de utilizar o composto produzido a partir da matéria orgânica para aumentar a qualidade de áreas verdes já existentes e ainda criar novos espaços em locais impermeáveis como calçadas, muros, coberturas e outros. na grande vancouver é comum a população que mora nas periferias ter sua própria horta em casa e utilizar os restos de alimentos para enriquecer o solo. os terrenos em geral são ocupados no centro do lote, deixando um jardim na frente e uma horta no fundo. já a população que mora no centro, em edifícios residenciais e que, portanto, não possuem área verde para plantio, podem usufruir das hortas urbanas, que são espaços públicos cedidos pelo governo para a população realizar o plantio. cada grupo de pessoas recebe um canteiro e todos os equipamentos necessários, que ficam em um abrigo no próprio local. as hortas urbanas variam de tamanho, algumas são canteiros pequenos e outras são quadras inteiras, proporcionando à população alimento orgânico produzido por eles mesmos. em são paulo, há um movimento para o desenvolvimento das hortas urbanas em espaços públicos e já existem alguns exemplos de sucesso, como a horta das corujas na vila madalena, a horta do ciclista no cruzamento da avenida paulista com a rua da consolação, e outras. a grande dificuldade em são paulo ainda é a falta de consciência ambiental e o entendimento por parte da sociedade de que essa atividade tem muito a contribuir para elevar a qualidade de vida da população local, pois não é só o aspecto ambiental que deve ser considerado, mas também o aspecto social, pois essa atividade promove o encontro de pessoas do mesmo bairro, além de ser uma atividade de lazer. além dos aspectos já mencionados, a compostagem urbana gera uma nova atividade econômica, por meio da comercialização do adubo, que tem potencial para trazer emprego e renda para a população. segundo epstein (1997), a compostagem pode ser também uma alternativa economicamente mais viável do que o envio e a manutenção de aterros sanitários. o composto é considerado estável, semelhante ao húmus da minhoca, e pode ser utilizado para diversos usos. resultados e discussão tendo como destino os aterros sanitários na maior parte dos casos, os resíduos orgânicos irão se degradar lentamente dentro da célula de lixo, juntamente com materiais inorgânicos. o processo de decomposição é prolongado, pois dentro da célula a matéria orgânica é isolada do contato com o solo, não recebendo umidade, troca de calor e aeração. dessa forma, os resíduos orgânicos, além de demorarem mais para se decompor, também estão misturados com outros tipos de materiais descartados que podem ser inertes ou perigosos, como pilhas, baterias, tintas, medicamentos e outros. os produtos da reação de oxidação da matéria orgânica são altamente contaminantes. como exemplos, há o chorume, líquido tóxico que percola pelas células de lixo do aterro e é captado por um sistema de drenagem horizontal, e o gás metano, captado por drenagens verticais. mesmo em aterros sanitários, que são considerados ambientalmente adequados em relação às demais formas de deposição de resíduos no solo, como os vazadouros a céu aberto, não é possível coletar totalmente os gases e líquidos produzidos pela decomposição da matéria orgânica. depois de diversos estudos sobre análise de ciclo de vida de aterros sanitários, os pesquisadores assumiram que tecnicamente 50% do metano produzido em uma célula de lixo é de fato capturado para gerar energia (ipcc, 2006). se essa matéria orgânica fosse desviada para a compostagem, todos os efluentes e emissões seriam tratados de macompostagem: uma necessidade dos centros urbanos 133 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 124-136 neira mais eficiente e com menor risco e impacto ao meio ambiente. se os resíduos forem dispostos em vazadouros a céu aberto a contaminação é ainda maior, pois nesse local o solo não foi impermeabilizado e preparado para receber os resíduos. não há rede de drenagem de chorume e nem captação do gás metano, ou seja, todos os efluentes e emissões são despejados diretamente no local, contaminando o ar, o solo, os lençóis freáticos e corpos d’água, assim como a população ao redor. a produção de resíduos orgânicos é agravada, também, pela alta taxa de desperdício de alimentos, tanto por parte do consumidor quanto por parte dos distribuidores e intermediários. uma correção a esse problema seria a redução na origem por meio do consumo consciente e práticas de doação de alimentos para a população carente, evitando o desperdício e a produção de mais resíduo orgânico. a utilização dos resíduos orgânicos urbanos apresenta uma série de vantagens para a cidade e ainda é pouco ou mal explorada. são diversas oportunidades que poderiam ser largamente empregadas trazendo muitos benefícios, como: • benefícios sociais: envolvimento da população na separação dos resíduos orgânicos e recicláveis nas residências e estabelecimentos comerciais; sua aplicação no meio urbano trazendo bem-estar para a população local; promoção da consciência ambiental e divulgação de novas práticas sociais; • benefícios econômicos: geração de renda e emprego por meio da comercialização do adubo; redução dos custos de operação e manutenção dos aterros sanitários e o prolongamento da sua vida útil sem necessidade de abertura de novos aterros sanitários; • benefícios culturais: o envolvimento da sociedade nas hortas urbanas e outros eventos relacionados à prática do plantio e a oficinas de compostagem; aproveitamento de áreas públicas para ampliação de áreas verdes e espaços de lazer; • benefícios políticos: participação e envolvimento da sociedade exercendo seus direitos de cidadãos nas políticas públicas e garantindo a expansão e a qualidade das áreas verdes; • benefícios espaciais: promoção dos espaços públicos transformando-os em áreas verdes de qualidade; mais espaços de lazer e convívio público; prolongamento da vida útil dos aterros sanitários; • benefícios ambientais: redução da ilha de calor por meio da inserção de áreas verdes sobre áreas impermeabilizadas por coberturas verdes e jardins verticais; redução das enchentes com a absorção de água de chuva pela vegetação introduzida nos centros urbanos; aumento da consciência ambiental por parte da população; melhora do microclima local por intermédio da vegetação inserida e outros. o desafio das cidades é recolher o material orgânico das residências, estabelecimentos comerciais como escritórios, supermercados, hortifrutigranjeiros e outros e destinar para usinas de compostagem acelerada, onde a matéria orgânica será então processada e transformada em adubo, cujas aplicações são muitas, como coberturas verdes, agricultura, hortas urbanas, parques etc. o encerramento das usinas de compostagem na cidade de são paulo foi crucial para impedir o desenvolvimento de técnicas mais avançadas de compostagem e fez com que o município retrocedesse na gestão dos resíduos sólidos. segundo barreira et al. (2006), as usinas de compostagem são equipamentos necessários e importantes para desviar o material orgânico dos aterros sanitários e proteger o meio ambiente. porém, a instalação da usina piloto na subprefeitura da lapa pode permitir que novas usinas sejam instaladas e que essa atividade seja retomada com técnicas mais modernas de neutralização de odores, o que garantiria a qualidade do composto orgânico para que este fosse comercializado e empregado em diversos usos. a técnica utilizada em vancouver demonstra que é possível tratar grandes quantidades de material orgânico, mas o material deve ser separado na origem para que não ocorra contaminação de plásticos e metais pesados presentes nas tintas das embalagens em geral. para que a compostagem nos centros urbanos tenha sucesso é necessário não somente o emprego de técnicas e infraestrutura mais atuais, mas também o envolvimento da sociedade na correta separação do material, garantindo que não haverá contaminação de outros resíduos como material reciclável e rejeitos. polzer, v.r. 134 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 124-136 conclusão devido à grande produção de resíduos orgânicos nos centros urbanos, faz-se necessário o emprego de técnicas de compostagem acelerada, de forma a aproveitar esse material transformando-o em recurso para novas atividades, como hortas urbanas, jardins, combate à erosão, agricultura e outros. além disso, a comercialização do composto gera emprego e renda para a população. ao ser acelerada, a compostagem otimiza o espaço físico necessário para essa atividade, o que é determinante nos centros urbanos, que não possuem extensos locais para desenvolvimento de processos artesanais tradicionais. o uso de tecnologia para acelerar a compostagem urbana é tão necessário quanto imprescindível para atender a demanda de produção de resíduos orgânicos de forma eficiente e econômica num espaço reduzido. além disso, os municípios também sofrem com a falta de espaços ambientalmente adequados para a implantação de novos aterros sanitários. somado a isso, também há o alto custo de operação e manutenção e o grande impacto ambiental provocado por esses equipamentos. portanto, a compostagem urbana é um dos mais importantes mecanismos de redução dos resíduos que são depositados nesses locais, aumentando sua vida útil e diminuindo os custos dessa instalação para os municípios. a cidade de vancouver tem a preocupação em destinar corretamente os resíduos sólidos produzidos e, para isso, conta com a participação da população, que separa as frações de materiais orgânicos, recicláveis e rejeitos. conta também com a infraestrutura necessária para a realização da coleta e tratamento dos orgânicos. trata-se de um sistema eficiente e que pode ser considerado como exemplo para outras cidades. apesar da falta de infraestrutura, como coletas por tipo de material, condições de armazenamento e usinas de tratamento de material orgânico, as cidades brasileiras têm o dever, segundo a pnrs, de desviar os materiais orgânicos assim como os recicláveis dos aterros sanitários. sendo assim, usinas de compostagem como a de vancouver e a da lapa em são paulo são duas formas de tratamento que poderiam ser utilizadas, dependendo das condições locais de espaço e recursos naturais. referências abrelpe – associação brasileira de empresas de limpeza pública e resíduos especiais. panorama dos resíduos sólidos no brasil, 2014. disponível em: <http://www.abrelpe.org.br/>. acesso em: 21 jun. 2016. abreu, m. j. de; 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a criação de um conselho gestor dos pescadores; e o processo formativo de mediadores locais em que os pescadores passaram a protagonizar sobre a melhoria da cadeia produtiva. palavras‑chave: pescadores artesanais; educação ambiental; políticas públicas. abstract this paper discusses the educational process of the cipar baixo sul project, which was aimed at giving voice and visibility to artisanal fishermen and shell fisherwomen who live in the seacoast of southern bahia and make a living thereof, as well as in this process shedding light on such social group and working with them toward the achievement of independence and emancipation. from july 2009 to december 2010, project activities were carried out directly with a group of 120 fishermen, shell fisherwomen, and community leaders. the main project results included: construction of collective and articulated projects aimed at improving the supply chain, creation of a management council by fishermen, and training of local mediators where fishermen star on improving the supply chain. keywords: artisanal fishermen; environmental education; public policy. doi: 10.5327/z2176-947820152614 59 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 introdução no litoral do baixo sul da bahia, a pesca artesanal, em conjunto com a agricultura familiar e a extração vegetal, é o principal meio de vida de aproximadamente 100 comunidades e bairros pesqueiros situados em 9 de seus municípios litorâneos: jaguaripe, valença, cairu, taperoá, ituberá, nilo peçanha, igrapiúna, camamu e maraú. em 2005, a produção total de frutos do mar no baixo sul foi de aproximadamente 15 mil toneladas, sendo responsável por um montante de r$ 78 milhões apenas na primeira comercialização, significando 32,5% da produção em peso e 35% da produção em valor do litoral baiano (ibama, 2006). para manutenção da pesca artesanal, são capturadas mais de 60 espécies nos estuários, nos manguezais e no ambiente marítimo. o trabalho, que vai desde a captura da espécie até o tratamento realizado para seu beneficiamento e sua conservação, envolve toda a família dos pescadores e resulta em quatro produtos principais: pescados, catados, mariscos vivos e peixes secos. cada um dos produtos e alguns de seus subprodutos abastecem mercados distintos e estabelecem uma complexa cadeia de relações sociais, sendo importante destacar que as famílias de pescadores constituem seu elo mais frágil (walter, 2010). é na complexidade dessas relações, em que os atores sociais encontram-se presentes em diversos elos e atuam sob o efeito da combinação de um conjunto de fatores, que podemos argumentar que pescadores e suas comunidades formam arranjos produtivos locais, que por sua vez proporcionam geração de trabalho e renda para si e garantem sua reprodução social e cultural (walter & wilkinson, 2011). dada a pujança da atividade pesqueira local e a participação da família na cadeia produtiva, o baixo sul da bahia foi objeto do “centro integrado da pesca artesanal no baixo sul da bahia como instrumento de desenvolvimento local e territorial – projeto cipar baixo sul”, por meio do convênio nº 073/08 entre o ministério da pesca e aquicultura (mpa) e o instituto de planejamento da gestão governamental (iplan), executado nos anos de 2009 e 2010. seu foco era o planejamento de ações destinadas à intervenção na cadeia produtiva com representantes dos pescadores e marisqueiras da região. em consequência, o projeto orientou suas atividades à gestão participativa, da cadeia produtiva e do território, como base de sustentação de suas ações. o presente artigo teve por objetivo discorrer sobre o processo pedagógico conduzido no âmbito do projeto centro integrado da pesca artesanal (cipar) baixo sul, contextualizando a metodologia adotada e os principais resultados obtidos em torno da gestão participativa. para tal, fundamentou as estratégias adotadas em relação às características tradicionais da pesca e que consubstanciam a estratégia pedagógica adotada, para então discorrer sobre o projeto cipar baixo sul, ou seja, sobre como este articula ações destinadas à intervenção na cadeia produtiva a uma ação educativa específica, orientada à cadeia produtiva e ao território, de forma concomitante. em seguida, irá apresentar a metodologia adotada e os principais resultados obtidos, para então tecer algumas reflexões como conclusão. a pesca artesanal como atividade tradicional diegues (1983), ao caracterizar a atividade pesqueira no litoral brasileiro, apresenta diversos elementos que relacionam as condições objetivas de produção dos pescadores, denotando a diversidade de formas em que esta se expressa: na análise da produção pesqueira (...), percebe-se que os agentes da produção pescadores/não-pescadores se relacionam entre si e com as condições objetivas da produção, segundo certas formas ou modelos que ganham uma existência histórica. ainda que em dados momentos históricos uma dessas formas seja a dominante, a mais dinâmica, elas coexistem e se articulam. tendo-se em vista as diversas combinações dos fatores produtivos em relações sociais de produção, constata-se que elas assumem formas possíveis e sub-formas: a) a produção pesqueira de auto-subsistência ou primitiva; b) a produção pesqueira realizada dentro dos moldes da pequena produção mercantil; c) a produção pesqueira capitalista. (diegues, 1983, p. 148) é no interior da categoria “produção pesqueira realizada dentro dos moldes da pequena produção mercantil” que se encontram identificadas duas formas de pesca tradi60 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 cional presentes no baixo sul: os pescadores-lavradores e os pescadores artesanais. ambos se caracterizam por perpetuar técnicas, conhecimentos e instrumentos para a captura de pescados construídos no fazer de sua atividade e repassados por memória oral entre as gerações. outra característica é a dependência intrínseca da qualidade ambiental, ou seja, ecossistemas bem preservados e produtivos são essenciais para sua permanência como comunidades tradicionais, conforme estudos de cordell (2007), na região do baixo sul. é importante destacar que esse entendimento não se aproxima da ideia do bom selvagem (wilderness). a inserção da produção pesqueira na economia mundial se deu a partir das guildas do mar do norte (herubel, 1928; boyer, 1967 apud diegues, 1995), como também pela intensificação da pesca transoceânica realizada por barcos e companhias comerciais europeias no canadá. contudo, em relação aos outros setores da produção industrial (segunda metade do séc. xix), a mecanização da pesca e o surgimento das empresas capitalistas na europa se deram com atraso (diegues, 1995). a história dos pescadores artesanais e as relações com a indústria acompanham a evolução do capitalismo e suas contradições. segundo diegues (1995, p. 53), “as empresas de pesca se verticalizaram integrando os setores de captura, comercialização e beneficiamento de pescado, surgindo, inclusive como resultado da globalização da economia, as empresas multinacionais do setor”. esse cenário de descaracterização da pesca artesanal em relação ao desenvolvimento da pesca industrial, em todo o mundo, não reduz sua importância, ao contrário, a cadeia produtiva da pesca artesanal contribui de forma significativa para a produção de alimentos e para o fornecimento de proteínas no brasil e mais especificamente na área estudada. nesse sentido, não se trata aqui de um resgate de uma cultura ou de hábitos de vida tradicionais sem tecnologia “avançada”, mas o reconhecimento do valor econômico, social e ecológico de uma cadeia produtiva, fundamentada em tecnologias sociais, que oferece à região do baixo sul da bahia geração de renda e identidade social. sendo assim, desse ponto de vista é que se buscou o desenvolvimento da análise do processo educativo ambiental que serviu como eixo estruturante para o desenvolvimento do cipar. o que é o centro integrado da pesca artesanal baixo sul da bahia? a intervenção na cadeia produtiva, com vistas à melhoria de renda e da cidadania dos pescadores, é a principal estratégia proposta pelo mpa para o desenvolvimento da pesca artesanal, conforme exposto no plano mais pesca e aquicultura para o desenvolvimento sustentável (seap, 2008). nesse sentido, a política pública do cipar consubstancia um conjunto de ações destinadas a: • implementar infraestrutura nos diversos elos da cadeia produtiva; • fortalecer a organização social dos pescadores com vistas à -autogestão democrática dos equipamentos e sua maior participação na cadeia produtiva. assim, o processo de gestão participativa concebido envolveu aproximadamente 120 pescadores, marisqueiras e lideranças representantes de 94 comunidades e bairros pesqueiros dos municípios de jaguaripe, valença, cairu, taperoá, nilo peçanha, ituberá, igrapiúna, camamu e marau. o objeto de estudo deste artigo foi o método utilizado para condução do processo de gestão participativa e os principais resultados gerados, tendo como perspectiva o protagonismo comunitário e a ação coletiva no horizonte da emancipação e da autonomia dos sujeitos “pescadores e marisqueiras” da ação educativa. ainda que o processo educativo não seja o produto final do projeto, ele não seria efetivo sem a devida apropriação pelos pescadores e marisqueiras da região. tal apropriação é fruto de um processo pedagógico emancipatório, cujo método e resultados serão expostos no próximo item. o conceito de cadeia produtiva adotado e sua implicação ao processo pedagógico antes de analisarmos o processo pedagógico adotado, é importante conceituar o que estamos tratando por cadeia produtiva, dada a sua centralidade do projeto analisado. 61 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 o termo cadeia produtiva reporta a um conjunto de atividades necessárias à conversão de uma matéria-prima em produtos acabados para venda. em geral, tais atividades denominam-se insumos, produção, processamento, distribuição e comercialização. contudo, para além da organização da atividade pesqueira em etapas e de sua estruturação enquanto atividade econômica, o foco na cadeia produtiva visa compreender os fatores associados a cada uma das etapas que influenciam a realidade das famílias de pescadores, de forma que as ações a serem definidas estejam ancoradas em uma visão holística que contempla as dimensões social, político-institucional, econômica, cultural e ambiental da pesca artesanal. em síntese, busca-se compreender a natureza das relações que são estabelecidas entre os diferentes atores que participam da cadeia produtiva e as implicações dessas relações para o protagonismo dos pescadores artesanais. conforme exposto em walter (2010), há diversas abordagens para análise e proposição de ações na cadeia produtiva que podem ser ajustadas à compreensão da realidade da pesca artesanal. no caso do projeto cipar baixo sul, foi adotado o conceito de cadeia produtiva proposto por muchnik (2006). segundo este autor, a noção de sistema agroalimentar localizado (sal, ou sial) surge em 1996 no contexto de agravamento das crises das sociedades rurais e dos problemas ambientais e alimentares. sial tem como definição: organizações de produção e serviços (unidades de produção agrícola, empresas agroalimentares, comerciais, de serviços, gastronômicas, etc.) associadas por suas características e funcionamento em um território específico. o meio, os produtos, as instituições, seu saber-fazer, seu comportamento alimentar, suas redes de relações se combinam em um território para produzir uma forma de alimentação agroalimentar em uma escala espacial dada. (muchnik, p. 02, 2006) inicialmente, apoia-se nas correntes econômicas não convencionais que estudam as concentrações de empresas ligadas a um território: distrito industrial, clusters, sistemas produtivos locais. em todas essas há ativos específicos — saber-fazer, instituições territoriais, formas de coordenação — que lhes permitem produzir externalidades positivas e, consequentemente, um melhor posicionamento no mercado (muchnik, 2006). segundo muchnik (2006), desde 1996 a concepção de sial tem evoluído continuamente, sendo o resultado de uma construção progressiva em resposta a questões que foram surgindo diante do acelerado processo de transformações mundiais que se tem presenciado. a proposta volta-se para análise da produção de alimentos por pequenos produtores, com ênfase no saber-fazer e na tecnologia local, envolvendo o debate sobre segurança alimentar, desenvolvimento local e conservação do meio ambiente. a partir da aplicação do conceito em diversas localidades, em especial na américa latina, duas ideias passaram a convergir: 1. o sial é a análise de um objeto concreto, um conjunto de atividades agroalimentares territorialmente constituídas e visíveis; 2. o sial é um enfoque, uma maneira de abordagem sobre o desenvolvimento dos recursos locais, mesmo que o “sistema” não exista como tal. em ambos os casos, o sial pode constituir-se uma referência metodológica para a construção de projetos de desenvolvimento local. o sial busca compreender o funcionamento da cadeia produtiva a partir do enfoque sobre o território, tanto em termos teóricos — compreender em que medida o território constitui um elemento significativo ou não para organização e dinâmica da cadeia estudada — como do ponto de vista operacional. nessa concepção, o território serve de referência para a combinação de atividades territoriais diversificadas, para a organização dos produtores, para aumentar suas margens de manobra e melhorar sua posição na negociação e na governança da cadeia ou para construção de circuitos alternativos, baseados em outra relação produtor-consumidor (muchnik, 2006). ambrosini, filippi e miguel (2008) observam que o sial foi desenvolvido pela escola francesa como ferramenta teórica para compreensão da realidade rural e como base para projetos de desenvolvimento nessas áreas, consideradas marginalizadas em termos econômicos na américa latina. entretanto, no brasil, o sial é pouco utilizado e abordado de forma muito restrita. em seu artigo, os autores apresentam uma revisão teórica sobre essa abordagem, detalhando os diversos conceitos que o sial mobiliza, em especial, a noção de território, identidade, história, saber-fazer e relações sociais. três são os eixos de análise: 62 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 1. dimensão histórica; 2. dimensão técnico-teórica; e 3. dimensão institucional, de forma a aproximar seus aspectos teóricos ao campo empírico, facilitando, assim, sua operacionalização. em relação ao projeto cipar baixo sul, a operacionalização desse enfoque e os resultados gerados por meio do mesmo encontram-se descritos em walter & wilkinson (2011). no que tange ao processo educativo, esse conceito articula elementos essenciais na condução das atividades com os pescadores artesanais e marisqueiras que envolvem a compreensão dos fatores socioambientais que influenciam o desenvolvimento de suas atividades, a exemplo da degradação ambiental e da saúde laboral, bem como quais instituições — dentre o conjunto de entidades existentes, arranjos formais e informais — orientam a dinâmica da cadeia produtiva dos diversos produtos elaborados pelas famílias de pescadores, organizados no território, ou seja, reconhecendo a presença de assimetrias em seu interior. consequentemente, as atividades propostas no projeto não estão focadas na organização restrita dos aspectos comerciais e de infraestrutura da cadeia produtiva, mas nos diversos fatores afeitos à autonomia e à emancipação social, econômica e política das famílias de pescadores artesanais, fato que consubstancia a adoção de uma estratégia pedagógica específica, conforme exposto em seguida. material e métodos educação ambiental e controle social nos sistemas de gestão como uma premissa teórica o processo de educação, para reconhecer as alterações ambientais como pertencentes à esfera política, apresenta parâmetros amplos e não parece conectar-se de maneira uniforme em todas as parcelas da população que constroem uma retórica sobre a temática. por isso, convém centrar a atenção sobre as formas que possibilitarão desenvolver uma proposta de educação voltada para o controle social nos sistemas de gestão ambiental e visualizar os prováveis elementos que deveriam ser contemplados na sua constituição. de acordo com quintas (2002), a prática da educação ambiental para a gestão exige que o educador tenha amplo conhecimento sobre as questões ambientais e a cultura local, incluindo os sistemas de gestão: capacidade tanto para desenvolver ações educativas com grupos culturalmente diferenciados, quanto para mediar situações conflituosas que envolvem interesses de vários atores sociais na disputa pelo controle e uso de recursos ambientais. (quintas, 2002, p. 20) tais afirmações nos remetem ao conhecimento de seus direitos em todas as esferas sociais, com exceção daqueles que buscam privilégios na exploração do outro. o que se quer afirmar é que não é só a classe menos favorecida que não conhece e não luta por direitos, existem inúmeros alienados nas universidades e na classe média em geral. um problema concreto enfrentado é que os profissionais formados pelo sistema educacional formal não demonstram estar preparados para a resolução de problemas complexos ligados à gestão e à disputa dos bens ambientais; isto é, são deficiências do sistema de educação que podemos comprovar desde o ensino fundamental. é comum conversarmos com pescadores que, no discurso, deixam clara a dicotomia do “estudo” com sua vida cotidiana. normalmente se ouve que gostaria que o filho ou a filha estudasse, para não ser um pescador como ele. não se ouve que o filho deverá estudar para melhorar a atividade da pesca, obter melhores condições de vida para a comunidade pesqueira, como acontece na agricultura. outra situação que ocorre é que quando o filho quer continuar a atividade dos pais, então ele abandona a escola, pois acha inútil estudar para ser pescador. em quintas (2002), na sua proposta de curso de introdução à gestão, apesar de aparecer na constituição federal (1988, art. 225, p. 1) o meio ambiente equilibrado como direito de todos, na vida prática, o processo de apropriação e uso dos recursos ambientais não acontece de forma tranquila: há interesses e conflitos (potenciais ou explícitos) entre atores sociais, que atuam de alguma forma sobre os meios físico-natural e construído, visando ao seu controle ou a sua proteção. (quintas, 2002, p. 29) 63 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 tais pressupostos fazem parte de uma educação ambiental transformadora. segundo loureiro (2004), esta possui um conteúdo emancipatório em que a dialética entre forma e conteúdo se realiza de tal maneira, que as alterações da atividade humana vinculadas ao fazer educativo impliquem mudanças individuais e coletivas. isso confirma o diálogo como categoria freireana. é nessa relação com o outro que nos educamos, que encaramos o diferente e podemos propor alternativas e mudanças. as abordagens teóricas de paulo freire, em particular a pedagogia do oprimido (1982), marco na educação brasileira, demonstram categoricamente a falta ou a impossibilidade de neutralidade na educação. o mesmo se aplica à educação ambiental, na medida em que os desafios postos requerem que ela esteja posicionada no seio dos conflitos da sociedade. nesse sentido, o papel do estado torna-se um divisor de águas no cerne dos conflitos e usos ambientais. consequentemente, um sistema de gestão, para ser eficiente, necessita de um estado forte na execução de políticas públicas e fiscalização do uso dos bens ambientais. o controle social estabelece uma relação direta com o estado, sem este último a comunidade fica órfã, a relação, embora seja dialética, necessita do estado democrático. fazer valer os direitos constitucionais e fundamentais ao bem-estar de um povo. nesse contexto é que se dão as práticas sociais da educação como processo coletivo e comunitário. os pressupostos metodológicos o pressuposto metodológico para planejamento e condução do processo educativo assume a centralidade do trabalho como processo ontológico de constituição dos sujeitos. o trabalho como elemento constitutivo da consciência do sujeito, segundo vygotski (2001) e molon (2003), e este como responsável direto pela produção social da natureza. o ser humano, no fazer de seu trabalho, transforma a natureza e, ao transformá-la, estabelece uma dimensão humana. pelo trabalho ocorre à passagem do biológico ao social, vinculando natural ao humano-cultural. assim, o ser humano não só se adapta à natureza, mas a transforma e ao transformá-la transforma a si mesmo, pois tem a capacidade de criar o mundo da cultura por meios dos instrumentos de trabalho e dos instrumentos psicológicos, os quais são decorrentes da criação e da utilização de signos, sobretudo da linguagem. (pereira; molon; loureiro, 2008, p. 380) ainda, os mesmos autores complementam: por meio do trabalho acontece uma dupla produção, a produção dos objetos culturais e a produção do próprio homem. sendo assim, do ponto de vista do planejamento, o processo educativo partiu da visão dos pescadores, ou seja, a perspectiva de quem está sofrendo a pressão. nesse sentido, o método utilizado se fundamenta na teoria crítica que parte de um lugar na sociedade em que a reflexão é feita a partir dos oprimidos em uma visão de classes. para assumir essa perspectiva, é necessário ter o entendimento do movimento dos sujeitos no seu mundo, aqui reconhecido em uma perspectiva histórica. “o movimento histórico das classes trabalhadoras se dá através da passagem qualitativa do senso comum das massas, através da práxis, para o bom senso” (gramsci, 2004 apud pereira, 2008, p. 75). para tanto, é necessário que os pescadores se reconheçam como grupo capaz de se representar perante a sociedade, ser visível e reconhecido no processo de mediação na implementação das políticas públicas. a partir dessa premissa, fundamentou-se a projeção do processo educativo do cipar baixo sul, tendo como objetivo dar voz e visibilidade aos pescadores artesanais e marisqueiras que vivem no e do ambiente marinho e costeiro da região do baixo sul da bahia e, nesse processo, lançar luz a esse grupo social e trabalhar com eles na direção da conquista da autonomia e emancipação. é importante destacar o caráter de conquista da autonomia e da emancipação, pois são categorias ontológicas, de constituição do ser. tais características se constituem no processo de formação do sujeito, razão de ser do processo educativo de matriz freireana. demo (1996) expressa que essa conquista ocorre por meio da participação dos sujeitos em processos políticos e sociais; portanto, autonomia e emancipação não são uma oferta nem um presente. nesse sentido, a condução de qualquer projeto social deve garantir de forma inequívoca a voz e a visibilidade e construir espaços de intervenção e tomada de decisão aos pescadores e suas comunidades. consequentemente, suas atividades devem garantir que os 64 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 pescadores e as marisqueiras se expressem e sejam entendidos e considerados pelos representantes das instituições públicas e privadas que possuem interesse no desenvolvimento da cadeia produtiva. tal tarefa não é somente uma questão de adaptação de linguagem, mas a construção de uma simetria social capaz de proporcionar horizontalidade dos encaminhamentos necessários e corresponsabilidade de todos os atores envolvidos. portanto, as técnicas de mediação e condução de eventos, nas chamadas metodologias participativas, apresentam-se adequadas. porém, são apenas ferramentas. o método se expressa na intencionalidade e é entendido como um caminho para a consciência (freire, 1982). o método, portanto, é mais que a metodologia, pois por ele se expressa a visão de mundo, e com a visão de mundo é que se expressa a intenção da ação (objetivos e metas); é nesse movimento que os procedimentos e as técnicas são constituídos (metodologia) e utilizados para garantir que a intenção alcance a finalidade. esse processo constitui o movimento ação/reflexão/ação. esse movimento foi construído a partir da participação e do envolvimento dos pescadores no planejamento das atividades do projeto, garantindo, com isso, a construção do cipar para além do próprio projeto. no que diz respeito às atividades realizadas, os técnicos tiveram como horizonte e pressuposto a melhoria da qualidade da participação dos pescadores e marisqueiras, em especial, promover de forma sistemática a simetria intersubjetiva dos pescadores e seus representantes com os representantes de instituições públicas e privadas que possuem interesse no desenvolvimento da atividade pesqueira. é importante compreender que esse movimento se aplica tanto na escala micro do projeto, ou seja, na organização e condução das diversas atividades, como na escala macro, que diz respeito à assessoria à coordenação, no sentido de absorver os resultados, bem como o assessoramento sua condução geral (na direção dos resultados esperados). para tal, assumimos que o processo de desenvolvimento preconizado pela estruturação da cadeia produtiva, que é o cerne da política pública do cipar, demanda o envolvimento de uma equipe multidisciplinar. quanto ao processo educativo, em especial, foi prevista na equipe a presença de educadores populares, cuja experiência com movimentos sociais e em processos educativos não formais são requisitos essenciais. o processo pedagógico foi conduzido ao longo de um ano e meio e envolveu três ciclos de oficinas comunitárias de planejamento dividindo pescadores e marisqueiras do baixo sul da bahia em três microrregiões. intercalado aos ciclos de oficina foram realizados dois seminários institucionais, cujo objetivo era debater com representantes das instituições públicas a agenda de prioridades dos comunitários. posteriormente, foram realizados dois seminários integrados, que passaram a associar as atividades comunitárias às institucionais, fruto da avaliação dos educadores e educandos, e três processos formativos contemplando os temas priorizados nas oficinas de planejamento pelos participantes: saúde laboral, organização comunitária e meio ambiente, com vistas à formação de mediadores locais (tabela 1). a apresentação cronológica dos eventos permite apresentar uma síntese do processo realizado, de forma a suportar o conjunto de discussões apresentadas no próximo item. para finalizar esta seção, é importante retomar as definições que são centrais para o entendimento dos resultados deste estudo. para tanto, buscamos em freire (1996) categorias essenciais ao entendimento do processo educativo. a primeira é o ser humano como ser inconcluso e consciente dessa inconclusão “é na inconclusão do ser. que se sabe como tal, que se funda a educação como processo permanente. mulheres e homens se tornam educáveis na medida em que se reconhecem inacabados” (freire, 1996, p. 24). o processo educativo do cipar se funda nessa ideia e foi organizado no sentido de construir essa consciência tanto para os educandos (marisqueiras e pescadores) como para a equipe técnica. “não foi a educação que fez mulheres e homens educáveis, mas a consciência de sua inconclusão é que gerou sua educabilidade” (freire, 1996, p. 24). portanto, o primeiro movimento foi estabelecer essa consciência para garantir o que freire chama de educabilidade como condição para o processo. 1cada microrregião contemplava 40 pescadores, marisqueiras e lideranças de 3 dos 9 municípios participantes, cujo agrupamento considerava a organização da cadeia produtiva, conforme exposto em walter & wilkinson (2011) e descrito no item sobre resultados e discussão deste artigo. 65 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 data evento localidade objetivos de processo técnicas utilizadas 21 e 22/07/09 1º seminário institucional valença apresentação do projeto e início da mobilização institucional palestras e estudos dirigidos em grupos 25 a 27/08/09 1ª oficina de planejamento – microrregião norte gamboa do morro planejamento participativo para escolha e construção dos projetos produtivos atividades em grupos e técnicas de visualização e moderação conhecida como metaplan e estudos dirigidos em grupos 17 a 19/09/09 1ª oficina de planejamento – microrregião centro ituberá 21 a 23/09/09 1ª oficina de planejamento – microrregião sul barra grande 15 a 17/10/09 2ª oficina de planejamento – microrregiões norte e centro guaibim 19 a 21/10/09 2ª oficina de planejamento – microrregião sul camamu 9 e 10/11/09 2º seminário institucional camamu dar continuidade ao diálogo entre os pescadores e as instituições envolvidas reunião no formato de assembleia com pauta de discussão organizada e preparação e ensaio das atividades 1 a 3/12/09 3ª oficina de planejamento – microrregiões norte, centro e sul barra grande finalizar o planejamento participativo dos projetos produtivos atividades em grupos e técnicas de visualização e moderação conhecida como metaplan e estudos dirigidos em grupos 16 a 18/03/10 1º seminário integrado cachoeira estabelecer uma agenda e pauta comum para todas as microrregiões reunião no formato de assembleia com pauta de discussão organizada 11 a 13/05/10 1ª oficina de formação: saúde e previdência ituberá construir um processo de capacitação e conhecimentos no campo dos direitos fundamentais e organização comunitária dramatização, estudos dirigidos em grupos, palestras e apresentação de conteúdos 20 a 22/07/10 2ª oficina de formação: organização comunitária gamboa 14 a 16/09/10 3ª oficina de formação: meio ambiente camamu 03 a 05/11/10 2º seminário integrado valença finalizar o projeto, consolidar uma agenda institucional e instituir o conselho gestor do cipar estudos dirigidos de grupos, preparação e ensaio das atividades tabela 1 atividades realizadas no projeto centro integrado da pesca artesanal baixo sul com vistas ao processo pedagógico. cipar: centro integrado da pesca artesanal. 66 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 as outras categorias, autonomia e emancipação, estão vinculadas diretamente à discussão didática da aplicação das técnicas e ferramentas de mediação. as oficinas de planejamento foram organizadas considerando (...) para mulheres e homens, estar no mundo necessariamente significa estar com o mundo e com os outros. estar no mundo sem fazer história, sem por ela ser feito, sem fazer cultura, sem “tratar” sua própria presença no mundo, sem sonhar, sem cantar, sem musicar, sem pintar, sem cuidar da terra, das águas, sem usar as mãos, sem esculpir, sem filosofar, sem pontos de vista sobre o mundo, sem fazer ciência, ou teologia, sem assombro em face ao mistério, sem aprender, sem ensinar, sem ideias de formação, sem politizar não é possível. (freire, 1996, p. 24) sendo assim, o fazer educativo proposto no cipar cumpriu essa função, ao projetar processos que permitiram um encontro com os pescadores, marisqueiras, técnicos, agentes públicos e políticos. resultados e discussão para melhor apresentar os resultados, faz-se necessário um conjunto de três discussões. a primeira trata da “concretude dos projetos produtivos na construção da finalidade da ação” no contexto da cadeia produtiva da pesca artesanal no baixo sul da bahia e da importância desse debate para o processo educativo dos pescadores. a segunda — “o desenho do processo educativo para realizar o sonho” — e a terceira — “a relação educador-educando e o sujeito autônomo” — são duas questões essenciais ao processo educativo, e que por serem essências não devem ser realizadas de forma separada, pois fazem parte de um processo dialético que proporciona a síntese do educar. porém, para melhor relatar os resultados do estudo, as apresentamos como aspectos a serem dissecados. primeira discussão: a concretude dos projetos produtivos na construção da finalidade da ação a primeira discussão trata da cadeia produtiva e da concretude dos projetos frutos das oficinas de planejamento participativo. essa concretude se constitui na finalidade do processo educativo, ou seja, deu um horizonte, um ideal a buscar, não na forma de uma utopia, mas de um desejo, que gera intenção e movimento, o que é essencial para a constituição do sujeito autônomo e, nesse caso, coletivo. cumpre destacar que o delineamento de projetos destinados à intervenção na cadeia produtiva com vistas ao maior protagonismo das famílias de pescadores artesanais partiu da conceituação teórica da sociologia econômica, em que as relações sociais são explicativas de comportamentos econômicos, o que possibilita a construção social do mercado1. consequentemente, assume-se que os pescadores são capazes de intervir na cadeia produtiva e protagonizá-la, fato que orienta o processo pedagógico elaborado. ademais, o planejamento realizado partia de uma visão de classe e voltava-se a um conjunto de ações cujos pescadores e suas famílias protagonizariam diversas atividades com vistas à geração de renda. paralelamente, eram ancorados em levantamentos técnicos que ofereciam subsídios à construção das estratégias a serem adotadas, que foram organizadas na forma de projetos. walter & wilkinson (2011) apresentam as estratégias adotadas no planejamento do projeto cipar baixo sul e os principais resultados obtidos, descritos aqui de forma sintética. no que tange ao planejamento, teve-se a organização do território em três microrregiões, considerando a dinâmica da cadeia produtiva, envolvendo localização das comunidades pesqueiras, centros de abastecimento e presença de localidades turísticas. microrregiões que se articulam entre si, formando uma única região: o baixo sul. essa organização espacial permitiu a articulação de aspectos locais das cadeias produtivas com questões que permeiam toda a região e são vivenciadas por todas as comunidades pesqueiras. em paralelo, subsidiou a orga1para uma maior compreensão dos aspectos teóricos sobre a sociologia econômica e sobre a construção social do mercado, sugere-se a leitura de wilkinson (2008). 67 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 nização dos levantamentos de informações, que verificaram, por exemplo, o acúmulo de infraestrutura em determinadas localidades em detrimento da maior produtividade em municípios e microrregiões que carecem de qualquer estrutura, conforme detalhado em walter (2010). organização que também permitiu que os pescadores de cada microrregião definissem estratégias específicas para sua cadeia produtiva e dimensionassem estruturas adequadas à realidade da pesca artesanal. walter & wilkinson (2011) reportam, ainda, que cada microrregião estruturou um conjunto de ações que visaram: 1. a comercialização direta dos produtos pelas famílias de pescadores, envolvendo suas entidades e ações em rede; 2. a melhoria dos produtos e da comercialização nos mercados locais, formados por restaurantes, mercados públicos e moradores da região; 3. a melhoria da renda das famílias por meio da conquista de novos mercados, em especial os mercados institucionais, caracterizados por parcerias com a companhia nacional de abastecimento (conab), e outros canais fora do baixo sul, desde que apoiados por estudos técnicos. as diferenças entre as microrregiões dizem respeito à localização de infraestruturas que comumente concatenam estruturas menores e maiores, à recuperação de estruturas preexistentes, à articulação entre comunidades pesqueiras, considerando seu maior ou menor isolamento e seu papel na oferta de produtos a restaurantes de localidades turísticas, considerados o mercado que melhor valoriza os frutos do mar. ademais, obtiveram-se três estratégias centrais da cadeia produtiva que contempla: 1. o reconhecimento e a valorização da atividade pesqueira enquanto atividade familiar e artesanal; 2. a constituição de redes solidárias de cooperação e comercialização; e 3. a valorização do mercado local. a primeira estratégia diz respeito à valorização da diversidade da produção e dos produtos da pesca em detrimento da especialização de um ou outro produto. adotam-se estratégias para valorizar toda a gama produzida pela família, e não um único produto, como camarão ou lagosta, que possuem maior demanda de mercado. ademais, fortalece a participação da família na atividade pesqueira, reconhecendo principalmente as atividades das mulheres, e também em projetos que venham a ser implementados. a segunda estratégia destina-se à ação coletiva, articulando o conjunto de comunidades pesqueiras com vistas à emancipação econômica na cadeia produtiva. a terceira, em valorizar o mercado local, como mecanismo de sustentabilidade ambiental, social (no que tange à segurança alimentar dos moradores) e econômica, garantido a capacidade de gerenciamento dos pescadores na cadeia produtiva. por último, foi definida uma ação que visa à sustentação da pesca artesanal em toda a região do baixo sul: a substituição gradativa de canoas de madeira por outro material e a apropriação desse novo conhecimento pelos artesãos navais, dado que a escassez de madeira e a regulação ambiental em torno dela resultam em falta de matéria-prima e aumento dos custos na aquisição deste meio de transporte (walter, 2010). consequentemente, aqueles que as detêm se apropriam do trabalho dos pescadores e marisqueiras, afetando toda a cadeia produtiva. cabe destacar, ainda, que os projetos estão contextualizados em um cenário, segundo walter (2010), em que o turismo, o petróleo, a maricultura e a expansão urbana são atividades presentes no litoral do baixo sul e refletem na dinâmica da cadeia produtiva dos frutos do mar elaborados pelas comunidades pesqueiras dessa região. ademais, dois dos efeitos dessas atividades são apresentados como centrais ao processo de degradação ambiental vivenciado. o primeiro é a redução dos estoques e a degradação da qualidade ambiental por poluição das águas e por supressão dos ecossistemas e habitat. fato reportado pelos pescadores e marisqueiras durante as diversas atividades do projeto. o segundo aspecto destacado é a perda dos locais de moradia e de pesca para os empreendimentos de turismo e lazer que escolhem os locais pela beleza 68 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 cênica e pelas facilidades de transporte e acesso. principalmente por meio da navegação, a exemplo de morro de são paulo, complexo turístico. essa pressão se alia a não regularização fundiária dessas regiões, oportunizando a ação de grileiros e a especulação imobiliária. segunda discussão: o desenho do processo educativo para realizar o sonho a segunda discussão vem no sentido do delineamento processual; como se pode notar na tabela 1, as atividades proporcionaram um desenvolvimento processual marcado por dois movimentos centrais que se iniciaram paralelos: os seminários institucionais para criar um fluxo de encontros e comunicação entre os pescadores e as instituições envolvidas, para dar início ao projeto. o outro é referente à constituição da autonomia dos sujeitos, por meio das oficinas de planejamento, na perspectiva de construir o cipar baixo sul como uma estrutura política dos pescadores, e não para os pescadores. esses movimentos se iniciaram paralelos e se articularam no final com os seminários integrados. o movimento proporcionou aos sujeitos (representantes institucionais e pescadores) se encontrarem e começar o diálogo com base na pauta desenvolvida pelos pescadores nas oficinas. esse desenho processual permitiu tempo de maturação e reflexão aos sujeitos envolvidos (pescadores e técnicos), garantindo que a ação realizada significasse um aprendizado. segundo vygotski (2001) e molon (2003), a construção do significado é um processo subjetivo que ocorre na interação com o outro mediado pela linguagem, e nessa interação o sujeito se constitui. o tempo entre as oficinas e os seminários permitiu o distanciamento físico dos envolvidos no projeto, mas uma aproximação da liderança com sua base comunitária, pois ao voltar para a realidade da sua comunidade o participante completava o movimento de representação política, portanto proporcionando a conquista da autonomia e de liderança sem se descolar de sua comunidade. é necessário destacar a importância do educador na construção dessa autonomia, aqui entendida na perspectiva freireana, que considera o educador como responsável por garantir a autonomia dos sujeitos, sendo essa responsabilidade o imperativo ético que deve constituí-lo. terceira discussão: a relação educador-educando e o sujeito autônomo a terceira discussão realizada está no fazer de cada evento e na relação entre os educadores, técnicos e pescadores e marisqueiras. os resultados das primeiras oficinas demonstraram que o silêncio e a invisibilidade dos pescadores e suas comunidades eram percebidos por todos, porém a responsabilidade de tornar visível era do outro, nesse caso, dos agentes públicos e representantes das instituições. ou ainda da falta de união dos pescadores para reivindicar. o primeiro seminário institucional apresenta essa situação. em especial quando se trata de conhecer a cadeia produtiva da pesca artesanal e das necessidades das comunidades em seu contexto. no início do planejamento participativo (oficinas de planejamento, tabela 1) dos projetos produtivos esse fato ficou demonstrado pela dificuldade de escolher o projeto, de entender o fluxo de planejamento e as responsabilidades de cada sujeito, e o que eles denominavam falta de união pode ser categorizado em desorganização comunitária e falta de representatividade dos pescadores nas instâncias de decisão. essa tomada de consciência proporcionou que lideranças que não eram pescadores, mas sim sujeitos que exerciam atividades de fornecimento de insumos e/ou intermediação na comercialização (atravessadores) que se diziam representantes, saíssem do processo pela pressão dos pescadores, constituindo-se aí um resultado que foi a assunção dos pescadores e marisqueiras como interlocutores do cipar. essa assunção garantiu a horizontalidade dentro do grupo: todos eram pescadores, isto é, tinham identidade e posição social de pescadores. de fato, a assimetria social entre os pescadores e os agentes da política pública se mostrou o maior desafio metodológico, pois as diferenças não se resumiam a uma adequação de linguagem. a questão central não era a falta de comunicação, mas um antagonismo na visão de mundo: de um lado um modo de produção comunitário de escala local e, de outro, o sistema globalizado em escala regional e nacional. 69 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 as técnicas e as atividades preparatórias para o diálogo no contexto pedagógico a estratégia utilizada objetivou duas ações pedagógicas. a primeira foi em reconhecer a assimetria de forma explícita e desenvolver uma série de atividades preparatórias com pescadores e marisqueiras para concretizar o diálogo com as instituições. estudos dirigidos em grupos consiste na divisão dos participantes em grupos para exercitar uma tarefa preestabelecida. essa técnica demonstrou-se muito eficaz no envolvimento dos participantes e na construção de acordos entre os grupos das diversas microrregiões, os estudos eram realizados por meio de formulação de respostas a perguntas norteadoras elaboradas pelos educadores com base na avaliação e no monitoramento do desenvolvimento do projeto. além de responder as perguntas, os participantes se organizavam como grupo para garantir que todos falassem e fossem ouvidos. havia a eleição de um relator das atividades e de representantes para apresentar os resultados do grupo ao conjunto dos participantes do evento. a dramatização proporcionou a problematização da realidade por meio da interpretação de diferentes papéis sociais, em especial o papel do opressor, o que permitiu aos participantes um afastamento necessário à reflexão dos seus problemas cotidianos. o uso dessa técnica permite a apreensão da realidade no exercício de aprendizagem coletiva que exige cooperação e cumplicidade na busca de soluções. o exercício de dramatizar, utilizando elementos do “teatro do oprimido”, proporcionou a vivência do drama (problema, conflito ou relação institucional que se deseje analisar ou intervir). também aguçou a capacidade de percepção de problemas que poderiam estar “naturalizados” e, portanto, não percebidos como problemas a serem resolvidos, mas fatos dados. experimentar o poder do outro (opressor) permitiu uma melhor compreensão das relações institucionais, que por sua vez proporcionou que a pauta para o encontro com as instituições fosse elaborada. a capacitação com especialistas em saúde, desenvolvimento da pesca e meio ambiente proporcionou a instrumentalização dos participantes com a apropriação de conceitos e definições de políticas específicas para o setor. a preparação dos pescadores e comunitários para o encontro com as autoridades, construindo o protagonismo destes na direção do seminário integrado. ou seja, a condução do seminário foi realizada pelos pescadores, e equipe técnica e coordenação do projeto deram apoio técnico e institucional. para tal, foi realizada uma seleção, dentre os pescadores e marisqueiras, de quem seriam os mediadores das mesas de discussão no seminário integrado. em seguida, a pauta e os questionamentos que deveriam ser feitos foram escolhidos e, por fim, foi realizada uma simulação do evento, que pode ser caracterizado como “ensaio” para ajustar a conduta individual, a linguagem, dando formalidade aos procedimentos. as atividades descritas proporcionaram o exercício da práxis, destacando a dramatização e o “ensaio” de sua fala no seminário como momentos de grande envolvimento e participação. essa ação encaminhou a consciência de seu lugar no mundo, permitiu à equipe técnica entender a perspectiva dos pescadores e deu qualidade à interlocução com os agentes públicos. dessa forma, o procedimento criou a condição para o diálogo, que por sua vez pressupõe autonomia e simetria entre os sujeitos que conversam. isto é, os pescadores e marisqueiras foram agentes de sua própria vida, não necessitando de mediação externa. o processo como produto: uma síntese dos resultados para apresentar os resultados do processo educativo do projeto cipar, foram estabelecidas duas categorias, uma em relação à gestão da pesca artesanal como processo de mediação e outra como constituição dos sujeitos, incluindo aí a formação e capacitação. os participantes do projeto, do ponto de vista da gestão da pesca artesanal, optaram por criar um conselho gestor de pescadores e demandaram um processo formativo em relação às duas políticas públicas centrais ao seu desenvolvimento e com quem apontavam a maior dificuldade de diálogo: saúde laboral e meio ambiente. cumpre esclarecer que o conceito de cadeia produtiva adotado no projeto consubstanciava os fatores necessários tanto ao desenvolvimento da cadeia produtiva 70 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 como àqueles responsáveis por seus entraves. assim, temáticas transversais, como meio ambiente e saúde, surgiram como fatores centrais ao seu desenvolvimento. a proposição do conselho resultou ainda em um debate específico em torno das formas de organização que desejavam para si, o que gerou a elaboração de seu estatuto. tal fato deu organicidade ao movimento planejado no projeto, os pescadores ultrapassaram os objetivos propostos e se estabeleceram enquanto grupo capaz de intervir politicamente com autonomia, inclusive no processo político eleitoral, momento em que levaram sua pauta e escolheram um perfil de candidatos capazes de representá-los no executivo e nos parlamentos nacional e estadual. o mesmo conselho gestor de pescadores também proporcionou maior força de representatividade dos pescadores nos fóruns e nas instâncias de tomada de decisão das políticas públicas de desenvolvimento social, a exemplo do programa territórios da cidadania, programa fome zero, etc. o processo formativo desenvolvido, além de constituir sujeitos cientes de seu lugar no mundo, instrumentalizou as lideranças em temas como direitos fundamentais da pessoa e das comunidades tradicionais, proporcionando aos participantes o conhecer e interpretar o arcabouço legal e os sistemas públicos de gestão ambiental, saúde pública, seguridade social, regras de tráfego marítimo, dentre outros. conclusão a conclusão deste artigo se estrutura em uma série de sínteses oriundas do processo de discussão realizado ao longo do texto, nossas conclusões não têm a finalidade de encerrar a discussão. a intenção é estabelecer os elementos necessários à equação de algumas questões levantadas. ter o entendimento de que a gestão da pesca deve considerar todos os aspectos da relação dos pescadores em seu mundo, considerando a cadeia produtiva como um contexto, é essencial para o desenvolvimento da gestão participativa da pesca artesanal. é importante ressaltar que esse processo transcendeu a relação pescador-peixe e que sem esse movimento os resultados não poderiam ser obtidos. a gestão participativa da pesca artesanal é uma atribuição do estado, pois a realização deste projeto só foi possível com a intervenção do poder público como promotor do processo, e as demandas levantadas nas oficinas e nos seminários necessitam, obrigatoriamente, do estado como mediador e provedor dos processos, a exemplo da saúde laboral e da fiscalização e controle da pesca. pode-se dizer, por fim, que a gestão participativa pressupõe um processo de educação na lógica da pedagogia do oprimido, de matriz freireana. nesse sentido se deu a constituição de sujeitos coletivos autônomos e conscientes de sua posição social, no contexto da cadeia produtiva da pesca artesanal, demonstrado na experiência projetada para a região litorânea do baixo sul da bahia. referências ambrosini, l.b.; filippi, e.e.; miguel, l.a. sial: análise da produção agroalimentar a partir de um enfoque territorialista e multidisciplinar. revista ideas, v. 2, n. 1, p. 6-31, jan.-jun., 2008. disponível em: <http://r1.ufrrj.br/ cpda/ideas/revistas/v02/n01/ideas-v02_n01-artigo_larissa_ambrosini.pdf>. acesso em: 01 dez. 2013. cordell, j. pescaria marginal na bahia in: costa, a.l. 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zoneamento; uso do solo; gestão de recursos naturais. abstract this research aimed to evaluate the impacts of a master plan for production and conservation of environmental services. the pirajibu-mirim watershed, in sorocaba (sp), was delimited as a study area, and zoning, land use, digital elevation model and slope maps were elaborated in its perimeter. with data analysis, it can be observed that the rural area and the environmental conservation zone have been reduced, such as the minimum size stipulated for lots in urban areas. although agricultural activities are practically non-existent in the municipality, these zones are essential to increase the permeability of soil in the cities, and contribute to the recharge of groundwater. in addition, much of the watershed is occupied by degraded and idle areas. in this context, short and medium term alternatives are suggested to improve soil permeability in a water producing watershed. keywords: watershed; zoning; land use; natural resources management. o plano diretor influencia na produção de serviços ambientais? um estudo de caso na microbacia do pirajibu-mirim, em sorocaba, sp does the master plan influence in the production of environmental services? a study case in the pirajibu-mirim watershed, sorocaba, sp doi: 10.5327/z2176-947820170247 corrêa, c.j.p. et al. rbciamb | n.45 | set 2017 | 115-129 116 introdução o meio urbano enfrenta dificuldades para aliar o seu desenvolvimento socioeconômico com a manutenção de serviços ambientais imprescindíveis para a população. a impermeabilização do solo, a canalização de córregos, a poluição de recursos hídricos e a supressão de vegetação são consequências quase inevitáveis do crescimento populacional em grandes centros. esses conflitos merecem ainda mais atenção quando presentes em regiões estratégicas para a conservação de recursos naturais, como bacias hidrográficas responsáveis pelo abastecimento de água. a bacia hidrográfica pode ser definida como a área de captação do escoamento superficial que alimenta um sistema aquático (calijuri & bubel, 2006). essa unidade geomorfológica pode ser um objeto preciso para fins de pesquisa, planejamento e gestão, frente aos aspectos geomorfológicos que propiciam um recorte geográfico exato. para uma análise em menor escala, a divisão em microbacias pode ser aplicada. existem diferentes conceitos utilizados para delimitar uma microbacia, que podem envolver a extensão territorial, a hidrologia e o ordenamento dos corpos d’água. faustino (1996) considera que a microbacia possui área de drenagem inferior a 100 km2. baseando-se nos conceitos de horton (1945) e strahler (1964), a ordem dos corpos d’água é utilizada para a classificação das microbacias. visto que o sistema de drenagem é constituído pelo curso d’água principal e seus tributários ou afluentes, cursos d’água sem tributários são considerados de primeira ordem. cursos d’água denominados de segunda ordem são aqueles que recebem somente tributários de primeira ordem, independentemente do número de tributários. cursos d’água de terceira ordem são aqueles que recebem dois ou mais tributários de segunda ordem, podendo receber também tributários de primeira ordem. assim, as bacias que possuem rios até a quarta ordem podem ser classificadas como microbacias. o estudo da microbacia hidrográfica proporciona a vantagem do gerenciamento simultâneo e interdependente dos aspectos sociais, ambientais e econômicos, possibilitando a execução de planejamento e administração integrada dos recursos naturais, além de permitir condições geográficas e sociais positivas à comunidade local (pedrosa et al., 2011). além disso, a relação entre os fatores bióticos e abióticos pode ser observada com maior intensidade, e perturbações ecológicas podem afetar diretamente na dinâmica de seu funcionamento (mosca, 2003). na prática, conciliar o uso do solo nos municípios majoritariamente urbanos com a gestão sustentável de bacias hidrográficas pode ser um desafio. alguns instrumentos legais foram desenvolvidos no brasil com diretrizes gerais para política urbana e para garantir à população a gestão democrática do meio urbano. a lei federal nº 10.257/01, que institui o estatuto da cidade, foi uma regulamentação do artigo 182 da constituição federal de 1988. esse artigo trata especificamente da política urbana, que “tem por objetivo ordenar o pleno desenvolvimento das funções sociais da cidade e garantir o bem-estar de seus habitantes” (brasil, 1988). sua instituição, na teoria, pode ser um avanço nos aspectos fundiários urbanos, com o estabelecimento de instrumentos como: imposto predial e territorial urbano (iptu) progressivo para áreas ociosas; parcelamento, edificação ou utilização compulsórios; desapropriação com pagamento em títulos da dívida pública e regularização de loteamentos antes tidos como ilegais (silva, 2001). do ponto de vista do planejamento territorial municipal, foi instituída a obrigatoriedade de um plano diretor para municípios com população a partir de 20.000 habitantes, integrantes de regiões metropolitanas, aglomerações urbanas, áreas de especial interesse turístico e inseridos na área de influência de empreendimentos ou atividades com significativo impacto de âmbito regional ou nacional (brasil, 2001). considerando os municípios brasileiros com população maior de 20.000 habitantes, aproximadamente 90% possuem plano diretor. em municípios menores, onde a instituição do plano é facultativa, a adesão é de 20% (thery & thery, 2014). quando contabilizados apenas os municípios com mais de 100.000 habitantes, a taxa sobe para 99% (brasil, 2015). a aplicação dos instrumentos previstos no plano, entretanto, exige regulamentação específica, como o decreto estadual nº 56.589/15, que instituiu, no município de são paulo, o iptu progressivo no tempo (são paulo, 2015). alguns desses instrumentos ainda enfrentam grande o plano diretor influencia na produção de serviços ambientais? um estudo de caso na microbacia do pirajibu-mirim, em sorocaba, sp rbciamb | n.45 | set 2017 | 115-129 117 resistência para serem praticados nos municípios, em especial o iptu progressivo (tonella, 2013). um levantamento realizado pelo ministério da justiça concluiu que, até 2015, em apenas 32% dos municípios havia lei específica para aplicação do parcelamento, edificação ou utilização compulsórios (peuc) (brasil, 2015). esse instrumento permite à administração pública municipal reivindicar que o proprietário de imóvel urbano edifique em sua área não edificada ou subutilizada ou dê um uso caso o imóvel esteja vazio. o plano diretor de uma cidade, de acordo com rolnik e pinheiro (2004), deve estabelecer como a propriedade cumprirá sua função social, de forma a garantir o acesso à terra urbanizada e regularizada e reconhecer a todos os cidadãos o direito à moradia e aos serviços urbanos. dessa forma, os municípios são divididos em diversas zonas de uso, para ordenação de parcelamento, uso e ocupação do solo. o uso e a ocupação do solo influenciam direta ou indiretamente na provisão de serviços ambientais ou ecossistêmicos (delgado & marín, 2016; sirakaya et al., 2017). esses serviços sustentam a população humana e consistem em: serviços de provisão (como obtenção de alimentos, água e fibras); serviços de regulação (regulação climática, controle de doenças e purificação da água); serviços culturais (educação ambiental, ecoturismo e herança cultural) e serviços de suporte (manutenção do solo, ciclagem de nutrientes e produção primária) (nahlik et al., 2012; brown, 2013; wunder, 2015; rosa et al., 2016). um exemplo de serviço ecossistêmico de regulação de extrema importância para as comunidades humanas nas bacias hidrográficas é o de regulação hídrica, especialmente a disponibilidade e qualidade de água para abastecimento público (jujnovsky et al., 2017; chaikaewa et al., 2017). um ecossistema equilibrado inclui a manutenção da qualidade da água superficial, com diminuição da erosão, redução dos sedimentos em corpos d’água e filtragem de poluentes (salemi et al., 2012). as formações florestais são especialmente importantes para a provisão desses serviços, cuja ausência pode afetar diretamente o bem-estar humano, desencadeando insegurança alimentar e restrição do acesso à água potável ( tengberg et al., 2012). embora a importância da produção e conservação desses serviços nas cidades seja reconhecida atualmente (calderon-contreras & quiroz-rosas, 2017; chen et al., 2017), existem casos em que ela pode ser negligenciada na formulação de políticas urbanas. assim, o presente estudo objetivou avaliar os impactos de um plano diretor na produção de serviços ambientais. o estudo de caso foi realizado no município de sorocaba (sp), onde a reformulação do plano, em 2014, levantou diversos debates e enfrentou grande resistência. a microbacia hidrográfica do pirajibu-mirim foi adotada para análise mais detalhada, e em seu perímetro foram obtidos o zoneamento do município instituído pelo plano diretor, o uso e a ocupação do solo,os dados de declividade e o modelo digital de elevação do terreno. material e métodos área de estudo o município de sorocaba localiza-se no sudeste do estado de são paulo, a 92 km da capital, na chamada borda de depressão periférica paulista (igc, 2014). apresenta área de 449 km2, com população de 608.692 habitantes, 99% dela residente na zona urbana (ibge, 2015). a vegetação é caracterizada por uma área de ecótono entre mata atlântica e cerrado, com a presença das fitofisionomias: floresta estacional semidecidual, floresta ombrófila densa, cerrado, campos cerrados e matas de várzea (brasil, 2011). entretanto, de acordo com smith et al.(2014), atualmente apenas 4,46% da área do município é coberta por fragmentos florestais em estágios médios ou avançados de regeneração. sorocaba é integrante da unidade de gerenciamento de recursos hídricos do rio sorocaba e médio tietê (ugrhi-10). o rio sorocaba, corpo d’água que atravessa e dá nome à cidade, é o principal afluente da margem esquerda do rio tietê (igc, 2014). para uma análise em menor escala, a microbacia do pirajibu-mirim foi escolhida pela importância de seus recursos hídricos e seu potencial para conexão de fragmentos florestais (figura 1). o rio pirajibu-mirim colabora com 10% do abastecimento de água para a população, por meio da represa do pirajibu. corrêa, c.j.p. et al. rbciamb | n.45 | set 2017 | 115-129 118 elaboração de mapas e análise dos dados o zoneamento proposto pelo plano diretor de 2014 foi discutido e comparado à versão anterior, de 2004. posteriormente, esse zoneamento foi delimitado à microbacia do pirajibu-mirim, e as proporções da zona de conservação ambiental (zca), zona de chácaras urbanas (zch), zona industrial 1 (zi1), zona industrial 2 (zi2), zona rural (zr), zona residencial 1 (zr1), zona residencial 2 (zr2) e zona residencial 3 (zr3) foram calculadas em seu limite. o mapa de zoneamento, assim como os outros mapas presentes no trabalho, foi elaborado com o auxílio do programa quantum gis 1.6, software livre de sistemas de informações geográficas (sig), e possui projeção universal transversa de mercator (utm), zona 23s. para a construção do mapa de uso e ocupação do solo na microbacia estudada foram utilizadas imagens do satélite rapideye (2014), fornecidas pelo ministério do meio ambiente (mma), e imagens de satélite do programa google earth, para adequações temporais. além disso, a microbacia foi percorrida entre os meses de maio e agosto de 2015 para confirmação dos dados encontrados no mapa. a delimitação das categorias agricultura, florestas plantadas, fragmentos florestais, instalações urbanas, lagoas e solo descoberto foi feita por meio da digitalização em tela, e as áreas relativas de cada categoria foram calculadas e discutidas. os dados de declividade e de altitude também foram obtidos com o auxílio de mapas, e o resultado foi comparado às declividades e altitudes mínimas determinadas pelo código florestal brasileiro como áreas de preservação permanente (apps) (brasil, 2012). figura 1 – limite do município de sorocaba (sp) com a localização da microbacia do pirajibu-mirim e seus corpos d’água. fonte: ibge (1981). município de sorocaba microbacia do pirajibu-mirim corpos d’água 0 2 4 6 km datum: sirgas 2000 org.: carina júlia pensa corrêa 2015 73 90 00 0. 00 0 74 00 00 0. 00 0 74 10 00 0. 00 0 74 20 00 0. 00 0 220000.000 230000.000 240000.000 250000.000 260000.000 270000.000 280000.000 220000.000 230000.000 240000.000 250000.000 260000.000 270000.000 280000.000 73 90 00 0. 00 0 74 00 00 0. 00 0 74 10 00 0. 00 0 74 20 00 0. 00 0 o plano diretor influencia na produção de serviços ambientais? um estudo de caso na microbacia do pirajibu-mirim, em sorocaba, sp rbciamb | n.45 | set 2017 | 115-129 119 resultados e discussão plano diretor em sorocaba o município de sorocaba instituiu o seu primeiro plano diretor em 1966, o qual passou por diversas reformulações até chegar à versão atual. a lei municipal nº 7.122 foi decretada e promulgada em 2004, instituindo 13 zonas de uso, divididas em área urbana, área de expansão urbana e área rural. o zoneamento proposto expandiu a zona urbana e permitiu novos parcelamentos de terra na zr, mesmo não havendo essa necessidade. já naquela época havia grande número de terrenos não utilizados ou mal aproveitados na zona urbana da cidade, servindo apenas para especulação imobiliária (sorocaba, 2004; cymbalista & santoro, 2009). em 2014, a mais recente reformulação do plano foi iniciada (projeto de lei nº 178), e o plano diretor (lei nº 11.022/14) foi aprovado com menos de um ano de tramitação. no entanto, algumas mudanças foram amplamente questionadas, como a redução da zr e da zca, além da diminuição da área mínima dos lotes classificados no zoneamento como zr2 e zr3. dessa forma, cinco meses após a aprovação da lei, um inquérito foi encaminhado à procuradoria-geral de justiça para a abertura de ação por inconstitucionalidade, em que o promotor expõe a inclusão de emendas ao projeto original que não foram objeto de debate popular e impactos ambientais que podem decorrer do novo zoneamento. as emendas contestadas foram as seguintes: nºs 02, 24, 28, 29, 32, 33, 34, 49, 60, 68, 128, 171, 173, 174, 178, 204, 206, 216 e 220, além de alterações no mapa de zoneamento municipal 02 (mp2). no conteúdo do inquérito, são destacados o abuso do poder de emendar, a ausência de planejamento técnico na produção da lei de ordenamento do uso e ocupação do solo e a violação ao princípio da impessoalidade, visto que alguns proprietários foram beneficiados em detrimento do interesse público, sem justificativa razoável. a ação direta por inconstitucionalidade foi considerada procedente pelo desembargador responsável, mas os réus — presidente da câmara municipal e prefeito de sorocaba — ainda buscam recursos (ministério público do estado de são paulo, 2015). pizella (2015, p. 644) destaca que o zoneamento municipal, quando realizado de forma participativa, “possibilita que atores sociais preocupados com a questão socioambiental interfiram em seu processo de elaboração, de modo a impedir que interesses puramente econômicos prevaleçam”. assim, os impactos ambientais decorrentes da expansão urbana, como a impermeabilização do solo e a redução de áreas verdes, podem não ter sido esclarecidos para a população. alguns questionamentos que envolvem a constitucionalidade do processo giram em torno das audiências públicas, que devem ser convocadas de acordo com o conselho das cidades. a participação popular, embora ainda não esteja presente na maioria dos processos de tomada de decisão no brasil, é assegurada pela legislação. a resolução federal nº 25/2005 institui a ampla comunicação pública, em linguagem acessível, por meios de comunicação social de massa disponíveis. a população deve ter ciência do cronograma e dos locais das reuniões, da apresentação dos estudos e das propostas sobre o plano diretor com antecedência de, no mínimo, 15 dias. por fim, o poder público deve garantir a diversidade da realização dos debates por segmentos sociais, temas e divisões territoriais, como, por exemplo, bairros e distritos, alternando os locais de discussão (brasil, 2005). em sorocaba, as audiências ocorreram somente na câmara dos vereadores e no paço. camargo e moraes (2015) apresentam estudo de um plano diretor que foi discutido de forma participativa, em joinville (sc), mostrando a possibilidade de a população não apenas legalizar, mas também legitimar o processo. no novo zoneamento instituído, a zr diminuiu ainda mais do que na versão de 2004, passando de 80,2 para 65,0 km2, uma redução de 19%. a zca da cidade sofreu ainda mais impactos com o novo plano, passando de 20,9 para 11,6 km2, uma redução de 45%. essas mudanças, que resultaram no aumento de 26% da zona urbana, têm como justificativa o aumento da população no município (sorocaba, 2014). para análise específica do zoneamento proposto pelo plano diretor de 2014 na área de estudo, as novas zonas foram delimitadas dentro da microbacia do pirajibu-mirim (figura 2, tabela 1). corrêa, c.j.p. et al. rbciamb | n.45 | set 2017 | 115-129 120 figura 2 – zoneamento de acordo com o plano diretor de sorocaba. fonte: ibge (1981); sorocaba (2014). zonas zona de conservação ambiental (zca) zona de chácaras urbanas (zch) zona industrial 1 (zi1) zona industrial 2 (zi2) zona rural (zr) zona residencial 1 (zr1) zona residencial 2 (zr2) zona residencial 3 (zr3) 0 1 2 n 3 km datum: sirgas 2000 org.: carina júlia pensa corrêa 2015 tabela 1 – áreas relativas das zonas inseridas na microbacia do pirajibu-mirim. zona área relativa (%) zona de conservação ambiental (zca) 1,6 zona de chácaras urbanas (zch) 46,1 zona industrial 1 (zi1) 3,0 zona industrial 2 (zi2) 0,3 zona rural (zr) 28,2 zona residencial 1 (zr1) 1,1 zona residencial 2 (zr2) 16,8 zona residencial 3 (zr3) 2,8 total 100,0 a divisão das zonas considerou os usos permitidos e os parâmetros urbanísticos estabelecidos no plano de zoneamento dos municípios. a zca é destinada à manutenção da permeabilidade do solo, com cobertura vegetal e baixos índices de ocupação. a zch possui parcelamento do solo restrito, tanto no tamanho do terreno quanto na intensidade e extensão da ocupação, e é predominante na microbacia (46,1% do território). a ocupação de imóo plano diretor influencia na produção de serviços ambientais? um estudo de caso na microbacia do pirajibu-mirim, em sorocaba, sp rbciamb | n.45 | set 2017 | 115-129 121 veis na zch deve garantir a permeabilidade do solo e a destinação de áreas para proteção de vegetação, embora esses índices não sejam estipulados pela lei. o artigo 125 do plano diretor traz as dimensões mínimas para lotes resultantes de parcelamento do solo nas zonas urbanas. a zch manteve seu tamanho mínimo original, de 1.000 m2. no entanto, foi acrescentada ao novo plano a permissão para novos parcelamentos do solo com lotes de 600m² de área territorial, desde que o empreendimento tenha sistema individual para tratamento de esgoto. esses novos parcelamentos podem resultar na diminuição das áreas com permeabilidade, prejudicando a infiltração de água no solo na microbacia. a zi1 é composta por áreas de atividades industriais já consolidadas e em expansão. já a zi2 é constituída por regiões com ocupação industrial histórica e uso misto com áreas de urbanização. as zonas residenciais também são divididas em 1, 2 e 3. na zr1, as áreas são predominantemente residenciais, com baixa densidade de ocupação e percentuais de edificações limitados. a zr2 apresenta bairros já consolidados, com média densidade de ocupação, enquanto a zr3 destina-se à expansão da urbanização, com alta densidade de ocupação (sorocaba, 2014). a zr é destinada a atividades econômicas não urbanas, com imóveis e parcelamentos do solo voltados a atividades rurais. essa área ocupa 28,2% da microbacia e corresponde à região em que estão localizadas as nascentes do rio pirajibu-mirim, sendo de extrema importância para a conservação dos recursos hídricos. de acordo com a secretaria do meio ambiente de sorocaba (sema), essa área pode pertencer a apenas um proprietário, uma grande empresa da região. vale destacar que a região da microbacia apresenta maior parcela de zr do que o resto do município. se considerado todo o território de sorocaba, a zona rural abrange apenas 14%. o estabelecimento preciso dos limites de todas as propriedades, no entanto, não foi possível. até o presente momento, o arquivo contendo os lotes mapeados pela prefeitura mostra lacunas, ou seja, há propriedades que ainda não foram digitalizadas. a zr deveria ter todos os seus lotes mapeados até 5 de maio de 2016. esse seria o prazo máximo para o estabelecimento do cadastro ambiental rural (car), registro público eletrônico, de âmbito nacional, instituído pelo código florestal com o objetivo de integrar as informações ambientais das propriedades e posses rurais (brasil, 2012). o prazo inicial era de um ano após o estabelecimento do sistema, que foi realizado em 2014. ele foi prorrogado por um ano, e já existem projetos de lei que defendem seu adiamento por mais três anos. observa-se que há regiões na zch que também não possuem seus lotes delimitados, dificultando, assim, o controle do tamanho dos parcelamentos estipulados pelo plano diretor. vale destacar que há, no plano, uma divisão do município em escala maior do que a zona, denominada macrozona: macrozona com grandes restrições à ocupação (mgro), macrozona com restrições moderadas à ocupação (mmro), macrozona com pequenas restrições à ocupação (mpro) e macrozona de conservação ambiental (mca). a mca engloba áreas de várzeas do rio pirajibu-mirim, e em seu perímetro são permitidos apenas usos que garantam a manutenção da permeabilidade do solo e da cobertura vegetal, como parques urbanos (sorocaba, 2014). uso e ocupação do solo um mapa de uso do solo auxilia na compreensão da paisagem local e dos impactos ambientais decorrentes dessa ocupação. com a análise do uso do solo e das características físicas da região, observam-se três panoramas: o real, que indica como está a ocupação, atualmente, na microbacia; o ideal, que seria aplicado se o planejamento urbano levasse em consideração todos os aspectos ambientais do local, a fim de conservar os serviços ambientais aliados ao bem-estar da população; e o estipulado pelo plano diretor, que pode estar distante do real e do ideal. no caso estudado, foram encontrados fragmentos de vegetação nativa que representam 32,16% do total da área da microbacia (figura 3, tabela 2). a maior parte desses fragmentos está concentrada na porção sul, na área pertencente à companhia brasileira de alumínio (cba), do grupo votorantim. observa-se, também, que é nessa área que se concentram plantações de florestas com espécies exóticas, atividade econômica que pode ter contribuído para a conservação da mata. seu modelo de plantio assemelha-se ao das plantações em mosaico, em que há espécies nativas intercaladas corrêa, c.j.p. et al. rbciamb | n.45 | set 2017 | 115-129 122 tabela 2 – áreas relativas das categorias de uso do solo na microbacia do pirajibu-mirim. categoria área relativa (%) agricultura 0,07 florestas plantadas 10,57 fragmentos florestais 32,11 instalações urbanas 25,00 lagoas 0,09 solo descoberto 32,16 total 100,00 figura 3 – mapa de uso e ocupação do solo na microbacia do pirajibu-mirim. fonte: ibge (1981); rapideye (2014). 73 95 00 0. 00 0 74 00 00 0. 00 0 74 05 00 0. 00 0 74 10 00 0. 00 0 73 95 00 0. 00 0 74 00 00 0. 00 0 74 05 00 0. 00 0 74 10 00 0. 00 0250000.000 2550000.000 260000.000 265000.000 270000.000 250000.000 2550000.000 0 1 2 n 3 km 260000.000 265000.000 270000.000 agricultura florestas plantadas fragmentos florestais instalações urbanas lagoas solo descoberto datum: sirgas 2000 org.: carina júlia pensa corrêa 2015 o plano diretor influencia na produção de serviços ambientais? um estudo de caso na microbacia do pirajibu-mirim, em sorocaba, sp rbciamb | n.45 | set 2017 | 115-129 123 com exóticas. dessa forma, algumas características ambientais positivas podem ser alcançadas, como a estabilização do uso da água na região. as florestas plantadas também podem trazer benefícios encontrados em florestas nativas, como o controle da erosão e o aporte de carbono (ferraz et al., 2013; munhoz et al., 2012). áreas com plantio de espécies agrícolas herbáceas são praticamente inexistentes na região, mesmo na parcela correspondente à zr. nesse aspecto, a microbacia segue a tendência do município de sorocaba, onde a agricultura tem pouca participação na economia. mesmo diante desse contexto, foi instituída, na microbacia, a lei municipal nº 162/2011 para incentivar a política pública de pagamentos por serviços ambientais (psa). os programas de psa, adotados em diversos países do mundo, remuneram provedores de serviços ambientais por meio de fundos construídos a partir da lógica do usuário/poluidor-pagador (guedes & seehusen, 2011; escobar et al., 2013; ezzine-de-blas et al., 2016; grima et al., 2016). esses provedores são, em grande parte, agricultores familiares ou comunidades tradicionais que residem nas zonas rurais e podem, por meio do manejo sustentável de sua propriedade, fornecer serviços ecossistêmicos à comunidade ( figueiredo et al., 2013). os programas de psa podem representar uma importante ferramenta para a conservação de nascentes e matas ripárias em regiões prioritárias. destaca-se que, além de instrumento econômico para a conservação do meio ambiente, o psa deve resultar em benefícios sociais para as comunidades rurais envolvidas. um caminho para o alcance desses objetivos seriam as parcerias institucionais entre agentes governamentais, não governamentais e privados (rosa et al., 2014; chiodi &marques, 2015). no entanto, de acordo com corrêa et al. (2016),um projeto dessa natureza encontraria dificuldade para ser implementado na região estudada, justamente pela ausência de agricultores e áreas aptas a receber os benefícios. com a ausência de agricultura, 32,10% das áreas estão degradadas — áreas de mineração desativadas, pastos abandonados, terrenos sem edificação ou uso alternativo do solo — ou com o solo descoberto. nos trabalhos de campo realizados, observou-se que muitas áreas de solo descoberto possuem as mesmas características: são áreas cercadas, comumente chamadas de “terrenos baldios”, que claramente não apresentam manejo do solo e não possuem construções e instalações urbanas. além de não contribuírem sob a perspectiva socioeconômica, esses terrenos pouco colaboram para a produção de serviços ambientais. de acordo com a lei municipal nº 10.497/2013, os proprietários de terrenos não edificados, subutilizados ou não utilizados estão sujeitos a aumento progressivo de iptu (sorocaba, 2013a). tal lei baseia-se na emenda constitucional 29/2000, que traz a progressividade do imposto de acordo com o valor do imóvel e seu uso e localização. a lei de iptu progressivo no tempo de sorocaba incide apenas na zc, na zr1, na zr2 e na zr3. embora seja um instrumento para combater a especulação imobiliária e atribuir uso social e econômico às propriedades, o iptu progressivo abrange apenas 20,7% da microbacia. a inclusão de zch em uma política fiscal é de extrema importância, tanto pela sua representatividade na microbacia quanto pela quantidade de áreas ociosas na região. além da possibilidade de aumento do iptu para proprietários de solo desocupado, existe o caminho oposto: a redução de iptu para imóveis que mantêm áreas de preservação adequadas e utilizam seu terreno em benefício da sociedade e do equilíbrio ambiental. todavia, nenhuma dessas medidas foi adotada pelo plano diretor. uma possibilidade é o estímulo fiscal na instituição de hortas urbanas. alguns municípios já utilizam esse instrumento, por meio do qual populações de baixa renda podem cultivar e implantar agroflorestas em terrenos particulares em troca de redução no iptu. essa política trata das questões sociais e ambientais almejadas pelos programas de psa, e pode ser adequada de acordo com o plano diretor e o uso do solo no município de sorocaba. além da produção de alimentos, as hortas urbanas podem ser responsáveis pela provisão de diversos serviços ecossistêmicos nas cidades, como o armazenamento de carbono no solo, a diminuição da temperatura local, o aumento da biodiversidade, a redução de gases de efeito estufa e a mitigação de inundações por meio da interceptação e infiltração de águas pluviais (cameron et al., 2012; middle et al., 2014; pulighe et al., corrêa, c.j.p. et al. rbciamb | n.45 | set 2017 | 115-129 124 2016). visto que as inundações são constantes e acometem diversas regiões da microbacia, outras infraestruturas verdes, como jardins de chuva e bioswales (elementos da paisagem projetados para concentrar ou remover o limo e a poluição da água de escoamento superficial), são alternativas para aumentar a infiltração de água nas cidades, diminuir o runoff das chuvas e, assim, atenuar os alagamentos nos meios urbanos (herzog, 2013; katsifarakis et al., 2015; zimmermann et al., 2016; calderón-contreras &quiroz-rosas, 2017). outra questão a ser discutida é a implantação de infraestrutura necessária para a expansão de bairros residenciais. em uma das maiores áreas de instalações urbanas, correspondente a um distrito de sorocaba que está dentro da zr2, o esgoto ainda era lançado sem tratamento prévio no rio pirajibu-mirim. assim, mesmo em uma ocupação que está de acordo com o seu zoneamento, a falta ou a morosidade das obras de saneamento básico têm impacto direto no rio utilizado para o abastecimento de água, ou seja, na produção de serviços ambientais. características do relevo a análise do relevo de uma microbacia pode auxiliar na caracterização dos tipos de paisagem ali presentes, nos quais ocorrem diferentes processos físicos. o relevo pode determinar fenômenos como o escoamento superficial e a taxa de infiltração de água no solo, influenciando, assim, diretamente nos fatores hidrológicos de uma região (abrahão & mello, 1988). o código florestal brasileiro considera a influência da altitude e da declividade na proteção do solo e no escoamento da água. portanto, também são apps encostas com declividade maior que 45°, topos de morros, montes, montanhas e serras com altura mínima de 100 metros e inclinação média maior que 25° e áreas em altitude superior a 1.800 m ( brasil, 2012). o mapa com o modelo digital de elevação mostra as variações de altitude na extensão da microbacia. a amplitude altimétrica representa a diferença entre a foz e a maior altitude situada em determinado ponto da bacia. dessa forma, indica o desnível médio da bacia hidrográfica (schumm, 1956). a altitude média encontrada foi de 679,73 m. o valor médio da altitude influencia no recebimento de radiação solar. grandes altitudes implicam em menor recebimento dessa energia, atuando nas variações de temperatura e em fenômenos hidrológicos como a precipitação no local (castro & lopes, 2001). esse recebimento de energia também pode variar ao longo da bacia, alterando, assim, sua temperatura e precipitação. a altitude na região está entre 560 e 1.020 m, e sua amplitude altimétrica é de 460 m. os pontos com maiores altitudes se concentram na porção sul da bacia, na área de nascentes do pirajibu-mirim, e seguem decrescendo até os pontos de menor altitude, próximo à foz. a região também concentra a porção de zr da microbacia, o que é um aspecto positivo para a conservação dos serviços ambientais ali gerados. o artigo 4º do código florestal considera como apps regiões com altitude superior a 1.800 m. no entanto, como a altitude máxima encontrada na microbacia foi 1.020 m, não há no local apps dessa categoria. para a adequação e o planejamento ambientais na região, o conhecimento da declividade na microbacia também se faz necessário. relevos com declividade acentuada, ausência de vegetação, grande intensidade de chuva e características do solo que não favorecem a infiltração de água são propícios ao aumento da velocidade do escoamento superficial (tonello et al., 2006). dessa forma, podem ocorrer maiores taxas de enchente e deslizamento de terra, resultando em degradação ambiental e, muitas vezes, transtorno às populações. os dados obtidos por meio do mapa de declividade mostram que as regiões de declividade mínima e máxima correspondem, respectivamente, a 0,002 e 78,290% da microbacia. a média de declividade é de 14,350%, o que indica sua tendência ondulada. as regiões com maiores declividades, apresentando terrenos forte-montanhosos, concentram-se ao sul da microbacia, coincidindo com as maiores áreas de fragmentos florestais nativos e plantações florestais. no entanto, considerando que o código florestal caracteriza as apps como “encostas ou partes destas com declividade superior a 45°, equivalente a 100% (cem por cento) na linha de maior declive”, também não há na microbacia apps de declividade. a região com maiores declividades corresponde à zr da microbacia. a zca apresenta, em grande parte de sua extensão, relevo montanhoso, o que é positivo o plano diretor influencia na produção de serviços ambientais? um estudo de caso na microbacia do pirajibu-mirim, em sorocaba, sp rbciamb | n.45 | set 2017 | 115-129 125 para a conservação do solo. entretanto, essa zona corresponde a apenas 1,64% da área da microbacia. outras regiões necessitam de proteção para evitar deslizamentos de terra e assoreamentos dos corpos d’água. outros locais que possuem relevo considerado montanhoso inserem-se nas zchs e nas zonas residenciais. o relevo montanhoso é bastante suscetível à erosão, fenômeno que costuma ser atenuado pela cobertura vegetal (pinheiro et al., 2011). quando apresenta instalações urbanas, o solo nesses locais deve receber maior atenção para evitar desastres ambientais e problemas sociais. a cobertura inadequada do solo pode acarretar impactos socioeconômicos a todo o município. em fevereiro de 2017, deslizamentos de terra próximo à microbacia do pirajibu-mirim causaram o rompimento de uma importante adutora de abastecimento, deixando grande parte de sorocaba sem água. obras de emergência tiveram que ser realizadas na microbacia para prevenir novos deslizamentos, pois quatro adutoras estão localizadas na região. além da recuperação das apps que é necessária para a adequação ambiental, outras áreas devem ser preservadas, como as zonas de recarga. essas áreas possuem solo permeável e profundo, localizando-se, geralmente, em regiões de alta altitude como topos de morros. por suas características, tais regiões poderiam ser consideradas zcas. conclusões a microbacia do pirajibu-mirim é estratégica para a conservação de serviços ambientais em sorocaba (sp). além de ser uma bacia produtora de água, responsável por parte do abastecimento do município, ela mantém remanescentes de floresta nativa na região da nascente do rio pirajibu-mirim. esses fragmentos correspondem à região de maior altitude e grande declividade, reforçando sua importância para a conservação. nos locais com declividade acentuada, o manejo adequado do solo se faz necessário para evitar erosões e deslizamentos de terra. embora as extensões de floresta nativa, em especial a região das nascentes do pirajibu-mirim, ocupem a segunda maior área da microbacia, existem regiões de alta declividade que não possuem cobertura vegetal adequada e não são protegidas na zca. essa zona corresponde a apenas 1,64% da área, e fica aquém do necessário em uma microbacia essencial à produção de água para abastecimento público. a zr concentra fragmentos de vegetação nativa e ocupa 28,2% da área total da microbacia. a região, de acordo com dados fornecidos pela secretaria do meio ambiente do município, é propriedade de uma empresa, que a utiliza para o plantio de espécies arbóreas de interesse econômico entre fragmentos de mata nativa. praticamente não há agricultura na microbacia, nem na zr. a redução da zr pode ter sido embasada por esse panorama, presente também no resto do município. no entanto, essa zona é imprescindível para o aumento da permeabilidade do solo nas cidades e contribui para a recarga dos lençóis freáticos. o zoneamento proposto pelo plano diretor do município pode influenciar diretamente na paisagem e, consequentemente, na produção de serviços ambientais. ele possibilita ainda a gestão integrada dos recursos hídricos, passando também para o município a responsabilidade por sua conservação (pizella, 2015). a nova versão do documento, aprovada em 2014, instituiu a redução da zr e da zca para o aumento da zona urbana, além da redução no tamanho mínimo dos lotes na zch. essas medidas, que tiveram como justificativa a necessidade da ampliação de zonas residenciais, enfrentaram resistência de ambientalistas. a especulação imobiliária já era um problema no município desde a elaboração do plano diretor, em 2004, e continua presente nos dias de hoje, conforme observado no mapa de uso do solo. grande parte da microbacia é ocupada por áreas degradadas e ociosas que não provêm serviços socioeconômicos. políticas como iptu progressivo podem atenuar a questão de subutilização de propriedades. no entanto, a zona predominante na microbacia (zch) não foi incluída no plano diretor como passível de iptu progressivo, ou seja, não existem até o momento mecanismos para reduzir esse problema na região. os impactos ambientais da redução de áreas permeáveis e de conservação ambiental na microbacia só poderão ser avaliados em longo prazo. no entanto, fica claro que a reformulação do plano priorizou a expansão urbana em detrimento da conservação do meio ambiente. corrêa, c.j.p. et al. rbciamb | n.45 | set 2017 | 115-129 126 referências abrahão, w. a. p.; mello, j. w. v. fundamentos de pedologia e geologia de interesse no processo de 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  legislação   ambiental;   hidrometalurgia;  pirometalurgia.     abstract   in   this   paper,   the   recovery   of   spent   batteries   is   focused.   the   metallic   composition   of   batteries   commonly   used   in   brazil   as   well   as   the   adverse   effects  to  health  which  are  caused  by  such  metals  is  presented.  in  addition,   a  comparison  between  the  most  representative  environmental  regulations   around   the   world   is   made.   pyrometallurgical   and   hydrometallurgical   recycling   processes   are   discussed.   despite   the   later   processes   are   comparatively   more   complex,   a   trend   in   the   development   of   hydrometallurgical  methods  applied  to  recover  metals  from  spent  batteries   is  verified  because  they  are  more  economical,  flexible,  more  economical  in   terms  of  energy  consumption  and  high  selective  to  treat  complex  materials.     keywords:   recycling   of   spent   batteries;   environmental   regulations;   hydrometallurgy;  pyrometallurgy.                                                   danuza   pereira   mantuano   engenharia   química   com   mestrado   em  engenharia  química  pela  ufmg.     e-­‐mail:  danuzapm@yahoo.com.br)     denise   crocce   romano   espinosa     engenheira   metalurgista   e   doutora   em   engenharia   metalúrgica   pela   usp,   é   docente   do   departamento   de   engenharia   metalúrgica   e   de   materiais   da   escola   politécnica   da   usp.     e-­‐mail:  espinosa@usp.br     eliane  wolff     engenheira  química  com  doutorado   em  saneamento,  meio  ambiente  e   recursos  hídricos  pela  ufmg.     e-­‐mail:  wolffeliane@gmail.com     marcelo  borges  mansur     engenheiro   químico   com   doutorado   em   engenharia   química   pela   coppe-­‐ufrj,   é   docente   do   departamento   de   engenharia   metalúrgica   e   de   materiais   da   ufmg.     e-­‐mail:  marcelo.mansur@demet.ufmg.br     wilfrid  keller  schwabe     engenheiro   químico   pela   universidad  técnica  federico  santa   maria  (chile)  e  doutor  em  materiais   inorgânicos   não-­‐metálicos   pela   rheinisch-­‐westfalischen   technischen   hochschule   (alemanha),   é   docente   do   departamento   de   engenharia   sanitária  e  ambiental  da  ufmg.   e-­‐mail:  keller@desa.ufmg.br       revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 2 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução de acordo com a resolução nº 401 do conselho nacional do meio ambiente – conama, em vigor desde 04/11/2008 e que regulamenta os critérios e padrões para o gerenciamento ambientalmente adequado de pilhas e baterias no brasil, pilhas são definidas como “geradores eletroquímicos que possibilitam a descarga de corrente elétrica, mediante conversão de energia química”. durante o seu funcionamento, apresentado detalhadamente por bocchi et al. (2000), o material que constitui o eletrodo negativo da pilha (anodo) oxida-se espontaneamente, liberando elétrons, enquanto que o material do eletrodo positivo (catodo) reduz-se usando estes elétrons. o eletrólito é um condutor iônico através do qual se dá a transferência de elétrons, e pode ser líquido, sólido ou pastoso. ainda segundo esta resolução, pilhas são classificadas como primárias (não recarregáveis) ou secundárias (recarregáveis); a esta última classe, e ainda a conjuntos de pilhas interligadas em série ou paralelo, denomina-se bateria. dentre os vários tipos de pilhas primárias usadas comercialmente no brasil, destacam-se as de zinco-carbono, alcalinas e a de prata; no grupo de pilhas secundárias ou baterias, destacam-se as de chumbo, níquelcádmio (ni-cd), níquel-metal-hidreto (ni-mh) e de lítio (íon ou polímero). as características principais destes dispositivos, incluindo vantagens e desvantagens, encontram-se reunidas na tabela 1. estima-se no brasil um consumo anual de 1,2 bilhão de unidades, ou aproximadamente 6 unidades/ano/habitante; nos estados unidos, japão e europa, o consumo per capita é ainda maior, da ordem de 10 a 15 unidades/ano. em 2008 havia mais de 3,3 bilhões de celulares no mundo e hoje mais da metade da população mundial possui um aparelho; na índia, em 2009, eram mais de 500 milhões de celulares, um aumento de 51,4% sobre o ano anterior. diante destes números, e sabendo-se que pilhas e baterias são constituídas por metais pesados diversos (vide composição típica por tipo de pilha/bateria na tabela 2), vislumbra-se um grave problema ambiental quando tais dispositivos perdem sua eficiência e precisam ser substituídos. neste cenário, o que fazer com pilhas e baterias descarregadas? segundo a resolução conama nº 401, a destinação ambientalmente adequada de pilhas e baterias é aquela que “minimiza os riscos ao meio ambiente e adota procedimentos técnicos de coleta, recebimento, reutilização, reciclagem, tratamento ou disposição final de acordo com a legislação ambiental vigente”. como ação paliativa, recomenda-se sempre dar preferência às pilhas recarregáveis, já que estas possuem maior vida útil que as pilhas primárias. mesmo assim, pilhas e baterias necessitam de disposição adequada, caso contrário os metais constituintes podem contaminar os lençóis freáticos do solo e ser incorporados à cadeia alimentar nos seres vivos, causando o efeito de bioacumulação. os principais problemas causados à saúde humana devido à presença destes metais encontram-se resumidos na tabela 3. nos aterros sanitários a presença de metais pesados dificulta o tratamento do chorume, enquanto que a incineração de pilhas e baterias pode gerar contaminação atmosférica. portanto, a solução para o problema passa obrigatoriamente pela conscientização/educação da população e aplicação de legislações que regulamentem a fabricação, coleta, disposição e tratamento tecnologicamente sustentável deste tipo de resíduo. legislação no brasil e no mundo a preocupação com pilhas e baterias usadas culminou, na década de 90, no estabelecimento de legislações em diversos países. de uma maneira geral, estas focavam principalmente as baterias ni-cd, muito usadas em telefones celulares àquela época, e na redução progressiva de mercúrio, chumbo e cádmio em alguns tipos de pilhas. atualmente, questões como coleta, redução de outros metais pesados, eliminação de metais potencialmente tóxicos como mercúrio, e reciclagem, constituem pontos comuns em muitas resoluções em vigor em diversos países. política nacional para pilhas e baterias a primeira lei dedicada ao uso consciente de pilhas e baterias no brasil (e também na américa latina) foi a resolução conama nº 257, de 22/07/1999, que estabeleceu a obrigatoriedade de reutilização, reciclagem, tratamento ou disposição final adequada de pilhas e baterias contendo chumbo, cádmio, mercúrio e seus compostos (art. 2º), assim como aos produtos eletroeletrônicos que as continham integradas em sua estrutura de forma não substituível. além de atribuir aos fabricantes e importadores a responsabilidade pelo tratamento e/ou disposição final das pilhas e baterias devolvidas pelos usuários aos estabelecimentos comerciais, esta resolução impôs a redução gradativa, entre 01/01/2000 a 01/01/2001, dos limites de mercúrio, cádmio e chumbo na composição de pilhas e baterias. após um longo período em discussão, a resolução conama nº 257 deu lugar à resolução conama nº 401, atualmente em vigor no brasil. esta última estabelece uma diminuição ainda mais significativa revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 3 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 nos teores de mercúrio, chumbo e cádmio nas pilhas e baterias portáteis, nas baterias chumboácido, automotivas e industriais, e nas pilhas e baterias dos sistemas eletro-químicos ni-cd e óxido de mercúrio (relacionadas nos capítulos 85.06 e 85.07 da nomenclatura comum do mercosul), fabricadas e comercializadas no território nacional, assim como os critérios e padrões para o seu gerenciamento ambientalmente adequado. além da redução nos componentes químicos, a resolução conama nº 401 pretendeu dar mais efetividade à responsabilidade pós-consumo dos fabricantes e importadores de pilhas e baterias, segundo à qual estes passam a obrigar-se pelo ciclo total de seus produtos, e não somente até serem adquiridos pelos consumidores. segundo o seu artigo 3º, cabe aos fabricantes e importadores: (i) estarem inscritos no cadastro técnico federal de atividades potencialmente poluidoras ou utilizadoras dos recursos ambientais do ibama, (ii) apresentarem anualmente laudo físico-químico de composição das pilhas e baterias ao ibama; e (iii) apresentarem, ao órgão ambiental estadual no prazo de até 12 meses, plano de gerenciamento de pilhas e baterias usadas. a resolução ainda determina que os estabelecimentos que comercializam pilhas e baterias, bem como a rede de assistência técnica autorizada, devem obrigatoriamente (art. 19) no prazo de até 24 meses, conter pontos de recolhimento adequados para receberem esses dispositivos dos usuários; e que cabe aos mesmos encaminharem esse material, em sua totalidade, aos fabricantes ou importadores, responsáveis pela sua destinação ambientalmente adequada (art. 6º). a forma de controle do recebimento e da destinação final fica a cargo do ibama, que tem também prazo de até 24 meses para estabelecer a instrução normativa. a norma prevê ainda que nos materiais publicitários e nas embalagens de pilhas e/ou baterias fabricadas no brasil ou importadas, deve constar de forma clara, visível e em língua portuguesa, a simbologia indicativa da destinação adequada, as advertências sobre os riscos à saúde humana e ao meio ambiente, bem como a necessidade de, após seu uso, serem encaminhadas aos revendedores ou à rede de assistência técnica autorizada. ainda, os fabricantes, importadores, distribuidores, comerciantes de pilhas e baterias, ou de produtos que as contenham para seu funcionamento, serão incentivados, em parceria com o poder público e a sociedade civil, a promover campanhas de educação ambiental, bem como pela veiculação de informações sobre a responsabilidade pós-consumo e por incentivos à participação do consumidor neste processo. atualmente os fabricantes/importadores de pilhas e baterias no brasil não dispõem de tecnologia própria para tratar esse tipo de resíduo, com exceção das baterias de chumbo-ácido. as empresas fornecedoras de telefones celulares possuem canais reversos estruturados para o retorno da bateria, do aparelho celular e seus acessórios, por meio das lojas de assistência técnica e pontos de venda. quando coletados, são enviados para empresas recicladoras, a fim de ser efetuado o retorno do material ao ciclo produtivo, porém a divulgação para os usuários ainda é deficiente. a suzaquim, empresa recicladora instalada em suzano (sp), produz pigmentos à base de óxidos e sais metálicos usando pilhas, baterias industriais ou de celular, lâmpadas fluorescentes e borras galvânicas como matéria-prima. legislação internacional a legislação americana considera que somente os comerciantes com vendas anuais superiores a us$ 1 milhão estão obrigados a cumprir suas exigências. cabe à agência de proteção ambiental americana (usepa) o estabelecimento de diretrizes para orientar campanhas de educação ambiental e para o manuseio, transporte e disposição final das pilhas e baterias usadas. esta poderá ainda autuar fabricantes, em até us$ 10.000,00, ao constatar o não cumprimento da padronização da rotulagem e fácil remoção das pilhas e baterias dos equipamentos que as contenham. segundo a rechargeable battery recycling corporation, em 2009 foram coletadas 25.000 t de baterias recarregáveis nos estados unidos e canadá. já a política européia é ampla, valendo para todos os países membros da comunidade européia, e inclui metas a serem cumpridas até o ano de 2016. a legislação japonesa foi impulsionada mais pela restrição imposta pela união européia e pelos estados unidos do que por iniciativa própria. na tabela 4 estão sumariadas as principais determinações da legislação nos estados unidos, união européia e japão. métodos de reciclagem e reutilização de pilhas e baterias devido a constantes pressões políticas, sociais e legislações ambientais que regulamentam a destinação de pilhas e baterias em diversos países, alguns processos de tratamento foram desenvolvidos visando a reciclagem deste tipo de sucata. uma revisão técnica detalhada dos diversos processos é encontrada em bernardes et al. (2004), espinosa et al. (2004) e mantuano (2005). inicialmente, para promover a reciclagem de pilhas e baterias é necessário fazer a segregação das mesmas por tipo. como a composição química deste resíduo é bastante variável (vide tabelas 1 e 2), a maioria dos processos de reciclagem foi desenvolvida para http://en.wikipedia.org/wiki/call2recycle http://en.wikipedia.org/wiki/call2recycle revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 4 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 tratar apenas um ou poucos tipos de pilhas ou baterias. por exemplo, em geral, um processo que trata pilhas zinco-carbono e alcalinas não admite contaminação com baterias ni-cd. entretanto, o que se tem observado nos sistemas de coleta é a mistura de pilhas e baterias dada à falta de conhecimento da população do tipo de pilha ou bateria que está se descartando. infelizmente, não há uma correlação entre o tamanho ou o formato das pilhas e baterias com a sua composição, o que dificulta a sua segregação por tipo. portanto, na maioria dos processos de tratamento é necessária uma etapa prévia de classificação (ou triagem) para que cada tipo de pilha ou bateria seja tratado por um método específico. esta etapa, aliada à coleta propriamente dita e ao transporte, aumentam o custo total da reciclagem. à exceção das baterias ni-mh, em geral, os processos de reciclagem de pilhas e baterias não se pagam, sendo, atualmente, viáveis apenas por obrigações legais ou financiados. principais rotas de processamento os processos de reciclagem de pilhas e baterias são constituídos basicamente por duas etapas principais: preparação da sucata e processamento metalúrgico. na etapa de preparação da sucata, faz-se inicialmente a triagem do material, separando-o por tipo de pilha ou bateria. a triagem pode consistir de diversas etapas para aumentar a eficiência de separação, podendo conter etapas de separação manual e a utilização de equipamentos desenvolvidos especificamente para este fim que empregam diversas técnicas para separação, como separação mecânica por tamanho, campo magnético, imagens de raios-x, sensores óticos para leitura eletrônica de códigos localizados no corpo do material coletado. após a triagem, é feito o condicionamento físico do material, geralmente utilizando-se operações típicas de tratamento de minérios, como britagem, cominuição, separação magnética, separação eletrostática, separação em meio denso. a britagem envolve a desfragmentação da sucata de modo a separar as carcaças (metálica e plástica) do material interno das pilhas que contém os metais a serem tratados; esta operação também pode ser manual, a depender da escala da unidade de tratamento. a cominuição, por sua vez, tem o objetivo de diminuir a granulometria da sucata, liberando, assim, os diversos tipos de materiais componentes da sucata. as outras operações citadas têm por intuito separar alguns desses materiais com características específicas, por exemplo, a separação magnética é empregada para separar os materiais magnéticos (como ferro, níquel e suas ligas) dos não magnéticos, a separação eletrostática para separar materiais condutores e não condutores, e a separação em meio denso para separar materiais com densidades diferentes. assim, esta etapa tem como objetivo concentrar a fração onde se encontram os metais de interesse usando apenas métodos físicos, sendo, por isto, de menor custo. portanto, mesmo limitadas quanto à eficiência, tais operações podem baratear substancialmente o custo do processamento subseqüente. o processamento metalúrgico pode seguir por duas rotas distintas, pirometalúrgica ou hidrometalúrgica, ou ainda empregar técnicas híbridas de hidro e pirometalurgia para a obtenção de metais ou seus compostos. a pirometalurgia é a forma mais antiga de se produzir metais. há milhares de anos, o homem aprendeu a construir fornos, usar o fogo para fundir rochas e produzir metais. a hidrometalurgia é bem mais recente, surgiu na época dos alquimistas, quando as propriedades ácidas e básicas das substâncias se tornaram conhecidas e começaram a ser usadas. um resumo com os principais processos desenvolvidos para o tratamento de pilhas e baterias encontra-se apresentado na tabela 5. rota pirometalúrgica na rota pirometalúrgica são empregadas técnicas nas quais se utilizam altas temperaturas para o processamento da sucata visando a recuperação dos metais de interesse, como mostrado esquematicamente na figura 1 para o tratamento de baterias ni-cd. durante o aquecimento da sucata podem ocorrer reações de decomposição, de redução ou evaporação do metal ou composto. por via pirometalúrgica também é possível tratar pilhas zinco-carbono, já que os pontos de ebulição dos principais metais constituintes (mercúrio, zinco e manganês) são bastante distintos entre si. os principais eventos térmicos que podem acontecer durante o aquecimento deste tipo de pilha são evaporação da água, do mercúrio e seus compostos e do zinco e seus compostos. após a evaporação da água, tem-se a eliminação do mercúrio que possui ponto de ebulição relativamente baixo. frenay e feron (1990) constataram que a eliminação térmica de mercúrio (que se encontra associado aos íons cloreto do eletrólito) deve ser realizada a 600ºc, enquanto xia e li (2004) verificaram que temperaturas em torno de 450ºc são suficientes para a remoção total de mercúrio sob vácuo. após a descontaminação do mercúrio, pode-se recuperar o zinco também por destilação, porém em temperaturas acima de 907ºc, que é o ponto de ebulição do zinco. como a reação global de descarga de uma pilha alcalina ou seca pode ser expressa como zn + 2 mno2 → mn2o3 + zno, espera-se encontrar no resíduo, além de zn metálico, zno, mno2 e mn2o3. o zno, quando aquecido acima de 920ºc à revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 5 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 pressão atmosférica e na presença de um redutor (como o carbono presente na composição das pilhas secas e alcalinas), é reduzido segundo a reação zno + co → zn(v) + co2. como a temperatura em que ocorre a redução é maior que a temperatura de ebulição do zn, o zinco formado encontra-se na forma de vapor . desta forma, a temperatura dos processos de tratamento de pilhas deve ser superior a 920ºc para possibilitar a recuperação da maior parte do zinco. o manganês, por sua vez, permanece em fase sólida, sendo que durante o aquecimento ocorre a pré-redução dos óxidos de manganês a mno devido à presença de carbono. o material que não é evaporado neste processo é composto principalmente de mno e ferro proveniente dos invólucros das pilhas. os processos pirometalúrgicos para tratamento de poeiras de aciaria elétrica (ou resíduos contendo zinco) que podem tratar pilhas secas ou alcalinas consistem basicamente em se fazer a mistura do resíduo cominuído juntamente com um agente redutor à base de carbono. este material pode ser aglomerado na forma de pelotas dependendo do processo. a seguir, a mistura é colocada num forno de redução de soleira rotativa ou num forno rotativo, que opera em temperaturas de até 1350ºc. no processo, os metais voláteis como o chumbo e o zinco são capturados no sistema de tratamento de gases. dentre as baterias recarregáveis, as de ni-cd são as que apresentam processos de reciclagem mais antigos. os processos clássicos de reciclagem destas baterias são pirometalúrgicos e se baseiam na destilação do cádmio, nas quais acontecem as seguintes reações de decomposição dos hidróxidos metálicos: ni(oh) 2(s) → nio (s) + h 2 o (g) t = 230ºc (1) cd(oh) 2(s) → cdo (s) + h 2 o (g) t = 300ºc (2) o processo de reciclagem pode ocorrer com ou sem a presença de um agente redutor (em geral algum tipo de carvão). sem a presença de redutor, é necessário que a pressão total do sistema seja cerca de 10-4 bar para que a decomposição do cdo ocorra à 850900ºc, gerando cádmio no estado vapor. entretanto, na presença de redutor, a redução dos óxidos de níquel e cádmio é termodinamicamente possível a temperaturas relativamente mais baixas (inferiores a 510ºc). a temperatura de ebulição do cádmio metálico é 767ºc, assim, acima desta temperatura, o cádmio produzido está na forma de vapor. os processos pirometalúrgicos para a reciclagem de baterias ni-cd ocorrem em temperaturas da ordem de 900ºc, a vácuo, com atmosfera inerte ou ainda com atmosfera redutora. desta forma, o cádmio que evapora não reoxida durante a condensação, sendo obtido, como produto, cádmio metálico com mais de 99,9% de pureza, que pode ser usado em diversas aplicações, inclusive para fazer novas baterias ni-cd. outro produto deste processo é um material contendo ferro, níquel e cobalto que é vendido para a fabricação de aço inoxidável. os processos pirometalúrgicos de reciclagem de baterias ni-cd também aceitam trabalhar com baterias ni-mh misturadas na carga, entretanto apenas o níquel é recuperado na forma de uma liga contendo ferro, níquel e cobalto, sendo que os elementos terras-raras (normalmente lantanídeo, neodímio e praseodímio) contidos neste tipo de bateria não são recuperados. rota hidrometalúrgica a reciclagem de pilhas e baterias por via hidrometalúrgica consiste basicamente na lixiviação ácida ou básica da sucata (proveniente da etapa de preparação da sucata) para que os metais sejam transferidos do sólido para uma solução aquosa. esta solução, então, passa por uma ou mais etapas de purificação e, posteriormente, os metais podem ser recuperados tanto na forma metálica pura como na de compostos, por exemplo, hidróxidos ou sais. na figura 2 é mostrado um diagrama de blocos simplificado das etapas de um processo hidrometalúrgico aplicado ao tratamento de pilhas e baterias. neste diagrama não foram incluídas etapas de espessamento e filtração das soluções que invariavelmente aparecem após as etapas de lixiviação e precipitação. nos processos hidrometalúrgicos, o zinco pode ser recuperado através de eletrólise, entretanto a presença de impurezas na solução pode afetar tanto o processo de eletrólise quanto a qualidade do zinco produzido; por exemplo, se houver cádmio na solução, haverá a co-deposição dos dois metais, diminuindo a pureza do zinco obtido. assim, as etapas de purificação da solução de zinco são essenciais ao sucesso da operação. as principais técnicas de purificação utilizadas para este fim são: extração por solventes, troca iônica, precipitação e cementação, dentre outras. estes métodos caracterizamse por serem seletivos, permitindo a purificação da solução no metal de interesse. na extração por solventes usa-se uma fase orgânica para separar o metal de interesse da solução aquosa, ficando o solvente orgânico carregado com o metal que se pretende separar. a fase orgânica, então, passa por uma etapa de reextração, ou seja, o metal que estava na fase orgânica é transferido para uma outra fase aquosa, isenta de outros metais. desta maneira, após as etapas de extração e reextração, obtém-se duas fases aquosas, uma é a solução original sem o metal que foi separado e a outra é aquela na qual o metal separado é concentrado. a troca iônica funciona de maneira revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 6 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 análoga, porém a solução é colocada em contato com uma resina sólida que captura o metal de interesse. após esta etapa de carregamento, a resina passa para a etapa de eluição, que consiste em retornar o metal de interesse para uma solução aquosa distinta. desta maneira, obtém-se duas soluções, semelhantes àquelas obtidas na extração por solventes. a precipitação, por sua vez, pode ser feita de várias maneiras, mas no caso de reciclagem de pilhas e baterias o principal método utilizado é a precipitação seletiva dos metais por variação de ph via adição de reagentes específicos como soda (naoh), cal (cao), barrilha (na2co3), dentre muitos outros. já a cementação é uma técnica que utiliza uma reação de deslocamento. para tal, adiciona-se um metal menos nobre à solução que reduz o íon de metal mais nobre, por exemplo ni2+ + zn(s) → ni (s) + zn 2+. na reciclagem de pilhas secas e alcalinas, em geral, o ferro é eliminado da solução por precipitação de fe(oh) 3 com o aumento do ph da solução para cerca de 4,0 e com o auxílio de um agente oxidante. a técnica tradicional de purificação de soluções de zn para a retirada de cádmio, cobalto e níquel é a cementação, entretanto o uso de extração por solventes e troca iônica vem se tornando cada vez mais frequente. posteriormente à etapa de purificação, o zinco é recuperado por eletrólise. uma das vantagens dos processos hidrometalúrgicos de pilhas é que o zinco é recuperado na forma metálica e com alta pureza, enquanto que em vários processos pirometalúrgicos, este metal é recuperado na forma de óxido, obtendo-se portanto um produto com menor valor agregado. o processo hidrometalúrgico para a reciclagem de baterias ni-cd é semelhante ao processo de reciclagem de pilhas. a sucata contendo as baterias ni-cd é moída e o material lixiviado em meio ácido obtendo-se uma solução que contém principalmente níquel, cádmio e ferro. o ferro é precipitado da mesma maneira que na reciclagem de pilhas secas e alcalinas, enquanto que níquel e cádmio são separados por extração por solventes e posteriormente recuperados por eletrólise. considerações finais o que se verifica, de uma maneira geral, é que os processos hidrometalúrgicos são normalmente mais complexos e apresentam um número maior de etapas que os pirometalúrgicos. no entanto, as rotas hidrometalúrgicas são mais econômicas e eficientes, consomem menos energia, possuem elevada seletividade para os metais, logo estão se tornando cada vez mais freqüentes no tratamento de pilhas e baterias. além disso, há a possibilidade de recuperação dos agentes lixiviantes e extratantes empregados, que podem ser reciclados e reutilizados diversas vezes em circuito fechado, além de não emitirem gases poluentes como fazem os processos pirometalúrgicos. conard (1992) estudou diversas formas de utilização de tecnologia hidrometalúrgica buscando o desenvolvimento sustentável. foram mostrados exemplos de diversos processos que objetivam manter água e ar limpos, reduzir o gasto energético, recuperar metais de resíduos através da remoção de metais pesados provenientes de efluentes e processos alternativos, em contraposição com processos pirometalúrgicos, para se diminuir o consumo de energia. ainda nesse sentido, gupta e mukherjee (1990) atentam para o caráter finito dos recursos naturais existentes e para o fato de que boa parte das reservas tradicionais de minérios já se encontra na iminência da exaustão. há, mais do que nunca, a necessidade de se desenvolver formas econômicas de se processar minérios complexos de baixo teor na crosta terrestre e, ainda, incluir fontes secundárias de recursos, como resíduos diversos e materiais descartados de outros processos, como fontes de metais. continuando suas observações, os autores indicam a reciclagem de materiais da indústria eletroeletrônica como um grande alvo para o processamento hidrometalúrgico. referências bernardes, a.m.; espinosa, d.c.r.; tenório, j.a.s. recycling of batteries: a review of current processes and technologies. journal of power sources, v. 130, p. 291-298, 2004. bocchi, n.; ferracin, l.c.; biaggio, s.r. pilhas e baterias: funcionamento e impacto ambiental. química nova na escola, n. 11, p. 3-9, 2000. conama, ministério do meio ambiente, http://www.mma.gov.br conard, b.r. the role of hydrometallurgy in achieving sustainable development. hydrometallurgy, v. 30, p. 1-28, 1992. espinosa, d.c.r., bernardes, a.m., tenório, j.a.s. an overview on the current process for the recycling of batteries. journal of power sources, v. 135, p. 311-319, 2004. frenay, j.; feron, s. domestic battery recycling in western europe. in: 2nd international symposium in recycling of metals and engineered materials. the minerals, metals & materials society, v. 2, p. 639647, 1990. gupta, c.k.; mukherjee, t.k. hydrometallurgy in extraction processes. crc press, inc. estados unidos, 1990. mantuano, d.p. desenvolvimento de uma rota processual hidrometalúrgica para a recuperação de metais provenientes de baterias de celular descarregadas. revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 7 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 dissertação de mestrado, ufmg, belo horizonte, 203p, 2005. silva, c.n.; afonso, j.c. processamento de pilhas do tipo botão. química nova, v. 31, n. 6, 2008. usepa, united states environmental protection agency, implementation of the mercurycontaining and rechargeable battery management act. http://www.epa.gov/epaoswer/ hazwaste/recycle/battery.txt. veloso, l.r.s.; rodrigues, l.e.o.c.; ferreira, d.a.; magalhães, f.s.; mansur, m.b. development of a hydrometallurgical route for the recovery of zinc and manganese from spent alkaline batteries. journal of power sources, v. 152, p. 295-302, 2005. xia, y.-q.; li, g.-j. the batrec process for reclaiming used batteries. waste management, v. 24, p. 359-363, 2004.          revista  brasileira  de  ciências  ambientais  –  número  21  –  setembro  de  2011                                                      issn  impresso  1808-­‐4524  /  issn  eletrônico:  2176-­‐9478 8   lista  de  figuras                                                                                               figura  1:  esquema  geral  para  a  reciclagem  de  baterias  ni-­‐cd  por  rota  pirometalúrgica.       sucata de pilhas e baterias triagem (separação das baterias por tipo) processamento físico e mecânico tratamento térmico (atmosfera controlada) cádmio material contendo ferro, níquel e cobalto baterias de ni-cd exauridas          revista  brasileira  de  ciências  ambientais  –  número  21  –  setembro  de  2011                                                      issn  impresso  1808-­‐4524  /  issn  eletrônico:  2176-­‐9478 9                                                                                               figura  2:  esquema  geral  para  a  reciclagem  de  pilhas  e  baterias  por  rota  hidrometalúrgica. sucata de pilhas e baterias triagem (separação das baterias por tipo) processamento físico e mecânico lixiviação beneficiamento de licores extração por solventes, precipitação, troca iônica recuperação do metal ou compostos eletrólise, precipitação de compostos, etc. metal ou compostos metálicos resíduo licor                                                                    revista  brasileira  de  ciências  ambientais  –  número  21  –  setembro  de  2011                                                                                                                                                                                                                                  issn  impresso  1808-­‐4524  /  issn  eletrônico:  2176-­‐9478 10   lista  de    tabelas     tabela  1:  principais  características  de  algumas  pilhas  e  baterias  usadas  comercialmente  (adaptado  de  mantuano,  2005).   tipo  de   pilha  ou   bateria   anodo/  eletrodo  negativo   catodo/   eletrodo   positivo   eletrólito   vantagens   desvantagens   zinco-­‐ carbono   zinco     dióxido  de   manganês   amoníaco,  cloreto  de   zinco  e  água   melhor  serviço  a  baixas  temperaturas;  boa  resistência  a   vazamentos  e  eficiência  alta  com  descarga  pesada.     intensa  formação  de  gases.     alcalina   zinco   dióxido  de   manganês     hidróxido  de  potássio   densidade  de  corrente  mais  alta;  bom  desempenho   para  descargas  intermitente  e  contínua;  boa  resistência   a  vazamentos;  boa  resistência  ao  choque.   custo  inicial  mais  alto  que  a  pilha   zinco-­‐carbono  e  custos  de  operação   ligeiramente  mais  altos.   prata   zinco   óxido  de  prata   hidróxido  de  potássio   ou  de  sódio   baixíssima  taxa  de  auto-­‐descarga.   apresentam  baixa  capacidade  de   fornecimento  de  energia.   chumbo   chumbo   óxido  de   chumbo   ácido  sulfúrico   econômicas.  não  precisam  de  manutenção.   possui  chumbo.   níquel-­‐ cádmio   cádmio   hidróxido  de   níquel   hidróxido  de  potássio   podem  ser  conservadas  em  estoque  tanto  carregadas   quanto  recarregadas.  alguns  modelos  realizam  até   30.000  ciclos  de  cargas  e  descargas.   possui  cádmio.     níquel-­‐ metal-­‐ hidreto   mmni3,5co0,7mn0,4al0,3  (ab5)     v15ti15zr20ni28cr5co5fe6mn6  (ab2)   hidróxido  de   níquel,  óxido   de  cobalto  e   aditivos   hidróxido  de  potássio   possuem  mais  energia  por  unidade  de  volume  e  peso   comparadas  às  baterias  ni-­‐cd.  não  contém  cádmio.   o  custo  de  produção  é  maior  que  a   ni-­‐cd,  mas  menor  que  a  bateria  de   lítio.   lítio-­‐íon   carbono   licoo2   solventes  orgânicos   e/ou  soluções  salinas   (lipf6)   apresentam  maior  densidade  de  energia,  maior  vida   útil  e  maior  tensão  nominal.   menor  ciclo  de  vida  dentre  as   baterias  de  celular,  entre  100  e  600   cargas.  custo  elevado.     lítio-­‐ polímero   lítio  metálico   lifepo4  ou   limn3o6   polímero,  óxido  de   polietileno  e  licf3so3   permite  flexibilidade  de  confecção  em  diferentes   formatos  e  em  configurações  mais  finas.           ciclo  de  vida  e  eficiência  baixos.   revista  brasileira  de  ciências  ambientais  –  número  21  –  setembro  de  2011                                                                          issn  impresso  1808-­‐4524  /  issn  eletrônico:  2176-­‐9478 11   tabela  2:  composição  típica  de  pilhas  e  baterias  (veloso  et  al.,  2005;  silva  e  afonso,  2008).   elemento   zinco-­‐ carbono1   alcalina2   ni-­‐cd2            ni-­‐mh2   lítio2   al       0,019   0,5-­‐2,0   4,6-­‐24   cd       15-­‐20       co       0,600   2,5-­‐4,3   12-­‐20a   cu           5-­‐10   fe   0,2-­‐1,0   0,17   29-­‐40   20-­‐25   4,7-­‐25   k     5,5-­‐7,3         la         1,4-­‐6,6     li           1,5b-­‐5,5c   mn   23-­‐30   26-­‐33   0,083   0,81-­‐3,0   10-­‐15d   nd         0,96-­‐4,1     ni   0,007   0,010   15-­‐20   25-­‐46   12-­‐15e   v           15-­‐20c   zn   5   12-­‐21   0,060   0,092-­‐1,6     nota:  1  inclui  somente  o  pó  preto  interno  seco;  2  considerando  toda  a  bateria.   a  lítio-­‐íon  (co);  b  lítio-­‐íon  (co,  ni,  mn);  c  lítio-­‐polímero  (v);  d  lítio-­‐íon  (mn);  e  lítio-­‐íon  (ni).     tabela  3:  principais  efeitos  à  saúde  de  metais  presentes  em  pilhas  e  baterias  (adaptado  de  mantuano,  2005).   metais   principais  efeitos  à  saúde   cuidados  especiais   cádmio   a  meia-­‐vida  do  cádmio  em  seres  humanos  é  de  20-­‐30  anos,   acumula-­‐se  principalmente  nos  rins,  fígado  e  ossos,  podendo  levar  a   disfunções  renais  e  osteoporose.  além  disso,  é  comprovadamente   um  agente  cancerígeno  e  teratogênico,  podendo,  também,  causar   danos  ao  sistema  reprodutivo.   o  contato  com  agentes  oxidantes  fortes,  como  nitratos  e   hno3,  provoca  incêndio  ou  explosão.  determinados   compostos  de  cádmio,  principalmente  clorato  e  bromato,   podem  explodir  sob  a  ação  do  calor,  por  choque  ou  por   contato  com  produtos  redutores.   chumbo   quando  ingerido,  pode  provocar  prejuízo  ao  cérebro  e  ao  sistema   nervoso  central.  também  pode  causar  anemia,  disfunção  renal,   dores  abdominais,  problemas  pulmonares,  elevar  a  pressão  arterial,   além  de  ser  um  agente  teratogênico.   a  inalação  do  pó  ou  dos  gases  gerados  durante  o  processo   para  a  obtenção  do  chumbo  metálico  ou  em  reações  químicas   é  tóxica.  certos  compostos  de  chumbo,  como  clorato  e   bicromato,  podem  explodir  sob  a  ação  do  calor,  por  choque  ou   por  contato  com  produtos  redutores.     cobalto   causa  lesões  pulmonares  e  no  sistema  respiratório,  distúrbios   hematológicos,  lesões  e  irritações  na  pele,  distúrbios  gastrintestinais   e  alterações  cardíacas.  possível  agente  carcinogênico  em  seres   humanos.   metal  estável,  não  há  riscos  se  armazenado  e  estocado   adequadamente.     lítio   causa  disfunções  renais  e  respiratórias,  disfunções  do  sistema   neurológico,  queimaduras  em  contato  com  pele  e  mucosas,  além  de   ser  um  agente  teratogênico.   reage  violentamente  com  a  água,  liberando  gás  h2,  altamente   inflamável.   manganês   o  excesso  acumulado  no  fígado  e  no  sistema  nervoso  central   provoca  alterações  no  metabolismo  central,  gerando  sintomas  como   os  do  mal  de  parkinson.  a  concentração  no  sistema  respiratório   enfraquece  o  organismo,  tornando-­‐o  sujeito  à  incidência  de   pneumonia.   apresenta  incompatibilidade  com  água,  ácidos  fortes,  fósforo   e  agentes  oxidantes  fortes.   mercúrio   uma  intoxicação  aguda  pode  ter  efeitos  corrosivos  violentos  na  pele   e  nas  membranas  da  mucosa,  náuseas  fortíssimas,  vômito,  dor   abdominal,  diarréia  com  sangue,  danos  aos  rins  e  morte  em  um   período  aproximado  de  10  dias.  já  uma  intoxicação  crônica  gera   sintomas  neurológicos  como  tremores,  vertigens,  irritabilidade  e   depressão,  associados  à  salivação.  além  disso,  provoca  estomatite  e   diarréia,  descoordenação  motora  progressiva,  perda  de  visão  e   audição  e  deterioração  mental  decorrente  de  uma   neuroencefalopatia  tóxica.  também  é  considerado  agente   teratogênico,  mutagênico  e  possível  carcinogênico.   envenenamento  por  vapores  tóxicos,  especialmente  quando   aquecido.  incompatível  com  ácidos  fortes.   níquel   causa  câncer,  lesões  no  sistema  respiratório,  distúrbios   gastrintestinais,  dermatites  e  alterações  no  sistema  imunológico.   também  é  considerado  agente  teratogênico,  genotóxico  e   mutagênico.   o  metal  pulverizado  e  os  fumos  de  níquel  podem  inflamar-­‐se   espontaneamente.  incompatível  com  alumínio,  cloreto  de   alumínio,  p-­‐dioxinas,  hidrogênio,  metanol,  não-­‐metais,   oxidantes  e  compostos  de  enxofre.  reage  violenta  ou   explosivamente  com  anilina,  sulfeto  de  hidrogênio,  solventes   inflamáveis,  hidrazina  e  pós  metálicos  (especialmente  zinco,   alumínio  e  magnésio).   zinco   quando  em  excesso  no  organismo,  provoca  sensações  estranhas   como  paladar  adocicado  e  secura  na  garganta,  tosse,  fraqueza,  dor   generalizada,  arrepios,  febres,  náuseas  e  vômitos.     o  zinco  puro  é  atóxico,  mas  os  gases  liberados  pelo   aquecimento  do  metal,  ou  por  reações  químicas  podem  irritar   as  vias  respiratórias,  se  inalados.   12 tabela  4:  legislação  nos  estados  unidos,  japão  e  união  europeia  para  pilhas  e  baterias.   país   legislação   determinações   estados   unidos   universal  waste  rule,  estabelecida  em   1995   reduzir  a  quantidade  de  resíduos  destinados  aos  aterros  sanitários,  encorajar  a  reciclagem  e  a  disposição  adequada  de  resíduos   perigosos   e   reduzir   as   exigências   regulamentares   sobre   as   empresas   geradoras   desses   resíduos,   de   modo   a   facilitar   o   seu   cumprimento.  proporcionou  a  padronização  dos  procedimentos  de  coleta,  armazenamento  e  transporte  de  pilhas  e  baterias  ni-­‐ cd,  outras  baterias  recarregáveis  e  de  certas  baterias  contendo  mercúrio.   mercury-­‐containing   and   rechargeable   battery  management  act  (battery  act,)   aprovado  em  1996     padronização  da  rotulagem  de  baterias  recarregáveis  e  de  produtos  que  as  contenham,  e  exigência  para  que  sejam  facilmente   removíveis  dos  equipamentos.  proibição  da  comercialização  ou  da  oferta  para  fins  promocionais  de  pilhas  alcalina-­‐manganês  e   zinco-­‐carbono  que  contenham  mercúrio  intencionalmente  introduzido  e  pilhas-­‐botão  de  óxido  de  mercúrio  (exceto  pilhas-­‐botão   com  até  25mg  de  mercúrio),  a  menos  que  o  fabricante  ou  importador  identifique  local  de  coleta.  os  fabricantes  e  importadores   deverão   propor   cronograma   para   eliminar   a   produção   e   comercialização   de   certas   baterias   contendo   mercúrio   em   sua   composição;  o  rótulo  deve  conter  a  composição  química,  o  símbolo  de  reciclagem  e  frase  indicativa  de  que  o  consumidor  deve   encaminhá-­‐la  para  reciclagem  ou  disposição  adequada.  os  comerciantes  com  vendas  anuais  superiores  a  us$  1  milhão  devem   instalar  pontos  de  coleta  e  receber  pilhas  e  baterias  de  todos  os  tipos  e  marcas,  bem  como  fazer  campanhas  publicitárias  sobre   os  benefícios  da  reciclagem.  para  vendas  pela  internet,  devem  informar  do  retorno  das  baterias,  sem  custo,  ou  como  fazer  sua   disposição  adequada.     japão   law  for  the  promotion  of  the  effective   utilization   of   resources,   aprovada   em   1999  e  revisada  em  2001     contempla   as   baterias   usadas   ni-­‐cd,   ni-­‐mh,   li-­‐ion   e   chumbo-­‐ácido.   aposição   de   símbolos   de   reciclagem,   letras   e   cores   específicas  de  identificação,  inclusive  para  as  embalagens,  conforme  lei  específica  para  a  reciclagem  de  embalagens;  rotulagem   do  tipo  de  material  usado  no  corpo  das  baterias;  promoção  de  novos  designs  para  facilitar  a  remoção  de  pilhas  e  baterias  dos   aparelhos;  responsabilidade  dos  fabricantes  de  reciclar  as  baterias  coletadas;  metas  de  reciclagem  superiores  a  60%  para  as   baterias  ni-­‐cd,  a  55%  para  as  ni-­‐mh,  30%  para  li-­‐ion  e  50%  para  chumbo-­‐ácido;  fabricantes  de  eletroeletrônicos  devem  reciclar   ou  contratar  empresa  especializada  ou  transferir  as  baterias  coletadas  para  os  fabricantes  de  baterias  que  deverão  recebê-­‐las,   sem  custo.   13 união   européia   directive   1991/157/ec   atualizada   pela   directive  2006/66/ec   válida  para  todos  os  tipos  de  pilhas  e  baterias,  exceto  as  de  equipamentos  de  segurança,  fins  militares  e  aquelas  lançadas  no   espaço.  proibição  daquelas  com  teor  de  mercúrio  superior  a  0,0005%  em  peso  (exceto  para  pilhas-­‐botão,  cujo  teor  de  mercúrio   pode   ser   inferior   a   2%   em   peso)   e   com   teor   de   cádmio   acima   de   0,002%   em   peso   (exceto   as   de   sistemas   de   alarme   e   emergência,  equipamentos  médicos  e  ferramentas  elétricas  sem  fio).  adotar  medidas  para  promover  coleta  seletiva  e  minimizar   o  descarte  no  lixo  doméstico;  garantir  que  os  distribuidores  de  pilhas  e  baterias  portáteis  aceitem  sua  devolução,  sem  custos,  e   que   os   fabricantes   de   baterias   industriais,   ou   terceiros   em   seu   nome,   aceitem   dos   consumidores   a   devolução   das   baterias   esgotadas;  coletar  ¼  de  todas  as  pilhas/baterias  usadas  até  26/09/2012,  aumentando  para  45%  até  26/09/2016;  garantir  que   todas  as  pilhas  e  baterias  recolhidas  sejam  tratadas  e  recicladas;  reciclar,  no  mínimo  65%  das  baterias  de  chumbo,  75%  das  ni-­‐cd   e   50%   dos   demais   tipos;   incentivar   o   desenvolvimento   de   tecnologias   de   reciclagem/tratamento;   incentivar   inovações   tecnológicas   que   melhorem   o   desempenho   ambiental   das   pilhas   e   baterias   ao   longo   do   seu   ciclo   de   vida;   informar   aos   consumidores  dos  efeitos  potenciais  das  substâncias  presentes  sobre  a  saúde  humana  e  ao  meio  ambiente,  da  necessidade  de   encaminharem  tais  resíduos  aos  revendedores,  dos  sistemas  de  coleta  e  reciclagem  disponíveis,  da  importância  da  participação   do  indivíduo  nesse  processo  e  do  significado  dos  símbolos  constantes  nos  rótulos  e  embalagens.  os  rótulos  deverão  constar   potência,   símbolo   químico   hg,   cd   e   pb   para   aquelas   que   contenham   teores   superiores   a   0,0005%   de   mercúrio,   0,002%   de   cádmio  ou  0,004%  de  chumbo,  respectivamente,  além  de  simbologia  para  não  descarte  no  lixo  comum.  todos  os  produtores  de   pilhas  e  baterias  devem  ser  registrados,  nos  países  onde  comercializam  seus  produtos,  junto  aos  órgãos  competentes  (directive   2009/603/ec).     tabela  5:  comparação  entre  os  processos  desenvolvidos  para  o  tratamento  de  pilhas  e  baterias  (adaptado  de  mantuano,  2005).   rota   processo   resíduo  tratado   restrições   pirometalúrgica   batrec   pilhas  alcalinas,  zn-­‐c,  zn-­‐ar  e  mercúrio   ni-­‐cd   recytec   todos  os  tipos  de  pilhas   ni-­‐cd   snam-­‐savam   baterias  ni-­‐cd     sab-­‐nife   baterias  ni-­‐cd     inmetco   pó  de  forno  contendo  ferro,  zinco  e  chumbo  e   baterias  ni-­‐cd,  ni-­‐mh,  ni-­‐fe,  li-­‐íon  e  zn-­‐mn   mercúrio   waelz   extração  de  zinco  de  minério,  tratamento  de  pó  de   forno  e  pilhas  alcalinas   mercúrio   hidrometalúrgica   tno   baterias  ni-­‐cd     batenus   todos  os  tipos  de  pilhas  e  baterias   mercúrio   recupyl   todos  os  tipos  de  pilhas  e  baterias         matéria 1a materia 1b principais rotas de processamento rota pirometalúrgica materia 1b figuras materia 1b tabela 1 materia 1b tabelas 2 e 3 materia 1b tabela 4 e 5 28 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 28-46 francimara souza da costa professora adjunta da universidade federal do amazonas (ufam) – manaus (am), brasil. nirvia ravena professora adjunta da universidade federal do pará (ufpa) – belém (pa), brasil. rômulo magalhães de souza consultor da organização do tratado de cooperação amazônica (otca) – belém (pa), brasil. endereço para correspondência: francimara souza da costa – faculdade de ciências agrárias da universidade federal do amazonas – avenida rodrigo otávio jordão, 3000 – coroado – manaus (am), brasil – e-mail: francimaracosta@yahoo.com.br resumo este artigo apresenta uma análise da capacidade institucional para o planejamento e a implementação das políticas relacionadas às ações da defesa civil e à governança de risco em municípios localizados no interflúvio purus-madeira, no estado do amazonas, visando oferecer subsídios para a elaboração de estratégias concernentes à prevenção e à mitigação de situações de risco de desastres. os dados coletados foram analisados a partir do método institutional analysis and development (iad) framework, de elinor ostrom. os resultados apontam que os mecanismos institucionais existentes para governança de risco no amazonas são ainda incipientes, destacando a necessidade de um maior diálogo sobre a qualidade de formulação de políticas voltadas ao enfrentamento dos riscos, maior participação da sociedade nos processos decisórios e o fortalecimento da interação entre as instituições formais para processos de cooperação que representem, de fato, os interesses sociais e a minimização dos riscos iminentes da mudança climática. palavras-chave: governança de risco; capacidade institucional; mudanças climáticas. abstract this article presents an analysis of the institutional capacity for planning and implementation of policies related to the actions of civil defense and risk governance in municipalities in the purus-madeira interfluve in the amazonas state, brazil, in order to offer subsidies for developing strategies regarding the prevention and mitigating situations of natural disaster risks. the collected data were analyzed from the institutional analysis and development (iad) framework elinor ostrom method. the results show that existing institutional mechanisms for risk governance in the amazon are still incipient, highlighting the need for greater dialogue about the quality of policy formulation aimed at addressing the risks, greater participation of society in decision-making processes and the strengthening of the interaction between formal institutions for cooperative processes that actually represents the corporate interests and the minimization of the imminent risks of climate change. keywords: governance of risk; institutional capacity; climate change. doi: 10.5327/z2176-9478201610614 capacidade institucional para governança de risco no interflúvio purus-madeira (amazonas) institutional capacity for governance risk in interfluve purus-madeira (amazonas) capacidade institucional para governança de risco no interflúvio purus-madeira (amazonas) 29 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 28-46 introdução este artigo apresenta uma análise da capacidade institucional do poder público, das organizações formais e da sociedade civil para o planejamento e a implementação das políticas brasileiras relacionadas às ações da defesa civil e à governança de risco. são apresentados indicadores que avaliam os recursos existentes nos municípios para elaboração de estratégias de prevenção e mitigação de situação de risco de ocorrência de eventos climáticos extremos. a melhoria da capacidade institucional dos municípios é um instrumento previsto na política nacional de proteção e defesa civil (pnpdec), que propõe medidas de prevenção, respostas e adaptação aos efeitos das transformações naturais e sociais provocadas pela mudança do clima. os indicadores apresentados podem ser utilizados como ferramenta de análise da capacidade institucional dos municípios localizados em áreas de risco de “secas e cheias” extremas, como é o caso do interflúvio purus-madeira no amazonas, demonstrando relevantes fatores a serem considerados pelos planejadores da gestão pública. a região analisada representa um locus importante para estudos dos impactos das mudanças climáticas sobre a ocorrência de eventos extremos. a dinâmica hídrica da região amazônica determina o cenário de reprodução social e econômica das famílias que habitam em áreas de florestas, revezando-se em biomas de várzea, terra firme e praias, de acordo com as variações sazonais de seus rios (ravena, 2012). durante o período chuvoso, grandes extensões de terra são alagadas, o que estimula as populações residentes a adaptarem seu modo de vida. essas adaptações, especialmente relacionadas às moradias e às estratégias de uso dos recursos, passam a ser incorporadas paulatinamente aos hábitos locais como resposta às novas conjunturas socioambientais. essa realidade sazonal e cada vez mais atípica com relação aos extremos do clima suscita a necessidade de adoção de um conjunto de medidas para redução das vulnerabilidades sociais e ambientais, bem como requer a elaboração de estratégias mitigadoras e adaptativas adequadas a essas áreas. para respaldar as tomadas de decisão no processo de construção dessas ações, a produção do conhecimento demanda um novo caminho, considerando-se as diferentes realidades e os atores envolvidos. material e métodos o estudo foi desenvolvido em 2014, tendo como área de pesquisa 7 municípios localizados no interflúvio purus-madeira, no estado do amazonas, sendo eles: beruri (18.171 habitantes), tapauá (18.152 habitantes), lábrea (43.263 habitantes), canutama (15.130 habitantes), humaitá (51.302 habitantes), pauini (19.378 habitantes) e boca do acre (33.498 habitantes) (ibge, 2015), como mostra a figura 1. as informações foram coletadas por meio da aplicação de formulários estruturados com os coordenadores municipais da defesa civil, da realização de workshops com a participação dos coordenadores municipais e representantes da sociedade civil afetados por eventos de secas e cheias extremas, da análise de documentos em órgãos governamentais envolvidos com a gestão da água e a defesa civil nos municípios e da análise dos planos diretores dos municípios. as questões abordadas referem-se à disponibilidade de recursos humanos, físicos e financeiros, bem como aos instrumentos de gestão existentes nos municípios, que poderão ser utilizados em planos de governança de risco para prevenção de eventos climáticos extremos (cheias e secas) e adaptação à sua ocorrência. os dados coletados foram analisados a partir do método institutional analysis and development (iad) framework, criado por elinor ostrom (ostrom, 2005). esse iad constitui-se em uma estratégia de análise qualitativa, sendo associado, neste trabalho, à análise quantitativa. tem como unidade de análise a arena de ação, cujo desenho é apresentado pela identificação das variáveis influenciadoras, dos atores envolvidos e dos processos de decisão, conforme apresenta a figura 2. a arena de ação analisada focou nas relações e nos recursos envolvidos nos processos de gestão e regulação da água nos municípios, uma vez que os eventos climáticos extremos nessa região ocorrem principalmente em função das secas e cheias extremas dos rios madeira e purus. as variáveis consideradas como influencosta, f.s.; ravena, n.; souza, r.m. 30 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 28-46 ciadoras foram: o número de instituições envolvidas e a estrutura das relações de apoio existentes em torno das ações da defesa civil, julgando-se essa arena como representativa para avaliação da capacidade institucional dos municípios no que concerne à execução futura de planos de governança de risco. divisão municipal localização dos municipios no estado do amazonas sistema de projeção geográfica (lat/long) datum horizontal: sad 69 escala 1:4.349.228 0 20 40 80 120 160 km tema: área de estudo no inter-flúvio purus madeira amazonas fonte: mapa elaborado a partir da base vetorial digital na escala 1:250.000 disponível no site do ibge (2010) ceuc (2010), sipam (2007) elaboração: costa, m.s.b. (2014) 68°0’0”w 64°30’0”w 61°00’0”w 68°0’0”w 64°30’0”w 61°00’0”w 9° 30 ’0 ”s 6° 0’ 0” s 9° 30 ’0 ”s 6° 0’ 0” s legenda municipio no rio purus municipio no rio madeira sede municipal fonte: ceuc (2010) e censipam (2014). elaborado por costa & ravena (2014). figura 1 – área de estudo. capacidade institucional e governança de risco de acordo com capacity. org (2003), “capacidade institucional” diz respeito ao estabelecimento de regras adequadas ao funcionamento de organizações para o alcance de objetivos previamente definidos, a realização de tarefas, o cumprimento de metas e a adaptação constante ao surgimento de problemas e ao enfrentamento de desafios. o termo “capacidade” é considerado, neste trabalho, segundo o programa das nações unidades para o desenvolvimento (pnud), que conceitua capacidade como “a habilidade de indivíduos, instituições e sociedades para desempenhar funções, solucionar problemas, definir e alcançar metas de forma sustentável” (pnud, 2002 apud sagi, 2009, p. 54). envolve as capacidades de planejamento e implementação de políticas e de administração e gestão de processos, negócios ou recursos. desse modo, a análise da capacidade institucional avalia a situação do conjunto de habilidades existente em uma determinada instituição para gerenciar ou prover o atendimento das necessidades da população, ou ainda solucionar os problemas enfrentados pela sociedade (sagi, 2009). capacidade institucional para governança de risco no interflúvio purus-madeira (amazonas) 31 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 28-46 o banco mundial (2004) apresenta quatro disposições necessárias às instituições para adquirir capacidade institucional, quais sejam: a capacidade de identificar problemas ou caminhos, o ato de chegar ao equilíbrio dos interesses, a implementação de políticas e a adaptação aos processos. esses critérios podem ser utilizados então como avaliativos do nível de capacidade das instituições. além da avaliação da capacidade institucional no âmbito interno, é importante uma análise integrada da relação da organização com outras instituições e com o contexto no qual está inserida e atua, ou seja, estabelecer uma visão holística de suas ações. a visão holística da capacidade institucional relaciona-se à observação de sua interação com os indivíduos, as demais organizações com as quais se relaciona (influencia e é influenciada), as formas de governança pública e sua atuação no contexto social (normas, valores e práticas) (sagi, 2009). nesse sentido, insere-se a necessidade do estabelecimento de sistemas de governança capazes de desenvolver ações integradas nos diferentes níveis (local, regional, nacional e internacional), incorporando todos os atores e os múltiplos interesses envolvidos no sistema. a comissão para a governança global, criada para evidenciar estratégias para o estabelecimento de uma comunidade global, refere-se à governança como: totalidade das diversas maneiras pelas quais os indivíduos e as instituições públicas e privadas administram seus problemas comuns. é um processo contínuo pelo qual é possível acomodar interesses conflitantes ou diferentes e realizar ações cooperativas. governança diz respeito não apenas a instituições e regimes for recursos humanos recursos físicos financeiros arranjos institucionais variáveis externas (x) situação da ação (processos de decisão) atores resultados governança de risco interações arena de ação recursos fonte: adaptado de ostrom (2005). figura 2 – institutional analysis and development framework para análise da capacidade institucional. costa, f.s.; ravena, n.; souza, r.m. 32 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 28-46 mais autorizados para impor obediência, mas também a acordos informais que atendam os interesses das pessoas e instituições. (nossa comunidade global, 1996 apud silva, 2007, p. 02) para silva (2007), a base para o estabelecimento de uma governança global direcionada a minimizar os problemas ocasionados pelas mudanças climáticas deve ser o “princípio da precaução”, e não o “princípio da prevenção”. no direito ambiental, o “princípio da prevenção” define que as ações devem ser realizadas para evitar ou reduzir danos ambientais previstos somente quando há evidências científicas suficientes, enquanto o “princípio da precaução” trabalha com incertezas, ou seja, as medidas devem ser tomadas sem a necessidade de evidências científicas comprobatórias, podendo ser baseadas em indicativos empíricos. assim, as ações políticas devem voltar-se aos riscos que permeiam as incertezas do presente e do futuro da biosfera agindo preventivamente, sem a necessidade de constatações científicas suficientes. para ferreira et al. (2010), um dos principais gargalos para o estabelecimento de estratégias de governança de risco de mudanças climáticas é a deficiência de políticas nacionais e internacionais que promovam a interação e a regulação entre nações e grandes empresas, destacando-se as questões socioambientais. dessa forma, a capacitação institucional para governança de risco necessita de um gerenciamento compartilhado, em que as instituições precisam adequar-se à realidade das mudanças climáticas, centrando-se na gestão participativa, democrática, transparente e realizada a partir de parcerias institucionais, com a inclusão direta dos principais afetados nos riscos de desastres: o homem e a natureza. o homem pode participar do planejamento e da execução das ações preventivas, de adaptação e resposta, enquanto a natureza, quando conservada, realiza seu papel no oferecimento de recursos. o desafio para a capacitação institucional destinada à governança de risco exige a construção de ferramentas que integrem tanto a gestão de risco quanto a adaptação às mudanças climáticas. de acordo com a estratégia internacional para redução de desastres da organização das nações unidas (eird/onu), a adaptação às mudanças climáticas pode ser compreendida como o ajustamento da conduta humana ou dos sistemas naturais às modificações ou novos eventos relacionados ao clima (eird/onu, 2009). a gestão de risco refere-se aos esforços para redução do risco de desastres no âmbito do planejamento do desenvolvimento. essa abordagem surgiu, a partir de 1998, no contexto dos danos provocados pelo furacão mitch, que afetou honduras, nicarágua, el salvador, guatemala, sul da flórida, com um prejuízo em torno de 6 bilhões de dólares e a morte de cerca de 18 mil pessoas. a partir desse evento, as reflexões voltaramse também para o papel do desenvolvimento na mudança climática e como seu impacto poderia ser evitado ou reduzido (cad, 2013). no brasil, a gestão de risco encontra uma importante limitação devido ao excesso de burocracia para o reconhecimento federal da situação de emergência ou do estado de calamidade pública, requisito básico para o reconhecimento dos desastres e também para a liberação do auxílio complementar do governo federal destinado às ações de mitigação dos danos. os municípios afetados por desastres necessitam seguir o passo a passo dos trâmites legais para que os desastres sejam oficializados, mas nem sempre possuem condições e tempo hábil para o cumprimento das etapas exigidas na instrução normativa nº 01, de 24 de agosto de 2012, do ministério da integração nacional, quais sejam: envio de requerimento de reconhecimento ao ministério, acompanhado do decreto municipal ou estadual; preenchimento de formulário de informações do desastre (fide), declaração municipal (ou estadual) de atuação emergencial (dmate ou deate) descrevendo a capacidade de recursos locais para as ações emergenciais; parecer local fundamentando a necessidade de reconhecimento federal; relatório fotográfico; e outros registros. o cumprimento dessas etapas é dificultado ainda mais em municípios distantes das capitais, uma vez que o sistema de comunicação é limitado, como é o caso de diversas cidades da região amazônica. somente por meio desses passos o desastre pode ser reconhecido na esfera federal. essas exigências burocráticas geram lentidão no atendimento das necessidades da população afetada, além de dificultar a comunicação entre municípios, estados e governo federal, evidenciando as vulnerabilidades institucionais do estado para uma atuação eficaz na prevenção e nas respostas aos desastres ambientais (valencio & valencio, 2010). vincent ostrom apresentou uma perspectiva de estudo das burocracias com o foco voltado para a compreensão de qual desenho institucional seria mais apropriado capacidade institucional para governança de risco no interflúvio purus-madeira (amazonas) 33 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 28-46 ao interesse público. com base na escolha racional e na filosofia normativa, o autor buscou demonstrar que os pressupostos clássicos da administração pública, como centralização e hierarquia, não se constituem em formas eficientes para a condução de órgãos prestadores de serviços públicos. suas prescrições indicam a escolha de mecanismos descentralizados e fragmentados de jurisdição política como elementos que potencializam a eficiência. um desdobramento dessa perspectiva aparece na obra de elinor ostrom (1990), que sugere arranjos policêntricos para o manejo de recursos naturais, associando-os ao tratamento das questões climáticas (ostrom, 1990). tais arranjos estressam ao máximo a capacidade de manter um nível aceitável de coesão institucional, com elevados graus de descentralização e fragmentação de políticas. no brasil, essa abordagem de ações públicas descentralizadas está inserida na pnpdec. no entanto, há contradição nos pressupostos normativos do arcabouço institucional em que deve ser operada, visto que são descentralizados, mas o arcabouço institucional é altamente centralizado. para uma governança de risco que atenda às necessidades dos municípios em situação de vulnerabilidade no brasil, faz-se necessária a inclusão de todos os envolvidos e atingidos na ocorrência de eventos extremos, uma vez que a vulnerabilidade e as situações de risco são resultantes de situações sociais específicas, e o risco é aumentado quanto maior for a incapacidade estrutural para o enfrentamento das situações adversas (renn, 2005; abdula & taela, 2005). arranjos institucionais no interflúvio purus-madeira para governança de risco por arranjo institucional compreende-se a estrutura de relações existentes entre as instituições formais e informais, componentes da arena formada em torno da gestão e regulação da água e das ações da defesa civil tanto no que se refere à prevenção quanto à assistência. essa compreensão decorre dos postulados de north (1990), entendendo que as instituições facilitam as relações entre os indivíduos, resultando na maior eficiência dos objetivos comuns traçados. por sua vez, instituições são organizações ou dispositivos sociais que regulam o funcionamento da sociedade e, portanto, dos indivíduos, a partir de regras, valores e normas (north, 1990; levi, 1991). as instituições são então estruturas executoras das ações planejadas pelo estado para ordenar a ação coletiva. para tanto, a efetividade institucional depende de sua adequação ao sistema social e econômico em que estão inseridas e sua adaptação aos aspectos culturais (valores e crenças) da sociedade correspondente (bresser-pereira, 2004). o estudo dos arranjos institucionais é um importante mecanismo para identificar os níveis de interação entre esferas públicas, privadas e comunitárias, que coadunam na arena dos processos de gestão e regulação da água, representando este último o resultado de acordos estabelecidos nos interesses existentes nas lógicas coletivas. as instituições que regulam a governança de risco voltada ao uso dos recursos hídricos são arenas de ação coletiva movidas por racionalidades e comportamentos distintos, sendo necessária, portanto, a identificação das arenas institucionais (estruturas e relações), em que os diferentes interesses e as demandas são conhecidos, subsidiando-se, assim, mecanismos regulatórios e de gestão mais aproximados das realidades amazônicas (ravena, 2012). segundo ravena (2012): as instituições que regulam a ação humana sobre o meio ambiente são os loci onde várias lógicas de ação coletiva interagem, promovendo resultados diferenciados, na medida em que estratégias de ação dessas instituições seguem rationales distintas. a padronização de comportamentos por meio dos arcabouços institucionais, depende, fundamentalmente, do escopo dessas instituições e da interação que elas estabelecem entre si e entre as demais, promovendo resultados regulatórios distintos (ravena, 2012, p. 51). dessa forma, o conhecimento sobre as formas de interação entre as instituições envolvidas em uma determinada arena de ação evidencia caminhos mais eficientes para a elaboração de regulações capazes de contemplar os interesses humanos e institucionais e contribuir para a conservação dos recursos naturais. o quadro 1 apresenta as instituições que apoiam diretamente as coordenadorias municipais, a natureza da instituição e as relações estabelecidas entre as instituições. costa, f.s.; ravena, n.; souza, r.m. 34 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 28-46 município instituição natureza da instituição tipo de apoio beruri sec. de assistência social municipal cadastro das famílias afetadas sec. de educação municipal monitoramento dos abrigos nas escolas sec. de saúde municipal atendimento médico e odontológico aos desabrigados idam estadual cadastro e remoção das famílias desabrigadas canutama sec. de assistência social municipal cadastro e acompanhamento das famílias desabrigadas, assistência psicológica sec. de obras municipal apoio no transporte – remoção das famílias e reformas sec. de esportes municipal auxilia na comunicação sec. de educação municipal coordena os abrigos nas escolas e a remoção das famílias sec. de saúde municipal palestras sobre doenças e distribuição de sopa secretaria de comunicação municipal divulgação das informações sec. de produção municipal cadastro e remoção das famílias desabrigadas tapauá semab municipal pessoal e equipamento sec. de assistência social municipal cadastro das famílias necessitadas sec. de transporte municipal transporte guarda municipal municipal segurança e organização (filas) polícia militar municipal resgate de feridos lábrea icmbio federal transporte funai federal transporte sesai estadual transporte semed municipal recursos humanos e insumos (material de expediente) humaitá 54º bis federal apoio logístico (transporte e abrigos) cohasb privada abastecimento de água idam estadual cadastro e remoção das famílias desabrigadas diocese religiosa apoio nos abrigos (distribuição de suprimentos) marinha do brasil federal resgate das famílias afetadas quadro 1 – arranjos institucionais dos municípios para a gestão e regulação das águas. continua... capacidade institucional para governança de risco no interflúvio purus-madeira (amazonas) 35 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 28-46 as informações observadas no quadro 1 indicam que as coordenadorias municipais de defesa civil estabelecem parcerias com outras instituições, prioritariamente nas ações de assistência às famílias desabrigadas em casos de eventos extremos. não foram identificadas ações de parcerias para ações preventivas nos municípios; entretanto, foram observadas iniciativas interinstitucionais da secretaria estadual, na realização da 1ª conferência estadual de proteção e defesa, ocorrida em março de 2014 em manaus, com participação de coordenadores municipais e outras entidades governamentais do estado. além disso, o sistema de proteção da amazônia (sipam) e a coordenadoria estadual da defesa civil (cedec) uniram esforços para viabilizar um novo mecanismo de proteção em situações de emergência e estado de calamidade pública. o sipam disponibilizou sua rede de telecomunicações via satélite ao comando da defesa civil em manaus, permitindo sua interligação permanente com as coordenadorias municipais de defesa civil. segundo o sipam, isso permitirá o repasse imediato de informações sobre situações de catástrofe ou de perigo para a população e orientações sobre medidas de prevenção a serem adotadas (censipam, 2014). como pode ser observado no quadro 1, nos municípios amazonenses do interflúvio purus-madeira, as relações institucionais são estabelecidas principalmente com órgãos governamentais da esfera municipal (69,69%), especialmente as secretarias de assistência social, de educação, de saúde, de obras, de esporte, de comunicação, de produção e de abastecimento. no âmbito municipal é observado também o apoio da guarda municipal. em relação ao apoio de órgãos estaduais, foi citada apenas a parceria com o instituto de desenvolvimento agropecuário e florestal sustentável do estado do amazonas (idam), em beruri e tapauá. o idam é o órquadro 1 – continuação. município instituição natureza da instituição tipo de apoio pauini secretaria municipal de obras, transporte e serviços urbanos municipal reconstrução dos espaços e moradias destruídos pelas enchentes departamento municipal de saneamento – demsa municipal reconstrução dos espaços e moradias destruídos pelas enchentes secretaria de produção e abastecimento municipal pessoal e equipamento sec. municipal do meio ambiente e turismo municipal resgate e controle das famílias boca do acre guarda municipal municipal resgate das famílias afetadas sec. de saúde municipal atendimento médico aos desabrigados sec. de assistência social municipal assistência humanitária (distribuição de suprimentos) icmbio federal resgate das famílias afetadas idam: instituto de desenvolvimento agropecuário e florestal sustentável do estado do amazonas; semab: secretaria municipal abastecimento; imcbio: instituto chico mendes de conservação da biodiversidade; funai: fundação nacional do índio; sesai: secretaria especial de saúde indígena; semed: secretaria municipal de educação; 54º bis: 54º batalhão de infantaria de selva; cohasb: companhia humaitaense de águas e saneamento básico; idam: instituto de desenvolvimento agropecuário e florestal sustentável do estado do amazonas. costa, f.s.; ravena, n.; souza, r.m. 36 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 28-46 gão estadual responsável pela prestação de serviços de assistência técnica aos produtores rurais. no âmbito federal foi citado o apoio do exército (54º bis) e da marinha do brasil, em humaitá, e do instituto chico mendes de conservação da biodiversidade (icmbio), em boca do acre. o icmbio é uma autarquia vinculada ao ministério do meio ambiente, integrante do sistema nacional do meio ambiente (sisnama), responsável por executar as ações do sistema nacional de unidades de conservação (snuc) na implantação, gestão e fiscalização de unidades de conservação instituídas pela união. o apoio de empresas privadas foi identificado apenas em humaitá, pela companhia humaitaense de águas e saneamento básico (cohasb), responsável pelo abastecimento de água da cidade, onde foi observada também a importante atuação da diocese de humaitá, uma entidade religiosa que atua na coleta e distribuição de suprimentos alimentares e de higiene. conforme apresenta ainda no quadro 1, as principais ações de parcerias entre as instituições relacionadas à prestação de assistência às famílias afetadas são cadastro e remoção das famílias, formação de abrigos temporários, atendimento médico, odontológico e psicológico nos abrigos, segurança pública e assistência humanitária (coleta e distribuição de suprimentos). diante do cenário apresentado, observa-se que na elaboração de estratégias para governança de risco, inseridas no contexto dos processos de gestão e regulação do uso da água, os esforços devem ser voltados para o fortalecimento de ações preventivas, reforçando e ampliando o estabelecimento de parcerias institucionais governamentais nas esferas municipais, estaduais e federais, além da necessidade do maior envolvimento de empresas privadas, organizações não governamentais (ongs) e organizações comunitárias, ressaltando-se que não foram observadas parcerias com essas duas últimas esferas em nenhum município. para valencio (2007), a insuficiência de instituições para agir de forma preventiva vulnerabiliza os municípios brasileiros para medidas diante dos desastres, visto que esses eventos se intensificarão. a pnpdec tem como uma das diretrizes: “priorizar as ações relacionadas à prevenção de desastres, através de avaliação e redução de riscos de desastres”. segundo essa política, a prevenção compreende a avaliação e a redução de riscos, medidas que não foram observadas nas coordenadorias municipais analisadas. para gonçalves (2013, p. 11): os desastres são a concretização dos riscos e estes são o encontro entre dados de ameaça e o processo de vulnerabilização que ocorre num lugar, numa certa escala temporal. como tanto os desastres quanto os riscos são construídos socialmente, ou seja, no interior da vida em sociedade, muito dificilmente as medidas técnicas de proteção adotadas pelas autoridades constituídas conseguem ser mais abrangentes do que aquelas que a complexa vida social constrói no sentido contrário. assim, as medidas de prevenção a serem adotadas nos municípios devem ser coadunadas à verificação da origem antropogênica e natural do desastre, mas também precisam refletir uma construção coletiva das representações sociais acerca dos riscos dos desastres (valencio, 2007), assegurando-se consensos relacionados aos critérios para distribuição do recurso e fiscalização das ações, tanto as ações preventivas quanto as estratégias de resposta. associado às medidas preventivas é necessário ampliar o nível de interação entre as esferas federativas, outras instituições e as comunidades. a figura 3 apresenta o nível médio de interação entre as esferas federativas nos municípios analisados. o nível de interação entre as esferas federativas apresentado na figura 3 foi indicado pelas coordenadorias municipais de defesa civil e pelos representantes dos atingidos pelas secas e cheias extremas durante o workshop realizado por este projeto. nesse quesito, foi avaliada a relação das coordenadorias com as demais instituições e esferas federativas. as variáveis avaliadas foram: o acesso da coordenadoria às prefeituras, à secretaria estadual de defesa civil e ao ministério da integração; o esforço das instituições para identificação do risco; o grau de coordenação municipal, estadual e federal; o nível de transparência municipal, estadual e federal; e a relação das coordenadorias com as comunidades. as interações institucionais foram analisadas por meio dos intervalos quantitativos de 0 a 5, criados a partir da capacidade institucional para governança de risco no interflúvio purus-madeira (amazonas) 37 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 28-46 concepção de uma escala fuzzy1. nas variáveis: “acesso à prefeitura”, “acesso à defesa civil estadual”, “acesso ao ministério da integração” e “esforço para identificação do risco”, os valores de 0,0 a 0,9 representam “muito difícil”; de 1,0 a 1,9, “difícil”; de 2,0 a 2,9, “mais ou menos difícil”; de 3,0 a 3,9, “mais ou menos fácil”; de 4,0 a 4,9, “fácil”; e 5,0 é igual a “muito fácil”. nas demais variáveis, os valores de 0,0 a 0,9 representam “péssimo”; de 1,0 a 1,9, “ruim”; de 2,0 a 2,9, “mais ou menos ruim”; de 3,0 a 3,9, “mais ou menos bom”; de 4,0 a 4,9, “bom”; e 5,0 é igual a “ótimo”. nota-se que os resultados mais satisfatórios são observados na esfera municipal, visto que o acesso das coordenadorias às prefeituras é considerado como “fácil” pelos coordenadores (4,5) e a transparência das prefeituras nas atividades relacionadas à gestão da água e à defesa civil é considerada “boa” (4,0), especialmente 4,50 2,80 3,25 2,50 3,25 2,25 2,75 4,00 1,75 2,00 3,60 a ce ss o à pr ef ei tu ra a ce ss o à d c es ta du al a ce ss o ao m in is té ri o da in te gr aç ão es fo rç o pa ra id en tifi ca çã o do r is co g ra u de c oo rd en aç ão m un ic ip al g ra u de c oo rd en aç ão e st ad ua l g ra u de c oo rd en aç ão fe de ra l tr an sp or te m un ic ip al tr an sp or te e st ad ua l tr an sp or te p el a u ni ão re la çã o co m a c om un id ad e 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 figura 3 – interação entre as esferas federativas nas ações de defesa civil. 1os intervalos quantitativos de análise foram baseados na lógica fuzzy. essa teoria é fundamentada na incorporação de possibilidades em um conjunto linguístico que não são representadas pela estatística clássica. entre o “sim e não”, “pertence e não pertence”, existem inúmeras possibilidades de escolha. as especificidades amazônicas refletem essa complexidade e são limitadas quando reduzidas à perspectiva da estatística convencional, baseada no crisp set analisis, ou seja, restritas aos valores binários de 0 e 1 (sim e não, existe e não existe, pertence e não pertence). costa, f.s.; ravena, n.; souza, r.m. 38 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 28-46 devido à emissão de relatórios e informações válidas. a interação com a secretaria estadual, considerada “mais ou menos difícil” (2,8), é pior na visão dos coordenadores, quando comparada à interação com o ministério da integração, que foi considerada “mais ou menos fácil” (3,25). o esforço para identificação do risco representa a eficiência das coordenadorias e dos demais órgãos envolvidos para planejar e executar ações preventivas. esse esforço foi reconhecido como “mais ou menos difícil” (2,5), reforçando, mais uma vez, a fragilidade das ações de prevenção nos municípios. o grau de coordenação, relacionado à atuação das instituições nas ações de forma planejada e eficiente, também é mais satisfatório no âmbito municipal na opinião dos coordenadores, sendo reconhecido como “mais ou menos bom” (3,25), enquanto nos âmbitos estadual e federal foi indicado como “mais ou menos ruim” (2,25 e 2,75, respectivamente). o nível de transparência na esfera estadual foi apontado como “ruim” (1,75), sendo pior que na esfera federal, reconhecido como “mais ou menos ruim” (2,00). segundo as coordenadorias, o acesso aos relatórios e à prestação de contas para acompanhamento dos recursos distribuídos e resultados alcançados não é facilitado pelas instituições responsáveis (secretaria estadual e ministério). a interação entre as coordenadorias municipais e as comunidades, especialmente aquelas afetadas por eventos climáticos extremos, foi considerada “mais ou menos boa” (3,6). isso quer dizer que a comunidade tem acesso facilitado à coordenadoria para solicitação de auxílio; entretanto, a insuficiência de recursos financeiros, humanos e materiais disponíveis limita o atendimento das demandas da população. além disso, não foi observado o envolvimento direto da sociedade nas ações das coordenadorias e demais instituições. sem o envolvimento da população nas ações de planejamento das estratégias de governança de risco e de gestão dos recursos hídricos, um trabalho de sensibilização sobre as previsões relacionadas às mudanças climáticas, associado à apresentação dos possíveis prejuízos de todas as ordens, e garantia da participação social nas tomadas de decisões, os planos de governança de risco estarão comprometidos. a participação direta da sociedade civil na elaboração dos planos de governança poderá ser incluída no âmbito dos núcleos comunitários de defesa civil (nudecs), previstos no sistema nacional de defesa civil (sindec). os municípios analisados não possuem nudec, o que poderá ser viabilizado para incluir nos planejamentos o conhecimento e o saber prático da população, relacionado-os às formas de adaptação já realizadas. a institucionalização da defesa civil como ferramenta operacional de ação na ocorrência de desastres não tem sido suficiente para executar atividades preventivas e minimizar as perdas em ações de resposta no amazonas. as principais causas dessa insuficiência foram apontadas pelas coordenadorias municipais e pelos representantes da sociedade civil durante o workshop: 1. inadequação do sindec e falta de conhecimento dos reguladores e gestores a respeito da realidade amazônica: foi apontado o desconhecimento do ministério da integração sobre a realidade dos rios amazônicos, o que ocasiona a elaboração de políticas inadequadas, com critérios para liberação de recursos destinados às ações da defesa civil muitas vezes impossíveis de serem atendidos pelos municípios, ou insuficientes para um atendimento satisfatório das necessidades da população. como exemplo, um dos participantes do workshop comentou sobre a fala de representantes do ministério da integração durante a situação de emergência e o estado de calamidade do município de humaitá no ano de 2014, quando disseram que humaitá necessitava apenas da construção de “pinguelas”2 para minimizar os efeitos da cheia, evidenciando o desconhecimento sobre a força da água e os estragos que o volume dos rios amazônicos pode ocasionar durante uma cheia severa; 2. insuficiência de recursos para as ações das coordenadorias: a maioria das coordenadorias não 2pinguelas são pontes estreitas, construídas pelos ribeirinhos de forma improvisada com troncos ou tábuas sem proteção, para passagem sobre o rio em períodos de cheias. capacidade institucional para governança de risco no interflúvio purus-madeira (amazonas) 39 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 28-46 possui infraestrutura e equipamentos próprios. as salas onde funcionam as coordenadorias, os computadores, os veículos e os outros instrumentos necessários para viabilização das ações são, geralmente, cedidos pelas secretarias municipais de forma temporária, o que dificulta o estabelecimento de um núcleo permanente. além disso, o sistema de comunicação com outros municípios e as secretarias estadual e nacional, bem como entre áreas urbanas e rurais, também é insuficiente e precário. os serviços de telefonia, internet e radiocomunicação permanecem praticamente ausentes em períodos de chuvas fortes, o que dificulta inclusive o preenchimento das informações dos municípios no sindec para comunicar o risco ou o desastre e, dessa forma, adquirir os recursos necessários. para valencio (2007), a ausência de condições estruturais para agilmente coletar, sistematizar e transmitir informações retarda a formação de um quadro completo da situação dos municípios pelas instâncias superiores, sendo esse processo indispensável para o delineamento de prioridades de atendimento, implicando, consequentemente, sobre a agilidade e a viabilização da distribuição de recursos. 3. insuficiência de capacitação e habilitação dos envolvidos nas atividades da defesa civil no âmbito municipal: nos municípios do amazonas, os envolvidos na defesa civil são servidores cedidos por outras secretarias municipais. entretanto, foi indicado um despreparo desses servidores para atuação tanto nas atividades da defesa civil quanto em outras atividades relacionadas à gestão da água. os servidores não recebem cursos de capacitação, e, associada ao baixo nível de escolaridade, a execução das tarefas solicitadas pelos gestores ou coordenadores, especialmente as relacionadas à coleta e ao registro de informações, é comprometida. essa deficiência perpetua o despreparo e a baixa capacitação do pessoal envolvido nos processos de decisão local e nas demais atividades de gestão do poder público municipal. foi apontada também a descontinuidade das ações planejadas pelos gestores em função das atividades de gestão serem diretamente associadas a cargos ou funções públicas indicados pelo grupo político detentor do poder a cada quatro anos. esse fato, segundo os entrevistados, gera comodismo dos técnicos e descompromisso com as atividades de proteção e assistência à sociedade. houve indicação ainda da necessidade de incentivos aos servidores envolvidos nas ações da defesa civil, especialmente pela caracterização da atividade como periculosa. os agentes municipais são, geralmente, servidores cedidos de outras secretarias, designados para colaborar nas ações emergenciais, exercendo essas atividades sem prejuízos das funções que ocupam, não fazendo jus a qualquer espécie de gratificação ou remuneração especial. a falta de gratificação deve-se à consideração dos serviços como “prestação de serviços relevantes”, sendo o coordenador indicado pela prefeitura, a quem compete organizar as atividades. entretanto, foi considerada a necessidade de incentivos funcionais para estimular os agentes na prestação do serviço, o que garantiria maior envolvimento e eficiência nas atividades. os incentivos poderiam ser relacionados, por exemplo, à redução do tempo de serviço para aposentadoria ou aos direitos trabalhistas correlatos. diante do cenário observado em torno dos arranjos institucionais dos municípios para governança de risco relacionada aos recursos hídricos, observa-se que a pnpdec ainda não foi implementada no estado. os nudecs previstos como parte integrante do sindec inexistem nos municípios; o baixo nível de integração institucional entre as diferentes esferas (municipal, estadual, federal, ongs e empresas privadas), tanto nas ações preventivas quanto assistenciais, representa a limitação dos investimentos para o desenvolvimento de projetos determinados na pnpdec, o que, nesse caso específico, poderia ser amenizado com os “projetos de desenvolvimento institucional” que preveem a integração vertical, horizontal e setorial das instituições relacionadas à defesa civil. outrossim, o sindec não atende satisfatoriamente às necessidades das populações amazônicas, uma vez que a infraestrutura existente é insuficiente para o cumprimento dos critérios necessários à aquisição dos recursos pelos municípios, sendo limitado, inclusive, pelo baixo nível de capacitação dos servidores e profissionais envolvidos na gestão da água e na defesa civil. essas deficiências poderiam ser amenizadas caso houvesse o cumprimento da implantacosta, f.s.; ravena, n.; souza, r.m. 40 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 28-46 ção de “programas de preparação operacional e de modernização do sistema”, no primeiro caso, e de “programas de preparação técnica e institucional”, no segundo, ambos previstos na pnpdec. equipamentos e infraestrutura dos municípios a análise dos equipamentos e da infraestrutura disponíveis nos municípios para viabilização de ações relacionadas às respostas e à adaptação aos riscos de desastres ambientais é um importante instrumento para melhoria ou criação de um ambiente favorável nos municípios, com o objetivo de operacionalizar tanto os planos diretores quanto os de defesa civil. as condições de infraestrutura dos municípios para gestão da água e governança de risco foram avaliadas, neste trabalho, por meio dos sistemas de comunicação disponíveis, dos recursos humanos e dos recursos físicos. disponibilidade do sistema de comunicação a disponibilidade de meios de comunicação para governança de risco é essencial para a implantação de sistemas de monitorização, alerta e alarme em casos de ocorrência de desastres ambientais. a comunicação deve permitir a prestação de informações nos âmbitos local, regional e nacional, em tempo real, em situações de emergência ou estado de calamidade pública, além de possibilitar a interação entre as instituições envolvidas na execução dos planejamentos de prevenção e redução dos riscos. o quadro 2 apresenta a disponibilidade dos principais meios de comunicação nos municípios. conforme apresenta o quadro 2, os principais meios de comunicação disponíveis nos municípios são agências dos correios, serviços de telefonia e fax, jornais impressos e acesso à internet. entretanto, apenas pauini e humaitá dispõem de agência dos correios; o serviço de fax não está disponível em boca do acre, canutama e lábrea; e jornais impressos são encontrados apenas em humaitá. os serviços de telefonia e internet estão disponíveis em todos os municípios. essas informações permitem inferir que o município de humaitá possui a melhor infraestrutura em relação à disponibilidade de meios de comunicação, uma vez que apresenta os principais veículos. a pior infraestrutura de comunicação é observada em boca do acre, canutama e lábrea, pois não possuem agências dos correios, serviço de fax e jornais. apesar da existência dos meios de comunicação nos municípios, existe uma grande dificuldade de comunicação entre os municípios nos âmbitos local, regional e nacional. os serviços de telefonia e internet são constantemente interrompidos e o acesso à internet não atende aos critérios de agilidade e eficiência de comunicação. quadro 2 – meios de comunicação existentes nos municípios. municípios correio fax jornais impressos internet telefones convencional e móvel beruri não sim não sim sim boca do acre não não não sim sim canutama não não não sim sim lábrea não não não sim sim pauini sim sim não sim sim tapauá não sim não sim sim humaitá sim sim sim sim sim capacidade institucional para governança de risco no interflúvio purus-madeira (amazonas) 41 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 28-46 tabela 1 – número de funcionários ativos na administração municipal. municípios nº de funcionários da administração direta proporção de funcionários em relação à população (funcionários/pessoas) nº de servidores nas coordenadorias municipais beruri 764 1/22 5 boca do acre 1.554 1/21 2 canutama 691 1/21 6 lábrea 1.107 1/41 6 pauini 616 1/16 5 tapauá 1.180 1/15 7 humaitá 1.406 1/34 8 total 7.318 – 39 fonte: ibge (2015) em períodos de chuvas esses serviços permanecem praticamente inoperantes. a dificuldade de comunicação afeta diretamente as estratégias de governança de risco, pois a falta de contato entre as coordenadorias municipais, a secretaria estadual de defesa civil e o ministério da integração implica em demora na liberação dos recursos, o que compromete consideravelmente o atendimento às famílias em situação de emergência. outro ponto a ser destacado é a dificuldade que os municípios enfrentam para comunicação com as áreas rurais. um número reduzido de comunidades rurais dispõe de telefonia ou comunicação por rádio amador, sendo os bilhetes ou recados enviados pelos barcos que transitam pelas comunidades o principal meio de comunicação. esse fato, associado à dificuldade de logística em função da distância ou do acesso dificultado em períodos de seca, resulta no comprometimento do atendimento às famílias e em obstáculos para realizar trabalhos de prevenção de riscos. recursos humanos os recursos humanos são importantes fatores a serem considerados na construção de planos de governança, visto que a estrutura institucional reflete diretamente sobre a capacidade de implementação. o capital humano das instituições pode ser avaliado pelo treinamento profissional, o que permite aos prestadores de serviço a execução de suas funções e atividades com maior eficiência. para o sucesso de planos de governança de risco, as instituições necessitam aprimorar o recrutamento e o treinamento, de modo que estejam alinhados com as necessidades regionais. a otimização na disponibilidade de recursos humanos pode advir da capacitação de todos os níveis burocráticos, quando esses são iniciados e treinados para lidar com as mudanças climáticas (renn, 2005, 2008). os planos de defesa civil no estado do amazonas poderão contar mais diretamente para sua execução com os recursos humanos existentes nas coordenadorias municipais de defesa civil, que, no geral, são servidores designados pelo poder público municipal. entretanto, esses servidores poderão ser os responsáveis pela integração da instituição com as demais instituições locais, podendo, portanto, contar com todo o efetivo municipal tanto para a execução de atividades voltadas à prevenção do risco quanto nas medidas de respostas. a tabela 1 apresenta o número de funcionários ativos na administração municipal e nas coordenadorias mucosta, f.s.; ravena, n.; souza, r.m. 42 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 28-46 nível médio nível superior 6 33 figura 4 – nível de escolaridade dos servidores das coordenadorias municipais. nicipais de defesa civil, bem como a proporção do número de funcionários existentes em função do número populacional (funcionários/pessoas). conforme pode ser observado na tabela 1, o município em pior situação em relação ao número de funcionários da administração direta disponível para atendimento da população (número de funcionários/pessoas) é lábrea, com a proporção de 1 funcionário para atender 41 pessoas (1/41), seguido, em ordem de dificuldade, por humaitá, com 1/34, beruri, com 1/22, boca do acre e canutama, ambos com 1/21, pauini, com 1/16, e pelo município em melhor situação em relação aos demais: tapauá, que possui a proporção de 1/15. o número de servidores disponíveis para as atividades das coordenadorias municipais é variável, sendo 5 em beruri, 2 em boca do acre, 6 em canutama, 6 em lábrea, 5 em pauini, 7 em tapauá e 8 em humaitá. a principal função desses servidores é o cadastramento das famílias nas situações de emergência e calamidade. nos municípios do amazonas, os envolvidos na defesa civil são servidores cedidos por outras secretarias municipais, e a maioria possui baixa escolaridade formal, como pode ser observado na figura 4. conforme demonstra a figura 4, a maioria dos servidores possui o nível médio como escolaridade formal (91,66%), e apenas 8,34% possuem ensino superior, sendo esses últimos observados somente no município de humaitá. outro problema identificado é o acúmulo de funções, uma vez que os servidores que prestam serviços à defesa civil não são desligados de suas funções nas secretarias ou outras instituições às quais pertencem originalmente. recursos físicos a disponibilidade de recursos físicos foi analisada em função dos equipamentos e da infraestrutura disponíveis nas coordenadorias municipais, tanto de propriedade própria quanto disponibilizados por outras instituições que prestam apoio às atividades da defesa civil. nos municípios, as coordenadorias não possuem sala ou prédio próprio, como pode ser observado no quadro 3. funcionam com outros setores das prefeituras ou em prédios públicos destinados às secretarias municipais, tais como secretaria municipal de assistência social e de abastecimento. capacidade institucional para governança de risco no interflúvio purus-madeira (amazonas) 43 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 28-46 em relação aos equipamentos disponíveis para o trabalho, conforme indica a figura 5, as coordenadorias possuem apenas computador, impressora, gps, roteador de internet, data show e rádio amador. como pode ser observado na figura 5, o município que possui melhor estrutura em relação aos equipamentos disponíveis para o trabalho é humaitá. pauini é o município em pior situação, pois não tem equipamentos à disposição. quando os servidores desse município necessitam de computador, impressora, acesso à internet e demais equipamentos, utilizam a estrutura da secretaria municipal de assistência social. quadro 3 – local de funcionamento das coordenadorias municipais. municípios local de funcionamento beruri sala alugada pela prefeitura boca do acre sala no prédio da ação social canutama sala na prefeitura lábrea auditório da prefeitura pauini sala na secretaria de assistência social tapauá sala na secretaria de abastecimento humaitá sala alugada pela prefeitura computador impressora gps roteador de internet data show rádio amador 4 3 2 1 0 1111 11 1 1 11 1 111 1 1 1 2222 44 be ru ri ca nu ta m a ta pa uá lá br ea h um ai tá pa ui ni bo ca d o a cr e figura 5 – disponibilidade de equipamentos nas coordenadorias municipais. costa, f.s.; ravena, n.; souza, r.m. 44 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 28-46 figura 6 – disponibilidade de veículos nos municípios. barco caminhão carro motocicleta triciclo voadeira beruri canutama tapauá lábrea humaitá pauini boca do acre 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 1 1 1 1 1 1 2 3 5 5 5 10 10 3 1 1 1 1 desse modo, é possível observar uma precariedade no oferecimento de equipamentos para as ações da defesa civil, o que prejudica diretamente o sucesso das ações preventivas, como também das atividades executadas em casos de emergências e estado de calamidade pública. essa situação representa ainda uma baixa capacidade institucional em relação aos recursos físicos, bem como reflete uma vulnerabilidade dos municípios para atendimento das famílias. a disponibilidade de veículos para a realização das atividades da defesa civil é outro fator de infraestrutura limitante. como pode ser analisado pelos dados da figura 6, os principais veículos utilizados para deslocamento na cidade são caminhão, carro, motocicleta e triciclos, enquanto o deslocamento entre a cidade e as áreas rurais ocorre por voadeiras3 ou embarcações de maior porte. entre os municípios analisados, nenhuma coordenadoria possui veículo próprio. geralmente, quando há necessidade de deslocamento, as coordenadorias solicitam veículo de outras instituições. conforme demonstra a figura 6, humaitá dispõe de um maior número de veículos que podem ser utilizados para atividades da defesa civil, sendo cinco caminhões, dez carros e cinco voadeiras. lábrea e pauini são os municípios que possuem a menor frota de veículos, com apenas um carro para a execução do trabalho. quando há necessidade de deslocamento via fluvial, as coordenadorias solicitam aluguel de voadeiras, serviço pago pelas prefeituras. diante do cenário observado em torno da infraestrutura e disponibilidade de equipamentos nos municípios para gestão da água e estratégias de governança de risco, é possível inferir que existe uma insuficiência tanto de recursos físicos quanto humanos e financeiros nos municípios. apesar das parcerias institucionais que disponibilizam computadores, impressoras, acesso à internet ou veículos para o trabalho das coordenadorias, os recursos disponíveis são insuficientes para implementação de futuros planos de governança e ações da defesa civil. 3voadeira é o nome dado pela população do estado para pequenas embarcações movidas por motores com potência de 40 ou 60 hp. capacidade institucional para governança de risco no interflúvio purus-madeira (amazonas) 45 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 28-46 considerações finais a análise realizada neste trabalho a respeito da capacidade institucional, refletida por meio dos recursos humanos, físicos e financeiros, e dos instrumentos de gestão disponíveis nos municípios para elaboração de estratégias concernentes à prevenção e à mitigação de situações de risco de desastres aponta que os mecanismos institucionais existentes para governança de risco no amazonas são ainda incipientes. os resultados obtidos apontam a necessidade de um maior diálogo sobre a qualidade da formulação de políticas voltadas ao enfrentamento dos riscos. nos arranjos institucionais, observa-se a necessidade de maior envolvimento da participação da sociedade nos processos decisórios, considerando-se suas experiências e demandas nos planos de governança. além disso, a interação entre as instituições formais necessita ser fortalecida, no sentido de estabelecer processos de cooperação que representem, de fato, os interesses sociais e a minimização dos riscos iminentes ocasionados pelas mudanças climáticas. a gestão das ações da defesa civil ocorre mais no âmbito do desastre do que da prevenção do risco de desastre. apesar de a pnpdec reconhecer em suas diretrizes e metas a necessidade de ações voltadas ao risco, na prática, o que se observa são esforços mais voltados às respostas, como o socorro e a assistência às populações afetadas nos eventos extremos. entretanto, embora sejam observadas deficiências na implementação da política no âmbito local, as ferramentas operacionais previstas na pnpdec são importantes mecanismos de viabilização das estratégias de governança de risco, especialmente no que se refere à infraestrutura física, material e pessoal, bem como à integração institucional e à inclusão da comunidade na elaboração de planos e tomada de decisões. é necessário também estabelecer iniciativas de inclusão de empresas em estratégias de redução dos riscos de desastres, principalmente as hidrelétricas instaladas no estado. diante do cenário observado, os investimentos para governança de risco na região podem ser então voltados à: 1. inclusão das experiências locais, evidenciando sua capacidade de adaptação e resistência; 2. integração das instituições nas diferentes esferas; 3. adequação da política à realidade amazônica; 4. gestão do risco, com investimentos em estudos de vulnerabilidade e riscos de forma mais direta por parte da política de defesa civil em relação às demais políticas, especialmente a ambiental. essas iniciativas possibilitarão a saída das diretrizes políticas do papel, reduzindo-se o distanciamento entre as metas elaboradas e a execução das ações. a utilização, por exemplo, dos planos diretores pelo poder público municipal como norteadores do planejamento de suas ações e ferramenta de gestão possibilitaria a adequação da governança de risco de mudanças climáticas às potencialidades e às alternativas evidenciadas em cada município. o investimento em ações voltadas à governança de risco em detrimento do atendimento de resposta reduziria os danos causados ao ambiente e os transtornos à população. outro ponto a ser destacado é a necessidade de integrar os municípios nos sistemas de governança. essa integração minimizará as dificuldades enfrentadas pelos setores financeiros, administrativos e organizacionais. a integração dos municípios em torno de demandas e objetivos comuns fortalecerá também a região para apresentação das propostas nas conferências estaduais e nacionais, possibilitando maior poder mobilizador e adequação das diretrizes e dos sistemas à realidade vivenciada na região norte. referências abdula, a. & taela, k. avaliação das capacidades de gestão do risco de desastres. maputo: ministério para a coordenação da ação ambiental, 2005. v. 1. banco mundial. the world bank research program: abstracts of current studies, 2004. disponível em: <http:// siteresources.worldbank.org/dec/resources/abstracts_current_studies_2004.pdf>. acesso: 10 abr. 2014. bresser-pereira, l.c. instituições, bom estado, e reforma da gestão pública. in: biderman, c.; 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que sua formulação seja exitosa: objetivos claros; instrumentos; agentes. o presente trabalho objetivou explorar a política ambiental do município de santo andré no que tange aos três elementos supramencionados. por meio da pesquisa bibliográfica e documental notou-se que a política ambiental de santo andré apresenta os três elementos formais determinantes para o êxito da política ambiental e sugere-se a realização de avaliação dos processos de formulação e implementação das políticas públicas ambientais no município para verificar se objetivos, instrumentos e agentes contribuem para a efetividade da implementação da política municipal. palavras-chave: gestão ambiental municipal; políticas públicas ambientais; objetivos, instrumentos e atores. abstract an environmental policy should have three elements for its successful formulation: goals; tools; agents. this study aimed to explore the environmental policy of the city of santo andré in relation to the three elements mentioned above. through the research literature and documents was noted that the environmental policy of the city santo andré presents the three formals elements essential to the success of environmental policy and suggest the implementation of assessment procedures for the formulation and implementation of environmental public policies in the city to verify the objectives, tools and agents contribute to the implementation of environmental policy is effective. keywords: municipal environmental management; environmental public policies; objectives, instruments and actors. marcela riccomi nunes bióloga, mestre em saúde ambiental pela faculdade de saúde pública da universidade de são paulo (usp) são paulo, sp, brasil nunes.marcela@gmail.com arlindo philippi jr engenheiro civil, doutor em saúde pública. professor da faculdade de saúde pública da universidade de são paulo (usp) são paulo, sp, brasil. aphij@usp.br valdir fernandes cientista social, doutor em engenharia ambiental, professor da fae e da universidade positivo (up) curitiba, pr, brasil vfernandes@up.edu.br revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 67 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução a gestão ambiental tem como objetivo estabelecer, recuperar e/ou manter o equilíbrio entre a natureza e sociedade, por meio da administração dos ecossistemas naturais e sociais com vistas ao desenvolvimento das atividades humanas e à proteção dos recursos naturais, dentro de parâmetros prédefinidos (philippi jr & bruna, 2004). caracteriza-se, portanto, nas afirmações de souza (2000), como um conjunto de procedimentos que visam à harmonização entre as atividades antrópicas e o meio ambiente; entre o desenvolvimento das sociedades humanas e qualidade ambiental. as ações em gestão ambiental, por conseguinte, devem embasar-se em processos efetivos de formulação e implementação de uma política capaz de garantir diretrizes e normas para ações eficientes e eficazes. para que uma política ambiental apresente êxito em sua implementação, é necessário integrar e articular elementos complexos e fundamentais para a gestão dos recursos naturais e da qualidade de ambiental. elementos que integram as dimensões social, econômica, ecológica, política e cultural (milaré, 1999). neste contexto, uma etapa extremamente importante para se alcançar resultados práticos efetivos é a fase de formulação da política ambiental, que deve apresentar uma estrutura formal clara, organizada e consistente, possibilitando o êxito de sua implementação. uma política ambiental deve apresentar, em sua estrutura formal, três elementos básicos: i) objetivos, que devem deixar claro os motivos pelos quais a política deve ser implementada; ii) instrumentos, que são os meios para se atingir os objetivos propostos; iii) agentes, que representam os atores implementadores da política ambiental (souza, 2000). com base nestas três categorias, este artigo enfoca a fase de formulação da política e objetivou contextualizar os instrumentos de gestão na política ambiental municipal. materiais e métodos quanto ao foco, trata-se de estudo de caso no município de santo andré, localizado na região metropolitana de são paulo (rmsp). quanto à fonte de dados, é, sobretudo pesquisa documental e bibliográfica, contemplando documentos oficiais, tais como: a lei nº 6.938/81, que institui a política nacional do meio ambiente; a lei nº 7.733/98, que institui a política municipal de gestão e saneamento ambiental do município de santo andré e as atas do conselho municipal de gestão e saneamento ambiental de santo andré (comugesan); a lei nº 9.795/99, que institui a política nacional de educação ambiental; a lei nº 9.605/98, de crimes ambientais; lei federal nº 10.257/2001, que institui o estatuto das cidades. além disso, foram utilizadas informações relevantes ao tema, obtidos por meio do website da prefeitura municipal de santo andré (pmsa), do serviço municipal de saneamento ambiental de santo andré (semasa) e instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge). instrumentos de gestão ambiental municipal instrumentos, no âmbito das políticas públicas, são os recursos utilizados para atingir os objetivos de uma determinada política pública. assim sendo, os instrumentos de gestão ambiental são os meios utilizados para se atingir os objetivos propostos por uma política ambiental (souza, 2000; ibama, 2006) e, por isso, devem ser listados de maneira clara na estrutura formal da política, permitindo sua utilização de maneira articulada, sempre que possível. segundo varela (2001), os instrumentos podem ser divididos em dois tipos: instrumentos de comando e controle: apresentam caráter regulatório e visam identificar problemas ambientais específicos, onde normas, regras e padrões devem ser obedecidos para haver a adequação dos agentes às metas ambientais impostas pela política ambiental. esses instrumentos englobam: padrões ambientais de qualidade e de emissão; controle do uso do solo; licenciamento, estudos de impacto ambientais; penalidades (multas, compensações, etc). instrumentos econômicos: são instrumentos de incentivo de mercado e caracterizam-se pelo uso de taxas, tarifas ou certificados de propriedade. estimulam a eficiência produtiva, a utilização de tecnologias limpas e o menor consumo de matérias primas. podem ser, por exemplo, os subsídios econômicos a determinados procedimentos de práticas agrícolas sustentáveis ou de redução desses incentivos no caso, por exemplo, de atividades agrícolas que causem impactos negativos ao meio ambiente. podem ser chamados de mecanismo poluidorpagador, quando o instrumento utilizado faz com que o poluidor pague pelo dano causado, ou usuário-pagador, quando o usuário paga pelo custo social total que o produto gera ao meio ambiente. os instrumentos econômicos permitem que se atinjam as metas com um custo menor do que os dos instrumentos de comando e controle. como mostra a tabela 1, os instrumentos de gestão ambiental podem, também, possuir ações diretas – elaboradas especificamente para resolver questões ambientais ou ações indiretas resultantes de legislação não diretamente relacionada à questão ambiental, mas que acaba por colaborar para soluções ou revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 68 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 agravamento dos problemas relativos ao meio ambiente (varela, 2001). na esfera federal, a lei n° 6.938, de 31 de agosto de 1981, que dispõe sobre a política nacional de meio ambiente (pnma), se enquadra nos três parâmetros citados por souza (2000): possui o objetivo claro de preservar, melhorar e recuperar a qualidade ambiental propícia à vida, visando assegurar, no país, condições ao desenvolvimento socioeconômico, aos interesses da segurança nacional e à proteção da dignidade da vida humana; apresenta 13 instrumentos de gestão, como o zoneamento ambiental e a avaliação de impactos ambientais; define os aspectos institucionais ao prever a criação de um sistema nacional do meio ambiente (sisnama) constituído por órgãos e entidades da união, dos estados, do distrito federal, dos municípios e das fundações instituídas pelo poder público, responsáveis pela proteção e melhoria da qualidade ambiental. de acordo com a desejável municipalização dos sistemas do meio ambiente, viabilizada pela constituição federal brasileira de 1988, deve-se aplicar às políticas públicas ambientais as peculiaridades ecológicas, sociais, culturais e econômicas de cada região. neste sentido, milaré (1999) afirma que para a gestão ambiental municipal ser efetiva é necessário haver a implantação, em âmbito local, de uma política ambiental e de um conjunto de estruturas organizacionais que atuem por meio de diretrizes normativas e operacionais e que interajam com as esferas estaduais e federal, constituindo um sistema municipal do meio ambiente (sismuma). desta forma, a partir da política ambiental, os municípios passam a dispor de uma estrutura institucional e organizacional capaz de gerir as questões ambientais locais mediante o apoio da legislação vigente. dentro deste contexto, para haver a efetiva institucionalização da política ambiental dentro do sismuma, o município, além de um órgão executivo e de um conselho municipal do meio ambiente, deve utilizar o subsídio de instrumentos que viabilizem a gestão, como um fundo do meio ambiente, uma agenda 21 local, um código florestal, dentre outros. os conselhos municipais do meio ambiente são instâncias onde a sociedade civil organizada tem participação no processo decisório, constituindo um local de discussão e disseminação de informações, onde as questões de interesse da sociedade e do poder público local são debatidas frente aos desafios ambientais locais (philippi jr et al., 2004). a resolução n° 327, do conselho nacional do meio ambiente, de 19 de dezembro de 1997, que regulamenta os aspectos de licenciamento ambiental estabelecidos na pnma, representa uma possibilidade a mais para a inserção dos municípios na gestão ambiental. com essa resolução, os municípios passam a dispor de atribuições de licenciamento ambiental, sendo este um importante instrumento de gestão. no entanto, apesar desse instrumento estar previsto na pnma, segundo o ibeg (2008), 47,6% dos municípios que possuem conselhos do meio ambiente, apenas 25,8% realizam licenciamento ambiental de impacto local e 27,9% possuem instrumento de cooperação com órgão estadual de meio ambiente para delegação de competência de licenciamento ambiental relacionado a atividades que vão além do impacto ambiental local. da mesma maneira, a lei federal n.º 9.605, de 12 de fevereiro de 1998, que dispõe sobre as sanções penais e administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente, e dá outras providências, é outra importante demonstração da relevância de os municípios apresentarem uma estrutura ambiental. esse instrumento lhes dá o direito de exercer o poder de polícia para aplicar a legislação, mas também demonstra o dever legal do agente administrativo de zelar pelos interesses ambientais, o que mostra aos governantes a necessidade de fortalecer ou consolidar seus órgãos ambientais. a necessidade de criação de um fundo de meio ambiente é também disposto na lei supra mencionada. este instrumento possibilita a melhoria da implementação de ações rumo à estruturação do município nas tabela 1 – exemplos de instrumentos de ação direta e indireta instrumentos de comando e controle diretos indiretos padrões de emissão para fontes específicas controle de equipamentos zoneamento rodízio de automóveis instrumentos econômicos diretos indiretos taxas e tarifas impostos subsídios à produção mais limpa subsídios a produtos similares nacionais fonte: adaptado de varela, 2001 revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 69 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 questões ambientais, pois o mesmo receberá o repasse dos recursos provenientes da cobrança das multas relativas às infrações, como determina o art. 73, da referida lei. segundo o ibge (2008), do total de municípios brasileiros com conselho do meio ambiente, apenas 22,6% possuem fundo do meio ambiente. contudo, não basta que os instrumentos sejam apenas descritos na política ambiental e implementados de maneira isolada. eles devem ser utilizados de forma articulada entre si, como demonstra souza (2000), que exemplifica a implementação do zoneamento ambiental como um instrumento estratégico de planejamento e de localização de atividades que contribui diretamente com a simplificação na elaboração do estudo de impacto ambiental e efetividade do licenciamento ambiental. além dos instrumentos mencionados, é importante lembrar que deve ser realizado o constante monitoramento das condições ambientais. para tanto, os processos de formulação e implementação de políticas devem ter o suporte de indicadores, previamente selecionados de acordo com o tipo de monitoramento (ibama, 2006). da mesma forma, o próprio desenvolvimento precisa ser avaliado por meio de instrumentos que possibilitem determinar o seu grau de sustentabilidade. nesse sentido, os indicadores são instrumentos que permitem mostrar a realidade de um dado sistema e devem ter validade, objetividade e consistência. além disso, dentre outras características, precisam ter coerência e ser sensíveis a mudanças no tempo e no sistema; ser de fácil entendimento; contribuir para que haja a participação da população local no processo de mensuração; ser baseados em informações facilmente disponíveis; e permitir a relação com outros indicadores (van bellen, 2005). a qualidade ambiental refletirá o grau de efetividade da gestão ambiental local. em vista disso, o ibama (2006) evidência a importância do monitoramento ambiental por meio de indicadores que expressem condições qualitativas e quantitativas. dessa forma, os indicadores para o monitoramento ambiental devem ser capazes de descrever os estados e as tendências dos recursos ambientais, a situação socioeconômica local e o desempenho de instituições no cumprimento de suas atividades. no caso da gestão de recursos comuns a outros municípios, como cursos d’água, o ibama (2006) sugere que se criem consórcios para atender as exigências do monitoramento. é indiscutível a importância de se avançar no conhecimento sobre gestão ambiental e sua interface na promoção da saúde pública, da justiça social e viabilidade econômica. para tanto, a consolidação de efetivas formas de gestão e a avaliação de políticas, baseadas no aporte de indicadores, é essencial como fator de orientação na tomada de decisão (van bellen, 2005). resultados e discussão instrumentos da política ambiental no município de santo andré santo andré é um dos municípios brasileiros que possui uma política ambiental municipal. a figura 1 mostra a sua localização na rmsp, integrando um grupo de municípios de relevante importância industrial, conhecidos como região do grande abcd – santo andré, são bernardo do campo, são caetano do sul e diadema – comumente se considera também os municípios de rio grande da serra, mauá e ribeirão pires. o município é formado pela área urbana o distrito-sede de santo andré e pela área de proteção ambiental o distrito de paranapiacaba e parque andreense. ambos os distritos são separados por um braço da represa billings e totalizam 174,38 km² de área, sendo que 61,9% (107,93 km2) do território, que compreende o distrito de paranapiacaba e parque andreense, inserem-se em área de proteção e recuperação dos mananciais (aprm) e abrigam as sub-bacias hidrográficas dos rios grande e pequeno, sendo que pequena parcela do território insere-se na bacia do rio mogi, que verte suas águas para a baixada santista (pmsa, 2007). em virtude das diferenças entre os dois distritos, para que houvesse uma melhora na qualidade socioambiental do município, considerando as peculiaridades e necessidades de cada região, algumas estratégias foram instituídas. como exemplo, pode-se citar a formulação e a implementação da lei n° 7.733/98 que institui a política municipal de gestão e saneamento ambiental (pmgsa), e a criação da subprefeitura de paranapiacaba e parque andreense, em 2001, que possibilitou a descentralização da gestão ambiental. com a implantação da pmgsa, a dimensão ambiental foi introduzida às políticas socioeconômicas, o que representou um avanço nas políticas ambientais locais e propiciou ações visando à melhoria ambiental e a qualidade de vida da população. o projeto cidade futuro, que representa a agenda 21 local, é uma proposta de planejamento para o município, com a participação ativa da comunidade, e abrange discussões sobre desenvolvimento econômico, desenvolvimento urbano, qualidade ambiental, inclusão social, educação, identidade cultural, reforma do estado, saúde e combate à violência urbana (cidade futuro, 2008). revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 70 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 no entanto, para que o projeto se torne uma realidade local, é essencial a integração de estratégias. neste contexto, o objetivo da pmgsa é o de manter o equilíbrio do meio ambiente, buscando o desenvolvimento sustentável, fornecendo diretrizes para o poder público e para a coletividade na defesa, conservação e recuperação da qualidade e salubridade ambiental, promovendo, consequentemente, a saúde pública (santo andré, 2005). levando-se em consideração a existência de objetivos claros, a pmgsa define, então, em seu capítulo iv, a criação do sistema municipal de gestão e saneamento ambiental (simgesa) como agente organizador e coordenador das ações ambientais. é definido como o conjunto de agentes institucionais que se integram, de modo articulado e cooperativo, para a formulação das políticas, definição de estratégias e execução das ações de saneamento ambiental. objetiva garantir níveis crescentes de qualidade ambiental, possuindo o dever de defender, proteger e conservar os recursos naturais para o benefício das gerações atuais e futuras (semasa, 2008a). o simgesa é integrado pelo comugesan, como órgão consultivo e deliberativo; pelo semasa, como órgão técnico e executivo; e pelos órgãos colaboradores: secretaria de desenvolvimento urbano e habitação; secretaria de serviços municipais; secretaria de educação e formação profissional; secretaria de desenvolvimento econômico e emprego; secretaria de cidadania; secretaria da saúde; secretaria de cultura, esportes e lazer; guarda municipal e núcleo de participação popular. o serviço municipal de saneamento ambiental de santo andré (semasa), que desde 1969 era responsável somente pela distribuição de água e coleta de esgoto, passa a assumir a gestão ambiental a partir de 1998 e passa a unir ações que buscam níveis crescentes de salubridade ambiental (semasa, 2008b). cabe ao semasa implementar os objetivos e os instrumentos da política municipal de gestão e saneamento ambiental. desta forma, a gestão ambiental do município procura, por meio de um planejamento ambiental, a educação, a preservação, a conservação, a fiscalização, o licenciamento ambiental, o controle e a recuperação ambiental, incentivando a participação popular em suas ações. com objetivos e agentes estabelecidos, lista-se os instrumentos para a gestão ambiental em âmbito local. deste modo, a pmgsa prevê, em seu artigo 12, a utilização de 17 instrumentos para a gestão ambiental no município. esses instrumentos, em sua maioria, já fazem parte de políticas ambientais mais amplas (federal ou estadual), o que mostra a tentativa de contemplar, em sua política municipal, os preceitos da legislação maior. nesse contexto, os incisos v, vi, ix, xii, xiii, xiv, xv e xvi (que instituem, respectivamente: normas, padrões, critérios e parâmetros de qualidade e ambiental; o zoneamento ambiental; o licenciamento ambiental renovável, o controle e a adequação de atividades efetiva ou potencialmente degradadoras ou poluidoras; a avaliação de impactos ambientais e as análises de riscos; programas e projetos de controle do impacto; os incentivos à criação ou figura – localização geográfica do município de santo andré, sp fonte: adaptado de sumário de dados de santo andré, 2008 revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 71 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 absorção e desenvolvimento de novas tecnologias voltadas à melhoria da qualidade ambiental; a criação de unidades de conservação; o cadastro técnico de atividades e o sistema de informações ambientais;) reproduzem os instrumentos já previstos pela política nacional do meio ambiente, não havendo especificidade em âmbito local. os incisos x e xi, que estabelecem, respectivamente, a fiscalização de quaisquer atividades de uso e exploração, inclusive comercial, dos recursos hídricos e as fiscalizações ambiental e sanitária e as penalidades administrativas, já são disciplinados pela lei de crimes ambientais (lei nº 9.605/98), que estabelece os critérios e diretrizes para a aplicação das sansões penais e administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente. o inciso xvii, define a educação ambiental como instrumento, se insere dentro de uma política mais ampla. trata-se da lei 9.795/99 que institui a política nacional de educação ambiental e que apresenta seus princípios e diretrizes próprios. ao mesmo tempo em que o capítulo iv da referida lei cria o sistema municipal de gestão e saneamento ambiental e estabelece comugesan e semasa como agentes organizadores e coordenadores das ações ambientais, os incisos de i e iii, do artigo 12, estabelecem os mesmos como instrumentos da política ambiental local, o que retrata incoerência conceitual. o plano diretor, estabelecido como instrumento no inciso vii, é definido pelo estatuto das cidades lei federal nº 10.257/2001 como um instrumento básico para orientar a política de desenvolvimento e de ordenamento da expansão urbana do município. deve, portanto, integrar os processos de planejamento municipal. além disso, a lei nº 10.257, de 10 de julho de 2001, que regulamenta os artigos 182 e 183 da constituição federal brasileira de 1988, estabelece diretrizes gerais da política urbana e dá outras providências, prevê que o plano diretor é obrigatório para municípios com mais de 20 mil habitantes, que integrem regiões metropolitanas, que apresentem áreas de interesse turístico ou que estejam situados em áreas de influência de empreendimentos ou atividades com significativo impacto ambiental na região. o caráter inovador no estabelecimento dos instrumentos da pmgsa é visto no inciso vii, que institui a setorização dos sistemas de abastecimento de água como instrumento de gestão. segundo barreto et al (2006), em muitos locais no brasil, ainda é precária a qualidade da prestação dos serviços de abastecimento de água urbano devido, principalmente, ao aumento indiscriminado de extensões das redes de distribuição. tal situação acarreta dificuldades de controle no sistema e a setorização é sugerida como requisito para o controle de sistemas de abastecimento de água. além desse instrumento, os incisos ii e iv estabelecem, respectivamente, o fumgesan e o plagesan, que também apresentam caráter mais específico. o plagesan se coloca como um instrumento estratégico que estabelece novos mecanismos de controle e melhoria da qualidade ambiental uma vez que procura integrar e articular os planos diretores setoriais (abastecimento de água, esgotamento sanitário, drenagem, gerenciamento integrado de resíduos sólidos e o de defesa civil) com a agenda 21 local o projeto cidade futuro. o fumgesan tem como objetivo concentrar recursos para projetos de interesse ambiental no âmbito local. considerações finais enfatizou-se que a fase de formulação de uma política ambiental é etapa fundamental para o êxito de um processo de gestão ambiental, sendo que os três elementos básicos propostos por souza (2000) objetivos claros, instrumentos de gestão e agentes implementadores devem se apresentar, em sua estrutura formal, de maneira organizada, consistente e clara. tal organização contribuirá, para a gestão, conjugação e equilíbrio, levando em conta a complexidade inerente às dimensões social, econômica, ecológica, política e cultural, conforme propõe milaré (1999). com base nestes pressupostos, objetivou-se contextualizar os instrumentos de gestão na política ambiental municipal no contexto do município de santo andré (sp). com base na literatura e legislação, infere-se que os instrumentos dependem das necessidades locais e devem possibilitar uma efetiva gestão ambiental com base na realidade local. no entanto, percebe-se que falhas de gestão são reflexos da não utilização articulada ou da utilização de instrumentos não apropriados às especificidades locais. isso se deve a falta de articulação entre as esferas e legislações federal, estadual e municipal. a possibilidade de se municipalizar a gestão pública permite que esses instrumentos sejam abordados de forma específica, baseando-se em legislação maior, para que haja inovação na política local. no caso de santo andré há uma política bem estruturada considerando objetivos, instrumentos e agentes implementadores. grande parte dos instrumentos adotados pela pmgsa já se encontram especificados em planos e políticas mais amplas, demonstrando o empenho do município em se adequar à revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 72 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 legislação maior com vistas à qualidade ambiental. entretanto, carece ainda de um processo de monitoramento e avaliação, por meio de indicadores sociais, econômicos e ambientais. acrescenta-se ainda, a importância de monitorar a qualidade da participação social como elemento fundamental do monitoramento. observa-se que esse tipo de avaliação de resultados não acontece na prática do município. dentro deste contexto, sugere-se a realização de uma avaliação dos processos de formulação e implementação das políticas públicas ambientais no município de santo andré, por meio de estudos realizados por equipe interdisciplinar e que aborde, de maneira integrada, não apenas a estrutura formal da política ambiental, mas, também, os aspectos complexos que influenciam a implementação da política, tais como as dimensões social, econômica, ecológica, política e cultural do local. dessa forma, seria possível a realização de uma avaliação mais completa ao verificar se a estrutura formal adotada objetivos, instrumentos e agentes contribui, de fato, para a implementação efetiva da política ambiental, bem como se a complexidade que envolve sua implementação pode resultar em adequações em sua estrutura formal. referências bibliográficas barreto, g. c.; gomes, d. m.; gutierrez, l. a. c. l.; pereira, j. a. r. p. impacto da setorização no abastecimento de água em áreas urbanas. vi serea seminário iberoamericano sobre sistemas de abastecimento urbano de água. joão pessoa, 5 a 7 de junho de 2006. disponível em: <http://www.lenhs.ct.ufpb.br/html/ downloads/serea/6serea/trabalho s/trabalhoi%20(1).pdf>. acesso em: 12 fev 2009. cidade futuro. serviço municipal de saneamento ambiental de santo andré. disponível em: <http://www.semasa.sp.gov.br/scrip ts/display.asp ?idnot=183> acesso em: 15 mar. 2008. ibama – instituto brasileiro do meio ambiente e recursos naturais renováveis. cadernos de formação: instrumentos de gestão ambiental municipal. v.4. brasília: ministério do meio ambiente. 2006. 80 p. ibge instituto brasileiro de geografia e estatística. perfil dos municípios brasileiros: meio ambiente, 2008. rio de janeiro: coordenação de população e indicadores sociais, 2008. disponível em: <http://www.ibge.gov.br/home/est atistica/economia/perfilmunic/2008 /munic2008.pdf> acesso em: 10 jan. 2009. milaré, é. instrumentos legais e econômicos aplicáveis aos municípios. in: philippi jr, a; maglio, i. c.; coimbra, j. a. a.; franco, r. m. 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(org.). são paulo: manole, 2004. cap. 18, p. 657-714. ______; malheiros, t. f.; salles, c. p.; silveira, v. f. gestão ambiental municipal: subsídios para estruturação de sistema municipal de meio ambiente. salvador: cra, 2004. 128 p. pmsa prefeitura municipal de santo andré. santo andré cidade futuro: agenda do milênio. santo andré: secretaria de orçamento e planejamento participativo da prefeitura de santo andré, 2007. 61p. santo andré. lei nº 7733 de 14 de outubro de 1998. dispõe sobre a instituição da política municipal de gestão e saneamento ambiental do município de santo andré. in: caderno sobre a política municipal de gestão e saneamento ambiental de santo andré. santo andré: serviço municipal de saneamento ambiental de santo andré, 2005. semasa – saneamento ambiental santo andré. disponível em: <http://www.semasa.sp.gov.br/scrip ts/display.asp?idmenu=130> acesso em 15 mar. 2008a. ______ – saneamento ambiental santo andré. disponível em: <ht tp://www.semasa.sp.gov.br/scripts/ display.asp?idmenu=130>. acesso em: 15 mar. 2008b. souza, m. p. instrumentos de gestão ambiental: fundamentos e prática. são carlos: riani costa. 2000. 112p. sumário de dados 2008. ano base: 2007. santo andré: subprefeitura de paranapiacaba e parque andreense. van bellen, h. m. indicadores de sustentabilidade: uma análise comparativa. rio de janeiro: fgv, 2005. 256 p. varela, c. a. instrumentos de políticas ambientais, casos de aplicação e seus impactos. são paulo: eaesp/fgv. nppnúcleo de pesquisas e publicações, relatório de pesquisa no. 62, 2001. recebido em: agosto/2010 aprovado em: mar/2012 materia 7a materia 7b revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 22 aproveitamento de resíduos vegetais para a produção de briquetes utilization of crop residues for the production of briquettes gabriela tami nakashima eng. florestal, mestranda em planejamento e uso de recursos renováveis, ufscar, sorocaba, sp, brasil – gabi.tami@gmail.com mariana provedel martins química, pós doutoranda, ufscar, sorocaba, sp, brasil – mareprovedel@hotmail.com diego aleixo da silva graduando em eng. florestal, ufscar, sorocaba, sp, brasil – aleixodiego@ig.com.br walbert chrisostomo doutorando em engenharia de materiais, usp, são carlos, sp, brasil – walbchris@hotmail.com fábio minoru yamaji eng. florestal, dr., departamento de ciências ambientais, ufscar, sorocaba, sp, brasil – fmyamaji@ufscar.br resumo o objetivo deste trabalho foi o de promover o aproveitamento energético de resíduos vegetais como o bagaço de cana-de-açúcar, a palha de milho, o capim elefante e a braquiária para a confecção de briquetes, avaliando também a influência da granulometria na durabilidade das biomassas compactadas. assim, cada resíduo foi dividido nas granulometrias grossa (partículas de 40 a 60 mesh) e fina (partículas menores que 60 mesh). os resíduos foram então compactados com o auxílio de uma prensa hidráulica, sem o uso de temperatura nem aglutinante, e os briquetes confeccionados foram avaliados quanto às suas expansões e resistências mecânicas. observou-se que os briquetes de granulometria grossa apresentaram maior expansão, tornandose frágeis e quebradiços, com exceção do capim elefante, que apresentou uma resistência mecânica média de 0,24 mpa. já a granulometria mais fina para os resíduos de palha de milho, capim elefante e braquiária conferiu maior durabilidade e resistência para os briquetes. palavras-chave: bioenergia, biomassa, granulometria, resíduos. abstract the aim of this study was to promote the energetical reuse of crop residues such as sugar cane bagasse, corn stover, elephant grass and brachiaria for the production of briquettes, and also evaluate the influence of particle size on the durability of the compacted biomasses. thus, each residue was divided into thick (particles of 40 to 60 mesh) and fine (particles smaller than 60 mesh) particle sizes. the residues were then compressed with the aid of a hydraulic press without the use of temperature or binder, and briquettes were evaluated by their expansion and mechanical strength. it was observed that briquettes made by thick particle size expanded more, becoming brittle and fragile, with the exception of elephant grass, which showed an average mechanical strength of 0.24 mpa. moreover, the finer particle size for corn straw, elephant grass and brachiaria wastes has increased the durability and strength of the briquettes . keywords: bioenergy, biomass, particle size, residues. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 23 introdução atualmente, há uma grande preocupação no que se refere à disponibilidade das fontes de energia não renováveis, como o petróleo e o carvão mineral. no cenário mundial, a questão energética gira em torno de três grandes motivações: os combustíveis fósseis como um recurso finito, a segurança no fornecimento energético e o aquecimento global (mackay, 2009). a biomassa vegetal é uma fonte alternativa e renovável de carbono, e uma das grandes questões sobre esse recurso é o de como utilizá-lo eficientemente. o brasil é detentor de uma grande extensão de terras com um clima favorável para a prática da agricultura e de plantios energéticos, o que permite que o aproveitamento energético da biomassa ocorra de forma sustentável, respeitando as técnicas de cultivo e manejo e sem competir com a agricultura direcionada à produção de alimentos (silva, 2007; felfli et al., 2011). uma forma de utilizar e aumentar a eficiência energética da biomassa vegetal é a compactação dos resíduos em combustíveis sólidos, como pellets e briquetes. esse processo consiste na aglomeração de partículas por meio de pressão, com auxílio ou não de um aglutinante, permitindo a obtenção de um produto compactado com forma, tamanho e parâmetros mecânicos adequados (quirino et al., 2012). a princípio, todo resíduo vegetal pode ser compactado, desde que se determinem as condições apropriadas de umidade e granulometria dos materiais. porém, alguns tipos de matériaprima exigem cuidados especiais, como o bagaço de cana-de-açúcar e o capim elefante, que em virtude de suas elevadas higroscopicidades resultam em briquetes frágeis e com altas taxas de expansão (yamaji et al., 2013). o ajuste do tamanho das partículas pode ser uma solução para melhorar a compactação da biomassa vegetal. pereira et al. (2009) evidenciaram a importância da granulometria na confecção de briquetes de carvão vegetal de eucalyptus sp. a análise feita por kaliyan e morey (2009) revelou que partículas de tamanhos menores resultaram em pellets de maior durabilidade para diversas matérias-primas, em virtude da melhor acomodação e adesão das partículas menores nas biomassas compactadas. neste contexto, o objetivo deste trabalho foi a confecção de briquetes utilizando resíduos de bagaço de cana-de-açúcar, palha de milho, capim elefante e braquiária. essas biomassas normalmente apresentam maior dificuldade na formação e na durabilidade do material compactado. assim, optou-se por verificar a influência da granulometria desses resíduos no processo de compactação, verificando-se a viabilidade da obtenção de briquetes com essas matérias-primas sem a necessidade do uso de temperatura ou aglutinante. materiais e métodos material utilizado foram utilizados os resíduos de bagaço de cana-deaçúcar (saccharum officinarum), palha de milho (zea mays l.), capim elefante (pennisetum sp.) e poda de jardim (brachiaria sp.). o bagaço de cana-de-açúcar foi coletado em uma usina de açúcar e etanol do município de boituva/sp, a palha de milho foi coletada in natura e o capim elefante e a poda de jardim foram coletados em campo. os materiais foram divididos em granulometria grossa (partículas retidas nas peneiras 40 e 60 mesh) e fina (partículas menores que 60 mesh). foram realizados oito tratamentos: t1 (bagaço de cana-de-açúcar/fina); t2 (palha de milho/fina); t3 (capim elefante/fina); t4 (braquiária/fina); t5 (bagaço de cana-de-açúcar/grossa); t6 (palha de milho/grossa); t7 (capim elefante/grossa); t8 (braquiária/grossa). classificação granulométrica os materiais previamente secos foram triturados em um moinho de rotor vertical com facas móveis e fixas tipo willey. para a classificação granulométrica, cada biomassa passou por um agitador orbital de peneiras com batidas intermitentes no topo, modelo ma 750, durante 5 minutos. foram utilizadas as seguintes peneiras: 40 mesh, 60 mesh, 100 mesh e 200 mesh. teor de umidade o teor de umidade dos materiais foi ajustado para 12% por meio da secagem das matérias-primas em uma estufa com temperatura constante a 105(± 2)°c e com o auxílio de uma balança determinadora de umidade tipo mx-50. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 24 análise química imediata os teores de cinzas e voláteis foram obtidos em triplicata conforme a norma abnt nbr 8112/86. o carbono fixo foi calculado subtraindo-se de 100% a soma dos teores de voláteis e de cinzas, demonstrado na equação 1. 𝐶𝐹 = 100% − (𝑇𝐶 + 𝑇𝑉) (1) sendo: cf = carbono fixo (%), tc = teor de cinzas (%) e tv = teor de voláteis (%) o poder calorífico superior foi obtido conforme norma abnt nbr 8633/84, no laboratório de análises calorimétricas da universidade estadual paulista unesp campus itapeva, em uma bomba calorimétrica c5000 ika. densidade a densidade a granel das biomassas foi determinada em triplicata, segundo a norma abnt nbr 6922/81. foi utilizado um béquer de 4 l de capacidade e de peso conhecido. a massa específica dos resíduos foi determinada nas condições em que estavam disponíveis na fonte geradora. briquetagem no processo de briquetagem, utilizou-se uma prensa hidráulica marconima 098 com capacidade de 15 toneladas e um molde cilíndrico de aço inoxidável com 3,5 cm de diâmetro e 16 cm de altura. foram adicionados ao molde 20 g de cada mistura para a confecção dos briquetes, os quais foram compactados a uma pressão de 61,48 kgf.cm-2 durante 30 segundos. no processo de prensagem não foi utilizado nenhum tipo de aglutinante e temperatura. foram produzidos 10 briquetes para cada tratamento, os quais foram acondicionados em um recipiente fechado, para que não houvesse interferência de umidade e temperatura externa. estabilidade dimensional e ensaio mecânico após a briquetagem, a altura e o diâmetro de cada briquete foram medidos com o auxílio de um paquímetro digital para acompanhar a sua expansão durante um período de 70 h, quando ocorreu a estabilização da expansão dos briquetes. após as 70 h, a resistência mecânica dos briquetes foi determinada por meio do ensaio mecânico de tração por compressão diametral, adaptado da norma abnt nbr 7222/11, utilizando-se uma máquina universal de ensaios emic com capacidade máxima de 300 kn, com uma célula de carga de 500 n a uma velocidade de 3 mm/min. a carga foi aplicada no sentido transversal da amostra, perpendicular à pressão de compactação. análise estatística os resultados do poder calorífico, densidade aparente e da resistência mecânica foram submetidos à análise de variância, sendo que a comparação entre os tratamentos foi analisada por meio do teste f, a 5% de significância. quando a hipótese nula foi rejeitada, as médias foram comparadas também a 5% de significância pelo teste de tukey. para a análise estatística foi utilizado o software r versão 2.11.1. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 25 resultados e discussão classificação granulométrica a análise granulométrica das biomassas mostrou como as partículas de bagaço de cana-de-açúcar, palha de milho, capim elefante e poda de jardim estão distribuídas entre os tamanhos de 40 a 200 mesh (figura 1). figura 1 classificação granulométrica dos resíduos foi possível observar que os materiais apresentaram granulometrias distintas, de modo que os resíduos de capim elefante, palha de milho e bagaço de cana-deaçúcar foram compostos majoritariamente por partículas com diâmetros iguais ou superiores a 0,25 mm (60 mesh), enquanto a poda de jardim apresentou uma fração maior de partículas (50%) com diâmetros iguais ou superiores a 0,15 mm (100 mesh). essa diferença na granulometria dos resíduos pode ser associada às diferentes características naturais e estruturais das biomassas utilizadas (protásio et al., 2011). a classificação granulométrica dos materiais é de grande importância, uma vez que o tamanho das partículas influencia tanto na densidade a granel das biomassas quanto na durabilidade e resistência dos briquetes (kaliyan & morey, 2009). de acordo com a distribuição granulométrica demonstrada na figura 1, optou-se então por dividir os resíduos em duas granulometrias distintas para a confecção dos briquetes: grossa (partículas retidas nas peneiras de 40 e 60 mesh) e fina (partículas que passam pela peneira 60 mesh). análise química imediata os resíduos utilizados nesse trabalho são formados por uma mistura heterogênea e complexa de constituintes orgânicos e inorgânicos, o que faz com que a análise química imediata dessas biomassas seja indispensável na sua caracterização, uma vez que a sua composição química influencia diretamente no processo de combustão (santos et al., 2011). a análise química dos resíduos e seus respectivos poderes caloríficos estão descritos na tabela 1. tabela 1. dados obtidos da análise imediata e poder calorífico para cada biomassa vegetal biomassa teor de cinzas (%) teor de voláteis (%) carbono fixo (%) poder calorífico (kcal.kg-1) bagaço de cana-de-açúcar 1,58 84,03 14,39 4196,58 a palha de milho 1,92 80,73 17,35 4014,99 a capim elefante 3,8 78,98 17,22 4110,77 a poda de jardim 4,58 82,01 13,41 3979,53 a segundo obernberger & thek (2004), o teor de materiais voláteis é alto nos combustíveis de biomassa, podendo variar entre 76 86% (base seca), o que acarreta em uma maior emissão de gases durante a combustão, resultando em uma queima acelerada e dificultando que altas temperaturas sejam atingidas nos fornos. os teores de materiais voláteis determinados para os quatro resíduos utilizados neste trabalho mostraram-se dentro do intervalo proposto. o teor de cinzas corresponde aos elementos inorgânicos (como cálcio, potássio, ferro, silício, zinco, entre outros minerais) que participam da composição da biomassa, mas não sofrem combustão, sendo responsáveis pela formação das cinzas residuais. o alto teor de cinzas encontrado para a poda de jardim e o capim elefante se justifica pelo alto grau de contaminantes provenientes do solo, já que estes materiais foram manuseados da forma como foram coletados. esse elevado teor de cinzas indica uma desvantagem desses resíduos para a 0% 20% 40% 60% 80% 100% bagaço de cana palha de milho capim elefante poda de jardim 40 60 100 200 fundo revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 26 produção de briquetes, já que as cinzas colaboram para o desgaste acelerado dos moldes e pistões usados na briquetagem, além de formar um resíduo sólido incrustante nos queimadores dos fornos (yaman, 2003). as biomassas de palha de milho e de capim elefante resultaram nos melhores valores para carbono fixo. o teor de carbono fixo corresponde ao contribuinte mais energético da biomassa, que apresenta uma queima mais lenta, o que aumenta a durabilidade e o rendimento energético do combustível no forno. segundo brito & barrichelo (1982) o teor de carbono fixo para os materiais lignocelulósicos varia entre 14% 25%. dessa forma, apenas o resíduo de poda de jardim apresentou-se fora do intervalo proposto, o que pode ser justificado em virtude do elevado teor de cinzas determinado para essa biomassa. o poder calorífico é um excelente parâmetro para se avaliar a potencialidade energética das biomassas, sendo definido como a quantidade de energia liberada na combustão completa de uma unidade de massa. o teste de tukey indicou que não houve diferença entre o poder calorífico dos materiais testados. densidades a granel e aparente os resultados obtidos para a densidade a granel (dos resíduos) e para a densidade aparente (dos briquetes) são encontrados na tabela 2. tabela 2. densidades a granel e aparente das matérias-primas utilizadas biomassa densidade a granel (kg.m-3) densidade aparente (kg.m-3) grossa fina bagaço de canade-açúcar 55,4 c 847,9 949,5 b palha de milho 88,4 d nd* 934,3 a capim elefante 50,9 b 890,8 956,9 b poda de jardim 25,8 a 936,0 1066,6 c nd: não determinado devido à instabilidade estrutural do briquete houve diferença estatística para a densidade a granel entre os diferentes tipos de biomassa. a maior densidade a granel é essencial para a viabilidade econômica de um combustível, pois favorece a sua densidade energética e reduz os custos relacionados ao seu transporte e estocagem. já para a densidade aparente dos briquetes (granulometria fina), os briquetes de palha de milho e de poda de jardim diferiram entre si e dos outros dois materiais, sendo observada uma melhor compactação para o resíduo de poda de jardim. não houve diferença estatística entre as biomassas de bagaço de cana-deaçúcar e capim elefante. foi possível comprovar que a transformação do resíduo (densidade a granel) em briquete (densidade aparente) favorece seu armazenamento e transporte, pois com a compactação da biomassa tem-se um melhor aproveitamento do espaço. sendo assim, a poda de jardim apresentou o melhor resultado para a compactação, representando uma redução de volume de cerca de 40 vezes. estabilidade dimensional dos briquetes com relação à estabilidade dimensional dos briquetes, avaliou-se a sua expansão longitudinal por um período de 70 h, período esse necessário para a estabilização do volume dos corpos de prova. as figuras 2 e 3 apresentam a expansão média longitudinal no decorrer do tempo para os briquetes confeccionados com as granulometrias grossa e fina, respectivamente. figura 2 expansão média da altura dos briquetes para granulometria grossa 0 2 4 6 8 10 12 14 0 20 40 60 80 e xp a n sã o a lt u ra ( % ) tempo (h) bagaço de cana palha de milho capim elefante poda de jardim revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 27 figura 3 expansão média da altura dos briquetes para granulometria fina foi possível observar, por meio das figuras 2 e 3, que a maior expansão longitudinal dos briquetes (cerca de 8%) ocorreu nas primeiras 5 h após a briquetagem, mas foi necessário um período de aproximadamente 70 h para que não se observassem mais alterações significativas na altura dos briquetes. observou-se também que os briquetes confeccionados com as biomassas de bagaço de cana-de-açúcar, capim elefante e poda de jardim de granulometria fina apresentaram uma menor porcentagem de expansão que aqueles confeccionados com granulometria grossa. um comportamento diferente foi observado para os briquetes confeccionados com a palha de milho, de modo que, nesse caso, os briquetes de granulometria grossa expandiram menos que os briquetes de granulometria fina. yamaji et al. (2013) estudaram a higroscopicidade de algumas biomassas, dentre elas, o bagaço de cana-deaçúcar e o capim elefante apresentaram os maiores valores de expansão em altura, demonstrando serem os materiais que mais sofreram interferência da umidade. protásio et al. (2011) avaliaram a compactação de briquetes obtidos a partir de casca de café, serragem de eucalipto e resíduo de milho. nesse caso, o resíduo de milho apresentou a maior expansão volumétrica (25,26% em 72 h) dentre os três materiais estudados. de um modo geral, observou-se que os briquetes de granulometria fina apresentaram uma melhor compactação inicial que os briquetes de granulometria grossa. contudo, devido à natureza distinta das biomassas, foi possível observar comportamentos diferentes quanto à estabilidade dimensional dos briquetes. a expansão longitudinal dos briquetes pode ser ocasionada por diversos fatores, como pela higroscopicidade das biomassas, pelo relaxamento natural inerente às suas fibras ou ainda por uma menor adesão entre as partículas compactadas (yamaji et al., 2013). assim, a variação volumétrica é uma propriedade que deve ser observada com cuidado após o processo de compactação, pois normalmente é inversamente proporcional à resistência mecânica dos briquetes (protásio et al., 2011). resistência mecânica os ensaios mecânicos realizados para as biomassas de bagaço de cana-de-açúcar (granulometrias grossa e fina), palha de milho (granulometria grossa) e poda de jardim (granulometria grossa) não apresentaram resultados satisfatórios. a fragilidade dos briquetes confeccionados proporcionou uma ruptura em suas faces transversais, interferindo assim no resultado dos ensaios. já as biomassas de capim elefante (granulometrias grossa e fina), palha de milho (granulometria fina) e poda de jardim (granulometria fina) resultaram em briquetes estáveis, sendo possível, portanto, a realização do ensaio mecânico de tração por compressão diametral. os valores de tensão máxima obtidos para cada um desses tratamentos são apresentados na figura 4. 0 2 4 6 8 10 12 14 0 20 40 60 80 e xp a n sã o a lt u ra (% ) tempo (h) bagaço de cana palha de milho capim elefante poda de jardim 0,12 a 0,24 b 0,53 c 0,79 c 0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 palha de milho/fina capim elefante/grossa capim elefante/fina braquiária/fina revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 28 figura 4 tensão máxima média para palha de milho, capim elefante e braquiária com granulometria fina e capim elefante com granulometria grossa, com seus desvios padrão e teste tukey a 5% de significância. observou-se que os tratamentos submetidos ao ensaio mecânico foram estatisticamente diferentes ao nível de 5% de significância. os briquetes produzidos a partir de braquiária com granulometria fina mostraram-se os mais resistentes, apresentando uma tensão máxima média de 0,79 mpa (85,27kgf). e a biomassa de capim elefante foi a única que formou os briquetes com granulometria grossa e fina. nesse caso, observou-se que os briquetes de granulometria fina apresentaram uma resistência mecânica duas vezes maior que os briquetes de granulometria grossa, evidenciando assim a importância da avaliação da granulometria dos resíduos na sua compactação. assim, as gramíneas utilizadas nesse trabalho foram as que apresentaram os melhores resultados quanto à resistência mecânica dos briquetes (capim elefante com 0,53 mpa ou 62,73kgf e braquiária com 0,79mpa ou 85,27kgf), embora seja importante ressalvar que essas biomassas foram as que apresentaram os maiores teores de cinzas, o que prejudica a qualidade final dos briquetes. a biomassa de bagaço de cana-de-açúcar demonstrou-se inviável para a confecção de briquetes nas condições de granulometria e umidade testada, sendo necessários novos estudos para a compactação desse material. conclusões a granulometria é um fator que interferiu diretamente na produção dos briquetes. a granulometria mais fina (>60 mesh) para as biomassas de palha de milho, capim elefante e poda de jardim, conferiu uma maior durabilidade e resistência mecânica para os briquetes. o uso da granulometria grossa (<60 mesh) ocasionou em briquetes muito frágeis e pouco estáveis, não sendo possível avaliar as suas resistências mecânicas, com exceção dos briquetes de capim elefante. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 29 referências bibliográicas abnt associação brasileira de normas técnicas. nbr 6922 carvão vegetal ensaios físicos determinação da massa específica (densidade a granel). rio de janeiro, 1981. 2 p. abnt associação brasileira de normas técnicas. nbr 8633 carvão vegetal determinação do poder calorífico: método de ensaio. rio de janeiro, 1984. 13 p. abnt associação brasileira de normas técnicas. nbr 8112 carvão vegetal análise imediata. rio de janeiro, 1986. 5 p. abnt associação brasileira de normas técnicas. nbr 7222 concreto e argamassa determinação da resistência à tração por compressão diametral de corpos de prova cilíndricos: método de ensaio. rio de janeiro, 2011. 3 p. brito, j. o.; barrichello, l. e. g. aspectos técnicos da utilização da madeira e carvão vegetal como 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biodigestão e concentração. a viabilidade técnica foi confirmada para as três tecnologias estudadas, seja pela utilização em campo, com ampla vantagem para a aplicação in natura, ou pela diversificada oferta das tecnologias de biodigestão e concentração pelo mercado especializado. quanto à viabilidade econômica, a fertirrigação in natura se demonstrou altamente lucrativa, a biodigestão, que contou com tecnologias complementares de geração de energia elétrica para a análise de sua viabilidade, apresentou-se viável quando associada aos queimadores e turbinas em todas as condições estudadas, no entanto, abaixo dos valores de venda de energia atualizados. a tecnologia da concentração se demonstrou completamente inviável a partir das condições econômicas utilizadas. já na questão ambiental, a fertirrigação in natura apresentou diversas vantagens e desvantagens, ficando a sua utilização condicionada a estudos locais. para a biodigestão e a concentração, essas tecnologias apresentaram diversos ganhos frente à utilização in natura, sendo a primeira responsável pela mitigação dos gee’s e a segunda por uma aplicação de vinhaça mais racional e por um melhor equacionamento dos altos volumes de água utilizados pelas usinas e destilarias. palavras-chave: vinhaça – usos; vinhaça disposição reutilização, racionalização abstract this study summarizes the technical, economic and environmental feasibility of three widespread technologies used for conditioning and reuse of vinasse in brazil, particularly in the state of são paulo: in natura fertigation, biodigestion and concentration. the technical feasibility was confirmed for the three technologies, as there are several suppliers of equipment for the three processes, with a great advantage for fertigation, which is the most common fate of vinasse in brazil. as for the economic feasibility in natura fertigation resulted as a highly profitable use of the vinasse. biodigestion is economically viable when associated to simple burners, just for in-plant use of the heat produced by methane combustion, or associated to gas turbine powered electrical generators. however, the current selling price of the excess electrical energy produced using the biogas in a sugar cane plant is below the price reached when other forms of power plants are used to produce electricity. the concentration of vinasse showed as an unviable economically if the economic conditions currently found in brazil prevails. environmentally in natura fertigation showed advantages and disadvantages and from an environmental point of view its use is depends upon local conditions. biodigestion and concentration have several advantages as compared to in natura fertigation. while biodigestion decreases the emission of greenhouse gases, concentration provides a more rational use of vinasse for fertigation and decreases the usage of water in sugar plants and ethanol distilleries keywords: vinasse – uses; vinasse disposal; rationalization luiz felipe lomanto santa cruz mestre em hidráulica e saneamento, escola de engenharia de são carlos – usp são carlos, sp, brasil luizfelipelomanto@gmail.com carla grigoletto duarte engenheira ambiental, doutora em ciências pelo ppgsea da eesc/usp pesquisadora de pósdoutorado escola politécnica/usp são paulo, sp, brasil carla.duarte@usp.br tadeu fabrício malheiros professor do departamento de hidráulica e saneamento da escola de engenharia de são carlos – usp são carlos, sp, brasil tmalheiros@usp.br eduardo cleto pires professor do departamento de hidráulica e saneamento da escola de engenharia de são carlos – usp são carlos, sp, brasil ecpires@sc.usp.br revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 112 introduçâo a vinhaça é um resíduo líquido proveniente da destilação de uma solução alcoólica chamada vinho, obtida do processo de fermentação para obtenção do álcool. esse resíduo pode ter como matéria prima o caldo de cana, o melaço ou a mistura de proporções, ou de diluições destes. andrade (2009) ressalta que a vinhaça que é gerada numa razão de 10,3 a 11,9 litros por cada litro de álcool produzido, apresenta temperatura elevada, ph ácido, corrosividade, alto teor de potássio, quantidades significativas de nitrogênio, fósforo, sulfatos e cloretos. até quase o final da década de 70, a vinhaça era lançada diretamente em corpos d’água, o que trazia impactos negativos tanto para a comunidade aquática desses habitats quanto para os seres humanos que sofriam com a deterioração da qualidade da água para usos diretos e indiretos. advinda da grande preocupação quanto aos impactos do uso da vinhaça no ambiente, foi instituída em 28 de fevereiro de 1967, o decreto lei nº 303 que proibiu a disposição da vinhaça nos rios, lagos e cursos de água. posteriormente, a portaria nº 323 de 29 de novembro de 1978, publicada pela secretaria especial do meio ambiente (sema) e vinculada ao ministério do interior, também proibiu o lançamento direto ou indireto de vinhaça em qualquer coleção hídrica, pelas destilarias de álcool, a partir da safra 1979/1980 (corazza, 1999). com a proibição, outros destinos tiveram que ser encontrados para a disposição da vinhaça. inicialmente se utilizaram das áreas de sacrifício que, segundo andrade (2009), eram áreas ditas de inundação, onde se formavam extensos alagados para permitir sua infiltração no terreno, sem nenhum controle. no entanto, esse novo método de disposição também era improdutivo e ambientalmente impróprio, uma vez que indisponibilizava o solo para usos futuros além de causar a poluição das águas subterrâneas. com a proibição do lançamento nos cursos de água, a perda contínua das áreas de sacrifício (já que se tornavam inutilizáveis para a agricultura) e o crescente volume de vinhaça produzido, outra forma de disposição passou a ser prontamente utilizado a partir da década de 70: a fertirrigação. atualmente outras tecnologias já estão sendo utilizadas pelos grandes grupos do setor sucroenergético, seja substituindo as técnicas anteriormente expostas ou complementando-as. as duas principais alternativas à fertirrigação já usadas em escala industrial no setor são a biodigestão e a concentração. esse artigo apresenta a análise da viabilidade técnica, a mensuração dos aspectos econômicos e caracterização dos aspectos ambientais das tecnologias de condicionamento e aproveitamento da vinhaça mais difundidas no brasil e, em especial, no estado de são paulo: aplicação in natura no solo (fertirrigação in natura), biodigestão e concentração. na primeira parte do artigo, é apresentada uma caracterização dessas três tecnologias e, posteriormente, a análise quanto à viabilidade técnica, econômica e ambiental, respectivamente, contemplando as três tecnologias em cada uma das seções. para a realização dos estudos foram realizadas visitas de campo em 43 unidades agroindustriais sucroenergéticas do estado de são paulo durante as safras 2009/20010 e 2010/2011, levantamento no banco de dados do projeto ambiental estratégico etanol verde do estado de são paulo e literatura especializada sobre o setor. as usinas visitadas foram escolhidas entre aquelas que fazem parte do protocolo agroambiental de são paulo, procurando-se que fossem representativas das várias capacidades de produção e estágios de modernização das instalações encontradas no estado de são paulo. mais detalhes sobre o método e cálculos realizados podem ser consultados em cruz (2012). o aproveitamento da vinhaça na fertirrigação, biodigestão e concentração na fertirrigação, a disposição da vinhaça é feita diretamente no solo sem nenhuma forma de pré-tratamento. os benefícios advindos da fertirrigação são tanto diretos, através da redução no custo com a adubação, quanto indiretos, visto que aumentam a fertilidade natural dos solos onde esse subproduto é aplicado. rossetto (2008) ressalta que a vinhaça é um material de origem orgânica, sem a presença de metais ou outros contaminantes que impeçam seu uso agrícola e, nesse sentido, é perfeitamente aceita pela agricultura orgânica, sem restrições ao seu uso como fonte de nutrientes pelas empresas certificadoras. segundo andrade (2009) o uso da vinhaça repõe ao solo os nutrientes que as plantas dele retiram, aumenta a produtividade agrícola, eleva o ph do solo, aumenta a disponibilidade de alguns nutrientes e imobiliza outros, eleva a população microbiana, o poder de retenção de água e melhora a estrutura física do solo. contudo, vale ressaltar que feita de maneira descontrolada (taxa de aplicação excessiva), o uso contínuo da vinhaça como fertilizante pode trazer efeitos negativos para o ambiente no qual é empregado. madejon (2001) sugere que se pode esperar uma elevação na concentração de sais no solo e potencial risco de salinização com a aplicação de vinhaça ao longo dos anos. essas observações, no entanto, devem ser vistas com revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 113 cautela, uma vez que os estudos foram elaborados na espanha, país com características de solo e clima diferentes dos encontrados no brasil. segundo meurer et al. (2000), apud silva (2006), o fosfato e o nitrato, existentes em grandes concentrações na vinhaça, se destacam como possíveis contaminantes de águas superficiais e subterrâneas. agrega-se a este potencial poluidor, as altas concentrações de potássio existentes na vinhaça que, apesar de não ser um poluente direto, favorece a formação de complexos químicos com compostos potencialmente poluidores das águas, como é o caso do nitrato. portanto, a associação do potássio (k+) ao nitrato (no3 ), por apresentar carga neutra, é facilmente lixiviado para as águas subterrâneas (rossetto, 2008). na biodigestão anaeróbia da vinhaça, ocorre a geração de biogás, com geração de um efluente tratado, com alto poder nutricional em npk e remoção de parte da carga orgânica. como as taxas de incorporação da matéria orgânica pelo solo ainda não foram devidamente estabelecidas, considerou-se, por hipótese, que a utilização para gerar biogás garante aproveitamento da matéria orgânica remanescente. a tecnologia de biodigestão tem como vantagens o baixo consumo de energia, a pequena produção de lodo (descarte), a grande eficiência na diminuição da carga orgânica, baixo potencial poluidor, sendo que o biogás produzido poderá ser empregado no processo de produção de energia (freire; cortez, 2000). de acordo com salomon (2007), são claras as vantagens da produção de energia elétrica a partir de biogás, entre elas: geração descentralizada e próxima aos pontos de carga, a partir de uma fonte renovável que vem sendo tratada como resíduo; possibilidade de receita extra, proveniente da energia gerada com biogás e vendida às concessionárias; redução na quantidade de eletricidade comprada da concessionária; possibilidade de uso de processos de cogeração; redução das emissões de metano para a atmosfera, pois este também é um importante gás de efeito estufa; créditos de carbono; redução de odores etc. por outro lado, existem alguns desafios a serem vencidos que impedem a ampla utilização do biogás, como: não disponibilidade de tecnologias estabelecidas de geração a partir de vinhaça; limpeza do biogás; viabilidade econômica; falta de fiscalização; e penalidades por possíveis danos ambientais. por fim, a concentração da vinhaça é uma tecnologia utilizada para reduzir a quantidade de água presente neste subproduto, reduzindo o seu volume e consequentemente os custos com transporte e aplicação na fertirrigação. a concentração da vinhaça, além de proporcionar uma maior flexibilização na logística de aplicação no solo (fertirrigação), também condiciona a vinhaça para outras utilizações, entre elas, ração animal, combustível para caldeiras especiais e posterior geração de energia. agrega-se também o potencial de redução da captação de água pela usina, uma vez que o condensado retirado da vinhaça já retorna para o sistema produtivo das plantas industriais em algumas usinas (albers, 2007). a concentração era um processo de pouca abrangência no setor sucroenergético do país, visto seu alto custo energético, padrão que vem se alterando com a difusão da cogeração (produção de vapor e de eletricidade) nas unidades agroindustriais. análise da viabilidade técnica aplicação in natura no solo a viabilidade técnica foi analisada através de uma abordagem simplificada e realística de inter-relação entre a fertirrigação in natura nas unidades agroindustriais integrantes do protocolo agroambiental de são paulo (165 unidades agroindustriais) e a sua efetiva aplicabilidade, ou seja, a disseminação da tecnologia no setor atestando a sua viabilidade. além disso, nesta fase inicial foi avaliado o número de unidades agroindustriais que utilizavam técnicas preliminares para condicionamento ou reutilização da vinhaça. a partir dos dados referentes à safra 2009/2010 de 165 unidades agroindustriais (destilarias e unidades agroindustriais de açúcar e álcool certificadas pelo projeto etanol verde da secretaria de meio ambiente do estado de são paulo) elaborou-se a tabela 1 que apresenta informações gerais em relação à produção de álcool e vinhaça, número de unidades agroindustriais que se utilizam da aplicação in natura da vinhaça no solo agrícola e aquelas que adotam, preliminarmente, alguma das tecnologias estudadas biodigestão e concentração. verificou-se a utilização da fertirrigação em 100% das unidades agroindustriais signatárias do protocolo agroambiental, sendo que apenas 5% do total gerado é destinado a tecnologias de biodigestão e concentração. biodigestão a viabilidade técnica foi analisada por meio de dois caminhos: (a) levantamento, entre as unidades agroindustriais pertencentes ao protocolo agroambiental de sp que foram visitadas durante o período de elaboração e desenvolvimento do projeto, daquelas que apresentaram um projeto de biodigestão, seja em fase de implantação ou que já estivesse em pleno funcionamento. também foram coletados dados referentes ao volume médio de tratamento, subprodutos finais a revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 114 serem reutilizados como biofertilizante1 e/ou biogás, que é destinado à geração de energia) tipo de investimento recebido (investimento próprio ou parceria), e outras informações específicas da unidade. – (b) análise dos projetos de biodigestão disponibilizados no mercado pelas grandes empresas de tecnologia voltadas para o setor sucroenergético ou para setor de tratamento de resíduos (subprodutos) agrícolas e industriais. por meio dessas duas abordagens procurou-se estabelecer uma relação direta entre a viabilidade técnica e a existência de projetos/tecnologias de biodigestão em utilização nas unidades agroindustriais ou disponíveis no mercado. dentre as 43 unidades agroindustriais visitadas durante o período de elaboração do projeto, verificou-se a existência de apenas um projeto de biodigestão para a vinhaça. este projeto, em escala piloto, se encontrava na fase final de instalação e foi projetado para um volume de tratamento de aproximadamente 40 m3.h . entre os produtos finais do processo, a vinhaça biodigerida terá a mesma finalidade de fertirrigação e o biogás gerado será destinado à produção de energia elétrica através de turbogeradores específicos para este tipo de biocombustível. o projeto advém de uma parceria entre a respectiva empresa de açúcar e 1 subproduto líquido da biodigestão. quando aplicado ao solo, traz tantos benefícios quanto à aplicação in natura visto a manutenção da sua carga nutricional inicial. álcool e a concessionária de energia elétrica local, sendo a última a maior investidora quanto aos custos relacionados com a aquisição, instalação e manutenção da tecnologia. outra planta em funcionamento no estado de são paulo pertence à usina são martinho de pradópolis. a planta, em escala industrial, apresenta um reator de 5.000 m3, sendo o biogás destinado à queima nas caldeiras geradoras de vapor. assim, a empresa obtém um aumento na geração de vapor e na geração de energia elétrica através do sistema de cogeração 2. outro uso designado para o biogás produzido nesta unidade é a secagem de levedura, retirada do processo de fermentação em dornas, por meio da energia térmica da combustão do gás nas caldeiras. atualmente há dois principais projetos comerciais para biodigestão da vinhaça. o projeto oferecido pela empresa dedini® é denominado methax dedini® e se utiliza de reatores de leito de lodo expandido com circulação interna, uma variação dos reatores anaeróbios de fluxo ascendente e manta de lodo (uasb). o projeto apresenta como propostas a utilização do biofertilizante na lavoura e o biogás pode ter três diferentes usos: na queima do biogás, em caldeiras pré-existentes, para a produção de vapor utilizável na indústria, resultando em 2 cogeração – “produção simultânea de dois ou mais tipos de energia (elétrica, mecânica e térmica-útil) a partir de uma única fonte primária”. economia e possível venda de bagaço residual; para geração de energia elétrica na combustão direta do biogás em turbinas ou através da utilização do vapor nas turbinas; e diretamente em motores de caminhões. o projeto da empresa brasmetano® é o stillax® e tem como proposta a utilização de um sistema integrado para a geração de biogás, a partir do tratamento biológico da vinhaça, e demais subprodutos das unidades agroindustriais de açúcar e álcool. o sistema integrado stillax®, segundo o fornecedor, permite a transformação de até 90% da matéria orgânica da vinhaça em biogás; a obtenção de energia elétrica para auto sustentação de todo o sistema e/ou venda; obtenção de energia térmica (inclusive para a concentração da vinhaça); valorização da vinhaça pela concentração possibilitando a complementação química para ampliar seu potencial como adubo; entre outros. concentração a viabilidade técnica da concentração foi analisada por meio do levantamento de dados das unidades agroindustriais que têm projeto de concentração, seja em fase de implementação ou operação, entre as pertencentes ao protocolo agroambiental de são paulo. também foram analisados os projetos de concentração disponibilizados no mercado pelas grandes empresas de tecnologia voltadas para o setor sucroenergético ou para setor de tabela 1 – unidades agroindustriais integrantes do protocolo agroindustrial de são paulo (safra 2009/2010) nº produção de álcool* m3 m3vinhaça/m 3 etanol produção de vinhaça** m3 aplicação in natura uso de outra tecnologia 165 15.110.954 12 181.935.886 161 8 *estimativa considerando a moagem de cana ** estimativa considerando a média do protocolo de 12,04 litros de vinhaça/litro de álcool produzidos revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 115 tratamento de resíduos (subprodutos) agrícolas e urbanos. por meio dessas duas abordagens procurou-se estabelecer uma relação direta entre a viabilidade técnica e a existência de projetos/tecnologias de concentração em utilização nas unidades agroindustriais ou disponíveis no mercado. quanto às plantas em funcionamento, verificou-se a existência de apenas um projeto de concentração para a vinhaça dentre as unidades visitadas. o projeto, uma planta em escala piloto reduzida, já havia transitado por outras unidades agroindustriais com a finalidade de atestar sua eficiência no tratamento de vinhaças de diferentes características. diferente da biodigestão, a tecnologia de concentração da vinhaça vem ampliando a sua participação dentro do setor sucroenergético nacional de maneira mais expressiva, tendo como principais representantes os estados de minas gerais, mato grosso e são paulo. quanto ao estado de são paulo, seis unidades agroindustriais apresentam plantas de concentração em escala industrial e em pleno funcionamento. apesar do número de plantas em funcionamento parecer pouco significativo, constatou-se através das visitas de campo que a maior parte das unidades agroindustriais contempla a possibilidade futura de utilização dessa tecnologia. dentre as unidades agroindustriais que se utilizam da concentração, uma em especial se destaca por ser a pioneira na adoção dessa tecnologia. a usina santa elisa (atualmente integrante do grupo ldc-sev), localizada no município de sertãozinho sp, foi a primeira usina do país a instalar, em 1978, uma unidade de concentração de vinhaça. apresentando na época uma vazão de entrada da vinhaça de 70 m³.h , com 6º de brix 10, e uma vazão de saída da vinhaça concentrada de 5 m³.h , com um brix de 60º, a planta ainda se encontra em pleno funcionamento, porém apresentando parâmetros de concentração diferentes dos iniciais para brix e eficiência de concentração. foram identificadas outras cinco usinas que usam concentração no estado de são paulo: usina cerradinho em potirendaba, usina rio pardo em cerqueira césar, a usina santa rosa em boituva, a usina zanin em araraquara e a usina da pedra em serrana. quanto aos fornecedores disponíveis no mercado, foram identificados projetos das empresas citrotec® de araraquara/sp e da dedini®. a planta ecovin® – evaporador de concentração de vinhaça, da citrotec®, se utiliza de evaporadores com o funcionamento baseado no princípio de névoa turbulenta descendente acelerada termicamente. segundo os fornecedores, a tecnologia apresenta como vantagens a alta taxa de evaporação, baixa taxa de incrustação (limpeza automatizada por meio de produtos químicos), baixo consumo energético, operação fácil e possibilidade de automatização completa. a vinhaça concentrada poderá ser usada na fertirrigação, alimentação animal, solidificação, queima e biodigestão. o sistema dedini para concentração de vinhaça é tecnologia t.a.s.t.e.® (thermally accelerated short time evaporator) e também está baseado na evaporação em múltiplos estágios com evaporadores em névoa turbulenta de fluxo descendente. em relação aos benefícios advindos da instalação da tecnologia, destacam-se a redução do volume de vinhaça a um oitavo, sem aumento do consumo de vapor da destilaria, já que os sistemas são integrados; a economia no custo da fertirrigação, facilidade de distribuição em terras descontínuas e viabilização da distribuição para áreas distantes; e a produção de água evaporada de boa qualidade possibilitando a reutilização no processo industrial (embebição da cana para extração, diluição do fermento na fermentação, diluição do mel para o preparo do mosto, lavagem de pisos, etc.) e consequente redução na captação dos corpos e cursos d’água. com um histórico de mais de três anos no estado de são paulo, a tecnologia de concentração da vinhaça se tornou uma realidade dentro do setor sucroenergético, seja pela redução dos custos de aplicação da vinhaça no campo com a redução de seu volume ou pelos ganhos ambientais referentes à economia de água e à redução do potencial de poluição das águas subterrâneas. através das visitas de campo, constatou-se a grande aceitação que essa tecnologia apresenta quando o assunto a ser debatido é o melhor gerenciamento do subproduto vinhaça. quanto à viabilidade técnica, o fornecimento da tecnologia por empresas com alto nível de credibilidade e excelência tecnológica, a nível nacional e internacional, além dos ganhos econômicos e ambientais alcançados pelas unidades agroindustriais que já se utilizam dessa tecnologia, atestam essa viabilidade. contudo, duas questões em especial freiam a introdução dessa tecnologia na maior parte das unidades agroindustriais pesquisadas: o alto custo da planta de concentração e a preferência por tecnologias que atuem na redução da produção de vinhaça. análise da viabilidade econômica na análise econômica para a fertirrigação in natura, o objetivo principal foi de mensurar a economia (lucro) que as unidades agroindustriais do setor sucroenergético do estado de são paulo apresentaram na safra 2009/2010 por meio da substituição dos fertilizantes minerais (npk) pela fertirrigação in natura da lavoura. definida a metodologia de análise, revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 116 esta também foi aplicada no âmbito da região centro-sul e do brasil. para esta análise foram utilizados os seguintes parâmetros e/ou premissas: área de cultivo e quantidade de cana processada pelas unidades agroindustriais signatárias do protocolo agroambiental para a safra 2009/2010. área de cultivo e produção total de álcool da região centro-sul e do brasil para safra 2009/2010, a partir do “3º levantamento da companhia nacional de abastecimento sobre a cultura da cana-de-açúcar de janeiro/2011” (conab, 2011). quantidade e preço médio dos fertilizantes utilizados no ciclo produtivo da cana, obtidos no estudo publicado pela pecege/esalq-usp intitulado “custo de produção de cana-deaçúcar, açúcar e etanol no brasil”, referente à safra 2009/2010. dosagens médias de aplicação de vinhaça in natura para são paulo, centro-sul e brasil, a partir dos dados apresentados por luz (2005); estimativa dos gastos com adubação complementar das áreas fertirrigadas. classificação e percentual das áreas de cana a serem utilizadas nas análises de viabilidade econômica para cada tecnologia, a partir do reagrupamento das categorias do inpe/canasat em três grupos: reforma, cana planta e cana soca. aplicação in natura no solo foram definidos quatro cenários para a análise econômica da fertirrigação in natura 3, sendo que o volume de aplicação utilizado e a adubação complementar (fósforo e nitrogênio) são as bases para a diferenciação entre eles. no cenário i, foi considerada a fertirrigação in natura com a taxa de aplicação definida a partir da quantidade de nutrientes aplicados na adubação convencional, sem adubação complementar. os resultados para esse cenário mostraram que a área de cultivo e a área efetivamente fertirrigada com vinhaça se encontra em torno de 25% a 35%, comprovando o completo potencial de reciclagem desse subproduto pelo setor sucroenergético. tomando como referência o protocolo agroambiental, com as 165 usinas analisadas na safra 2009/2010, o ganho econômico obtido com a substituição da adubação mineral girou em torno de 2,57 milhões de reais por unidade agroindustrial. o cenário ii, foi analisado para condições idênticas ao cenário i, mas com uso da adubação complementar. os resultados mostram que a adubação complementar influenciou diretamente nos ganhos econômicos advindos da substituição da adubação mineral, uma vez que resultou em redução de aproximadamente 37% nos valores finais. por outro lado, dentre os benefícios da adubação complementar, ressalta-se o aumento na longevidade e/ou produtividade da cultura da canade-açúcar, sendo seus resultados diretamente dependentes das características locais e da variedade de cana utilizada. portanto, partindo do preceito que a prática da adubação complementar é estritamente necessária, também se constatam os ganhos econômicos significativos que a substituição de parte da adubação mineral 3 detalhes sobre os cálculos estão disponíveis nas páginas 51 a 57 de cruz (2012) proporcionaria para o setor, alcançando valores próximos de 1,62 milhões de reais por unidade agroindustrial quando se utiliza o protocolo agroambiental como referência. no cenário iii, a taxa de aplicação da vinhaça foi definida a partir de dosagens médias regionais, sem adubação complementar, e no cenário iv com adubação complementar. a característica que mais se destaca nesses dois últimos cenários é o alto volume de vinhaça aplicado especialmente para a fertirrigação da cana planta, chegando a valores uma vez e meia maiores do que os utilizados nos cenários i e ii. com isso, a relação entre a área de cultivo e a área efetivamente fertirrigada com vinhaça apresentou uma expressiva redução chegando a valores entre 15 e 20%. pelos mesmos motivos, os ganhos econômicos para o setor apresentaram uma redução para ambos os cenários: 1,67 milhões de reais para o cenário iii (sem adubação complementar) e 1,1 milhões de reais para o cenário iv (com adubação complementar) por unidade agroindustrial, quando se utiliza o protocolo agroambiental como referência. assim como na comparação anterior, a adoção da adubação complementar no cenário iv proporcionou uma redução dos ganhos econômicos por unidade agroindustrial em cerca de 0,57 milhões de reais quando comparado ao cenário iii. a tabela 2 apresenta uma síntese dos resultados encontrados. a partir desses resultados, ressalta-se a importância do gerenciamento adequado do uso da vinhaça para fertirrigação, assim como da adubação complementar, a fim de potencializar a sua distribuição no campo e consequentemente os ganhos econômicos e ambientais para o setor sucroenergético. biodigestão revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 117 para a análise da viabilidade econômica da biodigestão, foram definidos os seguintes parâmetros de usina padrão, equivalente a uma usina de médio porte: moagem de 1,5 milhões de toneladas de cana por safra, com produção de etanol de 254,9 m³.d , e produção de vinhaça de 3.069,5 m³.d . a definição de uma unidade produtiva padrão permitiu que estudos comparativos fossem aplicados aos tabela 2 – ganhos econômicos por região na safra 2009/2010 para aplicação in natura nos cenários i, ii, iii e iv, em milhões de reais ganhos econômicos safra 2009/2010 usinas protocolo centro-sul brasil cenário i taxa de adubação convencional, sem complementar. 424,7 760,0 846,2 cenário ii taxa de adubação convencional, com complementar. 268,1 479,0 533,0 cenário iii adubação média regional, sem complementar. 276,2 485,6 556,6 cenário iv taxa de adubação média regional, com complementar. 181,3 318,6 363,7 fonte: elaboração própria tabela 3 parâmetros da planta de biodigestão parâmetros unidade valor volume do reator m3 1.540,00 dimensões (altura x diâmetro) m × m 10 x 14 vazão de vinhaça m3/dia 3.069,54 tempo de detenção hidráulica (tdh) h 12,04 produção de biogás nm3/dia* 36.834,52 produção de metano (ch4) nm 3/dia* 22.100,71 energia disponível no biogás (60% de metano) mj/dia 847.635,96 potencial disponível no biogás mw 9,81 fonte: próprio autor. (* nm3 – normal metro cúbico, ou seja em condições normais de pressão e temperatura) tabela 4 parâmetros do processo de biodigestão parâmetros/valores de referência unidade valor concentração da vinhaça* kg dqo/m3 30,00 eficiência da biodigestão % de remoção 80,00 taxa de conversão 1 nl** biogás/g dqo removida 0,50 taxa de conversão 2*** nl ch4/g dqo removida 0,30 densidade do metano kg/m3 0,714 pci do biogás**** (60% de metano) kj/nm3 23.012,00 * considerando a produção a partir do caldo; ***nl (normal litro) ***considerando o biogás com 60% de ch4; ****poder calorífico inferior fonte: baseado em elia neto e shintaku (2009). revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 118 diversos projetos propostos para a geração de energia elétrica a partir do biogás. a tecnologia de biodigestão recomendada para integrar os cenários propostos foi o reator uasb (upflow anaerobic sludge bed reactor), fornecido por empresas de tecnologia ligadas ao setor sucroenergético, como a brasmetano ltda de piracicaba – sp e a dedini s.a. de ribeirão preto – sp. o valor de referência calculado para a utilização do biogás (vb) pelas tecnologias propostas foi de 0,053 r$/m3. as informações sobre os parâmetros da planta de biodigestão e do processo de biodigestão estão nas tabelas 3 e 4 respectivamente. nos cenários econômicos definidos neste estudo, o uso do biogás é considerado para geração de energia elétrica para três cenários, com queimadores, motores à combustão interna e turbinas a gás, sempre com venda dos créditos de carbono. a tabela 5 apresenta informações sobre as tecnologias de conversão. foi considerada depreciação dos equipamentos de 10% ao ano, taxa de juros de 11,92% (selic – bcb, 20/04/2011); horizonte temporal de 20 anos, e créditos de carbono vendidos no mercado do protocolo de kyoto a us$ 10,00/tco2equiv; taxa cambial de us$1,58/r$ (bcb, 28/06/2011); taxa de desconto igual à taxa selic de 11,92% (banco central do brasil, 20/04/2011); e taxa mínima de atratividade (tma) de 15%. os custos com a elaboração dos documentos e com o registro do projeto para geração de créditos de carbono não foram incluídos na análise econômica. para a análise econômica, foram utilizados os métodos: valor presente líquido (vlp), análise custo-benefício (c/b), taxa interna de retorno (tir) e payback. para os cenários com geração de energia elétrica, foi analisada a viabilidade econômica para três diferentes preços de venda de energia elétrica. os preços adotados correspondem a dois leilões recentes e ao preço estabelecido no programa de incentivo às fontes alternativas de energia elétrica do ministério de minas e energia (proinfa), sendo r$102,41/mwh no leilão de energia a-3 / 2011, total contratado de 2.744,6 mw de potência instalada; r$144,20/mwh nos leilões de fontes alternativas 2010, total contratado de 2.892,2 mw de potência instalada; e r$169,08/mwh para energia gerada por meio de biogás gerado de aterros sanitários, no proinfa – 2002/2009. no cenário i, foi considerada a queima do biogás em queimadores (flares) com venda do crédito de carbono. os queimadores são utilizados como alternativa simples e eficiente na mitigação do aquecimento global e na geração de créditos de carbono para o empreendedor que opta por esta tecnologia, já que proporcionam a transformação de gases poluentes de alto potencial de aquecimento global (ch4) em poluentes secundários de potencial reduzido (co2). o investimento realizado para a implantação de queimadores com a finalidade de obtenção e venda de créditos de carbono se apresentou economicamente viável para os empreendedores do setor sucroenergético, apresentando um retorno do investimento realizado em apenas 1,7 anos. no cenário ii, a geração de energia elétrica é feita por meio de motores à combustão interna (motogerador de ciclo otto). para as duas condições iniciais, utilizando o proinfa e o leilão a-3 2010 como referência, a tecnologia dos motogeradores para a geração de energia elétrica se demonstrou economicamente viável. os elevados valores dos vpls representaram os lucros totais em valores atualizados que seriam revertidos para o empreendedor na escolha desta tecnologia. somam-se a este fato, os curtos períodos de tempo necessários para que os investimentos realizados fossem readquiridos: 3,49 e 4,5 anos, respectivamente. contudo, quando se utilizou como referência o valor de venda de energia estabelecido pelo leilão a-3 de 2011 a tecnologia apresentou contornos de inviabilidade. a simples verificação tabela 5 comparação entre tecnologias de conversão tecnologias faixa de potência instalada (kw – mw) rendimento elétrico (%) emissões de nox (ppm) motores a gás (ciclo otto) 30 – 20 30 40 250 3000 microturbinas a gás (pequeno porte) 30 – 100 24 28 < 9 turbinas a gás (médio porte) 500 – 150 20 30 35 50 fonte: adaptado de cenbio, 2005, apud figueiredo, 2007. revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 119 do valor negativo do vpl, além de uma tir menor que a tma estabelecida, inviabilizaram a realização do investimento. o valor uniforme líquido total (vul) representa os custos anuais atribuídos ao empreendedor caso a opção fosse pela implantação desta tecnologia nas condições desfavoráveis apresentadas. o cenário iii, com geração de energia por meio de turbinas a biogás e venda dos créditos de carbono, se demonstrou economicamente viável para todas as condições testadas. os elevados valores dos vpls representaram os lucros totais em valores atualizados que seriam revertidos para o empreendedor na escolha desta tecnologia. somam-se a este fato, os curtos períodos de tempo necessários para que os investimentos realizados fossem readquiridos: 2,61; 3,14 e 4,78 anos, respectivamente. outro demonstrativo da viabilidade econômica dessa tecnologia se refere às taxas internas de retornos calculadas. para todas as condições, a tir se apresentou superior à taxa mínima de atratividade de 15% estabelecida para este estudo. concentração assim como foi utilizado para a tecnologia de biodigestão, nesta etapa utilizou-se como referência uma unidade produtiva padrão de porte mediano com 1,5 milhões de toneladas de cana processada por safra. os métodos de avaliação econômica e as varáveis utilizadas para a elaboração do fluxo de caixa da biodigestão, também foram aplicados para a tecnologia da concentração. contudo, esta tecnologia apresenta uma particularidade quando analisamos a variável “receita do subproduto”, já que está relacionada com a redução dos custos do transporte da vinhaça para aplicação no campo e a economia no consumo de água pela unidade fabril, e não com a venda de um subproduto específico, como no caso da energia elétrica ou dos créditos de carbono. portanto, essa redução de custo passa a ser contabilizada como receita pelos empreendedores do setor sucroenergético, viabilizando em muitos casos a implantação da tecnologia de concentração. outro ganho econômico a ser incluído em análises econômicas futuras está relacionado com o aumento da área fertirrigada devido a maior racionalização na aplicação da vinhaça. a planta comercial de concentração recomendada para integrar a análise econômica foi a tecnologia ecovin®, fornecida pela empresa citrotec® de araraquarasp, modelo ctenet® – 150, com 100 m³.d de vazão afluente e 38,40 m³.d de vazão efluente, e com taxa de concentração de 70%4. foi considerado no cálculo da viabilidade econômica a economia no transporte e aplicação da vinhaça e a economia no consumo de água os resultados da análise mostraram que a concentração se apresenta financeiramente desfavorável para qualquer uma das variáveis econômicas adotadas. associa-se a esse contexto, o elevado valor presente líquido negativo alcançado por esta tecnologia, representando o prejuízo em valores atuais para o empreendedor que optasse pela realização deste investimento. soma-se a isso, o valor uniforme líquido total (vul) que representa os custos anuais atribuídos ao empreendedor caso a opção fosse pela implantação desta tecnologia nas condições desfavoráveis apresentadas. portanto, o investimento realizado para a implantação do concentrador de vinhaça apenas com a finalidade de reduzir os custos com o transporte e a economia de água se apresenta economicamente inviável para os 4 dados obtidos da usina cerradinho, unidade potirendaba (adaptado pelo autor). empreendedores do setor sucroenergético. análise de viabilidade ambiental aplicação in natura no solo: a análise de viabilidade ambiental foi baseada em detalhada revisão da literatura. a utilização inadequada da vinhaça na fertirrigação pode ocasionar uma série de impactos ambientais negativos. a síntese dos principais impactos ambientais potenciais para o uso da vinhaça in natura no campo agrícola é apresentada na tabela 6. o estado de são paulo, por meio da companhia ambiental do estado de são paulo (cetesb) e da normativa p4.231, se encontra na vanguarda quanto ao gerenciamento adequado desse subproduto, tendo em vista as grandes extensões de terra agricultáveis ocupadas pela cultura da cana de açúcar no estado e os problemas que a falta de uma regulamentação efetiva ocasionava à qualidade ambiental do estado desde meados do século xx. o adequado gerenciamento da aplicação da vinhaça poderá evitar e/ou minimizar a maioria dos impactos apresentados. no entanto, há questões que ainda estão em discussão, como é o caso da poluição das águas subterrâneas que vem sendo tratada em diversas câmaras técnicas, principalmente no âmbito dos órgãos ambientais reguladores 5. 5 a poluição das águas subterrâneas ainda é um impacto que vem passando por discussões e pesquisas em todos os setores da sociedade. atualmente, um grupo de trabalho foi estruturado no estado de são paulo, com representantes do setor sucroenergético (ctc) e do órgão ambiental estadual (cesteb) a fim de fornecer subsídios definitivos para a prática mais sustentável desta atividade, sem que afete a qualidade das águas subterrâneas. revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 120 tabela 6 potenciais impactos ambientais no solo ocasionados pela aplicação da vinhaça in natura no solo agrícola c. ambiental1 impacto ambiental especificidades e condicionantes (descrição) solo alteração da população microbiana 3, 4 desenvolvimento da população de microrganismos (fungos e bactérias), favorecida pelo aporte de matéria orgânica e nutriente. alteração (elevação) do ph 3, 4 redução inicial do ph devido à característica ácida da vinhaça (ph médio em torno de 4) e posterior elevação resultante da ação dos microrganismos. alteração da ctc do solo 3,4 aumento da capacidade de troca catiônica (ctc) principalmente pelo aporte de matéria orgânica no solo e, consequente, aumento das cargas negativas; alteração da concentração de íons "nutrientes" disponíveis na solução do solo aumento da concentração dos íons de fundamental importância para a nutrição das plantas, como por exemplo, potássio (k+), cálcio (ca+2) e magnésio (mg+) que se apresentam em elevadas concentrações na vinhaça. salinização3 elevação na concentração de sais no solo pelo uso da vinhaça ao longo dos anos. alteração da estrutura física do solo 3 melhorias estruturais ocasionadas pela ação de microrganismos que se desenvolvem no ambiente. redução de escavações em jazidas de fertilizantes redução das pressões antrópicas sobre os depósitos minerais, através da reutilização dos subprodutos do processo produtivo. 1c.ambiental – compartimento ambiental, 2subter. 3silva, m. (2006); 4brito, f. et al. (2009), 5boddey, r. (2009, embrapa agrobiologia). revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 121 tabela 6 potenciais impactos ambientais na água ocasionados pela aplicação da vinhaça in natura no solo agrícola (contin.) c. ambiental1 impacto ambiental especificidades e condicionantes (descrição) água superf.2 alteração da carga orgânica aumento da carga orgânica nos corpos d’água ocasionada pelo transbordo e arraste da vinhaça dos tanques de armazenamento e canais de transporte, principalmente nos meses mais chuvosos. alteração da concentração de nutrientes aumento da concentração de nutrientes (n, k, ca e mg) nos corpos d'água devido ao transbordo e arraste da vinhaça dos tanques de armazenamento e canais de transporte, principalmente nos meses mais chuvosos, potencializando alterações da qualidade da água, por exemplo, no seu padrão de potabilidade. alteração da concentração de sais aumento da concentração de sais dissolvidos (principalmente cloretos) nos corpos d’água devido ao transbordo e arraste da vinhaça dos tanques de armazenamento e canais de transporte, principalmente nos meses mais chuvosos, potencializando alterações da qualidade da água, por exemplo, no seu padrão de potabilidade. subter.2 alteração da carga orgânica aumento da carga orgânica nas águas subterrâneas, carreada por percolação, alterando o padrão de potabilidade da água. alteração da concentração de nutrientes 4 aumento da concentração de nutrientes (principalmente n e k) nas águas subterrâneas, carreados por percolação, alterando o padrão de potabilidade da água alteração da concentração de sais 4 aumento da concentração de sais dissolvidos (principalmente cloretos) nas águas subterrânea, carreados por percolação, alterando o padrão de potabilidade da água. alteração da concentração de nitrato (no3 ) aumento da concentração de nitrato nas águas subterrâneas, composto potencialmente causador de doenças, como a metemoglobinemia e outros cânceres. alteração da qualidade da água aporte de substâncias solúveis (i.e, sais minerais, compostos orgânicos, etc.) carreadas pela percolação da água da vinhaça, potencializando alterações da qualidade da água (i.e, alteração do padrão de potabilidade). 1c.ambiental – compartimento ambiental, 2superf. – superficial; subter. subterrânea, 3silva, m. (2006); 4brito, f. et al. (2009), 5boddey, r. (2009, embrapa agrobiologia). revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 122 tabela 6potenciais impactos ambientais no ar ocasionados pela aplicação da vinhaça in natura no solo agrícola (final). c. ambiental1 impacto ambiental especificidades e condicionantes (descrição) ar e outros elevação das concentrações de ch4 e n2o (gee) 5 emissões de ch4 advindas do processo de anaerobiose de canais de distribuição e reservatórios; emissões de n2o advindas da aplicação ao solo (gee – gás de efeito estufa). elevação do nível de odor dispersão de fortes odores advindos da fertirrigação com vinhaça, afetando as comunidades vizinhas. aumento da incidência de vetores atração de vetores (moscas) pela decomposição anaeróbia da vinhaça nos reservatórios e canais. deterioração de pavimentos em rodovias estaduais e estradas vicinais sobrecarga causada pelo tráfego intenso de caminhões que realizam o transporte da vinhaça e do maquinário para sua aplicação em longas distâncias. 1c.ambiental – compartimento ambiental, 2subter, 3silva, m. (2006); 4brito, f. et al. (2009), 5boddey, r. (2009, embrapa agrobiologia). revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 123 biodigestão a análise ambiental para a biodigestão foi direcionada à redução das emissões dos gases de efeito estufa (gee) através da conversão do metano (ch4) em gás carbono (co2). essa conversão ocorre durante a combustão do gás nos queimadores, nas câmaras de combustão dos motogeradores e dos turbogeradores. portanto, calculou-se para a unidade produtiva padrão, estabelecida como modelo para este estudo, a redução de suas emissões levando em consideração a utilização dos três cenários de aproveitamento do biogás. dentre os potenciais impactos ambientais analisados para o caso da aplicação in natura no solo, alguns deles tendem a ser mitigados e outros ampliados com a implantação do processo de biodigestão da vinhaça pela unidade fabril. essa mitigação e/ou ampliação é alcançada, principalmente, pela redução dos compostos orgânicos biodegradáveis existentes e pela menor exposição deste subproduto ao ambiente atmosférico após a sua produção. os itens a seguir retratam os ganhos potenciais advindos da biodigestão, sendo que suas descrições são apresentadas na tabela 6: • redução do risco de arraste de vinhaça para os corpos d'água superficiais devido ao maior controle sobre este subproduto. • mitigação das emissões dos gases de efeito estufa, ch4 e n2o, tanto pela menor exposição da vinhaça ao ambiente atmosférico desde sua produção até a sua aplicação quanto pela menor carga orgânica presente neste subproduto pós biodigestão. • redução e, em alguns casos, eliminação dos fortes odores advindos da fertirrigação com vinhaça. • redução da incidência de vetores. dentre essas vantagens, a mitigação das emissões dos gases de efeito estufa (gee) aparece como um dos grandes benefícios ambientais desta tecnologia, uma vez que converte gás metano (ch4) em outros de menor potencial para o aquecimento global. a tabela 7 apresenta a quantificação equivalente dos gees que deixaram de ser emitidos para cada uma das tecnologias utilizadas como complementação do processo de biodigestão da vinhaça neste estudo. nota-se que a utilização dos queimadores aparece como a melhor opção quanto à mitigação dos gees. contudo, esta tecnologia passa a ser preterida pelos empreendedores do setor sucroenergético, tendo em vista a possível complementação do fornecimento de energia elétrica pelos motogeradores e pelas turbinas. visto isso, a associação dos queimadores às tecnologias de geração de energia é recomendada como a melhor opção, sobretudo naqueles projetos que se utilizam da venda dos créditos de carbono de sua planta industrial. ressalta-se que os modelos de quantificação utilizados neste estudo diferem entre si, sendo que para a tecnologia do motogerador e da turbina foi adotada uma metodologia mais conservadora aprovada pelo conselho executivo de mecanismos de desenvolvimento limpo mdl da onu (united nations framework convention on climate change – unfccc) no qual se utiliza um conceito de margem combinada para determinar a intensidade de carbono teórica produto da expansão do setor elétrico nacional. já para a tecnologia do queimador, quase todo o metano produzido pelo biodigestor foi considerado na conversão para co2 (com desconto de 10% de perda pela eficiência da combustão dos queimadores), resultando em valores de mitigação e de créditos de carbono alcançados maiores que os das outras duas tecnologias. concentração na tecnologia da concentração a análise ambiental se voltou para a racionalização do uso da vinhaça na fertirrigação e pela redução do consumo de água nas plantas industriais que realizam a recirculação dos condensados. quanto à racionalização, resultado de aplicação de volumes reduzidos de vinhaça concentrada, essa característica agrega vantagens ambientais das mais diversas formas, desde a redução na utilização de fertilizantes minerais até a mitigação das emissões dos gases de efeito estufa. assim como na biodigestão, alguns dos potenciais impactos ambientais analisados para o caso da aplicação in natura no solo tendem a ser mitigados ou ampliados com a implantação do processo de concentração da vinhaça pela unidade fabril. essa mitigação e/ou ampliação é alcançada através da racionalização do uso desse subproduto, resultado direto da redução em seu volume. os itens a seguir retratam os ganhos potenciais advindos da concentração, sendo suas descrições apresentadas na tabela 6: tabela 7 redução equivalente das emissões de gee por tecnologia adotada tecnologias valor (tco2eq/ano) queimadores 90.056,86 motogeradores (ciclo otto) 9.711,90 turbinas 12.981,57 fonte: elaboração própria. revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 124 • redução das pressões antrópicas sobre os depósitos minerais. • redução do risco de arraste de vinhaça para os corpos d'água superficiais. • redução do risco de percolação da vinhaça para as águas subterrâneas. • mitigação das emissões dos gases de efeito estufa, ch4 e n2o, tanto pelo menor consumo de combustíveis fósseis e energia elétrica para o transporte e aplicação da vinhaça no campo (caminhões, hidrorolls, bombas de recalque, etc.), quanto pela menor exposição da vinhaça ao ambiente atmosférico desde sua produção até a sua aplicação. • redução e, em alguns casos, eliminação dos fortes odores advindos da fertirrigação com vinhaça. • redução da incidência de vetores. • redução da sobrecarga exercida sobre os pavimentos de rodovias estaduais e estradas vicinais, tanto pelo menor fluxo de caminhões quanto pela implantação de sistemas canalizados para o transporte de vinhaça, sendo este último viabilizado pela redução do volume a ser transportado e consequente redução das dimensões das tubulações e custos associados. já no âmbito da redução do consumo de água, calculou-se para a unidade produtiva padrão, estabelecida como modelo para este estudo, a redução anual no consumo de água obtida pela utilização do concentrador de vinhaça e utilização de seu condensado para usos menos exigentes dentro do processo produtivo, por exemplo, a limpeza da cana e dos pisos industriais. o valor médio de captação e consumo de água adotado neste estudo foi de 1,85 m³/tcm 1 a partir dos parâmetros da usina padrão. a economia que a usina padrão apresentou com uma vazão afluente para o processo de concentração de 100m3/h (79% do volume de vinhaça produzido) e utilização de 100% do condensado foi de 0,31 m³/tcm, o que significaria a redução da captação média para 1,51 m³/tcm. visto o aumento crescente da preocupação mundial com a possível escassez de água e a ampliação da regulação (cobrança) pelo consumo de água no brasil, a economia obtida com a implantação do processo de concentração surge como um dos principais benefícios dessa tecnologia, cabendo aos empreendedores do setor sucroenergético a função de incluir mais esta variável na análise de viabilidade deste investimento. discussão dos resultados quanto à tecnologia da fertirrigação in natura, prática que já vem sendo utilizada há muitos anos no setor, apesar da constatação da sua viabilidade técnica e econômica, esta é uma prática que apresenta potenciais impactos ambientais negativos. as comunidades ao redor das áreas canavieiras convivem com fortes odores nas épocas de aplicação da vinhaça, há risco de poluição de cursos de água e das águas subterrâneas, entre outros; repercutindo negativamente na qualidade de vida desses cidadãos. portanto, a prática da fertirrigação in natura associada a uma das outras tecnologias estudadas (biodigestão e concentração) surge como principal alternativa, uma vez que atua potencializando os benefícios advindos da fertirrigação e mitiga os impactos negativos ocasionados por essa prática. não se pode esquecer que essa atividade, apesar de todos os potenciais impactos negativos, enquadra-se 1 tcm: tonelada de cana moída como uma prática de reutilização de resíduos agrícolas, atuando na redução da pressão sobre as reservas de fertilizantes minerais e agregando competitividade a um setor de extrema relevância para a economia brasileira. em relação à tecnologia da biodigestão, apenas a tecnologia dos motogeradores apresentou um caso pontual de inviabilidade econômica, sendo os turbogeradores aqueles que apresentaram os maiores benefícios para os empreendedores. contudo, a dificuldade de encontrar fabricantes brasileiros para máquinas geradoras de grande porte, como é o caso das usinas, onera o custo destes investimentos, retraindo possíveis aplicações nesta área. já no perfil técnico, os três cenários se apresentaram altamente viáveis, uma vez que todas as tecnologias estudadas se encontram disponíveis no mercado e em utilização por usinas e destilarias, mesmo que de forma reduzida. no âmbito ambiental, todos os projetos de biodigestão confirmaram os seus vieses positivos, sobretudo pela sua contribuição à mitigação do aquecimento global pela redução das emissões dos gases de efeito estufa. a tecnologia da concentração da vinhaça se apresentou como o caso mais complexo analisado neste trabalho. apesar da sua incontestável viabilidade técnica e ambiental, justificadas pela diversificada oferta desta tecnologia no mercado especializado, pela sua crescente utilização por parte das usinas e destilarias e pelo padrão de sustentabilidade conferido às unidades industriais que optam pela sua utilização; no âmbito econômico os resultados não se apresentam tão favoráveis. dentre as tecnologias que se demonstraram inviáveis economicamente, a concentração foi a que apresentou as condições mais desfavoráveis para a sua implementação. contudo, a incorporação progressiva desta tecnologia nas unidades revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 125 agroindustriais brasileiras caminha na contramão dos resultados encontrados neste estudo. essa divergência pode ter sido alcançada devido ao modelo utilizado para a valoração dos benefícios econômicos obtidos por esta tecnologia (economia com transportes e com o consumo de água). portanto, recomenda-se que seja realizado um estudo de caso específico, sendo importante pormenorizar os benefícios obtidos com a redução do transporte, uma vez que esse item representa o custo mais oneroso da prática de fertirrigação e os volumes a serem aplicados são reduzidos significativamente; além dos benefícios obtidos com a recirculação da água retirada da vinhaça. a tabela 8 apresenta a síntese dos resultados dessa pesquisa. em vista da generalidade assumida para alguns parâmetros deste estudo, não se espera, como de início, que ele sirva de parâmetro final para a tomada de decisão em investimentos futuros do setor. contudo, pretende-se que a pesquisa seja utilizada com uma base sólida para estudos de caso mais complexos exigidos pelo tema, haja vista a importância dessas decisões no futuro e longevidade dos empreendimentos do setor sucroenergético. conclusões nesse estudo foi possível verificar que há viabilidade técnica e ambiental para o uso da vinhaça in natura, para biodigestão, e concentração, no entanto, a viabilidade econômica só teve resultados positivos para aplicação in natura e biodigestão sendo que os preços dos leilões para energia renováveis influenciam diretamente e podem tornar seu uso inviável. apesar de a fertirrigação in natura ser o destino mais empregado para a vinhaça gerada em usinas de cana-de-açúcar, esse uso pode ser considerado menos eficiente que a biodigestão e a concentração. isso porque a fertirrigação subutiliza a matéria orgânica com potencial para a geração de energia elétrica, subutiliza elevados volumes de água com potencial de reutilização no processo industrial, e não utiliza a energia térmica com potencial de utilização em outras etapas do processo industrial que se utilizam de calor. a despeito das vantagens nutricionais para a cultura comprovado por muitos estudos científicos acerca da fertirrigação in natura, nota-se que parte considerável das unidades agroindustriais e destilarias do estado de são paulo ainda não investem na potencialização do uso de seus subprodutos, seja pela falta de um setor de pesquisa e desenvolvimento em sua estrutura empresarial ou pela falta de capital/crédito para o investimento nessas novas tecnologias. portanto, rotineiramente, experiências passadas desenvolvidas de forma equivocada sob grande especificidade do local pesquisado e/ou utilizando conhecimentos ultrapassados se tornam justificativas para a não adoção de novas tecnologias. quanto ao uso de biodigestores associados a tecnologias geradoras de energia elétrica, é possível verificar que há pouca difusão no setor. a geração de energia elétrica por usinas é feita preferencialmente por cogeração a partir do bagaço de cana, abundante nas usinas. os projetos que se utilizam do biogás dos biodigestores para geração de energia não estavam presentes nos leilões de energia de fontes renováveis (a-3) mais recentes, desestimulando investimentos nesses projetos. ainda assim, a adoção da biodigestão pode ser desenvolvida em parceria com concessionárias de energia elétrica, como já ocorre na cogeração pelo bagaço da cana-deaçúcar no estado de são paulo. essas parcerias trazem benefícios tanto para a usina, por meio do aumento da produção de energética elétrica e da possibilidade de modernização de seu parque industrial, quanto para as concessionárias que veem a possibilidade de aumentar a oferta de energia elétrica em suas redes de distribuição, especialmente importantes em áreas com maior representatividade de termelétricas movidas a combustíveis fósseis. uma característica comum às unidades agroindustriais visitadas que não apresentaram projetos referentes à biodigestão da vinhaça tabela 8 – síntese da análise de viabilidade técnica, econômica e ambiental para aproveitamento da vinhaça. tecnologias viabilidade técnica viabilidade econômica viabilidade ambiental aplicação in natura viável viável viável, adotando-se boas práticas na aplicação biodigestão viável viável, exceto para motogeradores (cenário ii) a preços do leilão a3-2011 viável, sendo os queimadores a melhor opção para redução de gee concentração viável inviável viável, disponibiliza água para o processo produtivo (0,31m³/tcm em uma usina padrão) fonte: elaboração própria. revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 126 foi a falta de argumentos que inviabilizassem a utilização dessa tecnologia. a maioria das justificativas baseava-se em experiências passadas consideradas mal sucedidas, que apresentavam um nível tecnológico diferente do atual e que não deixaram significativo aporte de documentação (artigos, publicações e relatórios) que retratasse os motivos da interrupção de sua atividade. os gestores desses empreendimentos, por meio de simples especulações, adotaram um posicionamento negativo quanto à viabilidade dessa tecnologia, demonstrado mais uma vez a ausência ou, ao menos, a ineficiência de seus setores de p&d. por fim, quanto à concentração, apesar da sua incontestável viabilidade técnica e ambiental do ponto de vista econômico, os resultados não foram favoráveis. dentre as tecnologias que se demonstraram inviáveis economicamente, a concentração foi a que apresentou as condições mais desfavoráveis para a sua implementação. no entanto, considerando sua aplicação crescente, devem ser avaliados, caso a caso, os parâmetros econômicos aplicados neste estudo. outra questão relevante é que as tecnologias que reduzem a produção de vinhaça passaram a vigorar como a primeira opção no gerenciamento desse subproduto, uma vez que se torna mais sensato investir na redução da produção do que na remediação pós-produção. uma dessas tecnologias, já disponível no mercado, tem como princípio básico a fermentação com teor alcoólico elevado (até 16%) em associação com leveduras adaptadas a essa condição, proporcionando uma menor relação de litros vinhaça por litro de etanol produzido. dentre as vantagens destacadas estão, além da redução na produção de vinhaça, a economia de água e insumos químicos (antibióticos, ácidos e antiespumantes), sem que haja perdas de nutrientes para a vinhaça. apesar de a concentração parecer ter sido preterida, provisoriamente, por estas novas tecnologias, não se pode descartar o seu potencial de aplicação e, sobretudo, uma possível aplicação conjunta dessas tecnologias a fim de ampliar a eficiência na redução do volume de produção, facilitando o manejo e o retorno da vinhaça à lavoura. agradecimentos ao cnpq pela concessão da bolsa de estudos aos pesquisadores luiz felipe lomanto santa cruz e carla grigoletto duarte e bolsa de produtividade em pesquisa a eduardo cleto pires. à fapesp pelo financiamento de projetos temáticos que permitiram a realização deste trabalho. referências albers, mônica. tratamento da vinhaça: concentração e outros. workshop tecnológico sobre vinhaça. jaboticabal, 10/10/2007. disponível em <http://www.apta.sp.gov.br/cana/a nexos/position_paper_sessao4_mon ica_vs.pdf>. acesso em 15 de maio de 2012. andrade, j. construção de um índice de sustentabilidade ambiental para a agroindústria paulista de cana-de-açúcar [isaac].2009, 259 p. dissertação (mestrado profissional). escola de economia de são paulo, faculdade getúlio vargas, são paulo, 2009. banco central brasileiro. histórico das taxas de juros fixadas pelo copom e evolução da taxa selic. disponível em:< http://www.bcb.gov.br/?copomju ros>. acesso em: 22 de ago. de 2011. boddey, r. et al. circular técnica: mitigação das emissões de gases efeito estufa pelo uso de etanol da cana-de-açúcar produzido no brasil. seropédica-rj: embrapa-rj, 2009. 14 p. brito, f. et al. efeito da aplicação de vinhaça nas características químicas 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griebeler, n.; borges, l. uso da vinhaça e impactos nas propriedades do solo e lençol freático. revista brasileira de engenharia agrícola e ambiental. campina grande, v.11, n.1, p. 108114, 2006. recebido em: ago/2012 aprovado em: out/2013 materia 9aa materia 9bb materia 9c 654 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 654-664 issn 2176-9478 a b s t r a c t extreme rain events can cause social and economic impacts in various sectors. knowing the risk of occurrences of extreme events is fundamental for the establishment of mitigation measures and for risk management. the analysis of frequencies of historical series of observed rain through theoretical probability distributions is the most commonly used method. the generalized extreme value (gev) and gumbel probability distributions stand out among those applied to estimate the maximum daily rainfall. the indication of the best distribution depends on characteristics of the data series used to adjust parameters and criteria used for selection. this study compares gev and gumbel distributions and analyzes different criteria used to select the best distribution. we used 224 series of annual maximums of rainfall stations in santa catarina (brazil), with sizes between 12 and 90 years and asymmetry coefficient ranging from -0.277 to 3.917. we used the anderson–darling, kolmogorovsmirnov (ks), and filliben adhesion tests. for an indication of the best distribution, we used the standard error of estimate, akaike’s criterion, and the ranking with adhesion tests. ks test proved to be less rigorous and only rejected 0.25% of distributions tested, while anderson–darling and filliben tests rejected 9.06% and 8.8% of distributions, respectively. gev distribution proved to be the most indicated for most stations. high agreement (73.7%) was only found in the indication of the best distribution between filliben tests and the standard error of estimate. keywords: heavy rain; drainage; probability; territorial management. r e s u m o eventos extremos de chuvas podem causar impactos sociais e econômicos em vários setores. conhecer o risco de ocorrência de eventos extemos é fundamental para o estabelecimento de medidas mitigadoras e para a gestão de riscos. a análise de frequências de séries históricas de chuva observadas por meio de distribuições teóricas de probabilidades é o método mais usado. as distribuições de probabilidade generalizada de valores extremos (gev) e gumbel destacam-se entre aquelas aplicadas à estimativa das chuvas máximas diárias. a indicação da melhor distribuição depende das características da série de dados usada no ajuste dos parâmetros e do critério utilizado para a seleção. este trabalho teve como objetivo comparar as distribuições gev e gumbel e analisar os critérios usados para a seleção da melhor distribuição. foram empregadas 224 séries de máximas anuais de estações pluviométricas de santa catarina, com tamanho entre 12 e 90 anos e coeficiente de assimetria variando de -0,277 a 3,917. adotaram-se os testes de aderência de anderson–darling, kolmogorov-smirnov e filliben. para a indicação da melhor distribuição foram usados o erro padrão de estimativa, o critério de akaike e o ranking com os testes de aderência. o teste kolmogorov-smirnov mostrou-se pouco rigoroso e somente rejeitou 0,25% das distribuições testadas, enquanto os testes de anderson–darling e de filliben rejeitaram 9,06 e 8,8% das distribuições, respectivamente. a distribuição gev mostrou-se a mais indicada na maioria das estações. somente foi constatada alta concordância (73,7%) na indicação da melhor distribuição entre os testes de filliben e o erro padrão de estimativa. palavras-chave: chuvas intensas; drenagem; probabilidade; gestão territorial. evaluation of generalized extreme value and gumbel distributions for estimating maximum daily rainfall avaliação das distribuições generalizada de valores extremos e gumbel para a estimativa de chuvas máximas diárias álvaro josé back1 , fernanda martins bonfante2 1empresa de pesquisa agropecuária e extensão rural de santa catarina – urussanga (sc), brazil. 2universidade do extremo sul catarinense – criciúma (sc), brazil. correspondence address: álvaro josé back – rodovia sc 108, km 353, 1563 – caixa postal 49 – estação – cep: 88840-000 – urussanga (sc), brazil. e-mail: ajb@epagri.sc.gov.br conflicts of interest: the authors declare that there are no conflicts of interest. funding: none. received on: 12/15/2020. accepted on: 07/08/2021. https://doi.org/10.5327/z217694781015 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. http://orcid.org/0000-0002-0057-2186 http://orcid.org/0000-0002-9773-4742 mailto:ajb@epagri.sc.gov.br https://doi.org/10.5327/z217694781015 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ evaluation of generalized extreme value and gumbel distributions for estimating maximum daily rainfall 655 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 654-664 issn 2176-9478 introduction the study of intense rainfall events is important for understanding the climatic reality of a place and for understanding and evaluating the consequences of the impacts they generate on different sectors of society. selge et al. (2015) showed a high vulnerability of agricultural production and regional income due to the low adaptation to local climate conditions. most of the extreme rain events when they reach occupied areas, especially urban areas, negatively impact the socioeconomic system of these locations (souza et al., 2014). fernandes and valverde (2017) highlighted that located and extreme climatic events impact, especially, the most socioeconomically susceptible populations, with higher levels of exposure and less resilience. from a social point of view, extreme events are considered as those episodes of rain in which material, human, and economic damage of great importance occurs and in which vulnerability and resilience play an important role in the analysis of the extreme event (monteiro and zanella, 2017). impacts related to extreme rainfall events cause a huge number of disorders and loses (bork et al., 2017). investigation of spatial and temporal distributions of heavy rains provides information for planning actions to prevent and minimize their impact. risk assessment is an important tool in natural disaster management. according to mouri et al. (2013), risk assessment of natural disasters is defined as the assessment of both the probability of natural disaster occurrence and the degree of damage caused by natural disasters. recently, many studies have focused on natural disaster risk analysis with probability distributions based on historical data, which are usually converted to frequencies. regarding frequency analysis, particularly for extreme events, the objective is to define the events associated with a return period that provide information to carry out the design of hydraulic works, decreasing the uncertainty of the forecast (molina-aguilar et al., 2019). costa et  al. (2018) commented that studies about the risks of extreme events enable the development of actions that minimize the effects of these events, thus strengthening the resilience of the affected communities, which generally have low technological development to overcome the damage triggered during disasters. water resource analysis using a statistical approach can increase our understanding of environmental contexts. these approaches have played important roles in disaster prevention, the environment, and climate change prediction. in some communities, extreme flood events no longer result in disasters because prevention strategies such as the construction of structured rivers and levees have been implemented (mouri et al., 2013). for insurance and indemnity matters, it is necessary to define the expected indemnity or the insured amount, which depends, of course, on the probability of an extreme event occurring. for this, it is necessary to adequately estimate the risks of extreme events, which requires the use of an appropriate probability distribution. skees (2010) pointed out that ignoring this limitation can lead professionals to believe that they accurately accounted for exposure to catastrophic risk when this may not be true. a limited probability distribution adjustment in the sample data may underestimate or overestimate exposure to catastrophic risk. knowledge of extreme rainfall events is a requirement in drainage, waterproofing, and other engineering works, whether in urban or rural areas, because it allows the designer to consider the existing risks with the execution of the work and associate it with the best alternative, from an economic point of view, without disregarding technical issues of performance and safety (souza et  al., 2014). it is also important for proper soil management and prevention of water erosion (santos et al., 2010). maximum rainfall estimation with a given return period is essential for dimensioning hydraulic works such as drainage channels, manholes, storm drain, bridges, and dams (almeida et al., 2015). the procedure adopted normally consists of using a theoretical distribution of probabilities, which must have its parameters previously adjusted based on the historical series of the annual maximums observed (de paola et al., 2018). there are several probability distributions, such as type i and type ii extreme distributions, generalized extreme value (gev), pearson type iii, and log-pearson type iii distributions, that can be used (vivekanandan, 2015a). the type i extreme or gumbel distribution and extensions have been applied to different areas of scientific knowledge such as hydrology, meteorology, climatology, insurance, finance, and geology, among many others (nanvapisheh, 2021). the gumbel distribution has been widely used to study maximum rainfall (marques et al., 2014; affonso et al., 2020). the gev distribution is widely employed for modeling the extreme precipitation in the environmental sciences and many other fields (bella et  al., 2020). gev distribution has recently been indicated and is being widely used for precipitation frequency analysis for its capacity to include all three types of asymptotic distributions of extreme values (gumbel, fréchet, and weibull). in recent decades, many studies have been performed on the best fit of probability distributions for hydrological series. in addition, many countries use specific probability distributions to analyze maximum hydrologic events. pearson type iii distribution is recommended in china (rizwan et  al., 2018), while the united states adopted the log-pearson type iii distribution (uswrc, 1981). gumbel distribution is recommended in canada (das and simonovic, 2011). marra et al. (2017) highlighted that gev is a three-parameter distribution of extreme values used worldwide to model rainfall extremes. several european countries, such as austria, germany, italy, and spain, recommend the use of gev distribution in studies of extreme events, such as rain and flood (salinas et al., 2014). back, á.j. & bonfante, f.m. 656 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 654-664 issn 2176-9478 several studies in the literature have investigated probability distribution models for extreme values of climatic variables, mainly gumbel and gev models, which are currently the best-fits models, with best performance (das and simonovic, 2011; marques et  al., 2014; pérez-sánchez and senent-aparicio, 2017; alam et  al., 2018; yuan et  al., 2018; gonzález-álvarez et  al., 2019). many studies indicate gumbel distribution as the most suitable method (almeida et al., 2015; vivekanandan, 2015b; cremoneze et al., 2017; mistry and suryanarayana, 2019), while others cite gev distribution as the superior method (das and simonovic, 2011; beskow et al., 2015; namitha and vinothkumar, 2019). besides the distribution to be used, the method to adjust parameters can interfere in the evaluation of distribution (marques et  al., 2014). among methods for adjusting probability distribution parameters, we highlight the method of moments (mm), the method of maximum likelihood (ml), and the method of l-moments (lm) (hosking, 1990). the method by chow (1964) is still often used in gumbel distribution, with this distribution being known as gumbel–chow (back and cadorin, 2020). the method of moments is considered simpler, but also less precise when compared with other procedures, such as the method of maximum likelihood (vivekanandan and shukla, 2015). the ml method is considered to maximize the plausibility of a given distribution to be represented by the parameters estimated. however, in some cases, small samples can produce estimators comparable or even inferior to other methods. the ml method also has the drawback of increased complexity in calculation routines to estimate parameters, as is the case of gev distribution. naghettini and pinto (2007) highlighted that the method of moments can produce low-quality estimates compared with the ml method, especially when the distribution has three or more parameters. the authors highlighted that the lm method results in estimates comparable in quality with those of ml, being often more precise for samples with small number of observations. hosking (1990) highlighted that the lm method is less affected by extremes in the data series. maximum precipitation series can be represented by more than one probability distribution, and it is important to select the best distribution to be used (zhang et al., 2002; mandal and choudhury, 2015; vivekanandan, 2015a; feyissa and tukura, 2019). we can select the best model based on tests comparing observed frequencies with theoretical frequencies. the adhesion tests most used in hydrology are the kolmogorov–smirnov (ks), anderson–darling (ad), chi-square, and filliben correlation (rf ) tests. the distribution to be adopted depends on the characteristics of the hydrological series, the method for parameter adjustment, and the criterion to be adopted in the selection of probability distribution. numerous studies performed by different researchers show that the best distribution can be defined based on the analysis of adhesion distribution adjusted to the observed data. therefore, no distribution should be indicated according to region or country (vivekanandan and shukla, 2015). thus, identifying the most adequate probability distribution to the extreme events observed, as well as adjusting its parameters and evaluating the quality of this adjustment, is challenging in the study of extreme events. leite and virgens filho (2011) highlighted that an error can occur in data analysis because of disregarding the characteristics of the most appropriate probability distribution for the data under study. the authors stated that mistakes may result in the unnecessary use of a more complex and laborious model, as well as in the use of a simplified model, which would result in wrong conclusions, if the data do not adhere to this distribution. however, we observe that most studies show only the best fit obtained, while in many cases, two or more models fit properly, with very small differences, and often less laborious and sometimes equally efficient model options are not shown. feyissa and tukura (2019) highlighted that the proper evaluation of flood frequency distribution is one of the main problems faced by hydrologists. this issue is very important as different distributions can produce significantly different estimates for the same return period (coulson, 1991). thus, this study evaluates gumbel and gev distributions with parameters estimated by different methods for the series of annual maximum daily rainfall in santa catarina. materials and methods data we analyzed daily rainfall data from rainfall stations located in the state of santa catarina, brazil. we used rainfall stations belonging to the hydrometeorological network of the national water agency (ana, 2020) and the network of rainfall stations from the santa catarina agricultural research company (epagri, 2020). for each rainfall station, we determined the series of annual maximums between 1912 and 2019. we selected stations with series over 10 years, excluding years with failures in observations. we selected 224 rainfall stations with these criteria, with 201 stations from ana and 23 stations from epagri, whose spatial distribution can be observed in figure 1. probability distributions tested the gev distribution incorporates three asymptotic forms of maximum extreme values in a single expression. the probability density function is given by equation 1: 𝑓𝑓(𝑥𝑥) = 1 𝛼𝛼 [1 − 𝑘𝑘 ( 𝑥𝑥 − 𝛽𝛽 𝛼𝛼 )] ( 1𝑘𝑘−1) exp{−[1 − 𝑘𝑘 ( 𝑥𝑥 − 𝛽𝛽 𝛼𝛼 )] 1/𝑘𝑘 } 𝑓𝑓(𝑥𝑥) = 𝛼𝛼exp{−𝛼𝛼(𝑋𝑋 − 𝛽𝛽) − exp(−𝛼𝛼(𝑋𝑋 − 𝛽𝛽))}, 𝐷𝐷+ = max|fn(𝑥𝑥) − 𝐹𝐹(𝑥𝑥)|, 𝐷𝐷− = max|𝐹𝐹(𝑥𝑥) − fn(𝑥𝑥)| 𝐴𝐴2 = −𝑁𝑁 − ∑ (2𝑖𝑖 − 1){ln𝐹𝐹𝑋𝑋(𝑥𝑥(𝑖𝑖)) + ln[1 − 𝐹𝐹𝑋𝑋(𝑥𝑥(𝑁𝑁−𝑖𝑖+1))]} 𝑁𝑁 𝑁𝑁 𝑖𝑖=1 adc = a2(1+0.20/√n) 𝑊𝑊𝑖𝑖 = 𝐹𝐹𝑥𝑥−1(1 − 𝑞𝑞𝑖𝑖) qi= i-a n+1-2a , rf = ∑ (𝑥𝑥𝑖𝑖 − �̅�𝑥)(𝑤𝑤𝑖𝑖 − �̅�𝑤)𝑁𝑁𝑖𝑖=1 √∑ (𝑥𝑥𝑖𝑖 − �̅�𝑥)²𝑁𝑁𝑖𝑖=1 ∑ (𝑤𝑤𝑖𝑖 − �̅�𝑤)²𝑁𝑁𝑖𝑖=1 , �̅�𝑥 = ∑ 𝑥𝑥(𝑖𝑖)𝑁𝑁𝑖𝑖=1 𝑁𝑁 �̅�𝑤 = ∑ 𝑤𝑤𝑖𝑖𝑁𝑁𝑖𝑖=1 𝑁𝑁 se = √ ∑ (𝑋𝑋𝑖𝑖 − 𝑋𝑋𝑋𝑋𝑖𝑖)2𝑛𝑛𝑖𝑖1 𝑛𝑛 − 𝑘𝑘 , , (1) where: α = scale parameter. β = position parameter. k = form parameter. evaluation of generalized extreme value and gumbel distributions for estimating maximum daily rainfall 657 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 654-664 issn 2176-9478 the value of signal k determines the asymptotic form of maximum extreme values, that is, if k < 0, gev represents type ii distribution, defined only for x > (β + α)/k. if k > 0, gev represents type iii distribution, defined only for x < (β + α)/k. if k = 0, gev corresponds to gumbel distribution with scale (α) and position (β) parameters. fréchet and weibull extreme value distributions correspond to the particular cases in which k > 0 and k < 0, respectively. type i extreme distribution, also known as gumbel distribution, has its probability density function given by equation 2: 𝑓𝑓(𝑥𝑥) = 1 𝛼𝛼 [1 − 𝑘𝑘 ( 𝑥𝑥 − 𝛽𝛽 𝛼𝛼 )] ( 1𝑘𝑘−1) exp{−[1 − 𝑘𝑘 ( 𝑥𝑥 − 𝛽𝛽 𝛼𝛼 )] 1/𝑘𝑘 } 𝑓𝑓(𝑥𝑥) = 𝛼𝛼exp{−𝛼𝛼(𝑋𝑋 − 𝛽𝛽) − exp(−𝛼𝛼(𝑋𝑋 − 𝛽𝛽))}, 𝐷𝐷+ = max|fn(𝑥𝑥) − 𝐹𝐹(𝑥𝑥)|, 𝐷𝐷− = max|𝐹𝐹(𝑥𝑥) − fn(𝑥𝑥)| 𝐴𝐴2 = −𝑁𝑁 − ∑ (2𝑖𝑖 − 1){ln𝐹𝐹𝑋𝑋(𝑥𝑥(𝑖𝑖)) + ln[1 − 𝐹𝐹𝑋𝑋(𝑥𝑥(𝑁𝑁−𝑖𝑖+1))]} 𝑁𝑁 𝑁𝑁 𝑖𝑖=1 adc = a2(1+0.20/√n) 𝑊𝑊𝑖𝑖 = 𝐹𝐹𝑥𝑥−1(1 − 𝑞𝑞𝑖𝑖) qi= i-a n+1-2a , rf = ∑ (𝑥𝑥𝑖𝑖 − �̅�𝑥)(𝑤𝑤𝑖𝑖 − �̅�𝑤)𝑁𝑁𝑖𝑖=1 √∑ (𝑥𝑥𝑖𝑖 − �̅�𝑥)²𝑁𝑁𝑖𝑖=1 ∑ (𝑤𝑤𝑖𝑖 − �̅�𝑤)²𝑁𝑁𝑖𝑖=1 , �̅�𝑥 = ∑ 𝑥𝑥(𝑖𝑖)𝑁𝑁𝑖𝑖=1 𝑁𝑁 �̅�𝑤 = ∑ 𝑤𝑤𝑖𝑖𝑁𝑁𝑖𝑖=1 𝑁𝑁 se = √ ∑ (𝑋𝑋𝑖𝑖 − 𝑋𝑋𝑋𝑋𝑖𝑖)2𝑛𝑛𝑖𝑖1 𝑛𝑛 − 𝑘𝑘 , (2) where: α = the scale parameter (standard deviation of gumbel distribution); β = the location parameter (model) of gumbel distribution. parameter estimation we obtained parameter estimation of gumbel and gev distributions by the method of moments and maximum likelihood, as described by kite (1977). for the method of l-moments, we used the procedures described by hosking (1994, 2005). adhesion tests we applied adhesion tests to test the following null hypothesis (h0): maximum daily rainfall data follow the distribution specified, against the alternative hypothesis h1: maximum daily rainfall data do not follow the distribution specified. we used the adhesion tests of kolmogorov–smirnov, anderson–darling, and filliben correlation (rf ), all at 5% significance level (α = 0.05). for the ks test (abreu et al., 2018), we calculated d+ and d− differences given by equations 3 and 4: 𝑓𝑓(𝑥𝑥) = 1 𝛼𝛼 [1 − 𝑘𝑘 ( 𝑥𝑥 − 𝛽𝛽 𝛼𝛼 )] ( 1𝑘𝑘−1) exp{−[1 − 𝑘𝑘 ( 𝑥𝑥 − 𝛽𝛽 𝛼𝛼 )] 1/𝑘𝑘 } 𝑓𝑓(𝑥𝑥) = 𝛼𝛼exp{−𝛼𝛼(𝑋𝑋 − 𝛽𝛽) − exp(−𝛼𝛼(𝑋𝑋 − 𝛽𝛽))}, 𝐷𝐷+ = max|fn(𝑥𝑥) − 𝐹𝐹(𝑥𝑥)|, 𝐷𝐷− = max|𝐹𝐹(𝑥𝑥) − fn(𝑥𝑥)| 𝐴𝐴2 = −𝑁𝑁 − ∑ (2𝑖𝑖 − 1){ln𝐹𝐹𝑋𝑋(𝑥𝑥(𝑖𝑖)) + ln[1 − 𝐹𝐹𝑋𝑋(𝑥𝑥(𝑁𝑁−𝑖𝑖+1))]} 𝑁𝑁 𝑁𝑁 𝑖𝑖=1 adc = a2(1+0.20/√n) 𝑊𝑊𝑖𝑖 = 𝐹𝐹𝑥𝑥−1(1 − 𝑞𝑞𝑖𝑖) qi= i-a n+1-2a , rf = ∑ (𝑥𝑥𝑖𝑖 − �̅�𝑥)(𝑤𝑤𝑖𝑖 − �̅�𝑤)𝑁𝑁𝑖𝑖=1 √∑ (𝑥𝑥𝑖𝑖 − �̅�𝑥)²𝑁𝑁𝑖𝑖=1 ∑ (𝑤𝑤𝑖𝑖 − �̅�𝑤)²𝑁𝑁𝑖𝑖=1 , �̅�𝑥 = ∑ 𝑥𝑥(𝑖𝑖)𝑁𝑁𝑖𝑖=1 𝑁𝑁 �̅�𝑤 = ∑ 𝑤𝑤𝑖𝑖𝑁𝑁𝑖𝑖=1 𝑁𝑁 se = √ ∑ (𝑋𝑋𝑖𝑖 − 𝑋𝑋𝑋𝑋𝑖𝑖)2𝑛𝑛𝑖𝑖1 𝑛𝑛 − 𝑘𝑘 , (3) 𝑓𝑓(𝑥𝑥) = 1 𝛼𝛼 [1 − 𝑘𝑘 ( 𝑥𝑥 − 𝛽𝛽 𝛼𝛼 )] ( 1𝑘𝑘−1) exp{−[1 − 𝑘𝑘 ( 𝑥𝑥 − 𝛽𝛽 𝛼𝛼 )] 1/𝑘𝑘 } 𝑓𝑓(𝑥𝑥) = 𝛼𝛼exp{−𝛼𝛼(𝑋𝑋 − 𝛽𝛽) − exp(−𝛼𝛼(𝑋𝑋 − 𝛽𝛽))}, 𝐷𝐷+ = max|fn(𝑥𝑥) − 𝐹𝐹(𝑥𝑥)|, 𝐷𝐷− = max|𝐹𝐹(𝑥𝑥) − fn(𝑥𝑥)| 𝐴𝐴2 = −𝑁𝑁 − ∑ (2𝑖𝑖 − 1){ln𝐹𝐹𝑋𝑋(𝑥𝑥(𝑖𝑖)) + ln[1 − 𝐹𝐹𝑋𝑋(𝑥𝑥(𝑁𝑁−𝑖𝑖+1))]} 𝑁𝑁 𝑁𝑁 𝑖𝑖=1 adc = a2(1+0.20/√n) 𝑊𝑊𝑖𝑖 = 𝐹𝐹𝑥𝑥−1(1 − 𝑞𝑞𝑖𝑖) qi= i-a n+1-2a , rf = ∑ (𝑥𝑥𝑖𝑖 − �̅�𝑥)(𝑤𝑤𝑖𝑖 − �̅�𝑤)𝑁𝑁𝑖𝑖=1 √∑ (𝑥𝑥𝑖𝑖 − �̅�𝑥)²𝑁𝑁𝑖𝑖=1 ∑ (𝑤𝑤𝑖𝑖 − �̅�𝑤)²𝑁𝑁𝑖𝑖=1 , �̅�𝑥 = ∑ 𝑥𝑥(𝑖𝑖)𝑁𝑁𝑖𝑖=1 𝑁𝑁 �̅�𝑤 = ∑ 𝑤𝑤𝑖𝑖𝑁𝑁𝑖𝑖=1 𝑁𝑁 se = √ ∑ (𝑋𝑋𝑖𝑖 − 𝑋𝑋𝑋𝑋𝑖𝑖)2𝑛𝑛𝑖𝑖1 𝑛𝑛 − 𝑘𝑘 , . (4) the test statistic is given by the highest d+ and d− value, which was compared with the critical value (dcrit) at 5% significance level. whenever dmax value exceeds the dcrit value, the distribution is rejected. for the anderson–darling test (abreu et al., 2018), we calculated the statistic by equation 5: 𝑓𝑓(𝑥𝑥) = 1 𝛼𝛼 [1 − 𝑘𝑘 ( 𝑥𝑥 − 𝛽𝛽 𝛼𝛼 )] ( 1𝑘𝑘−1) exp{−[1 − 𝑘𝑘 ( 𝑥𝑥 − 𝛽𝛽 𝛼𝛼 )] 1/𝑘𝑘 } 𝑓𝑓(𝑥𝑥) = 𝛼𝛼exp{−𝛼𝛼(𝑋𝑋 − 𝛽𝛽) − exp(−𝛼𝛼(𝑋𝑋 − 𝛽𝛽))}, 𝐷𝐷+ = max|fn(𝑥𝑥) − 𝐹𝐹(𝑥𝑥)|, 𝐷𝐷− = max|𝐹𝐹(𝑥𝑥) − fn(𝑥𝑥)| 𝐴𝐴2 = −𝑁𝑁 − ∑ (2𝑖𝑖 − 1){ln𝐹𝐹𝑋𝑋(𝑥𝑥(𝑖𝑖)) + ln[1 − 𝐹𝐹𝑋𝑋(𝑥𝑥(𝑁𝑁−𝑖𝑖+1))]} 𝑁𝑁 𝑁𝑁 𝑖𝑖=1 adc = a2(1+0.20/√n) 𝑊𝑊𝑖𝑖 = 𝐹𝐹𝑥𝑥−1(1 − 𝑞𝑞𝑖𝑖) qi= i-a n+1-2a , rf = ∑ (𝑥𝑥𝑖𝑖 − �̅�𝑥)(𝑤𝑤𝑖𝑖 − �̅�𝑤)𝑁𝑁𝑖𝑖=1 √∑ (𝑥𝑥𝑖𝑖 − �̅�𝑥)²𝑁𝑁𝑖𝑖=1 ∑ (𝑤𝑤𝑖𝑖 − �̅�𝑤)²𝑁𝑁𝑖𝑖=1 , �̅�𝑥 = ∑ 𝑥𝑥(𝑖𝑖)𝑁𝑁𝑖𝑖=1 𝑁𝑁 �̅�𝑤 = ∑ 𝑤𝑤𝑖𝑖𝑁𝑁𝑖𝑖=1 𝑁𝑁 se = √ ∑ (𝑋𝑋𝑖𝑖 − 𝑋𝑋𝑋𝑋𝑖𝑖)2𝑛𝑛𝑖𝑖1 𝑛𝑛 − 𝑘𝑘 , . (5) for gumbel distribution and gev distribution, as recommended by naghettini and pinto (2007), we corrected the ad test statistic by equation 6: 𝑓𝑓(𝑥𝑥) = 1 𝛼𝛼 [1 − 𝑘𝑘 ( 𝑥𝑥 − 𝛽𝛽 𝛼𝛼 )] ( 1𝑘𝑘−1) exp{−[1 − 𝑘𝑘 ( 𝑥𝑥 − 𝛽𝛽 𝛼𝛼 )] 1/𝑘𝑘 } 𝑓𝑓(𝑥𝑥) = 𝛼𝛼exp{−𝛼𝛼(𝑋𝑋 − 𝛽𝛽) − exp(−𝛼𝛼(𝑋𝑋 − 𝛽𝛽))}, 𝐷𝐷+ = max|fn(𝑥𝑥) − 𝐹𝐹(𝑥𝑥)|, 𝐷𝐷− = max|𝐹𝐹(𝑥𝑥) − fn(𝑥𝑥)| 𝐴𝐴2 = −𝑁𝑁 − ∑ (2𝑖𝑖 − 1){ln𝐹𝐹𝑋𝑋(𝑥𝑥(𝑖𝑖)) + ln[1 − 𝐹𝐹𝑋𝑋(𝑥𝑥(𝑁𝑁−𝑖𝑖+1))]} 𝑁𝑁 𝑁𝑁 𝑖𝑖=1 adc = a2(1+0.20/√n) 𝑊𝑊𝑖𝑖 = 𝐹𝐹𝑥𝑥−1(1 − 𝑞𝑞𝑖𝑖) qi= i-a n+1-2a , rf = ∑ (𝑥𝑥𝑖𝑖 − �̅�𝑥)(𝑤𝑤𝑖𝑖 − �̅�𝑤)𝑁𝑁𝑖𝑖=1 √∑ (𝑥𝑥𝑖𝑖 − �̅�𝑥)²𝑁𝑁𝑖𝑖=1 ∑ (𝑤𝑤𝑖𝑖 − �̅�𝑤)²𝑁𝑁𝑖𝑖=1 , �̅�𝑥 = ∑ 𝑥𝑥(𝑖𝑖)𝑁𝑁𝑖𝑖=1 𝑁𝑁 �̅�𝑤 = ∑ 𝑤𝑤𝑖𝑖𝑁𝑁𝑖𝑖=1 𝑁𝑁 se = √ ∑ (𝑋𝑋𝑖𝑖 − 𝑋𝑋𝑋𝑋𝑖𝑖)2𝑛𝑛𝑖𝑖1 𝑛𝑛 − 𝑘𝑘 , . (6) we compared the calculated values of adc statistics with the critical value at 5% significance level (adcrit = 0.757), recommended for gumbel and gev distributions (naghettini and pinto, 2007). the filliben adhesion test (1975) is based on the linear correlation coefficient rf between observations ordered in increasing order and theoretical quantiles calculated by equation 7: figure 1 – location of rainfall stations. back, á.j. & bonfante, f.m. 658 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 654-664 issn 2176-9478 𝑓𝑓(𝑥𝑥) = 1 𝛼𝛼 [1 − 𝑘𝑘 ( 𝑥𝑥 − 𝛽𝛽 𝛼𝛼 )] ( 1𝑘𝑘−1) exp{−[1 − 𝑘𝑘 ( 𝑥𝑥 − 𝛽𝛽 𝛼𝛼 )] 1/𝑘𝑘 } 𝑓𝑓(𝑥𝑥) = 𝛼𝛼exp{−𝛼𝛼(𝑋𝑋 − 𝛽𝛽) − exp(−𝛼𝛼(𝑋𝑋 − 𝛽𝛽))}, 𝐷𝐷+ = max|fn(𝑥𝑥) − 𝐹𝐹(𝑥𝑥)|, 𝐷𝐷− = max|𝐹𝐹(𝑥𝑥) − fn(𝑥𝑥)| 𝐴𝐴2 = −𝑁𝑁 − ∑ (2𝑖𝑖 − 1){ln𝐹𝐹𝑋𝑋(𝑥𝑥(𝑖𝑖)) + ln[1 − 𝐹𝐹𝑋𝑋(𝑥𝑥(𝑁𝑁−𝑖𝑖+1))]} 𝑁𝑁 𝑁𝑁 𝑖𝑖=1 adc = a2(1+0.20/√n) 𝑊𝑊𝑖𝑖 = 𝐹𝐹𝑥𝑥−1(1 − 𝑞𝑞𝑖𝑖) qi= i-a n+1-2a , rf = ∑ (𝑥𝑥𝑖𝑖 − �̅�𝑥)(𝑤𝑤𝑖𝑖 − �̅�𝑤)𝑁𝑁𝑖𝑖=1 √∑ (𝑥𝑥𝑖𝑖 − �̅�𝑥)²𝑁𝑁𝑖𝑖=1 ∑ (𝑤𝑤𝑖𝑖 − �̅�𝑤)²𝑁𝑁𝑖𝑖=1 , �̅�𝑥 = ∑ 𝑥𝑥(𝑖𝑖)𝑁𝑁𝑖𝑖=1 𝑁𝑁 �̅�𝑤 = ∑ 𝑤𝑤𝑖𝑖𝑁𝑁𝑖𝑖=1 𝑁𝑁 se = √ ∑ (𝑋𝑋𝑖𝑖 − 𝑋𝑋𝑋𝑋𝑖𝑖)2𝑛𝑛𝑖𝑖1 𝑛𝑛 − 𝑘𝑘 , , (7) where: qi = the empirical probability corresponding to the order of classification given by equation 8: 𝑓𝑓(𝑥𝑥) = 1 𝛼𝛼 [1 − 𝑘𝑘 ( 𝑥𝑥 − 𝛽𝛽 𝛼𝛼 )] ( 1𝑘𝑘−1) exp{−[1 − 𝑘𝑘 ( 𝑥𝑥 − 𝛽𝛽 𝛼𝛼 )] 1/𝑘𝑘 } 𝑓𝑓(𝑥𝑥) = 𝛼𝛼exp{−𝛼𝛼(𝑋𝑋 − 𝛽𝛽) − exp(−𝛼𝛼(𝑋𝑋 − 𝛽𝛽))}, 𝐷𝐷+ = max|fn(𝑥𝑥) − 𝐹𝐹(𝑥𝑥)|, 𝐷𝐷− = max|𝐹𝐹(𝑥𝑥) − fn(𝑥𝑥)| 𝐴𝐴2 = −𝑁𝑁 − ∑ (2𝑖𝑖 − 1){ln𝐹𝐹𝑋𝑋(𝑥𝑥(𝑖𝑖)) + ln[1 − 𝐹𝐹𝑋𝑋(𝑥𝑥(𝑁𝑁−𝑖𝑖+1))]} 𝑁𝑁 𝑁𝑁 𝑖𝑖=1 adc = a2(1+0.20/√n) 𝑊𝑊𝑖𝑖 = 𝐹𝐹𝑥𝑥−1(1 − 𝑞𝑞𝑖𝑖) qi= i-a n+1-2a , rf = ∑ (𝑥𝑥𝑖𝑖 − �̅�𝑥)(𝑤𝑤𝑖𝑖 − �̅�𝑤)𝑁𝑁𝑖𝑖=1 √∑ (𝑥𝑥𝑖𝑖 − �̅�𝑥)²𝑁𝑁𝑖𝑖=1 ∑ (𝑤𝑤𝑖𝑖 − �̅�𝑤)²𝑁𝑁𝑖𝑖=1 , �̅�𝑥 = ∑ 𝑥𝑥(𝑖𝑖)𝑁𝑁𝑖𝑖=1 𝑁𝑁 �̅�𝑤 = ∑ 𝑤𝑤𝑖𝑖𝑁𝑁𝑖𝑖=1 𝑁𝑁 se = √ ∑ (𝑋𝑋𝑖𝑖 − 𝑋𝑋𝑋𝑋𝑖𝑖)2𝑛𝑛𝑖𝑖1 𝑛𝑛 − 𝑘𝑘 , (8) where: n = the series size; a = 0.4, according to the formula suggested by cunnane (1973). the filliben test statistic is expressed by equations 9, 10 and 11 (abreu et al., 2018): 𝑓𝑓(𝑥𝑥) = 1 𝛼𝛼 [1 − 𝑘𝑘 ( 𝑥𝑥 − 𝛽𝛽 𝛼𝛼 )] ( 1𝑘𝑘−1) exp{−[1 − 𝑘𝑘 ( 𝑥𝑥 − 𝛽𝛽 𝛼𝛼 )] 1/𝑘𝑘 } 𝑓𝑓(𝑥𝑥) = 𝛼𝛼exp{−𝛼𝛼(𝑋𝑋 − 𝛽𝛽) − exp(−𝛼𝛼(𝑋𝑋 − 𝛽𝛽))}, 𝐷𝐷+ = max|fn(𝑥𝑥) − 𝐹𝐹(𝑥𝑥)|, 𝐷𝐷− = max|𝐹𝐹(𝑥𝑥) − fn(𝑥𝑥)| 𝐴𝐴2 = −𝑁𝑁 − ∑ (2𝑖𝑖 − 1){ln𝐹𝐹𝑋𝑋(𝑥𝑥(𝑖𝑖)) + ln[1 − 𝐹𝐹𝑋𝑋(𝑥𝑥(𝑁𝑁−𝑖𝑖+1))]} 𝑁𝑁 𝑁𝑁 𝑖𝑖=1 adc = a2(1+0.20/√n) 𝑊𝑊𝑖𝑖 = 𝐹𝐹𝑥𝑥−1(1 − 𝑞𝑞𝑖𝑖) qi= i-a n+1-2a , rf = ∑ (𝑥𝑥𝑖𝑖 − �̅�𝑥)(𝑤𝑤𝑖𝑖 − �̅�𝑤)𝑁𝑁𝑖𝑖=1 √∑ (𝑥𝑥𝑖𝑖 − �̅�𝑥)²𝑁𝑁𝑖𝑖=1 ∑ (𝑤𝑤𝑖𝑖 − �̅�𝑤)²𝑁𝑁𝑖𝑖=1 , �̅�𝑥 = ∑ 𝑥𝑥(𝑖𝑖)𝑁𝑁𝑖𝑖=1 𝑁𝑁 �̅�𝑤 = ∑ 𝑤𝑤𝑖𝑖𝑁𝑁𝑖𝑖=1 𝑁𝑁 se = √ ∑ (𝑋𝑋𝑖𝑖 − 𝑋𝑋𝑋𝑋𝑖𝑖)2𝑛𝑛𝑖𝑖1 𝑛𝑛 − 𝑘𝑘 , (9) where 𝑓𝑓(𝑥𝑥) = 1 𝛼𝛼 [1 − 𝑘𝑘 ( 𝑥𝑥 − 𝛽𝛽 𝛼𝛼 )] ( 1𝑘𝑘−1) exp{−[1 − 𝑘𝑘 ( 𝑥𝑥 − 𝛽𝛽 𝛼𝛼 )] 1/𝑘𝑘 } 𝑓𝑓(𝑥𝑥) = 𝛼𝛼exp{−𝛼𝛼(𝑋𝑋 − 𝛽𝛽) − exp(−𝛼𝛼(𝑋𝑋 − 𝛽𝛽))}, 𝐷𝐷+ = max|fn(𝑥𝑥) − 𝐹𝐹(𝑥𝑥)|, 𝐷𝐷− = max|𝐹𝐹(𝑥𝑥) − fn(𝑥𝑥)| 𝐴𝐴2 = −𝑁𝑁 − ∑ (2𝑖𝑖 − 1){ln𝐹𝐹𝑋𝑋(𝑥𝑥(𝑖𝑖)) + ln[1 − 𝐹𝐹𝑋𝑋(𝑥𝑥(𝑁𝑁−𝑖𝑖+1))]} 𝑁𝑁 𝑁𝑁 𝑖𝑖=1 adc = a2(1+0.20/√n) 𝑊𝑊𝑖𝑖 = 𝐹𝐹𝑥𝑥−1(1 − 𝑞𝑞𝑖𝑖) qi= i-a n+1-2a , rf = ∑ (𝑥𝑥𝑖𝑖 − �̅�𝑥)(𝑤𝑤𝑖𝑖 − �̅�𝑤)𝑁𝑁𝑖𝑖=1 √∑ (𝑥𝑥𝑖𝑖 − �̅�𝑥)²𝑁𝑁𝑖𝑖=1 ∑ (𝑤𝑤𝑖𝑖 − �̅�𝑤)²𝑁𝑁𝑖𝑖=1 , �̅�𝑥 = ∑ 𝑥𝑥(𝑖𝑖)𝑁𝑁𝑖𝑖=1 𝑁𝑁 �̅�𝑤 = ∑ 𝑤𝑤𝑖𝑖𝑁𝑁𝑖𝑖=1 𝑁𝑁 se = √ ∑ (𝑋𝑋𝑖𝑖 − 𝑋𝑋𝑋𝑋𝑖𝑖)2𝑛𝑛𝑖𝑖1 𝑛𝑛 − 𝑘𝑘 , (10) and 𝑓𝑓(𝑥𝑥) = 1 𝛼𝛼 [1 − 𝑘𝑘 ( 𝑥𝑥 − 𝛽𝛽 𝛼𝛼 )] ( 1𝑘𝑘−1) exp{−[1 − 𝑘𝑘 ( 𝑥𝑥 − 𝛽𝛽 𝛼𝛼 )] 1/𝑘𝑘 } 𝑓𝑓(𝑥𝑥) = 𝛼𝛼exp{−𝛼𝛼(𝑋𝑋 − 𝛽𝛽) − exp(−𝛼𝛼(𝑋𝑋 − 𝛽𝛽))}, 𝐷𝐷+ = max|fn(𝑥𝑥) − 𝐹𝐹(𝑥𝑥)|, 𝐷𝐷− = max|𝐹𝐹(𝑥𝑥) − fn(𝑥𝑥)| 𝐴𝐴2 = −𝑁𝑁 − ∑ (2𝑖𝑖 − 1){ln𝐹𝐹𝑋𝑋(𝑥𝑥(𝑖𝑖)) + ln[1 − 𝐹𝐹𝑋𝑋(𝑥𝑥(𝑁𝑁−𝑖𝑖+1))]} 𝑁𝑁 𝑁𝑁 𝑖𝑖=1 adc = a2(1+0.20/√n) 𝑊𝑊𝑖𝑖 = 𝐹𝐹𝑥𝑥−1(1 − 𝑞𝑞𝑖𝑖) qi= i-a n+1-2a , rf = ∑ (𝑥𝑥𝑖𝑖 − �̅�𝑥)(𝑤𝑤𝑖𝑖 − �̅�𝑤)𝑁𝑁𝑖𝑖=1 √∑ (𝑥𝑥𝑖𝑖 − �̅�𝑥)²𝑁𝑁𝑖𝑖=1 ∑ (𝑤𝑤𝑖𝑖 − �̅�𝑤)²𝑁𝑁𝑖𝑖=1 , �̅�𝑥 = ∑ 𝑥𝑥(𝑖𝑖)𝑁𝑁𝑖𝑖=1 𝑁𝑁 �̅�𝑤 = ∑ 𝑤𝑤𝑖𝑖𝑁𝑁𝑖𝑖=1 𝑁𝑁 se = √ ∑ (𝑋𝑋𝑖𝑖 − 𝑋𝑋𝑋𝑋𝑖𝑖)2𝑛𝑛𝑖𝑖1 𝑛𝑛 − 𝑘𝑘 , . (11) the rf value calculated is compared with the critical value (rcrit). the filliben test has the disadvantage that critical values depend on sample size, distribution to be tested, and the expression used to calculate empirical probability. in this study, we calculated critical values according to the equations shown by heo et al. (2008). distribution selection criteria in order to select the best distribution, we calculated values of standard error of estimate (se) and used the akaike’s criterion. in addition, we considered a global ranking based on the total score obtained in three adhesion tests along with the other selection criteria. each test was assigned a value from 1 to 7, with the best distribution receiving the lowest value. thus, the final score for each series tested ranges from 5 to 35, and the best distribution was given by the lowest overall score of each series. for the standard error of an estimate, we used the expression suggested by equation 12 (kite, 1977): 𝑓𝑓(𝑥𝑥) = 1 𝛼𝛼 [1 − 𝑘𝑘 ( 𝑥𝑥 − 𝛽𝛽 𝛼𝛼 )] ( 1𝑘𝑘−1) exp{−[1 − 𝑘𝑘 ( 𝑥𝑥 − 𝛽𝛽 𝛼𝛼 )] 1/𝑘𝑘 } 𝑓𝑓(𝑥𝑥) = 𝛼𝛼exp{−𝛼𝛼(𝑋𝑋 − 𝛽𝛽) − exp(−𝛼𝛼(𝑋𝑋 − 𝛽𝛽))}, 𝐷𝐷+ = max|fn(𝑥𝑥) − 𝐹𝐹(𝑥𝑥)|, 𝐷𝐷− = max|𝐹𝐹(𝑥𝑥) − fn(𝑥𝑥)| 𝐴𝐴2 = −𝑁𝑁 − ∑ (2𝑖𝑖 − 1){ln𝐹𝐹𝑋𝑋(𝑥𝑥(𝑖𝑖)) + ln[1 − 𝐹𝐹𝑋𝑋(𝑥𝑥(𝑁𝑁−𝑖𝑖+1))]} 𝑁𝑁 𝑁𝑁 𝑖𝑖=1 adc = a2(1+0.20/√n) 𝑊𝑊𝑖𝑖 = 𝐹𝐹𝑥𝑥−1(1 − 𝑞𝑞𝑖𝑖) qi= i-a n+1-2a , rf = ∑ (𝑥𝑥𝑖𝑖 − �̅�𝑥)(𝑤𝑤𝑖𝑖 − �̅�𝑤)𝑁𝑁𝑖𝑖=1 √∑ (𝑥𝑥𝑖𝑖 − �̅�𝑥)²𝑁𝑁𝑖𝑖=1 ∑ (𝑤𝑤𝑖𝑖 − �̅�𝑤)²𝑁𝑁𝑖𝑖=1 , �̅�𝑥 = ∑ 𝑥𝑥(𝑖𝑖)𝑁𝑁𝑖𝑖=1 𝑁𝑁 �̅�𝑤 = ∑ 𝑤𝑤𝑖𝑖𝑁𝑁𝑖𝑖=1 𝑁𝑁 se = √ ∑ (𝑋𝑋𝑖𝑖 − 𝑋𝑋𝑋𝑋𝑖𝑖)2𝑛𝑛𝑖𝑖1 𝑛𝑛 − 𝑘𝑘 , (12) where: se = the standard error for a given probability distribution; xi = the precipitation recorded of order i; xei = the precipitation estimated by the theoretical probability distribution; n = the number of elements in the series of annual maximums; k = the number of parameters estimated for probability distribution (k = 2 for gumbel distribution and k = 3 for gev distribution). akaike’s information criterion was developed to test whether a given model is suitable, defining its criterion as equation 13: aicc = −2loglike + 2𝑘𝑘 + 2𝑘𝑘(𝐾𝐾 + 1) 𝑁𝑁 − 𝑘𝑘 − 1 loglike = 𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛(𝛼𝛼) − 𝛼𝛼 ∑(𝑋𝑋𝑖𝑖 − 𝜇𝜇) − ∑ exp⁡(−𝛼𝛼(𝑋𝑋1 − 𝜇𝜇), 𝑛𝑛 𝑖𝑖=1 𝑛𝑛 𝑖𝑖=1 loglike = −𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛(𝛼𝛼) − ( 1 + 𝑘𝑘 𝑘𝑘 ) ∑ 𝑛𝑛𝑛𝑛 [1 + 𝑘𝑘 ( 𝑋𝑋𝑖𝑖 − 𝛽𝛽 𝛼𝛼 )] − ∑ [1 + 𝑘𝑘 ( 𝑋𝑋𝑖𝑖 − 𝛽𝛽 𝛼𝛼 )] −1/𝑘𝑘𝑛𝑛 𝑖𝑖=1 𝑛𝑛 𝑖𝑖=1 , (13) where: loglike = the log-likelihood function of the probability distribution; k = the number of model parameters. for gumbel distribution, we calculate the log-likelihood function by equation 14: aicc = −2loglike + 2𝑘𝑘 + 2𝑘𝑘(𝐾𝐾 + 1) 𝑁𝑁 − 𝑘𝑘 − 1 loglike = 𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛(𝛼𝛼) − 𝛼𝛼 ∑(𝑋𝑋𝑖𝑖 − 𝜇𝜇) − ∑ exp⁡(−𝛼𝛼(𝑋𝑋1 − 𝜇𝜇), 𝑛𝑛 𝑖𝑖=1 𝑛𝑛 𝑖𝑖=1 loglike = −𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛(𝛼𝛼) − ( 1 + 𝑘𝑘 𝑘𝑘 ) ∑ 𝑛𝑛𝑛𝑛 [1 + 𝑘𝑘 ( 𝑋𝑋𝑖𝑖 − 𝛽𝛽 𝛼𝛼 )] − ∑ [1 + 𝑘𝑘 ( 𝑋𝑋𝑖𝑖 − 𝛽𝛽 𝛼𝛼 )] −1/𝑘𝑘𝑛𝑛 𝑖𝑖=1 𝑛𝑛 𝑖𝑖=1 (14) while for gev distribution, the log-likelihood function is by equation 15: aicc = −2loglike + 2𝑘𝑘 + 2𝑘𝑘(𝐾𝐾 + 1) 𝑁𝑁 − 𝑘𝑘 − 1 loglike = 𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛(𝛼𝛼) − 𝛼𝛼 ∑(𝑋𝑋𝑖𝑖 − 𝜇𝜇) − ∑ exp⁡(−𝛼𝛼(𝑋𝑋1 − 𝜇𝜇), 𝑛𝑛 𝑖𝑖=1 𝑛𝑛 𝑖𝑖=1 loglike = −𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛𝑛(𝛼𝛼) − ( 1 + 𝑘𝑘 𝑘𝑘 ) ∑ 𝑛𝑛𝑛𝑛 [1 + 𝑘𝑘 ( 𝑋𝑋𝑖𝑖 − 𝛽𝛽 𝛼𝛼 )] − ∑ [1 + 𝑘𝑘 ( 𝑋𝑋𝑖𝑖 − 𝛽𝛽 𝛼𝛼 )] −1/𝑘𝑘𝑛𝑛 𝑖𝑖=1 𝑛𝑛 𝑖𝑖=1 . (15) according to this criterion, the best model considered for problem construction is the one with the lowest akaike’s information criterion (aicc) value. this criterion penalizes the addition of parameters, that is, the selection of an extremely complex model with many parameters (ramos and moala, 2014). results and discussion table 1 contains the summary of descriptive statistics of the series of annual maximums. in the 224 series studied, series size ranged from 12 to 90 years, with 25% of the series containing up to 29 years and 25% of the series containing more than 50 years of data. series means ranged from 55.7 to 134.8 mm, although 50%  of the series averaged in the 79.8–96.6 mm range. the variation coefficient ranged from 27.5 to 47.2%, with 50% of series between 27.2 and 31.9%. regarding extremes, we found that the highest values in each series range from 95.5 to 367 mm, although 50% of the series had maximum values within the 138.3–196.2 mm range. the asymmetry coefficient ranged from -0.277 to 3.917, with only eight stations (3.6%) having negative asymmetry and 25% of the series with asymmetry below 0.50. in addition, 25% of series showed asymmetry above 1.22 and only 6.7% showed asymmetry above 2.0. alam et al. (2018) stated that series with asymmetry coefficient above 1.0 can be considered highly asymmetric, while asymmetry from 0.5 to 1 is considered moderately asymmetric. series with asymmetry from -0.5 to 0.5 can be considered approximately symmetric. evaluation of generalized extreme value and gumbel distributions for estimating maximum daily rainfall 659 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 654-664 issn 2176-9478 table 2 shows rejection frequencies for the adhesion tests of distributions fitted to the series of annual maximums. the ks test only rejected four distributions (0.25%), one for the gumbel–mm distribution, two for the gumbel–chow distribution, and one for gev–lm. these series rejected by the ks test contained asymmetry coefficient above 2.8 with extreme values above 300 mm, which can be an outlier in the series. as the ks test is based only on the greatest difference between observed and estimated frequencies, an outlier can imply the rejection of the adhesion hypothesis. we obtained 142 rejections for the 1568 tested (224 series × 7 candidate distributions) with the anderson–darling test, equivalent to 9.06% rejection. the rf test rejected the gumbel distribution for 19 series analyzed (8.5%). the gumbel distribution adjustment for the eight series with asymmetry coefficient above 2 was rejected by the rf test. among gev distributions, the rf test rejected 62 series, the majority being of gev–mv distribution. considering the total series, the rf test rejected 8.8% of series. thus, we observed that the ks test is little rigorous in rejecting adhesion hypotheses to the series of annual maximums. abreu et  al. (2018) obtained similar results. one of the criticisms of ks test is that its application assumes that the distribution to be tested is previously known. however, in applications, we usually adjusted distribution parameters based on the series to be tested. even with these limitations, the ks test is widely used often as the only adhesion test (al-suhili and khanbilvardi, 2014; pereira et al., 2017; silva neto et al., 2017; ottero et al., 2018) and also commonly used as criterion for selecting the best distribution (caldeira et al., 2015; back and cadorin, 2020). ad and rf tests proved to be more rigorous and should be favored. gumbel distribution was the most rejected as some series show negative asymmetry, and other series show asymmetries above 2.0. gumbel distribution has a theoretical asymmetry coefficient of 1.1396. thus, it is normal that series with asymmetry far from this value are considered inadequate. on the contrary, gev distribution has the k parameter that allows better adjustment to the format of data distribution. beskow et  al. (2015) obtained similar results, who analyzed data from 342 rainfall stations in the state of rio grande do sul and found that the ks test did not reject any gev distribution and rejected only 0.29% of gumbel distributions. for the ad test, rejections were of 2.92% and 13.45% for gev and gumbel distribution, respectively. these rejections were of 2.05% and 8.19% by the rf test, respectively. the authors concluded that the ad adhesion test was the most appropriate to evaluate the adequacy of probability models to the historical series analyzed, as being more restrictive than rf and ks tests. marques et  al. (2014) analyzed series of maximum rainfall in the state of minas gerais and analyzed the performance of gev, gumbel, and gama probability distributions with two parameters, concluding that the gumbel probability distribution performed better, adjusting to 87.5% of cases. among probability distributions evaluated, gev adjusted by ml method showed adhesion for all rainfall stations, being indicated for use. mello and silva (2005) also compared the adjustment of parameters by mm and ml using the chi-square adhesion test and concluded that the ml method performed better. abreu et al. (2018) observed that adhesion tests can indicate different results regarding adequacy of probability distributions and concluded that the ks test was the least rigorous, admitting adhesion in all situations tested. table 3 shows frequencies in which different distributions were identified as the best according to different criteria. using the criterion of lowest value of the ks statistic, gumbel distribution was identified as the best in 83 series analyzed (11 mm, 23 ml, 13 lm, and 36 using the gumbel–chow method), and 141 series indicate gev distribution as the best (37 mm, 43 ml, and 61 lm). by the anderson–darling table 1 – summary of descriptive statistics of the series of annual maximums. statistics nr. of data mean (mm) coefficient of highest (mm) lowest (mm) variation (%) asymmetry maximum 90 134.8 47.2 3.917 367.0 85.2 minimum 12 55.7 27.5 -0.277 95.5 15.3 mean 40.3 89.4 30.8 0.910 169.7 47.9 1st quartile 29 79.8 27.2 0.504 138.3 41.0 2nd quartile 38 88.0 29.1 0.789 160.8 47.3 3rd quartile 50 96.6 31.9 1.219 196.2 54.2 quartile range 21 16.8 54.5 0.715 57.9 13.2 table 2 – frequency of rejection of the adhesion hypothesis. distribution tested adhesion test kolmogorov– smirnov anderson– darling filliben gumbel–mm 1 42 19 gumbel–mv 0 25 19 gumbel–lm 0 27 19 gumbel–chow 2 13 19 gev–mm 0 21 7 gev–mv 0 7 47 gev–lm 1 7 8 total 4 142 138 back, á.j. & bonfante, f.m. 660 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 654-664 issn 2176-9478 test, gumbel distribution was selected in 75 series, 57 of which use the gumbel–chow method. gev distribution was selected in 149 series, 88 of which use the lm method. similar results were obtained by lima et al. (2021), who reported that the gev distribution had the best performance in anderson–darling test and it was suitable to represent series with positive skewness with high values. also back and cadorin (2020), comparing the gumbel and gev distribution in 11 pluviometric stations in the state of acre, concluded that the gev distribution with parameters estimated by the lm method was considered the best in 73% of the stations. rf criterion indicated gumbel distribution as the best in 24 series, indicating gev distribution for the remaining 200 series. the rf criterion does not distinguish between adjustment methods of gumbel distribution. in the akaike’s criterion, gumbel– ml distribution, with 172 series, and gev–ml distribution, with 40 series, stood out. in akaike’s criterion, adjustment methods using maximum likelihood stand out for considering the log-likelihood function in the calculation, which is minimized in the parameter adjustment process. moretti and mendes (2003) showed that small samples cause quality loss and less precision in parameter estimates using the method of maximum likelihood. molina-aguilar et al. (2019) highlighted that multiple methods for estimating the parameters of the gumbel distribution function are reported in the literature, with the moments and ml methods being the best known and most used of them all. in the criterion standard error of estimation, gev distribution also prevailed with 192 series, of which gev–mm is the most frequent. adopting the ranking, gev distribution is indicated in 164 series and gumbel distribution is indicated in 60 series. gonzález-álvarez et  al. (2019) reported similar results when investigating whether the gumbel was most suitable, based on 318 rain gauges from the caribbean region. they concluded that gev was most suitable in 47.2% of the rain gauges, while gumbel, in spite of being widely used in colombia, was only suitable in 34.3% of the cases. coronado-hernández et al. (2020), with records from 362 stations distributed throughout colombia, concluded that gev distribution presents the best fit with an overall value of 52%. we observed that distribution selection varies according to the criterion used, and the lack of agreement between most of these criteria is evident. table 4 shows the agreement matrix in the selection of distribution between criteria. the ks criterion showed 32.6% agreement with the ad criterion, that is, in 32.6% of series, the best distribution was selected equally by ks and ad criteria. agreement of ks criteria with rf and akaike’s criteria and standard error of estimate were 16.5, 13.8, and 13.8%, respectively. regarding ranking criteria, agreement was 29.5%. we note that, even for completely random events, we expected 14% agreement. thus, we state that there is no agreement between ks, rf, and se criteria. for the ad criterion, agreement with rf, akaike’s, and se criteria was 19.2, 12.1, and 17.9%, respectively, and agreement with the ranking was 36.2%. the rf criterion had 73.7% agreement with the standard error of estimate. these were the indexes with the greatest agreement observed, reflecting increased compliance with the ranking. abreu et al. (2018), who evaluated criteria for choosing probability distributions, also concluded that the filliben test was the one with greatest convergence when considering the three best performances. akaike’s criterion showed the least agreement with other criteria, being only 5.4% with standard error and 17.4% with the sum of the ranking. these results show that different criteria used in the selection of distribution may indicate different probability distributions to be used. akaike’s criterion did not show significant agreement with any other criteria for privileging distributions estimated by the method of maximum likelihood. the greatest agreement, observed between rf and se methods (73.4%), can be explained as both consider differences between all precipitation values observed and estimated and distribution, while the ks criterion considers only the greatest difference. as different criteria indicate different distributions, several authors (mandal and choudhury, 2015; alam et al., 2018) have been making a ranking considering all indexes. in this case, agreement for ks criterion is 29.5 and 36.25% for ad, 47.8% for rf, and 48.2% for se. akaike’s criterion has only 17.4% agreement, practically not differentiating from the completely random value. this fact reinforces that although the akaike criterion is an index used to select models in general, its application in the selection of probability distribution is not in line with the other criteria and contributes less to the general score. table 3 – indication of the best probability distribution according to the selection criteria. probability distribution selection criteria ks ad rf ak se ranking gumbel–mm 11 1 24* 0 2 10 gumbel–ml 23 8 24* 172 1 20 gumbel–lm 13 9 24* 6 25 23 gumbel–chow 36 57 24* 6 4 7 gev–mm 37 17 73 0 93 49 gev–ml 43 44 53 40 22 53 gev–lm 61 88 74 0 77 62 *non-differentiated between gumbel distributions. table 4 – agreement matrix between adhesion criteria. criterion classification criteria ks ad rf ak se ranking ks 1.000 0.326 0.165 0.138 0.138 0.295 ad 0.326 1.000 0.192 0.121 0.179 0.362 rf 0.165 0.192 1.000 0.129 0.737 0.478 ak 0.138 0.121 0.129 1.000 0.054 0.174 se 0.138 0.179 0.737 0.054 1.000 0.482 ranking 0.295 0.362 0.478 0.174 0.482 1.000 evaluation of generalized extreme value and gumbel distributions for estimating maximum daily rainfall 661 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 654-664 issn 2176-9478 figure 2 – differences (%) between maximum rainfall estimated with the best-ranked gumbel and gev distributions and maximum rainfall estimated with the distribution selected using ranking criteria. some authors, besides using quantitative criteria, also adopted qualitative criteria, mainly with the evaluation of q–q plot or distribution curve graphs with confidence interval (aiyelokun et al., 2017). qualitative evaluation is feasible when evaluating some distributions for a data series. however, for studies evaluating hundreds of series and various distributions, graphical analysis is unfeasible. figure 2 shows percentage differences between distribution estimated by gumbel and gev best ranked with the distribution selected by the ranking criteria. we observe that quartiles of differences are within the range of -7.8 and +1.8% with gumbel distribution for a return period of up to 50 years. this means that differences between rainfall estimated by these distributions are lower than 10% for more than 50% of the series studied. differences are even lower for gev distribution. this finding explains reduced agreement in the distribution selection criteria, as in most cases differences are insignificant, and more than one of distributions tested can be used to estimate maximum rainfall. thus, distribution classified in the second or third place in the ranking can estimate rainfall with nonsignificant differences from the distribution in the first place. on the contrary, we observe that some series show differences of more than 20% with gumbel distribution estimates for a return period of above 20 years, reaching 84% with a return period of 1,000 years. for gev distribution, differences above 20% were only observed with a return period of more than 100 years. these results are in consonance with coelho et al. (2017), who reported differences greater than 18% in the maximum rainfall calculated with the gev and gumbel distributions with parameters estimated by the methods of moments and l-moments method. back (2018), who analyzed maximum flow estimates with different probability distributions, observed that for the 10-year return period, differences were below 10%, while differences could be above 20% for the 100-year return period. therefore, we highlight the importance of careful analysis of the probability distribution to be used in the estimation of extreme events with a return period of 100 years or more. in dam projects, the recommendation is to use a return period of up to 10,000 years. in these cases, we can obtain very different estimates for maximum rainfall according to the distribution selected, even if we perform adhesion test. esteves (2013) showed that extreme rainfall estimates for long return periods can differ by more than 40% depending on the distribution model used and question whether the level of protection they offer are appropriate in locations where data demonstrate clearly that alternative probability distributions may have a better fit to the local rainfall data. adequate selection of the probability distribution is one of the more important issues in flood frequency analysis. fischer et al. (2012) claimed that extreme weather events regularly cause damages to ecosystems and affect the socioeconomic sphere. the  population that is living in areas vulnerable to weather extremes such as floods, rain, storms, and droughts is increasing. statistically, weather index insurance covers the extreme tail of the probability distribution of weather events for a specified region. the determination of the index depends on the probabilities associated with the given risk. an accurate estimation of return levels at given return periods is relevant for the determination of indices for weather index-based crop insurance and other adaptation measure. conclusions the use of 224 series of maximum annual rainfall data ranging from 12 to 90 years, with asymmetry coefficient ranging from -0.277 to 3.917, allows important conclusions on parameter adjustment and selection of probability distributions to estimate maximum extreme rainfall. the kolmogorov–smirnov test is little rigorous as adhesion test criterion to adjust probability distributions to maximum annual rainfall data. in addition, its use to indicate the best probability distribution does not demonstrate confidence. anderson–darling and filliben tests were more rigorous, rejecting 9.06 and 8.5% of the distributions tested, respectively. filliben test also showed that it can be used as a criterion to select the best distribution, showing 73.7% agreement with the criterion with the lowest standard error of estimate. akaike’s criterion showed less agreement with the other criteria tested, and for considering the likelihood function in calculation, only indicated gumbel and gev distributions with parameters estimated by the method of maximum likelihood. the ranking consisting of several criteria can be an alternative to select the best probability distribution, although not superior to the use of standard error of estimate or filliben test. the gev distribution was selected as the best distribution for most of the series used in all selection criteria. however, all distributions adjusted with the different parameter estimation methods showed rejections by anderson–darling and filliben tests. this finding reinforcback, á.j. & bonfante, f.m. 662 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 654-664 issn 2176-9478 es the need to look for the best distribution to fit the data observed, especially when the series is asymmetric or has the presence of extreme values. a single distribution cannot be indicated for all cases. the selection of the probability distribution can affect the estimates of extreme events and thus impact the determination of maximum flows with consequences in the dimensioning of hydraulic works and definition of risk areas, and influence the cost of insurance against extreme events. as the return periods gets longer, the differences between the rainfall estimates obtained with the different probability distributions are more accentuated. therefore, we recommend careful analysis of adjustment to select the most adequate probability distribution to estimate extreme events with return periods of 100 years or more. detailed analysis of the fit of probability distributions to the observed data series is a better alternative than assuming a priori that a given probability distribution is adequate. contribution of authors: back, á.j.: conceptualization, methodology, investigation, writing — original draft; bonfante, f.m.: organization, formal analysis, writing — review and editing. references abreu, m.c.; cecílio, r.a.; pruski, f.f.; santos, g.r.; almeida, l.t.; zanettim, s.s., 2018. critérios para escolha de distribuições de probabilidade em estudos de eventos extemos de precipitação. revista brasileira de meteorologia, v. 33, (4), 601-613. http://dx.doi.org/10.1590/0102-7786334004. affonso, v.; faria, g.a.; lopes, b.g.; tsutsumoto, n.y.; fonseca, a.d.; felizardo, l.m., 2020. análise dos dados de precipitação máxima no noroeste paulista pela teoria dos valores extremos. research, society and development, v. 9, (10), e9709109396. https://doi.org/10.33448/rsd-v9i10.9396. agência nacional das águas (ana). sistema de informações hidrológicas (accessed october 8, 2020) at: http://hidroweb.ana.gov.br/. aiyelokun, o.; ojelabi, a., malomo, s.; agbede, o., 2017. efficient flood forecasting for the operation of hydraulic structures in a typical river basin. international journal of scientific & engineering research, v. 8, (11), 463-481. alam, m.a.; 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sustainable practices; sustainability indicators; motivations and challenges. r e s u m o o objetivo do estudo foi propor um relatório de sustentabilidade simplificado destinado às empresas de pequeno e médio porte (pme), as quais têm papéis relevantes na economia, na geração de empregos e cujas atividades também exercem pressão sobre os recursos naturais. o estudo foi baseado em uma pesquisa descritiva e qualitativa, com pme localizadas no sul do brasil, no estado do paraná, em curitiba e cidades da sua região metropolitana, com base em um questionário dividido em três partes que compilou a coleta de informações gerais das empresas, as motivações e os desafios para a adoção de práticas sustentáveis pelas pme e, por fim, os indicadores de sustentabilidade selecionados conforme a análise da estrutura do relatório de sustentabilidade do global reporting initiative (gri) standards e de questionários de responsabilidade socioambientais (qrsa) de instituições financeiras. os resultados apontaram oposições quanto às motivações, aos desafios e à comunicação das práticas sustentáveis adotadas pelas pme perante os seus stakeholders. por fim, verificouse que um relatório simplificado pode auxiliar as pme na adoção e, principalmente, na divulgação de práticas sustentáveis dos seus negócios e para os seus stakeholders. palavras-chave: pequenas e médias empresas; práticas sustentáveis; indicadores de sustentabilidade; motivações e desafios. proposal for a simplified sustainability report for small and mediumsized enterprises proposta de relatório de sustentabilidade simplificado para empresas de pequeno e médio porte sérgio augusto da porciúncula júnior1 , cleverson vitorio andreoli1 1instituto superior de administração e economia do mercosul – curitiba (pr), brazil. correspondence address: sérgio augusto da porciúncula júnior – rua martim afonso, 2694, apto. 42 – bigorilho – cep: 80730-030 – curitiba (pr), brazil. e-mail: sergio.porciuncula@hotmail.com conflicts of interest: the authors declare no conflicts of interest. funding: none. received on: 11/30/2022. accepted on: 03/31/2023 https://doi.org/10.5327/z2176-94781513 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. https://orcid.org/0000-0002-7211-247x https://orcid.org/0000-0002-9486-1236 mailto:sergio.porciuncula@hotmail.com https://doi.org/10.5327/z2176-94781513 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ porciúncula júnior, s.a. and andreoli, c.v. 68 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023 | 67-80 issn 2176-9478 introduction the present study aims to contribute to discussions on the motivations and challenges encountered by small and medium-sized enterprises (smes) to adopt and communicate sustainable practices and to propose a simplified sustainability report. the focus of the analysis is the smes in curitiba and its metropolitan region, located in the state of paraná, southern brazil. herein, the concept of sustainable practices considers the voluntary activities that companies implement to integrate their economic, environmental, and social interests with those of their stakeholders to achieve mutual benefits. this perspective is aligned with the “green paper — promoting a european framework for corporate social responsibility” (commission of the european communities, 2001; 2007). the contribution of such analysis is related to the relevance of smes in the economy both in developed and developing countries; in portugal, smes represent 99.9% of all companies (gomes et al., 2022), while in brazil they account for approximately 98% of established companies, 62% of the jobs generated, and 27% of the gross domestic product (gdp) (ministério da economia, 2022). according to morsing and perrini (2009), the “smallness” of individual smes is not proportional to their collective “greatness”, and the “large scale of small companies” lies in their contribution to social and economic cohesion. added to this is the limited number of studies on sustainable practices disclosure through sustainability reports by smes in global south countries. this was observed through an exploratory bibliometric survey in portuguese, english, and spanish, based on a set of pre-defined keywords related to the proposed theme over a period of time. the scientific databases consulted were the scientific electronic library online (scielo), with no period defined, and the web of science, from 2017 to 2021. the queries were carried out on july 22, 2021, and, after refining search results to avoid duplication of articles, resulted in a total of 54 studies. similarly, the systematic review of the academic literature conducted by johnson and schaltegger (2016) confirms the results of the exploratory survey. the authors identified a total of 145 studies citing sustainability management tools for smes, of which, 106 were concentrated in europe, 14 in australia and new zealand, 13 in asia, and 12 in north america, south america, and africa (approximately 8% of the total). therefore, there is significant scope for further analysis of sustainability in smes, especially in countries located in the global south. the relevance of this discussion is also related to the potential benefits for smes in adopting and communicating such practices to their stakeholders, including the focus on job creation, benefits for the local community, and the sustainable use of natural resources, as noted by corazza (2018). smiechowski and lament (2017) point to the benefit of public acceptance of the balance between economic benefits of businesses and environmental issues, while campos-rasera et  al. (2021) highlight the intangible benefits, such as reputation, legitimacy, and confidence that influence the competitiveness of companies. it is also necessary to mention that due to their diverse realities, smes face significant challenges in attempting to simplify procedures and tools that have been successfully adopted by large corporations (steinhöfel et  al., 2019). along with financial and human resource limitations, smes must commit more time and knowledge to conduct such management practices (longo et  al., 2005). they must also be convinced that adopting such practices will not increase pressure on their cash flow and time required for business management, that is, it will not increase operational and financial risks that may impact their profits (jenkins, 2006). the quest for a more sustainable society (singh et  al., 2019) results in increasing pressure from stakeholders for greater transparency of an entity’s sustainable practices, including smes. part of this pressure comes from investors who now recognize that climate risk is an investment risk (fink, 2020). according to christ (2021), the growing interest in environmental, social, and governance (esg) frameworks led to a rapid transformation in the investment industry, where global investors are seeking for sustainable asset portfolios and migrating their vast resources to these organizations whose principles are based on sustainable practices. this transition can be seen in table 1, which demonstrates the evolution of sustainable investment from 2014 to 2018. thus, this study addresses the following problem: how can a simplified sustainability report assist smes to adopt sustainable practices? table 1 – growth of sustainable investment assets by region in local currency (2014, 2016, and 2018)*. 2014 2016 2018 growth per period growth (%) 2014–2018 growth (%) 2016–2018 europe (€) 9.885 11.045 12.306 12 11 united states ($) 6.572 8.723 11.995 33 38 canada (cad) 1.011 1.505 2.132 49 42 australia/new zealand (aud) 203 707 1.033 248 56 japan (¥) 840 57.056 231.952 6692 307 *asset values are expressed in billions. all 2018 assets in this report are from 12/31/2017, except japan, which are from 03/31/2018. source: global sustainable investment alliance (2018). proposal for a simplified sustainability report for small and medium-sized enterprises 69 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023 | 67-80 issn 2176-9478 the proposal for a simplified sustainability report or the selection of sustainability indicators for smes has been addressed by researchers such as: borga et  al. (2009), whose study was based on seven italian furniture companies; arena and azzone (2012), who developed questions and indicators from suggestions given by third party specialists; cohen (2013), who used the gri structure as reference indicators in three practical cases with smes in england, australia, and south africa; and calabrese et al. (2016), who discussed the subjectivity of sme managers. the main differences among the simplified reports of the researches cited above and the report proposed in the present study are its practical approach and regional focus. this study is based on selected gri standards indicators that are already employed by brazilian smes in different sectors, and thus, reflects the sustainability culture in the country’s context. furthermore, the present study is informed by questions from the qrsas that are frequently indicated in socio-environmental responsibility analyses by brazilian financial institutions. this set of structures aims to strike a balance between the sustainable practices in the country’s market and the reality of smes. literature review the decision to adopt and disclose sustainable practices undergoes a process of maturity, analysis, and decision-making by an entity’s management. besides, the implementation of such practices can contribute to reduce the impact that an entity’s activities may have on the environment (silva and martins, 2017). perhaps the main consideration to achieve the best outcome is the integration of sustainable practices with the general business strategy of the smes, while also focusing on the sustainable growth of activities in the long term (das and rangarajan, 2020). this process can be accelerated when entities are required to create and maintain a transparent and open dialog with their stakeholders through corporate social responsibility (csr) as a means to support ethically and socially responsible lines of action (stawicka, 2021). that is, companies can adapt to sustainable production modes that prioritize socio-environmental responsibility while still generating profit (gonçalves and dziedzic, 2012). there is also the need to define financial and non-financial monitoring indicators that increasingly incorporate esg criteria, which are indicated by christ (2021, p. 10) as a “set of factors and criteria related to environmental, social and governance issues to be incorporated in company assessments, going beyond the traditional economic-financial metrics.” for cohen (2013), sustainability reports may be ineffective if they are not based on real actions taken by the company to improve its impact on sustainability. however, they can offer several key benefits including: building trust through transparency; appreciation by its customers reflected in increased sales; increased employee engagement; improved access to financing; and better relationships with local communities. the present study proposes a simplified report based on gri standards (2016), which is the most widely used disclosure framework worldwide according to a survey by kpmg (2020). the gri standards framework incorporates qrsa indicators due to the two different realities that financial institutions have been experiencing, as pointed out by mckinsey (2021): meeting capital needs to promote the transition from pollutant emitting industries to decarbonization activities and maintaining funding for activities in polluting energy matrices while this transition is underway. concerns about these scenarios are highlighted in the “green swan” report of the bank for international settlements (bis), which states that events caused by climate change could force the world’s central banks to intervene as “climate rescuers” and acquire large, devalued asset pools to keep the financial system up and running (bolton et al., 2020). along with financial information, sustainability disclosures become essential for regulators, companies, investors, and the community at large to assess and understand an organization’s contributions to sustainable development. in addition, they aim to provide greater social awareness, especially for consumers, as the purchase of a product reflects the purchase of the entire production process. this underscores the importance of producing such disclosures according to sustainability standards (stawicka, 2021). as gri (2020) mentions “the practice of disseminating sustainability information inspires responsibility, helps identify and manage risks, and enables organizations to seize new opportunities.” they can also improve the ability of organizations to map and manage risks related to sustainability, serving as a cost-saving tool by helping the organization use natural resources more efficiently, improving the efficiency of its processes (intosai, 2013). the preference for using gri standards over other frameworks is due to gri’s approach, which considers multiple stakeholders (ifc, 2018). as such, this approach offers smes access to market benchmark sustainability indicators so that they can be evaluated and implemented in their sustainability agendas. further, due to the global representativeness of the gri standards, the gri and the un worked to integrate the gri standards with the sustainable development goals (sdgs) and issued the document “linking the sdgs and the gri standards” (gri and onu, 2020) connecting the 17 sdgs with their respective gri standards. thus, smes can improve efficiency by adopting the gri standards while meeting the sdgs. when looking at the adoption of sustainable practices by smes in particular, it is also necessary to consider the characteristics of these entities, such as: operational and structural limitations, including scarcity of financial resources, small number of employees, lack of time for strategic planning, and simplified internal decision-making processes; lack of actionable tools, especially those oriented towards the adoption of sustainable practices (bos-brouwers, 2010; santos and silva, 2010; corazza, 2018); and external factors, such as the lack of government incentives (petrini et al., 2017). porciúncula júnior, s.a. and andreoli, c.v. 70 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023 | 67-80 issn 2176-9478 smes do not suffer pressure from their stakeholders or avoid external scrutiny regarding their sustainable performance (borga et  al., 2009; williams and schaefer, 2013; singh and mittal, 2019). at the same time, they see the adoption of sustainable practices as risks that can impact their profits and therefore do not include them in their strategies (steinhöfel et  al., 2019). however, due to their own obligations, large companies can exert pressure on smes to adopt sustainable practices as a requirement for participating in their value chains (figueiredo, 2021). as suggested by baumgartner (2009), one fact to consider is that if sustainability is not part of the mindset of entrepreneurs, owners, administrators, and/or managers in smes, it will not have an effective impact on the business and will be more likely to fail. another variable to consider is the management of the smes’ stakeholders, which can help to reduce risk and improve csr (jenkins, 2006; stawicka, 2021). the support of stakeholders favors the construction and strengthening of their image, reputation, projected results, and monitoring of resource use, improves the quality of the environment, working conditions, and standards of fairness in practice, and mitigates the risks to which organizations are exposed (soares, 2015). it can also contribute to build corporate image, gain access to the value chain of large companies, and create opportunities in new markets (singh and mittal, 2019). freeman et  al. (2018) point out that a stakeholder management strategy can create value, support innovation, incorporate multiple groups and individuals, and better address ethical issues. these activities are important for survival, long-term success, and contributions to society, once a short-term outlook is incompatible with building stakeholder engagement (eccles et al., 2014). the survival of an enterprise is correlated with the social acceptance of its product and the operational methods used in its manufacture (machado and ott, 2015). the legitimacy of companies is therefore dependent on the legitimacy conferred on them by society (deegan, 2002, p. 292; pimentel et al., 2004), as a means to adhere to the explicit or implicit “social contract” (patten, 1992). the functioning of an organization can be threatened if the society perceives that the social contract was breached (eugénio, 2010), and as such can revoke it. this can also occur when society’s expectations change, that is, what was once acceptable is no longer considered so (deegan, 2002), or due to events that had a negative impact on the organization’s reputation or legitimacy (patten, 1992). how, or whether, management reacts to perceived legitimacy gaps is based on the perceptions of how society views the organization (deegan, 2002). this perspective highlights the strategic importance (and power) of disclosures made within annual reports and other public documents and are associated with possible threats to that legitimacy (correa et  al., 2015). these annual reports can act as mechanisms by which organizations influence how they are perceived by society (suchman, 1995). the discussion regarding these sustainable practice reports must also consider whether or not they are mandatory (iosco, 2021). the voluntariness of sustainability reports can be contrasted with the desire to make them mandatory. this refers to the perspective that power is a relation of forces (foucault, 2014), something to be obeyed, as well as an alternative to disobedience, and as such, a legal imposition, compulsory, regardless of one’s will. foucault (2014, p. 99) states that “power is not given, it is not exchanged or taken back, but it is exercised, it only exists in action.” for these reasons, the proposal of this study may assist smes, that seek to meet the stakeholders’ demands and pressures, to adopt sustainable practices adapted to their specific realities. thus, the objectives of the present study were: to identify the motivations and challenges faced by entrepreneurs, owners, administrators, and/or managers of smes that may affect the adoption of sustainable practices in their businesses; to investigate whether smes are concerned about the pressure from their stakeholders and their legitimacy, considering practices (sustainable or not) currently employed, and whether they communicate these practices; and finally, to validate the proposal for the use of a simplified sustainability report by smes to ensure the continuity of their operation and preserve their legitimacy image. methodological procedures the study was based on qualitative research, and identified and interpreted smes’ phenomena, interactions, and perspectives that represent actual incidences of sustainability reporting disclosure rather than researchers’ values, assumptions, or meanings (yin, 2016). from the point of view of the objectives to be achieved (gil, 2009), this study was based on descriptive research and considered the phenomena of brazilian smes that adopted gri standards, obtaining data from their sustainability reports and using a required standardized data collection technique (prodanov and freitas, 2013), such as the scientific research questionnaire. data on brazilian smes that used the gri standards in their respective sustainability reports were collected on january 7, 2021, from the sustainability disclosure database (sdd) on the gri website. the questionnaire was constructed in the format of a simplified sustainability report itself and referred to the structure of the gri standards (2016) already used by the 16 brazilian smes identified in the sdd and the qrsas of brazilian financial institutions. these documents were compared and submitted to a content analysis to verify similarities, differences, and gaps among them. afterward, they were compiled and complemented, resulting in 23 indicators from the gri standards and 95 questions from the qrsas to form the simplified questionnaire report. the use of sustainability reports was based on the consensus of other research where such documents were found reliable for disclosing sustainability practices in organizations (gill et al., 2008; dissanayake et al., 2016; singh et al., 2019). the analyses of qrsas, on the other hand, proved relevant due to the impact of institutions on the financing of entities that may increase climate risk. proposal for a simplified sustainability report for small and medium-sized enterprises 71 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023 | 67-80 issn 2176-9478 in this research, smes located in curitiba and its metropolitan region, in the state of paraná, brazil, were considered as the unit of analysis. the content analysis technique (bardin, 2016) was used to assess the comments collected from entrepreneurs, owners, administrators, and/or managers of the responding smes, with the semantic analytical categories (at the thematic level) referring to the recording and context units, as shown in table 2. for the enumeration rules, frequency analysis was chosen, with the same weight as those indicated by the respondents. the categories were used as a reference for the interpretation of the respondents’ comments included in the respective research questionnaires and analyzed with the support of the atlas.ti software. research stages the research design and steps are shown in figure 1. theoretical foundation the research was reviewed through reading, identification, and construction of the previously mentioned theoretical references. definition of the research scope smes are located in the global south, brazil, state of paraná, city of curitiba and cities within its metropolitan region. the criterion for the classification of smes was based on gross revenue (bndes, 2021): “annual gross revenue greater than r$ 360 thousand up to r$ 300 million”. data collection data were obtained from the gri sdd, as a primary source of data, and public qrsas of brazilian financial institutions available on the internet. a total of 16 brazilian smes were found that operate in the industrial and service sectors. questionnaire development the questionnaire was divided into three parts: 1) general information about the respondent and the company; 2) motivations and challenges faced by smes to adopt sustainable practices based on previous research, with open, closed, multiple-choice questions, using the likert scale to ascertain the average “degree of importance” of the answers on a scale of 1 to 5 (1 not at all important; 2 not very important; 3 relatively important; 4 important; and 5 very important); 3) sustainability indicators compiled and selected based on gri standards and qrsas of brazilian financial institutions that served both for the research and the simplified sustainability report template presented to the participants, with the main objective to verify the feasibility of deploying the sustainable practices cited in the simplified sustainability reports. table 2 – context units for categorization and coding. recording units/context units category coding words and/or terms mentioned in the comments of sme entrepreneurs, owners, administrators, and/or managers regarding incorporating sustainable practices into their operational activities and business strategies. the “motivations” used as a reference for coding are mentioned in the research questionnaire, question 2 (appendix d). 1. motivations 1.1. mission, values, and vision; 1.2. legal regulations/government incentives; 1.3. competitive advantage/market growth; 1.4. stakeholder pressure; 1.5. business opportunities; 1.6. profit increase/cost reduction; 1.7. quality of life; 1.8. reputation; 1.9. access to large enterprises; 1.10. differentiated lines of credit; 1.11. reduction of environmental damage; 1.12. differential products and services; 1.13. internal policies; 1.14. environmental marketing; 1.15 legitimacy. words and/or terms mentioned in the comments of sme entrepreneurs, owners, administrators, and/or managers in relation to discouraging the adoption of practices outlined in the research questionnaire, mentioned in question 3 (appendix d). 2. challenges 2.1. mission, values, and vision; 2.2. lack of knowledge; 2.3. scarcity of financial resources; 2.4. lack of time to plan strategies; 2.5. simplified decision-making; 2.6. legal regulations/government incentives; 2.7. lack of personnel; 2.8. increased spending; 2.9. few benefits in initiatives. words and/or terms that refer to the communication of sustainable practices for stakeholders. “communication” was addressed throughout the sustainability indicators in part 3 of the research questionnaire (appendix d). 3. communication 3.1. sustainability reports; 3.2. communications to interested parties. http://atlas.ti porciúncula júnior, s.a. and andreoli, c.v. 72 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023 | 67-80 issn 2176-9478 no specific sector was defined for the application of the questionnaire. this strategy was adopted for two reasons: • of the 16 identified brazilian smes that operate in the industrial and service sectors, none of the indicators analyzed were restricted to only one operating sector, all companies presented a variety of indicators used in their sustainability reports even from different sectors; • the definition of a sector would limit the sample of participating companies and, consequently, the number of responses. authorization from human research ethics committee the research was approved by the human research ethics committee of the ipo hospital in curitiba, pr, through a substantiated evaluation, issued on 08/25/2021, protocol no. 4.931.480. selection of companies participating in the survey, distribution of questionnaires, and terms of consent from respondents it was not defined a specific sector for the application of the survey questionnaire, as explained above. this decision is unique to this study, since it is known that sustainability management in smes will depend on the characteristics of each company and its sector. data collection was conducted from smes located in curitiba and cities in its metropolitan region. according to the coordination of the metropolitan region of curitiba (comec, 2021), the curitiba metropolitan region consists of 29 municipalities in total. the cities covered by the central urban core (nuc) are almirante tamandaré, araucária, campina grande do sul, campo largo, campo magro, colombo, curitiba, fazenda rio grande, itaperuçu, pinhais, piraquara, quatro barras, rio branco do sul, and são josé dos pinhais, and from the vale do ribeira are adrianópolis, bocaiuva do sul, cerro azul, doutor ulysses, and tunas do paraná. the total estimated population of curitiba and its metropolitan region was 3,731,769 inhabitants (32% of the total population of the state of paraná) and occupies the 9th position among the 28 most populous metropolitan regions evaluated by the brazilian institute of geography and statistics (ibge, 2021), after são paulo, rio de janeiro, belo horizonte, federal district, porto alegre, fortaleza, recife, and salvador. in 2015, the region’s gdp was r$ 148.2 billion (prefeitura de curitiba, 2021). to identify the companies, the following resources were used: • google maps to map the location of the companies in the nuc. municipalities in the vale do ribeira were not included in the scope of this research as their economies depend on family agriculture and natural resource extraction; • consultation of the municipal commercial association websites; • random selection. with this, a total of 117 companies were found to participate in the survey. receipt and consolidation of responses of the 117 eligible companies contacted by telephone and/or email, seven replied to the survey questionnaire (a response rate of 6%). electronic spreadsheets were used to calculate and generate statistical data and graphs, and the atlas.ti software was used to analyze the contents of the questionnaire responses. therefore, 110 companies did not participate in the survey; 63 provided no response and 47 contributed with figure 1 – research design: stages. http://atlas.ti proposal for a simplified sustainability report for small and medium-sized enterprises 73 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023 | 67-80 issn 2176-9478 feedback identifying some of the potential reasons why they did not participate in the survey. comparative data analysis and final conclusions the collected data were compiled from the research questionnaire and coded (analytical categories) based on the classifications identified in the respective responses, through content analysis. the study was finalized with the formulation of conclusions. results and discussion the results are organized in three parts: 1) observations collected from non-respondent companies; 2) comparative analysis among the responses received from the participating smes; 3) comparative analysis of sustainable practices with feasibility of implementation as indicated by responding smes. observations collected from non-respondent companies of the 117 identified companies, only seven questionnaires were obtained. of the 110 non-respondent companies it was possible to ascertain some potential reasons why 47 did not participate in the research through their feedback: 26 companies provided the justification that there was an “accumulation of functions”; 16 stated that they “did not have a specialized service in safety engineering and occupational health (sesmt) or their sesmt is outsourced”; four companies stated that the “first contact was restricted to e-mail”; and one company stated that the “person responsible was on leave due to illness”. these results underscore the challenges faced by smes, such as the lack of sufficient financial and human resources to carry out their operations and the need to prioritize corporate functions. back (2015) and girella et al. (2019) also identified these issues. comparative analysis of the responses received from participating smes. the responses of the seven companies provide an overview of the motivations and/or challenges that smes face in relation to sustainable practices and the communication of these practices with their stakeholders. the information can be organized into two types. type 1: general information about the respondent and the company this information enables us to understand the personal and administrative characteristics of the respondents. it also helps to clarify and substantiate the distinct characteristics of smes, especially when compared to large corporations, as observed in the studies of studer et al. (2006), williams and schaefer (2013), and back (2015). the characteristics of the respondents are presented in table 3. we can observe that the respondents held positions/functions at middle and top management levels, which are generally involved in and/or responsible for developing business strategy, in addition to implementing these strategies in their day-to-day activities with their respective work teams. all the professionals who responded to the questionnaire had undergraduate degrees, with two professionals holding postgraduate degrees (companies 2 and 3), one with a master’s degree (company 1); and another one with doctorate (company 4). these results indicate that respondents are qualified professionals with technical knowledge who occupy prominent positions in addressing sustainable practices in their respective companies. from the general information collected, the following stood out: six sme respondents classified themselves as medium-sized companies and one as a small company; four companies were operating for over 30 years; all companies were nationally controlled and family-owned, with three companies in their second generation of ownership; two companies operated in the service sector, while the others were industrial. only one company prepared and disclosed its sustainability reports and two reported that they stopped preparing and disclosing these reports due to changes in management and lack of collection of this information by the shareholders. finally, just one company had some kind of environmental certification. type 2: motivations and challenges for the adoption of sustainable practices by smes twenty-two motivations were indicated by smes to adopt sustainable practices and the results were ascertained as shown in table 4. table 3 – characteristics of respondents. company code position/function level of education gender age (years) ethnicity company 1 manager undergraduate/master male 43 white company 2 manager undergraduate/post-graduate female 56 white company 3 coordinator undergraduate/post-graduate female 39 white company 4 manager phd female 37 asian company 5 director undergraduate male 51 white company 6 director undergraduate male 29 white company 7 ceo undergraduate female 59 white porciúncula júnior, s.a. and andreoli, c.v. 74 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023 | 67-80 issn 2176-9478 four of these statements were classified by the respondents as “5 - very important”. on the other hand, five statements were classified as “3 relatively important”. the remaining 13 motivations were classified as “4 important”, indicating the existence of a certain degree of motivation and interest by the respondents. additionally, ten challenges were listed, with the degree of importance as demonstrated in table 5. only one question was answered as “4 important”, the other challenges were answered with the level of “3 relatively important”. thus, from the respondents’ perspective, smes also have their difficulties and complexities. we sought to better understand the respondents’ position in relation to their “agreement” or “disagreement” with eight statements, according to the questions and results presented in table 6. the study also had 12 questions about sustainability practices. the responses were based on the likert scale mentioned above, as observed in table 7. table 4 – results of the questions regarding “motivation”. motivation degree of importance (score) iii. legal regulations (e.g., licensing, enforcement, and environmental fines) 5 x. improve quality of life 5 xii. company reputation 5 xvi. reduction of the environmental impact of its activities 5 i. achieve organizational mission in its social contract/statute 4 ii. achieve the characteristics and values of the founder, entrepreneur, or owner 4 iv. competitive impact 4 v. community pressure 4 vii. customer pressure 4 viii. business opportunities 4 xi. cost reduction 4 xiii. market growth 4 xv. obtaining differentiated lines of credit 4 xvii. differentiation of products and/or services 4 xviii. internal policy improvement 4 xx. environmental marketing 4 xxii. company legitimization 4 vi. pressure from suppliers 3 ix. increased profit 3 xiv. access to large businesses 3 xix. government incentives 3 xxi. competitive advantage 3 table 5 – results of questions regarding “challenges”. challenges degree of importance (score) ix. increased spending (costs and expenses) 4 i. vision of the founder, entrepreneur, or owner of the company 3 ii. lack of knowledge about the impacts generated 3 iii. scarcity of financial resources 3 iv. lack of time for strategies planning 3 v. simplified decision-making processes 3 vi. legal regulations 3 vii. lack of government incentives 3 viii. lack of personnel 3 x. little benefits in implementing these initiatives 3 two subjects were cited as “5 very important”. one sentence was classified as “1 not important: large companies are the focus of attention in the sustainability debate. therefore, my company should not get involved in this topic”. and the others ranged between “3 relatively important” and “4 important”. comparative analysis of sustainable practices with feasibility of implementation as indicated by sme respondents the selected sustainable practice indicators were compiled based on the gri standards and qrsas of brazilian financial institutions. these selected indicators were presented to the participating smes in the third part of the questionnaire. the frequencies and percentages of responses received were calculated for each of the respective indicator (table 8), presented by smes’ sector — industry (ind.) and service (serv.). the gri standards indicators with the highest implementation feasibility (answered as “yes”) were: “gri 102 general disclosures” at 38%; and “gri 305 emissions” at 14%. for the qrsas, the analysis considered simple frequencies of the companies answering the selected questions. there were more answers of “yes” by the smes in the industrial sector than in the service. to corroborate the previous survey, assertive questioning was included regarding the “probability of respondents using, reviewing, or improving their sustainable practices based on the indicators in part 3 of the survey questionnaire”. this was applied to validate the proposal of using a simplified sustainability report. the answers, obtained through the likert scale, were as follows: one company responded “5 very high”; four companies responded “4 high”; two companies responded “3 average”. these results corroborate the level of concern among surveyed smes on the topic. to complete the survey questionnaire, five open questions were included in which respondents’ comments were requested. proposal for a simplified sustainability report for small and medium-sized enterprises 75 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023 | 67-80 issn 2176-9478 table 6 – questions with “agree” or “disagree” answer. questions frequency of responses: “i agree. ” frequency of responses: “i disagree. ” 4. incorporating sustainability initiatives will increase my company’s expenses. 3 4 5. the lack of resources hinders investment in sustainability. 5 2 6. building relationships with other companies (smes and/or large businesses) can represent a way to overcome barriers, such as lack of resources. 7 0 7. many sustainability initiatives serve only to comply with environmental legislation, but do not provide any significant financial benefits. 4 3 8. many sustainability initiatives serve only to comply with environmental legislation, although they do not provide any significant environmental benefits. 1 6 9. if sustainability is not part of the values held by the entrepreneur, owner, or upper-management professionals of my company, such initiatives will likely fail. 6 1 10. sustainable approaches adopted by large companies can be applied directly to my company. 4 3 11. sustainability reports would be a “proof of ethical behavior” in my company’s business and strategies. 6 1 table 7 – questions with degree of importance responses. questions degree of importance (score) 16. promoting employee training programs increases the chances of my company implementing sustainability initiatives. 5 21. incorporating sustainable and responsible initiatives can increase the possibility of my company acting as a supplier to large organizations, thus improving the relationship across the entire supply chain. 5 12. a demanding legislation would bring good results for socio-environmental management, but it would be more effective if my company implemented it voluntarily. 4 14. the scarcity of financial resources and lack of knowledge about the impacts generated by the activities of companies can be overcome through collaboration between companies. 4 18. disseminating economic, social, and environmental information, through sustainability reports, aims to inform stakeholders about my company’s performance. 4 19. my company depends on the legitimacy (license to operate obtained by the compatibility of the products and/or services with the implicit social contract between the company and society) for its survival. 4 20. sustainability reports help my company demonstrate legitimacy and reputation to society. 4 22. my company’s levels of waste generation and resource consumption (such as energy and water) have a significant impact on the environment and cause environmental damage. 4 23. the cost and risk levels of my company’s activities have a significant impact on the environment and cause environmental damage. 4 13. my company does not see competitive advantage or benefits in adopting sustainability initiatives. 3 17. stakeholder pressure regarding sustainability issues on my company is a motivator for the adoption of sustainable practices. 3 15. large companies are the focus of attention in the sustainability debate. therefore, my company should not get involved in this topic. 1 content analysis was applied using atlas.ti and table 9 shows the frequencies of citations in relation to the coding used. the respondents’ comments and their answers to the research questionnaire demonstrate areas of improvement that can be leveraged to align the understanding of sustainable practices as strategies for their companies, obtain greater knowledge of who their stakeholders are and what are the advantages in the markets in which they operate, with results for their business. table 10 presents a summary of the analyses conducted in the research objectives and their intersection with the answers of the participating smes, as well as other studies that supported the discussion. the topics mentioned in table 10 were thus analyzed and used as the basis to obtain the results as follows: • legal regulations. without entering into the merits of the level of regulation requirements enacted in different countries, the results indicate that the motivation regarding legal regulations for the adoption of sustainable practices by the smes participating in this research is in line with the results found by back (2015), thus reinforcing the possible cultural differences between brazilian smes and those of other countries. however, regardless of different cultures, the consensus is that smes must comply with legal requirements in the context in which they operate to continue regular operations; http://atlas.ti porciúncula júnior, s.a. and andreoli, c.v. 76 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023 | 67-80 issn 2176-9478 table 8 – summary of the percentage representativity of the selected gri standards and qrsas indicators in relation to the responses received. weighted averages answers (%) total representativity of the indicators (%) representativity of yes answers (%) yes no n/a ind. serv. ind. serv. ind. serv. gri standards indicators selected gri 102: general disclosures 15 7 2 3 2 0 29 38 gri 103: management approach 5 1 1 2 0 0 9 10 gri 205: combat corruption 3 1 1 1 0 0 6 7 gri 302: energy 2 1 1 1 0 0 5 5 gri 305: emissions 7 1 3 8 8 0 27 14 gri 306: waste 1 0 0 1 0 0 2 2 gri 307: environmental compliance 2 0 1 1 1 0 5 3 gri 403: health and safety 5 2 1 1 0 0 9 12 gri 413: local communities 4 1 1 2 0 0 8 9 answer representativity 44 14 11 20 11 0 100 100 qrsa questions 30 11 26 20 10 3 gri: global reporting initiative; qrsa: socio-environmental responsibility questionnaire. table 9 – frequency of coded citations and correlation with responses of smes. category coding companies total frequency1 2 3 4 5 6 7 communication sustainability reports 0 1 0 0 0 0 2 3 challenge scarcity of financial resources 0 0 1 0 0 0 0 1 challenge little benefits of initiatives 0 0 0 0 3 0 0 3 motivation differentiated lines of credit 0 0 1 0 0 0 0 1 motivation profit increase/cost reduction 1 0 0 0 0 0 0 1 motivation environmental marketing 1 0 0 0 0 0 1 2 motivation business opportunities 0 0 0 0 1 0 0 1 motivation internal policies 0 0 1 0 0 1 2 4 motivation stakeholder pressure 1 0 0 0 0 0 0 1 motivation competitive advantage/market growth 2 0 0 0 1 1 0 4 total 5 1 3 0 5 2 5 21 • improvement in people’s quality of life. by adopting sustainable practices, smes simultaneously cover social and other strategic benefits for their operations, supporting communities in the region, which is aligned with sustainable practices in other studies; • company reputation. despite the differences among smes from various countries and compared to large companies, even the use of sustainability reports, corporate reputation management, and other motivations – such as maintaining legitimacy, and the improvement of company performance over time – are all valid factors that were identified by sme respondents for the maintenance and development of their business; • reduction in the environmental impact of their activities. according to the study by johnson and schaltegger (2016), managers and owners of smes are often unaware of the extent to which their companies impact society and the environment, even if the impact is minimal. miller et  al. (2011) estimated that, in europe, industrial pollution generated by smes ranged between 60–70%. however,  the results ascertained herein through the responses of proposal for a simplified sustainability report for small and medium-sized enterprises 77 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023 | 67-80 issn 2176-9478 table 10 – results of the research objectives. specific objectives detailed topics referenced studies/ authors results obtained 1. identify the motivations and challenges encountered by sme entrepreneurs, owners, administrators, and/ or managers that can influence the adoption of sustainable practices in their business. motivation: legal regulations battisti and perry (2011) smes respondents’ answers converged with other reference studies. motivation: improving people’s quality of life back (2015); murillo and lozano (2006) motivation: company reputation borga et al. (2009); singh and mittal (2019); williams and schaefer (2013); petrini et al. (2017); longo et al. (2005) motivation: reducing environmental impact of their activities johnson and schaltegger (2016) the answers obtained from the participating smes differed from the study used as reference. the participating smes indicated they know the impacts of their activities on the environment. challenge: increased spending (costs and expenses) studer et al. (2006); corazza (2018) the responses of the participating smes converged with the other reference studies. 2. investigate whether smes are concerned about the pressure from stakeholders and their legitimacy, considering the practices (sustainable or not) currently used and the communication of these practices (csr and esg). pressure: stakeholder pressure borga et al. (2009); singh and mittal (2019); williams and schaefer (2013); petrini et al. (2017); longo et al. (2005) the responses of the participating smes converged with other reference studies. legitimacy: sme legitimacy petrini et al. (2017) communication: communication of practices (sustainable or not) by smes fassin (2008); studer et al. (2006); borga et al. (2009); halkos and nomikos (2020) the responses of the participating smes converged in part with other reference studies. exceptions were noted in the selected responses of companies 3 and 7. the smes differ from the cited study, which may be due to the respondents’ level of education; • increased spending (costs and expenses). smiechowski and lament’s (2017) study found that businesses are driven primarily by economic benefits, while environmental actions typically increase costs. the present study appears to align with the perceptions of smes in other countries as this is indeed considered a challenge to the implementation of sustainable practices by sme entrepreneurs, owners, administrators, and/or managers in curitiba and its metropolitan region; • stakeholder pressure. the findings of the authors previously cited are consistent with the answers obtained in this study, in which the pressure from suppliers, community, and customers — the stakeholders — were not classified by smes as fundamental to motivate them to implement sustainable practices in their business; • sme legitimacy. the concern with legitimacy highlighted by the participating smes proves to be valid and consistent, due to the very high importance given to the topic and, above all, to the financial and reputational impacts that it can have on smes. owing to their limited financial resources, smes are likely unable to implement significant actions in an attempt to reverse their impacts on society, which could ultimately lead to the closure of their operational activities; • communication of practices (sustainable or non-sustainable). smes may perceive communication as a barrier to the implementation of some of the stated content, but disclosure through sustainability reports enables the companies to communicate with their stakeholders, providing transparency about risks, opportunities, and performance, in addition to establishing and improving trust and reputation with such parties (intosai, 2013). furthermore, as fassin (2008, p. 367) explained: “the obligation of reporting encourages reflection, helps to awaken the organization, makes the actions visible and to a certain extent measurable.” smes must understand and manage their positive and negative impacts in a transparent, responsible, and objective way by disclosing them in their sustainability reports (gri, 2021). as a result of this study, a new opportunity appears in which the selected indicators can serve both as a simplified sustainability report and as a form of self-assessment by smes, to reflect on the adoption, review, or improvement of their sustainable practices. conclusions the challenges and characteristics of smes can be seen as opportunities. because they are more flexible and closer to the consumer than large companies, smes may be better positioned to meet environmental challenges, as argued by masurel (2007). a key aspect for the inclusion of sustainability considerations by management is its integration with the long-term vision and strategies of the company by reflecting on and adapting its activities in conporciúncula júnior, s.a. and andreoli, c.v. 78 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023 | 67-80 issn 2176-9478 trolling costs, managing waste, reducing consumption of resources during production, and increasing productivity of resources and employees (gessner, 2018). there is still a demand among global investors to invest in sustainable assets within the framework of esgs. nevertheless, business is driven primarily by economic benefits, and “g” seems to be the link that connects “e” and “s”. according to a study conducted by deloitte consultancy and the brazilian institute of investor relations (2021), 74% of the indicators used by companies are related to governance, followed by environmental with 72%, and social with 65%. the participating smes in the present study also pointed out that mandatory regulation, and not voluntary sustainable practices, could prove to be the strongest incentive to promote sustainable practices. this was also observed by studer et al. (2006), filling the gap between smes’ own interests (indicated in their results) and society’s interest (williams and schaefer, 2013). therefore, the responses of the participating smes enabled us to validate the proposal of both simplified sustainability report and a self-assessment to adopt, review, or improve sustainable practices included in their operational activities. the present study contributes to the scientific literature on the sustainable practices adopted by smes in the global south and brazil (curitiba and its metropolitan region) and the potential benefits obtained by adopting and communicating such practices to their stakeholders. contribution of authors: porciúncula jr., s. a.: conceptualization; data curation; formal analysis; acquisition; investigation; methodology; project administration; resources; software; validation; visualization; writing – original draft; writing – review & editing. andreoli, c. v.: conceptualization; supervision; validation; visualization; writing – review & editing. references arena, m.; azzone, m.a.g., 2012. a process-based operational framework for sustainability reporting in smes. journal of small business and enterprise development, v. 19, (4), 669-686. https://doi.org/10.1108/14626001211277460. back, l.s., 2015. responsabilidade social corporativa em empresas de pequeno e médio porte: fatores que influenciam a adoção de iniciativas de sustentabilidade. master’s dissertation, programa de pós-graduação em administração e negócios, pontifícia universidade católica do rio grande do sul, porto alegre. retrieved 2020-10-19, from http://tede2.pucrs.br/tede2/ handle/tede/6306. banco nacional de desenvolvimento econômico e social (bndes). porte de empresa. classificação de porte dos clientes. 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(dpctig/unicamp). campinas, sp, brasil rosanacorazza@ige.unicamp.com eliane navarro rosandiski economista. doutora em economia aplicada (ie/unicamp). professora da pontifícia universidade católica de campinas (puccamp) campinas, sp, brasil eliane.rosandiski@gmail.com célio hiratuka economista. doutor em economia (ie/unicamp). pesquisador do núcleo de economia industrial e da tecnologia (neitie/unicamp). professor e coordenador da pós-graduação do curso de ciências econômicas (ie/unicamp) campinas, sp, brasil celio@eco.unicamp.br paulo sérgio fracalanza economista. doutor em economia (ie/unicamp). pesquisador do núcleo de economia industrial e da tecnologia (neitie/unicamp) e do centro de estudos sindicais e de economia do trabalho (cesitie/unicamp). professor e diretor do instituto de economia (ie/unicamp) campinas, sp, brasil fracalan@eco.unicamp.br 1 este artigo apresenta uma discussão de resultados parciais de pesquisa realizada pelos autores no âmbito da parceria entre a associação brasileira de desenvolv imento industrial (abdi) e a agência nacional de vigilância sanitária (anvisa) com o objetivo de contribuir para aspectos regulatórios no que tange à implementação da política nacional dos resíduos sólidos (pnrs). os autores agradecem aos pareceristas anônimos da rbciamb, pelas sugestões para o aperfeiçoamento do artigo, e à revisora, pelo cuidadoso trabalho que contribuiu para aperfeiçoar sua apresentação. eventuais erros e omissões, como de praxe, são da responsabilidade dos autores. resumo problemas de saúde pública associados aos poluentes emergentes estão ganhando espaço nas políticas públicas tanto no panorama internacional como no brasil. esse é o caso dos resíduos pós-consumo de medicamentos, que colocam em questão possíveis contaminações com substâncias derivadas de antibióticos, disruptores endócrinos e outros contaminantes. para enfrentar esses problemas, o brasil está estudando formas de implementação de sistemas de gestão e de logística reversa de resíduos pós-consumo de medicamentos. este artigo sintetiza aspectos críticos de experiências internacionais selecionadas que podem contribuir para compreender as possibilidades e os limites dos sistemas de coleta e destinação desse tipo de resíduo. neste sentido, são examinados os casos da itália, frança, espanha, dos estados unidos e do canadá, com o levantamento e a análise de aspectos, tais como seus respectivos arcabouços institucionais, sua atribuição de responsabilidades, suas opções tecnológicas, seus sistemas de gestão e financiamento. palavras-chave: resíduos pós-consumo de medicamentos; logística reversa; gestão de resíduos; sistemas de gestão; experiência internacional. abstract public health problems associated with emerging pollutants are gaining ground in public policy both in the international scenery as in brazil. this is the case of post-consumption waste medicines, which raise concerns of potential contamination with substances derived from antibiotics and other pharmaceuticals, such as endocrine disruptors and other contaminating residues. in order to face these problems, brazil is studying ways to implement management systems and reverse logistics of post-consumer waste medicines. this paper summarizes critical aspects of selected international experiences that can contribute to understand the possibilities and limits of collection systems and disposal of such waste. in this sense, the cases of italy, france, spain, the united states and canada are addressed, with a survey and analysis of aspects such as their institutional frameworks, assignment of responsibilities, technological options, management and financing systems. keywords: post-consumer waste medicines; reverse logistics; waste management; waste management systems; international experiences. resumen problemas de salud pública asociados con los contaminantes emergentes están ganando terreno en las políticas públicas, tanto en el ámbito internacional y en brasil. este es el caso de los residuos post-consumo de medicamentos, que ponen en cuestión la posible contaminación con sustancias derivadas de los antibióticos, los disruptores endocrinos y otros contaminantes. para hacer frente a estos problemas, brasil está estudiando las formas de aplicar los sistemas de gestión y logística inversa de estos tipos de residuos. este artículo resume los aspectos críticos de las experiencias internacionales seleccionadas que pueden contribuir a la comprensión de las posibilidades y límites de la recogida y eliminación de este tipo de residuos. en este sentido, se examinan los casos de italia, francia, españa, estados unidos y canadá, con una encuesta y análisis de aspectos como sus marcos institucionales, súa asignación de responsabilidades, sus opciones tecnológicas, de sus sistemas de gestión y financiamiento. palabras clave: residuos post-consumo de medicamentos; logística inversa; gestión de residuos; sistemas de gestión; experiencia internacional. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 61 introdução a presença de resíduos de medicamentos e produtos farmacêuticos no meio ambiente é extensamente reconhecida atualmente. esses resíduos são encontrados não apenas em cursos de água, mas até mesmo na água tratada, colocando em risco os ecossistemas, a fauna e a saúde humana (kümmerer, 2010; kümmerer et al., 2010; alvarenga e nicoletti, 2010; hubbard, 2007; ghiselli e jardim, 2007; birkett e lester, 2003; bila e dezotti, 2003; heberer, 2002; ternes et al., 1999; stumpf et al., 1999). kümmerer (2010) é bastante cuidadoso ao abordar o problema dos efeitos dos resíduos e metabólitos de produtos farmacêuticos sobre o meio ambiente e sobre a saúde humana, chamando a atenção para a necessidade de mais pesquisas sobre esse assunto. entretanto, em alguns casos, o autor adverte para situações nas quais a incerteza não justifica o preterimento da ação, como nos casos de resíduos de componentes ativos endócrinos, de algumas drogas anticâncer e de antibióticos: endocrine-active compounds and hormones may interfere with sexual development in humans, as they are highly active compounds that interact with hormone systems […]. in addition, some anticancer drugs may cause cancer themselves — even at very low doses — one of the threats of modern chemotherapy, and antibiotics may contribute to the selection of bacteria that are resistant against antibiotics (kümmerer, 2010, p. 63-64). os efeitos dos componentes endócrino-ativos têm sido objeto de muitos estudos recentes. a pedido da comissão europeia, kortenkamp et al. (2011) realizaram uma avaliação do estado das artes sobre os disruptores endócrinos, muitos deles encontrados em produtos farmacêuticos, resíduos de medicamentos e metabólitos. esses potenciais disruptores endócrinos são substâncias exógenas ou misturas, cujas propriedades podem levar à disrupção endócrina de organismos, suas progênies ou (sub) populações (kortenkamp et al., 2011). um disruptor endócrino bastante conhecido corresponde à categoria dos ftalatos, comuns na fabricação de plásticos e que são utilizados como excipientes em produtos farmacêuticos, inclusive medicamentos de uso oral. conforme ghiselli e jardim (2007), os ftalatos podem ser encontrados tanto na água lixiviada e nos lodos oriundos de esgotos, como também na água superficial e na flora e fauna aquáticas. a biomagnificação, que consiste no aumento da concentração do contaminante nos tecidos adiposos das espécies ao longo da cadeia trófica afetada, faz com que elevados índices de contaminação sejam encontrados em peixes, aves e mamíferos das cadeias afetadas, incluindo o ser humano. os autores advertem que essas substâncias afetam a fisiologia reprodutiva em diferentes espécies de peixes e mamíferos; no ser humano, podem causar feminização em meninos. dependendo da fase do desenvolvimento da exposição a essas substâncias, os efeitos podem ser irreversíveis, podendo ainda se manifestar apenas mais tarde na vida do organismo afetado. de fato, gil e mathias (2005) salientam que dentre os impactos ambientais mais relevantes associados a resíduos farmacêuticos está a genotoxicidade, ou seja, a capacidade que algumas substâncias têm de induzir alterações no material genético. ao lado dessas considerações, o problema da destinação de medicamentos não usados, vencidos ou de seus resíduos pósconsumo também envolve o risco direto à saúde de pessoas que possam reutilizá-los por acidente ou mesmo intencionalmente. neste contexto, observa-se recentemente um grande número de iniciativas tanto no cenário internacional como no brasil para o estabelecimento de programas adequados para o descarte dessas substâncias. no brasil, a concepção e implementação de tal sistema de descarte de medicamentos não utilizados, vencidos e seus resíduos pós-consumo integra a agenda regulatória da anvisa desde 2008, tornando-se um tema estratégico a partir de 2010 após a promulgação da lei nº 12.305 que instituiu a política nacional de resíduos sólidos (pnrs), regulamentada pelo decreto nº 7.404/2010. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 62 no panorama internacional, existem diversas experiências que podem ser ilustrativas dos desenvolvimentos institucionais, da criação e da implementação de sistemas de gestão. o objetivo deste artigo consiste em oferecer uma análise da experiência internacional, a partir de casos selecionados na união europeia e fora dela. a metodologia adotada inclui o levantamento e análise documental e a revisão da literatura especializada com relação a esses casos, focalizando as seguintes questões: os quadros institucionais, incluindo peças de legislação e arranjos institucionais; os sistemas de logística reversa implementados; a atribuição de responsabilidades; a tecnologia de destinação final; e o financiamento do sistema. no âmbito da união europeia, que lidera a ação de seus estados-membros na implementação de sistemas de coleta de resíduos de medicamentos e de medicamentos com prazos de validade expirados, foram selecionados os casos da itália, frança e espanha. fora da união europeia, foram analisadas as experiências dos estados unidos e do canadá. o que se destaca aqui – e o que torna oportuno o conhecimento de alguns aspectos mais fundamentais dessas iniciativas – é que o reconhecimento de um problema de saúde pública emergente, de progressão insidiosa e de efeitos cumulativos com riscos incalculáveis para a saúde humana e para o meio ambiente, começa a ser objeto da atenção de legisladores e de tomadores de decisão nas esferas pública e privada, estabelecendo práticas para lidar com os problemas ambientais e de saúde pública em diversas partes do mundo. nas seguintes sessões, são apresentadas as análises das experiências internacionais selecionadas, sendo que a primeira seção apresenta a experiência da união europeia, enquanto que a segunda aborda as experiências de implementação de programas de descarte de medicamentos no canadá e nos eua. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 63 união europeia: enfoque mandatório e a responsabilidade ampliada do produtor diversas peças de legislação da união europeia se referem ao resíduo farmacêutico. 2 algumas dessas peças são compiladas por vollmer (2010) enquanto que outras são mencionadas pelos programas de gestão do resíduo de alguns países europeus, e se prestam a compreender o arcabouço regulatório geral no qual se inserem as iniciativas de logística reversa de medicamentos nos estados-membros da união europeia. as principais iniciativas de regulamentação da união europeia que se aplicam à gestão dos resíduos de medicamentos são apresentadas no quadro 1, mais abaixo. como se sabe, a convenção da basileia tem caráter global, enquanto que as diretivas da união europeia são diretrizes mandatórias aplicáveis aos estados-membros, impondo-lhes metas e objetivos e conferindo-lhes um grau de liberdade quanto aos meios para alcançar esses objetivos. a exigência da diretiva 2004/27/ec, descrita acima, explica a razão pela qual a maior parte dos países que conta com políticas de captação de medicamentos encontra-se na união europeia. a ocde (2001) define responsabilidade ampliada do produtor como um instrumento de política ambiental. ele permite a ampliação das obrigações do produtor em relação a um produto até o final de seu ciclo de vida, pósconsumo. este princípio tem um duplo objetivo: a) garantir o financiamento da gestão do fim de vida dos produtos, por meio de uma taxa sobre o produto no momento de sua colocação no mercado. com a aplicação deste instrumento econômico – a taxação – ao mesmo tempo em que a internalização dos custos da gestão do final de vida dos produtos é realizada e o financiamento da política de resíduos é efetivado pela indústria responsável pela fabricação desses produtos. evidentemente, dependendo da elasticidade-preço da demanda, há um repasse desse custo ao consumidor final; e b) estimular a prevenção, pela integração no preço de venda do custo de gerenciamento de produto no fim de sua vida. forçados a financiar a coleta e a destinação final dos resíduos, os diretores de marketing e de engenharia terão todo interesse em incorporar na concepção de seus produtos a gestão dos resíduos de forma otimizada, tanto ambiental quanto financeiramente. a implementação das políticas públicas de coleta de medicamentos pelos estados-membros é feita em colaboração com a federação europeia de indústrias e associações farmacêuticas (efpia) 3 . de fato, a maior parte dos programas de logística reversa de medicamentos estabelecidos no âmbito da união europeia foi organizada e implementada pela efpia. a ação conjunta de agentes locais – farmácias e associações vinculadas à distribuição no setor farmacêutico – o governo e as indústrias farmacêuticas e suas associações propiciou que dos 27 estados-membros da união europeia, 19 já tenham programas de coleta de medicamentos. dentre os estados-membros que estabeleceram políticas de coleta de medicamentos ou resíduos pós-consumo, a maior parte criou programas que se utilizam das farmácias e drogarias como pontos de coleta de medicamentos e interligação com operadores responsáveis pela destinação final. esse desenho para o sistema se justifica, dentre outras razões, pela agilidade na implementação, pela facilidade de acesso para o consumidor e por sua efetividade em termos de custos de operação. 2 todas as peças de legislação da comissão europeia estão disponíveis para consulta, em português, no site oficial: http://eur-lex.europa.eu/pt/index.htm, incluindo o acesso aos números do jornal oficial desde dezembro de 1952, nem sempre disponível em língua portuguesa. 3 efpia, no acrônimo em inglês para european federation of pharmaceutical industries and associations. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 64 quadro 1. iniciativas de regulamentação da união europeia aplicáveis à gestão de resíduos pós-consumo de medicamentos iniciativas de regulamentação algumas disposições convenção de basileia sobre o controle dos movimentos de resíduos perigosos (1989) a lista no anexo i “categorias de resíduos a serem controlados” em y3: resíduos farmacêuticos, drogas e medicamentos. decreto legislativo da cee n. 259/93 do conselho de 1º de fevereiro de 1993 proíbe exportações de dejetos a serem eliminados para países terceiros, mas prevê (artigo 19) a autorização de acordos bilaterais entre países, da comunidade ou de fora dela, desde que garantam, entre outros dispositivos, que a eliminação seja efetuada por centro autorizado. diretiva 94/62/ce dispõe sobre a gestão de embalagens e resíduos de embalagens, que influenciou o envolvimento de atores da cadeia de produção, distribuição e comércio varejista de medicamentos em diversos estados-membros da união europeia no final da década de 90. decisão da comissão (2000)/532 (ec) na parte 2 apresenta a distinção entre “produtos farmacêuticos” (pharmaceuticals) e medicamentos (medicines). os resíduos de medicamentos são classificados em resíduos de assistência à saúde ou como parte dos resíduos urbanos (domésticos e semelhantes). como resíduos urbanos, os medicamentos citotóxicos e citostáticos são listados na categoria 20 01 31, enquanto que todos os outros medicamentos são listados na categoria 20 01 32. ao contrário de outros medicamentos, os medicamentos citotóxicos e citostáticos não utilizados ou expirados são definidos como resíduos perigosos.4 artigo 54 (alínea j) da diretiva 2004/27/ec altera a diretiva 2001/83/ec do código da comunidade europeia relativo aos produtos medicinais para uso humano. re quer que “as seguintes informações devam constar da embalagem exterior (...) precauções específicas relativas ao descarte dos medicamentos não utilizados (...) bem como uma referência a quaisquer sistemas apropriados de coleta”. o artigo 127bº da presente diretiva se refere a sistemas de coleta: “os estados-membros devem assegurar que sistemas adequados de coleta estejam em vigor para os medicamentos não utilizados ou expirados”. diretiva quadro para resíduos: diretiva 2008/98/ec estabelece os princípios básicos sobre reuso, reciclagem, recuperação e disposição final para evitar perigos à saúde humana e ao meio ambiente. a diretiva esclarece que os sistemas de coleta de medicamentos não são sujeitas a registros, que apresentam baixo risco e contribuem para a coleta seletiva. fonte: elaboração dos autores com base em http://eur-lex.europa.eu/pt/index.htm 4 medicamentos citostáticos e citotóxicos são drogas antineoplásicas, ou seja fármacos utilizados no controle da proliferação das células neoplásicas. de acordo com teixeira et al (2001:5): “medicamentos citostáticos são os fármacos que inibem, através de vários mecanismos, a multiplicaçã o celular; enquanto que citotóxicos são os fármacos que, por terem especial afinidade para células de divisão rápida, atingem não só as células malignas como as células normais, sendo geralmente teratogênicos, mutagênicos e carcinogênicos. ” revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 65 quanto ao financiamento dos programas, observou-se que metade deles é financiada e operada pela própria indústria farmacêutica ou por farmácias, sendo o restante custeado por municípios e governos regionais. quanto ao gerenciamento dos programas, bélgica, frança, luxemburgo, portugal e espanha contam com programas de logística reversa de medicamentos que são administrados em conjunto por suas redes de farmácias. outros seis países europeus – dinamarca, finlândia, alemanha, itália e reino unido, estadosmembros da união europeia, e a suíça, não-membro – possuem programas que são gerenciados conjuntamente pelas farmácias e por empresas públicas e/ou privadas de transporte de resíduos. a fim de compreender melhor as experiências europeias, os casos da itália, da frança e da espanha foram selecionados, tanto pelo estágio de desenvolvimento dos sistemas implementados como pela qualidade das informações disponíveis. itália a itália foi, provavelmente, o primeiro país europeu a dispor de um sistema de coleta e destinação final de resíduos farmacêuticos, gerido pelos próprios operadores do sistema reunidos numa associação denominada assinde5. criada no final da década de 70, em consequência da introdução de uma normativa ambiental, a assinde servizi é uma sociedade de responsabilidade limitada que reúne as diversas associações do setor farmacêutico com representantes da indústria farmacêutica, dos distribuidores e das farmácias abertas ao público, a saber: a associação nacional da indústria farmacêutica (farmindustria), a federação nacional unitária dos titulares das farmácias italianas (federfarma), a federação das empresas e serviços sócio-farmacêuticos (a.s.so.farm), a associação dos distribuidores farmacêuticos (adf) e, finalmente, a associação nacional das cooperativas, das sociedades e dos consórcios que distribuem serviços para as farmácias (federfarma servizi). naquele momento, uma vez que as empresas farmacêuticas eram impedidas de receber e proceder à destinação final dos resíduos dos medicamentos e também com o intuito de disciplinar os procedimentos de indenizações, foi proposta a criação de uma empresa que se incumbisse do recolhimento de recursos das empresas farmacêuticas destinados ao financiamento das operações de logística reversa de 5 parte importante das informações sobre o caso italiano encontra-se no site www.assindeservizi.it/assindeonline (consulta em 16/09/2012). 6 a esse respeito consultar www.assindeservizi.it/assindeonline/cont_az_sistemassinde.php medicamentos e aos pagamentos indenizatórios para as farmácias e distribuidores relativos aos medicamentos expirados ou que se tornassem invendáveis. o sistema assinde abrange 16.000 farmácias, 300 distribuidores e cerca de 120 empresas farmacêuticas, essas últimas responsáveis por 96% do faturamento nacional do setor. uma das interessantes particularidades do sistema de logística reversa italiano é que cada um dos medicamentos, do momento em que se torna resíduo até sua completa destruição e eventual indenização, “segue um percurso preciso e bem documentado que pode ser constantemente controlado em cada uma de suas fases por todos os operadores do sistema.”6 segundo o mesmo documento, são várias as vantagens do sistema para seus diversos beneficiários: i. para as empresas farmacêuticas que podem se valer de um sistema centralizado, confiável e transparente de gestão dos resíduos de medicamentos. ii. para as farmácias e empresas de distribuição que obtêm a segurança de operarem em conformidade com as normativas ambientais, fiscais e sanitárias e, ademais, podem obter as certificações necessárias para os procedimentos de indenização. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 66 iii. e, finalmente, para a coletividade, que pode contar com um sistema integrado de coleta e destruição dos resíduos perigosos em conformidade com as legislações ambientais. atualmente o sistema assinde é regulamentado por meio de um acordo de programa, instrumento legal de cooperação entre entidades públicas e privadas para implementação de objetivos específicos de políticas públicas, firmado entre as entidades associativas do setor farmacêutico, supramencionadas e pelos ministérios do meio ambiente e da tutela do território e da atividade produtiva 7 . ademais, em 2012, as associações representativas das indústrias farmacêuticas, dos distribuidores e das farmácias abertas ao público firmaram um novo acordo para a indenização e a destinação final dos resíduos medicinais reiterando as funções das duas entidades com responsabilidades distintas na operação do sistema de logística reversa dos resíduos farmacêuticos: a assinde finanziaria s.p.a., responsável pela gestão do sistema de indenizações e a assinde servizi s.r.l., executora das atividades de coleta e destinação final dos resíduos farmacêuticos8. desta forma, a assinde finanziaria s.p.a. é responsável pela gestão e distribuição das indenizações devidas às farmácias ou distribuidores, relativas aos medicamentos sujeitos à prescrição médica para uso humano com prazos de validade vencidos ou que se tornem invendáveis em virtude de decisões das autoridades sanitárias competentes ou das próprias indústrias. com efeito, na itália os medicamentos comercializados são considerados resíduos nos seguintes casos: 1) revogação da autorização para comercialização pela autoridade competente; 2) término da validade; 3) defeito no processo produtivo de forma a comprometer sua utilização; 4) dano ou deterioração de forma a 7 para maiores informações consultar o accordo di programma no sítio www.assindeservizi.it/assindeonline/doc/ap01/accordodiprogramma.pdf (consulta em 16/09/2012). 8 accordo per l´indennizzo e lo smaltimento dei resi dei medicinali. 9 a esse propósito ver o artigo em va pensiero de 13 de fevereiro de 2008, intitulado “farmaci invenduti: quanto ci costa ´stamonezza?” na entrevista com francesco ascone. para maiores informações ver www.pensiero.it/vapensiero/archivio/numero.asp?issue=335 comprometer sua utilização; 5) término do prazo de validade em razão de sua modificação pelas autoridades competentes; 6) retirada a título definitivo do comércio por decisão dos produtores ou autoridades competentes. em todos esses casos, as farmácias e os distribuidores que eventualmente estejam em posse de medicamentos, nessas condições, fazem jus à exoneração das despesas de destruição e ao recebimento de indenizações que ficam a cargo das indústrias farmacêuticas e que variam segundo a classe do medicamento e os prazos de validade, com percentuais entre um mínimo de 65% e um máximo de 95% aplicados aos preços dos medicamentos para o público, no momento em que se tornam resíduos. a esse propósito, é útil assinalar que respondendo à questão das razões que explicariam a disposição de as empresas farmacêuticas arcarem com os encargos indenizatórios da destinação final de resíduos de medicamentos, francesco ascone, diretor da assinde servizi s.r.l., argumenta que, não fosse por isso, as distribuidoras e farmácias não teriam incentivos para ofertar uma linha ampla de medicamentos que muitas vezes encontram pouca demanda. baseado em estudos recentes, ascone assevera que apenas 6% dos medicamentos vendidos nas farmácias geram um faturamento de 60% de suas receitas. para evitar que a oferta de medicamentos importantes para a saúde dos cidadãos seja restringida, as fórmulas indenizatórias são especialmente valiosas, trazendo também contribuições para as próprias companhias farmacêuticas que têm interesse em vender uma gama ampla de seus produtos9. já a assinde servizi s.r.l. é a empresa responsável pelas seguintes atividades: 1) coleta e transporte dos resíduos de medicamentos para os centros de estocagem indicados; 2) estocagem dos resíduos com respeito aos critérios de identificação e rastreabilidade segundo as revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 67 normativas ambientais; 3) identificação dos resíduos e emissão de documentação para as finalidades de indenização e em respeito às normas fiscais, sanitárias e ambientais; 4) transporte dos resíduos para incineração em plantas autorizadas e em conformidade com os regulamentos ambientais. as farmácias abertas ao público e as empresas de distribuição de fármacos aderentes das associações constitutivas da assinde podem se beneficiar dos serviços de logística reversa de medicamentos, bem como das indenizações previstas, ficando a cargo apenas das despesas de transporte dos resíduos farmacêuticos aos centros de estocagem provisórios. ademais, o novo acordo interassociativo, em função das economias de escala alcançadas pelos volumes de operação, também prevê a certificação e destruição de resíduos diversos daqueles relativos aos produtos medicinais indenizáveis, tais como os para-fármacos, produtos dietéticos, produtos para a infância, produtos químicos médico-cirúrgicos, dispositivos médicos e produtos para diagnóstico in vitro. finalmente, um último ponto deve ser destacado. se o decreto legislativo de 5 de fevereiro de 1997, conhecido como decreto ronchi, organiza as disposições ambientais para a disposição final dos resíduos perigosos (inclusive de medicamentos), seu artigo 16 que trata das expedições transfronteiriças reveste-se de particular interesse para países que estejam em vias de construir seus sistemas de logística reversa10. em conformidade com essas orientações, o decreto ronchi divulga os acordos estabelecidos entre o estado italiano, a cidade do vaticano e a república de san marino que preveem a destinação transfronteiriça dos resíduos farmacêuticos desses dois pequenos estados independentes para a itália. razões sobejam para tanto, dentre as quais pode considerar que a correta destinação dos resíduos de medicamentos nesses pequenos estados não poderia se dar de forma sustentável em virtude da ausência de economias de escala. o que se está a sugerir é que a despeito de regras sanitárias ou mesmo tributárias que por vezes impedem a circulação de resíduos perigosos entre entidades federativas dentro de um mesmo país, o exemplo italiano pode iluminar a necessidade da criação de novos regulamentos que permitam a constituição de um sistema que atenda não apenas às normativas ambientais, mas que também seja sustentável do ponto de vista da eficiência econômica. frança11 o sistema francês de coleta e destinação de resíduos de medicamentos e de medicamentos com prazo de validade vencido é conhecido como cyclamed, que obedece a dispositivos legais que obrigam toda a indústria a eliminar todo resíduo de embalagens domésticas que coloca no mercado12. além de responder ao quadro regulatório geral da ec, conforme mencionado anteriormente, o programa francês obedece à regulação francesa em curso, cujos principais dispositivos são mencionados no quadro 213. 10 o texto completo do decreto ronchi pode ser encontrado no seguinte endereço: www.3nrg.it/download/decreto%20ronchi.pdf (consulta em 15/09/2012). 11 grande parte das informações apresentadas foram compiladas a partir do site do programa http://www.cyclamed.org/ salvo em cas o das citações específicas. 12 http://www2.ademe.fr/servlet/kbaseshow?sort=-1&cid=96&m=3&catid=23853 13 essas informações podem ser encontradas no site da ademe, a agência ambiental e de energia da frança: http://www2.ademe.fr/servlet/kbaseshow?sort=1&cid=96&m=3&catid=23853 originalmente, o cyclamed, uma associação sem fins lucrativos, foi criada para atender às exigências regulamentares do decreto n º 92-377 de 01 de abril de 1992, sobre a gestão da disposição de resíduos de embalagens, que torna compulsória para toda a indústria a eliminação de todo resíduo de embalagens que coloca no mercado. dessa forma, o objetivo do cyclamed, quando de sua criação em 1993, era cumprir os objetivos ambientais descritos no âmbito desse decreto e, adicionalmente, recolher medicamentos não utilizados (mnu) para limitar os riscos sanitários e ambientais desses produtos. o dispositivo repousa sobre o princípio revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 68 de uma distribuição equilibrada do ônus dos diferentes agentes da cadeia farmacêutica para valorizar os resíduos de medicamentos (da “caixa cheia” à “caixa vazia”), por meio de incineração com aproveitamento energético. as embalagens de medicamentos possuem a particularidade de que a maioria das embalagens primárias, como blisters e sachês, não pode ser separada do produto como tal. isto significa que o medicamento na forma de comprimidos, por exemplo, pode ser devolvido diretamente nas farmácias, enquanto que as embalagens vazias devem ser destinadas à coleta seletiva, sendo que blisters e outras embalagens primárias – que têm contato direto com o medicamento – quando vazias, não devem ser recicladas. a missão do cyclamed, aprovada pelo poder público na frança, consiste em coletar e valorizar os medicamentos não utilizados de uso humano, com prazos vencidos ou não, levados pelos pacientes até as farmácias. são coletados exclusivamente resíduos provenientes dos domicílios, sob quaisquer formas galênicas (xaropes e outros líquidos, comprimidos, pomadas etc.) e, sob nenhuma hipótese, resíduos hospitalares, de clínicas ou profissionais. quadro 2. iniciativas de regulamentação da união europeia aplicáveis à gestão de resíduos pós-consumo de medicamentos lei / iniciativa de regulamentação assunto regulamentado lei n° 2007-248, artigo 32 (jornal oficial de 27 de fevereiro de 2007 impõe-se às farmácias o recebimento gratuito em seus estabelecimentos dos medicamentos não utilizados (mnu) trazidos pelos particulares, dentro ou fora dos prazos de validade. já as obrigações relativas à gestão dos mnu de uso humano são integradas ao código de saúde pública. a legislação francesa disciplina que todos os mnu devem ser coletados e destruídos por incineração. convenção de parceria leem/adelphe (maio de 2006) com a aprovação dos poderes públicos, foi assinada, em maio de 2006, uma parceria entre o leem (organismo representativo das indústrias farmacêuticas) e a adelphe (filial da ecoemballages), afirmando suas disposições comuns de promover e perenizar a participação das empresas da indústria farmacêutica ao dispositivo geral francês de valorização das embalagens de uso doméstico. a partir de então, as embalagens vazias dos medicamentos são tratadas no quadro da triagem seletiva em vigor nos municípios, juntamente com os demais resíduos domésticos sendo que os mnu devem ser levados à farmácia pelos consumidores em sua embalagem. decreto n° 2009-718 de 17 de 2009 (jornal oficial de 19 de junho de 2009) em consonância com a lei 2007-248, estabelece a coleta obrigatório dos mnu para as farmácias, determinando condições para a coleta. lei n° 2008-337 (jornal oficial de 16 de abril de 2008) fim da distribuição humanitária: em conformidade com os dispositivos legislativos, a redistribuição humanitária de mnu pela frança foi interrompida em 31 de dezembro de 2008. ordenança de 3 de março de 2009 (jornal oficial de 14 de março de 2009) aprovação renovada: a homologação da cyclamed foi renovada para a recuperação de embalagens de medicamentos. valorização energética é financiada pela indústria farmacêutica: desde 1º de janeiro de 2009, todos os mnu – vencidos ou não – são eliminados no circuito farmacêutico, com geração de energia para iluminação e aquecimento de residências. esta valorização energética, financiada pelas cotas pagas pelas empresas da indústria farmacêutica, reduz gastos das autoridades locais e, portanto, reduzem o ônus do contribuinte com o item energia. artigo r4211-28 do código de saúde pública, publicado no jornal oficial de 5 de fevereiro de 2010. homologação da cadeia: a ordem de homologação do cyclamed para a coleta e destruição dos mnu de uso humano, de 25 de janeiro de 2010, com duração de seis anos. artigo l541-10 do código ambiental, modificado pela ordenança n°2010-1579 de 17 de dezembro 2010 o art. 8 prevê que os produtores de certos produtos – e não os geradores de resíduos podem ser obrigados, a prover os serviços de eliminação dos resíduos provenientes de sua atividade, ou a contribuir para a sua eliminação. sobre a base desse artigo, os dispositivos ditos de responsabilidade ampliada dos produtores (rep – responsabilité élargie des producteurs) foram fortemente desenvolvidos. fonte: elaborado pelos autores revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 69 a associação agrupa o conjunto da cadeia farmacêutica: farmacêuticos no comércio varejista (farmácias e drogarias), distribuidores atacadistas e indústria farmacêutica. o funcionamento da cadeia se apoia no circuito invertido da distribuição de medicamentos e as responsabilidades dos agentes em cada etapa são descritas como se segue: (i) ao paciente cabe levar, ao final do tratamento, seus medicamentos não utilizados (mnu) em suas embalagens originais às farmácias e drogarias; ii) às farmácias e drogarias, cabe a missão de coleta dos mnu (lei 2007-248, jo 27/02/2007) e, após o controle dos materiais trazidos pelos pacientes, os resíduos devem ser acondicionados em uma caixa específica; iii) aos distribuidores atacadistas, em suas atividades cotidianas de transporte e distribuição, cabe a coleta das caixas com os mnu, dispondo-as em um contêiner localizado no interior de seus respectivos estabelecimentos. uma vez que o contêiner atinja sua capacidade, o atacadista encarrega-se de comunicar o prestador encarregado da eliminação dos mnu; iv) aos prestadores de serviços de transporte cabe o transporte dos contêineres entre os estabelecimentos atacadistas e as unidades de incineração; v) às unidades de valorização energética – em número de 52, distribuídas entre as regiões da frança, em razão de sua proximidade com os locais de coleta – cabe a eliminação de forma profissional e responsável dos mnu no circuito farmacêutico; e vi) à indústria farmacêutica cabe o financiamento do sistema. o cálculo do montante dos recursos financeiros que a indústria aporta ao programa do cyclamed é feito por meio de dois dispositivos: a) como uma “cota participativa” na associação, que é calculada em função do número de embalagens de medicamento colocadas no mercado; e b) pela dedução (ou “abatimento”) de parte da contribuição feita à adelphe (filial da ecoemballages) pelas embalagens. o custo do programa é estimado entre 4 a 5,5 milhões por ano que, conforme já mencionado, recaem sobre a própria cadeia farmacêutica. uma das justificativas da opção pela incineração como forma de eliminação dos mnu se deve, no caso do programa francês, à segurança e à recuperação de energia, em forma de vapor e de eletricidade. de acordo com as informações disponibilizadas pelo programa, as unidades de incineração empregadas pelo cyclamed possuem equipamentos de tratamento das emissões gasosas em conformidade com a regulamentação. a incineração é realizada em locais próprios com respeito à legislação europeia, gerando energia para aquecer e iluminar alguns milhares de residências anualmente. em 2009, calcula-se que 13.275 toneladas de medicamentos tenham sido incineradas, com a produção de energia para aproximadamente oito mil residências. segundo dados recentes disponibilizados pelo cyclamed, esse programa coleta em torno de 80% da quantidade de medicamentos descartados pelos consumidores franceses, ou, aproximadamente 6-8% do total de remédios produzidos anualmente na frança. considerado exitoso, o programa francês tem expressiva adesão da população, estimada atualmente em 80%. esta ampla adesão dos franceses ao cyclamed é explicada pela implantação de um programa intenso de propaganda/comunicação, com campanhas veiculadas nos principais órgãos de comunicação e com folhetos e outros materiais expostos e distribuídos nas farmácias. espanha14 na espanha o sistema de logística reversa de medicamentos existe desde 2002 operado pelo sigre (sistema integrado de gerenciamento de lixo) uma organização sem fins lucrativos. o programa é financiado pela própria indústria farmacêutica com base no volume de vendas e contava, em 2011, com a participação de 257 laboratórios farmacêuticos e 20.958 farmácias. 14 salvo menções específicas no texto, as informações apresentadas neste tópico foram selecionadas, interpretadas e compiladas da página oficial do programa sigre: http://www.sigre.es/ o sistema de gestão baseia-se no recolhimento de resíduos de medicamentos em contêineres próprios instalados nas farmácias os “pontos sigre”. esses resíduos são coletados e levados a uma estrutura central de processamento para posterior reciclagem ou destruição. em 2011, o programa apresentou uma média de recolhimento de 6,63 kg por 1000 habitantes. a exemplo dos demais casos na europa, a iniciativa espanhola também está associada às exigências da diretiva 94/62/cee, cujos princípios passam a ser revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 70 implementados na espanha por meio de uma lei de 1997 que regulamentava o gerenciamento da comercialização de produtos embalados e dos resíduos de embalagem, com a implementação do princípio da responsabilidade ampliada, conforme já mencionado para o caso francês. dessa forma, os agentes que participam da comercialização de quaisquer produtos embalados devem assegurar a coleta e gerenciamento dos resíduos de embalagem gerados por seus produtos. a adesão da quase totalidade das farmácias na espanha ao programa resultou, portanto, de uma resposta a essa norma. os resíduos aceitos pelo sigre são medicamentos com prazo de validade vencido, sobras de medicamentos, caixas de medicamentos e embalagens com restos. o sigre desenvolveu com os laboratórios associados os planos empresariais de prevenção de embalagem, contribuindo para a redução do tamanho e do peso das embalagens de medicamentos. além de obedecer à legislação em vigor na comunidade europeia e na espanha, o sigre formalizou sua adesão ao pacto mundial das nações unidas, o global compact, considerado o plano mais ambicioso de responsabilidade corporativa15. a iniciativa de estruturação do sistema partiu dos laboratórios farmacêuticos em 2001, contando com a participação das farmácias e drogarias e das empresas de distribuição farmacêutica. as principais instituições que compõem o sistema são: a associação nacional empresarial da indústria farmacêutica (farmaindustria), o conselho geral de colégios oficiais farmacêuticos (cgcof) e a federação nacional de associações de distribuidores atacadistas de especialidades farmacêuticas (fedifar). seus objetivos declarados são dois: a) o ambiental – pela redução dos prejuízos ambientais que as embalagens e restos de medicamentos podem ocasionar por meio da prevenção dos resíduos em sua origem e pelo correto tratamento ambiental dos resíduos gerados; e b) o sanitário – pelo favorecimento da não acumulação de medicamentos nas residências e pela sensibilização do cidadão sobre os riscos sanitários derivados de seu uso inadequado. 15 o global compact é uma iniciativa internacional de compromisso ético, que ambiciona que entidades de todo o mundo incorporem em seus princípios estratégicos, princípios de conduta nos domínios dos direitos humanos, trabalho, meio ambiente e luta contra a corrupção. sigre (2010) se o rgulha de ter recebido o grau “avançado” na implantação dos princípios, pela transparência e pelos níveis de informação em seus informes. o desenho do sigre foi concebido como um sistema de gestão fechado, com base em um processo de logística reversa, com a participação dos diferentes atores da cadeia de medicamentos. o desenho começa com a coleta dos resíduos de medicamentos com o emprego de contêineres específicos localizados nas farmácias e drogarias. ali, os consumidores podem depositar os medicamentos de que já não necessitem ou com o prazo de validade vencido, bem como suas embalagens vazias. a seguir, as empresas de distribuição farmacêutica recolhem esses resíduos e os armazenam em contêineres fechados localizados em suas instalações, de onde são retirados pelos gestores autorizados para seu transporte até uma planta de classificação de resíduos de medicamentos. nesta planta, localizada em tudela de duero (valladolid), os resíduos são classificados para posterior envio a gestores de resíduos autorizados, encarregados de fazer seu tratamento final. o sigre informa que a garantia de segurança de todas as fases do processo é dada por vários controles. além do controle pelas autoridades ambientais e sanitárias, que realizam os trâmites de permissões, coletam informações e realizam inspeções, o sigre estabeleceu procedimentos próprios, com auditorias, aplicação de instruções técnicas, protocolos de segurança, rastreabilidade do resíduo e outras, seguindo as normas une-en iso 9001:2008 sobre sistemas de gestão de qualidade; une-en iso 14001:2004 para sistemas de gestão ambiental e a especificação ohsas 18.001:2007 de sistemas de gestão de segurança e saúde no trabalho. a despeito dos esforços e do envolvimento dos vários atores da cadeia de medicamentos e da população espanhola no âmbito do programa sigre, o modelo de gestão de resíduos na galícia sofreu uma “grave crise”, com um: accidentado rosario de noticias sobre los controles de contaminación, problemas económicos, deficiencias en el tratamiento de residuos médicos y saturación de la actual planta de tratamiento autonómica (en el municipio coruñés de cerceda) lopes e larruga, 2010:11. o problema ocorreu justamente com a planta que deveria fazer a incineração dos medicamentos coletados revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 71 pelo sistema sigre. os autores se referem, por exemplo, ao fato de que os resíduos recolhidos pelo sistema entre 2002 e 2009, aproximadamente 12 toneladas de medicamentos vencidos e resíduos de medicamentos, não haviam sido incinerados na planta de a coruña, conforme estava previsto nos acordos e regulamentações mencionados acima. os resíduos foram, naquele período, despejados juntamente com os resíduos orgânicos municipais no aterro da sogama em areosa, na galícia. foram identificadas deficiências no tratamento de lixiviados, na impermeabilização e no armazenamento de resíduos. o conselho de contas da galícia já havia advertido a sogama em 2004, recomendando o aumento dos investimentos para sanar aquelas deficiências, já então identificadas. ademais, lopes e larruga (2010) salientam que o balanço energético da planta de incineração era negativo em 2008, ano em que sua memória de atividade apontava a produção (de 459.867 mwh diante da necessidade de 507.914 mwh). além da violação do compromisso de incinerar os resíduos advindos dos medicamentos coletados, o consórcio sigre-danigal-sogama também descumpriu, segundo os autores, as medidas de acondicionamento mínimas para a proteção das águas. depois do incidente, a incineração dos resíduos de medicamento do sigre deixou de ser feita na planta da galícia e passou a ser realizada por meio de outro processo, denominado combustível derivado de resíduos (cdr), em plasencia, por outro gestor contratado, uma empresa chamada biotrán. o tratamento final dado aos restos de medicamentos não perigosos continua sendo a incineração, mas não para a conversão em energia elétrica e sim para o aproveitamento direto em plantas que dependem da combustão em seus processos produtivos, como cimenteiras, siderúrgicas e termoelétricas16. iniciativas fora da união europeia: prevalência de enfoques de autorregulamentação fora da união europeia destacam-se também as experiências de implementação de programas de descarte de medicamentos nos eua e no canadá, cujas principais características são apresentadas a seguir. 17 essas experiências possuem em comum o fato de serem motivadas por uma percepção dos problemas causados pelos resíduos, em especial sobre o caso de acidentes e do abuso intencional, e de contarem, em sua concepção e implementação, com a ação de diversos agentes do poder público, em diversas esferas hierárquicas, envolvendo os legisladores, de forma não coordenada ou fracamente coordenada, agências federais de saúde e segurança sanitária, governos estaduais, locais e agentes de polícia. por vezes, algumas dessas experiências supõem a proatividade dos agentes, ou seja, no sentido da auto-regulamentação. estados unidos além de os estados unidos não contarem com um programa nacional de coleta de medicamentos, também não desenvolveram ainda um quadro regulatório em nível federal para enfrentar o problema da gestão de resíduos pós-consumo de medicamentos. daughton (2003a; 2003b) já advertia que em alguns estados federados era ilegal a entrega de medicamentos, vencidos ou não, em farmácias e drogarias. a seguir, encontram-se elementos que devem 16 http://prewww.correofarmaceutico.com/2009/12/07/gestion/sigre-asegura-la-incineracion-de-sus-restos-sin-depen¬der-de-sus-gestoras 17 outro caso conhecido fora da ue é o da austrália, no qual também prevalece o caráter voluntário, sendo muito baixa a adesão da população. colocar em evidência algumas características dos programas norte-americanos de coleta (chamados takeback programs), as dificuldades e os rumos de mudança do quadro regulatório norte-americano. diante da carência do amparo de uma legislação federal, o desenvolvimento de programas de coleta e destinação de medicamentos não utilizados e resíduos pós-consumo nos estados unidos encontra-se em estágio inicial. ao longo dos últimos anos proliferaram em todo o território norte-americano muitos programas de take-back de revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 72 medicamentos, concebidos e implementados no âmbito dos estados. em 2003, o estado do maine foi pioneiro nos eua ao criar uma legislação a respeito da disposição de medicamentos, sem, todavia, requerer financiamento da indústria farmacêutica. a implementação de um programa piloto – programa de disposição segura de medicamentos (maine safe medicine disposal program) foi financiado pela epa18. o programa utiliza os serviços dos correios e é administrado pela maine drug enforcement agency. a fase i focalizava idosos (com mais de 70 anos), público para o qual eram distribuídos envelopes em farmácias de quatro condados selecionados, juntamente com questionários. os consumidores eram instruídos a colocar nos envelopes seus medicamentos não utilizados ou com prazo vencido e depositá-los em caixas dos correios. o serviço postal era responsável pelo encaminhamento dos envelopes à fda para disposição final segura. esse programa se encontra agora na fase ii, que o torna permanente e disponível para todos os cidadãos do maine. em 2005, o estado de washington criou um projeto piloto intitulado pharmaceuticals from households: a return mechanism ph:arm, com o objetivo de promover o recolhimento de medicamentos vencidos ou não utilizados por consumidores domésticos. o programa utiliza contêineres seguros para a armazenagem desses resíduos de medicamentos e conta com um esquema de recolhimento e transporte para destinação final que envolve a sua incineração. outros exemplos semelhantes são encontrados nos eua, como o programa piloto secure medicine return, também no estado de washington, financiado pela indústria farmacêutica e com incineração total do resíduo coletado. além das iniciativas do maine, de washington e da califórnia, dentre os estados que contam com iniciativas de disposição segura de medicamentos estão a florida (alachua county), illinois, wisconsin e ohio, refletindo uma crescente preocupação da sociedade e dos governos estaduais com o problema do descarte indevido. diante da crescente onda de iniciativas estaduais, houve ao longo dos últimos anos o desenvolvimento de campanhas e guias de conscientização para o descarte e a coleta apropriados de medicamentos com o apoio da agência de proteção ambiental (epa). no âmbito dessas iniciativas, observa-se uma grande dificuldade para a implementação dos programas de coleta e destinação de resíduos de medicamentos e de medicamentos fora de validade: a subordinação desses programas à política federal de drogas no país. a principal lei neste caso é a controlled substances act (csa), que exige a presença de um oficial da lei para lidar com as substâncias controladas, como são os casos dos entorpecentes. a csa é a legislação que implementa nos eua a single conventionon narcotic drugs, e que regula a manufatura, importação, posse, uso e distribuição das substâncias reguladas 19 . o quadro 3, mais abaixo, sumaria os dispositivos regulatórios associados aos programas de take-back nos eua. desta forma, não existe um marco regulatório federal consistente e consolidado nos eua para coletar e dar uma destinação adequada de resíduos de medicamentos pós uso ou de medicamentos com prazo de validade vencida ou simplesmente para destinação de medicamentos não utilizados pelo usuário final. os programas de coleta e disposição final de resíduos de medicamentos existentes até o momento nos eua são concebidos e implementados numa base predominantemente comunitária, seguindo ordenamentos locais e estaduais que tendem a variar ao longo do amplo território. são reportados 61 programas de takeback nos estados unidos.20 se o histórico da legislação voltada à regulação de substâncias controladas nos eua permite que se compreenda a rationale dos programas de take-back, o resultado tem sido a multiplicação de programas em diversos âmbitos geográficos e administrativos à revelia de um ordenamento jurídico federal, fragmentação que coloca dificuldades em termos da coerência e mesmo da eficácia e eficiência da coleta e destinação dos resíduos, desde logo pela perda da possibilidade do aproveitamento de sinergias, de economias de escala e, consequentemente, da amplitude do atendimento e da redução de custos. 18 informações sobre o programa estão disponíveis em: www.safemeddisposal.com. 19 a letra da csa pode ser encontrada, por exemplo, na página oficial da fda, http://www.fda.gov/regulatoryinforma¬tion/legislation/ucm148726.htm 20 http://www.communityofcompetence.com/ revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 73 quadro 3. dispositivos regulatórios associados aos programas de take-back nos eua peça legal matéria regulada observações resource conservation and recovery act (rcra) regulamenta a destinação de resíduos sólidos não perigosos e perigosos, sendo que os resíduos não perigosos são regulamentados por legislações locais enquanto que legislações federais dispõem sobre a geração, o transporte e o tratamento dos resíduos perigosos. os resíduos de medicamentos, embora classificados como resíduos domésticos perigosos (hhw na sigla em inglês para household hazardous waste), não são sujeitos à legislação federal. neste caso, a epa recomenda que as autoridades locais responsáveis pelos programas de take-back tratem o material com base nas legislações para resíduos perigosos em geral. controlled substances act (csa) associada às regulamentações de sua implementação, procura estabelecer um controle rigoroso dessas substâncias, num circuito fechado entre o paciente e o médico, impedindo que a pessoa ou entidade que recebe a droga possa devolvê-la para disposição final. os programas de take-back tiveram ao longo dos últimos anos a permissão da dea (drug enforcement administration) para receber as substâncias controladas – por agentes da lei durante os eventos. secure and responsible drug disposal act, de 2010 altera a csa para permitir que os usuários dessas substâncias possam entregá-las para disposição final. o procurador-geral da dea pode autorizar a disposição por clínicas especializadas em cuidados a residentes que usam substâncias controladas. a dea atualmente prepara as regulamentações para a implementação desta lei. fonte: elaborado pelos autores com base em lauer (s/d) enquanto não provia o quadro regulatório federal, a fim de propiciar um ordenamento mínimo para o descarte apropriado de medicamentos, o governo federal norte-americano desenvolveu um conjunto de diretrizes, recomendando ao público:  retirar medicamentos não utilizados, desnecessários ou expirados de suas embalagens originais e jogá-los no lixo.  misturar medicamentos de prescrição com uma substância indesejável como o café não utilizado ou areia para gatos, e colocá-los em recipientes impermeáveis, como latas vazias ou sacos fechados.  descarregar medicamentos de prescrição no vaso sanitário, mas apenas se o rótulo especificamente instrui fazêlo.  participar dos programas de take-back da comunidade farmacêutica, que permitem ao público trazer medicamentos não utilizados para um local convencionado para o descarte adequado. além disso, a agência de proteção ambiental desenvolveu uma página oficial para aumentar a conscientização sobre possíveis danos ao meio ambiente de produtos químicos encontrados em produtos farmacêuticos, cosméticos, perfumes e outros produtos de cuidados pessoais.21 canadá o canadá não possui um programa nacional de descarte de medicamentos, mas conta, desde 1999, com uma organização sem fins lucrativos, denominada postconsumer pharmaceutical stewardship association (pcpsa), que é a responsável pela coleta eficiente e pela disposição segura, suporte às províncias e territórios com programas de gerenciamento. além dessa entidade, conta-se também com o suporte e a cooperação das empresas de pesquisa na área farmacêutica, como a associação farmacêutica de genéricos do canadá e a associação canadense de autocuidado; com programas amplos nas províncias e vários programas municipais e comunitários que gerem a coleta de medicamentos não utilizados ou vencidos das residências. 21 http://www.epa.gov/osw/hazard/generation/pharmaceuticals.htm revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 74 quadro 4. canadá principais programas de descarte de medicamentos província abrangência inicio canal de coleta administração financiamento alberta programa envirx estadual 1988 farmácias comunitárias associação de farmácias rxa indústria e governo local manitoba programa hhw (resíduos domésticos perigosos) estadual 1990 farmácias comunitárias e depósitos estadual governo local british columbia estadual 1996 farmácias comunitárias post-consumer pharmaceutical stewardship associationpcpsa indústria saskatchewan programa de descarte de resíduos farmacêuticos estadual 1997 farmácias comunitárias pharmacy association of saskatchewan pas farmácias comunitárias nova escócia estadual década de 90 farmácias comunitárias pharmacy association of nova scotia pans industria new brunswick programa hhw regional final da década de 90 depósitos do programa comissão estadual de resíduos sólidos usuários ilhas prince edward estadual 2004 farmácias comunitárias island waste management corporation iwmc iwmc ontário programas municipais municipal vários farmácias comunitárias e depósitos vários vários quebec programa hhw municipal vários depósitos município município yukon programas hhw local vários farmácias comunitárias e depósitos incinerador operado pelo whitehorse general hospital n.d nunavut municipal n.d farmácias comunitárias baffin regional hospital pharmacy n.d fonte: elaborado pelos autores a partir de hceii (2009) ao contrário dos exemplos anteriores, os programas canadenses locais ou nacionais não têm necessariamente as farmácias como ponto de coleta único. assim também há diferenças na questão do financiamento, não somente, entre os países até agora analisados, como também, entre as regiões canadenses. uma breve sistematização dos diferentes programas e iniciativas existentes no país é apresentada no quadro 4, acima. observa-se que os programas diferem em aspectos como financiamento, estrutura regulatória, administração, monitoramento, práticas de coleta, propaganda, performance etc. o estado de british columbia, por exemplo, exige o financiamento feito pela própria indústria e obtém sucesso com seu programa devido à obrigatoriedade de as indústrias participarem e arcarem com os custos desse programa e, com isso, incentivam a participação das farmácias e do público em geral. a participação popular é voluntária e os medicamentos retornados são incinerados ou enterrados em aterros sanitários. devido a seu sucesso no canadá, o programa da british columbia tem sido tomado como um modelo informal para a revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 75 concepção de vários outros programas de outros estados, como ontario e manitoba. a pcpsa também tem sido apontada pela associação farmacêutica como exemplo a ser seguido por ser considerado um programa eficiente dos pontos de vista ambiental, regulatório e econômico. consequentemente, tanto o caso canadense quanto o norte-americano, primam pela perspectiva da autorregulamentação, dependendo da proatividade dos agentes envolvidos, sobretudo a indústria e as empresas de distribuição e comercialização, sem a referência a um quadro nacional de regulamentação do problema. conclusões estudos em âmbito internacional têm apontado para o fato que o descarte não judicioso de medicamentos vencidos ou sobras, feito pela população em geral, no lixo comum ou na rede pública de esgoto, traz consequências em termos da agressão ao meio ambiente e à saúde humana. a presença de resíduos de medicamentos e de compostos desreguladores endócrinos (edc) no meio ambiente estão se tornando prevalentes (castensson e ekedahl, 2010; kümmerer e hempel, 2010; vollmer, 2010; hubbard, 2007; daughton, 2003a; daughton, 2003b). diante desse quadro, multiplicam-se no cenário internacional as experiências voltadas a oferecer soluções para a coleta e destinação final desse tipo de resíduo. este artigo fez um levantamento de experiências dentro deste cenário, analisando os casos selecionados da itália, frança, espanha, estados unidos e canadá. a análise dessas experiências permitiu a identificação e caracterização de dois grandes conjuntos de “modelos” de sistemas de gestão de resíduos de medicamentos pósconsumo, que podem ser caracterizados a partir de elementos similares e de elementos distintivos. o levantamento das iniciativas internacionais permitiu elucidar que são sistemas muito recentes, datando da primeira década do milênio e que ainda são escassas as avaliações sobre seus resultados. por outro lado, os dados disponíveis não se prestam a uma síntese razoavelmente comparativa sobre o alcance dessas iniciativas, de forma que não é trivial sugerir, com base nessas experiências, quais seriam as melhores práticas ou as lições a serem aprendidas. como justificativas gerais para essas iniciativas, foram identificados os problemas sociais e ambientais associados aos resíduos de medicamentos e aos medicamentos com prazos de validade expirados: intoxicação acidental de crianças e adultos, abuso intencional de drogas, impactos na qualidade da água, efeitos deletérios sobre a saúde pública e impactos negativos sobre a vida aquática. de um lado, o modelo geral da união europeia tem como características uma proposta fundamentada num quadro institucional abrangente, geral para todos os estados-membros, composto por uma série de iniciativas regulamentadoras e diretivas que são implementadas de forma mais ou menos homogênea pelos países analisados. a flexibilidade para a implementação dos objetivos dá espaço à emergência de sistemas mais ou menos específicos em cada país, com singularidades no que diz respeito ao desenho dos sistemas de coleta, à conformação de associações entre os agentes envolvidos, como a indústria farmacêutica, os distribuidores, as associações de farmácias e drogarias, as empresas encarregadas do transporte e da disposição final dos resíduos, além de várias instâncias do poder público. as formas de financiamento também variam um pouco dentre as experiências da união europeia, mas sempre correspondem a uma forma de aplicação do princípio da responsabilidade ampliada do produtor. quanto à destinação dos resíduos, tem prevalecido a incineração, quase sempre com recuperação energética. o caso da espanha ilustra as fragilidades na governança desse sistema de gestão. evidenciam-se as necessidades de melhor tratamento às questões de transparência e accountability (no sentido que lhe empresta a literatura sobre governança, envolvendo, portanto, responsabilização e prestação de contas à sociedade). o segundo modelo é representado pelas experiências dos estados unidos e do canadá. sem um arcabouço regulatório comum, as iniciativas se multiplicam nos níveis locais, sobretudo no dos estados ou províncias. o caso dos estados unidos tem a particularidade de vincular os chamados programas de take-back às políticas e institucionalidades do controle de drogas, o que acaba determinando em grande parte a configuração institucional, com o envolvimento das polícias dos condados, por exemplo, como agentes de coleta. os mecanismos de financiamento tendem a revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 76 variar, com a existência de inúmeros programas financiados pelos usuários. decorrentes desse quadro inconsistente no que tange às políticas públicas das iniciativas voltadas à resolução do problema da destinação dos resíduos pós-consumo de medicamentos e de medicamentos vencidos, essas experiências dos estados unidos e do canadá são marcadas: a) pela inexistência de um marco regulatório federal com definições de diretrizes gerais, metas, prazos, atribuições de responsabilidades e, eventualmente, indicações sobre destinações tecnicamente preferíveis; e b) pela coexistência de um conjunto amplo de experiências subnacionais – estaduais ou locais, com características diversas, cuja eficácia e eficiência ainda se encontram por demonstrar. a análise do conjunto dessas experiências internacionais – e o que torna oportuno o conhecimento de dos aspectos analisados nos limites deste artigo – permite concluir por um amplo reconhecimento de um problema de saúde pública emergente, de progressão insidiosa e de efeitos cumulativos com riscos incalculáveis para a saúde humana e para o meio ambiente, que começa a ser objeto da atenção de legisladores e de tomadores de decisão nas esferas pública e privada, estabelecendo práticas para lidar com os problemas ambientais e de saúde pública em diversas partes do mundo. no bojo dessas iniciativas, permanece insuficiente o tratamento dado às questões de transparência e accountability, fundamentais à governança de serviços voltados à gestão ambiental. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 77 referências bibliográficas alvarenga, l. s. v.; nicoletti, m.a. descarte doméstico de medicamentos e algumas considerações sobre o impacto ambiental decorrente. revista saúde, v.4, n.3, p. 34-40, 2010. bila, d.; dezotti, m. fármacos no meio ambiente. química nova, v. 26, n. 4, p. 523-530, 2003. birkett, j.w.; lester, j.n. endocrine disrupters in wastewater and sludge treatment processes. 1st ed. usa: iwa publishing, lewis publishers crc press llc, 2003. castensson, s.; ekedahl, a. pharmaceutical waste: the patient role. in: kümmerer, k.; hempel, m. 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(ed.) green and sustainable pharmacy. berlin: springer-verlag, 2010, p. 165-178. rbciamb | n.44 | jun 2017 | 127-145 127 gerson eli fernandes discente do programa de pósgraduação em sustentabilidade na gestão ambiental na universidade federal de são carlos (ufscar). nobel penteado de freitas professor coordenador do núcleo de estudos ambientais na universidade de sorocaba. (uniso). fatima conceição márquez piña-rodrigues professora titular do departamento de ciências ambientais na ufscar. endereço para correspondência: gerson eli fernandes – rua maria peniche dos santos, 164 – jardim tatiana – 18119-175 – votorantim (sp), brasil – e-mail: gerson.gestorambiental@gmail.com recebido: 06/09/2016 aceito: 26/06/2017 resumo o estudo avaliou a eficácia de projetos de restauração na bacia do rio sorocaba e médio tietê. foram selecionados dois ou três projetos por subbacia, analisando-se os seguintes indicadores de estabilidade: diversidade da comunidade (riqueza, diversidade e equidade), estrutura da área (altura, diâmetro altura de peito – dap, ramificação e estratos) e funcional (epífitas, regenerantes, grupos sucessionais e funções ecológicas). indicadores de proteção do solo e ciclagem de nutrientes (serapilheira) estimaram a resiliência. a confiabilidade foi avaliada pelo manejo e pela proteção (presença de predação e lianas), pelo impacto antrópico (pastejo, caminhos e espécies exóticas) e pelo dossel (porcentagem de luz). não houve restauração da estrutura e função quanto à riqueza (17±10 espécies), mortalidade (40%) e densidade (1.090 indivíduos/ha). apenas 15 espécies representaram 52,8% dos indivíduos analisados. a confiabilidade foi comprometida na proteção do solo e no manejo. os projetos não restabeleceram a cobertura vegetal da área e nem os processos ecológicos fundamentais. há necessidade em se rever os mecanismos legais e técnicos da restauração. palavras-chave: restauração ecológica; bioindicadores; legislação de restauração. abstract the study evaluated the effectiveness of restoration projects in the sorocaba and middle tietê river basin. we selected two or three projects per subbasin, analyzing stability indicators: community diversity (richness, diversity and equitability), structure (height, diameter at breast height – dbh, branching and strata) and functional (epiphytes, natural regeneration, successional groups and ecological functions). indicators of soil protection and nutrient cycling (litter) estimated the resilience. reliability was evaluated by management and protection (presence of predation and lianas), anthropic impact (grazing, paths and exotic species) and canopy (percentage of light) indicators. there was no restoration of structure and function for species richness (17 ± 10 species), mortality (40%) and density (1,090 individuals/ha). only 15 species represented 52.8% of the individuals analyzed. reliability was compromised in soil protection and management functions. the projects did not re-establish a vegetative cover nor fundamental ecological processes. there is a need to review the legal and technical requirements for restoration. keywords: restoration ecology; bioindicators; legislation of restoration. doi: 10.5327/z2176-947820170184 cobertura florestal ou função ecológica: a eficácia da restauração na bacia do rio sorocaba e médio tietê forest cover or ecological function: the efficiency of the restoration in the sorocaba and middle tietê river basin fernandes, g.e.; freitas, n.p.; piña-rodrigues, f.c.m. rbciamb | n.44 | jun 2017 | 127-145 128 introdução restauração ecológica é um conceito que passou a ser intensa e mundialmente discutido a partir da divulgação do documento millenium ecossystem assessment (mea, 2005). seu principal foco envolve o restabelecimento das principais características de um ecossistema que tenha sido destruído ou degradado, aumentando seu valor de conservação, sua produtividade, a manutenção da biodiversidade e a provisão de serviços ambientais para as populações humanas (ser, 2004; jackson & hobbs, 2009). nesse contexto, é prioritário que a restauração promova não apenas a cobertura com vegetação, mas também o retorno dos serviços ambientais e dos processos ecológicos a estes associados, tais como serviços de suporte, como: • a ciclagem de nutrientes; • a produção primária; • a formação de solos; • a polinização; e • a dispersão de sementes (seehusen & prem, 2011; aronson & alexander, 2013; wortley et al., 2013). com a abordagem ecológica, ficou evidente que a restauração às condições anteriores ao distúrbio era irreal (hobbs et al., 2011; hallett et al., 2013), e que o principal deveria ser estabelecer explicitamente os objetivos da restauração e a forma de mensurá-los (clewell & aronson, 2007). a partir disso, foram estabelecidos nove atributos associados à função e à estabilidade dos ecossistemas restaurados (ser, 2004). dentre esses, destacam-se: • a similaridade a ecossistemas de referência e a presença de espécies nativas (forma); • a presença de vários grupos funcionais e a integração com a paisagem (função); • a ausência de fatores de ameaça à sua manutenção; • a autossustentabilidade e a resiliência (estabilidade). dessa forma, se enfatiza que as questões relativas aos serviços ambientais e à estabilidade refletem a eficiência de projetos de restauração e dependem da avaliação e do monitoramento das funções ecológicas associadas a esses processos. assim, a aplicação de indicadores tem se mostrado valiosa ferramenta para comparações em diferentes condições ambientais (brown et al., 2009; orsi et al., 2011; wortley et al., 2013) e passou a ser considerada nos mecanismos legais de restauração, inclusive no brasil (aronson et al., 2011). o brasil é um dos signatários do acordo de paris (graichen et al., 2016), no qual se comprometeu a reduzir o desmatamento e restaurar áreas degradadas, objetivo a ser consolidado a partir da decretação da lei n0 8.972, de 23 de janeiro de 2017, que instituiu a política nacional de revegetação, prevendo a restauração de 12,5 milhões de hectares (mha) em 20 anos (brasil, 2017). entre os 27 estados da federação, são paulo foi classificado como o 150 com maior proporção de área a ser revegetada, avaliada em 1.785 ha (soares filho et al., 2014). até 2006, estimava-se que no estado de são paulo existissem cerca de 1.300 ha de áreas de preservação permanente sem vegetação, para as quais seria necessária a produção de mais de dois bilhões de mudas de espécies arbóreas nativas (barbosa & barbosa, 2006). em maio de 2017, cerca de 12.670 ha de áreas rurais de são paulo haviam sido inscritas no sistema de cadastramento rural (siscar), parte das quais serão inseridas no programa de regularização ambiental (prad), que prevê a restauração de áreas de preservação permanente e reserva legal (são paulo, 2017). em ambientes fragmentados como são paulo, a demanda para a restauração tem como principal objetivo minimizar a crise ambiental estabelecida ( barbosa & mantovani, 2000; amador, 2003). surge a necessidade da adoção de técnicas que garantam a restauração de áreas com maior fragilidade e o desenvolvimento de metodologias que permitam o restabelecimento dos processos ecológicos (viani, 2005; muchailh et al., 2010). essa abordagem cria o dilema de como mecanismos legais podem levar à recuperação não só da cobertura florestal, mas principalmente das funções e dos processos ecológicos (graf, 2008; aronson et al., 2011; engel, 2011). historicamente, a restauração de áreas degradadas no estado de são paulo apresentou suas bases conceituais cobertura florestal ou função ecológica: a eficácia da restauração na bacia do rio sorocaba e médio tietê rbciamb | n.44 | jun 2017 | 127-145 129 na resolução da secretaria de meio ambiente (sma) n0 8, de 31 de janeiro 2008 (são paulo, 2008), que enfatizava aspectos da restauração da estrutura da floresta e de sua diversidade. contudo, estudos no estado de são paulo demonstraram que as medidas legais estabelecidas até 2008 não foram eficientes para promover a restauração (durigan et al., 2010; tonello & rodrigues, 2015). nesse sentido, a resolução sma n0 8/2008 foi aperfeiçoada pela resolução sma n0 32, de 3 de abril de 2014 (são paulo, 2014), incorporando parte dos conceitos sobre restauração ecológica (ser, 2004), enfatizando o monitoramento de alguns processos ecológicos como a proteção do solo e a regeneração natural (são paulo, 2015). com a finalidade de avaliar esses processos, vários autores propuseram indicadores que visam contribuir para o monitoramento de áreas de restauração (rodrigues et al., 2013; são paulo, 2011a; são paulo, 2014). apesar disso, em termos legais, a restauração na maioria das áreas do estado efetiva-se, em grande parte, por meio dos termos de ajustamento de conduta (tac) e de termos de compromisso de recuperação ambiental (tcra) (são paulo, 2014), os quais devem, obrigatoriamente, cumprir as prerrogativas vigentes na legislação. para tanto, é preciso que os instrumentos legais sejam capazes de incorporar e aplicar esses conceitos, sendo eficientes e efetivos em promover condições que gerem o restabelecimento de processos ecológicos e sejam capazes de monitorar a sua estabilidade e continuidade, tanto em escala local quanto de paisagem. dentre as diversas unidades de gerenciamento de recursos hídricos (ugrh) de são paulo, a da bacia do rio sorocaba e outros tributários do rio tietê (são paulo, 2011b) apresentam apenas 13,6% de cobertura vegetal nativa. em regiões com déficit tão grande de vegetação, a implantação de projetos de restauração de áreas degradadas deve ser prioritária, focando tanto no restabelecimento da cobertura vegetal quanto na manutenção de funções como a conectividade da paisagem (são paulo, 2011b). nessa condição, considerando que a restauração deve abranger não apenas a recuperação da diversidade da vegetação, mas também de processos ecológicos e com a premissa de que a efetividade na restauração deve ser um dos principais objetivos das diferentes normativas, este trabalho busca contribuir para a melhoria da qualidade das futuras restaurações florestais nativas no estado de são paulo e para o aperfeiçoamento dos mecanismos técnicos e legais que norteiam a execução dos tac e tcra. com essa proposta, o objetivo do presente trabalho foi avaliar áreas de restauração implantadas no cumprimento de medidas legais obrigatórias situadas na bacia do rio sorocaba e médio tietê para identificar os fatores limitantes à restauração de processos e funções ecológicas. material e métodos áreas de estudo os trabalhos foram desenvolvidos nos limites da bacia do rio sorocaba e médio tietê, que abrange 34 municípios, dos quais 16 estão situados na sub-bacia do médio tietê superior e 18 na bacia do rio sorocaba, com área de 11.827 km² (ipt, 2006; são paulo, 2011b). na região metropolitana predominam atividades industriais, o cultivo da cana-de-açúcar, citrus sp e a pecuária. a bacia apresenta cobertura vegetal nativa com dominância de floresta ombrófila densa e floresta estacional semidecidual em área de 161.845 ha (13,57%), dos quais 49.505 ha são de reflorestamentos com eucalipto (ipt, 2006; são paulo, 2011b). apresenta dominância de três climas: 1. clima úmido quente com inverno seco em quase toda área; 2. clima quente úmido sem estação seca (municípios de ibiúna e piedade); e 3. clima temperado úmido sem estação seca (município de são roque), com precipitações médias anuais históricas em torno de 1.200 mm/ano (são paulo, 2011b). para os estudos foram avaliadas uma área de fragmento florestal considerada como referência (área de referência – ar) e plantios de restauração de áreas degradadas (rad) situados na bacia. a ar localiza-se a 23034’59,40”s e 47031’24,79”w datum wgs 84, no município de sorocaba, e apresenta um fragmento com idade entre 15 e 20 anos e área total de 5 ha coberta fernandes, g.e.; freitas, n.p.; piña-rodrigues, f.c.m. rbciamb | n.44 | jun 2017 | 127-145 130 por vegetação secundária de floresta estacional semidecidual em estágio inicial de regeneração, de acordo com os parâmetros da resolução do conselho nacional do meio ambiente (conama) n0 1, de 31 de janeiro de 1994 (brasil, 1994), e da resolução conjunta sma ibama/sp n0 1, de 17 de fevereiro de 1994 (são paulo, 1994). como os projetos avaliados tinham idade entre 2 e 15 anos, em vez de compará-los com áreas em estágio avançado, optou-se por empregar como referência fragmentos de vegetação secundária, com idade estimada entre 15 e 20 anos e monitorada ao longo de mais de 5 anos (kortz, 2009; scoriza et al., 2012; villela et al., 2015). a seleção das áreas restauradas estudadas foi efetuada com base nos arquivos de processos de tcras existentes nas agências da companhia de tecnologia de saneamento ambiental (cetesb) em sorocaba, itu e botucatu, são paulo. a partir dos processos de tcras foram compiladas informações sobre: • o início do projeto de restauração; • a área plantada, a data de plantio; • o número de espécies empregadas; • o número de pioneiras e não pioneiras; • a quantidade de mudas; • o espaçamento entre berços; • os insumos utilizados; e • os tratos culturais. essas informações geraram o banco de dados empregado para analisar os parâmetros de densidade, crescimento, mortalidade e diversidade no plantio. do total de 166 projetos registrados, foram selecionados dois por sub-bacia e apenas na sub-bacia 3 foram analisados três projetos devido a sua maior extensão (tabela 1). subbacia áreas número de áreas visitadas idade do plantio (anos) tamanho da área (ha) plantio em app (ha) plantio em app (%) 1 botucatu 1 2 3,5 1,75 50 bofete 1 3 2,8 2,80 100 2 jumirim 1 15 5 0,7 0,70 100 boituva 1 5 0,8 0,80 100 3 tatuí 1 6 5 4 3,1 0,00 0 capela 1 14 1,2 1,20 100 piedade 1 4 0,5 0,50 100 4 sorocaba pref. 1 10 8,0 1,80 22 sorocaba gm 1 7 1,1 0,00 0 5 itu pref. 1 5 1,5 1,50 100 itu cond. 1 9 1,1 0,00 0 6 ibiúna cond. 1 15 4,0 0,00 0,0 ibiúna pref. 1 4 0,5 0,50 100 total 13 28,80 11,55 tabela 1 – descrição das áreas de estudo, localização, idade, tamanho e proporção da área de preservação permanente em relação ao tamanho da área total da propriedade avaliada. percentual de área de preservação permanente amostrada em relação ao total de áreas estudadas na região da bacia do rio sorocaba e médio tietê, são paulo. dados de setembro a dezembro de 2013. ha: hectare; app: área de preservação permanente. cobertura florestal ou função ecológica: a eficácia da restauração na bacia do rio sorocaba e médio tietê rbciamb | n.44 | jun 2017 | 127-145 131 indicadores de funcionalidade ecológica o uso de ecossistemas naturais (ars) como objetivo a ser alcançado pelos projetos de restauração e a aplicação de indicadores para seu monitoramento são temas controversos na ciência e na prática, porém é possível encontrar vários atributos estruturais, funcionais e de riqueza que podem ser utilizados como referência (suganuma et al., 2013). considerando essa questão, o conjunto de indicadores empregado baseou-se no método marco de avaliação de sistemas de manejo de recursos naturais incorporando indicadores – mesmis (masera et al., 1999). o método foi adaptado por piña-rodrigues et al. (2015), sendo avaliados os seguintes atributos ecológicos: 1. estabilidade: que representa a capacidade do sistema em manter um nível de equilíbrio dinâmico estável, sendo possível manter os benefícios proporcionados pelo sistema em um nível não decrescente, sob condições médias ou normais; 2. resiliência (ou elasticidade): definida como a capacidade do sistema para regressar ao estado de equilíbrio dinâmico ou manter seu potencial produtivo, após severo choque; e 3. confiabilidade: capacidade do sistema de manter a produtividade em níveis próximos ao seu equilíbrio dinâmico quando em face de alterações de longo prazo no ambiente (tabelas 2 e 3). como cenário legal referencial foi utilizada a resolução sma n0 8/2008. descritores indicadores cenários e referenciais parâmetros diversidade na comunidade d iv er si da de d e es pé ci es diversidade de espécies arbóreas índice de shannon próximo ao esperado para fragmentos referência estudados da região com h´= 3,676 nats.indivíduo-1. h´< 0,9 = baixo (1) 1,0 < h´< 2,9 = médio (2) h’> 3,0 = alto (3) riqueza de espécies nativas indesejável: inferior ao previsto na res. sma n0. 08/2008. regular: baixa diversidade prejudica o estabelecimento da comunidade futura. desejável: de acordo com a legislação resolução sma n0. 08/2008. n0 espécies < 10 = 1 10 > n0 espécies < 30 = 2 n0 espécies > 30 = 3 densidade de indivíduos arbóreos (n0.ha-1) indesejável: alta mortalidade, considerando a densidade de plantas recomendada pela resolução sma n0. 8/2008. regular: valores médios de densidade baseados na res. sma n0 8/2008. desejável: valores aproximados aos recomendados pela resolução sma n0 8/2008. < 400 = 0 > 400 e < 800 = 1 > 800 e < 1200 = 2 > 1200 = 3 equitabilidade índice de pielou (j’) similar ao de áreas de floresta secundária da região. valor da ar – j’= 0,854 nats.indivíduo-1. referencial: e.c. leite & s. coelho (dados não publicados). j’ < 0,5 – baixa = 1 0,5 < j’ < 0,9 – média = 2 j´ ≥ 1 – alta = 3 número de indivíduos/ grupo sucessional indesejável: não atende a resolução sma n0 8/2008. desejável: atende a resolução sma n0 8/2008. > 40% e < 60% de espécies/grupo = 1 < 40% e > 60% de espécies/grupo = 3 tabela 2 – conjunto de indicadores, cenários e referenciais aplicados para avaliação da funcionalidade ecológica de áreas de restauração situadas na bacia do rio sorocaba e médio tietê, são paulo, com base nos atributos de estabilidade e resiliência dos plantios. continua... fernandes, g.e.; freitas, n.p.; piña-rodrigues, f.c.m. rbciamb | n.44 | jun 2017 | 127-145 132 sma: secretaria de meio ambiente; ar: área de referência; ipa: incremento médio anual; ts: terços superiores; tm: terços médios; conama: conselho nacional do meio ambiente; p: pioneira; np: não pioneira. fonte: baseado em masera et al. (1999) adaptado por piña-rodrigues et al. (2015). descritores indicadores cenários e referenciais parâmetros diversidade na comunidade d iv er si da de fu nc io na l diversidade de funções sucessionais das espécies arbóreas maior número de espécies não pioneiras presentes no sistema. p > np = 1 p ± np = 2 p < np = 3 altura média dos indivíduos arbóreos (m) – ipa indesejável: reflete crescimento lento dos indivíduos ou replantios constantes (ipa < 0,5 m). regular: valores considerados médios de crescimentos para plantios (ipa de 0,5 a 1,0 m). desejável: valores considerados compatíveis com plantios de restauração (> 1,5 m). referencial: melo & durigan (2007); piotrowski (2016). ipa < 0,5 m= 0 0,5 < ipa < 1,0 = 1 1,0 < ipa< 2,0 = 2 ipa > 2,0 = 3 diversidade de funções ecológicas como principais funções da floresta foram consideradas: a) presença de espécies adubadoras ou fertilizadoras (com interação com micro-organismos para fixação de nitrogênio); b) aporte de biomassa (espécies caducifólias); c) atração de fauna (espécies zoocóricas); e d) sombreadora (espécies com arquitetura de copa fechada). nenhuma função = 0 1 função = mínimo = 1 1 > f(ecológica) < 4 = 2 f(ecológica) > 4 = 3 epífitas (presença/ ausência) indesejável: ausente. desejável: presente, predomínio de posição nos ts e tm dos indivíduos arbóreos. referencial: resolução nº 1/1994 (conama, 1994). ausentes = 0 poucas = 1 regulares/presentes = 2 abundantes = 3 cipós e lianas (presença/ ausência) indesejável: dominando a copa das árvores, em especial os ts e tm. desejável: ausente ou em equilíbrio. referencial: resolução nº 1/1994 (conama, 1994). abundantes = 0 regulares/presentes = 1 poucas = 2 ausentes =3 tabela 2 – continuação. cobertura florestal ou função ecológica: a eficácia da restauração na bacia do rio sorocaba e médio tietê rbciamb | n.44 | jun 2017 | 127-145 133 tabela 3 – conjunto de indicadores, cenários e referenciais aplicados para avaliação da funcionalidade ecológica de áreas de restauração situadas na bacia do rio sorocaba e médio tietê, são paulo, com base nos atributos de confiabilidade dos plantios. l: incidência de luz; sma: secretaria de meio ambiente; ha: hectare; rad: restauração de áreas degradadas; ar: área de referência. fonte: baseado em masera et al. (1999) adaptado por piña-rodrigues et al. (2015). descritores indicadores cenários positivos e referenciais parâmetros manejo co nt ro le e m an ej o fechamento de dossel (l) indesejável: áreas abertas, sem cobertura de copa, com luminosidade superior a 50%. desejável: áreas fechadas com menor l (< 50%). 75% < l < 100% = 0 50% < l < 75% = 1 25% < l < 50% = 2 0 < l < 25% = 3 presença de espécies reconhecidamente invasoras (% cobertura do solo gramíneas/invasoras) indesejável: resolução sma n0. 8/2008 prevê controle inicial de competidoras. desejável: baixa densidade de invasoras é favorável ao desenvolvimento das nativas. > 50% de cobertura = 0 25 – 50% = 1 > 10 a 25% = 2 ausente a 10% = 3 presença de espécies exóticas (não regionais) (n0 de indivíduos/ha) indesejável: resolução sma n0. 8/2008 prevê controle inicial de competidoras. n0 espécies > 20 = 0 15 < n0 espécies < 20 = 1 10 < n0 espécies < 15 = 2 ausentes = 3 presença humana (impactos positivos) visitas periódicas à área pelo proprietário. não visitado = 1 pouco visitado = 2 muito visitado = 3 presença humana (impactos negativos) presença de vestígios de incêndios na área. presença recente incêndio = 1 ausência de incêndio = 3 práticas de manejo práticas de manejo conduzidas periodicamente. rad não manejado = 1 rad manejado = 3 funcionamento pr ot eç ão d o so lo e ci cl ag em d e nu tr ie nt es cobertura do solo com regenerantes (herbáceas) indesejável: ausência de regenerantes. regular: presença de alguns regenerantes na área. desejável: presença de regenerantes. 1 – 25% = 0 25 – 50% = 1 50 – 75% = 2 75 – 100% = 3 % serapilheira cobrindo o solo % de serapilheira próxima à encontrada na ar (75 – 100%). 1 – 25% = 0 25 – 50% = 1 50 – 75% = 2 75 – 100% = 3 serapilheira (cm) serapilheira cobrindo o solo com valores similares à área de floresta secundária na região (ar). menor do que a ar = 1 similar à ar = 2 maior do que a ar = 3 fernandes, g.e.; freitas, n.p.; piña-rodrigues, f.c.m. rbciamb | n.44 | jun 2017 | 127-145 134 em novembro de 2013, foram realizados estudos da vegetação em cinco parcelas de 10 x 20 m instaladas ao acaso na área de referência. nas restaurações, as coletas dos dados de campo foram realizadas nas 13 áreas entre março e outubro de 2013, empregando-se 5 unidades amostrais de 10 x 10 m, com exceção da área de capela do alto (sub-bacia 3), onde foram estabelecidas apenas três parcelas devido à presença abundante da espécie pennisetum purpureum e a ausência de outra vegetação. em cada unidade amostral foram obtidos dados de família, nome científico, nome popular, quantidade de indivíduos, hábito, diâmetro a altura do peito – dap (cm), diâmetro a altura do colo – dac (cm) para indivíduos com dap inferior a 5 cm de diâmetro e anotando-se a presença de epífitas e lianas e a taxa de herbivoria (souza et al., 2016). a identificação foi efetuada com base em guias de campo e dendrólogo especializado e o material obtido foi comparado com a coleção da universidade de sorocaba (uniso) e da universidade federal de são carlos (ufscar – sorocaba). posteriormente, em pesquisa bibliográfica, foram obtidas informações sobre as síndromes de polinização e dispersão, as espécies caducifólias, a interação com micro-organismos fixadores de n 2 , a arquitetura da copa e o grupo ecológico. a altura da serapilheira e a porcentagem de cobertura do solo por gramíneas invasoras (pennisetum purpureum e brachiaria decumbens), herbáceas e serapilheira foram estimadas utilizando um quadrado de 50 x 50 cm, subdividido em quatro partes iguais, e cada uma representou 25% de cobertura, sendo lançados três vezes ao acaso em cada unidade amostral. com o somatório desses pontos obteve-se a porcentagem de cobertura do solo. para avaliar o fechamento do dossel, em cada local de amostragem da cobertura do solo foram efetuadas medidas utilizando o densiômetro de dossel (canopy densiometer). para analisar a estabilidade e a resiliência das áreas foram avaliadas a diversidade da comunidade empregando-se como indicadores a riqueza de espécies (s), a densidade de indivíduos (d), a diversidade de espécies estimada pelos índices de shannon (h´) e de equitabilidade de pielou (j) — de acordo com magurran (2011) — e o número de indivíduos por grupo sucessional classificadas de acordo com o anexo da resolução sma n0 8/2008. para os indicadores de diversidade funcional, os estimadores foram avaliados com base em observações de campo, levantamentos de literatura e compilação de informações do anexo da resolução sma n0 8/2008. no atributo confiabilidade, a dimensão de manejo avaliou os efeitos positivos e negativos das práticas executadas por meio de observações de campo. análise dos dados a correlação entre a presença de gramíneas invasoras e a percentagem de cobertura do solo com serapilheira foi analisada pelo coeficiente de correlação de spearman. após as coletas de campo, os dados foram sistematizados e, para cada indicador, foram atribuídas notas que variaram de 0 a 1 (grau crítico – ruim, inexistente ou distinto do cenário positivo), 2 (grau aceitável) e 3 (grau desejado de sustentabilidade, similar ao cenário positivo) (tabelas 2 e 3). esse procedimento permitiu que os dados da ar e das restaurações fossem analisados e comparados na mesma unidade de avaliação. a partir das atribuições de notas, foram elaborados gráficos de radar, contemplando os indicadores de estabilidade e resiliência e os de confiabilidade, permitindo a visualização e a análise comparativa dos indicadores funcionais e das condições das áreas de estudo em relação a de referência (ar). em seguida, os valores referentes ao índice de consolidação da funcionalidade ecológica (icfe) das áreas de restauração estudadas foram determinados por meio da equação 1: ∑ nota indicador – n0 de indicadores icfe = (n0 de indicadores) * (∑ n0 de parâmetros por indicador) (1) resultados e discussão diversidade de espécies e funcional no total de áreas amostradas (n = 13) foram observados 694 indivíduos, com média de 1.082 ± 502 plantas/ha de 98 espécies, com 17 ± 10 espécies por área amostrada, sendo 41,8% pioneiras e 58,2% não pioneicobertura florestal ou função ecológica: a eficácia da restauração na bacia do rio sorocaba e médio tietê rbciamb | n.44 | jun 2017 | 127-145 135 ras. as espécies que apresentaram maior número de indivíduos foram croton floribundus spreng (n = 83), schinus terebinthifolius raddi (n = 39), guazuma ulmifolia lam (n = 29), inga vera willd (n = 27), citharexylum myrianthum cham (n = 23) e cordia sellowiana cham (n = 19), que juntas representaram 31,7% dos indivíduos plantados na bacia. além da alta densidade de indivíduos, as espécies supracitadas também foram as mais frequentes, ocorrendo em 4 a 9 das áreas analisadas juntamente com enterolobium contortisiliquum (vell.) morong (n = 18), anadenanthera colubrina (vell.) brenan (n = 18), croton urucurana baill (n = 16), ceiba speciosa ( a.st.-hil.) ravenna (n = 16), eugenia uniflora l. (n = 16), lithraea molleoides (vell.) engl. (n = 16), psidium guajava l. (n = 15), triplaris americana l. (n = 14) e erythrina speciosa andrews (n = 14). desse total, 15 espécies mais abundantes e mais frequentes nos plantios representaram 52,8% dos indivíduos plantados na bacia do rio sorocaba e médio tietê. em relação às espécies exóticas reconhecidamente invasoras, do total de indivíduos amostrados foram encontrados apenas quatro de leucaena leucocephala (lam.) de wit. as espécies mais comuns e frequentes nos plantios de restauração estudados também foram abundantes e frequentes entre os viveiros paulistas (martins, 2011; dias, 2012). com exceção apenas de e. uniflora, a. colubrina e p. guajava, a maioria dessas espécies é formada por pioneiras com produção anual, regular e abundante de sementes (piña-rodrigues et al., 2014), facilitando sua obtenção para a produção de mudas pelos viveiros, o que pode explicar a sua maior disponibilidade nestes locais. além disso, essas espécies apresentam maior sobrevivência e bom desenvolvimento em campo ( piotrowski, 2016) e são frequentes em áreas de floresta nativa e outros plantios de restauração (moraes et al., 2006). embora a resolução sma n0 8/2008 estabelecesse que, ao fim do projeto, este deveria apresentar 80 espécies, apenas 4 áreas (30%) apresentaram 30-31 espécies (tabela 4) e muitas delas apresentaram baixa densidade, com poucos indivíduos. contudo, essa situação não se deve à falta de espécies para a restauração, pois no estado de são paulo, após o advento dos instrumentos legais, houve aumento da diversidade de espécies nos viveiros (martins, 2011; brancalion et al., 2010). segundo dados de dias (2012), os viveiros paulistas produziam mudas de 516 espécies, sendo que destas 235 (45%) estavam listadas no anexo da resolução sma n0 8/2008. tanto os viveiros quanto os restauradores concentram o maior volume de mudas em espécies com conhecida sobrevivência em campo e bom crescimento, visando ao cumprimento em curto prazo das condições previstas na resolução sma n0 8/2008, vigente na época dos plantios estudados. contudo, deve-se destacar também que a baixa densidade de indivíduos de determinadas espécies pode ser resultante de sua maior mortalidade no campo, enquanto as de maior frequência podem representar aquelas com maior sobrevivência e desenvolvimento no plantio. além da questão da seleção de espécies, a baixa diversidade dos projetos analisados pode resultar da falta de manutenção e da forma de condução dos plantios. é comum a utilização de mudas de pequeno porte em projetos de rad para reduzir os custos de implantação, entretanto, essa estratégia requer maior manutenção e os seus custos são mais elevados. o rápido crescimento das gramíneas, em especial, b. decumbens, pode promover o sufocamento das mudas em campo. outro problema causador de perdas em campo é a falta de mão de obra especializada e treinada para manutenções de plantio. a supressão de indivíduos no ato da manutenção é um dos grandes problemas para os projetos de rad e contribui também para a baixa densidade de alguns indivíduos, uma vez que certas espécies se desenvolvem mais lentamente e são cobertas pelas gramíneas, sendo acidentalmente suprimidas na roçagem da área. a aplicação de herbicidas pode ser considerada uma opção para o manejo dos projetos de rad, pois reduz o custo da manutenção, mas deve ser usada com critérios e mão de obra especializada. esses fatores indicam a necessidade de se definir um tamanho mínimo para as mudas a serem utilizadas nos projetos de rad e, dessa maneira, minimizar os efeitos adversos dos aspectos de competição e manutenção, como o crescimento de gramíneas e a injúria acidental das mudas durante a roçada. nas áreas estudadas não foi possível determinar a sobrevivência por espécies, uma vez que os projetos não apresentaram as listagens de plantio. essa questão, aparentemente, não tem sido relevante nas normativas. contudo, na fiscalização é essencial o conhecimento da florística dos plantios, mas, em geral, apenas a densidade de plantas é avaliada. porém, de acordo com os dados obtidos no presente estudo, a identificação das espécies foi essencial para caracterizar a presença daquelas comuns fernandes, g.e.; freitas, n.p.; piña-rodrigues, f.c.m. rbciamb | n.44 | jun 2017 | 127-145 136 tabela 4 – dados obtidos em campo em avaliação da funcionalidade ecológica de áreas de restauração situadas na bacia do rio sorocaba e médio tietê, são paulo, com base nos atributos de “estabilidade e resiliência” e “confiabilidade” dos plantios. continua... indicadores unidade usada referência sub-bacia 1 sub-bacia 2 sub-bacia 3 botucatu bofete jumirim boituva tatuí capela piedade estabilidade e resiliência diversidade de espécies e diversidade funcional diversidade de espécies índice de shannon 2,66 3,218 3,239 2,612 2,263 2,236 1,532 2,401 riqueza de espécies n0 de espécies por área 24 31 30 19 11 13 5 15 densidade de indivíduos arbóreos (n0.ha-1) n0 de plantas/ha 1.433 1.620 1.300 980 760 840 466 1.180 equitabilidade índice de pielou (j’) 0,8369 0,937 0,952 0,887 0,9435 0,871 0,951 0,886 % de indivíduos/grupo sucessional %0 de indivíduos p 63,6 67,9 50,7 69,3 63,1 80,9 58,3 10,1 %0 de indivíduos np 36,4 32,1 49,3 30,7 36,9 19,1 41,7 89,9 diversidade de funções sucessionais das espécies arbóreas n0 de indivíduos p (n0 p/ha) 77 (855) 55 (1.100) 33 (660) 34 (680) 24 (480) 34 (680) 7 (233) 6 (120) n0 de indivíduos np (n0 np/ha) 44 (488) 26 (520) 32 (640) 15 (300) 14 (280) 8 (160) 5 (166) 53 (1.060) p + np (n0 de indivíduos) 121 81 65 49 38 42 12 59 altura média dos indivíduos arbóreos (m) metros 6,8 2,6 ± 1,0 2,07 ± 1 6,9 ± 1,8 5,0 ± 1,0 5,5 ± 1,6 5,3 ± 1,2 2,1 ± 0,9 diversidade de funções ecológicas n0 de funções ecológicas 2 3 3 2 3 3 2 3 epífitas (presença/ausência) abundantes = 3 regulares / presentes = 2 poucas = 1 ausente = 0 1 0 0 0 0 1 1 0 cipós e lianas (presença/ausência) abundantes = 3 regulares/ presentes = 2 poucas = 1 ausente = 0 1 2 29 2 3 3 2 2 confiabilidade controle e manejo, proteção do solo e ciclagem de nutrientes incidência de luz (l) % de incidente na área 4,58 34,9 55,2 4,3 18,2 7,7 15,8 76,7 presença de espécies invasoras (gramíneas) % de cobertura 25 0 31,6 15 0 41,6 16,6 100 presença de espécies exóticas superabundantes indivíduos/ha 0 0 0 0 0 0 0 0 presença humana muito visitado = 3 pouco visitado = 2 não visitado = 1 3 3 2 2 3 1 1 2 fogo presença/ausência ausência ausência ausência ausência ausência ausência ausência ausência manejo presença/ausência ausência presença ausência presença presença ausência ausência presença cobertura (herbáceas) % de cobertura 2,77 8,3 23,3 15 0 0 8,3 0 cobertura serapilheira % de cobertura 91,6 0 11,6 36,6 3,3 20 21,6 0 altura da serapilheira centímetros (cm) 3,7 0 2,75 1,28 0 2,5 0,5 0 cobertura florestal ou função ecológica: a eficácia da restauração na bacia do rio sorocaba e médio tietê rbciamb | n.44 | jun 2017 | 127-145 137 tabela 4 – continuação. p: pioneira; np: não pioneira. fonte: baseado em masera et al. (1999) adaptado por piña-rodrigues et al. (2015). indicadores unidade usada referência sub-bacia 4 sub-bacia 5 sub-bacia 6 sorocaba pref. sorocaba gm itú cond. itú pref. ibiúna pref. ibiúna cond. estabilidade e resiliência diversidade de espécies e diversidade funcional diversidade de espécies índice de shannon 2,66 0 1,98 3,097 2,227 1,432 3,256 riqueza de espécies n0 de espécies por área 24 0 9 30 13 15 30 densidade de indivíduos arbóreos (n0.ha-1) n0 de plantas/ha 1.433 0 1.000 1.720 1.000 1.620 1.580 equitabilidade índice de pielou (j’) 0,8369 0 0,901 0,910 0,957 0,528 0,957 % de indivíduos/grupo sucessional %0 de indivíduos p 63,6 94 0 54 44,1 51,8 81,4 %0 de indivíduos np 36,4 6 0 46 55,9 48,2 18,6 diversidade de funções sucessionais das espécies arbóreas n0 de indivíduos p (n0 p/ha) 77 (855) 47 (940) 0 (0) 27 (540) 38 (760) 41 (820) 66 (1.320) n0 de indivíduos np (n0 np/ha) 44 (488) 3 (60) 0 (0) 23 (460) 48 (960) 38 (760) 15 (300) p + np (n0 de indivíduos) 121 50 0 50 86 79 81 altura média dos indivíduos arbóreos (m) metros 6,8 7,9 ± 2,5 4,9 ± 1,1 1,2±0,5 2,2±1,0 9,5 ± 2,2 diversidade de funções ecológicas n0 de funções ecológicas 2 0 0 3 3 3 3 epífitas (presença/ausência) abundantes = 3 regulares / presentes = 2 poucas = 1 ausente = 0 1 0 0 0 0 0 0 cipós e lianas (presença/ausência) abundantes = 3 regulares/ presentes = 2 poucas = 1 ausente = 0 1 3 3 3 2 2 1 confiabilidade controle e manejo, proteção do solo e ciclagem de nutrientes incidência de luz (l) % de incidente na área 4,58 3,3 100 27,3 73,4 62,2 2,5 presença de espécies invasoras (gramíneas) % de cobertura 25 0 100 0 18,3 75 0 presença de espécies exóticas superabundantes indivíduos/ha 0 0 0 80 0 0 0 presença humana muito visitado = 3 pouco visitado = 2 não visitado = 1 3 2 1 2 2 2 1 fogo presença/ausência ausência ausência ausência ausência ausência ausência ausência manejo presença/ausência ausência ausência ausência ausência presença ausência ausência cobertura (herbáceas) % de cobertura 2,77 0 0 0 15 18,3 0 cobertura serapilheira % de cobertura 91,6 91,6 0 8,3 0 0 100 altura da serapilheira centímetros (cm) 3,7 1,78 0 2 0 0 3,4 fernandes, g.e.; freitas, n.p.; piña-rodrigues, f.c.m. rbciamb | n.44 | jun 2017 | 127-145 138 e frequentes entre e dentro dos plantios. segundo brancalion et al. (2010), é necessária a capacitação e atualização constante dos técnicos envolvidos na restauração ecológica e na fiscalização para que possam desenvolver plenamente suas funções. esses dados indicam a necessidade de maior controle dos projetos de rad, desde sua elaboração, sua implantação e seu acompanhamento, tanto por parte do órgão fiscalizador quanto do executor. apesar do baixo número de espécies observado nas restaurações (s ≤ 30), a diversidade em quatro delas (botucatu, bofete, itu cond. e ibiúna cond.) foi superior à encontrada em ar (tabela 4), e as demais nove áreas apresentaram valores inferiores. a ar apresentou valores de diversidade de shannon de 2,676 nats.indivíduo-1 e de equitabilidade de 0,665 nats.indivíduo-1 considerados como medianos para floresta estacional semidecidual (lindenmaier & budke, 2006). nas restaurações, a equitabilidade — com exceção de ibiúna pref. e sorocaba pref. — foi alta em 11 áreas (j > 0,665 nats/indivíduo-1), indicando que o critério de distribuição de indivíduos por espécies tem sido respeitado nos projetos da região (tabela 4). em geral, os projetos apresentaram poucos indivíduos por espécie (3,4 indivíduos/espécie), variando de 1 a 10 plantas, o que afeta os dados de diversidade e riqueza e pode mascarar a avaliação das restaurações. esses resultados reforçam a hipótese de que poucas espécies são plantadas com alta densidade, enquanto a maioria apresenta baixa densidade, o que tende a aumentar o índice de diversidade. as únicas exceções foram para as espécies c. floribundus (55 indivíduos), a. colubrina (12 indivíduos) e cordia superba (11 indivíduos), que apresentaram altas densidades em algumas das áreas estudadas. a mortalidade nas áreas foi elevada, com 35,6 ± 30,2%, porém com a taxa mediana em torno de 40% e média de 1.090 indivíduos/ha (tabela 4). mesmo que se exclua desse cálculo a área de sorocaba (100% de mortalidade), ainda assim houve mortalidade superior a 30%. contudo, estudos conduzidos em plantios de restauração têm revelado valores de mortalidade iniciais de até 30% aos 2 anos pós-plantio (stolarsk et al., 2012; schievenin et al., 2012). as condições nas áreas refletem o estado crítico em 62% delas, percentual próximo ao estudo de rodrigues (2013), no qual 74,8% dos projetos de tcra e tac avaliados no estado de são paulo foram considerados como não cumpridos. as áreas apresentam ainda alta mortalidade, muito acima do máximo de 10% sugerido no pacto da mata atlântica (rodrigues et al., 2009), requerendo ações de manejo adaptativo. em relação à proporção de espécies pioneiras e não pioneiras, considerando o limite mínimo de 40% para qualquer dos grupos sucessionais, esses estavam de acordo com os parâmetros estabelecidos pela resolução sma n0 8/2008. porém, em relação ao número de indivíduos por grupo ecológico, seis áreas — botucatu, jumirim, boituva, tatuí, sorocaba pref. e ibiúna cond. (tabela 1) — apresentaram mais de 60% de pioneiras (tabela 4). em contraste, com relação ao limite máximo de 20% de indivíduos do total do plantio para espécies pioneiras, como estabelecido pela resolução sma n0 8/2008, os estudos mostraram que 66% das áreas atenderam a esse quesito. a porcentagem das espécies plantadas enquadradas em alguma categoria de ameaçada também ficou abaixo dos 5% estabelecidos em todas as áreas estudadas. estudos têm demonstrado que a mortalidade tende a ser maior em espécies pioneiras quando se estabelecem processos competitivos (swaine et al., 1987; chazdon et al., 2007). a dominância de pioneiras e a presença em alta densidade e frequência de espécies como schinus terebinthifolius, citharexylum myrianthum e croton urucurana, que apresentam mortalidade superior a 15% em condições com maior competição (piotrowiski, 2016), refletem os riscos dessas áreas em relação à sua autossustentabilidade. em áreas de floresta estacional, levantamentos realizados indicaram a predominância de espécies iniciais — pioneiras e secundárias iniciais (silva et al., 2003). contudo, nas áreas estudadas, apenas 5 (38%) delas apresentaram presença de pioneiras superior a ar classificada como em estádio inicial de sucessão. essa condição reflete o fato das restaurações estudadas ainda permanecerem em condições de sucessão inicial, mesmo aquelas com mais de 10 anos e ainda manterem baixa proporção de não pioneiras (tabelas 1 e 4). a condição das áreas restauradas é confirmada quando se observa a ausência de espécies epífitas e a abundância de lianas e cipós, mesmo nas áreas mais antigas (> 10 anos), o que as caracterizaria como em estádio sucessional inicial de acordo com a classificação da resolução conama n0 1/1994 (brasil, 1994). a entrada de novas espécies se dá por processos de dispersão de sementes com a chegada de novos propágulos, cobertura florestal ou função ecológica: a eficácia da restauração na bacia do rio sorocaba e médio tietê rbciamb | n.44 | jun 2017 | 127-145 139 principalmente pela ação de animais como aves, morcegos e mamíferos (reis et al., 1999). nas áreas, a porcentagem de espécies zoocóricas esteve de acordo com os parâmetros estabelecidos pela resolução sma n0 8/2008 (tabela 4), contudo não foi constatada a presença de novas espécies, embora zoocóricas como s. therebinthifolius e e. uniflora sejam abundantes nos plantios. em relação ao desenvolvimento dos indivíduos, até 7 anos o incremento periódico anual em altura (ipa h ) foi de 0,96 ± 0,42, superior ao obtido nas áreas de 7 a 15 anos (0,48 ± 0,25), evidenciando a redução na velocidade de crescimento com a idade. a área de estudo localizada na cidade de botucatu, com 2 anos, teve o maior ipa h encontrado na bacia (1,57 m/ano), seguido por tatuí (6 anos, 0,92m/ano), boituva (5 anos, 0,91m/ano), itu pref. (5 anos, 0,88m/ano). já os menores ipa h foram encontrados nas áreas de itu cond. (9 anos, 0,14 m/ano), capela (14 anos, 0,38 m/ano) e jumirim (15 anos, 0,45 m/ano). em relação ao diâmetro, a maior taxa de incremento periódico anual de diâmetro altura do colo (ipa dac ) foi obtida em botucatu (2 anos, 5,06 cm/ano) seguida de ibiúna pref. (4 anos, 1,52 cm/ano) e piedade (4 anos, 1,50 cm/ano). das sete áreas onde foram amostrados o dap, a maior taxa de incremento periódico anual de diâmetro altura do peito (ipa dap ) foi encontrada na área de sorocaba pref. (10 anos, 3,0 cm/ano) seguida por boituva (5 anos, 2,53 cm/ano), itu pref. (5 anos, 2,18 cm/ano) e capela (14 anos, 1,87 cm/ano); os menores ipa dap foram observados nas áreas de ibiúna cond. (15 anos, 0,87cm/ano) seguidos por jumirim (15 anos, 1,12 cm/ano) e tatuí (6 anos, 1,56 cm/ano). os valores referentes ao ipa dap apresentaram valores semelhantes ao estudo desenvolvido por chagas et al. (2004). se considerarmos os dados por sub-bacia, a que apresentou melhor desenvolvimento foi a sub-bacia 1, com média de ipa h de 1,06 m/ano e ipa dac de 2,79 cm/ano, seguida pela sub-bacia 2, que em 10 anos teve um ipa h de 0,68 m/ano e ipa dap de 1,80 cm/ano (tabela 4). a pior situação referente ao ipa h foi encontrada na sub -bacia 4, apresentando em 8 anos ipa h de 0,39 m/ano, seguida pela sub-bacia 6, que exibiu com 9 anos um ipa dap na ordem de 1,19 cm/ano. processos ecológicos de maneira geral, a área de sorocaba-gm foi a que apresentou maiores problemas com a perda total do plantio realizado. em todas as áreas amostradas com até 7 anos de plantio houve problemas com a proteção do solo e ciclagem de nutrientes (figura 1a). essa condição pode estar relacionada com a alta incidência de luz nas áreas, a qual favorece a presença e o desenvolvimento de gramíneas invasoras (brachiaria decumbens) (tabela 4). a competição por nutrientes é um dos fatores que pode causar redução no crescimento das espécies tornando-as susceptíveis à presença de espécies invasoras (rizzardi et al., 2001). essa questão é relevante, uma vez que as áreas com maiores taxas de mortalidade também foram as que mostraram maior presença de invasoras, independentemente da idade de plantio ( tabela 4). mesmo em plantios de idade superior a 7 anos, observou-se que, com exceção das áreas de sorocaba pref. e ibiúna cond., não foram encontrados fatores que promovem a proteção do solo e a ciclagem de nutrientes (figura 1b). contudo, a presença de gramíneas na área não foi o fator que determinou a presença ou não de serapilheira, uma vez que não houve correlação entre os dois fatores (r = -0,41; p < 0,05). a adequada seleção de espécies e o conhecimento dos atributos funcionais das espécies arbóreas a serem utilizadas em um projeto de restauração são fundamentais e contribuem para restituir o equilíbrio dinâmico da comunidade vegetal. por isso, faz-se necessário identificar as funções de cada indivíduo no ecossistema, sendo que um atributo importante para a restauração do solo é a fixação de nitrogênio (n 2 ) atmosférico por meio da associação com bactérias diazotróficas, habilidade que algumas espécies arbóreas possuem, sendo uma opção de baixo custo para a realização desse procedimento (faria & franco, 2002; engel & parrotta, 2003). por falta de recursos não foi realizada a amostragem do solo, o que não permitiu avaliar a presença de nutrientes. embora estivessem presentes, nas áreas analisadas, 15 espécies fixadoras de n 2 atmosférico, estas podem competir com as espécies não nodulíferas (souza et al., 1994), e algumas propriedades do ambiente, como a alta concentração de nitrato no solo, podem inibir a nodução das bactérias fixadoras de n 2 atmosférico, trazendo prejuízos ao projeto de restauração (souza et al., 1994; jacob neto et al., 1998). ainda no que se refere à qualidade do solo e à ciclagem de nutrientes, nas áreas houve a presença de espécies fernandes, g.e.; freitas, n.p.; piña-rodrigues, f.c.m. rbciamb | n.44 | jun 2017 | 127-145 140 consideradas como aportadoras de biomassa ( lorenzi, 1992), tais como croton urucurana, chorisia speciosa, luehea divaricata, bauhinia forficata e peltophorum dubium. apesar disso, nas áreas estudadas não foram constatados os fatores que promovem a proteção do solo e a ciclagem de nutrientes, ambas relacionadas com a presença de serapilheira (vital et al., 2004). nessa condição, uma alternativa para essas áreas seria o plantio de mais espécies aportadoras de biomassa e fixadoras de n 2 , bem como boas práticas de adubação. conclusão os resultados dos estudos mostraram que as áreas restauradas na bacia do rio sorocaba e médio tietê se encontram em situação crítica, se comparadas com as recomendações das resoluções sma n0 8/2008 e sma n0 32/2014. essa conclusão é evidenciada pelo baixo número médio de espécies observadas (17 ± 10 espécies), sendo que apenas seis foram dominantes (31,7% de todos os indivíduos plantados na bacia). as espécies croton floribundus, schinus terebinthifolius, guazuma ulmifolia, inga vera, citharexylum myrianthum e cordia sellowiana mostraram alto potencial de adaptação às condições de plantio mais comumente utilizadas na região. dentre os principais fatores que interferiram no desenvolvimento das áreas plantadas, a baixa densidade de indivíduos (1.090 indivíduos/ha) e o baixo índice de sobrevivência de indivíduos por área podem ter permitido a entrada de luz, criando condições para o surgimento de gramíneas invasoras. esse acontecimento mostra a importância da escolha de espécies com desenvolvimento rápido, a fim de vencer essa etapa inicial da restauração quando a competição com as espécies invasoras, principalmente as gramíneas, for alta. em relação aos processos ecológicos, a adoção do icfe foi uma ferramenta efetiva, permitindo constatar que projetos implantados não foram eficientes na restauração da cobertura vegetal e nem de processos ecológicos como o restabelecimento da regeneração natural, a proteção do solo, a ciclagem de nutrientes e a dispersão de sementes. as áreas estudadas não recuperaram aspectos estruturais em termos de formação de cobertura florestal com diversidade e estrutura similar a florestas de mesma idade, ou mesmo de outras restaurações, evidenciando a necessidade de se rever os procedimentos adotados nos mecanismos legais e técnicos de outros projetos na região. figura 1 – valores do índice de confiabilidade ecológica das áreas de restauração situadas na bacia do rio sorocaba e médio tietê, são paulo, com base nos descritores de diversidade da comunidade (diversidade de espécies e funcional), para avaliar a estabilidade e a resiliência das áreas, e nos descritores de manejo (controle e manejo e proteção do solo e ciclagem de nutrientes), referentes à avaliação da confiabilidade do sistema. (a) áreas entre 3 e 7 anos de implantação; (b) área com mais de 7 anos pós-plantios. a 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 -0,05 -0,10 -0,15 tí tu lo d o ei xo proteção e ciclagem diversidade funcional re fe rê nc ia bo tu ca tu bo fe te bo itu va ta tu í pi ed ad e so ro ca ba g m it ú pr ef . ib iú na p re f. b -0,10 -0,05 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 tí tu lo d o ei xo controle e manejo diversidade de espécies re fe rê nc ia ju m ir im ca pe la so ro ca ba p re f. it ú co nd . ib iú na c on d. cobertura florestal ou função ecológica: a eficácia da restauração na bacia do rio sorocaba e médio tietê rbciamb | n.44 | jun 2017 | 127-145 141 agradecimentos os autores agradecem ao fundo estadual dos recursos hídricos (fehidro) a concessão de recursos para o projeto “parâmetros técnicos e indicadores de restauração de matas ciliares na bacia hidrográfica do rio sorocaba e médio tietê”, desenvolvido, em 2013, pela universidade de sorocaba (uniso) em parceria com a universidade federal de são carlos (ufscar, campus sorocaba) (código do empreendimento: 2008-smt-170, número do contrato: 357/2008). referências amador, d. b. restauração de ecossistemas com sistemas agroflorestais. in: kageyama, p. y.; gandara, f. b.; moraes, l. f. d.; oliveira, r. e.; angel, v. l. restauração ecológica de ecossistemas naturais. botucatu: fepaf, 2003. p. 333-340. aronson, j.; alexander, s. ecosystem restoration is now a global priority: time to roll up our sleeves. restoration ecology, v. 21, n. 3, p. 293-296, 2013. disponível em: <https://www.researchgate.net/publication/264705105_ ecosystem_restoration_is_now_a_global_priority_time_to_roll_up_our_sleeves>. acesso em: 19 jun. 2017. aronson, j.; brancalion, p. h. s.; durigan, g.; rodrigues, r. r.; engel, v. l.; tabarelli, m. et al. what role should government regulation play in ecological restoration? ongoing debate in são paulo state, brazil. restoration ecology, v. 19, n. 6, p. 690-695, 2011. disponível em: <https://www.researchgate.net/publication/227828061_what_ role_should_government_regulation_play_in_ecological_restoration_ongoing_debate_in_sao_paulo_state_ brazil>. acesso em: 19 jun. 2017. barbosa, l. m.; barbosa, k. c. políticas públicas para recuperação de áreas degradadas. in: simpósio sobre recuperação de áreas degradadas com ênfase em matas ciliares, 2006, são paulo. anais... são paulo, 2006. p. 1-58. barbosa, l. m.; mantovani, w. degradação ambiental: conceituação e bases para o repovoamento vegetal. in: recuperação de áreas degradadas da serra do mar e formações florestais litorâneas. anais... 2000. são paulo: sma, 2000. p. 33-40. brancalion, p. h. s.; rodrigues, r. r.; gandolfi, s.; kageyama, p. y.; nave, a. g.; gandara, f. b. et al. instrumentos legais podem contribuir para a restauração de florestas tropicais biodiversas. árvore, v. 34, n. 3, p. 455-470, 2010. brasil. dereto n0 8.972, de 23 de janeiro de 2017. institui a política nacional de recuperação da vegetação nativa. diário oficial da união, brasília, seção 1, 24 jan. 2017. disponível em: <http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato20152018/2017/decreto/d8972.htm>. acesso em: 19 jun. 2017. ______. resolução conama n0 1, de 31 de janeiro de 1994. define vegetação primária e secundária nos estágios pioneiro, inicial e avançado de regeneração da mata atlântica, a fim de orientar os procedimentos de licenciamento de exploração da vegetação nativa no estado de são paulo. diário oficial da união, brasília, seção 1, p. 1684-1685, 3 fev. 1994. brown, g. g.; vaz-de-mello, f. z.; constantino, r.; louzada, j. n. c.; luizão, f. j.; wellington, j. et al. a importância da meso e macrofauna do solo na fertilidade e como bioindicadores. boletim informativo da sbcs, p. 38-43, 2009. chagas, r. k.; durigan, d.; contieri, w. a.; saito, m. crescimento diametral de espécies arbóreas em floresta estacional semidecidual ao longo de seis anos. in: vilas boas, o.; durigan, g. 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pet; terminologia; cadeia de reciclagem; rio de janeiro. abstract this paper aimed to propose an explanation of activities and the standardization of recycling terminologies, related to material plastic, specifically poly(ethylene terephthalate), pet. the method employed was based on exploratory research, by searching the terminologies used in recycling in scientific literature and brazilian websites of organizations, on the words used for the recycling chain. in this study, new terms were proposed for the production units of a pet recycling chain to aid their correct characterization, such as recyclable material collector, distributor, distribution-recycler, intermediate-recycler, and molding-recycler. these terminologies are consistent with the brazilian national policy on solid waste. for validating the importance of standardization, the traditional and proposed terminologies were compared through field research on production units, which had already been working on pet recycling in rio de janeiro. the study concluded that a lack of standardization in the terminologies leads to different results on the recycling chain. as other result, rio de janeiro was found to have a small number of intermediate and molding recyclers. keywords: recycling; pet; terminology; recycling chain; rio de janeiro. doi: 10.5327/z2176-9478201613514 a cadeia de reciclagem de pet pós-consumo e as definições de suas etapas: um estudo de caso no rio de janeiro 81 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 80-96 introdução o termo reciclagem foi definido na lei nº 12.305 como o “processo de transformação que envolve a alteração das propriedades físicas, físico-químicas ou biológicas de resíduos sólidos com vistas à transformação em insumos ou novos produtos” (brasil, 2010, capítulo ii, art. 3º, inciso xiv). nesta lei, a reciclagem é mostrada como um processo único, porém, na prática, tem-se uma cadeia de atividades realizadas em diferentes etapas e, consequentemente, em diferentes unidades produtivas (mano; pacheco; bonelli, 2005; zanin & mancini, 2009; nascimento et al., 2010; faria & pacheco, 2011; conceição, 2012; faria & pacheco, 2013; tenório et al., 2014). a política nacional de resíduos sólidos (pnrs) não estabelece uma terminologia padrão para a caracterização das etapas da cadeia de reciclagem, somando-se a isso a existência de diferentes termos, verificados em literatura acadêmica ou de mercado, para a denominação dessas etapas. a falta de padronização dificulta a formulação de políticas voltadas para a regulamentação e desoneração tributaria das atividades de reciclagem. este estudo objetivou propor uma padronização terminológica para a caracterização da cadeia de reciclagem, sugerindo denominações específicas para cada uma das unidades jurídicas relacionadas às etapas da reciclagem, de forma a propiciar a criação de uma identidade organizacional. também se propôs a elucidar as atividades desenvolvidas em cada etapa da reciclagem, com ênfase no material plástico. o trabalho avaliou, ainda, as unidades produtivas da cadeia de reciclagem de pet pós-consumo no estado do rio de janeiro, com o objetivo de validar o uso das terminologias propostas. neste artigo, para fins de exemplificação, foi utilizada a cadeia da reciclagem de poli (tereftalato de etileno) ― pet, mas a padronização terminológica proposta adequa-se à reciclagem de um modo geral. a cadeia da reciclagem de poli (tereftalato de etileno) pós-consumo segundo literatura dentre as caracterizações existentes, sabe-se que a reciclagem de plástico é desenvolvida por meio de um conjunto de atividades (coleta, separação, moagem, lavagem e moldagem) que transformam o material sem valor econômico em produto comercial, utilizando-se de equipamentos e processos industriais (faria & pacheco, 2011; faria & pacheco, 2013). na reciclagem, a etapa da coleta, segundo silva et al. (2003) e coelho, castro e junior (2011), é tida como o alicerce do processo e consiste na separação dos materiais em sua origem ou captação com posterior envio para etapas posteriores. no estágio de separação, o material pode ser identificado pela simbologia contida no produto acabado ou pela utilização de testes de caracterização, tais como por densidade (pongstabodee; kunachitpimol; danribgkerd, 2008), flotação (shent; pugh; forssberg, 1999), características triboelétricas (dodbiba et al., 2005). por exemplo, a simbologia designada pela norma nbr 13.230 (abnt, 2008), da associação brasileira de normas técnicas (abnt), representa o pet com setas na forma de triângulo e o número “1” no seu interior. a separação prévia de recipientes de pet pós-consumo dos outros resíduos urbanos pode ser realizada na coleta seletiva ou em unidades de triagem, que são instalações destinadas à seleção dos recicláveis por meio de separação manual ou mecânica. posteriormente, os recipientes são prensados por tipo de material. no brasil, a separação mais efetiva de materiais e a sua distribuição também podem ser realizadas pelos chamados sucateiros, que, de acordo com pereira (2006), são geralmente pequenos empreendimentos familiares e informais. além disso, segundo leite apud meireles e abreu (2011), são, usualmente, empreendimentos especializados na separação de um determinado tipo de material pós-consumo ou pós-industrial. depois de separados, os diferentes tipos de plásticos são moídos. em seguida, o material passa pela etapa de lavagem, para a retirada dos contaminantes. é necessário que o efluente de lavagem receba tratamento para reutilização ou emissão. após a lavagem, o plástico é seco e transformado, geralmente, por extrusão e/ ou injeção, em grãos ou em artefato (gonçalves-dias & teodosio, 2006; faria & pacheco, 2011). segundo gonçalves-dias & teodosio (2006), a reciclagem de pet é composta de três etapas: recuperação (com início no descarte e término na confecção do fardo de recipientes prensados), revalorização (tem por início a compra da sucata em fardos e por fim a produção de pedaços de garrafas moídas, conhecidos por flocos ou conceição, r.d.p. et al. 82 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 80-96 flakes) e a transformação (moldagem dos flocos em grânulos ou em um produto acabado). essa forma de divisão em três etapas mostra as atividades de coleta, transporte, enfardamento, beneficiamento e transformação. já la fuente (2005) classificou os fluxos percorridos pelo pet pós-consumo durante a sua reciclagem por meio de elos da cadeia. o autor classifica como reciclador qualquer membro da cadeia, independentemente de ser constituída por pessoa jurídica ou pessoa física, especificando-os em termos de atividades desenvolvidas. ainda segundo la fuente (2005), a cadeia da reciclagem de pet está dividida em cinco elos, dos quais no primeiro haverá a coleta do resíduo reciclável. no segundo elo atuam os sucateiros e as cooperativas de materiais recicláveis com armazenamento (estocagem) de material reciclável. no terceiro estão os empreendimentos responsáveis pela separação e pelo enfardamento do material. no quarto elo estão os empreendimentos responsáveis pela moagem e lavagem. no quinto e último tem-se aquele que transforma a matéria-prima reciclável em produtos. segundo a literatura pesquisada, verifica-se um entendimento da responsabilidade de cada etapa da reciclagem; contudo, não há uma padronização das terminologias utilizadas para cada uma delas. termos utilizados para a cadeia de reciclagem segundo literatura os termos mais utilizados para nomeação das unidades ou dos atores que compõem a cadeia da reciclagem do pet são catadores, sucateiros e recicladores. os catadores realizam a primeira etapa da reciclagem e são conhecidos por serem profissionais que trabalham de forma autônoma ou em cooperativas de catadores de materiais recicláveis. organizam-se para separar os materiais recicláveis e comercializá-los (cbo, 2002). os sucateiros são conhecidos como os responsáveis pelo direcionamento do material separado do lixo por meio do desenvolvimento de atividades simples de compra e venda de sucata (cempre, 2014). já os recicladores são conhecidos, de uma forma muito generalizada, como agentes que compram regularmente pet sob a forma de garrafas ou sob um formato de produto já processado industrialmente, caso de flocos ou grânulos de pet (abipet, 2014a). no atlas do saneamento do instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge, 2014), as unidades produtivas que constituem a cadeia de reciclagem são formadas por comerciantes de recicláveis, indústria de reciclagem, entidade beneficente, depósitos e aparistas, porém não há algum tipo de denominação ou descrição desses termos. a tabela 1 mostra as terminologias mais utilizadas para a cadeia de reciclagem e as suas referências. verifica-se que o termo reciclador é conhecido de forma ampla, que engloba desde o catador até o transformador, e seu papel dentro da cadeia de reciclagem como um todo pode ser erroneamente confundido. verifica-se certo consenso sobre o termo catador de material reciclável, que vem se consolidar principalmente após a pnrs (brasil, 2010). a sociedade, de um modo geral, identifica corretamente as funções de um catador, contudo não distingue as diferentes atividades desempenhadas nas etapas subsequentes da reciclagem, o que dificulta o entendimento e o conhecimento da real situação de cada uma delas, que são conduzitermos utilizados definição encontrada na literatura referência “burro sem rabo”, jumento o termo pejorativo “burro sem rabo”, como outros de conotação semelhante, é bastante ouvido pelos catadores quando estão realizando o seu trabalho de “coleta seletiva”. há uma vinculação da animalidade ao tipo de trabalho realizado. nascimento (2012) carapirás grupo de trabalhadores que tem por função a coleta de materiais descartados pela sociedade. romani (2004) apud ungaretti (2010) tabela 1 terminologias usuais para a classificação do agente físico ou jurídico na reciclagem de plástico ou outro material. continua... a cadeia de reciclagem de pet pós-consumo e as definições de suas etapas: um estudo de caso no rio de janeiro 83 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 80-96 continua... termos utilizados definição encontrada na literatura referência carrinheiro trabalhador que tem por função a coleta de materiais descartados pela sociedade. ungaretti (2010) aquele que na base da cadeia produtiva do processo de reciclagem coleta um produto que existe em grande quantidade e a um custo zero. schikowski et al. (2003) catador profissional que se organiza de forma autônoma ou em cooperativas. trabalha para venda de materiais a empresas ou cooperativas de reciclagem. calderoni (1998) trabalhador que tem por função a coleta de materiais descartados pela sociedade. ungaretti (2010) e cempre (2014) profissional (organizado ou não em associações ou cooperativas) que recolhe recicláveis, totalmente ou parcialmente separados, e os envia às operações de triagem e classificação ou às unidades onde ocorrem as operações de beneficiamento. lajolo, azevedo e consoni (2003) responsável pelo recolhimento dos resíduos descartados e pela triagem mediante separação por características físicas. zanin et al. (2006) envolvido nos processos de separação do resíduo, ou seja, coleta, prensagem e enfardamento. silva & motta (2007) aquele que coleta, separa, ensaca, amarra e classifica o material de acordo com a pureza. mncr (2009) trabalhador informal dotado de conhecimentos práticos com habilidade para encontrar, coletar, separar e vender os materiais recicláveis. abipet (2014b) “catador avulso” recuperador de materiais recicláveis. rutkowski, varella e campos (2014) “catador carrinheiro” toda pessoa que exerce a atividade de coleta seletiva de materiais recicláveis, nas vias públicas da cidade, utilizando-se de carrinho coletor. paraná (1998) lima (2010) “catador empreendedor” aquele, que na base da cadeia produtiva do processo de reciclagem, coleta um produto que existe em grande quantidade a um custo zero. schikowski et al. (2003) catador de material reciclável ou sucata ou vasilhame os trabalhadores da coleta e seleção de material reciclável são responsáveis por coletar material reciclável e reaproveitável, vender material coletado, selecionar material coletado, preparar o material para expedição, realizar manutenção do ambiente e equipamentos de trabalho, divulgar o trabalho de reciclagem, administrar o trabalho e trabalhar com segurança. cbo (2002) coletor pessoa que cata materiais recicláveis para revender. couto (2006) responsável pela coleta de materiais recicláveis. plastivida (2014) garrafeiro trabalhador que movimenta o ambiente de materiais recicláveis. alves (2012) agente da reciclagem que retira os materiais recicláveis diretamente dos lixões ou aterros ou do lixo depositado nas calçadas, entregandoos a carrinheiros ou a sucateiros. cbo (2002) tabela 1 continuação conceição, r.d.p. et al. 84 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 80-96 continua... tabela 1 continuação termos utilizados definição encontrada na literatura referência trapeiro trabalhador com função de coleta de materiais descartados pela sociedade. romani (2004) apud ungaretti (2010) beneficiador empresa recicladora que trabalha com o processamento de materiais pós-industriais e pós-consumo. faria (2011) empresa recicladora ou de reprocessamento responsável pelo reprocessamento da embalagem pet, transformando-a em dois subprodutos: flocos (flake) e grãos (pellets). zanin et al. (2006) “empreendimento revalorizador” indústria que realiza uma etapa intermediária, transformando os materiais retirados do lixo em matéria-prima para outra indústria. rutkowski, varella e campos (2014) reciclador responsável por aplicar procedimentos específicos para cada material, transformando os resíduos recicláveis em novos insumos para outra indústria. lajolo, azevedo e consoni (2003) utilização de processos de beneficiamento dos materiais, como moagem e extrusão para posterior transformação. silva & motta (2007) executa o processo de transformação dos resíduos sólidos, que envolve a alteração de suas propriedades físicas, físico-químicas ou biológicas, com vistas à transformação em insumos ou novos produtos, observadas as condições e os padrões estabelecidos pelo órgão competente. brasil (2010) compra pet regularmente sob a forma de garrafas ou sob o formato de qualquer tipo de resíduo ou rejeito industrial, e vendem flakes ou grânulos de pet. abipet (2014b) empresa de transformação em produto a partir de material virgem ou reciclado. cempre (2014) transforma materiais usados em materiais novos. plastivida (2014) são as empresas que compram flakes ou grânulos para utilizá-los como matéria-prima em seus processos industriais. abipet (2014b) indústria que recebe o material reciclável e o comercializa mncr (2009) as cooperativas têm finalidade essencialmente econômica, viabilizando o negócio produtivo de seus associados junto ao mercado. sebraemg (2014) organização que tem por finalidade a promoção de assistência social, educacional, cultural, representação política, defesa de interesses de classe, filantrópicas. sebraemg (2010) “empreendimento transformador” indústria que fabrica produtos de papel e plástico a partir de matériaprima produzida com material revalorizado. no caso dos plásticos, sob a forma de grãos ou flocos. rutkowski, varella e campos (2014) a cadeia de reciclagem de pet pós-consumo e as definições de suas etapas: um estudo de caso no rio de janeiro 85 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 80-96 termos utilizados definição encontrada na literatura referência “empresa de recuperação” empreendimento, empresa ou núcleo de catadores mais organizados que aplicam procedimentos específicos para cada material, transformando os resíduos recicláveis em novos insumos para a indústria. lajolo, azevedo e consoni (2003) também chamada de pré-indústria de beneficiamento que beneficia, mói, lava e transforma resíduos em matéria-prima para outra indústria. mncr (2009) “indústria de transformação” indústria que utiliza materiais reciclados ou sua mistura com matériasprimas virgens para produzir um bem ou produto. também chamada de indústria de transformação. lajolo, azevedo e consoni (2003) “indústria recicladora” ou de reciclagem empresa que recebe a sucata já selecionada para fins de transformação dos materiais recicláveis. guadagnin et al. (2010) negócio que comercializa materiais recicláveis. couto (2006) recuperador empreendimento que desempenha atividades relacionadas a prensagem, moagem, lavagem e secagem do material advindo da etapa de coleta e triagem. zanin et al. (2006) atravessador pequeno comerciante que compra materiais recicláveis de catadores e revende-os. couto (2006) compra o material, transporta-o e controla o negócio. mncr (2009) empreendimento que desempenham atividades de intermediação entre os catadores e as empresas de recuperação. zanin et al. (2006) intermediário entre o catador e a indústria. ungaretti (2010) depósito, “ferrovelho” compra e comercialização de material semisselecionado, podendo também executar uma triagem secundária. rutkowski, varella e campos (2014) intermediário intermediário entre o catador e a indústria. ungaretti (2010) sucateiro empreendimento que negocia com catadores e empresas de recuperação. zanin et al. (2006) cooperativa e/ou empresa responsável pelo escoamento do material separado do lixo por meio do desenvolvimento de atividades de compra e venda de sucata. cempre (2014) empresa e microempresa que se dedica a compra e venda de materiais recicláveis. guadagnin et al. (2010) intermediário entre o catador e a indústria. ungaretti (2010) intermediário na cadeia de comercialização. legaspe (1996) apud conceição (2003) compra e comercializa materiais semisselecionados. rutkowski, varella e campos (2014) pequeno comerciante que compra de catadores e revende materiais recicláveis. couto (2006) compra o material, transporta-o e controla o negócio. mncr (2009) tabela 1 continuação continua... conceição, r.d.p. et al. 86 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 80-96 termos utilizados definição encontrada na literatura referência deposeiro são também conhecidos como atravessadores ou donos de depósitos. mncr (2009) e santos, maciel e matos (2013) cooperativa cooperativa e (ou) empresa responsável pelo desenvolvimento de atividades de compra e venda de sucata. cempre (2014) “cooperativa de catadores” sociedade ou empresa constituída por membros de determinado grupo econômico ou social e que objetiva desempenhar, em benefício comum, determinada atividade econômica. ferreira (2010) empreendimento recuperador de materiais recicláveis. rutkowski, varella e campos (2014) associação de catadores de materiais reutilizáveis e recicláveis, geralmente, formada por pessoas físicas de baixa renda. brasil (2010) associação autônoma de pessoas que se unem, voluntariamente, para satisfazer aspirações e necessidades econômicas, sociais e culturais comuns, por meio de uma empresa de propriedade coletiva e democraticamente gerida. cbo (2002) “associação de catadores” é uma associação autônoma de pessoas que se unem, voluntariamente, que por meio de uma empresa de propriedade coletiva e democraticamente gerida, recebem e separam materiais recicláveis. mncr (2009) cooperativa de catadores de materiais reutilizáveis e recicláveis, geralmente, formadas por pessoas físicas de baixa renda. brasil (2010) empreendimento recuperador de materiais recicláveis. rutkowski, varella e campos (2014) organização que tem por finalidade a promoção de assistência social, educacional, cultural, representação política, defesa de interesses de classe, filantrópicas. sebraemg (2010) tabela 1 continuação das por unidades produtivas (jurídicas) diferentes. com isso, por exemplo, não se sabe ao certo a capacidade real da reciclagem instalada no país ou em um estado, o que pode gerar dificuldades na realização de pesquisas e até na obtenção de subsídios econômicos. este trabalho teve como objetivo sugerir termos que levem a uma identificação rápida e fácil da etapa de reciclagem desempenhada e validá-los a partir de uma pesquisa de campo e de bases de dados brasileiras, acessíveis à sociedade de um modo geral. metodologia com base no objetivo do estudo, tomou-se como referência a definição proposta por ferreira (1999, p. 1948) de terminologia: “conjunto de termos próprios duma arte ou duma ciência; nomenclatura”. outra definição utilizada, para efeito do estudo, foi o termo “unidade produtiva” como sendo “uma unidade tomadora de decisão que possui entradas, que se referem aos insumos empregados por ela no procesa cadeia de reciclagem de pet pós-consumo e as definições de suas etapas: um estudo de caso no rio de janeiro 87 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 80-96 so produtivo, e saídas, que se referem à produção obtida” (jubran, 2006, p. 100). o estudo concentrou-se em dois tipos de pesquisa: exploratória e descritiva. exploratória, pois buscou explicitar o problema por meio de um levantamento bibliográfico (gil, 2012), em artigos e bases científicas, dos termos utilizados para denominação dos participantes jurídicos da cadeia da reciclagem. dessa forma, buscaram-se, na literatura, definições já utilizadas para as diferentes atividades envolvidas na cadeia de reciclagem, como já mostrado. as pesquisas foram realizadas em revistas e periódicos científicos no período de dezembro de 2013 a fevereiro de 2014. para esta pesquisa, foram consideradas as palavras “catador”, “cooperativa”, “distribuidor”, “beneficiador” e “reciclador”. outras palavras relacionadas com o ator ou com a atividade de reciclagem e a identificação das unidades envolvidas na cadeia da reciclagem de plásticos ou pet pós-consumo também foram investigadas em bases de dados brasileiras, associação brasileira da indústria do pet ― abipet (2014a), associação brasileira da cadeia de sustentabilidade ambiental do pet ― abrepet, compromisso empresarial para reciclagem ― cempre (2014), instituto socioambiental dos plásticos ― plastivida (2014), de fácil acesso à sociedade. essas bases de dados foram denominadas de a, b, c e d, sem especificá-las. a pesquisa também caracterizou-se como descritiva, uma vez que se descreveram as características de um determinado grupo ou fenômeno (gil, 2012). após esta etapa, foi construído um modelo de padronização terminológica para caracterização e classificação das unidades produtivas da cadeia de reciclagem e posterior enquadramento das unidades produtivas de reciclagem de pet pós-consumo do rio de janeiro, identificadas segundo modelo sugerido. foram realizadas visitas às unidades produtivas no rio de janeiro e entrevistas com os seus gerentes, para caracterização e identificação de suas atividades envolvidas dentro da cadeia da reciclagem de pet pós-consumo, com o objetivo de conhecer para, então, classificá-las dentro das novas terminologias. durante as visitas foi aplicado um questionário que apresentou perguntas abertas, com respostas livres, e perguntas fechadas, que permitiram escolhas ou ponderação. foi composto por 32 perguntas que foram divididas em 3 temas para avaliação: perfil organizacional das unidades produtivas da rota de reciclagem de pet no rio de janeiro; perfil referente ao processo produtivo; e atividades associadas à rota de fluxo do pet. essa divisão tinha por finalidade o conhecimento quantitativo e qualitativo da reciclagem desse poliéster no estado do rio de janeiro. resultados e discussão a falta de caracterização das unidades produtivas da indústria de reciclagem auxilia no desconhecimento da sua realidade e no estabelecimento de preconceitos. como exemplo, tem-se o termo sucateiro, que coloquialmente refere-se a um tipo de empresa que trabalha com resíduo, independentemente do tipo de material. sua função é a distribuição de materiais recicláveis, trabalho também importante na cadeia de reciclagem. contudo, segundo ferreira (2009), a palavra sucata é associada a materiais de composição ferrosa (ferro) e sucateiro é o indivíduo que negocia com sucata ou aquele que trabalha mal. por outro lado, na pnrs (brasil, 2010), o termo sucata não é contemplado, mas foram definidos outros dois termos, rejeito e resíduo. resíduo ou rejeito é todo material, substância, objeto ou bem descartado resultante de atividades humanas em sociedade. o que difere esses dois termos é que o rejeito, depois de esgotadas todas as possibilidades de tratamento e recuperação por processos tecnológicos disponíveis e economicamente viáveis, não apresenta outra possibilidade que não a disposição final ambientalmente adequada (brasil, 2010). proposta de definição das terminologias para a cadeia de reciclagem a partir das considerações anteriores, são propostas novas terminologias (tabela 2) para a padronização das unidades produtivas da rota do pet pós-consumo e suas atividades desempenhadas. os termos propostos são: distribuidor, reciclador-distribuidor, reciclador-beneficiador e reciclador-transformador. a palavra catador foi colocada na tabela, apesar de ser um termo já conhecido, pois sua função é de extrema importância na cadeia de reciclagem. sugere-se enfaticamente que o termo catador de material conceição, r.d.p. et al. 88 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 80-96 termos propostos segundo classificação por categoria e etapa na cadeia de reciclagem termos a serem substituídos descrição da unidade produtiva segundo o termo proposto catador de material reciclável “burro sem rabo”, carapirás, catador, “catador avulso”, “catador carrinheiro”, “catador empreendedor”, “catador de material reciclável”, “catador de sucata”, “catador de vasilhame”, carrinheiro, carroceiro, coletor, ferro-velho, garrafeiro, jumento, trapeiro. profissional que coleta diretamente o material do gerador. organizam-se de forma individual ou coletiva para desempenharem suas atividades por meio da catação, coleta, recepção, segregação, classificação e venda de materiais recicláveis. distribuidor “associações de catadores”. associação autônoma de pessoas que se unem voluntariamente por meio de uma empresa de propriedade coletiva; ou sociedade constituída por membros de determinado grupo econômico ou social; ou pessoa jurídica que recebem, separam, compram, intermedeiam, transportam e controlam o fluxo de materiais recicláveis a granel (em escala) entre o catador e o reciclador-beneficiador. “cooperativas de catadores de materiais”. “pequenos sucateiros”. deposeiro. recicladordistribuidor “gerenciador de resíduos”. pessoa jurídica que presta serviço, por meio de terceirização, de gerenciamento e intermediação de resíduos; ou associação autônoma de pessoas que se unem voluntariamente e por meio de uma empresa de propriedade coletiva e democraticamente gerida; ou pessoa jurídica licenciada responsável pela compra em atacado, revalorização, intermediação, enfardamento, transporte de materiais recicláveis de acordo com as especificações do reciclador-beneficiador ou do reciclador-transformador. “cooperativas de catadores”. “sucateiros”, reciclador. recicladorbeneficiador “empresas de beneficiamento”, beneficiador, “empresa recicladora”, “empreendimentos revalorizadores”, “empresas de reprocessamento”, reciclador. pessoa jurídica licenciada que desempenha atividades de agregação de valor por meio de processos como moagem, lavagem e secagem do material reciclável na forma de flocos. recicladortransformador “empresas de transformação”, “indústria de transformação”, “indústria de reciclagem”, reciclador. pessoa jurídica licenciada que utiliza em seu processo produtivo materiais recicláveis, em sua totalidade ou próximo desta, para produção de matéria-prima (pellets) para outras indústrias ou produção de artefatos que serão reintroduzidos na cadeia produtiva de consumo. tabela 2 terminologias sugeridas para as categorias e agentes físicos ou jurídicos envolvidos na cadeia de reciclagem de plásticos. a cadeia de reciclagem de pet pós-consumo e as definições de suas etapas: um estudo de caso no rio de janeiro 89 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 80-96 reciclável substituía “burro sem rabo”, carrinheiro, carroceiro, triador de sucata e garrafeiro, atendendo, assim, à pnrs. os termos propostos foram baseados nas especificidades de cada unidade produtiva da rota da reciclagem pet pós-consumo e podem ser utilizados também para a reciclagem de outros plásticos e materiais. na elaboração dos termos usou-se, principalmente, o conceito estabelecido para reciclagem na pnrs (brasil, 2010). dessa forma, a atividade de reciclagem já pode ser considerada a partir da atividade de prensagem ou moagem do material pós-consumo ou pós-industrial, pois, nestes casos, o produto pós-consumo passa por um processo industrial. enquanto o produto estiver em seu formato original, ele ainda não sofreu nenhum processo de reciclagem. a coleta é uma parte da cadeia de reciclagem; contudo, nessa etapa o material ainda não sofreu transformação. definição do processo de reciclagem de poli (tereftalato de etileno) no rio de janeiro diante das especificidades apresentadas, a cadeia da reciclagem é composta por diferentes atividades (etapas) realizadas por unidades produtivas (figura 1) que estão de acordo com a terminologia sugerida. buscou-se visitar primeiramente os recicladores-beneficiadores, que poderiam apontar seus fornecedores e clientes, as localizações destes e outras unidades produtivas da cadeia de reciclagem. a partir dos recicladores-beneficiadores foram obtidos contato e informações dos recicladores-distribuidores e recicladores-transformadores. as visitas de campo permitiram conhecer e descrever o processo de reciclagem de pet, que se encontra relatado na figura 2. as garrafas de pet pós-consumo a granel são coletadas e encaminhadas aos recicladores-distribuidores. nessas unidades, grandes sacos com pet são numerados na forma de lote, com o intuito de verificar e controlar a procedência do material. esse sistema permite também valorizar o material quanto ao nível de sua pureza. o controle de lotes viabiliza o gerenciamento do pagamento do material ao fornecedor e procura dificultar a introdução, nesses grandes sacos, de materiais diferentes do pet. ainda nos recicladores-distribuidores, após recebimento, os materiais recicláveis a granel são encaminhados à esteira de separação (figura 2 ― etapa 1) e enfardados. são armazenados por cor e tipo. o pet a granel é prensado em fardos que variam de massa (80 a 120 kg) e tamacoleta distribuição atividades (etapas) transformaçãobeneficiamento catador distribuidor reciclador distribuidor reciclador beneficiador reciclador transformador unidades produtivas figura 1 unidades produtivas correlacionadas as suas atividades na reciclagem de poli (tereftalato de etileno) pós-consumo. conceição, r.d.p. et al. 90 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 80-96 pet: poli (tereftalato de etileno). figura 2 esquema das etapas da cadeia de reciclagem de poli (tereftalato de etileno) pós-consumo. coleta do pet etapa 1 triagem (separação por cor e tipo) prensagem etapa 3 etapa 4 etapa 2 moagem lavagem secagem flake limpo produtos injetados reprocessamento do material fibras pellets transformação monofilamentos produtos termoformados a cadeia de reciclagem de pet pós-consumo e as definições de suas etapas: um estudo de caso no rio de janeiro 91 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 80-96 nho (de 750 x 600 x 800 mm a 1100 x 600 x 1000 mm) de acordo com a capacidade da prensa utilizada (figura 2 ― etapa 2). os fardos são direcionados aos recicladores-beneficiadores por meio de caminhão de frota própria ou fretado. nos recicladores-beneficiadores (figura 2 ― etapa 3), o fardo de pet pós-consumo é beneficiado por meio do processo de nova retirada de contaminantes, moagem, lavagem e secagem do material, obtendo-se pedaços moídos de garrafas na dimensão de aproximadamente 2 x 2 mm, conhecidos por flakes. foi observada, nas visitas às recicladoras de pet do rio de janeiro, a existência de uma unidade produtiva que trabalhava simultaneamente com materiais pré-consumo (resíduos oriundos diretamente da indústria) e pós-consumo, porém esse tipo de material mais limpo (pré-consumo) não correspondia a 5% em massa do material comumente trabalhado. todas as outras unidades produtivas visitadas trabalhavam somente com o pós-consumo. nos recicladores-transformadores (figura 2 ― etapa 4), o material advindo dos recicladores-beneficiadores é reprocessado e direcionado para a fabricação de fibra, monofilamentos ou pellets. os pellets são transformados em produtos por meio de extrusão, termoformação ou injeção e, posteriormente, são enviados para o mercado consumidor. pelo fato de haver somente um reciclador-transformador no rio de janeiro, os recicladores-beneficiadores enviam seus flakes também para outras unidades em outros estados. foi observado que as etapas iniciais da reciclagem (coleta e distribuição) podem ser realizadas por diferentes unidades produtivas, apresentando muitos intermediários, como também confirmado por gonçalves-dias & teodosio (2006). distribuidores podem repassar para outros distribuidores, que repassam para recicladores-beneficiadores. na indústria de reciclagem de plástico, principalmente no caso das poliolefinas, as etapas de beneficiamento e transformação podem ser executadas em uma mesma unidade produtiva, fato observado também por farias & pacheco (2011). contudo, no caso da reciclagem do pet, a cadeia apresenta segmentos bem definidos de beneficiamento e transformação. geralmente, a empresa que faz o beneficiamento não transforma o flake em produtos. observou-se, a partir das visitas, que quanto mais próximo das etapas de transformação, mais especializados são os processos e melhor é estruturada a gestão do negócio das unidades produtivas, uma vez que, a partir dessas etapas, alguns empreendimentos passam a obter certificações de qualidade, como a nbr iso 9001 (2014), com o intuito de competir no mercado externo. tal característica fica evidente nas etapas seguintes ao reciclador-distribuidor, embora exista uma preocupação de toda a cadeia em atender às especificidades das etapas subsequentes. identificação das unidades pertencentes à cadeia de reciclagem de poli (tereftalato de etileno): estudo de caso do rio de janeiro buscou-se identificar as unidades produtivas que trabalham na cadeia de reciclagem de pet no rio de janeiro a partir das informações das bases de dados mencionadas no item metodologia. nessa avaliação foram excluídos os empreendimentos que estavam contabilizados mais de uma vez em mais de uma base. foram cadastrados nos 4 sites das bases consultadas, citadas na metodologia, 32 sucateiros e, dependendo do site, até 29 recicladores pertencentes à cadeia de pet no rio de janeiro, segundo as terminologias tradicionalmente conhecidas, como mostrado na tabela 3. a falta de padronização dos termos para a cadeia de reciclagem é uma prática verificada no país. um exemplo disso pode ser observado no relatório executivo “diagnóstico preliminar de resíduos sólidos da cidade do rio de janeiro”, emitido pela prefeitura do rio de janeiro, que usou o termo “entidade de catadores de materiais recicláveis” para designar “cooperativas de catadores, associações, empresas e organizações religiosas que atuam na reciclagem” (secretaria municipal de meio ambiente, 2015, p. 15). essa situação é caracterizada por silva, fugii e marini (2015, p. 24), quando afirmam que a cadeia da reciclagem é “uma cadeia complexa, dependente de uma organização e arranjo institucional”. conceição, r.d.p. et al. 92 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 80-96 base de dados número de unidades produtivas recicladores sucateiros cooperativa/associação a 29 32 0 b 19 0 13 c 1 0 0 d 9 0 0 tabela 3 classificação de unidades produtivas físicas e jurídicas da cadeia da reciclagem de poli (tereftalato de etileno) no rio de janeiro, segundo bases de dados pesquisadas. base de dados número de unidades produtivas segundo redistribuição terminológica distribuidor recicladordistribuidor recicladorbeneficiador recicladortransformador não categorizados a 14 32 3 1 11 b 10 0 3 1 18 c 0 0 – 1 – d 0 0 3 1 5 tabela 4 reclassificação dos agentes físicos e jurídicos identificados nas bases de dados pesquisadas de acordo com nova terminologia da cadeia de reciclagem de poli (tereftalato de etileno) no rio de janeiro. enquadramentos das unidades produtivas segundo terminologia sugerida foi realizada outra classificação das unidades produtivas cadastradas, porém de forma diferente da anterior, agora segundo as terminologias sugeridas neste artigo (tabela 4). os números das unidades produtivas distribuídas de acordo com cada etapa de reciclagem segundo terminologia proposta são bem diferentes daqueles informados nos bancos de dados pesquisados. os itens não categorizados foram empreendimentos que as bases informaram como sendo recicladores, mas não puderam ser classificados conforme a terminologia proposta, por falta de informações sobre o negócio e/ou as atividades desenvolvidas pelos mesmos. caso as unidades produtivas fossem classificadas como sugerido neste artigo, não haveria dúvidas quanto a sua atividade. dessa forma, propõe-se que haja uma padronização nos termos utilizados para a denominação da cadeia de reciclagem de qualquer tipo de material. conclusões confirmou-se, a partir deste estudo, que a padronização dos termos para denominação das etapas da cadeia de reciclagem viabilizará ter informações mais detalhadas e precisas sobre o processo. ou seja, é confirmado que a cadeia de reciclagem ainda não é conhecida em sua totalidade no brasil. a definição das unidades produtivas na cadeia de reciclagem também poderá facilitar o acesso a possíveis incentivos fiscais, financeiros ou creditícios, como previsto na pnrs. a cadeia de reciclagem de pet pós-consumo e as definições de suas etapas: um estudo de caso no rio de janeiro 93 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 80-96 referências abipet – associação brasileira da indústria do pet. 2014a. disponível em: < http://www.abipet.org.br/index. html?method=mostrarinstitucional&id=36>. acesso em: 20 fev. 2014. abipet – associação brasileira da indústria do pet. censo da reciclagem de pet 2004/2005. 2014b. disponível em: <http://www.abipet.org.br/index.html?method=mostrarinstitucional&id=7>. acesso em 27 nov. 2014. alves, d. j. o perfil das demandas para a proteção social dos catadores de materiais recicláveis de guarapuava-pr. dissertação (mestrado em ciências sociais aplicadas) – universidade estadual de ponta grossa, ponta grossa, 2012. abnt – 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engenheira ambiental, universidade estadual paulista “júlio de mesquita filho” – faculdade de ciências e tecnologia, campus de presidente prudente, departamento de planejamento, urbanismo e ambiente. e-mail: pri-rs@hotmail.com marcela de felicio moreira engenheira ambiental, universidade estadual paulista “júlio de mesquita filho” – faculdade de ciências e tecnologia, campus de presidente prudente, departamento de planejamento, urbanismo e ambiente. e-mail: mah.fmoreira@gmail.com maria cristina rizk professor assistente doutor, universidade estadual paulista “júlio de mesquita filho” – faculdade de ciências e tecnologia, campus de presidente prudente, departamento de planejamento, urbanismo e ambiente. e-mail: crisrizk@fct.unesp.br resumo a agroindústria brasileira apresenta grande potencialidade na produção de alimentos, especialmente no ramo da carne bovina, levando ao aumento da geração de resíduos sólidos, como o resíduo ruminal. tal resíduo é gerado em grandes proporções durante os processos de abate de bovinos, podendo ocasionar contaminação, degradação ambiental ou ainda danos à saúde pública, quando não tratado. fato que justifica o estudo de práticas de reciclagem, como a compostagem. no desenvolvimento deste trabalho foi realizado o processo de compostagem para tratamento do resíduo ruminal bovino gerado num frigorífico, utilizando-se o sistema convencional de leira aerada por revolvimento manual e o sistema mecanizado de reator acoplado a um compressor, permitindo a aeração do sistema. para o ajuste inicial dos parâmetros da compostagem, foi incorporado o resíduo de casca de café. os parâmetros determinados no monitoramento do processo de compostagem foram: ph, umidade, carbono orgânico, nitrogênio e relação c/n. pelas análises realizadas durante o monitoramento de ambos os sistemas, notou-se que o ph se manteve alcalino e apresentou apenas pequenas variações; a umidade apresentouse elevada no início dos estudos; ocorreram variações significativas nas concentrações de nitrogênio; as reduções de carbono orgânico não se apresentaram elevadas; e, ainda, os compostos finais produzidos mostraram-se adequados para serem utilizados como adubo orgânico. quanto as principais diferenças dos sistemas mecânico e convencional, verificou-se que a leira teve maior redução de carbono orgânico ao longo do tratamento e menor relação c/n final quando comparada ao reator. palavras-chave: resíduo ruminal; compostagem; leira aerada; reator; adubo orgânico. abstract the brazilian agroindustry has a high potentiality in food production, especially in the segment of bovine meat, which leads to the increase of solid residues generation, like the ruminal residue. this residue is generated in large proportions during the bovine slaughter process, and it can lead to environmental degradation and contamination, or even damage to the public health, when not treated. fact that justify studying practices of recycling, like composting. in the development of this work it was done the process of composting to the treatment of the ruminal residue produced in a slaughterhouse, using the conventional system of aerated pile through manual mixing and the mechanized system of reactor coupled to a compressor, enabling the aeration of the system. for the initial adjustment of the composting parameters, it was incorporated the residue of coffee husks. the parameters determined during the monitoring of the composting process were: ph, moisture, organic carbon, and nitrogen c/n ratio. with the analyses obtained during the monitoring of both systems, it was noticed that the ph kept on alkaline levels with small variations; the moisture was high at the beginning of the study; there were significant variations in nitrogen concentrations; the decrease of organic carbon was not high; besides that, both composts produced were appropriate to be used as organic compost. the main differences in conventional and mechanized systems were that the pile had a better reduction of organic carbon during the process and a lower final c/n ratio when compared to the reactor. keywords: ruminal residue; composting; aerated pile; reactor; organic compost. mailto:mah.fmoreira@gmail.com mailto:crisrizk@fct.unesp.br revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 2 introdução o segmento industrial da cadeia produtiva de carne bovina contribui sistematicamente para a geração de grandes quantidades de resíduos líquidos e sólidos, produzidos desde a extração da matéria-prima até as etapas do processo industrial, como o resíduo ruminal bovino. este resíduo é um dos resíduos gerados em matadouros frigoríficos de bovinos que requer especial atenção no que se refere ao seu gerenciamento, devido à elevada umidade do material e a dificuldade de destino do mesmo (rosa, 2009). de acordo com ferreira (1997) apud morales (2006), o resíduo ruminal, retirado dos animais logo após o abate, consiste em alimentos parcialmente digeridos, sendo que um animal de 400 kg produz em média 25 kg deste resíduo. segundo zimmermann e eggersglüβ (1986) apud tritt e schuchardt (1992), o conteúdo ruminal não tratado deve ser considerado como um risco epidemiológico, já que pode conter raros tipos de salmonela, assim como bactérias, vírus e parasitas em números alarmantes, do ponto de vista epidemiológico. e ainda a destinação inadequada de tal resíduo, sem que se conheçam suas características agronômicas, pode levar a alterações das características dos solos e a outras degradações ambientais (trautmann-machado et al., 2009). sua composição é basicamente de forrageiras (capim) parcialmente digeridas, utilizadas na alimentação animal, e ainda sal mineral, fornecido como complemento alimentar aos animais. assim, por ser material basicamente orgânico, é passível de ser tratado por meio de processos como a compostagem. já a casca de café é basicamente um resíduo vegetal ligninocelulósico da agroindústria (fernandes e silva, 1997), além de ser rica em matéria orgânica e ser fonte natural de potássio e nitrogênio (tonaco et al., 2010). fernandes e silva (1999) relatam os resíduos vegetais como os mais importantes resíduos estruturantes utilizados na compostagem, e dentre eles está a casca de café, com as funções de conferir integridade estrutural à mistura a ser compostada, absorver o excesso de umidade e ainda equilibrar a relação c/n da mistura. a compostagem consiste num processo biológico de decomposição controlada da fração orgânica biodegradável contida nos resíduos, caracterizando-se pela produção de co2, vapor de água, liberação de substâncias minerais e formação de um composto orgânico estável denominado húmus (souza, 2005; bernal et al., 1998). assim, ela permite a agregação de valor devido à transformação de resíduos potencialmente poluidores em composto orgânico e ainda contribui para um saneamento eficaz. este processo é desenvolvido por uma colônia de microrganismos, o qual é afetado por qualquer fator que atinja a atividade microbiológica, dentre estes fatores, os mais importantes são: aeração, temperatura, teor de umidade, concentração de nutrientes e ph (veras e povinelli, 2004; costa, 2005). o processo de compostagem pode ocorrer por dois métodos: método natural – a fração orgânica é disposta em pilhas (leiras) de formato variável. a aeração é conseguida por revolvimentos periódicos, com o auxílio de equipamentos apropriados. o tempo para que o processo de complete varia de três a quatro meses, e, método acelerado – a aeração é forçada por tubulações perfuradas, sobre as quais se colocam as pilhas de resíduos em reatores, dentro dos quais são colocados os resíduos, avançando no sentido contrário ao da corrente de ar. o tempo total de compostagem varia de dois a três meses (d’almeida e vilhena, 2000). dos métodos de compostagem apresentados, o de leiras revolvidas é o mais simples e se dá geralmente ao ar livre. elas se caracterizam principalmente pelo baixo investimento inicial, simplicidade de operação, uso de equipamentos simples, e possibilidade de rápida diminuição do teor de umidade das misturas devido ao revolvimento; porém o efeito do revolvimento é limitado (fernandes e silva, 1999). já a compostagem realizada em reatores, oferece a possibilidade de maior controle sobre todos os fatores importantes para o processo e menor influência dos fatores climáticos. além disso, devido à homogeneidade do meio, inclusive com relação à temperatura, a compostagem em reatores também é tida como mais eficiente no controle dos patógenos. outra característica desta alternativa é a maior facilidade para controlar odores, pois o sistema é fechado e a aeração controlada (fernandes e silva, 1999). revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 3 objetivos o presente estudo teve como objetivo estudar o processo de compostagem para o tratamento de rúmen bovino, utilizando-se os métodos manual e mecanizado, a fim de se conhecer a qualidade do composto produzido em cada um dos tratamentos. materiais e métodos o resíduo ruminal bovino foi coletado no setor da “linha verde” de um frigorífico. em função de sua elevada umidade para o início do tratamento por compostagem, houve a necessidade de incorporação de outro resíduo para adequação de tal parâmetro, optando-se pelas cascas de café, que foram coletadas numa cooperativa agrária de cafeicultores. o rúmen foi coletado em tambores metálicos de 200 litros, as cascas de café em sacos de aproximadamente 25 kg e encaminhados para o local de tratamento. compostagem convencional o sistema de compostagem convencional foi realizado numa leira com 175 quilos de resíduos, que foram dispostos em camadas. a proporção da mistura de resíduos foi de 85% de rúmen e 15% de casca de café. essa proporção foi determinada após ensaios experimentais preliminares que variaram a porcentagem de rúmen e de casca de café, visando a adequação da mistura em termos de umidade para o início do tratamento por compostagem. a figura 1 apresenta uma foto do processo estudado em leira de compostagem. a leira de compostagem foi construída sobre uma lona plástica com 1,20 metros de comprimento x 0,90 metros de largura x 0,50 metros de altura (aproximadamente), caracterizando um processo em pequena escala. a aeração foi realizada por meio de revolvimento manual com auxílio de pás. no início do processo a aeração era feita todos os dias; após 15 dias de compostagem, o revolvimento passou a ser feito a cada quatro dias, e posteriormente, com 50 dias de compostagem, semanalmente. nos dias de precipitações pluviométricas, a leira era coberta com lona plástica a fim de evitar a penetração descontrolada de água e a perda de material. compostagem mecanizada o sistema de compostagem mecanizada foi constituído por um reator aerado construído em bombona plástica de 200 litros com tampa. a aeração ocorria cinco vezes por semana, três vezes ao dia durante 15 minutos, para isso o reator possuía uma série de furos laterais por onde passavam mangueiras ligadas a um compressor de ar. assim era possível a aeração do composto em diversos pontos, o que permitiria uma aceleração do processo de decomposição aeróbia da matéria orgânica. além disso, o reator possuía em sua base uma torneira plástica para a retirada do possível chorume formado durante o processo. a figura 2 apresenta uma foto do processo estudado em reator mecanizado. a proporção da mistura de resíduos no reator também foi de 85% de rúmen e 15% de casca de café, totalizando 50 kg de resíduos que foram dispostos em camadas no interior do reator. monitoramento dos processos a leira e o reator foram monitorados a cada 15 dias por meio da análise de ph, umidade, carbono orgânico, nitrogênio e relação c/n. as amostras foram coletadas por meio de amostragem composta. o tempo total de tratamento do rúmen bovino incorporado à casca de café foi de 105 dias, quando se verificou a estabilização do processo. o ph foi determinado em solução de cloreto de cálcio (cacl2), conforme procedimento estabelecido por kiehl (1985) e as medidas de ph foram realizadas num phmetro de bancada, marca hanna – modelo hi-221. a determinação da umidade e carbono orgânico foi realizada pelo método de calcinação proposto por kiehl (1985). o nitrogênio kjeldahl (nitrogênio orgânico e amoniacal) foi determinado pela metodologia descrita pelo instituto adolfo lutz (ial, 1985). revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 4 resultados e discussão na tabela 1 estão apresentados os resultados da caracterização da mistura dos resíduos de rúmen e casca de café. o valor do ph da mistura de resíduos mostrou-se neutro, e, portanto, dentro da faixa considerada ótima para o desenvolvimento da maioria das bactérias, contribuindo para uma degradação acelerada do material orgânico e favorecendo a compostagem (pereira neto, 2004). quanto à umidade, pode-se observar que a mistura apresentou valor elevado de 76,1%. elevados teores de umidade, superiores a 65%, fazem com que a água ocupe os espaços vazios do meio, impedindo a livre passagem do oxigênio, o que poderá provocar aparecimento de zonas de anaerobiose (fernandes e silva, 1999). assim, pode-se dizer que a mistura dos materiais não proporcionou um ajuste adequado para início do tratamento, porém esperava-se que a realização de uma aeração mais intensa no início da compostagem provocasse um ressecamento da massa de compostagem (tsutiya et al., 2002) e esse parâmetro se ajustasse rapidamente. kiehl (1985) considera os teores de matéria orgânica superiores a 61% como “alto nível”. assim, as altas concentrações de matéria orgânica e carbono orgânico presentes na mistura favorecem seu tratamento por meio da compostagem, por ser basicamente um processo biológico de decomposição de materiais orgânicos por microrganismos. é desejável que o teor de nitrogênio inicial esteja entre 1,2 e 1,5% e o valor encontrado (1,5%) estava dentro dessa faixa. como os microrganismos absorvem o carbono e o nitrogênio numa proporção de 30/1, essa é a proporção ideal para os resíduos (oliveira et al., 2008), e também a proporção encontrada na mistura dos resíduos estudados neste trabalho. a figura 3 apresenta o monitoramento do ph ao longo do processo de compostagem na leira e no reator. verifica-se que houve uma rápida elevação de ph nos 15 primeiros dias. o ph saiu da condição de neutralidade e atingiu um valor alcalino (aproximadamente 9,5) durante o período em que predominou a fase termófila na leira e no reator. de acordo com fernandes e silva (1999) a passagem para a fase termófila, fase inicial em que o material em compostagem atinge sua temperatura máxima (> 40 ºc) e é degradado mais rapidamente, é acompanhada de rápida elevação do ph que se explica pela hidrólise das proteínas e liberação de amônia. assim, normalmente o ph se mantém alcalino (7,5-9,0) durante essa fase. mesmo com o passar da fase termófila o ph da leira continuou apresentando elevações até os 45 dias, porém de maneira mais suave, atingindo valores próximos a 10,0. até os 105 dias de compostagem, este parâmetro se manteve sem variações significativas finalizando o tratamento na leira com valor de ph 9,7. por sua vez, o reator apresentou certa estabilidade nos seus valores de ph desde os 15 dias de compostagem, permanecendo todos os resultados numa faixa entre 8,9 e 9,6. estudando a compostagem com vários tipos de resíduos, incluindo a casca de café, paiva (2008) relata que durante a maior parte do tempo de compostagem o ph se manteve alcalino com máximo de 9,0, e, ainda afirma que esse resultado pode indicar formação de gás amônia o qual pode ser perdido por volatilização. porém, ao longo do processo de compostagem deste estudo não foram observadas quantidades baixas de nitrogênio, indicando que não houve perdas significativas desse elemento. com a estabilização do composto a ser produzido espera-se que o valor de ph esteja entre 8,0 e 9,0 (kiehl, 1998). apesar disso, o ph final de ambos os sistemas de tratamento se mostraram um pouco acima de 9,0. a figura 4 apresenta o monitoramento da umidade ao longo do processo de compostagem na leira e no reator. durante o monitoramento houve formação de chorume, com presença de larvas na leira e no reator, devido à elevada umidade dos resíduos no início do experimento. porém, com a redução acentuada da umidade o chorume cessou durante os 10 primeiros dias. morales (2006), também observou a formação de chorume na primeira semana de compostagem, decorrente da alta umidade do resíduo ruminal visto que as leiras foram manejadas em pátio coberto, e, portanto, ficavam protegidas da chuva. como observado na figura 4 esse parâmetro sofreu reduções acentuadas, assim a leira e o reator apresentaram umidade de 48,2% e 61,4 %, revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 5 respectivamente, aos 30 dias. ou seja, ambos já se encontravam próximos da faixa considerada ideal para desenvolvimento da compostagem, entre 40 e 60% (maragno et al., 2007). foi necessária a adição de água a leira aos 45 dias de tratamento, pois esta alcançou valor próximo de 40%. após a adição, pôde-se observar um pico no valor de umidade e posteriormente, nova queda, requerendo assim outra intervenção na umidade. aos 105 dias foi obtido o valor 58,0% de umidade na leira. por ser um sistema fechado, mais preservado das condições ambientais e climáticas, os resíduos perderam umidade mais vagarosamente no reator do que na leira, assim foi necessário o ajuste desse parâmetro (adição de água) após 60 dias de tratamento. e ao fim do tratamento o reator alcançou valor de 49% de umidade. a figura 5 apresenta o monitoramento do carbono orgânico na leira e reator ao longo do estudo. no período inicial da compostagem (fase de degradação rápida) a atividade microbiana é mais intensa, assim os microrganismos termofílicos predominam e atacam as substâncias mais facilmente degradáveis, como carboidratos simples e nitrogenados solúveis. posteriormente, a intensidade das reações químicas e a atividade microbiana diminuem, pois as substâncias de rápida degradação vão se esgotando (brito, 2008; fernandes e silva, 1999). dessa maneira, durante o início do processo de compostagem (fase termofílica) na leira, houve a redução mais acentuada de carbono partindo de valores próximos a 49 e atingindo 45,5%. em seguida, notaram-se reduções mais suaves de carbono ao longo da compostagem, e ao fim do processo, o valor de carbono orgânico da leira foi de 39,1%. da mesma forma que na leira, o reator apresentou reduções muito suaves de carbono orgânico ao longo do processo de compostagem, e praticamente nula nos primeiros 15 dias. em sistemas mecanizados, a umidade superior a 65% pode causar aglomeração do material em compostagem e, assim, restringir a injeção do fluxo de ar pela massa (sweeten e auvermann, 2008). portanto, essa estabilidade inicial do carbono orgânico do reator pode ser explicada pela falta de oxigênio no sistema, já que nos primeiros 15 dias a umidade manteve-se superior a 65%. ao fim do processo, o reator apresentava valor superior de carbono orgânico do que aquele apresentado pela leira, sendo de 43,5 %. resíduos com grande teor de celulose e lignina podem influenciar na velocidade de compostagem e nas características físicas e químicas do produto obtido (brito, 2008). portanto, a redução lenta e baixa de carbono tanto no método manual, quanto no método mecanizado, pode ser devido aos elevados teores de celulose e lignina do rúmen e da casca de café. no estudo de compostagem de rúmen de morales (2006), é possível observar que a redução de carbono orgânico do resíduo ao fim do processo (105 dias) foi de 7%, já o presente estudo teve uma redução de aproximadamente 10% na leira e 6% no reator. o monitoramento do nitrogênio na leira e no reator pode ser visto na figura 6. a leira apresentou diminuição no teor de nitrogênio aos 15 dias, variando de 1,5 para 1,2%. após isto, a quantidade de nitrogênio sofreu pequenos acréscimos durante o tratamento, exceto entre 60 e 75 dias que permaneceu estável em 1,6%. próximo ao fim do tratamento, entre 90 e 105 dias, notou-se os maiores valores de nitrogênio na leira, atingindo 2,4%. já o reator apresentou certa estabilidade em suas concentrações de nitrogênio nos primeiros 45 dias. até os 75 dias, houve quedas na quantidade de nitrogênio, chegando a valores abaixo de 1%. porém, próximo ao final do processo de compostagem, os teores de nitrogênio começaram a aumentar chegando ao valor de 2%, comportamento semelhante ao ocorrido na leira. de acordo com veras e povinelli (2004), o nitrogênio pode apresentar maior variabilidade em seu conteúdo quando comparado a outros nutrientes como fósforo e potássio. é o elemento que mais facilmente se perde por volatilização, e aumentos também podem ocorrer pela conversão por organismos especializados, do n2 gasoso em compostos utilizáveis. apesar da variabilidade nas concentrações de nitrogênio, não foram percebidas perdas significativas a ponto de se gerar prejuízos à compostagem. ainda segundo veras e povinelli (2004), a presença de água ajuda na retenção da amônia (nh3), pois esse gás combinando-se com a água, produz o elemento químico hidróxido de amônio ou amoníaco. e como observado à umidade manteve-se alta na maior parte do processo. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 6 o monitoramento da relação c/n da leira e do reator pode ser visto na figura 7. os microrganismos necessitam de nutrientes para seu crescimento, prioritariamente de carbono, que serve como fonte de energia para a oxidação metabólica; e nitrogênio, essencial na síntese de proteínas, ácidos nucléicos, aminoácidos e enzimas (silva et al., 2003). a leira teve um pequeno aumento na sua relação c/n aos 15 dias de tratamento, atingindo seu valor mais alto de 36,8/1. após esse dia, a relação começou a reduzir lentamente, e aos 60 dias uma maior redução pôde ser notada. a relação c/n da leira aos 105 dias de tratamento foi de 16,7/1. na fase de bioestabilização ou sem cura, a relação c/n do composto deve ser de 18/1 ou mais estreita (silva, 2008). logo, o valor obtido se encontra nesta fase. o reator apresentou leves acréscimos e reduções da relação c/n até os 45 dias de compostagem. em seguida, aumentos consecutivos fizeram com que a relação c/n fosse de 53,7/1 aos 75 dias. aos 90 dias, o valor reduziu drasticamente para 22,3/1. aos 105 dias de tratamento, a relação permaneceu praticamente constante de 21,5/1. apesar da relação c/n no início da compostagem estar entre 30 e 40/1, considerada uma faixa ideal para pereira neto e mesquita (1992), a relação c/n da leira e do reator variou muito ao longo dos 105 dias do processo. ainda assim, os valores da relação c/n atingidos por ambos os sistemas estão bem próximos (reator) e dentro da faixa considerada ideal (leira) para o fim da compostagem. a tabela 2 apresenta os valores dos compostos produzidos na leira e no reator, bem como os parâmetros estabelecidos no anexo iii da instrução normativa n° 25 de 23/07/2009 do ministério da agricultura, pecuária e abastecimento que estabelece as especificações dos fertilizantes orgânicos mistos e compostos (brasil, 2009). o ph estabelecido pela instrução normativa deve ser no mínimo 6,0. tanto na leira como no reator, os valores obtidos foram em torno de 9, estando assim dentro do estabelecido. o valor final de umidade da leira se apresentou acima dos valores estabelecidos pela instrução normativa n° 25 de 23/07/2009, que determina valor máximo de 50%. porém, como percebido no estudo, o resíduo pode perder sua umidade facilmente atingindo valores menores que o padrão. no reator a umidade de 49,0% estava adequada. a instrução normativa n° 25/2009, estabelece que o parâmetro carbono orgânico seja no mínimo 15%, com isso, verifica-se que a leira e reator estão em acordo com a normativa. quanto aos valores de nitrogênio, estes também se encontram em acordo (mínimo de 0,5%). com relação ao parâmetro c/n, a leira atingiu valor inferior (16,7/1) ao máximo estabelecido (20/1), entrando em conformidade com a norma. o valor de c/n obtido no reator está próximo a esse limite, podendo atingir o limite desejável em pouco tempo. conclusões após a realização deste estudo, pode-se dizer que devido à presença de compostos de difícil degradação no rúmen bovino, como lignina e celulose, assim como nas cascas de café, a degradação do carbono orgânico não foi tão eficiente como esperado, mesmo com a microbiota natural favorável ao processo. em relação à adoção do sistema manual e mecanizado, verificou-se que não houve diferenças significativas nos resultados ao longo do monitoramento do processo. como pode ser notado em ambos os sistemas o ph se manteve alcalino durante praticamente toda a compostagem; a umidade apresentou quedas significativas ao longo do processo, e assim, houve a necessidade de ajustes neste parâmetro; o carbono orgânico foi degradado de maneira suave e lenta, porém a leira apresentou uma degradação um pouco maior do que a do reator; o nitrogênio e a relação c/n mostraram grandes variações, mas com resultados satisfatórios ao fim do tratamento. além disso, os sistemas mecânico e convencional produzir um produto final passível de ser usado como adubo orgânico. conclui-se, também, que os resultados obtidos com este estudo revelaram que os compostos produzidos pela leira e pelo reator se encontram dentro ou bem próximos dos valores estabelecidos pela instrução normativa n° 25 de 23/07/2009. sendo que apenas os parâmetros umidade da leira e relação c/n do reator estão pouco acima do regulamentado pela norma. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 7 assim, o processo estudado pode ser considerado uma das alternativas para tratamento do rúmen bovino, promovendo um saneamento eficaz e viabilizando o aproveitamento desse tipo de resíduo gerado em frigoríficos. agradecimentos os autores agradecem a fundação de amparo à pesquisa do estado de são paulo pelo apoio financeiro. tabelas tabela 1 – caracterização da mistura dos resíduos parâmetros mistura de resíduos: 85% rúmen; 15% casca de café. ph 7,0 umidade (%) 76,1 matéria orgânica (%) 88,2 resíduo mineral (%) 11,8 carbono orgânico (%) 49,0 nitrogênio (%) 1,5 relação c/n 32,0 tabela 2 – valores finais dos compostos produzidos na leira e reator e os valores de referência da instrução normativa n° 25 de 23/07/2009 parâmetros leira reator i. n. n 25/2009 ph 9,7 9,6 mín. 6 umidade (%) 58,0 49,0 máx. 50% matéria orgânica (%) 70,3 78,3 -- resíduo mineral (%) 29,7 21,7 -- carbono orgânico (%) 39,1 43,5 mín. 15% nitrogênio (%) 2,4 2,0 mín. 0,5% relação c/n 16,7 21,5 máx. 20/1 figuras figura 1 – compostagem convencional em leira revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 8 figura 2 – compostagem mecanizada em reator figura 3 – monitoramento do ph na leira e reator figura 4 – monitoramento da umidade na leira e reator 0 2 4 6 8 10 12 14 0 15 30 45 60 75 90 105 p h tempo de compostagem (dias) leira 85% rúmen; 15% ca sca de ca fé rea tor 85% rúmen; 15% ca sca de ca fé 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 15 30 45 60 75 90 105 u m id a d e ( % ) tempo de compostagem (dias) leira 85% rúmen; 15% ca sca de ca fé rea tor 85% rúmen; 15% ca sca de ca fé revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 9 figura 5 – monitoramento do carbono orgânico na leira e reator figura 6 – monitoramento do nitrogênio na leira e reator 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 15 30 45 60 75 90 105 c a r b o n o o r g â n ic o ( % ) tempo de compostagem (dias) leira 85% rúmen; 15% ca sca de ca fé rea tor 85% rúmen; 15% ca sca de ca fé 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 0 15 30 45 60 75 90 105 n it r o g ê n io ( % ) tempo de compostagem (dias) leira 85% rúmen; 15% ca sca de ca fé rea tor 85% rúmen; 15% ca sca de ca fé revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 10 figura 7 – monitoramento da relação c/n na leira e reator 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 15 30 45 60 75 90 105 r e la ç ã o c /n tempo de compostagem (dias) leira 85% rúmen; 15% ca sca de ca fé rea tor 85% rúmen; 15% ca sca de ca fé revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 11 referências bibliográficas rosa, a. p. avaliação da viabilidade técnica e ambiental do uso do conteúdo ruminal bovino como biocombustível. 2009. 90 f. dissertação 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literatura regulation for the treatment of infectious waste: a review of the literature resumo o presente artigo apresenta uma descrição de trabalhos científicos, legislações, resoluções e documentos técnicos sobre a obrigatoriedade de tratamento dos resíduos infectantes de serviços de saúde, visando identificar critérios técnicos no controle de qualidade dos processos relativos à efetividade de redução da carga microbiana e a padronização para o descarte de material biológico, na ausência de tecnologias de tratamento. os dados foram coletados entre 1986-2010, registrados nas seguintes bases de dados: bireme, capes, pubmed, scielo, cdc, opas, ministério da saúde, anvisa, abnt e conama. de uma forma geral, percebe-se a recomendação para o tratamento de frações infectantes por incineração e autoclave, destacando-se ainda a existência de orientações normativas sobre a definição de escolhas tecnológicas de menor custo e de fácil controle operacional. palavras-chave: resíduos infectantes de serviços de saúde, gerenciamento de resíduos, legislação sanitária, saúde pública abstract this paper describes scientific studies, legislation, resolutions and technical documents on the compulsory treatment of infectious waste, in a manner that allows the identification of technical criteria in quality control of processes in relation to their effectiveness in reducing the bacterial load and the standardization of disposal of biological material in the absence of treatment technologies. the data were collected from 1986 to 2010 and were registered in the following databases: bireme, capes, pubmed, scielo, cdc, opas, ministry of health, anvisa, abnt and conama. in general, it was recommended that the treatment of the infectious waste by incineration or autoclaving, and emphasizing the existence of the norms on the treatment of this waste with the aim of defining the choices of technologies with low cost and ease of use. keywords: infectious waste, waste management, legislation, public health laboratório de patologia e biologia molecular, centro de pesquisa gonçalo muniz. rua waldemar falcão, 121, candeal, 40296-710, salvador, bahia, brasil. fone/fax: 55-71-3176-2289. aída cristina do nascimento silva doutora em saúde pública/instituto de saúde coletiva isc/ufba, centro de pesquisa gonçalo muniz (cpqgm) – fundação oswaldo cruz/fiocruz –bahia. e-mail: aidanasci@hotmail.com josé jorge souza carvalho doutor em geologia, professor titular e presidente da fundação visconde de cairu/centro de pesquisa e pós-graduação visconde de cairu. luís américo silva bonfim doutor em ciências sociais, professor titular da fundação visconde de cairu/centro de pesquisa e pós-graduação visconde de cairu. antônio carlos ribeiro da silva doutor em educação, professor titular da universidade federal da bahia e fundação visconde de cairu/centro de pesquisa e pós-graduação visconde de cairu. eduardo luiz andrade mota pós-doutorado em epidemiologia na university of north carolina-chapel hill, professor titular da universidade federal da bahia, instituto de saúde coletiva. mitermayer galvão dos reis pós-doutorado em ciências biológicas pela harvard school of public health, pesquisador titular e diretor do centro de pesquisa gonçalo muniz (cpqgm) – fundação oswaldo cruz/fiocruz –bahia. revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 29 introdução atualmente, com a publicação da política nacional de resíduos sólidos (pnrs) – lei n.º 12305/2010 (brasil, 2010), e das normas nacionais sobre o gerenciamento de resíduos de serviços de saúde rss, tem-se a padronização das orientações técnicas quanto à obrigatoriedade do tratamento prévio das frações infectantes dos rss, antes do seu descarte final (anvisa e conama, 2005), no entanto, o gerenciamento desses resíduos, no brasil, não é adotado integralmente, nas suas etapas de execução, pelos serviços de saúde e sistemas de gestão estaduais e municipais. a regulamentação sobre o gerenciamento de rss contempla as normas federais, estaduais e municipais específicas, e ainda dispositivos e resoluções de diferentes órgãos das esferas de governo. no nível federal, a normatização técnica que regulamenta estes resíduos, na área de saúde, é baseada nas determinações da agência nacional de vigilância sanitária (anvisa), que vem editando resoluções orientadoras para os serviços de saúde, em conformidade com as determinações do conselho nacional de meio ambiente (conama) e da associação brasileira de normas técnicas (abnt). no contexto atualizado, a pnrs – lei n.º 12305/2010(brasil, 2010) estabelece de forma convergente às diretrizes relativas à gestão dos rss, e ainda na classificação dos resíduos sólidos, cita-se os rss, com a sua definição de acordo com as normas estabelecidas pelos órgãos de meio ambiente e de vigilância sanitária. no que se refere à regulação sanitária sobre rss, a anvisa publicou a resolução da diretoria colegiada – rdc n.º 306/2004 (anvisa, 2004), que considera os serviços de saúde como os responsáveis pelo correto gerenciamento de todos os rss por eles gerados, desde o momento de sua geração até a disposição final; e classifica esses resíduos em cinco grupos – grupo a (resíduos com possível presença de agentes biológicos, e podem apresentar risco de infecção, denominados resíduos infectantes), grupo b (resíduos contendo substâncias químicas), grupo c (rejeitos radioativos ou contaminados com radionuclídeos), grupo d (materiais equiparados aos resíduos domiciliares) e grupo e (materiais perfurocortantes ou escarificantes). em função dos diferentes posicionamentos técnicos sobre a periculosidade e os riscos associados aos rss, a rdc n.º 306/2004 já vêm determinando como diretriz obrigatória o tratamento prévio de resíduos ou materiais biológicos (grupo a) gerados nos estabelecimentos de saúde, como culturas e estoques de microrganismos, antes de deixarem a unidade geradora, com o objetivo de reduzir ou eliminar a carga microbiana, e assim minimizar o risco de infecção associado a estes materiais. esta resolução determina, ainda, a elaboração de um plano de gerenciamento de resíduos de serviços de saúde (pgrss) pelo estabelecimento gerador; este plano deve obedecer a critérios pertinentes à legislação ambiental, aos serviços locais de limpeza urbana e outros critérios estabelecidos, a exemplo das rotinas e processos definidos pela comissão de controle de infecção hospitalar (ccih). a resolução conama n.º 358/2005 (conama, 2005) dispõe sobre o tratamento e a disposição final dos rss, com a proposta de regulamentar o gerenciamento desses resíduos no brasil com os órgãos federais, estaduais e municipais de meio ambiente, de saúde e de limpeza urbana. esta orientação normativa também classifica os rss em cinco grupos, já anteriormente descritos, de acordo com a rdc n.º 306/2004, e ainda orienta quanto à obrigatoriedade de tratamento dos resíduos do grupo a antes de sua disposição final. já a abnt, por meio da nbr 12807/93 (abnt, 1993) (em revisão), define os rss como aqueles gerados em serviços de saúde, que, por suas características de maior virulência, infectividade e concentração de patógenos, apresentam risco potencial à saúde pública. verifica-se que, mesmo com a existência de legislação atualizada e de normas técnicas padronizadas sobre o tratamento das frações infectantes dos rss, ocorrem simplificações nos modelos de gerenciamento destas frações nos estados e municípios brasileiros. segundo dados da pesquisa nacional de saneamento básicopnsb (ano de referência 2008), realizada pela fundação do instituto brasileiro de geografia e estatística/ibge, no brasil, 2.569 municípios depositam os rss em valas sépticas (células para disposição final localizadas em aterros de resíduos comuns), e apenas uma pequena percentagem de municípios utiliza alguma forma de tratamento térmico (incinerador, autoclave e microondas). ainda com a problemática do sistema de gerenciamento das frações infectantes dos rss no país, tem-se que 61,1% dos estabelecimentos dispõem os resíduos em vazadouros ou aterros em conjunto com os demais resíduos, enquanto 24,1% informaram dispor os rss em aterros específicos para resíduos especiais (ibge, 2011). neste sentido, dada a importância deste tema, buscou-se com este estudo fazer um levantamento da produção técnica e científica sobre as alternativas de tratamento das frações infectantes geradas nos serviços de saúde, com o intuito de identificar os critérios técnicos no controle de qualidade dos processos relativos à efetividade de redução da carga microbiana e a padronização recomendada para o descarte de material biológico, na ausência de tecnologias de tratamento. revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 30 metodologia trata-se de uma revisão da literatura de trabalhos científicos, normas e documentos técnicos nacionais e internacionais sobre as alternativas de tratamento das frações infectantes (grupo a) geradas nos serviços de saúde. a pesquisa bibliográfica contemplou as seguintes fases: primeiramente, houve uma aproximação com o material coletado, no sentido de verificar a sua apropriação como fonte de estudo. foi realizada uma leitura individual de cada resumo, verificando a sua pertinência. os resumos que mantinham relação com o objetivo da pesquisa foram catalogados, fazendo-se uma ordenação por título, tipo de publicação e periódico, país e data de publicação e área da publicação. no caso das dissertações e teses, estas foram ordenadas conforme o título, instituição, área de publicação e data. os resumos que não continham relação com o estudo em questão foram descartados. na fase seguinte, o acervo documental passou por uma leitura ainda mais criteriosa, a fim de extrair-se dos resumos a temática principal e sua vinculação, especialmente com a área de resíduos de serviços de saúde ou similar conceituação. uma vez realizado o levantamento temático, foi possível fazer uma categorização dos documentos, levando-se em consideração, a saber: publicações técnicas e governamentais, artigos científicos, e demais resumos. esta categorização originou tabelas que permitiram fazer uma análise e discussão sobre a literatura pertinente. a coleta de dados foi realizada através de busca bibliográfica na base de dados: bireme, capes, pubmed, scielo (scientific eletronic library online), cdc, opas, ministério da saúde, anvisa, abnt e conama, analisando-se estudos e documentos datados entre 1986-2010, para verificar as antigas experiências e temáticas mais recentes sobre rss. a estratégia de busca utilizada foi com base nos seguintes descritores, e no link, em inglês: regulamentação (regulation), legislação (legislation), gerenciamento (management), tratamento (treatment), descarte (disposal), resíduos hospitalares (hospital waste), resíduos de serviços de saúde (medical waste), resíduos sólidos infectantes (infectious solid waste), resíduos infectantes (infectious waste), resíduos clínicos (clinical waste). outra forma de pesquisa utilizada na complementação de informações foi à citação de referências por outros autores como relatórios, teses, dissertações publicadas no brasil e documentos eletrônicos divulgados na internet sobre o referido assunto. um dos critérios de inclusão foi à qualidade dos trabalhos, baseada na fonte de publicação e a interpretação dos resultados. destaca-se que, foram excluídos trabalhos científicos e documentos técnicos publicados em idiomas diferentes do português, inglês e espanhol. os trabalhos científicos, legislações e documentos técnicos têm como desfecho à descrição das alternativas tecnológicas mais recomendadas para o tratamento das frações infectantes dos rss adotadas no brasil. resultados foram localizados 27 artigos, 158 trabalhos científicos, 26 trabalhos técnicos e 09 normas nacionais e internacionais sobre o tema em questão (tabela 1), sendo que a maioria das referências indica a utilização da esterilização térmica (incineração e autoclave) no tratamento das frações infectantes. dos 158 trabalhos científicos, 131 foram identificados apenas no portal da capes (teses de doutorado e dissertações de mestrado), onde as escolhas dos resumos foram baseadas nos critérios de inclusão e descritores adotados nessa pesquisa, sendo excluídas as publicações científicas em duplicidade. na tabela 2, são apresentadas as temáticas abordadas nas publicações técnicas sobre a gestão dos rss, publicadas no portal da capes, a partir dos descritores utilizados nesta pesquisa, tendo como quantitativo amostral, os documentos citados na tabela 1. cabendo citar ainda que, os resultados são também apresentados em tópicos abordando inicialmente as principais regulamentações nacionais e internacionais sobre rss (tabela 3), uma visão geral dos modelos de gerenciamento das frações infectantes dos rss adotados no brasil, e, finalmente, o gerenciamento destes resíduos e sua relação com marcos regulatórios e recomendações técnicas. principais regulamentações sobre rss dentre as orientações normativas nacionais sobre os rss, adota-se a pnrs/lei n.º 12305/2010 (brasil, 2010), em convergência com a resolução n.º 306 da anvisa (anvisa, 2004) e a resolução n.° 358 do conama (conama, 2005). e no que se refere às classificações internacionais são comumente citadas a da organização mundial da saúde (opas, 1997; navarro, rodriguez, avia & ibánez, 2009; prüs, giroult & rushbrook, 1999; zabala, 2007) e a da environmental protection agency – epa (epa, 1989). de forma ilustrativa, a tabela 3 apresenta a cronologia da regulamentação sobre rss, no brasil, considerando as posturas relativas às questões ambientais e de saúde no gerenciamento destes resíduos. revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 31 tabela 1 resultados da pesquisa bibliográfica sobre o tema frações infectantes dos resíduos de serviços de saúde, no período de 1986 a 2010 tipos de publicação n.º de artigos, trabalhos técnicos e legislações artigos científicos (conforme critérios de inclusão) 27 artigos descrevendo a opinião de especialistas 2 artigos sobre gerenciamento de rss 25 trabalhos científicos (bireme e capes) 158 teses de doutorado 27 dissertações de mestrado (capes) 131 trabalhos técnicos 26 relatórios técnicos (autores diversos, oms, ops, who, epa) 23 apresentações em seminários e congressos 3 legislações 10 normas internacionais (prüss, giroult & rushbrook, 1999; zabala, 2007; epa, 1989; cdc, 2005; who, 1983) 5 normas nacionais (anvisa, 2004; conama, 2005; abnt, 1993) 4 ato normativo (brasil, 2010) 1 total 221 tabela 2 temáticas abordadas nas publicações técnicas sobre gestão dos resíduos de serviços de saúde, no brasil, publicadas no portal da capes, no período de 1986 a 2010 (com base nos descritores adotados neste trabalho) categorias número de publicações frequência (%) regulamentação dos resíduos de serviços de saúde 6 0,73 legislação sanitária sobre resíduos de serviços de saúde 2 0,24 gerenciamento de resíduos de serviços de saúde 115 14,0 resíduos hospitalares 164 19,9 resíduos de serviços de saúde 196 23,8 resíduos sólidos infectantes 19 2,3 resíduos infectantes (parcelas infectantes de rss) 40 4,9 resíduos clínicos 189 23,0 tratamento de resíduos de serviços de saúde 79 9,6 descarte de resíduos de serviços de saúde 13 1,6 total 823 100 tabela 3 cronologia da regulamentação nacional sobre resíduos de serviços de saúde ano da publicação autoria legislação 1954 ministério da saúde lei n.º 2312 dispõe sobre a coleta, transporte e o destino final do lixo. 1976 ministério do interior portaria n.º 231 determina a responsabilidade dos municípios quanto à instalação de incineradores para os resíduos gerados em serviços de saúde. 1977 ministério da saúde portaria nº. 400 recomenda posturas públicas municipais relativas ao tratamento de resíduos sólidos (uso de incineradores para frações sépticas). 1977 ministério do meio ambiente lei n.º 6453 fixa a responsabilidade dos impactos causados pela deposição de resíduos perigosos de serviços de saúde no ambiente. 1979 ministério do interior portaria n.º 53 estabelece normas para o tratamento e disposição de resíduos sólidos. 1980 presidência da lei federal n.º 6803 estabelece normas e padrões sobre revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 32 república construção e instalação de serviços de saúde e prevê o tratamento de resíduos sólidos. 1981 ministério do meio ambiente lei n.º 6938 estabelece, entre outros, a imposição de penalidades legais aos serviços de saúde pelo manejo inadequado dos resíduos sólidos por prestadores de serviços terceirizados. 1985 comissão nacional de energia nuclear (cnen) cnen n.º 19 determina a gerência de rejeitos radioativos em instalações radioativas. 1998 presidência da república constituição federal – artigo n.° 225 institucionalizou as ferramentas aia e eia-rima ao prever a necessidade de estudo de implantação de qualquer atividade passível de degradação do meio ambiente. 1993 conselho nacional do meio ambiente (conama) resolução conama n.º 5 define os procedimentos de gerenciamento de resíduos sólidos provenientes de serviços de saúde, portos e aeroportos; desobriga a incineração ou qualquer outro tratamento de queima dos resíduos sólidos provenientes dos estabelecimentos de saúde. 1993 associação brasileira de normas técnicas (abnt) nbr 12807 resíduos de serviços de saúde: conceito (em revisão). 1993 associação brasileira de normas técnicas (abnt) nbr 12808 resíduos de serviços de saúde: classificação (em revisão). 1998 presidência da república lei 9605 determina a aplicação de penalidade, dentre outras, o lançamento de resíduos sólidos, líquidos ou gasosos, em desacordo com as exigências estabelecidas em leis ou regulamentos 2001 conselho nacional do meio ambiente (conama) resolução conama n.º 283 dispõe sobre o tratamento e a disposição final dos resíduos de serviços de saúde. 2003 agência nacional de vigilância sanitária – anvisa rdc n.º 33 dispõe sobre o gerenciamento dos resíduos sólidos gerados em serviços de saúde. (revogada) 2004 agência nacional de vigilância sanitária – anvisa rdc n.º 306 dispõe sobre o regulamento técnico para o gerenciamento de resíduos de serviços de saúde. 2005 conselho nacional do meio ambiente (conama) resolução conama n.º 358 dispõe sobre o tratamento e a disposição final dos resíduos dos serviços de saúde e dá outras providências. 2010 presidência da república lei n.º 1230 institui a política nacional de resíduos sólidos; e dá outras providências. fonte: adaptado de carramenha (carramenha,2005) modelos de gerenciamento de resíduos infectantes no brasil, as propostas de gerenciamento dos rss, em especial das frações infectantes, têm-se fundamentado em padrões estabelecidos em países como estados unidos (eua), frança e japão. a adoção de uma política cautelosa e de alternativas de tratamento desses resíduos está diretamente associada às diferentes frações consideradas perigosas, patogênicas, entre outras denominações, e que exigem procedimentos especiais (ferreira, 1995). verifica-se que o modelo de gerenciamento dos rss, principalmente para as frações infectantes, tem como prioridade a revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 33 adoção crescente de sistemas específicos de tratamento e disposição final, e não a concepção gerencial de tecnologias ambientais ou tecnologias limpas1. a tomada de decisão nos eua quanto à adoção de gerenciamento específico para os rss considerados como perigosos, teve seu marco referencial, dada à ocorrência, no verão de 1988, de seringas, agulhas, bolsas de sangue usadas e material de curativos descartados nas suas regiões costeiras (collins & kenedy, 1992; ferreira, 2000; rutala & weber, 1991). embora não tenha sido encontrado nenhum agravo significativo à saúde pública associados aos rss, os eua decidiram regulamentar procedimentos para algumas frações específicas desses resíduos (epa, 1989). para alguns autores (collins & kenedy, 1992; ferreira, 1999; rutala, odete & sansa, 1989), a adoção de gerenciamento diferenciado para os rss gerados deve estar direcionada às frações específicas, particularmente os perfurocortantes, que estão associados ao risco da transmissão de infecção ou ferimentos, ao lesionar a pele íntegra. contudo, há proposições de tecnologias de tratamentos diferenciadas para os rss bastante difundidas nos países desenvolvidos, principalmente nos eua, e que servem como modelo para o gerenciamento desses resíduos no brasil (navarro, rodriguez, pavía & ibánez, 2009; zabala, 2007; machado & moraes, 2004). rutala e weber (rutala & weber, 1991) e rutala e mayhall (rutala & mayhall, 1992) afirmam que, no ano de 1992, a maioria das unidades hospitalares americanas adotava comumente a incineração 1 o programa das nações unidas para o meio ambiente – pnuma conceitua tecnologias ambientais ou tecnologias limpas como aplicação, de forma contínua, de uma estratégia ambiental aos processos e produtos, visando prevenir a geração de resíduos e minimizar o uso de matérias-primas e energia, a fim de reduzir riscos ao meio ambiente e ao ser humano. para as frações infectantes, esterilização a vapor (autoclave) para os resíduos microbiológicos era utilizada em quase um terço (1/3) dos hospitais dos eua, sendo que um quarto (1/4) destes estabelecimentos adotava o sistema de esgotos para os resíduos líquidos perigosos gerados (sangue de pacientes e outros fluídos corporais), e essas parcelas tratadas, previamente, por procedimentos químicos. simultaneamente, a maioria dos estados americanos, baseada em regulamentos restritivos para os resíduos hospitalares produzidos, aumentava o volume desses resíduos a serem obrigatoriamente tratados; e ainda aplicava restrições em relação à disposição em aterros sem tratamento, dada a existência de microrganismos patogênicos. o programa de ambiente das nações unidas – unep (unep, 1999) salienta em 1999 que, a disposição em aterros, desses resíduos não tratados, considerando também as frações com agentes patogênicos, deve ser realizada com critérios de engenharia e segurança adequados de forma a prevenir riscos à saúde dos trabalhadores. no brasil, o predomínio dos modelos de tratamento dos rss implantados nos países desenvolvidos é encontrado em alguns municípios das grandes capitais (brasília, são paulo, salvador) e centros urbanos, onde se utilizam desde as usinas de incineração até a adoção das práticas de minimização, reutilização e reciclagem para os resíduos de saúde gerados (ferreira, 2000; machado & moraes, 2004; ventura, reis & takayanagui, 2010). cabe salientar que, a adoção do modelo de gerenciamento, no brasil, deve levar em consideração as limitações de recursos financeiros para implantação de técnicas de tratamento, a reduzida capacitação técnica para operação dessas alternativas, e ainda, unidades de saúde que desconhecem a quantidade e a composição dos resíduos gerados, e podem elevar a parcela de frações infectantes de rss direcionadas ao tratamento e a destinação final, favorecendo questões reflexivas sobre a real situação dos riscos à saúde pública e ao ambiente. observa-se também que, para alguns municípios, a possibilidade de negligenciar a destinação dos rss não é remota, e certamente a falta ou o gerenciamento inadequado impliquem no descarte das frações perigosas desses resíduos diretamente no solo, dispostas conjuntamente com os resíduos comuns. gerenciamento dos rss e suas infectantes a regulamentação sobre o tratamento de rss, e suas frações infectantes, está relacionada ao risco de patogenicidade e periculosidade dos resíduos gerados em estabelecimentos de saúde. em função deste aspecto, as proposições de gerenciamento destes resíduos têm por objetivo a definição de tecnologias de tratamento que busquem a redução ou inativação da carga microbiana, de forma a proporcionar aos resíduos um encaminhamento seguro, do ponto de vista ambiental e de saúde. na revisão dos normativos nacionais (brasil, 2010; anvisa, 2004; conama, 2005; brasil, 2002) e internacionais (prüs, giroult & rushbrook, 1999; zabala, 2007; epa, 1989; cdc, 2005; who, 1983) sobre as tecnologias de tratamento dos resíduos infectantes, apresentadas neste estudo, houve a identificação de aspectos conceituais, dos critérios recomendados para efetividade de redução da carga microbiana e da padronização recomendada na ausência da adoção das tecnologias de tratamento (quadro 1). 34 quadro 1. síntese das alternativas de tratamento das frações infectantes dos resíduos de serviços de saúde, de acordo com marcos regulatórios nacionais e internacionais autor classificação dos rss (resíduos ou frações infectantes) conceito tipo de tratamento recomendado critérios recomendados para efetividade de redução da carga microbiana padronização recomendada na ausência da adoção das tecnologias de tratamento nacional pnrs/lei n.º 12305/2010 (brasil, 2010) define a classificação dos resíduos de serviços de saúde resíduos que são os gerados nos serviços de saúde, conforme definido em regulamento ou em normas do meio ambiente e da vigilância sanitária na gestão e gerenciamento de resíduos sólidos, deve ser observada: tratamento de resíduos sólidos e disposição final ambientalmente adequada dos rejeitos o plano de gerenciamento de resíduos sólidos é parte integrante do processo de licenciamento do empreendimento ou atividade anvisa (rdc n.º 306/2004) (anvisa, 2008) grupo a (sub-grupo a1) (resíduos infectantes) resíduos com a possível presença de agentes biológicos que, por suas características, podem apresentar risco de infecção uso de autoclave controles químicos e biológicos periódicos devidamente registrados estes resíduos não podem deixar a unidade geradora sem tratamento prévio nacional conama (resolução nº. 358/2005) (conama, 2005) grupo a (sub-grupo a1) (resíduos infectantes) resíduos com a possível presença de agentes biológicos que, por suas características de maior virulência ou concentração, podem apresentar risco de infecção uso de autoclave monitoramento de acordo com parâmetros e periodicidade definidos no licenciamento ambiental os resíduos devem ser submetidos a processos de tratamento em equipamento que promova redução de carga microbiana compatível com nível iii de inativação microbiana e devem ser encaminhados para aterro sanitário licenciado ou local devidamente licenciado para disposição final de rss ministério da saúde (brasil, 2002) materiais biológicos resíduos provenientes de manipulação de secreção respiratória descontaminação por hipoclorito de sódio 2% e posterior esterilização em autoclave controles químicos e biológicos periódicos -- autor classificação dos rss conceito tipo de tratamento recomendado critérios recomendados para efetividade de redução da carga microbiana padronização recomendada na ausência da adoção das de tecnologias de tratamento internacional who (prüs, giroult & rushbrook, 1999; zabala, 2007; who, 1983) resíduos infectantes ou patológicos resíduos com suspeita de conter agentes patogênicos incineração, autoclave e desinfecção química (hipoclorito de sódio 2-12%) monitoramento dos poluentes (incinerador), adequação às propriedades físicas e químicas do produto (hipoclorito de sódio) e monitoramento dos parâmetros químicos e biológicos utilização de aterros com critérios técnicos adequados, dada à existência de microrganismos patogênicos cdc (cdc, 2005) resíduos de serviços de saúde (medical waste) resíduos que representam potencial risco de infecção durante o manuseio e disposição. incineração e autoclave (mais recentemente tem sido utilizado materiais biológicos em imersão química – hipoclorito de sódio 5,25%-6,15%) monitoramento de acordo com parâmetros químicos e biológicos, de forma periódica -- epa (epa, 1989) resíduos patológicos resíduos que contém agentes patogênicos e, portanto, são perigosos à saúde humana incineração e autoclave monitoramento de acordo com parâmetros químicos e biológicos, de forma periódica utilização de aterros com critérios técnicos adequados, dada à existência de microrganismos patogênicos who – world health organization; cdc – center of disease control; epa – environmental protection agency revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 35 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 discussão a análise da literatura sobre as alternativas de tratamento das frações infectantes geradas nos serviços de saúde mostra uma visão do modelo de gerenciamento mais adotado, nos regulamentos técnicos nacionais e internacionais, bem como a identificação de algumas limitações na utilização das tecnologias de tratamento para estes resíduos. de uma forma geral, observa-se o respeitável acervo da literatura científica sobre o tema dada a importância do gerenciamento de rss no que se refere à contaminação ambiental e humana (carramenha, 2005; coad, 1992; ferreira, 1995; machado & moraes, 2004; rutala & webwe, 1991; silva, bernardes, moraes & parente dos reis, 2002). comparando os artigos e marcos regulatórios, verifica-se a recomendação significativa quanto ao uso de processos de esterilização térmica – incineração e autoclave, dado o amparo destas escolhas tecnológicas nas normas sobre rss (anvisa, 2004; conama, 2005; opas, 1997; cdc, 2005). no entanto, as referências nacionais (ferreira, 1995; machado & moraes, 2004; silva, bernardes, moraes & parente dos reis, 2002; garcia & zaneti— ramos, 2004) apontam a dificuldade da maioria dos municípios brasileiros e estabelecimentos de saúde na adoção destas tecnologias de forma a cumprir as exigências legais, considerando, inclusive, o custo na implantação e manutenção destes sistemas de tratamento. um ponto importante a ser discutido refere-se aos critérios recomendados para efetividade de redução da carga microbiana pelas tecnologias de tratamento comumente adotadas. os resultados indicam o predomínio dos indicadores de controle de qualidade dos processos de esterilização térmica, anteriormente citados, sendo que não foi identificada, nas orientações normativas, a utilização de medidas ambientais indicadoras da presença de contaminação. recomenda-se, assim, o desenvolvimento de estudos e pesquisas que possam dar respostas efetivas sobre os problemas ambientais no gerenciamento interno e externo de rss. no brasil, vem se destacando alguns estudos para caracterização microbiológica de rss, com metodologias propositivas de indicadores de contaminação ambiental relacionados aos patógenos presentes nestes resíduos (silva, bernardes, moraes & parente dos reis, 2002). cabe ressaltar ainda, a observação da existência de lacunas nas normas sobre rss acerca dos procedimentos a serem adotados na ausência da adoção de tecnologias de tratamento para as frações infectantes geradas, por parte dos estabelecimentos de saúde e prestadores de serviços. este aspecto tem a sua relevância, já que alguns estudos relatam ser evidente a precariedade do tratamento e disposição final dos rss no brasil, em que apenas pequena fração desses resíduos é depositada em aterros sanitários controlados, favorecendo o risco de contaminação ambiental (ferreira, 1995; ferreira, 2000; garcia & zanetti0ramos, 2004). além do exposto, outro aspecto merece destaque: a possível associação entre as frações infectantes de rss e saúde ocupacional, onde alguns artigos evidenciam a existência de conflitos sobre este nexo epidemiológico (canini, gir, hayashida & machado, 2002; ferreira & anjos, 2001; robazi, moriya, fávero & pinto, 1992; zanon, 1989; zanon, 1990; zepeda, 1995). todavia, há que se destacar também a existência de estudos limitados sobre esta temática no brasil, onde a maior preocupação está relacionada à transmissão de doenças viróticas (hepatite b) entre os trabalhadores que atuam na limpeza e remoção de rss, pelo contato com materiais biológicos contaminados (ferreira, 1995; brasil, 2001). neste contexto, este estudo reafirma a necessidade de identificar padronizações mais simples para o gerenciamento interno das frações infectantes de rss a ser implantada pelos municípios brasileiros, e como propostas tem-se: i) normatizar a obrigatoriedade da segregação das frações infectantes de rss, com o acondicionamento adequado destes resíduos em sacos apropriados, observando a aquisição de materiais que atendam às especificações das normas técnicas sobre coleta, acondicionamento e transporte de rss; ii) utilização de processos simples de desinfecção química (como o hipoclorito de sódio 2-12%, usado rotineiramente nos serviços de saúde na inativação de microorganismos em superfícies contaminadas, e atualmente usado no tratamento de rss (prüss, giroult & rushbrook, 1999; brasil, 2005) na efetividade de redução microbiana dos resíduos infectantes gerados. alguns autores enfatizam também a necessidade de cuidados a serem observados com o gerenciamento final das frações infectantes de rss, considerando a importância das questões relacionadas à saúde, higiene e segurança ocupacional (prüss, giroult & rushbrook, 1999; silva, 2001; souza, 2000), mesmo quando não houver o tratamento preliminar das frações infectantes destes resíduos pelas fontes geradoras, e até propõem a adoção de procedimentos operacionais, como a não compactação dos sacos com frações infectantes depositados nos aterros urbanos ou células especiais de rss, de forma a evitar a exposição ao material biológico contaminado (silva, 2001). assim, ressalvadas as limitações desta pesquisa, os estudos e documentos analisados nesta revisão retratam a situação local de gerenciamento dos rss. alguns trabalhos destacam a adequação dos serviços ou estabelecimentos de revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 36 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 saúde às exigências legais para o efetivo gerenciamento destes resíduos, e, seguramente, representam importantes contribuições técnicas e científicas para o tema em questão. sob um ponto de vista mais prático, enfatiza-se para o brasil, a necessidade de orientações normativas sobre o tratamento de rss que tenham como propósito a definição de escolhas tecnológicas de menor custo de implantação e de fácil controle operacional, e ainda assim, que garantam o controle ambiental e de exposição humana no gerenciamento das frações infectantes geradas nos serviços de saúde. referências 1. brasil. presidência da república. política nacional de resíduos sólidos. lei n.º 12305, de 2 de agosto de 2010. disponível em < http://www.planalto.gov.br/ccivil_03 /_ato20072010/2010/lei/l12305.htm>. acesso em 28 jun. 2011. 2. agência nacional de vigilância sanitária (anvisa). resolução da diretoria colegiada nº. 306, de 07 de dezembro de 2004. dispõe sobre o regulamento técnico para o gerenciamento de resíduos de serviços de saúde. diário oficial da união; 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poluição; zonação; bostrychia; indicadores ambientais. abstract this study aimed to evaluate qualitatively and quantitatively the assembly of macroalgae attached to trunks and roots of avicennia schaueriana in bay of all saints (baía de todos os santos), bahia. two 1x1 m squares were randomly arranged in each sample point and pneumatophores of a. schaueriana were collected. there were six species of macroalgae. all taxa found are often cited for brazilian mangroves, but overall richness was lower than in other brazilian mangroves. the richness and species composition were similar for the four mangrove areas studied. the genus with the best qualitative occurrence was bostrychia, with three species in all sampled areas. there was a distinction in the pattern of biomass of macroalgae assemblages occurring in mangroves of baía de todos os santos, suggesting that the sampled regions do not have similar conditions for the development of species typical of “bostrychietum”. keywords: environmental conservation; pollution; zonation; bostrychia; environmental indicators. doi: 10.5327/z2176-947820154614 distribuição e biomassa de macroalgas associadas a troncos e raízes de manguezais na baía de todos os santos, ba distribution and biomass of macroalgae associated with trunks and roots of mangroves in the baía de todos os santos, ba distribuição e biomassa de macroalgas associadas a troncos e raízes de manguezais na baía de todos os santos, ba rbciamb | n.38 | dez 2015 | 12-20 13 introdução os manguezais são ecossistemas litorâneos que se destacam pela alta produtividade e pelo papel fundamental que desempenham no histórico de vida de inúmeros organismos marinhos (branco et al., 2003). estão entre os principais ecossistemas costeiros tropicais, pois são considerados importantes transformadores de matéria orgânica, resultando na ciclagem dos nutrientes. apresentam condições propícias para alimentação, proteção e reprodução de muitas espécies de animais aquáticos, tanto marinhos quanto estuarinos e até mesmo alguns dulcícolas, que necessitam dessas áreas para se reproduzir durante seu ciclo biológico e desenvolver diferentes fases larvais das suas respectivas proles (correia & sovierzoski, 2005). nas áreas dos ecossistemas manguezais a diversidade de espécies de macroalgas apresenta-se bastante restrita, existindo um número de espécies reduzido. em geral, as macroalgas que colonizam esse ambiente são encontradas associadas ao substrato lamoso, ou então às raízes-escoras e aos pneumatóforos, sempre ocorrendo na região entremarés (correia & sovierzoski, 2005). as macroalgas de ambiente estuarino têm uma função primordial na manutenção da vida nesse ambiente, pois mantêm protegida entre seus filamentos uma fauna bastante diversificada; além disso, elas servem de alimento para muitos animais herbívoros e como local de reprodução para diversas espécies de organismos aquáticos, contribuindo significativamente para elevar a biodiversidade marinha e estuarina (caridade & ferreira-correia, 2007). no brasil, um grande número de estudos com macroalgas de manguezais se caracteriza pelo enfoque florístico (mitchell et al., 1974; hadlich, 1984; por et al., 1984; hadlich & bouzon, 1985; hadlich & bouzon, 1987; paula et al., 1989; braga et al., 1990; king et al., 1991; fortes, 1992). alguns estudos abordam aspectos das variações espaciais e temporais (miranda, 1986; miranda et al., 1988; pinheiro-joventino & lima-verde, 1988; miranda & pereira, 1989/90; miranda & pereira, 1990; yokoya et al., 1999), outros tratam de aspectos relacionados a biomassa e cobertura (oliveira-filho, 1984; paula et al., 1989; eston et al., 1991; eston et al., 1992; pereira, 1996; cutrim, 1998; pereira & eskinazi-leça, 1999; pereira, 2000; cunha & costa, 2002), e um trabalho (cunha & duarte, 2002) aborda aspectos da fisiologia do gênero bostrychia (machado & nassar, 2007). apesar do reduzido número de táxons, é muito comum em manguezais brasileiros uma densa cobertura de algas sobre troncos, rizóforos e pneumatóforos dos mangues (oliveira-filho, 1984). a associação de macroalgas epifíticas denominadas por post (1968) de bostrychietum encontra nos troncos das árvores de mangue um substrato adequado à sua ocupação (cunha & costa, 2002). essas associações incluem cianobactérias e clorofíceas; contudo, há imensa dominância de rodofíceas, composta basicamente por rodófitas dos gêneros bostrychia, caloglossa e catenella (eston et al., 1991; lenneweber, 2002; cutrim, 2003). o bostrychietum apresenta grande importância ecológica como produtor de oxigênio, abrigo para muitos animais do manguezal, além de ser indicador de águas limpas (burkholder & almodovar, 1973; burkholder & almodovar, 1974; pereira, 2000). algumas espécies podem ser utilizadas como indicadores de poluição (miranda, 1986; fortes, 1992). conhecer a assembleia de macroalgas associadas às espécies de mangue é fundamental para gestão e conservação desses ecossistemas (machado & nassar, 2007). a caracterização das comunidades de macroalgas presentes nos manguezais da baía de todos os santos e a avaliação de sua biomassa representam o primeiro passo para a avaliação da contribuição dessas algas para a produção primária desses manguezais. sendo assim, este trabalho teve como objetivo quantificar e avaliar a distribuição da biomassa de macroalgas aderidas a troncos e raízes (bostrychietum) de avicennia schaueriana stapf & leechman em quatro estações de amostragem em manguezais na baía de todos os santos, bahia. jesus, t.b.; aguiar, w.m.; aleluia, f.t.f. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 12-20 14 material e métodos área de estudo a baía de todos os santos (latitude 13°s; longitude 38°35’w) (figura 1) está localizada no nordeste da costa brasileira. inserida no recôncavo baiano, esta baía é intensamente povoada por pequenas cidades da região metropolitana de salvador (rms) e da capital do estado, na sua maior extensão (germen/ufba, 1997). os rios paraguaçu e subaé são os principais afluentes da baía. a maior ilha, itaparica, é separada do continente pelo estreito canal de itaparica (jesus et al., 2008). nesta baía estão instalados dez terminais portuários e, nos municípios que a circundam, há diversas instalações industriais, incluindo uma refinaria de petróleo (hatje & andrade, 2009). boaventura (2011) aponta que em torno de 3 milhões de pessoas vivem às margens da baía, em 12 municípios, incluindo a capital do estado da bahia e 35 ilhas (figura 1). atualmente, os recursos oriundos das atividades petrolíferas são as principais fontes de captação de renda da economia local, além da produção de itens agrícolas e da atividade pesqueira, de menor relevância financeira para a região (jesus et al., 2008). foram selecionadas quatro estações de amostragem distribuídas em três manguezais localizados ao norte da baía de todos os santos, em que 1 representa o manguezal de caípe (12°43’19”s; 38°34’40”w), manguezais estudados baía de todos os santos 2016 outros locais estudados hidrografia manguezal -38 -38 -38 -38 01,53 6 9 12 km -38 -38 -38 -38 -38 -38 -1 2 -1 2 -1 3 -1 2 -1 2 -1 2 -1 2 -1 3 -1 2 -1 2 figura 1 localização das áreas de estudo do bostrychietum em manguezais da baía de todos os santos, bahia. distribuição e biomassa de macroalgas associadas a troncos e raízes de manguezais na baía de todos os santos, ba rbciamb | n.38 | dez 2015 | 12-20 15 com duas estações amostrais, 2, manguezal do suape (12°43’02”s; 38°34’40”w), com uma estação amostral, e 3, manguezal de jeribatuba (12°59’10”s; 38°42’15”w), com uma estação amostral de referência. o manguezal de jeribatuba foi estabelecido como estação de referência por estar geograficamente posicionado em uma área distante da área de influência de atividades petrolíferas (jesus et al., 2008). para o presente estudo foram realizadas coletas em junho e dezembro de 2009 nos referidos manguezais, durante o período de maré baixa. com base em davey & woelkerling (1985), foram traçados dois transectos paralelos medindo 50 m na direção terra-orla. cada transecto foi subdividido em cinco pontos equidistantes 10 m. os pontos p1 e p2 correspondem aos pontos próximos à terra firme, os pontos p3 e p4, zona de transição entre terra firme-orla, e p5, próximo à orla. em cada ponto de amostragem foram jogados aleatoriamente dois quadrados de 1x1 m e todos os pneumatóforos de avicennia schaueriana stapf & leechm dentro do quadrado foram retirados para amostragem quali-quantitativa de macroalgas associadas à vegetação do manguezal (bostrychietum). após as coletas, os organismos foram mantidos em baldes com água do ambiente de que foram retirados, até serem preservados. em laboratório, as amostras foram preservadas em solução de formol a 4% preparada com água de salinidade semelhante à encontrada no ambiente. posteriormente, o material foi triado macroscopicamente e a biomassa fresca de cada espécie foi quantificada (silva, 2006). a secagem das amostras foi realizada em estufa a 60°c e o peso seco foi determinado até ser estabilizado, o que variou entre 24 e 48 horas, a depender da espécie. o material seco foi pesado em balança de 0,005 g de precisão. os indivíduos sem táxon definido no momento da triagem permaneceram fixados, até serem identificados. a identificação de gêneros e espécies foi baseada em bibliografia específica para rodofíceas (cordeiro-marino, 1978; ferreira-correia, 1983) e para clorofíceas (baptista, 1974; pedrini, 1980; santos, 1983; araújo, 1993; kanagawa, 1984). a frequência das macroalgas por ponto amostral foi obtida por intermédio da razão entre o número de pontos em que a macroalga ocorria e o número total de pontos analisados multiplicado por 100. foram consideradas as seguintes categorias: >75% = espécie muito frequente; 75 |–– 50% = espécie frequente; 50 |–– 25% = espécie pouco frequente; ≤25% = espécie rara. para a frequência das espécies nos segmentos foram atribuídos os seguintes valores: 1, para a espécie presente no segmento, e 0, para a espécie ausente. os valores registrados foram multiplicados por 100, a fim de se obter a frequência de ocorrência nos segmentos. neste estudo não foi observada dificuldade na separação do material das espécies de rhizoclonium, que normalmente acontece, pois só foi identificada uma espécie deste gênero nos manguezais estudados. a diferença entre a biomassa total das amostras por ponto de coleta foi estimada por meio de análise de variância (anova) unifatorial. os dados foram testados quanto à normalidade (teste de shapiro) e à homogeneidade das variâncias (teste de cochran, hartley e bartlett). no caso de diferenças significativas (p<0,05), estas foram localizadas pelo teste de tukey. resultados observou-se a ocorrência de seis espécies representadas por duas clorofíceas cladophoropsis membranacea (c. agardh) bfrgesen e rhizoclonium riparium (roth) kütz. ex harv, e quatro rodofíceas bostrychia tenella (j.v. lamour.) j. agardh, bostrychia sp1., bostrychia sp2. e catenella caespitosa (withering) l.m. irvine (tabela 1). a riqueza e a composição de espécies foram similares para as quatro áreas de manguezal estudadas. o gênero com melhor ocorrência qualitativa foi bostrychia mont., com três espécies em todas as áreas amostradas (tabela 1). a frequência de ocorrência das espécies de macroalgas no bostrychietum, de modo geral, foi muito frequente para todas as espécies encontradas, apresentando valores sempre superiores a 80%; no entanto, o maior destaque foi para bostrychia sp1., que foi amostrada em todos os quadrados amostrais (tabela 1). jesus, t.b.; aguiar, w.m.; aleluia, f.t.f. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 12-20 16 a comparação das médias das biomassas totais das macroalgas nos manguezais estudados revelou diferenças significativas entre mataripe 1 e mataripe 2, mataripe 1 e fábrica de asfalto (fasf), jeribatuba e mataripe 2 e jeribatuba e fasf (figura 2). no manguezal fasf, a espécie como menor representatividade de biomassa foi cladophoropsis membranacea, enquanto no manguezal de mataripe 2 a espécie menos representativa em termos de biomassa foi rhizoclonium riparium (figura 3). discussão todos os táxons de macroalgas encontrados são frequentemente citados para manguezais brasileiros (oliveira-filho, 1984). o número total de táxons foi inferior ao de outros manguezais brasileiros (pereira, 2000; machado & nassar, 2007); no entanto, este estudo contou com apenas um período de amostragem e, de acordo com iokoya et al. (1999), existe grande variação temporal e espacial espécies fr (%) mataripe 1 mataripe 2 fasf jeribatuba catenella caespitosa (withering) l.m. irvine 90 x x x x cladophoropsis membranacea (c. agardh) bfrgesen 87.5 x x x x rhizoclonium riparium (roth) kütz. ex harv 82.5 x x x x bostrychia tenella (j.v. lamour.) j. agardh 97.5 x x x x bostrychia sp1 100 x x x x bostrychia sp2 90 x x x x tabela 1 – composição de macroalgas dos bostrychietum em quatro áreas de manguezal na baía de todos os santos, bahia amostrados em junho de 2009. fr: frequência de ocorrência das espécies; fasf: fábrica de asfalto. letras diferentes indicam diferença significativa (p<0,005) entre as médias, e letras iguais, a não significância entre as médias; fasf: fábrica de asfalto. figura 2 – média e desvio padrão de macroalgas dos bostrychietum nas quatro áreas de manguezal na baía de todos os santos, bahia, amostradas em junho de 2009. b io m as sa g .m -2 65 60 55 50 45 40 35 30 25 30 15 10 5 0 jeribatuba a a bb mataripe 1 mataripe 2 fasf distribuição e biomassa de macroalgas associadas a troncos e raízes de manguezais na baía de todos os santos, ba rbciamb | n.38 | dez 2015 | 12-20 17 relacionada a fatores ambientais, como variação na amplitude da maré, luz, salinidade, períodos de seca e chuvoso, atuando na variação da composição de espécies de macroalgas do bostrychietum. para oliveira-filho (1984), o manguezal ao longo da costa brasileira é considerado como um ambiente desfavorável para muitas espécies de algas e os fatores que contribuem para essa baixa diversidade são: a baixa concentração de oxigênio, a variação da salinidade e a instabilidade do solo lamoso, o qual é inadequado para fixação da maioria das algas, sendo também responsável pela turbidez da água. o autor ainda afirma que, apesar de os troncos, as raízes e os pneumatóforos dos manguezais brasileiros apresentarem uma cobertura densa de algas, ele exibe uma flora relativamente pobre e monótona de algas, sempre dominadas por três a cinco espécies, associadas a outras poucas espécies menos evidentes. para caridade & ferreira-correia (2007), as observações realizadas em manguezais do nordeste relatam uma diversidade mais elevada de espécies (miranda, 1986; pinheiro-joventino & lima-verde, 1988). a diversidade elevada de macroalgas nesses manguezais está relacionada ao substrato mais consistente, à elevada transparência da água e à salinidade estável, como observado em manguezais caraíbicos (cordeiro-marino et al., 1992). os maiores valores de biomassa total das macroalgas foram registrados para o manguezal jeribatuba (área de referência), alcançando um total de 298,25 g.m-2, seguido de mataripe 1, que atingiu um total de 265,1 g.m-2. os manguezais mataripe 2 e fasf apresentaram valores significativamente inferiores aos demais, 77,25 e 85 g.m-², respectivamente (tukey f=10,121; p=0,0003). os menores valores, tanto de biomassa por espécie como de biomassa total, registrados para os manguezais mataripe 2 e fasf devem-se, provavelmente, aos impactos sofridos por essas áreas, pois, devido a esses efeitos, o sedimento desses manguezais apresenta alteração em relação ao tipo de sedimento com o predomínio de areia, e não mais de argila (jesus et al., 2008); essa alteração implica na perda das espécies vegetais típicas desses ambientes e no aparecimento de outras espécies, como as espécies da família poaceae, em que estão incluídas as gramíneas. fasf: fábrica de asfalto. figura 3 – biomassa das espécies de macroalgas que compõem o bostrychietum, nas quatro áreas de manguezal na baía de todos os santos, bahia, amostradas em junho de 2009. biomassa g.m-2 20 40 60 800 bostrychia sp2 bostrychia sp1 bostrychia tenella rhizoclonium riparium cladophoropsis membranacea catenella caespitosa fasf jeribatuba mataripe 1 mataripe 2 jesus, t.b.; aguiar, w.m.; aleluia, f.t.f. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 12-20 18 não foram encontradas espécies ameaçadas de extinção entre as espécies coletadas neste trabalho (iucn, 2008). não existem estudos objetivos no brasil e/ou em quase todo o mundo sobre o estado atual de conservação da biodiversidade algal. se por um lado temos convicção de que o destino final de qualquer espécie é a extinção, sabemos também que atividades antrópicas podem acelerar a taxa de extinção de vários grupos. esse fato tem sido motivo de grande preocupação, mais pelo risco que essas extinções podem significar pela perda de recursos genéticos eventualmente importantes para uso futuro em aplicações de interesse humano que pela perda da biodiversidade (oliveira-filho, 2002). nos manguezais estudados as três espécies do gênero bostrychia se destacaram com os maiores valores de biomassa, porém foi nos manguezais mataripe 1 e jeribatuba que alcançaram valores mais expressivos, locais onde catenella caespitosa apresentou valores menos representativos de biomassa. valores expressivos de biomassa de espécies do gênero bostrychia também foram encontrados por machado & nassar (2007) em manguezais de picinguaba (sp). houve uma distinção no padrão de biomassa das assembleias de macroalgas que ocorrem nos manguezais estudados, sugerindo que as regiões amostradas não apresentam condições semelhantes para o desenvolvimento das espécies típicas do bostrychietum. essas condições são associadas aos parâmetros físicos e químicos da água do estuário (principalmente salinidade) e às características do sedimento no qual os troncos e raízes estão inseridos, sendo, portanto, importantes para diferenciar as condições ambientais próprias do local e a influência antrópica na região. referências araújo, m. s. b. clorofíceas bentônicas do litoral do estado do rio grande do norte (brasil). dissertação (mestrado em botânica) – universidade federal rural de pernambuco, recife, 1993. baptista, l. r. m. flora marinha de torres (rio grande do sul). boletim instituto de biociências, série botânica, porto alegre, v. 37 n. 27, p. 1-244, 1974. boaventura, s. f. distribuição de metais traço em superfície no município de madre de deus, bahia. dissertação (mestrado em geoquímica: petróleo e meio ambiente) – instituto de geociências, universidade federal da bahia, 2011. braga, m. r. a.; 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busca ativa dos sítios de reprodução; e distância de interferência. foram registradas seis espécies de aves marinhas, localizadas em 32 sítios de reprodução e determinadas as distâncias mínima e segura de reação para cinco espécies. os dados analisados sugerem que a edificação da estação científica da ilha da trindade não provocou impactos na comunidade de aves marinhas da ilha. recomenda-se que as pesquisas sobre perturbações antrópicas tenham continuidade, incorporando a questão da sazonalidade em estudos de longa duração. sugere-se, ainda, a implementação de um plano de gestão, além de normas de conduta durante os deslocamentos na ilha, principalmente nas proximidades das colônias de aves marinhas, a exemplo do que foi realizado no arquipélago de são pedro e são paulo e na antártica. palavras-chave: avifauna, monitoramento ambiental, impactos antropogênicos, ilhas oceânicas, atlântico sul. abstract the occupation of oceanic islands has always been a strategic issue for countries with maritime boundary. thus, brazil has, since 1950, the oceanographic station of trindade island, which provides the basic infrastructure to remain human on the island, in addit ion to ensuring national sovereignty, maintaining the exclusive economic zone and the continued development of scientific research. in 2007 was implemented the program of scientific research on the trindade island and from this, with the increase of research on the island, it was built a research station to meet housing needs and work environment for researchers. the station became the object of environmental monitoring and one of the parameters evaluated was the impact of the installation of the building and the consequent increase in the number of researchers, in relation of seabirds. the activities were carried out from 22 february until 04 april 2013, using three sampling methods: point counts, active search of breeding sites, and distance of interference. we recorded six species of seabirds, located on 32 breeding sites and determined the minimum and safe distances of reaction for five species. the data suggest that the building of the scientific station of trindade island caused no impacts on the community of seabirds on the island. it is recommended that research on human disturbances have continuity, incorporating the issue of seasonality in long-term studies. it is suggested also the implementation of a management plan, and standards of conduct for the displacements on the island, mainly in the vicinity of seabird colonies, as has been done in the archipelago of são pedro and são paulo and antarctica. keywords: avifauna, environmental monitoring, anthropogenic impacts, oceanic islands, south atlantic. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 113 introdução a ocupação das ilhas oceânicas sempre foi uma questão estratégica para os países com fronteira marítima. no brasil, a implantação do posto oceanográfico da ilha da trindade (poit), forneceu infraestrutura básica para permanência humana desde 1950, efetivando a soberania nacional, a manutenção da zona econômica exclusiva (zee) e o desenvolvimento continuado de pesquisas científicas (alves, 1998; casagrande et al., 2007, nico-rodrigues et al., 2010). com a implantação do programa de pesquisas científicas na ilha da trindade (protrindade) em 2007, surgiu à necessidade de edificar uma estação científica, alicerçada no conceito de conforto ambiental e sustentabilidade. essa edificação, além de atender às necessidades de alojamento e ambiente de trabalho para os pesquisadores, também deveria ser objeto de monitoramento ambiental (alvarez, 2009). o estudo da ocupação humana versus as aves marinhas que nidificam em ilhas oceânicas vêm sendo investigado há várias décadas, avaliando o sucesso reprodutivo de espécies isoladas (anderson e keith, 1980), das que nidificam em colônias (burger, 1981; erwin, 1989; carney e sydeman, 1999), a estrutura das assembleias (cornelius et al., 2001), o potencial de perturbação das que nidificam no solo (arimitsu et al., 2004), bem como, na implantação dos planos de gestão para visitantes (ellenberg et al., 2006), avaliação das atividades turísticas sobre as aves migratórias (cardoso e nascimento, 2007), da atividade de pesquisa no sucesso de nidificação (costa, 2010), nos impactos ecológicos provocados pela colonização de ilha oceânica (connor et al., 2012), e os efeitos da expansão urbana sobre a avifauna (glennon e kretser, 2013). alguns estudos, também procuram levantar a distância segura de aproximação humana em áreas de reprodução e descanso (rodgers jr. e smith, 1995; erwin, 1989; verhulst et al., 2001; ellenberg et al., 2006). as perturbações provocadas na avifauna não se resumem apenas às atividades de lazer, implantação de empreendimentos ou expansão urbana, considerando ser perceptível que as atividades de pesquisa, também provocam impactos. neste sentido, burger e lawrence (2000) recomendam que o tempo de permanência nas colônias de aves marinhas seja o mínimo possível para evitar distúrbios, pois com a presença humana os adultos podem deixar ovos e/ou filhotes expostos à ação do tempo (e.g. sol, chuva) ou a ação de predadores. por sua vez, branco et al. (2010) sugerem que as áreas a serem amostradas sejam alternadas para minimizar o impacto e a ação de predadores. esse trabalho teve como objetivo avaliar o impacto da implantação da estação científica da ilha da trindade (ecit) sobre a comunidade de aves marinhas, focando na instalação da edificação e no consequente aumento do número de pesquisadores na ilha em função da melhoria da infraestrutura de alojamento que a estação proporcionou. material e métodos área de estudo a ilha da trindade (lat 20°29’ 20°30' s e long 29°17' 29°21' w), distante 1.140 km da costa, está situada na altura do paralelo de vitória, es (figura 1), sobre a extremidade oriental da cadeia vulcânica submarina, denominada lineamento vitória-trindade (clemente et al., 2011), que se estende por 1.300 km em direção à áfrica e eleva-se a 5.500 metros do fundo oceânico, chegando a aproximadamente 620 m de altitude. com uma área de 8,2 km² e relevo acidentado de formação vulcânica, originou-se a aproximadamente três milhões de anos por meio de uma fratura tectônica desde a plataforma continental brasileira (junqueira et al., 2004; protrindade, 2010; clemente et al., 2011). trindade é a única ilha habitada do arquipélago, onde o conjunto de edificações composto pelas guarnições militares, estação meteorológica (emit) e estação científica (ecit, figura 2), compõe o denominado posto oceanográfico da ilha da trindade (poit). o projeto da estação científica foi desenvolvido e alicerçado dentro de conceitos de conforto ambiental e sustentabilidade em edificações, tendo como finalidade, além de atender às necessidades enquanto alojamento e ambiente de trabalho para os pesquisadores, ser objeto de estudo para avaliação de impacto efetivo proporcionado pelas atividades humanas, bem como de teste para a tecnologia construtiva inovadora adotada (alvarez, 2009). revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 114 coleta de informações durante o período de 22/02 a 11/04/2013 foram realizadas atividades de campo, procurando avaliar os eventuais impactos da construção e ocupação da ecit sobre as populações de aves marinhas na ilha de trindade, a partir de três métodos de amostragens: i contagem por pontos foram estabelecidos três pontos de contagem das aves por espécies: 1 junto ao monumento na praia do andrada; 2 no acesso ao refeitório do poit; e 3 nas proximidades da ecit (figura 3), respectivamente a 1.000, 200 e 50 m de distância da ecit. em cada ponto foram realizadas oito séries de três dias consecutivos de observações, totalizando 24 contagens, sendo que cada uma teve a duração de 30 minutos. a cada série de três dias de contagens seguiram-se três de intervalo. as observações foram realizadas no período da tarde, entre 14h30 e 17h30, por ser o período de maior atividade das aves na ilha (fonseca neto, 2004). a nomenclatura adotada na designação das espécies seguiu as normas do comitê brasileiro de registros ornitológicos (cbro, 2011). as obras da edificação em anexo à ecit foram utilizadas para avaliar o impacto de construção da estação nas aves marinhas, visto que utiliza a mesma técnica construtiva e está localizada nas proximidades da mesma. os dados obtidos foram separados em a) totais; b) com obras; e c) sem obras. ii busca ativa dos sítios de reprodução durante o período de amostragem foram percorridos, a pé, todos os ambientes da ilha, na busca por sítios de reprodução das aves. as colônias localizadas foram georreferenciadas com gps (garmin etrex) e registrada a espécie ocupante. a partir das imagens de satélites e usando o software arcmaptm 10 (esri inc.), foram estabelecidas as distâncias, em linha reta, de cada colônia até a ecit. iii distância de interferência para avaliar a interferência dos visitantes e/ou pesquisadores nas colônias de aves marinhas foram realizadas medições de distância entre os mesmos. ao localizar a colônia, um dos pesquisadores andava lentamente em sua direção, até que o primeiro deslocamento de aves fosse observado. nesse ponto, foi fixada uma estaca de madeira no solo e determinado, com trena, a distância até a borda da colônia. o experimento foi repetido três vezes por colônia e espécie, em dias alternados, sendo considerada a média das medidas como a distância mínima (dm) de aproximação sem causar interferência (figura 4). análise dos dados os dados foram tabulados em planilhas eletrônicas e comparados através da análise de variância (anova oneway; zar, 1999). resultados e discussão i -contagem por pontos: foram identificadas seis espécies de aves marinhas, distribuídas em três ordens e quatro famílias (figura 5). as comunidades de aves apresentaram a mesma composição e número de espécies nos pontos amostrados. entretanto, pterodroma arminjoniana contribuiu com o maior número médio de aves no ponto 1; e gygis alba nos pontos 2 e 3, enquanto que sula dactylatra e fregata minor participaram com as menores médias nos pontos amostrados (figura 6). dos 24 dias de contagens, 17 ocorreram durante a realização de obras e sete dias sem obras na edificação anexa à ecit (figura 7). a abundância da comunidade de aves, entre os três pontos de amostragem, foi semelhante (f=0,729; p>0,05), não sendo evidenciada uma interferência perceptível da ecit sobre as colônias nos pontos a 50, 200 e 1.000 m dessa. resultado semelhante foi obtido, para os dias com (f=0,779; p>0,05) e sem obras na edificação (f=0,433; p>0,05). entretanto, a abundância de aves por espécies foi significativamente diferente para gygis alba, pterodroma arminjoniana e anous stolidus, para o total revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 115 do período observado e para os dias com obras. já nos dias sem obras, apenas pterodroma arminjoniana e sula dactylatra apresentaram diferenças significativas entre os três pontos amostrados (tabela 1). as flutuações observadas entre as contagens podem estar relacionadas com o ciclo de vida das espécies, como em onychoprion fuscatus, que após o período reprodutivo se deslocam para áreas de invernagem (fonseca neto, 2004; marques, 2011). ii -busca ativa dos sítios de reprodução: foram identificados 32 sítios de reprodução das aves marinhas na ilha da trindade, no período de 22/02 a 11/04/2013 (figura 8). a localização das colônias é similar à encontrada por fonseca neto (2004). das cinco espécies, apenas para anous stolidus não foram encontradas evidências de reprodução no período da amostragem. a colônia mais próxima da ecit estava a 1.200 m, enquanto a mais distante se encontrava a 3.400 m (tabela 2). dessas colônias não é possível visualizar a estação científica em função do relevo acidentado da ilha. considerando a distância das colônias e as características do terreno, verifica-se que o prédio da estação, em si, não provoca nenhuma interferência nas colônias de reprodução das aves. além disto, a ecit encontra-se em uma área com vegetação arbórea de grande porte (terminalia catappa), amendoeira exótica que contribui para a camuflagem à distância (figura 9). iii -distância de interferência: considerando que os eventuais contatos, nem sempre são realizados com a mesma cautela deste experimento, recomenda-se que a distância segura (ds), para não causar interferências nas colônias, seja o dobro da mínima (ds = dm x 2). as distâncias mínimas e seguras de reação para as cinco espécies de aves marinha da ilha de trindade (tabela 3) são propostas para evitar impactos nas áreas de reprodução e repouso, cujo valor poderá ser alterado a partir do aprofundamento nos estudos. os locais de ocorrência de fragatas não foram considerados nas análises dos impactos às colônias e nem com relação à distância de interferência, em função da distância dessas colônias até a ecit (aproximadamente 2.700 m), e pelo fato de que só podem ser alcançadas através de embarcação, contornando a ilha, e efetuando escalada com elevado risco de acidente. estas áreas não são impactadas pelo prédio da ecit e nem por seus eventuais ocupantes, devido às características diferenciadas das mesmas. as distâncias recomendadas para que ocorra a menor interferência antrópica possível nas colônias de aves, oscilam em função da espécie e habitat. erwin (1989) sugere que para algumas espécies de aves aquáticas e marinhas, a distância segura para colônias seja em torno de 100 m. esse autor recomenda a distância de 200 m para colônias já estabelecidas de sterna hirundo e rynchops niger. por sua vez, rodgers jr. e smith (1995) estabeleceram a mesma distância para as espécies aquáticas avaliadas por erwin (1989) e reduziram para 180 m nas colônias de s. hirundo e r. niger. verhulst et al. (2001) avaliaram os efeitos da perturbação controlada em colônias de haematopus ostralegus em distâncias de 100, 200 e 300 m, enquanto que ellenberg et al. (2006) concluíram que uma pessoa passando a 150 m das colônias de spheniscus humboldti (pinguim-dehumboldt), provocam alterações significativas na frequência cardíaca das aves. a resposta às perturbações controladas (aproximação lenta), nas colônias da ilha da trindade, indica distâncias menores que as registradas em outros estudos, provavelmente em função da baixa densidade de pessoas na ilha e dificuldade de acesso aos sítios de reprodução. conclusões os dados analisados sugerem que a edificação da estação científica da ilha da trindade (ecit) não provocou impactos identificáveis na comunidade de aves marinhas da ilha, principalmente porque as colônias de reprodução estão afastadas das construções (entre 1,2 e 3,4 km de distância) e a partir dessas colônias não é possível visualizar a estação científica em função do relevo acidentado da ilha. além disto, a ecit é uma das menores construções instaladas na ilha, comparada com as instalações militares já existentes de longa data na mesma, e encontra-se em uma área com vegetação arbórea de grande porte que contribui para a mitigação de eventuais impactos. por outro lado, o aumento no número de pesquisadores na ilha, em função da facilidade de hospedagem e infraestrutura com a construção da ecit, pode alterar esse provável equilíbrio, principalmente, se for permitido o deslocamento de pessoas por toda da ilha, revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 116 sem um rígido controle de trânsito. o controle do deslocamento na ilha pode ser feito a partir do estabelecimento de regras de conduta para os frequentadores, as quais devem ser difundidas desde a seleção dos pesquisadores e militares que irão atuar na mesma. considerando que o deslocamento dos pesquisadores na ilha é sempre feito com o acompanhamento de um guia militar, este deve receber treinamento específico com vistas a não perturbação das colônias de aves durante os deslocamentos. desta forma, recomenda-se que as pesquisas sobre perturbações antrópicas tenham continuidade na ilha da trindade, incorporando a questão da sazonalidade em estudos de longa duração, uma vez que a resposta de cada espécie poderá ser diferente dependendo da época da amostragem. considerando que as aves são indicadores adequados, sugere-se, ainda, a implementação de um plano de gestão que incorpore questões relacionadas às mesmas, além de normas de conduta durante os deslocamentos na ilha, principalmente nas proximidades das colônias de aves marinhas, a exemplo do que foi realizado no arquipélago de são pedro e são paulo (alvarez et al., 2011) e na antártica (alvarez et al., 2006). tabela 1 valores de f e p (anova) para a abundância por espécie entre os três pontos amostrais no período total da amostragem e nos dias com e sem obras na edificação anexa à ecit (os valores das células em cinza são significativos) espécies período total dias com obra dias sem obra f p f p f p onychoprion fuscatus 2,809 >0,05 2,253 >0,05 1,327 >0,05 gygis alba 3,748 =0,02 8,365 <0,01 0,427 >0,05 pterodroma arminjoniana 116,124 <0,01 91,268 <0,01 27,213 <0,01 anous stolidus 3,863 =0,02 8,327 <0,01 0,278 >0,05 fregata minor 2,253 >0,05 1,143 >0,05 1,125 >0,05 sula dactylatra 2,708 >0,05 0,335 >0,05 3,973 =0,03 tabela 2 distância, em linha reta, da ecit até as principais colônias de aves registradas na ilha da trindade no período de 22/02 a 11/04/2013 espécie distância das colônias até a ecit (km) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 anous stolidus 1,5 1,9 2,3 2,8 3,3 gygis alba 1,2 2,2 2,3 2,8 onychoprion fuscatus 1,4 1,7 2,0 2,8 3,0 3,2 pterodroma arminjoniana 1,2 1,3 1,4 1,8 2,2 2,3 2,3 2,9 3,0 sula dactylatra 2,1 2,3 2,6 2,7 2,9 3,0 3,0 3,4 tabela 3 distância mínima e segura para evitar interferência nas colônias reprodutivas e de descanso de aves na ilha da trindade espécie distância mínima (dm) distância segura (ds = dm x 2) onychoprion fuscatus 20 m 40 m anous stolidus 15 m 30 m gygis alba 5 m 10 m pterodroma arminjoniana 5 m 10 m sula dactylatra 5 m 10 m revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 117 figura 1 localização da ilha da trindade em relação ao continente e localização da ecit na ilha fonte: adaptado de google earth, 2013 revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 118 figura 2 em (a), vista geral e em (b), planta com layout da ecit figura 3 localização dos pontos de contagem nas proximidades da ecit e da edificação anexa fonte das imagens: modificado de google earth (2013) (a) (b) revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 119 figura 4 procedimento de campo para a determinação da distância mínima (dm) a ser mantidada das colônias de aves para evitar interferências nas mesmas (a seta vermelha indica o limite externo da colônia; a seta amarela indica a posição do pesquisador; e a linha vermelha indica a distância mínima) procellariiformes procellariidae pterodroma arminjoniana (grazina-de-trindade) charadriiformes sternidae gygis alba (grazina) charadriiformes sternidae onychoprion fuscatus (trinta-réis-da-rocas) charadriiformes sternidae anous stolidus (trinta-réis-escuro) suliformes sulidae sula dactylatra (atobá-grande) suliformes fregatidae fregata minor (tesourão-grande) figura 5 espécies registradas nos três pontos de amostragem revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 120 ofus = onychoprion fuscatus galb = gygis alba parm = pterodroma arminjoniana asto = anous stolidus fmin = fregata minor sdac = sula dactylatra figura 6 número médio de indivíduos registrados por espécie e por ponto figura 7 número de indivíduos amostrados, por espécie, por dia e ponto de observação as setas vermelhas indicam os dias em que a obra da edificação anexa à ecit estava em execução revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 121 figura 8 localização da ecit e das principais áreas de reprodução e/ou descanso de aves na ilha da trindade no período de 22/02 a 11/04/2013 fonte da imagem: modificado de google earth (2013) figura 9 vista da estação científica da ilha da trindade (seta vermelha) entre os indivíduos de terminalia catappa ao fundo destaca-se parte do relevo acidentado da ilha agradecimentos os autores agradecem ao conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico – cnpq pelo apoio e financiamento da pesquisa; à marinha do brasil (1º distrito naval – posto oceanográfico da ilha da trindade); à secretaria da comissão interministerial para os recursos do mar (secirm); à subsecretaria para o plano setorial para os recursos do mar (psrm) e ao programa de pesquisas científicas da ilha na trindade (protrindade), pelo transporte e apoio logístico nas atividades de pesquisa. d. port e f. fisch agradecem ainda a carlos rodrigo dos santos reis, josé alberto de jesus ferreira, alisson souza gonçalves e antônio domingues de oliveira, que os conduziram por todos os recantos da ilha. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 122 referências bibliográficas alvarez, c. e. de (org.). desenvolvimento do programa de eficientização da estação científica da ilha da trindade com ênfase nos aspectos relacionados aos impactos ambientais antrópicos. vitória: cnpq/ dpt/ coiam, 2009. 66 p. projeto de pesquisa. alvarez, c. e. de; marvila, f. c.; rocha, n. s. plano de monitoramento ambiental para o arquipélago de são pedro e são paulo. in: vi encontro nacional e iv encontro latino-americano sobre edificações e comunidades sustentáveis, 2011, vitória, es. anais do enecs e elecs 2011. são paulo, sp: antac, 2011. p. 1-10. alvarez, c. e. de; 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implement them on their home farm and future workplace. through a questionnairebased survey, our study explored the perceptions of 128 students at the family farming high school of porto nacional on the sustainability of farming systems in the cerrado of tocantins. we analyzed the effectiveness of the school in teaching sustainability, the students’ occupational preferences and perspectives, and their sentiment about three common farming systems in the cerrado of tocantins, i.e., agribusiness, family farming, and agroecological farming, and their opinion on the business relationships among the three systems. even though our study confirmed the effectiveness of school-work alternation models in transferring sustainability practices from school to home farms, it also revealed farming students’ poor understanding of the systemic definition of sustainability. students defined sustainable and unsustainable farms with different perspectives and evaluation criteria, most of them referring to environmental indicators such as the way materials are used, whether the natural environment is protected, and whether biodiversity is preserved on the farm. there is a discrepancy between students’ occupational preference and their prevalent sentiment about family farming, agribusiness, and agroecological farming. while more than half of them would accept r e s u m o no cerrado, a transformação do uso da terra causada pela expansão e intensificação da agricultura do agronegócio tem levado a problemas socioambientais dramáticos. para promover o desenvolvimento sustentável, é fundamental ensinar aos estudantes brasileiros de agricultura os objetivos de desenvolvimento sustentável relacionados ao uso da terra e como implementá-los em sua propriedade de origem e em seu futuro lugar de trabalho. por meio de uma pesquisa baseada em questionários, nosso estudo explorou as percepções de 128 alunos da escola família agrícola de porto nacional sobre a sustentabilidade dos sistemas agrícolas no cerrado de tocantins. analisamos a eficácia da escola no ensino da sustentabilidade, as preferências e perspectivas profissionais dos alunos, seus sentimentos em relação a três sistemas agrícolas comuns no cerrado de tocantins — ou seja, agronegócio, agricultura familiar e agroecológica — e suas opiniões sobre as relações comerciais entre os três sistemas. embora nosso estudo tenha confirmado a eficácia dos modelos de alternância entre escola e trabalho na transferência de práticas de sustentabilidade da escola às propriedades familiares, também revelou ser fraco o entendimento dos estudantes campesinos sobre a definição sistêmica de sustentabilidade. eles definiram produções sustentáveis e insustentáveis com diferentes perspectivas e critérios de avaliação. a maioria deles referia-se a indicadores ambientais como a maneira pela qual os materiais são usados, como o ambiente natural é protegido e a biodiversidade é preservada na propriedade da fazenda. existe uma discrepância entre a preferência ocupacional dos estudantes e seu sentimento prevalente para a agricultura familiar, agroindustrial e agroecológica. apesar de mais da metade deles aceitarem trabalhar em an outlook on the future of brazilian agriculture: how farming students of tocantins perceive sustainability in the cerrado uma perspectiva para o futuro da agricultura brasileira: como estudantes camponeses de tocantins percebem a sustentabilidade no cerrado mark lawrence miller1 , sarah santos ferreira1 , michael löbmann2 , markus schermer3 , atamis antonio foschiera4 , stefan zerbe1 1free university of bozen-bolzano – bolzano-bozen, italy. 2leibniz centre for agricultural landscape research – müncheberg, germany. 3university of innsbruck – innsbruck, austria. 4universidade federal do tocantins – porto nacional (to), brazil. correspondence address: mark lawrence miller – piazza università 5 – 39100 – bolzano-bozen, italy. e-mail: mark.l.miller@protonmail.com conflicts of interest: the authors declare that there are no conflicts of interest. funding: none. received on: 02/23/2022. accepted on: 06/05/2022 https://doi.org/10.5327/z2176-94781328 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. https://orcid.org/0000-0002-6969-0826 https://orcid.org/0000-0001-7911-9140 https://orcid.org/0000-0002-3116-9752 https://orcid.org/0000-0002-0392-9072 https://orcid.org/0000-0003-1485-7294 https://orcid.org/0000-0002-9426-1441 mailto:mark.l.miller@protonmail.com https://doi.org/10.5327/z2176-94781328 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ miller, m.l. et al. 216 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 215-229 issn 2176-9478 introduction there is no doubt that land-use change and farming intensification have had a dramatic impact on biodiversity, ecosystem functioning, and the provision of ecosystem services all over the world (ipbes, 2019). the expansion of monocultures (ramankutty et al., 2018) and the increased use of synthetic pesticides and mineral fertilizers (sharma et al., 2019) have caused major environmental damages, such as water pollution (mateo-sagasta et al., 2017), severe soil erosion (borrelli et al., 2017), and an overall aggravation of land degradation (gibbs and salmon, 2015). despite numerous national, international, and global policy initiatives during the past decades, the negative trend of these environmental crises could not be reversed. as a countermeasure, the united nations (un) recently announced that the 2021-2030 period would be the “decade on ecosystem restoration” (united nations development programme, 2020) to promote environmental policies that specifically target and promote the restoration of degraded lands. currently, land-use change and land degradation are particularly rapid in south america, especially in the cerrado, a vast savannah located south and east of the amazon rainforest (ratter et  al., 1997). covering 150-220 million hectares, the cerrado is the second largest biome in latin america after the amazon rainforest (oliveira and marquis, 2002) and is considered one of the most biodiverse tropical savannahs of the world due to its rich diversity of vascular plants (eiten, 1994; myers et  al., 2000). nonetheless, the natural vegetation cover has decreased dramatically in the last decades. from approximately 56% in 2002, it dropped to 52% in 2008 according to a brazilian governmental survey (mma et al., 2009). according to beuchle et al. (2015), instead, the decrease went from approximately 53% in 1990 to 4% in 2010. in other words, 40-55% of the 150-220 million hectares of the cerrado are now deforested and/or covered by croplands, pastures, and mono-species forest plantations (sano et al., 2010). agribusiness as a whole (including supplies, industry, services, and agricultural production) contributed to approximately 20.5% of brazil’s gross domestic product (“gdp”), in 2019 (cepea, 2020). with an estimated overall grain production and export of respectively 239 million and 123 million tons, brazil is the fourth largest grain producer in the world and accounts for about 7.8% of the global production (food and agriculture organization of the united nations, 2020). the main grain cultivated in brazil’s cerrado is soybean. the unprecedented expansion of soy farming in the cerrado made brazil the world’s biggest soybean producer (approximately 121 million tons per year) and exporter (75  million tons per year) (united states department of agriculture, 2019). the increasing global demand for soybeans for human consumption, especially from china, the eu’s cattle-feed soy flour imports, and india’s soybean oil imports strongly contributed to brazil’s “soy supremacy escalation” (sistema fieto, 2018). the dramatic landscape and land-use change of the cerrado has endangered a substantial number of animal and plant species and put the whole biome under threat of degradation (françoso et  al., 2015; icmbio, 2018). besides deforestation and biodiversity loss, it has led to significant soil alteration (e.g., available phosphorus and potassium, and soil ph), nitrogen water pollution, and water shortages due to irrigation (carvalho, 1999; fearnside, 2001; hunke et al., 2015). these recent changes also had socio-economic impacts, such as governance changes, territorial conflicts between traditional and agribusiness land uses (e.g., in traditional and indigenous communities), and the transformation of traditional livelihood strategies (carvalho, 1999; fearnside, 2001). additionally, the expansion of agribusiness farming competes with family farming traditions, thus determining conflicts within the brazilian “dualistic” agrarian structure (i.e., the co-existence of agribusiness and family farming) (pierri, 2013) and triggering land displacements. indeed, agribusiness farming and particularly the expansion of soybean cultivation is coupled with cattle ranches reloto work on an agribusiness farm, significantly more students have a positive sentiment in favor of family farming and agroecological farming than agribusiness farming. the three farming systems, however, are not perceived as contending or isolated but as partnering businesses, featuring low competition and high cooperation rates. our study contributes to a broader appreciation of the brazilian students’ perception of farming sustainability in the cerrado of tocantins and helps environmental education programs improve their effectiveness in transferring sustainability. keywords: agroecology; family farming; soy; environmental education; sentiment analysis; business cooperation. uma empresa de agronegócios, significativamente mais estudantes têm um sentimento positivo para com a agricultura familiar e agroecológica do que para com a do agronegócio. os três sistemas agrícolas, no entanto, não são vistos como concorrentes ou isolados, mas como empresas parceiras, caracterizadas por baixa concorrência e altas taxas de cooperação. nosso estudo contribui para uma apreciação mais ampla da percepção dos estudantes brasileiros sobre a sustentabilidade agrícola no cerrado do estado de tocantins e ajuda os programas de educação ambiental a melhorar sua eficácia na transferência da sustentabilidade. palavras-chave: agroecologia; agricultura familiar; soja; educação ambiental; análise de sentimentos; cooperação. an outlook on the future of brazilian agriculture: how farming students of tocantins perceive sustainability in the cerrado 217 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 215-229 issn 2176-9478 cation and indirectly linked to land-use change in frontier areas, such as the northern cerrado regions (richards, 2015). once unsuitable for crop production due to soil degradation (i.e., acidic, and nutrient-poor soils containing relevant concentrations of aluminum) (ratter et  al., 1997), the new frontier areas have been vastly occupied by soy agribusiness farms (fearnside, 2001) and transformed into export-oriented corn-soybean fields based on heavy use of fertilizers, pesticides, and the introduction of gmo crops and grasses (oliveira and marquis, 2002). the pressure of agribusiness production on smallholders may be directly linked to the decline of the brazilian rural population from roughly 45% in 1970 to 19% in 2010 (ibge, 2010). the decrease of under-29 individuals was even more dramatic, going from 46 to 16% (ibge, 2010). the exodus of youth from rural areas translates into a lack of successors and threatens the continuity of rural communities and sustainable farming (foguesatto et al., 2020). family farm succession seems to depend on the farm size, a satisfactory rural income, and family farming state incentives (pessotto et al., 2019; foguesatto et al., 2020), whereas brazilian agribusiness farms, especially those producing commodities such as soybeans, tend to fall under the control of multinational companies (medina, 2022). in response to these profound environmental and socio-economic changes, international awareness has increased, and so has the attention of academic research on the socio-environmental impact of brazilian farming and, in general, on its sustainability (mckay and nehring, 2014). to embed sustainability in the “agribusiness vs. family farming” dualistic agrarian structure of brazil, efforts must be made to promote and transfer sustainability practices to cerrado farms (miller et  al., 2019). on one hand, agribusiness farms should increase their environmental sustainability by reducing their impact on the soil and climate, and their energy consumption. they should also improve their sustainable use of materials (e.g., consumables, machinery, infrastructure, feed, and fertilizers), incorporate clear sustainability goals in their farm vision, and enhance their social sustainability, for example, by increasing the employees’ wages and cutting down dayworkers’ overwork (miller et al., 2019). on the other hand, family farms should focus on their social sustainability by upgrading working conditions — in particular, the low wages and the work overload — and their economic sustainability by increasing their liquidity and profitability and reducing their dependence on state credits. following the example of agroecological farms, relying both on farm product sales and side or off-farm revenues may be a solution (miller et al., 2019). on the road to pursuing more sustainable agribusiness and family farms, environmental education is key because it teaches future farmers about the importance of sustainable farming and how to implement sustainability on their property or future workplace. the united nations development programme (2020, p. 25) stressed that “education is one of the most powerful and proven vehicles for sustainable development”. specifically, sdg no. 4 “quality education” and sdg no. 12 “responsible consumption and production” refer to environmental and sustainability education. the former thanks to its purpose of “[acquiring] knowledge and skills needed to promote sustainable development through, e.g., education for sustainable development and [..] lifestyles” (united nations development programme, 2020, p. 19), the latter thanks to its purpose of “ensur[ing] that people everywhere have the relevant information and awareness for sustainable development and lifestyles in harmony with nature” (united nations development programme, 2020, p. 25). in this respect, high schools and universities that teach farming, forestry, and environmental sciences have a particular responsibility in preparing students (i.e., future leaders and practitioners) to face global environmental problems and tackle the challenges that they bring at local and regional levels (zerbe, 2020). materials and methods focusing on the state of tocantins, in the northern region of the cerrado, we conducted an environmental and sustainability education case study at the farming high school of the city of porto nacional (“efapn”). widely used in social sciences, especially psychology and education, as a qualitative research method, the case study approach allows in-depth, multi-faceted explorations of an issue in its real-life setting (stake, 1995). the purpose of our case study was to understand the students’ perception of sustainability in tocantins and thus strengthen the existing knowledge on sustainability education in the cerrado. opting for a questionnaire-based case study, we were able to carry out a holistic review of the topic based on valid, factual data, that we could not have performed through a literature review only. it also reduced the potential bias of our european view towards a brazilian problem, which was further eliminated by adding two national researchers to our research team, in the data analysis and manuscript drafting phases. at the efapn, we conducted a questionnaire-based survey with farming students, the future generation of local farmers, to explore their perceptions of sustainability and sustainable farming in the cerrado of tocantins. specifically, our research goal was to understand the school’s effectiveness in teaching sustainability, the students’ perceptions of sustainable farming, the students’ occupational preferences and perspectives, and the students’ opinions on the relationships between the farming systems; namely, agribusiness, family farming, and agroecological farming. all goals made up the sections of the questionnaire distributed to the students (annex 1), which was completed in portuguese and translated into english for further analysis. although our findings cannot be generalized to all farming schools in brazil, they can be used to gain a broader appreciation of the brazilian students’ perception of farming sustainability and support a more detailed exploration of sustainability education in the cerrado. the  results should also support brazilian educational institutions in formulating regional and national sustainability goals and policies, and applying them within study programs. this will help farming and environmental students, hence future farmers and environmental managers, to apply sustainability in the cerrado. miller, m.l. et al. 218 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 215-229 issn 2176-9478 focuses on agricultural production and animal farming. it aims to build professionals with knowledge and expertise related to soil and cultivation management, pest and disease control, crop growing and animal breeding, animal feed provision, animal and plant health, technical consultancy, and field expansion. the agroindustrial curriculum, instead, focuses on the processing and marketing of raw farming products. it aims to build professionals with knowledge and know-how related to chemical, microbiological, and sensory food analysis, and the selection, classification, and storage of raw materials for animal and plant products. students who take the agroindustrial program are also taught to identify and apply techniques to market and distribute processed farming products, as well as elaborate, apply, and monitor preventive hygiene health tests on the production and processing of farming goods. according to the brazilian education level scheme, students completing the study programs at efapn have a “technical level” of graduation. source: miller et al. (2019). figure 1 – the cerrado biome. dark grey areas show the soybean planted area as in 2019. the black dot shows the location of the efapn farming school, where the survey was conducted (porto nacional, state of tocantins, northern region of the cerrado). study area the survey was conducted at the efapn, a farming high school located in the rural outskirts of porto nacional, about three kilometers from the city center (figure 1). porto nacional is a city in the state of tocantins, in the northern region of the cerrado, the vast brazilian savannah covering 150-220 million hectares south and east of the amazon rainforest (oliveira and marquis, 2002). four land-cover types can be found in the cerrado: the cerradão (woodland with trees of 12-15 m high), the cerrado sensu strictu (shrubland with shrubs and small trees of 2-8 m high), the campo cerrado (grassland), and the riparian forest (eiten, 1982). the climate is seasonal, with the rainy season being from october to march and the dry season from april to september. the mean annual precipitation is between 800 and 2,000 mm (ratter et al., 1997) and temperatures are, on average, between 22 and 27°c throughout the entire year (klink and machado, 2005). soils are acidic and nutrient-poor and have significant concentrations of aluminum. therefore, soils dedicated to crop agriculture and livestock farming must be fertilized (ratter et al., 1997) and special modified crops and grasses must be used (rada, 2013). established in 1994 to offer farming education to the children of porto nacional farmers, the efapn was created thanks to an interaction between the non-governmental organization “comunidade de saúde, desenvolvimento e educação” (“health, development, and education community”), the local rural and non-rural workers and their representative associations, the state of tocantins, and the municipal government (pereira, 2003; bezerra et al., 2017; chaves, 2017). we selected the efapn as the target school of the study because it advocates sustainable family farming and offers a distinctive rural educational approach based on school-work alternation pedagogy (bezerra et  al., 2017). alternating between school weeks (“tempo escola”), used for teaching theoretical knowledge and technical/farming practices, and community weeks (“tempo comunidade”), used for field-based apprenticeships in farming establishments (pereira, 2003), the efapn aims to bring adequate education to rural areas and promote the professionalization of rural workers. deriving from a worldwide attempt in the 1980s and 1990s to reverse the phenomenon of young people emigrating from the countryside to cities, principally due to land-use intensification (de brauw, 2019), such an educational approach strives to encourage well-trained young farmers to remain on their farms (chaves, 2017). first starting as an elementary school and later incorporating middle school and high school as well, the efapn eventually opened a professionalizing farming school program in 2003. in the following years, it opened two separate school programs, i.e., the agropecuária (“agriculture and livestock farming”) and the agroindustrial (“agriculture and industrial food processing”) curricula. both the agropecuária and agroindustrial school programs are linked to practical work but differ in the type of farming activity of focus and stage of the production chain. the agropecuária curriculum an outlook on the future of brazilian agriculture: how farming students of tocantins perceive sustainability in the cerrado 219 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 215-229 issn 2176-9478 sample description we surveyed 128 students of the efapn school which amounts to about 60% of the total number of enrolled students in 2019. participating students belonged to farm families living in several municipalities of tocantins, with a residence-to-school distance ranging from 10 to 260 km. according to an analysis by chaves (2017), the 182 students enrolled at the efapn in 2016 came from more than twenty municipalities surrounding porto nacional. in july 2019, when we conducted the survey, the efapn had more than two hundred enrolled students and a total of 128 students took part in the survey. of these, 89 (69.5%) were enrolled in the agropecuária (i.e., agricultural and livestock farming) school program and 39 (30.5%) in the agroindustrial (i.e., agriculture and industrial food processing) school program (table 1). male students were 80 (62.5%) and female students 48 (37.5%). the average student age was 16 years. their enrollment period (i.e., total years at efapn) ranged from 8 weeks to 9 years, with an average of 2 years and 4 months. females had on average a shorter enrollment period (2 years) than males (2 years and 6 months). data analysis six main analytical tools were used to analyze the questionnaire answers: • tool no. 1: the conceptual definition of “sustainable farming” by robertson (2015); • tool no. 2: a simple impact matrix; • tool no. 3: the “response-inducing sustainability evaluation” (“rise”) tool (grenz, 2015); • tool no. 4: the three-sphere sustainability classification (elkington, 1994); • tool no. 5: the sentiment analysis tool developed by amazon web services (“aws”); • tool no. 6: luo’s (2007) coopetition analysis scheme. tool no. 1 in line with the triple-bottom line concept and the widely accepted definition that sustainable farming systems must be economically viable, environmentally safe, and socially fair (robertson, 2015), we rated the correctness of the students’ definition of sustainable farming. it was marked as “correct” if it alluded to all three sustainability spheres, “partially correct” if it mentioned less than three spheres, and “incorrect” if it did not allude to any of the spheres. the analysis had to consider the open issues and challenges of clearly defining sustainable farming. in a broader sense, sustainable farming is depicted as the production of food and other agricultural products that protects the ability of future generations to do so, but narrowly defined, a single all-encompassing and absolute definition is doomed to fail (velten et al., 2015). this is because sustainable farming includes a wide range of farming practices that combine different cropping systems, local environments, and social contexts, (robertson, 2015) and can refer to agroecology, conservation agriculture, sustainable agricultural practices, sustainable land management, and climate smart agriculture. all of them, however, are intended to enhance human welfare while simultaneously ensuring the long-term potential of natural resources and their environmental services (ipcc, 2019). to reinforce our theory-informed research and analysis of the students’ answers (anibaldi et  al., 2021), we also considered the two different approaches to measuring the sustainability of farming systems. the first considers the farming system as a closed area, and the second as intrinsically connected with the local or regional territory and its social communities (lichtfouse et al., 2009). tool no. 2 a simple impact matrix was used to describe the impact of the students’ home farms on the local community, and its environmental, social, and economic sustainability. we adopted a likert scale from 1 (very negative impact) to 5 (very positive impact) and calculated the average rated level for each parameter. tool no. 3 & 4 we based part of our research on a study performed in the cerrado by miller et  al. (2019) that analyzed the farming sustainability of soy farms, traditional family farms, and agroecological farms. using the response-inducing sustainability evaluation (“rise”), the study determined the degree of sustainability of each inspected farm. in other words, whether the farm individually fulfilled the triple-bottom line requirements (i.e., economic resilience, social well-being, and environmental integrity), both in the short and long-term (bern university of applied sciences, 2022). rise is a hybrid method between a full and rapid sustainability assessment and is specifically tailored to farming enterprises (bern university of applied sciences, 2022). in the present study, rise was not used to perform a sustainability evaluation as it is originally meant for, but to classify information in a meaningful and schematic way. table 1 – sample characterization (n = 128). category characteristic % gender male 62.5 female 37.5 age =< 16 46.9 >= 17, < 19 49.2 > 19 3.1 unknown 0.8 total years at efa < 1 15.6 >= 1, < 3 46.1 >= 3, < 5 24.2 >= 5 10.9 unknown 3.1 school program agropecuária 69.5 agroindustrial 30.5 miller, m.l. et al. 220 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 215-229 issn 2176-9478 its 10 sustainability themes and 47 indicators were used to classify the farming-related teaching content of the two school programs, the type of farming practices adopted by students on their home farms, and the farming practices that they referred to when they had to describe a/an (un)sustainable farm in the cerrado. among the 10 rise themes, six themes belong to the environmental sustainability sphere (e.g., “soil use — su”, “animal husbandry — ah”, “material use & environmental protection — mu & ep”, “water use — wu”, “energy & climate — e & c”, “biodiversity — b”), two to the social sphere (e.g., “working conditions — wc” and “quality of life — qol”), and one to the economic sphere (e.g., “economic viability — ev”). the 10th rise theme “farm management” referred to either the environmental, social, or economic sphere of sustainability depending on the context. first, each student’s answer was assigned to the rise indicator that best comprised the content of the answer. then, each indicator was attributed to the comprising rise theme. finally, each rise theme was assigned to the correspondent sustainability sphere using the threesphere sustainability classification scheme of elkington (1994). tool no. 5 sentiment analyses are powerful tools that are commonly used in questionnaires, feedback reviews, and other types of written assessments to determine the emotional behavior of online users. among many other research fields, sentiment analyses are also applied in sustainability research (serna et  al., 2017; song et  al., 2018; sánchez-rada and iglesias, 2019). the aws sentiment analysis tool helped us understand the sentiment of the students about the two school programs and the three farming systems (agribusiness, family farming, and agroecological farming). the default algorithm behind the tool identifies “emotional” words and expressions contained in a written input query and classifies them into four categories, i.e., positive, negative, neutral, or mixed sentiment, with “neutral” indicating an impartial or indifferent feeling and “mixed” indicating the presence of both positive and negative feelings. for each category, the tool assigns a level of confidence that provides an estimate of the algorithm’s accuracy in allocating the input data to that category. in our case, we uploaded every pertinent answer as a single input query. the output categories with a level of confidence ≥ 0.80 were considered statistically significant and labeled as dominant. for a level of confidence < 0.80, the input query (i.e., the student’s answer) was discarded and labeled as “n.a.”. tool no. 6 “coopetition” indicates the combination between cooperation and competition. luo’s (2007) four-quadrants coopetition analysis scheme classifies the relationship between businesses in a very simple and practical way, which is by their level of cooperation and competition, either high or low. the four types of business relationships are: • contending (high competition, low cooperation); • adapting (high competition, high cooperation); • isolating (low competition, low cooperation); • partnering (low competition, high cooperation). luo’s (2007) scheme was adopted here to analyze the opinion of the students on the business relationships between agribusiness, family farming, and agroecological farming. when the student’s answer was incomprehensive, disconnected from the asked question, or could not be classified with the above-listed analytical tools, it was labeled as “n.a.” and excluded from further analysis. the titles of the tables and figures in the result section of this study explicit the number of accepted surveyed students (“n”) or the number of answers (“no. of ans.”) — when a student could provide more than one answer — and the number of discarded surveyed students or answers (“n.a.”). considering the variety of the sample (“n”, “no. of ans.”, and “n.a.”), the outcomes of all tables and figures are expressed in percentages. results school effectiveness in teaching sustainability nearly half of the students (48%) gave a partially correct definition of sustainability, but almost the same number of students gave an incorrect definition (42.5%). only 9.4% could fully define a sustainable farm. the large majority of students (93.7%) affirmed to have taken school courses on “sustainable farming”. the most quoted courses in that context were “sustainable development” and “farming production”. concerning the content of these “sustainability” courses, students referred to sustainability indicators mostly falling into three rise themes, all of which belong to the environmental sustainability sphere, i.e., “material use & environmental protection” (30.1%), “biodiversity” (24%), and “soil use” (16.1%). following the rise classification scheme description (bern university of applied sciences, 2022), “material use & environmental protection” refers to the sustainable use of consumables, machinery, infrastructure, feed and fertilizers, and the storage, use, and disposal of materials in a way that does not cause gas, liquid or soil emissions that can threaten the health of humans, animals, or the environment. the environmental sustainability sphere was alluded to 74.6% of the times, while the economic sphere reached 17.9% (table 2). concerning knowledge transfer, 85.7% of the students claim to apply the farming practices taught at efapn on their home farms. students’ perceptions of sustainable farming when describing a sustainable farm, the three most frequently mentioned rise themes were “material use & environmental protection” (33.8%), “biodiversity” (26.9%), and “economic viability” (17.4%). the environmental sustainability sphere was alluded to 68.3% of the times, while the economic sphere 25.5% (table 3). approximately 60.7% of the students declared to have seen or been to an unsustainable farm. the features of the unsustainable farm mainly referred to the rise themes “material use & environmental protection” (27.4%), “biodiversity” (22.9%), and “soil use” (11.7%). the environmental sustainability sphere was alluded to 60.2% of the times (table 3). an outlook on the future of brazilian agriculture: how farming students of tocantins perceive sustainability in the cerrado 221 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 215-229 issn 2176-9478 table 2 – content of the sustainability courses classified according to the rise tool (see miller et al., 2019) and the three sustainability spheres scheme. rise themes (no. of ans. = 192; n.a. = 26) soil use animal husbandry material use & environmental protection water use energy & climate biodiversity working conditions quality of life economic viability farm management 15.1% 3.1% 30.2% 2.6% 5.7% 24.0% 2.6% 2.6% 10.9% 3.1% sustainability spheres (no. of ans. = 134; n.a. = 26) environmental social economic 74.6% 7.6% 17.9% table 3 – students’ perception of the characteristics of a sustainable and unsustainable farm, and students’ strategies to improve the sustainability of their home farms, according to the rise tool and the three sustainability spheres scheme. rise themes so il u se (% ) a ni m al h us ba nd ry (% ) m at er ia l u se & en vi ro nm en ta l p ro te ct io n (% ) w at er u se (% ) en er gy & c lim at e (% ) b io di ve rs it y (% ) w or ki ng c on di ti on s (% ) q ua lit y of li fe (% ) e co no m ic v ia bi lit y (% ) fa rm m an ag em en t (% ) sustainable farm (no. of ans. = 204; n.a. = 17) 6.4 2 32.8 5.4 3.4 26.5 3.4 0.5 15.7 3.9 unsustainable farm (no. of ans. = 228; n.a. = 42) 10.5 0.4 25.4 8.8 0 4.8 22.4 8.3 1.8 8.8 strategies to improve farm sustainability (no. of ans. = 179; n.a. = 21) 9.5 3.4 33 2.8 6.1 28.5 7.8 2.8 6.1 11.7 sustainability spheres environmental (%) social (%) economic (%) sustainable farm (no. of ans. = 145; n.a. = 17) 68.3 6.2 25.5 unsustainable farm (no. of ans. = 128; n.a. = 42) 60.2 21.1 18.8 strategies to improve farm sustainability (no. of ans. = 125; n.a. = 21) 77.6 12.8 9.6 on a 1 (very negative impact) to 5 (very positive impact) likert scale, 28% of the students claimed that their home farms had a very positive impact (i.e., value = 5) on the local community. approximately 28% declared that their farms had a positive impact (i.e., value = 4), and 31.4% that it had a neutral impact on the local community (i.e., value = 3). about 10.2% of the students claimed that it had a negative impact (i.e., value = 2) and only 2.5% a very negative impact (i.e., value = 1). the average rated value was 3.7. concerning the farm environmental sustainability, the outcomes revealed that 22.7% of the students believe that their farms have a very positive sustainability level, 39.5% a positive sustainability level, and 25.2% a neutral sustainability level. the average rated level was 3.7. as  for the farm social sustainability, 18.7% of the students rated the sustainability level of their farms as very positive, 31.7% as positive, and 30.9% as neutral. the average rated level was 3.4. concerning the farm economic sustainability, 19.2% of the students rated the sustainability level of their farms as very positive, 24.2% as positive, and 42.5% as neutral. the average rated level was 3.4 finally, the average rated level of overall home farm sustainability was 3.5 (figure 2). approximately 90.9% of the students would like to make their home farms more sustainable. the strategies and farming practices cited by the students to reach higher farm sustainability levels mainly alluded to the three following rise themes “material use & environmental protection” (33%), “biodiversity” (28.5%), and “farm management” (11.7%). accordingly, the environmental sustainability sphere was mentioned 77.6% of the times and the social sphere 12.8% of the times (table 3). students’ occupational preferences and perspectives approximately 90% of the total number of students (both school programs) confirmed that they want to continue with farming after their studies, whereas 10% claimed that they would like to change their area of work. concerning their preferred farming system as a future workplace, 41% of the students did not choose any specific type of farming system miller, m.l. et al. 222 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 215-229 issn 2176-9478 and almost the same number (37%) specifically opted for agribusiness farming. family farming was chosen by 12% of the students and agroecological farming by 10%. nearly 60% (58.3%) of the students would like to work on a soy farm, 33.3% would not and 8.3% do not have any preference. these outcomes reflect the mainly positive (54.1%) or neutral (38.8%) sentiment of the students about agribusiness farming. furthermore, most students have a positive sentiment about family farming (88.8%), as well as agroecological farming (78.4%) (figure 3). students’ opinions on the business relationship among farming systems more than half of the students (54.1%) believe that agribusiness and family farming have a partnering relationship, with low competition and high cooperation levels (figure 4). although several students (37.7%) think that agribusiness and agroecological farming have a partnering relationship, many of them (29.5%) believe that they are isolated, with low competition and low cooperation levels. the majority of the students (68.4%) replied that family and agroecological farming have a partnering relationship. discussion worldwide, half of all habitable land is used for farming (ritchie and roser, 2013). in brazil, about one-third of the total land surface is covered by farming areas (metzger et al., 2019), with farming still expanding at the cost of forests and natural areas (food and agriculture organization of the united nations, 2018), and thus of the local biodiversity and global climate. to tackle the global climate crisis, achieve and implement farming sustainability, and ensure biodiversity protection in the cerrado, immediate actions must be taken. following the triple-bottom line paradigm of sustainability, farming practices that not only are economically sound but also environmentally sustainable and socially just must be quickly developed and applied. accordingly, educational centers where the farmers of tomorrow are tutored have a high responsibility to integrate effective education on environmental issues and sustainability concepts. school effectiveness in teaching sustainability according to efapn’s statute, the school pursues local sustainable development by combining theoretical and practical classes and encouraging students to correlate their studies with their family dynamics, the communities where they reside, and the surrounding natural environment (bezerra et al., 2017). both efapn study programs offer courses linked to sustainability and its implementation within farming and land-use practices. with courses such as “sustainable farming” and “sustainable development”, students learn how to protect the environment, preserve biodiversity, manage and preserve the soil, use materials (consumables, machinery, infrastructure, animal fodder, and fertilizers) efficiently, and avoid waste. teaching sustainability in an explicit way and how to implement it has been revealed as an important basis in environmental education (agbaje et  al., 2001; francis et al., 2011). in contrast with other case studies in brazilian schools, where sustainability teaching remains a declaration of good intentions (gomes et al., 2022), sustainability is taught both in class and in the field at efapn. about 85% of the students confirmed that they apply the farming practices taught at efapn on their home farms, meaning that some conventional and sustainable knowledge is effectively transferred from school to real life. this also shows that the majority of the students perceive the importance of sustainability teaching as a means to solve and minimize environmental problems both at a global and farm level (severo et al., 2019). nonetheless, only 10% of the interviewed students were able to refer to all the three main spheres of sustainability (i.e., the environmental, social, and economic spheres). “it respects the natural environment, is fair from a social point of view, and is economically viable” stated one of the few students that could fully define sustainability according to the triple-bottom line. evidently, students have understood how to practically apply sustainability on the farm level but have not been sufficiently taught about the background and holistic character of sustainability. this may be figure 2 – students’ perception of the sustainability of their home farms given in percentage (%) (n environmental = 119; n.a.: 9 | n social = 123; n.a. = 5 | n economic = 120; n.a. = 8). figure 3 – sentiment of the students about agribusiness, family farming, and agroecological farming (n agribusiness = 85; n.a. = 43 | n family = 89; n.a. = 39 | n agroecol. = 88; n.a. = 40). figure 4 – students’ opinions on the relationships among farming systems (n agribusiness & family = 85; n.a. = 43 | n agribusiness & agroecol. = 61; n.a. = 67 | n agribusiness & agroecol. = 57; n.a. = 71) based on luo’s (2007) business coopetition analysis scheme. an outlook on the future of brazilian agriculture: how farming students of tocantins perceive sustainability in the cerrado 223 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 215-229 issn 2176-9478 strictly linked to the teaching skills and pedagogic approach of the teachers (howlett et  al., 2016) or their non-comprehensive understanding of the theoretical knowledge of sustainability (agbaje et al., 2001). brazilian educators seem to hold a concept of sustainability that is mainly associated with the responsible use of environmental goods. this may be associated with the scarcity of teachers’ training courses, the reduction of human resources and investments in education, and the devaluation of teaching (silva, et al., 2019; rodrigues da silva and antich, 2020; vale and silva, 2020). considering the efapn ineffectiveness in teaching the theoretical basis of sustainability, our research study reveals that study programs should put more effort into teaching the systems perspective of sustainability. this will enhance the students’ consciousness of farming sustainability, help them correctly distinguish sustainable from unsustainable farming systems, and consolidate their reason for choosing, applying, and promoting sustainable farming practices on their properties. in this regard, school models that require both classroom time and worktime in farming establishments are advantaged (parr and trexler, 2011) because they can effectively transfer farming knowledge and know-how to home farms, and help turn students into “authors of local, sustainable development, striving to preserve the natural environment” (bezerra et al., 2017, p. 70). students’ perceptions of sustainable farming most students see their family farms as environmentally sustainable, half of them as socially sustainable — and with an overall positive impact on the local community — and less than half as economically sustainable. this is aligned with the brazilians’ historical perception that a “family farm is inherently sustainable and more respectful of nature than the agribusiness model” (fuller et al., 2021, p. 9). however, according to ebel (2020), most studies that support this argument do not provide evidence, and the very few that do, mainly refer to the important levels of agrobiodiversity on small farms, thus forgetting about the social and economic pillars of sustainability. this general perception is also reflected in the teaching at efapn and thus in many students’ answers, which show that the notion of sustainability is often reduced to the environmental sphere. indeed, nearly all of the students would like to make their farms more sustainable, starting from environmental elements, such as the way materials are used on the farm, protection of the natural environment, and biodiversity preservation. one student claimed, “i would like to make my farm ecological, [by using] sustainable practices aimed at the well-being of nature.” these measures, as well as the soil management practices, and economic viability are the key indicators that determine how students perceive and evaluate the sustainability of a farm, which is reflected by another student declaring that “i would like to turn my farm into a farm with plenty of production that doesn’t harm nature.” especially, the preservation of biodiversity is seen as the essential element that a sustainable farm should take care of. conversely, a farm that does not integrate measures to enhance biodiversity is perceived as unsustainable. sustainability courses have affected the students’ perception of sustainable farming and their farms, showing that school programs integrating classroom and fieldwork solve the tension between abstract conceptualization and concrete experience, reflective observation, and experimentation (parr and trexler, 2011). constructive and community-oriented teaching approaches, like the school-work alternation educational model of the efapn, foster students’ sustainability knowledge (segalas et  al., 2010) and its application at home, and encourage students to yearn for a more socially fair development (bezerra et al., 2017). however, to increase the impact of sustainability teaching, teachers’ pedagogic methods must combine collaborative activities, such as work groups and learning communities (leal filho et  al., 2018). this  can truly enhance awareness of the negative consequences of environmentally irresponsible behavior and thus help cease biodiversity loss and promote sustainable use of terrestrial ecosystems (vicente-molina et al., 2013; abbasi et al., 2020; eugenio-gozalbo et al., 2021). approximately 60.7% of the students have already visited an unsustainable farm and defined it as such due to its “material use & environmental protection”, “biodiversity” and “soil use” practices. other equally notable features that students pointed out when defining an unsustainable farm are related to “economic viability” and “farm management”. some students considered to be unsustainable those farms that struggle to survive due to poor organization, lack of government subsidies and farming equipment, low profitability, or inadequate farming practices. this is reflected by a student stating, “the farm is unsustainable because of the lack of technological equipment and governmental subsidies” and “[because] they are not organized, they don’t use much farming experience and don’t have a good income.” other students, instead, considered to be unsustainable those farms that did not apply sustainability management practices and large-scale multinational agribusiness farms producing commodities such as soybeans that significantly altered the cerrado landscape (medina, 2022). “they are unsustainable because their vision includes income, heavy machinery, and pesticides only” and “they do not make efforts to help the natural environment; they only think about the income… they earn millions of reais and have more than one hundred workers”, as two students denounced. these two different perspectives on what farming students, and thus future farmers, consider “unsustainable” add further challenges to the work of the national programme for strengthening family farming (“pronaf”). indeed, the family farming policies and resources comprised in this program must be designed and allocated depending on which definition of “unsustainable farm” is chosen by the government (sabourin et al., 2020). for over 20 years, the pronmiller, m.l. et al. 224 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 215-229 issn 2176-9478 af has tended to provide incentives to family farms with already high-income levels, rather than those with the lowest income (rufino de aquino and schneider, 2011). hence, the economically more sustainable family farms are the ones benefiting most from governmental subsidies. this trend is equivalent to the incentives and the policy model adopted by the ministry of agrarian development (“mda”) the main political representation of agribusiness enterprises — where resources are allocated to the bigger and economically more profitable export-oriented companies (sabourin et al., 2020). the majority of the students (85.9%) would like to make their home farms more sustainable, focusing especially on topics associated with the environmental sphere of sustainability (72.6%). specifically, the most alluded rise themes were once again “material use & environmental protection”, “biodiversity”, and “farm management”, corresponding to the themes mentioned in the description of (un) sustainable farming. the economic sustainability sphere was the second most mentioned sphere — referred to by 15.6% of the students. increased productivity — counterbalanced by decreased environmental destruction — would make their home farms more economically sustainable, and support farm succession, which is proven to be linked to the farm size, a satisfactory rural income, and family incentives (pessotto et al., 2019; foguesatto et al., 2020). to summarize, the way materials are used, whether the natural environment is protected, and whether biodiversity is preserved on a farm are the key indicators that determine how students perceive and assess (un)sustainability at the farm level. present in other studies (ebel, 2020), these indicators may not boost the effectiveness of sustainability teaching but may be used as an excellent baseline to start sustainability conversations with the students. to some extent, poor farm management and low economic sustainability are also used to describe farm unsustainability if they threaten the survival of the farm. this additional finding completes our understanding of the sustainability perception of future cerrado farmers of tocantins and what their future and more sustainable farm will look like. that is, a farm that applies sound biodiversity practices, uses consumables, machinery, infrastructure, feed, and fertilizers sustainably; a farm that stores, uses, and disposes of materials without generating gas, liquid, or soil emissions that are hazardous to the health of humans, animals, or the environment; that embeds sustainability criteria in the farm management vision and provides good economic wealth. in this mental picture of a sustainable farm, future farmers clearly emphasize the environmental and economic spheres of sustainability but hardly mention the social sphere. working conditions (e.g., fair work hours, compliance with safety at work standards, reasonable wages to employees, etc.) and quality of life elements (e.g., training experiences, health insurance, social relationships in the workplace, workers’ personal freedom, etc.) are forgotten or not considered by the majority of farming students. sustainability courses must therefore remind students that the social pillar of sustainability is also essential because a sustainable farm is, first of all, a place where people work and live. an economic enterprise that individually fulfills, both now and in the long-term, all three triple-bottom line requirements: environmental integrity, economic resilience, and, last but not least, social well-being (bern university of applied sciences, 2022). students’ occupational preferences and perspectives despite efapn being inclined toward family farming and the students’ perception of a sustainable farm as an enterprise that uses materials in a non-polluting way, preserves biodiversity, and applies good management practices, a large number of students are attracted to agribusiness farming and economic sustainability. although raised and still working on family farms, 40% of the students would prefer to work within the agribusiness farming sector after completing their studies and 60% of them would accept to work on an industrial soy farm. this is particularly striking since many of them (40%) still do not have a clear idea of which specific farming system they would like to work with. even though it is true that agribusiness enterprises and soy farms are seen as potential workplaces and attract many students thanks to their economic appeal (garrett and rausch, 2016; martinelli et  al., 2017), family and agroecological farms are still more appreciated as a whole. this appreciation was confirmed by the sentiment analysis of the three different farming systems. about 90% of the students had a positive sentiment about family farming and 80% about agroecological farming. instead, the percentage of students with a clear positive sentiment about agribusiness farming was significantly smaller. a little more than half of them clearly sympathized with it, and 40% of them had a neutral sentiment about it. considering the agribusiness farming and soybean cultivation expansion in the cerrado and their increasing impact on the biome, the discrepancy between the students’ occupational preferences and the sentiment analysis reinforces our finding that school courses do not seem to influence students’ decisions about their future place of employment. when it comes to deciding about future employment, they often put aside their family and agroecological farming preferences in favor of agribusiness farming jobs that assure better prospects of wealth. looking at this outcome from a different view, there is a certain distrust from students that family and agroecological farms can provide the same level of wealth that agribusiness farms guarantee. the clear incongruence between students’ work preferences and sentiments may be explained by the lack of attractive workplace alternative to agribusiness enterprises, factors affecting farm succession, e.g., low level of education of their parents, absence of a succession plan, off-farm employment, farm size, and family incentives (foguesatto et al., 2020), or the poor understanding and implications of the systemic definition of sustainability. fully grasping the theoretical and practical meaning of sustainability could raise more conan outlook on the future of brazilian agriculture: how farming students of tocantins perceive sustainability in the cerrado 225 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 215-229 issn 2176-9478 cerns among students about the environmental impact of agribusiness and soy farms, and more resistance to choosing them as future workplaces when they offer an attractive prospect of wealth. students’ opinions of the business relationships among farming systems the business relationship between agribusiness and family farming is perceived as partnering, with low competition and high cooperation rates. similarly, the relationship between agribusiness and agroecological farming is mostly seen as partnering. fewer students see it as isolating, thus featuring low competition and low cooperation rates. family farming and agroecological farming are seen as highly collaborative and lowly competitive farming systems. this is particularly striking because the collaboration between agribusiness and family farming, representing the two columns of the “dualistic” brazilian agrarian structure (pierri, 2013), has never been ideal. the expansion and intensification of monoculture crops promoted by agribusiness farming caused profound alterations to the socio-environmental wellbeing of many cerrado regions and local communities dependent on traditional small-scale farming (rekow, 2019). also, the dialogue and collaboration among the two farming institutions representing agribusiness farming (i.e., the mda) and family farming (i.e., the pronaf), as well as their policy agendas, have always been conflictual or non-existent, thus reflecting the tension or indifference between the two farming systems (zanella and milhorance, 2016). conclusion considering the students’ asymmetric understanding of sustainability, prevalently based on environmental elements and often lacking any reference to the social sphere, our study concludes that educational programs should put more effort into teaching the systems perspective of sustainability. this can occur by increasing the number of teachers’ training courses on sustainability, promoting different pedagogic approaches, reversing human resources cuts, and increasing investments in education (agbaje et  al., 2001; howlett et  al., 2016; silva et  al., 2019; rodrigues da silva and antich, 2020; vale and silva, 2020). nonetheless, farming school programs that adopt school-work alternation study models are effective in transferring sustainable farming practices. the educational approach of efapn reduces the gap between knowledge and know-how transfer and implementation (parr and trexler, 2011), and stimulates students to concretely apply sustainability on their home farms. students judge farms as sustainable or unsustainable using different evaluation criteria, mainly referring to environmental indicators, such as the use of materials by the farm, the application of environmental protection measures, and the presence of biodiversity conservation practices. as far as the students’ occupational preferences and perspectives are concerned, the main outcome of our study is the discrepancy between the prevalent occupational preference of students (i.e., at least half of the students would accept to work in an agribusiness enterprise or soy farm) and their predominant sentiment about the three different farming systems (i.e., significantly more students have a positive sentiment in favor of family farming and agroecological farming than agribusiness farming). this clear inner incongruence may derive from the better wealth prospects that agribusiness farming and off-farm opportunities provide (foguesatto et al., 2020). further research on reconciling strategies must be conducted and successful examples of family farming and agroecological farms in the country must be brought to the eyes of students. if farming schools better emphasized the link between unsustainable agribusiness farming features (e.g., deforestation, high-input cultivation, farm intensification, and large-scale change of land cover) and the environmental problems they cause (e.g., change of supra-regional rainfall patterns, extended drought periods, threatening of water security, increased public health problems associated with carcinogen-contaminated water and food sources) (fearnside, 2001; rausch et al., 2019; rekow, 2019), the number of students choosing soy farms as a future workplace may decrease. the impartial but clear teaching of the social and environmental trade-offs of agribusiness farming will prevent skillful family and agroecological farmers of tomorrow from joining agribusiness farms and help their successful turnover. in regard to the students’ opinions on agribusiness, family farming, and agroecological farming, our study discovered that students perceive the business relationship between agribusiness and family farming, agribusiness and agroecological farming, and family farming and agroecological farming, as partnering, with low competition and high cooperation rates. if the perceived partnering relationship between family farming and agroecological farming is easily understood, the perceived partnering relationship between family farming and agribusiness farming is surprising and collides with the ongoing tension and indifference between the two farming systems and their governmental representative institutions (rekow, 2019). an in-depth analysis of the students’ rationale used to assess the degree of competition and cooperation between farming systems should be carried out. this will help us define how future farmers of the cerrado will look at and shape farming business relationships, and therefore the business dynamics within the future brazilian business landscape and agrarian structure. acknowledgments we would like to thank the efapn principal for accepting to participate in our study and for distributing the surveys to the students. we also would like to thank our partner association “brasa” for their logistical help in collecting the surveys. miller, m.l. et al. 226 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 215-229 issn 2176-9478 references abbasi, a.; araban, m.; heidari, z.; alidosti, m.; zamani-alavijeh, f., 2020. comparing the impact of educational messages based on an extended parallel process model on solid waste separation behaviors in female students: a four-group randomized trial. waste management, v. 117, 1-8. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2020.07.041. agbaje, a.a.k.; martin, r.; williams, d., 2001. impact of sustainable agriculture on secondary school 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teaching sustainability – define “sustainable farming.” – have you attended courses on sustainability? what theory concepts and farming practices did you learn from them? 3. students’ perceptions on sustainable farming – what does a sustainable farm look like for you? – what does your farm look like? – from 1 (very negative) to 5 (very positive), how would you rate the impact of your farm on the local community? – from 1 to 5, how would you rate the environmental sustainability level of your farm? – from 1 to 5, how would you rate the social sustainability level of your farm? – from 1 to 5, how would you rate the economic sustainability level of your farm? – have you ever seen/been to an unsustainable farm? what does it look like? why do you consider it unsustainable? – would you like to make your farm more sustainable? which farming practices would you apply to do so? 4. students’ occupational preferences and perspectives – what do you think of family farming? – what do you think of agroecology and agroforestry farming? – what do you think of agrobusiness farming? – what would you like to do in your future? would you like to work in the farming sector? – for which type of farming system would you like to work? – would you like to work in a soybean enterprise in the future? why / why not? 5. students’ opinions on the business relations between farming systems – how is the relation between agrobusiness and family farming? – how is the relation between agrobusiness and agroecological farming? – how is the relation between family and agroecological farming? 107 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 107-123 paulo cesar machado ferroli professor doutor de engenharia do centro de comunicação e expressão do departamento de expressão gráfica da universidade federal de santa catarina (ufsc) – florianópolis (sc), brasil. lisiane ilha librelotto professora doutora de engenharia do centro tecnológico (ctc) do programa de pós-graduação em arquitetura e urbanismo (pós-arq) da ufsc – florianópolis (sc), brasil. letícia mattana engenheira civil e mestranda do pós-arq da ufsc – florianópolis (sc), brasil. endereço para correspondência: paulo cesar machado ferroli – universidade federal de santa catarina – campus reitor joão david ferreira lima, s/n – trindade – 88040-900 – florianópolis (sc), brasil – e-mail: ferroli@cce.ufsc.br resumo o conceito de design é, por vezes, reescrito pelo conceito moderno da sustentabilidade. o desenvolvimento ecologicamente correto, que era considerado um diferencial no final do século passado, passa a ser considerado obrigatório. quando o objetivo do projetista é aliar a inovação com a questão ambiental, surgem dificuldades devido à complexidade do tema. se por um lado o design busca a satisfação do cliente e a oferta contínua de novos produtos, por outro existe a preocupação em integrar o tecnicamente possível com o ecologicamente necessário, por meio do equilíbrio sustentável dos aspectos sociais, ambientais e econômicos. a contribuição do presente trabalho está na experimentação de modelos a partir da análise da sustentabilidade. a metodologia utilizada compreende a aplicação da ferramenta esa, em que são consideradas questões ambientais, sociais e econômicas para avaliação dos protótipos. como resultado, temse a demonstração de uma ferramenta de análise da sustentabilidade para aplicação em modelos volumétricos e em produtos. palavras-chave: modelos; sustentabilidade; design; produtos; inovação. abstract the concept of design is rewritten by the modern concept of sustainability. the eco-friendly development, which was considered a differential at the end of the last century, now is considered obligatory. when the designer’s goal is to combine innovation with environmental issues, some difficulties appear due to the complexity of the subject. if, on the one hand, the designer searches for the customer satisfaction and the continuous supply of new products, on the other, there is a concern to integrate the technically possible with the ecologically necessary. furthermore, the integration must happen through sustainable balance of social, environmental and economic aspects. the contribution of this work is to experiment models through the analysis of sustainability. the methodology includes the application of esa tool. this tool considers environmental, social and economic issues for the evaluation of the prototypes. as a result, there is a demonstration of an analysis tool of sustainability to use in volumetric models and products. keywords: prototypes; models; sustainability; design. doi: 10.5327/z2176-9478201612314 modelos de escala reduzida utilizados na análise da sustentabilidade de produtos sustainability assessment of product design using reduced scale models ferroli, p.c.m.; librelotto, l.i.; mattana, l. 108 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 107-123 introdução o desenvolvimento de novos produtos tem como objetivo a integração de pessoas, de ferramentas e de tecnologias com a proposta de obter ganhos econômicos. quando há a intenção de integrar o desenvolvimento de novos produtos com a sustentabilidade, o projeto desses produtos passa a existir um grau adicional de complexidade (thomé et al., 2016). parte integrante da atividade projetual, os modelos volumétricos em escala reduzida são, basicamente, representações tridimensionais de objetos ou produtos em fase de desenvolvimento ou semiacabados, simulando determinadas propriedades dos objetos em estudo e, assim, permitindo a correção de possíveis defeitos e insuficiências do produto durante as etapas de projeto (penna, 2002). essa representação dos objetos projetados por meio de modelos pode ser realizada nos meios físico ou virtual. segundo manzini e vezzoli (2008), design de produtos deve ser entendido de acordo com seu significado amplo e atual; não apenas aplicando o produto físico (definido por material, forma e função), mas estendendo-se ao “sistema-produto”, ou seja, ao conjunto integrado de produto, serviço e comunicação. dentro dessa linha de pensamento, os autores destacam que o design é a atividade que deve “ligar” o tecnicamente possível com o ecologicamente necessário, atuando dentro de quatro níveis de interferência: redesign ambiental de produtos já existentes; projeto de novos produtos para substituição dos atuais; projeto de novos produtos e serviços intrinsecamente sustentáveis; e proposta de novos cenários para um novo estilo de vida sustentável. nesse contexto, observa-se que, até o momento, a atuação profissional dos envolvidos em atividades projetuais está, quase na totalidade dos casos, restrita aos dois primeiros níveis, sendo que tal atuação, embora útil e necessária, é insuficiente para atingir a sustentabilidade ambiental, garantida apenas pelos outros dois níveis (design for sustainability). há, portanto, uma necessidade de alteração comportamental na atividade de projeto, de modo que se enfatizem mudanças de paradigmas toda vez que seja feito o projeto de um novo produto. a incorporação da variável sustentabilidade em atividades projetuais é assunto consideravelmente debatido na atualidade, sendo consenso entre os autores da área que (para que tenha efeito permanente e não apenas esporádico ou superficial) a sustentabilidade deve ser alicerçada na união das três dimensões básicas: econômica, social e ambiental. a forma de gerir a sustentabilidade, nessas três dimensões, está expressa no modelo de sustentabilidade econômica – social – ambiental (esa) (librelotto, 2009). essa forma de gestão deve englobar também o projeto. inserir os preceitos da sustentabilidade no projeto é a única solução possível para que ocorra a união entre a filosofia da melhoria contínua com a necessidade cada vez maior da preservação dos recursos naturais, qualidade de vida do homem e ao capitalismo vigente. tendo em vista que os conceitos relacionados à sustentabilidade são relativamente novos, a principal problemática de sua incorporação na atividade projetual reside em dois tópicos principais: • a pouca disponibilidade de informações referentes à aplicação em casos reais das variáveis econômicas, sociais e ambientais da sustentabilidade em projeto de produtos e; • a verificação de confiabilidade de algumas aplicações, tendo em vista o fato de vários estudos de casos não virem necessariamente acompanhados de validação pertinente. como forma de integrar a sustentabilidade na atividade projetual, sobretudo nas etapas de modelagem, o objetivo geral da pesquisa relatada no presente artigo foi demonstrar a importância do uso dos modelos volumétricos para análise da sustentabilidade, considerando as variáveis da sustentabilidade descritas no modelo esa. o desenvolvimento de novos produtos sustentáveis é uma área de pesquisa que está em constante crescimento (thomé et al., 2016). o presente artigo estrutura-se da seguinte forma: inicialmente, é feita uma breve revisão bibliográfica abordando os assuntos de design, sustentabilidade e ferramentas projetuais com ênfase ambiental; na sequência, apresenta-se o estudo de caso mediante a pesquisa de campo, com posterior elaboração e aplicação de ferramentas projetuais em modelos e protótipos. modelos de escala reduzida utilizados na análise da sustentabilidade de produtos 109 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 107-123 revisão da literatura apesar da importância do desenvolvimento ecologicamente correto, algumas vezes a questão ambiental é tratada de modo superficial pelos profissionais, sendo vista como um fator para cumprimento de protocolo. ferroli & librelotto (2011a, p. 109) apresentam alguns importantes eventos que surgiram com a evolução dos processos fabris e produtivos: o emprego da metodologia científica no processo de produção, integrando as áreas de administração e engenharia, por taylor; a inclusão da preocupação ergonômica em projetos de produtos e ambientes fabris, iniciada timidamente através do movimento werkbund, na alemanha, e evoluindo para o conceito de ergonomia de produto a partir de 1950; os princípios da qualidade e a qualidade total, através de suas diversas correntes (gestão da qualidade total, gestão da produtividade total, gestão dos custos total, gestão da tecnologia total, gestão dos recursos total) e de suas várias ferramentas (diagrama de paretto, ciclo pdca, 5s, diagrama de causa-efeito, histograma, etc.) principalmente pelos trabalhos de w. e. deming, kaoru ishikawa, philip b. crosby, armand feigenbaum e joseph w. juran; a globalização da economia e as associações internacionais de comércio forçando (ou tentando forçar) uma padronização internacional; dentre outras. com a evolução desses processos fabris e com os novos métodos e ferramentas desenvolvidos, houve alteração na forma como o conhecimento é adquirido, transmitido e aplicado no desenvolvimento de produtos. nas primeiras etapas do projeto, há maior grau de liberdade para promover a criatividade, enquanto que nas etapas finais as restrições ficaram maiores, favorecendo a integração entre as diversas disciplinas que compõem o projeto, incluindo a relação do projeto com a sustentabilidade (ferroli & librelotto, 2011b). back et al. (2008) sugerem diferentes denominações para os projetos voltados ao meio ambiente, dentre elas é possível citar, por exemplo, o projeto para reciclagem, o projeto para sustentabilidade, o projeto para o fim de vida do produto e o projeto para descarte. os autores complementam dizendo que “entre essas denominações, existem pequenas diferenças de enfoques, mas, em geral, o requisito fundamental é minimizar a utilização de recursos naturais, geração de resíduos, riscos à segurança e à saúde e a degradação ecológica”. vários incentivos têm sido encontrados na literatura científica a respeito do aumento da preocupação com a sustentabilidade em etapas de projeto. thomé et al. (2016) fizeram uma revisão sobre o tema design de produtos e a relação com a sustentabilidade em trabalhos científicos internacionais. os autores mencionam que os assuntos mais abordados nesses trabalhos, nos últimos 25 anos, foram as avaliações dos ciclos de vida dos produtos, seguidas dos métodos multicritérios para seleção de produtos e materiais sustentáveis. artigos mais recentes apresentam temas como os modelos de design, produtos sustentáveis e a disposição final dos resíduos desses produtos. outros assuntos abordados em menor número são as relações entre usuários e fornecedores, suas visões da sustentabilidade e a otimização de modelos, por exemplo. a conferência das nações unidas sobre o desenvolvimento sustentável também apresenta alguns incentivos em prol de uma economia verde sustentável, que repense o crescimento econômico a fim de assegurar a proteção ambiental e a igualdade social nas atividades rentáveis (rio+20, 2012). o guia de sustentabilidade da dinamarca aborda conceitos sobre como produtos e serviços podem ser projetados sem prejudicar os seres humanos e o meio ambiente. o guia apresenta as possibilidades de integrar as questões ambientais com as empresas de projeto e com seus processos de desenvolvimento de produtos. uma das abordagens é a consideração do ciclo de vida dos produtos (mcaloone & bey, 2009). mcaloone & bey (2009) sugerem o uso de uma atividade chamada de “product life thinking”, que envolve o mapeamento de todos os estágios do ciclo de vida do produto, considerando todos os fornecedores e situações relacionadas com o processo de produção. a figura 1 mostra o mapeamento do ciclo de vida para um andaime de obras (produto), no qual é possível visualizar esse produto e as atividades relacionadas com sua produção. a partir do mapeamento, pode-se relacionar o consumo de recursos e as causas raízes dos impactos ambientais durante a produção do andaime. a seleção de materiais no ciclo de vida do produto também é importante para os resultados sustentáveis. isso ocorre por meio da avaliação das diversas interrelações dos materiais utilizados nos projetos com os impactos sobre a natureza e o meio, os efeitos sobre a saúde humana e as alterações nas reservas de recursos naturais. ferroli, p.c.m.; librelotto, l.i.; mattana, l. 110 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 107-123 percebe-se a existência de integração dos parâmetros da sustentabilidade contidos no modelo esa com o processo de projeto do design. esse passa a incluir as questões ambientais, econômicas e sociais de forma integrada no projeto de produtos (callister junior, 2006; ferroli & librelotto, 2012a). pahl et al. (2005, p. 244), ao comentarem o projeto considerando a reciclagem, sugerem as seguintes alternativas para economizar e reaproveitar as matérias primas envolvidas na produção: menor utilização de material por meio de um melhor aproveitamento do material e menos desperdício de produção; substituição das peças fabricadas com matérias-primas escassas e, portanto, mais custosas, por outras fabricadas com matérias-primas mais baratas e disponíveis por mais tempo; reciclagem por retorno dos refugos de produção, do produto ou dos componentes de um produto para reutilização ou retrabalho. kai et al. (2014) propuseram um modelo conceitual baseado no 3bl (triple bottom line) para analisar as operações dentro de indústrias gráficas e apoiar as boas práticas de sustentabilidade nessas operações. eles sugerem que há necessidade de mudar a estratégia e, algumas vezes, de modificar processos produtivos das empresas, a fim de obter os resultados pretendidos com a sustenfonte: mcaloone e bey (2009). figura 1 – mapeamento do ciclo de dida de um andaime. modelos de escala reduzida utilizados na análise da sustentabilidade de produtos 111 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 107-123 tabilidade. além disso, mencionam a importância dos stakeholders no desenvolvimento sustentável das empresas e a influência deles nos resultados. alblas et al. (2013) mencionam que os fornecedores e os clientes têm papel decisivo na adoção da sustentabilidade por parte das empresas e que eles devem fazer parte do processo de projeto. os autores demonstram, ainda, que grande parte das rotinas organizacionais de empresas que desenvolvem novos produtos não facilita a organização de atividades voltadas para a sustentabilidade. em relação ao design, na pesquisa de santos (2000), são mostrados alguns conceitos interessantes, como o de chermayeff, o qual afirma que “às vezes, fazer design é não fazer muita coisa, apenas identificar um problema e torná-lo mais simples” (chermayeff apud santos, 2000, p. 20). santos (2000) ainda faz uma abordagem sobre o conceito do design, afirmando que ele é um sistema processador de informações de várias áreas (engenharia, produção, ergonomia, marketing, sociologia, economia, entre outros), no qual existem entrada e saída. essa abordagem evoluiu para o método de projeto conhecido como md3e (método de desdobramento em 3 etapas) ou método aberto de design (santos, 2005), conforme ilustra a figura 2, adaptada de santos (2005). ferroli & librelotto (2012b, p.3) mencionam que “a busca de procedimentos sistemáticos ligados ao projeto tem por objetivo, claramente, a melhoria da qualidade do atendimento das necessidades das pessoas, obtido pela solução de um problema específico mediante o projeto de um produto”. a solução deve contemplar tanto a satisfação às necessidades dos usuários quanto o tripé da sustentabilidade: aspectos sociais, ambientais e econômicos aliados ao processo de projeto do produto. ashby & johnson (2011) afirmam que o mercado é um poderoso motivador para o design de produtos e que é o desejo do usuário e a vontade de ter determinado produto que movimenta o mercado. isso significa que não é somente a necessidade de ter determinado produto que amplia o crescimento e também não é somente o designer que movimenta o mercado, mas são os desejos dos usuários que criam essas motivações e mudanças. para baxter (2000), deve existir integração entre as diferentes disciplinas envolvidas no desenvolvimento de novos produtos, dentre elas as atividades de marketing, engenharia de produtos e processos, aplicação de conhecimentos sobre estética e estilo. como resultado dessa integração, surge um produto mais equilibrado. além disso, o autor menciona a necessidade de pesquisa, planejamento e controle no desenvolvimento de novos produtos. a integração comentada por baxter (2000) em suas pesquisas pode ser obtida em um ambiente que busque a melhoria contínua nos seus processos de produção. a integração entre o projeto, a produção e o figura 2 – metodologia md3e. análise do problema atributos do projeto c a m in h o s c r ia ti v o s g er aç ão d e al te rn at iv as sele ção e ade qua ção sub-sistemas/ componentes pro cesso s pro d u tivo s m er c a d o pl an eja m en to do pr oj et o pré-concepção co n ce pç ão pó s-co n cepcão problema de projeto necessidade humana ferroli, p.c.m.; librelotto, l.i.; mattana, l. 112 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 107-123 produto final pode ser obtida por meio do aperfeiçoamento da qualidade do produto e pela busca constante da satisfação do usuário. para a consideração da sustentabilidade integrada ao processo de desenvolvimento de produtos, alguns critérios fundamentais devem ser envolvidos, com base no que está demonstrado na tabela 1, estando eles apresentados na tabela 2 (ferroli & librelotto, 2012b). esses critérios, se agrupados de forma diferente, contemplam a tríade esa da sustentabilidade e devem ser analisados pelo projetista, levando-se em consideração o ciclo de vida do produto. critérios descrição fabris e produtivos o designer precisa estar em constante comunicação com os profissionais da área fabril, pois o projeto deve originar um produto fabricável e que respeite as restrições referentes aos materiais que serão utilizados na sua produção (disponibilidade, por exemplo). além disso, deve respeitar os métodos de fabricação disponíveis, as máquinas necessárias para a produção (por exemplo: equipamentos, ferramentas e outros dispositivos), a produtividade desejada durante todas as fases do ciclo de vida do produto, a flexibilidade produtiva necessária para o atendimento de mudanças comportamentais do consumidor, entre outras questões. mercadológicos e sociais todo e qualquer produto é projetado para atender a necessidades e desejos de certo público. aspectos referentes à regionalização e às expectativas próprias de cada população influenciam tanto quanto aspectos técnicos. o marketing do produto e a observação contínua dos produtos concorrentes são essenciais para o reconhecimento de um produto. novas tendências de materiais, formas, cores e estilos são aspectos que devem ser considerados. financeiro e econômico os custos são fortemente influenciados pelos processos fabris e características mercadológicas. é possível tornar o produto inviável ou inacessível ao público alvo se não forem considerados os diversos aspectos já mencionados, como aquisição de maquinário, projetos de dispositivos ou ferramental complementar de chão de fábrica e os treinamentos e capacitações da mão de obra. nessa análise, devem ser considerados também os custos dos materiais que serão usados no produto e os gastos que envolvem o processo de produção (energia elétrica, água, controle de resíduos, tratamentos superficiais e térmicos, e outros). estética e apresentação do produto a primeira relação do usuário com o produto que se está adquirindo é visual; e a primeira intenção na escolha de um produto, feita pela maioria das pessoas, é a questão da estética. posteriormente, a primeira impressão pode ser modificada por outros critérios como, por exemplo, os fatores ergonômicos (sensação de conforto proporcionado pelo produto), fatores financeiros (preço do produto) e a tendência da “moda” atual (que pode influenciar desde detalhes e cores até o material empregado no produto). esses são fatores que podem alterar a escolha inicial do usuário. ergonomia e segurança do produto a satisfação do usuário está diretamente relacionada à percepção de conforto existente no produto, que por sua vez proporciona a segurança devida. nesse sentido, deve-se levar em conta o uso inesperado do produto por parte do usuário e garantir a segurança por meio de incrementos tecnológicos que tragam a confiabilidade e evitem qualquer dano ao usuário. medidas antropométricas, biomecânica e cognição, por exemplo, devem ser testadas em diferentes momentos do projeto, por meio de simulações físicas e virtuais. ecológicos e ambientais são os fatores inseridos no chamado eco-design, que consideram os índices de reciclabilidade dos materiais empregados; a questão da possível reutilização dos materiais; a redução de componentes e gastos energéticos (incluindo a água); a análise total do ciclo de vida (tanto do projeto como do produto em si) e outros. esses critérios não devem ser considerados como fatores de sustentabilidade, uma vez que a sustentabilidade atua durante todo o processo de desenvolvimento do produto. tabela 1 – critérios para integração entre as diferentes disciplinas envolvidas. modelos de escala reduzida utilizados na análise da sustentabilidade de produtos 113 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 107-123 o uso de modelos físicos em design de produtos os modelos físicos são representações tridimensionais que simulam propriedades de objetos em estudo, permitindo avaliações e correções durante etapas prévias do processo de projeto. em diversas etapas do desenvolvimento de produtos, é possível utilizar os modelos e protótipos, que podem ter diferentes funções e níveis de complexidade. quanto às funções, os modelos podem ser utilizados para apresentar o novo produto ao cliente, para auxiliar o designer no desenvolvimento de novas ideias que necessitem de entendimento em três dimensões e podem ser usados para visualizar a integração entre os diversos componentes do produto. a complexidade do modelo físico aumenta quando surgem necessidades de responder questões mais específicas sobre o referido produto durante o seu processo de desenvolvimento (ferroli & librelotto, 2012b). existem diferentes tipos de modelos físicos para representações de objetos no processo de desenvolvimento de novos produtos. as principais classificações dos modelos físicos são os modelos preliminares, o moch-up, os modelos em escala reduzida ou maquete e os protótipos. os modelos preliminares são pré-modelos usados para avaliação volumétrica. não consideram detalhes construtivos das peças. geralmente, são usados em estudos preliminares e são executados com qualquer material de fácil manuseio, baixo custo e que permitam alterações rápidas (ashby & johnson, 2011). já os modelos experimentais, recebem a denominação de mock-up e são executados na escala real (1:1). têm a função de testar funções ergonômicas, funcionais e verificação do acabamento do produto. critérios econômicos critérios sociais critérios ambientais critério esa critério esa critério esa preço de aquisição do material e1 quantidade de fornecedores na região s1 possibilidade de reciclagem do material usado no modelo a1 quantidade de material utilizado e2 disponibilidade do material – tempo de espera para efetivar compra s2 possibilidade de reaproveitamento do material usado no modelo a2 % de aproveitamento do material considerando dimensões comerciais disponíveis no mercado. e3 existência, na região, de materiais alternativos (mesmo custo) na impossibilidade de uso do material de primeira escolha. s3 origem da matéria-prima a3 quantidade de ferramentas necessárias e4 geração de renda para a região s4 gasto energético total na fabricação do modelo a4 custo de energia elétrica e5 quantidade de empresas capazes de fabricar a matériaprima empregada no modelo (na região) s5 quantidade de subprodutos sem utilidade no processo fabril a5 tempo de fabricação do modelo e6 capacitação da mão de obra na região especializada na produção da matéria-prima empregada na fabricação do modelo s6 quantidade de subprodutos que podem ser vendidos para reciclagem ou reaproveitamento a6 tabela 2 – classificação dos critérios segundo o esa para análise dos modelos físicos. ferroli, p.c.m.; librelotto, l.i.; mattana, l. 114 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 107-123 são executados com diversos materiais (mdf, poliestireno, polipropileno e outros). os modelos em escala reduzida, ou maquete, são aqueles executados em escalas reduzidas, geralmente usados para as maquetes nos cursos de arquitetura. eles têm como função o estudo de volumes, cores, formas e outros. diferentemente dos modelos, os protótipos são realizados nas etapas finais do projeto, em escala real, igual ao produto final. no protótipo, devem-se utilizar os mesmos materiais e acabamentos do novo produto (ferroli & librelotto, 2012b). a modelagem geométrica, a seleção de materiais e o uso de protótipos estão presentes nas etapas do processo de design, independentemente do método de projeto adotado. alguns autores fazem considerações a respeito da estrutura de um processo de projeto ou de design. dentre eles, pode-se citar back et al. (2008) e rozenfeld et al. (2006), que apresentam em suas pesquisas uma estrutura de processo para projeto que contempla a utilização de modelos e protótipos conforme é ilustrado na figura 3. rozenfeld et al. (2006) apresentam o processo de desenvolvimento de projetos em cinco etapas, conforme mostra a figura 4: projeto informacional, projeto conceitual, projeto detalhado, preparação para produção e lançamento do produto. os autores afirmam que o uso de modelos e protótipos para projeto deve ser adequado às necessidades de cada etapa específica. ferroli & librelotto (2012b, p.8) ressaltam que “nem sempre é necessário o emprego de um modelo ou protótipo físico, podendo o estudo ser realizado de modo virtual”. ciclo de vida metodologia de projeto gerenciamento de projeto tecnologia da informação contratação planilhaseletrônicas pesquisa de mercado análise da concorrência lista de verificação análise detalhada técnica de representação síntese de funções métodos de criatividade métodos de seleção modelagem geométrica seleção de materiais protótiposnormatização escopo tempo comunicações riscos aquisições qualidade recursos integraçãoiniciaçãoplanejamentoexecuçãocontroleencerramento custos qfd dfx... base de dados sistema especialista sistema cad/cae/cam linguagens computacionais padrões de modelagem projeto informacional projeto conceitual projeto preliminar projeto detalhado comercialização projeto produção utilização desativação figura 3 – estrutura de projeto. modelos de escala reduzida utilizados na análise da sustentabilidade de produtos 115 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 107-123 sustentabilidade aplicada em modelos volumétricos carvalho & sposto (2012) associam a sustentabilidade às habitações de interesse social. em sua pesquisa, as autoras comentam que o equilíbrio entre as três dimensões da sustentabilidade (econômica, social e ambiental) nasce da integração de atividades de desenvolver e conservar. os três pilares da sustentabilidade enfatizam a necessidade do equilíbrio entre o lucro dos investidores, a equidade social e a conservação do meio. ferroli & librelotto (2012a, p. 115) complementam que: “os investidores devem ter o retorno financeiro, a comunidade local deve usufruir dos benefícios da atividade empresarial, os funcionários devem ter seu retorno em qualidade de vida e equidade social, e tudo isso, não deve prejudicar [...] o meio ambiente, do qual todos necessitam para sobreviver”. assegurar e garantir que as gerações futuras terão acesso às opções econômicas, sociais e ambientais presentes nos dias atuais é uma das propostas da aplicação da sustentabilidade. a sustentabilidade é válida tanto para aplicação no desenvolvimento de produtos, como para o desenvolvimento de projetos das mais diversas áreas, podendo inclusive ser aplicada dentro de empresas. librelotto (2009) utiliza o modelo esa para avaliação da sustentabilidade em empresas do setor da construção civil nestas três dimensões: • dimensão social: envolve os preceitos da responsabilidade social e gestão de pessoas na estrutura-conduta–desempenho da indústria. • dimensão ambiental: associa a estrutura–conduta– desempenho da indústria à preservação do ecossistema ou minimização dos impactos das atividades industriais sobre esse. • dimensão econômica: associa a estrutura–conduta–desempenho à garantia de retorno dos investimentos aos intervenientes do processo (proprietários, clientes, funcionários e comunidade em geral). a ferramenta esa, desenvolvida por librelotto (2009), é adaptável para outras situações e outros setores em que se deseja avaliar a sustentabilidade. no caso de uma empresa, o desempenho sustentável nas dimensões social, econômica e ambiental pode ser influenciado pelas condutas adotadas pela empresa, pela sua estrutura e pela organização interna. uma das adaptações do modelo esa refere-se à aplicação para avaliação da sustentabilidade de produtos. para isso, deve ser feito um corelacionamento das dimensões originais do esa por meio do uso do cubo da sustentabilidade. a figura 5 demonstra essa situação. ferroli & librelotto (2012, p.34) explicam que “o posicionamento da empresa ou produto será avaliado conforme a localização nos cubos”. o cubo esa original define as empresas em três dimensões: desempenho, pressão e conduta. a partir dessas dimensões, é possível avaliar as empresas nas pré descontinuar produto melhoria do processo de desenvolvimento de produtos gerenciamento de mudanças de engenharia lançamento do produto preparação produção projeto detalhado projeto conceitual projeto informacional gates acompanhar produto/ processo pósdesenvolvimento planejamento estratégico dos produtos processos de apoio planejamento projeto figura 4 – processo de desenvolvimento de produto. ferroli, p.c.m.; librelotto, l.i.; mattana, l. 116 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 107-123 seguintes características: derrotada, sofrível, responsável, indiferente, oportunista ou pioneira. o cubo esa adaptado identifica os estados transitórios definidos originalmente no modelo, considerando as novas dimensões como: a social, a econômica e a ambiental. o cubo adaptado permite a avaliação de produtos e modelos nas seguintes características: inadequado, mediano, indiferente, inovador, eficaz ou adequado, conforme sua posição no cubo de correlação. librelotto (2009) complementa que há uma tendência de deslocamento do objeto avaliado para os quadrantes da extremidade do cubo, e que é difícil que o objeto se desloque da parte inferior do cubo para o superior ou vice-versa, sem que ocorra uma mudança nas condições de mercado. materiais e métodos este item apresentará a aplicação do modelo esa de sustentabilidade em modelos e protótipos desenvolvidos em projetos de design de produto. quanto à adaptação do modelo esa para o caso específico de modelos e protótipos: o eixo de desempenho avaliou o critério econômico da sustentabilidade; o eixo da conduta avaliou o critério ambiental da sustentabilidade; e o eixo referente às pressões avaliou o critério social da sustentabilidade. a posição no cubo determinará o grau de “sustentabilidade” do modelo segundo uma abordagem ampla, contemplando as três variáveis: econômica, social e ambiental. na verdade, assume-se que cada eixo (estrutura, conduta e desempenho) possui também um cubo de correlação no que se refere às variáveis mencionadas. para a realização dos experimentos práticos, foram utilizados trabalhos desenvolvidos em disciplinas de graduação em design industrial, design de produto e arquitetura e urbanismo. foram escolhidos aleatoriamente alguns modelos para teste e validação da adaptação original do modelo esa, dos quais seis foram mostrados no presente artigo. para o caso específico de análise de modelos ou protótipos de design, foi necessária uma adaptação das nomenclaturas utilizadas na modelo esa original, aplicado na indústria da construção civil. a adaptação teve início em aspectos nos quais as pressões do mercado (que, neste caso, representa a questão social da sustentabilidade) são pequenas, de modo que: • o termo “pioneira” foi substituído por “adequado”, ou seja, representa um modelo e/ou protótipo construído dentro de princípios modernos de sustentabilidade, considerando os critérios econômico e ambiental, já que a questão social não é forte. • o termo “oportunista” foi substituído por “eficaz”, que representa um modelo e/ou protótipo construído dentro do esperado do ponto de vista econôesa adaptado para modelos e protótipos am bie nta leconômico so ci al con dut a desempenho adequado eficaz inovador indiferente mediano inadequado pioneira oportunista responsável indiferente sofrível derrotada pr es sã o 5 4 10 61116 17 12 18 2 1 7 3813 14 9 15 2 1 7 3813 14 9 15 5 4 10 61116 17 12 18 esa original fonte: adaptado de librelotto (2009). figura 5 – avaliação do posicionamento das empresas. modelos de escala reduzida utilizados na análise da sustentabilidade de produtos 117 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 107-123 mico e ambiental, em um ambiente social que não apresenta pressões demasiadas. • o termo “indiferente” será mantido, pois representa um modelo e/ou protótipo construído em um ambiente com pouca ou nenhuma pressão do ponto de vista social, sendo nele usados materiais normais, sem a ocorrência de preocupação demasiada com os aspectos ambiental ou econômico dos materiais utilizados. no entanto, tanto do ponto de vista econômico quanto ambiental, não foram usados materiais muito caros ou comprovadamente nocivos, de modo que o modelo não inova, mas também não compromete a sustentabilidade. nos pontos em que as pressões de mercado são maiores e, por isso, as consequências da escolha equivocada dos materiais, modelos e/ou protótipos serão mais graves, tem-se as seguintes alterações: • o termo “derrotada” foi substituído por “inadequado”, representando um modelo e/ou protótipo projetado e executado de forma incorreta, com custo muito elevado e utilização de materiais nocivos ao meio ambiente. • o termo “sofrível” foi substituído por “mediano”, e representa um modelo e/ou protótipo que atende parcialmente à questão ambiental e econômica, em um ambiente onde as pressões sociais são elevadas, ou seja, é um modelo construído com materiais de preço elevado e de difícil reciclagem e/ou reaproveitamento, por exemplo. • o termo “responsável” foi substituído por “inovador”, representando um conceito oposto ao inadequado. é um modelo construído com materiais pré-selecionados, representando uma boa inovação, atendendo aos requisitos de projeto de forma responsável. • para a classificação dos modelos, os itens considerados para posicionamento do modelo no cubo do modelo esa foi definido conforme listagem abaixo. foram padronizados dois critérios para cada fator: material de confecção do modelo e processo de fabricação. a classificação do modelo e/ou protótipo, segundo o modelo esa, considera: eixo x, ambiental; eixo y, social; e eixo z, econômico. o primeiro passo da classificação é o posicionamento segundo a pressão social, sendo: eixo y: notas de 0,0 a 4,9, com possibilidade dos modelos adequado, indiferente e eficaz. eixo y: notas de 5,0 a 10,0, com possibilidades dos modelos inadequado, mediano e inovador. o segundo passo da classificação é o estabelecimento do posicionamento no eixo y (questão social fraca ou forte). as demais médias funcionarão como pares ordenados, sendo assim classificadas: • indiferente: pressão social fraca, com fator econômico de 0,00 a 6,65, associado a um fator ambiental de 0,00 a 6,65 (se um dos fatores estiver no cubo 7, por exemplo, o outro fator deverá ter média máxima de 3,32 e vice-versa, conforme figura 5. • eficaz: pressão social fraca, sendo que um dos fatores (econômico ou ambiental) deverá estar com índice entre 6,67 a 10,00, ou ambos com índice no mínimo entre 3,33 e 6,66; • adequado: pressão social fraca, com ambos os fatores devendo estar com nota mínima de 6,67; • inadequado: mesma situação numérica que o modelo classificado como indiferente, porém aqui a pressão social é elevada; • mediano: mesma situação numérica que o modelo classificado como eficaz, porém aqui a pressão social é elevada; • inovador: mesma situação numérica que o modelo classificado como adequado, porém aqui a pressão social é elevada. os valores colocados nas planilhas classificatórias foram relacionados com os seguintes fatores: • econômicos: • material de confecção do modelo: preço de aquisição do material (r$), quantidade de material utilizado (kg), porcentagem de aproveitamento do material considerando dimensões comerciais disponíveis no mercado (%); • processo de fabricação: quantidade de ferramentas necessárias (unidades); custo de energia elétrica (kwh x custo do kwh, em r$), tempo de fabricação do modelo (min); ferroli, p.c.m.; librelotto, l.i.; mattana, l. 118 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 107-123 • sociais: • material de confecção do modelo: quantidade de fornecedores na região (unidade); disponibilidade do material, ou seja, tempo de espera para efetivar a compra (dias); existência na região de materiais alternativos (de mesmo custo) na impossibilidade de uso do material de primeira escolha (sim ou não). • processo de fabricação: geração de renda para a região, ou seja, se a matéria-prima empregada no modelo é fabricada na região (sim ou não); quantidade de empresas capazes de fabricar a matéria-prima empregada no modelo na região (quantidade); capacitação da mão de obra na região especializada na produção da matéria-prima empregada na fabricação do modelo (medida de observação qualitativa). • ambientais: • material de confecção do modelo: possibilidade de reciclagem do material usado no modelo (% de material do modelo que pode ser reciclado); possibilidade de reaproveitamento do material usado no modelo (% de material do modelo que pode ser reaproveitado); origem da matéria-prima (virgem, reciclada ou mista). • processo de fabricação: gasto energético total na fabricação do modelo (r$); quantidade de subprodutos sem utilidade gerados no processo fabril (kg); quantidade de subprodutos que podem ser vendidos para reciclagem ou reaproveitamento gerados no processo fabril (kg). na aplicação do esa, as notas foram atribuídas mediante comparações quantitativas e qualitativas com outros possíveis materiais que poderiam ter sido utilizados para a construção do modelo, respeitando-se aos requisitos técnicos e estéticos. observa-se que, para efeito do proposto na presente pesquisa, o modelo desenvolvido em determinado material foi comparado com outros dois possíveis materiais. o limite de dois exemplos foi estabelecido somente para efeitos desta pesquisa, ressaltando-se que não existem limites determinados para uma aplicação prática. para o preenchimento das planilhas, utilizou-se a classificação mostrada na tabela 2. observações a respeito do preenchimento dos quadros de aplicação: • preço de aquisição do material: incluiu-se, nesse quesito, não somente o valor do material base, mas também materiais de apoio, como tintas, lixas, massa acrílica, tecido, cola etc. • quantidade de material utilizado e porcentagem de aproveitamento considerando dimensões comerciais disponíveis no mercado: nesses quesitos, considerou-se apenas o material base. • no fator social, a região foi delimitada como a grande florianópolis, incluindo os municípios de florianópolis, são josé, biguaçu e palhoça. aplicações práticas do modelo esa em modelos volumétricos este item apresenta alguns modelos desenvolvidos em aulas práticas de oficina em cursos de design industrial, design de produto e arquitetura e urbanismo. dentre vários modelos desenvolvidos, selecionaram-se alguns para serem demonstrados aqui. o primeiro modelo utilizado para teste de aplicação do modelo esa foi desenvolvido em papelão tipo couro (pedra) pela técnica do empilhamento. a figura 6 mostra o resultado final (modelo desenvolvido) e a tabela 3 demonstra a aplicação (teste) do modelo esa. para o referido modelo, os materiais de comparação para aplicação do esa foram: bloco de poliuretano (pu) e argila. pela análise da planilha, a pressão social é alta. considerando-se então as demais notas obtidas, o modelo foi classificado como mediano. o segundo modelo escolhido foi desenvolvido originalmente em resina de poliéster. após, foram realizados modelos em pu e em clay para comparação do método. a figura 7 ilustra os modelos: preto (resina de poliéster), creme (pu) e cinza (clay). a aplicação do esa no modelo está registrada na tabela 4. a análise considerou o modelo em resina de poliéster como escolhido para fabricação e os demais para efeitos comparativos. pela análise modelos de escala reduzida utilizados na análise da sustentabilidade de produtos 119 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 107-123 figura 6 – etapa de construção do modelo e apresentação final. figura 7 – modelos desenvolvidos em resina, clay e pu. aplicação do modelo esa modelo 1 critérios econômicos critérios sociais critérios ambientais papelão argila pu nota papelão argila pu nota papelão argila pu nota e1 r$ 21,00 r$ 12,00 r$ 65,00 5,00 s1 4 5 2 7,00 a1 50% 0% 0% 7,00 e2 95 g 245 g 134 g 8,00 s2 1 1 2 6,00 a2 80% 0% 60% 7,00 e3 90% 90% 85% 7,00 s3 muitos vários poucos 9,00 a3 reciclada virgem virgem 8,00 e4 9 6 7 7,00 s4 não pouco não 5,00 a4 r$ 4,90 r$ 5,90 r$ 7,45 7,00 e5 r$ 3,32 r$ 1,72 r$ 4,00 6,00 s5 0 4 0 4,00 a5 0% 10% 55% 5,00 e6 156 min 146 min 187 min 7,00 s6 não há médio não há 5,00 a6 20% 0% 0% 7,00 média 6,67 6,00 6,83 tabela 3 esa aplicado ao modelo. ferroli, p.c.m.; librelotto, l.i.; mattana, l. 120 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 107-123 da planilha, a pressão social é alta. considerando-se então as demais notas obtidas, o modelo foi classificado como mediano também. a figura 8 mostra o modelo desenvolvido para experimentação em arquitetura, simulando o congresso nacional. para esse modelo, construído em argamassa, os materiais de comparação para aplicação do esa foram: bloco de mdf revestido com massa acrílica e gesso reforçado. a tabela 5 mostra a aplicação do esa. pela análise da planilha, a pressão social é baixa. considerando-se, então, as demais notas obtidas, o modelo foi classificado como adequado. mediante o estudo de caso apresentado, percebe-se que o modelo esa adaptado para análise de modelagem física em design e arquitetura pode trazer boas informações para que o designer possa analisar, do ponto de vista da sustentabilidade, o modelo gerado. consequentemente, essa análise pode ser ampliada para o escopo de todo projeto, abrangendo todo o ciclo de vida do produto. aplicação do modelo esa modelo 2 critérios econômicos critérios sociais critérios ambientais resina clay pu nota resina clay pu nota resina clay pu nota e1 r$ 37,00 r$ 22,00 r$ 33,00 5 s1 2 0 2 7 a1 0% 0% 20% 7 e2 76 g 121 g 89 g 8 s2 1 3 2 8 a2 0% 30% 60% 3 e3 90% 90% 85% 7 s3 poucos nenhum poucos 9 a3 virgem virgem virgem 5 e4 4 8 7 6 s4 não não não 5 a4 r$ 1,10 r$ 1,45 r$ 5,43 8 e5 r$ 1,89 r$ 1,22 r$ 1,10 6 s5 0 0 0 5 a5 0% 10% 30% 6 e6 108 min 180 min 134 min 8 s6 não há não há pouco 5 a6 0% 0% 0% 5 média 6,67 6,50 5,67 tabela 4 – esa aplicado ao modelo. figura 8 – etapas construtivas do modelo. modelos de escala reduzida utilizados na análise da sustentabilidade de produtos 121 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 107-123 considerações finais a partir das análises decorrentes da presente pesquisa, viu-se que a escolha dos materiais utilizados na confecção de modelos físicos e/ou protótipos utilizados em design de produtos é mais do que a consideração de atributos técnicos e produtivos. um bom produto precisa atender às necessidades de todos os grupos de usuários, envolvendo aspectos produtivos, econômicos, ergonômicos, sociais, ambientais e estéticos. além disso, os materiais adequados ao produto devem estar em conformidade com tais aspectos. o modelo esa, originalmente concebido para aplicação na construção civil, pode ser adaptado a contento no intuito de fornecer aos designers um modo quantitativo/qualitativo de avaliar a sustentabilidade nas dimensões econômica, social e ambiental. pela aplicação vista, pode-se enumerar as seguintes considerações: • a adaptação do modelo esa, desenvolvido por librelotto (2009), mostrou-se satisfatória para análise dos modelos físicos e/ou protótipos em design, permitindo uma abordagem global da sustentabilidade; • o preenchimento correto das planilhas originadas é muito importante. devido à natureza das variáveis, pequenas oscilações podem alterar o posicionamento do modelo/protótipo no cubo de classificação, podendo ocasionar conclusões precipitadas e incorretas; • é necessário um novo estudo propondo ponderação das variáveis sob a forma de pesos, testando-se a ferramenta gut (gravidade – urgência – tendência) para que se possam analisar, caso a caso, as particularidades de cada modelo/protótipo. como recomendação para futuros trabalhos, deve ser observado que o modelo esa foi constituído objetivando uma aplicação na construção civil. os autores do presente artigo perceberam no esa uma potencialidade para analisar a sustentabilidade de qualquer produto. há de se considerar, no entanto, as características próprias de cada setor. devido a isso, o modelo esa, adaptado para uso em produtos de design, deve ser testado com mais profundidade. também é necessária, antes de aplicações profissionais, a elaboração de um conjunto de diretrizes que possam orientar o designer (ou equipe de projeto) a melhorar o posicionamento das variáveis econômicas, sociais e ambientais no modelo gráfico do esa. aplicação do modelo esa modelo 3 critérios econômicos critérios sociais critérios ambientais argamassa mdf gesso nota argamassa mdf gesso nota argamassa mdf gesso nota e1 r$ 134,00r$ 198,00 r$ 231,00 8,00 s1 7 5 7 5,00 a1 0% 0% 0% 5,00 e2 632 g 545 g 438 g 7,00 s2 1 1 1 5,00 a2 0% 30% 0% 4,00 e3 90% 76% 85% 9,00 s3 poucos poucos poucos 5,00 a3 virgem virgem virgem 5,00 e4 4 11 14 9,00 s4 não não não 5,00 a4 r$ 5,65 r$ 8,65 r$ 12,32 9,00 e5 r$ 6,70 r$ 3,21 r$ 3,33 4,00 s5 várias poucas várias 5,00 a5 30% 10% 50% 8,00 e6 213 min 321 min 378 min 8,00 s6 não há não há pouco 4,00 a6 0% 20% 0% 5,00 média 7,50 4,83 6,00 tabela 5 – esa aplicado ao modelo. ferroli, p.c.m.; librelotto, l.i.; mattana, l. 122 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 107-123 referências alblas, a.; peters, k.; wortmann, h. can process management enable sustainable new product development?: an empirical investigation of supplier and customer involvement in fuzzy front end of sustainable product development. in: euroma conference, dublin, 2013. anais... dublin: universidade tecnológica de eindhoven, 2013. p.1-10. ashby, m. f.; johnson, k. materiais e design: arte e ciência da seleção de materiais no design de produto. rio de janeiro: elsevier, 2011. back, n.; ogliari, a.; dias, a.; silva, j. c. projeto integrado de produtos: planejamento, concepção e modelagem. barueri: são paulo, 2008. baxter, m. projeto de produto: guia prático para o design de novos produtos. 2nd ed. são paulo: edgard blücher, 2000. callister júnior, w. d. fundamentos da ciência e engenharia de materiais: uma abordagem integrada. 2nd ed. rio de janeiro: ltc, 2006. carvalho, m. t. m.; sposto, r. 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treatments but remained within that established by the environmental legislation. in all treatments, 36 periphyton taxa were observed. the bamboo substrate was the most diverse, which could be attributed to the fact it was a natural substrate. regarding fish growth, there was a significant difference among the treatments, with the pet treatment having a higher condition factor (kn). the bamboo substrate was good for colonization concerning alga diversity; however, fish in the pet treatment and control exhibited higher performance and algae consumption values, respectively. keywords: periphytic algae; ecologic aquaculture; commercial fish feeding. r e s u m o conhecer os aspectos ecológicos que estão envolvidos na criação comercial de organismos aquáticos é ferramenta importante para tornar a aquicultura mais produtiva e menos impactante. assim, este trabalho avaliou a composição de táxons, a biomassa do perifíton em diferentes substratos de fixação, a influência destes na qualidade de água e o desempenho zootécnico de alevinos de tilápia-do-nilo. um experimento com três tratamentos (diferentes substratos para crescimento do perifíton: geomembrana, polietileno tereftalato [pet] e bambu) e um controle (sem substrato), com cinco repetições cada, foi montado em uma casa de vegetação com temperatura e aeração controladas. cada mesocosmo foi povoado com dez alevinos com peso médio de 2,3 g, por 30 dias. os peixes foram alimentados com ração comercial, cuja taxa de arraçoamento foi 30% menor do que a recomendada pelo fabricante, para estimular o consumo de perifíton. os parâmetros de qualidade da água não foram significativamente diferentes entre os tratamentos, mas mantiveramse em conformidade com o estabelecido pela legislação brasileira. em todos os tratamentos, foram encontrados 36 táxons de perifíton. o substrato bambu foi o mais diverso, considerando-se o número de táxons encontrados, o que pode ser atribuído ao fato de ser ele de origem natural. o substrato geomembrana apresentou crescimento perifítico superior aos demais, com maior quantidade de biomassa final. o único resultado significativamente diferente entre os tratamentos foi o tratamento pet com maior valor de fator de condição (kn), que indicou melhores condições de bem-estar dos peixes. o substrato bambu mostrou-se bom para colonização em relação à riqueza de algas perifíticas, todavia os peixes dos tratamentos pet e controle mostraram melhores valores de desempenho e consumo de algas, respectivamente, em relação aos outros tratamentos avaliados. palavras-chave: algas perifíticas; aquicultura ecológica; alimentação de peixes comerciais. contributions of the periphyton to the growth of nile tilapia (oreochromis niloticus) fingerlings on different fixation substrates: an ecological approach contribuições do perifíton no crescimento de alevinos de tilápia-do-nilo (oreochromis niloticus) em diferentes substratos para fixação: uma abordagem ecológica ynaê paula schroder rosa1 , márcia regina russo1 , luis antônio kioshi aoki inoue2 , lidiany doreto cavalcanti3 1universidade federal da grande dourados – dourados (ms), brazil. 2empresa brasileira de pesquisa agropecuária – dourados (ms), brazil. 3universidade estadual de maringá – maringá (pr), brazil. correspondence address: ynaê paula schroder rosa – rua apolo, 68 – jardim jacy – cep: 79006-760 – campo grande (ms), brazil. e-mail: ypschroder@gmail.com conflicts of interest: the authors declare no conflicts of interest. funding: conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico. received on: 10/22/2021. accepted on: 04/03/2022. https://doi.org/10.5327/z2176-94781253 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. https://www.google.com.br/search?q=oreochromis+niloticus&spell=1&sa=x&ved=0ahukewji7__dgrznahxkpj4khv7xd5qqbqgbkaa https://orcid.org/0000-0002-1536-0442 https://orcid.org/0000-0003-1526-7130 https://orcid.org/0000-0002-9582-7654 https://orcid.org/0000-0001-8846-9417 mailto:ypschroder@gmail.com https://doi.org/10.5327/z2176-94781253 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ rosa, y. p. s. et al 334 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 333-342 issn 2176-9478 introduction sustainable aquaculture requires innovation and good environmental management, whereas aquaculture productivity depends on the project and an appropriate method to reduce its impact on the aquatic environment (putro et al., 2020). thus, knowing the ecological aspects that are involved in the commercial breeding of aquatic organisms becomes an important tool to make aquaculture more productive and less impactful. in fish farming, as well as in other aquatic ecosystems, different aquatic organisms grow together along with the fish. these elements, constantly invisible to the fish farmer, compete for space, food, oxygen, and nutrients, cause disease, and also contribute to the ecological balance of the production environment (russo et al., 2021). periphyton is a universally recognized term that designates all organisms attached to a submerged substrate, usually dominated by single-cell, colonial, or filamentous photosynthetic organisms, both prokaryote and eukaryote (inyang et al., 2018). according to wetzel (1990), algae constitute approximately 90% of the periphyton, dependent on variation according to environmental conditions (other microorganisms comprise the remaining 10%). this characteristic has attracted the attention of researchers for its potential use in aquaculture. most early-stage fish species, particularly herbivorous and omnivorous fish, use these organisms as a protein, vitamin, and mineral-rich food source (pérez, 1992; van dam et  al., 2002). these attributes confer these organisms economic and environmental importance. in this respect, the periphytic community also plays an important role in water quality and in the trophic state bioindicator thanks to its ability to accumulate substances (such as nutrients and pollutants) in its biomass (neal et al., 1967; tedeschi and chow-fraser, 2021). this feature allows the periphyton to operate as a biofilter, directly and positively influencing nutrient cycling (azim et  al., 2001, 2004). feed and fertilizers are used during the production cycle in the normal daily operation of fish farms, but they may be expensive, and their dosage is often poorly calculated. an excess of these products in the water leads to an incomplete utilization by the fish, and as waste, they contribute to eutrophication and compromise water quality and fish cleanliness (carballo et  al., 2008). therefore, the use of substrates that increase the area of periphyton growth in fish farming tanks can be an effective tool to reduce the nutrient load stemming from production residues (biswas et  al., 2018), is a naturally available food source, and, consequently, reduces the use of artificial diet, thereby alleviating production costs (particularly for small-scale producers) (garcia et al., 2017). in this regard, experiments that evaluate the contribution of the periphyton to the initial growth phases of commercial fish, the possible lower impacts on water quality, and optimization of integrated systems are fundamental to improving the management tools that minimize environmental and economic impacts caused by the exclusive use of artificial diets, particularly in extensive production. the goal of this study was to evaluate the taxon and biomass composition of the periphytic community on different fixation substrates, as well as their influence on water quality and on the growth parameters of nile tilapia (oreochromis niloticus) with the hypothesis that the periphyton substrates in the mesocosms would contribute to the zootechnical performance of the fish. material and methods the experiment was carried out in a greenhouse facility located at embrapa agropecuária oeste, in dourados, state of mato grosso do sul, for 30 days between april and may 2017. light (50% shade), temperature (air conditioning), and constant aeration of the water were controlled to provide an environment for the experiment that was almost the same as the natural one. a total of twenty 100 l polyethylene boxes were used, submitted to constant aeration, and distributed in a completely randomized experimental design with four treatments and five replicates: control (without periphyton-fixating substrate), bamboo substrate, geomembrane substrate high-density polyethylene (hdp — thickness: 5  mm), and polyethylene terephthalate (pet) bottle substrate. the substrates were chosen because of the ease of access and handling, low cost, and the presence of mechanical action-resistant surfaces for scraping. in each treatment, a 30 × 40 (cm) rectangular structure with a base of galvanized wire covered with antirust paint was employed for the fixation of the different periphyton growth substrates. this set occupied approximately 10% of each box’s total area. the substrates contained within the wireframe base measured 30 × 5 cm and were kept fully immersed. the set was attached to one of the edges of each tank. the fish were purchased from a local fish farm and acclimatized for 7 days. each box was stocked with ten fish, with an average weight of 2.3 ± 0.01  g, fed with commercial feed (a 40% crude protein feed at the beginning of the experiment, followed by a 4 mm pelleted feed with 36% crude protein, according to the growth of the fish) at a dosage corresponding to 70% of the manufacturer’s recommendations to stimulate periphyton consumption. the total daily feed amount was 10% of the fish biomass. the feeding frequency was four times per day at 7 a.m., 11 a.m., 1 p.m., and 4 p.m. the bottom of each box was siphoned to remove excess waste. approximately 40% of the water volume was replenished every 2 days. dissolved oxygen and temperature values were measured daily using a ysi model 55 probe. once a week, ph, electrical conductivity, and dissolved solids were measured using a horiba u50  multiparameter probe. nitrite, ammonia, and orthophosphate concentrations, plus hardness and alkalinity, were measured using alfakit colorimetric kits. all of these parameters were then compared with conama 357/05, the current legislation available. contributions of the periphyton to the growth of nile tilapia (oreochromis niloticus) fingerlings on different fixation substrates: an ecological approach 335 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 333-342 issn 2176-9478 the structures containing the substrates were removed weekly to scrape off an area of approximately 10% of the total area with a glass slide. the species composition was qualitatively analyzed by transeau fixation. the taxa of the different substrates were identified under an optical microscope using a 3  ml aliquot per replicate by preparing temporary slides for binocular optical microscopy, olympus cx41 (bicudo and menezes, 2006). after 30 days, a biometric analysis was performed (weight, and total and standard length). for this procedure, ten fish of each box were euthanized using the benzocaine lethal method (immersion in ph 7-buffered solution), according to the guidelines of normative resolution 37/2018 — national council for animal experimentation control (concea), gutted, and their stomachs were separated for content analysis. each stomach was immersed in 4% formaldehyde solution in a labeled glass vial for further dietary analysis. this research was previously certified by the committee on animal research and ethics of universidade federal da grande dourados under protocol number 51/2016 and approved in a meeting held on november 18, 2016. in addition to final weight averages, the following data were calculated per treatment. according to inoue et al. (2014), the weight gain values were obtained by the formula: final average weight (g) – initial average weight (g), and the daily weight gain by daily weight gain: weight gain (g)/ number of days. the relative (kn) or le cren condition factor of fish in each treatment was calculated using kn = w observed/w expected, where w observed was the weight of each individual and w expected, the weight determined by the weight-length curve (le cren, 1951; araújo et al., 2011). to evaluate the existence and proportion of periphyton consumption in each treatment, the stomach contents of the fish were analyzed by the frequency of occurrence method (%fo) using an optical microscope and a sedgewick – rafter counting chamber; the number of individuals that consumed a given item (feed, different periphyton taxa) was expressed as the percentage of total examined fish with stomach contents (bowen, 1992). thus, the number of times each item occurred was treated as a percentage of the total number of occurrences of all items (hahn and delariva, 2003). the effect of the substrates on water quality was tested via a oneway analysis of variance (anova), followed by a tukey’s test (p < 0.05) evaluating the physical-chemical parameters. the weight and length data were used to calculate the condition factor followed by a one-way anova to check for significant differences between the factors per treatment. the same biometric data and statistical tests were used to compare all performance results using sigmastat 4.0 software. with data on the periphyton taxa composition by substrate, a cluster analysis was performed to evaluate taxa similarity vs. collection days. for stomach contents data, permutation multivariate analysis of variance (permanova) with the bray-curtis coefficient (999 permutations) (anderson, 2005) was applied to verify the significant differences in the composition of the diet in the different treatments. in addition, the individual indicator value (indval) was calculated to show the main fish diet items for each treatment. principal coordinate analysis (pcoa) with bray-curtis distance was performed to visualize similarities or differences in the diet composition of fish between treatments. for the aforementioned analyses, software r (r core team, 2003) was employed. results and discussion water quality complied with the standard established by the conama 357/05 resolution for class 2 water bodies and is shown in table 1. the parameters remained constant throughout all treatments. the average values were calculated considering the entire experimental period and none of the calculated average values showed a significant difference. table 1 – means and standard deviations of the physical-chemical parameters of water during the 30 days of the experiment in treatments with different periphyton growth substrates. control geomembrane bamboo pet ns dissolved oxygen (mg.l-1) 6.96 ± 0.7 6.97 ± 0.58 6.75 ± 0.94 7.0 ± 0.49 0.84 temperature (°c) 22.08 ± 0.87 22.1 ± 0.94 22.1 ± 0.84 22.0 ± 0.82 0.99 ph 7.14 ± 0.67 7.05 ± 0.61 7.06 ± 0.6 7.16 ± 0.67 0.99 alkalinity (caco3 mg.l -1 ) 61.28 ± 24.6 55.16 ± 27.5 67.44 ± 11.6 59.0 ± 19.4 0.97 hardness (caco3 mg.l -1) 67.36 ± 10.5 70.68 ± 10.6 60.2 ± 20.0 68.0 ± 12.4 0.93 total ammonia (mg.l-1) 0.97 ± 1.11 0.89 ± 1.24 1.07 ± 1.34 0.83 ± 1.13 0.98 orthophosphate (po4 mg.l -1) 0.16 ± 0.188 1.24 ± 0.54 1.01 ± 0.61 0.94 ± 0.57 0.64 nitrite (no3 mg.l -1) 0.16 ± 0.18 0.16 ± 0.19 0.15 ± 0.18 0.16 ± 0.19 > 1.0 conductivity (μs.cm-²) 0.422 ± 0.02 0.421 ± 0.02 0.424 ± 0.03 0.422 ± 0.02 0.99 total dissolved solids (mg.l-1) 0.274 ± 0.01 0.273 ± 0.01 0.275 ± 0.02 0.274 ± 0.01 0.96 redox potential (orp) 191.16 ± 48.6 159.8 ± 93.9 188.5 ± 50.5 193.4 ± 45.9 0.99 ns: significance level. http://s.cm rosa, y. p. s. et al 336 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 333-342 issn 2176-9478 in this study, substrates occupied approximately 10% of the total mesocosm, which may have been insufficient for the growth of periphyton biomass to have a beneficial effect on water quality parameters. previous literature (keshavanath et al., 2001) reported low values of dissolved oxygen in treatments with natural periphyton growth substrates when compared to an artificial substrate, in that case, the pvc pipe substrate. azim et  al. (2004) showed that the presence of periphyton decreased the nitrogen and total ammonia concentrations, operating as a biofilter in the tanks. in contrast, andrion (2014) did not observe significant differences between treatments, probably because the periphyton failed to develop because of the presence of suspended particulate material, where the main water parameters remained constant. thirty-five taxa were identified in the periphytic community, the majority of which were in the algae group (23) — mainly chlorophycea, oedogoneophycea, and diatomaceae. other taxa included rotifers (2), fungi (1), copepods (1), protozoa (6), and insects (1). rotifer eggs were also found, which were classified as a type of food item taxon. the richness of taxa vs. the type of substrate was demonstrated through a similarity analysis (figure 1). the dendrogram illustrates which substrates were most similar concerning taxa composition per collection (figure 1). in the artificial substrates (pet and geomembrane), there was a higher similarity among taxa, probably because of the similar substrate nature (smooth surfaces). tortolero et  al. (2015) described a similar result, wherein natural substrates exhibited a more diverse composition and higher biomass compared to artificial substrates. the number of taxa found increased in all treatments with time (figure 2). the increasing colonization was visible, particularly in the bamboo and geomembrane substrates. this result may be a consequence of the periphytic succession process, as described in studies that evaluated the growth and dynamics of periphyton succession in natural and/or artificial substrates (siqueira and rodrigues, 2009; felisberto and rodrigues, 2012). several factors can influence this behavior in natural environments, including the rainfall regime and the roughness of the substrate available for periphytic community growth (vercellino and bicudo, 2006). bergey (2005) demonstrated that the biomass of periphytic algae increased with the number of cracks in the substrate. studies such as one by osório et al. (2019) showed that the colonization of the periphytic community differed according to the ability of each species to colonize substrates of small or large complexity. murdock and dodds (2007) obtained higher values of chlorophyll and higher diversity of algae in more rugged substrates, suggesting that the  larger surface area available with rough substrates contributes to the growth and diversity of species in the community, as does the complexity of the substrate. there were significant differences in diet composition (consumed items), between treatments (permanova f = 4.5382, p = 0.01), and the indval (table 2) showed that the indicator items of the bamboo treatment were the algae monoraphidium sp, pennales, and selenastrum sp; for geomembrane, there were no indicator items and the fish ingested higher amounts of feed when compared to the other systems evaluated herein. in the pet treatment, the highlighted items were rotifer, and resistance egg groups; in the control group, scenedesmus sp. was the indicator item. ordering analysis (pcoa) explained the 42% data variation, and important segregation was observed among treatments containing substrates and the control treatment (figure 3). in both, the analysis of tilapia stomach contents showed a diversified diet, rich in natural foods. periphytic algae taxa were consumed, as well as planktonic algae of the scenedesmus genus (appendix 1), which are one of the most common phytoplanktonic components present in freshwater bodies (bicudo and menezes, 2006). these algae were the most consumed natural item by fish in the control treatment, possibly because of the absence of substrate that allows the growth of the periphytic community. figure 1 – cluster dendrogram showcasing the similarity of taxa composition in each periphyton substrate treatment per week (1, 2, 3, 4, 5) throughout the 30-day experiment. geo: geomembrane. figure 2 – relationship between the number of periphyton taxa vs. substrate in the three treatments (bamboo, pet, and geomembrane). contributions of the periphyton to the growth of nile tilapia (oreochromis niloticus) fingerlings on different fixation substrates: an ecological approach 337 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 333-342 issn 2176-9478 loures et  al. (2001) observed that for tilapia from fish farms fed mainly on feed, at certain times, the consumption of phytoplankton was almost equal to that of the feed provided by the researcher. the phytoplankton and periphytic communities require practically the same nutrients to grow, a higher consumption of phytoplanktonic algae (mainly from the scenedesmus genus) in the control treatment supports the hypothesis that the absence of a substrate in this treatment favored the development of phytoplanktonic algae. the choice of the item to be eaten by the fish is influenced by the availability of the resource, food preference, and prey size (sipaúba-tavares, 1993). abimorad et  al. (2013) found that, while foraging, fish can select the food that better suits their nutritional needs, leaving unsuitable organisms in the substrate. huchette et  al. (2000) observed a similar relationship between the species found in the artificial substrates inserted in the culture environment with the species found in fish stomachs, corroborating what was observed in this study. rivera vasconcelos et al. (2018) observed that the magnitude of tilapia predation effect on the phytoplankton and zooplankton communities in tropical lakes is dependent on the biomass and structural size of both communities. table 2 – frequency of occurrence of food items found in the stomach contents of fish per treatment e indval significance values (p < 0.05). items bamboo geomembrane pet control algae monoraphidium sp. 4.54* 1.8 1.5 0.25 scenedesmus sp. 1.95 1.6 0.65 16.5*** chlorococcales 0 0.35 0.85 0.25 desmodesmus sp. 0.55 0.2 0.04 0 pennales 0.95** 0.3 0.1 0.05 coelastrum sp. 1.6 1 4.45 2.1 johannesbaptista sp. 0.4 0 0 0 chroococcales 0.15 0.04 0 0 selenastrum sp. 2*** 0.1 0.2 1 stigeoclonium sp. 0.4 0 0.1 0 bulbochaete 0.01 0.03 0 0 binuclearia sp. 0.2 0.15 0.02 0 gloeotila sp. 0.05 0.05 0 0 oedogonium sp. 0.4 0 0 0 oocystis sp. 0 0 0 0.1 pseudoanabaena 0 0.88 0.15 0.05 eudorina 0 0 0.04 0 protozoa suctoria 1.05 0.3 1.7** 0.6 peritrichida 0.3 0.2 1.45 0 synhymeniida 0 0.5 0 0 rotifers bdelloidea 3 2 6.2* 1.6 eutoratoria 0.3 0.15 1.15 0.15 other items arcella 0.05 0.05 0 0 scale 0.05 0 0.05 0 rotifer eggs 1 0.3 1.4** 0.3 chytridiomycetes 0.05 0.5 0.05 0 feed 81 89.5 79.9 77.05 total 100 100 100 100 *0.05; **0.01; ***0.001. rosa, y. p. s. et al 338 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 333-342 issn 2176-9478 in the early stages, plankton is the main food source for most fish, in natural environments (uys and hecht, 1985) and, in fish farming, it has great importance as a supplementary item without additional costs, which can improve weight gain, condition factor, and immune responses to fluctuating weather conditions and pathogens (uddin et al., 2009; cavalcanti et al., 2021). in this study, there were no significant differences in zootechnical performance (p > 0.05) between the different treatments (table 3). as compared to the salazar-torres et al. (2016) experiment, the authors argued that low weight gain stems from a failure to meet the tilapia’s energetic demands. keshavanath et al. (2004), in a 75-day experiment, showed significant differences in the final weight of fish that fed on a system with bamboo substrates for periphyton growth, with fingerlings being able to predate the periphyton. the same may have occurred in our work, that is, the surface area for growth of the periphyton, as well as the duration of the experiment, may have been insufficient to produce a significant effect on the weight and length of the fish. still concerning zootechnical performance, pet treatment showed a higher condition factor, with significant differences (anova f = 275.5, p < 0.05) between treatments (figure 4). the condition factor is a way to quantify and compare the well-being, fat, or condition of the fish (vazzoler, 1996). variations in this indicator can be a result of several factors, including food availability, environmental quality, and the effects of pathogens (bolger and connolly, 1989; ramos et al., 2013; sarkar et al., 2013; gouveia et al., 2020). figure 3 – principal coordinate analysis (pcoa) using bray-curtis dissimilarity of major food items consumed in the different treatments with substrates for periphyton growth and control. the items significantly consumed are in table 2. however, it is essential to consider that pet is an artificial material in a natural environment. in a review, miloloža et  al. (2021) observed that microplastic in freshwater sources may cause various adverse effects such as neurotoxicity, reproductive toxicity, oxidative stress, immunotoxicity, and a decrease in photosynthetic efficiency in living organisms including algae, an important aspect of this study. exploring the literature, heindler et al. (2017) analyzed the effects of pet microparticles in copepods and one of the conclusions was that the prolonged exposure to microplastics had severe deleterious impacts on the population viability of these crustaceans. on the other hand, comparing the several types of plastic, their chemical characterization, and the ecotoxicological effects of chemical additive leaching, capolupo et al. (2020) demonstrated that the pet plastic contained the lowest number and concentration of measured additives. fish subjected to the pet treatment ingested a lower percentage of feed compared to the other two treatments with substrates (79.9%). moreover, animal items, such as rotifers and protozoa, were also consumed in higher proportions, a fact that may have influenced the better condition of fish (gomiero et al., 2010; araújo et al., 2011; biswas et al., 2017). table 3 – zootechnical performance of tilapia fingerlings in all three substrate and control treatments, and significance represented by the p-value from the one-way anova. group control pet bamboo geomembrane p-value average final weight (g) 13.036 ± 3.54 13.786 ± 4.13 13.31 ± 3.32 13.52 ± 4.28 0.748 weight gain (g) 10.86 ± 4.01 11.96 ± 3.97 10.96 ± 4.18 11.37 ± 4.83 0.646 daily weight gain (g/day/fish) 15.80 ± 5.84 17.11 ± 5.68 15.81 ± 6.03 16.40 ± 6.97 0.748 specific growth rate (%/day) 1.17 ± 0.18 1.21 ± 0.17 1.16 ± 0.22 1.16 ± 0.27 0.684 figure 4 – fish condition factors per treatment. contributions of the periphyton to the growth of nile tilapia (oreochromis niloticus) fingerlings on different fixation substrates: an ecological approach 339 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 333-342 issn 2176-9478 enhancement of natural food through the use of substrates in the ponds is a cheap alternative (milstein et al., 2008; barlaya et al., 2021). additionally, in order to meet the growing demand and prevent the depletion of natural resources, aquaculture should become more sustainable (fao, 2020). thus, substitutes for fish feed can reduce the impacts of aquaculture feed production (boyd, 2015). in this sense, considering the consumption of periphyton by fish and the improvement in the observed condition factor of the pet substrate in this work, manipulating natural food can increase the productivity and efficiency of aquaculture production systems, making them more economically and environmentally sustainable. conclusion the study evidenced a higher-taxon richness in the bamboo substrate, where a significant consumption of several groups of algae was also obser ved. there were no significant differences in water quality between treatments and control, neither there were positive effects of substrate use on these parameters, and this may be related to constant water exchange in the system. according to our results, the pet substrate treatment was a promising activity in this tilapia fingerling system. the type of periphytic organism that grows on the different substrates may be more important than diversity, providing a food supplement that improves the condition of the fish. moreover, because this type of substrate is cost-free (as it is obtained from recycling), we emphasize the economic and environmental importance of the results obtained, considering the more sustainable production systems. we indicate the use of pet substrate in systems that are homologous to the one exposed in this study and recommend a larger occupation area for the substrate (around 20%) to increase the plankton available and possibly influence the final weight gain, concomitantly with ecotoxicological investigations to provide substantial information about the use of the pet material in these particular activities. this substrate has an exposure time for fish and cultured water that generally lasts around 6 to 8 months. consequently, we believe that the short period of time this material can be exposed does not influence the health of the fish and water quality. acknowledgements the authors extend their thanks to embrapa, for the opportunity to conduct this experiment in their facilities. contribution of authors: rosa, y. p. s.: conceptualization; data curation; investigation; methodology; formal analysis; writing — original draft; writing – revision and editing; russo, m. r.: conceptualization; investigation; writing — original draft; writing – revision and editing; supervision; project administration; methodology; formal analysis; inoue, l. a. k. a.: conceptualization; investigation; writing — original draft; writing – revision and editing; supervision; project administration; methodology; formal analysis; cavalcanti, l. d.: conceptualization; data curation; investigation; methodology; formal analysis; writing — original draft; writing – revision and editing. references abimorad, e.g.; garcia, f.; romera, d.m.; sousa, n.s.; paiva-ramos, i.; onaka, e.m.; campos, w.j.; david, l.h.c.; tucci, a., 2013. valor nutricional de perifíton em substrato de bambu na criação de tilápia em tanque-rede. boletim do instituto de pesca, v. 37, (1), 31-38. anderson, m., 2005. permutational multivariate analysis of variance: a computer program. department of statistics, university of auckland, auckland, new zealand. andrion, b.c., 2014. substratos artificiais melhoram a qualidade da água em sistema de cultivo multitróficos e multiespaciais? 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environmental contamination flooded; ecology. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 125 introduction one of the major concerns of the modern world refers to water quality and environmental impact caused by anthropogenic activities (grützmacher et al., 2008). the exponential increase in world population generates a need to increase food production and thus, increase farm income. the demand for an increment in crop production is forcing farmers to produce more in a reduced area, with the use of more resources. therefore, the utilization of fertilizers and pesticides in a large scale is generating an excess of these substances in the environment. also, it can be leached into shallow waters causing eutrophication of rivers and lakes. this makes agriculture a major source of environmental contamination and possible modifier of the environment. eutrophication occurs due to an over population of algae and bacteria which use nutrients as the base of their metabolism (von sperling, 2006). a clear example of the impact occurs in rice production, which utilizes a large amount of water and is exposed to several chemicals. the cultivation of rice is an activity of great importance in agriculture worldwide. in brazil, more than 1.5 million hectares of flooded rice are cultivated annually, over one million hectares of which, are cultivated on rio grande do sul state, representing 62.7% of the national production (empresa brasileira de pesquisa agropecuária, 2009). irrigated crops, when poorly planned and conducted, can result in negative environmental impacts to natural ecosystems, damage to physical and chemical properties of soil, and reduce the quantity and quality of water resources (national water agency, 2009). rice fields are agroecosystems with a high biological productivity and develop plankton communities that have important roles in soil nutrient fixation and recycling (roger et al., 1991). however, management and human alteration, with the purpose of establishing an increasing agricultural production, make this environment very different from natural ecosystems, presenting their own characteristics. one of the changes observed in these environments is the occurrence of blooms of cyanobacteria and algae, among them the euglenas, which can be indicators of environmental impact. red euglenas and many species of cyanobacteria may produce toxins and thus jeopardize the survival of other more complex organisms naturally present in this type of ecosystem (vasconcellos, 2010). for instance, zimba et al. (2010) have recently described euglenophycin an ichthyotoxin produced by euglena sanguinea, in cultures isolated from a pond. the inorganic forms of nitrogen (n) and phosphorus (p) in anaerobic conditions such as flooded rice fields predominate and facilitate the assimilation by euglenas and other algae, being a possible cause of the blooms. euglenas present a high degree of heterotrophy, living in waters rich in organic matter such as rice fields where they have the ability to degrade organic matter, directly absorb ammonia and contribute to the assimilation of organic carbon. thus, they act as bioindicators of water quality, and are primarily related to the degree of eutrophication of an aquatic environment (araújo et al., 2007). the experiments described herein were designed in order to describe the responses of red euglenoids in paddy rice fields. this study was conducted with the objective to study the main chemical and physical factors and conditions which favour de development of red euglenoid blooms in paddy rice fields, as well as identify the morphotypes present in the blooms. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 126 material and methods study site the experiment was carried out in an experimental area of the department of plant science, federal university of santa maria (ufsm), located in camobi, santa maria – rs, brazil. the monitoring of red blooms euglenas was conducted in four experimental plots of rice with dimensions of 3 x 5 m. the area is currently intended for experiments of undergraduate and graduate courses, with lines of research devoted to the cultivation of irrigated rice and other plant species. the soil is classified as typic planossol haplic eutrophic hapludalf (embrapa, 2006), belonging to unit vacacaí mapping. the experimental plots were located in the vicinity of a water reservoir, where fish farming is carried out. this location allowed for flood water to drain into the experiment, which may contribute with the nutrient load in the experimental blocks. the cultures prevailing in the region receive fertilizers normally, with the excess remaining deposited in the upper soil layers. sampling methods and light microscopy soil sampling took place in april 2011, after water drainage of the rice crops. collection of samples was done by removing the surface layer (0-5 cm), where the euglenoid spores were sedimented (figure 2a). soil samples were air dried, crushed and sieved into a 2 mm sieve. for the description of the euglenoids obtained from the soil samples, morphological and physiological characteristics were investigated, such as: colour, presence of hematochromes, size and number of flagella, number and chloroplast shape, number and type of pyrenoids, mobility and metabolic movement (change in cell shape). these features were identified under an olympus (cx 41) microscope coupled with a sony (5.1 megapixels) digital camera. the genera and species determination were performed using the key proposed by cassie (1983) and with recent studies on morphospecies such as alves-da-silva & tamanaha (2008), alves-da-silva & bicudo (2002); rosowski (2003). liquid samples containing living vegetative cells were collected from the water surface (figure 2b), using widemouth bottle and analyzed under a microscope using the same methodology of the soil samples. cell dimensions were determined by the autocad 2004 softwere from images obtained under the microscope. culture in solid medium red euglenoids were cultivated in bold solid medium for microalgae, as described in starr (1968) for microalgae. the medium was solidified with 10 gl-1 of agar, sterilized by autoclaving for 20 minutes at 120 c and 1.0 atm pressure and poured into petri dishes by volume of approximately 25 ml. the solution containing soil and the resting spores was prepared to the concentration of 1:10 (1 gram of soil to 10 ml of distilled water) from which aliquots of 0.5 ml were seeded into petri dishes containing 25 ml of sterile medium. liquid samples containing vegetative cells collected during the bloom were inoculated in the same manner and volume. subsequently, the inoculated plates were transferred to an environmental chamber (cienlab), with photoperiod of 12 hours light and 12 hours dark, temperature of 23 ± 2 oc and fluorescent light intensity of 35 µmol m-2s-1, where they remained incubated for two weeks. culture in liquid medium bold medium (starr,1968) without agar was used for liquid cultures, and inoculation was performed in test tubes containing 10 ml of nutrient medium and 0.5 ml of the liquid sample collected in blooms. the tubes were incubated at the same conditions used for the cultures in solid medium. the isolation of cells grown in solid media was performed by the method described in rippka (1979), in which cells previously identified under the microscope are transferred to new plates containing the same culture medium, using sterile platinum loops. the plates were incubated under the same conditions as the initial culture. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 127 blooms of red euglena monitored by chemical and physical parameters chemical and physical variables describing the water environment from where the organisms were collected (ph, water temperature, solar radiation, air temperature, wind speed, percentage of clouds and bloom intensity) were monitored weekly, always at 10 a.m. beginning in the first week after the flooding of the experimental blocks. water ph and temperature were measured in the field using a ph meter (digimed) and a mercury thermometer. data relating to atmospheric temperature, solar radiation, and wind speed were obtained from the meteorological station of the federal university of santa maria. the percentage of clouds and intensity of blooms were determined using the following criteria: cloud percentage: no clouds: 0% less than five small clouds: 2% between five and ten small clouds: 5% between ten and twenty small clouds: 10% over twenty clouds: cloudy bloom intensity: very weak: small patches in the soil around the experimental blocks. weak: small patches in the soil around the experimental blocks and water surface. moderate: occasional patches water surface intense: more than 50% of water surface covered by red euglenoid cells. the development of euglenoid blooms and evolution of blooming were determined by "in situ" observation and microscopic analyzes. results microscopic analysis of red euglena developed both in culture medium and in natural water revealed the presence of numerous finger-shaped chloroplasts deeply immersed in the cytoplasm extending from the pyrenoid to the cell surface, forming ribbons. the pellicle is thin and with many grooved mucosysts. body shape varies from cylindrical to fusiform with a round apex. two flagella were identified, one as long as the cell body and the other with approximately half of the lenght of the cell. hematochromegranules are present across the cell surface under conditions of high luminosity or restricted to the central region of the cell if reduced light conditions (fig.3 first and 3b, respectively). the dimensions obtained by the measurements of the cultured cells at different stages of the cell cycle varied between 72.59 and 148.64 µm in length and from 23.96 to 53.38 µm in width (fig. 4 and table 1). the coefficients of variation obtained for both sets of measurements of length and width cell showed an average dispersion of the measures in relation to the standard deviation concluding, thus, homogeneity in the samples and the experimental conditions. the red euglenas collected and cultured in this study showed a wide range of form variation during metabolic movements. the cellular forms varied between cylindrical, spindle, and spherical among others as shown in figure 5. the reproductive behavior of red euglenoids in culture conditions, after approximately two weeks, revealed a predominance of multiple binary fission from encysted cells. there was a sequence of cell development that revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 128 began with the breakup of the mucilaginous envelope that protects the cell, releasing numerous new cells, of green color and small size. these cells rapidly increase in size evolving to a palmelloid stage (spherical), which was immediately followed by vegetative (adult)stage when the cells were mostly green and, depending on light intensity, showed a central region with concentration of red pigment (figure 6 a, 4b, 4c, 4d). the blooms of red euglena emerged about a week after flooding of the experimental blocks, a period when about 50% of the nitrogen required by the rice crop has been applied. 50% of the dose wass added to the culture at the beginning of tillering. the remaining 50% wass applied on the panicle differentiation stage, for short cycle cultivars, (135 days). a few days after flooding and first nitrogen application (50% of the dose) red euglenoid blooms covered most of the free water surface considered intense blooms (table 2). discussion the results of morphological and physiological analyses indicated that the species responsible for red euglenoid blooms in flooded rice fields is euglena sanguinea ehr. very similar descriptions of this species were given by alves-da-silva et al.(2008), cassie (1983) and kim et al.(1998). euglenophyceae and other pigmented and non pigmented species do not display sexual reproduction, but only vegetative division by longitudinal binary fission of parental cells that divide into two sister cells (kim, 1998). however, in unfavorable environmental conditions, the cells develop a mucilaginous layer that surrounds the entire encysted cell. the encystment of vegetative cells is stimulated by the lack of nutrients, oxygen, water stress or temperature (philipose 1982). when environmental conditions are again favorable, the encysted cell undergoes multiple binary fission and forms many clonal cells (16-32) which are released into the medium after the breakup of the mucilaginous envelope. in the present study, in both solid and liquid media, only a few cells progressed to adult stage. a possible explanation for this result is the depletion of nutrients in the culture medium, particularly sources of nitrogen. this situation is not observed in the field, where this nutrient is introduced more than once. nitrogen is essential for the synthesis of amino acids required for the assembly of proteins and hence formation of biomass. thus, it is very likely that the nitrogen load imposed on the rice fields is the stimulus not only for the full development of red euglenoids, but also for the formation of blooms. furthermore, there may be other nitrogen sources such as irrigation water originated from fish farming ponds and rain water that carries nutrients from the surrounding wetlands. thus, it was observed that a combination of environmental factors including: ph between 6.0 and 7.2, temperatures (air and water) above 23 ° c, wind speed lower than 4.0 m / s, high solar irradiation, and the availability of high levels of nitrogen are key factors in the onset of euglenoid red blooms in flooded rice fields. such blooms in flooded rice fields have been observed and reported frequently in recent decades. however, references on the impact that these phenomena may cause to these environments are not found in the literature. we have observed in the field, and also compiled information from observations made by rice growers (unpublished information), that the continued occurrence of red blooms may interfere with the development of rice plants by blocking the light and preventing it from reaching the submerged parts of the plants also, euglenoid cells in below the surface adhere to the plant leaves when it is in full development, causing negative impacts on the photosynthetic process and thus interfering with plant growth. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 129 conclusions the methodology used in this study allowed the identification of only one morphotype of red euglena in both cells present in environmental samples as in cells grown in culture. the appearance of blooms of red euglenas monitored in this study is due to the joint action of mainly three of the monitored factors, which are ph, atmospheric temperature and solar radiation. figure 2: resting spores in soil, sedimented after drainage of the experimental block (a) and vegetative cells on the water surface, in bloom condition (b) observed in the experimental blocks of rice of the plant science department of the federal university of santa maria in december 2010. figure 3: adult cells of red euglenas of environmental samples with the red cell surface covered by hematochromegranules under conditions of stress (a) and the hematochrome granules concentrated only in the center of the cell, under natural conditions (b). figure 4: adult red euglena cell with scale of measurement made with the aid of autocad 2004 software. a a b b revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 130 table 1 results of measurements of microscopic images of the thirty red euglenas cells spindle stage in environmental samples. figure 5: cellular forms observed inred euglena cells collected in the rice paddy field observed microscopically (400x) figure 6: evolution of the development of red euglena cells in culture conditions. growth in culture medium after two weeks incubation (a) gradual increase in cell size to the palmelloid stage (b) figure 7: evolution of the development of a red euglena cell culture conditions. cells palmeloid stage, presenting hematochromes (a) and adult cell (b). a palmelloid e b a b revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 131 table 2: physical and chemical variables describing the environment and experimental blocks where red euglenoid blooms were registered from december 2010 to february 2011, santa maria, rs. clouds ph water. temp. air temp. rad. windspeed. bloom % un. oc oc kjm2 m/s 1st. week after flooding q1 10:00 a.m. p1 0 6.5 20.9 26.0 1260 6.5 absent p2 0 6.3 20.9 26.5 1260 6.5 absent p3 0 6.4 20.9 26.0 1260 6.5 absent q2 p1 0 8.5 20.9 35.0 1260 6.5 absent p2 0 7.0 20.9 30.0 1260 6.5 absent p3 0 6.9 20.9 30.0 1260 6.5 absent 2nd. week after flooding q1 10:00 a.m. p1 10 6.3 23.9 25.0 959 3.8 absent p2 10 6.7 23.9 26.0 959 3.8 weak p3 10 7.0 23.9 26.0 959 3.8 absent q2 p1 5 6.8 23.9 30.0 959 3.8 intense p2 5 7.3 23.9 25.5 959 3.8 moderate p3 5 7.1 23.9 25.0 959 3.8 intese 3rd. week after flooding q1 10:00 a.m. p1 0 6.6 17.7 23.0 1204 5.1 absent p2 0 6.5 17.7 28.0 1204 5.1 absent p3 0 6.4 17.7 24.4 1204 5.1 absent q2 p1 2 9.1 17.7 30.0 1204 5.1 very week p2 2 6.0 17.7 31.0 1204 5.1 moderate p3 2 6.0 17.7 28.8 1204 5.1 absent aknowledgments the authors wish to thank cnpq (technological development and research council), federal university of santa maria (ufsm) and franciscan university centre for financial support. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 132 references alves-da-silva, s.m.; tamanaha, m. da silva. ocorrência de euglenophyceae pigmentadas na rizipiscicultura na região do vale do itajaí. acta bot. bras. 22(1): 145-163, 2008. alves-da-silva, s.m. e bicudo, c.e.m. contribution to the knowledge of genus lepocinclis (euglenophyceae) of the state of rio grande do sul, southern brazil. algological studies , 106: 77-97, 2002. agencia nacional de águas conservação de água e preservação ambiental nas lavouras de arroz do rio grande do sul: produção mais limpa, 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moeller, p. d.; beauchesne, k.; lane, h. e; trieme, r. e. identification of euglenophycin – a toxin found in certain euglenoids. toxicon 55: 100-104, 2010. 206 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 206-214 issn 2176-9478 r e s u m o o presente estudo tem o objetivo de mensurar o potencial de redução de gases do efeito estufa por meio do levantamento da geração de metano evitada por uma empresa de coleta e do tratamento dos resíduos orgânicos de grandes geradores através da compostagem. a metodologia utilizada foi a avoidance of methane emissions through composting, do mecanismo de desenvolvimento limpo, considerando como linha de base as emissões do aterro sanitário central de tratamento de resíduos santa rosa, localizado em seropédica, rio de janeiro. com os dados de quantidade de resíduos orgânicos compostados pela empresa, foram calculadas as emissões de co 2 eq em função dos fatores de emissão padrão estabelecidos na ferramenta metodológica. os dados mostram que se evitou que 22.062 toneladas de co 2 equivalentes fossem lançadas na atmosfera, o que corresponde a uma redução de 83,5% das emissões de ch 4 que ocorreriam caso os resíduos compostados pela empresa fossem destinados à central de tratamento de resíduos santa rosa. contabilizando, em termos de crédito de carbono, esse valor corresponderia, atualmente, a aproximadamente 17 mil euros anualmente. dessa forma, a aplicabilidade deste trabalho contribui como base científica para auxiliar a tomada de decisão e efetividade de demais projetos de compostagem, possibilitando ainda mais reduções de emissões de gases do efeito estufa em longo prazo, bem como adequação às perspectivas futuras de desenvolvimento do mercado de carbono. ao mesmo tempo, esperamos contribuir para a construção de cenários alternativos para mitigação e redução das emissões de gases do efeito estufa no brasil e promover a gestão de resíduos sustentável, como determinado pela política nacional de resíduos sólidos. palavras-chave: gases do efeito estufa; metano; emissões evitadas; aproveitamento energético; mitigação de co 2 ; mercado de carbono; mecanismo de desenvolvimento limpo. a b s t r a c t this study aims to measure the potential for reducing greenhouse gases by surveying the amount of methane avoided by a company that collects and processes organic waste from large generators through composting. the applied methodology was the avoidance of methane emissions through composting, from the clean development mechanism, considering as a baseline the emissions of the santa rosa sanitary landfill, located in the city of seropédica, state of rio de janeiro, brazil. with data on the amount of organic waste composted by the company, the emissions of carbon dioxide equivalent (co 2eq ) were calculated, considering the standard emission factors established in the methodological instrument. the data show that the emission of 22,062 tons of co 2eq was avoided, which corresponds to a reduction of 83.5% of ch 4 emissions, if the waste composted by the company were deposited in the santa rosa sanitary landfill. in terms of carbon credit, according to the calculation, this value would correspond to approximately 17 thousand euros annually (considering current values). thus, the applicability of this study contributes as a scientific basis to assist decision-making and effectiveness of other composting projects, enabling greater reductions in emissions of greenhouse gases in the long term and adequacy to the future perspectives of carbon market development. at the same time, it contributes to the construction of alternative scenarios for mitigation and reduction of greenhouse gases emissions in brazil and promotes sustainable waste management, as determined by the national solid waste policy. keywords: greenhouse gases; methane; energy use; avoided emissions; co 2 mitigation; carbon market; clean development mechanism. potential of carbon credits generation from organic waste composting of large generators: an alternative to the final disposal in sanitary landfills potencial de geração de créditos de carbono via compostagem de resíduos orgânicos de grandes geradores: uma alternativa à disposição final em aterros sanitários carlos felipe catorza1 , ana ghislane henriques pereira van elk1 , luiz henrique soares passos1 1universidade do estado do rio de janeiro – rio de janeiro (rj), brazil. correspondence address: ana ghislane henriques pereira van elk – universidade do estado do rio de janeiro – rua são francisco xavier, 524 5 andar, bloco f, sala 5029 cep: 20550-900, rio de janeiro (rj), brazil. e-mail: anaghislane@eng.uerj.br conflicts of interest: the authors declare no conflicts of interest. funding: none. received on: 05/03/2021. accepted on: 02/17/2022 https://doi.org/10.5327/z2176-94781121 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. https://orcid.org/0000-0002-9941-2405 http://orcid.org/0000-0002-7816-3622 https://orcid.org/0000-0003-3174-9279 mailto:anaghislane@eng.uerj.br https://doi.org/10.5327/z2176-94781121 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ potential of carbon credits generation from organic waste composting of large generators: an alternative to the final disposal in sanitary landfills 207 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 206-214 issn 2176-9478 introduction the main greenhouse gas in the solid waste treatment sector is methane (ch4), a fuel gas resulting from the decomposition of the organic fraction of municipal solid waste in sanitary landfills and dumps (jeswani and azapagic, 2016). according to the united nations environment programme (unep), solid waste management is responsible for 5% of anthropogenic greenhouse gas (ghg) emissions on a global scale (kaza, 2018). however, the sector has the potential to become one of the largest reducers of ghg emissions, because when waste is recovered and reinserted into the supply chain, emissions from the extraction and transportation processes of natural resources are avoided, positively affecting the entire production flow (unep and iswa, 2015; firmo et al., 2019). therefore, municipal solid waste (msw) management plays a strategic role in policies on climate protection and implementation of a low-carbon economy, considering its potential for integration with several economic sectors (reichert and mendes, 2014; jensen et  al., 2017). the improvement of waste management can contribute about 15 to 20% to the reduction of total emissions, considering the entire life cycle of materials and the hierarchy in waste management (unep and iswa, 2015). the predominant component of msw in brazil is organic matter, which represents approximately 45% of the waste (abrelpe, 2021). of this amount, only 1.5% goes to composting units (brasil, 2021). the vast majority of organic waste is destined for sanitary landfills and open dumps, which represents a waste of valuable resources, generation of greenhouse gases – as a result of the anaerobic digestion of these final disposal sites –, generation of leachate, and other environmental impacts (jeswani and azapagic, 2016; sharma and chandel, 2016). an important tool for the valorization of organic waste in brazil is composting (deus et al., 2017; rodrigues et al., 2019), which consists of the controlled degradation of the organic fraction of solid waste in the presence of oxygen, producing organic fertilizer at the end of the process (kiehl, 1998; awasthi et al., 2020). with the use of this technique, it is possible to reduce the amount of waste destined for sanitary landfills, the generation of leachate, and methane emissions to the atmosphere, as well as reducing the use of chemical fertilizers (andersen et al., 2010; jensen et al., 2016; chen et  al., 2020). another relevant aspect for the valorization of this waste is the possibility of obtaining carbon credits with the valorization of organic waste (andersen et al., 2012). zago and barros (2019) highlight the need to comply with the national solid waste policy, which prioritizes recycling and treatment before disposal in sanitary landfills. sanchez et al. (2015) and mortula et al. (2020) indicate that composting is one of the cheapest technologies to treat organic waste, consisting in a sustainable strategy and one of the technologies that can be employed in any scenario of solid waste management, including developed and developing countries. however, in brazil, millions of tons of organic waste are still buried, burned, or disposed of in dumps due to the lack of knowledge of the potential to use this waste, as well as the negative impacts they cause when disposed of inappropriately (zago and barros, 2019) . menezes et  al. (2019) highlight that, considering the high incidence of organic waste in the gravimetric composition of msw, in addition to the low percentage of recovery and treatment, the structure of selective waste collection must be reassessed to ratify a potential to be explored. according to jensen et  al. (2017), the use of natural compounds implies better absorption of nutrients from the soil, reduced energy in the production of fertilizers and release of nitrous oxide into the atmosphere, in addition to increasing water retention in the soil. polzer (2016) highlights the use of fertilizer generated in the composting process in urban green spaces such as squares, vegetable gardens, vertical gardens, and even green roofs. due to the environmental impacts arising from global warming and directly related to greenhouse gas emissions, policies were implemented to propose international trade cooperation actions to mitigate ghg emissions. this concern culminated in the creation of the carbon market, defined by article 12 of the kyoto protocol, allowing the negotiation of carbon credits generated from the implementation of clean development mechanisms (cdm) projects (unfccc, 2015; diniz oliveira et al., 2019). cdm projects had bureaucratic characteristics, strict criteria, and high costs involved in their implementation (godoy, 2013). nevertheless, due to the trade of carbon credits generated, 344 projects registered with the cdm executive board were implemented in brazil. of these, 52 are sanitary landfill projects with biogas recovery to burn in flare or power generation (unfccc, 2020), promoting job creation, income, and technological development (ipea, 2018). the total number of ghg emission reductions from brazilian projects reached 379  million in december 2019 (brasil, 2019; unfccc, 2020). the cdm was incorporated into article 6 of the paris agreement as a sustainable development mechanism (sdm), strengthening the expansion trend of the carbon market, focused on shared interests of  mitigation and sustainable development, without differentiation of groups or parties (santos et al., 2017; stua et al., 2022). with the advent of the paris agreement, in force since 2016, new opportunities for carbon credit generation arise, resulting from projects in the solid waste sector, as the 195 countries that signed the agreement committed themselves to meeting voluntary emission reduction goals, with the aim of reducing carbon dioxide (co 2) by 2030 and achieve carbon neutrality by 2050. to this end, the adoption of the composting technological route to treat the generated organic waste contributes to the reduction of greenhouse gas emissions and the generation of carbon credits, as organic waste is no longer disposed of in sanitary landfills and can be computed as avoided co2 emissions. catorza, c.f. et al. 208 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 206-214 issn 2176-9478 in addition to markets regulated by jurisdictions to meet the goals set by the nationally determined contributions (ndcs), there are voluntary markets, which are sought after by companies that seek to meet environmental standards, but which can be audited by independent agencies (mota, 2021). both carbon credit markets have been growing, reaching values of approximately 50 euros in 2021 (icap, 2021). considering this context and aiming at strategic changes in reducing emissions in waste management, it is expected that the regulation of the carbon market will be a way to advance solid waste management in brazil (van elk et  al., 2021), as companies and countries that have a goal of reducing waste emissions may be interested in buying carbon credits from projects in the solid waste sector (stua et al., 2022). in this sense, large waste generators play an important role due to their responsibility in the collection and treatment of generated waste, and with the possibility of gains from the sale of carbon credits as a stimulus to comply with the legislation (catorza, 2020). some countries have already launched their compliance markets. among the most important ones are the markets from europe, china, germany, and in the state of california (ricce, 2021). in brazil, bill no. 528 aims to establish guidelines for the regulated and voluntary carbon markets, with the creation of the brazilian emissions trading system. the objective of this study was to measure the potential for reducing ghg emissions and generating carbon credits by choosing the composting technique as an alternative to the disposal of organic waste in sanitary landfills, using as a case study a company from rio de janeiro that treats the organic fraction of solid waste from large generators and the methodology for calculating the cdm. material and methods for conducting the present study, a case study was carried out based on a company that collects and treats organic waste from large generators in the state of rio de janeiro, brazil. the study consisted of surveying the amount of carbon that would be generated if the waste treated at the company was destined for the sanitary landfill of the city of seropédica, called santa rosa. carbon credits will be presented in euros, as the european market is one of the pioneers and most important carbon markets in the world. company for collection and treatment of organic waste from large generators based on the proposed objectives, a survey of companies collecting and treating organic waste from large generators in the state of rio de janeiro was carried out. the company in question was chosen for the study because it operates the composting process on an industrial scale, with the capacity to process 1,500 tons of organic waste per month, and also because it has data on its activity dating from up to ten years. waste treatment is carried out in the municipality of cachoeiras de macacu, in the mountainous region of rio de janeiro, and the company operates using the windrow composting technique, in which aeration is passive and windrow turnover is mechanized. the waste treated at the company is transformed into organic fertilizer within 45  days, completing the cycle from the collection of waste from large generators to the composting process, compost production, cultivation, and marketing of organic foods by the company itself. clean development mechanism methodology: avoidance of methane emissions through composting estimations of methane reductions were performed using the clean development mechanism (cdm) methodology: avoidance of methane emissions through composting (ams-iii.f.), version 12.0, which consists of avoiding methane emissions to the atmosphere by applying treatment measures for organic waste such as composting. therefore, ch 4 emissions to the atmosphere are reduced and carbon credits are generated as a result, which can be explained by equation 1: ery = bey – pey (1) where: ery = reductions in ch4 emissions in year y (tco2e/year); bey = ch4 emissions at baseline in year y (tco2e/year); pey = ch4 emissions by the composting project in year y (tco2e/ year). in this context, methane emissions from the sanitary landfill represent the baseline, while the application of waste destined to treatment with composting and its respective emissions constitute additionality (unfccc, 2016). ch4 emissions at baseline: santa rosa sanitary landfill, in seropédica the calculation of emissions at the baseline consists of estimating the amount of methane that would be generated if the organic waste collected by the composting company were destined for the santa rosa sanitary landfill, in the city of seropédica, which is the business as usual of destination of solid organic waste in the study region. no measurements were performed at the activity site of the sanitary landfill to monitor ghg emissions; hence, the calculations used standardized values, presented in the project design document (pdd) of the seropédica sanitary landfill — entitled cpa-1: recuperação do gás de aterro, geração de energia e distribuição de biogás da ctr santa rosa em seropédica [landfill gas recovery, power generation, and biogas distribution from santa rosa sanitary landfill in seropédica] — as well as standardized emission factors from the cdm tool am04 methodological tool: emissions from solid waste disposal sites — version 08.0 and updated according to the united nations framework conpotential of carbon credits generation from organic waste composting of large generators: an alternative to the final disposal in sanitary landfills 209 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 206-214 issn 2176-9478 vention on climate change (unfccc) and the intergovernmental panel on climate change (ipcc) (unfccc, 2012, 2017a). the cdm tool am04 was chosen because of the requirement to apply this tool to cdm projects that avoid the disposal of municipal solid waste in sanitary landfills, and consequently avoid ghg generation in these locations (santos et al., 2017; unfccc, 2017a). equation 2 presents the formula for calculating ch4 emissions in sanitary landfills. bech4, swds, y = φ ∙ (1 – f ) ∙ gwpch4 ∙ (1 – ox) ∙ (16/12) ∙ f ∙ docf ∙ mcf ∑ y x = 1∑j wjx . docj . e -kj (y-x) . (1-e-kj) (2) where: bech4, swds, y = baseline methane emissions during year y, with the disposal of organic waste in sanitary landfills, during the period from the beginning of the composting project activity until the end of the year y (tch4); φ = standard value for the correction factor to account for model uncertainties; f = fraction of methane captured at the sanitary landfill and burned in flare, incinerated, or otherwise used; gwpch4 = global warming potential of ch4; ox = oxidation factor, which reflects the amount of methane from the landfill that is oxidized in the soil or other material that covers the waste; f = methane fraction in landfill gas (volume fraction); docf = fraction of degradable organic carbon (doc) that can decompose; mcf = methane correction factor; docj = fraction of degradable organic carbon (by mass) in type-j waste; kj = decay rate of type-j waste; wj,x = amount of type-j organic waste disposed of at the landfill in year x (tons); x = year when the composting company began its activities; y = year for which methane emissions were calculated, considering the total time for degradation of all organic matter deposited until 2019. input data, emission factors, and equations were entered into microsoft excel spreadsheet software to perform the calculations and obtain the results, using the following values: φ = 0.9; f = 0.5; gwpch4 = 28; ox = 0.1; f = 0.5; docj = 0.15; kj = 0.4; wj,x = 78,053; x = 2007; y = 2031 (unfccc, 2012, 2017a). ch4 emissions with additionality: composted organic waste additionality, in this context, consisted of measuring the ch4 emissions that were avoided with the application of composting for the treatment of organic solid waste, avoiding the generation of large amounts of this ghg to the atmosphere. the tool that enables to inventory ghg emissions from composting, required by the ams-iii.f. methodology, is the cdm tool methodological tool am013: project and leakage emissions from composting — version 02.0 (unfccc, 2017b). measurements were not performed to monitor ghg emissions by composting in loco; therefore, the calculations were made using standardized values, presented in the cdm tool am013 (unfccc, 2017b) calculation tool, according to equation 3. pecompy = peecy + pefcy + pech4y + pen2oy + peroy (3) where: pecompy = emissions associated with the composting project in year y (tco2e/yr); peecy = emissions associated with electricity consumption in the composting project in year y (tco2 e/yr); pefcy = emissions associated with fossil fuel consumption in the composting project in year y (tco2e/yr); pech4y = methane emissions in the composting project in year y (tco2e/yr); pen2oy = nitrous oxide emissions in the composting project in year y (tco2e/yr); peroy = methane emissions from the sanitary effluents in year y (tco2e/ yr). the term peroy was not considered for estimating ghg emissions, as the composting company does not treat sanitary effluents in its process. conversely, the variables peecy, pefcy, and pen2oy were disregarded, in such a way that only ch4 emissions between the composting process and methane emissions at the sanitary landfill (baseline) can be compared. thus, it is possible to reduce equation 3 to pecomp = pech4. according to the cdm tool am013, ch4 emissions in the composting process can be estimated by finding the results for the term pech4, using equation 4 as follows: pech4y = qy x efch4y x gwpch4 (4) where: pech4y = methane emissions in the composting project in year y (tco2e/yr); qy = amount of composted waste (78,053 t/yr); efch4y = methane emission factor (ch4) per ton of composted waste in year y (0.002tco2e/yr); gwpch4 = global warming potential of methane (ch4) (28tco2/ tch4). catorza, c.f. et al. 210 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 206-214 issn 2176-9478 the cdm tool am013 uses conservative values for emission factors, when it is not possible to guarantee the efficiency of the composting process; hence, it is important to carry out monitoring campaigns to obtain specific ch4 emission factors for each project. ch4 emission reductions and carbon credits with aerobic composting the amounts of ghg emission reductions attributed to a cdm project activity result in certified emission reductions (cer) traded on the carbon market. based on the results of the calculations of the emissions at the baseline (seropédica sanitary landfill) and the emissions from the composting process, it was possible to find the methane emission reductions with the application of composting for the treatment of the organic fraction of municipal solid waste. by equation 5, the amount of ch4 avoided when using aerobic composting for the treatment of organic waste was obtained; this will also be the value of ghg reductions to obtain carbon credits (cer). cery = bey – pey (5) where: cery = certified emission reductions of ch4 in year y (tco2e/yr); bey = ch4 emissions at baseline in year y (tco2e/year); pey = ch4 emissions by the composting project in year y (tco2e/ year). the amount of ch4 emissions avoided by composting was multiplied by the historical price values of the cer quotation during the period of activity of the composting company, and, thus, the values that could be acquired – if carbon credits were claimed – were found, as indicated in equation 6. for the period after 2021, the value of the last quotation (€48.64) was considered. the values of the quotations of carbon credits used in the calculation were collected on the international carbon action partnership (icap) platform (icap, 2021). €cer = € x cer (6) where: €cer = value obtained with cer in year y; € = value of euro/tco2eq in year y; cer = ch4 emissions avoided in year y. results and discussion data on the amount of composted organic waste are presented in table 1 and concern the company’s period of activity, from 2007 to 2019, when the last annual balance sheet was released, totaling 78,053 tons of organic waste treated throughout the period. this value will be the reference for the construction of the baseline and additionality scenarios. in table 1, the evolution of the amount of organic waste treated in the company is noteworthy, especially as of 2010, when the national solid waste policy was enacted, considering that, from that moment on, there was greater demand for the correct disposal of organic waste. according to the data obtained from the ams-iii.f. methodology, the composting company prevented 22,062 tons of ch4 in equivalent co2 from being released into the atmosphere when performing the treatment of the organic fraction of waste from large generators in the state of rio de janeiro, which corresponds to a reduction of 83.5% in ch4 emissions that would be generated at the santa rosa sanitary landfill; that is, for each ton of organic waste treated by composting, 283 kg co2eq are prevented from being released into the atmosphere. figure 1 shows the ghg emissions that would be generated at the santa rosa sanitary landfill in seropédica (baseline), the emissions generated during the composting process, and the emission reductions over time (additionality). regarding the possibilities of earning revenues from carbon credits, the results estimated values higher than €422,000, the currency used in carbon market transactions in the european market, as shown in figure 2. table 1 – amount of organic waste composted in the company under study. composted organic waste (food waste) year wj,x (tons) 2007 2,500 2008 3,110 2009 3,470 2010 4,010 2011 5,140 2012 5,220 2013 6,010 2014 6,580 2015 7,070 2016 7,430 2017 8,020 2018 9,303 2019 10,190 total 78,053 source: catorza (2020). potential of carbon credits generation from organic waste composting of large generators: an alternative to the final disposal in sanitary landfills 211 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 206-214 issn 2176-9478 it should be noted that the identified methane emissions resulting from composting could be even lower, as the default emission factor (2 kg.mg-1), defined in the calculation tool for obtaining carbon credits through aerobic composting in cdm projects, is deemed conservative (unfccc, 2017b). thus, when applying specific emission factors available in the technical literature, such as the emission factor developed by inácio (2010) for composting (1.2 kg.mg-1), the reduction of total ch4 could reach 90%. however, the calculation tools indicate that, when there are no measurement campaigns at the site of activity, the emission factors defined in the tool itself should be used (unfccc, 2017b). data on emission factors in composting can be found in amlinger et al. (2008) and jensen et al. (2017). therefore, it is possible to identify that, even with small changes and variations in the values and parameters of the used formulas, significant impacts can be generated. the results show that the development of composting as the main form of final disposal of organic waste is essential for the management of low carbon waste and the achievement of national and global goals for reducing ghg emissions and, most importantly, for the success of the containment strategies of global warming (jeswani and azapagic, 2016; mortula et al., 2020). the gain from the use of this technological route does not only refer to large-scale composting plants; composting plants for industrial kitchens, condominiums, shopping malls, and other small and medium scale generators are equally advantageous (lima júnior et al., 2017). the valuation of organic waste can help solving serious environmental problems such as soil degradation, erosion, and climate change. both cities and companies and agriculture widely benefit from considering their organic solid waste as a precious “resource,” converting it into fertilizer and/or energy, creating jobs, and contributing to the reduction of the costs of its disposal (zago and barros, 2019). despite the numerous advantages of recycling organic waste, there are difficulties, including in countries with high recycling rates, such as european countries and the united states of america, because technologies are not always economically feasible and there are difficulties inherent in the collection of organic waste that is not contaminated (abramovay et al., 2013). as for carbon credit revenues, the amounts represent an average of €17 thousand per year, which can be used to purchase equipment, improving infrastructure, vehicles, and human resources, thus boosting the operation of the composting company, promoting greater customer reach, greater amount of organic waste collected and treated, reduction of ghg emissions, and revenues from carbon credits, in addition to a more sustainable and circular waste management. composting projects can be developed with the aim of achieving higher revenues when considering carbon credits, which can enable small-scale and decentralized projects, which, in the absence of credit mechanisms and government incentives, would be unfeasible. within this context, it is possible to improve the management of organic waste, avoiding greater environmental impacts with the improper disposal of waste, as well as promoting the valorization of organic waste with the aid of carbon markets (galgani et al., 2014; paiva et al., 2015; torres et al., 2016). new circular business models that seek the valorization of organic waste are essential to the success of public policies in the waste sector. considering this scenario, there must be incentives for these ventures, as determined by the national solid waste policy (pnrs in portuguese), as they provide an environmental service by avoiding the impacts related to ch 4 emissions and leachate generation – which would occur if organic waste were not correctly treated (firmo et  al., 2019; rodrigues et al., 2019) — as well as promoting cost reduction with the disposal of organic matter in sanitary landfills (polzer, 2016; zago and barros, 2019). in this sense, the continuity and evolution of the carbon market may represent a competitive advantage for waste treatment ventures aimed at cer revenues, considering that, according to a study carried out by the university of maryland (edmond et  al., 2019) on the economic potential of article 6 of the paris agreement, the regulated carbon market can reach us$250 billion annually by 2030. no monitoring campaigns were carried out during the activities of the composting company and, therefore, the cdm tool am013 conservatively considers ch4 and n2o emissions in its standard emission factors (unfccc, 2017b). figure 2 — carbon credit revenues during the project lifetime. figure 1 — co2 emissions at baseline and with additionality. http://kg.mg http://kg.mg catorza, c.f. et al. 212 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 206-214 issn 2176-9478 the development and application of research to define optimal aeration rates, maintenance of oxygen and water contents through defined operating procedures, while studying the variation in ghg emissions during the composting stages, allows determining a specific emission factor for composting projects on an industrial scale, and thus contribute as a scientific basis to greater use of composting as a technological route for treating organic waste, aiming at low carbon waste management. conclusion in this study, the authors estimated co2eq emissions that were avoided when composting was used to treat organic waste from large generators collected and treated by a medium-sized company. the methodology applied in the research was the ams-iii.f., and, through the calculation tools of the mdl, am04, and am013, the baseline and additionality were calculated. the results showed that the treatment of organic waste by composting processes has the potential to prevent 22,062 tons of equivalent co2 from being released into the atmosphere, taking as a reference scenario the waste disposed of at the santa rosa sanitary landfill. this value corresponds to 283 kg co2eq for each ton of composted waste. the amount of emission reduction recorded in carbon credits, considering the value in euros, represents an average revenue of 17 thousand euros per year for the company. these values may be more significant with the expansion of the carbon market and the prospect of increasing the value of carbon credits in regulated and voluntary markets, as a consequence of the regulation of article 6 of the paris agreement at the 2021 united nations conference on climate change (cop26), in glasgow, scotland. the costs related to fees and other investments required in the accreditation and validation process of the composting company’s processes were not considered to calculate the revenues found with carbon credits. it should be noted that these represent considerable investments and should be analyzed beforehand. thus, the applicability of this study contributes as a scientific basis to assist decision-making and effectiveness of other composting projects, enabling greater reductions in ghg emissions in the long term and adequacy to the future perspectives of carbon market development. furthermore, this article can contribute to the construction of alternative scenarios for reducing ghg emissions in brazil and promoting sustainable waste management, as determined by the national solid waste policy. authors’ contributions: catorza, c.f.: conceptualization, data curation, formal analysis, investigation, methodology, writing — original draft. van elk, a.g.h.p.: conceptualization, data curation, formal analysis, investigation, methodology, project administration, writing — review and editing, supervision, validation, visualization. passos, l.h.s.: conceptualization, data curation, formal analysis, investigation, methodology, software, writing — review and editing. references abramovay, r.; 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para apps de categoria arbóreo-arbustivo aberto, foi encontrado um potencial de 212,97tco2e/ha; e para apps de categoria herbáceo predominante, foi encontrado um potencial de 243,80tco2e/ha. concluiu-se que com o restauro florestal dessas apps, as florestas ainda jovens e degradadas sequestrarão uma quantidade significativa de carbono até atingir o porte máximo. palavras-chave: mata ripária, sistema de informações geográficas, sequestro florestal de carbono. abstract forest carbon sequestration is an incentive for forest restoration projects of degraded riparian forests. the purpose of this work is to determine the potential of riparian forests forest carbon sequestration in permanent preservation areas (ppas), by classifying the existing vegetation and estimating forest biomass above the ground by means of a model which uses geographic information system (gis). the methodology used in this work consists in applying a model for determining the potential biomass index (pbi) and in estimating the density of equivalent carbon dioxide (co2e). for ppas with vegetation classified as closed arboreal category, it was found a potential of 175,43tco2e/ha; for the category open shrubby-tree, it was found a potential of 212.97tco2e/ha; and for predominant herbaceous category, it was found a potential of 243,80tco2e/ha. in conclusion, with the reforestation of these ppas, the forests still young and degraded will sequester a significant amount of carbon until they reach the maximum size. keywords: riparian forest, geographic information system, forestry carbon sequestration. mailto:nemesio@ufscar.br mailto:magno@iniciativaverde.org.br revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 31 introdução a estimativa da biomassa das florestas é realizada por meio dos componentes das árvores, e é expressa em peso seco por unidade de área [1]. medições de campo, modelagem ou ambos os métodos estão sendo utilizados para estimar a biomassa viva acima do solo, em florestas de grande extensão [2]. inventários florestais consistem em medições de altura e diâmetro à altura do peito das árvores em seções em uma área escolhida. esses dados são extrapolados para toda a área, mas não incluem a heterogeneidade da paisagem. a escolha de um modelo baseado em sig permite a incorporaçãoda heterogeneidade espacial no processo de crescimento vegetal, resultando em dados mais confiáveis [3]. a estimativa da quantidade de biomassa vegetal potencial acima do solo depende das condições climáticas, topográficas e edáficas e não depende de atividades antrópicas [3]. para o cálculo do potencial de fixação de co2 pelas florestas, dados de biomassa são indispensáveis [4]. a fixação de carbono pelas florestas pode dar suporte a programas de reflorestamento no estado de são paulo, tendo em vista um possível financiamento desses projetos por meio da venda de reduções de emissões certificadas (recs) [5]. assim, os proprietários rurais nas bacias do estado poderiam desenvolver projetos de restauro florestal das matas ripárias degradadas, onde a geração dos créditos de carbono arcaria parcialmente com as despesas desses projetos. nesse contexto, o objetivo desse trabalho é determinar o potencial de sequestro florestal de carbono para matas ripárias em apps. para o conhecimento do potencial de sequestro florestal de carbono pelas matas ripárias como incentivo ao restauro florestal dessas matas por seus proprietários rurais, fez-se uso de técnicas de geoprocessamento por meio de sig. essas técnicas permitiram o estudo do potencial de sequestro florestal de carbono das matas ripárias em apps rurais da bacia hidrográfica tietê-jacaré (bhtj) no município de são carlos, haja vista que a grande maioria das matas ripárias em apps urbanas foram suprimidas para canalização dos cursos d’água. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 32 materiais e métodos caracterização da área de estudo a área de estudo escolhida foi a unidade de gerenciamento de recursos hídricos tietê-jacaré (ugrhi 13) dentro do município de são carlos. o município de são carlos localiza-se no centro do estado de são paulo, o qual está contido na ugrhi 13 e na ugrhi 9 (mogi-guaçu), sendo 39,35% do território situado na ugrhi 13, e 60,65% na ugrhi 9 [6] (figura 1). figura 1 bacias hidrográficas pertencentes ao município de são carlos – sp. o município possui uma população de 221.950 habitantes, sendo a população residente urbana 213.061 habitantes e a população residente rural 8.889 habitantes em uma área de 1.137,332km2 [7]. o município de são carlos está localizado na província geomorfológica das cuestas basálticas [8] e seu clima é do tipo cwa, conforme a classificação de koeppen, apresentado inverno seco e verão chuvoso. a precipitação média é de 1422,8mm e a temperatura média anual é de 21.2°c, com a máxima média mensal 23ºc nos meses de janeiro e fevereiro e a mínima média mensal 18ºc no mês de julho [9]. as florestas: semi-decídua e ripária, cerrado e cerradão formam a vegetação do município [10-11]. os principais tipos de uso do solo são: agricultura, reflorestamento e mineração. índice de biomassa potencial o índice de biomassa potencial (ibp) foi baseado no modelo de iverson et al. [3] e pelas adaptações desse modelo por martins et al. [12] para o estado de são paulo. posteriormente foi estimada a densidade de co2e em toneladas por hectare (t/ha), pelo restauro florestal das matas ripárias da bhtj no município de são carlos. no modelo foram atribuídos índices a dados de solo, pluviosidade, índice climático modificado de weck (icmw) e topografia, utilizando a equação 1 [3]. para cada uma dessas quatro camadas consideradas foi atribuído um índice com valor de 25 pontos, totalizando 100 pontos no modelo para gerar um mapa de densidade de biomassa potencial. ibp=i(icmw)+i(pluviosidade)+i(topografia)+i(solos) (1) para a execução deste trabalho o software utilizado foi o arcgis 10 [13]. para a camada solos, a qual considera textura e fertilidade, o arquivo digital, em formato shape, contendo as classes de solo encontradas no município de são carlos foi disponibilizado pela professora adriana pires do departamento de ciências ambientais da universidade federal de são carlos – ufscar. os dados referentes à pedologia do município foram digitalizados das quadrículas de são carlos, bbrotas e ddescalvado disponíveis no llevantamento ppedológico ssemidetalhado do estado de são paulo do instituto agronômico de campinas – iac na escala 1:100.000. foram utilizadas as seguintes classes de solos estabelecidas pela empresa brasileira de pesquisa agropecuária (embrapa) [14],: argissolo vermelhoamarelo, gleissolo+neossolo flúvico, latossolo férrico, latossolo vermelho, latossolo vermelho-amarelo, neossolo litólico, neossolo quartzarênico e nitossolo. para a classificação da textura foi considerada a fração argila de cada tipo de solo, sendo apresentada por oliveira e prado [8] no memorial descritivo do levantamento pedológico semidetalhado do estado de são paulo da quadrícula de são carlos. foram consideradas, portanto, cinco classes de textura distribuídas por tipo de solo: muito arenosa, arenosa, média, argilosa e muito argilosa [14]. a fim de compor as informações dos solos, foi realizada uma classificação da fertilidade para cada tipo de solo, haja vista a variação de fertilidade que ocorre nestes. os dados de fertilidade foram determinados a partir da análise dos atributos químicos e da descrição dos solos revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 33 contidos em oliveira e prado [8]; de informações adquiridas de profissionais da área de fertilidade dos solos que esclareceram a hierarquia dos solos no município quanto à fertilidade; e do mapa de remanescentes de vegetação do município de são carlos, gerado pelo departamento de proteção dos recursos naturais (dprn), na escala 1:50.000, e apresentado por montaño [15], o qual considera os seguintes tipos de vegetação encontrados no município: cerrado, cerradão, capoeira, mata e vegetação de várzea. para este trabalho, apenas os locais de cerrado, cerradão e mata foram levados em conta na determinação da fertilidade, de modo que o arquivo em formato shape foi sobreposto com o shape de solos. assim, foi possível identificar qual vegetação está contida em qual tipo de solo, tendo por base que os solos típicos de cerrado apresentam baixa fertilidade comparados aos solos típicos de mata. os fragmentos de vegetação remanescentes serviram de base para identificar a fertilidade dos solos, visto que o estoque de biomassa é maior em solos argilosos e de fertilidade alta e menor em solos arenosos e de fertilidade baixa, onde a presença de florestas caracteriza o solo mais fértil, e a presença de cerrado um solo menos fértil [16]. o arquivo digital dos remanescentes de vegetação, em formato shape, foi cedido pelo professor marcelo montaño do programa de pós-graduação em ciências da engenharia ambiental da universidade de são paulo – usp. feita a análise dos atributos químicos juntamente com as informações recebidas pelos profissionais da área de solos e dos fragmentos de vegetação encontrados na bhtj do município de são carlos, foi possível classificar os solos da área de estudo em quatro classes: muito baixa, baixa, média e alta. contudo, considerando a textura e a fertilidade, o melhor tipo de solo contribuiu com 25 pontos e o pior tipo com 5 pontos. a distribuição dos pesos foi realizada por tipo de solo (tabela 1). tabela 3. distribuição dos pesos por tipos de solos solos pesos argissolo vermelho-amarelo 25 neossolo litólico 25 latossolo férrico 17 nitossolo 17 latossolo vermelho 11 gleissolo+neossolo flúvico 8 latossolo vermelho-amarelo 8 neossolo quartzarênico 5 já a camada referente à topografia é composta pelas variáveis altitude elipsoidal e declividade, sendo os 25 pontos da camada distribuídos em 13 pontos para a altitude e 12 pontos para a declividade. para obter a altitude da área de estudo foram utilizados dados de radar, do srtm (shuttle radar topography mission), com resolução espacial de 90m, sitema de coordenadas geográfica e sistema de referência wgs84, quadrículas sf-22-x-d, sf-22-z-b, sf-23-v-c e sf-23y-a do estado de são paulo, os quais são usados para gerar os modelos digitais de elevação [17]. a classe que se enquadra para a bhtj no município de são carlos é a 500 – 1.500m de altitude, com 11 pontos no modelo (tabela 2) [12-3]. foi adotada, portanto, essa pontuação para altitude. tabela 2. distribuição dos pesos por altitude altitude (m) pesos 0 – 15 8 15 – 50 11 50 – 500 13 500 – 1.500 11 >1.500 7 a obtenção da declividade foi através do modelo digital de elevação srtm. iverson et al. [3] reportam que em áreas inclinadas podem ser encontrados valores altos de densidade de biomassa, mas ocorre que em áreas planas as densidades médias tendem a ser maiores que os terrenos inclinados. desse modo, a distribuição dos pesos ficou com 12 pontos para inclinações baixas e 8 pontos para inclinações elevadas (tabela 3) [3] revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 34 tabela 3. distribuição dos pesos por declividade declividade (%) pesos 0 – 10 12 10 – 20 10 >20 8 a terceira camada que compõe o modelo é o icmw, desenvolvido por weck (1961, apud weck [18]) para determinar a produtividade potencial de florestas na alemanha com base em dados de clima, o qual não conseguiu testar seu índice. iverson et al. [3] utilizaram tal índice com algumas modificações. mais tarde, martins et al. [12] usaram uma fórmula mais simples do icmw (equação 2). icmw = )(100 ))(( 21 tm gpps  (2) onde: “s (horas) é o comprimento médio do dia durante a estação de crescimento; p1 (dm) é o número de meses nos quais a precipitação média anual é inferior a 200 mm; p2 é o número de meses nos quais a precipitação média anual excede 200 mm; g (meses) é a duração da estação de crescimento, que corresponde ao número de meses sem ocorrência de déficit hídrico e tm (celsius) é a temperatura média do mês mais quente da estação de crescimento [12]”. o arquivo digital, contendo o icmw utilizado neste trabalho, em formato raster, foi o arquivo usado por martins et al. [12], adaptado para a bhtj no município de são carlos. as variáveis empregadas foram estação de crescimento, solarimetria e temperatura média do mês mais quente do ano. a variável estação de crescimento, que considerou os meses sem chuvas, foi obtida pelos autores das cartas do ibge na escala 1:1.000.000, apresentando cinco grupos: “sem seca – ausência de períodos secos, com chuvas durante todo o ano. subseca – período de seca geralmente inferior a um mês. 1 a 2 meses secos – período de seca entre 1 e 2 meses. 3 meses secos – seca durante 3 meses do ano. 4 a 5 meses secos – 4 a 5 meses sem chuvas [12]”. posteriormente, os autores superestimaram os períodos sem chuvas por meio de dados de meses secos, elevando, assim, a confiabilidade do modelo: “sem seca – considerado como ausência de déficit hídrico. subseca – período de déficit equivalente a um mês. 1 a 2 meses secos – déficit equivalente a dois meses. 3 meses secos – 3 meses de déficit. 4 a 5 meses secos – considerado como 5 meses de déficit hídrico [12]”. para a variável solarimetria os autores buscaram os dados no atlas solarimétrico do brasil [19], e para a variável temperatura e pluviosidade nas bases disponíveis em [20-21-22-23-24-25]. no modelo de martins et al. [12], adaptado de iverson et al. [3], os valores de icmw ficaram entre 198 e 1.222, ocupando 25 classes distribuídas pelos 25 pontos. assim, para a área de estudo da bhtj os pesos ficaram distribuídos de 8 a 13 pontos [12]. a última camada do modelo é a pluviosidade, na qual o arquivo digital correspondente a ela, em formato raster, foi obtido de hijmans et al. [20]. essa base de dados worldclim (disponível em http://www.worldclim.org) diponibiliza dados de temperatura máxima, média e mínima e precipitação que compõem diversos mapas climatológicos utilizados em modelagens. uma base que divide o planeta apresentando dados para cada região, excetuando os polos [20]. as classes de precipitação com seus respectivos pesos considerados pelos autores, constam na tabela 4 [12-3]. tabela 4. distribuição dos pesos por precipitação precipitação (mm) pesos 1.000 – 1.200 11 1.200 – 1.400 13 1.400 – 2.000 16 2.000 – 2.400 19 2.400 – 2.800 22 2.800 – 3.200 25 3.200 – 3.600 22 >3.600 19 http://www.worldclim.org/ revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 35 para a área de estudo deste trabalho, cuja precipitação está em torno de 1.400mm [9], foi considerada a classe 1.200 – 1.400mm com 13 pontos no modelo [12-3]. em seguida foram atribuídos os pontos às camadas e confeccionados os mapas de pesos, em formato raster, correspondentes à cada uma das camadas do modelo. a soma das camadas resultou no mapa ibp com os índices de biomassa potencial para a área de estudo. a calibração do modelo ocorreu com a atribuição de valores médios de biomassa de diferentes formações vegetais, disponíveis na literatura (tabela 5), aos valores mínimo e máximo da escala de ibp [12]. de acordo com os mesmos autores a partir dessa atribuição, os valores intermediáriosforam encontrados adotando-se a escala linear, já que anteriormente os diversos pesos tinham sido fixados para as variáveis. o mapa de densidade de biomassa potencial, em t/ha, foi, portanto, confeccionado. tabela 5. valores médios de biomassa encontrados na literatura fisionomia t/há campo limpo, campo sujo e campo cerrado <40 cerrado strictu sensu, cerrado denso 41 – 120 cerradão, estacional semidecidual 120 – 220 estacional semidecidual, ombrófila mista 220 – 300 figura 2 fluxograma com as etapas do modelo para estimar a densidade de co2e das matas ripárias, visto que as recs são comercializadas em tco2e, o mapa de densidade de biomassa potencial (t/ha) foi transformado em valores de tc/ha e posteriormente em tco2e/ha. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 36 o cálculo do estoque potencial de carbono foi realizado considerando que 47% da biomassa seca é carbono, já para a obtenção dos valores em tco2e/ha o teor de carbono foi multiplicado por 3,67 [26]. para estimar a densidade de co2e das matas ripárias em apps da área de estudo, o mapa de densidade de biomassa potencial foi sobreposto com o mapa das categorias de degradação das matas ripárias elaborado por dias et al. [27]. desse modo, foram obtidos os valores de biomassa potencial para cada uma das categorias de degradação estabelecidas. as apps classificadas com suas respectivas categorias que sobrepõem a área nula do ibp não constaram nos cálculos de potencial estimado. os valores de biomassa encontrados para as categorias de degradação, portanto, foram convertidos para tc/ha e para tco2e/ha. a fim de obter somente valores do sequestro florestal de carbono líquido potencial, pois são estes valores que interessam no comércio das recs, foram calculados valores de biomassa por meio da subtração de valores médios atuais de biomassa dos valores de biomassa potencial encontrados para cada categoria. esses valores de biomassa atual foram determinados por um cálculo de média simples dos valores apresentados pelos autores melo e durigan [16], saatchi et al. [28] e por outros autores contidos em martins et al. [12]. os valores médios de biomassa estabelecidos e adotados para as categorias foram, portanto, 100t/ha para a categoria arbóreo fechado, 50t/ha para a categoria arbóreo-arbustivo aberto e 20t/ha para a categoria herbáceo predominante. posteriormente os valores encontrados foram convertidos para tc/ha e para tco2e/ha e multiplicados pela área total de cada categoria de degradação e somadas as três categorias, obtendo assim, um valor total do sequestro florestal de carbono potencial para as matas ripárias em apps da área de estudo. com o total de tco2e/ha determinado para cada categoria foi estimado o rendimento financeiro que o sequestro florestal de carbono poderá gerar para um projeto de restauro florestal de matas ripárias em apps com base na cotação do preço de mercado em euros (€) disponível no site: <http://www.pointcarbon.com> os valores de rendimento foram determinados inicialmente em euros (€), moeda utilizada no mercado de carbono, e convertidos para reais (r$). resultados e discussão na camada solo a pontuação mais elevada, 25 pontos, foi distribuída para os solos mais férteis e argilosos, já a menor pontuação, 5 pontos, para o solo mais arenoso e menos fértil. o restante da pontuação foi distribuído entre os solos intermediários. para a camada topografia, a qual foi dividida em altimetria e declividade, a maior altitude encontrada na área de estudo foi 1.019m concentrada na parte leste da área, e a menor altitude encontrada foi 545m concentrada na parte oeste da área. com a definição da classe de altitude encontrada na área de estudo, 500 – 1500 m, o peso referente a essa classe que compõe o modelo foi 11 pontos. das classes de declividade encontradas na área de estudo há predominância de inclinação menor que 10%. os pesos adotados para as classes de declividade são 8, 10 e 12 pontos respectivamente, os quais foram distribuídos conforme as classes de declividade estabelecidas. a precipitação que ocorre na área de estudo sofre pequena variação durante o ano. o peso estabelecido para a classe de precipitação anual 1.200 – 1.400 mm encontrada para a área de estudo foi 13 pontos. as classes de pesos do icmw, de 8 a 13 pontos, mostram uma distribuição uniforme pela área, com pontuação maior concentrada no centro da área. a soma das camadas: solo, altimetria, declividade, precipitação anual, e icmw, com seus respectivos pesos atribuídos, resultou no ibp, que variou de 41 a 75. ressalta-se que a pontuação máxima do modelo é 100 pontos; portanto, a modelagem está dentro da pontuação estabelecida. o mapa ibp é apresentado na figura 3, onde os índices gerados se distribuem pela área, como pode ser observado. http://www.pointcarbon.com/ revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 37 figura 3 índice de biomassa potencial da bhtj no município de são carlos. a maior pontuação foi encontrada principalmente ao sul da área, o que era esperado, já que a região concentra uma vegetação arbórea maior. a zona urbana do município não foi inserida como área de estudo, portanto, foi considerada nula no modelo. dessa forma, não foram obtidos valores de ibp para a zona urbana. com a calibração foram obtidas as médias para locais com formação vegetal de cerrado, cerradão e mata (tabela 6) tabela 6. densidade de biomassa potencial média obtida da calibração do modelo fitofisionomia biomassa (t/ha) cerrado 124 cerradão 116 mata 221 é possível notar, ao comparar com valores da literatura, que para os locais de mata o resultado foi compatível, mas para cerrado e cerradão os valores não foram os esperados. isso pode ser explicado considerando que na amostragem das fitofisionomias os melhores solos são os mais cobiçados, portanto, os melhores cerradões deram lugar para a agricultura ou outros usos. observando a frequência de mata em latossolo férrico, pode-se dizer que áreas que estejam classificadas como cerrado tem condições de evoluir para cerradão. autores como miranda, bustamante e miranda [29] e moreira [30] mencionam que a não ocorrência de queimadas nos cerrados em períodos variados de tempo permite que estes adotem fisionomias como cerradão e floresta estacional semi-decidual. desse modo, a média do ibp para cerradão foi menor, considerando o desmatamento em solos mais férteis, enquanto a média do ibp para cerrado foi maior por haver áreas de cerradão degradado com potencial para regeneração, principalmente em latossolo férrico e latossolo vermelho. a partir do ibp gerado para a bhtj no município de são carlos, foi confeccionado o mapa com os valores de densidade de biomassa potencial (figura 4). vale ressaltar que esta é a biomassa potencial estimada para a área de estudo e não a biomassa atual existente na área. figura 4 toneladas de biomassa estimadas para a bhtj no município de são carlos o menor valor de biomassa potencial encontrado, 40t para campo, e o maior, 300t para floresta estacional semidecidual, evidencia a transição das formações florestais. os maiores valores de biomassa potencial determinados estão nos melhores solos, principalmente onde ainda se encontram fragmentos florestais. como observado na figura 7, o mapa apresenta apenas a densidade de biomassa potencial determinada para toda a área de estudo. as toneladas de biomassa potencial foram, portanto, transformadas para toneladas de carbono (c) e dióxido de carbono equivalente (co2e). os respectivos valores estão apresentados na tabela 7. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 38 tabela 7. densidade de biomassa potencial estimada, de carbono e de dióxido de carbono equivalente para a bhtj em são carlos biomassa (t/ha) carbono – c (t/ha) dióxido de carbono equivalente co2e (t/ha) 40 – 78 19 – 37 69 – 135 78 – 124 37 – 58 135 – 214 124 – 169 58 – 79 214 – 292 169 – 231 79 – 109 292 – 398 231 300 109 – 141 398 – 517 assim como os valores de biomassa potencial, os maiores valores de co2e verificados estão nos melhores solos, especialmente onde ainda se encontram fragmentos florestais. pretendendo atingir o objetivo deste trabalho que é determinar o potencial de sequestro florestal de carbono de matas ripárias em apps, a densidade de biomassa potencial foi obtida para cada categoria estabelecida para as apps da área de estudo (figura 5) [27] figura 5 categorias de degradação das matas ripárias a sobreposição do mapa de densidade de biomassa potencial com o mapa das categorias de degradação das matas ripárias resultou nas toneladas de biomassa potencial para cada categoria de degradação (tabela 8). tabela 8. densidades de biomassa potencial estimada, de carbono e de dióxido de carbono equivalente para as matas ripárias. categorias biomassa (t/ha) carbono – c (t/ha) dióxido de carbono equivalente co2e (t/ha) arbóreo fechado 201,71 94,80 347,92 arbóreoarbustivo aberto 173,46 81,53 299,22 herbáceo predominante 161,35 75,83 278,30 transformando estes valores para obtenção das densidades de sequestro florestal de carbono potencial, obteve-se os valores apresentados na tabela 9. tabela 9. densidades de sequestro florestal de carbono potencial estimado para as matas ripárias categorias biomassa (t/ha) carbono – c (t/ha) dióxido de carbono equivalente co2e (t/ha) arbóreo fechado 101,71 47,80 175,43 arbóreoarbustivo aberto 123,46 58,03 212,97 herbáceo predominante 141,35 66,43 243,80 o sequestro potencial para as três categorias de degradação corresponde a 388.523,29 toneladas de biomassa em 3.332,45ha de app. isto corresponde a um total de 670.163,82t co2e para as apps. na categoria arbóreo fechado, com área total de aproximadamente 1.371,68ha, há predominância de formação florestal que já sequestrou quantidades consideráveis de carbono, mas ainda possuem um potencial de sequestro a ser atingido até o amadurecimento dessas florestas. para esta categoria foi estimada uma densidade potencial de 175,43t co2e/ha. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 39 para a categoria arbóreo-arbustivo aberto, cuja área total é aproximadamente 1.572,99ha, o valor de co2epotencial estimado é 212,97t/ha. nessas áreas a vegetação ainda não atingiu um porte de floresta, portanto, o restauro florestal dessas matas permitirá grande ampliação no estoque de carbono. na categoria herbáceo predominante, cuja área total é de aproximadamente 387,78ha, não há formação florestal, o potencial de co2e esperado para essa categoria é maior, sendo 243,80t/ha. com o restauro florestal dessas áreas, a fixação de carbono será maior até que a floresta amadureça e o estoque se estabilize em 243, 80t/ha. com os valores de densidade de co2e determinados para cada categoria de degradação, estimou-se também o rendimento financeiro que estes podem gerar com base de € 1.00 por tonelada de co2e por hectare (valor cotado no site: <http://www.pointcarbon.com>. acesso em: 26 de abril de 2013. os valores de rendimento foram apresentados em real com cotação do dia 26 de abril de 2013 (€ 1.00 = r$ 2,60). tabela 10. comparação do rendimento e custo de restauro florestal para as três categorias de degradação, com o valor de € 1.00 por tco2e (valores em r$ de abril de 2013). categorias dióxido de carbono equivalente co2e (t/ha) rendimento financeiro (r$/ha) arbóreo fechado 175,43 456,12 arbóreo-arbustivo aberto 212,97 553,72 herbáceo predominante 243,80 633,88 nota-se que o rendimento com a venda das recs é baixo e não cobre os custos do restauro florestal se o preço pago pela tco2e for baixo. posto isso, a geração das recs pelos projetos de sequestro florestal de carbono arcaria parcialmente com os custos dos projetos de restauro florestal das matas ripárias em apps. isto acontece devido a desvalorização da tco2e no mercado de carbono. com base no trabalho de birch et al. [31], onde os autores fazem análises econômicas sobre áreas de restauro e regeneração em combate à degradação ambiental, observou-se que os custos do restauro não são pagos com um valor baixo por tonelada de co2e. isto, portanto, se comprova com a projeção feita neste trabalho para as matas ripárias em apps da bhtj em são carlos. conclusões o modelo escolhido para determinar o potencial de sequestro florestal de carbono mostrou-se adequado. o levantamento dos valores de toneladas de co2e por hectare, determinados para cada categoria de degradação estabelecida para as matas ripárias da área de estudo, através do restauro florestal de suas matas ripárias, oferece subsídios para a implementação de projetos no âmbito do mdl, incentivando os proprietários rurais. o uso de um mapa pedológico em escala maior para a modelagem, 1:10.000 por exemplo, seria o mais indicado. entre as camadas consideradas no modelo ibp, a que mais contribuiu com os resultados gerados foi a camada solo, visto que as camadas precipitação anual e altitude tiveram apenas uma classe de peso. assim, uma variedade maior dos tipos de solos encontrados em áreas menores, devido ao nível de detalhe, proporcionará uma diversidade maior também na fertilidade dos solos e consequentemente apresentará valores de ibp mais condizentes com os valores utilizados na calibração do modelo. http://www.pointcarbon.com/ revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 40 dessa forma, permite-se concluir que as florestas, ainda jovens e degradadas, sequestrarão uma quantidade considerável de carbono até atingir o porte máximo a partir do restauro florestal dessas apps. figura 1 bacias hidrográficas pertencentes ao município de são carlos – sp tabela 1 distribuição dos pesos por tipos de solos solos pesos argissolo vermelho-amarelo 25 neossolo litólico 25 latossolo férrico 17 nitossolo 17 latossolo vermelho 11 gleissolo+neossolo flúvico 8 latossolo vermelho-amarelo 8 neossolo quartzarênico 5 tabela 2 distribuição dos pesos por altitude altitude (m) pesos 0 – 15 8 15 – 50 11 50 – 500 13 500 – 1.500 11 >1.500 7 tabela 3 distribuição dos pesos por declividade. declividade (%) pesos 0 – 10 12 10 – 20 10 >20 8 tabela 4 distribuição dos pesos por precipitação. precipitação (mm) pesos 1.000 – 1.200 11 1.200 – 1.400 13 1.400 – 2.000 16 2.000 – 2.400 19 2.400 – 2.800 22 2.800 – 3.200 25 3.200 – 3.600 22 >3.600 19 revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 41 tabela 5 valores médios de biomassa encontrados na literatura. fisionomia t/ha campo limpo, campo sujo e campo cerrado <40 cerrado strictu sensu, cerrado denso 41 – 120 cerradão, estacional semidecidual 120 – 220 estacional semidecidual, ombrófila mista 220 – 300 figura 2 fluxograma com as etapas do modelo. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 42 figura 3 índice de biomassa potencial da bhtj no município de são carlos. tabela 6 densidade de biomassa potencial média obtida da calibração do modelo. fitofisionomia biomassa (t/ha) cerrado 124 cerradão 116 mata 221 figura 4 toneladas de biomassa estimadas para a bhtj no município de são carlos. tabela 7 densidade de biomassa potencial estimada, de carbono e de dióxido de carbono equivalente para a bhtj em são carlos. biomassa (t/ha) carbono – c (t/ha) dióxido de carbono equivalente co2e (t/ha) 40 – 78 19 – 69 – 135 78 – 124 37 – 58 135 – 214 124 – 169 58 – 79 214 – 292 169 – 231 79 – 109 292 – 398 231 300 109 – 141 398 – 517 revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 43 figura 5 categorias de degradação das matas ripárias. tabela 8 densidades de biomassa potencial estimada, de carbono e de dióxido de carbono equivalente para as matas ripárias. categorias biomassa (t/ha) carbono – c (t/ha) dióxido de carbono equivalente co2e (t/ha) arbóreo fechado 201,71 94,80 347,92 arbóreo-arbustivo aberto 173,46 81,53 299,22 herbáceo predominante 161,35 75,83 278,30 tabela 9 densidades de sequestro florestal de carbono potencial estimado para as matas ripárias. categorias biomassa (t/ha) carbono – c (t/ha) dióxido de carbono equivalente co2e (t/ha) arbóreo fechado 101,71 47,80 175,43 arbóreo-arbustivo aberto 123,46 58,03 212,97 herbáceo predominante 141,35 66,43 243,80 tabela 10 comparação do rendimento e custo de restauro florestal para as três categorias de degradação, com o valor de € 1.00 por tco2e (valores em r$ de abril de 2013). categorias dióxido de carbono equivalente co2e (t/ha) rendimento financeiro (r$/ha) arbóreo fechado 175,43 456,12 arbóreo-arbustivo aberto 212,97 553,72 herbáceo predominante 243,80 633,88 agradecimentos à capes pela concessão da bolsa de mestrado à primeira autora, possibilitando a realização deste trabalho. à prof.a adriana pires do departamento de ciências ambientais da ufscar, ao prof. marcelo montaño da usp e ao odo primavesi pelas informações disponibilizadas. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 44 referências bibliográficas brown, s. estimating biomass and biomass change of tropical forests: a primer. fao forestry paper 134. food and agriculture organization of the united nations, rome, italy. 1997. houghton, r. a et al. the spatial distribution of forest biomass in the brazilian amazon: a comparison of estimates. global change biology, v.7, p.731-746, 2001. iverson, l. r. et al. use of gis for estimating potential and actual forest biomass for continental south and southeast asia. in: dale , v. h. 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alta temporada turística essa população pode chegar a aproximadamente 200 mil habitantes, produzindo o equivalente a 200 t/dia de lixo. no intuito de avaliar a qualidade ambiental do aterro sanitário optou-se por utilizar geoindicadores, principalmente em relação às características do seu meio físico onde está instalado o referido aterro. no intuito de se ter um estudo mais adequado, optou-se por mapear a profundidade do nível da água freática, espessura dos materiais inconsolidados e substrato rochoso, além de estudos sobre a permeabilidade da área. observou-se que o aterro sanitário de caldas novas está instalado em um local inadequado, com um meio físico muito vulnerável, lençol freático pouco profundo, materiais inconsolidados pouco espesso e um substrato rochoso com falhas estruturais. constatou-se, através da pesquisa que o referido aterro é, na realidade um lixão a céu aberto. palavras-chave: geoindicadores; qualidade ambiental; meio físico. abstract this study aimed to evaluate the environmental quality of the landfill caldas novas go, a city located in southern goiás, the largest hydrothermal resort in the world (used for tourism), which holds a population of 70,463 inhabitants. during high tourist season this population can reach about 200 000 inhabitants, producing the equivalent of 200 t/day of waste. in order to evaluate the environmental quality of the landfill was decided to use geoindicators, especially in relation to the characteristics of their physical environment where it is installed above the landfill. in order to have a more appropriate, we chose to map the depth of the groundwater level, thickness of unconsolidated materials and bedrock, and studies on the permeability of the area. it was observed that the landfill caldas novas is installed in an inappropriate location, physical environment with a very vulnerable, shallow groundwater, unconsolidated materials thick and a little rocky with structural flaws. it was found through research that this landfill is actually an open-air dumps. keywords: geoindicators; environmental quality; physical environment. rildo aparecido costa prof. dr. do curso de geografia, faculdade de ciências integradas do pontal, universidade federal de uberlândia. e-mail para correspondência: rildocosta1@yahoo.com.br giliander allan da silva prof. dr. do curso de geografia, faculdade de ciências integradas do pontal, universidade federal de uberlândia. e-mail para correspondência: rildocosta1@yahoo.com.br revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 2 introdução o desenvolvimento do processo tecnológico-industrial nos últimos 50 anos vem promovendo o crescimento dos centros urbanos. nesse momento, o homem ao invés de se adaptar às condições do meio físico, impõe-lhe as suas próprias condições, sobretudo, de uso e ocupação inadequada, ou seja, não respeita os limites e potencialidades do meio em que vive. o poder público, normalmente tem dificuldades quanto à organização do crescimento urbano, seja por falta de pessoal técnico qualificado, seja por falta de conhecimento das condições e das características do meio físico, ou ainda, por falta de um planejamento adequado. se o uso e ocupação do meio físico são tão importantes para o homem, ele deve respeitá-lo e entendê-lo, principalmente, no que diz respeito às suas potencialidades e limitações, pois, o homem ao ignorar esta condição, pode torná-lo vulnerável a danos irreparáveis. neste sentido, torna-se de suma importância o desenvolvimento da conscientização da coletividade, que passa a exercer papel fundamental no processo de uso e ocupação. assim sendo, deve-se sempre se sobrepor a esse processo, ações de preservação do meio, ainda que sua exploração seja necessária (costa, 2008). com o conhecimento tecnológico que o homem adquiriu ao longo do tempo, é de se esperar que as práticas de ocupação se tornem cada vez mais tênues. no entanto, o que se tem assistido, primordialmente nos países em desenvolvimento, é que o caminho está no sentido contrário, gerando impactos negativos que, geralmente resultam em perdas materiais e até mesmo de vidas humanas. por isso, a necessidade de planejar o uso e ocupação desse meio físico torna-se fundamental para qualquer instância, seja no âmbito público e/ou privado. embora haja, nos dias atuais, grandes debates sobre meio ambiente, desenvolvimento e qualidade de vida, raramente se considera o princípio desses aspectos, que é o processo de planejamento. entende-se que o ato de planejar seja a adoção de um conjunto de decisões baseadas em características técnicas do meio ambiente, nas necessidades da sociedade e nos fatores operacionais para uma dada região (zuquette, 1993). os conhecimentos acerca dos componentes do meio físico (rocha, materiais inconsolidados, relevo, águas, ar e suas relações com os diferentes processos e atividades geológicos, biológicos e antropogênicos) fazem parte do campo de estudo das ciências ambientais. essa afirmação é reforçada pelo fato de que todas as atividades antrópicas se desenvolvem sobre o meio físico (seus componentes) e são responsáveis pela sua sustentação (no sentido literal), quaisquer que sejam os tipos de ocupação (turner e coffman, 1973). ao mesmo tempo, verifica-se uma relação de interdependência entre o meio físico e o meio biótico. portanto, pode-se afirmar que a instalação de um aterro sanitário deve ser feita a partir de pesquisas para se conhecer as características do meio físico onde ele será instalado, com fins a evitar inúmeros impactos ambientais gerados pelos resíduos. enfim, o preço pago pela falta de um planejamento adequado tem sido muito alto, tanto pela população quanto pelo poder administrativo, pois, além de desastres ecológicos, as conseqüências implicam muitas vezes em perdas de vidas humanas e patrimoniais. materiais e métodos considera-se que a baixa densidade de informações relativas à caracterização dos atributos do meio físico impacta diretamente na forma de uso e ocupação e no planejamento, como um todo. com isto, utilizou-se no desenvolvimento da presente pesquisa, a proposta metodológica preconizada por zuquette (1987), que contempla o levantamento de um grupo de atributos do meio físico, os quais são registrados em mapas ou cartas interpretativas, associadas a observações descritivas, contendo informações de interesse para o planejamento, principalmente o urbano regional. as informações das cartas topográficas (1: 10.000), elaboradas pelo dnpm – departamento nacional de produção mineral – projeto hidrogeológico da região de caldas novas go, no ano de 1980 foram de suma importância. para obter o esboço da área estudada, usou-se a articulação das cartas se22 x-d-v 2 – so; se-22 x-d-v 2 – se; se-22 x-d-v 4 – no e se-22 x-d-v 4 – ne. para obter informações relativas ao substrato rochoso da área utilizou-se informações contidas no mapa hidrogeológico gerado pela amat – associação dos mineradores de água termal de caldas novas – go na escala de 1: 5.000. para a confecção do mapa de materiais inconsolidados serviu-se também da interpretação de fotografias aéreas pertencentes à prefeitura municipal de caldas novas, no ano de 1996, na escala de 1:5.000. estas fotografias aéreas foram de grande importância para a extração das informações necessárias para compreender a área de estudo em questão. os materiais inconsolidados compreendem os solos residuais e retrabalhados, contudo, os materiais encontrados na área do aterro foram somente os solos retrabalhados. os solos residuais englobam os níveis de saprolito, do residual jovem e do residual maduro. o solo retrabalhado é caracterizado pelo colúvio e matérias aluvionares. revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 3 para a obtenção do mapa de nível de água freática utilizaram-se medidas de cisternas contidas na área em estudo, perfazendo um total de 6 medidas e também perfurações com a utilização de trado (12 medidas), bem como a metodologia desenvolvida por nishiyama (1998), que busca evidenciar, para uma análise mais precisa, meios alternativos para o levantamento da profundidade do nível d´água, tais como: mapas topográficos, fotografias aéreas e imagens de satélite. por meio desse material cartográfico foi possível analisar alguns condicionantes do meio físico (afloramento rochoso, áreas úmidas, presença de nascentes e formas de relevo). junto aos dados obtidos nas medidas de cisternas e perfurações in situ, determinou-se a profundidade da água freática. considera-se água freática, o intervalo dentro dos limites em que a água ocupa todos os vazios existentes nos materiais inconsolidados e/ou rochosos. a determinação do limite superior dessa zona, denominado nível de água freática, bem como a sua distância em relação à superfície do terreno, são os objetos de estudo dessa pesquisa. durante os trabalhos de campo foram descritos 20 pontos, sendo 2 afloramentos rochosos, 18 pontos de amostragens. além dos ensaios de infiltração com duplo anel (da), realizados in situ, buscando definir o coeficiente de permeabilidade, caracterização da área de estudo o rápido crescimento populacional e consequente ocupação do meio físico, apresentado na tabela 1, ocorreram em grande parte de forma desordenada. as consequências se materializam na intensa degradação do meio físico, especialmente da sua área urbana, e, esta situação pode afetar futuramente a sustentabilidade ambiental. além do rápido crescimento da população urbana aliada a uma ocupação desordenada do solo, a cidade apresenta outras questões complexas em relação ao desenvolvimento econômico e o meio ambiente. tabela 01 caldas novas: evolução da população, 1960 2010. ano número de habitantes crescimento percentual 1960 5.200 1970 7.200 38.5 1980 9.800 36.1 1991 24.900 154.1 2001 49.652 100.3 2007 62.204 28 2010 70.463 11.7 fonte: ibge, 2010. o crescimento da cidade foi regido principalmente pela exploração das águas termais, o que, por sua vez, promoveu o desenvolvimento do turismo e da rede hoteleira do município, trazendo consigo, o crescimento de outras atividades, como serviços e comércio. nesse sentido, tem-se uma singularidade complexa, que traz contornos abrangentes. a cidade de caldas novas possui basicamente todos os problemas apresentados pela maioria das cidades do centro-oeste, porém, como sua principal atividade econômica advém do uso de um recurso natural importantíssimo (as águas termais), os problemas ganham uma amplitude bem maior, pelo fato de os atores sociais distorcerem tanto as reais necessidades da cidade, quanto às formas de superá-las. caldas novas situa-se na mesorregião sul do estado de goiás, mais especificamente na microrregião meia ponte, entre os meridianos 48o 27’ e 48o 56’ w e os paralelos 17o 28’ e 18o 05’s. possui o maior manancial hidrotermal do mundo (explorado para fins turísticos). localiza a 170 km da capital do estado (goiânia), sendo a principal via de acesso a go-213 e br 153. o aterro sanitário de caldas novas localiza-se ao norte da cidade (figura 1) distando aproximadamente 10 km da área central, ocupando uma área de 51.6719 ha entre o córrego fundo e o córrego soreio, numa vertente com aproximadamente 6 a 8% de declividade. a dinâmica atmosférica em caldas novas está sob controle dos sistemas intertropicais. esses sistemas de circulação ocasionam um clima tropical alternadamente seco e figura 1: localização da área de estudo. revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 4 úmido (del grossi, 1991). dependendo da época do ano, o avanço de determinadas massas de ar sobre a região é responsável pelas alterações na temperatura e, principalmente, na umidade, distinguindo duas situações climáticas: um período seco, que se estende de abril a setembro (representa 10% do total de chuvas), e outro, úmido e chuvoso, que vai de outubro a março (representando 90% do total pluviométrico). em caldas novas, essa dinâmica provoca um regime pluvial que varia entre 1720 a 1750 mm, determinado, principalmente pelo orografismo. o município de caldas novas apresenta temperatura média anual entre 20 e 22ºc, com média nos meses mais frios girando em torno de 18ºc. com base na classificação internacional de köeppen (1948), a região encontra-se caracterizada pelo clima tropical do tipo aw. em relação à geologia, a área e constituída principalmente por rochas metamórficas do grupo paranoá (filitos, quartizitos e metacalcários) e do grupo araxá (representado por xistos variados e ocorrem também, cristas de quartzitos, quartzitos micáceos e quartzo xistos, caracterizando prováveis arenitos e arenitos impuros, interdigitados e intercalados aos pelitos). em relação à geomorfologia, a área de estudo insere-se na região que pena (1976) denominou planalto central goiano, constituído pela ampla área do conjunto dos contribuintes da margem direita do rio paranaíba, entre outros os rios corumbá, meia ponte, dos bois e turvo. a referida unidade geomorfológica constitui um vasto planalto, compartimentado em níveis topográficos distintos e com características próprias, porém ligados entre si. são as seguintes subunidades: planalto do distrito federal, depressões intermontanas, planalto do alto tocantins-paranaíba e planalto rebaixado de goiânia. essa condição de relevo faz com que caldas novas se localize em uma região depressiva, tendo a leste a serra de caldas novas e a oeste a serra da matinha. essas condições geoambientais determinam o regime hídrico do município, possuindo uma grande quantidade de nascentes (serra de caldas novas e serra da matinha) e conseqüentemente, uma grande quantidade de águas superficiais. o uso de geoindicadores ambientais como subsídio ao estudo de qualidade ambiental do aterro sanitário de caldas novas (go) revendo a teoria de sistemas, haigh (1985, apud christofoletti, 1999) define sistema como "uma totalidade que é criada pela integração de um conjunto estruturado de partes componentes, cujas interrelações estruturais e funcionais criam uma inteireza que não se encontra implicada por aquelas partes componentes quando desagregadas". para tricart (1977), o conceito de sistema é o melhor instrumento lógico que se dispõe para estudar os problemas do ambiente. ele tem um caráter dinâmico e por isso adequado a fornecer os conhecimentos básicos para uma atuação, o que não é o caso de um inventário, por natureza, estático. segundo christofoletti (1999), sob uma perspectiva sistêmica, estudam-se as organizações espaciais englobando a estruturação, o funcionamento e a dinâmica dos elementos físicos, biogeográficos, sociais e econômicos. dois componentes básicos entram em sua estruturação e funcionamento: o sistema sócioeconômico e o sistema ambiental físico. os sistemas ambientais físicos são também denominados geossistemas. o conceito de geossistema foi introduzido por sotchava (1977). segundo ele os geossistemas são sistemas naturais, porém todos os fatores econômicos e sociais influenciando sua estrutura e peculiaridades espaciais são consideradas durante o estudo e suas descrições verbais ou matemáticas. para christofoletti (1999), numa perspectiva holística de análise dos sistemas ambientais, não se pode excluir o conhecimento provindo dos estudos sobre os sistemas socioeconômicos, considerando os seus componentes e processos. os sistemas socioeconômicos são controlados pelos atributos culturais, sociais, econômicos e tecnológicos do grupamento humano, da sociedade em seu conjunto ou de suas classes sociais. as interferências das atividades humanas são fatores que influem nas características e nos fluxos de matéria e energia, modificando os geossistemas. contudo a natureza responde a essa intervenção por indicadores da qualidade ambiental. o vocábulo indicador é proveniente do latim indicare cujo significado é destacar, mostrar, anunciar, tornar público, estimar. assim, os indicadores nos transmitem informações ou nos esclarece uma série de fenômenos que não são imediatamente observáveis. luz et al. apud cunha (2001), afirmam que os indicadores funcionam como uma radiografia que evidencia numa determinada época, o desempenho do processo em questão. os indicadores são constituídos por duas unidades de medidas correlacionadas, utilizadas para verificar o desempenho de um dado processo. são parâmetros representativos de um processo permitindo assim, sua quantificação, podendo trazer mudanças na cultura organizacional, logo, precisam ser bem definidos e acompanhados sistematicamente (mendonça, 1997). os indicadores ambientais para khure (1998) devem estar aptos para revelarem os aspectos mais importantes de uma organização, como os impactos e os efeitos. assim, deve-se fazer a opção por revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 5 indicadores ambientais que possam quantificar esses aspectos. de acordo com alfaro & oyague (1997), os indicadores ambientais refletem o estado do meio ambiente e relacionam as pressões impostas pelas diversas atividades econômicas sobre a qualidade dos componentes do meio ambiente e as respostas elaboradas pela sociedade para combater tais pressões. merico (1997) salienta que os indicadores ambientais são usados para se ter um retrato da qualidade ambiental e dos recursos naturais, além de avaliar as condições e as tendências ambientais rumo ao desenvolvimento sustentável. para tanto, os indicadores ambientais deverão possuir capacidade de síntese, estando, então, alicerçado em informações confiáveis e que possam ser comparadas; relacionar os problemas com as políticas ambientais a serem definidas e, por último, necessita ser facilmente compreensível e acessível à população, melhorando a comunicação e direcionando a evolução para o caminho da sustentabilidade. resultados e discussões a cidade de caldas novas, por sua urbanização rápida e desordenada, desenvolveu vários problemas ambientais (erosões, lixo, enchentes, etc.), principalmente porque sua infraestrutura não acompanhou o crescimento populacional, abrindo caminho para uma má ocupação dos seus solos. a especulação imobiliária e o expansionismo da construção civil ampliaram de forma significativa a produção de esgoto doméstico que muitas vezes se mistura com galerias ou redes de drenagens de água pluviais, gerando em torno de quatorze mil fossas sépticas e sumidouros, que podem produzir nas águas superficiais e subterrâneas da cidade diferentes tipos de impactos ambientais, o que pode significar futuramente a sua inviabilização. a ausência de recursos básicos para uma "urbanização ordenada", sendo esta, contrária àquela criada por invasões frequentes nas periferias do município, nos remete à reflexão de que este processo não se trata de um fato isolado, mas sim um caso brasileiro. o grande problema reside no aumento brusco da população nos períodos de temporada. o elevado número de cerca de 200.000 pessoas que chegam à cidade (nas temporadas), tende a gerar uma sobrecarga em todas as instâncias pertinentes à infraestrutura urbana, a qual é pouco suficiente para comportar tal crescimento. outra questão grave reside no fato do destino dos resíduos sólidos. o relevo da cidade é caracterizado por grande quantidade de fraturas geológicas. a ausência de controle da deposição, coleta e destinação final do lixo urbano, associada ao fato que a quantidade de domicílios onde há coleta é inferior às necessidades de equilíbrio ambiental, faz com que a situação de caldas novas seja crítica. os resíduos sólidos urbanos são aqueles gerados nas residências, nos estabelecimentos comerciais, nos logradouros públicos e nas diversas atividades desenvolvidas nas cidades, incluindo os resíduos de varrição de ruas e praças (boscov, 2008). estes tipos de resíduos são, geralmente, compostos por: materiais putrescíveis (resíduos alimentares, resíduos de jardinagem e varrição e demais materiais que apodrecem rapidamente); papéis/papelões; plásticos; madeiras; metais; vidros e outros (entulhos, espumas, solos, couro, borrachas, cinzas, tecidos, óleos, graxas, resíduos industriais não perigosos, etc.). já os resíduos de serviços de saúde e de portos e aeroportos têm destinação especial. segundo boscov, (2008) o lixo é definido com sendo “restos das atividades humanas, considerados pelos geradores como inúteis, indesejáveis ou descartáveis”. normalmente, apresenta-se sob estado sólido, semi-sólido ou semilíquido e compreende os lixos tipo domiciliar, comercial, público, hospitalar, industrial, agrícola e entulho. para o projeto e a operação dos aterros sanitários, onde são depositados os resíduos sólidos urbanos, é importante conhecer o complexo comportamento mecânico, hidráulico e bioquímico da massa de resíduos, bem como dos atributos do meio físico. o paradigma atual para o projeto de aterros sanitários visa tratar os resíduos como uma nova unidade geotécnica e aplicar os conceitos da mecânica dos solos, incorporando peculiaridades do material, quando necessário. este procedimento tende a ser mais efetivo ao passo que os resíduos se assemelham a solos. caldas novas, assim como a maioria das cidades do brasil, ainda enfrenta o problema da falta de um tratamento de seus resíduos, em geral. porém, neste local, este processo possui um (de) mérito maior, visto que, a economia local depende do recurso hídrico subterrâneo. neste sentido, o manejo adequado dos resíduos sólidos é imprescindível, já que, o chorume está se infiltrando no solo e no subsolo, podendo contaminar águas subterrâneas, sobretudo, freática e termal. como resultado, pode ocorrer consequências drásticas à economia do município, arruinando a demanda turística local. em caldas novas, diariamente, apenas uma fração do lixo domiciliar, comercial, público e hospitalar é recolhida por uma empresa privada, por meio de um serviço terceirizado (concessão), embora sob responsabilidade pública. essa fração corresponde a 50 a 60% do total produzido na cidade, oriundos de 105 bairros, ficando fora do serviço de coleta os bairros periféricos. a fração restante, composta por resíduos sólidos e/ou revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 6 orgânicos, é disposta em locais sob condições aleatórias, sem o conhecimento e consentimento das autoridades municipais. por exemplo, o denominado entulho, oriundo das construções civis é coletado mediante pagamento por empresas com grande eficiência e rapidez, porém, em seguida é disposto quase sempre sem nenhum critério em áreas públicas e particulares menos visíveis, ou em depressões de terrenos na periferia urbana, inclusive em locais que o processo erosivo com ocorrência de voçorocas é evidente. uma circunstância que agrava ainda mais esta situação consiste no lixo domiciliar ou comercial. eventualmente recusado pelo serviço de coleta organizada, pelos cuidados que demanda, como os materiais para pintura (tintas, solventes, pigmentos e vernizes), produtos para jardinagem (pesticidas, inseticidas, repelentes e herbicidas), produtos para motores (óleos, lubrificantes, fluidos de freio e transmissão e baterias) e muitos outros itens mais comuns, como vidros, pilhas, pneus, lâmpadas fluorescentes, animais mortos, dentre outros estes são dispostos em locais menos visíveis do espaço urbano, normalmente em depressões de terrenos ou na margem de cursos d'água que cruzam a cidade. o lixo hospitalar é recolhido à semelhança dos demais, embora a lei determine a coleta especial e a incineração em condições e locais apropriados, sendo os hospitais geradores igualmente responsáveis por esse serviço. o descarte hospitalar no lixão, por apresentar alta toxidade, constitui um fato de alto risco ambiental e para a saúde pública. a prática de utilizar diferentes tipos de lixo, como os entulhos de construção e material terroso de origens diversas para aterrar depressões de terrenos ou erosões sem estudos prévios, constitui uma prática corrente e que gera efeitos danosos aos aquíferos. nesta categoria se incluem também a prática de aterrar depósitos de lixo improvisados, quando estes passam a incomodar a vizinhança. o aterramento sem maiores critérios ou cuidados também é uma prática danosa para as águas subterrâneas. a fração coletada domiciliarmente é conduzida para o chamado “lixão”, (embora em todos os documentos cedidos pela prefeitura municipal de caldas novas consta o nome de aterro sanitário), onde é disposta em pilhas, podendo ser remexida por catadores em busca de objetos que possam vir a oferecer algum ganho, como plásticos e latas recicláveis. de tempos em tempos, as pilhas de lixo são revolvidas por máquinas pesadas, espalhando-as e compactando-as na área. todos os tipos de lixo, sobretudo os de elevado conteúdo de matéria orgânica, como é o caso do lixo domiciliar, são sujeitos à percolação de águas de chuva, produzindo um líquido residual denominado chorume. ele é altamente contaminante devido ao elevado conteúdo de substâncias orgânicas, inorgânicas e tóxicas, metais pesados, etc., dissolvidos. uma característica desse tipo de poluente é a sua durabilidade, persistência e toxidade. o lixão (figura 2) presente em caldas novas está muito aquém do ideal, visto que a forma praticada de acondicionamento dos resíduos sólidos e do chorume não é a apropriada. o referido depósito está localizado sobre falhas geológicas, em local com declive significativo, próxima a leitos d’água e com grande potencial contaminador. neste sentido, observa-se que a gerência da prefeitura de caldas novas em relação aos resíduos sólidos urbanos é falha, pois, onde está estabelecido o atual lixão condiz com a maior área de falhas e fraturamentos existentes no município. este tipo de estrutura geológica oferece facilidade para o deslocamento do chorume, poluindo e contaminando, as águas superficiais e subterrâneas, podendo trazer problemas ambientais de natureza irreversível. a cidade de caldas novas possui uma média de lixo gerado de 70 t/dia em períodos normais, aumentando para 200 t/dia em períodos de temporada (barbosa, 2006). este fato ocorre pelo seu potencial turístico devido às águas figura 2 – caldas novas: aterro sanitário de caldas novas. autora: márcia freitas, 2009. revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 7 termais sendo responsável pela economia local. além do lixão de caldas novas localizar próximo à área central (10 km aproximadamente), ele está na confluência do córrego fundo com o córrego sureio. com cotas altimétricas aproximadas de 730m, também está sob a uma zona de contato entre os micaxistos e os quartzitos do grupo araxá (figura 3). portanto, chama-se a atenção por se tratar de uma área de alta vulnerabilidade devido ao elevado grau de fraturamento dos micaxistos e quartzitos e ao tipo de agente poluidor, que possui um potencial de alto risco ambiental. observa-se que o lixão de caldas novas está localizado sobre uma área com intenso falhamento, sendo considerada uma área de risco, pois o lixo da cidade é representado por 60% de matéria orgânica. portanto, o chorume produzido por esse lixo terá uma maior facilidade de infiltração devido às falhas existente no local, com isso podendo contaminar o lençol freático e consequentemente o lençol termal que se configura na maior fonte de renda da cidade. o mapa de materiais inconsolidados apresenta as suas características geotécnicas quanto à origem, à textura e à espessura. neste trabalho foi adotado o conceito de materiais inconsolidados utilizado por zuquette (1987), que o caracteriza como todo material sobrejacente à rocha, seja ele residual ou transportado (retrabalhado). em relação aos seus materiais inconsolidados (figura 4) a área do lixão possui materiais retrabalhados areno-argilosos, proveniente da alteração de rochas xistosas com espessuras inferiores a 2 metros e de coloração clara. na porção centro-norte do lixão esse material pode atingir até 5 metros de profundidade, principalmente devido às falhas existentes nesta área. pode-se observar que em relação a esse geoindicador essa área apresenta uma vulnerabilidade natural, pois possui solos rasos e com base arenosa facilitando assim a infiltração de poluentes, portanto é uma área inadequada para a instalação de um aterro sanitário. buscando uma melhor caracterização da área elaborou-se também uma análise de permeabilidade do material inconsolidado. os resultados foram obtidos através do ensaio de duplo anel e através de sondagem com trado o método open-end (tabela 2). os ensaios de infiltração com duplo anel (da), realizados in situ, dão o coeficiente de permeabilidade, em função da vazão da área, a partir de uma carga hídrica unitária. o ensaio consiste em medir o rebaixamento desta carga hídrica por uma área de terreno em determinado tempo, sendo esta carga constante. o nível do anel externo é mantido constante, figura 3: mapa de substrato rochoso do aterro sanitário de caldas novas – go. figura 4: mapa de materiais inconsolidados. revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 8 garantindo o isolamento da água do anel interno, o que caracteriza a infiltração superficial. já os ensaios tipo open end (oe) consistem em medir o rebaixamento dentro de um furo de trado revestido, sendo mantida aberta somente sua porção final e caracterizam a infiltração em níveis mais profundos (costa e haesbaert, 2000). conforme pode ser observado na tabela acima, os solos superficiais na porção norte e sudeste da área, com características mais areno-argilosa, facilitam grandemente a infiltração de fluidos. a porção norte é hoje utilizada inadequadamente como depósito de animais mortos, pneus e outros dejetos. em profundidades acima de 1 metro encontra-se um nível de rocha alterada onde a infiltração torna-se mais lenta até chegar à rocha sã que é impermeável, formando uma laje xistosa fazendo com que a água escoe subsuperficialmente. a porção centro-oeste da área, onde atualmente se localizam os depósitos de resíduos sólidos, encontra-se muito compactada, devido ao movimento de máquinas. os ensaios mostraram coeficientes de permeabilidade, na superfície do terreno, da ordem de ordem de 10 – 3 a 10 -4 cm/s para os terrenos mais arenosos com cascalhos e da ordem de 10-4 a 10-5 cm/s em sub-superfície. na área ocorrem afloramentos alterados de clorita-quartzo xisto, e quartzitos que dão origem ao solo arenoso observado em diversos locais. em relação ao nível da água freática (figura 5) observou-se que a porção sul possui lençóis freáticos com profundidade inferior a 2 metros, enquanto sua porção central tem uma profundidade entre 2 a 5 metros e sua parte norte possui os lençóis mais profundos variando entre 5 a 10 metros. portanto podese afirmar que em relação a esse geoindicador essa área é vulnerável a impactos ambientais, pois mais de 60% do lixão está localizado em zonas freáticas muito perto da superfície, o que pode comprometer o seu funcionamento. porém em relação a esses solos rasos poder-se-ia usar a compactação desse solo ou a impermeabilização com outros materiais como a argila, por exemplo, poderia também fazer uma drenagem eficiente do chorume e tratá-lo antes de devolvê-lo ao ambiente novamente. isso já é determinado no plano diretor de caldas novas. conclusões e recomendações a disposição direta no solo é a forma final mais difundida e utilizada de destinação de resíduos sólidos, no mundo. quando tal atividade é efetuada seguindo rigorosos procedimentos técnicos, resultam em obras seguras e eficientes. contudo, vários impactos ambientais já estão ocorrendo na área, porém são passíveis de correção. no que concernem os aspectos hidrogeológicos, os cuidados devem ser bem gerenciados a partir do controle e monitoramento da qualidade das águas superficiais e subterrâneas, através da implantação de sistemas de drenagem das águas e tratamento dos líquidos percolados. o município de caldas novas, situado entre os rios corumbá tabela 2 resultados referentes aos ensaios de permeabilidade realizados na área do depósito municipal de resíduos sólidos urbanos de caldas novas. teste tipo setor profundidade do ensaio k (cm/s) k (mm/h) 1 da norte superfície 3,67 x 10 -3 132,09 3 da centro-oeste superfície 1,79 x 10 4 6,46 5 da sudeste superfície 3,19 x 10 3 114,81 2 oe norte 1,56 m 7,15 x 10 5 2,5 4 oe centro-oeste 1,19 m 2,82 x 10 5 1,02 6 oe sudeste 0,77 m 4,51 x 10 4 16,25 fonte: costa e haesbaert, 2000. figura 5: mapa de nível da água freática do aterro sanitário de caldas novas go. revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 9 e piracanjuba e mais especificamente entre as serras de caldas novas e matinha, faz parte dos dobramentos e cavalgamentos brasília. sua localidade lhe confere aspectos morfológicos singulares na região, representados por uma depressão (depressão de caldas novas) que garante a termalidade de suas águas. a situação geográfica dessa área, localizada no setor periférico do dobramento brasília, determinou suas características estruturais, vinculadas tanto ao embasamento pré-cambriano como à história geológico-evolutiva. neste sentido, os principais problemas apresentados na área fazem menção aos riscos de contaminações da água freática, devido, principalmente, à pouca espessura dos materiais inconsolidados e à pouca profundidade da água freática. além de estar localizado em uma área com fraturas e falhas geológicas. o lixão de caldas novas deveria ser, portanto, desativado e proceder a uma escolha de outra área para sua instalação. enquanto isto não ocorre, recomenda-se a adoção de medidas corretivas que evitem o risco de contaminação das águas freáticas e subterrânea (águas termais) tais como: • impermeabilização da base do aterro, com a finalidade de evitar a infiltração do chorume e o seu contato com as falhas geológicas; • drenagem do chorume e tratamento antes de devolvê-lo ao ambiente; • implantação de um sistema de monitoramento de contaminação do lençol freático; • esclarecer à comunidade o risco de contaminação da água, já que há populações nas proximidades do aterro e que utilizam água de cisternas. para as finalidades do presente estudo, é importante entender o fato de que as águas subterrâneas, principal fonte de geração de riquezas da cidade, configuram um sistema complexo e de difícil caracterização. ademais, sua exploração se dá em áreas urbanas densamente povoadas. tem sido quase nula a preocupação do poder público e da sociedade em geral com relação às inúmeras agressões humanas ao recurso hidrotermal e ambiental que são perpetradas constantemente, inconscientes da lei de ação e reação da natureza. assim, a situação de risco é considerável. por fim, os documentos e correlações gerados neste trabalho, por apresentarem as características do meio físico, podem ser utilizados no auxilio ao planejamento ambiental urbano, visando à adequada disposição destes resíduos. referências alfaro, f. m.; oyague, p. r. sistema nacional de información ambiental. lima, 1997. barbosa, m. et al. a reciclagem do lixo como forma de transformação econômica e proteção do meio ambiente em caldas novas, caldas novas. ueg, 2002. boscov, m. e. g. geotecnia ambiental. são paulo: oficina de textos, 2008, 248p. christofoletti, a. modelagem de sistemas ambientais. são paulo: edgard blücher, 1999, 256p. costa, r. a. zoneamento ambiental da área de expansão urbana de caldas novas go: procedimentos e aplicações. 216 f. tese (doutorado em geografia e gestão do território). instituto de geografia, ufu. uberlândia, 2008. cunha, r. s. avaliação do desempenho ambiental 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o objetivo de avaliar preliminarmente as características quali-quantitativas de alguns parâmetros físico-químicos, a fim de se verificar o estado atual de poluição proveniente do lançamento de esgotos urbanos em águas superficiais e subterrâneas em pontos amostrais estrategicamente selecionados no município de barreiras ba. variáveis físico-químicas foram analisadas tanto em águas superficiais quanto em águas subterrâneas. não foram constatadas quaisquer alterações nos parâmetros de qualidade da água superficial. já os poços com profundidade inferior a 50m foram susceptíveis a contaminação por nitrato. palavras-chave: esgoto urbano, água subterrânea, água superficial. abstract the rapid growth of cities estimated by the expansion of the urban population and industrialization associated with basic sanitation, in recent decades, has been responsible for the strong pressure on water resources. the article had as main objective preliminarily assess the quali-quantitative characteristics of some physico-chemical parameters, in order to check the current state of pollution from urban sewage launched into surface and groundwater sampling points in strategically selected in the municipality of barreiras ba. physico-chemical variables were analyzed both in surface waters and in groundwater. there were not any changes in quality parameters of surface water. already wells with depths less than 50m were susceptible to nitrate contamination. keywords: urban sewage, groundwater, surface water crisliane aparecida pereira dos santos professora universidade do estado da bahia uneb campus ix barreiras, ba, brasil crispereira@uneb.br oldair donizeti leite professor universidade federal do oeste da bahia ufob inct de energia e ambiente barreiras, ba, brasil oldair.leite@gmail.com anete dutra meira vieira mestre em ciências ambientais – universidade federal do oeste da bahia ufob barreiras, ba, brasil anete.meira@gmail.com revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 13 introduçâo além da importância vital da água à manutenção de vida na terra, a água é um solvente versátil frequentemente usado para transportar produtos residuais para longe do local de produção e descarga. no entanto, lançamentos indevidos de produtos residuais de diversas fontes, como esgotos domésticos, industriais, entre outros, favorecem a deterioração do ambiente de águas superficiais e subterrâneas (moraes e jordão, 2002; naime e fagundes, 2005). ao se pensar em recursos hídricos, logo é remetido à classificação de águas superficiais e subterrâneas sob diversas influências antrópicas. as “águas urbanas incluem os sistemas de abastecimento de água e esgotos sanitários, a drenagem urbana e as inundações ribeirinhas, a gestão dos sólidos totais, tendo como metas a saúde e a conservação ambiental” (tucci, 2008 p.100). e, os rios, como águas superficiais, refletem o uso e a ocupação do solo de sua respectiva bacia hidrográfica sendo, portanto, considerados como coletores naturais da paisagem (goulart e callisto, 2003; bonnet et al., 2008). além do mais, deve-se ressaltar que 61 % da população brasileira são abastecidas com águas subterrâneas (lima, 2001; ibge, 2010) o que representa uma demanda significativa de uso e com isso amplia-se a necessidade de garantir a qualidade destas fontes. o crescimento rápido das cidades estimado pela expansão da população urbana e da industrialização associados à falta de saneamento básico, nas últimas décadas, tem sido responsáveis pela forte pressão sob os recursos hídricos (beck, 2005; barreto, 2008; pellizzaro et al., 2008). neste sentido, de almeida et al. (1993) revelam que o progresso dos centros urbanos ocorre em função de um custo ambiental elevado, tais como superexploração dos recursos naturais com significativas reduções de sua oferta, além do aumento da poluição do ambiente aquático. tais consequências resultam do fato dos sistemas urbanos serem áreas primordialmente de moradia e de consumo dos recursos naturais. nos países em desenvolvimento a degradação da qualidade dos corpos hídricos está diretamente relacionada à poluição orgânica (ceretta, 2004). dentro dessa ideia, é que a poluição dos corpos hídricos, torna-se constantemente um problema agravante, com consequente alteração de qualidade da água a partir do lançamento de águas residuais domésticas e industriais em águas superficiais. além destes, outros fatores podem comprometer a qualidade da água de um corpo hídrico, como a ocupação e o uso desordenados do solo, associados à falta de implantação dos serviços de saneamento básico que promovem a degradação crescente deste precioso recurso natural (moraes e jordão, 2002). a urbanização proporciona modificação no ciclo hidrológico, principalmente no que tange a redução da área de infiltração devido à impermeabilização do solo. observa-se que a recarga do aquífero sob uma área urbana ocorre basicamente devido aos vazamentos nas tubulações de água e efluentes e da drenagem de águas pluviais, quando há bacias de infiltração. estima-se que 90% do suprimento de água fornecido na área urbana terminarão como recarga das águas subterrâneas na forma de efluentes (melo et al. 2011). na região oeste da bahia a água é tida como um recurso natural limitante do desenvolvimento regional. assim, o acompanhamento da situação ambiental referente a características quali-quantitativas das águas superficiais e subterrâneas torna-se extremamente importante e necessária, às gerações consumidoras atuais e futuras. em barreiras ba, município com 137.427 habitantes (ibge, 2010), o processo de crescimento urbano e populacional tem apresentado um avanço no padrão de crescimento nos últimos 30 anos em função da implantação da fronteira agrícola, ocorrida a partir da primeira metade da década de 80, cuja população girava em torno de 40.000 habitantes. no entanto, há de se considerar que, na mesma medida que houve a expansão da população, no meio urbano, também aumentou a demanda de água, por múltiplos atores sociais, seguida do avanço de lançamentos de produtos residuais nos corpos hídricos urbanos. a falta de tratamento, bem como o lançamento dos esgotos domésticos e industriais, nas redes pluviais têm resultado na degradação da qualidade da água dos corpos hídricos receptores (beck, 2005). consequentemente há potenciais riscos à saúde da população que será abastecida tanto por fontes superficiais quanto subterrâneas. (libânio et al., 2005). neste contexto, parâmetros de qualidade da água urbana são utilizados para caracterizar a poluição orgânica no corpo receptor (singh et al., 2005; tucci, 2008). para a determinação de impactos ambientais em ecossistemas aquáticos, o estudo das variáveis físico-químicas e biológicas da água permite determinar a situação real do grau de alteração e/ou perturbação da qualidade da água submetida as mais diversas fontes de poluição (silva e jardim, 2007). umas das consequências mais nocivas num corpo hídrico, em termos ecológicos, é a redução dos níveis de oxigênio dissolvido, causado pelo aumento da demanda bioquímica de oxigênio (dbo), resultado da biodegradação aeróbia da matéria orgânica (nagali e nemes, 2009). entretanto, mediante a capacidade de autodepuração de ambientes lóticos, os poluentes podem sofrer processo de diluição revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 14 que, quando em mistura com a água (dependente das características do rio bem como as características do poluente) representam poucas alterações nos valores dos parâmetros de análises (goulart e callisto, 2003). constituem-se em importantes etapas na avaliação da qualidade da água: identificação, caracterização e controle das fontes de poluição hídrica. vários estudos demonstram que as cargas pontuais de nutrientes estão intrinsecamente associadas a qualquer meio perceptível de transporte de poluentes, em especial de águas residuárias domésticas e industriais, sejam eles confinados ou desviados, para as águas superficiais e subterrâneas. enquanto que as cargas difusas de nutrientes podem ter origem urbana, rural e atmosférica, que geradas em grande extensão e associadas às precipitações pluviométricas atingem as águas superficiais de maneira intermitente (mansor et al., 2006). portanto, além da caracterização quantitativa dos esgotos domésticos a caracterização qualitativa torna-se imprescindível em programas de qualidade da água. ainda de acordo silva e jardim (2007 p.161) “...a caracterização qualitativa implica em classificá-las em perene ou sazonal, em doméstica ou industrial, em pontual ou difusa e em agropecuária ou urbana, além de sua localização geográfica”. estudos realizados por cleto filho e walker (2001), no município de manaus/am, observaram que os valores de temperatura, ph, condutividade elétrica, sedimentos em suspensão em trechos naturais não urbanizados foram significativamente menores daqueles obtidos em trechos sob influência da vegetação, que por sua vez apresentaram menores valores de oxigênio dissolvido quando em comparação ao trecho natural amazônia. em outro estudo, silva e jardim (2007) demonstraram que a influência de esgoto doméstico, em áreas urbanas e sem um tratamento prévio foi considerada a principal fonte de amônia para o rio atibaia na região de campinas/sp com consequente ameaça à vida aquática. o sistema de saneamento básico na cidade de barreiras dispõe de uma cobertura de rede coletora de esgoto que atinge aproximadamente 22% dos domicílios, sendo o uso de fossas e sumidouros o sistema predominante. atualmente, encontra-se em fase de implementação a ampliação da rede de coleta e tratamento do esgoto, a qual foi momentaneamente paralisada em 2013 e retomada as obras a partir de junho de 2014, com previsão de término em junho de 2015. o cenário previsto é que, a conclusão da obra de esgotamento sanitário, atinja 24 mil ligações e atenda a uma população de aproximadamente 91,2 mil pessoas. assim, torna-se de extrema importância a existência de trabalhos que avaliem os impactos decorrentes do lançamento de esgoto urbano in natura sobre corpos aquáticos superficiais, bem como a potencial contaminação das águas subterrâneas captadas de poços na cidade. portanto, é de fundamental importância o registro de parâmetros de qualidade dos corpos hídricos, antes desta ampliação e em estudos futuros, após o funcionamento da rede ampliada a fim de comparação da qualidade hídrica urbana. diante do atual cenário apresentado, o presente artigo tem o objetivo de avaliar figura 1visualização dos pontos amostrados no rio grande utilizando imagem de satélite irs-6. revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 15 preliminarmente as características quali-quantitativas de alguns parâmetros físico-químicos, a fim de se verificar o estado atual de poluição proveniente do lançamento de esgotos urbanos em águas superficiais e subterrâneas e em pontos amostrais estrategicamente selecionados, no município de barreiras – ba, considerando as seguintes hipóteses: a) o lançamento de resíduos urbanos provoca alteração dos parâmetros físico-químicos, especialmente quando o corpo hídrico apresenta características impróprias à sua autorrecuperação; b) aquíferos próximos à superfície são também vulneráveis a contaminação por lançamentos indevidos de esgotos urbanos, especialmente por nitratos. desta forma, as hipóteses acima vão ao encontro à defendida por von sperling (2005), onde deduz que a qualidade da água está relacionada com o grau de equilíbrio entre os fatores naturais e antrópicos. materiais e métodos foram realizadas, simultaneamente, levantamentos de dados primários, campanhas de campo, em amostragens localizadas em trechos urbanos do rio grande, bem como em poços comerciais escolhidos aleatoriamente para avaliação dos níveis de nitrato, nitrito, amônia, fosfato, entre outros, resultantes de descargas, tanto pontuais quanto difusas, como lançamentos de esgotos e de resíduos agrícolas. foram investigados 5 pontos ao longo do rio grande e 10 pontos amostrais de poços (tabela1 e figura 1). a coleta das amostras de águas superficiais e subterrâneas foi realizada nos meses de junho e julho de 2012, respectivamente. todas as amostras foram coletadas em frascos de polietileno, armazenadas e conduzidas para o laboratório de química analítica da universidade federal do oeste da bahia (ufob), no município de barreiras – ba, para as devidas análises conforme as metodologias especificadas em “standard methods for the examination of water and wastewater”, editado pela “american public health association” (apha, 1995). as variáveis analisadas foram: potencial hidrogênio iônico (ph), turbidez, condutividade elétrica, oxigênio dissolvido (od), demanda bioquímica de oxigênio (dbo), temperatura, nitrogênio nas formas amoniacal, nitrito e nitrato, para as águas superficiais do rio grande. enquanto que para as águas subterrâneas determinou-se os parâmetros: condutividade elétrica, ph, amônio, nitrito, nitrato e cloreto (figura 2). as variáveis físico-químicas foram espacializadas por meio de técnicas de geoestatístias no software arcview 9.3. a análise estatística foi feita por componentes principais (pca) a partir do software assistat versão beta 7.6. resultados e discussão impactos de esgotos urbanos sob a água superficial do rio grande tabela 1 – descrição dos pontos amostrados em águas superficial e subterrânea identificação característica coordenadas utm rio grande 1 antes da foz do rio de ondas 491965,72 8494046,978 2 depois da foz fundo da ufob 495775,22 8514931,172 3 depois da descarga 1 489323,54 8519319,194 4 depois do cais 500279,40 8520838,861 5 antes do distrito industrial 501454,81 8560748,923 poços 49 < 20m 499493,61 8658179,661 37 < 20m 500497,54 8657275,388 60 >50m 499135,63 8657635,974 58 >50m 500517,85 8657705,093 46 >20m 500238,59 8656570,549 8 >50m 501063,82 8657486,792 56 >50m 499190,87 8656593,384 6 < 20m 500041,29 8657006,014 44 < 20m 499940,12 8658259,281 19 < 20m 499192,44 8657268,839 revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 16 a figura 3 mostra os resultados dos parâmetros físicoquímicos ao longo do percurso do rio (águas superficiais). verifica-se que os parâmetros turbidez, ph, condutividade elétrica, temperatura, oxigênio dissolvido, amônio, nitrito, nitrato e fosfato encontram-se dentro dos limites máximos regidos pela resolução conama 357/2007, com exceção apenas para o parâmetro dbo, que apresentou uma carga orgânica 26 vezes superior aos valores máximos permissíveis (brasil, 2005). os maiores valores da concentração de nitrogênio amoniacal ocorreram nos pontos 1 e 4, com valores de 0,46 e 0,11 mg l-1 n, respectivamente. para os pontos 2, 3 e 5 a concentração encontrada deste elemento foi inferior a 0,08 mg l-1 n. já em relação ao nitrito e ao nitrato observa-se uma maior concentração somente para o ponto 1. apesar disto, todas as formas de nitrogênio ocorreram em concentrações conforme os valores máximos permitidos (vpm) na legislação, cujos limites são de 3,7 mg l-1 n amoniacal (ph ≤7,5), 2,0 mg l-1 n amoniacal (7,5 < ph ≤ 8,0); 10,0 mg l-1 n-no3; e 1,0 mg l -1 n-no2. embora o nitrato presente em águas superficiais seja um indicativo de contaminação dos corpos hídricos, a baixa concentração de nitrato sugere que a poluição nos trechos analisados do rio grande é recente, mediante o lançamento contínuo de esgotos domésticos, daí os valores detectáveis de amônia e nitrito, ou que a matéria orgânica proveniente do esgoto por alguma razão não foi completamente degradada, isto porque o nitrato é tido como o último estágio de oxidação do nitrogênio. no entanto, o aparecimento de formas menos oxidadas do nitrogênio, como amônio e nitrito se comportam como um indicador de alteração de águas naturais, em função de lançamentos de esgotos urbanos (cordeiro et al., 2011). os valores de condutividade elétrica variaram de 38,83 (ponto 2) a 14,8 µs/cm (pontos 3 e 5). os pontos de maiores valores de condutividade elétrica também foram os que apresentaram maiores valores de turbidez. neste sentido, quanto mais sólidos dissolvidos estiverem presentes na água maiores serão a turbidez e a condutividade elétrica. assim, como ocorreu em outros parâmetros de estudos, a turbidez apresenta-se em conformidade com a legislação vigente a qual é de até 100 ut. cabe ressaltar que a condutividade elétrica não apresenta um valor máximo determinado pela referida resolução, porém, por meio de diversos estudos percebe-se que este é um valor baixo (libânio, 2010; são paulo, 2011). quanto à temperatura observa-se que quanto “maior a temperatura, menor o teor de oxigênio dissolvido”. em relação ao ph todos os pontos amostrados ficaram próximo à neutralidade. para a análise de dbo5,20 houve uma variação de valores, sendo maiores nos pontos 1 e 4, respectivamente, em função de serem pontos de descarga dos esgotos. interessante demonstrar que no ponto inicial de lançamento a dbo5 era de 129,28 mg l -1, enquanto que no último ponto ficou em 74,20 mg l-1, o que implica numa taxa de remoção deste material orgânico de aproximadamente de 43%, ao considerar a distância de aproximadamente 450 m de um ponto a outro. esta baixa eficiência é reforçada quando se observa, de acordo com a resolução conama 357/05 (brasil, 2005), que os valores encontrados para os trechos do rio em estudo, ou seja, ambiente lótico, estão bem acima dos valores máximos permissíveis, cujo limite máximo pela legislação em vigor é de 5,00 mg l-1 para rio classe 2. isto implica em sugerir que a relação amostragem água superficial am ônio nitrito nitrato nitrogêniot° c condutividade elétrica od phturbidez dbo5,20 água subterrânea condutividade elétrica ph cloreto nitrogênio am ônio nitrito nitrato figura 2 – esquema das análises realizadas nos distintos pontos de amostragem revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 17 alimento/microrganismo não está balanceada, ou seja, a oferta de alimento é superior à capacidade de remoção da matéria orgânica pela população microbiana presente. entende-se, neste caso, que alimento se equivale ao esgoto doméstico. altos índices de dbo podem gerar a diminuição ou até a revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 18 eliminação do od presente nas águas, numa situação de águas seriamente poluídas. em todos os pontos de amostragem os níveis de oxigênio dissolvido foram acima do limite mínimo estabelecidos pela resolução conama (não inferior a 5,00 mg l-1 o2), mesmo após o lançamento contínuo de esgotos domésticos, sem nenhum tipo de tratamento prévio. isto mostra que, apesar desta carga de despejo, o rio grande ainda possui excelente capacidade de autodepuração, o que sugere que determinada situação é favorecida pela aeração natural de suas águas. estes dados são antagônicos aos encontrados por latuff (2004), onde observou que córregos que sofrem com o lançamento de efluentes domésticos in natura, resultado do adentramento à mancha urbana, apresentaram índices médios de od em torno de 2,67 mg l-1. portanto, resultados como estes, levam a acreditar que a resposta para este padrão advém do próprio comportamento das águas do rio grande, nos trechos estudados, cuja maior superfície de contato da água com o ar e com as correntezas facilitam a aeração. além do mais, outro fator que corrobora esta hipótese, diz respeito ao fato de que a coleta destes pontos não se sucedeu em período chuvoso, e por esta razão, não podemos contar com o efeito de diluição da matéria orgânica ocasionado pelas chuvas, portanto a re-oxigenação torna-se muito clara, evidenciando mais uma vez o comportamento dessas águas. todavia, a entrada de oxigênio no rio é muito maior do que o seu consumo o que justifica a não totalidade do consumo de od, visto que a taxa deste parâmetro ficou dentro da normalidade e não próximo a anoxia. em sistemas aquáticos não poluídos, a matéria orgânica de origem biológica é o material mais oxidado pela degradação aeróbica (melo et al., 2009), o qual ocorre preterivelmente em águas ricas em oxigênio como, por exemplo, a do rio grande. sob situações de frequentes lançamentos de esgotos domésticos, em sistemas aquáticos, haveria de se esperar uma substancial redução dos níveis de od em função da elevada demanda de oxigênio pelos microrganismos decompositores da matéria orgânica, que sob tais circunstâncias ocorreria a depleção do od. porém, se o mesmo ambiente aquático, que recebe grande aporte de esgotos também tem grande capacidade contínua de aeração, proveniente do processo de aeração das águas, esta redução não ocorre. quanto à produção de oxigênio, a reareação atmosférica é considerada como o principal processo de input de oxigênio no corpo hídrico. segundo andrade (2010 p.17) “esse processo se dá por meio da transferência de gases, que é um fenômeno físico no qual moléculas de gases são trocadas entre o meio líquido e gasoso pela sua interface”. cruzando os dados de dbo e od percebe-se que a dbo é proporcionalmente inversa ao od, ou seja, à medida que aumenta as taxas de dbo, maior é a redução dos níveis de oxigênio presente no meio para estabilização da matéria orgânica (lattuf, 2004). estes dados são condizentes com os resultados de od e dbo, onde segundo a figura 3, percebe-se que a exceção do ponto 4, os demais mostraram que quanto maior os valores da dbo maior o consumo de od, o que demonstra que o despejo do esgoto, embora não reduza a qualidade da água, torna o rio grande vulnerável à pressão antrópica. a figura 4 mostra o gráfico de score das duas primeiras componentes. conjuntamente explicam 83,02% de toda a informação. a primeira componente corresponde ao parâmetro dbo, que sozinha, representa 61,26%. enquanto isto o parâmetro condutividade elétrica (21,76%) expressa a segunda componente. os dados demonstram que a primeira componente está positivamente correlacionada com os níveis de nitrogênio (amoniacal, nitrito e nitrato) e turbidez e, como já visto, negativamente correlacionada com os níveis de oxigênio dissolvido. isto permite explicar que à medida que aumenta o input de matéria orgânica aumenta a concentração da dbo e consequentemente alarga a demanda de oxigênio para a estabilização da matéria. já a condutividade elétrica apresenta uma correlação positiva com a turbidez, dbo e todas as formas inorgânicas do nitrogênio aqui estudadas, o que explica o fato de que o aumento de sólidos dissolvidos na água favorece a maior turbidez e condutividade elétrica. porém, a condutividade elétrica apresenta uma alta correlação negativa com o oxigênio dissolvido, de maneira que o aumento do figura 4 – resultado da análise pca em cinco amostras de água superficial revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 19 primeiro incide em redução significativa do segundo. impactos de esgotos urbanos sob os parâmetros de qualidade de águas subterrâneas a figura 5 demonstra o comportamento dos parâmetros físico-químicos dos poços em análises. em 30% das amostras analisadas observou-se a concentração de n-no3 acima de 10 mg l-1, que é o máximo permitido pela resolução conama 396/08 (brasil, 2008). os pontos em que as concentrações de n-no3 extrapolaram o vmp foram 58, 37 e 49, cujos valores foram 18,67; 41,26 e 14,21 mg l-1 n-no3 respectivamente. dentre as concentrações que estiveram abaixo do vmp, os valores variaram de 0,32 a 3,12 mg l-1 n-no3. mesmo estando dentro do vmp pela legislação brasileira, observa-se também riscos de alertas de contaminação por atividades antrópicas no ponto 8 figura 5 – espacialização da concentração dos parâmetros físico-químicos nas águas subterrâneas revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 20 cujo valor está acima de 3,00 mg l-1 conforme determina a agência de proteção ambiental dos estados unidos epa (1997), servindo, portanto, como ponto importante de monitoramento visando a tomada de ações preventivas. além disso, os pontos 58, 37, 49 e 8 localizam-se em área de ocupação mais antiga da cidade de barreiras, ocorrida nas décadas de 1970 e 1980, o que reflete o efeito da ocupação urbana sob as águas subterrâneas. as águas subterrâneas utilizadas para o consumo humano são geralmente utilizadas sem qualquer tipo de tratamento prévio, por esta razão, os valores fora do padrão tornam-se preocupantes. a ocorrência do nitrato em águas subterrâneas reflete uma contaminação antiga a partir de lançamentos de dejetos humanos ou provenientes de fertilizantes químicos. o consumo humano dessas águas com altos índices de nitrato provoca sérias consequências à saúde, isto porque o nitrato se converte em nitrito no sangue humano que por sua vez se liga a hemoglobina, produzindo metahemoglobina, o que resulta na inibição do transporte de oxigênio no sangue (silva e araújo, 2003; delpla et al., 2009). no contexto que estão situados os pontos amostrados, que é área urbana, praticamente se exclui a influência do uso de fertilizantes sobre os níveis de nitrato nas águas subterrâneas analisadas. o nitrato é o poluente de maior frequência em águas subterrâneas (conejo et al., 2007). diversos estudos mostram o impacto dos problemas sanitários sobre a qualidade das águas subterrâneas, principalmente pela elevação das concentrações de nitrato e dos indicadores microbiológicos de contaminação (alaburda e nishihara, 1998; silva e araújo, 2003; nascimento e barbosa, 2005). o saneamento “in situ”, que utiliza fossas para o recolhimento dos resíduos humanos e domésticos, sob determinadas condições hidrogeológicas, representam um risco para a contaminação do aquífero (muchimbane, 2010), pois o nitrato é muito solúvel, muito móvel e pode ser removido das camadas superiores do solo para a água (bower, 1978). para a forma de nitrogênio amoniacal foi observado um percentual de 20% das amostras com concentrações acima do valor máximo permitido que é de 1,5 mg/l, com destaque para os pontos 58 e 49 cujos valores foram de 3,08 e 7,05 mg l-1 n-nh4, respectivamente. a existência dessas concentrações elevadas pode ser proveniente de uma poluição recente ou ainda de uma possível redução do nitrato a amônio por bactérias presentes no solo. além disso, por ser a primeira etapa da estabilização do nitrogênio a contaminação por amônio também pode ter sido beneficiada por construção precária dos poços e pela falta de proteção do aquífero (alaburda e nishihara, 1998), o que implica na contaminação dessas águas subterrâneas. para o nitrito não houve, em nenhuma das amostras, valores superiores ao estabelecido pela legislação (1,0 mg l-1 n-no2). quanto ao ph, as águas subterrâneas variaram de 6,4 a 7,4, com caráter aparentemente neutro. os teores de cloretos oscilaram de 36,73 a 208,69 mg l-1 (pontos 19 e 46, respectivamente), ou seja, em conformidade com o padrão determinado pela legislação que considera 250,0 mg l-1 como o valor máximo aceitável. em relação à condutividade elétrica os valores encontrados variaram de 360,3 a 1285,0 µs/cm (pontos 44 e 46, respectivamente). percebe-se uma boa relação deste com o cloreto, visto que o aumento de ambos os parâmetros reflete a transferência dos constituintes da fossa para o aquífero, o que talvez explique os altos valores encontrados, principalmente da condutividade elétrica nos pontos de estudos. interessante ressaltar que este último não indica padrão de potabilidade, mas sugere a presença de íons dissolvidos na água. o lançamento de efluentes associado à própria composição química da rocha que compõe o solo podem ser os responsáveis pelos altos valores da condutividade elétrica (frota júnior et al., 2007), visto que em solos argilosos, como os latossolos vermelho-amarelos, na área de estudo, com maior teor de argila, consequentemente conduzem mais eletricidade do que os solos arenosos (machado et al., 2006). parte da variância ocorrida nas análises em pc1 (37,65%) é figura 6 – resultado da análise pca nas dez amostras de água subterrânea revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 21 devida a condutividade elétrica, enquanto que em pc2 a variância é explicada pelo parâmetro nitrato (31,66%), que juntos representam 69,31% de toda a informação do comportamento das amostras analisadas (figura 6). como consequência, os dados demonstram certo contraste entre condutividade elétrica e nitrato, cuja correlação é negativa, ou seja, 44% da redução do nitrato podem estar associadas a níveis crescentes de condutividade elétrica. por outro lado, o aumento da concentração do cloreto vem acompanhado dos valores crescentes de condutividade elétrica, correlação altamente positiva (r2=0,83) proveniente íons dissolvidos nas águas de poços. conclusões observou-se, em resposta aos esgotos lançados, que o rio grande, nos trechos analisados, possui uma grande capacidade de autodepuração. sendo assim, vale ressaltar que a qualidade de suas águas provém das características físico-químicas próprias do rio, sobretudo, àquelas relativas à capacidade de areação que favorecem um comportamento do poluente em direção à sua diluição e degradação. no entanto, a carga orgânica dos esgotos lançados, comprovado pelos altos valores de dbo, em alguns trechos do rio, reflete a presença de um passivo ambiental nestes pontos estudados; quanto aos poços estudados, detectou-se contaminação por nitrato em 30% das amostras e risco de contaminação deste elemento em 10% das amostras. já para o nitrogênio amoniacal constatou-se valores acima do vmp para 20% das amostras. estes valores sugerem uma contaminação contínua desses poços, isto porque o amônio representa uma contaminação recente, e a presença do nitrato uma contaminação antiga. portanto, este estudo demonstrou uma contaminação importante nas águas subterrâneas o que valida a hipótese de que os poços com profundidade inferior a 50 m foram, realmente, susceptíveis a contaminação por nitrato; o parâmetro condutividade elétrica, por si só, não indica padrão de potabilidade, mas sugerem alterações ambientais em águas superficiais e subterrâneas; desta forma, outros estudos devem sem conduzidos a fim de estabelecer um programa de monitoramente da qualidade de águas subterrâneas, especialmente quanto às formas de nitrogênio amoniacal e nitrato, à promoção da saúde pública da população consumidora desta fonte de água. ademais, estes estudos preliminares, irão corroborar para avaliação futura e acompanhamento do efeito da ampliação da rede de coleta e tratamento de esgoto doméstico, em curso, sobre os parâmetros ambientais avaliados. agradecimentos os autores agradecem as agências de fomento que apoiaram o desenvolvimento deste trabalho: cnpq, fabesb, capes e inct de energia e ambiente. referências alaburda, j. nishihara, l. presença de compostos de nitrogênio em águas de poços. revista saúde pública, v.32, n.2, p.160165, 1998. andrade, l.n. autodepuração dos corpos d’água. revista da biologia, v.5, p. 16-19, 2010. apha american public health 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compensatórias por danos ambientais ao setor sucroalcooleiro de pernambuco, brasil resumo a atividade sucroalcooleira era praticada sem controle ambiental significativo, mas a partir da política nacional de meio ambiente, em 1981, passou-se a exigir reparação dos danos ambientais. este trabalho objetiva analisar o instrumento de gestão ambiental referente as penalidades disciplinares e compensatórias por danos ambientais, relacionando-o ao setor sucroalcooleiro de pernambuco. nesta pesquisa exploratória foram analisados os autos de infração lavrados pela cprh, e um caso acompanhado pelo ibama. observou-se que os autos de infração, majoritariamente, referem-se a casos de poluição hídrica, e que a aplicação de multas não garante a extinção do dano. além disso, discute as dificuldades no processo de compensação ambiental. apesar das falhas, é inegável a importância deste controle ambiental ao setor sucroalcooleiro. palavras-chave: compensação ambiental; setor sucroalcooleiro de pernambuco; danos ambientais abstract the production of sugar and alcohol was practiced without environmental control unto 1981. in this year the national environment policy started to demand compensation for environmental damage. this paper aims to analyze the environmental management tool referent the disciplinary penalties and compensation for environmental damage, relating it to the sugarcane sector of pernambuco. this exploratory study analyzed the notices of infraction issued by cprh, and one case of ibama. it was noted that the notices of infraction (mostly referent to cases of water pollution), and the fines cannot guarantee the extinction of the damage. in addition, it discusses the difficulties in the process of environmental compensation. despite the faults, it is undeniable the importance of environmental control to ethanol producers. key-works: environmental compensation; sugarcane sector of pernambuco; environmental damage. maiara gabrielle de souza melo tecnóloga em gestão ambiental. mestranda do programa de pósgraduação em desenvolvimento e meio ambienteprodema da universidade federal de pernambuco. e-mail:mmmaiara@yahoo.com.br vivian damasceno silva turismóloga. mestranda do programa de pós-graduação em desenvolvimento e meio ambiente prodema da universidade federal de pernambuco. e-mail: viviandms@gmail.com maria do carmo sobral engenheira civil. dra. em planejamento ambiental. docente do programa de pós-graduação em desenvolvimento e meio ambiente prodema da universidade federal de pernambuco. e-mail: msobral@ufpe.br revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 51 introdução o modelo econômico de desenvolvimento proposto pelo sistema capitalista de produção caracteriza-se pela busca máxima da produtividade, geração de riquezas e, crescimento econômico (santos, 2000, p.16). esta racionalidade econômica promoveu um progresso desordenado, baseado na negação e exploração da natureza, utilizando-se de grandes quantidades de energia e de recursos naturais, que acabaram por compor um quadro de degradação ambiental contínua (dias, 2007). refletindo estas idéias, as atividades do setor sucroalcooleiro em pernambuco que, embora visto como moderno e desenvolvido, têm sido mais recentemente questionadas sobre este desenvolvimento. pode-se garantir que este setor cresceu e continua se expandindo, apesar de sempre alegar estar em crise. seu crescimento foi apenas geográfico e econômico, visto que as suas conseqüências sócioambientais são visíveis, sobretudo na zona da mata de pernambuco. de acordo com dias (1999) a preocupação ambiental com este setor de produção agrícola decorre do fato desse segmento estar relacionado a impactos de grande intensidade, entre eles: redução da biodiversidade da mata atlântica, devido a desmatamentos e queimadas; erosão, compactação e redução da fertilidade dos solos; contaminação dos solos, água, ar, fauna e flora por agrotóxicos, fertilizantes e das queimadas; e contaminação do trabalhador devido à utilização incorreta dos agrotóxicos. devido a estes motivos, a legislação ambiental impôs ao empreendedor de atividades potencialmente poluidoras a obrigação de compensar os danos não mitigáveis e reparar os danos efetivamente causados ao meio ambiente decorrentes de sua atividade econômica. estes mecanismos são instrumentos de gestão ambiental descritos na política nacional de meio ambiente chamado de compensação ambiental. de acordo com braga (2009) a fiscalização e a compensação ambiental caracterizam-se como instrumentos do tipo comando e controle, e são operacionalizados conforme mostrado na tabela abaixo: neste sentido, o objetivo do presente trabalho, que constitui uma pesquisa exploratória, é analisar o instrumento de gestão ambiental que se refere às penalidades disciplinares ou compensatórias devido ao não cumprimento das medidas necessárias à preservação ou correção da degradação ambiental, relacionando-o ao setor sucroalcooleiro de pernambuco. para isso, foram analisados os autos de infração lavrados pela cprh entre os anos de 1978 e 2010, e um estudo de caso acompanhado pelo ibama (processo nº. 02019.001523.200512). metodologia o trabalho aqui apresentado trata-se de uma pesquisa exploratória compreendendo levantamento bibliográfico sobre o tema e análise de exemplos para estimular a sua compreensão. de acordo com gil (1999), este tipo de pesquisa tem como finalidade básica desenvolver, esclarecer e modificar conceitos e idéias para a formulação de abordagens posteriores. de acordo com o mesmo autor as pesquisas exploratórias visam proporcionar uma visão geral de um determinado fato, do tipo aproximativo. nesse sentido, o conceito e histórico das penalidades disciplinares e compensatórias por danos ambientais no brasil foram analisados a partir da legislação ambiental pertinente e levantamento bibliográfico. a discussão foi baseada nos autos de infração lavrados pela cprh ao setor sucroalcooleiro entre os anos de 1978 e agosto de 2010, e no processo de compensação ambiental acompanhado do ibama referente ao assunto. foram feitas também entrevistas informais com especialistas do assunto, e visitas a usinas em pernambuco. referencial teórico 3.1 breve histórico do setor sucroalcooleiro em pernambuco para tratar do setor sucroalcooleiro é indispensável considerar que esta atividade econômica marcou e marca profundamente a paisagem e as tabela 01 mecanismos de operacionalização da fiscalização e da compensação ambiental. instrumentos de gestão ambiental operacionalização fiscalização ambiental intimação -autuação (autos de infração) compensação ambiental termo de compromisso termo de ajustamento de conduta reposição florestal fonte: adaptada de braga, 2009. revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 52 relações sociais existentes no nordeste brasileiro. de acordo com andrade neto (1990) desde o final do século xix a necessidade de aprimorar as técnicas de produção do açúcar tornou-se urgente. os anos entre 1910 e 1930 foram caracterizados pelas sucessivas “crises” em que os usineiros recorriam sempre ao estado para a sobrevivência de sua empresa. este fator foi primordial para que as usinas se firmassem. é importante destacar estes fatos, pois muitos danos ambientais causados por este setor econômico provêm destes incentivos governamentais. a partir da década de 1930, o setor sucroalcooleiro teve como característica fundamental o incentivo do estado à atualização de seus padrões considerados mais produtivos. o primeiro grande programa de incentivo à indústria canavieira foi à criação do instituto do açúcar e do álcool – iaa em 1933. com objetivos claros de controle e modernização do setor sucroalcooleiro o iaa se tornou um dos grandes responsáveis pela concentração de terras e de renda do setor. até este período o nordeste, com destaque para pernambuco, era o maior produtor nacional de açúcar. na década de 1940 diversas resoluções do iaa, com destaque as quotas de produção, iniciaram a transferência da hegemonia produtiva do nordeste para a produção de cana-de-açúcar no centro-sul. andrade neto (1990) afirma que a política governamental deste período, de incentivo às usinas e, sobretudo ao centro-sul, acarretou o abandono da cultura da cana-de-açúcar por parte de diversos fornecedores que passaram a aforar suas terras. a década de 1950 foi marcada por uma significativa expansão da agroindústria canavieira nacional e, também, pela consolidação da transferência da hegemonia produtiva da região norte/nordeste para a região centro/sul. segundo dé carli (1982), de 1950 a 1954, o centro-sul pela primeira vez na história açucareira nacional, suplanta a produção de açúcar do nordeste, e são paulo ultrapassa a produção de pernambuco. em 1971, foi criado o programa nacional de melhoramentos de cana-de-açúcar – o planasucar, responsável pela extinção dos pequenos produtores, e intensificação da exploração da mão de obra. “era o tempo da denominada ‘revolução verde’, em que o importante era aumentar a produção e a produtividade, através de uma relativa modernidade, sem procurar levar em conta os custos sociais desse processo, que fica bem claro na solidificação do latifúndio”, conclui andrade (1989). logo em seguida, em 1975 criou-se o programa nacional do álcoolproalcool com o objetivo de incentivar a produção do álcool para fins carburantes e industriais. como primeira medida, o estado, aumentou a porcentagem de álcool anidro à gasolina de 5% para 15% e criou incentivos fiscais para a montagem de destilarias. lima (1998) aponta o programa como o grande causador do aumento da fronteira agrícola, assoreamento e poluição dos rios por meio do vinhoto. as usinas dispuseram de recursos para ampliar suas atividades industriais, expandindo a cultura da cana até por áreas ecologicamente pouco favoráveis. foi a partir deste período que as preocupações ambientais com as atividades do setor sucroalcooleiro se intensificaram. na década de 1970 coincidiu o surgimento do proalcool (1975) e dos órgãos de controle ambiental no brasil, como a secretaria especial de meio ambiente em 1973. a partir de então começaram a se formar intensos conflitos entre as atividades econômicas e exigências ambientais, que começaram equivocadamente a ser vistas como entraves ao desenvolvimento. a partir de 1981 com a criação da política nacional de meio ambiente, especificamente dos instrumentos de gestão ambiental expressos no artigo 9º, que elencam o licenciamento ambiental, os padrões de qualidade ambiental e as penalidades disciplinares e compensatórias como exigências para qualquer empreendimento as disputas entre setor sucroalcooleiro e órgãos de controle ambiental em pernambuco tornaram-se emblemáticas. de um lado a tentativa de adequação ambiental e de outro a busca pela permanência da atividade sem controle. atualmente existem sinais que apontam para a possibilidade do surgimento de um “novo proalcool”. indícios deste novo incentivo governamental podem ser vistos em diversas áreas, mas, sobretudo nos programas de incentivo a produção e uso de energia de biomassa como é o caso do etanol e do biodiesel. já se considera fato que estas atividades terão continuidade, mas deve-se exigir que elas respeitem efetivamente as normas ambientais. fiscalização ambiental de acordo com braga (2009) a fiscalização ambiental é, talvez, o instrumento de gestão ambiental mais antigo. de acordo com o autor, esta ferramenta objetiva garantir que os recursos naturais sejam explorados e utilizados em consonância com a legislação, prevenindo ou coibindo a poluição do solo, da água e do ar, além da degradação dos ecossistemas naturais, e pode ter caráter preventivo ou coercitivo, dependendo da circunstância em que ocorra, conforme descrito: preventivamente ela ocorre em decorrência de visitas sistemáticas as áreas identificadas como prioritárias ou estratégicas pelo órgão ambiental, o que garante um maior controle. ao mesmo tempo, as visitas revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 53 podem ser assistemáticas, valendose do aspecto surpresa para obtenção do flagrante de ato ilícito. coercitivamente ela ocorre quando a atuação do órgão de fiscalização atende a uma denuncia, ou quando a visita ao local é motivada por indícios apontados pelo monitoramento ambiental (braga, 2009, pag. 64). em pernambuco, a fiscalização ambiental é realizada pelo ibama, e pela cprh. o ibama, da mesma maneira que relatado por braga (2009), tem atuação muito discreta e, em pernambuco, assume principalmente as responsabilidades de controle relacionadas a fauna e a flora. a cprh atua, sobretudo, no controle da poluição industrial e no licenciamento ambiental. tomando como referência o arquivo das empresas do setor sucroalcooleiro disponível na cprh, correspondente ao período de 1978 a 2010, verificou-se um total de 121 registros, denominados autos de infração. a geração destes autos e as suas consequências se dão conforme a figura 01: compensação ambiental observa-se que o valor da natureza tem passado, predominantemente, pelos critérios de mercado, que são incapazes de traduzir o valor ético dos elementos naturais (steigleder apud leite; rizzatti, 2007). por isso, é crescente a preocupação com os danos ambientais causados pelas atividades econômicas. dessa forma, constitui-se como dano ambiental toda alteração nociva a qualquer elemento natural (leite; rizzatti, 2007). a responsabilidade objetiva do causador do dano ao meio ambiente é fundamentada na teoria do risco integral, na qual a obrigação de reparar o dano causado independe da existência de culpa ou não de quem pratica a ação. este princípio permite a interferência do poder público para garantir que haja conservação e deveria obrigar as empresas a condicionarem suas atividades econômicas à conservação ambiental. nestes casos, quando não existe a possibilidade de restabelecer o ambiente degradado pelas ações antrópicas, a solução adotada é a compensação ambiental (leite; rizzatti, 2007). ou seja, este instrumento de gestão ambiental surge como uma alternativa para compensar os efeitos degradantes causados por empreendimentos ao meio ambiente, sendo fundamentada no princípio poluidorpagador. a constituição brasileira consagra o princípio poluidorpagador. segundo o art.225, § 3º da constituição federal, “as condutas e atividades consideradas lesivas ao meio ambiente sujeitarão os infratores, pessoas físicas ou jurídicas, a sanções penais e administrativas, independentemente da obrigação de reparar os danos causados”. de acordo com rodrigues (2007) a compensação ambiental é imposta pelo ordenamento jurídico aos empreendedores, sob a forma de duas modalidades distintas: a forma preventiva e a forma corretiva. no caso da compensação preventiva, que se dá por ocasião do licenciamento ambiental de empreendimentos que causem significativo impacto ao ambiente, o pagamento deverá ser efetuado no período da implantação, isto é, na fase da licença prévia ou no máximo até a fase da implantação, e será exigida a assinatura de um termo de compromisso (rodrigues, 2007). é importante salientar que esse pagamento não exime o empreendedor da reparação de danos eventualmente causados, uma vez que essa modalidade de compensação ambiental será destinada somente às unidades de conservação. já o segundo caso de compensação ambiental, de caráter corretivo, visa reparar um dano efetivamente causado ao meio ambiente, em atendimento aos princípios da restauração, recuperação e reparação ambiental, previstos no artigo 225 da constituição federal. neste caso, revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 54 exige-se a assinatura de um termo de ajustamento de conduta tac com eficácia de título executivo extrajudicial (braga, 2009). em 1987, a resolução nº 10 do conselho nacional de meio ambiente – conama, em seu artigo 1º afirma que: “para fazer face à reparação dos danos ambientais causados pela destruição de florestas e outros ecossistemas, o licenciamento de obras de grande porte, assim considerado pelo órgão licenciador com fundamento no rima terá sempre como um dos seus prérequisitos, a implantação de uma estação ecológica pela entidade ou empresa responsável pelo empreendimento, preferencialmente junto à área”. embora diferente do que se entende hoje por compensação ambiental esta pode ser considerada uma das primeiras normas legais que trata sobre este mecanismo, e que contribuiu para o surgimento de legislação específica sobre o assunto. o instrumento da compensação ambiental, que segundo braga (2009), caracteriza-se como um instrumento de comando e controle, está contido no artigo 36 da lei federal nº 9.985 de 18 julho de 2000 que institui o sistema nacional de unidades de conservação (snuc) e que é regulamentado pelo decreto nº 4340, de 22 de agosto 2002, alterado pelo decreto nº. 5.566/05 (rodrigues, 2007). de acordo com o artigo 36 do snuc, como forma de compensação ambiental o empreendedor é obrigado a apoiar a implantação e manutenção de unidades de conservação do grupo de proteção integral. este mesmo artigo, fala que o valor dos recursos destinados pelo empreendedor para esta finalidade não pode ser inferior a meio por cento (0,5%) dos custos totais previstos para implantação do empreendimento, sendo o percentual fixado pelo órgão ambiental licenciador, de acordo com o grau de impacto ambiental. este percentual fixado tem causado bastante polêmica, pois não havia uma previsão máxima do percentual incidente sobre o valor total vinculado à execução do empreendimento. apenas não poderia ser inferior a 0,5%. ou seja, para o empreendedor não havia exatidão do valor total que seria investido em suas atividades, uma vez que a quantia atribuída à compensação ambiental poderia influenciar consideravelmente em suas despesas (trevisan, s/d). por este motivo, foi aberta no supremo tribunal federal uma ação direta de inconstitucionalidade (a.d.i. 3.378-6/df, 09/04/2008 para o artigo 36 e seus § 1º. 2º. e 3º da lei federal no. 9985/00 – que institui o sistema nacional de unidades de conservação) pelo presidente da república e congresso nacional. o supremo tribunal federal julgou parcial esta ação direta de inconstitucionalidade e por isso, em maio de 2009 entrou em vigor o decreto nº 6.848, que em seu artigo 31 determina que o valor da compensação ambiental seja calculado pelo produto do grau de impacto com o valor de referência, de acordo com a fórmula a seguir: ca =vr x gi onde: ca valor da compensação ambiental; vr somatório dos investimentos necessários para implantação do empreendimento, não incluídos os investimentos referentes aos planos, projetos e programas exigidos no procedimento de licenciamento ambiental para mitigação de impactos causados pelo empreendimento, bem como os encargos e custos incidentes sobre o financiamento do empreendimento; e gi grau de impacto nos ecossistemas, podendo atingir valores de 0 a 0,5%, a ser definido pelo órgão ambiental. a instituição do decreto federal nº. 6.848 foi favorável aos empreendedores brasileiros, mas ao mesmo tempo, gera dúvida em relação à efetividade das atividades compensatórias a serem realizadas. além disso, desde 2005, o ministério do meio ambiente e a caixa econômica federal criaram o fundo nacional de compensação ambiental. sua formação obedece aos critérios estabelecidos pelo snuc, ao prever que pelo menos 0,5% (meio por cento) do valor de empreendimentos com grande impacto ambiental serão destinados para investimentos em unidades de conservação. sua composição é opcional, ou seja, o empreendedor que não gera impactos ambientais significativos também pode participar do fnca (rodrigues, 2007). atualmente, tem-se observado que grande parte dos casos de compensação ambiental para reparação de dano causado ao ambiente não tem sido exitosos, seja por não cumprimento pelo empreendedor, seja por falta de fiscalização e controle do órgão ambiental. isso ocorre devido a diversos fatores, dentre os quais podem ser destacados a falta de acompanhamento dos acordos previstos nos termos de compromisso e a fiscalização ineficiente por parte dos órgãos de controle ambiental. resultados e discussão a fim de analisar a eficácia deste instrumento de gestão ambiental, referente às penalidades disciplinares, descrito pela política nacional de meio ambiente, utilizouse os autos de infração disponíveis no arquivo da agência estadual de meio ambiente de pernambuco – cprh. verificou-se 120 autos de infração de 18 usinas sucroalcooleiras localizadas na zona http://www.jusbrasil.com.br/legislacao/91582/c%c3%b3digo-de-%c3%a1guas-decreto-24643-34 revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 55 da mata de pernambuco entre os anos de 1978 a 2010. com relação às penalidades, estas poderiam ser multas, advertências por escrito e solicitação de projetos. em 84% dos casos foram aplicadas multas com valores variados, em 14% dos casos foram feitas apenas advertências por escrito, e apenas 2% dos casos caracterizaram solicitação de projetos para reparação do dano. é importante observar que as causas destas penalidades nos autos de infração oscilam até os dias atuais apenas entre despejo de efluentes líquidos sem tratamento no corpo d’água, sobretudo o vinhoto, e com a fuligem lançada pelas chaminés, o que induz a acreditar que estes problemas ainda não foram sanados mesmo com a aplicação das multas. com relação ao tipo de poluição, observou-se a quase totalidade dos casos refere-se às questões de poluição hídrica, enquanto que a poluição atmosférica representa apenas 6,6% dos casos, conforme o gráfico 01. apenas um auto de infração foi lavrado pela ausência de licença ambiental. em nenhum dos documentos analisados foram aplicadas penalidades por poluição do solo, desmatamento, ou descumprimento do código florestal. como observado, a maioria dos casos faz menção ao lançamento de vinhoto, águas de lavagem de cana e caldas sem tratamento no corpo d’água. as bacias hidrográficas mais atingidas pela poluição causada pelo setor sucroalcooleiro são as do rio goiana, sirinhaém e ipojuca. de acordo com sobral (2005) grande parte das indústrias localizadas na zona da mata pernambucana é do tipo sucroalcooleira, que tem como principal resíduo o vinhoto que é rico em matéria orgânica e minerais, com destaque para o potássio. mesmo sendo utilizada para a fertirrigação, sua disposição sem controle no solo constitui risco para a poluição dos recursos hídricos. a poluição causada pelo vinhoto pode ocorrer tanto por meio de poluição difusa, através do escoamento causado pelas águas da chuva ou irrigação, como por meio da poluição pontual, através das “ligações clandestinas” para o lançamento do efluente diretamente no rio. evidencia-se a permanência de “velhos hábitos”, pois a prática é proibida pela portaria do ministério do interior nº 323 de 1978. o relatório do monitoramento de bacias hidrográficas de pernambuco, realizado em 2003, pela cprh, afirmando que a qualidade das águas das bacias hidrográficas monitoradas fica comprometida principalmente nos trechos que ficam a jusante das atividades da agroindústria canavieira. além disso, os resultados das análises nas estações de monitoramento contidas no relatório expõem que no período da safra canavieira, tendo em vista o potencial poluidor das usinas e destilarias de álcool, a carga orgânica encontrada excede a capacidade de autodepuração dos rios, reduzindo substancialmente a qualidade da água, observando-se o comprometimento da qualidade da água nos rios: goiana, jaboatão, pirapama, ipojuca, sirinhaém e una. ainda sobre este assunto, a condepe/fidem (2005), afirma que alguns dos principais impactos ambientais que afetam os recursos hídricos na bacia do rio ipojuca são: poluição atmosférica produzida pela emissão de fuligem decorrente da queima do bagaço de cana nas caldeiras das usinas de açúcar; o plantio de cana-de-açúcar e outras culturas às margens dos rios; e o lançamento de vinhaça e de água de lavagem da cana, provenientes de depósitos localizados próximos aos cursos d’água. apenas 21 autos de infração geraram termos de compromisso para o ajustamento da atividade, dos quais 19 foram referentes a casos de poluição hídrica e apenas 02 de poluição atmosférica. estes termos de compromisso podem permitir a remissão de parcela variável entre 20% e 90% do valor total da multa para fazer cessar ou corrigir a degradação ambiental.1 fato que pode ter sua eficiência questionada visto que é observado na prática a reincidência das multas aos empreendimentos. com relação às penalidades compensatórias descritas na política nacional de meio ambiente, destacase que a compensação por ocasião do licenciamento raramente é imposta ao setor sucroalcooleiro em pernambuco, visto que a solicitação da licença de operação se dá 1 de acordo com o artigo 40 da lei estadual 12.916/05. gráfico 01: autos de infração de 1978 a agosto de 2010. fonte: melo, 2011. revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 56 anualmente apenas na moagem da cana. por este motivo, os casos existentes referem-se a compensação de caráter corretivo, visando a reparação de dano ambiental causado. nesse sentido, o processo de compensação ambiental nº 02019.001523.2005-12 acompanhado pelo ibama de pernambuco em uma usina do setor sucroalcooleiro localizada na zona da mata norte do estado ilustra algumas das dificuldades normalmente encontradas para a consolidação desta ferramenta de gestão ambiental. o processo teve início em 2003, a partir de um indiciamento do ministério público, sob acusação de incêndio em área de mata sem autorização do instituto brasileiro do meio ambiente e dos recursos naturais renováveis (ibama), como exige o decreto federal (df) nº. 2661 de 08/07/1998. 2 a denúncia da queimada foi feita por funcionário do ministério público, que ao passar pela estrada pe-063, presenciou os focos de incêndio. a usina alegou não ser a responsável pela queima, haja vista que a área atingida não estava sendo tratada para o preparo do corte de cana. entretanto, independente da existência de culpa, de acordo com a política nacional do meio ambiente, lei federal nº.6.938/81, “o poluidor é obrigado a indenizar ou reparar os danos causados ao meio ambiente e a terceiros, afetados por sua atividade. o ministério público da união e dos estados terá legitimidade para propor ação de responsabilidade civil e criminal, por danos causados ao meio ambiente”. adota-se com esta lei, a teoria do risco integral, onde nada pode romper a causalidade, ou seja, 2 “regulamenta o parágrafo único do art. 27 da lei nº. 4.771, de 15 de setembro de 1965 (código florestal), mediante o estabelecimento de normas de precaução relativas ao emprego do fogo em práticas agropastoris e florestais, e dá outras providências”. não é permitido qualquer excludente de responsabilidade. cabe a empresa assumir obrigatoriamente todos os riscos ambientais aos quais a atividade econômica que desempenha está exposta. dessa forma, em maio de 2003 firmou-se um termo de ajustamento de conduta (tac) entre o ministério público estadual da comarca de amaraji e a usina devido aos incêndios ocorridos nos limites da usina. o objetivo deste tac foi estabelecer o compromisso do cumprimento de medidas destinadas a interromper a degradação do ambiente promovida pela prática de queimadas realizadas sem o devido aceiro.3 além do descumprimento do df nº. 2661 de 08/07/1998, o ministério público fundamentou a justificativa do tac nas seguintes questões: falta de aceiros para a realização de queimadas está devastando a mata atlântica, art. 3º da política nacional de meio ambiente e art. 2254 da constituição federal (cf). o tac determinou a prática de algumas condutas pela usina, tais como: • construir aceiros ao realizar qualquer queimada; • prestar queixas na delegacia quando ocorrer incêndios criminosos; • enviar mensalmente o cronograma das queimadas a serem realizadas para a promotoria de justiça; • reflorestar um engenho, propriedade da usina, com mudas de espécies de mata 3 “espaço devastado de vegetação, que se abre em torno das residências rurais ou à margem de um trecho conflagrado por incêndio nas matas, para impedir a propagação do fogo”. (dicionário aurélio buarque de hollanda) 4 “todos têm direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado, bem de uso comum do povo e essencial à sadia qualidade de vida, impondo-se ao poder público e à coletividade o dever de defendê-lo e preserválo para às presentes e futuras gerações”. atlântica num prazo de 12 meses; • sinalizar as áreas onde ocorrerão as queimas controladas com o objetivo de informar a vizinhança local; e, • respeitar os limites do departamento de estradas e rodagens (der) ao atear fogo próximo às rodovias e demais limites estabelecidos no df nº. 2.661/98. o tac ainda determina que o acompanhamento das implementações propostas neste termo deverá ser realizado pelo ibama, cientificando à promotoria de justiça à ocorrência de irregularidades. caso a usina não cumprisse os compromissos acordados, seria aplicada uma multa diária no valor de r$500,00 (quinhentos reais). nos anos seguintes foram realizadas vistorias e relatórios conforme a tabela 02: primeiro relatório5 sobre o reflorestamento da usina foi entregue pelo empreendedor ao ibama em maio de 2005. de acordo com este documento, os focos de incêndio acidental ocorreram em duas áreas que somadas abrangem 1,45ha, e foram considerados pelo empreendedor como de “pouca significância em termos de degradação ambiental”, desconsiderando a proibição de devastar áreas de mata atlântica e os benefícios dos serviços ambientais oferecidos pelo ecossistema. de acordo com o mesmo relatório, a empresa encontrou dificuldades para execução da compensação ambiental devido à realocação dos funcionários para trabalhar na área de reflorestamento, a reabertura e 5 relatório sobre o estado atual do reflorestamento realizado no engenho batateiras, pela usina união e indústrias, atendendo ao disposto no tac assinado como o ministério público estadual. revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 57 manutenção dos aceiros nos períodos secos do ano e um novo foco de incêndio acidental na área ii, que gerou a necessidade de replantio em 2005. essas dificuldades podem apresentar certo desinteresse me manter o processo de compensação, visto que realocação de funcionários, abertura de aceiros são dificuldades facilmente resolvidas de forma administrativa na usina. em 2005, o ibama realizou vistoria nas áreas de compensação, entretanto, não considerou o projeto efetivamente implantado, haja vista que as plantas ainda estavam na fase jovem. o órgão ambiental também sugeriu que o ministério público fizesse um aditamento ao tac, tentando corrigir a falha observada na formulação do termo, para que a usina realizasse a manutenção do reflorestamento durante cinco anos a partir de 2005, com a finalidade de garantir a implementação do projeto, devendo apresentar a cada ano um relatório técnico das atividades realizadas. o ministério público estadual, por sua vez, acatou as sugestões do ibama e incluiu no aditamento do tac, exigindo também a responsabilidade da usina de arcar com os custos6 das vistorias técnicas a serem realizadas pelo órgão de controle ambiental. 6 o valor estipulado da vistoria até 250 ha. foi r$289,00, devendo acrescer r$0,55 por cada hectare excedente. a segunda inspeção do reflorestamento foi realizada em 2006. este novo laudo técnico do ibama sugeriu replantio de mudas de mata atlântica no período chuvoso nas duas áreas em função de algumas falhas observadas e um novo termo aditivo exigindo o replantio para eliminar as falhas; envio dos relatórios anuais;7 pagamento das vistorias e apresentação de um cronograma das operações de replantio, roço, coroamento, adubação e manutenção dos aceiros. ainda em 2006, o ibama enviou um relatório ao ministério público da comarca de amaraji confirmando a implantação total da compensação ambiental através do replantio das áreas, continuidade dos tratos culturais e manutenção dos aceiros. segundo o documento, a usina não colocou placas indicando o projeto de recuperação. contrastando com a afirmação de se tratar de uma pequena área, a recuperação solicitada pelo ibama mostrou-se bastante complexa sob a ótica biológica e o processo iniciado em 2003, após a entrega de vários relatórios de vistorias pelo empreendedor e pelo ibama, estava previsto para terminar apenas em 2010. porém, não há registro de relatórios ou laudos tanto do ibama, como da usina após 2006, o que demonstra, no mínimo, a falta de 7 não consta no processo o relatório de 2006 fiscalização ao cumprimento das exigências do termo de ajustamento de conduta. além disso, foram observadas diversas falhas, tanto na execução do projeto por parte do empreendedor, como da própria formulação do tac e exigências do ministério público e ibama. fato este que expõe a fragilidade e as incertezas das ações de compensação ambiental no estado de pernambuco. neste sentido, braga (2009) afirma que a situação precária da fiscalização ambiental evidencia-se, por vezes, muito mais crítica nos estados do norte, nordeste e centro oeste, onde a influência econômica na política local e a baixa tradição em compatibilizar atividades empresariais com a conservação ambiental não são acentuadas. aliado a isto, os órgão técnicos de meio ambiente apresentam número de pessoal restrito e insuficiente para fazer as vistorias e acompanhamentos, e esta lentidão prejudica a efetivação dos projetos de compensação ambiental, como foi observado. conclusões embora exista legislação especifica para a regulamentação de atividades causadoras de impactos ambientais no brasil, verificou-se nos casos analisados a incapacidade dos órgãos fiscalizadores do estado de pernambuco – cprh e ibama – de aplicar com eficiência as penalidades disciplinares e compensatórias referentes aos danos ambientais promovidos pelo desenvolvimento da agroindústria canavieira. embora os autos de infração apresentem cobranças de multas como punição dos crimes cometidos pelas usinas em razão dos impactos ambientais provocados, a exemplo do lançamento de fuligem e vinhoto, este tipo de penalidade não garante tabela 02: relatórios entregues durante o processo de compensação ano ações 2005 1º relatório entregue pelo empreendedor 2005 1º relatório do ibama referente a vistoria das áreas 2006 2º relatório do ibama referente a vistoria das áreas 2006 relatório do ibama ao ministério público, comarca do município de amaraji fonte: elaboração dos autores, 2009. revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 58 o cumprimento da lei. não obstante, menos de 20% dos 121 autos de infração analisados provocaram a criação de termos de ajustamento de conduta, que por sua vez, muitas vezes são perdoadas conforme o artigo 40 da lei estadual 12.916/05. uma das hipóteses para a pouca eficiência das penalidades disciplinares é a falta de fiscalização dos órgãos ambientais aos empreendimentos, haja vista que as causas dos autos de infração repetem-se de 1978 aos dias atuais. no que diz respeito à compensação ambiental, o caso ilustrado também demonstrou o rendimento insatisfatório desse outro instrumento de penalidade. diversos foram os entraves encontrados para a efetivação desta ferramenta de gestão ambiental: lapsos na execução do projeto por parte do poluidor, participação inexpressiva dos órgãos ambientais como o ibama e a cprh, que na maioria dos casos não possuem infraestrutura necessária para ampliar as ações de fiscalização e controle neste processo. além disso, encontram-se dificuldades técnicas no próprio ministério público estadual para a formulação de um termo de ajustamento de conduta que seja adequado à realidade na qual está inserido, o que muitas vezes atrasa e compromete o desempenho da compensação. aliado a isto, os órgão técnicos de meio ambiente apresentam número de pessoal restrito e insuficiente para fazer as vistorias e acompanhamentos, e esta lentidão prejudica a efetivação dos projetos de compensação ambiental, como foi observado no estudo de caso analisado. apesar das falhas, não se pode negar a importância deste processo de controle ambiental relativo ao setor sucroalcooleiro, visto que além das ações impactantes ao ambiente ressalta-se o poder político do setor sustentado no arcabouço histórico do qual pernambuco foi e continua sendo cenário. referências andrade, m.c. a história das usinas em pernambuco. recife: massangana, 1989. andrade-neto, j.c. o estado e a agroindústria canavieira no nordeste oriental: modernização e proletarização. são paulo: tese de doutorado– universidade de são paulo, 1990. braga, r.a.p. instrumentos para gestão ambiental e de recursos hídricos. recife: editora universitária da ufpe, 2009. agência condepe/fidem. rio ipojuca (série bacias hidrográficas de pe). recife, nº1, 2005. brasil. portaria do ministério do interior nº 323, de 29 de novembro de 1978. proíbe o lançamento de vinhoto em coleções de água. brasil. lei 6.938/81 de 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indicators; droughts; floods; manhuaçu river. r e s u m o em função das limitações da rede de monitoramento hidrometeorológico, tanto do ponto de vista da distribuição espacial quanto da extensão das séries históricas, ferramentas que busquem dar consistência e otimizar a análises dos dados disponíveis vêm ganhando espaço. neste contexto, destacam-se as técnicas de regionalização, cujo principal foco é a delimitação de regiões hidrologicamente homogêneas com a subsequente transposição espacial de variáveis hidrológicas de interesse. os indicadores regionais, definidos como valores médios de uma variável hidrológica e característicos de uma região homogênea, constituem abordagem expedita de regionalização hidrológica. o presente estudo teve como principal perspectiva avaliar o emprego de indicadores regionais quando da quantificação de vazões de referência associadas às condições médias de escoamento, estiagens ou cheias. a área de estudo selecionada para a condução do estudo foi a bacia hidrográfica do rio manhuaçu, importante afluente do rio doce, minas gerais, brasil. os resultados demonstraram que os indicadores regionais permitem estimativas de diferentes vazões de referências com erros médios inferiores a 30%, considerados satisfatórios para a área de estudo. no entanto, o método convencional de regionalização de vazões apresentou resultados mais consistentes, com erros médios usualmente inferiores a 20%, independentemente da vazão de referência analisada. observou-se, adicionalmente, que a adoção de séries históricas de vazões com diferentes extensões não produziu diferenças relevantes quando da apropriação das diferentes vazões de referência para a bacia hidrográfica do rio manhuaçu, com diferenças que não superaram 3%. palavras-chave: regionalização; indicadores; secas; cheias; rio manhuaçu. estimative of reference flows for water resources planning and control: hydrologic regional indicators application estimativa de vazões de referência para planejamento e controle de recursos hídricos: aplicação de indicadores hidrológicos regionais matheus siqueira piol1 , josé antonio tosta dos reis1 , murilo brazzali rodrigues1 , antônio sergio ferreira mendonça1 , fernando das graças braga da silva2 , alex takeo yasumura lima silva2 1universidade federal do espírito santo – vitória (es), brazil. 2universidade federal de itajubá – itajubá (mg), brazil. correspondence author: josé antonio tosta dos reis – avenida fernando ferrari, 514 – goiabeiras – cep: 29075-910 – vitória (es), brazil. e-mail: jatreis@gmail.com conflicts of interest: the authors declare no conflicts of interest. funding: none. received on: 04/13/2023. accepted on: 06/28/2023. https://doi.org/10.5327/z2176-94781598 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. https://orcid.org/0009-0007-8055-6445 https://orcid.org/0000-0001-9916-1469 https://orcid.org/0000-0003-1647-2785 https://orcid.org/0000-0003-4273-0266 https://orcid.org/0000-0002-3803-2257 https://orcid.org/0000-0003-1883-2414 mailto:jatreis@gmail.com https://doi.org/10.5327/z2176-94781598 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ piol, m.s. et al. 172 rbciamb | v.58 | n.2 | jun 2023 | 171-181 issn 2176-9478 introduction the availability of water, which exhibits significant temporal and spatial variability (lira and cardoso, 2018), is a permanent social concern, particularly when considering the world’s population growth in a context of uncertainties associated with variations in precipitation due to climate changes (o’gorman, 2015; tabari, 2020), land use changes (gomes et al., 2022; silva et al., 2022). and increasing water pollution (dutra et  al., 2022). moreover, the large volumes of water discharged during flood periods can lead to significant social, economic, and environmental problems in addition to the potential loss of human lives. therefore, flow quantification becomes one of the most relevant stages for adequate decision-making associated with water resources planning and control (mendonça, 2003). the appropriation of reference flows that allows the characterization of different flow conditions (droughts, floods, or average longterm flows) usually requires historical flow series established through systematic monitoring of watercourses that involves daily water levels measurements, the establishment of key curves, and with the aid of this hydrological function, the conversion of levels into flows. it is important to note that the monitoring work that allows the establishment of historical series of flows is not always simple due to adverse weather conditions, location of stations in difficult access places, occasional river intermittencies, and in some cases, large widths of brazilian water bodies (tucci et al., 1995). the brazilian hydrological monitoring network is limited, with heterogeneous station distribution. in different parts of the national territory, it presents low density with short historical series and/or excess of failures. however, the knowledge of flows at different points of a hydrographic basin constitutes essential information for decision-making associated with the adequate management of water resources (piol et al., 2019). in this context, the creation of alternatives to optimize the available hydrological information becomes a necessity. among the available methods, hydrological regionalization has been widely used by water resources management and control agencies and is recurrently the central tool for regulating water use grants and charges (bazzo et al., 2017; maciel et al., 2019; piol et al., 2019). hydrological regionalization is a set of statistical procedures that allow the maximum use of information existing in a site to estimate hydrological variables or parameters in places without or with insufficient data, thus allowing knowledge about spatial distributions of hydrological variables or parameters and improvement of temporal estimation (tucci, 2002). a relevant set of regionalization methods has been established, involving different hydrological variables and different methodological approaches, as illustrated by razavi and coulibaly (2013), boscarello et al. (2016), swain and patra (2017), qamar et al. (2018), silva et al. (2019), althoff et al. (2021), golian et al. (2021), and singh and devi (2022). among the most recurrently applied methods in brazil are the characteristic values method (baena et al., 2004; pessoa et al., 2011; moreira and silva, 2014; bazzo et al., 2017; amorim et al., 2020), the dimensional curve method (tucci et al., 1995; pinto, 2006; piol, 2017), the parameter method (wolff, 2014; piol, 2017), and the exponential curve method (calmon et al. 2016; piol et al., 2019; rodrigues et al., 2022). regional indicators, defined as the mean values of hydrological variables and characteristics of a homogeneous region, are considered alternatives to the methods usually applied for hydrological variables regionalization (piol et al., 2019). it is an expeditious approach, substantially simpler than conventional hydrological regionalization methods. reis et al. (2008) established regional indicators for the appropriation of mean, minimum, and maximum flows for the itabapoana river basin, a region that covers municipalities in the states of espírito santo, rio de janeiro, and minas gerais. on the other hand, piol et  al. (2019) established regional indicators associated with the flow duration curve for the itapemirim river basin and for the capixaba portion of the itabapoana river basin, regions in the southern espírito santo. the mentioned authors observed that regional indicators allowed consistent appropriation of the evaluated flows. the manhaçu river basin, a major doce river tributary, has a drainage area of 9,189 km² and encompasses (partially or entirely) 32 municipalities in minas gerais state, brazil. the watershed is located within the atlantic forest biome, with agriculture occupying 65% of its territory. the most significant water demands in the watershed are for irrigation and human supply, accounting for approximately 87% of the water extracted. insufficient sewage treatment services in the municipalities, combined with erosion and siltation processes, press the water resources of the region. in this context, appropriate assessment of the watercourse regime becomes relevant (ana, 2021). this work aimed at evaluating the use of regional indicators for reference flow appropriation as an alternative to the approach usually applied for watercourse flow regionalization. the objects of analysis were flows associated with average conditions, droughts, and floods. the study was conducted based on the analysis of the historical watercourse flow series for the manhuaçu river basin. methodology study area the manhuaçu river basin is an important sub-basin of the doce river watershed. according to information from the review and update of the integrated water resources plan for the rio doce basin (ana, 2021), the basin presents a 9,189 km² drainage area distributed in minas gerais, corresponding to approximately 10.48% of the doce basin area. manhuaçu basin covers, totally or partially, 32 municipalities (aimorés, alto caparaó, alto jequitibá, alvarenga, caratinga, chalet, conceição de ipanema, conselheiro pena, durandé, ibatiba, imbé de minas, inhapim, ipanema, itueta, iúna, lajinha, luisburgo, estimative of reference flows for water resources planning and control: hydrologic regional indicators application 173 rbciamb | v.58 | n.2 | jun 2023 | 171-181 issn 2176-9478 manhuaçu, manhumirim, martins soares, mutum, piedade de caratinga, pocrane, reduto, resplendor, santa bárbara do leste, santa rita do itueto, santana do manhuaçu, são joão do manhuaçu, são josé do mantimento, simonésia, and taparuba). according to the latest estimates from the brazilian institute of geography and statistics (ibge, 2021), the resident population in the manhuaçu river basin was 569,088 inhabitants. the main basin watercourse and springs of manhuaçu river, are located in the serra da seritinga, on the border between the municipalities of divino and são joão do manhuaçu, traveling a distance of approximately 347 kilometers until it drains into the doce river, near aimorés (ana, 2021). the basin is located in the atlantic forest biome, one of the biomes with the greatest biodiversity in brazil. currently, it is estimated that approximately 65% of the soil of the basin is destined for agriculture. irrigation accounts for 59% of water consumption in the basin, followed by human supply, responsible for about 28%. water use for animal watering and industrial purposes is less relevant in the basin (ana, 2021). fluviometric data the historical series of flows and the fluviometric station drainage areas of the manhuaçu river basin were obtained from the national agency for water and basic sanitation (ana) hidroweb site. figure 1 shows the location of the fluviometric stations selected for the regional flow analysis. table 1 presents the selected fluviometric stations with each corresponding drainage area, hidroweb site identification codes, and historic series extensions. the reference flows and flow indicators were initially appropriated assuming 30 years of long historical series, from 1984 to 2014, with data available for all stations. in a subsequent work stage, seeking to evaluate the influence of historical series extensions, reference flows, and flow indicators were estimated considering the complete fluviometric station flow series as indicated in table 1. this was reproduced based on the approach employed by piol (2017) when conducting studies on the regionalization of long-term average flows, characteristic flows of the flow permanence curve, and minimum flows associated with different return periods. figure 1 – fluviometric stations located in the manhuaçu river basin. piol, m.s. et al. 174 rbciamb | v.58 | n.2 | jun 2023 | 171-181 issn 2176-9478 reference flows and regional indicators evaluation according to ordinance no. 48 of the minas gerais state water management institute (igam), issued on october 4, 2019 (igam, 2019), the reference flow for the calculation of maximum grants of water withdrawal from rivers in the state is the minimum streamflow of seven consecutive days and ten years of return period (q7.10). due to this condition, q7.10 was the first minimum reference flow rate considered in the present study. the minimum flows with permanence of 90% (q90) and 95% (q95) were also considered for the appropriation of the regional indicators r7.10, rcp90, and rcp95 because they constitute the flows that regulate water use grants in most brazilian states. the granting of water use, an instrument established by the national water resources policy (law no. 9.433, january 8, 1997), has as its main objectives the control of water uses and the effective exercise of rights to access water. in brazil, water supply for human or industrial purposes, irrigation, aquaculture, hydroelectric power generation, final disposal of effluents, and other uses that may alter the regime, quantity, or quality of water resources, require granting. for the appropriation of regional flow indicators associated with the average flow conditions (q and rcp50), the average long-period flow (qm) and the flow rate with permanence of 50% (q50) were selected. the assessment of average flow conditions is a central aspect for water resources planning and management, as it establishes the limit for watercourses regulation in a basin. the description of maximum streamflow behavior is relevant for the development of risk management policies and urban planning. information on maximum flows associated with different return periods allows for the identification of high-risk areas, land use and land occupation planning, and implementation of flood mitigation measures such as the creation of buffer zones and the development of alert systems. for the appropriation of regional flow indicators associated with the maximum flows r2 and r100, the maximum daily flows with return periods of two and one hundred years, respectively, were selected. according to tucci et al. (2003) and reis et al. (2008), the flow associated with a two-year return period indicates the average flooding flow, a value which corresponds approximately to the limit of the lower bed of alluvial rivers; the flow associated with the return period of one hundred years usually represents the upper limit of the riverside flood range. table 2 presents the regional indicators evaluated in this work. for the appropriation of the q50, q90, and q95 flows, the permanence curves of the fluviometric stations’ flow were constructed considering the division of the historical series into 50 class intervals. the definition of class intervals was based on a logarithmic scale because of the large variations of flow magnitudes. to evaluate the q7.10 flow and the maximum daily flows with return periods of two and one hundred years, gumbel, weibull, log-normal type ii, log-normal type iii, pearson type iii, and log-pearson type iii distributions were chosen. all probability distributions used for evaluations of maximum and minimum reference flows were presented in detail by kite (1988). all the flow values used for the appropriation of regional flow indicators were estimated through siscah software, a publicly available program, produced and released by the water resources research group at the universidade federal de viçosa. the selection of the probability distribution used for the evaluation of the maximum and minimum flows occurred as a function of the analysis of the standard error of estimation, assuming the distribution that was not rejected in any of the fluviometric stations and that presented the lowest standard error of estimation in most of the stations analyzed. table 1 – fluviometric stations installed and in operation in the manhuaçu river basin. station river code drainage area (km²) series extension (years) fazenda vargem alegre manhuaçu 56960005 1,070 30 são sebastião da encruzilhada manhuaçu 56990000 8,720 75 assarai montante pocrane 56989400 3,190 37 mutum são manoel 56989001 1,180 40 ipanema josé pedro 56988500 1,410 75 dores de manhumirim josé pedro 56983000 384 75 santo antônio do manhuaçu manhuaçu 56978000 2,350 48 table 2 – regional flow indicators evaluated. indicator type indicator unit average flow (1) l/s.km² (2) dimensionless minimum flow (3) dimensionless (4) dimensionless (5) dimensionless (6) dimensionless maximum flow (7) dimensionless (8) dimensionless http://s.km estimative of reference flows for water resources planning and control: hydrologic regional indicators application 175 rbciamb | v.58 | n.2 | jun 2023 | 171-181 issn 2176-9478 to evaluate the regional flow indicators responses, we considered the percentage errors between flows appropriated from the fluviometric records and flows estimated through regional flow indicators and coefficients of variation, according to equations 1 and 2, respectively. (1) (2) in equations 1 and 2: qestimated: the value of the reference flow rate obtained from the regional flow indicators; qreal: flow rate estimated from the fluviometric stations flow records; cv: coefficient of variation expressed in percentage; s: standard deviation of the indicators; ri: average value of each indicator obtained for the manhuaçu river basin. conventional regionalization of reference flows regional functions were established by regression analysis to appropriate the different reference flows. the functions produced were potential and the area was the independent variable used for the conformation of all regional functions. although other physiographic and climatological variables can be regarded as independent variables for the definition of regional functions, only the area was considered because it is the only physiographic variable used to define regional flow indicators, as stated by silva junior (2003) and novaes et  al. (2007). additionally, it is important to note that the drainage area is one of the physical variables with significant relevance for conducting hydrological regionalization studies, as suggested by lall and olds (1987), mwakalila (2003), baena et al. (2004), and bárdossy (2007). all regression analyses necessary to define the regional functions were conducted using a microsoft excel spreadsheet. the correlation coefficients associated with regression analyses, the percentage errors between flows appropriated from the fluviometric records, and flows estimated through regional functions constituted parameters to evaluate the responses of the regional functions produced. results and discussion table 3 summarizes the average long-term flows associated with different permanencies (50, 90, and 95%), maximum flows for return periods of two and one hundred years, and q7.10 flows, estimated with siscah software for the manhuaçu river basin fluviometric station series, considering the period from 1984 to 2014. as for the appropriation of the minimum flows q7.10, the log-pearson type iii probability distribution was applied, while for the maximum flows associated with return periods of two and one hundred years, the log-normal type ii distribution was considered. the values of the indicators estimated for the diverse fluviometric stations, as well as their estimated means and coefficients of variation for the study area are shown in table 4. it is worth noting that the mean values of the indicators define the regional indicator for the study area. the coefficients of variation appropriated for the manhuaçu river basin ranged between 4% (rpc50) and 22% (r7.10 and r100). this variation range is considerably smaller than that reported by reis et al. (2008), who presented coefficients of variation between 6 and 52% when appropriating the same set of indicators. as for the aforementioned authors, the lowest coefficients of variation were associated with the rcp50 and rm indicators. additionally, it is relevant to cite that the appropriated coefficient of variation for the specific flow (20%) was similar to that obtained by these authors (22%). through a microsoft excel spreadsheet, potential equations were generated that correlate the values of drainage areas with the different reference flow rates evaluated. figure 2 presents the scatter plots generated between drainage areas of the streamflow stations and the reference flows under analysis, as well as the produced regional functions and their corresponding correlation coefficients. table 3 – reference flows for manhuaçu river basin fluviometric stations. station reference flows (m³.s-1) qm q50 q90 q95 q7,10 q2years q100years fazenda vargem alegre 17.26 11.08 4.25 2.93 1.70 118.29 327.91 são sebastião da encruzilhada 99.52 67.00 33.81 28.94 19.98 585.92 1,390.04 assaraí montante 36.68 23.87 12.01 10.35 7.55 297.25 986.05 mutum 13.37 8.06 4.09 3.44 2.40 127.47 453.37 ipanema 20.57 13.84 6.88 5.97 4.41 173.19 461.43 dores de manhumirim 6.80 4.44 2.16 1.86 1.30 45.62 80.42 santo antônio do manhuaçu 40.96 27.76 14.16 12.21 8.64 248.16 628.10 qm: average long-period flow; q50: flow rate with permanence of 50%; q90: flow rate with permanence of 90%; q95: flow rate with permanence of 95%; q7,10: minimum streamflow of seven consecutive days and ten-year return period; q2years: maximum daily flows with return periods of two years; q100year: maximum daily flows with return period of one hundred years. piol, m.s. et al. 176 rbciamb | v.58 | n.2 | jun 2023 | 171-181 issn 2176-9478 table 4 – regional flow indicators for the manhuaçu river basin. stations indicators q (l/s.km2) rcp95 rcp90 rcp50 r7,10 rm r2 r100 fazenda vargem alegre 16.13 0.17 0.25 0.64 0.10 1.72 6.85 2.77 são sebastião da encruzilhada 11.41 0.29 0.34 0.67 0.20 1.45 5.89 2.37 assaraí montante 11.50 0.28 0.33 0.65 0.21 1.37 8.10 3.32 mutum 11.33 0.26 0.31 0.60 0.18 1.39 9.53 3.56 ipanema 14.59 0.29 0.33 0.66 0.12 1.35 8.42 2.66 dores do manhumirim 17.71 0.27 0.32 0.65 0.19 1.43 6.71 1.76 santo antônio do manhuaçu 17.43 0.30 0.35 0.68 0.21 1.41 6.06 2.53 average 14.30 0.27 0.32 0.65 0.19 1.45 7.37 2.71 variation coefficient (%) 20 17 11 4 22 9 18 22 q and rpc50: average flow indicators; rcp90, rcp95, r7,10, and rm: minimum flow indicators; r2 and r100: maximum flow indicators. in the equations presented in figure 2, for drainage area a, the unit is km² and the reference flows are calculated in m³.s-1. the regional functions, fitted by regression analyses presented correlation coefficients (r2) ranging from 0.91 to 0.98. these can be considered very good values when conducting regional flow analysis, as suggested by eletrobras (1985) when regionalizing flows for the upper paraguay river basin (distributed among the states of amazonas, mato grosso, and mato grosso do sul), and also by piol et al. (2019) when conducting the regionalization of flow duration curves and defining regional flow indicators for the itapemirim river basins (watercourse within espírito santo state). in order to verify the relevance of the appropriation of regional flow indicators from historical series presenting the same extension (homogeneous series), indicators appropriation was repeated assuming the complete available historical series (heterogeneous series), a perspective that allows maximum use of the available data for each station even though presenting beginning and ending in different years. considering heterogeneous series, regional indicators q, rcp50, r2, and r100 presented coefficients of variation equal to or lower than those estimated from homogeneous historical series; inverse condition was observed for indicators rcp95, rcp90, r7.10, and rm. it is important to note that the coefficient of variation differences, in both situations, were small, not exceeding 3%. table 6 summarizes the varied reference flows appropriated for the manhuaçu river basin by different approaches in the present study. table 7, in turn, presents the percentage errors for the estimated flows for the different approaches (regional functions, indicators obtained from homogeneous, and heterogeneous series) in relation to the flows appropriated from the fluviometric station flow records (gathered in table 2). from a simple inspection of regional indicators, flows (actual and estimated), and estimated percentage errors gathered in tables 3 to 7, the following observations were considered relevant: • for the manhuaçu river basin, the average errors between flows estimated from historical series and appropriated by regional analysis, regardless of the approach, did not exceed 30% — a condition considered satisfactory by piol (2017) when conducting studies on flow regionalization; • the regional functions established for flow appropriation, assuming exclusively the drainage area as an explanatory variable, produced, for all the reference flows analyzed, mean errors lower than those associated with the use of regional flow indicators; • the lower errors in flow estimates were associated with q m and q50 flows, which usually present a strong correlation with drainage areas, as noted by eletrobras (1985) and piol (2017), and for the maximum flows for a two-year return period. regardless of the regionalization approach employed, the average errors associated with these flows did not exceed 20% for the manhuaçu river basin data. it is relevant to note that reis et al. (2008) and piol et al. (2019) reported that the indicators associated with the mean flow conditions (q and rcp50) are generally consistent, usually producing satisfactory responses. for the itabapoana river basin, qm and q50 were estimated by reis et al. (2008) with mean errors of 19 and 5%, respectively. piol et al. (2019), in turn, appropriated the q50 flow for the itapemirim river with an error of 17%; • the consideration of estimated regional flow indicators and the adoption of historical series with the same or different extensions did not produce relevant differences when appropriating the diverse reference flows. this fact may be due to the maintenance of the average and extreme flows (maximum and minimum) behaviors in the estimative of reference flows for water resources planning and control: hydrologic regional indicators application 177 rbciamb | v.58 | n.2 | jun 2023 | 171-181 issn 2176-9478 figure 2 – scatter plots associated with different reference flows and produced regional functions. complementary parts of the historical series, for the common period between 1984 and 2014. piol (2017), using a series of different lengths to evaluate reference flows, obtained variations below 10% for long-term mean flows and maximum variations of 30% for flows with different durations (q50, q90, and q95), and minimum flows associated with return periods of ten and one hundred years; • although the mean errors associated with the different reference flows were considered satisfactory for the manhuaçu river basin, the responses for the diverse fluviometric station series showed pronounced variations. for the mutum station series, significant errors in the appropriation of minimum and average flows were noted. for the santo antônio do manhuaçu station series, relevant errors in the appropriation of only the minimum reference flows were observed. on the other hand, for the são sebastião da encruzilhada and dores do manhumirim series, larger errors derived from maximum flow estimation. piol, m.s. et al. 178 rbciamb | v.58 | n.2 | jun 2023 | 171-181 issn 2176-9478 table 5 – regional flow indicators for the manhuaçu river basin considering historical series and presenting different extensions (heterogeneous series). stations indicators q (l/s.km2) rcp95 rcp90 rcp50 r7,10 rm r2 r100 fazenda vargem alegre 16.13 0.17 0.25 0.64 0.10 1.72 6.85 2.77 são sebastião da encruzilhada 11.51 0.28 0.35 0.71 0.19 1.51 5.32 2.47 assaraí montante 12.11 0.28 0.33 0.65 0.20 1.40 7.64 3.19 mutum 11.56 0.26 0.31 0.63 0.18 1.38 8.89 3.49 ipanema 14.75 0.31 0.35 0.69 0.23 1.34 6.95 2.88 dores do manhumirim 17.73 0.26 0.31 0.67 0.19 1.39 6.19 1.86 santo antônio do manhuaçu 17.16 0.31 0.35 0.69 0.23 1.34 5.64 2.53 média 14.42 0.27 0.32 0.67 0.19 1.44 6.78 2.74 variation coefficient (%) 19 18 12 4 23 10 18 19 q and rpc50: average flow indicators; rcp90, rcp95, r7,10, and rm: minimum flow indicators; r2 and r100: maximum flow indicators. table 6 – reference flows (m3.s-1) appropriated for the manhuaçu river basin by different methodological approaches. reference flows fluviometric stations fazenda vargem alegre são sebastião da encruzilhada assaraí montante mutum ipanema dores do manhumirim santo antônio do manhuaçu qm regional function 15.97 99.72 41.45 17.40 20.32 6.53 31.74 indicator–homogeneous series 15.30 124.70 45.62 16.87 20.16 5.49 33.60 indicator–heterogeneous series 15.43 125.75 46.00 17.02 20.33 5.54 33.89 q50 regional function 10.31 66.67 27.25 11.25 13.18 4.14 20.76 indicator–homogeneous series 9.96 81.14 29.68 10.98 13.12 3.57 21.87 indicator–heterogeneous series 10.34 84.25 30.82 11.40 13.62 3.71 22.71 q 90 regional function 4.94 34.16 13.52 5.41 6.37 1.92 10.21 indicator–homogeneous series 4.85 39.49 14.45 5.34 6.39 1.74 10.64 indicator–heterogeneous series 4.95 40.37 14.77 5.46 6.53 1.78 10.88 q95 regional function 4.07 29.18 11.35 4.46 5.27 1.55 8.52 indicator–homogeneous series 4.07 33.17 12.13 4.49 5.36 1.46 8.94 indicator–heterogeneous series 4.10 33.44 12.23 4.53 5.41 1.47 9.01 q7.10 regional function 2.77 20.46 7.85 3.04 3.60 1.04 5.86 indicator–homogeneous series 2.86 23.27 8.51 3.15 3.76 1.02 6.27 indicator–heterogeneous series 2.90 23.64 8.65 3.20 3.82 1.04 6.37 q2years regional function 119.00 662.40 290.90 128.92 149.14 51.45 226.54 indicator–homogeneous series 112.71 918.57 336.04 124.30 148.53 40.45 247.55 indicator–heterogeneous series 104.69 853.18 312.11 115.45 137.96 37.57 229.93 q100years regional function 304.87 1,979.16 807.42 332.67 389.91 122.27 614.84 indicator–homogeneous series 305.56 2,490.19 910.98 336.98 402.66 109.66 671.10 indicator–heterogeneous series 294.60 2,400.86 878.30 324.89 388.21 105.73 647.02 qm: average long-period flow; q50: flow rate with permanence of 50%; q90: flow rate with permanence of 90%; q95: flow rate with permanence of 95%; q7,10: minimum streamflow of seven consecutive days and ten-year return period; q2years: maximum daily flows with return period of two years; q100years: maximum daily flows with return period of one hundred years. estimative of reference flows for water resources planning and control: hydrologic regional indicators application 179 rbciamb | v.58 | n.2 | jun 2023 | 171-181 issn 2176-9478 table 7 – estimated errors (%) obtained from the reference flows appropriated for the manhuaçu river basin. reference flows fluviometric stations average error (%)fazenda vargem alegre são sebastião da encruzilhada assaraí montante mutum ipanema dores do manhumirim santo antônio do manhuaçu qm regional function 7.46 0.65 7.30 27.59 2.30 4.08 21.29 10.10 indicator–homogeneous series 11.35 24.24 18.09 23.75 3.06 19.32 16.68 16.64 indicator–heterogeneous series 10.60 25.28 19.09 24.80 2.24 18.64 15.97 16.66 q50 regional function 6.94 6.38 6.14 31.74 8.62 8.64 25.16 13.37 indicator–homogeneous series 10.14 13.94 15.62 28.60 9.04 21.21 21.18 17.10 indicator–heterogeneous series 6.69 18.31 20.05 33.52 5.55 18.19 18.16 17.21 q 90 regional function 16.41 1.82 6.65 29.48 13.41 9.40 28.52 15.10 indicator–homogeneous series 14.11 13.51 13.93 27.90 13.26 18.07 25.46 18.03 indicator–heterogeneous series 16.64 16.03 16.46 30.74 11.33 16.25 23.81 18.75 q95 regional function 38.75 2.70 5.47 27.88 17.21 13.16 30.96 19.45 indicator–homogeneous series 38.87 16.73 12.79 28.76 15.75 18.32 27.53 22.68 indicator–heterogeneous series 40.02 17.69 13.72 29.82 15.05 17.65 26.93 22.98 q7.10 regional function 63.02 8.95 1.97 20.66 24.24 19.09 36.16 24.87 indicator–homogeneous series 67.95 23.93 10.61 24.88 20.93 20.58 31.74 28.66 indicator–heterogeneous series 70.62 25.89 12.36 26.86 19.68 19.32 30.66 29.34 q2years regional function 0.60 23.97 1.47 6.35 3.12 22.02 0.32 8.26 indicator–homogeneous series 4.71 71.91 13.82 2.54 2.69 4.06 8.93 15.52 indicator–heterogeneous series 11.50 59.67 5.72 4.76 4.62 10.89 1.17 14.05 q100years regional function 7.03 44.64 16.51 22.21 7.46 45.63 1.80 20.76 indicator–homogeneous series 6.82 81.99 5.81 21.20 4.44 30.62 11.12 23.14 indicator–heterogeneous series 12.46 70.97 11.51 25.97 10.22 22.71 4.39 22.60 qm: average long-period flow; q50: flow rate with permanence of 50%; q90: flow rate with permanence of 90%; q95: flow rate with permanence of 95%; q7,10: minimum streamflow of seven consecutive days and ten-year return period; q2years: maximum daily flows with return period of two years; q100years: maximum daily flows with return period of one hundred years. conclusions the regional flow indicators established for the evaluation of different reference flows were consistent, producing average estimation errors for the manhuaçu river basin that varied between 14 and 30%, not exceeding the limit considered adequate for estimating flows based on hydrological regionalization studies. the regional functions established for flow appropriation, assuming exclusively the drainage area as an explanatory variable, were more consistent than the flow indicators, producing average errors ranging between 8 and 20%, invariably lower than those associated with the use of regional flow indicators. for the manhuaçu river basin, the regional flow indicators estimated from historical series with similar or different extensions did not produce relevant differences in the appropriation of the diverse reference flows, with the highest variations not exceeding 3%. contribution of authors: piol, m. s.: data curation; investigation; methodology; software; validation; visualization; writing — original draft; writing — review & editing. reis, j. a. t.: conceptualization; data curation; investigation; methodology; supervision; validation; visualization; writing — original draft; writing — review & editing. rodrigues, m. b.: data curation; validation; visualization; writing — original draft; writing — review & editing. mendonça, a. s. f.: validation; visualization; writing — original draft; writing — review & editing. silva, f. g. b.: validation; visualization; writing — original draft; writing — review & editing. silva, a. t. y. l.: validation; visualization; writing — original draft; writing — review & editing. piol, m.s. et al. 180 rbciamb | v.58 | n.2 | jun 2023 | 171-181 issn 2176-9478 references agência nacional de águas e saneamento básico (ana), 2021. consolidação do estado da arte sobre a situação e a gestão de recursos hídricos na bacia – pp03. brasília: ana. althoff, d.; ribeiro, r.b.; rodrigues, l.n., 2021. gauging the ungauged: regionalization of flow indices at grid level. journal of hydrologic engineering, v. 26, (4), 04021008. https://doi.org/10.1061/(asce)he.19435584.0002067. amorim, j.s.; 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pela ufrj, especialista em análise de sistemas pela ucam-rj, mestre e doutor em saneamento, meio ambiente e recursos hídricos pela ufmg, analista de planejamento e gerente de relações institucionais do ibge. e-mail: david.dias@ibge.gov.br carlos barreira martinez professor associado da ufmg e coordenador do centro de pesquisas hidráulicas e recursos hídricos. engenheiro civil pela faculdade de engenharia civil de itajubá, mestre em engenharia mecânica pela universidade federal de itajubá e doutor em planejamento de sistemas energéticos pela unicamp. e-mail: martinez@cce.ufmg.br raphael tobias de vasconcelos barros professor adjunto da ufmg, sendo pesquisador e autor de livros na área de resíduos sólidos. engenheiro civil pela ufmg, mestre em hidráulica e saneamento pela universidade de são paulo usp são carlos, doutor pelo institut national des sciences apliquées de lyon – insa, e-mail: raphael@desa.ufmg.br resumo a gestão de resíduos sólidos urbanos (rsu) é uma das variáveis que influenciam a sustentabilidade ambiental dentro dos objetivos do milênio previstos pelo programa das nações unidas para o desenvolvimento, a serem alcançados até 2015. os rsu, se inadequadamente manejados, oferecem grandes riscos à saúde, além da contaminação ambiental. visando contribuir com a mitigação desses malefícios, este artigo propõe um modelo para estimar a geração futura dos rsu, o qual considera o tamanho, e a renda das classes socioeconômicas em uma determinada região, segundo cenários socioeconômicos projetados. assim, os gestores passam a contar com uma ferramenta de projeção que subsidiará o dimensionamento da infraestrutura operacional a ser implantada nas várias etapas da gestão dos rsu. o estudo oferece ainda um cenário hipotético de inclusão das populações nas classes de consumo, mostrando o eventual impacto a ser registrado na geração de rsu em 2015 no município do rio de janeiro. palavras-chave: sustentabilidade ambiental, geração de resíduos sólidos urbanos, cenários socioeconômicos. abstract municipal solid waste management (msw) is one of the variables that influence environmental sustainability within the millennium development goals provided by the united nations development program, to be achieved by 2015. the msw, if improperly managed, offer great risks health, and environmental contamination. to contribute to the mitigation of these evils, this article proposes a model to estimate the generation of msw. the model considers the size and the income of socioeconomic classes in a given region, according a projected socioeconomic scenario. thus, managers now have a projection tool that will subsidize the sizing of the operational infrastructure to be implemented at various stages of msw management. the study also offers a hypothetical scenario which considers the increase of populations in the consumer’s categories, demonstrating the possible impact to be recorded in msw generation in 2015 in the city of rio de janeiro. keywords: environmental sustainability, solid waste management, socioeconomics scenarios revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 14 introdução os municípios brasileiros ainda têm longo caminho a percorrer para que a política nacional de resíduos sólidos, estabelecida pela lei 12.305/10, torne-se uma realidade sustentada. como se sabe, essa lei prevê a elaboração de planos municipais (e também para grandes produtores) de resíduos sólidos, os quais devem observar, dentre outros princípios, a prevenção e a precaução, o poluidor-pagador e a visão sistêmica na gestão, tudo isso considerando variáveis ambientais, sociais, culturais, econômicas, tecnológicas e de saúde pública, além do desenvolvimento sustentável (brasil, 2010). um dos objetivos a ser explicitado como conteúdo mínimo era que não existissem mais lixões a céu aberto até o ano de 2014 1 . porém, segundo a pesquisa nacional do saneamento básico, em 2012 mais da metade das cidades ainda destinava seus resíduos aos chamados “lixões” (ibge, 2012). resíduos sólidos são subprodutos inevitáveis das atividades humanas. no entanto, o desenvolvimento econômico e social brasileiro tem favorecido a elevação dos padrões de consumo por parte das populações das regiões metropolitanas, resultando em um crescimento na quantidade e complexidade dos resíduos sólidos urbanos (rsu) gerados, sobretudo em áreas urbanas. esse aumento da geração de resíduos pode ocasionar graves problemas sanitários e ambientais, principalmente nos países em desenvolvimento, nos quais ainda se observa pouca capacidade por parte do poder público – notadamente de prefeituras municipais e participação incipiente da população em se lidar adequadamente com esse tipo de problema (rathi, 2007). aliada a uma crescente urbanização, que ultrapassou 84% da população do país em 2010 (ibge, 2012), a geração de rsu nos principais centros urbanos brasileiros manifesta-se em médias que superam 1,2 kg/hab.dia. essa quantidade é equivalente à verificada em alguns países desenvolvidos e revela hábitos de consumo e descarte que ainda não refletem políticas ou campanhas voltadas ao consumo racional ou redução do volume de resíduos gerados (abrelpe, 2010). 1 o estado de minas gerais criou em 2003 o programa “minas sem lixões”, objetivando erradicar os lixões de seus 853 municípios até 2010. ainda que haja avanços significativos (em 2013 mais de 67% da população estadual já estava servida por aterros sanitários e controlados) principalmente ao se considerar os números nacionais -, por inúmeras razões os prazos ainda têm sido dilatados (fip, 2013). assim, o gerenciamento dos resíduos sólidos urbanos (grsu) apresenta-se como um dos desafios a serem enfrentados pelos responsáveis na gestão do território. consequentemente, torna-se necessário desenvolver metodologias que tenham como objetivo o auxílio à tomada de decisão nos processos inerentes ao grsu, os quais envolvem o processamento e análise de dados distribuídos espacialmente (ornelas, 2011). a questão da produção de rsu vem ganhando espaço nas discussões políticas e econômicas, articulando-se com temas como a saúde, o planejamento urbano e a ocupação do solo urbano (barros, 2012) 2 . no âmbito da cidade do rio de janeiro, por exemplo, a companhia municipal de limpeza urbana (comlurb), pertencente à prefeitura do município, já tem adotado procedimento sistemático para acompanhamento da produção de seus resíduos sólidos na cidade. segundo informações divulgadas pela comlurb, percebe-se um aumento da produção de resíduos sólidos pelas comunidades, aliado a uma expansão na cobertura da população atendida pelo serviço público de coleta convencional (comlurb, 2010). a visão do grsu no brasil ainda está calcada em preocupações higienistas, que continuam decerto válidas, mas que são limitadas diante das imposições que a problemática ambiental traz. como já mencionado, a lei nacional 12.305/10 traz princípios e diretrizes modernas e sintonizadas com entendimentos aceitos em países avançados, que esbarram em dificuldades práticas de tempo, de recursos financeiros e humanos, além de maus hábitos da população (brasil, 2010). imaginar que o simples fato de construir aterros, ainda que sanitários, vá resolver a questão dos rsu é privilegiar o lado corretivo da gestão, quando o ideal é atuar na prevenção. a destinação adequada é apenas uma parte do processo do equacionamento da questão, devendo ser cada vez mais reduzida, sendo que a não geração ou minimização da geração deveria ser prioridade, seguidas do imperativo da reciclagem. assim, muito mais que corresponder e responder às constatações da realidade, a boa gestão dos resíduos sólidos é aquela que pondera e equilibra, de modo 2 dentre os fatores que influenciam a produção de rsu estão o aumento da renda per capita em paralelo à diminuição relativa de custos de produção, às modificações comportamentais da população, aos apelos consumistas e às facilidades do descarte. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 15 ajustado às condições econômicas, políticas e sociais da população, em certo período, suas etapas 3 de modo a obter os resultados mais convenientes (barros, 2012). concentrar esforços e investimentos na construção de aterros sanitários, menosprezando as etapas a montante da disposição, pode até ser uma boa solução sanitária, por sua vez, do ponto de vista ambiental, torna-se equivocado e acanhado. outra vertente investigativa pode ser desdobrada quando se pensa na produção de rsu. trata-se do potencial de geração de emprego e renda proveniente das atividades de coleta, seleção e reciclagem, principalmente em uma realidade como a do brasil, na qual ainda se constatam grandes disparidades socioeconômicas nas populações urbanas. nesse sentido, pesquisa do instituto de pesquisa econômica aplicada (ipea), que aborda o retorno sobre serviços ambientais, aponta benefícios potenciais anuais estimados na ordem de r$ 8 bilhões, caso hipoteticamente todos os resíduos sólidos fossem reciclados. no entanto, tal valor é descartado nos aterros e lixões, em função da baixa taxa de reciclagem registrada no país (ipea, 2011). este estudo vai ao encontro do entendimento dos mecanismos que regem a produção rsu, o qual se torna primordial para o planejamento e gestão sanitária e ambiental das regiões metropolitanas a fim de que os objetivos do milênio 4 possam ser alcançados em sua plenitude. por fim, explicita-se que este trabalho objetiva discutir algumas condições no processo de geração de resíduos sólidos urbanos, propondo um modelo para estimativa da produção de rsu como subsídio aos tomadores de decisão e às ações voltadas à sustentabilidade ambiental. 3 ressalta-se aqui a hierarquia da gestão: não produzir, reduzir, reciclar, tratar e dispor. 4 os objetivos do milênio constituem em acabar com a fome e a miséria; educação básica de qualidade para todos; igualdade entre sexos e valorização da mulher; redução na mortalidade infantil; melhoria da saúde de gestantes; combate a aids, malária e outras doenças; qualidade de vida e respeito ao meio ambiente; trabalho pelo desenvolvimento (pnud, 2013). materiais e métodos adotou-se o caso do município do rio de janeiro como exemplo para análise. baseados nos dados locais de população, renda e produção de resíduos sólidos, foram feitas simulações a partir de um equacionamento que sugere ser razoável, tento em vista a alta correlação verificada entre as variáveis dependente e explicativa. a partir da sistematização dos dados obtidos em fontes oficiais como o instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge), associação brasileira de empresas de pesquisa (abep), ipea e a comlurb, discutiu-se e avaliou-se o modelo de previsão de demanda baseado em características socioeconômicas da população. a estrutura das classes sociais no brasil ainda é um conceito em fase de desenvolvimento e consolidação. algumas instituições e entidades estabelecem critérios que buscam caracterizar as classes socioeconômicas, relacionando-as à renda familiar, nível de educação e propriedade de bens duráveis. basicamente, as classes são comumente identificadas como: classe alta – aqueles de grande riqueza, influência e prestígio; classe média alta – aqueles de alta qualificação, liberdade e autonomia; classe média – aqueles profissionais de qualificação intermediária, nem sempre superior, com rendas moderadas; classe trabalhadora – aqueles operários com salários modestos e classe baixa – pobres, membros sem instrução ou socialmente marginalizados (bresser-pereira, 1981). a flexibilidade existente nos critérios de classificação social permite que diversas instituições definam suas próprias classes sociais. um dos critérios mais bem aceitos por estudiosos e pela comunidade econômica brasileira como um todo é o critério de classificação econômica brasil (cceb) publicado periodicamente pela, o qual define as classes chamadas de a, b, c, d e e, fundamentado em uma escala de pontuação que utiliza, além da renda, características familiares como nível de instrução do chefe do domicílio e posse de bens duráveis. no município do rio de janeiro, a população apresenta-se distribuída conforme mostra a tabela 1 (abep, 2012). revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 16 tabela 1 – rendas familiares mensais médias e distribuição da população entre cada faixa de corte do cceb no rio de janeiro – vigência 2012 classe socioeconômica renda familiar mensal média (r$) distribuição (%) a1 12.926 0,3 a2 8.418 3,5 b1 4.418 7,7 b2 2.565 17,5 c1 1541 26,8 c2 1024 26,3 d 714 17,0 e 477 0,9 o serviço de coleta convencional de rsu é realizado pela comlurb no rio de janeiro, que utiliza caminhões compactadores com capacidades de carga, em peso e em volume, definido e regulado pela agência nacional de transportes terrestres (antt). além dos caminhões, caçambas estacionárias são empregadas nos casos de vilas e comunidades de difícil acesso o instrumento de controle da quantidade de rsu produzidos e coletados é a balança rodoviária. ao entrarem nos aterros ou áreas de deposição, os caminhões são pesados antes da descarga e após a descarga. por diferença, apura-se o quantitativo de resíduos sólidos descarregado em massa. é considerada ainda a coleta seletiva de papel, metal, plástico, vidro e de resíduos orgânicos realizadas em feiras e sacolões, além de outros resíduos específicos (comlurb, 2010). algumas variáveis usadas na determinação da taxa de coleta ou limpeza pública, em vários países, são o tamanho e o padrão do acabamento construtivo de cada unidade residencial, sua região de localização, o consumo de água, o número de moradores por domicílio e a disponibilidade de equipamentos urbanos que auxiliam os serviços públicos, como lixeiras, etc. (barros, 2012). no tocante ao custo do serviço de coleta de resíduos sólidos para o contribuinte brasileiro, cabe ressaltar que, nos principais municípios brasileiros, cada imóvel cadastrado na prefeitura paga uma taxa de coleta de rsu, a qual é atrelada ao imposto de propriedade territorial urbano (iptu) e baseada na frequência semanal de realização deste serviço. ressalta-se que o iptu usualmente incorpora componentes como tamanho, padrão de acabamento, localização da edificação para atribuição de seu valor. considerando essa modalidade de custeio, uma análise no sentido da aplicação da tarifa por volume ou por massa de rsu coletada e sua possível evolução tarifária fica em segundo plano, uma vez que a taxa de coleta é cobrada de forma única, independentemente do quantitativo de rsu produzidos em cada domicílio individualmente. os dados da comlurb foram obtidos em relatórios anuais de atividades que especificam quantitativos mensais coletados em todas as regionais administrativas do município e posteriormente foram confrontados com a renda média das populações apurada segundo a pesquisa mensal de emprego (pme) divulgada mensalmente pelo ibge (ibge, 2010). desta forma, a partir de regressões estatísticas, realizadas sobre uma dispersão de pares de dados renda per capita (r$/hab.mês) versus massa de resíduo sólido per capita coletada (kg/hab.dia), obteve-se o modelo matemático, conforme mostrado pela figura 1, que relaciona os quantitativos coletados de rsu com a população e seus respectivos níveis de renda auferidos por habitante (dias, 2012). revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 17 figura 1 – modelo de geração de rsu obtido por regressão a partir da dispersão de renda per capita versus geração per capita de resíduos sólidos portanto, para que se estime um quantitativo de geração de resíduos sólidos em um ambiente urbano, deve-se alimentar o modelo com os dados da população estabelecidos segundo um cenário socioeconômico futuro, de acordo com as variáveis descritas na equação (1). n c = σ p * ( 0,00000005 x 2 + 0,0006 x + 0,2848 ) (1) i na qual, c = quantitativo total produzido de resíduo sólido domiciliar por dia (kg/dia). x = renda per capita mensal média de cada extrato socioeconômico arbitrado (r$/mês). p = população existente em cada extrato socioeconômico arbitrado na região considerada. i = quantidade de faixas socioeconômicas arbitradas, variando de 1 a n. resultados e discussão inicialmente, destaca-se o coeficiente de correlação (r2) da equação (1) que se mostra satisfatoriamente elevado, denotando boa aderência entre a dispersão dos pares de variáveis e a curva ajustada por regressão matemática. para um horizonte temporal de curto prazo, devem-se considerar aspectos da dinâmica demográfica em decurso na capital carioca nos próximos anos desta década. dados do censo de 2010 dão conta de significativa redução nas taxas de fecundidade (ibge, 2012): desta feita, a partir da observação da figura 2, pode-se projetar o tamanho da população carioca. esse exercício mostra que para o ano de 2015 a população do município do rio de janeiro alcançará um montante em torno 6.495.000 habitantes, estando distribuída entre as classes socioeconômicas, conforme proporções mostradas na figura 3. figura 2evolução da população do rio de janeiro y = -5e-08x2 + 0,0006x + 0,2848 r² = 0,8525 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 1,10 1,20 1,30 100 400 700 1.000 1.300 1.600 1.900 2.200 r$/hab.mês kg/hab.dia evolução populacional município do rio de janeiro y = -711,97x 2 + 3e+06x 3e+09 r 2 = 0,9941 2.000.000 3.000.000 4.000.000 5.000.000 6.000.000 7.000.000 1945 1955 1965 1975 1985 1995 2005 2015 revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 18 figura 3 – proporção percentual das classes socioeconômicas no rio de janeiro, em cada ano. no tocante à economia, programas e políticas governamentais vêm sendo aplicados no sentido de se alcançar uma melhor distribuição de renda e redução da pobreza das populações, a exemplo, dentre outros, do programa bolsa família, que transfere diretamente renda, beneficiando famílias em situação de pobreza e extrema pobreza em todo o país (mds, 2014). acrescenta-se a isso a estabilidade monetária derivada do plano real, lançado a partir de 1994, aportando ganhos de renda a estratos menos favorecidos da população que se manifestam, entre outros aspectos, num incremento da produção de resíduos sólidos superior ao crescimento vegetativo da população (slu, 2013). portanto, se mantido o atual nível de mobilidade socioeconômica entre classes sociais no brasil, torna-se natural esperar evoluções nos padrões de comportamento e de consumo das pessoas, copiando fenômenos semelhantes à realidade de outros países. aliado a isso, era meta governamental manter o pib brasileiro em ritmo de crescimento de pelo menos 4%, no período 2011-2014, resultando em um aumento real acumulado de renda da ordem de 21,6%, se considerada a data base do ano de 2010. no entanto, os resultados econômicos ao longo de 2013 baixaram essa expectativa, mas mesmo assim constatou-se ganho de renda acumulada no período de 2010 a 2013 de 10,15% (bacen, 2014). assim, diante do crescimento da população e do esperado aumento da renda, dentro dos parâmetros mencionados anteriormente, pode-se projetar um cenário socioeconômico conforme apresentado na tabela 2. ressalta-se que o cálculo do número médio de moradores dos domicílios de cada estrato socioeconômico foi obtido seguindo a respectiva estratificação das faixas de renda domiciliar, apuradas pelos dados do ibge (2010). tabela 2 – rendas familiares mensais médias e distribuição da população entre cada faixa de corte do cceb no rio de janeiro, projetadas para o ano de 2015. classe socioeconômica renda familiar mensal média projetada (r$) distribuição da população entre classes socioeconômicas (%) média de moradores por domicílio a1 17.477,68 0,9 3,09 a2 9.853,24 5,1 2,93 b1 5.545,26 13,7 2,99 b2 2.831,03 19,3 3,15 c1 1.692,29 31,8 3,08 c2 1.135,09 21,0 2,86 d 751,86 8,0 2,69 e 490,29 0,2 2,47 revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 19 cabe ressaltar ainda que, nesse caso, considera-se que a mobilidade entre as classes sociais ficará dentro das mesmas taxas de crescimento e tendência observadas no interstício 2000-2010, conforme mostra a figura 3. nota-se um aumento das classes c1 e c2, em particular no período considerado, e uma diminuição das classes d e e. isso causa impacto evidente no consumo de determinados produtos, com os bens duráveis, que atualmente tem vida útil cada vez mais curta, tornandose rapidamente “rejeito” a ser gerenciado de modo adequado. além disso, permite-se inferir que bens de consumo supérfluos, como produtos ligados à moda e à beleza, tenham suas presenças incrementadas, gerando o descarte de embalagens e recipientes. a partir da aplicação da equação (1), diante da realidade projetada, pode-se calcular o impacto na produção dos rsu domiciliares no rio de janeiro, conforme mostra a tabela 3. em 2009, segundo a prefeitura municipal do rio de janeiro (rio, 2012), a comlurb contabilizou uma média mensal de 132.445,33 toneladas de resíduos sólidos domiciliares urbanos coletados. tabela 3 – apuração do quantitativo futuro de geração de resíduos sólidos domiciliares no município do rio de janeiro para o ano de 2015 classe socioeconômica população projetada renda média mensal per capita projetada (r$) massa produzida (kg/dia) a1 58.456 5.656,21 121.522,58 a2 331.248 3.362,88 575.404,14 b1 889.823 1.854,60 1.090.552,57 b2 1.253.546 898,74 982.349,78 c1 2.065.428 549,45 1.237.960,65 c2 1.363.962 396,88 702.514,60 d 519.604 279,5 233.091,87 e 12.990 198,5 5.221,10 total 6.495.056 1.806.245 t/ano a projeção da produção de rsu utilizando a equação (1) para o ano de 2015 ficou em 1.806.245 toneladas. portanto, o impacto a ser absorvido representa 13,6% de acréscimo no quantitativo de rsu coletado na capital em 2009. esse percentual deve ser previsto no dimensionamento de toda a infraestrutura operacional de coleta, manejo e disposição dos resíduos sólidos. estaria a cidade preparada para este impacto de tamanha grandeza? apresentam-se três linhas de raciocínio para equacionar a questão, relativamente óbvias, porém não excludentes. primeira, aperfeiçoar as capacidades existentes das instalações, equipamentos e mão-deobra, melhorando sua administração. segunda, investir em uma ampliação gradual dos sistemas, aumentando os equipamentos e instalações. terceira, uma combinação das anteriores. em qualquer dessas hipóteses, a participação ativa da população no sentido da diminuição da produção sob a forma de consumo consciente, perpassando pelo adequado condicionamento ou colaboração individual ao se fazer triagem na fonte, torna-se imprescindível. ainda que esta simulação se concentre no atendimento consequente do incremento da demanda, ressalta-se que se torna necessária uma gestão com caráter além do operacional, colocando-se em pauta discussões sobre a adoção de estratégias que privilegiem a redução da produção de resíduos sólidos. a problemática ambiental vai além, impondo a aplicação de princípios como o da precaução, da proximidade e do poluidor-pagador. do contrário, imaginar que aterros gigantescos resolvem a questão pode configurar-se em uma ação insuficiente. conforme mencionado na introdução deste texto, este estudo limitou-se a analisar variáveis socioeconômicas, que não são as únicas influenciam a produção e gestão de resíduos sólidos, mas que se constituem como maiores intervenientes na gestão do rsu. portanto, em caso de sofisticação deste estudo, devem-se incorporar mais variáveis no equacionamento proposto pelo modelo. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 20 conclusões assim, caso o montante dos investimentos na infraestrutura de todas as etapas de gerenciamento do rsu não seja adequado, o crescimento econômico pode impactar a sociedade negativamente por deficiências no serviço de coleta dos resíduos sólidos. por se tratar de serviço essencial, o gerenciamento da produção de resíduos sólidos deve ser incorporado à gestão pública continuamente, independente da esfera e dos períodos de mandatos políticos. as projeções derivadas deste estudo mostram necessidades de ampliação e de melhor eficiência de todos os serviços de limpeza, notadamente as coletas convencional e seletiva, que naturalmente não podem acontecer sem um aumento da reciclagem e das capacidades dos aterros sanitários. espera-se que a política nacional de resíduos sólidos consiga fazer valer seus conceitos, salientando a racionalização da produção e a valorização da produção dos rsu. se de fato houver uma gestão eficiente, mesmo que a produção de rsu cresça a fração destinada a aterramento tenderá a diminuir. a metodologia desenvolvida neste trabalho pode ser usada por gestores públicos nos níveis municipal, estadual e federal para planejar ações de investimento. com a ferramenta é possível realizar acompanhamento sistemático e conjuntural, para garantir o atendimento estrutural prazo relativamente longo. agradecimentos os autores agradecem ao instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge) pelo apoio dispensado à realização desta pesquisa. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 21 referências bibliográficas abep – associação brasileira de empresas de pesquisa. critério de classificação econômica brasil – cceb. disponível em: <www.abep.org> acesso em 15/09/2012. abrelpe – associação brasileira de empresas de limpeza pública e resíduos especiais. panorama dos resíduos sólidos no brasil – 2009. abrelpe/iswa. são paulo, sp, 2010. 210p. bacen – banco central do brasil. indicadores econômicos 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kimie ikeda castrillon docente do curso de biologia da unemat – cáceres (mt), brasil. sildnéia aparecida de almeida silva bióloga pela unemat – cáceres (mt), brasil. jesus aparecido pedroga técnico em laboratório da unemat – cáceres (mt), brasil. endereço para correspondência: maurício ferreira mendes – avenida santos dumont, s/n, cidade universitária – santos dumont – 78200-000 – cáceres (mt), brasil – e-mail: mauricio.f3@hotmail.com resumo este estudo teve como objetivo investigar a regeneração das espécies do cerrado sensu stricto utilizadas no extrativismo em áreas dos assentamentos: margarida alves, corixo e bom jardim/furna são josé, região sudoeste mato-grossense. a análise se baseou em coletas de dados florísticos e fitossociológicos em 30 parcelas, medindo 20 x 50 m, realizadas no período de fevereiro a julho de 2012, tendo como critérios de inclusão a circunferência à altura do peito (cap) ≥15 cm e altura ≥3 m. no assentamento margarida alves, o babaçu (attalea speciosa) foi a espécie com maior valor de importância (ivi), 92,00%, no assentamento corixo, foi o pequi (caryocar brasiliense), ivi=40,65%, e no bom jardim/furna são josé, o cumbaru (dipteryx alata) foi a segunda espécie com maior ivi (26,24%). os valores de r² para a relação de indivíduos sobre circunferência e altura resultaram em valores baixos para as espécies citadas, assim, não foi demonstrado o padrão de j-invertido na maioria dos gráficos de histogramas, indicando baixa regeneração, podendo no futuro comprometer a atividade extrativista dos assentamentos. palavras-chave: conservação; diversidade; extrativismo; cerrado. abstract this study aimed to investigate the regeneration of species stricto sensu of the cerrado used in extractivism in areas of settlements: margarida alves, corixo and bom jardim/furna são josé, in the southwest region of mato grosso, brazil. the analysis was based on floristic and phytosociological data collection in 30 installments, measuring 20 x 50 m, in the period from february to july 2012. the inclusion criteria was the circumference at breast height ≥15 cm and height ≥3 m. at the margarida alves settlement, the babaçu (attalea speciosa) was the species with higher importance value index (ivi), 92.00%, in corixo settlement, it was the pequi (caryocar brasiliense), with ivi=40.65%; and in bom jardim/furna são josé, the cumbaru (dipteryx alata) was the second species with higher ivi (26.24%). the r² values for the relationship of the individuals on the circumference and height resulted in low values for the species mentioned, so it has not been demonstrated the j-inverted standard in most histograms graphs indicating poor regeneration, which can, in the future, compromise the extractive activity in the settlements. keywords: conservation; diversity; extractivism; cerrado. doi: 10.5327/z2176-947820160062 regeneração e sustentabilidade das espécies extrativistas utilizadas em três assentamentos da região sudoeste mato-grossense regeneration and sustainability of extractive species used in three settlements in the southwest region of mato grosso regeneração e sustentabilidade das espécies extrativistas utilizadas em três assentamentos da região sudoeste mato-grossense 115 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 114-123 introdução o cerrado é o centro de uma grande variedade de espécies vegetais, animais e outros seres vivos, além da enorme riqueza de diferentes populações humanas (carvalho, 2005). apesar da elevada biodiversidade existente, é geralmente menosprezada (klink & machado, 2005). devido às elevadas concentrações de alumínio nos solos dos remanescentes desse bioma, é aplicado fertilizante e calcário para fins agrícolas voltados especialmente à cultura de soja e às pastagens plantadas (klink & machado, 2005). nos dias atuais, nessa fisionomia savânica restam apenas fragmentos sob diferentes níveis de perturbação (felfili; carvalho; aidar, 2005). a maioria dos estudos realizados em mato grosso sobre o aproveitamento do cerrado tem como foco o componente herbáceo, buscando o manejo sustentável dos ambientes de pastagens, pois constitui o de maior importância para o setor econômico (santos; crispim; comastri filho, 2005), não dando ênfase ao componente arbóreo, que também é extremamente importante para a dinâmica do ambiente. situação que remete à reflexão sobre a sustentabilidade, que segundo sachs (2009) engloba vários aspectos e/ou dimensões, como a social (distribuição de renda justa e igualdade no acesso a serviços sociais e recursos naturais), a ambiental (respeito à capacidade de renovação dos aspectos naturais e conservação da biodiversidade) e a territorial (configurações urbanas e rurais balanceadas e melhorias do ambiente urbano e rural), que na maioria das vezes são postas em segundo plano em relação ao aspecto econômico. o extrativismo é um objeto de estudo complexo, requer a construção ao longo de gerações, com acúmulos de saberes. a extração de produtos da floresta faz parte do sistema de produção de muitos agricultores familiares de diversos biomas. assim, o extrativismo deve ser compreendido não apenas em um momento, mas sim englobando toda a unidade de produção ao longo do tempo. no entanto, o extrativismo, sob a ótica da abordagem sistêmica, como os sistemas de produções, ainda é constatado como insuficiente e descontínuo (silva & miguel, 2014). o potencial econômico do extrativismo no cerrado ainda é pouco explorado e conhecido pelos órgãos públicos estadual e municipais de mato grosso e pela sociedade local. com isso, são necessárias políticas públicas mais adequadas para o desenvolvimento dessa prática, com ênfase no que o potencial de uso sustentável da biodiversidade tem para contribuir no incremento da renda dos pequenos produtores, propiciando a dinamização das economias locais e a conservação dos recursos naturais, explorando-a racionalmente (carvalho, 2005). vale destacar que a partir de 2008 houve avanços, com a criação, pelo governo federal, do plano nacional de promoção das cadeias de produtos da sociobiodiversidade (pnpcps), contemplando diferentes espécies vegetais dos biomas brasileiros. esse plano tem como objetivo articular políticas públicas voltadas à promoção do desenvolvimento sustentável, geração de renda e justiça social, que podem favorecer o desenvolvimento de ações no âmbito dos assentamentos de reforma agrária (brasil, 2008). dentre as políticas articuladas no plano, destaca-se a política de garantia de preços mínimos para os produtos da sociobiodiversidade (pgpm-bio), que garante preço mínimo e valorização dos diversos produtos da flora brasileira: attalea speciosa (babaçu), caryocar brasiliense (pequi) e dipteryx alata (cumbaru), entre outros. além dessa política, a atividade extrativista gerada nos assentamentos margarida alves, corixo e bom jardim/furna são josé pode valer-se das políticas públicas destinadas à agricultura familiar, como o programa nacional da agricultura familiar (pronaf), o programa de aquisição de alimentos (paa) e o programa nacional de alimentação escolar (pnae) (mendes et al., 2015). neste estudo partiu-se do princípio que a regeneração das espécies utilizadas no extrativismo é baixa, devido aos desmantamentos e à predominância da pecuária leiteira, verificados nos três assentamentos investigados, implicando na sustentabilidade da atividade extrativista. pois, segundo chazdon (2012): o banco de sementes do solo fica seriamente depauperado de espécies de árvores e arbustos após vários anos de uso da terra para pecuária e/ou queima realizada para o estabelecimento e manutenção de pastagens ou lavouras. (p. 202) em diversas regiões do brasil, como mato grosso, maranhão, minas gerais e goiás, a exploração dos produmendes, m.f. et al. 116 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 114-123 tos das espécies de attalea speciosa (babaçu), caryocar brasiliense (pequi) e dipteryx alata (cumbaru) ocorrem no período da entressafra das principais culturas regionais, contribuindo para a manutenção das famílias e exercendo uma função fundamental na conservação da fertilidade do solo (rocha et al., 2008; santos; rodrigues; silva, 2012; carneiro et al., 2014). para que o planejamento e a utilização dos recursos naturais sejam eficazes de forma sustentável, é necessário o conhecimento prévio das características qualitativas e quantitativas desses recursos (guerra, 1980). nessa perspectiva, visando à geração de subsídios que contribuam para a sustentabilidade da produção agroextrativista, este estudo objetivou investigar a regeneração de três espécies (attalea speciosa, caryocar brasiliense e dipteryx alata) utilizadas no extrativismo por agricultores familiares, em áreas do cerrado sensu stricto, presentes nos assentamentos rurais margarida alves, corixo e bom jardim/furna são josé, região sudoeste mato-grossense. material e métodos as áreas de estudo estão situadas nos assentamentos onde é desenvolvida a atividade de extrativismo: margarida alves, localizado nos municípios de mirassol d’oeste e cáceres; corixo e o bom jardim/ furna são josé, ambos situados no município de cáceres (figura 1). mato grosso br-174 mi ras sol d’ oe ste glória d’oeste m t-248 margarida alves -58o15’ cáceres cáceres cáceres cáceres -58o30’ -58 -57o45’ -57o30’ -1 5o 45 ’ -1 6o 15 ’ -1 6o bo m ja rd im / fu m a sã o jo sé n corixo cuiabá 0 0 2010 km projeção cilíndrica equirretangular limite internacional rodovias limite municipal perímetro urbano assentamento município de cáceres 200 400 km bo liv ia br-174 br -07 0 br-070 fonte: labgeo (2012). figura 1 – localização dos assentamentos rurais investigados: margarida alves, corixo e bom jardim/furna são josé. regeneração e sustentabilidade das espécies extrativistas utilizadas em três assentamentos da região sudoeste mato-grossense 117 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 114-123 os dois municípios citados integram a região sudoeste mato-grossense de planejamento (mato grosso, 2010), no qual as áreas em estudo se encontram inseridas na bacia do alto paraguai. o assentamento margarida alves, criado em 1996, é composto por 145 propriedades de 25 hectares cada. o uso dominante da terra é voltado para a pastagem que sustenta a atividade leiteira e o extrativismo de babaçu (attalea speciosa mart. ex spreng.). o assentamento corixo, criado em 2002, é composto por 72 famílias de agricultores familiares, e as principais atividades econômicas são a pecuária leiteira e as culturas anuais, além do extrativismo de pequi (caryocar brasiliense a. st.-hil.). o assentamento bom jardim/furna são josé possui 40 famílias distribuídas em lotes que variam de 10 a 40 hectares, e suas principais atividades econômicas são a agricultura (mandioca, banana e milho), a criação de pequenos animais e o extrativismo do cumbaru (dipteryx alata vogel). a vegetação dominante do município de cáceres e entorno é de cerrado, o clima regional é o tropical quente, caracterizado por estação chuvosa no verão (novembro a abril) e seca (maio a outubro) no inverno (nimer, 1989; neves; nunes; neves, 2011). as áreas de coleta são recobertas por vegetação de cerrado sensu stricto, sendo que algumas áreas estão antropizadas. as coletas florísticas e fitossociológicas foram realizadas no período de fevereiro a julho de 2012 em 30 parcelas (10 em cada assentamento) medindo 20 x 50 m cada, totalizando 30 mil m2, com critério de inclusão circunferência à altura do peito (cap) ≥ 15 cm (felfili; carvalho, haidar, 2005). a altura de cada indivíduo foi estimada visualmente. o material botânico coletado foi identificado com auxílio de bibliografia especializada e por comparação com material botânico do herbário do pantanal (hpan) da universidade do estado de mato grosso (unemat). posteriormente, esse material foi depositado no respectivo herbário. a coleta dos frutos nativos nessas áreas ocorre de forma individual e coletiva por grupos que praticam o extrativismo. para obter a densidade (ind.ha-1) foi utilizada a equação 1, segundo proposição de muller-dombois e ellenberg (1974). da= a ni (1) onde: da = densidade absoluta; ni = número de indivíduos; a = área. para verificar o valor de importância (ivi) das espécies foi realizada a soma aritmética dos valores relativos de densidade, dominância e frequência (longhi et al., 2000). para análise da estrutura de distribuição horizontal (circunferência) e vertical (altura) dos indivíduos foram utilizados histogramas de frequência, com intervalos de classes determinados a partir da fórmula de sturges (equação 2): ic= a k (2) onde: ic = intervalo de classes; a = amplitude total; k = número de classes. o número de classes é dado pela equação 3 (machado et al., 2008): nc = 1 + 3,3 log (n) (3) onde: nc = número de classes; n = número de indivíduos. a inclusão da linha de tendência e o cálculo do valor de r² foram realizados no programa microsoft office excel® 2007. essa distribuição permite verificar se a espécie está em processo de regeneração. resultados e discussão nos 30 lotes dos 3 assentamentos investigados foram encontrados 1.150 indivíduos, pertencentes a 91 espécies, distribuídas em 82 gêneros e 47 famílias. no assentamento margarida alves (figuras 2 e 3), o babaçu (a. speciosa) foi a espécie com maior densidade absoluta (da), com 53 indivíduos, equivalente a 22% mendes, m.f. et al. 118 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 114-123 (densidade relativa – dr) e 92% de ivi. em estudo realizado por silva et al. (2008) em 80 parcelas amostradas numa área de 2.500 m² no cerrado com vegetação natural, em áreas de pastagens ou uso agrícola, não sendo uma área de babaçuais, foram encontrados, em 65 parcelas, uma média de 90,8 indivíduos por hectare, considerada uma densidade alta em comparação ao presente estudo. no assentamento corixo (figuras 4 e 5), o pequi (c. brasiliense) apresentou maior da (81 indivíduos) equivalente a 19% (dr) e 40,65% de ivi. a densidade dessa espécie em estudos realizados na mesma fitofisionomia, porém com método de coleta diferente, apresentou baixa quantidade de indivíduos, equivalnte a 8 e 30 indivíduos, em 2.800 m² e 6 hectares, respectivamente (cardoso; moreno; guimarães, 2002; silva et al., 2002). no assentamento bom jardim/furna são josé (figuras 6 e 7), o cumbaru (d. alata) foi a espécie com a segunda maior da (54 indivíduos) equivalente a 11% (dr) e 26,24% de ivi. a densidade dessa espécie é irregular no cerrado, ocorrendo em determinados pontos em figura 2 áreas de babaçuais no assentamento margarida alves, mirassol d’oeste, mato grosso. figura 3 fruto do attalea speciosa, assentamento margarida alves, mirassol d’oeste, mato grosso. figura 4 cerrado sensu stricto do assentamento corixo, cáceres, mato grosso. figura 5 fruto do caryocar brasiliense, assentamento margarida alves, mirassol d’oeste, mato grosso. regeneração e sustentabilidade das espécies extrativistas utilizadas em três assentamentos da região sudoeste mato-grossense 119 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 114-123 alta concentração e em outros, ausência quase total (vieira et al., 2006). os valores de r² para a espécie attalea speciosa (babaçu) com relação aos indivíduos sobre circunferência e altura no assentamento margarida alves (0,140); (0,479) (figura 8) não representaram uma tendência de j invertido, assim como não foi apresentado esse padrão para a espécie caryocar brasiliense (pequi) no assentamento corixo (0,757); (0,317) (figura 9), e dipteryx alata (cumbaru) (0,626); (0,685) (figura 10) no assentamento bom jardim/furna são josé, devido à maioria dos valores de r² não apresentar valores próximos de 1. apesar da relação dos indivíduos sobre circunferência para a espécie c. brasiliense apresentar valor de r² próximo de 1, não foi demonstrado o modelo exponencial, típico para o padrão de j invertido. no entanto, a espécie d. alata demonstrou o modelo para a mesma relação, porém apresentou valores baixos de r², não sendo explicativo o modelo exponencial. neste estudo, conforme as classes de circunferência e altura aumentam, o número de indivíduos não segue o padrão de j invertido, com menor quantidade de indivíduos nas últimas classes, ocorrendo grande variação. isso foi representado pelo modelo linear na maioria dos gráficos de histogramas. o padrão de j invertido caracteriza a capacidade da dinâmica de mortalidade e recrutamento (autorregeneração) e manutenção nos níveis atuais de densidade (nascimento; felfili; meirelles, 2004). e isso pode não ter sido demonstrado devido às espécies em estudo estarem inseridas em áreas de pastagem e agricultura, que são atividades que contribuem para a intensa degradação do meio (carvalho, 2005) e, consequenfigura 6 assentamento bom jardim/furna são josé, cáceres, mato grosso. figura 7 fruto do dipteryx alata, assentamento margarida alves, mirassol d’oeste, mato grosso. figura 8 (a) distribuição horizontal (classes de circunferência) dos indivíduos de attalea speciosa no assentamento margarida alves, mirassol d’oeste e cáceres, mato grosso; (b) distribuição vertical (classes de altura) dos indivíduos de attalea speciosa no assentamento margarida alves, mirassol d’oeste e cáceres, mato grosso. n úm er o de in di ví du os 20 classes de circunferência 18 16 14 12 50 -8 5, 8 85 ,812 1,6 12 1, 615 7, 4 15 7, 419 3, 2 19 3, 222 9 22 926 4, 8 26 4,8 -3 00 ,6 linear (attalea speciosa) y=-1,287x+12,714 r2=0,1404 attalea speciosa 10 8 6 4 2 0 a y=-4,5x+25,571 r2=0,4798 linear (attalea speciosa) attalea speciosa n úm er o de in di ví du os 45 34,7 9 4,7 96,5 8 6,5 88,3 7 8,3 710 ,16 10 ,16 -1 1,9 5 11 ,95 -1 3,7 4 13 ,74 -1 5,5 3 classes de altura 40 35 30 25 20 15 10 5 0 -5 -10 b mendes, m.f. et al. 120 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 114-123 temente, impossibilitando a regeneração das espécies vegetais. situação análoga à encontrada nos assentamentos investigados ocorre nos 20 assentamentos da reforma agrária existentes no município de cáceres (freitas et al., 2014), nos quais 70% das áreas estão ocupadas com pastagens e 30% com atividades agrícolas (silva; almeida; kudlavicz, 2012). os agricultores familiares dos assentamentos utilizam os frutos dessas espécies para a alimentação e posteriomente comercialização, e a baixa quantidade de indivíduos jovens (baixa regeneração) intriga a questão de que a população das espécies em estudo possam estar chegando ao ponto de equilibrio dinâmico, com indivíduos mais velhos (carvalho, 1999), assim, conforme a população de agricultores familiares aumenta, a atividade extrativista pode se limitar, devido a não obter uma densidade proporcional de produtividade de frutos para essa prática, implicando no uso sustentável e consequentemente podendo levar à falta de ocorrência das espécies localmente. desse modo, é necessária a conservação do habitat para que a produtividade possa ser significativa e figura 9 (a) distribuição horizontal (classes de circunferência) dos indivíduos de caryocar brasiliense no assentamento corixo, cáceres, mato grosso; (b) distribuição vertical (classes de altura) dos indivíduos de caryocar brasiliense no assentamento corixo, cáceres, mato grosso. a linear (caryocar brasiliense) caryocar brasiliense n úm er o de in di ví du os 30 16 -2 9 29 -4 2 42 -5 5 55 -6 8 68 -8 1 81 -9 4 94 -1 07 10 712 0 25 20 15 10 5 0 -5 y=-3,631+26,464 r2=0,7576 classes de circunferência b n úm er o de in di ví du os y=-1,9643x+18,964 r2=0,3172 linear (caryocar brasiliense) caryocar brasiliense 30 25 20 15 10 5 0 classes de altura 33, 82 3, 82 -4 ,6 4 4, 64 -5 ,4 6 5, 46 -6 ,2 8 6, 28 -7 ,1 7, 17, 92 7, 92 -8 ,7 4 8, 74 -9 ,5 6 figura 10 (a) distribuição horizontal (classes de circunferência) dos indivíduos de dipteryx alata no assentamento bom jardim/furna são josé, cáceres, mato grosso; (b) distribuição vertical (classes de altura) dos indivíduos de dipteryx alata no assentamento bom jardim/furna são josé, cáceres, mato grosso. a linear (dipteryx alata) dipteryx alata y=-20,465e-0,4x r2=0,6268 n úm er o de in di ví du os 35 40 30 25 20 15 10 5 0 classes de circunferência 33 ,3 –4 7, 6 19 –3 3, 3 47 ,6 -6 1, 9 61 ,9 -7 6, 2 76 ,2 -9 0, 5 90 ,5 -1 04 ,0 8 10 4, 08 -1 19 ,1 b n úm er o de in di ví du os linear (dipteryx alata) dipteryx alata y=-4,1071x+24,143 r2=0,6851 classes de altura 45, 34 5, 34 -6 ,6 8 8, 02 -9 ,3 6 6, 68 -8 ,0 2 9, 36 -1 0, 7 10 ,7 -1 2, 04 12 ,0 413 ,3 8 35 30 25 20 15 10 5 0 -5 -10 regeneração e sustentabilidade das espécies extrativistas utilizadas em três assentamentos da região sudoeste mato-grossense 121 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 114-123 o agroextrativismo não seja comprometido, garantindo a geração de renda extra aos pequenos produtores. a conservação nos assentamentos investigados, assim como constatado por neves et al. (2015) nos assentamentos providência iii e tupã, situados no município mato-grossense de curvelândia, constitui um desafio, todavia, é possível a adoção de abordagens inovadoras de manejo (sistemas agroflorestais, sistema de integração lavoura, pecuária e floresta, etc.) e planejamento e gestão ambiental, que favoreçam a utilização racional das espécies e o desenvolvimento socioeconômico dos atores sociais. conclusão constatou-se que, nos lotes dos assentamentos avaliados, as espécies utilizadas no extrativismo apresentam baixa regeneração, o que pode implicar em risco social para as famílias que obtêm parte de sua renda para seu sustento por meio dessa atividade. a baixa regeneração das espécies decorre do fato dos três assentamentos serem oriundos de desapropriação de fazendas de criação bovina. contudo, há iniciativas por parte dos assentados do bom jardim/furna são josé de produção de mudas de cumbaru (dipteryx alata) para plantio em seus lotes, visando à longevidade da atividade extrativista. no caso dos assentamentos estudados, o incentivo ao manejo e à gestão ambiental da diversidade do cerrado é imprescindível, pois ações como: deixar parte dos frutos para a alimentação da fauna, manutenção da vegetação das áreas de preservação permanente, produção de mudas, entre outras, podem minimizar a baixa capacidade de regeneração das espécies e contribuir para a sustentabilidade da atividade extrativista. agradecimentos esta pesquisa contou com a concessão de bolsa de estudos pela fundação de amparo à pesquisa do estado de mato grosso (fapemat). o estudo foi contemplado com apoio financeiro do programa universidades e comunidades no cerrado (unicom), através do projeto “florelos: elos ecossociais entre as florestas brasileiras: modos de vida sustentáveis em paisagens produtivas”, desenvolvido pelo instituto sociedade, população e natureza (ispn) e com apoio financeiro da união européia. este documento é de responsabilidade dos autores não podendo, em caso algum, considerar-se que reflete a posição de seus doadores. comitê de ética e biossegurança esta pesquisa foi submetida para análise no comitê de ética da universidade do estado de mato grosso obtendo o deferimento para sua execução (parecer cep unemat no 055/2012). referências brasil. plano nacional de promoção das cadeias de produtos da sociobiodiversidade. brasília: ministério do desenvolvimento agrário, 2008. disponível em: <http://www.mda.gov.br/sitemda/sites/sitemda/files/user_ arquivos_64/plano_nacional_da_sociobiodiversidade-_julho-2009.pdf>. acesso em: 13 jun. 2016. cardoso, e.; 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efluente têxtil; mbbr. abstract this study aims to evaluate the viability of treatment of wastewater from the textile industry by moving bed biofilm reactor (mbbr). the wastewater was characterized by chemical oxygen demand (cod), biological oxygen demand (bod 5 ), spectral area, toxicity, total suspended solids (tss) and volatile suspended solids (vss) before and after treatment. the treatment of the wastewater occurred in different organic loading rates from 0.3 up to 9.0 g cod/l.d with 4 stages: adaptation at 0.3 gcod/l.d and 3 stages at 1.2, 3.0 and 9.0 gcod/l.d. this reactor was operated for 107 days, reaching 65% removal of cod, 94% of bod 5 , 58% of spectral area, 82% of tss and 87% of toxicity. the results of treatment by mbbr were evaluated using anova with tukey’s test at a significance level of 0.05. the calculated kinetics of the process showed a maximum specific substrate consumption of r s /ssv 0.027d-1, compatible with the biological treatment of wastewater with recalcitrant content. the best removal results were achieved when mbbr was operated at lower organic loading rates. keywords: biodegradation; textile effluent; mbbr. doi: 10.5327/z2176-947820155714 tratamento de efluente de indústria têxtil por reator biológico com leito móvel treatment of wastewater from the textile industry by moving bed biofilm reactor soler, c.r.; xavier, c.r. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 21-30 22 introdução os recursos hídricos em processos produtivos vêm ganhando atenção especial devido ao valor atribuído a este bem e ao custo de tratamento dos efluentes para atender à legislação (nigam et al., 1996; almeida et al., 2004). o consumo mundial de água é de 70% na agricultura, 8% no consumo humano e 22% pelas indústrias, em que o setor têxtil representa 7% do consumo desse recurso (guarantini & zanoni, 2000; freitas, 2002; lacerda, 2010; lopes, 2011). a demanda do consumo de vestuários jeans pela população aumentou a produção têxtil, levando à criação de novas indústrias no setor, consumidoras de produtos e geradoras de poluentes nos três estados físicos da matéria (braile & cavalcanti, 2010). no entanto, o volume de efluente líquido gerado por esse ramo requer especial atenção, devido ao elevado potencial de danos ao meio ambiente pela ampla variedade de corantes utilizados (lopes, 2011). o consumo de fibras têxteis no brasil é de 8 kg hab./ano, sendo que, para 2020, existe uma projeção de consumo de aproximadamente 9 kg de fibras por hab./ano (hessember & sens, 2002). os maiores impactos ambientais relacionados a esse ramo industrial são o elevado consumo de água (aproximadamente 50 l/kg de tecido beneficiado) e o baixo aproveitamento dos insumos. estima-se que 50% das espécies químicas utilizadas no tingimento são descartadas com o efluente, o que contribui para o aumento da cor, da demanda química de oxigênio (dqo) e da demanda biológica de oxigênio (dbo 5 ), além da presença de altas concentrações de sólidos em suspensão, o que gera aumento da turbidez e toxicidade do efluente (robinson et al., 2001; lopes, 2011). no brasil, a resolução n° 430, de 2011, do conselho nacional de meio ambiente (conama) define os padrões para lançamento de efluentes em corpos receptores. de acordo com essa resolução, os efluentes não podem apresentar efeito tóxico a organismos aquáticos em estudos feitos no próprio efluente, e, dependendo da classe em que o corpo receptor estiver enquadrado, também não podem conferir toxicidade ao corpo receptor, devido a combinações ou alterações de substâncias contidas nos efluentes (brasil, 2011). os tratamentos biológicos mais utilizados pelas indústrias têxteis são o lodo ativado e os biofiltros (rusten et al., 2006). o reator biológico com leito móvel (mbbr) é um tratamento que utiliza biofilmes suportados em materiais inertes, busca em um único sistema as melhores características dos processos biológicos citados anteriormente. por isso, suprime as características indesejáveis dos dois processos, proporcionando o emprego de maior carga orgânica volumétrica (cov) e a redução do tempo de detenção hidráulico (tdh) (rusten et al., 2006; oliveira, 2008; almada, 2013; nogueira, 2013; zilli, 2013). com o aumento das exigências na área ambiental relacionadas à qualidade dos efluentes lançados em corpos receptores, existe uma demanda para o surgimento de novas tecnologias que colaborem para o modo como os efluentes têxteis vêm sendo tratados. torna-se também importante estudar as cinéticas desses processos biológicos de degradação, pelo conhecimento das características do efluente e pelo desempenho do reator quanto a cov, tdh e eficiências de remoção. assim, é possível o planejamento do reator piloto e, posteriormente, em escala industrial, conseguindo avaliar as características que permitam futuras instalações de tratamentos de efluentes têxteis. portanto, o objetivo deste trabalho foi estudar a viabilidade técnica do tratamento de efluente de indústria têxtil operando com cov entre 0,3 e 9,0 gdqo/l.d por mbbr. metodologia o efluente têxtil utilizado no estudo é proveniente de uma indústria têxtil da cidade de curitiba. a indústria utiliza vários corantes como matéria-prima para o tingimento e acabamento de roupas jeans. o efluente foi coletado no tanque de equalização, antes do tratamento biológico, transportado em recipientes de plástico de 25 l, preservado aproximadamente a 4oc, na ausência de luz e conservado por um período máximo de 30 dias. as características do efluente foram determinadas após filtração em um conjunto de filtração holder (sartorius) com membrana de 0,45 µm. o efluente têxtil foi analisado antes e após tratamento de efluente de indústria têxtil por reator biológico com leito móvel rbciamb | n.38 | dez 2015 | 21-30 23 o tratamento com mbbr segundo os mesmos parâmetros da caracterização após filtração de membrana de 0,45 µm, exceto nas análises de sólidos suspensos totais (sst) e sólidos suspensos voláteis (ssv); neste caso, o efluente foi filtrado em membrana de 1,2 µm. as análises de dqo do afluente e do efluente foram realizadas duas vezes por semana por meio do método de refluxo fechado colorimétrico em espectrofotômetro em comprimento de onda de 620 nm, adaptado do método 5220b (apha, 2005). o ph foi determinado pelo método potenciométrico duas vezes por semana utilizando um medidor de ph (marca micronal b474), previamente calibrado com solução tampão de ph 4,0 e 7,0, conforme standard methods for examination of water and wastewater, método 4500-h+b (apha, 2005). as análises de dbo 5 foram realizadas uma vez na semana por testes de 5 dias de incubação a 20oc (incubadora: fanem mod 347f) e o oxigênio dissolvido (od) foi medido por intermédio do método winkler das diluições sucessivas, método 5210b (apha, 2005). a toxicidade foi analisada em conjunto com um laboratório particular, utilizando daphnia magna e verificando a inibição natatória do organismo de acordo com a norma brasileira (abnt, 2009), com amostras do afluente e do efluente do tratamento no mbbr para as duas maiores covs. a medida da área espectral foi determinada no espectrofotômetro (uv-vis cary-50, da varian) fazendo uma varredura no comprimento de onda de 200 a 800nm duas vezes por semana, segundo metodologia empregada por santana & machado (2002) e lacerda (2010). assim, após varredura do afluente e do efluente de cada cov, foi comparada a área espectral de ambos e calculado o percentual de remoção deste e dos demais parâmetros. as análises de sst e ssv foram realizadas uma vez a cada cov, segundo o procedimento descrito no standard methods for the examination of water and wastewater. foi empregado o método de determinação de resíduos sólidos por filtração de uma alíquota de 10 ml do afluente ou do efluente em 1,2 µm, baseado na secagem do material a 105°c, em um cadinho durante um período de 14 horas em estufa; na sequência, foi realizada uma primeira pesagem e, após a pesagem, tal alíquota foi submetida a uma calcinação de 550°c durante 2 horas em mufla ― após isso, foi feita uma segunda pesagem para realização do método 2540d, adaptado do método 2540e (apha, 2005). a biomassa aderida foi analisada pelo método proposto por reis (2007), com adequação de vanzetto (2012), tratamento em que foi feita uma raspagem em uma amostra de três meios suportes do mbbr caracterizando, posteriormente, o sst e o ssv de acordo com standard methods (apha, 2005). foi realizada uma amostragem de sólidos suspensos no interior do reator e aderidos de cada cov aplicada. com base nesses resultados, foi calculada a razão alimento/microrganismo (a/m), que é calculada como (gdbo/gssv.d). o tdh e a cov foram calculados a partir do volume do reator, da vazão e da concentração de dqo da amostra a ser tratada, conforme as equações 1 e 2 a seguir. considerando a vazão (q) m3/h e o volume do reator (m3), o tdh em horas é calculado pela equação 1: (1) a cov foi calculada pela concentração de dqo de entrada multiplicada pela vazão do efluente (q) dividido pelo volume do reator menos o volume ocupado pelo recheio (v), conforme equação 2: (2) o mbbr foi construído em acrílico, com 23 cm de altura e 10 cm de diâmetro. possui um volume total de 1,8 l e um volume útil de 1 l. os meios suportes empregados foram do tipo que possuem uma área específica de 750 m2/m3. o percentual de ocupação dos meios suportes no reator foi de aproximadamente 30% em relação a sua área total. porém, em relação ao volume do reator, a ocupação chegou a aproximadamente 10% e o mbbr passou a ter um volume útil de 0,9 l. foram utilizados 100 meios suportes, a fim de proporcionar uma boa movimentação sem que houvesse problemas hidrodinâmicos, conforme é mostrado na figura 1. o reator teve um funcionamento contínuo e a alimentação com afluente foi feita por uma bomba peristáltica milan (mod.bp 600). na figura 1 é apresentado o mbbr que foi utilizado no experimento. o mbbr foi inoculado com biomassa (lodo) do sistema de lodos ativados da estação de tratamento da indússoler, c.r.; xavier, c.r. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 21-30 24 tria onde foi coletado o efluente. o lodo biológico, ao ser recebido no laboratório, foi imediatamente concentrado por sedimentação, e o concentrado, inoculado no mbbr para um ssv de 700 mg/l. inicialmente, o reator passou por um período de estabilização de aproximadamente de 10 dias para adesão e desenvolvimento do biofilme, cuja extensão depende das condições operacionais e da aclimatação do lodo ao efluente (vanzetto, 2012; zilli, 2013). a aeração foi promovida por borbulhamento proveniente de um aerador acoplado a um difusor de pedra porosa para manter o od superior a 2 mg/l. com a finalidade de avaliar o consumo de substrato no sistema biológico de decomposição da matéria orgânica, foi aplicado um modelo simplificado para conhecer a cinética do processo (metcalf & eddy, 1991; reis, 2007), conforme equações 3 a 5: (3) r s, = taxa de biodegradação do substrato ( mg.l-1. m-2.h-1); k = constante cinética do processo (m-2.h-1); s = substrato (dqo mg.l-1); as = área superficial do suporte empregado (m2). esta poderia ser reescrita como: (4) considerando tdh=v/(q.24), pode-se rearranjar a equação 4 da seguinte forma: (5) q = vazão volumétrica do sistema (l.h-1); s 0 = substrato de entrada do sistema dqo (mg.l-1); s e = substrato de saída do sistema dqo (mg.l-1); v = volume do reator (l); tdh = tempo de detenção hidráulica. com os dados obtidos nos experimentos e as variáveis operacionais impostas, pode-se determinar a constante cinética do sistema resultante do ajuste em um gráfico [(s 0 s e )/(tdh.a s )]= versus s e . com a finalidade de verificar evidências de diferenças significativas entre as remoções obtidas nas diferentes covs aplicadas, foi utilizada a análise de variância (anova). as análises foram realizadas com o programa graphpad prism 5, 2007, utilizando o teste tukey, com nível de significância <0,05, para comparação entre as médias de remoções. figura 1 – imagem do reator antes do experimento (a) e imagem do reator durante o experimento (b). a b tratamento de efluente de indústria têxtil por reator biológico com leito móvel rbciamb | n.38 | dez 2015 | 21-30 25 resultados e discussão controle e otimização do reator biológico com leito móvel a estratégia de operação foi a mudança da cov no momento em que era observada uma variação menor que 5% na remoção de dqo. a primeira cov teórica foi de 0,3 gdqo/l.d; a segunda, de 1,2 gdqo/l.d; a terceira, de 3,0 gdqo/l.d; e a quarta, de 9,0 gdqo/l.d. este reator foi operado por aproximadamente 107 dias, nos quais foram estudadas essas quatro diferentes covs e tdhs, como demonstrado na tabela 1. tabela 1 – estratégia de operação do reator biológico com leito móvel. estágios 1° 2° 3° 4° cov (gdqo/l.d) teórica 0,3 1,2 3,0 9,0 tdh previsto (h) 61,7 14,4 5,1 1,6 tempo de operação (d) 1–40 41–62 63–98 99–107 vazão diária (ml) 350 1.500 4.350 13.500 cov: carga orgânica volumétrica; tdh: tempo de detenção hidráulico. tabela 2 – características iniciais do efluente têxtil, após filtração. parâmetro número de análises valor mínimo valor médio valor máximo desvio padrão (σ) dbo 5 (mg/l) 21 196 298 417 159,45 dqo (mg/l) 29 508 667 850 439,01 ph 43 7,7 8,2 9,2 0,37 área espectral (%) 28 23 47 58 24 sst (mg/l) 4 1.969 2.097 2.458 488,48 ssv (mg/l) 4 37 54 106 30,67 toxicidade (ft) 2 64 64 64 – dbo 5 : demanda biológica de oxigênio; dqo: demanda química de oxigênio; sst: sólidos suspensos totais; ssv: sólidos suspensos voláteis. caracterização físico-química do efluente da indústria têxtil na tabela 2 estão relacionados os resultados das análises físico-químicas do efluente têxtil empregado. verificou-se que a razão dbo 5 /dqo foi de 0,42±0,06, o que indicou que esse efluente apresenta condição de ser tratado biologicamente. quando essa razão é maior que 0,20, o efluente pode ser tratado pelo sistema biológico (metcalf & eddy, 1991; silva, 2013; zilli, 2013). o efluente da indústria demonstrou toxicidade aguda para daphnia magna, com um ft de 64, o que fica acima do permitido pela resolução nº 430 do conama de 2011, que estabelece como valor máximo permitido para efluente de indústria têxtil o fator de toxicidade de ft 8. isso indica que o efluente necessita de tratamento prévio antes da sua disposição no meio ambiente, para evitar efeitos tóxicos nos organismos expostos a ele (brasil, 2011). soler, c.r.; xavier, c.r. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 21-30 26 cov (gdqo/l.d) teórica rem oção d bo (% ) 0,3 1,2 3,0 9,0 re m oç ão d q o (% ) 100 80 60 40 20 0 100 80 60 40 20 0 0 10 40 60 tempo (d) 80 100 120 cov: carga orgânica volumétrica; dbo 5 : demanda biológica de oxigênio; dqo: demanda química de oxigênio. figura 2 – remoção de demanda química de oxigênio ( ) e remoção de demanda biológica de oxigênio ( ) no reator biológico com leito móvel em cada carga orgânica volumétrica. avaliação de biotratabilidade do efluente têxtil por reator biológico com leito móvel na figura 2 é apresentada a remoção de dqo e dbo 5 do efluente têxtil versus as covs aplicadas. na figura 1 é possível observar que o desempenho do reator na remoção de dqo e dbo 5 diminui com o aumento da cov aplicada. para a dqo, houve 77% de diminuição na eficiência entre a cov de 1,2 gdqo/l.d e a cov de 9,0 gdqo/l.d. para a dbo 5 , a diminuição foi de 65% entre as mesmas variações de carga. foi observada uma média de 20 a 60% de remoção a mais na dbo 5 do que na dqo na operação do mbbr. isso está de acordo com o encontrado por outros autores, como reis (2007), que obteve 92% de remoção de dbo 5 em mbbr com cov de 0,3 gdqo/l.d; quando utilizou covs acima de 6 gdqo/l.d, as remoções de dqo e dbo 5 não passaram de 28 e 38%, respectivamente. também rodriguês et al. (2010) encontraram 82% de remoção de dbo 5 utilizando mbbr em cov de 1,2 gdqo/l.d. segundo rodgers & xin-min (2004), as melhores remoções observadas em mbbr foram na cov de 1,6 gdqo/l.d para efluente têxtil e alcançaram 70% de remoção para a dqo; ødegaard (2006) conseguiu remoção de 74% de dqo operando o mbbr com cov de 2,4 gdqo/l.d para o mesmo tipo de efluente. os valores médios de remoção da matéria orgânica e dos demais parâmetros medidos são apresentados na tabela 3. tratamento de efluente de indústria têxtil por reator biológico com leito móvel rbciamb | n.38 | dez 2015 | 21-30 27 tabela 3 – resumo de operação do reator biológico com leito móvel. parâmetros etapa 1 etapa 2 etapa 3 etapa 4 tempo de operação (d) 1–40 41–62 63–98 99–107 tdh (h) 61,7 14,4 5,1 1,6 cov (gdqo/l.d) 0,31±0,01 1,21±0,05 2,96±0,14 8,92 ± 0,17 sst (mg/l) 3997 5632 7321 8017 sst aderido (mg/l) 447 678 631 752 ssv (mg/l) 537 512 714 929 ssv aderido (mg/l) 123 178 225 314 remoção (%) dqo 59,5±3,8 63,8±2,3 31,5±4,5 13,0±1,7 dbo5 76,4±9,34 80,2±1,43 56,4±6,6 27,8±0,01 área espectral 34,3±2,99 35,0±4,55 29,3±5,3 3,5±0,5 toxicidade (ft) – – 87,5±3,0 75,0±2,7 sst suspenso 81,3±3,87 73,3±4,14 77,1±3,6 82,9±4,8 tdh: tempo de detenção hidráulico; dbo 5 : demanda biológica de oxigênio; dqo: demanda química de oxigênio; sst: sólidos suspensos totais; ssv: sólidos suspensos voláteis. a remoção máxima da área espectral para a cov 1,2 gdqo/l.d foi de 38%. no entanto, a remoção de área espectral para cov 9,0 gdqo/l.d atingiu apenas 24% de remoção. os valores do ssv mostrados na tabela 3 permitem verificar que houve uma tendência no aumento dos ssv com o aumento das covs. os sólidos são referências nos tratamentos biológicos de efluentes devido ao crescimento de biomassa responsável pelo processo de biodegradação. são também mostrados os valores do sst no afluente e no efluente do mbbr, em que a remoção máxima de sst foi de 82,87%, e a remoção média, de 78,23%, verificando que o mbbr demonstra ser eficiente na remoção desse parâmetro. outros autores conseguiram valores semelhantes na remoção de sst em mbbr entre 72,8 e 77,5% com covs semelhantes (reis, 2007; schineider, 2010). observa-se que, com o aumento da cov, ocorre diminuição da razão a/m, de 0,68 gdbo/gssv.d (cov 0,3 gdqo/l.d) para 0,24 gdbo/gssv.d (cov 9,0 gdqo/l.d) devido ao alto teor de sólidos suspensos no reator. quando a razão a/m é baixa (a/m≤0,10 gdbo/gssv.d), a quantidade de alimento é insuficiente para manter o crescimento celular. a razão ótima para reatores mbbr é a mesma que para lodos ativados, 0,15 e 0,99 gdbo/ gssv.d (schneider, 2010; vanzetto, 2012; nogueira, 2013). a concentração de sst em suspensão no reator ficou entre 3.997 mg/l para cov 0,3 gdqo/l.d e 8.017 mg/l para cov 9,0 gdqo/l.d. reis (2007) encontrou valores próximos entre 2.000 e 8.000 mg/l para sst em suspensão no mbbr. com relação ao ssv em suspensão no mbbr, os valores foram de 537 mg/l (cov 0,3 gdqo/l.d), 512 mg/l (cov 1,2gdqo/l.d), 714 mg/l (cov 3,0 gdqo/l.d) e 929 mg/l (cov 9,0 gdqo/l.d). isso também foi observado por vanzetto (2012), entre 200 e 900 mg/l, e por reis (2007), entre 200 e 400 mg/l. uma baixa relação ssv/sst foi obtida para os sólidos suspensos (0,13), isso é devido à presença de sólidos inorgânicos do próprio efluente alimentado ao reator. a biomassa aderida nas biomédias, no início da operação, foi de 447 mg/l de sst na cov 0,3 gdqo/l.d e soler, c.r.; xavier, c.r. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 21-30 28 tdh: tempo de detenção hidráulico. figura 3 – cinética de primeira ordem da constante de biodegradação do substrato. se (mg/l) y=0,0048x-0,7736 r²=0,8556 (s ose )/ td h *a s 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 0 100 200 300 400 500 600 atingiu 752 mg/l na cov 9,0 gdqo/l. por outro lado, o ssv apresentou um aumento na biomassa aderida no decorrer do experimento, apresentando 123 mg/l ao fim da cov 0,3 gdqo/l.d, para 314 mg/l na cov 9,0 gdqo/l.d. esses valores caracterizam um crescimento da biomassa aderida às biomédias, como observado por outros autores, em que esta variou de 76 a 459 mg/l (reis, 2007; vanzetto, 2012; almada, 2013). cinética de degradação na figura 3 é mostrado o gráfico que relaciona a concentração de substrato com seu consumo, tdh no reator e área superficial dos meios suportes. foi determinada uma constante cinética (k) igual a 0,0048 m-2.h-1. o valor de k encontrado, quando comparado com outros valores na literatura, como 0,003 m-2.h-1, encontrado por vanzetto, (2012) e 0,62 m-2.h-1, por reis (2007), indica que o efluente têxtil tem maior degradação por área e por tempo que o efluente kraft (vanzetto, 2012), mas seu valor de degradação é aproximadamente 100 vezes menor que o obtido pelo efluente doméstico (reis, 2007). com a constante cinética (k) foi calculada a taxa de biodegradação do substrato e também o consumo específico máximo de substrato, pela razão r s /ssv aderido na biomédia. este valor calculado foi de 0,027d-1, sendo encontrados na literatura valores de 0,03 d-1 por ødegaard (2006), de 0,007d-1, por vanzetto (2012), e de 3,54d-1, por liu et al. (2007). o consumo específico máximo obtido indica que a mesma concentração de biomassa como ssv degrada mais efluente têxtil de que efluentes recalcitrantes, como o kraft. no entanto, esse valor remete a menor degradação desse efluente, quando comparado ao efluente doméstico (liu et al., 2007), mas similar ao obtido pela biomassa do tratamento de outro efluente têxtil feito por ødegaard (2006). conclusões durante 107 foi avaliada a utilização do mbbr no tratamento de efluente de indústria têxtil, com a utilização das análises dqo, dbo 5 , absorbância máxima, sst, ssv e toxicidade. para tratamento desse efluente, foi utilizado o sistema mbbr em quatro diferentes covs. na cov de 0,3 gdqo/l.d, com tdh de 61,7h, ou seja, dois dias e meio, foi alcançada a melhor remoção de dbo 5 94,07%, com média geral de 78,06%. enquanto a cov de 1,2 gdqo/l.d, com tdh de 14,4h, apresentou a maior média de remoção de dqo: 63,89%. com a utilização das covs de 3,0 gdqo/l.d, com tdh de 5,1h, e de 9,0 gdqo/l.d, com tdh de 1,6h, foi possível tratamento de efluente de indústria têxtil por reator biológico com leito móvel rbciamb | n.38 | dez 2015 | 21-30 29 referências almada, r. b. avaliação de reatores de leito móvel com biofilme (mbbr) em série para tratamento de diferentes efluentes de refinaria de petróleo visando ao reúso industrial. tese (doutorado) – da universidade federal do rio de janeiro, rio de janeiro, 2012. almeida, e.; 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bioindicators; conservation; production of energy. r e s u m o a produção energética vigente tem sido alvo de estudos sobre seus impactos ambientais, e cresce a necessidade de se compreender adequadamente sua relação com a perda de biodiversidade. uma das formas de avaliação das alterações ambientais é a utilização de espécies bioindicadoras, e as formigas representam uma alternativa nesse quesito. esta pesquisa objetivou avaliar diferentes ambientes quanto às assembleias de formigas que ocorrem nas áreas de influência direta de duas pequenas centrais hidrelétricas. a amostragem foi conduzida em ambientes de fragmentos florestais, agrícolas e de pastagens, junto das margens do rio andrada, no município de cascavel, estado do paraná, nos meses de julho de 2016 e março de 2017. foram utilizadas armadilhas do tipo pitfall nas amostras e foram avaliadas a riqueza, a abundância e a composição das assembleias de formigas amostradas. efetuou-se a análise de rarefação para comparar a riqueza amostrada nas duas áreas de influência direta. a abundância foi analisada com base no número de ocorrências. foi construída uma análise nonmetric multidimensional scaling (nmds) para testar se a abundância e a composição das assembleias de formigas diferem em um mesmo ponto quando amostradas nas duas estações. registraram-se 63 espécies pertencentes a 23 gêneros e a seis subfamílias. a subfamília myrmicinae foi a mais rica (s = 25), seguida da formicinae (s = 21). o gênero mais rico foi camponotus (s = 15), seguido por pheidole (s = 11). o total de 41.3% da riqueza foi registrado concomitantemente nas duas assembleias. o estudo contribui para a expansão do conhecimento sobre a mirmecofauna que ocorre no território paranaense e serve de base para o monitoramento de impactos causados pela instalação de pequenas centrais hidrelétricas e de outros empreendimentos. palavras-chave: biodiversidade; bioindicadores; conservação; produção de energia. ant assemblages (hymenoptera: formicidae) from areas under the direct influence of two small hydropower plants in brazil assembleias de formigas (hymenoptera: formicidae) de áreas de influência direta de duas pequenas centrais hidrelétricas no brasil junir antônio lutinski1 , milton carlos de filtro2 , leandro baucke3 , fernanda emanuela dorneles1 , cladis juliana lutinski1 , carin guarda1 1universidade comunitária da região de chapecó – chapecó (sc), brazil. 2mf consultoria ambiental – chapecó (sc), brazil. 3impacto assessoria ambiental – chapecó (sc), brazil. correspondence address: junir antonio lutinski – rua beija-flor, 254 e – efapi – cep: 89809-760 – chapecó (sc), brazil. e-mail: junir@unochapeco.edu.br conflicts of interest: the authors declare that there are no conflicts of interest. funding: conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico (cnpq). received on: 01/14/2021. accepted on: 10/06/2021. https://doi.org/10.5327/z217694781030 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. http://orcid.org/0000-0003-0149-5415 https://orcid.org/0000-0002-7327-768x https://orcid.org/0000-0002-8489-3218 https://orcid.org/0000-0002-1653-6067 https://orcid.org/0000-0003-1512-8763 https://orcid.org/0000-0003-4323-5080 mailto:junir@unochapeco.edu.br https://doi.org/10.5327/z217694781030 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ lutinski, j. a. et al. 106 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 105-113 issn 2176-9478 introduction human activities such as the conversion of forests into agricultural or pasture areas, the expansion of urban areas, and the implementation of projects that result in river damming are the examples that impact the environment, modify the area where they are developed, cause changes in physical and chemical properties of soils, interfere with watercourses, modify the habitat, and impact the flora and fauna (tsoutsos et al., 2005; costa et al., 2019). environmental impacts, such as the emission of greenhouse gases and, consequently, global warming, from the current energy matrix based on fossil fuels, have been the subject of studies and public policies (laurent and espinosa, 2015). thus, the need to explore renewable energy sources emerges, whose impacts on biodiversity are also observed; however, they are considered minor in relation to the burning of fossil fuels (gasparatos et al., 2017; bracco, 2020). the exploration of renewable energy sources modifies the environment, results in river damming, as in the case of hydropower plants (hpp) and in the suppression of vegetation, and alters the local microclimate (gasparatos et al., 2017). these changes in the directly affected areas result in the loss of habitats for terrestrial organisms, such as invertebrates. the impacts resulting from these processes on biodiversity are still less known. hydropower is an alternative to fossil fuels; however, environmental impacts resulting from the implementation and operation of hpp on invertebrates, and more specifically on the entomofauna, are still incipient (kjærstad et al., 2018). the impacts are related to vegetation suppression, land removal, soil compaction, and flooding that can destroy remnants of vegetation, change the dynamics of the affected ecosystem, and make it impossible the permanence of animal species (moran et al., 2018). insects are affected by this process, and the study of these organisms can reveal the level of environmental quality from which interventions can be determined in order to maintain, recover, or restore the balance of the environment, aiming at the ecological sustainability of ecosystems (rocha et al., 2015; moura and franzener, 2017; parikh et al., 2021). only in the last decade, the invertebrate community became the target of environmental impact studies and reports of these impacts (eia/rima) when such projects are implemented in brazil, and in only a few brazilian states, such as paraná. in southern brazil, approximately 48 hpp and 146 small hpp (shpp) are in operation (aneel, 2016, 2019). electrical energy represents the main source of energy production in brazil, which is justified by entrepreneurs due to the low cost of production, low emission of polluting gases, and also for being a source of energy considered clean (oliveira, 2018). despite the favorable arguments, studies begin to point out negative environmental and social impacts of the implementation of large hpp, such as the release of greenhouse gases (carreira, 2016), social transformations in the territory, and impacts on fauna and flora (marín and torres, 2013). as shpp have more accessible legislation and faster implementation, they have been installed in smalland medium-sized rivers (kusma and ferreira, 2010; lutinski et al., 2017b). despite the smaller impact, the construction of these developments also causes impacts that need to be better understood both to support the planning of such projects and to establish bases for monitoring after the implementation. one of the ways to assess and monitor changes in biodiversity is the use of bioindicator species (parmar et al., 2016; araújo et al., 2018). the presence, absence, or change in the abundance of a population can serve as a parameter to be evaluated (gerlach et al., 2013; rocha et al., 2015). among the bioindicators used, insects have achieved prominence, both for being the most diverse group in terms of richness and for easy sampling (lutinski et al., 2018). predominant in most terrestrial environments, ants are recognized as bioindicators (tibcherani et  al., 2018). the study of their richness and abundance allows the effective assessments of environmental conditions and the level of restoration of impacted areas (blinova and dobrydina, 2018). these insects fulfill this function because they have a wide geographic distribution, are locally abundant, functionally important at different ecological and trophic levels, and are susceptible to ecological changes (lawes et al., 2017; tibcherani et al., 2018). habitats have been and continue to be transformed by human action, and the study of ant assemblages enables us to assess the impact of these activities in these locations (tibcherani et al., 2018). some are cited as pests; however, they play essential roles in nutrient cycling, due to feeding on living or dead organic matter. they also act in the construction of underground galleries, aiding in soil drainage, and, consequently, aiding in the penetration of plant roots. in addition, they are important in the trophic chain, as they act as predators and also serve as prey (hölldobler and wilson, 1990). studies on the ant fauna in paraná are recent and still restricted (lutinski et al., 2017a, 2017b; franco and feitosa, 2018), with regions and environments still unexplored regarding the biodiversity of these insects. the diversity and richness of ant assemblages are affected by human activities. a reduction in ant richness is observed in forested environments that are transformed into monocrops or pasture areas. in contrast, generalist species tend to be more abundant under such conditions (baccaro et al., 2015). considering the bioindicator potential of ants, understanding the changes in assemblages of these insects becomes relevant to support studies and monitoring of environmental impacts. in this context, this study aimed to evaluate the richness, abundance, and composition of ant assemblages occurring in the areas under the direct influence of two small hydroelectric power plants in the southwest region of the state of paraná. material and methods study area sampling was conducted in transects established in forest fragments, agricultural areas, and pastures, along the banks of the andrada river, municipality of cascavel, state of paraná. in that river, the imant assemblages (hymenoptera: formicidae) from areas under the direct influence of two small hydropower plants in brazil 107 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 105-113 issn 2176-9478 plementation of two shpp, namely, al and sm, among others, was planned. the two shpp were designed one continuous with the other, with shpp 2 upstream of shpp 1. in the areas under the direct influence (dia) of each of these two shpp, five sampling sites were defined, on both banks of the river, equidistant from each other, in order to cover the greatest possible heterogeneity of environments in the dia, as described below: • shpp 1 (al): site 1 (s 25°10ʹ25ʹʹ; w 53°24ʹ53ʹʹ), in early and medium stages of natural restoration with native vegetation, surrounded by agricultural cultivation areas, located at the final portion of the reservoir and upstream of the flooded area; site 2 (s 25°10ʹ44ʹʹ; w 53°25ʹ07ʹʹ), with native and arboreal vegetation, consisting of a forest fragment, located in the final portion of the reservoir and upstream from the flooded area; site 3 (s 25°11ʹ12ʹʹ; w 53°24ʹ59ʹʹ) located in the middle portion of the area expected to be flooded. low-density tree vegetation limited by pastures and crops and a forest fragment; site 4 (s 25°11ʹ25ʹʹ; w 53°25ʹ44ʹʹ) also located in the middle portion of the area expected to be flooded. low-density tree vegetation limited by pastures and crops; site 5 (s 25°11ʹ29ʹʹ; w 53°25ʹ59ʹʹ), where the installation of a powerhouse was planned, sloped relief with native arboreal vegetation; • shpp 2 (sm): site 1 (s 25°08ʹ25ʹʹ; w 53°24ʹ06ʹʹ) located in the final portion of the reservoir and upstream of the flooded area, with native and secondary vegetation, surrounded by agricultural cultivation areas; site 2 (s 25°08ʹ59ʹʹ; w 53°25ʹ06ʹʹ) located in the final portion of the reservoir and upstream of the flooded area, with arboreal native vegetation, composing a forest fragment bordering the river bed; site 3 (s 25°08ʹ18ʹʹ; w 53°24ʹ04ʹʹ) located in the middle portion of the area expected to be flooded. low-density arboreal vegetation limited by pastures and crops; site 4 (s 25°10ʹ12ʹʹ; w 53°24ʹ08ʹʹ) located in the middle portion of the area expected to be flooded. low-density arboreal vegetation limited by pastures and crops; site 5 (s 25°08ʹ46ʹʹ; w 53°24ʹ07ʹʹ), downstream of the development with native vegetation and at an advanced stage of succession. sampling two seasonal samplings were carried out, covering the predefined sampling sites. the samplings were carried out in july 2016 (winter) and march 2017 (summer), during the study to obtain licenses for the two projects. pitfall traps were used for sampling, which consisted of plastic cups with a capacity of 500 ml (7.5 cm in diameter by 11.5 cm in height), fully buried, so that their openings are at the ground level. each cup was added with 200 ml water with a drop of detergent to break the surface tension of the water, leading the ant to sink as it fell. at each of the sampling sites, five pitfall traps were installed, equidistant 20 m from each other, which remained open for 48 h (bestelmeyer et al., 2000) in each of the samplings. a total of 25 pitfalls were installed in each dia, in each sampling (summer and winter), 50 for each shpp, i.e., 100 in total. the use of pitfall traps is justified by the heterogeneity of the sampled environments, aiming at standardizing the sampling effort. areas  devoid of vegetation prevent the use of sampling techniques for canopy ants, nor do they have a uniform litter that allows the use of some extraction method. screening and identification specimens sampled were transferred to flasks containing 70% alcohol. in the laboratory, they were screened and mounted for later identification under a binocular microscope. ants were identified according to the keys proposed by gonçalves (1961), kempf (1964, 1965), watkins (1976), della lucia (1993), lattke (1995), taber (1998), fernández (2003), longino (2003), longino and fernández (2007), and wild (2007). statistical analysis richness was defined as the number of ant species occurring in each of the samples. abundance was defined based on the number of occurrences of each species in each pitfall (tavares et al., 2008). the number of records minimizes the effect of foraging habits and colony size and is more appropriate for studies of ant assemblages (romero and jaffe, 1989). the percentage relative frequency was defined by the number of occurrences (i.e., the sum of records of the presence of a particular species in each pitfall) divided by the sum of occurrences of all species in the respective dia and multiplied by 100 (percentage). diversity (richness and abundance) was evaluated using the shannon–weaver diversity index. this analysis was obtained using the estimates 8.0 software (colwell, 2006). evenness represents the participation of each taxon in the assemblage and was estimated by the pielou index (magurran, 1988). to assess the sample sufficiency, the nonparametric chao 1 index was used and estimates were generated with the estimates 8.0 software (colwell, 2006). the chao 1 estimator essentially uses information about species occurring in only one sample (singletons) and those occurring in two samples (doubletons) (chao, 1987). ant richness of the dia of the two shpp was compared using the rarefaction test based on the number of occurrences (gotelli and colwell, 2001). these analyses were obtained using the ecosim 7 software (gotelli and entsminger, 2001), which allows the comparisons of richness between assemblages that differ in terms of species occurrence. nonmetric multidimensional scaling (nmds) was applied to test whether the abundance and composition of ant assemblages differ at the same site when sampled in both seasons. the data matrix was previously transformed into log(x+1); the bray–curtis index was used as an association index, and the analysis was performed with the statistilutinski, j. a. et al. 108 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 105-113 issn 2176-9478 cal software primer 6.1.9 (clarke and gorley, 2005). additionally, permanova was used to test the difference between groups. the research was carried out under license icmbio/sisbio number 50736-1. the sample specimens, as well as the accompanying fauna, were listed in the educational collection of the universidade comunitária da região de chapecó, unochapecó. results a total of 196 occurrences of ants were recorded with the sampling effort used. in all, 63 species belonging to 23 genera and 6 subfamilies were recorded. the ant assemblage of dia of shpp 1 showed greater richness (s = 47) and abundance (n = 115) compared with the assemblage of dia of shpp 2 (s = 42; n = 81). the subfamily myrmicinae was the most species-rich (s = 25), followed by formicinae (s = 21), ponerinae (s = 8), dolichoderinae (s = 6), pseudomyrmecinae (s = 2), and ectatomminae (s = 1) subfamilies. the most species-rich genus was camponotus (s = 15) followed by pheidole (s = 11). the most abundant species in the records were pheidole sp. 2 (n = 18; 9.2%), pachycondyla striata f. smith, 1858 (n = 13; 6.6%), camponotus cameranoi emery, 1894 (n = 10; 5.1%), and gnamptogenys striatula mayr, 1884 (n = 10; 5.1%) (table 1). a total of 41.3% (s = 26) of the richness was registered concomitantly in the two assemblages. altogether 33.3% (s = 21) of the richness was registered exclusively in the dia of shpp 1 and 25.4% (s = 16) exclusively in the dia of shpp 2. the chao 1 estimate for the assemblage of shpp 2 was 96.2 species and for the assemblage of shpp 1, 74.6. shannon and evenness indices were similar for the two assemblages (figure 1). the greater richness of the assemblage of shpp 1 (table 1) was also demonstrated by the rarefaction analysis (figure 2). the curves did not reach asymptote (figure 2), indicating that the richness of both assemblages may be greater than that sampled according to chao 1 estimates (figure 1). table 1 – richness, occurrences, and percentage relative frequency of ants sampled in dia, in the pre-implementation period of two shpp in the municipality of cascavel, state of paraná, july 2016 (winter) and march 2017 (summer). taxon shpp al shpp sm (n) (%) (n) (%) subfamily dolichoderinae         dorymyrmex brunneus (forel, 1908) 1 1.23 linepithema gallardoi (brèthes, 1914) 1 0.87 1 1.23 linepithema micans (forel, 1908) 1 0.87 3 3.70 linepithema humile (mayr, 1868) 1 0.87 1 1.23 linepithema sp. 1 6 7.41 linepithema sp. 2 1 0.87 subfamily ectatomminae gnamptogenys striatula mayr, 1884 8 6.96 2 2.47 subfamily formicinae brachymyrmex aphidicola (forel, 1909) 1 0.87 brachymyrmex coactus mayr, 1887 2 1.74 1 1.23 brachymyrmex sp. 1 1.23 camponotus cameranoi emery, 1894 5 4.35 5 6.17 camponotus cingulatus mayr, 1862 2 1.74 2 2.47 camponotus fastigatus roger, 1863 1 0.87 camponotus lespesii forel, 1886 2 1.74 1 1.23 camponotus melanoticus emery, 1894 1 0.87 1 1.23 camponotus mus roger, 1863 1 1.23 camponotus rufipes (fabricius, 1775) 4 4.94 camponotus sp. 1 3 2.61 1 1.23 camponotus sp. 2 1 1.23 camponotus sp. 3 2 2.47 camponotus sp. 4 1 1.23 camponotus sp. 5 4 3.48 1 1.23 camponotus sp. 6 5 4.35 camponotus sp. 7 2 1.74 camponotus sp. 8 1 0.87 myrmelachista sp. 1 0.87 0.00 nylanderia fulva (mayr, 1862) 1 0.87 paratrechina longicornis (latreille, 1802) 1 0.87 continue... figure 1 – exclusive (s(e)), shared (s(c)), and estimated (chao 1) richness, shannon diversity index, and evenness of ant assemblages sampled in dia, in the pre-implementation period of two shpp in the municipality of cascavel, state of paraná, july 2016 (winter) and march 2017 (summer). al: shpp 1; sm: shpp 2. s(c) = 26 (41.3%) ant assemblages (hymenoptera: formicidae) from areas under the direct influence of two small hydropower plants in brazil 109 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 105-113 issn 2176-9478 taxon shpp al shpp sm (n) (%) (n) (%) subfamily myrmicinae acromyrmex rugosus (f. smith, 1858) 1 0.87 1 1.23 acromyrmex subterraneus (forel, 1893) 1 1.23 apterostigma pilosum mayr, 1865 2 1.74 apterostigma wasmannii forel, 1892 1 0.87 atta sexdens (linnaeus, 1758) 3 2.61 2 2.47 atta sp. 6 5.22 1 1.23 crematogaster sp. 1 1.23 monomorium floricola (jerdon, 1851) 1 0.87 mycocepurus goeldii (forel, 1893) 1 1.23 mycocepurus sp. 1 1.23 pheidole pubiventris mayr, 1887 3 2.61 4 4.94 pheidole risii forel, 1892 1 0.87 pheidole sp. 1 4 4.94 pheidole sp. 2 13 11.30 5 6.17 pheidole sp. 3 4 4.94 pheidole sp. 4 3 2.61 1 1.23 pheidole sp. 5 3 2.61 pheidole sp. 6 3 2.61 1 1.23 pheidole sp. 7 2 1.74 1 1.23 pheidole sp. 8 1 0.87 pheidole sp. 9 1 0.87 pogonomyrmex naegelii forel, 1878 1 0.87 1 1.23 solenopsis saevissima (f. smith, 1855) 1 0.87 3 3.70 solenopsis sp. 2 1.74 1 1.23 wasmannia auropunctata (roger, 1863) 1 0.87 subfamily ponerinae hypoponera trigona (mayr, 1887) 1 1.23 hypoponera sp. 1 1 0.87 hypoponera sp. 2 1 0.87 neoponera villosa (fabricius, 1804) 5 4.35 2 2.47 odontomachus chelifer (latreille, 1802) 1 0.87 1 1.23 table 1 – continuration. continue... taxon shpp al shpp sm (n) (%) (n) (%) pachycondyla striata f. smith, 1858 9 7.83 4 4.94 pachycondyla sp. 1 2 1.74 pachycondyla sp. 2 1 0.87 subfamily pseudomyrmecinae pseudomyrmex flavidulus (f. smith, 1858) 2 1.74 1 1.23 pseudomyrmex gracilis (fabricius, 1804)     3 3.70 richness 47 42 abundance (occurrences) 115   81   table 1 – continuration. al: shpp 1; sm: shpp 2. with 35% similarity, the nmds analysis grouped the abundance and composition of ant assemblages from the sites sampled in the two dia into four groups. site 2 of the dia of shpp 2 was similar to sites 1, 2, 3, and 4 of the dia of shpp 1, while site 5 of this dia was isolated from all others. sites 1 and 5 and sites 3 and 4 of the dia of shpp 2 formed two separate groups (figure 3). the difference between the sites was confirmed by the permanova analysis (f = 1.87; p = 0.04). ecologically, this difference indicates the heterogeneity and the mosaic of different land uses that make up the sites sampled in the dia of the two shpp. discussion the biodiversity (subfamilies and genera) of ants sampled reflects the accumulated knowledge of the ant fauna occurring in southern brazil (ulysséa et al., 2011; franco and feitosa, 2018). the most species-rich subfamilies in the samples, myrmicinae, formicinae, ponerinae, and dolichoderinae, corroborate the study of lutinski et  al. (2018). the richness of the subfamily myrmicinae predominates in samples from southern brazil (ulysséa et al., 2011; franco and feitosa, 2018; rizzotto et al., 2019). the richness, abundance, and composition sampled will serve as a parameter for evaluating the impacts caused during the implementation of the two projects. the difference in the evaluated parameters of the ant fauna sampled at different sites reflects the mosaic of environments and land uses that compose them. myrmicine ants perform various ecosystem functions, occupy different niches, colonize strata from the subsoil, and litter to the top of the canopy (baccaro et  al., 2015; cuautle et  al., 2020). some species establish relationships with fungi, plants, and even other ants (baccaro et al., 2015). the richness of the genera pheidole (s = 11), acromyrmex (s = 2), and solenopsis (s = 2) also corroborates the literature on this lutinski, j. a. et al. 110 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 105-113 issn 2176-9478 subfamily in southern brazil (ulysséa et al., 2011; franco and feitosa, 2018; dröse et al., 2019). while acromyrmex, apterostigma, atta, and mycocepurus ants feed on fungi grown on plant material, crematogaster, monomorium, pheidole, solenopsis, and wasmannia are generalists (baccaro et al., 2015). some species of pheidole and solenopsis are predators and can contribute to biological control (abeijon et  al., 2019). the mosaic of conserved or recovering environments, surrounded by agricultural environments and pasture areas, can explain the occurrence of myrmicine ants in the dia of the two shpp, since, among the sampled species, some are tolerant to environmental disturbances, while others require more conserved environments. the subfamily formicinae is the second most species-rich among formicidae in the neotropical region (martins et al., 2020). species-rich genera such as camponotus belong to this subfamily. these are easily sampled ants, usually with arboreal habits; however, some can be found in the soil or litter (baccaro et al., 2015). the genus camponotus, most species-rich in the samples (s = 15), is constant in the records of the southern atlantic forest (franco and feitosa, 2018; lutinski et al., 2018; dröse et al., 2019). this genus includes generalist ants, although they can establish close relationships with other insects, such as aphids (hemiptera, aphididae) (baccaro et al., 2015), and can also be found in urban environments (lutinski, 2017). also highlighted in the samples were the genera brachymyrmex (s = 3) and myrmelachysta (s = 1), ants associated with litter and vegetation, respectively (baccaro et al., 2015). it is also worth highlighting the records of nylanderia fulva and paratrechina longicornis, ants known for their invasive, generalist, and tolerant habits in disturbed environments (zenner de polanía, 2019). as with myrmicine ants, the richness and abundance of formicinae ants can be explained by the heterogeneous preservation conditions verified in the sampling sites. the subfamily ponerinae stands out for its richness and abundance in samples taken in conserved environments in southern brazil (franco and feitosa, 2018; lutinski et  al., 2018; dröse et  al., 2019). the richness of the genera hypoponera (s = 3) and pachycondyla (s = 3) agrees with the literature since these genera stand out in richness among the ponerinae ants of the neotropical region (bolton, 2021). ants of these genera, as well as neoponera and odontomachus, are the specialized predators found in soil and litter, where they prey on small arthropods. it is worth noting that the richness of ponerinae ants sampled in the two dia allows us to infer that, despite the anthropogenic disturbance verified from the agricultural and grazing activities practiced in the surroundings, the existing forest remnants harbor a specialized ant fauna. dolichoderinae ants are constantly recorded in samples taken in the atlantic forest biome (freitas et al., 2014). in general, they usually have relationships with some plants, on which feed on sugary liquids from floral nectaries (baccaro et  al., 2015), with an emphasis in this study on the richness of linepithema (s = 5). dorymyrmex and linepithema are the generalist ants and support fragmentation and anthropic environments (lutinski et al., 2017b), which may explain the richness and abundance in the samples from the two dia. the subfamily ectatomminae was represented in the samples by the records of only one species, g. striatula. it is a specialized species of predatory ant that colonizes and forages the litter, where it also finds its prey (camacho and feitosa, 2015). the records of this species in the two dia are associated with the remaining forest fragments. pseudomyrmecinae ants are frequent in surveys that were already carried out in southern brazil (ulysséa et al., 2011; franco and feitosa, 2018; dröse et al., 2019). two species belonging to the genus pseudofigure 3 – distribution, according to nmds of the abundance and composition of ant assemblages sampled in dia, in the preimplementation period of two shpp in the municipality of cascavel, state of paraná, july 2016 (winter) and march 2017 (summer). al: shpp 1; sm: shpp 2; p1-5: sampling sites. figure 2 – comparison, using the rarefaction method, of the richness of ant assemblages sampled in dia, in the pre-implementation of two shpp in the municipality of cascavel, state of paraná, july 2016 (winter) and march 2017 (summer). al: shpp 1; sm: shpp 2. ant assemblages (hymenoptera: formicidae) from areas under the direct influence of two small hydropower plants in brazil 111 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 105-113 issn 2176-9478 contribution of authors: lutinski, j.a.: conceptualization, data curation, investigation, formal analysis, methodology, resources, software, writing — original draft, writing — editing and review, supervision, validation, visualization. filtro, m.c.: funding acquisition, project administration. baucke, l.: funding acquisition, project administration. dorneles, f.e.: investigation, writing – editing and review. lutinski, c. j.: investigation, writing – editing and review. guarda, c.: conceptualization, investigation, writing – editing and review. references abeijon, l.m.; kruger, a.p.; lutinski, j.a.; garcia, f.r.m., 2019. can ants contribute to the conservative biological control of the south american fruit fly? bioscience journal, v. 35, (3), 941-948. https://doi.org/10.14393/bjv35n3a2019-41728. agência nacional de energia elétrica – aneel. 2016. big – banco de informações de geração. aneel, distrito federal. electronic database (accessed july 15, 2018) at: https://www.aneel.gov.br/ documents/656877/14854008/boletim+de+informa%c3%a7%c3%b5es +gerenciais+1%c2%ba+trimestre+de+2017/798691d2-990b-3b36-1833c3e8c9861c21. agência nacional de energia elétrica – aneel. 2019 (accessed july 20, 2020) at: https://www2.aneel.gov.br/areaperfil.cfm?idperfil=3. araújo, f.g.; 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in one or the other dia. myrmecofauna samples are influenced by abiotic factors such as temperature and humidity (hölldobler and wilson, 1990) that regulate the foraging activities of these insects. biotic factors, such as the presence of vegetation that provides them with nesting and food sites, in many cases, and the presence of other animal species, especially other arthropods, with which they interact and obtain food (baccaro et  al., 2015), determine their presence or absence in a given environment. in this sense, the richness shared by the two dia can be explained by the sharing of biotic and abiotic factors, as they are located in the same hydrographic basin of a small river. the occurrence of unique species in each dia, in contrast, can be explained by the status of conservation or impact in which each sampling site is. these variations in the status of conservation in which each sampling site is found may also explain the similarity in composition and abundance verified from the nmds and permanova. sites 1 and 2 of each dia stood out in terms of richness, abundance, and composition, which may be associated with better conditions of native vegetation cover. sites occupied by crops and pastures showed lower richness and abundance (sites 3, 4, and 5 of each dia). the ant assemblage richness of the dia of shpp 1 was 11.9% higher than that of the dia of shpp 2. however, chao 1 estimate for the ant assemblage of dia of shpp 2 indicated that the richness of this can be 28.9% higher than the dia of shpp 1. these results, associated with the values of the shannon (hʹ) and evenness (jʹ) indices, do not allow us to infer that the ant richness of the two dia is different from each other and that the variations found are small and due to chance. estimates such as chao 1 help in the analysis of sampling sufficiency (lemes and köhler, 2017) and represent a useful tool when the sampling effort is limited. final considerations the relevance of biodiversity surveys in environments to be impacted by impoundments such as shpp lies in establishing a basis from which it is possible to carry out further studies and compare the results. in this way, it was contributed to more assertively measure the environmental impacts of these projects. ants, recognized as bioindicators, allow an inference about the condition of the environment, especially regarding the succession or degradation of the vegetation and, therefore, of the terrestrial invertebrate fauna, with which the ants maintain a close relationship with many taxa. in this sense, this study fulfills its objective of contributing information about ant assemblages occurring in environments subjected to impacts by the implementation of two shpp. first, the survey contributes to the expansion of knowledge about the ant fauna occurring in the state of paraná, and, second, it will serve as a basis for monitoring impacts caused by the implementation of these and other projects. the ant fauna surveyed here is mostly constituted by genera and species that are abundant in the southern region of brazil and frequently sampled in anthropized environments. these are resilient species, whose richness and local abundance will be less affected by the implementation of shpp, in short and medium term. nevertheless, the occurrence of species of the genera gnamptogenys, hypoponera, mycocepurus, myrmelachista, odontomachus, and pseudomyrmex in the samples stands out. these ants, although abundant in the region, are associated with litter, vegetation, and/or prey (other invertebrates) that serve as food. these species tend to disappear locally as the changes resulting from the implementation of shpp take place. https://doi.org/10.14393/bj-v35n3a2019-41728 https://doi.org/10.14393/bj-v35n3a2019-41728 https://www.aneel.gov.br/documents/656877/14854008/boletim+de+informa%c3%a7%c3%b5es+gerenciais+1%c2%ba+trimestre+de+2017/798691d2-990b-3b36-1833-c3e8c9861c21 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polietileno de alta densidade (pead) tendo-se em vista que esta é lançada a temperaturas de 80-90˚c sobre a geomembrana nos tanques de armazenamento. objetivou-se avaliar a resistência da geomembrana em contato com esse resíduo num período total de avaliação de quatro (4) meses. foram avaliadas as propriedades físicas, mecânicas e análise termogravimétrica (tga) para avaliação da degradação das membranas poliméricas frente aos resíduos químicos utilizados. os resultados obtidos mostram que, de forma geral, a vinhaça afetou significativamente as geomembranas em alguns aspectos, como por exemplo, a espessura do material que variou em 7,8% (aumento). considerando-se os valores médios nas duas direções, observou-se para o escoamento uma expressiva perda de resistência à tração (34,13%) e deformação (23,48%) e um aumento no módulo de elasticidade (9,63%). para a ruptura, o comportamento foi semelhante. houve perda de 32% para a resistência à tração e 24,4% para a deformação. houve pequena perda de resistência ao rasgo (4,72%) e ligeiro aumento na resistência ao puncionamento (7,9%) após a imersão das geomembranas. os ensaios de tga não conseguiram detectar evidências de degradação nas amostras de geomembranas após as exposições, mas identificaram problemas na qualidade do material fornecido. palavras-chave: vinhaça, geomembranas, propriedades físicas e mecânicas. abstract this work evaluated the effect of vinasse (residue from sugar cane) in high density polyethylene (hdpe) geomembranes having in mind that it is deposited at temperatures of 80-90˚c on the geomembrane in storage tanks. the objective was to evaluate the resistance of the geomembrane in contact with residue in a total period of 4 months. physical and mechanical tests, and thermogravimetric analysis (tga) were used to determine degradation of polymer membranes after chemical immersion. in general, the results obtained show that the vinasse affected the geomembranes significantly in some aspects, for instance, the thickness of the material presented a variation of 7.8%. the average values in both directions at yielding showed a significant loss of tensile strength (34.13%) and strain (23.48%) and an increase in the modulus of elasticity (9.63%). at the rupture the behavior presented the same trend: a loss of 32% for tensile strength and 24.4% for the deformation were observed. tear strength presented small decrease (4.72%) and puncture resistance a increase of 7.9% after immersion of geomembranes. the tga tests were not efficient to detect evidence of degradation in samples of geomembranes after exposures, but identified problems in the quality of the supplied material. keywords: vinasse, geomembranes, physical and mechanical properties. fernando luiz lavoie mestre em engenharia geotécnica, escola de engenharia de são carlos (eesc – usp) são carlos, sp, brasil fllavoie@yahoo.com.br benedito de souza bueno professor titular escola de engenharia de são carlos (eesc – usp) são carlos, sp, brasil bsbueno@sc.usp.br paulo césar lodi professor doutor faculdade de engenharia de bauru (unesp) bauru, sp, brasil plodi@feb.unesp.br revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 129 introduçâo devido ao programa nacional do álcool (proálcool) criado em 1975 e que atualmente mostrase como grande ferramenta para a obtenção do álcool como combustível, as áreas de produção de cana-de-açúcar aumentaram significativamente na região centrooeste do brasil e também na região noroeste do estado de são paulo. em face desse aumento da produção de álcool, aumenta-se também a produção de vinhaça, um subproduto oriundo da sua fabricação. dos efluentes líquidos da indústria sucroalcooleira, a vinhaça é a que possui maior carga poluidora, apresentando dbo variando de 20.000 a 35.000 mg.l-1. a depender das condições tecnológicas da destilaria, para cada litro de álcool produzido, a quantidade despejada de vinhaça por litro de álcool pode variar de 10 a 18 litros. a temperatura da vinhaça que sai dos aparelhos de destilação é de 85 a 90°c e seu lançamento têm sido estudado com ênfase nos efeitos no ph do solo, propriedades físicoquímicas e na cultura da cana-deaçúcar. no entanto, não existe ainda uma avaliação do real potencial poluidor da vinhaça. no contexto ambiental sua aplicação vem sendo contestada pelos seus efeitos no solo e nas águas subterrâneas. isso por conta da adoção da fertirrigação de plantações de cana-de-açúcar pela maioria das destilarias brasileiras em virtude dos elevados níveis de matéria orgânica e nutrientes, principalmente potássio que a vinhaça possui (cunha et al., 1981; rossetto, 1987; lyra et al., 2003). vinhaça a vinhaça é o produto de calda na destilação do licor de fermentação do álcool de cana-deaçúcar. também conhecido como restilo, vinhoto ou garapão. a norma p4.231 da cetesb define a vinhaça como um líquido derivado da destilação do vinho, que é resultante da fermentação do caldo da canade-açúcar ou melaço. a elevada concentração de sódio na vinhaça é indesejável já que pode causar condições nocivas ao solo e às plantas (gemtos et al., 1999). de acordo com freire e cortez (2000), a vinhaça é efluente de destilarias com alto poder poluente e alto valor fertilizante. seu poder poluente, cerca de cem vezes maior que o do esgoto doméstico, decorre da sua riqueza em matéria orgânica, baixo ph, elevada corrosividade e altos índices de demanda bioquímica de oxigênio (dbo), além de elevada temperatura na saída dos destiladores. é considerada altamente nociva à fauna, flora, microfauna e microflora das águas doces, além de afugentar a fauna marinha que vem às costas brasileiras para procriação. rosseto (1987) esclarece que o constituinte principal da vinhaça é a matéria orgânica, basicamente sob a forma de ácidos orgânicos e, em menor quantidade, por cátions como o potássio (k), cálcio (ca) e magnésio (mg), sendo que sua riqueza nutricional está ligada à origem do mosto. quando se parte de mosto de melaço, apresenta maiores concentrações em matéria orgânica, potássio, cálcio e magnésio, ao passo que esses elementos decaem consideravelmente quando se trata de mosto de caldo de cana, como é o caso de destilarias autônomas. a norma p4.231 (cetesb) regulamenta que a concentração máxima de potássio no solo não poderá exceder 5% da capacidade de troca catiônica – ctc. quando esse limite for atingido, a aplicação de vinhaça ficará restrita à reposição desse nutriente em função da extração média pela cultura, que é de 185 kg de k2o por hectare por corte. a cetesb determinou que, a contar da primeira safra após a publicação da norma técnica p4.231 em dezembro de 2006, as agroindústrias do setor sucroalcooleiro no estado de são paulo, por meio de suas entidades representativas e com a participação de entidades de pesquisas científicas, deverão promover estudos para a avaliação da qualidade das águas subterrâneas, do solo e avaliação dos parâmetros adotados na fórmula de dosagem da vinhaça. armazenamento e impermeabilização a norma p4.231 (cetesb) prescreve os critérios e procedimentos para o armazenamento, transporte e aplicação da vinhaça no solo. dentre estes, está a profundidade do nível d’água do aquífero livre, no momento de aplicação de vinhaça que deve ser, no mínimo, de 1,50 m (um metro e cinquenta centímetros). a mesma norma refere-se aos tanques de armazenamento de vinhaça. estes deverão ser impermeabilizados com geomembrana (gm) impermeabilizante ou outra técnica de igual ou superior efeito. a norma enfatiza também que os canais mestres ou primários de uso permanente para distribuição de vinhaça durante o período da safra deverão ser impermeabilizados com geomembrana impermeabilizante ou outra técnica de igual ou superior efeito. as geomembranas são materiais poliméricos utilizadas potencialmente em obras geotécnicas e/ou ambientais. sua principal função é atuar como barreira para líquidos e/ou vapores devido à sua baixa permeabilidade que é da ordem de 10-11 cm/s (lodi, 2003; rowe et al., 2009). no brasil, as geomembranas mais utilizadas são as de polietileno de alta densidade (pead) e de poli cloreto de vinila (pvc) (lodi, 2003). em sistemas de impermeabilização da base e cobertura de aterros sanitários, por exemplo, as geomembranas mais utilizadas são as de pead, devido principalmente à sua alta resistência química. devido à sua utilização em obras ambientais e de contenção, as geomembranas revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 130 entram em contato direto com produtos químicos podendo alterar suas propriedades de resistência e de desempenho comprometendo sua estanqueidade e, portanto, do sistema como um todo. em usinas de produção de álcool, as geomembranas são utilizadas em canais de armazenamento da vinhaça que é lançada a temperaturas de 80 a 90˚c. com a exposição química, pode ocorrer uma alteração na composição do material, cujas propriedades mecânicas podem também se alterar. efeitos sinérgicos aumentam o nível de degradação do material se sujeito a altas temperaturas e quando sob tensões mecânicas durante tempo prolongado (koerner et al., 1992). quanto mais agentes agressivos atuarem simultaneamente, mais a geomembrana será atacada e, consequentemente, menor será sua resistência. dessa forma, a primeira etapa em um projeto com geomembranas é a verificação de sua compatibilidade química. as principais normas específicas para avaliação da resistência química de geomembranas são a epa 9090 (usepa), astm d5747, iso 12960 e en 14414. lodi e bueno (2003) sugerem que o método brasileiro l1.030 prescrito pela cetesb também pode ser utilizado para avaliar a compatibilidade de geomembranas em contato com resíduos. porém, este método apresenta muitas deficiências e é semelhante ao método 9090 da epa. as análises da compatibilidade entre a gm e o resíduo são baseadas na comparação entre as propriedades intactas e após imersão dos materiais por determinados períodos. as principais análises envolvem as propriedades físicas, mecânicas e térmicas dos materiais poliméricos. diversos autores têm relatado as variações que geralmente ocorrem nessas avaliações. as principais pesquisas foram realizadas por duzik and tisinger (1990); artieres et al. (1991); ozsu and acar (1992); overmann et al. (1993); surmann et al. (1995); duquennoi et al. (1995); lord et al. (1995); gumarglieva et al. (1996); maisonneuve et al. (1998). pesquisas de campo e laboratório foram realizadas também por hsuan et al. (1991); hsuan and koerner (1998); sangam and rowe (2002); rowe et al. (2004); rimal et al. (2004); rowe (2005) e stark et al. (2005) para mostrar que as geomembranas degradam com o tempo e ilustrar os diferentes aspectos da compatibilidade química. as principais conclusões dessas pesquisas são de que as geomembranas não devem apenas resistir quimicamente aos resíduos e contaminantes, mas também devem manter-se química e mecanicamente estáveis (duráveis) ao longo de sua vida útil. outros trabalhos como hsuan and koerner (1998), sangam and rowe (2002), rimal et al. (2004), gulec et al. (2004), rowe et al. (2009) e rowe et al. (2010) apresentam discussões sobre a severidade do envelhecimento em função do tempo de exposição em função dos resíduos e da temperatura de incubação. dentro desse contexto, esse trabalho avaliou a compatibilidade química de geomembranas de polietileno de alta densidade (pead) expostas à vinhaça tendo-se em vista que esta é lançada a 90˚c sobre a geomembrana nos tanques de armazenamento. o objetivo é a avaliação da resistência da geomembrana em contato com esse resíduo. o período total de avaliação foi de quatro meses. foram avaliadas as propriedades físicas, mecânicas, teor de negro de fumo e análise termogravimétrica (tga) para avaliação da degradação das membranas poliméricas. material e métodos compatibilidade entre os resíduos e as geomembranas a compatibilidade química foi realizada de acordo com os métodos de ensaio epa 9090a e astm d5747. o método em si consiste em imergir amostras de geomembranas em uma solução química com temperatura de 50°c (±2°c) com o intuito de avaliar os efeitos químicos decorrentes desta exposição. foram utilizados tanques de exposição constituídos de aço inoxidável, com dimensões de 300 mm de comprimento x 300 mm de largura x 350 mm de altura. os tanques possuíam tampa para vedação e fios metálicos para suspensão das amostras, de modo que as mesmas ficassem devidamente distanciadas entre si e não tocassem as paredes ou o fundo do tanque, permitindo a livre circulação da solução (figura 1a). o equipamento utilizado para aquecer os tanques de exposição (que contém as amostras de geomembranas e as soluções químicas) é composto por uma caixa metálica aberta, equipada com duas resistências, um termostato para controle da temperatura e dispositivo mecânico para manter o nível de água constante (figura 1b). o equipamento tem capacidade para quatro tanques de exposição. a vinhaça foi obtida em usina de cana-de-açúcar da região de araraquara (sp). o período de exposição e de avaliação das amostras foi de 2880 horas (120 dias), de acordo com prescrições da epa 9090a. as verificações foram feitas apenas para 120 dias uma vez que se desejava buscar apenas o resultado final da análise tendo em vista que geomembranas ensaiadas anteriormente (lodi, 2003) apresentaram tendência de comportamento no sentido de diminuição da resistência e da deformação. evidentemente, que o ideal seria a realização de testes em tempos intermediários (epa 9090), para se verificar as possíveis tendências de variação nas propriedades acompanhadas. após o período de exposição, as amostras foram devidamente enxaguadas revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 131 com água e secas com toalhas de papel absorvente para remover qualquer líquido visível na superfície das amostras. a composição química da vinhaça está apresentada na tabela 1. material e ensaios realizados foram utilizadas geomembranas de polietileno de alta densidade (pead) de 2,0 mm de espessura fabricadas e comercializadas por empresas nacionais. a cetesb (método l1.030) recomenda que essas mantas poliméricas apresentem espessura mínima de 1,5 mm. os ensaios foram realizados de acordo com as normas da astm, a saber: determinação da espessura (astm d5199), determinação da densidade (astm d792), propriedades de tração (astm d6693), resistência ao rasgo (astm d1004), resistência ao puncionamento (astm d4833), dispersão de negro de fumo (astm d5596) e ensaio de tga (astm e1131). o equipamento utilizado para a realização dos ensaios mecânicos (figura 2) possui características próprias de controle e execução, assim como de aquisição e armazenamento direto dos resultados obtidos via interface gráfica com um microcomputador acoplado ao sistema. análise termogravimétrica (ensaio de tga) (a) (b) figura 1 (a) tanque de exposição com amostras devidamente distanciadas; e (b) equipamento utilizado para aquecer o resíduo, contendo dois tanques de exposição. tabela 1 caracterização da vinhaça utilizada. parâmetros resultados unidade condutividade elétrica 4,83 ms dureza total 5.600,0 mg/l nitrogênio amonio 6,03 mg/l nitrogênio nitrato 3,52 mg/l nitrogênio nitrito 1,20 mg/l ph 5, 10 sódio 17,0 mg/l sulfato 283,0 mg/l d.b.o. 10142 mg/l d.q.o. 37119 mg/l potássio 621 mg/l nitrogênio de kjeldahl 418 mg/l fosfato 52,3 mg/l resíduo não filtrável total 25000 mg/l cálcio 295,0 mg/l magnésio 188,00 mg/l revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 132 o equipamento utilizado neste ensaio possui um analisador termogravimétrico que permite a medida contínua da massa do corpo de prova de uma amostra com exatidão de 0,1 µg. foram utilizados corpos de prova com massas de 10 a 15 mg aquecidos a razão de 20°c/min. a primeira etapa do ensaio consiste em utilizar gás inerte (nitrogênio) aquecendo o corpo de prova até a temperatura de 560°c. esta temperatura é mantida por 10 minutos até que não ocorra perda de massa. nesta etapa do ensaio determina-se a perda de massa correspondente ao polietileno. a segunda etapa do ensaio consiste em injetar gás reativo (ar) aquecendo o corpo de prova até a temperatura de 800°c para oxidar o negro de fumo. nesta etapa determina-se a quantidade de cinzas existente na amostra. resultados e discussão ensaios físicos e mecânicos as tabelas 2 a 5 apresentam os resultados dos ensaios de densidade, de tração, de espessura, de rasgo e de punção realizados com as geomembranas intactas e imersas na vinhaça. esses resultados podem ser visualizados na figura 3 que apresenta as variações das propriedades considerando as duas direções para os parâmetros de resistência e deformabilidade conforme sugerem hsuan & koerner (1998), koerner (1998), lodi (2003) e rowe et al. (2009), ou seja, preferencialmente gráficos comparativos ilustrando os valores retidos das propriedades avaliadas. a figura 4 que apresenta os resultados dos ensaios de rasgo e de puncionamento. analisando-se os resultados das tabelas 4 e 5 nota-se que a amostra imersa na vinhaça apresentou aumento de 7,80% na espessura. esse aumento geralmente está relacionado à absorção de componentes do resíduo pela geomembrana como exposto em koerner et al. (1992) e lodi (2003). em relação à densidade, nota-se que a amostra apresentou variações irrelevantes (diminuição de 0,46%). analisando a figura 3, observa-se uma excessiva diminuição na resistência à tração no escoamento (41,02% na direção longitudinal e 27,24% na direção transversal), uma expressiva diminuição na deformação específica (29,75% na direção longitudinal e 17,20% na direção transversal) e um aumento no módulo de elasticidade (14,23% na direção longitudinal e 5,03% na direção transversal). esse comportamento está associado à perda de resistência que ocorre nas geomembranas quando em contato com resíduos químicos. no caso específico, a geomembrana perde resistência e apresenta diminuição em sua deformabilidade considerando-se o escoamento. o material tornou-se mais rígido podendo apresentar início de fissuramento e, portanto, da sua função impermeabilizante. deve-se levar em conta que a variação dos parâmetros de resistência e deformabilidade não afetam o desempenho global da geomembrana. não existe norma figura 2 vista do equipamento utilizado para a realização dos ensaios mecânicos tabela 2 resultados dos ensaios de tração e de densidade realizados na amostra virgem σ (mpa) ε (%) e (mpa) σ (mpa) ε (%) e (mpa) σ (mpa) ε (%) e (mpa) σ (mpa) ε (%) e (mpa) (g/cm3) 1 17,69 17,67 332,4 18,88 17,38 348,2 26,07 752,3 680,7 28,83 766,1 686,2 0,9499 2 18,61 19,40 318,3 18,89 17,38 334,0 31,13 872,6 596,2 34,21 917,6 628,3 0,9511 3 18,52 19,40 329,8 18,14 17,88 333,5 26,86 795,5 751,9 29,01 792,5 707,6 0,9486 4 18,21 20,84 297,4 17,64 18,17 314,0 29,65 846,2 614,4 28,40 787,7 719,4 0,9468 5 18,49 17,67 352,6 19,13 18,46 339,4 23,50 703,8 667,7 29,28 794,9 766,1 0,9495 média 18,31 18,99 326,1 18,54 17,85 333,8 27,44 794,1 662,2 29,95 811,8 701,5 0,9492 c.v. (%) 2,04 7,09 6,21 3,36 2,69 3,77 10,97 8,63 9,26 8,04 7,42 7,17 0,17 densidade cp direção transversal tração no escoamento tração na ruptura direção longitudinal direção transversaldireção longitudinal σ = resistência à tração; ε = deformação; e = módulo de elasticidade; cv = coeficiente de variação. revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 133 específica para a quantificação dessas variações. a literatura cita algumas variações baseadas na experiência dos autores conforme koerner (1998). o comportamento em tração na ruptura demonstrou redução na resistência à tração (31,49% na direção longitudinal e 32,50% na direção transversal), na deformação específica (25,97% na direção longitudinal e 22,82% na direção transversal), e no módulo de elasticidade (26,82% na direção longitudinal e 27,48% na direção transversal). comparando-se os valores das tabelas 3 e 5, verifica-se que houve diminuição na força necessária para iniciar o rasgo da geomembrana na direção longitudinal (4,72%) e, ligeiro aumento (0,67%) na direção transversal. os resultados do ensaio tabela 3 resultados dos ensaios de espessura, rasgo e punção realizados na amostra virgem dir. longitudinal dir. transversal unidade mm n n n valor médio 2,032 307,0 311,3 711,2 c.v. (%) 4,54 5,88 5,43 4,82 espessura punçãorasgoensaio tabela 4 resultados dos ensaios de tração e de densidade realizados na amostra imersa na vinhaça σ (mpa) ε (%) e (mpa) σ (mpa) ε (%) e (mpa) σ (mpa) ε (%) e (mpa) σ (mpa) ε (%) e (mpa) (g/cm3) 1 11,08 14,42 359,7 10,68 13,05 432,0 21,18 644,6 499,5 16,69 492,8 558,1 0,9446 2 10,74 12,19 428,2 11,06 13,92 388,5 15,27 479,8 524,2 24,57 756,6 539,9 0,9444 3 10,59 13,41 329,8 18,71 17,38 231,3 19,95 639,3 430,0 19,39 630,3 428,1 0,9448 4 0,9446 5 0,9455 média 10,80 13,34 372,5 13,49 14,78 350,6 18,8 587,9 484,6 20,2 626,6 508,7 0,9448 c.v. (%) 2,29 8,39 13,55 33,58 15,49 30,12 16,59 15,93 10,08 19,81 21,06 13,84 0,047 cp tração no escoamento tração na ruptura densidade direção longitudinal direção transversal direção longitudinal direção transversal tabela 5 resultados dos ensaios de espessura, rasgo e punção realizados na amostra imersa na vinhaça dir. longitudinal dir. transversal unidade mm n n n valor médio 2,191 292,5 313,4 767,1 c.v. (%) 1,56 0,71 2,53 5,28 ensaio espessura rasgo punção tabela 6 parâmetros obtidos a partir dos resultados dos ensaios de tga parâmetro unidade intacta vinhaça polietileno % 97,95 97,85 negro de fumo+ cinzas % 2,05 2,15 negro de fumo % 1,78 2,00 cinzas % 0,27 0,15 temperatura com 5% de perda de massa °c 426,42 427,47 temperatura com 50% de perda de massa °c 476,79 473,18 revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 134 de punção apresentaram aumento de 7,86% na resistência ao puncionamento. a figura 4 apresenta as variações ocorridas nos ensaios de rasgo e de puncionamento. ensaios de tga (análise termogravimétrica) os parâmetros obtidos a partir dos resultados destes ensaios podem ser vistos na tabela 6. foram obtidas as porcentagens de cada componente da geomembrana, assim como as temperaturas de decomposição do polietileno com 5% e 50% de perda de massa. observou-se uma quantidade de negro de fumo adicionada ao pead para a amostra virgem (1,78%) inferior ao que prescreve a gm 13 (gri) donde as geomembranas devem apresentar de 2 a 3% de negro de fumo. para a amostra exposta à vinhaça, as temperaturas de decomposição do polietileno figura 3 – variação das propriedades mecânicas (escoamento e ruptura) revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 135 apresentaram pequenas variações (aumento de 0,25% para a temperatura com 5% de perda de massa e diminuição de 0,76% para a temperatura com 50% de perda de massa) quando comparadas à amostra virgem. de forma geral, percebe-se que a vinhaça afetou significativamente as geomembranas em alguns aspectos chegando a alterar a espessura do material em cerca de 7,8%. verificase também uma diminuição média na resistência e deformabilidade (escoamento) de 34% e 23,5%, respectivamente. houve um aumento médio na rigidez de 7,8% e uma pequena diminuição na resistência média ao rasgo (2,7%). deve-se levar em conta que as geomembranas ficaram expostas por 120 dias nesses resíduos à temperatura de 50˚c e o efeito esperado era de que realmente os materiais apresentassem alterações em suas propriedades. o importante dessa análise é avaliar se existe uma tendência de comportamento das propriedades das geomembranas em contato com os resíduos. de certa forma, percebe-se que o material apresenta perda de resistência e deformabilidade com a exposição, mas que não chega a comprometer o desempenho do material tendo em vista que a literatura corrente (koerner, 1998) refere-se a essas variações dentro de limites aceitáveis (tabela 7). outro fator importante é que as análises térmicas mostraram que figura 4 – variação da resistência ao rasgo (valor médio) e ao puncionamento. tabela 7 – limites sugeridos nas propriedades das geomembranas (koerner, 1998 – modificado) polímeros termofixos e termoplásticos (pvc, por ex.) propriedade resistente não resistente taxa de permeação (g/m2/hr) < 0.9 > 0.9 variação no peso (%) < 10 > 10 variação no volume (%) < 10 > 10 variação na resistência à tração (%) < 20 > 20 variação da deformação na ruptura (%) < 30 > 30 variação no módulo de elasticidade a 100 ou 200% (%) < 30 > 30 variação na dureza (pontos) < 10 > 10 polímeros semicristalinos (hdpe, por ex.) propriedade resistente não resistente taxa de permeação (g/m2/hr) < 0.9 ≥ 0.9 variação no peso (%) < 2.0 ≥ 2.0 variação no volume (%) < 1.0 ≥ 1.0 variação na resistência à tração no escoamento (%) < 20 ≥ 20 variação na deformação no escoamento (%) < 30 ≥ 30 variação no módulo de elasticidade (%) < 30 ≥ 30 variação na resistência ao rasgo (pontos) < 20 ≥ 20 variação na resistência ao puncionamento (pontos) < 30 ≥ 30 revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 136 a composição da geomembrana não está de acordo com os padrões exigidos (lodi, 2003). esse fato pode alterar as propriedades de resistência do material ainda mais sob o efeito pronunciado de temperatura como acontece com a vinhaça ao ser lançada sobre a geomembrana. com o comprometimento da função impermeabilizante, o resíduo irá contaminar o solo e o lençol freático. conclusões a partir dos resultados obtidos conclui-se que: • não houve variação significativa para a densidade (diminuição de 0,48%) e espessura (aumento de 7,8%) das geomembranas após a exposição; • considerando-se os valores médios nas duas direções, observou-se para o escoamento uma expressiva perda de resistência à tração (34,13%) e deformação (23,48%) e um aumento no módulo de elasticidade (9,63%). o material tornouse mais rígido. para a ruptura, o comportamento foi semelhante. houve perda de 32% para a resistência à tração e 24,4% para a deformação. houve pequena perda de resistência ao rasgo (4,72%) e ligeiro aumento na resistência ao puncionamento (7,9%) após a imersão das geomembranas; • os ensaios de tga não conseguiram detectar evidências de degradação nas amostras de geomembranas após as exposições, mas identificaram problemas na qualidade do material fornecido; • no geral, as variações ocorridas nas amostras demonstram que o ensaio acelerado foi útil para promover a degradação das membranas poliméricas imersas na vinhaça e, portanto, servir de parâmetro para análises futuras bem como avaliar a tendência de comportamento dos materiais expostos; • em se tratando do processo impermeabilizante, a geomembrana demonstrou resistência adequada cumprindo sua função. no entanto, deve-se atentar para o fato de que o material deve ser analisado e ensaiado corretamente para que não ocorra a degradação deste e, portanto, a contaminação do solo e lençol freático. referências artieres, o., gousse, f, & prigent, e. laboratory aging of geomembranes in municipal landfill leachates. proceedings sardinia 91, italy, pp.587-603, 1991. astm d1004. test method for initial tear resistance of plastic film and sheeting, american society for testing and materials, west conshohocken, pennsylvania, usa, 2009. astm d4833. test method for index puncture resistance of geotextiles, geomembranes and related products, american society for testing and materials, west conshohocken, pennsylvania, usa, 2007. astm d5199. measuring nominal thickness of geotextiles and geomembranes, american society for testing and materials, west conshohocken, pennsylvania, usa, 2006. astm d5596. standard test method for microscopic evaluation of the dispersion of carbon black in polyolefin geosynthetics, american society for testing and materials, west conshohocken, pennsylvania, usa, 2003. astm d5747. standard practice for tests to evaluate the chemical resistance of geomembranes to liquids, american society for testing and materials, west conshohocken, pennsylvania, usa, 2008. astm d6693. standard test method for determining tensile properties of nonreinforced polyethylene and nonreinforced flexible polypropylene geomembranes, american society for testing and materials, west conshohocken, pennsylvania, usa, 2010. astm d792. specific gravity and density of plastics by displacement, american society for testing and materials, west conshohocken, pennsylvania, usa, 2008. astm e1131. standard test method for compositional analysis by thermogravimetry, american society for testing and materials, west conshohocken, pennsylvania, usa, 2008. bs en 14414. geosynthetics. screening test method for determining chemical resistance for landfill applications, british standards, 2004. cetesb, p4.231. vinhaça – critérios e procedimentos para aplicação no solo agrícola, 12 p., 2006. cunha, r. c. a.; 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5 resultados dos ensaios de espessura, rasgo e punção realizados na amostra imersa na vinhaça tabela 4 resultados dos ensaios de tração e de densidade realizados na amostra imersa na vinhaça tabela 3 resultados dos ensaios de espessura, rasgo e punção realizados na amostra virgem ensaios de tga (análise termogravimétrica) os parâmetros obtidos a partir dos resultados destes ensaios podem ser vistos na tabela 6. foram obtidas as porcentagens de cada componente da geomembrana, assim como as temperaturas de decomposição do polietileno com 5% e 50% de perda de massa. observou-se uma quantidade de negro de fumo adicionada ao pead para a amostra virgem (1,78%) inferior ao que prescreve a gm 13 (gri) donde as geomembranas devem apresentar de 2 a 3% de negro de fumo. para a amostra exposta à vinhaça, as temperaturas d... figura 3 – variação das propriedades mecânicas (escoamento e ruptura) de forma geral, percebe-se que a vinhaça afetou significativamente as geomembranas em alguns aspectos chegando a alterar a espessura do material em cerca de 7,8%. verifica-se também uma diminuição média na resistência e deformabilidade (escoamento) ... outro fator importante é que as análises térmicas mostraram que a composição da geomembrana não está de acordo com os padrões exigidos (lodi, 2003). esse fato pode alterar as propriedades de resistência do material ainda mais sob o efeito pronunciado ... figura 4 – variação da resistência ao rasgo (valor médio) e ao puncionamento.  não houve variação significativa para a densidade (diminuição de 0,48%) e espessura (aumento de 7,8%) das geomembranas após a exposição;  considerando-se os valores médios nas duas direções, observou-se para o escoamento uma expressiva perda de resistência à tração (34,13%) e deformação (23,48%) e um aumento no módulo de elasticidade (9,63%). o material tornou-se mais rígido. para a r...  os ensaios de tga não conseguiram detectar evidências de degradação nas amostras de geomembranas após as exposições, mas identificaram problemas na qualidade do material fornecido;  no geral, as variações ocorridas nas amostras demonstram que o ensaio acelerado foi útil para promover a degradação das membranas poliméricas imersas na vinhaça e, portanto, servir de parâmetro para análises futuras bem como avaliar a tendência de c...  em se tratando do processo impermeabilizante, a geomembrana demonstrou resistência adequada cumprindo sua função. no entanto, deve-se atentar para o fato de que o material deve ser analisado e ensaiado corretamente para que não ocorra a degradação d... revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 79 áreas de risco mais vulneráveis aos desastres decorrentes das chuvas em recife-pe areas of vulnerable to disaster risk arising out of the rain in recife-pe werônica meira de souza professora da unidade acadêmica de garanhuns – uag/ufrpe, garanhuns, pernambuco brasil. weronicameira@gmail.com pedro vieira de azevedo prof. dr. do departamento de ciências atmosféricas, ufcg, campina grande, pb – brasil. pvieira@dca.ufcg.br janaina maria oliveira de assis doutoranda do programa de pósgraduação em engenharia civil/ufpe, recife, pernambuco brasil. jmoassis@gmail.com maria do carmo sobral professora do departamento de engenharia civil/ufpe, recife, pernambuco brasil. msobral@ufpe.br resumo a ocorrência dos desastres vem aumentando significativamente em todo mundo, com elevados números de mortes e grandes perdas econômicas, refletindo a vulnerabilidade do sistema social, político e econômico. este trabalho tem como objetivo identificar as áreas de risco mais vulneráveis aos desastres decorrentes das chuvas na cidade do recife-pe, considerando aspectos socioeconômicos da população. foram utilizados dados de óbitos e afetados no período de 2005 a 2008 cedidos pela codecir, além da densidade demográfica, renda per capita, população, condições de habitabilidade, e índice de desenvolvimento humano oriundos do ibge. realizou-se o mapeamento dos bairros onde há registros de mortes decorrentes das chuvas, como também mapas com os dados socioeconômicos nos 94 bairros de recife. para identificar as áreas mais vulneráveis aos desastres foi proposta a equação de risco meira. os resultados indicaram que a maior incidência de óbitos decorrentes das chuvas ocorre nas regionais noroeste e sul de recife. a maioria dos bairros apresenta riscos a desastres muito alto e alto e vulnerabilidade muito alta, com os maiores índices de riscos a desastres nas áreas constituídas de morros íngremes e adensamento da população, aliadas às condições sociais e econômicas. palavras-chave: mapeamento de risco, desastre, vulnerabilidade. abstract the occurrence of disasters is increasing significantly worldwide, with high numbers of deaths and huge economic losses, reflecting the vulnerability of the social system, political and economic. this work aims to identify the most vulnerable areas of risk to disasters resulting from rainfall in the city of recife-pe, considering socio-economic aspects of the population. death data and affected were used in the period 2005-2008 assigned by codecir, as well as population density, per capita income, population, housing conditions, and human development index derived from ibge. we carried out the mapping of neighborhoods where there are deaths resulting from rainfall records, as well as maps with socioeconomic data in 94 districts of recife. to identify the areas most vulnerable to disasters was proposed risk equation meira. the results indicated that the highest incidence of deaths resulting from rainfall occurs in the northwest and south of recife. a most neighborhoods of recife presents risks to disasters very high, high, and very high vulnerability, with the highest levels of risk areas consisting of steep hills, and density of population, combined with social and economic conditions. keywords: mapping risk, disasters, vulnerability. mailto:weronicameira@gmail.com mailto:pvieira@dca.ufcg.br mailto:jmoassis@gmail.com mailto:msobral@ufpe.br revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 80 introdução a preocupação com os impactos dos desastres sobre a qualidade de vida vem aumentando significativamente nos últimos anos em todas as regiões do mundo, com elevados números de mortes e feridos, altos índices de doenças, desabrigados e desalojados, além de onerosas perdas econômicas e destruição do meio ambiente. a crescente preocupação está associada às recentes evidências do incremento na frequência e intensidade de desastres associados às variabilidades climáticas e possivelmente às mudanças climáticas. de acordo com a united nations development programme-undp (2004), 75% da população mundial habitam em áreas que foram afetadas pelo menos uma vez por ciclones, enchentes, secas ou terremotos entre os anos de 1980 e 2000. as consequências dos desastres se divergem muito em relação ao lugar em que ocorrem, as condições econômicas e ao tipo de habitação existente no local. todos são vulneráveis aos impactos ambientais de alguma forma, mas a capacidade das pessoas e da sociedade adaptar-se as mudanças e lidar com elas é muito variada. a pobreza é geralmente reconhecida como uma das causas mais importantes da vulnerabilidade às ameaças ambientais, uma vez que os pobres tendem a ter bem menos capacidade de enfrentar os problemas e, portanto, sofrem um ônus desproporcional pelos impactos associados aos desastres. nas últimas décadas, tem ocorrido um aumento considerável na frequência anual de desastres naturais em todo o globo. conforme dados do em-dat (2013), a média de desastres ocorridos na década de 1970 foi de 90 eventos por ano, saltando para mais de 260 eventos na década de 1990. estes números refletem a elevação na frequência e intensidade dos desastres causados pelas tempestades severas. o brasil é um país relativamente estável no que diz respeito aos terremotos e outros fenômenos que causam muitos desastres em todo mundo. mas nos últimos anos, vem ocorrendo uma intensificação dos prejuízos causados por fenômenos de tempo severos, atrelado principalmente a quase ausência de planejamento urbano. de acordo com relatório da onu, o brasil foi atingido por 60 catástrofes naturais entre 2000 a 2010, deixando 7,5 milhões de brasileiros sem casas e 1,2 mil mortos, com prejuízos econômicos, físicos e psicológicos. para estimar o risco a desastre é necessária uma visão multidisciplinar, incluindo a percepção de fatores sociais, organizacionais e institucionais relacionados com o desenvolvimento das comunidades (abreu, 2004). a acumulação de riscos a desastres está relacionada à falta de políticas públicas ou de estratégias orientadas a sua gestão e, ainda, à inexistência de estruturas administrativas e sistemas legislativos adequados, tanto em nível local, como nacional e regional (pnud, 2008). no mesmo contexto, tapsell et al. (2010) classifica a vulnerabilidade como a combinação do estado de um sistema com outros fatores, como capacidade para enfrentar e se recuperar de um evento catastrófico, o que introduz os conceitos de resiliência e resistência. o ponto central a ser sempre observado é que pessoas diferentes, mesmo dentro da mesma região, têm vulnerabilidade diferente aos perigos a que estão expostas. a vulnerabilidade é um sistema dinâmico oriundo da interação de uma série de fatores e características, internas e externas, de uma comunidade particular. o resultado dessa interação é a incapacidade da comunidade para responder adequadamente à presença de uma ameaça determinada (wilches-chaux, 1993). as causas responsáveis pela geração de vulnerabilidades são os processos econômicos, demográficos e políticos, que afetam a destinação e distribuição de recursos entre os diferentes grupos de pessoas, bem como refletem na distribuição do poder (cardona, 2001). a vulnerabilidade não se determina por fenômenos perigosos, mas por certos processos sociais, econômicos e políticos, daí que os mais vulneráveis são os países mais pobres e dependentes, as regiões mais desfavorecidas e a população com menos recursos (blaikie et al, 1996). marengo et al. (2013) avaliando os impactos dos desastres associados as inundações e secas na amazônia, diagnosticou que a mitigação dos impactos decorrentes das inundações e secas são quase sempre ineficazes na redução da vulnerabilidade para a maioria da população, indicando a má adaptação da sociedade através do enfraquecimento da resiliência. o perfil socioeconômico de uma área atingida também influencia na dimensão que os prejuízos podem tomar. quanto mais evoluído for o local, maiores serão as perdas financeiras com os desastres. as próprias características das construções revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 81 (como tipo de acabamento) e seus conteúdos estão relacionados com o padrão de vida da região (nagem, 2008). lima (2003) e machado et al. (2005) elaboraram curvas de prejuízo para setores habitacionais aplicando questionários junto a moradores de área inundadas no município de itajubá em minas gerais, em janeiro de 2000, para servir de referência empírica, ao mesmo tempo em que buscaram generalizações, como distinção por classe socioeconômica, para garantir a aplicabilidade destas curvas em outros locais. ultramari e hummell (2010) fizeram um estudo sobre a vulnerabilidade socioambiental no sul do brasil, a partir das ocorrências de acidentes naturais e valores de índice de desenvolvimento humano por município. os autores concluíram que nas áreas com fragilidade física e ambiental também coexistem sociedades com maior vulnerabilidade socioeconômica, e que nos estados da região sul do brasil não há planos e políticas relativos à prevenção de desastres, inclusive sobre fenômenos recorrentes. um estudo realizado por torres et al. (2012) para identificar as áreas do brasil mais sujeitas a desastres provocadas pelas mudanças climáticas, a partir do índice de vulnerabilidade socioclimática -ivsc, considerando a densidade demográfica, o índice de desenvolvimento humano-idh e projeções climáticas para obter ivsc, constatou que no período de 2000 a 2010 houve um aumento do idh no nordeste e uma diminuição dos riscos a desastres, e nos estados de são paulo e minas gerais um aumento de desastres. esta mudança reflete o crescimento maior do idh no nordeste em comparação com o sul e o sudeste. apesar desse crescimento, os estados nordestinos ainda ocupam as piores posições no ranking nacional, com a menor taxa de crescimento em pernambuco e rio grande do norte (24%) e a maior no maranhão e alagoas (34%). no sul e sudeste o maior avanço foi de 17% registrado em minas gerais. o avanço do índice de desenvolvimento humano municipal em áreas do nordeste do brasil diminuiu o risco de tragédias provocadas por mudanças climáticas previstas para a região até o final deste século. souza, azedo e araújo (2012) a partir da análise das chuvas diárias no período de 1961 a 2008 e dos desastres, determinaram limiares de precipitação diária que ocasionam alagamentos e escorregamentos de barreiras na cidade do recife. tais desastres geram consequências trágicas principalmente aos mais pobres, que residem nas áreas mais vulneráveis a ocorrência de desastres. os impactos decorrentes dos eventos extremos de chuva motivam a uma série de indagações em relação à infraestrutura das cidades, das vias de transporte, à segurança pública em situações de emergência, ao fenômeno que causou a tragédia, enfim, as políticas públicas adotadas frente a um evento extremo. o estado de pernambuco frequentemente enfrenta, de um lado, os escorregamentos de encostas, inundações e alagamentos associados às chuvas que ocorrem na região metropolitana do recife e zona da mata durante o período chuvoso e, por outro lado, no sertão e no agreste são comuns longos períodos de seca, produzindo grandes perdas econômicas e sociais. no caso específico da cidade do recife, um terço da população vive em áreas de risco, às margens dos rios e em locais com infraestrutura precária, representando uma herança do processo de exclusão social que acompanha a história do nosso país. praticamente todos os anos, durante o período chuvoso, a população dessas áreas é vítima de acidentes (escorregamentos e inundações) causados por eventos de precipitações intensas. face ao exposto, a presente pesquisa tem como objetivo identificar as áreas de risco mais vulneráveis aos desastres decorrentes das chuvas na cidade do recife-pe, considerando aspectos socioeconômicos da população. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 82 material e métodos caracterização da área de estudo o município do recife-pe (lat.: 8º 04' 03'' s; long.: 34º 55' 00'' w; alt.: 4 m) situa-se no litoral nordestino com uma superfície territorial de 219.493 km2. apresenta uma área territorial formada por morros (67,43%), planícies (23,26%) e zonas aquáticas (9,31%), destacando-se as zonas especiais de preservação ambiental – zepa (5,58%) e uma extensão de praia de 8,6 km (prefeitura do recife, 2008). em termos de distribuição espacial, a cidade do recife apresenta 94 bairros subdivididos em seis regiões político-administrativas – rpas: centro: 11 bairros; norte: 18 bairros; noroeste: 29 bairros; oeste: 12 bairros; sudoeste: 16 bairros; sul: 8 bairros, conforme figura 1. figura 1 mapa da cidade do recife com identificação dos 94 bairros e das seis regiões político-administrativas fonte: prefeitura do recife, 2008. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 83 população e domicílios nas regiões político-administrativas (rpa´s) a cidade do recife tem 1.422.905 habitantes distribuídos 24,9% na região sul – rpa 6. a rpa 1, com apenas 5,5% da população, concentra o centro tradicional de comércio e serviços da cidade e o menor número de domicílios representando, no conjunto da cidade, 5,9% (tabela 1). a rpa 2 é a mais densa com 144,05 habitantes por hectare, população de 205.986 habitantes e ocupa fortemente os morros da zona norte. a ocupação de morros, contribuindo para o adensamento da cidade, se repete na rpa 6, que é a segunda mais densa da cidade com 90,68 hab/ha. a região menos densa é a noroeste – rpa 3 (36,38 hab/ha), o que se explica pela presença das matas da guabiraba/pau ferro, sítio dos pintos e dois irmãos. a densidade domiciliar apresenta-se de maneira equilibrada na cidade, variando de 3,52 a 3,93 hab/dom (prefeitura do recife, 2008). tabela 1 dados populacionais e demográficos do recife-pe, por região político administrativa – rpa região político administrativa população residente domicílios área (ha) densidade demográfica (abs) (%) (hab/ha) (hab/dom) cidade do recife 1.422.905 100,00 376.022 21.964,00 64,78 3,78 rpa 1 centro 78.098 5,49 22.202 1.605,88 48,63 3,52 rpa 2 norte 205.986 14,48 52.383 1.429,95 144,05 3,93 rpa 3 noroeste 283.525 19,93 73.436 7.793,61 36,38 3,86 rpa 4 oeste 253.015 17,78 67.486 4.214,13 60,04 3,75 rpa 5 sudoeste 248.483 17,46 64.108 3.010,27 82,55 3,88 rpa 6 sul 353.798 24,86 96.407 3.901,79 90,68 3,67 fonte dos dados foram utilizados totais anuais do número de óbitos no período de 1995 a 2008, desalojados e desabrigados de 2005 a 2008, registrados nos bairros do recife. esses dados são decorrentes das chuvas que ocorreram na cidade e foram fornecidos pela coordenadoria da defesa civil de recife (codecir). o termo desabrigado refere-se a pessoa que perdeu a sua casa e está em um abrigo público, enquanto o desalojado saiu de casa após um desastre, mas não necessariamente perdeu, e não está em abrigo público, está na casa de um parente ou outro. ressalta-se que não foram encontrados registros do número de desalojados e desabrigados antes de 2005 nos arquivos da codecir. os dados das variáveis socioeconômicas: densidade demográfica (dd), renda média (rm), população total (pt) e índice de desenvolvimento humano (idh) foram obtidos por bairros, através do software atlas de desenvolvimento humano no recife disponibilizado gratuitamente pela prefeitura do recife (http://www.recife.pe.gov.br/pr/secplanejamento/pnu d2006/index.html). este atlas utiliza dados dos censos de 1991 e 2000 do instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge), que foi iniciado em 2001 pela prefeitura, em parceria com o programa das nações unidas para o desenvolvimento (pnud) e o ministério da integração nacional (min), e disponibilizado a sociedade sobre os índices e indicadores do desenvolvimento humano do recife e região metropolitana em 2005. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 84 procedimentos metodológicos para atingir o objetivo, o trabalho foi realizado em três etapas. a primeira foi mapear os bairros onde há registros de óbitos associados aos eventos extremos de chuva e relacionar com as regiões mais pobres do recife, visando identificar as áreas com maior incidência de mortes associadas às chuvas. em segundo, elaborar mapas com dados socioeconômicos (renda, população, idh, condições de habitabilidade), com o objetivo de relacionar as áreas mais vulneráveis aos riscos a desastres com os aspectos sociais e econômicos em recife. por fim, foi proposto uma adaptação da equação utilizada por marcelinho et al. (2006) para determinar o índice de risco e de vulnerabilidade, visando mapear as áreas de risco mais vulneráveis aos desastres decorrentes das chuvas nos bairros da cidade do recifepe, considerando aspectos socioeconômicos da população . mapeamento do índice de risco e de vulnerabilidade neste trabalho, o índice de risco (r) é definido como a probabilidade de ocorrer danos (às pessoas, bens, atividades econômicas e ao meio ambiente) resultantes da interação entre os riscos naturais ou induzidos pelos homens e as condições de vulnerabilidade de um sistema social. numa análise de risco também pode ser levada em consideração a habilidade de uma dada população em resistir e recuperar-se de um perigo natural, denominada como resposta ou resiliência. assim, quanto maior for a capacidade de resposta de um sistema social, menores serão os danos e prejuízos, o que diminuiria o risco. desta forma, a análise de risco tem como base a equação (1) proposta pelo international strategy for disaster reduction-isdr (2004): e )*( r vp r  (1) em que: r é o risco; p é o perigo; v é a vulnerabilidade e re é a resposta. united nations development programme-undp (2004) propõe um indicador de risco que utiliza uma série de variáveis ambientais e socioeconômicas como indicadores de vulnerabilidade. estes indicadores estão divididos em tipos de perigos e categorias de vulnerabilidade. entretanto, esta proposta de âmbito global de análise de risco refere-se exclusivamente a perda de vidas, em função da vulnerabilidade e da exposição física. esta última é obtida pelo produto entre a população total e a frequência de perigos de uma determinada área. marcelinho et al. (2006) com o objetivo de fornecer um indicativo do grau de risco de pessoas afetadas pelas chuvas intensas no estado de santa catarina, propôs uma adaptação da equação (1) para: idhm piipddp r )(   (2) em que: r é o risco; p é o perigo; dd é a densidade demográfica; ip é a intensidade da pobreza; pi é a população idosa; e idhm é o índice de desenvolvimento humano municipal. levando em consideração tais indicadores, a análise de risco proposta no presente trabalho visa não somente o número de pessoas mortas, como também o número de pessoas afetadas, concordando com herrmann (2001) e marcelino et al. (2006). assim, para obtenção de um indicativo dos bairros com grau de risco de pessoas afetadas foi realizada uma revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 85 adaptação das equações (1) e (2), com a inclusão dos parâmetros renda, população total (marcelinho et al. (2006) considera apenas os idosos, e neste trabalho toda população é vulnerável aos desastres) e condições de habitabilidade. esses parâmetros podem contribuir para aumentar o risco a desastre em uma área, pois uma família com renda considerada baixa tem como alternativa viver nos espaços urbanos menos valorizados, como várzeas e encostas íngremes que se caracterizam como áreas de risco, para edificarem suas moradias precárias que muitas vezes são levadas pelo movimento das águas e de material intemperizado que recobre a rocha, o que acarreta em perdas materiais e até mortes (ribeiro, 2010). dessa forma, visando fornecer o grau de risco de pessoas afetadas pelos desastres decorrentes dos eventos extremos de precipitação máxima, por bairros, na cidade do recife, propõe-se a equação (3) denominada equação de risco meira, que é o índice de risco a desastre (r): idh hptrmddp r )(   (3) em que: r é o risco a desastre; p é o perigo, expresso pelo número de óbitos e afetados ocorridos por ano; dd é a densidade demográfica, que é obtido a partir da razão entre a população residente total e a área do bairro (hab/km²); rm é a renda percapita média do bairro; pt é a população total existente no bairro; h são as condições de habitabilidade, é o acesso das pessoas a serviços básicos nos bairros; idh é o índice de desenvolvimento humano, obtido pela média aritmética de três sub-índices, referentes às dimensões longevidade (idh-l), educação (idh-e) e renda (idh-r) por bairro. assim, comparando as equações (1) e (3), tem-se: hptrmddv  (4) idhre (5) em que, v é o índice de vulnerabilidade e re é a resposta. ressalta-se que todas as variáveis e parâmetros foram escalonados entre 0 e 1, cujo valor mínimo é representado pelo 0 e o valor máximo pelo 1, conforme marcelino et al. (2006). este escalonamento foi realizado através da seguinte equação (6): índice = (vobservado – vmínimo) (6) (vmáximo – vmínimo) revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 86 geração dos mapas a partir da equação de risco meira foram obtidos os índices de risco e de vulnerabilidade por bairro na cidade do recife. os mapas desses índices, assim como os mapas dos óbitos, população, renda, dd, idh, idh-l, idhe e idh-r foram realizados através do software arcgis9.3, realizado no laboratório de geoprocessamento de dados (ugeo) do itep. foram adotadas quatro classes: baixa, média, alta e muito alta, definidas pelo método do desvio quartílico, conforme ramos e sanchez (2000), que divide a série de dados em quatro grupos com igual número de ocorrências, cada um compreendendo 25% do total de valores. desta forma, o fatiamento é definido quantitativamente, excluindo a subjetividade no processo de definição do limiar de corte. as bases cartográficas do município de recife, com suas respectivas divisões das regiões política-administrativas e divisão dos bairros, foram cedidas pelo laboratório de geoprocessamento do instituto de tecnologia de pernambuco (ugeo/itep). resultados e discussão a distribuição espacial do número de óbitos observados no período de 1995 a 2008 e o mapa das áreas pobres está representada através da figura 2, contabilizando um total de 64 mortes associadas aos desastres decorrentes da precipitação pluviométrica em recife. a regional noroeste apresentou 6 bairros com registros de 26 óbitos, com destaque para nova descoberta com 17 mortes, sendo que 16 foram registradas em 1996, especialmente no córrego do boleiro. ressalta-se que essas mortes estiveram associadas aos escorregamentos de barreiras na região devido à intensidade da chuva (souza, 2012). na regional sul houve incidência de mortes em três bairros totalizando 33, com destaque para o ibura com 23 óbitos, dos quais 10 foram registrados em 1996 e 8 em 2000 (figura 2a). ressalta-se que nesse bairro é constante a ocorrência de escorregamentos de barreiras e alagamentos em dias chuvosos. na regional norte observou-se os bairros linha do tiro com 4 mortes e água fria com ocorrência de uma vítima fatal. é digno de nota que estas regiões estão localizadas nas áreas de morros, ou seja, mais pobres (figura 2b), aliadas com a falta de infraestrutura como saneamento, educação, entre outros, contribuindo para ocorrência de desastres de alta magnitude e consequentemente óbitos. a avaliação dos riscos e da vulnerabilidade urbana no brasil realizado por ribeiro (2010) aponta que o rápido processo de urbanização irregular no país, resultante de trabalhadores migrantes que, sem alternativa de renda, ou com valores baixos, não conseguem pagar pela moradia nas cidades brasileiras. como alternativa, ocupam áreas consideradas inadequadas e se expõem com muita frequência a situações de risco como escorregamentos de barreiras e alagamentos, que muitas vezes ocasionam até perdas de vida. cabe ressaltar que as mortes ocorridas no córrego do boleiro estiveram associadas às fortes chuvas na região, que contribuíram para as pedras rolarem na barreira e estourar a tubulação de abastecimento de água, destruindo casas e soterrando moradores na região (revista veja, 1996). a precipitação pluviométrica total observada no mês de abril de 1996 foi de 462,7 mm, representando 56% acima da média esperada, sendo que no dia 29 de abril de 1996 foi registrado um índice pluviométrico de 144 mm, considerado uma chuva extrema de acordo com a classificação realizada por souza (2012), ocasionando um grande desastre na cidade. freitas et al. (2012) avaliando a vulnerabilidade socioambiental e redução de riscos de desastres das fortes chuvas na região serrana do rio de janeiro em 2011, que resultaram em enchentes e deslizamentos, atingindo população de baixo e de alto poder aquisitivo, com registros de 918 óbitos. esses autores enfatizam que os processos de degradação ambiental e ocupação irregular da área, combinados com as características geológicas e chuvas intensas tornam a região vulnerável às ameaças naturais como os deslizamentos de terra e enchentes. o crescimento populacional acelerado dos revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 87 municípios da região serrana, aliado à sua distribuição desordenada pelo território, resultou em ocupações nas margens de rios e encostas. a inexistência de uma política habitacional capaz de dar conta das demandas por habitação digna e segura está na origem de grande parte dos desastres. a ocupação irregular e desordenada na cidade do recife e região serrana, e outras capitais do brasil, contribuem para aumentar o risco aos desastres decorrentes das chuvas, e a vulnerabilidade da população, principalmente dos mais pobres. (a) (b) figura 2 número de óbitos associados aos eventos extremos de precipitação máxima na cidade do recife no período de 1995 a 2008 (a), e identificação das áreas pobres na capital de pernambuco (b). a distribuição da população e da densidade demográfica está demonstrada na figura 03 a e b, a qual revela que as regionais sul e noroeste são as mais populosas, representando 25% e 20% respectivamente da população, com destaque para os bairros boa viagem (100.388 hab), cohab (69.134 hab) e várzea (64.512 hab) como sendo os mais populosos, e os menos habitados são pau-ferro (336 hab) na regional noroeste, paissandu (538 hab) e santo antônio (539 hab) no centro, considerada uma área comercial. as maiores densidades demográficas são observadas em alto josé do pinho com 299,59 habitantes/km2, seguido por brasília teimosa com 292,89 habitantes/km2 e mangueira 290,17 habitantes/km2, localizados nas rpa-3, rpa-6 e rpa-5, respectivamente. ressalta-se que essas áreas estão localizadas nas regiões com poder aquisitivo muito baixo, conforme figura 3 c e d, os quais representam o total de salários mínimos (c) e a quantidade de salários por bairro (d). os maiores números de salários são observados próximos à região central e em boa viagem (d), com destaque para os bairros jaqueira (34), casa forte (26) e aflitos (24) com os maiores salários. por outro lado, os bairros do recife, joana bezerra e passarinho recebem a menor quantidade de salários, em torno de um salário mínimo. fonte: prefeitura do recife-seplam revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 88 (a) (b) (c) (d) figura 3 distribuição espacial da população (a), densidade demográfica (b), salário mínimo (c) e quantidade de salário (d) nos bairros da cidade do recife, com identificação das rpa’s. analisando a figura 4, nota-se que os maiores índices de idh (0,865 a 0,953) concentram-se próximo a região central do recife (a), coincidindo com os melhores salários, com exceção da regional sudoeste com revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 89 predominância de valores oscilando entre 0,742 a 0,864. os bairros que apresentaram os melhores índices foram aflitos, derby, espinheiro e graças com 0,953, considerado um índice muito alto. por outro lado, os piores índices (0,632 e 0,699) foram observados na regional noroeste, e em alguns bairros isolados na cidade do recife, coincidindo com as áreas mais pobres. prudente e reis (2010) analisando o idh e o índice de pobreza no estado de minas gerais, percebeu que os melhores índices (idh e pobreza) estão concentrados nas regiões do triângulo, sul, oeste e metropolitana do estado, enquanto os piores índices concentram-se principalmente no extremo norte, nas regiões com os menores valores de idh e baixa renda, que ocupam a classe de risco muito alto. esse trabalho corrobora com os resultados encontrados para recife, revelando que os baixos valores do idh são observados principalmente nas regiões mais pobres e mais habitadas. em relação aos parâmetros idh-e, idh-r e idh-l, apesar de apresentarem alta correlação com o índice de desenvolvimento humano municipal-idhm (acima de 0,97) e grande similaridade visual entre os mapas, destaca-se o bairro de boa viagem na regional sul, cujo idh-e é mais baixo em relação aos demais índices, que pode estar associado a grande concentração de favelas existentes e maior população, evidenciando grandes contrastes sociais e econômicos existentes dentro do bairro, refletindo no índice educação. . (a) (b) revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 90 (c) (d) figura 4 distribuição espacial do idh, idh-e (educação), idh-r (renda) e idh-l (longevidade) nos bairros do recife, com identificação das rpa’s. a distribuição espacial do risco a desastres e de vulnerabilidade estão demonstrados através da figura 5, cujos riscos muito alto e alto (figura 5a) e a vulnerabilidade muito alta (figura 5b) estão presentes na maioria dos bairros. destacam-se as regionais sul e oeste com os maiores índices de riscos a desastres oscilando entre 0,373 e 1. os bairros que apresentaram os índices de risco mais elevados foram, ibura (1), nova descoberta (0,898) e linha do tiro (0,897), os demais inferiores a 0,87. o ibura é considerado o bairro mais problemático em virtude da frequência de desastres decorrentes dos escorregamentos e alagamentos, reflexo das condições sociais e econômicas da população local, associadas ao relevo acidentado. os altos valores dos índices de risco observados em nova descoberta e linha do tiro, localizados nas regionais noroeste e norte da cidade, são regiões com altos registros de escorregamentos, associados também a situação econômica e social dos moradores desse bairro. em relação à vulnerabilidade, praticamente todos os bairros apresentaram vulnerabilidade dentro da classe muito alta (0,088 a 1) a alta (0,030 a 0,087), com destaque as regionais sul e sudoeste com os maiores índices. fato esse que pode ser explicado por serem os bairros mais populosos de recife, tornando-os mais vulneráveis. por outro lado, a regional centro, localizada na área plana e com a menor população, apresenta os menores índices de riscos a desastres e de vulnerabilidade. o mapeamento das áreas de riscos de desastres naturais no estado de minas gerais realizado por prudente e reis (2010), apontou que as regiões com os maiores riscos a desastres são as áreas com alta densidade demográfica, localizadas ao norte de minas gerais, incluindo as regiões metropolitana e zona da mata com municípios com grau alto e alguns pontuais muito alto. os autores afirmaram que os valores mais baixos do idh e da renda são as regiões com classe de risco muito alto, representada em sua maioria por municípios localizados no extremo norte de minas gerais. esse resultado é semelhante à recife, cujos índices de risco mais elevados estão localizados nas áreas com os menores salários, baixo idh, maior adensamento populacional, que estão localizados em sua grande maioria nas encostas íngremes e nas margens dos rios. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 91 é oportuno mencionar ribeiro (2010) que discute a necessidade de definir indicadores que apontem com mais clareza como ocorre a distribuição dos riscos nas cidades do brasil, pois está relacionada com a ausência do estado e a forma de ocupação desordenada da população de baixa renda, que vive em áreas de risco por falta de alternativa dada a incapacidade de pagar para morar em condições adequadas, criando e aumentando o seu próprio risco aos desastres associados, principalmente, as chuvas. (a) (b) figura 5 distribuição espacial do índice de risco e de vulnerabilidade a desastres nos bairros do recife, com identificação das rpa’s. percebe-se claramente que é comum a ocorrência de desastres na cidade do recife com 74% dos bairros apresentando riscos moderado a muito alto, tornandoa muito vulnerável aos impactos decorrentes da precipitação pluviométrica, em função de um conjunto de fatores como: condições sociais, econômicas, fisiográficas aliados a ausência de políticas públicas na minimização desses problemas, implicando a necessidade de um sistema de monitoramento e de alerta das chuvas na região mais eficiente, conforme marcelino et al. (2006). diante das análises, constatouse que praticamente toda a cidade de recife é muito vulnerável a ocorrência de desastres, com destaque para as regionais sul e oeste com os maiores riscos, indicando que caso ocorra um desastre estas áreas são as mais propensas a terem um grande número de pessoas afetadas, pois além das condições sociais, econômicas e ambientais, são nessas áreas que se concentram a maior parte da população. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 92 considerações finais diagnosticou-se que a maior incidência de óbitos associados aos desastres decorrentes das chuvas ocorre nas regionais noroeste e sul da cidade do recife, nos bairros de nova descoberta e ibura, respectivamente. essas áreas estão localizadas nas encostas mais íngremes e pobres da cidade, com frequência de escorregamentos de barreiras quando há chuvas na região, representando assim, os mais graves desastres em termos de perda de vida e danos à propriedade. de forma geral, as áreas que apresentaram baixo poder aquisitivo, densidade populacional elevada e índice de desenvolvimento humano baixo são as áreas mais pobres, como destaque para o setor leste da região noroeste e norte do recife, com os maiores valores de densidade demográfica e salários mais baixos, é digno de nota que as áreas mais pobres são as mais vulneráveis e onde são registrados os maiores danos e prejuízos a população, reflexos das condições sociais e econômicas. a maioria dos bairros do recife apresentou índice de risco a desastres muito alto e alto e vulnerabilidade muito alta, destacando as regionais sul e oeste com os maiores riscos a desastres. esses índices refletem a falta de infraestrutura que a cidade oferece atrelado à ausência do estado, e principalmente as condições sociais e econômicas da população mais pobre, cujos problemas são agravados pela sociedade, devido à falta de percepção e educação em relação ao meio, quando constroem suas casas em áreas de risco como nos morros e margens de rios, quando jogam lixo nas ruas, nos canais, contribuindo para entupir os bueiros e consequentemente os alagamentos e inundações, aumentando o risco a ocorrência de desastres. a redução de riscos e desastres depende em grande parte das políticas públicas consistentes, de um modelo econômico eficiente, da percepção do risco pelas comunidades vulneráveis e da sociedade em geral. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 93 referências bibliográficas abreu, a. f., 2004. o desastre seca x políticas públicas. o semi-árido paraibano: um estudo de caso campina grande: tese (doutorado em recursos naturais), universidade federal de campina grande. blaikie, p; 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(comp.). los desastres no son naturales. colombia: la red/itdg, oct. 353 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 353-363 issn 2176-9478 a b s t r a c t with concerns related to the consumption of natural resources, changes in urban space, and the generation of waste by civil construction, strategies were created and developed to promote environmentally sustainable development. one of these is the design for deconstruction, as an alternative for minimizing solid waste, extending the useful life of materials, preserving embodied energy, and reducing areas for landfills and the consumption of natural resources. due to the changes in the consumption profile and the records of the concern with facing a new water crisis, this study aims to identify the design guidelines for deconstruction that contribute to the preservation of water resources. for the development of this study, a narrative literature review was carried out with documentary research in the scopus and google scholar databases, using keywords related to the topic. it was found that there are phases in which water consumption in civil construction is neglected, with less explored phases and an absence of available data and information. to achieve the proposed objective, information on water consumption in the sector and deconstruction guidelines were compiled and related. the linkages between the design guidelines for deconstruction and information on water use in the life cycle phases of buildings were demonstrated and analyzed with flowcharts. from this analysis, it was verified that deconstruction contributes to environmental preservation by considering the building in full, in all phases of existence. keywords: demolition; water resources; civil construction waste; construction life cycle; water footprint. r e s u m o com as preocupações relacionadas ao consumo de recursos naturais, alterações no espaço urbano e a geração de resíduos pela construção civil, estratégias foram criadas e desenvolvidas para a promoção do desenvolvimento ambientalmente sustentado. uma delas é o projeto para a desconstrução como alternativa para a minimização dos resíduos sólidos, o prolongamento da vida útil de materiais, a preservação da energia incorporada e a redução de áreas para aterros e do consumo de recursos naturais. diante das mudanças no perfil de consumo e dos registros da preocupação com o enfrentamento de uma nova crise hídrica, este trabalho visa identificar as diretrizes de projeto para a desconstrução que contribuem para a preservação de recursos hídricos. para o desenvolvimento deste estudo foi realizada revisão bibliográfica narrativa com a pesquisa documental nas bases scopus e google acadêmico fazendo uso de palavras-chave relacionadas ao tema. com as buscas, verificou-se que há fases em que o consumo de água na construção civil é negligenciado, com etapas pouco exploradas, e ausência de dados e informações disponíveis. para atingir o objetivo proposto, as informações sobre o consumo de água no setor e as diretrizes da desconstrução foram compiladas e relacionadas. os vínculos entre as diretrizes de projeto para a desconstrução e as informações sobre o uso da água nas fases do ciclo de vida de edificações foram demonstrados e analisados com fluxogramas. com base nessa análise, foi verificado que a desconstrução contribui para a preservação ambiental por considerar a edificação de forma integral, em todas as fases de existência. palavras-chave: demolição; recursos hídricos; resíduos da construção civil; ciclo de vida da construção; pegada hídrica. design for disassembly as an instrument for the preservation of water resources in civil construction industry projeto para a desconstrução como instrumento para a preservação de recursos hídricos na construção civil aryane spadotto1 , tatiana maria cecy gadda1 , andré nagalli1 1universidade tecnológica federal do paraná – curitiba (pr), brazil. correspondence address: aryane spadotto – universidade tecnológica federal do paraná – rua deputado heitor alencar furtado, 5.000 – ecoville – cep: 81280-340 – curitiba (pr), brazil. e-mail: aryanespadotto@alunos.utfpr.edu.br conflicts of interest: the authors declare no conflicts of interest. funding: none. received on: 12/06/2021. accepted on: 06/23/2022. https://doi.org/10.5327/z217694781291 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. https://orcid.org/0000-0003-1285-4372 https://orcid.org/0000-0002-7918-2104 https://orcid.org/0000-0002-3985-755x mailto:aryanespadotto@alunos.utfpr.edu.br https://doi.org/10.5327/z217694781291 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ spadotto, a. et al. 354 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 353-363 issn 2176-9478 introduction with the growth of cities, the lack of space, and the aging of buildings, there is a need for changes in the forms of occupation of urban space around the world, for example, the verticalization process and the new usage needs with the dynamics of society (akhtar and sarmah, 2018). buildings that have become obsolete and reached the end of their life cycle are chosen for alterations and requalification of urban space. according to tatiya et al. (2018), when considering the life cycle of a building, the design, construction, period of operation, renovation/renovation, and removal for reconstruction are included. camillato (2018) pointed out that considering the life cycle of buildings and durability is essential for making more assertive decisions and choices regarding sustainability. hence, by extending the useful life of buildings, the demand for new materials and components is reduced. akinade et al. (2015) pointed out two possible activities for a building that reaches the end of its useful life: demolition and deconstruction. demolition consists of removing the building with less concern for the recovery of materials, and deconstruction seeks to recover and reuse materials, avoiding the need for disposal in landfills. according to akhtar and sarmah (2018), demolition is the process chosen in most cases due to economic aspects and the agility of execution. the construction industry produces large amounts of construction and demolition waste (cdw) and consumes 40% of natural resources and energy. as an example, in china, the volume of cdw generated is equivalent to 30–40% of the total urban solid waste, and there are predictions that these values will reach 90% in the coming years, given that the demolition activity generates 39 times more waste per m² than construction (ding et al., 2016). akhtar and sarmah (2018) presented a global perspective of cdw generation in 40 countries, which together reached more than 3 billion tons per year in 2012. the countries with the highest cdw production rates are china, india, and the usa, which together account for an annual generation of more than 2 billion tons. in the data presented by su et al. (2021), china alone accounted to generate cdw of approximately 2.36 billion tons per year from 2003 to 2013. according to data from the brazilian association of public cleaning companies and special waste (abrelpe, 2020), published in the 2020 solid waste panorama, 79 million tons of municipal solid waste were generated in brazil, and it is estimated that of this amount, 55%, equivalent to 44.5 million tons, is cdw. civil construction faces several challenges to balance productivity with sustainable development. examples of these are the reduction of waste generated, the optimization of energy and water consumption, the preservation of the natural environment, and the quality of the built environment (santos et al., 2015). illegal dumping and inadequate disposal of cdw are some of the consequences of excessive waste generation. the undue deposition of cdw causes soil, water, and air contamination that can be observed by the silting of water resources and effects on the fauna and flora. in addition to contributing to the deterioration of surface and groundwater, it can also lead to the proliferation of vectors (da paz et al., 2020). the consumption of natural resources in the construction sector takes place throughout the life cycle of products, since extraction. the raw material undergoes transformation through industrial processes in which energy is consumed and greenhouse gas emissions are generated. after use, with maintenance, alterations, or renovations, there are associated environmental impacts due to the transportation of a large mass of materials and construction waste (costa and qualharini, 2018). marques et  al. (2017) pointed out that civil construction has high water consumption directly and indirectly, i.e., directly with the use of water in the processes of execution of works for the production of mortars, concrete, among others, and indirectly with the use of water incorporated by the industry in the manufacture of various products, such as blocks, coatings and extraction of aggregates, used in construction. zeule et al. (2020) argued that water is used in many activities in the construction industry, which makes it difficult to measure. some of these activities are as follows: production of materials, extraction of raw materials, cleaning of tools and equipment, dust abatement, hydrodemolition, concreting, among other processes in different stages. sustainability in the construction industry is inevitable. this includes reducing the carbon footprint and contributing to the conservation of the natural environment and resources that are crucial for human development. there are ongoing studies concerned with the depletion of the natural recovery of sources, but avoiding the appropriation of natural resources is not possible, and therefore it is necessary to consider sustainability during the planning of different projects and at all stages (akhtar and sarmah, 2018). the construction sector’s contribution to the depletion of natural resources is significant. thus, it has an influence on their preservation through the adoption of conservation measures (santos et al., 2015). many strategies are being developed and implemented with the objective of minimizing the impacts caused by this sector of great economic importance. one of these is the design for disassembly or design for deconstruction, which, if applied in the design phase of building projects, aims to apply strategies for planned disassembly, which enables the reuse and recycling of materials, and the increase of their useful life, in addition to reducing the amount of waste generated and sent to landfills, as well as the need to extract raw materials and use natural resources in the production of new materials (li et al., 2022). deconstruction allows the recovery, reuse, and recycling of materials and components as it is a systematic disassembly, used as an alternative to conventional demolition (silva et al., 2021). da paz et al. (2020) pointed out that recycling products that would be discarded in the environment is a way to reduce impacts, as it condesign for disassembly as an instrument for the preservation of water resources in civil construction industry 355 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 353-363 issn 2176-9478 tributes to reducing the volume of waste generated and the consumption of certain materials. given this context, the objective of this study was to characterize the aspects of deconstruction that influence the sustainable management of water, pointing out the practices that, when implemented correctly, bring benefits to the management and preservation of water resources. based on this bibliographic research study, the aim was to list gains in relation to the reduction and preservation of water consumption with the adoption of design strategies for deconstruction, making the advantages of this practice more visible. materials and methods for the development of this study, a narrative bibliographic review was carried out with documentary research to gather information and data about the process of deconstruction of buildings and the characteristics of this process that interfere with the preservation of water resources. the research was carried out with the help of the internet in october and november 2021 and started with the use of a search string in the scopus database. the scopus database is the largest multidisciplinary, peer-reviewed database of abstracts and citations of literature, with over 22,000 titles, as per scopus quick reference guide (capes, 2016). the research development stages are mentioned in the flowchart shown in figure 1. for the construction and definition of the string, a search was carried out in the scopus database in order to identify keywords related to the theme of this study with only two descriptors (“design deconstruction” and “water”), considering that the resulting documents contain some of the words searched in the titles of the articles, in the abstracts, or in the keywords, but no documents were found. then, the boolean operator “or” was added to expand the scope of the search, and more descriptors were used ((“dfd” or “design for disassembly or deconstruction”) and (“water” or “hydric”)). a total of 146 resulting documents were analyzed by reading the titles, keywords, and abstracts, and the need for more descriptive terms was identified to obtain results consistent with the investigated subject. the descriptors used in defining the search strings used in the scopus database are shown in table 1. due to the difficulty of finding information on the subject, sources of documents found with searches carried out on the google scholar were used, such as articles from the scielo brasil database, which is a free access digital library, and course completion works available in university repositories. the documents found through the google scholar search engine, which is a search engine focused on academic literature, were located using the descriptors: “demolition of buildings and water consumption,” “use of water in the demolition and recycling process,” “water crisis demolition project,” “water deconstruction project contributions,” and “project for deconstruction and the water crisis.” even so, no information was obtained from studies carried out specifically on this topic. then, for the formulation of results and conclusions, information about water resources in the civil construction life cycle and aspects of deconstruction that contribute to the preservation of water resources was related and analyzed. figure 1 – flowchart of work development stages. source: prepared by the authors (2022). table 1 – descriptors used in the research. source: prepared by the authors (2022). related to the design for deconstruction related to civil construction related to water design for deconstruction construction industry water design for disassembly architecture, engineering and construction industry water security project for disassembly aec water resources project for deconstruction building water crisis dfd civil construction demolition selective deconstruction spadotto, a. et al. 356 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 353-363 issn 2176-9478 for the conception of conclusions, the information collected is divided into three sections presented below. these are the references and data found on the use of water in the civil construction sector, deconstruction, and the guidelines of two guides for deconstruction used as a reference for this study. results and discussion the search for specific literature on the topic began with the use of the string: ((“design for deconstruction” or “design for disassembly” or “project for disassembly” or “project for deconstruction” or “dfd”) and (“construction industry” or “architecture, engineering and construction industry” or “aec” or “building”) and (water or “water security”)). using these descriptors with boolean operators (or, and) linked, the themes project for deconstruction and the civil construction industry with water and water security. after performing the search using the aforementioned string, 12 results were found (table 2). some of the articles resulting from the search expose broad considerations related to design for deconstruction, the environment, and cdw production. however, characteristics and guidelines that must be taken into account in the design phase are not presented in the scope of sustainable water management, which is the objective of the present investigation. considering the applied search strategy, with the small amount of results obtained regarding the topic, new searches were carried out in order to complement the investigation. new strings were formulated in search of information that could provide the answer to the research question. searching the scopus database with terms related to water resources, water crisis, and civil construction (“water resources” or “water crisis” and “civil construction”), 16 results were found. table 2 – search results with the first string in the scopus database. source: scopus (2021). document title authors year source cited by an agent based environmental impact assessment of building demolition waste management: conventional versus green management ding et al. 2016 journal of cleaner production 60 optimizing urban material flows and waste streams in urban development through principles of zero waste and sustainable consumption lehmann, s. 2011 sustainability 48 design for disassembly analysis for environmentally conscious design and manufacturing li, w., zhang, c., wang, h.-p. ben, awoniyi, s. a. 1995 american society of mechanical engineers, manufacturing engineering division, med 21 resource recovery and materials flow in the city: zero waste and sustainable consumption as paradigm in urban development lehmann, s. 2011 journal of green building 11 whole-life design and resource reuse of a solar water heater in the uk saint, r.m., pomponi, f., garnier, c., currie, j.i. 2018 proceedings of the institution of civil engineers: engineering sustainability 4 the metabolism of the city: optimizing urban material flow through principles of zero waste and sustainable consumption (book chapter) lehmann, s. 2013 designing for zero waste: consumption, technologies and the built environment 4 optimizing urban material flows and waste streams in urban development through principles of zero waste and sustainable consumption (book chapter) lehmann, s. 2012 sustainable solid waste management 2 systematization process in studies of water well level in areas of geoseismic surveys | [sistematización de procesos para estudios de aforo de pozos de agua subterránea en áreas sujetas a la adquisición de datos sísmicos] pineda, n., jaimes, e., mejías, j., mendoza, j. 2004 interciencia 1 green building/infrastructure system with manufacturing/ distribution strategy fisk, p., faulkner, b.m. 2019 sustainable mediterranean construction 0 iop conference series: earth and environmental science [no author name available] 2018 iop conference series: earth and environmental science 0 anti-collapse drilling fluids for the cretaceous scientific drilling in songliao basin, china: a case study cai, j., wu, x., gu, s. 2012 applied mechanics and materials 0 do we really need to do that every time? mcgrail, d.m. 2004 fire engineering 0 design for disassembly as an instrument for the preservation of water resources in civil construction industry 357 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 353-363 issn 2176-9478 notably, 14 distanced themselves from the topic of civil construction, and 2 presented data and information related to the scope of this study. in a new complimentary search, another set of strings was used (“demolition selective deconstruction” or “design for deconstruction” or “design for disassembly” or “project for disassembly” or “project for deconstruction” or “dfd”) and (“water”), which resulted in 19 documents. however, most of the results obtained were, again, not related to civil construction, and only one document was used in this study, which is the article by akhtar and sarmah (2018) with the presentation of a global overview of cdw production. water resources in the civil construction life cycle water consumption in the construction industry takes place in different processes and stages, which include extraction, production, and manufacture, during the building execution process and even for cleaning before delivery to the owners. in many of these stages, there are no policies to rationalize the use, leaving the requirements focused on the use of operational water in the built environment (marques et al., 2017). crawford and treloar (2005) showed that water and energy consumption are incorporated in buildings in addition to the operational stage. these are also consumed in the stages of extraction and processing of raw materials, in the manufacture of materials and construction products, in the execution of the building, in the renovations and maintenance, as well as in the removal/demolition. based on data presented by crawford and treloar (2005), barreto (2015), and napomuceno and da paz (2016), some examples of activities that use water at different stages of construction are presented in figure 2. marques et al. (2017) argued that the water consumed during execution and incorporated during the manufacturing process of goods and services often does not receive attention in terms of rational use. this is because the volume is smaller when compared to the total volume of water used throughout the life of a building. however, even if this consumption is punctual, during the execution of these processes, the volume consumed is high and should not be underestimated. a tool pointed out by da t. silva et al. (2021) as promising in relation to sustainability in civil construction is the life cycle assessment, because it allows knowing the impacts caused at different stages of processes, from the extraction of raw materials to the final disposal of the products. with the scarcity of water resources, studies on water consumption in civil construction are expanded in stages that were previously disregarded. in the work found through the first string, studies on water consumption at the construction site are presented. santos et al. (2015) and marques et al. (2017) pointed out that water consumption in the construction phase represents less than 3% of all water consumed when considering the life cycle of materials. in addition, this value varies according to the characteristics of the work and policies adopted by the executing companies. in the survey by santos et al. (2015), carried out in recife/pe, it was identified that the highest percentage of water consumption at the construction site is intended for employees, for human consumption. the information shows that in construction activities, 57.9% of the water is intended for the use of employees, 25.19% for the cafeteria, kitchen, and cleaning equipment, and 16.91% is used directly for the execution of the construction. these data reveal that the awareness of those involved with the activity is essential to succeed in relation to conscious consumption. silva and martins (2017) stated that environmental education is a tool that contributes to the formation of employees’ ecological awareness, by aiming at the balance, rationality, and sensitivity of those involved in all processes about the importance of environmental preservation. arousing conscious consumption and demystifying the idea of abundance and the infinity of natural resources. also related to water consumption at the construction site, zeule et  al. (2020) proposed a list of good practices for the rational use of water. in summary, the items are as follows: capture of rainwater and ash for treatment and reuse; drinking water facilities separate from rainwater collection; wastewater technologies; reservoir for decanting water with particulate material; periodic maintenance of facilities; consumption reduction with the installation of devices and awareness strategies; frequent instructions and guidance to workers; and install water-reducing equipment in temporary installations (tap with automatic shut-off, aerator, flushing box with fractional actuation). although water consumption occurs throughout the life cycle of the most diverse types of projects (e.g., roads, ports, and airports), it figure 2 – activities that consume water in the phases of the building’s life cycle. spadotto, a. et al. 358 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 353-363 issn 2176-9478 is noted that the literature gives a special focus to the issue of projects in the area of buildings. buildings are usually designed with long life cycles in mind. in brazil, nbr 15575 (abnt, 2013) — performance for housing — establishes that the minimum project life for structures is 50 years. due to this characteristic of civil construction, in order to guarantee sustainability, it is necessary to propose strategies that integrate those involved in all phases of the building’s life cycle, with the use of strategies in the pre-operational phase, following and integrating the operational and also in the post-operational phase (camillato, 2018). the phases of the building’s life cycle are represented in figure 3. even so, for the post-operational phase, which is when the building reaches the end of its useful life, there are no measures and action requirements that must be taken so that the demolition/dismantling process takes place in an appropriate and environmentally responsible manner (camillato, 2018). according to longo (2020), the practice of conventional demolition is usually adopted, even if the building has elements and materials in good condition. with the adoption of deconstruction strategies, there are many environmental gains, such as the preservation of energy and raw materials incorporated in the production processes of building components, as well as the reduction of the consumption of more natural resources, such as water, for execution. crowther (2001) proposed a hierarchy of organization of end-of-life scenarios of construction. in this hierarchy, the most beneficial strategy for the environment is prioritized, as shown in figure 4, listing first the reuse or reallocation of the building, second the reuse or reallocation of components in a new building, third the reuse of materials in the manufacture of new components, and finally, recycling materials into new materials. olivo et al. (2021) emphasized the need for single legislation for the integrated sustainable management of solid waste, with guidelines, accountability, inspection, penalties, and incentives that are easily understood by users, and the availability of manuals and instructions by local governments with guidelines that involve the generation, segregation, reduction, and reuse of waste. figure 3 – representation of the phases of the building’s life cycle. source: adapted from ortiz et al. (2009). figure 4 – possible end-of-life scenarios for buildings. source: adapted from crowther (2001). design for disassembly as an instrument for the preservation of water resources in civil construction industry 359 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 353-363 issn 2176-9478 few studies were found in relation to water consumption linked to the demolition process or in carrying out deconstruction. one of the studies by akhtar and sarmah (2018) observed the total loss of water from 102 demolition projects, comparing the use of conventional practices with green practices. the result of a 1,000 simulations carried out showed that with the adoption of green deconstruction practices, the loss of water decreases by 97.58 million tons, reaching a reduction of 51.97% in relation to conventional demolition practices. deconstruction silva (2020) argued that, in carrying out bibliographic research on deconstruction, two words are found which refer to the same intention, i.e., design for deconstruction (dfd) and design for disassembly (dfd). the two expressions refer to the same concept, which emerged in the 1990s and which represents the act of designing a building in advance for the process of deconstruction or disassembly. with applications of dfd concepts in the design phase, it is possible to increase the chances of the reuse of materials and elements due to the characteristic of predicting and facilitating the process of removal or clearance without causing damage (longo, 2020). camillato (2018) pointed out that there is a great demand for resources beyond the construction phase, which are also consumed for remodeling, renovations, and even for the execution of demolition. with the forecast of disassembly, it is possible to close the cycle of materials and with that the environmental impacts of civil construction are reduced. to plan and predict in the design phase the fate of the building when it reaches the end of its life cycle, and how it will be deconstructed or dismantled causing minimal or no waste, it is necessary that several variables and definitions are considered. these affect sizes, functions, types of materials, and maintenance. the benefits go beyond reducing environmental impacts and are also social and economic (kanters, 2018). applying aspects of dfd in the design phase avoids carrying out conventional demolition. deconstruction must be prioritized to minimize or reduce to zero the generation of waste and its impacts on the environment (akhtar and sarmah, 2018). the disassembly project provides guidance to improve the performance of the deconstruction process of a building that reaches the end of its useful life. this happens with the presentation of techniques and management methods that make it possible to reuse materials and elements (longo, 2020). the buildings are made up of a wide variety of materials and are designed to last for a lifetime of 50–100 years. these characteristics make it difficult to predict the resale value and how to extract certain materials. applying design concepts to the deconstruction of buildings is a challenge, but the benefits are much greater (martins, 2017). deconstruction and the contribution to the preservation of water resources for the analysis of characteristics of deconstruction that contribute to the preservation of water resources, guidelines for deconstruction cited in three studies were listed: first by camillato (2018), second by longo (2020), and the third by saraiva (2013). the three authors congruently cite two manuals and guidelines as a database, the silk guide prepared by morgan and stevenson (2005), in scotland, and the principles of deconstruction by philip crowther (2005), in australia. the silk guide is composed of seven principles, and crowther’s work lists 27 principles divided into 5 generative fields (camillato, 2018). the principles that compose them will be presented in the form of a table and, afterward, the considerations related to the contribution to the preservation of water resources. the coincident guidelines and principles presented in the two manuals chosen for this study, silk guide and crowther, were connected and grouped as presented in the study by longo (2020), in which the author gathered and summarized the equivalent dfd guidelines and concepts from different authors (table 3). table 3 presents the dfd guidelines with an indication of authorship and grouping the similar guidelines of the two manuals. according to the guidelines presented in table 3 and according to kanters (2018), the essence of dfd is both the prevention of waste generation and reuse. the author also pointed out that attention to these practices has grown due to the interest in implementing the circular economy model, which seeks to preserve finite resources and not produce waste. morgan and stevenson (2005) showed that the benefits of dfd go beyond the environmental ones which offer economic advantages for customers and building owners by increasing the flexibility of adaptation, maximizing the value of a building that has a short period of use, reducing maintenance and modernization costs, reducing impacts throughout the life cycle, and reducing the need for landfills. metin and aydin i̇pekçi (2015) presented a flow scheme in which the design principles for the deconstruction of different authors were grouped and synthesized. based on this, they presented their relationships with end-of-life management scenarios and environmental impact indicators and categories. figure 5 shows that all design principles for deconstruction are linked to environmental impact indicators. water consumption, the focus of this study, is linked to the consumption of resources in the environmental impact category. the dfd principles presented in table 3 and figure 5 show that the construction system is of the type known as dry construction. in this system, there is no need for water for execution and the fixings are with fittings and screws, which makes it possible to carry out maintenance and renovations in the operational phase of a building, without compromising the integrity of parts that have a longer life cycle, due to the easy removal and replacement of elements and parts. spadotto, a. et al. 360 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 353-363 issn 2176-9478 in the post-operational phase, when the building is removed, dismantled, or deconstructed, the dfd principles allow closing the life cycle of materials and optimizing the use of energy embodied in the phases of extraction, processing, manufacturing, assembly, and use of the construction. by adopting dfd strategies, it is possible to reuse materials due to the easy separation of the elements without damaging them and preserving their original form and function. with the project planned for deconstruction, disassembly is facilitated by the standardization of the dimensions of the components, by the fastening that does not use chemical processes and in adequate quantity, and by the easy access to the connections (metin and aydin i̇pekçi, 2015). the advantages of the project for deconstruction are in the reduction of waste generation, which leads to a reduction in the need for transport and areas for landfill. with the possibilities of reuse and recycling of materials, i.e., the increase in the life cycle, the consumptable 3 – guidelines for the silk guide (morgan and stevenson) and crowther’s dfd. source: adapted from longo (2020). guidelines and principles authorship design in a sustainable way crowther (2005) design structures that can be reused morgan and stevenson (2005) separate structure and compartments crowther (2005) layout that allows change of use. adaptability morgan and stevenson (2005) facilitate access to all parts of the building crowther (2005); morgan and stevenson (2005) consider the different layers of the building crowther (2005); morgan and stevenson (2005) make systems compatible crowther (2005) the way in which the building is constructed influences the deconstruction crowther (2005); morgan and stevenson (2005) seek to make connections with screws and fittings crowther (2005); morgan and stevenson (2005) avoid chemical bonds crowther (2005); morgan and stevenson (2005) identification of materials and components crowther (2005); morgan and stevenson (2005) use screws and connections that do not damage the elements morgan and stevenson (2005) use strong and durable materials and components morgan and stevenson (2005) consider the different life cycles of building materials and components crowther (2005) consider the hierarchy of different types of materials and components crowther (2005) understand that the building is a composition of components and materials crowther (2005) consider materials that can be reused morgan and stevenson (2005) allow components to be disassembled simultaneously crowther (2005) use parts that are easy to handle, transport and store crowther (2005) use elements compatible with the human scale morgan and stevenson (2005) consider insulation and air pressure in separate building layers morgan and stevenson (2005) consider the outer “skin” of the building as a separate layer morgan and stevenson (2005) keep services (water, heating, lighting, power, cooling, security systems, etc.) separate from other elements morgan and stevenson (2005) use common areas of buildings and make the user participate in the process crowther (2005) safely save the project as built morgan and stevenson (2005) tion of raw materials, energy, and water for the production of a new material is also lower. vasconcelos and mota (2020) pointed out that urban sprawl, human activities, and different sources of pollution directly damage water resources, such as water quality, soil permeability, vegetation cover, natural resources consumption, grounding of water courses, deforestation, disposal, and dumping of residues in water bodies. the practice of dfd contributes to the reduction of the damage presented, as its key element is the reduction of waste production, which culminates in the reduction of the need for landfill areas and the consumption of raw materials. relating the end-of-life scenarios presented in figure 4, in which crowther (2001) inserted the disassembly strategy in the post-operational phase, with figure 3, which presents the phases of the usual life cycle adapted from ortiz et al. (2009), it is observed that the adoption of disassembly/deconstruction strategies closes the materials cycle, preserving the energy embodied in other phases of the building. design for disassembly as an instrument for the preservation of water resources in civil construction industry 361 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 353-363 issn 2176-9478 figure 6 – deconstruction in the phases of the building’s life cycle. source: adapted from crowther (2001) and ortiz et al. (2009). figure 6 shows the preservation of embodied energy by adopting the deconstruction/dismantling strategy in the post-operational phase. this is due to the reallocation, reuse, reprocessing, or recycling of components and materials, making it unnecessary to extract raw materials and use more natural resources. according to the study by akhtar and sarmah (2018), which presents the results of simulations on water loss comparing the adoption of conventional practices with green deconstruction practices, they showed that with dfd there is a decrease in water loss by more than 50%. among the benefits of dfd are the ease of maintenance, the possibility of reuse or recycling of materials, the reduction of the amount of energy and water consumption, as well as the reduction of noise in the execution of the processes due to the type and amount of fasteners, the reduction of dust and solid waste generated (metin and aydin i̇pekçi, 2015). conclusions with the analysis of the characterization of design guidelines for deconstruction related to water consumption, it was observed that it is possible to reduce the consumption of this resource mainly through the reuse of materials and components, since it makes the energy and raw materials incorporated into the products have a prolonged life cycle, reducing the need to extract and use more natural resources. the presented characteristics and objectives of the dfd show that the construction systems indicated are of the type known as dry construction. this constructive system does not use water for the execution, since it makes use of fasteners, such as screws and fittings, and avoids chemical bonds, such as mortar in the laying of bricks. figure 5 – architectural deconstruction project approach. source: adapted from metin and aydin i̇pekçi (2015). the adoption of this guideline contributes substantially to the economic and environmental preservation of water resources. through the search in the literature, it was possible to perceive that the consumption of water resources in the civil construction is neglectspadotto, a. et al. 362 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 353-363 issn 2176-9478 contribution of authors: spadotto, a.: conceptualization; data curation; formal analysis; investigation; methodology; resources; software; visualization; writing — original draft; writing — review & editing; gadda, t. m. c.: conceptualization; methodology; supervision; validation; visualization; writing — review & editing; nagalli, a.: supervision; validation; visualization; writing — review & editing. references akhtar, a.; sarmah, a.k.s., 2018. construction and demolition waste generation and properties of recycled aggregate concrete: a global perspective. journal of cleaner production, v. 186, 262-281. https://doi.org/10.1016/j. jclepro.2018.03.085. akinade, o.o.; oyedele, l.o.; bilal, m.; ajayi, s.o.; owolabi, h.a.; alaka, h.a.; bello, s.a., 2015. waste minimisation through deconstruction: a bim based deconstructability assessment score (bim-das). resources, conservation and recycling (online), v. 105, (part a), 167-176. https://doi. org/10.1016/j.resconrec.2015.10.018. associação brasileira de empresas de limpeza pública e resíduos especiais (abrelpe), 2020. panorama dos resíduos sólidos no brasil 2018/2019 (accessed october, 2021) at:. https://abrelpe.org.br/panorama-2020/. associação brasileira de normas técnicas (abnt), 2013. nbr 15575: edificações habitacionais desempenho. rio de janeiro: abnt. barreto, l.p.g.l., 2015. o estudo da água real e virtual no concreto usinado. master’s dissertation, programa de pós-graduação em engenharia civil, universidade federal do pará (accessed october, 2021) at:. https://ppgec. propesp.ufpa.br/arquivos/dissertacoes/2015/lidiannegomes.pdf. cai, j.h.; wu, x.m.; gu, s., 2012. anti-collapse drilling fluids for the cretaceous scientific drilling in songliao basin, china: a case study. applied mechanics and materials, v. 170, 1196-1201. 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concentrated in the operational phase of the work, of occupation of inhabitants. taking into account dfd principles and guidelines enables sustainability issues to be developed and integrated throughout the construction, maintenance, and deconstruction process. this is an important strategy to achieve sustainable objectives in the sector. in future studies, more investigations and surveys on the use of water resources in little-explored stages, such as the post-operational phase of the building, are suggested. studies on the embodied energy in the different phases of construction and strategies to make the proper use of all potential and life cycle of products and elements. crawford, r.; treloar, g., 2005. an assessment of the energy and water embodied in commercial building construction. in: australian life cycle assessment conference (4th: 2005: novotel, sydney, nsw) (pp. 1-10). australian life cycle assessment society (accessed october 13, 2021) at:. 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em ciências ambientais da unicastelo. mestre em melhoramento genético e doutora em agronomia pela unicastelo – fernandópolis (sp), brasil. endereço para correspondência: edilza filice chayb – rua silviano brandão, 101, apto. 101 – centro – 38400-176 – uberlândia (mg), brasil – e-mail: edilzafelice@hotmail.com resumo a proposta do trabalho foi realizar um estudo comparativo da contaminação por micro-organismos patogênicos, que causam potenciais riscos para saúde humana, animal e meio ambiente, associados aos resíduos sólidos domiciliares (rsd) aos resíduos sólidos de saúde (rss). os rsd e os rss foram colhidos em uberlândia (mg). o estudo foi realizado por meio da abordagem quantitativa, utilizou-se o teste comparativo não paramétrico de kruskal-wallis e a comparação múltipla de dunn post hoc e os resultados foram avaliados por técnica multivariada. as comparações foram com a quantidade de um mesmo micro-organismo entre os tipos de rs, comparando a quantidade de todos e os mais frequentes em cada tipo de resíduo. as maiores contagens foram verificadas nos rsd, pois neles a contaminação foi maior e mais diversificada, com periculosidade infectocontagiosa, riscos à saúde pública e ao meio ambiente, quando o resíduo for gerenciado de forma inadequada. palavras-chave: meio ambiente; micro-organismo; resíduo sólido domiciliar; saúde pública. abstract this study aimed to compare the contamination by pathogenic microorganisms, which cause potential risks to human, animal health and the environment, associated with domestic solid waste (dsw), and solid waste of health services (swhs). dsw and swhs were collected in the municipality of uberlândia (mg). a quantitative approach was used in this study, using a non-parametric comparative test by kruskal-wallis and a multiple comparison by dunn post hoc and the results were evaluated by a multivariate technique. the quantity of the same microorganism between the types of sw were compared, in addition to their total amounts and the most frequent in each kind of waste. the highest counts were observed in dsw, for the contamination was larger and more diverse in this type, evidencing the danger of infection and contagion, with risks to the public health, the environment, when the waste is managed in an inappropriate manner. keywords: environment; microorganism; solid waste domestic; public health. doi: 10.5327/z2176-9478201512414 73 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 introdução resíduo ou lixo pode ser qualquer material considerado inútil, supérfluo ou sem valor, gerado pela atividade humana, indesejado e descartado no meio ambiente (gouveia & prado, 2010). de acordo com a norma brasileira nbr 10.004 (abnt, 2004a, p. 1), “resíduos sólidos, são os resíduos nos estados sólido e semissólido, que resultam de atividades da comunidade, de origem industrial, doméstica, hospitalar, comercial, agrícola, de serviços e de varrição”. os resíduos sólidos refletem os hábitos e costumes de uma sociedade. a geração e a composição dos resíduos sólidos variam de acordo com o poder aquisitivo e o nível educacional da população, o número de habitantes da localidade, as condições climáticas, entre outros fatores (tchobanoglous & kreith, 2002). os resíduos sólidos urbanos (rsu), nos termos da lei federal nº 12.305/10, que instituiu a política nacional de resíduos sólidos (pnrs), englobam os resíduos domiciliares, isto é, aqueles originários de atividades domésticas em residências urbanas, e os resíduos de limpeza urbana, quais sejam, os originários da varrição, limpeza de logradouros e vias públicas, bem como de outros serviços de limpeza urbana. com a nova lei 12.305, a pnrs conduziu as prefeituras brasileiras a uma reestruturação nas atividades de suas secretarias, trazendo a observância de novas responsabilidades na gestão pública, chamando a atenção para a importância do “lixo” no aspecto social, da saúde e ambiental, assim como para a nova terminologia que substitui o termo “lixo” por resíduo sólido (brasil, 2010; mma, 2012). segundo a associação brasileira de empresas de limpeza pública e resíduos especiais (abrelpe, 2013), o país registra a presença de lixões em todos os estados e cerca de 60% dos municípios brasileiros ainda encaminham seus resíduos para locais inadequados. apesar do elevado percentual de municípios que possuem vazadouros a céu aberto, no brasil e em diversos países, os aterros representam a principal destinação dos rsu (monteiro et al., 2006; zhang et al., 2011; sang et al., 2012; zhao et al., 2013; othman et al., 2013). a situação atual é caracterizada pela crescente produção de resíduos sólidos, salientando-se a grande diminuição do seu peso específico, originando um evidente aumento do volume a tratar. na última década, houve uma duplicação da produção de resíduos por habitante, em termos de peso, e o volume quase quadruplicou (abrelpe, 2013). entre os anos 2003 e 2010, houve um aumento do percentual de resíduos sólidos destinados a aterros sanitários: de 40,5 para 57,6%, respectivamente (abrelpe, 2004, 2011). em 2013, a geração total de rsu no brasil foi de 209.280 t (abrelpe, 2013). a disposição inadequada de resíduos no solo em lixões é uma grande fonte de impactos ao meio ambiente, aos meios aquático, atmosférico e terrestre, à saúde pública e ao meio social, sob a forma de poluição visual e sonora (castilhos junior, 2006). as alternativas propostas em substituição aos aterros sanitários vêm sendo estudadas e discutidas há muitos anos, mas até hoje não se encontrou opção que apresentasse melhor relação custo-benefício (manfredi; tonini; christensen, 2010; sawamura et al., 2010; manfredi; tonini; christensen, 2011; sang et al., 2012). no brasil, os resultados das análises microbiológicas em amostras de rss e rsd na pesquisa de ferreira (1997) apontam para uma razoável semelhança entre eles, a ponto de permitir colocá-los, do ponto de vista gerencial, em uma mesma categoria de risco. diante dessa análise, a presente pesquisa foi avaliar, por meio de um estudo comparativo, a diferença entre os tipos de contaminação por micro-organismos patogênicos existentes em resíduos sólidos domiciliares, separados por classe social ab (rsd ab) e cd (rsd cd), e os resíduos advindos de serviços de saúde, separados por comum (rss c) e infectante (rss i). objetivo geral avaliar, por meio de um estudo comparativo, a contaminação por micro-organismos patogênicos existentes em rsd e rss e apresentar se houve diferenças ou não quanto à contaminação, e discutir os impactos ambientais causados pelo gerenciamento inadequado dos resíduos sólidos, bem como os danos sanitários causados à saúde humana e animal. 74 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 objetivos específicos • avaliar estatisticamente a diferença entre os tipos de contaminação nos rss e rsd. • comparar a quantidade de um mesmo micro-organismo entre os quatro tipos de resíduos (rss c; rss i; rsd ab; rsd cd). • discutir sobre a contaminação que os rsd podem ocasionar ao meio ambiente quando não acondicionados, coletados, transportados, tratados e dispostos adequadamente. • apresentar os riscos sanitários à saúde humana e animal quando os resíduos são dispostos em lixões. • propor medidas adequadas quanto ao gerenciamento dos rsd. material e métodos localização e caracterização da área do estudo o município de uberlândia está situado a 18º56’38’’ de latitude sul do equador e a 48º18’39’’ de longitude oeste, a partir de gnt, no triângulo mineiro (mg), brasil. possui uma área territorial de 4.115,09 km2; destes, 3.896,09 km2 correspondem à área rural, e 219 km2, à área urbana, e tem uma população de aproximadamente 654.681 habitantes (ibge, 2011, 2014). caracterização da instituição: hospital de clínicas da universidade federal de uberlândia o hospital de clínicas da universidade federal de uberlândia (hcu-ufu) está dentre os 46 hospitais universitários do ministério da educação (mec), sendo referência para a micro e a macrorregião do estado de minas gerais. trata-se de uma organização de grande porte que oferece atendimento de alta complexidade nas suas diversas especialidades. conta com 520 leitos, sendo 30 de unidade de terapia intensiva (uti) adulto, 15 de uti neonatal, 8 de uti pediátrica, 91 no pronto-socorro (os) e os demais distribuídos entre unidades de internação, com 24 salas cirúrgicas, sendo que, destas, 5 são do centro obstétrico. no ano de 2013, foram realizados: 20.127 internações, 192.224 atendimentos no ps, 33.075 cirurgias, 37.085 aplicações quimioterápicas, 80.954 aplicações radioterápicas, 6.818 sessões de hemodiálise, 1.486.678 exames, 658.814 refeições fornecidas e 537.555 atendimentos ambulatoriais. possui mais de 3.600 colaboradores, além dos acadêmicos e residentes. tem mais de 51.000 m² de área construída (ghi-hcu, 2013). caracterização do resíduo sólido no período de março a maio de 2014, as amostras dos resíduos sólidos de saúde (rss) foram coletadas no hc-ufu, e as amostras dos rsd, recolhidas nos caminhões da empresa limpebrás, contratada pela secretaria municipal de serviços urbanos da prefeitura municipal de uberlândia. os rss utilizados neste trabalho foram pertencentes ao grupo a (potencialmente infectantes ― risco biológico), compostos por resíduos de produtos biológicos; meios de cultura; bolsas transfusionais contendo sangue ou hemocomponentes; sobras de amostras de laboratório contendo sangue ou líquidos corpóreos; peças anatômicas (membros) do ser humano; kits de linhas arteriais, endovenosas e dialisadores; sobras de amostras de laboratório e seus recipientes contendo fezes, urina e secreções e órgãos, tecidos, fluidos orgânicos. os rsd foram provenientes do grupo d (resíduos comuns). foram coletados em quatro diferentes bairros de uberlândia (mg): morada da colina e karaíba, bairros de classe média alta (ab), e santa mônica e são jorge, bairros de classe média baixa (cd). os resíduos eram compostos por: restos de alimentos, cascas e bagaços de frutas, verduras, restos de carnes e ossos, papel higiênico, absorvente higiênico, fralda descartável, preservativo e embalagens plásticas e papéis. todas as amostragens foram realizadas de forma casualizada, constituindo-se em amostras mistas. os resíduos dos grupos b (químicos), c (rejeitos radioativos) e e (perfurocortantes) não entraram na pesquisa. 75 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 resíduos foram recolhidos 5 kg de rss c e rss i e 5 kg de rsd, recolhidos aleatoriamente em quatro bairros, sendo estes classificados como: de classe média alta (ab) e classe média baixa (cd), foram realizadas amostragens uma vez ao mês, sempre nas segundas-feiras, por um período de 3 meses consecutivos, totalizando em 12 sacos de resíduos recolhidos no período. a coleta dos rsd foi feita em caminhão do tipo caçamba aberta, da limpebrás, da secretaria municipal de serviços urbanos da prefeitura municipal de uberlândia, pela manhã, partindo-se do início do trecho normal de coleta, antes de o caminhão compactar o lixo. os resíduos foram acondicionados e resfriados em caixas isotérmicas e, em seguida, transportados ao laboratório de microbiologia da universidade camilo castelo branco (unicastelo), em fernandópolis, no estado de são paulo, para análise microbiológica. os resíduos foram selecionados e submetidos aos seguintes procedimentos: por meio de escolha aleatória, os sacos de lixos foram retirados das caixas isotérmicas e com uma pinça esterilizada foi separada uma fração de resíduo, procedendo-se à pesagem de10 g de cada categoria: rsd ab; rsd cd; rss i; rss c. análise microbiológica os 10 g de cada categoria foram diluídos em 90 ml de solução salina estéril de nacl (0,5%) por 10 min. (esse procedimento foi realizado em duplicata) e de cada amostra retirou-se 1 ml de cada frasco e diluiu-se em 9 ml de solução salina estéril de nacl (0,5%) em triplicada; após, foram retirados 100 ul dos frascos, que foram distribuídos em diferentes meios de cultura. a partir dessa etapa foram realizadas as análises microbiológicas e encontrados os mesófilos totais, coliformes totais e fecais, enterobactérias, staphylococcus, pseudômonas, fungos filamentosos e leveduriformes, entre outros. as culturas foram realizadas em meios agarizados: levine, cetrimide, salmonella/ shigella, sulfato, incubadas a 37°c por 24/48 horas, quando se procedeu à contagem das unidades formadoras de colônias (ufc) e à identificação dos micro-organismos pelos métodos bioquímicos e pela coloração de gram. análise estatística para avaliar a diferença entre o tipo de contaminação existente em rsd, separados por classes ab (rsd ab) e cd (rsd cd), e rss, separados por comum (rss c) e infectante (rssi), foram utilizadas estatísticas descritivas. foram utilizadas estatísticas descritivas com abordagem do teste comparativo não paramétrico de kruskal-wallis, com teste de comparação múltipla de dunn post hoc para as diferenças significativas, com nível de significância de 0,05. as comparações foram realizadas de três modos: 1) comparando a quantidade de um mesmo micro-organismo entre os quatro tipos de resíduos sólidos; 2) comparando a quantidade de todos os micro-organismos em um mesmo resíduo sólido, verificando-se quais tipos de micro-organismos foram mais frequentes em cada tipo de resíduo avaliado; 3) avaliando os resultados por meio da análise de componentes principais (acp), técnica estatística multivariada, em que foram identificadas as relações entre o tipo de resíduo sólido e o micro-organismo avaliado. para as análises, foram utilizados os softwares minitab 17 (minitab, inc.) e statistica 10 (statsoft, inc.). resultados e discussão o estudo foi feito por uma abordagem quantitativa, com o objetivo de comparar o comportamento da contagem dos micro-organismos avaliados em cada um dos resíduos sólidos (domiciliar e de saúde) e a contagem de cada um dos micro-organismos em relação aos resíduos sólidos avaliados. a tabela 1 mostra as estatísticas descritivas da contagem dos micro-organismos avaliados em relação aos resíduos sólidos. os resultados mostraram a existência de diferenças significativas na contagem microbiana de todos os micro-organismos avaliados quando os tipos de resíduos foram comparados (p<0,001), exceto para os mesófilos totais (p=0,217), o qual não apresentou diferença na contagem quando os quatro tipos de resíduos sólidos foram comparados. as maiores contagens de coliformes totais foram verificadas nos resíduos sólidos domiciliares, independen76 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 tabela 1 média (mediana) da contagem de micro-organismos em relação aos resíduos sólidos. micro-organismo (n=9)1 resíduos sólidos valor p*rsd ab2 rsd cd2 rss c2 rss i2 mesófilos totais 8,26.106 (7,80.106)a 6,81.106 (7,50.106)ab 7,76.106 (7,80.106)a 7,83.106 (7,50.106)a 0,217 coliformes totais 5,07.104 (5,30.104)aab 5,47.104 (5,50.104)aab 5,20.104 (5,20.104)aab 3,35.104 (3,30.104)ba <0,001 coliformes termotolerantes 1,34.103 (1,20.103)bcab 1,84.103 (1,90.103)ababc 1,04.103 (1,10.103)cabc 1,55.103 (1,50.103)bab <0,001 escherichia coli 3,27.102 (3,30.102)abab 2,98.102 (3,00.102)babcd 2,92.102 (2,90.102)babcd 4,35.102 (4,40.102)aabc <0,001 proteus spp. 0,44.101 (0,50.101)acd 0,26.101 (0,20.101)abf 0,21.101 (0,20.101)bde 0,15.101 (0,20.101)bbcd <0,001 pseudômonas aeruginosa 1,42.102 (1,40.102)ababc 1,36.103 (1,10.103)abc 5,90.101 (6,10.101)babcd 1,00.101 (1,10.101)cabcd <0,001 klebsiella spp. 4,20.101 (3,00.101)abcd 6,40.101 (6,00.101)aabcdef 0,33.100 (0,00)be 1,00.100 (1,00.100)bcd <0,001 staphylococcus aureus 4,60.101 (5,00.101)bcbcd 1,10.102 (1,10.102)abbcde 1,00.101 (0,90.101)cabcde 8,49.102 (1,10.103)aabc <0,001 micrococcus spp. 1,08.102 (1,00.102)aabc 3,70.101 (3,20.101)abcdef 0,46.101 (0,50.101)bcbcde 0,15.101 (0,10.101)cbcd <0,001 bacillus spp. 0,26.101 (0,20.101)bd 1,02.102 (3,00.101)aabcdef 0,71.101 (1,00.101)bbcde 0,75.101 (0,80.101)babcd <0,001 cândida spp. 4,22.101 (3,00.101)abbcd 6,44.101 (6,00.101)aabcdef 0,53.101 (0,50.101)ccde 1,10.101 (0,90.101)bcabcd <0,001 aspergillus niger. 0,55.101 (0,50.101)acd 1,13.101 (1,10.101)aef 0,74.101 (1,00.101)abcde 0,00 (0,00)bd <0,001 penicillium spp. 0,21.101 (0,20.101)bcd 2,33.101 (2,20.101)adef 0,26.101 (0,30.101)abde 0,00 (0,00)cdd <0,001 fusarium spp. 3,33.101 (3,00.101)abcd 9,67.101 (9,00.101)aabcdef 0,00 (0,00)be 0,00 (0,00)bd <0,001 rhisopus spp. 0,48.101 (0,50.101)acd 1,61.101 (1,50.101)aef 0,00 (0,00)be 0,00 (0,00)bd <0,001 valor p <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 *valor p referente ao teste de kruskal-wallis com 5% de significância; 1letras minúsculas distintas na mesma linha indicam medianas com diferenças significativas pelo teste de comparação múltipla de dunn (p<0,05); 2letras maiúsculas distintas na mesma coluna indicam medianas com diferenças significativas pelo teste de comparação múltipla de dunn (p<0,05). 77 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 temente da classe avaliada, sendo que os termos tolerantes apresentaram contagem superior nos resíduos domiciliares das classes c e d (rsd cd). e. coli apresentou maior expressão nos resíduos de saúde infectantes (rss i) e proteus spp. nos resíduos domiciliares das classes a e b (rsd ab). p. aeruginosa apresentou-se com maior contagem nos resíduos domiciliares, assim como klebsiella spp. staphylococcus aureus apresentou maior contagem nos rss i. micrococcus spp., candida spp., aspergillus niger, fusarium spp. e rhisopus spp. apresentaram contagens significativamente superiores nos resíduos domiciliares, independentemente da classe social. bacillus spp. apresentou contagem superior em rsd cd e penicillium spp. destacou-se em rsd cd e rss c. a tabela 2 mostra um resumo sobre a ocorrência das maiores e menores contagens microbianas dentre os resíduos avaliados, por micro-organismo avaliado. de uma forma geral, os resíduos de saúde, tanto infectante como comum, apresentaram as menores contagens para grande parte dos micro-organismos avaliados. vale ressaltar que o rss i apresentou maior contagem microbiana para e. coli e s. aureus, e o rss c, apresentou maior contagem para penicillium spp., sendo os únicos casos de contagem significativamente superior em relação aos resíduos sólidos domiciliares. a figura 1 mostra o comportamento da contagem microbiana em relação aos resíduos avaliados retirando os mesófilos totais, os coliformes totais e os termotolerantes, visto que esses três micro-organismos apresentaram contagens relevantes em todos os resíduos sólidos avaliados. a figura 1 mostra que e. coli apresentou contagens elevadas em todos os resíduos avaliados, sendo superior no rss i, enquanto pseudomonas aeruginosa e staphylococcus aureus apresentaram maiores contagens no rsd cd e no rss i, respectivamente. a tabela 1 mostra diferenças estatisticamente significativas entre as contagens microbianas quando um mesmo resíduo sólido foi avaliado (p<0,001). ou seja, tabela 2 maiores e menores contagens de cada micro-organismo em relação aos resíduos avaliados. micro-organismo maior contagem menor contagem coliformes totais rsd ab/cd rss i coliformes termos tolerantes rsd cd rss c escherichia coli rss i rsd cd/rss c proteus spp. rsd ab rss c/i pseudomonas aeruginosa rsd ab/cd rss i klebsiella spp. rsd ab/cd rss c/i staphylococcus aureus rss i rss c micrococcus spp. rsd ab/cd rss i bacillus spp. rsd cd rsd ab/rss c/i candida spp. rsd ab/cd rss c aspergillus niger rsd ab/cd rss i penicillium spp. rsd cd/rss c rss i fusarium spp. rsd ab/cd rss c/i rhisopus spp. rsd ab/cd rss c/i rsd: resíduo sólido domiciliar; rss: resíduo sólido de saúde. 78 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 em todos os resíduos sólidos, houve um micro-organismo ou um grupo de micro-organismos que se destacou com maior contagem. mesófilos totais, coliformes totais e termotolerantes apresentaram-se com contagens superiores em todos os resíduos sólidos avaliados, no entanto, e. coli apresentou contagem superior em resíduos de saúde (comum e infectante) e em resíduos domiciliares da classe a/b; p. aeruginosa apresentou contagens relevantes nos resíduos domiciliares da classe a/b e nos resíduos de saúde comum e s.aureus apresentou contagem relevante para resíduos de saúde infectante. dentre os micro-organismos com menores contagens microbianas, destacam-se penicillium spp., fusarium spp. e rhisopus spp. em todos os resíduos sólidos avaliados. adicionalmente, tem-se proteus spp., bacillus spp. e a. niger para rsd ab, proteus spp. e a. niger para rsd cd, candida spp. para rss c e klebsiella spp. e a. niger para rsd ab, proteus spp. e a. niger para rsd cd, candida spp. para rss c e klebsiella spp. e a. niger para rss i. abordagem multivariada os dados foram avaliados utilizando a acp. essa abordagem multivariada teve como objetivo reduzir todos os micro-organismos avaliados em duas componentes que explicam o maior percentual de variação dos dados. essas componentes agruparam certos micro-organismos por cálculos envolvendo uma matriz de correlação e que se relacionavam de forma direta ou inversa, de acordo com os resíduos sólidos avaliados. a figura 2 mostra os vetores referentes a cada um dos micro-organismos com a localização dos resíduos sólidos no espaço bidimensional. as duas componentes principais (pc1 e pc2) explicaram 86,22% da variação dos dados, sendo que 57,48% da variação foi explicada pela componente 1, e 28,74%, pela componente 2. a acp mostrou que a componente 1 foi explicada pelos seguintes micro-organismos: coliformes termotoleranrss irss crsd cdrsd ab 1.400 1.200 1.000 800 600 400 200 0 tipos de resíduo co nt ag em m ic ro bi an a micro-organismo escherichia coli proteus spp. pseudômonas aeruginosa klebsiella spp. staphylococcus aureus micrococcus spp. bacillus spp. cândida spp. aspergillus niger. penicillium spp. fusarium spp. rhisopus spp. figura 1 comportamento microbiano diante dos resíduos sólidos avaliados. 79 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 tes, pseudomonas aeruginosa, klebsiella spp., bacillus spp., candida spp., aspergillus niger, penicillium spp., fusarium spp. e rhisopus spp. todos esses micro-organismos se relacionaram de forma direta e são característicos do rsd das classes c de d (rsd cd), visto que esse tipo de resíduo se localiza na mesma região do gráfico onde se encontram os vetores referentes a esses micro-organismos mencionados (figura 3). a componente 2 foi explicada por dois grupos: o grupo 1, composto por mesófilos totais, coliformes totais e proteus spp., e o grupo 2, composto somente por staphylococcus aureus, sendo que esses grupos se relacionaram de forma inversa, ou seja, resíduos que apresentaram contagens microbianas superiores do grupo 1 apresentaram contagens inferiores para o micro-organismo do grupo 2 e vice-versa. componente 1: 57,48% -1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0 co m po ne nt e 2: 2 8, 74 % 1,0 0,5 0,0 -0,5 -1,0 rhisopus spp. mesófilos totais coliformes totais coliformes termotolerantes escherichia coli proteus spp. pseudômonas aeruginosa staphylococcus aureus micrococcus spp. bacillus spp. cândida spp. aspergillus niger. penicillium spp. fusarium spp. figura 2 análise de componentes principais (pc1 e pc2). 80 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 assim, o gráfico da figura 2 mostra que mesófilos totais, coliformes totais e proteus spp. foram mais frequentes nos resíduos domiciliares das classes a/b e no resíduo de saúde comum, destacando ainda a contagem considerável de micrococcus spp. e aspergillus niger. no entanto, o resíduo de saúde infectante foi caracterizado principalmente pela presença relevante de staphylococcus aureus e e. coli, visto que ambos os micro-organismos localizaram-se na mesma região do gráfico onde está localizado o resíduo de saúde infectante, rss i (figura 3). ainda assim, essa análise permite pressupor que os resíduos rsd ab e rss c apresentaram baixas contagens de s. aureus e e. coli, já que esses resíduos se localizaram na parte oposta do gráfico onde esses micro-organismos foram localizados. além disso, foi possível pressupor que o rss i apresenta baixa contagem de mesófilos totais, coliformes totais e proteus spp. a produção de rsu no brasil varia em torno de 1,041 kg/hab. dia. a produção nacional diária de rsu pode ser estimada em aproximadamente 209.000 t de resíduos sólidos, que devem ser tratadas e destinadas adequadamente a cada dia (abrelpe, 2013). no tocante aos rsu, o país ainda carece de uma coleta universalizada; 100 g por habitante por dia não são sequer coletados, e há registro de um percentual elevado (42%) de resíduos que ainda são encaminhados para destinos inadequados, utilizados por mais de 3.344 municípios, em sua maioria de pequeno porte (abrelpe, 2013). figura 3 análise de componentes principais (pc1 e pc2). rsd cd rss i rss c rsd ab componente 1: 57,48% -6 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 co m po ne nt e 2: 2 8, 74 % 81 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 logo, os resíduos domiciliares poderão apresentar conteúdos discutíveis na sua classificação. como não há uma exigência específica na coleta e disposição, e pelo alto volume produzido, a segregação destes resíduos a níveis seguros se vê dificultada. por tanto, existe um grande risco que resíduos de classe i (perigosos), considerados domiciliares, sendo depositados no aterro sanitário sem tratamento prévio (abrelpe, 2013). os resíduos que apresentam periculosidade, quando gerenciados de forma inadequada, podem apresentar risco à saúde pública, provocando mortalidade, incidência de doenças ou acentuando seus índices, assim como riscos ao meio ambiente (brasil, 2012). um resíduo é caracterizado como patogênico se uma amostra representativa dele, obtida segundo a nbr 10.007 (abnt, 2004b), contiver (ou se houver suspeita de conter) micro-organismos patogênicos, proteínas virais, ácido desoxirribonucleico (adn) ou ácidos ribonucleicos (arn) recombinantes, organismos geneticamente modificados, plasmídeos, cloroplastos, mitocôndrias ou toxinas capazes de produzir doenças em homens, animais ou vegetais (brasil, 2012). as mudanças ambientais resultantes da atividade humana, como é o caso das áreas de disposição de resíduos sólidos, afetam de maneira significativa os sistemas ecológicos no ambiente, incluindo as comunidades bacterianas. apesar das pesquisas envolvendo essas comunidades, há pouca informação para o entendimento dos processos biológicos que se sucedem em um aterro de disposição de resíduos sólidos (uchida et al., 2009). luna (2002) afirma que fatores demográficos, como a destinação inadequada dos resíduos sólidos, estão envolvidos na determinação da emergência e reemergência de doenças infecciosas. silva et al. (2002) verificaram que há possibilidade de agravos à saúde humana e ambiental associados a diferentes micro-organismos patogênicos, ressaltando o risco à exposição biológica quando prevalece o gerenciamento inadequado dos rss, dentro e fora dos serviços de saúde. os rsd apresentam composição microbiana variada, sendo possível a ocorrência de vírus, bactérias, fungos, protozoários e helmintos (vermes), entre outros (umar; aziz; yusoff, 2011).esses micro-organismos se originam de seres humanos, dos animais, dos vegetais e do solo (avery et al., 2012). também são vias de entrada na massa de resíduos: papéis higiênicos, lenços de papel, fraldas descartáveis, absorventes, preservativos, carcaças e vísceras de animais, alimento deteriorado e outros materiais em decomposição, bem como curativos e resíduos de saúde provenientes de doentes em residências e fezes in natura, humanas e de animais (especialmente cães e gatos) (cussiol, 2005). os agentes biológicos presentes nos resíduos sólidos podem ser responsáveis pela transmissão direta e indireta de doenças. micro-organismos patogênicos ocorrem nos resíduos sólidos municipais, originados da população, mediante a presença de lenços de papel, curativos, fraldas descartáveis, papel higiênico, absorventes, agulhas e seringas descartáveis e camisinhas, dos resíduos de pequenas clínicas, farmácias e laboratórios e, na maioria dos casos, dos resíduos hospitalares, misturados aos resíduos domiciliares (collins & kennedy, 1992; ferreira, 1997). estudos realizados por machado, ambrôsio e moreno (1993) identificaram uma série de micro-organismos presentes na massa de resíduos, indicando o seu potencial de risco. foram indicados micro-organismos como salmonella thyphi, pseudonomas sp., streptococcus aureus e candida albicans. a possibilidade de sobrevivência do vírus na massa foi comprovada por poli tipo i, hepatites a e b, influenza e vírus entéricos. estudos realizados pelos mesmos autores revelaram patógenos em condições de viabilidade por até 21 semanas durante o processo de decomposição de material orgânico. durante esses estudos, foi verificado o desenvolvimento de bactérias mesófilas (65.450.000/kg de resíduos), esporuladas (2.211.000/kg), termófilas (8.427.000/kg), fungos (500.000/kg) e helmintos (428 ovos/kg). os patógenos mais frequentes causadores de infecções são os seguintes: e. coli., klebsiella, enterobacter, pseudomonas aeruginosa, staphylococcus aureus, staphylococcus e enterococcus. enterobactérias são representadas por e. coli., klebsiella sp, proteus sp, enterobacter sp, serratia sp e citrobacter. as espécies de enterobactérias causadoras de infecções hospitalares incluem e. coli., klebsiella sp, proteus sp, enterobacter sp e serratia marcescens, representando 80% de todos os bastonetes gram negativos (bidone & povinelli, 1999; rutala & mayhall, 1992). 82 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 alguns trabalhos têm focado na detecção de grupos de bactérias patogênicas isolados em amostras de lixiviado de aterro, como é caso dos estudos de efuntoye, bakare e sowunmi (2011), demonstrando a capacidade de proliferação e os fatores de virulência de staphylococcus aureus e de clostridium perfringens isolados de amostras de lixiviado. grisey et al. (2010) utilizaram análises bacterianas para identificar a origem de bactérias patogênicas no lixiviado de aterro e em águas subterrâneas e fazer correlações com a variabilidade sazonal. umar, aziz e yusoff (2011) estabeleceram uma metodologia de inativação bacteriana do lixiviado de aterro por meio da cloração, utilizando a quantificação de bactérias patogênicas indicadoras, como os coliformes totais e a e. coli. no presente estudo, verificaram-se números significativamente elevados de coliformes totais em rsd ab, rsd cd e rss c, e em menor quantidade nos rss i. no entanto, constatou-se maior contagem de e. coli no resíduos rss i. coliformes totais, e. coli, enterococos, salmonella, pseudomonas aeruginosa e staphylococcus aureus são capazes de se desenvolver em lixiviado de aterro; dessa forma, a presença dessas populações pode ser discutida no que tange à saúde pública (grisey et al., 2010). os coliformes fecais, também conhecidos como “termotolerantes”, por suportarem uma temperatura superior a 40°c, convivem em simbiose com humanos, bois, gatos, porcos e outros animais de sangue quente. são excretados em grande quantidade nas fezes e normalmente não causam doenças (quando estão no trato digestivo). nesse grupo está presente a bactéria gram negativa e. coli; ao se ingerir alimentos por ela contaminados, os resultados desagradáveis (como uma gastrenterite, por exemplo) podem ser brandos ou desastrosos, dependendo do grau de contaminação (murray et al., 2004). nesta pesquisa, os resultados mostraram a existência dos termotolerantes que apresentaram contagem superior nos rsd em detrimento aos rss. as análises bacterianas do lixiviado de aterro revelam um grande número de bactérias patogênicas e oportunistas. muitas espécies pertencentes ao gênero enterobacter, escherichia, klebsiella, salmonella, serratia, proteus, pseudomonas e staphylococcus têm sido reportadas por diversos autores (adeyemi; oloyede; oladiji, 2007; nascimento et al., 2009; efuntoye; bakare; sowunmi, 2011; zhang et al., 2011). o gênero bacteriano caracteriza-se pela formação de esporos, podendo persistir no ambiente por longos períodos; enterococcus causa infecções urinárias (no meio ambiente, permanece em formato de “endósporos”); staphylococus aureus desencadeia pneumonia, septicemia, abscessos em vários órgãos e infecções de feridas cirúrgicas e forma aerossóis secundários no meio ambiente; mycobacteruim tuberculosis pode causar tuberculose (na resistência ambiental, forma aerossóis secundários) (tortora; funke; case, 2005; levinson & jawetz, 2005). no referido estudo, nas análises microbiológicas nos quatro tipos de resíduos (rsd ab; rsd cd; rss i; rss c), foram encontradas bactérias patogênicas oportunistas, como mesófilos totais; coliformes totais; coliformes termotolerantes; e. coli; proteus spp.; pseudomonas aeruginosa; klebsiella spp.; staphylococcus aureus; micrococus spp.; bacillus spp; e fungos, como candida spp.; aspergillus niger; penicillium spp.; fusarium spp.; rhisopus spp. nesta pesquisa, a e. coli e staphylococcus aureus apresentaram maior expressão nos resíduos de saúde infectantes (rss i), e no resíduo sólido de saúde comum (rss c), apresentou maior contagem para penicillium spp., sendo os únicos casos de contagem significativamente superior em relação aos resíduos sólidos domiciliares. de forma geral, os resíduos de saúde, tanto infectante como o comum, apresentaram as menores contagens para a grande parte dos micro-organismos avaliados. as maiores contagens foram verificadas nos resíduos sólidos domiciliares, independentemente da classe avaliada, estes resíduos foram os que apresentaram maior contagem de quase todos os micro-organismos patogênicos, pois neles a contaminação, além de ter sido maior, foi mais variada, ou seja, apresentou maior variedade de micro-organismos patogênicos. nos rss, tiveram micro-organismos que apresentaram contagem nula. os resíduos sólidos constituem um problema sanitário de grande importância quando não são acondiciona83 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 dos, coletados, transportados, tratados e dispostos adequadamente, enfim, quando não recebem os cuidados convenientes (lima, 2001). os efeitos adversos dos rsd no meio ambiente, na saúde coletiva e na saúde do indivíduo são reconhecidos por diversos autores (accurio et al., 1998; anjos et al., 1995; cantanhede, 1997; diaz; savage; eggerth, 1997; ferreira, 1997; leite & lopes, 2000; maglio, 2000; robazzi et al., 1992; velloso, 1995; zepeda, 1995), que apontam as deficiências nos sistemas de coleta e disposição final e a ausência de uma política de proteção à saúde do trabalhador como os principais fatores geradores desses efeitos. diversos autores têm tentado se contrapor ao movimento para um gerenciamento diferenciado dos resíduos dos serviços de saúde, mesmo em países do primeiro mundo, questionando a existência de diferenças significativas entre os resíduos domiciliares e os de serviços de saúde, bem como os maiores riscos para a saúde pública e para os ambientes associados a estes últimos (turnberg & frost, 1990; turnberg, 1991; collins & kennedy, 1992; rutala & mayhall, 1992; reinhardt; gordon; alvarado., 1996; accurio et al., 1998). muitos autores relatam que nos rss não existem riscos para a saúde pública, quando comparado aos riscos ocasionados pelos resíduos domésticos (nazar; pordeus; werneck, 2005). de acordo com ferreira (1997), tem sido motivo de grande preocupação, discussão e controvérsia no meio acadêmico, institucional e da população, o risco à saúde humana e animal oferecido pelos rss, quando comparados aos rsd, porém vários pesquisadores consideram que ambos os resíduos apresentam mais semelhanças do que diferenças quanto às suas características. pelos resultados obtidos, verificou-se a existência de diferenças significativas entre os rsd e os rss. mesófilos totais, coliformes totais e proteus spp. foram isolados com maior frequência no resíduo domiciliar das classes a/b e no resíduo de saúde comum, já o resíduo domiciliar c/d apresentou contagem elevada de pseudomonas aeruginosa, enquanto o resíduo de saúde infectante foi caracterizado principalmente pela presença relevante de staphylococcus aureus e e. coli. a contaminação dos resíduos sólidos por micro-organismos patogênicos pode apresentar potencial risco à saúde humana e animal e ao ambiente, se gerenciados e dispostos inadequadamente. a nbr 10.004 (abnt, 2004a) classifica resíduos sólidos quanto aos seus riscos potenciais ao meio ambiente e à saúde pública, para que esses resíduos possam ter manuseio e destinação adequados. a disposição de rsd em aterro é a principal causa de risco para a saúde pública e de impacto ambiental, por meio da transmissão de doenças, da emissão de gases de efeito estufa, da poluição do solo e da contaminação das águas superficiais e subterrâneas (seng et al., 2013). segundo ferreira & anjos (2001), os catadores, ao remexerem os resíduos vazados à procura de materiais que possam ser comercializados ou servir de alimentos, estão expostos a todos os tipos de contaminação presentes nos resíduos. os catadores, além de porem em risco sua própria saúde, servem de vetores para a propagação de doenças contraídas no contato com esses resíduos. incidentes envolvendo catadores e resíduos de serviços de saúde ocorrem diariamente em vários locais do país, entretanto, não há dados estatísticos precisos. as medidas tomadas para a solução adequada do problema dos resíduos sólidos têm, sob o aspecto sanitário, objetivo comum a outras medidas de saneamento: o de prevenir e controlar doenças a eles relacionadas. além desse objetivo, visa-se ao efeito psicológico que uma comunidade limpa exerce sobre os hábitos da população em geral, facilitando a instituição de hábitos salutares (lima, 2001). conclusão os resíduos de saúde, tanto o infectante como o comum, apresentaram as menores contagens para a grande parte dos micro-organismos avaliados. as maiores contagens foram verificadas nos resíduos sólidos domiciliares: independentemente da classe avaliada, estes resíduos foram os que apresentaram 84 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 maior contagem de quase todos os micro-organismos patogênicos, pois neles a contaminação, além de ter sido maior, foi mais diversificada, ou seja, apresentou maior variedade de micro-organismos patogênicos. o estudo comparativo da contaminação por micro-organismos patogênicos mostrou que os rsd apresentaram, por meio da contaminação, periculosidade infectocontagiosa, com riscos à saúde pública, com incidência de doenças e riscos ao meio ambiente, quando o resíduo for gerenciado de forma inadequada. há necessidade de planejamento quanto à destinação ambientalmente correta de todos os rsd do município. destinar ao aterro sanitário apenas os rejeitos, promover o reconhecimento do resíduo sólido domiciliar reutilizável e reciclável como um bem econômico e de valor social, gerador de trabalho e renda e promotor de cidadania, propiciar a participação da população nas decisões socioambientais (educação ambiental) e conscientizá-la sobre a geração de resíduos (responsabilidades dos domicílios geradores) são medidas que poderão minimizar o impacto ao meio ambiente e prevenir agravos à saúde pública. referências abrelpe – associação brasileira de empresas de limpeza pública e resíduos especiais. panorama dos resíduos sólidos no brasil – 2004. são paulo: abrelpe, 2004. abrelpe – associação brasileira de empresas de limpeza pública e resíduos especiais. panorama dos resíduos sólidos no brasil – 2010. são paulo: abrelpe, 2011. abrelpe – associação brasileira de empresas de limpeza pública e resíduos especiais. panorama dos resíduos sólidos no brasil – 2013. são paulo: abrelpe, 2013. abnt – associação brasileira de normas técnicas. nbr 10.004: resíduos sólidos, classificação. rio de janeiro: associação brasileira de normas técnicas, 2004a. abnt – associação brasileira de normas técnicas. nbr-10.007: amostragem de resíduos sólidos. rio de janeiro: associação brasileira de normas técnicas, 2004b. accurio, g.; 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ricardobarbosa@yahoo.com resumo foi realizada pesquisa sobre a atual situação da geração de resíduos nos laboratórios do departamento acadêmico de química e biologia da universidade tecnológica federal do paraná. inicialmente, foram selecionados para realização do estudo os laboratórios de ensino nos quais se realizavam as aulas práticas das disciplinas do curso de química. observou-se maior geração de resíduos nos laboratórios de química orgânica e inorgânica. os roteiros de aulas práticas dessas disciplinas foram analisados, sendo posteriormente propostas alterações para eliminar a geração de resíduos contendo chumbo, bário, acetato de etila e clorofórmio. roteiros modificados contendo as alterações propostas foram elaborados e analisados pelos docentes das disciplinas, testados em laboratório e aplicados em uma aula prática. os resultados obtidos, a avaliação dos docentes e a percepção dos alunos apontaram para a possibilidade da efetiva aplicação dos novos roteiros, sem causar prejuízo didático às aulas e ao aprendizado dos alunos. palavras-chave: prevenção à poluição; resíduos; química verde; gerenciamento de resíduos de laboratório. abstract this research was about the current situation of residue generation at the laboratories of the academic department of chemistry and biology, federal technological university of paraná, brazil. at first, we selected the teaching laboratories in which the chemistry’s practical classes were taken. the results showed that the organic and inorganic chemistry laboratories were responsible for most of the residue generation. an analysis of practical methods of these particularly subjects was done, and then, changes on how to eliminate residue generation containing lead, barium, ethyl acetate and chloroform were proposed. new methods with all the proposed changes were designed, analyzed by the teachers, tested in laboratories, and then applied in practical class. the results, teacher’s evaluation and student’s perception lead to the possibility of an effective implementation of the proposed amendments, without causing any harm to didactic teaching and learning. keywords: pollution prevention; waste; green chemistry; laboratory waste management. doi: 10.5327/z2176-947820160086 avaliação da geração de resíduos em disciplinas de química orgânica e inorgânica e propostas de redução assessment of waste generation in organic and inorganic chemistry disciplines and reduction proposals barbosa, r.; barbosa, v.m.; felix, e.p. 44 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 43-56 introdução a sustentabilidade é um dos maiores desafios da humanidade. promover o desenvolvimento social e econômico, respeitando os limites da preservação e da conservação ambiental, tornou-se ponto central a ser considerado para a maioria das atividades antrópicas, que em maior ou menor grau sejam potencialmente poluidoras, havendo a necessidade premente de mecanismos e instrumentos de controle e prevenção à poluição. no brasil, existe uma tendência em se considerar como impactantes os resíduos gerados em grandes quantidades, estando esses sujeitos a maior rigor e frequência de fiscalização por parte dos órgãos competentes, enquanto os pequenos geradores, como laboratórios, clínicas, estabelecimentos comerciais, instituições de ensino e áreas de lazer são considerados menos impactantes e raramente são fiscalizados (sassioto, 2005). historicamente, a legislação ambiental brasileira vem sendo aprimorada a partir da criação da política nacional do meio ambiente, instituída pela lei nº 6.938 (brasil, 1981), e a consciência sobre as ações de gestão, gerenciamento e planejamento é fruto de uma evolução da postura dos cidadãos sobre os danos causados ao ambiente (santos et al., 2012). pelo princípio da responsabilidade objetiva, o gerador do resíduo é responsável por ele; e para que um potencial poluidor seja penalizado, basta que exista o nexo entre a causa e o efeito, entre a atividade e o dano (marques; leal, 2008). desse modo, as instituições de ensino, cujas práticas realizadas nos laboratórios contribuem para o lançamento, no ambiente, de uma grande quantidade de resíduos, podem ser responsáveis por possíveis danos ambientais (demaman et al., 2004). no brasil, em 2010, foi instituída a lei nº 12.305, que introduziu o conceito da responsabilidade compartilhada dos fabricantes, importadores, distribuidores, comerciantes e cidadãos sobre os resíduos gerados, e reitera a necessidade da prevenção e da redução na geração de resíduos; além disso, propõe hábitos de consumo sustentável, reciclagem, reutilização dos resíduos e destinação adequada para rejeitos (brasil, 2010; colares; matias, 2013). instituições de ensino em química são geradoras de resíduos devido à manipulação de produtos químicos variados em laboratórios didáticos e de pesquisa, sendo que devem ter comprometimento sobre o gerenciamento adequado dos mesmos, cabendo a elas não negligenciar essa responsabilidade e, sim, propor soluções que contemplem suas particularidades e aplicá-las de acordo com sua realidade. é papel da universidade, além de desenvolver tecnologias inovadoras, também formar cidadãos e profissionais conscientes e responsáveis, visando às boas práticas na condução de processos químicos (micaroni, 2002). química verde como prática de ensino da química a preocupação com o ambiente promoveu, no início dos anos 1990, o surgimento dos princípios reunidos sob o termo “química verde”, que apontam para uma prática sustentável da química tecnológica. dentre seus aspectos fundamentais estão o consumo mínimo de materiais e energia, bem como o desenvolvimento e a aplicação de produtos e processos químicos para reduzir ou eliminar o uso e a consequente geração de substâncias perigosas. esses aspectos vêm reforçar a necessidade de incluir novos conceitos na formação acadêmica dos cursos de química, visando a práticas menos poluentes. dentre os 12 princípios básicos da química verde, destaca-se o primeiro, que visa à prevenção da poluição na fonte, enquanto os princípios de dois a cinco enfocam a importância do planejamento dos métodos, objetivando o máximo da eficiência das reações químicas, com economia de reagentes e de substâncias auxiliares, como solventes e agentes de separação. o último princípio enfoca a importância de minimizar os riscos e o potencial de acidentes químicos (manaham, 2013). aplicar na realidade dos cursos de química os conceitos da química verde exige esforços que devem ser criativos, pois a grande diversidade de resíduos gerados faz com que soluções tradicionais dificilmente obtenham sucesso (micaroni, 2002). devido à geração de produtos perigosos, uma aula experimental de química é uma atividade potencialmente poluidora e cabe às instituições de ensino conhecer os riscos envolvidos e planejar suas aulas de modo a minimizar esse potencial poluidor. no passado, a maior parte dos profissionais da química não foi preparaavaliação da geração de resíduos em disciplinas de química orgânica e inorgânica e propostas de redução 45 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 43-56 da para lidar com o problema de geração de resíduos (bendassolli et al., 2003). nesse sentido, o momento da aula é fundamental para o exercício da educação ambiental e para refletir sobre postura e responsabilidade profissional (laudeano et al., 2011). a partir da promulgação da lei de diretrizes e bases da educação básica (lei nº 9.394; brasil, 1996), das diretrizes curriculares nacionais elaboradas pela secretaria da educação superior do ministério da educação (brasil, 2001), e da lei da educação ambiental (lei nº 9.795; brasil, 1999), diversas universidades incorporaram disciplinas relacionadas com a temática em seus cursos de bacharelado e licenciatura em química (pereira et al., 2009). atualmente, muitos cursos de química nas diversas universidades brasileiras apresentam em seus currículos a disciplina de química ambiental, bem como outras dentro da mesma temática (prado, 2003). podem ser citados, como exemplos, os cursos de química da universidade tecnológica federal do paraná (utfpr), da universidade federal do paraná (ufpr) e da pontifícia universidade católica do paraná (pucpr), que apresentam em seus currículos disciplinas sobre o referido tema e de caráter obrigatório, como: química ambiental; tratamento de resíduos industriais; poluição ambiental; e tratamento de águas residuárias. gerenciamento de resíduos químicos em laboratórios de instituições de ensino a implantação de programas de gerenciamento de resíduos em universidades públicas enfrenta dificuldades devido a vários problemas, a começar pela aquisição de materiais de laboratório, que é comumente feita pelos departamentos administrativos por meio de procedimentos de licitação, o que frequentemente dificulta o planejamento das compras, influenciando na flexibilização quanto à qualidade e à quantidade dos produtos, implicando, por vezes, em reagentes que ficam por anos armazenados devido a alterações de suas propriedades físico-químicas e acabam, assim, tornando-se resíduos (micaroni, 2002). concomitantemente, faltam interesse, conhecimento, consciência e a cultura de uma gestão responsável pelos resíduos, por parte dos professores, funcionários e, consequentemente, dos alunos (sassioto, 2005). falta também um planejamento estratégico bem direcionado, metas estipuladas e ferramentas de execução capazes de atingir os objetivos esperados: “a implementação de um programa de gerenciamento de resíduos, é fundamentalmente uma mudança de atitude perante as práticas tradicionalmente utilizadas” (jardim, 1998, p. 671). laboratórios de ensino e pesquisa geram resíduos em pequenas quantidades quando comparados às indústrias, mas de grande diversidade, complexidade e com vários níveis de toxicidade, necessitando tratamentos específicos (mistura et al., 2010). dentro desse contexto, pesquisas vêm sendo feitas visando instituir sistemas de gerenciamento de resíduos em laboratórios, de modo a minimizar sua geração, bem como tratá-los adequadamente antes de seu lançamento no meio. no entanto, são necessários mais esforços no tocante às mudanças nos procedimentos experimentais e metodologias, com vistas à não geração de resíduos (micaroni, 2002). para este trabalho, foi realizado um estudo de caso no qual, a princípio, fez-se um levantamento sobre a geração de resíduos no departamento acadêmico de química e biologia da utfpr (daqbi/utfpr), campus curitiba. o estudo foi de caráter qualitativo e descritivo, no qual algumas aulas práticas foram acompanhadas e tiveram a geração de resíduos detalhadamente registrada, de forma a contribuir para um melhor conhecimento das fontes geradoras. a partir de então foi possível propor e aplicar medidas de caráter simples no tocante à redução da geração de resíduos, por meio de alterações nos roteiros dos procedimentos experimentais, que foram avaliadas pelos docentes das disciplinas e, depois, testadas. embora medidas de prevenção da poluição em aulas práticas de laboratório sejam relativamente simples de serem realizadas e conhecidas, tradicionalmente não são efetivamente aplicadas. no entanto, o sucesso de qualquer programa de gerenciamento de resíduos de laboratório em instituições de ensino depende fundamentalmente da redução da geração da poluição. ainda que tais medidas possam parecer pequenas em um primeiro momento, ao longo do tempo podem ter grandes efeitos sobre os resultados desses programas. espera-se que esta pesquisa possa contribuir para estudos que busquem soluções para a aplicação dos princípios da química verde nas aulas práticas, fortalecendo e realimentando o gerenciamento de resíduos laboratoriais, visando à melhoria contínua. barbosa, r.; barbosa, v.m.; felix, e.p. 46 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 43-56 objetivos avaliar a geração de resíduos nas aulas práticas das disciplinas de química orgânica e inorgânica, do daqbi/utfpr, campus curitiba, e propor medidas para sua redução. identificar os resíduos prioritários nos laboratórios selecionados e cuja geração necessite ser reduzida. elaborar e avaliar os roteiros para os procedimentos experimentais modificados e verificar comparativamente os efeitos das modificações sobre a geração de resíduos. materiais e métodos levantamento dos resíduos gerados nos laboratórios no daqbi/utfpr, durante as aulas nos laboratórios de ensino, os professores orientam os alunos sobre o descarte e o armazenamento dos resíduos, porém não há um padrão de recipientes e o sistema de rotulagem existente nem sempre é utilizado, o que dificulta o levantamento preciso dos dados. os resíduos são encaminhados para o almoxarifado, que é responsável pela destinação final, cujo recolhimento é feito por empresa terceirizada. sendo assim, o trabalho teve início no levantamento de dados junto ao almoxarifado, verificando a tipologia e a quantidade dos resíduos gerados nos laboratórios, no período compreendido entre outubro de 2012 e agosto de 2014. na sequência, foram verificadas as situações de instalação e uso dos laboratórios e as atividades exercidas em cada um (ensino ou pesquisa). além disso, foram feitas entrevistas com professores e funcionários, e junto ao sistema acadêmico foram avaliados os planos de ensino das disciplinas que contemplavam aulas práticas. com base nesse levantamento, verificou-se que os laboratórios que geravam resíduos em maior quantidade e periculosidade estavam vinculados a disciplinas com maior número de alunos e aulas práticas. com base na carga horária de aulas práticas, média de alunos matriculados por semestre e quantidade de resíduos enviados ao almoxarifado, as disciplinas química inorgânica e práticas de química orgânica foram selecionadas para acompanhamento in loco das aulas. para os professores dessas disciplinas, foi apresentado o escopo da pesquisa e a metodologia de execução, dando início à fase de acompanhamento das aulas. o professor enviava por correio eletrônico o roteiro do procedimento experimental e, dessa forma, fazia-se o levantamento das reações químicas envolvidas e avaliava-se os possíveis resíduos gerados em cada etapa da aula. para o recolhimento dos resíduos, recipientes identificados foram utilizados e colocados em local onde não houvesse interferência no uso do laboratório, de modo a causar o mínimo impacto na aula. no início da aula, com permissão do professor, foram explicados aos alunos o escopo e os objetivos da pesquisa, sendo solicitado aos mesmos que não descartassem nenhum resíduo antes que fosse feito seu recolhimento e quantificação. na sequência, os resíduos recolhidos ao final da aula eram entregues ao professor, para que fosse feito o encaminhamento ao almoxarifado. os dados obtidos foram compilados em planilhas eletrônicas para posterior análise. classificação dos resíduos gerados e seleção das prioridades de modificação os resíduos químicos foram classificados como perigosos ou não perigosos de acordo com os critérios da norma nbr 10.004 (abnt, 2004), anexos c (substâncias que conferem periculosidade aos resíduos), d (substâncias agudamente tóxicas) e e (substâncias tóxicas). foram identificados os resíduos químicos cujo lançamento está previsto nos padrões de lançamento de efluentes, de acordo com a resolução do conselho nacional do meio ambiente (conama) no 430 (brasil, 2011). em seguida, foram considerados os riscos potenciais relacionados em função das suas periculosidade e toxicidade, tendo sido também analisada a viabilidade de alteração nos procedimentos experimentais que os originam. assim, foram propostos métodos experimentais alternativos que possibilitassem a redução da geração de resíduos, porém sem prejuízo ao caráter didático da aula. avaliação da geração de resíduos em disciplinas de química orgânica e inorgânica e propostas de redução 47 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 43-56 elaboração dos novos roteiros visando à minimização de resíduos para auxiliar na elaboração dos novos roteiros, os procedimentos adotados foram comparados com experimentos semelhantes das mesmas disciplinas lecionadas em cursos de química de outras universidades, que não fizessem uso de substâncias perigosas ou tóxicas e nas quais já tivessem sido aplicadas propostas de redução da geração de resíduos perigosos. foram utilizadas apostilas de aulas práticas da universidade federal de minas gerais (ayala; bellis, 2003), universidade federal de são carlos (schalch et al., 2005), universidade federal de santa maria (silveira; mendes, 2008) e ufpr (lordelo; oliveira, 2009). os roteiros das disciplinas selecionadas foram analisados e modificados, sendo mantidos o título, os objetivos, o conteúdo abordado e a fundamentação teórica, de modo a preservar a sua estrutura. as mudanças propostas foram feitas com foco na prevenção e na redução, ao mínimo possível, da quantidade e diversidade de reagentes utilizados, na redução do volume e quantidade de vidrarias necessárias. foram acrescentados dois novos itens: responsabilidade ambiental e tratamento dos resíduos gerados. o primeiro item foi apresentado em forma de um pequeno texto, no qual foram abordadas medidas de educação ambiental direcionadas para a não geração de resíduos. o segundo item, acrescentado como mais uma etapa da metodologia de análise, foi baseado no programa de gerenciamento de resíduos laboratoriais iniciado em 2004 no daqbi (barbosa et al., 2009). realização dos testes experimentais e aplicação em aula primeiramente foram realizados testes executando o roteiro tradicional e em paralelo, o roteiro modificado; assim, verificava-se a eficácia da intervenção e se o objetivo da aula prática era atingido ou não. após testados os roteiros, os resultados foram apresentados e discutidos com os docentes responsáveis pelas disciplinas, assim como a possibilidade de aplicação em aula. para isso, foram explicados os objetivos da pesquisa também aos alunos que realizaram o roteiro tradicional. ao final da execução dos dois procedimentos, os alunos apresentaram suas impressões, questionamentos e o que esta pesquisa acrescentou ao seu aprendizado. resultados e discussão levantamento dos resíduos gerados nos laboratórios durante o período estudado, o almoxarifado registrou quatro recolhimentos de resíduos, com frequência irregular, sendo possível observar um aumento nas suas quantidades. em outubro de 2012, foi registrado o recolhimento de 92,5 kg de resíduos acumulados desde janeiro, sendo importante informar que nesse ano, no período compreendido entre maio e setembro, as aulas estavam suspensas devido à greve dos professores das universidades federais. nesse ano, o almoxarifado do daqbi recebeu também resíduos dos laboratórios do departamento acadêmico de construção civil (dacoc). em março de 2013, foram recolhidos 105 kg de resíduos; em outubro do mesmo ano, 299,5 kg. em agosto de 2014, o setor de almoxarifado registrou o recebimento de 888,6 kg de resíduos, que foram encaminhados à destinação final. esse aumento foi atribuído ao recebimento de amostras de efluentes industriais a serem usados para pesquisa e aulas práticas da disciplina tratamento de águas residuárias, no laboratório de tratamento de águas residuárias. o laboratório de química inorgânica enviou ao almoxarifado, em 2012, 15,0 kg de resíduos e, em agosto de 2014, 49,0 kg. o de química orgânica, por sua vez, enviou 15,0 kg em 2012 e não há registro de envio em agosto de 2014. percebeu-se, pela análise dos documentos, uma inconsistência de dados, provavelmente causada pela falta de um sistema oficial de registro com critérios precisos. há registro de envio de resíduos por determinados laboratórios em um período, mas não em outros. em alguns casos, o resíduo enviado é identificado pelo nome do professor — e até mesmo do estagiário — que o enviou. em outros, é identificado pela atividade gerabarbosa, r.; barbosa, v.m.; felix, e.p. 48 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 43-56 dora, sem referenciar em que laboratório a mesma foi executada, o que ressalta a necessidade de estudos mais detalhados visando ajustes nesse gerenciamento. a tabela 1 apresenta as quantidades de resíduos gerados pelos laboratórios no início e no final do período de coleta de dados, respectivamente, outubro de 2012 e agosto de 2014. a análise dos dados permite verificar não apenas um grande aumento nas quantidades geradas, mas também uma grande diversificação das fontes geradoras. definição das disciplinas para realização do trabalho o estudo centrou-se nos laboratórios de ensino por serem frequentados por um número maior de alunos e as aulas serem executadas rotineiramente em todos os semestres, uma ou duas vezes por semana, sendo que apenas alunos e professores envolvidos em projetos fazem uso dos laboratórios de pesquisa. essa escolha está de acordo com pesquisas que apontam que um programa de gerenciamento de resíduos deve começar enfocando primeiramente os resíduos gerados nas atividades de ensino, pois podem ser mais facilmente caracterizados, inventariados e gerenciados (jardim, 1998). além disso, o ensino tem um efeito multiplicador na divulgação das propostas adotadas e contribui para a formação de profissionais mais conscientes com relação ao tratamento e à disposição de resíduos tóxicos (micaroni, 2002). dentre os laboratórios de ensino, os de química analítica, química básica, físico-química, química inorgânica e química orgânica se destacaram, pois, além de atenderem disciplinas que consolidam áreas de conhecimento fundamentais do curso laboratório quantidade de resíduos gerados (kg) outubro 2012 agosto 2014 química orgânica 15,0 sem registro química inorgânica 1 2,0 18,0 química inorgânica 2 15,0 49,0 ecotoxicologia 11,0 sem registro limnologia 11,0 21,5 biotecnologia 10,0 sem registro departamento acadêmico de construção civil (dacoc) 10,0 sem registro química analítica 6,5 25,0 almoxarifado 12,0 28,3 laboratório de tratamento de águas residuárias fora de atividade 520,0 laboratório de químio/biotecnologia de biomassar fora de atividade 60,0 núcleo interdisciplinar de pesquisa em tecnologia ambiental fora de atividade 10,0 laboratório de estudos avançados em química ambiental fora de atividade 10,0 grupo de pesquisa em tecnologia fora de atividade 140,0 laboratório de tratamento e potabilização da água fora de atividade 6,8 total 92,5 888,6 tabela 1 – quantidade de resíduos gerados (em kg) pelos laboratórios, em outubro de 2012 e agosto de 2014. fonte: almorarifado do daqbi/utfpr. avaliação da geração de resíduos em disciplinas de química orgânica e inorgânica e propostas de redução 49 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 43-56 de química, são aqueles nos quais foram ministradas aulas práticas com maior frequência. esses laboratórios fundamentalmente existem para atender às aulas específicas dessas disciplinas, cujas atividades práticas constam como itens obrigatórios curriculares. desse modo, há um constante número de alunos fazendo uso dos mesmos e as informações levantadas apresentam maior uniformidade e consistência. a tabela 2 apresenta o número médio de alunos matriculados nos quatro semestres de 2013 e 2014, e a carga horária de aulas práticas nessas disciplinas. a disciplina química básica, na qual há a maior média de alunos matriculados, tem suas aulas práticas realizadas no laboratório de química geral, que atende também a outros cursos, como os de engenharia. essa é uma disciplina do início de curso, cujas práticas comumente envolvem soluções diluídas e substâncias de baixa toxicidade. em relação ao laboratório de físico-química, segundo informações dos professores, há poucos resíduos gerados e, além disso, as soluções diluídas comumente utilizadas nas práticas são reutilizadas em experimentos da química básica. no laboratório de química analítica, tradicionalmente grande gerador de resíduos (micaroni, 2002), foram aplicadas pelos professores técnicas de trabalho em semimicro escala, o que reduziu a geração, quando comparada ao que seria gerado em macroescala. adicionalmente, procedimentos envolvendo cátions mercúrio, cádmio, dentre outros, comuns nas práticas dessa disciplina, já foram retirados por causa da toxicidade dos resíduos perigosos gerados. as disciplinas química inorgânica e práticas de química orgânica, por sua média de alunos matriculados, carga horária de aulas práticas, quantidade e tipos de resíduos gerados, mostraram-se fontes importantes de resíduos. outro fator decisivo para a seleção dessas disciplinas está relacionado à possibilidade de aplicar, com maior sucesso, modificações simples e imediatas nos procedimentos experimentais (gerbase et al., 2006; alecrim et al., 2007). nesse sentido, foi feito o acompanhamento das aulas práticas de ambas as disciplinas. nas aulas de química inorgânica eram feitos ensaios para verificar as propriedades e características dos elementos de uma família da tabela periódica, por meio da realização de reações químicas com substâncias contendo esses elementos. durante o acompanhamento das aulas, observou-se o uso de um número muito grande de reagentes e soluções, pois os experimentos são efetuados em várias etapas, nas quais são executadas muitas reações químicas, às vezes repetidas, para se observar o mesmo fenômeno, variando-se os reagentes. as aulas de química orgânica têm como objetivo geral realizar sínteses orgânicas, observar e estudar as propriedades físico-químicas dos compostos, seguidas de técnicas de destilação e filtração. as reações aconteciam de forma relativamente rápida, sendo dedicada grande parte do tempo às etapas de separação e purificação dos componentes. assim sendo, observou-se uma menor diversidade de resíduos gerados. além disso, era necessário que a substância a ser sintetizada fosse gerada em quantidade suficiente para as etapas posteriores de purificação e testes de identificação, o que tornava mais difícil reduzir as quantidades de reagentes utilizados. isso foi confirmado pelos rendimentos disciplina carga horária de aulas práticas (hora-aula) média de alunos matriculados por semestre química básica 34 54,5 química inorgânica 34 42,7 química analítica i 34 40,5 práticas de físico-química 68 26,5 química analítica ii 68 25,8 práticas de química orgânica 68 23,3 tabela 2 – média de alunos matriculados e carga horária de aulas práticas das disciplinas listadas nos semestres de 2013/1 a 2014/2. fonte: secretaria do daqbi/utfpr. barbosa, r.; barbosa, v.m.; felix, e.p. 50 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 43-56 calculados das reações, apresentados nos relatórios dos alunos, que em média atingem 50%. esses baixos rendimentos resultam em quantidades significativas de reagentes (que não reagem) e produtos indesejados, que não podem ser reutilizados de maneira direta. com base na nbr 10.004 (abnt, 2004), identificaram-se como resíduos perigosos gerados pelas aulas da disciplina química inorgânica, as soluções contendo cátions bário — provenientes das aulas práticas 1, 2 e 3 — e chumbo — aulas práticas 3 e 4a —; pela disciplina práticas de química orgânica, as soluções contendo acetato de etila — aula 2 — e clorofórmio e naftaleno — aula 3. esses resíduos foram considerados prioritários para redução ou eliminação da sua geração. modificações propostas para os procedimentos experimentais geradores de resíduos perigosos eliminação da solução residual contendo ba+2 na prática referente ao estudo dos metais alcalinos e alcalino terrosos, cujo objetivo era observar a formação de precipitados insolúveis, propôs-se a substituição do cloreto de bário por cloreto de estrôncio, pois em ambas as situações ocorre a formação dos respectivos precipitados de sulfato de bário e estrôncio (k ps = 1,1 x 10-10 e 3,2 x 10-7) e, embora o último tenha solubilidade maior, será possível a visualização do precipitado. a equação 1 apresenta a reação entre o cloreto de estrôncio e o sulfato de alumínio hidratado, com formação de um precipitado branco (vogel, 1981): kal(so 4 ) 2 .12h 2 o (aq) + 2 srcl 2 (aq)→ al+3 (aq) + 3cl(aq) + 2 srso 4 (s) + 12 h++12oh-+ k+ (aq)+ cl(aq) (1) observou-se que a reação desse sal com o sulfato hidratado de alumínio e potássio ocorreu de forma semelhante, tendo sido observadas as mesmas evidências de reação, pela formação rápida de um precipitado branco e comprovando, assim, a possibilidade de substituir o cloreto de bário pelo de estrôncio. desse modo, entende-se que a substituição pode ser feita sem causar nenhum prejuízo ao aprendizado do aluno, pois as evidências da reação foram muito semelhantes e indicaram a ocorrência da reação química esperada. para constatar a presença de dióxido de carbono expirado pela respiração e consequente formação de um precipitado insolúvel, usa-se uma solução de ba(oh) 2 0,05 mol.l-1 em um tubo de ensaio, no qual o aluno sopra ar com o auxílio de uma pipeta. nesse sentido, foi proposta uma solução de hidróxido de cálcio 1 mol.l-1 em substituição ao de bário, (kps 4,5 x 10-9 e 5 x 10-9, respectivamente) que, de forma análoga, formaria o carbonato de cálcio, possibilitando assim a visualização do precipitado e evitando o uso de solução contendo ba+2, conforme equação 2 (vogel, 1981): ca(oh) 2 (aq) + co 2 (g) → caco 3 (s)+ h 2 o (l) (2) houve formação de precipitado branco, evidenciando visualmente a ocorrência da reação em intervalo de tempo semelhante. desse modo, mostrou-se que é possível deixar de gerar as soluções residuais contendo bário, evitando a formação desse resíduo perigoso. nas duas situações, a substituição do bário pelo estrôncio e pelo cálcio justificam-se no sentido de contribuir para a minimização da periculosidade dos reagentes e produtos, pois o bário e seus compostos são classificados como substâncias que conferem periculosidade aos resíduos pela norma brasileira de classificação de resíduos, nbr 10.004 (abnt, 2004), enquanto os outros elementos, não. adicionalmente, essa substituição vai ao encontro dos princípios 1, 3 e 12 da química verde (manaham, 2013), que preconizam prevenção, sínteses menos perigosas e minimização dos riscos. o estrôncio (sr) é um elemento químico do grupo dos metais alcalinos terrosos, que substitui o cálcio, de forma restrita, em minerais como plagioclásio, apatita e carbonato de cálcio. apresenta quatro isótopos estáveis que ocorrem naturalmente — 84sr, 86sr,87sr,88sr —, sendo que suas formas estáveis não são tóxicas para o ser humano. está presente em águas naturais em quantidades variáveis (bordalo et al., 2007). não são estabelecidos padrões de lançamento de compostos desse elemento pela resolução conama nº 430 (brasil, 2011), enquanto para o bário total, a mesma resolução estabelece o padrão de lançamento 4,0 mg.l-1 . avaliação da geração de resíduos em disciplinas de química orgânica e inorgânica e propostas de redução 51 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 43-56 redução da geração das soluções residuais contendo cátions pb+2 as soluções residuais contendo íons chumbo pb+2 são gerados nas aulas que visam determinar as propriedades dos compostos formados por elementos do grupo 14. sua substituição justifica-se devido ao chumbo ser um dos mais preocupantes metais potencialmente tóxicos, pois é uma das espécies mais amplamente difundidas no ambiente. não é degradável, embora possa ser transformado em formas insolúveis, sendo seu destino final normalmente os solos e sedimentos. muitos organismos aquáticos são capazes de bioconcentrar metais pesados como o chumbo (baird; cann, 2011). os seus compostos são classificados pela nbr 10.004 (abnt, 2004) como perigosos; e o acetato de chumbo, como tóxico. um dos objetivos da aula prática é o estudo da reatividade do chumbo e do estanho em relação ao zinco e ao cobre, em reações de oxidação-redução. sugeriu-se que o uso do chumbo fosse eliminado e que apenas a reatividade do estanho fosse testada, uma vez que os potenciais padrão de redução são -0,13 e -0,14 v, respectivamente, não interferindo no objetivo a ser alcançado. os resultados foram satisfatórios, mostrando ser possível a eliminação do uso do chumbo sem causar prejuízo ao aprendizado dos alunos. o teste foi realizado colocando-se pedaços dos três metais em cavidades de uma forma plástica, semelhantes a uma placa de toque. em cada metal, foi gotejada separadamente a solução contendo o cátion bivalente para reação: cloreto de estanho ii, sulfato de cobre e cloreto de zinco. foi realizado o procedimento tradicional com o metal chumbo e as soluções de acetato de chumbo, cloreto de zinco e cloreto de estanho ii. em função do potencial de redução dos metais, em alguns casos foram observadas reações e em outros não, conforme apresentado na tabela 3. a segunda proposta de alteração foi em relação ao estudo da formação de hidróxidos insolúveis de estanho e chumbo, por meio da adição de hidróxido de sódio aos sais desses metais. entendeu-se como possível a retirada da formação do hidróxido de chumbo, pois o fenômeno estudado — formação de hidróxidos insolúveis — já pôde ser observado em relação ao estanho. pode -se inferir apenas citando em aula que com o chumbo, metal da mesma família, o processo ocorrerá de forma similar, pois o estanho apresenta muitas semelhanças químicas com o chumbo. são metais da mesma família, apresentam a mesma eletronegatividade, energias de ionização próximas e estabelecem, na maioria dos casos, os mesmos tipos de ligações químicas com outros átomos (lee, 1999). no estudo da formação de sais pouco solúveis, o acetato de chumbo é testado em relação aos ácidos clorídrico e sulfúrico, ao cromato de potássio, iodeto de potássio e fluoreto de sódio, com o objetivo de se observar a precipitação dos sais de chumbo formados. mais uma vez, propôs-se que o estudo fosse feito com o estanho e não com chumbo, partindo-se de um sal de estanho. adicionalmente, propôs-se que o teste fosse feito apenas com um dos ácidos e com um dos sais em que haja formação de sais insolúveis e outro em que não haja. cabe ressaltar o primeiro e mais importante princípio da química verde: “prevenção: evitar a produção do resíduo é melhor do que tratá-lo ou limpá-lo após sua geração”. no experimento em que é testada a formação de sais insolúveis, a formação de sais de estanho em substituição aos de chumbo se mostrou satisfatória, no entanto, requer modificações e estudos adicionais. a tabela 4 apresenta as formações de precipitados observadas. para a verificação da reação de decomposição térmica de nitrato, 0,5 g de nitrato de potássio era colocado em um tubo de ensaio, que era posteriormente aquecido com o objetivo de que o aluno observasse a formação do óxido. o procedimento era então repetido para o nitrato de chumbo, ocorrendo a reação descrita na equação 3 (oriakhi, 2009). 2 pb(no3)2 → 2 pbo(s)+ 4 no2(g)+ o2(g) (3) uma vez que o fenômeno já foi observado com o primeiro sal, entendeu-se que a repetição com o nitrato de chumbo é desnecessária, sendo possível evitar a formação do óxido de chumbo e economizar o reagente. ressaltando-se que o objetivo dessa etapa é observar a formação de óxidos, isso pode ser feito pelo aquecimento de outros nitratos, como o de cálcio. há também a possibilidade de usar o nitrato de estanho barbosa, r.; barbosa, v.m.; felix, e.p. 52 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 43-56 substituindo o de chumbo, pois o estanho é menos tóxico do que o chumbo e não consta na listagem de substâncias perigosas da nbr 10.004 (abnt, 2004). o padrão de lançamento do estanho, de acordo com a resolução conama no 430/11 é 4,0 mg.l-1 enquanto o do chumbo é 0,5 mg.l-1, indicativo de que seu efeito poluidor nos corpos aquáticos vem a ser menos danoso do que o do chumbo. por outro lado, a substituição do chumbo por estanho põe em prática o terceiro princípio da química verde, que trata da geração de resíduos e uso de substâncias de baixa ou nenhuma toxicidade. cabe observar que, sob forma de compostos insolúveis em água, o chumbo está quimicamente imobilizado; no entanto, a nbr 10.004 (abnt, 2004) classifica como perigoso o chumbo e seus compostos sem especificar sua forma. resíduos contendo cátions pb+2 são essencialmente prioritários para serem minimizados em programas de gerenciamento de resíduos de laboratório (souza, 2005). reutilização de acetato de etila, clorofórmio e naftaleno o acetato de etila foi utilizado na aula cujo objetivo era testar a solubilidade dos compostos orgânicos. como um éster, o acetato de etila (c 4 h 8 o 2 ) pertence à classe de solubilidade onde estão os álcoois, aldeídos, cetonas, nitrilas e amidas monofuncionais com cinco átomos de carbono ou menos (silveira; mendes, 2008). apesar de existirem muitos compostos orgânicos de mesma classe de solubilidade, não é possível que o mesmo seja facilmente substituído, pois, dentre os ésteres, o acetato de etila é o que apresenta menor toxicidade. enfatizando o princípio da prevenção, propôs-se que o acetato de etila fosse substituído por butanol, um álcool de mesma classe de solubilidade, menor toxicidade e não classificado como perigoso pela nbr 10.004 (abnt, 2004). os resultados alcançados seriam diferentes, pois não seriam observadas as propriedades de solubilidade dos ésteres e sim dos álcoois. no entanto, ressalta-se que o objetivo da aula era observar a solubilidade de compostos orgânicos, o que seria possível. considerando os ganhos em termos de prevenção à poluição e diminuição da exposição dos alunos a uma substância perigosa e o exemplo a ser dado, o objetivo da aula teria sido enriquecido, ainda que atingido parcialmente. cabe, ainda, ressaltar novamente o primeiro princípio da química verde, que coloca a prevenção da geração de poluição como a mais importante prática a ser adotada. na aula de extração líquido-líquido, o clorofórmio era utilizado como solvente e o naftaleno como soluto, e esse seria recuperado nas etapas finais após evaporação do clorofórmio em capela. mais uma vez, objetivando metal/ cátion sn+2(aq) cu+2 (aq) zn+2 (aq) pb+2 (aq) sn não reage reage não reage não realizado zn reage reage não reage não realizado cu não reage não reage não reage não realizado tabela 3 – resultados dos testes de reatividade dos metais. acetato de chumbo cloreto de estanho ii dicromato de potássio precipitado amarelo intenso precipitado marrom iodeto de potássio precipitado amarelo não forma precipitado fluoreto de sódio forma precipitado branco forma precipitado branco tabela 4 – formação de precipitado observada nos testes de comparação dos sais acetato de chumbo ii e cloreto de estanho ii, com os reagentes citados. avaliação da geração de resíduos em disciplinas de química orgânica e inorgânica e propostas de redução 53 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 43-56 a prevenção da geração de resíduos e a eliminação do uso de substâncias tóxicas, sugeriu-se substituir o clorofórmio por hexano, um solvente que possibilita executar a prática atingindo os mesmos resultados, conforme consta no procedimento de extração simples da apostila experimental de química orgânica básica, do departamento de química da ufpr (lordelo;oliveira, 2009). quando comparados os dados toxicológicos das duas substâncias, ficam evidentes as vantagens da substituição em relação à diminuição da exposição aos riscos e à saúde humana (governo do estado de são paulo, 2012). no entanto, as modificações apresentadas não foram aprovadas pelo professor da disciplina, que entendeu que haveria prejuízo ao caráter didático da aula. foram, então, sugeridas medidas de reutilização das substâncias. inicialmente, foi proposto que a solução de clorofórmio e naftaleno não seja mais evaporada em capela e, sim, em aparelho evaporador rotativo, recuperando as duas substâncias, sendo o naftaleno guardado para uso nessa mesma aula a ser repetida com outra turma. sugeriu-se que o acetato de etila e o clorofórmio recuperados nas aulas sejam misturados, e a solução resultante seja utilizada na aula referente à destilação fracionada de compostos orgânicos, e que fosse modificada a sequência das aulas, de modo que a destilação ocorresse logo após as aulas que geraram os resíduos. o professor da disciplina aprovou essas medidas de reutilização. a tabela 5 apresenta uma análise do alcance das modificações aos princípios da química verde (manaham, 2013) pertinentes. aplicação em aula prática de química inorgânica no dia 08 de dezembro de 2014, o roteiro modificado da prática em que eram estudadas as propriedades dos elementos do grupo 14, da disciplina química inorgânica, foi aplicado em aula prática com autorização e acompanhamento da professora responsável. foi executado o roteiro tradicional conforme previsto no planejamento da disciplina e, em sequência, o roteiro modificado, e comparados seus resultados. durante a execução, procurou-se ouvir os comentários espontâneos que os alunos fizeram, no intuito de registrar as percepções sobre as diferenças nos procedimentos e como as mesmas afetariam seu aprendizado. não foram aplicados questionários aos alunos, de modo a não influenciar sua percepção nem estimular respostas. ao final da prática, os alunos foram indagados sobre as observações realizadas por meio dos experimentos e os mesmos afirmaram que não sentiriam prejuízos em relação ao aprendizado caso apenas o roteiro modificado tivesse sido executado. os alunos afirmaram que as reações de precipitação envolvendo o chumbo são mais evidentes e proporcionam melhores observações, contudo, perante a questão da periculosidade dos resíduos — que até então era desconhecida para eles — consideraram a substituição válida devido à não geração de resíduos perigosos, e que essa preocupação deve ser preponderante no ensino da química. conclusão laboratórios de ensino e pesquisa em química apresentam geração de resíduos diversificada em termos de frequência, tipologia e quantidade. no estudo de caso, foi observado um aumento no uso dos laboratórios de ensino, o que contribuiu para um aumento na geração de resíduos (92,5 kg em 2012 e 888,6 kg em 2014). a variedade das fontes geradoras e dos próprios resíduos gerados deixam clara a importância das ações de prevenção e redução da sua geração e a dificuldade em se implantar um sistema de tratamento unificado. soluções para redução da geração de resíduos devem ser aplicadas a cada laboratório e a cada disciplina de forma particular, considerando suas peculiaridades. com base no levantamento realizado, concluiu-se que um estudo de minimização de geração de resíduos deveria começar pelas disciplinas química inorgânica e práticas de química orgânica. o inventário realizado com base nos dados coletados durante as aulas práticas dessas disciplinas deixou claro o uso desnecessário de substâncias perigosas e tóxicas. enquanto muitas universidades baniram o uso de componentes potencialmente tóxicos, como chumbo, bário, acetato de etila, clorofórmio, dentre outras, nos laboratórios avaliados esses reagentes ainda são utilizados sem ser feita nenhuma menção aos riscos à saúde e ao ambiente, perpetuando nos alunos a postura de despreocupação com as consequências e o potencial poluidor da aula. barbosa, r.; barbosa, v.m.; felix, e.p. 54 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 43-56 assim, soluções para modificações simples, de baixo custo, com menor risco e minimização de resíduos e sem alteração do objetivo da aula prática foram propostas, de forma que os mesmos fenômenos — reações, precipitações, solubilizações — puderam ser observados. testes experimentais utilizando novos roteiros elaborados comprovaram que medidas de prevenção e redução na geração de resíduos são possíveis de serem aplicadas de imediato, sem grandes esforços. enfatiza-se que esse estudo é possível ser feito e aplicado para todas as disciplinas vinculadas às aulas práticas, no sentido de subir na hierarquia de gerenciamento de resíduos de acordo com os princípios da química verde. além disso, estudantes formados em cursos que promovam a utilização desses princípios se tornarão profissionais mais conscientes de sua responsabilidade ambiental e do seu papel como cidadãos. resíduo fonte modificação proposta resultados alcançados pela modificação princípios da química verde relacionados soluções contendo cátions ba+2 prática 1 inorgânica retirado o uso do bário na etapa 1 satisfatório 1 prevenção 3 sínteses menos perigosas 12 minimização dos riscos práticas 2 inorgânica substituição do bacl 2 por cacl 2 satisfatório 1 prevenção 3 sínteses menos perigosas 12 minimização dos riscos prática 3 inorgânica substituição do ba(oh) 2 por ca(oh) 2 satisfatório 1 prevenção 3 sínteses menos perigosas 12 minimização dos riscos soluções contendo cátions pb+2 práticas 3 inorgânica substituição dos sais e hidróxido de chumbo pelos de estanho satisfatório 1 prevenção 3 sínteses menos perigosas 12 minimização dos riscos prática 4a inorgânica retirada a reação de decomposição do pb(no 3 ) 2 satisfatório 1 prevenção 3 sínteses menos perigosas prática 4a inorgânica substituição do acetato de chumbo por cloreto de estanho para verificação de formação de sais insolúveis necessita de ajustes 1 prevenção 3 sínteses menos perigosas 12 minimização dos riscos tabela 5 – resumo dos resultados alcançados e princípios da química verde relacionados. satisfatório: a modificação permite fazer observações de forma similar à tradicional, não existindo prejuízo ao caráter didático da aula, gerando menos ou nenhum resíduo. necessita de ajustes: pode ser alcançado resultado satisfatório por meio de estudos e testes adicionais. avaliação da geração de resíduos em disciplinas de química orgânica e inorgânica e propostas de redução 55 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 43-56 referências abnt – associação brasileira de normas técnicas. nbr 10004: resíduos sólidos – classificação. rio de janeiro: abnt, 2004. alecrim, g. f.; magno, k. s.; mendonça, r. b. s.; valle, c. m. gerenciamento dos resíduos gerados nas disciplinas de química geral e química inorgânica dos cursos da área de química no cefet-am. in: congresso de pesquisa e inovação da rede norte nordeste de educação tecnológica, 2., joão pessoa, 2007. 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revisores, diminuindo assim a demanda de trabalho destes e, consequentemente, os prazos de revisão. em 2017 foram submetidos 90 artigos à revista, 45 dos quais não atenderam a pelo menos um dos critérios de préseleção, que são: • pertinência: o tema central do artigo é ambiental; • relevância: o artigo apresenta contribuição científica significativa para a área e demonstra isso; • ineditismo: não há plágio. se o artigo já tiver sido apresentado em congresso, a versão para a revista deve ter pelo menos 50% de diferença em relação ao artigo de congresso; • ética: o trabalho não faz promoção de indivíduos, organizações e/ou produtos, nem críticas indevidas a eles; • redação: o trabalho está escrito em bom português, com estrutura lógica e de forma clara e concisa. entre os 45 artigos restantes, sete foram rejeitados após avaliação por pares, 13 foram aceitos e 25 encontram-se em fase de avaliação, que inclui aqueles de posse de revisores (14), editores (8) e autores (3). todos os artigos recebidos em 2017 já passaram pelo processo de pré-seleção e/ou foram rejeitados, ou encaminhados para revisão por pares. é importante lembrar, mais uma vez, que a função da revista é a divulgação científica. para tanto, faz-se fundamental que os trabalhos submetidos tragam contribuição científica para a área. trabalhos de aplicação de princípios conhecidos não representam contribuição científica e não são aceitos para publicação. exemplo comum desse tipo de trabalho são os diagnósticos, recebidos em grande número pela revista, mas que não promovem o avanço do conhecimento científico. a tabela com os critérios de avaliação de artigos, disponível no regulamento da revista (http://abes-dn.org.br/publicacoes/rbciamb/regulamento%20rbciamb.pdf), apresenta uma lista detalhada dos itens que são verificados. é recomendável que os autores utilizem esses critérios para efetuar a autoavaliação de seus trabalhos antes da submissão, pois a observância desses critérios pode acelerar substancialmente o processo de revisão. ciente da importância da rbciamb para os programas de pós-graduação (ppg), a maioria dos quais exige que seus alunos submetam artigos para publicação como requisito para obtenção do título, aproveito para deixar sugestão de boa prática, já adotada por vários ppgs: que a submissão do artigo seja considerada válida apenas após ele ter sido encaminhado pelo corpo editorial da revista para revisão por pares. dessa forma, as submissões que não atendem aos critérios de pré-seleção não devem ser consideradas suficientes para o cumprimento do respectivo requisito do ppg. encerrando mais um ano, aproveito para agradecer o excelente trabalho voluntário realizado pelos editores e revisores em prol das ciências ambientais. a lista completa de editores e revisores que colaboraram com a rbciamb em 2017 é apresentada ao final da revista. cordiais saudações, professor maurício dziedzic editor geral da rbciamb © 2017 associação brasileira de engenharia sanitária e ambiental este é um artigo de acesso aberto distribuído nos termos de licença creative commons. 182 rbciamb | v.58 | jun 2023 | 182-191 issn 2176-9478 a b s t r a c t anthropogenic activities in any natural ecosystem cause changes that affect the physical and biological environment, causing degradation. likewise, these activities can cause significant changes in the chemical and physical factors of the soil, also impacting the microbiological community. the study aimed to evaluate the influence of soil biochemical and physicochemical characteristics on the development of fungal communities in three different soils of the pampa biome. the soil types selected were: native forest, eucalyptus plantation and pasture area, in two distinct periods: hot and cold. microbiological, physicochemical and biochemical analyses of the soils were carried out. the following genera and species of fungi were identified: aspergillus sp., aspergillus niger, fusarium sp., geotrichum sp., isaria sp., penicillium sp., scedosporium sp., trichoderma sp., verticillium sp. the results showed that the fungal community is being affected by soil composition characteristics, regardless of the sampled areas. aspergillus sp. is associated with higher amounts of manganese, boron and the ca+mg/k ratio in the soil, while a. niger and trichoderma sp. have a negative relationship with these variables. aspergillus sp. showed a high ability to tolerate mn. the most diverse area was pasture in the warm period, and the least diverse was eucalyptus plantation in the cold period. the analyzed taxa had a reduction in the cold period compared to the warm one, except for aspergillus sp. in the eucalyptus area, which presented a greater amount in the cold period compared to the hot period. it can be seen that the use of soil in the pampa biome for planting monocultures or for generating pastures interferes with its characteristics and distinctly affects the fungal community. keywords: soil management; physicochemical aspects of the soil; soil biochemistry; soil microorganisms. r e s u m o as atividades antropogênicas em qualquer ecossistema natural causam modificações que afetam o ambiente físico e biológico, gerando degradação. da mesma forma, essas atividades podem causar modificações significativas nos fatores químicos e físicos do solo, impactando também a comunidade microbiológica. o estudo objetivou avaliar a influência de características bioquímicas e físico-químicas do solo sobre o desenvolvimento de comunidades fúngicas em diferentes solos do bioma pampa. os tipos de solo selecionados foram: área de floresta nativa, área de plantação de eucalipto e área de pastagem, em dois períodos distintos: quente e frio. foram realizadas análises microbiológicas, físico-químicas e bioquímicas dos solos. identificaram-se os seguintes gêneros e espécie de fungos: aspergillus sp., aspergillus niger, fusarium sp., geotrichum sp., isaria sp., penicillium sp., scedosporium sp., trichoderma sp., verticillium sp. os resultados mostraram que a comunidade fúngica está sendo afetada pela composição das características do solo, independentemente das áreas amostradas. aspergillus sp. está associado a maiores quantidades de manganês, boro e da relação ca+mg/k no solo, enquanto a. niger e trichoderma sp. têm relação negativa com essas variáveis. aspergillus sp. mostrou elevada capacidade de tolerância ao mn. a área mais diversa foi a de pastagem no período quente, e a menos diversa foi a área de eucalipto no período frio. os táxons analisados tiveram redução no período frio em relação ao período quente, com exceção de aspergillus sp. na área de eucalipto, que apresentou maior quantidade em período frio em relação ao período quente. pode-se constatar que a utilização do solo no bioma pampa, para plantação de monoculturas ou para a geração de pastagens, interfere em suas características e afeta distintamente a comunidade fúngica. palavras-chave: manejo do solo; aspectos físico-químicos do solo; bioquímica do solo; microrganismos do solo. influence of different soil uses in the pampa biome, southern brazil, on fungal communities influência de diferentes usos de solo do bioma pampa, sul do brasil, nas comunidades fúngicas amanda luisa stroher1 , thais müller1 , daiane heidrich1 , guilherme liberato da silva1 , claudete rempel1 , mônica jachetti maciel1 1universidade do vale do taquari – lajeado (rs), brazil. correspondence address: thais müller – avelino tallini, 171 – bairro universitario – cep: 95914-014 – lajeado (rs), brasil. e-mail: mthais@universo.univates.br conflicts of interest: the authors declare that there are no conflicts of interest. funding: none. received on: 02/02/2023. accepted on: 06/19/2023 https://doi.org/10.5327/z2176-94781550 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. https://orcid.org/0000-0003-4279-8279 https://orcid.org/0000-0001-7366-9678 https://orcid.org/0000-0002-1010-5215 https://orcid.org/0000-0001-6619-6622 https://orcid.org/0000-0001-8573-0237 https://orcid.org/0000-0002-6863-2181 mailto:mthais@universo.univates.br https://doi.org/10.5327/z2176-94781550 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ influence of different soil uses in the pampa biome, southern brazil, on fungal communities 183 rbciamb | v.58 | jun 2023 | 182-191 issn 2176-9478 introduction the pampa biome is located in south america and extends over an area of approximately 700,000 km2, being present in argentina, uruguay and brazil, where it exclusively occupies the state of rio grande do sul. its vegetation is quite characteristic, being composed of pastures, undergrowth, grasses and riparian forests. this biome is known for its rich diversity and has an abundant geological composition, formed by several microecosystems (bolzan et  al., 2016). the microbial biodiversity of the pampa biome has not yet been sufficiently explored, and probably several species of microorganisms can still be found (daniel junior et al., 2018). despite its abundant diversity, the pampa biome is still little known and studies about its communities are scarce. in recent years, the pampa has been degraded to favor livestock and agricultural expansion, cattle breeding, and planting of soybean, corn and exotic tree species (lupatini et al., 2013). this biome has one of the smallest networks of protected areas in the world and the smallest in brazil (lima et al., 2020). soil fungi play important roles for the ecosystem, as they are responsible for the decomposition of organic waste and xenobiotics, make biological control, establish symbiotic relationships, promote soil aggregation, mineralization of nutrients and cause diseases (tortora et al., 2017). according to moreira and siqueira (2006), several factors affect soil organisms, so populations vary depending on the type of soil, vegetation and climatic conditions. thus, large microbial variations can be found between distinct ecosystems in the same region or in different geographic regions. soil degradation and lack of vegetation cover affects the growth of macro and microbial communities, since they cause changes in food availability, soil temperature and humidity. species resistant to environments with low availability of nutrients are selected and cause reduction of carbon cycling, soil aeration and disintegration of organic matter, resulting in decreased microbial biomass (granada et al., 2019). considering the hypothesis that soils used in different activities may present different physicochemical and biochemical conditions, possibly influencing the fungal community, this study aimed to evaluate the influence of biochemical and physicochemical soil characteristics on the development of fungal communities in different soils of the pampa biome. material and methods collection of the samples soil samples were collected in the city of pantano grande/rs, in the pampa biome domain. three different areas of land use were selected: native forest area, eucalyptus plantation area and pasture area (figure 1) — the native forest belonging to the atlantic forest biome. the eucalyptus area has silvicultural practices of preparation and soil fertilization and was under cultivation for seven years. the pasture area was previously used in the plantation of monocultures and had not been interfered with in approximately five years. in each area, three collection points were defined, sampled in triplicate. the soil was collected with the aid of a modified auger at a depth of 5 cm with 10 cm in diameter and sieved in buckets previously disinfected with 70 gl alcohol. after that, the sample was placed in stomacher hermetic bags and stored in a thermal box for temperature preservation. for the collection, at each point a 1 m2 quadrant was defined, from which nine points were randomly selected to compose the final sample. the coordinates of each sampled site can be found in chart 1. the collection was performed in two distinct periods, winter and summer. samples from the cold period (mean temperature of 15°c) were collected in july 2017 and the hot period (mean temperature of 30°c) was collected in december 2019. figure 1 – demarcation of the three collection points in the areas of native forest, eucalyptus plantation and pasture selected for soil collection. n: north. p1: pasture 1; p2: pasture 2; p3: pasture 3; e1: eucalyptus 1; e2: eucalyptus 2; e3: eucalyptus 3; n1: native 1; n2: native 2; n3: native 3. source: adapted from google earth. chart 1 – coordinates of the sampled points for each land use area: native vegetation, eucalyptus plantation and pasture*. *geographical coordinates of the three collection points of the different areas of land use analyzed in this study, native vegetation, pasture and eucalyptus plantation. collection points latitude longitude pasture 1 6655441.00 m s 360302.00 m e pasture 2 6655427.70 m s 360339.44 m e pasture 3 6651137.00 m s 356770.00 m e eucalyptus 1 6650246.00 m s 367850.00 m e eucalyptus 2 6650251.00 m s 367810.00 m e eucalyptus 3 6650306.83 m s 367871.16 m e native 1 6644258.02 m s 355770.85 m e native 2 6643880.08 m s 355960.58 m e native 3 6644681.81 m s 357534.26 m e stroher, a.l. et al. 184 rbciamb | v.58 | jun 2023 | 182-191 issn 2176-9478 microbiological analyses after soil collection, the samples were taken to the microbiology laboratory to be analyzed. for the extraction of fungi present in the soil, the decimal dilution technique was performed. 10 g of soil was weighed and 90 ml of saline peptone water was added. after one minute stirring in the homogenizer, decimal dilution was performed up to 10-5. an aliquot of 0.1 ml was removed from each dilution and plated in a petri dish containing sabouraud agar with chloramphenicol to prevent bacterial growth. the plates were incubated at 25°c for five days. after this period the count of colony forming units (cfu)/ g of soil was performed. the colonies that showed growth after five days of incubation were isolated with the aid of a magnifying glass and inoculation loops in petri dishes with sabouraud agar. the identification of genera was made by microculture. in a glass petri dish were placed two blades with two agar cubes with the fungus sown between them, a supporting blade and a cotton ball moistened. the microcultures were incubated at 25°c for seven days for growth of fungal structures. after this period, the slides were stained with lactophenol and koh 20% and visualized under a microscope. the identification was based on the macro and micromorphological characteristics of the isolates. in the macroscopic study the reverse was observed of the colonies, such as in  diameter, color of conidia and mycelium, texture, presence of exudates and soluble pigments. microscopic structures such as conidiophores, conidiogenic cells and conidia were analyzed. for the identification of genera and species, the following literature was used: domsch et al. (2007). the following isolates were identified: aspergillus sp., aspergillus niger, fusarium sp., geotrichum sp., isaria sp., penicillium sp., scedosporium sp., trichoderma sp., verticillium sp. after being identified, the fungi were stored in test tubes with sabouraud agar inclined to room temperature and in skim milk 10% in eppendorf frozen at -20°c. physicochemical and biochemical analyses in addition to the microbiological analyses, the following chemical analyses of clay, ph by the method smp, potassium, phosphorus, percentage of organic matter, calcium, aluminum, magnesium, chlorine, copper, zinc, boron, sulfur and manganese were performed; and also physical analysis of sand, clay and silt. all these analyses were performed by an outsourced laboratory member of the official network of soil analysis laboratories of the states of rio grande do sul and santa catarina (rolas) and also a member of the quality control program of fertility laboratories coordinated by the embrapa system of soil analysis (paqlf). physicochemical analyses of moisture, ph, granulometry and nitrogen were performed. to determine the humidity, a soil sample was placed in a becker of known mass, weighed and left in the greenhouse for 24 hours. then, the sample was placed in a desiccator and weighed again. the mass of the second weighing of the mass of the first weighing was discounted, thus obtaining the percentage of moisture present in the soil. the ph analysis was performed following the methodology of embrapa (1997), adding 25 ml of distilled water in 10 g of soil and measuring with a ph meter after one hour rest. the granulometry aimed to characterize the amounts of silt, sand and clay present in the soil, as well as to determine its classification, and was performed according to the methodology proposed by van raij (2001). nitrogen was quantified by protein tube digestion and distillation by the kjeldahl method, following the embrapa protocol (1997). biochemical analyses included microbial biomass, basal respiration and microbial quotient. the microbial biomass was determined by soil irradiation method and titration with ferrous ammoniacal sulfate 0.03 mol/l, according to the methodology described by mendonça and matos (2005). basal respiration was performed following a protocol proposed by stotzky (1965), where the soil rested for 40 days in hermetic pots with sodium hydroxide for analysis and was then titrated with hydrochloric acid pa. the microbial quotient (qmic) was calculated following anderson and domsch (1993), using the values of microbial biomass and soil organic carbon. statistical analysis of the data a restricted (canonical) ordering was performed through redundancy analysis based on distance — db-rda (legendre and anderson, 1999). the distance was chosen according to the bray-curtis method. this analysis allowed evaluating the degree of association between the range of environmental variables and the taxonomic diversity of fungi found in the analyses in a multidimensional space. to conduct the dbrda, the matrix of fungal taxa was standardized using the hellinger method, while the matrix of environmental variables was standardized using the “standardize” method. a multicollinearity analysis involving the environmental analyzes performed was developed in order to verify and exclude possible variables strongly correlated with the other predictor variables. this analysis was performed using the variance inflation factor (vif) method through the vifstep function of the uncertainty analysis for species distribution models — usdm package (naimi et al., 2014). to evaluate if there was variation of fungal growth in hot and cold periods, two cluster analyses were made using spreadsheets (winter and summer) standardized by the hellinger method, later transformed into euclidean distance matrices. afterwards, hierarchical groupings were conducted using the method of weighted peer groups with arithmetic mean (upgma). this procedure was visualized as grouped heat maps using the pheatmap function of the homonymous package (kolde et al., 2012). all statistical analyses were performed in r programming language (ihaka and gentleman, 1996; r core team, 2018). results and discussion the results of the physicochemical and biochemical analyses of the three different areas of use of the studied soils, native vegetation, influence of different soil uses in the pampa biome, southern brazil, on fungal communities 185 rbciamb | v.58 | jun 2023 | 182-191 issn 2176-9478 pasture and eucalyptus plantation, of the two periods analyzed (hot and cold), are presented in table 1. the area with native vegetation showed higher humidity in the cold period than the other areas studied and periods analyzed. this same area also showed greater basal respiration, but in the hot period. góes et  al. (2021), in their study of the edaphic fauna of the pampa biome, also observed that the soil with the highest moisture content was native vegetation. the higher values of humidity in areas of native vegetation can be justified by the greater coverage of the soil in relation to the other areas, because in field or crop, the soil covers are lower and deficient, leaving it exposed to the incidence of solar radiation, thus facilitating water loss by evaporation. araújo et al. (2020b) demonstrated in their study that areas with native vegetation cover had greater biomass and carbon stock capacity compared to anthropic areas or areas in the process of anthropogenic change. in addition, as the vegetation regeneration stage advances, there is an increase in the amount of carbon and biomass. basal respiration, higher in this area in the warm period compared to other areas, may also be related to greater soil cover, observed in places with native vegetation. according to canei et  al. (2018), basal respiration is one of the most used microbiological indicators to evaluate the activity of the soil heterotrophic microbiota and represents the co2 produced by the microbial biomass during the processes of decomposition and mineralization of soil organic matter. the same study (canei et al., 2018) also found higher values of basal respiration in native forest and araucaria forest than in pastures of the pampa biome. the pasture area showed higher ph (in the cold period) and higher microbial biomass (in the hot period) than the other areas. eucalyptus plantation showed higher average microbial quotient (qmic) in the hot period. the high ph in the soil indicates alkalization and can be a result of the addition of basic components such as limestone (liming), used in the preparation of the soil for pasture (bernardi et  al., 2018). according to novak et al. (2022), soil biomass is an important nutrient cycling parameter in ecosystems and represents the fraction of organic matter that is most rapidly decomposed. in contrast to the present study, this author reported a greater amount of biomass in soil with native vegetation than in soil with agricultural cultivation. this is probably because the forest is not stable, it is still under stress. the chemical analysis of the soil composition of the three types of studied areas showed that the pasture presents a higher mean in the cold period compared to the hot period (table 2). phosphorus is found in inorganic, organic and microbial forms in soils and its dynamics can be controlled by a combination of chemical and biological properties. phosphorus is highly limited in tropical soils, thus the renewal of organic p and the rapid recycling of p from litter are the main processes to provide this macronutrient to plants in natural ecosystems (soltangheisi et  al., 2019). groppo et  al. (2015) also reported higher amounts of phosphorus in agricultural soils, such as pastures, in relation to the amounts found in native vegetation soils. the cold period showed even more phosphorus and potassium than the hot period. this occurs due to the higher fertilization that occurs in this period, as a strategy to improve the quantity and quality of the pasture, affected by low temperatures and frost (pazeto et al., 2015). in relation to potassium, the highest levels in the soil under pasture may occur due to the immobilization of this micronutrient in the biomass of the trees and the export through crops, mainly grain. in the pasture, the non-renewal of the soil and the addition of residues (vegetables and animals) provide higher concentration of k in the surface layer of the soil. the animals influence the redistribution of nutrients by consumption, through defoliation of pasture, and their return to the soil via excretion (assis et al., 2019). the analysis of variance, anova 1 criterion, showed no statistical difference when comparing the physicochemical, chemical and biochemical variables of the soil of the three areas studied (native vegetation, eucalyptus plantation and pasture) in both periods, hot and cold. table 1 – mean of the physicochemical and biochemical variables of the three collection points in the areas of eucalyptus, native vegetation and pasture in the hot and cold periods*. *arithmetic mean of the analyses of the physicochemical and biochemical variables of the three soil collection points in the areas of eucalyptus, pasture and native vegetation in the hot and cold periods of the pampa biome analyzed in this study. variables eucalyptus native pasture cold hot cold hot cold hot humidity (%) 12.41 16.20 11.60 24.10 12.53 18.20 ph 5.44 5.60 5.78 5.41 6.59 7.35 silt (%) 9.99 8.90 10.74 7.16 11.65 10.5 clay (%) 39.24 25.71 24.43 24.25 35.54 18.68 sand (%) 50.76 65.38 64.82 69.67 52.79 70.95 nitrogen (g/kg) 10.23 12.36 15.76 12.83 13.23 12.83 microbial biomass (μg/g of c in the soil) 456.81 404.85 379.6 348.69 924.86 343.16 basal respiration (μg co2/g soil/hour) 0.63 0.40 0.74 0.48 0.60 0.72 microbial quotient (%) 2.13 2.34 1.26 1.62 1.60 1.86 stroher, a.l. et al. 186 rbciamb | v.58 | jun 2023 | 182-191 issn 2176-9478 regarding the fungi found in the three areas studied, in the hot and cold periods (table 3), it can be observed that 265 fungi were sampled, distributed in eight genera and one species. the hot period obtained a total of 206 fungi and the cold period a total of 59, that is, there was a reduction of approximately 71.35% (or 147 individuals) of the fungal community sampled in the cold period. in relation to the total of specimens sampled in each area, the pasture area (n = 134) showed to be richer in fungi, followed by native vegetation (n = 79) and eucalyptus plantation (n = 52). when analyzing the species richness in relation to hot and cold periods, the highest richness was found in the pasture area in the warm period (n = 101), followed by the area with native vegetation in the warm period (n = 63) and the pasture area in the cold period (n = 33). the eucalyptus plantation area in the hot period showed an n = 42, and the area with native vegetation in the cold period showed an n = 16. the area with eucalyptus plantation in the cold period was the one with the lowest richness, with an n = 10. regarding fungal diversity, the pasture area presented eight taxa in total, one species and nine fungal genera. of these, eight were found in the hot period and four in the cold period, demonstrating a 50% reduction in diversity in the cold period. the native vegetation area presented seven taxa in total, seven in the hot period and three in the cold period, showing a reduction of 58% in the cold period compared to the hot one. the area with eucalyptus plantation showed six taxa in the hot period and three in the cold period, with a reduction of 50% of diversity in the cold period. the shannon-weaver diversity index ranged from 1.15 in the area with native vegetation in the cold period to 1.54 in the area of eucalyptus plantation in the warm period. table 2 – mean of chemical variables from soil analyses of the three areas studied in each type of plant formation, eucalyptus, native and pasture of the pampa biome*. *arithmetic mean of the chemical variables of the three soil collection points in the areas of eucalyptus, pasture and native vegetation in the hot and cold periods of the pampa biome analyzed in this study. variables eucalyptus native pasture cold hot cold hot cold hot ph smp 6.03 5.37 6.17 5.07 6.40 6.57 phosphorus (mg/l) 3.53 6.93 4.33 18.30 54.70 64.97 potassium (mg/l) 94.33 63.00 88.33 57.67 128.67 359.67 organic matter (%) 3.40 3.10 4.77 3.23 3.27 3.27 aluminum (cmolcl-1) 0.60 0.50 0.17 1.47 0.53 0.00 calcium (cmolcl-1) 3.20 5.03 2.63 1.37 4.07 7.27 magnesium (cmolcl-1) 0.90 1.40 1.03 0.50 1.67 2.63 h+al (cmolcl-1) 4.47 9.13 3.87 13.40 1.67 2.33 ctc (cmolcl-1) effective 4.90 7.07 4.07 3.50 8.13 10,80 ph 7.0 8.83 15.67 7.73 15.37 9.80 13.13 % saturation ctc al 15.67 7.30 4.27 44.50 0.00 0.00  bases 48.87 41.87 49.73 12.77 83.13 82.00 k 2.73 1.00 2.80 1.00 3.90 6.97 ca/mg ratio 3.37 3.77 2.57 2.70 2.50 2.77 ca/k ratio 12.53 31.50 14.30 8.67 14.57 8.00 mg/k ratio 3.63 8.53 5.33 3.10 5.83 2.87 (ca+mg)/k ratio 16.17 40.03 19.63 11.77 20.40 10.87 sum of bases (cmolcl-1) 4.30 6.53 3.90 2.03 8.13 10.80 sulfur (mg/l) 6.43 18.87 6.83 19.57 6.57 9.47 zinc (mg/l) 2.33 9.23 3.03 55.97 6.90 24.53 copper (mg/l) 1.17 1.10 1.40 2.00 2.17 2.97 boron (mg/l) 0.50 0.70 0.59 0.93 0.60 1.12 manganese (mg/l) 22.67 68.00 11.00 35.67 2.67 22.33 iron (%) 0.00 0.16 0.00 0.20 0.00 0.29 sodium (mg/l) 0.00 7.00 0.00 5.33 0.00 15.67 influence of different soil uses in the pampa biome, southern brazil, on fungal communities 187 rbciamb | v.58 | jun 2023 | 182-191 issn 2176-9478 the pasture area obtained an index of 1.34 and the native vegetation area of 1.17 (both for the hot period). the area with eucalyptus plantation and the pasture area of the cold period obtained indexes of 1.49 and 1.29, respectively. the shannon-weaver diversity index considers equal weight between rare and abundant species and the lower the index value, the lower the diversity of the sample (furtado and vieira, 2020); thus, the most diverse area was pasture in the hot period and the least diverse was the eucalyptus area in the cold period. the mean of taxa found in the three studied areas ranged from 3.2 in the eucalyptus plantation area to 8.8 in the pasture area, the mean of the native vegetation area being 8.0. the standard deviation was 4.28 in the eucalyptus area, 15.85 in the area with native vegetation and 16.51 in the pasture area. the three most abundant taxa found in the total of the three areas analyzed in this study were aspergillus sp., aspergillus niger e fusarium sp. the genus aspergillus stands out as an excellent producer of secondary metabolites of industrial and environmental interest. this genus is part of a group of non-pathogenic microorganisms capable of producing enzymes and has been widely researched. they are filamentous fungi that stand out for their ease of cultivation and secretion of enzymes directly in the production medium (nascimento et  al., 2014). correa et  al. (2023), in their study with fungi, showed that most isolates of the genera penicillium, aspergillus and trichoderma used the herbicide glyphosate as a source of nutrients, degrading it and decreasing its concentration in the environment. a. niger is a species of aspergillus sp. used in the development of an inoculant that promotes plant growth. this microorganism has the ability to solubilize mineral phosphates and is considered safe in food production (araújo et al., 2020a). according to nascimento et al. (2021), a. niger grows rapidly and sporulates well in common culture media. in addition, this microorganism does not present specificity for host plants, thus being advantageous in relation to symbiotic microbes, for which the production of inoculants can be complex. for daniel junior et  al. (2018), the genus fusarium, the third most abundant taxon in this study, is one of the most cited genera in studies related toproduction of bioherbicides. this genus has herbicidal activity against different species of grasses. this study analyzed 35 environmental variables, but the variance inflation factor (vif) showed which were correlated with each other. after model selection, only eight variables were maintained in the final db-rda model, as shown in table 4. the proportion of inertia (i.e. mean quadratic contingency coefficient) explained that the variability in the composition of fungi as a function of their relationship with the environmental variables of the soil was 63%, while 37% of the variability was not explained. the first two axes explained 51% (1º = 41.1%; 2º = 10.7%). the quality of the db-rda model was relevant (r2 = 0.70) and significant (anova, f[8.9] = 1.90, p-value = 0.02). table 3 – quantities of fungi found in areas of native vegetation, eucalyptus plantation and pasture, in the hot and cold periods, of the pampa biome*. *species or genera of fungi, with their respective quantities, found in the three areas analyzed: pasture, native and eucalyptus plantation, in the two periods: hot and cold in the pampa biome. areas fungi hot period cold period total area eucalyptus aspergillus sp. 4 8 52 aspergillus niger 24 1 fusarium sp. 3 1 isaria sp. 1 0 scedosporium sp. 1 0 trichoderma sp. 9 0 native aspergillus sp. 39 12 79 aspergillus niger 13 3 fusarium sp. 4 1 trichoderma sp. 4 0 geotrichum sp. 1 0 penicillium sp. 1 0 scedosporium sp. 1 0 pasture aspergillus sp. 34 20 134 aspergillus niger 29 8 fusarium sp. 15 3 geotrichum sp. 1 2 isaria sp. 1 0 penicillium sp. 3 0 trichoderma sp. 17 0 verticillium sp. 1 0 total (hot and cold): 206 59 table 4 – variance inflation factor analysis displaying 12 variables retained and fit for the following narrow-order analyses#. #variance inflation factor, of the 12 variables retained and suitable for restricted ordering analyses; *variables retained in the final db-rda model. environmental variables (soil) vif 1. silt 1.69 2. clay* 2.02 3. (ca + mg)/ k ratio* 2.40 4. basal respiration* 2.74 5. colony forming units (cfu) 2.79 6. microbial quotient* 2.98 7. total nitrogen* 3.33 8. manganese* 3.34 9. copper* 3.74 10. ph 3.80 11. sulfur 3.82 12. boron* 4.75 stroher, a.l. et al. 188 rbciamb | v.58 | jun 2023 | 182-191 issn 2176-9478 when comparing the values of soil variables of the three areas studied, it can be seen that although the three areas analyzed, native vegetation, pasture and eucalyptus plantation did not differ among themselves in the composition of the community of fungi, table 4 shows the variation in soil components for each of them. thus, qmic, clay percentage, (ca + mg)/k ratio, manganese and copper seem to be higher in eucalyptus plantation areas (table 5). according to de morais et al. (2021), the substitution of natural vegetation in the local biome for the production of forest crops can cause changes in quantitative and qualitative carbon stocks, in the microbial biomass of the soil and, consequently, in soil quality. the higher qmic is related to the lower carbon accumulation by microorganisms in this location, often due to the lower availability of substrate. with the addition of quality organic matter or when there are no stress situations, there is an increase in microbial biomass and, consequently, an increase in qmic (gonçalves et al., 2019). for oliveira et al. (2022), in their study with eucalyptus crops, the prolonged cultivation time of this plant caused increases in litter accumulation, organic matter and soil organic carbon. the soils with pasture showed a mean rate of basal respiration and boron content above the other two areas studied. the values of the basal respiration rate are directly related to the increase or reduction of c available in the soil. a higher basal respiration rate may mean the release of nutrients in the soil, since the decomposition of plant material may make nutrients available to plants (quirino et al., 2020). alves et  al. (2022), in their study, also obtained higher mean basal respiration in pastures. according to these authors, these areas promote a high availability of organic matter and have dense root mass, favoring the formation of microbial biomass in the rhizosphere. basal soil respiration is considered the main measure to evaluate microbial activity and consists of the total sum of all metabolic functions, of which co2 is produced. caumo et al. (2021), in their study with plant communities, found that the areas with pastures presented higher species richness and that the presence of dry material in the soil is higher in non-pastured areas. the presence of herbivores is relevant in the recycling of vegetative material, changing the dynamics of nutrient cycling by accelerating the process. finally, total nitrogen seems to be, on average, more represented in soils with native vegetation (table 5). according to dalal et al. (2021), in the last 70 years, there has been an increase in the deposition of various forms of nitrogen in the soil, even in soil with native vegetation. according to redundancy analysis, it can be observed that the fungal community is affected distinctly by the composition of the soil characteristics (table 6), regardless of the areas sampled, as previously shown by the permanova. the genus aspergillus sp. is more associated with higher amounts of manganese, boron and ca+mg/k ratio in soil (figure 2 on the right), while taxa such as a. niger and trichoderma sp. have a negative relationship with these variables. thus, the latter will be absent or less frequent when these characteristics are predominant in the environment (figure 2 on the left). according to mohanty et al. (2017), in their study on fungus-assisted manganese bioleaching, aspergillus sp. showed a high ability of tolerance to this micronutrient under various optimization conditions. vera et al. (2021) found that the dose of b and the type of soil management have a significant effect on the structure of the fungal community, observing higher abundances of aspergillus sp. penicillium sp. and conlarium sp. in soils with traditional agriculture and high levels of boron. it should be noted that other species of the genus aspergillus may have a behavior quite different from a. niger, considering that both taxonomic entities were diametrically opposed to each other and thus responding to soil components differently. in contrast, both a. niger and trichoderma sp. appear to occur in greater abundance in soil types where there is a higher concentration of clay and where basal respiration is more intense (figure 2 left). table 5 – mean values of the soil variables kept in the final model of the db-rda restricted ordering analysis by type of vegetation depending on the sampled area*. *mean values with their respective standard deviations (between parentheses) of the soil variables kept in the final model of the analysis restricted db-rda ordering by type of vegetation depending on the sampled area. vegetation eucalyptus native pasture clay 32.4 (09.1) 24.3 (14.4) 27.1 (11.1) (ca+mg)/ k ratio 28.1 (14.5) 15.7 (08.3) 15.6 (05.5) basal respiration 0.51 (0.17) 0.61 (0.21) 0.66 (0.18) microbial quotient 2.23 (1.29) 1.44 (0.99) 1.73 (0.98) total nitrogen 11.3 (4.0) 14.3 (5.7) 13.0 (2.9) manganese 45.3 (34.4) 23.3 (25.6) 12.5 (11.6) copper 1.13 (0.22) 1.70 (0.51) 2.56 (0.85) boron 0.60 (0.16) 0.75 (0.29) 0.86 (0.32) table 6 – scores for restricted variables with correlations between pattern of fungal composition and soil composition*. *scores for the restricted variables according to the db-rda model showing the correlations between the fungal composition pattern and the soil composition pattern. environmental variables (soil) cap1 cap2 clay -0.57 0.18 (ca + mg)/ k ratio 0.40 0.06 basal respiration -0.44 0.22 microbial quotient -0.01 0.12 total nitrogen -0.04 -0.15 manganese 0.75 0.24 copper 0.03 -0.57 boron 0.45 -0.21 influence of different soil uses in the pampa biome, southern brazil, on fungal communities 189 rbciamb | v.58 | jun 2023 | 182-191 issn 2176-9478 figure 3 – (a) heatmaps grouped based on matrices standardized by the hellinger method of fungal diversity sampled in three areas of the pampa biome during a warm (upper) and a cold (lower) period. (b) procrustes analysis showing the agreement between the two heatmaps grouped in a*. *cophenetic correlation coefficients: 0.81 (hot) and 0.99 (cold). in b, the empty points indicate the position (proximity or distance) of fungal taxa according to the similarity (grouping) observed during the warm period. now, the arrowheads indicate the corresponding change (displacement) when the cold period is analyzed. the length of the residues indicated by the straight lines shows how concordant (in this case, the absence thereof ) are both configurations (clusters) after the ideal procrustes fit. the genus trichoderma has a phytostimulating effect on plants, with direct and indirect impacts, improving its growth and productivity. this genus has also shown potential in the growth and productivity of various crops (sani et  al., 2020). utomo et  al. (2016) demonstrated an association between trichoderma sp. and higher levels of organic carbon and soil organic matter. organic matter and organic carbon may be associated with increased basal respiration of the soil, explaining the correlation observed in the present study. the genus fusarium showed a correlation with higher amounts of copper in the soil as opposed to the remaining community of fungi (figure 2). ragasa et al. (2021) also reported the presence of species of the genus fusarium in soil with high concentrations of copper. copper is known to be an essential micronutrient. however, high concentrations associated with agricultural waste are highly toxic to most organisms. through redundancy analysis, it is possible to infer that the occurrence of organisms such as geotrichum sp., verticillium sp., penicillium sp., scedosporium sp. and isaria sp., when positioned near the origin (x and y axes equal to 0.0), is poorly explained by any of the soil variables. regarding the periods studied, according to the clusters generated, there is a change in the pattern formed in the hot period when compared to the cold period (figure 3a, higher). for example, while a. niger, fusarium sp., trichoderma sp. and isaria sp. are grouped next to each other, suggesting a change of individuals comparable along the areas sampled (eucalyptus, native and pasture), aspergillus sp. aligns with geotrichum sp., indicating a pattern of modification of individuals more analogous to each other than to the taxa previously mentioned (figure 3a, top). in the cold period, a. niger, fusarium sp. and isaria sp. have reduced abundance of individuals, but maintain the same pattern of changes along the areas along with aspergillus sp., while trichoderma sp. modifies considerably, not presenting any individual in this period (figure 3a, bottom). it should also be noted that all taxa analyzed in this study had a reduction in the cold period compared to the hot period, except for aspergillus sp. in the area of eucalyptus, with greater quantity in the cold period compared to the hot period. this is probably because this genus of fungus has numerous biological characteristics that allow its survival in regions that have extreme conditions (verweij et al., 2016). the procrustes analysis showed that there was no agreement between the order generated between one period and another, suggesting that the pattern of diversity found in the hot period (point) will not be the same as the cold period, as indicated by the head of the arrow in figure 3b (m2 = 0.82, correlation = 0.41, p-value = 0.52). the size of the residues (length of the arrows) in the procrustes analysis indicates great modifications from one period to another, with the exception of fusarium sp., which has a very corresponding proportion of change between each of the areas in both periods, as indicated by the smaller size of its residue in figure 3b. figure 2 – distance-based redundancy analysis (bray-curtis) showing the correlation between the fungal community and soil characteristics (gradients) of three areas with distinct vegetation in the pampa biome. (i) each fungal taxon is represented by a centroid (weighted mean) where it is most likely to occur or is more abundant, surrounded by the most representative sampling points (black) of its occurrence; (ii) the arrows (in red) point in the direction where the taxa were more abundant; (iii) the origin, direction, and size of the arrows indicate, respectively, the sign and correlation with the axes of db-rda (importance for ordination), thus displaying their association with the variability in fungal community composition and how each organism responds (positive or negative relationship) to soil environmental variables; (iv) the polygons encompass the outermost sampling points of each area with native vegetation, eucalyptus, or pasture, while (v) the larger colored points within them show the centroid of each group. genera such as penicillium sp., scedosporium sp., and isaria sp. are located closer to the center of the graph, overlapping with the environmental variables of microbial quotient and total nitrogen. stroher, a.l. et al. 190 rbciamb | v.58 | jun 2023 | 182-191 issn 2176-9478 conclusion the three most abundant taxa found in the analyzed areas were aspergillus sp., aspergillus niger and fusarium sp. shannon’s diversity index demonstrated that the area with the greatest diversity of fungi is pasture in the hot period, and the least diverse is eucalyptus in the cold period. of 35 environmental variables, eight showed correlation with the fungal composition in the studied areas. this study showed that the fungal community did not differ in the areas studied, native vegetation, pasture and eucalyptus plantation, but was affected by the soil composition characteristics in all areas analyzed. the genus aspergillus sp. is more associated with higher amounts of manganese, boron and ca+mg/k ratio in soil, while a. niger and trichoderma sp. have a negative relationship with these variables. regarding the periods studied, all taxa had a reduction in the cold period compared to the hot period, except for aspergillus sp., which demonstrated the opposite for the eucalyptus plantation. it can be seen that the use of soil in the pampa biome for planting monocultures of the eucalyptus type or for the generation of pastures interferes with its characteristics and distinctly affects the fungal community. contribution of authors: stroher, a. l.: conceptualization; investigation; visualization; writing – original draft. müller, t.: conceptualization; data curation; visualization; writing – original draft; writing – review & editing. heidrich, d.: conceptualization; data curation; formal analysis; investigation; methodology; supervision; validation. maciel, m. j.: conceptualization; funding acquisition; investigation; methodology; project administration; resources; supervision; validation; visualization; writing – review & editing. rempel, c.: conceptualization; data curation; methodology; project administration; resources; supervision; validation; writing – review & editing. silva, g. l.: conceptualization; data curation; formal analysis; software; supervision; validation. references alves, e.s.; melo, v.s.; dias marques, j.; coelho, l.f.m.; teixeira, o.m.m.; meyer, l.f.f., 2022. indicadores biológicos de qualidade do solo no assentamento abril vermelho, santa bárbara do pará – pa. conjecturas, v. 22, (2), 928-942. https://doi.org/10.53660/conj-782-e07. anderson, t.h.; 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of a constantly growing greenhouse effect have clearly risen. along with that, “climate litigation” has turned into serious means to sue governments for inadequate measures to reach international and domestic climate protection goals. in a line of several legal actions and high court decisions in different countries during the last years is the court order of the federal german constitutional court from march 2021. the judges considered the german federal climate protection act unconstitutional due to a lack of clearing a reliable legal path to reach the co 2 -reduction goals and this decision was seen as a milestone in climate litigation. combined with the obligation of the state to protect the natural resources by legislation, the court invented the “advance interference-like effect”on future generations and the “intertemporal guarantees of freedom”, two legal figures which could be possibly applied to constitutional law abroad and thus fertilize argumentation in climate litigation outside of germany, too. keywords: paris agreement of 2015; climate litigation; greenhouse gases; global warming; co 2 -emissions; german federal climate protection act; constitutional law; legislation; sustainability; natural resources; future generations. r e s u m o no contexto do objetivo internacional de proteção do clima decorrente do acordo de paris, de dezembro de 2015, que exige uma limitação do aquecimento global a, no máximo, 1,5° celsius, a discussão pública e a raiva relativas às consequências em médio e longo prazo de uma estufa em constante crescimento efeito aumentaram claramente. além disso, o “litígio climático” transformou-se em um meio consistente de processar os governos por medidas inadequadas para atingir as metas internacionais e domésticas de proteção climática. na linha de várias ações legais e decisões de tribunais superiores em diferentes países durante os últimos anos, está a ordem judicial do tribunal constitucional federal alemão de março de 2021. os juízes consideraram a lei federal de proteção climática da alemanha inconstitucional por não abrir um caminho confiável para se atingirem as metas de redução de co 2 . essa decisão é vista como um marco no litígio climático. ela soma-se à obrigação do estado de proteger os recursos naturais pela legislação que o tribunal criou com “efeito de interferência antecipada” sobre as gerações futuras e às “garantias intertemporais de liberdade” — duas figuras jurídicas que poderiam ser aplicadas ao direito constitucional no exterior e, assim, poderiam fertilizar a argumentação sobre litígios climáticos fora da alemanha também. palavras-chave: acordo de paris de 2015; litígio climático; gases de efeito estufa; aquecimento global; emissões de co 2 ; lei federal de proteção climática da alemanha; lei constitucional federal alemã; legislação; sustentabilidade; recursos naturais; gerações futuras. legal action for climate protection — impulses on the international level from the german federal constitutional court: the court order from march 2021 on the unconstitutionality of the federal german climate protection act ação jurídica para a proteção do clima — impulsos em nível internacional do tribunal constitucional federal alemão: a ordem do tribunal de março de 2021 sobre a inconstitucionalidade da lei federal de proteção climática da alemanha stephan tomerius1 1berlin school of economics and law – berlin, germany. correspondence address: stephan tomerius – berlin school of economics and law – campus lichtenberg – alt friedrichsfelde 60 – 10315 berlin, germany – e-mail: stephan.tomerius@hwr-berlin.de conflicts of interest: the author declares no conflicts of interest. funding: none. received on: 01/26/2022. accepted on: 02/24/2022 https://doi.org/10.5327/z2176-94781329 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. viewpoint https://orcid.org/0000-0002-5928-9449 mailto:stephan.tomerius@hwr-berlin.de https://doi.org/10.5327/z2176-94781329 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ legal action for climate protection — impulses on the international level from the german federal constitutional court 159 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 158-165 issn 2176-9478 introduction and background of international climate litigation the ongoing rising emission of greenhouse gases, especially co2, in the atmosphere keeps on contributing to accelerated global warming. this has not only generated international protests against insufficient national and international policymaking, strongly expressed by organizations such as “fridays for future”, “greenpeace”, “extinction rebellion” and other environmental and climate protection groups. in  the public discussion, frequently accompanied by frustration and anger, are midand longterm consequences of a constantly intensified greenhouse effect such as sea-level rise, shrinking of groundwater restoration, increase of draught etc., foreseeably causing migration and escape from regions in the world severly struck by climate change1. within these dynamics of the climate discussion, initial steps have also been taken in the field of “climate litigation”, i.e. attempting to sue governments for inadequate measures to reach official climate protection goals.2 in the cases mentioned as follows, litigation was mainly targeted at governments and the legal leverage was mostly applied with regard to domestic law. in doing so, it was usually attempting to reflect the goals deriving from agreements on international climate conferences, especially focusing on the aim of limiting global warming to 1,5° celsius in the “paris agreement” of december 12, 2015. in that agreement a global framework was set up to avoid dangerous climate change by limiting global warming to well below 2° celsius and pursuing efforts to preferably limit it to 1.5° celsius.3 in the meantime, several supreme or highest courts especially in the usa, australia, new zealand and in the european union (eu) have decided on cases of climate litigation, often with great national and international attention. already in 2007, the us supreme court decided on the case “massachusettes vs. epa”, on the competence of the environmental protection agency (epa) to rule greenhouse gases as air pollutants (u.s. department of justice, 2007). a climate case of worldwide attention was set in europe in the year 2015: in the “urgenda climate case”, citizens claimed that the dutch government had a legal duty to prevent dangerous climate change ( urgenda, 2022).4 in june 2015, the district court of the hague ruled that the government must cut its greenhouse gas emissions by at least 25% by the end of 2020 (relative to 1990).5 the court found the govern1 see the impressive and somewhat frightening description of ipcc (2021). 2 find more on climate litigation in courts at setzer/bangalore (2017). 3 see more on the paris agreement under (united nations, 2022). 4 find a good summary oft he dutch decision under http://climatecasecharticlecom/climate-change-litigation/non-us-case/urgenda-foundation-v-kingdom-of-the-netherlands/ 5 the district court’s decision was upheld both by the court of appeal in 2018 and the dutch supreme court in 2019. 6 for a longer list of climate litigation cases see the blog of the columbia law school (2021). 7 find a good summary of the french decision in english under http://climatecasecharticlecom/non-us-case/notre-affaire-a-tous-and-others-v-france/?mc_cid=2ee16a4b8f&mc_eid=c70ad85e80 8 find a good summary of the dutch decision in english http://climatecasecharticlecom/climate-change-litigation/non-us-case/milieudefensie-et-al-v-royal-dutchshell-plc/?mc_cid=e15e769911&mc_eid=c70ad85e80 ment’s existing approach to reduce emissions by 17% insufficient, as a consequence of the dutch contribution towards the united nations goal of keeping global temperature rise within 2° celsius. due to the severity of the consequences of climate change and the great risk of climate change occurring, the court ordered the government to immediately take more effective actions on climate change. more recently in the year 2021, several high courts in different nations had to deal with climate protection litigation: for example6 the federal court of australia (2021) pointed out in the case “sharma by her litigation representative sister marie brigid arthur v minister for the environment [2021] fca 774 (no 2) ” that the ‘government has the duty to take reasonable care under the relevant environmental law to avoid causing personal injury or death to persons who were under 18 years of age and ordinarily resident in australia arising from emissions of carbon dioxide into the earth’s atmosphere‘.in new zealand the group “lawyers for climate action” has moved a legal action in the summer of 2021 against the climate change commission to the new zealand high court, pleading that the country‘s emission budgets and reduction targets are inconsistent with the paris agreement goal to limit global warming to 1,5° celsius (corlett, 2021). as far as the situation in the eu is concerned, the “conseil d’état”, the highest administrative court in france, ordered the french government in march 2021 to take ‘all necessary and additional steps to reach its climate targets or face possible sanctions, including substantial fines‘7 in the case of “notre affaire à tous and others v. france”, where the the court finally pointed out that france is not on the right track to meet its co2-reduction-goals of 40 % by the year 2030. distinctly from the climate lawsuits mentioned above, directed at national governments, another sensational legal action in the netherlands triggered worldwide attention by changing the target to a big private company: the case of “milieudefensie et al. v. royal dutch shell plc.”8 was taken up to “the hague district court” through an action of more than 17.000 dutch citizens suing the huge oil enterprise royal dutch shell. to the plaintiff ’s point of view, shell’s oil-related business was violating its obligation to reduce the aggregate annual volume of co2emissions into the atmosphere. amongst other claims, the plaintiffs demanded the withdrawal of shell from the fossile energy business. the hague district court ordered shell in may 2021 to reduce its tomerius, s. 160 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 158-165 issn 2176-9478 emissions by 45 % by 2030, relative to 2019, capturing all the company’s activities, its subsidiaries and emissions in a broad understanding. thus, for the the first time a non-state entity has been legally obliged to mitigate climate change in accordance with the goals of the paris climate agreement. shell will appeal to the decision, but as the dutch court made its decision provisionally enforceable, the company will be required to meet its reduction obligations right away. apart from these court decisions, publications from other social sectors than climate, environmental policies or law reveal a growing perceptance, relevance and impact of climate litigation on other fields.9 even adjustments towards climate-awareness in the portfolio of major investment institutes has become visible (blackrock, 2022). the international context of the paris agreement and its consequences for domestic governmental responsibilties are also decisive when we look at the recent climate litigation in germany. in order to grasp the content and relevance of the recent key decision made by the german federal constitutional court (bundesverfassungsgericht – bverfg) on the unconstitutionality of the german climate protection act from march 2021 (bundesverfassungsgericht, 2021) which gained a worldwide echo, we also need to take a short look on some basic legal framework and principles of constitutional and administrative law in germany in the following “climate litigation under german constitutional and administrative law”. the court decision itself will be explained in its major considerations and findings in “the decision of the german federal constitutional court”. the question if these major considerations of the german court decision are transferable to the international level will be an essential part of a summary and outlook in the final “summary and outlook”. climate litigation under german constitutional and administrative law in order to understand the in parts “epochal” oder “revolutionary”10 findings of the german federal contitutional court, it is necessary to at least outline the basic framework of german constitutional law in which the “climate protection” and “sustainability” topics are set. from the constitutional law perspective, these terms are situated in a surrounding of three important principles and rights of the german constitution, i.e. the “basic law” (grundgesetz – gg): firstly the “state objective of protection of natural resources” (article 20a gg), secondly the “state duty of protection of basic constitutional rights” ( especially with regard to article 2 (2) – right to physical integrity and 9 for the impact of climate litigation on the financial sector, see european central bank (2021). 10 see out of the legal scientific community e.g. calliess, das “klimaurteil” des bundesverfassungsgerichts: “versubjektivierung” des article 20 a gg? zur 2021, pp. 355 et seq.; ekardt/heß, bundesverfassungsgericht, neues eu-klimaschutzrecht und das klima-ziel des paris-abkommens, nvwz 2021, pp. 1421 et seq. 11 see e.g. the rule on the genetic engineering act in leitsätze (2010). 12 for basics and principles of german constitutional law, see bumke/voßkuhle (2019). 13 check out the current and revised federal climate protection programme – now with a view to 2030 – (germany, 2022). 14 see also the summary of the court order by talmon (2021) and bodle and sina (2021). life – and article 14 – right to property) and thirdly the common “principle of proportionality” for state decisions and regulations. article 20a gg provides that the state protects the natural resources and the animals also in responsibility for future generations within the framework of constitutional law through legislation and through executive power and jurisdiction. as far as the “state duties of protection of basic constitutional rights” are concerned, the federal constitutional court rules in settled case law that the state is required to protect life and physical integrity under article 2 (2) gg and property under article 14 (1) gg against impairments, possibly in combination with a duty of care deriving from article 20a gg.11 finally the “principle of proportionality” (verhältnismäßigkeitsgrundsatz) as an overall constitutional principle demands that state measures and legislation have to be suitable according to a legitimate aim, necessary as the mildest, equally suitable measure and in fair proportion considering and balancing public interests and losses of freedom rights of the concerned citizens.12 before march 2021, the federal constitutional court had not accepted claims of individuals referring to article 20 a gg. this regulation was mereley seen as an objective duty of the german state to protect natural resources with responsibility for future generations, but not as a subjective right, which could be individually claimed in court. in advance of the climate-protection-order of the federal constitutional court in march 2021, the berlin administrative court also made this clear in a well-known decision during the year 2019: in this case, several plaintiffs were attempting to sue the federal government to come up with further measures in order to fulfill the goals of the “federal action programme climate protection 2020”.13, however the berlin administrative court had already denied the plaintiffs the standing for proceeding at court, arguing that the “federal action programme climate protection 2020” was merely a political memorandum and not a legal regulation from which a standing for legal action in court could be derived from (berlin administrative court, 2019). the decision of the german federal constitutional court the order of the german federal constitutional court from march 24, 2021 gained wide-spread attention, both on a national and international levels.14 the key message that german federal climate protection law was considered insufficient to reduce greenhouse gas emissions and legal action for climate protection — impulses on the international level from the german federal constitutional court 161 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 158-165 issn 2176-9478 limit climate change especially with respect to future generations was called “epochal”, “a milestone” or also “a slap in the face” (i.e. the face of the legislator).15 according to german constitutional law, the court has the power to declare laws violating constitutional rights void or require legal amendments. the legislation in focus was the federal climate protection act (“klimaschutzgesetz” ksg). this federal law roots back to 2019 and established binding climate targets for the first time. as an overall goal, it requires reductions of greenhouse gas emissions of 55% compared to 1990 by the year 2030. different key economic sectors such as the energy industry, agriculture or building and housing have to contribute to this goal by decreasing annual emission budgets provided for the relevant sector. the law demands greenhouse gas neutrality by the year 2050. however, the provisions taken up to court ruled the climate targets in form of decreasing greenhouse emissions up to 2030 but left the path after 2030 open without any legal concretization regarding the relevant economic sectors. the federal government was only required to set up annually decreasing emission budgets for periods after 2030 by statutory ordinance (and not by formal federal legislation in parliament) in 2025. the plaintiffs‘ claims and arguments the plaintiffs — partly children, adolescents and young adults, some of whom lived in bangladesh and nepal and were backed by environmental associations, contested legal inaction and failure of the federal legislator in four complaints. they claimed that several provisions of the the federal climate protection act (“klimaschutzgesetz” — ksg) were insufficient to counter climate change, thus violating their fundamental rights in an unconstitutional way.16 primarily the complainants stated that germany has failed to introduce a proper legal framework for the reduction of mainly co2 emissions and that current legislation under the federal climate change act is insufficient to stay within the remaining co2 budget that would correspond to a temperature increase of 2°c or preferably 1.5°c. in the plaintiffs’ legal opinion, the state must fulfil its constitutional duties of protection arising from article 2 (2) gg — right to physical integrity — and from article 14 (1) gg — right to property. furthermore, they claimed a fundamental right to a future with human dignity and a fundamental right to an “ecological minimum standard of living” (“ökologisches existenzminimum”), deriving the latter from article 2 (1) gg — general freedom of action — in conjunction with article 20a gg and article 1 (1) gg — right to human dignity. with one further — and 15 see the report of deutsche welle and the echo on the court decision (deutsche welle, 2021). 16 for an overview of germany’s climate protection policies in english see brohmer (2020). 17 this residual emission budget was calculated as a “carbon budget” on an international level by the “intergovernmental panel on climate change (ippc)” to clarify the necessary contributions to the reduction of greenhouse gases by the countries having signed the “paris agreement”, for more information see mcc (2022); on the german national level the “sachverständigenrat für umweltfragen” (sru, 2020) has also calculated a residual co2 budget which is stricter than the ipcc; find more on sru (2020). 18 para. 148 et seq. of the order. later to be seen as a decisive argument, the plaintiffs put forward that the federal climate protection act is insufficient in its mechanisms and in its path to distribute the future burdens arising from the obligations to reduce emissions for periods after 2030 in a fair way. rather the law would lay these burdens on the shoulders of generations to come. another crucial point in the plaintiffs’ argumentation is connected with germany’s “co2 budget” 17: they claimed that if the emission reduction goal from the paris agreement, i.e. to limit the increase in the global average temperature to well below 2°c and preferably to 1.5°c, shall be met and if future burdens shall be distributed in a fair way between the generations, there would have to be an “emergency stop” for co2 emissions right now. the plaintiffs added that the state, in leaving the path of co2 reduction after 2030 open, the burden of carrying the consequences of costs and restrictions of rights to freedom would be shifted unfairly to the younger generations. key considerations of the german federal constitutional court the constitutional complaints had been partially successful. the key findings of the court order refer to the question of whether the german state neglected its constitutional protection duties, and whether it violated the state objective to protect the natural resources (article 20a gg). however, the decisive part of the court order which founded the success of the plaintiffs was the invention of new constitutional figures, namely the “advance interference-like effect” and the “intertemporal guarantees of freedom”, combined with the traditional constitutional “principle of proportionality”, here applied to federal legislation. the ruling on the constitutional protection duties of the state after having approved the climate target from the paris agreement as a reasonable political goal including the resulting co2 budget, the federal constitutional court examined the question of whether  the  legislator, by adopting the federal climate protection act, fulfilled its constitutional duties of protection arising from article 2 (2) gg — right to physical integrity — and from article 14 (1) gg — right to property. even though the court acknowledged the scientific findings that an average global warming of more than 1.5°c would have significant climate consequences and even though it stated that the duties of protection include the obligation of the state to protect from the dangers and risks for life and health by climate change, the judges refrained from finding that germany violated its protection duties.18 akin to a tomerius, s. 162 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 158-165 issn 2176-9478 number of earlier decisions on constitutional protection duties, the federal constitutional court granted a considerable leeway for the legislator in fulfilling the duty of protecting fundamental rights, especially since it must also reconcile the requirements of health protection with conflicting interests in considerable uncertainty. the court pointed out that the federal national climate protection law may be considered too politically unambitious but could not support the complainants’ opinion that the legislator has exceeded this leeway by basing its action on the paris target. the judges did not see that germany would follow a protection strategy that failed to pursue the goal of climate neutrality as a protection required by fundamental rights. the courts also did not consider the german climate protection legislation manifestly unsuitable for the protection against the risks of climate change. it did not judge the relevant german law as an entirely inadequate approach able to allow climate change to “simply run its course” or using nothing but so-called adaptation measures to fulfil the constitutional duty of protection.19 as several of the complainants were citizens of nepal and bangladesh, it was also at issue if germany had violated its constitutional duties to protect their life, health, and property due to insufficient climate protection efforts. the federal constitutional court left the question of whether a duty of protection also existed with regard to human beings living abroad. apart from this, it stated that german climate protection policies would not violate such a duty as the state committed itself to the requirements of the paris agreement and is trying to pursue greenhouse gas neutrality by the year 2050.20 in other words, the court found the serious political and legal approaches in germany in order to meet the international climate protection aims sufficient with regard to the complainants from abroad.21 the ruling on the state objective to protect the natural resources (article 20a gg) with regard to article 20a gg, which obliges the state to protect the natural resources by legislation, mindful of its responsibility towards future generations, the federal constitutional court provides important clarifications: for the first time, the court derives explicitly an objective legal obligation of the state for climate action from article 20a gg, independent of the fact that climate change and global warming can only be solved on a global level. the court attests article 20a gg a special international dimension, meaning that the constitutional objective forces the german state to grow active with national contributions and international cooperation in order to tackle the 19 para. 157 et seq. of the order. 20 para. 173 et seq. of the order. 21 see a similar assessment of the decision from talmon (2021). 22 para. 199 et seq. of the order. 23 para. 204 of the order. 24 para. 113 et seq. of the order. global climate challenge.22 the court ads another important sentence: “the path to globally effective climate protection indicated by article 20a gg currently leads primarily via the paris agreement.”23 from the constitutional law perspective, this statement actually means a constitutional enrichment and upgrade of the climate protection aims of the paris agreement incorprated in the state’s obligation from art. 20a gg. but again, the federal constitutional court acknowledges germany‘s efforts in climate protection policies and law: the court holds that the german legislator adopted the climate target of the paris agreement, aiming at a mitigation of the global average temperature increase to a limit of well below 2°c and preferably 1.5°c. the court also grants a wide legislative leeway to the federal legislator combined with a certain prerogative in its mandate to concretize the reduction targets under the obligation of article 20a gg. finally, the federal constitutional court judged that by following the climate aims of the paris agreement, the legislator did not currently exceed its leeway in an unconstitutional way. earlier in its order, the court left open a question of whether a basic constitutional right to an “ecological minimum standard of living”, as claimed by the plaintiffs, existed in the german “basic law”, since the court did not hold this aspect relevant for the decision.24 what’s new: the “advance interference-like effect” and the “intertemporalguarantees of freedom” after the federal constitutional court had denied both a violation of the state duties of protection of life, health and property as well as a violation of the constitutional order to the state form art. 20a gg, it was somewhat surprising how the court finally arrived at the result of the unconstitutionality of the federal protection act. the reason why the complainants won the case was at least partially an invention under constitutional law: the federal constitutional court created two new legal figures and combined them with the traditional “principle of propotionality”. in the decisive part of the order, the court held that the legal path of the federal climate protection act substantially narrows the remaining options for reducing emissions by leaving the concrete mitigation efforts open after 2030. in conjunction with a very small remaining co2-budget for the years after 2030 (see above in chapter “the plaintiffs’ claims and arguments”), the court found that this legal effect would jeopardise nearly every type of freedom protected by fundamental rights for younger generations to come. in this context, the court invented a new characteristic of fundamental rights: it stated that these legal action for climate protection — impulses on the international level from the german federal constitutional court 163 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 158-165 issn 2176-9478 rights are to be understood as “intertemporal guarantees of freedom”, here in form of protection against comprehensive threats caused by the greenhouse gas reduction burdens shifted and loaded upon future generations. according to the obligation of the beforementioned article 20a gg, the judges pointed out that the legislator should have taken sufficient precautionary steps to ensure a transition to climate neutrality. in doing so, the state must respect fundamental freedom rights of generations to come and must not shift the main burden caused by efforts of greenhouse gas reductions onto the future. the court stated a lack of constitutional respect for these freedom rights in the regulations of the federal climate protection act.25 as the relevant specific climate protection provisions left the concrete path of mitigation efforts after 2030 open, the federal constitutional court noticed — and this is the second invention of the court — an “advance interference-like effect” of this law on the freedom rights of the younger generation. this includes and affects the freedom  rights  of  the complainants comprehensively protected by the  german constitution, the “basic law”, already today. then, the court drew the consequence of the described lack of regulations as follows: it acknowledged that any exercise of freedom will directly or indirectly involve co2 emissions. however, the more provisions the relevant federal climate protection allow for co2 emissions in present time, the bigger the irreversible legal threat to future freedom rights of the younger generations will be. the court clearly speaks out that every amount of co2 that is allowed today narrows the remaining options for reducing emissions in compliance with art. 20a gg later on. consequently, any exercise of fundamental freedom rights involving co2 emissions would have to be subjected to increasingly stringent, and constitutionally required restrictions by the state.26 an important factor for these court findings is the reference to the residual greenhouse emission budget assessed by the ipcc and the german advisory council on the environment in order to meet the paris agreement goal to limit the increase in the global average temperature to well below 2°c, preferably 1.5°c (see above under “the plaintiffs’ claims and arguments”). referring to these evaluations, the federal constitutional court held that much of the co2-budget will be already depleted by the year 2030. the court pointed out that provisions allowing co2 emissions irreversibly led to legal risks for future freedoms. therefore, the reason was that any amount of emission admitted by law today would minimize the residual co2-budget for the future irreversibly and would inevitably lead to stronger freedom restrictions — constitutionally required by order of article 20a gg — in the future.27 25 para. 183 of the order. 26 para. 184 et seq. of the order. 27 para. 186 et seq. of the order. 28 para. 186 et seq. of the order. 29 para. 248 et seq. of the order. thus, there would be an elevated risk to achieve the transition to climate-neutral behaviour in a way that respects the freedom of future generations in a fair way. there would also be the risk of serious losses of future freedom rights due to an apparently shorter timeframe for the technological and social developments required to compensate today’s still heavily co2-oriented lifestyle. this risk to the future exercise of fundamental rights – so the court continues to say — has to be seen and treated by the legislator already at current time.28 this means a legal framework has to be established early enough by taking sufficient precautions in order to ensure that fundamental rights will also be protected in future times. considering the described “advance interference-like effect” on the plaintiffs already today, the court demanded that the current federal emission provisions must be compatible with the objective obligation from article 20a gg to take climate action. the court admitted that federal provisions could of course not rule and solve all the technological and social challenges related to the urgent climate change issue. but  against the background of article 20a gg and the “advance interference-like effect” it demanded from the state to pass a legislation setting up preconditions and giving incentives early enough in all relevant sectors — such as production, service, transport, infrastructure, administration, housing, agriculture, culture, consumption etc. driven by the state obligation of article 20a gg, this legislation must ensure a future development allowing the exercise of freedom, albeit increasingly on co2-free alternatives of action. 29 the court stated that the beformentioned “advance interference-like effect” of the federal climate protection provisions on basic freedom rights requires a “constitutional justification”. a precondition for this justification is that the provisions on the emission amounts do not lead to disproportionate burdens placed on the future freedom of the complainants. it is the legislator’s responsibility on its way to climate neutrality today to set up a legal framework not fostering a strongly co2-oriented lifestyle further on for the present generation at the price of continence for future generations facing severe freedom restrictions against the background of a nearly expleted residual co2-budget. regarding these constitutional requirements, the federal constitutional court finally ruled that the provisions of the federal climate protection act have an “advance interference-like effect” as comprehensive threats to the paintiffs’ “intertemporal guarantees of freedom”. these provisions would violate these fundamental freedom rights today by shifting the burdens of greenhouse gas reduction into the future and loading them upon future generations in a disproportional way. therefore, the federal legislator violated its obligation rooting tomerius, s. 164 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 158-165 issn 2176-9478 in the principle of proportionality to distribute the co2 reductions — as a constitutional duty deriving from art. 20a gg – prospectively over time in a fair and transparent way considering the basic freedom rights carefully.30 consequences of the court order after the federal constitutional court had declared that the provisions of the federal climate protection act lack a fair and transparent distribution of co2 emissions over time, it wasn’t long until the federal legislator grew active. its task was clear: the legislation had to be corrected in order to fulfill the legal duty to take precautions today in order to protect fundamental freedom rights after 2030. as a consequence from the court order, the altered law had to initiate a transition to climate neutrality early and transparently in order to enable the relevant economic and social sectors to plan ahead. this included — in shape of formal legislation and not merely on the basis of an executive ordinance — the previously lacking decreasing emission levels for the time after 2030 depending on each sector.31 the federal legislator also exacerbated the co2 emission aims for germany in the climate protection act: with its amendment already in august 2021, the german federal government enshrined in law the goal of achieving greenhouse gas neutrality by 2045. the current aim is to reduce co2 emissions by 65 % of the 1990 levels by 2030 and 88 % by 2040 — a very ambitious task for the new minister of economic affairs and climate action from the green party after the elections in 2021 (federal ministry of economic affairs and climate action, 2022). summary and outlook the order of the german federal constututional court from march 2021 on the federal climate protection act is in line with a growing number of other climate litigation cases especially during the last decade. thus, it also reflects a trend to use the instrument of law to make the legislator sing the song of climate protection with a clearer voice. the federal constututional court picked up the legitimate demands and complaints of the younger generation in the dilemma and crisis of climate change: the older generation has lived a heavily co2-oriented lifestyle for far too long. politics and the law have sustained this way of producing and consuming for far too long as well, while also neglecting the fact that in truth we are exploiting our resources and emitting greenhouse gases in an excessive, unsustainable way — at the cost of younger, future generations. the german federal constututional court — and this is a fascinating aspect of this court order — picked up these legitimate complaints and growing concerns of the civil society, here targeted at insufficient federal climate protection provisions, and poured them into a constitutional form, particu30 para. 243 et seq. of the order. 31 see also bodle and sina (2021). larly with the figures of the “advance interference-like effect” and the “intertemporal guarantees of freedom”. combining these fundamental positions of constitutional law with the traditional “principle of proportionality”, the road became clear for a substantial and successful action of the plaintiffs in court, considered legally affected in fundamental freedom rights by insufficient legislation. with the court order from march 2021, the german federal constututional court has taken a path which it probably can’t leave or change substantially anymore. it is to be expected that further litigation is to come based on the “intertemporal guarantees of freedom” in cases where federal legislation apparently fails to tackle climate protection and global warming issues in a sufficient way. indeed, this court decision is a milestone in germany in making the constitutional duties of the legislator clear, as well as fundamental climate protection rights on constitutional grounds. particularly if it should turn out that one or the other climate target is not met in nearer future, one does not need to be a prophet to foresee: a remarkable and likely growing part of the younger generation will not be willing to accept further failure on the legally required path to climate neutrality. we can be assured: more climate litigation is to come in germany and likely in other countries, too. an exciting question — not only for those studying or working in law — is whether this german court order may be transferred to the constitutional framework of other countries. this clearly depends on the system and structures of constitutional law in the relevant countries and the line of jurisdiction, probably often in case law, in their constitutional courts. an important aspect will also be whether domestic constitutional law offers a standing for proceeding at court for the plaintiffs by granting subjective legal claims and constitutional positions with regard to the climate protection issue. however, the decisive constitutional figures of the german court order, i.e. the “advance interference-like effect” and the “intertemporal guarantees of freedom”, in conjunction with the traditional “principle of proportionality” are terms of a broad and overall range, which makes them possibly adaptable and manageable in other countries’ constitutional law. the “principle of proportionality” is definitely a common constitutional principle for legislative, governmental and administrative measures in many countries. furthermore the “precautionary principle” is an internationally accepted, prospective principle in environmental policies, particularly with a view to sustainability and future generations. all things considered, it does not seem so far-fetched that some of the federal constitiutional court findings could be used in climate litigations outside of germany. for the sake of sufficient climate protection legislation, it would be worth a try. who knows, perhaps also in brazil. legal action for climate protection — impulses on the international level from the german federal constitutional court 165 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 158-165 issn 2176-9478 references berlin administrative 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management in protected areas: case study of porto ferreira state park mayra cristina prado de moraes mestre em sustentabilidade na gestão ambiental (programa de pósgraduação em sustentabilidade na gestão ambiental ppg-sga ufscar sorocaba); bióloga; doutoranda em ciências ambientais, departamento de ciências ambientais, universidade federal de são carlos, campus são carlos (ufscar – são carlos). e-mail: mayracpmoraes@gmail.com kaline de mello mestre em diversidade biológica e conservação; bióloga; doutoranda em engenharia de sistemas agrícolas, departamento de engenharia de biossistemas, escola superior de agricultura luiz de queiroz (esalqusp). e-mail: kaline.mello@gmail.com. rogério hartung toppa doutores em ecologia e recursos naturais; biólogo; professor adjunto do departamento de ciências ambientais e do programa de pósgraduação em sustentabilidade na gestão ambiental, ppg-sga da universidade federal de são carlos, campus sorocaba (ufscar – sorocaba). autor para correspondência. e-mail: toppa@ufscar.br resumo este estudo analisou a configuração da paisagem na zona de amortecimento (za) do parque estadual de porto ferreira (pepf) destacando as implicações para a conservação. o pepf possui uma área de 611,55 ha, com entorno predominantemente agrícola, sendo 63% da paisagem composta por cana-de-açúcar e citricultura. a cobertura florestal corresponde a 12% da za com 60 fragmentos de pequeno tamanho (83% ≤ 10 ha). o isolamento do parque, a proximidade com o centro urbano, as monoculturas, a extração de argila e a circulação de veículos representam ameaças à conservação da biodiversidade. o aumento da conectividade do entorno por meio da recomposição de app e reservas legais, bem como práticas agrícolas sustentáveis, devem ser metas para dirimir os impactos das monoculturas existentes na za. a participação da população no processo de atualização do plano de manejo, bem como na implantação de seus programas, é fundamental para a efetividade da gestão integrada. palavras-chave: fragmentação florestal; área protegida; plano de manejo; zona de amortecimento; uso e cobertura da terra; conservação da biodiversidade. abstract this study analyzed the landscape configuration of the state park of porto ferreira’s (sppf) buffer zone (bz) and highlighting the implications for its conservation. the sppf has 611.55 ha its surrounding is predominantly agricultural, with 63% of the landscape cover by sugarcane and citrus monoculture. the forest covers 12% of the bz, distributed in 60 small fragments (83% ≤ 10 ha). the protected area isolation in the landscape, the proximity to the urban center, the presence of monocultures, the clay extraction and intense car movement generate threats to the biodiversity conservation. the increased bz connectivity through restoration of riparian forest and the establishment of legal reserves as well as sustainable agricultural practices should be goals to minimize the monocultures’ impacts. the population participation in the process of management plan updating and the implementation of its programs is critical to the effectiveness of the integrated management. keywords: forest fragmentation; protected area; management plan; buffer zone; land cover and use; biodiversity conservation. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 46 introdução a efetividade da gestão em unidades de conservação (uc) é um tema de grande interesse no brasil e no mundo, visto que as suas estratégias e ações visam à integração das áreas protegidas com o seu entorno (brasil, 2000). essa temática se fundamenta em abordagens aplicadas a gestão integrada de territórios, incorporando em seu processo de planejamento diretrizes de diferentes instrumentos voltados ao ordenamento do uso e ocupação da terra, como planos de manejo, planos diretores, planos de bacias, zoneamento ecológico-econômico e o código florestal (santos 2003). um importante instrumento de planejamento da conservação da biodiversidade no brasil, procurando atender os acordos internacionais, foi a criação do sistema nacional de unidades de conservação da natureza (snuc). o snuc foi instituído pela lei n° 9.985/2000 que foi regulamentada posteriormente pelo decreto n° 4.340/2002 (brasil, 2002). o snuc foi criado após um longo processo de discussão, com a finalidade de proteger a fauna, flora, micro-organismos, corpos d’água, solo, clima, paisagens, e amostras significativas dos ecossistemas existentes e de seus processos ecológicos por meio das uc (simões et al., 2008). a principal ferramenta de gestão e planejamento de uma uc previsto no snuc é o plano de manejo. esse documento técnico é fundamentado nos objetivos gerais da uc, e estabelece o seu zoneamento, bem como as normas que devem presidir o uso da área e o manejo dos recursos naturais, inclusive a implantação das estruturas físicas necessárias à gestão da unidade (brasil, 2000). dentre as suas orientações, os planos de manejo estabelecem a área do entorno das uc, denominadas zonas de amortecimento (za) (morsello, 2001). essa área tem por finalidade, diminuir os efeitos dos impactos negativos exercidos pelas atividades antrópicas externas às unidades, funcionando como uma espécie de filtro ou até mesmo impedindo o efeito de borda ocasionado pela fragmentação das áreas naturais (ishihata, 1999; bensuan, 2001). na concepção mundial, o estabelecimento das za pode ter o objetivo tanto de conservação quanto de desenvolvimento, onde regiões conservadas convivem com populações humanas (lynagh; urich, 2002). a política que estabelece as za ao redor das áreas protegidas ao longo dos países é similar, com diferenças nas características geográficas, legais e de gestão (straede; treue, 2006). entretanto, apenas a criação da za não atende necessariamente às necessidades das uc, pois não há abrangência das particularidades de cada unidade ou a implantação das ações que garantam a eficácia da za (maretti, 2001). o parque estadual de porto ferreira (pepf) é uma unidade na categoria de proteção integral do interior do estado de são paulo que ilustra esse problema. a za do pepf apresenta uma situação bastante conflitante entre uso da terra e a conservação da biodiversidade. o parque faz divisa com a rodovia sp 215 e apresenta diversas atividades no seu entorno conflitantes com a proteção da uc, destacando-se a extração de argila, monoculturas, pastagens, caça e tráfego intenso de veículos. além disso, o centro urbano do município de porto ferreira encontra-se muito próximo ao parque, e observa-se o crescimento da zona urbana em sua direção. no entorno há vários cursos d’água importantes, inclusive para o abastecimento da cidade, dentre eles, o rio mogiguaçu, que possui uma das poucas matas ciliares remanescentes dentro do pepf (são paulo, s/d). essas atividades antrópicas provocam a fragmentação da paisagem, isolando cada vez mais as manchas florestais do pepf. segundo geist; lambim (2001), a expansão agrícola e a exploração dos recursos naturais aliados ao aumento da infraestrutura em áreas urbanas, representam as principais causas do desmatamento das florestas. sendo assim, os conflitos presentes na za que ameaçam a integridade ecológica e a biodiversidade da uc, necessitam ser analisados de forma a proporcionar um entendimento dos padrões de uso e ocupação da terra, bem como da dinâmica socioeconômica que rege esses padrões, para a proposição de estratégias de planejamento e gestão integrada da za. as estratégias para a conservação necessitam ser balizadas por dados que permitam a interação entre perspectivas de fatores biológico-ecológicos e socioeconômicos (alexandre et al., 2010). revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 47 considerando que a revisão do plano de manejo do pepf se encontra em tempo hábil para ser iniciada, os padrões de uso e ocupação da terra do seu entorno podem subsidiar políticas ambientais que conciliem as necessidades sociais com a integridade ecológica da paisagem, garantindo assim, a sustentabilidade da paisagem, que é, sem dúvida, o maior desafio do planejamento ambiental. frente a esses aspectos, o presente trabalho teve como principal objetivo analisar o uso e ocupação da terra da zona de amortecimento do parque estadual de porto ferreira, com a finalidade de subsidiar uma discussão sobre a gestão integrada da za para se atingir o cumprimento dos objetivos da área protegida. materiais e métodos área de estudo o pepf possui 611,55 ha e localiza-se ao nordeste do estado de são paulo, no município de porto ferreira, rodovia sp 215, km 89, que liga porto ferreira a santa cruz das palmeiras. a uc fica no fuso 23s, entre as coordenadas geográficas a utm 7.579.500 à 7.583.500 e 245.000 a 251.000 (figura 1). a temperatura máxima é de 37°c, com mínima de 16°c e temperatura média de 21°c (rossi et al. 2005a). a litologia é composta basicamente por arenitos finos, arcóseos, argilitos, siltitos, calcários e folhelhos, e os solos do tipo latossolos nos topos, argissolos nas vertentes e neossolos flúvicos e gleissolos nas planícies (são paulo, 2003). o pepf localiza-se na unidade morfoestrutural da bacia sedimentar do paraná, unidade morfoescultural da depressão periférica paulista, e unidade morfológica da depressão do mogiguaçú (ab’saber, 1969). em relação à cobertura florestal, o pepf tem sua formação composta por dois hotspots globais: a mata atlântica (378 ha) e o cerrado (169 ha), com predomínio de floresta estacional semidecidual (rossi et al., 2005a, b). em 06 de novembro de 1962 a uc foi criada pelo decreto estadual n° 40.991, e classificada como reserva estadual (são paulo, 1962). posteriormente, em 02 de março 1987, por meio do decreto estadual n° 26.891, foi transformada em parque estadual (são paulo, 1987). o plano de manejo do pepf foi elaborado em 2003 e aprovado pelo consema em 2007, completando em 2012 cinco anos de sua elaboração, período em que se pode iniciar a sua revisão (brasil, 2000). figura 1. localização da zona de amortecimento do parque estadual de porto ferreira (pepf), município de porto ferreira, estado de são paulo, brasil. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 48 mapeamento do uso da terra foi utilizada uma imagem do satélite alos do ano de 2008, com resolução espacial de 10 metros. além disso, foram utilizados dados vetoriais em formato shapefile (hidrografia, curvas de nível, malha viária, limites da uc e da za) referentes ao plano de manejo da uc. os planos de informação foram vetorizados em tela, em escala 1:15.000 com o auxílio do programa arcgis. segundo henke-oliveira (2001), a incorporação do conhecimento e a certificação do pesquisador na classificação digital significa incorporar princípios de fotointerpretação simultaneamente, considerando assim o uso da vetorização em tela. para o mapeamento foram definidas 14 classes de uso da terra (tabela 1), tomando como base as tipologias definidas pelo manual técnico de usos da terra (ibge, 2013). antes de iniciar o processo de mapeamento foi realizado um trabalho de campo auxiliado por um receptor gps (global positioning system), a fim de obter e relatar pontos de controle. com base nesses pontos conhecidos da área e características de tonalidade, textura e forma das fotografias e imagem (anderson, 1982; toppa et al., 2006), foi elaborada uma chave de classificação das principais classes de uso para facilitar a interpretação da imagem (marchetti; garcia, 1989; toppa et al., 2006). a interpretação das fotos e imagens foi baseada no método de lueder (1959) e spurr (1960), que utiliza elementos identificáveis na imagem e fotografias aéreas como cor, tonalidade, textura, forma, dimensão e associação de evidências para classificar a vegetação. após essa etapa todas as informações duvidosas foram confrontadas com base em dados do levantamento censitário das unidades de produção agropecuária do estado de são paulo (lupa), e de documentos de registro das propriedades. posteriormente ao mapeamento foram realizadas visitas técnicas de campo com auxílio de receptor gps e câmera fotográfica, a fim de realizar o reconhecimento e localização de pontos de interesse das variáveis na imagem, selecionando os aspectos de maior relevância para a verdade terrestre. o mapa referente ao uso da terra foi analisado com a verdade terrestre para obtenção da concordância entre ambos. para isso, foi estimada a exatidão do mapa por meio de matriz de erros e coeficiente kappa (congalton; green, 1998). a matriz de erros, também chamada de matriz de confusão, identifica o erro global da classificação e, para cada categoria, os erros de omissão e comissão. os erros de omissão podem ser definidos como a omissão no mapa de uma feição constatada em campo, já os erros de comissão são descritos como a atribuição no mapa de determinada feição a uma classe a qual a mesma não pertence, segundo verificação de campo (campbell, 2002). os pontos para aferição em campo foram obtidos com a sobreposição de um mapa da malha viária na za, com outro de distâncias plotado com linhas concêntricas a cada 500 m a partir de um ponto central na área (mello, 2012; fushita, 2006). o cruzamento das estradas com as linhas concêntricas foram os locais selecionados no campo para a parada do automóvel e posterior checagem, sendo que em cada parada foram checados dois pontos, um em cada lado da estrada, totalizando assim, 224 pontos ao longo da za. sabe-se que no processo de mapeamento há erros, por mais confiável que o método de classificação seja (nusser; klaas, 2003). como os mapeamentos influenciam diretamente no processo decisório, esses erros não podem ser desconsiderados ou omitidos. para o presente estudo o índice kappa foi de 0,86, o que indica um resultado considerado muito bom (korman, 2003), já que o valor para esse índice varia de 0 a 1, sendo que quanto mais se aproxima de 1, mais a classificação se aproxima da realidade (moreira, 2001). pode-se assim, considerar a aplicação desse mapeamento nas análises abordadas pelo estudo. resultados e discussão a configuração do uso da terra do entorno do pepf é predominantemente agrícola, com as culturas de cana-de-açúcar e citricultura ocupando 3.805,64 ha, o que corresponde a 63,38% da área total da za. as áreas de floresta correspondem a terceira maior classe de uso e ocupação (tabela 1), com um total de 760,27 ha (12,66%). a figura 2 apresenta o mapeamento do uso e ocupação da terra na zona de amortecimento da uc. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 49 tabela 1. uso e ocupação da terra da zona de amortecimento do parque estadual de porto ferreira. classe de uso e ocupação área (ha) área (%) área alagável 213,13 3,55 batata 578,69 9,63 cana-de-açúcar 2776,30 46,24 citricultura 1029,34 17,14 corpo d’água 85,43 1,42 eucalipto 95,27 1,60 instalações rurais e industriais 166,76 2,78 pastagem 153,07 2,55 floresta 760,27 12,66 outras culturas 54,72 0,91 outras atividades 91,34 1,52 figura 2 uso e ocupação da terra na zona de amortecimento (za) do parque estadual de porto ferreira (pepf), município de porto ferreira, estado de são paulo, brasil. mapeamento elaborado com base em imagem alos do ano de 2008. frente aos objetivos de gestão da área protegida, que se enquadra como uma uc de proteção integral, os remanescentes de floresta tem papel fundamental na manutenção da biodiversidade local. nesse sentido, vale destacar que na za foram mapeados 60 fragmentos de floresta, sendo que 21 são menores que 01 ha, 19 tem área entre 01 a 05 ha, 10 entre 05 a 10 ha, 07 entre 10 e 50 ha e apenas 03 fragmentos são maiores que 50 ha, sendo que a maior mancha de floresta na za possui 96,97 ha. esse resultado revelou que 83,3 % dos fragmentos da za do pepf são menores do que 10 ha, indicando uma fragilidade para a gestão revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 50 integrada entre a área do parque e a za, quando correlacionada a estratégias de manejo e conservação da fauna e da flora locais. ribeiro et al. (2009) consideraram em estudo na mata atlântica, que fragmentos menores que 50 ha são pequenos, sendo assim, com base nesse referencial, 95% dos fragmentos de floresta da za apresentam esse enquadramento. os fragmentos maiores do que 50 ha se encontram associados aos corpos d’água, enquanto que os menores estão dispersos na matriz agrícola, o que de certa forma, essa configuração espacial pode ser considerada positiva, pois na estrutura da paisagem pode-se planejar e efetivar uma estratégia de gestão para a formação e/ou análise de corredores que poderão integrar a uc e a sua za. a configuração florestal da za em pequenos fragmentos pode afetar a permanência e deslocamento de algumas espécies animais que não conseguem se adaptar a pequenas manchas de habitat. o pepf possui um total de nove espécies ameaçadas e quatro provavelmente ameaçadas de mamíferos não voadores. dentre as espécies ameaçadas estão o chrysocyon brachyurus (lobo-guará) e a puma concolor (onça-parda) (são paulo, 2003), que necessitam de grandes áreas florestadas para sobreviverem. chiarello (2000) concluiu que apenas fragmentos maiores ou iguais a 20.000 ha são capazes de manter populações viáveis de mamíferos de médio e grande porte, uma condição que não ocorre no município de porto ferreira. a área mais próxima que apresenta esse tipo condição abrange a estação ecológica de jataí, no município de luiz antônio, com uma distância de aproximadamente 30 km em linha reta para o pepf. o predomínio de monoculturas de cana-de-açúcar e citricultura na configuração da paisagem da za (63% de toda a área) representa uma ameaça à conservação da biodiversidade, em especial a cana-de-açúcar. os problemas ambientais se referem à poluição e contaminação das águas a partir do lançamento/vazamento do vinhoto nos corpos d’água no entorno das usinas, aos problemas de exaustão do solo pela utilização de adubação química em grandes áreas de monocultura, e principalmente a queima dos canaviais (moraes; mello; toppa, 2013). a queima libera gás carbônico, ozônio, gases de nitrogênio e de enxofre, além da fuligem da palha formada pela queimada (ricci, 1994; szmrecsanyi, 1979). grande parte da degradação ambiental das florestas tropicais está associada à expansão das fronteiras agrícolas, juntamente com a intensificação de métodos de cultivo (birdlife international, 2008; fao, 2010; mulitza et al., 2010). em estudo realizado por ellis; ramankutty (2008) foi indicado que 14 dos 21 tipos de biomas mundiais são afetados pela agricultura, e há estudos prevendo a expansão desse uso sobre as florestas no futuro (hockley et al., 2008; pereira et al., 2010; wwf, 2010). esse é o caso do bioma mata atlântica, que cada vez mais perde área para pastagens e cultivos agrícolas. no estado de são paulo, nos anos 2010/2011, foi registrada uma média anual de desmatamento de 14.090 ha de mata atlântica (sos mata atlântica; inpe, 2012). vale salientar que a gestão da uc possui ainda dois grandes desafios para integração da za com área do parque, quando considerados aspectos para a conservação da biodiversidade: i) nos limites da área protegida encontram-se a rodovia sp 215 ao norte; e ii) o rio mogi-guaçu ao sul, criando uma barreira de travessia para diversos grupos da fauna. souza et al. (2010) registraram 70 atropelamentos no entorno do pepf, sendo que 60 % eram mamíferos, 23 % aves, 12 % répteis, 1 % anfíbios e 4 % não foram determinados. dentre as espécies atropelas destacam-se as ameaçadas, como o veado catingueiro (mazama gouazoubira), lobo-guará (chrysocyon brachyurus), jaguatirica (leopardus pardalis) e o gato mourisco (puma yagouaroundi) (souza et al., 2010). as uc em si não asseguram que os objetivos de conservação sejam atendidos, devido, principalmente, às pressões externas exercidas sobre elas. essas áreas necessitam ser geridas não somente dentro de seus limites, mas também além deles. as za servem para preencher essa lacuna e assegurar que o entorno das uc não prejudiquem o bom funcionamento da área protegida (ribeiro et al., 2010). a organização não governamental the nature conservancy (tnc) assumiu como estratégia um programa para 27 países, incluindo o brasil, denominado “planejando uma geografia da esperança”, no qual previa um planejamento não só da uc, mas das áreas externas a ela (tressinari, 2002). no brasil, a legislação mais adequada ao planejamento da za de uma uc é o snuc (artigo 25) (brasil, 2000). iniciativas anteriores ao snuc, na década de 60, já buscavam normatizar o uso e ocupação dessas áreas de entorno revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 51 (ribeiro et al., 2010). em 1967, no artigo 10 da lei n° 5.197, foi estabelecido que em terrenos adjacentes as uc fossem proibidas as atividades de destruição e caça de espécimes de fauna silvestre (vio, 2001). com o decreto n° 99.274/1990, foi a primeira vez que o termo “áreas circundantes” apareceu para como uma proposta de za. era previsto nesse decreto que toda atividade que pudesse afetar a biota, dentro de um raio de dez quilômetros, ficaria subordinada às normas editadas pelo conama (vio, 2001). foram tomadas algumas iniciativas para regulamentar as atividades que estivessem nas za, e que fossem geradoras de significativo impacto ambiental para as uc. a resolução conama n° 13/90 (brasil, 1990) apresentou os primeiros dispositivos legais que regulamentam os procedimentos para o licenciamento ambiental nessas condições. as interfaces dessa norma foram supridas com a aprovação da resolução conama nº 428/10, que revoga, dentre outras, a resolução nº 13/90. a resolução nº 428/10 prevê que atividades impactantes às uc que não possuem plano de manejo estabelecido, em um raio de três mil metros a partir de seus limites, devem sofrer o processo de licenciamento ambiental, e não mais em um raio de dez mil metros (vitalli, 2009) como previa a conama 13/90 (brasil, 2010). vale salientar que as fragilidades das za, na maioria das vezes, não são totalmente levadas em consideração, e os possíveis impactos que atingem diretamente ou indiretamente as uc não são previstos (maretti, 2001). há certa controvérsia com relação ao tamanho préestabelecido para as za. cada área protegida tem uma necessidade diferente quando se planeja estabelecer sua za. são necessárias pesquisas com metodologias definidas para cada caso em específico, de maneira que a escolha do tamanho da za minimize os impactos do entorno sobre a uc (li et al., 1999). esse mesmo autor sugere a largura de uma za na china a partir de um modelo de processo hierárquico analítico (ahp). o modelo ahp hierarquiza cada fator e sua potencialidade em influenciar negativamente a uc. em outros países como a frança, não há critérios para delimitar as za, e nos estados unidos os limites estabelecidos para essas zonas não coincidem com os limites dos ecossistemas (oliva, 2003). a suíça foi o primeiro país a adotar a faixa dos dez quilômetros para o entorno das áreas protegidas para proteger a biodiversidade de seus parques nacionais (vitalli, 2009). outros países passaram a adotar essa largura para suas za, como é o caso brasil. como aspectos regionais (físicos, socioculturais, econômicos e ambientais) não foram levados em consideração quando o brasil internalizou um modelo de outro país, com contexto totalmente diferente, roteiros metodológicos estão sendo testados para discutir e desenvolver os melhores critérios para o estabelecimento do tamanho dessas zonas (galante et al., 2002; fernandes et al., 2011). os critérios para o estabelecimento de uma za, bem como usos e normas que as regulam, devem estar contidos no plano de manejo da uc. esse plano deve possuir caráter preventivo e necessita levar em consideração as peculiaridades de cada uc, e analisa-las individualmente (vasques, 2008). as atividades humanas realizadas no entorno das uc devem estar sujeitas a normas e restrições específicas. embora seja essencial que existam pesquisas para identificar e diagnosticar as áreas de entorno das uc, poucos são os planos de manejo que efetivamente definem a za e a consideram no processo de planejamento e gestão de seus recursos naturais (costa et al., 2009). de acordo com vio (2001), as za devem auxiliar na: a) formação de uma área de amortecimento no entorno da uc, que diminua os efeitos de borda gerados pelas atividades antrópicas; b) proteção de mananciais, mantendo o padrão e a qualidade da água; c) manutenção da paisagem do entorno da uc; d) contenção da urbanização contínua e não planejada; e) consolidação de usos adequados e de atividades complementares à proposta do plano de manejo da uc. a implementação de uma za que cumpra seu papel de fiscalizar e estabelecer diretrizes para o entorno de uma uc, é um instrumento de extrema importância para a redução das pressões sobre a conservação ambiental. porém, para a implementação efetiva dessa ferramenta, as ações conservacionistas necessitam de um aparato de informações econômicas, ambientais (metzger et al., 2008) e socioculturais, sendo necessário um diagnóstico preciso do contexto em que a uc está inserida, principalmente no que se refere aos usos e ocupação de terras estabelecidas em sua za. as medidas adotadas para o planejamento do uso da terra, principalmente nas za, foram, até recentemente, tomadas com base em informações fragmentadas de efeitos desses usos no ambiente, em razão de não haver registros seguros sobre as práticas adequadas de revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 52 uso da terra, não se podendo avaliar, portanto, as alterações antrópicas nessas áreas (costa et al., 2009). o monitoramento do uso da terra nas za pode favorecer a compreensão dos padrões de organização do espaço, pois o solo sempre está em processo de mudança devido às ações humanas. o uso da terra nas za, na maioria das situações, é realizado sem a preocupação com o meio ambiente. a queimada, desmatamento, o uso de agrotóxicos e a caça ilegal são alguns exemplos desses usos maléficos (ramos, 2008). esse uso inadequado das za coloca em risco as uc, e nesse contexto devem-se buscar soluções educativas, legais ou científicas para esses problemas relacionados com o entorno das áreas protegidas, a fim de viabilizar alternativas efetivas para identificação e mitigação dos conflitos existentes nesses espaços limítrofes (drummond et al., 2009). a gestão dos diferentes tipos de áreas protegidas com suas za deve incorporar um planejamento conjunto dos diversos setores do desenvolvimento socioeconômico do país, incluindo estrategicamente a conservação da biodiversidade e de seus recursos naturais, com base em diretrizes que permitam que todas as uc e suas za se integrem no que diz respeito às tomadas de decisão, e concomitantemente, que estejam incorporadas aos principais planos de gestão territorial previstos na agenda 21: plano nacional de recursos hídricos, zoneamento ecológico-econômico, planos de bacias hidrográficas e os planos diretores (freitas, 2009). o plano nacional de áreas protegidas tem como um dos seus princípios a cooperação entre municípios, estados e federação para o estabelecimento e gestão das uc e de suas za, bem como a articulação das ações de gestão das áreas protegidas com as políticas públicas dessas três esferas de governo e com os grupos de interesse da sociedade. para atrelar o planejamento das za aos demais planos de abrangência local e regional, as áreas protegidas devem ser apoiadas por um sistema de práticas de manejo sustentável dos recursos naturais, integrado com a gestão de bacias hidrográficas. essa concepção traz uma nova dimensão ao planejamento do território, conectando os planos setoriais e estimulando o diálogo entre políticas locais, construídas pelos municípios e organizações de apoio, que são os grandes responsáveis por definir o uso e ocupação da terra nas mais diversas paisagens (freitas, 2009). essa visão de planejamento pode ser aliada a ecologia de paisagens e suas aplicações para traçar as ações prioritárias. segundo bursztyn; bursztyn (2006), para o sucesso das uc, é preciso uma gestão correta dessas áreas. essa gestão deve ser integrada, ou seja, envolvendo ações atreladas a políticas públicas, setor produtivo e a comunidade, visando o uso sustentável e racional dos recursos ambientais. uma gestão integrada não é tarefa simples, pois deve estar articulada com os diferentes atores e níveis de atuação, com conhecimentos em áreas diversificadas. os gestores das uc possuem a difícil tarefa de lidar com as questões políticas e institucionais que podem ameaçar ou beneficiar essas áreas. para o sucesso dessa tarefa, é preciso conhecer e compreender as políticas públicas que regem a ação do estado nas áreas protegidas, e principalmente em seu entorno. devem-se conhecer as dinâmicas e tendências de ocupação e as políticas de desenvolvimento que interferem no uso da terra, na proteção e na gestão dessas uc e suas za. desta maneira a gestão da área protegida poderá ser articulada com as demais ações e estratégias desenvolvidas em um dado território (wwf; ipê, 2012). apesar da importância do entendimento dessas políticas norteadoras, há divergências entre a forma de implementação de tais políticas no território e as bases conceituais e formais sobre as quais estão formuladas. a “posição” do estado não é necessariamente a que está nos documentos oficiais. torna-se fundamental compreender que as políticas públicas vão além da ação governamental de coordenar os meios à disposição do estado e as atividades privadas, para a realização de objetivos socialmente relevantes e politicamente determinados (bucci, 2002). uma das formas de construir estratégias integradas de desenvolvimento e conservação é a implementação de planos interministeriais, que agreguem diferentes setores em uma mesma abordagem ou território. exemplos disso foram a tentativa do plano de ação para prevenção e controle do desmatamento na amazônia (ppcdam) e o plano br-163 sustentável. a criação desses instrumentos possibilitou um avanço ao tratamento do tema no governo federal, evidenciando a importância da participação social nos problemas (wwf; ipê, 2012). o estabelecimento de processos participativos na gestão das uc surge como consequência da revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 53 necessidade de incluir os mais variados aspectos socioculturais e econômicos no processo decisório para a conservação ambiental. entende-se que quando a sociedade é envolvida, principalmente as populações localizadas nas za, espera-se uma maior garantia de apoio para a unidade. o desenvolvimento de processos participativos contribui com a minimização de conflitos em conjunto com todos os atores sociais envolvidos nessas zonas, de forma que, por meio do diálogo aberto e da compreensão dos diferentes pontos de vista, se consiga o apoio das populações e instituições regionais para o planejamento e manejo das uc. o processo participativo do planejamento deve envolver todos os grupos relevantes para o manejo da unidade, como os residentes locais, moradores, usuários dos recursos, organizações não governamentais ambientalistas, outros tipos de organizações não governamentais e associações de base, prefeituras, setor privado, comunidade acadêmica, administrações regionais e instituições federais (wwf; ipê, 2012). a gestão integrada adequada à implementação de áreas protegidas, além de envolverem o processo participativo, deve ser embasada por um diagnóstico da área em questão. os diagnósticos de uc têm como principal objetivo a geração de informação para identificar objetos e agentes de manejo, e áreas prioritárias para o desenvolvimento de ações de conservação. esse processo deveria ocorrer durante a fase que antecipa a criação de uma uc, mas a realização de diagnósticos posteriores está cada vez mais comum. esses diagnósticos tardios são voltados à geração de informação básica para complementar conhecimento insatisfatório para elaboração ou a revisão de planos de gestão (bernard, 2008). após a implementação de uma uc, é necessário um monitoramento para assegurar uma gestão efetiva dessas áreas. esses monitoramentos necessitam trazer propostas inovadoras, gerando conhecimento socioambiental, e ainda permitir o entendimento de processos e causas de vulnerabilidades e ameaças a sua sustentabilidade, de forma que intervenções sejam prevenidas antes de tornarem-se fatores de pressão. ressalva as raras iniciativas participativas ligadas ao uso de recursos naturais, como é o caso do programa de monitoramento da biodiversidade e do uso de recursos naturais em unidades de conservação estaduais do amazonas probuc (marinelli et al., 2007), os saberes tradicionais, a opinião pública sobre as demandas locais, ou qualquer outro tipo de participação de populações residentes, continuam sendo colocados em segundo plano no monitoramento das uc. os sistemas de gestão estratégica estão ligados à teoria das organizações, sistemas de informação e à gestão da tecnologia e inovação (van krogh, 1998). além de medidas inovadoras para a geração de conhecimento aplicado e na apropriação tecnológica para a implementação de áreas protegidas, o sucesso em sua gestão dependerá de qualificação e fixação de capital humano e integração institucional; gestão (inclusão social, promoção da preservação e manejo sustentável, efetividade das ações e adequação às realidades regionais); e governança (articulação federal juntamente com o poder judiciário e o ministério público) (wwf; ipê, 2012). os resultados obtidos nesse trabalho evidenciaram a necessidade de proposições para alcançar a sustentabilidade da paisagem do entorno do parque estadual de porto ferreira, e a situação atual dos remanescentes de floresta provavelmente não sustentarão espécies de fauna e flora em um futuro não muito distante. a gestão integrada entre o pepf e sua za, deve envolver a participação dos diversos atores sociais, mas em especial, a participação dos produtores rurais do entorno. uma proposição justa seria o pagamento por serviços ambientais (psa) aos agricultores que possuem as suas propriedades no interior da za. o psa consiste em um incentivo econômico para quem gerir de forma adequada determinado recurso natural, ou seja, é a recompensa àquele que deixa de se apropriar de um recurso natural para assegurar sua preservação (wunder, 2009). a articulação da uc junto aos órgãos competentes é essencial, inclusive com o município de porto ferreira. o próprio plano diretor municipal traz que: “o planejamento ambiental do município” deverá ser elaborado de forma integrada com todas as áreas da administração pública local, em especial a divisão de planejamento, devendo considerar também, as diretrizes estabelecidas pelo “plano diretor do comitê da bacia hidrográfica do rio mogi-guaçu” e do “plano de manejo do parque estadual de porto ferreira” (porto ferreira, 2007). estabelecida essa diretriz, é essencial que o gestor, grupos de interesse e a população em geral cobrem isso perante a gestão municipal. visto que o planejamento ambiental revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 54 municipal se baseará também no plano de manejo do pepf, esse documento necessita ser o mais detalhado possível para atender a todas as necessidades da uc e de seu entorno. no processo de revisão do plano de manejo, demanda do pepf, deve-se discutir a proposição de uma nova delimitação de zonas, incluindo e/ou excluindo certas áreas. segundo a política nacional de recursos hídricos (lei n°9433), em seu artigo 3°, fica estabelecido que deve haver a “articulação do planejamento de recursos hídricos com o dos setores usuários e com os planejamentos regional, estadual e nacional” e ainda a compatibilização da “articulação da gestão de recursos hídricos com a do uso do solo” (brasil, 1997). essa diretriz deve ser tomada, levando em consideração a importância de que o rio mogi-guaçu é um recurso hídrico que percorre e abastece várias cidades, não só do estado de são paulo, mas também de minas gerais. em 2002, houve um grande impacto para a ictiofauna devido à eutrofização em um trecho do rio próximo ao parque, onde foi detectada a morte de cerca de 30 toneladas de peixes (são paulo, 2003). no plano de manejo do pepf foi diagnosticado que os afluentes do rio mogi-guaçu sofrem com o assoreamento devido ao uso intensivo e a falta de conservação do solo por técnicas aplicadas nas propriedades, em alguns pontos do percurso natural das águas. esse sedimento é carreado dos córregos presentes na za (água parada e ribeirão dos patos) e chega ao rio mogi-guaçu, decaindo sua qualidade (são paulo, 2003). assim, é importante que a política municipal fundamentada na coletividade e no desenvolvimento sustentável de porto ferreira, como previsto em seu plano diretor, seja cumprida e associada à política nacional de recursos hídricos, para uma gestão efetiva desses recursos, incorporando uma maior atenção para as diretrizes estabelecidas no plano de manejo do pepf. outro aspecto fundamental para a gestão integrada de uc é o estudo dos ciclos econômicos da região, que ajuda a compreender e a vislumbrar cenários futuros da paisagem. essa pode ser considerada como uma ferramenta chave para a melhor gestão da paisagem e para melhorar a porcentagem de áreas florestadas na za do pepf. além disso, devem-se estabelecer áreas prioritárias para a conservação, visto que elas permitem o direcionamento dos esforços e recursos para conservação, e subsidia a elaboração de políticas públicas de ordenamento territorial (tabarelli; silva, 2002). as estratégias de conservação para a za do pepf, depois de implementadas, necessitarão de programas específicos de gestão integrada ao manejo do parque e a aplicação de técnicas de monitoramento baseadas em indicadores de desempenho ambiental de acordo com os objetivos e metas da uc. essa fase é muito importante para a efetividade da gestão, pois, é por meio dela que se pode ter o envolvimento da população local e de grupos de apoio no processo da manutenção da sustentabilidade no entorno da uc. dentre os programas de gestão integrados ao manejo da uc, deve-se considerar a possibilidade de se trabalhar com os agricultores para o desenvolvimento de práticas agrícolas sustentáveis, incorporando técnicas fundamentadas na agroecologia, assim como deve-se implementar um programa de educação ambiental direcionado especificamente para as pessoas residentes ou de interação direta com a za da uc. além disso, deve-se considerar a presença da rodovia anhanguera (sp 215), que isola o parque da maior porção da za, sendo fundamental o desenvolvimento de pesquisas específicas para avaliar as consequências desse cenário na conservação da biodiversidade do pepf. o manejo da fauna e da flora de ocorrência na uc deve estar integrado a essas questões, sendo que a revisão do plano de manejo deverá considerar propostas que ultrapassam os limites do parque, com a finalidade de conectar as áreas naturais próximas para manutenção da variabilidade genética da uc, considerando as características do meio físico e socioeconômico da za. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 55 considerações finais o parque estadual de porto ferreira apresenta-se na paisagem como uma mancha de habitat imersa em uma matriz antrópica, com diversas atividades que ameaçam a sua conservação, como a proximidade com o centro urbano, monoculturas de cana-de-açúcar, eucalipto e citricultura, extração de argila e circulação intensa de veículos. os fragmentos florestais em sua za apresentam-se esparsos e em pequenos tamanhos, representando apenas 12% da paisagem. por outro lado, o pepf exerce grande importância para a conservação de remanescentes de transição entre mata atlântica e cerrado, abrigando espécies ameaçadas de ambos os biomas e que possuem funções ecológicas essenciais para a conservação da biodiversidade. programas e ações devem ser incorporados ao plano de manejo para que a za exerça sua função de dirimir os impactos negativos sobre o pepf. o aumento da conectividade da paisagem do entorno por meio da recomposição de app e estabelecimento de reservas legais, bem como práticas agrícolas sustentáveis, devem ser metas para minimizar os impactos das monoculturas existentes atualmente na za e aumentar a cobertura florestal do entorno. a presença da rodovia limítrofe ao pepf deve ser melhor estudada para analisar os seus impactos sobre a biodiversidade. o estabelecimento de propostas de manejo na za deve ser tão importante quanto os programas de gestão para a uc. para tanto, é imprescindível que a população e os representantes governamentais participem da reformulação do plano de manejo com a compreensão das problemáticas que envolvem o uso da terra no entorno da uc sobre a conservação da biodiversidade, e para o estabelecimento de metas para a gestão integrada da za, objetivando a melhoria da qualidade ambiental da unidade de conservação. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 56 referências bibliográficas ab’saber, a. n. a depressão periférica paulista: um setor das áreas de circundesnudação pós-cretácica da bacia do paraná. são paulo: inst. geogr. usp, geomorfologia 15,26p., 1969. alexandre, b.; 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instituto de pesquisas ecológicasipê. gestão de unidades de conservação: compartilhando uma experiência de capacitação, brasília, 2012. 230 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 230-238 issn 2176-9478 a b s t r a c t artisanal fishing on fernando de noronha is directly related to fishing for bait, since commercial fishing depends on these baits. this work aimed to analyze the local ecological knowledge of fishermen about the biology and ecology of the fish species used as bait on fernando de noronha (state of pernambuco pe) to support the planning of the local activity. data collection was carried out through interviews with semi-structured scripts containing questions about the socio-economic profile of the fishermen and the biological and ecological aspects of the species used as bait. the data were analyzed qualitatively and quantitatively, seeking to represent a consensus among the informants and to compare the local ecological knowledge with the scientific literature through the method of comparative cognition and the hypothesis test. sixty-nine fishermen were interviewed, using false herrings (harengula clupeola) and mackerel scads (decapterus macarellus) as their main bait fish, in still fishing and fishing using boats. the hypothesis test, applied to the mentioned results by more than 30% of the fishermen, showed a high degree of agreement between local ecological knowledge and the scientific literature, revealing detailed knowledge of the fishermen on the biological and ecological aspects of false herrings and mackerel scads. catching bait fish on fernando de noronha proved to be extremely important, both for the relationship with artisanal fishing and for the maintenance of local knowledge and culture. the results obtained in this research should foster a very much-needed dialogue between fishermen and those responsible for managing conservation units to create legal and effective mechanisms to meet the demand for bait fish used in commercial fishing and to maintain a sustainable artisanal fishing model for fernando de noronha. keywords: ethnoecology; false herrings; artisanal fisheries; conservation units. r e s u m o a pesca artesanal em fernando de noronha está diretamente relacionada com a pesca de iscas, pois delas dependem as capturas dos peixes comerciais. este trabalho objetivou analisar o conhecimento ecológico local dos pescadores sobre a biologia e a ecologia das espécies de peixes utilizadas como iscas em fernando de noronha (pe), a fim de subsidiar o ordenamento da atividade local. a coleta de dados foi realizada por meio de entrevistas com roteiros semiestruturados que continham questões sobre o perfil socioeconômico dos pescadores e aspectos biológicos e ecológicos das espécies utilizadas como iscas. os dados foram analisados qualitativamente e quantitativamente, buscando representar o consenso entre os informantes e comparar o conhecimento ecológico local com a literatura cientifica pelo método de cognição comparada e o teste de hipóteses. foram entrevistados 69 pescadores, que utilizam a sardinha (harengula clupeola) e o garapau (decapterus macarellus) como principais iscas, em pescarias embarcadas ou desembarcadas. o teste de hipótese, aplicado em resultados citados por mais de 30% dos pescadores, demonstrou elevado grau de concordância entre o conhecimento ecológico local e a literatura científica, revelando o conhecimento detalhado que os pescadores possuem sobre os aspectos biológicos e ecológicos da sardinha e garapau. a captura de iscas em fernando de noronha mostrou-se de extrema importância, tanto para a relação com a pesca artesanal quanto para a manutenção dos saberes e da cultura local. os resultados obtidos nesta pesquisa devem fomentar o diálogo necessário entre os pescadores e a gestão das unidades de conservação, a fim de criar mecanismos legais e efetivos para atender à demanda de iscas necessárias à atividade comercial e, ainda, à manutenção de um modelo de pesca artesanal sustentável para fernando de noronha. palavras-chave: etnoecologia; sardinha; pesca artesanal; unidades de conservação. fernando de noronha (state of pernambuco) fishermen’s local ecological knowledge regarding the fish species used as bait o conhecimento ecológico local dos pescadores artesanais de fernando de noronha (pe) sobre as espécies de peixes utilizadas como iscas gabriela campos zeineddine1 , walter barrella2 , matheus rotundo3 , milena ramires3 1universidade estadual paulista “júlio de mesquita filho” – são vicente (sp), brazil. 2universidade paulista – sorocaba (sp), brazil. 3universidade santa cecília – santos (sp), brazil. correspondence address: gabriela campos zeineddine – praça infante dom henrique – parque bitaru – cep: 11330-900 – são vicente (sp), brazil. e-mail: gabizeineddine@hotmail.com conflicts of interest: the authors declare no conflicts of interest. funding: none. received on: 05/27/2021. accepted on: 04/03/2022 https://doi.org/10.5327/z217694781142 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. http://orcid.org/0000-0001-6410-7091 http://orcid.org/0000-0001-9038-7840 http://orcid.org/0000-0003-1886-5320 http://orcid.org/0000-0002-7686-0838 mailto:gabizeineddine@hotmail.com https://doi.org/10.5327/z217694781142 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ fernando de noronha (state of pernambuco) fishermen’s local ecological knowledge regarding the fish species used as bait 231 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 230-238 issn 2176-9478 introduction biodiversity conservation is a set of practices aimed at maintaining ecological processes, genetic diversity, and primordial vital systems, as well as the endless use of ecosystems and species (iucn, 2006). one of the main mechanisms for the conservation of biodiversity is the conservation units, which can be marine or terrestrial, designated for the conservation of natural resources and their biological diversity, as well as the associated cultural resources (brasil, 2011). studies have demonstrated the reality of the users of these resources, especially the communities that live in conservation units, emphasizing the importance of involving local residents and artisanal fishermen in discussions about nature conservation or the implementation and improvement of a management plan, since they have in-depth local ecological knowledge about the environment and its available resources (ferreira et al., 2021; lima et al., 2021; zeineddine et al., 2022). local ecological knowledge encompasses terrestrial and aquatic environments and is acquired through everyday practices. in the case of artisanal fishermen, they have detailed knowledge of the classification, conservation, biology, ecology, and behavior of the animals managed, in addition to the exploited environment and factors associated with it. in many cases, this may be the only source of information available or a way to increase the reliability of data, being indispensable for the local management of fishing activities (casal and souto, 2018; mazzochi and carlos, 2020; kellermann et al., 2021). the importance of local ecological knowledge is gradually being recognized in brazil, mainly as a tool for the management of fisheries, applied in approaches such as fishery recruitment, growth, migration, trophic ecology, mortality, behavior, among other aspects (feitosa et al., 2019; neves, 2020; kellermann et al., 2021). in the fernando de noronha archipelago, there is an imminent conflict between artisanal fishermen and the authorities responsible for managing conservation units regarding the areas where bait fish can be caught for local artisanal fishing (dominguez et al., 2016; martins, 2018; zeineddine et al., 2021). although fishing on fernando de noronha has been cited in some studies (dominguez et al., 2013, 2016; martins, 2018; zeineddine et al., 2021, 2022), there is a lack of scientific knowledge about the biology and ecology of fish species used as bait. thus, this study aimed to analyze the local ecological knowledge of artisanal fishermen from fernando de noronha on the biological and ecological aspects of the fish species used as bait to support the planning of the local activity and facilitate important decisions. study area the fernando de noronha archipelago (figure 1) is located 215 miles off the northeastern coast of brazil, has a volcanic formation, is composed of 21 islands and islets, with fernando de noronha being the main island and the only inhabited, with approximately 17 km2 in length (claudino-sales, 2019). figure 1 – location of the fernando de noronha archipelago with the demarcation of the environmental protection area (in grey) and marine national park (inside blue line). zeineddine, g. c. et al. 232 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 230-238 issn 2176-9478 fernando de noronha is composed of sandy and pebble beaches located all around the island, divided into the “outer sea” and the “inner sea”. the inner sea, facing continental brazil, is where most of the sandy beaches are located, in addition to being a more protected place because it has minor influence from trade winds and currents from the southeast (carvalho et al., 2021). the fernando de noronha archipelago is a county of pernambuco state in brazil and has its entire fortress area located in two conservation units, legally created in 1988 and currently managed by the chico mendes institute for biodiversity conservation (icmbio). the environmental protection area (apa) corresponds to 30% of the total area of the archipelago, a conservation unit where sustainable use is authorized, thus allowing human occupation and the renewable use of natural resources, such as artisanal fishing. the fernando de noronha national marine park (parnamar-fn) corresponds to 70% of the archipelago’s total area, and is intended to fully protect the environment, that is, only ecological tourism, contemplation, and research are allowed (noronha, 2018). the prevailing conflict regarding the local fishing activity is a result of the creation of an integral protection unit (marine national park), which prohibits fishing and, consequently, reduces the local fishing area (martins, 2018; zeineddine et al., 2022). methods data collection was carried out through interviews with semi-structured scripts that initially addressed information about the socio-economic profile of fishermen (source of income, age, education, marital status, hometown, among others). then, the scripts addressed aspects of their local knowledge concerning the ecology and biology of the fish species used as bait (questions about habitat, food, fish school formation, and behavior, among others). after the first stage of the interview, the key informants were defined through the criterion “time of fishing for bait”, that is, all fishermen who have been fishing with natural baits for more than five years were considered key informants. to reach a satisfactory sample, the “snowball” technique was used (biernacki and waldorf, 1981), in which, at the end of each interview, the fisherman being interviewed indicates another fisherman, thus seeking to cover as many specialized informants as possible on the subject addressed. for this survey, the saturation number reached through this technique was 69 fishermen, so we consider this number to be 100% of the informants. the identification of the species used as bait was carried out through specialized bibliography (carpenter, 2002; araújo et  al., 2004; marceniuk, 2005; gomes et al., 2010). the scientific nomenclature and systematic classification were also revised (menezes et al., 2003; nelson, 2006; eschmayer, 2011). the methodological procedures were approved by the human research ethics committee of the universidade santa cecília under report no. 389.163. the survey development in the conservation unit was authorized by the biodiversity authorization and information system (sisbio) (no. 40953-1). fishermen completed informed consent forms. the data were analyzed using the percentage of citations on each aspect addressed, in which the information cited by 10% (or more) of the informants was considered to be the most relevant. this analysis is known as “informant consensus”, and is based on the degree of agreement between the respondents’ answers, allowing to assess the importance of the use of the resources discussed in the question according to the number of citations for each piece of information (silvano and begossi, 2005; zeineddine et al., 2018). the piece of information most cited in the consensus was matched with the scientific literature through comparative cognition tables (marques, 2001) and bibliographic reviews in order to verify any consistency between the local ecological knowledge and the scientific literature. the results of comparative cognition were analyzed according to the “hypothesis test”, which consists of generating hypotheses through ethnoecological data in order to support and operationalize research and management practices. the hypotheses were generated from information cited by 30% (or more) of the fishermen and tested according to the degree of agreement with the scientific literature consulted (silvano and valbo-jørgensen, 2008). results sixty-nine artisanal bait fishermen were interviewed, most of them male (98%), ranging from 23 to 72 years old, and with incomplete elementary/middle school (52%), complete high school (24.1%), and complete elementary/middle school (19.4%). only 33.3% of the fishermen are natives, the others are from recife, pe (50.7%), natal, rn (state of rio grande do norte) (8.7%), and other locations in these states (5.8%). among those interviewed, only 17.4% live exclusively from fishing, selling their fish in restaurants, inns, or to local families. as it is a region where tourism is very disseminated, many fishermen also work in tourism-oriented activities, including as tourist guides (66.6%), inn staff (21.7%), with boat trips (14.5%), or sport fishing (10.2%). they also fish in their free time and on weekends. bait fishing is carried out by all (100%) artisanal fishermen on the island, the preference is for live baits, and the fish species used as bait are false herrings (harengula clupeola), used by 100% of the respondents, and mackerel scads (decapterus macarellus), by 27%. according to the fishermen interviewed, false herrings feed on plankton and algae, and serve as food for all fish and birds on the island (figure 2). fernando de noronha (state of pernambuco) fishermen’s local ecological knowledge regarding the fish species used as bait 233 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 230-238 issn 2176-9478 table 1 – comparison between the local knowledge of fishermen from fernando de noronha (pe) and the scientific literature on the diet of the main bait fish used. cited bait lek n % scientific literature false herring n = 69 don’t know plankton algae 20 20 9 29 29 13 plankton, small fish, copepods, diatoms, decapods, polychaetes, amphipods and megalopa larvae (carranza et al., 2021) mackerel scad n = 18 shinny plankton false herring small fish algae don’t know 3 3 2 2 2 16.7 16.7 11.1 11.1 111 zooplankton, small invertebrates and crustaceans, fish (clupeidae) and larvae (honebrink, 1990; roux and conand, 2000). lek: local ecological knowledge; n: number of citations; %: percentage of citations. figure 2 – false herring trophic chain — harengula clupeola, according to artisanal fishermen from fernando de noronha (numbers in parentheses indicate the % of citation). figure 3 – mackerel scad trophic chain — decapterus macarellus, according to artisanal fishermen of fernando de noronha (numbers in parentheses indicate the % of citation). the mackerel scad feeds on luminescent plankton, false herrings, algae, and small fish, and serve as food to all species that are caught in fishing (figure 3). the comparative cognition contained in table 1 shows the specific local ecological knowledge demonstrated by the fishermen. regarding predation, 56.5% of the interviewees claim that false herrings serve as food to all fish on the island, the most cited are in table 2. the refined knowledge of the interviewees about the habitat and habits of the bait fish is notorious, most of them said that false herrings are found on the shore (approximately 7 meters deep) at feeding times, a statement confirmed by the scientific literature consulted (table 3). regarding the false herring spawning season, the interviewees claim that it occurs every time the moon phases change, as it is the time when it is possible to frequently observe small (juvenile) and ovate (adult) organisms. this means, for fishermen, that reproduction occurs throughout the year, a fact also mentioned for the mackerel scad (table 4). fishermen claim that sexual dimorphism exists in the two species mentioned, but 37.7% of them could not differentiate male from female individuals. for the mackerel scad, 5.6% of the fishermen stated that the male also has eggs. however, 22.2% did not know how to differentiate them, the rest did not point out the dimorphism of the species. in relation to abundance and reproduction, fishermen claim to observe schools. in the case of false herrings, schools occur when individuals are spawning or when they have already spawned schools of juveniles. the influence of the moon phases on fisheries was stated by 84% of the interviewees (table 5), and the moon phases most cited as influential for fishing activities are: new, full, and crescent moons, as the tide is better and so they can catch greater volumes of fish. the hypothesis test showed a high agreement between lek and scientific knowledge in all related aspects (table 6). zeineddine, g. c. et al. 234 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 230-238 issn 2176-9478 table 2 – comparison between the local knowledge of fishermen from fernando de noronha (pe) and the scientific literature on predatory animals of the species used as bait. cited bait lek n % scientific literature sardine n = 69 all fish and birds on the island 39 56.5 frigatebird (fregata magnificens): fish from the clupeidae, engraulidae, sciaenidae and carangidae (false herring and mackerel scad) families. thitty (anousstolidus): organisms of the clupeidae family. (nascimento and azevedo-júnior, 2005; correia et al., 2021). black jack (caranx lugubris) 24 34.8 small fish, planktonic crustaceans and invertebrates (velasco-reyes et al., 2022). crevalle jack (caranx hippos) 22 31.9 small fish, planktonic crustaceans and invertebrates (velasco-reyes et al., 2022). blue runner (caranx crysos) 20 29 small fish, planktonic crustaceans and invertebrates (velasco-reyes et al., 2022). rainbow runner (elagatis bipinnulata) 14 20.3 small fishes, crustaceans and cephalopods (micronekton) (wang et al., 2022). yellowfin tuna (thunnus albacares) 13 18.8 fishes and fish larvae, crustaceans (mainly stomatopods) and cephalopods (martins, 2020). yellow jack (caranx bartholomaei) 12 17.4 small fishes, planktonic crustaceans and invertebrates (velasco-reyes et al., 2022). wahoo (acanthocybium solandri) 9 13 small fishes, crustaceans and cephalopods (martins, 2020). barracuda (sphyraena barracuda) 8 11.6 voracious and carnivorous predators, feeding mainly on small fishes (martins, 2020). mackerel scad n = 18 wahoo (acanthocybium solandri) 7 38.9 small fishes, crustaceans and cephalopods (perelman et al., 2017; martins, 2020). barracuda (sphyraena barracuda) 6 33.3 voracious and carnivorous predators, feeding mainly on small fishes (martins, 2020). all fish and birds on the island 4 22.2 frigatebird (fregata magnificens) – fishes from clupeidae, engraulidae, sciaenidae and carangidae family (nascimento and azevedo-júnior, 2005). yellowfin tuna (thunnus albacares) 4 22.2 fishes and fish larvae, crustaceans (mainly stomatopods) and cephalopods (martins, 2020). lek: local ecological knowledge; n: number of citations; %: percentage of citations. table 3 – local ecological knowledge of fernando de noronha fishermen about the bait fish species caught and their habitats. cited bait lek n° % scientific literature false herrings n = 69 open sea/day shore/night 31 44.9 occurs in bays, beaches, mangroves, estuaries, brackish lagoons, and along with islands and reefs. large schools are found along sandy beaches. in shallow waters, they seek for food not only on the water surface but also on the sandy bottom (pattikawa et al., 2018). shore 25 36.2 mackerel scad n = 18 open sea 10 55.6 prefers oceanic clear waters, most commonly around islands. sometimes are found near the surface, but generally between forty and two hundred meters deep, pelagic specie (love et al., 2015; pattikawa et al., 2018).open sea and beach (shore) 2 11.1 lek: local ecological knowledge; n: number of citations; %: percentage of citations. fernando de noronha (state of pernambuco) fishermen’s local ecological knowledge regarding the fish species used as bait 235 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 230-238 issn 2176-9478 table 4 – local ecological knowledge of fishermen about the reproductive aspects of bait fish in the fernando de noronha archipelago. characteristic lek n % scientific literature spawning season false herring don’t know “moon phases” did not answer 23 13 33 33.3 18.8 47.9 summer spawning and recruitment in late winter or early spring (pinto et al., 2022). mackerel scad don’t know “whole year” did not answer 2 2 14 11.1 11.1 72.8 spawns from march to october and recruitment in november (costa et al., 2020). sexual dimorphism false herring “female spawn” don’t know did not answer 29 26 14 42 37.7 20.3 the female tends to be bigger than the male (figuerolafernández et al., 2008; lemos, 2013). mackerel scad don’t know did not answer 4 14 22.2 72.8 the portion of the anal fin is dark in males and light in females, has no significant difference in size (costa et al., 2020). reproductive method “goes to open sea to spawn” no answer 7 62 10.1 89.9 mackerel scad: spawn occurs away from the shore (costa et al., 2020) false herring: recruitment and breeding in the coastal zone (vasconcellos et al., 2007). abundance vs. reproduction “many fishes means reproduction” “nothing related” “spawning” 25 21 14 36.2 30.4 20.3 schools are associated with spawning (hatanaka et al., 2006). lek: local ecological knowledge; n: number of citations; %: percentage of citations. table 5 – local ecological knowledge of fernando de noronha fishermen about how the moon phases influence fisheries. characteristic lek n % scientific literature moon influence have influence don’t have influence 58 13 84 18.8 have influence (zeineddine et al., 2021; tognere and tosta, 2022). types of influence tide luminosity fish quantity 24 14 13 34.8 20.3 18.8 moon phases are directly associated with tides, luminosity, and available nutrients (bakun, 1996; tognere and tosta, 2022). most productive moon phase new moon full moon crescent moon 24 22 9 34.8 31.9 13 mackerel scad: best results in fishing occur on the new moon and on nights without the moon (roos et al., 2007). other fish: full moon and new moon (zeineddine et al., 2021). lek: local ecological knowledge; n: number of citations; %: percentage of citations. table 6 – degree of agreement about the hypotheses generated through ethnoecological data (only data cited by more than 30% of fishermen). hypothesis degree of agreement all fish and birds on the island feed on false herrings and mackerel scads high agreement mackerel scads live in the open sea false herrings live on the shore and open sea high agreement high agreement moon phase and tide amplitude influence fishing activities false herrings feed on plankton plenty of fish schools means post reproduction phase high agreement high agreement high agreement discussion the local ecological knowledge of artisanal fishermen is usually detailed and includes several aspects related to the environment and exploited resources (silga et al., 2021). fishermen from fernando de noronha identify trophic interactions in their daily routines, such as predation associated with the fish caught using baits. this knowledge about the trophic ecology of fish has utilitarian importance, especially regarding the correct insertion of the food item in the form of bait, which generates greater fishing productivity and improvement of fishing efforts (marques, 2001). studies related to the composition of food items through the stomach content of the fish caught by the fishermen interviewed highlighted organisms from the clupeidade (false herring) and carangidae (mackerel scad) families as food items for these fishes (perelman et al., 2017; vaeske-jr. et al., 2018; martins, 2020; velasco-reyes et al., 2022). the same food items were observed by nascimento and azevedo-júnior (2005) for shorebirds from the abrolhos archipelago, by di beneditto and siciliano (2021) in shorebirds zeineddine, g. c. et al. 236 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 230-238 issn 2176-9478 from rio de janeiro, and by correia et  al. (2021) in boobies from the gulf of guinea. in studies on the diet of false herrings and mackerel scads (honebrink, 1990; roux and conand, 2000; carranza et al., 2021), algae, plankton, and smaller fish were found as food items, information consistent with the local ecological knowledge about the eating habits of the cited bait fish species and the predatory fish that feed on these baits (high agreement with the generated hypothesis). it is worth noting that the fishermen said that one of the mackerel scad’s food items is the false herring itself, which is smaller than it, corroborated by the scientific literature (honebrink, 1990; roux and conand, 2000), thus demonstrating the high level of observation, detailing, and local ecological knowledge, in addition to the importance of fishing activities and bait fish capture to maintain this knowledge. regarding fish habitat, the fishermen recognize only the horizontal distribution, stating that false herrings and mackerel scads live in the open sea, but swim to the coastal region to feed or reproduce. nevertheless, the fishermen’s responses were similar to the information available in the consulted literature (love et al., 2015; pattikawa et al., 2018). the local ecological knowledge about the reproductive aspects differed from the scientific literature regarding the season and way of reproduction and sexual dimorphism, but it was in agreement about the abundance of fish. ferreira et al. (2021) also point out a low agreement between local and scientific ecological knowledge regarding the reproduction of the studied species. in biological studies, such difficulty in analyzing the life history of fish is also observed, which makes this field very important for future biological and ethnobiological surveys, in addition to the fact that the divergent information contained in this study may generate new hypotheses for surveys about the same theme (silvano and valbo-jørgensen, 2008). the influence of lunar cycles on fisheries on fernando de noronha has been previously mentioned by zeineddine et al. (2021). according to bakun (1996), in high amplitude tides, there is certain turbulence, which can cause dissociation of the material deposited on the seafloor, leaving it suspended and available for photosynthesis, which explains the “amount of fish” mentioned by the fishermen, who prefer to fish in the full and new moon tides. contribution of authors: zeineddine, g.: conceptualization; investigation; data curation; writing — first draft; barrela, w.: conceptualization, writing — first draft; rotundo, m.: supervision, writing — first draft; formal analysis; ramires, m.: supervision; methodology; writing — first draft. the phases of the moon have a great influence on tidal level variations and the luminosity of the nights (tognere and tosta, 2022), which is really associated with still fishing and fishing using boats. some research on the local ecological knowledge of fishermen corroborated the perception of fishermen from fernando de noronha regarding the type of influence and preference of lunar phases for fishing (nascimento et al., 2018; zeineddine et al., 2021). the hypothesis test approach applied in this survey had, for all the hypotheses generated through local ecological knowledge, a high degree of agreement with the scientific literature, which highlights the importance of local fishermen for the maintenance and preservation of traditional knowledge, as well as the accuracy and reliability of scientific knowledge. a dialogue between the local ecological knowledge of fishermen from fernando de noronha and the scientific knowledge is of great importance, since the information generated by both are complementary, thus being able to support research studies and be a source of information on how to manage and conserve exploited fishing resources, as also reported in other studies (carr and heyman, 2016; martins, 2018; lima et al., 2021; kellermann et al., 2021; zeineddine et al., 2022). conclusion bait fish are caught by all artisanal fishermen of fernando de noronha, which makes the activity extremely important for the development of local fishing. artisanal fishermen have a detailed knowledge of the biology and ecology of the fish exploited as bait in the fernando de noronha archipelago, especially regarding food and habitat. however, it is extremely important for the conservation of resources and fishery management to include reproduction aspects in the knowledge of fishermen. thus, there is a need for detailed studies on the reproductive behavior of these species so that they can be shared between local and scientific knowledge and generate new subsidiary information for the management of this resource. the results obtained in this research should promote the much-needed dialogue between fishermen and the authorities responsible for managing conservation units in order to create legal and effective mechanisms to meet the demand for bait fish used in commercial fishing, and maintain a sustainable artisanal fishing model for fernando de noronha. fernando de noronha (state of pernambuco) fishermen’s local ecological knowledge regarding the fish species used as bait 237 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 230-238 issn 2176-9478 references araújo, m.; 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circularity levels; circularity measurement; sustainable development. r e s u m o o desenvolvimento sustentável tem sido buscado por organizações em todo o mundo desde que as questões ambientais e sociais entraram nas agendas institucionais. nos diversos setores da economia, os fatores que influenciam as decisões sustentáveis são multidisciplinares, sistêmicos e abordam o conceito de economia circular (ec). o objetivo deste estudo foi desenvolver um método para medir o nível de comprometimento de empresas e setores com a ec. o método permite investigar fatores institucionais relacionados ao desenvolvimento sustentável e avaliar a profundidade das práticas de ec. foi gerado um índice de circularidade que pode auxiliar os tomadores de decisão no desenvolvimento de estratégias, planos de investimento e políticas específicas capazes de orientar as organizações para o alcance da ec. a metodologia proposta foi então aplicada a 75 empresas brasileiras reconhecidas por suas iniciativas de sustentabilidade, analisando-se as práticas relacionadas às ações de ec, bem como sua profundidade. os resultados, utilizando o processo analítico hierárquico (pah), mostram que os setores analisados não apresentam diferença significativa entre si, e que a maioria das empresas analisadas (80%) não pratica ação circular alguma, apesar de afirmar o contrário. sendo assim, a ec ainda é incipiente no país. a aplicação do método proposto em uma grande amostra mostrou seu potencial de uso global, podendo também ser empregada para orientar ações de empresas isoladas ou de setores inteiros na direção do desenvolvimento sustentável, por meio da ec. palavras-chave: índice de circularidade; níveis de circularidade; medição da circularidade; desenvolvimento sustentável. assessing circular economy in brazilian industries through the analytical hierarchy process avaliando a economia circular nas indústrias brasileiras pelo processo de hierarquia analítica priscila rodrigues gomes1 , luciano carstens1 , mara christina vilas-boas1 , maria fernanda kauling1 , sabrina torchelsen cruz1 , mauricio dziedzic2 1universidade positivo – curitiba (pr), brazil. 2university of northern british columbia – prince george, canada. correspondence address: maria fernanda kauling – rua professor pedro viriato parigot de souza, 5300 – ecoville – cep: 81280-330 – curitiba (pr), brazil. e-mail: mariakauling@hotmail.com conflicts of interest: the authors declare no conflicts of interest. funding: conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico (cnpq) and coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior (capes). received on: 11/29/2021. accepted on: 05/26/2022. https://doi.org/10.5327/z2176-94781277 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. https://orcid.org/0000-0002-9923-2703 https://orcid.org/0000-0001-5224-905x https://orcid.org/0000-0002-7809-6351 https://orcid.org/0000-0002-1511-6765 https://orcid.org/0000-0003-0996-4335 https://orcid.org/0000-0001-8947-0129 mailto:mariakauling@hotmail.com https://doi.org/10.5327/z2176-94781277 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ assessing circular economy in brazilian industries through the analytical hierarchy process 195 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 194-205 issn 2176-9478 introduction economic development, as described in neoclassical economics, has been questioned by society due to its unsustainable model with growing demand for raw materials, means of extraction and manufacturing that have a high demand for water and energy, and great generation of waste both during production and after use. the waste generated leads to economic and environmental damage, with negative impacts on natural resources and human beings. ghisellini et al. (2016) explain that this linear pattern focuses mainly on the efficient allocation of resources, disregarding their limited nature. a circular economy (ce) prescribes an economic model regulated according to the laws of nature, with networks of components interacting through the exchange of material and energy flows, with recycling, and biomimetic standards. ce seeks to transform waste into resources and return them to production and consumption systems closing cycles, with different levels of material and product recovery, increasing the efficiency of resource use (niero and olsen, 2016; witjes and lozano, 2016; murray et al., 2017; parchomenko et al., 2019). however, incentives for preventing pollution and adopting ce are at an early stage. only a small number of countries have taken preliminary measures for its implementation (colling et al., 2016; ghisellini et al., 2016; ratnasabapathy et al., 2021) and research on aspects of ce and its implementation is still limited (witjes and lozano, 2016). china has advanced in the implementation of a ce. with the development of specific programs and legislation (yang et  al., 2019). according to ghisellini et al. (2016), ce in china is the result of a national policy strategy (top-down approach), which is reflected in the instruments used, which are mainly “command and control” and not based on the market, as in european, japanese, or american policies. in the latter, the transition appears to be taking place as a bottom-up approach, based on initiatives by environmental organizations, civil society, ngos, among others. the european union has also evolved considerably in the practice and development of ce programs, such as the european commission’s communication, “towards a circular economy: a zero waste program for europe”, which culminated in several reports aimed at private and public organizations, and the third sector. in practice, a study about tire recycling in france shows that the cost/benefit of implementing ce guides recycling, and consumer perception is also taken into account, as well as how easy it is for an end-of-cycle product to be returned to the market (lee et al., 2021). in brazil, however, there are few studies and initiatives associated with ce. the issue of waste is the most discussed, being regulated by the national solid waste policy (pnrs), which emphasizes recycling (colling et  al., 2016). in practice, most of the waste generated is disposed of in landfills (about 94% of all waste generated in brazil) or recycled. pnrs does not encourage incineration and there is no public policy based on environmental education or the total cost of waste generation and disposal (da silva, 2018). as for organic waste recycling, waste from the brazilian fishing industry was the object of research on the ce, and significant disposal of nutrient material was detected. this  is important waste in the ecosystem in which it is inserted, demanding attention and investments for its adequate disposal (machado et al., 2020). another topic addressed is the growing electronics industry, which has an impact on the material supply chain. it was found that the level of ce practices including processes in the post-use phase that reduce environmental impacts is very low (da costa et al., 2020). it is important to highlight that ce transcends the idea of waste recycling. it seeks to integrate economic activity with the environmental responsibility of using natural resources in the development process (murray et al., 2017). ce initiatives can be implemented at different levels, starting from a value chain approach, from a business perspective, for the global economy (niero and olsen, 2016, ethirajan et al., 2021). ce practice at the business level occurs through innovation in the ways of producing and relating, and this often requires restructuring the business model. a business model is how the company does business, and how it converts resources and capabilities into economic value (teece, 2010; agrawal et  al., 2021). for this, the company uses different forms of capital (physical, financial, and intellectual) (beattie and smith, 2013). the essence of a business model is to define how the company delivers value to customers, attracts customers, and converts payments into profit (teece, 2010). a ce program in a company implies the implementation of different strategies to bring circularity to the production system and also to cooperate with other companies along the supply chain in search of an effective circular pattern (winkler, 2011). the main strategies in this direction are associated with rethinking business models, and the company’s production processes (cleaner production with prevention of pollution, reduced use of toxic substances, among others) (winkler, 2011; ghisellini et  al., 2016), as well as supply chains (supply and reverse logistics), to achieve and maintain operational efficiency. products need to be designed with various stages of use and economically viable value recovery activities, as part of closed-loop supply chains. to this end, product life cycle management systems and product and part monitoring at various stages of the life cycle must be used (lieder and rashid, 2016). in summary, ce is an alternative model to traditional economics, with an emphasis on cleaner production, industrial ecology, and life cycle management. the united nations environment programme (unep, 2006) highlights the characteristics of ce, such as low energy consumption, low emission of pollutants, and high efficiency. in this sense, ce is, by design, restorative (aims to repair damage by designing better systems within the industry itself ), with biological-like material flows, as well as technological evolution, designed to circulate material without discarding it into the biosphere. the objectives are to “design” waste, return nutrients, and recycle durable items, using renewable energy to fuel the economy (murray et  al., 2017; da silva et al., 2021). the transition to ce basically happens through ingomes, p.r. et al. 196 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 194-205 issn 2176-9478 novation (technology, product design, and revenue models) and social and institutional change. one example is the transition to what has become known as the sharing economy. but this is not possible without information technology to link service providers and users (potting et al., 2017). therefore, the ce emerges as a possible strategy to allow companies to be involved in the challenges of sustainability, designing a model of resource management, production, and reprocessing of materials in a closed cyclical system (murray et  al., 2017; khan and haleem, 2021). according to kumar et al. (2021), much of the available literature focuses on the discussion of the philosophical bases of ce and its benefits, and defends the need to invest in research aimed at analyzing issues associated with waste, and the feasibility of implementing ce. therefore, this study seeks to contribute to filling the gap in the literature about ce experiences, in addition to identifying circular practices. the proposed method can be used to achieve this goal. the method also helps in the implementation of industry 4.0, not in an isolated way, but by bringing ce as an important step for its establishment, and database construction. circular practices will help identify suppliers, services, and knowledge organizations at each stage of ce (luthra and mangla, 2018; cui et al., 2021). thus, to fulfill the objectives stated above, a literature review was first carried out. in addition, an analysis tool was used to identify significant ce practices from the analysis of the sustainability report published by the main companies in the country. the study proposes the measurement of each of the nine stages of ce, to which the mapping of processes can be added, and a database constructed. this work largely contributes to feeding big data (gago et al., 2022), which favors the implementation of industry 4.0 (kumar et al., 2021; wang et al., 2022). for example, the hewlett-packard company can predict how much raw material is returning to the company. since the implementation of industry 4.0 is oriented toward digital and virtual technologies and centered on services, it is understood that its association with ce can improve the sustainability of supply chains for companies (jabbour et al., 2018; gupta et al., 2021). this study proposes a method for quantitatively assessing circularity in business practices, aiming to fill the gap identified in the literature, identifying and measuring the ce practices in place and how effective they are. the method consisted in analyzing 75 brazilian companies that take part in a sustainability assessment review. method this study was carried out in two phases following the research objectives. in the first phase, circular practices are identified through a review of the scientific literature. the review was conducted using the scopus databases. the descriptors used were: (all (“circular economy” ) and ( “measurement” ) and ( “sustainable development” ) and ( “analytical hierarchy process” ) ) and ( ( ( circular and economy ) ) and ( measurement ) ) and ( sustainable ) and (  limit-to ( pubyear , 2022 ) or limit-to ( pubyear  , 2021 ) or limit-to ( pubyear , 2020 ) or limit-to ( pubyear , 2019 ) or limit-to ( pubyear , 2018 ) ) and ( limit-to ( doctype , “ar” ) ). the state-of-the-art review revealed 148 possible articles, 28 of which were good matches for the subject and were used for the ce discussions since they addressed some of the ce steps, such as, for example, reduce, reuse, and recycle (kumar et  al., 2021; 2022), or focused on energy and carbon emissions (mishra et al., 2021); solar energy (erol et al., 2021), biomass (facchini et al., 2021), and e-waste (alblooshi et  al., 2022). however, most of these publications refer to the need to identify barriers to ce implementation (kumar et al., 2021; 2022; ullah et al., 2021; irfan et al., 2022). the following criteria were used to select the 28 articles: • had ce as a core subject (12); • dealt indirectly with ce (9); • dealt with at least one of potting’s rs (9) (refuse; rethink; reduce; reuse, repair; refurbish; remanufacture; repurpose; recycle; recover). the main analysis categories that emerged from the articles that had ce as a core subject were: identifying barriers to ce implementation; exploring the ce concept and its importance; ce in the context of industry 4.0 and big data; ce applied to energy: solar and photovoltaic panels, barriers to the implementation of solar energy, biomass; waste from electrical and electronic equipment (weee) (reuse, recycling, incineration, restoration); water resources; ce applied to life cycle analysis; ce as a competitive advantage; regulation and cooperation in the supply chain; ce barriers in the automotive industry; the need for ce assessment models; the need for a ce-skilled workforce. in the second phase, circular practices were identified and classified according to the strategies presented by potting et al. (2017), using the analytic hierarchy process (ahp) method. from a review of the literature published between 2021 and 2022, the incidence of studies based on ahp as a method of attributing value associated with industry 4.0 and even barriers to the implementation of measures for lean production is high. however, it is low when applied to ce categories, particularly the nine categories suggested by potting et al. (2017). various methods such as ahp, bwm, topsis, vikor, and copras are available to classify circular practices (khan and haleem, 2021). however, ahp and bwm are suitable when circular practices follow a hierarchical structure and can have fewer than nine independent factors. this step was conducted by analyzing the sustainability reports of the main brazilian companies, as defined by a publication called guia exame de sustentabilidade (exame guide of sustainability) (exame, 2018). company selection sustainability reports (srs) publicly describe an organization’s economic, environmental, and social impacts (global reporting initiative, 2016), and are an important factor in guiding the organization’s sustainability (lozano, 2015). therefore, srs, in this study, were employed as sources of information about how an organization approaches sustainassessing circular economy in brazilian industries through the analytical hierarchy process 197 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 194-205 issn 2176-9478 ability, and were reviewed to find information about potential ce practices. in brazil, there is an annual publication called guia exame de sustentabilidade (exame, 2018) that identifies, evaluates, and disseminates the best business practices associated with sustainable development and social responsibility. this guide’s methodology was developed by the center for sustainability studies (gvces) of the fundação getúlio vargas school of business administration (fgv-eaesp) (exame, 2018). businesses are mapped out based on an analysis of their responses to a questionnaire, which is voluntary and composed of approximately 160 questions. the questionnaire addresses issues about commitments, transparency, and corporate governance, and the economic, financial, social, and environmental aspects of corporate sustainability. in addition, the companies report initiatives associated with their sustainability strategy, showing evidence of the information provided, if required. the responses are submitted to an expert council, which chooses the best company in each sector and the sustainable company of the year. the companies chosen make up the guide, through reports that highlight the practices. in 2017, the guide included 173 companies operating in brazil, of which 75 were highlighted and became the object of this study. analysis criteria the analysis strategy developed here is based on the model proposed by potting et al. (2017) (figure 1) to verify the level of circularity within a company’s production chain. this model was a result of the literature being integrated with specialist analysis. it was applied to product chains in which transitions to ce are central. in addition, it included the participation of dutch government officials involved in ce policies, who discussed the conceptual framework and its applications (potting et al., 2017). the model shows different types of circularity strategies, organized by levels of circularity (figure 1). the strategies focus on reducing the consumption of natural resources, minimizing waste production in manufacturing, using smarter products, sharing products, and extending product lifespan, followed by recycling materials through recovery. finally, there is incineration, in which energy is recovered but is a low circularity strategy (potting et al., 2017). according to the model, a higher level of circularity means that the materials remain in the loop for a longer period. as a result, in principle, fewer natural resources would be needed to produce new materials, avoiding resource extraction. strategies with a high level of circularity require socio-institutional changes along the product chain, with innovation in the product design and revenue model. low-level strategies rely more deeply on technological innovation. the conceptual model focuses on identifying what needs to be measured, rather than how measurements are to be performed. its application helps to evaluate the role of innovation in ce transitions. this assessment is essential for the next step, to determine what kind of information would be needed to measure the progress of ce transitions. all the information collected for this analysis, associated with the practices of social responsibility and sustainable development, were analyzed based on these circularity levels: high (use of strategies r0 to r2), medium (use of strategies r3 to r7), and low (use of strategies r8 and r9). it is important to mention that brazil does not have specific guides for ce (oliveira et al., 2018). company ranking this paper analyzed 75 companies, corresponding to different sectors of the economy: • 8 companies in agribusiness and timber; • 5 companies in personal hygiene and beauty; • 4 companies in technology and information; • 5 companies in steel and mining; • 3 companies in food and beverage; • 12 companies in energy and electricity; • 4 companies in the pharmaceutical industry; • 6 companies in health; • 4 companies in transport / logistics; • 3 companies in construction; • 5 companies in finances; • 8 companies in chemical industry; • 8 companies from different sectors (tourism, retail fashion, consulting, specific technology). the companies were ranked using the analytic hierarchy process (ahp), a multicriteria method that proposes to represent the human decision-making process. applied in solving multicriteria problems, the method is popular in the environmental area (huang et  al., 2011) and was selected due to its ease of use and understanding, and also for allowing the combination of quantitative and qualitative criteria when needed. its use allows ranking items, and, therefore, allowed the classification of brazilian companies regarding ce practices. the method is based on a pairwise comparison of alternatives according to multiple criteria, based on a priority scale (table 1). for this study, companies are the alternatives, and circularity practices are the criteria. the purpose of the analysis is to determine the company with the best ce practices. step 1 pairwise comparisons the saaty comparison scale shown in table 1 varies from 1 to 9, with 1 meaning the same importance of one criterion in relation to the other (or of an alternative in relation to the other), and 9 meaning extreme importance of one criterion in relation to the other (or of an alternative in relation to the other the circularity criteria of figure 1 were applied to assess the practices of each company, and the companies were compared in pairs, and different simulated judgments were generated with the aid of the rstudio computer program as a form of sensitivity analysis. the three levels of circularity in the conceptual model used were considered, seeking to maintain small distinctions of importance among the close criteria. thus, when comparing r0 and r1, for example, value 2 indicates that the criterion r0 is slightly more important than r1. gomes, p.r. et al. 198 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 194-205 issn 2176-9478 the same is observed for r0 in relation to r2 because they belong to the same category. this does not occur when comparing r0, r1, and r2 (high circularity) with r8 and r9 (low circularity). in this case, the value is 5, indicating that r0, r1, and r2 are more important than the low circularity levels. pbl | 5 building blocks, and then synthesise these building blocks back into material (back-tomonomer recycling). another example is intensifying product use, by facilitating access to the use of a product (i.e. product sharing or multi-functional products), which may lead to unintended additional forms of use. car-sharing may motivate people without cars to opt for driving in situations they formerly would not have. it is advisable to examine the possibilities of rebound or secondary effects, but generally speaking, more circularity in a product chain leads to reduced consumption of natural resources and materials, and consequently to fewer environmental effects brought about by that product chain, as well as in related product chains. three types of innovation in product chains ce transitions may need innovation and socio-institutional change. innovation can take place in technology, product design and revenue models. socio-institutional change involves reviewing written and unwritten rules, customs and beliefs. three types of ce transitions may be distinguished with regard to the use of technology in product chains: 1. ce transitions in which the emergence of specific, radically new technology is central and shapes the transition. this means radical innovation in core technology, i.e. the specific technology around which a product is centred. socio-institutional change is needed to source: potting et al. (2017). figure 1 – levels of circularity. table 1 – ahp pairwise comparison scale used to judge the relative importance of elements. intensity of importance definition 1 equal importance 3 slightly greater importance of one in relation to the other 5 greater importance of one in relation to the other 7 much greater importance of one in relation to the other 9 absolutely greater importance of one in relation to the other 2,4,6,8 intermediate values between judgments source: saaty (1991; 1994). regarding the definition of the comparison values, it is worth mentioning that, when making judgments, inconsistent comparisons can occur, especially when the number of alternatives is high, and a certain level of consistency is important (franek and kresta, 2014). this can be assessed using the consistency index, recommending that the error is of a lower order of magnitude (10 percent) than the measurement itself; otherwise, inconsistency would influence the result (saaty, 1991; 1994). table 2 shows the criteria comparison matrix obtained after a few iterations seeking to improve the consistency index. the consistency of the assessments, based on the consistency ratio (cr), is calculated by equation 1. cr = (1) where: n = order of the comparison matrix ʎmax = maximum eigenvalue of the comparison matrix ri = random consistency index (table 3). assessing circular economy in brazilian industries through the analytical hierarchy process 199 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 194-205 issn 2176-9478 according to (saaty, 1991) and as shown in table 3, the random consistency index (ri) to be used for calculating the consistency ratio in the present study is 1.49; given that 10 compared criteria (elements) were used. the maximum eigenvalue of the comparison matrix can be calculated by equation 2. (2) where λi is obtained by multiplying the vector of normalized weights by the criteria comparison matrix (table 2), according to equation 3. (3) where: d = is the criteria comparison matrix, wcni = is the vector of normalized weights. based on the comparison matrix (table 2), the relative weights and normalized weights of each line are calculated. the relative weights are calculated by equation 4. (4) where: aij = the weight of criterion i in relation to criterion j. normalized weights are calculated by dividing the relative weights of a given criterion by the sum of the relative weights of all criteria, as expressed in equation 5. (5) in order to stabilize the expected value of the consistency ratio, seeking greater reliability, 500 iterations were performed with simulations of size 200 ≤ t ≤ 100.200. after this stage, the comparison of the alternatives (companies) was carried out. step 2 conversion of grades into weights to analyze the companies, the circularity practices present, represented by the 10 analysis criteria (r0 to r9), were verified. for those companies that claimed to focus on circularity, transparency was investigated about how the practice was implemented. to this end, grades were assigned according to the evidence of circular practices in the companies (table 4), which were converted into weights (table 5). in cases where a company with a score of 0 is compared with another one with a score of 3, for example, for the same criterion, the value of the comparison would be 1/7, and so on. step 3 comparing the companies pairwise comparisons of all 75 companies were carried out for each criterion. according to saaty (1994), the judgment reflects the answers to two questions: which of the two alternatives is more important in relation to a criterion and with what intensity, using the 1 to 9 scale (table 1) for the alternative on the left (row) compared to the alternative at the top (column). finally, the global performance of the alternatives was calculated and used to rank the companies from the perspective of ce. this procedure generates a value that can be interpreted as an index of circularity in companies, calculated according to equation 6. ai = wanij * wcni (6) where: ai = circularity index. wanij = matrix of the normalized score of the i-th company for the j-th criterion. wcni = vector of normalized weights for each criterion. table 2 – base matrix of paired comparison of criteria. r0 refuse r1 rethink r2 reduce r3 reuse r4 repair r5 refurbish r6 remanufacture r7 repurpose r8 recycle r9 recover r0 refuse 1 2 2 3 3 3 3 3 5 5 r1 rethink 0.5 1 2 3 3 3 3 3 5 5 r2 reduce 0.5 0.5 1 3 3 3 3 3 5 5 r3 re-use 0.33 0.33 0.33 1 2 2 2 2 5 5 r4 repair 0.33 0.33 0.33 0.5 1 2 2 2 5 5 r5 refurbish 0.33 0.33 0.33 0.5 0.5 1 2 2 5 5 r6 remanufacture 0.33 0.33 0.33 0.5 0.5 0.5 1 2 5 5 r7 repurpose 0.33 0.33 0.33 0.5 0.5 0.5 0.5 1 5 5 r8 recycle 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 1 2 r9 recover 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.5 1 gomes, p.r. et al. 200 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 194-205 issn 2176-9478 in order to verify which comparisons have the greatest impact on aggregate results, a sensitivity analysis was carried out (ivanco et al., 2017). this procedure analyzes the impact (variation) of the performance of the alternative (company) as a function of a variation in the relative weight of one of the decision variables (criteria), that is: s =  ∂x⁄∂p, where x represents the overall performance and p the criterion. for the present study, the variations were fixed in the interval [-1≤∂p≤ + 1]. in this way, the criteria weights were examined between zero (situation in which the variation was -100%) and twice its original weight (situation in which the variation was + 100%). thus, in summary, the proposed method for assessing the level of circularity in a company consists of applying the following steps: evidence disclosed by a company, such as a sustainability report, is examined to determine the level of circularity practices, listed in figure 1; • the grades in table 4 are assigned to the observed ce practices; • the grades are converted using table 5, for pairwise comparisons; • a pairwise comparison matrix is built, and the ahp method is applied; • a circularity index is calculated (equation 6), which can be used as a stand-alone measure of a company’s circularity level, or employed to several companies to create a circularity ranking, which can be organized, e.g., by sector. results and discussion considering the theoretical framework established from the literature review and employing the levels of circularity analysis model proposed by potting et al. (2017), the sustainability reports published by the 75 selected companies were analyzed and each circular practice presented was assigned a score. the initial consistency ratio for the pairwise comparison of the criteria resulted in 0.0856. in order to improve this value, variations in the judgments were tested until the consistency ratio reached a stationary value, as can be seen in figure 2. figure 1a shows that the consistency ratio has a stationary average between 0.0645 and 0.0650, remaining below 0.10, indicating the reliability of judgment. figure 2b shows the extremes which, remained below 0.10. thus, the results show that the judgment made was consistent with a high level of reliability. following the analysis and based on the conversions from judgments to weights (table 5), it was possible to conduct a relative comparison of the alternatives, that is, between companies, for each criterion. table 6 shows examples of these comparisons. the alternatives (companies) were ranked using the circularity index (equation 6). table 7 shows this, where: acompany12 = 0.057 * 0.168 + 0.041 * 0.159 + ... + 0.009 * 0.017 = 0,029. when verifying information about the practices adopted, it was found that most (80%) of the companies analyzed did not have any type of circular action (figure 3). the effective incidence of circular practices is still very incipient, as well as methods for evaluating these practices, measurement in performance improvement. it is necessary to focus not only on what to do with the waste, but also to understand that waste does not necessarily need to be disposed of, but can return to the supply chain (colasante et al., 2022; dalalah et al., 2022; mishra et al., 2022). regarding the ranking by sector (figure 4), it can be seen that the construction sector reached a higher level of circularity. on the other hand, the health and pharmaceutical sectors have the least circularity. this may be because these sectors have strict health protection laws, which prevent actions of a cyclical nature, such as reducing waste, sharing, and reusing materials. when analyzing the types of circularity actions practiced by the companies (figure 5), these are mostly concentrated in the r2 (reduce) criterion. many are associated with water resources, water pollution, and availability, inspiring restorative and regenerative actions, both at the center of ce (abu-ghunmi et al., 2016). one of the barriers cited by the literature for ce practices is their interdependencies, which involves understanding the process itself and the interaction hierarchy of each of the rs. process systematization also favors the basis for the formulation of management policies that help to improve the process as a whole (wu et al., 2022). according to barni et al. (2022), it is important to extend sustainability assessment to the entire production chain, which does not appear in the results since the most recurrent circular practices are limited to recycling and reducing the raw material used. table 3 – ahp random consistency index (ri), defined according to the number (n) of elements compared. n 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ri 0 0.58 0.9 1.12 1.24 1.32 1.41 1.45 1.49 1.51 source: saaty (1991; 1994). table 4 – grades for verification of evidence of circular practices in companies. 0 the company has no ce actions or this is not clear and transparent. 1 the company intends to implement the practice in the future. 2 the company claims to have ce practices, but with no supporting evidence released. 3 the company has implemented the practice and has shown supporting evidence table 5 – conversion of grades into weights for use in the ahp method pairwise comparison. grade 0 1 2 3 0 1 1/3 1/5 1/7 1 3 1 ½ 1/5 2 5 2 1 ½ 3 7 5 2 1 assessing circular economy in brazilian industries through the analytical hierarchy process 201 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 194-205 issn 2176-9478 figure 2 – simulations of the consistency ratio of judgments. table 6 – pairwise comparison of alternatives (companies) for criterion r2. r1 rethink company1 company2 company3 company4 ... company75 company1 1.00 0.33 1.00 0.20 ... 1.00 company2 3.00 1.00 3.00 0.60 ... 3.00 company3 1.00 0.33 1.00 0.20 ... 1.00 company4 5.00 2.00 5.00 1.00 ... 5.00 ... ... ... ... ... ... ... company75 1.00 0.33 1.00 0.20 ... 1.00 table 7 – example of company ranking by circularity index. weight criterion r0 r1 r2 r3 r4 r5 r6 r7 r8 r9 circularity index ord. company12 0.057 0.041 0.018 0.049 0.011 0.012 0.010 0.009 0.018 0.009 0.029 1 company14 0.011 0.041 0.014 0.010 0.011 0.060 0.049 0.046 0.018 0.009 0.027 2 company9 0.011 0.008 0.018 0.049 0.011 0.060 0.010 0.009 0.024 0.009 0.021 3 company28 0.011 0.008 0.014 0.010 0.057 0.012 0.068 0.009 0.004 0.009 0.021 4 company21 0.011 0.024 0.018 0.068 0.011 0.012 0.010 0.009 0.004 0.009 0.020 5 company58 0.011 0.057 0.018 0.010 0.011 0.012 0.010 0.009 0.024 0.009 0.019 6 company71 0.011 0.008 0.018 0.010 0.011 0.012 0.049 0.064 0.024 0.009 0.019 7 gomes, p.r. et al. 202 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 194-205 issn 2176-9478 source: based on the evidence shown in table 4. figure 3 – circularity practices in companies. in the second place, there are practices focused on the r8 (recycle) criterion. according to potting et  al. (2017), recycling generally does not lead to substantial changes in products and faces relatively small obstacles in the regulatory framework of laws and policies. however, more radical institutional change is needed in the entire production chain, when strategies for higher levels of circularity are targeted. sharing products and services, for example, would require a change in consumer behavior, while manufacturers and retailers would also need to take action to address these issues. figure 6 shows a summary of the investigated evidence on actions taken by the companies (table 4). concerning figure 5, taking the r1 (rethink) criterion as an example, among the 13 companies included in this item (rethink), only two have supporting and transparent indicators, seven companies claim to have actions, but without evidence, and four state they intend to develop future actions. in this study, the issue of divergent opinions among decision makers, which are typical of the classic single decision approach, was alleviated through a sensitivity analysis, but also minimized because the judgments were based on evidence disclosed by the companies. as previously discussed, the relative weights of the criteria varied by one level in each direction [-1 ≤ ∂ p ≤ + 1]. the main results of the sensitivity figure 4 – ranking by sector according to circularity index averages. analysis can be seen in appendix a. it is possible to observe that the ranking of the alternatives (companies) declines as r0 loses importance (the curves of the alternatives decline as it moves from x = 0 to x = + 1), with the exception of two alternatives that have significant positive variations in their circularity index and, consequently, in their ranking. the ranking of the other companies remains unchanged. small changes in ranking are also observed due to variations in r4, r5, and r9. the largest changes are derived from variations in criteria r1, r2, r6, and r8. thus, it is possible to verify that the ranking for the set of alternatives studied is more sensitive to changes in judgment in such criteria. this  evidence is corroborated by figure 5, as these criteria are the ones with the greatest variation in circularity levels observed among companies. another result of the sensitivity analysis is that a company’s ranking would greatly benefit if it invested in practices that are not conducted by third parties, especially those that are in criteria of greater relative weight, such as r0. these results confirm much of the literature on ce that focuses on identifying the existing barriers that make circularity implementation difficult for the companies. many authors highlight the lack of qualified labor (kumar et al., 2021; ortiz-barrios et al., 2022) as one of the main barriers to the implementation of ce, especially at the management level, which is required for the implementation of industry 4.0 technologies, and integrate them with ce sustainability criteria. according to luthra et  al. (2020), organizations should measure their progress towards sustainable performance, but beyond the focus on operational and economic performance (verrier et al., 2016; ali et al., 2022). there are different methods and techniques for different stages of ce (fahp, fuzzy), but there are still few studies dedicated to implementing, measuring, and evaluating effective ce practices in an integrated way (agrawal and singh, 2022). conclusions in brazil, few studies have been carried out on ce, and this work proposes to fill this gap by introducing a method to assess the level of circularity of a company and using this method to assess the top 75 companies in the country that claim to have circular practices. using the hierarchical analysis process (ahp), it was possible to rank several sectors of the economy according to ce practices. important points are identified for the structuring and application of circular actions in different sectors, among different business models, which depend on the value chain. by introducing ce, companies need to reassess the value propositions they present to their customers. it was also revealed that most companies scored zero (0) in several criteria, which means that they do not practice circularity, or, if they do, they do not disseminate it. the investigation adopted a conceptual model structured into levels of analysis, bringing specific elements to categorize the evaluation. assessing circular economy in brazilian industries through the analytical hierarchy process 203 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 194-205 issn 2176-9478 figure 5 – types of circularity actions observed among the companies. 1: the company intends to implement the practice in the future; 2: the company claims to have ce practices, but with no supporting evidence disclosed; 3: the company has implemented the practice and shown supporting / confirmatory evidence. figure 6 – number of companies per circularity practice. based on this model, it was possible to verify which actions and to what depth they are being employed by the companies. the results showed a predominance, among the companies that perform some circularity action, of reduction actions (r2). this means, in most cases, water reuse actions. many actions in the financial and health sectors could not be associated with the analysis criteria, as these sectors do not have a clear production chain. even so, these sectors were analyzed indirectly, as they facilitate actions for other sectors and other companies with service provision. it is understood that sustainability reports can be used to compare companies that aim for circularity in their business, as they are tools for the dissemination of indicators and good practices. these reports can help understand, boost, and communicate the ce efforts of organizations, establishing internal goals and managing the transition to more sustainable development. on the other hand, these reports need to be better structured, preferably following recognized methodologies, since many of the reports analyzed did not outline clear indicators, but simply intentions of actions / goals, or actions in progress without any reference to performance. the results of this research can help companies decide about interventions that prioritize the use of ce practices that are beneficial for each business model, since this study offers structured elements of analysis, which can be replicated by any company or segment that wants to truly implement ce, and, consequently, promote sustainable development. from a broader perspective, the circularity assessment method proposed herein can be used to guide policies that seek to promote ce, monitor the status, and guide the progress. this could be the subject of further studies, detailing indicators and tools to assist in policy development and implementation. contribution of authors: gomes, p. r.: investigation; project administration; methodology; writing — original draft. carstens, l.: investigation; writing — original draft. vilas-boas, m. c.: investigation; writing — original draft. kauling, m. f.: project administration; investigation; writing — original draft. cruz, s. t.: investigation, writing – original draft. dziedzic, m.: conceptualization; methodology; project administration; supervision; writing — review & editing. references abu-ghunmi, d.; abu-ghunmi, l.; kayal, b.; bino, a., 2016. circular economy and the opportunity cost of not “closing the loop” of water industry : the case of jordan. journal of cleaner production, v. 131, 228-236. https://doi. org/10.1016/j.jclepro.2016.05.043. agrawal, r.; wankhede, v.a.; kumar, a.; luthra, s., 2021. analyzing the roadblocks of circular economy adoption in the automobile sector: reducing waste and environmental perspectives. business strategy and the environment, v. 30, (2), 1051-1066. https://doi.org/10.1002/bse.2669. agrawal, s.; singh, a.p., 2022. performance evaluation of textile wastewater treatment techniques using sustainability index: an integrated fuzzy approach of assessment. journal of cleaner production, v. 337, 130384. https://doi. org/10.1016/j.jclepro.2022.130384. alblooshi, b.g.k.m.; 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assessment and planning research group, technische universität berlin (berlin institute of technology) – germany. johann köppel full professor and head of the environmental assessment and planning research group, technische universität berlin (berlin institute of technology) – germany. maria do carmo sobral full professor in civil engineering, universidade federal de pernambuco – recife (pe), brazil. corresponding address: marianna siegmund-schultze technische universität berlin – secr. eb 5 – straße des 17. juni 145 – 10623 berlin – germany – e-mail: m.siegmund-schultze@tu-berlin.de abstract the innovate project, a comprehensive brazilian-german research collaboration, addresses sustainable land management in the são francisco watershed and its itaparica reservoir. the project studies management options, which promote sustainable ecosystem services and economic viability in climate change conditions. at basin scale, questions of water quantity and quality prevail, including resource allocation and governance. local and regional studies investigate natural land processes and water resources in addition to their management post dam construction. consortium researchers are confronted with a multitude of expectations, ranging from knowledge production to interacting with stakeholders and scientists of different disciplines and cultures. as an overview, we predicted potential changes of studied ecosystem services under different conditions within possible scenarios. further integration of results is ongoing, as is the conversion of scientific results into guidance for stakeholders. keywords: interand transdisciplinary research; sustainable land management; são francisco watershed; itaparica reservoir; follow-up stakeholder analysis; ecosystem services; scenarios. resumo o projeto científico innovate, uma cooperação teuto-brasileira, investiga o uso sustentável de recursos naturais nas escalas da bacia hidrográfica do rio são francisco e ao redor do seu reservatório de itaparica. o projeto estuda opções de manejo que sustentam tanto os serviços ecossistêmicos como o bem-estar da população num cenário de mudanças climáticas. na escala da bacia estudam-se assuntos de vazão e qualidade de água, inclusive questões de alocação e governança da água. na escala local, anos depois da construção da barragem, pesquisamos processos naturais da água e terra e sua gestão. os pesquisadores enfrentam uma série de expectativas – gerar conhecimento, interagir com interessados e cientistas de outras disciplinas e culturas. como uma síntese exemplar, são apresentadas as mudanças de serviços ecossistêmicos estudados sob diferentes condições de cenários possíveis. a integração dos resultados está atualmente em andamento, bem como a conversão de resultados em diretrizes úteis nas diferentes escalas. palavras-chave: pesquisa inter e transdisciplinar; gestão sustentável; bacia hidrográfica do rio são francisco; reservatório de itaparica; análise de atores; serviços ecossistêmicos; cenários. doi: 10.5327/z2176-947820151001 balancing ecosystem services and societal demands in a highly managed watershed: setup and progress of a comprehensive research project equilibrando os serviços ecossistêmicos e demandas sociais numa bacia hidrográfica altamente manejada: organização e progresso de um projeto científico abrangente siegmund-schultze, m.; köppel, j.; sobral, m.c. 4 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 3-18 introduction access to enough water of adequate quality is crucial for productive resource use in semiarid regions. climate change appears to make future water availability increasingly unpredictable. managing land and water resources is often controversial: different users share the same or parts of the same environment and they make decisions that affect the options of other users. ecosystems cannot campaign for themselves; they require conservation advocates. the concept of ecosystem services is bridging the gap by providing a framework for identifying, assessing, valuing, and analyzing usage rules of nature’s life sustaining goods and services. these ecosystem services are now commonly sorted into three groups: habitat and regulatory services, provisioning services, and cultural services. the sustainable land management (slm) program, launched by the german federal ministry for education and research (bmbf) (eppink et al., 2012) assesses interactions between land management, climate change, and ecosystem services to inform the decisions of local and global stakeholders on land management (in its broader definition including soil, water, vegetation, fauna, and people) and foster transformation towards more sustainable resource stewardship. innovate is a large consortium of brazilian and german researchers, organized within the slm program, committed to inter and transdisciplinary research, including the implementation of selected results. the core period of the project is january 2012 to december 2016. the overarching concept and title of the research project is “interplay among multiple uses of water reservoirs via innovative coupling of aquatic and terrestrial ecosystems.” members study the current situation and model future scenarios. the underlying general question is “which existing management options are promising and conducive for sustainable land and water management in the study region?” the study is multi-scale — the entire são francisco watershed, the area around one of its artificial reservoirs belonging to the itaparica microregion including municipalities in the pernambuco portion affected by the itaparica (actually called luiz gonzaga) dam, down to single natural resource users and plots. the transformation drivers are primarily hydropower generation, water usage, demographics, technology use, and climate change. indicators used in the studies include biodiversity patterns, nutrient balances, carbon dynamics, water use efficiency, trade-offs, water availability, minimal flow, economic efficiency, stakeholder endorsement, and institutional fit. interdisciplinary integration, inter-cultural openness, and understanding are fundamental to forming a large project with 7 sub-projects and a total of 21 research modules, each with brazilian and german researchers. part of this integration is structurally organized by mixing the research modules. joint planning and learning in project workshops and smaller meetings is complemented by cooperation in research activities. research is also transdisciplinary, connecting with stakeholders at different levels and from different sectors while facilitating exchange among these stakeholders in order to reach meaningful results for society. environmental studies at the watershed scale typically require interdisciplinary and transdisciplinary collaboration as a range of knowledge and actors are at stake (reed et al., 2014). the transitional phase towards the uptake of innovations is challenging: drivers and barriers work against each other (mutoko et al., 2014). the project aims to identify major drivers and barriers in order to increase transparency and system understanding, which enables informed decision-making. main issues at watershed scale are the safeguarding and allocation of scarce water resources (figure 1) in an integrated, participatory method, as outlined in the national water act (brasil, 1997). the são francisco watershed is a large watershed. the itaparica reservoir in the semi-arid northeast region was selected as a nested case study. the central issues at the reservoir scale are unsolved interferences in land use and water ecology following dam construction (figure 2). the management of the basin and the major reservoirs, which are roughly 25 to 50-years old, is regularly difficult. despite frame conditions changing, reservoir ecology and management will remain topics of discussion since there are still more dams planned in brazil (westin et al., 2014). our overall problem statement and approach can be summarized as a sectorial perspective on how a sole focus on short-term benefits threatens the natural resource basis in this case, mainly water for diverse uses balancing ecosystem services and societal demands in a highly managed watershed: setup and progress of a comprehensive research project 5 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 3-18 and land suitable for farming. addressing the concept of ecosystem services in an interdisciplinary consortium reveals interlinkages and provides insights and prerequisites for sustainable resource management. recommendations for action will be tailored for and with different stakeholder groups in an iterative process. the following sections present snapshots of the scientific work and its integration. site description and project location a number of large-scale studies analyzed the conditions of the são francisco watershed, including the comprehensive 10-year water resources management plan (ana et al., 2004), and the ecologic-economic macro-zoning (mma, 2011). both emphasize technical aspects and illustrate selected socioeconomic conditions. in summary, critical structural causes determine water scarcity. economic water scarcity can be rooted in a lack of infrastructure and exclusion in social criteria and political processes (molle et al., 2007). therefore, conflict environment transportation non-consumptive uses electricity generation fishing small-scale with boats small-scale with angles ferries private boats commercial shipping net cages aquaculture predominately non-consumptive, often polluting uses land-based mining and industry demand for fresh water commercial large scale irrigation predominately consumptive uses public schemes, smallholders small-scale private drinking water for livestock domestic water supply water diversion losses seepage evaporation sanitation note: non-consumptive defined as no withdrawal or return flow being higher than consumptive use. consumptive use: no return flow or consumption higher than return flow. figure 1 – the different, partly mutually exclusive water demands from the são francisco river. figure 2 – topics of large dam follow-up (innovate project): the case of the itaparica reservoir in the brazilian northeast. land use cover amending sandy soils understanding carbon stocks inventorying current biodiversity scope of livestock system for sustainable farming land use and practices influence biodiversity mobilizing long term benefits via tree growing optimal crop patterns in irrigated farms governance drivers and barriers efficacy reservoir ecology and use cross-sectorial integration cooperation across scales nutrient balance and dynamics role of greenhouse gases sediment quality and dynamics macrophyte biodiversity role of hydrodynamics compliance with rules siegmund-schultze, m.; köppel, j.; sobral, m.c. 6 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 3-18 mediation for water allocation is needed. water management is an increasingly political process (molle, 2009). in the example of the são francisco watershed, the regional development agency (codevasf; current name since 1974, an early predecessor was created by a law in 1949) follows the watershed development discourse, while the more recent discourse, introduced in brazil by the water act 9433/97 (brasil, 1997), requires decentralized and participatory management, steered by a watershed committee. the committee for the são francisco watershed (cbhsf) was created in 2001 (agb peixe vivo & cbhsf, 2011). to our knowledge, no comprehensive cooperation protocol has been established between the committee and codevasf. codevasf’s suggestion and current construction of water transfer channels diverting water out of the original watershed have made this complex coexistence evident (agb peixe vivo and cbhsf, 2011). the majority of committee members were against the water diversion project. however, the installation of new irrigation schemes, an option after water diversion, is often welcomed by the local population or farmers moving in from other regions. the são francisco watershed roughly measures 630,000 km2 (maneta et al., 2009). specifications on the length of the river vary between 2,700 km (braga et al., 2012) and 3,200 km (chesf, n.y.). the main river contains nine large hydropower plants (braga et al., 2012). there are three major artificial reservoirs: três marias (since 1961), sobradinho (1979) and itaparica (1988); total storage capacities are 19, 34, and 10 billion m3, respectively (ana et al., 2004), and maximum surface area is 1,142, 4,214 (maneta et al., 2009), and 834 km2 (agam tecnologia ltda & chesf, 2003), respectively. the watershed has been divided into four administrative sub-regions. the currently used division and the four sub-regions themselves are described in siegmund-schultze et al.(2015). the construction of the itaparica dam expelled 40,000 inhabitants (cernea, 1991). resettlement was costly and to some extent inefficient. additionally, installing compensation infrastructure in the form of irrigation schemes for farmers was slow (world bank, 1998). compensation payments lasted at least until 2011, when a further irrigation scheme had been established (rodorff et al., 2013). the livelihoods of the local people widely rely on natural resources, such as land for agriculture and water for fishing. these resources were highly affected by the artificial lake construction. people’s practices are not yet satisfactorily adapted and natural processes not sufficiently understood. innovate researchers from different disciplines investigate related problems. studies at the basin scale address the current debate on water quantity and quality from technical, economic, and governance viewpoints. while technical and economic studies at the basin level mainly draw on existing datasets, the other researcher groups predominantly collect primary data via surveys, key person interviews, and experiments. on the local level, six municipalities in pernambuco located north of the itaparica reservoir have been selected: belém do são francisco, itacuruba, floresta, petrolândia, jatobá, and tacaratu, with one activity taking place in delmiro gouveia in alagoas state. figure 3 depicts the basin and presents it by municipality where interviewing, surveying, and sampling is taking or took place, and where the experiments are located. the local scale study region is, on the one hand, characterized by major changes in land use and population dynamics in the last decades and, on the other hand, by the typical inter-annual variation of rainfall and high potential evaporation rates due to the semiarid environment. the predominant biome, caatinga (covering also roughly half of the basin), is a dry forest with a distinct and regionally varying flora and fauna. roughly half of the local study area has arenosols (areias quartzosas, south of icó-mandantes creek), while the other half alfisols, partly hydromorph (bruno não cálcico, planossolo) (embrapa-solos, 2000). ecosystem services the millennium ecosystem assessment (ma, 2005) created an influential conceptual framework, which connects ecosystem services and biodiversity with human well-being. the original four service categories (provisioning, supporting, cultural, and regulating) are framed by direct and indirect drivers at different scales and under different time horizons. inherent to the systemic ecosystem services concept is analyzing the impact of or balancing ecosystem services and societal demands in a highly managed watershed: setup and progress of a comprehensive research project 7 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 3-18 on ecosystem services groups, not simply individual services (foley et al., 2005). developing “the cascade” to distinguish between processes, functions, service potential, final services, benefits, and values was a milestone in the discourse connecting ecosystem services, biodiversity, and well-being (haines-young & potschin, 2010). the same authors suggested focusing on direct benefits, excluding the supporting services, to avoid a potential double counting of benefits. the final intention of the ecosystem service concept is to advocate for natural, non-marketed services and goods by strengthening their case in decision-making. daily et al. (2009) have proposed a simple framework for integrating ecosystem services into decision-making. first, ecosystem services need to be specified, then valued differently, and, finally, the governing institutions and the incentives necessary for decisions should be outlined to show which human actions will affect ecosystems. current management practices either sustain or threaten the availability of and access to the benefits. deriving multiple benefits from one user is common, as is the more complicated situation of sustaining and threatening one or several services at the same time. stakeholder analysis, in general, is executed in three steps – identifying stakeholders, categorizing them, and exploring their relationships (reed et al., 2009). rodorff et al. (this issue) focus on the third step. using constellation analysis, it goes beyond stakeholder analysis since the analysis of actors is complemented by the people’s major frame conditions and stakes of action and concern – elements of the natural and technical environment and the institutions and rules in place. table 1 presents a selection of stakeholders (beneficiaries and offenders) at different scales and belonging to different societal groups. the selection and classification changed slightly over the course of the project. some stakeholders are highly time-specific and, therefore, transitory. the international consultancy plays a role in the renewal of the catchment’s management plan; the world bank enters occasionally, depending on implemented development projects. the innovate project mainly focuses on regulating ecosystem services, biological pest control, provision of fresh water, and reduction of greenhouse gas (ghg) emissions (carbon stocks, methane emissions). the related benefits to people are: more legend legend project experiments project data collection by municipality study municipalities towns (municipality headquaters) indigenous areas recognized under study (triangular) contest by funai conservation areas incra settlements agrovila, irrigation scheme plot area, irrigation scheme conservation area, irrigation scheme itaparica reservoir diversion project under construction hydropower plants são francisco river tributaries channel: canal do sertão alagoano major roads km0 10 20km4003002001000 innovate 2015 (qgis) sources: ana hydroweb, i3geo, mma, ibge, incra, sos gis brasil, innovate project data. datum: sirgas 2000 / utm zone 245 são francisco river tributaries major sf reservoirs hydropower plants in sf river diversion project under construction states biomes of region cerrado mata atlântica caatinga sf governance regions, shaped by municipalities baixo (lower) submédio (lower-middle) médio (middle) alto (upper) border of the sf watershed innovate 2015 (qgis) sources: ana hydroweb, ibge, incra, mma, sos gis brasil, cbhsf, innovate project data. datum: sirgas 2000. figure 3 – location and characteristics of the são francisco watershed (left) and experimental sites of the innovate project (right). siegmund-schultze, m.; köppel, j.; sobral, m.c. 8 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 3-18 predictable crop harvests and the subsequent provision of crop by-products to livestock; the availability of water for various purposes (e.g. drinking water, irrigation water, water for aquaculture, and bathing water, as well as water to dilute wastewater); and a contribution to climate regulation via carbon storage in soil and plants and restriction of further ghg emissions. the three services are interlinked. irrigation water enables crops to grow, albeit generally not along a linear relationship. fresh water is being contested by various uses, such as hydropower generation, domestic water supply, and irrigation under very diverse conditions. many crops, especially when densely cultivated in a monoculture plot, require more protection from pests. this can be achieved by pesticides, which need energy for production and dispersal and can potentially pollute water sources, or via biological pest control. yet, high returns from crops may lead to the intentional reduction of natural habitats — where beneficial predators thrive — in order to increase land used for farming. the reduced habitats may create a reduced capacity to store carbon, since sequestration is generally higher and more persistent in natural habitats than in crop plots. the final benefits, produce for consumption or sale micro local, unicipality meso reservoir, regional macro watershed, national international private farmers, fishers, residents, bloggers agricultural extension service1, operation & maitenance1, traders agb peixe vivo, cemig consultancy mixed associations2, irrigation district administration, cooperatives2, str, cpp, recognized indigenous, recognized quilombola3 chesf4, ccr submédio, fetape, pólo sindical, asa, território2, irpaa, priest (church) cbhsf2, chesf, mst, mab oxfam5, wocat public secretaries, mayors, adagro5, ipa5, ifpe5, schools, bnb5, bb5, bndes5 codevasf5, secretaries, cprh, incra, compesa, embrapa, itep, apac, univasf, uneb, ufpe, ufrpe, ufmg, ufal, ufba, ifpe codevasf, ana, ons, aneel, ibama, incra, ibge, funai, mma, mi, mme, mda, mapa, mplog, m transport, senate, mcti world bank, unccd, fao, world commission on dams table 1 – overview of selected stakeholders, classified by societal type and administrative level. 1by codevasf contracted companies; 2with civil society; 3quilombola is a common designation given to refugee slaves into quilombos or descendants of african slaves whose ancestors escaped from sugar cane farms and other properties during the period of slavery and formed little villages named quilombos; 4local/regional offices or branches; 5mainly historically involved. adagro – agricultural pest control and monitoring; agb peixe vivo – executive agency of the watershed committee; ana – national water agency; aneel – electric energy agency; apac – state water agency; asa – network promoting sustainable development policies in the semiarid region; bb/bnb/bndes – banks; cbhsf – são francisco watershed committee; chesf – hydropower company; cemig – electricity company; compesa – state sanitation company; cpp – church council for fishermen; cprh – state environment agency; ccr submédio – regional representation of the watershed committee; codevasf – regional development agency; embrapa – agricultural research corporation; fao – food and agriculture organization of the united nations; fetape – rural workers’ federation; funai – indian foundation; ibama – environment and national resources institute; ibge – geography and statistics institute; ifpe – technical college of pernambuco; incra –institute for colonization and agrarian reform; ipa – state agricultural extension and research service; irpaa – institute for adapted smallholder technologies; itep – state technology institute of pernambuco; mab – movement of people affected by dams; mst – landless rural workers’ movement; mma/mi/mme/mda/mapa/mplog/m transport/mcti – ministries; pólo sindical – farmers’ union; oxfam – ngo confederation to combat poverty and injustice; str – farmers’ union; território – regional administrative unit; unccd – un convention to combat desertification; univasf/uneb/ufpe/ufrpe/ufmg/ufal/ufba – universities (including scientists and international partners); wocat – global network of soil and water experts. balancing ecosystem services and societal demands in a highly managed watershed: setup and progress of a comprehensive research project 9 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 3-18 and contribution to halting climate change, can likely be increased only up to a point. the adequate balancing of services and benefits is the ultimate goal of the research project. to achieve this, a number of studies are underway to quantify and value the selected regulating services and goods and to reveal relevant pathways of information and decision-making (table 2). scenarios for studying and governing the region using scenarios in scientific and practical fields is a widespread and diverse practice. some authors apply scenarios that study single sectors. maneta et al. (2009) analyzed the expansion potential for irrigation ecosystem service ongoing studies in the frame of the project quantification valuation main rules and stakeholders decisions biological pest control land users know several key species; safeguarding habitats is important for control; farmers often rely on vast pesticide quantities though using the service could be more economically efficient. economic efficiency of smallholder production patterns. agricultural policy, law on pesticides, national and regional conservation laws, law on environmental crimes, development paradigm; farmers, extension services, local pesticide sellers, codevasf, embrapa. at national government level: which type of agriculture to promote and support and how. at local action scale: conserving habitats to enhance service benefits and limit pesticide use. reduction of ghg emissions ch4 emissions measured at different points in the reservoir. results suggest less concern than anticipated. c stocks determined in soil and biomass, modeled within soil. … national law on climate change, national and regional conservation laws, law on environmental crimes; farmers, extension services, codevasf, embrapa. at governmental level: realize monitoring and control of conservation areas, promote conservation measures. at local action level: refrain from slashing vegetation, use alternative fuels and amend soils. provision of fresh water water quantity and quality in basin models affected by climate change; “green liver system” to purify water by macrophytes; local water quality studies. during low water level crisis: water quality can be critical, water quantities harshly reduced, separation of man-made from natural causes still contested. cost efficiency of sanitation measures; economic efficiency of the “green liver system”. national water law, conama regulation, national energy matrix, law on basic sanitation; local water users, sanitation agencies, cbhsf, ana, ons, chesf, cemig. realize governance adaptations in lineorganizations in consonance with the water law. on local action level: reduce water spoilage, improve water use efficiency, prioritize low water demand applications, improve wastewater disposal. table 2 – ongoing studies of the innovate project and preliminary results on selected ecosystem services. notes: information derived from project seminars and project reports. abbreviations: compare notes of table 1. siegmund-schultze, m.; köppel, j.; sobral, m.c. 10 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 3-18 in the upper and middle portion of the são francisco watershed, but also acknowledged the impact on fishery and hydropower. companies, such as the electric power grid company ons, have the mission to distribute the electricity supply nationwide, hence, their models focus on available resources, such as hydropower. the national water act (brasil, 1997) prescribes the principle of various water uses of equal importance, which requires integrated planning of water resources when resources are scarce. the regional development agency developed prospective mid-term scenarios for the period of 2009 until 2028, distinguishing three main scenarios and applying them to the four sub-regions of the watershed, assuming that these may not develop in the same direction or pace (codevasf & fundação getúlio vargas, 2011). scenario one has been called “the march” (a marcha) and depicts a slow, though steady, development pathway. scenario two is “the flight of the hyacinth macaw” (o vôo da arara azul), indicating an ambitious and innovative way forward. scenario three is “the flight of the potoo” (o vôo do urutau), a nocturnal species with a painful cry, demonstrating that the situation may also worsen, putting development at risk. considering water as a scarce resource entails a paradigm change from the previously promoted “culture of abundance”, which meant little awareness of the impacts on the life supporting system by human activities (romano & cadavid garcia, 1999). integrated natural resource management is increasingly framed as a nexus problem, which involves systemic thinking and integrated solutions (hoff, 2012). interdependencies and competition among sectors have been described as the major challenges in nexus problems which call for a cross-sectorial approach (karlberg et al., 2015). managing the cross-sectorial approach requires a common understanding of tools. a scenario discussion within the project revealed that the scientists involved had very different perceptions of what a scenario entails. therefore, the type of scenario had to be made explicit first. while natural scientists tended to prioritize exploratory models, which forecast trends in simulation runs, the social scientists considered primarily back casting models, searching for best methods to reach or avoid vision in an anticipatory, strategic way. the group of project scientists explored both ways, finding that optimization potentially plays a role in both, and offered a set of three major scenarios, which reflect both approaches (table 3). scenario label modeled frame conditions climate scenarios case-specific storylines baseline planned and started irrigation projects fully implemented. no cc development will continue approximately as it was during the years 2012 to 2015. a2(a)—social fragmentation high population growth, little environmental awareness, increasing divide between rich and poor people. more humid drier no cc technical divide in irrigation techniques widens, focus on engineering solutions, more water diversion projects pushed through, strong increase in cropping area and aquaculture, crops with high water demand, strong overall increase of nitrogen surplus, governance becomes even more fragmented. b1(a)—global awareness globalization along with higher environmental awareness, leading to less population growth and a fairer, sustainable economic growth. more humid drier no cc increased irrigation efficiency, more conservation of natural vegetation, accounting for ecological water flow demand, some increase in cropping area and aquaculture, crops with lower water demand, lower nitrogen surplus increase, effective monitoring and control systems, policies are developed and implemented across sectors. table 3 – project scenarios used by innovate in studying the são francisco watershed. note: the storyline entries are not fully corresponding with particular other row entries; they are meant as approximations. (a)according to sres climate scenarios; ukmo hadcm3 used for modeling land use and crop mix. no cc – no climate change modeled. balancing ecosystem services and societal demands in a highly managed watershed: setup and progress of a comprehensive research project 11 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 3-18 special report on emissions scenarios (sres) climate scenarios have been used for simulating and downscaling global changes in land use and crop mix for the são francisco basin (magpie). the next model (swim) used the resulting information on land use and crop mix and simulated possible future surface-water quantities within the watershed under climate change conditions. the downscaling of land use scenarios and the hydrological simulations are described in koch et al. (this issue). again, results are being fed into following models at lower scales (compare for instance silva & moraes (this issue)). first results have been discussed with stakeholders leading to adjustments within modeled scenarios. these top-down, interconnected and primarily exploratory model applications are based on quantitative data using a range of data sources, consisting mainly of open access data sets. the storylines also describe qualitative characteristics plausible for the são francisco basin and align with the global scenario ideas. likewise, scenarios serve to discuss or further test experimental study results under different future conditions. in the beginning, a fourth scenario had been discussed in which conditions worsen, but it was not explicitly pursued. nevertheless, the quantitative runs of models will not necessarily always reflect the assumed qualitative characteristics and may introduce other projections and externalities in further analyses. so far, the question addressed by using the scenarios is not how probable these scenarios are, but to demonstrate different path dependencies, as well as opportunities for action and limits to action. quantitative models will primarily produce results for a 20-year period (up to the year 2035, forming the middle point of the years 2021 to 2050). since climate change and run-off processes are generally slow, these will additionally be modelled until the end of the 21st century. both scenario applications, forward and backward, can guide decision-making. the project scenarios are widely compatible with the earlier presented scenarios. through their quantitative application, they are introducing the effect of climate change, using diverse scenario predictions. societal or regional differences are not modelled by separately treating the basin’s sub-regions but by model-inherent features, such as social fragmentation. how the scenarios affect ecosystem services and rural livelihoods how the scenarios possibly shape the ecosystem services and people’s wellbeing is explored in a qualitative, projective analysis (table 4). the baseline scenario characterizes the fate of ecosystem services under current conditions: low or only slowly growing consideration of the studied ecosystem services. under social fragmentation they are even less valued, counteracting positive externalities, leading to increased loss of biodiversity, higher emissions, higher soil degradation, and higher demand in water. this will ultimately negatively affect the sectors that depend on these natural resources, widening the gap of social fragmentation even more. due to global awareness, the positive view of ecosystem services conservation is prevailing; measures are undertaken that reduce negative effects, though they cannot be stopped altogether. as long-term benefits are considered at expense of short-term benefits, compensatory measures might be needed to bridge the time gap. research results serving societal decision-making innovate’s mandate is not only to produce new knowledge but also to connect and cooperate with stakeholders who can benefit from the scientific results. some of our research areas rely on the interaction with stakeholders. we have held a series of workshops to undertake constellation analysis (compare rodorff et al. in this issue). other studies were based on resource user surveys. to support both the production of useful knowledge and work towards the implementation of future results, the project developed a concept involving three elements: 1. a written guidance document, 2. face-to-face workshops with stakeholders, and 3. cooperation on-demand. the latter can involve both written and live elements. while the written document is in its infancy as data analyses and interpretations are still ongoing, a numsiegmund-schultze, m.; köppel, j.; sobral, m.c. 12 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 3-18 ber of stakeholder workshops have already ocurred. at the watershed scale, project members organized several meetings with stakeholders at different hierarchical scales and located in different areas of the watershed. one series focused on data sets and missing data in modeling and scenario analysis, with the intention to find some of the missing data. it also served to discuss scenario storylines with stakeholders. another series focused on already set up models and their initial results. the intention was to learn which data and results might be most useful for which stakeholders. a third series centered on the multiple uses of water at the river basin scale. it covered benefits and duties of public participation, how decision rules affect water availability, which practical conclusions one can draw from hydrodynamic modelling, and the risk of phosphorous losses from soils and how to reduce them. at reservoir (local) scale, project members also held three series of meetings. series one primarily addressed students in the municipalities of focus, while series two aimed to involve adult stakeholders as well. most of the project members working at the local level had prepared short summaries to provide highlights of their studies in accesecosystem services scenario baseline a2 – social fragmentation b1 – global awareness biological pest control little used and no incentives to use. does not play any role; potential faunal populations decrease. becomes a large-scale, actively supported solution; increased research activities trigger new options. possible trade-offs inefficient smallholder farming. reflects biodiversity loss; pesticide industry needs large amounts of water and energy. on average smaller yields need compensatory measures such as reducing post-harvest losses. reduction of ghg emissions almost no awareness. not taken into account; emissions increase greatly. adoption of measures to reduce emissions; at maximum a slow increase of emissions. possible trade-offs counteracting unintended mitigation. release of carbon and methane deteriorates climate forecasts; soil degradation and biodiversity loss. conservation measures might be beneficial in the long term but in the short term, income might be lost. provision of fresh water perceived unfair allocation of scarce water resources; slowly growing public awareness of resource scarcity. management favors large water users including additional water diversion projects; pollution is considered secondary. adaptive water management; more and better sanitation; restoration projects contribute to water flow regulation. possible trade-offs conservation is considered contrary to production. different development paradigms exist. crop choice according to world market prices – use of waterdemanding crops worsens water use efficiency, as do precarious smallholder systems; commercial shipping may stop altogether. shift in crops enhances agrobiodiversity; restoration projects support biodiversity; wind power and solar energy complement energy matrix, levelling out shortages. table 4 – provision and use of ecosystem services under different scenario conditions (conceptual overview, innovate project). ghg: greenhouse gas. balancing ecosystem services and societal demands in a highly managed watershed: setup and progress of a comprehensive research project 13 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 3-18 sible language, and they engaged with attendees on these topics. a written summary is being prepared for teachers to help them share the information locally. a third set of four meetings addressed farmers, with a focus on livestock keepers. topics included civil society engagement and adaptation strategies for farmers to better and more sustainably cope with their natural and economic environment. the third element, cooperation on demand, has two lines at the watershed scale, which are both related to the committee of the são francisco watershed and its executive agency, the agb peixe vivo. first, we are cooperating with the appointed international consulting group, which is renewing the basin plan. one meeting served to exchange data, documents, and concepts. further exchange took place during seminars and a conference. second, the project has been asked to cooperate in the network of basin-related researchers to help consolidate access to datasets and information on finished and ongoing studies. on the local and regional scale, the governmental development agency of the são francisco basin (codevasf) in petrolina, a regional agency, asked the project to formulate development projects derived from the ongoing studies. this request still needs to be broken into feasible tasks for respective project scientists. another cooperation attempt combines a written document for discussion and comments with stakeholders by e-mail. which management options or questions can finally be addressed by the project results and are these of real interest to stakeholders today or in the future? the tasks of a basin plan are according to the water act (brasil, 1997): 1. diagnosis of current situation; 2. analysis of demographic dynamics, development of productive activities, and land use changes; 3. future water supply and demand, including quantity and quality aspects, and potential conflicts; 4. targets for efficient water use, increasing quantity, and improving quality; 5. measures, programs and projects to address the previous targets; 6. priorities for assigning water use rights; 7. directives and criteria for water pricing; 8. proposals for creating conservation areas to protect water resources. the project addresses several of these targets, at least partly. since the studies have been set up neither to serve only the plan and the ongoing management of the basin, nor the management at the reservoir scale, some adaptation of the contents is necessary. this work is currently under way. lessons learned from cooperative practice exchange among scientists has revealed inspiring cases of contradictory results or conclusions. this clearly shows the value of a comprehensive project and its effective cooperative practice. the practice of interdisciplinary and transdisciplinary research does however involve cultural challenges and change, promoting debate about contradictions. this is common to scientific work, but not always feasible to this extent. a diverse group of disciplines broadens the potential divergences and new insights. finally, a complex synthesis is better than forced consensus, as it profits from an integrated view and is better informed (delgado et al., 2009). vocabulary commonly causes confusion in interdisciplinary cooperation. we were required to make differences in definitions explicit, which led participants to deeply reflect on statements and meanings. some linguistic pitfalls are: • technical or field-specific language: some terms are uncommon to almost all people unfamiliar with the respective discipline or even branch of discipline. examples include “trophic upsurge” or “drawdown agriculture”. • simple words: while some scientists use words with their popular meaning in mind, others just make use of a very particular term. thus, a “significant” difference can be understood as an apparently clear difference or a tested and approved statistical difference. siegmund-schultze, m.; köppel, j.; sobral, m.c. 14 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 3-18 • graduated differences: a term might be popular in one discipline, whereas in another the differentiation is not central to analysis. examples are “participation” (ranging from asking stakeholders questions, to defining the degree of power and control of people involved in knowledge generation). another example is “grazing intensity” (distinguishing more roughly light from heavy grazing, or analyzing e.g. stocking rates, along with inter-annual and species’ composition differences). • synonyms: words may be used interchangeable by some, while others attach clear, though maybe small, differences in their meanings. such a word group is for instance: management, regulation, and control. • tradition: terms might be used according to major disciplinary traditions without specification. talking about “scenarios” revealed that some were, per default, thinking in terms of forecasting, while others had back casting in mind. • geographical-cultural background: researchers originating from a temperate region learned that a “forest” is not necessarily characterized by a green, dense, and high vegetation cover, but that caatinga, with its small and sparse vegetation, is also a forest though a dry one. international classification of land cover may however classify caatinga as a savanna or even open area, leading to the assumption that the area is unused, which is often a false conclusion. • neutrality: a term in one discipline can have a neutral connotation, while in another it may sound value-laden. the nutrient “load” of a lake is just the quantification of nutrients in limnology, sometimes attributed to water pollution, while in soil or plant sciences it may sound negative as especially “macro” nutrients are considered valuable and are often a scarce resource for plant growth and soil fertility. interacting with non-scientist partners, or those who briefly attended school, similarly calls for a clear formulation and awareness of potential differences in vocabulary. furthermore, openness to new terms and different ways of reasoning and communicating is important. in general, conclusions should be drawn with a clear context-connotation. awareness of the various probable effects, relations, and potential boundary problems is vital. these can result from choices concerning or relationships with: • spatial location: biophysical, socioeconomic, political or cultural differences; • sector: e.g. aquaculture, agriculture, energy, transport, or sanitation; • jurisdictional scale: local, municipal, regional, state, national, international; • temporal dynamics: sequence, speed of changes, length of period; • knowledge scale and type: historical, current and future, local and scientific; • value system: the researchers’ or stakeholders’ own discipline, previous research projects, socialization, and personal preferences and beliefs. final considerations the multi-disciplinary project reflects the still far more complicated and complex existing governance challenges of the são francisco watershed: different perspectives and separate interests are being pursued, cooperation activities have been arranged, some members are temporary, and the overall integration is complicated. the sustainability paradigm draws attention to the dimensions of people, planet, and profit. merely mentioning the complex interconnections and benchmarks is not enough. how can people strategically and effectively deal with different aspirations and impacts? possible approaches, for instance, are river basin development planning and management (rbdpm), integrated water resource management (iwrm), or strategic environmental assessment (sea). an early rbdpm was attempted in the são francisco watershed as early as 1948, with the founding of comissão do vale do são francisco, and was promoted by international organizations (barrow, 1998). barrow concludes balancing ecosystem services and societal demands in a highly managed watershed: setup and progress of a comprehensive research project 15 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 3-18 from a range of early national examples that rbdpm showed poor results in achieving integrated area development due to implementation and management flaws. more specifically, he criticizes focusing on single-purpose development in a too centralized setting while neglecting communication, lacking adequate data and often leadership, and not being sufficiently flexible and adaptive. mcdonnell (2008) similarly acknowledges poor results of implementing iwrm, mentioning similar pitfalls as barrow for rbdpm, though she concludes that a major pitfall is the purely techno-scientific approach of knowledge production and decision-making. she argues that the “networks and flows of power between the various actors/stakeholders involved with governance” are often neglected and that the complex challenges of integrated management need a concerted cooperation of different disciplines and stakeholders. sea is still voluntary in brazil, though the ministry of environment has recommended it for more than ten years for strategic decisions and there have been recent attempts to institutionalize it in federal plans and programs (malvestio & montaño, 2013). therefore, it appears appropriate to study the potential of methods related to sea and iwrm to guide the integrated management of the são francisco watershed. testing multi-criteria decision-making and identifying more clearly how to cope practically with integration seems useful for the future. at stake is a conflict-sensitive adaptation to climate change and governance challenges. the nexus of competing sectorial demands, along with the attempt to balance social, economic, and environmental goals in a sustainability framework is regularly affected by the issues of equity and unfavorable power relations (kumi et al., 2014). the authors argue that proposals for solutions will fail as long as the undermining incidents, such as corruption, are not addressed. this is not only rather pessimistic, but also out of the scope of our type of research, though it is important to draw attention to the need for broader institutional and cultural change. a collaborative research project is not able to induce substantive changes in society, though small steps are being pursued. finally, a substantial contribution might be capacity building for both the young and experienced scientists involved. this is especially true for those who took advantage of the additional offers and benefits and who contributed to resolving conflicts inherent to the comprehensive consortia work. acknowledgements we would like to acknowledge the commitment and contributions of the numerous members of the innovate project during seminars, workshops, project conference, fieldwork sessions, and manifold discussions. we would like to thank a few colleagues as representatives. the preparation of this paper draws specifically on collaboration with hagen koch, márcia alcoforado moraes, arne cierjacks, jarcilene almeida-cortez, roberto azevedo, volkmar hartje, sarah gottwald, maike guschal, verena rodorff, gerald souza da silva, heinrich hagel, anne biewald, maricela rodriguez, florian selge, and gérsica silva. the work was supported by the german ministry of education and research (bmbf; sustainable land management program) as the innovate project under grant number 01ll0904a, and the grants of the brazilian ministry of science, technology and innovation (mcti) as well as brazil’s council for scientific and technological development (cnpq). thanks to kimberly tatum for the english language revision. references agam tecnologia ltda. & chesf. estudo ambiental da barragem de itaparica usina hidro elétrica luiz gonzaga. unpublished report, 2003. agb peixe vivo & cbhsf (org.). guardiões do velho chico. cbhsf comitê da bacia hidrográfica do são francisco, 2001-2011. companhia de comunicação, 2011. siegmund-schultze, m.; köppel, j.; sobral, m.c. 16 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 3-18 ana; gef; pnuma; oea. plano decenal de recursos hídricos da bacia hidrográfica do rio são francisco pbhsf (20042013): síntese do resumo executivo do pbhsf com apreciação das deliberações do cbhsf. brasília, 2004. barrow, c.j. river basin development planning and management: a critical review. world development, v. 26, n. 1, p. 171–186, 1998. doi:10.1016/s0305-750x(97)10017-1. braga, b.p.f.; 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aterro sanitário; estudo de impacto ambiental; levantamento faunístico. abstract fauna surveys are subject to numerous criticisms for presenting many deficiencies and, specially, lack of quality. thus, in this work, a critical analysis of fauna surveys was carried out in eleven environmental impact studies associated with landfill in the state of são paulo. the studies were analyzed and compared to each other, based on the environmental licensing body criteria for faunistic surveys. the results identified deficiencies such as: lack of standardization in relation to field work, lack of standardization related to sampling effort, lack of seasonality criteria, reduced complexity of ecological processes and interactions and environmental diagnosis based on secondary data (bibliographic surveys). it is concluded that fauna surveys in the eias should be improved in order to contribute to better decision-making in the environmental licensing process, ensuring greater conservation of biodiversity. keywords: solid waste management; landfill; environmental impact assessment; faunistic survey. diagnóstico dos inventários de fauna em estudos de impacto ambiental de aterro sanitário diagnosis of fauna inventories in environmental impact studies of landfill doi: 10.5327/z2176-947820170236 diagnóstico dos inventários de fauna em estudos de impacto ambiental de aterro sanitário rbciamb | n.45 | set 2017 | 100-114 101 introdução a geração de resíduos sólidos e, principalmente, sua gestão, é uma problemática ambiental preocupante e desafiadora. constatada a precariedade do cenário de gerenciamento dos resíduos sólidos, sobretudo em relação à disposição final, alternativas se impõem como necessárias para torná-lo mais sustentável e integrado. o uso de aterros sanitários para a disposição e o tratamento de resíduos sólidos é adequado, porém, mesmo com a adoção de procedimentos de controle, a prática implica riscos de contaminação ambiental, sendo, portanto, potencialmente poluidora e provocando alterações na paisagem e impacto nas comunidades biológicas (flora e fauna). os aterros sanitários são licenciados pelos órgãos ambientais competentes por meio de um processo de avaliação de impacto ambiental (aia) com base no estudo de impacto ambiental (eia) (sánchez, 2013). o eia tem como objetivo descrever os impactos ambientais decorrentes da implantação de empreendimentos. a resolução conama (conselho nacional do meio ambiente) nº 001/1981 regulamentou a elaboração do eia. o art. 6º prevê o conteúdo mínimo do eia, com os seguintes itens: diagnóstico ambiental da área de influência do empreendimento — considerando o meio físico (solo, subsolo, águas superficiais e subterrâneas, ar, clima etc.), o meio socioeconômico (uso e ocupação do solo, sítios arqueológicos, economia, educação, saúde etc.) e o meio biológico (ecossistemas, flora, fauna etc.) —, análise dos impactos ambientais, definição das medidas mitigadoras e compensatórias e programas ambientais (attanasio junior, 2015). no diagnóstico ambiental, o meio biótico está relacionado a aspectos biológicos, o que exige trabalhos de campo. os levantamentos de fauna demandam especialistas em vários grupos zoológicos, usualmente ornitólogos (aves), mastozoológos (mamíferos), herpetólogos (répteis e anfíbios), ictiólogos (peixes) e, eventualmente, entomólogos (insetos). as espécies são normalmente categorizadas segundo critérios como: • grau de sensibilidade às interferências antrópicas; • dependência de ambientes florestais; • endemismo; • identificação de espécies ameaçadas de extinção; • espécies raras e bioindicadoras. esses censos visam, no mínimo, à elaboração de uma lista de espécies para cada grupo faunístico selecionado. levantamentos quantitativos de fauna, como censos populacionais, são raros, pois requerem grande esforço de campo e tempo, poucas vezes disponível na realização dos eias. assim, os levantamentos de fauna nos eias recebem críticas em vários aspectos. daí a importância de avaliar tais estudos e suas metodologias (sánchez, 2013). a cetesb (2014) exige minimamente, nos levantamentos: • esforço amostral; • identificação de espécies invasoras e migratórias; • levantamento primário (trabalho de campo); e • metodologia utilizada. silveira (2006) salienta que um inventário deve conter a descrição completa de fauna e flora, levando-se em consideração as interações ecológicas, e que há dois métodos para essa caracterização: o qualitativo, que consiste em avaliar principalmente a riqueza das espécies da comunidade, e o quantitativo, que tem como objetivo principal a análise do número de espécies e seu tamanho populacional. normalmente, nos levantamentos, os eias selecionam os táxons a serem amostrados e, quase sempre, escolhem aves e mamíferos na fauna e na flora, espécies arbóreas, aspecto que limita consideravelmente a qualidade dos estudos, principalmente no que diz respeito à biodiversidade e às interações ecológicas entre espécies em determinado ecossistema (santos, 2003). estudos referentes à fauna em eias apontam inúmeras deficiências, com destaque para: • falta de informações sobre animais invertebrados; • ausência da identificação de áreas de reprodução e alimentação; e garcia, d.c.; candiani, g. rbciamb | n.45 | set 2017 | 100-114 102 • carência de informações relacionadas a aspectos comportamentais, interações ecológicas, espécieschave e bioindicadoras (sherer, 2011; pinto & alexandrino, 2016). silveira et al. (2010) salientam que outros aspectos analisados de forma incorreta nos censos de fauna em eias estão relacionados à metodologia utilizada, à sazonalidade e ao tempo gasto na amostragem de cada área selecionada. pinto e alexandrino (2016), ao analisarem 19 eias, entre 2012 e 2015, no estado de são paulo, relataram que a grande maioria dos estudos apresenta problemas de qualidade dos levantamentos de fauna, apontando inúmeras carências. muitos estudos encontrados na literatura apontam problemas que vão desde a formação de recursos humanos até o desenho experimental, a seleção de métodos e a ausência de padronização desses para a condução dos inventários de fauna em eias (wegner et al. 2005; thompson, 2007; duarte et al., 2017; lacy et al., 2017). apesar da existência de orientações por parte do órgão ambiental licenciador para a elaboração dos diagnósticos de fauna, é possível dizer que os censos de fauna nos processos de licenciamento ambiental são deficitários, apresentando inúmeras falhas, tais como: • não realização de levantamento de campo; • listas de espécies incompletas; • ausência de dados sobre esforço amostral em campo; e • falta de registros de espécies endêmicas e exóticas. portanto, compreender melhor os aspectos e impactos ambientais relacionados à disposição final dos resíduos sólidos em aterros sanitários, bem como avaliar a qualidade geral dos eias desses empreendimentos e, sobretudo, dos diagnósticos ambientais — incluindo os levantamentos de fauna —, torna-se fundamental para garantir a conservação da biodiversidade. nesse contexto, este trabalho apresenta uma análise crítica das principais deficiências encontradas em diagnósticos de fauna de eias de aterros sanitários no estado de são paulo, contribuindo com recomendações que podem ser incorporadas às instruções e orientações normativas de modo a melhorar a qualidade dos diagnósticos de fauna. material e métodos estudos de impacto ambiental os eias foram selecionados após consultas ao site da companhia ambiental do estado de são paulo (cetesb), por meio do link: http://licenciamentoambiental.cetesb.sp.gov.br/eia-rima/. os critérios de seleção foram os seguintes: empreendimentos associados a aterros sanitários, últimos cinco anos (2010 a 2015), disponibilidade em versão eletrônica (digital) e execução do estudo por empresas de consultoria diferentes. identificaram-se 15 eias, dos quais 11 atendiam aos critérios de seleção estabelecidos e, portanto, foram analisados. os eias são documentos públicos, de acesso livre e prontamente disponíveis para consulta presencial ou pelo site da cetesb (http://www.cetesb.sp.gov.br/). por questões éticas, não serão divulgados os nomes das empresas de consultoria responsáveis pela execução dos eias. os eias de aterros sanitários são identificados somente pela localização do empreendimento e caracterizados da seguinte maneira: aterro amparo (estudo 1), aterro são paulo (estudo 2), aterro guatapará (estudo 3), aterro itu (estudo 4), aterro marília (estudo 5), aterro mogi das cruzes (estudo 6), aterro osasco (estudo 7), aterro palmeiras (estudo 8), aterro paulínia (estudo 9), aterro são carlos (estudo 10) e aterro santos (estudo 11). a tabela 1 apresenta uma caracterização geral dos empreendimentos estudados. procedimento metodológico este trabalho se caracteriza como estudo de caso e pesquisa documental, analisando dados obtidos dos levantamentos faunísticos realizados nos eias de aterros sanitários. os 11 eias selecionados foram analisados e, para diagnóstico dos inventários de fauna em estudos de impacto ambiental de aterro sanitário rbciamb | n.45 | set 2017 | 100-114 103 tabela 1 – caracterização geral dos empreendimentos e respectivos estudos de impacto ambiental. empreendimento/eia localização tamanho do empreendimento (ha) principais impactos ambientais significativos status atual do licenciamento ambiental aterro amparo (estudo 1) rodovia sp 352, no município de amparo/sp. 109 perda de vegetação nativa e de habitats para fauna. em tramitação (eia em análise) aterro são paulo (estudo 2) avenida sapopemba, 22.254, no município de são paulo-sp. 112 instabilidade do maciço sanitário e incômodo à população. eia aprovado (licença de operação) aterro guatapará (estudo 3) estrada vicinal art 270, no município de araçatuba-sp. 74 riscos de contaminação das águas superficiais e subterrâneas. eia aprovado (licença de operação) aterro itu (estudo 4) fazenda são benedito, 424, no município de itu-sp. 23 ocorrência de processos erosivos e alteração da qualidade das águas. em tramitação (eia em análise) aterro marília (estudo 5) rodovia sp 333, no município de marília-sp. 69 riscos à saúde da população e instabilidade geotécnica. eia aprovado (licença de operação) aterro mogi das cruzes (estudo 6) fazenda taboão do parateí, no município de mogi das cruzes-sp. 225 intervenções em áreas de preservação permanente e riscos de contaminação. eia reprovado (processo arquivado) aterro osasco (estudo 7) rua sérgio ribeiro da silva, no município de osasco-sp. 11 instabilidade geotécnica e incômodo à população. em tramitação (eia em análise) aterro palmeiras (estudo 8) rodovia deputado laércio corte, km 130, no município de piracicaba-sp. 55 alteração da qualidade do ar e riscos de contaminação. eia aprovado (licença de operação) aterro paulínia (estudo 9) estrada municipal pln, km 190, no município de paulínia-sp. 40 incômodo à população e riscos de alteração da qualidade das águas. eia aprovado (licença de operação) aterro são carlos (estudo 10) rodovia luiz augusto de oliveira, km 162, no município de são carlos-sp. 56 riscos de geração de odores e impactos sobre recursos hídricos. eia aprovado (licença de operação) aterro santos (estudo 11) rodovia cônego domenico rangoni, km 254,9, no município de santos-sp. 254 desmatamento, perda de habitats e instabilidade geotécnica. eia reprovado (processo arquivado) eia: estudo de impacto ambiental. garcia, d.c.; candiani, g. rbciamb | n.45 | set 2017 | 100-114 104 a coleta dos dados, foi desenvolvido um quadro-síntese de análise para cada um deles, incluindo os seguintes itens (critérios de análise): • listagem de espécies; • identificação de espécies raras e/ou ameaçadas de extinção; • identificação de espécies invasoras; • identificação de espécies bioindicadoras; • identificação de interações ecológicas; • riqueza de espécies; • metodologias de campo; • esforço amostral; e • impactos relativos à fauna, conforme o manual de procedimentos para elaboração de estudos para o licenciamento com avaliação de impacto ambiental da cetesb (cetesb, 2014). esses critérios apresentaram como fundamento a própria indicação da cetesb como diretriz essencial à elaboração dos diagnósticos faunísticos e a tendência apontada na literatura de críticas ao não cumprimento desses itens nos eias por parte dos empreendedores (silveira, 2006; brasil, 2009; scherer, 2011; kuniy, 2013; cetesb, 2014). a partir da elaboração desse quadro-síntese de critérios foi possível comparar os eias estudados. resultados e discussão dos 11 eias analisados, 6 foram aprovados pelo órgão ambiental licenciador (estudos 2, 3, 5, 8, 9 e 10), 2 foram reprovados (estudos 6 e 11) e 3 encontram-se em análise (estudos 1, 4 e 7). com o cenário atual provisório, mais da metade dos estudos apresentados foram aprovados, e esse quadro poderá se ampliar com a possível aprovação dos três empreendimentos ainda em tramitação no órgão ambiental. em relação aos impactos ambientais significativos mensurados nos estudos, verificam-se impactos relacionados a desmatamento e interferências à fauna, alteração da qualidade do ar e das águas, instabilidade geotécnica e incômodo à população. no geral, os empreendimentos apresentam alternativas técnico-operacionais semelhantes às utilizadas para o controle e a mitigação de impactos, destacando-se a elaboração de programas ambientais. especificamente para a fauna, são apresentados programas de monitoramento de aves e mamíferos. a tabela 2 mostra os resultados da comparação entre os critérios nos eias dos aterros estudados. de maneira tabela 2 – comparação geral dos critérios utilizados na análise dos estudos de impacto ambiental. estudos (eias) critérios 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 listagem de espécies p p p p p p p p p p p identificação de espécies raras e/ou ameaçadas de extinção p p p p p p p p p p p identificação de espécies invasoras p p p p p p a a p a a identificação de espécies migratórias a a a a p a a p a p p identificação de espécies bioindicadoras p p p p p p p p p p p identificação de interações ecológicas p p a a p p p a p a a riqueza de espécies p p p p p a a p p a p metodologias de campo p p p p p p p p p p p esforço amostral p p p p p p p p p p p impactos à fauna p p p p p p p p p p p eia: estudo de impacto ambiental; p: presente; a: ausente. diagnóstico dos inventários de fauna em estudos de impacto ambiental de aterro sanitário rbciamb | n.45 | set 2017 | 100-114 105 geral, foi possível verificar a ausência de critérios nos estudos faunísticos analisados, ou seja, o não cumprimento total dos itens determinados nas normas do órgão ambiental para levantamentos de fauna. no entanto, isso não determinou a reprovação do levantamento pelo órgão ambiental, o qual, muito provavelmente, aprovou-o considerando que a grande maioria dos critérios estabelecidos foi apresentada. somente o estudo 5 (aterro marília) cumpriu todos os critérios em seu eia. os estudos 7 e 10, aterro osasco e aterro são carlos, respectivamente, foram os que atenderam menos critérios. listagem de espécies com identificação de exemplares raros e/ou ameaçados de extinção todos os eias avaliados apresentaram listagem de espécies e caracterização do status de conservação. entretanto, não há padronização na apresentação desses dados, que são organizados em tabelas por alguns estudos e citados de maneira descritiva por outros. a falta de padronização nos levantamentos de fauna, de modo geral, acaba prejudicando a comparação adequada entre os eias. a tabela 3 mostra a consolidação dessas informações, considerando os eias analisados. identificaram-se 240 espécies de mamíferos, das quais 12 foram classificadas como quase ameaçadas; 21, como vulneráveis; 5, em perigo; e 1, em perigo crítico. as ordens artiodactyla e carnivora apresentaram, juntas, 12 espécies classificadas como vulneráveis, o que indica que esses grupos possuem significativa sensibilidade a mudanças ambientais relacionadas à perda e/ ou fragmentação dos habitats. ciocheti (2008) ressalta que a urbanização e o consequente desmatamento acabam fragmentando os habitats, impactando diretamente a fauna. a única espécie de mamífero encontrada classificada como em estado crítico foi o mico-leão-de-cara-preta (leontopithecus caissara), espécie endêmica da mata atlântica e considerada a mais ameaçada da família dos calitriquídeos (rylands et al., 2002). sua condição de risco se deve, principalmente, a fatores como: restrita distribuição geográfica, baixa densidade populacional, isolamento populacional e perda de habitat (brasil, 2009). considerando os 11 eias estudados, que em termos de área total representam 1.028 hectares, pode-se dizer que a ocorrência de espécies em perigo crítico foi baixa. entretanto, os micos-leões-decara-preta são muito suscetíveis a mudanças no ambiente e, portanto, sua conservação está condicionada à manutenção das florestas em estágios sucessionais climácicos (martins et al., 2015). as espécies mais comuns encontradas nos eias foram: gambá-de-orelha-preta (didelphis aurita), gambá-de-orelha-branca (didelphis albiventris) e tatu-galinha (dasypus novemcinctus), que se caracterizam por serem mais generalistas, adaptando-se melhor às alterações nos ecossistemas. foram identificadas 473 espécies de aves (tabela 3), das quais 10 são classificadas como quase ameaçadas; 6, em perigo; 10, vulneráveis; e 4, em perigo crítico. a família psittacidae possui duas espécies em estado de perigo crítico: a arara-canindé (ara ararauna) e a maracanã-pequena (diopsittaca nobilis), as quais não apresentam alta sensibilidade a mudanças ambientais, mas sofrem com o tráfico de animais. as espécies mais comuns relatadas nos eias foram: urubu-de-cabeça-preta (coragyps atratus), periquitão-maracanã (aratinga leucophthalma), bem-te-vi (pitangus sulphuratus) e sabiá-laranjeira (turdus rufiventris), caracterizando ambientes com histórico de intervenção antrópica. identificaram-se 151 espécies de anfíbios e répteis (tabela 3), das quais 2 foram consideradas em tabela 3 – espécies identificadas nos estudos de impacto ambiental. táxons número total de espécies conservação (status)* número de espécies quase ameaçadas vulneráveis em perigo perigo crítico mamíferos 240 12 21 5 1 aves 473 10 6 10 4 herpetofauna 151 4 2 *portaria mma nº 444/2014 (brasil, 2014) e decreto estadual nº 60.133/2014 (são paulo, 2014). garcia, d.c.; candiani, g. rbciamb | n.45 | set 2017 | 100-114 106 perigo e 4, vulneráveis. as principais espécies catalogadas foram caracterizadas como pouco sensíveis a mudanças ambientais antrópicas. uma espécie bastante comum encontrada foi a rã-touro americana (lithobates catesbeianus), espécie exótica invasora. os eias avaliados se referem a empreendimentos implantados nos biomas cerrado e mata atlântica. a identificação de espécies típicas do cerrado em fragmentos de mata atlântica, como a gralha-do-campo (cyanocorax cristatellus), é um indicativo disso e também reforça a existência de estudos em áreas de transição. esses dois biomas são considerados hotspots, possuindo grande biodiversidade, mas, ao mesmo tempo, encontramse ameaçados por ações antrópicas, aspecto que potencializa a necessidade da conservação ambiental (reis et al., 2011). no estado de são paulo encontramse atualmente somente cerca de 7% da vegetação nativa de mata atlântica. o processo de fragmentação dos habitats promoveu grandes mudanças na composição faunística, sobretudo em relação às espécies de aves, levando à extinção de algumas (reis et al., 2011). um aspecto positivo nos eias foi a verificação de que todos apresentaram as listagens de espécies e seus status de conservação, o que se encontra em conformidade com as normativas estabelecidas pelo órgão ambiental licenciador (cetesb, 2014). esse resultado, aparentemente, não é a realidade de outros eias pelo brasil, como apontou o relatório do ministério público federal (brasil, 2004; silveira, 2006; silveira et al., 2010; scherer, 2011). identificação de espécies exóticas, migratórias, bioindicadoras e interações ecológicas em sete eias relatou-se a presença de espécies exóticas, sendo as mais comuns: cachorro doméstico (canis familiaris), cavalo (equus caballus), boi (bos taurus) e gato doméstico (felis catus), espécies domésticas e introduzidas por ação antrópica. a presença de animais domésticos pode interferir nas interações ecológicas do ecossistema, principalmente pela competição por recursos com espécies nativas e/ou endêmicas (margarido & braga, 2004). outros animais exóticos encontrados nos eias foram: camundongo (mus musculus), ratazana (rattus norvegicus), rato-preto (rattus rattus), lebre-europeia (lepus europaeus), rã-touro americana (lithobates catesbeianus), pombo doméstico (columba livia) e bico-de-lacre (estrilda astrild). a grande maioria das espécies exóticas amostradas possui baixa sensibilidade às ações antrópicas, sendo que algumas, como os roedores e o pombo doméstico, se beneficiam da presença humana. além das espécies exóticas, as migratórias também podem influenciar nos inventários faunísticos. no entanto, somente três eias apresentaram em suas listagens espécies migratórias da avifauna, sendo as mais comuns: suiriri (tyrannus melancholicus), noivinha-branca (xolmis velatus), andorinha-serradora (stelgidopteryx ruficollis), andorinha-de-sobre-branco (tachycineta leucorrhoa), andorinha-doméstica-grande (progne chalybea), príncipe (pyrocephalus rubinus), irré (myiarchus swainsoni), bem-te-vi-rajado (myiodynastes maculatus), bem-te-vizinho-de-penacho-vermelho (myiozetetes similis), tesourinha (tyrannus savana), sabiapoca (turdus amaurochalinus), tipio (sicalis luteola) e coleirinho (sporophila caerulescens). vasconcelos (2006) comenta que a não identificação de espécies migratórias nos eias pode ser uma indicação de que o trabalho em campo foi insuficiente ou o período do censo foi realizado em época de pouca atividade migratória. o autor ressalta ainda a importância das condições climáticas e dos períodos do ano (sazonalidade) como aspectos que influenciam na identificação e no número de espécies amostradas. outra categoria importante são as espécies bioindicadoras, caracterizadas por apresentarem alta sensibilidade a alterações ambientais. em geral, aves, mamíferos e anfíbios constituem ótimos indicadores ecológicos (blaustein, 1994; allegrini, 1997; haddad; hodl, 1997; haddad, 1998; carey et al., 2001). a avifauna é o principal grupo utilizado como indicador ambiental, devido às seguintes características: conhecimento sistemático e taxonômico (furness & greenwood, 1993; becker, 2003), sensibilidade à perda de habitat e fragmentação (turner, 1996; loures-ribeiro et al., 2011; anjos, 2006) e interações ecológicas com a flora (howe & smallwood, 1982; wunderle jr., 1997; jordano et al., 2011). todos os eias avaliados apresentaram em suas listagens as espécies bioindicadoras, porém a maioria não as caracterizou no trabalho de campo, e sim por meio de dados da literatura. dos eias que apresentaram espécies bioindicadoras, a partir do censo de campo, as principais foram: pomba-amargosa (patagioenas plumbea), rato-do-mato (euryoryzomys russatus), chocão-carijó (hypoedaleus guttatus) e sadiagnóstico dos inventários de fauna em estudos de impacto ambiental de aterro sanitário rbciamb | n.45 | set 2017 | 100-114 107 racura-três-potes (aramides cajaneus). com a análise dos eias foi possível evidenciar a existência de grande número de espécies com baixa sensibilidade ambiental, o que indica que as áreas de implantação dos aterros sanitários apresentam ação antrópica. as espécies citadas são generalistas e se adaptam melhor aos ambientes perturbados, sendo as mais comuns: tiziu (volatinia jacarina), sanhaçu-cinzento (tangara sayaca), periquitão-maracanã (psittacara leucophthalmus), pica-pau-de-banda-branca (dryocopus lineatus), besourinho-de-bico-vermelho (chlorostilbon lucidus), corujinha-do-mato (megascops choliba), capivara (hydrochoerus hydrochaeris), caracará (caracara plancus), quero-quero (vanellus chilensis) e urubu-de-cabeça-preta (coragyps atratus). seis eias registraram a existência de interações ecológicas, destacando-se, por exemplo, interação flora-fauna entre espécies arbóreas como a palmeira jerivá (syagrus romanzoffiana) e algumas espécies de figueiras (ficus sp.) e espécies animais como esquilos (sciurus aestuans), pacas (cuniculus paca), cachorros-do-mato (cerdocyon thous) e lobosguará (chrysocyon brachyurus), principalmente no que se refere à dispersão de sementes. a existência de interações entre espécies de bromélias e anfíbios também foi relatada nos eias, bem como aspectos relacionados à polinização. entretanto, as interações foram apenas mencionadas, sem discussões mais efetivas. alterações nas interações ecológicas promovidas pela fragmentação de habitats, por exemplo, não foram analisadas suficientemente. as interações ecológicas são fundamentais para a manutenção da biodiversidade nos ecossistemas (andreazzi et al., 2009). metodologias de campo, esforço amostral e riqueza de espécies a tabela 4 apresenta as metodologias de campo dos inventários faunísticos dos eias. salienta-se que todos os eias apresentaram suas metodologias. foi possível evidenciar a utilização de diferentes métodos, muito provavelmente devido à realização dos estudos por diferentes empresas de consultoria ambiental e também pela não existência de padronização quanto à execução dos censos (esberard & bergallo, 2008). a figura 1 apresenta uma síntese das metodologias utilizadas nos levantamentos de fauna nos eias estudados. nota-se que, em relação à mastofauna, a maioria dos eias utilizou investigação direta (busca visual/auditiva) e armadilhas (de interceptação/queda, fotográficas e rede de neblina). quanto à avifauna, a maioria dos eias usou metodologia de busca visual/auditiva e método de mackinnon (transectos). e, em relação à herpetofauna, a maioria dos eias fez uso de metodologia de busca visual/auditiva e armadilhas de interceptação/queda. ocorreu predomínio de metodologias de investigação, incluindo buscas visuais e auditivas, técnicas mais simples e rápidas. verificou-se o uso de rede de neblina nos censos de mastofauna, indicando a ocorrência do levantamento de morcegos, normalmente não realizado nos eias (cetesb, 2014). quanto aos métodos que envolvem a captura de animais, a cetesb não os prioriza, sugerindo metodologias de busca visual, auditiva e armadilhas fotográficas, técnicas bastante utilizadas nos eias, atendendo a essa diretriz. nos levantamentos da avifauna foi possível constatar o uso do método de mackinnon, que consiste em listar 20 espécies diferentes registradas por buscas visuais e auditivas ao longo de trilhas (transectos), sendo que cada lista só pode conter espécies diferentes entre si e indivíduos que ainda não foram contados (mackinnon, 1991). porém, os eias apresentaram listas com dez espécies, como propõem herzogh et al. (2002), o que aumenta o número de unidades amostrais para uma mesma área e diminui o risco de uma mesma espécie ser registrada mais de uma vez. segundo sutherland (2004), as principais metodologias usadas em levantamentos de mastofauna são: contagem direta; transectos; e armadilhas e vestígios diretos (pegadas, fezes e abrigos). todas essas técnicas foram utilizadas nos eias, mas nem sempre combinadas no mesmo estudo, aspecto constatado anteriormente por relatório do ministério público federal (brasil, 2004). neste trabalho foi apontada a necessidade de ampliar as metodologias utilizadas nos eias, além de aprimorar a descrição dos métodos e intensificar o esforço amostral nos trabalhos de campo. a tabela 5 mostra o esforço amostral dos eias. foi possível verificar que todos os eias, de alguma maneira, apresentam seus esforços amostrais, alguns mais completos — como o estudo 1 — e outros com praticamente nenhuma informação — como o estudo 7. não existe padrão quanto ao critério esforço amostral. cada estudo define o seu método, principalmente em relação ao número de censos, horas e/ou dias de campo e mês do garcia, d.c.; candiani, g. rbciamb | n.45 | set 2017 | 100-114 108 levantamento, corroborando o trabalho de kuniy (2013), que relatou a falta de padronização dos censos de fauna nos eias. a cetesb determina os seguintes itens: data das coletas, esforço amostral (curva do coletor) e período sazonal (cetesb, 2014). em relação ao número de censos, somente o estudo 1 apresentou adequadamente esse critério, determinando minimamente dois censos para todos os grupos de fauna, inclusive estabelecendo-os em dois períodos do ano (abril e dezembro), considerando um tempo maior entre as coletas e melhorando a questão da sazonalidade, aspecto importante nos levantamentos de campo (tabela 5). em comparação aos eias do estudo 1, nenhum dos outros apresentou as informações de maneira adequada. a grande maioria indicou somente os dias ou as horas de campo e o mês da coleta. em relação à análise do esforço amostral nos levantamentos faunísticos, a cetesb sugere o uso da curva do coletor (cetesb, 2014). tabela 4 – metodologias de campo dos levantamentos de fauna dos estudos de impacto ambiental. metodologias de campo mastofauna avifauna herpetofauna estudo 1 investigação direta (busca visual/auditiva), métodos indiretos (vestígios) e armadilhas de interceptação/queda, fotográficas e rede de neblina. método de mackinnon (transectos). busca visual/auditiva e armadilhas de interceptação/queda. estudo 2 busca visual/auditiva e armadilhas de interceptação/queda e fotográficas. busca visual/auditiva. busca visual/auditiva e armadilhas de interceptação/queda. estudo 3 busca visual/auditiva e armadilhas fotográficas. método de mackinnon (transectos). busca visual/auditiva. estudo 4 investigação direta (busca visual/auditiva), métodos indiretos (vestígios) e armadilhas de interceptação/queda, fotográficas e rede de neblina. busca visual/auditiva. busca visual/auditiva e armadilhas de interceptação/queda. estudo 5 busca visual/auditiva e armadilhas fotográficas. busca visual/auditiva e método de mackinnon (transectos). busca visual/auditiva. estudo 6 busca visual/auditiva e métodos indiretos (vestígios). busca visual/auditiva. busca visual/auditiva. estudo 7 investigação direta (busca visual/auditiva), métodos indiretos (vestígios) e armadilhas de interceptação/queda e fotográficas. busca visual/auditiva. busca visual/auditiva. estudo 8 métodos indiretos (vestígios) e armadilhas fotográficas. método de mackinnon (transectos). busca visual/auditiva. estudo 9 investigação direta (busca visual/auditiva) e armadilhas fotográficas. busca visual/auditiva. busca visual/auditiva. estudo 10 investigação direta (busca visual/auditiva), métodos indiretos (vestígios) e armadilhas de interceptação/queda, fotográficas e rede de neblina. busca visual/auditiva e rede de neblina. busca visual/auditiva e armadilhas de interceptação/queda. estudo 11 investigação direta (busca visual/auditiva) e armadilhas fotográficas. busca visual/auditiva. busca visual/auditiva. diagnóstico dos inventários de fauna em estudos de impacto ambiental de aterro sanitário rbciamb | n.45 | set 2017 | 100-114 109 tabela 5 – esforço amostral dos estudos de impacto ambiental. estudos de impacto ambiental esforço amostral mastofauna avifauna herpetofauna nº censos horas /dias de campo meses censos nº censos horas/dias de campo meses censos n.º censos horas /dias de campo meses censos estudo 1 4 89 horas janeiro 2 4 dias abril e dezembro 2 5 dias abril e dezembro estudo 2 6 dias junho 5 dias junho 7 dias junho estudo 3 8 dias fevereiro 5 dias março 5 dias fevereiro estudo 4 3 50 horas 7 dias janeiro 3 dias abril estudo 5 120 horas agosto 4 dias agosto 4 dias agosto estudo 6 3 dias outubro 5 dias outubro e novembro 3 dias outubro estudo 7 30 horas estudo 8 5 dias maio 3 dias maio 15 horas estudo 9 720 horas setembro e novembro 20 horas outubro 40 horas outubro e novembro estudo 10 90 dias maio a julho 90 dias maio a julho 90 dias maio a julho estudo 11 688 horas outubro 48 horas novembro 5 dias outubro figura 1 – metodologias utilizadas nos levantamentos de fauna nos estudos de impacto ambiental estudados. 0 h er pe to fa un a armadilhas de interceptação/queda busca visual/auditiva av ifa un a rede de neblina busca visual/auditiva método de mackinnon (transectos) m as to fa un a armadilhas de interceptação/ queda, fotográficas e rede de neblina métodos indiretos (vestígios) investigação direta (busca visual/auditiva) número de estudos de impacto ambiental 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 garcia, d.c.; candiani, g. rbciamb | n.45 | set 2017 | 100-114 110 foi possível verificar que todos os eias apresentaram curvas acumulativas de espécies, as quais se revelaram menores do que o esperado, considerando-se a curva de estimação de jackknife, utilizada pelos estudos como padrão de comparação. esse aspecto pode estar relacionado ao fato de as áreas selecionadas para a implantação dos aterros sanitários serem influenciadas por ações antrópicas, com redução da biodiversidade nos habitats. a riqueza de espécies de um habitat é determinada por fatores ambientais e esforços amostrais, ou seja, quanto maior o esforço amostral, maior a probabilidade da inclusão de novas espécies (esberard & bergallo, 2008; silveira et al., 2010). foi possível verificar deficiências nos eias em relação ao critério esforço amostral, o que corrobora a tendência caracterizada na literatura (fairweather, 1994; brasil, 2004; wegner et al., 2005; thompson, 2007; scherer, 2011; silveira et al., 2010; prado et al., 2014). assim, evidenciou-se a preocupação com os seguintes itens: prazos insuficientes para o trabalho de campo, ausência de dados sobre sazonalidade e deficiências na amostragem de campo. a falta de critérios amostrais prejudica a qualidade dos estudos, tornando-os ineficientes na previsão dos impactos dos empreendimentos sobre a fauna de um habitat. identificação de impactos à fauna todos os eias apresentaram identificação de impactos à fauna, sendo que os principais foram: perda ou alteração de habitat, afugentamento da fauna e mortalidade associada a atropelamentos. outros impactos de destaque foram: aumento da frequência e da população de determinadas espécies da avifauna, como urubu, carcará e pombo doméstico, atração e adensamento de espécies potencialmente transmissoras de doenças e aumento da pressão relacionada à caça de animais silvestres. foi possível notar uma padronização dos impactos à fauna nos eias. a perda ou alteração de habitat está associada ao desmatamento necessário para a implantação das células operacionais de recebimento dos resíduos sólidos nos aterros sanitários. os atropelamentos se referem à movimentação dos caminhões que transportam resíduos sólidos pelas vias internas de acesso aos aterros. os desmatamentos e a geração de ruído relacionada aos caminhões e tratores são responsáveis pelo afugentamento da fauna. o aumento da frequência e da população das espécies da avifauna mencionadas e a atração e o adensamento de espécies potencialmente transmissoras de doenças são impactos típicos de aterros sanitários. esses animais são potencialmente atraídos pela disponibilidade de alimentos durante o descarregamento dos resíduos sólidos urbanos (restos alimentares, carcaças de animais etc.) e pela proliferação de odor relacionada à biodegradação dos componentes orgânicos presentes nesses resíduos. o aumento da pressão relacionada à caça de animais silvestres está ligado à presença constante de pessoas nos aterros sanitários e nas áreas do entorno. todos os eias apresentaram medidas mitigadoras relacionadas aos impactos à fauna, sendo possível destacar as seguintes: reflorestamento com espécies florestais nativas, monitoramento de fauna (silvestres e sinantrópicas), cobertura com camadas de solo dos resíduos sólidos nos aterros sanitários, redução de velocidade e ruídos dos veículos e implantação de programas de educação ambiental. os impactos associados à fauna mencionados nos eias estão em conformidade com as diretrizes do órgão ambiental licenciador (cetesb, 2014). o ministério público federal, em seu relatório de análise dos eias, aponta deficiências em relação às medidas mitigadoras para a fauna, observando que tais ações são insuficientes para mitigar os impactos (brasil, 2004). os eias avaliados não atendem a todos os critérios estabelecidos pelo órgão ambiental, e mesmo as normas e diretrizes não preveem alguns itens fundamentais, como a especificação detalhada do esforço amostral e da sazonalidade. o aperfeiçoamento dos eias é uma tendência mundial. para compensar impactos à biodiversidade, muitos países estão adotando os chamados “biodiversity offsets” (oecd, 2016), que se referem a compensações pela perda de biodiversidade que não pode ser evitada ou adequadamente minimizada. assim, esses impactos devem ser compensados para evitar a perda líquida de biodiversidade. no brasil, a aplicação desse conceito se encontra em análise e discussão. a cetesb sancionou recentemente uma nova regulamentação para os laudos de fauna nos eias: a decisão de diretoria (dd) nº 167/2015/c (cetesb, 2015), que objetiva minimizar as deficiências encontradas nos estudos de fauna. pinto e alexandrino (2016) relatam as seguintes deficiências encontradas nos censos de fauna dos eias: não realização de levantamento de campo; listas de diagnóstico dos inventários de fauna em estudos de impacto ambiental de aterro sanitário rbciamb | n.45 | set 2017 | 100-114 111 espécies incompletas; e ausência de dados sobre o registro de espécies exóticas. tais constatações influenciam na qualidade dos estudos e, consequentemente, acarretam prejuízo para a conservação das espécies (primack, 2001; trajano, 2010). nesse contexto, a dd nº 167/2015/c apresenta muitos aperfeiçoamentos normativos em relação à análise da fauna silvestre nativa, apontando que os relatórios de fauna devem englobar os seguintes grupos de vertebrados: mamíferos, aves, répteis e anfíbios e ictiofauna — quando da interferência em ambientes aquáticos. os levantamentos devem conter ainda a descrição detalhada da metodologia de campo por grupo estudado, explicitando o período de observação, os locais/pontos de amostragem e a utilização mínima das seguintes técnicas: contato visual e auditivo, vestígios, armadilhas para pegadas e armadilhas fotográficas (câmeras trap), lista de espécies com nome científico e popular — que deverá ser baseada em dados primários (de campo), indicando a forma de registro, o habitat e o grau de sensibilidade a alterações antrópicas, destacando as espécies endêmicas e as ameaçadas de extinção —, avaliação dos possíveis impactos causados pelos empreendimentos à fauna, apresentação de medidas mitigadoras, apresentação da curva de acumulação de espécies por grupo de vertebrados, ou outro dado estatístico de comprovação da eficácia do esforço amostral utilizado, e esforço amostral mínimo. este deve atender aos seguintes critérios: para áreas de até 3 hectares, um censo de 35 horas distribuídas em pelo menos 5 dias de campo; para áreas de 3,01 a 10,00 hectares, um censo de 70 horas distribuídas em pelo menos 10 dias de campo; e, para áreas acima de 10,1 hectares, dois censos de 70 horas cada, distribuídos em pelo menos 10 dias de campo. todos os censos devem ser realizados nos horários e épocas mais propícios à observação de cada grupo da fauna, considerando as estações seca e chuvosa. com a aplicação dessa nova normativa, muitas deficiências apontadas neste trabalho poderão ser amenizadas pelos novos eias. como a norma é relativamente recente, muitas discussões e sugestões devem ocorrer ainda, de modo a aperfeiçoá-la muito mais. conclusões este trabalho avaliou as metodologias utilizadas nos levantamentos de fauna terrestre em eias de aterros sanitários, buscando verificar se os estudos atendem às normas determinadas pelos órgãos ambientais e detectar possíveis deficiências. no geral, os eias apresentaram dados primários (trabalhos de campo), descrições das técnicas utilizadas em campo, lista de espécies com nomes científicos e populares, descrições do grau de sensibilidade das espécies (endemismo e ameaçadas de extinção) e impactos causados pelos empreendimentos à fauna. entretanto, verificaram-se muitas deficiências nos levantamentos, considerando-se os critérios de análise estabelecidos pelo órgão ambiental licenciador. quando comparados entre si, os estudos apresentaram inúmeras diferenças de critérios e, principalmente, falta de padronização das informações. as principais deficiências encontradas foram: • falta de padronização em relação ao trabalho de campo, incluindo os seguintes itens: metodologia de campo, período de observação, locais de amostragem e técnicas utilizadas; • falta de padronização relacionada ao esforço amostral mínimo, incluindo os seguintes aspectos: número de campanhas, horas e dias e épocas/períodos das amostragens; • falta do critério de sazonalidade, incluindo amostragens mínimas de dois períodos do ano: estações seca e chuvosa; • falta de análise complexa dos processos e interações ecológicas nas áreas avaliadas; • diagnóstico ambiental excessivamente baseado em dados secundários (levantamentos bibliográficos). o apontamento de tais deficiências contribui para a análise da qualidade dos estudos faunísticos nos eias relacionados aos aterros sanitários. essas lacunas poderão ser supridas com o aperfeiçoamento de normas e diretrizes sancionadas pelos órgãos ambientais. garcia, d.c.; candiani, g. rbciamb | n.45 | set 2017 | 100-114 112 referências allegrini, m. f. avifauna como possível indicador biológico dos estádios de regeneração da mata atlântica. dissertação (mestrado em ciência ambiental) – universidade de são paulo, são paulo, 1997. andreazzi, c. s.; 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grau de exposição e menor resiliência. a fim de avaliar a resiliência de moradores das ruas mais afetadas por eventos extremos de chuva, no bairro jardim zaíra, abc paulista, um questionário foi elaborado com base em padrões comportamentais e aplicado em uma amostra da população. os resultados mostram o grau de fragilidade socioeconômica e demográfica dos moradores, devido ao grande adensamento populacional, à baixa renda familiar, às deficiências no saneamento básico, à baixa expectativa de vida e à carência em estudos. os padrões e extremos de chuva na região apontam a diminuição no acumulado mensal de chuva e o aumento na concentração diária, favorecendo eventos extremos. a análise das entrevistas indica resiliência média na amostra, ou seja, capacidade razoável para enfrentar crises e adversidades, com algum distresse e moderado sucesso, tendo forte contribuição do padrão religioso para um maior grau de resiliência. palavras-chave: resiliência; eventos extremos de chuva; mudanças climáticas; vulnerabilidade; mauá. abstract located and extreme climatic events impact, especially, the most socioeconomically susceptible populations, with higher levels of exposure and less resilience. in order to analyze the resilience of residents of the streets most affected by extreme rainfall events in jardim zaíra, abc paulista, a questionnaire was developed based on behavioral patterns and implemented in a sample of the population. the results show the degree of socioeconomic and demographic weakness of the neighborhood residents, due to the population density, low income, deficiencies in basic sanitation, low life expectancy and lack of studies. the patterns and extremes of rainfall point to a decrease in the annual accumulated rainfall and an increase in their daily concentration, favoring extreme events. the analysis of resilience indicates the sample has medium resilience, that is, reasonable ability to face crises and adversity, with some distress, and moderate success, with strong contribution of the religious standard to greater the resilience degree. keywords: resilience; extreme events of rainfall; climate change; vulnerability; mauá. doi: 10.5327/z2176-947820170183 análise da resiliência aos extremos climáticos de chuva: estudo preliminar na região de mauá no abc paulista – são paulo analysis of the resilience to extreme weather of rainfall: a preliminary study in mauá region in abc paulista – são paulo fernandes, r.a.; valverde, m.c. rbciamb | n.44 | jun 2017 | 1-17 2 introdução após a revolução industrial, as emissões de gases do efeito estufa (gees) têm aumentado, com destaque para a produção de dióxido de carbono (co 2 ), que já ultrapassou o limite considerado seguro pela ciência, de 350 partículas por milhão (ppm), mantendo-se acima do nível de 400 ppm (nasa, 2015). o aumento nos gees está associado às mudanças climáticas, de modo que contribui para uma maior frequência e intensidade de eventos extremos localizados. eventos extremos são caracterizados por aumento ou diminuição significativos de um determinado estado climático, de acordo com valores, frequência e associações temporais das observações, como chuvas, secas e ondas de calor intenso (marengo et al., 2010; un-habitat, 2011). segundo o último relatório publicado pelo painel intergovernamental sobre mudanças climáticas (ipcc, sigla em inglês), a temperatura global deverá aumentar pelo menos 4°c até 2100 na comparação com o nível da era pré -industrial, intensificando os eventos extremos e gerando significativos impactos ambientais e sociais, como escassez de recursos naturais, desastres ambientais, fome e migrações das populações mais afetadas (ipcc, 2014). além de contribuírem significativamente para a intensificação das mudanças climáticas, as áreas urbanas sofrem grandes impactos devido aos efeitos da mudança no clima. as populações mais pobres e carentes de infraestrutura são as principais afetadas pelos eventos extremos, por estarem, geralmente, localizadas em áreas de risco, vulneráveis aos desastres naturais, além de possuírem menor capacidade de resposta aos seus impactos (martins & ferreira, 2011). cardona (2004) identifica três componentes principais para a composição da vulnerabilidade: exposição; fragilidade social e econômica; e falta de resiliência. assim, pode-se considerar que a vulnerabilidade de um determinado sistema, grupo ou pessoa está relacionada, principalmente: 1. a uma componente física, que se refere ao grau de exposição em função da localização; 2. a uma componente socioeconômica e demográfica, que está relacionada à fragilidade social e econômica; 3. e a uma componente comportamental, comunitária e política, que está ligada à capacidade de resiliência, ou seja, à capacidade que um determinado sistema, grupo ou indivíduo tem de lidar com os impactos, respondendo e se reorganizando, de modo a manter sua estrutura, identidade e função (cardona, 2004). assim, este estudo aborda a resiliência como um aspecto importante a ser desenvolvido para a diminuição da vulnerabilidade. entender o quanto um sistema é suscetível ou incapaz de responder às mudanças climáticas permite a alteração de sua vulnerabilidade (ipcc, 2001). ou seja, uma população que melhor responde a um estresse climático, como um evento de chuva extrema, será menos vulnerável aos seus impactos. uma das formas de contribuir mais efetivamente para diminuir a vulnerabilidade de uma população é aumentar sua resiliência, entendendo quais fatores contribuem para sua alteração e buscando maneiras para aumentar sua resposta de adaptação. a construção de formas de mensuração da resiliência envolve a complexidade da quantificação dos aspectos ligados aos fatores de risco e proteção assim como da avaliação das estratégias utilizadas por cada indivíduo na resolução dos problemas (angst, 2009). ainda assim, na literatura bibliográfica (polk, 1997; martins; ferreira, 2010), é possível encontrar diversas metodologias que buscam capturar os principais aspectos do comportamento humano que ajudam a lidar com as adversidades. connor e davidson (2003) construíram uma metodologia para medir a capacidade humana de prosperar frente à adversidade, o connor-davidson resilience scale (cd-risc). essa metodologia mede cinco fatores: competência pessoal, altos padrões e tenacidade; confiança nos próprios instintos, tolerância aos afetos negativos e fortalecimento pelos efeitos do stress; aceitação positiva de mudanças e relacionamentos seguros; controle e influências espirituais. reivich e shattè (2002 apud belancieri et al., 2010) também construíram uma ferramenta para identificar características ligadas à resiliência, o “questionário do coeficiente de resiliência-rq-test”, que possui 56 quesitos, variando de 1 (nunca verdade) a 5 (sempre verdade), e organiza a resiliência em 7 fatores: regulação das emoções; controle de impulsos; otimismo; análise causal; empatia; autoeficácia; e exposição. análise da resiliência aos extremos climáticos de chuva: estudo preliminar na região de mauá no abc paulista – são paulo rbciamb | n.44 | jun 2017 | 1-17 3 objetivo este trabalho teve como objetivo estudar a resiliência de uma amostra de uma população vulnerável aos impactos dos extremos de chuva (deslizamentos, alagamentos e inundações), de forma a mensurar como ela reage e se mostra capaz de lidar com esses impactos. também foram identificados os fatores que contribuem para o aumento ou para a diminuição da resiliência. materiais e métodos o município de mauá está localizado na região metropolitana de são paulo e pertence à região do abc paulista. o município possui uma área de 61,866 km2, com 448.776 habitantes (ibge, 2014), sendo que aproximadamente 21% (12,44 km2) do território total do município está localizado em área de proteção e recuperação aos mananciais, correspondentes à sub-bacia do rio guaió. a cidade possui um grau de urbanização de 100%, ou seja, a população urbana é correspondente à população total do município. identificações de áreas vulneráveis aos extremos climáticos no município de mauá – abc paulista a identificação das áreas vulneráveis às chuvas extremas teve como base o estudo desenvolvido por valverde (2017), no qual foram identificados os municípios mais vulneráveis às chuvas extremas na região do abc paulista, e foram mapeadas as ocorrências de deslizamentos, inundações e alagamentos devido às intensas chuvas. os resultados identificaram o município de mauá como um dos mais vulneráveis aos impactos de chuvas intensas. com base nessa informação, o presente estudo identificou os bairros e ruas que sofriam mais impactos das chuvas, devido, principalmente, à sua exposição e à sua carência econômica e social. a base de dados foi a mesma utilizada no estudo de valverde (no prelo), a qual foi disponibilizada pela defesa civil de mauá para o período 2012-2014. avaliação da resiliência a avaliação da resiliência buscou entender a resposta de uma amostra da população aos impactos das chuvas extremas (inundação, alagamentos e deslizamentos). dentre os métodos de mensuração da resiliência, não foi encontrada nenhuma aplicação específica que avalie a resposta de uma população aos impactos de eventos extremos de chuva. a abordagem sobre o tema, na maioria das vezes, está relacionada com a área da psicologia. por esse motivo, para este trabalho foram utilizadas as metodologias de job (2003) e polk (1997), as quais foram adaptadas com o propósito de avaliar graus de resiliência. os autores estabelecem quatro padrões para avaliar atitudes e comportamentos que se relacionam com a resiliência (polk, 1997): • padrão disposicional: adaptabilidade, autoafirmação, autocontrole, autodisciplina, autoestima, autossuficiência, capacidade de aprendizagem, capacidade de expressar emoções e senso de humor. • padrão relacional: capacidade de ajuda mútua, capacidade de comunicação e de estabelecer vínculos emocionais, flexibilidade e capacidade de formar relações. • padrão situacional: acreditar em sorte criando opções, usar o bom senso, capacidade de lidar com a imprevisão e de ter metas futuras, vida mental rica no sentido de multiplicidade de interesses e criatividade. • padrão filosófico ou religioso: crer em um sentido de vida, ter esperança, ter crenças. com base nesses padrões, são criados questionários (job, 2003) para aplicar em amostras da população e, por meio do tratamento dos dados obtidos, inferir sobre escalas de resiliência. o questionário é um instrumento importante para o levantamento de dados por amostragem e possibilita coletar informação de pessoas acerca de suas ideias, sentimentos, planos, crenças, bem como origem social, educacional e financeira (fin & kosecoff, 1985; günther, 1999). no presente estudo, foi elaborado um questionário, constituído por 32 perguntas, que foram construídas seguindo os 4 padrões de resiliência sugeridos por polk (1997), porém adaptados ao objetivo deste trafernandes, r.a.; valverde, m.c. rbciamb | n.44 | jun 2017 | 1-17 4 balho. o questionário (quadro 1) teve 8 perguntas para cada padrão e a pergunta base foi: “como está sua capacidade de enfrentar os impactos de um evento extremo de chuva, seja um deslizamento de terra ou uma inundação?”. no questionário (quadro 1), foram construídas oito perguntas relacionadas ao padrão disposicional, que avalia o autocontrole, a capacidade de aprendizagem e a adaptabilidade (polk, 1997), características importantes, que farão a diferença para uma comunidade que enfrenta o perigo de um evento extremo de chuva. nesse contexto, as duas primeiras questões estiveram relacionadas ao interesse de saber sobre assuntos relacionados com a ocorrência de desastres, uma vez que, os moradores vivenciam esse risco em épocas de chuva, as outras questões buscaram entender a capacidade do morador em se adaptar e seu autocontrole frente à ocorrência de um desastre. para o padrão relacional (quadro 1), que avalia a capacidade de ajuda mútua e comunicação para minimizar impactos (polk, 1997), a primeira questão construída buscou entender a capacidade do morador de interagir com as outras pessoas em caso de desastres. a partir dessa questão, as outras foram construídas visando aprofundar o grau de comunicação e a ajuda mútua das pessoas que vivem em comunidades de risco, quando expostas a situações de perigo. o padrão situacional (quadro 1) avalia a capacidade de lidar com a imprevisão, de estabelecer metas futuras e de cultivar uma multiplicidade de interesses (polk, 1997). nesse padrão, a primeira pergunta construída buscou entender a percepção do risco, especificamente do local onde as pessoas moram. a partir disso, as outras questões buscaram aprofundar o aspecto de planos futuros e o cuidado que se deve ter com o local onde se mora, além de enfatizar que a solução município: bairro: rua: nome do cidadão: idade: sexo: profissão: estado civil: padrões questões respostas sim não estou em dúvida disposicional tenho interesse em aprender sobre assuntos relacionados à ocorrência de desastres (inundações ou deslizamentos)? por que estes ocorrem? em época de chuvas, interesso-me em escutar as previsões meteorológicas ou saber sobre o sistema de alerta da defesa civil da minha região? consigo me adaptar facilmente em situações de perigo? posso controlar minhas emoções, quando desastres ocorrem? procuro me informar sobre como agir ou reagir aos desastres ocasionados pelas chuvas intensas? gosto de colocar ordem em situações de caos? costumo enfrentar situações estressantes? sou proativo para mudanças? quadro 1 – ficha de avaliação da resiliência. continua... análise da resiliência aos extremos climáticos de chuva: estudo preliminar na região de mauá no abc paulista – são paulo rbciamb | n.44 | jun 2017 | 1-17 5 quadro 1 – continuação. fonte: autoria própria com base nos modelos estudados. padrões questões respostas sim não estou em dúvida relacional faço parte de grupos que se organizam para melhor atuar em caso de desastres? confio nas pessoas ao meu redor quando preciso de ajuda? sou tolerante? sou predisposto em ajudar o próximo em situações não previstas? emociono-me com a situação de outras pessoas? sou uma pessoa de fácil convívio? gosto de fazer amizades? sou comunicativo? situacional considero morar em uma área de risco, onde as chuvas fortes podem causar prejuízos? tenho planos para o futuro? por exemplo, mudar o local de moradia? colaboro com a limpeza das áreas próximas? gosto de me envolver e realizar novos projetos? atuo diante de problemas mesmo sem saber a melhor alternativa? já me recuperei de algum desastre ocasionado pelas fortes chuvas? sou capaz de aprender com os desafios enfrentados? os problemas que atingem meu bairro podem ser solucionados por outras pessoas além do prefeito? se não, acredito que o prefeito é o único responsável por solucionar os problemas que atingem meu bairro. filosófico ou religioso tenho fé que algum dia as coisas vão melhorar? preocupo-me com a avaliação negativa de meus atos? tenho um objetivo de vida? tenho fé que posso vencer qualquer situação adversa? acredito receber forças divinas para enfrentar meus problemas? tento manter influência positiva sobre as mudanças que ocorrem à minha volta? minha fé me ajuda a atingir meus objetivos? acredito que os desastres acontecem por culpa do homem e não por um castigo divino? outras qual foi o episódio mais intenso de inundação ou deslizamento por chuva intensa que já vivenciei? especificar, ano, mês, dia e o impacto (perdas), se possível: fernandes, r.a.; valverde, m.c. rbciamb | n.44 | jun 2017 | 1-17 6 dos problemas também é de responsabilidade dos próprios moradores. e para o último padrão filosófico ou religioso, que avalia a crença em um sentido para a vida, a esperança e as crenças religiosas (polk, 1997), as questões construídas avaliaram de diferentes formas a fé e o pensamento positivo das pessoas perante exposição ao perigo. a fé pode direcionar e motivar uma ação positiva impulsionando a disposição, a comunicação, a proatividade e a ajuda mútua. embora o significado da palavra questionário possa ser definido como um conjunto de perguntas sobre um determinado tópico que não testa a habilidade do respondente, mas mede sua opinião e seus interesses principalmente (fin & kosecoff, 1985), o questionário criado neste estudo foi direcionado para um público alvo: pessoas que de alguma forma já foram impactadas por eventos de deslizamentos, alagamentos ou inundações, pertencentes a ruas identificadas como as mais vulneráveis aos eventos de chuva extrema. tal questionário não foi aplicado de forma aleatória, evitando ser apenas uma pesquisa de opinião. segundo schuman e kalton (1985), na elaboração de um questionário é importante ter muito claro o objetivo da pesquisa, em termos dos conceitos a serem pesquisados e a população alvo que se deseja atingir, podendo se obter dessa forma uma maior representatividade dos resultados. para o preenchimento do questionário, o entrevistado tinha opção de respostas divididas em “sim”, “não” e “estou em dúvida”. a medida utilizada para a análise dos dados se deu por meio da soma dos pontos das questões avaliadas, tanto para o conjunto total quanto para cada padrão: padrão disposicional (pd), padrão relacional (pr), padrão situacional (ps) e padrão filosófico ou religioso (pf). assim, o valor máximo que pode ser alcançado, por cada padrão, é 80 e o valor mínimo é 40. para cada tipo de resposta (sim, não e estou em dúvida), as informações obtidas foram tratadas estatisticamente e os resultados mostrados por meio de diagramas de box-plot. esse tipo de diagrama fornece características da medida da posição central dos dados (mediana), variabilidade ou dispersão dos dados (por meio dos quartis: 25, 50 e 75%), valores máximos e mínimos, e os outliers (seward & doane, 2014). para a determinação das escalas de resiliência, utilizouse a classificação de job (2003), com os tipos: resiliência alta, resiliência média alta, resiliência média e resiliência baixa. para cada uma das escalas, foram atribuídos intervalos do percentil 90 (tabela 1), tendo como base os valores máximo e mínimo das pontuações obtidas nas respostas do questionário (quadro 1). o percentil é uma técnica que divide o conjunto de dados em cem partes iguais, onde, por exemplo, o 10 percentil determina o valor em que 1% dos dados são menores que ele, e o 980 percentil determina o valor em que 98% dos dados são menores que ele (silva, 2009). análise de indicadores sociais, demográficos, sanitários e econômicos, nos bairros de mauá para a análise dos indicadores sociais, demográficos, sanitários e econômicos, foram utilizadas as informações da prefeitura de mauá que – por meio da seção de informações socioeconômicas e da coordenadoria de planejamento urbano – forneceu os dados de 2010, de acordo com a divisão oficial do município (21 regiões de planejamento ou áreas de ponderação). das informações disponibilizadas, foram utilizados como indicadores: classificação p(90 th) resiliência alta p(90 th) = 80 resiliência média alta 80 > p(90 th) ≥ 76 resiliência média 76 > p(90th) ≥ 50 resiliência baixa 50 > p(90 th) ≥ 40 tabela 1 – escala da resiliência por meio do percentil. análise da resiliência aos extremos climáticos de chuva: estudo preliminar na região de mauá no abc paulista – são paulo rbciamb | n.44 | jun 2017 | 1-17 7 • demográfico-urbano (densidade demográfica); • socioeconômico (taxa anual de crescimento do rendimento domiciliar médio, riqueza, pobreza, escolaridade e longevidade); e • saneamento (serviço sanitário e abastecimento de água). a análise dos indicadores auxiliou na identificação da fragilidade social e econômica da região de estudo, componente da vulnerabilidade que analisa os fatores socioeconômicos e demográficos e captura a predisposição de um grupo populacional de sofrer diante de um fenômeno perigoso. segundo cardona (2004), tal predisposição é decorrente do grau de marginalidade, da segregação social e da fragilidade econômica às quais um determinado grupo populacional se encontra submetido. análises das chuvas e dos eventos extremos  para a análise, foram utilizados históricos de dados de chuvas diárias de três pluviômetros localizados no município de mauá, obtidos do departamento de águas e energia elétrica (daee): mauá (e3-148), noêmia (e3-156) e zaíra (e3-157). a estação pluviométrica e3-148 possuía dados de 1953 até 2003 (51 anos), motivo pelo qual ela foi considerada para representar a climatologia da área de estudo. as estações e3-156 e e3-157 possuem dados de um período mais curto, porém, mais recente, de 1999 até 2015 (16 anos), sendo também utilizadas na análise devido à atualidade dos dados. as informações de chuvas foram processadas em planilhas, para análise do padrão mensal climatológico, das tendências dos acumulados anuais, da variabilidade diária e dos eventos diários máximos de chuva na época de verão. a análise de tendências indica movimentos graduais e sistemáticos ao longo do intervalo de dados, em que há elevação ou diminuição dos valores médios da série. a tendência pode ser obtida por meio da equação linear: y = a + bx. onde y refere-se à variável dependente e x corresponde ao período. o termo “a” é a intersecção no eixo y e “b” é o coeficiente angular da reta, o qual pode ser obtido por meio da série de n dados (peternelli, 2014). para evidenciar casos extremos de mínima e/ou máxima precipitação, os percentis 15 e 95% foram calculados, respectivamente. resultados análise das áreas vulneráveis aos extremos de chuva, no município de mauá a análise dos 28 bairros que constituem o município de mauá mostrou que o bairro jardim zaíra é o mais vulnerável às chuvas intensas, devido ao maior número de eventos (41), quando comparado com outros bairros. dessas 41 ocorrências, 2 foram inundações, 6 alagamentos e 33 de deslizamentos, para o período de 2010 a 2014 (figura 1). em segundo lugar, o jardim oratório apresentou a maior frequência de ocorrências, 29 no total, sendo 1 inundação, 8 alagamentos e 20 deslizamentos (figura 1). tanto para o jardim zaíra quanto para o jardim oratório, a maioria das ocorrências esteve relacionada com eventos de deslizamentos. essas estatísticas foram realizadas tendo como base os registros históricos de ocorrências da defesa civil de mauá. o jardim zaíra é o bairro mais populoso de mauá, com cerca de 110 mil habitantes, quase ¼ (um quarto) da população do município. o bairro teve crescimento considerável ao longo dos anos e é dividido em microrregiões, conhecidas como jardim zaíra de i a vii e macuco. a partir da identificação do jardim zaíra como o bairro mais representativo para o impacto dos eventos extremos de chuva, foram mapeadas as ruas do bairro com o maior número de ocorrências: as 41 registradas ocorreram em 32 ruas do bairro, em sua maioria ligadas a deslizamento; a minoria das ocorrências estavam relacionadas a inundações. dentre as ruas com maior ocorrência de deslizamentos, inundações e alagamentos, algumas foram selecionadas para a aplicação do questionário para avaliar a resiliência de seus moradores. assim, levando em conta áreas com maior potencial para ocorrência desses eventos, junto com a defesa civil de mauá, foram escolhidas as seguintes ruas para visita: rua lourival portal da silva, rua eugênio negri, rua rosa gabioneta, rua manoel nascimenfernandes, r.a.; valverde, m.c. rbciamb | n.44 | jun 2017 | 1-17 8 to, rua maria dominiquini e rua moacir campos do nascimento. além dessas, as ruas júlio antônio conde e manoel nascimento também foram visitadas, por indicação da defesa civil de mauá. com a visita aos locais, sempre na companhia de um agente da defesa civil, foi possível perceber que as regiões com o maior número de ocorrência de eventos ligados à chuva intensa possuem grande adensamento populacional, e, muitas vezes, estão próximas a áreas suscetíveis a deslizamento, ou seja, áreas de risco geológico-geotécnico, devido a construções próximas a encostas e ao despejo irregular de efluentes e lixo. análise de indicadores sociais, demográficos, sanitários e econômicos no jardim zaíra a análise dos indicadores fornecidos pela prefeitura de mauá mostrou que o bairro do jardim zaíra, quando comparado com os outros bairros, apresenta alta concentração populacional, com mais de 16 mil pessoas por km2 em três regiões do zaíra (zaíra ii; zaíra iii e iv; e macuco) e uma baixa taxa de crescimento do rendimento domiciliar médio1, apresentando taxa negativa para o jardim zaíra ii. a porcentagem dos moradores com renda familiar per capita maior a dois salários mínimos se mostrou baixa para a região do zaíra. o macuco, área do jardim zaíra em que foi realizada a maior parte das entrevistas, apresentou a menor porcentagem (figura 2). o índice da população com renda familiar per capita menor que ½ (meio) salário mínimo mostrou o jardim zaira iii e iv e o macuco com uma das mais altas porcentagens (figura 2), caracterizando a baixa remuneração dos moradores dessa região. maior vulnerabilidade econômica, muitas vezes, implica, também, em um fator de risco que ameaça o bem-estar das pessoas, limitando suas oportunidades de desenvolvimento (cecconello, 2003). 1calculada por setores censitários, por meio da equivalência dos setores de 2000 e 2010, e atualizada pelo ipca (ibge), para o cálculo da taxa de geométrica crescimento. figura 1 – frequência de eventos de deslizamentos, alagamentos e inundações, relacionados à chuva intensa, em bairros de mauá, para o período de 2010 a 2014. jd. camila feital vila independência salgueiro jd. edem jd. luzitano jd. capuava vila assis jd. itapeva jd. itapark jd. rosina jd. olinda jd. paranavaí pq. são vicente jd. oratório jd. mauá jd. feital jd. cerqueira leite jd. elizabete vila carlina pq. das américas jd. ideal vila magini jd. ipê jd. miranda d’aviz vila falchi vila guarani jd. zaíra inundações deslizamentos alagamentos 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 análise da resiliência aos extremos climáticos de chuva: estudo preliminar na região de mauá no abc paulista – são paulo rbciamb | n.44 | jun 2017 | 1-17 9 a região do macuco também se destaca pelo alto índice de pessoas com 15 anos de idade ou mais com menos de 4 anos de estudo, assim como pela baixa expectativa de vida. além disso, uma grande parcela dos domicílios, principalmente na região do macuco, não tem serviço sanitário (rede pública ou fossa) e apresenta deficiência no abastecimento de água. com os resultados descritos acima, nota-se que a região do jardim zaíra, principalmente o macuco, área onde foi realizada a maior parte das entrevistas, possui um grande adensamento populacional, baixa renda familiar, deficiência de serviços de saneamento básico, baixa expectativa de vida e um número alto de pessoas sem muitos anos de estudo. sendo assim, esse bairro e sua população se diferenciam, de uma forma geral, dos outros bairros no município de mauá, pela sua fragilidade social e econômica, caracterizando-se como um dos mais vulneráveis social e economicamente, o que contribui também para deixá-lo mais exposto ao impacto de chuvas extremas e outros extremos climáticos. figura 2 – porcentagem da população com renda familiar, per capita, maior a dois salários mínimos e menor a ½ salário mínimo nos bairros de mauá. % p op ul aç ão 50,0 45,0 40,0 35,0 30,0 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 ce nt ro jd . a lto da bo a v ist a jd . f eit al jd . h ay de evi la vi tó ria jd . it ap ar k jd . o ra tó rio jd . it ap ev a jd . z aír a i ii e iv jd . z aír a i i lu zit an ohé lid asã o l úc ido m ac uc o m ira nd aja rd im m au á nú cle o c inc ina to br ag a pq . b an de ira nt es pq . d as a m ér ica s pq . s ão v ice nt eca pu -jd s. so nia e sil v m ar ia sa nt a l ídi a se rtã oz inh ovi la m er ce rd es vi la as sis br as il vl . m ag ini vl . n ov a m au á renda familiar per capita maior a 2 salários mínimos. renda familiar per capita menor a ½ salário mínimo. fernandes, r.a.; valverde, m.c. rbciamb | n.44 | jun 2017 | 1-17 10 análise de dados de chuva no município de mauá utilizando os dados de precipitação dos três pluviômetros, foi possível identificar o padrão sazonal da chuva: a maior intensidade de chuvas ocorre no período de verão – dezembro, janeiro e fevereiro; e a menor intensidade no inverno – junho, julho e agosto (figura 3a). em todas as estações pluviométricas, o mês que apresentou maior precipitação foi o de janeiro (242,93 mm em mauá, 227,65 mm em noemia e 235,76 em zaíra), seguido pelo mês de fevereiro (225,46 mm em mauá, 186,65 mm em noemia e 156,55 mm em zaíra). as médias mensais na figura 3a representam períodos diferentes, sendo que a estação pluvioméfigura 3 – média mensal das estações pluviométricas (a) e variabilidade interanual da precipitação máxima diária no período de verão com os percentils 95% (per 95%) e 15% (per 15%) (b). a b jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez precipitação diária máxima no verão m m 160 140 120 100 80 60 40 20 0 19 53 19 55 19 57 19 59 19 61 19 63 19 65 19 67 19 69 19 71 19 73 1 97 5 19 77 19 79 19 81 19 83 19 85 19 87 19 89 19 91 19 93 19 95 19 97 19 99 20 01 20 03 20 05 20 07 20 09 20 11 20 13 e3-148 mauá e3-156 noemia e3-157 zaíra per 95% per 15% precipitação média mensal m m 300 250 200 150 100 50 0 e3-148 mauá e3-156 noemia e3-157 zaíra média análise da resiliência aos extremos climáticos de chuva: estudo preliminar na região de mauá no abc paulista – são paulo rbciamb | n.44 | jun 2017 | 1-17 11 trica de mauá tem uma série histórica de 1953 até 2003 (51 anos), e a de noemia e zaíra apresentam dados de 1999 até 2014 (16 anos). a estação de mauá apresenta maiores valores de precipitação média mensal, em comparação com as estações de dados mais recentes (noemia e zaíra); a diferença de precipitação entre elas é em média 14,95 mm, no período de verão. a estação zaíra, localizada na área de estudo, apresenta maior precipitação mensal do que a de noemia, nos meses de dezembro e janeiro. em média, no verão (dezembro, janeiro e fevereiro), a precipitação diminuiu 32,24 mm, quando se compara a estação mauá com noemia, e 20,99 mm, quando se compara a estação mauá com a zaíra. com isso, os resultados sugerem uma diminuição na precipitação média mensal, nos últimos 16 anos. ao considerar a precipitação diária máxima, apenas no período de verão (figura 3b), época de maior intensidade das chuvas, observa-se que a estação mauá (que possui o registro mais longo) apresenta uma tendência linear de aumento (em média 25 mm por dia). no entanto, essa série vai somente até o ano 2003. por outro lado, as estações de noêmia e zaíra, de períodos mais recentes, retratam um comportamento mais atual dos máximos diários de verão. para estabelecer os limiares de eventos extremos diários, o mínimo do máximo diário e o máximo do máximo diário de chuva, calcularam-se, respectivamente, os percentis 15 (%), com o valor de 53,32 mm, e 95 (%), com o valor de 120,16 mm. observa-se na figura 3b que, na estação de mauá, em 51 anos, foi registrado apenas 1 evento extremo (acima do percentil 95%), com um valor máximo diário de 150 mm em 2002. já, para os dados mais recentes, em apenas 16 anos de observação, é possível verificar 2 anos com extremos máximos de chuva, 2008 (125,6 mm) em noemia, e 2012 (135, 2 mm) em zaíra e noemia. o ano de 2005 (118,8 mm), em zaíra, também se aproximou do percentil 95%. com isso, é possível notar uma maior frequência de eventos extremos de máximo de chuva na região de estudo, em um período menor de tempo. a figura 3b também evidencia a maior frequência de picos extremos, tanto de mínimo quanto de máximo de chuva, com destaque, novamente, para uma tendência à diminuição de precipitação no período mais recente. importante ressaltar que os mínimos da máxima chuva diária no verão de 2014 estão associados com a seca intensa que ocorreu em todo o estado de são paulo e que foi um dos fatores que originou a crise nos reservatórios do sistema cantareira (viana, 2015). as chuvas de verão no estado de são paulo têm como causa principal a ocorrência do sistema atmosférico conhecido como a zona de convergência do atlântico sul (carvalho e jones, 2009) e das frentes frias (cavalcanti & kousky, 2009), sendo esses mesmos sistemas responsáveis pelas chuvas na região do abc paulista. porém, a variabilidade espacial da chuva faz com que cada região específica se caracterize por uma intensidade, dependendo de fatores locais, como o tipo de ocupação de solo, orografia, vegetação, urbanização, entre outros. na análise das séries mais atuais de chuva (19992014), encontrou-se que, no zaíra, a média mensal no verão é mais intensa que em noêmia, e que houve um maior número de ocorrência de extremos. isso pode estar associado com fatores locais, especificamente as características topográficas da região e a ocupação do solo. segundo conceição (2013), o município de mauá apresenta topografia constituída por dois tipos de relevo – morros com serras restritas e colinas pequenas com espigões locais. a estação de noemia localiza-se em uma região com declividades que oscilam entre 3 e 20%, já zaíra se localiza em áreas com declividades maiores que 45%, evidenciando que essa última região de estudo é essencialmente composta de morros e, por esse motivo, pode ser considerada área de risco geológico-geotécnico (conceição, 2013). a presença de morros para a geração de chuva se constitui como um fator importante para as chuvas orográficas. por outro lado, o efeito do aquecimento intensificado pela ocupação e pela alteração do solo, que se somam a uma alta densidade da população, pode influenciar a convecção para a ocorrência de fortes chuvas. esses fatores podem explicar, de uma forma geral, porque na região de estudo (zaíra) a precipitação média mensal no verão é maior que em noemia. fernandes, r.a.; valverde, m.c. rbciamb | n.44 | jun 2017 | 1-17 12 avaliação da resiliência nas áreas vulneráveis aos impactos das chuvas extremas, no jardim zaíra as entrevistas foram realizadas principalmente na região de macuco, pertencente ao bairro jardim zaíra. com o auxílio e a colaboração da defesa civil de mauá, foram realizadas visitas e foram aplicados questionários aos moradores das ruas identificadas pela ocorrência de eventos de deslizamento, inundação e alagamento: rua lourival portal da silva, rua eugênio negri, rua rosa gabioneta, rua manoel nascimento, rua maria dominiquini, rua moacir campos do nascimento, rua júlio antônio conde e rua manoel nascimento, a fim de mensurar e, posteriormente, avaliar a resiliência de uma amostra da população do bairro em estudo. foram entrevistadas 61 pessoas, no total, sendo 38 mulheres e 23 homens, 13 jovens (15 a 24 anos), 37 adultos (25 a 59 anos) e 11 idosos (com 60 ou mais), e 29 pessoas solteiras (incluindo viúvas e divorciadas, sem nova união) e 32 com parceiro fixo (união estável ou casados). os resultados das entrevistas, para a amostra da população, são mostrados no diagrama box-plot (figura 4), no qual observa-se a influência dos quatro padrões: pd (padrão disposicional), pr (padrão relacional), ps (padrão situacional) e pf (padrão filosófico ou religioso) na resiliência das pessoas entrevistadas no jardim zaíra. com a análise de todas as respostas, percebe-se que os padrões de comportamento pd e pr possuem variabilidade similar, com uma mediana de 70, e com 75% das respostas entre 65 e 75 pontos. o padrão pd apresentou valores de 80 que indicam entrevistados com alta resiliência para esse padrão, e um outlier de 45 que também indica um entrevistado com baixa resiliência para esse padrão, como pode ser observado no limite do mínimo valor extremo. o padrão ps também apresentou uma mediana de 70 pontos e uma maior variabilidade, com o primeiro quartil abaixo dos demais padrões, podendo influenciar para um menor valor de resiliência. esse padrão avalia a criatividade e a capacidade de improvisar, no caso do presente estudo, diante da ocorrência de um deslizamento pelas fortes chuvas. de acordo com as respostas, o primeiro quartil do ps foi baixo devido ao fato de as pessoas entrevistadas responderem que não se envolvem em novos projetos relacionados com prefigura 4 – diagrama box-plot para os padrões de comportamento que avaliam a resiliência na área de estudo. 80 75 70 65 60 55 50 45 pd pr ps pf análise da resiliência aos extremos climáticos de chuva: estudo preliminar na região de mauá no abc paulista – são paulo rbciamb | n.44 | jun 2017 | 1-17 13 venção de desastres, nunca terem se recuperado de um desastre e não acharem que suas moradias estão localizadas em uma área de risco geológico-geotécnico. o pf se destacou pela influência no aumento da resiliência dos entrevistados. observa-se, na figura 4, o pf com uma variabilidade menor, com mediana de 75 e com 75% dos valores entre 73 e 77 pontos. esse padrão analisa a fé e a crença das pessoas, sendo assim, o resultado mostra que a maioria da população entrevistada tem uma crença muito forte em deus, com exceção de duas das pessoas entrevistadas (os outliers, vistos na figura 4). os entrevistados mostraram ter uma confiança muito grande em relação à ajuda “divina”, mesmo frente às adversidades e perdas materiais ocasionados por um desastre. a fé e a participação em missas, como em outros grupos religiosos, podem contribuir para o bem-estar emocional, aliviando tensões e provendo energia para lidar com problemas (cecconello, 2003). além disso, a fé pode servir para suprir as necessidades de apoio instrumental e emocional para uma determinada pessoa (hope, 1998 apud cecconello, 2003). nas áreas mais suscetíveis a eventos relacionados à chuva, onde a pobreza costuma ser frequente, a incidência de denominações evangélicas e do catolicismo praticante se faz importante, de modo que a religião age como agente mediador de carências familiares e coletivas, tanto materiais quanto espirituais, contribuindo para superação emocional e, ainda, podendo preencher as lacunas assistenciais não preenchidas pelo estado (valencio et al., 2009). a tabela 2 mostra a escala de resiliência, que teve como base o cálculo do percentil dos valores obtidos a partir de cada resposta. dessa forma, os níveis de resiliência foram identificados para cada tipo de padrão e para o conjunto total. os resultados apontam os padrões pf e pd como os mais influentes, sendo pf o único com resiliência alta e pd com resiliência média alta. os padrões pr e ps apresentaram resiliência média. como resultado dos quatro padrões, a resiliência total dessa amostra de população do jardim zaíra é uma resiliência média. segundo sabbag (2012), resiliência média ou moderada significa razoável capacidade de enfrentamento de crises e adversidades, com algum distresse, e moderado sucesso. o pd, que também contribuiu para um aumento na resiliência da amostra, analisa desde a adaptabilidade, autocontrole e autoestima até a capacidade de aprendizagem e de expressão de emoções. de acordo com as respostas dos questionários, esse padrão não foi mais alto, pois os moradores mostraram falta de interesse em aprender sobre assuntos relacionados à ocorrência de inundações e deslizamentos assim como não procuraram informações sobre como agir em caso de desastres relacionados à chuva. o pr analisa a capacidade de comunicação e de formar relações. nas entrevistas, as respostas que contribuíram para uma resiliência média, nesse padrão, estiveram associadas às pessoas que não participam de grupos que se organizavam para melhor atuar em caso de desastres, que se declararam pouco tolerantes e que não confiam nas pessoas ao redor, quando precisam de ajuda. a interação e a relação entre as famílias podem atuar como um fator de proteção entre elas. essa interação é importante para gerar um clima comunitário positivo, favorecendo um senso de identidade comunitária e compartilhando objetivos comuns (cecconello, 2003). o bom relacionamento com a vizinhança pode trazer redes de apoio social entre os moradores, tornando-se níveis p(90th) pd pr ps pf total resiliência alta p(90th) = 80 x resiliência média alta 80 > p(90th) ≥ 76 x resiliência média 76 > p(90th) ≥ 50 x x x resiliência baixa 50 > p(90th) ≥ 40 tabela 2 resultado do nível de resiliência para a amostra da população do jardim zaíra. fernandes, r.a.; valverde, m.c. rbciamb | n.44 | jun 2017 | 1-17 14 um importante recurso para lidar com os fatores de risco existentes na comunidade (cecconello, 2003). o ps — padrão relacionado com a criatividade, a criação de opções e a capacidade de lidar com a imprevisão e de cultivar uma multiplicidade de interesses — teve um baixo grau, pois, segundo as respostas, os moradores não se envolveram em novos projetos, não passaram pela recuperação de um desastre anterior e não consideraram estar em uma área de risco geológico-geotécnico. a multiplicidade de interesses pode contribuir para a presença de valores compartilhados, favorecendo o estabelecimento de redes de apoio social (mcmillan & chavis, 1986 apud cecconello, 2003), contribuindo também para lidar com fatores externos. a criatividade está ligada com a geração de pensamentos alternativos e soluções criativas frente a uma situação de problema (greco et al., 2006 apud oliveira & nakano, 2011), além de contribuir, de modo singular, para o enfrentamento de situações adversas (gonzález, 2000 apud oliveira & nakano, 2011). com os resultados obtidos por meio das entrevistas e tendo como base os padrões de polk (1997), observou-se que a amostra da população do jardim zaíra tem uma resiliência média, em que o padrão filosófico ou religioso se mostrou alto e determinante, sendo um importante fator para uma maior resiliência na população. os padrões relacional e situacional contribuíram para a resiliência média dessa população. a maioria dos entrevistados não acredita morar em uma área exposta (vulnerável) aos impactos das chuvas intensas. a percepção da ameaça, nesse caso específico, as chuvas intensas, ainda não é clara para a maioria dos moradores, embora eles se lembrem de eventos com chuvas intensas, como é o caso específico de janeiro de 2011, quando quatro pessoas morreram na rua lourival portal, devido aos deslizamentos e às inundações causadas pelas fortes chuvas, na região do macuco, caso que também foi citado nos estudos de conceição (2013). o jardim zaíra apresenta diversas ocorrências de eventos relacionados à chuva, com impactos relacionados à chuva extrema, como inundação, alagamento e deslizamento, que muitas vezes são resultados da ocupação desordenada. de encontro a isso, a região possui carência de levantamentos fundamentais, como, por exemplo, uma carta pedológica a nível municipal (conceição, 2013). um aspecto importante para ajudar no aumento da resiliência dos morados do jardim zaíra é a aceitação de que vivem em uma área de risco e, por isso, são expostos aos impactos dos eventos extremos de chuva. muitas vezes, um diagnóstico técnico, que aponte para uma remoção definitiva, é dificultado pela ausência de alternativas, levando em conta o contexto de carência da população. é muito importante que a população entenda o ambiente em que vive, pois as pessoas atuam como o cérebro da cidade, direcionando suas atividades, em resposta às necessidades, e aprendendo com a experiência. uma população mais preparada tem maior capacidade de sobreviver e funcionar sob condições únicas e extremas, caso contrário, ela será mais vulnerável aos desastres (godschalk, 2003). estudos compravam que uma comunidade unida é mais resiliente e tem maior capacidade de superar desastres naturais do que uma comunidade com mentalidade individualista (escap, 2013). uma cidade que tem domínio sobre a origem dos desastres tem maior capacidade de preparação, adaptação, antecipação, aprendizagem e auto-organização, podendo ser considerada uma cidade resiliente, sendo menos vulnerável aos impactos e assumindo uma melhor preparação para lidar com a mudança, com a complexidade dos riscos existentes, com crises e perturbações múltiplas (carvalho et al., 2013). medidas como o compartilhamento de informação entre os municípios também auxiliam no aumento da resiliência. em outros países, como no reino unido, cidades se beneficiam do compartilhamento de conhecimentos sobre ações quantificáveis que buscam a resiliência e a sustentabilidade (lasalle, 2013). considerações finais este trabalho analisou a resiliência em uma amostra de população do bairro jardim zaíra, no município de mauá, no abc paulista, para analisar a resposta da população ao impacto de um evento extremo climático. iniciou-se o estudo com a identificação das ruas mais vulneráveis a extremos de chuvas no bairro e com a análise dos dados de chuva sobre a região. o resultado da análise das chuvas, para três postos pluviométricos e para dois períodos distintos, mostrou que, embora o acumulado da chuva mensal tenha diminuído, principalmente no verão, nos últimos análise da resiliência aos extremos climáticos de chuva: estudo preliminar na região de mauá no abc paulista – são paulo rbciamb | n.44 | jun 2017 | 1-17 15 16 anos, a concentração da chuva diária tem aumentado e se apresentado mais frequente, o que favorece eventos de chuva extrema, com impactos como inundações e deslizamentos. a estação mais próxima da área de estudo, zaíra (e3-157), apresentou maior precipitação diária, sugerindo que, especificamente na área avaliada por meio dos questionários, os eventos de chuva extrema estão sendo mais frequentes. os resultados dos indicadores sociais, demográficos e sanitários no município de mauá identificaram o jardim zaíra como um dos mais suscetíveis socioeconomicamente, devido ao grande adensamento populacional, à baixa renda familiar, às deficiências de serviços de saneamento básico, à baixa expectativa de vida e à sua população carente de estudos, deixando-a mais vulnerável aos impactos dos eventos extremos climáticos. o estudo da resiliência na amostra, por meio das repostas obtidas nos questionários, mostrou que a população do zaíra possui resiliência média, tendo os padrões filosófico ou religioso (pf) e disposicional (pd) em destaque, contribuindo para um maior grau de resiliência. o pf evidenciou uma forte fé na amostra, podendo contribuir para suprir carências familiares e coletivas bem como para fornecer maior energia para lidar com adversidades, tornando-os mais resilientes. já o pd avaliou a adaptabilidade, o autocontrole, a autoestima e a capacidade de aprender e expressar emoções, que não obteve maior valor pelo fato de a população não ter interesse em aprender sobre assuntos relacionados a chuvas extremas nem se informar sobre como proceder em caso de desastres relacionados à chuva. com isso, é possível perceber que, além de um debate em torno dos eventos extremos relacionados às mudanças climáticas e de medidas urgentes para diminuir seus impactos, é importante uma análise social e comportamental por ter influência direta na resiliência. ao entender melhor o comportamento da população, será mais fácil agir de forma a ampará-los e fornecer condições para que se reajustem após o impacto. para diminuir a vulnerabilidade dessa população a extremos climáticos, é preciso encontrar maneiras de aumentar a resiliência dela, principalmente nos padrões de comportamento relacionais e situacionais, explorando suas relações sociais e políticas. uma das formas é contribuir e estimular o maior conhecimento e interesse sobre a ocorrência de eventos extremos na região, além de estimular a troca de conhecimento e o sentimento de pertencimento na comunidade, pois a falta de interesse sobre o tema e sobre como reagir aos impactos bem como a falta de confiança entre os moradores foram fatores que contribuíram para uma menor resiliência na amostra estudada. o trabalho de órgãos, como a defesa civil, é de grande valia para ajudar a população residente em uma área vulnerável a reconhecer que habitam uma área de risco e entender a importância das relações sociais para aumentar a capacidade de resposta a um impacto (melo & dos santos, 2011). como já vem realizando nos últimos anos em mauá. políticas que ajudam a entender melhor as populações podem auxiliar também no aumento de sua resiliência, assim como incentivar a conservação, a manutenção e a regeneração dos ambientes muito degradados. neste trabalho, fica evidente a necessidade de olhar para as relações sociais da população a fim de entender melhor os grupos menos resilientes, sendo as contribuições psicológicas e comportamentais importantes para aumentar a resiliência e, assim, diminuir a vulnerabilidade de determinado grupo. espera-se que este estudo sirva de base para futuras pesquisas sobre a resiliência de populações afetadas por eventos extremos, buscando maneiras de aumentar sua resiliência. futuros trabalhos devem aprofundar esses resultados preliminares com uma análise de uma amostra maior e mais diversificada para a avaliação da resiliência, o que deve dar uma base estatística mais significativa aos resultados. agradecimentos agradeço à defesa civil de mauá, especialmente à lucas santos pinheiro, jovenildo lopes soares, wanderson francisco de lima, sérgio moraes de jesus e sérgio soares nascimento por todo o apoio e suporte no fornecimento de dados e nas visitas ao jardim zaíra. fernandes, r.a.; valverde, m.c. rbciamb | n.44 | jun 2017 | 1-17 16 referências angst, r. psicologia e resiliência: uma revisão de literatura. psicologia argumento, curitiba, v. 27, n. 58, jun./set. 2009. belancieri, m. d. f.; beluci, m. l.; silva, d. v. r. d.; gasparelo, e. a. a resiliência em trabalhadores da área da enfermagem. estudos de psicologia, campinas, v. 27, n. 2, p. 227-233, 2010. cardona, o. d. the need for rethinking the concepts of vulnerability and risk from a holistic perspective: a necessary review and criticism for effective risk management. in: bankoff, g.; frerks, g.; 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a densidade do solo; a resistência do solo à penetração de raízes (rp) e o iho. as médias foram submetidas à anova e ao teste de tukey, pelo aplicativo statistical analysis system (sas). o iho foi eficiente em detectar alterações na disponibilidade de água do solo; o tratamento com pam foi o que promoveu maior aumento dessa disponibilidade, e o valor crítico da rp para o iho do solo coeso estudado ficou acima de 2 mpa. palavras-chave: iho; polímero; densidade do solo. abstract the coastal trays have cohesive layers of soils that alter the state of the water in their pores, interfering in the development of the root system of the plants. this study aimed to evaluate the action of polyacrylamide and gypsum conditioners on the cohesive soil of pernambuco coastal traps via the least limiting water range (llwr). the samples were subdivided into three treatments — t0 (control), t1 (polyacrylamide) and t2 (polyacrylamide + gypsum) —, with four replicates per treatment. the water retention characteristic curve; soil density; soil resistance to root penetration (rp) and llwr were evaluated. the means were submitted to anova and tukey’s test, by the statistical analysis system (sas) application. the llwr was efficient in detecting changes in soil water availability; being the treatment with polyacrylamide which promoted greater increase of this availability, being the critical value of the rp for the llwr of the cohesive soil studied above 2 mpa. keywords: llwr; polymer; bulk density. doi: 10.5327/z2176-947820160009 disponibilidade hídrica de solo coeso sob a ação de poliacrilamida: qualidade física ambiental water availability of cohesive soil under the action of polyacrylamide: environmental physical quality disponibilidade hídrica de solo coeso sob a ação de poliacrilamida: qualidade física ambiental 13 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 12-25 introdução os tabuleiros costeiros são formações terciárias, com amplas superfícies planas e elevações de 30 a 150 m acima do nível do mar. para sobral et al. (2002), o termo é referente à topografia plana, do tipo tabular, apresentando ondulação suave com menor frequência. os tabuleiros ocupam uma zona úmida costeira das regiões norte, nordeste e sudeste, sob clima de estações secas e úmidas bem definidas (jacomine, 2001). essa unidade de paisagem apresenta irregularidade pluviométrica, pobreza de nutrientes e ocorrência das camadas coesas, que são limitações atribuídas aos solos relacionadas à estrutura (araújo, 2000). os solos predominantes são os latossolos amarelos, os argissolos e alguns latossolos vermelho-amarelos (lepsch, 2007). os tabuleiros possuem horizontes coesos, termo usado para diferenciar solos com horizontes extremamente duros sem a presença de água, e firmes ou friáveis se umedecidos (embrapa, 2013). a coesão ocorre nas áreas sob floresta e sob cultivo; por isso, a ocorrência indica ser um processo de transformação do seu material de origem (ribeiro, 1991). os solos com horizontes coesos têm textura média a muito argilosa, são estruturalmente fracos e com disposição a formar blocos (embrapa, 2013). as camadas coesas de impedimento promovem alterações complexas no estado da água no solo, reduzindo sua disponibilidade às plantas, interferindo no processo de irrigação e em sua frequência e também na quantidade de lâminas de água a serem utilizadas. os solos coesos ocorrem nos horizontes ab, ba, bw e bt, sendo os dois primeiros transicionais (embrapa, 2013). stefanoski et al. (2013) apresentaram como indicadores primários da qualidade do solo os atributos densidade do solo, resistência do solo à penetração de raízes, agregação (>2 mm), textura, porosidade total, infiltração e condutividade hidráulica saturada. o manejo do solo coeso requer práticas que reduzam a célere perda da água após o período das chuvas. as propriedades físicas dos solos e os fatores de crescimento das plantas, se arranjados de forma inadequada, podem elevar os custos de produção e resultar na perda da produtividade, sendo esses problemas concretos da cadeia produtiva (cintra; portela; nogueira, 2004). na perspectiva de melhorar as propriedades físico-hídricas dos solos, somados às práticas mecânicas, diversos condicionadores orgânicos e químicos são pesquisados, como as macrófitas aquáticas associadas a doses de fósforo (machado et al., 2014) e o gesso agrícola (sulfato de cálcio), subproduto da produção de ácido fosfórico, um condicionador fonte de cálcio e enxofre, corretor de solos sódicos e com potássio elevado (vitti et al., 2008). com relação à matéria orgânica, essa é muito mais relevante na função de condicionador de solo do que como fonte de nutrientes (silva, 2015). somam-se também aos condicionadores as zeólitas, que atuam na retenção de água no solo, sendo classificadas como um grupo de tectosilicatos com 50 tipos de minerais de ocorrência natural (bernardi et al., 2009). pode-se acrescentar à lista de condicionadores de solo os polímeros, que são alvo de pesquisas desde os anos de 1950. na década de 1980, por sua vez, houve uma retomada mundial desses estudos, após o surgimento de uma nova geração de polímeros, diferenciados dos pioneiros, que eram fitotóxicos (morais; botrel; dias, 2001). os polímeros são macromoléculas de alta massa molar, formadas por monômeros. esses reagem por adição ou condensação, produzindo polímeros com diferentes propriedades físico-químicas e mecânicas (gonçalves; costa, 2009). a poliacrilamida (pam) é um polímero à base de acrilamida — muito usada como condicionador de solos —, que atua no processo de retenção de água, preservando a umidade por maior tempo e reduzindo, dessa forma, a perda de nutrientes por lixiviação (balena, 1998; santos et al., 2009). no brasil, poucos são os estudos realizados com aplicação de pam em solos com horizontes coesos oriundos de tabuleiros costeiros no nordeste. as pesquisas recentes sobre o assunto podem ser encontradas em almeida (2008), almeida, raiane e almeida (2012), melo (2013), andrade (2014) e marcelo (2015). é importante compreender o comportamento das propriedades físicas do solo coeso quando ele é manejado com pam e com essa substância associada a outro condicionador, como o gesso. um indicador relevante para aferir a qualidade física do solo é o intervalo hídrico ótimo (iho), por integrar vários indicadores relacionados marcelo, v.f. et al. 14 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 12-25 ao desenvolvimento das culturas (silva; kay; perfect, 1994; tormena; silva; libardi, 1998). o iho é eficiente para monitorar a compactação do solo (beutler et al., 2007), e, por este motivo, pode ser aplicado na avaliação de solos coesos. o iho constitui-se em um índice que integra fatores relacionados diretamente com o crescimento das plantas, como a porosidade da aeração (pa) — mais adequada quando seus valores são ≅ 10% —, a água no solo nas tensões entre a capacidade de campo (cc) e o ponto de murcha permanente (pmp) e o teor de água no solo, sendo sua resistência à penetração de raízes (rp) <2 mpa. a pesquisa teve como principais objetivos avaliar o comportamento físico e físico-hídrico do solo coeso sob o uso de pam com e sem gesso no ambiente dos tabuleiros costeiros. este estudo partiu da hipótese de que tais condicionadores atenuam o caráter coeso, melhorando o desempenho ambiental desse solo em áreas de tabuleiros costeiros e promovendo a recuperação de áreas degradadas pelo manejo agrícola e pelo desmatamento. a qualidade ambiental do solo coeso foi avaliada por meio dos atributos que compõem o iho: umidade na pa a 10%, umidade na qual a resistência do solo à penetração de raízes é <2 mpa, umidade na cc, umidade no pmp e densidade do solo. objetivo este estudo teve como objetivo avaliar a ação dos condicionadores pam e gesso em solo coeso de tabuleiros costeiros de pernambuco por meio do iho. material e métodos o trabalho foi realizado com solo proveniente da estação experimental de itapirema, pertencente ao instituto agronômico de pernambuco (ipa), instalada no município de goiana (pe), zona da mata norte. a área foi selecionada com base na melhor representação de solo coeso sob relevo plano (tabuleiro). o local já está bem referenciado, sendo espaço de pesquisas desenvolvidas em solos coesos desde 1960. após a seleção, foi aberto um perfil em área sob cana-de-açúcar, cultivada há aproximadamente dois anos, tendo o coco como cultura anterior. na descrição do perfil, a separação dos horizontes foi realizada conforme santos et al. (2005), seguindo-se a classificação do solo conforme o sistema brasileiro de classificação de solos (sibcs) (embrapa, 2013). a seleção do horizonte para o estudo foi realizada baseando-se nas características morfológicas do caráter coeso. escolheu-se o horizonte bt1, que foi o que apresentou características de máxima coesão, ocorrendo na profundidade entre 48 e 70 cm, sendo o perfil do solo classificado como argissolo amarelo distrocoeso abrúptico. as amostras foram coletadas em anéis volumétricos de aço 50x50 mm, inseridos em blocos não deformados retirados do horizonte de estudo. após sua separação do perfil — feita por meio do serrote, da pá reta e do macaco hidráulico (figuras 1a e 1b) —, os blocos foram envolvidos em plástico bolha e fixados com fita de empacotamento, tendo sua base e seu topo devidamente identificados e sinalizados; as dimensões obtidas foram 45x45x22 cm — comprimento, largura e altura, respectivamente —, sendo a última correspondente à espessura do horizonte bt1. em seguida, os blocos foram acondicionados entre placas de isopor e transportados para o laboratório (figuras 1c e 1d), diminuindo-se assim a possibilidade de perturbação da estrutura. no laboratório, os blocos foram engessados — contidos — pelas bordas com ataduras embebidas em solução de gesso com água. dessa maneira, os blocos mantiveram-se estruturados para suportar a etapa de coletas das amostras de solo com a inserção dos anéis volumétricos. após a contenção com ataduras, os blocos foram previamente acondicionados em bandejas plásticas forradas com espuma de 20 mm e umedecidos com água destilada (figura 1e). nesses blocos, a coleta com anéis volumétricos foi realizada com amostrador tipo uhland, porém sem o uso do martelo para impactar o anel ao solo. o procedimento contou com o auxílio de um braço mecânico movido por uma engrenagem de tração manual, que ajuda na inserção dos anéis com o mínimo de impacto, preservando a estrutura da amostra dentro do anel (figura 1f). disponibilidade hídrica de solo coeso sob a ação de poliacrilamida: qualidade física ambiental 15 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 12-25 as amostras de solo em anéis foram casualizadas e submetidas a três tratamentos: • t0, realizado apenas com água destilada, representando a testemunha (controle); • t1, feito com polímero aniônico à base de pam, com concentração de 100 mg kg-1; e • t2, tratamento a base de pam (100 mg kg-1) e gesso (caso 4 2h 2 o, p.a., com concentração de 1,523 g l-1). o pam utilizado é produzido pela cytec com nome comercial “poliacrilamida superfloc a-130”; tem alta massa molecular — 15,0 mg mol-1 — e 35% de densidade de carga (hidrólise). as quantidades de pam e gesso utilizadas neste estudo foram baseadas nos trabalhos de almeida (2008), melo (2013) e andrade (2014). esses autores obtiveram melhor desempenho dos condicionadores pam e gesso aplicados em solos coesos sob condições semelhantes ao do solo objeto deste estudo. os condicionadores químicos foram aplicados nas amostras contidas nos anéis volumétricos por capilaridade, respeitando a seguinte sequência: os anéis contendo as amostras de solo, sem ter sido feito o toalete, foram postos para secar ao ar; em seguida, foram submetidos aos seus respectivos tratamentos. para que isso ocorresse, bandejas plásticas foram forradas com espuma de 10 mm de espessura, utilizadas para reduzir o atrito das amostras e manter a superfície de contato úmida — local em que as soluções foram colocadas. após a saturação da espuma, os anéis foram acondicionados nas bandejas com os respectivos tratamentos, dando início à saturação das amostras por capilaridade. figura 1 – sequência da amostragem dos solos: separação do bloco do perfil (a e b); acondicionamento do bloco (c, d e e); e inserção dos anéis volumétricos (f). f c e b d a marcelo, v.f. et al. 16 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 12-25 o nível da solução elevou-se ≅ 1 cm a cada 30 min., chegando até 95% da altura dos anéis volumétricos, preservando essas condições por 48 horas. passado esse período, os conjuntos anel-amostra saturados com seus respectivos tratamentos foram retirados e postos para secar ao ar, utilizando uma grade suspensa revestida por tela de nylon com malha 1 mm. em seguida, procedeu-se o toalete das amostras — retirada do excesso de solo contido nas bordas do anel volumétrico. a curva característica de retenção de água no solo (ccras) foi usada para obtenção de umidades em determinadas tensões preestabelecidas, sendo seus valores utilizados na quantificação da distribuição de tamanho de poros — macro, meso, micro e criptoporos. a construção da ccras foi realizada nas amostras contidas nos anéis volumétricos por meio da mesa de tensão (até 10 kpa) — segundo oliveira (1968) — e das câmaras de richards (>10 kpa) — conforme metodologia sugerida em dane e hopmans (2002). após cada equilíbrio da tensão/pressão, as amostras foram pesadas e levadas à estufa (105°c, 24 h), e sua umidade volumétrica calculada conforme a equação (1). θ =         × massade águaequilibrada a determinadatensãoou pressão densidade da água volume total do solo 100(%) (1) os resultados obtidos a partir da ccras foram ajustados por meio da equação (2), proposta por van genuchten (1980): 1 θ θ θ θ αψ = + − + ( ) [ ( ) ]v r s r n m (2) onde θ v é a umidade volumétrica atual do solo (cm3 cm-3); θ r é a umidade volumétrica residual do solo (cm3 cm3); θ s é a umidade volumétrica de saturação do solo (cm3 cm-3); expressa o parâmetro inversamente proporcional ao diâmetro médio dos poros (cm-1); y é o potencial mátrico aplicado, representado pela tensão que a água está retirada no solo (cca); e “n” e “m” são parâmetros empíricos da equação. para calcular o valor de m, utilizou-se a expressão m=1 – 1/n, para n>1, conhecida como restrição de muallen, conforme sugere van genuchten (1980). os ensaios da rp foram realizados após o equilíbrio de cada tensão/pressão aplicada e seus respectivos pesos, direcionando cada conjunto anel-amostra ao penetrômetro de bancada para a inserção da agulha. esse instrumento utilizado é composto por um atuador linear elétrico com motor de passo, um painel para controle da velocidade (1 mm s-1), uma base metálica para sustentação do conjunto mecânico e da amostra durante o teste e uma célula de carga com capacidade nominal de 20 kg, contendo na sua extremidade inferior uma haste com agulha de 4 mm de diâmetro de cone, que foi introduzida no solo na direção perpendicular. os ensaios de rp foram realizados nas amostras contidas nos anéis volumétricos, submetidas às seguintes tensões de água no solo: 1; 6; 10; 33; 50; 100; 500; 1000 e 1500 kpa. a determinação da densidade do solo (ds) foi realizada pelo método do anel volumétrico, conforme descrito em grossman e reinsch (2002). nesse procedimento, o solo contido nesses anéis é seco em estufa, a 105 °c, até obter peso constante. com isso, a ds pôde ser calculada pela equação (3), apresentada a seguir: =ds m v s s (3) onde ds é a densidade do solo (g cm-3); m s é a massa do solo seco à 105 oc; e v s é o volume de sólidos, assumido como o volume do anel (v anel = πr2 h). após a elaboração das ccras e da rp, onde se obtém o valor da umidade volumétrica na cc (θ cc à 33 kpa ) e no pmp (θ pmp à 1500 kpa ), foram estimados o conteúdo de água no solo em que a rp atinge o valor crítico (θ rp ), como também o conteúdo de água no qual a pa é de 10% (θ pa à 10% ), umidades estas utilizadas na construção do iho. disponibilidade hídrica de solo coeso sob a ação de poliacrilamida: qualidade física ambiental 17 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 12-25 desse modo, na determinação do iho, realizou-se o ajuste da curva de rp pelo modelo não linear de busscher (1990), conforme equação (4). rp = a. θ v b dsc (4) onde rp é a resistência do solo à penetração de raízes; θ v é a umidade volumétrica atual; ds é a densidade do solo; e “a”, “b” e “c” são os parâmetros de ajuste do modelo. a equação (4) deve ser linearizada, obtendo-se a equação (5), a seguir: ln rp = ln a + b in θ v + c in ds (5) a ccras, que relaciona a variação de umidades em função dos potenciais mátricos aplicados (y), foi ajustada conforme modelo não linear utilizado por silva, kay e perfect (1994), na forma de log neperiano, conforme a equação (6): in(θ v ) = d + e ds + f in |ψ| (6) onde θ v é a umidade volumétrica atual; ds é a densidade do solo; |ψ| é o módulo do potencial mátrico; e “d”, “e” e “f” são parâmetros de ajuste do modelo. uma vez definidos os parâmetros (“a”, “b”, “c”, “d”, “e” e “f”), foram determinados os valores críticos das umidades na cc, no pmp, na pa e na rp, por meio das equações (7), (8), (9) e (10), respectivamente. θ cc = exp (d + e . ds) 0,033f (7) θ pmp = exp (d + e . ds) 1,5f (8) θ pa = (1 – ds/2,61) – 0.1 (9) θ rp = (5,0/a . dsc)1/b (10) onde θ cc é a umidade volumétrica na capacidade de campo equilibrada no potencial 33 kpa; θ pmp é a umidade volumétrica no ponto de murcha permanente para solos equilibrada à 1500 kpa; pa é a umidade volumétrica em que a pa é igual a 10%, e o valor 2,65 é a densidade de partícula (dp) assumida (g.cm-3); e rp e a umidade volumétrica na qual a resistência do solo à penetração de raízes atinge o valor de 5,0 mpa (que nesse estudo foi considerado valor crítico). o iho pode ser calculado considerando quatro possibilidades — conforme os valores das equações (11), (12), (13) e (14), como sugerem wu et al. (2003) e leão et al. (2004). se (θ pa ≥ θ cc ) e (θ rp ≤ θ pmp ), a equação empregada será: iho = θ cc – θ pmp (11) se (θ pa ≥ θ cc ) e (θ rp ≥ θ pmp ), a equação empregada será: iho = θ cc – θ rp (12) se (θ pa ≤ θ cc ) e (θ rp ≥ θ pmp ), a equação empregada será: iho = θ pa – θ rp (13) se (θ pa ≤ θ cc ) e (θ rp ≤ θ pmp ), a equação empregada será: iho = θ pa – θ pmp (14) nos ensaios utilizou-se o delineamento em blocos casualizados. foram realizadas quatro repetições por tratamento, totalizando 108 unidades — 9 tensões x marcelo, v.f. et al. 18 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 12-25 4 repetições x 3 tratamentos. as médias dos parâmetros físicos analisados foram submetidas à análise de variância (anova), e aos parâmetros que apresentaram diferenças significativas foi aplicado o teste de tukey, por meio do aplicativo statistical analysis system (sas) (1996). resultados e discussão os limites para formar o diagrama representativo do iho foram a umidade volumétrica na cc (θ cc ) e a umidade volumétrica na qual a rp atingiu 5 mpa (θ rp à 5mpa ). os diagramas representativos do iho para o solo sob tratamentos, onde umidades acima ou abaixo da área hachurada indicam condições limitantes ao crescimento de plantas e críticas ao seu desenvolvimento, quando a densidade do solo estiver acima do valor onde o iho é nulo — isto é, densidade do solo crítica (ds c ) —, estão representados pelas setas em vermelho na figura 2. observa-se, nos diagramas, duas retas para a rp: uma usando o limite de 2 mpa e a outra adotando 5 mpa. por ser coeso, o solo já apresenta altos valores de rp, mesmo quando esse está praticamente saturado, onde os valores já atingem 2 mpa, o que impossibilita a construção da área que representa o iho. nessas condições, a rp ficou acima da cc ; portanto, só foi possível a construção do iho quando os valores de pr foram 5 mpa. dessa forma, a rp que melhor se ajustou para a condição do solo coeso em estudo, permitindo traçar as retas no diagrama do iho, foi o valor de 5 mpa. esses altos valores de pr comprovam que os solos coesos em estudo apresentam uma elevada degradação, com baixa qualidade ambiental. com relação a isso, araújo, tormena e silva (2004) comentam que um solo em condição de degradação apresenta redução da disponibilidade de água para as plantas, tendo a taxa de difusão de oxigênio e a rp como fatores limitantes ao desenvolvimento delas, mesmo na faixa de potenciais em que há água disponível no solo. dias (2012), estudando a disponibilidade de água e sua relação com valores de rp em um latossolo amarelo coeso de tabuleiro costeiro do recôncavo da bahia sob pastagem, encontrou elevada ds e faixa bastante estreita de iho, com densidade crítica (dsc) próxima a 1,55 g cm-3. naquela situação, o autor observou o início da transição da faixa da rp sobrepondo a umidade na cc, tendo como valor limitante a rp a 2 mpa. altos valores de rp não é um fato exclusivo de solos coesos, pois alguns autores relatam valores críticos bem acima dos tradicionais 2,0 mpa usados, como os observados por ehlers et al. (1983) e sine et al. (1985), onde considerou-se valores de até 7,0 mpa. nesse contexto, o uso do iho para avaliação da qualidade física e estrutural do solo é um indicador que integra o efeito do potencial matricial, da pa e da rp em um único atributo, possibilitando estabelecer as condições de umidade do solo limitantes ao crescimento das plantas (silva; kay; perfect, 1994). conforme tormena, silva e libardi (1998), estabelecer limitantes de propriedades físicas do solo é complexo, porque envolve a necessidade de integrar variáveis relacionadas ao solo, ao clima e à planta. do ponto de vista da qualidade do solo, o iho mostrou-se mais elucidativo que a ds, pois discutir apenas o seu alto valor — no caso 1,70 g cm-3 — levaria a diagnosticar limitações do solo apenas pela sua alta compactação, o que, na realidade, não é a maior restrição desse tipo de solo. desse modo, apesar do solo em estudo ser coeso, com alta ds (1,70 g cm-3), essa não é a condição mais limitante ao crescimento da planta, já que a ds c ficou acima desse valor — isto é, 1,75 g cm-3 — no controle (t0) (figura 2a). a partir da ds em que o iho for igual a zero, estabelece-se as condições de elevada restrição de crescimento radicular (tormena, 1999). nesse cenário, a adição de polímero (pam) ao solo em estudo teve um resultado positivo, reduzindo sua coesão, comprovada pelo aumento da amplitude da ds c , passando de 1,75 (t0) para 1,78 g cm-3 (t1), o mesmo não ocorrendo com o t2 (tabela 1). desse modo, os valores dos iho evidenciam que o tratamento ti (pam) foi mais eficiente que o t2 (pam + gesso) quando comparados ao t0 (controle), com maior disponibilidade de água às plantas. logo, iho t1>iho t0>iho t2. disponibilidade hídrica de solo coeso sob a ação de poliacrilamida: qualidade física ambiental 19 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 12-25 rp: resistência do solo à penetração de raízes; cc: capacidade de campo; pmp: ponto de murcha permanente; pa: porosidade da aeração; dsc: densidade crítica. figura 2 – diagramas do intervalo hídrico ótimo para os três tipos de tratamentos: controle – t0 (a); poliacrilamida – t1 (b); e poliacrilamida associada ao gesso – t2 (c). u m id ad e vo lu m ét ri ca ( cm 3 cm 3 ) 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 1,45 1,50 1,55 1,60 1,65 1,70 1,75 1,80 dsc densidade do solo (g cm-3) u m id ad e vo lu m ét ri ca ( cm 3 cm 3 ) 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 1,45 1,50 1,55 1,60 1,65 1,70 1,75 1,80 dsc densidade do solo (g cm-3) u m id ad e vo lu m ét ri ca ( cm 3 cm 3 ) 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 1,45 1,50 1,55 1,60 1,65 1,70 1,75 1,80 dsc densidade do solo (g cm-3) rp (5 mpa) cc pmp pa rp (2 mpa) a b c marcelo, v.f. et al. 20 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 12-25 assim, do ponto de vista dos valores de iho, quando da aplicação do pam ao solo coeso, suas condições físico-hídricas foram melhoradas, apresentando maior quantidade de água disponível (área hachurada) — conforme apresentado na figura 2b (t1) —, indicando melhoria na qualidade desse solo — superior quando comparada à figura 2a (t0). esse resultado concorda com dias (2012), que, avaliando solos coesos pela ferramenta iho, concluiu que o controle da qualidade física desses solos depende da conservação da água no perfil e na redução da rp. embora os limites superior e inferior do iho tenham sido, respectivamente, cc e rp à 5mpa — sendo esses limites indicadores dos valores críticos de ds e disponibilidade de água (silva & kay, 1997) —, a aplicação do pam modificou essa condição, alterando o limite superior (cc) a partir da ds de 1,72 g cm-3, passando a ser limitado pela pa. esse fato significa que, acima dessa ds, há uma redução nos tamanhos dos poros, promovendo redução dos espaços vazios, e, consequentemente, a diminuição de oxigênio aos processos metabólicos da planta (lapen et al., 2004). essa redução será máxima quando a ds atingir 1,78 g cm-3, valor da ds c para o solo coeso sob tratamento t1. com relação ao tratamento de pam com gesso (t2, figura 2c), os resultados comprovam que essa combinação não foi favorável ao aumento da disponibilidade de água, diminuindo-a quando comparada aos demais tratamentos. nesse caso, ao contrário do que se observa com os coesos da austrália (hardsetting), país pioneiro no uso de pam para redução de coesão (almeida, 2008), a ação da pam aplicada isoladamente foi melhor quando comparada ao tratamento combinado (pam + gesso). de fato, alguns autores comentam em suas pesquisas que o gesso tem um papel fundamental na aplicação de pam ao solo via sistema de irrigação, pois reduz a alta viscosidade desse polímero (yu et al., 2003; mamedov et al., 2009). entretanto, é importante ressaltar que, no caso dos hardsetting da austrália, esses solos, além dos problemas da coesão, apresentam também o caráter salino, diferente dos coesos do brasil, ácidos com ph, em água, normalmente entre 4,0 e 5,0 (giarola & silva, 2002). esse fato pode explicar o motivo da resposta negativa do tratamento com pam + gesso, não sendo recomendado seu uso nos solos coesos do brasil, já que não há a presença de sais o suficiente para classificá-los como hardsetting. nesse estudo, os parâmetros utilizados para as variáveis físico-hídricas do solo — rp, ds e θ v — sob os respectivos tratamentos — t0, t1 e t2 — na determinação do iho estão na tabela 2. os parâmetros resultantes da regressão linear referentes aos tratamentos (t0, t1 e t2) para rp e v) empregados nos ajustes empíricos da equação estão nas tabelas 3 e 4. tratamento limites do iho (cm3 cm-3) amplitude dos atributos superior inferior θ cc θ rp (à 5 mpa) ds (g cm-3) iho (cm3 cm-3) mínima máxima mínima máxima mínima máxima mínima máxima t0 0,210 0,220 0,170 0,210 1,560 1,750 0,010 0,040 t1 0,220 0,220 0,196 0,200 1,500 1,780 0,020 0,024 t2 0,207 0,212 0,180 0,210 1,580 1,700 0,002 0,027 tabela 1 – parâmetros do intervalo hídrico ótimo do solo coeso sob ação dos tratamentos. iho: intervalo hídrico ótimo; θ cc : umidade volumétrica na capacidade de campo; θ rp (à 5 mpa) : umidade volumétrica na qual a resistência do solo à penetração de raízes atingiu 5 mpa; ds: densidade do solo; t0: tratamento com água destilada; t1: tratamento com polímero aniônico à base de poliacrilamida; t2: tratamento a base de poliacrilamida e gesso. disponibilidade hídrica de solo coeso sob a ação de poliacrilamida: qualidade física ambiental 21 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 12-25 variável média desvio-padrão cv mínimo máximo tratamento – t0 rp 5,556 5,995 89,902 1,070 15,790 ds 1,677 0,048 2,841 1,560 1,774 θ v 0,212 0,043 20,393 0,145 0,301 tratamento – t1 rp 5,415 4,650 85,889 1,300 15,000 ds 1,693 0,076 4,522 1,505 1,933 θ v 0,213 0,042 19,897 0,148 0,298 tratamento – t2 rp 5,836 4,821 82,597 1,410 15,600 ds 1,672 0,034 2,031 1,585 1,726 θ v 0,205 0,038 18,706 0,136 0,283 tabela 2 – distribuição estatística dos parâmetros utilizados como variáveis físico-hídricas dos solos sob tratamento. cv: coeficiente de variação; rp: resistência do solo à penetração de raízes; ds: densidade do solo; θ v : umidade volumétrica atual; t0: tratamento com água destilada; t1: tratamento com polímero aniônico à base de poliacrilamida; t2: tratamento a base de poliacrilamida e gesso. coeficiente erro padrão f probabilidade tratamento – t0 a 0,000472 0,000589 97,32 <.0001b -3,504000 0,402700 c 6,904500 1,893200 tratamento – t1 a 0,010500 0,996000 108,50 <.0001b -4,028800 0,328000 c -0,662600 1,461000 tratamento – t2 a 0,003160 0,008290 61,34 <.0001b -2,810400 0,431700 c 5,634300 4,695500 tabela 3 – parâmetros resultantes da regressão linear para ajustes dos valores de resistência do solo à penetração de raízes. t0: tratamento com água destilada; t1: tratamento com polímero aniônico à base de poliacrilamida; t2: tratamento a base de poliacrilamida e gesso. marcelo, v.f. et al. 22 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 12-25 conclusões os valores do iho comprovam a eficiência desse atributo em avaliar a resiliência dos solos coesos sob tratamento com polímero em relação à disponibilidade de água para as plantas. o estudo também evidenciou que apenas o tratamento t1 com pam aumentou a disponibilidade de água às plantas e que o valor crítico da rp para avaliar o iho de solo coeso está acima de 2 mpa. embora os resultados sejam iniciais, considerando a complexidade e extensão do tema, o uso de polímeros poderá contribuir na redução dos impactos ambientais da agricultura sob as faixas restritas ou os fragmentos restantes de mata atlântica, ainda presentes nos tabuleiros costeiros, quer pela elevação da produção — restringindo a necessidade de ampliação das áreas de cultivo —, quer pelas ações de reflorestamento — devido à ampliação da disponibilidade de água dos solos às plantas quando da adição de pam. coeficiente erro padrão f probabilidade tratamento – t0 d -26788 0,55130 1621,72 <.0001e 0,5277 0,33220 f -0,0661 0,00572 tratamento – t1 d 4,6011 5,36670 8,20 0,0003e -3,6319 3,30100 f -0,0679 0,09720 tratamento – t2 d -2,1274 0,61400 1910,21 >.0001e 0,1976 0,36830 f -0,0703 0,00575 tabela 4 – parâmetros resultantes da regressão linear para ajustes dos valores da umidade volumétrica atual. t0: tratamento com água destilada; t1: tratamento com polímero aniônico à base de poliacrilamida; t2: tratamento a base de poliacrilamida e gesso. referências almeida, b. g. métodos alternativos de determinação de parâmetros físicos do solo e uso de condicionadores químicos no estudo da qualidade do solo. 105p. tese (doutorado) – escola superior de agricultura luiz de queiroz, universidade de são paulo, são paulo, 2008. almeida, b. g.; raiane, s.; almeida, c. d. c. uso de condicionadores químicos na redução da coesão de um solo hardsetting da austrália. in: workshop internacional de inovações tecnológicas na irrigação e inovagri international meeting,4., 2012, fortaleza. anais... fortaleza: inovagri, 2012. andrade, k. r. atributos físico-hídricos de solos coesos da zona da mata de pernambuco sob ação de condicionadores químicos. 115f. dissertação (programa de pós-graduação em ciências do solo) – universidade federal rural de pernambuco, recife, 2014. disponibilidade hídrica de solo coeso sob a ação de poliacrilamida: qualidade física ambiental 23 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 12-25 araújo, m. a.; 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ganho de carga térmica; eficiência energética. abstract transparent surfaces deserve special attention when it concerns the environmental comfort of buildings, since these elements are vulnerable to heat gains, mainly in tropical regions. the spectral properties of glasses and solar films were analyzed using the spectrophotometric technique. from the experimental data and from the established conditions of the thermal charge for tropical latitudes, we determined the gain control parameters for solar heat of transparent surfaces, such as: solar factor (sf), solar heat gain (shg), visible/infra-red ratio and shading coefficient (sc). this study aimed to propose indicatives for the appropriate use of glazing and solar protection films for correct specification, targeting the lower energy consumption and better environmental comfort in buildings. from the analysis of the results, we proposed indicatives for the appropriate employment of the transparent surfaces analyzed for their correct specification, in order to achieve smaller energy consumption and better thermal comfort. keywords: transparent closings; thermal load gain; energy efficiency. doi: 10.5327/z2176-947820159114 comportamento óptico de vidros e películas de proteção solar e sua relação com o conforto ambiental optical behavior of glasses and sun protection films and their relationship with environmental comfort mailto:rcastro@ufg.br ferreira, r.c.; alves, e.g.p.s. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 31-45 32 introdução envelopes de construções altamente envidraçadas se tornaram muito populares entre os arquitetos e as empresas de construção ao longo das últimas décadas, e fachadas transparentes têm sido amplamente adotadas em diferentes tipos de edifícios, independentemente da tipologia climática local. como consequência, a eficiência energética e o conforto ambiental internos são deficientes nesses edifícios. superaquecimento no verão e perda excessiva de energia no inverno, bem como desconforto térmico e reclamações, pelos ocupantes, acerca de brilho, são alguns dos problemas que são frequentemente encontrados (goia; perino; serra, 2013; ou, 2014). em regiões de clima quente, o principal problema das fachadas envidraçadas é o aquecimento das edificações devido ao ganho excessivo de carga térmica decorrente da incidência da radiação solar (cetiner & özkan, 2005). esta caracteriza-se pela transferência de energia por meio de ondas eletromagnéticas emitidas pelo sol, da qual uma parte é interceptada pelo sistema terra-atmosfera e convertida em outras formas de energia, como, por exemplo, calor e energia cinética da circulação atmosférica (pinatti & sichieri, 1999). a quantidade de radiação solar que atinge a camada da atmosfera é, em média, de 1.353 w/m2 (constante solar). embora a atmosfera seja muito transparente à radiação solar incidente, somente cerca de 25% penetra diretamente na superfície da terra sem nenhuma interferência da atmosfera, constituindo a radiação direta. o restante é ou refletido de volta para o espaço, absorvido ou espalhado em volta até atingir a superfície da terra ou retornar ao espaço (figura 1). assim sendo, o que determina se a radiação será espalhada, absorvida ou refletida de volta depende, em grande parte, do comprimento de onda da energia que está sendo transportada, assim como do tamanho e da natureza do material que intervém. o espalhamento constitui-se na dispersão da radiação em todas as direções ― para cima, para baixo e para os lados. a reflexão (ρ) é um caso particular de espalhamento. a radiação difusa é constituída de radiação solar, que é espalhada ou refletida de volta para a terra, sendo responsável pela claridade do céu durante o dia e pela iluminação de áreas que não recebem iluminação direta do sol. por outro lado, é pela absorção (α) que a radiação é convertida em calor. já o espalhamento e a ρ simplesmente mudam a direção da radiação (grim, 2015). a figura 2 mostra o espectro da radiação solar que atinge a superfície da terra para o caso do sol no zênite (altura=90°) (curva inferior), com o espectro da radiação solar incidente no topo da atmosfera (curva superior). a área entre as duas curvas representa a diminuição da radiação devido a: 1. retroespalhamento e α por nuvens e aerossóis e retroespalhamento por moléculas do ar (área não sombreada); 2. α por moléculas do ar (área sombreada). devido às superfícies envidraçadas serem transparentes à radiação solar (ondas curtas) e opacas à radiação infravermelha (ondas longas), estas causam aquecimento com consequências imediatas: o desconforto dos usuários e a intensificação do consumo de energia elétrica para o condicionamento artificial do ambiente. a identificação de tais problemas gerou a necessidade de desenvolvimento de novas tecnologias de produção de vidros especiais e películas de proteção solar que buscam os componentes perfeitos: alta transmissão (τ) luminosa (espectro visível); baixa τ de calor (espectro do infravermelho); baixa τ de ultravioleta (uv) (figura 3), cujo objetivo é buscar a melhoria da eficiência energética (alucci, 2005). segundo ou (2014), outra questão que merece destaque é o problema decorrente de o fluxo energético ser refletido diretamente na cidade. apesar de os vidros reflexivos impedirem que boa parte da radiação solar atinja o ambiente interno, essa energia refletida pode convergir para o espaço urbano onde a população vive e perturbar a visão humana pelo efeito de mascaramento visual, principalmente em motoristas. com o surgimento e desenvolvimento da indústria energética no final do século dezenove, teve início uma significativa alteração das técnicas de projeto e construção das edificações, da postura diante da problemática da adaptação climática. padrões arquitetônicos foram drasticamente alterados pela possibilidade do uso de energia elétrica para climatização e iluminação (shalders, 2003). quando se fala em eficiência energética de uma edificação, a busca do conforto térmico é o fator que gera maior demanda do consumo energético e o vidro é o elemento construtivo responsável pelos maiores índices de τ de energia solar (figura 3). as superfícies transparentes merecem especial atenção quando comportamento óptico de vidros e películas de proteção solar e sua relação com o conforto ambiental rbciamb | n.38 | dez 2015 | 31-45 33 51% radiação solar absorvida na superfície radiação solar 100% 30% perdidos para o espaço por reflexão e espalhamento 6% espalhados para o espaço pela atmosfera 20% refletidos das nuvens 19% radiação absorvida pela armosfera e pelas nuvens 25% radiação solar direta 4% refletidos pela superfície (continente e oceanos) 26% radiação difundida (espalhada) para a superfície fonte: grim (2015). figura 1 – distribuição percentual da radiação solar incidente. se trata do conforto térmico de edificações, pois são elementos vulneráveis a um ganho de calor, principalmente em locais de alta densidade de radiação solar incidente, como é o caso do município de goiânia (go). algumas variáveis de projeto, tais como a orientação geográfica e as características ópticas dos materiais especificados (vidros), podem, quando mal implantadas, implicar em significativo acúmulo de densidade de energia no interior das edificações, traduzindo-se em desconforto térmico e/ou visual para os usuários. consideradas como elemento crítico por muitos pesquisadores (jorge, 1996; lamberts; dutra; pereira, 2004; ghisi; tinker; ibrahim, 2005), as aberturas com seus fechamentos transparentes contribuem para as trocas de energia entre os meios externo e interno da edificação. o ganho de calor ocorre, como visto, pelos mecanismos da radiação direta, difusa e emitida pelo entorno. mesmo com o clima pouco favorável ao emprego de fachadas de vidro em regiões tropicais, observa-se seu uso frequente. assim, torna-se pertinente o estudo das características ópticas dos vidros e das películas de proteção solar utilizados na construção civil, para a correta especificação dos produtos mais adequados para o clima dessas regiões. assim sendo, o objetivo deste trabalho foi o de estudar as características ópticas dos vidros e das películas de proteção solar, a fim de fornecer subsídios e indicatiferreira, r.c.; alves, e.g.p.s. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 31-45 34 h 2 o, co 2 h 2 o, co 2 h 2 o, co 2 eλ (1 02 w m -2 μm -1 ) 25 20 15 10 5 0 λ (μm) 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 o3 o 3 h 2 o h 2 o h 2 o h 2 o h 2 o o 2 , h 2 o fonte: grim (2015). figura 2 – espectro da radiação solar no topo da atmosfera (curva superior) e no nível do mar (curva inferior), para atmosfera média e sol no zênite. 780 (nm) raios cósmicos gama raios x ultravioleta visível infravermelho próximo médio longo 1400 3000 ondas de rádio (nm) uvc uvb uva 100 280 315 380 436 495 566 589 627 fonte: pereira (2007). figura 3 – o espectro eletromagnético. comportamento óptico de vidros e películas de proteção solar e sua relação com o conforto ambiental rbciamb | n.38 | dez 2015 | 31-45 35 vos para o seu apropriado emprego, quando se fizer necessária a sua especificação, tendo como premissa o conforto ambiental e a eficiência energética do ambiente construído. materiais e métodos amostras as amostras foram separadas em grupos por tipo de material. a tabela 1 relaciona os dados dos vidros e das películas de proteção solar analisados neste estudo. os vidros laminados são comercializados com os termos 108, 114 e 120, valores estes especificados pelos fabricantes. os números 8, 14 e 20 representam as porcentagens de luz (visível) que devem ser transmitidas por esses vidros, ou seja, espera-se que esses vidros transmitam no espectro visível (figura 3) 8, 14 e 20%, respectivamente. esse termo é conhecido como índice de controle de radiação solar. tabela 1 – descrição dos vidros e películas estudados. tipo de material código da amostra denominação comercial cor espessura vidro (mm) vidro incolor vi 3 mm comum incolor 3 vidro laminado lm-01 bs 108 ouro 3+3 lm-02 114 vi verde 3+3 lm-03 114 ai verde 3+4 lm-04 120 vi verde 4+4 lm-05 antélio bronze 4+4 vidro refletivo rf-01 ceb 120 azul 4 rf-02 ceb 130 bronze 4 rf-03 ceb 140 cobre 4 película de privacidade pp-01 intercontrol g5 – azul 4 pp-02 sun tek g5 – fumê 4 pp-03 intercontrol g20 – azul 4 pp-04 sun tek g 20 – fumê 4 pp-05 solar gard g20 – fumê 4 película refletiva pr-01 intercontrol fumê 4 pr-02 sun control fumê 4 pr-03 intercontrol prata 4 pr-04 sun control prata 4 pr-05 solar gard prata 4 pr-06 intercontrol bronze 4 pr-07 solar gard bronze 4 as películas possuem espessura de 0,03 mm, aplicadas em vidros incolores. ferreira, r.c.; alves, e.g.p.s. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 31-45 36 análise espectrofotométrica na análise espectrofotométrica o equipamento fornece como resultados as porcentagens de τ, ρ e α. os espectrofotômetros possuem microcomputador eletrônico embutido, que facilita a operação, a obtenção dos resultados e a troca automática das lâmpadas durante a operação de medição. todas as amostras foram ensaiadas no intervalo de comprimento de onda entre 290 e 1.800 nm, seguindo os procedimentos da american society for testing materials (astm, 2012). essa norma indica um intervalo de ensaio aproximado em torno de 300 a 2.500 nm. devido à falta de disponibilidade de equipamento que cobrisse todo esse espectro na época dos ensaios e tendo em vista que os comprimentos de ondas superiores a esses valores atingem de forma bastante reduzida a superfície terrestre, pois são absorvidos pelos vapores de água e dióxidos de carbono presentes na atmosfera, assumiu-se o intervalo de 290 a 1.800 nm para as análises. por outro lado, os comprimentos de ondas inferiores a 290 nm são absorvidos pela camada de ozônio existente na atmosfera. foram feitas subdivisões, caracterizando as regiões do uv (290 a 380 nm), do visível (380 a 780 nm) e do infravermelho (780 a 1.800 nm). devido à referida disponibilidade dos equipamentos e à limitação destes em cobrir toda a faixa do espectro desejada, as análises espectrofotométricas desenvolveram-se em três etapas: primeira etapa ― foi analisada a transmitância (modo τ) em espectrofotômetro pertencente ao centro de pesquisas em alimentos (cpa) da universidade federal de goiás (ufg), em goiânia, modelo lambda 25, marca perkin elmer, cuja leitura limita-se a 1.100 nm. portanto, o espectro lido foi de 290 a 1.100 nm; segunda etapa ― foram realizadas análises espectrofotométricas de transmitância, em espectrofotômetro do laboratório nacional do ministério da agricultura em goiás (lanagro), goiânia, modelo nir 900, da femto, que permitia leituras somente a partir de 1.100 nm); assim sendo, o espectro lido foi de 1.100 a 1.800 nm; e terceira etapa ― foram realizadas as análises espectrofotométricas de reflectância (modo ρ) no instituto de física “gleb wataghin” da universidade estadual de campinas (unicamp). o aparelho utilizado foi o modelo lambda 9, da perkin elmer. o intervalo de leituras foi de 290 a 1.800 nm. a utilização desse terceiro aparelho se justificou pela limitação dos demais em proceder leituras no modo ρ. após a preparação das amostras (corte e polimento dos vidros, e aplicação das películas nos vidros transparentes) e a regulagem do espectrofotômetro, as leituras foram obtidas em porcentagem de transmissão e reflexão. as amostras foram dispostas horizontalmente ao plano da normal (0°), com o feixe da radiação incidindo perpendicularmente às amostras. é nesta posição, ou seja, raios solares incidindo perpendicularmente à superfície, que ocorre a maior transmissão dos raios solares, situação mais crítica para a análise dos parâmetros de desempenho térmico dos vidros. parâmetros relacionados ao ganho de calor e ao controle solar através de fachadas transparentes coeficiente de α quando a radiação solar (ig) incide sobre uma superfície transparente, parte dela é transmitida diretamente para o interior do ambiente, parte é refletida e parte é absorvida. parte da radiação absorvida é reirradiada para o exterior e parte é reirradiada para o interior. para controlar o ganho de calor através das superfícies transparentes, as porcentagens de τ e ρ são determinadas nos ensaios espectrofotométricos e a porcentagem de α é definida por: ig=(α.ig)+(ρ.ig)+(τ.ig)⇒=α+ρ+τ=1 (1) razão visível/infravermelho segundo assis (1998), o vidro ideal para situações de elevada incidência de ig deve possuir pouca τ no espectro do infravermelho (menor que 30%) e boa τ no espectro visível (acima de 50%), assim, a autora, estabeleceu a razão visível/ infravermelho para esta análise comparativa. sob o ponto de vista de ganho e perda de calor, devem ser levados em consideração os valores do fator solar (fs), do ganho de calor solar (gcs) e do coeficiente de sombreamento (cs). comportamento óptico de vidros e películas de proteção solar e sua relação com o conforto ambiental rbciamb | n.38 | dez 2015 | 31-45 37 a razão visível/infravermelho é uma relação entre a porcentagem de radiação transmitida na região do espectro visível (vis) e na região espectro do infravermelho (iv). (2) quando as porcentagens de τ forem iguais, o coeficiente é igual a um. se a τ do espectro visível for maior, este coeficiente será maior que um. e se a τ na região do infravermelho for maior, o coeficiente será menor que um. preconiza-se, portanto, materiais cujos índices sejam maiores que um, pois, para as condições climáticas de regiões de alta incidência da radiação solar, seria interessante admitir luz e refutar o calor. para completar essa análise, deve-se procurar um material que possua boa τ no espectro visível, possibilitando o aproveitamento da iluminação natural. fator solar fs é o quociente da taxa de radiação transmitida (τ) através de um componente transparente, sob determinado ângulo de incidência, mais a parcela absorvida (α) e posteriormente reirradiada para o interior, pela taxa da ig total incidente sobre a superfície externa (abnt, 2005a). está relacionado à possibilidade de bloqueio dos raios solares, representando o percentual de radiação possível de ser admitida ao ambiente, quando incidir sobre o material transparente. f.s.=τ+(α.u.r se ) (3) o r se é a resistência térmica da camada de ar adjacente à superfície externa de um componente que transfere calor por radiação ou convecção (m2.k)/w,r se =0,04 (m2.k)/w (abnt, 2005b). o r se é também expresso como 1/he, em que he é o coeficiente superficial externo de τ de calor. a transmitância térmica ou coeficiente global de τ de calor do material em estudo (u, em w/(m2.k)) quantifica a capacidade de transferência de calor através do material. neste estudo, o valor assumido para a transmitância térmica foi de 5,89 w/(m2.k). segundo santos & roriz (2012), no instante em que a energia solar incide sobre a superfície de um material transparente, ele passa a absorvê-la e tem a possibilidade de trocá-la instantaneamente, tanto com o exterior como com o interior, através dos processos de radiação e convecção, sendo que a energia absorvida internamente no material migra rapidamente, devido a pequena espessura, para ambas as superfícies. para que esses dois processos ocorram, as temperaturas nas superfícies dos vidros devem ser superiores às temperaturas internas e externas dos ambientes. sendo o vidro um material homogêneo e com espessura constante, a transmitância térmica total (u) é dada pela equação (abnt, 2005b): (4) em que: r é a resistência térmica total da lâmina, em [(m2.k)/w], dada pela seguinte equação: (5) em que: λ é a condutividade térmica do material (w/m.k); “e” corresponde à espessura do material (m); h i é o coeficiente superficial interno de τ de calor, hi=7,7 w/ (m2.k) (abnt, 2005b); h e é o coeficiente superficial externo de τ de calor, he=25,0 w/(m2.k) (abnt, 2005b). assis (1998) despreza o termo (e/λ) da equação 5, devido a pequena espessura dos vidros utilizados nas janelas, resultando em pequena resistência térmica. ⇒ , substituindo “r” na equação 4, tem-se: (4)⇒ ⇒ , portanto, u=5,89 w/(m2.k) ferreira, r.c.; alves, e.g.p.s. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 31-45 38 ganho de calor solar gcs (ou “q” em w/m2), ou seja, a τ total da ig é definida como a soma do fs e a da transferência de calor devida à diferença de temperatura entre o ar do ambiente externo e o ar do ambiente interno. depende da intensidade de ig incidente, que por sua vez depende da latitude do local e orientação da fachada. o gcs foi calculado mediante a equação 6. g.c.s.=fs.(ig)+u.(te-ti) (6) o cálculo dos ganhos de calor através de um material transparente envolve basicamente três variáveis: (a) a intensidade da ig incidente; (b) o ângulo de incidência da radiação; e (c) o fs do elemento transparente para o ângulo de incidência no instante considerado (santos & roriz, 2012). frota & schiffer (2003) especificam dados de ig incidente sobre planos verticais e horizontais para diferentes latitudes e orientações de fachadas. os períodos do ano mais críticos em termos de desconforto térmico para a região do município de goiânia (go) são os dos equinócios (22 de setembro e 22 de março). as orientações escolhidas para a obtenção do gcs foram as leste e oeste, por serem as que contribuem para uma maior carga térmica devido à ig para as condições geográficas do município de goiânia (go). foi adotado o valor de ig incidente de 692 w/m2, correspondente às médias de radiação para planos verticais com orientações leste e oeste, respectivamente, para os horários de 8h00 e 16h00 para a latitude de 17° sul (frota & schiffer, 2003). esses valores se aplicam para as análises de todas as amostras. para a determinação do gcs, foram ainda simuladas situações em que a diferença entre as temperaturas externa e interna assumissem os valores de 0°, 5°, 10° e 15°c. coeficiente de sombreamento o coeficiente de sombreamento (cs) é definido como o quociente entre o fs do componente transparente estudado (fs ve ) e o fs de um vidro incolor (fs vi ) de 3 mm de espessura (fs vi =0,87) (assis, 1998). cs=fs ve /fs vi (7) os vidros com baixo cs, ou seja, vidros que promovam baixa necessidade de sombreamento, geram edifícios confortáveis térmica e energeticamente mais eficientes. no entanto, cuidados devem ser tomados, pois, geralmente, um baixo cs está associado a uma baixa transparência à luz natural. quanto menor for o coeficiente de sombreamento, maior proteção o vidro oferece (miana, 2005). resultados e discussões as porcentagens de τ e ρ para cada intervalo do espectro de radiação incidente e os resultados dos parâmetros de controle solar por meio de fachadas transparentes para as amostras dos vidros e das películas de proteção solar ensaiados são apresentados na tabela 2. a τ no espectro visível pode ser interpretada dentro do intervalo proposto por assis (1998), em que a τ de luz (tl) é classificada em: tl<30% ― τ luminosa fraca; 30%<tl<50% ― τ luminosa média; e tl>50% ― τ luminosa forte. não foram realizados ensaios de ρ para o vidro incolor de 3 mm. o valor adotado para a ρ do vidro incolor de 3 mm foi de 5%, de acordo com van straaten (1997) apud assis (1998). de acordo com a descrição das amostras apresentada na metodologia, o vidro laminado 01 (lm-01, laminado ouro) tem fator 108 para o índice de controle da radiação solar, ou seja, 8%; o resultado encontrado na análise foi bem próximo, ou seja, um índice de 8,27%. as amostras laminadas verdes lm-02 e lm-03 são de vidros com fator 114, alcançando, respectivamente, 11,74 e 11,59% de τ no visível, valores que representam 83,85 e 82,78%, respectivamente, do que é especificado comercialmente. já o vidro laminado verde lm-04 tem fator 120 e alcançou o valor 15,65% para o índice de controle da luz solar, esse valor representa 78,25% de sua especificação. o vidro laminado bronze lm-05 não é classificado por este fator (controle de radiação solar). constata-se, por sua vez, que apenas o lm-01 atende ao índice de controle de luz solar especificado comercialmente. comportamento óptico de vidros e películas de proteção solar e sua relação com o conforto ambiental rbciamb | n.38 | dez 2015 | 31-45 39 tabela 2 – desempenho ótico e parâmetros de desempenho térmico produtos estudados. có di go d a am os tr a 1 desempenho ótico dos produtos estudados parâmetros de desempenho térmico para radiação solar incidente de 700 w/m2 transmissão (%) reflexão (%) a bs or çã o to ta l ( % ) fs cs g.c.s. (w/m2) u v (% ) 2 90 a3 80 n m v is (% ) 3 80 a7 80 n m iv (% ) 7 80 a 1. 80 0 nm to ta l ( % ) 2 90 a 1. 80 0 nm ra zã o v is /i v u v (% ) 2 90 a 38 0 nm v is (% ) 3 80 a 78 0 nm iv (% ) 7 80 a 1. 80 0 nm to ta l ( % ) 2 90 a1 .8 00 n m (∆ t =0 º) (∆ t =5 º) (∆ t =1 0º ) (∆ t =1 5º ) vi 3 mm 50,35 89,45 86,76 85,31 1,03 5,00 9,69 0,87 1,00 609,0 638,4 667,9 697,3 lm-01 0,05 8,22 6,30 6,43 1,31 26,53 50,03 41,99 43,20 50,37 0,18 0,21 124,6 154,0 183,5 212,9 lm-02 0,02 11,74 7,40 8,11 1,59 6,30 26,42 11,39 15,07 76,82 0,26 0,30 179,9 209,4 238,8 268,3 lm-03 0,02 11,59 7,04 7,83 1,65 6,23 26,22 12,91 16,04 76,13 0,26 0,30 179,9 209,4 238,8 268,3 lm-04 0,02 15,65 8,17 9,67 1,92 5,74 17,07 10,42 11,90 78,43 0,28 0,32 193,8 223,2 252,7 282,1 lm-05 0,05 33,49 45,28 39,46 0,74 7,17 14,16 8,03 9,60 50,94 0,51 0,59 352,9 382,4 411,8 441,3 rf-01 6,14 15,37 17,53 16,28 0,88 11,91 40,40 48,44 44,13 39,59 0,26 0,30 179,9 209,4 238,8 268,3 rf-02 8,31 30,33 22,18 23,51 1,37 17,26 20,94 16,50 17,72 58,77 0,37 0,43 256,0 285,5 314,9 344,4 rf-03 11,58 38,81 30,14 31,33 1,29 17,28 20,33 18,94 19,23 49,44 0,43 0,49 297,6 327,0 356,5 385,9 pp-01 0,39 18,43 82,54 60,66 0,22 6,24 6,39 8,58 7,86 31,48 0,68 0,78 470,6 500,0 529,5 558,9 pp-02 0,67 19,00 82,85 61,04 0,23 6,55 6,42 8,30 7,70 31,26 0,68 0,78 470,6 500,0 529,5 558,9 pp-03 0,45 32,53 80,83 63,25 0,40 6,58 6,50 8,51 7,86 28,89 0,70 0,80 484,4 513,9 543,3 572,8 pp-04 0,14 20,86 83,44 61,90 0,25 6,32 6,97 8,41 7,90 30,20 0,69 0,79 477,5 506,9 536,4 565,8 pp-05 0,26 20,08 82,50 61,06 0,24 4,73 5,44 7,64 6,88 32,06 0,69 0,79 477,5 506,9 536,4 565,8 pr-01 0,06 12,40 15,38 13,68 0,81 5,18 17,62 51,48 39,75 46,57 0,25 0,29 173,0 202,5 231,9 261,4 pr-02 0,03 8,33 13,26 11,16 0,63 5,20 15,64 55,28 41,80 47,04 0,22 0,25 152,2 181,7 211,1 240,6 pr-03 0,48 18,31 11,07 12,36 1,65 6,55 55,40 57,63 53,99 33,65 0,20 0,23 138,4 167,9 197,3 226,8 pr-04 0,37 17,34 11,05 12,08 1,57 6,07 55,42 55,57 52,58 35,34 0,20 0,23 138,4 167,9 197,3 226,8 pr-05 0,72 14,80 6,40 8,29 2,31 34,68 63,88 72,34 67,85 23,86 0,14 0,16 96,9 126,3 155,8 185,2 pr-06 0,09 9,44 16,18 13,44 0,58 4,93 13,71 49,56 37,41 49,15 0,25 0,29 173,0 202,5 231,9 261,4 pr-07 0,03 9,65 12,53 11,02 0,77 4,79 19,75 55,62 43,09 45,89 0,22 0,25 152,2 181,7 211,1 240,6 1lm-01: laminado ouro, 8% transmissão 6 mm; lm-02: laminado vi verde, 14% transmissão 6 mm; lm-03: laminado ai verde, 14% transmissão 7 mm; lm-04: laminado vi verde, 20% transmissão 8 mm; lm-05: laminado bronze (antélio) 8 mm; rf-01: refletivo azul, 20% transmissão 4 mm; rf-02: refletivo cobre, 30% transmissão 3 mm; rf-03: refletivo cobre, 40% transmissão 4 mm; pp-01: película de privacidade g5, azul, intercontrol; pp-02– película de privacidade g5, fumê, sun tek; pp-03: película de privacidade g20, azul, intercontrol; pp-04– película de privacidade g20, fumê, sun tek; pp-05: película de privacidade g20, fumê, solar gard; pr-01: película refletiva, fumê, intercontrol; pr-02: película refletiva, fumê, sun control; pr-03: película refletiva, prata, intercontrol; pr-04: película refletiva, prata, sun control; pr-05: película refletiva, prata, solar gard; pr-06: película refletiva, bronze, intercontrol; pr-07: película refletiva, bronze, solar gard. ferreira, r.c.; alves, e.g.p.s. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 31-45 40 a tabela 2 mostra que nenhum dos produtos estudados apresentou τ luminosa dentro do espectro visível considerada forte (tl>50%), conforme assis (1998). apenas 4 das 20 amostras promoveram τ considerada média no espectro visível, ou seja, 20% das amostras. para que um produto transparente possa ser considerado ideal para regiões de alta incidência de radiação solar, deve-se associar um alto coeficiente de ρ nos espectros uv e infravermelho com uma baixa ρ no espectro visível, ou seja, refutar o calor e admitir luz (arsenault, 2015) (figura 4). partindo-se dessa premissa, as películas refletivas foram os únicos produtos que atenderam a essa condição, excetuando-se as películas pratas. os gráficos que ilustram o comportamento espectrofotométrico das amostras analisadas foram obtidos a partir dos dados fornecidos pelos espectrofotômetros nos ensaios de τ e ρ para ângulo de incidência da radiação de 0° em relação à normal. a figura 5 apresenta as curvas de τ (comportamento espectrofotométrico) dos vidros laminados, dos vidros refletivos, das películas de privacidade e das películas refletivas, comparando seus respectivos desempenhos com o do vidro incolor de 3 mm. observa-se que o melhor resultado dentre os vidros laminados foi atingido pela amostra lm-04 (laminado verde, 8 mm, 20% de τ), apresentando a maior razão vis/iv: 1,92. o lm-04 bloqueou o uv e apresentou baixa τ do infravermelho (8,17%), configurando-se em dark grey uv visible light solar infrared (heat) 0.3 1 2.0 2.5 clear low iron blue-green clear blue bronze green grey fonte: arsenault (2015). figura 4 – percentagem de transmitância de vidro típicos e coloridos. comportamento óptico de vidros e películas de proteção solar e sua relação com o conforto ambiental rbciamb | n.38 | dez 2015 | 31-45 41 uma situação ideal sob o ponto de vista do conforto térmico. contudo, apresentou uma baixa porcentagem de τ no espectro visível (15,65%). o melhor resultado dentre os vidros refletivos foi atingido pela amostra rf-02 (refletivo cobre, 3 mm, 30% de τ), permitindo luminosidade satisfatória (30,33%); contudo, não bloqueia o uv (8,31%) e possui uma razoável τ no infravermelho (22,18%), alcançando razão vis/iv de 1,37. constata-se que o uso das películas de privacidade, como películas de controle solar, é equivocado, pois estas são inadequadas devido a alta τ no espectro invidro incolor 3 mm lm – 01 1800 uv visível infravermelho tr an sm is sã o (% ) 100 80 60 40 20 0 comprimento de onda (nm) 290 500 1000 1500 1800 uv visível infravermelho tr an sm is sã o (% ) 100 80 60 40 20 0 comprimento de onda (nm) 290 500 1000 1500 1800 uv visível infravermelho tr an sm is sã o (% ) 100 80 60 40 20 0 comprimento de onda (nm) 290 500 1000 1500 1800 uv visível infravermelho tr an sm is sã o (% ) 100 80 60 40 20 0 comprimento de onda (nm) 290 500 1000 1500 lm – 02 lm – 03 lm – 04 lm – 05 vidro incolor 3 mm rf – 01 rf – 02 rf – 03 amostras: vidro incolor 3 mm pp – 01 pp – 02 pp – 03 pp – 04 pp – 05 amostras: vidro incolor 3 mm pp – 01 pp – 02 pp – 03 pp – 04 pp – 05 pp – 06 pp – 07 amostras: amostras: figura 5 – (a) comparação de desempenho do vidro incolor com vidros laminados, (b) comparação de desempenho do vidro incolor com vidros refletivos, (c) comparação de desempenho do vidro incolor com as películas de (privacidade) e (d) comparação de desempenho do vidro incolor com as películas refletivas (conforto). ferreira, r.c.; alves, e.g.p.s. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 31-45 42 fravermelho (variando de 82,54 a 83,44%) e baixa admissão no espectro visível (de 18,43 a 20,08%). consequentemente, as películas de privacidade alcançaram os menores valores para a razão vis/iv, variando entre 0,22 e 0,44%. dentre as películas refletivas, o melhor resultado foi alcançado pela amostra pr-03 (refletiva prata, intercontrol), ou seja, praticamente bloqueou o uv (0,48%) e proporcionou baixa τ no infravermelho (11,07%); contudo, apresentou uma τ no espectro visível abaixo do satisfatório (18,31%). as películas refletivas (conforto) e não refletivas (privacidade) apresentaram comportamento bastante diferenciado na τ para o espectro do infravermelho. a τ no espectro visível da película g5 é de 18,4%, e da refletiva, de 12,4%. no espectro do infravermelho, a τ da g5 é de 82,5%, e a τ da refletiva, de 15,38%. a τ total deve ser analisada em conjunto com a ρ, pois baixos valores de τ associados a baixos valores de ρ geram elevados valores de α, que contribuem para o aumento do gcs na edificação por reirradiação. de forma geral, esse comportamento foi constatado nos vidros laminados. altos valores de ρ proporcionam menores valores de ganho de calor solar. na situação ideal, com vistas ao conforto térmico e lumínico, deve-se associar o alto índice de ρ no espectro do iv com uma baixa ρ no espectro do visível. baixos índices de α não podem ser considerados como satisfatórios isoladamente, exemplos são as películas de privacidade, que apresentam baixos índices de α e altos de τ. as películas de privacidade, dentre os produtos estudados, alcançaram os maiores valores de gcs (tabela 2). os parâmetros α e fs foram usados para a determinação do gcs para as condições fixadas na metodologia (latitude, orientação da fachada, época do ano e horários). por meio do gcs é possível quantificar a carga por ig que a superfície transparente agrega por metro quadrado de esquadria em uma edificação (tabela 2). considerando um ∆t de 10°c, observa-se que os menores valores do gcs foram alcançados pelos vidros laminados e pelas películas refletivas. a película pr05 (refletiva prata da solar gard) e o vidro lm-01 (laminado ouro, 6 mm, 8% de τ) alcançaram os menores gcs com 96,9 e 124,0 w/m2, respectivamente; enquanto o gcs do vidro incolor de 3 mm foi de 609,0 w/m2. os valores dos gcss da película refletiva prata (pr-05) e do vidro laminado (lm-01) corresponderam, respectivamente, a 15, e 20,4% do gcs do vidro incolor de 3 mm. resultados semelhantes foram obtidos por zófoli et al. (2012) analisando a influência da ig que penetra pelos fechamentos transparentes no consumo de energia para climatização de edifícios de escritório na cidade de santa maria (rs). de acordo com os autores, dentre os valores obtidos nas simulações, o vidro comum incolor (fs de 85%) atingiu maiores consumos energéticos ao ser especificado e o vidro laminado refletivo prata escuro (fs 29%) foi o que promoveu menores consumos totais. os valores de gcs variaram de 155,8 w/m2 a 536,4 w/m2, respectivamente, para a película refletiva prata e películas fumê (figura 6). a partir destes resultados percebe-se a grande importância da correta especificação desses materiais diante da diminuição do consumo energético visando o resfriamento interno de edifícios. andreis, besen e westphal (2014), estudando o desempenho energético de fachadas envidraçadas para diferentes climas brasileiros, encontraram menor consumo energético naquelas revestidas por vidros laminados e vidros duplos, respectivamente, para climas mais quentes e mais amenos. quanto aos últimos, cetiner & özkan (2005) alertam para a necessidade de se avaliar a relação custo-benefício de sua aplicação, pois a economia obtida na conta de energia poderia ser revertida para investimento na especificação de um fechamento transparente de melhor custo e eficiência. por fim, conclui-se que o uso dos vidros refletivos promove um menor gcs. isso mostra que o uso desses vidros pela arquitetura é bastante pertinente quando se trata da redução da entrada de calor no interior das edificações, principalmente em locais de clima quente, como o município de goiânia. porém, não se pode esquecer de que a refutação do calor transmitido pelos vidros pode implicar, também, na diminuição da luz natural nos ambientes, comportamento não adequado sob o ponto de vista do conforto ambiental. comportamento óptico de vidros e películas de proteção solar e sua relação com o conforto ambiental rbciamb | n.38 | dez 2015 | 31-45 43 pr-05 lm-01 pr-08 pr-09 pr-03 pr-04 pr-02 pr-07 lm-04 pr-11 pr-10 pr-06 pr-01 rf-01 lm-02 lm-03 lm-05 lm-07 lm-09 lm-10 rf-02 lm-06 rf-05 lm-08 lm-11 rf-04 rf-03 pc-01 pc-02 pc-04 pc-05 pc-03 pc-06 pior melhor 0 100 200 300 400 500 600 (w/m2) figura 6 – ganho de calor solar para o total de amostras ensaiadas. ferreira, r.c.; alves, e.g.p.s. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 31-45 44 conclusões os vidros laminados atenderam a proposta quanto ao desempenho do índice de controle de luz solar para τ de luz visível fornecido pelos. a baixa transmissão de infravermelho (calor) não garante um desempenho ideal do ponto de vista do conforto térmico, pois eles alcançaram elevados índices de α; tal energia, ao ser reirradiada para o interior, pode causar aquecimento excessivo e, consequentemente, desconforto. é comum a venda das películas de privacidade para o controle de ganho de calor. contudo, seu uso para esse fim é equivocado, pois as películas de privacidade promovem alta τ no espectro infravermelho. essas películas alcançaram uma atenuação satisfatória da ig incidente apenas em comparação com os vidros incolores. as películas refletivas alcançaram baixa τ nos espectros visível e infravermelho (calor), bloquearam os raios uv e sua forte característica foi o elevado valor de ρ, diminuindo a α e o gcs. são boas opções para serem empregadas em locais de clima quente, em recuperação de fachadas envidraçadas em que se deseja a melhora do desempenho térmico com agilidade e custo relativamente menor, quando comparado ao emprego de um vidro laminado e sem o inconveniente da eventual troca da esquadria. enfim, os resultados mostraram que, para a correta escolha e especificação de um vidro ou uma película de proteção solar, com vistas ao conforto térmico e eficiência energética, deve ser analisado o parâmetro de gcs e a razão vis/iv. sugere-se, ainda, associar a esta análise valores de τ no espectro visível acima de 30%. referências abnt – associação brasileira de normas técnicas. nbr 15220-1. desempenho 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carry out a retrospective survey of the wild fauna rescued and treated at a clinic associated with the environmental police in the region of joinville sc. a total of 379 wild animals were treated at the clinic from 2014 to 2016. of these, 262 (69.13%) were birds, 107 (28.23%) mammals, 9 (2.37%) reptiles and 1 (0.26%) amphibian. the main causes of referral for clinical care were due to trauma (50.66%), seizures (1.32%) and other causes (48.02%), such as home invasion and orphaned puppies. among the reasons for traumas, pedestrian accidents were the most prevalent, representing 39.58% of the cases treated, followed by animals found to be debilitated without a defined cause (31.77%), attack by domestic animals (14.58%) and window-crashing (9.89%). the data obtained in this study show a rich diversity of species in joinville. these species are exposed to several anthropogenic challenges and barriers derived mainly from intense displacement and human invasion, causing many animals to move in order to adapt to urban areas. keywords: fauna; hit-and-run; atlantic forest; infrastructure; urbanization. r e s u m o os ecossistemas naturais estão em constante conflito com a crescente e desordenada expansão urbana, oriunda da má gestão de empreendimentos e infraestruturas humanas, enfrentando uma acelerada taxa de desmatamento e defaunação. a intensa pressão sobre os ambientes naturais impacta a fauna local através de incidentes variados gerando alta mortalidade, como atropelamentos, colisão em vidraças, ataques por animais domésticos, disseminação de doenças e eletrocussão em redes elétricas. o objetivo deste estudo foi realizar um levantamento retrospectivo da fauna silvestre resgatada e atendida em uma clínica conveniada à polícia ambiental na região de joinville – sc. um total de 379 animais silvestres foram atendidos na clínica no período de 2014 a 2016. destes, 262 (69,13%) eram aves, 107 (28,23%) mamíferos, 9 (2,37%) répteis e 1 (0,26%) anfíbio. as principais causas de encaminhamento para atendimento clínico foram devido a traumas (50,66%), apreensões (1,32%) e outras causas (48,02%) como a invasão de residências e filhotes órfãos. dentre os motivos de traumas, os atropelamentos foram os mais prevalentes, representando 39,58% dos casos atendidos, seguido por animal encontrado debilitado sem causa definida (31,77%), ataque por animal doméstico (14,58%) e colisão com vidraças (9,89%). os dados obtidos neste estudo mostram uma rica diversidade de espécies em joinville. essas espécies são expostas a diversos desafios e barreiras antropogênicas derivadas principalmente do intenso deslocamento e à invasão humana, fazendo com que muitos animais tenham que se deslocar para se adaptar a viver em áreas urbanas. palavras-chave: fauna; atropelamento; mata atlântica; infraestrutura; urbanização. survey of wildlife rescued and treated from 2014 to 2016 in joinville (sc), brazil levantamento dos animais silvestres resgatados e atendidos de 2014 a 2016 em joinville (sc), brasil carolina konkel barbosa1 , josé eduardo basilio de oliveira gneiding2 , túlio tácito ribeiro3 , edevaldo antonio iachinski1 , igor christian magno gonçalves4, cláudia turra pimpão1 1school of life sciences, pontifícia universidade católica do paraná – curitiba (pr), brazil. 2centro universitário, sociedade educacional de santa catarina – blumenau (sc), brazil. 3faculdade cesumar – curitiba (pr), brazil. 4clínica dr. selvagem medicina de animais silvestres e exóticos – joinville (sc), brazil. correspondence address: carolina konkel barbosa – rua imaculada conceição, 1.155 – prado velho – cep: 80215-901 – curitiba (pr), brazil. e-mail: carolinakonkel@gmail.com conflicts of interest: the authors declare that there are no conflicts of interest. funding: none. received on: 12/07/2020. accepted on: 08/16/2021. https://doi.org/10.5327/z217694781006 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. https://orcid.org/0000-0001-7890-1229 https://orcid.org/0000-0001-7821-0727 https://orcid.org/0000-0001-7546-2240 https://orcid.org/0000-0002-5477-359x https://orcid.org/0000-0003-3955-9074 mailto:carolinakonkel@gmail.com https://doi.org/10.5327/z217694781006 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ barbosa c.k. et al. 688 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 687-696 issn 2176-9478 introduction tropical ecosystems are facing an accelerating rate of deforestation and defaunation. consequently, anthropogenic alteration of natural environments triggered the sixth largest extinction event in history, causing widespread changes in the global distribution of fauna and flora (chapin et al., 2000). landscape modification and habitat fragmentation are the main drivers of this widespread species loss as a result of the interaction of exogenous and endogenous threats, including habitat loss, degradation and isolation, changes in biology, behavior and species interactions, as well as threatening additional factors, such as logging and farming, fires, hunting, illegal trade, introduction of exotic species, edge effects and urbanization (fischer and lindenmayer, 2007; symes et al., 2018). maintaining biodiversity in these landscapes is complex and faces a multitude of challenges. their response to habitat disturbance differs between species and ecological groups, between landscapes and regions, depending on landscape heterogeneity (ewers and didham, 2006; arroyo-rodríguez et al., 2013). furthermore, the negative effects of habitat modification and wildlife exploitation have ripple and cumulative effects that affect not only the target species, but also the structure, function and resilience of the forest due to the loss of critical animals for maintenance. environmental, which leads to changes in plant composition, animal communities and ecosystem dynamics that, associated with the development of anthropogenic infrastructures facilitating human access to wildlife habitats, aggravates the effects of deforestation (ward et al., 2015; sobral-souza et al., 2017; symes et al., 2018). the brazilian atlantic forest has high species richness and a long history of human disturbance. it is made up of a great diversity of ecosystems, being considered one of the five most important hotspots of global biodiversity, housing about 261 species of mammals (55 endemic), 1020 of birds (188 endemic), 340 of amphibians (90 endemic), 197 of reptiles (60 endemic) and 350 of fish (133 endemic), in addition to containing most of the brazilian species threatened with extinction (myers et al., 2000; arruda and sá, 2004; fundação sos mata atlântica and inpe, 2020). however, the rate of destruction of the atlantic forest has increased in recent decades due to the occupation and exploitation of its resources, resulting in severe changes in this ecosystem, caused by the high fragmentation of habitats and the loss of biodiversity. the current result is the almost total loss of the original intact forests and the continuous devastation of the existing forest remnants, making this biome one of the most endangered ecosystems in the world (brasil, 2010). the state of santa catarina is inserted within this biome in all its extension, and is the third state with the largest area of remnants of the atlantic forest in the country, currently possessing about 17.46% of the original biome preserved (reserva da biosfera mata atlântica, 2008). due to intense displacement and human invasion, long peri-urban areas are being incorporated into cities, leading to environmental imbalance and great destruction of natural habitats, causing many animals to move in order to adapt to urban areas. in addition, the intense pressure on the areas still forested results in several encounters between the population and the fauna, with various incidents generating high mortality of the surrounding wild fauna, such as hit-and-run, window-crashing, attacks by domestic animals, disease dissemination and electrocution. a small part of these animals is found still alive, and is sent to the wild animal screening centers (cetas), responsible for receiving, sorting, recovering, rehabilitating and disposing of wild animals (ibama, 2018). considering that most cetas are located in a single city in the state, some clinics may have a contract with the brazilian institute for the environment and renewable natural resources ibama or environmental institutes in the state, to provide emergency care to these animals before they are sent there. considering this scenario, the purpose of this study was to carry out a survey and diagnosis of the fauna rescued alive in a clinic associated with the environmental police of itajaí, aiming to identify critical points in the survival and conservation of wild species in anthropomorphized areas in the region of joinville, santa catarina brazil. material and methods description of the study area the data were obtained from the clinic dr. selvagem – wild and exotic animal medicine, located in the city of joinville – state of santa catarina, brazil. the clinic provides specialized care for birds, reptiles, mammals, amphibians and privately owned fish that are legalized as required by ibama. since 2006, it has been providing emergency care for free-living wild animals rescued by the environmental police, victims of trafficking, abuse, car crashes and electrical wiring, or at risk, which, after being discharged, are sent to the wild animal rehabilitation center (cetas) or fauna keepers registered by ibama for rehabilitation and release. design and data analysis a retrospective observational study was carried out by surveying the clinical care records of free-living wild animals rescued by the environmental police from april 2014 to july 2016, later tabulated in microsoft excel 2016 software, according to the date of entry, class, order, family, common name, scientific name, age group, type of rescue, reason for rescue and destination registered in the veterinary records. data were descriptively analyzed and shown in percentages. results a total of 379 animals were rescued by the environmental institute of santa catarina state in charge in the region of joinville, and sent to a clinic specializing in wild animal care, from april 2014 to july 2016. of these, 262 (69.13%) were birds, 107 (28.23%) were mammals, 9 (2.37%) survey of wildlife rescued and treated from 2014 to 2016 in joinville (sc), brazil 689 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 687-696 issn 2176-9478 were reptiles and 1 (0.26%) was amphibian. the distribution of visits to birds and mammals according to month and year during this period is shown in figures 1 and 2. according to figure 1, it can be seen that there was no homogeneous distribution over the months. the number of clinical consultations performed in birds during 2014 increased in november, concentrated in october and december 2015 and in january 2016. the registered occurrences of mammals showed dispersion according to the relevant year, and from july to september 2014 they had a larger sample of clinical care. in 2015 the records were mainly concentrated in january, march and june, and in 2016 until july, january and may there was a greater number of records. as for the occurrence of reptiles, clinical consultations were carried out only in 2015, with the majority of records in january (6/9). the main causes of referral for clinical care due to trauma were 50.7% (n = 192) and other causes amounted to 48% (n = 182), such as home invasion and orphaned puppies, and 1.3% had been seized (n = 5). the trauma category included accidents involving hit-andrun, attack by domestic animals, window-crashing, entanglement in nets and fences, projectiles and animals found weakened without a defined cause. tables 1, 2 and 3 list the order and animal species with the type of occurrence and conservation status according to the endangered species list – mma (brasil, 2018a, 2018b, 2018c, 2018d). several groups of species treated at the clinic had more than one type of occurrence, indicating that the effects of anthropomorphized areas can be cumulative. in all, 94 different species of mammals, birds, reptiles and amphibians rescued by the environmental police were recorded and received emergency clinical care at clínica dr. selvagem, highlighting the high species richness and a long history of anthropogenic disturbances experienced by the atlantic forest biome. as for the conservation status, almost threatened species (nt) were registered: magellanic penguin (spheniscus magellanicus), with 1.06% (n = 4), saffron toucanet (pteroglossus bailloni) (0.26%, n = 1) and the azure jay (cyanocorax caeruleus) (0.26%, n = 1); vulnerable to extinction (vu): white-necked hawk (buteogallus lacernulatus) (0.26%, n = 1), howler monkey (alouatta guariba) (0.26%, n = 1) and northern tiger cat. (leopardus tigrinus) (0.53%, n = 2) and endangered (en): vinaceous-breasted parrot (amazona vinacea) (0.26%, n = 1) and jaguarundi (puma yagouaroundi) (0.26%, n = 1). among the reasons for trauma, hit-and-run was the most prevalent, representing 39.6% (n = 76) of the cases treated, followed by animals found debilitated without a defined cause (31.8%, n = 48), attack by domestic animals (14.6%, n = 28), birds in window-crashing accidents (9.9%, n = 19) and other reasons (figure 3). the other occurrences not related to trauma represented 48.02% (182/379) of the visits, with the main reason for rescue being related to orphan puppies (36.3%, n = 66), invasion of residence (31%, n = 56), causes not reported (27.5%, n = 50) and falls from the nest (5.5%, n = 10). of the total number of occurrences recorded in the survey period, most of the animals treated (44.6%, n = 169) were, after stabilization in the clinic, sent to cetas-sc. in 32.5% (n = 123) the type of destination was not entered in the clinical records, 17.7% (n = 67) of the animals died, 4.7% (n = 18) were destined for release. among the animals sent to the clinic due to hit-and-run, 41.7% (31/76) died, 30.2% (23/76) were sent to cetas-sc, which was not informed in the clinical records (27.6%, 21/76) and only 1 (1/76) was discharged and sent for release. considering the classes involved in accidents with vehicle collisions, mammals had the highest number of occurrences (60.5%, n = 46), followed by birds (38.2%, n = 29), and only one (1.3 %) species of reptile was registered. within the mammalia class, the order didelphimorphia (43.5%, n = 20) was the most abundant. additional orders also sampled were rodentia (15.2%, n  =  7), pilosa (13%, n = 6), carnivora and primate (10.9%, n = 6), cingulata (4.3%, n = 2) and artiodactyla (2.2%, n = 1). in birds, individuals of the order strigiformes were the most recorded group (31%, n = 9), followed by galiformes (20.7%, n = 6), gruiformes (13.8%, n = 4), accipitriforms (10.3%, n = 3) and others. only one black-and-white tegu (salvator merianae) belonging to the reptile class was treated at the clinic due to a vehicle collision. figure 1 – distribution of records of free-living birds rescued by the environmental police from april 2014 to july 2016 and treated at the clinic. figure 2 – distribution of records of free-living mammals rescued by the environmental police from april 2014 to july 2016 and treated at the clinic. barbosa c.k. et al. 690 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 687-696 issn 2176-9478 table 1 – type of occurrence of mammals rescued by the environmental police and sent to clínica dr. selvagem, from 2014 to 2016. species type of occurrence conservation status total didelphimorphia 67 didelphis albiventris a, b, d lc 9 didelphis aurita a, b, c, d lc 58 artiodactyla 1 not identified a 1 carnivora 7 cerdocyon thous a, c lc 2 leopardus tigrinus a vu 2 procyon cancrivorus a, e lc 2 puma yagouaroundi a en 1 chiroptera 1 nyctinomops aurispinosus d lc 1 cingulata 3 dasypus novemcinctus a, b lc 3 pilosa 9 tamandua tetradactyla a, d, e lc 9 primata 9 alouatta guariba e vu 1 callithrix penicillata a, c, d lc 6 sapajus apella a lc 2 rodentia 10 cavia aperea a, b lc 2 coendou prehensilis a lc 1 dasyprocta aguti a, c, e lc 3 hydrochoerus hydrochaeris a, b lc 4 total 107 a: vehicle collision; b: domestic animal attack; c: found debilitated; d: home invasion; e: orphan; lc: out of danger; vu: vulnerable; en: in danger; cr: critically endangered. table 2 – type of occurrence of birds rescued by the environmental police and sent to clínica dr. selvagem, from 2014 to 2016. species type of occurrence conservation status total galliformes 10 ortalis guttata a, h, k lc 8 penelope obscura a, e lc 2 accipitriformes 13 buteo brachyurus e lc 1 buteogallus lacernulatus a vu 1 not identified a, c, e, g, k 7 parabuteo unicinctus a lc 1 rupornis magnirostris e, g lc 3 anseriformes 2 cairina moschata a lc 1 dendrocygna bicolor g lc 1 apodiformes 3 not identified c 3 caprimulgiformes 1 hydropsalis parvula b lc 1 charadriiformes 13 larus dominicanus c, k lc 2 larus sp. k 3 thalasseus maximus f lc 1 vanellus chilensis a, e, g, h, k lc 7 columbiformes 18 columba livia g lc 2 columbina sp. b, c, g, h, k 14 geotrygon violacea b lc 1 patagioenas picazuro h, j lc 1 coraciiformes 1 chloroceryle americana b lc 1 cuculiformes 1 piaya cayana e lc 1 falconiformes 7 caracara plancus a, h, j, k lc 4 falco femoralis g lc 1 continue... survey of wildlife rescued and treated from 2014 to 2016 in joinville (sc), brazil 691 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 687-696 issn 2176-9478 table 2 – continuation. table 2 – continuation. species type of occurrence conservation status total milvago chimachima a, c lc 2 gruiformes 10 aramides saracura a, h, k lc 8 gallinula galeata a lc 1 porphyrio martinicus g lc 1 nyctibiiformes 2 nyctibius sp. g, k 2 passeriformes 67 cacicus haemorrhous c lc 1 coereba flaveola b lc 1 cyanocorax caeruleus e nt 1 furnarius rufus c, g lc 2 molothrus bonariensis d, e lc 3 myiodynastes maculatus k lc 1 not identified b, c, h, i, k 12 passer domesticus b lc 2 pitangus sulphuratus b, c, h, e, i lc 14 sicalis flaveola g lc 1 tachyphonus coronatus e lc 1 tangara sp. e, k 4 thraupis sayaca k lc 1 turdus albicollis k lc 1 turdus amaurochalinus g, k lc 4 turdus flavipes a, b, k lc 3 turdus leucomelas e lc 1 turdus rufiventris d, e, g, h, i, k lc 11 tyrannus melancholicus c, e, h lc 3 pelecaniformes 9 ardea alba c, e lc 3 nycticorax nycticorax h, k lc 2 phimosus infuscatus a, g lc 3 tigrisoma lineatum k lc 1 piciformes 19 colaptes campestris g lc 1 species type of occurrence conservation status total not identified i 1 pteroglossus bailloni k nt 1 ramphastos dicolorus b, e, g, k lc 10 ramphastos vitellinus e, g, h, k vu 5 selenidera maculirostris k lc 1 procellariiformes 1 diomedea sp. e 1 psittaciformes 16 amazona vinacea e en 1 brotogeris tirica c, e, k lc 5 forpus sp. e 2 pionus maximiliani b, e, h, k lc 7 pyrrhura frontalis k lc 1 sphenisciformes 4 spheniscus magellanicus e nt 4 strigiformes 57 asio clamator a, e, g, h, k lc 7 asio stygius a, c, f, g lc 8 athene cunicularia a, e, f, g lc 5 megascops choliba e lc 1 megascops sanctaecatarinae a, i lc 3 not identified a, c, e, g, h, k 17 pulsatrix koeniswaldiana e, f lc 2 pulsatrix perspicillata e, g lc 3 strix virgata c lc 1 tyto furcata a, e, g, h, k lc 10 sulidae 2 sula leucogaster e lc 2 suliformes 5 fregata magnificens e lc 2 phalacrocorax brasilianus e, k lc 3 total 262 continue... a: vehicle collision; b: domestic animal attack; c: window-crashing; d: seizures; e: found debilitated; f: entanglement; g: home invasion; h: orphan; i: fall from the nest; j: firearm; k: not informed; lc: least concern; nt: nearly threatened; vu: vulnerable; en: in danger; cr. critically endangered. barbosa c.k. et al. 692 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 687-696 issn 2176-9478 discussion the type of interaction is directly related to the ecology and behavioral biology of each animal species. mammals had a higher hitand-run rate, while birds were concentrated in attacks by domestic animals, collisions with windows, hunting and seizures. several groups of species treated at the clinic had more than one type of occurrence, indicating that the effects of anthropomorphization in the areas are overlapping and cumulative. for example, the mammalia class is the most sensitive and vulnerable group to the rapid development of road infrastructure, due to the specific characteristics of its life history. many studies have shown that roadside mortality can reduce survival and population densities, and that vehicle collisions are a major source of mortality for many species (forman and alexander, 1998; forman et al., 2003; fahrig and rytwinski, 2009; grilo et al., 2009). impacts generated by road development range from direct mortality due to vehicle collisions to secondary effects, such as modification of animal behavior, alteration of the physical and chemical environment, dissemination of exotic species or the disruption of links between populations (trombulak and frissell, 2000; ward et al., 2015). among the main influences that lead to pedestrian accidents, vehicle speed and traffic volume, food abundance along the roads and the behavior of the species stand out (forman et al., 2003). this interaction is, in most cases, fatal, decimating several animals daily (rosa and bager, 2012). the effects of road mortality are not evenly distributed in time and space, and it is necessary to assess hotspots, propose mitigation periods and locations (gunson et al., 2011). only a small portion of these individuals is found alive, requiring emergency care for these species in specialized clinics associated with the environmental police. this study represents only a small portion of the animals that are found trampled alive, making the prognosis of threatened species difficult from an ecological point of view. this translocation of wildlife to urban environments is probably linked to the suppression of natural resources caused by habitat fragmentation. thus, with the distribution of habitats in highly fragmented landscapes, it is randomly dispersed, so animals are forced to overcome this great diversity of barriers in search of resources for their survival, and end up invading homes, coming into conflict with human beings (cervinka et al., 2015). another important factor is the seasonality of these events. according to ferreguetti et al. (2020), temporal variations are directly related to the behavior and period of activity of mammals, and in this study, carried out in a fragment of br-262 immersed in the atlantic forest in the state of espírito santo, the months with the highest rates of roadkill were december, january and february, and those with the lowest rates were april, august and september, being significantly higher during the rainy season than during the dry season. these data do not corroborate those found in the present study, where there was no concentration of the number of fixed cases in a certain period. the explanation for this may be due to the high mortality rate, as these animals may die even before receiving any kind of clinical care. according to a survey of human-fauna impact events conducted by the non-governmental organization associação mata ciliar carried out by hilário et al. (2021), mortality was not homogeneous along the roads, being determined with data from animals that were taken to non-governmental organizations after getting involved in these events, influenced by the detection of the relationship between the length of roads and the number of animals run over, which corroborates our survey. despite the high number of deaths recorded, in developing countries, efforts to reduce wildlife mortality on the roads are still an obstacle, mainly due to the lack of research, which can be extremely costly due to the high sampling effort required, but also due to other priorities generally dictated by the country’s socioeconomic situation (collinson et al., 2015; williams et al., 2019). however, to preserve the animal habtable 3 – type of occurrence of reptiles and amphibians rescued by the environmental police and sent to clínica dr. selvagem, from 2014 to 2016. species type of occurrence conservation status total testudinata hydromedusa tectifera d lc 1 trachemys dorbigni b, c lc 3 squamata anguis fragilis d lc 1 boa constrictor d lc 1 micrurus corallinus d lc 1 salvator merianae a, c lc 2 anura rhinella marina d lc 1 total 10 a: vehicle collision; b: seizure; c: found debilitated; d: home invasion; lc: out of danger; vu: vulnerable; en: in danger; cr: critically endangered. figure 3 – type of occurrence of trauma in birds, mammals and reptiles treated at clínica dr. selvagem from april 2014 to july 2016. survey of wildlife rescued and treated from 2014 to 2016 in joinville (sc), brazil 693 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 687-696 issn 2176-9478 its and needs, structures that allow their safe passage on highways have been used (gaisler et al., 2009; freitas, 2010), particularly galleries, dry boxes, overpasses wildlife corridor and fauna viaducts. one of the great building challenges is the diverse number of species that would depend on these passages and their particular habits, which must be taken into account in planning and construction. in addition, collisions with wild animals can generate several impacts, both for economy and human safety (ascensão et  al., 2021), which makes efforts to elucidate the interaction of linear constructions with these animals fundamental to the reduction of accidents that may promote human and animal mortality. the introduction of faunal passages of different types and sizes is an important factor in increasing their use by wild animals (huijser et al., 2007). some species have a predilection for large and open passages, while others for smaller and confined areas. the study and knowledge of the local fauna is extremely important for the successful implementation of these structures (clevenger and waltho, 2005; huijser et al., 2007). studies carried out in canada have shown falls of 80% or more in collisions between large species and vehicles, when structures such as underpasses or wildlife viaducts associated with conduction fences are used (clevenger et al., 2001; huijser et al., 2007). however, due to financial constraints and lack of knowledge about the material costs caused by collisions in most regions, it is rarely realistic to fence off an entire road network simultaneously, and thus mitigating specific road sections can be more cost-effective than fencing all roads (ascensão et al., 2013; spanowicz et al., 2020). due to the wide diversity of environments and behaviors and, consequently, greater exposure to negative effects associated with habitat transformation, such as mortality from window collisions, exposure to new diseases and predators, birds have been used to study the effects of urbanization on the diversity of species (carvajal-castro et al., 2019). for birds, the greatest risks that cause fatalities directly in anthropogenic landscapes include predation by domestic animals and collision with man-made structures and vehicles (parkins et al., 2015). the animals sent to the clinic due to attacks by domestic animals and collisions on mirrored surfaces and windows represented 6.33% (24/379) and 5.01% (19/379) of the records, and all species registered were birds. collisions with man-made structures such as windowpanes or moving vehicles like automobiles and planes pose threats to birds. according to riding et  al. (2021), the seasonal peaks of collision rates occur in late spring and early autumn with increasing latitude, corroborating what was evidenced in this study. furthermore, loss et al. (2019), showed variation in collision correlates between spring and autumn migration and among bird species, whose factors influencing collision fatalities also influence the number of colliding species, and the proportion, and potentially the area, of glass illuminated at night are associated with collisions (loss et al., 2019). study carried out by klem et  al. 2009, determined the fatality of bird crashes on windows in new york, with 475 and 74 crashes in 2006 fall and 2007 spring being recorded. 82% and 85%, respectively, were fatal, partially corroborating the present study, where this event was concentrated in the spring months (september to december). thus, factors related to the reproductive phenology of birds may have contributed to the observed monthly and seasonal collision patterns. among birds, the most affected species in collisions with vehicles were of the family of strigiformes [asio clamator (1), asio stygius (2), athene cunicularia (1), megascops sanctaecatarinae (2)], galliformes [ortalis guttata (5), penelope obscura 1], gruiformes [aramides saracura (3), gallinula galeata (1)] and accipitriformes [buteogallus lacernulatus (1), parabuteo unicinctus (1)]. the main species of birds affected were of the order of passerines and columbiformes. these species have synanthropic habits and, therefore, live in urban areas, making their nests in homes, being more susceptible to predation by domestic animals and collisions with urban structures. however, some registered species, such as amazona vinacea, are on the red list of threatened species, and it is extremely important to record and survey these interactions to understand the impact generated and assess the degree of susceptibility of the species. the number of bird colliding with glass structures is underestimated, receiving greater scientific interest for conservation and political attention recently due to high mortality. in the us alone, bird mortality from this type of structure has been estimated at between 365 and 988 million per year, requiring the adoption of mitigation measures to avoid major losses of bird biodiversity (barton et al., 2017). the negative impacts generated by domestic animals represent specific conservation issues, as they are closely linked to the economic, social and political values of local populations and, therefore, require interdisciplinary cooperation to assess the effects of predation, competition, disturbance, hybridization and transmission of diseases from domestic animals under wild populations (young et al., 2011). as the human population spread, so did the intentional and accidental introduction of many species into a variety of habitats and ecosystems. an example of this is the transmission of diseases such as rabies and canine distemper virus, which can seriously affect wild species. randall et  al. (2006) observed a 75% reduction in the ethiopian wolf population (canis simensis) in the last 20 years due to the incidence of rabies transmitted by domestic dogs. with regard to hunting and seizure among all the animals involved, birds are the class with the highest number of seizures. trafficking of wild animals is the third largest illegal activity in the world and the second largest in brazil (dias junior et  al., 2013). estimates point to the removal of more than 400 bird species, which represents 23% of the native bird species in brazil (alves et  al., 2013). in our study, the main species involved in seizures were the shiny cowbird (molothrus bonariensis), rufous-bellied thrush (turdus rufiventris) and d’orbigbarbosa c.k. et al. 694 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 687-696 issn 2176-9478 ny’s slider (trachemys dorbigni), which were strongly linked to animal trafficking. we have also obtained records of gunshot traumas in two specimens of southern caracara (caracara plancus) and a picazuro pigeon (patagioenas picazuro). a useful way to understand the potentially negative effects of landscape modification on native animals is to consider the range of processes that can threaten a particular individual species (fischer and lindenmayer, 2007). for example, the orders rodentia and didelphimorphia are groups of small mammals, composed of small rodents and marsupials, highly specialized in the maintenance of neotropical ecosystems, with a relevant role in seed dispersal and consequently in the recovery and reforestation process of impacted areas (grazzini et  al., 2015). many species of these two orders are threatened by habitat loss and fragmentation, which have led to a pronounced decline in their richness and abundance (grazzini et al., 2015). the big-eared opossum (didelphis aurita) and the white-eared opossum (d. albiventris), are didelphid marsupials that, despite not being threated of extinction, are opportunistic and tolerant to altered environments, being found in highly fragmented landscapes, such as urban centers (abreu et al., 2011). this approximation may justify the greater number of calls registered among the species sampled in our study. the rodentia order occupied the second group of mammals with the highest incidence of roadkill in the present study. the families caviidae, hydrochaeridae, dasyproctidae and erethizontidae were observed, represented respectively by the brazilian guinea pig (cavia aperea), capybaras (hydrochaeris hydrochaeris), azara’s agouti (dasyprocta azarae) and orange-spined hairy dwarf porcupine (sphiggurus villosus). capybaras (hydrochaeris hydrochaeris) were the rodents with the highest incidence of rescues and visits at clínica dr. selvagem. they are widely distributed in central and south america, inhabiting different environments, from riparian forests to seasonally flooded savannas, up to 500 m away from the water (bonvicino et al., 2008). it can compete with cattle for pasture and invade crops, especially in the dry season, being often attracted to urban areas. carnivores (mammalia: carnivora) are the most sensitive and vulnerable group to accidents due to the rapid development of road infrastructure due to the specific characteristics of their life history, such as low population density and large living areas. since animals with large ranges of motion typically have low reproduction rates (e.g., large carnivores), they cannot quickly compensate for higher mortality through increased reproduction, so mortality leads to population decline (spellerberg, 1998). in this study, two individuals of leopardus tigrinus (northern tiger cat) and one puma yagouaroundi (jaguarundi) were registered. felids are species that have relatively low population densities, but inhabit large territorial zones (cardillo et  al., 2004). however, their populations are severely fragmented, being severely reduced by the conversion of their natural habitat into plantations and pastures (payan and oliveira, 2016), increasing the need to understand their response to human pressures on large scales (boyd et al., 2008). furthermore, local populations tend to decline where roadkill rates exceed those of reproduction and migration (forman and alexander, 1998). there was also an occurrence of the white-necked hawk (buteogallus lacernulatus), categorized as vulnerable (vu) by the c2a(i) criteria, in view of the decline due to the loss of area and habitat quality and the removal of individuals from the wild. in general, most species that feed near roads are more vulnerable to being run over, which includes many predators, scavengers and grass-eating herbivores (coffin, 2007; laurance and useche, 2009). mammals are victims of roadkill when they travel along highways crossing their area of residence or when they are attracted by available resources in the surrounding area (laurance and useche, 2009). birds are attracted to roads by the availability of perches around the roads, the abundance of small mammals that serve them as food, the grain that falls from vehicles and the carcasses of animals (grilo et al., 2010). the main risks of reptiles being run over are associated with slow movements and the behavior of heating up on roads as a means of thermoregulation (laurance and useche, 2009; grilo et al., 2010). conclusion the data obtained in this study point to a rich diversity of species in the joinville region. these species are exposed to several anthropogenic challenges and barriers mainly derived from intense displacement and human invasion, with the incorporation of long peri-urban areas to cities, drastically modifying the landscape and its natural resources, causing many animals to have to move in order to adapt to life in urban areas. however, only animals rescued still alive and taken to emergency care were measured. despite this, part of the individuals died, mainly as a result of being run over. hit-and-run was the main reasons for trauma seen at the clinic during the survey period. however, no data, such as the exact location of each event, or temporal data, such as climate, rainfall, local characteristics of roads were obtained, which could allow exploring the effects of other variables or even identifying hotspots of different species for planning and implementation of urban mitigation measures, such as fauna passages, to reduce the impact generated on local biodiversity. in addition, another variable that can also influence the reported sample is related to the characteristics of the animals, such as size, charisma or whether the animal represents any danger to people. thus, the region of joinville is constituted as a territory covered by native vegetation in constant conflict with anthropogenic activities, leading to dualism in the occupation of environments between wildlife and human population, with the occurrence of accidents on highways, in homes through attacks by domestic animals or collisions on windows, requiring further studies covering different field measurement techniques and data on the care of these animals. survey of wildlife rescued and treated from 2014 to 2016 in joinville (sc), brazil 695 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 687-696 issn 2176-9478 contribution of authors: barbosa, c.k.: conceptualization, methodology, validation, formal analysis, investigation, resources, writing — original draft, writing — review and editing. gneiding, j.e.b.o.: data curation, formal analysis, investigation, methodology, writing — original draft, writing — review and editing. ribeiro, t. t.: data curation, investigation, methodology. iachinski, e.a.: conceptualization, methodology, validation, formal analysis, investigation, resources. gonçalves, i.c.m.: authorization, supervision, visualization, writing — review and editing. pimpão, c.t.: conceptualization, guidance, formal analysis, project administration, supervision, visualization, writing — review and editing. references abreu, m.s.l.; 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etnozoologia; chapada do araripe; saber local. abstract the local ecological knowledge about mazama gouazoubira was investigated in communities adjacent to the environmental protection area chapada do araripe, brazil. a total of 35 people were interviewed using the snowball technique. for analysis, data were categorized on local ecological knowledge, hunting method and perception of availability. m. gouazoubira is known for common deer (77.15% of citations) and recognized by morphological characters. for 54.28% of the respondents, this species is sighted throughout the year (51.43%). among the food items, wild fruits stood out (68.75%). regarding reproduction, this species reproduces throughout the year (22.86%). for 22.88% of respondents, m. gouazoubira is diurnal and agile. the hunting technique to its capture is waiting (100%). on the change in the m. gouazoubira population, 91.42% realized decrease in sighting. the human group investigated showed a consistent knowledge about m. gouazoubira, which is relevant to enable management strategies for this species in the region. keywords: ethnoecology; ethnozoology; chapada do araripe; local knowledge. doi: 10.5327/z2176-947820150017 conhecimento ecológico local sobre o veado, mazama gouazoubira (g. fischer, 1814), por moradores do entorno de uma área protegida do semiárido brasileiro local ecological knowledge about the gray brocket, mazama gouazoubira (g. fischer, 1814), by residents surrounding a protected area of the brazilian semiarid conhecimento ecológico local sobre o veado, mazama gouazoubira (g. fischer, 1814), por moradores do entorno de uma área protegida do semiárido brasileiro rbciamb | n.38 | dez 2015 | 78-94 79 introdução o veado comum, mazama gouazoubira (g. fischer, 1814) (artiodactyla; cervidae), tem ampla distribuição no brasil, com ocorrência também na bolívia, paraguai, norte da argentina e uruguai (black-décima et al., 2010; duarte et al., 2012). essa espécie desempenha um papel recorrente em diversas comunidades locais estudadas, devido ao seu valor como recurso alimentar (altrichter, 2006; hurtado-gonzales & bodmer, 2004; rocha-mendes et al., 2005; souza-mazurek et al., 2000), muito embora no brasil seja de conhecimento das pessoas locais a existência da legislação que proíbe a caça de animais silvestres, conforme art. 29, § 1 da lei de crimes ambientais, lei nº 9.605/98 (brasil, 1998). na área de proteção ambiental (apa) chapada do araripe, nordeste do brasil, m. gouazoubira é reconhecida como parte constitutiva da cultura local, não como fonte de alimento para a sobrevivência, mas como elemento incorporado à prática social, motivo pelo qual as inter-relações das comunidades locais com essa espécie são mantidas na região do araripe (bonifácio; freire; schiavetti, 2016; melo et al., 2014). no panorama atual de conservação, m. gouazoubira não tem sido suficientemente estudada nos seus aspectos biológicos e ecológicos (black-décima et al., 2010), mas, apesar disso, devido a sua ampla área de distribuição, é considerada pouco preocupante (lc) pela união internacional para a conservação da natureza e dos recursos naturais (uicn) (black-décima & vogliotti, 2014), estando ausente na atual lista nacional de espécies ameaçadas (mma, 2014a). no âmbito regional, em relação à presença em lista de espécies ameaçadas, é categorizada como vulnerável (vu) no rio grande do sul (marques et al., 2002) e dados insuficientes (dd) no paraná (mikich & bernilis, 2004). para o estado do ceará não há dados disponíveis para essa categorização e, nesse contexto, o conhecimento ecológico das comunidades locais torna-se uma ferramenta útil na conservação de espécies, na medida em que contribui para uma melhor compreensão da dinâmica dos sistemas socioecológicos, principalmente em situações onde o monitoramento e a captura do animal para estudos ecológicos é difícil (sahoo; puyravaud; davidar, 2013). o conhecimento ecológico local (cel) remete ao saber adquirido pela vivência, convivência e experiência humana no meio em que vive ao longo do tempo (prado et al., 2013). cada espécie biológica tem hábitos e histórias diferentes, por vezes não investigados ou evidenciados pelo conhecimento científico-acadêmico. assim, para efeito de estratégias efetivas de conservação, várias pesquisas etnobiológicas têm demonstrado a importância de integrar conhecimento local e enfoques acadêmicos, reforçando o potencial complementar em relação às informações produzidas por ambos os sistemas de conhecimento (ferreira et al., 2014; gandiwa, 2012; prado et al., 2014, rosa; carvalho; angelini, 2014; silva; costa-neto; rocha, 2014; sobczak et al., 2013). a concentração de estudos sobre m. gouazoubira tem sido na área de uso e seleção de habitat (black-décima, 2000; caraballo, 2009; rivero; rumiz; taber., 2005; romero & chatellenaz, 2013), além de trabalhos sobre comportamento alimentar (richard & rada, 2006; serbent; periago; leynaud, 2011), taxonomia morfológica (angeli; oliveira; duarte, 2014; gardner, 1999), ecologia comportamental (black-décima & santana, 2011), reprodução (zanetti et al., 2014) e genética/bioquímica (camargo et al., 2013). sob o enfoque da etnozoologia, pesquisas especificamente com m. gouazoubira ainda são incipientes; os dados disponíveis na literatura referem-se a trabalhos genéricos no contexto do conhecimento local das espécies brasileiras de cervídeos do gênero mazama (rafinesque, 1817) (gehara et al., 2009; vogliotti, 2003). neste estudo foi analisado o conhecimento ecológico local sobre a espécie m. gouazoubira em comunidades rurais da apa chapada do araripe, bem como discutidos os aspectos relacionados à sua conservação, pois essa espécie tem o maior valor de uso entre as espécies que tem relação com as comunidades rurais estudadas por bonifácio, freire e schiavetti (2016). bonifácio, k.m.; schiavetti, a.; freire, e.m.x. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 78-94 80 metodologia área de estudo o estudo foi realizado na apa chapada do araripe, ceará, brasil (7°42’42” e 7°50’28” s, 39°17’04” e 40°35’23” w), em quatro comunidades do seu entorno (figura 1): comunidades do caldas (7°22’43”s, 45°21’01”w e 787 m) e do farias (7°29’39”s, 45°22’01”w e 693 m), pertencentes ao município de barbalha, comunidade de novo horizonte (7°29’39”s, 45°22’01”w e 837 m), município de jardim, e comunidade banco de areia (7°26’23”s, 45°12’40”w e 917 m), pertencente ao município de missão velha. essa área protegida federal possui uma extensão de 972.590,45 hectares, abrangendo os estados do ceará, piauí e pernambuco (cnuc, 2011). em termos climatológicos insere-se no domínio do clima semiárido, com média pluviométrica de 1.000 mm anuais e temperatura variando entre 23 e 25°c (pernambuco, 2007). a cobertura vegetal é constituída por áreas de matas úmidas com transição para o cerradão, carrasco e cerrado (ribeiro-silva et al., 2012), ambientes nos quais ocorrem o soldadinho-do-araripe, antilophia bokermanni (coelho & silva, 1998), ave com distribuição restrita à chapada do araripe, ceará, categorizada como espécie criticamente em perigo (cr) (mma, 2014b), e figura 1 – localização da área de proteção ambiental da chapada do araripe no estado do ceará, nordeste do brasil e das quatro comunidades estudadas no seu entorno. 40o0´00´´w brasil 40o0´00´´w 40o0´00´´w 39o20´00´´w 7o20´0´´s barbalha missão velha jardim 7o20´0´´s 40o40´0´´w 40o0´00´´w 39o20´00´´w40o40´0´´w sistema de coordenadas universal transversa de mercator – utm datun, sad 69 – zona – sul 24 5o0´5´´s n nordeste pi ce rn pb pe 2 20 2010 0 1 0 2 4 km km oceano atlântico 5o0´5´´s a m ér ic a do s ul oc ea no a tlâ nti co 1: comunidade do caldas; 2: comunidade do farias; 3: comunidade banco de areia; 4: comunidade novo horizonte. conhecimento ecológico local sobre o veado, mazama gouazoubira (g. fischer, 1814), por moradores do entorno de uma área protegida do semiárido brasileiro rbciamb | n.38 | dez 2015 | 78-94 81 a onça-parda, puma concolor (linnaeus, 1771), incluída como vu, ambas na lista das espécies da fauna brasileira ameaçadas de extinção (mma, 2014c). no entorno da apa chapada do araripe vivem cerca de 23 comunidades, as quais subsistem de 2 fontes de renda, o extrativismo, proveniente das coletas do pequi (caryocar coriaceum wittm.) e da fava d’anta (dimorphandra gardneriana tul.); e a agricultura de subsistência (milho, feijão, mandioca e cana de açúcar) (sousa júnior; albuquerque; peroni, 2013). para este estudo foram selecionadas quatro comunidades que mantêm e/ou mantiveram sua base de subsistência associadas aos recursos faunísticos, sendo duas comunidades localizadas em um raio ˂2 km da floresta nacional do araripe (flona) (comunidades do caldas e do farias) e duas em um raio ≥2 km da flona (comunidades novo horizonte e banco de areia). com exceção da comunidade do caldas, que apresenta características urbanas-rurais, as demais comunidades estudadas são predominantemente rurais. coleta e análise dos dados os dados foram coletados através de entrevistas semiestruturadas, conforme albuquerque, lucena e alencar (2010), entre janeiro e fevereiro de 2013, com tempo de permanência no local de estudo por três meses consecutivos. a escolha dos informantes locais seguiu uma amostragem intencional, através do método bola de neve (bernard, 1996), selecionando-se os indivíduos maiores de 18 anos, reconhecidamente conhecedores da espécie m. gouazoubira, ou que já avistaram essa espécie em alguma fase da vida, e com residência na localidade há mais de 10 anos, período considerado suficiente para um conhecimento mínimo da fauna local (gehara et al., 2009). esse método baseia-se na indicação de novos potenciais informantes pelos próprios entrevistados. as entrevistas ocorreram individualmente, com um membro de cada família, do sexo masculino — por ser indicado pelas comunidades como maior conhecedor sobre animais — e as entrevistas foram individuais para evitar indução de respostas. no caso de incompreensão de alguma informação exposta pelo entrevistado, conversas foram retomadas, de maneira a obter um melhor esclarecimento e aprofundamento. o número de entrevistas foi considerado suficiente quando os informantes locais indicavam pessoas já contatadas, impossibilitando o acréscimo de novos entrevistados ao universo amostral (martins; schiavetti; souto, 2011). as perguntas contidas no formulário de entrevistas eram todas abertas (n=20), sendo 8 questões referentes às características socioeconômicas do entrevistado (idade, tempo de moradia na comunidade, escolaridade e profissão) e 12 sobre os aspectos bioecológicos do veado comum, m. gouazoubira (etnoclassificação, habitat, distribuição temporal, alimentação, reprodução e comportamento), além de aspectos relacionados a sua caça, seus usos e percepção de disponibilidade. foram visitadas 246 famílias de um total de 646 estimadas pelo agente de saúde no período deste estudo, sendo entrevistadas 35 pessoas (homens) nas 4 comunidades estudadas: caldas (n=8), farias (n= 5), novo horizonte (n= 15) e banco de areia (n=7). de acordo com a faixa etária (brasil, 2011), o total de entrevistados correspondeu a 8 adultos (22,85%) e 27 idosos (75,15%), com a idade variando de 46 a 89 anos, média de 67,06±9,7 anos. a agricultura constitui a principal ocupação para 71,42% (n=25) dos entrevistados, com 28,58% deles (n= 10) vivendo apenas da aposentadoria. as demais características sociais dos entrevistados encontram-se na tabela 1. às pessoas que aceitaram participar deste estudo, solicitou-se a assinatura do termo de consentimento livre e esclarecido (tcle) conforme as normas estabelecidas pela resolução nº 196/1996 do conselho nacional de saúde e previamente aprovadas pelo comitê de ética em pesquisa (cep) da universidade federal do rio grande do norte (ufrn) (cep/ ufrn nº 227/12). para a análise, quantificados em percentual, os dados foram sistematizados em quatros aspectos: conhecimento ecológico local, método de caça, usos culturais e percepção da disponibilidade de m. gouazoubira. bonifácio, k.m.; schiavetti, a.; freire, e.m.x. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 78-94 82 resultados e discussão conhecimento ecológico dos informantes locais sobre a espécie m. gouazoubira etnoclassificação foram mencionados diferentes nomes para a espécie m. gouazoubira: veado comum (n=27; 77,15%), veado capoeiro (n= 4; 11,43%), veado garapú (n=2; 5,71%) e veado fuboca (n= 2; 5,71%). essa diversidade de nomes locais tem sido evidenciada na literatura (black-décima et al., 2010; duarte et al., 2012; vogliotti, 2003) e pode estar relacionada às características socioculturais dos grupos humanos (mourão; araújo; almeida, 2006; pinto; mourão; alves, 2013). segundo farias e alves (2007) muitas das nomeações locais atribuídas às espécies biológicas partem de situações de observações do animal no ambiente e/ou características perceptíveis, tais como tamanho, comportamento, habitat, etc. daí a variação de nomes constatados neste estudo, “veado capoeiro”, “veado garapú” e “veado fuboca”, os quais foram relacionados à preferência de habitat do veado comum e os dois últimos nomes, ao tamanho (pequeno porte). todos os entrevistados utilizaram caracteres morfológicos externos (tamanho corporal, coloração e tipo de chifre) na descrição para o reconhecimento do veado comum (tabela 2). essa espécie foi relatada como um animal de estatura pequena (entre 70 e 80 cm de comprimento) com peso médio entre 12 e 15 kg, dotado de um par de chifre simples pequeno (apenas nos machos adultos) e coloração marrom avermelhada (parda). um entrevistado informou que nos indivíduos “mais velhos” (de mais idade) o chifre apresenta listras escuras na vertical, enquanto que nos indivíduos “não muito velhos” as listras são claras (brancas). mourão, araújo e almeida (2006), durante estudo no semiárido da paraíba, também registraram a utilização de aspectos morfológicos (cor, tamanho e característica típica de qualquer parte do animal) na descrição da mastofauna. vogliotti (2003), em são paulo, registrou o tamanho em 50% das descrições relacionadas à espécie m. gouazoubira. a descrição apontada pelos entrevistados corrobora as informações documentadas por feijó e langguth (2013) em revisão acerca da diversidade e distribuição dados sociais número de entrevistados frequência relativa (%) média desvio padrão máximo mínimo idade (anos) 46 a 60 8 22,85 67,06 9,7 89 46 ≥61 27 75,15 tempo de residência (anos) ˂30 1 2,85 62,29 11,72 83 30 ˃30 34 94,15 escolaridade analfabeto funcional 32 91,43 ─ ─ ─ ─ensino fundamental i 1 2,85 ensino médio 2 2,72 ocupação agricultor 25 71,42 ─ ─ ─ ─ aposentado 10 28,58 tabela 1 – perfil dos 35 entrevistados situados em comunidades adjacentes à área de proteção ambiental da chapada do araripe, estado do ceará, nordeste do brasil. conhecimento ecológico local sobre o veado, mazama gouazoubira (g. fischer, 1814), por moradores do entorno de uma área protegida do semiárido brasileiro rbciamb | n.38 | dez 2015 | 78-94 83 geográfica dos mamíferos terrestres de médio e grande porte do nordeste do brasil: espécie de médio porte (comprimento da cabeça e corpo 86 cm) com um peso corporal de 13 kg. segundo black-décima et al. (2010), os padrões de coloração apresentam variações entre os indivíduos, podendo ir do cinza escuro ao marrom avermelhado e os chifres simples, sem ramificações (presentes apenas nos machos) são pontiagudos com 5,63 a 11,73 cm de comprimento; uma pinta branca acima dos olhos pode ser vista na maioria dos indivíduos dessa espécie. em relação às marcas transversais presentes nos chifres, duarte e merino (1997) relatam que em sua fase de crescimento os chifres estão recobertos por uma pele (velame) que se desprende, com auxílio do atrito que o animal realiza contra arbustos e árvores, quando os chifres completam o crescimento. esse comportamento tende a deixar marcas sobre os chifres, resultando numa coloração de tons de marrom pelo esfregaço contra árvores e, em seguida, evidenciando uma superfície brilhante e polida (limpa) da base do chifre em direção à extremidade (jim & shipman, 2010). habitat e distribuição temporal para 54,28% (n=19) dos entrevistados, m. gouazoubira ocorre principalmente em fragmentos de mata ricos em frutos silvestres, aparecendo também em ambiente aberto, “capoeiras” (n=8; 22,8%), roças de milho e feijão (n=5; 14,28%) e ambiente fechado, “capões de mata” (n=3; 8,58%). a percepção dos entrevistados mostra correspondência com a literatura, que define a ocorrência dessa espécie por vários ambientes, englobando florestas densas contínuas a savanas abertas com pequenas e poucas manchas de mata, mas sempre associadas a florestas para abrigo e alimentação (duarte et al., 2012; pinder & leeuwenberg, 1997), podendo habitar áreas agrícolas e antropizadas, devido à sua plasticidade no uso de ambientes (duarte & reis, 2012). assim como neste estudo, os habitats mencionados pelas comunidades locais estudadas por vogliotti (2003) em uma floresta ombrófita densa, em são paulo, foram relacionados a ambientes antropizados (92% das citações), como capoeiras, bordas de matas e pastagens. gehara et al. (2009), entre comunidades rurais do parque do ibitipoca, minas gerais, documentaram o campo como habitat ocupado por esse cervídeo. juliá e richard (2000), na reserva experimental horco molle, argentina, registraram preferências de m. gouazoubira por ambientes abertos, secundários e/ ou degradados, o que demonstra a capacidade adaptativa dessa espécie de cervídeo. quanto à distribuição temporal, a maior parte dos entrevistados (n=18; 51,43%) afirmou não haver sazonalidade na apa chapada do araripe; contudo, ressaltaram que ocorre maior aparição dessa espécie em algumas épocas do ano. para 14,28% (n=5) dos entrevistados a estação seca (julho a novembro) é a época de maior aparição de m. gouazoubira, devido à escassez de alimento e água; outros (n=12; 34,28%) afirmaram que essa espécie é mais abundante no período da floração e frutificação de árvores como o aperta-cu (eugenia punicifolia (kunth) dc.), o cajuí (anacardium caracteres morfológicos número de citações frequência (%) descrição tamanho corporal 23 65,72 “o veado comum é um veadinho pequinininho de uns 10, 12 kg; de uns 15 kg abaixo” (a.q., 56 anos) coloração 4 11,43 “a qualidade do veado é só vermelho” (p.b., 65 anos) tipo de chifre 8 22,85 “... o veado comum, o chifre dele é curtinho que nem bode” (v.r., 85 anos); “... a fêmea não tem ponta [chifre]” (f., 49 anos). “o traço marrom no chifre diz que o bicho é velho; quando num é muito velho é mais branco” (c.a., 68 anos) tabela 2 – caracteres morfológicos utilizados pelos entrevistados da área de proteção ambiental da chapada do araripe, ceará, para identificar a espécie m. gouazoubira. bonifácio, k.m.; schiavetti, a.; freire, e.m.x. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 78-94 84 microcarpum ducke), a mangaba (hancornia speciosa gomes), o murici (byrsonima vaccinifolia a. juss) e o pequi (caryocar brasiliense cambess.). a utilização do habitat está condicionada ao tipo de dieta que o animal necessita; no caso do gênero mazama, existem preferências por certas frutas dentro das florestas neotropicais (bodmer, 1997). todas as espécies de plantas mencionadas como consumidas foram encontradas em floração e frutificação durante a estação chuvosa (dezembro a junho) em áreas de cerrado da chapada do araripe, estado do ceará (costa; araújo; lima-verde, 2004); destas, duas espécies, e. punicifolia e h. speciosa, foram registradas por esses autores florescendo e frutificando duas vezes no ano, antes do início do período chuvoso e no período chuvoso. black-décima (2000), estudando a área de vida e padrões de m. gouazoubira na argentina, encontraram mais indivíduos se deslocando nos meses de julho e agosto, período correspondente à baixa disponibilidade de alimento. sendo assim, a intensidade dos “avistamentos” não sazonais ao longo do ano, apontada pelos entrevistados, pode ser explicada pela diversidade de padrões fenológicos reprodutivos das espécies de flores e frutos que constituem os principais itens da dieta desse cervídeo nos fragmentos de mata. alimentação os relatos dos entrevistados indicaram quatro categorias de itens alimentares, todos de origem vegetal: a dos frutos silvestres (n=22; 68,75%) teve alta representatividade em número de citações, seguida pela flor de árvores frutíferas (n=9; 25,71%), grãos de milho e feijão (n=3; 8,57%) e brotos de vegetação (n=1; 2.85%). entre os frutos, um entrevistado mencionou a mangaba (h. speciosa) como sendo o preferido, devido à quantidade de polpa e à sua disponibilidade ao longo de todo o ano. embora considerada generalista, adaptando sua dieta às condições do ambiente (black-décima et al., 2010; pinder & leeuwenberg, 1997), vários autores têm evidenciado uma dieta marcadamente frugívora para m. gouazoubira (bodmer, 1989; branan; werkhoven; marchinton, 1985; gayot et al., 2004; richard; juliá; acenolaza, 1995; richard & juliá, 2001; stallings, 1984), o que corrobora a informação passada pelos entrevistados. em um estudo realizado na guiana francesa, por exemplo, os conteúdos estomacais de m. gouazoubira analisados por gayot et al. (2004) evidenciaram as frutas em 70 a 90% dos animais estudados. bodmer (1997), na região amazônica brasileira, encontrou frutas em 87% dos rúmens amostrados. para pinder e leeuwenberg (1997), a disponibilidade estacional dos diversos tipos de frutos se reflete no consumo dessas espécies por m. gouazoubira. a preferência pela mangaba (h. speciosa), citada pelos entrevistados, pode se dever ao fato dessa espécie encontrar-se disponível ao longo de todo o ano e, provavelmente, ser o item alimentar mais comum. segundo soares et al. (2006), a florada de h. speciosa ocorre entre agosto e novembro (pico em outubro), com sua frutificação concentrando-se entre julho e outubro ou de janeiro a abril, além de apresentar alguns frutos temporãos fora dessa época. costa, araújo e lima-verde (2004), em seu estudo realizado no cerrado da chapada do araripe, registraram que h. speciosa floresceu nos meses de março e junho, frutificando de janeiro a dezembro, março e junho, confirmando a disponibilidade desse recurso nos ambientes da chapada. reprodução quanto ao período de nascimento dos filhotes, segundo os entrevistados, m. gouazoubira se reproduz o ano todo, principalmente no mês de janeiro, sendo gerado um filhote em cada prole; no entanto, a maioria dos entrevistados não soube responder esse item (n=27; 77,14%). essa percepção a respeito da época reprodutiva de m. gouazoubira baseia-se na observação dos entrevistados mais experientes (ex-caçadores) do comportamento exibido por essa espécie: “o veado só anda ele mesmo; anda de dois quando tem o novinho” (a.n., 77 anos). de acordo com black-décima et al. (2010), no brasil, e stallings (1986), no paraguai, m. gouazoubira não apresenta uma sazonalidade reprodutiva, relato semelhante ao dos entrevistados. isso porque ao longo do ano inexiste um período crítico em termos de escassez de alimento, o qual poderia alterar o comportamento de reprodução dessa espécie. conhecimento ecológico local sobre o veado, mazama gouazoubira (g. fischer, 1814), por moradores do entorno de uma área protegida do semiárido brasileiro rbciamb | n.38 | dez 2015 | 78-94 85 a esse respeito, pinder e leeuwenberg (1997) argumentam que a reprodução dos cervídeos é afetada diretamente pela disponibilidade de alimento no ambiente. como exemplo, no estudo realizado por juliá e peris (2010) no noroeste da argentina, foi observado que 65% dos nascimentos ocorreram na estação chuvosa, época coincidente com a queda de flores e frutos das espécies de plantas. esse resultado evidenciou uma correlação positiva das variáveis ocorrência de chuva e produtividade de recursos com o nascimento desses animais. o fato de alguns entrevistados indicarem janeiro como o mês de maior número de nascimento pode ser reflexo também da maior quantidade de frutos e/ou flores nessa época do ano, já que corresponde ao início do período chuvoso na região do araripe (costa; araújo; lima-verde, 2004). na serra de paranapiacaba, em são paulo, vogliotti (2003) documentou um período de nascimento a partir de agosto, o que reforça a variação de eventos de reprodução conforme o contexto ecológico regional. em relação à estrutura social reprodutiva, as informações apresentadas pelos entrevistados são concordantes com a literatura: a espécie é essencialmente solitária, agregando-se eventualmente (em período de baixa disponibilidade de alimento) em duplas ou grupos de indivíduos de um ou ambos os sexos e/ou diferentes faixas etárias (pinder & leeuwenberg, 1997). a quantidade de filhotes por gestação (de aproximadamente sete meses) é de apenas um indivíduo (duarte & merino, 1997), podendo a fêmea ter duas ninhadas em um mesmo ano (duarte et al., 2012). comportamento os entrevistados especificaram uma série de padrões comportamentais exibidos por m. gouazoubira, que envolvem o deslocamento e o comportamento social. de acordo com alguns entrevistados (n=3; 8,57%), essa espécie se desloca por diversos ambientes: “todo bicho tem uma vareda [trilha] para andar; o veado não, anda por todo canto” (c., 51 anos). com relação ao tipo de atividade realizada ao longo do dia, 22,88% (n=8) dos entrevistados informaram que m. gouazoubira se desloca durante o dia por vários lugares e trilhas para forrageamento e, à tarde, descansa (esconde-se) embaixo de grandes árvores com cobertura espessa. a produtividade do ambiente corresponde a um dos fatores que podem alterar o comportamento de forrageamento em cervídeos, levando-os a exibir um comportamento exploratório que se reflete no tamanho da área de vida de cada indivíduo (periago & leynaud, 2009; juliá & richard, 2000; rivero; rumiz; taber, 2005). isso explica a observação dos entrevistados quando afirmam que m. gouazoubira não possui tendência a usar as mesmas trilhas; porém, difere do observado por vogliotti (2003), no seu estudo através da radiotelemetria, o qual constatou a utilização regular de algumas trilhas por esse cervídeo, apontadas como rotas de fuga. o ritmo de atividade diária, relatado pelos entrevistados, está de acordo com rivero, rumiz e taber (2005), na bolívia, e periago e leynaud (2009), na argentina, que registraram o turno da manhã como período de maior atividade. rivero, rumiz e taber (2005), em monitoramento fotográfico, relatam pico de atividade para esse cervídeo entre 5:00 e 10:00 h, próximo ao citado pelos entrevistados, sendo menos ativo entre 10:00 e 14:00 h e com atividade moderada e/ou inativo no restante do dia. uma das características da organização social dos cervídeos é que os machos e fêmeas levam uma vida completamente independente (juliá & richard, 2000) e, sendo animais de pequeno porte, a forma encontrada de se tornarem menos conspícuos para o seu predador é esconder-se entre as vegetações em situações de inatividade (pinder & leeuwenberg, 1997). todos os entrevistados mencionaram que m. gouazoubira pisa fazendo furo no chão, porém, quando pressente ameaça à sua segurança, principalmente pelo olfato, foge rapidamente correndo aos pulos. os membros da ordem artiodactyla caracterizam-se pela presença de cascos que recobrem os dedos (quatro em cada extremidade), dos quais apenas dois se apoiam no chão (duarte & merino, 1997), gerando como característica de rastro marcas comprimidas lateralmente terminando em uma unha pontuda (rezende et al., 2013). sobre o comportamento de fuga, escapam com velocidade e agilidade por entre a vegetação, a qual tende a dificultar a locomoção de predadores, cães de caça ou do próprio homem (pinder & leeuwenberg, 1997). bonifácio, k.m.; schiavetti, a.; freire, e.m.x. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 78-94 86 um entrevistado relatou que é comum encontrar nos trajetos percorridos por m. gouazoubira troncos de árvores marcados por chifre, alegando que esse comportamento está relacionado à defesa. black-décima et al. (2010) informam que comportamento agonístico entre cervídeos usando o chifre é comum em populações silvestres e cativas, comportamento esse que pode estar relacionado à disputa de território; as marcações nas árvores funcionam como um sistema de comunicação visual entre esses indivíduos (black-décima et al., 2010; pinder & leeuwenberg, 1997). métodos e técnicas de caça todos os entrevistados foram unânimes em afirmar que a técnica de caça para a captura de m. gouazoubira é a de espera. segundo os entrevistados, a caça de espera é realizada geralmente por um único indivíduo e costuma ser feita junto a uma árvore que esteja frutificando; no alto dessa árvore é montado um poleiro de madeira amarrado com cipó, que serve de apoio para o caçador, o qual fica na espreita sentado com a espingarda, nominada localmente de espingarda de cartucho. um entrevistado citou os horários de meio-dia às 19:00 h e de 15:00 às 21:00 h como principais horários para caçar com espingarda, pois coincide com hábito alimentar de alguns animais silvestres. as técnicas de caça variam conforme a espécie-alvo (rocha-mendes et al., 2005), assim como o horário de caça varia de acordo com o tipo de recurso faunístico (ramos; mourão; abrantes, 2009). a caça de espera é uma atividade noturna amplamente difundida para a captura de cervídeos em outras regiões do brasil (chiarello, 2000; prado; forline; kipnis, 2012; ferreira; campos; araújo, 2012; fragoso; delgado; lopes, 2011), e em países como venezuela (molina, 2004) e méxico (barajas & piñera, 2007). santos-fita et al. (2013) relatam que a espera deve ser colocada entre 5 e 6 m do solo sempre contra o vento, pois os cervídeos conseguem detectar facilmente o caçador pelo olfato. rocha-mendes et al. (2005), no paraná, e gehara et al. (2009), em minas gerais, além da espingarda, registraram o uso de cães na caça de veados (mazama spp.). entre os entrevistados mais experientes nas atividades de caça (n=8; 22,8%) foi relatado que m. gouazoubira não é uma caça de fácil captura, pois é dotado de um olfato bastante aguçado, exigindo do caçador um estudo acurado do ambiente, principalmente com relação ao vento, além de possuir comportamento evasivo, mostrando-se sempre alerta. para vogliotti (2003), essas características comuns aos cervídeos, os acurados sentidos de olfato e audição, refletem uma importante adaptação antipredatória, informação que também foi atestada por moura-brito e margarido (2000), em pesquisa realizada no paraná com veado-campeiro (ozotoceros bezoarticus linnaeus, 1758). esses autores observaram que com a aproximação humana a reação principal do animal é a fuga imediata em disparada. um entrevistado deste estudo, que já capturou m. gouazoubira, mencionou que pessoas que matam o veado, antes de tirá-lo do lugar tem que benzê-lo, do contrário, não conseguirá capturar nenhuma caça por um período de três anos. não foi encontrado na literatura registro similar a esse comportamento, sugerindo que seja uma crença local. todavia, entre os maias da península de yucantán, méxico, o veado, mazama pandora (merriam, 1901), constitui a principal oferenda para o culto do deus b (divindade da chuva, da fertilidade e da caça) (montolíu, 1976). assim, no momento em que o caçador faz o gesto da cruz no animal abatido é possível supor que ele esteja doando simbolicamente o corpo e a alma desse animal para a entidade, a fim de receber graças de caça em abundância. os entrevistados mais experientes relataram que, em suas atividades de caça, a captura de m. gouazoubira é envolvida por um universo encantado. indivíduos com pintas brancas distribuídas pelo corpo não são capturados, pois segundo os caçadores da região, essa característica é típica de animal mandingueiro, sendo necessária a permissão da dona da mata (figura mítica da floresta responsável pelas vidas na mata) para capturá-lo. essa diferenciação de padrão de coloração, destacada pelos entrevistados, trata-se provavelmente de indivíduo juvenil, pois conforme descrição de feijó e langguth (2013), os indivíduos jovens apresentam de seis a oito listras horizontais, formadas por manchas brancas, que se estendem por todo o comprimento do dorso e lateral do corpo, as quais são mantidas até os três ou quatro meses (black-décima et al., 2010). quanto à crença em uma entidade sobrenatural, que protege os recursos e castiga aqueles que os usam inadequadamente (desperdiça ou excede), aparentemente, é uma estratégia de conservação bastante eficiente (costa-neto, 2000). silva (2005), estudando conhecimento ecológico local sobre o veado, mazama gouazoubira (g. fischer, 1814), por moradores do entorno de uma área protegida do semiárido brasileiro rbciamb | n.38 | dez 2015 | 78-94 87 narrativas populares em comunidades rurais do agreste paraibano, reporta que essa entidade sobrenatural da floresta impõe medo aos caçadores, pois é ela quem determina a caça e a livre circulação dentro desse espaço, o que sugere uma possível delimitação de atividades cinegéticas sob algumas espécies. assim como a caipora, figura mítica do manguezal (magalhães; costa-neto; schiavetti, 2014), a dona da mata também é um ser que causa temor, pois tem um poder de fazer as pessoas se desorientarem e perderem o caminho de volta na mata. usos culturais conhecidos como justificativa para a caça de m. gouazoubira na região estudada, no passado e/ou atualmente, foi relatada a preferência pela carne (n=35; 100%), sendo mencionadas finalidades como artesanato (n=15; 42,85%), para fins zooterápicos (n=11; 31,42%), e uso mágico-religioso (n=8; 22,8%) (figura 2). em estudos sobre a fauna cinegética, os cervídeos são geralmente um grupo altamente valorizado pelas comunidades locais do semiárido brasileiro (alves; gonçalves; vieira, 2012; melo et al., 2014) e de outros países de ambientes áridos (altrichter, 2000; 2006), devido ao retorno energético em termos de biomassa extraída. os entrevistados relataram a utilização de diversas partes da espécie para fins medicinais, bem como para diferentes enfermidades tratadas, quando comparadas às indicações de tratamentos documentadas em outras pesquisas no brasil com essa espécie. por exemplo, gehara et al. (2009), em minas gerais, encontraram relatos medicinais apenas da raspa do chifre, sendo indicado para cólicas menstruais. aspecto interessante é a não correspondência de prescrição entre os achados deste estudo e de outros pesquisadores (tabela 3). souto et al. (2010) afirmam que a diversidade de partes usadas de uma mesma espécie nas práticas medicinais regionais reflete um elevado grau de interação dos moradores locais com o recurso faunístico. a não correspondência nas indicações terapêuticas permite inferir que m. gouazoubira é uma espécie de utilidade medicinal redundante e, portanto, pode estar sofrendo uma maior pressão de captura nos sistemas culturais. no estudo conduzido por melo et al. (2014) em outras comunidades da apa da chapada do araripe, foi documentado o uso do chifre para dor de ouvido; neste estudo a indicação terapêutica para tratar essa enfermidade é o óleo da canela. figura 2 – multiplicidade de usos de m. gouazoubira segundo os entrevistados de comunidades do entorno da área de proteção ambiental da chapada do araripe, ceará. m. gouazoubira couro artesanato cinturão, jibão bornal tamburete, estofamento pandeiro mau olhado chifre, pata carne banha, fígado, fezes proteção remédio remédio remédio alimento bonifácio, k.m.; schiavetti, a.; freire, e.m.x. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 78-94 88 percepção dos informantes locais sobre a disponibilidade de m. gouazoubira quando questionados sobre diminuição na quantidade de m. gouazoubira desde o período em que a caça, como recurso de subsistência, acontecia sem proibição (entre 1947 e 1965), todos os entrevistados declararam uma menor quantidade de avistamento dessa espécie na região. os motivos relatados para a diminuição de m. gouazoubira ao longo do tempo foram: ausência humana (n=32; 91,42%) e migração dessa espécie para outros locais em busca de alimento (n=3; 8,57%). tabela 3 – comparação das prescrições terapêuticas de m. gouazoubira citadas pelos entrevistados da apa da chapada do araripe, ceará com outros estudos realizados no brasil. modo de preparo e uso: (1) tira o óleo, molha o algodão e coloca dentro do ouvido; (2) derrete no fogo, põe em um frasco e, ainda morno, passar na área afetada duas vezes ao dia; (3) torra e faz o chá do pó; (4) cozinha no fogo, coa, põe em um vidro e quando esfriar tomar uma colher de sopa uma vez ao dia; (5) amarrar o couro na altura do joelho sem apertar, dar três nós e retirá-lo quando os nós desatarem espontaneamente; (6) raspa, faz o chá e toma uma colher de chá três vezes ao dia até nascer os dentes; *modo de preparo indicado somente para irritação; (7) lavar os joelhos da criança uma vez ao dia. finalidades parte utilizada neste estudo outros estudos referências locais citados dor de ouvido, mouquidão (= surdez) óleo da canela (1) chifre melo et al. (2014) ce reumatismo banha (2) óleo da canela costa-neto e motta (2010) df puxado (= asma) fígado (3) e fezes (4) banha alves e rosa (2007); oliveira et al. (2010) pb; rn óleo da canela costa-neto (1999) ba chifre ferreira et al. (2012) ce, al, pe e ba mordedura de cobra couro (5) chifre melo et al. (2014); vogliotti (2003) ce; sp dor de dente; irritaçãodurante o nascimento dos dentes em crianças chifre (6)* ─ ─ ─ criança andar cedo salmoura (=secreção da carne) (7) óleo da canela marques (1995) al onde tinha muita gente a fartura era grande [muita caça]; tirando o povo da floresta o veado desapareceu. (a.n., 83 anos) há 30 anos atrás a serra era mais povoada, tinha mais roça, o pessoal cuidava das lavouras de feijão, mandioca, milho, assim os bichos se aproximavam. (d., 49 anos) semelhante a esse resultado, o estudo de gehara et al. (2009) no parque de ibitipoca, minas gerais, também indicou uma diminuição na abundância de m. gouazoubira, porém em decorrência da atividade de caça, que já não ocorre atualmente devido à fiscalização. black-décima et al. (2010) e duarte et al. (2012) argumentam que as populações de cervídeos estão, na sua maioria, em declínio devido a uma combinação de fatores, tais como caça, enfermidades transmitidas por animais domésticos, predação por cães e fragmentação de habitat. numa perspectiva socioecológica, a retirada das pessoas após a delimitação da flona do araripe nos anos 1940 também pode ter influenciado na abundância de conhecimento ecológico local sobre o veado, mazama gouazoubira (g. fischer, 1814), por moradores do entorno de uma área protegida do semiárido brasileiro rbciamb | n.38 | dez 2015 | 78-94 89 m. gouazoubira nos ambientes desta área protegida, haja vista que os espaços antes destinados aos cultivos de monoculturas e frutíferas em abundância estão sendo substituídos por áreas de vegetação nativa, a qual promove maior heterogeneidade espacial e consequente maior disponibilidade em alimento. aliada a essa maior oferta de ambientes com vegetação nativa está o abandono de áreas cultivadas, locais esses com grande probabilidade de avistamento de indivíduos, atraídos pela oferta de alimento. gehara et al. (2009) constatou que, em minas gerais, agricultores envolvidos com cultivo do feijão avistaram m. gouazoubira com mais frequência como resultado do hábito sinantrópico exibido por essa espécie. entre comunidades indígenas maia do méxico, as áreas agrícolas de milho e feijão são manejadas como espaço para caçar espécie da fauna silvestre (santos-fita et al., 2013). conclusão os moradores demonstraram um conhecimento expressivo sobre m. gouazoubira, com usos múltiplos pelas comunidades locais e forte ligação com esse cervídeo, corroborando o encontrado por bonifácio, freire e schiavetti (2016). estratégias adequadas de manejo e conservação biocultural incluem a compreensão das interações das comunidades locais com os recursos biológicos. essas relações ainda são desconhecidas para a flona/apa da chapada do araripe, especialmente com a fauna. por exemplo, a provável mudança do padrão de abundância desse cervídeo na região do araripe deve ser investigada, inclusive com avaliação dos ambientes com condições ecológicas mais favoráveis à manutenção dessa espécie de grande relevância sociocultural. outras ações e estudos necessários para conservação de m. gouazoubira na flona/apa da chapada do araripe são fundamentais, tais como realizar estudos sobre taxonomia, para esclarecer possíveis dúvidas quanto à identificação da espécie; efetuar estimativas populacionais para o conhecimento da dinâmica das populações; realizar levantamento da distribuição atual da espécie e monitoramento através de radiotelemetria, para estimar o tamanho da área de vida dessa espécie dentro e fora da flona do araripe. agradecimentos km bonifácio agradece à coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior (capes) pela bolsa de doutorado; emx freire e a schiavetti ao conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico (cnpq) pelas bolsas de produtividade (processos 309424/2011-9 e 310799/2009-0, respectivamente). agradecimento especial aos informantes das comunidades estudadas (caldas, farias, novo horizonte e banco de areia, apa crato/ce) que foram indispensáveis para a realização desta pesquisa. referências albuquerque, u. p.; lucena, r. f. p.; alencar, n. l. métodos e técnicas para coleta de dados etnobiológicos. in: albuquerque, u.p.; lucena, r.f.p.; cunha, l.v.f.c. 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articulação  com  o  desenvolvimento  de  atividades  lúdicas,  entre  as  quais  se   destacaram   o   teatro,   a   confecção   de   jogos   de   tabuleiro,   cartilhas   e   o   exercício   lúdico   da   aplicação   de   questionários   junto   à   comunidade.   há   diversos   fatores   que   contribuem   para   os   índices   de   desenvolvimento   socioeconômico   e   cultural   na   cidade   de   bocaiúva   do   sul,   com   uma   população  predominantemente  rural,  que  padece  em  decorrência  da  ação   da  indústria  madeireira  na  exploração  da  mão-­‐de-­‐obra  local  no  plantio  de   culturas   exóticas.   os   resultados   demonstram   a   efetividade   do   desenvolvimento   e   aplicação   de   um   programa   de   educação   ambiental   estruturado  na  ludicidade  como  estratégia  facilitadora  da  participação  social   rumo  à  tomada  de  consciência  da  população  sobre  problemas  ambientais   locais.     palavras   chave:   educação.   ludicidade.   meio   ambiente.   pesquisa   participante.   abstract   this   study   aimed   to   create   and   to   carry   out   an   environmental   education   program   with   students   of   a   public   school.   strategies   defined   by   the   methodology  of  the  participant  research  and  consequently  the  diagnosis  of   reality   were   used.   the   application   of   participatory   research   and   its   connection  with  the  development  of  recreational  activities  were  adopted  as   tools  of  environmental  education.  there  are  several  factors  that  contribute   to  the  formation  of  the  present  indices  of  socioeconomic  development  and   cultural   development   in   bocaiuva   do   sul,   with   a   predominatly   rural   population  that  suffers  the  exploitation  of   labor  in  plantation  exotic  crops   aimed  at  the  financial  growth  of  the  timber  industry.  the  results  show  that   the   educational   activities,   based   on   recreation   as   a   strategy   to   get   the   participation   of   students   and   their   families,   may   contribute   to   the   population  awareness  about  local  environmental  problems.     keywords:  education.  recreation.  environment.  participant  research.                       elisandra  francisco  de  souza     bióloga,  egressa  do  programa  de  pós-­‐ graduação   em   gestão   ambiental   da   universidade  positivo  -­‐  up     mario  sergio  michaliszyn     antropólogo,   professor   titular   do   programa   de   pós-­‐graduação   em   gestão   ambiental   –   universidade   positivo  -­‐  up     email:  mario@up.com.br.     cíntia  mara  ribas  de  oliveira     química,  professora  titular  do   programa  de  pós-­‐graduação  em   gestão  ambiental  –  universidade   positivo  -­‐  up.     revista  brasileira  de  ciências  ambientais  –  número  21  –  setembro  de  2011                                                                          issn  impresso  1808-­‐4524  /  issn  eletrônico:  2176-­‐9478 15   introdução     os   problemas   ambientais   são   resultantes   do   modelo   de   desenvolvimento   econômico   vigente,  do  crescimento  exponencial   da   população   e   da   ausência   de   políticas  de  educação  ambiental.     com   a   avaliação   dos   impactos   provocados   pela   ação   humana   sobre   o   meio   ambiente,   a   partir   dos   anos   60   e   70,   ganha   destaque   no   cenário   mundial   a   preocupação  com  o  uso  racional  dos   bens   de   consumo   e   a   manutenção   dos  recursos  naturais.  defende-­‐se  o   princípio   de   que   as   sociedades   humanas   devem   suprir   suas   necessidades   sem   deixar   de   reconhecer  que  as  relações  entre  os   indivíduos   e   destes   com   a   natureza   estão   em   constante   mudança.   a   discussão   sobre   a   importância   da   educação   ambiental,   entre   outros   temas  correlatos,  é  enfatizada.   nas   últimas   décadas,   o   processo   de   discussão   sobre   a   exploração   e   o   uso   sustentável   dos   bens   de   consumo   inicia-­‐se   nas   escolas,   a   fim   de   despertar,   nos   estudantes,  o  olhar  mais  atento  e  o   cuidado   em   relação   ao   ambiente,   para   que   aprendam   a   usufruir   sem   destruir.        a  partir  da  adoção  de  uma   nova   concepção   sobre   o   papel   da   educação,  pretende-­‐se  que  a  escola   tome   para   si   o   compromisso   de   estimular   e   promover   a   reflexão   sobre   uma   educação   ética,   de   manutenção   da   vida   (ministério   da   educação   -­‐   mec,   2001),   integrando   os   conteúdos   da   educação   ambiental   aos   estudos   sobre   as   características   geográficas,   econômicas   e   sociais   de   uma   comunidade   para   a   construção   do   conhecimento  do  aluno,  ou  seja,  as   disciplinas   regulares   do   currículo,   como   preconizado   pelo   documento   parâmetros  curriculares  nacionais.     os   conceitos   de   crescimento   e   desenvolvimento   muitas  vezes  são  utilizados  como  se   fossem   portadores   de   um   mesmo   sentido.   enquanto   crescer   significa   um  aumento  natural  de  tamanho,  o   termo  desenvolver-­‐se  corresponde  a   ser   levado   a   um   estado   melhor   ou   mais   completo,   tornar-­‐se   diferente.   sob   a   ótica   da   biologia   e   apropriando-­‐se   da   concepção   sistêmica,   tem-­‐se   que   o   desenvolvimento   é   propriedade   fundamental  da  vida.  neste  sentido,   “[...]   todo   sistema   vivo   tem   a   capacidade   de   se   desenvolver,   passando  por  mudanças  de  forma  e   criando   novidades”   (capra;   henderson,  2009,  p.  01).     a   qualidade   de   vida   considera   questões   relacionadas   ao   desenvolvimento   econômico,   social   e   humano.   o   desenvolvimento   econômico  relaciona-­‐se  com  a  forma   como   os   recursos   econômicos   são   distribuídos   em   uma   sociedade   (oliveira,   2002),   o   desenvolvimento  social,  por  sua  vez,   relaciona-­‐se,   diretamente   com   o   crescimento   social   e   o   desenvolvimento   humano,   levando   em   consideração   características   sociais,   culturais   e   políticas   que   influenciam   a   qualidade   da   vida   humana   (programa   das   nações   unidas   para   o   desenvolvimento,   2010).   estas   questões   sociais,   culturais,   éticas,   econômicas  e  políticas,  entre  outras,   estão   relacionadas   à   construção   do   meio   ambiente.   este   pode   ser   definido   como   um   lugar   determinado   e/ou   percebido   onde   se   encontram   em   constante   interação   os   aspectos   naturais   e   sociais,   relacionando   interesses   econômicos   de   desenvolvimento   e   interesses   ecológicos   de   preservação   e   manutenção   da   vida   (reigota,   1996),     possibilitando   mudanças   sócio-­‐políticas   sem   comprometer  os  sistemas  ecológicos   e   sociais,   que   sustentam   as   comunidades  e  os  que  são  base  para   o   desenvolvimento   sustentável   (keller;  gontijo;  ferreira,  2009).     referindo-­‐se   ao   desenvolvimento   sustentável,   cordani   (1995)   comenta   que,   enquanto   um   paradigma   da   modernidade,   inclui   equilíbrio   de   desenvolvimento   sócio-­‐econômico,   preservação   e   conservação1   do   ambiente   e   controle   dos   recursos   naturais   essenciais,   como   água,   energia  e  alimentos.      reformas   educacionais   propõem   discussões   relacionando   meio   ambiente   e   educação,   de   modo   a   estimular   a   adoção   de   práticas   sustentáveis,   contribuir   para   a   melhoria   na   qualidade   de   vida   e,   consequentemente,   com   a   construção   de   relações   harmônicas   entre  sociedade  e  natureza.     a   educação   é   aqui   tratada   como   o   conhecimento   produzido   pelo  ser  humano  e  aplicado  aos  seus   semelhantes,   o   que   implica   numa   visão   daquele   que   produz   sobre   si   mesmo   e   sobre   os   seres   humanos   em  geral  (pivatto,  2007,  p.  344).  é   elemento   indispensável   ao   desenvolvimento   humano,   pois   nenhum   ser   humano   conseguirá   desenvolver-­‐se   e   transformar-­‐se,   sem  passar  por  processos  educativos   (marchand;   siqueira,   2007).   tais   transformações   ocorrem,   como   define   morin   (2001,   p.   47),   pela   “incorporação”   de   novos   conhecimentos.   a   organização   das   informações  recebidas,  por  meio  de   uma   ação   transformadora,   crítica   e   reflexiva,   modifica   não   somente   o   ser  humano,  mas  também  o  mundo   ao   seu   redor,   cumprindo   o   significado   real   da   palavra     educar,   ou   seja,   gerar   conhecimento,   “revelar   o   que   está   dentro”,   deixar   florescer   as   habilidades   e   potencialidades,  tornando  explícitos   os   poderes   inatos   do   homem   (mesquita,  2003,  p.  41).     a  educação  serve  como  um   motor   para   o   crescimento   econômico  de  um  povo  por  meio  do   1 enquanto a preservação ambiental propõe a criação de santuários intocáveis, sem a presença permanente de populações humanas, a conservação ambiental, por sua vez, diz respeito ao uso racional do meio ambiente, sem o qual se geram as crises ambientais.   revista  brasileira  de  ciências  ambientais  –  número  21  –  setembro  de  2011                                                                          issn  impresso  1808-­‐4524  /  issn  eletrônico:  2176-­‐9478 16   acúmulo   de   capital   humano   (campbell,   2006),   assim   como   “constitui-­‐se   em   importante   instrumento  para  ajustar  o  processo   de   desenvolvimento   e   melhorar   o   bem   estar   social   da   população”   (teixeira;  silva,  2006,  p.  01).     a   educação   ambiental,   por   sua  vez,  constitui-­‐se  numa  dimensão   do   processo   educativo,   que   visa   a   formar   cidadãos   éticos   em   suas   relações   com   a   sociedade   e   com   a   natureza,  fornecendo  subsídios  para   que   o   indivíduo   perceba-­‐se   como   parte   da   coletividade,   da   sociedade   em   que   vive,   sabendo   também   agir   de   forma   individual   (noronha   et   al.,   2009).   sob   outra   perspectiva,   a   educação   ambiental,   surge   como   uma   proposta   de   busca   de   alternativas   ao   produtivismo   neoliberal.   é   reduzida   pela   globalização   econômica   a   um   mero   processo   de   conscientização   de   cidadãos   e/ou   a   capacitação   de   profissionais   para   uma   gestão   ambiental   orientada   para   a   maximização   econômica   (leff,   2001).   ao   contrário,   a   educação   ambiental   é   aqui   entendida   como   parte  dos  processos  de  socialização,   inclusão  e  integração  social,  os  quais   podem  ser  estimulados  no  ambiente   escolar,   por   exemplo,   com   a   utilização   de   atividades   lúdicas,   importantes   ferramentas   para   a   construção   coletiva   de   conhecimentos.     o  lúdico  tem  sua  origem  na   palavra   ludus   (latim)   que   significa   jogo,   brincar.   tem   como   proposta,   incorporar  o  conhecimento  por  meio   de  diferentes  concepções  de  mundo,   não   se   restringindo   às   culturas   infantis,   mas   ao   homem,   e   caracterizando-­‐se   como   uma   importante   atividade   social,   pois   possibilita   a   aprendizagem,   a   sociabilidade   e   promove   o   desenvolvimento   intelectual   (salomão;  martini,  2007).     partindo-­‐se,   então,   da   necessidade   de   integração   entre   a   escola   e   o   contexto   social,   envolvendo   questões   de   crescimento   e   desenvolvimento,   este   estudo   teve   como   objetivo   elaborar  e  executar  um  programa  de   educação  ambiental  no  município  de   bocaiúva   do   sul,   paraná,   brasil,   tomando  por  base  o  diagnóstico  da   realidade  local  por  meio  da  pesquisa   participante  e  a  ludicidade  como  um   facilitador  da  participação  social.       metodologia     o   estudo   foi   desenvolvido   com   a   participação   de   alunos   da   sexta   série   do   ensino   fundamental,   de  uma  escola,   localizada  na  região   do  vale  do  ribeira,  no  município  de   bocaiúva   do   sul,   no   estado   do   paraná.     o   método   de   pesquisa   utilizou-­‐se   da   pesquisa   participante   dividida   em:   a)   levantamento   e   agrupamento   de   dados   das   fontes   documentais   (levantamento   de   dados,   relacionados   às   atividades   econômicas,   sociais   e   culturais   da   população);   b)   formação   das   equipes  participativas  (45  alunos  da   faixa   etária   entre   11   e   16   anos,   originários   de   diferentes   classes   sociais  do  município  e  familiares  dos   alunos);   c)   etapa   de   investigação   (organização   das   equipes   de   investigação;  rede  de  falas,  fase  em   que   se   elaborou   um   questionário   com   objetivo   de   estabelecer   maior   organização   de   busca   das   necessidades   e   problemas   pela   obtenção   de   informações   dos   diferentes   atores   participantes   da   pesquisa;  propagação  e  aplicação  de   um   plano   de   ação   e   ações   educativas).   entre   as   atividades   desenvolvidas   destacam-­‐se   a   realização   de   enquetes   e   pesquisas   pelos  próprios  alunos  junto  aos  seus   familiares   e   com   a   comunidade,   a   confecção   de   redações,   desenhos,   histórias   em   quadrinhos,   peças   de   teatro,   e   a   construção   de   jogos   de   tabuleiro.   a   estratégia   metodológica   adotada   pode   ser   melhor   identificada   na   apresentação   dos   resultados  do  trabalho,  uma  vez  que   todo  o  processo  se  organiza  a  partir   de   demandas   apontadas   pelos   alunos  e  pela  população  no  decorrer   da   pesquisa   e   intervenção,   atendendo   à   configuração   de   uma   construção   de   conhecimento   coletiva,  intrinsecamente  esperada  e   fortalecida  pela  política  nacional  no   que   diz   respeito   às   ações   de   educação  ambiental.       a  pesquisa  e  seus  resultados     o  município  de  bocaiúva  do   sul  faz  parte  do  vale  do  ribeira-­‐pr.   faz   fronteira,   ao   norte,   com   os   municípios   de   tunas   do   paraná,   cerro   azul,   adrianópolis   e   o   município   de   barra   do   turvo   no   estado   de   são   paulo;   ao   sul   com   colombo;  ao  leste  com  o  município   de  campina  grande  do  sul  e  a  oeste   com   rio   branco   do   sul.   com   extensão   territorial   de   cerca   de   826.000   km2   e   densidade   demográfica   de   12,10   habitantes/km2   conforme   dados   fornecidos   pelo   instituto   paranaense   de   desenvolvimento   econômico   e   social  -­‐  ipardes  (2009).  localizado   na   maior   área   contínua   de   mata   atlântica  preservada,  sua  população   se   dedica   prioritariamente   a   agricultura,   explorando   principalmente   a   vegetação   local.   segundo   levantamento,   realizado   pela   prefeitura   municipal   de   bocaiúva   do   sul   (2010),   a   região   ainda   apresenta   remanescentes   de   floresta   nativa,   com   a   presença   de   erva   mate   (ilex   paraguariensis)   e   a   araucária  (araucaria  angustifolia),  o   que   torna   estudos   e   intervenções   sobre   gestão   e   educação   ambiental   ainda   mais   importantes   na   região,   visando   a   manutenção   de   um   dos   principais   biomas   brasileiros,   principalmente  no  que  diz  respeito  a   sua  diversidade.  outras  espécies  são   pouco   encontradas   devido   à   exploração   comercial.   a   exploração   da   madeira   deu   lugar   a   áreas   florestadas   por   bracatinga   (mimosa   scabrella)  e  pinus  (pinus  caribaea).           revista  brasileira  de  ciências  ambientais  –  número  21  –  setembro  de  2011                                                                          issn  impresso  1808-­‐4524  /  issn  eletrônico:  2176-­‐9478 17   os   produtores   da   região   apresentam  uma  estrutura  fundiária   que  permite  apenas  o  cultivo  para  o   abastecimento   da   família   (prefeitura   municipal   de   bocaiúva  do  sul,  2010).  políticas  e   investimentos,   visando   o   aumento   da  produtividade  local,  auxiliariam  o   crescimento   econômico   que   por   meio   da   geração   de   oportunidades   conduziria,   de   forma   gradual   e   ao   longo   do   tempo,   ao   desenvolvimento  social  e  econômico   da  região.       em   levantamento   apresentado   pelo   ipardes   (2010),   com   base   em   dados   do   instituto   brasileiro   de   geografia   e   estatística-­‐ibge   (2007),   o   município   contava   com   9.533   habitantes,   4.924   (51,65%)   do   sexo   masculino  e  4.609  (48,35%)  do  sexo   feminino,   o   que   corresponde   a   19,8%   da   população   do   vale   do   ribeira.  com  grau  de  urbanização  de   39,36%   (ipardes,   2009)   está   entre   os   municípios   com   perda   populacional  crescente  para  grandes   centros   urbanos,   pois   falta   oportunidade   de   emprego   e   infraestrutura   básica   que   garanta   uma  melhor  qualidade  de  vida  para   os   seus   moradores,   garantindo-­‐lhes   renda   que   supra   suas   necessidades   básicas  (universidade  federal  do   paraná,  2010).   segundo   relatório   do   ipardes   (2010),   a   faixa   etária   de   maior   representatividade   no   município  é  formada  por  pessoas  de   10   a   14   anos   de   idade,   correspondendo   a   10,53%   da   população  total  do  município,  o  que   confirma   também   a   perda   populacional   pela   falta   de   emprego   para   a   população   adulta.     dentro   deste   grupo,   os   indivíduos   do   sexo   masculino   correspondem   a   54,18%,   e  os  do  sexo  feminino  a  45,82%.  os   representantes   desta   faixa   etária   foram   os   participantes   das   atividades   desenvolvidas   nesta   pesquisa.  há  uma  queda  no  número   acima   dos   70   anos,   totalizando   4,26%  da  população.      a  família  rural  é  composta   em   média   por   4,6   pessoas.   as   crianças   começam   a   trabalhar   com   os  pais  por  volta  dos  7  anos  de  idade   e   as   mulheres   além   dos   afazeres   domésticos   ajudam   no   serviço   da   roça   e   na   comercialização   da   produção   (prefeitura   municipal   de  bocaiúva  do  sul,  2010).  estas   características   sociais   e   culturais   influenciam   a   qualidade   de   vida   e   consequentemente   o   desenvolvimento   dessas   famílias,   pois   ao   considerar   o   homem   como   produto   do   meio   em   que   vive,   vygotsky   percebe   que   as   relações   vivenciadas   por   cada   individuo   determinarão   as   condições   de   vida   de   sua   sociedade,   levando-­‐os   a   um   maior   ou   menor   desenvolvimento   humano,  social  e  econômico.   dados   do   ipardes   (2010)   indicam  que  a  população  de  acordo   com  o  tipo  de  domicílio,  tem  3.562   pessoas   vivendo   em   área   urbana   e   5.488  pessoas  vivendo  na  área  rural,   devido   à   exploração   florestal   presente   principalmente   na   área   rural,   que   caracteriza   uma   das   principais  fontes  de  renda  da  região.     a   incidência   de   grupos   populacionais  na  área  rural  justifica-­‐ se   pela   forma   como   a   economia   regional  é  distribuída  com  atividades   relacionadas  à  agricultura,  pecuária,   silvicultura,   exploração   florestal   e   a   pesca  (ipardes,  2010).     considerando-­‐se   que   a   qualidade   de   vida   de   uma   comunidade   definirá   o   seu   desenvolvimento   humano,   é   possível   dizer   que   o   desenvolvimento  humano  da  região   é   influenciado   pela   maior   concentração   da   população   nas   áreas  rurais,  bem  como  pelo  uso  da   mão   de   obra   infantil   e   da   mulher   que   ajudam   no   sustento   da   casa   (ipardes,  2010).   o   crescimento   de   domicílios,  após  dez  anos,  aumentou   em  4,19%  no  espaço  urbano  e  0,33%   nas  áreas  rurais  (ipardes,  2010).     segundo   comin   e   freire   (2009),   o   crescimento   deve   ser   observado   a   partir   da   díade   qualidade/sustentabilidade   e   da   disponibilidade   de   recursos   financeiros,   que   possibilitem   vida   digna  a  todo  cidadão,  bem  como,  a   forma   como   estes   recursos   serão   utilizados   de   modo   a   garantir   a   mesma  dignidade  aos  descendentes.   uma   sociedade   precisa   crescer   de   forma   equilibrada   e   com   qualidade   (capra;  henderson,  2009).   o   índice   de   desenvolvimento   humano   (idh)   do   município,   que   é   a   medida   comparativa   de   pobreza,   alfabetização,   esperança   de   vida   e   outros   fatores,   sendo   a   diferença   desses   o   caminho   a   ser   percorrido   por  uma  sociedade,  é,  segundo  ibge   (2009),  de  0,719.  o  índice  vai  de  o  a   1,   valores   entre   0,500   e   0,799   indicam  uma  região  em  processo  de   desenvolvimento.  este  índice  aponta   para  as  desigualdades  existentes  no   país   se   considerado   o   índice   alcançado   pelo   brasil   no   ano   de   2009   (pnud,   2010)   de   0,81,   colocando   o   país   entre   as   localidades   em   rápido   processo   de   crescimento.  segundo  ibge  (2009),  o   número   de   pessoas   em   situação   de   pobreza,  no  município,  é  superior  a   34%.  é  importante  observar  que  em   contraposição  aos  ricos  patrimônios   ambiental   e   cultural,   os   municípios   do   vale   do   ribeira   apresentam   os   mais  baixos  idh  dos  estados  de  são   paulo   e   paraná,   incluindo   os   mais   altos  índices  de  mortalidade  infantil   e   de   analfabetismo   (tatto;   gazzetta,  2009).       de   acordo   com   dados   fornecidos  pelo  serviço  de  vigilância   sanitária   e   posteriormente   confirmados   pelos   dados   obtidos   com  a  pesquisa,  em  bocaiúva  do  sul   não   há   rede   de   coleta   ou   estações   de   tratamento   de   esgoto.   a   maior   parte  da  população  faz  uso  de  fossa,   poço   morto   e   galerias   de   águas   pluviais.  na  área  rural,  ainda  podem   ser   encontradas   latrinas   com   fossa   seca.   a   coleta   de   lixo   comum   é   realizada   por   sistema   de   coleta   pública,   três   vezes   por   semana   na   sede  e  alguns  pontos  de  área  rural.   o  destino  final  do  lixo  coletado  é  o   centro   de   gerenciamento   de     revista  brasileira  de  ciências  ambientais  –  número  21  –  setembro  de  2011                                                                          issn  impresso  1808-­‐4524  /  issn  eletrônico:  2176-­‐9478 18   resíduos   iguaçu,   localizado   no   município   de   fazenda   rio   grande,   região   metropolitana   de   curitiba,   não   havendo   coleta   seletiva   para   o   lixo   reciclável   (prefeitrura   municipal   de   bocaiúva   do   sul,   2010).     segundo  ibge  (2009),  2.008   unidades,   residenciais   e   comerciais,   recebem   água   tratada.   o   paraná   cidade   (2009)   indica   que   nenhuma   delas  possui  tratamento  de  esgoto  e   1.879   contam   com   ligações   de   energia  elétrica.   em   resposta   ao   questionário   sobre   as   condições   sanitárias,   100%   dos   participantes   afirmaram   possuir   banheiro   e   luz   elétrica,   porém,   quando   foram   realizadas   atividades   lúdicas,   alguns   participantes  afirmaram  não  receber   luz   elétrica   em   suas   residências,   como  se  pode  observar  neste  trecho   de  redação:     eu   queria   também   que   na   minha   casa   houvesse   luz   própria   e   não   emprestada   da   serraria   que   tem   perto   da   minha   casa,   eu   queria   porque   quando  o  dono  da  serraria  não   paga  a  luz  nós  ficamos  sem  luz   (j.   12   anos,   área   rural,   feminino  em  6a  série,  2009).       se   na   atividade   anterior   100%   indicava   que   sua   residência   era   servida   por   energia   elétrica   e   neste   caso,   o   aluno   queixa-­‐se   pela   ausência   desta,   tal   resposta   se   dá   pelo   desejo   de   que   a   energia   seja   formalmente   destinada   à   família   e   sua   respectiva   unidade   domiciliar   e   não  obtida   informalmente  de  outro   local,   como   no   caso,   a   serraria.   também   é   interessante   observar   que   o   participante,   residente   em   área   rural,   remete-­‐se   ao   direito   de   acesso   e   controle   de   um   serviço   público,  que  não  possui.     questões   ligadas   a   condições   sanitárias   de   uma   população,   segundo   chaves   e   rodrigues  (2006),  estão  diretamente   relacionadas   ao   desenvolvimento   sustentável,   para   grun   (2001),   as   ações   humanas,   com   relação   à   habitação   e   água,   por   exemplo,   terão   influência   direta   no   seu   ambiente,   motivo   pelo   qual   os   relatos   dos   participantes   com   relação   às   condições   de   saneamento,   dos   seus   locais   de   moradia,  são  de  extrema  relevância.   neste  sentido,  observa-­‐se  que  93,2%   dos   participantes   da   pesquisa,   afirmaram   possuir   água   encanada   em  suas  residências.     os  dados  oficiais  descrevem   um  quadro  que  corresponde  a  100%   de   moradias   sem   tratamento   de   esgoto,  mas  50,8%  dos  participantes   afirmaram   possuir   rede   de   esgoto   em   suas   residências.   segundo   os   participantes   da   pesquisa,   os   resíduos   produzidos   são   lançados   em   fossas   sépticas,   presentes   em   32,2%  das  residências,  ou  em  outros   locais   como   rios   e   no   próprio   solo.     de   acordo   com   o   ministério   das   cidades   (2009),   a   cidade   não   apresenta  rede  de  esgoto,  dispondo   somente   de   sistema   de   abastecimento   de   água,   que,   de   acordo   com   o   ipardes   (2010),   atende  cerca  de  1.800  moradias.     os   participantes   assim   descrevem  a  situação  que  vivenciam   pelos  problemas  causados  pela  falta   de  saneamento,     perto   da   minha   casa   as   coisas   mais   ruins   é   um   esgoto   que   não   é   tampado   e   é   horrível   porque  o  cheiro  é  muito  ruim,   é   horrível.   também   tem   uma   cachoeira   muito   linda,   mas   perto   da   minha   casa   tem   um   matadouro   um   frigorífico   e   tudo,   as   buchada   dos   porcos   vem   na   água   e   o   cheiro   é   muito   ruim   também   (i.   12   anos,   área   rural,   feminino   em   6a  série,  2009).     o   texto   da   aluna   revela   a   presença   no   imaginário   social   do   grupo,   de   outra   concepção   de   esgoto,   referindo-­‐se   às   valas   a   céu   aberto,  nas  quais  são  depositados  os   dejetos   das   residências.   é   possível   perceber   na   fala   da   aluna   que   há   uma   tomada   de   consciência   a   respeito   do   ambiente   em   que   ela   está  inserida,  o  que  novais  e  guarim   neto   (2007)   descrevem   como   a   percepção   ambiental   que   o   sujeito   tem,  o  ato  de  perceber  o  ambiente   em   que   se   está   inserido.   a   escola,   por   meio   de   informações   e   da   educação   ambiental,   contribui   para   esta   tomada   de   consciência,   pois   possibilita   o   desenvolvimento   de   ações   capazes   de   ajudar   na   transformação   do   padrão   de   degradação   socioambiental   descrito   neste   relato.   esta   foi   uma   das   hipóteses   confirmadas   pelo   presente   trabalho,   pois   à   medida   que   ações   educativas   propostas   eram   realizadas,   cada   vez   mais   evidenciava-­‐se   o   nível   de   preocupação   dos   alunos   com   os   problemas   ambientais   locais,   como   se  pode  observar  no  relato  a  seguir:   na   região   onde   a   gente   mora   não   passa   caminhão   de   lixo   e   quando   chove   o   lixo   corre   junto   com   a   água   que   causa   entupimento   de   bueiros   e   também   causa   derrubamento   de   terra,   que   cai   na   pista   dificultando   o   deslocamento   de  carros  como  por  exemplo  o   ônibus   escolar   que   não   pode   vir  por  causa  disso,  e  também   cai   em   cima   das   casas   provocando  enormes  estragos.   quando  vai  para  os  rios  o  lixo,   a  água  já  não  dá  mais  para  ser   consumida   pelos   humanos   porque   pode   causar   doenças   graves.  e  também  em  algumas   localidades   tem   esgoto   que   deságua   no   rio.   (i.,   11   anos,   feminino,   área   rural   em   6a   série  2009).     ao   tratar   das   relações   que   ocorrem   no   meio   ambiente   e   mais   especificamente   em   educação   ambiental,   adams   (2005)   diz   ser   necessário   que   se   incorporem   questões   sócio-­‐econômicas,   políticas,   culturais   e   históricas,   considerando   sempre   a   região   ou   comunidade,   e   suas   atitudes,   como   a  de  jogar  restos  de  animais  mortos   em   locais   inadequados,   sem   preocupação  com  danos  ambientais   provocados   no   solo   ou   em   rios.   ainda   são   muitos   aqueles   que     revista  brasileira  de  ciências  ambientais  –  número  21  –  setembro  de  2011                                                                          issn  impresso  1808-­‐4524  /  issn  eletrônico:  2176-­‐9478 19   consideram   a   inexistência   de   vínculos   entre   meio   ambiente   e   questões   econômicas,   logo   em   função   do   crescimento   econômico   muitas  preocupações  ambientais  são   abandonadas,   como   cuidados   com   descartes   de   dejetos,   por   exemplo   (crespo;  novais,  2001).   entre  todos  os  participantes   da   pesquisa,   1,1%   dizem   haver   coleta   de   lixo   em   seus   bairros.   segundo   a   prefeitura   municipal   de   bocaiúva  do  sul  (2010),  há  coleta  de   lixo  em  média  três  vezes  na  semana   na   área   urbana.   38,9%   dizem   não   haver  coleta  de  lixo,  sendo  o  mesmo   descartado   de   outras   formas.   as   mudanças   de   comportamento   com   relação  a  questões  como  o  descarte   de  dejetos  e  resíduos  ocorrerão  com   a   participação   de   todos,   devendo   toda   a   população   estar   engajada   para  mudar  a  realidade  em  que  vive,   como   comenta   tristão   (2007).     o   conhecimento   do   ambiente   e   dos   problemas   a   ele   associados   será   capaz   de   levar   os   moradores   de   bocaiúva   do   sul   a   uma   responsabilidade   crítica.   segundo   zitzke   (2002),   o   conhecimento   do   ambiente   e   dos   problemas   ambientais  leva  a  analisar  o  próprio   comportamento,   o   que   resulta   em   mudanças   de   atitudes   individuais   e   coletivas,   tanto   na   área   urbana   como   na   área   rural,   onde   não   há   coleta  de  lixo.       o   trecho   a   seguir   descreve   a  situação  do  lixo  na  área  rural.     eu   gostaria   [...]   que   o   caminhão  de  lixo  passasse  nas   casa  da  zona  rural.  a  minha  vó,   o   meu   padrasto   vive   reclamando   que   não   passa   lá   em  casa  (r.  13  anos,  área  rural,   feminino  em  6a  série,  2009).     ao   serem   perguntados   sobre   o   destino   do   lixo   (resíduos)   produzido   pelos   moradores   da   região,   47,6%   dos   entrevistados   responderam   que   queimam   os   resíduos,   14,3%   enterram,   33,3%   queimam   ou   enterram   e   4,8%   responderam   que   jogam   no   rio.   na   sede   do   município,   mesmo   com   a   coleta  de  lixo  realizada  três  vezes  na   semana  pelo  poder  público,  o  que  se   percebe   é   que   muitos   moradores   ainda   jogam   o   lixo   nos   terrenos   desocupados  ou  até  mesmo  na  rua.   a  visão  antropocêntrica  que   reconhece   os   seres   humanos   como   sujeitos   e   o   mundo   seu   objeto   desconsidera   a   necessidade   de   respeitar   todo   tipo   de   vida,   conservando   sua   relação   de   interdependência   (grun,   2001)   e   torna   comum   a   destruição   ambiental.  este  tipo  de  pensamento   justifica   atitudes   como   o   descarte   inadequado   de   resíduos,   entre   outros  danos  ambientais.     como   resultado   de   discussões   travadas   com   os   participantes   sobre   os   problemas   ambientais   presentes   na   região,   foram   identificados   como   os   mais   significativos,  o  lixo  e  o  esgoto.     o  esgoto  é  ruim  porque  causa   muita   doença,   porque   aparecem  muitos  ratos  mortos   que   acabam   prejudicando   a   saúde   da   população.   também   porque  o  cheiro  é  muito  forte   e   acaba   prejudicando   o   comércio  por  causa  do  cheiro,   também  por  causa  dos  turistas   que   vem   visitar   bocaiúva   pensando   que   á   cidade   ótima   para   se   viver   mas   que   não   é   bem   assim,   bocaiúva   não   é   uma  cidade  perfeita  por  causa   dos   problemas   que   tem   aqui,   se   os   problemas   fossem   resolvidos   bocaiúva   seria   uma   cidade   perfeita   (excerto   de   redação.  k.,  12  anos,  feminino,   área  urbana  em  6a  série  2009).       em   entrevista   informal   realizada   após   a   elaboração   da   redação,   a   aluna   declara   que   o   esgoto   pode   provocar   odor   indesejado,   prejudicando   a   visibilidade  da  cidade  e  deixando  de   atrair   visitantes.   quando   questões   desta  natureza  foram  discutidas  com   os  alunos,  estes  demonstraram  que   os   problemas   presentes   em   bocaiúva   do   sul   prejudicam   o   turismo.   para   eles,   a   cidade   ideal   seria   aquela   que   atrai   turistas   por   sua  beleza,  sem  esgoto  a  céu  aberto.   como   solução,   um   dos   alunos   propõe  “melhorar  a  rede  de  esgoto   porque   está   indo   tudo   no   rio,   também   precisa   fechar   a   fossa   porque  o  cheiro  é  muito  forte”  (m.,   14  anos,  masculino,  área  urbana  em   6a  série  2009).   há   uma   preocupação   por   parte   dos   alunos   com   os   resíduos   que  são  lançados  nos  rios  utilizados   por  muitos  como  local  destinado  ao   lazer   (banho   ou   pescaria)   de   suas   famílias  e  vizinhos.   é   importante   observar   que   tanto   nas   falas   dos   alunos   quanto   nas   redações   ou   nas   práticas   de   teatro   todos   demonstraram   uma   forte  preocupação  com  a  imagem  da   cidade  e  os  problemas  ali  presentes.   o   não   investimento   no   potencial   turístico   local   é   por   eles   correlacionado   com   a   ausência   de   políticas   públicas   efetivas   que   tratem  do  meio  ambiente,  como  é  o   caso   do   destino   adequado   de   dejetos  e  resíduos  –  lixo  e  esgoto  e   com   a   utilização   racional   dos   recursos  naturais  ali  existentes.       eu  queria  que  na  minha  cidade   tivesse   peças   de   teatro,   cinema,   musica.   queria   que   tivesse   pouca   poluição.   (...)   bocaiúva  é  a  única  cidade  que   não   tem   quase   nada.   se   todo   mundo   se   reunisse   para   fazer   novas   coisas   a   cidade   poderia   ir  para  frente.  (...)  eu  acredito   que  bocaiúva  ainda  vai  crescer   (a.,   13   anos,   masculino,   área   rural  em  6a  série  2009).     as   afirmações   de   oliveira   (2002)   ao   concluir   que   o   desenvolvimento   trata   de   melhoria   na  qualidade  de  vida  acompanhado   de   crescimento   econômico,   e   este,   sem   dúvida   é   o   que   mais   deseja   a   população   local,   como   pode   ser   observado   nas   diferentes   falas   dos   atores   sociais   envolvidos   no   processo  de  pesquisa  aqui  descrito.   além   da   preocupação   com   os   problemas   do   odor   provocado   pelo   lançamento   de   resíduos   e     revista  brasileira  de  ciências  ambientais  –  número  21  –  setembro  de  2011                                                                          issn  impresso  1808-­‐4524  /  issn  eletrônico:  2176-­‐9478 20   dejetos,   em   locais   inadequados,   há   também   uma   preocupação   com   as   doenças   advindas   desta   prática.   os   alunos   demonstraram   ter   consciência  dos  problemas  de  saúde   provocados  pelo  armazenamento  de   vasilhas   em   locais   inadequados,   como   exemplificado   pela   fala   de   uma  das  participantes:       ao  lado  da  minha  casa  precisa   que   seja   retirado   o   lixo   que   tem   ali,   porque   tem   risco   de   dengue  (n.,  13  anos,  feminino,   área  urbana  em  6a  série  2009).       a   preocupação   e   a   indignação   com   o   descaso   com   o   meio   ambiente   praticado   por   empresas  locais  também  é  evidente   nos  textos  produzidos  pelos  alunos.       perto   das   nossas   casas   existe   um   abatedouro   que   polui   o   meio   ambiente,   por   que   as   fezes  dos  animais  caiem  dentro   do   rio,   e   isso   fica   cheirando   mal  (i.,  11  anos,  feminino,  área   rural  em  6a  série  2009).     os   participantes   das   equipes   da   região   oeste   do   município   também   citam   como   problemas   o   destino   do   lixo,   o   esgoto   e   as   queimadas.   referem-­‐se   ainda   à   falta   de   coleta   de   lixo   em   algumas   regiões,   o   que   provoca   entupimento   nos   bueiros   e   causa   danos   principalmente   em   dias   de   chuva.     na   região   onde   a   gente   mora   não   passa   caminhão   de   lixo   e   quando   chove   o   lixo   corre   junto   com   a   água   que   causa   entupimento   de   bueiros   e   também   causa   derrubamento   de   terra,   que   cai   na   pista   dificultando   o   deslocamento   de  carros  como  por  exemplo  o   ônibus   escolar   que   não   pode   vir  por  causa  disso,  e  também   cai   em   cima   das   casas   provocando  enormes  estragos.   quando  vai  para  os  rios  o  lixo,   a  água  já  não  dá  mais  para  ser   consumida   pelos   humanos   porque   pode   causar   doenças   graves.  e  também  em  algumas   localidades   tem   esgoto   que   deságuam   no   rio   (r.,   15   anos,   masculino,   área   rural   em   6a   série  2009).     após   a   indicação   dos   problemas,   os   alunos   passaram   a   desenvolver   atividades   a   partir   da   identificação  de  hipóteses  para  a  sua   solução,  destacando-­‐se  a  construção   e  apresentação  de  peças  de  teatro  e   de  jogos  de  tabuleiro.     a   peça   de   teatro   intitulada   “deu   a   louca   nos   três   porquinhos”   estabelece   uma   crítica   às   tecnologias   de   alto   custo,   representadas   pela   construção   de   máquinas   e   foguetes   para   a   eliminação   de   resíduos.   esta   crítica   jocosa   é   pelos   próprios   alunos   rebatida,   ao   oferecerem   uma   solução   simples   e   prática   como   a   montagem   de   uma   indústria   de   reciclagem.         era   uma   vez   três   porquinhos   (...)   o   mais   velho   pensou   em   uma   maneira   de   dar   um   jeito   em  todo  o  lixo  e  poluição  onde   eles  moravam.  (...)  pensou  em   construir   uma   máquina   que   acabava   com   o   lixo.   (...)   a   máquina   já   estava   pronta.   só   faltava   ligar   na   tomada,   quando   explodiu.   joão,   o   irmão   do   meio   então   decidiu   construir   um   foguete   para   levar  todo  o  lixo  para  o  espaço,   mas  na  hora  de  decolar  para  o   espaço,   nem   saiu   do   chão.   e   então   o   pedro,   o   caçula,   se   uniu   com   seus   irmãos   e   montou   uma   indústria   de   reciclagem   e   com   o   tempo   os   três  irmãos  conseguiram  deixar   toda   região   sem   lixo,   graças   à   inteligência  dos  porquinhos.     a   experiência   com   a   construção   de   peças   de   teatro   foi   fortalecida   por   princípios   pautados   pelas   teorias   desenvolvidas   por   lev   vygotsky,   para   quem   a   cultura   não   pode   ser   compreendida   como   algo   acabado,  mas  sim,  comparada  a  um   palco   de   negociações   onde   há   uma   interação   constante   dos   indivíduos   para   recriar   e   reinterpretar   informações,   conceitos   e   significados  (corrêa,  2001).     a  peça  construída  pelos  alunos   constitui-­‐se  não  apenas  na  recriação   da  realidade,  mas  na  demonstração   de  sua  capacidade  de  reinterpretar  o   real  e  a  ele  oferecer  alternativas  de   solução.   na   perspectiva   vygotskyana,   estes   alunos   demonstraram  sua  capacidade  de  se   transformar   e   serem   transformados   pelas   relações   sociais   que   estabelecem   com   o   meio.   na   interação   com   o   mundo,   realizam   atividades  organizadoras  capazes  de   indicar   possibilidades   de   renovação   da  própria  cultura  (neves;  damiani,   2006).   sob   a   mesma   perspectiva,   na   confecção   de   jogos,   considerou-­‐se,   que   os   jogos   permitem   a   produção   de  uma  cultura  lúdica,  diversificada.   nela,  como  afirmam  alves  e  gnoato   (2003,   p.   112),   “as   crianças   entram   em  contato  o  tempo  todo,  durante  a   brincadeira,   com   signos   produzidos   pela  cultura  à  qual  pertencem”,  pois   a   atividade   de   brincar   da   criança   é   estruturada   conforme   estes   sistemas  de  significado  cultural.     os   alunos   confeccionaram   jogos  de  tabuleiro  e  posteriormente   jogaram.   ao   construir   o   jogo,   os   alunos  partiram  do  princípio  teórico   de   que   o   mesmo   deveria   possuir   regras.   tendo   incorporado   este   conceito   em   vivências   anteriores,   reafirmaram   que   este   se   constitui   como   uma   atividade   de   normas   livremente   consentidas,   e,   instintivamente   confirmam   o   que   é   definido   por   vasconcellos,   ao   dizer   que   tais   regras   são   absolutamente   obrigatórias.   na   concepção   do   referido   autor,   observa-­‐se   que   o   jogo   é   sempre   “dotado   de   um   fim   em  si  mesmo,  acompanhado  de  um   sentimento   de   tensão   ou   alegria   e   de  uma  consciência  de  ser  diferente   da   “vida   cotidiana”   ”   (vasconcellos,  2006,  p.  149).   a   construção   de   jogos   apresentou-­‐se,   junto   a   outras   atividades   lúdicas   como   o   teatro,   como   hipótese   de   solução,   na   tentativa  de  sensibilizar  os  jogadores   sobre   os   problemas   ambientais   presentes   na   região,   levando-­‐os   à     revista  brasileira  de  ciências  ambientais  –  número  21  –  setembro  de  2011                                                                          issn  impresso  1808-­‐4524  /  issn  eletrônico:  2176-­‐9478 21   reflexão,  um  instrumento  facilitador   para  o  caminho  da  posterior  ação  de   mudança.     as   regras   dos   jogos   confeccionados,   como,   número   de   participantes   e   perguntas   das   casas   dos   tabuleiros   foram   criadas   e   descritas,  pelos  alunos,  junto  a  cada   tabuleiro,   seguindo   os   conhecimentos  e  vivências  retiradas   de   seu   cotidiano   sobre   o   desenvolvimento   de   atividades   lúdicas.   os   jogos   criados   relacionavam   os   animais   com   seu   habitat   e   sua   relevância   para   o   mesmo,   outros   permitiam   ao   participante   responder   questões   relacionadas   ao   meio   ambiente   ao   se   deslocar   pelo   percurso   do   tabuleiro.   o   material   como   dados   para   cada   participante   e   peças   que   deveriam   ser   utilizadas   para   percorrer  o  tabuleiro  também  foram   confeccionados  pelos  alunos.   as   atividades   lúdicas   desenvolvidas   pelos   participantes   passaram   a   compor   uma   cartilha   que   foi   disponibilizada   com   indicação   de   uso   para   os   professores,   passível   de   adaptação   para   diferentes   áreas   do   conhecimento  em  trabalhos  inter  ou   multidisciplinares   com   foco   na   participação  coletiva.     neste   sentido,   a   mudança   de   hábitos   da   população   ocorrerá   segundo   albuquerque,   miranda   e   kneipp   (2008),   em   parceria   com   a   participação   pública,   à   medida   que   esta  tem  capacidade  para  gerenciar   os  recursos  ambientais  promovendo   a  melhoria  na  qualidade  de  vida  de   uma   população,   ajudando   no   combate   de   problemas   provocados   pela  degradação  ambiental.     conclusão     a  elaboração  e  execução  de   um   programa   de   educação   ambiental,   utilizando-­‐se   do   diagnóstico  participativo,  foi  possível   por   meio   da   identificação   dos   problemas  ambientais  presentes  em   bocaiúva  do  sul,  da  participação  de   pais  e  da  comunidade  e  da  busca  de   soluções   aos   problemas   ambientais   a   partir   da   investigação   e   da   intervenção  em  grupos.     os   resultados   obtidos   por   meio  da  participação  dos  diferentes   atores   tiveram   como   propósito   contribuir   para   a   implantação   de   uma  ação  transformadora  no  que  diz   respeito   à   conservação   do   meio   ambiente  e  à  melhoria  da  qualidade   de   vida   da   população.   a   diferença   desta   prática   com   relação   a   outras   práticas   de   educação   ambiental   tradicionais   é   que   a   mesma   por   meio  da  participação  coletiva  leva  os   participantes   a   uma   ação   de   busca   dos  problemas  por  eles  enfrentados,   uma  reflexão  por  parte  dos  mesmos   e   novamente   a   uma   ação   na   tentativa   de   minimizar   estes   problemas,   como   ficou   evidenciado   na  tomada  de  consciência  marcante   nas  ações  e  falas  dos  atores  durante   as  atividades  lúdicas  realizadas.     da   análise   dos   resultados   obtidos,   se   pode   depreender   que   o   lúdico  apresenta-­‐se  promissor  como   estratégia   facilitadora   da   participação   social,   ampliando   o   comprometimento   com   a   mudança   da  realidade  socioambiental  em  que   os  atores  se  inserem.       referências     adams,  b.  g.  texto  comemorativo:   o   que   é   educação   ambiental?   projeto   apoema   -­‐   educação   ambiental.   novo   hamburgo,   junho,   2005.  disponível   em:   <http://www.apoema.com.br/defini coes.htm>.  acesso  em:  10  fev.  2010.     albuquerque,  r.  c.;  miranda,  a.   c.;   kneipp,   r.   e.   promovendo   o   ensino-­‐aprendizagem   de   educação   ambiental   no   ensino   fundamental   com   jogos   baseados   em   ferramentas  computacionais.  novas   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consumption is one of the guiding regulations about monitoring priority. therefore, a systematic review was carried out to compile information on the contamination of surface water, groundwater, and treated water in brazil. thereby, we selected those pesticides which, although they are authorized for use and are among the topselling pesticides, are not regulated by gm ordinance of the ministry of health (gm/ms) no. 888, of may 4, 2021. the databases used were pubmed, scielo, science direct, scopus, and web of science. of the 122 pesticides in the market, 11 were selected. analyses of environmental dynamics, concentration, and health effects were carried out. the goss methodology and the groundwater ubiquity score (gus) index were used to estimate the risk of surface water and groundwater contamination, respectively. the concentrations found were compared with the values provided for in the guidelines adopted by international agencies, determining the brazilian population’s margin of exposure (moe) to the target pesticides. the results indicate a high probability of finding imidacloprid and hexazinone in the water, the prevalence of studies on surface waters, and the need to conduct additional studies as papers on some of the target pesticides were not found. it is concluded that the pesticides studied pose a low risk to human health, however, further studies are still required. keywords: legislation; microcontaminants; health; agrochemicals. r e s u m o o intenso uso de agrotóxicos pode ser prejudicial ao meio ambiente e à saúde humana, tornando necessário o monitoramento de suas concentrações ambientais. como um dos dispositivos norteadores sobre a prioridade de monitoramento é a legislação de água potável para consumo humano, foi realizada uma revisão sistemática da literatura com o objetivo de compilar informações sobre a contaminação das águas superficiais, subterrâneas e tratadas por agrotóxicos. foram considerados os agrotóxicos mais vendidos em território brasileiro entre 2009 e 2019 e que possuem autorização de uso, mas que não são regulamentados pela portaria gm do ministério da saúde nº 888, de 4 de maio de 2021. dos 122 agrotóxicos comercializados, 11 foram selecionados. analisaramse a dinâmica ambiental, concentração em águas e efeitos na saúde humana. na estimativa do risco de contaminação das águas superficiais e subterrâneas, empregou-se a metodologia goss e o índice groundwater ubiquity score (gus), respectivamente. uma comparação crítica sobre as concentrações encontradas e os valores-guia adotados por agências internacionais foi realizada, determinando-se a margem de exposição da população brasileira aos agrotóxicos. os resultados do trabalho mostraram a maior probabilidade de que imidacloprido e hexazinona sejam encontrados em águas; a prevalência de estudos realizados em águas superficiais; e a necessidade de que mais trabalhos sejam realizados, uma vez que não foram encontrados artigos sobre alguns dos compostos-alvo. conclui-se que os agrotóxicos estudados apresentam baixo risco à saúde, todavia se vê a necessidade de que mais estudos sejam desenvolvidos. palavras-chave: legislação; microcontaminantes; saúde; pesticidas. priority pesticides not covered by gm ordinance of the ministry of health no. 888, of 2021, on water potability standard in brazil agrotóxicos prioritários não abordados pela portaria gm do ministério da saúde nº 888, de 2021, sobre padrão de potabilidade da água no brasil beatriz corrêa thomé de deus1,2 , emanuel manfred freire brandt2,3 , renata de oliveira pereira2,3 1programa de pós-graduação em biodiversidade e conservação da natureza, universidade federal de juiz de fora – juiz de fora (mg), brazil. 2departamento de engenharia ambiental e sanitária, universidade federal de juiz de fora – juiz de fora (mg), brazil. 3programa de pós-graduação em engenharia civil, universidade federal de juiz de fora – juiz de fora (mg), brazil. correspondence address: beatriz corrêa thomé de deus – departamento de engenharia ambiental e sanitária, universidade federal de juiz de fora – rua josé lourenço kelmer, s/n – campus universitário – são pedro – cep: 36036-900 – juiz de fora (mg), brazil. e-mail: beatriz.correa@ engenharia.ufjf.br conflicts of interest: the authors declare no conflicts of interest. funding: none. received on: 03/10/2021. accepted on: 02/03/2022 https://doi.org/10.5327/z2176-94781077 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. https://orcid.org/0000-0003-1858-1889 http://orcid.org/0000-0002-9009-1940 https://orcid.org/0000-0002-3414-7292 mailto:beatriz.correa@engenharia.ufjf.br mailto:beatriz.correa@engenharia.ufjf.br https://doi.org/10.5327/z2176-94781077 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ priority pesticides not covered by gm ordinance of the ministry of health no. 888, of 2021, on water potability standard in brazil 291 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 290-301 issn 2176-9478 introduction pesticides are used to modify the composition of flora or fauna to preserve them from the action of harmful living beings (brasil, 1989). historically, since there were problems related to the cultivation process, the brazilian agricultural production model was based on pesticides (wahlbrinck et al., 2017). since 2008 brazil has been one of the world’s largest agricultural producers, the second top exporter of pesticides (pignati et al., 2017). according to the brazilian institute for the environment and natural resources (ibama), in 2009, the accumulated sales in brazil were approximately 270,000 tons of active ingredients (ai). in 2019, it was over 560,000, corresponding to a percentage increase of around 108% (ibama, 2021). the current model of agriculture requires the use of pesticides, as they help increase crop productivity (sharma et  al., 2019). however,  when they are used excessively, pesticides can be harmful to the environment and contaminate aquatic matrices, the air, and the soil (lorenzatto et  al., 2020). contamination of aquatic matrices can occur through soil runoff, spray drift, or improper disposal of pesticide containers (olisah et al., 2020). once in the aquatic environment, pesticides can bioaccumulate in organisms (belchior et al., 2014) and may have deleterious effects on the aquatic biota, such as fish (américo-pinheiro et  al., 2019, 2020). in addition, it is noted that pesticides can evaporate, infiltrate the soil, or be carried through rivers (souza et al., 2020) and, depending on their properties, they can be transported through the atmospheric process and reach new areas, extending the degree of contamination (carvalho, 2017). the population can be exposed to the risks of pesticides mainly through food, as humans are at the top of the food chain and depend on resources (i.e., water, land, air) for survival (belchior et al., 2014). considering the aforementioned, it is necessary to analyze the risks associated with human exposure to pesticides. in this context, the risk assessment (ra) methodology stands out. this methodology aims to identify the risks associated with a chemical agent through four steps: • hazard identification; • dose (concentration) – response (effect) relation; • exposure assessment; • risk characterization (unep, 1999). the ra methodology is used to establish water potability standards and guidelines worldwide (who, 2017), as well as the standards reviewing process (vigiagua, 2020). usually, substances are considered potential candidates to integrate the potability standard according to factors like the pattern of occurrence in springs, toxicity, environmental dynamics, persistence/mobility in environmental matrices, and removal in water treatment plants (wtps). in brazil, water quality control for human consumption is regulated by annex xx, of consolidation ordinance no. 5, of september 28, 2017, amended by gm ordinance of the ministry of health (ms) no.  888, of may 4, 2021, in which pesticides and other substances harmful to humans are listed (brasil, 2021). it is worth mentioning that some pesticides, even though they are not listed in the ordinance, deserve attention. especially the top-selling ones whose properties increase their occurrence in water matrices. therefore, in this study, we aimed to carry out a risk assessment, based on a systematic literature review, of pesticides found in water for human consumption in brazil, including exposure factors (commercialization, environmental dynamics, and occurrence on the surface, groundwater, and treated water) and chronic toxicity data. to this end, we focused on the top-selling authorized pesticides in brazil but not listed in the water potability standard. material and methods pesticide selection to identify the top-selling pesticides in brazil, the data available in ibama’s current marketing reports were compiled (2009-2019) (ibama, 2021). our exclusion criteria were: • pesticide covered by gm/ms ordinance no. 888 of 2021 (brasil, 2021) because the purpose of this study is to evaluate the pesticides not covered by the brazilian potability ordinance; • unauthorized pesticides or those that do not have a monograph at the brazilian health surveillance agency (anvisa, 2021); • pesticides with a low percentage of sales — the 70th percentile was applied to the accumulated sales data, and the corresponding value was adopted as the cutoff point; • adjuvant compounds (those that are used in association with the ai to improve application). environmental dynamics to analyze the probability of pesticides reaching the water, we verified their physicochemical properties: coefficient of adsorption in organic matter (koc);  typical half-life (dt50) in the soil and water phase; solubility in water; octanol-water partition coefficient (kow); and henry’s law constant (kh). these properties were obtained through the pesticides properties database  (ppdb) (iupac, 2020) and, in cases when the information was absent, using the oregon state university (osu) extension pesticide properties database (npic, 2020). the contamination potential of surface water and groundwater was estimated using the goss methodology (goss, 1992) and the gus index (gustafson, 1989), respectively. a systematic review of environmental concentrations in surface water, groundwater, and treated water a systematic review was carried out using the prisma methodology (moher et al., 2009). we searched for studies concerning the target pesticides in brazilian waters using pubmed, scielo, science direct, scopus, and web of science platforms since there is broad literature regarding the subject deus, b.c.t. 292 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 290-301 issn 2176-9478 of this study. the following search codes were used: (pesticides and water and brazil) and ((clomazone or hexazinone or “monosodium methyl arsenate” or msma or tebuthiuron or cypermethrin or imidacloprid or “lambda-cyhalothrin” or “lambda cyhalothrin” or methomyl or azoxystrobin or “thiophanate-methyl” or “thiophanate methyl” or ethephon) and water and brazil). the present review considers articles in english or portuguese language, published by october 4, 2021. we did not consider review articles since it is expected that the original ones have already been contemplated through the search made. after excluding duplicate articles, screening was performed on two levels: first, by analyzing the title, abstract, and keywords; and second, by reading the entire content of each one of the articles. we excluded those articles in which at least one of the following pieces of information was absent: • limit of detection (lod) and limit of quantitation (loq); • number of samples in which there was detection or quantitation; • individual concentration of each sample and no information about the frequency of detection/quantitation or the average value. also, we did not consider articles that quantified pesticides in mixtures (i.e., with metabolites or other compounds); and when it was not possible to identify the analysis matrix (e.g., raw or treated water). for papers that did not specify the individual environmental concentrations but presented the average and the frequency of detection and/ or quantitation, we determined the individual concentrations as follows: concentration = average ÷ number of samples. due to the occurrence of censored data, lower than the limit of detection (< lod) or not detected (nd) and/or lower than the limit of quantitation (<  loq), the substitution method for censored data was applied (sanford et al., 1993). therefore, when elaborating the graphical representation of pesticide occurrence, in those studies where the environmental concentration was reported as < lod or nd, we used lod/2; and when the concentration was reported as < loq, we used loq/2. we also considered as outliers (higher concentrations) the values that were at least 1.5 times the interquartile range (q 3  q1), from the edge of the box (minitab, 2020), which were not represented due to the graphic scale. pesticide occurrence in surface water, groundwater, and treated water based on the occurrence data of pesticides in surface water, groundwater, and treated water, we carried out an analysis to identify the most abundant pesticide in each of them. also, we correlated the detection frequency with the pesticide’s position in ibama’s sales rank, considering total sales from 2009 to 2019. human health effects to analyze the potential effects of pesticides on human health, we gathered information about chronic toxicity data from the international agency for research on cancer (iarc, 2020a) and the united states environmental protection agency (usepa, 2020a). critical comparison of environmental occurrence and maximum acceptable values in drinking water we searched for information about the target pesticides presence on international agencies and guidelines for drinking water quality to obtain the maximum acceptable values (mav) on drinking water. we  selected usepa and the world health organization (who) guidelines, as they are considered the main references used on drinking water standards in several countries (araújo, 2018); new zealand, canada, and australia guidelines that are also international references and employ the risk assessment methodology; and the european environmental agency (eea), considering its high restrictiveness (souza et al., 2019). based on the occurrence data and the mav in drinking water, we made a critical comparison of the environmental concentrations to identify its potential risk for human health. according to usepa, the occurrence value (ov) can be obtained by the 90th, 95th or 99th percentile of the concentrations found or through the maximum value detected in drinking water (usepa, 2016a). on the other hand, the australian drinking water guidelines use only the maximum value found in drinking water (nhmrc, 2021). given the impossibility of calculating the percentile for some pesticides due to the reduced amount of data, we chose to use the recommendation proposed by the australian guidelines, with some modifications. thus, to obtain the moe, we calculated the ratio between mav and ov in each of the matrices — and not only for drinking water, as the methodology proposes. this approach was adopted considering a conservative view on those cases in which the water resources are used for public supply and considering that water treatment would not effectively remove residual pesticides. the ov of each pesticide was obtained using the maximum concentration found in each matrix (disregarding  outliers). in cases where more than one mav was available, we used the most restrictive one. from the values obtained, the moe was stipulated: moe ≤ 1: the pesticide poses a risk to human health;  1 ≤ moe ≤ 10: the pesticide deserves attention since its occurrence is in the same order of magnitude as the concentrations that would represent a risk to human health; and moe ≥ 10: the pesticide is less likely to cause adverse health effects. results and discussion pesticide selection the research started with 122 pesticides and, based on the application of the criteria, 111 were excluded: 32 according to criteria 1 (covered by gm/ms ordinance no. 888 of 2021);  8 according to criteria 2 (anvisa monograph absent/excluded);  66 based on criteria 3 (total sales were less than 12128t);  and 5 according to criteria 4 (adjuvants).  finally, a total of 11 pesticides remained in the study: clomazone, hexazinone, monosodium methyl arsonate (msma), and priority pesticides not covered by gm ordinance of the ministry of health no. 888, of 2021, on water potability standard in brazil 293 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 290-301 issn 2176-9478 tebuthiuron (herbicides);  cypermethrin, imidacloprid, lambda-cyhalothrin and methomyl (insecticides);  azoxystrobin and thiophanate-methyl (fungicides); and ethephon (growth regulator). environmental dynamics the physicochemical properties of the pesticides influence their environmental dynamics, defining major or minor tendencies to reach water matrices. using the international union of pure and applied chemistry (iupac, 2020) and osu (npic, 2020) data, we evaluated the water contamination potential of pesticides. among the regarded pesticides, hexazinone and imidacloprid have greater contamination probability, as they have high solubility (33,000 and 2,500 mg/l, respectively), showing a tendency for surface runoff (elias et al., 2018) and high dt50 (soil) (105 and 191 days, respectively). these properties, although being influenced by soil type and climate conditions (new zealand, 2020), indicate that these pesticides are persistent in the environment. furthermore, hexazinone and imidacloprid have low koc (54 and 13 ml/g, respectively), i.e., they are poorly retained on soil particles (pérez-lucas et  al., 2021); low kow (1.17 and 0.57, respectively), an indication that they can easily pass into the aqueous phase (yang et  al., 2018), and low kh (1.10 x 10-⁷ and 1.7 x 10-¹⁰ pa m³/ mol, respectively), which means they do not volatilize easily, remaining in the aquatic environment for longer periods (chao et al., 2017). in addition, methomyl has high solubility (55,000 mg/l) and low koc (72 ml/g); msma is strongly retained on soil particles (200 days) and shows low log kow (-3.1), an indication that it has a higher affinity to the water phase. otherwise, some pesticides did not show a tendency for contamination: cypermethrin, which has low solubility (0.009 mg/l), is strongly adsorbed to the soil matrix (3 x 105 ml/g), shows volatilization tendency (0.31 pa m³/mol), and has high log kow (5.55), with a less pronounced hydrophilic characteristic; lambda-cyhalothrin shows low solubility (0.005 mg/l) and is strongly retained to the soil (koc  =  283,707  ml/g and dt50 (soil) = 175 days); methomyl, which in addition to having high solubility (55,000 mg/l) and low koc (72 ml/g), shows low dt50 (water) (2.9 days), an indication that it is poorly persistent in the environment; tebuthiuron that despite showing high soil permanency (400 days) and low log kow (1.79), tends to volatilize (kh = 2.47  x  10 -5 pa m³/mol); clomazone and ethephon are not persistent in the soil since they have dt50 (soil) equal to 22.6 and 13.1 days, respectively. also, ethephon is poorly persistent in the water matrix (dt50 (water) = 2.4 days). it is worth mentioning the fungicide class, since both azoxystrobin and thiophanate-methyl have low solubility (6.7 and 18.5 mg/l, respectively) and are slightly mobile on the solid surface (koc = 589 and 1830 ml/g, respectively), tending to remain retained to the soil matrix. also, they have dt50 (water) equal to 6.1 and 3 days, respectively, indicating that they are slightly persistent in the water matrix. according to the goss methodology (goss, 1992), hexazinone, tebuthiuron, and azoxystrobin have a high potential for water contamination, considering their transportation as dissolved in the water; and lambda-cyhalothrin is a potential contaminant considering its transportation in the soil. msma has a high contamination potential through both water and soil transportation. the other target pesticides have a moderate to low probability of surface water contamination. regarding groundwater contamination, we verified that hexazinone and tebuthiuron tend to contaminate groundwater, according to the gus index (gustafson, 1989). moreover, clomazone, methomyl, azoxystrobin, and ethephon can also be potential contaminants since they are at the transition state. the other pesticides have little contamination probability. however, it is worth noting that even those compounds that are unlikely to reach water matrices, given their properties, could also be potential contaminants since climate and soil characteristics can be favorable to leach (pérez-lucas et al., 2019). we were not able to calculate the contamination probability of imidacloprid for both surface water and groundwater since its koc value is absent in the ppdb (iupac, 2020), and this insecticide is not listed in the osu extension pesticide properties database (npic, 2020). a systematic review of concentrations in surface water, groundwater, and treated water a total of 1,775 articles were found (number of articles = n = 1,775), 104 from pubmed, 40 from scielo, 197 from science direct, 870 from scopus, and 564 from web of science (figure 1). after screening, only 30 articles were included in our analysis based on the inclusion and exclusion criteria. source: adapted from prisma (moher et al., 2009). figure 1 – flowchart of the systematic review. deus, b.c.t. 294 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 290-301 issn 2176-9478 among the target pesticides of this study, we observed that imidacloprid was the top-selling product and also the most detected in surface waters (f = 27.3%). likewise, the least selling, cypermethrin, was not detected (figure 3). these results are in line with the expectations, as top-selling pesticides are more likely to have a higher detection percentage. azoxystrobin is one of the most widely used fungicides worldwide (uçkun and öz, 2021) and it is applied mainly against brusone (pyricularia oryzae), the main fungal disease that affects irrigated rice (back et  al., 2016). approximately 2900 tons of this fungicide are sold annually in brazil. concentrations of this pesticide were found in the range of 0.001 to 0.125 μg l– 1 (figure 3) in rio grande do sul (rs) (amaral et al., 2020; severo et al., 2020) and são paulo (sp) states (lópez-doval et al., 2017; montagner et al., 2014, 2019). in montagner et al. (2019), an outlier of 0.431 μg l– 1 was observed in the sample collected in the city of indaiatuba (sp). in the region of londrina, paraná (pr), azoxystrobin was quantified at an average concentration of 0.027 μg l– 1 in 15 of the 24 samples analyzed (souza et al., 2019). in other studies carried out in the southern region of brazil, it was not found at quantifiable levels (amaral et al., 2018; almeida et al., 2019) and it was not detected in the camanducaia river and its tributaries (sp) (barizon et al., 2020). cypermethrin, a synthetic pyrethroid used against agricultural and domestic pests (bhatt et al., 2020), has average annual sales in brazil of about 1230 tons. it was not detected in any of the 10 samples collected in minas gerais (mg) in a study that showed relatively high lod and loq (1.5 and 5 μg l– 1, respectively) (rodrigues et al., 2018). clomazone has average annual sales in brazil of approximately 5164 tons and it is widely used in rice crops (guo et  al., 2021). studies  on this herbicide were conducted in rs, pr, and sp, being found in quantifiable levels in 11 (zanella et al., 2002; bortoluzzi et al., 2006, 2007; armas et  al., 2007; silva et  al., 2009; primel et  al., 2010; marchesan et  al., 2007, 2010; caldas et  al., 2013; severo et  al., 2020; guarda et al., 2020b) of the 16 articles considered in at least one sample analyzed in each of the studies, totaling 218 of 1064 samples (figure 3). *2020 and 2021 sales data are still not available by ibama. figure 2 – annual sales (2009-2019) and scientific production (20092021)*. usually, the articles found evaluated the occurrence of more than one pesticide in waters. the most studied pesticide was clomazone (n = 17), followed by imidacloprid (n = 12), azoxystrobin (n = 10), tebuthiuron (n = 5), hexazinone (n = 4), and lambda-cyhalothrin (n = 2). cypermethrin and methomyl were studied in only one article each. we did not find articles regarding ethephon, msma, and thiophanate-methyl. about  57% of the studies referred to the occurrence of pesticides in surface water, approximately 3% in groundwater matrices, and the same percentage in drinking water. the remaining percentage referred to the occurrence in more than one matrix (e.g., surface and groundwater). we observe a larger number of studies related to both surface and treated water, approximately 23%. establishing a comparison between scientific production and commercialization over the years, it was possible to note a growing trend (figure 2). it is worth noting that the 2020 and 2021 sales data were not plotted because they were not available yet (ibama, 2021). although scientific production showed some periods of decline, a growth tendency is observed since 2018, as suggested by the trendline (figure 2). most of the studies were carried out in the south (n = 19) and southeast (n = 8) regions of brazil, where the trade of agricultural products is highly significant (oliveira and rodrigues, 2019). the midwest region showed two articles. the north and northeast regions, which have little participation in the brazilian agribusiness (oliveira and rodrigues, 2019), had only one study each. pesticide occurrence in brazilian surface water we found 27 articles related to surface water contamination in brazil. most of them was about clomazone (n = 16), imidacloprid (n = 11), and azoxystrobin (n = 9); followed by tebuthiuron (n = 5), hexazinone (n = 4), and lambda-cyhalothrin (n = 2). cypermethrin and methomyl were reported by only one article each. figure 3 shows pesticide concentration in brazilian surface water. figure 3 – pesticide occurrence in brazilian surface water. priority pesticides not covered by gm ordinance of the ministry of health no. 888, of 2021, on water potability standard in brazil 295 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 290-301 issn 2176-9478 of this amount, about 41% were between 0.002 and 0.1 μg l– 1; and approximately 50% were found between 0.15 and 1.72 μg l– 1. outliers of 3.21 and 15.69 μg l– 1 were identified, associated with the increased use of this herbicide and reduced manual weed control (bortoluzzi et al., 2007). moreover, outliers between 5.4 and 23 μg l– 1 were found, possibly because clomazone has high water stability and is widely used in the study area (primel et al., 2010). there was no detection/quantitation in other studies (vieira et al., 2016; lópez-doval et al., 2017; vieira et al., 2017; souza et al., 2019; barizon et al., 2020). hexazinone, widely used in sugarcane crops (acayaba et al., 2021), has average annual sales in brazil of approximately 1374 tons. a study carried out in mato grosso (mt) identified this pesticide in two of the 18 samples collected, at concentrations of 0.009 and 0.02 μg l– 1 (sposito et  al., 2018) (figure 3). in pr, it was quantified in the range of 0.01 and 0.03 μg l– 1 (figure 3) and outliers from 0.07 to 0.14 μg l– 1 (almeida et  al., 2019). there was no detection in mt (duarte et  al., 2016) and no quantitation in pr (souza et al., 2019). imidacloprid, of which about 7659 tons are sold per year in brazil, is a neonicotinoid used against a variety of insects (tuelher et al., 2018) and it was found at concentrations between 0.001 and 0.125 μg l– 1 in rs (amaral et  al., 2018, 2020; severo et  al., 2020), sp (lópez-doval et al., 2017), mt (sposito et al., 2018), pr (almeida et al., 2019; souza et  al., 2019) and tocantins (to) (guarda et  al., 2020b) (figure 3). studies carried out in rs detected outliers between 0.38 and 2.18 μg l– 1 (bortoluzzi et  al., 2006), from 0.55 to 2.59 μg l– 1 (bortoluzzi et  al., 2007) and from 0.17 to 0.82 μg l– 1 (severo et  al., 2020). in bortoluzzi et al. (2006, 2007), the high concentrations found were justified by the increase in the use of imidacloprid to replace other insecticides that were used in tobacco cultivation; whereas in severo et al. (2020), although the meteorological conditions of the collection were not reported, it was possible that extreme rainfall events had occurred, since high concentrations can be recorded after heavy rainfall (pérez et  al., 2017). there was no detection in a study carried out in sp (barizon et al., 2020). lambda-cyhalothrin, a synthetic pyrethroid insecticide that mimics the insecticidal properties of natural pyrethrin (sharma et al., 2021), has annual sales in brazil of approximately 1241 tons. it was detected in the region of guaíra (sp) at concentrations of 0.1 and 0.2 μg l– 1 and an outlier of 5.66 μg l– 1 (filizola et al., 2002). there was no detection in a study carried out in sergipe (se) (pinheiro and andrade, 2009). methomyl is widely used due to its broad-spectrum properties (he  et  al., 2022) and has average annual sales in brazil of 6106 tons. it was not detected in any of the 28 samples collected in formoso river (pr) (guarda et al., 2020c). tebuthiuron, an herbicide widely used in sugarcane crops (teixeira et al., 2018), has average annual sales in brazil of 3475 tons. its occurrence was reported in sp (monteiro et  al., 2014), pr (almeida et  al., 2019), and mt (sposito et  al., 2018) at concentrations between 0.01 and 0.05 μg l– 1 (figure 3) and outliers from 0.06 to 0.18 μg l– 1 (almeida et al., 2019). there was no detection in another study carried out in sp (barizon et al., 2020) and no quantitation in pr (souza et al., 2019). pesticide occurrence in brazilian groundwater the risk of groundwater contamination depends on the physicochemical properties of pesticides, soil properties, hydrological and climatic conditions, and the management practices adopted in the crops (gaona et  al., 2019). we found a total of four studies carried out in groundwater matrices. clomazone, hexazinone, and imidacloprid had two articles each; azoxystrobin and tebuthiuron only one; and no articles were found on the other pesticides. among the pesticides that are more likely to be found in groundwater due to their high leaching potential, clomazone, hexazinone, and tebuthiuron were detected. tebuthiuron was the most detected (f = 100%), although its total number of samples (n = 4) is much lower than the second most found, imidacloprid (f = 35%; n = 40) (figure 4). clomazone was quantified in the range of 0.001 to 0.008 μg l– 1 in the southern region of brazil (silva et al., 2011) (figure 4) and in outliers of 2.68 and 10.84 μg l– 1 (bortoluzzi et al., 2007), possibly related to the expansion of tobacco farming in rs and the reduction of manual weed control (bortoluzzi et al., 2007). hexazinone was quantified in pr at concentrations of 0.04 to 0.11 μg l– 1 (almeida et al., 2019), not being detected in a study carried out in mt, in which the lod and loq were 2.65 and 8.04 μg l– 1, respectively (duarte et al., 2016). imidacloprid was detected in pr at concentrations between 0.05 and 0.16 μg l– 1 (almeida et al., 2019); and in rs in 10 of the 36 samples analyzed, in which outliers between 0.67 and 6.22 μg l– 1 were identified, possibly due to the increased use of this insecticide in the cultivation of tobacco (bortoluzzi et al., 2007) (figure 4). the occurrence of tebuthiuron has been reported in pr at concentrations between 0.01 and 0.02 μg l– 1 (almeida et al., 2019) (figure 4). figure 4 – pesticide occurrence in brazilian groundwater. deus, b.c.t. 296 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 290-301 issn 2176-9478 pesticide occurrence in brazilian treated water pesticides can be leached from soils (singh et  al., 2018) and since conventional treatment processes are generally not effective enough in removing residual pesticides (elfikrie et al., 2020), they may be found in drinking water. we found eight studies on the target pesticides in treated water: azoxystrobin (n = 5); clomazone, imidacloprid, and tebuthiuron (n = 3); hexazinone (n = 2); and cypermethrin (n = 1). cypermethrin data were not plotted because they comprise two samples only. no studies were found on the other pesticides. it is worth mentioning that the frequency of detection in treated water was lower than in the two environmental matrices previously addressed. the top-selling pesticide, imidacloprid, had the second-highest frequency of detection (f = 12.8%) and, as in surface water, it was observed that the least selling product, in this case, hexazinone, was not detected (figure 5). once again, these results were in line with the expectations since less intense commercialization implies a lower probability that the pesticide will be found in the environment. azoxystrobin was found at concentrations between 0.001 and 0.002 μg l– 1 in pr (souza et al., 2019) and sp states (montagner et al., 2019). this fungicide was not quantified in other studies carried out in pr (almeida et al., 2019), sp (montagner et al., 2014), and rs (von ameln lovison et al., 2021) (figure 5). clomazone was quantified in rs at an average concentration of 0.063 μg l– 1 in 4 of the 10 samples analyzed (caldas et al., 2013). it was not detected in other studies carried out in the southern region (primel et al., 2010; souza et al., 2019) (figure 5). hexazinone was not quantified in any of the 24 samples collected in the tibagi river (pr) (souza et al., 2019). imidacloprid was found at concentrations between 0.01 and 0.02 μg l– 1 in studies carried out in pr (almeida et al., 2019; souza et al., 2019), and it was not quantified in rs (von ameln lovison et al., 2021) (figure 5). cypermethrin was not detected in any of the two samples collected in mg (rodrigues et al., 2018). studies related to tebuthiuron were conducted in pr (souza et  al., 2019) and sp (monteiro et  al., 2014); however, it was only quantified in the sp study (at a concentration of 0.01 μg l– 1, in filtered water). after treatment, tebuthiuron was at levels lower than loq (monteiro et al., 2014). human health effects pesticides are considered highly toxic as they persist in the environment and tend to accumulate in organisms (porter et  al., 2018). in humans, the effects are diverse, such as cancer, malformation, and chromosomal alterations (sabarwal et  al., 2018). cypermethrin, an endocrine disruptor (iarc, 2020b) that poses risks to the gastrointestinal system (usepa, 2020a), is a potential human carcinogen ( usepa, 2016b). ethephon can affect the nervous system, and thiophanate-methyl the endocrine and reproductive systems (usepa, 2020a). methomyl, although it can affect the urinary and immune systems (usepa, 2020a), showed evidence of non-carcinogenicity in humans, as did hexazinone and tebuthiuron, which are non-carcinogenic (usepa, 2020b). while it is not likely to be carcinogenic to humans, lambda-cyhalothrin is neurotoxic (usepa, 2017). we did not find information on the other pesticides. due to the adverse effects pesticides can have on human health, it is necessary to remove these contaminants before water is distributed to the population (mekonen et al., 2016). however, most pesticides are not effectively removed in conventional wtps (elfikrie et  al., 2020). therefore, advanced technologies are required, which must be chosen based on the characteristics of the contaminant (rodriguez-narvaez et al., 2017), such as zeolite coated with zero-valent iron nanoparticles (rashtbari et al., 2020), gamma irradiation (khedr et al., 2019), membrane filtration (fini et al., 2019), advanced oxidative processes (malakootian et al., 2020), adsorption (salomão et al., 2021), and ozonation (cruz-alcalde et al., 2017). a critical comparison between environmental occurrence and maximum acceptable values in drinking water the compilation of pesticide occurrence data in brazilian aquatic matrices showed that they are usually present at low concentrations. however, even small concentrations can be harmful to the health of the population since the toxic potential of pesticides can be increased through bioaccumulation and/or biomagnification (guarda et al., 2020a). thus, pesticide toxicity must be analyzed and reference values should be established for the brazilian reality. the reference values for drinking water obtained from international water quality agencies and guidelines are shown in table 1. four of the target pesticides of this study are listed in at least one of the water quality agencies/guidelines considered (table 1).figure 5 – pesticide occurrence in brazilian treated water. priority pesticides not covered by gm ordinance of the ministry of health no. 888, of 2021, on water potability standard in brazil 297 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 290-301 issn 2176-9478 pesticides who us epa eu australia canada nz surface water groundwater treated water mc moe mc moe mc moe cypermethrin * 200 nd ws nd hexazinone 400 400 0.03 13333.3 0.11 3636.36 nq methomyl * 20 nd ws ws thiophanate methyl 90 ws ws ws table 1 – reference values (μg/l), maximum concentration found, and margin of exposure in drinking water. eu: european union; nz: new zealand; mc: maximum concentration found; moe: margin of exposure; -guide value not presented/not included in the legislation; *pesticide has no guide value as it is unlikely to be found in drinking water; nd: not detected; nq: not quantified; ws: without studies in the matrix of interest. source: who (2017), european parliament (2020), health canada (2020), new zealand (2020), nhmrc (2021) and usepa (2021). moe calculation was not possible for pesticides that did not have a mav (azoxystrobin, clomazone, ethephon, imidacloprid, lambda-cyhalothrin, msma, and tebuthiuron). it is worth mentioning that in some cases, even when a mav was available, we could not calculate the moe in cases with no detection/quantitation (cypermethrin and methomyl); when the only detectable concentration referred to an outlier; and when associated studies were lacking (thiophanate-methyl) (table 1). it was only possible to establish the moe for hexazinone and, for both surface water and groundwater, the values were above 10 (table 1), indicating a small probability that adverse health effects will occur (usepa, 2016a). this result is possibly due to concentrations as high as mav were not reported and, for cases in which the occurrence was higher, as for imidacloprid, no associated mav was found. considering that none of the ov exceeded the reference values, and the analysis referring to the moe showed a satisfactory result, it would be possible to infer that the concentrations found would not be harmful to the population’s health. however, despite the occurrence at low levels having the potential to be dangerous, pesticides are not found alone in the environment, and the interaction between them and other substances can increase the adverse effects (lei et al., 2015). conclusions the systematic review showed more studies carried out on surface water, followed by treated water and groundwater. we noted that some pesticides had more studies than others, highlighting clomazone in the surface water matrix, and azoxystrobin in the treated water one. no monitoring data were found for ethephon and thiophanate-methyl, probably due to unfavorable environmental dynamics, which reduces their probability of environmental occurrence. imidacloprid and hexazinone are the most likely to be found in aquatic matrices. however, the moe of the brazilian population to hexazinone showed that this compound was not found at levels that would potentially cause harm to the population’s health. nevertheless, it is recommended to continue monitoring this and other pesticides in the water and analyze the risks associated with a mixture of pesticides. we conclude that the target pesticides pose a low risk to human health. however, some objections must be raised, especially for cypermethrin, because it is a potential carcinogen. due to msma’s favorable environmental dynamics, it is necessary to monitor it. furthermore, it is important to carry out toxicological studies for pesticides for which a mav has not been found, such as imidacloprid. contribution of authors: de deus, b.c.t.: conceptualization, data curation, formal analysis, investigation, methodology, project administration, validation, visualization, writing — original draft, writing — review and editing. pereira, r.o.: conceptualization, formal analysis, methodology, supervision, validation, writing – review and editing. brandt, e.m.f.: conceptualization, formal analysis, methodology. references acayaba, r.d.; 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produtivo e reduzir custos, aliado também a avanços na legislação ambiental sobre esse tema; e por fim, a abordagem estratégica se torna interessante para o fortalecimento da imagem do etanol como um combustível limpo, e também para cumprir os requisitos de sustentabilidade demandados por compradores com exigências em questões desta temática. com isso, o ensaio mostra que a valorização de aspectos ambientais do etanol como fator determinante para a empresa é recente, sendo que só se torna parte da estratégia das usinas no período da pós-desregulamentação. palavras-chave: gestão ambiental; gestão empresarial – governança corporativa; setor sucroenergético; usinas de cana-de-açúcar. abstract this essay presents an overview of the evolution of the environmental protection in the sugarcane industry in the state of são paulo. the research is exploratory, and presents a history of the sugarcane industry from the 1930s to the present day, identifying approaches for environmental management. the research identifies that the pollution control approach has started from the definition of environmental quality parameters and structure of the environmental agency of inspection in the state of são paulo. the pollution prevention approach begins when the industry seeks to increase the efficiency of its production process and reduce costs, also allied to advances in environmental legislation on the subject. finally, the strategic approach becomes interesting to strengthen the image of ethanol as a clean fuel, and also to meet the sustainability requirements demanded by buyers with these requirements. thus, the essay shows that the valuation of environmental aspects of ethanol as a determining factor for the company is recent, and only becomes part of the strategy of the plants during the post-deregulation period. keywords: environmental management; business management – corporate governance; sugar-energy sector; sugarcane mills. carla grigoletto duarte engenheira ambiental, doutora em ciências pelo ppgsea da eesc/usp pesquisadora de pósdoutorado escola politécnica/usp são paulo, sp, brasil carla.duarte@usp.br franciele gomes socióloga, mestranda em ciências pelo ppgsea/eesc/usp são paulo, sp, brasil francielegomes@usp.br érico soriano geógrafo, doutor em ciências pelo ppgsea/eesc/usp são paulo, sp, brasil ericogeo@gmail.com tadeu fabricio malheiros professor do departamento de hidráulica e saneamento da escola de engenharia de são carlos – usp são carlos, sp, brasil tmalheiros@usp.br revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 2 introdução a consideração de questões socioambientais nas atividades do setor empresarial é um dos temas centrais na busca pelo desenvolvimento sustentável (meadows et al., 2004; united nations, 2012; wced, 1987). a inserção dessas questões no cotidiano das empresas se deu gradualmente, impulsionada pelas discussões acerca da existência de limites biofísicos para o desenvolvimento socioeconômico na década de 1970, principalmente considerando-se a repercussão internacional do relatório do clube de roma os limites do crescimento. no caso do setor sucroenergético a valorização de atributos ambientais do etanol foi crescente nos últimos anos. os atores interessados na expansão desse setor têm atuado para melhoria da imagem do etanol por meio do marketing ambiental (jank, 2011a; molina, 2010; unica, 2009), buscando reverter a imagem negativa relacionada à indústria canavieira, historicamente associada a impactos socioambientais adversos no país (bertazi, 2012; dean, 1997). esse ensaio tem como objetivo apresentar um panorama da evolução da proteção ambiental no setor sucroenergético no estado de são paulo, buscando identificar fatores que impulsionaram mudanças na gestão ambiental no período de 1930 até o presente. a pesquisa é exploratória, e busca identificar como essa temática foi tratada em três grandes períodos identificados no setor – o período em que a regulamentação governamental era mais forte, o da desregulamentação e o da pósdesregulamentação. para isso, primeiramente é apresentado o referencial teórico da área de gestão ambiental, para identificação de possíveis estágios evolutivos, e há também uma descrição sobre a governança corporativa, modelo empresarial adotado nos grupos do setor sucroenergético mais recentemente. na sequência, é apresentado o histórico do setor sucroenergético no período acima mencionado, com destaque para os movimentos de expansão e retração do setor. para isso, foram realizadas pesquisas bibliográfica e documental, com realização de duas entrevistas para complementação e compreensão em maior detalhe dos dados coletados. a primeira entrevista foi realizada em setembro de 2011 em são paulo a um representante do departamento de avaliação de impacto ambiental, daia/cetesb, responsável pelo licenciamento ambiental das usinas paulistas; e outra foi realizada em abril de 2012 em são carlos com um exfuncionário da cetesb que atuou no interior do estado nas primeiras fiscalizações de usinas de açúcar e álcool realizadas pelo órgão ambiental na década de 1980. gestão empresarial e sustentabilidade de acordo com barbieri (2007), há três conjuntos de forças que interagem reciprocamente para influenciar a inclusão dos temas da sustentabilidade na gestão empresarial: o governo, a sociedade e o mercado; de modo que se não houvesse pressões da sociedade e medidas governamentais sobre o mercado, não se observaria o crescente envolvimento das empresas com as questões ambientais. somado a esse movimento de adequação compulsória, muitas organizações passaram a se interessar pelos benefícios que a adequação ambiental pode oferecer, como, por exemplo, a diminuição dos custos de produção decorrentes da redução de resíduos industriais e economia de insumos, o impacto positivo na reputação e acesso a grupos de consumidores mais exigentes, a antecipação a pressões legais e da sociedade, a menor exposição a riscos e a facilidade no acesso ao capital (bm&f bovespa, 2011). e nesse contexto, há empresas menos e empresas mais comprometidas com os resultados de sua gestão ambiental. há várias classificações dos estágios evolutivos, sendo que jabbour e santos (2006) apresentam uma revisão de oito proposições, mostrando que as propostas se assemelham. barbieri (2007) apresenta três estágios, nomeandoos respectivamente como: controle da poluição, prevenção da poluição e abordagem estratégica, nomenclatura que será abordada por este ensaio. na primeira abordagem a empresa busca apenas atender exigências da legislação, e tem seu foco na adoção de equipamentos para controle de poluição, sem que haja mudanças nos processos produtivos ou nos produtos. nessa abordagem, a empresa tolera não conformidades ambientais em algumas situações, sendo que a capacidade de fiscalização governamental e os instrumentos de comando e controle são as principais motivações para a ação, que são basicamente do tipo reativas (barbieri, 2007; jabbour e santos, 2006). na segunda abordagem o foco está na prevenção da poluição, e ocorre quando a empresa além de atender a padrões ambientais legais, busca um processo produtivo mais eficiente, que consuma menos energia e materiais (barbieri, 2007). nessa abordagem a estratégia empresarial busca se beneficiar dos ganhos econômicos que a adequação ambiental pode trazer. a terceira abordagem é aquela em que questões ambientais são tratadas como estratégicas pela empresa, de forma que, além das medidas de prevenção da poluição e aumento da eficiência nos processos produtivos, a empresa busca aproveitar oportunidades mercadológicas (barbieri, 2007), revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 3 oferecendo seus produtos a partir de estratégias de marketing ambiental para se diferenciar no mercado. nessa fase, a empresa se preocupa com todo o ciclo de vida do produto, incluindo a engenharia reversa, considerando também as práticas de seus fornecedores, estando além das exigências da legislação. esse estágio é marcado pela antecipação de problemas ambientais futuros, de forma que há proatividade, busca pela excelência ambiental e pelo vanguardismo. pelas características apresentadas, é possível notar que a abordagem estratégica apresenta grande potencial para trazer mais benefícios para a sociedade e para a empresa, uma vez que representa a consideração de temas ambientais e suas interfaces com as outras dimensões da sustentabilidade nos processos decisórios, alcançando, portanto, o máximo potencial de contribuição de um empreendimento para a melhoria e manutenção da qualidade ambiental na empresa, em comunidades de entorno e também em todo o ciclo de vida do produto. assim, uma empresa só poderá ser considerada alinhada aos princípios do desenvolvimento sustentável quando adotar uma abordagem estratégica, distanciando-se de táticas/métodos que refletem apenas um greenwashing. e a opção pela abordagem estratégica está intimamente relacionada ao modelo de gestão empresarial adotado pela empresa. dentre os modelos de gestão empresarial adotados pelas empresas do setor sucroenergético, a governança corporativa tem recebido grande destaque (vieira e mendes, 2004), e tem avançado em agroindústrias que antes adotavam a gestão familiar. o movimento pela governança corporativa teve seu início em meados da década de 1980 nos eua, e foi difundida no brasil de forma mais consistente a partir de 1999 com a criação do instituto brasileiro de governança corporativa (ibgc) e do primeiro código brasileiro das melhores práticas de governança corporativa, e desde então, vem crescendo significativamente (ferreira et al., 2006; vieira e mendes, 2004). historicamente, a governança corporativa surgiu para orientar a relação entre proprietário e executivo/gestor. o gestor dispõe de muito mais informação sobre as ações que deve tomar do que o proprietário, e embora cada decisão do gestor seja importante para ambos, o proprietário da companhia não tem como monitorá-lo perfeitamente. assim, o proprietário carece de mecanismos para acompanhar os resultados alcançados (soares e paulillo, 2008). na gestão familiar em que o proprietário também exerce a função de gestor, há a concentração das decisões sem a necessidade de prestar contas a outros entes, o que acaba não demandando processos de gestão mais transparentes e estratégicos (consoni, 2009). processos de profissionalização de gestão e a entrada de novos agentes no sistema de gestão implicam em novas necessidades, explicando-se, dessa forma, a importância da adoção de sistemas de governança corporativa, capazes de conferir transparência e credibilidade à gestão empresarial. segundo ibgc (2007) a governança estratégica viabilizada pela governança corporativa se torna inseparável de questões da sustentabilidade ao permitir que o conselho de administração da empresa desenvolva aspectos de curto e longo prazo nas definições das ações, planos e projetos. com isso, a governança corporativa se estendeu para muito além da questão da transparência e credibilidade das decisões, e hoje é considerada um fator decisivo para a competitividade e o sucesso empresarial, mesmo no caso de empresas que têm gestão familiar profissionalizada (pina, 2011). de acordo com o ibgc, a governança corporativa é “o sistema pelo qual as organizações são dirigidas, monitoradas e incentivadas, envolvendo os relacionamentos entre proprietários, conselho de administração, diretoria e órgãos de controle” (ibgc, 2009, p.19). a governança corporativa pode ser entendida como um esforço para aperfeiçoar a “internalização dos novos conceitos e ferramentas nos processos de gestão, de modo a subsidiar um modelo de tomada de decisão que contemple os aspectos econômico-financeiros e socioambientais e os interesses dos diversos stakeholders no curto e longo prazo” (ibgc, 2007, p.9). o ibgc define ainda as boas práticas de governança corporativa em quatro princípios básicos: transparência, equidade, prestação de contas (accountability) e responsabilidade corporativa. quanto à responsabilidade corporativa, o ibgc afirma que os agentes de governança 1 “devem zelar pela sustentabilidade das organizações, visando à sua longevidade, incorporando considerações de ordem social e ambiental na definição dos negócios e operações” (ibgc, 2009, p.19). apesar da grande contribuição que a adoção de práticas de governança corporativa oferece para o desenvolvimento do mercado de capitais, observa-se que há limitações. pode-se citar o fato de que sua adoção não muda a estrutura de propriedade concentrada do mercado, nem muda a formatação que as empresas de menor porte assumem, tendo que concorrer com papéis que apresentam rentabilidade interna muito maior (rogers et al., s/d), ou seja, é condicionada pela expectativa dos capitais 1 o termo agentes de governança referese aos sócios, administradores (conselheiros de administração e executivos/ gestores), conselheiros fiscais e auditores. revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 4 internacionais, nacionais e com os títulos públicos brasileiros. tendo como foco o brasil, fontes filho e picolon (2008) afirmam que apesar dos avanços das práticas de governança corporativa, ainda se faz necessária uma alavancagem no que tange à questão de arcabouço institucionallegal, além de melhorias nos modelos de prestação de contas. outra limitação observada por srour (2005) é o conflito de interesses entre acionistas minoritários e os controladores de uma empresa, no qual os primeiros não têm os seus interesses levados em conta pelos tomadores de decisão, enquanto quem controla os dividendos tende a acumular os recursos internos, aumentando seu prêmio de controle. comparando-se em linhas gerais a proposta da governança corporativa e as abordagens de gestão ambiental apresentadas, é possível identificar que a governança corporativa se aproxima mais das características da abordagem estratégica de gestão ambiental, à medida que potencializa a inserção de questões ambientais em processos decisórios da organização. desta feita, o próximo tópico do artigo irá tratar de como se deu a gestão das questões da produção no setor sucroenergético, com destaque para a influência do estado nos modelos de gestão. gestão empresarial e a expansão do setor sucroenergético a história da cultura da cana-de-açúcar no brasil se confunde com a própria história do país, uma vez que as primeiras plantações datam do século xvi (dean, 1997). atualmente, o país é o maior produtor mundial de açúcar e o segundo maior produtor mundial de etanol, ficando atrás somente da produção estadunidense de etanol de milho (mdic, 2010, 2011). comparando-se com outras culturas energéticas, a cana-deaçúcar tem apresentado melhor desempenho, principalmente quanto à redução de gases de efeito estufa (gee) e custo, e com isso, vem se destacando na busca por fontes renováveis de energia (goldemberg, 2007; goldemberg et al., 2008; macedo, 2005). há ainda outros fatores importantes que impulsionaram o desenvolvimento da indústria da cana-de-açúcar no brasil, como a aptidão edafoclimática das terras do nordeste e centro-sul brasileiro para a cana-de-açúcar e o alto desenvolvimento científico e tecnológico nacional para produção do etanol, como também do açúcar (winter et al., 2010). nas próximas subseções será apresentado o histórico do setor sucroenergético no brasil a partir de três momentos relacionados à governança no setor: o período da regulamentação, o período da desregulamentação e a pós-desregulamentação. período da regulamentação de acordo com watanabe (2001), o período da regulamentação do setor sucroenergético 2 pode ser compreendido em dois momentos, sendo o primeiro no período entre 1930 e 1970, e o segundo, de 1970 ao final dos anos 1980. em 1930 ainda não existia uma política agrícola oficialmente estabelecida, mas já havia intervenção do governo no setor sucroalcooleiro. o instituto do açúcar e do álcool (iaa) foi criado em 1933 com o objetivo de incentivar o consumo e regular o mercado de açúcar e álcool, sendo que seu principal mecanismo de 2 chamado setor sucroalcooleiro à época, pela predominância da produção de açúcar e álcool combustível (etanol). a mudança do termo foi sugerida pela unica em 2009 (unica, 2009). regulação eram as cotas de produção. segundo szmrecsányi e moreira (1991), observou-se na década de 1930 uma série de medidas e incentivos do iaa para promover significativos aumentos na capacidade produtiva dos estados nordestinos em médio e longo prazo. contudo, a exportação e o abastecimento interno de açúcar dependiam de transporte marítimo para escoamento da produção do nordeste do país para a região sudeste. assim, no período da segunda guerra mundial, o escoamento da produção ficou prejudicado com o risco da ocorrência de ataques submarinos. foi quando a indústria canavieira passou a se desenvolver nos estados do sudeste, próximo aos centros consumidores. na década de 1950 houve aumento da demanda interna por açúcar, principalmente devido à industrialização e à crescente urbanização no país, em especial na região centro-sul (mello, 2004). a participação de usineiros paulistas no mercado nacional passou de 17,6% para 22,2%, incentivados pela definição de quotas do iaa, e os excedentes de açúcar do nordeste passaram a ser preferencialmente destinados à exportação, mudança essa que contribuiu para uma contínua expansão, mesmo após superar a capacidade de absorção dos mercados internos para açúcar e álcool (szmrecsányi e moreira, 1991). nos anos 1960 a expansão do setor continuou, impulsionada especialmente pela criação de planos para o desenvolvimento do setor e a disponibilização de elevados volumes de créditos rurais. nesse período, era do estado a atribuição de regular, por meio do iaa quase todos os segmentos desse setor, incluindo a fixação de cotas de produção e de preços, e a concessão de recursos financeiros para os agentes privados (mello, 2004). revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 5 essa intervenção intensiva do estado perdurou durante a década de 1970, estimulando a demanda e a produção. três programas federais de incentivos foram relevantes: o programa nacional de melhoramento da canade-açúcar (planalsucar), o programa de racionalização da indústria canavieira, ambos lançados em 1971, e o programa de apoio à indústria açucareira, de 1973 (szmrecsányi e moreira, 1991). ainda na década de 1970, a crise internacional do petróleo impulsionou a criação do programa nacional do álcool (proálcool) que incentivava a produção de álcool combustível, a partir da melhoria na produtividade e modernização agrícola e industrial, e ainda protegia os produtores dos riscos de mercado (watanabe, 2001). o proálcool teve início em 1975 por meio do decreto federal n°76.593, com o objetivo oficial de reduzir a dependência da gasolina nos carros brasileiros, desenvolvendo para isso a tecnologia do etanol. o cenário se mostrava favorável ao desenvolvimento do combustível na década de 1970, em função da baixa no preço do açúcar, puxado pela redução na demanda internacional por açúcar e do elevado preço da gasolina, associado à crise internacional do petróleo. contudo, para szmrecsányi e moreira (1991), o proálcool foi “formulado e estabelecido menos como uma solução para a crise energética do brasil, do que como uma alternativa para a previsível capacidade ociosa da sua agroindústria canavieira” (p.71). isso porque após a forte expansão da capacidade produtiva das usinas para produção do açúcar, houve redução da demanda internacional por este produto, o que se tornaria um fiasco para o setor. o proálcool motivou uma articulação dos interesses dos principais atores do setor, mas tendo sempre o estado como o agente mais importante do seu desenvolvimento, assumindo as funções de planejamento, comercialização e mediação de conflitos privados (mello e paulillo, 2005). o programa levou a uma rápida expansão da produção de etanol combustível. o brasil aumentou em mais de 15 vezes sua produção em nove anos passou de uma produção de 664 mil m³ na safra 1976/1977 para 10.539 mil m³ na safra 1985/1986, como mostra a figura 1. na segunda metade dos anos 1980, o ciclo de crescimento da produção de etanol no país foi interrompido houve redução do preço internacional do petróleo, aumento dos preços do açúcar, abertura econômica e crises econômica e fiscal no brasil (mello, 2004; satolo, 2008). a crise fiscal e econômica do estado, durante a chamada “década perdida”, levou à escassez de recursos públicos, dificultando a continuidade de alguns programas governamentais, entre eles o proálcool. mello e paulillo (2005) afirmam que havia falta de crédito e uma desativação gradativa de todo o sistema de apoio estatal, causando dificuldades no setor e “intensificando a desagregação de interesses dentro dos grupos sucroalcooleiros e entre eles” (p.11). nesse período também houve alta do preço do açúcar no cenário internacional, o que tornou esse comércio mais lucrativo que a comercialização do etanol. assim, as usinas privilegiaram a produção do açúcar e houve crise de abastecimento de etanol no país, com consequente diminuição da demanda e da oferta de carros movidos a etanol, e aumento da entrada de carros importados movidos à gasolina. este processo já era um indicativo do afastamento do estado das pautas ligadas ao etanol. de acordo com vian e belik (2003), com a gradual retirada do estado das arenas de decisão, a figura 1. produção total de etanol no brasil, da safra 1952/1953 a 1999/2000. elaborado a partir de dados disponibilizados por alcopar (2013) revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 6 autorregulação setorial não foi mais além por não existir um consenso setorial. e durante os anos 1990 o setor passa a buscar uma nova forma de organização, no período da desregulamentação. período da desregulamentação o brasil passou por um processo de abertura econômica entre o final da década de 1980 e início da década de 1990, impulsionado pela nova constituição federal de 1988 e pela pressão internacional ocorrida em função da disseminação de uma política neoliberal adotada então pelas principais economias capitalistas, o que representou uma das bases do processo de globalização. estas medidas representaram redução da participação do estado em vários setores econômicos e produtivos, incluindo a privatização de setores inteiros e a desregulamentação, que pode ser entendida como a remoção ou a simplificação das regras e regulamentações governamentais que restringem a operação das forças de mercado (sullivan e sheffrin, 2002). esse processo provocou uma série de modificações na estrutura produtiva nacional. no setor sucroenergético, vian e belik (2003) afirmam que a desregulamentação foi iniciada ainda no final da década de 1980 e se deu de forma gradual, exigindo que os produtores e as associações se organizassem para o estabelecimento de preços e de regras de comercialização que antes eram definidas pelo estado. entre as medidas estatais tomadas durante o processo de desregulamentação está a extinção do controle sobre a produção de açúcar e a liberação das exportações no ano de 1988, e a extinção do iaa em 1990. além da redução do controle estatal, houve redução do preço internacional do petróleo e consequentemente o preço da gasolina, tornando assim o etanol menos competitivo do ponto de vista econômico (moraes, 2002). e a fim de oferecer também medidas de estímulo ao setor, o conselho nacional de meio ambiente (conama), por recomendação do setor energético, fixou como obrigatória a mistura de álcool anidro à gasolina em todo o território nacional, variando entre 15% e 22% na época. em 1996 houve a liberação dos preços da cana-de-açúcar, do açúcar cristal standart, do etanol e do mel residual, por meio da portaria n°64 do ministério da fazenda. desta forma, o preço do etanol deveria ser definido com base no preço final da produção (mello; paulillo, 2005; watanabe, 2001). de acordo com watanabe (2001) essa portaria representou uma garantia econômica para a produção e visou facilitar a organização do setor, garantindo uma maior autonomia e segurança. as bases de concorrência também se alteraram. de acordo com mello (2004), enquanto o estado regulamentava o setor, elas se baseavam em melhorias tecnológicas e na busca por melhores terras para a expansão da cana-de-açúcar. com a desregulamentação, a concorrência começou a se basear na construção de estratégias para capturar valor sobre os produtos e para diversificálos. a lógica de acumulação passou de extensiva, na qual o aumento da área de cana-de-açúcar plantada era a base, para intensiva, que priorizava o aumento da produtividade. para vian e belik (2003), no início dos anos 1990 as características estruturais básicas do complexo canavieiro nacional, herdadas da longa fase de planejamento e controle estatal, podiam ser assim resumidas: produção agrícola e industrial sob controle das usinas, heterogeneidade produtiva (especialmente na industrialização da cana-de-açúcar), baixo aproveitamento de subprodutos, e competitividade fundamentada, em grande medida, nos baixos salários e na expansão extensiva da produção. sem a regulamentação, os grupos começaram a se articular para definir novos formatos de atuação e coordenação dos mercados de açúcar e álcool, e no contexto de heterogeneidade descrito, uma série de interesses fragmentados emergiu e isso dificultava a elaboração de políticas amplas de incentivo ao setor, como foi o proálcool (vian e belik, 2003). mello (2004) destaca que os atores do setor estavam divididos entre dois grandes grupos, o primeiro, representado pela sopral (sociedade dos produtores de açúcar e álcool de são paulo) que se posicionava contra a desregulamentação e o segundo, representado pela copersucar e pela associação das indústrias de açúcar e álcool de são paulo, que defendia a total liberalização do setor. posteriormente foi criada a união da indústria de cana-deaçúcar (unica), que segundo moraes (2002), representou uma tentativa de “unificar as ações dos industriais paulistas para lidar com o novo ambiente desregulamentado e de solucionar o problema da representação heterogênea, que enfraquecia o poder de negociação dessa categoria” (p.97). num primeiro momento esses objetivos foram praticamente alcançados, já que a entidade reuniu 121 das 133 unidades industriais existentes no estado de são paulo à época, o que correspondia a 91%. no entanto, a representação e a união não se deram de forma totalmente satisfatória, havendo ainda a divisão entre os que defendiam o livre mercado e as que lutavam pela manutenção da intervenção estatal no setor; e devido a essa divergência de opiniões, algumas unidades se afastaram da unica e criaram a coligação das entidades produtoras revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 7 de açúcar e álcool (cepaal) (mello e paulillo, 2005). assim, a desregulamentação representou uma extensa mudança nas regras para o comércio de açúcar e etanol, exigindo que novos mecanismos surgissem para substituir o controle do estado antes existente. no final dos anos 1990, as principais medidas de desregulamentação já estavam implementadas, o que marca o fim desse período. período da pósdesregulamentação com a chegada dos carros com a tecnologia flex-fuel ao mercado houve forte aumento da demanda por etanol. de acordo com macêdo (2011), entre 2003 e 2010 foram vendidos 12,6 milhões de veículos com essa tecnologia no brasil, cuja demanda representou um crescimento no consumo de etanol de 364% no período considerado. em 2005, apenas dois anos após a entrada dos veículos flex-fuel no mercado, o número de veículos licenciados já era maior para a opção flex do que para carros à gasolina, como pode ser visualizado na figura 2 (unicadata, 2013). com as vendas de carros flexfuel e aumento da demanda por etanol, ocorreu um amplo processo de reestruturação da indústria canavieira, no qual a unica passou por uma mudança fundamental, que resultou em sua profissionalização e ampliação da capacidade de representação da categoria (mundo neto, 2009). de acordo com paulillo (2007), a unica se consolidou enquanto a associação mais influente do setor sucroenergético e com o maior poder de negociação, tendo como associados os grupos que registravam as melhores condições de mercado, assim como as que apresentavam os menores custos de produção, grande produtividade e elevada influência sobre o mercado. quanto à reestruturação dos grupos de usineiros, de acordo com nastari (2012), depois de 2003 a consolidação do setor se deu em três momentos: no primeiro, os produtores menores foram comprados por grandes produtores; no segundo, companhias multinacionais do setor alimentício e tradings compraram os grupos médios e grandes, e por fim, no terceiro, as companhias multinacionais do ramo da energia adquiriram participação nos grupos do setor sucroenergético. já no primeiro momento dessa consolidação, houve a entrada de grupos que introduziram a governança corporativa em algumas usinas do setor. de acordo com mello (2004), a adoção desse modelo permitiu criar cenários de maior estabilidade, com interações entre diferentes atores de forma mais frequente e intensa. as mudanças ocorreram na organização interna dos negócios, na profissionalização da gestão das usinas e na adoção de novas estratégias (mundo neto, 2009). este processo de profissionalização do setor afetou principalmente as unidades produtoras que se caracterizavam por um modelo de gestão familiar, com condições restritas de competitividade. o novo cenário pós-desregulamentação exigiu modificações no gerenciamento das empresas e a necessidade da já referida participação nas grandes associações. de forma geral, as que não se profissionalizaram, não suportaram a competitividade e a concorrência do setor (nastari, 2012). a administração familiar não profissionalizada representava no começo dos anos 2000 expressiva parte das usinas de cana-de-açúcar. esse cenário ficou claro nos figura 2. número de veículos licenciados por tipo de combustível, no período de 2001 a 2012. elaborado a partir de dados de unicadata (2013) revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 8 resultados de uma pesquisa realizada pela business consulting services/ibm em 2004 com os 70 maiores grupos no brasil, apresentada por salomão (2006), que mostrou que 90% dos usineiros não queriam executivos envolvidos na gestão e não tinham qualquer estrutura formal de relações com acionistas; 64% não tinham planejamento estratégico de longo prazo, 60% estavam no estágio de gestão em que o dono centraliza as decisões; 53% não se achavam preparados para enfrentar o futuro do negócio; e 13% não consideravam o etanol como uma grande oportunidade. de acordo com paulillo (2007), os vícios adquiridos pela estrutura familiar de gestão e pela intervenção do estado comprometeram a construção de um mecanismo de governança mais estável. o autor afirma que os sessenta anos de proteção estatal nas atividades do setor, juntamente com a maneira pela qual as famílias administraram as usinas, podem ser considerados as causas da baixa profissionalização observada na época da pós-desregulamentação, o que representou um desafio à organização do setor e à autogestão. com as oportunidades de expansão do mercado de etanol tanto para o mercado interno quanto para exportação, as usinas precisavam de recursos para investimentos. muitos grupos optaram pelo mercado de capitais (ferreira et al., 2006), sendo que o pioneiro foi o grupo cosan, em 2005, seguido pela usina são martinho e a companhia açúcar guarani, em meio ainda a uma série de estratégias para ampliação de mercados e amortecimento de dívidas (verdi et al., 2011). o momento de profissionalização e abertura de capital em diversas usinas indicava a expectativa de forte expansão do setor. a produção de cana-de-açúcar cresceu 10,3% ao ano entre 2000 e 2008, com expansão do comércio internacional, em um momento caracterizado pela “abundância de capital barato, novos entrantes com pouca experiência no setor e empresas tradicionais com dificuldade de acesso a instrumentos modernos de financiamento” (jank, 2011b, p.1). todavia, houve uma quebra das expectativas com a crise financeira mundial de 2008, período no qual o setor contava com inúmeros programas de expansão que apostavam no crescimento da demanda de etanol nos mercados nacional e internacional. a nova crise econômica, de proporção global, colocou um terço do setor em dificuldades, e exigiu forte reestruturação financeira e/ou societária, e foi o momento em que grupos tradicionais das áreas de agroindústria, petróleo e química entraram no setor sucroenergético (jank, 2011a; nastari, 2012). a entrada desses grupos impulsionou a profissionalização da gestão nas usinas, e com isso, no final da crise a maioria das usinas já possuía gestão profissionalizada. os grupos financeiramente mais sólidos e menos alavancados começaram um processo de venda de ativos, o que foi fundamental para o novo processo de consolidação do setor sucroenergético, o que também impulsionou a adoção da governança corporativa. de acordo com jank (2011b), em fase final de recuperação, no primeiro semestre de 2011 mais de 70% do setor era “composto por grupos com bons ativos, estrutura de capital e governança, desempenho operacional e acesso a capital de boa qualidade” (p.1). ainda assim, o setor enfrentava dificuldades para crescer, tendo muitas usinas endividadas e mesmo operando com prejuízos (dci, 2013; unica, 2012a, 2012b). de acordo com dados apresentados por unica (2012), entre 2008 e 2012, 41 unidades produtoras encerraram as suas atividades, 37 usinas registraram pedido de recuperação judicial, e uma em cada seis unidades em operação possui dívida superior a r$100 por tonelada de cana. atualmente, a unica trabalha com uma agenda para viabilizar a expansão do setor, atuando junto aos governos e na articulação dos atores da rede de governança formada a partir dos produtos do setor. o movimento mais etanol, lançado em 2011, traçou o objetivo de consolidar políticas públicas e privadas necessárias para dobrar a produção brasileira de cana-deaçúcar em dez anos, buscando consolidar o etanol como tema estratégico para a economia e o meio ambiente (jank, 2011b). o movimento, em forte parceria com o projeto agora da unica, que é voltado à comunicação, buscou o envolvimento de entidades e empresas da cadeia produtiva e de setores-chave (indústria automotiva, distribuidoras e revendedoras de combustíveis, insumos, etc.), envolvimento de parlamentares, governadores, lideranças regionais e formadores de opinião (jank, 2012). a expectativa é de que seja estruturado um conjunto de políticas públicas e privadas capazes de contornar as dificuldades enfrentadas pelo setor e impulsionar a promoção dos produtos da canade-açúcar (farina, 2013), sendo que já houve sinalizações do governo federal em resposta a esse movimento (unica, 2013; zaia, 2013). com isso, é possível identificar que mesmo com a desregulamentação, é grande ainda a influência do estado no sucesso ou estagnação da produção desse setor. a proteção ambiental e as usinas paulistas no período da regulamentação, considerado aqui como o período dos anos 1930 ao final da década de 1980, a questão ambiental estava emergindo e se fortalecendo. um dos marcos mais importantes do movimento ambientalista foi a conferência de revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 9 estocolmo em 1972, que contou com ampla articulação préconferência, que fortaleceu e influenciou a criação iniciativas de proteção ambiental em vários países (lago, 2006). no estado de são paulo, data de 1968 a criação da companhia ambiental do estado de são paulo, a cetesb, responsável pelo controle, fiscalização, monitoramento e licenciamento de atividades geradoras de poluição; que incorporou atividades antes de responsabilidade da secretaria da saúde (cetesb, 2012). as atividades de fiscalização das usinas de canade-açúcar só foram iniciadas em 1976, após o decreto nº 8468, que fornecia parâmetros técnicos para classificação dos corpos d’água, padrões de qualidade e de emissão e também para aplicação de multas (zancul, 2012). nesse período inicial, o órgão ambiental focou no principal impacto ambiental negativo das usinas, que era o lançamento de vinhaça in natura nos corpos d’água (zancul, 2012). a elevada quantidade de matéria orgânica presente na vinhaça causava a proliferação de microrganismos com consequente redução da quantidade de oxigênio dissolvido na água e danos à flora e fauna aquáticas, principalmente a morte de peixes, além do mau cheiro e aumento do risco de contaminação de malária, amebíase e esquistossomose (corazza, 1999). a proibição do lançamento da vinhaça em corpos d’água veio em 1978 com a portaria minter nº 323. após a proibição, a vinhaça passou a ser disposta nas chamadas áreas de sacrifício, reservadas unicamente para ser área de despejo desse efluente. nessa época, os fiscais da cetesb eram conhecidos como “engenheiros do garapão” e atendiam inclusive denúncias acerca de lançamentos indevidos e mortandade de peixes (zancul, 2012). no ano de 1981, com a promulgação da política nacional de meio ambiente, é fortalecida a institucionalização de questões ambientais, bem como as regulamentações na área ambiental. esse processo nas esferas estadual e federal começa a dar forma a um sistema de gestão ambiental nacional, capaz de formular e fiscalizar instrumentos de comando e controle. plaza pinto (1999, apud corazza 1999) afirma que a copersucar divulgou em 1986 a informação de que cerca de 40% da vinhaça produzida no estado de são paulo ainda não era aproveitada, sendo descartada em áreas de despejo ou sacrifício. ainda assim, parte da vinhaça era aplicada apenas na região próxima à usina, muitas vezes em dosagens excessivas, sendo que foi na década de 1990 que a prática e as técnicas da fertirrigação foram difundidas, e foi também quando a cetesb passou a requerer um plano de fertirrigação das usinas (zancul, 2012). além da vinhaça, outro tema relevante na atuação do órgão ambiental tem sido a queimada da palhada como método preparatório para a colheita. as ocorrências de queimadas próximas a áreas urbanas eram comuns, e geravam grande quantidade de cinzas e material particulado para as cidades, causando problemas respiratórios e levando a mortes de animais e incêndio em áreas de vegetação nativa (avolio, 2002; ribeiro, 2008). em 1988 foi publicado o decreto estadual nº 28.895, primeira regulação que estabelecia distâncias mínimas de áreas de vegetação, linhas de alta tensão e do perímetro urbano (avolio, 2002). mas não havia regulamentação para eliminação das queimadas, sendo que nos anos 1990 vários processos de ação civil pública foram concluídos indicando que a possibilidade de danos ambientais não era considerada relevante a ponto de impedir esta prática (avolio, 2002). o reconhecimento de sua relevância veio em 1997 no estado de são paulo, com o decreto estadual nº 42.056 que determinou o fim das queimadas para as áreas passíveis de mecanização (com declividade até 12%) para o ano de 2005, e 2012 para as demais áreas. contudo, em 2002 a lei estadual nº 11.241 adiou o prazo para o fim das queimadas para 2021 em áreas mecanizáveis e 2031 para áreas não mecanizáveis, conforme levantamento apresentado por avolio (2002). no plano nacional, em 1998 o decreto federal nº 2661 definiu para o ano de 2018 a eliminação da queimada da palha da cana-de-açúcar nas áreas passíveis de mecanização, sem nenhuma menção ao prazo para a eliminação da queimada em áreas não mecanizáveis. ao longo da década de 1990, a implementação e ampliação de usinas já estava condicionada à apresentação de estudo de impacto ambiental, seguindo orientações das resoluções conama 01/1986 e 237/1997. no início dos anos 2000, o quadro do setor sofreu grande transformação com a entrada dos carros flex-fuel no mercado, que levou a um novo ciclo de expansão. diferente dos outros períodos, aqui as vantagens comparativas do etanol incluíram questões ambientais, em especial as relacionadas à redução da emissão de gases de efeito estufa quando da substituição de combustíveis fósseis. dessa forma, o etanol se torna uma oportunidade para os países do anexo i do protocolo de quioto reduzirem suas emissões. esses países adotaram uma série de barreiras não tarifárias como exigências para a importação de etanol, a fim de garantir o cumprimento de metas relacionadas à emissão de gases de efeito estufa, e isso pressionou as usinas para terem melhorias no seu desempenho socioambiental. nesse contexto, houve grande aumento das iniciativas revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 10 voluntárias direcionadas ao mercado de biocombustíveis, e muitas usinas adotaram certificações socioambientais como a bonsucro, roundtable on sustainable biofuels rtsb; indicadores de sustentabilidade (ibase, ethos); e também relatórios de sustentabilidade, como o proposto pela global reporting initiative (duarte e malheiros, 2012). de acordo com molina (2010), essas iniciativas têm potencial para conferir credibilidade aos processos de gestão ambiental e responsabilidade social, sendo importantes para a estratégia de marketing ambiental do etanol. além das iniciativas voluntárias, há também fortalecimento das iniciativas compulsórias, e avanços em técnicas e tecnologias agrícolas e industriais que beneficiaram a eficiência no setor em questões socioambientais. desde 2005, está em vigor a norma técnica p4.231 vinhaça critérios e procedimentos para aplicação no solo agrícola que tem como objetivo “estabelecer critérios e procedimentos para o armazenamento, transporte e aplicação da vinhaça, gerada pela atividade sucroalcooleira no processamento de cana-de-açúcar, no solo do estado de são paulo” (cetesb, 2006, p.1), visando o máximo aproveitamento dessa prática e reduzindo riscos de contaminação de aquíferos e danos aos solos. além isso, há investimentos em novas técnicas e tecnologias para uma destinação final da vinhaça ainda mais eficiente, notadamente a partir de processos de biodigestão e concentração (cruz, 2011). quanto às queimadas, apesar de a legislação estadual ainda manter a definição de eliminação para 2021, a maior parte das usinas é signatária do protocolo agroambiental, firmado em 2007 entre secretaria de meio ambiente, secretaria de agricultura e representantes do setor sucroenergético, que prevê a eliminação gradativa até 2014 para áreas mecanizáveis e 2017 para as demais (sma, 2012). apesar de ser de adesão voluntária, o protocolo agroambiental representa 94% da produção paulista (viegas, 2010), e seus resultados mostram que na safra 2011/2012, 65% da cana do estado foi colhida crua (sma, 2012). esse protocolo inclui ainda outras questões além das queimadas, para melhorias nas fases agrícola e industrial (sma; saa; unica, 2007). também houve avanços no licenciamento ambiental, com a elaboração de uma legislação específica para o setor sucroenergético. inicialmente, foi publicada a resolução sma 67/2006, que deu base para a resolução sma 88/2008, que amplia do escopo dos estudos de impacto ambiental e restringe parâmetros de qualidade ambiental para usinas de açúcar e álcool, relacionados a resíduos, recuperação de matas ciliares, redução do consumo de água, emissões atmosféricas e práticas de manejo de solo, e também acerca dos impactos da substituição de outras culturas por cana-de-açúcar (duarte e malheiros, 2012). análise da gestão ambiental no setor sucroenergético pelo histórico apresentado, é possível perceber que esforços de controle ambiental do etanol se destacam na pósdesregulamentação, sendo que o período da regulamentação coincide com o momento em que as questões ambientais estão ainda começando a ser reconhecidas e valorizadas no cenário internacional nos anos 1970. assim, na fase do proálcool, o órgão ambiental estava ainda se organizando no estado de são paulo, uma vez que a atuação da cetesb se inicia de fato a partir de 1976. o que se nota, é que no período em que o governo regulamentava o setor havia pouco interesse e até mesmo resistência à implementação de ações ambientais nas usinas, mas durante a desregulamentação, principalmente no final desse período, as questões ambientais relacionadas à redução de custos produtivos passaram a ser valorizadas nas usinas, como o reaproveitamento dos resíduos industriais. no período da pósdesregulamentação as questões ambientais já aparecem como um diferencial de mercado, especialmente porque na comparação de aspectos ambientais entre agrocombustíveis, o etanol de cana-de-açúcar apresentava vantagens comparativas, incluindo o potencial de expansão da cultura tanto extensiva quanto intensivamente, especialmente com as tecnologias para produção de etanol celulósico (mussatto et al., 2010). mas, sendo um candidato a substituto dos combustíveis fósseis exatamente por suas qualidades ambientais, até então resumidas ao seu potencial de redução da emissão de gases de efeito estufa, outras questões da sustentabilidade da produção e consumo do etanol passaram a ser avaliadas, como questões de trabalho, segurança alimentar e biodiversidade (gallardo e bond, 2010; rfa, 2008; repórter brasil, 2010; wwi, 2006). essas questões passam a integrar certificações socioambientais que são adotadas como requerimentos para o comércio do etanol brasileiro, em especial com os países europeus. e no contexto da abertura de capital, as práticas de governança corporativa também começam a ser difundidas. para almeida jr. e cezarino (2010) a pressão para a adoção de boas práticas de governança corporativa vem de todos os stakeholders do setor sucroenergético, desde os potenciais investidores até a sociedade civil, que ainda associa esse segmento produtivo a uma imagem ruim, permeada por processos revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 11 complicados de sucessão, disputas fiscais, descumprimento de regras trabalhistas e ambientais, falta de transparência e contabilidade confiáveis. assim, mesmo grupos de capital fechado são pressionados a melhorar sua gestão, a fim de melhorar a imagem do setor como um todo. com o potencial de expansão do comércio de etanol nos mercados interno e externo, o etanol ascendeu à lista de prioridades dos governos federal e estadual, e ganhou iniciativas desenhadas especificamente para o setor, incluindo desonerações, novos instrumentos de gestão ambiental, e fomento à pesquisa científica. segundo mundo neto (2009), as usinas estão cada vez mais sendo avaliadas por indicadores socioambientais de natureza internacional, todavia, o autor lembra que mesmo com a ênfase existente nos aspectos ambientais, nenhuma das associadas da unica que operam na bm&f bovespa obteve o selo de sustentabilidade do mercado de capitais – índice de sustentabilidade empresarial (ise). ao estudar a gestão ambiental de um conjunto de 15 grandes grupos corporativos de usinas, cetrulo (2010) buscou identificar quais eram os fatores mais relevantes no avanço da gestão ambiental nesses grupos, e concluiu que os mecanismos de intervenção governamental têm influência direta e positiva na postura ambiental tomada pela agroindústria canavieira. o autor mostra que a maioria dos grupos estudados adota uma abordagem estratégica em suas atividades de gestão ambiental, mas há heterogeneidade, havendo grupos mais voltados à prevenção da poluição, sem considerar a questão ambiental como sendo estratégica para o negócio. diversos autores e instituições vêm buscando identificar quais os impactos negativos do setor sucroenergético na atualidade, havendo constantemente indícios de más condições de trabalho, supressão de vegetação nativa, conflitos com pequenos produtores e poluição ambiental (alves, 2008; facioli, 2008; fboms, 2006; repórter brasil, 2011; schlesinger, 2008). e certamente esforços dos diferentes atores devem manter foco nestas questões. a partir dessa reflexão, é possível perceber a crescente importância que as questões ambientais tiveram no setor sucroenergético, e correlacionar os tabela 1 – três fases do setor sucroenergético e as características de proteção ambiental, com base na proposta de barbieri (2007) características do período características da proteção ambiental regulamentação: até o final da década de 1980 forte regulamentação estatal por meio do iaa, grandes programas de incentivos para o setor, com destaque para o proálcool. início de uma abordagem de controle da poluição a partir da segunda metade da década de 1970, relacionadas majoritariamente com a qualidade da água e lançamento de efluentes. nesse período o órgão ambiental está em fase de estruturação e ainda elaborando padrões de qualidade ambiental. desregulamentação: final da década de 1980 ao final da década de 1990 predominância da gestão familiar não profissionalizada; setor tem dificuldade de se autorregular após tantos anos de interferência do estado; fortalecimento da legislação e controle ambiental no estado. há avanços no controle da poluição e implementação de novos instrumentos de gestão ambiental, como a avaliação de impacto ambiental, que dão inauguram a prevenção da poluição e o aumento de (eco)eficiência, que permitem a redução dos custos econômicos do processo produtivo. pós-desregulamentação: a partir do final da década de 1990 forte expansão do mercado de etanol a partir de 2003; crise de 2008 leva à forte reestruturação financeira/societária; há adoção de práticas de governança corporativa e forte preocupação com a imagem do setor e do etanol; são criadas políticas públicas socioambientais específicas e inovadoras para o setor e iniciativas voluntárias relacionadas à sustentabilidade empresarial. há o desenvolvimento e aperfeiçoamento da legislação ambiental relacionada ao setor, incluindo aquelas relacionadas ao licenciamento ambiental com definição de padrões mais restritivos para o setor. além disso, há exigência para a adoção de certificações socioambientais por parte dos países compradores, de forma que as usinas passam a atender também requerimentos de instrumentos voluntários, que por vezes vão além das exigências legais nacionais. ao tomar a questão ambiental como parte de sua estratégia, o setor se aproxima da abordagem estratégica. revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 12 períodos descritos com as abordagens de gestão ambiental apresentadas por barbieri (2007), como mostra a tabela 1. conclusão esse ensaio mostrou que a valorização de aspectos ambientais do etanol como fator determinante no setor sucroenergético é recente, sendo que só se torna parte da estratégia das usinas no período da pós-desregulamentação, já nos anos 2000. baseando-se na proposta de barbieri (2007) para a classificação das abordagens de gestão ambiental, é possível identificar fatores que levaram à mudança de abordagem: o controle da poluição é iniciado a partir da definição de parâmetros de qualidade ambiental e estruturação do órgão ambiental para fiscalização; a prevenção da poluição se inicia quando o setor precisa aumentar a eficiência de seu processo produtivo, aliado também a avanços na legislação ambiental sobre prevenção; e por fim, a abordagem estratégica se torna interessante para o fortalecimento da imagem do etanol como um combustível limpo, e também para cumprir os requisitos de sustentabilidade demandados por compradores com exigências nesse sentido. a análise aqui apresentada não se debruçou sobre aspectos da qualidade da gestão ambiental das usinas e nem sobre a sua suficiência para a sustentabilidade. o ensaio identifica tão somente as linhas gerais das abordagens da gestão ambiental que acompanham a evolução histórica do setor sucroenergético em são paulo. é possível identificar que os instrumentos de comando e controle foram fundamentais para a implementação de ações de proteção ambiental no setor, sendo por muitos anos a única motivação para a redução dos impactos ambientais negativos nas usinas. esse quadro se transformou à medida que os benefícios econômicos da adequação ambiental foram percebidos, primeiramente para aumento da eficiência do processo produtivo e depois para alcançar novos mercados consumidores. com base na análise apresentada, é possível afirmar de forma inicial que há elementos que indicam avanços no amadurecimento da abordagem estratégica nas usinas. esse avanço foi estimulado tanto por instrumentos de comando e controle, como o licenciamento ambiental, quanto por instrumentos de adesão voluntária como são as certificações. nesse sentido, pesquisas que apresentem diagnósticos e estudos prescritivos acerca da gestão ambiental com abordagem estratégica nas usinas de cana-deaçúcar se mostram atuais e interessantes para avanços na gestão ambiental no setor sucroenergético. agradecimentos ao cnpq e fapesp pela concessão de bolsas de estudo; e à fapesp pelo apoio ao projeto aise “o doce e o amargo da cana-deaçúcar: avaliação integrada de sustentabilidade para o contexto do etanol brasileiro”. referências alcopar associação de 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it was not a new question, nor was it rare. i had come across it several times with almost ordinary frequency. i realized that it was not just a rhetorical question or a pedagogical strategy to generate reflection. this is a real challenge that causes problems and disturbs the lives of students and researchers, more and more intense. in the wake of this reflection, i thought that, then, we have an education problem here. such strategies ought to be taught over the course of a graduation program to include training for research and the importance of scientific communication, how and where to do these as motivações para escrever este texto surgem das observações e reflexões no âmbito das atividades de orientação de mestrandos e doutorandos, de professor de metodologia, de indivíduo curioso das epistemologias e das atribuições enquanto revisor e editor de periódicos científicos. com frequência, tenho sido instado, também, a falar sobre o assunto em cursos e eventos. recentemente, fui convidado a falar em duas conferências para dois grupos de estudantes e pesquisadores de áreas bem distintas, mas que tinham a mesma indagação: onde publicar seus trabalhos acadêmicos, os resultados de suas pesquisas. não era uma dúvida nova, nem rara. já havia me deparado com ela diversas vezes e com frequência quase corriqueira. percebi que não era apenas uma dúvida retórica, uma estratégia pedagógica para gerar reflexão. essa é uma dúvida real, que causa problemas e atrapalha a vida dos estudantes e dos pesquisadores, com cada vez mais intensidade. na esteira dessa reflexão, pensei que, então, temos aqui um problema de formação. há que se incluir estratégias para ensinar durante o processo de formação para a pesquisa, a importância da comunicação científi1universidade tecnológica federal do paraná – curitiba (pr), brazil. correspondence address: valdir fernandes – rua deputado heitor alencar furtado, 5000 – cep: 81280-340 – curitiba (pr), brazil. e-mail: valdir.fernandes@icloud.com conflicts of interest: the author declares no conflicts of interest. funding: none. received on: 07/08/2022. accepted on: 08/05/2022. https://doi.org/10.5327/z2176-94781439 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. why and where to publish valdir fernandes1 porquê & onde publicar viewpoint a b s t r a c t this reflection on why and where to publish assumes that scientific communication is an essential element of the dialogic construction of knowledge in the context of each community. publishing at any cost perverts this process, resulting in distorted metrics and opening the way for dubious editorial practices. keywords: scientific communication; publish or perish; scientific journals; editorial policy. r e s u m o essa reflexão sobre porquê e onde publicar parte do pressuposto de que a comunicação científica é um elemento essencial do processo de construção dialógica do conhecimento no contexto de cada comunidade. publicar a qualquer custo desvirtua esse processo, resultando em métricas distorcidas e abrindo caminho para práticas editoriais duvidosas. palavras-chave: comunicação científica; publicar ou perecer; revistas científicas; políticas editoriais. mailto:valdir.fernandes@icloud.com https://doi.org/10.5327/z2176-94781439 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ https://orcid.org/0000-0003-0568-2920 why and where to publish 517 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 516-518 issn 2176-9478 things. it would be simple if it were simple. but it is not! not in the current system that has many distortions, in which publishing has become an end. and in becoming an end, it also became a business. our titles, careers, success, and recognition depend on how much we publish. publish or perish! so “where” to publish? simple answer: in the best journals, with the best metrics! not so simple! metrics are partial abstractions, and as such, they only simulate the reality in each area which, in themselves, are unique. its application requires knowledge about its purposes, which is more complex, with questions that are more difficult to answer than “where to publish.” the universalization between areas and what they measure is a distortion of reality (see fernandes and salviano, 2016). these system distortions, caused by “publish or perish” and leveraged by the universalization of abstraction of metrics, resulted in a publishing business made possible and maximized by digital transformation. in this context, there is a dilemma about the social control of scientific communication: on the one hand, a large part of the quality control of journals is in charge of the business owners themselves, who produce and centralize metrics; on the other hand, at the mercy of debatable editorial practices, which sell facilities to the unsuspecting, with thousands of published articles that apparently do not pass or only mimic peer review. in this context, at this point of reflection, the question of “where” to publish ultimately loses its meaning. why? because “the where” is a place. it is a territory of existence, of contribution, of construction of identity. identity cannot exist in the abstraction of metrics nor the falsity of spurious editorial processes. here it is necessary to take a step back. before “where” to publish, we must ask ourselves “why” to publish? in the scientific mainstream, scientific communication is an essential part of the dialogic construction of knowledge. the submission of a publication is in itself an act of recognizing the authority and suitability of a community to evaluate and support (or not) the results of research. it is the submission and recognition of the social capital based on trust and cooperation. therefore, it makes no sense for a research to be submitted to any community. it must be validated by the community of which one is or wants to be a part and this happens through peer recognition. in these terms, the submission of a research is a request to belong or continue to belong in a place—a request for recognition of existence, part of an identity. the first step in constructing any research problem is checking its stage. your state of the art. this demands establishing synchronous, asynchronous dialogues with those who have already done research and are doing research on the topic. how much progress has been made, what innovations, and what gaps exist? what are the developments and the divergences, and what is effervescent in that community? when doing this exercise, it will be natural to place yourself in the stage of knowledge about the topic and who is part of the discussion. in addition to understanding the various aspects of the debate, you will ca, como fazê-la e onde fazê-la. seria simples, se isso fosse simples. não é! não no sistema atual, que apresenta muitas distorções, no qual publicar tornou-se um fim. assim, tornou-se também um negócio. nossos títulos, nossas carreiras, nosso sucesso e reconhecimento dependem do quanto publicamos. publicar ou perecer! então, “onde” publicar? resposta simples: nos melhores journals, que são aqueles com as melhores métricas! não tão simples! as métricas são abstrações parciais, e como tal, apenas simulam a realidade que em cada área é diferente. a sua aplicação exige conhecimento muito mais complexo sobre suas finalidades, com perguntas mais difíceis de responder do que “onde publicar”. a sua universalização entre áreas e em relação ao que medem é, em si, uma distorção da realidade (ver fernandes e salviano, 2016). essas distorções do sistema, causadas pelo “publicar ou perecer” e potencializadas pela universalização da abstração das métricas, resultou num negócio editorial, viabilizado e maximizado pela transformação digital. nesse contexto, vive-se um dilema sobre o controle social da comunicação científica: por um lado, grande parte do controle da qualidade dos periódicos está a cargo dos próprios detentores do negócio, que produzem e centralizam as métricas; por outro lado, à mercê de práticas editoriais discutíveis, que vendem facilidades aos desavisados, com milhares de artigos publicados que aparentemente não passam, ou apenas simulam a revisão por pares. nesse contexto, nesse ponto da reflexão, a pergunta “onde” publicar perde completamente o sentido. por quê? porque “o onde” é um lugar. é um território de existência, de contribuição, de construção de uma identidade. uma identidade não pode existir na abstração das métricas, nem na falsidade de processos editoriais espúrios. aqui é necessário dar um passo atrás. antes do “onde” publicar, devemos nos perguntar “por quê” publicar? no mainstream científico, a comunicação científica é parte importante do processo de construção dialógica do conhecimento. a submissão de uma publicação é, em si, um ato de reconhecimento da autoridade e da idoneidade de uma comunidade para avaliar e respaldar, ou não, o resultado de uma pesquisa. é a submissão e o reconhecimento a um capital social pautado pela confiança e cooperação. portanto, não faz sentido que uma pesquisa seja submetida a qualquer comunidade. ela deve ser validada pela comunidade da qual se faz ou se quer fazer parte, e isso se dá por meio do reconhecimento pelos pares. nesses termos, a submissão de uma pesquisa é um pedido para pertencer ou continuar pertencendo a um lugar. um pedido de reconhecimento de existência, parte de uma identidade. o primeiro passo da construção de qualquer problema de pesquisa é checar qual seu estágio. o seu estado da arte. isso demanda o estabelecimento de diálogos síncronos, mas também assíncronos, com quem já pesquisou e pesquisa o tema. o quanto se avançou, as inovações e quais as lacunas existentes. quais os desdobramentos, quais as divergências, o que está efervescendo naquela comunidade. ao fazer esse exercício, será natural não só se situar em relação ao estágio do conhecimento sobre o tema, mas também sobre quem faz parte da discussão. além de compreender os diversos aspectos do debate, naturalmente se conhecerá quem valdir fernandes 518 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 516-518 issn 2176-9478 reference fernandes, v.; salviano, l.r., 2016. indicadores jcr, snip, sjr e google scholar. (accessed july 25, 2022) at:. http://portal.utfpr.edu.br/pesquisa-e-pos-graduacao/ indicadores/indicadores-externos/indicadores-externos/view. são as autoridades, quem são os coadjuvantes e quem são os novos talentos que foram admitidos na discussão. então, voltando à indagação de “onde” publicar, no mundo concreto da pesquisa em diálogo com a comunidade do tema pesquisado, relativizando as abstrações das métricas e fora das artimanhas editoriais predatórias, essa resposta depende do entendimento do porquê publicar. a partir disso, deveria ser natural a escolha, dentre espaços de diálogo utilizados para desenvolver a pesquisa, de onde publicar, a que comunidade se submeter para pertencer. se, ao ler a própria comunicação científica produzida, o autor não obtiver essa resposta, provavelmente há problemas sérios na pesquisa realizada. naturally know who the authorities are, the supporting actors, and the new talents that have been admitted to the discussion. so, returning to the question of “where” to publish, in the concrete world of research in dialogue with the community of the studied topic, relativizing metric abstractions and outside predatory editorial gimmicks, this answer depends on understanding why to publish. from this, it should be natural to choose among spaces for dialogue used to develop the research, where to publish, and which community to submit to. if, when reading the scientific communication produced, the author does not get this answer, there are probably serious problems in the research carried out. http://portal.utfpr.edu.br/pesquisa-e-pos-graduacao/indicadores/indicadores-externos/indicadores-externos/view http://portal.utfpr.edu.br/pesquisa-e-pos-graduacao/indicadores/indicadores-externos/indicadores-externos/view revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 49 mecanização da colheita da cana-de-açúcar: benefícios ambientais e impactos na mudança do emprego no campo em são paulo, brasil mechanized sugarcane harvesting: environmental benefits and impacts on the rural employment structure resumo este artigo tem como objetivo identificar o impacto social do aumento da colheita mecanizada da cana-de-açúcar, determinar a exclusão líquida de trabalhadores rurais (cortadores de cana) no estado de são paulo, brasil, maior produtor nacional de cana-deaçúcar, respondendo por 54,2% da produção nacional. para efeito do estudo são utilizadas, como base, as informações oriundas das usinas signatárias ao protocolo agroambiental paulista. sempre houve consenso que a eliminação da queima da cana para fins de colheita traria benefícios ambientais, principalmente para a qualidade do ar, mas na questão social as incertezas eram grandes quando da assinatura da lei 11.241de 2002 e, posteriormente, do referido protocolo agroambiental em 2007. foi observado que parte do contingente excluído no processo de mecanização da colheita foi requalificado e readmitido em outras funções no próprio setor canavieiro, e igualmente em outros setores. assim os resultados mostraram que a hipótese de desemprego em massa não se verificou por conta também do bom momento da economia brasileira verificada nos anos que se seguiram aos compromissos assumidos voluntariamente pelo setor em 2007. isto possibilitou que outras atividades econômicas, como o setor de construções e serviços absorvesse parte deste contingente de trabalhadores. outra categoria de agente impactado por esse processo são os fornecedores de cana, que em sua maioria exploram pequenas áreas com cana e têm dificuldade para viabilizar a colheita mecanizada, sejam por conta de baixa produção, declividade e dificuldades técnicas e financeiras para realizar a sistematização da área e compra de máquinas. palavras-chave: cana-de-açúcar, emprego, exclusão, protocolo agroambiental, colheita abstract this article aims to identify the social impact of the rise of mechanized harvesting of sugarcane, determine the exclusion of rural workers (cane cutters) in the state of são paulo, brazil, the largest national producer of sugarcane, accounting for 54.2% of the national production. for the purposes of the study are used as a basis, the information from the agro-environmental protocol signatory plants paulista. there has always been consensus that the elimination of burning of the cane for harvest would bring environmental benefits, especially for the quality of the air, but on social issue the uncertainties were great when the signing of the law of 11,241 2002 and subsequently, the agro-environmental protocol in 2007. it was observed that part of the quota deleted in the process of mechanization of the harvest was refurbished and rehired in other functions in the sugar sector itself, and also in other sectors. the results showed that the chance of mass unemployment did not happen due to the good moment of the brazilian economy recorded in the years that followed voluntarily commitments by sector in 2007. this made it possible for other economic activities, such as the construction and services sector will absorb part of the contingent of workers. another category of agent impacted by this process are the suppliers of cane, which mostly explore small areas with cane and have trouble making mechanized harvesting, whether due to low production, slope and the technical and financial difficulties to realize the systematization of the area and purchase of machinery. keywords: sugar cane, employment, exclusion, environmental protocol, harvest sergio alves torquato mestre em economia rural e regional, pesquisador científico da agência paulista dos agronegócios, apta regional pólo centro sul, upd tietê, sp, brasil storquato@apta.sp.gov.br revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 50 introduçâo a importância econômica da agroindústria canavieira brasileira é incontestável, principalmente quanto à geração de emprego e renda, geração de divisas, de sua competitividade no sistema agroindustrial e à geração de energia renovável no brasil. por outro lado, ainda há muita contestação quando se fala sobre sustentabilidade harmônica entre os três pilares: social, econômico e ambiental. no que se refere ao social faz-se necessário analisar a capacidade desta indústria em gerar emprego e renda de forma sustentável. na última década a atividade canavieira passou por várias transformações decorrentes da introdução de novas tecnologias, como o uso da tecnologia da informação, plantio e colheita georeferenciados. neste processo de mudança houve a modernização tanto na gestão administrativa como nas atividades no campo, este último alvo do objeto do presente estudo. assim, a adoção da colheita mecanizada se de um lado trouxe alterações na gestão agrícola com a modificação da sistematização do canavial para adequar e proporcionar uma maior eficiência da colhedora, de outro alterou a estrutura do emprego no campo, com a necessidade de mão de obra adequada para as novas operações advindas da ampliação em larga escala dessa tecnologia. houve, e ainda há relativo consenso que a eliminação da queima da cana para fins de colheita, manual ou mecanizada, traz benefícios ambientais, principalmente na melhoria da qualidade do ar e diminuição da fuligem, acompanhada de resultados econômicos positivos, como a diminuição dos custos, mas na questão social as incertezas associadas a essa realidade sempre foram maiores e sem um diagnóstico preciso sobre o que ocorreria no cenário futuro, quando da assinatura da lei 11.241/02 (são paulo, 2012) e, posteriormente, do protocolo agroambiental em 2007 com as usinas e em 2008 com os fornecedores de cana. a hipótese principal era que o processo de eliminação da queima, ao acelerar a mecanização da colheita, traria um descompasso e, consequentemente, sérios problemas sociais. por outro lado, o desempenho da economia brasileira, que entrava em seu ciclo virtuoso, implicaria na queda do número de imigrantes, por conta da melhora das condições de emprego e renda nas localidades de origem e também do grande boom que se observava na construção civil que absorveu uma boa parte dos trabalhadores que seriam alijados nesse processo. este trabalho tem por objetivo discutir os impactos da mecanização da colheita da cana-deaçúcar e a decorrente alteração na estrutura do emprego. o estudo é desenvolvido a partir do levantamento de dados e informações junto às usinas signatárias do protocolo agroambiental, complementados por dados do ministério do trabalho e emprego, como também dos agentes que atuam na cadeia de produção. visa, principalmente, comparar o impacto no emprego na colheita manual versus a colheita mecânica no estado de são paulo, da mão de obra que foi excluída do processo e daquela que teve uma nova reintrodução na produção, e o impacto dessas transformações na sustentabilidade social da atividade canavieira. na primeira parte deste artigo é apresentada uma abordagem teórica, onde é tratada a importância da atividade canavieira para a economia do estado de são paulo e no brasil em termos de produção e geração de renda. na segunda parte, apresenta a metodologia utilizada para desenvolver o trabalho. na terceira parte aponta os impactos da mecanização da colheita da cana crua e como são tratados do ponto de vista da mudança na estrutura do emprego. a quarta parte traz resultados obtidos a partir do levantamento de dados junto às usinas signatárias ao protocolo agroambiental, com a descrição dos principais impactos da mudança tecnológica com a introdução da mecanização da colheita da cana crua. por fim, são apresentados os resultados e as conclusões. abordagem teórica o conceito de desenvolvimento sustentável é muito direcionado para as questões ambientais e do bem-estar da sociedade como é descrito pelo relatório brundland “o desenvolvimento que satisfaz as necessidades presentes, sem comprometer a capacidade das gerações futuras de suprir suas próprias necessidades”. sendo pouco considerado as questões socioeconômicas que fazem parte e são importantes para manter o equilíbrio e sustentação da atividade. a inovação é inerente ao processo de mudança das empresas, por meio da modernização dos processos produtivos que visam aumentar sua competitividade e viabilizar o progresso tecnológico. o conceito de inovação será utilizado aqui como inovação de processo. e tem-se como referência o argumento defendido por rogers e shoemaker (1971) de que uma inovação pode resultar de uma nova ideia, uma nova prática ou também um novo material a ser utilizado em um determinado processo. para, schumpeter (1988) a inovação no sistema econômico parte como força impulsionadora do capitalismo, introduzindo novas formas, técnicas e processos que resultam em novos bens, novas matérias-primas e mudanças nos sistemas de produção. como hipótese orientadora tem-se que a princípio o progresso tecnológico aumenta a demanda por mão de revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 51 obra qualificada e diminui a demanda por aquelas não qualificadas, num balanço que nem sempre restabelece o equilíbrio anterior. conforme, schultz (1973) para o processo de desenvolvimento econômico, o importante é equilibrar os investimentos em acervos de capital humano e não humano, para que haja uma melhor alocação de recursos. o autor salienta que, os investimentos em bens de capital, máquinas e equipamentos, entre outros, de nada adiantam se não houver também melhorias na capacitação humana. o setor sucroenergético em números: brasil e estado de são paulo o brasil responde por cerca de 50% das exportações de açúcar mundial e é o segundo maior produtor de álcool. na safra 2011/12o brasil produziu 36,8 milhões de toneladas de açúcar e 22,8 bilhões de litros de álcool. (mapa, 2012). a partir de 2003 o setor sucroalcooleiro vem passando por fortes transformações e a adequação à realidade colocada por essa nova dinâmica de mercado é um imperativo que acirra ainda mais a competição interna. a entrada de novos grupos econômicos e a introdução de modernos sistemas de produção tem em vista a melhor gestão dos custos e as adequações técnicas e tecnológicas visando a uma maior sustentabilidade ambiental e econômica. (torquato, et al., 2009). área plantada com cana de açúcar numa perspectiva histórica, a área total com cana-de-açúcar no brasil em 1955 era de cerca de 1,0 milhão de hectares, atingindo 1,5 milhão em 1962 (junqueira, 1964). essa quantidade não teve grandes variações nos dez anos seguintes. após este período, na metade da década de 1970, houve uma grande expansão canavieira proporcionada pelo proálcool – programa nacional do álcool. houve estabilização a partir da safra 1987/1988 em torno de 4,2 milhões de hectares no brasil (macedo, 2005). depois se verificou um crescimento de área de cana nos períodos de 1994/1995 a 1997/1998, advindos da exportação de açúcar. de 1993 a 2003 a área de cana-de-açúcar em são paulo cresceu cerca de 41,6% (iea, 2012). no paraná este crescimento foi de 13%, em mato grosso de 9% e nos demais estados (goiás, mato grosso do sul, minas gerais e espírito santo) de 15% (ibge, 2012). esse crescimento de área foi proporcionado principalmente pelo aumento da demanda por açúcar. especificamente para o estado de são paulo, dados do iea – instituto de economia agrícola e da cati coordenadoria de assistência técnica integral apontam que de 2005 a 2010 houve um crescimento expressivo da área com cana-deaçúcar, na ordem de 64,6%, e na produção (68,7%), esse aumento pode ser explicado pelo aumento da demanda interna motivada pelo desenvolvimento da tecnologia dos motores flex-fuel utilizada por parte da frota de veículos leves nacional e as perspectivas de aumento nas exportações de etanol. outro fator foi a demasiada importância que se formou em torno do papel dos biocombustíveis, principalmente o etanol, que supostamente seriam demandados fortemente por conta de suas qualidades ambientais, também como uma solução energética e que contribuiria para mitigar os efeitos do aquecimento 0 10000000 20000000 30000000 40000000 50000000 60000000 70000000 são paulo brasil figura 1 produção de cana-de-açúcar são paulo e brasil, safras 2000/01 a 2011/12 fonte: mapa, 2012 revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 52 global e das mudanças climáticas. na última safra, 2011/12, contudo, houve um considerável revés na produção de cana por conta da falta de planejamento do setor, redução nos investimentos por parte da indústria e produtores, problemas climáticos (secas e alteração no regime de chuvas) e, em alguns casos, devido à mudança do sistema de colheita manual para a colheita mecanizada (torquato e ramos, 2011). volume de produção de cana em termos de volume produzido, no período de 2000 a 2010, verifica-se um crescimento de 145% no âmbito nacional, muito próximo do verificado na produção paulista que foi 146,1%. no entanto, conforme apontado acima nas duas últimas safras houve uma inversão na tendência de 2010/2011 para 2011/12 acarretando uma queda acentuada de 15,2% na produção do estado de são paulo e de 10,7% na produção brasileira, pelos fatores já apontados (figura 1). em 2011, de acordo com os dados do ibge – instituto brasileiro de geografia e estatística, a cana-deaçúcar ocupava uma área de 10,7 milhões de hectares no brasil, sendo 5,8 milhões no estado de são paulo o que representou 54,2% da área total com cana (ibge, 2012). com relação á agroindústria, no cadastro do mapa ministério da agricultura, pecuária e abastecimento, em abril de 2012, no brasil estavam cadastradas 413 usinas, sendo que, 297são unidades mistas (produtoras de açúcar e álcool), 11 usinas produtoras de açúcar e 103 destilarias de álcool, do total cadastrada 183 estão localizadas em território paulista (mapa, 2012). esta quantidade de usinas vem se alterando ao longo dos anos devido a falência de unidades, compra por outras usinas, fusões, etc. para se ter uma ideia em agosto de 2008 havia no brasil 410 usinas cadastrada no mapa, em agosto de 2010 esse número foi para 432 e no último dado de outubro de 2012 esse número caiu para 401 unidades produtoras, reflexo da crise que abateu o setor. geração de renda quanto à geração de renda bruta da agropecuária brasileira, estudo realizado por tsunechiro et al, 2008, mostra que a cana-deaçúcar era o quarto produto no valor da produção brasileira. especificamente sobre o vpa – valor da produção agropecuária, valor da produção da cana-de-açúcar para o ano de 2011 no estado de são paulo resultou em renda bruta estimada de cerca de r$ 26,4 bilhões, configurando-se como a principal atividade agropecuária e florestal (tsunechiro et al. 2012). há ainda uma grande importância da atividade canavieira para geração de economias locais, devido à dinâmica da relação indústria e produtor de cana, sendo que em alguns municípios do estado de são paulo a dependência da atividade sucroalcooleira é grande. levantamento feito comparando o pib e vpcana, a partir de dados do ibge, aponta que 54 municípios paulista têm mais de 20% do seu pib oriundo da atividade canavieira. obervar tabela 1. produtores de cana de açúcar1 na safra 2010/11 os fornecedores de cana-de-açúcar e parceiros agrícolas localizados na área de atuação da orplana organização de plantadores de cana da região centro-sul do brasil contribuíram com 22% da produção de cana da região centro-sul do brasil e 20% da produção brasileira de cana-de-açúcar. estes fornecedores estão organizados em 1 atualmente no estado de são paulo a cana é proveniente de fornecedores independentes, de arrendamento de terras e de terras próprias das usinas processadoras de açúcar e álcool, com vários regimes de entrega da matériaprima. tabela 1 valor da produção agropecuária, por produto, brasil, 2008 ordem produto valor da produção (r$ 1.000) % 1 carne bovina 46.204.133 19,3 2 soja (em grãos) 38.728.693 16,1 3 milho (em grãos) 20.746.306 8,7 4 cana-de-açúcar 20.650.554 8,6 5 leite 17.032.801 7,1 6 carne de frango 14.731.860 6,1 7 café (em grãos) 10.468.475 4,4 8 carne suína 8.020.792 3,3 9 feijão (em grãos) 7.161.003 3 10 arroz (em casca) 6.998.507 2,9 revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 53 29 associações distribuídas regionalmente nos estados de são paulo, minas gerais, goiás e mato grosso, (orplana, 2012). na região centro-sul estima-se um contingente de 20.353 fornecedores de cana e parceiros agrícolas, sendo que 16.805 estão no estado de são paulo. também há outras categorias que produzem a cana-deaçúcar para a indústria que são: cana-de-açúcar oriunda da produção própria, ou seja, da própria usina; cana originada de parceiros arrendatários que são detentores da propriedade da terra e arrendam sua área para o plantio da cana, via contratos, e entregam essa cana para a usina parceira. material e método no presente estudo foi considerado como mudança tecnológica a alteração do sistema de produção da colheita da cana-deaçúcar, passando gradativamente da colheita manual com queima para a colheita mecanizada de cana crua, definindo assim, uma inovação no padrão tecnológico vigente. a pesquisa apresenta um caráter exploratório, justificada de acordo com vergara (2009), tendo em vista o pouco conhecimento acumulado e sistematizado e/ou quando o estudo contempla uma fase preliminar. a coleta de dados e informações foram por meio de planilhas preenchidas pelas usinas signatárias do protocolo agroambiental e também gerada, complementadas e averiguadas nas reuniões decorrentes de visitas do grupo executivo 2 do referido 2 os dados obtidos nas reuniões técnicas são sigilosos e não poderem ser divulgadas sem um tratamento adequado. esse tratamento consiste em uma depuração e agregação dos dados com a anuência e supervisão do grupo executivo. por isso justifica-se a forma utilizada. protocolo com a direção das usinas signatárias3. a coleta dos dados sociais foi feito de forma semiestruturado, ou seja, com perguntas abertas possibilitando ser modificadas durante a entrevista. o protocolo agroambiental paulista, ainda em vigor, foi uma concertação conjunta entre o governo de são paulo representado por suas saa secretarias de estado da agricultura e abastecimento e do sma meio ambiente, e o setor canavieiro, representados por suas entidades, a unica união da indústria da cana-de-açúcar e a orplana – organização de plantadores de cana da região centro-sul do brasil, que tem como objetivo o fim da queima, a conservação do solo, preservação das matas ciliares e nascentes, diminuição do uso da água na indústria entre outras ações. neste trabalho foi dado foco na questão do fim da queima da cana-de-açúcar para fins de colheita. funcionamento do protocolo agroambiental o protocolo funciona da seguinte forma: foi feito um acordo entre as usinas e produtores de cana via suas representações, as quais se tornaram signatárias e se comprometem a cumprir as diretivas técnicas acordadas. dentro do acordo está previsto um grupo executivo formado por representantes das secretárias envolvidas – saa e sma – e representantes do setor – única e orplana. este grupo executivo é responsável para acompanhar e executar ações de trabalho, estabelecer critérios para avaliação global de metas, proporem ajustes e melhorias no protocolo agroambiental e definir critérios para expedição e renovação do 3 as planilhas do protocolo agroambiental podem ser obtidas no sitio: http://www.ambiente.sp.gov.br/etanolv erde/ certificado de conformidade. também é previsto visitas técnicas as usinas e associações e produtores signatários para verificar o andamento e cumprimento das metas estabelecidas e propor as signatárias mudanças e correções em seus planos de trabalho. a partir deste entendimento iniciou as visitas técnicas em março de 2009, desde então já foram visitadas 76 usinas e em torno de 5 associações 4. nestas visitas são verificadas as planilhas, que são preenchidas antecipadamente e enviadas para a sma, pelos participantes do protocolo e posteriormente observado pelo grupo executivo se os números estão coerentes com o apresentado e em conformidade com a realidade no campo. também nestas visitas são feitos alguns questionamentos aos responsáveis pela área agrícola e ambiental das usinas e/ou associações e também a produtores referentes a assuntos de interesse da pesquisa, dentre elas questões de emprego 5. a escolha das usinas participantes foi intencional, obedecendo aos seguintes critérios: usinas com mais de 50% de área colhida com máquina, que seja signatária e com representatividade – moagem acima de 1 milhão de toneladas de cana/safra na produção paulista. esse critério é justificado para evitar desvios na segurança no uso do dado, eliminando-se, assim, os extremos. foram utilizadas as informações de 28 questionários com perguntas abertas com possibilidade de ajustes nas respostas quando da visita a essas usinas. os dados e informações específicos para calcular a exclusão 4 relatórios de visitas computados pela secretaria de meio ambiente do estado de são paulo, não publicados. 5 os dados foram extraídos de anotações das reuniões técnicas nas usinas e associações signatárias do protocolo agroambiental paulista. revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 54 líquida de mão de obra para cultura da cana-de-açúcar foram obtidos através de uma tabulação especial das usinas selecionadas, referentes às safras 2009/10 e 2010/11. a coleta de dados baseou-se ainda em informações disponibilizadas no banco de dados do iea, do banco de dados do protocolo agroambiental, ministério do trabalho e emprego mte e publicações científicas referentes ao tema objeto de estudo. a área de abrangência foi o estado de são paulo e o foco a colheita da cana, cuja representatividade se justifica pela localização de 55% da lavoura canavieira do país e onde estão instaladas 183 unidades de produção de álcool e açúcar (mapa, 2012). como resultado buscou-se traçar um diagnóstico da exclusão líquida de trabalhadores por frente de colheita mecanizada, considerando que as externalidades positivas e negativas desta mudança de sistema de produção e o processo de requalificação/absorção desta mão de obra excluída serão alvos de estudos minuciosos posteriormente. análise dos impactos sociais da mecanização da colheita de cana o trabalho na agricultura, especialmente no setor canavieiro, é parte de um processo em que cada um executa uma etapa de um conjunto de tarefas e procedimentos. a mudança no mercado de trabalho na atividade canavieira está ligada, principalmente, à modernização nos sistemas de produção que, por um lado, tem reduzido o trabalho exaustivo, mas, por outro, aumenta a capacidade de produzir relativamente com menos pessoas envolvidas nas atividades de campo o que pode implicar em desemprego de parcela dos trabalhadores. assim, a mecanização da colheita da cana-de-açúcar, por exemplo, libera o trabalhador de uma atividade difícil, ocasionando, porém, uma diminuição relativa na ocupação do emprego da mão de obra pouco qualificada. outro ponto importante a ser destacado encontra-se em gonçalves (2012) e refere-se ao fato de o processo de mecanização da lavoura da cana-deaçúcar diminui o emprego temporário e aumenta o emprego formal. ainda de acordo com esse autor a mecanização das lavouras em são paulo se acentua a partir de 1990. no caso da cana-de-açúcar, para o estado de são paulo, esse processo é acelerado a parti do boom ocorrido em 2005, quando se verificou um rápido crescimento da atividade canavieira. “na agropecuária paulista, dos anos 1990 em diante, ocorre a mecanização da colheita total no caso dos grãos, fibras e cana para indústria, com ordenha mecânica do leite e a mecanização parcial envolvendo condicionamento e transporte nas outras lavouras, em especial as perenes de cultivo adensado” (gonçalves, 2012 pg. 76). ou seja, com o crescimento da produção canavieira no estado de são paulo e a crescente expansão da colheita mecanizada e modernização do setor, verifica-se que há um aumento da demanda por mão de obra qualificada para atender as novas necessidades do processo produtivo e gerencial. esse aumento deve ser encarado como oportunidade de incentivar o investimento em treinamento e qualificação dos empregados que exerce a atividade e consequentemente, aumentar o nível de escolaridade e capacitação destes trabalhadores. análise da exclusão líquida de trabalhadores na colheita manual a partir dos dados de produção, produtividade da colheita manual (homem/ton), produtividade da colhedora pode-se estimar a quantidade de trabalhadores na colheita da cana com sistema de produção misto, ou seja, colheita manual e colheita mecanizada na mesma área. para efeito do cálculo de exclusão líquida do emprego no corte da cana, foi considerado o seguinte: os dados são referente à safra 2010/11obtidos a partir dos dados do protocolo agroambiental, o levantamento de quantidade colhida de cana homem/dia é oriundo do banco de dados do iea (iea, 2012). o cálculo para chegar à exclusão líquida leva em conta a exclusão bruta por colhedora de cana menos a readmissão de parte dos trabalhadores nas frentes de colheita mecânica. equação : prod.máq./ton. prod.homem/ton eb = fc = 46 el = eb fc onde: eb: exclusão bruta – tab 2. 115.437/1820,7 = 63,4 fc (frete de colheita) número médio de trabalhadores em uma frente colheita mecanizada. calculado a partir das anotações das visitas técnicas do protocolo agroambiental paulista. portanto, como uma frente possui 4 colhedoras, então seria 46/4 = 11,5 el: exclusão líquida – 63,4 – 11,5 = 51,9 desta forma, foi estimada a exclusão líquida, utilizando os dados apresentados na tabela 2 e 3 com revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 55 base nos parâmetros de que um trabalhador corta 8,67ton/dia em média para o estado de são paulo, a produtividade média de uma colhedora é de 549,7ton/dia e para uma safra de 210 dias efetivos de safra. isto resulta em que uma colhedora de cana-de-açúcar faz uma exclusão bruta de, em média, 63,4 homens. considerando o emprego de mão de obra que é absorvida em uma frente de colheita mecanizada6, que é estimada em 46 trabalhadores, resulta que a exclusão líquida de trabalhadores em detrimento do uso da máquina é estimada em torno de 52 trabalhadores/colhedora. os dados consolidados do levantamento feito junto a 28 usinas signatárias do protocolo agroambiental, indica que em média na safra 2010/11 uma colhedora no estado de são paulo colhe por dia 549,7 toneladas de cana, que em uma safra de 210 dias resulta em 115,4 mil toneladas de cana, em uma área de 1.390,8 hectares, utilizando uma produtividade média de 82ton/ha. a média de produtividade da colhedora é decorrente de alguns fatores como: declividade, variedade adequada para colheita com máquina, sistematização da área, pratica do operador da colhedora, etc. (tabela 2). considerando uma produção de cana em são paulo na safra 2010/11 de 359,5 milhões de toneladas (unica, 2012a) e utilizando a média de toneladas de cana colhida por colhedora/safra 6 para o estudo uma frente de colheita é formada por 4 colhedoras, 8 tratores ou caminhões com carretas, 1 caminhão bombeiro e 1 caminhão oficina, todos funcionando em três turnos de 8 horas. seriam necessárias 3.114 colhedoras para colher toda a cana-de-açúcar do estado de são paulo. percebe-se na tabela 3, que a produtividade do cortador de cana no período de 2000 a 2011, cresceu 16,12%, já para o período que compreende o protocolo agroambiental (2007 a 2011) esse aumento foi de 2,17%, isto é, manteve-se sem grandes alterações. esse aumento de produtividade pode ser atribuído ao processo de seleção dos trabalhadores mais aptos, ou seja, mais produtivos, como também motivados pela introdução das colhedoras no campo. como indicativo é possível calcular o número de trabalhadores necessários para fazer toda a colheita da cana-de-açúcar no estado de são paulo na safra 2010/11. para isso consideramos uma produtividade de 8,67 ton./dia/homem e 160 dias efetivos de colheita. desta forma seriam necessários 260.757 trabalhadores para fazer a colheita manual da cana-de-açúcar. nesta mesma safra a área colhida com máquina foi de 2,62 milhões de hectares, ou 55,5%, o restante 44,5% foi colhido manualmente. utilizando desse parâmetro estima-se que foram necessários 116.037 trabalhadores na colheita manual da cana. portanto resultando em uma diferença de 144 720 trabalhadores que foram retirados da colheita da cana-de-açúcar. a tecnologia das colhedoras empregada no setor ainda não permite a total mecanização da colheita. portanto, parte deste contingente que ainda ficou excluído do processo poderá ser absorvido nos reparos em áreas impróprias para colheita mecanizada, na brigada de incêndio agrícola e para plantio de mudas e manutenção de tabela 2 médias de cana colhida com colhedora por dia, toneladas na safra e por área em hectare e dias úteis de colheita, safra 2010/11 ton/dia dias safra ton/safra ha/safra 549,7 210 115.437 1390,80 fonte: dados das visitas técnicas as usinas signatárias do protocolo agroambiental, 2008 a 2011 tabela 3 produtividade homem/dia na colheita manual da cana-de-açúcar, com emprego do fogo, em são paulo, período de 2000 a 2011 produto unidade ano medio colheita manual t/dia 2000 7,69 colheita manual t/dia 2001 7,74 colheita manual t/dia 2002 7,66 colheita manual t/dia 2003 7,86 colheita manual t/dia 2004 7,94 colheita manual t/dia 2005 8,11 colheita manual t/dia 2006 8,48 colheita manual t/dia 2007 8,74 colheita manual t/dia 2008 8,61 colheita manual t/dia 2009 8,79 colheita manual t/dia 2010 8,67 colheita manual t/dia 2011 8,93 fonte: banco de dados – iea, 2012 revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 56 matas ciliares e áreas de preservação permanente app’s, principalmente naquelas unidades que são signatárias ao protocolo agroambiental. segundo levantamento da secretaria estadual de meio ambiente de são paulo – sma existem cerca de 280 mil hectares (app’s, de matas ciliares) declarados em áreas produtivas com cana-de-açúcar no estado de são paulo, e cerca de 3% deste total estão em recuperação. este número foi estimado, a partir de dados das visitas técnicas do protocolo agroambiental paulista, que seriam necessários 1,5 homem/hectare na recuperação destas áreas7. saliento que estes não estão computados no cálculo da exclusão líquida devido à dificuldade em quantificar quantos destes trabalhadores são fixos. salienta-se que há necessidade constante de programas de requalificação que sejam promovidos pelo setor privado e público. neste sentido já alguns programas em andamento como é o caso do projeto renovação, que consiste em uma parceria da unica com a feraesp federação dos empregados rurais assalariados do estado de são paulo, a fundação solidaridad e as empresas da cadeia produtiva, com apoio do bid banco interamericano de desenvolvimento, que visa treinar os trabalhadores excluídos pela a mecanização para assumir postos no próprio setor ou em outras atividades econômicas. (unica, 2012). o projeto renovação de 2010 a 2012 treinou e/ou requalificou 5.700 trabalhadores rurais. as usinas requalificaram mais outros 16 mil trabalhadores em funções como: operador de colhedora, mecânico, eletricista, 7 adotando, com base nos relatórios das visitas técnicas, o total de 280 mil hectares de áreas de app’s e mata ciliares declaradas pelas signatárias do protocolo agroambiental paulista, e que deste total 3% estão em recuperação temos os seguintes números: 8400 há em recuperação que demandam 12.600 trabalhadores. motorista, soldador, etc. há um alto índice de aproveitamento destes trabalhadores requalificados pelo próprio setor e por outros segmentos da economia esse índice chega a 78%. estima-se que em 2012 no estado de são paulo o número de trabalhadores envolvidos no cultivo e colheita da cana-de-açúcar foi de 110 mil, ou seja, cerca de 20% do contingente nacional. outro dado importante é que estes trabalhadores requalificados tiveram aumento de cerca de 60% em seus rendimentos (unica, 2013). conforme apresentado, esse processo de mecanização da colheita da cana-de-açúcar determina a demanda por mão de obra, uma vez que, a erradicação da queima altera a relação do número de postos de trabalho da colheita manual. ainda não haverá uma eliminação total de trabalhadores no corte manual da cana, pelo menos até a adequação tecnológica das colhedoras para que colham em áreas com maior declive. restará, portanto, uma pequena parcela de trabalhadores para fazer a colheita manual da cana crua em áreas em que a máquina não consegue operar nas rebarbas deixadas8 na colheita mecânica. a criação de empregos no setor canavieiro, devido à expansão prevista para a atividade nos próximos anos poderá não ser suficiente para restabelecer o equilíbrio e, consequentemente, deverá haver uma redução líquida do número de empregos na área agrícola do setor. a grande mudança e/ou salto da sustentabilidade social é a promoção da alfabetização, qualificação e treinamento dessa mão de obra excluída, para que ela seja absorvida em outras funções, seja na agricultura ou em outros 8 essa operação nas rebarbas deixadas pelas colhedoras deve ser eliminada ou fortemente diminuída com a reforma do canavial e adequação das curvas de nível. o número de trabalhadores é maior ou menor de acordo com o grau de sistematização da área para colheita mecanizada. segmentos da economia, como em alguns casos já vem ocorrendo. ações institucionais sejam elas do governo federal, estadual, via fat – fundo de amparo do trabalhador, por associações e sindicatos de trabalhadores ou mesmo pelas fundações ligadas a empresas, estão qualificando e melhorando a escolaridade deste trabalhador de baixa escolaridade, que tem dificuldade de ser absorvido pelo próprio setor ou outro segmento da economia. alguns setores que são alto demandantes de mão de obra com baixa escolaridade (construção civil) absorveram parte deste contingente excluído do processo. conforme dados apurados nas visitas técnicas em 76 usinas signatárias do protocolo agroambiental paulista cerca de 75% informaram que havia dificuldade em contratar mão de obra para operações de cultivo e colheita como também para operar as colhedoras. expansão da colheita de cana crua a seguir são apresentadas as evoluções da área plantada com cana-de-açúcar, área colhida, cana colhida crua e cana colhida com queima no estado de são paulo. os dados são a partir da safra 2006/07, quando da assinatura do protocolo agroambiental junto a usinas representadas pela única – união da indústria de cana-de-açúcar. (figura 2). é possível perceber que houve um grande avanço na colheita da cana crua, predominantemente com uso de colhedoras, que na safra 2006/07 ocorria em uma área de 1,11 milhões de hectares, ou seja, 34,2% da área colhida, e avançou para 3,12 milhões de hectares em 2011/12, o que corresponde a 65,2% do total da área colhida em são paulo. a expectativa quando da assinatura do protocolo agroambiental (2007) era que o revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 57 crescimento da mecanização da colheita da cana-de-açúcar iria fazer uma grande exclusão de trabalhadores “não qualificados” e algumas notícias da época davam conta que o problema social produzido pela mudança no sistema de colheita da cana seria muito grave. passado o tempo e avançado a mecanização na colheita da cana, os primeiros números e resultados mostram um cenário diferente do previsto anteriormente, conforme será apresentado a seguir. na tabela 49, é possível observar que houve uma redução no 9 agrupamento de ocupações conforme descrito no boletim ocupação formal sucroalcooleira em são paulo, jaboticabal (sp), número 28, novembro de 2011. que considera na tabela 3 o figura 2 área plantada, área total colhida, colhida com queima e colhida crua de cana-de-açúcar, 2006/07 a 2011/12, estado de são paulo (em milhões de hectares) 0 1 2 3 4 5 6 2006/07 2007/08 2008/09 2009/10 2010/11 2011/12 área plantada com cana área colhida cana queima cana crua tabela 4 evolução do número de trabalhadores rurais na atividade canavieira, são paulo, janeiro a dezembro de 2007 a 2011 mês 2007 2008 2009 2010 2011 janeiro 121.183 107.202 95.233 95.116 90.325 fevereiro 147.704 133.831 105.931 110.278 104.387 março 165.461 152.807 143.142 142.949 120.155 abril 194.655 195.870 178.593 162.205 143.413 maio 213.753 206.723 185.718 166.408 152.967 junho 212.966 205.495 182.735 165.807 153.333 julho 207.111 200.672 177.824 163.272 151.247 agosto 205.150 195.828 174.575 160.055 147.382 setembro 203.919 192.324 173.115 156.094 143.567 outubro 198.658 189.571 171.678 148.630 126.773 novembro 175.630 179.094 168.439 126.082 100.331 dezembro 92.133 92.144 93.002 84.823 84.576 média ano 178.194 170.963 154.165 140.143 126.538 taxa de cresc. (%) -4,10 -9,8 -9,1 -9,7 fonte: baccarin& palomo, a partir de dados do mte (2011) revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 58 número de postos de trabalho rural na cultura da cana-de-açúcar. em 2007o número de trabalhadores rurais era de 178.194, já em 2011 esse número reduziu para 126.538, portanto uma queda de cerca de 29% na quantidade de trabalhadores na atividade agrícola da cana. no período analisado houve uma dispensa de 51.656 trabalhadores. por outro lado, verifica-se que houve um aumento da quantidade de postos de trabalho em 34.454 dos trabalhadores qualificados, ou seja, um acréscimo de 25%. esse aumento pode ser atribuído ao avanço da mecanização da colheita da cana que exige funções de tratorista, operador de resultado da soma das seguintes famílias ocupacionais (conforme código brasileiro de ocupações): trabalhadores na exploração agropecuários em geral, trabalhadores de apoio à agricultura e trabalhadores agrícolas na cultura de gramíneas. na tabela 4, incluídas as pessoas ocupadas em atividades agrícolas com maior qualificação profissional, ocupadas nas atividades industriais (usinas e destilarias), em setores administrativos e de apoio e em atividades não sucroalcooleiras colhedora, mecânico, bombeiros, eletricistas, etc. (tabela 5). a tabela 6, traz o somatório das quantidades de trabalhadores apresentados nas tabelas 4 e 5, o que apresenta uma eliminação líquida de postos de trabalhos no período de 17.202 trabalhadores, o que corresponde a uma queda 5,75%.embora esse balanço líquido tenha sido muito menos impactante do que o previsto, não é possível determinar se os trabalhadores excluídos (tabela 4), ou seja, aqueles com baixa escolaridade e, portanto em serviço de baixa qualificação (cortadores) tenham sido requalificados e absorvidos (tabela 5) nas ocupações com maior qualificação. ou seja, a análise do balanço social quanto a variável emprego não permite identificar com clareza o circuito migratório da mão de obra liberada com a mecanização, embora o círculo virtuoso da economia brasileira, notadamente, na construção civil possa ter absorvido parcela expressiva desse contingente. as tabelas 4, 5 e 6 são indicativos da movimentação existente na atividade canavieira, mas não responde como ocorre essa dinâmica e nem determina quem são essas pessoas e muito menos se são as mesmas que foram excluídas do processo de mecanização do setor. algumas explicações desta dinâmica de movimentação de trabalhadores devido ao processo de mudança de sistema de produção no setor será alvo de um próximo trabalho. com relação à produtividade do trabalho, e possível observar que houve uma queda do número de trabalhadores por mil hectares e que essa relação vem diminuindo a cada ano, decorrente do avanço da mecanização da colheita da cana. em 2007 era de 47,01 trabalhadores por mil hectares e passou para 26,38 em 2011. (tabela 7) vale ressaltar que as mudanças ocorridas na composição setorial da produção e os progressos tecnológicos influenciaram a relação entre a produtividade e a qualidade da mão de obra, visto que o aumento da produtividade por trabalhador foi acompanhado de aumento na quantidade de toneladas de cana-de-açúcar necessárias para gerar um emprego. assim, em 2007 eram necessárias tabela 5 evolução número das demais pessoas ocupadas na atividade canavieira, são paulo, janeiro a dezembro de 2007 a 2011. mês 2007 2008 2009 2010 2011 janeiro 115.461 126.044 135.323 146.278 151.777 fevereiro 118.234 129.985 135.187 150.633 154.635 março 122.448 135.958 146.420 165.582 160.473 abril 139.716 153.707 161.116 176.342 177.696 maio 147.618 158.573 165.522 179.300 1.844.706 junho 148.906 160.664 165.918 180.679 186.900 julho 149.282 161.003 166.066 181.256 187.300 agosto 149.512 160.785 165.823 181.561 187.122 setembro 149.528 160.551 165.528 181.050 186.644 outubro 148.585 159.484 165.086 177.754 175.690 novembro 140.623 155.167 164.135 167.120 160.558 dezembro 123.602 137.168 148.494 155.679 153.467 média ano 137.793 149.924 157.168 170.270 172.247 taxa de cresc. (%) 8,8 4,8 8,3 1,2 fonte: baccarin& palomo, a partir de dados do mte (2011) revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 59 1667,48 toneladas de cana para gerar um emprego, essa relação alterou-se em 2011 que passou para 2431,32 toneladas de cana para gerar um emprego (tabela 8). apesar de a produtividade ter aumentado e o número de trabalhadores por hectare ter diminuído não se observa uma queda acentuada do número absoluto de trabalhadores na colheita da cana-de-açúcar, fato esse devido em grande parte ao aumento da área plantada com cana-de-açúcar. outro fator que deve ser considerado é que o perfil da mão de obra empregada no setor também tende a sofrer alteração, com maior procura por indivíduos com maior escolaridade e melhor preparo para atividades que empreguem o uso de máquinas (moraes, 2007). além das mudanças na estrutura e composição do emprego no setor sucroalcooleiro, também haverá uma reorganização no número e tamanho das áreas dos fornecedores de cana. é possível que parte dos fornecedores de cana seja alijada do sistema produtivo sucroalcooleiro, frente à incapacidade financeira e técnica de promoverem com eficiência a mudança do sistema de colheita manual queimada para a colheita mecanizada crua. no estado de são paulo 25,0% da cana cultivada resulta de fornecedores. portanto, deverá haver uma alteração na importância dos fornecedores independentes que tiverem seus cultivos em áreas com declive impeditivo para a colheita mecanizada, ou estiverem fora da faixa de produção eficiente devido a exigências de escala. balsadi et al (2002) ressalta que a parcela de produtores mais modernizada, que apesar de não ser a majoritária em área e produção, tem participação majoritária no total da mão de obra empregada e tem renda suficiente e/ou acesso ao crédito para a aquisição das máquinas e implementos de última geração e, portanto, gera efeito de forte redução das ocupações agrícolas. também há a possibilidade de as propriedades menores recorrerem à terceirização dos serviços de máquinas para as operações de colheita assim como o fato de que a expansão da cana em novas áreas está sendo feita com elevados índices de mecanização em praticamente todas as regiões produtoras. destaca-se que enquanto o percentual médio de cana colhida crua no estado de são paulo na safra tabela 6 evolução do total (tabelas 4 e 5) de pessoas ocupadas na atividade canavieira, são paulo, de janeiro a dezembro de 2007 a 2011. mês 2007 2008 2009 2010 2011 janeiro 236.644 233.246 230.556 241.394 242.102 fevereiro 265.938 263.816 241.118 260.911 259.022 março 287.909 288.765 289.562 308.531 280.628 abril 334.371 349.577 339.709 338.547 321.109 maio 361.371 365.296 351.240 345.708 337.673 junho 361.872 366.159 348.653 346.786 340.233 julho 356.393 361.675 343.890 344.528 338.547 agosto 354.662 356.613 340.398 341.616 334.504 setembro 353.447 352.875 338.643 337.144 330.211 outubro 347.243 349.055 336.764 326.384 302.463 novembro 316.253 334.261 332.574 293.202 260.889 dezembro 215.735 229.312 241.796 240.502 238.043 média ano 315.987 320.888 311.217 310.413 298.785 taxa de cresc. (%) 1,6 -3,1 -0,3 -3,7 fonte: baccarin& palomo, a partir de dados do mte (2011) tabela 7 indicador de trabalhadores rurais por hectare, período 2007 a 2011 ano 2007 2008 2009 2010 2011 área em há 3.790,44 3.921,71 4.076,93 4.728,14 4.796,14 nº trab. tab.4 178.194 170.963 154.165 140.143 126.538 trab. tab.4/mil há 47,01 43,59 37,81 29,64 26,38 fonte: elaborado a partir de dados da tabela 4 e dados de área do projeto canasat/inpe, 2001 revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 60 2011/12 foi de 65,2%, considerandose somente as usinas esse percentual foi de 81,3% e para os fornecedores apenas de 24,2%. vale ressaltar, novamente, que a grande dificuldade dos fornecedores é a grande parcela de pequenos fornecedores de cana, principalmente em são paulo e nas regiões de piracicaba e ribeirão preto, que dificulta e muito a sistematização da área para colheita mecanizada e o tamanho da produção eficiente para justificar uma frente de mecanização. nestas regiões de piracicaba e ribeirão existem 4.214 e 5.553 fornecedores respectivamente. outra característica dos fornecedores e segundo a orplana – organização dos produtores de cana do centro – sul, 43,1% estão no estrato menor de mil toneladas de cana entregue e 40,6% estão no estrato de 1001 a 6000 ton. de cana entregue. esse é um gargalo importante que dificulta o avanço da mecanização da colheita de cana em área de fornecedores e, consequentemente, a permanência no processo produtivo. conclusões o conceito de desenvolvimento sustentável, independente da escala espacial considerada, implica no cumprimento conjunto de quatro premissas: “ecologicamente correto”, “economicamente viável”, “socialmente justo” e “culturalmente aceito”. contudo, nos debates sobre sua aplicabilidade, a ênfase foi colocada, principalmente, sobre a contraposição entre o econômico e o ambiental, muito provavelmente, por conta da origem e evolução desse conceito e do grau de organização dos agentes envolvidos na defesa desses interesses. sobre o “socialmente justo” as grandes lacunas que permanecem podem, ainda, ser explicadas pela falta de um marco orientador consolidado para sua apreensão e pela importância relativa de suas implicações sobre os resultados da esfera econômica que, certamente, caracteriza-se como principal agente propulsor à adoção de práticas sustentáveis. para esse importante componente da sustentabilidade considera-se que, fundamentalmente, há que se construir um projeto social para a condução do processo de tal forma que a lógica do lucro não faça da agenda sustentável uma fonte adicional de desequilíbrios. diversos aspectos da sustentabilidade social devem ser discutidos e analisados em decorrência de mudanças tecnológicas na organização e nos processos produtivos, sendo um dos mais relevantes a questão do emprego. do ponto de vista da economia canavieira e sobre essa variável, objeto do presente estudo, para fazer da cana um produto plenamente identificado à sustentabilidade, deve-se ter como um dos referenciais de que nada mais é insustentável do que a colheita manual deste produto (veiga, 2010). de outro lado, e paradoxalmente, a substituição da colheita manual de cana queimada pela mecanizada de cana crua, conforme mostrou o desenvolvimento desse trabalho, ainda gera a liberação de certo contingente de mão de obra. o que até pelas exigências da operação manual, quanto à força física e juventude, para assegurar rendimento mínimo economicamente viável, trata-se de trabalhador especialista no corte que se desloca, ao longo do ano, do nordeste para o centro-sul, tendo em vista a dependência dessa atividade para obtenção de salário. a análise do balanço entre exclusão e inserção de mão de obra nesse mercado mostrou que o número de trabalhadores ligados à colheita manual da cana teve uma queda, em parte compensada pelas admissões ocorridas de novas categorias de trabalhadores no setor e em outros segmentos da economia, o que contrariou as expectativas pessimistas quanto à quantidade de emprego gerada pelo segmento sucroenergético, principalmente, quando do início da vigência do protocolo agroambiental, em 2007. por outro lado, embora tenham sido iniciados programas de requalificação de mão de obra e tenha havido crescimento da oferta de emprego para trabalhadores menos qualificados em outros setores da economia brasileira, nada assegura que o trabalhador dispensado pela inovação no processo produtivo tenha sido absorvido nas novas funções que foram criadas com a mecanização e/ou em outros segmentos econômicos. isto é, se do ponto de vista da quantidade de emprego não houve grande influência até o presente momento, sobre o de seu impacto na vida dos trabalhadores dispensados ainda tabela 8 indicador de trabalhadores rurais por tonelada de cana, período 2007 a 2011 ano 2007 2008 2009 2010 2011 toneladas de cana 297.135.707 352.277.735 362.644.755 361.723.269 307.654.191 nº trab. tab.4 178,194 170.963 154,165 140.143 126.538 ton./trab. tab.4 1667,48 2060,55 2352,32 2581,1 2431,32 fonte: elaborado a partir de dados da tabela 3 e dados de produção da conab, 2011 revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 61 permanece uma lacuna no conhecimento. vale salientar que o crescimento da área e produção do setor sucroenergético do início do protocolo agroambiental paulista safra 2006/07 até 2011/12 foi de 65,5% para a área e 110% na produção, isso para o estado de são paulo. portanto, colaborou para o aumento da demanda por trabalhadores e assim mitigando em parte a exclusão destes pelo processo de mecanização da colheita. finalmente, há que se considerarem os reflexos que podem ocorrer nesse mercado de trabalho, devidos às dificuldades em assegurar a permanência de pequenos fornecedores independentes, conforme motivos apontados anteriormente. o fato de o percentual de mecanização nesse segmento estar aquém do esperado, se considerados os prazos do protocolo agroambiental, pode estar atuando como um amortecedor sobre o desempenho dos números favoráveis ao balanço do emprego constatado no presente estudo. referências aguiar, d.a.; rudorff, b.f.t.; silva w.f.; adami, m.; maello, m.p. remote sensingimages in supportof environmental protocol: monitoringthesugarcaneharvest in são paulo state, brazil. remote sens.2011, 3, 2682-2703. doi:10.3390/rs3122682 acesso: www.mdpi.com/20724292/3/12/2682/ baccarin, j. g.; bara, j. g. boletim ocupação formal sucroalcooleira em são paulo. número 7, anexo, outubro de 2009. disponível em www.fcav.unesp.br/baccarin. baccarin, j. g;palomo, j. p da c. boletim ocupação formal sucroalcooleira em são paulo. jaboticabal (sp), número 28, novembro de 2011. disponível em www.fcav.unesp.br/baccarin baccarin, j.g. ; gebara, j. j. ; bara, j. g. trabalhadores rurais nas empresas sucroalcooleiras do estado de são paulo: evolução recente. cad. ceru, são paulo, v. 22, 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impacto ambiental; sistemas de cultivo; elaies guineenses. abstract this study evaluated the environmental performance of palm fruit bunches in the southern region of bahia state, brazil, comparing the conventional and organic crops. the assessment followed the steps in iso 14040 and 14044 to assess the impact categories: acidification, global warming and use of non-renewable resources. in comparison to conventional crops, organic crops presented the best environmental performance, reducing the impacts in 27.6% for global warming, 69.0% for non-renewable resources and 89.4% for acidification. the main elementary flow in conventional crops system has been the use of synthetic fertilizers, due to their high energy demand and direct emissions in the use phase. in organic crops, the main elementary flow has been the organic fertilizers transportation, due to fossil (diesel) burning and emissions related to global warming and acidification. although the organic crops present the best results, compared with conventional crops, it is important to consider the production systems interdependence. keywords: life cycle assessment; environmental impact; farming systems; elaies guineenses. doi: 10.5327/z2176-947820160069 desempenho ambiental dos cachos de frutos de dendê de produções convencional e orgânica na região do baixo sul da bahia environmental performance of palm fruit bunches from conventional and organic production in the south bahia region lins, i.o. et al. 60 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 59-69 introdução as atividades agrícolas, além de fornecedoras de alimentos para o consumo humano, são fontes de matérias-primas para diversas atividades econômicas. por outro lado, a demanda das atividades agrícolas modernas por grandes quantidades de recursos naturais, renováveis ou não renováveis, resulta em impactos negativos ao meio ambiente (claudino & talamini, 2013). tais impactos podem variar em função de diversos fatores, como a tecnologia empregada, o manejo praticado e as condições edafoclimáticas do local onde a cultura está sendo desenvolvida (ntiamoah & afrane, 2008; ofori-bah & asafu-adjave, 2011; bessou et al., 2016a, 2016b; castanheira & freire, 2016). associados ao processo de modernização e intensificação de áreas de cultivo, com o objetivo principal de aumentar a produção e a produtividade, o manejo em diversas culturas inclui práticas como o desmatamento e o uso intensivo de insumos agrícolas originados de fontes não renováveis, as quais são causadoras de impactos ambientais à montante e à jusante da atividade agrícola (galharte & crestana, 2010; happe et al., 2011; tuomisto et al., 2012; siregar et al., 2015; bessou et al., 2016a, 2016b). a partir da década de 1960, com a revolução verde, as atividades agrícolas foram intensificadas pela utilização em grande escala de adubos sintéticos solúveis, pesticidas, herbicidas e pela mecanização agrícola intensiva, associada ao uso de sementes melhoradas ou modificadas geneticamente. tais práticas, as quais passaram desde então a caracterizar a agricultura convencional, resultaram em um aumento tanto da produtividade como também dos consequentes impactos ambientais (albergone & pelaez, 2007). contrapondo esse modelo de produção e manejo agrícolas, denominado neste trabalho como “cultivo convencional”, tem-se o modelo de produção e manejo orgânico. também conhecido como “agricultura orgânica” (neste trabalho denominado “cultivo orgânico”), tal prática apresenta-se como uma proposta promissora para a redução dos impactos ambientais negativos, identificados no modelo convencional, especialmente com relação ao uso de insumos agrícolas de origem não renovável, uma vez que prescinde do uso dos insumos já mencionados (nemecek et al., 2011). focando na prática de adubação como uma das características que diferencia esses dois tipos de manejos agrícolas, reinhardt, rettenmaier e gärtner (2007) constataram que adubos sintéticos solúveis garantiram elevadas produtividades em sistemas de cultivo conduzidos sob o manejo convencional. porém, choo et al. (2011) verificaram danos irreversíveis aos sistemas envolvidos, tais como contaminação do solo e emissão de gases poluentes para a atmosfera, cujos impactos foram identificados tanto na fase de uso como na fase de produção desses insumos. tomando como referência uma das principais culturas agrícolas da região baixo sul da bahia, o dendê (elaies guineenses l.) tem sido cultivado sob o modelo de monocultura convencional, contando com mais de 53 mil ha de área em produção (ibge, 2012). o dendezeiro, espécie de palmeira oleaginosa pertencente à família arecaceae, destaca-se das demais oleaginosas pela elevada produtividade de óleo, com rendimento anual de 4,0 a 6,0 t.ha-1.a-1, podendo produzir até 10 vezes mais óleo do que outras oleaginosas, o que o torna a espécie vegetal que apresenta a maior produtividade em óleo bruto (sumathi; chai; mohamed, 2008; queiroz; frança; ponte, 2012). as formas de cultivo e manejo convencional adotadas para a cultura do dendê têm causado diversos impactos negativos ao ambiente, destacando-se a perda de biodiversidade e alterações das propriedades físico-químicas do solo (reinhardt; rettenmaier; gärtner, 2007; schmidt, 2007, 2010). a expansão de grandes áreas cultivadas nesse modelo, mesmo considerando o uso de áreas degradadas e a substituição de áreas de cultivo subespontâneo — populações naturais de dendezeiros predominantemente da variedade dura, que se expandiram em áreas abertas, exploradas pelo sistema extrativista — podem provocar significativos impactos ambientais negativos (corley, 2009). este trabalho avaliou o desempenho ambiental dos cachos de frutos de dendê produzidos na região baixo sul do estado da bahia, comparando dois sistemas de cultivo, o convencional e o orgânico, de dendê da variedade tenera, fruto do cruzamento das variedades dura e pisifera, sendo a variedade que predomina nos cultivos comerciais de dendê. desempenho ambiental dos cachos de frutos de dendê de produções convencional e orgânica na região do baixo sul da bahia 61 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 59-69 metodologia área de estudo a área de estudo está inserida no bioma mata atlântica, compreendendo dois municípios da região baixo sul do estado da bahia (figura 1). nessa região são cultivados 54.031 ha, cuja produção, segundo o censo do instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge) de 2014, foi de 204.961 toneladas de cachos de frutos de dendê (ibge, 2012). o clima predominante nessa região é do tipo b2r (classificação de thornthwaite), úmido com pequena ou nenhuma deficiência hídrica mensal e com pequenas oscilações de temperatura do ar ao longo do ano. possui ainda forte influência do clima litorâneo, com umidade relativa média em torno de 80 a 90% e velocidade média dos ventos entre 1,29 e 2,9 m.s-1, dependendo dos meses do ano (almeida, 2001). os solos são bastante variados, predominando os latossolos podzólicos (profundos, típicos de clima úmido e de baixa fertilidade). região do baixo sul da bahia bancos de dados cprm datum wgs 1984 base cartográfica do labclima, 2016 ittana de oliveira lins municípios em estudo baixo sul da bahia demais municípios 0 15 30 km figura 1 – região baixo sul, bahia, destacando-se os dois municípios onde estão localizadas as fazendas de cultivo de dendezeiros, consideradas neste estudo. método de pesquisa este trabalho foi realizado seguindo os princípios da metodologia da avaliação do ciclo de vida (acv), normatizada segundo as iso 14040 e 14044 (iso, 2006a, 2006b). conforme previstas na iso, procedeu-se a molins, i.o. et al. 62 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 59-69 delagem dos sistemas de produto, a construção do inventário de dados, a análise dos fluxos de massa e de energia e a avaliação dos impactos ambientais no ciclo de vida dos frutos nos cultivos convencional (cc) e orgânico (co). o método considerado para avaliação dos impactos ambientais foi o desenvolvido pelo instituto de ciências ambientais da universidade de leiden, o centrum voor milieuwetenschappen leiden (cml 2), baseline 2000 com normalização world 1995 (guinée, 2001; grant; ries; thompson, 2016; castanheira & freire, 2016). as categorias de impacto ambiental utilizadas do método cml 2 foram definidas conforme sua relevância para o estudo em questão, a saber: acidificação — por avaliar as emissões de óxido de nitrogênio (nox), dióxido de enxofre (sox) e amônia (nh3) e a deposição de ácidos nítrico e sulfúrico sobre a vegetação e os recursos hídricos, originados das práticas de adubação —; aquecimento global (por avaliar as emissões de co 2 e de outros gases causadores do efeito estufa para a atmosfera, devido, principalmente, ao consumo de combustível fóssil (cf) nas práticas de manejo e no ciclo de vida dos insumos agrícola); e uso de recursos não renováveis (para avaliar o consumo total de energia e de recursos naturais). a fronteira estabelecida para o sistema de produto baseou-se na abordagem “berço a portão”, sendo consideradas as etapas relacionadas à produção agrícola dos cachos de frutos de dendê. os inventários de dados foram construídos a partir de dados primários e secundários. os dados primários foram coletados por meio de visitas às empresas produtoras e processadoras de dendê na região baixo sul da bahia, utilizando-se observação direta, aplicação de formulários aos técnicos agrícolas responsáveis pelo cultivo e consulta telefônica a técnicos e especialistas. os dados levantados foram validados por especialistas na cultura do dendezeiro da comissão executiva do plano da lavoura cacaueira (ceplac), em ilhéus, na bahia, por meio de reuniões técnicas. os dados primários obtidos nas coletas referem-se às informações agronômicas sobre o manejo da cultura, tais como tipo e quantidade de cada insumo agrícola utilizado e práticas de manejo adotadas. no caso da mecanização, foram levantadas informações de equipamentos utilizados (se necessário), consumo de combustível e produtividade. os dados secundários são referentes às especificações técnicas dos insumos agrícolas e consumo de combustível das máquinas agrícolas utilizadas, obtidos a partir de artigos científicos, relatórios técnicos das empresas e da ceplac e complementados com a base de dados ecoinvent versão 2.2 (ecoinvent centre). os dados foram coletados com auxílio de planilhas eletrônicas e incluídos no software proprietário simapro 8.0(pré consultant), para manuseio, modelagem dos sistemas de cultivo, cálculos de caracterização, avaliação de impacto, análise de incertezas e interpretação. as incertezas foram estimadas com base na matriz pedigree associada à simulação de monte carlo (1.000 interações, intervalo de confiança de 95%) (ciroth et al., 2013). descrição do processo foram analisados comparativamente os cachos de frutos de dendê da variedade tenera produzidos por meio do cc e co (quadro 1). os sistemas de cultivo são caracterizados pelas mesmas etapas: produção de mudas, preparo da área, plantio, tratos culturais, colheita e transporte, conforme representação na figura 2. a diferença entre eles está no tipo dos insumos agrícolas utilizados nas etapas preparo da área, plantio e tratos culturais, conforme entradas indicadas pela representação pontilhada, demonstrando as diferenças entres os dois sistemas (inputs). os fluxos mássicos e energéticos de fertilizantes e consumo de diesel que entram e saem dos sistemas foram processados e normalizados para a unidade funcional de 18.720 kg de cachos de frutos de dendê, o equivalente à produtividade média de 1 ha.a-1 (tabela 1). os impactos relacionados à infraestrutura das propriedades agrícolas e relacionados à ocupação e transformação do uso da terra, tais como a vegetação existente, e/ou prática de desmatamento, foram desconsideradas. foi desconsiderado na alocação dos impactos entre os sistemas que, para o suprimento em cachos vazios para 1 ha de cultivo orgânico de dendê, foi necessário o uso dos cachos vazios de 8 ha de cultivo convencional. desempenho ambiental dos cachos de frutos de dendê de produções convencional e orgânica na região do baixo sul da bahia 63 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 59-69 quadro 1 – descrição dos sistemas de cultivo avaliados. cultivo convencional cultivo orgânico sistema modelado a partir de dados médios para os aspectos ambientais do ciclo de vida dos cachos frutos de dendê, originados de sistemas de cultivo de dendê tenera sob o manejo convencional, incluindo recomendação de adubação, consumo de combustível fóssil na mecanização agrícola e etapas de transporte, obtidos nas áreas agrícolas das duas principais empresas que cultivam dendezeiros e extraem o óleo de dendê, instaladas nos municípios de taperoá e de nazaré, no estado da bahia. sistema modelado a partir de dados médios para os aspectos ambientais do ciclo de vida dos cachos de frutos de dendê tenera sob manejo orgânico, incluindo consumo de combustível fóssil na mecanização agrícola e etapas de transporte. os dados de recomendação de adubação foram baseados em viégas e botelho (2000, p. 267), considerando a mesma produtividade de cachos de frutos de dendê estimada para o cultivo convencional. os aspectos ambientais foram estimados a partir de parâmetros técnicos obtidos por consulta à empresa nacional com área de produção orgânica certificada pelo instituto biodinâmico. cachos de frutos de dendê água insumos agrícolas produção de mudas mudas transporte diesel mudas transportadas fertilizantes sintéticos adubo orgânico diesel (mecanização) preparo da área área preparada plantio diesel (mecanização) diesel (mecanização) diesel (mecanização) insumos agrícolas (convencional) insumos agrícolas (convencional) fertilizantes sintéticos fertilizantes sintéticos insumos agrícolas (orgânico) insumos agrícolas (orgânico) adubo orgânico adubo orgânico adubo orgânico tratos culturais área tratada colheita figura 2 – fluxograma simplificado da produção de cachos de frutos de dendê, conforme os dois sistemas de cultivo analisados, indicando a fronteira deste estudo e os respectivos inputs. lins, i.o. et al. 64 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 59-69 resultados e discussão o sistema de produto com co apresentou uma redução expressiva para as categorias de impacto acidificação (ac) e uso de recursos não renováveis (rnr), com 89,4 e 69,0%, respectivamente. para a categoria aquecimento global (ag), a redução foi menos expressiva, alcançando 27,6% (figura 3). no caso da categoria ac, essa diferença favorável ao sistema no co está relacionada, principalmente, ao uso de fertilizantes sintéticos nitrogenados no sistema de produto no cc, contribuindo para as emissões de nh 3 e no x . de acordo com milà i canals, romanyà e cowell (2007), o principal contribuinte para essa categoria é a nh 3 , originada da volatilização dos fertilizantes nitrogenados, sendo relevante o controle do manejo na aplicação, observando-se o tipo, a dosagem e as condições climáticas. nesse mesmo estudo, verificou-se que as emissões de no x também estão associadas à produção e ao uso de insumos de origem fóssil (emissões oriundas do ciclo de vida dos derivados fósseis). com relação às categorias rnr e ac, a diferença a favor do sistema de co foi menor, devido ao maior consumo de cf na mecanização das atividades agrícolas e no transporte e na aplicação do adubo orgânico, compensando parcialmente as emissões de gases do efeito estufa (gee) oriundas da mecanização e da produção e do uso de fertilizantes sintéticos do cenário cc. queiroz, frança e ponte (2012) constataram que o uso de fertilizantes contribui para o maior consumo de recurso natural não renovável na fase agrícola de cultivo de dendezeiros na amazônia, recomendando ajustes no uso de fertilizantes de origem fóssil com os adubos orgânicos de forma que reduza o consumo de energia nessa fase. castanheira e freire (2016) consideraram a recomendação de adubação conforme necessidade nutricional da cultura como prioridade ambiental para a redução da contribuição do cultivo de dendezeiros para as categorias ac, ag e rnr. segundo viégas e botelho (2000), o fato de o dendezeiro ser classificado como uma cultura perene resulta em vantagens frente às demais oleaginosas, principalmente por não demandarem o preparo anual do solo para o plantio. isso traz como consequência o uso menos intensivo da mecanização e, consequentemente, um menor consumo de cf, bem como maior estoque de carbono no sistema, em forma de biomassa vegetal aérea e no solo. na dendeicultura, o maior consumo de cf está associado ao transporte dos cachos de fruto do campo para a indústria de processamento do óleo. tabela 1 – inventário do ciclo de vida com dados normalizados para a unidade funcional de 18.720,0 kg.a-1, de cachos de frutos de dendê sob os cultivos convencional e orgânico. aspectos ambientais (inputs) unidade cultivo convencional1,2 cultivo orgânico3,2 consumo de diesel l 60,96 94,35 cloreto de potássio (kcl) kg 152,28 – fertilizante nitrogenado (ureia) kg 267,92 – fertilizante superfosfato triplo (p 2 o 5 ) kg 189,00 – fertilizante fosfato natural kg 20,00 20,00 sulfato de magnésio (mgso 4 ) kg 0,26 – cachos vazios (bucha) t – 28,6 pesticidas (herbicida, fungicidas e formicida)4 – – – cachos de frutos de dendê kg 18.720,00 18.720,00 1cálculos baseados nos parâmetros técnicos da planilha de custos de 1 ha de dendê (ceplac, 2007); 2análise estatística utilizando simulação monte carlo, com intervalo de confiança de 95% e 1.000 interações; 3com base em dados de viégas e botelho (2000) e müller (2000); 4considerando um ciclo produtivo de 25 anos para o dendezeiro, o consumo de pesticidas em cc foi restrito a formicidas na fase inicial da cultura, tendo sido desconsiderado neste estudo. desempenho ambiental dos cachos de frutos de dendê de produções convencional e orgânica na região do baixo sul da bahia 65 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 59-69 segundo soraya et al. (2014), a etapa de transporte contribuiu significativamente para os impactos ambientais decorrentes do ciclo de vida do biodiesel de óleo de dendê porduzido na indonésia, principalmente na fase agrícola da produção do óleo bruto. quanto às emissões de gee para os sistemas de produto com cc e co na etapa agrícola de produção do cacho de dendê para produção de óleo, o cc apresentou um potencial de contribuição para a categoria ag 42% maior do que no co, com valores absolutos de 2,49 e 1,44 kg co 2 eq.kg-1 de cf para o cc e o co, respectivamente. os valores referentes às emissões de gases que contribuem para a categoria ac, ag e o consumo de recursos fósseis, referentes à categoria rnr, podem ser visualizados na tabela 2. a figura 4 destaca os principais processos que contribuíram para emissão de gee. enquanto para o cc as principais contribuições foram da ureia (48,0 g co 2 .kg-1 de cf) e do superfosfato triplo (21,0 g co 2 .kg-1 de cf), para o co o único processo com emissão considerada foi o transporte, especialmente relacionado à operação com os cachos vazios (21,4 g co 2 .kg-1 de cf). uso de recursos não renováveis cultivo convencional cultivo orgânico acidificação 180% 160% 140% 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0% aquecimento global (100a) figura 3 – comparação dos sistemas de cultivo convencional e orgânico, para as categorias acidificação, aquecimento global e uso de recursos não renováveis. o coeficiente de variação foi estimado utilizando-se o software simapro 8.0©, combinando a matrix pedigree e a simulação monte carlo (1.000 interações, 95%). tabela 2 – impacto do sistema de produto com cultivo convencional e orgânico para as categorias acidificação, aquecimento global e uso de recursos não renováveis, normalizadas para a unidade funcional 18.720 kg de cachos de frutos de dendê. *análise estatística utilizando simulação monte carlo, com intervalo de confiança de 95% e 1.000 interações. categorias unidade cultivo convencional* cultivo orgânico* acidificação tso 2 eq 0,183 0,0262 aquecimento global tco 2 eq 71,042 51,4234 uso de recursos não renováveis (fóssil) gjeq 119,622 36,5421 lins, i.o. et al. 66 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 59-69 figura 4 – valores de emissões de co 2eq (aquecimento global) para o sistema de produto com cultivo convencional e cultivo orgânico na fase agrícola do ciclo de vida dos cachos de frutos de dendê. 80 70 60 50 40 30 20 10 0 cultivo orgânico em is sõ es d e g co 2e q / kg c f transporte superfosfato triplo ureia potássio (k 2 o) cultivo convencional cabe ressaltar que o modelo de produção orgânico adotado prevê uma quantidade de cachos vazios para atender às necessidades nutricionais da planta e que permitam atingir produtividades agrícolas equivalentes ao sistema convencional. nesse caso, para produzir a quantidade de cachos vazios para adubação de 1 ha de dendê no sistema co, são necessários cerca de 8 ha de dendê convencional, com suas exigências e seus impactos previstos ao longo da cadeia de produção. soraya et al. (2014) confirmam que o uso de fertilizantes no cc de dendê foi o principal contribuinte para a categoria de impacto ag. milà i canals, romanyà e cowell (2007) também constataram que o uso de fertilizantes sintéticos no cc de maçãs foi o maior contribuinte na emissão de gee, seguido das emissões de co 2 na queima de cf nas operações de mecanização. no caso deste estudo, no co de dendê, o que mais contribuiu na categoria ag foi a combustão de diesel na mecanização intensiva das atividades agrícolas e de transporte, o que justifica a escolha e a importância da seleção das categorias de impactos deste estudo. conclusão a avaliação do desempenho ambiental dos cachos de frutos do dendê utilizando-se a acv possibilitou constatar que mudanças nas práticas de manejo dessa cultura apresentam os principais desafios na redução dos impactos ambientais. os aspectos ambientais destacados neste estudo e as suas contribuições para cada categoria de impacto ambiental foram analisados considerando-se uma mesma produtividade de cachos de frutos de dendê para os dois sistemas de cultivo. assim, observou-se que mudanças nas práticas de adubação no co, principalmente no uso de adubos sintéticos produzidos a partir de recursos não renováveis, e redução no uso de combustível nas práticas de manejo foram ações identificadas para reduzir os impactos ambientais nas categorias estudadas e alcançar a mesma capacidade produtiva do sistema de cc. se por um lado o co utiliza mais diesel no processo de transporte do adubo orgânico, isso é compensado nas categorias de impacto ag e rnr por não demandar ferdesempenho ambiental dos cachos de frutos de dendê de produções convencional e orgânica na região do baixo sul da bahia 67 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 59-69 tilizantes sintéticos, que foram responsáveis pelos impactos ambientais negativos no sistema de cc. o co apontou um potencial para redução de impactos ambientais por meio do aproveitamento de resíduos orgânicos da indústria de extração do óleo, condicionado à logística de retorno dos cachos vazios para as áreas de cultivo orgânico, uma vez que os impactos do transporte são significativos e crescem com a distância transportada. nesta perspectiva, um resultado do ponto de vista de redução dos impactos ambientais poderia ser alcançado também utilizando os resíduos orgânicos da indústria para reduzir o consumo de fertilizantes sintéticos nas áreas de cc. nesse sentido, é importante mencionar que as vantagens do co, considerando as categorias de impacto estudadas, são limitadas às fontes de aquisição de resíduos orgânicos necessários ao atendimento das demandas nutricionais do co, dependendo, em princípio, de um outro sistema agropecuário que produza matéria orgânica excedente próximo às áreas de cultivo. com base nas premissas e condições deste estudo, o co não se justificaria somente pelos critérios ambientais. é importante ressaltar que os principais argumentos para a manutenção de áreas de cultivo orgânico podem estar relacionados a mercados diferenciados e qualidade nutritiva dos produtos derivados do dendê. os resultados alcançados neste estudo corroboram para a consolidação da acv como metodologia de avaliação de impactos ambientais de produtos agropecuários, auxiliando na tomada de decisão e melhoria de processos e práticas de cultivo, com vistas ao atendimento das expectativas de consumidores, mercados e legislações cada vez mais exigentes. agradecimentos à ceplac pelo apoio técnico, financeiro e facilitador do acesso às áreas de cultivo de dendê. ao conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológco (cnpq) pelo investimento na infraestrutura técnica e compra de licenças de softwares para a realização deste trabalho. referências albergone, l. & pelaez, v. da revolução verde à agrobiotecnologia: ruptura ou continuidade de paradigmas? revista de economia, paraná, v. 33, n. 1, p. 31-53, 2007. almeida, h. a. probabilidade de ocorrência de chuvas no sudeste da bahia. boletim técnico nº 182. lhéus: ceplac/ cepec. 32 p, 2001. bessou, c.; basset-mens, c.; benoist, a.; biard, y.; burte, j.; feschet, p.; payen, s.; tran, t.; perret, s. life cycle assessment to understand agriculture-climate change linkages. in: torquebiau, e. 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ii) analisar a aplicabilidade da bioengenharia de solos na fase de recuperação de áreas degradadas por mineração; iii) identificar os potenciais serviços ambientais associados a áreas mineradas a serem recuperadas com técnicas de bioengenharia de solos. foram identificadas e caracterizadas as técnicas de bioengenharia de solos aplicadas no brasil. os serviços ambientais, associados a essas técnicas, foram agrupados nas seguintes categorias: suporte, regulação e cultura, com destaque para aqueles relacionados com o aumento das reservas de carbono, formação de habitats, aumento da biodiversidade, e melhoria das condições físicas do solo. palavras-chave: recuperação vegetal, serviços ambientais, recuperação de áreas mineradas. abstract this study discusses the applicability of soil bioengineering techniques in recovering degraded areas due to the mining activity and the maximized provision of associated environmental services. the objectives of this study are: i) to identify the applicability of soil bioengineering techniques in attenuating or enhancing the effects of natural (biophysical) processes in mining areas; ii) to analyze the applicability of soil bioengineering in the recovery phase of degraded areas by the mining activity; iii) to identify the potential environmental services associated to mining areas to be recovered with the use of soil bioengineering techniques. soil bioengineering techniques currently applied in brazil were identified and characterized. the environmental services, associated to them, were grouped into the following categories: support, regulation and culture, highlighting the ones related to carbon stocks increase, habitats formation, biodiversity increase, and improvement of soil physical conditions. keywords: vegetal recovery, environmental services, recuperation of mining areas. resumén esta investigación analiza la aplicabilidad de las técnicas de bioingeniería de suelo para la recuperación de áreas mineras degradadas y la maximización de la prestación de los servicios ambientales asociados. los objetivos de esta investigaciónson: i) identificar la aplicabilidad de las técnicas de bioingeniería de suelo para reducir o aumentar los efectos de los procesos naturales (biofísicos) en las zonas minadas; ii) analisar la aplicación de la bioingeniería de suelos en la recuperación de áreas degradadas por la minería; iii) identificar los potenciales servicios ambientales asociados a las áreas de mineria y que deberán ser recuperadas con técnicas de bioingeniería de suelos. fueron identificadas y caracterizadas las técnicas de bioingeniería de suelos aplicadas en brasil. los servicios ambientales, asociados a esas técnicas, se agruparon en las siguientes categorías: el apoyo, la regulación y la culturaespecialmente, los relacionados con el aumento de las reservas de carbono, formación de hábitats, acrécimo de la biodiversidad, y mejoría de las condiciones físicas del suelo. palabras-clave: recuperación vegetal, servicios ambientales, recuperación de áreas mineradas. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 47 introdução a etapa de recuperação pós-uso da mineração consiste em uma obrigatoriedade legal no país desde 1989 (decreto federal nº 97.632/1989) e, de acordo com almeida e sánchez (2005, p.47), “[...] a recuperação de áreas degradadas pela mineração normalmente envolve atividades que têm o objetivo de restabelecer a vegetação”. a revegetação tem sido uma medida adotada com regularidade, principalmente, em minas localizadas em zonas rurais (bitar, 1997). os primeiros trabalhos sistemáticos de recuperação de áreas mineradas visavam a revegetação rápida para recobrimento do solo que, na maioria dos casos, tinha como motivação apenas o controle da erosão (estabilidade física) e o cumprimento de exigência legal (dias; assis, 2011), ou ainda com vistas à atenuação do impacto visual (mechi; sanches, 2010), porém sem atingir o patamar esperado quanto ao sucesso em termos ecológicos (almeida; sánchez, 2005). desde os levantamentos de griffith, dias e jucksch (1994), que destacavam a recorrência das práticas de reflorestamentos homogêneos com espécies exóticas, notadamente eucalipto e pinus, e o uso intensivo da hidro-semeadura com gramíneas, técnica do tapete verde, historicamente, o uso de espécies nativas, limita-se a áreas indicadas pelos órgãos ambientais, principalmente, áreas de preservação permanente, como indicado por bitar (1997) e, reforçado por almeida e sánchez (2005). nos últimos vinte anos, o conhecimento acumulado sobre a dinâmica das formações naturais e a experiência adquirida na restauração de áreas degradadas tem conduzido a uma significativa mudança na orientação dos projetos de recuperação (jakovac, 2007), com vistas a conciliar velocidade no recobrimento do solo aos objetivos ecológicos de uma abordagem sucessional, cuja importância vinha sendo destacada (griffith; dias; jucksch, 1996). de acordo com ferreira et al. (2010), há pouca pesquisa no brasil acerca da avaliação do sucesso dos reflorestamentos e eficiência de técnicas empregadas para recuperar ambientes degradados. mechi e sanches (2010) destacam que as áreas mineradas, frequentemente situadas em locais de importância para a preservação da biodiversidade e dos recursos hídricos, não oferecem condições para propiciar regeneração natural, devendo ser prospectadas técnicas adequadas para recuperar o ambiente degradado. a discussão sobre as boas práticas da etapa de recuperação de áreas mineradas, o que inclui o componente vegetal em termos de biodiversidade, vem ganhando relevância no setor mineral (neri; sánchez, 2012). no caso de minerações inseridas em biomas importantes, é recomendável a restauração de ecossistemas florestais a qual pode ser estimulada pelo plantio de espécies facilitadoras de sucessão natural, de modo a proporcionar atração da fauna, crescimento vegetal rápido e grande deposição de serapilheira (chada; campello; faria, 2004). com vistas a diversificar as técnicas de recuperação de áreas degradadas por mineração, para além das convencionalmente aplicadas, encontra-se a bioengenharia de solos, uma tecnologia que, segundo durlo e sutili (2005), emprega o uso de materiais vivos, isolados ou combinados com materiais inertes para estabilização de margens de cursos d’água e taludes naturais ou construídos. na bioengenharia de solos, as espécies vegetais são arranjadas em distintos modelos construtivos, conjugando funcionalidade estrutural e ecológica, para recuperar ambientes em diferentes contextos de degradação (gray; sotir, 1995; sutili, 2007; evette et al., 2009; fernandes; freitas, 2011). a bioengenharia de solos prioriza as conexões biológicas e as interações ambientais resultantes permitindo usar a matériaprima vegetal existente no entorno com eficiência técnica (holanda; rocha; oliveira, 2008). tem por premissa minimizar o grau de artificialidade em suas intervenções (fernandes; freitas, 2011), não só por privilegiar a vegetação como elemento estrutural, mas também por utilizar materiais inertes naturais, como pedras e madeira, esta última, por meio de sua decomposição, cria condições para que a vegetação se reestabeleça na área degradada (moscatelli et al., 2009). na perspectiva de sustentabilidade ambiental, a manutenção dos estoques físicos de capital natural ou o provimento das funções e processos ecológicos podem ser mensurados pelos serviços ambientais providos (cavalcanti, 2004). os revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 48 serviços ambientais podem ser entendidos como os benefícios obtidos dos ecossistemas de modo direto e indireto (costanza et al., 1997; groot; wilson; boumans, 2002; millennium ecosystem assessment, 2005). nesse contexto, insere-se como problema de pesquisa discutir a aplicabilidade de técnicas de bioengenharia de solos na recuperação de áreas mineradas, assumindo que tais técnicas podem ampliar os serviços ambientais oferecidos nessa etapa do ciclo de vida de um empreendimento minerário. essa pesquisa, exploratória e qualitativa, tem como objetivos: i) identificar a aptidão das técnicas de bioengenharia de solos utilizadas no brasil para atenuar ou incrementar efeitos dos processos naturais (biofísicos) em áreas mineradas; ii) analisar a aplicabilidade da bioengenharia de solos na fase de recuperação de áreas mineradas; e iii) identificar os potenciais serviços ambientais associados às técnicas de bioengenharia de solos a áreas mineradas a ser recuperadas com técnicas de bioengenharia de solos. material e método esta pesquisa tem como base a obtenção e análise de dados coletados em campo. para que a coleta de dados em campo não só permitisse a identificação e caracterização das técnicas de bioengenharia de solos aplicadas no brasil, mas também favorecesse a análise dessas técnicas quanto sua aptidão para o controle dos processos biofísicos, sua aplicabilidade na recuperação de áreas mineradas e seu potencial na geração de serviços ambientais, foi utilizado um protocolo adaptado do barômetro da sustentabilidade. protocolo de coleta e análise de dados para orientar e sistematizar a coleta de dados referentes às técnicas de bioengenharia de solos utilizadas no brasil e os serviços ambientais decorrentes, estabeleceu-se um protocolo adaptado do barômetro da sustentabilidade (prescott-allen, 1997), que é considerado uma das três principais ferramentas de avaliação da sustentabilidade (van bellen, 2004). algumas proposições que utilizam essa ferramenta corroboram essa escolha metodológica. gonçalves e dziedzic (2012) desenvolveram, com base na mesma, a ferramenta de diagnóstico socioambiental empresarial para auxiliar gestores na tomada de decisão com base em indicadores socioambientais, de sustentabilidade e de desempenho ambiental; cetrulo, molina e malheiros (2013), por sua vez, também utilizaram a mesma para orientar na elaboração do barômetro da sustentabilidade estadual, garantindo a solidez na utilização da base de dados e a construção de parâmetros de sustentabilidade disponíveis, que foi aplicado para o estado de rondônia. o barômetro da sustentabilidade é uma ferramenta proposta para mensurar a sustentabilidade de um sistema, pautada em aspectos socioambientais. essa ferramenta, que pela sua versatilidade e arranjo se presta a cotejamentos, nessa pesquisa é usada para orientar a discussão de proposições similares (técnicas de bioengenharia de solos) em contextos distintos dos quais foi empregada (áreas mineradas). na elaboração desse protocolo, foram utilizados os dois primeiros dos seis estágios da ferramenta barômetro da sustentabilidade, quais sejam: 1) definição de processos e metas: entendimento da dinâmica do ambiente da área a ser avaliada; e 2) identificação de questões e objetivos: características dos ecossistemas e sociedade relacionada ao objeto a investigar. os demais estágios não foram incluídos, pois extrapolam os objetivos desta pesquisa. seguindo as premissas da ferramenta foram definidos quatro sistemas a avaliar: área degradada, técnicas de bioengenharia de solos, área recuperada com técnicas de bioengenharia de solos e entorno imediato (tabelas 1 e 2). no preenchimento do protocolo foram usadas como ferramentas de pesquisa a observação visual e entrevistas semiestruturadas. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 49 tabela 1 – estrutura do protocolo de coleta de dados: sistemas 1 – área degradada e 2 – técnicas de bioengenharia de solos. sistemas metas questões principais informações a coletar (objetivos) meio de obtenção das informações á re a d e g ra d a d a identificar tipo de degradação cenário anterior como era o local antes da aplicação da técnica de b.s.?-(1) entrevista té cn ic a s d e b .s . u ti li za d a s identificar o porquê do uso da b. s. motivação do uso da b.s. qual o principal fator de decisão para uso da b.s.?-(1)/(2) entrevista caracterizar a técnica material utilizado quais os materiais utilizados e suas características?-(1) qual a procedência do material inerte utilizado?-(1) quais as composições, as dimensões e as quantidades?-(1) qual o tipo de vegetação utilizada?-(1) entrevista/ observação qual o método de plantio utilizado para a vegetação?-(1)/(2) entrevista qual a procedência do material vivo utilizado?-(1) instalação da técnica qual o período de instalação da técnica?-(1) entrevista quais as etapas de instalação da técnica?-(1) quais os principais problemas da instalação?-(1) quais as características da mão de obra?-(1) houve treinamento específico?-(1) quais os problemas enfrentados?-(1) monitoramento e manutenção como é ou como foi feito o monitoramento?-(1) entrevista quais as principais práticas utilizadas na manutenção?-(1) qual a frequência da manutenção?-(1) quais os principais problemas na manutenção?-(1) qual a taxa de mortalidade das espécies?-(1) após quanto tempo surgiram os primeiros resultados? (1) identificar a percepção de custos e benefícios da aplicação da técnica identificação dos custos qual o custo da mão de obra na instalação, monitoramento e manutenção?-(1) entrevista qual o custo dos materiais na instalação, monitoramento manutenção?-(1) identificação dos benefícios qual a satisfação com os resultados?-(1) quais os principais indicadores que evidenciam os resultados satisfatórios?-(2) (1) reconhecer as técnicas de bioengenharia de solos (b.s) (2) reconhecer os possíveis serviços ambientais associados revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 50 tabela 2 – estrutura do protocolo de coleta de dados: sistemas 3 – área recuperada com bioengenharia de solos (b.s.) e 4 – entorno imediato. sistemas metas temas informações a coletar (objetivos) meio de obtenção á re a r e cu p e ra d a c o m b .s . caracterizar o local da área com b.s. uso da área qual o uso pretendido para a área?-(1)/(2) entrevista a área já está sendo utilizada?-(2) meio físico qual o tipo de solo?-(1) entrevista observação qual a declividade do talude?-(1) observação ocorrem surgências de água e/ou cursos d’água? (1) identificar os possíveis serviços ambientais associados com a recuperação da área meio biótico qual a quantidade de morfoespécies vegetais observada na área?-(2) observação qual a quantidade de indivíduos da fauna observados na área?(2) entrevista observação há indícios da presença de fauna-(2) observação material utilizado qual estado de conservação dos materiais inertes?-(1) observação qual a funcionalidade dos materiais?-(1) meio físico há solo exposto à erosão?-(2) ocorre erosão laminar na área?-(2) são observados sulcos, ravinas ou boçorocas?-(2) é observado assoreamento de planícies aluviais ou corpo d’água?-(2) quando da ocorrência de ventos, são observadas partículas sólidas no ar provenientes da área?-(2) entrevista há indícios de escorregamento?-(2) observação e n to rn o i m e d ia to identificar relação entre o entorno e a área recuperada paisagem qual o contexto em que a área está inserida? (1) observação qual o uso e ocupação do solo predominante no entorno?(2) entrevista observação há remanescentes florestais no entorno (raio de 50 m)?-(2) observação qual o estado de conservação dos remanescentes florestais no entorno?(2) observação social foi utilizada mão de obra local? (1) entrevista a população faz uso direto ou indireto da área? (1) entrevista observação (1) – reconhecer as técnicas de bioengenharia de solos (b.s.) (2) – reconhecer os possíveis serviços ambientais associados as técnicas de bioengenharia de solos investigadas em campo foram então analisadas em termos de: aplicabilidade quanto ao potencial de uso em áreas de mineração. adotou-se escala, relativa e qualitativa, que determina em duas categorias extremas (elevada ou restrita) a aptidão da técnica aos contextos degradados mais comumente encontrados em atividades minerárias. para tanto, foram utilizadas as principais etapas de um empreendimento minerário definidas por fornasari filho et al. (1992): áreas lavradas (bancadas e taludes); áreas de disposição de estéril e rejeito (bota-foras e barragem de rejeitos); área industrial (entorno de unidades de beneficiamento); e áreas de apoio (estocagem, vias de circulação, escritórios e oficinas); e identificação dos potenciais serviços ambientais decorrentes do desempenho da técnica de bioengenharia de solos, discutidos com base em referencial bibliográfico, quanto aos benefícios gerados para a sociedade, advindos dos ecossistemas. as quatro categorias de serviços ambientais consideradas são: serviços de provisão (como fornecimento de água e alimentos); serviços de regulação (como controle de inundações e doenças); serviços de suporte (como formação do solo e ciclagem de nutrientes); e serviços culturais (como recreação e uso para fins religiosos), conforme a classificação de millennium ecosystem assessment (2005). revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 51 coleta de dados: reconhecimento das técnicas de bioengenharia de solos em campo encontra-se descrita na literatura em referência uma série de técnicas de bioengenharia de solos, que são aplicadas em contextos diferentes de degradação ambiental: pacotes de ramos (branchpacking), camadas de ramos (brushlayering), feixes vivos (live fascines), estacas vivas (live staking), geogrelha vegetada (vegetated geogrids), contenção tipo cribwall (live cribwal), grade viva (live slope grating), dentre outras (gray; sotir, 1996; eubanks; meadows, 2002; durlo; sutili, 2005). desta forma, o reconhecimento das técnicas de bioengenharia de solos no campo foi realizado por meio de consulta a empresas que fazem uso de algumas dessas técnicas de bioengenharia de solos. os critérios de seleção das áreas para coleta de dados de campo foram: diversidade no uso das técnicas de bioengenharia de solos; diversidade de contextos de degradação, isto é, diferentes intervenções afetando distintos processos da dinâmica superficial; e áreas situadas em diferentes regiões do país. agregada a esses critérios, a escolha das áreas de estudo deu-se por conveniência da disponibilidade para realização da visita acompanhada por responsável técnico pela recuperação da área degradada. embora esse critério tenha limitado o número de áreas passíveis de visitação, ele foi fundamental, pois permite a obtenção de dados não apreensíveis apenas com a observação do local. assim, a coleta de dados primários foi realizada em seis áreas situadas em quatro estados do país: são paulo, goiás, minas gerais e paraíba. resultados nas seis áreas visitadas – três parques urbanos, uma rodovia, uma usina hidroelétrica, e uma área de mineração – foram identificados nove locais, onde foram aplicadas técnicas de recuperação ambiental; sendo que, quatro locais correspondem aos taludes fluviais, um corresponde à cava de mineração na fase de desativação, dois correspondem aos taludes construídos, e dois correspondem a margens de reservatório (tabela 3). tabela 3 – localização das áreas, processos e causas da alteração e técnicas utilizadas. localização/data área degradada causa da degradação bioengenharia de solo funcionalidade parque severo gomes, são paulo, sp. (31/10/2012) margem do córrego judas erosão de margem (alteração constante do volume de água superficial) paliçada de madeira e implantação de vegetação herbácea controle de erosão fluvial parque tijuco preto, são carlos, sp. (17/11/2012) córrego tijuco preto tamponamento artificial do córrego calha em madeira e pedras, vegetação herbácea renaturalização de cursos de água parque chico mendes, sorocaba, sp. (29/11/2012) talude de drenagem intermitente erosão no talude e início de boçoroca grade viva e implantação de vegetação herbácea e arbustiva paliçada de madeira controle de erosão e estabilização de taludes de elevadas declividades mineração de bauxita, da alcoa, poços de caldas, mg. (30/11/2012) antigas cavas de extração de bauxita (encosta inteira) decapeamento do solo e extração de bauxita transposição de topsoil e plantio de espécies arbóreas controle de erosão e restauração ecológica br-101, joão pessoa, pb. (04/02/2013) viaduto rodoviário instabilidade do talude hidro-semeadura conjugada com biomanta controle de erosão e estabilização de taludes e recuperação de áreas com boçoroca ponte sobre o rio preto instabilidade do talude cana contígua à rodovia boçoroca uhe itumbiara, go. (25/02/2013) área 1 margem direita do reservatório de furnas (área de empréstimo) boçoroca de grande porte em área de empréstimo hidro-semeadura conjugada com biomanta, e canaleta verde controle de erosão em taludes e recuperação de áreas com boçoroca área 2 margem direita do reservatório de furnas (área de empréstimo) boçoroca de menor porte em área de empréstimo hidro-semeadura conjugada com biomanta, e canaleta verde revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 52 nesses nove locais foram identificados e caracterizados seis diferentes técnicas, sendo cinco amparadas no conceito de bioengenharia de solos adotado por este artigo: hidro-semeadura conjugada com biomanta, paliçada de madeira com vegetação herbácea, grade viva conjugada com paliçada e vegetação herbácea e arbustiva, calha em madeira e pedras com vegetação herbácea e canaleta verde. no caso da sexta técnica, a transposição de topsoil, embora não referenciada na literatura específica como uma técnica de bioengenharia de solos, é comumente descrita na literatura e muito empregada para revegetar taludes de corte e aterro e na restauração da cobertura vegetal de áreas mineradas. o uso de topsoil pode estar associado a algum elemento inerte, compondo uma técnica de bioengenharia de solos conforme o conceito adotado, porém na área visitada durante a pesquisa esta técnica foi utilizada isoladamente, sem a presença de um material inerte. a hidro-semeadura conjugada com biomanta responde por metade das técnicas empregadas, seguida pela paliçada de madeira com vegetação herbácea. os principais materiais construtivos observados no emprego das técnicas de bioengenharia de solos referem-se a: mix de sementes forrageiras e plantio de espécies herbáceas e arbóreas nativas, como elementos vivos; e como materiais inertes, madeiras, areia e pedra. das cinco técnicas de bioengenharia de solos identificadas em campo, observa-se que a grade viva, a paliçada de madeira com vegetação herbácea e a hidro-semeadura combinada com a biomanta, apresentam similaridades com as descritas em literatura com maior aplicação na estabilização de ambientes fluviais e taludes artificiais (gray; sotir, 1996; eubanks; meadows, 2002; durlo; sutili, 2005; fernandes; freitas, 2011). quanto à canaleta verde e à calha em madeira e pedras, essas são técnicas desenvolvidas e praticadas por empresas que adotam princípios e conceitos da bioengenharia de solos para controlar boçorocas e renaturalizar córregos tamponados, não sendo essas técnicas descritas na literatura científica. nas áreas visitadas, as causas mais prováveis da degradação estão relacionadas, principalmente, a intervenções no terreno e modificações no escoamento das águas superficiais, conduzindo à instabilização de taludes e terrenos e à aceleração da erosão e assoreamento. para atenuar ou incrementar o processo natural (biofísico) presente, associado à causa da degradação, houve a aplicação de uma técnica ou o consórcio de duas técnicas. somente a paliçada de madeira com vegetação herbácea e a hidro-semeadura conjugada com biomanta aparecem duas vezes em contextos diferentes de degradação. a paliçada de madeira com vegetação herbácea foi utilizada para conter o processo erosivo das margens de um córrego; e, consorciada com a grade viva, para controlar erosão de talude de drenagem intermitente. a hidrosemeadura foi utilizada na cobertura vegetal de talude rodoviário, visando sua estabilização e, como cobertura vegetal para recuperar área com boçoroca. em termos de funcionalidade, as técnicas de bioengenharia de solos empregadas estão relacionadas, principalmente, ao controle de erosão, inclusive no estágio de boçorocamento, e à estabilidade de taludes fluviais, de encostas naturais e construídas (corte e aterro). revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 53 discussão para subsidiar a discussão da aptidão das técnicas de bioengenharia de solos para atenuar ou incrementar efeitos dos processos naturais (biofísicos), a partir das funcionalidades identificadas em campo; da aplicabilidade da bioengenharia de solos na fase de recuperação de áreas mineradas e; por fim, dos potenciais serviços ambientais decorrentes dessas técnicas, apresenta-se uma síntese desses aspectos na tabela 4 e tabela 5. tabela 4 – técnicas de bioengenharia de solos identificadas em campo, potenciais serviços ambientais associados e aplicabilidade ao contexto de recuperação de áreas mineradas. técnicas de bioengenharia de solos caracterização aptidão da técnica para atenuar ou incrementar efeitos dos processos naturais (biofísicos) serviço ambiental potencial associado aplicação da técnica de b.s. (observação de campo) grade viva conjugada à paliçada de madeira troncos de madeiras de eucalipto não-tratados dispostos na horizontal e na vertical do talude formando uma grade preenchida com solo e plantio de mudas da espécie arbustiva amoreira parque chico mendes redução da erosão e estabilização do solo na área tratada; melhoria do aspecto visual da área degradada; baixa sobrevivência das mudas plantadas e surgimento de diferentes espécies herbáceas e arbustivas; presença de formigas serviços de suporte: aumento da diversidade biológica; favorecimento da regeneração natural; formação de habitats. serviços de regulação: aumento de estoque de carbono; controle de erosão. serviços culturais: recuperação da beleza cênica taludes íngremes e eventualmente margens fluviais técnicas de bioengenharia de solos caracterização aptidão da técnica para atenuar ou incrementar efeitos dos processos naturais (biofísicos) serviço ambiental potencial associado aplicação da técnica de b.s. (observação de campo) paliçada de madeira troncos de madeira de eucalipto dispostos no talude de forma horizontal e apoiados por tronco de madeira fixada na vertical e por pedras, como proteção de base do talude, e implantação de vegetação herbácea parque severo gomes redução do processo erosivo nas margens e do aporte de sedimentos ao curso d’água; desenvolvimento da vegetação arbustiva, presença de avifauna serviços de suporte: aumento da diversidade biológica; favorecimento da regeneração natural; formação de habitats; melhoria das condições físicas do solo. serviços de regulação: aumento de estoque de carbono; controle de erosão. serviços culturais: recuperação da beleza cênica margens fluviais e talude com inclinação suave calha de madeira e pedra sistema de drenagem com toras de madeira de eucalipto e pedra apoiada sobre o colchão drenante; contenção lateral com solo envelopado e toras de eucalipto; plantio de grama em placa – córrego tijuco preto estabelecimento da vegetação herbácea, presença de aves, melhoria do aspecto visual da área degradada serviços de suporte: aumento da diversidade biológica, formação de habitats; melhoria das condições física do solo. serviços de regulação: aumento de estoque de carbono. serviços culturais: recuperação da beleza cênica execução de sistema de drenagem superficial e córregos tamponados revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 54 tabela 5 – técnicas de bioengenharia de solos identificadas em campo, potenciais serviços ambientais associados e aplicabilidade ao contexto de recuperação de áreas mineradas. hidrosemeadura conjugada à biomanta instalação de biomanta e aplicação mecanizada no solo de mistura contendo insumos e mix de sementes, que formará a cobertura vegetal – br101 consolidação superficial do talude, estabelecimento da cobertura vegetal, desenvolvimento de morfoespécies serviços de suporte: melhoria das condições físicas do solo; aumento da diversidade biológica. serviços de regulação: aumento estoque de carbono; controle de erosão taludes de corte e aterro, encostas, e áreas com boçorocas (talude interno) instalação de biomanta e aplicação mecanizada no solo de mistura contendo insumos e mix de sementes, que formará a cobertura vegetal – uhe itumbiara estabilização dos taludes, estabelecimento da cobertura vegetal; desenvolvimento de morfoespécies presença de formigas e aves serviços de suporte: melhoria das condições físicas do solo; aumento da diversidade biológica; formação de habitats. serviços de regulação: aumento estoque de carbono; retenção de sedimentos e controle de erosão. serviços culturais: recuperação da beleza cênica canaleta verde as canaletas são escavadas no solo, compactadas, cobertas com biomantas e implantação de vegetação herbácea obra complementar de transição para os canais de concreto para captação e condução de águas pluviais serviços de suporte: melhoria das condições físicas do solo; aumento da diversidade biológica, formação de habitats; melhoria das condições física do solo. serviços de regulação: aumento de estoque de carbono; controle de erosão sistemas de drenagem de água superficial transposição de topsoil* transposição da camada superficial do solo (contendo o horizonte a e parte do horizonte b) e plantio de espécies arbóreas alcoa, poços de caldas boa cobertura superficial do solo, com inexpressivas áreas de solo exposto; pouca presença de gramíneas invasoras e significativa regeneração natural; presença de outras formas de vida além de arbóreas; melhoria do aspecto visual da área degradada serviços de suporte: favorecimento da regeneração natural; aumento da diversidade biológica no ecossistema (incluindo a biodiversidade do solo); formação de habitats; melhoria das condições físicas do solo; melhoria no fluxo de nutrientes. serviço de regulação: aumento do estoque de carbono; proteção do solo e controle de erosão. serviços culturais: recuperação da beleza cênica uso preferencialmente em áreas planas para fins de restauração ecológica (*) – pode ser considerada como técnica de bioengenharia de solos quando associada com elementos inertes. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 55 em termos de aptidão das técnicas, observa-se que todas as técnicas, sem exceção, promoveram o controle dos processos de dinâmica superficial, instalados (escorregamento de encostas e taludes fluviais, erosão e, consequentemente, assoreamento) e contribuíram para incrementar as condições ecológicas locais propiciando o desenvolvimento de morfoespécies, atração de grupos de fauna, como formigas e aves e, melhorando o aspecto visual da área. a presença de espécies invasoras e o baixo desempenho no desenvolvimento das mudas, caracterizam-se como aspectos negativos observados que podem estar associados a problemas operacionais durante a implantação das técnicas de bioengenharia de solos ou relacionados à falta de manutenção adequada das mesmas. em termos de aplicabilidade em área de mineração, apenas a transposição de topsoil é discutida quanto ao uso com finalidade de restauração ecológica. ainda que recomendada pela literatura (instituto brasileiro de mineração, 1992; gisler, 1995; ozório, 2000; parrota; knowles, 2003; moreira, 2004; jakovac, 2007), essa técnica pode encontrar restrições em minerações, no caso de não terem sido realizados, durante o decapeamento do solo, a retirada e o armazenamento do topsoil; por se onerosa; ou ainda, em alguns casos, de difícil aplicabilidade devido às particularidades locais como, pequena espessura de solo e dificuldade de armazenamento (longo; ribeiro; melo, 2011). outra restrição da aplicabilidade refere-se ao grau de inclinação de taludes. alguns autores concluíram que essa técnica não apresenta eficiência para taludes de elevada inclinação e em áreas com deficiência de nutrientes no solo autóctone (day; ludeke, 1986; ozório, 2000; moreira, 2004). no entanto, jakovac (2007) constatou que é possível utilizar a transposição de topsoil para recuperar taludes com até 30o de inclinação, desde que associada a outras técnicas para contenção do topsoil, como estacas de madeira dispostas em linha no talude formando terraços e linhas de sulcos horizontais associadas a linhas de adubação verde. portanto, é neste sentido que o topsoil associado a elementos inertes pode ser caracterizado como uma técnica de bioengenharia de solos apropriada para ser aplicada em áreas mineradas. nos demais contextos de degradação associados a parques urbanos, rodovia e usina hidroelétrica, as técnicas de bioengenharia de solos foram aplicadas em taludes (grade viva), margens de cursos d’água (grade viva e paliçada de madeira com vegetação herbácea), controle de erosão (grade viva, paliçada de madeira com vegetação herbácea e hidro-semeadura combinada com biomanta), desde sulcos até boçorocas. considera-se que as cinco técnicas de bioengenharia de solos identificadas e analisadas nesta pesquisa, bem como a transposição de topsoil, apresentam potencial de aplicação nos diversificados contextos de áreas mineradas. desse modo, de acordo com a classificação de fornasari filho et al. (1992) para as principais etapas de um empreendimento minerário, classificam-se esse potencial em duas categorias, elevado ou restrito:  em bancadas e taludes de cavas – a hidrosemeadura conjugada com biomanta e o topsoil são técnicas classificadas como de elevada aplicabilidade que exercem a função de proteção superficial a partir do recobrimento vegetal, controlando a erosão. vale destacar que o potencial de aplicação do topsoil, somente é válido se considerada as restrições associadas à técnica. a grade viva e a paliçada de madeira com vegetação podem ser utilizadas para contenção de trechos de taludes. a calha de madeira em pedras e vegetação e a canaleta verde podem ser utilizadas como sistema de drenagem;  em áreas de disposição de estéril e rejeitos (botaforas, bacias de decantação e barragem de rejeitos) a hidro-semeadura conjugada com biomanta, a transposição de topsoil, a grade viva, as canaletas verdes e a paliçada de madeira com vegetação, com vistas a exercer a função de proteção superficial, estabilização de taludes e disciplinamento das águas pluviais, são técnicas que têm potencial restrito de aplicação, pois a vegetação utilizada deve ser escolhida com critérios rigorosos para evitar escorregamentos;  nas demais áreas (entorno de unidades de beneficiamento, áreas de estocagem, vias de circulação, escritórios e oficinas) a paliçada de madeira com vegetação, a calha em madeira e pedras com vegetação, visando controlar erosão, estabilizar taludes e disciplinar fluxo de água superficial, são técnicas com potencial elevado de aplicação. as técnicas de bioengenharia de solos analisadas nos contextos de degradação em que foram empregadas, conforme tabelas 4 e 5, apresentam potencial de gerar serviços ambientais, principalmente, nas categorias suporte, regulação e cultural como: revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 56  controle da erosão, pois os materiais (vivos e inertes) são arranjados de forma a funcionar como elementos de estabilização de terrenos (caso da grade viva e paliçada de madeira com vegetação herbácea) e de proteção superficial do solo (caso da hidrosemeadura conjugada com biomanta);  aumento da diversidade biológica (caso da grade viva, paliçada de madeira com vegetação herbácea, calha em madeira e pedras com vegetação, transposição de topsoil e hidro-semeadura), pois podem favorecer o desenvolvimento de espécies vegetais, bem como aumentar o número de espécies locais da flora e da fauna por meio da potencialização da interação entre elas, como na polinização e na decomposição;  favorecimento da regeneração natural (caso da grade viva, paliçada de madeira com vegetação herbácea e transposição de topsoil), pois fornecem as condições do substrato para a germinação espontânea de sementes não plantadas;  regulação do clima (caso da grade viva, paliçada de madeira com vegetação, calha em madeira e pedras com vegetação, transposição de topsoil e hidro-semeadura), por meio do aumento dos estoques de carbono nas áreas recuperadas via crescimento vegetal observado nos casos analisados;  formação de habitats (caso da grade viva, paliçada de madeira com vegetação, calha em madeira e pedras com vegetação, transposição de topsoil e hidro-semeadura), pois fornecem condições para desenvolvimento da fauna e flora (formação de substrato para o desenvolvimento da flora; favorecimento da interação fauna-flora, como a polinização; estabelecimento de área de vida para a fauna);  melhoria das condições físicas do solo (no caso da paliçada de madeira com vegetação herbácea, calha em madeira e pedras com vegetação, transposição de topsoil e hidro-semeadura conjugada com biomanta), pois promovem agregação do solo (aumento da porosidade do solo) por meio da ação das raízes das espécies vegetais plantadas ou incorporadas (este último no caso da transposição do topsoil);  melhoria do fluxo de nutrientes (no caso da transposição de topsoil), pois preserva a composição da camada superficial do solo, o que propicia a reutilização da camada orgânica do solo e a decomposição da serapilheira e, consequentemente, a disponibilização de nutrientes para os vegetais vivos;  recuperação da beleza cênica (nos casos da paliçada de madeira com vegetação herbácea, da calha de madeira e fragmentos de rocha com vegetação, transposição de topsoil e da hidrosemeadura conjugada com biomanta), pois melhoram o aspecto visual do local. dos potenciais serviços ambientais gerados, o aumento de estoque de carbono está associado a todas as técnicas relacionadas nas tabelas 4 e 5. outros serviços ambientais frequentes referem-se à formação de habitats, aumento da diversidade biológica, melhoria das condições físicas do solo e recuperação da beleza cênica. considera-se que todas as técnicas analisadas, se, aplicadas a áreas mineradas, podem gerar os mesmos serviços ambientais. a hidro-semeadura conjugada com biomanta, aplicada em dois contextos diferentes de degradação, é a técnica mais comumente empregada, em consonância aos achados de literatura (silva filho, 1988; santos; nóbrega, 1992; almeida, 2002). todavia, como técnica para promover serviços ambientais propicia baixo valor agregado em termos ecológicos, visto que, normalmente, privilegia a cobertura vegetal herbácea para controle de erosão e não a restauração das funções ecológicas do sistema. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 57 conclusões e recomendações as cinco técnicas de bioengenharia de solos estudadas – grade viva, hidro-semeadura conjugada à biomanta, paliçada de madeira com vegetação herbácea, calha em madeira e pedras com vegetação, canaleta verde, mais transposição de topsoil – executadas em situações diversas de degradação, em diferentes regiões do país, demonstram potencial elevado de aplicabilidade na maior parte dos contextos de degradação em áreas mineradas. apenas para áreas de disposição de estéril e rejeito (bota-foras e barragem de rejeitos), o potencial pode ser considerado restrito. assim, a recuperação de áreas de disposição de estéril e rejeito com bioengenharia de solos consiste um desafio e enseja três caminhos: o aprimoramento das técnicas analisadas com vistas a ampliar seu potencial de uso; a avaliação de outras técnicas descritas na literatura, em termos, de aplicabilidade a áreas mineradas; e o desenvolvimento de novas técnicas de bioengenharia de solos específicas para áreas mineradas. quanto ao potencial dessas técnicas na geração de serviços ambientais, foram caracterizados serviços associados às categorias de suporte, regulação e cultural, com destaque para aqueles relacionados ao aumento de estoque de carbono, formação de habitats, aumento da diversidade biológica e melhoria das condições físicas do solo. deve-se considerar que o uso de técnicas de bioengenharia de solos não usualmente empregadas, bem como adaptações e melhorias das técnicas identificadas nesta pesquisa, podem ampliar e enriquecer essa lista de serviços ambientais em contextos de recuperação de ambientes degradados pela mineração. recomenda-se realizar estudos sobre os materiais inertes e vivos, este último em especial, a julgar a grande diversidade de espécies botânicas no país, com o propósito de conhecer e indicar espécies potenciais para uso na bioengenharia de solos, de modo a abranger uma gama maior de serviços ambientais. como exemplo da importância de tais estudos, tem-se a pesquisa de holanda et al. (2012) que avaliou a viabilidade da propagação vegetativa por meio do método de estaquia de sete espécies arbóreas de grande ocorrência na zona ripária do baixo curso do rio são francisco sergipano, para potencialização de seu uso na composição da técnica de bioengenharia de solos. recomenda-se, ainda, desenvolver experimentos de campo para testar a aplicabilidade das mais diversificadas técnicas de bioengenharia de solos e mensurar os serviços ambientais propostos. adicionalmente, podem ser desenvolvidos estudos que quantifiquem e valorem esses serviços ambientais. agradecimentos os autores agradecem à fapesp (processo no 2010/51233-7) pelo auxílio financeiro concedido ao projeto e às empresas e aos gestores municipais que receberam a equipe para aplicação do protocolo de coleta de dados de técnicas de bioengenharia de solos. os autores ainda agradecem à colega edna gubitoso do ipt pelo auxílio na busca de trabalhos nas bases indexadas e na cuidadosa revisão das referências bibliográficas deste manuscrito. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 58 referências bibliográficas almeida, r. o. p. o. revegetação de áreas mineradas: estudo dos procedimentos aplicados em mineração de areia. 2002. dissertação (mestrado) – departamento de engenharia de minas, escola politécnica, universidade de são paulo, são paulo, 2002. 160p. almeida, r. o. p. o; sánchez, l. h. revegetação de áreas mineração: critérios de monitoramento e avaliação do desempenho. revista árvore, viçosa, v. 29, n. 1, p. 47-54, 2005. bitar, o. y. avaliação da recuperação de áreas degradadas por mineração na região metropolitana de são paulo. 1997. tese (doutorado) – departamento de engenharia de minas, escola politécnica, universidade de são paulo, são paulo, 1997. 185p. cavalcanti, c. uma tentativa de caracterização da economia ecológica. ambiente & sociedade, v. 7, n. 1, p. 149-156, jan./jun. 2004. cetrulo, t. b.; molina, n. s.; malheiros, t. f. indicadores de sustentabilidade: proposta de um barômetro de sustentabilidade estadual. revista brasileira de ciências ambientais, são paulo, n. 30, p. 33-45, 2013. chada, s. s.; campello, e. f. c.; faria, s. m. sucessão vegetal em uma encosta reflorestada com leguminosas arbóreas em angra dos reis, rj. revista árvore, viçosa, v. 28, n. 6, p. 801-809, 2004. costanza, r. et al. the value of the world’s ecosystem services and natural capital. nature, v. 387, p. 253-260, 1997. day, a. d.; ludeke, k. l. revegetation of coal mine soil with forest litter. journal of arid environments, v. 11, n. 3, p. 229233, nov. 1986. dias, l. e.; assis, i. r. restauração ecológica em áreas degradadas pela mineração. in: simpósio de restauração ecológica: desafios atuais e futuros, 6., 2011. anais... são paulo: instituto de botânica / sma, 2011. durlo, m. a.; sutili, f. j. bioengenharia: manejo biotécnico de cursos de água. porto alegre: est edições, 2005. 198 p. eubanks, c. e.; meadows, d. a soil bioengineering guide: for streambank and lakeshore stabilization. washington, u.s.: department of agriculture forest service, technology and development program, 2002. evette, a. et al. history of bioengineering techniques for erosion control in rivers in western europe. environmental management, v. 43, n. 6, p. 972–984, june 2009. fernandes, j. p.; freitas, a. r. m. introdução à engenharia natural. lisboa: empresa portuguesa das águas livres, 2011. v. 2. ferreira, w. c. et al. regeneração natural como indicador de recuperação de área degradada a jusante da usina hidrelétrica de camargo, mg. revista árvore, viçosa, v. 34, n. 4. p. 651-660, 2010. fornasari filho, n. et al. alterações no meio físico decorrentes de obras de engenharia. são paulo: ipt, 1992. 165 p. 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ambiental tem papel de suma importância na construção dessa nova sociedade, guiada por valores como justiça, respeito, solidariedade e amor por todas as formas de vida. palavras-chave: crise planetária; ecologia profunda; ecopsicologia; educação ambiental; sociedade ecológica. abstract the planetary crisis, as well as its most outstanding facet the environmental crisis goes beyond political, social and economical boundaries and has the power to affect all of humanity. the environmental rationality implies not only to mitigate the symptoms of global crisis, but to act on what generated and maintain it: the distorted worldview derived from the cartesian-newtonian paradigm. along the paradigm chamges, comes the imperative of change of the current consumer society to an ecological society, in the sense of deep ecology and ecopsychology. in this sphere, environmental education has a role of paramount importance to construct this new society, guided by values, such as fairness, respect, solidarity and love for all forms of life. keywords: planetary crisis; deep ecology; ecopsychology; environmental education; ecological society. kelly daiane savariz bôlla psicóloga, bolsista da capes, mestranda no programa de pósgraduação em ciências ambientais (ppgca) e pesquisadora no laboratório de sociedade, desenvolvimento e meio ambiente (labsdma) do ppgca da universidade do extremo sul catarinense (unesc). e-mail: kellybolla@hotmail.com geraldo milioli sociólogo, professor/ pesquisador e coordenador do programa de pósgraduação em ciências ambientais (ppgca) e do laboratório de sociedade, desenvolvimento e meio ambiente (labsdma) da universidade do extremo sul catarinense (unesc). mailto:kellybolla@hotmail.com revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 12 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução diante da complexa crise ambiental que se apresenta à humanidade sem fazer distinção à classe social, raça, credo ou cultura, emerge a necessidade urgente de refletir sobre suas causas e incidir sobre elas, não apenas sobre os seus sintomas, para que a espécie humana possa continuar habitando esse planeta rico e diverso em vida, a terra. já não há tempo a desperdiçar. já não é mais momento de relegar a segundo plano a dependência que todos os seres têm de um ambiente limpo, puro, preservado, equilibrado. tampouco a economia pode prosseguir sua luta cega e desenfreada por crescimento, pois depende de um ambiente equilibrado para captação de recursos que mantêm sua geração de produtos e serviços. a crença de que o desenvolvimento econômico nos moldes dos países ricos poderia se expandir para todos as nações já caiu por terra. celso furtado apontava ainda em 1974 o que mais tarde não pôde mais ser negado por grandes economistas, como confirma cavalcanti (2003): se o crescimento econômico existente nos países ricos se ampliasse para todos os países, o mundo entraria em colapso, pois se precisaria, para isso, de mais do que um planeta terra para fornecer todos os recursos. assim, crer que o crescimento econômico pode levar toda a humanidade ao progresso e à felicidade não é mais do que uma grande falácia. o que o crescimento econômico pode fazer e faz, é cada vez mais degradar o meio ambiente e o tecido social, pois só faz crescer a distância entre ricos e pobres, assegura daly (2004). morin e kern (1995) lembram que, embora não se saiba ao certo qual o futuro do planeta, se irá seguir a premonição dos pessimistas quanto a uma catastrófica degradação generalizada e irreversível da biosfera ou dos otimistas referente à autoregeneração do planeta, uma coisa é certa: não se pode continuar mantendo o mesmo estilo de vida predominante. o sistema econômico dominante não apenas degrada o meio ambiente como também os ritmos naturais dos seres humanos que vivem nesse sistema de aceleração estressante (morin e kern, 1995). é urgente, portanto, a necessidade de um pensamento ecologizado e de novas alternativas em todas as esferas da sociedade. a maneira como o ser humano se relaciona com a natureza e, consequentemente, consigo mesmo, prescinde mudança, mas ela precisa acontecer, primeiramente, na subjetividade humana, ou seja, na forma como o ser humano se vê e percebe o mundo. nesse sentido, insere-se no cenário de instrumentos para a transição da depredadora sociedade de consumo para uma sociedade ecológica a importância de uma educação ambiental transformadora, que não somente aponte alternativas de minimizar os impactos desse estilo de vida como também incite a reflexão sobre a questão que se esconde atrás da crise ambiental: a crise da civilização. e, diante de tal complexidade, aja sobre ela buscando uma racionalidade, como propõe leff (2001), um novo paradigma central, uma nova cosmovisão onde o ser humano se veja um ser pertencente à teia da vida conforme defende capra (1997), e, portanto, busque o bem-estar próprio, dos seus semelhantes e do planeta como um todo holístico e integrado. crise planetária a observação da realidade, acompanhada de uma reflexão crítica, permite deslumbrar uma complexa crise planetária. embora sua faceta em maior evidência seja o aspecto ambiental, ela se estende pelas mais diversas esferas da vida humana. capra (2006) enfatiza que é uma crise complexa, multifacetada que pode levar a humanidade à ruína. ela afeta “a saúde e o modo de vida, a qualidade do meio ambiente e das relações sociais, da economia, tecnologia e política. é uma crise de dimensões intelectuais, morais e espirituais [...]” (capra, 2006, p. 19). trevisol (2003) afirma que se está diante de problemas simultaneamente locais, regionais, nacionais e globais, que produzem e ampliam a crise global por estarem em uma rede de fatores interdependentes e mundiais. as conhecidas crises econômica, social, ambiental se misturam com o crescente mal-estar da civilização evidenciado na crise de relacionamento, no abuso de drogas, no consumismo exagerado, na busca incessante por satisfação através da superficialidade, dos bens materiais, dos divertimentos vazios, que não satisfazem a verdadeira essência humana (morin e kern, 1995). dentre todas as facetas da crise, a crise ecológica é a mais transnacional, visto que catástrofes e agressões à natureza cometidas em qualquer localidade do globo tendem a gerar efeitos, diretos ou indiretos, sobre larga parcela de seres humanos e ecossistemas (trevisol, 2003). a crise ecológica teve suas características metanacional e planetária apontadas em 1969, quando iniciou a preocupação com os efeitos como: degradações de campos, bosques, lagos, rios, efeito estufa, decomposição da camada de ozônio estratosférica, buraco de ozônio na antártida, excesso de ozônio na troposfera, desmatamento, envenenamento dos solos por pesticidas e fertilizantes, chuvas ácidas, desertificação, erosão, inundações, urbanização selvagem e em regiões ecologicamente frágeis (como as zonas costeiras), etc. (morin e kern, 1995). embora discutidos há décadas, os sintomas da crise ambiental não param de se intensificar. metade das florestas do revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 13 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 mundo que existiam em 1950 já foi destruída, a água potável já é um dos recursos naturais mais escassos e, a cada dia, 10 espécies de seres vivos entram em extinção (boff, 2009). a poluição lançada principalmente por indústrias e veículos de transporte tem acarretado mudanças climáticas significativas em todo o globo. de acordo com relatórios do painel intergovernamental sobre mudanças climáticas (ipcc, 2007), constatou-se aumento nas temperaturas árticas médias em quase o dobro da taxa global média dos últimos 100 anos e aumento da atividade intensa dos ciclones tropicais no atlântico norte desde cerca de 1970. concomitantemente, verificou-se aumentos das temperaturas da superfície do mar nos trópicos, da frequência dos eventos de precipitação extrema sobre a maior parte das áreas terrestres, além de mudanças generalizadas nas temperaturas extremas ao longo dos últimos 50 anos. no cerne da questão, no entanto, é preciso perceber que “a crise ambiental não pode ser tematizada apenas enquanto fenômeno físico-natural externo à evolução das sociedades. a bem da verdade, não é a natureza que se encontra em desarmonia; é a própria sociedade” (trevisol, 2003, p. 64). na base da crise ecológica, garante, está o modelo de desenvolvimento tecno-industrial, o que revela sua insustentabilidade. pautada em uma concepção de mundo reducionista, materialista, determinista proposta pelo paradigma cartesiano-newtoniano que guiou a ciência desde o século xvii, a sociedade buscou um desenvolvimento unilateral, com vistas apenas ao crescimento econômico ilimitado como meio para o progresso. (capra, 2006). nesse processo, faltou à ciência econômica a percepção da sua relação com o não-econômico, com o contexto social, político e cultural, o que a tornou cega por não levar em conta suas perturbações e seu devir. dessa maneira, desregulada, a economia mundial cresce à custa de destruições e de prejuízos naturais, humanos, sociais, culturais e morais. além da degradação da biosfera, o crescimento econômico mundial desregrado tem causado degradação da psicosfera, ou seja, das dimensões mental, afetiva e moral do ser humano, (morin e kern, 1995), afetando sua saúde integral. a união entre ciência, técnica e indústria apesar de ter alcançado em parte seu progresso unilateral, foi, em muitas instâncias, contrária ao bem-estar do planeta e de todas as formas de vida que nele se encontram. morin (2005) aponta que a ciência não é somente elucidativa, enriquecedora e triunfante, como se mostra por conta de seus feitos, mas ambivalente, devido ao fato de seu vasto conhecimento também estar produzindo ameaça à permanência da humanidade na terra. desenvolveu-se cega, sem levar em conta as conseqüências de seus atos, sem consciência, como enfatiza o autor. naess (apud braun, 2005) aponta a falta de comprometimento da ciência com a vida quando, pautada numa visão de mundo distorcida, até a própria ecologia deixou de indagar que tipo de sociedade seria realmente adequada para melhor manter os diferentes tipos de ecossistemas existentes no planeta. esqueceu-se que os seres humanos também são integrantes da natureza e, portanto, sua saúde em sua forma mais ampla, depende de um planeta equilibrado. para boff (1998), o grande erro da humanidade foi sua ruptura da re-ligação universal, ou seja, acreditar que está separado de um todo maior. assim: “não apenas rompe com deus. rompe com a comunidade humana, terrenal e cósmica. ela é a causa secreta da violência do ser humano contra a natureza e seus semelhantes” (boff, 1998, p. 159). por se ver separado de todas as coisas, independente de todos os seres, o homem não se responsabiliza pelos seus atos, não desenvolve solidariedade, tampouco se preocupa com o bem-estar das alteridades. perante a crise planetária, emerge a necessidade de mudança de percepção da realidade, ou seja, um novo paradigma e, consequentemente, a transformação do relacionamento do ser humano consigo mesmo, com o outro e com a natureza como um todo. ecologia profunda e ecopsicologia a ecologia profunda se mostra no cenário de crise planetária como uma base de sustentação filosófica para fundamentar a necessidade de um novo sentido para a relação entre ser humano e natureza, resgatando uma ligação profunda e espiritual. a ecologia profunda é considerada atualmente um dos pilares ou uma das abordagens de um novo paradigma que está emergindo para desvelar uma nova cosmovisão, ou seja, uma maneira de se perceber a realidade que guia a ação do ser humano no mundo. diferentes abordagens integram esse novo paradigma, sobre o qual capra (1998, p. 11) comenta: “o novo paradigma pode ser chamado de holístico, de ecológico ou de sistêmico, mas nenhum destes adjetivos o caracteriza completamente”. soma-se ainda a esse conjunto de abordagens também a transdisciplinaridade. contrária ao antropocentrismo da ecologia rasa, a ecologia profunda entende os seres vivos como parte de uma grande e complexa teia: a teia da vida. essa abordagem questiona inúmeros aspectos do velho paradigma como o crescimento materialista, o modo de vida moderno, suas perspectivas científicas e industriais e, sobretudo, propõe uma reflexão para que sejam revistos os relacionamentos dos seres humanos, uns com os outros, com as próximas gerações e com a revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 14 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 teia da vida, da qual todos são integrantes e interdependentes. (capra, 1997). a ecologia profunda resgata a consciência ecológica plena e está, portanto, em contraposição à visão da sociedade tecnocrata-industrial, onde o ser humano se coloca como ser superior às outras espécies. perceber o mundo de forma ecológica significa reconhecer a integração de todas as coisas que existem no planeta. john munir – o criador do movimento ecológico afirma: “cada vez que tentamos encarar uma única coisa de forma isolada descobrimos que ela está intimamente ligada a todo o resto do universo” (munir apud aveline, 1999, p. 59). a ecologia profunda atenta não só para a integração material do ser humano à natureza, como também para a dimensão vibracional e espiritual que une todos os seres, considerando também os fenômenos quânticos do dia-a-dia (braun, 2005). a terra, portanto, não é somente um ecossistema físico e biológico, mas também mental e emocional da humanidade (koothoomi apud aveline, 1999). e por assim ser, as guerras e a destruição ambiental são o resultado, sobretudo, de conflitos psicológicos humanos, como a cobiça e a ignorância espiritual, assegura karl von clausewitz (apud aveline, 1999). um dos princípios mais importantes da ecologia profunda é a equidade biocêntrica, que defende a igualdade de importância de todos os elementos da biosfera e que, deste modo, possuem o direito de viver e se desenvolver plenamente para alcançar sua própria forma individual e realização dentro do processo evolutivo (braun, 2005). assim, a visão de mundo da ecologia profunda propõe um estilo de vida regulado pela harmonia com a natureza, equidade das espécies, simplicidade, reconhecimento da limitação dos recursos oferecidos pela terra, uso de tecnologias apropriadas, reciclagem, reutilização, descentralização da produção, entendimento da ciência como conhecimento importante, mas não dominante. a característica central que define a ecologia profunda é a questão da urgência na mudança de valores, alicerçada em pensamentos ecocêntricos. “quando essa percepção ecológica profunda tornase parte de nossa consciência cotidiana, emerge um sistema de ética radicalmente novo” (capra, 1997, p. 28). o cerne da questão, portanto, é a necessidade de transformações profundas e urgentes primeiramente no modo como o ser humano percebe, compreende e sente o mundo, para, em seguida, poder mudar a maneira como se relaciona com o meio ambiente. a ecopsicologia surge, nesse sentido, como um esforço interdisciplinar entre a psicologia e a ecologia para contribuir na discussão da relação entre homem e natureza. bilibio (2009) entende que uma psicologia centrada na ecologia é de grande importância tanto para psicólogos como para educadores. a relevância da integração entre a psicologia e as ciências da sustentabilidade se mostra no fato de que, por trás de toda prática psicológica e educacional está uma visão de ser humano. a partir dessa concepção, entendem-se como saudáveis determinados comportamentos, reações, sentimentos, enquanto que outros são considerados disfuncionais, ou seja, prejudiciais ao ser humano. (bilibio, 2009). com uma orientação ecológica na compreensão do ser humano, entendendo-o como ser inter-relacionado e interdependente da natureza, passa-se a entender comportamentos contrários à natureza como também contrários à própria saúde integral do indivíduo. baseado em plotkin (2003), bilibio (2009, p. 8) afirma: no que diz respeito à natureza, a noção de interdependência foi sendo severamente perdida durante a revolução industrial, e sua perda cresceu quanto mais avançávamos no processo de urbanização. sua perda se expressa no sentimento de desconexão, ou a perda do senso de reciprocidade entre organismo e ambiente, sempre presente em comportamentos ambientalmente disfuncionais. o ambiente não é mais visto como algo vivo, uma verdadeira comunidade, mas como coisa que não serve para nada a não ser ceder lugar para algo que dê algum lucro. o estado de alienação induzido pela era lucro, mais aumenta quanto maior é a obsessão por este lucro, e quanto menores são os níveis de informação sobre a dinâmica ecológica dos ambientes naturais e a qualidade da experiência afetivoexistencial em comunhão com lugares selvagens. volpi, floriani e leszczynski (2008) lembram que o ser humano não somente é parte da natureza, mas é a natureza. na perspectiva da psicologia corporal criada por wilhelm reich, a qual é abordada pelos autores para fazer interface com a ecologia, organismo e natureza são manifestações da mesma energia: a energia vital ou orgone que existe em todas as coisas, por isso, tudo o que existe forma uma unidade. essa energia, segundo raknes (1988), não obedece às leis que regem energias anteriormente conhecidas, e sua quantidade e disposição nos seres humanos variam, conforme a vitalidade espontânea natural e os traços neuróticos. a psicologia corporal, de acordo com pucci jr (2004), defende o pensamento funcional como base de suas pesquisas, teorias e métodos, que compreende a inter-relação entre mente e corpo, não através uma relação de causa e efeito, mas por meio de um princípio bioenergético, ou seja, através da energia vital ou energia orgone. dessa maneira, propõe que a saúde de um organismo, concebido em sua unidade corpo-mente, depende do livre fluxo da energia vital. reich (2003) assegurou, assim, que quanto menos neurótico for o ser humano, melhor será também sua relação revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 15 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 com a natureza, pois seus comportamentos serão pró-ativos à vida, ao livre fluxo de energia vital tanto em si quanto no mundo. a crise ambiental é uma das expressões da crise da civilização atual, pois reflete muito da psiquê ocidental, assegura bilibio (2009). ela é o resultado de um comportamento de separatividade perante a natureza, de controle, subjugamento, além de, como bem coloca white (apud bilibio, 2009), medo e satanização de tudo que é natural. negou-se assim, juntamente com a natureza externa, também os próprios ritmos naturais dos seres humanos. morin e kern (1995) apontam para o ritmo acelerado e estressante com o qual os seres humanos mantêm suas vidas, pagando um alto preço por se afastarem de sua natureza. atualmente, o uso de benzoadiasepínicos e antidepressivos, fármacos direcionados ao tratamento de ansiedade e depressão respectivamente é alarmante, conforme fernandes (2007). e, ainda que cada vez mais os problemas de saúde estejam crescendo, esse sistema social, com seus valores e comportamentos insustentáveis, continua a ser mantido sem muitos questionamentos por grande parte dos seres humanos. a ecopsicologia, nessa perspectiva, propõe, conforme volpi, floriani e leszczynski (2008), o resgate da conexão entre homem e natureza por meio de uma educação libertadora, que sensibilize os seres humanos quanto às questões ambientais e leve a mudanças de valores e de comportamentos, buscando um desenvolvimento humano saudável que possa aproximá-lo de sua natureza interna, ou seja, de seus sentimentos e afetos, e, consequentemente, da natureza externa a ele. educação ambiental como ferramenta tranformadora da sociedade a educação ambiental surgiu nesse cenário de mudanças paradigmáticas frente às ameaças à saúde e qualidade de vida tanto dos seres humanos quanto de todos os seres do planeta, oriundas de um modo de vida insustentável, como um importante instrumento para a busca por controle e reversão da complexa crise planetária. a educação ambiental é uma resposta crítica à crise da educação, pois, se a educação fosse integradora e abrangente, não necessitaria de adjetivos e a questão ambiental estaria intrínseca a todas as situações educativas (padua e sá, 2002). o processo de implantação e desenvolvimento da educação ambiental no planeta se deu através de congressos e conferências internacionais ocorridos a partir da década de 1970. movidas pela preocupação com o futuro do planeta e de todas as espécies que nele vivem, muitas pessoas e organizações passaram a exercer pressões políticas para alertar os dirigentes políticos e a população sobre a necessidade de proteger o mundo e colocar em prática uma educação voltada para as questões ambientais. nesse contexto, surgiu a educação ambiental como resposta científica à educação tradicional, que representa a velha ordem social e econômica. (soares, 2003). o marco inicial da educação ambiental é a conferência de estocolmo ou conferência da onu sobre o ambiente humano realizado em estocolmo (suécia) em 1972, considerado de extrema importância para a conscientização da civilização contemporânea. tratou, especialmente, da necessidade de a ciência, a tecnologia, a educação e a pesquisa trabalharem e se direcionarem à proteção ambiental, percebendo a necessidade de respeitar a capacidade de suporte da natureza. depois deste, outros importantes eventos consolidaram e ampliaram a visão de educação ambiental, como: o encontro de belgrado sobre educação ambiental, no ano de 1975 em belgrado (iugoslávia); a conferência intergovernamental sobre educação em tbilisi (urss) em 1977; o congresso internacional em educação e formação ambientais ocorrido na rússia em 1987; a conferência das nações unidas para o meio ambiente e desenvolvimento ou rio-92, na cidade do rio de janeiro em 1992; a conferência meio ambiente e sociedade: educação e consciência pública para a sustentabilidade, que aconteceu em tessalônica (grécia) em 1997. (soares, 2003). dentre os diversos conceitos de educação ambiental, pode-se entendê-na como “o aprendizado para compreender, apreciar, saber lidar e manter os sistemas ambientais em sua totalidade” ou ainda a “aprendizagem de como gerenciar e melhorar as relações entre a sociedade humana e o ambiente, de modo integrado e sustentável”. (são paulo, 1997: 16). nesse sentido, busca a resolução de problemas ambientais, o gerenciamento da relação entre economia e ambiente, além de informar os cidadãos sobre a complexidade do tema. para isso, a educação ambiental atua na prevenção de danos, na implantação do reflorestamento e da reciclagem, na administração dos recursos naturais de modo eficiente, produtivo e sustentável. (são paulo, 1997). a meta da educação ambiental, de acordo com a carta de belgrado de 1975 (apud são paulo, 1997, p. 22) é: desenvolver um cidadão consciente do ambiente total, preocupado com os problemas associados a esse ambiente e que tenha o conhecimento, as atitudes, motivações, envolvimento e habilidades para trabalhar individual e coletivamente em busca de soluções para resolver os problemas atuais e prevenir os futuros. revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 16 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 no brasil, a lei no 9795 de 27 de abril de 1999 representa o reconhecimento nacional da importância da educação ambiental ao instituir a política nacional de educação ambiental. aponta a educação ambiental como processos educativos formais e não-formais por meio dos quais o indivíduo e a coletividade constroem valores sociais, conhecimentos, habilidades, atitudes e competências voltadas para a conservação do meio ambiente, bem de uso comum do povo e essencial à sadia qualidade de vida e sustentabilidade. esses processos educativos têm como alguns de seus princípios básicos o enfoque humanista, holístico, democrático e participativo, na perspectiva da inter, multi e transdisciplinaridade. a política nacional de educação ambiental envolve em sua esfera de ação, além dos órgãos e entidades integrantes do sistema nacional de meio ambiente (sisnama), instituições educacionais públicas e privadas dos sistemas de ensino, os órgãos públicos da união, dos estados, do distrito federal e dos municípios, e organizações não-governamentais com atuação em educação ambiental. (brasil, 1999). ao perceber a complexidade do ambiente, a lei brasileira de no. 9795 define no inciso i do artigo 5º do 1º capítulo como um dos objetivos da educação ambiental: “o desenvolvimento de uma compreensão integrada do meio ambiente em suas múltiplas e complexas relações, envolvendo aspectos ecológicos, psicológicos, legais, políticos, sociais, econômicos, científicos, culturais e éticos” (brasil, 1999). a educação ambiental na perspectiva profunda tem objetivos muito mais pretensiosos do que meramente resolver problemas oriundos de um estilo de vida pautados em uma visão de mundo que separou homem e universo, rompendo com a ideia de ser humano integrado à natureza. a educação ambiental propõe a revisão dos valores e comportamentos da sociedade, incitando profundas mudanças de percepção, valores e atitudes do indivíduo a respeito de si, do outro e da natureza por completo. floriani e knechtel (2003) utilizam a denominação educação socioambiental e a designam como o um componente indispensável na reconstrução do sistema de relações entre as pessoas e, assim, possa promover uma nova relação entre a sociedade e o ambiente, valorizando o diálogo de saberes dos diversos tipos de conhecimento – científico, experiencial, tradicional, popular, etc. esse diálogo dos saberes, defendido pela transdisciplinaridade, é indispensável para se chegar a um entendimento sobre ser humano e mundo aproximado da realidade, pois são objetos de estudo complexos e multifacetados. a participação efetiva da sociedade na preservação do meio ambiente, no entanto, requer consciência; sem ela não há transformações. a educação ambiental comprometida, portanto, com verdadeiras mudanças de atitudes requer um trabalho de conscientização ambiental que perpassa obrigatoriamente pela visão holística de homem. (branco, 2003). a visão holística entende o ser humano como um ser de múltiplas dimensões física, mental, psíquica, social, ambiental e espiritual que se inter-relacionam e influenciam-se mutuamente integrado ao universo. (capra, 2006). essa abordagem compreende que tudo no universo está interrelacionado, havendo uma dinâmica universal de relações que torna tudo interdependente. os seres humanos e a natureza, portanto, mantêm uma relação de complementaridade, sendo que a perda do vínculo produz desequilíbrio e destrutividade a todos. (araújo, 1999). a saúde integral do ser humano, ou seja, a saúde em sua mais ampla compreensão, que inclui as condições de bem-estar e felicidade, é entendida pela visão holística como dependente da harmonia das dimensões física, mental, psicológica, emocional e espiritual com o ambiente social, econômico, natural e construído, físico, químico e psicológico. leonardo boff (apud gadotti, 2008), um dos membros da comissão da carta da terra, entende que a referida carta é uma relevante contribuição para uma compreensão holística e integrada das questões ambientais. de acordo com ele, é com amor – a energia mais poderosa que existe no ser humano e no universo – que se precisa cuidar de todas as formas de vida. com uma visão de mundo e de ser humano holística, a educação ambiental pode ser um instrumento transformador. mudanças paradigmáticas são imprescindíveis para a construção de um novo estilo de vida, que configure uma sociedade ecológica. diante da crise ambiental em que a humanidade se encontra, leff (2001) entende que o saber ambiental se coloca como um processo de produção teórica e prática orientada pela utopia de construir um mundo sustentável, democrático, igualitário e que comporte a diversidade. afirma que: a questão ambiental problematiza as próprias bases da produção; aponta para a desconstrução do paradigma econômico da modernidade e para a construção de futuros possíveis, fundados nos limites das leis naturais, nos potenciais ecológicos, na produção de sentidos sociais e na criatividade humana. (leff, 2001, p 17). essa nova sociedade proposta pelos emergentes paradigmas ambientais, que envolvem a transdisciplinaridade e a visão holística, pode ser chamada de ecológica, no sentido da ecologia profunda sustentada pelas ideias de fritjof capra (2006; 2002; 1998; 1997), que, ao longo do desenvolvimento de suas obras, discute a questão paradigmática e revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 17 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 estabelece o conceito de ecologia como direcionamento para um novo modo de viver no planeta. partindo das contribuições do autor, infere-se que uma sociedade ecológica envolve sustentabilidade em seus múltiplos aspectos (ecológico, econômico, social, etc), sendo pautada na justiça, na ética, nos valores e no desenvolvimento integral dos seres humanos. segundo a ideia de que a ecologia profunda “não separa os seres humanos da natureza e reconhece o valor intrínseco de todos os seres vivos” (capra, 2002, p. 15), pode-se entender que uma sociedade ecológica buscará a sustentabilidade não apenas por saber do risco de extinção da espécie humana do planeta caso não se mude os rumos do desenvolvimento, mas sim defenderá a sustentabilidade ecológica pelo reconhecimento de que tudo o que existe na natureza tem valor intrínseco, e, por isso, preza pela ética da vida. paulo freire (2000, p. 66-7) versando sobre a importância da conscientização e da ação ecológica, afirmou: urge que assumamos o dever de lutar pelos princípios éticos fundamentais como o respeito à vida dos seres humanos, à vida dos outros animais, à vida dos pássaros, à vida dos rios e das florestas. não creio na amorosidade entre mulheres e homens, entre os seres humanos, se não nos tornarmos capazes de amar o mundo. a ecologia ganha uma importância fundamental neste fim de século. ela tem que estar presente em qualquer prática educativa de caráter radical, crítico ou libertador [...]. neste sentido me parece uma contradição lamentável fazer um discurso progressista, revolucionário, e ter uma prática negadora da vida. prática poluidora do mar, das águas, dos campos, devastadoras das matas, destruidora das árvores, ameaçadora dos animais e das aves. nessa perspectiva holística e transdisciplinar da racionalidade ambiental, uma sociedade ecológica não deve descuidar do ser humano, enquanto espécie da complexa teia da vida. leff (2001), em sua visão de desenvolvimento sustentável, propõe que se transponha a preocupação apenas ecológica como algo externo ao ser humano, sugerindo uma racionalidade ambiental que implique em cuidado com a erradicação da pobreza, a satisfação das necessidades básicas da população, a qualidade de vida da humanidade, a valorização da diversidade étnica e cultural dos povos, a descentralização do poder, a preservação da diversidade dos modos de vidas, a autonomia e autogestão das comunidades e a pluralidade de modelos de desenvolvimento. o movimento rumo à mudança de visão de mundo é, segundo braun (2005) gradual, assim como os processos da natureza. o autor observa, por exemplo, que o percentual de pessoas que buscava o crescimento interior em contraposição ao prestígio social e econômico era de 1% em 1980, mas que esse índice cresceu para 29% em 2000. a sociedade ecológica firmase em princípios éticos da racionalidade ambiental e seus primeiros passos podem ser vistos nas práticas alternativas realizadas nos mais diversos locais do planeta, como: ecovilas, comunidades sustentáveis, práticas alternativas em saúde corporal e cura, permacultura, dinheiro alternativo, uso de energia alternativa, alimentação natural, busca por maior e melhor relacionamento coletivo e a disseminação de uma nova visão espiritual, mais aproximada das novas abordagens científicas como visão holística, sistêmica, ecologia profunda, física quântica e trandisciplinaridade. uma educação ambiental voltada à transformação social requer, portanto, que se transponham normas e preceitos impostos e aceitos pelo mundo globalizado técnico e produtivo. isso inclui estar atento às armadilhas ideológicas e psicológicas da mídia e da propaganda, que exerce grande poder na construção e desenvolvimento das subjetividades e das identidades individuais e coletivas. (padua e sá, 2002). com uma visão holística, a educação ambiental constrói um ensino inovador, onde a intuição e razão se unem, a criatividade é estimulada para que aumente o potencial transformador dos indivíduos, visando a construção de um mundo ético, justo, solidário e que respeite a vida (padua e sá, 2002). considerações finais a continuidade da vida na terra prescinde que a humanidade adote a sustentabilidade como princípio fundamental de sua gestão ambiental. para isso, necessita-se que o ser humano compreenda que completa com outras espécies um sistema dinâmico e perceba a importância do equilíbrio do ambiente também para sua saúde integral. embora os efeitos da crise ambiental estejam alertando a crise planetária ou civilizacional há tempos, poucas tem sido as mudanças de atitude perante o mundo. portanto, é urgente a necessidade de uma educação ambiental transformadora, que, com uma visão holística e transdisciplinar, leve à conscientização do lugar do ser humano no mundo e na natureza para que se construa uma sociedade ecológica. essa sociedade fundamentase no novo paradigma que agrega a ecologia profunda, a ecopsicologia, a visão holística, sistêmica, a física quântica e a transdisciplinaridade e tem como princípios a ética, o respeito e a solidariedade para com todas as formas de vida. visa a sustentabilidade, mas não por antropocentrismo, mas por compreender a inter-relação e a interdependência de toda a teia da revista brasileira de ciências ambientais – número 22 – dezembro de 2011 18 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 vida. embora vista como utopia, leff (2001) defende que não há transformações sem utopias. é com a utopia de construir um mundo melhor que a educação ambiental torna-se um verdadeiro instrumento de transformação, rumo a uma sociedade ecológica, incitando a reflexão para que o ser humano inaugure um novo ser e viver no planeta. referências araújo, miguel almir j. abordagem holística na educação. sitientibus, feira de santana, n.21, p.159-176, jul./dez.1999. disponível em: <http://www2.uefs.br/sitientibus/pd f/21/abordagem_holistica_na_educa cao.pdf> acesso em: 30 mar.2009. aveline, carlos cardoso. a vida secreta da natureza: uma iniciação à ecologia profunda. blumenau: ed. da furb, 1999, p.133. bilibio, marco aurélio. ecopsicologia, ecologia profunda e educação ambiental. rev. recaminho. brasília, 2009. p.8-11. disponível em: < http://www.ibram.df.gov.br/sites/40 0/406/00001264.pdf#page=6> acesso em: 3 mar.2011. boff, leonardo. ecologia & capitalismo: simplesmente incompatíveis. revista beija-flor, curitiba/pr, ano 4, p.8-9, out. 2009. ______. a águia e a galinha, o simbólico e o dia-bólico na construção do humano. in: boff, leonardo. o despertar da águia: o dia-bólico e o sim-bólico na construção da realidade. 17ed. petrópolis, rj: vozes, 1998, p.124-163. branco, sandra. educação ambiental: metodologia e prática de ensino. rio e janeiro: dunya, 2003. p. 11-15. brasil. lei no.9795, de 27 de abril de 1999. disponível em: <http://www.planalto.gov.br/ccivil_0 3/leis/l9795.htm> acesso em: 28 jan.2011. braun, ricardo. novos paradigmas ambientais: desenvolvimento ao ponto sustentável. 2.ed. petrópolis, rj: vozes, 2005, p. 182. capra, fritjof. ecologia profunda – um novo paradigma. in: a teia da vida. são paulo: cultrix. 1997, p. 2329. ______. as conexões ocultas: ciência para uma vida sustentável. são paulo: cultrix, 2002, p. 296. ______. o ponto de mutação. 26. ed. são paulo: cultrix, 2006, p. 447. capra, fritjof.; steindl-rast, david.; matus, thomas. pertencendo ao universo: explorações nas fronteiras da ciência e da espiritualidade. 10. ed. são paulo: cultrix/amana, 1998, p. 193. cavalcanti, clóvis. meio ambiente, celso furtado e o desenvolvimento como falácia. ambiente & sociedade, v. 5, n. 2, p. 73-84, jan./jul. 2003. disponível em: http://www.scielo.br/pdf/asoc/v5n2/ a05v5n2.pdf acesso em abr. 2010. daly, herman. e. crescimento sustentável? 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[isbn – 978-85-87691-13-2]. disponível em: www.centroreichiano.com.br. acesso em: 4 mar.2011. http://www.saude.rio.rj.gov.br/servidor/media/info_psifar_v001_a01.pdf http://www.saude.rio.rj.gov.br/servidor/media/info_psifar_v001_a01.pdf http://www.saude.rio.rj.gov.br/servidor/media/info_psifar_v001_a01.pdf materia 2a materia 2b 343 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 343-351 issn 2176-9478 a b s t r a c t copper (cu) is one of the main heavy metals contaminating the soil. plants have different behavior in terms of tolerance and toxicity to metals, being able to grow and produce even in soils contaminated with high concentrations. this study aimed to determine the influence of ectomycorrhizal fungi on the growth and tolerance of yerba mate plants grown in soil contaminated with cu. the design was completely randomized in a factorial arrangement (4x6), with four possibilities of inoculum: without inoculum (control) and three ectomycorrhizal fungi (ufsc-pt116 — pisolithus microcarpus, ufscpt132 — pisolithus tinctorius and ufsc-su118 — suillus cothurnatus), with six cu doses amended to the soil (0, 80, 160, 240, 320 and 400 mg kg-1 of cu) in seven replicates. the height of the aerial part, the diameter of the lap, the dry mass of the aerial part and root system, the leaf area, the specific surface area of the roots, the contents of cu in the aerial and radicular parts, the tolerance index, and mycorrhizal association were assessed. inoculation of ilex paraguariensis seedlings with ectomycorrhiza fungi ufsc-pt116, ufsc-pt132, and ufsc-su118 mitigates the toxicity effect caused by the excess of cu in the soil. the ufsc-pt116 isolate promoted the highest growth and tolerance of ilex paraguariensis seedlings under the treatments. in general, the isolates promoted the reduction of cu toxicity in ilex paraguariensis plants, being an important alternative to remediate cu-contaminated areas. keywords: yerba mate; symbiose; heavy metal; soil contamination. r e s u m o o cobre é um dos principais metais pesados contaminantes do solo. as plantas diferenciam-se quanto à sua tolerância e toxicidade, o que lhes permite crescer e produzir até mesmo em solos com altas concentrações. o trabalho objetivou determinar a influência do uso de fungos ectomicorrízicos no crescimento e tolerância de mudas de erva-mate (ilex paraguariensis) cultivadas em solo contaminado com cobre. o delineamento experimental foi inteiramente casualizado em arranjo fatorial (4x6), sendo quatro inóculos: controle (sem inóculo) e três ectomicorrizas (ufsc-pt116 — pisolithus microcarpus, ufsc-pt132 — pisolithus tinctorius e ufsc-su118 — suillus cothurnatus) e seis doses de cobre adicionadas ao solo (0, 80, 160, 240, 320 e 400 mg kg-1), com sete repetições. avaliaram-se: altura da parte aérea, diâmetro do colo, massa seca da parte aérea e sistema radicular, área foliar, área superficial específica de raízes, teores de cobre na parte aérea e radicular, índice de tolerância e associação micorrízica. a inoculação de mudas de erva-mate com ectomicorrizas ufsc-pt116, ufsc-pt132 e ufsc-su118 ameniza o efeito de fitotoxicidade provocado pelo excesso de cobre no solo. o isolado ectomicorrízico ufsc-pt116 promoveu os maiores crescimento e tolerância de mudas de erva-mate cultivadas em solo contaminado com cobre. em geral, os isolados promoveram a redução da toxicidade do cobre nas plantas de ilex paraguariensis, sendo uma alternativa interessante para a recuperação de áreas contaminadas com cobre. palavras-chave: erva-mate; simbiose; metal pesado; contaminação do solo. growth and tolerance of ilex paraguariensis a. st.-hil. inoculated with ectomycorrhizal fungi in copper-contaminated soil crescimento e tolerância de ilex paraguariensis a. st.-hil. inoculados com fungos ectomicorrízicos em solo contaminado com cobre djavan antonio coinaski1 , rodrigo ferreira silva1 , clóvis orlando da ros1 , genesio mário da rosa1 , hilda hildebrand soriani1 , robson andreazza2 1universidade federal de santa maria – santa maria (rs), brazil. 1universidade federal de pelotas – pelotas (rs), brazil. correspondence address: robson andreazza – rua benjamin constant, 989 – porto – cep: 96010-020 – pelotas (rs), brazil. e-mail: robsonandreazza@yahoo.com.br conflicts of interest: the authors declare no conflicts of interest. funding: conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico (cnpq), coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior (capes), fundação de amparo à pesquisa do estado do rio grande do sul (fapergs). received on: 09/29/2021. accepted on: 05/23/2022 https://doi.org/10.5327/z2176-94781236 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. https://orcid.org/0000-0002-2436-0196 https://orcid.org/0000-0002-1747-2149 https://orcid.org/0000-0003-4514-8992 https://orcid.org/0000-0003-1247-2286 https://orcid.org/0000-0002-2563-7951 https://orcid.org/0000-0001-9211-9903 mailto:robsonandreazza@yahoo.com.br https://doi.org/10.5327/z2176-94781236 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ coinaski, d.a. et al. 344 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 343-351 issn 2176-9478 introduction plants growing in soils with high cu contents can develop symptoms of toxicity (kabata-pendias, 2011), such as necrosis and reduced root and leaf system, early defoliation, and reduced aerial growth (grassi filho, 2005). such symptoms can reduce growth as a result of morphological (ambrosini et  al., 2015; guimarães et  al., 2016), biochemical, and physiological (cambrollé et  al., 2012; mateos-naranjo et al., 2013) changes suffered by the plants. in addition, cu can be accumulated by the plants and also cause nutritional deficiency (marastoni et al., 2019). according to conama resolution no. 420/2009 (brasil, 2009), the concentration of 200 mg of cu kg-1 of soil indicates the need for intervention in agricultural areas, as it poses a risk to public health and the environment. yerba mate (ilex paraguariensis st. hil.) is an evergreen tree of the aquifoliaceae family, bercht & j. presl, native to south america (lorenzi, 2009). the culture of yerba mate has great commercial and social value, its leaves and fine branches are processed to originate stimulating drinks made by infusions, such as chimarrão, tereré, and mate tea (saidelles et al., 2010), in addition to being used in the food, cosmetics, beverages, and pharmaceutical industries due to the diversity of phytochemical compounds contained in the plant (jacques et al., 2007). however, there is no information in the scientific literature on the growth of yerba mate in areas contaminated with cu and its tolerance to this metal. the use of mycorrhizal fungi may be an alternative to improve plant development in contaminated areas (dellai et  al., 2014). these fungi form symbiotic associations with vascular plants increasing the area explored by the roots through their hyphae in the soil (brundrett, 2008; smith and read, 2008). the literature has shown a beneficial effect of the mycorrhizal association on the growth of tree species of the fabaceae family with the use of pisolithus microcarpus in bracatinga seedlings (mimosa scabrella benth.) (dellai et al., 2014) and canafístula seedlings (peltophorum dubium (spreng.) taub.) (silva et  al., 2010) in soil contaminated with cu, also demonstrating the efficiency of this association in the tolerance of plants to this metal, as the hyphae and the fungal mantle act by retaining the metal physically and chemically (smith and read, 2008), allowing greater plant growth. some studies on phytoremediation, which would be the use of plants in contaminated environments to remove or stabilize these contaminants, advocate that its efficiency depends on several parameters, such as soil properties (soil ph and type), type of heavy metal, nature of the rhizosphere, and characteristics of the rhizosphere microflora (yaashikaa et  al., 2022), where the efficiency of using these fungi to improve the soil-plant-contaminant relationship can be pronounced. in addition, ectomycorrhizal fungi can have several effects, such as acting as a biocide (volcão et al., 2022), which can improve the growth of host plants. some plant species have adaptive mechanisms, such as the accumulation of metals in the vacuole (taiz and zeiger, 2009) and bioaccumulation of cu in the roots, restricting its translocation to the shoots (silva et al., 2015; marques et al., 2018; afonso et al., 2022), which makes them more tolerant to toxicity at high concentrations (lequeux et al., 2010). in this sense, there is still doubt about the efficiency of the use of ectomycorrhizal fungi in association with yerba mate as an alternative to increase its tolerance and growth in soils contaminated with cu. thus, this study aimed to evaluate the influence of the use of ectomycorrhizal fungi on the growth and tolerance of ilex paraguariensis cultivated in soil contaminated with cu. material and methods the experiment was carried out in a greenhouse at the forest engineering department at universidade federal de santa maria (ufsm), frederico westphalen campus. the soil used in the experiment was characterized as oxisol, sampled in an agricultural area in the 0-20-cm layer, whose chemical and physical attributes, determined according to the methodology described in silva (2009), are specified in table 1. the experimental design was completely randomized in a 4 x 6 factorial arrangement, with four sources of inoculum: control (without inoculum) and three ectomycorrhizal fungi (ufsc-pt116 — pisolithus microcarpus, ufsc-pt132 — pisolithus tinctorius, and ufsc-su118 — suillus cothurnatus) with six doses of cu added to the soil [0 (natural soil content), 80, 160, 240, 320, and 400 mg kg-1], in seven replications. ectomycorrhizal fungi were obtained from the fungal bank of the universidade federal de santa maria, frederico westphalen campus, state of rio grande do sul (rs), and were multiplied in solid medium (modified melin-norkrans — mnm) (marx, 1969), in petri dishes cultured in a bod incubator at 25°c, 30 days before the experiment was implemented. the yerba mate seeds used in the experiment were provided by empresa de pesquisa agropecuária e extensão rural de santa catarina (epagri), in chapecó, state of santa caterina (sc). the seeds were disinfected with 5% sodium hypochlorite for 20 min and washed in running water for 5 min, individually sown in 120 cm3 tubes containing carolina soil® commercial substrate sterilized in an autoclave at 121°c in three 30-min cycles, being irrigated with distilled water. when the seedlings showed a pair of definitive leaves, they were transplanted to plastic pots with a volumetric capacity of 1,000 cm3, being considered an experimental unit (eu). table 1 – characterization of the soil used in the experiment with ilex paraguariensis. cmolckg -1: centimol charge per kg of soil. ph water ca+mg al h+al p k cu m.o. argila 1:1 cmolc kg -1 mg kg-1 % 5.3 2.23 0.0 3.3 6.5 126.5 12.73 1.1 62.00 growth and tolerance of ilex paraguariensis a. st.-hil. inoculated with ectomycorrhizal fungi in copper-contaminated soil 345 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 343-351 issn 2176-9478 cu doses were prepared and applied 30 days before transplanting the seedlings in the form of copper sulfate solution (cuso4.5h2o). at the time of soil amendment, the doses were diluted in 50 ml of distilled water to allow their homogenization in the soil. immediately before planting the seedlings, soil samples were collected from each treatment to extract the pseudo-total cu contents, according to methodology 3050b (usepa, 1996) and determination by atomic absorption spectrophotometry (miyazawa et al., 2009). the doses of cu applied to the soil increased the pseudo-total contents of the metal in a linear profile (figure 1), achieving values above the limit of 200 mg kg-1 established in the brazilian legislation for investigation in agricultural areas (brasil, 2009). the quality reference value of 203 mg kg-1 was also exceeded for soils from volcanic rocks in the plateau of the state of rio grande do sul (fepam, 2014). the inoculations of the ectomycorrhizal fungi in the seedlings were carried out through an inoculant produced from the fungal mycelium grown in a petri dish containing mnm culture medium, using 10 petri dishes per fungus, totaling 21 colonies for each fungus used, which was crushed in a blender with 500 ml of distilled water for 10 s. for inoculation, 10 ml of this solution was applied, using a graduated syringe, directly on the roots and on the soil adjacent to the root system of each treatment at the time of transplanting the seedlings. the uninoculated control treatment also received 10 ml of a solution containing only the mnm culture medium. the experiment was carried out for 120 days after the seedlings were transplanted. the eus containing 5 l were weighed and the field capacity was estimated. subsequently, soil moisture was kept at 70-80% of field capacity. to meet the requirements of the experimental design, the location of the eus was changed weekly. natural light was maintained without using a shade screen. at the end of the experiment, the height of the shoots (h) was quantified using a graduated ruler, measured from the neck of the seedlings to the shoot apex; the diameter of the stem (dc) was measured with a digital caliper, black jack tools® brand; the dry mass of the root system (msr) and the shoots (mspa), both separated in the region of the stem of the seedling, were dried in an oven at 60 ± 1°c to constant mass, weighed on an analytical scale, and the total dry mass (mst) was calculated by the sum of the msr and mspa (silva, 2009). the roots were separated from the soil by washing with running water, using sieves with a mesh size of 0.5 mm in diameter. subsequently, the roots were digitized using a scanner (hp d110) to determine the root specific surface area (ase) by processing the images in sapphire 2.0 (jorge and silva, 2010) software for fiber and root analysis. leaf area (fa) was measured and analyzed using imagej software (version 2.0; us national institutes of health, bethesda, maryland, usa) (schneider et al., 2012). the dry mass of the roots and shoots was ground in a wiley mill with a 10 mesh sieve to determine cu contents in plant tissue, through nitric-perchloric digestion (3:1) and determination through atomic absorption spectrophotometry (miyazawa et al., 2009). based on the mst of the zero copper dose (d0) and the other doses ranging from 80 to 400 mg kg-1 (dn), the tolerance index (itol) was calculated, according to equation 1. the itol estimates the ability of seedlings to grow in environments with high cu concentrations (wilkins, 1978). itol = mstdn mstdo ∗ 100 (1) (1) the roots were separated from the soil by washing with running water, using sieves with a mesh size of 0.5 mm in diameter. subsequently, the roots were digitized using a scanner (hp d110) to determine the root specific surface area (ase) by processing the images in sapphire 2.0 (jorge and silva, 2010) software for fiber and root analysis. leaf area (fa) was measured and analyzed using imagej software (version 2.0; us national institutes of health, bethesda, maryland, usa) (schneider et al., 2012). the evaluation of mycorrhizal root colonization was performed using the technique of clarification and staining of the roots with 0.05% trypan blue, for visualization of the ectomycorrhizae under a microscope and a magnifying glass (brundrett, 2008). ectomycorrhizal colonization was estimated at five replicates per plant by the checkered plate method (giovannetti and mosse, 1980). the results were submitted to analysis of variance and when they showed significant interaction, they were submitted to regression analysis of the quantitative variation factor (doses) within each level of the qualitative factor (mycorrhizal inocula). for the parameters without interaction, the simple effects were split, and the means of the qualitative factor (factor a) were compared by tukey’s test at 5% error probability and the means of the quantitative factor (factor d) submitted to polynomial regression analysis by the sisvar program (ferreira, 2011). figure 1 – pseudo-total copper levels as a function of the doses of copper amendment to the soil. coinaski, d.a. et al. 346 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 343-351 issn 2176-9478 results and discussion yerba mate plants showed a significant interaction (p ≤ 0.05) between the ectomycorrhizal inoculum and cu doses applied to the soil for plant height, stem diameter, aerial and root dry mass, leaf area, and specific surface area of the roots (figure 2). the doses of cu applied to the soil induced a linear reduction in the height of seedlings without inoculation, while the inoculated treatments were significantly higher with the ufsc-pt116 isolate, promoting a linear increase, being 58% higher than the control at the dose of 400 mg kg-1 (figure 2a). these results corroborate the results obtained by dellai et al. (2018), in which eucalyptus saligna sm. produced in soil contaminated with cu showed greater height when inoculated with the ufsc-pt116 isolate. ectomycorrhizal fungi, when establishing an association with plants, increase the absorption of water and nutrients from the soil, while the fungal mantle located on the surface of the roots acts as a physical and chemical barrier to heavy metals (moreira and siqueira, 2006; smith and read, 2008). the results demonstrate that inoculation with these isolates allows for lower cu toxicity in terms of the height of yerba mate seedlings. the stem diameter showed a reduction of 31.3% at the highest dose of cu in plants without inoculation (figure 2b). in ectomycorrhizal isolates, the response was quadratic positive, with an increase of 6% when the ufsc-pt116 isolate was inoculated at the cu dose of 211.50 mg kg-1 of soil. dellai et al. (2014) reported that the stem diameter of the m. scabrella was significantly reduced when inoculated with the ufsc-pt116 fungus, which indicates that the response of this isolate is influenced by the plant species in association. however, for transplanting the seedlings to the field, a minimum neck diameter of 2 mm is recommended (wendling and dutra, 2010) and, in this case, all treatments have adequate values at the cu doses studied. the dry mass of the aerial part of the yerba mate seedlings without inoculation was linearly reduced with the cu doses, while the ufsc-pt116 isolate promoted a linear increase, being 67% higher than the control at the dose of 400 mg of cu kg-1 of soil (figure 2c). silva et al. (2010) also found a reduction in shoot dry mass of the seedlings of peltophorum dubium (spreng.) fabaceae with up to 450 mg kg-1 of cu added to the soil. plants submitted to high doses of cu may show shoot chlorosis (yruela, 2013), early defoliation, and reduced shoot (grassi filho, 2005; cassanego et al., 2013) and plant growth (gautam et al., 2016). however, steffen et al. (2012) showed that the application of both the isolate ufsc-pt116 and eucalyptus essential oil increases the development of the aerial part of caesalpinia peltophoroides benth. fabaceae. the results indicate that the ufscpt116 isolate promotes an increase in the growth of the aerial part of yerba mate seedlings in soils contaminated with cu. the root dry mass was linearly reduced with cu doses in plants without inoculation and with the ufsc-pt116 isolate, while ufscsu118 and ufsc-pt132 had a quadratic response, with a maximum point at doses of 192.5 and 164.5 mg kg-1, respectively (figure 2d). a high amount of cu in the soil causes inhibition of root growth and reduced photosynthesis (yruela, 2009) and, in eucalyptus citriodora (corymbia citriodora (hook.) k.d. hill & l.a.s. johnson) myrtaceae, weirich et  al. (2018) obtained lower root dry mass when inoculated with the ufsc-pt116 isolate. despite the reduction in root dry mass of plants inoculated with the ufsc-pt116 isolate with cu doses, the formation of a mycorrhizal association results in an increase in the absorption area of the root of the plant because of the presence of fungal hyphae (smith and read, 2008), modifying the architecture of the roots that become shorter and more branched (raven et al., 2007). the use of ectomycorrhiza allowed greater leaf area in the yerba mate seedlings with the ufsc-pt116 isolate, promoting a linear increase and being superior to the other treatments at the dose of 400 mg kg-1 of soil (figure 2e). in the seedlings without inoculation, the reduction of the leaf area was linear, 44.5%, with increased doses of cu in the soil. the jatropha curcas l. of the euphorbiaceae family had a linearly reduced leaf area with increasing cu doses and, when submitted to 100 mg kg-1, it was 69% lower compared to the control (chaves et  al., 2010). although the green stems of plants in general and even the roots of epiphytic species can carry out photosynthesis, the leaves are the main organs responsible for the production of photoassimilates, and a larger leaf area allows plants to have a greater capacity to carry out photosynthesis due to the greater exposure to sunlight, the leaf area being responsible for the production of photoassimilates necessary for the metabolic demand and formation of new plant structures (silva et al., 2018). cu had a depletion effect on the assimilatory apparatus of plants without inoculation; however, there was an increase in the leaf area of yerba mate with the ufsc-pt116 isolate. the specific surface area of roots was reduced with cu doses in plants without inoculation and with the isolate ufsc-pt132 (figure 2f). the ufsc-pt116 isolate showed a quadratic effect, showing a higher specific area compared to the other treatments at the dose of 400 mg kg-1 of cu. increased cu doses in the soil in species of the fabaceae family induced a linear reduction in the surface area of the roots of bauhinia forficata link and pterogyne nitens tul seedlings and a quadratic increase in enterolobium contortisiliquum vell. up to a dose of 81 mg kg-1 (silva et  al., 2016). the increase in the surface area of absorption of the roots represents an increase in the volume of exploited soil, and according to harley (1969), the surface area exploited by ectomycorrhizal fungi is estimated to be 1,000 times greater than that of roots without the presence of ectomycorrhiza. mycorrhizal plants could have a better nutritional status compared to plants without inoculation, which could be a conditioning factor for the survival rate of the species (silva et al., 2003). these results show a positive effect of the ufsc-pt116 isolate on the surface area of the roots of yerba mate seedlings subjected to cu contamination. growth and tolerance of ilex paraguariensis a. st.-hil. inoculated with ectomycorrhizal fungi in copper-contaminated soil 347 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 343-351 issn 2176-9478 dms: minimum significant difference by tukey’s test (p ≤ 0.05). figure 2 – (a) ratio of height, (b) stem diameter — diameter, (c) dry mass of the shoots — mspa, (d) dry mass of the roots — msr, (e) leaf area, and (f) specific surface area of the roots — ase of ilex paraguariensis seedlings with copper doses applied in the soil, without (control — test) and with the addition of three inocula of ectomycorrhizal fungi such as pisolithus microcarpus (pt116), pisolithus tinctorius (pt132), and suillus cothurnatus (su118). coinaski, d.a. et al. 348 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 343-351 issn 2176-9478 the cu content in the shoots and roots system of yerba mate showed a significant interaction between the inoculum and cu doses (figure 3). the cu content in the shoots increased linearly by 419% in the treatment without inoculation between the baseline and final period, while both isolates ufsc-pt116 and ufsc-su118 showed a maximum point of 198.9 and 162.3 mg kg-1, respectively. at the highest dose studied, there was a reduction in the content of this metal in 83 and 86% for both ufsc-pt116 and ufsc-su118 isolates, respectively, compared to the plants without inoculation (figure 3a). in the root system, the treatment without inoculation showed an increase of 847% in the cu content at the highest dose, being significantly higher than the other treatments, and the ufsc-pt116 and ufsc-su118 isolates showed a maximum point at the estimated doses of 179.6 and 296.13 mg kg-1, respectively; and also resulting in lower cu content in the root at the highest dose applied to the soil (figure 3b). it can be seen that at certain doses, in the presence of ectomycorrhizal fungi, the cu content in the tissue of the roots and shoots of the plants was lower, as observed by gadd (1993) and fogarty and tobin (1996), who showed a close relationship between the production of extracellular pigments by ectomycorrhizal fungi and the bioadsorption of metals. thus, as shown by bertolazzi et al. (2010), ectomycorrhizal isolates can retain cu in their mycelium and adsorb the metal, preventing it from being absorbed by the yerba mate roots. the itol showed a significant interaction between the inoculum and cu doses applied to the soil, being reduced in seedlings without inoculation by 14% at the highest dose (figure 4). in treatments with inoculation, the ufsc-pt116 isolate showed a linear increase of 106%, at the dose of 400 mg kg-1 of cu in the soil, being significantly higher than the other treatments. cu doses also caused a reduction in the itol of senna multijuga ((rich.) h.s. irwin & barneby) fabaceae (de marco et al., 2017), corroborating with the results found in this study for plants without inoculation. mycorrhizas play a key role in reducing the toxic effect of cu on the plant. in the plasma membrane, they play a role in the homeostasis of contaminants, controlling or preventing the entry of the metal into the cell (ali et al., 2013). the results showed a significant interaction between the ectomycorrhizal isolates and the cu doses for the percentage of ectomycorrhizal colonization, being significantly higher with the inoculations compared to the control (without inoculation) that did not show ectomycorrhiza formation, in all cu doses used (figure 5). the ufsc-pt116 isolate showed a significantly higher percentage of mycorrhizal colonization than the other inocula from the 160 mg kg-1 dose, ranging from 14 to 19%. in a study with the ufsc-pt116 isolate, souza et  al. (2012) obtained values close to 20% of colonization in the species eucalyptus grandis (hill ex maiden), family myrtaceae. these authors emphasize the need for selecting fungal isolates that are efficient in establishing ectomycorrhiza with certain plant species. according to moreira and siqueira (2006), ideal fungi for large-scale inoculation need to widely colonize the root system and promote a beneficial response in the root system of the plants. dms: minimum significant difference by tukey’s test (p ≤ 0.05). figure 3 – (a) copper content in the shoots — cupa and (b) roots — cur of ilex paraguariensis seedlings with doses of copper applied in the soil without (control) and with the addition of three inocula of ectomycorrhizal fungi such as pisolithus microcarpus (pt116), pisolithus tinctorius (pt132), and suillus cothurnatus (su118). growth and tolerance of ilex paraguariensis a. st.-hil. inoculated with ectomycorrhizal fungi in copper-contaminated soil 349 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 343-351 issn 2176-9478 dms: minimum significant difference by tukey’s test (p ≤ 0.05). figure 4 – relationship between the tolerance index (itol) of ilex paraguariensis seedlings with the doses of copper applied in the soil, control treatments without inoculation (control) and with the addition of three inocula of ectomycorrhizal fungi pisolithus microcarpus (pt116), pisolithus tinctorius (pt132), and suillus cothurnatus (su118). other studies on excess cu in other plants, such as scrophularia striata, showed that there is a toxicological effect in increasing the concentration of metals, not only with cu (mousavi et al., 2022). however, as this is a pioneering study with yerba mate, it was not possible to discuss the effect of the ectomycorrhizal fungi, yerba mate, and cu tolerance in conjunction with the literature. conclusions environmental contamination has been constant in the soil system, causing several environmental problems. the application of clean biotechnologies in contaminated environments is a sustainable, cheap, and viable way to reduce or control pollution and re *means followed by the same letter do not differ from each other at the same dose by the tukey’s test (p < 0.05) of the probability of error. figure 5 – percentage of mycorrhizal colonization in ilex paraguariensis in the control treatments, without inoculation (control) and with the addition of three inocula of ectomycorrhizal fungi pisolithus microcarpus (pt116), pisolithus tinctorius (pt132), and suillus cothurnatus (su118) in a soil contaminated with doses of copper. cover these degraded environments. the results of this study, with the application of ectomycorrhizal fungi in ilex paraguariensis plants to reduce the effect of contamination, showed that the use of these fungi contributes to reducing cu bioaccumulation and mitigates the possible phytotoxic effects on the plants, which may contribute to decreasing high concentrations of this metal in the soil. the inoculation of ilex paraguariensis seedlings with the ectomycorrhizal fungi ufsc-pt116, ufsc-pt132, and ufsc-su118 mitigates the phytotoxicity effect caused by the excess of cu in the soil. although the results shown in this work demonstrate high applicability, long-term studies and the use of new isolates and different plants are needed to increase the use of the technique. contribution of authors: coinaski, d. a.: conceptualization; data curation; formal analysis; investigation; methodology; validation; visualization; writing — original draft; writing — review & editing. silva, r. f.: conceptualization; investigation; methodology; supervision; validation; visualization; writing — original draft; writing — review & editing. ros, c. o.: investigation; methodology; supervision; validation; visualization; writing — original draft; writing — review & editing. rosa, g. m.: investigation; methodology; supervision; validation; visualization; writing — original draft; writing — review & editing. soriani, h. h.: investigation; methodology; supervision; validation; visualization; writing — original draft; writing — review & editing. andreazza, r.: investigation; supervision; validation; visualization; writing — original draft; writing — review & editing. coinaski, d.a. et al. 350 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 343-351 issn 2176-9478 references afonso, t.f.; demarco, c.f.; pieniz, s.; quadro, m.s.; camargo, f.a.o.; andreazza, r., 2022. analysis of baccharis dracunculifolia and baccharis trimera for phytoremediation of heavy metals in copper mining tailings area in southern brazil. applied biochemistry and biotechnology, v. 194, 694-708. https://doi.org/10.1007/s12010-021-03652-3. ali, h.; 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dengue; yerba mate; larvicide; natural products. resumo aedes aegypti é o principal vetor da dengue, febre chikungunya e zika vírus em escala global. as estratégias para controle populacional deste vetor recorrem à utilização de inseticidas sintéticos, que podem acarretar problemas de intoxicação e contaminação ambiental. este estudo avaliou o efeito larvicida de extratos hidroalcoólicos de folhas e frutos de ilex paraguariensis e de ilex theezans sobre a. aegypti. os bioensaios foram conduzidos sob condições controladas. os frutos in natura e secos de i. paraguariensis demonstraram maior atividade larvicida sobre a. aegypti em relação às folhas da mesma espécie. as larvas do mosquito demonstraram maior susceptibilidade frente aos extratos de folhas secas, in natura e frutos verdes de i. theezans. também foi observada variação na mortalidade larval nos períodos de exposição. a eficiência larvicida dos extratos de i. theezans são resultados promissores e abrem a possibilidade para estudos subsequentes do uso de extratos desta planta. palavras‑chave: controle vetorial; dengue; erva‑mate; larvicida; produtos naturais. doi: 10.5327/z2176-947820160177 larval susceptibility of aedes aegypti (l.) (diptera: culicidae) to extracts of ilex paraguariensis and ilex theezans suscetibilidade larval de aedes aegypti (l.) (diptera: culicidae) aos extratos de ilex paraguariensis e ilex theezans https://www.facebook.com/ariane.paris.7 knakiewicz, a.c. et al. 114 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 113-120 introduction the epidemiological situation of dengue, chikungun‑ ya fever and zika virus in brazil has been increasing‑ ly complex as its main vector. the mosquito aedes aegypti (linnaeus 1762) is spread by almost all the na‑ tional territory, where epidemics have been recurrent (barreto & teixeira, 2008). the a. aegypti is one of more than 500 species of the aedes genus (diptera: culicidae), considered as the main vector of these viruses and also of urban yellow fever. it uses water tanks to lay its eggs and consequently develop their larvae. an important evolutionary feature that al‑ lowed the conquest of a large proportion of the globe is that its eggs are resistant to desiccation, remain‑ ing viable in the absence of water for more than one year (tauil, 2002; powell & tabachnick, 2013). when it is in contact with water, the larvae emerges, going through four stages (l1, l2, l3 and l4) and sub‑ sequently originating the pupae and, soon after, adult mosquitoes (neves, 2011). among the strategies for population control of this vec‑ tor, there is also the use of synthetic insecticides, such as pyrethroids deltamethrin and the carbamate ben‑ diocarb (guarda et al., 2016). the use of these insec‑ ticides may cause toxicity problems and environmen‑ tal contamination, leading to risks to local biodiversity and human health. synthetic insecticides have low se‑ lectivity and can select genes that cause resistance in populations of aedes (caldas, 2000; santiago et al., 2005). the vector management with the use of natural products is less intrusive than using the conventional insecticides (synthetic), having a more rapid degrada‑ tion, resulting in lower occupational exposure and less environmental pollution (valladares; defago; pala‑ cios, 1997; barreto, 2005). studies have shown the effectiveness of natural prod‑ ucts for the control of embryonic development, larval, pupa and adult emergence of a. aegypti (brunherot‑ to & vendramim, 2001; rossi et al., 2007; busato et al., 2015). a perspective arises from the study of busato et al. (2015) successfully testing the larvicide efficiency to the ethanol extracts of leaves of ilex paraguariensis a. st.‑hill (aquifoliaceae) on a. aegypti. the species i. paraguariensis is from south america, popularly known as yerba mate or congonha, being grown and consumed as tea or mate in argentina, brazil, paraguay, and uruguay. after processing, its leaves and branches make the drinks appreciated by the population of these countries (souza, 2009; lorenzi & matos, 2002). in the botanical descrip‑ tion of kricun (1983) and giberti (1995), it is an ev‑ ergreen tree, with height about 3 to 5 m (in growing forests) and up to 12 m high and 70 cm in diame‑ ter, in a native forest environment. besides its cul‑ tural and gastronomic aspects, the great commercial interest in i. paraguariensis is due to the presence of caffeine and theobromine, recognized for exercis‑ ing stimulating effects on cardio‑circulatory systems as coffee, cocoa and guarana (castaldelli et al., 2011). the plant also has vitamins, amino acids and triterpene saponins of nutritional and medicinal in‑ terest in its chemical constitution (rates, 2004; pio‑ vezan‑borges et al., 2016). the ilex theezans mart species ex reissek (aquifoliace‑ ae) is popularly known as cauna and little used com‑ mercially, but common in vegetation types in the south of brazil. it is an evergreen tree, early secondary or late secondary species. its height reaches up to 20 m, has a diameter of 70 cm and the chemical properties of the extracts of this plant are still poorly known. in this context, this study aimed to evaluate the larvicid‑ al effect of hydroalcoholic extracts of leaves and greens and dried fruit of i. paraguariensis, native and cultivat‑ ed and i. theezans on a. aegypti. material and methods plant material the leaves and fruits collection of i. paraguariensis, na‑ tive and cultivated and i. theezans were held in mare‑ chal bormann district (27°, 19’05”s,52°,65’11”w), chapecó (sc), on december 2015. the collected plant material was identified by the curator of the herbarium of the universidade comunitária da região de chapecó. larval susceptibility of aedes aegypti (i.) (diptera: culicidae) to extracts of ilex paraguariensis and ilex theezans 115 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 113-120 these materials were transferred to the pharma‑ cognosy laboratory, reduced to small fragments, and submitted to drying at room temperature, protected from direct light and moisture. subse‑ quently, the dried plants were ground in a knife mill (ciemlab®, ce430) selected in a filter of 425 μm (35 tyler/mesh), identified and stored away from the light. extracts production for the preparation of extracts by turbolisis (5 days), fresh and dried leaves and fruits, were follow protocol used as recommended by the brazilian pharmacopoeia (fb 5, 2010). there were 12 extracts prepared: fresh and dry leaves, as well as the fruits of i. paraguariensis (na‑ tive and cultivated); leaves (fresh and dried) and fruit of i. theezans. after their filtration through büchner fun‑ nel, the extracts were concentrated by rotary evapora‑ tion under reduced pressure, lyophilized, weighed and stored in a freezer at ‑20°c for further assays. experimental procedure the collection of eggs of a. aegypti was conducted from november 2015 to april 2016. there were 15 egg‑traps characterized as plastic containers of black color, with a capacity of 500 ml, with 200 ml of water into each trap and monitored every 7 days. for laying the eggs and for the collection of the field, a white crop seed germi‑ nation paper cut into strips of 29.7 x 10 cm was used (gomes; sciarico; eiras, 2006). the cut was placed around the inside of the trap so that approximately four centimeters were submerged in the solution. the egg traps were distributed at different points of the city of chapecó, in establishments previously known by the mosquito infestation, according to data from the pro‑ grama municipal de controle da dengue (city program for dengue control). the papers with the eggs were placed in white plastic trays 20 x 30 cm containing 2 l of water without treat‑ ment to obtain the larvae. the larvae were fed with fish feed (holiday®) and remained in the trays until the l2 stage with a period of three days. the bioassays were carried out in laboratory conditions (ecological ento‑ mology laboratory ‑ labent‑eco of the community university of chapecó region), with a temperature of 28 ± 3°c and a photoperiod of 12 hours. experimental design the experimental microcosms were in transparent plastic cups with 300 ml capacity. each microcosm had a volume of 80 ml of vegetable extracts concen‑ trations ranging from 500 to 2,000 experimental g/ml and 20 active a. aegypti larvae of the second stage. the control microcosms received only 80 ml of un‑ treated water and 20 mosquito larvae. each treatment was repeated three times and all larvae used in the ex‑ periment were fed with fish feed – only at the begin‑ ning of the test. larval susceptibility was evaluated at intervals of 24, 48 and 72 h after exposure to the solu‑ tions. the living larvae were counted in each period. after the experiment ends, the remaining larvae were sacrificed in boiling water and discarded. statistical analysis the data evaluation was performed by the analysis of variance (anova, one‑way) on the number of living larvae, where the means were grouped by the dun‑ can test at 5% probability of error. the efficiency of the treatments tested was calculated by abbott equation (1925), used to compare the treatments with respect to control and defined by the formula %efficiency = (t‑t)*100/t, where “t” represents the average number of living larvae in control, and “t” is the average of sur‑ viving larvae in each treatment. results larval susceptibility to a. aegypti was significantly af‑ fected by the treatment variable, by the time variable and also by the interaction between treatment and time (table 1). knakiewicz, a.c. et al. 116 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 113-120 the extracts of dried leaves of i. theezans at a con‑ centration of 750 μg/ml showed the highest larvi‑ cide efficiency from the first 24 hours. there was an efficient success in extracts of fresh leaves and fruits (1,000 μg/ml) and dried fruits (2,000 μg/ml) of i. theezans. the native dried fruit extract of i. paraguariensis also showed greater than 50% activity in concentration of 1,000 μg/ml. all ex‑ tracts of i. paraguariensis matched to the control (p < 0.01) (table 2). table 1 – variance analysis of the number of aedes aegypti living larvae exposed to treatments with hydroalcoholic extracts of i. paraguariensise and of i. theezans under laboratory conditions (temperature 28°c and 12 hours photoperiod). variation cause degrees of freedom average square probability treatment 28 0.82 p<0.01 hours 3 3.93 p<0.01 treatments x hours 84 0.26 p<0.01 residue 232 0.04 total 347 coefficient of variation = 6.8% table 2 – treatments, average of a. aegypti alive after 72 hours of exposure to treatment with hydroalcoholic extracts of i. paraguariensise of i. theezans followed by standard error and efficiency percentage in laboratory conditions (temperature 28°c and 12 hours’ photoperiod). means followed by capital letters differ by duncan test (p < 0.01). treatments alive larvae % efficiency (72 h) control 20 ± 0 a 0% i. paraguariensis fresh native fruits 750 μg/ml 20 ± 0 a 0% i. paraguariensis fresh native leaves 1,000 μg/ml 20 ± 0 a 0% i. paraguariensis fresh cultivated leaves 1,000 μg/ml 20 ± 0 a 0% i. paraguariensis fresh cultivated fruits 1,000 μg/ml 20 ± 0 a 0% i. paraguariensis fresh native leaves 2,000 μg/ml 20 ± 0 a 0% i. paraguariensis dry native leaves 1,000 μg/ml 20 ± 0 a 0% i. paraguariensis dry native leaves 2,000 μg/ml 20 ± 0 a 0% i. paraguariensis dry cultivated leaves 2,000 μg/ml 20 ± 0 a 0% i. paraguariensis dry cultivated leaves 1,000 μg/ml 19.66 ± 0.08 a 1.7% i. paraguariensis dry native fruits 1,000 μg/ml 19.33 ± 0.77 a 3.35% i. paraguariensis fresh cultivated fruits 2,000 μg/ml 18.66 ± 0.11 a 6.7% i. paraguariensis fresh cultivated leaves 2,000 μg/ml 18.66 ± 0.23 a 6.7% i. paraguariensis dry cultivated fruits 750 μg/ml 16.03 ± 0.65 ab 19.85% i. paraguariensis fresh native fruits 1,000 μg/ml 14.93 ± 0.57 ab 25.35% i. paraguariensis dry native fruits 2,000 μg/ml 13.93 ± 0.98 ab 30.35% i. theezans freen leaves 750 μg/ml 13.85 ± 0.69 ab 30.75% i. paraguariensis fesh native fruits 2,000 μg/ml 12.82 ± 0.84 ab 35.9% i. paraguariensis dry cultivated fruits 1,000 μg/ml 9.76 ± 1.37 ab 51.2% i. theezans dry fruits 1,000 μg/ml 8.78 ± 1.41 b 56.1% i. theezans fresh fruits 2,000 μg/ml 8.58 ± 1.43 bc 57.1% i. theezans fresh leaves 1,000 μg/ml 6.23 ± 2.03 cd 68.85% i. theezans fresh fruits 1,000 μg/ml 5.64 ± 1.74 cd 71.8% i. theezans dry leaves 750 μg/ml 1.88 ± 2.36 e 90.6% larval susceptibility of aedes aegypti (i.) (diptera: culicidae) to extracts of ilex paraguariensis and ilex theezans 117 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 113-120 the most effective larvicidal effect of the extracts was observed after 24 hours of exposure. al‑ though it was observed activity in the period be‑ tween 0 and 24 hours for the fresh leaf extract of i. theezans (1,000 μg /ml), the stronger activity of the other was observed in the period between 24 and 48 hours and less intense between 48 and 72 hours (figure 1). discussion the results showed that the hydroalcoholic extracts of leaves and fruits, both fresh or dry of i. theezans showed larvicidal activity at all concentrations test‑ ed, and concentrations above 750 μg/ml were the most efficient. the extract of dried leaves of i. theezans at a concentration of 750 μg/ml was the most efficient (table 2). in 72 hours, it showed the efficien‑ cy of 90.6%. the fresh fruits extract of this species presented 71.8% efficiency. the highest activity was observed in the period between 24 and 48 hours of exposure (figure 1). ilex theezans is an early successional species, consid‑ ered one of the most frequent in mixed rain forest and according to viani and vieira (2007) it usually co‑ exists with i. paraguariensis. the i. theezans leaves are mixed in the mate to increase the bitterness, having a higher concentration of saponins. the main biological activities of saponins are related to their active tense, complexing, haemolytic and toxic properties (maha‑ to; sarkar; poddar, 1988). the fact that i. theezans had larvicide effectiveness against a. aegypti may be related to the presence of a higher concentration of saponins usually used to differentiate species of ilex. however, they would require additional studies on their composition. it was noticed that the extracts of i. theezans showed the highest efficiency between 24 and 48 hours. after this period, the activity was still observed, although with a reduction in the effect of the extracts on a. aegypti larvae. for garcia (2014), a product is commercially ef‑ ficient and recommended if it shows lethality inferior to 80%, so that there is a selection of genes causing resis‑ tance. one of the treatments reached the parameter of the extract of dried leaves of i. theezans (750 μg/ml). figure 1 – survival of a. aegypti larvae exposed to different concentrations of i. theezans extracts, evaluated every 24 hours under laboratory conditions (temperature 28°c and 12 hour photoperiod). 0 5 10 15 20 0 24 48 72 av er ag e liv e la rv ae time after application (hours) i. theezans fresh fruits 2,000 μg/ml i. theezans fresh leaf 1,000 μg/ml i. theezans fresh fruits 1,000 μg/ml i. theezans dried leaf 750 μg/ml knakiewicz, a.c. et al. 118 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 113-120 fruit and fresh and dry leaves extracts of i. paraguariensis, native and planted, from the concentration of 1,000 μg/ml showed a relatively low larvicide efficien‑ cy when compared to extracts of i. theezans (table 2). the fact of being native or planted did not result in dif‑ ferences in this study. for more favorable, shaded and with specific microclimatic condition environments, such as intensity and duration of sun radiation, and the predetermined genetic variations (coelho; mariath; schenkel, 2002) and even the presence or absence of endophytic microorganisms (melo & azevedo, 1998), differences in the activity of the extracts were expect‑ ed. studies regarding the phytochemical composition of yerba mate demonstrated that their compounds may vary in quantitative and qualitative terms, such as the type of crop, climate, agronomic conditions, plant age, methodology analysis and industrial processing (dutra, 2009). in the study of busato et al. (2015), in a bioassay using a hydroalcoholic extract of i. paraguariensis leaves, using the drying method in an oven for 48 hours, larvicide efficiency was checked on a. aegypti, with 100% mortality at a concentration of 2,000 μg/ml. comparing the results of busato et al. (2015), it is possi‑ ble to infer that the extracts of the preparation method may have influenced the results for i. paraguariensis. the fresh and dry fruits of i. paraguariensis showed greater activity than the leaves of the same species. the fresh fruits of yerba mate, compared to the leaves, showed higher concentrations of saponins, which are present as a defense against herbivores and other forms of consumption and predation (pavei et al., 2007). af‑ ter ripening, there is a predominance of other nutrients, which facilitate the use and dispersal of seeds, such as sugar, proteins, fats and carbohydrates (raven; evert; eichhorn et al., 1996). probably these saponins in fresh fruits of i. paraguariensis were lethal to a. aegypti lar‑ vae. the effect of this saponin in fruits of various families of plants is known to be deleterious to the development of pests of maize monocultures such as spodoptera frugiperda (smith, 1797) and helicoverpa zea caterpillars (boddie 1850) (dowd et al., 2011). the great commercial interest in i. paraguariensis as well as its cultural and gastronomic aspects is due to the presence of xanthine bases. according to borges et al. (2013), one of the main constituents of yerba mate leaves used for teas are methylxanthines, caf‑ feine, theobromine and theophylline traits. these results open perspectives in replacement of syn‑ thetic insecticides by natural products in the control of a. aegypti, by their abundant presence in southern brazil. these results are promising, creating the possi‑ bility for further studies regarding the use of extracts of these plants as larvicides of a. aegypti, as an alter‑ native to the synthetic products. for the treatments carried out, the method of extraction and preparation of i. paraguariensis extracts proved to be little efficient. one possibility is that not all compounds were released during the process of preparation. for the species i. theezans, the method was efficient, widening the per‑ spective for further studies of this yet little used species. acknowledgment research supported (scholarship) by cnpq/pibiti (notice 180/dean/2015) and the universidade comunitária da região de chapecó ‑ unochapecó. referências barreto, c. f. aedes aegypti – resistência aos inseticidas químicos e as novas alternativas de controle. revista eletrônica faculdade montes belos, v. 1, n. 2, p. 62‑73, 2005. barreto, m. l.; teixeira, m. r. dengue no brasil: situação epidemiológica e contribuições para uma agenda de pesquisa. estudos avançados, v. 22, n. 64, p. 53‑72, 2008. borges, a. c. p.; dartora, n.; ril, f. t.; gonçalves, i. l.; valduga, a. t. avaliação do conteúdo de cafeína na oxidação de folhas de ilex paraguariensis st. hil. revista de ciência e tecnologia, v. 15, n. 20, p. 38‑43, 2013. larval susceptibility of aedes aegypti (i.) 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universidade federal de são carlos (ufscar) – sorocaba (sp), brasil. ismail barra nova de melo professor adjunto, docente do programa de pós‑graduação em sustentabilidade na gestão ambiental e coordenador do curso de geografia da ufscar – sorocaba (sp), brasil. endereço para correspondência: ismail barra nova de melo – rua monsenhor joão soares, 50, apto. 81 – centro – 18010‑300 – sorocaba (sp) – e‑mail: ismail.barra@gmail.com resumo a gestão eficiente dos resíduos sólidos domiciliares no meio urbano é de extrema importância para o meio ambiente e para a saúde pública. a integração dos catadores nessa gestão pode contribuir muito para melhorar a coleta seletiva nas cidades brasileiras, pois eles atuam nos municípios como verdadeiros agentes de limpeza pública. no brasil, as cooperativas de reciclagem têm sido objeto de estudos, que mostram a importância da atividade para minimizar o impacto ambiental dos resíduos sólidos urbanos por meio da coleta seletiva. esta pesquisa foi desenvolvida utilizando como método o estudo de caso de duas cooperativas de reciclagem. as informações das cooperativas e dos cooperados que as integram foram coletadas a partir de entrevistas e questionários. após a pesquisa, apesar das similaridades encontradas em ambas as cooperativas, a associação vila esperança de materiais recicláveis (avemare), situada em santana de parnaíba (sp), se mostrou mais bem‑sucedida que a cooperativa de reciclagem boa esperança de salto (corbes), situada em salto (sp), em todos os aspectos de sua gestão, o que gera melhores resultados financeiros para a cooperativa. isso ocorre porque existem diferenças importantes entre elas. palavras‑chave: cooperativas; resíduos sólidos; gestão. abstract the efficient management of solid waste in urban territory is extremely important for the environment and public health. the integration of scavengers in the solid waste management system can contribute a lot to improve the waste selective collection in the big brazilian cities, since they already act in municipalities as true public cleaning agents. in brazil, the recycling cooperatives have been subject of studies that shows the importance of the activity to minimize the environmental impact of urban solid waste through selective collection. this research was developed using as method the case study of two recycling cooperatives. the information of the cooperatives and its members were collected through interviews and questionnaires. after the research, despite the similarities found in both cooperatives, associação vila esperança de materiais recicláveis (avemare), located in santana de parnaíba (sp), proved to be more successful than cooperativa de reciclagem boa esperança de salto (corbes), located in salto (sp), in all management aspects, leading to stronger financial results for the cooperative. this happens because there are important differences between them. keywords: cooperatives; solid waste; management. doi: 10.5327/z2176-947820152814 89 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 introdução as questões relacionadas com os resíduos sólidos não são atuais ou exclusivas da sociedade contemporânea, ao contrário, seu gerenciamento vem de longa data, pois a sua existência é indissociável das atividades de‑ senvolvidas pelo homem, tanto no tempo quanto no espaço. portanto, já nos primórdios da humanidade, os resíduos constituíam um foco obrigatório de atenções. no entanto, atualmente, os resíduos sólidos apresen‑ tam fortíssima resistência à degradação e se tornam uma presença constante. de acordo com carvalho (1999), a composição dos resíduos sólidos é variável de acordo com o desenvolvimento socioeconômico, va‑ riando entre países, cidades e famílias. quanto maior o desenvolvimento socioeconômico, menor será a pre‑ sença de materiais orgânicos e maior será a presença de materiais inorgânicos, que são os mais resistentes à degradação. o aumento dos materiais inorgânicos está diretamente relacionado ao maior consumo de produ‑ tos industrializados e ao aumento da urbanização. so‑ mando‑se a isso a condição de integrarem uma cadeia de produção e consumo que se estendeu globalmente, pode‑se afirmar que “[...] não existe nenhum ponto do globo a salvo do lixo” (waldman, 2010, p. 56). de acordo com waldman (2010), a maior parte dos re‑ síduos sólidos urbanos (rsu) advém dos descartes das moradias, ou seja, dos resíduos domiciliares. no mun‑ do, são descartados diariamente 2 milhões de t de resí‑ duos domiciliares, cifra que ao longo de um ano resulta no abundante total de 730 milhões de t. continuando nesse ritmo frenético de geração de rejeitos, teremos, em 2050, uma montanha de 1,5 trilhão de t. tornando as coisas mais difíceis, a multiplicação dos descartes não tem dado nenhuma mostra de perder o fôlego. a cada 365 dias, a geração de resíduos é expandida, extrapolando os já assustadores patamares existentes. de acordo com o relatório sobre o panorama de re‑ síduos sólidos do brasil, publicado pela associação brasileira de limpeza pública e resíduos especiais (abrelpe, 2012), um total de 201.058 t.dia‑1 de re‑ síduos sólidos urbanos (domiciliares e de limpeza urbana) foi gerado em 2012. ainda de acordo com a abrelpe (2012), a geração de rsu no brasil cres‑ ceu 1,3%, de 2011 para 2012, índice que é superior à taxa de crescimento populacional urbano no país no período, que foi de 0,9%. diante desse cenário, a gestão eficiente dos resíduos sólidos domiciliares no meio urbano é de extrema importância para garantir tanto a proteção ao meio ambiente como também à saúde pública. portanto, vi‑ sando a essa gestão eficiente de resíduos sólidos domi‑ ciliares, a integração dos catadores nesse sistema pode contribuir muito para melhorar a coleta seletiva nas grandes cidades brasileiras, que possuem a difícil tarefa de administrar milhares de toneladas de resíduos sóli‑ dos produzidos todos os dias (waldman, 2010). aliado a isso, temos, no brasil, a lei nº 12.305, de 2010, que institui a política nacional de resíduos sólidos, que respalda e incentiva a participação de cooperativas ou associações de catadores de materiais recicláveis nos planos municipais de gestão integrada de resíduos só‑ lidos, desde que apoiados por programas de formação e capacitação. de acordo com oliveira (2007), os catadores atuam nos municípios como verdadeiros agentes de lim‑ peza pública. são eles que passam várias vezes por dia nas ruas das cidades coletando os resíduos que poderão vender em postos de reciclagem, e acabam contribuindo, de maneira indireta, para os serviços de limpeza pública, minimizando o acúmulo de resí‑ duos no meio ambiente. segundo souza, paula e souza‑pinto (2012), em vá‑ rias partes do brasil, a formação de cooperativas de reciclagem tem sido objeto de estudos que mostram a importância da atividade para minimizar o impacto ambiental dos resíduos sólidos urbanos, por meio da coleta seletiva. no entanto, estudos também mos‑ tram as dificuldades dos catadores que começam a se organizar em cooperativas, contando com o apoio, ainda precário, dos setores público e privado e da sociedade civil. souza, paula e souza‑pinto (2012) fizeram um estudo sobre algumas cooperativas do estado de são paulo e observaram que as cooperativas caracterizam‑se pela vulnerabilidade social dos cooperados. eles também observaram que as cooperativas são totalmente de‑ pendentes do poder público, pois recebem materiais provenientes do sistema de coleta de lixo, têm seus espaços cedidos e suas contas pagas pelas prefeitu‑ ras. outro ponto importante observado pelos auto‑ 90 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 res se refere às condições de trabalho insalubres dos catadores, situação que os expõe a uma maior taxa de morbidade e mortalidade que a média da popu‑ lação. além disso, souza, paula e souza‑pinto (2012) relataram, com base na revisão de diversos autores, a existência de estudos que evidenciam as dificulda‑ des das cooperativas relacionadas a diversos fatores, como baixa escolaridade, histórico de exclusão social e dificuldades em estabelecer vínculos e compromis‑ sos com a cooperativa, pois, no trabalho autônomo, os catadores não precisam seguir regras e conseguem obter renda de maneira diária ou semanal, ao vender o material reciclável para o atravessador. esta pesquisa é de suma importância para a socieda‑ de atual, voraz consumidora e geradora inesgotável de resíduos, pois abarca um dos temas mais discu‑ tidos atualmente no brasil: a questão do gerencia‑ mento de resíduos com a inserção dos catadores de materiais recicláveis, sendo essa integração uma das soluções para o manejo de resíduos gerados no meio urbano no país. o objetivo geral deste estudo foi fazer uma compara‑ ção entre a associação vila esperança de materiais re‑ cicláveis (avemare), localizada em santana de parnaí‑ ba (sp) e a cooperativa de reciclagem boa esperança de salto (corbes), localizada em salto (sp), para poder entender por que essas cooperativas com característi‑ cas tão similares obtêm resultados amplamente dife‑ rentes, como quantidade de resíduos coletados e ren‑ da dos cooperados. materiais e métodos esta pesquisa consistiu em um estudo de caso sobre duas cooperativas de reciclagem localizadas em dois municípios, salto e santana de parnaíba, localizados no estado de são paulo. para yin (2005), o estudo de caso é encarado como delineamento mais adequado para a investigação de um fenômeno contemporâneo dentro de seu contexto real, em que os limites entre o fenô‑ meno e o contexto não são claramente percebidos. os critérios utilizados para escolha dos municípios foram suas características similares de população e quantidade de resíduos gerados (t.dia‑1), o fato de suas respectivas cooperativas também apresentarem carac‑ terísticas similares — como número de cooperados, estrutura organizacional, porcentagem do município atendido pela coleta seletiva e tipos de materiais co‑ letados e aproveitados —, e que, apesar dessas seme‑ lhanças, obtêm resultados muito diferentes. os dados dos municípios referentes às características de população e de quantidade de resíduos foram ob‑ tidos no instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge, 2010) e da companhia ambiental do estado de são paulo (cetesb, 2011), respectivamente. os dados referentes às cooperativas, avemare e cor‑ bes, foram coletados a partir de trabalhos de campo que possibilitaram entrevistar as presidentes de ambas as cooperativas e também por meio de questionários que foram aplicados aos seus cooperados. no caso da cooperativa de salto, a corbes, o repre‑ sentante da prefeitura que administra a cooperativa também forneceu informações por meio de entrevis‑ tas não formais. a entrevista aplicada à presidência das cooperativas foi do tipo estruturada, em que o entre‑ vistador segue um roteiro previamente estabelecido. o objetivo desse tipo de entrevista é obter respostas às mesmas perguntas, permitindo, dessa maneira, que sejam comparadas (markoni & lakatos, 2010). essas entrevistas foram aplicadas à presidência das coopera‑ tivas para obter informações sobre o funcionamento da cooperativa, sua estrutura e seus processos, além de entender a relação com a prefeitura, a sociedade civil e o setor privado. as entrevistas aplicadas conti‑ nham 70 perguntas abertas e fechadas. os questio‑ nários aplicados continham 40 perguntas fechadas e abertas relativas a características pessoais, como sexo, idade, estado civil, escolaridade, etc., e também a in‑ formações e opiniões dos cooperados relacionadas às cooperativas, com o intuito de conseguir traçar o per‑ fil dos cooperados e entender a relação que possuem com a cooperativa. as entrevistas e os questionários foram aplicados em novembro e dezembro de 2013. após a coleta de da‑ dos, foi feita uma análise qualitativa e quantitativa das informações obtidas, para poder identificar os elementos de gestão das cooperativas e analisá‑los internamente em cada cooperativa, como também de forma comparativa entre as cooperativas. o re‑ 91 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 torno dos questionários da corbes foi de 85%, o que corresponde a 41 questionários. já o retorno da avemare foi de apenas 17%, o que corresponde a 14 questionários. a pesquisa bibliográfica — livros, artigos, dissertações e teses — foi fonte da coleta de dados e serviu para fundamentação teórica, revisão de literatura e discus‑ são dos resultados. resultados caracterização dos municípios o município de santana de parnaíba tem 108.813 ha‑ bitantes (ibge, 2010), produz cerca de 55,7 t.dia‑1 de resíduos sólidos domiciliares (cetesb, 2011) e a co‑ leta seletiva ocupa 50% do seu território. nele, há a cooperativa avemare, que teve seu início em 2006 por iniciativa dos catadores do lixão, que juntaram es‑ forços para conseguir fundá‑la. o município de salto tem 105.516 habitantes (ibge, 2010), produz 52,9 t.dia‑1 de resíduos sóli‑ dos domiciliares (cetesb, 2011), e a coleta seletiva abrange 45% do território municipal. a corbes foi fundada em 2002 por iniciativa da prefeitura com o apoio da comunidade e de empresários que acredi‑ taram no projeto. caracterização das cooperativas associação vila esperança de materiais recicláveis a avemare é uma cooperativa legalizada que prati‑ ca as atividades de coleta, triagem e comercialização. começou como associação em 2000, por iniciativa dos catadores que trabalhavam no lixão do município, que teve de ser fechado, levando os catadores a decidirem por formar a avemare. em 2006, a associação se tor‑ nou cooperativa. o processo de fundação teve partici‑ pação da prefeitura, que contribuiu doando o galpão onde funciona a cooperativa e também auxiliou com todo o processo inicial de logística da coleta seletiva. atualmente, a cooperativa conta com 80 cooperados, sendo 50 mulheres e 30 homens, que, em sua maioria, são donas de casa, ex‑catadores de rua e pessoas de‑ sempregadas. a cooperativa conta com um galpão co‑ berto com esteira de triagem de materiais, um pátio a céu aberto, um escritório administrativo e refeitório. com relação aos equipamentos disponíveis, possui 8 ca‑ minhões (2 próprios, 3 alugados e 3 cedidos pela prefei‑ tura), dos quais 7 são destinados à coleta seletiva, e 1 aos rejeitos. além disso, a cooperativa possui 1 empilha‑ deira que ajuda na movimentação dos materiais, 4 pren‑ sas, 1 bobcat, 2 esteiras de 25 metros, 1 picotadeira de papel, 2 balanças com capacidade de até 1 t para pesar o material triado, e 1 perua para realizar atividades exter‑ nas, como, por exemplo, reuniões. para pesar os cami‑ nhões de coleta e comercialização, a cooperativa utiliza a balança rodoviária da prefeitura. todos esses equipa‑ mentos foram adquiridos por meio de editais publicados por empresas como banco nacional de desenvolvimen‑ to econômico e social (bndes), petrobras e fundação nacional de saúde (funasa), que a avemare atende com o envio do seu histórico, sendo contemplada com a verba para a compra desses equipamentos. a cooperativa possui estatuto e regimento interno, sua gestão é feita pelos próprios cooperados e conta com o apoio de instituições parceiras, como o insti‑ tuto de projetos e pesquisas socioambientais (ipesa), o instituto brooksfield, a cicla brasil, o bndes e a pe‑ trobras. essas parcerias possibilitam a capacitação dos cooperados para o trabalho na cooperativa; a educa‑ ção ambiental dos cooperados também ajuda a captar recursos. há também uma parceria com a prefeitura municipal, que cede o galpão por meio de termo de comodato, três caminhões, água em caminhão‑pipa, e ajuda o grupo de educação ambiental. a cooperativa faz parte da rede de cooperativas de catadores verde sustentável, formada por cooperativas da zona oeste da região metropolitana de são paulo. os cooperados se dividem entre os cargos de coletor, triador e prensis‑ ta, além dos cargos administrativos, como presidente, vice‑presidente, secretário, tesoureiro e conselho fis‑ cal. a cooperativa também possui um grupo de coo‑ perados que atuam na educação ambiental do municí‑ pio. todas as decisões da cooperativa são tomadas em assembleias. a cooperativa possui metas e indicadores mensais resultantes de sua gestão e a avaliação des‑ 92 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 ses dados é utilizada para planejamentos e balanços anuais, para estabelecer novas metas e também como forma de apresentação e prestação de contas aos seus parceiros sobre o trabalho desenvolvido. o gerenciamento do sistema de coleta seletiva é feito em cogestão com a prefeitura. a coleta seletiva atinge 50% do município com a coleta porta a porta e 3 pevs (pontos de entrega voluntária). a frequência da coleta seletiva varia dependendo do bairro, sendo que em al‑ guns chega a ser de até três vezes por semana. os ma‑ teriais que chegam à cooperativa são colocados na esteira de triagem, onde os triadores separam os mate‑ riais recicláveis. os materiais separados são prensados e pesados. a cooperativa coleta por mês em torno de 430 a 500 t de resíduos sólidos domiciliares, com cer‑ ca de 18 a 20% de rejeitos. mensalmente, são triadas, em média, 300 t de materiais recicláveis, como papel, plástico, metal, vidro, isopor e óleo de cozinha, que são vendidos para indústrias e sucateiros. a receita bruta mensal da avemare é de aproximada‑ mente r$ 120.000,00. desse valor, a cooperativa retém 15%, sendo 10% destinados ao seu fundo de reserva, e 5%, ao seu fundo social. a cooperativa arca com cus‑ tos que somam uma média de r$ 35.000,00 mensais. subtraindo esses gastos, a receita líquida mensal é de aproximadamente r$ 67.000,00. além dessa renda, a cooperativa possui um bazar ambiental na comunida‑ de, que consiste em um espaço alugado no centro da cidade para a venda de produtos reaproveitáveis prove‑ nientes da coleta seletiva, onde conseguem arrecadar, em média, r$ 5.000,00 por mês. a renda média mensal por cooperado varia entre r$ 800,00 e r$ 1.000,00. segundo a presidente da cooperativa, o maior proble‑ ma enfrentado hoje é a falta de estrutura, pois preci‑ sam de um galpão novo e bem estruturado, com maior cobertura, boa pavimentação interna e externa, fiação bem feita e que não apresente riscos, além de boa ventilação. outro problema é a qualidade do material coletado, pois a taxa de rejeito é alta e isso se deve à grande quantidade de lixo seco misturado com lixo or‑ gânico e lixo seco que não é reciclável. a meta da cooperativa é chegar a 100% de coleta sele‑ tiva no município, porém, com a estrutura atual, isso não seria possível. outra perspectiva seria a possibi‑ lidade de contratação da cooperativa pela prefeitura. segundo a presidente da cooperativa, a relação com a prefeitura é boa, mas poderia melhorar se a coopera‑ tiva fosse contratada para realizar os serviços. na opi‑ nião da presidente, seria maravilhoso serem remunera‑ dos pelo serviço prestado. cooperativa de reciclagem boa esperança a corbes também é uma cooperativa legalizada, que pratica as atividades de coleta, triagem e comercializa‑ ção. foi fundada em 2002 por iniciativa da prefeitura, que implantou a coleta seletiva no município por meio do projeto de apoio à criação de uma cooperativa for‑ mada por ex‑catadores de rua. o projeto foi executado com uma vertente social, objetivando, mais que a ade‑ quação ambiental, a geração de renda para a popula‑ ção carente do município, que não conseguia espaço no mercado de trabalho. a corbes localiza‑se ao lado do aterro sanitário e conta atualmente com 48 cooperados, sendo que sua capaci‑ dade máxima é de 50. destes, 33 são mulheres e 15 são homens, e suas antigas ocupações eram ex‑catadores de rua, donas de casa, desempregados e aposentados. a cooperativa possui um galpão coberto, sem esteira de triagem, um pátio a céu aberto, escritório adminis‑ trativo, área de apoio (cozinha, refeitório, almoxarifado, banheiro, vestiários, mobílias) e um auditório para reu‑ niões, cursos, palestras e desenvolvimento de educação ambiental no município. na área operacional encon‑ tram‑se 3 prensas, 2 balanças mecânicas internas, 1 ba‑ lança eletrônica (para a pesagem dos fardos e material triado individualmente pelos cooperados), 100 bombo‑ nas e 5 caçambas grandes fornecidas pelos comprado‑ res para armazenar material. o transporte de materiais é feito por 5 caminhões com carroceria tipo gaiola e um fiat uno mille 2007, utilizado pelo funcionário da pre‑ feitura. todos esses equipamentos foram doados pelo fundo nacional do meio ambiente (fnma). a corbes possui regimento interno e estatuto e é admi‑ nistrada pelos cooperados com o auxílio da prefeitura, que desde a criação da cooperativa dá suporte técnico e subsídios de alguns materiais, que incluem água, trans‑ porte, combustível dos veículos e manutenção dos cami‑ nhões e das instalações. com relação ao suporte técnico, a prefeitura disponibiliza dois funcionários que atuam na parte administrativa da cooperativa. algumas parcerias 93 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 foram firmadas com empresas locais, ministério público (por meio do repasse de multas ambientais) e governo federal, o que possibilitou melhorias na cooperativa, que também conta com a parceria da empresa corpus para realizar o programa de educação ambiental porta a por‑ ta. os cooperados são divididos para realizar diferentes funções dentro da cooperativa, sendo elas as de triador, coletor, cargueiro (carrega os sacos cheios e colocam em cima do caminhão), prensista e balanceiro (pesa toda a produção). a estrutura administrativa é composta por di‑ retoria (presidente, vice‑presidente, tesoureiro, secretá‑ rio), comissão fiscal e assessoria de dois funcionários da prefeitura. todo mês, 5% do pagamento dos cooperados vai para um fundo reserva para investimentos na coope‑ rativa. todas as decisões são tomadas em assembleias. a coleta seletiva da cooperativa utiliza o sistema porta a porta, em que os cooperados batem na porta dos morado‑ res pedindo o material. ela é realizada uma vez por sema‑ na em cada bairro e abrange 40% do município. no galpão de triagem são despejados os materiais que chegam do caminhão de coleta. o galpão já é dividido por mesas de triagem (bancas), onde em cada uma fica um cooperado que separa esse material, selecionando‑o de acordo com o tipo: polímeros, metal fino, sucata de ferro, papel, vidro, óleo de cozinha usado, isopor. o material que não possui comprador, ou não é reciclável, é separado, considerado rejeito e levado para o aterro sanitário. mensalmente, a cooperativa coleta de 150 a 180 t de resíduos sólidos do‑ miciliares, sendo que a sua taxa de rejeito é de 9 a 10%. desses resíduos coletados, 80 t são triadas mensalmente. todos os materiais recicláveis triados são vendidos, com o auxílio técnico de um funcionário da prefeitura, para indús‑ trias e sucateiros. a única fonte de renda da cooperativa é a comercialização dos materiais recicláveis. a corbes fatura com a venda dos materiais recicláveis uma média mensal de r$ 50.000,00, com uma margem diferencial de 10% para mais ou para menos. atualmente, a cooperativa possui um custo total de aproximadamente r$ 30.000,00 por mês, sendo que r$ 21.666,66 são dis‑ postos pela prefeitura, e r$ 11.918,00, pela cooperativa. subtraindo os custos (r$ 11.918,00), o faturamento líquido é de r$ 38.082,00, distribuídos para os 48 cooperados de acordo com o trabalho de cada um. a renda mensal média dos cooperados é de r$ 793,38 (que corresponde o valor líquido de r$ 38.082,00 dividido pelos 48 cooperados). de acordo com a presidente da cooperativa, um dos maiores problemas é a falta de equipamento e estrutura e também a locomoção dos cooperados para o trabalho, já que o vale‑transporte que a prefeitura oferece não é suficiente para o mês inteiro e ninguém quer tirar do pró‑ prio bolso. outro problema identificado pela presidente é a falta de motivação dos cooperados com relação à coo‑ perativa. vinculado a esse problema, existe uma grande rotatividade dos cooperados, pois muitas vezes eles en‑ contram outro trabalho ou saem por outros motivos. po‑ rém, muitos acabam retornando. a questão da qualidade dos resíduos coletados também é um ponto importante, já que a corbes também recebe resíduos recicláveis mis‑ turados com restos orgânicos, porém pouco, e, em maior quantidade, resíduos que não são recicláveis, gerando um percentual de rejeito de 9 a 10%. outra dificuldade exposta foi em relação à resolução dos problemas, pois, segundo a presidente, nunca se chega a um consenso. como exemplo citou a questão da locomoção para o trabalho: foi sugerida a compra de uma van para realizar o transporte dos cooperados, porém, para adquirir essa van, seria necessário descon‑ tar um percentual da renda de cada cooperado, e nin‑ guém aceita isso. o mesmo ocorre com a proposta de aumentar o fundo de reserva, pois os cooperados não aceitam que seja descontado de suas rendas. outro tema exposto é o apoio fornecido pela prefeitura, que, segundo a presidente, é muito bom e ajuda muito, já que sem ele a cooperativa não conseguiria caminhar sozinha, mas que, por outro lado, a prefeitura deveria in‑ vestir mais, já que o lixo é um problema municipal. no en‑ tanto, a prefeitura optou por investir em uma empresa terceirizada que presta o serviço de coleta seletiva no resto do município, sendo que um levantamento realiza‑ do pelos próprios funcionários municipais mostra que o investimento na cooperativa seria muito mais barato e a ajudaria a caminhar cada vez mais por conta própria. essa terceirização gera um segundo problema na cooperativa, pois a empresa terceirizada localiza‑se no mesmo local que a cooperativa. assim, os cooperados observam no dia a dia toda a estrutura que a empresa terceirizada possui e também os benefícios de seus funcionários, o que faz com que achem injusto a prefeitura pagar pelos serviços da empresa terceirizada e não pagar ou não contratar a cooperativa para realizar os mesmos serviços. isso gera uma indignação dos cooperados, que acabam ficando mais desmotivados com o trabalho. segundo a presidente, a cooperativa possui metas como expandir a coleta seletiva, aumentar o fundo re‑ 94 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 serva e encontrar uma solução para a questão da loco‑ moção, porém não consegue concretizar esses objeti‑ vos sem a ajuda da prefeitura. os resultados dos questionários foram divididos em duas seções: caracterização do perfil dos cooperados e caracte‑ rização dos cooperados relacionada às cooperativas. perfil dos cooperados os trabalhos em ambas as cooperativas são executados majoritariamente por mulheres: 50 (78%). a idade dos cooperados é bem variada: 46 (72%) têm mais de 30 anos, sendo 18 (28%) com 31 a 40 anos. com relação ao estado civil, foi possível constatar que 49 (75%) mantêm algum tipo de união conjugal. em ambas as cooperativas, 35 (55%) dos cooperados nasceram no estado de são paulo. no caso da corbes, existe uma quantidade significativa, 19 (46%), de cooperados provenientes de outros estados, como paraná, minas gerais e bahia. a avemare também conta com cooperados provenientes de outros estados, porém em menor quantidade: 10 (43%). com relação ao nível de escolaridade, em ambas as coo‑ perativas, a maioria dos cooperados, 40 (63%), apresenta ensino fundamental incompleto, demonstrando um bai‑ xo grau de escolaridade. também se observou a existên‑ cia de cooperados com nenhum grau de escolaridade, 5 (8%), e mais da metade, 39 (61%), nunca frequentou um curso ou capacitação. dos 64 cooperados, 27 (42%) gosta‑ riam de voltar a estudar; na corbes, quase a metade, 18 (44%), indicou que sim, enquanto na avemare 7 (30%) disseram que não gostariam de retomar os estudos ou fi‑ caram indecisos sobre essa possibilidade. com relação à possibilidade de participação em cursos ou capacitações, os resultados mostraram uma divisão igual entre as res‑ postas daqueles que gostariam de participar e daqueles que não gostariam. na corbes, essa divisão se mantém, mas o resultado é favorável para aqueles que indicaram que gostariam de participar de algum curso ou capacita‑ ção, 18 (44%). ao contrário, na avemare, a maior parte, 13 (57%), disse que não gostaria. quase todos os cooperados, 56 (88%), têm filhos e mais da metade, 44 (69%), desses filhos frequenta a escola. a maioria, 58 (91%), tem uma renda familiar mensal que não ultrapassa 3 salários mínimos, sendo que a maior parte, 34 (53%), ganha até 1 salário mínimo. apenas um pequeno percentual dos cooperados, 3 (5%), indicou ob‑ ter uma renda familiar maior que 3 salários mínimos. foi possível constatar que 24 (38%) são os únicos responsá‑ veis pela renda familiar, ou seja, uma parte das famílias depende apenas do trabalho dos cooperados. no geral, ao serem questionados se a renda era suficiente para o sustento deles e de suas famílias, houve uma divisão qua‑ se igual entre aqueles que disseram sim e os que disseram não. na corbes, 20 (49%) acham que a renda familiar não é suficiente. já na avemare, 13 (57%) cooperados acreditam que a renda familiar é suficiente. em relação à moradia, 26 (41%) cooperados indicaram que possuem residência própria. na corbes, aqueles cooperados que possuem residência própria e alugada estão igualmente divididos: 14 (34%) para cada categoria. na avemare, a maioria, 12 (52%), possui residência própria. com relação à infraestrutura residencial (água encanada, energia elé‑ trica e saneamento), em ambas as cooperativas, quase todos os cooperados, 55 (86%), possuem tal base. em ambas as cooperativas, 47 (88%) nunca trabalha‑ ram em outra cooperativa, sendo que na corbes pou‑ co mais da metade, 24 (59%), nunca trabalhou em ou‑ tra cooperativa e na avemare todos os cooperados nunca trabalharam. ambas as cooperativas apresen‑ tam 21 (33%) cooperados que já trabalharam como au‑ tônomos, coletando materiais recicláveis na rua. com relação a outros trabalhos que não têm a ver com a reciclagem, 55 (86%) cooperados indicaram que já tive‑ ram trabalhos anteriores às cooperativas. desses coo‑ perados que já tiveram trabalhos anteriores, a maioria, 44 (69%), em ambas as cooperativas, indicou não estar mais satisfeito com seu trabalho anterior, se compara‑ do ao trabalho na cooperativa. quando questionados se possuíam metas pessoais, 30 (47%) cooperados, em ambas as cooperativas, indicaram que possuem uma meta pessoal a ser cumprida. foi possível verificar que a maioria, 50 (78%), dos coo‑ perados trabalha há um ano ou mais nas cooperativas, e poucos, 14 (22%), trabalham há menos que um ano. a maior parte dos cooperados, 43 (67%), em ambas as cooperativas, começou a trabalhar por uma questão de necessidade e desemprego. também foi possível observar que 37 (58%) cooperados tiveram acesso às cooperativas por intermédio de pessoas que já as co‑ nheciam. todos os cooperados indicaram que gostam de trabalhar em suas respectivas cooperativas. a maior parte dos cooperados, 53 (83%), em ambas as coope‑ rativas, não possui outra fonte de renda, dependen‑ 95 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 do apenas do trabalho na cooperativa. a maioria dos cooperados, 60 (94%), participa das atividades (reu‑ niões, assembleias, etc.) realizadas pelas cooperativas. em ambas as cooperativas, 55 (86%) estão satisfeitos nos cargos e funções que lhes foram atribuídos. em am‑ bas as cooperativas, a maior parte dos cooperados, 44 (69%), trabalha 8 horas por dia, sendo que alguns tra‑ balham menos, e outros, mais. trinta e três (52%) coo‑ perados consideram sua relação com outros coopera‑ dos boa em ambas as cooperativas. outros classificam essa relação como ótima, 20 (31%), ou regular, 6 (9%). observa‑se que 51 (80%) cooperados, em ambas as cooperativas, acham que sua vida melhorou após co‑ meçarem a trabalhar na cooperativa. grande parte dos cooperados, 19 (30%), indicou que o que melhoraria o dia a dia de trabalho nas cooperativas seria ter mais estrutura e equipamentos. com relação ao que seria um bom trabalhador cooperado, 31 (48%) respostas dos cooperados indicaram que tem a ver com respon‑ sabilidade, colaboração e comprometimento com o trabalho. quando questionados sobre o significado da cooperativa para eles, a maioria, 31 (48%), indicou que a cooperativa significa uma oportunidade de trabalho. as tabelas mostram os resultados de algumas das pergun‑ tas consideradas mais relevantes para este estudo, dentro do quesito de caracterização dos cooperados em relação às cooperativas. a tabela 1 indica a satisfação dos coope‑ rados com a renda que recebem na cooperativa. em am‑ bas as cooperativas, 61% dos cooperados estão satisfeitos com a sua renda, porém na corbes existe uma porcenta‑ gem maior de cooperados insatisfeitos (29%). na tabela 2 podemos observar as principais dificulda‑ des de trabalho nas cooperativas segundo os coopera‑ dos. observa‑se que, segundo 33% dos cooperados, a principal dificuldade de trabalho é a falta de estrutura e equipamentos. podemos verificar, na tabela 3, que os cooperados acre‑ ditam que seu trabalho na cooperativa é importante para a sociedade e o meio ambiente. verifica‑se que to‑ dos os cooperados, em ambas as cooperativas, que res‑ ponderam a essa questão acreditam que o seu trabalho é importante para a sociedade e o meio ambiente. a tabela 4 mostra se os cooperados acham que existe algum tipo de preconceito em relação ao seu trabalho corbes % avemare % total % sim 25 61 12 86 37 67 não 12 29 2 14 14 25 sem resposta 4 10 – – 4 7 tabela 1 satisfação dos cooperados com relação à renda na cooperativa (n=55). corbes: cooperativa de reciclagem boa esperança de salto; avemare: associação vila esperança de materiais recicláveis. corbes % avemare % total % falta de estrutura e equipamento 9 22 9 64 18 33 lixo não reciclável misturado ao reciclável 2 5 – – 2 4 falta de higiene 4 10 – – 4 7 dificuldade de aprendizado 1 2 1 7 2 4 falta de união e trabalho em equipe 1 2 2 14 3 5 nenhuma dificuldade 6 15 1 7 7 13 sem resposta 18 44 1 7 19 35 tabela 2 principais dificuldades de trabalho nas cooperativas (n=55). corbes: cooperativa de reciclagem boa esperança de salto; avemare: associação vila esperança de materiais recicláveis. 96 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 na cooperativa. verifica‑se que 55% acreditam que exis‑ te preconceito. verificam‑se, na tabela 5, os cooperados que participam ou já participaram de algum movimento organizado de catadores de materiais recicláveis. observa‑se que apenas 18% deles participaram desses movimentos, sendo que a participação é maior entre os cooperados da avemare. a tabela 6 apresenta o que os cooperados pensam so‑ bre a possibilidade de a prefeitura municipal contratar a cooperativa para realizar os serviços de coleta seleti‑ va do município. verifica‑se que 42% dos cooperados gostariam ou acreditam que seria melhor para a coo‑ perativa. observa‑se que na corbes existe uma divisão de opiniões entre os que gostariam e os que não gosta‑ riam dessa contratação. ao contrário, na avemare, a maior parte gostaria que fosse contratada, pois acredi‑ tam que seria melhor para a cooperativa. a tabela 7 indica que a maioria dos cooperados se vê trabalhando na cooperativa no futuro. corbes % avemare % total % sim 36 88 14 100 50 91 não – – – – – – sem resposta 5 12 – – 5 9 tabela 3 importância do trabalho para a sociedade e o meio ambiente (n=55). corbes: cooperativa de reciclagem boa esperança de salto; avemare: associação vila esperança de materiais recicláveis. corbes % avemare % total % sim 21 51 9 64 30 55 não 16 39 5 36 21 38 sem resposta 4 10 – – 4 7 corbes: cooperativa de reciclagem boa esperança de salto; avemare: associação vila esperança de materiais recicláveis. tabela 4 preconceito com o trabalho na cooperativa (n=55). corbes % avemare % total % sim 1 2 9 64 10 18 não 32 78 5 36 37 67 sem resposta 8 20 – – 8 15 corbes: cooperativa de reciclagem boa esperança de salto; avemare: associação vila esperança de materiais recicláveis. tabela 5 participação em movimentos organizados de catadores (n=55). corbes % avemare % total % gostaria/seria melhor 12 29 11 79 23 42 não gostaria/não seria bom 9 22 1 7 10 18 não sabe 5 12 1 7 6 11 sem resposta 15 37 1 7 16 29 tabela 6 contratação da cooperativa pela prefeitura municipal (n=55). corbes: cooperativa de reciclagem boa esperança de salto; avemare: associação vila esperança de materiais recicláveis. 97 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 discussão com base nos resultados provenientes dos questionários e tendo como base a literatura disponível sobre o tema, como bensen (2006), souza, paula e souza‑pinto (2012), santos et al. (2009) e lima (2010), é possível verificar que o perfil dos cooperados de ambas as cooperativas, como gênero, idade e nível de escolaridade, é comum ao perfil de cooperados da maioria das cooperativas. um dos primeiros aspectos que chamam a atenção é o fato de a maioria dos integrantes ser do sexo feminino. de acordo com uma pesquisa realizada por pantano & santos rosa (2011), quando questionaram os cooperados sobre a razão da maior participação das mulheres, uma grande parte das respostas indicou o fato de que os ho‑ mens conseguem outros trabalhos com maior remunera‑ ção. esses autores também indicam que esse resultado está de acordo com a pesquisa nacional de amostras por domicílio (pnad) de 2012, que aponta uma grande dife‑ rença entre as participações de homens e mulheres em atividades que exigem menor grau de qualificação. com relação à idade, a maioria dos cooperados tem mais de 30 anos. de acordo com pantano & santos rosa (2011), o baixo índice de jovens nas cooperativas provavelmente está relacionado com o fato de a popu‑ lação mais jovem apresentar maior índice de escolari‑ dade, com consequente aumento de oportunidades de emprego em atividades que exigem melhor qualifica‑ ção e propiciam melhores salários. outros aspectos, como número de cooperados, renda mensal, quantidade de material reciclável coletado men‑ salmente e porcentagem de rejeito, também estão de acordo com os valores encontrados nas cooperativas es‑ tudadas por autores como bensen (2006), souza, paula e souza‑pinto (2012) e santos et al. (2009), sendo que o nú‑ mero de cooperados varia de 12 a 100, a renda, de r$ 300 a r$ 800, a quantidade de material reciclável coletado, de 20 a 350 t, e a porcentagem de rejeito, de 10 a 20%. no aspecto relativo às toneladas de materiais recicláveis e à renda mensal dos cooperados, observa‑se, de acordo com os resultados, que a avemare é melhor, pois coleta entre 430 e 500 t por mês e, consequentemente, a renda dos cooperados também é maior, variando entre r$ 800 e r$ 1.000. a corbes se destaca positivamente na sua taxa de rejeito, que fica entre 9 e 10%. souza, paula e souza‑pinto (2012) constataram, por meio de seus estudos, que as cooperativas caracterizam‑se pela vulnerabilidade social dos cooperados. essa vulnera‑ bilidade pode ser observada nos resultados que traçam o perfil dos cooperados por intermédio do nível de esco‑ laridade, da participação em cursos ou capacitações, da renda familiar, da situação residencial, etc. os mesmos autores também observaram a dependência das coope‑ rativas em relação ao poder público, que foi observada em ambas as cooperativas estudadas, porém em níveis diferentes. no caso da avemare, pode‑se dizer que essa dependência é mínima. outro ponto levantado por es‑ ses autores refere‑se às condições de trabalho insalubres dos catadores. esse fato também foi visto nos resultados apresentados pelas principais dificuldades de trabalho que os cooperados apontaram, em que a falta de higiene foi uma das dificuldades citadas. além disso, essa falta de higiene é visível. todos que relataram a falta de higiene disseram que há ratos na cooperativa e que muitas ve‑ zes esses ratos morrem no local, provocando um cheiro insuportável de decomposição. souza, paula e souza‑pin‑ to (2012) também indicaram a questão da dificuldade dos cooperados de estabelecer vínculos e compromissos com a cooperativa, que pôde ser observada na corbes como um dos principais problemas da cooperativa. lima (2010) constatou, por meio de seus estudos, que a locomoção e a falta de equipamentos foram os itens corbes % avemare % total % sim 26 63 9 64 35 64 não 5 12 5 36 10 18 sem resposta 10 24 – – 10 18 corbes: cooperativa de reciclagem boa esperança de salto; avemare: associação vila esperança de materiais recicláveis. tabela 7 perspectiva de trabalho na cooperativa no futuro (n=55). 98 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 eleitos pelos cooperados como os de maior grau de dificuldade para manutenção das atividades da coope‑ rativa. o problema da falta de equipamentos observa‑ do pela autora também foi constatado em ambas as cooperativas estudadas, e a questão da dificuldade de locomoção foi relatada pela corbes. souza, paula e souza‑pinto (2012) constataram que di‑ versos estudos retratam a exclusão social em que os catadores frequentemente são marginalizados pela so‑ ciedade e vistos com desprezo, muitas vezes confundi‑ dos com mendigos e infratores. esses estudos afirmam, ainda, que, mesmo tendo um papel de extrema impor‑ tância na cadeia de reciclagem, o trabalho que exercem é tido pela sociedade, e mesmo pelos próprios cata‑ dores, como destituído de importância. neste estudo, também foi possível observar a questão do preconcei‑ to, dado que mais da metade dos cooperados declarou que acha que existe preconceito da sociedade em rela‑ ção ao trabalho deles na cooperativa. no entanto, ob‑ serva‑se uma diferença com relação à importância que os próprios cooperados dão para o seu trabalho, pois, nos resultados, é possível verificar que praticamente todos eles consideraram seu trabalho importante. conclusão conforme analisado durante o trabalho, apesar de todas as similaridades encontradas entre as duas cooperativas, a avemare é mais bem‑sucedida que a corbes em to‑ dos os aspectos de sua gestão, principalmente no que se refere a resultados financeiros. isso ocorre porque exis‑ tem algumas diferenças importantes entre elas. como primeiro diferencial, podemos citar a maneira como cada cooperativa foi fundada. esse fato já gera um diferencial importante, pois, no caso da avemare, houve um processo de luta e união dos catadores do lixão, que conseguiram formar a cooperativa depois de muitos anos batalhando, o que pode ter gerado um vínculo maior com a cooperativa e mais motivação para novas conquistas. com relação à estrutura, podemos dizer que, apesar de a corbes possuir uma estrutura física melhor e em melhores condições do que a ave‑ mare, esta possui melhor estrutura de equipamentos, o que facilita e agiliza o processo de triagem, minimiza o esforço físico dos cooperados e possibilita alcance e frequência maiores da coleta seletiva no município. com relação à gestão, também ocorrem diferenças sig‑ nificativas, pois, apesar de a base da gestão de ambas as cooperativas serem iguais, existem alguns aspectos im‑ portantes que devem ser considerados, como o apoio da prefeitura. a corbes recebe um apoio constante e presencial em sua gestão desde o seu início, o que gera total dependência da prefeitura. com base nos levan‑ tamentos, isso gera comodidade para a cooperativa e impede que ela caminhe cada vez mais com os próprios pés. ao contrário, a avemare teve bastante apoio em seu início e continua tendo em alguns aspectos, mas é a avemare que se faz responsável por tudo, e o que consegue é porque os cooperados buscam parcerias com instituições privadas ou governamentais e orga‑ nizações não governamentais (ongs), que fornecem apoio financeiro ou técnico para o aprimoramento da cooperativa. outro aspecto interessante da avema‑ re é que ela faz parte de uma rede de cooperativas, a verde sustentável, e, como tal, seus cooperados par‑ ticipam de diversos eventos e movimentos relaciona‑ dos aos catadores de materiais recicláveis. isso é mui‑ to importante, porque nesses eventos eles contam a história da cooperativa e podem conseguir apoio de instituições, além de conhecerem outras cooperativas, estabelecerem contatos, enfim, estão por dentro do que está acontecendo no mundo das cooperativas de reciclagem e, o mais importante, fazem o marketing da cooperativa. além disso, a avemare conta com um ba‑ zar ambiental na comunidade, o que gera mais renda. com relação aos problemas enfrentados, a corbes apre‑ senta mais que a avemare. a corbes relatou problemas que interferem bastante no funcionamento adequado da cooperativa. o fato de não conseguirem solucioná‑los por nunca chegarem a um consenso impossibilita a evolução da cooperativa. a questão da comparação entre a coope‑ rativa e a empresa terceirizada contratada pela prefeitura, estabelecida no mesmo local, visivelmente está afetando a motivação de trabalho dos cooperados e, consequente‑ mente, a cooperativa como um todo. em ambas as cooperativas, a questão da contratação pela prefeitura dos serviços de coleta seletiva foi men‑ cionada como um dos caminhos para a prosperidade das cooperativas, sendo apontado como a solução para todos os problemas. no entanto, com base na experiên‑ 99 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 cia da corbes e sua total dependência da prefeitura, o que afeta sua autonomia, pode ser que este não seja o melhor caminho para as cooperativas. ao serem contra‑ tadas pela prefeitura, as cooperativas passariam a ter uma renda fixa e, consequentemente, os cooperados também teriam um salário fixo mensal, podendo gerar uma comodidade dos cooperados e um vínculo de de‑ pendência muito grande da prefeitura. essa situação de comodidade tiraria a motivação e o espírito de luta dos cooperados para novas conquistas. por outro lado, essa contratação, dependendo de como for feita, poderia descaracterizar as cooperativas como tais, pois colocaria em risco um dos sete princípios do cooperativismo, que é a autonomia e independência. portanto, se essa con‑ tratação for efetivada, deverá ser minuciosamente ana‑ lisada, para assegurar que esse princípio não seja viola‑ do. para discutir essa questão, faz‑se necessário realizar pesquisas sobre casos concretos de cooperativas que já possuem esse vínculo com a prefeitura, e verificar suas consequências, sejam elas positivas ou negativas. referências abrelpe – associação brasileira de limpeza pública e resíduos especiais. panorama de resíduos sólidos no brasil. edição especial de 10 anos, 2012. disponível em: <http://www.abrelpe.org.br/panorama_apresentacao.cfm>. acesso em: 10 ago. 2013. bensen, g.r. programas municipais de coleta seletiva em parceria com organizações de catadores na região metropolitana de são paulo: desafios e perspectivas. dissertação (mestrado em saúde ambiental) – universidade de são paulo, são paulo, 2006. carvalho, m.f. comportamento mecânico de resíduos sólidos urbanos. tese (doutorado em geotecnia) – universidade de são paulo, são carlos, 1999. cetesb – companhia ambiental do estado de são paulo. inventário estadual de resíduos sólidos domiciliares. 2011. disponível em: 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universidade comunitária da região de chapecó (unochapecó) – chapecó (sc), brasil. carin guarda doutoranda, programa de pós‑graduação em ciências da saúde, unochapecó – chapecó (sc), brasil. cladis juliana lutinski mestre em ciências ambientais, unochapecó. bióloga, laboratório de biologia, universidade federal da fronteira sul – chapecó (sc), brasil. fernanda emanuela dorneles graduanda em ciências biológicas, unochapecó – chapecó (sc), brasil. jefferson pedroso graduando em ciências biológicas, unochapecó – chapecó (sc), brasil. maria assunta busato doutora em biologia, universidade de barcelona. professora, programa de pós‑graduação em ciências da saúde, unochapecó – chapecó (sc), brasil. flávio roberto mello garcia doutor em zoologia, pontifícia universidade católica do rio grande do sul. professor, programa de pós‑graduação em entomologia, universidade federal de pelotas – pelotas (rs), brasil. endereço para correspondência: junir antonio lutinski – rua beija‑flor, 254 e, efapi – cep 89809‑760 – chapecó (sc), brasil – e‑mail: junir@unochapeco.edu.br recebido em: 22/10/2018 aceito em: 03/12/2018 resumo a formação de áreas de preservação permanente (apps) no entorno de lagos de usinas hidrelétricas (uhes) ajuda a amenizar os impactos do empreendimento sobre a biodiversidade. este estudo avaliou a riqueza, a abundância e a composição das assembleias de formigas que ocorrem na área de app da uhe foz do chapecó. foi realizada uma amostragem em cinco sítios, com históricos distintos de uso do solo, utilizando‑se armadilhas pitfalls, guarda‑chuva entomológico, rede de varredura, iscas de sardinha e de glicose e coleta manual. as assembleias foram avaliadas segundo a riqueza, a abundância e o índice de diversidade (h). foram registradas 122 espécies pertencentes a 36 gêneros. a maior riqueza encontrada foi para myrmicinae (s = 41) e pheidole (s = 20), e a maior abundância, para pheidole aberrans mayr, 1868 (n = 46). a riqueza pode ser 60,5% maior do que a observada. a riqueza, a abundância e a composição da fauna de formigas informa sobre o processo de reconstituição da app. palavras-chave: bioindicadores; mata atlântica; mirmecofauna; riqueza; produção de energia. abstract the formation of permanent preservation areas (apps) around lakes of hydroelectric power plants (hpp) helps mitigate the impacts on biodiversity. this study evaluated the richness, abundance and composition of ant assemblies at the foz do chapecó’s (hpp) permanent preservation area. sampling was carried out at five sites, with distinct land use histories, using pitfalls, entomological umbrella, sweep net, sardine and glucose baits, and manual collection. assemblies were evaluated according to richness, abundance and diversity index (h). 122 species belonging to 36 genera were recorded. the greatest richness found was for myrmicinae (s = 41) and pheidole (s = 20) and the highest abundance for pheidole aberrans mayr, 1868 (n = 46). the richness may be 60.5% higher than the observed. the richness, abundance and composition of the ant fauna informs about the process of permanent preservation area’s reconstitution. keywords: bioindicators; atlantic forest; mymecofauna; richness; energy production. doi: 10.5327/z2176-947820180402 assembleias de formigas (hymenoptera: formicidae) respondem ao processo de recuperação de áreas de preservação permanente? do ant assemblies (hymenoptera: formicidae) predict the recovery process of permanent preservation areas? http://orcid.org/0000-0003-0149-5415 http://orcid.org/0000-0003-4323-5080 http://orcid.org/0000-0003-1512-8763 http://orcid.org/0000-0002-1653-6067 http://orcid.org/0000-0003-3153-8199 http://orcid.org/0000-0003-0043-7037 http://orcid.org/0000-0003-0493-1788 assembleias de formigas (hymenoptera: formicidae) respondem ao processo de recuperação de áreas de preservação permanente? 113 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 112-127 introdução o brasil concentra uma das maiores biodiversidades do mundo (ribas et al., 2012), porém atividades como agricultura, pecuária, instalações industriais, produção de energia e urbanização causam impacto sobre os biomas e, consequentemente, representam ameaças à sustentabilidade ambiental e à conservação de espécies sensíveis às alterações (gardner, 2010). a demanda pela produção de energia cresce diretamente associada à preocupação com os impactos ambientais provenien‑ tes desse processo (saad et al., 2017). decorrentes da construção de barragens ocorrem a supressão de vege‑ tação, o desalojamento de espécies, o revolvimento e a compactação do solo (kliemann & delariva, 2015). com base no código florestal brasileiro (brasil, 2012), rios e lagos devem ser protegidos nas suas margens por uma faixa de vegetação, variável em largura de acordo com do curso hídrico em questão. o isolamento de área de preservação permanente (app) para regeneração em bordas de lagos formados a partir da instalação de usi‑ nas hidrelétricas (uhes) não evita a perda de hábitats, o desalojamento de espécies e as alterações microcli‑ máticas locais decorrentes da instalação do empreendi‑ mento. contudo, o ambiente adjacente ao lago tende a evoluir para uma nova condição de equilíbrio com o pas‑ sar do tempo. nesse contexto, a app pode contribuir po‑ sitivamente para que condições próximas ao original se reestabeleçam no entorno (campagnolo et al., 2017). as formigas apresentam elevada riqueza e são ecolo‑ gicamente importantes nos diferentes estratos dos ecossistemas terrestres (baccaro et al., 2015). o es‑ tudo sobre assembleias de formigas é uma das técni‑ cas utilizadas para avaliar mudanças no ambiente, en‑ quadrando‑se como uma ferramenta de avaliação das condições ambientais, além de proporcionar o moni‑ toramento de áreas degradadas ou em condições de regeneração (nyamukondiwa & addison, 2014). o potencial bioindicador se deve às associações ínti‑ mas das formigas com a flora e com os demais grupos de invertebrados, bem como fornece estimativas do estágio de conservação ambiental (lutinski et al., 2014; lutinski et al., 2016) e da complexidade estru‑ tural do habitat (armbrecht; perfecto; vander‑ meer, 2004). o crescimento do número de estudos desenvolvidos com a finalidade de mostrar o potencial bioindicador da mirmecofauna se deve ainda à ampla distribuição geográfica, à rápida resposta às mudan‑ ças ambientais e à relevância biológica desses insetos nos diferentes níveis tróficos (crepaldi et al., 2014; bharti; bharti; pfeifer, 2016; lutinski et al., 2017). o conhecimento sobre a riqueza e abundância das as‑ sembleias de formigas em um determinado ambien‑ te pode subsidiar planos de manejo (lutinski et al., 2017). informações sobre as interações das formigas com outros organismos possibilita predizer a biodiver‑ sidade associada e delinear estratégias para a conser‑ vação (crepaldi et al., 2014; lutinski et al., 2014). na região onde uma uhe é instalada, a app possibilita a colonização por espécies pioneiras no início do pro‑ cesso de recuperação ambiental (kwon; lee; sung, 2014), culminando no restabelecimento da flora e da fauna ( ulyshen, 2011). dada a necessidade de moni‑ toramento dos impactos ambientais causados pela ins‑ talação de uhe e, sobretudo, da contribuição da app para o restabelecimento de uma nova condição de equilíbrio do ecossistema afetado, emerge a deman‑ da pelo biomonitoramento de espécies indicadoras. organismos que, pela riqueza, abundância, resiliência e produtividade, permitem estabelecer predições sobre o estágio de regeneração ao longo do tempo (rapport; constanza; mcmichael, 1998; ribas et al., 2012). a usina hidrelétrica foz do chapecó é uma das maiores uhes do sul do brasil, e a avaliação das comunidades de formigas na app adjacente pode informar sobre a riqueza e distribuição de espécies em ambientes dos estados de santa catarina e rio grande do sul, servin‑ do de base para estudos subsequentes. nesse contex‑ to, torna‑se essencial conhecer a biodiversidade exis‑ tente em ambientes com diferentes históricos de uso do solo e reconhecer padrões que ajudem na identifi‑ cação de ambientes de interesse para a conservação. considerando o crescente número de uhes na região sul do brasil nas últimas duas décadas e a contínua fragmentação do bioma mata atlântica, emerge a ne‑ cessidade de compreender a dinâmica de regeneração em apps adjacentes às hidrelétricas, além do potencial dessas áreas para a conservação da biodiversidade. nesse contexto, este estudo teve como objetivos: • caracterizar as assembleias de formigas que ocor‑ rem em sítios com diferentes históricos de uso do solo da app; e • avaliar a riqueza, a abundância e a composição das as‑ sembleias de formigas que ocupam diferentes nichos. lutinski, j.a. et al. 114 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 112-127 materiais e métodos área de estudo o estudo foi realizado em cinco sítios da área de app do reservatório da uhe foz do chapecó. a região está inserida no bioma mata atlântica (floresta ombrófi‑ la mista). o clima é do tipo superúmido mesotérmico subtropical úmido, sem estação seca definida e com distribuição regular da pluviosidade (ramos; santos; fortes, 2009). a área do reservatório é de 79,2 km2 e está localizado na divisa entre os estados de santa catarina e rio gran‑ de do sul (foz do chapecó, 2015). no período das amostras, o reservatório contava com sete anos desde a formação. cada sítio amostrado conta com uma área de dois hectares, três estão localizados em santa ca‑ tarina, municípios de águas de chapecó (27°14’51”s; 53°03’55”w), caxambu do sul (27°15’35”s; 52°42’40”w) e guatambú (27°14’59”s; 52°41’06”w); e dois no rio grande do sul, município de rio dos índios (27°17’38”s; 52°44’58”w e 27°20’41”s; 52°43’51”w). o sítio ach está localizado no município de águas de chapecó. trata‑se do canteiro de obras e, entre os am‑ bientes amostrados, representa aquele que sofreu o maior impacto. durante a construção da uhe, toda a vegetação foi removida e o solo sofreu revolvimento e compactação pelas máquinas. após a conclusão das obras, o sítio foi isolado por sete anos para regenera‑ ção natural. a vegetação, durante o período das amos‑ tras, era composta majoritariamente por gramíneas e por arbustos esparsos. o sítio cax está localizado no município de caxambu do sul. antes da formação do lago era uma área de cultivo agrícola. a vegetação é composta majoritariamente por gramíneas e arbustos esparsos com até seis metros de altura. a área é cortada por uma antiga estrada que dá acesso ao lago. observa‑se serrapilheira em formação. o sítio gua, localizado no município de guatambú, con‑ ta com uma plantação de eucalipto (eucalyptus grandis hill ex maiden) com idade de aproximadamente 12 anos. quando da formação do lago, a vegetação já estava presente. é possível observar a presença de um sub‑bosque, composto de vegetação nativa, com uma altura de até 6 m. a serrapilheira está presente de for‑ ma descontínua. o sítio ri1 está situado no município de rio dos índios. antes do isolamento como app era coberto por pas‑ tagens. a vegetação é composta por árvores nativas que já existiam antes da formação do lago. além dessa vegetação, o ambiente se encontra coberto por peque‑ nos arbustos e a serrapilheira também está presente de forma irregular. o sítio ri2, também situado no município de rio dos índios, representa o ambiente mais conservado. trata‑se de um fragmento florestal, em estágio avan‑ çado de sucessão, composto por vegetação nativa e densa. já existia há aproximadamente 20 anos antes da demarcação da app. o solo é coberto por uma ser‑ rapilheira contínua. amostragem a amostragem foi conduzida nos meses de dezembro de 2017 e janeiro de 2018 em um único evento amos‑ tral. foram utilizadas seis técnicas de amostragem: pitfalls, iscas de sardinha, iscas de glicose, guarda‑chuva entomológico, rede entomológica e coleta manual. um total de 10 pitfalls e 20 iscas (10 de cada) foi distri‑ buído em transectos perpendiculares ao reservatório, equidistantes 20 m entre si, em cada sítio. as armadi‑ lhas pitfall consistiram em copos plásticos de 250 ml (10 cm de diâmetro por 12 cm de altura), enterrados até a borda ao nível do solo. em cada armadilha fo‑ ram adicionados 150 ml de água com uma gota de detergente neutro. as iscas sardinha (~1 g) e glicose (~1 ml) foram dispostas sobre retângulos de papel de 20 × 30 cm, sobre o solo. os pitfalls permaneceram no ambiente por 48 horas e as iscas, por 1 hora (lutinski; lopes; morais, 2013). o guarda‑chuva entomológico consistiu em um re‑ tângulo de tecido com tamanho de 1 m2, suportado por um sarrafo de madeira em forma de x, preso nos quatro cantos. em cada sítio, foi utilizado sob arbustos (10), escolhidos de forma aleatória na região aproxima‑ damente central ao sítio. os arbustos foram sacudidos por dez vezes cada um. foi utilizada a rede entomoló‑ gica de varredura por um período de 30 minutos em assembleias de formigas (hymenoptera: formicidae) respondem ao processo de recuperação de áreas de preservação permanente? 115 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 112-127 cada sítio. as amostras, neste caso, foram obtidas so‑ bre a vegetação rasteira até 1 m de altura em trilhas e clareiras. amostras manuais foram obtidas utilizando‑se pinça e frasco com álcool (70%). ao todo, foi empregado um esforço amostral de uma hora de amostragem manual em cada sítio e esta foi realizada sobre a vegetação (até 1,8 m de altura). os espécimes amostrados foram transportados para o laboratório de entomologia da universidade comuni‑ tária da região de chapecó (unochapecó) para triagem e identificação. identificação e análise de dados a identificação das amostras foi realizada seguindo as chaves propostas por fernández (2003) e bacca‑ ro et al. (2015). a classificação foi baseada em bol‑ ton (2003). a riqueza foi definida como o número de espécies de formigas que ocorreram em cada uma das armadilhas, iscas, amostras com rede entomoló‑ gica, guarda‑chuva entomológico ou manualmente. a abundância foi definida com base na frequência relativa (registro de uma dada espécie em cada ar‑ madilha ou isca) (romero & jaffe, 1989). a riqueza de cada assembleia foi comparada por meio de aná‑ lise de rarefação baseada no número de ocorrências. para tal, foi utilizado o programa ecosim 7 (gotelli & entsminger, 2001). as assembleias de formigas foram comparadas quan‑ to à riqueza, à abundância e aos índices de diversida‑ de de shannon‑weaver (h’) e de equitabilidade (j’). também foram obtidas estimativas de riqueza (chao 1) para cada sítio amostrado. esses parâmetros foram obtidos com o auxílio do programa estatístico past ( hammer; harper; ryan, 2001). foi utilizada uma ordenação non-metric multidimensional scaling (nmds) para testar se a abundância e a composição das assembleias de formigas diferem entre os sítios e quanto aos estratos em que foram amostra‑ das. a matriz dos dados foi previamente transforma‑ da em log (x+1), foi utilizado bray‑curtis como índice de associação e a análise foi realizada com o progra‑ ma estatístico primer 6.1.9. (clarke & gorley, 2005). nessa análise, foram juntadas as amostras das iscas de sardinha e de glicose por ambas contemplarem o mesmo estrato do ambiente. o mesmo procedimento foi adotado para as amostras da rede entomológica de varredura e do guarda‑chuva. resultados ao todo, foram registradas 541 ocorrências de formi‑ gas nas amostras, 122 espécies, pertencentes a oito subfamílias. o sítio ri2 apresentou a maior riqueza (s = 59), seguido pelos sítios ri1 (s = 45), cax (s = 38), ach (s = 33) e gua (s = 29) (tabela 1). a diferença na riqueza entre cada sítio foi significativa (figura 1). relação semelhante à riqueza foi observada quanto à abundância: no sítio ri2 foi obtido o maior número de ocorrências (n = 122) e no sítio gua, o menor (n = 83). o h’ também apresentou maior valor (3,81) no sítio ri2, contudo o menor valor (2,85) foi obtido para o sírio ach. a equitabilidade j’ foi similar nos sítios, variando entre 0,81 e 0,93. a maior estimativa (chao 1 = 99,6) foi encontrada para o sítio ri2 e a menor, para o sítio gua (chao 1 = 42) (tabela 1). a subfamília myrmicinae foi a mais rica nas amostras (s = 41), seguida por formicinae (s = 28) e ponerinae (s = 14). os gêneros mais ricos foram pheidole (s = 20) e camponotus (s = 18). as espécies mais abundantes nas amostras foram pheidole aberrans (mayr, 1868) (n = 46), pachycondyla striata (f. smith, 1858) (n = 37), nylanderia fulva (mayr, 1862) (n = 34), pheidole lignicola (mayr, 1887) (n = 26), pheidole punctatissima (mayr, 1870) (n=26) e camponotus rufipes (fabricius, 1775) (n = 19). ao todo, 10 espécies ocorreram exclusivamente no sítio gua: camponotus novogranadensis (mayr, 1870), camponotus punctulatus (mayr, 1868), camponotus sp. 1, labidus coecus (latreille, 1802), linepithema angulatum (emery, 1894), myrmicocrypta bruchi (santschi, 1936), neoponera vilosa (fabricius, 1804), pheidole sp. 2, pheidole sp. 3 e solenopsis sp. 1. onze espécies ocorreram exclusivamente no sítio cax: camponotus melanoticus (emery, 1894), camponotus personatus (emery, 1894), cyphomyrmex plaumanni (kempf, 1962), ectatomma edentatum (roger, 1863), hypoponera trigona (mayr, 1887), labidus praedator (f. smith, 1858), linepithema iniquum (mayr, 1870), lutinski, j.a. et al. 116 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 112-127 tabela 1 – riqueza, frequência relativa das espécies, abundância, diversidade de shannon-weaver, equitabilidade e estimativas de riqueza (chao 1) de formigas amostradas em cinco sítios da área de preservação permanente formado pelo lago da hidrelétrica foz do chapecó. dezembro de 2017 e janeiro de 2018. táxon gua cax ri1 ri2 ach subfamília dolichoderinae tribo leptomyrmecini dorymyrmex brunneus (forel, 1908) 0,01 linepithema angulatum (emery, 1894) 0,01 linepithema gallardoi (brèthes, 1914) 0,03 linepithema humile (mayr, 1868) 0,02 0,01 0,01 linepithema inacatum (bolton, 1969) 0,01 linepithema iniquum (mayr, 1870) 0,02 linepithema micans (forel, 1908) 0,01 0,01 linepithema sp. 1 0,01 0,01 linepithema sp. 2 0,04 linepithema sp. 3 0,01 subfamília dorylinae labidus coecus (latreille, 1802) 0,01 labidus praedator (f. smith, 1858) 0,02 neivamyrmex punctaticeps (emery, 1894) 0,01 subfamília ectatomminae tribo ectatommini ectatomma edentatum (roger, 1863) 0,01 gnamptogenys striatula (mayr, 1884) 0,01 0,06 0,02 gnamptogenys striolata (borgmeier, 1957) 0,01 subfamília formicinae tribo camponotini camponotus alboannulatus (mayr, 1887) 0,03 camponotus cameranoi (emery, 1894) 0,01 camponotus crassus (mayr, 1862) 0,04 camponotus lespesii (forel, 1886) 0,01 0,01 0,01 continua... assembleias de formigas (hymenoptera: formicidae) respondem ao processo de recuperação de áreas de preservação permanente? 117 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 112-127 táxon gua cax ri1 ri2 ach camponotus melanoticus (emery, 1894) 0,01 camponotus mus (roger, 1863) 0,07 0,02 0,01 0,02 0,01 camponotus novogranadensis (mayr, 1870) 0,01 camponotus punctulatus (mayr, 1868) 0,01 camponotus rufipes (fabricius, 1775) 0,08 0,03 0,05 0,02 camponotus sericeiventris (guérin‑méneville, 1838) 0,01 camponotus sexguttatus (fabricius, 1793) 0,01 camponotus sp. 1 0,01 camponotus sp. 2 0,01 0,01 camponotus sp. 3 0,01 camponotus sp. 4 0,01 camponotus sp. 5 0,01 camponotus sp. 6 0,01 camponotus sp. 7 0,01 colobopsis personata (emery, 1894) 0,01 tribo myrmelachistini brachymyrmex aphidicola (forel, 1909) 0,01 brachymyrmex coactus (mayr, 1887) 0,05 brachymyrmex cordemoyi (forel, 1895) 0,03 myrmelachista catharinae (mayr, 1887) 0,01 myrmelachista gagatina (emery, 1894) 0,01 tribo lasiini nylanderia fulva (mayr, 1862) 0,01 0,01 0,30 nylanderia sp. 1 0,03 nylanderia sp. 2 0,01 0,02 paratrechina longicornis (latreille, 1802) 0,01 0,01 subfamília heteroponerinae tribo heteroponerini heteroponera flava (kempf, 1962) 0,02 0,01 heteroponera inermis (emery, 1894) 0,01 tabela 1 – continuação. continua... lutinski, j.a. et al. 118 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 112-127 táxon gua cax ri1 ri2 ach subfamília myrmicinae tribo attini acromyrmex ambiguus (emery, 1888) 0,01 0,02 0,01 acromyrmex aspersus (f. smith, 1858) 0,02 acromyrmex disciger (mayr, 1887) 0,02 0,01 acromyrmex subterraneus (forel, 1893) 0,02 0,02 0,01 apterostigma mayri (forel, 1893) 0,02 0,02 apterostigma pilosum (mayr, 1865) 0,02 0,01 apterostigma wasmannii (forel, 1892) 0,02 apterostigma sp. 0,01 0,01 cephalotes angustus (mayr, 1862) 0,02 cephalotes pusillus (klug, 1824) 0,02 0,02 0,02 0,04 cephalotes sp. 1 0,01 cephalotes sp. 2 0,01 cyphomyrmex plaumanni (kempf, 1962) 0,01 cyphomyrmex strigatus (mayr, 1887) 0,03 cyphomyrmex sp. 0,02 mycetosoritis sp. 0,01 myrmicocrypta bruchi (santschi, 1936) 0,01 octostruma rugifera (kempf, 1960) 0,01 pheidole aberrans (mayr, 1868) 0,11 0,17 0,05 0,09 pheidole dyctiota (kempf, 1972) 0,03 0,05 pheidole laevifrons (mayr, 1887) 0,04 0,06 0,02 pheidole lignicola (mayr, 1887) 0,07 0,08 0,02 0,02 0,05 pheidole megacephala (fabricius, 1793) 0,02 0,02 0,02 pheidole pubiventris (mayr, 1887) 0,06 0,01 pheidole punctatissima (mayr, 1870) 0,07 0,09 0,02 0,02 0,05 pheidole risii (forel, 1892) 0,07 0,03 pheidole tristis (f. smith, 1858) 0,01 0,05 pheidole sp. 1 0,04 0,05 0,06 tabela 1 – continuação. continua... assembleias de formigas (hymenoptera: formicidae) respondem ao processo de recuperação de áreas de preservação permanente? 119 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 112-127 táxon gua cax ri1 ri2 ach pheidole sp. 2 0,05 pheidole sp. 3 0,02 pheidole sp. 4 0,01 0,01 pheidole sp. 5 0,02 0,01 pheidole sp. 6 0,01 0,01 pheidole sp. 7 0,01 pheidole sp. 8 0,04 pheidole sp. 9 0,02 pheidole sp. 10 0,02 pheidole sp. 11 0,01 procryptocerus adlerzi (mayr, 1887) 0,01 0,01 strumigenys cultrigera (mayr, 1887) 0,01 wasmannia auropunctata (roger, 1863) 0,01 0,01 wasmannia sp. 0,02 tribo crematogastrini crematogaster acuta (fabricius, 1804) 0,01 0,02 crematogaster corticicola (mayr, 1887) 0,01 0,01 crematogaster magnifica (santschi, 1925) 0,01 crematogaster sp. 0,02 tribo pogonomyrmecini patagonomyrmex angustus (mayr, 1870) 0,02 0,02 pogonomyrmex naegelii (forel, 1878) 0,07 tribo solenopsidini diplorhoptrum strictum (emery, 1896) 0,05 0,03 0,03 0,02 monomorium pharaonis (linnaeus, 1758) 0,01 0,01 monomorium floricola (jerdon, 1851) 0,01 0,01 0,04 solenopsis saevissima (f. smith, 1855) 0,01 solenopsis schmalzi (forel, 1901) 0,01 0,04 solenopsis sp. 1 0,01 solenopsis sp. 2 0,01 tabela 1 – continuação. continua... lutinski, j.a. et al. 120 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 112-127 táxon gua cax ri1 ri2 ach subfamília ponerinae tribo ponerini dinoponera australis (emery, 1901) 0,02 hypoponera distinguenda (emery, 1890) 0,02 0,01 0,01 hypoponera opaciceps (mayr, 1887) 0,01 hypoponera trigona (mayr, 1887) 0,01 hypoponera sp. 1 0,01 hypoponera sp. 2 0,01 neoponera crenata (roger, 1858) 0,01 neoponera vilosa (fabricius, 1804) 0,01 pachycondyla harpax (fabricius, 1804) 0,02 pachycondyla striata (f. smith, 1858) 0,16 0,10 0,07 0,04 pachycondyla sp. 1 0,01 pachycondyla sp. 2 0,01 odontomachus affinis (guérin‑méneville, 1844) 0,01 odontomachus chelifer (latreille, 1802) 0,01 0,06 0,07 0,01 subfamília pseudomyrmecinae tribo pseudomyrmecini pseudomyrmex flavidulus (f. smith, 1858) 0,01 0,02 0,01 0,01 pseudomyrmex gracilis (fabricius, 1804) 0,02 0,01 pseudomyrmex phyllophilus (f. smith, 1858) 0,02 0,04 pseudomyrmex schuppi (forel, 1901) 0,01 0,01 pseudomyrmex termitarius (f. smith, 1855) 0,01 pseudomyrmex sp. 1 0,01 pseudomyrmex sp. 2 0,01 abundância 83 124 107 122 105 riqueza (sobs) 29 38 45 59 33 shannon–weaver (h’) 2,98 3,12 3,53 3,81 2,85 equitabilidade (j’) 0,88 0,86 0,93 0,93 0,81 estimativa de riqueza (chao 1) 42,0 62,4 70,3 99,6 55,7 relação sobs e chao 1 (%) 44,8 64,3 56,2 68,8 68,7 tabela 1 – continuação. gua: guatambú, sc; cax: caxambu, sc; ri1 e 2: rio dos índios, rs; ach: águas de chapecó, sc. assembleias de formigas (hymenoptera: formicidae) respondem ao processo de recuperação de áreas de preservação permanente? 121 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 112-127 mycetosoritis sp., nylanderia sp. 1, octostruma rugifera (kempf, 1960) e pheidole sp. 7. quinze espécies de forma exclusiva no sítio ri1: camponotus crassus (mayr, 1862), camponotus sericeiventris (guérin‑méneville, 1838), camponotus sericeiventris (guérin‑méneville, 1838), camponotus sexguttatus (fabricius, 1793), camponotus sp. 3, camponotus sp. 4, cephalotes sp. 1, cyphomyrmex strigatus (mayr, 1887), gnamptogenys striolata (borgmeier, 1957), heteroponera inermis (emery, 1894), linepithema sp. 2, myrmelachista catharinae (mayr, 1887), neivamyrmex punctaticeps (emery, 1894), neoponera crenata (roger, 1858), odontomachus affinis (guérin‑méneville, 1844) e wasmannia sp. vinte e três espécies ocorreram exclusivamente no sítio ri2: acromyrmex aspersus (f. smith, 1858), apterostigma wasmannii (forel, 1892), brachymyrmex aphidicola (forel, 1909), camponotus cameranoi (emery, 1894), camponotus sp. 5, camponotus sp. 6, camponotus sp. 7, crematogaster magnifica (santschi, 1925), cyphomyrmex sp., dinoponera australis (emery, 1901), hypoponera opaciceps (mayr, 1887), linepithema gallardoi (brèthes, 1914), linepithema inacatum (bolton, 1969), linepithema sp. 3, myrmelachista gagatina (emery, 1894), pachycondyla harpax (fabricius, 1804), pachycondyla sp. 1, pachycondyla sp. 2, pheidole sp. 10, pheidole sp. 11, pheidole sp. 8, pheidole sp. 9 e solenopsis sp. 2. no ach, foram amostradas 15 espécies exclusivamente: brachymyrmex coactus (mayr, 1887), brachymyrmex cordemoyi (forel, 1895), camponotus alboannulatus (mayr, 1887), cephalotes angustus (mayr, 1862), cephalotes sp. 2, crematogaster sp., dorymyrmex brunneus (forel, 1908), hypoponera sp. 1, hypoponera sp. 2, pogonomyrmex naegelii (forel, 1878), pseudomyrmex termitarius (f. smith, 1855), pseudomyrmex sp. 1, pseudomyrmex sp. 2, solenopsis saevissima (f. smith, 1855) e strumigenys cultrigera (mayr, 1887) (tabela 1). figura 1 – comparativo, pelo método de rarefação baseado em ocorrências, das assembleias de formigas amostradas em cinco sítios da área de preservação permanente formado pelo lago da hidrelétrica foz do chapecó. dezembro de 2017 e janeiro de 2018. gua: guatambú, sc; cax: caxambu, sc; ri1 e 2: rio dos índios, rs; ach: águas de chapecó, sc. ri2 caxri1 guaach 60 50 40 30 20 10 0 ocorrências 1 11 21 31 81 9141 51 61 71 ri qu ez a lutinski, j.a. et al. 122 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 112-127 a composição e a abundância diferiram nas amos‑ tras obtidas a partir de diferentes estratos dos sítios. ao todo, 11 agrupamentos com similaridade de 35% entre si foram formados pela análise nmds. as amos‑ tras obtidas nos pitfalls e nas iscas de sardinha e com glicose nos sítios gua e cax foram similares entre si. no sítio ach, amostras com essas técnicas também apresentaram similaridade. nos sítios ri1 e ri2, hou‑ ve similaridade entre as amostras dos pitfalls e das iscas, contudo em dois grupos separados. as amos‑ tras obtidas com guarda‑chuva entomológico e rede de varredura e as amostras manuais diferiram entre si e entre os ambientes, apresentando agrupamen‑ tos difusos entre os ambientes ou isolados das amos‑ tras (figura 2). o percentual de espécies registradas no solo e na serrapilheira (em pitfalls e iscas) foi maior (82,2%) no sítio ri1 e menor no sítio ach (57,6%). a riqueza amostrada associada à vegetação (guarda‑chuva en‑ tomológico e rede de varredura e amostras manuais) foi percentualmente maior no sítio ach (21,2%) e me‑ nor no sítio ri1 (13,3%). espécies amostradas conco‑ mitantemente no solo e na vegetação foram percen‑ tualmente maiores no sítio ach (21,2%) e menores no sítio ri2 (3,4%) (figura 3). figura 2 – ordenação, pelo método non-metric multidimensional scaling, das amostras de formigas, obtidas com diferentes técnicas, em cinco sítios da área de preservação permanente formado pelo lago da hidrelétrica foz do chapecó, dezembro de 2017 e janeiro de 2018. gu: guatambú, sc; ca: caxambu, sc; r1 e r2: rio dos índios, rs; ac: águas de chapecó, sc; pf: pitfall, ba: iscas de sardinha e iscas de glicose; th: guarda‑chuva entomológico e rede de varredura; ms: amostra manual. associação pelo índice de bray‑curtis. os círculos representam 35% de similaridade. acpf capf caba guba gupf r2pf r2ba r1ba cams gums r1pf acba r2ms acms acth cath guth r1ms r2th r1th 2d stress: 0.16 assembleias de formigas (hymenoptera: formicidae) respondem ao processo de recuperação de áreas de preservação permanente? 123 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 112-127 discussão os sítios em processo de regeneração mais avançado (ri2) e com vegetação nativa (cax, ri1 e ri2) apresen‑ taram maior riqueza, abundância e diversidade (h’) em relação ao sítio que sofreu o maior impacto (ach) e ao sítio coberto por reflorestamento de eucalipto (gua). a maior diferença (68,8%) entre a riqueza amostrada e a estimada (chao 1) foi observada no sítio ri2, seguido pelo sítio mais impactado, ach. a diversidade amostra‑ da (subfamílias, gêneros e espécies) tem sido frequen‑ temente registrada em inventários da mirmecofauna já realizados na região sul do brasil (ulysséa et al., 2011; cantarelli et al., 2015; lutinski et al., 2017). as subfamílias myrmecinae e formicinae são as mais ricas nos inventários da mirmecofauna realizados no bioma mata atlântica, tanto em número de gêneros quanto de espécies (ulysséa et al., 2011; baccaro et al., 2015). a diversidade desses táxons está relaciona‑ da aos hábitos alimentares diversificados que apresen‑ tam, aos diferentes nichos que ocupam e às especializa‑ ções que apresentam (hölldobler & wilson, 1990). a subfamília ponerinae também se destaca pela riqueza e abundância nos estudos realizados no sul do brasil. caracteriza‑se pelo hábito predador, o que indica diver‑ sidade de presas no ambiente, especialmente inverte‑ brados (ulysséa et al., 2011; baccaro et al., 2015). o gênero pheidole apresentou a maior riqueza (s = 20). formigas pertencentes aos gêneros pheidole, crematogaster, solenopsis e wasmannia são descritas na literatura como epígeas, onívoras e dominantes ( silvestre; brandão; silva, 2003). esses gêneros são diversos, com distribuição nos diferentes biomas bra‑ sileiros (baccaro et al., 2015). a riqueza desses gê‑ neros indica estágio de regeneração ou conservação. menor riqueza e maior abundância nas amostras indi‑ cam maior impacto, já que se observa tolerância em algumas espécies. o aumento da riqueza indica estágio mais avançado de recuperação, visto que muitas espé‑ cies também ocorrem associadas à vegetação e à sera‑ pilheira (lutinski et al., 2014; 2017; 2018). a riqueza figura 3 – distribuição da riqueza de formigas nas amostras segundo as técnicas de amostragem utilizadas em cinco sítios da área de preservação permanente formado pelo lago da hidrelétrica foz do chapecó, dezembro de 2017 e janeiro de 2018. solo vegetação compar�lhadas águas de chapecó rio dos índios 2 rio dos índios 1 caxambu do sul guatambu sí�os amostrados 100 80 60 40 20 0 ri qu ez a 72 ,4 17 ,2 10 ,3 58 ,4 21 ,1 10 ,5 82 ,2 13 ,3 4, 4 76 ,3 20 ,3 3, 4 57 ,6 21 ,2 21 ,2 lutinski, j.a. et al. 124 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 112-127 de formigas desses gêneros indica avanço no processo de regeneração da app, sete anos após a formação do lago. o caráter de onivoria e o hábito generalista tam‑ bém é atribuído às formigas brachymyrmex e nylanderia. o comportamento de recrutamento e o tamanho pequeno (< 2 mm) dos espécimes (baccaro et al., 2015) favorecem o acesso às fontes de alimento e po‑ dem explicar a ocorrência associada ao ambiente ach. a resiliência observada nas espécies desses gêneros as credencia como indicadoras de ambientes sob maior impacto, já que decresceram em abundância e riqueza nos sítios em estágio mais avançado de regeneração. a riqueza de dorymyrmex e de linepithema é frequen‑ temente descrita em associação com ambientes antro‑ pizados (ulysséa et al., 2011). a dominância em am‑ bientes ecologicamente perturbados é frequentemente relatada (silvestre; brandão; silva, 2003; lutinski et al., 2014). os registros de espécies desses gêneros fo‑ ram mais frequentes nos sítios cax, ri1 e ri2, mostrando que as espécies inventariadas indicam mais fielmente ambientes em estágio intermediário de regeneração do que estágios mais iniciais, como é o caso de gua e ach. formigas do gênero camponotus, segundo mais rico neste estudo (s = 18), ocorrem nos diferentes estra‑ tos do ambiente, desde o solo até a copa das árvores. o mutualismo com insetos sugadores é frequentemen‑ te observado nessas formigas (silvestre; brandão; silva, 2003). algumas espécies são encontradas em ambientes antropizados (lutinski et al., 2017), con‑ tudo o aumento na riqueza indica diversidade de ve‑ getação e de nichos disponíveis (lutinski & garcia, 2005). a ausência de um padrão nas ocorrências dessas formigas nos sítios amostrados permite inferir que o potencial como descritores do estágio de regeneração está associado às espécies, e não ao gênero. todos os sítios apresentaram espécies de camponotus de forma exclusivas e, ao mesmo tempo, compartilharam c. mus. conhecidas como formigas cultivadoras de fungos, acromyrmex, apterostigma e cyphomyrmex indicam a presença de massa vegetal, viva ou na forma de serapi‑ lheira. exercem papel na manutenção do solo em que as galerias dos seus ninhos contribuem para a aeração e a in‑ filtração da água, enquanto seus excrementos o enrique‑ cem (silvestre; brandão; silva, 2003). apterostigma e cyphomyrmex ocorreram nos ambientes ri1 e ri2, mais conservados, e isso pode ser explicado pela presença da serapilheira nesses sítios, nos quais cultivam seus fungos. espécies de acromyrmex foram registradas também nos demais sítios, indicando tolerância das espécies amostra‑ das e avanço no processo de regeneração da app. o hábito predador é compartilhado por formigas per‑ tencentes aos gêneros dinoponera, gnamptogenys, heteroponera, hypoponera, labidus, neivamyrmex, neoponera, pachycondyla, odontomachus e strumigenys (baccaro et al., 2015). a riqueza e a distribuição das ocorrências dessas formigas nas amostras indicam que, apesar das diferenças no estágio de regeneração em que os sítios se encontram, a app, após sete anos de isolamento, oferece nichos comparáveis aos am‑ bientes conservadas existentes na região (lutinski et al., 2018). o crescimento da vegetação e a forma‑ ção de serrapilheira em que essas formigas constroem seus ninhos e forrageiam (silvestre; brandão; silva, 2003) podem explicar a riqueza amostrada. formigas cephalotes, procryptocerus e pseudomyrmex são encontradas associadas à vegetação (baccaro et al., 2015). a riqueza desses táxons no estudo carac‑ teriza a regeneração da vegetação e a oferta de uma variedade de nichos para a nidificação e para o forra‑ geio. já as formigas pogonomyrmex (s = 2) são cole‑ toras de sementes (silvestre; brandão; silva, 2003) e frequentes em ambientes abertos (lutinski et al., 2014). a presença de formigas desses gêneros indica o avanço na recomposição da vegetação na app. a riqueza de formigas na app pode ser, em média, 60,5% (chao 1) maior do que a amostrada. a dinâmica na ofer‑ ta de nichos durante o processo de regeneração da app pode explicar a ocorrência de espécies em unicatas ou duplicatas, influenciando no resultado da estimativa (chao et al., 2009). é evidente também que, apesar da combinação de técnicas utilizadas e do esforço amostral empregado no inventário, uma amostragem apenas não é suficiente para inventariar toda a mirmecofauna da app. o h’ variou entre 2,85 (ach) e 3,81 (ri2). consideran‑ do‑se o estágio de regeneração em que cada sítio se encontra, pode‑se afirmar que o h´ caracteriza um gra‑ diente do sítio mais rico e em estágio mais avançado de regeneração, decrescendo para a área com histórico de pastagem, lavoura e reflorestamento, bem como para o canteiro de obras. ainda, a diversidade h’ amostrada na app é semelhante aos valores encontrados em ambien‑ tes conservados na região (lutinski et al., 2008). a j’ foi superior a 0,5 em todos os sítios, indicando, segundo peralta e martínez (2013), uniformidade na distribuição das ocorrências nas amostras e menor dominância. assembleias de formigas (hymenoptera: formicidae) respondem ao processo de recuperação de áreas de preservação permanente? 125 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 112-127 as amostras de formigas diferiram entre os sítios quanto à riqueza de formigas. a análise de rarefação apontou a maior riqueza no sítio ri2, fragmento florestal, decres‑ cendo para ri1, cax, ach e gua, um gradiente semelhan‑ te ao apontado pelo h´. o resultado corrobora o estudo realizado por lutinski et al. (2018) sobre a importância de fragmentos florestais; contudo, indica que sete anos após a formação do lago, o histórico de uso do solo ante‑ rior ao isolamento para regeneração da app ainda pode ser percebido a partir da riqueza de formigas. as comunidades de formigas são afetadas pelos proces‑ sos de regeneração da vegetação (ribas et al., 2012), onde a intensidade da degradação ou alterações no am‑ biente podem produzir respostas diversas, beneficiando algumas espécies e prejudicando outras (hölldobler & wilson, 1990). a diversidade de formigas tende a aumentar de acordo com a complexidade dos ambien‑ tes, devido a maior disponibilidade de nichos presentes (holdefer; lutinski; garcia, 2017). as amostras deste estudo foram coletadas com o uso de um conjunto de métodos visando contemplar diferentes estratos dos am‑ bientes. nota‑se que a composição e a abundância das espécies difere (nmds) do solo e da serrapilheira (pitfall e iscas) para a vegetação (rede entomológica, guarda‑chu‑ va entomológico e amostras manuais). nota‑se também que um padrão de oferta e de ocupação dos nichos em cada sítio (figura 3). novamente, o sítio ri3, mais con‑ servado, apresentou maiores percentuais de espécies, ocorrendo apenas no solo ou na vegetação, e menor per‑ centual da riqueza, ocorrendo de forma compartilhada. no outro extremo, o sítio ach, submetido a maior impac‑ to durante a implantação da uhe, apresentou menores percentuais de espécies, ocorrendo de forma exclusiva no solo ou vegetação e com um maior percentual de es‑ pécies sendo amostrado nos dois estratos. conclusão assembleias de formigas apresentam sensibilidade ao processo de regeneração da app isolada para regeneração. sítios em processo de regeneração mais avançado, com histórico prévio de cobertura por vegetação nativa, apresentam maior riqueza, abundância e diversidade em relação àqueles que sofrem maior impacto durante a instalação do em‑ preendimento. emerge a importância de planos de monitoramento pós‑implantação de áreas dire‑ tamente afetadas por uhes que contemplem am‑ bientes com diferentes históricos de uso do solo. ressalta‑se também a importância da utilização de um protocolo de amostragem com diferentes técni‑ cas que contemplem os diferentes estratos do solo e da vegetação. a diversidade amostrada (subfamílias, gêneros e espé‑ cies) tem sido frequentemente registrada em inventá‑ rios da mirmecofauna já realizados na região sul do brasil. esse aspecto aponta para o potencial do uso das formigas como bioindicadores da diversidade e como descritores para o monitoramento pós‑implantação de empreendimentos como uhe. os resultados apontam que assembleias de formigas respondem ao processo de reconstituição da app. a riqueza, a abundância e a composição das assembleias são preditores do estágio de regeneração dos estratos formados. agradecimentos ao consórcio foz do chapecó, pela permissão para a amostragem na app. à universidade comunitária da região de chapecó (unochapecó), pela bolsa de pes‑ quisa iniciação científica (edital n° 35/reitoria/2018). a realização do estudo foi autorizada pelo institu‑ to chico mendes de conservação da biodiversidade ( icmbio) — “autorização para atividades com finalida‑ de científica” n° 50739‑2, de 16 de setembro de 2016. referências armbrecht, i.; 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efficiency of their processes, mainly due to the decrease in water availability and the need to increase environmental sustainability in their processes. leak reduction is clearly an important part of sustainable management in the water industry, and its impacts should be assessed with a broader environmental protection objective. this study aimed to present an environmental and energy assessment of the water supply system (wss) in caruaru city, northeast of brazil, for different levels of water loss. this research is one of the first to assess the environmental impacts of a wss in latin america. primary data adopted for preparing the inventory were provided by the water utility, and modeling and analysis were performed with the simapro 8.0® program. cumulative energy demand (ced) was used to track the energy consumption of the system’s life cycle. greenhouse gas (ghg) emissions were calculated through the ipcc gwp 100a method with emissions expressed as co 2 -eq. the data sets from life-cycle inventories were used from the ecoinvent 3.1 database. four scenarios with different levels of water loss were analyzed. scenario s0 was represented with the real conditions of the system, whereas the others considered hypothetical indices. the percentages proposed for scenarios s1, s2, and s3 were based on indices that indicate good loss rate in the distribution network for the brazilian reality (25%), reduction by half of loss rates, and excellent loss rates for the water pipeline system (5%) and distribution network (10%). the analysis of the processes’ contributions showed that the electricity consumption r e s u m o nos últimos anos, as concessionárias de água têm sofrido pressão para melhorar a eficiência de seus processos, principalmente por causa da diminuição da disponibilidade hídrica e da necessidade de se aumentar a sustentabilidade ambiental de seus processos. a redução de vazamentos é claramente uma parte importante do manejo sustentável no setor de água, e seus impactos devem ser enfrentados com uma visão mais ampla de proteção ambiental. este estudo tem como objetivo apresentar uma avaliação ambiental e energética do sistema de abastecimento de água da cidade de caruaru, nordeste do brasil, para diferentes níveis de perda de água. esta pesquisa é uma das primeiras a avaliar os impactos ambientais de um sistema de abastecimento de água na américa latina. os dados primários adotados para a preparação do inventário foram fornecidos pela concessionária de água, e a modelagem e análise foram realizadas com o programa simapro 8.0®. a demanda acumulada de energia (ced) foi usada para rastrear o consumo de energia do ciclo de vida do sistema. as emissões de gases de efeito estufa foram calculadas pelo método ipcc gwp 100ª, com emissões expressas como co 2 –eq. os conjuntos de dados dos inventários de ciclo de vida foram usados do banco de dados ecoinvent 3.1. analisaram-se quatro cenários com diferentes níveis de perda de água. o cenário s0 representou as condições reais do sistema e os demais consideraram índices hipotéticos. os percentuais propostos para os cenários s1, s2 e s3 foram baseados em indicadores que apontam: bom índice de perdas na rede de distribuição para a realidade brasileira (25%), redução pela metade dos índices de perdas e excelentes índices de perdas no sistema hidráulico (5%) e rede de distribuição (10%). o consumo de energia analysis of the water–energy–greenhouse gas nexus in a water supply system in the northeast of brazil análise do nexo água-energia-gases de efeito estufa em um sistema de abastecimento de água no nordeste do brasil isaura macêdo alves1 saulo de tarso marques bezerra1 , gilson lima da silva1 , armando dias duarte1 , henrique leonardo maranduba2 1universidade federal de pernambuco – recife (pe), brazil. 2flextronics instituto de tecnologia – sorocaba (sp), brazil. correspondence address: saulo de tarso marques bezerra – campus do agreste – avenida marielle franco, s/n., km 59 – nova caruaru – cep: 55014-900 – caruaru (pe), brazil. e-mail: saulo.tarso@ufpe.br conflicts of interest: the authors declared that there is no conflict of interest. funding: brazilian national council for scientific and technological development (conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico—cnpq) (brazil) and coordination for the improvement of higher education personnel (coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior—capes) (brazil) (financial code 001). received on: 01/21/2021. accepted on: 10/27/2021. https://doi.org/10.5327/z217694781036 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. https://orcid.org/0000-0002-0134-3203 https://orcid.org/0000-0002-5815-5908 https://orcid.org/0000-0003-2484-3590 https://orcid.org/0000-0003-2571-7705 https://orcid.org/0000-0002-4358-5366 mailto:saulo.tarso@ufpe.br https://doi.org/10.5327/z217694781036 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ analysis of the water–energy–greenhouse gas nexus in a water supply system in the northeast of brazil 13 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 12-21 issn 2176-9478 introduction water, energy, and greenhouse gas (ghg) emissions are interconnected and have complex interactions (nair et al., 2014; thiede et al., 2016; chhipi-shrestha et al., 2017). the integration of water and energy interdependence processes in water systems improves the understanding of the trade-offs between these resources in management and politics (escriva-bou et al., 2018). current water and energy resource crises are expected to increase progressively because of population growth and future climate change. energy efficiency interventions can contribute considerably to reducing water use, reducing ghg emissions, and meeting climate-related mitigation goals. understanding and modeling the complex nature of the interconnections between water and energy is essential for the efficient use of these resources (basheer and elagib, 2018). the energy use and ghg emissions associated with water management are poorly understood and have only partially been considered in water management and planning (rothausen and conway, 2011). the global community is looking for new approaches and solutions for adapting to climate change and the challenges of increased water and energy consumption brought about by development. the nexus between energy and water is dynamic. actions in one area generally have impacts on both, with profound economic, environmental, and social implications (rasul and sharma, 2016). the importance of the interdependence between water and energy is widely recognized. the world’s energy security depends on the availability of water, as almost all energy production technologies (e.g., nuclear, thermoelectric, and hydroelectric) require large amounts of water (nair et  al., 2014), whereas water systems need energy for their processes. predominantly, water–energy–ghg emissions nexus has been studied regarding political and regulatory challenges and their interaction with food supply, climate change, growth, and the right to water. from a modeling perspective, this nexus has been studied using various technical and economic approaches, mainly considering co-production facilities as the coupling components between water and energy networks (e.g., chhipi-shrestha et al., 2017; escriva-bou et al., 2018; oikonomou and parvania, 2018; zahraee et al., 2020). nair et al. (2014) highlighted the importance of modern thinking in relation to the increase in water supply, emphasizing that the search for water sources must consider measures that contribute to the mitigation of global warming, reducing energy consumption and ghg emissions. the climate system is largely regulated by the global balance of water and energy and its spatial and temporal variations, which involve the flow of energy and water within this system, besides exchanges with outer space and surface (zhou et al., 2015). these flows are intrinsically interconnected, largely due to the characteristics and properties of water and energy. water is essential for most energy-generation processes, while energy is indispensable in the distribution of water for different uses. on average, approximately 80% of the energy consumed by water supply systems (wss) is spent to transport water from springs to consumers (jeong et  al., 2018; oikonomou and parvania, 2018). in  brazil, the sanitation sector uses roughly 2% of the country’s total electricity consumption, equivalent to more than 11 billion kwh/year. over the last decades, due to the decrease in water availability, the need for environmental sustainability, and the increase in energy costs, brazilian water utilities are being subjected to pressure to increase the efficiency of their processes. in contrast, most wss have high levels of water loss. in developing countries, utilities are used to operating with high volumes of losses. the aging of systems, combined with failures in loss management in utilities, results in loss rates well above acceptable. to minimize the problem, the management of supply systems must involve multiple actions that include the control of real and apparent losses, including active leakage control, pressure management, elimination of illegal use of water services, educational campaigns, implementation or replacement of water meters, and rehabilitation of distribution networks. although water losses are inherent in all wss, the high rates of infrastructure deterioration and operational deficiency considerably aggravate the problem. the aging of systems, combined with failures in loss management in utilities, results in loss rates well above acceptable. lost water includes not only the value of water as a limited resource but also the added value of the treatments to make water potable (e.g., expenses with chemicals for treatment), the cost of operating distribution services (e.g., cost of energy), and the social impact of leaks that may prevent the provision of sufficient supply services to customers (d’ercole et al., 2016). the high rates of loss result in greater water extraction and increase the consumption of electricity for the collection, transportation, treatment, and disposal of water to consumers. each cubic meter lost directly results in wasted energy, which in turn increases ghg emissions. of the pumping systems of water mains represented the greatest environmental impact in all scenarios. the most efficient scenario would result in a 52% reduction in the emission of ghgs, demonstrating that the increase in the hydraulic efficiency of the distribution networks represents a significant opportunity to reduce the environmental impacts of the processes. keywords: water supply system; environmental impact; water loss; hydraulic efficiency; greenhouse gas emissions. elétrica dos sistemas de bombeamento das adutoras apresentou o maior impacto ambiental em todos os cenários estudados. o cenário mais eficiente resultaria em redução de 52% na emissão de gases de efeito estufa, demonstrando que o aumento da eficiência hidráulica das redes de distribuição representa uma oportunidade significativa para reduzir os impactos ambientais dos processos. palavras-chave: sistema de abastecimento de água; impacto ambiental; perda de água; eficiência hidráulica; emissões de gases de efeito estufa. alves, i.m. et al. 14 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 12-21 issn 2176-9478 activities that aim to reduce the volume of water abstraction can effectively generate their own environmental impacts, namely, the result of the works, equipment, and infrastructure used (pillot et  al., 2016). leak reduction is clearly an important part of sustainable management in the water industry, and its impacts should be assessed with a broader environmental protection objective. in this regard, the life-cycle assessment (lca) can provide more comprehensive analyses of the environmental issues associated with loss from wss. recently, this type of assessment is taking on a more prominent role in the formulation of environmental and sustainable development policies. renowned institutions, such as the world resource institute, adopt the concept of life cycle in the evaluation of processes, and there is an increasing number of actors defending the reduction of the environmental impact associated with global consumption. lca methodology is a well-established and standardized analytical method to quantify environmental impacts, which has been applied to products or services (jacquemin et al., 2012; kjaer et al., 2018; peña et al., 2021). the iso 14040-14044 (iso, 2006a, 2006b) standards demonstrate the methodological procedures for implementing the tool and analysis. this approach allows a comparison of different management systems in the sector and, through the identification of the most impactful phases, provides suggestions for improving environmental performance of goods and services (bartolozzi et  al., 2018). lca is a versatile environmental tool that can be adapted for different uses in the water industry. lca can include the different phases of the urban water cycle, including the abstraction, treatment, transmission, distribution, consumption, and, in some cases, the collection, treatment, and disposal of wastewater (meron et al., 2016). it has been used to analyze several urban water systems, including water treatment and distribution systems, and wastewater processing. studies have focused on distribution, proposing predictive maintenance strategies or analyzing the selection of materials. the state of the art concentrates numerous works based on lca for the analysis of wss, with an emphasis on the comparison of the impacts caused by different sources or types of systems (garfí et al., 2016; li et al., 2016; ghimire et al., 2017; jeong et al., 2018; hsien et al., 2019). lca studies on brazilian wss are still incipient, and the databases available for assessing environmental impacts are rare. carrying out local work with a regionalized approach due to the peculiar characteristics of the different regions of the country, such as climatic conditions, production factors, productive systems, management systems, and waste recycling, is important. therefore, given the fact that the application of lca in the country is relatively a new field, a significant scarcity of studies available in the literature is noticeable. in urban water management, lca is considered the most dominant and appropriate method for assessing environmental impacts. in this context, the objective of this study was to evaluate the environmental and energy impacts of the life cycle of wss in caruaru city, pernambuco state, for different levels of water loss, using system-specific data. energy intensity and ghg emissions were selected as the major measurements for the water–energy–ghg emissions nexus. materials and methods characterization of the study area caruaru city (figure 1) is in the northeast of brazil, about 130 km from recife, capital of pernambuco state (pe), brazil. the region is 40°0'0"w 36°0'0"w n 36°0'0"w jucazinho reservoir wtp petropólis prata reservoir wtp salgadocaruaru pernambuco 8 s °0 '0 " pernambuco state 38°0'0"w 8 s °0 '0 " caruaru figure 1 – study area. analysis of the water–energy–greenhouse gas nexus in a water supply system in the northeast of brazil 15 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 12-21 issn 2176-9478 characterized as having a semi-arid climate, with hot, dry summers and mild winters. its municipal headquarters has an average annual temperature of 22.7°c. the city’s population surpasses 350,000 inhabitants, spread over a territorial area of 921 km². water supply in caruaru city is provided by companhia pernambucana de saneamento (compesa), which is a brazilian company that holds the concession of basic sanitation services in pernambuco state. at present, the municipality can be supplied by the jucazinho and prata reservoirs, which are located on the capibaribe and una rivers, respectively, both in pernambuco state. in 2016, caruaru was supplied only by prata’s water system, because the reservoir of jucazinho, which has a capacity of 202 million m³ and was the city’s main source of water, collapsed in november 2016 (santana et al., 2019). the prata reservoir was built in 1998, has a cumulative capacity of 42.1 million m³, and is in bonito city (pe). it is inserted in the hydrographic basin of the una river, whose drainage area is 151 km². the  prata pipeline system has three raw water pumping stations (estações elevatórias de água bruta — eeab) and is responsible for supplying petrópolis and salgado water treatment plants (wtps). table 1 shows the characteristics of the pumping stations of the water pipeline system, whereas table 2 shows the electrical energy consumed by them. the average flow of the system is about 700 l/s. according to information from the local service provider, the pumping stations that supply caruaru city are among the 10 largest consumers of electric energy in pernambuco state, demonstrating the importance of conducting energy efficiency studies in these units. petrópolis and salgado wtps adopt the conventional treatment system composed of the following steps: clarification (fast mixing/coagulation, slow mixing/flocculation, decantation and filtration), disinfection, ph correction, and storage. in 2016, wtps treated a total volume of 19.4  million m³; chlorine and aluminum sulfate are the chemicals used (table 3). the methodological structure of the lca included the definition of objectives and scope, inventory analysis, impact analysis, and interpretation. the process cycle, on the other hand, includes the subsystems: water abstraction, transmission, treatment, and distribution. four scenarios were proposed for wss of caruaru with different water loss rates to assess the energy intensity and, consequently, the system’s ghg emissions. scenario s0 was represented with the real conditions of the system, whereas the others considered hypothetical indices. the percentages proposed for scenarios s1, s2, and s3 were based on indices that indicate good loss rate in the distribution network for the brazilian reality (25%), reduction by half of loss rates, and excellent loss rates for the water pipeline system (5%) and distribution network (10%). the evaluated scenarios were as follows: • scenario s0: corresponds to the real scenario; that is, this scenario adopts the current operating conditions of the pipeline system (loss rate of 12.19%) and the water distribution network (loss rate of 54.09%) in 2016; • scenario s1: corresponds to the situation in which the loss rate of the producing system remains unchanged and admits a reduction of water loss in the water distribution network to the value of 25%; • scenario s2: admits a 50% reduction in the water loss index of the producing system and the water distribution network; • scenario s3: establishes a reduction in the loss rate to 5% in the water pipeline system and admits a loss rate in the water distribution network of 10%. life-cycle assessment lca was based on the international organization for standardization (iso) 14040 series, which included definition of objectives and scope, inventory analysis, impact analysis, and interpretation. table 1 – characteristics of the eeab of the prata pipeline system (base year 2016). discrimination eeab-01 eeab-02 eeab-03 water origin prata reservoir eeab-01 eeab-02 water destination eeab-02 eeab-03 wtp petrópolis number of pumping systems 3 + 1 (reserve) 3 + 1 (reserve) 3 + 1 (reserve) rated motor power (cv) 750 750 750 flow rate (l/s) 325 450 357 pumping head (m) 98 96 130 table 2 – energy consumption of the eeab of the prata pipeline system (base year 2016). eeab id eeab i eeab ii eeab iii annual consumption (kwh) 11,075,296 11,755,225 14,525,677 specific energy consumption (kwh/m³) 0.50 0.53 0.66 cost (brl) 3,442,404.52 3,618,753.72 4,451,792.25 table 3 – annual consumption of chemical products used in salgado and petrópolis wtps. wtp chlorine (kg/year) aluminum sulfate (kg/year) wtp salgado 59,400 333,150 wtp petrópolis 144,000 879,140 total 203,400 1,212,290 alves, i.m. et al. 16 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 12-21 issn 2176-9478 ghg emissions were calculated as per the ipcc gwp 100a method (ipcc, 2013), with emissions expressed as co2-eq. per cubic meter of water distributed. the life-cycle inventory (lci) was compiled with the ecoinvent 3.1 database, available in the simapro® 8.0 software. this database is commonly adopted in the literature (e.g., jeong et al., 2015; pillot et al., 2016; buyle et al., 2019; esnouf et al., 2019; duarte and silva, 2020; valencia-barba et  al., 2020). cumulative energy demand (ced) (also called “primary energy consumption”) was used to track the electricity consumption of the system’s life cycle. the brazilian electrical matrix was adopted in this study. the simapro® software, faculty version, which has a large database and impact assessment methods, was used to build the lci. this software has been widely applied by several researchers (e.g., uche et al., 2015; garfí et al., 2016; rodriguez et al., 2016; pokhrel et al., 2020; rasul and arutla, 2020; trinh et  al., 2020), as it allows creating a model of the studied system, inserting the inventory (manually or using databases), and calculating impacts using different life-cycle impact assessment methods. the lca aims to understand the process-based life-cycle model based on actual data from a wss, so that utility managers can make targeted decisions; the importance of analyzing the environmental impacts associated with the cradle-to-gate life cycle of a system with different rates of water loss; and the environmental and energy impacts of wss. figure 2 shows the system limit of the lca model. the processes begin with water collection in the prata reservoir and end with distribution to consumers, excluding all subsequent phases (e.g., water use; and sewage collection, treatment, and discharge). the study considers the electricity consumption of the subsystems and the use of chemicals from the treatment plant, which included the processes of flocculation, sedimentation, filtration, adsorption, treatment, and primary disinfection. the functional unit was defined as a 1 m³ of drinking water distributed. in the literature, this functional unit is widely adopted for lca in wss (jeong et al., 2015; uche et al., 2015; garfí et al., 2016; rodriguez et al., 2016; hsien et al., 2019; meron et al., 2020). primary inventory data were provided by compesa. in parallel, technical visits to the site and periodic discussions were carried out with the company’s technicians, in order to ensure the correct use of data. electricity consumption and chemical products were inventoried, according to the system boundary. for chemical processes, data were taken from the ecoinvent 3.1 database. the infrastructure was excluded from the lci, as it is not directly impacted by the reduction of water loss (i.e., the existing pipes will not be replaced by smaller pipes due to the reduction of water loss). for applying the lci, the collected data were processed to quantify ghg emissions and the ced for all evaluated processes. the consumption of electricity from the pumping stations, the sector units of petrópolis and salgado wtps, and the distribution of water to caruaru city (pernambuco state) were inventoried. table 4 shows the data on the electricity consumption of the evaluated subsystems. the characterization factors allow to quantitatively compare the contribution of each elementary flow to the impact category indicator. the impact category for electric energy was global warming potential (gwp), the class that represents the relevant environmental issues to which the results of the life-cycle impact assessment can be associated, that is, the ipcc method, 100-year horizon, was chosen for the study, considering the ipcc gwp 100 category. cumulative energy demand v1.09 was used for energy charges. the chemicals used in water treatment mainly consist of products for disinfection, coagulation, and flocculation. the manufacture of chemical products requires energy and, therefore, produces ghg emissions. the use of these products was determined using the raw data provided by compesa. the energy required to manufacture the chemicals was determined using values published in the literature and was combined with chemical usage data to establish the energy intensity incorporated in the values for each chemical. with the type and quantity of chemical products used in kg/m³ of treated water, the amount of carbon dioxide equivalent (co2-eq.) was obtained from the system, directly from the ecoinvent 3.1 database. this international database drinking water water ghg emissions abstraction and transmission energy ghg emissions distribution energyenergy chemical compounds ghg emissions treatment figure 2 – flowchart of the border of the evaluated system. table 4 – electricity consumption of wss in 2016. subsystem electricity consumption (kwh/year) abstraction and transmission 37,356 treatment 3,828. distribution 14 total 41,199 analysis of the water–energy–greenhouse gas nexus in a water supply system in the northeast of brazil 17 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 12-21 issn 2176-9478 gathers elementary components, such as existing material, energy, processes, transports, and equipment. input of resources and materials came from internal data of the water utility and was processed with the databases category ipcc gwp 100-year method. the requirements considered in the life-cycle impact assessment were as follows: • temporal coverage: the collected data correspond to 2016; the spreadsheet contains monthly data of this year; • geographic coverage: the prata reservoir is located in bonito city, whereas the wtps and the water distribution network are in caruaru city; • technological coverage: this included raw water pumping stations, petrópolis and salgado wtps, and water distribution network; • representativeness: the data for the study were acquired and collected at the operating site of the units under study, from internal company reports, satisfactorily reflecting the studied system. results and discussions impacts of water loss on the wss in caruaru city (pernambuco state), considering the water–energy–carbon nexus, were evaluated for each proposed scenario. table 5 shows the water volume in each phase of the system. the great expansion of the city’s water demand in recent years combined with the region’s water scarcity has spurred the search for distant sources of supply, which makes the supply extremely energy intensive. the energy consumption of caruaru’s wss varied from 1.98 to 2.13 kwh/m³, being higher than the specific energy consumption of pernambuco’s (0.29 kwh/m³), the northeast’s (0.33 kwh/m³), and brazil’s wss (0.42 kwh/m³) (snis, 2018). the process contribution analysis indicates that the electricity used for water supply was the main contributor to the categories of environmental impact. this study found that the system has a higher energy consumption than other systems in the united states. arpke and hutzler (2006) focused on the gwp energy consumption of water systems in the united states and reported that direct electrical consumption ranges from 0.32 to 1.43 kwh/m³; whereas studies conducted in cincinnati (xue et  al., 2019) and atlanta (jeong et  al., 2018) resulted in 1.25 and 0.62 kwh/m³, respectively. given these results, the importance of adopting water demand management actions as an alternative to reduce the system’s energy consumption is highlighted. wtps had an energy demand of 0.223 kwh/m³, which is less than the values presented by arpke and hutzler (2006), 0.11–0.66 kwh/m³, and xue et al. (2019), 0.38 kwh/m³. wtps had the lowest ghg emissions (0.124 kg of co2-eq./m³) because energy consumption is small and the content of chemical agents’ requirements for water potability had a low impact. the chemical element with the greatest impact was aluminum sulfate, which represented 37.1% of emissions. this fact was also presented in the study by mohamed-zine et al. (2013), who estimated that the greatest environmental burden results from the preparation of coagulants (> 30% for all impacts). in this study, data related to the chemicals were analyzed using the ecoinvent 3.1 database. information may not accurately represent the brazilian reality. preparing an inventory with brazilian data is thus highlighted. the assessment and interpretation of impacts represents the fourth phase of the lca. according to the proposed methodology, the energy consumption of the life cycle was tracked with the ced method, with the quantification of impacts of wtps’ chemical products quantified based on the data from ecoinvent 3.1. the energy intensity of subsystems in water abstraction and transmission, treatment, and distribution resulted in 1.750, 0.223, and 0.0007 kwh/m³, respectively. in all the analyzed stages of wss, the greatest impacts are related to electricity consumption. the results are similar to those found in studies by lemos et al. (2013), mohamed-zine et al. (2013), igos et al. (2014), rodriguez et al. (2016), and xue et al. (2019), who assessed the environmental profile of the water sector based on the lca in different regions and stated that the greatest impacts of these systems are attributable to energy consumption. it is noteworthy that energy consumption and ghg emissions are strongly influenced by intrinsic characteristics of the systems (e.g., distance from water sources to consumers, topography of the region) and by the management models adopted by water utilities (e.g., efficiency in loss management). in addition, utilities located in more developed countries have more financial resources to improve the infrastructure of their systems, which generally allows for better conditions to increase energy efficiency. figures 3 and 4 show the estimate of environmental and energy impacts of the system for each scenario, respectively. water loss was found to have significantly influenced the results. scenario s0 represents the real operating conditions of caruaru’s wss for 2016. in  2016, the system was estimated to have emitted more than 11.5  million kg of co2-eq. the high values are corroborated with the study by pillot et al. (2016), whose results indicated that the main source of impact of wss is the energy consumed in water abstraction and transmission (pumping). therefore, local geography and distance from water source to wtps are important aspects and must be considered when designing table 5 – water volume at each stage of wss. scenario volume (m³) abstraction and transmission treatment distribution s0 22,075,200 19,383,485 19,383,485 s1 13,512,912 11,865,688 11,865,688 s2 12,990,038 12,198,295 12,198,295 s3 10,408,498 9,888,073 9,888,073 alves, i.m. et al. 18 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 12-21 issn 2176-9478 0 10,000 20,000 30,000 40,000 water capture and pipeline scenario c0 scenario c1 scenario c2 scenario c3 0 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 treatment scenario c0 scenario c1 scenario c2 scenario c3 0 5 10 15 20 distribution scenario c0 scenario c1 scenario c2 scenario c3 0 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 wss (total) scenario c0 scenario c1 scenario c2 scenario c3 c u m u la ti v e e n e rg y d e m a n d (m w h /y e a r) c u m u la ti v e e n e rg y d e m a n d (m w h /y e a r) c u m u la ti v e e n e rg y d e m a n d (m w h /y e a r) c u m u la ti v e e n e rg y d e m a n d (m w h /y e a r) figure 3 – cumulative energy demand for the evaluated scenarios. the urban water cycle. the water distribution network had an insignificant contribution to the impacts, as pipeline interventions were not considered, and the local topology allows for distribution by gravity (practically all the supply of treated water is carried out by gravity). ghg emissions, considering the impact category chosen in the ipcc 100-year method, were 0.54 kg of co2-eq. for each cubic meter of water distributed in scenario s0. the results were compatible with those by meron et al. (2016), who stated that the gwp varies between 0.16 and 3.4 kg of co2-eq./m³ of water supplied. water abstraction and transmission stage was responsible for the ghg emissions of 0.42 kg of co2-eq./m³, the treatment of 0.12 kg of co2-eq./m³, and the distribution of 0.0002 kg of co2-eq./m³. the low emission in distribution can be justified due to the low use of energy for pumping compared to the water pipeline system, which requires a high energy due to the topographic conditions of the water pipeline system of the prata river. this is also justified by rodriguez et al. (2016), who demonstrated that the topographic conditions of wtp location significantly influenced results. in that study, wtp presented a less favorable topology, emitting 0.38 kg of co2-eq./m³, of which 86% corresponded to the prolonged consumption of energy during the pumping process. in scenario s1, the current operating conditions of the water pipeline system (loss rate equal to 12.19%) remain unchanged, whereas there is a reduction in the loss rate in the water distribution network to 25%. results for this scenario estimated total emissions of 7.10 million kg of co2-eq. per year, a 38.8% reduction when compared to s0. according to d’ercole et al. (2016), even a small increase in operational efficiency can result in significant savings for water utilities. in scenario s2, by reducing the system’s water loss index by 50% in relation to the value for 2016, there would be a reduction in the ced and ghg emissions of 40.7 and 40.3%, respectively. scenario s3 is the one that considers the greatest reduction in water loss and, consequently, the best hydraulic and energy efficiency. it establishes a loss rate of 5% for the water pipeline system and admits a water loss rate in the water distribution network of 10%. the results showed a reduction of more than 50% in demand and emissions in scenario s3 compared to s0, which corroborates the statement by basheer and elagib (2018), who highlighted that efficiency interventions in the sanitation sector can contribute considerably to reduce water use, decrease emissions, and meet climate-related mitigation goals. to develop more environmentally responsible and sustainable wss, the environmental implications of water loss must be incorporated into planning decisions. pillot et al. (2016) demonstrated that the reduction of real water loss is clearly beneficial for ecosystems, human health, and the preservation of resources. analysis of the water–energy–greenhouse gas nexus in a water supply system in the northeast of brazil 19 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 12-21 issn 2176-9478 0 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 0 0,50 1,000 1,500 2,000 2,500 0 1 2 3 4 0 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000 water capture and pipeline scenario c0 scenario c1 scenario c2 scenario c3 treatment scenario c0 scenario c1 scenario c2 scenario c3 distribution scenario c0 scenario c1 scenario c2 scenario c3 wss (total) scenario c0 scenario c1 scenario c2 scenario c3 g h g e m is si o n s (t o n o f c o e q . ) 2 /y e a r g h g e m is si o n s (t o n o f c o e q . ) 2 /y e a r g h g e m is si o n s (t o n o f c o e q . ) 2 /y e a r g h g e m is si o n s (t o n o f c o e q . ) 2 /y e a r figure 4 – ghg emissions (kg of co2-eq.) of the evaluated scenarios. conclusions in a context of increasing water scarcity worldwide, the reduction of water loss is a key object to guarantee sustainable water management. in view of the hydrological conditions in which the northeast of brazil is inserted, this region needs an even more effective position to combat the reduction of loss in wss. the water–energy–carbon nexus arises from a perspective of water and energy security and environmental sustainability. lca was used to estimate the environmental and energy impacts of a wss in the northeast of brazil for different levels of losses, presenting utility managers with a tool that can include eco-efficiency values from project design, through implementation and finally to operation. this work is another study that highlights the importance of incorporating effective measures to control water losses in the management of systems, since these actions are expressively positive for water utilities and for the environment. the most efficient scenario evaluated showed a reduction in the ced and in the ghg emission higher than 50% in relation to the 2016 operating conditions. water pipeline is responsible for most of the ghg emissions and electricity demand, as it has the largest pumping stations in the system. in the water treatment phase, the chemical element with the greatest impact was aluminum sulfate, which accounted for 37% of environmental charges. data related to the chemicals were analyzed with the ecoinvent 3.1 database in this present study. information in this database may not accurately represent the brazilian reality. therefore, the importance of collecting specific data for water treatment in brazil is evident. the water distribution network has a low environmental and energy impact, as the water supply is carried out almost completely by gravity. this study highlights the importance of incorporating lca into other impact assessment tools to assist decision-making by managers, since most studies in the sanitation sector involve only wastewater treatment systems. lca confirms that the environmental benefits of reducing both water and energy loss will increase as the efficiency of the system increases. results show that improvement actions in the hydraulic efficiency of the distribution network and in the energy efficiency of pumping systems are clearly positive for the environment. increasing the efficiency of these systems represents a significant opportunity to reduce electricity consumption, increase water availability, and reduce ghg emissions. finally, it is recommended for future research works to include actions to control water losses in the lca of wss. the reduction of losses generates its own environmental impacts, notably the results of the works to implement the actions, equipment, and infrastructure used for this purpose. this broader assessment can be used to establish at what point loss reduction is no longer effective in mitigating the environmental impacts of the systems. alves, i.m. et al. 20 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 12-21 issn 2176-9478 contribution of authors: alves, i.m.: conceptualization, formal analysis, investigation, methodology, validation, writing — original draft; bezerra, s.t.m.: conceptualization, methodology, supervision, project administration, writing — revision and editing; silva, g.l.: investigation, methodology, supervision. duarte, a.d.: data curation, investigation, methodology; maranduba, h.l.: investigation, methodology. references arpke, a.; hutzler, n., 2006. domestic water use in the united states: a lifecycle approach. journal of industrial ecology, v. 10, (1-2), 169-184. https://doi. org/10.1162/108819806775545312. bartolozzi, i.; baldereschi, e.; daddi, t.; iraldo, f., 2018. the application of life cycle assessment (lca) in municipal solid waste management: a comparative study on street sweeping services. journal of cleaner production, v. 182, 455465. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.01.230. basheer, m.; elagib, n.a., 2018. sensitivity of water–energy nexus to dam operation: a water–energy productivity concept. science of the total environment, v. 616-617, 918-926. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.10.228. brazilian national sanitation information system – snis. 2018. diagnóstico dos serviços de água e esgotos 2016. secretaria nacional de saneamento ambiental, ministério do desenvolvimento regional, brasília. buyle, m.; anthonissen, j.; van den bergh, w.; braet, j.; audenaert, a., 2019. analysis of the belgian electricity mix used in environmental life cycle assessment studies: how reliable is the ecoinvent 3.1 mix? energy efficiency, v. 12, (5), 1105-1121. https://doi.org/10.1007/s12053-018-9724-7. chhipi-shrestha, g.; hewage, k.; sadiq, r., 2017. water–energy–carbon nexus modeling for urban water systems: system dynamics approach. journal of water resources planning and management, v. 143, (6), 04017016. https://doi. org/10.1061/(asce)wr.1943-5452.0000765. d’ercole, m.; righettia, m.; ugarellib, r.m.; berardic, l.; 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substituição ao cimento, nas proporções de 0%, 2%, 4% e 6% em massa. foram realizados ensaios de resistência à compressão e determinação do índice de consistência das diferentes argamassas preparadas. os resultados dos ensaios mostraram que o melhor valor de resistência a compressão médio foi para a substituição de 2% em massa de cimento com 10,2 mpa, porém em todos os teores adicionados houve aumento na resistência a compressão. o índice de consistência diminuiu com a substituição de 2% em massa de cimento e aumentou com a substituição de 4% e 6% . estes resultados indicam a viabilidade técnica da utilização do resíduo de manta cerâmica na fabricação de argamassa. palavras chaves: resíduo de manta cerâmica, argamassa, resistência à compressão, índice de consistência. abstract the goal of this study is to assess the influence of replacement of cement by ceramic blanket waste in the compression strength and consistency index of the mortar. after the trace determination, the waste was used on the mortar preparation with other materials (cement, sand, hydrated lime and water), replacing the cement, at proportions of 0%, 2%, 4% and 6% in weight. tests were realized to determine the compression strength and consistency index of the different mortars prepared. the test results showed that the best value of average compressive strength was for the replacement of 2% of cement with 10.2 mpa, but at all levels added there was an increase in compressive strength. the consistency index decreased with the replacement of 2% by weight of cement and increased with the replacement of 4% and 6%. these results indicate the feasibility of using waste in the manufacture of ceramic blanket mortar. key words: waste, ceramic blanket, mortar, compression strength, consistency index. luiz alberto baptista pinto junior mestrando do programa de pósgraduação em engenharia metalúrgica e de materiaispropemminstituto federal do espírito santo ifes mônica catoldi borline pesquisadora do cetem-es ricardo andré fiorotti peixoto professor do departamento de engenharia civil da ufop josé roberto de oliveira professor do programa de pósgraduação em engenharia metalúrgica e de materiaispropemm: instituto federal do espírito santo – ifes; e-mail jroberto@ifes.edu.br revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 25 introdução as mantas, ou lãs, cerâmicas são produzidas a partir da fusão a 2.400ºc de grãos de alumina e de quartzo, das quais se gera filamentos que recebem sopro de ar para uma maior formação de fibras, processo denominado “radial blowing” (sopro radial). normalmente, faz parte da formulação a zirconita, para aumentar a refratariedade da fibra ( acesso em 11 nov. 2009, unifrax). o resultado é um produto leve, flexível e totalmente inorgânico, obtido através de entrelaçamento dos filamentos das fibras. este produto é usado como isolante térmico nas indústrias metalúrgicas, de cimento e química, e como isolante acústico. os equipamentos isolados com manta cerâmica são 75% mais leves que os refratários isolantes e 90 à 95% mais leves que os refratários densos; resistência a choques mecânicos; excelente estabilidade química, não sendo afetada pela maioria dos produtos químicos, com exceção dos ácidos fluorídricos, fosfóricos e álcalis concentrados (acesso em 11 nov. 2009, morganite). o estudo apresentado no presente trabalho foi feito com o resíduo de manta cerâmica fabricada pela empresa morganite, e foi gerado em um processo de lingotamento contínuo de aço, onde a manta é usada como isolante térmico. porém devido às condições do processo, sua capacidade de isolamento térmico diminui, e esta precisa ser substituída de tempo em tempo, gerando assim o resíduo em questão. para peruzzi (2002), a adição de qualquer tipo de fibra à argamassa ou ao concreto convencional reduz a sua trabalhabilidade e esta redução é proporcional à concentração volumétrica de fibras. segundo o autor essa limitação pode ser contornada por meio de uma correta seqüência de preparo da argamassa ou do concreto com adição de aditivos incorporadores de ar, plastificantes e um maior teor de pasta. o autor estudou o comportamento das fibras de vidro adicionadas em argamassa e em concreto, e afirmou que estas fibras, cuja composição química assemelhase às fibras cerâmicas, apresentam problemas quanto à corrosão no meio alcalino das argamassas e do concreto, devido às reações de hidratação do cimento, o que provoca perda das propriedades desses materiais. para resolver esse problema, o autor afirma que foram desenvolvidas fibras de vidro álcalis resistente (ar), com a presença de cerca de 16% de zircônio zro 2, que é o caso da manta cerâmica usada no presente trabalho. laguna e almaraz (1978), ma, zu e ian (2004) relatam que a adição de fibra em compósitos de cimento, produz uma melhoria no desempenho das argamassas e concretos, conferindo um ganho nas resistências mecânicas, minimização de custos e também utilização de materiais disponíveis no mercado. já aïtcin (2000) e grande (2003), estudaram a adição de resíduos contendo fibras cerâmicas na fabricação de materiais de construção, e concluíram que o aumento na resistência mecânica que ocorre nestes produtos, se deve à atividade pozolânica destas fibras. a norma nbr 12653/1992, estabelece as condições para que um material seja considerado pozolâna. pozolanas são materiais silicosos ou sílico-aluminosos, sem ou com pouco valor como aglomerante que, finamente moídos e em presença de água, reagem com o hidróxido de cálcio liberado na hidratação do cimento e formam compostos com propriedades aglomerantes. além da ação química, as pozolanas possuem ação física, atuando como material de enchimento (filler), produzindo um arranjo mais eficiente na interface agregado-pasta de cimento, reduzindo a segregação e aumentando a densidade e homogeneidade dessa zona de transição (petrucci, 1993). ou de outra forma, por materiais pozolânicos entende-se aqueles que possuem em sua composição silicatos ou sílico-aluminatos amorfos com nenhuma ou pouca atividade aglomerante mas que, quando em contato com a água e em temperatura ambiente, reagem com o hidróxido de cálcio, formando componentes com propriedades cimentantes (lea, 1971). os principais produtos da reação entre a pozolana e o hidróxido de cálcio são o silicato de cálcio e o aluminato de cálcio hidratados. a precipitação de csh ocorre pela dissolução da pozolana em meio alcalino com sua combinação com os íons ca2+ presentes na solução (john et al., 2003). as pozolanas, segundo petrucci (1993) possuem a propriedade de fixar a cal liberada na hidratação do cimento, desenvolvendose então suas propriedades hidráulicas. esse seria o papel da pozolana, fixar a cal sob uma forma insolúvel para impedi-la de reagir ou dissolver-se, melhorando assim a resistência a compressão da argamassa ou do concreto (petrucci, 1993). revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 26 vários estudos mostram que a pozolana natural tem sido amplamente usada como substituto ao cimento em muitas aplicações por suas vantajosas propriedades inclusive benefícios econômicos e ambientais, redução de permeabilidade, aumento de resistência química e melhoria das propriedades do concreto fresco (mehta, 2008; ghrici, 2006). este trabalho, portanto, tem o objetivo de estudar a influência da adição de resíduo de manta cerâmica, aproveitando suas propriedades pozolânicas, na resistência a compressão e consistência das argamassas. materiais e métodos aquisição e caracterização dos materiais os materiais usados neste trabalho foram: manta cerâmica, cimento, cal hidratada, areia (agregado miúdo), água e resíduo. a manta cerâmica usada foi fabricada pela empresa morganite, e possuí as seguintes características: ponto de fusão de 1760 0c; diâmetro das fibras de 2,5 a 3,5micrometros; densidade 2,7 g/cm3; calor específico de 1130 j/kg.k. a composição química da manta utilizada antes de virar resíduo era: al 2o3= 35%; sio2=50%; zro2=15% (acesso em 11 nov. 2009, morganite). esta manta é usada como isolante térmico em válvulas tubulações que são submetidas a temperaturas acima de 5000 c. o cimento utilizado foi da marca nassau tipo cpii-e (com adição de escoria granulada de alto forno), e areia foi caracterizado como agregado miúdo comum fino, como será mostrado adiante. a cal utilizada foi da marca massical tipo chi. foram utilizadas três porcentagens de resíduo na argamassa; 2%, 4% e 6% em massa em substituição ao cimento e comparados com uma amostra padrão sem resíduo. para cada porcentagem foram realizados quatro ensaios de resistência a compressão e de determinação do índice de consistência. uma vez executados os ensaios de determinação da resistência à compressão, granulometria do agregado miúdo e determinação do índice de consistência das diferentes argamassas, os resultados foram comparados entre si. determinação dos traços e preparação das misturas foram preparados 4 diferentes tipos de traços; tref (0% de resíduo), t2 (2% de resíduo), t4 (4% de, resíduo) e t6 (6% de, resíduo), conforme mostrado na tabela 1, sendo tref o traço de referência (fabricado com matérias primas convencionais). o resíduo foi adicionado em substituição ao cimento como o cimento e a cal são os aglomerantes das argamassas usados neste trabalho, a massa de água foi variada para manter a relação água/aglomerante constante igual a 0,91, uma vez que a massa de cimento variou. as misturas foram preparadas em um misturador do tipo batedeira eletrônica da marca emic modelo ag-5, nº 1048, ns-111, com duas velocidades, conforme estabelecido na nbr 7215/1996. determinação do índice de consistência e da resistência à compressão. índice de consistência o ensaio para determinação do índice de consistência seguiu os procedimentos da abnt nbr 13276:2002, utilizando a mesma quantidade de material utilizado no ensaio de resistência à compressão. os materiais foram pesados na balança onde se procedeu a pesagem dos materiais para o ensaio de determinação da resistência à compressão. a mistura foi preparada em um misturador do tipo batedeira eletrônica, a mesma que foi usada na preparação da mistura para determinação da resistência à compressão. ao final de cada mistura de argamassa, foi executado o ensaio para determinação de sua consistência. foram moldados 3 corpos de prova para os traços tref , t2 , t4 , t6 , totalizando 12 corpos de prova resistência à compressão para a realização destes ensaios foram preparados corpos-de-prova em moldes cilíndricos de 50 mm de diâmetro e 100 mm de altura de acordo com a abnt nbr 13279:1995 e 7215: 2002. as misturas foram preparadas em um misturador do tipo batedeira eletrônica da marca emic modelo ag-5, nº 1048, ns % resíduo cimento (g) resíduo (g) cal (g) areia (g) água (ml) r* 0% (tref) 157 445 1649 549,75 3,50 2% (t2) 153,86 3,14 445 1649 544,96 3,54 4% (t4) 150,72 6,28 445 1649 542,10 3,60 6% (t6) 147,58 9,42 445 1649 539,23 3,65 *r = massa de água/ massa de cimento tabela 1 quantidade dos materiais utilizados nos diferentes traços para fabricação das argamassas revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 27 111, com duas velocidades, conforme nbr 7215, (1996). foram produzidas misturas de areia e cal, que permaneceram em repouso por 24h. após esse período foram determinados os teores de umidade das misturas e procedidas a preparação das argamassas com adição de cimento, manta cerâmica e água de amassamento. foram moldados 4 de corpos de prova para cada traço tref , t 2, t 4 , t6 , totalizando 16 corpos de prova. os moldes receberam tratamento para que o material não aderisse às paredes da forma, guardando integridade dos corpos de prova desmoldados com 24h para cura. os moldes metálicos permaneceram cobertos por uma placa de vidro a fim de evitar perda de água de amassamento. os corpos de prova foram ensaiados em máquina de compressão da marca wpm – vb – werkstoffprufmaschinen, com calibração executada pela dinateste ind. com. ltda (certificada dntt 7270/05) em 26/08/05. os ensaios foram executados de acordo com a norma abnt nbr 13279:1995. resultados e discussão caracterização dos materiais de acordo com a análise do gráfico apresentado na figura 1 e pela abnt, nbr 7217: 1982, o agregado ( areia) utilizado, define-se como sendo agregado miúdo de graduação fina, apresentando uma granulometria com 100% das partículas abaixo de 1,2 mm. os limites de distribuição granulométrica para os agregados miúdos, segundo a nbr 7211, estabelecem as classificações dos agregados miúdos em função dos módulos de finura (mf) da seguinte forma: -2,20<mf<2,90→areia média; -1,5<mf<2,20 → areia fina; -2,9<mf<3,5 → areia grossa. de acordo com o resultado da classificação granulométrica da areia, obtiveram-se as seguintes características do agregado: − módulo de finura= 2,02( agregado fino); − diâmetro máximo = 1,2 mm; − materiais pulverulentos = 0,44%; − origem aluvionar. os limites definem a granulometria máxima e mínima que o material pode ter para cada faixa do módulo. análise da determinação do índice de consistência a tabela 2 mostra os resultados das três medidas individuais, as médias e o desvio padrão (dp) dos ensaios realizados para determinação do índice de consistência para cada tipo de argamassa, e a figura 2 mostra o gráfico com a variação do valor médio do índice de consistência em porcentagem em função do teor de resíduo adicionado. figura 1 classificação granulométrica da areia. % resíduo ensaio ensaio ensaio média 1 2 3 d p 0 312 312 311 312 0,5 0 2 297 298 295 297 1,2 6 4 305 309 307 307 1,6 3 6 313 325 320 319 4,9 2 tabela 2. valores dos índices de consistência obtidos (mm). figura 2 variação o valor médio do índice de consistência (%) em função do teor de resíduo adicionado. 95 96 97 98 99 100 101 102 103 0 2 4 6 v ar ia çã o do ín di ce d e co ns is tê nc ia m éd io (% ) % de resíduo revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 28 de acordo com a tabela e figura 2, o índice de consistência diminui 4,8% com a adição de 2% em massa do resíduo. a partir deste ponto o índice passa a aumentar, proporcionando maior trabalhabilidade. mas mesmo assim com adição de 4% de resíduo, o índice de consistência ainda é 1,6% menor que do traço de referência. somente com a adição de 6% em massa do resíduo em substituição ao cimento, é que o índice de consistência aumenta 2,2% em relação ao traço de referência. este comportamento, está de acordo com peruzzi(2002), que diz que a adição de qualquer tipo de fibra à argamassa ou ao concreto convencional reduz a sua trabalhabilidade. porém á medida que vai aumentando a porcentagem de resíduo ocorre um aumento da relação água/cimento, como é mostrado na tabela 1,com a utilização do resíduo em substituição ao cimento, o que causa um aumento no índice de consistência da argamassa, e consequentemente uma melhor trabalhabilidade. isto por que uma maior relação agua/cimento implica em uma maior fluidez da mistura e consequentemente em um maior índice de consistência (peruzzi 2002). de acordo com a norma abnt nbr 13276:2002, o valor de consistência padrão é de no mínimo 255 mm +/-10; portanto os valores de todos os índices de consistência obtidos estão dentro da norma. análise da determinação da resistência à compressão a tabela 3 mostra os resultados de todos os testes para a determinação da resistência à compressão feitos, o valor médio e o desvio padrão (dp). já a figura 3 mostra o gráfico com a variação do valor médio da resistência à compressão em porcentagem em função do teor de resíduo adicionado. de acordo com os dados apresentados, a média da resistência à compressão da argamassa teve um aumento nos corpos de prova de 14,74% que usaram 2% em massa do resíduo em substituição ao cimento em relação à argamassa sem adição de resíduo. porém este aumento é de 5% na argamassa com 4% em massa do resíduo, e de somente 1% na argamassa com 6% em massa do resíduo, chegando a valores praticamente iguais às da resistência à compressão argamassa feita sem a adição de resíduo, com um valor somente 1,1% maior. isto pode ter ocorrido provavelmente, de acordo com aïtcin (2000) e grande (2003), devido ao fato do resíduo apresentar características físicoquímicas semelhantes aos materiais pozolânicos, como citado anteriormente (petrucci 1993). portanto, para a adição de 2% em massa do resíduo, possivelmente houve a combinação do resíduo com o hidróxido de cálcio e com os diferentes componentes do cimento, formando compostos estáveis (silicatos de cálcio hidratado), materiais estes mais resistentes e refinadores de poros que proporcionaram um aumento na resistência a compressão da argamassa (petrucci,1993; mehta, 1981; ghrici, 2006). já para a adição de 4% e 6% em massa do resíduo, ocorreu uma diminuição maior da quantidade de cimento, uma vez que adição do resíduo era acompanhada por uma diminuição na quantidade de cimento na mesma proporção. isto pode ter feito com que o aumento na resistência a compressão da argamassa, devido às características pozolânicas do resíduo, fosse anulada pela diminuição da quantidade de cimento, que tem % resíduo ensaio ensaio ensaio ensaio média 1 2 3 4 dp 0 9,1 8,9 8,8 9,3 9,02 0,22 2 10,2 10,4 10,1 10,7 10,35 0,26 4 9,4 9,6 9,3 9,6 9,47 0,15 6 9,1 9,0 9,2 9,2 9,12 0,10 tabela 3. resultados dos ensaios de resistência à compressão (mpa) figura 3. variação do valor médio da resistência à compressão (%) em função do teor de resíduo adicionado. 100 102 104 106 108 110 112 114 0 1 2 3 4 5 6 v ar ia çã o da r es is tê nc ia à c om pr es sã o m ed ia (% ) % de resíduo revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 29 propriedades aglomerantes. devido a isto, os produtos de sua hidratação formam complexos hidratados que também causam um aumento na resistência a compressão da argamassa (aïtcin,2000;grande,2003). provavelmente, a resistência aumentaria caso a quantidade de cimento não fosse alterada e fossem adicionados os mesmos valores de resíduo. porém todas as argamassas produzidas estão dentro da norma abnt nbr 13279:1995 e estão de acordo com os resultados encontrados na literatura (petrucci,1993; santos 2010; araújo, 2004). conclusões os resultados obtidos nas condições experimentais do presente trabalho possibilitam as seguintes conclusões: -a adição do resíduo de manta cerâmica em argamassa proporcionou um aumento da resistência à compressão dos corpos de prova com a utilização do resíduo em substituição ao cimento em comparação com uma argamassa padrão, da seguinte forma: aumento de 9,02 mpa para 10,35 mpa, (14,78%), para utilização de 2% do resíduo, sendo este o melhor resultado obtido; aumento de 9,02 mpa para 9,47 mpa,(5%), para utilização de 4% do resíduo; aumento de 9,02 mpa para 9,12 mpa,(1%), para utilização de 6% do resíduo. -o índice de consistência das argamassas variou de diferentes maneiras com a adição do resíduo, em relação a argamassa padrão, se comportando da seguinte forma: diminuição de 312 mm para 297 mm, (4,8%), para utilização de 2% do resíduo, diminuição de 312 mm para 307 mm, (1,6%), para utilização de 4% do resíduo,; aumento de 312 mm para 319 mm, (2,2%), para utilização de 6% do resíduo, sendo este o maior valor do índice de consistência. -todos os valores obtidos para o índice de consistência estão de acordo com a norma abnt nbr 13276:2002. bibliografia associação brasileira de normas técnicas (abnt).nbr 7217: determinação da composição granulométrica dos agregados. rio de janeiro, 1982. ____ nbr 7211 – agregados para concreto – especificação. 2005. ____ nbr 7215 – cimento portland – determinação da resistência à compressão. 1996. ____ nbr 12653 – materiais pozolânicos. 1992. ____nbr 13279: argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos – determinação da resistência a compressão. rio de janeiro, 1995. ____nbr 13276: argamassa para assentamento e revestimento de paredes e tetos – preparo de mistura e determinação do índice de consistência. rio de janeiro, 2002. aguna,o.l.,almaraz,j.s. reciclado de resíduos sólidos urbanos. revista de plásticos modernos, v. 1, n. 36, (1978), p.491-498. aïtcin,p.c.concreto de alto desepenho. 2a edição, editora pini, são paulo, 2000, 274p. araújo júnior, j.m. contribuição ao estudo das propriedades físicomecânicas das argamassas de revestimento. dissertação (mestrado) – universidade de brasília, brasília, 2004. ghrici m., kenai, s. meziane, e. mechanical and durability properties of cement mortar with algerian natural pozzolana j mater sci. 41:6965–6972. 2006. grande, f.m. fabricação de tijolos modulares de solo-cimento por prensagem manual com e sem adição de sílica ativa. 2003. 165 f. dissertação (mestrado) curso de arquitetura, departamento de escola de engenharia de são carlos, universidade de são paulo, são carlos, 2003. john, v.m.; cincotto, m.a.; silva, m.g. cinzas e aglomerantes alternativos. in: wesley jorge freire e antônio ludovico beraldo. tecnologias e materiais alternativos de construção. campinas: editora unicamp. 2003. lea, f.m. the chemistry of cement and concrete. 3ª edition. chemical publishing company inc. 1971.727p. ma, y.; zhu, b.; ian, m. properties of ceramic fiber reinforced cement composites – cement and concrete research, state key laboratory of concrete materials research. tongji university, 2004. mehta, k.; monteiro, p. concreto. propriedades, microestrutura e materiais. são paulo: ibracon, 2008. morganite ltda. contém informações institucionais, técnicas, e serviços. disponível em: <http://www.morganitethermal.co m.brr> acesso em: 11 de novembro 2009. peruzzi, a.p. comportamento das fibras de vidro convencionais em matriz de cimento portland modificada com látex e adição de http://www.morganitethermal.com.brr/ http://www.morganitethermal.com.brr/ revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 30 sílica ativa. 2002. 96 f. dissertação (mestrado) curso de arquitetura, departamento de escola de engenharia de são carlos, universidade de são paulo, são paulo, 2002. petrucci, e.g.r. materiais de construção. porto alegre: ed. globo, 1993. unifrax brasil ltda. contém informações institucionais, técnicas, e serviços. disponível em: <http://www.unifrax.com.br> acesso em: 11 de novembro 2009. santos, m.l.l.o. aproveitamento de resíduos minerais na formulação de argamassas para a construção civil. tese (doutorado) – ufrn, natal, 2008. http://www.unifrax.com.br/ matéria 3a matéria 3b 67 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 67-81 francisco morais dos santos filho doutorando em ciências ambientais pela universidade do estado de mato grosso (unemat) – cáceres (mt), brasil. adan santos lino doutorando em biofísica pela universidade federal do rio de janeiro (ufrj). técnico de laboratório na urfj – rio de janeiro (rj), brasil. olaf malm pós-doutor pela universidade do sul da dinamarca, dinamarca. professor titular do instituto de biofísica carlos chagas filho da ufrj – rio de janeiro (rj), brasil. aurea ignácio doutora em ciências ambientais pela unemat. professora adjunta do programa de pós-graduação em ciências ambientais da unemat – cáceres (mt), brasil. endereço para correspondência: francisco morais dos santos filho – universidade do estado de mato grosso – avenida santos dumont, s/n – santos dumont – 78200-000 – cáceres (mt), brasil – e-mail: fmoraisfilho@gmail.com resumo o estudo foi realizado na bacia do alto paraguai, no pantanal mato-grossense, brasil, e teve como objetivo determinar as concentrações de mercúrio total (thg), cromo (cr), cádmio (cd) e chumbo (pb) em tecidos de peixes. a bacia do alto paraguai é alvo de inúmeras agressões antrópicas, que afetam diretamente seu ecossistema aquático, como queimadas da vegetação nativa, exploração de ouro, além de uma forte exploração do estoque pesqueiro. foram capturados 78 indivíduos de duas espécies (44 pygocentrus nattereri e 34 prochilodus lineatus) provenientes do rio paraguai e do rio cuiabá. para a quantificação das concentrações de thg, foi utilizado um espectrofotômetro de absorção atômica, perkin elmer (fims system), enquanto as leituras de cr, cd e pb foram realizadas em espectrofotômetro de absorção atômica com chama (aas-f). os exemplares de p. nattereri analisados apresentaram concentrações de thg no músculo entre 0,099 e 0,597 μg.g-1 e 4,54% acima de 0,50 μg.g-1, concentração máxima de tolerância recomendada para consumo pela organização mundial da saúde; e 43,18% apresentaram concentrações entre 0,20 e 0,50 μg.g-1. os resultados para cr revelaram que 95,45% de p. nattereri e 97,05% de p. lineatus apresentam concentrações de cr acima do limite estabelecido pela legislação. concentrações cd e pb nos músculos dos peixes coletados apresentaram valores abaixo do limite máximo permitido pela legislação brasileira. palavras-chave: metais pesados; bioacumulação; peixes; pantanal. abstract the research was conducted in the upper paraguay basin, pantanal, mato grosso, brazil. this research aimed to evaluate the total mercury (thg), chromium (cr), cadmium (cd), and lead (pb) concentrations in fish tissue. the upper paraguay basin is target of several anthropogenic aggressions, which directly affects its aquatic ecosystem, like the burning of native vegetation, gold exploration, or even the strong exploitation of fish stocks. a total of 78 individuals of 2 different species (44 pygocentrus nattereri and 34 prochilodus lineatus) were caught from the paraguay and cuiabá rivers. to quantify the thg concentrations it was used an atomic absorption spectrophotometer, perkin elmer (fims system), while the readings of cr, cd and pb were performed on an atomic absorption spectrophotometer (aas-f). the analyzed samples of p. nattereri showed thg concentrations in the muscle between 0.999 and 0.597 μg.g-1; and above 0.50 μg.g-1, the maximum tolerance concentration recommended for consumption by the world health organization; and 43.18% presented concentrations between 0.20 and 0.50 μg.g-1. the results for cr have revealed that 95.45% of p. nattereri and 97.05% of p. lineatus present cr concentrations above the limits established by the legislation. cd and pb concentrations in the muscles of the fish collected showed values under the upper limit for the brazilian legislation. keywords: heavy metals; bioaccumulation; fish; pantanal. doi: 10.5327/z2176-9478201600116 mercúrio, cromo, cádmio e chumbo em pygocentrus nattereri kner, 1858 e prochilodus lineatus (valenciennes, 1836) de dois rios do pantanal (mt), brasil mercury, chromium, cadmium and lead in pygocentrus nattereri kner, 1858 and prochilodus lineatus (valenciennes, 1836) from two rivers of pantanal (mato grosso), brazil santos filho, f.m. et al. 68 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 67-81 introdução os elementos mercúrio (hg), cromo (cr), cádmio (cd) e chumbo (pb) estão presentes na natureza pelo intemperismo das rochas ou por atividades agrícolas, industriais, de mineração, processos de urbanização e descarte inadequado de lixo. esses elementos podem exercer efeitos prejudiciais para a biota, dependendo da concentração (clarkson, 1997; esteves, 1998; paquin et al., 2000, clarkson et al., 2003). um dos aspectos mais graves da introdução dessas substâncias químicas na natureza é a bioacumulação na cadeia alimentar existente nos ambientes aquáticos e terrestres (virga et al., 2007). o hg ocupa lugar de destaque entre os vários metais associados à contaminação do ambiente aquático devido à sua alta toxidade. os dados de intoxicação por hg em humanos demostram que a principal via de intoxicação é por meio do consumo de peixes, o alimento normalmente consumido que contém os maiores níveis desse metal, na forma orgânica mais tóxica, metil-mercúrio. de acordo com estudos, 1% da ingestão total do mercúrio inorgânico é derivado da água potável e, em 84% da dieta, o peixe pode ser responsável por 20 a 85% do mercúrio total, principalmente como metil-mercúrio (who, 1989; morales-aizpurúa, 1999; kitahara et al., 2000). o pantanal, assim como outros ecossistemas aquáticos, é receptor final de poluentes lançados no ambiente, estando susceptível à ação de poluentes aéreos (queima de biomassa na zona rural, combustão a carvão e óleo, emissões veiculares, incineração de resíduos urbanos e industriais e, principalmente mineração), tanto nas regiões urbanas como na zona rural, que chegam aos corpos d’água por deposição atmosférica; de poluentes terrestres (fertilizantes, pesticidas, água de irrigação contaminada), que atingem os ambientes aquáticos por meio do escoamento pela chuva; e efluentes domésticos e industriais, lançados sem tratamento diretamente nesse ecossistema (miranda et al., 2008; dores & calheiros, 2008; oliveira & calheiros, 2011). segundo estudos, em torno de 12% do bioma pantanal teve sua cobertura vegetal natural alterada (silva et al., 2011; brasil, 2009). entretanto, nas áreas do planalto circundante à planície pantaneira, as taxas de desmatamento são muito elevadas (entre 60 e 80%), com alta incidência de pastagens degradadas e voçorocas em decorrência de processos erosivos pelo mau uso do solo e pela falta de manejo adequado da agricultura e pecuária (galdino et al., 2006; brasil, 2009). a expansão da atividade agropecuária na parte alta da bacia do alto paraguai (bap) teve início a partir da década de 1970 e, na maioria, resultou em aumento de desmatamento sem a adoção de boas práticas agrícolas e sem seguir a legislação, em especial quanto à necessidade de conservação das áreas de preservação permanente (apps) (oliveira & calheiros, 2011; galdino et al., 2006), além de contaminação por pesticidas (miranda et al., 2008; dores & calheiros, 2008). segundo calheiros (2007), nas últimas décadas os impactos antrópicos tornaram-se mais expressivos em todos os rios formadores da bacia, devido, principalmente, à expansão das atividades agropecuárias, agroindustriais e industriais. tais práticas resultaram no aumento dos processos erosivos (desmatamento=assoreamento, sendo exemplos os rios taquari, em mato grosso do sul, e cuiabá/são lourenço, em mato grosso) e no aporte de carga orgânica e de poluentes tóxicos (rios cuiabá e são lourenço, em mato grosso). a região do rio paraguai em estudo passa por transformações econômicas em decorrência da pecuária, do turismo e da implantação da hidrovia paraguai-paraná. a intensificação da pecuária tem provocado padrões de canal do rio paraguai na região de cáceres, mato grosso, modificações no uso do solo na bacia, na medida em que substitui a vegetação natural por pastagens (silva et al., 2011). segundo os mesmos autores, o incremento do turismo contribui para o aumento do uso de embarcações rápidas no rio; e o transporte de produtos agrícolas por via fluvial tem exigido a dragagem de vários pontos do canal. vários estudos relatam altas concentrações de mercúrio total (thg) em peixes nos ecossistemas aquáticos da amazônia e do pantanal. as concentrações de hg variam de 0,030 a 1,650 μg.g-1 na bacia do rio tapajós (santos et al., 2000); de não detectado (nd) a 3,800 μg.g-1 na bacia do rio madeira (boischio & henshel, 1996); de 0,800 a 4,200 μg.g-1 no rio negro (malm et al., 1997); de 0,040 a 3,600 μg.g-1 na bacia do rio teles pires (hacon et al., 1997); de 0,013 a 0,500 no rio cuiabá (ufmt, 1997) e mercúrio, cromo, cádmio e chumbo em pygocentrus nattereri kner, 1858 e prochilodus lineatus (valenciennes, 1836) de dois rios do pantanal (mt), brasil 69 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 67-81 de <0,001 a 0,210 μg.g-1 no rio bento gomes, na região de poconé (malm & guimarães, 1996). o monitoramento de ambientes aquáticos por meio do uso de organismos bioindicadores tem sido objeto de considerável interesse nos últimos anos, devido à preocupação com o fato de que os níveis elevados dos metais podem ter efeitos prejudiciais sobre vários organismos, além de criar problemas em relação à sua adequação como alimento para seres humanos (ahdy et al., 2007; costa & hartz, 2009). a piranha, pygocentrus nattereri (kner, 1858), carnívora e oportunista, é uma espécie migratória que se desloca em cardumes de 20 a 30 indivíduos (sazima & machado, 1990). dentre os peixes carnívoros brasileiros, as piranhas apresentam ampla distribuição (ferreira et al., 1996). é um serrasalmídeo típico de ambientes lênticos, sendo uma espécie comum na amazônia central e no pantanal mato-grossense, apresentando diferentes áreas de endenismo (fink, 1993). p. natterire é piscívora e tem amplo espectro alimentar. a sua dieta é composta principalmente por peixes, mas também artrópodes, moluscos e material vegetal (fink, 1993). o curimba, prochilodus lineatus (valenciennes, 1836), conhecido também pelo nome de curimbatá, grumatã ou papa-terra, é uma espécie migratória, pertencente à ordem characiformes, sendo um peixe endêmico das bacias formadas pelos rios paraná e paraguai. o p. lineatus é uma espécie bem adequada para o controle ambiental, por ser um peixe iliófago que está em contato com sedimentos e xenobióticos na água, mostrando-se sensível às variações da qualidade da água (mazon & fernandes, 1999). a comercialização e o consumo dessas espécies, assim como de outras, são feitos por muitos pescadores que fazem da pesca seu meio de subsistência. como esses peixes são vendidos para a população local, a análise de metais pesados é importante para avaliar a qualidade do pescado e os possíveis riscos de seu consumo para a saúde humana. dessa forma, o objetivo deste trabalho foi determinar as concentrações de thg, cr, cd e pb no músculo de duas espécies de peixes em dois rios do pantanal mato-grossense. material e métodos amostragem o presente estudo foi realizado no pantanal mato-grossense, brasil. as coletas foram realizadas em dois rios da bap: no rio paraguai, a montante do encontro com o rio sepotuba até a jusante da foz do rio jauru, na cidade de cáceres, entre as coordenadas geográficas 16º00’ e 16º 30’ s; e 57º60’ e 57º30’ w e no rio cuiabá, no trecho compreendido entre a cidade de santo antônio do leverger e barão de melgaço, nas coordenadas geográficas aproximadas variando entre as latitudes 16º06’ à 16º38’ s e na longitude 56º05’ w (figura 1). foi coletado um total de 78 exemplares, sendo 43 no rio cuiabá (23 espécimes de pygocentrus nattereri e 20 espécimes de prochilodus lineatus) e 35 no rio paraguai (21 espécimes de pygocentrus nattereri e 14 espécimes de prochilodus lineatus). as coletas foram realizadas no período de novembro de 2013 e de fevereiro a maio de 2014. após a coleta dos espécimes foi realizada a biometria (peso e medida) e o tecido (músculo) foi amostrado utilizando pinças e bisturis com os devidos cuidados para que não ocorresse a contaminação entre os indivíduos, sendo coletado aproximadamente 100 gramas de cada indivíduo. feitos esses procedimentos, o material coletado foi embalado, identificado, congelado e transportado ao laboratório. as análises para determinação das concentrações de thg, cr, cd e pb em músculo de peixes foram realizadas baseadas na metodologia de bastos et al. (1998), conforme segue. mercúrio total a concentração de thg nas amostras foi determinada por espectrofotômetro de absorção atômica com geração de vapor a frio, usando um fims-400, perkin elmer. para isso foi pesado 0,5 g do tecido (peso úmido). utilizando tubos de vidro, as amostras sofreram um processo de digestão ácida a quente, permitindo, dessa forma, santos filho, f.m. et al. 70 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 67-81 que ocorresse a quebra de toda a matéria orgânica presente e a liberação dos átomos de hg para a solução. iniciou-se com a adição de 1 ml de peróxido de hidrogênio a 30% (h 2 o 2 ) (merck p.a.), e 3 ml de solução sulfonítrica concentrada (h 2 so 4 :hno 3 1:1 v/v) (merck p.a.), passando então ao aquecimento em banho maria, a 60ºc, por 30 minutos. finalizado esse processo, as amostras foram resfriadas em temperatura ambiente e, em seguida, foram adicionados 5 ml de permanganato de potássio (kmno 4 ) a 5%. as amostras retornaram ao banho-maria (60ºc) por 30 minutos e, depois de resfriadas em temperatura ambiente, repousaram por 12 horas. após esses procedimentos, 1 ml de cloridrato de hidroxilamina a 12% (nh 2 oh.hcl) (merck p.a.) foi adicionado, com subsequente homogeneização da amostra. o extrato final foi avolumado com água milli-q até 12 ml em tubos falcon de 14 ml (bastos et al., 1998). para a quantificação, utilizou-se o borohidreto de sódio (nabh 4 ) (merck p.a.) como agente redutor. por lote de análise diária foram processados três tubos brancos da mesma maneira que as amostras ambientais. a média das concentrações nos tubos brancos foi utilizada para subtrair a partir das amostras ambientais, garantindo a precisão dos resultados. o uso de materiais de referência certificados (dorm-3) também foi aplicado. nossos resultados de recuperação para determinação de metais em materiais certificados foram bastante satisfatórios (87 a 115%), e o limite de detecção foi de 0,008 μg g-1. determinação da concentração de cromo, cádmio e chumbo a leitura das concentrações dos metais pesados cd, cr, e pb em amostras de peixes foi realizada em espectrofotômetro de absorção atômica com chama (f-aas), um dos equipamentos mais utilizados para análise de metais em concentração de parte por milhão (ppm). de cada amostra foi pesada uma quantidade de 3 g de tecido muscular, em seguida foram calcinados em forno mufla por aproximadamente 48 h a temperatura de 430ºc para queima de toda a matéria orgânica. para digestão das amostras foram adicionados 6 ml da mistura de ácido nítrico e clorídrico (hno 3 : hcl 3:1) (merck p.a.) sobre uma placa aquecedora a 60ºc. o sistema foi mantido semifechado e, para isso, foram utilizados vidros relógios como superfície de condensação. depois de digerida toda amostra, foi adicionado 1 ml de ácido clorídrico figura 1 – locais de coleta na bacia alto paraguai: (a) rio paraguai; e (b) rio cuiabá. 57o50’0”w rio cabaçal rio sepotuba rio paraguai rio jaurú a b corixo tarumã rio cuiabá lago chacororé legenda hidrografia limites da área de amostragem bacia do alto rio paraguai mato grosso bolívia corumbá paraguai mato grosso do sul campo grande 16os 17o 18o 19o 20o 21o 56ow 57o 58o 59o cuiabá n s w e 57o40’0”w 15 o 50 ’0 ”s 16 o 0’ 0” s 16 o 10 ’0 ”s 16 o 10 ’0 ”s 16 o 20 ’0 ”s 16 o 30 ’0 ”s 16 o 20 ’0 ”s 57o30’0”w 56o10’0”w 56o0’0”w 55o50’0”w’0”w mercúrio, cromo, cádmio e chumbo em pygocentrus nattereri kner, 1858 e prochilodus lineatus (valenciennes, 1836) de dois rios do pantanal (mt), brasil 71 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 67-81 (hcl) (merck p.a.); após sua evaporação, a amostra foi aferida com ácido clorídrico (hcl) (merck p.a.) a 0,1 m. para utilização do f-aas, foram geradas curvas de calibração, a partir de soluções padrões certificadas para aas, para cada metal analisado e fornecido pelo instituto nacional para ciência e tecnologia dos estados unidos da américa (nist-usa). os limites de detecção foram de 0,01 μg.g-1 para cr; 0,1 μg.g-1 para cd; e 2,0 μg.g-1 para pb. análises estatísticas foram realizados, para as comparações entre duas variáveis (locais de coleta e espécie), o teste não paramétrico de mann whitney; e para três ou mais variáveis (metais), o teste não paramétrico de kruskall wallis, utilizando-se um nível de 95% de confiança. os dados referentes ao peso, tamanho e concentração dos metais na musculatura dos peixes sob estudo foram tabulados, e foi realizada a análise estatística descritiva com valores médios, desvio padrão e valores mínimos e máximos. a existência de correlação entre o peso do peixe, o comprimento e a concentração de metais foi testada segundo o coeficiente de correlação de pearson (r) considerando 0,5% de significância (44 exemplares de p. nattereri e 34 de p. lineatus). as análises estatísticas foram realizadas no pacote estatístico graphpad prism 5.0 (graphpad software). resultados e discussão dados biométricos no rio paraguai, o tamanho médio e o peso dos peixes foram de 26,47 cm e 659,52 g para p. nattererie e de 33,75 cm e 736,43 g para p. lineatus, respectivamente. no rio cuiabá, as médias foram de 26,97 cm e 660 g para p. nattereri; e de 34,6 cm e 665 g para p. lineatus, respectivamente (tabela 1). concentração de metais ambas as espécies apresentaram uma grande variabilidade nas concentrações de metais (tabela 2). para os exemplares de p. nattereri oriundos do rio cuiabá, as amostras apresentaram concentrações de thg variando de 0,090 a 0,297 μg.g-1. nos indivíduos local espécie n média desvio padrão mín–máx coeficiente de variação (%)comprimento (cm) rio cuiabá p.nattereri 23 26,48 3,95 18,50–32,00 14,93 p.lineatus 20 34,6 3,57 28,5–42,00 10,31 rio paraguai p.nattereri 21 26,98 2,31 23,00–31,00 8,56 p.lineatus 14 33,75 2432,00 30,00–37,50 7,21 peso (g) rio cuiabá p.nattereri 23 660,00 279,70 200,00–1200,00 2,38 p.lineatus 20 665,00 315,50 330,00–1700,00 7,44 rio paraguai p.nattereri 21 659,50 153,50 330,00–910,00 3,27 p.lineatus 14 736,40 320,70 370,00–1370,00 43,55 tabela 1 – dados biométricos (comprimento total e peso) de p. nattereri e p. lineatus, para os diferentes locais de coleta. santos filho, f.m. et al. 72 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 67-81 provenientes do rio paraguai, os valores mínimos e máximos detectados variaram de 0,121 a 0,597 μg.g-1. em prochilodus lineatus, provenientes do rio cuiabá, as amostras apresentaram concentrações de thg variando de 0,008 a 0,144 μg.g-1; no rio paraguai, os valores mínimos e máximos detectados variaram de 0,017 a 0,045 μg.g-1. a agência nacional de vigilância sanitária (anvisa) (brasil, 1998a) determina como limite seguro para consumo a concentração máxima de 1,0 μg.g-1 de thg em peixes predadores e de 0,50 μg.g-1 para peixes e produtos da pesca (não predadores). entre os locais de coleta, não houve variação significativa na média de concentração de thg. foi estabelecido pela organização mundial de saúde (oms) o valor de 0,30 µg.dia-1 como o nível de exposição no qual nenhum efeito adverso seria detectável na população humana, com o objetivo de proteger até mesmo os indivíduos mais sensíveis (who, 1990). as concentrações de thg nos indivíduos das duas espécies apresentaram diferença significativa (p<0,05). a maior concentração de thg (0,59 μg.g-1) foi encontrada nos tecidos de pygocentrus nattereri. vários estudos vêm sendo realizados analisando peixes com diferentes hábitos alimentares, os quais demostram um padrão de acumulação de thg decrescente de peixes carnívoros, herbívoros, planctívoros e detritívoros (bidone et al., 1997a; 1997b; guimarães et al., 1999; zhou & wong, 2000; joyeux et al., 2004; malm et al., 2004; palermo et al., 2004; bastos et al., 2006; 2007; 2008; shinn et al., 2009). essa constatação também foi evidenciada no presente trabalho, já que as maiores concentrações de thg foram encontradas em pygocentrus nattereri, o que se justifica devido ao nível trófico que metal local espécie n média (μg g-1) desvio padrão mín-máx le (mg.g-1) cv % thg rio cuiabá p.nattereri 23 0,18 55,05 0,099-0,297 1,0a,b 31 p.lineatus 20 0,03 27,66 0,008-0,144 0,5a,b 78 rio paraguai p.nattereri 21 0,27 137,10 0,117-0,597 1,0a,b 50 p.lineatus 14 0,03 9,09 0,017-0,045 0,5a,b 29 cr rio cuiabá p.nattereri 23 0,51 0,17 0,190-0,900 0,1b 34 p.lineatus 20 0,32 0,16 0,080-0,650 0,1b 50 rio paraguai p.nattereri 21 0,25 0,12 0,060-0,480 0,1b 49 p.lineatus 14 0,45 0,19 0,110-0,720 0,1b 43 cd rio cuiabá p.nattereri 23 0,11 0,04 0,060-0,270 1,0a,b 38 p.lineatus 19 – – – 1,0a,b – rio paraguai p.nattereri 21 0,48 0,07 0,28-0,570 1,0a,b 15 p.lineatus 14 – – – 1,0a,b – pb rio cuiabá p.nattereri 23 – – – 2,0a,b – p.lineatus 19 – – – 2,0a,b – rio paraguai p.nattereri 21 – – – 2,0a,b – p.lineatus 14 – – – 2,0a,b – tabela 2 – concentrações de metais em p. nattereri e p. lineatus, em dois rios do pantanal mato-grossense. e: limite estabelecido pela legislação; cv: coeficiente de variação; aagência nacional de vigilância sanitária, portaria nº 685, de 27 de agosto de 1998 (brasil, 1998a); bdecreto nº 55.871, de 26 de março de 1965 (brasil, 1998b). mercúrio, cromo, cádmio e chumbo em pygocentrus nattereri kner, 1858 e prochilodus lineatus (valenciennes, 1836) de dois rios do pantanal (mt), brasil 73 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 67-81 a espécie ocupa, comparado à prochilodus lineatus, a qual possui outros hábitos alimentares e se posiciona em níveis tróficos inferiores. a piranha possui hábito carnívoro e está no topo da cadeia alimentar aquática, acumulando, assim, a carga de metais transferida ao longo da cadeia pelo alimento ingerido (malm et al., 1995; 2004; dórea et al., 2004; nevado et al., 2010). esse processo de bioacumulação é responsável pelas concentrações de thg mais elevadas (morel et al., 1998; nyland et al., 2011). a liberação de hg nos cursos d’água da bap pelos garimpos já tem mais de um século, estando esse metal presente no meio em grandes quantidades (brasil, 1981; 1982), o que propicia sua acumulação pelos organismos aquáticos. de acordo com dados da secretaria especial do meio ambiente (brasil, 1987), estima-se que na época eram utilizados, na extração de ouro, 798 kg de mercúrio.ano-1, nos garimpos de poconé, e 316 kg de mercúrio.ano-1, nos garimpos da baixada cuiabana. apesar de não ter sido encontrada, em p. lineatus, concentração de thg superior ao limite máximo permitido pela oms, mesmo as menores concentrações (0,033 μg.g-1) pode ser explicadas pelo nível trófico, pois estudos mostram que peixes insetívoros, herbívoros e onívoros apresentam menores taxas de acumulação de hg em relação aos carnívoros, devido às suas dietas serem à base de alimentos que retêm pouco hg, como larvas de insetos, vegetais e frutos (chen et al., 2005; silva et al., 2006; kasper et al., 2009; 2012; yi & zang, 2012). em um estudo realizado no rio bento gomes, mato grosso, lacerda et al. (1991) encontraram concentrações de thg bem menores em piranhas das espécies serrasalmus eigenmans, serrasalmus rhombeus e serrasalmus nattereri, as quais variaram de 0,04 a 0,06 μg.g-1, concentrações médias abaixo das encontradas em p. nattereri (0,22 μg.g-1) neste trabalho. os autores sugerem ainda que as baixas concentrações encontradas estejam relacionadas às características do ponto de amostragem, cuja vazão é muito alta, com grande poder de diluição, e que o hg transportado encontra-se associado ao material particulado, eficientemente retido pelos vários lagos, artificiais ou não, presentes ao longo da drenagem. no estudo publicado pela universidade federal de mato grosso (1997), nos municípios de cuiabá e barão de melgaço, estação seca e estação de chuva, as concentrações médias de thg em piranhas serrasalmus sp. foram próximas às do presente estudo; e não foi evidenciada diferença estatisticamente significante entre as duas épocas de amostragem, sendo que as concentrações médias foram iguais a 0,15 μg.g-1, variando de 0,05 a 0,40 μg.g-1 para época da chuva. hylander et al. (2000), em estudo na região do alto pantanal, em pontos de coleta nas drenagens do curso do rio bento gomes, encontraram concentrações de hg em peixes carnívoros pseudoplatystoma coruscans (pintado), pseudoplatystoma fasciatum (cachara ou surubim) e serrasalmus marginatus (piranha) que variaram de 0,04 a 2,05 μg.g-1; dessas, 90% apresentaram concentrações de thg abaixo de 0,5 μg.g-1. as concentrações de thg mais elevadas foram encontradas em peixes das espécies pseudoplatystoma sp. e serrasalmus sp. na baía sinhá mariana, concentrações acima de 0,50 μg.g-1. bidone et al. (1997b), no rio tapajós no estado do pará, analisaram 238 peixes de 9 espécies carnívoras e 6 não carnívoras adquiridos nos mercados locais e encontraram concentrações médias de 0,42 μg.g-1 para carnívoros e 0,062 μg.g-1 para não carnívoros – concentrações superiores às encontradas no presente trabalho. em estudo realizado em área de garimpo no rio madeira, boischio e henshel (1996) constataram que peixes de nível trófico elevado (piscívoros e carnívoros) apresentaram concentrações médias mais elevadas de thg (0,55 e 0,64 μg.g-1) do que as médias dos peixes de nível trófico baixo (0,10 e 0,15 μg.g-1), esses últimos abaixo das concentrações médias de p. lineatus encontradas neste trabalho (0,33 μg.g-1). malm e guimarães (1996) encontraram, na região de poconé, média de concentrações de mercúrio em peixes carnívoros de 0,07 μg.g-1 e média geral em todos os outros peixes de 0,06 μg.g-1. esses valores, bem mais baixos, podem ser explicados porque a carga de mercúrio recebida pode estar sendo transportada e biometilada ao longo do corpo d’água, tornando-se biodisponível nos locais mais distantes a jusante, hipótese levantada por hylander et al. (2000). quanto às concentrações encontradas neste estudo, considerando-se o limite máximo de tolerância de thg em peixes predadores e não predadores em vigência santos filho, f.m. et al. 74 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 67-81 no brasil, estabelecido pela portaria nº 685/98 do ministério da saúde (brasil, 1998a), de 1,0 e 0,5 μg.g-1 (ppm), respectivamente, nenhum espécime analisado ultrapassou esse limite. em p. nattereri, o coeficiente de pearson entre o thg e o peso dos peixes foi de r2=0,2198 e p=0,0320; e para thg e o comprimento total, de r2=0,2495 e p=0,0211 para os peixes do rio paraguai. foi, portanto, detectada correlação positiva entre esses parâmetros da população de peixes do rio paraguai e as concentrações de thg encontradas (figura 2), o que sugere uma relação com os hábitos alimentares, que variam nos estágios de vida da espécie. no rio cuiabá, o coeficiente de person entre o mercúrio total e o peso foi de r2=0,02400 e p=0,4803; e para o comprimento total, de r2=0,05754 e p=0,2703, demonstrando não haver correlação entre o thg e peso e comprimento nos espécimes estudados. para p.lineatus, as variações de peso e comprimento nos rios paraguai e cuiabá tiveram uma relação positiva, porém não significativa, com as concentrações de thg encontradas no tecido muscular. o coeficiente de pearson entre thg e o peso dos peixes foi de r2=0,2057 e p=0,1033; e para o comprimento total, de r2=0,009938 e p=0,7346 no rio paraguai. para o rio cuiabá foram: thg e o peso dos peixes r2=0,01226 e p=0,6422; e para o comprimento total, r2=0,004407 e p=0,7809, não tendo, portanto, sido detectada associação significativa entre esses parâmetros da população de peixes analisada com os níveis de contaminação. concentrações acima de 0,1 μg.g-1 (ppm) de cr em músculo de peixes são consideradas prejudiciais ao animal e oferecem risco aos seus consumidores, sendo esse o limite máximo permitido no brasil (who, 1988; brasil, 1998b). os indivíduos estudados apresentaram concentrações médias de cr (0,67 μg.g-1) acima do permitido, o que indica que o ambiente está fortemente impactado por esse metal, que apresenta grande potencial de bioacumulação quando disponível. a principal fonte de liberação desse contaminante para o meio aquático na região estudada é a atividade dos garimpos e curtumes. a maior disponibilização do cr na água torna-o mais susceptível à absorção pelos peixes, diretamente pela água ou indiretamente pelo alimento ingerido (palaniappan & karthikeyan, 2009), além disso, a locomoção do organismo no ambiente, tempo e local de exposição e hábito alimentar interferem na sua acumulação (jordão et al., 1997; ikem, et al., 2003; miranda-filho et al., 2011). concentrações de cr acima do limite máximo permitido causam déficit de natação, irregularidade na respiração e na alimentação, ulcerações e morte nos peixes; (burger et al., 2001; 2002; repula et al., 2012) e, no homem, as principais consequências são a alteração no ciclo celular e o câncer (silva & pedrozo, 2001). em estudo realizado por fernandes et al. (2008), na lagoa de jacarepaguá, rio de janeiro, foram encontradas concentrações médias de 0,9 e 0,08 μg.g-1 para g. brasiliensis e tilápia, respectivamente – concentrações médias próximas às encontradas neste estudo. thg: mercúrio total. figura 2 – concentração de mercúrio total x peso e comprimento em p. nattereri, rio paraguai. peso (g) 200 400 600 800 1000 th g (µ g. g1 ) th g (µ g. g1 ) 0,6 0,4 0,2 0,0 0,6 0,4 0,2 0,0 r2 = 0,2198 r2 = 0,2495 comprimento (cm) 25 30 mercúrio, cromo, cádmio e chumbo em pygocentrus nattereri kner, 1858 e prochilodus lineatus (valenciennes, 1836) de dois rios do pantanal (mt), brasil 75 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 67-81 o teste de mann-whitney não detectou diferenças significativas nas concentrações de cr entre as espécies. as concentrações de cd em prochilodus lineatus e pb em prochilodus lineatus e pygocentrus nattereri estavam abaixo do limite de detecção do aparelho (cr=0,1; cd=0,01 e pb=2 μg.g-1). em prochilodus lineatus não houve diferença significativa para cr entre os locais de coleta. diferenças significativas no teste de mann-whitney ocorreram entre os locais de coleta e as concentrações cr e cd (p<0,0001) em pygocentrus nattereri (figura 3). o coeficiente de pearson entre o cr e o peso para p. naterreri foi de r2=0,07971 e p=0,0633; e entre cr e comprimento total, de r2=0,1644 e p=0,0063 tendo, portanto, sido detectada correlação significativa entre o comprimento dos peixes e a concentração do metal (figura 4). para o p. lineatus o coeficiente de person entre o cr e o peso foi de r2=0,0414 e p=0,1188; e entre cr e comprimento total, de r2=0,01223 e p=0,5335; não sendo detectada correlação. no rio cuiabá, o peso e o comprimento total na espécie p .nattereri não tiveram uma correlação significativa, com as concentrações de cd encontradas no tecido muscular, sendo o coeficiente de pearson entre o cd e o peso dos peixes de r2=0,01147 e p=0,6267; e para o comprimento total, de r2=0,01147 e p=0,6267. no rio paraguai o coeficiente de person entre o cd e o peso foi de r2=0,1688 e p=0,0642; e para o comprimento total, figura 3 – concentração de (a) cromo e (b) cádmio entre os locais de coleta para pygocentrus nattereri. cr (µ g. g1 ) cd (µ g. g1 ) rio cuiabá a b1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 rio cuiabá rio paraguai 0,6 0,4 0,2 0,0 rio paraguai figura 4 – correlação de pearson entre: (a) cromo e comprimento total para ambas as espécies e rios; (b) cádmio e comprimento total para p. nattereri no rio paraguai comprimento (cm) 20 25 30 th g (µ g. g1 ) th g (µ g. g1 ) 1.0 0,6 0,8 0,2 0,4 0,0 0,6 0,4 0,5 0,3 0,2 r2 = 0,1644a b r2 = 0,2271 comprimento (cm) 2520 30 35 santos filho, f.m. et al. 76 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 67-81 de r2=0,2271 e p=0,0289; apresentando uma correlação negativa entre o comprimento e as concentrações de cd (figura 4). em p. lineatus, as concentrações estiveram abaixo do limite de detecção, de 0,01 μg.g-1. o cd é um metal de alta toxicidade, elemento não essencial de difícil excreção, amplamente difundido no ambiente (cardoso & chasin, 2001). a liberação de cd pela atividade garimpeira em rios foi evidenciada na região de poconé, mato grosso, por rodrigues-filho e maddock (1995). no rio gelado, na região de carajás, pará, os peixes carnívoros clicha ssp. e serrasalmus ssp., do mesmo nível trófico de p. nattereri, também apresentaram altas concentrações de cd (>1,67 ug.g-1), sendo a principal fonte desse metal os rejeitos liberados da mineração (barros et al., 2011). mesmo nas menores concentrações, como as encontradas neste trabalho, o cd pode causar disfunção fisiológica em peixes, impossibilitando sua sobrevivência no ambiente e a reprodução (lima junior et al., 2002; barhoumi et al., 2009). nos seres humanos o cd ocasiona disfunção renal, enfisema pulmonar, distúrbios imunológicos e osteoporose (cardoso & chasin, 2001). as duas espécies apresentaram concentrações de cd aceitáveis, não apresentando risco de contaminação para seres humanos. segundo a anvisa (brasil, 1998a), em seu regulamento técnico (portaria no 685 de 27 de gosto de 1998), o níveis de contaminante de cd para peixe e produto da pesca é 1,0 mg.kg-1. o pb não apresenta efeitos benéficos ou nutricionais para os organismos, sendo extremamente tóxico (ersoy & celik, 2010; bilandzic et al., 2011) e requerendo maiores cuidados quanto à ingestão. no presente estudo, o pb apresentou concentração menor do que 2 μg.g-1 no músculo dos peixes avaliados, ficando abaixo do limite de detecção e do limite máximo estabelecido pela legislação brasileira. considerações finais a espécie pygocentrus nattereri evidencia as maiores concentrações de thg em seus tecidos, em relação à espécie p. lineatus, confirmando a hipótese inicial de que os peixes carnívoros apresentam as maiores concentrações de metais em relação aos demais níveis tróficos. em 43% dos espécimes de pygocentrus nattereri analisados, as concentrações de thg estiveram entre 0,2 e 0,5 μg.g-1 e em 5% as concentrações estavam acima de 0,5 μg.g-1. em relação aos locais de captura, não houve diferença entre as concentrações de thg. as concentrações encontradas em p. nattereri sugerem atenção, considerando-se a toxidade do hg para a biota e para a população exposta (mulheres grávidas, crianças, idosos, pescadores e suas famílias), principalmente para aqueles que consomem esse pescado como um importante item da dieta proteica diária/seminal. os resultados para cr revelaram que 95,45% de p. nattereri e 97,05% de p. lineatus apresentam concentrações acima do limite estabelecido pela legislação, o que sugere atenção. as concentrações de cd quantificadas no tecido muscular dos peixes podem ser consideradas normais e sem risco de contaminação aos peixes e aos seres humanos, em ambas as espécies estudadas. tanto o cr como o cd apresentaram uma correlação negativa significativa entre as concentrações dos metais com o comprimento total do indivíduo. as concentrações de pb estiveram abaixo do limite de detecção, no método utilizado, indicando ausência de contaminação nos indivíduos amostrados. principalmente para hg, cr e cd, uma análise mais aprofundada, como a avaliação de biomarcadores celulares e moleculares, deve ser realizada para melhor compreender os impactos ambientais sobre a biota, causados pela ocorrência de contaminação crônica por metais, mesmo em concentrações abaixo do limite estabelecido pelas agências de controle nacional e internacional (who, 1988; 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estação de tratamento; legislação ambiental; poluição hídrica; responsabilidade ambiental. abstract usage and occupation of land by various human activities have led to continuous contamination of water resources that are a public property for common use with economic value. in the new view of the legal rules, multiple uses of these resources shall be guaranteed. thus, disposal of domestic wastewater should be appropriate, considering the vulnerability of the environment and so that the release could not deteriorate the receiver body to the point of changing water features, preventing the uses to which are assigned. in this paper, considering the legal rules, the conditions of the former sewage treatment plant (wwtp) of itirapina (sp) were evaluated, as well as the design of a new wwtp, through the prism of environmental responsibilities. keywords: technical assessment; treatment plant; environmental legislation; water pollution; environmental responsibility. doi: 10.5327/z2176-9478201610414 responsabilidades jurídicas ambientais e estações de tratamento de esgotos: estudo de caso do município de itirapina (sp) legal and environmental responsibilities sewage treatment: case study of the municipality of itirapina (sp) responsabilidades jurídicas ambientais e estações de tratamento de esgotos: estudo de caso do município de itirapina (sp) 81 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 80-94 introdução a poluição da água resulta da introdução de resíduos na mesma, na forma de matéria ou energia, de modo a torná-la prejudicial ao homem e a outras formas de vida, ou imprópria para um determinado uso estabelecido para ela (mota, 1997). a disposição de dejetos de origem humana (esgotos domésticos) em corpos d’água gera graves problemas sanitários e ambientais, entre eles: 1. prejuízos ao abastecimento humano, tornando-se veículo de transmissão de doenças; 2. prejuízo a outros usos da água, tais como industrial, irrigação, pesca e recreação, por exemplo; 3. agravamento de problemas de escassez de água de boa qualidade; 4. elevação do custo de tratamento da água, refletindo-se no preço a ser pago pela população; 5. desvalorização de propriedades marginais; 6. desequilíbrios ecológicos, como prejuízos aos peixes e outros organismos aquáticos; 7. turbidez, comprometimento da fotossíntese aquática; 8. degradação da paisagem, entre outros. dessa forma, torna-se fundamental a busca de tentativas para prevenir ou pelo menos minimizar o impacto negativo da poluição nos recursos hídricos. as estações de tratamento de esgotos (ete) têm apresentado boas opções para o tratamento dos mais diversos tipos de águas residuárias, contudo necessitam de um bom projeto e de um monitoramento seriamente conduzido. esses sistemas de tratamento buscam minimizar os sólidos em suspensão, a matéria orgânica biodegradável, organismos patogênicos, nitrogênio e fósforo; englobam sistemas como as lagoas de estabilização, os lodos ativados, os sistemas anaeróbios e a disposição no solo (von sperling, 1997). as lagoas de estabilização, objeto deste trabalho, são unidades de construção simples que aproveitam fenômenos naturais, sendo indicadas para regiões de clima tropical. o esgoto afluente entra em uma extremidade da lagoa e sai na extremidade oposta e, ao longo do percurso de vários dias, uma série de eventos contribui para seu tratamento. de acordo com von sperling (1997), a matéria orgânica em suspensão tende a sedimentar, constituindo o lodo de fundo, que sofre decomposição por microrganismos anaeróbios. a matéria orgânica dissolvida e particulada decompõe-se através de bactérias que a utilizam como fonte de energia (alimento), alcançada por meio da respiração celular. na respiração aeróbia, há a necessidade da presença de oxigênio, o qual é suprido pela fotossíntese realizada pelas microalgas, muito abundantes nesse tipo de sistema. o município de itirapina (sp) contava com um sistema de tratamento por lagoas de estabilização. contudo, chegou ao limite de sua capacidade. assim, um novo projeto foi realizado para a construção da futura unidade, dimensionada para atender ao seu propósito por um período de 20 anos. o objetivo desta pesquisa foi analisar o projeto da estação de tratamento de efluentes (ete) de itirapina (sp), confrontando-o com a situação anterior e com a legislação pertinente, buscando contribuir para a conservação do córrego água branca (bacia do jacaré-tietê), corpo receptor do efluente final. desse modo, este artigo apresenta o contexto físico e sanitário atual da ete de itirapina e do corpo hídrico receptor; analisa o projeto proposto pela prefeitura municipal de itirapina, de instalação e operação da nova ete; e enquadra o projeto no contexto na legislação ambiental pertinente. caracterização da área o município de itirapina (figura 1, são paulo, 2011) localiza-se na porção nordeste do estado de são paulo, entre as coordenadas: 22o 10’ s (latitude) e 47o 45’ w (longitude), ocupando uma área de 565,7 km2 (ibge, 2010), com altitude de 770 metros. o município apresentou, no censo de 2010 (ibge, 2010), 15.524 habitantes, sendo que 14.001 ocupavam a área urbana e 1.523 a zona rural, o que representa uma densidade demográfica de 27,52 hab./km2. segundo a geomorfologia, a região do estudo está inserida na bacia sedimentar do paraná, como apresenta oliveira, c.m. et al. 82 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 80-94 oliveira (1995), uma macrorregião onde predominam os terrenos de formas alongadas e de baixas amplitudes altimétricas. o município de itirapina destaca-se, nesse contexto regional, pela heterogeneidade de sua paisagem, atribuída à presença das cuestas basálticas, localizadas entre o planalto ocidental e a depressão periférica. ao interromper as terras baixas da bacia do paraná, as cuestas introduzem diferenças locais de clima, solo e relevo. quanto ao embasamento geológico, na bacia hidrográfica do tietê/jacaré, predomina a formação serra geral, formação botucatu e formação pirambóia, todos pertencentes ao grupo são bento, sendo a outra parte dominada por terrenos do cenozóico quaternário. quanto aos aspectos pedológicos, a região apresenta como tipos de solos latossolos de diferentes origens geológicas: latossolos vermelho amarelo; latossolo vermelho escuro; e latossolo roxo. areias quartzosas (regossolos) e solos higromórficos apresentam diferentes porcentagens de matéria orgânica e diferentes texturas; são solos que ocupam as margens dos rios sujeitos a periódicas inundações. a hidrografia da região é representada pelas bacias hidrográficas do tietê, jacaré, piracicaba, capivari e jundiaí. na área do estudo, observam-se importantes elementos que ajudam a compor o cenário dos recursos hídricos, recarga de aquíferos subterrâneos, áreas de várzea e zonas de mananciais. em relação à vegetação original predominante na região de estudo, o cerrado representa o principal remanescente, muito devastado devido à ação antrópica. no município de itirapina, a cobertura florestal natural representa quase 12% da área municipal, incluídos as formações de floresta estacional (mata e mata ciliar), o cerradão, a vegetação de várzea, o reflorestamento (pinus e eucaliptus) e outras. quanto à caracterização dinâmica, monteiro (1973) enfatiza a região do estudo como sendo de clima controlado por massas equatoriais e tropicais, caracterizando-se por climas tropicais alternadamente secos e úmidos. a característica marcante dessa região é conferida pela existência de um período seco muito nítido, quando a frequência de chuva diminui consideravelmente no sentido dos paralelos, culminando no setor norte que se constitui na área de inverno mais nitidamente seca do estado. segundo a caracterização clássica, o clima da região é do tipo cwa, de acordo com a classificação de köeppen segundo pitton (1985) – sendo c – grupo mesotérmico; w – seca no inverno, e temperatura do mês mais quente superior a 22oc. segundo esse método, portanto, a região é classificada como clima quente de inverno seco. figura 1 – localização de itirapina na unidade de gerenciamento de recursos hídricos no 13, que compreende a bacia hidrográfica do tietê/jacaré. estado de são paulo – brasil. itirapina ugrhi 13 responsabilidades jurídicas ambientais e estações de tratamento de esgotos: estudo de caso do município de itirapina (sp) 83 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 80-94 os fatores climáticos em conjunto com o conhecimento prévio dos atributos geográficos da região possibilitam um planejamento mais adequado aos múltiplos usos do território, fornecendo subsídios para a melhor localização de uma atividade potencialmente poluidora, como é o caso de uma estação de tratamento de esgoto. resultados e discussão situação anterior a cidade de itirapina contava com uma estação de tratamento, no limite de sua capacidade de atuação, constituída inicialmente por três lagoas de estabilização, das quais uma se encontrava invadida por macrófitas e plantas invasoras (figura 2a) e a segunda com desmoronamento do talude (figura 2b). essas lagoas recebiam o esgoto sanitário oriundo da cidade, sem qualquer contribuição das duas penitenciárias que se encontram no município. diante desse quadro, foram construídas três lagoas, desviando-se o fluxo dos efluentes sanitários para esse novo conjunto, acrescentando os esgotos de uma das penitenciárias. esse sistema deveria funcionar como uma lagoa anaeróbia, uma facultativa e uma de estabilização. entretanto, devido ao acúmulo de lodo no fundo e, portanto, de diminuição da profundidade e do volume nominal, bem como o aumento do volume de efluente gerado, tem-se um tempo de detenção menor que o desejável, além de uma diminuição da zona eufótica, devido ao material em suspensão. esse acúmulo de material sofria, ainda, influência da vazão de entrada elevada, que minimiza a decantação da areia e de outros materiais sólidos no desarenador, arrastando-os para o interior das lagoas. dessa forma, a primeira lagoa desse segundo sistema já se apresentava desativada (figura 2c), demonstrando um afloramento que sugere a infiltração das demais lagoas. a diminuição da irradiação solar pelo material em suspensão ocasiona a diminuição da fotossíntese, que poderia repor o oxigênio consumido no processo aeróbio de degradação da matéria orgânica. assim, as duas lagoas estavam operando como lagoas anaeróbias (figura 2d). (a) primeira lagoa invadida por macrófitas; (b) segunda lagoa com desmoronamento do talude; (c) lagoa anaeróbia desativada mostrando afloramento; (d) lagoa facultativa do segundo sistema, operando como anaeróbia. figura 2 – sistema anterior de tratamento. ba c d oliveira, c.m. et al. 84 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 80-94 eficiência esperada estima-se um consumo per capita de 200 l.hab-1.dia-1 de água, com uma taxa de retorno (esgoto/água) de 80%, com uma contribuição de carga orgânica de 0,054 kgdbo.hab-1.dia-1. esses valores levam a um consumo diário de 2.097.200 l diários de água com um retorno de 1.677.760 l de esgoto para a população urbana. a contribuição da penitenciária é dividida em funcionários (200), detentos (1.600) e visitantes (3.200), com um consumo de água per capita de 60, 400 e 40 l.pessoa-1.dia-1, respectivamente. considerou-se 100% de coeficiente médio de retorno e, para efeito de cálculos, considerou-se que a metade dos funcionários trabalhe no turno diurno. a contribuição de carga orgânica foi considerada de 192, 8 e 64 kgdbo.pessoa-1.dia-1, para detentos, funcionários e visitantes, respectivamente. baseada nesses dados, a prefeitura de itirapina calculou que, em 2003, a vazão média seria de 2.737 m3.dia-1 (31,6 l.s-1) com uma carga orgânica de 869 kgdbo.dia-1 (318 mg.l-1) (prefeitura municipal de itirapina, 2002). de acordo com os valores estimados, considerando-se a vazão (89 l.s-1) do corpo receptor, o córrego da água branca, classificado como de classe 2, de acordo com o decreto estadual no 10.755/77, tem-se que a descarga do esgoto sem tratamento prévio ocasionaria uma dbo de 83 mg.l-1. cabe ressaltar que o limite de dbo estabelecido pelo conselho nacional do meio ambiente (conama) para um corpo aquático de classe 2 é de 5 mg.l-1 (brasil, 2005) e que nesses cálculos não foram considerados a carga orgânica do próprio corpo receptor. considerando o sistema original contendo uma lagoa anaeróbia (eficiência de 50 a 60% na remoção de dbo, devido a um pequeno tempo de residência — em torno de cinco dias), uma lagoa facultativa e uma lagoa de estabilização (com uma eficiência total em torno de 90%), de acordo com von sperling (1997), pode-se calcular que o efluente de ete tenha uma carga orgânica de 32 mg.l-1. a adição dessa carga ao córrego, desconsiderando sua carga orgânica, daria uma dbo de 8 mg.l-1. esses cálculos confirmam a necessidade de um sistema eficiente em funcionamento para garantir a qualidade desse recurso hídrico. análise do projeto o sistema anterior de tratamento, em funcionamento desde 1983, foi desativado para que parte de sua área passasse a integrar a faixa de domínio da rodovia sp225. o novo sistema de tratamento de esgoto,ete, de itirapina ocupa uma área cedida pelo instituto florestal para a sua instalação, próxima à da ete anterior, e foi dimensionada para a contribuição esperada da população urbana e das duas penitenciárias instaladas no município, até o ano 2023. a projeção da evolução populacional na área urbana do município no período de alcance do projeto foi estimada a partir dos resultados dos últimos censos demográficos do ibge (2010), segundo o projeto original. os moradores fixos das residências situadas no entorno da represa do lobo (broa), a cerca de 6 km da sede do município, estão incluídos na população urbana do município levantada pelo ibge (2010). essa população é de aproximadamente 300 habitantes, de acordo com funcionários da prefeitura municipal de itirapina (2002), e corresponde à cerca de 3% da população urbana do município. a população urbana de itirapina registrada no censo demográfico realizado pelo ibge (2010) foi de 10.486 habitantes. a estimativa de crescimento da população urbana da sede do município de itirapina adotada no projeto estudo de concepção da ete foi fornecida pela equação exponencial, cuja taxa anual de crescimento, de 3,10%, é mais próxima da tendência definida pelos resultados dos últimos censos demográficos realizados pelo governo do estado de são paulo (2011), com 21.000 habitantes estimados no ano de 2023. as penitenciárias, p-1 e p-2, possuem capacidade para abrigar, cada uma, 800 detentos. o número total de funcionários por unidade é de cerca de 200 servidores, que trabalham em turnos segundo dados do projeto proposto. admitiu-se que o número de visitantes em cada penitenciária nos dias de visita mais movimentados é de 1.600 pessoas, correspondente a duas pessoas por detento (prefeitura municipal de itirapina, 2002). a variação das contribuições de vazão e de carga orgânica da população urbana estimada a partir dos parâmetros adotados é mostrada na tabela 1 (prefeitura municipal de itirapina, 2002). responsabilidades jurídicas ambientais e estações de tratamento de esgotos: estudo de caso do município de itirapina (sp) 85 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 80-94 os valores dos parâmetros de contribuição de vazão de esgoto e de carga orgânica em unidades prisionais são diferentes dos que se observa em áreas urbanas, fato constatado em diversas penitenciárias no estado de são paulo. admitindo que as características das duas penitenciárias instaladas na cidade não serão alteradas, as contribuições de vazão e de carga orgânica deverão se manter constantes ao longo do período de alcance do projeto. a estimativa é apresentada na tabela 2 (prefeitura municipal de itirapina, 2002). na ausência de dados obtidos em determinações in loco, o valor adotado para a taxa de infiltração de água nas tubulações, incluindo a rede coletora, interceptores e emissários, foi de 0,2 l/s.km. para a estimativa da extensão total das tubulações, admitiu-se que a taxa de ocupação será de 3,5 hab./ligação e que para cada ligação de esgoto haverá 3 m de rede coletora. a previsão da variação da vazão de infiltração nas tubulações do sistema de esgotos foi realizada. a estimativa da variação da vazão total, que inclui as contribuições da população urbana, das penitenciárias e de infiltrações, também foi considerada. concepção da ete o esgoto bruto afluente passa por uma unidade de tratamento preliminar composta por grades média e fina, para retenção de sólidos grosseiros, por caixas de areia, para a separação das partículas minerais, e por uma calha parshall, para a medição da vazão e controle da velocidade das unidades a montante. tabela 1 – variação da contribuição de vazão e de carga orgânica da população urbana. ano pop. urbana vazão carga orgânica (hab.) média (m3/d) média (l/s) dmc (1) (m3/d) mínima (l/s) máxima (l/s) kgdbo/dia 2003 11.200 1.792 20,7 2.150 10,3 37,3 605 2008 13.000 2.080 24,1 2.496 12,0 43,4 702 2013 15.200 2.432 28,1 2.918 14,0 50,6 821 2018 18.000 2.880 33,3 3.456 16,6 59,9 972 2023 21.000 3.360 38,9 4.032 19,4 70,0 1.134 dmc: vazão do dia de maior consumo. tabela 2 – estimativa da contribuição de vazão e de carga orgânica (dbo) das penitenciárias. origem número vazão dbo (kg/d)média (m3/d) média (l/s) dmc (1) (m3/d) mínima (l/s) máxima (l/s) detentos 1.600 800 9,3 960 4,6 14,0 192 funcionários 200 (2) 12 0,1 14 0,1 0,3 8 visitantes 3.200 (3) 128 1,5 154 0 (4) --(5) 64 total 940 10,9 1.128 4,7 14,3 264 1: vazão do dia de maior consumo; 2: admitiu-se que a metade dos funcionários trabalhe no turno diário; 3: maior número previsto de visitantes nas duas unidades; 4: a vazão mínima ocorre geralmente no período noturno, em que não há visitas; 5: a contribuição máxima da população de uma cidade ocorre normalmente em dia útil, enquanto as visitas às penitenciárias acontecem aos domingos. oliveira, c.m. et al. 86 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 80-94 o tratamento biológico é realizado em um conjunto de lagoas anaeróbia, facultativa e de maturação, dispostas em série. antes do lançamento no córrego água branca, o efluente passa por um aerador do tipo escada, para elevação da concentração de oxigênio dissolvido. a ete é provida das seguintes unidades de tratamento preliminar: 1. calha parshall (largura de 22,9 cm); 2. gradeamento (grade média com 30 mm de espaçamento entre barras e grade fina com 13 mm); 3. desarenação (dimensões: 1,00 m de largura de cada canal; 7,50 m de comprimento de cada canal; 0,20 m de profundidade da zona de acumulação; 1,68 m3 de volume da zona de acumulação). a calha parshall mede a vazão afluente à ete e controla a velocidade do fluxo nas grades e nas caixas de areia. vazões a montante dessa calha estão apresentadas no projeto original. quanto às grades, outras características físicas são apresentadas no projeto. a limpeza deve ser manual, porém não é muito explicitada a técnica, inclusive se o fluxo será interrompido para tal atividade. nesse trecho do projeto não há alusão ao destino do material que ficará gradeado. a velocidade máxima entre barras prevista quando metade da área útil estiver obstruída é de 1,21 m/s. na etapa de desarenação também não é contemplado o destino do material, apenas vagamente ao final do projeto. a quantidade diária para a caixa de areia está estimada, para o ano de 2003, em 164 l/dia e, para 2023, em 258 l/dia. unidades de tratamento biológico lagoa anaeróbia segundo a literatura especializada mais divulgada, a dbo estabilizada por esse tipo de sistema é de 50%, sendo uma lagoa mais funda e com menor volume. devido a essa profundidade, condições de anaerobiose permitirão que apenas microrganismos que não necessitem de oxigênio livre se desenvolvam no lodo para utilizá-lo como fonte de alimento (degradação da matéria orgânica). ocorrerá, dessa forma, o aparecimento de gases tóxicos, como o gás sulfídrico e o gás metano. a quantidade de lodo gerada nesse sistema é bem menor do que aquela gerada em lagoas aeróbias. a lagoa anaeróbia deve ter volume útil superior a 17.200 m3. sua profundidade é de 3 m e, no ano de 2003, seu tempo de detenção foi igual a 8,3 dias, com estimativa de passar para 5,3 dias no ano de 2023. admite-se que a eficiência dessa lagoa na remoção de matéria orgânica (dbo) atinja 60%, seguindo para a unidade jusante cerca de 348 kgdbo/dia no ano de 2003, e 559 kgdbo/dia no ano de 2023. em relação à eliminação de coliformes fecais, assume-se que seja alcançada eficiência de 70%. outros dados de engenharia estão referidos no projeto. não existem informações citadas a respeito do tipo de solo, controle de infiltração e direção preferencial dos ventos. nesse ponto do projeto também não se faz referência à periodicidade de limpeza da lagoa ou à quantidade e ao destino do lodo da mesma. observou-se que apenas ao final do projeto contempla-se a questão da disposição dos resíduos. lagoa facultativa de acordo com a literatura, para esse tipo de unidade, a dbo solúvel e finamente particulada é estabilizada aerobiamente por bactérias dispersas no meio líquido, ao passo que a dbo suspensa tende a sedimentar, sendo estabilizada anaerobiamente por bactérias no fundo da lagoa. o oxigênio requerido pelas bactérias é fornecido pelas algas, através da fotossíntese. o tempo de detenção, em 2003, foi de 18,3 dias, caindo para 11,6 dias no ano de 2023. a matéria orgânica (dbo) deverá ser removida com eficiência de aproximadamente 55%, ao final do alcance do projeto em 2023. a eficiência conjunta das lagoas anaeróbia e facultativa será da ordem de 82%. a eficiência na eliminação de coliformes fecais deverá ser de 85%. outros dados de engenharia e dimensionamento são expostos no projeto. há, no entanto, a ausência de explicações quanto aos processos físico-químico-biológicos desses sistemas. responsabilidades jurídicas ambientais e estações de tratamento de esgotos: estudo de caso do município de itirapina (sp) 87 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 80-94 lagoa de maturação a finalidade dessa unidade é aumentar a eficiência da ete na eliminação de coliformes fecais. sua profundidade útil é de apenas 1 m e propicia um tempo de detenção da ordem de 5 dias. a eficiência na eliminação de coliformes fecais ao final do período do projeto está estimada em 99,9%, de acordo com os responsáveis pelos cálculos. escada de aeração a escada de aeração terá 22 degraus, com desnível total de 4,40 m. foi projetada para assegurar a concentração de oxigênio dissolvido de pelo menos 6,0 mg/l no efluente. características esperadas do efluente espera-se que, em 2023, o efluente final apresente as seguintes características: 1. vazão média de 4.300 m3/dia (49,8 l/s); 2. concentração de matéria orgânica correspondente a 58 mgdbo/l; 3. número de coliformes fecais igual a 1,7 x 103 nmp/100 ml; 4. oxigênio dissolvido (od) de 6,0 mg/l. disposição final dos sólidos recomenda-se, no projeto, que as grades sejam limpas antes que os sólidos obstruam 50% de sua área útil. a limpeza das caixas de areia deve ser feita sempre que a capacidade da zona de acumulação for alcançada, mas o intervalo entre limpezas não poderá ser superior a três dias. todo o material separado será submetido à desidratação e encaminhado para o aterro sanitário municipal, em fase de licenciamento ambiental. existe, ao final do projeto, um plano de remoção do lodo acumulado na lagoa anaeróbia, pois a lagoa facultativa não deverá requerer remoção até o ano de 2023. as remoções de lodo deverão ser programadas de forma a movimentar no máximo 2.000 m3 em cada retirada, deixando uma camada da ordem de 0,30 m, para que não haja necessidade de nova partida no sistema após cada limpeza. a primeira remoção foi prevista para ocorrer entre os anos 2010 e 2011 e, depois, a cada três ou quatro anos. foi recomendado um levantamento batimétrico na lagoa anaeróbia antes do ano de 2010. é citado que uma das lagoas da ete antiga seria destinada ao acúmulo e desidratação do lodo removido da lagoa anaeróbia, até que o mesmo estivesse com um teor de umidade passível de ser aceito pelo aterro sanitário. contudo, não há referência aos ventos locais e à possível dispersão de odores. legislação pertinente a ete é direito de todos a vida em um meio ambiente ecologicamente equilibrado, conforme consta no texto constitucional federal de 1988 (artigo 225, caput), sendo competência do poder público protegê-lo e combater a poluição em qualquer de suas formas (artigo 23, inciso vi). observa-se, então, que a constituição federal assegura o direito a um meio ambiente equilibrado e o legislador constituinte evita que o direito não seja efetivado, porque paralelamente explicita a obrigação constitucional do poder público de adotar todas as medidas possíveis para sua defesa e preservação. a primeira parte do caput do artigo 225 da carta magna assegura o direito de todos. e a segunda parte, quando determina que incumbe ao poder público e à coletividade o dever de defender e preservar o meio ambiente para a presente geração, conciliada com o artigo 23, vi, impede que a obrigação constitucional caia no vazio, fique perdida e sem efetividade, porque justamente atribui à sociedade instrumentos jurídico-constitucionais que permitem fazer valer dito direito, e obriga o poder público a cumprir incondicionalmente com seu dever constitucional de defesa e preservação ambiental. oliveira, c.m. et al. 88 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 80-94 as referidas normas constitucionais não são, portanto, previsões vazias e sem significado. estão dotadas de efetividade e máxima positividade, que permitem aos legitimados e interessados dirigirem-se ao poder judiciário e, com fundamento no art. 5o, xxxv, da constituição federal de 19881 — direito constitucional de ação —, defenderem e fazerem valer sua pretensão e seu direito, nomeadamente quanto às ações: 1. ação popular, que poderá ser impetrada por qualquer cidadão, assim como preceitua o inciso lxxiii do artigo 5o da carta magna2; e 2. ação civil pública, que pode ser intentada pelo ministério público, pela defensoria pública, pela união, pelos estados, pelos municípios, por autarquia, por empresa pública, por fundação, por sociedade de economia mista, ou por associação que esteja constituída há pelo menos um ano (nos termos da lei civil, e inclua, entre suas finalidades institucionais, a proteção ao meio ambiente)3. o constituinte bem vislumbrou a relevância dos direitos aqui discutidos, pertinentes à defesa e à preservação de um meio ambiente ecologicamente equilibrado e saudável, porque sem ele a vida das gerações vindouras será vazia e sem significado, praticamente impossível. o legislador espera que o cidadão defenda e preserve de todas as formas possíveis o meio ambiente em que vive, que nutre a vida e supre as necessidades básicas, como respirar e alimentar-se. também se vê que a norma constitucional não deixa qualquer margem àquele instrumento retórico posto à disposição dos maus administradores, que consiste em não dotar a norma constitucional de eficácia imediata, deixando sua efetivação no plano vivencial mediada por uma fraca e, geralmente, demorada norma infraconstitucional: não há a cláusula “nos termos da lei” nos artigos 23 (inciso vi) e 225 da constituição federal de 1988. a obrigação origina-se e esgota-se na própria constituição, uma vez que as normas jurídicas ambientais são consideradas direitos fundamentais de terceira geração, ou seja, jus cogens4. nada mais é preciso para que irradie sua eficácia, gere direitos e produza obrigações. aliás, tão básica é a necessidade de preservação do meio ambiente e das fontes naturais de vida que seria mesmo despiciendo que constasse dita norma de texto escrito. a constituição não pode nunca ser vazia, porque ela traz dentro de si a voz da legitimidade constituinte. não se trata apenas de políticas públicas a serem implementadas segundo recursos orçamentários, às vezes, mal distribuídos ou mal empregados. pelo contrário, tem-se aqui verdadeiro direito subjetivo público da coletividade de todos como pessoas humanas, obrigação constitucional do poder público de defender e preservar, a qualquer custo, o meio ambiente ecologicamente equilibrado e saudável. chega-se a uma primeira conclusão: se houver dano ambiental colocando em risco a manutenção de um meio ambiente ecologicamente saudável e equilibrado, há possibilidade de todos exigirem a adoção de medidas que permitam sua defesa e sua preservação, voltando-se contra o causador do dano ou contra aqueles que têm obrigação de repará-lo. essa obrigação de reparar o dano ambiental e de terceiros afetados pode ser atribuída ao poder público. 1artigo 5o: todos são iguais perante a lei, sem distinção de qualquer natureza, garantindo-se aos brasileiros e aos estrangeiros residentes no país a inviolabilidade do direito à vida, à liberdade, à igualdade, à segurança e à propriedade, nos termos seguintes: xxxv a lei não excluirá da apreciação do poder judiciário lesão ou ameaça a direito; 2“lxxiii – qualquer cidadão é parte legítima para propor ação popular que vise a anular ato lesivo ao patrimônio público ou de entidade de que o estado participe, há moralidade administrativa, ao meio ambiente e ao patrimônio histórico e cultural, ficando o autor, salvo comprovada má-fé, isento de custas judiciais e do ônus da sucumbência”; 3artigo 5º da lei federal 7.347/85. 4“a constituição de 1988, por força do art. 5º §§ 1º e 2º, atribuiu aos direitos humanos internacionais natureza de norma constitucional, incluindo-os no elenco dos direitos constitucionalmente garantidos, que apresentam aplicabilidade imediata... ” (piovesan apud gomes, 1999, p. 173). responsabilidades jurídicas ambientais e estações de tratamento de esgotos: estudo de caso do município de itirapina (sp) 89 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 80-94 defesa do patrimônio da união a constituição federal, em seu artigo 20, inciso iii, considera como sendo bens da união “os lagos, rios e quaisquer correntes de água em terrenos de seu domínio, ou que banhem mais de um estado, sirvam de limites com outros países, ou se estendam a território estrangeiro ou dele provenham, bem como os terrenos marginais e as praias fluviais ”cumulado com o artigo 26, inciso i, que trata dos bens pertencentes aos estados federados: “as águas superficiais ou subterrâneas, fluentes, emergentes e em depósito, ressalvadas, nesse caso, na forma da lei, as decorrentes de obras da união”; que podem ser entendidos em consonância com o artigo 1o, i, da lei 9.433/97: “a política nacional de recursos hídricos baseia-se nos seguintes fundamentos: i a água é um bem de domínio público ” (apud oliveira; amarante júnior, 2009; aith; rothbarth, 2015). então, a ocorrência de dano não se limita apenas a alcançar o meio ambiente, mas alcança também o próprio patrimônio da união, uma vez que ser considerado bem de domínio público (federal ou estadual), que se vê poluído e agredido pelo despejo in natura de esgotos em águas de propriedade desses. assim, há a responsabilização pelo dano, ensejando na obrigação de repará-lo e principalmente preveni-lo. defesa da saúde e responsabilidade civil objetiva é de salientar que não está apenas em discussão a beleza paisagística da represa do lobo (a jusante da ete estudada), o conforto dos turistas que lá veraneiam e a preservação do meio ambiente ecologicamente equilibrado. mais do que isso, há também que se considerar a saúde das populações que moram nas proximidades. mister mencionar que o direito à saúde e a obrigação do município em sua defesa e preservação estão inscritos no texto constitucional de 1988, especialmente nos artigos 23 (vi), 30 (vii)5, 196 e 197 da carta magna6. como visto em fotos apresentadas, as antigas lagoas de tratamento de esgotos no município de itirapina se mostravam ineficazes, sem capacidade de atender à demanda existente no município, bem como o despejo in natura dos esgotos oriundos das penitenciárias, instaladas na cidade. esse sistema anterior perdura desde 1983, com uma conduta historicamente omissiva do município, seja com a não construção de um sistema de tratamento de esgotos sanitários que atenda às reais necessidades da cidade, seja com a omissão em controlar e fiscalizar as emissões de esgotos pelas penitenciárias (p1 e p2), acabando por provocar uma possível poluição, engendrando na potencialidade de incidência das responsabilidades ambientais, em especial a obrigação de reparar os danos (ambientais e a terceiros afetados). as responsabilidades ambientais tradicionalmente ocorrem tendo em vista três esferas (civil, administrativa e penal), incidentes a partir do momento em que há violação de determinada previsão legal ambiental com consequente aplicação de sanção (henkes, 2009). por previsão constitucional, cabe a todos o dever de proteger e preservar o meio ambiente para as atuais e futuras gerações, ao estabelecer que: “as condutas e atividades consideradas lesivas ao meio ambiente sujeitarão os infratores, pessoas físicas ou jurídicas, a sanções penais e administrativas, independentemente da obrigação de reparar os danos causados.” (artigo 225, § 3º da constituição federal de 1988). é previsto, ainda, que em caso de violação das normas jurídicas ambientais, as chamadas “condutas e atividades consideradas lesivas ao meio ambiente”, haverá a atribui5“art. 30. compete aos municípios: vii prestar, com a cooperação técnica e financeira da união e do estado, serviços de atendimento à saúde da população”; 6“art. 196. a saúde é direito de todos e dever do estado, garantido mediante políticas sociais e econômicas que visem à redução do risco de doença e de outros agravos e ao acesso universal e igualitário às ações e serviços para sua promoção, proteção e recuperação. art. 197. são de relevância pública as ações e serviços de saúde, cabendo ao poder público dispor, nos termos da lei, sobre sua regulamentação, fiscalização e controle, devendo sua execução ser feita diretamente ou através de terceiros e, também, por pessoa física ou jurídica de direito privado”. oliveira, c.m. et al. 90 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 80-94 ção de responsabilidade penal, administrativa e civil, de forma independente (milaré, 2009). isso significa que em decorrência de um mesmo fato poderá haver a responsabilização nas três esferas concomitantemente, ou seja, a aplicação de uma não exclui a outra. no presente caso, além da responsabilidade do poder público em instalar a estação de tratamento de esgotos, deve ser considerado, igualmente, a situação do período em que não existia a ete, ou mesmo a atuação omissiva de controle e fiscalização das emissões de esgotos pelas penitenciais (p1 e p2), os danos ao meio ambiente e a terceiros afetados. nesse campo, aplica-se a teoria da responsabilidade civil objetiva, ou seja, aquela que independe da existência de culpa do agente, no caso o próprio poder público. essa responsabilidade encontra amparo na teoria do risco integral (leite, 2012), sendo a modalidade mais gravosa de responsabilidade, ocorrendo a partir do momento em que é estabelecido o nexo causal entre o dano e a conduta do agente (omissiva ou comissiva), não se admitindo excludente de responsabilidade. essa última modalidade é a aplicada na responsabilidade civil ambiental (cavalieri filho, 2014). a fundamentação legal para a aplicação da teoria do risco integral na responsabilidade civil ambiental é encontrada na lei 6.938/81 (artigo 3a, iv e artigo 14, §1o). tal previsão implica na aplicação da responsabilidade solidária em relação ao dano ao meio ambiente, responsabilizando todos aqueles que direta e indiretamente tenham contribuído pela degradação ambiental (brasil, 2010; hupffer et al., 2012). então, em caso de danos ao ambiente em decorrência direta ou indireta da ete, deve-se igualmente ser aplicada a responsabilidade civil objetiva (teoria do risco integral), independentemente da existência de culpa do agente, não cabendo qualquer excludente de responsabilidade. para responsabilização, basta estabelecer o nexo de causalidade entre o dano ambiental e o agente (conduta omissiva ou comissiva). o obrigado a reparar o dano causado ao meio ambiente e a terceiros afetados, que no caso pode ser o próprio poder público, após reparação desses danos poderá exercer o direito de regresso contra quem agiu com dolo ou culpa, aplicando-se, assim, a responsabilidade civil subjetiva. responsabilidade municipal indiscutivelmente, a responsabilidade pelo serviço púbico de esgotos pertence ao município, tanto que o artigo 30, v, da constituição federal de 1988, estabelece que “compete ao município (...) organizar e prestar, diretamente ou sob regime de concessão ou permissão, os serviços de interesse local, incluído o de transporte coletivo, que tem caráter essencial” (brasil, 1988). sendo o tratamento de esgotos urbanos e demais dejetos questão de interesse local, cuja responsabilidade administrativa inequivocamente pertence ao município, é ele o responsável pelas obras públicas necessárias para a adequada coleta e tratamento do esgoto urbano. encontra, inclusive, previsão normativa na constituição do estado de são paulo, em seu artigo 1927. uma vez que o município possui competência administrativa para realizar dita obra pública de saneamento básico, ele também detém o poder de polícia sanitária para obrigar moradores e demais entes, dotados de personalidade 7“a execução de obras, atividades, processos produtivos e empreendimentos e a exploração de recursos naturais de qualquer espécie, quer pelo setor público, quer pelo privado, serão admitidas se houver resguardo do meio ambiente ecologicamente equilibrado. § 1o a outorga de licença ambiental, por órgão, ou entidade governamental competente, integrante de sistema unificado para esse efeito, será feita com observância dos critérios gerais fixados em lei, além de normas e padrões estabelecidos pelo poder público e em conformidade com o planejamento e zoneamento ambientais. § 2o a licença ambiental, renovável na forma da lei, para a execução e a exploração mencionadas no caput deste artigo, quando potencialmente causadoras de significativa degradação do meio ambiente, será sempre precedida, conforme critérios que a legislação especificar, da aprovação do estudo prévio de impacto ambiental e respectivo relatório a que se dará prévia publicidade, garantida a realização de audiências públicas”. responsabilidades jurídicas ambientais e estações de tratamento de esgotos: estudo de caso do município de itirapina (sp) 91 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 80-94 jurídica, a não despejarem seus resíduos in natura em águas fluviais (artigo 23, inciso vi, da constituição federal). tais lançamentos são vedados pela constituição do estado de são paulo, em seu artigo 208: “fica vedado o lançamento de efluentes e esgotos urbanos e industriais, sem o devido tratamento, em qualquer corpo de água”. não se devem considerar possíveis alegações municipais de falta de recursos financeiros e orçamentários para a adoção das providências necessárias. não se trata de obras supérfluas ou apenas voluptuárias, mas sim de obra pública de saneamento, essencial para a preservação da vida e do meio ambiente local. a obrigação municipal na construção de estações de tratamento de esgotos eficientes é incondicionada; não depende de opção do administrador e nem de recursos financeiros disponíveis. se for necessário, a administração local deve se valer de todos os instrumentos tributários elencados no artigo 145 da constituição federal de 19888 para obter os recursos. preservar a vida e o meio ambiente, como foi dito, é condição obrigatória de todas as políticas públicas. os cidadãos brasileiros, corporificados em constituintes, decidiram que aceitavam pagar o preço necessário para um meio ambiente equilibrado, assim como consta dos artigos 23, vi, e 225 da constituição federal de 1988, e os administradores municipais têm os meios jurídico-legais para obter os recursos. análise do projeto da atual ete consoante ao projeto da ete, o corpo receptor do efluente final da ete será o córrego água branca, que de acordo com o decreto estadual no 10.755/77 é de classe 29. do projeto apresentado à companhia ambiental do estado de são paulo (cetesb), objeto de investigação deste trabalho, nota-se o respeito aos padrões de qualidade para corpos receptores de classe 2, elencados no artigo 11 do regulamento da lei estadual no 997/96, com exceção do inciso iv da referida lei10, ou seja, não atende a concentração de dbo de até 5 mg/l. o município de itirapina espera superar essa violação parcial do artigo 11 da lei estadual 997/76, uma vez que encontra amparo no artigo 14 da mesma lei, que dispõe: “os limites de demanda bioquímica de oxigênio (dbo), estabelecidos para as classes 2 e 3, poderão ser elencados, caso o estudo de autodepuração do corpo receptor demonstre que os teores mínimos de oxigênio dissolvido (od) previstos não serão desobedecidos em nenhum ponto do mesmo, nas condições críticas de vazão”. nota-se, portanto, que os padrões de qualidade, almejados pelo projeto de ete, respeitarão aos parâmetros legais. como consequência, o poder público municipal, externado na figura de seus representantes atuais, estarão isentos de sanções penais e administrativas ambientais aplicáveis ao caso, nomeadamente a prevista no artigo 8“art. 145. a união, os estados, o distrito federal e os municípios poderão instituir os seguintes tributos: i impostos; ii taxas, em razão do exercício do poder de polícia ou pela utilização, efetiva ou potencial, de serviços públicos específicos e divisíveis, prestados ao contribuinte ou postos a sua disposição; iii contribuição de melhoria, decorrente de obras públicas. § 1o sempre que possível, os impostos terão caráter pessoal e serão graduados segundo a capacidade econômica do contribuinte, facultado à administração tributária, especialmente para conferir efetividade a esses objetivos, identificar, respeitados os direitos individuais e nos termos da lei, o patrimônio, os rendimentos e as atividades econômicas do contribuinte. § 2o as taxas não poderão ter base de cálculo própria de impostos” 9“2. corpos de água pertencentes à classe 2 pertencem à classe 2 todos os corpos d’água, exceto os alhures classificados”. 10“nas águas de classe 2 não poderão ser lançados efluentes, mesmo tratados, que prejudiquem sua qualidade pela alteração dos seguintes parâmetros ou valores: iv – demanda bioquímica de oxigênio (dbo) em 5 (cinco) dias, a 20°c (vinte graus celsius) em qualquer amostra, até 5 mg/l (cinco miligramas por litro) ”. oliveira, c.m. et al. 92 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 80-94 54 da lei de crimes ambientais (lei 9.605/98): “causar poluição de qualquer natureza em níveis tais que resultem ou possam resultar em danos à saúde humana, ou que provoquem a mortandade de animais ou a destruição significativa da flora: pena – reclusão, de um a quatro anos, e multa... ”, cumulado com o artigo 61 do decreto 6.514/08, que prevê uma multa que varia de r$ 5.000,00 a r$ 50.000.000,00. entretanto, tem-se que apontar que o fato de o poder público municipal implantar a ete não o isenta de forma alguma das responsabilidades civis ambientais pelos eventuais danos ao meio ambiente já ocorridos até sua implantação, nem mesmo caso essa venha a causar degradação ambiental no futuro. ademais, além da responsabilidade de reparar os danos ao meio ambiente independentemente da existência de culpa (artigo 14 da lei 6.938/81), também os terceiros afetados terão o mesmo direito a serem indenizados por danos materiais, e mesmo os meramente imateriais, aplicando-se a mesma teoria da responsabilidade civil objetiva, ou seja, aquela em que não há apuração de culpa do agente. merece destaque a obrigação do município pelos danos pretéritos, independentemente da data de sua ocorrência, porque no direito ambiental aplica-se a teoria do risco integral, onde a obrigação de reparar os danos ao meio ambiente é imprescritível. chama-se atenção a todos os municípios que ainda não têm etes e que, por esse fato, há afetação ambiental em geral; sobre os quais recaem, além da responsabilidade civil objetiva ambiental, as responsabilidades administrativa e penal. conclusão de acordo com o estudo de caso exposto, concluiu-se que o projeto para construção da ete de itirapina (sp) estava deficitário de algumas informações adicionais muito importantes no contexto técnico-econômico-ambiental. essas se relacionam em parte a estudos de alternativas locacionais, pois a área escolhida apresenta uma suscetibilidade por estar inserida em área de proteção ambiental, muito próxima ao curso d’água (não são citadas proteção de zonas de várzea e matas ciliares) e em solos predominantemente arenosos (não há alusão aos estudos geológicos e pedológicos no projeto básico). essas informações poderiam ter sido contempladas em um estudo de viabilidade ambiental anterior, o qual não foi realizado. o projeto foi analisado em sua forma original e notou-se a ausência de dados climáticos relativos à pluviosidade, ventos, radiação solar, entre outros aspectos importantes para o funcionamento adequado desse tipo de obra de engenharia. poucas também são as informações quanto ao monitoramento da ete, alternativas de disposição dos resíduos gerados e capacitação de funcionários. quanto às responsabilidades legais, o texto constitucional é muito claro no sentido de atribuir responsabilidades a todos os entes da federação pela proteção ambiental, além da própria coletividade no sentido de fiscalizar os atos e/ou omissões do poder público no sentido de alcançar um bom estado ambiental, ou seja, um meio ambiente ecologicamente equilibrado. o fato do poder público municipal implantar um sistema de esgotamento sanitário após anos de inércia não o isenta das responsabilidades ambientais, especialmente a responsabilidade civil ambiental, que é aquela que ocorre independentemente da existência de culpa e é imprescritível em relação à obrigação de reparação ambiental. dependendo da situação, restam ainda outras responsabilidades ambientais, a administrativa e a penal. no caso das etes, e considerando o presente estudo de caso, as condutas pretéritas totalmente omissivas por parte do poder público municipal para atender às necessidades do município, ou mesmo na falta de controle e fiscalização das emissões de esgotos, com a afetação do meio ambiente e saúde da população local, incorre na responsabilização civil de reparação dos danos causados ao meio ambiente (bem público) e a terceiros afetados. essa obrigação recai, por disposição constitucional e infraconstitucional, sobre o poder público municipal, independentemente de culpa ou de alegação de falta de recursos financeiros para cumprimento de referidas responsabilidades ambientais. responsabilidades jurídicas ambientais e estações de tratamento de esgotos: estudo de caso do município de itirapina (sp) 93 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 80-94 referências aith, f. m. a.; rothbarth, r. o estatuto jurídico das águas no brasil. estudos avançados, são paulo, v. 29, n. 84, p. 163-177, ago. 2015. disponível em: <http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=s0103-40142015000200163&lng =en&nrm=iso>. acesso em: 6 jun. 2016. doi: http://dx.doi.org/10.1590/s0103-40142015000200011 brasil. conselho nacional do meio ambiente. resolução 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disciplina a ação civil pública de responsabilidade por danos causados ao meio-ambiente, ao consumidor, a bens e direitos de valor artístico, estético, histórico, turístico e paisagístico(vetado) e dá outras providências. disponível em: <https://www.planalto.gov.br/ccivil_03/leis/ l7347orig.htm>. acesso em: 18 nov. 2016. ______. lei nº 9.433, de 8 de janeiro de 1997. institui a política nacional de recursos hídricos, cria o sistema nacional de gerenciamento de recursos hídricos, regulamenta o inciso xix do art. 21 da constituição federal, e altera o art. 1º da lei nº 8.001, de 13 de março de 1990, que modificou a lei nº 7.990, de 28 de dezembro de 1989. disponível em: < http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/leis/l9433.htm>. acesso em: 18 nov. 2016. ______. lei nº 9.605, de 12 de fevereiro de 1998. dispõe sobre as sanções penais e administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente, e dá outras providências. disponível em: <http://www.planalto.gov. 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logística reversa; reciclagem de pilhas e baterias. abstract the article is a review on the eco-efficiency, reverse logistics, recycling methods and routes most used for the recovery of materials and components of dead batteries. the advantages and disadvantages of the most commonly used recycling processes’ routes are evidenced. it also highlights the risks to health and the environment through processes of leaching or percolation of the chemical composition of these compounds in electrochemical systems. relevant legislation, such as the national solid waste (pnrs) and the national environmental council (conama), no. 401, of november 4, 2008, effective in brazil, are cited. this article is presented through a survey of published scientific articles, its main characteristics and findings, for a period of seven years, as well as informative materials from competent institutions and bodies with recognized reliability. keywords: eco-efficiency; reverse logistic; recycling of the batteries. doi: 10.5327/z2176-947820167114 ecoeficiência, logística reversa e a reciclagem de pilhas e baterias: revisão 125 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 124-139 introdução a necessidade de reverter os processos de degradação ambiental, em decorrência da produção e do consumo excessivos, e de buscar formas de desenvolvimento compatível com a conservação da natureza mostra-se como desafio dos tempos atuais, exigindo a conjunção de ações nos meios científicos e tecnológicos visando à diminuição dos impactos sanitários e ambientais. atualmente, pesquisas de melhoramentos de tecnologias e inovações tornaram-se obrigatórias, criadas por leis que determinam a preservação do meio ambiente e a saúde humana, pois a significativa proliferação de eletroeletrônicos como ipads, ferramentas elétricas, brinquedos, câmaras fotográficas, ipods, filmadoras, telefones celulares, computadores, chips, aparelhos de som, instrumentos de medição e aferição, equipamentos médicos e muitos outros aumentou a utilização de uma grande variedade de pilhas e baterias cada vez menores, mais leves e com melhor desempenho. (kemerich et al., 2012, p. 1680) conforme silva et al. (2011), os primeiros alertas sobre os riscos de se descartar baterias e pilhas usadas com o resíduo comum surgiram na década de 1970, nos estados unidos da américa. em 1980, os países da europa começaram a direcionar esforços na gestão de resíduos perigosos, o que motivou a busca por mecanismos de gerenciamento para diminuir os impactos sanitários e ambientais negativos causados. no brasil, somente no final da década de 1990 iniciou-se a preocupação por pilhas e baterias usadas. o país criou resolução específica (resolução nº 257, de 22 de julho de 1999, do conselho nacional do meio ambiente ― conama) que dispõe sobre pilhas e baterias que continham mercúrio, chumbo e cádmio. esta disciplinava o descarte e gerenciamento ambientalmente adequado de pilhas e baterias usadas no que tange à coleta, reutilização, reciclagem, tratamento e disposição final. no entanto, essa medida, necessária e em vigor, mostrou-se insuficiente para solucionar na prática o problema do descarte correto das baterias usadas ou inservíveis, pois, analisando a resolução nº 257, de 1999, não se constata a especificação de todos os tipos de pilhas e baterias existentes para diferenciar o modo de recolhimento, transporte e descarte, ocorrendo uma generalização sobre o assunto e gerando desinformação. com o passar dos anos, foi realizada uma revisão da resolução nº 257 do conama (2008) para resolução nº 401, de 4 de novembro de 2008, que também estabelece os limites máximos de chumbo, cádmio e mercúrio, critérios padrão para o gerenciamento ambiental e a devolução aos fabricantes e distribuidores. do mesmo modo, observa-se a ineficiência em seu cumprimento, como nos tratos das questões que envolvem a recepção e reciclagem de todas as marcas existentes no mercado. segundo a associação brasileira da indústria elétrica e eletrônica (abinee, 2013), atualmente, no brasil, são produzidas 800 milhões de pilhas e 17 milhões de baterias por ano, sendo 80% de pilhas secas (zinco e carbono) e 20% de pilhas alcalinas, e não há estimativas da quantidade de baterias e pilhas que são recolhidas e recicladas ou descartadas de forma correta. diante dos fatos, é visível e significativo o complexo problema socioambiental apresentado, visto que envolve o conhecimento e a participação da sociedade sobre as consequências sanitárias e ambientais ocasionadas pelo uso e descarte incorretos, como a falta de um sistema de controle que aborde produção, recolhimento, reutilização ou reciclagem e transporte desses produtos. assim sendo, esta pesquisa objetivou fazer uma revisão sobre a ecoeficiência, a logística reversa e os processos de reciclagem mais utilizados no brasil e em outros países, suas vantagens e desvantagens referentes às pilhas e às baterias. procedimentos metodológicos o artigo caracteriza-se por pesquisa bibliográfica dos últimos sete anos, relacionando artigos e periódicos científicos publicados no brasil e em outros países, a atual política nacional brasileira de resíduos sólidos (pnrs), as resoluções nº 257 e nº 401 do conama e material informativo de órgãos, instituições competentes e de reconhecida confiabilidade. conte, a.a. 126 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 124-139 pilhas e baterias as pilhas e baterias são de tamanho, formato e composição química diversificados. podem ser fixas em aparelhos ou instrumentos ou removíveis. divididas em primárias (pilhas descartáveis) e secundárias (baterias recarregáveis, também denominadas de acumuladores), surgiram pela popularização de eletroeletrônicos e permitem uso constante. para a caracterização de pilhas alcalinas e secas, pode-se conceituar como seca aquela que possui dois eletrodos, o de zinco (ânodo) e o de grafite (cátodo), em uma solução eletrolítica composta por cloreto de zinco (zncl 2 ), dióxido de manganês (mno 2 ) e cloreto de amônio (nh 4 cl). a pilha alcalina é composta de ânodo de zinco poroso, imerso em solução constituída de hidróxido de potássio ou sódio, e de um cátodo de dióxido de manganês, envoltos por aço niquelado. na tabela 1 estão apresentados vários tipos de baterias e seus usos. os dados são fornecidos pela secretaria de meio ambiente do paraná (sema, 2008). tenório & espinosa (2010) citam que as pilhas secas e alcalinas constituem-se de zinco (zn), grafite e dióxido de manganês (mno2), podendo também possuir mercúrio (hg), chumbo (pb), cádmio (cd) e índio (in), para evitar a corrosão. as baterias recarregáveis são, em sua maioria, de ni-cd (níquel-cádmio) e utilizadas em notebooks, telefones celulares e aparelhos sem fio. pelo fato de possuírem cádmio, metal tóxico, foram desenvolvidas baterias recarregáveis de níquel-metal hidreto (nimh) e as de íons de lítio, as quais apresentam grande vantagem quanto a sua densidade de energia, uma vez que o lítio é um elemento altamente reativo e armazena grande quantidade de energia em baterias leves e de pequeno porte. pilhas, baterias e a saúde a associação brasileira de normas técnicas (abnt, 2004) publicou uma nova versão de sua norma nbr 10.004, sobre resíduos sólidos, especificando-os em três classes distintas: classe i (perigosos), classe ii (não inertes) e classe iii (inertes). classe i resíduos perigosos: são aqueles que apresentam riscos à saúde pública e ao meio ambiente, exigindo tratamento e disposição especiais em função de suas características de inflamabilidade, corrosividade, reatividade, toxicidade e patogenicidade. (abnt, 2004, p.3,4) tipos de baterias principais usos níquel-hidreto (recarregável) telefones celulares, telefones sem fio, filmadoras e notebooks. íon de lítio (recarregável) telefones celulares e notebooks. chumbo ácido (recarregável) indústrias, automóveis e filmadoras. níquel-cádmio (recarregável) telefone sem fio, barbeadores e aparelhos que utilizam baterias e pilhas recarregáveis. óxido de mercúrio instrumentos de navegação e aparelhos de instrumentação e controle. zinco-ar aparelhos auditivos. lítio agendas eletrônicas, calculadoras, relógios, computadores, equipamentos fotográficos. alcalinas (alcalina-manganês) e zinco-carbono rádios, gravadores, brinquedos e lanternas. tabela 1 tipos de baterias e seus principais usos. fonte: secretaria do meio ambiente do paraná (sema), 2008. ecoeficiência, logística reversa e a reciclagem de pilhas e baterias: revisão 127 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 124-139 pilhas e baterias se enquadram nessa classificação, pois contêm em sua composição uma variedade de metais tóxicos, como cádmio, mercúrio, chumbo, lítio e outros componentes. silva & rohlfs (2010) alertam sobre esses metais que podem causar danos irreversíveis ao ser humano e outras formas de vida, como apresentado na tabela 2. câmara et al. (2012) concluíram que as baterias de zinco-carbono e alcalinas que sofrem ações do intemperismo por mais de 30 dias apresentam corrosão e, por lixiviamento, liberam chumbo, cádmio e mercúrio no meio em que se encontram. gazano, de camargo e flues (2009) realizaram estudo da lixiviação dos metais cd (cádmio), mn (manganês), pb (chumbo) e zn (zinco) provenientes de pilhas comuns, do tipo zn-c, sobre uma coluna de solo. os autores constataram que esses metais foram percolados e permaneceram no solo, podendo, dessa forma, comprometer a qualidade da água subterrânea. portanto, pilhas e baterias inservíveis e descartadas inadequadamente podem levar a consequências ambientais e de saúde preocupantes, pois tanto na água como em um aterro sanitário, por ação do intemperismo e de fatores físicos locais, sofrem a lixiviação de suas substâncias químicas, como metais tóxicos, que, conforme günther (1998), podem ser repassados ao solo, à agua, à atmosfera e consequentemente através da cadeia trófica. ecoeficiência o termo ecoeficiência foi criado em 2008 pelo world business council for sustainable development (wbcsd), instituição que defende os princípios de crescimento econômico com desenvolvimento sustentável. a ecoeficiência abrange uma série de ações e valores que envolvem a oferta de bens e serviços a preços competitivos com garantia da qualidade de vida e, ao mesmo tempo, que reduzam o impacto ecológico e a utilização dos recursos naturais, para a preservação da vida no planeta. para isso, de acordo com o wbcsd (2000), sete elementos foram indicados para serem utilizados pelas empresas e indústrias com a finalidade de minimizar o consumo de recursos renováveis e não renováveis. são eles: redução da dispersão de substâncias tóxicas, redução do consumo de energia, aumento da reciclagem dos materiais, aumencomponente características mercúrio quando em concentrações superiores aos valores normalmente presentes na natureza, surge o risco de contaminação ambiental, atingindo o ser humano e várias formas de vida. o mercúrio apresenta a qualidade de se combinar ao carbono em compostos orgânicos. facilmente inalado e absorvido pelas vias respiratórias quando em suspensão; ingestão de alimentos contaminados e nos tratamentos dentários. no homem, causa prejuízos ao fígado e ao cérebro e distúrbios neurológicos. cádmio a meia-vida do cádmio em seres humanos é de 20 a 30 anos. é bioacumulativo (rins, fígado e ossos), podendo levar a disfunções renais e osteoporose. chumbo causa anemia, neurite periférica (paralisia), problemas pulmonares sérios, encefalopatia (sonolência, convulsões, delírios e coma) e disfunção renal, quando inalado ou absorvido. lítio disfunção neurológica e renal; torna-se cáustico em contato com a pele e mucosas. manganês atinge o sistema nervoso, causando gagueira e insônia. níquel cancerígeno. tabela 2 componentes comuns das pilhas e baterias e suas características relacionadas com toxicidade. conte, a.a. 128 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 124-139 to da durabilidade dos produtos, aumento da intensidade do uso de produtos e serviços, maximização do uso de recursos renováveis e redução do consumo de materiais. na tabela 3 são apresentadas algumas publicações sobre ecoeficiência relacionadas às pilhas e às baterias. o wbcsd (2000) informa também que a otimização dos processos de produção, a reengenharia, a ecoinovação, a produção mais limpa e a redução de custos são métodos que podem atingir a melhoria da qualidade de vida e a preservação do meio ambiente como um todo. fundada em boston, eua, no ano de 1997, a global reporting initiative (gri) tem, atualmente, sua sede na holanda. é uma organização multistakeholder, sem fins lucrativos, que desenvolve uma estrutura de relatórios de sustentabilidade adotada por cerca de mais de mil organizações no mundo e alinha-se à declaração universal dos direitos humanos, ao pacto global, aos objetivos do desenvolvimento do milênio, aos padrões iso e aos índices de sustentabilidade empresarial (greenmobility, 2008). autor características conclusões nunes & bennett (2010) trata da ecoeficiência de produtos como ecodesign, cadeias de fornecimento e logística reversa de componentes e baterias de automóveis e aponta estratégias de produção sustentável e políticas de consumo para contribuir com o meio ambiente. conclui que as baterias utilizadas em automóveis constituídas de níquel e cádmio devem ser substituídas por baterias de lítio por possuírem ciclo de vida mais longo; serem mais leves e possuir maior capacidade de armazenamento de energia. georgi-maschler et al. (2012) descrevem sobre as baterias constituídas de lítio-íon; o aumento de sucata pela substituição das baterias comumente utilizadas e o circuito fechado realizado pelas empresas. para a inovação de tecnologias limpas deve ser considerada a sustentabilidade ambiental e econômica. as baterias de li-íon possuem grandes quantidades de alumínio, ferro, lítio, cobalto, níquel e manganês (metais perigosos à saúde humana e ao meio ambiente). anacleto et al. (2012) analisam os indicadores de ecoeficiência e produção mais limpa na engenharia de produção no brasil. concluíram que, na área de engenharia de produção do brasil, a abordagem sobre produção limpa é muito pequena e ainda não há nenhum planejamento ecoeficiente. munck, cella-deoliveira e bansi (2012) indicadores de medição de ecoeficiência e suas aplicações; análise de indicadores da wbcsd e da gri pelo método bellagio. não são visíveis e robustos os indicadores da wbcsd, são apenas apresentados como objetivos. os indicadores da gri também não atingem a maioria das dimensões propostas pelos princípios da ecoeficiência. thomas (2009) o upc poderia ser desenvolvido para fechar os ciclos de materiais por meio da reciclagem ou reutilização, ou seja, produtos devem ser projetados para serem reciclados usando tecnologias mais simples, fáceis e de baixo custo. a utilização de upc termina, em sua maioria, no ponto de venda. ao contrário, ocasionaria além da redução de custos para reciclagem, o ciclo de vida poderia fornecer em todos os produtos, como brinquedos, ferramentas, baterias, pilhas, eletroeletrônicos, um aumento de reciclagem e redução de impactos ao meio ambiente. tabela 3 publicações sobre ecoeficiência de pilhas e baterias. gri: global reporting initiative; wbcsd: world business council for sustainable development; upc: universal product code. ecoeficiência, logística reversa e a reciclagem de pilhas e baterias: revisão 129 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 124-139 considerando os princípios da ecoeficiência e as diretrizes da gri para sustentabilidade, entende-se, pelos estudos dos autores citados na tabela 3, que, para serem aplicados seus objetivos e parâmetros, é necessário informar à sociedade sobre disposição especial de pilhas e baterias exauridas; importância da logística reversa e atitudes consumistas conscientes (redução da dispersão de substâncias tóxicas); criação de tecnologias diferenciadas e de baixo impacto ambiental (aumento da reciclagem dos materiais); pesquisas sobre o ciclo de vida dos produtos (maximização do uso de recursos renováveis e redução do consumo de materiais). logística reversa no brasil, a partir de 2010, a logística reversa, a coleta seletiva e a responsabilidade compartilhada foram estabelecidas e colocadas como ações obrigatórias pela lei nº 12.305 da pnrs. são seis os tipos de resíduos que devem receber coleta e tratamento adequados e responsabilidade compartilhada entre fabricantes, distribuidores e consumidores. como exemplos, temos pilhas e baterias, pneus, embalagens de agrotóxicos, óleos lubrificantes, eletroeletrônicos e lâmpadas fluorescentes. e os procedimentos para operar os sistemas de logística reversa de tais produtos são realizados por meio de acordos, regulamentos ou termos de compromisso pelos fabricantes. sendo a logística reversa considerada um instrumento de desenvolvimento econômico, demajorovic et al. (2012) apontam que viabilizar a coleta e a restituição de resíduos sólidos ao setor empresarial, para reaproveitamento ou destinação final ambientalmente adequada, faz-se uma relação totalmente dependente quanto aos parâmetros da ecoeficiência. destes, pode-se citar a redução progressiva do impacto ecológico, a redução da dispersão de substâncias tóxicas e a intensificação de reciclagem de materiais. ações mundiais e nacionais podem ser apontadas como positivas quanto à logística reversa e à ecoeficiência. como exemplo, é possível citar a comissão europeia ambiente e a associação do ponto verde, que implantaram um método ou programa denominado grüner-punkt/green dot, que consiste em locais de coletas de produtos que possam ser reutilizados e/ou reciclados. segundo a prefectura de barcelona (2010), na espanha, existem os “puntos verdes”, ou pontos verdes, que são centros de descarte para os resíduos incomuns ou complexos, divididos em três tipos: de bairros, de zonas e os móveis. os pontos verdes de bairro são direcionados aos moradores, e os de zona, ao comércio. os móveis atendem tanto à comunidade quanto aos comerciantes e circulam pela cidade para facilitar a entrega. aos resíduos incomuns ou complexos é dada a seguinte classificação: 1. reutilizáveis: roupas, calçados e cartuchos de impressoras vazios, garrafas de champagne, toners; 2. recicláveis: eletroeletrônicos, pneus, óleo de cozinha, cabos elétricos, sucata doméstica, cds e dvds, pequenos pneus e outros; 3. especiais ou perigosos: latas de tinta spray, aerossóis, oxidantes, reagentes, raios-x, lâmpadas fluorescentes, agrotóxicos, filtros de veículos, embalagens sujas de vidros, solventes, terebentina, bases, medicamentos, cosméticos, colas, vernizes, óleo de motor, pilhas e baterias em geral. no brasil, a abinee (2013) iniciou a implantação do programa de logística reversa de pilhas e baterias de uso doméstico, conforme estabelecia a resolução conama nº 401. o programa, que está em fase de expansão, prevê o recebimento, em todo o território nacional, de pilhas e baterias usadas, devolvidas pelo consumidor ao comércio. seu encaminhamento é realizado por transportadoras certificadas às empresas que fazem a reciclagem desses materiais. o grupo empresarial pão de açúcar, no brasil, tem o programa “coleta de pilhas e baterias”, em parceria com a abinee e em cumprimento à resolução conama nº 401/08, desde 2010 (grupo-pão-de-açúcar, 2010). as lojas do grupo recolheram mais de 43, 8 t de pilhas e baterias usadas, sendo 33 t em 2012, período que alcançou mais de 200% que o registrado coletado no ano 2011. na tabela 4 são apresentadas as contribuições para a logística reversa. vieira, soares e soares (2009) fazem referência quanto ao processo de logística reversa no país e evidenciam que deve existir uma relação uniforme entre a empresa e o usuário, e a informação deve atingir todos os níveis hierárquicos da sociedade. selpis, castilho e araújo (2012) também citam em seu artigo sobre a capacidade de reciclagem no brasil e o não conte, a.a. 130 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 124-139 acompanhamento realizado ao crescimento do consumo de produtos tecnológicos. no brasil, a logística reversa é vista como estratégia eficiente na gestão de resíduos, mas prejudicada pelos custos elevados dos sistemas de transporte, como pedágios e má conservação das vias. sendo assim, como indicam as pesquisas de alguns autores da tabela 4, pontos de coleta devem ser implantados e deve haver decodificação do ciclo de vida dos produtos, informação para a sociedade sobre a importância da preservação da saúde e do ambiente e comprometimento de fabricantes, distribuidores e consumidores, para que os sistemas de logística reversa sejam congruentes com os processos de reciclagem, promovendo significativas ações que colaborem para os princípios da ecoeficiência e, por fim, a sustentabilidade. reciclagem de pilhas e baterias devido às novas legislações ambientais que regulamentaram a destinação de pilhas e baterias em diversos países e no brasil, alguns métodos foram desenvolvidos visando a sua reciclagem. muitos laboratórios têm realizado estudos e pesquisas para aprimorar os processos de reciclagem de baterias exauridas ou para tratá-las para que tenham uma destinação final correta ou seus materiais possam ser reutilizados. fundada em 1997, lorene é uma empresa brasileira que compra sucatas digitais a partir de computadores, telefones, eletrônicos, baterias, produtos industriais (aço inoxidável e outras ligas) e catalisadores automotivos. com sede em são paulo, possui escritórios nas cidades do rio de janeiro, de curitiba e manaus, assim como nos estados unidos da américa (eua), na bolívia, no chile, na venezuela, em israel e no japão. suzaquim é uma empresa brasileira, localizada em suzano (cidade do estado de são paulo), que iniciou suas operações de beneficiamento de resíduos industriais como matérias-primas para a produção de materiais metálicos. também implementou a reciclagem de baterias e recebe telefones celulares e outros pequenos resíduos eletroeletrônicos que são recolhidos pelo “programa eater” (coordenado e organizado pelo grupo santander). a umicore, que opera no brasil desde 2005, é uma empresa fornecedora de níquel e cobalto para baterias recarregáveis. tal empresa acredita que os metais contidos em pilhas e baterias têm um papel vital porque eles podem ser reciclados de forma eficiente e infinita, tornando-se uma base sustentável para bens e serviços. por meio de uma tecnologia comprovada, o processo patenteado pela umicore representa a prática para um gerenciamento econômico e ambiental no descarte das baterias recarregáveis em fim de vida útil. a empresa, de origem belga, realiza métodos de circuito fechado (close loops) e evidencia que, por intermédio destes, não ocorre a geração de resíduos perigosos, os riscos são inexistentes e os custos, eficientes. os lotes de baterias recarregáveis recebidos são reciclados pelo sistema val’eas, que permite, pela sua eficiência, emitir certificado verde de destruição e reciclagem (umicore, 2011). outras empresas que se destinam a processar e reciclar materiais provindos de pilhas, baterias e eletroeletrônicos e estão instaladas no território nacional ou recebem materiais do brasil são a cimélia, que possui pontos de coleta nos eua, na alemanha, na malásia, no japão e na índia, e a belmont, que, em parceria com sipi metais, está em são paulo (desde 2005) e em manaus (desde 2006), onde recolhe a sucata e exporta para posterior processamento. a tabela 5 apresenta as publicações relacionadas com reciclagem de pilhas e baterias. sendo a reciclagem um termo genericamente utilizado para designar o reaproveitamento de materiais beneficiados como matéria-prima para um novo produto, esta depende da coleta e dos sistemas de logística reversa, como também da inovação da tecnologia da composição química de pilhas e baterias e da facilitação de sua desmontagem. assim sendo, os processos de reciclagem estão relacionados com a eficiência de produção desses materiais e no retorno aos fabricantes ou recuperadores. muitos são os estudos e as pesquisas sobre a reciclagem de materiais constituintes de baterias e pilhas. consoante as pesquisas de autores como kemerich et al. (2012) e mota, nascimento e peixoto (2012), percebe-se que um dos principais fatores para a atenuação do uso dos recursos naturais está no potencial de sensibilização e informação das coletividades, para que se procedam às mudanças nos hábitos de produção e consumo. ecoeficiência, logística reversa e a reciclagem de pilhas e baterias: revisão 131 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 124-139 autor características conclusões dekker, bloemhof e mallidis (2012) trata da contribuição da pesquisa operacional para logística verde e envolve a integração dos aspectos ambientais; design, planejamento e controle em cadeia de suprimentos para transporte; inventário de produtos, decisões e instalações. os processos de estimativa de logística reversa estão apenas começando no mundo e a sustentabilidade é maior do que é percebida e tratada dentro da logística reversa e inversa. o desenvolvimento de parâmetros e indicadores que possam explicar as consequências de nossas ações para apresentar alternativas para implementação do processo reverso. amaral (2010) a importância da participação das empresas na destinação final correta de eletroeletrônicos, incluindo pilhas e baterias no território nacional. conclui que o dever de defender o meio ambiente depende também da coletividade, quanto pelo poder público, devendo atuar conjuntamente. pereira, wetzel e santana (2010) tratam do estudo da pós-venda e pós-consumo e a relação da lei nº 7.404, de 03 de dezembro de 2010, e reforça a prática da logística reversa como alternativa eficaz para o gerenciamento de pilhas e baterias de maneira que contemple o tripé da sustentabilidade e a criação de ecopontos para reforçar o sistema de logística reversa. indicam as vantagens e razões para a logística reversa como: conscientização de consumidores para valorizar as empresas que possuem políticas de retorno e coleta. empresa com imagem diferenciada por ações ecologicamente corretas. a redução de custos para a empresa. redução do ciclo de vida dos produtos para não ocorrer obsolescência precoce de bens e a não geração de resíduos sem destinação adequada. vieira, soares e soares (2009) discorrem sobre as normas brasileiras para baterias de computadores que contêm níquel e cádmio e sobre a resolução nº 257 do conama. indicam sobre a problemática da logística reversa das indústrias no brasil, em que o consumidor não é obrigado a devolver baterias e, assim, havendo baixo nível de devolução e aumento de impacto ambiental pelo descarte inadequado. demajorovic et al. (2012) analisa a lei nº 12.305/2010 que obriga os fabricantes de celulares a estruturar programas de logística reversa e a comunicar seus clientes sobre como proceder depois do ciclo de vida útil das baterias. a integração de marketing e sustentabilidade pode ir além da oferta de produtos verdes ou a construção de uma imagem socialmente responsável beneficiando a sociedade como um todo. o marketing é um importante instrumento de conscientização da população quanto ao descarte de baterias de celulares exauridas. bernardini, paul e dumke (2012) aplicação do projeto pilhagudo no município de agudo (rs) para recolhimento de pilhas e baterias. resposta positiva da comunidade em junho e julho de 2011, onde ocorreu o recolhimento de 300 kg de pilhas e baterias. tabela 4 contribuição de publicações para a temática de logística reversa. continua... conte, a.a. 132 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 124-139 autor características conclusões oliveira (2012) estuda a logística reversa de baterias automotivas (chumbo-ácido) em campo grande (rs) sob a ótica socioambiental. neste segmento há uma eficiente e eficaz operacionalização da logística reversa em todos os níveis da cadeia de suprimentos e o comprometimento e responsabilidade de distribuidores e consumidores de baterias automotivas. ruiz et al. (2012) contempla a análise de iniciativas de coleta existentes na cidade de rio claro (sp) e o encaminhamento de pilhas e baterias para os grandes centros. conclui que é alto custo financeiro para transporte de pilhas e baterias exauridas e que a reciclagem local não é viável economicamente. elaboração de projeto de lei para o pgree, instalação de três ecopontos para coleta de pilhas e baterias e educação ambiental para a comunidade. conama: conselho nacional do meio ambiente; pgree: programa de gerenciamento de resíduos eletroeletrônicos. continua... tabela 4 continuação. autor características conclusões gaynes et al. (2009) ênfase na produção e nos constituintes de materiais, fabricação de baterias e o encargo do ciclo de vida das baterias lítio-íon. a reciclagem de baterias pode potencialmente reduzir significativamente a produção de energia. wolff & conceição (2011) discorrem sobre a performance ambiental e a legislação de pilhas e baterias no brasil, na alemanha, na suécia, na frança, entre outros. concluem que, no brasil, a ideia da coleta seletiva ainda é bastante recente e o processo de reciclagem existe somente para alguns tipos de baterias e pilhas, sendo que poucas empresas realizam. da silva, martins e oliveira (2007) elucidam sobre a situação do e-waste no brasil requer aprimoramentos quanto às iniciativas públicas, privadas e comunidades, principalmente com relação ao manejo seguro de produtos compostos por metais perigosos e à disponibilização da informação. reciclagem, reúso e a remanufatura de produtos ou componentes que usam pilhas e baterias podem ser uma opção ecológica e econômica, desde que a oferta e a demanda estejam em equilíbrio. reidler & günther (2003) investigam os impactos sanitários e ambientais pelo descarte inadequado de pilhas e baterias com o resíduo sólido comum; pilhas portáteis e os metais pesados e a necessidade de atualização da legislação. a coleta e a segregação, o tratamento e a disposição final de qualquer tipo de pilha e bateria são recomendáveis, para não ultrapassar a concentração de metais tóxicos, pois a insuficiência de estudos e pesquisas realizados e dados sobre o assunto é inconclusiva. tabela 5 publicações sobre reciclagem de pilhas e baterias. ecoeficiência, logística reversa e a reciclagem de pilhas e baterias: revisão 133 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 124-139 métodos de reciclagem de acordo com dados de suzaquim (2011), o processo geral para a reciclagem de baterias é formado pelas seguintes etapas: 1. seleção dos produtos por semelhança de matéria-prima; 2. corte de pilhas, em que o material que não pode ser reaproveitado segue para empresas que reciclam plástico; 3. moagem ― separação de metais, como o aço, que vão para empresas que os reciclam ― neste processo, tem-se como produto o pó químico; 4. reator químico ― o pó químico sofre reações e forma diferentes compostos; 5. filtragem e prensagem ― ocorre uma nova separação de líquidos e sólidos; 6. calcinador ― forno no qual os elementos sólidos são aquecidos; 7. nova moagem ― feita outra moagem dos sólidos; e 8. produto final ― são obtidos óxidos metálicos e sais. conforme espinosa & tenório (2004), existem processos usados (tabela 6) para a reciclagem de pilhas e baterias inservíveis que são denominados como rotas piro, hidro e mineralúrgicas. nem todos os tipos de processos conseguem realizar a reciclagem da bateria de ni-cd, por ser de custo elevado. a rota hidrometalúrgica é indicada para a recuperação de cádmio e níquel, mas também não é economicamente viável. os materiais produzidos na reciclagem de bateria ni-cd são o cádmio, com pureza de 99,95%, o níquel e o ferro, que são enviados para a fabricação de aço inoxidável (provazi; espinosa; tenório, 2012). em 1986, a suíça formou a primeira unidade mundial de escala comercial para a reciclagem de pilhas de uso doméstico usadas. em berna, há uma usina que recupera a maior parte dos metais de uma forma comercializável e trata os líquidos e gases refugados. em 1986, um decreto aprovado pelo governo suíço classificou as pilhas como rejeito especial e, em 1989, outro decreto, tabela 5 continuação. autor características conclusões mota, nascimento e peixoto (2012) discorrem sobre o avanço tecnológico e o aumento de equipamentos portáteis movidos a pilha e baterias e a falta de informação da sociedade sobre os danos ao meio ambiente e saúde. a fiscalização de produtos que utilizam baterias e pilhas deve ser em tempo real. a única estrutura para coleta se destina às baterias de celulares. fica a cargo do consumidor o dever de conhecer a lei, descobrir como proceder a devolução. geyer & blass (2010) o aterro de lixo eletrônico e equipamentos não são aceitáveis de uma forma geral. para desviar da rota do aterro, devem-se ter ações voluntárias ou obrigações. a reciclagem consiste na recuperação de um número limitado de metais. os telefones celulares são um dos poucos produtos no mercado de reciclagem. se o custo da logística reversa para tais equipamentos for mais baixo, os incentivos econômicos de fabricante se alinhará com o desempenho da reutilização. kemerich et al. (2012) identificam as formas de descarte de pilhas e baterias na cidade de frederico westphalen (rs) e fazem levantamento de dados sobre o conhecimento dos danos ocasionados por esses materiais. a população de frederico westphalen (rs) consome pilhas do tipo comum e descarta, em sua maioria, no lixo doméstico. não tem conhecimento sobre reciclagem, como os possíveis danos à saúde e ao meio ambiente. conte, a.a. 134 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 124-139 também autorizado pelo governo, obrigava os varejistas a receber de volta as pilhas usadas, o que impulsionou pesquisas para encontrar um processo ecologicamente correto de disposição e reciclagem. o método utilizado atualmente consiste em: 1. as pilhas passam por um alto-forno, onde os componentes orgânicos são decompostos pelo calor e a maior parte do mercúrio evapora; 2. os gases refugados são, então, completamente queimados num incinerador a 1.000/1.200 graus centígrados; 3. as partículas sólidas de óxido de zinco, óxido de ferro e carbono são retiradas por lavagem do gás quente, que é então refrigerado, e o mercúrio condensado. o mercúrio também é destilado da água da lavagem; 4. os resíduos das pilhas queimadas são então despejados no forno de indução, onde os óxidos de zinco, ferro e manganês são fundidos a temperaturas entre 1.450/1.500 graus centígrados e reduzidos a suas formas metálicas; 5. acrescenta-se carbono ao já presente em alguns eletrodos de pilhas, para atuar como agente redutor. o vapor metálico é recolhido para um condensador de zinco e os metais restantes principalmente ferro, manganês, além de uma escória inerte com aparência de vidro, são continuamente drenados. (coelho, 2008, p. 13-15) segundo a epba (2006), restringir a coleta e reciclagem aos três tipos de pilhas ― óxido de mercúrio, níquel 1-cádmio (recarregável) e de chumbo-ácido (recarregável) ― faz sentido porque eles contêm basicamente todos os materiais perigosos presentes nesses produtos. essa restrição melhora a eficiência da coleta, simplifica os requisitos de separação de pilhas, maximiza a recuperação, simplifica a tecnologia de recuperação de materiais e minimiza custos, além de aumentar o valor comercial dos materiais recuperados. coletar e reciclar outros tipos de pilhas, além das mencionadas, não traz benefícios porque eles não têm quantidades significativas de materiais perigosos, e os outros materiais que os compõem têm baixo valor comercial em relação ao que seria despedido para sua recuperação. a tabela 7 mostra algumas conclusões das rotas piro, hidro e mineralúrgicas utilizadas para baterias e pilhas inservíveis. processo de reciclagem métodos principais vantagens e desvantagens sumitomo (processo japonês) pirometalúrgico utilizado na reciclagem de todos os tipos de pilhas e baterias, menos as do tipo ni-cd (custo elevado). recytec (processo suíço) combina pirometalurgia, hidrometalurgia e mineralurgia todos os tipos de pilhas, lâmpadas fluorescentes e tubos diversos que com tenham mercúrio. este processo não é utilizado para a reciclagem de baterias de ni-cd (alto custo). atech mineralúrgico utilizado na reciclagem de todas as pilhas. (baixo custo). snam-savam (processo francês) pirometalúrgico recuperação de pilhas do tipo ni-cd. sab-nife (processo sueco) pirometalúrgico recuperação de pilhas do tipo ni-cd. inmetco (processo norteamericano) pirometalúrgico para pilhas ni-cd. waelz pirometalúrgico possível recuperar metais como zn, pb, cd. tabela 6 tipos de processos de reciclagem de pilhas e baterias. ecoeficiência, logística reversa e a reciclagem de pilhas e baterias: revisão 135 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 124-139 autor principais características conclusões calgaro et al. (2012) destacam-se as baterias de íon-lítio utilizadas em celulares e a obsolescência destes produtos com o desenvolvimento de processos de reciclagem e recuperação. ensaios de recuperação em hidrometalurgia e suas etapas físicas e mecânicas e separação granulomátrica e membrana amiônica. os processos utilizados físicos e mecânicos obtiveram uma boa separação dos compostos e uma fração de licoo2. a lixiviação consegue extrair co e outros metais e por precipitação seletiva o lítio. silva (2010) pilhas e baterias usadas; resíduos perigosos e toxicologia forense. os processos piro, hidro e mineralúrgico analisados e verificados quanto à contaminação que pode ocorrer no processo de reciclagem; componentes como mn, li, zn, cd, pb e métodos de monitoramento. o mn deve ser guardado longe das fontes de calor e o lítio apresenta-se altamente inflamável e corrosivo. o cd, pb devem passar por processos de monitoramento visto a alta contaminação que podem ocasionar. georgi-maschler et al. (2012) trabalho de investigação conjunta das baterias de íon portáteis e processos mecânicos com passos hidrometalúrgicos e pirometalúrgicos para a recuperação de cobalto e lítio de veículos elétricos. a grande desvantagem do processo pirometalúrgico é o fato de que o lítio não pode ser recuperado, então, usa-se também a hidrometalurgia. o pré-tratamento exige combinação adequada para recuperação dos componentes da bateria de íon-lítio (híbrido) de veículos elétricos. espinosa, bernardes e tenório (2004) análise de métodos de reciclagem mineralúrgicos, pirometalúrgicos e hidrometalúrgicos para pilhas do tipo comum e baterias de ni-metal-hidreto e íons-lítio. a elaboração de metas específicas de reciclagem associada a uma estrutura de gerenciamento e promoção de coleta. necessário haver o desenvolvimento de novas baterias com maior facilidade de recuperação e menor quantidade de metais tóxicos. silva & afonso (2008) apresenta a rota hidrometalúrgica para recuperação de elementos de pilhas de botão, baseados na lixiviação de componentes com ácido sulfúrico e ácido nítrico. o processamento mostrou-se simples devido à presença de poucos elementos na formulação destes produtos. a dificuldade prática verificada nos processos foi a segurança ocupacional. devem-se projetar pilhas mais facilmente recicláveis, pois, a pilha li/mno2 não pode ser tratada junto com as demais por exigir prévia segregação. tabela 7 conclusões sobre métodos de reciclagem de pilhas e baterias. continua... conte, a.a. 136 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 124-139 considerações finais indispensável se torna a organização do gerenciamento ambiental de pilhas e baterias no que comporta a coleta, a reutilização, a reciclagem, o transporte e o tratamento. tal gerenciamento bem estruturado pode promover a formação de um sistema integrado e ecoeficiente, englobando a produção mais limpa, a qual estimula o desenvolvimento de novas tecnologias com processos inovadores e menos agressivos ao meio ambiente. a lei nº 12.305/2010, da pnrs, que dispõe sobre a responsabilidade compartilhada entre todos os envolvidos na cadeia de produção e consumo, tem a finalidade de acrescentar ao desenvolvimento do país a melhoria do modo de vida e a preservação dos recursos naturais. a aplicação da logística reversa proporciona a preservação ambiental, por intermédio da economia de energia, diminui o descarte de produtos e reduz os custos para as empresas, amenizando impactos negativos e o consumo indiscriminado de matérias primas, além de contribuir para o incremento da reutilização de materiais recuperáveis. aliada a uma boa estrutura de pontos de coleta ou canais reversos, com a informação e sensibilização da sociedade, a logística reversa pode vir a ser o meio de dirimir os riscos à saúde humana e ao meio natural. no aspecto econômico, a reciclagem contribui para o uso mais racional dos recursos naturais e a reposição daqueles recursos que são passíveis de reaproveitamento. nas empresas, a melhoria do gerenciamento do fluxo reverso de bens e serviços pode reduzir as perdas econômicas e preservar sua imagem corporativa. no âmbito social, a reciclagem gera trabalho e proporciona melhor qualidade de vida, pela melhoria ambiental que proporciona. tabela 7 continuação. autor principais características conclusões sullivan, gaines e burnham (2011) analisa o tipo mais prático de reciclagem para as baterias de níquel hidreto de metal e os produtos de íon-lítio. dados inconclusivos para esses tipos de baterias por serem de custo elevado e por não existir uma análise completa de seus ciclos de vida. li, peng e jiang (2011) percurso da reciclagem por hidrometalurgia utilizando processos de lixiviação ácida, redução, purificação e coprecipitação em baterias compostas por mn, zn e fe. 95% de fe, mn, zn podem ser reciclados e com custo favorável. o método químico molhado, ou seja, a rota hidrometalúrgica, torna esses compostos químicos acessíveis durante a reciclagem e recuperação. há benefícios ambientais e econômicos. mantuano (2011) compara as principais legislações e processos pirometalúrgicos e hidrometalúrgicos desenvolvidos e o circuito fechado da logística reversa. aponta como resultados positivos a rota hidrometalúrgica por ser mais econômica e eficiente; consumir menos energia e possuir alta seletividade para os metais. o processo hidrometalúrgico promove a possibilidade de recuperação dos agentes lixiviantes e extratantes empregados sem emitir gases poluentes como acontece no processo pirometalúrgico. ecoeficiência, logística reversa e a reciclagem de pilhas e baterias: revisão 137 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 124-139 as rotas de métodos de reciclagem demonstram, ainda, que é necessário desenvolver novas tecnologias para que sejam aplicadas às mais variadas composições químicas de pilhas e baterias e com custos menores. também, diante da realidade do comércio mundial, em que a obsolescência dos produtos é rápida, derivada das exigências dos consumidores, a reciclagem deve ser vista como um meio de minimizar o esgotamento dos recursos naturais e de degradação do meio ambiente, e não somente como a solução das cadeias de produção. ainda, lima et al. (2008) alertam que: fundamental que a reciclagem seja percebida em toda a sua complexidade e não apenas como única e inquestionável alternativa. o principal enfoque da reciclagem como instrumento para combate à crise ambiental deve ser dar muito menos do ponto de vista da mitigação do esgotamento de recursos, da economia, de energia ou redução de impactos. seu grande valor está no potencial de sensibilização e mobilização dos indivíduos e coletividades em relação à necessidade de desenvolver uma visão crítica dos processos de produção e consumo. (lima et al., 2008) portanto, pela observação e análise da pesquisa realizada quanto às questões intrínsecas que abordam os elementos ecoeficiência, logística reversa, reciclagem e seus processos, verifica-se que se apresentam como interdependentes e exigem, para o seu eficaz funcionamento, a elaboração e o desenvolvimento de novos projetos que priorizem significativamente integrar o social, o econômico e o ambiental. referências abinee – associação brasileira da indústria elétrica e eletrônica. disponível em: < http://www.abinee.org.br/ searchr.htm?q=8oo+milhoes+de+pilhas+fabricadas+no+brasil&cx=017909629647798385020%3ap8nn6ahbulo&siteurl= www.abinee.org.br%2f&ref=www.google.com.br%2f&ss=20113j14388079j53>. acesso em: 16 maio 2013. abnt – associação brasileira de normas técnicas. nbr. 10.004: resíduos sólidos – classificação. rio de janeiro: abnt, 2004. amaral, a. c. n. cooperação e responsabilidade do setor empresarial na reciclagem de lixo eletrônico. fmu direitorevista eletrônica, v. 24, n. 34, p. 18-28, 2010. anacleto, c.; 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wavelet; cross-correlation; seasonality. r e s u m o as áreas úmidas do pantanal fornecem importantes serviços, como armazenamento de água e carbono, melhoria da qualidade da água e regulação do clima. a análise e o monitoramento da superfície vegetada e da precipitação em escala regional, com uso de dados de sensoriamento remoto, podem oferecer informações importantes para a preservação da paisagem e da biodiversidade da região. assim, o objetivo deste estudo foi analisar características do ciclo do verde da superfície vegetada e em que medida a superfície vegetada responde pela variabilidade da precipitação no pantanal. as áreas analisadas compreendem as regiões de cáceres (cac), poconé (poc) e barão de melgaço (bam), em mato grosso. foram usadas séries temporais de precipitação acumulada (ppt) e índice de vegetação normalized difference vegetation index (ndvi) para o período de 2000 a 2016, obtidos na plataforma giovanni da national aeronautics and space administration (nasa). foram aplicadas a análise da transformada wavelet para os dados de ndvi e a análise de correlação cruzada para os dados de ppt e ndvi. os resultados mostraram que a maior correlação entre a ppt e o ndvi foi positiva com defasagem de um mês, mas foi significativa em até uma defasagem de três meses. as análises wavelet mostraram que as maiores potências ocorreram na periodicidade entre 0,5 e 1,3 anos, isto é, as séries de ndvi apresentaram as principais variâncias na escala aproximadamente anual, indicando que essas características são aspectos importantes da variabilidade da fenologia local, como o verde cumulativo ao longo do ano e a senescência generalizada. palavras-chave: ndvi; wavelet; correlação cruzada; sazonalidade. vegetation dynamics and precipitation sensitivity in three regions of northern pantanal of mato grosso a dinâmica da vegetação e a sensibilidade à chuva em três regiões do norte do pantanal mato-grossense tonny jader de moraes1 , nadja gomes machado2 , marcelo sacardi biudes1 , nelson mario banga3 , laís braga caneppele4 1universidade federal de mato grosso – cuiabá (mt), brazil. 2instituto federal de mato grosso – cuiabá (mt), brazil. 3zambeze university – beira, moçambique. 4universidade do estado de mato grosso – cuiabá (mt), brazil. correspondence address: tonny jader de moraes – rua 20, 16 – santa terezinha – cep: 78089-758 – cuiabá (mt), brazil. e-mail: tonny@fisica.ufmt.br conflicts of interest: the authors declare no conflict of interest. funding: none. received on: 05/18/2021. accepted on: 11/22/2021 https://doi.org/10.5327/z217694781132 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. https://orcid.org/0000-0002-6620-9929 https://orcid.org/0000-0003-2113-0448 https://orcid.org/0000-0002-0795-8946 https://orcid.org/0000-0001-9917-4075 https://orcid.org/0000-0003-4149-998x mailto:tonny@fisica.ufmt.br https://doi.org/10.5327/z217694781132 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ moraes, t.j. et al. 126 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 125-136 issn 2176-9478 introduction the pantanal, considered the largest tropical wet area in the world, has numerous rivers and is predominantly covered by different types of savannas and forests characterized by seasonal floods with varying intensities (junk et  al., 2006; junk et  al., 2014). the heterogeneity of the pantanal is represented, according to silva and abdon (1998), by 11 sub-regions based on the flood, relief, soil, and vegetation aspects. the swamp plain has a periodic cycle of droughts and flooding (flood pulse), which plays an essential role in nutrient cycling and carbon sequestration, by preserving organic matter in flooded soils (erwin, 2009; hiraishi et al., 2014). these cycles govern all biodiversity and facilitate the development of animal and plant species in the pantanal (muniz et al., 2017). the flood pulse of the pantanal is controlled not only by local precipitation but also by precipitation in the headlands, where the paraguay river has access to the pantanal mainly from the north, in the subregions of baron de melgaço and poconé (lázaro et al., 2020). the disposition and diversity of species vary in and between different habitats, arranged along the flood gradient, from non-flooding to seasonal and permanently flooded (junk et al., 2011). thus, the interannual variability of precipitation also affects the vegetation of these regions differently near the flooded areas, with weaker and defaced responses to precipitation due to local water storage (de deus et al., 2020). however, several changes have impacted the biodiversity of the pantanal, such as the expansion of agricultural activities and hydroelectric development (bergier, 2013; ioris et  al., 2014), and recent studies based on predictive models also indicate a gradual growth in the frequency of intense precipitation and long periods of stress (hirabayashi et al., 2013; marengo et al., 2015, 2021). in addition to these disturbances, the vegetation is highly sensitive to the ocean-atmosphere climatic phenomena el niño and la niña, which cause changes in the hydrological cycle (vicente-serrano et al., 2013; hilker et al., 2014; penatti et al., 2015; li et al., 2016). thus, extreme events show that climate change poses a high risk of environmental degradation for the pantanal and many other wet areas around the world (thielen et al., 2020). knowledge of the current behavior and the possible changes of the cycle of increase and decrease of the green of the vegetation, in response to climatic changes, is fundamental to the understanding of the ecosystem dynamics of the pantanal. for example, precipitation availability and periodicity are key factors controlling biogeochemical cycles, primary productivity, and vegetation growth and reproduction phenology, while regulating agricultural production (feng et  al., 2013; baptista et  al., 2018). however, more studies are needed, with greater scope, over several long time scales (> 10 years) to understand the complex relationship between precipitation regimens and vegetation, as well as the system’s responses to different magnitudes of human and climate pressures (schulz et al., 2019). monitoring of regional environmental data in the pantanal at a reasonable cost is a challenge due to difficulties in representing the spatial heterogeneity of precipitation and some parameters of vegetation (penatti et al., 2015). however, orbital remote sensing is an efficient source of data to observe potential impacts that climate change can cause on the pantanal (miranda et al., 2018a). due to the spectral response characteristic of the vegetation, it is possible to use geoprocessing techniques for its identification and evaluation, which allows obtaining information, such as those of complexity and heterogeneity of the vegetation (miranda et  al., 2018a), changes in the use and coverage of the land (paranhos filho et al., 2014; corrêa et al., 2017), classification of vegetation types (bispo et al., 2013), the relationship between vegetation indices and soil water content (danelichen et  al., 2016), hydrological dynamics (penatti et al., 2015) and spatial-temporal variability of vegetation (de almeida et al., 2015). among the vegetation indices we can highlight the normalized difference vegetation index (ndvi), which is widely used in the evaluation of various biophysical parameters (tartari et  al., 2015; de morais danelichen and biudes, 2020), proving suitable for monitoring phenological changes in plant formations (miranda et  al., 2018a). in addition, ndvi time series are generally non-stationary, i.e. they have different frequency components, such as seasonal variations, long-term and short-term fluctuations, whose analysis of these components cannot be limited to just the average of the series, as these components affect their general structure of variance (qiu et al., 2013). in addition to the trend analysis for a time series of vegetation index, the interannual changes may also contain significant information on the response of vegetation to forced weather (zoffoli et  al., 2008; martínez and gilabert, 2009). therefore, different mathematical techniques and statistics can be used to monitor vegetation dynamics from multi-temporal data, among which the analysis of main components (de almeida et al., 2015) and curve adjustment (zhang et  al., 2006), self-correlating function (zoffoli et  al., 2008) and spectral frequency techniques, such as fourier analysis (quiroz et  al., 2011; vourlitis and rocha, 2011), and, recently, the wavelet decomposition (soto-mardones and maldonado-ibarra, 2015), which was also used to identify the phenological dynamics of vegetation (martínez and gilabert, 2009; kuplich et al., 2013; qiu et  al., 2013). however, the wave analysis is an efficient resource to expose many characteristics of a time series, such as trends, periodicity, discontinuities, and points of change (nikhil raj and azeez, 2012; joshi et al., 2016). the analyses carried out in this study may show whether the green increase of the vegetated surface will respond positively to precipitation on a monthly scale, whether these vegetation responses differ based on local characteristics of the areas, and lastly whether the wavelet analysis can provide relevant information on the vegetation vegetation dynamics and precipitation sensitivity in three regions of northern pantanal of mato grosso 127 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 125-136 issn 2176-9478 dynamics of northern pantanal, such as the essential aspects of the temporal variability of surface phenology, that is, the characteristics of the phenological cycle of the vegetated surface. to understand the different key characteristics related to the phenology of the vegetated surface and to what extent the vegetated surface responds to the variability of precipitation in the northern region of the pantanal, the objective was: analyzing the periodicity and intensity of the phenology of the vegetated surface at various time scales using the transformed wavelet applied to the ndvi (normalized difference vegetation index) time series and analyzing the green response of the vegetation of the surface in reaction to the variability of the precipitation through the analysis of cross-correlation, i.e., measuring the degree of association between the monthly average of ndvi and the monthly accumulated precipitation in the region of cac, bam, and bam in the pantanal. materials and methods description of the study area the study areas are in the north of the pantanal, comprising the southern region of the state of mato grosso, located in the central west of brazil (figure 1), in the municipalities of cáceres, poconé, and barão de melgaço. three quadrants were selected, one quadrant in each of the municipalities of cáceres, poconé, and baron de melgaço for seasonal monthly ndvi analysis and monthly accumulated precipitation (figure 1). figure 1 – location of the pantanal in brazil and the areas of study (line in white color) selected respectively in the municipalities of cáceres (cac), poconé (poc) and barão de melgaço (bam). moraes, t.j. et al. 128 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 125-136 issn 2176-9478 according to the köppen classification, the climate of the study area, in the north of the pantanal, is the aw, characterized by being warm and humid with precipitation in summer and dry in winter. the  annual precipitation is approximately 1,400 mm and there is a marked dry season between may and september. the average air temperature ranges from 29 to 32°c, and the minimum from 17 to 20°c (machado et al., 2015). the characteristics of the predominant types of vegetation, soil, location, and sizes of the selected areas in each of the municipalities of cáceres, poconé, and baron de melgaço (respectively, cac, poc, and bam) are described in table 1. products derived from orbital remote sensors used the analysis of the dynamics of vegetative vigor was based in a monthly ndvi time series from 2000 to 2016, derived from the product modis-terra mod13c2, obtained on the platform giovanni national aeronautics and space administration (nasa), through the link http://giovanni.gsfc.nasa.gov/. ndvi data have a spatial resolution of 0.05° x 0.05° (5600 m) and monthly temporal resolution (didan, 2015). vegetation indices are generally calculated from remote detection data based on the fundamental optical characteristics of vegetation that are strongly absorbent in the red, but highly reflective in the near-infrared (nir) regions of the solar spectrum (rouse jr. et al., 1974; tucker, 1979). this is possible because vegetation has low reflectance in the visible band (as a function of the absorption of electromagnetic radiation by photosynthetically active leaf pigments) and high in the near infrared (due to the spread of electromagnetic radiation in the internal leaf structure) (rosemback et al., 2013). the product (trmm 3b42 7) of the trmm (tropical rainfall measuring mission) mission from nasa’s giovanni platform (site: https://giovanni.gsfc.nasa.gov/giovanni/) was used for the study. the  precipitation data have a spatial resolution of 0.25° x 0.25° and monthly temporal resolution (from 2000 to 2016). subsequently, cross-correlation analysis was performed on a monthly scale for the monthly average precipitation and ndvi series for the same precipitation data period 2000-2016. cross-correlations reveal the degree of interconnection between two variables in certain time series (derrick and thomas, 2004). the coefficient was used to measure the degree of association between the monthly mean of ndvi and the monthly accumulated precipitation in the region of cac, poc, and bam in the pantanal. the transformed wavelet the temporal variations of the ndvi were evaluated using wave analysis, which allows the decomposition of the series as a function of time and frequency, that is, it allows the identification of the main modes of variability and the way they vary over time, as well as analyzes the periodicity at different time scales (santos et al., 2013). the wavelet transform implements the decomposition of a signal at different spatial or temporal scales into a set of basic functions. it has been widely applied in remote sensing data analysis (galford et al., 2008; martínez and gilabert, 2009; quiroz et  al., 2011; kuplich et  al., 2013; shihua et al., 2014; fontana et al., 2015). the set of basic functions {ψ a, b (t)}, can be generated by translating and staggering the so-called parent wave (t), according to the equation 1: , ( ) = 1 √ ( − ) (1) where a is the “dilation” parameter used to change the scale, and b is the translation parameter used to slide in time. the spectral frequency technique of the wavelet transform (or wavelet) is a relatively recent tool in trend detection studies and there are few studies based on the wavelet technique (pandey et  al., 2017). the main idea of the wave transformation is to analyze a signal or time series according to different scales or resolutions (martínez and gilabert, 2009), so the main advantage in using this technique concerning time methods is to investigate the variability of variables in a range of time and frequency scales (rhif et al., 2019). in this study, the wavelet transform was applied through the dog (derivative of gaussian) parent function with parameter 2 and a significance level of 0.05. the dog function was chosen for greater precision in the time domain as compared to frequency (farge, 1992; table 1 – areas of study and types of vegetation and soil. área sub-region coordinates of studied polygons study area (km2) vegetation soil cac cáceres 17°13’ s; 58º22’ w 16º52’ s; 57º56’ w 1580 savana, with pioneering formations of river influence near the paraguay river, grassy savannah, shrubby savannah and forest formations sandy poc poconé 17º13’ s; 56º59’ w 16º51’ s; 56º35’ w 1580 cerrado, vegetation under river influence and forest formations clay bam barão de melgaço 16º56’ s; 56º51’ w 16º34’ s; 55º27’ w 1580 shrubby cerrado, wooded savanna and vegetation under river influence sandy source: adapted from silva and abdon (1998) and paranhos filho et al. (2014). http://giovanni.gsfc.nasa.gov/ https://giovanni.gsfc.nasa.gov/giovanni/ vegetation dynamics and precipitation sensitivity in three regions of northern pantanal of mato grosso 129 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 125-136 issn 2176-9478 torrence and compo, 1997; santos et al., 2013), and also made it possible to represent a time series through a time-frequency diagram called a scalogram (mallat, 2008). the coefficients are defined by the color scale, the blue color representing less intensity of the wave coefficient, energy, or power, and the red color representing greater power. thus,  the wave analysis was applied using the algorithm available in http://paos.colorado.edu/research/wavelets, for the code, and the matlab software was used. results and discussion seasonal dynamics of precipitation and ndvi seasonal trends were observed in the monthly accumulated precipitation time series and the monthly average of ndvi, with approximately coincident maximum and minimum values for the analyzed regions (figure 2). the monthly precipitation accumulated during the wet season represented approximately 63% of the annual total sum in a) 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 n d v i 0.2 0.5 0.6 0.7 0.8 p re ci pi ta tio n (m m /m on th ) 0 100 200 300 400 b) 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 n d v i 0.2 0.5 0.6 0.7 0.8 p re ci pi ta tio n (m m /m on th ) 0 100 200 300 400 c) years 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 n d v i 0.2 0.5 0.6 0.7 0.8 p re ci pi ta tio n (m m /m on th ) 0 100 200 300 400 figure 2 – monthly seasonal change of ndvi and precipitation of the period 2000-2016, the line (in black) represents the lower and higher limits of the standard deviation of the period average. (a) cáceres – cac, (b) poconé – poc, and (c) barão de melgaço – bam, in the northern region of the pantanal in the state of mato grosso. http://paos.colorado.edu/research/wavelets moraes, t.j. et al. 130 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 125-136 issn 2176-9478 the bam, 73% in the cac, and poc (figure 2). these seasonal patterns occurred synchronously for the regions analyzed and were consistent with the climatology of the region (biudes et al., 2012; machado et al., 2015; novais et al., 2015; penatti et al., 2015). the synchronicity of the seasonal pattern of precipitation is associated with a unimodal pattern with precipitation occurring throughout the upper paraguay basin (ivory et al., 2019). during the wet period, the south atlantic convergence zone (zcas) is associated with a convergent moisture output from the amazon to the brazilian southeast, which is responsible for extreme precipitation events (rao et al., 1996). moreover, as observed in figure 2, the seasonal cycle of vegetation follows the pattern of annual variability of precipitation in the pantanal, with the river line and greenness coinciding with the beginning of the rains (de almeida et  al., 2015). these patterns indicates that vegetation phenology tends to follow relatively well-defined temporal patterns (fontana et al., 2015; schwieder et al., 2018). also, according to de almeida et  al. (2015), the cycle of vegetation observed by the ndvi of the pantanal regions can be explained by two factors together, the seasonal pattern of precipitation and the seasonal pattern of floods. observing the variability of the average monthly precipitation between the regions, the cac values corresponded to the maximum value of 212.19 mm in february and a minimum of 15.4 mm in june (figure 2a), while the mean value is 99.9 ± 11.4 (mean ±  standard deviation). in the poc area, the average monthly precipitation was 229.7  mm/month in january (figure 2b), a minimum of 16.5 in august, and an average of 107.6 ± 12.3 (average ± confidence interval). finally, in the bam area the average monthly precipitation was the maximum of 252.4 mm/month in january (figure 2c), a minimum of 11.9 in august, and the mean value was 116.2 ± 13.5. these differences observed in the monthly precipitation values between the regions analyzed cac and poc, poc and bam may be related to the difference in the amount of precipitation over the upper paraguay watershed, where the largest precipitated amounts occurred in the northern and eastern regions of the basin (penatti et al., 2015; macedo et al., 2019), strongly influenced by regional differences (bergier et al., 2018). there was greater standard deviation and greater predominance of below-average values (observing the bottom line of the standard deviation of figure 2a) in the minimum ndvi phase (average september 0.51 ± 0.02) in cac (2005, 2007, 2008, 2010, 2011, 2012 and 2013) as compared to bam areas (0.59 ± 0.02) (2004, 2005, 2010 and 2011) and poc (0.71 ± 0.02) (2005, 2010, 2011 and 2013) (figure 2). higher variability (standard deviation) and higher predominance of lower-than-average ndvi values (0.51 ± 0.02) of cac can be explained by the greater sensitivity of planted, natural and arable pasture areas to rainfall, although precipitation and ndvi are approximately synchronous in the region, vegetation responses differ based on the geographic location of the flooded areas (ivory et al., 2019). however, the lowest standard deviation of the ndvi and the lowest prevalence of extreme values (figure 2b) in poc may be related to local characteristics, such as being close to river flows and bodies of water (miranda et al., 2018a; ivory et al., 2019). the lower mean ndvi in the cac may also be related to high ligneous mortality rates, which favors the development of grass species (lehmann et  al., 2011; miranda et  al., 2018b), and human interference (wessels et al., 2004; jacquin et al., 2010). on the other hand, the highest ndvi value in poc may be related to the influence of precipitation, as the highest precipitated values occurred in the northern and eastern regions of the upper paraguay basin (penatti et al., 2015; macedo et al., 2019). the temporal patterns of ndvi were approximately sinusoidal with the maximum value in march and april, an intense decline from the end of april until the phase of minor ndvi in august, and resuming the increase in october completing the formation of the cycle (figure  3). according to zhang et al. (2006), these points of change in the curvature of the monthly ndvi averages of figure 3 correspond to the transition dates of a phenological cycle of the vegetated surface, which does not change abruptly, but gradually, such as senescence, greenup, dormancy, and maturity. this vegetative development is determined by the continuous increase of green biomass until reaching a maximum quantity (fontana et  al., 2015). for example, in deciduous vegetation in many crops, the emergence of leaves tends to be followed by a period of rapid growth, followed by a relatively stable period of maximum foliar area (dalmolin et al., 2015; schwieder et al., 2018). based on the standard deviation to the second of the year (period of 2000-2016) in figure 3, the greatest variabilities occurred in the phase of decrease and increase of the ndvi (dry period and beginning of wet period). however, the smallest deviations occurred in the phase of maximum ndvi (march, april, and may). the greater variability of ndvi in the dry period may be related to the change in the availability data vs ndvi_c data vs ppt_c data vs ndvi_c data vs ppt_c data vs ndvi_c data vs ppt_c months 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 n d v i 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 0.85 cac poc bam figure 3 – monthly average and standard deviation of the ndvi from the period 2000-2016, in three areas of study, cáceres (cac), poconé (poc) and barão de melgaço (bam), in the northern region of the pantanal in the state of mato grosso. vegetation dynamics and precipitation sensitivity in three regions of northern pantanal of mato grosso 131 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 125-136 issn 2176-9478 of soil water due to the difference in the amount of precipitation between years (miranda et al., 2018b). due to the lower water availability during dry season, early senescence may occur causing more severe and longer dormancy period, as an artifice to maximize the carbon gain, increasing the rates of carbon assimilation of vegetation when the first rains begin (franco et al., 2005; rossatto et al., 2009). so, the biggest difference in the intensity and the variability of the ndvi in the regions of cac, poc, and bam can be associated with strategies of use of the water, in other words, gramineous like those in the cac region are considered intensive explorers, while in the trees and shrubs of forests of poc and bam, explorers are spread out (burgess, 1995). therefore, grasses with dense and shallow root systems make use of provisional water available in the upper layer of the soil, while trees, which have root systems that enter the shallow and deep layers of the soil, have a more constant supply of water in the soil (scanlon et al., 2002). the data from the analysis of the cross-correlation between monthly accumulated precipitation and monthly mean ndvi are provided in table 2 for ccs, poc, and bam regions for the period from 2000 to 2016. the correlation coefficients of the sites were positive and significant in up to a 3-month lag, however, the maximum correlations occurred with a one-month lag between precipitation and ndvi (table 2). the greatest correction between precipitation and ndvi was for the bam region (β = 0.71, p < 0.001), followed by cac and cdvi (respectively, α = 0.69 and β = 0.64 p < 0.001). thus, the results of table 2 indicate the strong synchronicity of precipitation between ccs, poc, and bam regions. in addition, vegetation productivity is out of phase with a delay of at least one month regarding precipitation (ivory et al., 2019). the higher coefficient of cac and bam, as mentioned above, may be related to the greater dependence of vegetation on precipitation, since in the pantanal, differences in vegetation type and soil cover can result in a strong dependence on climate or local conditions (viana and alvalá, 2011; ivory et al., 2019). other studies (de almeida et  al., 2015; penatti et  al., 2015; ivory et  al., 2019) indicate that the seasonal pattern of vegetation productivity in the pantanal is heterogeneous and complex in its relation to the regional climate, such as penatti et al. (2015), as compared to the time series of evi, precipitation and water storage in the pantanal in the upper paraguay basin, and observed a strong relationship between precipitation and vegetation variability, and, in addition, water storage time in different regions of the basin varies based on geomorphology, soil type and plain drainage (ivory et al., 2019). ndvi analysis by wavelet transformation figures 4a, 5a and 6a show that the highest concentrations of wave powers (ranging from -1 to 1, from light blue to dark red) of ndvi in the wave power spectrum (wps) were significant, as they occurred within the line-delimited region (blue) representing the level of significance. these major wavelet powers occurred periodically between 0.5 and 1.3 years, indicating that the cac ndvi series, poc, and bam have a strong annual variation throughout 2000 – 2016. it is also observed (figures 4b, 5b, and 6b) that the time series of the average scale (selected for the period range of 0.3 to 1.3 years) has a gaussian distribution, centered on the peak of the drought, coincident with the generalized senescence. the annual periodicity observed in figure 4a, also observed in figures 2a and 3a, may be associated with the essential aspects of the spatial-temporal variability phenology of the vegetated surface of these sites, that is, the cumulative green throughout the year (fontana et al., 2015; schwieder et al., 2018). the higher power intensity (figure 6a) and the higher variance (figure 4b) in cac, as compared to poc and bam, may be associated with greater variability of vegetation productivity due to a greater influence of the climax of the drought season (de almeida et al., 2015). it was observed in figures 4b and 6b that there was greater variance and greater predominance of higher power intensities for cac and bam (in the years 2005, 2007, 2008, 2010, 2011, 2012, and 2013) as compared with the area of poc (figure 5b). the higher mean-variance and higher predominance of higher power intensities of cac and bam, as mentioned above, may be related to the greater dependence of vegetation on precipitation, but other authors also attribute the higher sensitivity of these areas to extreme weather events such as el niño, for example. gris et al. (2020) analyzed the influence of precipitation on an arboreal species (erythrina fuscano) in the cáceres region and table 2 – cross-correlation between precipitation and ndvi. lag (month) places cac poc bam all correlations are significant for p < 0.001 0 0.66* 0.59* 0.68* 1 0.69* 0.64* 0.71* 2 0.57* 0.50* 0.55* 3 0.29* 0.22* 0.27* *p ≤ 0.001 moraes, t.j. et al. 132 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 125-136 issn 2176-9478 figure 4 – (a) the wave power spectrum of ndvi for the cáceres region (c) from 2000-2016. the region bounded by the u-shaped curved line represents the cone of influence (level of 5% significance). (b) time series of the average band scale 0.3-1.3 years. the line dashed in blue is the 95% confidence level. figure 5 – (a) the wave power spectrum of ndvi for the poconé region of 2000-2016. the region bounded by the u-shaped curved line represents the cone of influence (level of 5% significance). (b) time series of the average band scale 0.3-1.3 years. the line dashed in blue is the 95% confidence level. observed that el niño events reduce precipitation in the pantanal, and in turn result in a decrease in the growth of individuals. also, fortes et al. (2018) identified that el niño events significantly reduced precipitation in the pantanal and resulted in a drop in trunk diameter increment for arboreal species v. divergens. thus, the occurrence of el niño may result in a decrease in precipitation compared to the neutral period (moura et al., 2019) and, consequently, with the reduction of precipitation, the ecosystems respond in a highly plastic way to the availability of water (hilker et al., 2014). average variance values on the 0.3 to 1.3 positive years scale have a gaussian distribution (figures 4b, 5b, and 6b) starting approximately in may, peaking in september, and ending in october. this temporal variation of the series, centered on the peak of the drought, coincides with the generalized senescence, the rift, and the greening of the vegetation of the regions, as seen in figures 2 and 3. thus, the series also exhibits an annual cycle and may be associated with a phenological variation of the vegetated surface (penatti and almeida, 2012). vegetation dynamics and precipitation sensitivity in three regions of northern pantanal of mato grosso 133 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 125-136 issn 2176-9478 conclusion the cycle of increase and decrease of the green of the vegetation follows the pattern of annual variability of precipitation in the pantanal and the rift and greenness (greenness) coincident with the beginning of the rains. in addition, it was observed that the seasonality of precipitation is synchronized and is related to a strongly unimodal pattern with precipitation occurring throughout the upper paraguay basin. in the ndvi time-series profiles, of cac, poc and bam, an intense decline occurred from april until the phase of lower ndvi in august., these points of change in the curvature of the monthly averages of ndvi may correspond to the transition dates of a phenological cycle of the vegetated surface, which changes gradually, such as senescence, greenup, numbness, and maturity. the correlation between precipitation and ndvi for cac, poc, and bam was positive and significant in up to 3 months of lag. however, maximum correlations occurred with a 1-month lag. the greatest correction between precipitation and ndvi was for the bam region, followed by cac and poc, respectively. thus, the results indicate the strong synchronicity of precipitation between cac, poc, and bam regions. in addition, vegetation productivity is out of phase with a delay of at least one month regarding precipitation. these results may be indicative that the seasonal relationships between precipitation and vegetation productivity differ based on the position relative to flooded areas. the largest wavelet powers occurred periodically between 0.5 and 1.3 years, indicating that the ndvi time-series for cac, poc, and bam has a strong annual variation throughout the 2000-2016 period. the annual periodicity observed in cac, such as those of poc and bam, may be associated with the essential aspects of spatial-temporal phenology variability of the vegetated surface of these sites, i.e., cumulative green throughout the year. and the higher power intensity and the higher variance in cac as compared to poc and bam may be associated with greater variability in vegetation productivity due to a greater influence of the climax of the drought season. acknowledgements we thank capes for its financial support to the research group of the postgraduate program in environmental physics at universidade federal de mato grosso. nasa eosdis land processes distributed active archive center (daac), usgs/earth resource observation and science center (eros), for ndvi (mod13c2 v006) and tropical rainfall measuring mission (trmm) products (2011). figure 6 – (a) the wave power spectrum of ndvi for the barão de melgaço (bam) sub-region 2000-2016. the region bounded by the u-shaped curved line represents the cone of influence (level of 5% significance). (b) time series of the average band scale 0.3-1.3 years. the line dashed in blue is the 95% confidence level. contribution of authors: moraes, t.j.: formal analysis, methodology, resources, software, writing – original original draft, writing – review and editing. machado, n.g.: funding acquisition, project administration. biudes, m.s: supervision, validation, visualization, writing – review and editing. banga, n.m.: conceptualization; data curation; investigation. caneppele, l.b.: conceptualization; data curation; investigation. moraes, t.j. et al. 134 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 125-136 issn 2176-9478 references baptista, m.s.p.; assumption, v.a.; seleme, e.p.; sartori, a.l.b., 2018. population structure of albizia niopoides (benth.) burkart e mimosa hexandra micheli (fabaceae) in chaco brasileiro. bulletin of the paraense museum emilio goeldi – natural sciences, v. 12, (2), 169-716. bergier, i., 2013. effects of highland use over lowlands of the brazilian pantanal. science of the total environment, v. 463-464, 1060-1066. https://doi. org/10.1016/j.scitotenv.2013.06.036. bergier, i.; assine, m.l.; mcglue, m.m.; alho, c.j.; silva, a.; guerreiro, r.l.; carvalho, j.c., 2018. amazon rainforest modulation of water security in the pantanal wetland. science of the total environment, v. 619-620, 1116-1125. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.11.163. bispo, r.c.; petrini, m.a.; lamparelli, r.a.c.; rocha, j.v., 2013. supervised classification applied to vegetation mapping in the baron de melgaço municipality (mato grosso state, brazil), using modis imagery. geografia, v. 38, 9-23. biudes, m.s.; nogueira, j.s.; dalmagro, h.j.; axe, n.g.; danelichen, v.h.m.; souza, m.c., 2012. change in the microclimate caused by the conversion of a forest will change to pasture in the north of the pantanal. agri-environmental science journal, v. 10, 61-68. burgess, t.l., 1995. desert grassland, mixed shrub savanna, shrub-steppe, or semidesert scrub. in: mcclaran, m.p.; vandevender, t.r. 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socioambiental. tal fato resultou na exigência de respostas práticas, como a criação de instrumentos legais de gestão ambiental. no contexto do brasil, a partir da lei complementar 140/2011, ficou atribuída aos municípios competência legal para promover o licenciamento de atividades que possam causar impacto ambiental a nível local. dessa forma, o presente estudo buscou identificar, em municípios da região metropolitana de salvador, bahia, brasil, os desafios enfrentados por estes mediante aplicação da lei complementar. o estudo permitiu verificar que 62,0% dos municípios da região metropolitana de salvador estão habilitados para licenciar, porém as dificuldades administrativas apresentadas pelos órgãos ambientais tendem a comprometer a eficácia do licenciamento como instrumento de proteção ambiental, o que favorece os riscos de degradação e exploração desordenadas dos recursos naturais. palavras-chave: licenciamento; meio ambiente; degradação ambiental. abstract based on the economic development model that has been established since the industrial revolution, the environmental issue emerges as a global problem, with contradictions between the economic and industrial model and the socioenvironmental reality. this fact has resulted in the demand for practical responses, such as the creation of legal instruments for environmental management. in the brazilian context, based on the supplemental law 140/2011, the municipalities were in charge of legal competence to promote the licensing of activities that could cause a local environmental impact. thus, this study sought to identify in cities of the metropolitan region of salvador, in bahia, brazil, the challenges faced by them after the supplemental law. the study showed that 62.0% of cities from the metropolitan region of salvador are empowered to license, however the administrative difficulties presented by environmental agencies tend to compromise the effectiveness of licensing as an environmental protection instrument, which favors the risks of uncontrolled degradation and exploitation of natural resources. keywords: licensing; environment; environmental degradation. doi: 10.5327/z2176-9478201613314 desafios para os municípios da região metropolitana de salvador, bahia, frente à descentralização do licenciamento ambiental challenges for the municipalities in the metropolitan region of salvador, bahia state, brazil, regarding the environmental licensing decentralization cardoso, l.l.; carvalho, a.a.e.s. 58 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 57-68 introdução nas últimas décadas, o mundo tem passado por grandes transformações socioeconômicas, culturais e ambientais. a partir da revolução industrial, a relação de dominação homem-natureza foi drasticamente estabelecida, e o homem passou a intensificar a extração de recursos naturais em prol de seu desenvolvimento. consequentemente, o consumo exacerbado de recursos naturais ultrapassou a capacidade de renovação da biosfera, gerando um modelo de desenvolvimento incompatível com o equilíbrio ecológico, o que levou ao desencadeamento da atual crise ambiental. um mundo repleto de sociedades que consomem mais do que são capazes de produzir e do que o planeta pode sustentar é uma impossibilidade ecológica, afirma dias (2004). diante do modelo de desenvolvimento econômico que se estabeleceu, a questão ambiental surge como um problema mundial, apresentando contradições entre o modelo econômico-industrial e a realidade socioambiental. segundo lima (1999, p. 3), essas contradições, engendradas pelo desenvolvimento técnico-científico e pela exploração econômica, se revelaram na degradação dos ecossistemas e na qualidade de vida das populações, levantando, inclusive, ameaças à continuidade da vida no longo prazo. a preocupação com os efeitos negativos que ameaçam a qualidade de vida impulsionou reflexões e reações sociais em todo o mundo. discussões sobre problemas socioambientais ganharam força por volta dos anos 1960 e 1970, e foram se afirmando nos movimentos sociais por meio de produções científicas, agências e políticas públicas e organismos governamentais nacionais e internacionais (lima, 1999), em busca de um desenvolvimento capaz de incorporar critérios de sustentabilidade. isso levou à exigência de respostas práticas, tais como a criação de instrumentos legais, a exemplo o licenciamento ambiental, considerado “notório instrumento da tutela preventiva do meio ambiente” (carvalho, 2006, p. 1) capaz de limitar as ações humanas, de forma a adequar o desenvolvimento econômico à proteção do meio ambiente. no brasil, a partir dos anos 1980, os movimentos por justiça ambiental impulsionaram as conquistas sociais que contribuíram para a construção da cidadania (sanjuan, 2007) e favoreceram o processo de elaboração da legislação ambiental, possibilitando incorporar às políticas públicas a problemática ambiental enfrentada. dessa forma, em 1981, foi sancionada a lei federal 6.938 que instituiu a política nacional de meio ambiente (pnma) e criou o sistema nacional de meio ambiente (sisnama) e o conselho nacional de meio ambiente (conama), estabelecendo como objetivo a preservação, melhoria e recuperação da qualidade ambiental propícia à vida, visando assegurar, no país, condições ao desenvolvimento socioeconômico, aos interesses da segurança nacional e à proteção da dignidade da vida humana (brasil, 1981, p.1). a temática ambiental e o compromisso para o desenvolvimento sustentável estão explícitos na constituição federal de 1988, em seu capítulo vi do meio ambiente, art. 225: art. 225 – todos têm direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado, bem de uso comum do povo e essencial à sadia qualidade de vida, impondo-se ao poder público e à coletividade o dever de defendê-lo e preservá-lo para as presentes e futuras gerações (brasil, 2000, p. 138). conforme afirma dias (2004), o brasil possui uma legislação ambiental muito avançada. porém, durante anos, foram evidenciadas dificuldades administrativas de gerenciamento ambiental, uma vez que a constituição federal de 1988 outorga competência comum a todos os entes federados para proteção do meio ambiente, conforme estabelecido no art. 23 da constituição federal: art. 23 – é de competência comum da união, dos estados, do distrito federal e dos municípios: vi – proteger o meio ambiente e combater a poluição em qualquer de suas formas; vii – preservar as florestas, fauna e a flora (brasil, 2000, p. 17). para tanto, verificou-se que a definição do papel de cada ente federativo era de fundamental importância para a eficácia das normas e da melhor gestão dos instrumentos de proteção ambiental (mma, 2009a). dentro desse desafios para os municípios da região metropolitana de salvador, bahia, frente à descentralização do licenciamento ambiental 59 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 57-68 contexto, a criação da resolução do conama 237/97 ficou entendida como um marco histórico e conceitual da política de meio ambiente (marconi; borinelli; capelari, 2012), uma vez que instituiu um sistema de licenciamento ambiental no qual as competências para o licenciamento foram distintamente atribuídas aos entes federados, levando em consideração a localização do empreendimento, a abrangência dos impactos diretos ou em razão da matéria (mma, 2009a), dando início ao processo de descentralização. mesmo após a divulgação da resolução do conama 237/97, conflitos de competência continuaram a ser evidenciados, a exemplo do “caso da usina hidroelétrica corumbá iv, cujo licenciamento foi inicialmente feito pelo estado de goiás e depois transferido para a união, por decisão judicial” (mma, 2009a, p. 23). desse modo, conforme afirma guerra (2012), o país necessitava que as atribuições de competência em matéria ambiental fossem definidas por meio do poder legislativo. o processo de descentralização da gestão ambiental foi legalmente definido por meio de publicação da lei complementar (lc) 140, em 08 de dezembro de 2011, a qual fixa normas para a cooperação dos entes federados nas ações administrativas relativas à proteção do meio ambiente (brasil, 2011). segundo guerra (2012, p. 138), um dos principais aspectos da referida lc foi o de estabelecer a um único órgão ambiental a responsabilidade pelo licenciamento ambiental, pela supressão da vegetação, pela fiscalização e pela aplicação das sanções administrativas previstas em lei. baseando-se na nova lei, ficou atribuída aos municípios competência sobre os assuntos de âmbito local, como promoção do licenciamento ambiental das atividades ou de empreendimentos que causem ou possam causar impactos ambientais, seguindo a tipologia definida pelos conselhos estaduais de meio ambiente, que levam em consideração: critério de porte, potencial poluidor e natureza da atividade (brasil, 2011). no estado da bahia, a legislação ambiental foi implementada a partir da década de 1970 por meio da lei 3.163, de 04 de outubro de 1973, a qual deu origem ao conselho de proteção ambiental (cepram), que formulou a política estadual de controle da poluição, impulsionando um grande avanço na área ambiental (sanjuan, 2007). posteriormente, com a criação da lei 3.858/80, atribuiu-se ao cepram o papel de órgão superior do sistema estadual de administração dos recursos ambientais (seara), atual sistema estadual de meio ambiente (sisema), que tem como finalidade promover a conservação, defesa e melhoria do ambiente em benefício da qualidade de vida (sema, 2014), favorecendo a criação de mecanismos para implementar a política ambiental do estado. segundo sanjuan (2007), a bahia iniciou o processo de descentralização da gestão ambiental, bem como o disciplinamento do licenciamento e da fiscalização das atividades de impacto ambiental local em 1999, com a aprovação da resolução do cepram 2.150/99. acompanhando a evolução da legislação ambiental brasileira, o estado da bahia realizou ao longo dos anos revisões e atualizações de suas leis, buscando ampliar a eficácia e a agilidade nos processos de gestão ambiental de acordo com as previsões federais. em atendimento ao disposto no art. 9o, xiv, alínea “a”, da lc 140/2011, e à necessidade de estabelecer procedimentos de descentralização do licenciamento ambiental, o cepram instituiu, em 31 de outubro de 2013, a resolução 4.327, que dispõe sobre as atividades de impacto local de competência dos municípios baianos e fixa as normas de cooperação entre os entes federados com vista a proteção do meio ambiente. a referida resolução estabelece ainda, em seu art. 4o, que os municípios deverão instituir seu sistema municipal de meio ambiente por meio de órgão ambiental capacitado e pelo conselho de meio ambiente, nos seguintes termos: i – possuir legislação própria que disponha sobre a política de meio ambiente e sobre a polícia ambiental administrativa, que discipline as normas e procedimentos do licenciamento e da fiscalização de empreendimentos ou atividades de impacto local; ii – ter implementado e estar em funcionamento o conselho municipal de meio ambiente; iii – possuir em sua estrutura administrativa órgão responsável com capacidade administrativa e técnica interdisciplinar para o licenciamento, controle e fiscalização das infrações ambientais das atividades e empreendimentos e para a implementação das políticas de planejamento territoriais (bahia, 2013, p. 4). com previsão em lei federal 6.938/81, na constituição federal de 1988, e em lei estadual 10.431/2006 e suas alterações, o licenciamento ambiental passa a cardoso, l.l.; carvalho, a.a.e.s. 60 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 57-68 ser considerado por diversos autores como o principal instrumento da gestão ambiental. esse instrumento segue o princípio da prevenção, conforme afirma carvalho (2006), uma vez que é empregado com o objetivo de evitar a ocorrência de danos ambientais. conforme o art. 1o da resolução do conama 237/97, o licenciamento ambiental é definido como: i – licenciamento ambiental: procedimento administrativo pelo qual o órgão ambiental competente licencia a localização, instalação, ampliação e a operação de empreendimentos e atividades utilizadoras de recursos ambientais, consideradas efetiva ou potencialmente poluidoras ou daquelas que, sob qualquer forma, possam causar degradação ambiental, considerando as disposições legais e regulamentares e as normas técnicas aplicáveis ao caso (brasil, 1997, p. 1). a fim de modernizar e melhor qualificar os processos de gestão ambiental na bahia, foram criadas, a partir da lei estadual 10.431/2006, posteriormente alterada pela lei 12.377/2011, novas modalidades de licenciamento, tais como: licença prévia (lp), assim denominada por ser concedida na fase preliminar de planejamento do empreendimento ou atividade, atestando sua viabilidade ambiental. nesta fase, são estabelecidos os requisitos básicos e condicionantes para serem atendidos nas próximas etapas. em seguida, realiza-se a licença de instalação (li), que é concedida para a implantação do empreendimento ou atividade, após verificar se houve o cumprimento das especificações exigidas na fase inicial. quando se checa a necessidade de realizar avaliação da eficiência das medidas que foram adotadas para a fase de operação, concede-se, a título precário, a lp de operação (lpo) que será válida por 180 dias. por fim, é outorgada a licença de operação (lo), após verificação do cumprimento das exigências constantes das anteriores. além dessas, há ainda outras licenças que serão concedidas para atividades ou empreendimentos em condições específicas, tais como: licença de alteração (la), quando há a necessidade de ampliar ou modificar atividades, empreendimentos ou processos regularmente existentes; licença unificada (lu), que será concedida quando as características do empreendimento permitirem, conforme regulamento, a emissão de uma única licença, contemplando todas as fases (localização, implantação e operação). para as atividades ou os empreendimentos que foram instalados ou iniciaram seu funcionamento anteriormente à regulamentação da referida lei estadual, será concedida a licença de regularização (lr) perante comprovação da recuperação e/ou compensação ambiental de seu passivo. existe ainda a licença ambiental por adesão e compromisso (lac), que é concedida eletronicamente, para situações específicas previstas na lei de atividades e empreendimentos de baixo e médio potencial poluidor, de forma que o licenciamento é realizado por meio de uma declaração de adesão e compromisso feita pelo empreendedor, em cumprimento aos critérios estabelecidos pelo órgão licenciador (bahia, 2011). é notório o processo de adequação legal pelo qual o estado da bahia vem passando, visando atender ao princípio da descentralização administrativa na gestão ambiental, bem como a municipalização do licenciamento ambiental, com vista ao cumprimento das exigências legais estabelecidas pela federação, fixadas principalmente com o advento da lc 140/2011. sabe-se que, para atender a tal princípio, os estados e municípios deverão investir em novas tecnologias, infraestrutura e qualificação de recursos humanos (guerra, 2012), evidenciando, portanto, um grande desafio para os municípios, os quais passam a assumir legalmente uma responsabilidade anteriormente conferida ao estado. dentro desse contexto, é que o presente estudo pretende identificar, em municípios da região metropolitana de salvador (rms), os desafios enfrentados por estes diante da resolução do cepram 4.327/2013, que disciplina e municipaliza o processo de licenciamento ambiental, em atendimento à lc 140/2011. materiais e métodos o estudo foi desenvolvido por meio de pesquisa qualiquantitativa e exploratória, contemplando o levantamento bibliográfico, realizado por meio de artigos acadêmicos e literatura específica, e o documental referente às legislações ambientais federais e estaduais pertinentes à temática ambiental. também foi feita a coleta de dados por meio de entrevistas realizadas nas secretarias de meio ambiente dos municípios da rms, desafios para os municípios da região metropolitana de salvador, bahia, frente à descentralização do licenciamento ambiental 61 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 57-68 com o objetivo de verificar in loco a sua adequação à resolução do cepram 4.327/2013. inicialmente, realizou-se a delimitação da área de estudo, por meio do levantamento do perfil socioeconômico dos municípios baianos, o que levou à escolha da rms, composta de 13 municípios, com representatividade superior a 40% de participação nas atividades econômicas do estado. conforme o ministério do meio ambiente – mma (2009b), toda dinâmica econômica reflete diretamente nas atividades de gestão dos órgãos ambientais, principalmente naquelas relacionadas ao licenciamento ambiental. os dados foram obtidos por meio de consulta ao endereço eletrônico do instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge), realizada em setembro de 2014 (sei/ibge, 2011). a partir da delimitação inicial, houve a seleção dos municípios habilitados pela secretaria estadual de meio ambiente (sema) estadual, por meio da portaria 33, publicada em 10 de maio de 2013, seguindo o enquadramento preestabelecido pelo cepram, sendo considerados aptos a realizar o licenciamento ambiental nos termos da lc 140/2011. dessa forma, o objeto de estudo foi definido como os municípios da região metropolitana de salvador, incluindo oito deles: camaçari, candeias, lauro de freitas, mata de são joão, pojuca, salvador, são francisco do conde e são sebastião do passé. as informações foram coletadas entre setembro e outubro de 2014, por meio do acesso aos sites da sema e do sistema estadual de informações ambientais e de recursos hídricos (seia). a coleta de dados dos municípios foi feita por entrevista semiestruturada, seguindo um roteiro preestabelecido, composto de 13 questões, escritas com linguagem simples e direta, visando favorecer a análise dos dados. as entrevistas foram realizadas entre 7 e 18 de novembro de 2014 com membros dos órgãos municipais competentes, com o objetivo de traçar um perfil ambiental, bem como identificar os desafios enfrentados pelos municípios para administrar o processo de licenciamento ambiental. a análise de dados apresentou caráter descritivo e foi realizada pela compreensão dos levantamentos bibliográfico e documental, bem como da compreensão dos resultados das entrevistas. para auxiliar a interpretação e tabulação dos dados obtidos por meio das entrevistas, utilizou-se um software de planilhas eletrônicas – microsoft office excel versão 2007. para melhor compreensão, os resultados encontrados foram apresentados em formato de gráficos. resultados e discussão a bahia encontra-se dividida em regiões chamadas de “territórios de identidade”, as quais foram reestruturadas a fim de permitir a visualização do nível de concentração das atividades econômicas dentro do estado. entre os territórios definidos, encontra-se a rms, que atualmente tem representatividade superior a 40% das riquezas, contando com a participação expressiva de três dos seus municípios destacados entre os cinco mais ricos da bahia, de acordo com a tabela 1 (sei/ibge, 2011). conforme divulgação no site da sema, até a data de conclusão do presente trabalho, do total de 417 municípios do estado da bahia, 203 declararam-se capacitados para o licenciamento ambiental, segundo o que está definido pela resolução do cepram 4.327/13 em atendimento aos requisitos da lc 140/2011, ou seja, 49% dos municípios baianos declararam capacidade para a atividade de licenciamento, bem como definiram seus respectivos níveis de competência. além disso, conforme as planilhas divulgadas pela sema, 35% dos municípios não se manifestaram quanto a sua capacidade e 16% declararam-se incapacitados (figura 1). nota-se que uma grande parcela dos municípios ainda não possui ou não declarou capacidade necessária para responsabilizar-se pelo licenciamento. segundo o art. 10, § 2o, da resolução do cepram 4.327/13, os municípios que informaram falta de capacidade deverão buscar medidas para implementar a estrutura necessária ao cumprimento da lc 140/2011, no prazo máximo de dois anos. enquanto caracterizada a inexistência e/ou inaptidão de capacidade municipal para o desempenho das ações administrativas de licenciamento e autorização ambiental, as atividades serão desenvolvidas pelo estado, por meio da instauração de competência supletiva, conforme prevê o art. 10 de referida lei. cardoso, l.l.; carvalho, a.a.e.s. 62 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 57-68 verifica-se que 62% dos municípios da rms declaram-se capacitados para o licenciamento ambiental, sendo eles: camaçari, candeias, lauro de freitas, mata de são joão, pojuca, salvador, são francisco do conde e são sebastião do passé. uma vez que a dinâmica econômica reflete diretamente nas atividades de gestão ambiental (mma, 2009b), os dados obtidos estão de acordo com os estudos realizados por ribas, kohler e costa (2013) no rio grande do sul, mostrando a tendência de que quanto maior o produto interno bruto (pib) do município, maior será a participação e capacidade deste na gestão ambiental. segundo os autores, “a variável econômica local é fator determinante para a implantação da gestão tabela 1 – cinco maiores municípios em relação ao produto interno bruto, bahia, 2010–2011. pib pib total (em milhões) participação no estado 2010 2011 (1) 2010 2011 (1) estado 154.340,46 159.868,62 100 100 município 65.186,51 68.052,93 42,24 42,57 salvador 36.480,99 38.819,52 23,64 24,28 camaçari 13.328,18 12.313,92 8,64 7,70 feira de santana 7.470,44 8.270,81 4,84 5,17 candeias 4.197,94 4.705,02 2,72 2,94 simões filho 3.708,95 3.943,66 2,40 2,47 pib: produto interno bruto; em amarelo estão os municípios que pertencem à região metropolitana de salvador. falta de capacidade (16%) não manifestado (35%) capacitados (49%) figura 1 – representação dos municípios quanto à capacidade declarada para o licenciamento ambiental. desafios para os municípios da região metropolitana de salvador, bahia, frente à descentralização do licenciamento ambiental 63 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 57-68 do licenciamento ambiental municipalizado” (ribas; kohler; costa, 2013, p. 67). tomando por base os itens de qualificação mínima, estabelecidos pela resolução do cepram 4.327/13, foi possível verificar que todos os municípios habilitados e entrevistados possuem legislação própria e, em sua maioria (75%), implementaram o código municipal de meio ambiente, sendo que 25% encontram-se na forma de leis e decretos. segundo o ibge (brasil, 2013), “a legislação ambiental municipal pode se apresentar em diferentes formatos, não excludentes” (p. 70), entre eles a lei orgânica do município, o código ambiental, ou mesmo integrando o plano diretor conforme definido pelo estatuto da cidade (lei 10.257/2001). quando os municípios foram questionados sobre o conselho de meio ambiente, a maioria absoluta informou possuir conselhos implementados (87%) ou em fase de implementação (13%), conforme previsão legal, mantendo-os ativos por meio da realização de reuniões, as quais seguem calendários preestabelecidos e reuniões extraordinárias conforme demanda. segundo os entrevistados, a participação ativa dos conselhos contribui positivamente para o desenvolvimento dos processos de gestão ambiental e para a eficácia do licenciamento, corroborando com as ideias defendidas por sanjuan (2007), a qual afirmou que os conselhos se constituem em um importante canal de participação, que possibilita a sociedade fazer escolhas em prol do bem comum. verificou-se que nenhum dos municípios em questão possui um sistema municipal de informação sobre o meio ambiente instalado, o que vai de encontro à determinação da resolução 4.327/13, quando institui que os municípios, por meio do órgão ambiental capacitado, deverão organizar e manter o referido sistema. segundo pesquisa realizada por costa e vasconcelos, em 2009, no então centro de recursos ambientais (cra), atualmente instituto do meio ambiente e recursos hídricos (inema), foi possível constatar que o sistema de informação tem uma atuação muito importante nas atividades das áreas envolvidas nos processos de licenciamento e fiscalização ambiental, permitindo a visualização em tempo real de todos os processos, o que contribui, por exemplo, para o acompanhamento de indicadores, relatórios, condicionantes e eficiência na prestação de informação e atendimento à sociedade. desse modo, a ausência de um sistema municipal de informação torna os processos mais lentos e mais suscetíveis a descumprimento de prazos, o que implica no enfraquecimento dos instrumentos de controle ambiental e, consequentemente, em medidas para a defesa do meio ambiente. entre os critérios para habilitação dos municípios ao licenciamento ambiental, encontra-se ainda a capacidade administrativa e técnica interdisciplinar dos órgãos competentes. desse modo, quando questionados sobre possuir equipe técnica interdisciplinar, verificou-se que 87% dos municípios atendem a este critério, contando com profissionais capacitados em diversas áreas, de acordo com as particularidades de cada município. vieira e weber (2008) afirmam que, de acordo com as peculiaridades locais, o ideal seria o município possuir um quadro profissional com, no mínimo, um geólogo ou engenheiro de minas, biólogo, engenheiro agrônomo ou civil, engenheiro florestal, sociólogo, entre outros profissionais capacitados para atender às demandas ambientais. a análise da figura 2 permite notar que camaçari é o município com maior heterogeneidade na composição de sua equipe técnica, tendo, além dos cargos descritos, profissionais nas áreas de gestão ambiental, administração e engenharia de agrimensura. conforme divulgação da sema, camaçari declarou capacidade de licenciamento em nível 3, que contempla uma variedade maior de tipos de atividades ou empreendimentos com potenciais poluidores variados, o que pode justificar a formação da equipe técnica mais ampla. no entanto, observa-se que o município de pojuca, apesar de também licenciar em nível 3, apresentou uma equipe técnica bastante reduzida, composta apenas por um biólogo, um engenheiro ambiental e um economista. acredita-se que tal situação pode comprometer a eficácia dos licenciamentos atualmente realizados. o oposto acontece com o município de são sebastião do passé, que apresentou equipe técnica reduzida, porém declarou capacidade de gestão em nível 1. possuir equipe técnica interdisciplinar é um critério de fundamental importância nos processos de licenciamento ambiental, uma vez que tal atividade requer a avaliação de diferentes aspectos ambientais, levandose em consideração os meios físicos, biológicos e socioeconômicos, bem como os possíveis impactos que podem ser causados na área em que será instalada a atividade ou o empreendimento. portanto, os órgãos cardoso, l.l.; carvalho, a.a.e.s. 64 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 57-68 ambientais municipais devem formar uma equipe constituída por diversos profissionais habilitados, de modo que as análises realizadas e a proteção do meio ambiente local tornem-se efetivas. outro aspecto analisado, frente à equipe técnica dos órgãos competentes, diz respeito ao regime de trabalho dos profissionais. com base nas informações obtidas, verifica-se que entre os municípios há uma prevalência de cargos comissionados (figura 3), o que confere um risco à continuidade e eficiência no acompanhamento dos processos de licenciamento e fiscalização ambiental. segundo agnes et al. (2009), grande parte dos técnicos municipais possui cargos de confiança dos prefeitos, o que causa uma rotatividade entre eles e, dessa forma, comprometem a continuidade e o aprimoramento da qualificação técnica, refletindo negativamente sob a competência de licenciar que cabe aos municípios. é possível verificar, por meio da análise da figura 3, que, proporcionalmente, os municípios de candeias e mata de são joão apresentaram maior número de funcionários comissionados. além disso, o quadro funcional destes dois municípios é composto de cargos comissionados, diferentemente de salvador, que apresentou 100% de sua equipe técnica de licenciamento composta por profissionais atuando em regime estatuário. os resultados podem estar relacionados à capacidade de gestão pública dos municípios. uma manifestação importante dos responsáveis pelos órgãos municipais de meio ambiente diz respeito ao acompanhamento de condicionantes das licenças ambiólogo 16 14 12 10 8 6 4 2 0 ca m aç ar i ca nd ei as la ur o de f re ita s m at a de s ão jo ão po ju ca sa lv ad or sã o fr an ci sc o do c on de sã o se ba sti ão d o pa ss é outros engenheiro florestal engenheiro ambiental engenheiro agrônomo geólogo figura 2 – composição da equipe técnica dos órgãos ambientais dos municípios. desafios para os municípios da região metropolitana de salvador, bahia, frente à descentralização do licenciamento ambiental 65 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 57-68 estagiários comissionados estatuários a b estatuário (42%) estagiário (4%) comissionado (54%) 16 14 12 10 8 6 4 2 0 ca m aç ar í ca nd ei as la ur o de f re ita s m at a de s ão jo ão po ju ca sa lv ad or sã o fr an ci sc o do c on de sã o se ba sti ão d o pa ss é bientais. para tal atividade, todos os municípios informaram ter um esquema de fiscalização e controle, de modo que 75% destes declararam estabelecer calendários com datas previstas para os acompanhamentos, enquanto que 25% realizam fiscalizações mediante a solicitação para renovação ou emissão de novas licenças. porém, a maioria dos municípios (62%) sinalizou a dificuldade de manter o acompanhamento periódico das condicionantes, em virtude da indisponibilidade de veículo e corpo técnico exclusivo para tal atividade, o que consequentemente pode inviabilizar os mecanismos de controle e comprometer a efetividade do licenciamento ambiental. brandt e avelar (2010) observaram em seus estudos que o estabelecimento de condicionantes passou a ser o principal mecanismo de verificação de conformidade ambiental dos empreendimentos, por meio da fiscalização ou renovação das licenças ambientais. no entanto, os autores ressaltam que a simples verificação de cumprimento dos condicionantes não oferece segurança necessária ao processo de licenciamento. conforme análise dos relatos dos entrevistados, verificou-se que o município de são francisco do conde apresentou a melhor condição para o acompanhamento dos condicionantes por possuir equipe de fiscalização que se divide em dois grupos: • grupo 1 – equipe que realiza fiscalização rotineira com saídas regulares e atendimento a denúncias; e • grupo 2 – equipe de fiscalização que realiza inspeções nos empreendimentos, conforme calendários preestabelecidos após emissão das licenças. por meio das entrevistas, foi possível constatar ainda outras dificuldades enfrentadas pelas equipes que compõem os órgãos ambientais, conforme a figura 4. a análise da figura 4 indica que a principal dificuldade enfrentada diz respeito aos recursos técnicos (32%), seguida dos recursos financeiros, da infraestrutura e da capacitação técnica, com 18%. algumas dessas dificuldades foram também visualizadas em estudos realizados em outros estados brasileiros e consideradas por diferentes autores como os principais desafios diante do processo de descentralização da gestão ambiental, em que os municípios assumem a competência pelo licenciamento ambiental local (agnes et al., 2009; marconni; borinelli; capelari, 2012; ribas; kohler; figura 3 (a e b) – regime de trabalho dos profissionais técnicos que compõem os órgãos ambientais. cardoso, l.l.; carvalho, a.a.e.s. 66 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 57-68 costa, 2013). tais dificuldades podem comprometer o desenvolvimento da gestão ambiental que cabe aos órgãos competentes, refletindo, portanto, em estudos e avaliações sem o rigor necessário, com informações incompletas e superficiais, não sendo suficientes para identificar os reais impactos que podem ser causados a partir da instalação ou do funcionamento de atividades ou empreendimentos potencialmente poluidores, afetando diretamente a proteção ao meio ambiente. foi possível identificar ainda em 14% dos relatos que existem dificuldades relacionadas diretamente com a administração municipal, tais como a falta de valorização das problemáticas ambientais por parte dos próprios gestores municipais e demais secretarias, de forma que conflitos de interesses acabam muitas vezes por deixar as demandas da área ambiental em segundo lugar. com relação aos desafios encontrados para o licenciamento em nível municipal, marconni, borinelli e capelari (2012) citam ainda a possibilidade de corrupção dos processos pelos poderes locais, uma vez que a proximidade com empresários faz com que a administração fique suscetível a projetos ilegais, tornando-se possível, segundo eles, ocorrer o afrouxamento das exigências legais, o que consequentemente levaria ao risco de explorações desordenadas dos recursos naturais. conclusões o estudo permitiu verificar que 62% dos municípios da rms já estão habilitados para realizar o licenciamento ambiental de empreendimentos e atividades que possam causar impactos locais, conforme homologação das declarações dos níveis de capacidades feitas à secretaria de meio ambiente estadual, previamente estabelecidos pelo cepram, seguindo uma tendência nacional ao cumprimento das diretrizes estabelecidas pela lc 140/2011. os municípios estudados apresentaram-se em conformidade com os critérios legais estabelecidos pela resolução do cepram 4.327/2013, porém verificou-se que a gestão ambiental municipal ainda encontra diversas dificuldades no que diz respeito aos processos de licenciamento ambiental, como indisponibilidade de recursos técnicos e financeiros, infraestrutura, deficiência nos processos de capacitação continuada da equipe técnica e acompanhamentos dos condicionantes das licenças ambientais. recursos financeiros (18%) capacitação técnica (18%) outras (14%) infraestrutura (18%) recursos técnicos (32%)recursos financeiros (18%) figura 4 – principais dificuldades enfrentadas pelos órgão ambientais municipais. desafios para os municípios da região metropolitana de salvador, bahia, frente à descentralização do licenciamento ambiental 67 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 57-68 as dificuldades apresentadas pelos órgãos ambientais municipais competentes revelam uma necessidade de melhoria e adequação das condições administrativas dos órgãos, de modo que estes tenham capacidade efetiva ao cumprimento das demandas adquiridas, diante do processo de municipalização do licenciamento. tais dificuldades tendem a comprometer a eficiência do licenciamento como instrumento de proteção ambiental, o que consequentemente favorece os riscos de degradação e exploração exacerbadas dos recursos naturais, tornando-se cada vez mais distante o alcance do desenvolvimento sustentável. os desafios a serem superados pelos municípios compreendem, principalmente, a composição de equipes técnicas multidisciplinares e com regime estatutário, melhores condições para o acompanhamento dos condicionantes de licença, capacitação de técnicos e gestores em temas relacionados à questão ambiental mediante realidade local e maior ação de fiscalização e controle, visando reduzir a possibilidade da ocorrência dos conflitos de interesse e comprometimento do ambiente em detrimento do capital. dentro desse contexto, sugere-se que novos estudos sejam desenvolvidos, abrangendo um número maior de municípios em diferentes regiões do estado, a fim de melhor compreender os desafios e avaliar os possíveis impactos que a municipalização do licenciamento tem gerado, e dessa forma buscar mecanismos que possam contribuir para um desempenho efetivo na gestão ambiental municipal em prol da proteção ambiental e da garantia de melhores condições de sobrevivência das presentes e futuras gerações. referências agnes, c. c.; calegari, l.; gatto, d. a.; stangerlin, d. m. uma discussão sobre a descentralização da gestão ambiental. revista científica eletrônica de engenharia florestal, são paulo, v. 8, n. 14, p. 53-73, 2009. bahia. lei no 12.377, de 28 de dezembro de 2011. legislação ambiental. sistema estadual de informações ambientais e recursos hídricos, 2011. disponível em: <http://www.seia.ba.gov.br/legislacao-ambiental/leis/lei-n-12377-de-28-dedezembro-de-2011>. acesso em: 06 out. 2014. ______. resolução cepram 4.327, de 31 de outubro de 2013. dispõe sobre as atividades de impacto local de competência 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riverside population; environmental conflicts; traditional ecological knowledge. r e s u m o o alagamento das sete quedas para a formação da usina hidrelétrica de itaipu, no rio paraná, gerou impactos sobre a pesca. o objetivo deste estudo foi analisar a percepção ambiental dos pescadores da região do parque nacional de ilha grande sobre as mudanças ambientais ocorridas após a formação do reservatório de itaipu e sua relação com a pesca da região. a coleta de dados foi realizada por meio de entrevistas, com roteiro semiestruturado, devidamente aprovado pelo conselho de ética da universidade estadual do oeste do paraná. esse roteiro contém 26 perguntas direcionadas ao levantamento das características socioeconômicas da atividade e das alterações ocorridas desde 1980 até 2020. as variáveis qualitativas foram analisadas. os resultados mostraram que os pescadores possuem conhecimento e percepção sobre as mudanças ambientais ocorridas nos últimos 40 anos e sobre as consequências destas nos espaços de pesca e moradia onde estão inseridos. demonstraram discernimento sobre as alterações no leito, no curso e nas margens do rio paraná, sobre assoreamento, bem como ciência da diminuição e/ou extinção de espécies de peixes, alinhados com o encontrado na literatura científica. assim, para os pescadores artesanais, o alagamento acarretou perdas sociais, culturais e econômicas. torna-se necessária a atuação dos poderes públicos, amparados por informações científicas, orientando ações de educação ambiental e medidas mitigadoras dos impactos ambientais gerados e de apoio aos pescadores. palavras-chave: pesca; população ribeirinha; conflitos ambientais; conhecimento ecológico tradicional. environmental perception of artisanal fishermen in the region of ilha grande national park, pr/ms, after the formation of the itaipu reservoir: traditional knowledge and human-nature interaction percepção ambiental dos pescadores artesanais da região do parque nacional de ilha grande, pr/ms, após a formação do reservatório de itaipu: conhecimentos tradicionais e interação pessoa-natureza bárbara machado duarte1 , elaine antoniassi luiz kashiwaqui2 , rosinara virgínia ferreira yunes1 , paulo vanderlei sanches1 1universidade estadual do oeste do paraná – toledo (pr), brazil. 2universidade estadual de mato grosso do sul – mundo novo (ms), brazil. correspondence address: bárbara machado duarte – rua dr. oliveira castro, s/n., casa 7, vila naval – centro – cep: 85980-000 – guaíra (pr), brazil. e-mail: babimduarte@hotmail.com conflicts of interest: the authors declare no conflicts of interest. funding: coordination for the improvement of higher education personnel (capes). received on: 01/25/2023. accepted on: 04/29/2023. https://doi.org/10.5327/z2176-94781544 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 https://orcid.org/0000-0001-5569-0553 https://orcid.org/0000-0002-4493-2980 https://orcid.org/0000-0002-3301-5466 https://orcid.org/0000-0003-2159-9115 mailto:babimduarte@hotmail.com https://doi.org/10.5327/z2176-94781544 http://abes-dn.org.br/ http://www.rbciamb.com.br duarte, b.m. et al. 82 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023 | 81-90 issn 2176-9478 introduction aiming at greater economic development between the 1970s and 1980s, the electricity sector took up space in environmental discussions, when the promotion of large hydroelectric projects (oliveira, 2018) promised to solve the problems of energy demand (pimentel, 2012). these, despite their importance for the country’s economy, brought several environmental, social and political impacts (suassuna, 2007; maldaner et  al., 2019). since then, the construction of hydroelectric plants (pimentel, 2012) is the basis of the country’s demand for electricity. in order to build these plants, it is necessary to modify the course of the rivers, such as by transforming the lotic environment into a semi-lentic one, and this is facilitated by the occurrence of flooding (agostinho, 1994; benedito-cecílio et al., 1997). with flooding, water reservoirs are created for energy production of different proportions (agostinho and júlio jr., 1999; agostinho et  al., 2008), from run-ofriver and small reservoirs (luiz et al., 2003) to large ones, which flood wide areas of the terrestrial environment (terrin and blanchet, 2019). through these floods, changes occur in the water regime and the formation of microclimates which impair the biological diversity present there, and may even extinguish certain species of the fauna and flora (terrin and blanchet, 2019). an example of these large hydroelectric projects is the itaipu hydroelectric plant, which began operating in 1982. it is located on the paraná river, between brazil and paraguay, producing energy that corresponds to 10.8% of the energy produced in brazil (itaipu, 2010). however, it replaced the natural obstacle previously represented by the sete quedas, and the authorization for this flood was based on studies carried out between 1977 and 1981 (ribeiro et al., 2012). with its construction, the hydrology of the paraná river was altered, influencing the entire biota of the river channel and its surroundings, causing major changes in fishing yield and the replacement of fish species that had been caught until then (agostinho et al., 2008; hoeinghaus et al., 2009). in addition, traditional riverside populations were displaced from their properties due to the flooding, which reflected in a restructuring of the regional space in terms of population, especially in tourism (giacomin, 2005) and fishing (hoeinghaus et al., 2009). it is noteworthy that the resettlement of riverside communities for the purpose of construction works is an outcome of hydroelectric plant implementation (guerra and carvalho, 1995). however, socio-environmental conflicts arise as a result of these endeavors. due to the flooding of the surrounding areas (especially the sete quedas), social, cultural, economic (giacomin, 2005) and environmental changes took place. together with the iguaçu river falls in foz do iguaçu, paraná, the old sete quedas national park on the border of the states of paraná and mato grosso do sul, between the cities of guaíra and mundo novo, provided a spectacle of beauty, with some of the most popular venues for tourists from all over brazil (schneider, 2009) and the world. over the years and with the environmental changes in the region, several species that were commonly captured in abundance by fishermen gave way to introduced species with less economic value (agostinho and júlio jr., 1996; agostinho et al., 2008; hoeinghaus et al., 2009; de paula, 2017). in addition to this economic loss, the fishermen had their customs and knowledge affected by the sudden change in the environment (paula, 2011). this fact may represent an abrupt change in social and behavioral paradigms, in the face of changes in the natural environment (guerra and carvalho, 1995; giacomin, 2005). in this sense, the knowledge withheld by artisanal fishermen (subsistence fishing), who depend directly on natural resources (carvalho, 2002; assis et al., 2020), helps to understand the anthropic impacts and may provide a basis for environmental education actions (cecchin and limberger, 2011). such knowledge is the result of environmental perception and, according to tuan (1980, p. 284-285), “all men share common attitudes and perspectives, but the vision that each person has of the world is unique and in no way is futile”. this means that each individual has their own interpretation of space, according to their reality. similarly, environmental perception is portrayed by silva-meneses (2018) as knowledge that allows individuals to feel the environment around them, strengthening the community’s relationship with nature. for the fishermen, this empirical knowledge of their surroundings is a consequence of the daily use of natural resources. it allows them to formulate their vision of the environment (carvalho, 2002), which is in turn translated into traditional ecological knowledge that relates the wisdom of riverside dwellers in relation to activities practices exercised with the use and dependence on natural resources (doria et al., 2014). the utilization of the term “environmental perception” in studies depicting the relationship between society and the environment, as stated by randow (2015, p. 18), “contributes to a more rational utilization and management of environmental resources and landscapes, enabling the interplay of local knowledge from the perspective of individuals, communities, or the population as a whole”. from this perspective, “artisanal fishermen are one of the protagonists of this person-environment relationship, and their actions directly influence this environment, therefore their perceptions determine their actions” (moraes et  al., 2018, p. 3). thus, grasping the environmental perception of this population is important for public management that aims at preservation and environmental education, helping to detect existing problems and, from there, to carry out educational practices (zeineddine et al., 2022). it is important to always remain attentive to changes that occur in the environment, especially in areas that have been modified by human action. in this sense, the artisanal fishermen who work in the region of guaíra/pr and mundo novo/ms, and who are still active, were and are spectators of these environmental changes. given the above, we analyzed the environmental perception of fishermen in the area of the ilha grande national park (ignp), on the paraná river, about the changes in fishing in the region after environmental perception of artisanal fishermen in the region of ilha grande national park, pr/ms, after the formation of the itaipu reservoir: traditional knowledge and human-nature interaction 83 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023 | 81-90 issn 2176-9478 the formation of the itaipu reservoir, having as a research problem two basic questions: • what is the environmental perception of the artisanal fishermen in the ignp region of the upper paraná river, in view of the environmental changes of the last 40 years?; • what is the relationship between the artisanal fishermen and the conservation units on the upper paraná river? methodology study area the study was conducted in the municipalities of guaíra and mundo novo, both located on the banks of the paraná river, in the transition between the paraná river and the itaipu reservoir and the ilha grande archipelago, comprising both lotic and semi-lentic stretches of the upper paraná river. the municipality of mundo novo (“23º 56’03.72” s; “54º 17’19.94” w) has an area of 443 km2 (apolo11, 2019a) and approximately 18 thousand inhabitants (ibge, 2020b). it is located in the extreme south of the state of mato grasso do sul (ms), bordering the state of paraná and paraguay. the municipality of guaíra (24° 04’ 48’’ s; “54° 15’ 21’’ w) has an area of 504.7 km2 (apolo11, 2019b) and approximately 33 thousand inhabitants (ibge, 2020a). it is located to the west of the state of paraná (pr), bordering the state of mato grosso do sul and paraguay. similar to mundo novo, guaíra also has a privileged fishing area (professional, sports and artisanal). most of the fishermen in guaíra are affiliated to the region’s fishermen colony, the z13. guaíra and mundo novo are among the nine municipalities that border the ignp. the park was created in september 1997 with the aim of mitigating the social, economic and environmental impacts caused by the formation of the itaipu reservoir and the extinction of the sete quedas, and as an attempt to preserve the natural ecosystems. procedures forty-four artisanal fishermen were interviewed, 18 from the municipality of mundo novo and 26 from the municipality of guaíra, between july 2019 and july 2020. the interviews were carried out at their homes and at the z-13 fishermen colony in guaíra. to carry out the research, a qualitative (descriptive) approach was used, in which the researcher uses a script to subsidize the interview and understand how the object of the research behaves, always paying attention to the opinion of the interviewees (lüdke and andré, 1986). in the same manner, minayo et al. (2001, p. 22) state that: qualitative research responds to very particular questions. it is concerned, in the social sciences, with a level of reality that cannot be quantified. in other words, it works with the universe of meanings, motives, aspirations, beliefs, values and attitudes, which corresponds to a deeper space of relationships, processes and phenomena that cannot be reduced to the operationalization of variables. for the collection of information, a convenience, non-probabilistic sampling design was used (vieira, 2011) given our access to the population of fishermen. semi-structured interviews, which “feature a script with open questions and are indicated to study a phenomenon with a specific population” (manzini, 2012, p. 156), were carried out. to guide the interview, our script was previously sent and approved by the ethics board of the universidade do oeste do paraná, by opinion nº 3.544.439. this script contains 26 questions aimed at ascertaining the socioeconomic characteristics of the activity and the changes that occurred from the 1980s until 2020. the same script was used for all interviewees, and these interviews were recorded and transcribed in their entirety. with the timeframe approach to the effects of the formation of the itaipu reservoir, some criteria were established for the selection of fishermen: being an artisanal fisherman, fishing in the region surrounding the ignp and having been active before and after the formation of the reservoir. the fishermen were chosen using the snowball sampling method (convenience and non-probabilistic). this technique is “used in social research where the initial participants of a study indicate new participants who in turn indicate new participants and so on, until the proposed objective is reached, the saturation point” (baldin and munhoz, 2011, p. 50). in other words, when “no new names are offered or the names found do not bring new information to the analysis framework” (vinuto, 2014, p. 203). to start the research, the chosen fisherman were appointed by local people. at the beginning of the interview, the objective of the research was presented and each fisherman signed an informed consent form, where secrecy was assured in the disclosure of information, therefore their answers were discussed and portrayed by numbers. results and discussion general information about the fishermen typically, brazilian artisanal fishing is practiced by independent fishermen, who carry out the activity individually or in partnerships (diegues, 1988). this scenario was observed among the fishermen from the regions of guaíra/pr and mundo novo/ms, for whom fishing is the main source of subsistence and family income. as a result, the majority of these fishermen work in fishing activities six days per week. artisanal fishing is of great importance to the riverside population, as it provides the sustenance of numerous families, both for consumption and sales (da silva, 2014). in addition, it contributes to regional trade. duarte, b.m. et al. 84 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023 | 81-90 issn 2176-9478 the interviewed fishermen use relatively simple and common equipment for catching fish (sleeping net and longline), have an advanced average age, and fish around the ignp, which they consider to be the best area to catch the best fish. the use of gear known by the population in general and the sale of the produce without intermediaries (diegues, 1988) are common practices in artisanal fishing. of the total number of fishermen, 86% were male and 14% female. although women participate in fishing activities, this remains a profession predominantly practiced by men (araújo and parente, 2016). women have always been a part of fishing in some way, whether by helping their husbands, weaving nets or even fishing; however, they were not considered to be fishermen (zanchett, 2020). this fact is also portrayed by souza and silva (2018), who highlight the direct or indirect participation of women, often without being recognized as “fisherwomen”. this has changed over time, but even today fishing is considered a male activity (zanchett, 2020). one of our interviewees (fisherwoman 4, 60 years old) stated that she was unable to retire due to the national institute of social security (inss) not considering five years of her work (we do not know the reason for the inss decision). the respondents’ age range fell between 54 and 59 years old. the second-highest participation rate (34%) was found among those aged between 47 and 53 years old, indicating that they are fully active in their profession when compared to the age group of the economically active brazilian population (oliveira, 2019). the age groups with the lowest contributions were between 60 and 64 years old, between 65 and 69 years old (7% each), between 70 and 74 years old (5%), and between 75 and 79 years old (only 2%). the age range pattern obtained in our results is very similar to that obtained in the studies conducted by souza and silva (2018) and soares et al. (2019), in which the average age was between 43 to 52 years. this can be attributed to the aging of the riverside population and the reduction of fish stocks (souza and silva, 2018), as well as to younger generations choosing to abandon the profession. regarding education, 75% of the fishermen attended elementary school, 14% completed high school, and 11% declared themselves illiterate. barreto et al. (2018) explain that the low education level among fishermen is related to the physical demands required by the activity. the need to feed their families by selling fish makes them work for longer periods, forsaking the need to attend school (barreto et al., 2018). their dedication to fishing can affect family income, as education is linked to the possibility of supplementing income with other sources (lima et al., 2012). the results showed that 65% of the interviewed fishermen receive one minimum wage (+ or us$ 260) per month for the sale of fish and 35% reported receiving two (2) wages (+ or us$ 520). however, the latter group claims to be able to earn more because they have retired as fishermen, thus adding pension to the fruits of their labor. environmental perception: artisanal fishermen and the person-nature relationship “according to the international labour organization, fishermen are defined as workers who dedicate themselves to the entire process of the fishing sector, from catching fish to various tasks related to it” (ramires et  al., 2012, p. 38). this makes them sensitive and aware of all the changes that occur in the environment in which they are inserted, and their day-to-day empirical knowledge can support important questions when it comes to policies to maintain and understand nature (abreu et al., 2020). when asked about the paraná river prior to the formation of the reservoir, the fishermen reported a significant change in the water landscape and a decrease in the abundance of the local ichthyofauna after its creation. among others, the following responses were obtained: • “it used to be quiet, there were the sete quedas. it was beautiful! there was plenty of fish” (fisherman 24, 64 years old); • “it was the most beautiful thing in the world! there was plenty of fish, clean water, lots of wood on the shore” (fisherman 11, 69 years old). when the question was what changed with the flooding, the following were some of their answers: • “fish have decreased and there is a lot of siltation” (fisherman 4, 55 years old); • “everything has changed, the number of fish has decreased a lot, and the ravine has become shallower” (fisherman 5, 74 years old); • “the amount of fish has decreased a lot” (fisherman 24, 64 years old); • “sometimes we sit and reminisce, and it makes us want to cry. anytime you came to the river, you had fish to catch” (fisherman 21, 52 years old). most of the fishermen’s answers revolved around the “lack of fish”, and this became clearer when the question was: “do you think that someday there will be a lack of the fish that you are used to catching?” all the fishermen replied that “they are already missing”. agostinho et  al. (2007) confirmed this, reporting that the disappearance and/or reduction of several fish species that were once abundant before the reservoir’s construction are due to various factors, with the alteration of habitat being the most significant impact. in fact, the construction of dams has been directly linked to decreasing population sizes and species richness (nilsson et al., 2005), which affects the population dynamics and the attributes of all fish fauna (sabinson et  al., 2014). the changes caused by dams are related to modifications in the hydrodynamic characteristics that alter the physical and chemical characteristics of the river and, consequently, the well-being of the biota present in it (tundisi et  al., 2002; moura et al., 2014). environmental perception of artisanal fishermen in the region of ilha grande national park, pr/ms, after the formation of the itaipu reservoir: traditional knowledge and human-nature interaction 85 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023 | 81-90 issn 2176-9478 the reduction in catches of fish with greater commercial value is another factor to be taken into account when considering the fishermen’s responses: “it was the richest river in the country [...] it had fish in abundance and fish of high commercial value” (fisherman 23, 58 years old). typically, migratory species such as the dourado (salminus brasiliensis), the pintado (pseudoplatystoma corruscans) and the jaú catfish (zungaro zungaro) are considered of greater commercial value. as a result, damming primarily and negatively affects these migratory fish species (suzuki et al., 2004). as migratory fish species rely on extensive movements to complete their life cycle, dams obstruct their migration routes, limiting upstream movements (agostinho et al., 2003; pelicice et  al., 2015) and reducing the likelihood of their offspring reaching downstream feeding sites (agostinho et  al., 2007; winemiller et  al., 2016). furthermore, with the formation of the reservoir, the main hydrological and limnological triggers for reproduction, such as water level, turbidity, (vazzoler, 1996; baumgartner et  al., 1997; agostinho et  al., 2007) and flow velocity (agostinho et  al., 2007; pelicice et  al., 2015), experienced a changed regime (agostinho et al., 2007). for example, in the upper paraná river there are at least 18 species of migratory fish under the influence of several dams (suzuki et al., 2004; suzuki et al., 2009; lopes et al., 2020), some of them at risk of extinction (icmbio, 2018). in addition to reporting the disappearance of species, the fishermen also claimed that the size of fish is decreasing over time. the following are some of their statements: • “species such as pintado, dourado, and pacu not only became scarce, but also significantly decreased in size” (fisherman 27, 55 years old); • “yes, they are much smaller. they’re not even big enough to take, but what are we going to do? if we don’t catch them, we don’t fish” (fisherman 21, 52 years old). research has been conducted to understand the reasons for the decrease in size and biomass (condition factor) of fish over time in hydrographic basins with reservoirs, (hoeinghaus et al., 2009; moura et al., 2014) and genetic alteration is among the potential causes (perônico, 2017). this modification might be the result of selective fishing practices that prioritize fish size, driven both by financial reasons and legal considerations regarding the size of fish that can be caught (agostinho et al., 2007). the statement made by fisherman 21 reflects the views of the majority of fishermen, who claim that they are unable to catch fish that meet the minimum size required by law. consequently, they end up catching smaller fish, even during the closed season. some openly assert this, while others appear more embarrassed, but end up revealing their thoughts during the interview. when it came to the comparison between the fish species that existed before the formation of the reservoir and those currently caught, including introduced and invasive fish, the fishermen claimed that the fish they catch now are of lower commercial value and are of different species than those that were present before the reservoir was created. • “the richest fish are no longer enough for us here” (fisherman 35, 54 years old); • “now more fish have been introduced, the armado is the one that is still guaranteeing the money” (fisherman 28, 55 years old); • “the cascudo preto that brought in money, now when it gets caught it tastes bad” (fisherman 9, 58 years old). the introduction of species is seen by energy companies as one of the measures to reduce environmental impacts, especially on the ichthyofauna, caused by the construction of reservoirs, but due to factors that include lack of monitoring and appropriate studies, this resource has proven to be less effective in some brazilian reservoirs (agostinho and júlio-jr., 1996). the impact of introduced or invasive species is considered of great ecological importance (vitule et  al., 2012) and is directly related to changes in the functional diversity of the fish assemblage (milardi et al., 2019). moreover, the increase in the abundance of non-native species is associated with the decrease in “ecosystem services” (attayde et  al., 2011). among the causes of global biodiversity loss, the introduction of exotic species is considered the most important (leprieur et al., 2008). among the species mentioned by the fishermen, the silver croaker curvina (plagioscion squamosissimus) was introduced into the pardo river basin in 1967 (machado, 1974; nomura, 1984) with the purpose of increasing fish yield (agostinho et  al., 2007) and found favorable environmental conditions in several brazilian reservoirs. it became the only introduced species that was successful in terms of abundance and biomass in the floodplain of the upper paraná river (agostinho and júlio jr., 1999). with the purpose of understanding the fishermen’s perceptions regarding the ignp, they were asked if they had knowledge of the park’s importance to the region. the following results were obtained: 69% of fishermen did not know the importance or did not want to answer; 29% responded that it was important for the environment, fauna or flora; and 2% believed that the conservation unit was created to harm the fishermen. below are some statements: • “important for the preservation of the river and fish” (fisherman 4, 55 years old); • “it is important because it is a place that no one can sell, it is important for animals, for reproduction” (fisherman 6, 79 years old); • “responsible for 50% of the extinction of fishermen” (fisherman 23, 58 years old); • “none, they did it to annoy the fisherman” (fisherman 21, 52 years old); • “it is the nursery of the river, very important for the animal” (fisherman 11, 69 years old); • “i don’t know...” (fisherman 5, 74 years old). duarte, b.m. et al. 86 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023 | 81-90 issn 2176-9478 subsequently, the fishermen were asked if the conservation unit was important for fishing. the majority (70%) of the fishermen did not know how to answer; 18% answered that it was not important for fishing, and 12% answered that it had some kind of importance for fishing. • “fruit trees give us fish” (fisherman 2, 51 years old); • “reproduction of fish and preservation of fish” (fisherman 4, 55 years old); • “they created the conservation unit and the fishermen were harmed” (fisherman 38, 58 years old); • “none, it interferes with fishing” (fisherman 25, 55 years old). the negative perception that fishermen have towards the ignp may be due to a lack of informative educational actions (environmental education) before, during, and after its creation, considering the expropriations and conflicts that occurred at that time (moreira, 2017). laws and prohibitions are implemented for the creation of conservation units aiming to conserve biodiversity in the area, but this series of prohibitions generates conflicts with the population that depends on that environment for their livelihood (gonzaga et al., 2014). the model of conservation units adopted in brazil is in line with a policy that holds that, to conserve, it is necessary to relocate populations that have always lived in and cared for that location (hassler, 2005). this has caused and still causes significant conflicts with the riparian population who has always taken care of the land (acevedo et al., 2013; alvite and ferreira, 2022). in his research, arruda (1999, p. 90) concludes that this model of conservation units, “by ignoring the conservation potential of culturally differentiated segments that have historically preserved the quality of the areas they occupy, has possibly disregarded one of the only appropriate avenues to achieve its proposed objectives”. below are some statements from the fishermen related to the ignp: • “before the national park was created by decree, there were around one thousand families living within the park area. these were not one thousand individuals, but rather one thousand families. they used to cultivate crops such as rice, beans, and chicken, among other things. when they were forced to leave, they received a meager compensation, and i was closely involved in the compensation process” (fisherman 1, 48 years old); • “when the preservation unit was created, the fishermen were harmed, they took away our right to work, to camp. they were restricting. we, while here, didn’t let the island burn like that. one thing you may not know is that most of the fishermen who were harmed are dead because they went to work as smugglers” (fisherman 38, 58 years old). unfortunately, this fisherman’s speech is a reality in this region. conflicts with traditional populations must be avoided, and, ideally, these populations and their knowledge (traditional ecological knowledge) should be used as a tool for preserving the areas. this approach is being used in developed countries, with an innovative focus on conservation — ethnoconservation — where humans are regarded as an integral part of nature (pereira and diegues, 2010). the concept of ethnoconservation, in a more straightforward way, would mean to say that “it is, therefore, a shared management of natural resources between the state, environmental organizations, and local populations” (da silva júnior, 2009, p. 90), allowing the population to understand and assist in biodiversity conservation. in the last question, an opinion was requested on how guaíra and mundo novo would be if the sete quedas still existed: • “when it comes to sete quedas, we can count on one hand those who are still alive to tell you the truth. apart from the well-known waterfalls, there were 19 more falls that were only known by fishermen and those who passed by plane at that time. today, with the technology we have, it would be the greatest wonder in the world, and all the falls would be explored. today there would be more inhabitants than foz do iguaçu because there were 30 wonders like those. there is a huge loss of tourist and economic potential. today, that would not have happened, and we would have called the press from all over the world” (fisherman 38, 58 years old); • “god forbid! it would be too big, bigger than foz, the city would no longer have a place to build a house in” (fisherman 24, 64 years old). • according to the fishermen, everything is being directed towards the shortage of fishermen in this region. • “in a little while, no one will go fishing anymore and whoever goes fishing won’t catch any fish” (fisherman 38, 58 years old); • “the fisherman nowadays no longer takes his son and grandson fishing, as he used to. soon there will be no more fishermen” (fisherman 24, 64 years old). due to poor pay and a lack of fish resources in reservoirs, the fishermen have become more concerned with the future and education of their children so that they can secure jobs with better earnings, making fishing an activity to cope with unemployment rather than an exclusive means to support their families (silva-meneses, 2018; souza and silva, 2018). on the other hand, guaíra and mundo novo are close to the border with paraguay. due to this, there is a tendency towards finding remuneration through cigarette smuggling, which, despite being an illicit activity, becomes a more profitable option for young people who are easily tempted (alvares, 2018). conclusions during the research, the fishermen’s emotions when talking about the paraná river, the extinct sete quedas park, and the environmental changes that have occurred became evident. in addition to that, during the interviews, they demonstrated knowledge of the environmental perception of artisanal fishermen in the region of ilha grande national park, pr/ms, after the formation of the itaipu reservoir: traditional knowledge and human-nature interaction 87 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023 | 81-90 issn 2176-9478 changes in the paraná river’s bed and margins, its course, siltation, extinction and/or reduction of species, aligned with what has been found in scientific literature. this shows that they have an environmental perception regarding the changes that have occurred in the region over the last 40 years. in fishing, there is a relationship between the fishermen’s knowledge, the methods used to catch fish, and the entire environment in which they operate. despite their lack of opportunities in academic life, they revealed in their speech knowledge of the consequences of the changes that occurred in their fishing and living spaces. this shows that this knowledge can and should be used by government institutions to try to reconcile environmental changes with the subsistence needs of this population. during the interviews, it became evident that there is a negative perception towards the ignp and the conservation units. this leads us to a profound reflection: the fishermen are capable of relating the construction of the reservoir and the modifications in the environreferences abreu, j. s. d., beneditto, a. p. m. d., martins, a. s., zappes, c. a., 2020. pesca artesanal no município de guarapari, estado do espírito santo: uma abordagem sobre a percepção de pescadores que atuam na pesca de pequena escala. sociedade & natureza, v. 32, 56-71. https://doi.org/10.14393/sn-v322020-46923. acevedo, l. e. d., sautter, k. d., michaliszyn, m. s., balliana, m., 2013. a proteção ambiental, as unidades de conservação públicas do estado do paraná – brasil e as contribuições das organizações não governamentais. brazilian journal of environmental sciences, (27), 45-54 (accessed mar. 2023) at:. https://www.rbciamb.com.br/publicacoes_rbciamb/article/view/297 agostinho, a. a., 1994. pesquisas, monitoramento e manejo da fauna aquática em empreendimentos hidrelétricos. in: seminário sobre fauna aquática e o setor elétrico brasileiro, pp. 38-59 (accessed march 15, 2021) at:. http:// repositorio.uem.br:8080/jspui/bitstream/1/5343/1/315.pdf. agostinho, a. a.; 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ferreira silva engenheira civil pela ufsj. técnica em meio ambiente e mineração, tecnóloga em gestão da qualidade pelo instituto federal de minas gerais (ifmg) – ouro branco (mg), brasil. patrícia cristina de faria engenheira civil pela ufsj. mestranda do programa de pós-graduação em engenharia civil – programa de pós-graduação em engenharia civil da universidade federal de ouro preto (propec/ ufop) – ouro branco (mg), brasil. tallita tostes da costa engenheira ambiental pela ufop. mestre em geotecnia pela ufop. técnica de meio ambiente pelo ifmg – ouro branco (mg), brasil. viviane das graças rodrigues pires química industrial e administradora pública pela ufop. mestre em engenharia ambiental pela ufop. coordenadora do serviço municipal de água e esgoto de ouro preto (semae) – ouro branco (mg), brasil. endereço para correspondência: jackson de oliveira pereira – universidade federal de são joão del-rei – campus alto paraopeba (dtech/ufsj/cap) – 36420-000 – ouro branco (mg), brasil – e-mail: jackson@ufsj.edu.br resumo o presente trabalho avaliou a produção de resíduos na estação de tratamento de água (eta) itacolomi (ouro preto, mg), com ênfase nas suas condições operacionais. a eta opera em condições de sobrecarga para garantir o abastecimento de água da população, diante do consumo descontrolado, já que o município não possui hidrômetros para medição do consumo, sendo cobrada apenas uma tarifa operacional básica. a produção de resíduos foi avaliada em termos volumétricos e em massa durante 75 dias, a partir da medição dos volumes gastos na lavagem dos filtros e dos decantadores da eta e das concentrações dos parâmetros turbidez, cor, sólidos totais (st), sólidos voláteis totais (stv), demanda química de oxigênio (dqo). os resultados da produção de lodo observados foram de 73,45 m3/dia (em termos volumétricos) e de 32,10 kgst/dia (em massa). a análise dos dados revelou que as condições de sobrecarga ocasionam uma geração de resíduos 73% superior ao que seria observado caso o consumo de água fosse controlado. palavras-chave: tratamento de água; resíduos do tratamento de água; condições operacionais. abstract this study evaluated the waste production in the itacolomi water treatent plant (wtp) (ouro preto, mg), emphasizing its operational conditions. the wtp operates in overload conditions to guarantee the water supply to the population due the uncontrolled consumption, seen as the municipality does not have hydrometers to measure the water consumption, with only a minimum operating cost being charged. the volume and the mass of the waste were evaluated during 75 days, from the measurement of the volumes of water spent on washing the filters and settlers of the wtp, and the concentrations of the parameters turbidity, color, total solids (ts), volatile total solids (vts) and chemical oxygen demand (cod). the volumetric production of sludge observed was 73.45 m3.day-1 and, in terms of mass of ts, was 32.10 kgts.day-1. the data analysis revealed that the overload conditions cause a waste production 73% greater than what would be observed if the water consumption was controlled. keywords: water treatment; water treatment wastes; operational conditions. doi: 10.5327/z2176-947820166014 2 impacto do consumo descontrolado de água na produção de resíduos em estação de tratamento de água. estudo de caso: eta-itacolomi, ouro preto (mg) impact of uncontrolled water consumption on waste production in a water treatment plant. case study: itacolomi-wtp, ouro preto (mg) mailto:jackson@ufsj.edu.br rbciamb | n.39 | mar 2016 | 2-13 3 impacto do consumo descontrolado de água na produção de resíduos em estação de tratamento de água. estudo de caso: eta-itacolomi, ouro preto (mg) introdução o tratamento de água para consumo humano constitui uma das principais e mais importantes medidas de controle ambiental para preservação da saúde, refletindo em benefícios sociais de elevada magnitude. contudo, o processo de potabilização da água tem como impactos negativos a geração de resíduos, oriundos da remoção dos contaminantes presentes na água e da adição de produtos químicos. no brasil, a maioria das estações de tratamento de água (etas) emprega o tratamento convencional (ou ciclo completo) que gera resíduos na lavagem dos decantadores (ou flotadores), nos filtros e, em menor parte, nos tanques de preparação de soluções e suspensões de produtos químicos (cordeiro, 1999). esses resíduos podem apresentar quantidades significativas de metais como alumínio, ferro, manganês, entre outros; altas concentrações de sólidos; turbidez e demanda química de oxigênio (dqo), e comumente são dispostos nos cursos de água a jusante das etas. o lançamento desses resíduos in natura tem como impactos ambientais a formação de bancos de lodo, o assoreamento, alterações de cor, distúrbios na composição química e biológica do corpo receptor, além do comprometimento dos usos da água (ribeiro, 2007). apesar disso, conforme relatado por cordeiro (1999), no brasil, tradicionalmente, a maior preocupação tem sido em relação aos resíduos gerados em estações de tratamento de esgoto (etes) e pouco tem sido discutido sobre resíduos provenientes de estações de tratamento de água para consumo humano. tal observação pode ser confirmada pela existência de legislações no âmbito federal para lançamento de efluentes, resolução conama nº 357 (brasil, 2005), e disposição e reuso de lodo de esgoto, resoluções nº 375 e nº 380 (brasil, 2006, 2010), enquanto inexistem legislações específicas sobre os resíduos do tratamento de água. as únicas referências legais são a nbr 10.004 (abnt, 2004), que classifica o lodo de eta como resíduo sólido; a política nacional de resíduos sólidos, lei nº 12.305/2010, que define o resíduo sólido com um material que, devido as suas particularidades, não deve ser lançado na rede de esgoto ou nos cursos d’água (brasil, 2010); e a lei dos crimes ambientais nº 9.605/1998, que trata o lançamento irregular desses resíduos como passível de punição civil, administrativa e criminal. no estado de minas gerais, em um levantamento realizado pelo ministério público (2009) em 175 municípios, verificou-se que 87% das etas lançam seus resíduos nos corpos d’água. tal levantamento levou o conselho de política ambiental do estado de minas gerais (copam) a publicar, no ano seguinte, a deliberação normativa nº 153, de 26 de julho 2010 (minas gerais, 2010), que convocou os municípios para a regularização ambiental de sistemas de tratamento de água com capacidade de produção superior a 20 l/s, estabelecendo prazos para regularização ambiental das etas e suas unidades de tratamento de resíduos (utrs), condicionando, dessa forma, a necessidade de implantação das utrs. a referida deliberação foi republicada em 21 de fevereiro de 2013, estendendo os prazos previstos em 2010, durante a reunião da câmara normativa e recursal do conselho estadual de política ambiental (copam) de 2016 para 2020 (dependendo da capacidade de produção da eta). essa prorrogação teve como um de seus argumentos a necessidade de os operadores das etas fazerem o levantamento de dados quantitativos e qualitativos dos resíduos gerados em suas unidades, na busca de tecnologias viáveis e apropriadas para essas utrs (abes, 2013). o lodo de etas é basicamente constituído de 95% de água e cerca de 5% de sólidos, e a quantidade e a qualidade do lodo gerado dependerão da tecnologia de tratamento empregada, da qualidade da água bruta, dos tipos de produtos químicos utilizados e das dosagens empregadas, além da forma e da frequência de limpeza dos filtros e dos decantadores. de uma maneira geral, o lodo produzido nos decantadores (ld) apresenta um resíduo mais concentrado, com aspecto mais característico de resíduo sólido, enquanto as águas de lavagens de filtros (alfs) apresentam características semelhantes às de um efluente líquido, devido ao maior volume de água gasto na lavagem dos filtros e a baixa concentração de sólidos. embora as características químicas e biológicas sejam importantes no que diz respeito à disposição final, a avaliação de impactos ambientais e o reaproveitamento do lodo, no caso do dimensionamento de uma utr, a produção volumétrica, a produção em massa e o teor de sólidos são mais importantes, pois esses parâmetros irão condicionar o porte das instalações, já que o tratamento consiste basicamente no desaguamenrbciamb | n.39 | mar 2016 | 2-13 4 pereira, j.o. et al. to e adensamento do lodo (awwa/asce/epa, 1996). por essa razão, a implantação de uma utr requer o conhecimento da produção de lodo na estação, e, sobre esse aspecto, existem poucas informações na literatura. ademais, os resultados disponíveis, muitas vezes, não são comparáveis, pois a quantidade de lodo gerada depende das condições operacionais da eta. sobre esse aspecto, o presente trabalho analisou a produção de resíduos na principal estação de tratamento de água do município de ouro preto (mg) (eta-itacolomi), que opera em condições de sobrecarga. tal condição peculiar, que pode ser observada em muitos municípios brasileiros, deve-se à inexistência de hidrômetros para medição do consumo das economias, o que propicia o consumo descontrolado da população e faz com que a eta tenha de produzir um volume de água superior à sua capacidade nominal para que não haja o desabastecimento. o município pratica apenas a cobrança de uma tarifa única para todos os usuários, denominada de taxa operacional básica (incluída na cobrança do iptu), pelos serviços de abastecimento de água. essa prática tem como impactos negativos: 1. a maior demanda de água dos mananciais, devido ao desperdício no consumo; 2. a maior geração de resíduos, devido às maiores vazões produzidas; 3. e a baixa qualidade na operação e manutenção, já que a receita gerada não garante a sustentabilidade do sistema. materiais e métodos estação de tratamento de água de estudo o estudo foi realizado na eta-itacolomi, operada pelo serviço municipal de água e esgoto (semae) de ouro preto, durante o período de 22 de outubro a 15 de janeiro de 2014. a eta é do tipo convencional, composta das unidades de coagulação/mistura rápida do tipo hidráulica (calha parshall); floculador do tipo alabama, dividido em duas linhas de floculação em paralelo; dois decantadores convencionais em paralelo, com descarga de lodo por gravidade através de uma descarga de fundo; cinco filtros descendentes autolaváveis e um tanque de contato. as características de projeto das unidades componentes são apresentadas na tabela 1. unidade quantidade dimensões de cada unidade parâmetros de projeto tdh mistura rápida/ coagulação 1 unidade largura da garganta: 6” (15,2 cm) gradiente 1236 s-1 0,43 s floculador 2 linhas cada linha com 13 câmaras em série 8 câmaras (c x l x a)=1,10 x 0,92 x 1,80 m), seguidas de 5 câmaras (c x l x a)=1,10 x 1,56 x 1,80 m gradiente 70–10 s-1 20 min decantador 2 unidades (c x l x a)=5,00 x 13,15 x 3,50 m taxa de aplicação 33 m3/m2d 2,41 h filtro 5 unidades (c x l x a)=3,05 x 1,90 x 1,90 m leito filtrante: 0,11 m de pedregulho e 0,63 m de areia taxa de aplicação 150 m3/m2d – tanque de contato 1 unidade (c x l x a)=3,20 x 10,30 x 2,19 m 24,1 min tdh: tempo de detenção hidráulica. tabela 1 – principais características dimensionais e de projeto da estação de tratamento de água – itacolomi. rbciamb | n.39 | mar 2016 | 2-13 5 impacto do consumo descontrolado de água na produção de resíduos em estação de tratamento de água. estudo de caso: eta-itacolomi, ouro preto (mg) a eta-itacolomi, inaugurada em 27 de setembro de 1992, foi projetada para uma vazão nominal de 50 l/s. a captação é realizada com barragem de regularização de nível no córrego teixeira, cuja bacia de drenagem situa-se no parque estadual do itacolomi (unidade de conservação criada em 1967). o coagulante empregado é o cloreto de polialumínio (cpa), porém, devido à qualidade da água bruta, especialmente na estação seca, seu uso é muitas vezes dispensado. condições operacionais embora a vazão nominal da eta seja de 50 l/s, a produção de água tratada situa-se entre 86 l/s durante a estação seca, e de 92 l/s na estação chuvosa (correspondendo a um acréscimo de 84%), para que não haja o desabastecimento, diante do consumo descontrolado da população e do elevado índice de perdas. a população servida pela eta corresponde a 50% da população urbana (cerca de 31.000 habitantes) do município, o consumo per capita é aproximadamente de 250 l/hab.dia, atingindo picos de 600 l/hab.dia (no carnaval), e estima-se que o sistema apresenta perdas de água da ordem de 50%. a título de referência, a quota per capita média do estado de minas gerais é de 149 l/hab.dia; caso houvesse a micromedição e o consumo estivesse próximo do valor médio do estado, a vazão média de produção da eta-itacolomi seria de 53 l/s (praticamente o seu valor nominal). assim, o efeito das condições de sobrecarga na produção de lodo foi estabelecido comparando-se a produção observada nas condições em que a eta opera atualmente em relação à produção esperada caso a eta operasse com sua vazão nominal de 50 l/s. no período de estudo (outubro de 2013 a fevereiro de 2014), a eta operou com vazão variando no intervalo de 81 a 92 l/s e os parâmetros de operação das unidades componentes da eta-itacolomi apresentaram valores conforme a tabela 2. unidade parâmetros de operação tdh mistura rápida/coagulação gradiente: 1.366–1.444 s-1 0,40–0,41 s floculador gradiente: >70–>10 s-1 10–13 min decantador taxa de aplicação: 53,2–60,5 m3/m2d 1,38–1,48 h filtro taxa de aplicação: 167,7–171 m3/m2d carreira de filtração: 24 h – tanque de contato – 13,1–14,8 min tdh: tempo de detenção hidráulica. tabela 2 – condições operacionais da estação de tratamento de água itacolomi no período de estudo. amostragem e monitoramento água bruta as análises da qualidade da água bruta foram realizadas pelo semae, que disponibilizou as informações para a realização do presente trabalho. para água bruta, foram realizadas as análises de rotina operacional, como turbidez, cor aparente, ph, entre outros. no entanto, no presente trabalho são apresentados apenas os resultados de turbidez, que constitui o parâmetro de maior interesse para quantificação da produção de lodo. água de lavagem dos filtros as alfs foram monitoradas coletando-se uma amostra dos cinco filtros durante o processo de retrolavagem, com o auxílio de um balde e uma corda. objetivando coletar a alf no momento em que ela possuísse as maiores conrbciamb | n.39 | mar 2016 | 2-13 6 pereira, j.o. et al. centrações de sólidos, praticou-se a retirada das amostras 60 s do início da lavagem dos filtros, de acordo com recomendações de souza filho & di bernardo (1998). as alíquotas de cada filtro eram misturadas de maneira a compor uma amostra representativa do lodo produzido nos cinco filtros. os volumes gastos nas lavagens foram estabelecidos a partir da medição do tempo e da vazão de retrolavagem de 1,8 m3/min. as análises de turbidez e cor aparente da água de lavagem dos filtros também foram realizadas pelo semae, e as demais análises para avaliação da produção de lodo nos filtros, st, stf, stv e dqo, no laboratório de saneamento da universidade federal de são joão del-rei (ufsj), de acordo com os procedimentos do standard methods of examination of water and wasterwater (awwa/apha/wef, 2012). lodo do decantador as amostras do lodo do decantador foram coletadas durante a descarga completa da unidade, em diferentes níveis de água, conforme detalhado na tabela 3. o volume de água gasto correspondeu, portanto, ao próprio volume do decantador, acrescido de cerca de 6 m3 gastos na lavagem das paredes do decantador. as amostras coletadas em diferentes níveis foram analisadas segundo os parâmetros st, stf, stv e dqo. durante o período do estudo, em função da impossibilidade de se retirar os dois decantadores de operação simultaneamente, um dos dois decantadores foi lavado exatamente no início (22 de outubro de 13) e no final do estudo (15 de janeiro de 2014), para permitir a análise da produção de lodo nessa unidade. a quantificação da produção total de lodo dos decantadores foi obtida adotando-se o valor correspondente ao dobro da produção observada no decantador analisado. ponto profundidade útil do decantador (m) profundidade da calha de fundo decantador(m) volume de influência (m3) análise visual (identificação da amostra) 1 0,00–1,75 115,06 sobrenadante 2 1,75–3,40 – 108,49 transição do sobrenadante para o lodo de fundo 3 3,40–3,50 – 6,58 lodo de fundo 4 – 0,00–0,50 6,58* lodo de fundo com água de lavagem das paredes do decantador *volume correspondente à calha de descarga do lodo ao fundo do decantador: dimensões (c x l x a)=13,15 x 1,0 x 0,5 m. tabela 3 – detalhes da amostragem do lodo dos decantadores. resultados e discussão turbidez da água bruta no gráfico da figura 1, que apresenta as variações temporais dos valores médios diários de turbidez da água bruta, observa-se que, em 74% do tempo, os valores da turbidez foram da ordem de 1,0 unt, estando muito próximos do valor de 0,5 unt estabelecido pela portaria nº 2.914/2011 para água tratada. apenas nos dias de chuva intensa, 4º dia operacional, e durante o período compreendido entre o 55º e 64º dias de monitoramento foram observados valores de turbidez mais elevados, com um máximo de 11 unt. embora o período de realização do presente estudo tenha sido durante a estação chuvosa, as chuvas foram pouco frequentes nesse período, como em quase toda região sudeste do país, o que explica os baixos valores de turbidez ao longo do período de monitoramento. além disso, rbciamb | n.39 | mar 2016 | 2-13 7 impacto do consumo descontrolado de água na produção de resíduos em estação de tratamento de água. estudo de caso: eta-itacolomi, ouro preto (mg) como a captação é realizada em manancial protegido, os baixos valores de turbidez da água bruta são comuns no sistema itacolomi. essas condições permitem, inclusive, que o emprego de coagulantes seja dispensando (em especial nos períodos de seca, quando a turbidez da água bruta é baixa), o que contribui para a redução da produção de resíduos, já que não há a inserção da massa desses coagulantes na água. assim, uma elevada produção de lodo não é esperada na eta-itacolomi. caracterização do lodo filtros as características qualitativas do lodo produzido nos filtros em termos de st, stf, stv, turbidez, cor aparente e dqo são apresentadas nos gráficos das figuras 2 e 3. as concentrações medianas de sólidos 12,00 1 10 19 28 37 46 55 64 73 tu rb id ez (u n t) dias operacionais 0,00 11,00 10,00 9,00 8,00 7,00 6,00 5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 figura 1 – turbidez da água bruta ao longo do período de monitoramento. figura 2 – gráfico box-plot das concentrações de sólidos totais, sólidos totais fixos e sólidos voláteis totais da água de lavagem de filtros. st: sólidos totais; stf: sólidos totais fixos; stv: sólidos voláteis totais. 700 600 500 400 300 200 100 0 st stf stv co nc en tr aç ão (m g/ l) dqo turbidez cor 500 400 300 200 100 0 m g/ l/ u n t/ uh dqo: demanda química de oxigênio. figura 3 – gráfico box-plot dos valores de demanda química de oxigênio, turbidez e cor aparente da água de lavagem de filtros. rbciamb | n.39 | mar 2016 | 2-13 8 pereira, j.o. et al. totais (st), sólidos totais fixos (stf) e sólidos totais voláteis (stv) foram, respectivamente, de 302, 182 e 120 mg/l, resultando em percentual 39,7% de sólidos voláteis e 60,7% de sólidos fixos. esses resultados revelam uma baixa fração de sólidos orgânicos que comumente se observa em lodos de etas. as variações das concentrações de st foram de 36 a 685 mg/l, 23 a 491 mg/l para stf e de 13 a 270 mg/l para stv. no gráfico da figura 3, que apresenta os resultados de dqo, turbidez e cor aparente da alf, observa-se que esses parâmetros variaram, respectivamente, no intervalo de 1 a 89 mgdqo/l, com valor mediano de 51 mgdqo/l; de 4 a 297 unt, com valor mediano de 110 unt; e de 17 a 469 uh, com valor mediano de 172 uh. os valores observados estão em conformidade com os intervalos de valores relatados na literatura: de 88 a 772 mgst/l, de 3 a 150 mgdqo/l, de 58 a 274 unt e de 200 a 2.690 uh de cor (scalize & di bernardo, 1999; di bernardo et al., 2002; ribeiro, 2007). scalize (2003) cita que o emprego da lavagem do filtro mais sujo da bateria em cada turno de trabalho, baseado em questões operacionais, origina resíduos menos concentrados e, devido ao maior número de vezes que são lavados, um maior volume de água. no caso da eta-itacolomi, de uma maneira geral, os filtros são lavados a cada 24 horas, em diferentes turnos, porém, normalmente o critério que condiciona a necessidade de lavagem dos filtros é a perda de carga no leito filtrante. sobre esse aspecto, parece contraditório que em uma água bruta com baixa turbidez, em que as dosagens de produtos químicos muitas vezes são dispensadas, o tempo de carreira seja de apenas 24 horas. no entanto, a explicação para a colmatação dos filtros e a maior geração de lodo em um curto espaço de tempo reside nas condições de sobrecarga operacional às quais a eta está submetida. isso porque, como ela chega a operar com vazões de 81 a 92 l/s, as etapas de floculação de decantação ficam prejudicadas (maiores gradientes de floculação e elevada taxa de aplicação nos decantadores) e a remoção da turbidez passa a ocorrer principalmente nos filtros, o que leva à sua rápida colmatação. ademais, os filtros operam com taxas de filtração de 245 a 275 m3/m2.dia, correspondendo a sobrecargas de 63 a 83% em relação à taxa de projeto. decantador as amostras do decantador foram coletadas ao final do período de monitoramento, durante a operação de lavagem, conforme a metodologia descrita. a tabela 4 apresenta os resultados das concentrações de st, stf, stv e dqo, analisadas em diferentes alturas durante a descarga do decantador (amostras 1, 2, 3 e 4). com relação a esses resultados, observa-se que as características do sobrenadante do decantador são semelhantes às da água de lavagem dos filtros (amostra 1), enquanto, ao fundo, essas concentrações são mais elevadas (amostras 2, 3 e 4). ainda, após o completo esgotamento do decantador, a adição de água para lavagem de suas paredes resultou em uma ligeira diluição do lodo. em termos de st, o lodo apresentou concentrações variando de 0,048 a 0,49%, podendo ser considerado um lodo pouco concentrado, o que pode ser explicado pelos baixos valores da turbidez da água bruta afluente a eta-itacolomi e pela não adição de coagulante durante grande parte do ano. além disso, o curto tempo de acumulação e a sobrecarga operacional do decantador (propiciando condições inapropriadas para uma decantação mais efiponto profundidade útil do decantador(m) profundidade da calha de fundo decantador (m) st (mg/l) stf (mg/l) stv (mg/l) stv/st (%) dqo (mg/l) 1 0,00–1,75 – 488 348 140 29,1 85 2 1,75–3,40 – 2.927 2.128 798 27,2 411 3 3,40–3,50 – 4.954 3.598 1.357 27,4 1726 4 – 0,00–0,50 4.581 3.352 1.229 26,8 1.658 tabela 4 – características físico-químicas do lodo do decantador. st: sólidos totais; stf: sólidos totais fixos; stv: sólidos voláteis totais; dqo: demanda química de oxigênio. rbciamb | n.39 | mar 2016 | 2-13 9 impacto do consumo descontrolado de água na produção de resíduos em estação de tratamento de água. estudo de caso: eta-itacolomi, ouro preto (mg) ciente) podem ter propiciado um baixo acúmulo de lodo. de acordo com andreoli et al. (2006), esses valores comumente situam-se entre 0,1 e 4%. pelas mesmas razões, os valores de dqo, que variaram entre 85 e 1.726 mg/l, também podem ser considerados baixos, já que os valores reportados na literatura indicam variações de 30 até 15.800 mg/l (cordeiro, 1999). por fim, as frações de sólidos confirmam o caráter inorgânico do lodo produzido em etas, com percentual de stv/st de 26,8 a 29,1%. considerando que o descarte do lodo ocorre com a completa descarga do decantador, a mistura dos lodos de diferentes alturas (ao final da descarga) apresentaria um volume total de 236,7 m3, com concentrações de 1.844 mgst/l, 1.338 mgstf/l, 506 mgstv/l e 324 mgdqo/l. visando o aumento das concentrações de sólidos do lodo a ser descartado do decantador, fernandes (2002) recomenda que 50% do sobrenadante do decantador seja encaminhado aos filtros, por meio de bombas ou sifões. caso essa recomendação fosse praticada na eta-itacolomi (enviando-se o sobrenadante correspondente ao ponto 1 para os filtros), ter-se-ia um volume de lodo menor, de apenas 121,7 m3, com maiores concentrações dos parâmetros st, stf, stv e dqo. neste caso, as concentrações seriam de 3.126 mgst/l, 2.274 mgstf/l, 852 mgstv/l e 550 mgdqo/l, correspondendo a um aumento, em termos percentuais, de 69% em todos os parâmetros físico-químicos, quando comparado ao lodo originário da completa descarga do decantador. produção de lodo filtros o gráfico da figura 4 apresenta o percentual de água tratada gasto na lavagem dos filtros da eta-itacolomi durante o período de monitoramento. a produção volumétrica de lodo nos filtros foi, em média, de 67,14 m3/dia e a vazão produzida de foi 7.534,85 m3/dia durante o período de monitoramento, resultando em um percentual médio de 0,9% da água tratada produzida sendo utilizada na eta. a análise das condições de sobrecarga operacional revela um aumento de 72% na produção volumétrica de lodo nos filtros, pois, caso a vazão tratada estivesse limitada à vazão nominal da eta (50 l/s) e o mesmo percentual de água gasto na lavagem dos filtros (0,9%) fosse observado, a produção volumétrica seria apenas de 38,88 m3/dia. a estimativa da produção em massa de lodo, em termos de st e stv, é apresentada na figura 5. os valores médios da massa de st e stv e foram, respectivamente, de 20,46 e 8,18 kg/dia. logicamente não são valores elevados, o que já era de se esperar, devido à baixa turbidez da água bruta e ao pouco uso de coagulante no período. porém, observa-se uma ele1,50 2,00 1,00 0,50 1 15 23 27 33 38 45 51 58 63 dias operacionais 0,00 % d e ág ua g as ta n a la va ge m figura 4 – percentual de água gasta na lavagem dos filtros. rbciamb | n.39 | mar 2016 | 2-13 10 pereira, j.o. et al. vação na massa de sólidos nas alf ao longo do tempo de operação, que pode ser explicada pelas más condições de lavagem dos filtros e pelo aumento progressivo das concentrações de st e stv no leito filtrante. com relação à produção em massa, medida pelo parâmetro dqo (figura 6), o comportamento não segue uma tendência similar ao parâmetro stv, uma vez que compostos inorgânicos reduzidos, que podem causar dqo, não são incomuns nas alf. neste caso, a produção média foi de 3,40 kgdqo/dia. decantadores a produção volumétrica de lodo dos decantadores, considerando sua completa descarga, equivale ao próprio volume das duas unidades de 473,4 m3, que correspondem a volume de lodo a ser descartado de 6,31 m3/dia (dividindo-se esse volume pelo período entre duas descargas consecutivas, de 75 dias, neste estudo). esses resultados indicam que a produção de lodo nos decantadores correspondeu a 9% do volume produzido nos filtros e a 0,08% da vazão de água tratada diariamente. gardin (1992) relata que os volumes de resíduos gerados nos decantadores são baixos, apresentando valores de 0,06 a 0,25% em relação ao volume de água tratada. já a produção total em massa de st, stf, stv e dqo foi, respectivamente, de 11,64, 8,44, 3,19 e 2,04 kg/dia (tabela 5), correspondendo a 56,8, 38,9 e 60,0% em relação às massas de st, stv e dqo observadas nas alfs. ponto profundidade útil do decantador (m) profundidade da calha de fundo decantador (m) st stf stv dqo kg/dia 1 0,00–1,75 – 1,50 1,07 0,43 0,26 2 1,75–3,40 – 8,47 6,16 2,31 1,19 3 3,40–3,50 – 0,87 0,63 0,24 0,30 4 – 0,00–0,50 0,80 0,59 0,22 0,29 st: sólidos totais; stf: sólidos totais fixos; stv: sólidos voláteis totais; dqo: demanda química de oxigênio. tabela 5 – produção de lodo em massa segundo os parâmetros sólidos totais, sólidos totais fixos e sólidos voláteis totais e demanda química de oxigênio. x x x x x x x x xx x x x x x x x x x x x x xx x x xx x 50 40 30 20 10 0 m as sa (k g/ di a) 38 50 60 dias operacionais st stv 1 20 30 figura 5 – massa de lodo da água de lavagem de filtros em termos de sólidos totais e sólidos voláteis totais dos filtros. dias operacionais 38 50 601 20 30 d q o (k g/ di a) 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 dqo: demanda química de oxigênio. figura 6 – massa de lodo da água de lavagem de filtros em termos de demanda química de oxigênio. rbciamb | n.39 | mar 2016 | 2-13 11 impacto do consumo descontrolado de água na produção de resíduos em estação de tratamento de água. estudo de caso: eta-itacolomi, ouro preto (mg) figura 7 – massa de sólidos totais produzidos na estação de tratamento de água itacolomi. dias operacionais kg st /d ia gs t/ m 3 á gu a tr at ad a 90,0 80,0 60,0 70,0 50,0 40,0 10,0 0,0 20,0 30,0 1 12 2318 26 30 40 453733 50 53 6258 filtros decantadores total (gst/m3) 9,00 8,00 6,00 7,00 0,00 5,00 2,00 1,00 3,00 4,00 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x produção total de lodo em termos volumétricos, a produção total de lodo (73,45 m3/dia) correspondeu a 0,98% do volume total de água tratada, sendo 91,8% gerados nos filtros (67,14 m3/dia) e 8,2% nos decantadores (6,31 m3/dia), estando coerente com os valores relatados na literatura (awwa/asce/epa, 1996; mattos & girar, 2013). por outro lado, a produção volumétrica total foi inferior aos valores normalmente observados e reportados na literatura, de 2 a 4% (mattos & girar, 2013). tal fato deve-se ao baixo índice pluviométrico no período e a menor disponibilidade de água no manancial, que obrigaram o sistema a gastar uma menor quantidade de água na lavagem dos filtros (reduzindo-se o tempo de lavagem), para que não ocorresse o desabastecimento, já que a vazão do manancial ficou reduzida a valores semelhantes à demanda da população. a produção de lodo em massa total na eta-itacolomi (alf+ld), ao longo do período de monitoramento, está apresentada no gráfico da figura 7. em média, a produção em termos de st foi de 32,10 kg/dia, sendo 36% advindos dos decantadores e 63% dos filtros. sobre esses resultados, é interessante observar que a literatura relata que a produção em massa nos decantadores é superior à produção dos filtros (mattos & girar, 2013). nesse caso, duas razões podem explicar a maior produção de lodo em massa nos filtros da eta-itacolomi: 1. quando o uso do coagulante é dispensado, devido aos baixos valores de turbidez, os floculadores e decantadores não cumprem nenhum papel no processo de tratamento, sendo a turbidez da água bruta removida apenas nos filtros; 2. quando o coagulante é empregado, devido aos maiores valores de turbidez, a sobrecarga hidráulica nos floculadores e decantadores reduz a eficiência dessas unidades, e novamente a turbidez é removida em maior parte nos filtros. a análise das condições de sobrecarga operacional na geração de lodo na eta-itacolomi revela que o consumo descontrolado da população tem um impacto na produção volumétrica de lodo da ordem de 73%. isso porque a produção observada de 73,45 m3/dia poderia ser reduzida para 42,33 m3/dia (38,88 m3alf/dia+6,31 m3ld/dia), caso a vazão da eta fosse da ordem de 50 l/s. já a produção de lodo (gst) em relação ao volume de água tratada (m3) no período, apresentada no gráfico da figura 7, foi, em média, de 4,28 gst/m3. caso a vazão produzida estivesse limitada à vazão nominal da eta de 50 l/s rbciamb | n.39 | mar 2016 | 2-13 12 pereira, j.o. et al. (4.320 m3/dia), e a produção de sólidos ocorresse nessa mesma taxa (4,28 gst/m3), a produção diária de lodo seria de 18,49 kgst/dia. nessas condições, observa-se que a sobrecarga operacional na eta-itacolomi, devido ao consumo de água descontrolado pela população, teve um impacto na produção diária de lodo de 73,6%, já que a produção observada foi de 32,10 kgst/dia (considerando-se que a produção em condições de operação com a vazão nominal seria de 18,49 kgst/dia). considerando a produção per capita de lodo, os valores observados no presente estudo foram de 2,36 l/hab.dia e 1,03 gst/hab.dia. novamente, caso o controle do consumo fosse praticado, esses valores poderiam ser reduzidos para 1,36 l/hab.dia e 0,60 gst/hab.dia. conclusão as condições de sobrecarga da eta-itacolomi, em consequência do consumo descontrolado de água pela população devido à falta de hidrometração, agravam os impactos ambientais no manancial de abastecimento de duas formas: pelo aumento no volume de água captado e pelo aumento na produção de resíduos. quanto ao volume de água captado, caso houvesse o controle do consumo e a quota per capita do município estivesse na média do estado de minas gerais, a vazão demandada seria praticamente a vazão nominal da eta de 50 l/s. porém, sendo operada com vazões de 82 a 92 l/s, o descontrole no consumo ocasiona um acréscimo demanda de água do manancial de 84%, correspondendo a um elevado impacto ambiental. quanto à produção volumétrica de resíduos, a produção de lodo observada nos filtros e nos decantadores foi de 73,45 m3/dia, correspondendo a 0,98% do volume total de água tratada, sendo 91,8% gerados nos filtros e 8,2% nos decantadores. caso a eta operasse com sua vazão nominal, o volume de resíduos lançado no manancial seria de 42,33 m3/dia, o que significa que as condições de sobrecarga ocasionaram um impacto de 73% na produção de volumétrica de lodo em condições de consumo controlado. a produção em massa de st foi de 20,65 kgst/dia nos filtros e de 11,64 kgst/dia nos decantadores, resultando em uma produção total de 32,10 kgst/dia. esses resultados conduziram a uma produção média em relação ao volume de água tratada produzida de 4,28 gst/m3. caso a eta operasse na sua capacidade nominal, a massa total de sólidos gerada seria de 18,49 gst/dia, o que significa que as condições de sobrecarga ocasionam um impacto na produção em massa de lodo de 73%, quando comparadas às condições de consumo controlado. referências abes – associação brasileira de engenharia sanitária e ambiental. 2013. disponível em: <http://www.abes-mg. org.br/arquivos/site/publicacoes_jornal/boletin/boletim-111.pdf>. acesso em: 01 fev. 2014. abnt – associação brasileira de normas técnicas. nbr 10.004 resíduos sólidos classificação. abnt: associação brasileira de normas técnicas, 2004. american public health association; american water works association; water environment federation (apha/awwa/wef). standard methods for the examination of water and wastewater. 22st ed. washington, dc: american public health association, 2012. american water works association/american society of civil engineers/enviromental protection agency (awwa/asce/epa). management of water treatment plant residuals. new york: american society of civil engineers, 1996. 294p. andreoli, c. v. 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(coord.) noções gerais de tratamento e disposição final de lodos de estações de tratamento de água. rio de janeiro: abes, 1999, p. 1-18. di bernardo, l.; scalize, p, s.; souza, f. a. g. água de lavagem dos filtros rápidos. in: reali, m. p. (coord.). noções gerais de tratamento e disposição final de lodos de estações de tratamento de água. rio de janeiro: abes, 1999. p. 143-168. di bernardo, l.; di bernardo, a.; centurione filho, p. l. ensaios de tratabilidade de água e dos resíduos gerados em estações de tratamento de água. são carlos: rima, 2002. 237 p. fernandes, a. n. balanço de massa e produção de lodo da estação de tratamento de água alto da boa vista – sabesp. dissertação (mestrado em engenharia hidráulica e sanitária) – universidade de são paulo, são paulo, 2002. grandin, s. r. desidratação de lodos produzidos nas estações de tratamento de água. são paulo, dissertação (mestrado) –universidade de são paulo, são paulo, 1992. mattos, m. r. u.; girard, l. caracterização físico-química e ensaios de adensamento em coluna do lodo produzido em uma estação de tratamento de água de grande porte. revista brasileira de ciências ambientais, n. 28, p. 34-43, 2013. minas gerais. deliberação normativa nº 153, de 26 de julho de 2010. conselho estadual de política ambiental – copam. disponível em <http://200.198.22.171/down.asp?x_caminho=reunioes/sistema/arquivos/material/&x_nome=item_5.1_ delibera%e7%e3o_normativa_copam_n%ba_153_de_26_julho_de_2010_original.pdf>. acesso em: 15 jan. 2014. ministério público do estado de minas gerais. parecer técnico ref.: ofício 1139/2008 (cao-ma) informações técnicas referentes aos danos ambientais decorrentes do lançamento de lodo in natura, pelas estações de tratamento de água, no ambiente. belo horizonte: procuradoria-geral de justiça, 2009. ribeiro, f. l. m. quantificação e caracterização química dos resíduos da eta de itabirito mg. dissertação (mestrado em engenharia ambiental) – universidade federal de ouro preto, ouro preto, 2007. scalize, p. s. disposição de resíduos gerados em estações de tratamento de água em estações de tratamento de esgoto. tese – universidade de são paulo, são carlos, 2003. scalize, p. s.; di bernardo, l. caracterização da água de lavagem dos 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http://200.198.22.171/down.asp?x_caminho=reunioes/sistema/arquivos/material/&x_nome=item_5.1_delibera%e7%e3o_normativa_copam_n%ba_153_de_26_julho_de_2010_original.pdf http://200.198.22.171/down.asp?x_caminho=reunioes/sistema/arquivos/material/&x_nome=item_5.1_delibera%e7%e3o_normativa_copam_n%ba_153_de_26_julho_de_2010_original.pdf revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 60 atributos químicos do solo de manguezais sob condições de variação sazonal attributes chemical manguezais soil with variations on seasonal conditions marina lopes de souza universidade federal do pará – belém – pa. departamento de geociências. e-mail: marina.lopes@hotmail.com maria aurora da mota universidade federal do pará – belém – pa. departamento de geociências. e-mail: aurora@ufpa.br maria de lourdes pinheiro ruivo museu paraense emílio goeldi – belém – pa. coordenação de ciências da terra e ecologia. e-mail: ruivo@museu-goeldi.br rosecélia moreira castro museu paraense emílio goeldi – belém – pa. coordenação de ciências da terra e ecologia. e-mail: rmsilva@museu-goeldi.br josé francisco berredo museu paraense emílio goeldi – belém – pa. coordenação de ciências da terra e ecologia. e-mail: berredo@museu-goeldi.br paulo jorge oliveira de souza universidade federal rural da amazônia – belém – pa. instituto de ciências agrárias/ica. e-mail: paulo.jorge@ufra.edu.br adriano marlisom leão de souza universidade federal rural da amazônia – belém – pa. instituto de ciências agrárias/ica. e-mail: adriano.souza@ufra.edu.br resumo nesta pesquisa foram estudadas variações dos atributos químicos do solo, teor de nutrientes e suas relações de dependência com as precipitações em manguezal amazônico no período chuvoso e menos chuvoso. os sítios experimentais foram estabelecidos como área 1 e 2. os teores de na e k foram variáveis que mais representaram período de estiagem. na área 1, correlacionada com maiores concentrações de nutrientes neste período, atingiram média 520,23 cmoc/dm 3 e 163,48 cmoc/dm 3 , respectivamente. na estação chuvosa, essas concentrações foram menores com média 11,27 cmoc/dm3 de na e 4,07 cmoc/dm 3 de k provavelmente pela diluição desses nutrientes pelas águas da precipitação pluviométrica durante o período chuvoso. houve alta variação de na e k, durante estiagem, concentração de nutrientes foram maiores, principalmente no manguezal de intermaré, e na época chuvosa, a diluição provocada pela água das chuvas, assim como a lixiviação dos nutrientes do solo provocou uma redução significativa nos teores desses nutrientes. palavras-chave: precipitação, nutrientes, ecossistema, floresta de manguezal. abstract in this research we studied changes in soil chemical properties, the nutrient content and their dependency relationships with the rainfall in the amazon mangrove in the rainy and dry season of 2011 and 2012. the levels of na and k are variables that represent more droughts. area 1, correlated with higher concentrations of nutrients in this period, reaching average 520,23 cmoc/dm3 and 163,48 cmoc/dm3, respectively. in the rainy season, these concentrations were lower with average 11,27 cmoc/dm3 na and 4,07 cmoc/dm3 k probably due to the dilution of these nutrients by the waters of rainfall during the rainy season. there was great variation of na and k, during the dry season, the concentration of nutrients was higher, especially in mangrove intertidal, and in the rainy season, the dilution caused by rain, as well as leaching of soil nutrients caused a reduction significant in the levels of these nutrients. keywords: precipitation, nutrients, ecosystem, mangrove forest. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 61 introdução os manguezais são sistemas abertos, no que se refere ao fluxo de matéria e energia, recebendo um grande aporte de água doce, sedimentos e nutrientes do ambiente terrestre e exportando água e matéria orgânica para o mar, águas estuarinas e ambientes costeiros adjacentes (lemos, 20111). frequentemente, as florestas de mangue exportam carbono e nutrientes sob a forma de serapilheira e carbono orgânico particulado para a zona costeira, sendo a precipitação um fator importante que influencia na exportação de carbono através da serapilheira. por sua vez, esta exportação é maior em regiões de baixa precipitação anual e temperaturas médias anuais elevadas do que em locais com elevada precipitação e baixas temperaturas. entretanto, algumas vezes esses materiais são exportados e outras vezes importados de ecossistemas adjacentes (adame et. al, 2011). as condições climáticas (pluviosidade, temperatura, ventos e outras) e morfológicas em manguezais justificam progressivo e contínuo desenvolvimento dos sedimentos e solos desse ecossistema e suas diferenciações, que por sua vez, estão relacionadas ao regime hídrico, composição da água superficial e periodicidade de inundação. portanto, as transformações e interações que ocorrem nesse ecossistema, físicas (perda de água, aeração, oxidação, estruturação), químicas (perda da salinidade, dessaturação, lixiviação) e geoquímicas, são processos que acontecem simultaneamente (turenne, 1997). pesquisas realizadas na costa nordeste do estado do pará sugerem que as modificações ocorridas nos sedimentos/solos e águas intersticiais, como a oxidação total ou parcial da superfície dos sedimentos, modificações na mineralogia e nas características químicas e físico-químicas das águas intersticiais, são resultado da curta, porém marcante sazonalidade da região, da distribuição anual das chuvas, da evapotranspiração, do regime de marés e das características morfológicas e sedimentológicas dos manguezais (berrêdo et. al,2008). as constantes inundações nos manguezais, em função da ação das marés, criam condições favoráveis ao processo de decomposição anaeróbia dos altos conteúdos de matéria orgânica presentes nos solos e sedimentos. essas inundações também provocam alterações físico-químicas nos solos de manguezais, causando a diminuição do potencial redox, a elevação dos valores de ph, mudanças drásticas no equilíbrio de minerais e na dinâmica de elementos como o ferro e o enxofre (ponnamperuma, 1972). o substrato do manguezal é rico em material orgânico semi decomposto incompletamente e constituído de matéria orgânica morta de origem animal e vegetal. este material é decomposto por bactérias anaeróbias, resultando na produção de ácido sulfídrico responsável pelo odor característico de manguezais lodosos (sant’anna, et. al, 1981). a evolução de manguezais está vinculada aos fluxos de matéria e energia, associados aos processos hidrodinâmicos proporcionados pelas variações das marés, estabelecendo trocas por meio da interação e interdependência entre os componentes do manguezal e ecossistemas próximos ou adjacentes, como o apicum. este ambiente é encontrado próximo a manguezais, em locais de topografia mais elevada, nas regiões intertropicais, com presença de solos com alta salinidade ou acidez (hadlich, 2010). entretanto, nem sempre apresentam salinidade elevada ou solos muito ácidos, devido às características próprias de cada ambiente. os apicuns ocorrem em locais onde a maré atinge com uma frequência bem menor (marés de sizígia) ou onde há pouca influência de água doce vinda de rios e/ou chuvas, contribuindo para a hipersalinidade do solo, uma vez que longos períodos de exposição ao processo de evaporação concentram os sais em superfície, impossibilitando o desenvolvimento da vegetação de mangue (lemos, 2011). diante das diversas interações que se estabelecem em manguezal e entre esse ecossistema e outros adjacentes, este estudo pretende analisar os atributos químicos do solo sob condições de variação sazonal, verificando as diferenças no teor de nutrientes do solo entre os manguezais estudados, na região do salgado, nordeste paraense. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 62 material e métodos descrições do sítio experimental este estudo foi conduzido no município de salinópolis, na zona costeira do nordeste do estado do pará. o sitio experimental do projeto mudanças climáticas está localizado na ilha de itarana (0°39'23.76" s e 47°14'35.58" w), e em são joão de pirabas, na comunidade caranã, (0°41'9.60" s e 47°15'59.82" w) a sudoeste da ilha de itarana. os dois sítios experimentais escolhidos para este estudo também representam, em pequena escala, estas variações de unidades paisagísticas. sítio experimental da ilha de itarana a ilha de itarana está a leste da península de cuiarana e a sudeste da península de salinópolis, entre as baías de inajá (a leste) e arapepó (a oeste), se interligando através do furo grande. é um ambiente costeiro sob forte influência do regime de marés, intercalado por canais de maré, furos e córregos, com presença de manguezais com relativo grau de preservação. a ilha (parte central: 0º39’11" s e 47º13’32’’ w) abrange uma área com cerca de 91km 2 e faz parte do município de são joão de pirabas e está separada de cuiarana por um sistema de grandes canais estuarinos, sendo o maior deles, o furo grande. a área experimental é um segmento da ilha de itarana, caracterizada como manguezal de intermaré, devido sofrer constantes inundações, que ocorrem em função da variação das marés, como também por apresentar uma área topograficamente mais baixa, possuir um porte arbóreo maior e ser colonizada por mangues jovens que margeiam a planície costeira, adaptados às inundações e à elevada salinidade. a condição natural da floresta, com estrutura bastante diferenciada, formada por árvores de mais ou menos 30 m de altura. apresenta uma colonização de bosque de mangue composto em sua maioria por rhizophora mangle, indivíduos jovens, e espécies do gênero laguncularia, em alguns pontos existem a presença de árvores mais altas e bosque mais fechado. sítio experimental da comunidade de caranã localizado em são joão de pirabas, na comunidade caranã, (0°41'9.60" s e 47°15'59.82" w) a sudoeste da ilha de itarana, caracterizada como manguezal de supramaré, existe uma zona de apicum no início deste perfil, que recebe influência de água doce proveniente de igarapés que atingem o local, resultante da água da chuva, principalmente durante o período chuvoso, favorecendo o aparecimento de uma vegetação de pequeno porte, composta principalmente de rhizophora mangle, que não consegue se desenvolver devido a pouca umidade e salinidade elevada. este sítio apresenta características de manguezais típicos de intermaré, com solo mais lodoso e úmido, com grande quantidade de pneumatóforos (raízes que crescem verticalmente em direção à superfície e que na maré baixa ficam expostas ao ar), sendo que a espécie r. mangle se manifesta de forma mais abundante do que outras espécies, com ocorrência de algumas avicennia germinans com aproximadamente 30 m de altura, e laguncularia racemosa com altura de aproximadamente 12 metros. frequência e período sazonal amostrado a coleta de solo e folhas de serapilheira ocorreu no período menos chuvoso (setembro/2011) e no período chuvoso (abril/2012), nos três perfis de manguezal selecionados, para verificar a dinâmica dos atributos químicos do solo e de nutrientes em folhas de serapilheira, sob condições de precipitação elevada e baixa. coletas dos dados de precipitação pluviométrica em fevereiro de 2012, foi instalado próximo a área de estudo (0°42'41.44" s e 47°18'2.54" w) um pluviômetro confeccionado de garrafa pet (pluviômetro pet), de acordo com a figura 1, para fornecer informações da quantidade de precipitação no período chuvoso e menos chuvoso. este pluviômetro foi instalado em são joão de pirabas, na comunidade pindorama, no quintal de uma casa situada próxima a rodovia pa-124, em local livre de qualquer interferência externa. a distância aproximada do pluviômetro para área 1 e 2 é de, respectivamente, 8,8 km; 4,73 km. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 63 figura 1: pluviômetro adaptado com garrafa pet as medições da quantidade de chuva acumulada em 24 horas foram realizadas diariamente às 9 h da manhã com o auxílio de uma proveta de 250 ml. após abrir a torneira e posicionar a proveta, anota-se a quantidade de precipitação que caiu dentro do pluviômetro. o pluviômetro pet possui uma área de captação de 177 cm 2 e 14,5 cm de diâmetro, e foi confeccionado adaptando a técnica de assunção e assis (1997). além das coletas de precipitação realizadas pelo puviometro pet, também foram realizadas medidas com pluviômetro de báscula, resolução de 0.1mm (figura 2), situado na torre micrometeorológica do lba (large scale biosphere-atmosphere experiment in amazonia) em cuiarana, próxima a área de estudo (0°39’50.48” s e 47°17'4.05" w). as medições de precipitação são registradas de 10 em 10 minutos, fornecendo dados de precipitação diários e mensais, os quais são armazenados em um data-logger. esses dados foram fornecidos pela equipe do lba, responsável pelo monitoramento da torre situada em cuiarana. a distância desse pluviômetro para o perfil 1, 2 e 3 é de aproximadamente 4,66 km; 3,14 km e 2,97 km, respectivamente. a distância entre o pluviômetro pet e o de báscula é de aproximadamente 5,55 km. figura 2: pluviômetro automático basculante da torre micrometeorológica ao analisar os dados fornecidos pelos dois pluviômetros, observou-se variação entre as medidas pluviométricas, em alguns meses, isso ocorre devido à distância entre os pluviômetros nos sítios amostrais fato que levou a acreditar que a distância dos pluviômetros aos sítios amostrais, bem como a maior proximidade da torre do micrometeorológica do mar, foram fatores que possivelmente influenciaram nessa diferença. a partir dessa consideração, optou-se por utilizar os registros pluviométricos da torre micrometeorológica do lba. os registros, dos anos de 2010, 2011 e 2012, mostraram os meses de setembro, outubro, novembro e dezembro (figura 3), com baixos índices pluviométricos em relação aos outros meses o que caracteriza o período menos chuvoso, a exceção foi o mês de outubro/2011, que registrou 105 mm de chuva. destaque para o mês de setembro, que teve valor próximo à zero mm (0,254 mm) em 2010 e nos anos de 2011 e 2012 não registrou nenhuma ocorrência de chuva, fato que influenciou nas características do solo, que ficou mais menos chuvoso, salino e compacto, principalmente nas áreas de apicum, no início do perfil 2. os meses com maiores precipitações foram fevereiro, março e abril nos anos de 2011 e 2012 (figura 3), caracterizando o período mais chuvoso registrado através do pluviômetro de báscula, com o maior pico de 672 mm em abril/2011. no mês de coleta (abril/2012) período chuvoso, a precipitação chegou a 280 mm, o que deixou o solo mais úmido e menos salino. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 64 figura 3: valores mensais de precipitação pluviométrica de setembro de 2010 a novembro de 2012, coletada pelo pluviômetro automático basculante, da torre micrometeorológica do lba, em cuiarana procedimentos de campo seleção dos pontos amostrais em cada perfil de manguezal foi realizado um transecto, seguindo a mesma orientação do gradiente de transição ecológico típico de áreas ecótonas, ao longo do qual determinaram-se os pontos de coleta de solo. na área 1, estabeleceram-se 5 pontos de coleta de solo em um transecto de 150 m de comprimento. na área 2, selecionaram-se 6 pontos de coleta de solo ao longo do transecto de 136 m de comprimento. todos os pontos de coleta, bem como outros pontos importantes foram marcados com gps marca garmin, modelo gpsmap 76c5x. coleta e acondicionamento das amostras de solo as amostras de solo foram coletadas com trado tipo calador, indicados para solos argilosos e saturados, e com trado holandês, indicados para solos mais duros, fibrosos e com grande quantidade de raízes. na área 1, nos pontos (p1,p2,p3,p4,p5), as amostras foram coletadas com trado calador, nas profundidades 0-5 cm, 5-10 cm, 10-20 cm, 20-40 cm e 40-60 cm. na área 2, nos pontos (p1 e p2), as amostras foram coletadas com trado holandês e nos pontos (p3,p4,p5,p6) foram coletados com trado calador, nas profundidades 0-50 cm. nas coletas com trado calador, o material foi colocado sobre uma calha e revestido com papel filme e, posteriormente papel alumínio, com objetivo de manter as características originais das amostras e inserilas em sacos plásticos, com as devidas identificações. logo após a coleta de solo com trado holandês e em trincheiras, todas as amostras foram inseridas em sacos plásticos, devidamente identificados, e acondicionadas em caixas de isopor com gelo. em seguida as amostras foram transportadas até o campus de pesquisa do museu paraense emílio goeldi, em belém (pa), onde foram protocoladas e enviadas aos laboratórios de análises químicas, ficando armazenadas em freezer a uma temperatura abaixo de 0°c, até a realização dos procedimentos analíticos. importante destacar que as coletas de solo ocorreram na maré vazante e de quadratura, que acontece quando as forças de atração do sol e da lua se opõem duas vezes em cada lunação, devido ao quarto crescente e ao quarto minguante da lua, produzindo as marés de quadratura, ou marés de águas mortas, com preamares mais baixas e baixa-mares mais altas (miguens, 1996). medidas de salinidade da água intersticial (sal), ph do solo em campo e potencial redox (eh) do solo revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 65 no campo, as medidas de salinidade da água intersticial realizaram-se com um refratômetro de campo (atago), mediante a extração sobre pressão, de um pequeno volume (gotas) de água intersticial. o eh (mv) e o ph foram medidos através da inserção direta (em cada amostra de solo) do eletrodo de platina (eh) e do eletrodo de vidro (ph) de alta precisão. procedimentos de laboratório preparo e análise química de solo nas análises químicas, os perfis de solo foram dispostos separadamente em recipientes de plástico, devidamente limpos e identificados, para a secagem das amostras em uma sala climatizada, livre de contaminações externas. posteriormente, as amostras foram maceradas, destorroadas com rolo e peneiradas em peneira de malha 1 mm, retirando com pinça, o excesso de raízes finas que passaram através da malha. este procedimento inicial de preparo de amostras foi adotado para todas as análises químicas. carbono orgânico total, nitrogênio total e enxofre as análises de carbono, nitrogênio e enxofre ocorreram por combustão a menos chuvoso, em analisador elementartruspec chn/ chns. fósforo disponível a determinação de fósforo adotou o método espectrofotométrico, cuja análise utiliza a solução obtida através da extração com extrator de mehlich, reagindo com o molibidato de amônio e utilizando ácido ascórbico como redutor. a reação resulta na coloração azulada da solução, proporcional ao teor de fósforo presente na solução. as leituras de p foram determinadas no espectrofotômetro uv/vis db 1880 s (spectro vision). sódio, potássio, cálcio, magnésio e ferro nas determinações dos macronutrientes sódio e potássio e do micronutriente ferro, utilizou-se o método mehlich. as leituras de na e k processaram-se no aparelho fotômetro de chama, marca corning, modelo 400, e as determinações de fe ocorreram no equipamento espectrômetro de absorção atômica com chama da marca instrumentos científicos c. g. e modelo aa 904, equipado com corretor de fundo com lâmpada de deutério. para as análises de cálcio e magnésio, utilizou-se o método com solução extratora de kcl, a 1n, ph 7 e as leituras foram feitas no mesmo espectrômetro de absorção atômica com chama. alumínio a metodologia empregada para determinação do alumínio foi através da volumetria de neutralização, titulando o naoh 0,025n até o aparecimento da coloração levemente rósea. potencial hidrogeniônico foi determinado em água destilada (ph h2o) e com solução de kcl (ph kcl) na proporção de 1: 2,5. a metodologia utilizada para as análises químicas de solo seguiu as recomendações dos manuais de análise de solos (silva, 2003; embrapa, 1997)2.6 análises de dados. para a análise estatística dos dados realizou-se a média ponderada nas profundidades de 0-5 cm, 5-10 cm e 1020 cm, padronizando-as como a amostra na profundidade de 0-20 cm, permitindo o estudo comparativo entre as áreas estudadas, considerando as profundidades de 0-20cm, 20-40 cm, 40-60 cm. primeiramente, aplicou-se o teste de normalidade shapiro-wilk nos dados de concentração de nutrientes do solo, através do qual se observou que os dados não apresentam distribuição normal. em seguida, foram submetidos à análise estatística acp (análise de componentes principais) ou pca (principal component analysis), que não apresenta restrições quanto à normalidade dos dados. a acp é uma técnica matemática da análise multivariada que possui como ideia central a redução do conjunto de dados a ser analisado, principalmente quando os dados são constituídos de um grande número de variáveis interrelacionadas (vicini, 2005). neste estudo, foram utilizadas apenas as duas primeiras componentes principais, tanto pela facilidade de interpretar gráficos em duas dimensões, quanto principalmente, por juntas (componente principal 1 e 2) totalizarem mais de 70% dos dados, porcentagem acima da qual é considerada suficiente para explicar a distribuição dos dados. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 66 não foi possível realizar a acp do potencial redox (eh), do ph de campo e da salinidade da água intersticial (sal), pois esses parâmetros não foram medidos em todas as amostras da área 1, no período de estiagem, bem como nos pontos p1 e p2 situados na zona de apicum da área 2, devido o solo encontrar-se muito menos chuvoso. sendo assim, para esses parâmetros, utilizou-se a análise estatística descritiva. as análises estatísticas deste trabalho foram realizadas através do software r, versão 2.15.2. resultados e discussão os resultados de ph em água destilada (ph h2o) e dos nutrientes do solo (na, k, ca, mg, c, n, s, p e fe) na área 1 e 2, com as respectivas profundidades (0-20 cm, 20-40 cm, 40-60 cm), na estação chuvosa e menos chuvosa, estão representados no gráfico de acp (figura 4), através do qual foram geradas informações relevantes acerca das variáveis em estudo. na área 1, o na e k apresentaram maior correlação com o ph na época menos chuvosa e os nutrientes ca, fe e mg maior correlação na época chuvosa. figura 4: gráfico de acp (com as componentes principais 1 e 2) dos parâmetros químicos do solo, com as profundidades coletadas, nas áreas 1 e 2, durante a época chuvosa e menos chuvosa revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 67 figura 5: gráfico de acp (com as componentes principais 1 e 2) dos parâmetros químicos do solo, com as profundidades coletadas, nas áreas 1 e 2 a componente principal 1 explica 56,21% dos dados e a componente principal 2 (comp. 2) 21,59 %, totalizando 77,8% dos dados. as variáveis que estão associadas à componente 1 são os elementos c, n, s, ca, mg, al, fe, p e a componente 2 são na, k e ph. as variáveis do período sazonal (chuvoso e menos chuvoso), das áreas 1 e 2, profundidades (0-20 cm, 2040 cm, 40-60 cm) e nutrientes do solo (na, k, ca, mg, p, c, n, s e fe) e o ph medido pelo método em água destilada (ph h2o), foram resumidas em um gráfico que expressa a importância das variáveis para os resultados obtidos, explorando também a correlação entre essas variáveis. a formação dos agrupamentos em função de dois fatores principais (área e período sazonal) está apresentada na figura 4. do lado direito do plano das componentes principais, situam-se as amostras da área 1, e do lado esquerdo as amostras da área 2. o período de estiagem está representado pelo agrupamento das amostras no plano superior do gráfico e o período chuvoso no plano inferior. a formação desses agrupamentos indica que a profundidade não tem muita influência nos resultados e que a área e o período sazonal são os fatores que mais explicam a distribuição dos dados. os nutrientes na e o k são variáveis que mais representam a formação do agrupamento no período de estiagem na área 1, que estão correlacionadas. esse resultado coincide com as elevadas concentrações desses nutrientes neste período, que atingiram uma média de 520,23 cmoc/dm3 e 163,48 cmoc/dm3, respectivamente. durante a estação chuvosa, essas concentrações foram bem mais baixas, com média de 11,27 cmoc/dm3 de na e 4,07 cmoc/dm3 de k na área 1, em função da diluição desses nutrientes pelas águas da precipitação pluviométrica durante o período chuvoso. os aportes de na, k, ca e mg sugerem contribuições das marés, os maiores valores desses cátions encontram-se no perfil 1 (tabela 1), que está sob constante influência dos canais de maré que entrecortam a ilha de itarana. o período sazonal foi importante para a grande variação de na e k nas áreas de estudo 1 e 2. durante a estiagem, as concentrações foram maiores, principalmente no manguezal de intermaré, enquanto que no período chuvoso, a diluição provocada pela água revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 68 das chuvas, assim como a lixiviação dos nutrientes do solo provocou uma redução significativa nos teores desses nutrientes. resultados semelhantes foram encontrados por (berrêdo, 2008), no qual o aumento dos teores de na, k, ca, mg e so4-2 reflete o período da estiagem e a presença das águas oceânicas no estuário do rio marapanim. tabela 1: valores médios dos parâmetros químicos sódio (na), potássio (k), cálcio (ca), magnésio (mg), aluminio (al) e ferro (fe) na área 1 e na área 2, durante a época menos chuvosa (estiagem) e chuvosa, nas profundidades coletadas (0-20 cm, 20-40 cm, 40-60 cm). profundidade (cm) área 1 área 2 estiagem chuvoso estiagem chuvoso na (cmolc/kg) 0-20 551,46 aa 9,46 ba 130,57 aa 4,53 ba 20-40 508,21 ab 11,28 ba 145,7 aa 5,50 ba 40-60 501,01 ab 13,05 ba 157,36 aa 5,52 ba k (cmolc/kg) 0-20 169,45 aa 4,03 ba 35,91 aa 1,25 ba 20-40 165,28 aab 4,15 ba 31,86 aa 1,40 ba 40-60 155,69 ab 4,04 ba 39,66 aa 1,33 ba ca (cmolc/kg) 0-20 4,43 ba 8,55 ab 1,69 ba 3,08 aa 20-40 5,35 ba 9,47 aab 1,61 ba 3,70 aa 40-60 4,86 ba 9,93 aa 1,73 ba 4,00 aa mg (cmolc/kg) 0-20 15 aa 16,48 ab 4,07 aa 5,53 aa 20-40 16,29 ba 21,35 aa 3,77 ba 7,22 aa 40-60 14,60 ba 22,32 aa 4,00 ba 8,09 aa al (cmolc/kg) 0-20 2,89 ab 2,50 aa 2,22 aa 1,85 ab 20-40 5,85 aa 3,61 ba 3,51 aa 2,52 aab 40-60 5,81 aa 3,11 ba 3,52 aa 3,45 aa fe (g/kg) 0-20 2,08 bb 3,43 aa 0,79 aa 1,05 aa 20-40 2,55 ba 2,94 ab 0,89 aa 1,13 aa 40-60 2,38 bab 3,02 aab 1,17 aa 1,55 aa com base na figura 4, as variáveis c, n, s, p, ca, mg, al e fe explicam a separação dos grupos em área 1 e 2, situados do lado direito e esquerdo, respectivamente, do plano das componentes principais, assim como o na e o k, citados anteriormente, que exercem maior influência sobre os resultados. essa distribuição das variáveis do lado direito do eixo da componente 2 pode ser muito bem explicada pela elevada concentração desses nutrientes na área 1, em comparação com a área 2, que representam manguezais de intermaré e supramaré, respectivamente. sendo assim, a área 1 apresenta mangues desenvolvidos, maior contribuição de matéria orgânica transportada pela maré e maior quantidade de serapilheira, enquanto que a área 2 possui uma vegetação de porte menor e menos denso, menor influência da maré e, portanto, menor aporte de matéria orgânica. a diferença no teor de matéria orgânica entre as áreas pode é observada pelos teores de carbono, com média de 40,95g/kg e 21,23 g/kg na área 1 e 2, respectivamente, na época de estiagem, e 38,47 g/kg e 21,04 g/kg na área 1 e 2, respectivamente, na época chuvosa. o acréscimo de material orgânico ao substrato de manguezal é o principal processo de adição que se observa nesse ecossistema, resultante do material de origem vegetal, como folhas, galhos e raízes em decomposição. esse processo é evidenciado pela distribuição dos valores de carbono orgânico nos substratos, que são mais elevados em superfície e, na medida em que a profundidade aumenta, esses valores vão diminuindo, enfatizando a importante contribuição da vegetação no aporte de matéria orgânica para o solo (vidal-torrado et. al, 2005). além das diferenças nas características ambientais entre as áreas 1 e 2, ainda existem diferenças dentro de cada área. a área 2 se inicia em uma zona de apicum, com presença de rhizophora mangle com altura de até revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 69 3 m e solo mais menos chuvoso e arenoso. ao final desta área, ocorre a presença de mangues de maior porte, em sua maioria de r. mangle (altura média de 9,81m), solo mais argiloso e úmido, indicando contribuição da água e nutrientes nesse desenvolvimento. essas diferenças observadas explicam o aumento na concentração de carbono ao final da área 2. os teores de nitrogênio, de forma geral, foram maiores na área 1 em comparação com a área 2, nos dois períodos sazonais (tabela 2). nesta área, o teor de nitrogênio diminui na medida em que se aproxima da zona de apicum, na parte mais interna do manguezal. os teores de enxofre também foram mais elevados no manguezal de intermaré, com média de 11,50 g/kg na área 1 e 3,18 g/kg na área 2, durante a época menos chuvosa e, na época chuvosa, a área 1e 2 apresentaram valores médios de 10,41 g/kg e 3,76, respectivamente. observou-se um aumento da concentração de enxofre com a profundidade, com valores médios significativamente mais elevados na área 1 em relação a área 2 (tabela 2). a zona de oxidação gradativamente se torna zona de redução com a profundidade, mudando a coloração de marrom amarelada na matriz e aspecto marrom escuro, para coloração cinza clara a cinza escura dos sedimentos, representando o aumento da matéria orgânica, a ocorrência da pirita (fes2) e a presença de h2s dissolvidos, explicando o aumento do enxofre com a profundidade. a variação da condição reduzida-oxidada na zona de apicum, que é exposta por longos períodos nas marés baixas e submersa sob condições de marés muito elevadas (marés de sizígia), favorece a concentração de ferro através da mobilização e precipitação deste metal (hadlich et. al, 2010). este processo é evidenciado pelo aspecto mosqueado encontrado em algumas amostras coletadas no início da área 2, que constitui zona de apicum, apesar disso, os valores de ferro nesta área foram muito inferiores no apicum, em relação ao manguezal, com médias de 0,10 g/kg (ponto p1) e 1,88 g/kg (ponto p5), no período de estiagem, e médias de 0,57 g/kg (ponto p1) e 2 g/kg (ponto p5), no período chuvoso. a concentração mais elevada de fósforo na área 1 pode ser devido o transporte pelas águas dos canais de maré até os sedimentos na forma de fosfato (po43-), pelas espécies vegetais e maior densidade arbórea nessa área, produzindo mais serapilheira. na área 1 o teor médio de fósforo foi de 29,97 mg/kg no período menos chuvoso e 26,5 mg/kg no chuvoso, e na área 2 teor de 8 mg/kg e 9,37 mg/kg, evidenciando uma grande diferença entre as áreas. segundo (mendoza et. al, 2012), a interação de diferentes características físico-químicas entre água intersticial e o regime de inundação pode controlar a concentração de fósforo na fase líquida disponível para os manguezais. a maior variação redox (δeh) e maior oxidação foram encontradas na zona de raízes de a. germinans, em comparação com a de r. mangle, em região de baixa variação de marés, o que pode estar controlando a disponibilidade de fósforo. a maior oxidação na zona de raízes de sedimentos sob a. germinans limita a disponibilidade de p e sua distribuição, e o gradiente vertical redox mais baixo sob as árvores de r. mangle resultam em condições redutoras, favorece a formação de fósforo extraível, podendo ser considerada uma resposta adaptativa à absorção de nutrientes sob condições de alagamento. os teores de alumínio (al) não apresentaram grandes variações entre os períodos sazonais, e apresentaram maiores concentrações na estiagem, provavelmente por influência do processo de lixiviação (tabela 2). revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 70 tabela 2: valores médios dos parâmetros químicos sódio (na), potássio (k), cálcio (ca), magnésio (mg) e ferro (fe) na área 1 e na área 2, durante a época menos chuvosa (estiagem) e chuvosa, nas profundidades coletadas (0-20 cm, 20-40 cm, 40-60 cm). profundidade (cm) área 1 área 2 estiagem chuvoso estiagem chuvoso na (cmolc/kg) 0-20 551,46 aa 9,46 ba 130,57 aa 4,53 ba 20-40 508,21 ab 11,28 ba 145,7 aa 5,50 ba 40-60 501,01 ab 13,05 ba 157,36 aa 5,52 ba k (cmolc/kg) 0-20 169,45 aa 4,03 ba 35,91 aa 1,25 ba 20-40 165,28 aab 4,15 ba 31,86 aa 1,40 ba 40-60 155,69 ab 4,04 ba 39,66 aa 1,33 ba ca (cmolc/kg) 0-20 4,43 ba 8,55 ab 1,69 ba 3,08 aa 20-40 5,35 ba 9,47 aab 1,61 ba 3,70 aa 40-60 4,86 ba 9,93 aa 1,73 ba 4,00 aa mg (cmolc/kg) 0-20 15 aa 16,48 ab 4,07 aa 5,53 aa 20-40 16,29 ba 21,35 aa 3,77 ba 7,22 aa 40-60 14,60 ba 22,32 aa 4,00 ba 8,09 aa al (cmolc/kg) 0-20 2,89 ab 2,50 aa 2,22 aa 1,85 ab 20-40 5,85 aa 3,61 ba 3,51 aa 2,52 aab 40-60 5,81 aa 3,11 ba 3,52 aa 3,45 aa fe (g/kg) 0-20 2,08 bb 3,43 aa 0,79 aa 1,05 aa 20-40 2,55 ba 2,94 ab 0,89 aa 1,13 aa 40-60 2,38 bab 3,02 aab 1,17 aa 1,55 aa o ph (h2o) e o ca são duas variáveis independentes e inversamente proporcionais, o ph (h2o), a variável que mais influencia o agrupamento da área 2 na época menos chuvosa, com diminuição do ph (h2o) em comparação com a época chuvosa, com médias de 4 e 3, respectivamente. os valores de ph (h2o) assumem uma escala decrescente na medida que aumenta a profundidade (tabela 3), diferente dos resultados encontrados por (hadlich et. al, 2010), em solos sob condições anaeróbicas, como no caso de manguezais sob forte influência das marés, em que o ph fica em torno de 6,7 a 7,2. o ph de campo indica valores mais altos, tendendo a neutralidade assemelhando-se ao trabalho de (hadlich et. al, 2010). a análise descritiva permitiu inferir que, de forma geral, o eh foi redutor na área 1, com média de – 300 mv na estiagem e -305 mv na estação chuvosa, verificando que o período sazonal não alterou os valores para este parâmetro. na área 2, o eh apresentou características oxidantes no início do perfil, onde se encontra a zona de apicum, ficando cada vez mais redutor quanto mais próximo do manguezal, no final deste perfil. nas duas áreas amostradas, o eh apresentou características fortemente redutoras com a profundidade (tabela 3), com exceção da zona de apicum no perfil 2. a característica redutora dos sedimentos de manguezais está associada à baixa declividade, que favorece a influência das águas por um período de tempo maior. em consequência, os sedimentos são predominantemente redutores, fracamente ácidos a neutros, com salinidade elevada, principalmente durante o período menos chuvoso (berrêdo et. al, 2008). a salinidade intersticial (sal) está associada à intrusão salina pelas águas dos estuários, precipitação pluviométrica e processo de evaporação (cruz, 2009) uma vez que no período menos chuvoso a evaporação favorece a concentração de sais na superfície do terreno e, no período chuvoso, as águas pluviais propiciam a diluição desses sais (tabela 3). para berrêdo (2006) a influência da curta, porém marcante sazonalidade climática do nordeste paraense (especialmente a precipitação pluviométrica e a temperatura), sobre os sedimentos lamosos do estuário do rio marapanim, onde os efeitos do clima sobre a cunha salina resultou na concentração ou na diluição da salinidade intersticial na superfície do sedimento. no presente estudo, a sazonalidade climática foi fator revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 71 determinante para as oscilações de salinidade. em geral, a salinidade varia em diferentes ecossistemas de acordo com a topografia, marés (baixas ou altas) e aporte de água doce (palanisamy et. al, 2009). tabela 3: valores médios de carbono total, ph com água destilada (ph-água), ph em campo (ph-campo), potencial de redox (eh) e salinidade intersticial (sal) na área 1 e na área 2, durante a época menos chuvosa (estiagem) e chuvosa, nas profundidades coletadas (0-20 cm, 20-40 cm, 40-60 cm) profundidade (cm) área 1 área 2 estiagem chuvoso estiagem chuvoso ph (água) 0-20 4,52 3,69 4,53 3,44 20-40 3,66 3,00 4,02 2,99 40-60 3,57 2,79 3,72 2,74 ph (campo) 0-20 6,15 6,71 6,45 6,51 20-40 6,68 6,73 6,57 6,23 40-60 6,76 6,78 6,63 6,08 eh (mv) 0-20 -232,75 -263,10 -339,58 -67,07 20-40 -335,60 -317,60 -374,33 -107,80 40-60 -330,60 -335,73 -193,33 -35,33 sal 0-20 41,60 19,75 19,75 15,57 20-40 35,2 29 21 22,27 40-60 33,6 32,27 28,33 23,47 conclusão a sazonalidade no clima exerceu maior influência sobre os resultados de na, k e salinidade intersticial, por meio dos processos de evaporação, na estação seca e de diluição, na estação chuvosa, comportamento observado nas duas áreas amostradas. existe diferença entre as áreas 1 e 2 com relação ao teor de nutrientes, os quais apresentaram valores mais elevados no manguezal de intermaré (área 1), considerando a totalidade dos nutrientes. a formação de alguns agrupamentos não foi bem explicada nos gráficos de análises de componentes principais (apc), possivelmente devido a não inclusão de outros parâmetros que podem está influenciando nesses resultados, como o eh e a salinidade, que são medidas importantes para a caracterização de manguezais. em manguezais, vários fatores inter-relacionados devem ser levados em consideração, como o regime de marés, a topografia e a sazonalidade climática, visando um melhor entendimento dos processos de troca que ocorrem dentro do manguezal e entre este e ecossistemas adjacentes. agradecimentos os autores agradecem ao projeto rede de mudanças climáticas/edital 014/2009/cnpq/fapespa, ao conselho nacional de desenvolvimento e pesquisa/ cnpq pela bolsa concedida à aluna do curso de ciências ambientais/ufpa, e ao museu paraense emílio goeldi/mpeg pelo auxílio no desenvolvimento da pesquisa e infraestrutura de campo e laboratório. http://cmfri.academia.edu/psatheeshkumar revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 72 referências bibliográficas adame, m. f.; lovelock, c. e. carbon and nutrient exchange of mangrove forests with 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(3), p. 199-244, 2005. http://cmfri.academia.edu/psatheeshkumar rbciamb | n.40 | jun 2016 | 1-15 1 igor souza ogata engenheiro sanitarista e ambiental pela universidade estadual da paraíba (uepb). mestre em engenharia civil e ambiental pela universidade federal de campina grande (ufcg). professor da uepb. rui de oliveira engenheiro civil pela escola de engenharia do maranhão. mestre em engenharia civil pela universidade federal da paraíba (ufpb). phd em engenharia civil pela universidade de leeds. professor da uepb. celeide maria belmont sabino meira arquiteta e engenheira civil pela ufpb. mestre em engenharia civil pela ufpb. doutora em recursos naturais pela ufcg. professora da uepb. ruth silveira do nascimento engenheira civil pela ufpb. licenciatura plena em matemática pela uepb. mestre em engenharia civil pela ufpb. doutora em recursos naturais pela ufcg. professora da uepb. juscelino alves henriques engenheiro sanitarista e ambiental pela uepb. mestre em engenharia civil e ambiental pela ufcg. doutorando em saneamento pela universidade federal de minas gerais (ufmg). professor do instituto federal do espírito santo (ifes) – campus ibatiba. endereço para correspondência: igor souza ogata – rua coronel joão figueiredo, 78 – bodocongó – 58430180 – campina grande (pb) – brasil – e-mail: igor_ogata@hotmail.com resumo este trabalho realizou uma avaliação de risco da qualidade da água da rede de distribuição de campina grande, paraíba, nordeste do brasil, por meio do método da análise dos modos e efeitos de falhas (fmea). a amostra foi composta por oito pontos ao longo da rede de distribuição, tendo sido analisados os indicadores sentinelas — cloro residual livre (crl) e turbidez — e mais quatro indicadores auxiliares — cloro residual combinado (crc), cor, ph e bactérias heterotróficas. utilizando todos os indicadores, seis pontos foram classificados como de risco baixo e dois como de risco moderado. analisando apenas os riscos relacionados aos indicadores sentinelas, três pontos foram classificados como de risco baixo, três como de risco desprezível, um como de risco moderado e um como de risco alto, tendo esses indicadores apresentado melhor adequação metodológica. a ausência de crl no ponto de risco alto foi o principal fator para tal classificação. palavras-chave: vigilância da qualidade da água; água para consumo humano; avaliação de risco; metodologia fmea. abstract this paper describes a water quality risk assessment based on the application of failure mode and effects analysis (fmea) methodology conducted at the water distribution network of campina grande city, paraíba state, northern brazil. both sentinel indicators — free residual chlorine (frc) and turbidity — and four auxiliary indicators — combined residual chlorine (crc), color, ph and heterotrophic bacteria — were analyzed in water samples collected at eight monitoring points throughout the distribution network. based on data of all these water quality indicators, six of these points were classified as low risk and two as moderate risk ones, but, considering only the sentinel indicators, three points were classified as low risk, three as negligible risk, one as moderate risk and one as high risk, being these indicators considered as performing better methodological adequacy. the absence of frc in the high-risk point was the main factor for such a classification. keywords: surveillance of water quality; water for human consumption; risk assessment; fmea methodology. doi: 10.5327/z2176-947820160026 avaliação de risco à saúde associada à qualidade da água para consumo humano em campina grande, paraíba risk assessment to health associated to water quality for human supply of campina grande city, paraíba state ogata, i.s. et al. rbciamb | n.40 | jun 2016 | 1-15 2 introdução a análise de risco é uma metodologia que compreende a avaliação, o gerenciamento e a comunicação de risco (bastos et al., 2009; carmo et al., 2008). a avaliação quantitativa de risco envolve a identificação de perigos, a avaliação da dose-resposta, a avaliação da exposição e a caracterização do risco. no gerenciamento, devem ser realizadas ações para minimizar, eliminar e/ou mitigar os riscos avaliados. por fim, na comunicação são informados às partes interessadas os riscos provenientes de determinada situação. nesse aspecto, a operação rotineira de um sistema de abastecimento de água (saa) está sujeita a eventos que podem resultar na introdução — ou na remoção — de perigos na cadeia produtiva de água para consumo humano. dentre esses eventos perigosos, podem ser citados: a alteração da qualidade do manancial — por ação natural ou antrópica —, a pressão negativa no sistema de distribuição, os vazamentos nas tubulações, a introdução de contaminantes na rede de distribuição, a operação inadequada da estação de tratamento, a manutenção deficiente, as más condições das instalações prediais e a reservação incorreta (brasil, 2006c). dessa forma, segundo carmo et al. (2008), tornam-se necessários o controle e a vigilância da qualidade da água a fim de garantir que o padrão de potabilidade seja atendido até a utilização da água pelo consumidor. de acordo com a portaria n.º 2.914 (brasil, 2011) do ministério da saúde (ms), controle e vigilância da qualidade da água são atividades exercidas para avaliar se a água fornecida à população apresenta risco à saúde, sendo o controle realizado pelo responsável pelo serviço de abastecimento, e a vigilância, pela autoridade de saúde pública. para executar o controle e a vigilância da qualidade da água, devido à quantidade de parâmetros do padrão de potabilidade, é importante eleger indicadores que exprimam precocemente a situação da água de maneira ágil, barata e representativa. esses indicadores podem ser classificados como sentinelas e auxiliares. segundo o ms (brasil, 2006a), os indicadores sentinelas para controle e vigilância da qualidade da água são o cloro residual livre (crl) e a turbidez, e têm como principal objetivo conferir condições de identificação precoce de situações de risco, principalmente em relação a doenças de veiculação hídrica. por sua vez, os indicadores auxiliares não têm um conjunto padronizado, mas a “diretriz nacional do plano de amostragem da vigilância em saúde ambiental relacionada à qualidade da água para consumo humano” (brasil, 2006a) sugere a escolha desses em relação às características do saa. neste trabalho, foram escolhidos o cloro residual combinado (crc), a cor, o ph e as bactérias heterotróficas. a vigilância geralmente ocorre por meio de análises físicas, químicas e microbiológicas, em pontos vulneráveis da rede, com uma frequência alta, gerando um banco de dados que, se devidamente sistematizado e analisado, constitui importante subsídio para a necessária avaliação de risco à saúde associada ao abastecimento de água (brasil, 2006c). portanto, a avaliação de risco pela sua capacidade em quantificar perigos torna-se uma ferramenta singular na realização da proposta deste trabalho, a qual constitui-se na apresentação dos riscos à saúde associados à água distribuída por rede na cidade de campina grande, paraíba, nordeste do brasil. foi possível, inclusive, classificar as áreas da rede distribuidora, segundo o grau de risco. materiais e métodos a rede de distribuição de água da cidade de campina grande tem uma extensão de 1.216 km, estando dividida em quatro zonas de pressão — a, b, c e d —, das quais as zonas a e d são independentes entre si e as zonas b e c estão provisoriamente interligadas por razões de manutenção e troca de tubulações na zona b (souza, 2010). há, no sistema, canalizações de diversos materiais — desde ferro fundido e cimento amianto até policloreto de vinila (pvc) — e de diferentes idades — ligações domiciliares muito recentes e outras quase centenárias —, não sendo possível, neste trabalho, um levantamento minucioso desses aspectos. avaliação de risco à saúde associada à qualidade da água para consumo humano em campina grande, paraíba rbciamb | n.40 | jun 2016 | 1-15 3 foram definidos oito pontos de amostragem, contemplando as quatro zonas de pressão, com base na “diretriz nacional do plano de amostragem da vigilância em saúde ambiental relacionada à qualidade da água para consumo humano” (brasil, 2006a); a localização dos pontos de amostragem está disposta na tabela 1 e figura 1. descrição de procedimentos analíticos os procedimentos analíticos seguiram as recomendações do standard methods for the examination of water and wastewater (apha/awwa/wpcf, 2012), sendo as análises realizadas em triplicata. os indicadores analisados foram: crl, turbidez, crc e ph — realizados in loco — e bactérias heterotróficas e cor — realizados no laboratório de saneamento da universidade federal de campina grande (ufcg). foram efetivadas 30 análises para cada indicador, distribuídas semanalmente entre abril e novembro de 2010. estatística e classificação dos dados o tratamento estatístico dos dados dos indicadores analisados fundamentou-se na remoção dos outliers por meio do método de grubbs (p 0,05 ) (rohlf & sokal, 1995), com a finalidade de ajustar os dados à distribuição normal. esse método foi necessário para eliminar os erros de medição, do método de análise ou inerentes da população analisada, que impossibilitava a representação por medidas de tendência central. em seguida, foi procedido o cálculo da média aritmética a fim de representar o conjunto amostral de cada indicador para cada ponto de amostragem. a medida de tendência central foi necessária para realizar a categorização dos dados por meio de classes baseadas no padrão de potabilidade da portaria no 518/2004 do ms — portaria vigente durante a realização do trabalho, mas revogada pela portaria no 2.914/2011 do ms — (brasil, 2004), pois para execução do método proposto neste trabalho as médias necessitariam estar normalizadas, ou seja, adimensionais. portanto, em uma faixa da concentração mínima ao valor máximo permitido pelo padrão de potabilidade, 6 classes equitativas foram criadas e representadas por valores de 0 a 5, dos quais, sempre, o maior valor é associado às situações menos favoráveis para a qualidade da água, enquanto que o menor valor é associado às situações mais favoráveis. os indicadores com valores máximos e mínimos — crl e ph —, permitidos na portaria no 518/2004 do ms (brasil, 2004), tem categorias distintas para cada valor. a figura 2 mostra todas as categorias criadas para todos os indicadores. como não existe um parâmetro para crc na portaria no 518/2004 do ms (brasil, 2004), foi, então, considerado o padrão para monocloramina. tabela 1 – localização dos pontos georreferenciados de amostragem. ponto localização coordenadas utm – sad69/24s p1 – universidade estadual da paraíba bodocongó (zp d) 178.190m e / 9.201.768m n p3 – e.e.e.f.m. severino cabral bodocongó (zp d) 177.630m e / 9.200.169m n p4 – escola municipal ana azevedo bairro das nações (zp c) 181.964m e / 9.203.638m n p5 – vila olímpica plínio lemos josé pinheiro (zp b) 182.987m e / 9.200.893m n p6 – e.e.e.f.m. solon de lucena centro (zp c) 181.709m e / 9.201.468m n p7 – e.e.e.f.m. monte carmelo bela vista (zp a) 179.360m e / 9.200.757m n p8 – e.e.e.f.m. clementino procópio são josé (zp b) 180.784m e / 9.200.398m n p9 – e.e.e.f.m. félix araújo liberdade (zp a) 180.454m e / 9.198.406m n e.e.e.f.m.: escola estadual de ensino fundamental e médio; zp: zona de pressão; utm: universal transversa de mercator; m: metros; e: leste; n: norte. ogata, i.s. et al. rbciamb | n.40 | jun 2016 | 1-15 4 avaliação de risco (metodologia análise dos modos e efeitos de falhas) a análise dos modos e efeitos de falhas (fmea), segundo stamatis (2003) e nascimento & oliveira (2011), é uma metodologia de avaliação de risco que estuda os possíveis modos de falha de sistemas e os efeitos causados por esses. ela é muito aplicada em sistemas industriais, devido à sua simplicidade e flexibilidade, e, de acordo com toledo & amaral (2006), deve ser realizada por equipe multidisciplinar. a equipe discute os perigos associados a um determinado processo e preenche um formulário contendo os efeitos, as causas, as medidas mitigadoras e a quantificação desses riscos. a quantificação é baseada em quatro critérios — severidade, ocorrência, detecção e abrangência —, e, por fim, os valores desses critérios são multiplicados, gerando um resultado que caracteriza o risco total do processo avaliado (spiesman & speight, 2014; viana, 2011). o formulário fmea descreve os perigos identificados na rede de distribuição da cidade de campina grande, o tipo do perigo, o efeito, a causa, as medidas mitigadoras e os critérios de quantificação do risco. os perigos foram levantados com base nos indicadores estudados em cada ponto de amostragem, bem como nos padrões recomendados pela portaria no 518/2004. sendo assim, os eventos perigosos listados foram relapontos de coleta limites dos bairros projeção utm22s datum sad69 800 0 800 1.600 2.400 2180000,00 2185000,00 2190000,00 9170000,00 9175000,00 9170000,00 9175000,00 2180000,00 n e 2185000,00 2190000,00 1:64464 metros p1 universidade estadual da paraíba p3 e.e.e.f.m. severino cabral p4 escola municipal ana azevedo p5 vila olímpica plínio lemos p6 e.e.e.f.m. solon de lucena p7 e.e.e.f.m. monte carmelo p8 e.e.e.f.m. clementino procópio p9 e.e.e.f.m. félix araújo figura 1 – espacialização dos pontos de amostragem na área urbana de campina grande. avaliação de risco à saúde associada à qualidade da água para consumo humano em campina grande, paraíba rbciamb | n.40 | jun 2016 | 1-15 5 crl (valor mínimo) crl (valor máximo) turbidez crc cor ph (valor mínimo) ph (valor máximo) bactérias heterotróficas classes valores classes classes classes classes classes classes classes valores valores valores valores valores valores valores 5 4 3 2 1 0 5 4 3 2 1 0 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 ≤ 0,2 mg/l 0,2 mg/l 0,38 mg/l 0,56 mg/l 0,74 mg/l 0,92 mg/l 1,1 mg/l 1,1 mg/l 1,28 mg/l 1,45 mg/l 1,64 mg/l 1,82 mg/l 2 mg/l > 2,0 mg/l ≤ 0,0 ut 0,0 ut 1,25 mg/l 2,50 mg/l 3,75 mg/l 5,0 mg/l > 5,0 mg/l ≤ 0,0 mg/l 0,0 mg/l 0,75 mg/l 1,5 mg/l 2,25 mg/l 3,0 mg/l > 3,0 mg/l ≤ 0,0 uh 0,0 uh 3,75 uh 7,5 uh 11,25 uh 15,0 uh >15,0 uh < 6,0 6,0 6,35 6,7 7,05 7,4 7,75 7,75 8,1 8,45 8,8 9,15 9,5 > 9,5 ≤ 0,0 ufc/ml 0,0 ufc/ml 125 ufc/ml 250 ufc/ml 375 ufc/ml 500 ufc/ml > 500 ufc/ml figura 2 – classes e valores da categorização dos indicadores. ogata, i.s. et al. rbciamb | n.40 | jun 2016 | 1-15 6 cionados à baixa concentração de crl, à alta concentração de crl, à alta turbidez, à alta concentração de crc, à alta cor, ao baixo ph, ao alto ph e à alta concentração de bactérias heterotróficas. os critérios são os seguintes: severidade, ocorrência, detecção e abrangência. a severidade deve ser entendida como a magnitude que tem o perigo caso este suceda, quantos danos o ocorrido pode oferecer. a ocorrência significa a frequência com que o evento perigoso ocorre, atualmente, no processo. a detecção é a capacidade de percepção do perigo, antes que ele ocorra, pelos instrumentos e métodos de controle do sistema. a abrangência é a região que o perigo pode afetar em relação à área que o processo ocupa. por fim, o resultado ou risco é calculado pelo produto dos valores dos critérios supracitados (stamatis, 2003). todos os critérios analisados — severidade, ocorrência, detecção e abrangência — variam com valores de 1 a 3, sendo 1 para as situações mais favoráveis e 3 para as mais críticas. a tabela de escores criada para nortear o preenchimento do formulário fmea (tabela 2) é uma adaptação da tabela desenvolvida por zambrano & martins (2007). os valores dos critérios e do preenchimento do formulário fmea foram definidos por um consenso da equipe, que, por meio de reuniões de brainstorm, discutiu os conhecimentos sobre o saa de campina grande, baseando as decisões em atributos qualitativos e subjetivos, conforme recomenda a literatura do método (spiesman & speight, 2014; stamatis, 2003; toledo & amaral, 2006; viana, 2011). cálculo do risco total o cálculo do risco total para cada ponto foi baseado no produto da categorização do indicador pela porcentagem do seu respectivo risco no formulário fmea. sendo assim, a soma dos produtos de cada indicador resulta no risco total associado ao ponto monitorado. esse cálculo foi realizado empregando os indicadores sentinelas — crl e turbidez — e os auxiliares — ph, cor, crc e bactérias heterotróficas — e apenas os indicadores sentinelas. os indicadores crl e ph têm riscos excludentes entre si, pois não podem ser categorizados simultaneamente em uma classe de valor máximo e mínimo (figura 1). por isso, o risco máximo que pode ser calculado é 4, empregando os indicadores sentinelas e os auxiliares, e 3,5, usando apenas os indicadores sentinelas. para tornar a informação de melhor entendimento, os valores dos riscos foram categorizados em cinco faixas, traduzidas como de risco crítico, alto, moderado, baixo e desprezível. a categorização para os riscos sob análise dos indicadores sentinelas e auxiliares está na tabela 3 e para os riscos que utilizam apenas os indicadores sentinelas, na tabela 4. os resultados verificados após a aplicação do método foram comparados a outros estudos realizados no saa de campina grande, que realizaram a vigilância da qualidade da água da rede de distribuição da cidade. contudo, nenhum desses estudos utilizou métodos de avaliação de risco no processo de discussão dos dados obtidos, dificultando a comparação com os resultados deste trabalho. resultados no formulário fmea preenchido, apresentado na tabela 5, foi realizada a quantificação dos perigos, isto é, a caracterização do risco, segundo a classificação proposta na tabela de escores (tabela 2). assim, o preenchimento do formulário fmea permitiu tratar os perigos — abordagem qualitativa — como riscos — abordagem quantitativa. os riscos associados à baixa concentração de crl e à alta concentração de bactérias heterotróficas foram os mais influentes entre os listados, contribuindo com 23 e 17% do risco total, respectivamente. esse resultado confirma o exposto por bartram et al. (2003), payment & robertson (2004) e sawyer et al. (2003), pois esses dois riscos estão mais intimamente relacionados à possibilidade de presença de microrganismos patogênicos. no caso do perigo de baixa concentração de crl, a severidade foi classificada como alta, uma vez que, se na distribuição houver um residual de desinfetante abaixo do estabelecido pelo padrão de potabilidade, há uma alta probabilidade de presença de microrganismos patogênicos, ocasionando efeitos graves e agudos à saúde avaliação de risco à saúde associada à qualidade da água para consumo humano em campina grande, paraíba rbciamb | n.40 | jun 2016 | 1-15 7 tabela 2 – conceito e classificação das não conformidades adotadas na avaliação de risco. escore severidade classificação alta substâncias muito danosas ao meio ambiente causam efeitos graves ou agudos à saúde humana e apresentam características de corrosividade, reatividade, toxicidade e patogenicidade. 3 moderada substâncias danosas ao meio ambiente causam efeitos leves ou crônicos à saúde humana — irritações ou alergias —, com longo tempo de decomposição. 2 baixa substâncias pouco danosas ao meio ambiente causam efeitos negativos à saúde humana e possuem curto tempo de decomposição. 1 escore ocorrência classificação alta o impacto ambiental ocorre diariamente ou semanalmente. 3 moderada o impacto ambiental ocorre mensalmente. 2 baixa o impacto ambiental ocorre semestralmente ou anualmente. 1 escore detecção classificação alta para detectar a não conformidade, é necessária a utilização de tecnologias sofisticadas e custosas — financeira e temporalmente. 3 moderada a não conformidade é percebida com a utilização de medições simples — titulações, ph metros, turbidímetros, entre outros. 2 baixa a não conformidade pode ser percebida a olho nu. 1 escore abrangência classificação alta a não conformidade alcança áreas além do sistema de abastecimento de água — até as ligações prediais. 3 moderada a não conformidade alcança até os limites do sistema de abastecimento de água — nas proximidades dos reservatórios e pontos de manutenção da qualidade da água. 2 baixa a não conformidade alcança apenas o local onde é realizada a potabilização da água (na eta). 1 eta: estação de tratamento de água. tabela 3 – classificação qualitativa do risco total. faixa (intervalo do risco) classificação 0 ≤ x ≤ 0,8 desprezível 0,8 < x ≤ 1,6 baixo 1,6 < x ≤ 2,4 moderado 2,4 < x ≤ 3,2 alto 3,2 < x ≤ 4,0 crítico ogata, i.s. et al. rbciamb | n.40 | jun 2016 | 1-15 8 humana (heller & pádua, 2010; sawyer et al., 2003; silva & oliveira, 2001). além disso, os critérios ocorrência e detecção foram considerados moderados, pois no saa de campina grande esse perigo ocorre mensalmente e a detecção é verificada por meio de métodos analíticos simples. quanto à abrangência, a classificação foi alta, pois a tendência é que o perigo permaneça à medida que percorre a rede de distribuição, alcançando as ligações prediais. o perigo de alta concentração de bactérias heterotróficas também possui severidade alta, pois esses microrganismos são capazes de se desenvolver mesmo na presença do desinfetante crl, formando biofilmes no sistema de distribuição, que servem de proteção para outros microrganismos, inclusive os patogênicos. logo, altas concentrações de bactérias heterotróficas podem indicar graves riscos à saúde humana (bartram et al., 2003; payment & robertson, 2004). esse perigo, apesar de não haver ocorrência relevante do saa de campina grande, possui análise temporalmente custosa, dificultando sua detecção. o terceiro risco mais influente foi a alta concentração de crl, com 15% de contribuição. segundo kalmaz & kalmaz (1981), altas concentrações podem ocasionar irritações às mucosas, inclusive no sistema digestivo, que, em longo prazo, pode causar câncer gastrointestinal. logo, foi classificado como de severidade moderada, pois apresenta efeitos leves e crônicos à saúde humana. contudo, a abrangência foi categorizada como moderada, pois a concentração de residual de cloro diminui ao longo do escoamento, atenuando o risco à medida que percorre a rede de distribuição. a alta turbidez contribuiu com 11% do risco total, sendo o quarto risco mais importante apresentado na metodologia. esse resultado é devido ao fato de que a turbidez não é apenas um indicador estético, mas também possui grande importância sanitária, devido a sua influência na desinfecção por meio da proteção dos organismos patogênicos e sua relação direta com a remoção de protozoários, assim como apresentado nos trabalhos de heller & pádua (2010), sawyer et al. (2003) e silva & oliveira (2001). por sua vez, os riscos de alta concentração de crc, cor e ph e de baixa concentração de ph tiveram baixa influência, principalmente por não trazerem nenhum risco direto à saúde humana e não haver ocorrências significantes no saa de campina grande. resultado do cálculo de risco total aplicando os cálculos descritos na metodologia para quantificar os riscos, com as ponderações e as categorias baseadas nos valores de tendência centrais, foi estimado o risco total para cada ponto de amostragem, que pode ser observado na tabela 6. os pontos p1, p3, p4, p5, p6 e p9 foram classificados como de risco baixo, enquanto os pontos p7 e p8 como de risco moderado. nos pontos de risco baixo, todas as médias dos indicadores estavam em conformidade com a portaria n.º 518/2004 do ms (brasil, 2004), o que tabela 4 – classificação qualitativa do risco total para os indicadores sentinelas. faixa (intervalo do risco) classificação 0 ≤ x ≤ 0,7 desprezível 0,7 < x ≤ 1,4 baixo 1,4 < x ≤ 2,1 moderado 2,1 < x ≤ 2,8 alto 2,8 < x ≤ 3,5 crítico avaliação de risco à saúde associada à qualidade da água para consumo humano em campina grande, paraíba rbciamb | n.40 | jun 2016 | 1-15 9 tabela 5 – formulário análise dos modos e efeitos de falhas para caracterização do risco, conforme classificação de escores para não conformidades. perigo tipo efeito causa s o d a r medidas mitigadoras baixa concentração de crl re presença de organismos patogênicos falha na desinfecção, distância do ponto de cloração, presença de substâncias redutoras ou ausência de manutenção na rede 3 2 2 3 36 aumento da dose de desinfetante, instalação de pontos de recloração ou manutenção da rede alta concentração de crl re intoxicação (diarreia, alteração da flora intestinal) e irritação das mucosas falha na desinfecção 3 2 2 2 24 utilização de doses ótimas de desinfetante alta turbidez re aspecto desagradável e interferência na desinfecção aumento de sólidos suspensos no manancial, falha na coagulação, floculação, decantação ou filtração 3 1 2 3 18 melhorias no processo de remoção de turbidez alta concentração de crc re odor e gosto característicos e irritação das mucosas alta concentração de nitrogênio amoniacal ou falta de manutenção na rede de distribuição 2 2 2 2 16 remoção de nitrogênio amoniacal, cloração ao break point e manutenção da rede alta cor re aspecto desagradável; presença de odor e gosto e maior potencial na formação de trihalometanos presença de substâncias que conferem cor no manancial ou falha nos processos e operações unitárias da eta 1 2 2 3 12 controle das operações unitárias que removem cor baixo ph p corrosão da tubulação falha nos processos e operações unitárias da eta 1 1 2 3 6 correção final do ph alto ph p incrustações na tubulação falha nos processos e operações unitárias da eta 2 1 2 3 12 correção final do ph alta concentração de bactérias heterotróficas re presença de organismos patogênicos falha na desinfecção, falta de manutenção na rede, grande quantidade de matéria orgânica na água ou estagnação na distribuição 3 1 3 3 27 melhoria no processo de desinfecção, manutenção da rede, remoção de matéria orgânica na eta ou continuidade da distribuição re: real; p: potencial; eta: estação de tratamento de água; s: severidade; o: ocorrência; d: detecção; a: abrangência; r: resultado ou risco. ogata, i.s. et al. rbciamb | n.40 | jun 2016 | 1-15 10 denota uma boa qualidade da água de abastecimento; logo, o risco do saa é pequeno. os pontos p7 e p8 foram os mais discrepantes deste estudo, e o indicador crl foi o principal responsável pelo seu nível de risco, pois houve alta frequência de não conformidades com a portaria no 518/2004 do ms (brasil, 2004). no ponto p7, a média para o crl foi de 2,30 mg.l-1, acima do padrão máximo recomendado por essa portaria (brasil, 2004). logo, a contribuição do risco de alta concentração do crl foi máxima. por sua vez, no ponto p8, a média para crl foi de 0,03 mg.l-1, bem abaixo do padrão mínimo estabelecido pela portaria (brasil, 2004), de maneira que a contribuição do risco de baixa concentração de crl também foi máxima. lembrando que valores de crl abaixo do padrão são mais danosos à saúde humana que valores acima do estabelecido. uma maneira de utilizar melhor a metodologia da soma ponderada seria levando em consideração apenas os principais riscos quantificados na metodologia fmea, diminuindo, assim, a atenuação por riscos não tão importantes, como a não conformidade do ph e a alta concentração de cor e de crc. por isso, foi, então, pensada a utilização apenas dos riscos com base nos indicadores sentinelas — baixa concentração de crl, alta concentração de crl e alta turbidez —, resultando nos dados indicados na tabela 7. por meio da análise com os riscos relacionados aos indicadores sentinelas, a cidade de campina grande ficou mais bem caracterizada com relação aos pontos do saa. o ponto p7 continuou como de risco moderado e os pontos p1, p3 e p9 como de risco baixo; os pontos p4, p5 e p6 foram classificados como de risco desprezível e o risco no ponto p8 foi alto. discussão todas as médias dos indicadores estiveram em conformidade com a portaria no 518/2004 do ms (brasil, 2004), exceto em relação ao crl nos pontos p7 e p8. é importante lembrar que todos os indicadores apresentaram pelo menos uma não conformidade com essa portaria (brasil, 2004), destacando-se, além do crl, também o crc e a cor, denotando que houve atenuação desses valores devido à remoção dos outliers, nos quais se encontram grande parte das não conformidades desses indicadores. quanto à avaliação de risco aplicada, ficou explícita a maior importância dos indicadores sentinelas e das bactérias heterotróficas no risco total do saa de campina grande, devido à sua relação mais íntima com a presença de organismos patogênicos (bartram et al., 2003; payment & robertson, 2004; sawyer et al., 2003), que trazem efeitos agudos à saúde humana, se comparados aos problemas relacionados ao crc, à cor ou ao ph — indicadores que tiveram menor importância no risco total do saa dessa cidade. um risco moderado para o ponto p7 é adequado, pois seu principal problema está relacionado ao excesso de crl na água potável, que causa problemas de irritações às mucosas (kalmaz & kalmaz, 1981). no entanto, é necessária uma concentração muito maior que o padrão de potabilidade para que o problema se concretize, o que não é o caso do ponto de amostragem, pois com uma concentração média de crl de 2,30 mg.l-1 é mais provável ocorrências de irritações no sistema digestivo dos consumidores, que, em longo prazo, segundo kalmaz &kalmaz (1981), pode causar câncer. ocorre também que, pela alta reatividade do crl, esse diminui sua concentração rapidamente, de maneira que a própria reservação residencial pode adequar a água ao padrão de potabilidade (sawyer et al., 2003). esse problema de excesso de crl no ponto p7 é explicado pelo fato dessa localidade ser muito próxima ao principal reservatório de distribuição, que recebe água diretamente da estação de tratamento de água (eta). esse problema seria facilmente resolvido se houvesse uma política de recloração ao longo da rede, aplicando de maneira controlada o desinfetante, como discutido em heller & pádua (2010). contudo, no saa de campina grande, não existem pontos de recloração. por sua vez, um risco moderado para o ponto p8 não é adequado, pois a ausência de crl torna a água muito mais suscetível à presença de microrganismos patogênicos. a condição do ponto de amostragem p8 é bem crítica, pois a rede de distribuição no seu entorno é muito antiga, ainda com tubulações de cimento amianto, comprometendo a qualidade da água distribuída na área. segundo heller & pádua (2010), não só para o indicador crl, mas para todos os outros indicadores analisados, a idade e o material da tubulação da rede avaliação de risco à saúde associada à qualidade da água para consumo humano em campina grande, paraíba rbciamb | n.40 | jun 2016 | 1-15 11 tabela 6 – risco total para todos os indicadores levantados na pesquisa. pto média aritmética classificação risco pto média aritmética classificação risco % total % total p1 p6 crl 0,71 2 23,84 47,68 crl 1,42 1 15,89 15,89 turb 0,58 1 11,92 11,92 turb 0,74 1 11,92 11,92 crc 1,58 3 10,60 31,80 crc 1,70 3 10,60 31,80 cor 7,5 2 7,95 15,90 cor 8,40 3 7,95 23,85 ph 7,52 0 3,97 0,00 ph 7,31 1 3,97 3,97 bhf 15 1 17,88 17,88 bhf 17 1 17,88 17,88 baixo 1,2518 baixo 1,0531 p3 p7 crl 1,52 2 15,89 31,78 crl 2,30 5 15,89 79,45 turb 0,74 1 11,92 11,92 turb 0,70 1 11,92 11,92 crc 1,88 3 10,60 31,80 crc 1,94 3 10,60 31,80 cor 7,90 3 7,95 23,85 cor 6,60 2 7,95 15,90 ph 7,32 1 3,97 3,97 ph 7,31 1 3,97 3,97 bhf 17 1 17,88 17,88 bhf 6 1 17,88 17,88 baixo 1,2120 moderado 1,6092 p4 p8 crl 1,33 1 15,89 15,89 crl 0,03 5 23,84 119,20 turb 0,80 1 11,92 11,92 turb 1,02 1 11,92 11,92 crc 1,81 3 10,60 31,80 crc 0,73 1 10,60 10,60 cor 8,10 3 7,95 23,85 cor 9,10 3 7,95 23,85 ph 7,32 1 3,97 3,97 ph 7,28 1 3,97 3,97 bhf 15 1 17,88 17,88 bhf 22 1 17,88 17,88 baixo 1,0531 moderado 1,8742 p5 p9 crl 1,36 1 15,89 15,89 crl 1,57 2 15,89 31,78 turb 0,60 1 11,92 11,92 turb 0,60 1 11,92 11,92 crc 2,14 3 10,60 31,80 crc 1,86 3 10,60 31,80 cor 8,4 3 7,95 23,85 cor 9,10 3 7,95 23,85 ph 7,26 1 3,97 3,97 ph 7,39 1 3,97 3,97 bhf 14 1 17,88 17,88 bhf 8 1 17,88 17,88 baixo 1,0531 baixo 1,2120 pto: ponto; crl: cloro residual livre (mg.l-1); turb: turbidez (ut); crc: cloro residual combinado (mg.l-1); cor (uh); ph: potencial hidrogeniônico; bhf: bactérias heterotróficas (ufc.ml-1). ogata, i.s. et al. rbciamb | n.40 | jun 2016 | 1-15 12 de abastecimento influenciam diretamente na qualidade da água distribuída. o risco moderado foi calculado para o ponto p8 por interferência de outro indicador, que está intimamente relacionado com o crl: o crc. como o crl tem baixa concentração, o crc, que é um produto de reações com o crl, também está muito pouco concentrado (sawyer et al., 2003). essa baixa concentração de crc é, segundo os riscos identificados na metodologia fmea, um fator favorável à qualidade da água. contudo, a adequada concentração de crl é bem mais significante para assegurar a saúde dos consumidores que a adequada concentração de crc (sawyer et al., 2003). porém, por problemas de compensação de critérios da soma ponderada, ocorreu essa interferência, sendo interessante o emprego de um conjunto mais restrito de indicadores. dessa forma, o uso apenas dos indicadores sentinelas é justificável, a fim de evitar a interferência dos indicadores menos influentes — como crc, cor e ph —, que mascaram o resultado do risco total do saa. utilizando apenas os indicadores sentinelas, os pontos p4, p5 e p6 mostraram risco desprezível; os pontos p1, p3 e p9 risco baixo; o ponto p7 continuou de risco moderado; e o ponto p8 foi de risco alto. as mudanças no ponto p8 foram interessantes, pois com a remoção da interferência dos indicadores auxiliares, o risco da baixa concentração de crl foi ressaltado, mostrando a alta degradação da qualidade da água naquela área. para os pontos p4, p5 e p6, a mudança também foi favorável, pois apesar das médias dos indicadores desses pontos e dos pontos p1, p3 e p9 serem similares, nesses existe uma maior variação, consequentemente, uma maior concentração de não conformidades. dessa forma, os pontos p4, p5 e p6 setabela 7 – risco total calculado para os indicadores sentinelas. pto média aritmética classificação risco pto média aritmética classificação risco % total % total p1 p6 crl 0,71 2 46,15 92,30 crl 1,42 1 30,77 30,77 turb 0,58 1 23,08 23,08 turb 0,74 1 23,08 23,08 baixo 1,1538 desprezível 0,5385 p3 p7 crl 1,52 2 30,77 61,54 crl 2,30 5 30,77 153,85 turb 0,74 1 23,08 23,08 turb 0,70 1 23,08 23,08 baixo 0,8462 moderado 1,7693 p4 p8 crl 1,33 1 30,77 30,77 crl 0,03 5 46,15 230,75 turb 0,80 1 23,08 23,08 turb 1,02 1 23,08 23,08 desprezível 0,5385 alto 2,5383 p5 p9 crl 1,36 1 30,77 30,77 crl 1,57 2 30,77 61,54 turb 0,60 1 23,08 23,08 turb 0,60 1 23,08 23,08 desprezível 0,5385 baixo 0,8462 pto: ponto; crl: cloro residual livre (mg.l-1); turb: turbidez (ut). avaliação de risco à saúde associada à qualidade da água para consumo humano em campina grande, paraíba rbciamb | n.40 | jun 2016 | 1-15 13 rem classificados como de um nível mais baixo que os pontos p1, p3 e p9, para ressaltar a estabilidade nos dados, é adequado. trabalhos anteriores descreveram o saa de campina grande. guimarães (2010) concluiu que os pontos críticos do sistema de abastecimento eram o p7 e o p8, tendo o indicador crl como o principal fator de controle da qualidade da água, levando em consideração seu excesso e sua escassez, assim como este trabalho. coutinho (2011) mostrou que, de uma maneira geral, o ponto p8 era o mais crítico entre os pontos de amostragem, devido à precariedade das condições da rede de distribuição da região, ressaltando a idade, o material — cimento amianto — e a manutenção deficiente, aspectos influentes na degradação da qualidade da água. santos (2011) registrou que, pelo indicador bactérias heterotróficas, os pontos p6 e p8 eram os mais críticos do sistema de abastecimento, diferindo deste trabalho. esse resultado discrepante foi devido ao fato de que a autora considerou o indicador bactérias heterotróficas como principal fator de degradação da qualidade da água, enquanto que este estudo considerou a baixa concentração de crl como de maior risco.. de fato, no saa de campina grande, a baixa concentração de crl representa maior risco à qualidade da água do que as altas concentrações de bactérias heterotróficas. apesar de ambas estarem relacionadas ao aumento da probabilidade da presença de microrganismos patogênicos, a ocorrência de casos de alta concentração de bactérias heterotróficas é baixa, diferentemente da ocorrência de baixa concentração de crl, como pode ser verificado no formulário fmea (tabela 5). no trabalho de santos (2011), por exemplo, foram verificadas apenas duas não conformidades: uma com o padrão de potabilidade, no ponto p6, e uma no ponto p8, para o indicador bactérias heterotróficas. por sua vez, para o indicador crl, foram identificadas 10 não conformidades com o padrão de potabilidade no ponto p6 e 30 no ponto p8. além disso, é possível que a alta concentração de bactérias heterotróficas no ponto p8 esteja relacionada à baixa concentração de crl, de maneira que a alta concentração dessas bactérias seja um mero efeito da baixa concentração de crl, ressaltando maior importância do indicador crl em detrimento do indicador bactérias heterotróficas. conclusão considerando todos os riscos listados no formulário fmea, a universidade estadual da paraíba (uepb) (p1), a escola municipal ana azevedo (p4), a vila olímpica plínio lemos (p5) e escola estadual de ensino fundamental e médio (e.e.e.f.m.) solon de lucena (p6), severino cabral (p3) e félix araújo (p9) foram classificadas como de risco baixo, pois grande parte dos danos obtidos, para os indicadores analisados, sempre estiveram em conformidade com o padrão de potabilidade. as e.e.e.f.m. monte carmelo (p7) e clementino procópio (p8) foram classificadas como de risco moderado, dada a não conformidade com a portaria n.º 518/2004 do ms (brasil, 2004), para o indicador crl. a e.e.e.f.m. monte carmelo (p7) apresentou não conformidade com o padrão máximo e a clementino procópio (p8) com o padrão mínimo. utilizando apenas os riscos associados aos indicadores sentinelas, os resultados ficaram mais representativos, permanecendo a uepb (p1) e as e.e.e.f.m. severino cabral (p3) e félix araújo (p9) com risco baixo; a escola municipal ana azevedo (p4), a vila olímpica plínio lemos (p5) e a e.e.e.f.m. solon de lucena (p6) com risco desprezível; a e.e.e.f.m. monte carmelo (p7) com risco moderado; e a e.e.e.f.m. clementino procópio (p8) com risco alto. esse resultado reforça a utilização dos indicadores sentinelas para monitorar a qualidade de água em um saa. apesar de ter havido pelo menos uma não conformidade com o padrão de potabilidade em todos os indicadores analisados, após a remoção dos outliers e o cálculo da média, somente o crl nas e.e.e.f.m. monte carmelo (p7) e clementino procópio (p8) esteve em não conformidade com a portaria no 518/2004 do ms, denotando uma boa qualidade da água do sistema de distribuição de campina grande, com necessidade de monitoramento contínuo do ponto p8, que apresentou risco alto. a análise de risco mostrou-se ser um método muito eficaz também na caracterização de riscos de qualidade da água potável de um sistema de abastecimento, pois o método fmea apresentou resultados bem conogata, i.s. et al. rbciamb | n.40 | jun 2016 | 1-15 14 sistentes com o discutido por vários especialistas em abastecimento de água em relação à importância dos indicadores para controle e vigilância da qualidade da água. o método elegeu como principais perigos a baixa concentração de crl e as altas concentrações de bactérias heterotróficas, crl e turbidez. por sua vez, o método da soma ponderada trouxe uma atenuação do risco total do saa devido à compensação de critérios inerentes ao método, como no caso da e.e.e.f.m. clementino procópio (p8), no qual, mesmo com concentrações ínfimas de crl, outros indicadores de menor importância mascararam o verdadeiro risco a que estava submetida essa região. o estudo necessita de reprodução da metodologia em outras condições, com outros indicadores e em outros saas, a fim de verificar a dimensão substantiva e pedagógica da replicabilidade, desenvolvendo o aprimoramento e acúmulo do conhecimento científico, bem como difundindo o uso da análise de risco em saas. referências american public health association; american water works association; water environment federation (apha/awwa/wpcf). standard methods for the examination of water and wastewater. 22nd ed. washington, d.c.: american public health association/american water works association/water environment federation, 2012. bartram, j.; cotruvo, j. a.; exner, m.; fricker, c. r.; glasmacher, a. 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removed organic load was, in average, 48%; biogas quality values were 82.32% ± 3.62% v/v (ch 4 ), 2.66% ± 1.19% v/v (co 2 ), and 3453 ± 1268 ppm (h 2 s); and the production per capita r e s u m o o trabalho teve como objetivo a caracterização qualiquantitativa do biogás e suas relações com o comportamento temporal da carga orgânica em reatores anaeróbios de fluxo ascendente (uasb), em escala plena, no tratamento do esgoto sanitário, empregando equipamentos de medição online. o trabalho foi conduzido em uma estação de tratamento de esgotos (ete) instalada no sul do brasil. a ete possui dispositivos de medição online para avaliar algumas variáveis físicoquímicas do esgoto e do biogás. os equipamentos utilizados foram o analisador demanda química de oxigênio (dqo) [sonda ultravioleta visível (uv–vis)], medidor ultrassônico, medidor de biogás e analisador de composição de biogás. o monitoramento ocorreu por dois períodos de 72 horas cada e um período de 48 horas, no ano de 2018. os dados foram analisados com estatística descritiva, a independência dos dados foi averiguada por meio do teste de correlação box-ljung, a normalidade foi verificada pelos testes shapiro-wilk, kolmogorovsmirnov, lilliefors, anderson-darling, d’agostino k2 e chen-shapiro, e foi usado o método de spearman para avaliar as correlações entre os parâmetros. a vazão média de esgoto foi 345 ± 120 ls-1. a carga orgânica removida foi, em média, 48%. os valores de qualidade do quali-quantitative characterization of biogas with the temporal behavior of organic load on wastewater treatment plant with upflow anaerobic sludge blanket reactors through measurement in full-scale systems caracterização quali-quantitativa do biogás e suas relações com o comportamento temporal da carga orgânica em reatores anaeróbios de fluxo ascendente, em escala plena, no tratamento do esgoto sanitário, empregando equipamentos de medição online orlando antonio duarte hernandez1 , ana caroline paula1 , gustavo rafael collere possetti2 , mauricio pereira cantão1 , miguel mansur aisse1 1universidade federal do paraná – curitiba, (pr), brazil. 2companhia de saneamento do paraná – curitiba (pr), brazil. correspondence address: orlando antonio duarte hernandez – graduate program in water resources and environmental engineering, department of hydraulics and sanitation, universidade federal do paraná – po box 19011 – jardim das américas – cep: 81531-990 – curitiba (pr), brazil. e-mail: oranduher1@gmail.com conflicts of interest: the authors declare that there are no conflicts of interest. funding: brazil–germany project on biogas (probiogás), sanepar, ufpr, and inct etes sustentáveis (brazilian national science and technology institute for sustainable wwtps), organization of american states (oas), through cooperation with brazilian coordination for the improvement of higher education personnel – capes/ufpr. received on: 02/21/2021. accepted on: 08/27/2021. https://doi.org/10.5327/z217694781059 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. https://orcid.org/0000-0003-4403-2517 https://orcid.org/0000-0002-5822-5996 https://orcid.org/0000-0001-8816-5632 https://orcid.org/0000-0002-9937-738x https://orcid.org/0000-0003-4620-559x mailto:oranduher1@gmail.com https://doi.org/10.5327/z217694781059 hernandez, o.a.d. et al. 622 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 621-629 issn 2176-9478 introduction the treatment of sewage in warm regions, such as south america and caribe, generally occurs via anaerobic technologies, such as upflow anaerobic sludge blanket (uasb) reactors. von sperling and oliveira (2009), noyola et  al. (2012), chernicharo et  al. (2015), and mainardis et al. (2020) recognized the great advantages of uasb, since it allows the reduction of the costs of implementation, operation, and maintenance of wastewater treatment plants (wwtp); besides, it requires a low initial investment. uasb reactors are well known for their efficiency on removal of organic matter and solids, low energy demand, and without adding chemicals. the structure of these reactors basically consists of a tank with a bottom layer of biological sludge and a settler and gas deflector on the top container. with the proper operation, a tendency of separation of solid, liquid, and gas phases occurs (lettinga et  al., 1983; chernicharo et al., 1999). for these authors, among the main parameters related to the design of uasb reactors, hydraulic volumetric rate (hvr), hydraulic retention time (hrt), volumetric organic loading rate (lv), and upflow velocity should be accounted. many studies have been conducted expressing or comparing the mean volumetric organic loading to the efficiencies of uasb reactors in the treatment of sewage. in this regard, volumetric organic loading is recommended to be between 2.5 and 3.5 kg cod.m3.d-1 (chernicharo et  al., 1999; von sperling and chernicharo, 2005; chernicharo et  al., 2015). previous studies from lettinga et al. (1983) reported lower loads, similar to aisse et al. (2002), presenting values of 1.80 kg cod.m-3.d-1 for the hydraulic retention time of 8 h. aisse et  al. (2002) mentioned the cod of (151 ± 64) mg.l-1 in the effluent of a uasb reactor treating urban wastewater. considering the influent cod of (453 ± 147) mg.l-1, the authors obtained the cod efficiency removal of 67%. the gas phase, inherent to sewage treatment in uasb reactors, represents a great advantage, especially regarding biogas production with elevated methane content. biogas in uasb reactors, treating municipal and domestic wastewater, presents its composition as follows: methane (70–80%), nitrogen (10–25%), carbon dioxide (5–10%), and h2s (1,000–2,000 ppm) (noyola et al., 2006; possetti et al., 2019). the proportion among these components depends on the type of biological treatment applied and on the substrate, which could be urban solid residues, domestic and municipal wastewater, sludge from municipal wastewater treatment, animal waste, among others (venkatesch and elmi, 2013; mainardis et al., 2020). methane is associated with greenhouse gases, with ch4 global warming potential (gwp) being 28 times superior to co2; thus, biogas combustion for energy production could avoid methane emissions and substitute fossil fuels, also reducing the co2eq tons released to the atmosphere (ipcc, 2014). methane has a lower calorific value of 9.9 kwh.nm-3, and its concentration defines the potential of recovering energy from the biogas; electric power production from biogas is an alternative with great expansion potential in brazil. biogas production rates, verified by lobato et al. (2012), from 9.8 to 17.1 nl.hab-1.d-1, and cabral et al. (2017b), from 3 to 138 nl(ch4)/kg(codremov), have been used by researchers and wastewater treatment plant managers. possetti et  al. (2013), waiss and possetti (2015), and cabral et  al. (2017b) observed a direct correlation between the influent sewage flow and rainfall, with the consequent lowering of hrt and the production of biogas. for possetti et al. (2018), the rainwater results in sewage dilution (increase of flow and lowering of cod concentration), significantly reducing the biogas production. mota et al. (2019) studied the variations in the concentration of methane (ch4), carbon dioxide (co2), and oxygen (o2), during 24-h periods, in a sanitary landfill, located in the northeast region of brazil, with a predominantly hot tropical and mild semi-arid climate. the research area showed no significant seasonal variation, only periods with more or less rainfall. there were few changes in the climate of the semi-arid region of northeastern brazil during the year. pagliuso and regattieri (2008) observed that the increasing municipal demand for electric power requires alternative sources, thus making it necessary a deep knowledge of the time behavior of biogas obtained was 4.51 ± 1.65 nl.hab-1.d-1. it was estimated an electric power generation of 3118.6 kwh.d-1, which is equivalent to an installed power of 130 kw. the behavior of removed organic load and biogas flow (nm3.h-1), produced in the treatment plant, showed variable, periodic, and nonstationary time behavior. keywords: biogas composition; biogas flow; chemical oxygen demand probe; sewage; ultrasonic flowmeter. biogás foram, para o metano (ch4), 82,32% ± 3,62% v/v (percentagem volume-volume), para o dióxido de carbono (co2) 2,66% ± 1,19% v/v e para o sulfeto de hidrogênio (h2s) 3453 ± 1268 ppm. a produção de biogás per capita obtida foi 4,51 ± 1,65 nl.hab-1.d-1. foi estimada uma produção de energia eléctrica de 3.118,6 kwh/d, o que é equivalente a uma potência instalada de 130 kw. o comportamento da carga orgânica removida e da vazão de biogás (nm3.h−1) produzida na estação de tratamento, apresentaram um comportamento temporal variável, periódico e não estacionário. palavras-chave: composição biogás; esgoto; medidor ultrassônico; sonda demanda química de oxigênio; medidor ultrassônico; vazão biogás. http://kwh.nm quali-quantitative characterization of biogas with the temporal behavior of organic load on wastewater treatment plant with upflow anaerobic sludge blanket reactors through measurement in full-scale systems 623 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 621-629 issn 2176-9478 generated in anaerobic wwtp, which is still little used in brazil. electricity generation and consumption in the wwtp itself are options used worldwide. some guidelines on distributed electricity from biogas are available in rosenfeldt et  al. (2015), cabral et  al. (2017a), gomes et al. (2017), and possetti et al. (2019). new technologies rising in the market, especially those related to online and remote sensing, allow measurements in loco and in real time of biogas production in uasb reactors. mota et  al. (2019) recommended the development of further research, and estimating the potential biogas is particularly important to assess the feasibility of its exploitation for energy purposes. in this context, this study aims to present the time behavior of wastewater flow parameters, organic matter, biogas flow, and biogas composition, measured with online sensors, in a municipal wastewater treatment plant operating with uasb reactors, in full scale. materials and methods this study took place in a medium-size wwtp, installed in the south of brazil, with a design flow of 420 l.s-1 of domestic sewage and serving approximately 180,000 inhabitants. the wastewater pretreatment occurs with two mechanized screens and one grit chamber. the biological treatment is done in six uasb reactors (secondary treatment), and post-treatment of anaerobic effluent occurs in aerated followed by sedimentation ponds. the biogas generated by the uasb reactors at the plant is destroyed in an enclosed flare. the treatment plant has online measurement devices to evaluate the behavior of some physicochemical variables of the sewage and the biogas (figure 1). the cod meter (probe) in the sewage, the sewage flowmeter, the biogas flowmeter, and the biogas quality analyzer were the equipment used in this research. instrumentation the cod measurement system is composed of a spectrometer and a control unit; spectrometer probes work according to the principle of uv–vis spectrometry. the system can determine concentrations between 100 and 3,250 mg(cod).l-1. a detailed description of the probe can be found, e.g., in langergraber et al. (2003) and hernandez et al. (2018). the probe possesses an uncertainty of 1.8%, for a probability coverage of 95.45% (hernandez, 2019). the treatment plant possesses an ultrasound flowmeter, with a resolution of ±0.2%, located over a parshall flume in the inlet of the treatment plant. the equipment has an output with analog standard 4–20 ma, with an uncertainty of ±0.001%, for a probability coverage of 95.45% (hernandez, 2019). the biogas flow was measured with a thermal dispersion transmitter, which is basically formed by two temperature probes (insert in the gas flow) and a heater. the energy required to maintain the sensor warm to a constant temperature is directly proportional to the gas velocity. hence, correlations between energy and velocity are used to calculate the gas production. in this regard, the uncertainty of the equipment is 10.57% for a probability coverage of 95.45% (hernandez, 2019). the gas analyzer is a measurement system composed of a static unity and a portable measurement device, which receives biogas samples collected in the burning line. the biogas analyzer uses selective infrared probes to measure ch4 (0–100%) v/v and co2 (0–100%) v/v, and electrochemical probes to measure o2 (0–25%) v/v and h2s (0– 5,000) ppm. regarding the uncertainties, for the infrared probes, it is ± 1.5%, whereas for the electrochemical probes, it was assumed to be ± 0.03% for a probability coverage of 95.45%. energy recovery from biogas the potential of energy generation via the use of the biogas produced in the wwtp was estimated through the following equation 1 (cabral et al., 2017a): ep = qch4 ⋅ ec ⋅ ηelectric (1) where: ep = energy potential (kwh.d-1); qch4 = methane flow rate (nm 3.d-1); ec = energetic content of methane (9.9 kwh.nm-3); ηelectric = electrical efficiency of a combined heat and power engine (36%). the power of the electric engine is calculated by dividing by 24 h, in case of continuous use. statistical evaluation criteria temperature and operational data collected in the treatment plant were used, and precipitation data were registered with a pluviometer figure 1 – flowsheet of wwtp liquid phase and measurement equipment location. (1) sewage flowmeter; (2) cod concentration meter; (3) biogas flowmeter; (4) biogas quality analyzer; and (5) biogas enclosed flare. http://kwh.nm hernandez, o.a.d. et al. 624 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 621-629 issn 2176-9478 also located in the plant. in addition, the obtained values were transmitted to a database and subsequently treated in electronic datasheets for the elaboration of the descriptive statistics. the monitoring period occurred hourly for three consecutive days (72 h), in august and in september (samplings 1 and 2); in october, the data were collected for 48 consecutive hours (sampling 3), all in the year 2018. the spearman’s rank correlation coefficient (rs) was used to evaluate the monotonic correlations among the parameters for the significance level of 0.05. rough data were checked with descriptive statistics and analyzed for outliers identification with the interquartile amplitude method. data independence was checked through the autocorrelation box–ljung test (ljung and box, 1978), and the normality behavior was verified with the following normality tests: the shapiro–wilk test of normality (shapiro and wilk, 1965) and the kolmogorov–smirnov, lilliefors, anderson– darling, d’agostino k2, and chen–shapiro tests (adefisoye et al., 2016; razali and wah, 2011). if normal distribution and lack of autocorrelation are not to be rejected, for a 0.05 significance level, the p-values of the shapiro–wilk and box–ljung tests are higher than 0.05. results and discussion the climate of the south region in brazil, which is located below the tropic of capricorn in a temperate zone, is influenced by the system of disturbed circulation of the south, which produces the rains, mainly in the summer. in the evaluation period, the wastewater collection system was subjected to atmospheric precipitations of up to 38 mm/day. regarding temperatures, the winter is cool and the summer is hot. the annual medium temperatures range from 14 to 22°c, and in places with altitudes above 1,100 m, it drops to approximately 10°c. some parts of the southern region also have an oceanic climate. table 1 shows the meteorological data obtained at the treatment plant. organic load in figure 2, it is possible to observe the hourly behavior of the organic load, calculated from the relation of the hourly measurements of the ultrasound meter (flow) and spectrometer probe (cod concentration). the  probe was used to measure cod in the influent and effluent of the reactor. the reported mean values for the three evaluated periods [sampling 1 (72 measurements), sampling 2 (72 measurements), and sampling 3 (48  measurements)] were 688 ± 243 mg.l-1 for the influent and 358 ± 116 mg.l-1 for the effluent. the mean sewage flow was 345 ± 120 l.s-1, inferior to the design flow. therefore, the organic influent load in the reactors was 19,782 ± 9,949 kg.d-1 and the organic effluent load was 10,133 ± 4,566 kg.d-1. the uasb reactors presented the mean cod removal efficiency of (47.25% ± 12.03%), and the mean removed organic matter was 9,989 ± 5,980 kg(cod).d-1. thus, the removal efficiencies were below the values reported by aisse et al. (2002) and oliveira and von sperling (2011). the removed organic matter was similar to the mean obtained by bilotta and ross (2016) for an equivalent treatment plant. the applied volumetric organic loading rate (lv) was 1.70 ± 0.81 kg(cod).m3.d-1, which is in accordance with the values reported by lettinga et al. (1983) and aisse et al. (2002). the obtained hrt value of 9.58 ± 2.29 h is coherent with the values reported by oliveira and von sperling (2011), chernicharo et  al. (2015), and metcalf and eddy (2016), between 6 and 10 h, in terms of the mean flow, respecting the recommendations of the brazilian regulation nbr 12209 (abnt, 2011). characterization and biogas production figure 3 presents the behavior of removed organic load (kg.d-1) and biogas flow (nm3.h-1) produced in the treatment plant. the curves present variable, periodic, and nonstationary time behavior, corroborating the biogas production values found by possetti et  al. (2013), cabral et al. (2017b), and possetti et al. (2019). figure 4a presents the behavior of the hourly biogas concentration (quality) and the histograms of these measurements. the collected values were 82.32% ± 3.62% v/v of methane (ch4), 2.66% ± 1.19% v/v of carbon dioxide (co2), and 3,453 ± 1,268 ppm of hydrogen sulfide (h2s). in order to complete the 100% v/v in the biogas composition, the difference was attributed to nitrogen (n2) (~15%) v/v, dissolved in the raw sewage, and removed in the gas phase of the uasb reactor (noyola et al., 2006). the presented results indicate that the control and the monitoring of the generated biogas characteristics should be performed continuously, since variation might occur. these variations could occur due to table 1 – meteorological data at the treatment plant. day temperature* (°c) weather pluviometry (mm) day (-1)** day (1) day (2) day (3) average (mm) sample collection 1 (august) 17 dry/cloudy 0 0 0 8 2 sample collection 2 (september) 20.1 dry/rainy 0 2 2 4 2 sample collection 3 (october) 16 rain 16 38 12 12 19.5 *the temperature means of the period evaluated; **the precipitation 1 day before starting the evaluation. quali-quantitative characterization of biogas with the temporal behavior of organic load on wastewater treatment plant with upflow anaerobic sludge blanket reactors through measurement in full-scale systems 625 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 621-629 issn 2176-9478 climate, characteristics of the basin, and population that contributes to the treatment plant or occurrence of disturbances in the process of anaerobic digestion (wef, 1994, 1998; brasil, 2017). figure 4b shows the histograms of biogas hourly concentration. regarding h2s, it was possible to observe greater clusters between 1,700 and 3,700 ppm, highlighting the bimodal feature of the data. for samplings 1 and 2, values ranged mainly between 3,400 and 5,500 ppm, while for sampling 3, the values were located primarily in the interval between 500 and 3,000 ppm (see figure 4a). the multimodality generally occurs when the data are collected from more than one process or condition. it is believed that rainfall could be the explanation for such behavior. in the period of sampling 3, the mean rainfall was 19.5 mm.d-1, in comparison with samplings 1 and 2, with a mean rainfall of 2 mm.d-1. the gas emission did not show a significant difference between the end of the rainy period and the end of the dry period (pinheiro et al. 2019). it is noteworthy that the minimum concentration of h2s was 130 ppm, and the maximum was 5,457 ppm (figure 4b). the obtained data could be interesting to adequate, for example, the chemical dosage in the systems for controlling odor, in anaerobic treatment reactors, or to increase the dosage in periods where a greater concentration of h2s is expected. however, for the use of biogas to generate energy, gas treatment is required. for example, motor-generator groups typically demand concentrations of h2s below 130 ppm for proper functioning (soreanu et al., 2011). carbon dioxide presented, as seen by noyola et al. (2006), an asymmetry of the collected data distribution to the left, with the minimum concentrations of 0.7% and maximum concentrations of 6.2%  v/v. the histogram also indicates bimodal behavior. methane was within the maximum of 94.5% and the minimum of 76.6%. it could be mentioned that in the greater data series, grouping is in the interval between 75 and 87.5%. moreover, it is evident that the lowest values occurred during sampling 3, rainy period, which is coherent with meteorological conditions (see table 1) and the data by possetti et al. (2013) and cabral et al. (2017b). the biogas flow showed a relative symmetric distribution, presenting higher frequency in the measurements when the equipment measured between 25 and 45 nm3.d-1. figure 4b shows a normal distribution line for the biogas flow; visual inspection indicates possible normality for this parameter but not for the gas concentrations. biogas flow and removed organic load were tested with the originpro© software-based normality tests: shapiro–wilk, chen–shapiro, anderson–darling, kolmogorov–smirnov, lilliefors, and d’agostino k2 (omnibus). each collected sample and the ensemble of all samples were tested, and the results are shown in table 2. razali and wah (2011) compared the power of the first four tests (shapiro–wilk, anderson–darling, lilliefors, and kolmogorov– smirnov), verifying that they are in descending order (s–w being the most powerful and k–s the less one). razali and wah (2011) also showed that the maximum normality test power occurs for n > 200 for symmetric distributions and n > 50 for asymmetric distributions. figure 2 – organic load at uasb reactors [kg(cod).d-1]. figure 3 – removed organic load curve (kg.d-1) and biogas flow curve (nm³.h-1) as function of time (h). hernandez, o.a.d. et al. 626 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 621-629 issn 2176-9478 figure 4 – behavior of biogas hourly concentration (quality) and the histograms of these measurements. (a) data distribution of the h2s, co2, ch4, and biogas flow data for all periods evaluated and (b) behavior of h2s, co2, ch4, and biogas flow of each period evaluated. table 2 – normality test results for removed organic load and biogas flow. normality tests removed organic load biogas flow sample #1 sample #2 sample #3 all samples sample #1 sample #2 sample #3 all samples shapiro–wilk reject reject cannot reject reject cannot reject reject cannot reject cannot reject anderson–darling reject reject cannot reject reject cannot reject reject cannot reject cannot reject lilliefors reject reject cannot reject reject cannot reject reject reject cannot reject kolmogorov–smirnov cannot reject reject cannot reject cannot reject cannot reject cannot reject cannot reject cannot reject d’agostino omnibus reject reject cannot reject reject cannot reject reject cannot reject cannot reject chen–shapiro reject reject cannot reject reject cannot reject reject cannot reject cannot reject table 2 demonstrates that the individual samples and the ensemble of all samples have different behavior. all the tests for the removed organic load sample #3 indicate possible normal distribution, while samples #1 and #2 clearly are not normal. removed organic load all-samples ensemble reproduces the average behavior of major data. only biogas flow sample #2 shows non-normal behavior. most normality tests show coherent results, the exceptions being kolmogorov–smirnov and lilliefors, which is a modification of the k–s test. normality test results indicate a non-normality trend for removed organic load and normality trend for biogas flow. the biogas flow, along with the biogas quality, could be of great help, for example, in the operation of a sludge thermal drying system or the possible implementation of a gasometer, for the storage of biogas generated in the treatment plant. when comparing the removed organic matter with the flow parameters, ch4 percentage, co2 percentage, and concentration of h2s, quali-quantitative characterization of biogas with the temporal behavior of organic load on wastewater treatment plant with upflow anaerobic sludge blanket reactors through measurement in full-scale systems 627 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 621-629 issn 2176-9478 it was observed that the organic load is positively correlated with the four parameters. the larger correlation coefficients were for removed organic matter versus biogas flow (rs = 0.44) and ch4 percentage (rs  =  0.34), respectively. additionally, there is no direct influence between the percentage of ch4 and h2s concentration, and a positive correlation of 0.52 was evidenced between biogas flow and h2s. the  correlation coefficients obtained through the spearman method are presented in table 3. the correlation varies from negligible (|rs|~ 0) to moderate (|rs|~ 0.6). specific biogas production and potential of energy generation currently, the treatment plant attends a population of approximately 180,000 inhabitants. since the average biogas production, in the evaluation period, was 36.46 ± 12.35 nm3.h-1, the biogas production rate per capita was calculated as 4.51 ± 1.65 nl.hab-1.d-1. the biogas production rate with the removal rate was 80.4 ± 29.68 nl.kg-1 (cod). the unitary relations obtained in the studied treatment plant were close to the inferior limit reported by lobato et al. (2012). when sampling 3 is studied separately, its biogas production rate per capita presents a considerable reduction, with the mean of 2.72 ± 1.03  nl. hab-1.d-1. the periods of intense rain resulted in the lowering of biogas production. power generation potential estimative based on the average biogas flow and methane content values found during the monitoring period of wwtp was 3,118.6 kwh.d-1, which is equivalent to an installed power of 130 kw. according to rosenfeldt et al. (2015), cabral et al. (2017a), gomes et al. (2017), and possetti et al. (2019), the decision on the best way to use biogas energy depends on the size and operational conditions of each wwtp and on on-site specific requirements, including social and environmental aspects. conclusions the presented results revealed the behavior of different sewage parameters, such as organic load in the influent/effluent and removed organic matter in a wastewater treatment plant implemented, with uasb reactors operating in full scale, including biogas production, and adopting the time behavior in a full-scale approach. mean hourly values were reported in the evaluation period for cod in the influent sewage, cod in the effluent sewage, sewage flow, biogas flow, and biogas composition (82.32% of methane). visual inspection indicates normality for biogas flow, but not for the gas concentrations. most of the applied normality tests showed coherent results, the exceptions being kolmogorov–smirnov and lilliefors, which is a modification of the k–s test. normality test results indicate a non-normality trend for removed organic load and a normality trend for biogas flow. the organic load [kg(cod).d-1] was inferior to design parameters, and the removed organic matter efficiency was, in average, 48%. both removed organic load and biogas flow (nm3.h-1), produced in the treatment plant, showed variable, periodic, and nonstationary time behavior. the hourly removed organic matter has shown a positive moderate spearman’s rank correlation coefficient with biogas flow, ch4 percentage, co2 percentage, and concentration of h2s. also, it was verified that there are no direct correlations between biogas flow and the concentration of h2s. the mean biogas production per capita obtained was 4.51 ±  1.65  nl.hab-1.d-1, a value inferior to that reported in the literature. the  values of biogas composition (82.32% ± 3.62%) v/v (ch4) were in accordance with the values mentioned by noyola et al. (2006), with h2s resulting in the superior limit reported in the literature (between 1,700 and 3,700 ppm). in the period of sampling 3, the mean rainfall was 19.5 mm.d-1, resulting in the reduction of organic load and biogas production. it was estimated an electric power generation of 3,118.6 kwh.d-1, which is equivalent to an installed power of 130 kw. removed organic load biogas flow ch4 co2 h2s removed organic load 1 0.43 0.36 0.29 0.32 biogas flow 1 0.15 0.30 0.52 ch4 1 0.57 -0.01 co2 1 0.25 h2s 1 table 3 – matrix of spearman’s correlation coefficient (rs) between analyzed parameters*. *0.05 significance level. contribution of authors: duarte hernandez, o.a.: conceptualization, methodology, validation, formal analysis, investigation, resources, writing — original draft; paula, a.c.: conceptualization, methodology, validation, formal analysis, investigation, resources, writing — original draft; possetti, c.g.r.: conceptualization, methodology, validation, formal analysis, investigation, resources, writing — original draft; cantao, p.m.: conceptualization, methodology, validation, formal analysis, investigation, resources, writing — original draft; aisse, m.m.: conceptualization, methodology, validation, formal analysis, investigation, resources, writing — original draft. http://nl.kg hernandez, o.a.d. et al. 628 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 621-629 issn 2176-9478 references adefisoye, j.o.; golam kibria, b.m.; george, f., 2016. performances of several univariate tests of normality: an empirical study. journal of biometrics & biostatistics, v. 7, (4), 322. https://doi.org/10.4172/2155-6180.1000322. aisse, m.m.; lobato, m.b.; jürgensen, d.; além sobrinho, p., 2002. tratamento de efluentes anaeróbios com descarga de lodo aeróbio em reatores uasb (treatment of anaerobic effluents with discharge of aerobic sludge to the uasb reactor). in: vii taller e simpósio latino americano sobre digestion anaerobia. merida, mexico. associação brasileira de normas técnicas – abnt, 2011. nbr 12209. elaboração de projetos hidráulico-sanitários de estações de tratamento de esgotos sanitários. abnt, rio de janeiro. bilotta, p.; ross, b.z.l., 2016. estimativa de geração de energia e emissão evitada de gás de efeito estufa na recuperação de biogás produzido em estação de tratamento de esgotos. revista engenharia sanitária e ambiental, v. 21, (2), 275-282. https://doi.org/10.1590/s1413-41522016141477. brasil. 2017. guia técnico de aproveitamento energético de biogás em estações de tratamento de esgoto (technical guide on the use of biogas energy in wastewater treatment plants). 2ª ed. ministério das cidades, brasília, 183 pp. cabral, b.g.c., chernicharo, c.a.l., platzer, c.j., barjenbruch, m., belli filho, p., 2017a. evaluation of biogas production and energy recovery potential in 5 full-scale wwtps with uasb reactors. chemical engineering and chemical process technology, v. 3, (3), 1043. cabral, b.g.c.; possetti g.r.; platzer, c.j.; barjenbruch, m.; chernicharo, c.a.l., 2017b. avaliação da produção de biogás em reatores uasb em escala plena tratando esgoto doméstico: correlações a partir de medições em tempo real. in: 29º congresso brasileiro de engenharia sanitária e ambiental. chernicharo, c.a.l.; van haandel, a.; aisse, m.m.; cavalcanti, p., 1999. reatores anaeróbios de manta de lodo. 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geração de renda; gestão ambiental do patrimônio. abstract the brazilian fossils have acquired economic value among the local population, leading to an illegal traffic, especially internationally. in this context, heritage education provides access to the necessary knowledge for society to get into the habit of preserving this important heritage. thus, activities were carried out in a important fossiliferous basin (araripe basin, ne brazil) to enable people to generate income through fossils replicas, analyze the environmental perception about the paleontological heritage and educate the community about the importance of fossils. distinct steps were carried out activities, which included workshop on replicas, production of "mental maps" and questionnaires. it should be noted between the results, the recognition of the importance of fossils replicas as a sustainable alternative, the recognition of the paleo environment that existed and the need to publicize the knowledge to the community, focused on environmental conservation of fossils. the analysis of this study case can serve as an example for the world discussion of sustainable development in areas of significant geological heritage. keywords: conservation; income generation; heritage environmental management revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 101 introdução patrimônio fossilífero e conservação ambiental fossil lagerstätten são sítios fossilíferos extraordinários que geram grande quantidade de informações sobre a história ambiental do planeta, sendo imprescindível a sua conservação para o entendimento das alterações ambiental e modificações da vida ao longo do tempo geológico. a bacia do araripe é a mais extensa das bacias interiores do nordeste do brasil (peulvast et al., 2008), se estendendo pelo vale do cariri com aproximadamente 11.000 km2. possui a maior área de exposição de rochas cretáceas (aproximadamente 110 milhões de anos) dentre as bacias intracratônicas do nordeste. sua grande diversidade fossilífera varia desde pequenos ostracodes até grandes dinossauros e pterossauros. esta bacia sedimentar representa um dos mais importantes sítios fossilíferos da gondwana devido à excepcional qualidade e diversidade dos fósseis (martill, 2007; cupello et al. 2012). a bacia do araripe é um verdadeiro museu, devido a sua alta complexidade geológica e paleontológica. desde a época do brasil colônia até a atualidade, estudos realizados tanto por pesquisadores nacionais quanto por estrangeiros, admitiram seu alto potencial paleontológico. esta bacia sedimentar é bem conhecida no brasil e no restante do mundo pelos excepcionais fósseis que nela são encontrados, chamando a atenção de colecionadores e de cientistas. assim, ela tem sido alvo de pesquisas e investigações científicas desde antes da independência brasileira. os primeiros cientistas a terem contato com os fósseis de peixes tão característicos da bacia foram j. b. von spix e c. f. p. von martius. desde então, muitos paleontólogos e geólogos brasileiros e estrangeiros têm se dedicado ao estudo dos fósseis dessa bacia (carvalho & santos, 2005). com o passar dos anos o patrimônio paleontológico, tão valorizado por leigos e pela comunidade científica, adquiriram um valor econômico junto à população local, principalmente nos municípios de santana do cariri, porteiras e jardim no estado do ceará. eles passaram a ser extraídos e comercializados como forma de complementar a renda de populações de baixa renda, principalmente no período de entressafras ou de secas duradouras, quando as atividades agropecuárias ficavam prejudicadas (martill, 2007). o comércio de fósseis parece ter se intensificado a partir da década de 70 e curiosamente era relativo aos peixes fósseis ou ictiólitos. segundo o senso geral dos comerciantes na época, somente estes fósseis tinham valor. quando se descobriu que tetrápodes (dinossauros, anfíbios, pterossauros, etc..) também eram bastante visados por instituições e outros compradores do japão, estados unidos e europa, fósseis desse grupo ganharam preços ainda mais altos do que os dos nódulos contendo peixes. no entanto, esta é uma prática ilegal segundo a constituição brasileira (carvalho & santos, 2005), com aspectos negativos claros, como a concentração de holótipos em instituições de pesquisa estrangeiras, e positivos no mínimo questionáveis (martill, 2007). a educação ambiental surgiu como uma nova forma de encarar o papel do ser humano no mundo, propondo novos modelos de relacionamentos mais harmônicos com a natureza, novos paradigmas e novos valores éticos (del rio & oliveira, 1996; bonifacio & abilio, 2010). carvalho (2008) afirma que a educação acontece como parte da ação humana de transformar a natureza em cultura, atribuindo-lhes sentidos, trazendo-a para o campo da compreensão e da experiência de estar no mundo e participar da vida. neste sentido, é importante ressaltar que a sensibilização por meio de instrumentos educacionais que estimulem a valorização dos bens ambientais da sociedade, materiais e imateriais, contribui para aprimorar a gestão do patrimônio, fortalecendo a memória de seu povo e consolidando as idéias presentes no âmbito das políticas públicas em desenvolvimento no país. a educação patrimonial fortalece a relação das pessoas com suas heranças culturais, estabelecendo um melhor relacionamento destas com estes bens, percebendo sua responsabilidade pela valorização e preservação do patrimônio, fortalecendo a vivência real com a cidadania (noelli, 2004; xavier, 2011). a missão principal da educação patrimonial é possibilitar o conhecimento, o acesso à informação, à fruição dos bens culturais, para que a sociedade possa habituar-se a importância de sua cultura e educação, e possa escolher, no passado e no presente, que objetos, signos, tradições e lugares se quer preservar (noelli, 2004). os fósseis constituem importante patrimônio para a região em questão e devem ser objeto de constantes estudos para a sua preservação (xavier, 2011). apesar da importância da conservação ambiental revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 102 do patrimônio paleontológico (nesta região de interesse mundial), poucos estudos realizaram trabalhos voltados para a educação patrimonial e a percepção ambiental do patrimônio fossilífero na bacia do araripe. o patrimônio paleontológico da bacia do araripe: uma problemática sócio-ambiental eminente desde a publicação do decreto-lei n. 25 de 30/11/1937, que trata do patrimônio artístico e histórico (o qual considera que monumentos naturais de feição notável são sujeitos ao tombamento), existe amparo legal para a proteção do patrimônio paleontológico brasileiro. na atual legislação, a constituição de 1988 destaca a necessidade de proteger os sítios naturais e depósitos que contenham fósseis. os artigos 20, 23 e 24 da constituição do brasil de 1988 são bastante claros ao indicar que os fósseis são bens da união e que há a responsabilidade do estado na defesa deste patrimônio natural. pelo decreto-lei n. 4.146 de 1942, os fósseis já eram considerados bens da união, situando-se no âmbito do inciso i. na conceituação de fóssil como o registro de vida do passado que se preservou graças a um processo de mineralização, podemos enquadrá-lo no inciso ix e/ou x do artigo 20 da atual constituição da república federativa do brasil”. o artigo 216 da constituição é bastante claro nesta temática: “constituem patrimônio cultural brasileiro os” bens de natureza material e imaterial, tomados individualmente ou em conjunto, portadores de referência à identidade, à ação, à memória dos diferentes grupos formadores da sociedade brasileira, nos quais se incluem: “v os conjuntos urbanos e sítios de valor histórico, paisagístico, artístico, arqueológico, paleontológico, ecológico e científico.” a lei 8.176 de 1991 pode ser considerada em relação à proteção dos fósseis dentro do território nacional, como pode ser observado no artigo abaixo: “art. 1° os depósitos fossilíferos existentes em território nacional e os fósseis nele coletados são bens da união, constituindo-se patrimônio cultural e natural brasileiro e sua proteção e utilização obedecerão aos seguintes princípios: i geração de conhecimentos científicos sobre o patrimônio fossilífero do país, cabendo ao poder público dar prioridade e incentivos ao fortalecimento da capacidade científica nacional nessa área; ii responsabilidade solidária do poder público federal, estadual, municipal e do distrito federal nas ações de fiscalização e proteção do patrimônio fossilífero; iii consideração dos aspectos cultural, histórico, científico, ambiental e social em quaisquer decisões do poder público que digam respeito, direta ou indiretamente, ao patrimônio fossilífero; iv envolvimento da população na proteção do patrimônio fossilífero, por meio de facilidades no acesso à informação e criação de oportunidades socioeconômicas vinculadas àquela proteção; v valorização do patrimônio fossilífero brasileiro, por meio de divulgação e ações educativas destinadas à conscientização da sociedade”. o patrimônio paleontológico do araripe é reconhecido nacionalmente e internacionalmente (martill & unwin, 1989; kellner & campos, 2002; martill, 2007; cupello et al. 2012), despertando o interesse de colecionadores, de museus, de pesquisadores e de comerciantes, sobretudo internacionais, devido à legislação de outros países permitirem a venda. na década de 70 a venda clandestina de fósseis se intensificava. com o intuito de proteger esse jazigo foi desenvolvido o projeto chapada do araripe (oliveira et al., 1979), através de uma ação do departamento nacional de produção mineral/companhia de pesquisa de recursos minerais (dnpm/ cprm), tendo como objetivos estudar, cadastrar e selecionar áreas de interesse paleontológico e de preservação. com a implantação desse projeto houve uma coleta sistemática de fósseis, devidamente assinalados em perfis e mapas, que foram incorporados à coleção paleontológica do dnpm. desse projeto, duas espécies novas foram descritas destas coletas: iemanja palma e obaichthys laevis (wenz, 1989; wenz & brito, 1992). na década de 80, foram criadas duas instituições com a finalidade de preservar os exemplares fósseis nos municípios de origem (em 1988): centro de pesquisas paleontológicas da chapada do araripe (cpca), na cidade do crato, pertencente ao dnpm e o museu paleontológico de santana do cariri, em convênio com a universidade regional do cariri (urca). assim, a criação do museu mitiga os efeitos negativos do tráfico de fósseis da região e incentiva o estabelecimento do turismo científico. na década de 90, os movimentos de proteção aos sítios naturais assumem maior expressão em conseqüência revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 103 disso houve a realização do “primeiro simpósio sobre a bacia do araripe e bacias interiores do nordeste”, na cidade do crato, com a apresentação de trabalhos sobre a geologia, estratigrafia, sedimentologia, e paleontologia destas bacias (campos et al., 1990) e posteriormente, em 1997, foi realizado novamente na mesma cidade o “segundo simpósio sobre a bacia do araripe e bacias interiores do nordeste” (barros et al., 2001). na virada do milênio (2000), as pesquisas se intensificam, devido às parcerias entre as universidades locais com outras universidades (estaduais e federais), museus de outros estados e inclusive com universidades e instituições museológicas estrangeiras. o senso de preservação está mais acesso devido à preocupação do seu alto impacto ambiental que os jazidos fossilíferos vem sofrendo ao longo dos anos. em 2002, a comissão brasileira de sítios geológicos e paleobiológicos, reuniu um importante conjunto de informações dos mais relevantes sítios naturais do país, entre os quais a chapada do araripe, destacando os membros romualdo e crato da formação santana (kellner, 2002; viana & neumann, 2002). a união internacional das ciências geológicas (international union of geological sciences – iugs) em parceria com a unesco deu apoio a rede global de geoparques (geoparks global network), criada em 2004. geoparques envolvem áreas geográficas onde sítios do patrimônio geológico são parte de um conceito holístico de proteção, educação e desenvolvimento sustentável. no ano de 2006 o brasil ganha seu primeiro geoparque, o do araripe. composto por uma rede de nove geossítios de valor histórico, geológico, paleontológico que possuem características únicas e que merecem proteção integral (sabadia, 2009). o município de santana do cariri, por conter afloramentos fossiliferos importantes, está contido dentro da área do geoparque araripe. o geopark araripe está localizado no sul do estado do ceará, na porção cearense da bacia sedimentar do araripe e abrange 06 municípios da região do cariri. possui uma área de aproximadamente 3.520,52 km² e que corresponde ao contexto territorial das cidades de crato, juazeiro do norte, barbalha, missão velha, nova olinda e santana do cariri. sua função está além da proteção e preservação dos registros geológicos, paleontológicos, antropológicos, ambientais, paisagísticos e culturais. as visitas exploratórias originadas desta ação e a infraestrutura de apoio ainda em consolidação proporcionam um processo natural e desejável de inclusão social, onde a participação da sociedade deve se constituir em um pilar importante para o funcionamento pleno do geopark araripe (nascimento et al., 2007; sabadia, 2009). a técnica de réplicas de fósseis: uma alternativa economicamente e ambientalmente sustentável as réplicas, que são cópias de fósseis, podem ser utilizadas por professores de diversas disciplinas (biologia, geografia, paleontologia), como um rico material didático. paleontólogos amadores podem também ter este material para o incremento de suas coleções. todo o trabalho de fabricação visa reconstituir com fidelidade o original: a moldagem é feita em silicone e reproduzida em gesso-pedra de alta qualidade, seguida de pintura que reproduza as cores originais (carvalho, 2000; torres et al., 2007). o ex-coordenador do museu de paleontologia, prof. francisco da cunha abordou o tema da perda do patrimônio paleontológico na região de santana do cariri: "o grande problema é que os fósseis ocorrem em uma região muito pobre. a população ganha um salário miserável escavando a procura deles para atravessadores que depois o contrabandeiam para o exterior" (costa, 2004). no caso da cidade de estudo (santana do cariri) na chapada do araripe, as réplicas de fósseis constituem uma alternativa economicamente e ambientalmente sustentável, pois a partir do exemplar original (que será preservado) podem ser feitos milhares de cópias fidedignas que podem ser comercializadas, gerando uma renda alternativa para a população de baixa renda do referido município e preservando o patrimônio paleontológico através do turismo (nascimento et al. 2007) (figura 1). o conhecimento da técnica é comum aos técnicos e pesquisadores do museu de paleontologia da região. o presente projeto inova ao treinar jovens de escolas de santana do cariri para multiplicar esta atividade para a população em geral, visando à produção de peças para a venda e comercialização, sobretudo com turistas. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 104 o objetivo deste trabalho é realizar atividades de educação patrimonial na região da chapada do araripe, visando à conscientização da importância da preservação do patrimônio paleontológico. constituem objetivos específicos: (a) formar multiplicadores na técnica de moldes e réplicas de fósseis visando capacitar a população a gerar renda, a partir da preservação dos fósseis; (b) analisar a percepção ambiental dos jovens quanto ao patrimônio paleontológico, visando o delineamento de ações para a preservação ambiental e (c) conscientizar a comunidade quanto à importância dos fósseis para a sociedade. espera-se que este estudo possa servir de exemplo para a discussão mundial do desenvolvimento sustentável em áreas de significativo patrimônio geológico. metodologia área de estudo a cidade de santana do cariri, localizada no estado do ceará, distante cerca de 550 km da capital fortaleza (figura 2), faz parte da bacia sedimentar do araripe, localizada no extremo sul do estado, e nela está um dos mais importantes sítios paleontológicos do mundo, com fósseis em destaque pela sua excelente preservação e importância científica (fara et al., 2005), inclusive contando com vários geossítios preservados no contexto do geopark araripe. público-alvo o estudo foi conduzido no museu de paleontologia de santana do cariri no ano de 2010 e foi direcionado a um grupo de 30 estudantes de escolas da região, com faixa etária de 9 a 18 anos. este ocorreu por meio de minicurso de introdução à paleontologia, técnicas de moldes e réplicas de fósseis, com intuito de formar multiplicadores da técnica de réplicas de fósseis e da conscientização ambiental, análise da percepção ambiental e aplicação de questionários. os multiplicadores possuem a missão de influenciar e ensinar seus familiares e outros cidadãos a fazer as réplicas para estudos e venda e a não degradar este patrimônio cultural. assim, tornam-se grandes aliados do museu e da cidade no combate a venda ilegal de fósseis. procedimentos metodológicos as atividades de educação ambiental e patrimonial foram realizadas a partir de diferentes ações. na etapa inicial esclareceu-se o que é paleontologia, como se desenvolvem os trabalhos paleontológicos em campo e em laboratório, sua importância para o conhecimento e para preservação do patrimônio. esta etapa foi complementada através de uma visita guiada nas coleções científicas do museu de paleontologia. em seguida, foi explicado aos participantes qual o propósito de realizar o minicurso de moldes e réplicas e transmitir a eles a idéia de que eles seriam multiplicadores. esta etapa teve sua parte prática feita em três dias e compôs a oficina de réplicas de fósseis (figura 3 e 4). ao fim desta etapa, foi sugerido que os alunos levassem os moldes para as suas escolas, reafirmando os seus papéis de multiplicadores. na etapa ii foi realizada uma abordagem diferenciada: a percepção ambiental aplicada ao patrimônio paleontológico. foi requerido aos participantes que eles representassem, através de desenhos, do tipo “mapas mentais”, a visão deles sobre o passado e o presente da sua cidade. a percepção ambiental é uma corrente teórica relativamente nova e que pode ser aplicada em educação patrimonial (del rio, 1996). na etapa iii foi realizado um questionário estruturado com perguntas abertas, para verificar a percepção e uma possível mudança de conscientização (figura 5 a). nesta etapa realizou-se, após o minicurso, a aplicação de questionários (n=30) para verificar a percepção quanto ao patrimônio fossilífero, o museu de paleontologia e uma possível mudança de conscientização. as perguntas do questionário foram as seguintes: 1) qual a importância dos fósseis para a sua cidade?; 2) qual o papel do museu na sua cidade?; 3) se você visse alguém vendendo um fóssil da sua região, o que você faria? e 4) qual a importância de fazer réplicas?. os resultados foram agrupados em categorias e submetidos ao teste do qui-quadrado (x2) ao nível de significância de 5%. por fim, foi realizada na cidade uma exposição das réplicas dos fósseis feitos pelos participantes do minicurso, durante a qual eles puderam fazer uma conscientização popular (figura 5b). revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 105 resultados e discussões moldes e réplicas de fósseis os participantes argumentaram que a curiosidade sobre a temática os levou a realizar o curso de moldes e réplicas de fósseis; o que reforça a necessidade de ampliação dessas capacitações para educação patrimonial na bacia do araripe. a retirada dos moldes de silicone é uma parte fundamental no processo, tendo em vista a possibilidade de ocorrer injúrias no molde; o que prejudicara a réplica. os alunos retiraram cuidadosamente os moldes gerando uma grande quantidade de formas prontas para a geração de réplicas (figura 6). os multiplicadores foram capacitados para que levassem os moldes para as suas escolas, tendo em vista a possibilidade de ensinar aos colegas e realizar atividades conjuntas de exposição, como em semanas culturais comumente realizadas ao longo do ano na cidade de santana do cariri e nos municípios de entorno. junto aos multiplicadores levantou-se uma importante questão relacionada à sustentabilidade: de que com um único molde de silicone pode-se realizar dezenas ou centenas de cópias de fósseis com uso de gesso (material abundante e barato na região do cariri), contribuindo para a economia solidária sustentável. como resultado das atividades averiguou-se que foram confeccionadas peças de alto padrão com réplicas sem bolhas e de pintura adequada. peixes, libélulas, pterossauros, gimnospermas, besouros, anuros, dentre outros foram alguns dos fósseis do período cretáceo que foram replicadas (figura 7) constituindo mais de 100 peças. estas réplicas foram sujeitas a pintura com tinta guache. ressaltou-se que se deve buscar colorir o material de acordo com a coloração do fóssil original, por isso se optou pela tonalidade amarelada e cinzenta, respectivamente, características dos membros crato e romualdo da formação santana. estas peças foram envolvidas em plástico para poderem ser expostas nas praças de santana do cariri, no fim do mês de novembro. tais peças, após a exposição, foram levadas para as residências dos participantes visando compartilhar as experiências vividas, com os demais amigos e membros das famílias. uma coleção de réplicas dos fósseis de maior interesse científico é imprescindível para preservar o material original depositado em museus (vieira et al. 2007), bem como réplicas que possam ser usadas na difusão da paleontologia nas escolas na região da bacia do araripe no nordeste do brasil. torres et al. (2007) abordou que as réplicas são úteis em termos científicos, havendo a possibilidade do estudo da réplica, conservando assim o material original e possibilitando o intercâmbio entre museus e universidades. além disso, também se mostram úteis em termos didáticos e ilustrativos, possibilitando aos alunos um aprendizado construtivista de diversos conceitos paleontológicos, tais como evolução, paleoecologia, paleogeografia, sistemática, entre outros. professores de ensino fundamental e médio têm ainda a possibilidade de relacionar os fósseis e a biosfera, podendo focar em suas aulas um determinado ramo de estudo da paleontologia (paleobotânica, paleovertebrados, paleoicnologia). percepção ambiental a aplicação dos conceitos para avaliação da percepção quanto ao patrimônio paleontológico e as mudanças ambientais no tempo geológico foram extremamente relevantes junto aos estudantes na cidade de santana do cariri. um dos estudantes apresentou um panorama interessante sobre o passado e o presente de santana do cariri (figura 8). no passado, ressalta-se no céu a presença de um pterossauro e um grande corpo d’água junto ao terreno desenhado. esta interpretação ressalta que os pterossauros (mais de 25% das espécies do mundo foram descritas a partir de espécimes da chapada do araripe; sendo famosos junto ao público em geral e a comunidade científica) e o grande “lago araripe” que se formou no cretáceo a partir da fragmentação da gondwana são conceitos comuns para o autor do referido desenho. atualmente, ressalta-se o simbolismo e a relevância do museu de paleontologia e o pontal da santa cruz (com a cruz e a igreja) situado no platô da chapada tem para o autor do desenho (“mapa mental”). bonifacio & abílio (2010) abordaram que dentre os paradigmas formulados nas últimas décadas, a teoria das representações sociais destacase como nova maneira de interpretar o comportamento dos indivíduos e dos grupos sociais. esta importância figura-se na leitura dos desenhos que desvendam fatos e conhecimentos percebidos. relativo à questão ambiental, os desenhos traz à tona, significados, valores existentes no imaginário por aqueles que convivem e o vínculo que criam com aquilo que os rodeiam, como o observado para a área de estudo. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 106 outro estudante apresentou um panorama interessante: na paisagem pretérita apresentou dinossauros herbívoros, aves, vulcões e outros elementos no ecossistema aquático como peixes e algas (figura 9). apesar do relato no desenho, fósseis de dinossauros herbívoros não foram encontrados na chapada do araripe. existem diversos relatos de dinossauros carnívoros que não estão representados no desenho. na paisagem atual reforça-se o forte simbolismo que o pontal da santa cruz e o relevo acidentado da chapada do araripe representam. outro ponto interessantíssimo é a presença da ictiofauna e de relações ecológicas como predação; ambos os aspectos são muito comuns no registro fóssil do membro romualdo e crato (fara et al. 2005). registros de aves também foram encontrados, porém restritos a penas (martins-neto & kellner, 1988). no desenho exposto na figura 10 o estudante representa o relevo da mesma forma (no passado e no atual) demonstrando desconhecimento do fenômeno da subsidência, de processos denudacionais e de preenchimento sedimentar (temas complexos que normalmente não são vistos ao nível de ensino fundamental) que resultaram no relevo atualmente observado em santana do cariri. ressaltam-se tartarugas e peixes na paleofauna aquática, a representação do pontal da santa cruz e um item inédito importante para o patrimônio ambiental da área, possivelmente o rio cariús (recurso hídrico superficial) que passa no núcleo urbano da cidade de santana do cariri (ceará). ainda na década de 70, diversos trabalhos demonstraram a grande diversidade biológica nos paleoambientes existentes na região durante o cretáceo (120-105 milhões de anos) (o que concorda com os táxons existentes nos “mapas mentais” elaborados). foram descritos fósseis de vegetais (duarte & japiassu, 1971), peixes como microdon penalvai, paraelops cearensis, enneles audax e notelops brahma (santos, 1970, 1971; taverne, 1974, 1976; wenz, 1977), a primeira tartaruga araripemys barretoi e os pterossauros araripesaurus castilhoi e araripedactylus dehmi (price, 1971, 1973; wellnhofer, 1977), além de trabalhos sobre paleoecologia (mabesoone & tinoco, 1973). a presença de organismos (nos mapas mentais) existentes no acervo do museu reforça que o patrimônio paleontológico depositado na instituição é importante para a compreensão desta vida pretérita que existiu e das transformações ambientais ocorridas. vieira et al. (2007) abordaram que os museus têm papel importante na difusão e sensibilização da comunidade, sobre os fósseis e sua importância científica e social. os desenhos das figuras 8, 9 e 10 tem em comum o ecossistema aquático do grande “lago araripe”; um ecossistema lagunar de grandes proporções que gerou o preenchimento da bacia sedimentar do araripe e que estão de acordo com os modelos científicos (figura 11). mabesoone & tinoco (1973) abordam que a deposição do membro crato ocorreu em lagos rasos e ambientes pantanosos em um clima quente e seco. apesar das temperaturas quentes, dados dendrológicos indicam que o clima pode ser caracterizado por ciclos alternados de períodos secos e chuvosos influenciados pela precipitação periódica (pires & sommer, 2009). o membro crato pode ter sido depositada sob condições salinas, representando um corpo d’água com possível estratificação térmica e salina, com entradas de água doce a partir da drenagem superficial. martill et al. (2007) aborda que as condições hipersalinas prevaleceram durante as deposições dos carbonatos laminados. neumann & cabrera (2002) abordam que o sistema lacustre cretáceo experimentou amplas variações de salinidade. os autores observam que em alguns setores do lago ocorria um ambiente aqüífero dulcícola (próximo às desembocaduras flúvio-deltaicas). indícios de salinidade elevada também foram encontrados por martill et al. (2007) o que influenciou nos processos tafonômicos. a corrente teórica que emprega a percepção ambiental, em seus esforços de compreender as relações comportamento-ambiente, vem experimentando crescentes reconhecimentos. no brasil, principalmente a partir de década de 80, o tema vem suscitando maior atenção, e a percepção, como área cientifica, têm assumido papel cada vez mias destacado nas atividades que envolvem análise e projeção ambiental, com alguns autores investigando mais detidamente sua eventual aplicabilidade no campo do planejamento e conservação do patrimônio ambiental e cultural (ferrara, 1993; del rio, 1996). para bonifácio & abílio (2010), a percepção ambiental é definida como a operação que expõe a lógica da linguagem que organiza os signos expressivos dos usos e hábitos de um lugar. é uma explicitação da imagem de um lugar, veiculada nos signos que uma comunidade constrói em torno de si. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 107 nesta acepção, a percepção ambiental é revelada mediante uma leitura semiótica da produção discursiva, artística, arquitetônica etc. de uma comunidade. questionários e percepção da importância da preservação patrimonial as respostas quanto aos questionamentos realizados estão sumarizadas nas figuras 12 a 15. na figura 12, relativa ao primeiro questionamento, houve diferença estatisticamente significante (teste do x², p<0,05), na qual ressaltou-se a importância dos fósseis para embelezar a cidade, melhorar a economia e trazer visitantes para santana do cariri (52%). outros 38% ressaltaram a importância para a compreensão da história e do que ocorreu no passado em santana do cariri. cerca de 10% das respostas demonstraram o reconhecimento de que os fósseis fazem parte da cultura da cidade, como um patrimônio cultural. este aspecto é relevante, pois demonstra que o patrimônio fossilífero é um importante atributo da cultura da população, seja em aspectos científicos, mitológicos ou de histórias contadas de geração em geração sobre sua origem. martins (2009) abordou que a educação patrimonial pode contribuir para estimular o sentimento de pertencimento com aspectos culturais do patrimônio, investigando a memória da cidade e o valor que tem em si e na representação para a comunidade. xavier (2011) também considerou a educação patrimonial como um importante instrumento para a conservação, sobretudo no semiárido. apesar destes dados, é fundamental que sejam ampliadas as pesquisas referente à percepção ambiental, devido o baixo número de artigos referente a relação dos fósseis e da sua conservação como patrimônio da população, principalmente em regiões carentes. o museu de paleontologia foi ressaltado pela importância na preservação do patrimônio fossilífero; em trazer visitantes, na beleza arquitetônica, estimular a economia e em auxiliar no estudo do passado. estes atributos tiveram percepções semelhantes (teste do x², p>0,05) (figura 13). este aspecto denota que a instalação e operação de museus em regiões carentes (longe das capitais brasileiras), é algo a ser incentivado pelo poder público. a geração de renda relativa à visitação do turismo científico, a divulgação das informações sobre o patrimônio existente na região e as atividades de sensibilização da população para a preservação demonstram a importância da promoção dos museus, no território nacional. a maioria dos participantes (teste do x², p<0,05) observou que, se acaso visse alguém vendendo fósseis, denunciaria o ato ilegal (figura 14). infelizmente, esta prática é disseminada na região (martill, 2007) o que demonstra importância do tema desta pesquisa e a necessidade de ações sustentáveis é urgente. os dados sugerem que a conscientização da ilegalidade do tráfico é existente nas pessoas entrevistas. entretanto, os estudantes pertencem a uma camada mais jovem e alfabetizada. atualmente, não existem dados na literatura sobre esta conscientização em camadas de maior idade. os estudantes também compreenderam que as réplicas tem função econômica, na preservação do patrimônio e no estudo científico (figura 15), sobretudo para a compreensão de uma alternativa sustentável de geração de renda. torres et al. (2007) relatou importância semelhante para as réplicas de fósseis em estudo feito no rio de janeiro. vieira et al. (2007) abordaram que as réplicas têm um papel fundamental na difusão do conhecimento sobre o patrimônio paleontológico e compreensão da necessidade de sua conservação. assim, a pesquisa realizada e as ações feitas com os jovens da região, podem levar a sua atuação como multiplicadores da técnica de réplica de fósseis e, sobretudo junto aos seus familiares para fins de divulgação da necessidade de conservação do patrimônio fossilífero na região. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 108 conclusões atividades de educação patrimonial e percepção ambiental foram realizadas em santana do cariri. estas ações envolveram a formação de multiplicadores nas técnicas de moldes e réplicas de fósseis, análise da percepção ambiental quanto ao patrimônio fossilífero e exposição na cidade de santana do cariri (ceará). os desenhos confeccionados pelos estudantes demonstraram a compreensão dos processos geomorfológicos e dos ambientes (marinho, lagunar) que existiram no passado geológico nesta área do sertão nordestino. estes desenhos também demonstraram elementos importantes da paisagem natural e cultural da região (a morfologia da chapada, o museu e o pontal da santa cruz na cidade de santana do cariri). os dados referentes aos questionários demonstraram que os estudantes reconhecem o papel do patrimônio fossilífero na promoção do turismo, da beleza cênica e do seu papel em reconstruir a história do planeta. estas informações dos questionários sugerem que existe uma conscientização destes jovens referente a inadequação da venda dos fósseis, e que as réplicas são uma alternativa interessante para a geração de renda com a conservação do patrimônio existente. as atividades realizadas visarão sensibilizar e formar pessoas da comunidade com o foco na conservação dos recursos patrimoniais (patrimônio fossilífero) e sua valorização sociocultural. o projeto foi bem visto pela comunidade e pelas escolas que tem interesse em aumentar o conhecimento sobre esta técnica que é economicamente e ambientalmente sustentável, pois preserva o patrimônio fossilífero, ao mesmo tempo em que gera renda para uma comunidade de baixa renda localizada na chapada do araripe. espera-se aumentar este projeto (em parceria com o geopark araripe) agora em conjunto com as escolas da cidade e dos municípios do entorno para poder aumentar a conscientização e a preservação dos fósseis em uma região que contém alguns dos sítios paleontológicos mais importantes do mundo. figura 1 réplicas de peixes fósseis confeccionadas pelo museu de paleontologia para venda aos turistas em visita a santana do cariri, ce. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 109 figura 2 mapa da região da chapada do araripe (ne brasil), destacando a cidade de santana do cariri e municípios do entorno com grande potencial fossilífero (modificado de fara et al., 2005) figura 3 fabricação de caixas de papelão para colocar os fósseis originais e produzir os moldes de silicone (a), (b) e (c); (d) aplicação de paralóide em toda a caixa figura 4 preparação dos moldes. para fabricação do molde de silicone utiliza-se silicone industrial (a), (b) e (c); fóssil imerso no silicone industrial (d) revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 110 figura 5 (a) estudante respondendo a questionário apresentado pela equipe. (b) exposição das réplicas de fósseis na praça da cidade e conscientização popular realizada pelos alunos das atividades de educação patrimonial. figura 6 moldes de silicone de peixes, pterossauros, ossos e insetos preparados pelos multiplicadores participantes das atividades de educação patrimonial. figura 7 réplicas de fósseis da formação santana feitos pelos multiplicadores. figura 8 lado esquerdo (paisagem pretérita) e direito (atual) apresentam riqueza de detalhes e forte simbolismo de bens culturais (fósseis, museu e pontal da santa cruz). revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 111 figura 9 lado esquerdo do desenho (paleopaisagem) apresenta dinossauros herbívoros, vulcões, árvores de porte e paleoecossistema aquático com vegetais e tubarões (ou peixes de grande porte) realizando predação em pequenos peixes. certos fósseis do cariri reforçam esta possível interação. lado direito ressalta o verde das encostas da chapada do araripe, aves, o sol e novamente o pontal da santa cruz com a cruz e a igreja. figura 10 paisagem pretérita (lado esquerdo) e presente (lado direito), referente a percepção ambiental. observa-se o paleoecossistema aquático com tartarugas e peixes (lado esquerdo) e atualmente representa o rio de baixa vazão que corta a cidade e o pontal da santa cruz. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 112 figura 11 – reconstrução hipotética científica do paleoambiente na região de estudo. adaptado dos dados de paleoflora de neumann et al. (2003). figura 12 resultados relativos ao questionamento: “qual a importância dos fósseis para a sua cidade?”. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 113 figura 13 resultados relativos ao questionamento (qual o papel do museu na sua cidade?). revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 114 figura 14 resultados relativos ao questionamento (se você visse alguém vendendo um fóssil da sua região, o que você faria?). figura 15 resultados relativos ao questionamento (qual a importância de fazer réplicas?). agradecimentos os autores agradecem o apoio do museu de paleontologia de santana do cariri pelo apoio concedido. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 115 referências bibliográficas barros, l. m.; nuvens, p. c.; filgueira, j. b. m. i e ii simpósios sobre a bacia do 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revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 117 xavier, m.c.t. educação patrimonial como instrumento de conservação de um afloramento fossilífero numa área de caatinga. in: v colóquio internacional “educação e contemporaneidade”, anais...2011, são cristovão (se), 1-14. wellnhofer, p. araripedactylus dehmi nov.gen., nov.sp., ein flugsaurier aus der unterkreide von brasilien. mitteilungen bayer stadt palaontologie historie geologie, v. 17, p. 1157-1167, 1977. wenz, s. le squelette axial et l´endosquelette caudal d‘enneles audax, poisson amiidé du crétacé de ceara (brésil). buletin du museum national d´histoire naturelle, v. 490, p. 341-348, 1977. wenz, s. iemanja palma n. g., n. sp., gyrodontidae nouveau (pisces, actinopterygii) du crétacé inférieur de la chapada do araripe (n. e. du brésil). compte rendus de l´académie des sciences, v. 308, n.2, p. 975-980, 1989. wenz, s. ; brito, p. m. première découverte de 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manejo de uma bacia hidrográfica. este trabalho teve por objetivo analisar a paisagem da bacia hidrográfica do ribeirão joão leite, localizada no estado de goiás, a noroeste da cidade de goiânia, utilizando sistema de informação geográfica (sig) e sensoriamento remoto, com o intuito elaborar um diagnóstico ambiental. uma análise multitemporal realizada com imagens obtidas pelo sensor thematic mapper (tm), acoplado ao satélite landsat-5, entre os anos de 1985 e 2011, demonstrou que na bacia hidrográfica do ribeirão joão leite houve um decréscimo na área de remanescentes de vegetação nativa em 7,4% e que, dentre os municípios que compõem a bacia, anápolis foi o que mais apresentou supressão dessas áreas (11,1%). o resultado desta análise merece atenção das instituições que tratam da gestão ambiental, pois a degradação da vegetação nativa remanescente influencia diretamente na qualidade ambiental da paisagem da bacia, a qual tem como um de seus usos o abastecimento urbano de água de municípios da região metropolitana de goiânia. palavras-chave: geoprocessamento; qualidade ambiental; paisagem; degradação. abstract the analysis of land use and land cover is fundamental for the strategic planning to the conservation and management of a watershed. this study aimed to analyze the landscape of the catchment area of joão leite river, located in the state of goiás, to the northwest of the city of goiânia, the state capital, using geographic information system (gis) and remote sensing to prepare an environmental assessment of that watershed. a multi-temporal analysis using images obtained by the tm sensor installed in the landsat-5 satellite, from 1985 to 2011 showed, in the catchment area of the joão leite river, a decrease of 7.4 % in the native vegetation area. considering the municipalities integrating the basin, anápolis was where most deforestation occurred in areas with native vegetation (11.1%). these results are relevant to institutions dealing with environmental management, showing that deforestation is directly related to the environmental quality of the basin, which has as one of its uses the urban water supply of municipalities located in the metropolitan region of goiânia. keywords: geoprocessing; environmental quality; landscape; degradation. doi: 10.5327/z2176-947820159813 avaliação multitemporal do uso e cobertura do solo da bacia hidrográfica do ribeirão joão leite utilizando imagens landsat-5 multitemporal evaluation of use and land cover of joão leite stream watershed using landsat-5 images avaliação multitemporal do uso e cobertura do solo da bacia hidrográfica do ribeirão joão leite utilizando imagens landsat-5 rbciamb | n.38 | dez 2015 | 46-62 47 introdução determinada situação ambiental é resultante de processos dinâmicos e interativos que ocorrem entre os diferentes elementos que compõem o meio ambiente, sejam naturais ou sociais. a percepção da qualidade ambiental é determinada pela valoração relativa de cada componente associada às características naturais e antrópicas de cada região (ibama, 2001). com relação às áreas de bacias hidrográficas e à preservação dos corpos hídricos, oliveira (2013) afirma que a bacia hidrográfica do ribeirão joão leite pode ser considerada de suma importância para a cidade de goiânia, capital do estado de goiás, pois ela é uma de suas principais fontes de abastecimento público de água. essa bacia teve suas áreas ocupadas de maneira desprovida de planejamento, havendo uma tendência de avanço ocupacional nas áreas remanescentes que ainda conservam suas potencialidades hídricas, ecológicas e culturais de sua paisagem. se tratando de bacias hidrográficas, o geoprocessamento, por permitir uma abordagem integrada de todo o meio físico, associando-o aos aspectos sociais, econômicos e políticos, pode ser adotado como uma ferramenta eficiente para localizar áreas críticas onde se devem concentrar esforços visando à manutenção e/ou à recuperação da qualidade da água (rabelo, 2009). para guimarães, dorado e coutinho (2000), com a evolução do geoprocessamento, os produtos de sensores orbitais também ampliaram suas aplicações, principalmente a partir das últimas décadas. atualmente, eles permitem observar a superfície terrestre nas mais diversas escalas temporais, espaciais e espectrais, garantindo, assim, fontes de informações confiáveis e frequentes sobre a paisagem. a análise multitemporal de imagens de satélites permite avaliar as alterações de origem antropogênica, além de fornecer informações essenciais para o manejo eficiente dos recursos naturais; quando se trata de bacias hidrográficas, permite um diagnóstico e estudo detalhado dessas áreas, possibilitando, assim, a tomada de medidas mitigadoras quanto a sua preservação. objetivos avaliar as alterações do uso e cobertura do solo na bacia hidrográfica do ribeirão joão leite, por meio da interpretação multitemporal de imagens do thematic mapper (tm)/landsat-5, no período de 1985 a 2011, com análise das áreas de preservação permanente (apps) sem cobertura vegetal nativa contidas na bacia. mensurar o nível de antropização da bacia hidrográfica do ribeirão joão leite de maneira geral e por meio dos municípios que a compõem. material e métodos caracterização da área de estudo a bacia hidrográfica do ribeirão joão leite ocupa 766,8 km² entre as latitudes 16°13’ e 16°39’ sul e as longitudes 48°57’ e 49°11’ oeste, estando localizada a nordeste de goiânia (figura 1). o ribeirão joão leite é formado pelos córregos jurubatuba e pedreira, faz parte do complexo hidrográfico da bacia do paraná e, após percorrer cerca de 85 km, deságua no rio meia ponte. seu curso principal e seus afluentes percorrem os municípios de ouro verde, campo limpo, anápolis, goianápolis, teresópolis de goiás, nerópolis e goiânia, os quais são responsáveis por parte do abastecimento de água da capital com as captações feitas no rio meia ponte e no córrego samambaia (santos; griebeler; oliveira, 2010). a região constitui uma área de proteção ambiental (apa) estabelecida pelo decreto n° 5.704, de 27 de dezembro de 2002, e engloba uma unidade de conservação permanente do parque estadual altamiro de moura pacheco (peamp) de 4.123 ha (semarh, 2009), mas dividido em duas áreas por um trecho da br-153/go-060, conforme é apresentado na figura 1. oliveira, w.n.; ferreira n.c. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 46-62 48 santo antônio de goiás goianápolis goiânia ouro verde de goiás 30 °0 ’0 ”s 18 °0 ’0 ”s datum horizontal: sad 69 projeção utm meridiano central: -51° fuso 22 dados sieg imagem alos-2009 60°0’0”w 45°0’0”w 0° 0’ 0” s 15 °0 ’0 ”s 30 °0 ’0 ”s 0° 0’ 0” s 15 °0 ’0 ”s 52°0’0”w 50°0’0”w 48°0’0”w 46°0’0”w 60°0’0”w 45°0’0”w 52°0’0”w 50°0’0”w 48°0’0”w 46°0’0”w 14 °0 ’0 ”s 16 °0 ’0 ”s 18 °0 ’0 ”s 14 °0 ’0 ”s 16 °0 ’0 ”s bacia hidrográfica do ribeirão joão leite santo antônio de goiás n 688.000 696.000 7704.000 712.000 720.000 688.000 696.000 7704.000 712.000 720.000 8. 16 2. 00 0 8. 17 1. 00 0 8. 18 0. 00 0 8. 18 9. 00 0 8. 19 8. 00 0 8. 27 0. 00 0 8. 16 2. 00 0 8. 17 1. 00 0 8. 18 0. 00 0 8. 18 9. 00 0 8. 19 8. 00 0 8. 27 0. 00 0 legenda lago barragem joão leite p.e. altamiro moura pacheco perímetro urbano bacia hidrográfica joão leite município drenagem ribeirão joão leite malha viária/jurisdição distrital estadual federal municipal 0 2,5 5 10 15 km escala: 1/250.000 goianápolis goiânia ouro verde de goiás figura 1 – localização da área de estudo. avaliação multitemporal do uso e cobertura do solo da bacia hidrográfica do ribeirão joão leite utilizando imagens landsat-5 rbciamb | n.38 | dez 2015 | 46-62 49 a metodologia utilizada para atender aos objetivos propostos compreendeu uma combinação de procedimentos organizados, conforme o diagrama ilustrado na figura 2. para o desenvolvimento do presente trabalho, inicialmente foi realizada uma revisão bibliográfica sobre o histórico da bacia hidrográfica do ribeirão joão leite, assim como sobre os métodos de delineamento de bacias hidrográficas a partir de dados de relevo obtidos pelo projeto topodata, o qual, segundo valeriano & rosseti (2009), foi elaborado a partir de dados shuttle radar topography mission (srtm) e que se constituiu em um refinamento do modelo digital de elevação (mde) original, alterando a resolução espacial de 90 para 30 m, por meio da aplicação de processos geoestatísticos (krigagem). além dos dados topodata, também foram adquiridas imagens do satélite landsat-5 sensor tm com resolução espacial de 30 m. as imagens adquiridas foram datadas dos anos de 1985, 1990, 1995, 2000, 2005 e 2011, as quais foram registradas (georreferenciadas) utilizando a base de dados do mosaico geocover, que disponibiliza imagens obtidas no ano 2000 pelo sensor etm+ (a bordo do satélite landsat-7). a base de dados geocover é formada por um mosaico de imagens padronizadas e corrigidas geometricamente para toda a superfície do planeta. após o georreferenciamento, as imagens foram recortadas utilizando o limite geográfico da bacia hidrográfica gerado por meio dos dados de relevo. em seguida procedeu-se à classificação digital das imagens com o objetivo de separar as áreas de agricultura, pastagem, remanescentes de vegetação nativa, perímetro urbano e hidrografia empregando-se o algoritmo de classificação não supervisionada k-means, gerando, assim, o mapa de uso e cobertura do solo da bacia. segundo arthur & vassilvitskii (2006), o k-means é um algoritmo de aglomeração não supervisionado e sua popularidade pode ser explicada pela sua baixa complexidade, agilidade de desenvolvimento e facilidade de entendimento de suas propriedades matemáticas. uma das principais características do algoritmo reside no fato de que o número de classes deve ser estabelecido a priori. sendo assim, o algoritmo produzirá uma solução baseada na escolha inicial dos centroides que representam cada classe. neste estudo estabeleceu-se o número de 10 classes, com 5 iterações e, posteriormente, o seu agrupamento. o agrupamento das classes espectrais obtidas na classificação não supervisionada foi realizado com o auxílio do link dinâmico de imagens no software envi. esse link permite que o conteúdo de uma imagem seja visualizado dinamicamente sobre outra, facilitando a identificação e associação das classes espectrais resultantes da classificação que, uma vez identificadas, foram agrupadas. após o agrupamento, foi realizado o processo de vetorização automática, e então foram calculadas as áreas das classes dos anos de 1985, 1990, 1995, 2000, 2005 e 2011 utilizando o arcgis 9.3. ainda no mesmo software, além do cálculo para a bacia de forma geral, o cálculo das áreas das classes definidas também foi realizado de forma individualizada por município, utilizando os seus limites geográficos como recorte espacial. para auxiliar na delimitação dos corpos hídricos, foi utilizada a base vetorial hídrica do sistema de geoinformação do estado de goiás (sieg), a qual auxiliou na classificação. posteriormente, foram delimitadas as apps contidas na bacia, de acordo com a lei nº 12.651, de 25 de maio de 2012, do código florestal brasileiro, que define: art. 4º considera-se área de preservação permanente, em zonas rurais ou urbanas, para os efeitos desta lei: i as faixas marginais de qualquer curso d’água natural perene e intermitente, excluídos os efêmeros, desde a borda da calha do leito regular, em largura mínima de: a) 30 (trinta) metros, para os cursos d’água de menos de 10 (dez) metros de largura; b) 50 (cinquenta) metros, para os cursos d’água que tenham de 10 (dez) a 50 (cinquenta) metros de largura; c) 100 (cem) metros, para os cursos d’água que tenham de 50 (cinquenta) a 200 (duzentos) metros de largura; d) 200 (duzentos) metros, para os cursos d’água que tenham de 200 (duzentos) a 600 (seiscentos) metros de largura; e) 500 (quinhentos) metros, para os cursos d’água que tenham largura superior a 600 (seiscentos) metros; ii as áreas no entorno dos lagos e lagoas naturais, em faixa com largura mínima de: a) 100 (cem) metros, em zonas rurais, exceto para o corpo d’água com até 20 (vinte) hectares oliveira, w.n.; ferreira n.c. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 46-62 50 análise multitemporal do uso e da cobertura do solo da bacia revisão/pesquisa bibliográfica dados de relevo topodata delimitação da bacia aquisição de imagens tm registro geométrico aquisição de imagens prism vetorização da drenagem recorte geográfico da bacia – imagens tm geração da app cálculo das áreas de remanescentes classificação não supervisionada mapa de uso e cobertura do solo da bacia app: áreas de preservação permanente; tm: thematic mapper. figura 2 – fluxograma de atividades realizadas. avaliação multitemporal do uso e cobertura do solo da bacia hidrográfica do ribeirão joão leite utilizando imagens landsat-5 rbciamb | n.38 | dez 2015 | 46-62 51 de superfície, cuja faixa marginal será de 50 (cinquenta) metros; b) 30 (trinta) metros, em zonas urbanas; iii as áreas no entorno dos reservatórios d’água artificiais, decorrentes de barramento ou represamento de cursos d’água naturais, na faixa definida na licença ambiental do empreendimento; iv as áreas no entorno das nascentes e dos olhos d’água perenes, qualquer que seja sua situação topográfica, no raio mínimo de 50 (cinquenta) metros; v as encostas ou partes destas com declividade superior a 45°, equivalente a 100% (cem por cento) na linha de maior declive; vi as restingas, como fixadoras de dunas ou estabilizadoras de mangues; vii os manguezais, em toda a sua extensão; viii as bordas dos tabuleiros ou chapadas, até a linha de ruptura do relevo, em faixa nunca inferior a 100 (cem) metros em projeções horizontais; ix no topo de morros, montes, montanhas e serras, com altura mínima de 100 (cem) metros e inclinação média maior que 25°, as áreas delimitadas a partir da curva de nível correspondente a 2/3 (dois terços) da altura mínima da elevação sempre em relação à base, sendo esta definida pelo plano horizontal determinado por planície ou espelho d’água adjacente ou, nos relevos ondulados, pela cota do ponto de sela mais próximo da elevação; x as áreas em altitude superior a 1.800 (mil e oitocentos) metros, qualquer que seja a vegetação; xi em veredas, a faixa marginal, em projeção horizontal, com largura mínima de 50 (cinquenta) metros, a partir do espaço permanentemente brejoso e encharcado. foram delimitadas, então, as apps ao longo do ribeirão joão leite e de seus afluentes para os anos de 1985, 1990, 1995, 2000, 2005 e 2011. foi utilizada a operação “buffer” (área de influência), delimitando, assim, essas áreas de acordo com a largura dos cursos d’água contidos na bacia hidrográfica. além de gerar as apps, foi gerado também, para fins comparativos, um “buffer” com 200 m de largura, a partir desses mesmos cursos d’água, para os anos de 1985 e 2011. essa distância foi adotada com base na faixa de proteção no entorno do lago da barragem. para realizar esse procedimento, foi utilizada uma base vetorial da drenagem da bacia, a qual foi gerada por meio da vetorização de uma imagem do satélite alos sensor prism, com 2,5 m de resolução espacial, datada do ano de 2009. foi gerado ainda um mapa de declividade com base nos dados de relevo topodata. resultados e discussão com a classificação da imagem multiespectral do tm/ landsat-5 foi possível mapear cinco diferentes tipos de uso e cobertura do solo presentes na área em estudo: agricultura, hidrografia, pastagem, perímetro urbano e remanescentes de vegetação nativa, produtos esses que serviram de base para mensurar o percentual de uso e cobertura do solo. como resultado da classificação, foram gerados mapas do uso e cobertura do solo na escala 1:250.000 contendo o percentual de ocupação dentro da bacia (figuras 3 e 4). além do cálculo desse percentual para toda a bacia hidrográfica do ribeirão joão leite, foi realizada uma análise para os sete municípios contidos na bacia. as análises realizadas entre 1985 e 2011 apresentadas a seguir encontram-se na tabela 1 e na figura 5. no ano de 1985, o uso predominante do solo na bacia hidrográfica do ribeirão joão leite era o de pastagem (40,7%), seguido do de agricultura (20,8%). nesse ano ocorreu o maior percentual de remanescentes de vegetação nativa (25,9%), quando comparado com os demais anos analisados neste estudo; o perímetro urbano representa 3,5% da área da bacia, conforme é mostrado nas figuras 3 e 5. no ano de 1990, o uso predominante do solo na bacia hidrográfica do ribeirão joão leite continuou sendo o de pastagem, porém com uma leve queda (39,4%), em relação ao ano de 1985, e com um considerável aumento nas áreas de agricultura (36,8%). nesse ano foi possível observar um decréscimo nos remanescentes de vegetação nativa (20,1%). o perímetro urbano continuou representando 3,5% da área da bacia. em 1995, a pastagem (39,5%), a agricultura (35,9%) assim como os remanescentes de vegetação nativa (20,5%) não sofreram maiores variações, se comparados com os dados do ano de 1990; já o perímetro urbano (3,8%) apresentou expansão. os resultados referentes ao ano 2000 mostraram que a pastagem (32,8%) sofreu um considerável decréscimo oliveira, w.n.; ferreira n.c. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 46-62 52 santo antônio de goiás nerópolis goianápolis terezópolis de goiás goiânia ouro verde de goiás abadiânia datum horizontal: sad 69 projeção utm meridiano central: -51° fuso 22 dados vetoriais landsat 5 sensor tm 21/06/1985 santo antônio de goiás uso do solo da bacia hidrográfica do ribeirão joão leite – 1985 n 688.000680.000 696.000 704.000 712.000 720.000 688.000680.000 696.000 704.000 712.000 720.000 8. 16 2. 00 0 8. 17 1. 00 0 8. 18 0. 00 0 8. 18 9. 00 0 8. 19 8. 00 0 8. 27 0. 00 0 8. 16 2. 00 0 8. 17 1. 00 0 8. 18 0. 00 0 8. 18 9. 00 0 8. 19 8. 00 0 8. 27 0. 00 0 legenda ribeirão joão leite município bacia hidrográfica joão leite classificação agricultura – 29,8% hidrografia – 0,1% pastagem – 40,7% perímetro urbano – 3,5% remanescente – 25,9% 0 2,5 5 10 15 km escala: 1/250.000 nerópolis goianápolis terezópolis de goiás goiânia ouro verde de goiás abadiânia figura 3 – uso e cobertura do solo da bacia hidrográfica do ribeirão joão leite de 1985. avaliação multitemporal do uso e cobertura do solo da bacia hidrográfica do ribeirão joão leite utilizando imagens landsat-5 rbciamb | n.38 | dez 2015 | 46-62 53 ouro verde de goiás nerópolis goianápolis terezópolis de goiás goiânia anápolis santo antônio de goiás abadiânia n remanescente – 18,5% uso do solo da bacia hidrográfica do ribeirão joão leite – 2011 0 2,5 5 10 15 km escala: 1/250.000 688.000680.000 696.000 704.000 712.000 720.000 688.000680.000 696.000 704.000 712.000 720.000 8. 16 2. 00 0 8. 17 1. 00 0 8. 18 0. 00 0 8. 18 9. 00 0 8. 19 8. 00 0 8. 27 0. 00 0 8. 16 2. 00 0 8. 17 1. 00 0 8. 18 0. 00 0 8. 18 9. 00 0 8. 19 8. 00 0 8. 27 0. 00 0 datum horizontal: sad 69 projeção utm meridiano central: -51° fuso 22 dados vetoriais landsat 5 sensor tm 16/08/2011 ouro verde de goiás legenda ribeirão joão leite município bacia hidrográfica joão leite classificação agricultura – 34,9% hidrografia – 1,8% pastagem – 39% perímetro urbano – 5,7% nerópolis goianápolis terezópolis de goiás goiânia anápolis santo antônio de goiás abadiânia figura 4 – uso e cobertura do solo da bacia hidrográfica do ribeirão joão leite de 2011. oliveira, w.n.; ferreira n.c. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 46-62 54 tabela 1 – valor das áreas (%) classificadas entre os anos de 1985 e 2011. classe bacia hidrográfica do ribeirão joão leite 1985 1990 1995 2000 2005 2011 agricultura (%) 29,8 36,8 35,9 41,9 39,2 34,9 hidrografia (%) 0,1 0,1 0,2 0,2 0,2 1,8 pastagem (%) 40,7 39,4 39,5 32,8 36,1 39,0 remanescente (%) 25,9 20,1 20,5 19,3 18,9 18,5 perímetro urbano (%) 3,5 3,5 3,8 5,7 5,7 5,7 2011 agricult. (%) hidrogr. (%) pastag. (%) reman. (%) per. urb. (%) á re a da b ai a (% ) 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 1985 1990 1995 2000 2005 figura 5 – representação do uso e cobertura do solo da bacia hidrográfica do ribeirão joão leite. considerando a análise de 1995, na mesma proporção em que a agricultura (41,9%) teve um considerável aumento, as áreas de remanescentes de vegetação nativa (19,3%) sofreram uma queda e o perímetro urbano passou de 3,8%, no ano de 1995, para 5,7%, o que indicou uma expansão urbana. no ano de 2005, observou-se um pequeno aumento da classe pastagem (36,1%) e a agricultura, comparada ao ano 2000, teve uma queda de 2,7% (39,2%); já os remanescentes de vegetação nativa (18,9%) sofreram um leve decréscimo e o perímetro urbano (5,7%) apresentou o mesmo valor. avaliação multitemporal do uso e cobertura do solo da bacia hidrográfica do ribeirão joão leite utilizando imagens landsat-5 rbciamb | n.38 | dez 2015 | 46-62 55 na última análise, a do ano de 2011, a pastagem (39,2%) apresentou um aumento, e a agricultura (34,9%), um decréscimo, se comparadas com o ano de 2005, os remanescentes de vegetação nativa (18,5%) continuaram em decréscimo e o perímetro urbano apresentou o mesmo valor (5,7% da área da bacia). nos demais anos analisados, a hidrografia apresentou uma variação de 0,1 e 0,2% da área da bacia; com o funcionamento da barragem do ribeirão joão leite, no ano de 2010, esse valor subiu para 1,8% devido ao represamento das águas do ribeirão no reservatório, conforme é mostrado nas figuras 4 e 5. no geral, os resultados apresentam uma grande oscilação quando analisamos as classes de agricultura e pastagem como é apresentado na tabela 1 e na figura 5. conforme mostrado na tabela 1 e na figura 5, sobre a oscilação dos valores entre as classes de agricultura e pastagem, esse resultado pode ser interpretado de acordo com a afirmação de kichel & macedo (1997) de que, no cerrado, as áreas utilizadas para a produção de grãos permanecem em descanso por cerca de oito meses, quando se explora uma única safra na estação de verão, e por cerca de cinco meses, quando se explora também o plantio em sucessão ou segunda safra, com sorgo ou milho, objetivando a produção de grãos e a implantação das pastagens anuais em sucessão, no início da estação seca. ainda na tabela 1 e na figura 5, os resultados mostram um considerável decréscimo na área de remanescentes de vegetação nativa (7,4%), entre 1985 e 2011, e um leve acréscimo no perímetro urbano (2,2%), entre 1985 e 2000; a partir desse ano, a expansão desses perímetros dá lugar ao adensamento urbano, principalmente no município de goiânia. quando se trata de recursos hídricos, existe uma limitação do satélite landsat-5 quanto à representação de pequenos corpos d’água devido a sua resolução espacial ser de 30 m, ou seja, a imagem representa elementos acima de 30 m com boa definição; no entanto, os elementos menores são de difícil identificação nessas imagens. para contornar essa limitação, utilizou-se como dado auxiliar a base vetorial hídrica do sistema de geoinformação do estado de goiás (sieg); com isso, pôde-se notar a representação dessa classe em todos os anos analisados, mas com maior representatividade no ano de 2011 devido à construção da barragem (tabela 1). além da análise dos resultados da classificação para toda a bacia, foi realizada uma análise por município, conforme é mostrado na tabela 2. conforme apresentado na tabela 2, o município de anápolis, assim como na análise geral da bacia, apresenta oscilação nas classes de agricultura e pastagem; em 2011, o uso predominante do solo na bacia foi o de pastagem (42,8%), o maior valor desde 1985. nota-se também o crescimento do perímetro urbano da cidade dentro bacia; em contrapartida, houve um decréscimo de 11,1% nos remanescentes de vegetação nativa entre 1985 e 2011. no município de campo limpo predomina a agricultura, que é encontrada em maior proporção que a pastagem em praticamente todos os anos analisados, sendo que em 2011 esse valor foi de 46,1%. assim como no município de anápolis, houve uma considerável redução (9,4%) de áreas de remanescentes de vegetação nativa no mesmo período. em goianápolis houve uma grande variação no período de 1985 a 2011 entre pastagem e agricultura dentro da bacia, mas com maior concentração de pastagem (44,5%) no último ano analisado. nesse mesmo período existiu uma supressão de 8,9% das áreas de remanescentes de vegetação nativa. no município de goiânia, a área contida na bacia foi onde mais ocorreu expansão das áreas urbanas, tendo um aumento de 13% entre os anos analisados; assim como ocorreu nos demais municípios, em goiânia ocorreu oscilação entre pastagem e agricultura, sendo que esta última representou 29,7% da área contida na bacia em 2011. o município segue a mesma tendência dos demais analisados tratando-se de remanescentes de vegetação nativa, com uma queda de 8,2% em sua área. ao contrário dos outros municípios que compõem a bacia hidrográfica do ribeirão joão leite, nerópolis foi o único que manteve as áreas com remanescente de vegetação nativa sem consideráveis variações, mas seguindo o mesmo perfil quanto à variação entre as áreas de pastagem e agricultura, sendo esta última com a ocupação do solo de 34,8% em 2011. oliveira, w.n.; ferreira n.c. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 46-62 56 anápolis (24,9% da área contida na bacia) classe 1985 1990 1995 2000 2005 2011 agricult. (%) 29,6 38,9 35,3 41,7 39,7 35,2 hidrogr. (%) 0,0 0,1 0,2 0,3 0,1 0,0 pastag. (%) 39,1 36,6 39,8 35,0 39,8 42,8 reman. (%) 25,8 18,8 18,8 15,8 13,3 14,7 per. urb. (%) 5,5 5,6 5,8 7,2 7,1 7,2 campo limpo (20,6% da área contida na bacia) classe 1985 1990 1995 2000 2005 2011 agricult. (%) 35,0 47,8 39,3 46,1 48,9 46,1 hidrogr. (%) 0,0 0,1 0,1 0,2 0,1 0,1 pastag. (%) 42,9 38,0 46,2 40,6 41,0 40,6 reman. (%) 21,9 13,9 14,1 12,4 9,2 12,5 per. urb. (%) 0,2 0,2 0,2 0,8 0,8 0,8 goianápolis (15,5% da área contida na bacia) classe 1985 1990 1995 2000 2005 2011 agricult. (%) 27,4 32,1 37,5 42,1 28,3 25,3 hidrogr. (%) 0,0 0,1 0,2 0,2 0,2 4,4 pastag. (%) 37,8 39,2 32,7 24,7 36,0 44,5 reman. (%) 33,8 27,7 28,7 32,1 34,6 24,9 per. urb. (%) 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 0,9 goiânia (12,7% da área contida na bacia) classe 1985 1990 1995 2000 2005 2011 agricult. (%) 29,8 28,9 32,3 34,1 33,2 29,7 hidrogr. (%) 0,0 0,1 0,2 0,2 0,1 5,9 pastag. (%) 29,8 31,9 28,7 19,8 18,5 19,2 reman. (%) 26,5 25,2 23,2 18,8 21,5 18,3 per. urb. (%) 13,9 13,9 15,7 27,1 26,7 28,9 tabela 2 – uso e cobertura do solo das áreas dos municípios contidas na bacia hidrográfica do ribeirão joão leite. continua... avaliação multitemporal do uso e cobertura do solo da bacia hidrográfica do ribeirão joão leite utilizando imagens landsat-5 rbciamb | n.38 | dez 2015 | 46-62 57 nerópolis (9,9% da área contida na bacia) classe 1985 1990 1995 2000 2005 2011 agricult. (%) 27,8 33,5 37,1 44,8 40,8 34,8 hidrogr. (%) 0,0 0,1 0,2 0,2 0,3 2,7 pastag. (%) 39,4 40,4 35,3 25,1 26,7 29,4 reman. (%) 32,8 26,0 27,4 29,9 32,2 33,1 per. urb. (%) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 ouro verde (2,4% da área contida na bacia) classe 1985 1990 1995 2000 2005 2011 agricult. (%) 27,8 42,6 31,8 41,8 34,5 18,3 hidrogr. (%) 0,0 0,0 0,1 0,2 0,1 0,0 pastag. (%) 49,8 44,2 49,8 41,1 57,3 64,2 reman. (%) 22,4 13,2 18,3 16,8 8,1 17,5 per. urb. (%) 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 terezópolis (14,1% da área contida na bacia) classe 1985 1990 1995 2000 2005 2011 agricult. (%) 26,9 30,8 33,5 41,8 41,2 36,7 hidrogr. (%) 0,0 0,2 0,3 0,3 0,3 0,8 pastag. (%) 53,4 52,0 47,9 41,9 41,0 43,5 reman. (%) 18,4 15,6 17,0 14,3 15,7 17,3 per. urb. (%) 1,3 1,3 1,3 1,7 1,7 1,7 assim como nerópolis, o município de ouro verde não possui seu perímetro urbano contido nos limites da bacia e o uso predominante do solo para todos os anos analisados é o de pastagem, chegando a 64% da área contida na bacia no ano de 2011; já os remanescentes de vegetação nativa tiveram uma queda de 4,9% no período analisado. o município de terezópolis também tem como uso predominante do solo a pastagem, que está presente em maior área em toda a análise, chegando a 43,5% em 2011. comparando com os demais municípios, terezópolis teve uma variação de 1,1% nas áreas de remanescentes de vegetação nativa, aproximandose de nerópolis, onde essa variação é praticamente inexistente. em uma análise geral dos municípios contidos na bacia hidrográfica do ribeirão joão leite, no município de anápolis foi onde mais houve perda de áreas de vegetação nativa remanescente (11,1%), seguido de goianápolis (8,9%) e goiânia (8,2%), que ficou com a tertabela 2 – continuação. oliveira, w.n.; ferreira n.c. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 46-62 58 ceira posição, enquanto nerópolis foi o município que mais conservou as áreas de vegetação nativa remanescente contidas na bacia. de maneira geral, oliveira (2013) afirma que a área da bacia em estudo é tomada por uma intensa atividade agropecuária, em torno de 84,2% da área da bacia, devido ao seu relevo ser bastante plano e possuir solos férteis, latossolos (quase 60% da área), seguida pela associação de argissolos/ nitossolos (31%). devido à intensa ocupação da área de estudo por pastagens, áreas agrícolas e áreas urbanizadas, sobre essas últimas, segundo papaleo & martins junior (2008), apenas quatro bairros de goiânia (jardim guanabara i, ii, iii e iv) somam mais de 27 mil habitantes, o que é uma população maior que a de 5 dos municípios situados dentro da bacia hidrográfica do ribeirão joão leite. com base nisso foram elaboradas avaliações da vegetação nativa remanescente contida nas apps, para todos os anos analisados, de acordo com o código florestal brasileiro, conforme apresentado na figura 6. conforme ilustrado na figura 6, pode-se notar o decréscimo da vegetação nativa remanescente dentro das apps, entre os anos de 1985 e 2011, considerando que a oscilação dos valores apresentados nos anos de 1990 e 2000 pode ser associada a alguns fatores, como a época do ano da aquisição das imagens e a influência de fenômenos climáticos (como el niño e la niña) sobre a vegetação, alterando, assim, a sua resposta espectral e, consequentemente, a sua mensuração. outro fator a ser considerado nesta análise foi o represamento do ribeirão joão leite devido à implantação da barragem em 2010, a qual suprimiu considerável quantidade de mata ciliar existente no local, influenciando, assim, no resultado apresentado no ano de 2011. a figura 7 ilustra o mapeamento das apps, bem como o mapeamento das áreas de vegetação nativa remanescente localizadas dentro das apps. conforme mostrado na figura 7, a área de vegetação nativa remanescente localizada dentro dos limites das apps, para os anos de 1985 e 2011, foram, respectivamente, de 68,9 e 63,5 km2 (9,07 e 8,35% da área da bacia). a redução dessas apps pode causar diver2011 4,0 3,9 3,8 3,7 3,6 3,5 3,4 3,3 3,2 á re a da b ac ia (% ) 1985 1990 1995 2000 2005 figura 6 cálculo da área de preservação permanente na bacia hidrográfica do ribeirão joão leite entre 1985 e 2011. avaliação multitemporal do uso e cobertura do solo da bacia hidrográfica do ribeirão joão leite utilizando imagens landsat-5 rbciamb | n.38 | dez 2015 | 46-62 59 figura 7 delimitação da área de preservação permanente de 200 m sob a drenagem da bacia hidrográfica do ribeirão joão leite. sos danos na bacia em longo prazo, como a escassez de água, já que a ausência da mata ciliar faz com que a água da chuva escoe sobre a superfície, não permitindo sua infiltração e seu armazenamento no lençol freático. com isso, as nascentes são reduzidas, o que é preocupante, já que a bacia hidrográfica do ribeirão joão leite é uma bacia de abastecimento urbano. segundo ribeiro & walter (2010), outro fator preocupante é que a mata ciliar é uma proteção natural contra o assoreamento e sem ela a erosão das margens leva sedimentos para dentro dos corpos d’água, tornando-os turvos, dificultando a entrada da luz solar e, consequentemente, dificultando a vida aquática de seguir seu ciclo. uma alternativa para preservação dessas áreas seria implantar um uso sustentável dentro desses 200 m sugeridos neste estudo, pois essas áreas da bacia apresentam expressiva biodiversidade que pode ser explorada como alternativa viável para conservação de áreas significativas e como meio para gerar renda, segurança alimentar e qualidade de vida para agricultores familiares. com o intuito de realizar uma análise mais restritiva, assim como a delimitação dos 200 m de app ao longo dos corpos d’água, foram delimitadas áreas com declividade acima de 15°, devido ao relevo da bacia ser relativamente plano e não possuir áreas com declividade superior a 45°, conforme a legislação vigente. para isso, foi gerado um mapa contendo apps sem cobertura vegetal nativa presente na bacia hidrográfica do ribeirão joão leite no ano de 2011, conforme é apresentado na figura 8. conforme mostrado no mapa da figura 8, em 2011, pode-se notar que a quantidade de apps sem cobertura vegetal apresenta uma proporção considerável, já que nesse mesmo ano apenas 3,48% dessas áreas contidas na bacia foram preservadas. nota-se, ainda, maior escassez dessas áreas próximas aos perímetros urbanos dos municípios de goiânia e anápolis e principalmente ao extremo norte da bacia nos municípios de ouro verde e campo limpo. com relação às áreas cuja declividade está acima de 15°, apenas 40,3% delas possuem cobertura vegetal preservada; como a declividade máxima encontrada na bacia é de 28°, parte dessas áreas é utilizada como pastagem e agricultura. oliveira, w.n.; ferreira n.c. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 46-62 60 figura 8 – áreas de preservação permanente sem cobertura vegetal nativa contida na bacia hidrográfica do ribeirão joão leite no ano de 2011. decliv. >15° sem cobertura vegetal 688.000 696.000 704.000 712.000 720.000 688.000 696.000 704.000 712.000 720.000 8. 16 2. 00 0 8. 17 1. 00 0 8. 18 0. 00 0 8. 18 9. 00 0 8. 19 8. 00 0 8. 27 0. 00 0 8. 17 1. 00 0 8. 18 0. 00 0 8. 18 9. 00 0 8. 19 8. 00 0 datum horizontal: sad 69 projeção utm meridiano central: -51° fuso 22 escala: 1/200.000 fonte: imagens landsat 2011 base cartog. sieg n legenda ribeirão joão leite afluentes ribeirão joão leite bacia hidrográfica ribeirão joão leite reservatório da barragem município parque estadual altamiro moura pacheco app sem cobertura vegetal ouro verde de goiás nerópolis goianápolis terezópolis de goiás goiânia anápolis santo antônio de goiás abadiânia ouro verde de goiás nerópolis goianápolis terezópolis de goiás goiânia anápolis santo antônio de goiás abadiânia avaliação multitemporal do uso e cobertura do solo da bacia hidrográfica do ribeirão joão leite utilizando imagens landsat-5 rbciamb | n.38 | dez 2015 | 46-62 61 conclusões o mapeamento do uso e ocupação do solo da bacia hidrográfica do ribeirão joão leite demonstrou que a bacia sofreu oscilação no uso e na cobertura do solo nas classes de pastagem e agricultura no período estudado, o que pode estar associado à variação do perfil econômico dos municípios contidos na bacia. é importante observar também que, em 1985, a bacia hidrográfica do ribeirão joão leite já apresentava antropismo expressivo, devido à intensa ocupação por áreas de pastagens e por áreas agrícolas. os elementos motivadores dessa intensa e longa ocupação são vários, tais como proximidade da área urbana da capital goiana e localização geográfica no eixo goiânia-anápolis, além do fato de lá estar implantado um segmento da rodovia br-153. quanto à redução das áreas de remanescentes, anápolis foi o município que mais apresentou supressão dessas áreas (11,1%), o que merece atenção das instituições interessadas na gestão ambiental daquela área. com relação à diminuição da mata ciliar na bacia, a possível consequência é a ocorrência de processos erosivos laminares e acelerados, assoreamento dos corpos d’água, desequilíbrios nos ecossistemas fluviais, entre outros problemas. agradecimentos os autores agradecem à fundação de amparo à pesquisa do estado de goiás (fapeg), pelo suporte financeiro por meio do projeto da chamada 05/2012 ― processo n° 201210267000907. referências arthur, d. & vassilvitskii, s. how slow is the k-means method? in: annual symposium on computational geometry, scg’06, proceedings... new york, ny, usa. acm. p. 144-153, 2006. guimarães, m.; 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nile tilapia; oreochromis niloticus; pisciculture; toxins. r e s u m o o consumo per capita global de pescado atingiu seu recorde de 20,5 kg em 2018, demonstrando a importância do setor. um potencial risco a ser considerado no consumo de pescado é a ingestão indireta de micotoxinas pelos humanos por meio do consumo de peixes provenientes de piscicultura intensiva, alimentados com ração potencialmente contaminada por micotoxinas. o objetivo foi avaliar aspectos do consumo do pescado e da conscientização dos consumidores quanto à sua possível contaminação por micotoxinas em curitiba, paraná, brasil. as informações foram obtidas com um questionário aplicado em supermercados de cinco regiões distintas da cidade, obtendo um total de 358 respondentes. realizou-se análise descritiva dos dados, seguida de análise de correlação de spearman entre as respostas. observou-se que dados demográficos influenciaram significativamente a frequência de consumo de pescado (ex. idade, gênero e classe social). um total de 64,80% dos entrevistados preferiu carne de tilápia em detrimento de outras espécies de peixes, 89,91% das pessoas desconhecem o que são micotoxinas, 93,95% não sabem quais danos as micotoxinas causam à saúde humana e animal e 86,17% não conheciam nenhuma doença relacionada ao consumo de pescado. a escolaridade teve correlação significativa com as questões citadas acima, demonstrando que níveis de escolaridade menores influenciam negativamente a percepção sobre doenças transmitidas por alimentos. o pescado mais consumido é a tilápia de cultivo, indicando a possibilidade de exposição a micotoxinas. os respondentes desconhecem a possibilidade da presença de micotoxinas em pescado e seus impactos à saúde humana. palavras-chave: segurança alimentar; tilápia do nilo; oreochromis niloticus; piscicultura; toxinas. fish consumption and consumer awareness aspects of possible mycotoxin contamination in fish in curitiba-pr, southern brazil aspectos do consumo de pescado e da conscientização de consumidores quanto à possível contaminação por micotoxinas no pescado da região de curitiba-pr, sul do brasil amanda anater1 , bruno machuca thon1 , francisco pizzolato montanha1 , saulo henrique weber1 , deivid roni ribeiro2 , cláudia turra pimpão1 1pontifícia universidade católica do paraná – curitiba (pr), brazil. 2universidade federal do paraná – curitiba (pr), brazil. correspondence address: amanda anater – imaculada da conceição street, 1155 – prado velho – cep: 80215-901 – curitiba (pr), brazil. e-mail: amanda_anater@hotmail.com conflicts of interest: the authors declare that there are no conflicts of interest. funding: coordination for the improvement of higher education personnel (capes) and pontifical catholic university of paraná (pucpr). received on: 12/29/2020. accepted on: 05/16/2021. https://doi.org/10.5327/z217694781023 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. http://orcid.org/0000-0003-2594-0050 http://orcid.org/0000-0002-5785-2162 http://orcid.org/0000-0002-9335-9519 http://orcid.org/0000-0002-7584-8044 http://orcid.org/0000-0001-7646-4416 http://orcid.org/0000-0003-3955-9074 mailto:amanda_anater@hotmail.com https://doi.org/10.5327/z217694781023 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ anater, a. et al. 542 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 541-549 issn 2176-9478 introduction fishing and aquaculture are important sources of food worldwide; this importance tends to grow since the annual global per capita consumption has increased and reached a record 20.5 kg in 2018 (fao, 2020). these activities are considered by the food and agriculture organization of the united nations (fao) as strategic for worldwide sustainable food security because they can provide protein sources of high nutritional quality (bombardelli et al., 2005; fao, 2020). a factor contributing to the growing appreciation of this type of food is the perception by consumers regarding its positive aspects: easily digestible, high protein, and low caloric value, compared with other protein foods available in the market (gonçalves et al., 2008). however, as in the entire food production chain, more specifically of animal origin, this growth must occur orderly and sustainably, guaranteeing quality and origin traceability. from the quality point of view, one of the aspects to be controlled is contaminants. among them, toxins produced by fungi present relative importance since they can be found in the production and consumption cycle (montanha et al., 2018; pietsch, 2020). with the increase in the global demand for fish, intensive fish farming has been gaining space concerning fishing or extractivism (fao, 2020). this activity is crucial because it aligns with some points of the sustainable development goals developed by the united nations (onu, 2015) including eradicating hunger, promoting quality health, sustainable production, and consumption, and conserving and sustainably using water resources, especially marine ones. thus, to achieve high productivity on a large scale, the use of balanced feeds is indispensable; so, like in other intensive animal production systems, animals are fed with feeds that have potentially been contaminated by mycotoxins (atayde et  al., 2014). this is demonstrated in studies that evaluated the contaminant presence in fish feed (barbosa et al., 2013; olorunfemi et al., 2013; gonçalves et al., 2016; mohamed et al., 2017), which reported individual mycotoxin concentrations ranging from 0.04 to 341.99 μg/kg, in addition to co-occurrence, that is, contamination by more than one class of mycotoxin in the same sample (marijani et  al., 2017). if mycotoxin consumption via feed occurs, there is a risk of compound deposition in the final product, the so-called carry-over effect (montanha et al., 2018), potentially exposing the final consumer to these contaminants (abd-elghany and sallam, 2015). due to this cross-contamination possibility, countries that stand out in animal production, such as brazil, which is the world’s fourth-largest producer of nile tilapia (oreochromis niloticus) (abp, 2021), must implement appropriate prevention measures to minimize or trace possible contaminations in animal feed, providing more excellent food safety and quality of the final product. therefore, this study aimed to evaluate fish consumption and consumer awareness regarding possible food contamination by mycotoxins in curitiba, paraná, southern brazil. materials and methods this study was approved by the research ethics committee of the pontifical catholic university of paraná (pucpr) under the report number 2.310.264, 2nd version. the experimental design had a cross-sectional observational character, in which a sample of consumers from supermarkets in the city of curitiba-pr was interviewed inside these establishments. all interviewees were above 18 years old at the time of the interview. when initially approaching consumers, the informed consent form was presented for participants’ knowledge, with subsequent signatures to authorize the disclosure of the study results. the questionnaire used in this study was adapted from gonçalves et  al. (2008) and flores et  al. (2014), and its final version contained 17 multiple-choice questions addressing aspects related to educational level, farmed fish consumption, and knowledge about mycotoxins. all questionnaires were applied to customers from previously selected supermarkets in five regions (i.e., north, south, east, west, and central) of curitiba, paraná. the initial selection of supermarkets was performed through an internet search using the google® search platform. the terms used for the search and selection were adapted from moutinho et  al. (2015): “supermarket” + “curitiba” + “pr” + “region.” accordingly, the search platform returned 130 results, which were listed, numbered, and separated by region, using excel® software. approximately 10% of the establishments in each region were randomly selected using the “random” command. out of the total 130 markets, 12 markets were selected for this study. the questionnaire was applied randomly to customers inside the supermarkets in different sectors, and the manager previously approved this study. initially, the customers were questioned about their age, and only when the interviewee was above 18 years old, the rest of the questionnaire was applied. for the data presentation, descriptive statistics were used, with absolute and relative numbers for each alternative concerning the number of interviewees or respondents to the specific questions. spearman’s correlation test was applied to evaluate the possible correlations between the qualitative variable responses. for the correlation analysis, the software statgraphics centurion, version xvi for windows®, was used. the significance level adopted was 5% (p < 0.05) (petrie and watson, 2009). results demographic data the questionnaire was applied to 358 participants, with the following distribution among the regions of curitiba: north (n = 70), east (n = 70), south (n = 71), west (n = 72), and central region (n = 75). of the 358 participants, 54.19% (n = 194) were females and 45.81% (n = 164) were males. the mean, followed by the standard deviation fish consumption and consumer awareness aspects of possible mycotoxin contamination in fish in curitiba-pr, southern brazil 543 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 541-549 issn 2176-9478 (± sd) of age for males was 41.85 ± 16.73 years old and for females was 39.77 ± 16.22 years old. the mean weight (± sd) for males was 79.76 ± 13.71 kg and for females 68.83 ± 12.60 kg. the mean (± sd) height of the men interviewed was 1.73 ± 0.07 m and for women was 1.62 ± 0.07 m. education was divided into incomplete elementary school (ies), complete elementary school (ces), incomplete high school (ihs), complete high school (chs), incomplete higher education (ihe), and complete higher education (che). the results obtained from the schooling of the people interviewed (n = 358) were as follows: 9.78% (n = 35) of the interviewees had ies, 12.29% (n = 44) had ces, 3.63% (n = 13) had ihs, 36.03% (n = 129) had chs, 6.98% (n = 25) had ihe, 5.87% (n = 21) had che, and 25.42% (n = 91) preferred not to answer about schooling. the social classes of the interviewees were divided into class a, b, c, d, or e, according to the 2017 definition of the brazilian institute of geography and statistics (ibge, 2017), which characterizes class a as people who have a monthly income equal to or greater than r$ 18,740.01, class b with a monthly income between r$ 9,370.01 and r$ 18,740, class c with a monthly income ranging from r$ 3,748.01 to r$ 9,370, class d with a monthly income of r$ 1,874.01 to r$ 3,748, and class e with a monthly income equal to or less than r$ 1,874. respondent distribution (n = 358) within social classes was as follows: class a = 1.12% (n = 4), b = 2.79% (n = 10), c = 20.95% (n = 75), d = 23.74% (n = 85), and e = 49.16% (n = 176), and respondents who preferred not to answer accounted for 2.23% (n = 8) of the total. table 1 presents the respondents’ education and social class data. regarding interviewees’ occupations (n = 358), 75 different professions were registered, among which the six with the highest frequency were as follows: salesperson at 11.17% (n = 40), retiree and trader at 5.87% (n = 21), student at 4.75% (n = 17), housewife and taxi driver at 3.91% (n = 14), and others at 64.53% (n = 231) of the total responses (table 1). there were 50 neighborhoods in curitiba, the ones with the highest response frequency were as follows: cidade industrial de curitiba at 16.48% (n = 59), sítio cercado at 12.01% (n = 43), santa felicidade at 6.98% (n = 25), cajuru at 5.87% (n = 21), mercês with 3.35% (n = 12), and others at 55.31% (n = 198). questionnaire in general, the questions were divided into the following three sections: consumption characteristics and preferences, the criteria for choosing fish, and the level of knowledge regarding possible contaminations and diseases acquired through the consumption of farmed fish. fish consumption characteristics and preference from a total of 358 respondents, 71.23% (n = 255) stated that they were responsible for the household purchases, and the remaining 28.77% (n = 103) stated that they made sporadic purchases and did not make decisions about the products to be purchased. this variable had a significant (p < 0.05) positive correlation with the age of the interviewee (r = 0.3052), generally the older people in the house are responsible for choosing and buying the products. in addition, there was a significant (p < 0.05) positive correlation with the female gender (r = 0.8362), thus demonstrating that women are the main ones in charge of purchasing decisions in supermarkets. regarding the type of diet, 3.07% (n = 11) of the respondents called themselves strict vegetarians, in other words, who do not eat animal protein. these respondents did not answer the questionnaire since the other questions had to do with fish consumption and purchase. all the remaining questions were asked for the 96.93% (n = 347) of respondents who were nonvegetarians. this definition did not show any significant correlation (p > 0.05) with the other results obtained in the questionnaire. the primary motivation for consuming fish was its pleasant taste since 70.03% (n = 243) of respondents answered the alternative taste as the main reason for consumption. the nutritional quality was the reason that 12.97% (n = 45) of respondents eat fish; the easy access to fish was the reason for 2.88% (n = 10) of the respondents to consume it; 2.31% (n = 8) of respondents eat to vary their menu; 0.86% (n = 3) of respondents eat because of the affordable cost of different fish species, which represents the same proportion of people who eat fish because of religion. still, 6.63% (n = 23) of the people answered at least two alternatives (e.g., nutritional quality and taste of the meat, or quality table 1 – distribution of respondents’ answers according to education, social class, and profession. variable % (total n) variable % (total n) variable % (total n) ies 9.78 (35) class a 1.12 (4) salesperson 11.17 (40) ces 12.29 (44) class b 2.79 (10) retiree 5.87 (21) ihs 3.63 (13) class c 20.95 (75) trader 5.87 (21) chs 36.03 (129) class d 23.74 (85) student 4.75 (17) ihe 6.98 (25) class e 49.16 (176) housewife 3.91 (14) che 5.87 (21) pna 2.23 (8) taxi driver 3.91 (14) pna 25.42 (91) others 64.53 (231) n: number; ies: incomplete elementary school; ces: complete elementary school; ihs: incomplete high school; chs: complete high school; ihe: incomplete higher education; che: complete higher education; pna: preferred not to answer. anater, a. et al. 544 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 541-549 issn 2176-9478 and accessibility). in comparison, 0.58% (n = 2) of respondents cited a combination of three factors for consuming fish (i.e., nutritional quality, accessibility, and taste of the meat). only 2.88% (n = 10) of the respondents were unwilling or unable to answer this question. there was no significant correlation (p > 0.05) of fish consumption motivations with the other questions and demographic data. with 36.61% (n = 127) of the answers, the most significant proportion of respondents reported consuming fish only once a month, while 24.50% (n = 85) of respondents eat once a week. the option “rarely or during religious celebrations” appeared in 20.17% (n = 70) of the answers; the option “two or three times a week” appeared in 11.24% (n = 39) of the cases; 2.02% (n = 7) of the respondents eat more than three times a week, and only 0.58% (n = 2) of the respondents eat every day. also, 4.03% (n = 14) of the people indicated that they do not consume fish. the percentage of unwilling or unable to answer was 0.86% (n = 3) (figure 1). the frequency of consumption correlation and age of the participants was significant (p < 0.05) and positive (r = 0.1291), indicating a slight tendency that the higher the age, the higher the frequency of fish consumption. the data collected in the sequence were related to frequency of fish purchasing for home consumption. in this regard, 36.31% (n = 126) of the participants stated that they buy it once a month, 21.90% (n = 76) do not buy it at all, 17.29% (n = 60) buy it once a week, 15.56% (n = 54) buy it rarely or just at religious celebrations, 7.78% (n = 27) buy it two to three times a week, 0.29% (n = 1) buy it more than three times a week, and no participant replied that they buy it daily. the nonrespondents or those who did not know how to answer were 0.86% (n = 3) of the total. the frequency of fish acquisition showed a significant (p < 0.05) and positive correlation (r = 0.1142) with interviewees’ place of residence. residents from the northern and central regions of curitiba buy fish to consume at home more often than those who live in the other regions of the city. there was a significant correlation (p < 0.05) between the frequency of fish purchasing and the age of the interviewee (r = 0.1793), showing that the older the person, the more frequently they buy fish for home consumption, which is in line with the higher frequency of fish consumption mentioned above. depending on where the fish is bought, the general preference was for supermarkets, with a majority of 41.79% (n = 145), followed by 31.41% (n = 109) of people who said they prefer to buy fish from fishmongers; fish markets and fish-pond purchases had the same percentage of respondents, both at 8.07% (n = 28). it is worth mentioning that 2.88% (n = 10) of the interviewees answered that they had private suppliers such as neighbors or relatives that produce or raise fish on their property, 5.19% (n = 18) of people said they did not buy fish, and 2.59% (n = 9) were the percentages of those who preferred not to answer or did not know the answer (figure 2). this  variable did not show any significant correlation (p > 0.05) with other variables. regarding the fish preparation preference, almost half of the interviewees (44.67%, n = 155) said they prefer fried fish; 19.88% (n = 169) of the interviewees prefer baked fish; 8.93% (n = 31) of the interviewees prefer battered fish; 8.65% (n = 30) of the interviewees prefer grilled, which is the same proportion of preference for raw fish (8.65%, n = 30), and those who prefer to eat fish in stew represented 8.36% (n = 29) of the respondents. finally, only 0.86% (n = 3) of the interviewees said they did not go for the prepared way. there was no significant correlation (p > 0.05) between preparation, the other questions, and demographic data. with more than half of the answers, tilapia was the fish of preference for 64.84% (n = 225) of respondents, followed by salmon for 16.14% (n = 56) of respondents, pintado for 5.76% (n = 20) of respondents, tucunaré for 5.48% (n = 19) of respondents, and finally tambaqui for 4.90% (n = 17) of respondents the remaining 2.88% (n = 10) of respondents said that they prefer other species, such as hake, sole, and mullet, but these species are not raised in captivity and were beyond the research scope. the preference of a particular fish species did not show a significant correlation (p > 0.05) with any other variable evaluated. figure 3 shows the preference distribution of fish species for consumption. figure 1 – distribution of respondents’ answers regarding the frequency of fish consumption. figure 2 – distribution of the respondents’ answers regarding their preferred places to buy fish. fish consumption and consumer awareness aspects of possible mycotoxin contamination in fish in curitiba-pr, southern brazil 545 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 541-549 issn 2176-9478 criteria for choosing fish the first item evaluated in this section was which fish species the consumer acquires at the moment of purchase; even though it is similar to the question regarding the preference for the consumption of a specific species, the consumer may decide to purchase a different species due to other factors such as price, for example. the most frequently purchased fish was tilapia. notably, 47.55% (n = 165) of the interviewees affirmed that it is the fish most frequently purchased; 10.09% (n = 35) of the interviewees said that they preferred to buy salmon; 3.17% (n = 11) of the interviewees preferred pintado, a proportion identical to that for tucunaré, with 3.17% (n = 11) of the answers; 2.88% (n = 10) of the interviewees preferred tambaqui; and finally, 33.14% (n = 115) preferred other species (as mentioned above) (figure 4). the purchase preferences regarding the species were not correlated with the other variables (p > 0.05). regarding the way fish is purchased, about two-thirds of the respondents (68.88%, n = 239) stated that they prefer to buy fresh/ chilled fish, 27.95% (n = 97) prefer to buy frozen fish, and 0.29% (n = 1) preferred to buy salted, canned and smoked fish. a total of 2.02% (n = 7) of the respondents stated that they do not buy fish in any form, while 0.29% (n = 1) preferred not to answer. this variable showed no significant correlation (p > 0.05) with the other questions and demographic data. regarding fish presentation, most of the respondents (61.67%, n = 214) stated their preference for a filet; 23.63% (n = 82) of the respondents prefer whole fish, while 9.80% (n = 34) of the respondents showed a preference for whole gutted fish, with a smaller portion of respondents (4.90%, n = 17) stating that they prefer the cut in slices. there was no significant correlation (p > 0.05) of presentation with the other questions and demographic data. when asked how they evaluate the fish quality to purchase, 59.08% (n = 205) of the respondents said it is by the general appearance of the product; 19.60% (n = 68) of the respondents said it is more than one factor (i.e., by appearance and shelf life, or appearance and price, or shelf life and freshness); 12.39% (n = 43) of the respondents said it is by the expiration date on the package; 3.46% (n = 12) of the respondents answered by using factors other than the ones provided (i.e., eyes, aroma, and origin); and 1.15% (n = 4) of the respondents answered that they evaluate by shelf life. finally, 4.32% (n = 15) of the respondents said that they do not buy fish, so they do not know how to evaluate the quality issue. there was no significant correlation (p > 0.05) between the other questions and the demographic data. regarding the perception of fish price in supermarkets, 59.94% (n  =  208) of the interviewees think the price is high; 10.66% (n = 37) of the interviewees said they think it is too high; 9.22% (n = 32) of the interviewees said that the price charged by supermarkets is low; 7.20% (n = 25) of the interviewees think the price is regular; and 0.58% (n = 2) of the people interviewed think it is very cheap. in this question, 12.39% (n = 43) did not want to or did not know how to answer. there was a significant correlation (p < 0.05) between the perception of fish price and interviewee gender, this correlation being positive (r = 0.1357) with males, thus demonstrating that men, in contrast to women, tend to perceive fish price in the market as more expensive. there were no significant correlations (p > 0.05) between the perception of fish price and consumer education and social class/income, showing that, in general, the interviewed population considers the fish to be expensive. consumers’ knowledge regarding possible contaminants in fish the first question of this session was related to consumer opinion about the decrease of possible contaminants in fish after cooking; they should answer yes if they think that cooking decreases contaminant levels and no otherwise. with this, 56.77% (n = 197) of the respondents answered no that fish does not cease to present contamination risks, while 40.63% (n = 141) of the respondents answered yes that fish ceases to present contamination risks after cooking for consumption. only 2.59% (n = 9) of the respondents did not know (figure 5). this question also showed no significant correlation (p > 0.05) with the other questions and demographic data. regarding knowledge about possible diseases acquired by eating fish, the great majority, 86.17% (n = 299), answered that they do not know which diseases can be caught, while 12.68% (n = 44) answered that they know some diseases. only 1.15% (n = 4) of the respondents preferred not to answer. figure 3 – distribution of the respondents’ answers regarding the preference of fish for consumption. figure 4 – distribution of the respondents’ answers regarding the acquisition of fish. anater, a. et al. 546 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 541-549 issn 2176-9478 the knowledge of possible diseases acquired through fish consumption showed a significant (p < 0.05) and negative correlation (r  =  -0.2039) with the level of education of the interviewees, showing that people with lower educational levels (i.e., ies, ces, and ihs) understand this as riskless. there was also a significant correlation (p  < 0.05) of this question with the social class of the interviewees (r  =  -0.1565), showing that people belonging to lower social classes (i.e., d and e) understand this as riskless. the second-to-last question verifies the respondents’ level of understanding of mycotoxin existence. almost 90% of the respondents (89.91%, n = 312) did not know what mycotoxins are, while 8.93% (n = 31) said they know mycotoxins. respondents who preferred not to answer totaled 1.15% (n = 4) (figure 6). there was a significant (p < 0.05) and negative (r = -0.1559) correlation between knowledge about what mycotoxins are and interviewees’ educational levels, showing that people with lower educational levels tend not to know what mycotoxins are. as with the previous question, social class significantly impacts too (p < 0.05), with a negative correlation (r = -0.1550) regarding the knowledge about what mycotoxins are. in other words, individuals from lower social classes (d and e) tend not to understand what these toxins are. the last question asked to the interviewee was about the possible toxic effects that mycotoxins can cause on humans. a total of 93.95% (n = 326) of the people said they did not know what these effects are, while only 4.90% (n = 7) of the people said they were aware of the effects caused by exposure to these toxins. only 1.15% (n = 4) of the people preferred not to answer (figure 7). in this last question, there was a significant (p < 0.05) and negative correlation (r = -0.1243) with the interviewee’s educational level, showing that people with lower education levels (i.e., ies, ces, and ihs) tend not to know about mycotoxins’ possible deleterious effects on human health. discussion from a consumption profile perspective, some studies have also evaluated this variable in population samples from different regions of brazil. maciel et al. (2013), when interviewing 1,966 people from different campuses of the university of são paulo, reported that 27.11% of the respondents consumed fish only once a week, 25.94% from two to three times a month, 17.40% consumed it once a month, and 14.80% rarely. another study that characterizes fish consumption interviewed people in all brazilian regions (lopes et al., 2016), and the authors classified as low the average frequency of fish consumption by brazilians, citing that 39.52% of the respondents consume from once to twice a month, while 30.65% eat at least once a week. both cited works differ in some point from this study regarding the frequency of fish consumption. the percentage of people who consume once a month was more than double that was found by maciel et  al. (2013), while the percentage of people who consume at least once a week was 6% points lower than that was found by lopes et al. (2016). this shows that, in general, the characterization of fish consumption in a population tends to be complex since it involves socioeconomic factors, consumption patterns, and personal and regional preferences (maciel et al., 2012). the low frequency of fish consumption found in this type of work reflects the low annual per capita consumption of fish by brazilians, which is around 9 kg/year (fao, 2019), considered low by the fao, which recommends at least 12 kg/person/year. the consumption of fish in brazil is also low compared with the global average, which is 20 kg/person/year, that is, there is still room to increase the participation of fish on the brazilian table. figure 5 – distribution of the respondents’ answers regarding the perception about reducing possible contaminants by cooking the fish. figure 6 – distribution of interviewees’ responses concerning knowledge about mycotoxins. figure 7 – distribution of respondents’ answers regarding knowledge of mycotoxins’ possible deleterious effects on human health. fish consumption and consumer awareness aspects of possible mycotoxin contamination in fish in curitiba-pr, southern brazil 547 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 541-549 issn 2176-9478 this low consumption seems to have a significant cultural factor in brazilian territory since the variation among regions is significant according to the 2017 and 2018 household budget survey (ibge, 2020), which show that the per capita acquisition of fish in the northern region was 9.85 kg/year against 1.04 kg/year in the southern region. factors such as the constant supply of fish with attractive prices, in addition to the diversity and ease of acquisition, probably influence this higher consumption in the northern region of brazil (lopes et al., 2016). the preference for the fish species is also regionally influenced. flores et  al. (2014) conducted a preference survey in the state of tocantins, with tambaqui being one of the most consumed species in the region. in a way, the higher tambaqui production in the northern region of brazil, with 73.10% of the national total (ibge, 2019), explains this preference, as this fish is more abundant in the producing regions. the same effect was observed in this study, since the preference was for tilapia, the most produced species in brazil as a whole (60% of the total), with the state of paraná as the leading producer (ibge, 2019). the decision to consume fish seems to be linked to the product’s organoleptic characteristics, such as flavor and texture. as demonstrated by kubitza (2002) and silveira et al. (2012), both found the highest proportion of respondents selecting the preference for flavor as a decision for fish consumption. these data are in line with that reported in this study. other factors, such as protein quality, ease of digestion, and medical indication, also appear as having relative importance, but in different orders among the studies. the age of consumers seems to be involved in the decision, consumption frequency, and fish purchasing because there are reports of positive correlations between these variables (maciel et  al., 2012), probably due to the possible beneficial effects of fish meat consumption on individual health. this positive correlation between age and aspects of fish consumption and acquisition was also evidenced in this study. in brazil, the idea is that brazilians do not consume fish because they are not used to it or do not have the habit due to the short supply (pereira et al., 2003). however, the main factor cited as an impediment or disincentive to purchasing fish seems to be the price since respondents who do not consume or consume it less frequently cite this as a determining factor (kubitza, 2002; sonoda et al., 2012; flores et al., 2014). some studies cite price as an essential factor but not decisive at the time of purchase (maciel et al., 2015), while others cite that price is irrelevant to this decision (tavares et al., 2013). despite not having been directly evaluated as a possibly decisive factor in buying fish, in this study, the perception of the price charged by supermarkets was reported as being high, indicating that price can be a limiting factor for increased consumption. this perception was more significant for male consumers, a result that differs from flores et al. (2014), who reported that women are the ones who most consider the price of fish high. fish filet was the most preferred by the interviewees; besides, there was a preference for purchasing these products fresh in supermarkets. fornari et  al. (2017) mentioned that the acquisition in supermarkets might be related to the concentration of food acquisition in a single place, thus avoiding trips to fairs or fishmongers. the preference for presentation in fillets is probably associated with practicality issues, for example, related to ease of preparation and the absence of thorns (maciel et al., 2015; lopes et al., 2016). gagleazzi et al. (2002) mentioned that sanitary and technological problems, in the sense of not finding fresh or good-looking products, negatively impact consumers’ decision to purchase fish. different studies corroborate the results obtained in this study regarding the evaluation of fish at the time of purchase (silveira et  al., 2012; maciel et  al., 2013, 2015); among the main attributes evaluated at the time of purchase are the odor, color, and texture, usually evaluated together; another aspect found in the literature cited, but not in this study, was the presence of the sanitary inspection seal. from the point of view of possible contaminants and focusing mainly on mycotoxins, some studies demonstrate their presence in different fish species or cured fish. tolosa et  al. (2014; 2017) cite the presence of enniatins and beauvericins (emerging mycotoxins of the genus fusarium spp.) in fresh fish from fish farms. sun et al. (2015) found aflatoxin b 2, ochratoxin a, and zearalenone in fresh and cured fish in the shanghai region of china. there are no evaluations of natural mycotoxin contamination in brazil in both caught and farmed fish. the only contaminant residue evaluations are from experimental contamination. in general, there is also a perception by consumers that the cooking process reduces the levels of chemical contaminants (kabak, 2009; tolosa et  al., 2017). this may vary by mycotoxin type, with results showing that different heat treatment methods can reduce enniatins and beauvericins, but not more resistant mycotoxins such as aflatoxins (tolosa et al., 2017). due to a bit of knowledge about mycotoxins (i.e., definitions and deleterious effects) being found in the population with up to ihs, it is possible to say that contact with fungi and mycotoxin information seems to happen only during chs completion and later during higher education, probably because of disciplines such as biology. this, coupled with the fact that there is less information available about mycotoxin residue levels in fish and its derivatives, especially in brazil, demonstrates the importance of greater control and investigation of this possible contamination, even if it is to demonstrate that there are no levels of these types of contaminants. besides, it seems to disseminate information about these compounds through simple and accessible information to the less educated population because it is known that mycotoxins are present in several other types of food. anater, a. et al. 548 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 541-549 issn 2176-9478 contribution of authors: anater, a.: conceptualization, methodology, data acquisition, data analysis, writing, and editing. thon, b.m.: data acquisition. montanha, f.p.: conceptualization, methodology, and data acquisition. weber, s.h.: methodology and data analysis. ribeiro, d.r.: data analysis, writing, and editing. pimpão, c.t.: data analysis, writing, editing, and supervision. references abd-elghany, s.m.; sallam, k.i., 2015. rapid determination of total aflatoxins and ochratoxins a in meat products by immuno-affinity fluorimetry. food chemistry, v. 179, 253-256. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2015.01.140. associação brasileira da piscicultura (abp). 2021. anuário peixebr da piscicultura – produção de peixes de cultivo avança 5,9% e atinge 802.930 t. abp, brasil. atayde, h.m.; oliveira, i.m.a.; inhamuns, a.j.; teixeira, m.f.s., 2014. fungos toxigênicos e micotoxinas na alimentação de peixes: uma revisão. scientia amazonia, v. 3, (3), 59-71. barbosa, t.s.; pereyra, c.m.; soleiro, c.a.; dias, e.o.; oliveira, a.a.; keller, k.m.; silva, p.p.o.; cavaglieri, l.r.; rosa, c.a.r., 2013. mycobiota and mycotoxins present in finished fish feeds from farms in the rio de janeiro state. international aquatic research, v. 5, 1-9. https://doi.org/10.1186/2008-6970-5-3. bombardelli, r.a.; syperreck, m.a.; sanches, e.a., 2005. situação atual e perspectivas para o consumo, processamento e agregação de valor ao pescado. arquivos de ciências veterinárias e zoologia da unipar, v. 8, (2), 181-195. flores, r.m.v.; chicrala, p.m.; soares, s.s., 2014. avaliação das preferências dos consumidores de pescado do estado do tocantins através de pesquisa de campo realizada no seminário caiu na rede é lucro. brazilian journal of aquatic science and technology, v. 18, (1), 121-129. https://doi.org/10.14210/ bjast.v18n1.p121-129. food and agriculture organization (fao). 2019. fishery and aquaculture country profiles. the federative republic of brazil. fao, rome. food and agriculture organization (fao). 2020. the state of world fisheries and agriculture 2020 sustainability in action. fao, rome. fornari, c.a.c.; costa, r.p.b.; pires, c.r.f.; kato, h.c.a.; sousa, d.n., 2017. estudo sobre os hábitos alimentares e de consumo de pescado da população de palmas (to). desafios, v. 4, (4), 136-142. gagleazzi, u.a.; garcia, f.t.; bliska, f.m.m.; arima, h.k., 2002. caracterização do consumo de carnes no brasil. revista nacional da carne, v. 27, (310), 35-46. gonçalves, a.a.; passos, m.g.; biedrzycki, a., 2008. tendência do consumo de pescado na cidade de porto alegre: um estudo através de análise de correspondência. estudos tecnológicos, v. 4, (1), 21-36. gonçalves, r.a.; naehrer, k.; santos, g.a., 2018. occurrence of mycotoxins in commercial aquafeeds in asia and europe: a real risk to aquaculture? reviews aquaculture, v. 10, (2), 263-280. https://doi. org/10.1111/raq.12159. instituto brasileiro de geografia e estatística – ibge. 2017. 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lâmina de água; serrapilheira; vochysia divergens pohl; radiação global; albedo. abstract the study has analyzed the hourly and seasonal variation of incident solar radiation and the radiation reflected by the ground and albedo, in a woodland area with dominance of vochysia divergens pohl in the pantanal of mato grosso, brazil, in 2012. the studied area presented particular seasonal differences in soil cover: in the flooded period the soil is saturated with moisture, and during the dry period the soil is covered with litter pool. the highest albedo coefficient (0.39) was observed in september, during the dry season. this value contrasts the average for the flooded period (0.09). the spearman correlation method was employed in order to understand the degree of dependence between variables, and a high positive correlation was seen between albedo and reflected global radiation, whereas a moderate negative correlation was observed between the zenith angle and the global radiation. a moderate negative correlation was also observed between ground water level and reflected solar radiation and albedo. keywords: zenital angle; water depth; litter; vochysia divergens pohl; global radiation; albedo. doi: 10.5327/z2176-947820150053 variação horária e sazonal da radiação solar incidida e refletida e suas relações com variáveis micrometeorológicas no pantanal norte mato-grossense hourly and seasonal variation of incident and reflected solar radiation and their relations with micrometeorological variables in north pantanal of mato grosso variação horária e sazonal da radiação solar incidida e refletida e suas relações com variáveis micrometeorológicas no pantanal norte mato-grossense rbciamb | n.38 | dez 2015 | 96-108 97 introdução o pantanal é uma das maiores planícies de inundação do mundo (rodrigues et al., 2011; novais et al., 2012). é um bom exemplo da complexidade hidrológica das zonas alagadas (da silva, 2000; da silva & girard, 2004; junk et al., 2006; fantin-cruz; loverde-oliveira; girard, 2008), cobrindo uma área de cerca de 140 mil km² na bacia hidrográfica do alto paraguai, estendendo por todo oeste do brasil e partes da bolívia e do paraguai, composto por uma gama de floresta tropical e cerrado (curado et al., 2011; rodrigues et al., 2011; novais et al., 2012). no período de outubro a março, período das cheias, há um fluxo de águas das regiões mais elevadas do cerrado para as mais baixas, alimentando o volume de água aprisionado na região, devido à baixa declividade do local, de 2 a 3 cm por quilômetro de norte a sul e de 5 a 25 cm de oeste para leste. assim, a inundação se dá por transbordamento de rios, sendo que a inundação por precipitação ocorre independentemente das inundações fluviais (iriondo, 2004; zeilhofer & schessl, 2000; zeilhofer & moura, 2009). a literatura atual de ciências ambientais e hidrológicas, bem como sobre as variáveis relativas à estrutura do dossel e características de superfície, é limitada pela falta de dados in loco, especialmente dados espaciais de longo prazo (engman, 1996; conly & van der kamp, 2001; myneni et al., 2002; mendoza et al., 2003; price, 2005; allen; tasumi; trezza, 2007; zheng & moskal, 2009). o albedo de áreas úmidas pode ser particularmente difícil de quantificar devido à variação temporal e espacial da inundação (sumner; wu; pathak, 2011), afetando a refletância do solo pantaneiro e, consequentemente, modificando o microclima abaixo do dossel no decorrer do ano. o albedo de uma superfície quantifica a fração de entrada de radiação solar que é refletida de volta para a atmosfera. a média diária do albedo da água é menor do que a maioria dos outros sistemas naturais (brutsaert, 1982) e, consequentemente, em áreas alagadas existe um contraste nas propriedades reflexivas do solo durante o período de inundação e o seco (sumner; wu; pathak, 2011). a mudança na cobertura do solo tem o potencial de mudar o particionamento de energia, afetando o padrão sazonal e a magnitude do albedo (rodrigues et al., 2013), o balanço de radiação (vourlitis et al., 2008; minor, 2009; chen et al., 2009) e a partição da energia em forma de calor latente (menon; leung; chunho, 2008; curado et al., 2011), sensível (rodrigues et al., 2014), que, por sua vez, poderá afetar o clima local e regional (costa & pires, 2010; kharol et al., 2013; rodrigues et al., 2016). por outro lado, os processos ecofisiológicos, energéticos, hidrológicos e de carbono de um ecossistema também são regulados diretamente pelo albedo (wang; chen; cihlar, 2002), que determina diretamente a quantidade de energia solar absorvida pelo solo (novais et al., 2013), e por conseguinte, a quantidade de energia disponível para o aquecimento do solo e atmosfera inferior e para evaporar a água (rodrigues et al., 2013). o objetivo deste trabalho foi analisar a variação horária e sazonal da radiação global incidida, refletida e do albedo de um solo sazonalmente inundado em floresta do norte do pantanal mato-grossense e suas relações com o ângulo zenital, lâmina de água e serrapilheira. metodologia localização e descrição da área de estudo e transectos a área experimental está situada na reserva particular do patrimônio natural sesc – pantanal, entre as latitudes 16°20’s e 16°30’s e longitudes 56°25’25”o e 56°25’39”o, aproximadamente a 160 km de cuiabá, mato grosso, no norte do pantanal (figura 1). o clima regional é do tipo aw, segundo a classificação climática de köppen, caracterizado por ser quente e úmido com chuvas no verão e estiagem no inverno. a precipitação pluviométrica oscila entre 800 e 1.500 mm/ano (johnson et al., 2013; fantim-cruz et al., 2010). a média anual de temperatura do ar oscila entre um máximo de 29 a 32°c e um mínimo de 17 a 20°c (brasil, 1997). dentro da área em estudo foram delimitados e georreferenciados cinco transectos (denominados a, b, c, d e e) novais, j.w.z. et al. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 96-108 98 com 50 m de comprimento e 80 m de distância entre si, contendo 11 pontos cada um, totalizando 55 demarcações (figura 1). essa área apresenta uma superfície inclinada no sentido se/no, com um aumento na inclinação de aproximadamente 1 cm/12 m do transecto a para o e, correspondendo a 26 cm de variação topográfica. a topografia da planície de inundação é praticamente plana, levando a inundações durante o período chuvoso (nunes da cunha & junk, 2001). a vegetação local apresenta predominância de vochysia divergens pohl (vochysiaceae), seguida por licania parvifolia, mouriri elliptica e alchornea discolor. a dominância de v. divergens diminui do transecto a para o transecto e. o índice de diversidade de shannon-wienner aumenta do transecto a para o transecto e à medida que a dominância de v. divergens diminui (machado et al., 2015). análises de textura do solo nos transectos descrevem um solo com ph ácido variando de 5,6 no transecto a a 5,8 nos demais transectos. o solo no transecto a é um solo franco-argiloso e nos demais transectos, argiloso, segundo análises da textura do solo em amostras coletadas a 0 a 10 cm de profundidade do solo com um trado em 55 pontos em dezembro de 2011 e julho de 2012. período de estudo e tratamento dos dados para análise dos dados foram considerados quatro períodos no ano de 2012: cheia, período em que há lâmina de água (janeiro, fevereiro e março); vazante, período em que o pantanal começa a secar (abril a setembro); figura 1 – localização da área de estudo e dos transectos a, b, c, d e e, totalizando 55 pontos de medição (pontos claros) e três estações meteorológicas (pontos escuros) no pantanal mato-grossense. as coordenadas são indicadas em universal transversa de mercator (utm). variação horária e sazonal da radiação solar incidida e refletida e suas relações com variáveis micrometeorológicas no pantanal norte mato-grossense rbciamb | n.38 | dez 2015 | 96-108 99 seca (julho a setembro); e enchente, período de início das chuvas (outubro a dezembro). essa divisão de períodos é baseada na precipitação e umidade do solo da região e em pesquisas realizadas no pantanal norte mato-grossense que trabalharam com sazonalidade (messias, 2011; brandão, 2012; carvalho, 2013). nas análises estatísticas e figuras foram feitas médias das medidas dos cinco transectos. para as médias horárias foram calculadas as médias de todos os horários de medição, gerando medidas representativas de um dia característico para cada mês. instrumentação meteorológica e determinação de serapilheira e lâmina de água a precipitação pluviométrica foi medida por um coletor de dados meteorológicos (mod. wxt520, vaisala inc., helsinki, finland) a aproximadamente 2 km de distância da área em estudo. três estações meteorológicas (watchdog 2000, spectrum tecnologies, usa) foram fixadas nos transectos a, c e e, para medição da radiação solar global incidente que atravessa o dossel (rginc) e radiação global refletida pelo solo (rg ref ). a 2 m do solo, para a medição da rg inc e rg ref , foram instalados dois piranômetros no topo da torre, um com a face voltada para cima e o outro com a face voltada para baixo. os dados foram coletados e armazenados a cada 30 minutos. a umidade do solo foi medida por um refletômetro no domínio do tempo (time domain reflectometry, tdr, hidrosense tm, campbell scientific, austrália), mensalmente em 55 pontos em uma profundidade de 0 a 10 cm, de julho a novembro de 2012, meses que não apresentaram saturação evidente do solo. a altura da lâmina de água (lagua, cm) foi medida mensalmente por meio de uma régua graduada em 55 pontos, 11 pontos por transecto, durante os períodos de cheia e inundação (fevereiro a junho e dezembro de 2012). a serrapilheira acumulada sobre o solo foi coletada mensalmente por meio de um molde vazado (25 x 25 cm), colocado sobre o solo no qual todo material vegetal contido dentro do molde foi retirado como amostra em 20 pontos (haase, 1999). cada transecto possuía quatro pontos de coleta. no laboratório as amostras de produção de serrapilheira e serrapilheira acumulada sobre o solo foram transferidas para sacos de papel kraft identificados e colocados em estufa de circulação forçada (orion 520, fanem, são paulo, brasil) a uma temperatura de 70°c durante 72 h ou até apresentarem peso constante. posteriormente foram pesadas separadamente em balança analítica (ad 500, marte, santa rita do sapucaí, brasil). estimativa do albedo do solo o albedo solo (α solo ) foi estimado pela razão entre a radiação global refletida pelo solo abaixo do dossel (rg ref ) e a radiação global incidente abaixo do dossel (rg in ) com dados das variáveis meteorológicas monitoradas nos transectos a, c e e (foken, 2008). no intuito de verificar as relações entre as variáveis foi utilizado o teste de kolmogorov-smirnov como decisão para uso da estatística não paramétrica. em seguida foi utilizada a correlação de spearman (ρ) para verificar o grau de correlação entre o albedo do solo e outras variáveis (spearman, 1904). dancey e reidy (2006) apontam uma classificação para os valores de ρ: 0,1<ρ<0,4 (correlação fraca), 0,4<ρ<0,7 (correlação moderada); 0,7<ρ<1 (correlação forte). resultados e discussão lâmina de água, umidade do solo e precipitação houve sazonalidade na precipitação acumulada, umidade do solo e lâmina de água mensal média abaixo do dossel no decorrer do ano de 2012, conforme figura 2. a precipitação acumulada anual foi 1.638 mm, sendo que 48% da precipitação ocorreu no período de enchente, e apenas 1% ocorreu no período de seca. novais, j.w.z. et al. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 96-108 100 500 400 300 200 100 0 8 6 4 2 0 50 40 30 20 10 0 cheia vazante seca enchente precipitação pr ec ip it aç ão (m m ) lâmina de água umidade do solo lâ m in a de á gu a (c m ) u m id ad e do s ol o (% ) jun dez mês jan fev mar abr mai jul ago set out nov figura 2 – precipitação acumulada mensal, lâmina de água sobre o solo e umidade do solo abaixo do dossel no pantanal mato-grossense nos períodos de cheia, vazante, seca e enchente em 2012. variação horária e sazonal da radiação solar incidida e refletida e suas relações com variáveis micrometeorológicas no pantanal norte mato-grossense rbciamb | n.38 | dez 2015 | 96-108 101 a média da precipitação pluviométrica em 2012 foi 136,49 mm. a precipitação teve o seu máximo em novembro de 2012, com aproximadamente 421 mm, contrastando com julho e agosto, em que não choveu. sanches et al. (2011) encontraram 1.414 mm de precipitação acumulada e 117 mm de média mensal, para o ano de 2007 no pantanal mato-grossense, tendo os meses de novembro e dezembro as maiores precipitações, 50% do total anual. para fantim-cruz et al. (2010), 80% da precipitação ocorreu entre novembro e março, sendo esse percentual de acordo com outros estudos realizados próximos ao local deste estudo (rodrigues et al., 2011; curado et al., 2011). esse total de precipitação está de acordo com a média de longo prazo da região, 1.420 mm (machado et al., 2004; vourlitis & da rocha, 2011). para cuiabá, mato grosso, a média anual, com base em registro de 103 anos, de 1901 a 2003, é 1.383mm (fantim-cruz et al., 2010). durante janeiro a junho houve saturação da umidade do solo, com lâmina de água sobre o solo, tendo seu maior valor em março. no final do ano de 2012, após a grande quantidade de precipitação em novembro e dezembro, o solo voltou a apresentar saturação. essa variação da coluna superficial de água faz com que o pantanal (curado et al., 2011; rodrigues et al., 2011) se torne uma peculiaridade em relação às regiões de cerrado (rodrigues et al., 2013) que se encontram muito próximas ao local de estudo, pois a coluna de água muda a interação da radiação incidente com a superfície, o que torna a dinâmica das partições do balanço de energia diferentes, mudando também a dinâmica térmica no solo (novais et al., 2012). a partir do mês junho, com a diminuição da precipitação, ocorreu queda na umidade do solo, atingindo seu mínimo em setembro, 3,81%. a inundação nessa área se deve principalmente à baixa capacidade de percolação de água no solo devido às características do solo e à topografia relativamente plana da área. as maiores lagua ocorreram no transecto e (atingindo 6,2 cm), e as menores no transecto a (1,4 cm), devido à variação da cota topográfica (novais et al., 2015). variação horária mensal da radiação global e albedo do solo utilizando as medições horárias calculou-se um dia médio para cada para radiação global incidente abaixo do dossel (rg inc ), radiação refletida pelo solo (rg ref ), e albedo do solo (α solo ). observa-se pela figura 3 que as maiores rg inc ocorreram no período de enchente em dezembro, atingindo 211,67 wm-2 abaixo do dossel. os maiores valores de rg ref ocorreram na seca, no mês de setembro, com valor médio máximo de 32,17 wm-2. os maiores valores de α solo também ocorreram no período de seca, destacando-se o mês de setembro, com valor de 0,39 às 11:30 horas. o albedo médio do período de cheia foi de aproximadamente 0,09, enquanto que do período de seca foi aproximadamente 0,29, aumentando cerca de 3 vezes seu valor. em agosto houve uma acentuada senescência foliar, cobrindo o chão totalmente com uma grossa camada de folhas secas, que possuem coloração mais clara que o solo nu e o solo encharcado, mudando a refletância da superfície, aumentando assim o albedo da superfície. a média diária do albedo da água é menor do que a da maioria das outras superfícies naturais (brutsaert, 1982) e, portanto, o contraste entre as características reflexivas de uma zona úmida e seca deve ser substancial. a superfície livre de água não reflete apenas difusamente, há também reflexão espectral. assim, o máximo de reflexão depende do ângulo de reflexão (e portanto do ângulo de incidência), porém nesse trabalho os piranômetros sempre ficaram perpendiculares à superfície, não mudando o ângulo de incidência de radiação sobre o sensor. incertezas associadas às medidas de radiação podem ser notadas. a radiação pode ser superestimada se a radiação que atravessou a copa é focada diretamente sobre o sensor instalado por baixo da copa. alternativamente, a radiação pode ser subestimada se houver um impedimento físico levando à subestimação dos dados (pinto junior et al., 2011). novais, j.w.z. et al. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 96-108 102 média horária da radiação global refletida pelo solo dez média horária da radiação global incidente abaixo do dossel ra di aç ão g lo ba l i nc id en te e r efl eti da (w m -2 ) cheia vazante seca enchente média horária do albedo do solo 250 200 150 100 50 0 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 a lb ed o do s ol o mês fev mar abr mai jun jul ago set out nov figura 3 – média horária da radiação global incidente abaixo do dossel, radiação global refletida pelo solo e albedo do solo em cada mês no pantanal mato-grossense, respectivamente nos períodos de cheia, vazante, seca e enchente em 2012. variação horária e sazonal da radiação solar incidida e refletida e suas relações com variáveis micrometeorológicas no pantanal norte mato-grossense rbciamb | n.38 | dez 2015 | 96-108 103 correlações entre albedo, radiação global, ângulo zenital e serrapilheira analisou-se a relação da rg inc , rg ref e α solo com o ângulo zenital e fez-se a correlação de spearman entre as variáveis (tabela 1). os valores mais baixos de rg inc ocorreram quando os ângulos zenitais foram mais elevados, quando o caminho feito pela radiação no interior da cobertura é maior, aumentando a chance de absorção por folhas e galhos (senna & costa; shimabukuro, 2005). a rginc mostrou correlação moderada e negativa, ou seja, quanto maior o ângulo zenital, menos rg inc chega abaixo do dossel. quanto maior o ângulo zenital, maior o caminho que a luz atravessará dentro do dossel, justificando as correlações negativas. observa-se uma alta correlação positiva, 0,825, entre as variáveis rgref e αsolo. correlacionou-se as variáveis de rg inc , rg ref e r rg com a l agua , em março, mês em que ocorreram os maiores valores de l agua (tabela 2). a l agua apresentou correlação negativa com as variáveis de rg ref e α solo , porém não se correlacionou com a rg inc . uma correlação negativa indica que uma maior l agua faz com que menos radiação seja refletida e diminua o α solo da superfície, mostrando que a presença de l agua é determinante no α solo no período de cheia. tabela 1 – correlação de spearman entre ângulo zenital, radiação global incidente sobre o solo, radiação global refletida pelo solo e albedo do solo em floresta sazonalmente alagada no pantanal mato-grossense. z: ângulo zenital; rg inc : radiação global incidente sobre o solo; rg ref : radiação global refletida pelo solo; α solo : albedo do solo; ¹coeficiente de correlação; ²valor p. rg inc rg ref α solo z -0,417¹ -0,152¹ -0,002¹ 0,000² 0,009² 0,977² rg inc – 0,648¹ -0,167¹ – 0,000² 0,000² rg ref – – 0,825¹ – – 0,000² tabela 2 – correlação de spearman: entre lâmina de água, radiação global incidente sobre o solo, radiação global refletida pelo solo e albedo do solo em floresta sazonalmente alagada no pantanal mato-grossense em março de 2012. l agua : lâmina de água; rg inc : radiação global incidente sobre o solo; rg ref : radiação global refletida pelo solo; α solo : albedo do solo; ¹coeficiente de correlação; ²valor p. rg inc rg ref α solo l agua -0,00¹ -0,45¹ -0,40¹ 0,987² 0,00² 0,00² rg inc – 0,12¹ -0,462¹ – 0,37² 0,00² rg ref – – 0,77¹ – – 0,00² novais, j.w.z. et al. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 96-108 104 figura 4 – albedo do solo, serrapilheira acumulada sobre o solo e lâmina de água sobre o solo, em cada mês no pantanal mato-grossense nos períodos de cheia, vazante, seca e enchente em 2012. a correlação moderada da lâmina de água pode indicar que outro fator influenciou essa variação. foi visto no local que a coloração da água variou no decorrer do ano, estando ora límpida, início da cheia, e ora mais escura, no final da cheia. os maiores valores de densidade de serrapilheira ocorreram nos meses de agosto, com média de 1408,75 g/m². a decomposição das folhas causa variação de todos os pigmentos. a estrutura interna da folha entra em colapso, principalmente a celulose, ficando em diferentes estágios de decomposição, mudando de cor de amarelo ao marrom, cinza ao preto (van leeuwen & huete, 1996). a variação do conteúdo de água no solo influencia diretamente na fisiologia vegetal. estudos realizados (silva; lopes; azevedo, 2005; sanches et al., 2008) têm demonstrado sazonalidade na produção de serrapilheira, podendo ser atribuído à característica de espécies vegetais de áreas tropicais que perdem suas folhas na época seca de modo a perder menos água nas trocas gasosas. a serrapilheira começa a se formar com maior intensidade no final de setembro e início de outubro (figura 4), tendo os meses de outubro e novembro como os meses de maior produção de serrapilheira. porém é também em outubro que se iniciam as chuvas, aumentando gradativamente a umidade do solo e mudando novamente o albedo. por mais que pareça irrelevante 1800 1500 1200 900 600 300 0 12 9 6 3 0 0,15 0,12 0,09 0,06 0,03 cheia vazante seca enchente se rr ap ilh ei ra (g m -2 ) ei xo e xt er io r: lâ m in a de á gu a (c m ) ei xo in te ri or : a lb ed o mês dezfev mar abr mai jun jul ago set out nov albedo do solo serrapilheira lâmina de água variação horária e sazonal da radiação solar incidida e refletida e suas relações com variáveis micrometeorológicas no pantanal norte mato-grossense rbciamb | n.38 | dez 2015 | 96-108 105 a serrapilheira de agosto e setembro comparada aos meses de outubro e novembro, essa cobertura foliar já foi o bastante para causar variação no albedo. o solo coberto com serrapilheira ou com água apresenta tons diferenciados, fazendo o solo refletir de maneiras diferentes a radiação no decorrer do ano. dessa forma, a sazonalidade do albedo influencia diretamente nos balanços de radiação e energia, sendo necessários novos estudos que relacionem o balanço de energia abaixo do dossel com albedo do solo. conclusão conclui-se que houve sazonalidade na precipitação, radiação global incidente e refletida pelo solo e do albedo. o maior albedo ocorreu em setembro, período de seca, no horário de 11:30 da manhã. houve alta correlação positiva entre albedo e radiação global refletida, e correlação moderada negativa entre o ângulo zenital e a radiação global incidente sobre o solo. houve correlação moderada negativa entre lâmina de água e radiação global refletida pelo solo e albedo, indicando que a coloração da água influenciou o processo. houve influência na mudança de cobertura nos valores de albedo, sendo na seca até três vezes maior, em média, em relação ao período de cheia, afetando assim o balanço energético e o desencadeamento de processos biológicos e micrometeorológicos. agradecimentos os autores agradecem o suporte financeiro do conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico (cnpq) (processo 47880/2010-6) e da fundação de amparo à pesquisa de mato grosso (fapemat) (processo 286742/2010), o suporte adicional da coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior (capes), o suporte logístico da universidade federal de mato grosso (ufmt) e da estância ecológica sesc pantanal, e o programa nacional de pós-doutorado (pnpd/capes). referências allen r. g.; 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cesan/ hcpa – porto alegre (rs), brasil. vanusca dalosto jahno doutora em ciências da saúde. professora do programa de pósgraduação em qualidade ambiental da universidade feevale – novo hamburgo (rs), brasil. endereço para correspondência: virgílio josé strasburg – faculdade de medicina da universidade federal do rio grande do sul –rua ramiro barcelos, 2.400 – santa cecília – 90035-003 – porto alegre (rs), brasil – e-mail: virgilio_nut@ufrgs.br abstract university restaurants (urs) of universidade federal do rio grande do sul (ufrgs) are distributed across four campi at porto alegre, the capital of the state of rio grande do sul. more than 1.5 million meals were served in 2012. this paper describes a characterization study of the environmental aspects and impacts of the activities involved in producing meals at the five urs. two checklists were developed to conduct the survey of the environmental aspects and impacts, and they were applied at the urs. a typology of the waste produced at the urs was compiled, identifying organic waste originating from the employed foodstuffs and recyclable waste from the packaging of a wide range of items. it was observed that the urs’ waste separation practices were inadequate. as to the use of natural resources, we identified: the water supply outlets, and the equipment that use electricity and liquefied petroleum gas. the identification and understanding of the environmental aspects and impacts of providing meals is the first step in the direction of improving sustainability. keywords: meals; environmental administration; solid waste. resumo os restaurantes universitários (rus) da universidade federal do rio grande do sul (ufrgs) estão localizados em quatro campi na cidade de porto alegre, rio grande do sul, e serviram em 2012 mais de 1,5 milhões de refeições. esse trabalho tem como objetivo apresentar a caracterização dos aspectos e impactos ambientais referentes às atividades de produção de refeições nos rus. foram desenvolvidos dois formulários específicos para a caracterização dos aspectos e impactos ambientais que foram aplicados nos rus. quanto à tipologia de resíduos gerados nos processos identificaram-se os de natureza orgânica provenientes dos alimentos utilizados e os recicláveis das embalagens de diversos materiais. constatou-se nos rus a inadequação quanto à correta separação dos tipos de resíduos. quanto ao uso de recursos naturais, foram quantificados: os pontos de água, e os equipamentos que utilizam energia elétrica e gás liquefeito de petróleo. a identificação e entendimento dos aspectos e impactos ambientais relacionados ao fornecimento de refeições é o primeiro passo no sentido de reforçar ações de sustentabilidade. palavras-chave: refeições; administração ambiental; resíduos sólidos. doi: 10.5327/z2176-947820160045 characterization of environmental aspects and impacts of five university restaurants at a public higher education institution in brazil caracterização de aspectos e impactos ambientais em 5 restaurantes universitários em uma instituição de ensino superior pública no brasil strasburg, v.j.; jahno, v.d. 112 rbciamb | n.41 | set 2016 | 111-121 introduction it is possible to determine the environmental aspects and impacts of any type of human production activity, whether the result is a product or a service. an environmental aspect is defined, in nbr iso 14001 (abnt, 2004), as an element of the activities, products or services of an organization that can interact with the environment, while an environmental impact is defined as any changes in the environment, whether adverse or beneficial, which is, entirely or partially, a result of the organization’s environmental aspects (abnt, 2004). according to provision 4.3.1 of iso 14001/2004, the identification of the environmental aspects of activities, products and services, and the determination of these aspects, so that they can be controlled or influenced, are the responsibility of the company or organization (abnt, 2004). higher education institutions (hei) can be compared to small urban centers. this is because, in addition to hosting teaching and research activities, they also have spaces in which activities relating to their operation take place, such as dining halls and communal spaces (tauchen; brandli, 2006; alshuwaikhat; abubakar, 2008). production, transformation, distribution and consumption of foodstuffs are essential activities for human health and prosperity (van der werf et al., 2014). the production of meals in communal settings involves a series of processes ranging from the selection and storage of raw materials to the preparation of the finished product (abreu; spinelli; zanardi, 2009). according to the american dietetic association (ada), these processes are part of a group of sectors related to sustainability in food systems (harmon; gerald, 2007). processes involved in producing and providing meals that affect sustainability include: waste generation; inadequate disposal of products and packaging; use of non-biodegradable products; and wastage related to water and energy usage (veiros; proença, 2010; grau, 2014). this study takes as its central question the environmental aspects and impacts of five university restaurants (urs) at the universidade federal do rio grande do sul (ufrgs). this question will be considered through the investigation of the following subjects: • the structural dimensions of the urs’ physical spaces; • a typology of the waste generated by meal production; • separation and storage of this waste; and • the resource usage needed to produce meals. materials and methods study characteristics this is an observational, cross-sectional, descriptive study, with a quantitative analysis of variables (prodanov; freitas, 2013). the ufrgs is a higher education institution with campi in the cities of porto alegre, eldorado do sul and imbé, plus installations in some other towns. there are four campuses in the state capital, porto alegre. the institution runs 89 undergraduate courses, 81 masters programs and 69 doctorate programs. in 2013, ufrgs had 29,212 undergraduate students, 20,397 masters and doctoral students and 2,612 professors, in addition to the institution’s service personnel and service providers (ufrgs, 2015). the ufrgs environmental management system comprises four programs: survey of environmental aspects and impacts, environmental licensing, environmental certification and environmental education. the programs include fifteen specific projects, which cover the environmental management of the student dining halls (ufrgs, 2012). this study aims at the five ufrgs urs located in the four ufrgs campi in the city of porto alegre, rio grande do sul, brazil (figure 1). the urs are one of the options for providing meals to the academic community of this hei, and their mission is to provide good-quality balanced nutrition. the standard meal served at lunch and dinner in the urs consists of rice, beans, meat, garnish, salad and dessert (fruit). in 2012, the urs served more than 1.5 million meals (ufrgs, 2014). two specific checklists were developed to conduct the survey of environmental aspects and impacts. the items included on the checklists were selected after a review of the literature based on publications, reports, standards and scientific articles. characterization of environmental aspects and impacts of five university restaurants at a public higher education institution in brazil 113 rbciamb | n.41 | set 2016 | 111-121 development of the data collection instrument checklist 1 was used to collect data related to all the different types of materials that contribute to the generation of solid waste during the production and distribution of meals, including reception of goods (perishable and nonperishable food items, products for hygiene and cleaning, and consumables) and processes involved in storage, preparation, distribution and cleaning. additionally, checklist 1 also covers items related to energy use, atmospheric emissions, water consumption, consumption of (chemical) cleaning products and generation of effluents for each of the stages listed above. the second checklist was used in order to conduct the survey with nominal description of the physical and functional structure of the urs, plus the equipment used and their energy sources. this checklist covered items such as: • separation, storage, collection and disposal of waste; • whether or not there are systems for recording waste and left-over foodstuffs and the use of those systems; and • whether there are systems for controlling and recording water, electricity and liquefied petroleum gas (lpg) consumption and the use of those systems. administration of data collection instrument the data needed to complete the checklists were collected during visits to all of the urs, conducted in august 2013. later, repeat visits were conducted in october of the same year to confirm the data collected during the first visit. data collection was conducted by two undergraduate scholarship students, with internships at the ufrgs foodservice department and environmental management office, who were monitored, supervised and instructed by the lead author. data analysis all of the information collected was verified later on microsoft excel® spreadsheets. results for quantitative variables are expressed as absolute frequencies, and descriptive statistics were produced from the results for qualitative variables. figure 1 locations of ufrgs campuses. av. bento gonçalves viamão porto alegre rs brasil lag o g uaíb a centro campus centro campus médico campus do vale av. assis brasil av. carlos gom es av. ipiranga campus olímpico av. protásio alves strasburg, v.j.; jahno, v.d. 114 rbciamb | n.41 | set 2016 | 111-121 results and discussion characteristics of physical spaces one of the checklists was used in order to identify the initial aspects related to spatial characteristics of the urs. all of the ufrgs urs have differing physical spaces, both those dedicated to production activities and those available for consumption of the meals. the urs physical areas included in the survey were storages, kitchens, service areas, changing rooms, washrooms, laundries, administrative areas, internal circulation areas and the restaurant areas. their dimensions were taken from the floor plans for the urs — obtained from the foodservice department —, and were: 993.02 m2, 876.06 m2, 964.46 m2, 144.81 m2 and 330.04 m2 , respectively urs from 1 to 5, namely central, saúde, vale, agronomia and escola superior de educação física (esef). in terms of seating capacity for customers, the urs have the following the number of places available: 464 (ur 1), 276 (ur 2), 1,060 (ur 3), 156 (ur 4) and 120 (ur 5). the numbers of employees also differ, with 50, 42, 71, 25 and 27 workers responsible for the daily tasks involved in the production and distribution of meals. horng et al. (2013) discuss issues related to the physical aspects of the buildings used for urs, considering environmental pollution among other elements, and emphasizes the importance of efficient physical spaces and of working to achieve more sustainable buildings. the core activity of a ur is to provide its customers with meals. considering the mission of a restaurant — whether a commercial or an institutional one, and whether profitable or not —, should reveal the activities (aspects) that will impact the environment. this is because the activities of organizations that operate in the meal production industry revolve around two components: food production and service provision (llach et al., 2013). characteristics of waste and waste management aspects directly related to food production occur during the stages of reception, storage, pre-preparation, preparation and division into portions. these are followed by distribution (for consumption by clients) and post-consumption (sanitation of utensils and cleaning of equipment and installations). the results of application of the second checklist enabled the classification of the types of waste created by the different physical areas dedicated to specific activities. chart 1 lists the major types of waste generated, along with the respective types of products that are directly or indirectly employed in providing meals. with regard to the waste types listed in chart 1, it is worth noting that each is discarded during a different set of processing stages, depending on the nature of the product groups to which they are related. for example, plastic and card/cardboard packagings, used for the different types of meat, are discarded when the ingredients are used in pre-preparation stages (defrostproduct groups types of waste organic/ foods paper /card plastics cans wood meat (beef, pork, poultry, seafood) x x x chilled foods (dairy/cold cuts) x x fvg (fruit, vegetables and greens) x x x x non-perishable (dry goods) x x x x hc (hygiene and cleaning) x x chart 1 typology of waste, classified by groups of products used at ufrgs university restaurants (2013). characterization of environmental aspects and impacts of five university restaurants at a public higher education institution in brazil 115 rbciamb | n.41 | set 2016 | 111-121 ing or seasoning), while food remnants are discarded during pre-preparation, division into portions and when clearing up after consumption by clients. the most common materials were plastic and card packaging. steel cans were only used for nonperishable goods (soy oil, peas and sweet corn). all of these types of packaging could be separated into recycling streams, as long as they are not soiled with fat or blood. wooden cartons used to deliver certain types of fruit, vegetables and greens (fvg) were collected by suppliers during reception, since these foods were stored in plastic boxes. other waste types identified were cloth (cotton and disposable), sponges, steel wool and dirty and wet paper. cloths and sponges were used in the majority of washing and cleaning activities, while steel wool was only used for cleaning pans. dirty and wet papers were discarded when workers washed their hands, which they are required to do with frequency during food preparation activities. many processes involved in the production of meals cause environmental impacts (harmon; gerald, 2007). waste is created when packaging is discarded, after being used for storage of many types of food and chemical products, which are used directly and indirectly in food preparation — such as paper, card, plastics, glass, cans and tetrapack packaging, very often not adequately separated (wang, 2012; grau, 2014). a paper published by collares and figueiredo (2012) was performed in order to evaluate and characterize the different types of solid waste in an institutional restaurant, in which the authors identified: food (organic), plastic, paper/cardboard, tin, wood, cloth and rubber. the relationship of these materials corroborates the information published by zein, wazner and meylan (2008). left-overs of prepared foods were dealt with in two different ways at all of the urs. foods that had been prepared, but had not been put on the buffet tables for serving, were stored in cold storage rooms and could be used on a later occasion. left-over foods that remained in the buffet table wells after a sitting were discarded. it was found that, out of the five urs studied, two of the them recorded the quantities of dish remnants in the food wells; one of them recorded the weight of food not eaten (buffet left-overs) on a dedicated spreadsheet and the other two did not have any control processes for these issues. wasting food also implies wasting the resources used to create food preparations, including water and energy (pirani; arafat, 2014). waste monitoring is an activity that should be included in programs for waste reduction. there are many possible monitoring methods, including simple tasks such as visual inspection and more sophisticated approaches by quantitative measurements of waste according to foods or food groups (strasburg; passos, 2014; pirani; arafat, 2014). collares and figueiredo (2012) diagnosed in their study that food waste from pre-preparation waste, leftovers and debris accounted for 88.0% of the total generated in an institutional restaurant. the work of peruchin et al. (2015) showed that food waste accounted for 49.0% of the total waste generated in hotel services during high season. the survey also found that all sectors of the urs had waste collection facilities available. the number of waste containers per area varied from one to three, depending on the function. however, all inspections found evidence that some sectors were not correctly separating waste according to the ufrgs recycling collection process, rolled-out in 2008, and defines two waste streams (recyclable and non-recyclable). recyclable waste is supposed to be collected in bins with blue plastic liners, whereas organic waste should be collected into bins with black plastic liners. parts of ingredients that are not fit for consumption, removed during pre-preparation, and also food left by customers are put directly into 200 l plastic barrels. the same was observed with relation to disposal of used oil from fryers, also stored in duly labeled plastic barrels. pospischek, spinelli and matias (2014) reported in their study that 87.5% of 16 commercial restaurants in são paulo held the selective collection of recyclable waste. however, within this percentage, only 18.8% use different colors containers for recyclables. the inadequacy for adequate separation of waste has been identified in the establishments inspected in the paper by rossi, bussolo and proença (2010), which, however, measured the proper procedure for the collection and disposal of used cooking oil. strasburg, v.j.; jahno, v.d. 116 rbciamb | n.41 | set 2016 | 111-121 a thorough inventory of all waste created is the first step in implementing an integrated waste management system (de vega; ojeda-benítez; barreto, 2008; smyth; fredeen; both, 2010). de vega, ojeda-benítez and barreto (2008) conducted a waste study of a university campus in mexico, finding that it produced 1 t of solid waste per day, and that 65% of it was potentially recyclable. espinosa, turpin and polanco (2008) described the implementation with academic participation of an integrated solid waste management system, including recyclable waste separation in a mexican hei that was able to minimize waste creation. iojă et al. (2012) identified — in their study in romania — that 49% of 457 educational institutions do not perform the selective collection procedure, and the amount of waste generated was independent of the number of students. for jibril et al. (2012), the use of a grounded waste management system in the 3rs (reduce, reuse and recycle) for heis minimizes operating costs in the disposal and treatment of solid waste. at ufrgs, it is estimated that the organic material (remains of food and detritus from washrooms) accounts for 70% of the volume of waste (campani et al., 2010). in the federal brazilian institutions, there shall occur the correct separation of recyclable waste discarded, as stated in presidential decree no. 5940 of october 25, 2006. the physical differences between the different ufrgs urs mean that the storage of waste is also conducted differently. notwithstanding, all waste is allocated to external areas. the only university with a specific physical area, built specifically for this purpose, is at the vale campus (ur 3). at the others urs, the plastic liners containing waste were stored in plastic barrels or containers with lids. at all sites, all materials are collected by porto alegre’s municipal sanitation and refuse department (dmlu). the department has different teams to take waste to different destinations. barrels containing remains of food are taken by one team to registered pig farms. the used oil from fryers is also collected by a third-party supplier, authorized to provide this service by the dmlu, and regular and recyclable waste is collected by the municipal teams and sent to sanitary landfills or registered recycling cooperatives. the frequency of collections varies according to the geographic location of each urs, ranging from every day to three times per week. spinelli and cale (2009) observed that 87.8% of the total waste generated in the production of meals from a restaurant was sent to landfills and 12.2% was disposed for selective collection and recycling. as for the disposal of organic waste, the studies of barthichoto et al. (2013) and matias et al. (2013) described that the areas surveyed were sending them to landfills by the municipal collection service. pospischek, spinelli and matias (2014) reported that the collection of waste in 16 commercial restaurants surveyed was held by the city (43.8%) or cooperatives (56.2%). with regard to the regulatory aspects of waste management, the brazilian national sanitary authority (anvisa) has promulgated resolution rdc no. 216/2004, setting out best practices for food service (anvisa, 2004) — including a specific provision covering waste management focused on the correct storage of waste. additionally, article 7 of the brazilian national policy on solid waste covers prevention, reduction, reuse and recycling and the environmentally correct disposal of refuse (brasil, 2010). in a study of feil, strasburg and naime (2015), the authors present a table with 17 brazilian laws related to the environment in the period from 1967 to 2012. it should be noted that among the environmental legislation presented, law 12305/2010 is the only specific one in relation to waste. in the united states, the ada has set out guidelines for professional nutritionists covering their professional responsibilities regarding aspects of waste management, including their responsibility to minimize wasted food, recycle cooking oil used for frying and provide for correct separation and recycling of materials such as glass, metal, plastics, card and cardboard, etc. (harmon; gerald, 2007). alshuwaikhat and abubakar (2008) point out that heis have a double mission as environment is concerned. the first takes in reducing the environmental impact caused directly by their teaching, research and administrative activities and indirectly by activities related to the communal spaces for their academic community, as in the case of restaurants. the second mission is related to the responsibility that heis have to conduct research into sustainability and teach about it, resulting in the dissemination of this knowledge to society at large. characterization of environmental aspects and impacts of five university restaurants at a public higher education institution in brazil 117 rbciamb | n.41 | set 2016 | 111-121 use of resources in order to provide meals, it is necessary to utilize natural resources in a wide range of different stages. as part of the survey, environmental aspects related to energy use, atmospheric emissions, water use, chemical cleaning products and generation of effluents were related to all of the activities that have been identified. chart 2 lists the most important environmental impacts related to consumption of natural resources such as water, electricity and lpg. it should be pointed out that the figure for number of water supply outlets at each ur relates to the entire physical structure. as such, in addition to the direct usage in processes conducted within kitchen and laundry facilities, water is also used in washrooms and changing rooms for employees and clients. water is used to supply equipment such as the hot buffet tables, to run dishwashers and in water fountains used by customers. water is used directly during food pre-preparation and preparation stages. finally, water is also used for washing and cleaning, in conjunction with chemical products, and therefore leading to the creation of effluents. electricity is used in all processes related to the core activity. electricity is indispensable for preserving foodstuffs stored in a cold chain (refrigeration and freezing) and also to run equipment used to prepare food and to keep it hot or cold. some of the equipment is of standard dimensions in all of the urs, such as food processors, pass throughs and hot/cold buffet tables. the other items of equipment, listed in chart 2, have varying dimensions and capacities, depending on the requirements and size of each installation. in addition to the items listed in chart 2, smaller items, specific to the situation and needs of each ur, were also observed — including items such as vegetable peelers, liquidizers/blenders and food processors. (*) hot buffet tables, water fountains and dishwashers are all supplied with water; (**) also uses electricity; ur: university restaurants; lpg: liquefied petroleum gas. environmental impacts university testaurants water usage ur 1 ur 2 ur 3 ur 4 ur 5 faucets (water supply outlets for entire structure) 33 23 29 11 18 electricity usage ur 1 ur 2 ur 3 ur 4 ur 5 balances 1 1 2 1 1 cold storage rooms 2 2 2 0 0 refrigerators / freezers 5 4 4 4 4 fryers 2 1 1 1 1 extractor hoods 2 1 1 1 1 pass through 2 4 2 4 0 hot and cold buffet tables (*) 6 4 13 2 2 food processors 1 1 1 0 1 water fountains (*) 2 1 3 1 1 dishwashers (*) 1 1 1 1 1 lpg usage ur 1 ur 2 ur 3 ur 4 ur 5 cookers/ranges 4 2 3 2 2 combined ovens (**) 1 3 2 1 1 steam boilers 3 3 6 0 0 chart 2 environmental impacts of ufrgs university restaurants (2013). strasburg, v.j.; jahno, v.d. 118 rbciamb | n.41 | set 2016 | 111-121 another energy source used at the urs is lpg, which is the fuel used for thermal preparation of foods during cooking processes, on six or eight-ring ranges, and to generate the steam in the 300 l or 500 l sterilization boilers used in the urs. as a result of this energy use, it was also found that atmospheric emissions of smoke and steam are caused by food preparation and distribution stages. steam is also released in the laundries when washing machines are used. with regards to the usage of natural resources, it was found that the only item that could be measured was lpg purchases, since the urs do not have dedicated electricity and water meters, which are shared by all buildings on each one of them. on the subject of electricity consumption, a study published by horovitz, in 2008 (apud chou; chen; wang, 2012), highlighted the results of research conducted by pacific gas & electric’s food service technology center, showing that restaurants are the greatest consumers of electricity in the retail sector, using as much is five times more of it per m2 than other commercial enterprises. barthichoto et al. (2013) conducted a study of commercial restaurants in the city of são paulo, finding that just 37.5% of establishments (n=12) conducted electricity consumption measurement procedures. these authors showed that electricity consumption per meal varied from 0.2 to 1.3 kw/h (barthichoto et al., 2013).stys (2008) reported that restaurants in the united states consume large courts to offer disposable products, water and energy and have annual gas and electricity costs of an average of $161 per seat. the ada has published a series of recommendations related to meal production and aspects of energy and water usage. with regard to the issue of energy, guidelines exist on choosing more energy-efficient equipment, developing strategies to save energy and performing preventive maintenance on equipment. with regard to water usage, it is recommended that strategies for saving and re-utilizing water from the kitchen be implemented, that biodegradable cleaning products be employed and that the quantity of residues discharged in wastewater be minimized (harmon; gerald, 2007). according to blanco, rey-maquieira and lozano (2009), reductions in resource consumption and waste generation are the first incentive for implementing environmental practices in service sectors. companies tend to adopt these types of environmental practices in order to save on consumption costs, since they do not demand significant investments, but can lead to immediate financial benefits (zeng et al., 2010). alonso-almeida, rodríguez-antón and rubio-andrada (2012) argue that reducing water waste and energy consumption are situations in which the fields of quality management and environmental management meet. final comments in this study it was shown an overview of the operating reality of five urs of the brazilian public higher institution education. there were identified, at first, singularities as to the operating aspects of urs and structural differences related to size, service capacity and number of workers. about the environmental impact identification, generation and disposal of waste, the ones from organic origin were diagnosed in stages that comprised the receipt and pre-preparation (parts not usable); and later on, the food prepared and distributed that was not fully consumed (leftovers of vats and the users’ leftovers). despite the existence of collectors in urs, it was found that the correct separation between the organic and recyclable source (paper, cardboard, plastics and cans) does not occur properly. on the other hand, all the urs have appropriate place for packaging waste to the collection and disposal carried out by the urban sanitation services in porto alegre city, rio grande do sul. the safety assurance of the food served depends on proper procedures in performing the tasks, as well as the availability and use of resources such as water, electricity and lpg. for this, the structural and description of the equipment used also identified the impacts of processes running in the urs. the first step to reinforce the sustainability in urs of ufrgs is by identifying, characterizing and understanding the environmental aspects and impacts related to meal delivery processes. similarly, studies of this nature should also have continuity in other models of costumer services of food for collectivities. characterization of environmental aspects and impacts of five university restaurants at a public higher education institution in brazil 119 rbciamb | n.41 | set 2016 | 111-121 references abnt – associação brasileira de normas técnicas. nbr iso 14001: sistemas de gestão ambiental – requisitos com orientações para uso. rio de janeiro, 2004. abreu, e. s.; 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resíduos sólidos; amazônia. abstract despite the economic and social importance of the timber industry, there are still few studies involving its production chain in the amazon, mainly focusing on the management of waste from production. much of this information is in the databases of public and private agencies related to environmental issues and timber. the systematization and analysis of these data is important to assist in management of raw materials and waste resulting from the wood industrialization process, in order to contribute to the knowledge of the current state of waste management from the industries. it’s was also proposed a methodology that will allow systematic studies on the subject, contributing with public and private institutions linked to environmental issues and timber and can thus contribute to the public policy actions aimed at this sector. the logging industry has shown a low operating income and, consequently, a high generation of waste which, if not disposed or used correctly, may cause environmental problems (such as rivers, soil and air contamination) and social problems (such as respiratory problems and the proliferation of vectors of diseases that can affect the population around these industries). keywords: timber industry; wood waste; social and environmental problems; amazon. doi: 10.5327/z2176-947820170057 análise da indústria madeireira na amazônia: gestão, uso e armazenamento de resíduos* analysis of the wood industry in amazonia: management, use and storage of waste ramos, w.f. et al. rbciamb | n.43 | mar 2017 | 1-16 2 introdução a indústria madeireira é um dos setores mais importantes em termos mundiais e se destaca por ser um setor da economia brasileira de grande representatividade, haja vista a geração de renda, tributos, divisas, empregos (nunes; melo; teixeira, 2012). no entanto, também é fonte de um forte passivo ambiental e de saúde pública. essa indústria consome a biodiversidade de nossas florestas, pois utiliza a madeira, uma das principais matérias-primas de inúmeros segmentos da economia, como a construção civil e a fabricação de móveis (vidor et al., 2010), hoje muito demandada pelo crescimento do consumo tanto nacional quanto internacional. assim, apesar de ser uma importante fonte de receita e emprego para a região amazônica, e mesmo para o restante do brasil, pouco se inova em produção, armazenamento e gestão de resíduos oriundos do processo industrial, o que tem se tornado um problema de saúde pública e preservação ambiental. o brasil tem mais de 61% do território recoberto pela amazônia legal, sendo 49% pelo bioma amazônia, o que o coloca entre os principais países florestais do planeta (castro & silva, 2007; pereira et al., 2010; rivero et al., 2011). nesse sentido, a amazônia brasileira responde por mais de 90% da produção florestal de áreas naturais do brasil (castro & silva, 2007): aproximadamente 14 milhões de m3 de madeira em tora são extraídos de seu território. apesar de todo o esforço das legislações federal e estadual, a maior parte dessa retirada ainda é feita de forma ilegal. na amazônia legal, devido à falta de investimentos em equipamentos, em capacitação e em matérias-primas de qualidade, o rendimento operacional (o qual é a relação entre o volume de madeira serrada que se obtém e o volume de toras que foram usadas para o processamento) é, em média, de 41% (sfb & imazon, 2010). com um rendimento operacional tão baixo, a produção de resíduos madeireiros se torna um entrave para o desenvolvimento sustentável dessas indústrias e causa inúmeros problemas socioambientais. segundo a associação brasileira de normas técnicas (abnt, 2004), o resíduo sólido pode ser entendido como todo resíduo nos estados sólido e semissólido que resulte de atividades de origem industrial, doméstica, hospitalar, comercial, agrícola, de serviços e de varrição. essa norma ainda classifica os resíduos em: classe i, perigosos, e classe ii, não perigosos (dividida em iia-não inertes e iib-inertes). nesse sentido, os resíduos da indústria madeireira, em sua maioria, são considerados “sólidos”, “não perigosos” e “não inertes”; porém, apresentam as características de combustibilidade e degradabilidade, podendo causar incêndios acidentais ou proliferação de insetos (brito & cunha, 2009). os resíduos madeireiros, quando gerados em grande quantidade e armazenados de maneira incorreta, levam a sérios riscos socioambientais, como a contaminação ambiental do ar, dos cursos d’água e do solo, riscos à saúde pública e do trabalhador, além do desperdício de matéria-prima e energia (riul & ribeiro, 2012). por isso, a sua reutilização ou reciclagem são práticas de gerenciamento que deveriam ser conduzias por todas as empresas que geram esse resíduo (leeuwestein & monteiro, 2000), o que nem sempre ocorre, muitas vezes por falta de conhecimento dos gestores e trabalhadores ou em decorrência da deficiente fiscalização do poder público. nessa perspectiva, uma das formas de diminuir a quantidade de resíduos de madeira, principalmente na região amazônica, é por meio da queima a céu aberto. entretanto, essa prática contribui para a geração de co 2 , exercendo influência sobre a mudança climática do planeta, além de problemas de saúde pública, como os respiratórios (fontes, 1994; tuoto, 2009) – tanto nos trabalhadores como na comunidade no entorno dos focos de queima. no entanto, os resíduos madeireiros, quando gerenciados de forma correta, podem trazer benefícios econômicos e ambientais para toda a sociedade. algumas formas ou metodologias de reciclagem já estão relatadas na literatura. as principais alternativas para a reciclagem ou a reutilização dos resíduos de madeira recomendadas são: compostagem, geração de energia, produção de painéis, fabricação de pequenos artefatos de madeira e utilização como condicionantes do solo (gomes & sampaio, 2004; zenid, 2009; szabó junior, 2010; ciribelli & fernandes, 2011; ruivo et al., 2007; monteiro et al., 2010). apesar de a legislação ambiental brasileira ser uma das mais avançadas do mundo, e existirem também análise da indústria madeireira na amazônia: gestão, uso e armazenamento de resíduos rbciamb | n.43 | mar 2017 | 1-16 3 leis estaduais, a sua aplicação é dificultada pela baixa qualidade da fiscalização, seja pelo número reduzido de fiscais, seja pela grande quantidade de indústrias não legalizadas, que apresentam a dicotomia de terem notória importância econômica, porém serem nocivas e predatórias para o ecossistema amazônico; seus principais problemas consistem na grande geração de resíduos e, consequentemente, na dificuldade de armazenamento e aproveitamento de tais componentes. também dificultam a gestão dos resíduos a falta de conhecimento sistêmico e a falta de um método de análise das informações sobre as empresas madeireiras e seus resíduos gerados, fatores que poderiam facilitar os estudos futuros. é nesse contexto que se insere o presente artigo, que objetiva contribuir para o conhecimento e a análise da questão socioambiental da geração de resíduos provenientes da indústria madeireira na amazônia. materiais e métodos foi realizado um diagnóstico socioambiental da geração e do aproveitamento dos resíduos da indústria madeireira, identificando as espécies florestais utilizadas, sua origem, a quantidade de resíduos produzidos nessa atividade, se existem ações de reciclagem ou reaproveitamento do resíduo, bem como a influência da atividade nas comunidades próximas e no meio ambiente. a investigação é importante para se entender a real influência desses resíduos. este estudo levantou dados sobre empresas do setor madeireiro na região metropolitana de belém (rmb). após o devido contato com os proprietários, donos ou responsáveis técnicos dessas empresas, foi feita uma visita técnica para a realização de entrevista com um responsável pela atividade madeireira. a entrevista, semiestruturada, buscou informações referentes à geração, aos tipos e à destinação desses resíduos. a população que vive próxima dessas indústrias foi visitada com o objetivo de saber se a atividade da empresa afeta o bem-estar dos moradores (por exemplo, causando problemas de saúde, como dificuldade de respirar, alergias de pele e intestinais, entre outros). a indústria madeireira é um dos setores mais importantes da economia mundial, em razão de a madeira ser uma das principais matérias-primas de inúmeros segmentos da economia, como a construção civil e a fabricação de móveis (vidor et al., 2010). ademais, essa indústria apresenta grande representatividade na economia brasileira desde a colonização portuguesa até a atualidade (nunes; melo; teixeira, 2012). essa indústria pode ser entendida como “a indústria do ramo florestal que processa a madeira, em estado de madeira-prima para a produção de madeira roliça, madeira serrada, compostos laminados, compostos particulados, lenha e carvão” (lima & silva, 2005). paralelamente, biasi e rocha (2007) explicam que a indústria madeireira é baseada no processamento da madeira, embora algumas vezes seja responsável pelo plantio e o beneficiamento do produto, sendo o segmento do setor florestal brasileiro com maior participação no mercado externo. nesse sentido, apesar de toda a legislação florestal brasileira a favor de preservá-la, o desflorestamento da floresta ainda é grande e o reflorestamento de espécies vegetais nas áreas alteradas é pouco expressivo. a cadeia produtiva mostra como, a partir da matéria-prima “árvore”, ainda é possível aproveitar inúmeros subprodutos e que, apesar do avanço da tecnologia e da inovação científica, tal material ainda não pode ser substituído por alternativas que sejam de fato aceitas e consumidas pelo mercado. assim, é compreensível que a pressão sob a floresta não tenha diminuído, apesar do esforço governamental e de inúmeros programas que tentam adotar uma alternativa à exploração da floresta amazônica, como, por exemplo, a redução de emissões por desmatamento e degradação florestal (redd) (amarante & ruivo, 2013). a floresta amazônica responde por mais de 90% da produção florestal de áreas naturais do brasil (castro & silva, 2007) e ocupa aproximadamente 49% de todo o território brasileiro (pereira et al., 2010). sua importância é tanto socioambiental quanto econômica. segundo uhl et al. (1991), o estoque madeireiro da amazônia é suficiente para suprir a demanda mundial por cerca de um século, sendo estimado entre 40 e 60 bilhões de m3 de toras. o setor madeireiro na amazônia legal pode ser dividido em fronteiras de exploração, as quais são classificadas conforme sua tipologia florestal, a idade da fronteira, a condição de acesso e o meio de locomoção (verísramos, w.f. et al. rbciamb | n.43 | mar 2017 | 1-16 4 simo; lima; lentini, 2002; lentini et al., 2005). a esse respeito, existem na região amazônica quatro fronteiras: antigas (mais de 30 anos, localizadas ao sul e a leste da amazônia ); intermediárias (10 a 30 anos, situadas em torno de porto velho-ro e rio branco-ac; novas (menos de 10 anos, destacando-se o oeste do pará); e, por fim, a estuarina (que abrange as ilhas dos estados do pará, principalmente, a de marajó e amapá, onde predominam florestas de várzea; a exploração madeireira ocorre de forma seletiva e esporádica desde o século xvii). essas fronteiras de exploração apresentam inúmeros polos madeireiros, os quais podem ser entendidos como municípios cujo volume de madeira em tora extraído e consumido por ano é igual ou superior a 100 mil m3 (veríssimo; lima; lentini, 2002). na amazônia legal, de acordo com o serviço florestal brasileiro e o instituto do homem e meio ambiente da amazônia (sfb & imazon, 2010), existem aproximadamente 71 polos madeireiros (30 apenas no estado do pará). são cerca de 2.227 indústrias desse setor na região. outro ponto importante é a receita bruta, que chega a us$ 2,4 bilhões. as indústrias madeireiras, situadas na amazônia legal, geraram aproximadamente 204 mil empregos em 2009; desses, quase 67 mil foram diretos, os quais ocorrem na fase de exploração florestal e processamento da madeira; e 137 mil foram indiretos. assim, a importância da indústria madeireira para a economia da região é expressiva, principalmente para o pará, em que essa indústria e a de mineração são as principais responsáveis pelo produto interno bruto (pib). aproximadamente 44% da receita bruta da amazônia legal para essa atividade vem do pará, que apresenta o maior número de indústrias, com cerca de 47% de toda a região (tabela 1). a indústria madeireira consegue produzir 100% a mais de empregos indiretos. em 2009, o pará gerou cerca de 45% do total de empregos na região; assim, é o estado que mais emprega no setor, com quase o dobro de novos postos de trabalho em relação ao segundo estado que mais gera emprego, mato grosso. isso mostra a importância socioeconômica dessa atividade. contudo, a qualidade desse emprego é discutível, pois nem sempre exige muita escolaridade, já que essa indústria não possui muitas inovações tecnológicas e não prima pela preservação ambiental. esses números comprovam a relevância do estado para o setor madeireiro da região. nesse contexto, os municípios da rmb – composta pela capital belém e pelos municípios de ananindeua, benevides, marituba e santa bárbara do pará – fazem parte de um desses polos com um consumo superior a 697 mil m3 toras por ano, gerando, assim, aproximadamente 13 mil empregos diretos e indiretos em 2009 (sfb & imazon, 2010). a rmb apresenta, de acordo com dados levantados junto à secretária estadual do meio ambiente tabela 1 – produção e receita da indústria madeireira na amazônia. estado número de polos madeireiros número de indústrias2 receita bruta (us$ milhões)3 empregos gerados pela indústria madeireira (2009)4 diretos indiretos total acre 1 24 91,4 1.518 3.123 4.641 amapá 1 48 16,1 496 1.020 1.516 amazonas 3 58 57,9 2.135 4.390 6.525 maranhão 1 54 29,7 1.301 2.675 3.976 mato grosso 20 592 803,2 18.624 38.308 56.932 pará 30 1.067 1.094,2 30.235 62.189 92.424 rondônia 14 346 358,6 11.393 23.433 34.826 roraima 1 37 31,5 937 1.928 2.865 amazônia legal1 71 2.226 2482,6 66.639 137.066 203.705 1não inclui o tocantins, pois o estado não possuía polos madeireiros em 2009. 2incluindo as microsserrarias. 3câmbio médio de 2009: us$ 1,00/ r$ 1,99 (bcb, 2010). 4cada emprego direto gerou, em média, 2,06 empregos indiretos. análise da indústria madeireira na amazônia: gestão, uso e armazenamento de resíduos rbciamb | n.43 | mar 2017 | 1-16 5 (sema), 116 empresas registradas com status ativo. nesse montante estão incluídas serrarias, beneficiadoras, laminadoras e movelarias. a maioria dessas empresas fica localizada no município de belém (42), seguido por ananindeua (24), benevides (23), santa barbara do pará (12), marituba (10) e santa isabel do pará (5). ananindeua, além de ser a segunda cidade em habitantes da rmb, é um importante polo industrial e não só da indústria madeireira. o montante de empresas situadas apenas na rmb, mostrando como o polo madeireiro de belém, que apresenta 36% das empresas da região, é relevante tanto para o estado quanto para a região amazônica. contudo, esses números devem ser bem maiores, visto que só foram quantificados as empresas registradas na sema do pará e com status ativo, ou seja, empresas que não estão registradas ou que estão com o registro suspenso ou cancelado não foram quantificadas. nos últimos anos, o setor madeireiro paraense vem apresentando uma dinâmica de redução do volume produzido, enquanto o valor de produção caminha em sentido oposto (tabela 2), provocando um crescimento que gera um movimento de elevação dos preços (silva & marques, 2012). as informações acima mostram uma expressiva redução nas exportações e no valor bruto da madeira. essa redução expressiva possui três causas principais: produtos substitutos, aumento da fiscalização e crise econômica (sfb & imazon, 2010). a legislação ambiental e a fiscalização inovadora, por intermédio de sensores remotos e em tempo real levado pelo ministério do meio ambiente (mma) e instituto nacional de pesquisas espaciais (inpe), têm surtido efeito, e é cada vez mais comum a apreensão de madeira retirada de forma ilegal da floresta. resultados e discussão os resíduos da indústria madeireira podem ser considerados sólidos e inertes segundo a abnt (2004) e atualmente, segundo a lei no 12.305, de 2 de agosto de 2010 (brasil, 2010), que institui a política nacional de resíduos sólidos (pnrs), eles podem ser definidos como: material, substância, objeto ou bem descartado resultante de atividades humanas em sociedade cuja destinação final procede, se propõe a proceder ou está obrigada a proceder a sua destinação de forma racional, nos estados sólido ou semissólido, bem como gases contidos em recipientes e líquidos cujas particularidades tornem inviável o seu lançamento na rede pública de esgoto ou em corpos d’água, ou exijam para isso soluções técnicas ou economicamente inviáveis diante da melhor tecnologia disponível. a partir dessa legislação, todo resíduo deve ser tratado e acondicionado conforme sua necessidade e de forma a impactar o mínimo possível o ambiente circundante, que inclui também a comunidade ou a sociedade. a importância econômica do setor madeireiro é incontestável. com isso, há uma grande preocupação em relação aos resíduos considerados sólidos, normalmente de composição orgânica e de origem industrial, produzidos por essa indústria (pereira et al., 2010). nesse contextabela 2 – evolução da produção madeireira no pará de 2001 a 2009. ano quantidade produzida de madeira em tora (m³) valor da produção de madeira em tora (1.000 r$) preço do m³ em r$ 2001 10.645.334 580.160 54,50 2002 10.209.043 719.106 70,44 2003 10.844.175 834.742 76,98 2004 10.601.633 946.393 89,27 2005 9.935.853 958.045 96,42 2006 9.506.602 1.008.626 106,10 2007 90.990.150 1.036.289 114,00 2008 7.618.913 1.062.567 139,46 2009 5.975.969 1.019.829 170,66 ramos, w.f. et al. rbciamb | n.43 | mar 2017 | 1-16 6 to, estima-se que, no brasil, sejam gerados aproximadamente 30 milhões de toneladas de resíduos de madeira anualmente; essa estimativa abrange a atividade de poda de árvores em áreas urbanas, a construção civil e a indústria madeireira (tabela 3). assim, a indústria madeireira gera quase 91% de todo o resíduo madeireiro do brasil, seguido pela poda de árvores urbanas, a qual contribui com 6% dos resíduos de madeira gerados, e pela construção civil, com apenas 3% dos resíduos madeireiros produzidos no ano de 2009. o resíduo gerado pela indústria madeireira é um material que, se não disposto de forma correta, pode constituir uma ameaça para o meio ambiente. esse material pode ser utilizado de maneira alternativa para aumentar as receitas de algumas empresas madeireiras (franceschin, 2004). essas indústrias têm a maioria dos seus resíduos gerada no processamento primário, ainda que essa fração percentual modifique em função de determinados fatores, por exemplo, o tipo de processo ou o maquinário utilizado (finotti et al., 2006). no caso da madeira de reflorestamento, as perdas no desdobro e nos cortes de resserra chegam, respectivamente, a 20 e 40% do volume das toras que sofreram processamento. porém, na região amazônica, o processamento da madeira nativa chega a perdas de 59% (sfb & imazon, 2010). com isso, tem-se um rendimento operacional médio das serrarias brasileiras na faixa de 60 a 80%, caracterizando um cenário de baixa tecnologia associado a um mau aproveitamento da madeira em função da grande quantidade de resíduos gerados (cerqueira, 2012; batista; silva; corteletti, 2013). em geral, os resíduos são classificados em três tipos distintos: serragem (resíduo originado da operação de serras, encontrado em todos os tipos de indústria); cepilho (resíduo gerado pelas plainas nas instalações de serraria/beneficiamento e beneficiadora); lenha (resíduo de maiores dimensões, gerado na maioria das indústrias desse setor, composto por costaneiras, aparas, refilos, resíduos de topo de tora e restos de lâminas) (fontes, 1994). os principais tipos de resíduos gerados nas empresas do setor madeireiro são: pó, cepilhos, aparas, lenha e varrição de fábrica. na indústria moveleira, além dos resíduos sólidos de madeira, há a geração de plástico, papel, metal, lixa e líquidos, como solvente de tinta borra de tinta e água de cabine de pintura (lima & silva, 2005). a tabela 4 apresenta o consumo, a produção e as quantidades de resíduos relacionados ao processo produtivo das indústrias madeireiras. no que se refere ao valor de consumo em toras anualmente registrado na amazônia legal, os estados do pará, de mato grosso e de rondônia consomem, juntos, cerca de 90% de madeira em tora da região. esses estados também são os que apresentam a maior produção de madeira processada. nesse contexto, o estado do pará lidera os índices de consumo, produção e geração de resíduos, com cerca de 4 milhões de m3 de resíduos madeireiros gerados em 2009. em seguida, os estados de mato grosso e de rondônia aparecem com uma quantidade 2,2 e 1,25 milhões, respectivamente. com o menor processamento de madeira e, por conseguinte, a menor geração de resíduos, encontram-se os estados do amapá e de roraima. nesse mesmo período, a amazônia legal gerou mais de 8 milhões de m3 de resíduos. a destinação desses resíduos na amazônia legal é variada e, de acordo com sfb e imazon (2010), pode ser feira das seguintes formas: produção de carvão, olarias, cogeração de energia, usos diversos, queima sem destinação energética e sem nenhum aproveitamento (figura 1). a destinação mais comum, de acordo com a figura 1, é por meio do uso diverso que, de acordo com o sfb tabela 3 – estimativa da quantidade de resíduos produzidos no brasil em 2009. fonte geradora resíduos de madeira (1.000 t/ano) % indústria madeireira 27.750 90,7 construção civil 923 3,0 meio ambiente (poda de árvores urbana) 1.930 6,3 total 30.603 100,0 análise da indústria madeireira na amazônia: gestão, uso e armazenamento de resíduos rbciamb | n.43 | mar 2017 | 1-16 7 e imazon (2010), inclui: aterros, adubos, lenha, entre outros. já a produção de carvão vem como a segunda forma de destinação mais encontrada na região, mostrando que o resíduo ainda é utilizado de maneira pouco sustentável. nesse sentido, há duas possíveis soluções para o tratamento desses resíduos: o processo de reciclagem, que consiste em encontrar utilidade para materiais já utilizados e que não possuem condições de uso (szabó júnior, 2010), ou a reutilização, que pode ser entendida como o ato de transformar materiais e permitir que eles voltem a ser utilizados, por meio da sua reintrodução no processo produtivo, como um produto novo, semelhante ou não à forma anterior (reveilleau, 2008). segundo cassilha et al. (2004), como a maioria dos resíduos da madeira não possui substâncias tóxicas ao meio ambiente, eles podem ser utilizatabela 4 – número de empresas, consumo, produção e quantidade de resíduos gerados no estado do pará em 2009. estado consumo anual de toras (milhares m³) produção processada total (milhares m³) quantidade de resíduos gerados (milhares m³) acre 422 193 229 amapá 94 41 53 amazonas 367 144 223 maranhão 254 90 164 mato grosso 4.004 1.795 2.209 pará 6.599 2.550 4.049 rondônia 2.200 950 1.250 roraima 188 70 118 amazônia legal 14.128 5.833 8.295 1,596 1,512 1,176 2,016 0,756 1,344 0,000 0,500 1,000 1,500 2,000 2,500 produção de carvão olarias formas de destinação dos resíduos q ua nti da de (m ilh õe s de m ³) energia cogeração de usos diversos queimados sem destinação energética resíduos sem nenhum aproveitamento* figura 1 – formas de destinação do resíduo gerado na amazônia legal em 2009. ramos, w.f. et al. rbciamb | n.43 | mar 2017 | 1-16 8 dos, na agricultura, em granjas e currais como forração, com a finalidade de aumentar a retenção de umidade do solo. dessa forma, as principais alternativas para a reciclagem ou a reutilização dos resíduos de madeira são: compostagem, geração de energia, produção de briquetes, que são matérias com alto poder calorífico, fabricação de pequenos artefatos de madeira, entre outros (gomes & sampaio, 2004; gonçalves; sartori; leão, 2009; abreu; mendes; silva, 2009; mendonza et al., 2010; silva, 2011). atualmente, existem variados usos no aproveitamento dos resíduos produzidos pelas serrarias, especialmente aqueles referentes à elaboração de novos produtos (cequeiro, 2012). em relação aos novos usos, a adição de resíduos de madeira ao solo é outra forma de utilização, mostrada por ruivo et al. (2007) e monteiro et al. (2010), quando observaram que os solos cobertos com resíduos da indústria madeireira, como lâmina de madeiras apresentaram-se com melhores características químicas e físicas, quando comparados com os solos sem a aplicação dos resíduos. a utilização desses resíduos levou à criação de um ambiente favorável ao melhor desenvolvimento vegetal, em relação à área que não foi recoberta com lâminas de madeira. corroborando o exposto, a prática de utilização de resíduos da indústria madeireira como cobertura do solo é vantajosa sob um sistema de reflorestamento com a cultura de paricá (schizolobium parahyba). dessa forma, a utilização desses resíduos pode levar a uma nova forma de manejo dos solos amazônicos, além de contribuir para a melhoria da qualidade de vida da população da região (monteiro et al., 2010). o aproveitamento energético de resíduos de madeira que recebem o tratamento adequado pode gerar energia térmica e/ou elétrica (cogeração). por meio de sua combustão direta ou incineração, essa energia pode ser usada no local de geração (energia térmica) ou em outras regiões, longe do local de geração (brand, 2009; brasil, 2009). lopes (2009) fomenta que, entre os benefícios da utilização de resíduos de madeira, estão: melhoria das condições sociais, por meio da criação de postos de trabalho e do emprego para mão de obra não qualificada; compatibilidade com pequenos investimentos; conservação do meio ambiente em virtude da valorização do resíduo; e incentivo à economia, pois essa técnica agrega valor aos resíduos, proporcionando novas fontes de renda para a cultura local. entretanto, apesar de haver esforços para a reciclagem das sobras de madeira, principalmente na forma de lenha queimada para a geração de energia elétrica e calor, ou como camade-galinha nas granjas, essas soluções ainda agregam baixo valor ao resíduo (teixeira, 2005). contudo, esse mesmo autor coloca duas maneiras de valorizar o resíduo de madeira: quando há a valorização energética e quando a biomassa do resíduo é aproveitada como matéria-prima para fabricação de outros materiais. com isso, é possível proporcionar um destino nobre para materiais antes considerados inutilizáveis, como os resíduos de madeira, e, assim, evitar a exploração indevida dos recursos florestais da região para o fornecimento de combustível, nesse caso a lenha, para estabelecimentos consumidores (silva et al., 2011). de acordo com o exposto, verifica-se que existem várias destinações para os resíduos de madeira de forma racional, gerando ganhos econômicos e socioambientais. sendo assim, a figura 2 apresenta um fluxograma sobre essas destinações. inúmeras formas sustentáveis de se aproveitar os resíduos madeireiros tanto dentro quanto fora da indústria foram verificadas; uma das opções defende que eles podem ser vendidos ou reutilizados como matéria-prima na própria empresa para a fabricação de outros produtos. nessa perspectiva, a preocupação com o gerenciamento correto desses resíduos traz, novamente, a noção de desenvolvimento sustentável. segundo brundtland et al. (1991, p. 46), “o desenvolvimento sustentável é aquele que atende às necessidades do presente sem comprometer a possibilidade de as gerações futuras atenderem as suas próprias necessidades”. dessa forma, o aproveitamento correto desses resíduos contribui para o desenvolvimento sustentável das indústrias madeireiras, diminuindo a pressão sobre as florestas e os possíveis danos socioeconômicos. segundo riul e ribeiro (2012), a gestão inadequada dos resíduos de madeira leva a sérios riscos socioambientais, como a contaminação ambiental do ar pela liberação de gases e fuligem, quando os resíduos são incinerados, dos cursos d’água e do solo, além do desperdício de matéria-prima e energia, danos aos ecossistemas, riscos à saúde pública e do trabalhador. tais autores assinalam que soluções apropriadas de gestão para os resíduos industriais são fundamentais para a conservação ambiental e a qualidade de vida social; ademais, análise da indústria madeireira na amazônia: gestão, uso e armazenamento de resíduos rbciamb | n.43 | mar 2017 | 1-16 9 representam práticas racionais e podem melhorar o rendimento econômico das empresas. uma das formas de diminuir a quantidade de resíduos de madeira, principalmente na região amazônica, é por meio da queima a céu aberto. segundo lopes (2009), a falta de informação e as dificuldades intrínsecas ao aproveitamento do resíduo madeireiro levam ao seu abandono em aterros e terrenos baldios, à sua queima a céu aberto ou ao seu descarte em cursos d’água. já especificando o setor moveleiro, o resíduo sólido contribuiu com quase 64% dos impactos identificados, considerados críticos (longo et al., 2013). no estado do pará, os resíduos são geralmente utilizados para conversão em energia, por intermédio da queima, e produção de carvão. esses usos tradicionais promovem o desperdício de recursos naturais e causam impacto ao meio ambiente, pois não levam em conta o potencial econômico e os possíveis danos ambientais desses resíduos (fontes, 1994). na realidade, a queima contribui para a geração de co2, exercendo influência sobre a mudança climática do planeta. não menos importantes são os problemas de saúde pública que podem ser ocasionados pela queima de resíduos de madeira, pois as cinzas produzidas podem ser facilmente difundidas no ar pelo vento e causar problemas respiratórios em pessoas que residem próximo ao local de eliminação das cinzas (tuoto, 2009; cheah chee ban, 2011). outro problema que a disposição incorreta pode trazer é que, por esse resíduo ser composto de celulose cama de aviário formas de aproveitamento dos resíduos da indústria madeireira reutilizados ou reciclados na própria empresa geradora energia cogeração de energia (térmica e elétrica) novos produtos fabricação de briquete aglomerados para a fabricação de móveis fora da empresa doados ou vendidos compostagem combustível em olarias e cerâmicas *inclui o aproveitamento dos resíduos como adubo, em aterros, lenha, entre outros. figura 2 – fluxograma sobre destinação dentro e fora das empresas. ramos, w.f. et al. rbciamb | n.43 | mar 2017 | 1-16 10 (fonte de alimento para insetos xilófagos, como térmitas ou cupins), o depósito pode funcionar como foco de atração e disseminação desses insetos, infestando áreas próximas e até mesmo edificações (lelis, 2001). os resíduos sólidos de madeira são classificados, de acordo com a abnt, como “não perigosos” e “não inertes”; com isso, eles apresentam as características de combustibilidade e degradabilidade, podendo causar incêndios acidentais (brito & cunha, 2009). ademais, o resíduo, quando em contato com substâncias tóxicas, pode tornar-se perigoso, contaminando os corpos d’água e o solo e gerando riscos à saúde pública. um último impacto é a possibilidade de contaminação do solo pela liberação de materiais químicos que foram agregados à madeira durante seu processo de tratamento e beneficiamento (zenid, 2009; hasan; gabriele; townsend, 2011). a madeira é um material que possui baixa resistência à degradação por agentes biológicos, fungos, insetos e intempéries, fatores que degradam a madeira, principalmente quando armazenada em locais úmidos. com isso, o tratamento da madeira deve ser realizado para prevenir sua deterioração, ampliando, assim, seu tempo de vida útil (cruz & nunes, 2009). o tratamento comumente utilizado é o químico, no qual ocorre a fixação de elementos preservativos na madeira, tornando-a mais resistente à ação de fungos e insetos, principalmente se a madeira ficar em contato direto com a água ou com o solo (revista da madeira, 2008). segundo hasan, gabrieli e townsend (2011), o conservante mais comumente aplicado na madeira é o arseniato de cobre cromatado (cca), um produto químico à base de arsênio, cobre e cromo que tem a finalidade de preservar a madeira. cada um desses três elementos tem potencial negativo de impacto ao meio ambiente e também à saúde das pessoas, variando conforme a concentração. desse modo, quando esses resíduos com cca são dispostos no meio ambiente sem tratamento adequado, podem gerar sérios prejuízos à economia, ao ambiente e à saúde pública. os sais presentes na composição do cca são bastante tóxicos. apesar da toxicidade, o cca ainda é largamente utilizado na indústria madeireira brasileira (hasan; gabrieli; townsend, 2011). os impactos ambientais e sociais causados por resíduos industriais variam de acordo com as suas características físico-químicas, sendo necessário um programa diferente de tratamento para cada tipo de resíduo (nahuz, 2005). com isso, o atual modelo econômico, baseado no consumo exacerbado de bens descartáveis, vem resultando na degradação do solo, no comprometimento dos corpos d’água e mananciais, na intensificação de enchentes, na poluição do ar e na proliferação de vetores de importância sanitária nos centros urbanos (jacobi & besen, 2001; silva & joia, 2008). a partir da análise desses núcleos de pensamento, constata-se que os resíduos podem causar inúmeros problemas não só de cunho ambiental, mas também social e econômico, quando se tornam um passivo ambiental. dessa forma, a figura 3 apresenta um fluxograma sobre a problemática relacionada aos resíduos madeireiros. nesse sentido, coronel et al. (2008) explicam que, mais do que nunca, é preciso considerar que todos os problemas no meio ambiente são consequências de outros, ocasionados pelo modo como o homem vê o mundo, suas relações com o poder, com as outras pessoas, com a produção de seus bens e com a geração constante de novas necessidades. com isso, políticas públicas eficazes seriam uma das formas de atenuar esses problemas; uma dessas é a pnrs (lei no 12.305, de 2 de agosto de 2010), que é um instrumento legal elaborado para minimizar ou mesmo controlar a problemática da geração e do gerenciamento de resíduos sólidos no brasil e tem como principais objetivos: a proteção da saúde pública e da qualidade ambiental, o que engloba a não geração, a redução, a reutilização, a reciclagem e o tratamento dos resíduos sólidos, bem como a disposição final ambientalmente adequada dos rejeitos. esses objetivos podem ser muito bem enquadrados na questão da geração e destinação dos resíduos da indústria madeireira. essa lei, no seu artigo 3º e inciso xi, define o gerenciamento integrado dos resíduos sólidos como o “conjunto de ações voltadas para a busca de soluções para os resíduos sólidos, de forma a considerar as dimensões política, econômica, ambiental, cultural e social, com controle social e sob a premissa do desenvolvimento sustentável”. com isso, ela não coloca apenas o gerador do resíduo como o principal responsável por encontrar soluções adequaanálise da indústria madeireira na amazônia: gestão, uso e armazenamento de resíduos rbciamb | n.43 | mar 2017 | 1-16 11 das para o gerenciamento desse rejeito, mas todo o universo de agentes públicos e privados que compartilham dessa responsabilidade. porém, a responsabilidade maior ainda é do gerador desses resíduos. dessa forma, no artigo 6º foi colocado o princípio do poluidor-pagador, expondo a responsabilidade do gerador, o qual tem o dever de dar uma destinação racional, que não prejudique o meio ambiente. nessa perspectiva, no artigo 8º são expostos os instrumentos da pnrs, entre os quais está a criação de planos de resíduos sólidos nas diferentes esferas do governo. assim, o poder público, no caso da esfera municipal, fica responsável pela gestão e pelas ações a não geração ou diminuição da geração de resíduos, reutilização, reciclagem, tratamento ou a disposição final ambientalmente adequada problemas socioambientais relacionados aos resíduos da indústria madeireira problemas ambientais danos aos corpos d’água, ao ar e ao solo causados disposição de resíduos que sofreram tratamento químico ou o excesso de resíduos depositados em locais inadequados geram assoreamento de rios, contaminação do solo por substâncias tóxicas, liberação de dióxido de carbono para atmosfera, intensificando o efeito estufa problemas sociais danos à saúde e à segurança da população e dos trabalhadores causados queima a céu aberto próximo de casa e da indústria e disposição de resíduo contaminado por algum conservante próximo de rios e nascentes que abastecem a população geram problemas respiratórios, de pele e intestinais, além de serem possíveis focos de incêndio soluções figura 3 – problemas sociais e ambientais relacionados aos resíduos sólidos de madeira. ramos, w.f. et al. rbciamb | n.43 | mar 2017 | 1-16 12 gerenciadoras relativas às diversas etapas relacionadas aos resíduos sólidos urbanos. segundo a pnrs, lei que regula os planos municipais de gestão integrada de resíduos (artigo 19), a gestão deve contemplar desde a geração até sua disposição final, após todos os esforços de reutilização e reciclagem terem sido empregados. paralelamente, os sujeitos geradores de resíduos, no caso as indústrias madeireiras, são obrigados a elaborar um plano de gerenciamento de resíduos sólidos, no qual deve constar, entre outras atribuições, o diagnóstico dos resíduos sólidos gerados ou administrados (contendo a origem, o volume e a caracterização dos resíduos, além dos passivos ambientais a eles relacionados). a pnrs não é o único instrumento legal que versa sobre o gerenciamento de resíduos sólidos, existem leis e decretos nas diferentes esferas de poder que tratam desse assunto. o decreto no 7.404, de 23 de dezembro de 2010, regulamenta a pnrs, ou seja, estabelece normas para execução dessa política. a lei federal no 11.445/2007, que estabelece as diretrizes nacionais para o saneamento básico e para a política federal de saneamento básico, expõe sobre o manejo dos resíduos sólidos realizado de forma adequada à saúde pública e à proteção do meio ambiente. outro documento importante é a lei no 9.605, de 12 de fevereiro de 1998, mais conhecida como lei de crimes ambientais, que trata das sanções penais e administrativas contra os que causam, por exemplo, a disposição irregular de resíduos sólidos. na esfera estadual, existe, no pará, a lei no 7.731, de 20 de setembro de 2013, que dispõe sobre a política estadual de saneamento básico e também trata da questão do resíduo sólido. na esfera municipal, a lei ordinária nº 8.899, de 26 de dezembro de 2011, institui o plano de gerenciamento integrado de resíduos sólidos do município de belém, dispondo sobre seus princípios, diretrizes e objetivos, para a gestão integrada e o gerenciamento de resíduos sólidos, sob responsabilidade dos geradores e do poder público. esses são os principais instrumentos normativos que versam sobre gerenciamento de resíduos sólidos, e é neles que os resíduos madeireiros se encaixam. na realidade, empresários, proprietários dessas indústrias e responsáveis técnicos são obrigados a conhecer o conteúdo dessas leis e decretos, pois o descumprimento desses instrumentos pode causar prejuízos não só socioambientais, mas econômicos para as indústrias madeireiras. uma proposta de estudos de diagnóstico para a gestão dos resíduos da indústria madeireira do ponto de vista das ciências ambientais o papel da indústria madeireira na amazônia é incontestavelmente importante, devido, principalmente, à geração de emprego, renda e impostos. porém, como colocado no presente estudo, essa atividade pode causar sérios problemas socioambientais pela geração exagerada de resíduos madeireiros, devido, muitas vezes, à baixa tecnologia aplicada, à pouca qualificação da mão de obra, à falta de consciência dos empresários para com a questão ambiental e à falta de fiscalização por parte do poder público. essas premissas apontam que trabalhos envolvendo a área de ciências ambientais em uma visão interdisciplinar se tornam cada vez mais relevantes para se ter uma visão holística da situação atual da problemática do resíduo decorrente de madeireiras, tanto no campo da geração e destinação quanto da questão de problemas socioambientais atrelados a esses resíduos. com isso, sugere-se a realização de mais pesquisas sobre essa problemática, por meio de estudos exploratórios, observacionais e aplicados com visitas in loco para se entender como é gerado e destinado esse resíduo, a opinião dos que moram nas adjacências dessas indústrias, levando em conta a sua percepção sobre a atividade da empresa, se esta é nociva ao meio ambiente e/ou à comunidade. os dados quantitativos, que serão levantados, serão analisados com o auxílio da estatística descritiva “compreende o manejo dos dados para resumi-los ou descrevê-los, sem ir além, isto é, sem procurar inferir qualquer coisa que ultrapasse os próprios dados” (freund & simon, 2000). a estatística descritiva ou análise exploratória foca somente em resumir, descrever ou apresentar dados (collis & hussey, 2005). os dados qualitativos que serão obtidos por entrevista semiestruturada com a população as adjacências das empresas, serão analisadas também por estatística descritiva e as opiniões dos moradores, por meio do método indutivo, conforme figura 4. análise da indústria madeireira na amazônia: gestão, uso e armazenamento de resíduos rbciamb | n.43 | mar 2017 | 1-16 13 conclusões etapas para a elaboração do projeto revisão bibliográfica construção do referencial teórico embasar a criação de perguntas e o trabalho como um todo levantamento de informações sema e aimex com a finalidade de elaboração do universo amostral das empresas potencialmente geradoras de resíduos a partir do universo determinar a amostra das empresas que foram visitadas definição do instrumento de pesquisa entrevista semiestruturada aplicada aos diretores, gerentes ou responsável técnico pela empresa e aos moradores que vivem próximo à empresa coletas de informações quantitativas e qualitativas análise dos dados elaboração dos resultados e discussões figura 4 – metodologia proposta para realização de um diagnóstico socioambiental sobre geração e destinação dos resíduos da indústria madeireira. conclusões a indústria madeireira é um importante segmento que gera empregos, rendas e divisas nos países que fazem uso de tal recurso. gera produtos que auxiliam em outras atividades, como na construção civil, e é uma atividade cuja matéria-prima é retirada de florestas, de modo que, quando não realizada de maneira conscienramos, w.f. et al. rbciamb | n.43 | mar 2017 | 1-16 14 te, é altamente predatória, gerando inúmeros problemas ambientais e sociais. essa indústria apresenta, principalmente na região amazônica, um baixo rendimento operacional e, por conseguinte, uma alta geração de resíduos que, caso não dispostos ou aproveitados de maneira correta, trazem problemas ambientais (como a contaminação de rios, solos e ar) e sociais (como problemas respiratórios, proliferação de vetores de doenças que podem afetar a população ao redor dessas indústrias). o investimento em equipamentos mais eficientes, em mão de obra qualificada e no aproveitamento desses resíduos (seja na forma de reutilização, seja como reciclagem) torna essa atividade sustentável, diminuindo os problemas causados à população e ao ambiente, e proporciona maior credibilidade a esse setor. referências abreu, l. b.; mendes, l. m.; silva, j. r. m. aproveitamento de resíduos de painéis de madeira gerados pela 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publication in english, spanish, and portuguese between 1960 and 2020; and the use of standard methodology. forty-three articles were included, which were classified with respect to the year and country of publication, test-organisms and metals studied, temperatures tested, and the effects observed. in 80% of the studies analyzed, a temperature rise was responsible for increasing the toxicity of metals for the aquatic organisms. the temperatures studied contemplated the temperature rise predicted by the intergovernmental panel for climate change at the end of the 21st century. brazil stood out among the countries for having the greatest number of research studies in this area, although there is still the need for an increase in studies in tropical climate regions. based on the literature review, it was shown that the metals most studied were copper and cadmium and the test-organisms most used in the research projects were fish. the information obtained from ecotoxicological studies is essential to predict the effects and prevent the risks associated with the metal contamination of aquatic ecosystems due to climate changes. keywords: ecotoxicology; climate changes; microalgae; zooplankton; fish. r e s u m o ecossistemas estão sujeitos a diversos estressores, como o aumento da temperatura em razão das mudanças climáticas e do lançamento de metais. o estresse térmico pode amplificar ou mascarar os efeitos dos metais nos organismos aquáticos. este estudo teve como objetivo realizar uma revisão sistemática dos efeitos do aumento da temperatura, associado às mudanças climáticas, na toxicidade dos metais para organismos de água doce. foram realizadas buscas em diferentes bases de dados eletrônicas, e a seleção dos artigos teve como critérios de inclusão: concordância com a questão da revisão sistemática, publicação em inglês, espanhol e em português entre 1960 e 2020 e emprego de metodologias padronizadas. incluíram-se 43 artigos, que foram classificados com relação ao ano e país de publicação, organismos-teste e metais estudados, temperaturas testadas e efeitos observados. em 80% dos estudos analisados, o aumento da temperatura foi responsável por elevar a toxicidade dos metais para os organismos aquáticos. as temperaturas estudadas contemplam o aumento previsto pelo painel intergovernamental de mudanças climáticas no fim do século 21. o brasil destaca-se entre os países com maior número de pesquisas nesta área, embora seja necessário o aumento dos estudos em regiões de clima tropical. com base na revisão bibliográfica, constatou-se que os metais mais estudados foram o cobre e o cádmio, e os organismos-teste mais utilizados nas pesquisas foram os peixes. as informações obtidas com estudos ecotoxicológicos são essenciais para a previsão dos efeitos e a prevenção dos riscos associados à contaminação por metais dos ecossistemas aquáticos mediante as mudanças climáticas. palavras-chave: ecotoxicologia; mudanças climáticas; microalgas; zooplâncton; peixes. effect of a temperature rise on metal toxicity for the aquatic biota: a systematic review efeito da elevação da temperatura sobre a toxicidade de metais para a biota aquática: uma revisão sistemática carla juliana nin1 , suzelei rodgher1 1institute of science and technology, universidade estadual paulista “júlio de mesquita filho” – são josé dos campos (sp), brazil. correspondence address: suzelei rodgher – rodovia presidente dutra, km 137,8 – eugênio de melo – cep: 12247-004 – são josé dos campos (sp), brazil. e-mail: suzelei.rodgher@unesp.br conflicts of interest: the authors declare that there are no conflicts of interest. funding: none. received on: 12/15/2020. accepted on: 08/14/2021. https://doi.org/10.5327/z217694781010 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. http://orcid.org/0000-0002-1959-1299 http://orcid.org/0000-0001-6634-8892 mailto:suzelei.rodgher@unesp.br https://doi.org/10.5327/z217694781010 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ effect of a temperature rise on metal toxicity for the aquatic biota: a systematic review 711 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 710-720 issn 2176-9478 introduction one important variable to be considered in aquatic ecosystems is the temperature, due to its importance in maintaining the species and the metabolism of the aquatic systems (esteves, 2011). climate change, deforestation of the riparian forest, the construction of reservoirs, canalization of aquatic bodies, and the disposal of hot water used in the refrigeration processes of refineries, steel mills, and thermoelectric plants are related to the temperature rise of aquatic systems (qiu, 2012; raptis et al., 2016). the aquatic ecosystem biota is especially vulnerable to temperature variations since most of the species are ectothermic, that is, their body temperatures change with alterations in the environmental temperature (hochachka and somero, 2002) and temperature rises are associated with alterations in the distribution and a decline in the diversity of phytoplankton (lenard et  al., 2019), zooplankton (adamczuk, 2016), and fish (herrera-r et al., 2020) in freshwater systems. temperature rises and the entrance of pollutants are considered stressors that affect the occurrence of species in the ecosystems (noyes and lema, 2015; gill et  al., 2020). according to the fifth report of the intergovernmental panel for climate change (ipcc, 2014), the temperature rise could remain below 2°c in 2100 in a scenario of low greenhouse gas release, with the highest predicted increase being above 2°c in 2037 and more than 4.8°c in 2100 in a scenario of elevated gas emission. freshwater ecosystems are particularly more sensitive to climate change due to the temperature rise and changes in the precipitation patterns and water flow (da silva et al., 2020). an understanding of the consequences of releasing and dispersing pollutants in aquatic ecosystems is one of the challenges of aquatic ecotoxicology. aquatic ecotoxicology is the study of the effects of toxic chemical substances on representative organisms of aquatic ecosystems (hoffman et al., 2003). aquatic organisms belonging to different trophic levels are used to evaluate the potential toxicity of environmental samples, effluents, and chemical substances. toxicity tests should be carried out with species belonging to different trophic levels to cover the natural variability in sensitivity among the species (zagatto and bertoletti, 2006). the diverse contaminants released into aquatic ecosystems metals are of special concern due to their persistence, bioaccumulation, and toxicity, demanding particular attention from the human and environmental health points of view (ali et al., 2019). in aquatic ecosystems, metallic ions come from natural sources such as the weathering of rocks and soils, volcanic eruptions, and anthropogenic sources such as untreated industrial and domestic effluents, mining residues, the application of agricultural pesticides to crops, and rainfall in places with atmospheric pollution (esteves, 2011; amoatey and baawain, 2019). the aquatic biota is subject to a combination of stress agents. in this context, some studies have revealed that a temperature rise can increase the toxicity of some metals in freshwater organisms. in  a study concerning the effects of high temperatures and exposure to copper on the microalgae scenedesmus quadricauda, yong et  al. (2018) determined that the combination of these factors caused significant disturbances in the metabolism of the microalgae. bae et al. (2016) also showed that a temperature rise of the water was responsible for increasing the toxicity of copper for the microcrustacean daphnia magna. the same tendency was observed by park et al. (2020) for the fish species danio rerio, in a study aimed at determining any physiological damage in fish exposed to the metal lead and to high temperatures. according to val et al. (2016), the interactions between metals, temperature, and organisms are too complex to predict the effects on the aquatic biota, since a temperature rise also stimulates detoxification processes and the excretion of certain metals by the individuals, reducing the toxicity of the metal ions. various reviews concerning different aspects of temperature rises in freshwater ecosystems due to climate change and thermal pollution (release of hot effluents from thermoelectric and hydroelectric factories) and their effects on hydrology, biogeochemistry (xu et al., 2019; copetti and salerno, 2020), biological diversity (madden et  al., 2013; o’briain, 2019), and the risks associated with human diseases (ahmed et al., 2020) have been reported in the literature. within this context, one of the important effects, as yet little studied, is the change in action of metals with a temperature rise, on aquatic organisms belonging to the different trophic levels. metals are one of the stressors that affect aquatic ecosystems, and as the climate changes occur, it becomes necessary to understand the combined effect of the thermal and chemical stresses on the biota of these environments (radinger et al., 2016). there are no studies that compare and discuss the combined effect of temperature rise and the presence of metals for representative species of freshwater ecosystems. from this perspective, systematic reviews make it possible to reunite and discuss the scientific evidence concerning the combined action of physical (temperature) and chemical (metal) stressors on the aquatic biota. based on the above, the goal of this study was to carry out a systematic review of the effects of a temperature rise on the toxicity of metals for freshwater organisms. the hypothesis presented was that a rise in temperature influences the toxicity of metals for aquatic organisms. in addition, some gaps in the literature were highlighted and recommendations made concerning new directions for future studies. papers discussing studies concerning this theme are certainly important for students, professors, and researchers in environmental sciences. methodology the steps of a systematic review contemplate the limits of the question (question formulated containing the description of the theme), search for evidence (identify the databases to be examined), review and selection of papers, and the checking of the methodological quality of the research and description of the results (sampaio and mancini, 2007). in this present survey, the guiding question was, what is the effect of a temperature rise on metal toxicity for the aquatic biota? scientific articles available in the databases scielo, science direct, web of nin c.j. & rodgher s. 712 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 710-720 issn 2176-9478 science, and the google academic search system were used, as well as a search among the references of the selected articles. articles published in english, spanish, and portuguese between 1960 and 2020 were analyzed. this period was chosen because the standardization of ecotoxicological research methodologies dates from the sixties (zagatto and bertoletti, 2006). the following descriptors were used: “systematic review and toxicity and temperature,” “toxicity and algae and temperature,” “toxicity and zooplankton and temperature,” “toxicity and fish and temperature,” and “toxicity and climate change and metal.” for the search according to the metals, the following descriptors were used: “toxicity and metal and temperature,” and this structure was used for the search for the remaining metals of the periodic table. during the selection of the studies, the articles were evaluated independently by two researchers, one being an undergraduate student in environmental engineering and the other a researcher in the same area, following the inclusion and exclusion criteria. an analysis of the titles and abstracts identified in the initial search was carried out. when the title and abstract were not explicative, the entire articles were analyzed. divergencies were discussed. the inclusion and exclusion criteria were according to martins and carmo junior (2018) and include: • the question guiding the review (in agreement with the review question) and studies considering the effect of the exposure of freshwater organisms to metals at different temperatures were included. studies concerning saltwater and land organisms were excluded as well as those that did not analyze the metal toxicity and articles already reviewed that were reselected during the search; • search period defined (60 years); • use of standardized methods and methodological criteria (described in articles, books, protocols, and research norms in the ecotoxicology area) according to standardization agencies such as american society for testing and materials (astm), associação brasileira de normas técnicas (abnt), environment canada, organisation for economic co-operation and development (oecd), international organization for standardization (iso), standard methods (apha), and the u.s. environment protection agency (usepa). for the data analysis, the studies were separated in blocks distributed according to the publication year, country, and results encountered. tables and graphs were also elaborated to analyze the number of publications per year, the articles published per country, and the effects observed on the test-species due to the combined exposure to high temperatures and metals. results after carrying out the literature review in the databases, 218 articles were found as from the descriptors used. the abstracts were then read, and after applying the exclusion and inclusion criteria, 43 articles were selected. tables 1, 2 and 3 present the studies selected after the literature reviews for microalgae, zooplankton, and fish, respectively, and their descriptions per author, year, country, test-organism, metal, temperature tested, and effect were observed. based on the review carried out, 4 studies were published before 2000, 12 between 2000 and 2009, and 27 as from 2010 (figure 1). as shown in figure 2, the articles were published in 19 different countries and most of the studies found in this review were published in belgium (6), brazil (6), the usa (4), and france (4). with respect to the distribution of studies per continent, europe published the largest number of articles (17) on the subject, followed table 1 – studies with microalgae test-organisms and principal characteristics. authors year country species metal t (°c) tested effect observed oukarroum et al. 2012 canada chlorella vulgaris cu 24, 28, and 31 decrease in emission of fluorescence by chlorophyll with 3°c rise in the presence of cu lambert et al. 2016 france peripheral community cu 8, 13, 18, and 23 decrease in metal toxicity with rise from 8°c to 23°c val et al. 2016 spain peripheral community hg 17, 19, and 22 increase in toxicity with 5°c temperature rise morin et al. 2017 france diatomaceous species cu 8, 13, 18, and 23 for some species, metal toxicity increased at 23°c lambert et al. 2017 france peripheral community cu 18 and 28 cu inhibited photosynthesis with temperature rise yong et al. 2018 malaysia scenedesmus quadricauda cu 25 and 35 cell density increased with temperature rise silva et al. 2018 portugal raphidocelis subcapitata cu 15, 20, and 25 algal growth inhibited by metal at temperatures of 20°c and 25°c effect of a temperature rise on metal toxicity for the aquatic biota: a systematic review 713 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 710-720 issn 2176-9478 by north america (8). no studies were found concerning this question in oceania. of the test-species employed in the studies, fish were the most used (21), followed by zooplankton (15) and microalgae (7). of the zooplankton species used, the microcrustacean d. magna was the most used, corresponding to 64% of the studies carried out with cladocerans. of the 55 species studied, 33 were from temperate regions and 22 from tropical regions, a result compatible with the numbers of studies carried out in these regions, since 53.8% of the studies were carried out in europe and north america. most of the species of tropical origin studied were fish, where 18 species of tropical origin were included. nine metals were studied in the articles analyzed: aluminum, arsenic, cadmium, lead, copper, chromium, mercury, nickel, and zinc. of these, the elements most frequently studied were copper (20 articles) and cadmium (15 articles). another aspect considered referred to acclimatation of the test-organisms to the temperatures tested before starting the toxicity. of the 43 studies analyzed, 20 carried out acclimatation, corresponding to table 2 – studies with zooplankton test-organisms and principal characteristics. authors year country species metal t (°c) tested effect observed stuhlbacher et al. 1993 uk daphnia magna cd 3, 10, 20, 25, and 30 increase in cd toxicity with 10°c rise heugens et al. 2003 holland d. magna cd 10, 13, 16, 20, 26, 29, 32, and 35 increase in metal toxicity with 3°c rise tsui and wang 2004 china d. magna hg 14, 19 and 24 hg elimination by organism not influenced by temperature gama-flores et al. 2005 mexico brachionus rotundiformis cu 20 and 25 species growth inhibited by temperature rise when exposed to cu boeckman and bidwell 2006 usa daphnia pulex, and diaptomus clavipes cu 10, 20, and 30 d. clavipes: greatest toxicity at 30°c. d. pulex: least toxicity at 20°c heugens et al. 2006 holland d. magna cd 10, 20, and 26 cd reduces reproduction of cladoceran at 20°c and 26°c nandini et al. 2007 mexico moina macrocopa cu and zn 22 and 27 °c adverse effects on organism due to metal exposure and temperature rise martínez-jerónimo et al. 2008 mexico daphnia exilis cr 20 and 25 increase in toxic effect of metal with 5°c rise ferreira et al. 2010 portugal d. magna ni 4, 12, 20, 25, and 30 greatest ni toxicity for species at 25°c and 30°c messiaen et al. 2010 belgium d. magna cd 20 and 24 reduction in birth rate with temperature rise and presence of cd gama-flores et al. 2014 mexico brachionus calyciflorus cd 20, 25, and 30 metal reduced mean survival time of organism with 5°c rise bae et al. 2016 south korea d. magna cu 20 and 25 increase in toxicity with temperature rise pereira et al. 2017 belgium d. magna cu, ni, and zn 15, 20, and 25 decrease in ni toxicity with temperature rise from 15°c to 25°c. decrease in cu and zn toxicity with temperature rise from 15 °c to 20 °c pereira et al. 2019 belgium d. magna ni 15, 19, and 25 decreases in assimilation and elimination rates for ni with rise from 19°c to 25°c. both rates showed similar values at 15 °c and 19 °c van ginneken et al. 2019 belgium asellus aquaticus cd, cu, and pb 15 and 20 increase in mortality rate for metal exposure with temperature rise. greatest mortality for cd and pb exposure at 20 °c nin c.j. & rodgher s. 714 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 710-720 issn 2176-9478 table 3 – studies with fish test-organisms and principal characteristics. authors year country species metal t (°c) tested effect observed rehwoldt et al. 1972 usa cyprinus carpio, fundulus diaphanus and lepomis gibbosus cd, cu, cr, hg, ni and zn 15 and 28 increase in hg toxicity to species with temperature rise. temperature did not influence on toxicity of cd, cu, cr, ni and zn to fishes hilmy et al. 1987 egypt tilapia zilli and clarias lazera zn 9.3, 15.3, 18.5 and 25 increase in zn toxicity to species with temperature rise to 25 °c nussey et al. 1996 south africa oreochromis mossambicus cu 19 and 29 increase in cu toxicity with temperature rise hallare et al. 2005 germany danio rerio cd 21, 26 and 33 cd toxicity increased with temperature rise from 21°c to 33°c perschbacher 2005 usa ictalurus punctatus cu 21, 23, 25 and 27 decrease in mortality with temperature rise of 2°c kumar and gupta 2006 india catla catla, cirrhinus mirigala and labeo rohita hg 16 and 35 increase in hg toxicity with temperature rise for the three species carvalho and fernandes 2006 brazil prochilodus scrofa cu 20 and 30 rise in water temperature does not influence copper toxicity salazar-lugo et al. 2009 venezuela colossoma macropomum cd 25 and 30 cd reduces blood cells at high temperature sassi et al. 2010 tunisia gambusia affinis cd 24 and 32 cd reduces body size of species with temperature rise vergauwen et al. 2013 belgium d. rerio cd 12, 18, 26 and 34 increase in mortality rate at 18°c, 26 °c and 34°c abdel-tawwab and wafeek 2014 egypt oreochromis niloticus cd 20, 24, 28 and 32 the survival rate was the same at temperatures of 20°c and 24°c, greater at 28°c and smaller at 32°c braz-mota et al. 2017 brazil hoplosternum littorale cu 28 and 34 metal reduced species survival with temperature rise abdel-tawwab and wafeek 2017 egypt o. niloticus cd 20, 24, 28 and 32 decrease in cd toxicity from 20°c to 28°c & increase in toxicity from 28°c to 32°c philippe et al. 2018 belgium nothobranchiusfurzeri cd 24 and 28 reduction in body size & delay in female maturation with temperature rise kumar et al. 2019 india pangasianodon hypophthalmus as 25 and 34 increase in toxicity with temperature rise hani et al. 2019 france gasterosteus aculeatus cd 16 and 21 decrease in survival & in the number of embryos with temperature rise merçon et al. 2019 brazil geophagus brasiliensis pb 25 and 28 decrease in pb concentration in tissues with temperature rise zebral et al. 2019 brazil poecilia vivipara cu 22 and 28 increase in cu concentration in liver & reduction in antioxidant capacity with temperature rise pinheiro et al. 2019 brazil astyanax altiparanae al 20, 25 and 30 increase in al concentration in tissues with temperature rise from 25 to 30°c zebral et al. 2020 brazil p. vivipara cu 22 and 28 inhibition of metabolism due to temperature rise and increase in cu park et al. 2020 south korea d. rerio pb 26 and 34 pb reduced species survival with temperature rise effect of a temperature rise on metal toxicity for the aquatic biota: a systematic review 715 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 710-720 issn 2176-9478 table 4 – effect observed (in percent articles) on the test-organisms with temperature rise. effect observed microalgae zooplankton fish increase in toxicity 71.4 86.7 77.3 decrease in toxicity 28.6 6.6 13.6 decrease followed by increase – – 4.5 no variation – 6.7 4.6 figure 1 – number of articles published per year. figure 2 – number of articles published per country. 45.45% of the articles. the proportion of studies which acclimatized the organisms decreased as the years went by, being 60% before 2000, 50% between 2000 and 2010, and 40.74% as from 2010. based on the literature review carried out, the influence of temperature on metal toxicity for the test-organisms was studied (table  4). for  all the groups of organisms, the main effect observed was an increase in toxicity of the metals analyzed with rise in temperature—71.4% of the articles used microalgae, 86.7% zooplankton, and 77.3% fish. of the studies carried out with zooplankton and fish, 6.7 and 4.6%, respectively, showed no variation in the toxicity of the metal analyzed with rise in temperature. in addition, 4.5% of the studies with fish first observed a decrease followed by an increase in metal toxicity with temperature rise. for the groups of microalgae and zooplankton studied, effects on metal toxicity were observed as from a rise of 2°c. however, for most of the studies carried out with these organisms, a variation in metal nin c.j. & rodgher s. 716 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 710-720 issn 2176-9478 toxicity was only observed with a temperature rise of 5°c. with respect to the studies with fish, differences in metal toxicity occurred as from a temperature rise of 4°c, and the main variation in temperature studied was between 5 and 7°c. discussion in this systematic review, a comparative analysis was carried out between the studies which analyzed the effects of temperature rises on metal toxicity for different groups of aquatic organisms. the present investigation provided evidence that in 80% of the studies analyzed, a temperature rise was responsible for increasing the toxicity of metals for the aquatic organisms studied. the data published in this review also indicated an increase over the past few decades in the number of research projects concerning the effects of temperature rises on metal toxicity for aquatic organisms. this increasing concern of the scientific community in understanding the combined effect of temperature rises of the water and aquatic contaminants occurred due to some studies and forecasts showing that thermal pollution and climate changes are threats to biodiversity (cardoso-mohedano et al., 2015; gill et al., 2020). the current rise in the water temperature already exceeds the capacity of some species to adapt, causing changes in the structure and functions of aquatic ecosystems (schiedek et al., 2007; pound et al., 2021). despite the increase in number of articles published over the past few decades concerning the influence of temperature on the action of metals, there are still some questions that need to be approached concerning the countries where the studies were developed, the test-organisms employed, and the metals studied. the present survey demonstrated that most of the scientific investigations were carried out by research institutions in countries with temperate climates, as compared to the amount produced in countries with tropical climates. thus, research on the potential effects of contaminants on the biota have concentrated on species and test conditions representative of temperate regions (daam et  al., 2020). of the south american countries, brazil had the largest number of articles published on this theme. the absence of studies in oceania and the scarcity of studies in africa and south america revealed the need to amplify investment in the ecotoxicology area in regions with tropical climates, since species from regions with different climatic characteristics do not react in the same way to temperature rises or a combination of this factor with exposure to metals (graham and harrod, 2009). for this reason, the use of results obtained for temperate region species to predict risks for the tropical fish biota should be done with caution. the use of native species can provide more realistic results concerning the toxicity of chemical agents, since they reflect local environmental conditions (harmon et al., 2003; raymundo et al., 2019). with respect to the groups of organisms tested, it is important to note the scarcity of studies on microalgae. these organisms are the base of the food chain in aquatic ecosystems, and toxic effects in their communities can influence the upper trophic levels (wetzel, 2001). on the other hand, fish were the test-organisms most studied in the theme of this review. there is adequate knowledge for some fish species and their cultivation presents a low level of difficulty, showing ecological and commercial importance (zagatto and bertoletti, 2006; esteves, 2011). nevertheless, the toxic effects of metals associated with thermal stress should be evaluated in species from different trophic levels, due to variation in sensitivity to the contaminants (hoffman et al., 2003) and in the thermal tolerance limits (silva et  al., 2020) existent among the organisms, and also the accumulation of metals via the trophic chain (deforest and meyer, 2015). hence, studies with microalgae must be amplified and the species used within each group of test-organism diversified. the literature survey indicated a predominance of studies on the metals copper and cadmium and the absence of research on other metals. copper, an essential micronutrient for the organisms in determined concentrations, was the metal most used in research with the three groups of test-organisms evaluated. cadmium, differently from copper, has no known metabolic function and is toxic even in low concentrations. both metals reached the water bodies via the discharge of industrial effluents and by way of mining residues (vardhan et  al., 2019). the fact that these metals were the most used in the research projects found in this review can be explained by the great number of studies concerning these elements already existent, making data collection, comparative analysis, and a discussion based on already published articles much easier. based on the finding of the present survey, the authors consider it necessary to amplify investigations concerning the effect of temperature rises on the action of other metals, for example, aluminum, chromium, lead, iron, manganese, and nickel. these metals come from mining, electroplating, civil construction, tanneries, and the production of pigments, batteries, metal alloys, and agrochemicals and can enter aquatic systems via direct or indirect ways (azevedo and chasin, 2003). the research projects analyzed reported the effects on metal toxicity as from 3°c temperature rises for microalgae and zooplankton, and as from 4°c rises for fish, in experiments carried out in laboratories. therefore, the temperature ranges studied contemplated the temperature rises predicted by the ipcc (2014) at the end of the 21st century. in ecotoxicological studies carried out under laboratory conditions, the test-species are exposed to the chemical agents at the standard temperature, within the temperature range considered adequate for the organisms (zagatto and bertoletti, 2006). the evident impact of temperature rises on the toxicity of chemicals, as revealed by the present systematic review, emphasizes the need for the standard protocols in the area to consider standard temperatures and those to be registered under natural conditions. with respect to acclimatation of the species to the temperatures, in recent years, the number of research projects with acclimatized organisms for toxicity studies has decreased. acclimatation is necessary to guarantee that the toxic effects observed in the experiments are a consequence of the metal toxicity at high temperature, without the occurrence effect of a temperature rise on metal toxicity for the aquatic biota: a systematic review 717 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 710-720 issn 2176-9478 of thermal shock by the individual. the acclimatation potential of organisms is an aspect of global climate changes that should be considered in the studies (delorenzo, 2015). according to silva et al. (2020), acclimatation can collaborate to a better understanding of the strategies used by organisms to deal with environmental changes, considering their capacity to adapt to unfavorable environmental conditions. it is, therefore, fundamental that future research considers the acclimatation of the organisms, guaranteeing that the results obtained are more representative. the present review also indicated adverse effects on the test-species due to temperature rises in the medium and their association with an intensification of the toxicity of the metals. for microalgae, the increase in metal toxicity with temperature rise was due to a decrease in photosynthetic efficiency (oukarroum et  al., 2012) and to growth inhibition due to metabolic changes and in the levels of amino acids, fatty acids, and sugars (yong et al., 2018). for zooplankton, it was observed that the increase in toxicity due to a temperature rise was due to a greater accumulation of metal, protein denaturation, and a destabilization of homeostasis, with a reduction in reproduction and survival (lannig et al., 2006). for fish, the increase in metal toxicity due to the temperature rise was due to an accumulation of metal in different body tissues and a reduction in the metabolism and antioxidant capacity of the organisms to deal with the metal toxicity (pinheiro et al., 2019; zebral et al., 2019). in consequence, the heartbeat was reduced, bad body formation and reproductive damage occurred, and the fish mortality rates were high (park et al., 2020). thus, considering the toxic effects registered in important representatives of the biota of aquatic systems, the loss of the ecosystem services they offer is likely to occur under possible climate change scenarios in metal-containing environments. considering that the duration and intensity of heat waves will probably increase in coming decades as a function of climate change, this increases the concern with the potential effects of a simultaneous temperature rise and pollution of aquatic environments and emphasizes the need for wider environmental monitoring to better forecast the impacts on the biota (jacquin et al., 2019). thus, an adequate protection of the biodiversity depends on the advance of research concerning the sensitivity of aquatic organisms to different pollutants (metals, agrochemicals, nanoparticles, for example) under current climatic conditions and under those projected for the future, and of the population’s ability to understand the possible effects of changes to the ecosystems when faced with this scenario. conclusions there is evidence that temperature rises can increase or decrease the effects of metals on aquatic organisms and can also show no influence on these contaminants. this systematic review showed that according to most of the studies concerning the effects of metals with temperature rises, there was an increase in toxicity for microalgae, zooplankton, and fish species. in addition, an increase in interest concerning this theme within the scientific community was found, possibly due to the increase in importance given to questions of climate change and to the increase in research institutions and the training of human resources. despite the increase in publications in recent decades, there is a need to amplify the number of metals and organisms analyzed. attention should be given to the diversification of the test-organisms studied, principally among the bacterioplankton, phytoplankton, and zooplankton species. it is important to acclimatize the individuals, such that the laboratory conditions represent the stress factors found in the natural environment in the most realistic manner. there is also a need for research that improves the understanding of the effects of temperature on the toxicity of other aquatic contaminants. considering the temperature rise predicted for future decades due to climate change, an advance in research concerning the effects of temperature rises associated with chemical stressors on aquatic biodiversity is primordial, especially in tropical regions. ecotoxicological analyses are of great importance in forecasting and preventing threats associated with the contamination of water bodies by toxic agents within the scenario of climate change. contribution of authors: nin, c.j: conceptualization, methodology, formal analysis, writing – original draft. rodgher, s: conceptualization, supervision, writing – original draft, writing – review & editing. references abdel-tawwab, m.; wafeek, m., 2014. influence of water temperature and waterborne cadmium toxicity on growth performance and metallothionein–cadmium distribution in different organs of nile tilapia, oreochromis niloticus (l.). journal of thermal biology, v. 45, 157-162. https://doi.org/10.1016/j.jtherbio.2014.09.002. abdel-tawwab, m.; wafeek, m., 2017. fluctuations in water temperature affected waterborne cadmium toxicity: hematology, anaerobic glucose pathway, and oxidative 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the soil, allowing them to provide different ecosystem services. thus, the purpose of this work was to select green manures to compose multifunctional agroecosystems that provide ecosystem services in a semi-arid environment through the addition of biomass, c and n, and nutrient cycling. thus, 29 treatments were evaluated in two cultivation cycles, using 14 species of legumes, oilseeds and grasses, distributed in single and intercropped crops. the green manures were cut at 70 days after sowing, and samples of the shoot and root parts were collected, with the production of fresh and dry biomass and the n, p, k, ca, mg and s levels being evaluated. c and biomass from rhizodeposition were also estimated. from these data, the accumulation of nutrients in the shoot and root biomass was calculated. data were compared using descriptive and multivariate statistics. there is a positive relationship between the growing number of species used in consortium and the greater production of shoot and root biomass, favoring the increase in the capacity of the agroecosystem to provide provision and regulation services, with the latter being associated with climate change mitigation measures, highlighting the importance of biodiversity. keywords: conservationist management; agroecosystems; ecological services. r e s u m o a adubação verde é uma técnica de manejo do solo que proporciona diversos benefícios aos agroecossistemas, melhorando a qualidade química, física e biológica do solo e permitindo que eles forneçam diferentes serviços ecossistêmicos. assim, o objetivo do trabalho foi selecionar adubos verdes para compor agroecossistemas multifuncionais que prestem serviços ecossistêmicos em ambiente semiárido, por meio da adição de biomassa, c e n e da ciclagem de nutrientes. para isso, foram avaliados, em dois ciclos de cultivo, 29 tratamentos utilizandose 14 espécies de leguminosas, oleaginosas e gramíneas, distribuídas em cultivos solteiros e consorciados. setenta dias após a semeadura, os adubos verdes foram cortados e coletaram-se amostras das partes aérea e radicular, nas quais foram avaliadas a produção de biomassa fresca e seca e os teores de n, p, k, ca, mg e s. os teores de c e a biomassa proveniente de rizodeposição foram estimados. com esses dados, foram calculados os acúmulos dos nutrientes na biomassa aérea e radicular. os dados foram comparados por meio de estatística descritiva e multivariada. existe uma relação positiva entre o número crescente de espécies utilizadas em consórcio e a maior produção de biomassa aérea e radicular, favorecendo o aumento da capacidade do agroecossistema na prestação de serviços de provisão e de regulação, este último associado às medidas de mitigação das mudanças climáticas, o que evidencia a importância da biodiversidade. palavras-chave: manejo conservacionista; agroecossistemas; serviços ecológicos. selection of green manures to provide ecosystem services in a semi-arid environment seleção de adubos verdes para a prestação de serviços ecossistêmicos em ambiente semiárido tarcísio rocha vicente de deus1 , vanderlise giongo2 , alessandra monteiro salviano2 , mônica da silva santana3 , vanêssa coelho da silva1 , tatiane cezario dos santos1 1universidade de pernambuco – petrolina (pe), brazil. 2empresa brasileira de pesquisa agropecuária – petrolina (pe), brazil. 3universidade federal do ceará – fortaleza (ce), brazil. correspondence address: vanderlise giongo – embrapa semiárido – br 428, km 152 – zona rural – cep: 56302-970 – petrolina (pe), brazil. e-mail: vanderlise.giongo@embrapa.br conflicts of interest: the authors declare that there are no conflicts of interest. funding: seg project no. 02.14.16.004.00.00 plant, soil, water and nutrients management for sustainability in the melon and watermelon crop in semi-arid regions. received on: 12/11/2021. accepted on: 06/15/2022. https://doi.org/10.5327/z2176-94781268 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. https://orcid.org/0000-0002-2860-4688 https://orcid.org/0000-0003-0608-4789 https://orcid.org/0000-0003-3503-6655 https://orcid.org/0000-0002-2477-5762 https://orcid.org/0000-0001-9314-3534 https://orcid.org/0000-0002-9407-8233 mailto:vanderlise.giongo@embrapa.br https://doi.org/10.5327/z2176-94781268 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ deus, t. r. v. et al. 410 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 409-421 issn 2176-9478 introduction ecosystem services are benefits from nature which have directly and indirectly been exploited by man for our own well-being (boyd and banzhaf, 2007). the historical process of land use and occupation was and still is marked by extractive exploitation of natural resources, with emphasis on agricultural activities (montalvao, 2021). the continuous exploitation of resources in the form of natural capital tends to affect the provision of ecosystem services, which is evidenced by changes in the quality and quantity of available natural resources. the replacement of native vegetation by the introduction of agricultural production systems presents itself as one of the main forms of change in land use. in turn, these changes tend to increase the rate of soil organic matter (som) decomposition, partially contributing to a reduction in the quality of the physical, chemical and biological properties of the soil, which negatively influences the ecosystem services utilized by man (caride et al., 2012; costa et  al., 2013). this allows us to affirm that soil degradation, whether resulting from changes in land use or inadequate management of agricultural crops, has compromised the provision of ecosystem services (ferraz et al., 2019; chaves et al., 2021). in this context, implementing environmental technologies in the form of low-cost actions that provide benefits to humans and directly or indirectly promote the recovery of ecosystem functions is of fundamental importance, being presented as functional alternatives for environmental sustainability. among such actions and technologies available, the use of green manures, cultivated in consortium or in succession, has been a management strategy used in different agricultural crops which contributes to nutrient cycling and the establishment of new agroecosystems (brandão, 2016; lerner and ferreira, 2016). such  strategies can bring benefits to commercial crops, being of great importance for the balance of agroecosystems, as it contributes to improve and maintain chemical, physical and biological aspects of the soil (freitas, 2018). these technologies can help provide important ecosystem services through the soil, such as provision (food supply, water supply or addition of organic matter to the soil); regulation (erosion control, climate regulation); support (soil formation, nutrient cycling); and/or even cultural (ecotourism and education with ecological training). when integrated into production systems, green manures promote nutrient cycling, biological nitrogen fixation (bnf) and carbon (c) sequestration, among other benefits promoted by the input of shoot and root biomass of plants, including contributing to rhizodeposition (giongo et al., 2016b; giongo et al., 2020). green manure can be promoted through cultivating single species or in different mixtures of plant species, with leguminous and grass species being the most used (giongo et al., 2021). in addition, green manures can be sown directly in consortium with commercial production, or in succession. regardless of the system adopted, it is necessary to know the crop cycle and its edaphoclimatic requirements and interactions so that it is possible to guarantee good biomass production and nutrient cycling, aiming at greater efficiency in the provision of ecosystem services. in this sense, the purpose of this work was to select green manures to compose multifunctional agroecosystems that provide ecosystem services in a semi-arid environment through the addition of biomass, c and n, and the cycling of nutrients. material and methods the experiment was carried out in the experimental field of bebedouro of the brazilian agricultural research corporation — embrapa semi-arid region (9º08’s, 40º18’w, 365.5 m altitude). the soil of the area is classified as plintosolic eutrophic yellow argissol (cunha et al., 2010). the climate classification of the region is bswh’ according to the köppen classification system, with annual average temperatures between 27 and 28°c during the first cycle and 25.5 and 6.5°c during the second experimentation cycle, according to data from embrapa semi-arid meteorological station. a total of 14 plant species were selected, being 8 legumes, 3 grasses and 3 oilseeds. the legumes were: calopogonium (calopogonium mucunoide desv.), black velvet bean (stizolobium aterrimum piper & tracy), gray velvet bean (mucuna cochinchinensis (lour.) a.chev.), jack bean (canavalia ensiformis l.), rattlebox (crotalaria spectabilis roth), sunn hemp (crotalaria juncea l.), lablab bean (dolichos lablab l.), and pigeon pea (cajanus cajan (l.). the grass species were: pearl millet (pennisetum americanum l.), corn (zea mays l.), and sorghum (sorghum vulgare pers.). the oilseed species were: sunflower (helianthus annuus l.), castor bean (ricinus communis l.) and sesame (sesamum indicum l.). the treatments consisted of monocultures and in different groups (table 1). according to the established levels of complexity, the species were grouped according to the characteristics of grasses (gra), legumes (leg) and oilseeds (os). thus, combinations were made to analyze the behavior of these species in groups. the experimental design was randomized blocks with three replications, with 29 treatments (table 1). each experimental plot consisted of 4 m² and 5 planting rows, while each block (replication) was 20 m long × 6 m wide, with 3 m spacing between blocks (figure 1). the amount of seeds in intercropped crops was determined according to the recommendations made by finney and kaye (2017), and expressed in number of seeds per linear meter (table 2) and weight of seeds per species (table 3), adapting them to the climatic conditions prevailing in the region, also considering the experience and knowledge of specialists and local producers in the respective treatments. the seeds were weighed and distributed in plastic bags identified with the respective treatments and planting lines, considering the information contained in tables 2 and 3. two cultivation cycles were carried out, with the first cycle in march 2019 and the second in march 2020. selection of green manures to provide ecosystem services in a semi-arid environment 411 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 409-421 issn 2176-9478 after 70 days of planting, the shoot biomass of green manures (leaves, stems, flowers) was collected in a quadrant of 1 m² in the central region of each plot. the samples were weighed, cut and homogenized. samples of the root system were also collected at depths of 0-20, 20-40 and 40-60 cm using a soil collector tube, with a height of 20 cm and 5.1 cm in diameter. next, three simple samples were collected in the planting row and three between the rows in each treatment by depth, which were homogenized to compose a composite sample. still in the field, the samples were washed with running water using a sieve (mesh 8) to remove the soil, and soon after they were submitted to a second washing in the laboratory with distilled water, then dried with a paper towel. the plant tissue samples from both the shoot and the root system were weighed and placed in an oven with forced air circulation at a temperature of 65°c for 72 hours. the dry matter contents of the samples were calculated, and then the total production of dry phytomass per hectare was estimated from these calculations. the rhizodeposition, considered as all material from the roots and not recovered by sampling, including exudates, was calculated according to bolinder et al. (2007) using the coefficient 0.65 from the root biomass. the dm samples from each treatment were ground in a willey-type mill (sieve with a mesh size of 1 mm) to determine the nitrogen (n) contents by the kjeldahl method; p by colorimetry; ca and mg by flame atomic absorption spectrophotometry; k by flame photometry; and s by turbidimetry (carmo et  al., 2000), all after digestion of the samples by a wet method with nitric-perchloric (3:1). carbon (c) was estimated based on guidelines from bolinder et al. (2007). the accumulation of nutrients in the shoots and in the root system of the treatments was calculated from the dry phytomass production and the nutrient contents in the plant tissue. the total biomass and the total accumulation of nutrients result from the sum of the values obtained from the shoot and root. table 1 – distribution of green manure species by treatment. treatment composition t1-legume – leg calopogonium cal t2-legume – leg gray velvet bean gvb t3-legume – leg black velvet bean bvb t4-legume – leg jack bean jb t5-legume – leg rattlebox – rat t6-legume – leg sunn hemp suh t7-legume – leg lablab bean lab t8-legume – leg pigeon pea pip t9-grass – gra pearl millet pm t10-grass gra corn cn t11-grass – gra sorghum sor t12-oilseed – os castor bean cb t13-oilseed – os sesame ses t14 – 1 leg + 1 gra jb + cn t15 – 1 gra + 1 os cn + cb t16 – 1 leg + 1 os jb + cb t17 – 1 leg + 1 gra + 1 os jb + cn + cb t18 – 2 leg + 1 gra + 1 os bvb + jb + sor + sf t19 – 2 leg + 2 gra + 1 os gvb + rat + sor + pm + cb t20 – 1 leg + 2 gra + 2 os pip + cn + sor + ses + sf t21 – 1 leg + 1 gra + 2 os lab + cn + cb + ses t22 – 2 leg + 2 gra + 2 os lab + cal + pm + sor + cb + sf t23 – 3 leg + 2 os gvb + cal + pip + sf + ses t24 – 3 leg + 3 gra + 3 os bvb + jb + lab + cn + sor + pm + cb + sf + ses t25 – 4 leg + 3 gra +3 os cal + bvb + jb + lab + cn + sor + pm + sf + cb + ses t26 – 5 leg + 3 gra + 3 os cal + bvb + jb + lab + pip + cn + pm + sor + cb + ses + sf t27 – 6 leg + 3 gra + 3 os cal + bvb + rat + jb + lab + pip + cn + sor + pm + sf + cb + ses t28 – 7 leg + 3 gra + 3 os cal + bvb + rat + suh + jb + lab + pip + cn + sor + pm + sf + cb + ses t29 – 8 leg + 3 gra + 3 os cal + gvb + bvb + rat + suh + jb + lab + pip + cn + sor + pm + sf + cb + ses cal: calopogonium; gvb: gray velvet bean; bvb: black velvet bean; jb: jack bean; rat: rattlebox; suh: sunn hemp; lab: lablab bean; pip: pigeon pea; pm: pearl millet; cn: corn; sor: sorghum; sf: sunflower; cb: castor bean; ses: sesame. block 1 block 2 block 3 t14 t9 t19 t13 t1 t11 t26 t16 t4 4m² t6 t4 t21 t24 t16 t19 t21 t17 t1 t17 t22 t8 t28 t20 t8 t20 t14 t24 t29 t2 t18 t3 t6 t25 t12 t9 t15 t23 t13 t11 t5 t15 t22 t18 t13 x t3 x t25 t10 t9 t12 t6 t29 t23 t16 t28 t26 t18 t27 t7 t10 t5 t8 t24 t7 t5 t17 t29 t2 t22 t27 t7 t1 t15 t20 t23 t14 x t2 t19 t11 t12 t10 t27 3 m t4 t21 t26 3 m t3 t25 t28 24 m 20 m figure 1 – schematics of the distribution of treatments in the experiment. sowing was performed manually, distributing the seeds in continuous shallow furrows. the crop was irrigated daily by a surface drip system with a flow of 4.0 l h-1, using reference evapotranspiration (eto) data. deus, t. r. v. et al. 412 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 409-421 issn 2176-9478 the data were submitted to pearson’s linear correlation analysis (p  < 0.05) and the means were presented in graphs along with the standard deviation. multivariate statistical techniques were used, such as factor analysis (fa) and cluster analysis (ca). only variables with significant factor loadings in fa were used in the ca. moreover, the euclidean distance was used as a measure of similarity between the records and the ward’s method as a grouping strategy in the ca, tracing a horizontal fenon line to determine the number of groups formed, and then observing whether there were any composition patterns or not. the groups formed by the ca were compared by means of multivariate analysis of variance using the f test. table 2 – number of seeds per species of green manure in each treatment. treat number of seeds per linear meter cal gvb bvb jb rat suh lab pip pm cn sor sf cb ses t1 52 t2 21 t3 21 t4 21 t5 52 t6 52 t7 52 t8 26 t9 52 t10 26 t11 52 t12 26 t13 52 t14 11 13 t15 13 13 t16 11 13 t17 8 8 8 t18 6 6 13 8 t19 6 11 11 11 6 t20 6 6 11 6 13 t21 13 8 8 13 t22 11 11 11 11 6 6 t23 11 6 6 6 11 t24 3 3 8 8 6 8 6 6 8 t25 6 3 3 6 6 3 6 3 3 6 t26 6 3 3 6 3 6 3 6 3 3 6 t27 6 3 3 6 6 3 6 3 6 3 3 6 t28 6 3 3 6 6 6 3 6 3 6 3 3 6 t29 6 3 3 3 6 6 6 3 6 3 6 3 3 6 total 104 36 45 75 81 64 114 50 112 95 136 73 101 127 cal: calopogonium; gvb: gray velvet bean; bvb: black velvet bean; jb: jack bean; rat: rattlebox; suh: sunn hemp; lab: lablab bean; pip: pigeon pea; pm: pearl millet; cn: corn; sor: sorghum; sf: sunflower; cb: castor bean; ses: sesame; treat: treatment. selection of green manures to provide ecosystem services in a semi-arid environment 413 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 409-421 issn 2176-9478 table 3 – seed weight by green manure species. species weight of 100 seeds (g) weight of one seed (g) sunn hemp 4.50 0.045 rattlebox 1.71 0.0171 calopogonium 1.28 0.0128 jack bean 187.00 1.87 sesame 1.00 0.01 sunflower 6.27 0.0627 pigeon pea 8.50 0.085 lablab bean 20.00 0.2 castor bean 69.08 0.6908 pearl millet 1.00 0.01 corn 30.00 0.3 gray velvet bean 84.45 0.8445 black velvet bean 84.45 0.8445 sorghum 2.50 0.025 figure 2 – shoot and root dry biomass production of different green manures in single and intercropped crops. s: shoot; c1: cycle 1 (2019); c2: cycle 2 (2020). results and discussion production of shoot and root biomass, rhizodeposition and carbon it is observed that the lowest shoot biomass productions were obtained when leguminous species in single cultivation (t1 to t8) were used as green manure (figure 2), while grass species in single cultivation (t9 to t11) showed good production of shoot biomass, being similar to some of the intercropped treatments. castor bean (t12) showed good shoot biomass production for the oilseed species, close to the grass group, while the sesame (t13) production was close to the values obtained by the legume group (figure 2). only 3 species of green manures were used in treatments t14 to t16, one from each functional group. it is observed that the use of castor bean (oilseed) in association with the jack bean (t15) and with the corn grass (t16) increased the shoot biomass production capacity of the intercropping when compared with the intercropping with jack bean and corn (t14), showing a beneficial effect on the composition. an ecosystem synergism can occur when a cropping system is formed by species with greater production potential, meaning that a coordinated effort of the different species which compose the system can result in greater biomass accumulation. treatments t17 to t29 are characterized by increased complexity related to the number of species and functional groups used (table 1) in the consortia composition. in these treatments, there is generally a benefit to consortia in the shoot biomass production, and this synergistic effect of the addition of species is smaller in treatments with the maximum number of species used (t26 to t29). it is also important to highlight that the increase in plant diversity can also reduce the net primary production capacity of the species which need to compete for space and nutrients with the others (almeida and câmara, 2011) if there is no ecosystem synergism. for example, the shoot and root biomass production of t10 and t12 (corn and castor bean in single cultivation), which are fast growing species, was higher than t17 formed by plant mixtures (jack bean, corn and castor bean), in which both castor bean and corn are component species. however, an example of a synergistic effect is t18, which, despite being composed of only 4 species (2 legumes (black velvet bean and jack beans), 1  grass (sorghum) and 1 oilseed (sunflower)), showed both higher shoot and radicular biomass production when compared to treatments with a higher degree of complexity, such as t25 to t27 (figure  2). this  advantage of the association of species in the same agricultural system can be corroborated by the study by pausch and kuziakov (2018), who concluded that grasses have a greater allocation of c in the roots, especially the perennials, contributing to greater c inputs in the soil when compared to the grasses for other annual crops, being an important group to compose the consortia of green manures. in some cases in the consortia with the largest number of species, the synergistic benefit in the increase of both the root and shoot biomass production is observed, with the development of more detailed studies on the contribution of each species being important, as well as the characterization of the root exudates and the microbial population present in the rhizosphere of these systems. in this case, just as shoot biomass presents benefits associated with the availability of om, the root system, in turn, presents characteristics which enable improvements in the structural properties of the soil, in the cycling of nutrients, and in the reduction of erosive processes (blanco-canqui et al., 2015), as well as in the c input (pausch and kuziakov, 2018). out of all the treatments, t10, composed of corn in single cultivation, showed the highest rhizodeposition, with 2.72 t ha-1 in 2019 and 3.15 t ha-1 in 2020 (figure 3). the difference in rhizodeposition in the treatments is directly related to the contribution of shoot or root biomass in the systems (bolinder et al., 2007), and this biomass production is a determining factor of its nutritional requirement (crusciol et al., 2013). deus, t. r. v. et al. 414 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 409-421 issn 2176-9478 this characteristic consequently tends to boost the production and release of exudates to the soil, intensifying the beneficial relationships to the agroecosystem. the rhizodeposition of green manures can contribute to increase the density of the microbial population in the soil, since they provide food for them. in addition, both fine roots, root hairs and compounds excreted through root activity tend to stimulate the degradation of harmful chemical compounds and have a binding effect on solid soil constituents, aggregating them (rocha et  al., 2004; monquero et  al., 2013; villarino et al., 2021). when the c accumulation between treatments is observed ( figure 4), considering that this is directly related to the contribution of shoot and root biomass (bolinder et  al., 2007), the same trend is observed, for leguminous species in single crops showed the lowest accumulations, while grasses (t9 to t11) and castor beans (t12) had similar performance to mixtures of green manures, with greater potential to add c to the soil. even though t18 (bvb + jb + sor + sf) used a smaller number of species among the treatments, it showed c accumulation in the shoot and root biomass in both crops, being 5.85 t ha-1 in 2019 and 5.15 t ha-1 in 2020, and being similar to more complex treatments, such as t22, t23, t25 and t29, for example. the carbon, initially atmospheric, can accumulate in plant cells, which will later be incorporated into the soil through biomass, thereby altering the physical, chemical and biological properties of soils (ribeiro et  al., 2011). in this sense, agroecosystems, which include cultivated green manures, influence soil recovery processes with the addition of c (blanco-canqui et  al., 2015), and their effectiveness is related to the species used (bolinder et al., 2007). nitrogen accumulation the mixture of green manures (t23) showed the highest accumulation of nitrogen in the shoot and root in the first cycle, with 136.37 kg ha-1 in 2019, followed by treatments t12 (castor beans) with 120.19 kg ha-1 in 2019 and 106.85 kg ha-1 in 2020, t15 with 117.81 kg ha-1 in 2019 and 70.61 kg ha-1 in 2020, and t16 with 110.60 kg ha-1 in 2019 and 91.43 kg ha-1 in 2020 (figure 5). figure 3 – root rhizodeposition of different green manures in single and intercropped crops. rhizo: rhizodeposition; c1: cycle 1 (2019); c2: cycle 2 (2020). figure 4 – carbon accumulation of shoot and root biomass of different green manures in single and intercropped crops. c: carbon; s: shoot; c1: cycle 1 (2019); c2: cycle 2 (2020). figure 5 – nitrogen accumulation of shoot and root biomass of different green manures in single and intercropped crops. n: nitrogen; s: shoot; c1: cycle 1 (2019); c2: cycle 2 (2020). among the single crops, castor bean (t12), an oilseed species with good capacity for extracting nutrients in deep layers (savy filho et  al., 1999) and producing biomass (favarato et  al., 2017), stood out among other species, including legumes. studies demonstrate the importance of the diversity and activity of free-living diazotrophs in the entry of n  into soils cultivated with castor bean, being important for maintaining nitrogen stocks in the soil and microbial biomass over time (mendes et  al., 2015; fracetto et  al., 2019). in addition, this species showed similar or higher n accumulation capacity than treatments with a greater number of species, including in the root system. these characteristics demonstrate that the use of castor bean can be of great importance for the supply and cycling of n in agroecosystems. macronutrient accumulation the highest accumulations of p occurred in the monocultures t11 (sorghum), t12 (castor beans) and t10 (corn), followed by the treatments composed by the highest proportions of species: t29 with 14  species and t28 with 13 species. sorghum and corn (de miranda and de miranda, 2011), as well as castor bean, were classified as highly mycorrhizal dependent species, and therefore are more efficient in the use of phosphorus. the use of these species in agroecosystems, whether in rotation or consortium, benefits other species in p accumulation. selection of green manures to provide ecosystem services in a semi-arid environment 415 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 409-421 issn 2176-9478 alves et al. (2002) also point out that the ability to acquire p from the environment and its efficient use are related to the morphological characteristics of the root system, which, as in the case of grasses, have a longer length, more volume, and thinner roots. these characteristics may justify the efficiency and accumulation of p in treatments with the presence of grasses. the t29 and t28 treatments present many species in their composition, and therefore promoted a more intense incorporation of p. the use of green manures in simultaneous cultivation systems increases p cycling, thus reducing the need for p input by fertilizers for commercial cultivation (daryanto et  al., 2018). maltais-landry and frossard (2015) add that the cultural residues of green manures can release p available to plants in the soil during the decomposition process of organic matter. in other words, the use of green manures in irrigated agroecosystems makes it possible to provide regulatory and support services to the system through the cycling of nutrients, including p (figure 6). the t15 (cn + cb), t19 (gvb + rat + sor + pm + cb) and t18 (bvb + jb + sor + sf) treatments composed by cultures of green manure mixtures, in addition to the monoculture formed by pearl millet (t9), were more efficient in accumulating k in their tissues (figure 7). it is important to point out that the high k accumulation capacity of leguminous species makes them an excellent alternative for use in multifunctional agroecosystems (teodoro et al., 2011) in view of the purpose of incorporating k into the soil system. the highest total ca accumulations were observed in the castor bean monoculture (t12) with 210.25 kg ha-1 in 2019 and 187.01 kg ha-1 in 2020, followed by the intercropping of jack beans and castor beans (t16) with 189.09 kg ha-1 in 2019 and 109.86 kg ha-1 in 2020 (figure 8). once again, castor bean stood out in terms of its ability to accumulate a nutrient, indicating that it is a species with a high capacity for nutrient cycling. the calcium present in the biomass after the decomposition and mineralization process can contribute to the flocculation of clays, and consequently to forming a greater amount of soil aggregates and its stability (sumner, 2009; sena et al., 2020). treatments formed by more than one plant species showed the highest mg accumulations in their tissues, such as t22 with 40.15 kg ha-1 in 2019 and 35.98 kg ha-1 in 2020, t15 with 39.11 kg ha-1 in 2019 and 23.44 kg ha-1 in 2020, and t18 with 36.03 kg ha-1 in 2019 and 31.54 kg ha-1 in 2020 (figure 9). the cycling of nutrients such as potassium (k), calcium (ca) and magnesium (mg) present in the shoot and root biomass of green manures is an alternative for the recovery of soil fertility, especially when cultivated in mixtures between species of grasses, legumes and oilseeds (brandão, 2016; giongo et al., 2016a). sulfur accumulation was higher in the t12 treatment (cb) with 45.59 kg ha-1 in 2019 and 40.51 kg ha-1 in 2020, t16 (jb + cb) with 38.84 kg ha-1 in 2019 and 32.14 kg ha-1 in 2020, and t23 (gvb + cal + pip + sf + ses) with 37.30 kg ha-1 in 2019 and 14.00 kg ha-1 in 2020. figure 6 – phosphorus accumulation in shoot and root biomass of different green manures in single and intercropped crops. p: phosphorus; s: shoot; c1: cycle 1 (2019); c2: cycle 2 (2020). figure 7 – potassium accumulation in shoot and root biomass of different green manures in single and intercropped crops. k: potassium; s: shoot; c1: cycle 1 (2019); c2: cycle 2 (2020). figure 8 – calcium accumulation in shoot and root biomass of different green manures in single and intercropped crops. ca: calcium; s: shoot; c1: cycle 1 (2019); c2: cycle 2 (2020). figure 9 – magnesium accumulation in shoot and root biomass of different green manures in single and intercropped crops. mg: magnesium; s: shoot; c1: cycle 1 (2019); c2: cycle 2 (2020). deus, t. r. v. et al. 416 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 409-421 issn 2176-9478 treatments 12 and 16 once again were the greatest accumulators of nutrients, having the presence of an oilseed in common. t12, composed of castor bean, also had the highest s accumulation among all evaluated treatments (figure 10). on average, regardless of the crop cycle, the accumulation of macronutrients in the shoot followed the sequence: k > ca > n > mg > s > p, while in the root system it was: ca > k > n > s > p > mg. the provision of ecosystem services can be favored by an abundance of characteristics promoted by the diversity of species, and independent of the high biomass production (finney et al., 2016; finney and kaye, 2017), the different individual characteristics or when cultivated in a mixture, indicating that there are differences in the capacities of species to provide ecosystem services. the factor loadings in the factor analysis (table 4) tend to expose the existing relationship between variables and factors, enabling identification of the variables of greater importance or weight (highlighted in bold). the variables with the greatest weight in factor 1, which explains 45.29% of the data variability, are rhizodepositions, carbon, nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, magnesium, sulfur, boron, manganese and zinc accumulated in the root system biomass; in factor 2, with 25.61% of data variability, the accumulation of carbon, nitrogen, calcium, magnesium, sulfur, copper, iron, manganese and sodium are in the shoot biomass; in factors 3 and 4, it was the accumulation of p and k in the shoot biomass, explaining 6.85 and 4.66% of data variability, respectively, corresponding to 82.41% of the total accumulated variance. such indicators show that the greatest differences between green manure compositions result from their ability to accumulate nutrients, mainly in the root system and rhizodeposition (45.29%). thus, the input capacity of c and nutrients in deeper soil layers is the main differential of the evaluated treatments. it is important to emphasize that, despite the differences between them, other factors must be taken into account when implementing an agroecosystem which uses green manures efficiently, in addition to the benefits arising from the species or mixtures of species and the objectives to be achieved by the producer, such as the availability of technical, economic and material resources needed to implement this type of technology. the availability of nutrients in the system is associated with the ability of green manures to cycle nutrients from deep soil layers (leijster et al., 2019), leaving them available in the surface layers after the decomposition processes of shoot and root biomass, thus favoring the provision of ecosystem services. the carbon present in the shoot is one of the most important services of green manures, as it guarantees a greater return of organic matter to the soil, and improvements in soil quality (garcia-franco et al., 2015), as evidenced in its physical structure. figure 10 – sulfur accumulation in shoot and root biomass of different green manures in single and intercropped crops. s: sulfur; s: shoot; c1: cycle 1 (2019); c2: cycle 2 (2020). table 4 – factor loadings in the different variables observed. variables two cycles (2019 and 2020) factor 1 factor 2 factor 3 factor 4 ro:s rati 0.64 -0.44 -0.33 -0.43 rhizo 0.98 0.10 0.10 0.03 c s 0.28 0.71 0.32 0.50 n s -0.05 0.94 -0.04 0.02 p s 0.21 0.14 0.87 0.08 k s 0.06 0.49 -0.05 0.72 ca s 0.01 0.92 -0.17 -0.12 mg s 0.18 0.86 0.20 0.32 s s 0.06 0.91 0.07 0.12 b s 0.19 0.56 0.49 -0.29 cu s 0.16 0.71 0.27 0.44 fe s 0.13 0.82 0.11 0.16 mn s 0.09 0.85 0.31 0.11 zn s 0.30 0.64 0.32 0.54 na s 0.21 0.77 -0.07 0.49 c ro 0.98 0.10 0.10 0.03 n ro 0.80 -0.15 0.02 -0.10 p ro 0.59 -0.03 -0.01 -0.63 k ro 0.93 0.05 -0.02 -0.02 ca ro 0.79 0.43 -0.22 -0.16 mg ro 0.74 0.58 -0.02 -0.06 s ro 0.94 0.13 0.08 0.04 b ro 0.77 -0.02 0.34 0.09 cu ro 0.54 0.32 0.28 0.16 fe ro 0.70 -0.01 0.33 0.14 mn ro 0.86 0.27 0.12 0.15 zn ro 0.89 0.33 0.10 -0.02 eigenvalues 12.23 6.92 1.85 1.26 total variance (%) 45.29 25.61 6.85 4.66 accumulated variance (%) 45.29 70.90 77.75 82.41 s: shoot; rati: ratio; ro: root; rhizo: rhizodeposition; c: carbon; n: nitrogen; p: phosphorus; k: potassium; ca: calcium; mg: magnesium; s: sulfur; b: boron; cu: copper; fe: iron; mn: manganese; zn: zinc; na: sodium. selection of green manures to provide ecosystem services in a semi-arid environment 417 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 409-421 issn 2176-9478 the n accumulation in both the shoot (factor 2) and in the root system (factor 1) is an extremely necessary ecosystem service, once that it directly acts on the net primary production of crops, enabling higher yields in agricultural crops (couëdel et  al., 2018). the allocation of resources by the plant and the return in biomass and nutrients through the decomposition of the roots are very important to guarantee the provision of ecosystem services (daryanto et al., 2018). next, a cluster analysis was performed based on the results obtained in the fa in order to identify groups with similar capabilities to provide ecosystem services, excluding the less important variables and grouping all the others with factor loading > 0.7 present in the two first factors, and grouping the treatments into five groups (g1, g2, g3, g4 and g5) (figure 11). the formation of these groups made it possible to identify that it is feasible to differentiate the different treatments based on the individual or collective benefits evidenced in the accumulation of biomass, c, n, rhizodeposition and other macronutrients. table 5 shows the treatments that make up each of the groups, while table 6 shows the averages of the variables for each of the groups, as well as the comparison between the groups through multivariate analysis of variance. the formation of groups between treatments occurred due to the similarities of some variables evaluated. in this sense, a multivariate analysis of variance was performed in order to verify whether there are significant differences between the groups formed, with the f test to compare the groups (table 6). all groups were statistically different and can be used depending on the characteristics presented, such as the capacity to supply biomass, c and nutrients, both by the shoot and by the root system, the needs of the producer and the availability and adaptation of the species in the region. in the comparison of the different groups formed, it was observed that the biomass and c variables presented higher average indices, in addition to being great influencers of the formations of the groups, and they still tend to have a strong influence on the physical and chemical properties of the soil (zornoza et al., 2015). the g1 group was mostly formed by treatments with green manures cultivated in consortium, but in consortia with a smaller number of species, where the presence of at least one oilseed within the treatments was observed, namely the two cycles of treatments t12, t16, t18, t21, and t22, in addition to cycle 1 of t15 and t23 (figure 11), which joined the group due to variables with similar weight for shoot biomass. this group showed greater capacity to accumulate n, c, ca, mg, s, cu, fe, mn and na from the shoot, in addition to ca and mg in the root system (table 6). this group is very important when the purpose is to produce shoot biomass for the production of litter for ground cover, and for the regulation service by the fixation of c and n in the shoot biomass. furthermore, it allows the release of nutrients in the most superficial layer of the soil. the g2 group was formed by corn and pearl millet grasses in single cultivation, and in consortium of green manures with a greater number of species in the presence of the three species of grasses, except for t19 with two. the main characteristic in the group is potassium accumulation in the shoot, making it an excellent alternative when the objective is to improve the availability of this nutrient in production systems, also benefiting the physical conditions of the soil as this element allows for a decrease in clay dispersion and improvements in soil aggregation and stability (phocharoen et al., 2018). figure 11 – grouping referring to variables with load > 0.7 of the 29 treatments of green manures cultivated in the brazilian semi-arid region. a1: cycle 1 (2019); a2: cycle 2 (2020); t: treatment; g1: group 1; g2: group 2; g3: group 3; g4: group 4; g5: group 5. a 2_ t 22 a 1_ t 22 a 2_ t 21 a 1_ t 21 a 2_ t 18 a 1_ t 18 a 1_ t 15 a 2_ t 16 a 1_ t 16 a 1_ t 23 a 2_ t 12 a 1_ t 12 a 2_ t 11 a 1_ t 11 a 2_ t 24 a 1_ t 24 a 2_ t 19 a 1_ t 19 a 1_ t 27 a 2_ t 26 a 1_ t 26 a 2_ t 9 a 1_ t 9 a 2_ t 29 a 1_ t 29 a 2_ t 28 a 1_ t 28 a 2_ t 10 a 1_ t 10 a 2_ t 6 a 1_ t 6 a 2_ t 15 a 2_ t 27 a 2_ t 20 a 1_ t 20 a 1_ t 25 a 2_ t 25 a 1_ t 13 a 2_ t 13 a 2_ t 23 a 2_ t 5 a 1_ t 5 a 2_ t 3 a 1_ t 3 a 2_ t 2 a 1_ t 2 a 2_ t 17 a 1_ t 17 a 2_ t 7 a 1_ t 7 a 2_ t 14 a 1_ t 14 a 2_ t 4 a 1_ t 4 a 2_ t 8 a 1_ t 8 a 2_ t 1 a 1_ t 1 0 10 20 30 40 50 60 70 80 e uc lid ea n d is ta nc e (% ) g1 g2 g3 g4 g5 t ree diagram t wo cycles (2019 and 2020) deus, t. r. v. et al. 418 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 409-421 issn 2176-9478 table 5 – composition of groups by treatments and species. groups treatments/cycle composition of species by treatment g1 t12c1, t12c2, t15c1, t16c1, t16c2, t18c1, t18a2, t21c1, t21c2, t22c1, t22c2, t23c1 t12 – castor bean cb t15 cn + cb t16 jb + cb t18 bvb + jb + sor + sf t21 lab + cn + cb + ses t22 lab + cal + pm + sor + cb + sf t23 gvb + cal + pip + sf + ses g2 t9c1, t9c2, t11c1, t11c2, t19c1, t19c2, t24c2, t24c2, t26c1, t26c2, t27c2 t9 – pearl millet pm t11 – sorghum sor t19 gvb + rat + sor + pm + cb t24 bvb + jb + lab + cn + sor + pm + cb + sf + ses t26 cal + bvb + jb + lab + pip + cn + pm + sor + cb + ses + sf t27 cal + bvb + rat + jb + lab + pip + cn + sor + pm + sf + cb + ses g3 t6c1, t6c2, t10c1, t10c2, t28c1, t28c2, t29c1, t29c2 t6 sunn hemp suh t10 – corn cn t28 cal + bvb + rat + suh + jb + lab + pip + cn + sor + pm + sf + cb + ses t29 cal + gvb + bvb + rat + suh + jb + lab + pip + cn + sor + pm + sf + cb + ses g4 t2c1, t2c2, t3c1, t3c2, t5c1, t5c2, t13c1, t13c2, t15c2, t20c1, t20c2, t23c2, t25c1, t25c2, t27c2 t2 – gray velvet bean gvb t3 – black velvet bean bvb t5 rattleboxrat t13 – sesame ses t15 cn + cb t20 pip + cn + sor + ses + sf t23 gvb + cal + pip + sf + ses t25 cal + bvb + jb + lab + cn + sor + pm + sf + cb + ses t27 cal + bvb + rat + jb + lab + pip + cn + sor + pm + sf + cb + ses g5 t1c1, t1c2, t4c1, t4c2, t7c1, t7c2, t8c1, t8c2, t14c1, t14c2, t17c1, t17c2 t1 – calopogonium cal t4 – jack bean jb t7 – lablab beanlab t8 – pigeon pea pip t14 jb + cn t17 jb + cn + cb t: treatment; c1: cycle 1; c2: cycle 2; g1: group 1; g2: group 2; g3: group 3; g4: group 4; g5: group 5; cal: calopogonium; gvb: gray velvet bean; bvb: black velvet bean; jb: jack bean; rat: rattlebox; suh: sunn hemp; lab: lablab bean; pip: pigeon pea; pm: pearl millet; cn: corn; sor: sorghum; sf: sunflower; cb: castor bean; ses: sesame. it is worth mentioning that, in addition to the greater potassium accumulation, this group was similar to g1 for most variables, except for n and ca accumulation in the shoot, which was lower than in g1. it is an important group to be used in irrigated production areas, with high potassium input via fertilization, especially in sandy soils, allowing the recovery of this nutrient at greater depths, making it available in more superficial layers for root absorption of crops. in turn, the t28 and t29 treatments with the highest number of intercropped species are grouped in g3, in addition to the single t6 (sunn hemp) and t10 (corn) treatments from both cycles. all treatments stood out in terms of root phytomass production, presenting the highest means of rhizodeposition and phosphorus accumulation in the shoot, and carbon, nitrogen, potassium, sulfur, boron and zinc accumulation in the root system (table 6). this group becomes very important when the intention is to improve the quality of the soil in depth, promoting biological diversity and soil aggregation. the g4 group is formed by t2, t3, t5, t13, t20 and t25 from the two cycles, and t15, t23 and t27 from cycle 2. the group has mostly leguminous species, with the exception of t13 and t15 treatments, which were united as a result of similar variables of c and rhizodeposition (figures 3 and 4). on the other hand, g5 is composed of treatments with single legume cultivation (t1, t4, t7 and t8) and two intercropping plantations in which jack beans are used, t14 (jack beans and corn) and t17 (jack beans, corn and castor beans) of both cycles; the accumulation of biomass, c and nutrients in the root system, as well as the rhizodeposition are lower in these treatments than in the other treatments (figures 3 and 4), which is the main characteristic of the group. when compared to the other groups, both g4 and g5 did not show good capacity for nutrient accumulation (table 6), and did not show the same efficiency of these in the provision of ecosystem services, since this efficiency is directly linked to the ability to cycle nutrients and produce biomass in crops. selection of green manures to provide ecosystem services in a semi-arid environment 419 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 409-421 issn 2176-9478 table 6 – multivariate analysis of variance, means and standard deviation of variables for each group formed by cluster analysis. variables g1 g2 g3 g4 g5 rhizodeposition 1.81 ± 0.50 1.57 ± 0.20 2.49 ± 0.37 0.66 ± 0.16 1.35 ± 0.29 c s 3.77 ± 0.54 3.31 ± 0.39 2.81 ± 0.51 2.30 ± 0.96 1.70 ± 0.65 n s 91.77 ± 18.87 55.89 ± 17.47 26.92 ± 9.17 43.38 ± 15.22 41.70 ± 12.92 p s 15.15 ± 4.87 14.65 ± 5.78 15.27 ± 6.74 12.75 ± 4.65 8.32 ± 3.96 k s 133.88 ± 51.38 165.83 ± 42.99 80.93 ± 25.78 93.86 ± 27.23 64.88 ± 18.97 ca s 120.36 ± 38.38 64.46 ± 33.11 33.95 ± 12.51 46.22 ± 16.98 56.07 ± 25.75 mg s 31.30 ± 4.28 22.53 ± 4.46 14.88 ± 2.56 15.50 ± 5.97 11.24 ± 4.26 s s 26.12 ± 6.68 17.90 ± 6.62 12.16 ± 3.14 12.95 ± 4.13 11.14 ± 4.28 cu s 0.12 ± 0.02 0.11 ± 0.02 0.08 ± 0.02 0.08 ± 0.03 0.05 ± 0.02 fe s 1.67 ± 0.46 1.11 ± 0.27 0.86 ± 0.16 0.87 ± 0.25 0.75 ± 0.22 mn s 0.53 ± 0.10 0.32 ± 0.07 0.28 ± 0.07 0.30 ± 0.09 0.19 ± 0.07 na s 3.18 ± 0.63 2.78 ± 0.96 1.77 ± 0.20 1.71 ± 0.79 1.39 ± 0.71 c ro 1.25 ± 0.34 1.09 ± 0.14 1.73 ± 0.25 0.46 ± 0.11 0.94 ± 0.20 n ro 10.05 ± 4.90 12.91 ± 1.76 18.59 ± 4.85 5.73 ± 2.41 10.22 ± 3.19 k ro 21.73 ± 4.90 19.54 ± 4.33 32.64 ± 7.05 8.01 ± 2.12 17.99 ± 4.24 ca ro 35.44 ± 10.21 26.18 ± 7.35 32.82 ± 8.08 11.84 ± 3.05 26.88 ± 6.77 mg ro 2.93 ± 0.73 1.87 ± 0.38 2.34 ± 0.35 0.88 ± 0.23 1.58 ± 0.48 s ro 7.86 ± 1.89 7.24 ± 1.67 10.85 ± 2.73 2.88 ± 0.86 6.30 ± 1.65 b ro 0.57 ± 0.19 0.48 ± 0.20 1.20 ± 0.57 0.19 ± 0.05 0.33 ± 0.14 mn ro 0.15 ± 0.05 0.13 ± 0.03 0.15 ± 0.02 0.05 ± 0.02 0.09 ± 0.03 zn ro 0.24 ± 0.07 0.19 ± 0.03 0.25 ± 0.03 0.08 ± 0.02 0.15 ± 0.04 f test g1xg2 = 2,504.197** g1xg3 = 8,569.276** g1xg4 = 3,218.922** g1xg5 = 4,569.685** g2xg3 = 2,966.730** g2xg4 = 942.5011** g2xg5 = 1,997.244** g3xg4 = 1,765.003** g3xg5 = 4,068.811** g4xg5 = 51,171.92** it is observed that, although green manure contributes to improve soil properties, the choice between the use of single crops or a combination of species will influence the capacity of the agroecosystem in the input of biomass, c, n and in nutrient cycling both on the surface and in the subsurface (table 6). therefore, the choice of green manures for the composition of agroecosystems when aiming at greater efficiency in the provision of ecosystem services must observe the type of service to be promoted. in this sense, this study highlights the diversity in the functions promoted by the species of green manures in relation to the addition of shoot and root biomass to the soil, as well as the nutrient cycling in the agrosystem, with the purpose of increasing biodiversity, projecting future benefits associated with agricultural production, environmental conservation, or even possible valuation systems associated with ecosystem services. conclusion the addition of biomass, carbon and nitrogen and the nutrient cycling capacity were efficient variables to select green manure compositions capable of increasing the potential of providing ecosystem services of the production/agroecosystem models. despite single crops being more associated with provisioning services, they can stand out in isolation in nutrient cycling. thus, depending on the specific demands of each agroecosystem, they can benefit from choosing a single species and providing support services. single crops should generally not be used when aiming at greater efficiency in the provision of ecosystem services by agroecosystems, except for corn and castor bean, the latter showing excellent adaptability, producing good inputs of biomass, c, n and good capacity for nutrient cycling in soil. there is not always a positive relationship between the number of species used in consortium and the higher production of shoot and root biomass, requiring further studies on the interactions between species in the formation of consortia. the use of consortia with up to 6 species generally favored an increase in the capacity of the agroecosystem to provide provision and regulation services, with the latter associated with climate change mitigation measures, deus, t. r. v. et al. 420 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 409-421 issn 2176-9478 highlighting the importance of choosing the species that will be sown simultaneously. acknowledgements this research was funded by the embrapa (seg project no. 02.14.16.004.00.00 — plant, soil, water and nutrients management for sustainability in the melon and watermelon crop in the semiarid region); the article is part of the dissertation of the first author defended within the graduate program in environmental science and technology (ppgcta) of the universidade de pernambuco (upe). we thank genival nunes ferreira and luis henrique bezerra cabral for the valuable support in field experiments. contribution of authors: deus, t. r. v.: investigation; visualization; writing — original draft. giongo, v.: conceptualization; funding; resources; supervision; project administration; validation; writing — review & editing. salviano, a. m.: conceptualization; formal analysis; funding; project administration; acquisition; resources; supervision; writing — review & editing. santana, m. s.: formal analysis; writing — original draft; silva, v. c.: investigation; writing — original draft. santos, t. c.: investigation; visualization; writing — original draft. references almeida, k.; câmara, f.l.a., 2011. produtividade de biomassa e acúmulo de nutrientes em adubos verdes de verão, em cultivos solteiros e consorciados. revista brasileira de agroecologia, v. 6, (2), 55-62. alves, v.m.c.; parentoni, s.n.; vasconcellos, c.a.; pitta, g.v.e., frança, c.c.m., 2002. cinética de absorção de fósforo 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educação ambiental; pegada ecológica; sistema de gestão ambiental. abstract the objective of this work was to contribute to discussions about corporate environmental education, focusing on the certification of the environmental management system (ems) in iso 14001/2004. methodologies of the literature, case study and action-research were used in it. it was found that environmental education, aligned with a good environmental management system, become an excellent tool to facilitate the aforementioned certification. furthermore, these norms requirements are reference to a business environmental education program. the ecological footprint can be used to know the spending habits according to reality, historical, cultural, economic and geographical context of the employees and to assist in the educational process. keywords: nbr iso 14001/2004; environmental education; ecological footprint; environmental management system. doi: 10.5327/z2176-947820170125 a educação ambiental e a sua importância para a implementação de um sistema de gestão ambiental environmental education and its importance for the implementation of environmental management system a educação ambiental e a sua importância para a implementação de um sistema de gestão ambiental rbciamb | n.44 | jun 2017 | 40-57 41 introdução o crescimento e desenvolvimento das cidades registraram um grande progresso tecnológico com a revolução industrial a partir de 1760, mas, com isso, vários problemas também se desencadearam, tais como a grande geração de resíduos, o crescimento populacional, o consumismo exacerbado, o êxodo rural, a redução dos recursos naturais e a desigualdade social, entre outros. cerca de dois séculos depois, surge o conceito de desenvolvimento sustentável na conferência das nações unidas sobre meio ambiente, em estocolmo, no ano de 1972, definido como aquele que atende às necessidades atuais da população, sem afetar as das próximas gerações (pereira, 2012). para isso é preciso mudanças no modo de produção e de consumo, repensar as tecnologias de manufatura e o estilo de vida das populações, bem como as políticas públicas. o desenvolvimento sustentável está pautado em cinco pilares: ambiental, social, territorial, econômico e político, de acordo com sachs apud maniglia (2012). as empresas necessitam inserir-se nesse contexto e considerar os pilares como diferencial competitivo, mas também como sobrevivência, tanto pela exigência do mercado quanto da sociedade. para isso, é importante que implementem ferramentas para reduzir os danos provocados por suas atividades ao meio ambiente, como é o caso de um sistema de gestão ambiental (sga) que ajude a gerenciar os seus impactos e a buscar o desenvolvimento sustentável. um sga pode ser bem estruturado, porém só resultará em melhorias ambientais se houver o entendimento e o comprometimento de todos. do contrário, o gestor ambiental conseguirá trabalhar sob a ótica do end of pipe, resolvendo o problema no final do processo, ou seja, dando uma destinação e não trabalhando no seu início, quando é possível evitar desperdícios e custos, reduzir impactos, inovar e melhorar a sua eficiência e eficácia. para que esse trabalho resulte em mudança permanente, tem-se como ferramenta a educação ambiental. segundo vilela junior & demajorovic (2006), a educação ambiental dos colaboradores não ocorre simplesmente com a transmissão de informações, mas com o despertar do sentimento de corresponsabilidade, trabalhando com as potencialidades de cada um. isso implica em estimular a adoção de comportamentos sustentáveis, com espaço e tempo para a reflexão e a discussão sobre questões socioambientais. se a empresa deseja buscar uma certificação, como a norma brasileira (nbr) iso 14001/2004, sua implementação exigirá um programa de treinamento e sensibilização e seu sucesso dependerá do envolvimento e comprometimento de todos os colaboradores. para estruturar um programa de educação ambiental que contribua para o sga e facilite a certificação na nbr iso 14001/2004, deve-se considerar as características da empresa, o contexto e a região em que ela está inserida, além do perfil e da cultura de seus colaboradores como fatores que ajudarão na estruturação e no sucesso desse projeto, que deve ser sólido e contínuo. os desafios da dimensão ambiental nas empresas precisam ser alvo de investigação e definição de metodologias que permitam a reflexão de todos os envolvidos. dessa forma, o presente trabalho teve o objetivo de mostrar o estudo de caso do programa de educação ambiental da hercosul alimentos, indústria de pet food localizada em ivoti, no rio grande do sul, com foco no levantamento de campo realizado por meio da aplicação do questionário da pegada ecológica (pe). os objetivos deste trabalho foram: • contribuir com as discussões acerca da educação ambiental em área empresarial, visando à certificação do sga na nbr iso 14001/2004; • conceituar a educação ambiental e o sga, à luz da nbr iso 14001/2004, como ferramentas para a gestão ambiental empresarial; • analisar o estudo de caso do programa de educação ambiental da empresa; • equiparar as ações de educação ambiental da organização com os requisitos sugeridos pela certificação nbr iso 14001/2004; e • conhecer a pe dos colaboradores da companhia. para atender aos pressupostos desta pesquisa, o artigo está dividido em quatro seções: revisão bibliográfica, metodologia, análise dos dados e considerações finais. silva, m.; martins, d.p. rbciamb | n.44 | jun 2017 | 40-57 42 revisão bibliográfica educação ambiental considerando que todos os seres vivos fazem parte do mesmo ecossistema e biosfera e dependem dos mesmos recursos naturais, é importante que haja a consciência do homem, como ser racional, do equilíbrio e da perpetuidade desse sistema. para isso, desenvolveu-se a educação ambiental, ferramenta que sensibiliza as pessoas para buscarem o equilíbrio em todas as suas ações e desmitifica a ideia de abundância e infinidade dos recursos naturais que se viveu no início das civilizações. a década de 1960 pode ser considerada o marco da origem das preocupações com as perdas de qualidade ambiental, segundo tozzoni-reis (2008). a publicação do livro primavera silenciosa (1962), da bióloga rachel carson, estimulou uma revolução ambiental. entre outros assuntos, a autora ressaltou os impactos ambientais dos pesticidas e inseticidas (pelicioni, 2014). percebeu-se que havia perda de qualidade de vida, vista de várias formas, desde um rio que sumiu, um recanto que foi destruído ou o empobrecimento estético. alguns movimentos começaram a ser estimulados e foram realizadas importantes conferências, tratados, acordos e mobilizações para sensibilização e conscientização (dias, 2006). vários eventos marcaram o desenvolvimento da educação ambiental: a conferência de estocolmo, em 1972; o seminário internacional sobre educação ambiental, em belgrado (iugoslávia, atualmente sérvia), em 1975; a conferência intergovernamental sobre educação ambiental, em tbilisi (geórgia, então parte da união soviética),em 1977; a conferência das nações unidas sobre meio ambiente e desenvolvimento, rio-92 (rio de janeiro), em 1992; a rio+10, em johannesburgo (áfrica do sul), em 2002; e, por fim, a rio+20, no rio de janeiro, em 2012, cujo objetivo foi a renovação do compromisso público com o desenvolvimento sustentável por meio da avaliação do progresso e das lacunas na implementação das decisões adotadas pelas principais cúpulas sobre o assunto e do tratamento de temas novos e emergentes (saito, 2002). diante de todos os eventos e marcos históricos da área ambiental, a educação ambiental é definida como um conjunto de processos a partir dos quais os indivíduos e a coletividade constroem valores sociais, conhecimentos, habilidades, atitudes e competências (art. 10 da política nacional de educação ambiental — pnea, lei n0 9.795/99). tem como finalidade promover a compreensão da existência e da interdependência econômica, social, política e ecológica da sociedade; proporcionar às pessoas conhecimento, desenvolvimento de valores, interesse e atitudes para proteger e melhorar a qualidade ambiental; e induzir novas formas de conduta dos indivíduos e da sociedade na busca de soluções para os problemas ambientais como forma de melhoria da sua qualidade de vida (dias, 2006). é entendida como um processo no qual se vivenciam experiências de interações e de trocas motivadoras para a consecução de um ambiente socialmente justo e ecologicamente equilibrado (oliveira apud dias, 2006). a consciência ecológica, por si só, não traz resultados; ela precisa estar associada a uma ação transformadora, segundo philippi jr. & pelicioni (2014). esses autores destacam que a redução da desigualdade social é primordial para atingir plenamente a sustentabilidade em todas as suas dimensões. uma educação ambiental crítica deve considerar os interesses das classes sociais historicamente excluídas. conhecer o público com o qual vai ser desenvolvido um projeto de educação ambiental é extremamente importante para o seu sucesso. é preciso saber sobre o seu modo de vida, suas crenças, valores, cultura e condições econômicas para conceber um projeto que caracterize essa comunidade e faça sentido para ela. a educação ambiental pode ser trabalhada formalmente, nos ambientes escolares e universitários, e informalmente em diferentes ambientes e organizações. gadotti (2014) preconiza que a educação é indispensável para a sobrevivência humana e não deve ser objeto apenas de crianças ou jovens, mas se estender aos demais grupos da sociedade. dessa forma, é importante discutir a educação ambiental no âmbito empresarial. a educação ambiental e a sua importância para a implementação de um sistema de gestão ambiental rbciamb | n.44 | jun 2017 | 40-57 43 educação ambiental nas empresas a educação ambiental nas empresas acaba se restringindo, na maioria dos casos, aos treinamentos, isso quando eles são conduzidos não apenas para treinar o colaborador em determinada tarefa ou assunto, mas também para sensibilizá-lo sobre a importância da preservação ambiental. no entanto, a educação ambiental deve ir além; precisa de um programa, um encadeamento de ações interligadas que permita a sensibilização ambiental. a pnea (lei n0 9.795, de 24 de abril de 1999) (brasil, 1999) prevê em seu artigo 30 que as empresas, entidades de classe, instituições públicas e privadas devem promover programas de capacitação dos trabalhadores, visando à melhoria e ao controle efetivo sobre o ambiente de trabalho bem como sobre as repercussões do processo produtivo no meio ambiente. segundo kitzmann & asmus (2002), é possível traçar um paralelo entre a educação ambiental exercida nas escolas e comunidades e o treinamento e a capacitação desenvolvidos nas empresas, pois ambos atuam sobre o mesmo sujeito (ser humano) e buscam transformar variáveis (conhecimento, habilidades e atitudes). atualmente, há uma demanda crescente para a inserção da variável ambiental nas indústrias devido à busca por certificações e também para a adequação às legislações. dessa forma, a educação ambiental pode e deve ser exercida utilizando o espaço dos treinamentos já instaurados nas organizações, mas com aplicação mais ampla, como valor cultural. um programa de educação como esse pode melhorar a comunicação, resgatar valores ambientais, sensibilizar, motivar, facilitar a gestão ambiental da empresa e estimular o desenvolvimento da autoestima dos colaboradores (vilela junior & demajorovic, 2006). a capacitação de adultos trabalhadores é diferente da educação de crianças. destaca-se o conceito da andragogia, definida como a ciência e a arte de direcionar o adulto ao aprendizado. as premissas que a diferencia da educação de crianças (knowles apud draganov et al., 2011) são: 1. à medida que amadurece, o ser humano torna-se independente e responsável; 2. passa a ter personalidade autodirecionada; age por si só; 3. tem experiências que baseiam as suas decisões e atitudes; 4. aprende o que tem interesse, direcionando para a sua vida social ou profissional; 5. aprende o que tem imediata aplicação; 6. a motivação é interna e não por nota ou avaliações. segundo cattani (1997), as atividades de treinamento nas empresas têm caráter técnico, de adestramento, em busca do “saber-fazer” e não do “saber-pensar” e “aprender a aprender”, como definido por régnier apud kitzmann & asmus (2002). de acordo com kitzmann & asmus (2002), o treinamento pode ser um processo integral quando leva em conta o ser humano como cidadão, considerando-o na sua complexidade, podendo, então, ser chamado de capacitação. isto também é previsto na agenda 21: o treinamento é um dos instrumentos mais importantes para desenvolver recursos humanos e facilitar a transição para um mundo mais sustentável. ele deve ser dirigido a profissões determinadas e visa preencher lacunas no desenvolvimento e nas habilidades que ajudarão os indivíduos a achar emprego e participar de atividades de meio ambiente e desenvolvimento como um processo de aprendizagem de duas mãos (conferência das nações unidas sobre meio ambiente e desenvolvimento sustentável, 2002). a educação ambiental extrapola o treinamento quando construída para a reflexão e a consciência crítica e quando o trabalhador, na sua diversidade social, profissional, econômica, política, está inserido em diferentes contextos geográficos e históricos e tem ciência da relação entre produção e meio ambiente (giesta, 2013). dessa forma, promove-se sucesso na implantação de um sga, o que, consequentemente, facilita a busca pela certificação na nbr iso 14001/2004. silva, m.; martins, d.p. rbciamb | n.44 | jun 2017 | 40-57 44 sistemas de gestão ambiental e a norma brasileira (nbr) iso 14001/2004 como reflexo da preocupação ambiental e da busca pelo desenvolvimento sustentável, o repensar do modo de produção agregou aos processos a variável ambiental, considerando não somente as suas ações internas, mas toda a sua área de influência. a visão dos atuais administradores de empresas como instituições econômicas vem mudando e assumindo um papel também sociopolítico, com preocupações com seu entorno, ecológicas, de segurança, de proteção e defesa do consumidor em relação à qualidade dos produtos. a responsabilidade social tem ganhado força desde a década de 1960, quando a sociedade começou a mudar o seu modo de pensar. essa responsabilidade seria pelo fato de a sociedade permitir a existência de organizações que devem ajudá-la a resolver os seus problemas e viver melhor (donaire, 2007). nesse contexto surge a gestão ambiental, que é o gerenciamento dos processos de produção de bens e serviços para preservar os recursos naturais, a integridade física e emocional das pessoas e reduzir perdas de materiais e recursos (sell, 2006). esse autor ressalta que a gestão ambiental deve ser um compromisso de toda a empresa, do comprador, ao adquirir produtos que tenham menor impacto ambiental, ao setor de manutenção, que separa e descarta corretamente seus resíduos de óleo, graxa e tintas, às faxineiras, ao recolher e destinar os lixos, e ao setor de projetos, ao escolher as tecnologias. donaire (2007) ressalta que, além de ter um sga implementado, é preciso transformar a questão ambiental em um valor para a organização, o que depende das ações da alta administração e das gerências. as empresas podem trabalhar a gestão ambiental sob três abordagens: 1. controle da poluição, que estabelece práticas para evitar a contaminação ambiental que pode ser gerada por seus processos, controlando as saídas (end of pipe); 2. prevenção da poluição, atuando sobre produtos e processos para evitar, reduzir ou modificar a geração de impactos; e 3. estratégica, tratando as questões ambientais como parte do negócio (barbieri, 2011). a nbr iso 14001 (abnt, 2004), norma que estabelece os itens mínimos para a certificação de um sga, define que ela deve ter abordagem de processos e ser feita nas quatro fases que constituem o ciclo pdca (plan, do, check e act): planejamento, execução do que se planejou, verificação do que foi feito e tomada de ação após verificação dos resultados. seiffert (2010) reforça a necessidade dessas fases serem desenvolvidas com uma busca permanente por melhoria contínua, conforme representado na figura 1 (adaptada da nbr iso 14001/2004): • 1ª fase — política: a instituição deve definir uma política apropriada ao negócio; apresentar compromisso com a melhoria contínua e o atendimento à legislação; e fornecer estrutura para o atendimento dos objetivos e metas. a política deve ser implementada, documentada e divulgada ao público; • 2ª fase — planejamento: nela faz-se o levantamento dos aspectos e impactos e das legislações ambientais aplicáveis, definindo-se os objetivos, as metas e os programas para reduzir os impactos ambientais; • 3ª fase — implementação e operação: definição dos recursos e responsabilidades, treinamentos, conscientização, forma de comunicação, documentação (manuais e procedimentos) e controle dos documentos, controles operacionais associados aos aspectos ambientais e plano de emergência ambiental; • 4ª fase — verificação: fase em que se realizam os monitoramentos e medições dos processos com potencial de impacto ambiental. além de serem feitos e controlados os registros, controla-se o atendimento às legislações ambientais, aplica-se o procedimento de tratamento de não conformidades e realizam-se auditorias; • 5ª fase — análise pela administração: nela, a alta administração deve analisar os resultados do sga e definir as diretrizes para a sua melhoria. a educação ambiental e a sua importância para a implementação de um sistema de gestão ambiental rbciamb | n.44 | jun 2017 | 40-57 45 embora a norma nbr iso 14001/2004 coloque como primeira etapa a política ambiental, cajazeira (1998) defende que, inicialmente, deve ser feito o levantamento de aspectos e impactos para conhecer o potencial poluidor da empresa e aplicar uma política coerente. o aspecto ambiental compreende o uso dos recursos naturais (água, energia, matéria-prima e espaço, entre outros) e do meio ambiente, absorvendo os resíduos. já o impacto é o efeito do aspecto, ou seja, a modificação que ele causa no meio ambiente, podendo ser benéfica ou maléfica (barbieri, 2011. o levantamento dos aspectos e impactos pode ser feito por atividades, conforme o quadro 1, apresentado por bacci et al. (2006). segundo sell (2006), o principal objetivo de um sga é a melhoria contínua do desempenho ambiental, visando à redução dos impactos, o que permanece na versão da iso 14001 de 2015. lewandowska e matuszak-flejszman (2014) indicam que, nessa revisão da norma, é incluída uma importante chave para a busca da melhoria contínua e da consecutiva minimização dos impactos: a avaliação da cadeia de abastecimento das empresas que procuram essa certificação, provocando uma reação em cadeia, motivada principalmente pelos novos contratos. para que esse pdca seja aplicado e a melhoria contínua aconteça, é necessário o envolvimento de todas melhoria contínua política ambiental planejamento: definição de aspectos e impactos ambientais; legislações aplicáveis; e definição de objetivos, metas e programas. implementação e operação: recursos e responsabilidades; treinamentos, conscientização e comunicação; documentação e controle; controle operacional e registros; e preparação, combate e emergência. verificação e ação corretiva: manutenção e medição; não conformidade, ação corretiva e preventiva; registro; e auditorias. análise pela alta administração figura 1 – ciclo plan, do, check e act — pdca (adaptado de cajazeira, 1998, p. 16). silva, m.; martins, d.p. rbciamb | n.44 | jun 2017 | 40-57 46 as áreas e colaboradores, tendo como valor a preservação do meio ambiente. um bom programa de educação ambiental, pautado nos requisitos da nbr iso 14001/2004, pode auxiliar nesse processo. educação ambiental e a nbr iso 14001/2004 a educação ambiental é parte muito importante do processo de implantação e manutenção da certificação nbr iso 14001/2004. segundo abreu (2000), com um programa de educação ambiental muda-se a postura das pessoas por meio da sensibilização e do sentimento de pertencimento e responsabilidade. no item 4.4.2 (treinamento e conscientização) da nbr iso 14001/2004 está previsto que todas as pessoas que trabalham na instituição ou para a instituição, em atividades que podem gerar impactos ambientais, devem ser treinadas e estar conscientes dos riscos, e que esses treinamentos devem ser registrados. a empresa precisa definir um procedimento de capacitação por meio do qual as pessoas tomem ciência: • da importância de atender à política ambiental e aos requisitos do sistema de gestão; • dos aspectos e impactos ambientais associados às suas atividades e dos benefícios de um bom desempenho ambiental; • do seu papel para o atendimento aos requisitos do sistema de gestão; • das consequências do não atendimento aos procedimentos. o desempenho ambiental depende do engajamento de todos, os quais devem ter a capacitação necessária e, principalmente, a consciência ambiental, o que é trabalhado por meio de programas de educação ambiental e treinamento. é importante que as pessoas façam as coisas não apenas por que alguém as mandou fazer daquela forma, mas por consciência de que daquela maneira estamos preservando o meio ambiente. os programas de educação e treinamento devem ir além da simples comunicação da política e do funcionamento do sga; eles precisam motivar nos colaboradores a sua participação ativa, com ideias e sugestões (sell, 2006). ter um canal de comunicação de fácil acesso a todos é importante para que os funcionários possam registrar as suas observações e dar sugestões, tornando a educação ambiental um processo de duas vias. na fase de estruturação e implementação de um sga é importante um programa de educação ambiental para sensibilizar as pessoas para essa causa, considerando os exemplos da empresa e da própria equipe. os treinamentos são imprescindíveis para capacitar os funcionários para as diferentes atividades, considerando os riscos ambientais atrelados e a importância de evitar os impactos. ligada a eles deve estar a educação ambiental, para manter a motivação e a consciência sobre o meio ambiente (sell, 2006). a verdadeira educação ambiental não é apenas uma palestra pontual, mas um processo contínuo e permanente, evoluindo em conteúdo e abordagem. o ideal é montar um programa que, além de trabalhar a conscientização, dê suporte para a implantação do sga. devem ser utilizadas técnicas e ferramentas diferenciadas para fazer o colaborador perceber a sua responsabilidade nas atividades que desempenha e também como cidadão, extrapolando os muros da empresa. esse sentimento desperta a motivação para participar, opinar e atuar em iniciativas de preservação (abreu, 2000). a norma nbr iso 14001/2004 está pautada em requisitos, alguns dos quais podem ser aplicados em um programa de educação, conforme o quadro 2 (adaptado da nbr iso 14001/2004). tratam-se dos requisitos de caráter prático, que exigem um entendimento e uma aplicação não apenas documentais, mas também o envolvimento das quadro 1 – levantamento de aspectos e impactos (bacci et al., 2006). atividade aspecto impacto limpeza das instalações administrativas consumo de energia elétrica consumo de recurso natural consumo de água consumo de recurso natural geração de efluentes e resíduos sólidos poluição ambiental (água, solo, ar) a educação ambiental e a sua importância para a implementação de um sistema de gestão ambiental rbciamb | n.44 | jun 2017 | 40-57 47 pessoas. pode haver incompreensão desses requisitos pelos funcionários e comprometimento da eficiência de sua implementação, portanto, eles são passíveis de serem trabalhados em um programa de educação ambiental. para a implantação de um sga e sua certificação na norma nbr iso 14001/2004 deve haver uma mudança cultural, que vá além dos elementos tangíveis (instalações, processos e produtos) e intangíveis (comportamentos, atitudes e conhecimentos) nos diferentes níveis hierárquicos da empresa. hábitos e costumes inerentes a cada cidadão, que podem causar impactos devem ser combatidos, e os positivos precisam ser assimilados pela organização (dias, 2011). para isso existe uma ferramenta que auxilia no conhecimento do estilo de vida de cada pessoa: a pegada ecológica (pe). o objetivo do conhecimento sobre ela é identificar qual atividade ou segmento está causando maior impacto e, a partir disso, buscar o consumo consciente. pegada ecológica a pe é o rastro deixado no planeta, seja pelo consumo de recursos naturais, seja pela geração de resíduos (líquidos, sólidos e gasosos). segundo gonzález e rincón (2012), os recursos naturais da terra são finitos, e não é possível crescer indefinitivamente e sustentar esse incremento. para medir a sustentabilidade, foram estabelecidos indicadores como a pegada hídrica, que calcula a quantidade de água inclusa nos bens e serviços; o índice de planeta vivo (ipv), que mede o estado da biodiversidade no quadro 2 – requisitos da norma nbr iso 14001/2004 que podem ser trabalhados em um programa de educação ambiental. requisitos da norma descrição requisito aplicável à educação ambiental 4.1 requisitos gerais 4.2 política ambiental x 4.3 planejamento 4.3.1 aspectos ambientais x 4.3.2 requisitos legais e outros x 4.3.3 objetivos, metas e programas x 4.4 implementação e operação 4.4.1 estrutura e responsabilidades 4.4.2 competência, treinamento e conscientização x 4.4.3 comunicação x 4.4.4 documentação 4.4.5 controle de documentos 4.4.6 controle operacional x 4.4.7 preparação e resposta à emergência x 4.5 verificação 4.5.1 monitoramento e medição x 4.5.2 avaliação do atendimento a requisitos legais 4.5.3 não conformidade, ação corretiva e preventiva x 4.5.4 controle de registros 4.5.5 auditoria interna 4.6 análise pela administração silva, m.; martins, d.p. rbciamb | n.44 | jun 2017 | 40-57 48 mundo por meio de estimativa da população de vertebrados marinhos; e a pe, focada na medição da pressão humana sobre o meio ambiente em termos de área de terra necessária para manter as atividades produtivas e de consumo, entre outras. a pe foi criada em 1996, por mathis wackernagel e william rees, os quais definiram que esse indicador estabelece o impacto dos indivíduos, processos, atividades ou região sobre as áreas de terra produtiva necessárias para produzir recursos e assimilar os resíduos gerados (pereira, 2008). para o cálculo, são considerados alimentação, habitação, transporte, bens de consumo e serviços. as áreas levadas em conta são as produtivas — excluindo desertos, geleiras permanentes e florestas protegidas —, as urbanizadas e as utilizadas para absorção de co 2 e para disposição de resíduos (wackernagel & rees apud gonzález & rincón, 2012). o indicador é expresso em hectares globais, resultado do cálculo da área produtiva mandatória para satisfazer a necessidade do indivíduo, da população, cidade, região ou país (amaral et al., 2012). gonzález e rincón (2012) descrevem os métodos de cálculo da pe salientando que um não substitui o outro; eles são complementares e a escolha de algum depende da precisão considerada para o cálculo. são eles: • método composto: primeiro calcula-se o consumo, que se dá pela produção menos exportação mais importação. então, divide-se o consumo pela população para saber a média per capita. depois, calcula-se a área per capita para a produção de cada item, dividindo o consumo médio de cada item (t/ pessoa) pelo rendimento anual por hectare (t/ha). assim, calcula-se a pe total per capita, somando as áreas apropriadas para cada bem e serviço. a pe total será o total per capita multiplicado pelo tamanho da população. para avaliar se a pegada está equilibrada ou não, deve-se calcular a capacidade de suporte (cs), que contabiliza quanto recurso se pode fornecer e quanto resíduo se pode absorver do local. para isso, somam-se todas as áreas de terra produtiva onde reside a população de estudo e divide-se pelo número de habitantes. esse resultado (cs) pode ser comparado com a pe a fim de verificar se existe equilíbrio ecológico, uma vez que a cs deve ser igual ou maior que a pe, ou seja, para a população ser categorizada como autossuficiente e sustentável. quando a cs é menor que a pe, esta população não é considerada autossuficiente, dependendo de outras áreas para se sustentar, o que pode levar ao colapso ambiental; • método de componente de base: analisa impactos locais, de estilos de vida diferentes, sem considerar unidades mais agregadas, como países. utiliza dados primários, e não dados estatísticos nacionais. considera as mesmas áreas de terra, e a forma de cálculo da pe total é igual ao método composto; • método da análise de input-output: baseia-se na análise de insumo-produto e permite considerar as necessidades das indústrias. a pe pode ser aplicada a diferentes escalas, seja individual, seja regional, familiar, nacional ou mundial, devendo apenas adequar os dados (bellen & andrade, 2012). na última década, ela começou a ser implantada em nível de empresa, dando origem ao conceito de pe corporativa (soares, 2013). maduro-abreu et al. (2009) destacam que a pe tem algumas limitações, pois se concentra na dimensão ecológica e não considera as dimensões econômica e social. em seu estudo, os autores verificaram o grau de relação do indicador com outras variáveis socioeconômicas, destacando-se a renda per capita, que representou 74% da variação. quanto maior a renda, maior o consumo; por outro lado, quanto maior a pobreza, menor o consumo e, consequentemente, menor a pe. é importante ressaltar que nos estudos de silva et al. (2015) visualiza-se uma perspectiva de análise global da pressão humana sobre o planeta quando se aliam as pegadas hídricas e de carbono à pe, constituindo-se, assim, a pegada ambiental. diante dessa revisão bibliográfica, pode-se resgatar um pouco da história da educação ambiental, conhecer mais sobre a educação ambiental nas corporações e sua interação como ferramenta facilitadora, para a implementação do sga e da certificação nbr iso 14001, assim como conceituar e entender o cálculo da pe como indicador e instrumento de subsídio para a sensibilização ambiental. tendo em vista os objetivos deste trabalho e as reflexões do levantamento bibliográfico, descrevem-se a seguir as metodologias utilizadas. a educação ambiental e a sua importância para a implementação de um sistema de gestão ambiental rbciamb | n.44 | jun 2017 | 40-57 49 materiais e métodos thiollent (2004) define a metodologia como um conjunto de técnicas utilizadas para captar e processar dados a fim de resolver problemas e práticas de investigação. a metodologia mais adequada depende dos objetivos do estudo. no caso do presente trabalho, as metodologias utilizadas: levantamento bibliográfico, estudo de caso do programa de educação ambiental e levantamento com aplicação de questionário para a identificação da pe dos colaboradores da empresa hercosul alimentos ltda. prodanov & freitas (2013) conceituam o levantamento bibliográfico como uma revisão de fontes teóricas atuais (artigos, livros e teses) sobre o tema que embasa o trabalho e que traz os conceitos abordados na pesquisa. ao mesmo tempo, o estudo de caso investiga um fenômeno atual em seu contexto, tendo uma série de variáveis de interesse e podendo incluir casos únicos ou múltiplos. é utilizado em várias áreas para contribuir com o conhecimento dos eventos sociais, políticos e organizacionais, entre outros (yin, 2014). metring (2009) conceitua levantamento como uma investigação direta da população cujo comportamento se deseja conhecer. na empresa, o levantamento para identificar a pe dos colaboradores foi desenvolvido aplicando o questionário da revista exame (2012), disponível eletronicamente, de duas formas e em duas campanhas. a primeira foi por meio do envio de um e-mail (endomarketing) com link para a pesquisa, disponibilização do link na tela do computador, divulgação nos murais e liberação de um computador na sala de descanso para os funcionários que não tinham acesso no seu posto de trabalho. a segunda campanha foi realizada prorrogando a pesquisa pelo computador e disponibilizando o questionário impresso junto ao ponto eletrônico onde os funcionários registram a entrada e a saída da empresa. houve abordagem pelos integrantes do comitê de meio ambiente na entrada ou na saída dos colaboradores, entregando o questionário e explicando sobre a pesquisa. a primeira campanha resultou em 28 respondentes, dos quais 24 trabalham com computador e apenas 4 não têm acesso ao equipamento. na segunda campanha, totalizaram-se 48 respostas, sendo 15 pelo computador e 33 em formulários impressos. gonzalez (2009) previa a necessidade de testar o instrumento de coleta de dados para verificar a sua aderência. considerando que a empresa tem cerca de 340 funcionários, trabalhou-se com um total de 300 colaboradores, uma vez que o grupo de motoristas e ajudantes não foi incluído. desses, 76 responderam à pesquisa, ou seja, 25%. fases prodanov & freitas (2013) definem a pesquisa exploratória como quantitativa, com levantamento bibliográfico e documental (análise de fontes secundárias de dados); a descritiva como de cunho qualitativo, que abrange o levantamento com aplicação de questionário, entrevista e formulário, além de experimento e ex-pos-exposfacto (conhecer comportamento, interrogação direta); e a explicativa englobando estudo de campo e estudo de caso. este trabalho foi desenvolvido em quatro fases — exploratória, explicativa, descritiva e avaliação dos resultados —, conforme a seguir: 1. exploratória: inicialmente foram feitas leituras de artigos e livros pertinentes ao tema para embasar o trabalho. posteriormente, realizou-se um diagnóstico na hercosul alimentos contemplando a análise das documentações existentes (licenças ambientais, planilhas de controles de resíduos, efluentes e materiais de treinamentos existentes na área de meio ambiente) para identificar o que a empresa já possui de estrutura e práticas ambientais; 2. explicativa: estudo de caso do hercológico, programa de educação ambiental da hercosul alimentos por meio de acompanhamento do programa e seus projetos; 3. descritiva: levantamento com aplicação de questionário para conhecimento da pe dos colaboradores da hercosul alimentos; 4. avaliação dos resultados: foi realizada qualitativamente, avaliando o atendimento dos itens da nbr iso 14001/2004 aplicáveis à educação ambiental no prosilva, m.; martins, d.p. rbciamb | n.44 | jun 2017 | 40-57 50 grama hercológico e dos resultados do questionário da pe dos colaboradores respondentes da pesquisa. a combinação dessas metodologias propiciou desenvolver um trabalho que permitisse boa análise da educação ambiental na empresa, com exemplo prático, e sua contribuição para o sga e a certificação pela nbr iso 14001/2004, assim como aplicar uma ferramenta prática que avalia o impacto individual do cidadão no meio ambiente, a pe. resultados e discussão hercosul alimentos a hercosul alimentos é uma empresa de pet food localizada na cidade de ivoti, no rio grande do sul, na qual são produzidos alimentos extrusados para cães e gatos. nasceu em 2001, com o lançamento das marcas three dogs e three cats. desde então vem lançando produtos inovadores e marcas consagradas por sua performance, segurança e qualidade, tais como: adore, primocão, primogato, apolo e átila. atualmente, os produtos hercosul podem ser encontrados nos continentes americano e africano. a organização tem cerca de 340 funcionários em sua matriz e possui uma filial em vacaria, também no rio grande do sul, onde são produzidos patês e sachês para cães e gatos. programa hercológico-pets são a nossa vida, meio ambiente nosso compromisso no ano de 2014, a área de meio ambiente da hercosul alimentos implantou o comitê de meio ambiente com o intuito de trabalhar a educação ambiental visando à implantação da nbr iso 14001/2004. seus integrantes são representantes indicados por lideranças de cada área: qualidade, meio ambiente, laboratório, expedição, produção, pesquisa e desenvolvimento, contábil-fiscal, suprimentos, recursos humanos, segurança, marketing e manutenção. o comitê se reúne uma vez por mês, ou quando necessário, para elaborar as atividades, e seu objetivo é implantar e manter um programa de educação ambiental para os colaboradores da empresa. a fim de estimular o engajamento dos funcionários, o comitê definiu que o nome do projeto seria criado por meio de um concurso. abreu (2000) já previa que, para o sucesso de um programa de educação ambiental, é importante sensibilizar os colaboradores e despertar neles o sentimento de pertencimento e responsabilidade. o concurso teve premiação ecológica, ou seja, o segundo e o terceiro colocados ganharam brindes reciclados (sacola, caneca, caneta e caderno) e o vencedor recebeu ingressos para o gramado zoo, zoológico de espécies brasileiras. o nome escolhido foi programa hercológico. no concurso, embora não fosse o objetivo, também surgiram alguns slogans. o comitê valorizou a iniciativa e premiou o autor de “pets são a nossa vida, meio ambiente nosso compromisso”. a partir desse momento, o programa hercológico ganhou uma marca e começou a ser divulgado. além disso, os integrantes do comitê definiram os projetos que seriam trabalhados e fariam parte do programa, conforme a seguir: • educação para o meio ambiente: trabalha a educação para a preservação do meio ambiente. foi realizada capacitação básica para todos os colaboradores, com conceitos e a estrutura de meio ambiente na empresa, abordando gestão dos resíduos, efluentes líquidos, gasosos, consumo de água e energia, entre outros, enfatizando o papel de cada um e, com abordagem mais ampla, referenciando as questões da sociedade. também fazem parte do projeto diálogos semanais sobre o meio ambiente, que acontecem juntamente aos de segurança. diferentemente dos treinamentos, que visam orientar sobre um assunto ou atividade, as capacitações abordam os temas de forma mais ampla, considerando o colaborador da empresa um cidadão, como defendem kitzmann & asmus (2002). foram considerados ainda a localização geográfica, o contexto histórico-cultural e a diversidade social, profissional e econômica dos funcionários, de acordo com giesta (2013); • datas verdes: o projeto foca as seguintes datas comemorativas: dia da água, semana da qualidade e meio ambiente e dia da árvore. em 2014 foi realia educação ambiental e a sua importância para a implementação de um sistema de gestão ambiental rbciamb | n.44 | jun 2017 | 40-57 51 zada a 1ª semana da qualidade e meio ambiente, com palestras, concurso de redação para os filhos, cruzadinha com sorteio de bicicleta, plantio de uma árvore no estacionamento (por setor) e distribuição de mudas de tempero. já em 21 de setembro, dia da árvore, foi retomada a ação de plantio no estacionamento, com limpeza e adubação, fotos e medição para montar um book de acompanhamento. além disso, foram distribuídos cartões-semente com mensagem sobre o uso de papel reciclado e a preservação das florestas. o objetivo é que as atividades não sejam apenas pontuais, mas se configurem em educação ambiental, ou seja, tenham encadeamento e resultem na evolução dos assuntos. elas estão sendo desenvolvidas de forma a estarem interligadas e serem acompanhadas, a exemplo do plantio das árvores. segundo abreu (2000), a educação ambiental deve ser conduzida de forma a apresentar uma sequência, evoluindo nas informações e nas metodologias; • consumo consciente: este foi o terceiro projeto implantado e visa despertar os colaboradores para a redução do uso de recursos naturais. iniciou-se com a colocação de adesivos sobre consumo consciente de água, papéis toalha, impressão e energia por toda a empresa. uma série de diálogos semanais aborda o tema. cada projeto tem um coordenador, responsável por seu andamento. com base nas necessidades identificadas em 2014, foi elaborado no ano seguinte um plano de trabalho para cada uma das propostas. além disso, para o bom andamento do programa, criou-se um regulamento para o comitê de meio ambiente. nbr iso 14001/2004 no programa de educação ambiental um programa de educação ambiental pode ser um instrumento de auxílio na preparação da empresa para a certificação de seu sga na nbr iso 14001/2004. como esse é um dos objetivos do programa hercológico, elaborou-se o quadro 3 avaliando os itens possíveis de serem trabalhados, como esses estão atendidos e como podem ser melhorados. dos dez itens possíveis de serem abordados, o hercológico atende a sete. no período de um ano, o comitê conseguiu estruturar um programa diversificado, que embasasse o sga e preparasse para a certificação na nbr iso 14001/2004. alguns itens precisam ser incluídos e outros, aprofundados, de acordo com os requisitos da norma. cajazeira (1998) defende que a primeira ação para a implantação de um sga deve ser o levantamento de aspectos e impactos, que dará embasamento para os demais itens; no caso do presente trabalho, esse levantamento aparece em quatro itens. para aperfeiçoar o hercológico, é necessário trabalhar a questão ambiental como um valor para a organização em todos os níveis hierárquicos. donaire (2007) ressalta que isso depende das ações da alta administração e das gerências. também é necessário melhorar a distribuição das atividades e a divulgação, mantendo o programa sempre ativo e presente no dia a dia dos colaboradores. percebeu-se que há foco concentrado em datas comemorativas, no entanto, alguns programas não estão bem sistematizados, como os diálogos, as capacitações e a abrangência, uma vez que se acaba não atingindo todos os funcionários. trabalhando esses pontos, os resultados podem ser ainda melhores. como contribuição ao hercológico, trabalhou-se o consumo consciente, mais recente projeto implantado na empresa, com a aplicação do teste da pe nos colaboradores, identificando e propondo ações de melhoria. análise da pegada ecológica do grupo de estudo o teste da pe foi disponibilizado para todos os funcionários que trabalham diariamente na unidade ou têm acesso a e-mails (vendedores), de duas formas e em duas campanhas, conforme descrito na metodologia, exceto para os motoristas e ajudantes, por não trabalharem dentro da unidade e não utilizarem computadores. utilizou-se a versão da revista exame (2012), disponível eletronicamente e que se enquadra na metodologia do método de componentes de base descrito por gonzález & rincón (2012). o teste traz o resultado em hectares globais, dividido em categorias por faixas e cores: • até 1,95 hectare — cor verde: dentro do ideal, pratica plenamente o consumo consciente; silva, m.; martins, d.p. rbciamb | n.44 | jun 2017 | 40-57 52 • entre 1,96 e 3,99 hectares — cor amarela: consumo moderado, pode melhorar; • acima de 4,00 hectares — cor vermelha: precisa repensar o estilo de vida e reduzir a pegada. quadro 3 – requisitos da nbr iso 14001/2004 aplicáveis à educação ambiental no programa hercológico. item da nbr iso 14001/2004 como está sendo atendido como podem melhorar 4.2 política ambiental não está definir a política ambiental da empresa para nortear o programa e o sistema de gestão ambiental 4.3.1 aspectos ambientais por meio de treinamentos mostrando os aspectos e impactos ambientais macros; dos diálogos semanais de saúde, segurança e meio ambiente e nas diversas atividades dos demais projetos. são abordados consumo de energia e de água, geração de resíduos e emissões atmosféricas, odoríferas e sonoras, entre outros fazer levantamento por setor dos aspectos e impactos de acordo com bacci et al. (2006) e propor ações direcionadas 4.3.2 requisitos legais e outros abordado nas capacitações realizar levantamento dos requisitos legais por setor e propor ações direcionadas 4.3.3 objetivos, metas e programas estruturado para dois aspectos ambientais: geração de efluentes e geração de resíduos. trabalhados por meio dos treinamentos, nos quais são apresentados os programas de coleta seletiva, gerenciamento de efluentes e emissões, indicadores e metas ampliar, baseando-se no levantamento de aspectos e impactos ambientais e selecionando os mais críticos 4.4.2 competência, treinamento e conscientização pelos projetos educação para meio ambiente, datas verdes e consumo consciente fazer matriz de treinamentos por função com base nos aspectos e impactos 4.4.3 comunicação nas atividades do programa, por meio de e-mail, mural, diálogos semanais de saúde, segurança e meio ambiente, capacitações, cartazes, intervenções lúdicas e reuniões de comunicação definir procedimento de comunicação 4.4.6 controle operacional nos treinamentos e diálogos semanais de saúde, segurança e meio ambiente são abordadas questões sobre controle de efluentes, resíduos e emissões levantar aspectos e impactos e definir matriz de treinamentos por função 4.4.7 preparação e resposta à emergência não está elaborar procedimento, capacitar e fazer simulados 4.5.1 monitoramento e medição por procedimentos e treinamentos, pelas verificações de conformidade ambiental realizadas pelo comitê 4.5.3 não conformidade, ação corretiva e preventiva não está estruturar e capacitar a educação ambiental e a sua importância para a implementação de um sistema de gestão ambiental rbciamb | n.44 | jun 2017 | 40-57 53 analisando as metodologias eletrônica versus formulário impresso com abordagem pessoal, percebeu-se aumento considerável da participação das pessoas que não têm acesso ao computador na empresa (trabalhadores da produção, manutenção e expedição) com a segunda campanha. embora os formulários estivessem ao lado do ponto, disponíveis para qualquer pessoa, principalmente as que não têm acesso ao computador, foram utilizados mais intensamente após a abordagem pessoal. observou-se ainda que, para obter mais participação do público operacional nessa empresa, foi necessário facilitar a pesquisa com os impressos, que podiam ser levados para serem respondidos em casa, colocados ao lado do ponto, onde os colaboradores passam todos os dias, e com abordagem pessoal, explicando sobre a pesquisa e enfatizando a sua importância. na metodologia eletrônica oferecida às pessoas que têm acesso ao computador na empresa, também se obteve pequena quantidade de respostas no início, as quais aumentaram somente quando foi solicitado aos integrantes do comitê que abordassem seus colegas e falassem sobre a importância da pesquisa. dos 76 formulários respondidos, e após sua caracterização conforme a metodologia desenvolvida, 3 encontram-se na categoria verde (ideal), 3 na categoria vermelha (precisa repensar o estilo de vida) e 70 na categoria amarela (moderado, mas pode melhorar). então, separaram-se os resultados em grupos por setor, calculou-se a média da pe em cada um deles (figura 2) e realizou-se uma análise crítica desse resultado com base em observações feitas durante a vivência no projeto. a seguir, destacam-se os resultados: • comercial (administrativo e vendedores): setor com a maior média de pe e com 20 respondentes. neste grupo ocorre o uso de veículo para o trabalho, com o qual são percorridos vários quilômetros por dia. número de pessoas pegada ecológica 35 30 25 20 15 10 5 0 2,796 3,174 administrativo comercial operacional 2,583 26 20 30 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 figura 2 – média da pegada ecológica por setor da empresa. silva, m.; martins, d.p. rbciamb | n.44 | jun 2017 | 40-57 54 o maior poder aquisitivo destes colaboradores também possibilita outros consumos; • administrativo (expedição, manutenção, qualidade, segurança, meio ambiente, contabilidade e suprimentos): registrou a segunda maior média, com 26 respondentes. nele, foram constatados maior grau de instrução, maior poder aquisitivo — o que possibilita o uso de carro para trabalhar —, maior consumo de carne e realização de viagens. grande parte dos trabalhadores deste setor reside em apartamento e, consequentemente, não faz compostagem; • operacional (produção, manutenção e expedição): menor média de pe, considerando 30 respondentes. os funcionários deste grupo têm menor grau de instrução e menor poder aquisitivo. eles se deslocam ao trabalho de bicicleta, a pé ou de transporte público, sendo que grande parte mora perto da empresa. são de cultura alemã, cultivam pomar e horta e fazem compostagem. é importante salientar que as justificativas consideram uma avaliação do setor na média, podendo haver exceções. observa-se forte relação dos aspectos socioeconômicos com os resultados, destacando-se o poder aquisitivo, corroborando o que maduro-abreu et al. (2009) encontraram em sua pesquisa, na qual 74% do indicador dependiam da renda, ou seja, a pessoa com baixa renda tinha baixo consumo e baixa pe, enquanto a pessoa com alta renda tinha maior consumo e, consequentemente, maior pe. nos resultados, além do aspecto econômico, destaca-se o aspecto cultural, com influência nos hábitos de consumo, na prática de plantio de horta e pomares e na realização de compostagem. conclusões a educação ambiental, alinhada a um bom sga, pode ser uma excelente ferramenta para facilitar a certificação na nbr iso 14001/2004, precedendo e permeando o sistema. se conduzida de forma constante, interligada e progressiva, tornando-se um valor para a organização, se manterá ativa e contribuirá para a melhoria contínua do sga. outros dois objetivos foram analisar o estudo de caso do programa hercológico e comparar a sua estrutura com os requisitos sugeridos pela nbr iso 14001/2004 para a certificação do sga. no estudo de caso, constatou-se a possibilidade de utilizar como referência os requisitos da nbr iso 14001/2004 para montar um programa de educação ambiental empresarial que vá além dos treinamentos, contribuindo para a formação da consciência ecológica dos colaboradores. o hercológico atendeu a sete dos dez itens possíveis de serem trabalhados num programa de educação ambiental. ele pode ser aprimorado com a redistribuição das atividades e a divulgação e sistematização de algumas ações, de modo a melhorar sua abrangência e mantê-lo sempre ativo e presente no dia a dia dos colaboradores. destacam-se a criação de um comitê e a descentralização da questão ambiental, o que mobilizou mais as pessoas e ajudou na questão do “pertencimento”, facilitando a sua implantação. já a pesquisa da pe dos colaboradores da hercosul, quarto objetivo deste trabalho, resultou em informações de acordo com a realidade e o contexto histórico, cultural, econômico e geográfico dos funcionários, o que possibilitou o desenvolvimento de novas atividades e o avanço do projeto consumo consciente. com os resultados obtidos pode-se trabalhar dicas de consumo consciente nos quesitos mais impactantes por meio de murais, cartazes e painel itinerante; remodelar o formato dos diálogos semanais para uma metodologia mais dinâmica, abrangendo todos os setores e turnos; fazer uma campanha para substituir copos descartáveis por canecas individuais; abordar o tema na semana do meio ambiente, com palestra, oficina de material reciclado, parceria com o serviço social da indústria (sesi), com alimentação saudável e aproveitamento integral de frutas e verduras, entre outras iniciativas. vale destacar que os resultados da pe ressaltaram a renda como influência direta na pe, mas que deve ser ponderada com outros aspectos — social, cultural, político e institucional — para ser utilizada como indicador de sustentabilidade, de acordo com sachs (2000). este trabalho pôde ser desenvolvido com riqueza de informações pela acessibilidade da empresa pela pesquisadora e por esta ser pesquisadora-participante. observou-se pequena dificuldade na adesão ao teste da pe, que foi superada com a alteração da metodologia, na qual destacou-se a abordagem pessoal como a educação ambiental e a sua importância para a implementação de um sistema de gestão ambiental rbciamb | n.44 | jun 2017 | 40-57 55 facilitador do processo. os meios eletrônicos, as redes sociais, entre outros, contribuem para a divulgação das informações, mas a sensibilização e a mobilização exigem contato verbal. outra dificuldade encontrada foi a falta de publicações referentes à educação ambiental em ambiente empresarial, o que aponta que essa ainda é pouco desenvolvida nesse âmbito, sendo mais relacionada com atividades para crianças. o presente artigo pode contribuir para a educação ambiental empresarial e servir como base de consulta para empresas que desejam implantar um sga baseado na nbr iso 14001/2004. recomenda-se fazer o levantamento de aspectos e impactos ambientais e das legislações pertinentes para aperfeiçoar a gestão ambiental da empresa, bem como realizar a pe corporativa para subsidiar essa educação e os objetivos, metas e programas da organização em busca da melhoria contínua. referências abreu, d. sem ela, nada feito!: educação ambiental e a iso 14001. salvador: casa da qualidade, 2000. amaral, r.; heras, d. b.; leme, p. c. s.; malheiros, t. f. aplicabilidade da pegada ecológica em contextos universitários. in: philippi jr., t. f. 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disponibilidade hídrica; demanda hídrica da cultura da cana-de-açúcar abstract the objective of this paper has been perform an analytical assessment of the potential for sugarcane water sustainability for four microregions of goiás state in brazil: sudoeste de goiás, vale do rio dos bois, quirinópolis and meia ponte; from the use of indices derived from public secondary data or data extracted from simple models through geoprocessing techniques in a geographic information system (gis). these indexes comprise indicators of the indicators system of sugarcane water sustainability assessment sish-cana (ferraz, 2012). the results show that the sudoeste de goiás and quirinópolis microregions exhibit higher favorability, from the point of view of water sustainability because there are areas where culture can be grown in dry system and still rely on available higher and regular water volumes to supply the demand of sugarcane cultivation in the areas of compulsory irrigation. keywords: environmental indicators; water availability; sugarcane water demand rodrigo p. demonte ferraz engenheiro agrônomo, empresa brasileira de pesquisa agropecuária solos rio de janeiro, rj, brasil rodrigo,@cnps.embrapa.br margareth simões doutora em geografia, programa de pós-graduação meio ambiente – universidade do estado do rio de janeiro embrapa, programa labex europa rio de janeiro, rj, brasil margaret @cnps.embrapa.br vincent dubreuil doutor em climatologia, université rennes2 rennes, frança vincent.dubreuil@uhb.fr revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 64 introduçâo historicamente, durante o processo de desenvolvimento do brasil, diversos ciclos agroeconômicos, baseados na expansão da área produtiva, consumo e esgotamento dos recursos naturais, têm se sucedido, gerando, consequentemente, notáveis mudanças na geografia da agricultura brasileira. atualmente, evidencia-se no país, um novo ciclo de expansão da atividade canavieira, devido às políticas nacionais do setor de agroenergia e às exigências ditadas pelo contexto geopolítico internacional, quanto às políticas e acordos de mitigação dos efeitos das mudanças climáticas globais. carvalho (2006), a partir de cenários do mercado futuro para o ano agrícola de 2012-2013, destacou a potencialidade do crescimento dos mercados, tanto externo quanto interno, para o etanol e açúcar brasileiros e projetou a necessidade do brasil produzir cerca de 685 milhões de toneladas de cana-deaçúcar para uma produção projetada de 35,7 milhões de metros cúbicos de etanol. deste modo, considerando o fortalecimento das cadeias produtivas dos biocombustíveis pode-se conceber um cenário futuro-próximo com grande alteração do uso das terras e acentuada expansão da cultura da cana-de-açúcar nas regiões tradicionais e também noutras, antes periféricas, que vêm se convertendo em foco (hotspots) da expansão contemporânea da atividade canavieira. atualmente, a atividade canavieira no brasil ainda se apresenta bastante concentrada, com mais de 85% da produção situada na região centro-sul do país, majoritariamente no estado de são paulo (ibge, 2010). no entanto, os dados do projeto canasat (inpe) têm demonstrado e acompanhado a tendência de expansão da atividade canavieira, a qual está se deslocando para o norte do território paulista e avançando sobre algumas áreas da região centro-oeste, situadas, notadamente, nos estados de mato grosso, mato grosso do sul e goiás. assim, vários estudos dedicados a avaliar o processo de expansão da cultura canavieira no centro-oeste brasileiro têm sido realizados, objetivando analisar a problemática ambiental decorrente, os condicionantes do processo, as consequências, as restrições e riscos ambientais inerentes (santos et al., 2011; rudorff, 2010; castro et al., 2010; barbalho e campos, 2010; miziara; 2009; silva et al., 2008; nassar et al,. 2008; castro et al., 2007), dentre outros. por outro lado, o zoneamento agroecológico da canade-açúcar (manzatto, 2009) indica que a região centro-sul e, particularmente, a região centrooeste ainda possuem um grande potencial de expansão, em termos de disponibilidade de áreas com aptidão pedoclimática favorável. contudo, na região centro-oeste do país, área de domínio do bioma cerrado, a disponibilidade hídrica climática apresenta limitações em função da distribuição e concentração dos totais precipitados, configurando certo risco para a cultura da cana-deaçúcar conduzida em sistema exclusivo de sequeiro sem apoio de sistemas de irrigação suplementar ou de salvamento. de uma forma geral, o clima regional é caracterizado por duas estações bem definidas, uma chuvosa, que se inicia nos meses de setembro ou outubro e se estende até os meses de março ou abril e destes a setembro/outubro, outra estação, marcada pela seca com forte deficiência hídrica em função da redução acentuada dos índices pluviométricos (silva et al.; 2008). em face desta realidade, silva et al. (2008) afirmam que em algumas áreas na região do cerrado, para a expansão sustentável do cultivo da cana-de-açúcar, será necessário o emprego de irrigação suplementar aplicada após o corte ou plantio. os autores estimam, dependendo do déficit hídrico, a necessidade de lâminas de irrigação na ordem de 80 a 120mm. o centro-oeste brasileiro constitui, em princípio, uma região com potencial para a expansão da atividade canavieira, representando uma alternativa técnica e economicamente viável, mas que, para a realização de uma exploração sustentável se faz necessário a agregação de conhecimento sobre as reais condições de sustentabilidade e riscos associados aos impactos ambientais motivados pela dinâmica de mudança de uso do solo. principalmente, no que tange a sustentabilidade hídrica e a judiciosa utilização dos recursos hídricos. o presente artigo apresenta uma avaliação do potencial de sustentabilidade hídrica, para o desenvolvimento da atividade canavieira, de quatro microrregiões sudoeste de goiás, vale do rio dos bois, quirinópolis e meia ponte situadas na mesorregião do sul do estado de goiás. avaliação esta realizada a partir da utilização de indicadores componentes do sistema de indicadores para avaliação do potencial de sustentabilidade hídrica da atividade canavieira sish-cana (ferraz, 2012), proposto para subsidiar o planejamento estratégico setorial agrícola e/ou recursos hídricos. metodologia a metodologia referente à elaboração do sistema de indicadores para avaliação do potencial de sustentabilidade hídrica da atividade canavieira sish-cana, assim como a base teórica, as justificativas para a proposição dos indicadores e a elaboração dos modelos utilizados para a extração de dados visando o cálculo dos indicadores aplicados no estudo de caso proposto, encontram-se descritas de modo completo em ferraz (2012). revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 65 a seguir serão apresentados, de forma sucinta, os indicadores do sish-cana e os modelos utilizados para a extração dos dados para o cálculo dos indicadores aplicados a este estudo de caso (ferraz, 2012). a tabela 1 apresenta os indicadores com as respectivas fórmulas matemáticas utilizadas. o 1º grupo de indicadores (iafc iafs iafs) do módulo a sishcana contem três índices de favorabilidade das áreas quanto às condições de aptidão edafoclimática para a expansão e desenvolvimento da cultura canavieira. os parâmetros para os cálculos desses três indicadores são extraídos de zoneamentos de aptidão agrícola e de risco climático, específicos, para a cultura da cana-de-açúcar. no presente estudo foram utilizados os dados do modelo de aptidão edafoclimática contido no zoneamento agroecológico da canade-açúcar zae-cana (manzatto, 2009) e gerado a partir da integração de um modelo de risco climático com a avaliação da aptidão edáfica dos solos para a cultura da cana-de-açúcar. como os resultados do zae-cana estão disponíveis em tabelas e mapas no formato pdf, para consulta via visualizador web, contendo apenas informações sumarizadas das estimativas de áreas aptas à produção de cana-deaçúcar por município e tipo de uso da terra, para a realização do presente estudo se fez necessário a obtenção dos arquivos shapes e tabelas associadas (dados nos formatos: shp e dbf). o 2º grupo de indicadores do módulo a do sish-cana contem um indicador (ivch) que, em relação à área total da unidade territorial de análise, sinaliza a proporção de ocorrência de áreas vulneráveis à contaminação dos mananciais hídricos freáticos por efluentes da agroindústria sucroalcooleira. a determinação deste se baseia na estimativa ponderada de ocorrência de áreas consideradas vulneráveis à contaminação dos corpos hídricos a partir de um modelo espacialmente distribuído descrito por gomes, spadotto e pessoa (2002), que propuseram um método de avaliação da vulnerabilidade natural dos solos quanto à movimentação de agroquímicos e risco de contaminação das águas subterrâneas e superficiais. no presente estudo de caso utilizou-se um modelo elaborado por barbalho e campos (2010) que consistiu em uma adaptação do modelo proposto por gomes, spadotto e pessoa (2002). basicamente o modelo consiste na geração de classes de vulnerabilidade à contaminação por vinhaça a partir da integração do potencial de infiltração e o potencial de escoamento superficial da água que, por sua vez, são definidos pela integração dos parâmetros de condutividade hidráulica dos solos e declividade do terreno. tabela 1 indicadores para avaliação do potencial de sustentabilidade hídrica da atividade canavieira sish-cana indicadores fórmulas 1º grupo iafc índice de área favorável à cultura canavieira iafc = sfc/ suta iafs índice de área favorável à cultura canavieira em sistema de sequeiro iafs = sfs/ suta iafi índice de área favorável à cultura canavieira em sistema de irrigação iafi = sic/ suta 2º grupo ivch índice de vulnerabilidade à contaminação dos mananciais hídricos ivch = svp/suta 3º grupo icdhs índice de comprometimento da disponibilidade hídrica para a atividade canavieira em sistema de sequeiro icdhs = dehs/diht iadhi índice de atendimento da demanda hídrica da cultura canavieira em sistema sequeiro iadhi = smes/sfs icdhi índice de comprometimento da disponibilidade hídrica para a atividade canavieira em sistema de irrigação icdhi = dehi/diht iadhi índice de atendimento da demanda hídrica da cultura canavieira em sistema de irrigação iadhi = smei/sic nota: (i); sfc= área total favorável à cultura da cana-de-açúcar (ii) sfs= área favorável à cultura da cana-de-açúcar em sistema de sequeiro; (iii) sic= área favorável à cultura da cana-de-açúcar em sistema de irrigação compulsória; (iv) suta = área total da unidade territorial de análise; (v) dehs = demanda hídrica da atividade canavieira em sistema de sequeiro; (vi) diht = disponibilidade hídrica (vi) smes = área máxima de expansão sustentada para a cultura canavieira em sistema de sequeiro; (viii) smei = área máxima de expansão sustentada para a cultura canavieira em sistema de irrigação; (ix) svp= área vulnerável ponderada à contaminação por vinhaça. revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 66 o 3º grupo de indicadores do módulo a do sish-cana contem dois indicadores (icdhs, icdhi) que, em relação à oferta hídrica regional, descrevem o grau de comprometimento da disponibilidade hídrica para atender a demanda potencial de água da atividade canavieira nas unidades territoriais de análise em apreciação, e dois indicadores (iadhs, iadhi) que estabelecem o nível de atendimento da demanda de água da cultura em termos de área capaz de ser irrigada com os recursos hídricos disponíveis. os parâmetros para os cálculos desses quatro indicadores são extraídos de modelos distribuídos de vazão que possam fornecer a estimativa da produção ou oferta de água de uma dada região geográfica e de modelos de balanço hídrico climático que permitam a estimativa dos excedentes e déficits hídricos, determinando a possível necessidade de irrigação e, consequentemente, a demanda de água por parte da cultura de interesse. no presente estudo, para a estimativa da oferta hídrica da região em apreço foi elaborado um modelo espacialmente distribuído da vazão, com base no índice regional de vazão específica (ferraz, 2012). para a estimativa da demanda hídrica foi utilizado um modelo espacial de disponibilidade hídrica climática, realizado pelo método do balanço hídrico climático (thornthwaite, 1955), por silva et al. (2008). este último teve como figura 1 fluxograma da extração de dados e cálculo dos indicadores icdh; iadh e iafc. nota: (i) dih= disponibilidade hídrica geral (m3); (ii) q95 = vazão específica com 95% de permanência (l.s-1.km-2);(iii) qmlt = vazão específica média de longo termo (l.s-1.km-2); (iv) q95 = vazão específica remanescente dada por uma fração da vazão específica com 95% de permanência (l.s-1.km-2); (v) p1 = período de produção de água anual no qual se pode contar com a alocação (95% dos 365 dias anuais ≈ 346 dias) (s);(vi) p2 = período de produção de água anual no qual se pode reservar os excedentes hídricos (6 meses ≈183 dias) (s); (vii) suta =área da unidade territorial de análise (km2); (viii) deh = demanda hídrica da cultura canavieira; (ix) dehpi = demanda hídrica para o processamento industrial da produção da cultura canavieira (m3);(x) dehic = demanda hídrica para a irrigação da cultura canavieira (m3); (xi) vag = volume de água gasta por massa de cana produzida (m3.t-1) (xii) pmc: produtividade média da cultura da cana-de-açúcar (t.ha-1); (xiii) sic = área de irrigação compulsória (ha);(xiv) λ = lâmina de irrigação (mm); (xv) sme= área máxima de expansão sustentada (ha). revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 67 foco determinar as diferentes lâminas de irrigação necessárias para atender o déficit hídrico da cultura da cana-de-açúcar na região de interesse. as principais etapas metodológicas consistiram: (i) 1ª etapa aquisição de dados: consistiu na aquisição, seleção e organização dos dados utilizados para a geração de modelos ou estimativa direta dos parâmetros para o cálculo dos indicadores. os dados alfanuméricos em formato xlsx ou accdb excel e access/windows office/microsoft e os dados espaciais em formato shape foram adquiridos diretamente por download dos bancos de dados das fontes detentoras que os dispõem on line ou adquiridos após solicitação às instituições e/ou aos autores dos modelos utilizados; (ii) 2ª etapa tratamento dos dados: consistiu na estruturação de um sistema de informação geográfica (sig) utilizando-se o pacote computacional arcgis 10/esri, onde os arquivos shape referentes aos diferentes temas ou modelos foram organizados e trabalhados com diversas técnicas de geoprocessamento para a extração dos dados utilizados para o cálculo dos indicadores; (iii) 3ª etapa – extração dos dados e efetuação do cálculo dos indicadores: consistiu na tabulação, organização dos dados e o cálculo dos dados intermediários e dos indicadores em planilhas excel/windows office/microsoft. a figura 1 apresenta um fluxograma dos modelos espaciais utilizados para a extração de dados e cálculo dos indicadores icdh; iadh e iafc. o procedimento analítico para a avaliação do potencial de sustentabilidade hídrica para a cultura da cana-de-açúcar utilizado neste estudo foi subdividido nos seguintes tópicos: (i) avaliação do potencial edafoclimático das unidades territoriais de análise para o desenvolvimento da cultura canavieira; (ii) avaliação da vulnerabilidade das unidades territoriais de análise quanto ao risco de contaminação dos mananciais hídricos pela aplicação de vinhaça na cultura canavieira; (iii) avaliação do potencial hídrico das unidades territoriais de análise para o desenvolvimento da atividade canavieira. como exposto, foi conduzido um estudo de caso nas quatro microrregiões da mesorregião sul goiano: sudoeste de goiás, vale do rio dos bois, quirinópolis e meia ponte. a localização geográfica da mesorregião sul goiano e referidas microrregiões, são apresentadas nos mapas da figura 2. resultados e discussão avaliação do potencial edafoclimático das unidades territoriais de análise para o desenvolvimento da cultura canavieira o potencial edafoclimático é indicado pela ocorrência relativa de áreas adequadas ou favoráveis ao cultivo da cana-de-açúcar, com base nas condições topográficas e aptidão edafoclimática que favorecem ou restringem a produção de cana-de figura 2 mapa da localização geográfica da mesorregião sul goiano e microrregiões: sudoeste de goiás, vale do rio dos bois, quirinópolis e meia ponte. fonte: ferraz (2012) revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 68 açúcar em escala agroindustrial. os indicadores do sish-cana (ferraz, 2012) que sinalizam essas relações são: (i) iafc área favorável à cultura canavieira; (ii) iafcs -índice de área favorável à cultura canavieira em sistema de sequeiro; (iii) iafci índice de área favorável à cultura canavieira em sistema de irrigação; e se encontram tabulados e apresentados na tabela 2. a análise comparativa revela que, dentre as microrregiões estudadas, a microrregião sudoeste de goiás apresenta mais de 3,1 milhões de hectares (57% da atu), constituindo a maior área absoluta favorável ao desenvolvimento da cultura canavieira, seguida das microrregiões: meia ponte com 2,1 milhões de hectares (65% da atu); quirinópolis com 1,1 milhões de hectares (69% da atu) e vale do rio dos bois com 0,9 milhões de hectares (68% da atu). observa-se que as microrregiões de meia ponte e vale do rio dos bois possuem somente áreas favoráveis ao cultivo da cultura canavieira em sistema de irrigação compulsória, conforme sinaliza a equivalência entre os seus respectivos índices de área favorável à cultura canavieira em sistema de sequeiro e de irrigação (iafc = iafi). ensejando, a princípio, uma expectativa de pressão sobre os recursos hídricos disponíveis em função da necessidade de se atender à demanda hídrica projetada para a irrigação suplementar. as microrregiões sudoeste de goiás e quirinópolis possuem tanto áreas favoráveis para o desenvolvimento da cultura canavieira em sistema de sequeiro (14% e 12% da uta, respectivamente) quanto áreas nas quais o emprego de irrigação suplementar se faz necessário para a produção de cana-de-açúcar em nível industrial (43% e 57% da uta, respectivamente). observa-se ainda, que todas as microrregiões estudadas possuem mais de 50% das suas áreas territoriais favoráveis ao cultivo da cultura canavieira, e, considerando a região como um todo, se contabiliza 6,6 milhões de hectares aptos para o cultivo da cultura canavieira, 62% da extensão territorial de aproximadamente 10,6 milhões de hectares. portanto, a extensão total da área favorável ao desenvolvimento da cultura canavieira nas microrregiões estudadas é muito expressiva, configurando, em princípio, um elevado potencial de expansão para a atividade sucroalcooleira. assim, potencialmente, as microrregiões: sudoeste de goiás, vale dos rios dos bois, quirinópolis e meia ponte podem oferecer o suporte necessário para a expansão do setor sucroalcooleiro na mesorregião sul do estado de goiás. entretanto, se por um lado, as condições favoráveis de topografia e solos propiciam a expansão da atividade canavieira, por outro, a relativa desfavorabilidade climática induz a necessidade de utilização da prática da irrigação suplementar em mais de 84% da área total favorável à cultura canavieira, o que, consequentemente, pode elevar os níveis de pressão sobre os recursos hídricos disponíveis, em termos de volume captado. avaliação da vulnerabilidade das unidades territoriais de análise quanto ao risco de contaminação dos mananciais hídricos pela aplicação de vinhaça na cultura canavieira para a avaliação do potencial de sustentabilidade hídrica da atividade canavieira também é preciso contemplar a fragilidade natural ou o risco de degradação dos recursos hídricos em função do uso indevido dos efluentes da agroindústria sucroalcooleira, em uma situação hipotética de expansão não planejada da atividade canavieira. os resultados, em termos de valores absolutos das áreas consideradas vulneráveis à contaminação por vinhaça por microrregião e respectivos indicadores, estão apresentados na tabela 3. tabela 2 índices e áreas favoráveis à da cultura canavieira por microrregião microrregiões áreas (ha) indicadores afs aic afc atu iafc iafs iafi meia ponte 0,00 1.371.286,31 1.371.286,31 2.116.556,00 0,65 0,00 0,65 sudoeste de goiás 807.960,82 2.388.214,00 3.196.174,83 5.611.153,00 0,57 0,14 0,43 vale do rio dos bois 0,00 924.244,73 924.244,73 1.360.860,00 0,68 0,00 0,68 quirinópolis 199.789,18 941.099,98 1.140.889,17 1.606.810,30 0,69 0,12 0,57 totais 1.007.750,01 5.624.845,03 6.632.595,04 10.695.379,30 0,62 0,09 0,53 nota: áreas: (i) atu área total da unidade territorial de análise (suta); (ii) afc área favorável à cultura canavieira (sfc); (iii) afs área favorável à cultura canavieira em sistema de sequeiro (sfs); (iv) aicárea de irrigação compulsória para cultura canavieira (sic). indicadores: (i) iafc índice de área favorável à cultura canavieira; (ii) iafs índice de área favorável à cultura canavieira em sistema de sequeiro; (iii) iafi índice de área favorável à cultura canavieira em sistema de irrigação. fonte: ferraz (2012) revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 69 é interessante notar que em todas as quatro microrregiões estudadas os percentuais de áreas vulneráveis (“alta” a “muito alta” vulnerabilidade) à contaminação por vinhaça além de elevados não apresentaram grande variabilidade, ficando acima de 87% dos respectivos territórios. contudo, os índices de vulnerabilidade discriminam as microrregiões conforme a ponderação das áreas das classes de vulnerabilidade estabelecidas no modelo de referência adotado e, desta forma, destaca-se as microrregiões, sudoeste de goiás com um índice de vulnerabilidade mais expressivo (ivch = 0,62) e vale do rio dos bois com o menor grau de vulnerabilidade, segundo a metodologia adotada e explicitada (ivch = 0,51). o índice ivch se situou em 0,61 e 0,58 para meia ponte e quirinópolis, respectivamente. para efeito da contabilização da área ponderada de vulnerabilidade, as áreas das classes de vulnerabilidade à contaminação por vinhaça com potencial de infiltração “alto” e “muito alto” e das classes com “alto” e “muito alto” risco de carreamento dos contaminantes por conta do deflúvio superficial receberam maiores pesos. desta forma, constata-se que em algumas localizações dos municípios de serranópolis; mineiros, caiapônia, situados na microrregião do sudoeste de goiás, encontram-se expressivas áreas da classe “muito alta” vulnerabilidade à contaminação por vinhaça, relacionada, sobretudo, à ocorrência de solos de textura arenosa (neossolos quartzarênicos). logo, com alto risco de contaminação dos mananciais hídricos freáticos por causa do elevado potencial de infiltração, devido à combinação do relevo suavizado e a alta condutividade hidráulica dos materiais sotopostos aos aquíferos subjacentes. entretanto, em todas as regiões evidencia-se a predominância da classe de “alta” vulnerabilidade à contaminação por infiltração devido às vastas extensões de solos da classe latossolo em modelados topográficos suavizados que dominam a paisagem na mesorregião sul goiano, uma vez que essas unidades pedológicas se caracterizam pela eleva porosidade e acentuada condutividade hidráulica permitindo a lixiviação e percolação profunda de materiais solúveis. as classes de vulnerabilidade com “alto” ou “muito alto” risco de contaminação dos corpos hídricos de superfície, como os rios e lagoas, por carreamento da vinhaça por meio do escoamento superficial se encontram de forma mais distribuída e pontual nas microrregiões estudadas se relacionando aos solos com topografia mais movimentada, menores níveis de condutividade hidráulica, mais rasos ou com impedimentos à infiltração e percolação devido a gradientes texturais. cabe salientar que os resultados apresentados neste estudo devem ser tomados com ressalvas, uma vez que, o modelo de referência adotado superestima em certa medida as áreas vulneráveis devido ao efeito de generalização das unidades de mapeamento em função da escala ao milionésimo do mapa de solos utilizado. cumpre esclarecer que não se trata de um problema relacionado à metodologia nem tão pouco à condução do trabalho original realizado por barbalho e campos (2008) que objetivaram a avaliação da vulnerabilidade das terras quanto à contaminação por vinhaça em escala estadual, para todo o estado de goiás. considerando a opção de se trabalhar com a escala de municípios e microrregiões, o modelo de referência adotado não apresenta o nível de detalhe ideal. no entanto, para efeito de demonstração da aplicação do sistema de indicadores, objetivo deste estudo de caso, considerou-se satisfatória a utilização do referido modelo. contudo, os resultados dos índices de vulnerabilidade refletem a tendência regional da ocorrência de grandes extensões de área com algum grau de vulnerabilidade à contaminação dos mananciais hídricos, notadamente dos aquíferos freáticos. evidenciam, desse modo, o risco potencial de degradação dos recursos hídricos, caso não sejam tomados os devidos cuidados no tabela 3 índices de vulnerabilidade e áreas vulneráveis à contaminação dos mananciais hídricos pela vinhaça por microrregião microrregiões áreas (ha) indicadores avc afc atu ivch iafc meia ponte 1.669.652,01 1.371.286,31 2.116.556,00 0,58 0,65 sudoeste de goiás 4.549.252,03 3.196.174,83 5.611.153,00 0,62 0,57 vale do rio dos bois 1.085.271,42 924.244,73 1.360.860,00 0,51 0,68 quirinópolis 1.385.406,04 1.140.889,17 1.606.810,30 0,61 0,71 totais 8.689.581,50 6.632.595,00 10.695.379,30 0,60 0,62 nota: áreas: (i) atu área total da unidade territorial de análise; (ii) afc área favorável à cultura canavieira; (iii) avh área vulnerável a contaminação dos mananciais hídricos. indicadores: (i) iafc índice de área favorável à cultura canavieira; (ii) ivch – índice de vulnerabilidade à contaminação dos mananciais hídricos. fonte: ferraz (2012). revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 70 tratamento e disposição da vinhaça, assim como, no planejamento da prática de fertirrigação da cultura da cana-de-açúcar. a tendência revelada pelos resultados deste estudo, de uma forma geral, se alinha aos resultados apresentados por alves e castro (2009) que estudaram e buscaram estimar a vulnerabilidade natural e risco dos solos à contaminação nas áreas de recarga do aquífero guarani, no sudoeste do estado de goiás (sag/goiás), abrangendo os municípios de jataí, mineiros, santa rita do araguaia e serranópolis. os referidos autores utilizaram um modelo espacializado baseado na mesma metodologia utilizada por barbalho e campos (2008), por meio da qual produziram um zoneamento com classes de vulnerabilidade e de risco estabelecidas a partir do cruzamento de mapas temáticos: classes de declividade do terreno; mapa pedológico associado aos dados de condutividade hidráulica das classes de solo; e, mapa de uso e cobertura do solo. avaliaram que 45% e 47% das áreas de recarga do aquífero possuem vulnerabilidade “muito alta” e “alta”, respectivamente, totalizando juntas mais de 90% da área total de recarga do aquífero guarani no estado de goiás (sag). considerando o uso do solo, calcularam ainda que 32,8% da área do sag apresentaram “alto risco” e 27,5% apresentam “muito alto risco”, em relação à possibilidade de poluição do referido aquífero associada às áreas com uso agropecuário intensivo. concluíram os autores que a vulnerabilidade e o risco associados à área de recarga do sag em goiás são expressivos e, portanto, inspiram cuidados preventivos com o uso, manejo e conservação dos solos. avaliação do potencial hídrico das unidades territoriais de análise para o desenvolvimento da atividade canavieira a avaliação do potencial hídrico, ou seja, das condições da disponibilidade hídrica para a demanda estimada, constitui o próximo passo lógico para a avaliação do potencial de sustentabilidade hídrica das unidades territoriais de análise para o desenvolvimento da atividade canavieira. a tabela 4 apresentam os valores absolutos da disponibilidade hídrica total e da demanda hídrica potencial discriminada por sistema de produção e os valores relativos na forma dos indicadores correspondentes. a análise comparativa do grau de comprometimento das disponibilidades hídricas para atender as demandas projetadas da atividade canavieira, tanto em sistema de sequeiro quanto de irrigação, permite destacar a microrregião sudoeste de goiás como a mais favorável, do ponto de vista da sustentabilidade hídrica, para o desenvolvimento da atividade sucroalcooleira. visto que, apresentando o maior volume de água disponível (17,5 bilhões de m3 de água) e o menor percentual de comprometimento (17%) para o atendimento da demanda potencial da cultura canavieira sob sistema de irrigação, o sudoeste de goiás possui, em termos relativos e absolutos, a condição mais favorável. além disso, necessita dispor apenas de 2% do volume hídrico disponível em seu território para atender a demanda projetada para a produção potencial da cultura canavieira em sistema de sequeiro. com um comprometimento na ordem de 2% e 24% da disponibilidade total de 4,2 bilhões de m3 de água para atender as demandas potenciais da produção canavieira nas áreas favoráveis ao sistema de sequeiro e de irrigação compulsória, quirinópolis se notabiliza como a segunda microrregião mais favorável quanto à sustentabilidade hídrica. a microrregião de meia ponte, por sua vez, necessitaria dispor de 35% do volume hídrico total produzido em seu território para fazer frente à demanda potencial para produção tabela 4 índices de comprometimento da disponibilidade hídrica, volumes disponíveis e demanda hídrica potencial da atividade canavieira por sistema de produção e microrregião microrregiões volumes hídricos (m3) indicadores dehs dehi diht icdhs icdhi meia ponte 0,00 1.694.909.884,10 4.783.706.702,51 0,00 0,35 sudoeste de goiás 361.966.449,15 2.951.832.508,94 17.463.527.703,30 0,02 0,17 vale do rio dos bois 0,00 1.142.366.487,52 2.571.641.216,97 0,00 0,44 quirinópolis 89.505.553,54 1.163.199.580,22 4.219.333.369,85 0,02 0,28 totais 451.472.002,69 6.952.308.460,79 29.038.208.992,64 0,02 0,24 áreas: (i) diht – disponibilidade hídrica total; (ii) dehi – demanda hídrica potencial da atividade canavieira em sistema de irrigação; (iii) dehs demanda hídrica potencial da atividade canavieira em sistema de sequeiro. indicadores: (i) icdhs índice de comprometimento da disponibilidade hídrica para a atividade canavieira em sistema de sequeiro; (ii) icdhi índice de comprometimento da disponibilidade hídrica para a atividade canavieira em sistema de irrigação. fonte: ferraz (2012). revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 71 agroindustrial da cana-de-açúcar conduzida totalmente em regime de irrigação suplementar. para a microrregião do vale do rio dos bois, onde a atividade canavieira também é totalmente dependente da prática da irrigação suplementar a situação se torna ainda mais grave, pois 44% dos seus recursos totais de água disponível teriam que ser utilizados para atender toda a demanda projetada para a área considerada apta à cultura canavieira. analisando a região como um todo, observa-se que, para atender a demanda da atividade canavieira em sistema de irrigação suplementar, o comprometimento da disponibilidade hídrica regional atinge a ordem de 24%. para atender a demanda projetada para a produção potencial em sistema de sequeiro o comprometimento da disponibilidade hídrica regional se limita a apenas 2% dos volumes totais disponíveis. considerando o exposto, nota-se que tanto os percentuais de comprometimento quanto a quantidade absoluta de água disponível variam bastante conforme as diferentes microrregiões, determinando para cada uma delas, diferentes condições de sustentabilidade hídrica. como a produção de água das bacias hidrográficas constitui uma função da precipitação média, justamente, as unidades onde a cultura da cana-de-açúcar é mais dependente da prática da irrigação são as que possuem, geralmente, a menor disponibilidade hídrica dos mananciais superficiais e subterrâneos. exatamente, no presente caso, o que foi verificado nas microrregiões do vale do rio dos bois e de meia ponte. observação esta também verificada em lima et al. (2008) que estudaram a variabilidade espaço-temporal da vazão específica média e em silva et al. (2008) que avaliaram a oferta e a demanda hídrica para o cultivo da cana-de-açúcar, ambos, no estado de goiás. desta forma, nessas áreas em especial, a margem de disponibilidade hídrica é consideravelmente menor e uma nova atividade agroeconômica em expansão, como a canavieira, pode aumentar a pressão e impactos sobre os recursos hídricos, causando o acirramento dos conflitos entre os diversos setores usuários de água. por outro lado, apesar do contraste entre as microrregiões estudadas, destaca-se que todas elas, potencialmente, produzem volumes hídricos suficientes para atender as demandas exigidas por uma possível expansão canavieira até o limite da área considerada apta para a cultura em cada microrregião. convém salientar que esta condição de suficiência foi verificada considerando-se os volumes hídricos imediatamente alocáveis e os passíveis de acumulação prévia por meio da construção de reservatórios. ou seja, na estimativa da disponibilidade hídrica total, considerou-se também a capacidade de aproveitamento dos excedentes hídricos produzidos nas estações de cheia. com o propósito de complementar a avaliação do potencial hídrico, foi realizada uma análise dos percentuais de atendimento da demanda hídrica para a irrigação suplementar, considerando apenas a figura 3 gráfico: disponibilidade hídrica alocável e percentuais de atendimento da demanda hídrica para a irrigação suplementar da cultura canavieira por microrregião legenda: (i) dha – disponibilidade hídrica alocável durante o período de 3 meses; (ii) dehi demanda hídrica para a irrigação suplementar. rótulos: percentuais de atendimento da demanda hídrica para a irrigação suplementar considerando a disponibilidade hídrica alocável. fonte: ferraz (2012) revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 72 disponibilidade hídrica alocável durante um período de três meses. como explicitado na descrição da metodologia, a disponibilidade hídrica alocável foi definida como sendo a metade da oferta hídrica estimada com base na probabilidade de permanência de 95%. o gráfico da figura 3 apresenta os percentuais de atendimento da demanda e os volumes hídricos totais referentes à disponibilidade hídrica alocável e à demanda hídrica para a irrigação suplementar de cada microrregião. a análise dos resultados evidencia que, em todas as microrregiões, a disponibilidade hídrica estimada com base apenas nos volumes hídricos alocáveis, durante um período de 3 meses, é insuficiente para atender a demanda total para a prática da irrigação suplementar da cultura canavieira. na microrregião do sudoeste de goiás a situação continua mais favorável do que nas demais microrregiões, sendo possível o atendimento de até 90% da demanda posta para a generalização da prática da irrigação suplementar nas áreas de irrigação compulsória. o valor mais expressivo da disponibilidade hídrica alocável, na ordem de 1,6 bilhões de m3 acumulados durante um trimestre, revela não somente o maior potencial de produção de água como também sugere a maior capacidade de regularização natural das bacias hidrográficas pertencentes à microrregião do sudoeste de goiás. lima et al. (2008), que estudaram a variabilidade espaço-temporal da vazão específica média do estado de goiás, também destacaram a maior favorabilidade hídrica para a região sudoeste do estado, em termos de maior capacidade de geração de vazões, médias anuais e médias dos meses mais secos do ano. de fato, esta afirmação parece ser consistente quando se observa a diferença entre os valores das vazões específicas médias de longo termo e as vazões específicas com 95% de permanência que reflete a capacidade natural de regularização das bacias (maranhão, 2007). as vazões médias de longo termo e as de 95% de permanência refletem, respectivamente, o comportamento médio e o de base do regime de débitos (maranhão 2007), de modo que, quanto maior o percentual da vazão média que representa a vazão de base, maior será a capacidade de regularização natural das bacias e maiores serão os volumes hídricos alocáveis na estação de vazante. o gráfico da figura 4 apresenta os valores das vazões médias de longo termo e as de 95% de permanência e os percentuais desta em relação à primeira, por microrregião. a exemplo da microrregião de sudoeste de goiás, quirinópolis também apresenta maior capacidade de regularização natural dos seus sistemas fluviais e, consequentemente, uma disponibilidade hídrica mais regular durante o ciclo hidrológico, mesmo, nas estações mais secas do ano. nas microrregiões de meia ponte e vale do rio dos bois, além da menor capacidade de produção de água, também, pode-se observar que os volumes hídricos com permanência de 95% participam com menores percentuais no regime médio de vazões, significando menor figura 4 gráfico: vazões específicas médias de longo termo, vazões específicas com 95% de permanência e percentuais legenda: (i) qmlt vazões específicas médias de longo termo; (ii) vazões específicas com 95% de permanência. rótulos: percentuais das vazões específicas com 95% de permanência em relação às vazões específicas médias de longo termo. fonte: ferraz (2012) revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 73 capacidade de regularização natural e menores volumes hídricos diretamente alocáveis e disponíveis nas estações mais secas do ano. a situação de restrição da oferta hídrica, sobretudo, nas estações mais secas no estado de goiás também foi observada em lima et al. (2008) que estudando a variabilidade espaço-temporal da vazão específica média estimaram valores de vazão específica média de longo período entre o intervalo de 10 a 20 l.s-1.km2. para o mês de setembro, normalmente o mais seco do ano, os autores estimaram valores da vazão específica média inferiores a 2,5 e pouco acima de 10 l.s-1km2, para o noroeste e o sudoeste do estado de goiás, respectivamente. em outro estudo realizado por silva et al. (2008) foi feita uma avaliação da oferta e da demanda hídrica para o cultivo da cana-de-açúcar no estado de goiás. os autores ainda exemplificaram a situação de restrição da disponibilidade hídrica do mês de setembro estimando valores de apenas 0,6, 3,0 e 6,0% como sendo a área máxima capaz de ser irrigada simultaneamente em bacias hidrográficas hipotéticas de 1000 km2 com vazões específicas de 1, 5 e 10 l.s-1km2 e uma taxa de captação de água de 1l s-1ha-1. avaliação do potencial de expansão sustentada das unidades territoriais de análise para o desenvolvimento da cultura canavieira por microrregião o potencial de expansão é estabelecido a partir da relação entre a área máxima capaz de permitir a expansão da cultura canavieira de forma sustentada, ou seja, com pleno atendimento da demanda hídrica projetada e a área total considerada apta para o desenvolvimento da cultura canavieira em sistema de irrigação ou sequeiro, conforme dado pelo zoneamento agroecológico da canade-açúcar (manzatto, 2009). em outras palavras, a “área máxima de expansão sustentada” constitui um valor expresso em área que representa um “limiar de sustentabilidade hídrica”. a tabela 5 apresentam os resultados das áreas máximas de expansão para cada microrregião estudada com os respectivos índices indicadores. observa-se que, para todas as microrregiões estudadas, como as áreas máximas de expansão sustentada se igualam às áreas favoráveis à cultura canavieira os índices de atendimento da demanda hídrica da cultura canavieira foram iguais a 1,0 (iadh = 1,0), significando que a demanda projetada de água para a produção potencial da cultura canavieira na região estudada pode ser totalmente atendida (100%), apesar de que, em alguns casos, terem sido registrados expressivos percentuais de comprometimento da disponibilidade hídrica. contudo, deve-se ter cautela na interpretação dos resultados, tendo claro em mente que os indicadores apontam para uma situação potencial de sustentabilidade hídrica, no sentido restrito de atendimento da demanda hídrica de uma única atividade agroeconômica isolada, não levando em consideração as demais demandas instaladas ou potenciais, relacionadas a outras atividades econômicas, abastecimento público e demais tipos de uso da água. de qualquer forma, considerando a capacidade total de produção de água, dada pelas vazões permanentes durante 95% do tempo do ciclo hidrológico e pelo aproveitamento dos volumes hídricos médios excedentes, as microrregiões possuem, em termos gerais, pleno potencial de expansão sustentada. embora, como enfatizado anteriormente, a pressão sobre os recursos hídricos de forma localizada pode ser considerável. conclusões com base nos indicadores do sish-cana, o presente estudo de caso permitiu as seguintes conclusões: (i) considerando as tabela 5 áreas máximas de expansão sustentada por microrregião e indicadores correspondentes uta áreas (ha) indicadores microrregiões amess afs amesi aic iadhs iadhi meia ponte 0,00 0,00 1.371.286,31 1.371.286,31 na 1,00 sudoeste de goiás 807.960,82 807.960,82 2.388.214,00 2.388.214,00 1,00 1,00 vale do rio dos bois 0,00 0,00 924.244,73 924.244,73 na 1,00 quirinópolis 199.789,18 199.789,18 941.099,98 941.099,98 1,00 1,00 totais 1.007.750,01 1.007.750,01 5.624.845,03 5.624.845,03 1,00 1,00 nota: áreas: (i) aic – área de irrigação compulsória para a cultura canavieira; (ii) amesi – área máxima de expansão para a cultura canavieira em sistema de irrigação; (iii) área favorável à cultura canavieira em sistema de sequeiro (iv) amess área máxima de expansão para cultura canavieira em sistema de sequeiro. indicadores: (i) iadhs índice de atendimento da demanda hídrica da cultura canavieira em sistema de sequeiro; (ii) iadhi índice de atendimento da demanda hídrica da cultura canavieira em sistema de irrigação. fonte: ferraz (2012) revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 74 condições topográficas e a aptidão edafoclimática as microrregiões: sudoeste de goiás, vale dos rios dos bois, quirinópolis e meia ponte, apresentam elevado potencial para a expansão da atividade sucroalcooleira; (ii) na maioria da extensão territorial das microrregiões estudadas, a relativa desfavorabilidade climática induz à necessidade de utilização da prática da irrigação suplementar; (iii) a ocorrência de grandes extensões de área consideradas vulneráveis à contaminação dos aquíferos freáticos constitui uma tendência regional sugerindo um risco potencial de degradação dos recursos hídricos; (iii) as microrregiões sudoeste de goiás e quirinópolis apresentam maior favorabilidade, do ponto de vista da sustentabilidade hídrica, pois, possuem áreas onde a cultura pode ser cultivada em sistema de sequeiro e ainda contam com volumes hídricos disponíveis mais elevados e regulares para suprir a demanda da cultura canavieira nas áreas de irrigação compulsória; (iv) as microrregiões do vale do rio dos bois e meia ponte, onde a atividade canavieira também é totalmente dependente da prática da irrigação suplementar, a disponibilidade hídrica é mais restrita, portanto, com menor potencial de sustentabilidade hídrica para a expansão canavieira; (v) a demanda de água estimada para a produção potencial da cultura canavieira nas microrregiões estudadas pode ser totalmente atendida, apesar de que, em alguns casos, terem sido registrados expressivos percentuais de comprometimento da disponibilidade hídrica local. agradecimentos devemos agradecimentos as seguintes instituições que propiciaram os meios e os recursos para a realização do presente trabalho: (i) programa de pósgraduação em meio ambiente ppg-ma da universidade do estado do rio de janeiro / uerj; (ii) laboratório costel/universidade rennes 2 frança; (iii) embrapa; (iv) cnpq. referências alves, m.t. e castro s.s.de. vulnerabilidade e impactos ambientais na área de recarga do aquífero guarani no estado de goiás. boletim goiano de geografia; goiânia goiás – brasil. v. 29 n.1 p. 135-150 2009. barbalho, m.g.; campos, a.b.de. vulnerabilidade natural das águas e solos do estado de goiás a contaminação por vinhaça utilizados na fertirrigação da cultura de cana-de-açúcar. in: boletim goiano de geografia, v 30, n.1,p 155-170, jan/jun. 2010 carvalho, e. p. formulação de uma estratégia para garantir o aumento da produção. in: seminário "uma estratégia para o etanol brasileiro". rio de janeiro: casa do brasil, nov. 2006. castro, s.s.; abdala k.; silva, r.a.a.; borges v. a expansão da cana-de-açúcar no cerrado e no estado de goiás: elementos para uma análise espacial do processo. in: boletim goiano de geografia, v 30,n.1,p 171-190, jan/jun. 2010 castro, s.s.; borges, r.o.; silva, r.a.a.; barbalho, m.g.s. estudo da expansão da cana de açúcar no estado de goiás: subsídios para uma avaliação do potencial de impactos ambientais. in: ii forum de c&t no cerrado. impactos econômicos, sociais e ambientais no cultivo da cana de açúcar no território goiano. goiânia, 2007. v. único. p. 09-17. embrapa – empresa brasileira de pesquisa agropecuária. zoneamento agroecológico da cana-de-açúcar. celso vainer manzatto (org.). rio de janeiro: embrapa solos, 2009. 55 p. (documentos / embrapa solos, issn 1517-2627; 110) ferraz r.p.d. sistema de indicadores para a avaliação da sustentabilidade hídrica da expansão canavieira: contribuição metodológica para o planejamento e gestão. tese de doutorado. programa de pós-graduação em meio ambiente ppgma/uerj. rio 2012 gomes, m. a. f.; spadotto, c. a.; pessoa, m. c. avaliação da vulnerabilidade natural dos solos em áreas agrícolas: subsídio à avaliação do risco de contaminação do lençol freático por agroquímicos. revista ecotoxicologia e meio ambiente, v. 12, p. 169-179, curitiba, jan. 2002. ibge. levantamento sistemático da produção agrícola pesquisa mensal de previsão e acompanhamento das safras agrícolas no ano civil. abril de 2010. rio de janeiro: ibge. abr. 2010. acesso em 06/08/2010. disponível em < ftp://ftp.ibge.gov.br/producao_agric ola/levantamento_sistematico_da_ producao_agrico la_%5bmensal%5d/fasciculo/lspa_2 01004.zip> inpe – instituto nacional de pesquisas espaciais. projeto canasatmapeamento da cana via imagens de satélite de observação da terra. bernardo friedrich theodor rudorff (coordenador) – disponível em: <www.dsr.inpe.br/laf/canasat/mapa .html>. acesso 12/03/ 2010 lima j. e. f. w.; silva e. m. da; silva f. a. m. da; sano e. e. variabilidade espaço-temporal da vazão específica média do estado de goiás. anais do ii simpósio internacional de savanas tropicais – ix simpósio nacional do cerrado. brasília, df, 2008. revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 75 maranhão n. sistema de indicadores para planejamento e gestão dos recursos hídricos de bacias hidrográficas. tese de doutorado engenharia civil, universidade federal do rio de janeiro, coppe. rio de janeiro 2007 xxv, 397 p. miziara, f. expansão da lavoura de cana em goiás e impactos ambientais. in: xiv congresso brasileiro de sociologia. rio de janeiro. anais do xiv congresso brasileiro de sociologia, 2009. v. 1. p. 1. nassar, a.m.; rudorff, l.b.a.; aguiar, d.a.; bacchi, m.r.p.; adami, m. prospects of the sugarcane expansion in brazil: impacts on direct and indirect land use changes. in zuurbier, p. and vooren, j.v. 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flux chamber; open dumping; amazon. resumo lixões são importantes fontes antropogênicas de emissão de gases de efeito estufa na atmosfera, principalmente ch 4 . no entanto, poucos estudos sobre o assunto foram realizados na região amazônica. diversos fatores afetam a produção e emissão de gás de aterro. o objetivo deste estudo foi quantificar a variação espacial da produção de co 2 e ch 4 em um lixão da amazônia e tentar associar a importância relativa de alguns fatores ambientais e os fluxos de gás. este estudo foi realizado em um lixão ao ar livre na região metropolitana de belém, onde aproximadamente 11,0 milhões de mg de resíduos foram depositados em 25 anos, dos quais 6,4 milhões de mg eram orgânicos. as taxas de emissão de ch 4 e co 2 da superfície do aterro foram determinadas usando a técnica de câmara de fluxo dinâmico fechado. o estudo foi realizado em três células de diferentes idades, amostradas em dois momentos entre a estação chuvosa e seca da amazônia. o lixão aura tem uma área de 30 ha e emite um total de 51,49 mg co 2 ha-1 mês-1 e 3,16 mg ch 4 ha-1 mês-1 para a atmosfera. isso resulta em uma produção expressiva de 1.359.961,04 mg co 2 -e ano-1, sendo 58,54% devido ao fluxo de ch 4 . a variabilidade espacial no fluxo de co 2 e ch 4 é muito grande, especialmente para ch 4 , formando pontos ativos (“hotspots”) de altas concentrações, e talvez por isso, o fluxo não tenha sido correlacionado com variações micrometeorológicas. palavras-chave: poluição; câmaras de fluxo; lixão a céu aberto; amazônia. doi: 10.5327/z2176-947820190021 carbon dioxide and methane flux measurements at a large unsanitary dumping site in the amazon region medidas de fluxo de dióxido de carbono e metano em um depósito de resíduos insalubre na amazônia https://orcid.org/0000-0002-6728-5106 https://orcid.org/0000-0001-8335-9593 https://orcid.org/0000-0003-2311-1486 https://orcid.org/0000-0003-2455-1678 https://orcid.org/0000-0003-2667-7215 https://orcid.org/0000-0002-6118-9607 mailto:cattanio@ufpa.br pinheiro, l.t. et al. 14 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 13-33 issn 2176-9478 introduction atmospheric methane (ch 4 ) concentrations have increased to over 1,800 ppb in 2016 (ipcc, 2013; reay et al., 2018), of which 70% result from anthropogenic activities such as rice cultivation, domestic ruminants, biomass burning, leakage of natural gas, coal mining, landfills, and the remainder from natural wetlands (matthews; themelis, 2007). aerobic soil consumes and oxidizes atmospheric ch4 (6% of total sink), while anaerobic soils can be a significant source of ch 4 (bian et al., 2018a; dalal et al., 2008). the sink/source ratios and controls on the production and emission of ch 4 in the amazon basin come mainly from studies on individual wetlands, lakes, and floodplains (potter et al., 2014). no studies have addressed how much amazonian dumps produce and how long these deactivated dumps have contributed to global warming with carbon dioxide (co2) and ch 4 emissions. landfills are a significant global source of anthropogenic atmosphere ch 4 (barlaz et al., 2010) and a non-negligible source of co 2 (agamuthu, 2013). global ch 4 emissions are responsible for approximately 40% of the global warming in the last 150 years (hansen et al., 2013), given that its global warming potential (gwp, molar basis, 100-year period) is about 21 to 27 times greater than that of co2 (agamuthu, 2013; lelieveld et al., 1998). this is due to the high ultraviolet absorption coefficient and long residence time in the atmosphere (ipcc, 2013; lelieveld et al., 1998). currently, landfills contribute with about 22% of the total anthropogenic emissions of ch4, which are expected to increase globally from 58 mt to 365 mt by 2030, assuming no further implementation of control measures (bajar et al., 2017). current estimates from the intergovernmental panel on climate change (ipcc) for the annual ch4 emissions from landfills range from 67 to 90 mt ch 4 y-1, which is equivalent to a co 2 emission (co 2 -e) of 500 to 800 mt co 2e (ipcc, 2013). brazil has a considerable unexplored potential for landfill biogas production (lima et al., 2018), which is lost due to the lack of technology in the construction of landfills (ahoughalandari; cabral, 2017b; barros et al., 2018). the characterization of landfill emissions is a complicated task, mainly because emissions are the result of a complex matrix of biological, physical and engineering factors (spokas et al., 2003). these factors depend on parameters such as organic content, age and distribution of residues (georgaki et al., 2008), climate (chanton et al., 2011), soil porosity, water content, nutrient availability, ph, texture, cracks and fissures (bogner et al., 2008; gebert et al., 2011). these factors are numerous and variable. therefore, ch4 emissions may exhibit prominent spatial and temporal variations (abichou et al., 2011; gonzalez-valencia et al., 2016; spokas et al., 2003). landfill gases consist mainly of ch4 (50–70% v/v) and co 2 (30–50% v/v), nitrogen, hydrogen sulfide and non-methane hydrocarbons (scheutz et al., 2009). in brazil, there are three main destinations for solid urban waste: landfills, controlled landfills and openair dumps (lima et al., 2018). the biological process is commonly applied, for being a simple and economical approach and is often the only technique used in most municipalities (costa et al., 2019). open-air dumps are the least recommended way to dispose solid waste as they have no cover layers, no leachate collection or treatment systems, and the gas produced is not used as an energy source (abrelpe, 2016). the objective of this study was to quantify both co2 and ch4 production in an open-air dump (aurá dump) that is located in the amazon region and has emitted a total 9.4 to 9.8 tg of co 2 equivalent (imbiriba et al., 2018) after it was closed, and to evaluate the relative importance of some environmental factors to gas surface fluxes, in both time and space. the main hypothesis is that there is a high production of greenhouse gases and that the substrate humidity and temperature would influence co2 and ch4 fluxes, even assuming a high spatial variability. carbon dioxide and methane flux measurements at a large unsanitary dumping site in the amazon region 15 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 13-33 issn 2176-9478 materials and methods study area the aurá open-air waste dump (1°25’19.04”s and 48°23’18.68”w) has an area of 30 ha (figure 1) and began activities in 1987, receiving waste from the metropolitan area of belém, which comprises the municipalities of belém, ananindeua and marituba (estimated population of over two million people) (matos et al., 2011). the initial project included an incineration, and a recycling and composting plant. however, neither were implemented (siqueira et al., 2016). therefore, all the solid wastes were deposited and distributed sequentially in layers, and compacted with track loaders, forming an open-dump with no environmental control and protection techniques. as such, this dump disrespects the technical specification of the brazilian association of technical standards (abnt, 2010). until now, leachate material infiltrates the soil or reaches the water resources through runoff, while all the gas produced escapes to the atmosphere. the aurá open-air dump received approximately 1,200 mg of waste per day from 1989 to 2014, of which 58% was organic (santo, 2014). this is equivalent to approximately 11.0 million mg of waste deposited in twenty-five years, of which 6.4 million mg was organic. the deposition of domestic waste was forbidden on 2015, being allowed only the deposition of civil construction and urban cleaning waste. no soil universidade federal do pará author: silvia adriane elesbão graduation in meteorology 48°30’0”w 48°28’0”w 48°26’0”w 48°24’0”w 48°22’0”w 48°30’0”w 48°28’0”w 48°26’0”w 48°24’0”w 48°22’0”w 1° 28 ’0 ”s 1 °2 6’ 0” s 1 °2 4’ 0” s 1 °2 2’ 0” s 1° 28 ’0 ”s 1 °2 6’ 0” s 1 °2 4’ 0” s 1 °2 2’ 0” s 0 1 2 4 6 8 10 km guamá river marajó bay g ua ja rá b ay belém ananideua marituba água prata reservoir águas lindas aurá subtitle sampled points drainage network aurá neighborhood water belém figure 1 – location of the aurá open-air dump with the identification of the studied sites. pinheiro, l.t. et al. 16 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 13-33 issn 2176-9478 layer was placed over the waste, layer which could act as a reactive biological barrier, reducing ch 4 emission into the atmosphere (börjesson; svensson, 1997). thus, the soil in this study will be called substrate from here on. the köppen climate classification of the study area is afi, with an annual average air temperature of 26.7°c, relative humidity of 84%, precipitation of 3,001 mm, and 2,338 hours of sunshine (bastos et al., 2002). there are two well-defined rainy periods, one is rainier (december to june), called here wet season, and the other is less rainy (july to november), called dry season. in 2007, a biogas burning project, predicted to last 10 years, was established by conestoga-rovers and associates (cra). the landfill gas was captured using a technology that consists on a network of ducts and wells connected to a central ventilation system by vacuum induction. a total of 2,608,401.0 mg co 2 -e (tons of carbon dioxide equivalent) was burnt from april 2007 to june 2016, according to a cra report (cra, 2006) available on the united nations website on certified emissions reductions (cer), and 139,092.0 mg co 2 -e in the last cers measurement (01/01/2016 to 06/30/2016). the most efficient systems are able to capture 75% of the biogas generated in a landfill (hasnain et al., 2012). however, in most cases, the efficiency ranges from 40 to 60% (barlaz et al., 2004). the measurements of co 2 and ch 4 fluxes showed in this study were obtained in 2017, after the pipes used for conduction and flaring of the gases were removed. three different sites were selected to measure ch 4 and co 2 fluxes. the municipal urban waste was deposited in the first site (s1, figure 1) for a five-year period and street cleaning and commercial waste are currently deposited. at this site, there is no vegetation cover and the gas fluxes were measured on may 11th and june 8th, 2017. the second site (s2, figure 1) is still receiving municipal waste, however in smaller amounts than when it was officially active. s2 is approximately 12 years old and has no vegetation cover, and the gas flux measurement was performed on june 29th, 2017. the third site (s3) was located in an older area (approximately 13 years old), where municipal waste was deposited until 2016. s3 is currently covered with undergrowth and was sampled on november 9th, 2017. the measurements at s1 and s2 were made in the middle of the site, forming a circle (10 m radius), where eight flow chambers (samples or point) were randomly distributed. a rectangular area of 16 × 22 m was delimited within s3. the chambers were placed every 2 m in each direction of the area, yielding of 88 samples. carbon dioxide and methane flux measurements emission rates of co 2 and ch 4 from the surface of the open-air dump were determined using the closed dynamic flux chamber technique, which measures variation of gas concentration inside the chambers (norman et al., 1997). the ultra-portable greenhouse gas analyzer (los gatos research, mountain view, ca, usa) model 915-0011 was used for simultaneous measurements of co 2 , ch 4 , and h 2 o (mahesh et al., 2015). two devices were used for simultaneous measurements. the chambers consisted of polyvinyl chloride (pvc) rings (diameter of 0.20 m and height of 0.12 m) and were inserted 0.05 m deep into the substrate at each sample location (within the sites). the rings that didn’t pierce the substrate were placed on the surface of the dump and externally sealed with clay soil. any vegetation found inside the chamber was previously removed. all rings were then closed with a pvc cap, forming a 4-liter chamber. an air circulation was established between the ultra-portable lgr analyzer and the flux chamber through polytetrafluoroethylene (ptfe) tubes using a vacuum circulation pump at a rate of 0.50 l min-1. co 2 and ch 4 concentrations (ppmv) were recorded at 1 s intervals over a 3–4 min period. fluxes were calculated from the rate of increase in concentration using the steepest linear portion of the accumulation curve as a function of time elapsed after the chamber was closed, adjusting to chamber volume and covered area, as proposed by abichou et al. (2006). for a significantly non-zero flow, r2 would have to be less than 0.3 (sundqvist et al., 2014). carbon dioxide and methane flux measurements at a large unsanitary dumping site in the amazon region 17 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 13-33 issn 2176-9478 environmental variables wind velocity (m s-1), relative humidity (%), air temperature (°c) and barometric pressure were measured with an ak821 thermo-hydro anemometer at each flux measurement interval. substrate humidity (%) was analyzed with a soil water measurement system (hydrosense; campbell scientific inc.), and the substrate temperature (°c) was measured with a digital soil thermometer when the flow chambers were closed. the monthly rainfall and climatology data (1961–1990) were made available by the national institute of meteorology (inmet), which has an automatic weather station at a site relatively near the aurá dump. geospatial analysis geostatistical analysis tools were used to evaluate the spatial variation of the carbon dioxide and methane fluxes and to detect spatial dependence. this analysis was performed at s3 with 88 sampling units distributed in a grid design (opromolla et al., 2006). the semi variance function is one of the tools in geostatistics most used to determine spatial dependence of a variable, generating a variogram (mello et al., 2005; opromolla et al., 2006). the variogram shows the spatial variability among the samples and the dependence level among the sites. a variogram γ(h) describes the variance of the quadratic difference of a spatial variation between pairs of samples at distance h. variograms were constructed, assuming isotropic spatial variation (i.e., independent of direction). in the absence of spatial dependence, i.e., in cases of large sample-to-sample variation at short distances, the variogram will show a nugget effect (opromolla et al., 2006). statistical analysis data normality was analyzed through the shapiro-wilk test, and the data were log-transformed when the residues did not present a normal distribution. the experiments were performed with at least eight chambers for each hour analyzed. in addition, 88 chambers were used in the geospatial (s3) analysis, as described above. the analysis of variance was used to assess the significance of the variation. when the differences were significant, the tukey test was used to evaluate which samples differed from each other. pearson’s and spearman’s correlation were used to analyze the correlation between fluxes and environmental variables. pearson’s correlation evaluates the linear relationship between two continuous variables, while spearman’s measures the monotonic relationship between two continuous or ordinal variables, which tend to change together, but not necessarily at a constant rate. all analyzes were performed using the software infostat. results and discussion precipitation precipitation in 2017 was 328.2 mm higher than the climatological average (1961–1990). the precipitation recorded for the months of may, june, july, september, and november was below the climatological average (figure 2), and the remaining months exhibited above average precipitation records. precipitation values when samples were collected were below the climatological average, and the highest variation occurred in may 2017, when the precipitation was 94.9 mm below the climatological average. the precipitation in the months of june and november 2017 was, respectively, 3.9 and 8.0 mm below the average. an increased response time between a precipitation event and a change in the dump humidity may occur, given the direct relationship between landfill depth and response time (scheutz et al., 2017). these time intervals between humidity waves do influence the production of gas fluxes (risk et al., 2008). in other words, when humidity decreases, the oxidative regions increase ch 4 production, with a consequent flux increase (tian et al., 2016; yang; silver, 2016). in contrast, an increased co 2 production is expected as humidity increases, with a consequent increased flow (davidson et al., 2000). the study was conducted at the end of the rainy season, and the beginning and the end of the dry season. pinheiro, l.t. et al. 18 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 13-33 issn 2176-9478 carbon dioxide and methane fluxes at two sites that were simultaneously analyzed co 2 and ch 4 fluxes were measured at s1 on may 11th, 2017, where two areas were simultaneously analyzed (figure 3). the distance between sites was approximately 30 m. the fluxes had a non-normal distribution (p < 0.05). therefore, the data was log-transformed to carry out the statistical analysis, thus reaching statistical normality (p > 0.05) for the two gases investigated. the average co2 flux at s1 and s2 was 133.04 ± 51.47 g m-2 d-1 and 370.80 ± 184.84 g m-2 d-1 (mean ± standard error, n = 8), respectively. the mean ch 4 flow at the same sites was 40.00 ± 22.59 g m-2 d-1 and 77.32 ± 54.36 g m-2 d-1, respectively. no significant difference (p > 0.05) was found between the two sites studied for either of the gases analyzed. air temperature varied significantly (p < 0.05) in the first chamber, ranging initially from 33.97 to 36.26°c on the last measurement. the mean temperature was 35.19 ± 0.26°c, and the relative humidity and wind velocity were 89.13 ± 0.63% and 1.10 ± 0.43 m s-1, respectively. both flux measurements showed large variability, with co 2 fluxes ranging from 61.69 to 1,655.43 g m-2 d-1 (coefficient variation — cv = 140.99%), and ch 4 fluxes ranging from 2.77 to 455.95 g m-2 d-1 (cv = 67.04%). these results confirm that the surface emissions in precipitation 1961–1990 (mm) 600 500 400 300 200 100 0 ja nu ar y fe br ua ry m ar ch ap ril m ay ju ne ju ly au gu st se pt em be r o ct ob er n ov em be r d ec em be r precipitation (mm) *data provided by inmet. figure 2 – cumulative monthly precipitation for 2017 and climatological mean (1961–1990) at the metropolitan region of belém*. carbon dioxide and methane flux measurements at a large unsanitary dumping site in the amazon region 19 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 13-33 issn 2176-9478 dumps are not uniform, with paths of lower resistance, creating hotspots (ahoughalandari; cabral, 2017b; allen et al., 2019; gonzalez-valencia et al., 2016; rachor et al., 2013). it is possible that emission areas have a higher air-filled porosity or improved pore connectivity compared to the larger dump area (bian et al., 2018b; rachor et al., 2013), resulting in preferred pathways for gases. the high co 2 emissions in the aurá open-air dump may be consequence of the ecosystem respiration, and aerobic decomposition of organic matter was as well as of the indirect co 2 emissions generated by ch 4 oxidation (bian et al., 2018a; fjelsted et al., 2019). the hotspots of ch 4 was the same for co 2 , meaning that the methanotrophic bacteria are possibly consuming ch 4 and producing co 2 when ch 4 is transported from deeper layers to the surface (roslev; king, 1996). this can be confirmed because both co 2 (p = 0.0548) and ch 4 (p = 0.0402) fluxes are negatively correlated with temperature (figure 4). carbon dioxide and methane fluxes at different periods of the day co 2 and ch 4 fluxes were measured at the same site (s2, figure 1), at different hours of the day, on june 8th, 2017. samples were conducted at the end of the rainy season and the beginning of the dry season (figure 2). the air temperature was significantly different for all measurement hours (p < 0.01), ranging from 37.55 ± 0.32 to 42.55 ± 0.07°c (figure 5). the co 2 fluxes measured at the site were 198.22 ± 20.17, 188.93 ± 25.94, 216.53 ± 48.14 and 222.40 ± 31.73 g m-2 d-1 for the hours of 10 a.m., 11 a.m., 12 and 12:30 p.m., respectively (figure 5). ch 4 fluxes were 2.65 ± 1.46, 4.91 ± 1.92, 4.47 ± 3.34 and 2.99 ± 1.78 g m-2 d-1, respectively, for the aforementioned hours. co 2 and ch 4 fluxes didn’t vary significantly (p > 0.05) among measurements. temperature was not correlated with either co 2 or ch 4 fluxes (p > 0.05), despite the significant variation (p < 0.05) in air temperature observed among measurement hours (abushammala et al., 2013) (table 1). atmospheric pressure was 1013.0283 ± 0.0004 mb, and did not vary significantly (p > 0.05). wind speed ranged from 1.51 ± 0.42 to 1.90 ± 0.46 m s-1, and no significant difference was found (p > 0.05) among measurements (table 1). the parameters analyzed were extremely homogeneous during the hours studied, except co 2 fl ux (g m -2 d ay -1 ) 1,800 1,600 1,400 1,200 1,000 800 600 400 200 0 1 2 place ch 4 fl ux (g m -2 d ay -1 ) 500 400 300 200 100 0 1 2 place * each box represents eight chambers, and bars show the standard error of the mean. vertical lines represent the distribution of the chamber values, and horizontal lines inside the gray box indicate the mean value. the box height indicates the standard deviation of the mean. figure 3 – the flow of carbon dioxide and methane measured simultaneously on both locations at s1 within the aurá open-air dump, on may 11th, 2017*. pinheiro, l.t. et al. 20 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 13-33 issn 2176-9478 44 42 40 38 36 34 te m pe ra tu re (° c) 10 a.m. 11 a.m. 12 p.m. 12.30 p.m. time 600 500 400 300 200 100 0c o 2 fl ux (g m -2 d ay -1 ) 10 a.m. 11 a.m. 12 p.m. 12.30 p.m. time30 25 20 15 10 5 0c h 4 fl ux (g m -2 d ay -1 ) 10 a.m. 11 a.m. 12 p.m. 12.30 p.m. time * each box represents the mean of eight chambers and the bars, the standard error of the mean. figure 5 – variation of temperature (°c) and fluxes of carbon dioxide and methane measured at 10 a.m., 11 a.m., 12 p.m. and 12:30 p.m., on june 8th, 2017, at s2*. lo g co 2 ( g m -2 d ay -1 ) 3.4 3.2 3.0 2.8 2.6 2.4 2.2 1.8 1.6 1.4 33.5 34.0 34.5 35.0 35.5 36.0 36.5 temperature (°c) lo g ch 4 ( g m -2 d ay -1 ) 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 33.5 34.0 34.5 35.0 35.5 36.0 36.5 temperature (°c) figure 4 – regression analysis between the logarithm of co 2 and ch 4 fluxes (g m-2 d-1) and the temperature (°c) in cell 1 (s1) in the aurá dump. carbon dioxide and methane flux measurements at a large unsanitary dumping site in the amazon region 21 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 13-33 issn 2176-9478 for temperature. however, no variable was significantly correlated (r2 < 0.1218) with either co 2 or ch 4 fluxes. the maximum ch 4 oxidation activity was recorded at 15 to 20% moisture contents (abichou et al., 2015; visvanathan et al., 1999). in our study, 81.25% of the analyzed points had moisture values below 10%. thus, ch 4 fluxes were expected to be larger than co 2 fluxes (hanson; hanson, 1996; mei et al., 2015), suggesting that ch 4 oxidation in depth is occurring (bian et al., 2018a; fjelsted et al., 2019). spatial variation in substrate permeability, air porosity, methane concentration in substrate gas and humidity content affect ch 4 emission rates (spokas et al., 2003). some advective mechanisms may be locally important for gas fluxes (scheutz et al., 2009). inductive mechanisms of advective gas movement in the substrate may be: variations in atmospheric pressure (aghdam et al., 2019; fjelsted et al., 2019; xu et al., 2014), temperature (christophersen et al., 2001; feng et al., 2017; park; shin, 2001; uyanik et al., 2012), wind velocity in the substrate surface (aghdam et al., 2019; xin et al., 2016), substrate humidity and water percolation (hanson; hanson, 1996; bogner et al., 2008), and differences in substrate density (bian et al., 2018b; rachor et al., 2011). however, the results presented here show no variation in the fluxes, and no correlation between the variables analyzed and the gas emissions, despite the significant variation in temperature (table 1). carbon dioxide and methane fluxes in three locations and at three different hours co 2 and ch 4 fluxes were measured on three different locations at s2 on june 29th, 2017 (figure 1), with three sequential measurements on each location (figure 6). mean co 2 fluxes were 222.43 ± 52.47, 299.52 ± 155.32 and 153.56 ± 47.82 g m-2 d-1 at s2.1; 346.88 ± 133.06, 265.69 ± 76.99 and 280.39 ± 75.21 g m-2 d-1 at s2.2; and 126.73 ± 25.78, 124.78 ± 33.65 and 105.28 ± 23.08 g m-2 d-1 at s2.3. residues of co 2 fluxes did not reach a normal variation, were log-transformed, and did not exhibit a significant variation (n = 8, p > 0.05) among the sampled locations. a significant difference was recorded only between locations s2.2 and s2.3 (tukey test, n = 24; p < 0.05) in the co 2 flux (figure 6). in the same experiment, mean ch 4 fluxes were 18.91 ± 5.03, 22.58 ± 7.57 and 4.48 ± 2.24g m-2 d-1 at s2.1; 33.43 ± 26.00, 23.56 ± 6.88 and 17.76 ± 7.32g m-2 d-1 at s2.2; and 2.78 ± 1.63, 2.17 ± 1.99 and 9.46 ± 6.08 g m-2 d-1 at s2.3 (figure 6). the residues did not have a normal distribution, and hence were log-transformed. no significant variation (n = 8; p > 0.05) was found within either studied location. comparison among locations showed that only s2.3 differed significantly (tukey’s test, n = 24; p < 0.01) from the other two analyzed locations (table 2). air temperature varied significantly (tukey’s test, n = 8, p < 0.05) throughout the analyzed hours (table 2), where the temperature during the gas emission measurement at s2.3 was statistically higher than at s2.2 (tukey’s test, n = 24, p < 0.05), which was greater than s2.1 (tukey’s test, n = 24, p < 0.05). thus, air temperature ranged from 33.53 ± 0.39 to 41.57 ± 0.06°c, with a difference of 8.04°c. wind speed did not vary significantly among hours and locations analyzed, ranging between 1.10 ± 0.20 and 2.43 ± 0.29 m s-1. relative atmosphere humidity (table 2) varied significantly within each hour analyzed (tukey’s test, n = 8, p < 0.05). it was significantly higher at location s2.1 than at s2.2 (tukey’s test, n = 24, p < 0.05), which did not differ significantly from s2.3 (table 2). substrate table 1 – variation of co 2 and ch 4 fluxes (g m-2 d-1), air temperature (°c), barometric pressure (mb), wind speed (m s-1), relative humidity (%) and substrate humidity (%) analyzed on june 8th, 2017*. hour (hr) co 2 flux (g m-2 d-1) ch 4 flux (g m-2 d-1) air temperature (°c) pressure (mbar) wind velocity (m s-1) relative humidity (%) substrate humidity (%) 10 a.m. 199.41 ± 20.29a 2.67 ± 1.47a 37.55 ± 0.32d 1013.0274 ± 0.0002 1.90 ± 0.46a 51.48 ± 1.70a 11.63 ± 3.91a 11 a.m. 190.04 ± 26.08a 4.94 ± 1.93a 39.60 ± 0.10c 1013.0288 ± 0.0001 1.51 ± 0.42a 37.58 ± 1.72b 9.00 ± 3.71a 12 p.m. 217.77 ± 48.41a 4.50 ± 3.36a 41.49 ± 0.22b 1013.0301 ± 0.0001 1.55 ± 0.27a 37.93 ± 1.43b 4.38 ± 1.78a 12.30 p.m. 223.65 ± 31.91a 3.01 ± 1.79a 42.55 ± 0.07a 1013.0309 ± 0.0001 1.76 ± 0.37a 41.73 ± 0.32b 4.25 ± 1.08a *numbers represent the mean ± standard error, and the different letters represent the significance in the difference among the means by tukey’s test (n = 8, p < 0.05). pinheiro, l.t. et al. 22 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 13-33 issn 2176-9478 1,600 1,400 1,200 1,000 800 600 400 200 0 co 2 fl ux (g m -2 d ay -1 ) s2.1 s2.2 s2.3 08:54 09:30 10:00 time 250 200 150 100 50 0 ch 4 fl ux (g m -2 d ay -1 ) 08:54 09:30 10:00 time 1,600 1,400 1,200 1,000 800 600 400 200 0 co 2 fl ux (g m -2 d ay -1 ) 10:32 11:05 11:37 10:32 11:05 11:37 time 250 200 150 100 50 0 ch 4 fl ux (g m -2 d ay -1 ) time 1,600 1,400 1,200 1,000 800 600 400 200 0 co 2 fl ux (g m -2 d ay -1 ) 12:14 12:44 13:17 12:14 12:44 13:17 time 250 200 150 100 50 0 ch 4 fl ux (g m -2 d ay -1 ) time *each box represents the mean of eight chambers and the bars are the standard error of the mean. figure 6 – co 2 and ch 4 fluxes (g m-2 d-1) at the three hours, and three different locations in the aurá dump (sampled on june 29th, 2017)*. carbon dioxide and methane flux measurements at a large unsanitary dumping site in the amazon region 23 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 13-33 issn 2176-9478 humidity (%) did not vary significantly within each hour analyzed and between sites (table 2). co 2 and ch 4 fluxes were not correlated with the environmental parameters analyzed. however, the figures show that an air temperature increase to over 40°c causes a significant decrease (p < 0.05) in co 2 and ch 4 fluxes (table 2). the advective movement of gases through the substrate can be induced by variations on atmospheric pressure (aghdam et al., 2019; fjelsted et al., 2019; xu et al., 2014), air temperature (abichou et al., 2015; bowden et al., 1998; xu et al., 2014), surface wind speed (aghdam et al., 2019; xin et al., 2016), displacement of the water that infiltrates the substrate (abichou et al., 2009; bajar et al., 2017; hanson; hanson, 1996; roslev; king, 1996; whalen et al., 1990), and differences in dump compaction (gebert et al., 2011; kaushal; sharma, 2016; röwer et al., 2011). ch 4 is less dense than the atmospheric air, and therefore tends to rise, while co 2 and almost all of the vapors produced by volatile organic liquids are denser than air, tending to sink when released into the gaseous portion of the substrate (seinfeld; pandis, 2006). these results found on the aurá open-air dump confirm what has been stated throughout this paper, that both co 2 and ch 4 fluxes do not depend on the external factors of the site, nor on substrate humidity. the main flow of the landfill gas seems to be driven by gas concentration and free pathways (porosity) to reach the surface. large amounts of plastic material placed in the dump can produce hotspots (mønster et al., 2015; rachor et al., 2013; scheutz et al., 2017), operating as small “chimneys” for co 2 and ch 4 fluxes (figure 6). specialization of the carbon dioxide and methane fluxes the geospatial analysis performed on november 9th, 2017 (at the end of the dry season), for co 2 and ch 4 fluxes, showed a non-uniform distribution of gases emission into the atmosphere (figure 7). the co 2 flux ranged from 20.54 to 413.73 g m-2 d-1, and ch 4 , from -0.11 to 25.32 g m-2 d-1. large hotspots were found on the surface of the dump at different points for co 2 flow and only at one point for ch 4 flow (figure 7). on the table 2 – variation of co 2 and ch 4 fluxes (g m-2 d-1), at different locations in s2, at different sampling hours (hour) on june 29th, 2017, compared to air temperature (°c), wind speed (m s-1), relative air humidity (%) and substrate humidity (%), in the aurá dump*. location hour co 2 flow (g m-2 d-1) ch 4 flow (g m-2 d-1) air temperature (°c) wind speed (m s-1) relative humidity (%) substrate humidity (%) s2.1 1 222.43 ± 52.47a 18.91 ± 5.03a 33.53 ± 0.39c 2.43 ± 0.29a 60.80 ± 2.13a 4.50 ± 1.09a 2 299.52 ± 155.32a 22.58 ± 7.57a 35.58 ± 0.15b 1.38 ± 0.24b 39.65 ± 1.50b 1.88 ± 0.40b 3 153.56 ± 47.82a 4.48 ± 2.24a 36.59 ± 0.22a 1.16 ± 0.17b 40.55 ± 1.71b 2.00 ± 0.27b mean 225.17 ± 55.80ab 15.32 ± 3.40a 35.23 ± 0.31c 1.65 ± 0.18a 47.00 ± 2.27a 2.79 ± 0.45a s2.2 1 346.88 ± 133.06a 33.43 ± 26.00a 38.39 ± 0.17c 1.41 ± 0.42a 51.65 ± 1.49a 3.75 ± 0.98a 2 265.69 ± 76.99a 23.56 ± 6.88a 39.56 ± 0.16b 1.10 ± 0.20a 34.50 ± 1.70b 1.63 ± 0.38a 3 280.39 ± 75.21a 17.76 ± 7.32a 40.19 ± 0.15a 1.58 ± 0.25a 29.79 ± 1.10b 1.50 ± 0.19a mean 297.65 ± 55.01a 24.92 ± 8.98a 39.38 ± 0.18b 1.36 ± 0.17a 38.65 ± 2.12b 2.29 ± 0.40a s2.3 1 126.73 ± 25.78a 2.78 ± 1.63a 40.35 ± 0.16c 1.73 ± 0.21a 45.94 ± 0.70a 2.75 ± 0.77a 2 124.78 ± 33.65a 2.17 ± 1.98a 41.57 ± 0.06a 1.33 ± 0.35a 35.70 ± 1.43c 1.50 ± 0.27a 3 105.28 ± 21.59a 9.46 ± 6.08a 40.69 ± 0.18b 1.29 ± 0.36a 41.44 ± 1.44b 1.38 ± 0.18a mean 119.52 ± 15.72b 5.01 ± 2.14b 40.48 ± 0.43a 1.45 ± 0.18a 41.03 ± 1.13ab 1.88 ± 0.30a total 215.45 ± 27.98 15.23 ± 3.42 *numbers represent the mean ± standard error, and the different letters represent the statistical difference (p < 0.05) between the averages by the tukey test, where lowercase letters compare the hours within each site (n = 8), and capital letters between the sites (n = 24). pinheiro, l.t. et al. 24 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 13-33 issn 2176-9478 a a 2 2 1 1 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 2 1 3 4 5 6 7 8 9 10 11 21 3 4 5 6 7 8 9 10 11 80 80 80 80 80 80 80 80 80 1 1 1 3 57 9 140 140140 140 140 140 140 200 figure 7 – geospatial variation (with flow chambers allocated every two meters) for co 2 and ch 4 fluxes (g m-2 d-1), studied on november 9th, 2017 in the aurá open-air dump. carbon dioxide and methane flux measurements at a large unsanitary dumping site in the amazon region 25 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 13-33 issn 2176-9478 other hand, in this older area, which has not been receiving residues from many years, several places had a zero ch 4 flow, and some exhibited a sink of atmospheric ch 4 (saunois et al., 2016; stern et al., 2007). the presence of preferential emission points was probably due to changes in gas concentrations within the dump (abichou et al., 2006; bajar et al., 2017; krause, 2018). these changes are due to the uneven spreading of residues, lack of substrate layers or no use of plastic waterproofing between residue layers, or any gas collection strategy. these intense co 2 fluxes may be consequence of the oxidation rate of ch 4 by the methanotrophs located in the substrate under the chambers (bian et al., 2018a; christophersen et al., 2001). this methane oxidation may be intensifying due to the less rainy period of the region (figure 2), with november being the last month of the dry season. these results confirm the enormous spatial variability of gas fluxes in the aurá dump, which shows an uneven residue distribution (ahoughalandari; cabral, 2017b; röwer et al., 2011). the variogram is an essential tool in a geospatial analysis, determining the amount of spatial dependence (autocorrelation) in the spatial data underlying the variations (spokas et al., 2003). it is calculated from sampling sites in a uniform geospatial distribution and at least 100 sites are required for a good variogram accuracy using a stationary random function (spokas et al., 2003). the variogram data presented in this study used 88 sampling sites, measured with two devices simultaneously on opposite sides of the geospatial design. results from the semi variance analysis (variogram) revealed that co 2 fluxes at 4 to 10 m from the samples are independent and that, before and after this distance, the samples are dependent on the sampling site (figure 8). however, the distance explains very little of the variation in co 2 flux (r2 = 0.04, p = 0.668). the semi variance of ch 4 showed that the fluxes are dependent on the sampling site and that there are possible spots with a higher flux between 2 and 6 m, and the distance among the sites reasonably explains the ch 4 flux variation (r2 = 0.69; p = 0.022). however, the results for the gas emissions indicated that the non-spatial variability was high in comparison with the spatial variability. most studies show intense spatial variability (abushammala et al., 2016; ahoughalandari; cabral, 2017b; chanton et al., 2011; di trapani et al., 2013). however, if the variables had been studied in greater detail, the heterogeneity defined as non-spatial variability may have exhibited a spatial structure. however, substrate temperature does not appear to vary spatially (figure 8), and substrate humidity was not measurable due to a device malfunction. co 2 and ch 4 fluxes spatialization did not depend on the substrate temperature, but only on the enormous spatial variability as seen above (abushammala et al., 2013). the dump was constructed in a disorderly manner, without waterproofing and without covering the layers with substrate, isolating the concentration of organic material among plastics and other materials of difficult degradation (karanjekar et al., 2015; spokas et al., 2006). at the same time, this disordered arrangement can produce paths that facilitate gas flow, creating a hotspot (rachor et al., 2013; taylor et al., 2018). due to the hotspots and the methanotrophic activity, the use of ch4 to generate energy for a long time in open dumps in brazil is unfeasible (ahoughalandari; cabral, 2017a; costa et al., 2019). on the other hand, the presence of hotspots implies in a limited recovery effort to produce significant recovery results (gonzalez-valencia et al., 2016). the fluxes during the analyzed months were on average 171.62 ± 13.46 and 10.54 ± 2.70 g m-2 d-1 for co2 and ch 4 , respectively. thus, total monthly emissions from the aurá dump to the atmosphere were 51.49 ± 4.04 mg co 2 ha-1 month-1 and 3.16 ± 0.81 mg ch 4 ha-1 month-1. world landfill production ranges from 518.28 ± 448.28 and 184.11 ± 112.70 g m-2 d-1 of co 2 and ch 4 , respectively (gollapalli; kota, 2018). as a result, the co 2 flow in aurá’s dump remains similar to the measured flux in other active landfills, with a rapid decrease in ch 4 flux. also, exploiting aurá dump for energy production may be economically unfeasible due to the large ch 4 flux spatial variation and the low generation. since the aurá dump area is 30 ha, the total gas emitted to the atmosphere is 1,544.61 and 94.84 mg ch4 month -1. thus, when converting ch 4 to co 2 equivalent (co 2 -e), we consider the global warming potential of ch 4 in 100 years to be 23 times greater than of co 2 (ipcc, 2013), which results in a production of 1,359.96 gg co 2 -e y-1. that is, even after being closed for the domestic waste deposit and burned 2,608.40 gg co 2 -e (between 2007 and 2016), aurá dump is still a significant contributor to the intensification of the greenhouse effect. pinheiro, l.t. et al. 26 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 13-33 issn 2176-9478 va rio gr am s (g c o 2 m -2 d ay -1 ) 10,000 8,000 6,000 4,000 2,000 0 0 2 4 6 8 10 12 distance (m) va rio gr am s (g c h 4 m -2 d ay -1 ) 14 12 10 8 6 4 2 0 -2 0 2 4 6 8 10 12 distance (m) va rio gr am s (° c) 10 8 6 4 2 0 0 2 4 6 8 10 12 distance (m) figure 8 – variogram of the (a) co 2 flux, (b) ch 4 flux, and (c) temperature: variance γ(h) per distance h (m). carbon dioxide and methane flux measurements at a large unsanitary dumping site in the amazon region 27 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 13-33 issn 2176-9478 conclusion based on the results, we can conclude that: • the gas emission did not show a significant difference between the end of the rainy period and the end of the dry period; • the spatial variability in the flux of co 2 and ch 4 , especially, is very large, forming hotspots of high concentrations; • aurá’s dump generates approximately 172.0 and 11.0 g m-2 d-1 for co 2 and ch 4 , respectively; • the fluxes were not clearly correlated with any micrometeorological variable studied, i.e., only the gas concentration and the free paths to the surface flow motivate the release to the atmosphere; • the oxidation of ch 4 is apparently the main source of high co 2 production on the surface, which is due to the low relative humidity of the open-air dump surface; • aurá open-air dump was active for 28 years and has been closed for three. in addition, a significant amount of co 2 -e was taken from the open-air dump by the cra company. still it continues to release 1,359.96 gg co 2 -e y-1 into the atmosphere; • this result can be used with the ipcc waste model to accurately estimate the total ch 4 emissions from the open-air dump in amazon, which can be used to assess how much the co 2 -eq emissions from the amazonian dump contributes to the global warming. acknowledgment this study was partially financed by the coordination of improvement of higher education personnel (coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior of brazil — capes), to which we thank for the master’s scholarship granted. we are also grateful for the assistance of the postgraduate program in environmental sciences, of the federal university of pará, and to the secretariat of sanitation of the state of pará, which has been enabling the development of this study in aurá dump. references abichou, t.; 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pós-graduação em ciências ambientais da universidade do extremo sul catarinense (unesc). docente pesquisador da unesc – criciúma (sc). geraldo milioli doutor em engenharia de produção e sistemas pela universidade federal de santa catarina (ufsc) – florianópolis (sc). docente pesquisador do programa de pós-graduação em ciências ambientais da unesc e coordenador do laboratório de sociedade, desenvolvimento e meio ambiente – criciúma (sc). endereço para correspondência: geraldo milioli – universidade do extremo sul catarinense (unesc) laboratório de sociedade, desenvolvimento e meio ambiente – avenida universitária, 1105 – bairro universitário – caixa postal 3167 – 88806-000 – criciúma (sc), brasil. e-mail: gmi@unesc.net resumo este artigo pretende, primeiro, fundamentar a existência de uma crise mundial como fenômeno único, caracterizado como crise civilizacional, por meio do diálogo de diversos autores de diferentes áreas do conhecimento cujas constatações e reflexões conduzem ao mesmo sentido: há de fato uma situação emergente cujos sintomas se manifestam nos mais diversos segmentos da atuação humana no planeta. a partir daí, busca-se, então, a existência de uma relação de causalidade entre a crise já constatada e a sociedade moderna (científica, racionalista, industrial). em seguida, e o tanto que cabe nas dimensões deste artigo, busca-se responder a boa pergunta: a partir de quando e como se deu a construção dessa mentalidade que por sua vez engendrou um paradigma, uma visão de mundo, uma base de pressupostos científicos tacitamente aceitos e que subjazem na cultura e no estilo de vida ocidental dominante que por tudo se mostra insustentável. em seguida, por meio de quatro autores, arautos de novas abordagens científicas, busca-se mostrar como a própria ciência está a desvelar um novo paradigma que amplia essa visão dominante e abre novos horizontes para nossa compreensão da natureza e do homem numa perspectiva de práticas sustentáveis na qual a cultura e a natureza não estejam em posições contraditórias. complexidade, pensamento sistêmico, visão holística e transdisciplinaridade são as portas que se abrem e nos conduzem a essa nova possibilidade do homem ante o impasse que ele mesmo criou. palavras-chave: crise planetária; modernidade; novos paradigmas. abstract this article intends to, at first, support the existence of a global crisis as a single phenomenon, characterized as civilizational emergency, through the many authors from different areas of knowledge whose findings and reflections lead to the same sense: there is indeed an emergent situation whose symptoms manifest in various segments of human activity on the planet. from there, we seek the existence of a causal relationship between the crisis and modern society (scientific, rationalistic, industrial). then we seek to answer the good question: from where and how was the construction of this mentality which in turn engendered a paradigm, a worldview, a base of assumptions scientific and tacitly accepted that underlie the culture and dominant western lifestyle that for everything proves itself unsustainable. then, by four authors, heralds of new scientific approaches, we achieve to show where science itself is unveiling a new paradigm that extends this dominant view and opens new horizons for our understanding of nature and man from the perspective of sustainable practices where culture and nature are not in contradictory positions. complexity, systemic thinking, holistic vision and transdisciplinarity are the doors that open and lead us to this new possibility of man facing the impasse he created. keywords: planetary crisis; modernity; new paradigms. doi: 10.5327/z2176-947820160072 crise planetária: as abordagens para seu entendimento e superação considerando novas concepções científicas e culturais planetary crisis: the approaches for its understanding and overcoming considering new scientific and cultural conceptions batanolli, j.a.r.; milioli, g. 38 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 37-55 introdução nas últimas décadas, autores, cientistas e pesquisadores, lideranças mundiais, humanistas e políticos dialogam sobre faces de uma crise que aos poucos se vai revelando um único e mesmo fenômeno. indicadores sociais e ambientais descortinam um cenário em que devastação ambiental, contradições econômicas, urbanização desumanizante, degradação dos valores básicos da civilidade, hegemonia dos valores materiais nas relações humanas, reflexos éticos da grandeza material a qualquer custo, aumento vertiginoso de doenças psíquicas e outras denominadas “doenças da civilização” em caráter quase epidêmico, aumento exponencial do consumo de drogas de todos os tipos, e tantos outros, se mostram articulados, não deixando dúvidas: existe uma crise multifacetada, mas de natureza única e de abrangência planetária. nos autores estudados, as evidências apontam para a estreita vinculação entre essa crise e o que se convenciona chamar de modernidade, tanto do ponto de vista de período histórico quanto da visão de mundo, mentalidade, pressupostos científicos, princípios e valores dominantes desde então. apoiados no dicionário da enciclopédia mirador internacional (houaiss, 1976), temos “crise” como um momento crítico, grave e decisivo, o qual determina o rumo positivo ou negativo de uma situação de risco. no mesmo sentido, porém de uma forma mais dialética, os chineses a conceituam como perigo e oportunidade (wei-ji) (capra, 1983). desde a panorâmica histórica vê-se que crise é uma contingência da evolução humana. um desafio por meio do qual surgem soluções, inovações e respostas sempre numa perspectiva de melhoria, progresso e desenvolvimento das condições da existência humana, como veremos em toynbee (1986), mais adiante com capra (1999). a segunda metade do século 20, entretanto, fez ecoar cada vez mais as preocupações quanto ao volume, à intensidade e à frequência dos efeitos colaterais desse processo de desenvolvimento. a partir daí tivemos a construção crescente de uma triste constatação desses nossos tempos: o processo da crise é permanente, o que temos são crises sucessivas. na verdade, trata-se de uma crise global, cuja evidência tanto se faz por meio de fenômenos globais como de manifestações particulares, neste ou naquele país, neste ou naquele momento, mas para produzir o novo estágio de crise. nada é duradouro (santos, 2010, p. 35). a crise que se apresenta cada vez mais inconteste nas relações sociedade-natureza, nas relações sociais e interpessoais, nas relações econômicas entre nações, nas relações tecnocráticas e em tantas outras dimensões é reflexo dos movimentos internos do ser humano ou se introjeta nele o condicionando, ou as duas coisas? alguns autores, como crema (1989), conseguem identificar com clareza no íntimo humano essa profusão de sintomas que marcam nosso tempo e associá-los com justeza: tal crise planetária, multidimensional em sua abrangência, pode ser traduzida como uma crise de fragmentação, atomização e desvinculação. como nunca antes o homem encontra-se esfacelado no seu conhecimento, atomizado no seu coração, dividido no seu pensar e sentir, compartimentalizado no seu viver. refletindo uma cultura racional e tecnológica encontramo-nos fragmentados e encerrados em compartimentos estanques. interiormente divididos, em permanente estado de conflito, vivemos num mundo também fracionado em territórios e nacionalidades, em estado de guerra infindável (crema, 1989, p. 22). também de um ponto de vista econômico não faltam elementos para caracterizar uma crise de proporções globais e com perspectivas de colapso num futuro próximo a continuar como está no mesmo ritmo e sob as mesmas concepções e pressupostos. um exemplo crasso apontado por penna (1999) é o sistema de contabilidade econômica empregado mundialmente no cálculo do produto interno bruto (pib). nesse sistema de cálculo do pib se atribui um valor à depreciação das instalações e dos equipamentos que é subtraído do montante global dos produtos e serviços. mas não se leva em conta as depreciações do capital natural, tais como a poluição dos mananciais de água doce, a destruição das florestas, a contaminação do ar, que afeta a saúde das pessoas nas grandes cidades, e a perda da camada superior do solo, rica em nutrientes. como não refletem a realidade de todos os fatores de produção envolvidos e das reservas de recursos naturais, os cálculos de pib frequentemente superestimam o progresso e favorecem políticas econômicas ambientalmente nocivas (penna, 1999, p. 51). outro fator é o descontrole da urbanização. na perspectiva de penna (1999), por volta de 2025, cerca de quatro bilhões de pessoas no mundo em desenvolvimento serão classificadas como urbanas. “é impactante, quando crise planetária: as abordagens para seu entendimento e superação considerando novas concepções científicas e culturais 39 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 37-55 lembramos os indicadores de capra para uma desintegração social, em que aponta as ‘doenças da civilização’, principalmente as cardíacas, câncer e derrame, a depressão grave, a esquizofrenia” (capra, 1999, p. 22). registra ainda outros distúrbios de comportamento que apontam para a degradação também do meio ambiente. no que é acompanhado por penna (1999, p. 103): os grandes núcleos urbanos apresentam, no entanto, problemas que são inerentes às concentrações humanas: violência, alienação, solidão e indiferença social, desconfiança e acentuada competição entre as pessoas, poluições diversas, maior exposição a vírus e bactérias, condições sanitárias deficientes, custos mais elevados para produtos primários etc. da desintegração social evidente para o colapso ambiental planetário os dados científicos não são menos assustadores. o painel intergovernamental das mudanças climáticas é contundente a respeito dessa realidade. é leonardo boff que nos traduz o significado dos dados: os dados do painel intergovernamental das mudanças climáticas nos atestam que ultrapassamos o limite. ultrapassado o limite, não conseguiremos mais parar a roda, apenas reduzir-lhe a velocidade. de forma irreversível a terra mudará para um estado mais quente que pode chegar até 6 graus celsius no fim do presente século (boff, 2009, p. 77). é o que demonstra o relatório planeta vivo 2006 do fundo mundial para a natureza, quando declara: “o ser humano consome 25% a mais do que a terra pode repor. em 2050 precisaremos de duas terras como a atual para atender as demandas humanas” (boff, 2009, p. 75). realmente, “a humanidade é a primeira espécie na história da vida na terra a se tornar uma força geofísica [...] que alterou a atmosfera e o clima do planeta, desviando-os em muito das normas usuais” (wilson, 2008 apud boff, 2009, p. 38). com base no exposto podemos ver que tal crise se reduz à relação do binômio sociedade-natureza. nesse contexto precisamos averiguar pistas e evidências de um “novo pensamento”, novas bases que possam gerar uma nova compreensão, sentido e relação existencial nessas três dimensões: eu comigo, eu com o outro, eu com a natureza. nessa direção podemos vislumbrar possibilidades de práticas sustentáveis. a meta deste artigo, portanto, está sistematizada no esquema conceitual que segue e no esforço de síntese apresentado no conjunto do texto. esquema conceitual a crise se reduz à relação do binômio sociedade-natureza. novos modelos de compreensão dessa relação podem levar a práticas sustentáveis (figura 1). crise existencial e espiritual não obstante toda evolução científica e as verdadeiras torrentes de informações que nos chegam aos milhões de terabites, kilowatts, raios catódicos, ou sob a tinta da impressão de toda mídia impressa e o mar de micro-ondas em que estamos mergulhados; apesar da tão decantada era da informação, aldeia global, era do conhecimento; e a despeito de tanta evolução tecnológica e estarmos conectados ao mundo todo à velocidade da luz, o que vivemos é uma era de alienação, egoísmo, solidão, em que as forças da autoafirmação e do individualismo são levadas ao extremo em detrimento das forças da integração, da consciência comunitária, da responsabilidade social, da solidariedade e dos valores humanos. martin rees, o astrônomo real inglês, em seu livro hora final, o desastre ambiental ameaça o futuro da humanidade (2005), já chamava a atenção para a exigência de uma nova moralidade. caso contrário, até o final do século a espécie homo poderá ter desaparecido completamente (boff, 2009, p. 76). não há dúvidas que o comportamento econômico imposto pela sociedade nos afastou da ética e dos valores humanos (penna, 1999). a competição, que nos foi ensinada como fator de progresso e desenvolvimento, na verdade é a base da cultura da violência. “a competitividade é uma espécie de guerra em que tudo vale e, desse modo, sua prática provoca um afrouxamento dos valores morais e um convite ao exercício da violência” (santos, 2010, p. 57). numa época como a nossa, de tantos desafios e oportunidades, de tantas aflições coletivas e tanta necessidade de consciência, o que impera é a dormência e o egoísmo como fatores culturais, como se fossem normais. batanolli, j.a.r.; milioli, g. 40 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 37-55 essa profunda necessidade humana de valorizar-se e ser respeitado pelos semelhantes, sobretudo pelo consumo, faz com que a simples compra de bens materiais seja fator de demonstração de autoestima e valor social (penna, 1999). se a cultura do consumo leva ao desperdício e aos inúmeros problemas sociais e ambientais, não são menores seus efeitos danosos no próprio espírito humano. consumismo e competitividade levam ao emagrecimento moral e intelectual da pessoa, à redução da personalidade e da visão de mundo, convidando, também, a esquecer da oposição fundamental entre a figura do consumidor e a figura do cidadão (santos, 2010, p. 49). para santos (2010), a tirania do dinheiro e a da informação, que são os pilares da produção da história atual do capitalismo globalizado, exercem o controle dos espíritos pelo qual se dá a regulação das finanças. o sábio indiano krishnamurti (apud crema, 1989, p. 27) já nos alertava sobre os malefícios do progresso técnico sem a contrapartida do progresso psicológico equivalente. gerou-se aí um desequilíbrio: ao lado dos incríveis progressos científicos, o sofrimento humano continua, “continuam a existir corações vazios e mentes vazias”. e o próprio crema cita ortega e gasset, que alertam sobre o relaxamento moral advindo da crença cega num progresso sem limites quando dizia: se a humanidade progride inevitavelmente “podemos abandonar toda a vigilância, despreocupar-nos, irresponsabilizar-nos [...] e deixar que [...] a humanidade nos leve inevitavelmente à perfeição e à delícia” (ortega & gasset apud crema, 1989, p. 25). figura 1 – a crise se reduz à relação do binômio sociedade-natureza. relação ser humano-ser humano relação ser humano-sociedade relação sociedade-ser humano-natureza pensamento sistêmico complexidade transdisciplinaridade abordagem holística ecologia profunda práticas sustentáveis crise planetária: as abordagens para seu entendimento e superação considerando novas concepções científicas e culturais 41 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 37-55 como já sabemos que não chegaremos nem à perfeição pelo atual estilo de vida e escala de valores estabelecidos pela sociedade industrial-consumista-técnico-científica, certamente devemos dar ouvidos ao sábio, nobel de medicina, quando preconizava: para evitar o apocalipse que nos ameaça, é necessário que justamente nos adolescentes e nos jovens sejam despertadas novamente as sensações valorativas que lhes permitam perceber o belo e o bom, sensações essas que são reprimidas pelo cientificismo e pelo pensamento tecnomorfo (lorenz & wertig, 1986, p. 16). crise ambiental – o paradoxo extremo: o homem contra a vida desde as últimas décadas do século xx os alertas de cientistas, filósofos e líderes mundiais têm sido claros e drásticos em relação à degradação ambiental. mas parece que somos incapazes de realizar as mudanças necessárias para reverter esse sinistro prognóstico. quaisquer que sejam as mudanças locais e temporárias do clima, o mundo não pode esperar pela prova do aquecimento (terrestre) antes de fazer algo sobre isso. encontramo-nos envolvidos em uma enorme experiência, usando nossa terra como laboratório, e a experiência é irreversível. o dia em que descobrirmos que o aquecimento da estufa já prejudicou a habilidade da terra (em recuperar-se), será tarde demais para fazermos alguma coisa (matthews, 1990 apud penna, 1999, p. 77). a velocidade crescente com que o atual ciclo de modernidade (últimos 500 anos) vem simplesmente dizimando a vida das espécies no planeta é quase inacreditável. estimativas atestam: entre 1500-1850 foi presumivelmente eliminada uma espécie a cada dez anos. entre 1850-1950, uma espécie por ano. a partir de 1989 passou a desaparecer uma espécie por dia. no ano 2000, esta perda acontecia a cada hora. ultimamente a aceleração é tão rápida que se calcula que no período 1990-2020 terão desaparecido cerca de 10 a 38% das espécies existentes. diz-se que estamos dentro da sexta grande dizimação, a primeira provocada pela espécie humana (boff, 2009, p. 71). e a continuar como vem acontecendo, as perspectivas são cada vez mais sinistras, reais e próximas do nosso tempo. é o próprio lovelock (2006), um dos criadores da teoria de gaia, que preconiza: “por volta de 2040 a situação poderá em algumas regiões ser insuportável. então se seguiria a era das devastações em massa, podendo dizimar 80% da população humana” (lovelock, 2006, p. 19 apud boff, 2009, p. 77). a crise ambiental é óbvia e os indicadores sociais e humanos em todas as manifestações dessa crise assumem dimensões que chamam a atenção de sociólogos, historiadores e humanistas. um dos cientistas, cuja obra é praticamente toda dedicada à crise planetária, à ecologia profunda e ao pensamento sistêmico tendo como eixo a emergência de novos paradigmas na ciência e na sociedade, é o físico fritjof capra. em seu livro, o ponto de mutação (edição original de 1982, mas neste trabalho utilizamos a edição revista de 1999), nos traz as expressões “crise multidimensional” e “crise de percepção”, que já sugerem conceitos, raízes, amplitudes, profundidades e o alcance do “impasse civilizatório” com que se defronta a humanidade. conforme o físico austríaco, as últimas décadas vêm registrando um estado de profunda crise mundial. é uma crise complexa, multidimensional, de dimensões intelectuais, morais e espirituais; uma crise de escala e premência sem precedentes em toda a história da humanidade (capra, 1999, p. 19). crise e modernidade: “a modernidade é a crise” trazendo um contexto cultural, aplicando esse conceito para a vida e o comportamento atuais dessas nossas décadas aflitas, berman (2007, p. 15) é preciso, impecável, difuso e contundente, contraditório como o próprio tema sobre o qual se debruça afoito e impecável: existe um tipo de experiência vital — experiência de tempo e espaço, de si mesmo e dos outros, das possibilidades e perigos da vida — que é compartilhada por homens e mulheres em todo o mundo hoje. designarei esse conjunto de experiências como “modernidade”. ser moderno é encontrar-se em um ambiente que promete aventura, poder, alegria, crescimento, autotransbatanolli, j.a.r.; milioli, g. 42 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 37-55 formação e transformação das coisas em redor — mas ao mesmo tempo ameaça destruir tudo o que temos, tudo o que sabemos, tudo o que somos. esse sentimento de volume e velocidade é tão característico desse megafenômeno, se assim podemos chamar a modernidade, que também é utilizado por toffler (1998, p. 21) quando se refere aos últimos 300 anos da história ocidental em que, para ele, a sociedade decorrente desse processo “vem sendo arrastada por um turbilhão de transformações. este turbilhão, longe de se amenizar, se espalha através dos países altamente industrializados em ondas de velocidade crescente, e de impacto sem precedentes”. boff (2009, p. 74) vai mais além quando conclui o que já pode estar no subconsciente de todos: “o modelo de sociedade e o sentido de vida que os seres humanos projetaram para si nos últimos quatrocentos anos, estão em crise e não oferecem soluções includentes e viáveis para todos”. sabemos que é o óbvio, mas vindo nas palavras de um sábio recebemos de outro jeito: “se nada fizermos, vamos de fato ao encontro de um colapso generalizado, pondo em risco o projeto planetário humano” (boff, 2009, p. 71). essa relação dos tempos modernos com a progressão de uma crise civilizatória está também na compreensão de trevisol (2003, p. 66), quando afirma: nos últimos cinco séculos tudo se acelerou: o crescimento demográfico, os progressos científicos e técnicos, as novas tecnologias, a conquista do mundo pelos europeus, a mecanização e a motorização da produção e dos transportes, a utilização crescente da energia e a urbanização. são esses cinco séculos que morin e kern (1995) denominam de “cinco séculos da idade do ferro da era planetária”. mas, ainda conforme trevisol (2003), foi somente no último século que os desequilíbrios se ampliaram e a degradação do meio ambiente se desterritorializou. para efeito didático sobre o potencial humano de destruição na modernidade, trevisol cita a imagem sugerida por sagan, segundo a qual “se toda a história do universo pudesse ser comprimida em um único ano, os seres humanos teriam surgido na terra apenas há sete minutos” (trevisol, 2003, p. 66). nesse período o homem descobriu e domesticou o fogo, inventou o automóvel, o computador, a internet, foi à lua e tantas outras coisas. “mas foram também nesses sete minutos que a espécie humana agrediu a natureza mais que todos os outros seres vivos do planeta em todos os tempos” (barbosa, 2001 apud trevisol, 2003, p. 66). mas, ainda conforme trevisol (2003, p. 66), “se continuarmos utilizando a analogia de sagan, os últimos 30 segundos concentram de fato os maiores desastres e agressões à natureza”. para objetivarmos ainda mais essa fusão original entre modernidade e crise planetária, remontamos ao dito lá na introdução deste mesmo trabalho. para capra (1999, p. 30), assim como para leff (2001, p. 17), a degradação ambiental se manifesta como sintoma de “uma crise de civilização marcada pelo modelo de modernidade regido pelo predomínio do desenvolvimento da razão tecnológica sobre a organização da natureza”. nos resta então, a boa pergunta como, quando se construiu essa mentalidade guiada por uma “inteligência estúpida” (souza, 1999) que associou e confundiu evolução, desenvolvimento e progresso com destruição, degradação, degeneração e genocídio a um limite extremo de comprometer o futuro da humanidade e ameaçar a vida planetária numa escala sem precedentes? podemos pensar que a modernidade é marcada pela mudança de perspectiva do pensamento da qual derivaram as outras que passam a acontecer progressivamente e em cadeia praticamente em todas as áreas da atividade humana (filosofia, ciência, economia, política, geopolítica etc.). se assim for, o movimento em que podemos localizar o início dessa profunda mudança de rumo e de velocidade que passa a direcionar a humanidade e continua ainda nos dias de hoje é o renascimento, como um todo integrado. isso trazido para a dimensão do ser e do indivíduo é o que souza (1999) encontra na definição de blumberg para precisar o ponto em que, na cultura do ocidente, surge o homem racionalista, desafiador, inquieto: o homem moderno. enfim: seja na renascença, que muda o eixo das discussões e realizações filosóficas, científicas e artísticrise planetária: as abordagens para seu entendimento e superação considerando novas concepções científicas e culturais 43 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 37-55 cas do divino e sobrenatural para o natural e humano, permitindo o resgate do exercício racional no lugar da revelação e do dogma na busca da verdade (morin, 1997); seja na revolução científica, que possibilitou a superação do modelo de pensamento escolástico medieval (crema, 1989); seja na era das grandes navegações, quando se expande e se globaliza disseminando, “além dos germens”, a economia e o jeito de pensar e fazer do homem do oeste europeu (morin & kern, 1995); seja na revolução francesa, com a criação dos direitos humanos e o início de uma nova era na política e nas estruturas do poder que paulatinamente ganha o mundo; seja no iluminismo, que fundamenta as ideias e ideais da revolução francesa e que concretiza e realiza mais inteiramente o ideal do racionalismo renascentista; seja na revolução industrial, no bojo da qual se pode ver o maior número de transformações que literalmente desfiguram a face do mundo... quaisquer desses momentos ou movimentos históricos podem se convencionar como adventos da modernidade. o que não podemos perder de vista para os fins a que nos propomos e que cabem nas dimensões e condições deste trabalho está nas palavras de boff (2009, p. 74): o modelo de sociedade e o sentido de vida que os seres humanos projetaram para si, pelo menos nos últimos quatrocentos anos, estão em crise e não oferecem, a partir de seus próprios recursos, soluções includentes e viáveis para todos. aliás, conforme capra (1999), desde a antiguidade os objetivos da ciência tinham sido a sabedoria, a compreensão da ordem natural e a vida em harmonia com ela. se no ocidente a ciência era realizada “para maior glória de deus”, lá no extremo-oriente os chineses a praticavam “para acompanhar a ordem natural e fluir na corrente do tao”. propósitos integrativos e bem diferentes daqueles que passam a surgir a partir da nova mentalidade. pois, a partir dela, como diz crema (1989) especificando, nos séculos xvi e xvii, literalmente desabou a cosmovisão escolástica aristotélica-tomista. aquela que mesclava razão e fé de que fala capra. uma sucessão de golpes veio da renascença e, mais tarde, outros talvez mais contundentes e definitivos foram dados pelo movimento cultural-filosófico do iluminismo. estava então em franco andamento “uma nova idade”, denominada pelos historiadores de revolução científica. o que também encontramos em lins e barros (apud henry, 1998) na introdução da obra a revolução científica e as origens da ciência moderna, de john henry, quando registra que no século xvii a europa ocidental começou a desenvolver uma nova forma de olhar a natureza. para ele, embora as bases dessa nova visão estejam situadas bem antes, é nos trabalhos de filósofos da natureza como galileu, descartes e newton e muitos outros, como veremos a seguir, que se encontram de forma bastante elaborada e consolidada os elementos da chamada revolução científica. revolução científica é o nome dado pelos historiadores da ciência ao período da história europeia em que, de maneira inquestionável, os fundamentos conceituais metodológicos e institucionais da ciência moderna foram assentados pela primeira vez. o período preciso em questão varia segundo o historiador, mas em geral afirma-se que o foco principal foi o século xvii, com períodos variados de montagem do cenário no século xvi e de consolidação no século xviii (henry, 1998, p. 13). para capra (1999), um marco dos princípios históricos da revolução científica está em copérnico e sua teoria heliocêntrica que derruba o geocentrismo que vinha perdurando por mil anos. ainda, conforme capra (1999), essa teoria foi aperfeiçoada e fundamentada a seguir com kepler e suas tabelas planetárias e leis empíricas dos movimentos planetários, mas foi com galileu e seus telescópios que a ideia de copérnico foi efetivada como teoria científica válida. galileu galilei (1564-1642), físico e astrônomo italiano considerado fundador da física moderna, foi quem primeiro empregou a combinação do raciocínio teórico, observação experimental e rigorosa linguagem matemática que até hoje caracteriza essa ciência básica. como foi dito, validou cientificamente a revolucionária concepção heliocêntrica do seu notável antecessor nicolau copérnico (1473-1543). sua grande ênfase dirigia-se às variáveis quantificáveis. o que conseguiu estabelecer quando, conforme capra (1999), “postulou” aos cientistas da época que deveriam restringir-se ao estudo das propriedades essenciais dos corpos materiais — formas, quantidades, movimento — as quais podiam ser medidas e qualificadas. para crema (1989), isso conduziu ao que o psiquiatra r. d. laing denunciou como obsessão dos cientistas pela medição e quantifibatanolli, j.a.r.; milioli, g. 44 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 37-55 cação. o que, para capra na mesma obra, representa um pesado ônus no que é dito: perderam-se a visão, o som, o gosto, o tato e o olfato, e com eles se foram também a sensibilidade estética e ética, os valores, a qualidade, a forma; todos os sentimentos, motivos, intenções, a alma, a consciência, o espírito. a experiência como tal foi expulsa do domínio do discurso científico (laing, 1982 apud capra, 1999, p. 51). a retirada da terra do centro do universo foi um divisor de paradigmas, que assinalou, sobretudo, de acordo com crema (1989), a desvinculação entre o sagrado e o profano, destacando a razão como valor fundamental juntamente com a liberdade do pensamento e “erigindo como meta a bandeira do progresso”. assim, como também entende capra (1999), a perspectiva medieval mudou radicalmente nos séculos xvi e xvii quando a “noção de um universo orgânico, vivo e espiritual foi substituída pela noção do mundo como se ele fosse uma máquina e a máquina do mundo converteu-se na metáfora dominante da era moderna” (capra, 1999, p. 49). esse caráter exploratório e dominador do homem, em relação à natureza, ganhou sofisticação e fundamentação ideológica e metodológica com francis bacon. o antigo conceito da terra como mãe nutriente foi radicalmente transformado nos escritos de bacon e desapareceu por completo quando a revolução científica tratou de substituir a concepção orgânica da natureza pela metáfora do mundo como uma máquina (capra, 1999, p. 52). francis bacon, inglês (1561-1626), foi um filósofo e político, criador do método empírico de investigação e primeiro formulador do raciocínio indutivo, cuja metodologia parte da experimentação para se chegar a conclusões científicas (crema, 1989). o mais importante em nosso presente foco é constatar que, para bacon, o conhecimento científico tem por finalidade servir ao homem, proporcionando-lhe poder sobre a natureza. no dizer de crema (1989, p. 30), “colocou o poder acima da sabedoria”. essa ênfase no domínio também é levada em conta por fourez (1995) que, ao comparar a mentalidade burguesa com a mentalidade medieval, lembra que a primeira é marcada fortemente pelo desejo de controlar e dominar o seu meio. com base nele, torna-se evidente a diferença de atitude das pessoas: numa aldeia medieval autossubsistente elas se inserem, na mentalidade burguesa, elas tentam dominar. no pensamento de fourez (1995) fica clara a íntima conexão entre as concepções científicas e filosóficas que nasciam e se estruturavam, a era das invenções e navegações, a economia mercantil e expansão mundial dessa sociedade que tinha o aval científico para se expandir e explorar os não científicos. aliás, para fourez (1995), o que permitirá aos conquistadores dominar o planeta será a arte da previsão, do cálculo, do domínio. conforme ele, essa capacidade dos ocidentais em ver o mundo de maneira independente dos sentimentos humanos, mas unicamente em razão dos seus projetos de domínio, vai se revelar de grande eficácia. “os navegadores serão capazes de transportar os seus conhecimentos de um lugar a outro. o seu saber, porque despojado do individual e local, vai parecer cada vez mais universal” (fourez, 1995, p. 163). ele nos lembra que o que dá uma aparência universal à ciência é precisamente o desenraizamento dos comerciantes, que não descrevem de modo algum o mundo tal como é: [...] mas apenas um mundo tal como pode ser relatado, narrado e controlado de um lugar a outro. e obnubilam-se dessa forma todos os desvios dos raciocínios científicos, todas as negociações da observação, todos os componentes afetivos, religiosos, econômicos, políticos da prática científica a fim de reter somente uma imagem relativamente abstrata (fourez, 1995, p. 163). voltando às origens disso tudo, capra (1983) assinala que todo o processo de nascimento da ciência moderna foi precedido e acompanhado por um desenvolvimento filosófico “que deu origem a uma formulação extrema do dualismo espírito-matéria”. conforme esse autor, isso veio à tona no século xvii, com a filosofia de rené descartes, que considerava a visão da natureza como derivada de uma divisão fundamental em dois reinos separados e independentes: o da mente (res cogitans) e o da matéria (res extensa). na concepção de capra, foi essa divisão cartesiana que permitiu aos cientistas tratar a matéria como algo morto e inteiramente apartado de si mesmo. a partir daí, o mundo material passou a ser visto como uma vasta quantidade de objetos reunidos numa enorcrise planetária: as abordagens para seu entendimento e superação considerando novas concepções científicas e culturais 45 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 37-55 me máquina. essa visão mecanicista do mundo foi sustentada por isaac newton, que elaborou sua mecânica a partir de tais fundamentos, tornando-a o alicerce da física clássica. conforme capra (1999, p. 56), a “mudança da imagem orgânica, de mãe nutriente para máquina, ocasionou mudança profunda no comportamento das pessoas em relação à natureza”. rené descartes, francês (1596–1650), foi filósofo e matemático, considerado fundador do racionalismo moderno. o método racionalista-dedutivo, proposto por descartes como o único científico, destaca, sobretudo, a matemática, que “terminará por enclausurar o espírito humano nos limites do mundo natural porque só aí a matemática acha sua legítima aplicação” (crema, 1989, p. 31). uma das principais características do método cartesiano é seu “caráter analítico implicando o processo lógico de decomposição do objeto em seus componentes básicos” (crema, 1989, p. 32). a partir desse modelo, com o tempo a própria ciência fragmentou-se e consequentemente quebrou o próprio conhecimento nos afastando cada vez mais da visão do todo e das conexões de suas partes. simplificando então com capra (1999), com descartes passa-se a ter uma crença na certeza do conhecimento científico; separou-se a mente e a matéria; concebeuse um ego isolado dentro do corpo; o universo material era uma máquina, nada além disso. não havia vida, propósito ou espiritualidade na matéria. a natureza funcionava de acordo com leis mecânicas e tudo no mundo material podia ser explicado em função da organização e do movimento de suas partes. e esse foi o paradigma predominante na observação científica nos séculos xvii, xviii e xix. outro pensador que está nas origens do pensamento moderno, cuja influência persiste até hoje nas relações políticas e sociais, é thomas hobbes (1588-1679). conforme crema (1989), ele desenvolveu um empirismo-racionalista: espaço de convivência entre a experiência e a razão. considerava a sensação como o princípio de todo o conhecimento, pensamento que séculos mais tarde influenciou o behaviorismo, corrente da psicologia moderna. um verdadeiro gigante do pensamento humano, que contribuiu para a formatação principal das origens da mentalidade científica moderna, foi isaac newton (1642–1727). fundador da mecânica clássica foi, conforme crema (1989, p. 34): após a tentativa um tanto precária de hobbes, quem estabeleceu a grande síntese aliando e superando o método empírico-indutivo de bacon e o racionaldedutivo de descartes, no seu sistema que unificou a metodologia da experiência e da matematização. matemático, físico, astrônomo e teólogo inglês, newton também integrou, ampliou e estabeleceu na sua física e mecânica celeste, as contribuições de copérnico, kepler e de galileu, o que levou sua construção teórica a ser identificada, durante séculos com a própria ciência. para crema (1989), fica bastante claro que, assim como descartes, newton também partia de uma metafísica, subjacente aos seus modelos científicos, considerando uma causa última ou uma “monarquia” divina. foram seus discípulos que estreitaram suas visões originais, desidratando seus modelos da visão transcendente e da reflexão sobre o essencial. então crema (1989, p. 37) nos traz essa compreensão de pierre weil, “pouco a pouco este deus externo morreu, ficando apenas as leis e concepções mecanicistas, cujos sucessos foram tais que permitiram mandar o homem à lua e desintegrar o átomo”. continuando na linha de estudo de crema (1989), percebemos que o paradigma cartesiano-newtoniano consolidou-se ainda mais no século xvii, quando seus princípios passaram a ser aplicados nas ciências sociais. surge o iluminismo. entre os pioneiros do pensamento liberal estava john locke (1632–1704). influenciado por hobbes, advogava o empirismo filosófico reduzindo o conhecimento ao seu aspecto psicológico. criticando a teoria do inatismo, ou seja, das ideias inatas existentes no espírito humano, prévias a qualquer experiência, locke considerava não existir nenhuma verdade autônoma e concebia a mente como um tipo de papel em branco ou tábula rasa, sua famosa metáfora, em que todo o conhecimento seria gravado a partir da experiência sensível e da reflexão. locke é considerado o grande representante do individualismo-liberal. suas ideias políticas centradas no ideal do individualismo da liberdade do direito de propriedade e governo representativo exerceram uma poderosa influência condicionando as democracias liberais do ocidente (crema, 1989). batanolli, j.a.r.; milioli, g. 46 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 37-55 mas a influência do pensamento moderno e sua expansão em mais áreas da atividade humana continuaram. conforme o mesmo autor, praticamente todo o século xix: [...] também se caracterizou por uma excessiva e “eufórica” crença no determinismo racional que desvelaria todos os segredos da alma e do universo. outros cientistas e pesquisadores refinaram e sutilizaram a cosmovisão mecanicista, ampliando as suas perspectivas. a fé no racionalismo científico, a confiança no seu poder explicativo e o dogma da objetividade fortaleceram-se com a obra de darwin, na biologia; de marx, na sociologia; e da reflexologia pavlovina e do determinismo psíquico de freud, na psicologia (crema, 1989, p. 67). e daí? depois dessa análise das origens da nossa mentalidade moderna podemos fazer coro com capra e voltar à questão inicial: o que causou essa crise planetária? ele é muito claro e explícito em sua resposta quando diz que a visão cartesiana da vida, da natureza e da sociedade como constituídas por fragmentos isolados, um dos pilares da revolução científica e da mentalidade moderna, pode ser considerada como “a razão essencial para a atual série de crises sociais, ecológicas e culturais” (capra, 1983, p. 26). da mesma forma, também de raiz cartesiana, a famosa frase cogito ergo sum (penso, logo existo) tem se transformado numa verdadeira sentença para o homem ocidental. isso tem se dado de forma progressiva ao longo dos últimos séculos à medida que ergueu a sociedade-civilização-científica-industrial. conforme capra (1983), isso tem levado o homem ocidental a igualar sua identidade apenas à sua mente, em vez de igualá-la a todo seu organismo, ou incluir também as profundezas da alma como queria jung (winckel, 1985). a mente foi separada do corpo, e na euforia cientificista e racionalista que dava ao homem moderno seiscentista a sensação de, pela racionalidade, superar deus e a natureza, colocou a mente no domínio do corpo passando a ter como tarefa controlá-lo. para capra (1983), isso causou um conflito aparente entre o consciente e os instintos involuntários. ele assinala que posteriormente cada indivíduo foi dividido num grande número de compartimentos isolados de acordo com as atividades que exerce, seu talento, seus sentimentos, suas crenças etc. isso, de acordo com capra (1983), é causador de conflitos intermináveis que geram constante confusão metafísica e frustração. para capra (1983), essa fragmentação interna reflete nossa visão do mundo exterior, que é encarado como constituído de uma imensa quantidade de objetos e fatos isolados. a crença de que todos esses fragmentos — em nós mesmos, em nosso ambiente e em nossa sociedade — são efetivamente isolados pode ser encarada como a razão essencial para a atual série de crises sociais, ecológicas e culturais. e para arrematar com esse nosso profundo filósofo da nova era, crema (1989, p. 23) diz: a abordagem disciplinar das universidades, com sua típica e fragmentada metodologia, produziu o especialista: esse exótico personagem que sabe quase-tudo de quase-nada. e a visão especializada, com sua superênfase na parte, desconectou-se de holos, conduzindo-nos literalmente à beira de um abismo. a enfermidade do nacionalismo aliado ao desenvolvimento de uma tecnologia de opressão e de morte, com o potencial de aniquilar totalmente a vida de gaya, é um triste resumo da colossal enrascada em que se meteu a espécie humana. e para completar, morin (1977, p. 41) diz que “tudo isso nos conduz à ideia de que é necessário ultrapassar o iluminismo. é preciso buscar algo além do iluminismo”. e para isso, conforme morin (1977, p. 41), “é preciso tomar consciência das patologias da razão e ultrapassar a razão instrumental que se encontra a serviço dos piores empreendimentos criminosos”. para ele, é preciso ultrapassar a ideia de razão pura, pois não existe razão sem afetividade. “é preciso uma racionalidade aberta [...] uma dialógica entre racionalidade e afetividade”, brada morin (1977, p. 42). ele explica que tudo isso depende de uma revolução epistemológica, uma revolução no conhecimento. precisamos tentar repudiar a inteligência cega que nada vê além de fragmentos separados e que é incapaz de ligar as partes e o todo, o elemento e seu contexto; que é incapaz de conceber a era planetária e de apreender o problema ecológico. [...] a tragédia ecológica que começou é a primeira catástrofe planetária crise planetária: as abordagens para seu entendimento e superação considerando novas concepções científicas e culturais 47 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 37-55 provocada pela carência fundamental de nosso modo de conhecimento e pela ignorância que esse modo de conhecimento comporta. trata-se do colapso da concepção luminosa da racionalidade (ou seja, aquela que traz uma luz brilhante e dissipa as sombras com ideias claras e distintas, com a lógica do determinismo) que em si mesmo ignora a desordem e o acaso (morin, 1977, p. 43). edgar morin, fritjof capra, pierre weil e basarabnicolescu: quatro pensadores e uma certeza: nada será como antes, ou não será! (ou ainda: o mundo é muito mais do que vemos!) o pensamento sistêmico de morin — uma nave rumo ao universo da complexidade devolve o sentimento de um todo integrado à realidade conforme morin (1977), do átomo às galáxias, todos os “objetos-chave” da física, da biologia, da sociologia, da astronomia constituem sistemas. “tudo que era objeto, tornou-se sistema” ou, de outra forma, “tudo que era unidade elementar incluindo, sobretudo, o átomo, tornou-se sistema” (morin, 1977, p. 96). mas o que é digno de nota é o caráter polissistêmico do universo organizado. esta é uma espantosa arquitetura de sistemas que se edificam uns sobre os outros, uns entre os outros, uns contra os outros [...]. assim o ser humano faz parte de um sistema social, no seio dum ecossistema natural, que por sua vez está no seio dum sistema solar, que por sua vez está no seio dum sistema galáctico: é constituído por sistemas celulares, os quais são constituídos por sistemas moleculares, os quais são constituídos por sistemas atômicos (morin, 1977, p. 96-97). morin (1977) fala da natureza como “o fenômeno”, classificando-a como “esta extraordinária solidariedade” dos sistemas encadeados, edificando-se uns sobre os outros, pelos outros, com os outros. para ele, a vida é um sistema de sistemas de sistemas não só porque o organismo é um sistema de órgãos, que são sistemas de moléculas e de átomos, mas também porque “o ser vivo é um sistema individual que participa dum sistema de reprodução, porque um e outro participam dum ecossistema, o qual participa da biosfera” (morin, 1977, p. 97). diante disso, ensina que podemos pensar que estávamos a tal ponto sob o domínio do pensamento dissociativo e isolador que essa evidência nunca foi assinalada, salvo exceções: “só existem realmente sistemas de sistemas, e o simples sistema não passa duma abstração didática” (lupasco, 1962 apud morin, 1977, p. 97). perseguindo um novo “método” que satisfaça essa inversão de perspectiva, da aparência para a realidade, continua morin (1977) com objetividade, “os sistemas foram tratados como objetos, temos agora de conceber os objetos como sistemas”. conforme ele, ainda “não sabemos atribuir ao sistema uma identidade substancial ‘clara e simples’”. a realidade do sistema é paradoxal, “apresenta-se como unitas multiplex”, diz ele evocando angyal (1941 apud morin, 1977). isso significa que do ponto de vista do todo é uno e homogêneo; considerado sob o ângulo dos constituintes é diverso e heterogêneo. assim, seguindo com o autor, a primeira e fundamental complexidade do sistema consiste em associar em si a ideia de unidade, por um lado, de diversidade ou multiplicidade, por outro, que em princípio se repelem e se excluem, “[...] e o que temos de compreender são os caracteres da unidade complexa: um sistema é uma unidade global, não elementar, visto que é constituído por partes diversas inter-relacionadas” (morin, 1977, p. 102). a ideia de unidade complexa vai ganhar densidade se pressentimos que não podemos reduzir nem o todo às partes nem as partes ao todo, nem o uno ao múltiplo, nem o múltiplo ao uno, mas temos de tentar conceber em conjunto, de modo simultaneamente e complementar e antagônico, as noções de todo e de partes, de uno e de diverso (morin, 1977, p. 103). a partir desses conceitos começamos então a compreender que a concepção sistêmica havia de ficar fora de uma ciência “que procurava seus fundamentos precisamente no redutível, no simples e no elementar. começamos a compreender que o conceito de sistema fora contornado, negligenciado, ignorado” (morin, 1977, p. 103). daqui emerge então um conceito fundamental para a compreensão da ecologia profunda, da teoria de gaia e outros paradigmas emergentes que ampliam batanolli, j.a.r.; milioli, g. 48 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 37-55 e aprofundam a percepção da nossa relação com a natureza e o cosmos: “o todo é superior à soma das partes”. esse conceito de todo pode ser pesquisado em algumas tradições filosóficas como a teosofia, em que recebe o nome de uno, e também é apreciado em mais detalhes no próximo tópico e também na abordagem holística de pierre weill, que aproxima ciência e tradição sapiencial nessa revolução paradigmática de que falam os autores de que nos servimos (blavatsky, 1973). capra: a mudança de paradigma: guia de uma crise como dinâmica de transformação em seu livro o ponto de mutação (1ª edição de 1982), ele enfatiza o caráter de transformação da crise. para isso nos faz substituir a noção de estruturas sociais estáticas por uma percepção de padrões dinâmicos de mudança. apresenta-nos modelos e concepções que ilustram isso. desde a antiga concepção chinesa da interação dinâmica entre os dois polos, yin e yang, passando pelo pensamento de heráclito, na grécia antiga, que comparou a ordem no mundo como “um fogo eternamente vivo que se acende e se apaga conforme a medida”, como também empédocles, para quem as mudanças do universo são atribuídas ao fluxo e refluxo de duas forças complementares a que chamou de amor e ódio. brinda-nos também com o gráfico de ascensão e queda das civilizações sobre o qual um dos principais estudos é do historiador arnold toymbee (apud capra, 1999) que, em sua obra a study of story, afirma que a gênese de uma civilização consiste na transição de uma condição estática para uma atividade dinâmica. essa transição, segundo toymbee, “pode ocorrer espontaneamente, através da influência de alguma civilização já existente, ou através da desintegração de uma ou mais civilizações de uma geração mais antiga” (toymbee apud capra, 1999, p. 24). com a mesma clareza com que conceitua a crise, nos revela as três grandes transições que afetaram o mundo de forma definitiva. são elas: o declínio do patriarcado, o declínio da era dos combustíveis fósseis de profundo impacto sobre a tecnologia e nossas vidas e a mudança de paradigma. em suas progressões, capra (1999, p. 37) nos alerta sobre as “consequências do predomínio ou ênfase excessiva dada ao pensamento racional em nossa cultura”. ele relaciona esse processo cognitivo com a polaridade yang do modelo chinês, identificado com os valores machistas, em contraposição à polaridade ying. esse fator está intimamente relacionado com o tipo de relação que a sociedade patriarcal efetivou com a natureza e com a mulher. uma relação de domínio e exploração. é nesse cenário de indicadores sociais e ambientais alarmantes que capra (1999), na obra o ponto de mutação, vem desvelando de um lado a plena identificação dos valores e estilo de vida da nossa sociedade industrial, machista e materialista, com os valores yang do modelo chinês em detrimento dos valores yin, femininos e intuitivos. mas com a mesma clareza nos conforta ilustrando as evidências de um grande movimento evolutivo em que o caminho decisivo que estamos prestes a presenciar marca entre muitas outras coisas uma inversão na flutuação entre o yin e o yang. ele cita o próprio texto chinês, “o yang tendo atingido seu clímax, retira-se em favor do yin”. para capra (1999, p. 42), “as décadas de 60 e 70 geraram uma série de movimentos filosóficos, espirituais e políticos que parecem todos caminhar na mesma direção”. ele afirma que todos contrariam essa excessiva ênfase yang e promovem o equilíbrio com os valores yin. explica ainda que esses vários movimentos formam o que o historiador cultural theodore roszak (apud capra, 1999) denominou de contracultura. uma grande expectativa de resposta à crise e ao modo racionalista-tecnicista-bélico-materialista, que a engendrou, é a articulação em rede de todos esses movimentos que por ora andam em sua maioria espontâneos e solitários, muitas vezes não percebendo que seus objetivos se inter-relacionam e marcham para um mesmo futuro. pelo menos é o que se espera. valores: da hierarquia para redes capra (1997) enfatizou também a ideia de que a mudança de paradigmas requer uma expansão não apenas de nossas percepções e maneiras de pensar, mas também de nossos valores. aponta uma conexão nas mucrise planetária: as abordagens para seu entendimento e superação considerando novas concepções científicas e culturais 49 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 37-55 danças de pensamento e valores. para isso busca uma perspectiva de mudança para ambos, de autoafirmação para integração, pois são aspectos essenciais de todos os sistemas vivos e de seu equilíbrio depende o que seja saudável e bom. “o mau e o insalubre é o desequilíbrio entre eles, a ênfase excessiva em uma das tendências em detrimento da outra” (capra 1997, p. 27). apela então para que lancemos o olhar para nossa cultura industrial ocidental e verifiquemos a ênfase excessiva dada às tendências autoafirmativas e a negligência quanto às integrativas. o autor diz ser instrutivo colocar essas tendências opostas lado a lado, como o fizemos agora, de acordo com capra (1997, p. 27). na figura 2 são examinados os valores autoafirmativos — competição, expansão, dominação — que estão geralmente associados aos homens e constata-se que, de fato, na sociedade patriarcal, não apenas são favorecidos, como também recompensados com ganhos econômicos e poder político, e pode-se ver nisso uma das dificuldades para a maioria das pessoas, especialmente para os homens, que é uma mudança de valores para níveis mais equilibrados. para que se gerem novas relações socioambientais com base em valores mais equilibrados, capra defende outra forma de poder que substitua esse ainda em vigor, baseado no sentido de dominação e extremamente autoafirmativo. segundo ele, a estrutura ideal para esse tipo de poder não é a hierarquia, mas a estrutura de rede, que sempre é a metáfora central da ecologia. uma nova ética, os valores, a ciência, a vivência: a psicologia no lugar da lógica para capra e eichemberg (1997, p. 28), a questão dos valores é fundamental para a ecologia profunda, sendo “sua característica definidora central”. eles apontam que o velho paradigma está baseado em valores antropocêntricos, enquanto a ecologia profunda está alicerçada em valores ecocêntricos. “é uma visão de mundo que reconhece o valor inerente da vida não humana” (capra & eichemberg, 1997, p. 28). escrevem explicando que todos os seres vivos são membros de comunidades ecológicas ligadas umas às outras numa rede de interdependências. “quando essa percepção ecológica profunda torna-se parte de nossa consciência cotidiana, emerge um sistema de ética radicalmente novo” (capra & eichemberg, 1997, p. 28). em tom de apelo, advertem que essa ética ecológica profunda é urgentemente necessária nos dias de hoje, especialmente na ciência, uma vez que a maior parte daquilo que os cientistas fazem não atua no sentido de promover a vida, mas sim no sentido de destruir a vida. o caráter sistêmico da crise e o paradigma ecológico conforme capra e eichemberg (1997), os principais problemas da nossa época são sistêmicos. não podem ser entendidos isoladamente. trata-se de diferentes facetas de uma única crise denominada de “crise de pensamento valores autoafirmativo integrativo autoafirmativo integrativo racional intuitivo expansão conservação análise síntese competição cooperação reducionista holístico quantidade qualidade linear não linear dominação parceria figura 2 – tendências opostas de pensamento e valores conforme a ênfase de autoafirmação ou integração correspondentes respectivamente aos paradigmas clássico e sistêmico. batanolli, j.a.r.; milioli, g. 50 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 37-55 percepção”. segundo eles, essa crise deriva do fato de que a maioria de nós, e em especial nossas grandes instituições sociais, concordam com os conceitos “de uma visão de mundo obsoleta, uma percepção da realidade inadequada para lidarmos com nosso mundo superpovoado e globalmente interligado” (capra & eichemberg, 1997, p. 23). eles dizem que há soluções para esses problemas. mas requerem uma mudança radical em nossas percepções, no nosso pensamento e nos nossos valores. defendem que estamos no princípio dessa mudança fundamental de visão do mundo na ciência e na sociedade, “uma mudança tão radical como foi a revolução copernicana”. o novo paradigma pode ser chamado de uma visão de mundo holística, que concebe o mundo como um todo integrado, e não como uma coleção de partes dissociadas. pode também ser denominado visão ecológica, se o termo “ecológica” for empregado num sentido muito mais amplo e mais profundo que o usual. a percepção ecológica profunda reconhece a interdependência fundamental de todos os fenômenos, e o fato de que, enquanto indivíduos e sociedades, estamos todos encaixados nos processos cíclicos da natureza (e, em última instância, somos dependentes desses processos (capra & eichemberg, 1997, p. 25). o termo ecológico é usado por capra e eichemberg (1997, p. 25) “no sentido associado com uma escola filosófica específica, fundada por arne naess, no início dos anos 70, e com um movimento popular global conhecido como ‘ecologia profunda’, filosoficamente distinta de ‘ecologia rasa’”. eles dizem que a ecologia rasa é antropocêntrica, ou centralizada no ser humano. ela vê os seres humanos como situados acima ou fora da natureza, como fonte de todos os valores e atribui apenas um valor instrumental, ou de uso, à natureza. a ecologia profunda não separa seres humanos — ou qualquer outra coisa — do meio ambiente natural. a terra é viva, quanto disso podemos agora conceber realmente? podemos, é claro, intuir isso, como de fato muitas culturas não letradas o fazem há séculos e muitas pessoas, empírica ou intuitivamente, assim o sentem. mas como deverá se comportar a antropologia, por exemplo? o que é o ser humano então nesse contexto? e a sociologia, a política, a economia? chegaremos de fato um dia a organizar a sociedade conforme os modelos e padrões de rede como a vida o faz no planeta desde as células aos grandes ecossistemas, como capra vem demonstrando? sociologia do futuro? conforme capra e cipolla (2002), os princípios sobre os quais se erguerão as nossas futuras instituições sociais terão de ser coerentes com os princípios de organização que a natureza fez evoluir para sustentar a teia da vida. a novidade, como eles dizem, é que essa aplicação inclui também o mundo material, o que, conforme já vimos com boaventura santos (2010) e também com morin, não é usual, pois, tradicionalmente, os cientistas sociais nunca se interessaram pelo mundo da matéria. explicam o que é comum para os estudos científicos conforme o paradigma clássico: as disciplinas acadêmicas organizaram-se de tal modo que as ciências naturais lidam com as estruturas materiais, ao passo que as ciências sociais versam sobre as estruturas sociais, as quais são compreendidas essencialmente como conjunto de regras de comportamento. no entanto, coerente com o que temos visto em outros autores neste trabalho, e com o próprio capra quando aborda as implicações filosóficas da física quântica, esses autores estendem uma ponte conceitual entre as abordagens da ecologia profunda e uma concepção mais aberta e não menos real de espiritualidade, o que parece estar no bojo do paradigma emergente: em última análise a percepção da ecologia profunda é percepção espiritual ou religiosa. quando a concepção de espírito humano é entendida como modo de consciência no qual o indivíduo tem uma sensação de pertinência, de conexidade, com o cosmos como um todo, torna-se claro que a percepção ecológica é espiritual na sua essência mais profunda. não é de surpreender o fato de que a nova visão emergente da realidade baseada na percepção ecológica profunda é consistente com a chamada filosofia perene das tradições espirituais, quer falemos a respeito da espiritualidade dos místicos cristãos, da dos budistas, ou da filosofia e cosmologia subjacentes às tradições nativas norte-americanas (capra & eichemberg, 1997, p. 26). crise planetária: as abordagens para seu entendimento e superação considerando novas concepções científicas e culturais 51 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 37-55 pierre weil: ciência e tradição, um olhar holístico sobre as paisagens do futuro conforme weil (2000), o novo paradigma holístico foi definido pela universidade holística internacional, em paris, da mesma forma que a metáfora do holograma, ou seja, considerando que cada elemento de um campo como um evento que reflete e contém todas as dimensões do campo. dessa forma, afirma ele, é uma visão na qual o todo e cada uma de suas sinergias estão estreitamente ligados em interações constantes e paradoxais. weil (2000) destaca, em relação ao paradigma holístico, as seguintes sincronicidades: • a emergência de concepções holísticas nas ciências físicas, biológicas e humanas; • a convergência das visões das sabedorias do oriente e do ocidente; • a receptividade e o despertar crescentes de um grande número de contemporâneos. na física ele fundamenta a formação de um novo paradigma a partir da física quântica, com max planck, em 1900, que, a partir do fato de uma partícula quântica ser concomitantemente partícula e onda, apresentou um problema de aparência insolúvel pelos cânones da lógica formal. em seguida niels bohr introduz a ideia de “complementaridade”. tal ideia, que se refere aos aspectos mutuamente exclusivos apresentados pelos fenômenos quânticos, é inteiramente incompatível com a causalidade determinista da física clássica. “um desafio sem precedentes lançado pela experiência científica ao modo de pensamento que caracteriza nosso cotidiano” (weil, 2000, p. 25). outro fato, na verdade uma descoberta, do princípio holográfico, também fere os princípios da lógica formal, segundo weil (2000). esse fato trouxe para o campo experimental aquilo que viria a ser um dos pilares do novo paradigma holístico, do pensamento sistêmico e da abordagem transdisciplinar, como visto ao longo deste trabalho. uma das propriedades da chapa holográfica é que de toda parcela, se cortada a chapa, reproduz imagem inteira. “isto significa que o todo se encontra em todas as partes, o que também vai contra o princípio da lógica formal: se as partes estão no todo, o continente não pode estar no conteúdo” (weil, 2000, p. 25-26). a partir daí, david bohn elaborou uma teoria conhecida hoje como teoria holomônica do universo, na qual o próprio universo se conduz como um holograma, o que, conforme weil (2000), já tem repercussões na medicina a partir do trabalho do neurologista karl pribram que, junto com bohn, aplicou a teoria holomônica ao funcionamento do cérebro em alguns aspectos, principalmente no que se refere à memória. outra teoria quântica que fere frontalmente os princípios mais elementares da lógica é o princípio do bootstrap, segundo o qual nada existe isolado no mundo, mas tudo está interligado, constituindo “uma unidade fundamental”. weil nos traz as palavras de heisenberg, que disse: “toda partícula consiste em todas as outras partículas”. conforme weil (2000), tudo é inter-relacionado num plano relativo num constante movimento que bohn chamou de holomovimento, “idas e vindas do universo de um estado ou ordem implícita (programação potencial invisível) a uma ordem explícita (o nosso mundo concreto sensível)”. tudo se passa como se o universo proviesse de uma vacuidade, que não é um nada, pois o vazio absoluto não existe, mas sim de uma luz de espécie fotônica, de onde provêm ou onde se encontram, o que é mais plausível, todos os programas do universo em potencial; tudo indica, mesmo, que nesse potencial se encontra não somente o mundo físico, mas também o mundo biológico e o mundo psíquico (weil, 2000, p. 27). assim, considerando os três princípios essenciais do novo paradigma, conforme weil (2000): • sujeito e objeto são indissociavelmente interdependentes (princípio da não dualidade); • no universo, todos os sistemas são de natureza energética, da mesma energia; • matéria, vida e informação são manifestações da mesma energia, proveniente e inseparável do mesmo espaço. batanolli, j.a.r.; milioli, g. 52 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 37-55 assim, por trás da aparente descontinuidade dos mundos físico, biológico e psíquico há uma continuidade, sendo mesmo inseparáveis. “toda separação é apenas um produto da fragmentação da linguagem e da nossa mente provisória e utilitariamente limitada”, como diz weil (2000, p. 28). ele vai mais longe, seguindo os físicos quânticos, e diz que “matéria inerte”, desse ponto de vista, “é algo sem sentido”. essas são apenas algumas das ideias e teorias a partir das quais se fundamenta uma nova visão da realidade. conforme weil (2000), novos paradigmas também emergem na biologia, na epistemologia e na psicologia, todos com o mesmo grau de complexidade. como se vê, não são poucos nem de fácil absorção e entendimento pela nossa mentalidade e lógica às quais estamos acostumados. mas, sem dúvida, abrem perspectivas para um entendimento mais rico e potencial em soluções para muitos de nossos equívocos pessoais, sociais, civilizatórios e planetários. a transdisciplinaridade e sua axiomática para efeito didático e maior facilidade de entendimento antes de chegar à definição de transdisciplinaridade, é preciso trazer as definições diretas de termos que se assemelham e por vezes se confundem. no livro rumo à nova transdisciplinaridade: sistemas abertos de conhecimento — escrito por pierre weil com ubiratan d’ambrosio e roberto crema (1993), os autores trazem a definição de pluri ou multidiscipliniaridade, que é a justaposição de várias disciplinas sem nenhuma tentativa de síntese. em seguida, vem a interdisciplinaridade, que trata da síntese de duas ou várias disciplinas, instaurando um novo nível do discurso, caracterizado por uma nova linguagem descritiva e novas relações estruturais. finalmente apresenta a transdisciplinaridade, que é o reconhecimento da interdependência de todos os aspectos da realidade. a transdisciplinaridade é a consequência normal da síntese dialética provocada pela interdisciplinaridade, quando esta for bem-sucedida. weil, d’ambrosio e crema (1993), corroborando tudo que vem sendo dito pelos autores aqui estudados, são contundentes quando afirmam que um novo tipo de ciência está nascendo, não mecanicista, mas holística. conforme eles é: uma nova ciência que se guia em primeiro lugar pelos modelos vivos, levando em consideração a mudança e se resumindo a noções tais como autodeterminação, auto-organização e autorrenovação, reconhecimento de uma interdependência sistêmica e muitos outros aspectos. há um sentido que é um sentido da vida, o que junto com a alegria, são inerentes a essa nova visão transdisciplinar (weil; d’ambrosio; crema, 1993, p. 31). nesta altura faz-se necessária a explicação e eles próprios lançam a questão: qual a semelhança e qual a diferença entre a transdisciplinaridade e a holística? explica que a: holística é uma visão resultante de uma combinação de holopráxis ou prática experiencial com o estudo intelectual, ou holologia, de um enfoque analítico e sintético, de uma mobilização das funções ligadas ao cérebro direito e esquerdo e da sua sinergia, de um equilíbrio entre as quatro funções psíquicas, ou seja, a sensação, o sentimento, a razão e a intuição. chamamos a essa conjugação de abordagem holística (weil; d’ambrosio; crema, 1993, p. 38). assim, temos então a transdisciplinaridade especial, que é axiomática comum a várias disciplinas dentro das ciências, das filosofias, das artes ou das tradições espirituais. temos também a transdisciplinaridade geral, que foi definida na declaração de veneza. é axiomática comum entre ciência, filosofia, arte e tradição. mas destacam weil, d’ambrosio e crema (1993) que como ela inclui as tradições espirituais, leva fatalmente à visão holística por meio da abordagem holística, desde que praticada. assim, com weil, d’ambrosio e crema (1993) e a universidade holística internacional temos um esforço no sentido de se criar uma axiomática, base conceitual para o entendimento da abordagem holística, que é experiencial, vivencial na síntese das quatro habilidades psíquicas (sensação, sentimento, intelecto e intuição). um estado de percepção muito além do meramente analítico do paradigma clássico newtoniano-cartesiano. basarab nicolescu: um manifesto pela transdisciplinaridade o romeno basarab nicolescu é um dos mais atuantes e respeitados físicos teóricos no cenário científico contemporâneo. as primeiras palavras do seu “manifesto” podem ser vistas como sinais daquilo que em essência crise planetária: as abordagens para seu entendimento e superação considerando novas concepções científicas e culturais 53 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 37-55 é o que realmente importa nessa mudança de paradigma que estudamos: o humano e sua sensibilidade. ao qualificar a transdisciplinaridade como “palavra de uma beleza virginal”, talvez usasse apenas de uma licença poética para expressar o quanto ainda temos de explorar e aprender com esses novos campos e modelos de conhecimento. mas podemos apreender daí também, como dissemos no início, “uma forma subliminar de colocar o sensível num terreno historicamente tão inóspito, frio e duro, onde o humano, o sensível, o intuitivo e outras formas de racionalidade sempre foram alijados como inferiores e não merecedores de cientificidade” (nicolescu, 2005, p. 11). certamente a abordagem holística, de que nos fala weil (2000), talvez seja o próximo salto evolutivo do homem ocidental moderno, que poderá então saber daquilo que escapa como simples percepção de inteireza cognitiva e, assim, talvez possa responder e resolver as questões tão básicas que nicolescu (2005) apresenta agora e que “coincidentemente” muito se assemelham às apresentadas no segundo tópico deste trabalho. de onde vem esse desprezo pela natureza, que se pretende, sem nenhum argumento sério, muda e impotente no plano do sentido de nossa vida? por que somos tão inventivos em todas as situações, em descobrir todos os perigos possíveis e imaginários, mas tão pobres quando se trata de propor, de construir, de erguer, de fazer emergir o que é novo e positivo, não num futuro distante, mas aqui e agora? como se explica que quanto mais sabemos do que somos feitos, menos compreendemos quem somos? como se explica que a proliferação acelerada das disciplinas torne cada vez mais ilusória toda unidade do conhecimento? como se explica que quanto mais conheçamos o universo exterior, mais o sentido de nossa vida e de nossa morte seja deixado de lado como insignificante e até absurdo? a atrofia do ser interior seria o preço a ser pago pelo conhecimento científico? (nicolescu, 2005, p. 16). são essas as questões que, implícita ou explicitamente, perpassam todo o nosso trabalho. mas não são questões nossas. são perguntas que se impõem a todos e devem ser respondidas pela sociedade como um todo, pela humanidade. quer consigamos ou não respondê-las por inteiro já pouco importa; as próprias perguntas nos indicam: há que mudar de olhar, há que mudar o passo, há que mudar o rumo e o caminho. podemos ainda não perceber inteiramente qual o novo roteiro, mas já temos pistas. constatando esse fenômeno histórico e mundial que é o cenário e foco principal deste nosso estudo, e que denominamos crise planetária, nicolescu (2005) se refere ao processo de declínio das civilizações. refere-se à sua extrema complexidade na qual suas origens são muito obscuras. ressalta que os atores de determinada civilização, das grandes massas aos grandes líderes, ainda que possam ter noção do processo de declínio, parecem impotentes para impedir a queda de sua civilização. ele tem como certo que uma grande defasagem entre as mentalidades dos atores e as necessidades internas de desenvolvimento de um tipo de sociedade sempre existe no processo de declínio de uma civilização. é como se os conhecimentos e os saberes acumulados por uma civilização não pudessem ser absorvidos e assimilados no interior daqueles que compõem essa civilização. isso, segundo ele, é porque, afinal de contas, o ser humano é que deveria estar no centro de qualquer civilização. nicolescu (2005), destacando o crescimento sem precedentes da civilização ocidental por todo o planeta, compara a sua queda a um incêndio planetário. diz que as únicas alternativas seriam revolução social ou o retorno à idade de ouro. diz que a primeira já foi tentada ao longo do século passado e teve resultados catastróficos, e que a segunda não foi tentada pelo motivo simples de não ter sido encontrada. no entanto, diz ele, como sempre, existe uma terceira solução, que é o objeto do manifesto da transdisciplinaridade. nicolescu (2005, p. 50) afirma que “harmonia entre as mentalidades e os saberes pressupõe que esses saberes sejam inteligíveis, compreensíveis”, e questiona: “ainda seria possível existir uma compreensão na era do big-bang disciplinar e da especialização exagerada?” a resposta para essa questão, fundamental na complexidade dos eventos que assolam o planeta, estaria na transdisciplinaridade e nos seria dada a partir de futuras abordagens baseadas em sua metodologia embasada nos três pilares: os níveis de realidade; a lógica do terceiro incluído; e a complexidade. a partir daí podemos também resumir com nicolescu (2005, p. 65) que: a unidade aberta entre o objeto transdisciplinar e o sujeito transdisciplinar se traduz pela orientação coerente do fluxo de informação que atravessa os batanolli, j.a.r.; milioli, g. 54 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 37-55 referências berman, m. tudo que é sólido desmancha no ar. são paulo: companhia das letras, 2007. blavatsky, h. p. a doutrina secreta: síntese da ciência, religião e da filosofia. são paulo: pensamento, 1973. níveis de realidade e pelo fluxo de consciência que atravessa os níveis de percepção. esta percepção coerente dá um novo sentido à verticalidade do ser humano no mundo. em lugar da postura ereta sobre esta terra devida à lei de gravidade universal, a visão transdisciplinar propõe a verticalidade consciente e cósmica da passagem através de diferentes níveis de realidade. é esta verticalidade que constitui, na visão transdisciplinar, o fundamento de todo o projeto social viável. considerações finais por meio deste estudo trouxemos e fundamentamos evidências da existência de uma crise de dimensões planetárias e conseguimos nos aproximar de sua real configuração. a revisão bibliográfica diversificada de que lançamos mão, os diversos olhares de que nos emprestamos para enxergar mais longe, mais do alto, mais ao largo, mais de perto, não deixaram dúvidas quanto a isso. buscamos e encontramos características que identificaram essa crise: trata-se evidentemente de uma crise civilizatória. o fato de ser uma crise de percepção, por originar-se do modo equivocado ou incompleto que temos de ver o mundo e a natureza; o fato de exibir de forma mais explícita para o mundo a crise ambiental de grandes proporções; o fato de dentro dela também estar presente de forma inerente uma crise estrutural do capitalismo; o fato de revestir-se com todos os fatores que assinalam uma crise existencial; tudo isso nos mostra e confirma o que concluímos. é de fato uma crise civilizatória, pois o que acabamos de citar constitui a nossa civilização moderna, capitalista, industrial, racionalista, mecanicista e reducionista. essas características pontuadas apenas evidenciam o alcance multidimensional e em dimensões planetárias da crise como um todo. essas faces ou dimensões específicas da crise assinalam um processo profundo de transformação ou transmutação da forma de como temos nos organizado como civilização, ou simplesmente, o que é mais trágico para a humanidade, o seu fim. ficou muito evidente, no desenvolver de todo o trabalho, a íntima relação dessa crise, suas origens, causas, características e consequências com o desenvolvimento do que costumamos chamar de idade moderna até os dias de hoje: a era da revolução científica, das navegações, da revolução industrial, dos estados nacionais, do capitalismo, da informática e da cibernética. verificou-se de forma inconteste a coincidência inerente do desenvolvimento dessa mentalidade científica-mecanicista-reducionista com a crise e daí a dificuldade de superar problemas complexos e sistêmicos com base nessa mesma mentalidade. nesse ponto então percebemos que a crise se configura também como cenário da emergência de novos paradigmas científicos e culturais que originam novas tecnologias e comportamentos sustentáveis capazes de entender e superar os desafios decorrentes do velho paradigma. se conseguiremos ou não reverter o processo autofágico da civilização ocidental só o tempo nos mostrará, apesar de não termos já há muito tempo, como o próprio nicolescu dizia num dos primeiros subtítulos do seu manifesto: amanhã será tarde demais. porém, com o que aqui vimos, tudo indica de que já dispomos, como ciência, cultura e sociedade, de um instrumento propício para fazer frente aos desafios que nos assombram. talvez pressionados pela extrema angústia social gerada pelo urbanismo desumano, pela pressão da produtividade e eficácia por si mesmas, pela ausência de poética na vida, pela ausência absoluta de contato com o universo interior, que estão na raiz dos crônicos problemas sociais das doenças da civilização, doenças psíquicas, alienação, drogadição e tantos outros indicadores que a cada dia se tornam epidêmicos, talvez por tudo isso possamos nos olhar mais como humanos e menos como máquinas e devolver o brilho dos dias, da imaginação e da esperança de um futuro possível. crise planetária: as abordagens para seu entendimento e superação considerando novas concepções científicas e culturais 55 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 37-55 boff, l. a opção-terra: a solução para a terra não cai do céu. rio de janeiro: record, 2009. capra, f. o ponto de mutação. são paulo: cultrix, 1999. ______. o tao da física. são paulo: cultrix, 1983. capra, f.; cipolla, m. b. as conexões ocultas: ciência para uma vida sustentável. são paulo: cultrix, 2002. capra, f.; eichemberg, n. r. a teia da vida: uma compreensão científica dos sistemas vivos. são paulo: cultrix, 1997. crema, r. introdução à visão holística: breve relato de viagem do velho ao novo paradigma. são paulo: summus, 1989. fourez, g. a construção das ciências: introdução à filosofia e à ética das ciências. marília: universidade estadual paulista, 1995. henry, j. a revolução científica e as origens da ciência moderna. rio de janeiro: jorge zahar, 1998. houaiss, a. dicionário da enciclopédia mirador internacional. são paulo: companhia melhoramentos, 1976. 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han sido gratuitos en términos ambientales. su dinámica productiva lleva implícita una gran huella ecológica que se refleja en el uso intensivo de recursos naturales y en sus procesos contaminantes. partiendo del concepto de pasivos ambientales, que corresponde a los costos ecológicos no asumidos por la actividad económica que los genera, y son trasladados a diferentes grupos de la población y al entorno natural, se cuantificaron monetariamente los pasivos ambientales de la agroindustria de la caña de azúcar en colombia para el periodo 1990-2007. los pasivos ambientales estimados fueron: el uso y la apropiación del agua por parte de la actividad agrícola cañera; la contaminación del recurso hídrico en la actividad transformadora; y la contaminación atmosférica por la quema de caña. el estudio permitió aproximarse a una valoración económica de la deuda ambiental del sector cañicultor que ayuda a visibilizar su responsabilidad con la insustentabilidad ambiental de la región, y en consecuencia, lo obliga a redoblar esfuerzos para asumir un mayor compromiso con la justicia y la ética ambiental. palabras clave: caña de azúcar; colombia; deuda ecológica; pasivos ambientales; valoración económica de la calidad ambiental. abstract the sugarcane industry in colombia is a sector of growing importance to the national economy. the sector has increased its strategic importance with the production of ethanol since 2005. however, the economic successes of the sector have not been free in environmental terms. its production dynamics implies a large footprint, which is reflected in the intensive use of natural resources and polluting processes. based on the concept of environmental liabilities, which corresponds to the ecological costs not borne by economic activity that produces them, and are transferred to different population groups and the natural environment, we quantified monetarily environmental liabilities of the sugarcane industry in colombia for the period 1990-2007. the estimated environmental liabilities were: the use and appropriation of water by sugarcane farming; pollution of water resources for transforming activity; and air pollution from burning cane. the study allowed to approach an economic valuation of environmental debt sugar sector that allows your responsibility to make visible environmental un-sustainability of the region and therefore to redouble efforts to assume a greater commitment to justice and environmental ethics. keywords: sugar cane, colombia, ecological debt, environmental liabilities, economic valuation of environmental quality. mario alejandro pérez rincón doctor en economía ecológica, profesor universidad del valle instituto cinara meléndez, cali, colombia mario.perez@correounivall e.edu.co tadeu fabricio malheiros doctor en salud pública, profesor universidad de sao paulo (usp), são carlos – sp – brasil tmalheiros@usp.br revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 18 introducción la industria de la caña de azúcar en colombia se ubica esencialmente en los departamentos del occidente del país: valle del cauca, cauca y risaralda, teniendo sembradas en la actualidad un poco más de 220 mil hectáreas (ver figura 1). desde el siglo xix, la actividad se expandió por esta región hasta convertirse hoy en día en una de las principales industrias del país, con una elevada productividad (126 ton de caña y 12 de azúcar por ha, superando a australia y brasil), y con una muy consolidada cadena productiva que la convierte en la base del desarrollo económico y social de estos departamentos, en particular del valle del cauca. este desarrollo agroindustrial le ha permitido al sector convertirse en un fuerte interlocutor a nivel gremial que le ha ayudado a conseguir importantes apoyos por parte del gobierno nacional. así, el sector cañero y azucarero ha sido objeto de variadas políticas públicas de soporte por parte del estado y de la sociedad colombiana en su conjunto, aspecto que le han permitido incrementar su base económica y con ello mejorar su posición estratégica en la economía nacional. el avance del monocultivo de caña en los últimos años, se enmarca en el desarrollo de los grandes proyectos agroindustriales que ha venido impulsando el gobierno nacional como política de desarrollo agropecuario. en particular, los cultivos para agrocombustibles (principalmente caña de azúcar y palma aceitera) vienen recibiendo enormes incentivos, a través de una estructura normativa basada en tres pilares: i) la obligatoriedad en el consumo que promueve la mezcla de gasolina con etanol iniciando con un 10% (e10) a 2009 [ley 693/2001], pero con la perspectiva de intensificarse al 85% (e85) para los nuevos motores a partir de 2012 con el decreto 1135 de 2009. ii) exenciones tributarias en iva, impuesto global y sobretasa al componente de alcohol en combustibles (ley 788 de 2002 de reforma tributaria); iii) precios de sustentación que permiten hacer atractivo el negocio a costa de un pago mayor por parte de los consumidores. resultado de esta política, cinco de los 14 ingenios azucareros han instalado destilerías en sus plantas con una capacidad de producción de 1,250,000 litros diarios de etanol que abastecen el 60% del mercado interno. se mencionan otras 7 plantas que entrarían en funcionamiento en 2012-2013, que generarían 1,250,000 litros diarios adicionales. en suma, la industria cañera es un sector poderoso y altamente subsidiado a través de un esquema de precios de sustentación de algunos de sus derivados como el azúcar y de importantes exoneraciones impositivas al etanol. pero además, a la par de estos subsidios económicos, existen también subsidios ecológicos, relacionados con la explotación de los recursos naturales y los impactos ambientales de sus procesos productivos que no son incluidos en los costos de producción, y se trasladan al resto de la sociedad y de los ecosistemas a través del uso y contaminación del agua y del suelo, la contaminación atmosférica por la quema de la caña y otros efectos perversos sobre el ambiente y la salud pública. ello ha creado una deuda ecológica del sector cañicultor con la sociedad y con el ambiente que lo obliga a redoblar su responsabilidad social con la justicia y la ética ambiental. esta deuda ecológica equivale a los pasivos ambientales que genera una actividad económica por el uso indiscriminado de los recursos naturales y de los servicios ambientales sin que la actividad asuma plenamente los costos sociales relacionados con estos impactos. en este escenario, el presente escrito tiene como propósito identificar y cuantificar la deuda ecológica o los pasivos ambientales del sector cañero en colombia, haciendo énfasis en los departamentos del valle del cauca, cauca y risaralda, donde se cultiva el 95% de la caña de azúcar del país. con este trabajo se pretende figura 1 localización zona productora de caña de azúcar en colombia y sus ingenios azucareros fuente: www.asocaña.com.co http://www.asocaña.com.co/ revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 19 mostrar como a la par de la inmensa riqueza generada por un sector económico como el cañicultor, se generan igualmente importantes impactos ambientales que perjudican los ecosistemas y con ello su capacidad de generar servicios ambientales afectando la calidad de vida de un número importante de personas que habitan estos territorios y a otros seres vivos. por ello, el sector cañicultor deberá invertir importantes recursos para disminuir estos impactos ambientales y reducir sus pasivos ecológicos; pero igualmente, la autoridad ambiental deberá mantener un control más estricto sobre esta actividad para conducirla hacia una senda menos impactante y hacia la búsqueda de la justicia ambiental y la sustentabilidad. para alcanzar estos objetivos, este artículo esta organizado como sigue. despúes de esta introducción, se presenta un marco conceptual que aborda el tema de la deuda ecológica y los pasivos ambientales, mostrando sus significados, orígenes y propósitos, pero también señalando algunas limitaciones. igualmente, se mostrarán ejemplos sobre casos importantes de deudas ambientales llevadas al escenario jurídico en diferentes países. en el tercer punto se hará una síntesis de la evolución económica del negocio azucarero en colombia en los últimos años que permite contextualizar el punto cuarto, donde se aborda la cuantificación de los pasivos ambientales del cultivo y procesamiento de la caña. para ello, se identifican y cuantifica el uso de las funciones ambientales (abastecedora y receptora) en términos biofísicos. con base en ello, se hacen estimaciones monetarias de los impactos ambientales asociados al uso intensivo de tales funciones por parte de la industria azucarera. finalmente, se entregan las conclusiones. se resalta, que la mayor parte de la información de este trabajo es extraída de los informes de asocaña, ministerio de agricultura, ministerio de minas y energía, corporación autónoma regional del valle del cauca (cvc) y el departamento administrativo nacional de estadísticas (dane). el periodo de análisis que cubre este trabajo corresponde en el área productiva al periodo 1990-2011. en la estimación de los pasivos ambientales los cálculos se hacen para un periodo más corto por limitaciones de información: 19902007. deuda ecológica y pasivos ambientales: conceptos en construcción la deuda ecológica y los pasivos ambientales son un tema trabajado por diferentes grupos sociales y académicos comprometidos en la búsqueda y defensa de la sustentabilidad y la justicia ambiental. este concepto busca evidenciar las presiones ejercidas por las desiguales relaciones sociales, económicas y políticas, tanto a nivel nacional como internacional, que permiten trasladar los costos y cargas ambientales a ciertos territorios y grupos de personas que asumen los impactos ecológicos, para satisfacer las necesidades de consumo y el nivel de vida de las regiones importadoras. esta realidad genera una gran división espacial del trabajo entre regiones (países natural intensivos – países natural extensivos; campo ciudad, etc. ), que produce un desequilibrio en la distribución global de los costos (en términos de la presión ambiental) y de los beneficios (en términos del estándar de vida) del uso de materiales y energía asociados al intercambio comercial, que tiene como resultado una disminución de las condiciones de vida de la población donde se desarrolla la actividad económica y un saqueo de su patrimonio natural. bajo este esquema analítico la deuda ecológica tiene dos perspectivas (borrero, 1996): “una obligación con la biosfera por las intervenciones incompatibles en sus sistemas y procesos ecológicos que provocan la destrucción de los ecosistemas y una obligación con la humanidad por los daños a la base biofísica de las sociedades generados por islas de privilegio y economías de despilfarro cuya consecuencia es el empobrecimiento y exclusión de amplias mayorías humanas y el avasallamiento de culturas” (p. 1). el concepto de deuda ecológica nace a finales de la década de 1980 en el instituto de ecología política de chile (robleto y marcelo, 1992). posteriormente es retomado en los tratados alternativos entre organizaciones no gubernamentales en río de janeiro (1992), desarrollado de manera más amplia en el caso colombiano por el abogado josé maría borrero en 1994, y finalmente extendido hacia una perspectiva académica, social y política en los años siguientes (martínez alier, 2001, 2002, 2003 y 2007; gudynas, 2001; torras, 2003; simms, 2005; corral, 2006). en colombia se han realizado algunos ejercicios para identificar deudas ecológicas y pasivos ambientales desde las organizaciones sociales (censat, 2001), y ahora se inicia un trabajo en las universidades e instituciones formales de educación (ortíz 2007; pérez, 2008). sin embargo, es importante seguir ampliando esta base de conocimiento, aportando elementos conceptuales, metodológicos y empíricos con el fin de dar mayor solidez a esta herramienta que revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 20 ayuda a visibilizar la problemática ambiental, y alcanzar mayores niveles de legitimidad como aquéllos en ecuador, donde la deuda ecológica y los pasivos ambientales son reconocidos a nivel gubernamental y se utilizan como argumento en las negociaciones políticas internacionales con la meta de garantizar la soberanía y autonomía de los pueblos, pero también para recuperar parte de los costos ambientales generados por empresas en los tribunales nacionales e internacionales, como en el caso chevron-texaco (martínez alier, 2010). pero, ¿qué se define como deuda ecológica o ambiental?. en la historia de este concepto aparecen varias definiciones complementarias. robleto y marcelo (1992), sostienen que deuda ecológica "es el patrimonio vital de la naturaleza, necesario para su equilibrio y reproducción, que ha sido consumido y no restituido a ella" (p. 8), incluyendo tanto los llamados recursos naturales como los procesos ecológicos. borrero (1996) por su parte señala que “corresponde al conjunto de externalidades sociales y ambientales no asumidas, para las cuales debería haber una cuantificación así como un "pago" a la naturaleza con políticas ambientales efectivas (p. 4). en forma más reciente y haciendo referencia a espacios territoriales, “la deuda ecológica es aquella que resulta del uso del patrimonio natural (atmósfera, agua, ciclos de nutrientes, biodiversidad, etc.) de un país o un territorio por parte de otro país o territorio, para mantener sus niveles de vida y de consumo” (hemley, 2005, p. 36). por su parte, martínez alier (2001, p. 25-27 y 2007) desagrega la deuda ecológica en varios componentes: la deuda del carbono, referida a la sobreutilización de la capacidad de sumidero de la atmósfera, los océanos y los bosques por las emisiones de gases efecto invernadero; la biopiratería, que se refiere al saqueo de la biodiversidad y los conocimientos asociados a ella que realizan corporaciones, gobiernos e individuos de países industrializados; los pasivos ambientales, que corresponden a la deuda adquirida por los efectos o impactos de las actividades económicas de empresas nacionales y extranjeras, principalmente extractivas, sobre las comunidades y el entorno natural; y por los costos que no se pagan, como en el caso de la pérdida de suelo, biodiversidad, agua por la producción a gran escala y posterior exportación de flores, banano, café, caña de azúcar entre otros. y finalmente, la exportación de residuos tóxicos originados en los países industrializados y depositados en los países más pobres. en este marco analítico, mientras la deuda ecológica abarca un concepto más centrado en el territorio a diferentes escalas (nacional, regional, local), los pasivos ambientales (“environmental liability” en inglés) tienen el énfasis centrado en los agentes económicos, ya sea empresas o sectores productivos. a nivel de territorios nacionales, la deuda ecológica hace referencia al agotamiento del patrimonio natural de un país, a su usufructo desproporcionado, para sostener un modo de vida insostenible desde el punto de vista energético y ambiental de otros países. a nivel empresarial o sectorial se quiere resaltar el excesivo uso de recursos naturales y servicios ambientales, y la contaminación producida, para mantener la dinámica creciente de una actividad económica que deteriora la base ecosistémica de una región, generando pasivos ambientales sobre otros grupos poblacionales que habitan el mismo espacio geográfico u otros territorios circunvecinos que también pueden ser afectados. este es el enfoque que será utilizado en este artículo. de otra parte, aunque este agotamiento es inconmensurable en términos monetarios, debido al carácter vital de su existencia, su estimación es un ejercicio pedagógico y político, pero cada vez más jurídico, que permite visibilizar esta problemática y enfrentarla a los instrumentos de control por parte de las economías industrializadas y de los sectores económicos más poderosos1. así, la estimación de la deuda ecológica a nivel de las naciones y de los pasivos ambientales a nivel de las empresas, se proponen como una estrategia de resistencia a las presiones ejercidas por algunos países y grupos económicos sobre la población del mundo, con el objetivo de evidenciar las injusticias ambientales y buscar formas de vida más sostenibles, autónomas y equitativas. es necesario decir también, que esta estrategia de resistencia ha venido adquiriendo un enfoque cada vez más jurídico, tanto en el plano nacional como en el internacional, lo que acrecienta la necesidad de cuantificar los pasivos ambientales. en consonancia con el discurso moderno de la sustentabilidad y de la responsabilidad social del mundo corporativo, las preocupaciones ambientales deben reflejarse en forma creciente en la contabilidad de las empresas. en el balance contable de las mismas hay activos 1 gudynas (2001, p. 3) recuerda las contradicciones del concepto deuda ecológica con los principios conceptuales de los movimientos que impulsan el término como estrategia política: el “ecologismo popular”, la ecología política (ep), la economía ecológica (ee) y los movimientos de base, ambientales y sociales, de los países del sur que usualmente están en contra del reduccionismo económico. “el concepto de deuda ambiental genera dos problemas interrelacionados, el de la economización de la naturaleza y el de la cuantificación de la deuda en términos monetarios”. apelar al concepto de deudor reclamando la cuantificación de esa deuda lleva directamente a la asignación de precios, expandiendo la valoración económica a la naturaleza. revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 21 (lo que la empresa tiene) y pasivos (lo que la empresa debe). en el pasivo hay deudas a corto y largo plazo, ya sea a los proveedores o a los bancos, o al estado como impuestos. sin embargo, estas empresas no incluyen las deudas con los damnificados por daños ambientales como pasivos porque dicen que estas caen por fuera de la contabilidad porque son “externalidades”. empero, “esta actitud es cada vez más criticada por los propios economistas que claman por la “internalización de las externalidades” en el sistema de precios” (martínez alier, 2010, p. 2). en forma contraria a la ciencia económica, el derecho nunca ha aceptado la noción de “externalidad”. así, nos lo recuerda martínez alier (2010): “el derecho exige la reparación y restauración de los daños, ya desde antes que se implantara en los tratados internacionales y legislaciones nacionales el principio de “quien contamina, paga”. ese principio no es, en derecho, ninguna novedad, la legislación sobre responsabilidad y daños siempre lo ha reconocido así. pero además, los pasivos ambientales incluyen tanto los costos de prevenir daños futuros como los valores económicos por los daños causados durante la operación de la empresa”. (p. 2) aunque es en el derecho donde aparece un largo listado de procesos judiciales que buscan cobrar pasivos ambientales, es en la economía ambiental donde se desarrollan las herramientas para cuantificar las indemnizaciones o pagos que se deben hacer para tratar de compensar los daños materiales y morales de las poblaciones afectadas y tener recursos para la restauración del medio ambiente. martínez alier (2002, 2003, 2011) hace un inventario amplio de varios procesos en diferentes documentos, dentro de los cuales se pueden resaltar: el caso reciente de la chevron-texaco en ecuador, donde un juez de sucumbíos en nueva loja, el 14 de febrero de 2011, emitió sentencia que obliga a pagar a la trasnacional us$ 9.500 millones de dólares por el deterioro de la selva amazónica y de sus comunidades generado por su actividad extractiva desde los sesenta (la sentencia se puede ver en redibec, 2011). otro caso reciente y ampliamente conocido es la tragedia producida por una fuga continua de petróleo que provocó en mayo de 2010 la british petroleum (bp) en el golfo de méxico. a la bp se le obligó depositar una fianza de 20,000 millones de dólares para hacer frente a una parte de las responsabilidades que deberá afrontar. igualmente, en el delta del níger en nigeria, se conoció una sentencia que condenaba a la shell a “dejar como estaba” una zona que contaminó desde 1960, obligándola a pagar us$ 105 millones a una pequeña comunidad por una superficie dañada de 255 hectáreas (martínez alier, 2011, p. 3). finalmente, son conocidas las demandas contra las industrias de asbestos y de tabaco por los pasivos ambientales y de salud pública generados por sus actividades2. 2 en la actualidad se desarrolla un importante proyecto a nivel mundial relacionado con este tema: ejolt, environmental justice organisations, liabilities and trade. ejolt (www.ejolt.org/es) es un proyecto colaborativo que busca acercar a la ciencia y a la sociedad para analizar e inventariar los conflictos de distribución ecológica con el propósito de enfrentar la injusticia ambiental. tiene como uno de sus principales objetivos recopilar y poner a disposición un "mapa de injusticia ambiental", que corresponde a una gran base de datos de extracción de recursos y conflictos ambientales que estos, y muchos otros casos prueban, que es posible en derecho, obligar al pago de enormes deudas y pasivos ambientales a empresas que generaron importantes impactos que afectaron a diferentes grupos de la población. un paso inicial para ello es la identificación y cuantificación de estos impactos y esto es lo que se hará en el presente artículo para el negocio de la caña de azúcar en colombia. sin embargo, antes de desarrollar este tema, veamos como es el contexto de la dinámica económica del sector cañicultor en los últimos años en el país. dinámica económica del sector cañicultor en colombia las condiciones geográficas y ambientales del valle geográfico del río cauca (cauca, valle y risaralda) son excepcionales para el desarrollo del cultivo de la caña de azúcar: 1000 metros sobre el nivel del mar, temperatura promedio de 25 grados centígrados con oscilaciones de 12 grados entre el día y la noche, brillo solar superior a las 6 horas diarias, humedad relativa de 76% y una precipitación promedio de 1,400 milímetros (asocaña, 2004) [figura 1]. estas condiciones han permitido el avance de la cañicultura en esta zona del país por más de 140 años desde que en 1867 se construyó el primer trapiche en el antiguo departamento del cauca, hasta convertirse hoy en la región de mayor producción azucarera de colombia, pasando por varias etapas de auge. casi se duplica el área sembrada entre los sesenta y los ochenta al pasar de 64 mil a 110 mil ha, debido al aumento de las exportaciones de azúcar a eeuu que en los sesenta había van desde la lucha política hasta la lucha jurídica para disminuir y cobrar sus pasivos ambientales. revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 22 cancelado sus compras a cuba (ramos, 1994). por su parte, la apertura económica de los noventa acentúa el proceso de especialización de la región hacia el cultivo de la caña de azúcar hasta alcanzar las actuales 225 mil ha sembradas en 2011, que representan la mitad de la disponibilidad de tierra del valle geográfico (figura 2). los principales productos elaborados por el sector cañicultor, son el azúcar, las mieles y más recientemente el etanol que le abre un nuevo panorama de negocios al sector impulsado por los altos precios del petróleo resultado de su creciente escasez y la alta demanda energética. en términos de producción azucarera esta pasó de 1,2 a 2,6 millones de toneladas entre 1980 y 2009 3. parte de este despeje azucarero, se explica por la dinámica exportadora que se incrementó de 280 mil ton de azúcar y derivados en 1980 a 1,2 millones en 2005, para luego descender a 478 mil ton en 2008 por el desplazamiento del 3 por el desplazamiento de la producción de azúcar hacia el etanol, en 2011 la producción azucarera descendió a 2,3 millones de toneladas. cultivo de caña hacia la producción de etanol. para 2009, se produce una recuperación de las exportaciones azucareras a 1,1 millones de ton. la producción de miel por su parte se ha reducido al pasar de 321 mil ton en 1980 a 279 mil en 2009 y 254 mil en 2011 (asocaña, 2011). por su parte, el nuevo negocio agrocombustible, apoyado por las políticas gubernamentales, ha crecido en su producción desde su inicio en 2005 al pasar de 29 millones a 325 millones de lts de etanol en 2009 (ver figura 2). para 2011 alcanzó una producción de 337 millones de lts. se estima además que a mediados de 2013 entrarán en operación las plantas de bioenergy (meta) y de agrifuels (magdalena), incrementándose la oferta del país a más de 513 millones de litros en ese año. para 2014 entrarían en operación tres proyectos más con una capacidad de producción adicional de 500.000 litros por día. así, la producción de alcohol en 2014 alcanzaría los 706 millones de litros, suficiente para una mezcla de 15.8% con gasolina del país (asocaña, 2011). esta dinámica, ha permitido crear y consolidar un gran conglomerado (cluster) en la región, que produce y vende en la actualidad una gran variedad de productos y servicios, compuesto por cerca de 1200 proveedores de caña de azúcar, 14 ingenios, más de 40 empresas procesadoras de alimentos, bebidas y licores; dos cogeneradoras de energía eléctrica; un productor de papel, tres industrias sucroquímicas, más de 50 grandes proveedores especializados y varias empresas de terciarización laboral, que la han constituido como la columna vertebral del desarrollo económico y social de estos departamentos (cnp, 2002). a este gran conglomerado se le suman las cinco destilerías de alcohol carburante que están operando dentro de sendos ingenios azucareros en la actualidad en el valle del río cauca. este complejo industrial, le ha conferido al sector un gran poder político que se traduce en una elevada injerencia sobre las autoridades no solo departamentales, sino del nivel nacional, poder que se ha acrecentado con la producción de etanol, al mejorar su posición estratégica en la economía del país. en el plano regional y en el tema ambiental, esta situación facilita lo figura 2 dinámica productiva de la industria cañera en colombia (1990-2011) fuente: asocaña (2011). revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 23 que se ha denominado la “captura” de la autoridad ambiental, que limita su capacidad de actuación en el control y la regulación ambiental particularmente en los departamentos de valle y cauca. la deuda ambiental de la industria cañera colombiana uso intensivo de las funciones ambientales por parte del sector cañicultor el éxito económico del sector cañicultor mediante el cual ha podido consolidar un importante cluster con poder políticoempresarial, no ha sido gratuito en términos ambientales y sociales. esta gran dinámica económica lleva también implícita una gran huella ecológica que se refleja en el uso de los recursos naturales y en sus procesos contaminantes asociados. ello ha conllevado a importantes conflictos ambientales relacionados con problemas ecológicos que han venido padeciendo las comunidades que viven cerca a los cultivos. además, los grandes problemas ecológicos generados por el cultivo cañero, se han mantenido casi por fuera del control de la autoridad ambiental por el gran poder político, económico y de cabildeo que tiene el gremio. el sector cañicultor es un usuario intensivo de recursos naturales, tanto de la función abastecedora del ambiente que provee de recursos a la actividad económica como de la función receptora que permite asimilar los desechos. en la figura 3, se aprecia con claridad el uso intensivo de recursos naturales por parte del sector, encontrando una dinámica creciente en la demanda de agua, tierra y energía que corresponden a la función proveedora del ambiente (parte a) 4, y una dinámica que tiene diferentes comportamientos en la 4 estimaciones a partir de datos de asocaña (2008) en área sembrada; chapagain y hoekstra (2004) y pérez (2008) para el cálculo de la huella hídrica de la caña; y, asocaña (2007) para la cantidad de energía consumida para la producción de azúcar complementando la información con el uso de energía para la fabricación de etanol usando la equivalencia de 29 litros de etanol por cada quintal de azúcar (50 kg.) tomada de kalmanovitz (2008). función asimiladora de la biosfera (parte b): por un lado, la contaminación de suelos y aguas y la atmosférica se han visto incrementadas en forma respectiva por el uso intensivo de herbicidas y fertilizantes5 y por la quema de la caña de azúcar para su cosecha6. igualmente, los niveles de contaminación del suelo y del agua también se han visto presionados al 5 estos se estiman con base en la suma de lo utilizado en fertilizantes y herbicidas, alcanzado para 2007 un nivel de consumo de 72 mil toneladas. en fertilizantes, acorde a cenicañaquintero (1995, p. 146), se recomienda usar en promedio para diferentes tipos de suelos 250 kg/ha de nitrógeno (urea) y entre potasio, fósforo y calcio otros 100 kg/ha. para herbicidas, acorde a cenicaña-gómez (1995, p. 150), se recomienda usar 5,7 kg/ha correspondientes a: 2,5 kg/ha de ametrina; 1,5 kg/ha de diurón polvo; 1,5 kg/ha de 2,4-da (diamina) y 0,2 kg/ha de surfactante. se ha supuesto que un litro equivale a 1 kg. 6 se estimó con base en el área de caña quemada suministrada por la cvc (70% del área total) y un factor de emisión de 75,9 kg de pm10 (partículas menores a 10 micras) por hectárea quemada al día con base en madriñan (2002) y dávalos (2007). a. uso de la función abastecedora del ambiente 0 500 1.000 1.500 2.000 2.500 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 m m 3 y m il e s d e h a s 0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 m il e s d e g ig a j o u le s ( 0 0 0 g j) tierra utilizada (miles ha) agua consumida (mm3) consumo de energía (miles gj) b. uso de la función receptora del ambiente 10.000 20.000 30.000 40.000 50.000 60.000 70.000 80.000 19 90 19 91 19 92 19 93 19 94 19 95 19 96 19 97 19 98 19 99 20 00 20 01 20 02 20 03 20 04 20 05 20 06 20 07 to n e la d a s 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 to n e la d a s vinazas (miles de ton) dbo5, dqo y sst (ton) herbicidas y fertilizantes (ton) contaminación atmosférica por quema de caña (ton) figura 3 uso de recursos naturales por parte del sector cañicultor en colombia: fases de cultivo y producción de azúcar y etanol (1990-2007) fuentes: para función abastecedora con base en: agua consumida (chapagain y hoekstra, 2004 y pérez, 2008); tierra utilizada y energía consumida (incluye producción de etanol) [asocaña, 2008]. para función receptora: dbo5, dqo y sst (asocaña, 2008; incluye tanto la producción de azúcar como de etanol); herbicidas y fertilizantes (cenicaña, 1995); contaminación atmosférica por quema de caña (madriñan, 2002 y dávalos, 2007) y producción de vinazas (chavarría, 2008 y asocaña, 2008). notas: mm3= un millón de m3; gj = mil millones de joules revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 24 alza por la producción de vinazas, principal subproducto de la producción de etanol, el cual aunque tiene un importante potencial de uso como abono, también tiene un significativo nivel de contaminación por su riqueza en materia orgánica 7, aspecto que puede incrementarse por el efecto masa al aumentar la producción de etanol en el tiempo, fenómeno que afecta su potencial económico de reuso. por el contrario, se aprecia una disminución importante de la contaminación hídrica (dbo5, dqo y sst) asociada a la producción de azúcar y etanol en los últimos años relacionada con las mejoras en el proceso productivo y la construcción y operación de sistemas de tratamiento. bajo esta realidad, se puede decir que el sector no solo recibe subsidios monetarios sino también subsidios ecológicos por parte de la sociedad y de los ecosistemas donde desarrolla sus actividades. es acá donde aparece el concepto de pasivo 8 ecológico o ambiental el cual puede definirse como toda aquella obligación legal o social de 7 análisis realizados sobre la composición de la vinaza concentrada a 60° brix encuentran que posee sólidos totales en un 60%, sólidos volátiles 44%, carbono 22%, proteína bruta 9,1%, potasio 5,7%, azufre 4,7%, calcio, cloro, nitrógeno, magnesio y fósforo (fuente: informe proquip s.a., brasil). acorde a chavarría (2008) y asocaña, la cantidad de vinaza por cada unidad de etanol (litros) producido se estimó en un promedio ponderado de 4.8 dado que este factor depende de la materia prima a utilizar para la producción de etanol, así: a partir de jugo de caña: 12-14 litros de vinaza; a partir de mieles: 8-12 litros; a partir de matadura: 1-4 litros (chavarria, 2008). asocaña por su parte señala una relación de 1,5. con base en estos datos se estimó un promedio ponderado. 8 un pasivo es la obligación de incurrir en un gasto por parte de una persona o una empresa como consecuencia de un compromiso contractual, de una decisión de una autoridad administrativa o judicial o incluso asumida de manera voluntaria y unilateral. pagar o incurrir en un gasto como consecuencia de un daño ambiental 9 o un daño social 10, resultado del uso de los recursos naturales y del ambiente. este gasto tiene el propósito de devolver, en lo posible, la capacidad de las funciones ambientales (abastecedora o receptora) para continuar prestando sus servicios en forma adecuada al resto de ecosistemas y a la sociedad en su conjunto. en otras palabras, este gasto tiene como objetivo intentar corregir las externalidades negativas11 generadas por el uso de las funciones ambientales de la biosfera para el desarrollo de las actividades productivas y de consumo. cuando las actividades económicas no cubren estos pasivos ambientales o externalidades, se genera una deuda ecológica, la cual puede ser también vista como un subsidio ecológico o ambiental transferido por la sociedad al sector contaminante, cuando estos costos (deuda) no son asumidos dentro del flujo de egresos de la empresa contaminadora. así, mientras el pasivo ambiental resulta de una transferencia de costos ambientales desde el contaminador hacia el resto de la sociedad y de los ecosistemas; el subsidio ambiental, como la otra cara de la misma moneda, significa una transferencia de beneficios (costos no pagados) desde la sociedad a los contaminadores para 9 daño que afecta el normal funcionamiento de los ecosistemas, ya sea de su función abastecedora o de la receptora, o de la renovabilidad de sus recursos y componentes. 10 los ocasionados a la salud humana, el paisaje, la tranquilidad pública, los bienes públicos y privados y demás bienes con valores económicos y sociales directamente afectados por la actividad contaminante. 11 costos impuestos sobre la sociedad y el ambiente que no son considerados en el valor del mercado por productores y consumidores. incluye daños al ambiente natural y construido, tales como efectos de la contaminación a la salud, las construcciones, las cosechas, los bosques, las amenazas globales, etc. el desarrollo de sus actividades productivas. es necesario señalar de todas formas que la estimación de estos pasivos ambientales son solo aproximaciones unidimensionales a la magnitud del impacto. los costos estimados no operan bajo el paradigma de precios perfectos de la economía neoclásica, siendo los mismos “precios ecológicamente incorrectos” por tres razones esenciales: i) los sistemas biofísicos no son simples sino complejos y además cambian todo el tiempo. en cualquier momento, una gran cantidad de factores puede influir en el resultado de un suceso en diferentes formas (common & stagl, 2008, p. 377); ii) por otro lado, aparece el tema de la irreversibilidad. como lo señala common & stagl (2008, p. 390), “si todas las decisiones acerca de la utilización de los recursos fueran reversibles, gran parte de la fuerza que avala los argumentos de la sostenibilidad se perderían. la reversibilidad implicaría que nada esta perdido irremediablemente”. sin embargo, muchas decisiones sobre la utilización de los servicios ambientales no se pueden revertir, con lo cual no hay dinero en el mundo que recupere un recurso o un ecosistema extinto; iii) y finalmente, la valoración parte del concepto de conmensurabilidad fuerte en el sentido que todo se puede medir, cuando en realidad existen multitud de sistemas y valores que son inconmensurables tanto en los ecosistemas (belleza paisajística, disfrute escenico, etc.) como en el mundo humano (valores culturales) (martínez alier, 2002, p. 118). esto hace que la internalización de las externalidades no sea suficiente para resolver los problemas ambientales o cubrir los pasivos ecológicos. el pasivo ambiental o subsidio ecológico puede ser cuantificado tanto en forma biofísica como en forma monetaria a través de métodos de valoración desarrollados en el primer caso por revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 25 la economía ecológica y en el segundo por la economía ambiental 12. en el primer caso, la figura 3 ya está mostrando biofísicamente el volumen de pasivo ambiental en términos de la explotación y uso de las funciones ambientales generado por la actividad cañera. ahora, en términos monetarios, el valor del pasivo ambiental puede ser calculado por métodos sencillos de valoración económica. precisamente, este es el objetivo que queremos alcanzar en este artículo. sin embargo, dados los amplios usos de las funciones ambientales por parte del sector cañicultor, solo estimaremos algunos de ellos. en particular se abordarán tres: i) el pasivo asociado al uso del agua por parte del cultivo de la caña de azúcar; ii) el pasivo relacionado con el uso de las fuentes hídricas como vertedero por parte de la industria azucarera; iii) el 12 las economías ambiental (ea) y ecológica (ee) funcionan bajo diferentes paradigmas. mientras la primera, que opera bajo el esquema de la economía neoclásica, considera a la economía como un sistema cerrado, la segunda lo mira como un subsistema de un sistema mucho más grande, finito y global (la biosfera), que esta abierto a la entrada y salida de energía, materiales y desperdicios. esta diferente cosmovisión, genera diferentes tipos de diagnóstico y de soluciones al problema ambiental. mientras la ea supone que las externalidades se explican por la ausencia de precios de los recursos naturales y en consecuencia la solución es la valoración económica del ambiente y su internalización en el sistema de precios. por su parte, la ee considera que el problema ambiental se explica por el creciente metabolismo social que demanda más recursos naturales y genera más contaminación. por ello, su preocupación es la sustentabilidad ambiental de la economía, dado el conflicto continuo entre expansión económica y conservación del medio ambiente. la ee acepta los intentos de asignar valor monetario al ambiente, pero prefiere desarrollar indicadores biofísicos de sustentabilidad que tomen en cuenta el agotamiento de la naturaleza. pasivo ambiental relacionado con la quema de la caña de azúcar. valoración económica de algunos pasivos ambientales relacionados con el sector cañicultor para el cálculo de los pasivos ambientales existen diferentes tipos de metodologías creadas por parte de la economía ambiental 13. en esta estimación se recurre a algunas de ellas para aproximarse al valor económico de tales pasivos por parte de la industria azucarera. se señala que estos cálculos no están exentos de dificultades por la poca e inconsistente información que existe en temas ambientales. para el caso del pasivo asociado al uso del agua, este puede estimarse a través del diferencial entre el precio pagado a la autoridad ambiental (corporación autónoma regional del valle del cauca, cvc) por la tasa de uso, y el costo económico requerido para preservar una cuenca hidrográfica en condiciones adecuadas. el pasivo asociado al uso de las fuentes hídricas como vertedero de residuos por parte de la industria azucarera, puede calcularse a través del método denominado “costos de prevención” o “costos evitados”. mediante este método, se estima el valor del daño ambiental acorde al volumen de gastos efectivos realizados por los individuos, firmas, gobiernos o comunidades, para prevenir o mitigar efectos ambientales indeseables. en este caso, se trata de disminuir el nivel de la carga contaminante que aún se arroja a las fuentes hídricas por la industria azucarera a través de la optimización y mejoras de las plantas de tratamiento de aguas residuales (ptar) existentes 14. es 13 para mayor detalle puede ver: azqueta (1999); uribe et al. (2003), cristeche, e. y penna, j. (2008). 14 acá es importante señalar que el sector, como puede observarse en la figura 3-b, ha venido disminuyendo en forma importante los niveles de contaminación arrojados a las fuentes necesario señalar que estos dos tipos de pasivos (o subsidios) no son exclusivos del sector, sino que los mismos también son generados por el resto de sectores usuarios del recurso hídrico que arrojan sus aguas residuales a las fuentes superficiales. finalmente, con el propósito de mejorar la productividad de los corteros los ingenios y cultivadores queman la caña previamente a su recolección 15. dicha quema agrícola genera aumentos en la productividad, pero libera a la atmósfera monóxido de carbono (co), dióxido de azufre (so2), óxidos de nitrógeno (no), (no2), (nox), metano (ch4), hidrocarburos no metálicos (nmhc) y partículas menores de 10 micras (pm10) (madriñán, 2002). estas sustancias alteran el funcionamiento normal del sistema respiratorio (arbex, 2001), cardiovascular, reproductivo y neurológico (curtis et al., 2006). el presente ejercicio se concentra en los efectos nocivos que genera la contaminación en el sistema respiratorio. el pasivo relacionado con la quema de caña puede ser obtenido mediante el método de “gastos defensivos” también llamado “función de daños”, mediante el cual el valor del daño ambiental equivale a los gastos que implica resolver o amortiguar los efectos causados por ese impacto. en este caso, se toman los costos generados por enfermedades relacionadas con la contaminación atmosférica 16 en la salud de la población que puede estar siendo afectada por la quema de la caña en hídricas, precisamente por medio de la construcción y operación de ptar, que en este caso corresponden a lagunas de estabilización. 15 sin quemar la caña de azúcar, un cortero corta entre dos y tres toneladas diarias, mientras que si ésta se quema, se alcanza un rendimiento de entre cinco y seis toneladas diarias por cortero (madriñán, 2002). 16 estas corresponden a las que en salud pública son denominadas como infección respiratoria aguda, ira. revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 26 la zona de cultivo (en particular valle del cauca y cauca), tales como medicamentos, costos de consulta y días laborales perdidos por los afectados17. utilizando estos métodos señalados, se procedió a hacer la estimación de los pasivos ambientales generados al sector cañicultor para el periodo 19902007. para el caso del uso del agua por parte del cultivo de la caña de azúcar, se estimó primeramente la cantidad de agua requerida para producir el total de toneladas de caña en cada año. este cálculo puede estimarse a partir del concepto de “huella hídrica”, la cual equivale al volumen de agua requerido por cada tonelada de producto agrícola generado, estimando los requerimientos de agua del cultivo desde que se siembra hasta que se cosecha (chapagain y hoekstra, 2004). posteriormente, se calculó la oferta hídrica para estos requerimientos generada directamente por el nivel de pluviosidad. la diferencia entre ambos resultados permite obtener 17 acá se tuvo cuidado de no cargar todos los impactos de la contaminación atmosférica a la caña a través de la elasticidad de consultas por ira asociada a los incrementos en área de quema de caña de azúcar. la cantidad de agua requerida de las fuentes hídricas superficiales y subterráneas para abastecer el resto de requerimientos del cultivo. este dato resultante fue multiplicado por la tasa de uso pagada a la cvc 18 por cada m3, obteniendo el pago total, real o hipotético, puesto que no siempre se ha cobrado19, que por el uso del agua ha realizado el sector cañicultor en colombia. posteriormente, a través del estudio realizado por escobar y gómez (2008), denominado “el valor económico del agua para riego”, se estimó el costo de mantener en forma adecuada un caudal de una cuenca hidrográfica determinada en términos de cantidad y calidad a través de 18 se tomó el dato que tenía la cvc para los años 2000-2008, tanto para aguas subterráneas como superficiales, deflactándolo para los años anteriores por el ipc. 19 acá es importante señalar que la estimación de esto monto pagado, en muchos casos es hipotético porque no siempre en todos los años analizados los usuarios agrícolas han respondido por este pago. incluso, los montos pueden ser menores pues solo desde 2004 se ha pagado por volumen de agua consumida, esto es por m3. antes, el cobro realizado por la cvc era por caudal asignado (lps/mes) y según el rango y el tipo de uso. diferentes inversiones y costos de mantenimiento para un determinado año 20. utilizando la metodología de costo incremental promedio de largo plazo (ciplp), se encontró que el costo por m3 alcanzaba la suma de col$ 3,83 (usd$ 0,02: tc= x/24/2012) para 2007 usando el caso específico del río tulúa en el valle del cauca, cifra que fue deflactada para los siguientes años. al multiplicar este costo por el total de agua captada de las fuentes hídricas superficiales y subterráneas para el cultivo de la caña anualmente, se obtiene una aproximación al valor que le cuesta a la sociedad el uso de este recurso para el riego de caña. precisamente, la diferencia entre lo que los cultivadores pagan o debieron pagar por la tasa de uso y lo que cuesta el mantenimiento y preservación de una cuenca hidrográfica, es el pasivo ambiental que el sector cañicultor 20 los rubros de inversiones estimadas para mantener esta cuenca hidrográfica fueron: operación y procesamiento de la información hidroclimatológica para las estaciones de la cuenca; mantenimiento de la cobertura boscosa en las orillas y nacimientos de las corrientes; desarrollo y ejecución de un programa de conservación de suelos; proyecto de distribución de caudales y diseño y construcción de las obras requeridas para cumplir con este objetivo. -1.800 -1.300 -800 -300 200 700 1.200 1.700 2.200 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 m ill on es d e pe so s s ubs idio ec ológ ic o tas a de us o pag ada c os to mantenimiento c uenc a figura 4 pasivo ambiental por el uso del agua: diferencial entre lo que pagan los cañicultores por su uso y los costos de mantener una cuenca hidrográfica en el valle del cauca, colombia (1990-2007) fuente: asocaña (2008); escobar y gómez (2008); chapagain y hoekstra (2004); cvc, varias resoluciones. revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 27 traslada a la sociedad. así, el monto que alcanza este pasivo en pesos corrientes colombianos para los 17 años analizados (1990-2007), alcanza la suma de col$ 7.417 millones o us$ 4,1 millones: tc= x/24/2012) (figura 4). para el cálculo del pasivo ambiental por el uso de las fuentes hídricas superficiales como vertedero de la industria cañera, se procedió al siguiente ejercicio21. se parte de información de asocaña (2008) sobre vertimientos de dbo y sst por cada tonelada de azúcar producida, a lo cual se le suma la contaminación de la producción de etanol para el periodo 2005-2007. con ello se obtuvo la contaminación vertida asociada a la producción anual de estos dos bienes para el periodo 1996-2007, dadas las limitaciones de información22. es 21 los cálculos de este ejercicio fueron realizados por el ing. alex aponte, estudiante doctoral de la universidad del valle, utilizando el modelo de costos que para lagunas facultativas tiene el grupo de investigación de saneamiento ambiental de la misma universidad. 22 esta contaminación hace referencia particular a los vertimientos del proceso de fabricación de azúcar y etanol. los necesario decir que esta contaminación es residual pues el vertimiento total ya ha pasado por un proceso de tratamiento que cumple en general lo señalado por el decreto 1594 de 1984. sin embargo, estos vertimientos residuales aún siguen contaminando. se considera igualmente la existencia de 13 sistemas de tratamiento de aguas residuales, uno por cada ingenio existente. estos sistemas corresponden a lagunas de estabilización, siendo sus efluentes arrojados por las correspondientes lagunas facultativas. dado que los efluentes de este tipo de sistemas pueden ser mejorados con la construcción de filtros en piedra, para la separación de algas del efluente, se proyecta como alternativa de mejora de tratamiento esta solución. es claro que un análisis más integral de la situación implicaría llevar a cabo consideraciones relacionadas con el datos de contaminación arrojan niveles que van desde 10.652 ton de dbo5 y 17.088 ton de sst en 1996 hasta 3.851 y 1.100 ton respectivamente en 2007, mostrando importantes resultados en la reducción de la contaminación hídrica por parte de la industria azucarera. uso de los efluentes, el sitio de vertimiento, la capacidad de autodepuración de las fuentes receptoras, entre otros, válidos dentro de un enfoque ecosistémico de mayor dimensión (aponte, 2009). los criterios asumidos son prospectivos, en el sentido de considerar una tendencia hacia el futuro en cuanto a cargas y caudales de los sistemas de tratamiento de aguas residuales de los ingenios. se asume que el volumen de efluentes de las lagunas es proporcional al número de ingenios. la concentración de efluentes de las lagunas se estima tomando el valor para el año 2007, dado que los volúmenes de descarga han disminuido, pero las concentraciones tienen una tendencia creciente en los últimos 3 años. se adopta un valor de 197,6 mg dbo/l y 56,4 mg sst/l. el caudal de efluentes de las lagunas se estima como el promedio durante el periodo 1998–2007. se adopta un valor de 720,1 l/s. sin tratamiento de estos efluentes, la carga anual sería de 4.487 ton de dbo y 1281 ton de sst. los resultados de esto pueden verse en la tabla 1. tabla 1 información básica para la estimación de costos de tar de los efluentes marginales de los ingenios azucareros en colombia año dbo (ton) sst (ton) caudal l/s concentración (mg/l) dbo sst 1998 5281 1760 1160 144,4 48,1 1999 4650 1163 893 165,1 41,3 2000 2870 717 516 176,4 44,1 2001 3367 1122 759 140,7 46,9 2002 2782 1517 556 158,7 86,5 2003 2998 1547 971 97,9 50,5 2004 4507 1424 584 244,7 77,3 2005 3006 1093 564 169,0 61,5 2006 3454 1151 580 188,8 62,9 2007 3851 1100 618 197,6 56,4 720,1 168,3 57,6 720,1 720,1 cargas calculadas 4487,23 1281,73 fuente: asocaña (2008) y estimaciones de aponte (2009). revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 28 para el cálculo de los filtros en piedra se aplicó el procedimiento de cálculo sugerido por mara et al. (1992). para cada ingenio se adopta un número de 4 filtros en piedra, suponiendo cero evaporaciones en los mismos. se incluye el valor de la tierra para la construcción de los filtros, adoptando secciones cuadradas con profundidades no mayores a 2 metros de lecho filtrante. se incluyen costos de tuberías y válvulas y se adoptan reducciones en concentración del 50% en dbo y sst. se calculan costos de administración considerando: tiempo parcial de administrador, secretaria, personal operativo, personal técnico; costos de insumos de operación, análisis de laboratorio y servicios públicos. para la estimación de costos se utiliza información generada por un modelo de costos sencillo empleado por el grupo de saneamiento ambiental de la universidad del valle, que considera los rubros más importantes en la construcción de un filtro de piedra, corrigiendo valores unitarios con base en proyectos de tratamiento de aguas residuales a escala real construidos recientemente en la región. los costos incluyen administración, imprevistos y utilidades (aiu) y factores de holgura. los resultados obtenidos de estas estimaciones se presentan en la tabla 2. con base en esto se puede decir que el pasivo ambiental o deuda ecológica asociada al uso de las fuentes hídricas como vertedero de aguas residuales tratadas, pero aún con importante carga contaminante, de la industria azucarera, equivale al costo de optimizar las plantas existentes de los ingenios a través de la construcción y operación de filtros en piedra. siendo así, este pasivo ambiental equivale en pesos corrientes a col$ 27.288 millones (usd$ 15,1 millones: tc= x/24/2012) o en términos de valor presente neto (vpn10%) a col$ 19.431 millones (usd$ 10,7 millones: tc= x/24/2012). finalmente, la estimación del pasivo ambiental asociado a la quema de la caña se hizo mediante el siguiente procedimiento para el periodo 1990-2007 23. con base en 23 la práctica agrícola de la quema de la caña de azúcar se adoptó en colombia en la mitad de la década de los setenta información de la cvc sobre el número de hectáreas quemadas de caña anualmente, y tomando el factor de emisión de kg/pm10/ha/quemada/día (75,9) de dávalos (2007) y madriñan (2002), se obtuvo la contaminación total por quema de caña en términos de ton/pm10/año. ahora, del estudio de dávalos (2007) se tomó la elasticidad de consulta sobre ira 24 asociada a incrementos de área de quema de caña y la contribución de la misma a la contaminación de pm10 para la ciudad de palmira, principal municipio productor de caña en el valle del cauca. estos datos se extrapolaron para la población de los municipios con una significativa área de cultivo de caña en el valle del cauca y cauca, tomando de los mismos, información sobre la incidencia de ira. esto nos arrojó un número de pacientes con ira relacionados con (asocaña-cenicaña, 2003), a fin de facilitar el corte, reducir las plagas, eliminar las malezas, aumentar la eficiencia del cortero y reducir la cantidad de materia extraña que se incorpora en el procesamiento. 24 infección respiratoria aguda (ira). tabla 2 pasivo ambiental contaminación hídrica = costos de construir y operar las mejoras de las ptar de los ingenios azucareros a través de la construcción de filtros de piedra (2008) partidas costos (col$) costo de inversión por ingenio 872.924.674 costo de inversión total (13 ingenios) 11.348.020.762 costo vpn (15 años, td: 10%) por ingenio (incluye inversión, o administración) 1.494.658.995 costo vpn (15 años, td: 10%) total (13 ingenios) (incluye inversión, o&m y administración) 19.430.566.937 costo total (i + o& m + a) (millones de pesos corrientes) 27.288 costo total (i + o& m + a) (us$ millones de 2008) 13,9 costo vpn (13 ingenios) (millones de pesos) 19.431 costo vpn (13 ingenios) (millones us$) 9,6 cargas vertidas luego de los filtros en piedra dbo 2.244 ton de dbo / año sst 641 ton de sst / año nota: vpn = valor presente neto. fuente: estimaciones aponte (2009). revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 29 la quema de caña de azúcar en ambos departamentos. por su parte, la metodología de “gastos defensivos” nos dice que es necesario calcular los costos para resolver el daño, los cuales equivalen a los de consulta y medicamentos que fueron estimados para 2007 en col$ 50.000 (usd$ 27,6: tc= x/24/2012). este valor fue deflactado para el resto de los años por el ipc. además se le agregó una pérdida laboral de cinco días promedio acorde al “committee on environmental health” (2004). el costo de estos días laborales perdidos equivale a su valor en términos del smdlv (salario mínimo diario legal vigente) para cada año analizado. así, la suma de los costos asociados a la deuda o subsidio ambiental por la quema de la caña de azúcar ascendió para todo el periodo analizado a col$ 2.533 millones de pesos corrientes o usd$ 1,4 millones (tc= x/24/2012) (figura 5) 25. 25 en esta gráfica también se presenta el pasivo ambiental relacionado con el uso del agua como expresión del diferencial entre la tasa de uso y los costos de conservar las cuencas. retomando a dávalos (2007), ello indica que la quema de la caña de azúcar no sólo genera un aumento en la productividad de los corteros, propósito final de la misma, sino que también produce una externalidad negativa sobre la población de las regiones donde se cultiva y quema la gramínea, incrementando las visitas que éstos hacen al médico. dicho de otro modo, “el aumento en la productividad derivada de esta quema agrícola, está siendo asumido por la población de algunos municipios de los departamentos del valle y del cauca donde se cultiva esta planta. esta franja de la población está padeciendo, a través de sus problemas de salud, las debilidades de la normativa ambiental colombiana”. finalmente, es importante identificar ahora el total del pasivo ambiental encontrado en este ejercicio que ha sido trasladado por parte del sector cañicultor al resto de la población y los ecosistemas. estos pasivos están midiendo igualmente el grado de éxito de transferir externalidades a otros sectores por parte del sector cañero. al sumar las tres cifras se encuentra un pasivo ambiental o deuda ecológica que alcanza un total de col$ 37.337 millones de pesos corrientes 26 (us$ 20,6 millones: tc= x/24/2012): col$7.417 millones (usd$ 4,1 millones) por el uso del agua; col$ 2.533 millones (usd$ 1,4 millones) por la contaminación del aire y col$ 27.288 millones (usd$ 15,1 millones) por la contaminación hídrica. conclusiones los conceptos de deuda ecológica y de pasivos ambientales son de gran utilidad para evidenciar las presiones ejercidas por las desiguales relaciones sociales, económicas y políticas, tanto a nivel nacional como internacional, que permiten trasladar los costos ambientales a ciertos territorios y grupos de personas que asumen los impactos ecológicos. aunque se reconocen limitaciones en la valoración económica de dichos pasivos, debido al carácter vital de la existencia de la biosfera, su 26 en vpn (2008) esto suma col$ 22.395 millones (us$ 12,4 millones) suponiendo una tasa de descuento del 10%. 200 400 600 800 1.000 1.200 1.400 1.600 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 m illo ne s de p es os contaminación aire por quema de caña uso de agua figura 5 estimación del pasivo ambiental de la industria cañera colombiana: uso del agua y quema de la caña (1990-2007) fuente: con base en: asocaña (2008); escobar y gómez (2008); chapagain y hoekstra (2004); cvc, diferentes resoluciones; dávalos (2007); madriñan (2002); committee on environmental health (2004). revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 30 estimación es un ejercicio pedagógico y político, pero cada vez más jurídico, que permite visibilizar esta problemática, convirtiéndose en una estrategia de resistencia a las presiones ejercidas por algunos países y grupos económicos sobre la población del mundo, y en una herramienta que ayuda a evidenciar las injusticias ambientales y buscar formas de vida más sostenibles, autónomas y equitativas. bajo este marco conceptual, el trabajo realizado encuentra fuerte evidencia de los importantes pasivos ambientales que la actividad del cultivo y procesamiento de caña de azúcar ha generado sobre la biosfera en los sitios donde se cultiva y procesa y sobre la población que los habita. el estudio desarrollado permite aproximarse a una valoración económica de una parte de los pasivos ambientales generados por el sector cañicultor durante el periodo 1990-2007. en forma particular, el uso del agua para la actividad agrícola cañera alcanzó un pasivo que asciende a col$ 7.417 millones (us$ 4,1 millones). las externalidades asociadas al uso de las fuentes hídricas como vertedero de aguas residuales tratadas significaron pasivos que suman col$ 27.288 millones (us$ 15,1 millones). finalmente, las externalidades relacionadas con la quema de la caña de azúcar alcanzaron pasivos que representan col$ 2.533 millones (us$ 1,4 millones). así, el pasivo total generado por la actividad cañicultora en colombia durante el periodo 1990-2007, incluyendo solo estas tres externalidades, asciende a un total de col$ 37.237 millones (us$ 20,6 millones). la actividad cañera, tanto en sus procesos de cultivo como de transformación hacia la producción de bienes mercadeables (azúcar, mieles y etanol), es un usuario intensivo de las funciones ambientales de la biosfera. este uso intensivo de los recursos y servicios de la naturaleza genera importantes impactos ambientales que son transferidos a la sociedad y a los ecosistemas en su conjunto, a través de un importante número de externalidades relacionadas tanto con el uso de recursos naturales como con diferentes fuentes de contaminación. en este caso particular se evaluaron tres tipos de externalidades que generan igualmente tres tipos de pasivos ambientales. el uso del agua para el cultivo de la caña, el uso de las fuentes hídricas como vertedero y la contaminación del aire por la quema de la caña y sus impactos sobre la salud humana. los pasivos ambientales generados por estos impactos representan los costos que asume la sociedad por las diferentes fuentes de contaminación, con lo cual, mientras los pasivos ambientales de la generación de desechos y de la apropiación de recursos se socializan, los beneficios derivados del proceso productivo son capturados por el sector privado. la apropiación del uso de estos recursos y servicios ecosistémicos por un solo grupo social es lo que genera los “conflictos ambientales distributivos”, y lo que explica la deuda o pasivo ambiental que una actividad económica adquiere con el resto de la sociedad. en este ejercicio, se pueden identificar los grupos afectados por algunas externalidades evaluadas en el sector cañícola: el resto de usuarios del agua tanto para otros cultivos, la industria y el consumo humano, como también los ecosistemas vivos. sobre esto son múltiples los conflictos que se han generado en particular con los usuarios que demandan agua para uso doméstico (candelaria, pradera, florida, gorgona en el valle del cauca; el caso del río ovejas en el cauca) y el debate por la necesidad de preservar un caudal ecológico en las cuencas de la zona plana de los departamentos del valle y del cauca; los usuarios aguas abajo que asumen las externalidades de la contaminación hídrica en términos de salud y de disminución de su productividad; los habitantes urbanos y rurales que viven cerca de los cultivos de caña y son afectados por su quema. acá, aparece un conflicto sin solución por el momento que ha llevado a importantes procesos de negociación para disminuir la quema, los cuales se han visto frustrados porque resulta más importante el aumento de la productividad del sector que la salud de la población. la resolución de estos problemas y conflictos ecológicos son parte de los retos que tiene que asumir las autoridades ambientales, en un contexto donde la importancia estratégica del negocio cañicultor para la economía de la región y del país, generan el fenómeno de “captura de la autoridad ambiental”, limitando la independencia de las instituciones encargadas de la gestión de los recursos naturales (corporación autónoma regional del valle del cauca –cvcy corporación regional del cauca crc) para hacer un mejor manejo de los mismos. esta situación dificulta resolver estos conflictos ecológicos distributivos por el acceso a los recursos y servicios ambientales. por ello es fundamental que la política de la autoridad ambiental esté guiada por la defensa del interés general y no particular, tendiente a mejorar la gobernabilidad de las instituciones locales y nacionales para reducir presiones ambientales e implementar políticas para una adecuada gestión del ambiente. ello podrá garantizar un desarrollo más sostenible para las regiones donde se realiza el cultivo de la caña de azúcar. empero, dadas las debilidades de las instituciones del estado por las políticas de estrechamiento fiscal y de fortalecer otras prioridades, se hace necesaria la vigilancia de los movimientos sociales y del conjunto de la sociedad sobre estos aspectos y sobre el resto de temas tratados en este artículo, con el fin de demandar del sector cañicultor el revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 31 cumplimiento de su responsabilidad social empresarial y la amortización de sus pasivos ambientales. referências aponte, a. consideraciones en la estimación de costos de tratamiento de los efluentes de los sistemas de lagunas de los ingenios azucareros. mimeo, 2009. asocaña. informe anual 20032004, cali, colombia, 2004. asocaña . informe anual 20062007, cali, colombia, 2007. asocaña. informe anual 20072008, cali, colombia, 2008. asocaña. 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(2009) relatam que, no brasil, o primeiro tanque séptico pode ter sido construído para tratamento de esgoto urbano da cidade de campinas, interior do estado de são paulo (brasil) em 1892. no entanto, foram difundidos amplamente a partir de 1930. atualmente, no brasil, tem-se a nbr 7229 (abnt, 1993) que trata de projeto, construção e operação de sistemas de tanques sépticos, sendo que a nbr 13969 (abnt, 1997) dispõe sobre unidades de complementar e disposição final dos efluentes líquidos (projeto, construção e operação). ainda há no brasil uma grande quantidade de fossas rudimentares. no estado de goiás, rios (2010) avaliou 110 sistemas individuais de disposição de esgotos domésticos na região metropolitana de goiânia, onde encontrou 20 unidades de tanques sépticos e 90 fossas rudimentares, mostrando a grande diferença de quantidade que há entre os dois sistemas. o que mais diferencia uma fossa de um tanque séptico está no fato desse último ser uma unidade de tratamento de esgotos com seu sistema de disposição local, onde geralmente ocorre a infiltração no solo através de sumidouro ou valas de infiltração, enquanto a fossa é utilizada para disposição final dos esgotos. a degradação do esgoto sanitário, nos vários sistemas de tratamento individuais ou nas etes, resulta na liberação de substâncias gasosas, sólidas e líquidas. os sólidos formados, em grande parte, por matéria orgânica em decomposição e, em menor porcentagem, por inorgânicos, como as argilas e areias, recebem várias denominações sendo a mais comum “lodo de fossas”. esse termo é viável para tanques sépticos de grande volume, uma vez que somente o lodo é removido e parte do esgoto permanece no local. entretanto, para as demais situações, torna-se um termo questionável, devido às características que normalmente não se assemelham às de lodos. diante do exposto, inguza et al. (2009) propõem siglas com respectivas denominações: reside (resíduos esgotados de sistemas individuais de disposição de esgoto); resdle (resíduos esgotados de sistemas de disposição local de esgoto); eross (emptying residues of on site sewage disposal systems). os autores destacam, ainda, a possibilidade de manter a denominação “lodo de fossa” como nome fantasia, desde que seja evidenciado que são resíduos com características próprias, não sendo exatamente as de lodo, sendo mais apropriado, contudo, denominá-lo de “resíduos de fossas” ou “resíduos esgotados de fossas”. ratis (2009) sugere ainda, em sua dissertação, o termo retis – resíduos esgotados de sistemas de tratamento. segundo epa (1993), lodo séptico é definido como sendo o material líquido ou sólido removido de um tanque séptico, banheiro químico ou sistema similar que receba esgoto doméstico. os resíduos de caixas de gorduras não podem ser chamados de resíduos sépticos, pois o percentual de gordura presente em sua composição é bem superior ao dos encontrados nos tanques sépticos. o material removido de fossas, denominado neste trabalho de resíduos de fossa, ao possuir características de poluentes em potencial, exige disposição e tratamento adequado. as estações de tratamento de esgotos e os aterros sanitários podem ser opções viáveis de recebimento desse material. contudo, observa-se que algumas circunstâncias como a dificuldade das empresas prestadoras de serviços em entender e atender às exigências das empresas de saneamento podem levar à disposição desse material em corpos d’água ou solo, tornando-se um fator de risco à saúde pública. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 94 os resíduos oriundos dos sistemas de tratamento individuais, devido às características físico-químicas e biológicas se apresentam bastante heterogêneas e, ao serem esgotados nos mananciais, podem causar alterações das características físicas (turbidez, cor, sólidos suspensos e sedimentáveis, temperatura, condutividade), químicas (ph, dqo, nitrogênio, fósforo, óleos e graxas) ou biológicas (coliformes termotolerantes e ovos de helmintos), que comprometem a qualidade do ecossistema e resultam em uma prática que precisa ser reavaliada e modificada. meneses et al. (2001) analisando 15 amostras coletadas em intervalos de 15 dias na cidade de natal, rio grande do norte, detectaram uma grande variabilidade nos resultados, bem como rocha e sant’anna (2005), em análise de amostras coletadas em joinville-sc, machado junior (2008) analisando as características de 21 amostras pontuais de lodo de tanques sépticos provenientes de diferentes caminhões que coletaram lodos na cidade de tubarão-sc a pesquisa realizada por ingunza et al. (2009) consistiu em duas etapas: na primeira etapa, os resíduos dos sistemas individuais foram caracterizados com base em coletas compostas e aleatórias durante a descarga dos caminhões limpa-fossa em pontos de recepção localizados nas ete em estudo. na segunda etapa, foram realizadas coletas compostas in loco, duas vezes, sendo que a segunda coleta ocorreu seis meses depois. foram avaliados os resíduos individuais de quatro estados do brasil, sendo eles o paraná, rio grande do norte, distrito federal e são paulo. na ocasião, as conclusões obtidas pelos grupos de pesquisas das instituições de ensino unifae/sanepar, ufrn/larhisa, unb/caesb, usp/eesc foram de que há grande variação nas concentrações de todas as variáveis monitoradas, exceto ph e temperatura, salientando que para todos os pontos amostrados, os valores dos desvios padrões foram muito superiores aos valores das médias aritméticas, confirmando a dispersão dos dados e provável ausência de normalidade dos dados. diante desse contexto, observa-se que as características desses resíduos esgotados de fossas estão intimamente relacionadas com sua origem, apresentam variações e conhecê-las torna-se necessário para encontrar métodos de tratamento que garantam um material residual estabilizado e passível de ser disposto no solo, ou ainda seus impactos que possam ser produzidos em uma ete. os parâmetros analisados podem ser utilizados para estabelecer critérios de recebimento e valores para cobrança. silva et al. (2011) relatam, após um ano de monitoramento com análises de números significativos de amostras, terem estabelecido valores limites para recebimento do resíduo de fossa, sendo que valores superiores levam à multa e à suspensão da empresa para lançar resíduos na ete hélio de brito na cidade de goiânia. os valores limites são para ph entre 6 e 10, dbo <2.000 mg.l-1, dqo < 8.000 mg.l-1 e og < 800 mg.l-1. samways et al. (2009) citam em seu trabalho que valores de og superiores a 300 mg.l-1 podem afetar negativamente a sedimentação. dessa forma, o objetivo principal deste trabalho foi caracterizar quantitativamente e qualitativamente os resíduos esgotados de fossas antes do lançamento em uma estação de tratamento de esgoto (ete) no município de itumbiara, interior de goiás, além de estimar qual foi a porcentagem de contribuição em relação ao esgoto bruto. materiais e métodos a área de estudo foi o município de itumbiara, com população de 92.883 habitantes (ibge, 2010), localizada ao sul do estado goiano na divisa com o estado de minas gerais. apresenta uma estação de tratamento de esgoto, constituída por reatores uasb seguidas de lagoas de maturação com vazão média diária de 290 l.s-1 recebendo todo os resíduos de fossa desse município. inicialmente, foi realizado um levantamento no período de janeiro de 2009 a dezembro de 2011, na empresa de saneamento local quanto ao lançamento dos resíduos esgotados de fossa na cidade de itumbiara go, os quais são coletados e transportados em caminhões de 6 m3, 6,5 m3 e 7 m3 (dependendo da empresa coletora) para a ete-itumbiara. as características variam de acordo com a origem da coleta que, geralmente, é proveniente de banheiros e cozinhas de residências, estabelecimentos comerciais, industriais, postos de combustíveis ou de alojamentos. durante a caracterização dos resíduos, foram anotadas as procedências dos materiais. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 95 caracterização do resíduo das fossas para caracterizar os resíduos presentes nos caminhões limpa-fossa, foram coletadas amostras compostas de 36 caminhões com volume de 7 m3, sendo que, para cada caminhão, foram realizadas seis coletas pontuais de aproximadamente 2 l cada, em baldes de 5 l, para em seguida compor as amostras compostas conforme alíquotas apresentadas na tabela 1. cada amostra composta era misturada à outra do mesmo dia e de outros caminhões, com o propósito de obter a amostra composta e representativa do dia. foram obtidas 8 amostras compostas provenientes de 36 caminhões no período da pesquisa (tabela 2). em seguida, as amostras foram acondicionadas em frascos adequados e mantidos sob refrigeração em caixas térmicas para futura análise dos parâmetros físico-químicos sólidos sedimentáveis (ssed), ph, demanda química de oxigênio (dqo), nitrogênio amoniacal (namoniacal), fósforo total (ptotal). sólidos totais (st), sólidos fixos (sf) e sólidos voláteis (sv) conforme standard methods (apha et al., 2005) e óleos e graxas (og) conforme epa (1993). os resultados obtidos das análises físico-químicas foram tratados estatisticamente com xlstat, obtendo-se a mediana, desvio padrão e o coeficiente de variação, além da construção de gráficos do tipo boxplot após a padronização dos valores na escala linear de -2,0 a +2,5 com um intervalo de confiança de 95%, possibilitando verificar os valores discrepantes de cada parâmetro analisado. o volume das alíquotas individuais, para constituir a amostra composta, foi obtido após a determinação da vazão de escoamento no momento da descarga dos caminhões, considerando a altura do resíduo no interior dos caminhões em função do tempo de descarga, tendo sido utilizadas as equações 1, 2 e 3, e os resultados encontram-se na tabela 1. a equação 1, estabelecida no século xvii e conhecida como teorema de torricelli (porto, 2004), foi utilizada por se tratar de um orifício de pequena dimensão onde a relação da carga hidráulica (representada pela altura do líquido no interior do tanque) em função do diâmetro do orifício é superior a 3,0. outros autores utilizaram esse mesmo princípio para determinar as alíquotas a serem coletadas, tais como peixoto et al. (2012) com seis amostras e sá et al. (2012) com três amostras. rodrigues et al. (2011) realizaram uma coleta de amostras compostas por meio de três alíquotas de 50 l, sendo uma no início, outra no meio e uma no final da carga. 𝑉 = √2𝑔ℎ (1) 𝐴 = 𝜋𝑑2 4 (2) 𝑄 = 𝑉. 𝐴 (3) no qual: v = velocidade (m.s-1) g = aceleração da gravidade (m.s-2) h = lâmina de lodo dentro do tanque do caminhão limpa-fossa (m) a = área da tubulação de descarga (mangote) (m2) d = diâmetro da tubulação de descarga (mangote) (100 mm) q = vazão (m3.s-1) revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 96 tabela 1 tempo de descarga e volume das alíquotas para realizar a amostra composta de resíduos coletados pelos caminhões limpa-fossa. amostra pontual tempo de coleta (minutos) altura da coluna de resíduo dentro do caminhão (m) velocidade de escoamento (m.s-1) diâmetro da tubulação (m) área da tubulação (m2) vazão escoamento (m3.s-1) volume da alíquota (l) 1 0,33 1,60 5,60 0,1 0,00785 0,044 0,761 2 1,50 1,27 4,99 0,1 0,00785 0,039 0,678 3 3,00 0,94 4,29 0,1 0,00785 0,034 0,583 4 4,50 0,61 3,46 0,1 0,00785 0,027 0,470 5 6,00 0,28 2,34 0,1 0,00785 0,018 0,318 6 7,50 0,10 1,40 0,1 0,00785 0,011 0,190 total (l) 3,0 o resíduo era lançado diretamente por meio de um mangote do caminhão limpa-fossa no interior de uma caixa em fibra com volume de 1,0 m3, onde em seu interior foi instalado um cesto com volume de 0,273 m3 (0,65x0,60x0,70m) para remoção dos sólidos grosseiros provenientes dos resíduos das fossas. entre as tubulações de saídas e o fundo da caixa, havia 5 cm de altura para acúmulo de sólidos sedimentáveis, dentre eles a areia. todo o material retido do fundo da caixa bem como na grade foi quantificado e disposto em vala aberta na área da ete, sendo tratado com adição de cal hidratada. após esse gradeamento, os resíduos líquidos das fossas eram encaminhados para os reatores da ete-itumbiara, a qual apresenta uma vazão média de aproximadamente 290 l.s-1. resultados e discussão os resíduos esgotados de fossas coletados pelas empresas limpa-fossas e transportados à ete-itumbiara sofrem oscilações do volume ao longo dos anos e meses, como pode ser observado na figura 1. no período de 36 meses, o volume lançado de resíduo de fossa na ete-itumbiara foi de 14.375 m3, representando 0,053% da vazão média (290 l.s-1) de esgoto bruto tratado pela ete. no período da pesquisa, o volume de resíduo de fossa recebido pela eteitumbiara representou 0,064% da vazão média de esgoto bruto. figura 1 volume médio mensal dos resíduos coletados pelos caminhões limpa-fossas e disposto na ete–itumbiara anos 2009 a 2011. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 97 a análise da origem dos resíduos, que foram caracterizados por análises físico-químicas por meio de 8 amostras compostas provenientes de 36 caminhões, evidenciou que 36,1% dos resíduos são provenientes de resíduos domésticos de indústrias, seguido dos resíduos provenientes de residência com 30,6%. na tabela 2, pode ser observada uma síntese da origem desses resíduos. tabela 2 – distribuição dos resíduos analisados em função da procedência. data da coleta dia da semana procedência quantidade indústria residência supermercado posto fiscal hotel 23/03/12 sábado 2 2 4 03/04/12 terça-feira 2 2 4 25/04/12 quarta-feira 2 3 2 7 10/05/12 quinta-feira 2 3 2 1 8 21/05/12 segunda-feira 2 1 3 31/05/12 sexta-feira 2 2 04/06/12 segunda-feira 1 2 2 5 15/06/12 sexta-feira 1 2 3 total 13 11 7 3 2 36 composição (%) 36,1 30,6 19,4 8,3 5,6 100,0 na tabela 3, é apresentada a caracterização das amostras compostas de resíduos de fossa, provenientes dos descartes dos caminhões limpafossa. com exceção de ph, temperatura, namoniacal e ptotal, pode ser observado um coeficiente de variação (cv) acima de 33,5% nos demais parâmetros em função das amostras coletadas ao longo de um período de 85 dias, ou seja, de 23/03 a 15/06/12. os valores dos parâmetros analisados foram padronizados e inseridos em um gráfico do tipo boxplot (figura 2), possibilitando detectar a presença de dados discrepantes (outliers), o que ocorreu somente para os parâmetros nitrogênio amoniacal, fósforo total e dqo. os resultados encontrados para as amostras pesquisadas apresentam teores menores quando comparados a outros autores, entre eles belli filho et al. (2011), o qual caracterizou resíduos de esgotamento de fossa da grande florianópolis e tachini et al. (2002) para a cidade de blumenau. foi observada nesta pesquisa uma relação entre ph e og (figura 3), na qual amostras com menores valores de ph apresentam maior concentração de og, ressaltando que na regressão linear realizada foi obtido um r2 de 0,7374 para um conjunto de 8 valores. uma análise similar foi realizada por borges (2009), na qual afirma que a utilização do phmetro é uma das técnicas para verificar se há uma elevada concentração de óleos e graxas. a autora pôde confirmar em seu trabalho que resíduos esgotados de fossas com ph inferior a 6,5 evidenciaram maior concentração de óleos e graxas, atingindo concentrações de até 14.531 mg.l-1. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 98 tabela 3 – caracterização dos resíduos esgotados de fossas antes de seu lançamento na ete-itumbiara durante o período de 85 dias. data da coleta ssed (ml.l1) namoniacal (mg.l-1) ptotal (mg.l1) og (mg.l1) dqo (mgo2.l-1) st (mg.l-1) sf (mg.l-1) sv (mg.l-1) ph temp (ºc) 23/03/12 38,0 82 19,70 495,0 1960 2465 512 1953 6,91 29,0 03/04/12 18,7 91 15,80 519,5 2356 1678 365 1313 6,76 29,1 25/04/12 44,8 89 21,06 549,6 2560 2730 650 2080 6,72 29,5 10/05/12 80,6 109 27,59 678,0 6869 3298 895 2403 6,69 29,7 21/05/12 10,9 71 18,60 127,5 1168 880 395 485 7,01 27,5 31/05/12 7,50 79 19,40 138,0 1210 975 450 525 6,99 27,8 04/06/12 76,5 76 23,68 421,0 5456 3126 845 2281 6,95 28,9 15/06/12 21,3 81 18,10 378,0 1869 2120 450 1670 6,97 28,7 média 37,3 84,8 20,5 413,3 2931,0 2159,0 570,3 1588,8 6,88 28,8 mediana 29,7 81,5 19,6 458,0 2158,0 2292,5 481,0 1811,5 6,9 29,0 desvio padrão 28,4 11,7 3,7 194,7 2087,1 919,8 204,4 751,1 0,1 0,8 cv (%) 71,3 13,0 16,7 44,1 66,6 39,9 33,5 44,2 1,8 2,5 figura 2 – boxplot dos resultados dos parâmetros analisados nas amostras coletadas no período de estudo. figura 3 – relação entre ph e óleos e graxas no resíduo esgotado de fossas. r² = 0,7374 100 200 300 400 500 600 700 6,65 6,70 6,75 6,80 6,85 6,90 6,95 7,00 7,05 c o n ce n tr a çã o d e ó le o s e g ra x a s (m g .l 1 ) ph linear (ph x óleos e graxas) revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 99 o material retido no cesto durante o recebimento do resíduo de fossa foi retirado e quantificado, sendo que os resultados estão apresentados na tabela 4. o volume removido nos 118 dias de pesquisa resultou em 1,6 m3 de resíduos sólidos para um volume de resíduo de fossa de 1.872,5 m3 de resíduos esgotados de fossas codispostos na ete-itumbiara, sendo 429 m3, 343,5 m3, 595 m3 e 505 m3, respectivamente nos meses de março, abril, maio e junho de 2012. vale ressaltar que o volume ocupado dentro do cesto era menor daquele quando removido e colocado no carrinho para quantificação. a presença de muito material inorgânico sólido retido no cesto e na caixa é justificada pelo fato de que os caminhões não possuem uma técnica para evitar a sucção de areias e argilas do fundo das fossas. tabela 4 volume de resíduos sólidos retidos no cesto oriundos dos caminhões limpa-fossa. data da limpeza do cesto volume removido (m3) intervalos das limpezas (dias) volume médio de lodo (m3.dia-1) total de dias de recebimento média de volume de sólidos por dia de recebimento (m3) 20/03/12 0,1 15 0,007 7 0,014 14/04/12 0,3 25 0,012 20 0,015 09/05/12 0,3 25 0,012 25 0,012 28/05/12 0,3 19 0,016 18 0,017 13/06/12 0,3 16 0,019 16 0,019 01/07/12 0,3 18 0,017 19 0,016 total 1,6 118 0,014 105 0,015 conclusões o presente trabalho permitiu concluir que:  existe uma grande variação da qualidade dos resíduos esgotados de fossas que são encaminhados à eteitumbiara;  o resíduo de fossa apresenta uma grande quantidade de resíduos sólidos grosseiros que devem ser removidos antes do lançamento em uma ete, pois podem gerar problemas nas instalações. dessa forma, torna-se essencial que o resíduo passe por um tratamento preliminar;  com relação aos parâmetros físico-químicos pesquisados, o ph e a temperatura apresentaram menor variação nos resultados obtidos e os sólidos sedimentáveis e dqo foram os com maior coeficiente de variação, seguidos pelos óleos e graxas e sólidos totais. os resultados de nitrogênio e fósforo não apresentaram muita variação, ficando com um coeficiente de variação entre 14 e 18% respectivamente.  a porcentagem de resíduo de fossa lançado à ete-itumbiara no período da pesquisa representou apenas 0,064% de sua vazão média, o que pode não causar efeitos prejudiciais no sistema de tratamento existente;  quanto menor o ph do resíduo de fossa, maior a concentração de óleos e graxas. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 100 referências apha, awwa, wpcf, 2005. standard methods for the examination of water and wastewater. 21st ed., washington, usa. associacao brasileira de normas técnicas (abnt). nbr 13969: tanques sépticos – unidades de tratamento complementar e disposição final dos efluentes líquidos – projeto, construção e operação. rio de janeiro, 15p., 1997. ______. nbr 7229: projeto, construção e operação de sistemas de tanques sépticos. rio de janeiro, 60p., 1993. belli filho, p.; 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 areas  of  sugarcane  cultivation  in  the  state  of   goiás,  core  area  of  the  cerrado  biome,  between  2005  and  2009.  thus,  it  was   considered   the   hypothetical   use   of   pre-­‐harvest   burning   and   its   gradual   reduction.  the  areas  with  sugarcane  fields  and  where  fire  is  used  were  also   identified,  providing  actual  data  for  the  recalculation  of  ghc  emissions.  the   maps  show  a  concentration  of  sugarcane  cultivation  in  the  southern,  central   and  southwestern  areas  of  goiás.  assuming  all  that  sugarcane  production  is   exposed  to  fire  (during  the  reference  period),  it  was  observed  the  emission   of   four   greenhouse   gases   (methane,   nitrous   oxide,   carbon   monoxide   and   nitrogen  oxide).  the  federal  law  helps  restrain  the  use  of  fire,  allowing  the   replacement  of  this  technology.  in  goiás,  the  extent  of  areas  with  burning   cane   fields   are   fragmented   and   small,   emitting   105.95   gg   c-­‐co2e   in   the   period  studied  (14.75%  of  total  area  for  planting  of  the  sugarcane),  making   production   relatively   clean.                                                                                                                                                     keywords:  savanna  environment,  cerrado,  sugarcane,  greenhouse  gases   emission,  burnings.     resumo   no   brasil,   a   cultura   da   cana-­‐de-­‐açúcar   é   considerada   como   emissora   de   gases  de  efeito  estufa  (gees)  quando  associada  ao  uso  de  queimadas  na  pré-­‐ colheita,  dependendo  também  da  fisionomia  da  vegetação  nativa  convertida   para  sua  instalação  (i.e.  graminosa,  arbustiva  ou  arbórea).  este  trabalho  visa   estimar  as  emissões  de  gee  em  áreas  de  cultivo  de  cana  no  estado  de  goiás,   área  core  do  bioma  do  cerrado,  entre  2005  e  2009.  assim,  considerou-­‐se  o   uso   hipotético   da   queima   na   pré-­‐colheita   e   a   sua   redução   gradativa.   também   mapeou-­‐se   as   áreas   com   canaviais   e   que   utilizam   o   fogo,   fornecendo  os  dados  reais  para  o  recálculo  das  emissões  de  gee.  os  mapas   mostram   uma   concentração   do   cultivo   da   cana   na   regiões   sul,  central   e   sudoeste  de  goiás.  assumindo  que  toda  essa  produção  de  cana  seja  exposta   ao   fogo   (durante   o   período   considerado),   observou   a   emissão   de   quatro   gees  (metano,  óxido  nitroso,  monóxido  de  carbono  e  óxido  de  nitrogênio).  a   lei  federal  auxilia  a  coibir  o  uso  do  fogo,  permitindo  a  substituição  desta   tecnologia.   em   goiás   a   extensão   das   áreas   de   canaviais   com   queima   são   fragmentadas  e  pequenas,  emitindo  105,95  gg  c-­‐co2e  em  todo  o  período   estudado   (4,87%   da   área   total   destinada   ao   plantio   da   cana-­‐de-­‐açúcar),   tornando  a  produção  relativamente  limpa.       palavras-­‐chave:  ambiente  savanna,  cerrado,  cana-­‐de-­‐açúcar,  emissão  de   gases  com  efeito  de  estufa,  queimadas.                 alcione  borges   economist.   doctorate   student   in   environmental   sciences   program   /   federal   university   of  goiás   (scholarship  from  capes)     email:  agroeconomic@gmail.com   manuel  eduardo  ferreira   geographer,   doctor   in   environmental   sciences   (federal   university   of   goiás).   professor   at   the   federal   university   of   goiás   in   cartography   and   geographic   information   system   (socio-­‐ environmental   studies   institute),   and   associate   researcher   at   the   image   processing  and  gis  lab.  (lapig)   marlon  nemayer   dti-­‐cnpq   scholarship   researcher,   image  processing  and  gis  lab.  (lapig)  /   federal  university  of  goiás.   fausto  miziara   sociologist.  doctor  in  sociology   (university  of  brasília).  professor  at  the   federal   university   of   goiás   (school   of   agronomy)   francis  lee  ribeiro   economist.   doctor   in   applied   economics   (federal   university   of   viçosa).   professor   at   the   federal   university   of   goiás   (school   of   agronomy)   61 revista  brasileira  de  ciências  ambientais  –  número  22   –  dezembro  de  2011                                                                          issn  impresso  1808-­‐4524  /  issn  eletrônico:  2176-­‐9478 61   introduction   despite   considered   one   of   the   hotspots   of   biodiversity   on   the   earth   (myers   et   al.   2000),   the   savanna   environment   in   brazil,   locally   known   as   cerrado,   has   become   in   the   recent   years   a   very   attractive   region   for   the   development   of   biofuels,   among   which   the   production   of   ethanol   from   sugarcane   (ferreira   et   al.   2007;   almeida,   2003).   the   good   efficiency  of  ethanol  from  sugarcane   face   other   biofuels   and   fossil   fuels,   such  as  gasoline  and  diesel,  provides   a  positive  reflection  for  the  brazilian   sugarcane  industry,  among  which  the   significant   expansion   of   sugarcane   plantations   in   this   biome   (mendonça,   2010;   gibbs   et   al.   2008).   however,   the   common   practice  of  burnings  in  the  sugarcane   pre-­‐harvest   phase   threatens   the   environmental   sustainability   of   this   cultivation   due   essentially   to   the   emission  of  greenhouse  gases.     the   agricultural   frontier   for   ethanol   activity   in   brazil   has   been   now   concentrated   in   the   midwest   region   of   the   country,   more   specifically   in   the   savanna   environment   (locally   known   as   cerrado),   already   heading   other   important   biomes   like   pantanal   and   amazonia,   and   making   this   activity   essential   to   the   economic   and   environmental   monitoring   (alves   and   wander,   2010;   ribeiro   et   al.   2009).  in  the  specific  case  of  goiás,  a   state  located  in  the  core  area  of  the   cerrado   (central   area   in   brazil),   the   production   of   sugarcane   ethanol   is   intensified   since   2000,   becoming   coexistent   with   the   already   established   production   of   grains   (soybeans),  cotton,  rice  and  livestock   (dairy  and  cut)  (castro  et  al.  2010),   and   an   attractive   region   for   the   production   of   this   renewable   fuel   (alves  and  wander,  2010).     however   the   disorganized   growth   of   sugarcane   cultivation   in   goiás,   based   on   the   expansion   of   cultivated   area   rather   than   on   the   increase   of   productivity   gains   (castro  et  al.  2010),  is  mentioned  as   a   serious   environmental   problem,   especially  for  the  occupation  of  areas   of   native   vegetation   (forests   and   savannas)  and  for  the  use  of  burning   in   the   pre-­‐harvest   phase   of   this   cultivation   (ometto   et   al.   2005;   borja,   2007).   thus   it   is   emitted   a   large   amount   of   greenhouse   gases   (direct   and   indirectly)   to   the   atmosphere,   causing   several   social   and  environmental  damage.   concerned   about   the   levels   of   atmospheric   concentration   of   greenhouse   gases   (ghg)   resulting   from   this   agricultural   practice,   in   1998   the   brazilian   government   met   the   requirements   of   the   united   nations   framework   convention   on   climate   change,   by   determining   the   gradual   reduction   of   burning   use   at   the   mechanized   areas   by   2020   (in   some   regions,   this   period   was   reduced   to   2014).   within   this   analytical   perspective,   this   article   aims   at   estimating   the   ghg   emissions   at   sugarcane   plantation   areas  in  goiás  from  2005  to  2009.  in   order   to   meet   this   result   the   possibility  of  the  use  of  two  different   and   substitutes   technologies   will   be   considered:  with  and  without  the  use   of   burnings.   following   that   the   sugarcane   expansion   areas   fields   with   burning   scars   will   be   identified   by   means   of   geo-­‐referencing,   providing   actual   data   for   the   recalculation  of  ghg  emissions.   methodology     study  area       this   research   is   restricted   to   the   state   of   goiás,   central   area   of   cerrado   biome,   due   to   its   natural   features,   agricultural   development   (the   second   largest   producer   of   ethanol   in   brazil   since   2009)   and   government   incentives,   factors   that   helped   the   establishment   and   expansion  of  sugarcane  cultivation  in   the  region  (fig.  1).     fig.  1  -­‐  study  area,  with  the  limits  of  the  brazil,  cerrado  biome  and  the  state  of  goiás.   62 revista  brasileira  de  ciências  ambientais  –  número  22   –  dezembro  de  2011                                                                          issn  impresso  1808-­‐4524  /  issn  eletrônico:  2176-­‐9478 62   database  and  processing  stages   based   on   the   methodology   of   international   policies   on   climate   change   and   on   the   information   in   relation   to   greenhouse   gas   (ghg)   emitted   as   a   result   of   inadequate   management   with   the   use   of   fire   in   sugarcane   pre-­‐harvest   (saccharum   spp.),  in  this  case  the  state  of  goiás  -­‐   period  from  2005  to  2009,  this  article   follows   the   calculations   guidelines   used   in   the   first   greenhouse   gas   anthropogenic   emissions   inventory   (mct   2002),   which   adapted   the   methodology  presented  in  the  fourth   module   of   the   intergovernmental   panel  on  climate  change  -­‐  reference   manual  (ipcc,  1997).   attending   to   the   last   guideline   suggested   by   the   manual,   which  proposes  the  inclusion  of  a  law   to  reduce  ghgs,  here  follows  borja’s   (borja,   2007)   proposal,   which   considers   the   decree   law   no.   2.661/1998,   paragraph   iv   which   regulates   the   gradual   reduction   of   fire   use   in   a   quarter   (minimum)   of   the   mechanized   agricultural   area,   every  5  years,  not  exceeding  the  limit   of   2020.   with   such   methodological   grounds,   all   the   sugarcane   production   in  goiás   is  considered  to   be   done   in   mechanized   areas   and   due   to   this   two   different   scenarios   are   proposed:   1)   with   100%   use   of   fire  and  with  gradual  reduction  (from   2005   to   2009   -­‐   study   period   -­‐   with   50%  reduction).   finally,  it  is  also  analyzed  the   data   from   canasat   project   (2010)   sugarcane   plantations,   based   on   satellite   data   (landsat-­‐tm),   to   identify   and   track   the   spatial   distribution  of  sugarcane  plantations   in   the   state   of   goiás   from   2005   to   2009.   this   data   was   analyzed   together   with   images   of   fire   scars,   generated  wist  nasa  (2010)  by  the   modis   (product   mcd451a)   sensor,   pointing  out  the  burning  areas  in  the   sugarcane   plantations   in   goiás   between   2005   to   2009.   from   this   data   it   was   recalculated   the   actual   emission   of   anthropogenic   gases   based  on  the  inventory  methodology   (borja,  2007;  mct,  2002).   results  and  discussion     the   current   warming   in   the   international   demand   for   ethanol   from   sugarcane   was   motivated   by   replacing  fossil  fuels  (from  the  kyoto   protocol)  and  too  by  the  increase  in   sale   of   flex   fuel   cars   (ie.   biofuels).   this   scenario   has   leveraged   the   sugarcane  sector   in  goiás,  making   it   one   of   the   most   promising   activities   of  the  agribusiness  in  the  region.   over  the  past  five  years  the   production  of  sugarcane  in  the  state   of   goiás   has   nearly   tripled,   going   from   15.642.125   tons   in   2005   to   44.064.470   tons   in   2009   (canasat,   2010).  despite  the  good  productivity   (   average   of   80   tons   /   ha   –   2006   to   2009),   the   productive   expansion   basis  in  this  period  happened  due  to   the  increase  by  260%  in  the  planted   areas,   going   from   200   thousand   hectares   in   2005   to   over   520   thousand   hectares   in   2009   (seplan/seplin,   2010).   with   this   productive  supply,  goiás  became  the   fourth  largest  sugarcane  producer  in   brazil  and  the  second  largest  ethanol   producer   in   the   country   (sifaeg,   2010).   considering   this   productive   scenario   and   assuming   this   total   sugarcane   production   disposition   at   fire   in   the   pre-­‐harvest,   the   emission   annual   average   (borja,   2007;   mct,     2002)  is  estimated,  in  gig  gram  (gg  =   109),  of  methane  (ch4),  nitrous  oxide   (n2o),   carbon   monoxide   (co)   and   nitrogen   oxides   (nox)   from   2005   to   2009   in,   respectively,   11.97,   251.47,   0.59   and   21.42.   according   to   this   box & whisker plot: c-coeq mean mean±se mean±1,96*se uso of fire reduction in the use of fire type 100 200 300 400 500 600 700 c -c oe q   fig.  2  -­‐  carbon  dioxide  equivalent  emission  in  accordance  with  the  use  of  burnings  during  the  pre-­‐harvest  and  with  the  reduction  of  burnings. 63 revista  brasileira  de  ciências  ambientais  –  número  22   –  dezembro  de  2011                                                                          issn  impresso  1808-­‐4524  /  issn  eletrônico:  2176-­‐9478 63   data,  the  sugarcane   burning  emits  a   smaller   quantity   of   direct   ghgs,   i.e.   ch4  and  n2o,  both    being  authorized   to   receive   carbon   credits   by   the   agricultural   projects   about   clean   development   mechanism   (cdm)   activities.  the  gases  not  listed  in  the   kyoto   protocol   (co   and   nox)   had   higher   emissions,   making   the   co   emission   worrying,   once   it   can   indirectly   interfere   in   the   ch4   concentration  in  the  atmosphere.   moreover,   the   gases   ch4   and  n2o  can  be  transformed  into  one   single   international   unit   of   measurement   that   expresses   the   quantity  of  these  gases  in  equivalent   terms  of  carbon  dioxide  (co2),  called   equivalent   carbon   dioxide   (c-­‐co2e).   in  this  sense  the  emitted  quantity  of     ch4   and   n2o   is   multiplied   by   its   respective  global  warming  potential   (gwp),   i.e.   by   21   and   310   (unfccc   2006),   respectively,   resulting   in   an   annual   average   equivalent   gases   emission  of  251.37  and  182.90  gg  c-­‐ co2e,   or   in   an   annual   emission   total   of   434.27   gg   c-­‐co2e   (with   the   complete  burning  of  the  sugarcane).   even   as   a   facilitator   for   the   management   of   sugar   cane,   the   use   of  fire  in  the  pre-­‐harvest  is  an  issuing   agent  of  greenhouse  gases,  especially   of   direct   gases   (ie.   ch4   and   n2o),   which   are   considered   more   harmful   to   the   global   warming   among   the   analyzed  gases  (mct,  2002;  unfccc,   2006).   therefore   the   possibility   of   reduction   in   the   use   of   fire   in   the   sugarcane   pre-­‐harvest,   through   the   application   of   decree   law   2.661   (1998),  favors  the  reduction  of  these   gases   emissions   by   50%   between   2005  and  2009  (fig.  2)   as   a   comparison   to   an   actual   scenario,   the   sugarcane   expansion  in  the  region  of  goiás  was   also   analyzed   through   canasat   (2010)  data  and  with  the  respective   burnt  area  -­‐  based  on  modis  sensor   -­‐   mcd451a   product   (wist   nasa   2010),   to   detect   the   planted   area   growth   and   its   possible   negative   effects   generated   by   the   use   of   burning  as  pre-­‐harvest  technology  in   five   consecutive   periods:   2005/2006;   2006/2007;   2007/2008;   2008/2009  (fig.  3)   the   establishment   and   expansion   of   sugarcane   cultivation   are  recent  in  the  state  of  goiás.  data   from  canasat  (fig.  3a)  indicates  that   the   real   expansion   of   the   sugarcane   sector  in  the  region  of  goiás  is  highly   fragmented   (average   of   4185.80   polygons)   and   scattered   throughout   the   state,   focusing   on   the   central-­‐ south  region,  fertile  and  mechanized   areas,   previously,   used   for   the   planting  of  soybeans.   according   to   data   provided   by   canasat,   the   expansion   exceeded  double  the  planted  area  of   sugarcane  in  2005  (217,898.04  ha)  to   the   current   451,075.04   ha   in   2009.   however,   was   observing   in   2009   a   decrease   of   1.63%   in   the   planted   area   in   compared   with   2008.   the   year   2008   also   showed   the   greatest   area   available   for   expansion   (142,843.51   ha),   favoring   the   consolidation   of   the   ratoon   sugarcane   area   in   2009   (more   than   triple  the  ratoon  area  in  2005).   despite   this   positive   expansion,  there  was  also  growth  in   burnings  (fig.  3b)  in  sugarcane  areas   in   goiás   from   2005   (7724.81   ha)   to   2008   (23,866.11   ha),   followed   by   a       fig.  3  -­‐  temporal  map  of  sugarcane  expansion  in  the  state  of  goiás  –  brazil,  between  2005  and  2009  (3a  -­‐  left)  and  its  respective  burning   areas  for  the  same  years  (3b  -­‐  right).   64 revista  brasileira  de  ciências  ambientais  –  número  22   –  dezembro  de  2011                                                                          issn  impresso  1808-­‐4524  /  issn  eletrônico:  2176-­‐9478 64   period   of   regression   in   use   of   fire   (14,389.   73   ha).   the   burnings   of   sugarcane  occur  mostly  at  the  stage   of  ratoon  sugarcane  (fig.  4),  i.e.  from   the   second   cut   rods   on.   the   year   2008   is   sui   generis   for   presenting   a   large   burning   area   in   the   plantation   expansion   phase   (8240.52   ha),   however   it   is   not   clear   whether   the   fire   was   imposed   before   the   sugarcane   planting   or   in   the   pre-­‐ harvest.     final  discussions                 the   burning   in   the   sugarcane   pre-­‐harvest   is   a   harmful   practice   to   the   environment   and   society,  should  be  abandoned.  state   of  goiás  does  not  present  itself  as  a   big   follower   of   the   use   of   fire   technology.   within   the   period   2005   and   2009,   with   the   consolidation   of   the   areas   planted   with   sugar   cane   the  practice  of  using  fire,  have  been   issued   105.95   gg   co2e-­‐c,   corresponding   to   5%   of   the   areas   with   sugarcane.   thus,   considering   the   percentage   of   expansion   and   burning   in   the   sugarcane   plantation   areas,   the   ethanol   sector   in   goiás   may   become   an   example   in   brazil   when   supplying   a   truly   cleaner   production  cycle.   in   the   future,   the   introduction   of   new   clean   technologies   (and   affordable)   may   change   the   current   demand   expectations   for   ethanol   from   sugarcane,   changing   the   entire   scenario   of   sugarcane   productive   growth   in   goiás   and   through   the   world.   however,   until   now,   the   expansion   of   this   planting   for   the   production  of  ethanol  fuel  sets  goiás   as   a   competitive   state   in   the   search   for   a   renewable   substitute   for   oil,   opening  space  to  expand  its  national   and  worldwide  tradability.     references     almeida,  m.g.de.  cultura  ecológica   e   biodiversidade.   mecator   -­‐   revista   de  geografia  da  universidade  federal   do  ceará,  v.  02,  n.  3,  2003,  p.71-­‐82.   alves,   n.c.g.f.;   wander,   a.e.   competitividade   da   produção   de   cana-­‐de-­‐açúcar   no   cerrado   goiano.  informações   econômicas,   v.   40,   n.   7.   available   at:   <http://www.alfa.br/   biblioteca/artigos/artigo  _20091123d   .pdf  >.  access  in:  nov.  2010.   borja,   a.g.b.  potencialidade   do   canavial   brasileiro   em   mitigar   os   gases   de   efeito   estufa.  2007.   183p.   dissertation   (masters   degree)   –   universidade   federal   de   mato   grosso   do   sul,   campo   grande-­‐ ms,  em   consórcio   com   a   universidade   de   brasília   e   a   universidade  federal  de  goiás/escola   de   agronomia   e   engenharia   de   alimentos,   2007.   available   at:     <http://www.dominiopublico.   gov.br 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 1808-­‐4524  /  issn  eletrônico:  2176-­‐9478 65   goiano   de   geografia,   v.   30,   n.   01,   2010,    p.171-­‐191.       ferreira,   m.   e.   et   al.   desmatamentos   no   bioma   cerrado:   uma   análise   temporal   (2001-­‐2005)   com  base  nos  dados  modis.   in:  xiii   simpósio   brasileiro   de   sensoriamento   remoto,   2007,   florianópolis.   anais...   florianópolis:   inpe,  2007.  p.3877-­‐3883.   gibbs,   h.   et   al.   carbon   payback   times   for   crop-­‐based   biofuel   expansion  in  the  tropics:  the  effects   of   changing   yield   and   technology.   [s.i]:  environmental  research  letters.   2008.   doi:   10.1088/1748-­‐9326/   3/3/034001.   intergovernmental   panel   on   climate   change   -­‐   ipcc.   revised   1996   ipcc   guidelines   for   national   greenhouse   gas   inventories:   workbook.   module   4:   agriculture.   bracknell:  uk.1997.   empresa   brasileira   de   pesquisa   agropecuária   –   embrapa;   centro  nacional 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o local até o global. a área das ciências ambientais da coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior (capes) tem propiciado diálogos sobre o tema e vem construindo iniciativas que buscam mensurar a contribuição da pós-graduação brasileira quanto à sua contribuição no alcance dos ods. este reporte técnico teve o objetivo de apresentar os resultados do ii encontro acadêmico “impacto das ciências ambientais na agenda 2030”, realizado nos dias 8 e 9 de junho de 2022, no instituto de estudos avançados da universidade de são paulo (iea/usp), e refletir sobre as ações para a implementação da agenda 2030 nas ciências ambientais no brasil. o evento teve como objetivo discutir a incorporação dos ods nas atividades de ensino, pesquisa e extensão e dar início à iniciativa de formação de clusters temáticos (cts), espaços coletivos que estimulam conexões interinstitucionais e interdisciplinares. a b s t r a c t the sustainable development goals (sdgs) that make up the united nations’ (un) 2030 agenda serve as a significant tool for advancing the sustainability cause at different levels, from local to global. the environmental sciences area of the coordination for the improvement of higher education personnel (capes) has facilitated dialogues on the subject and has been building initiatives to measure the contribution of brazilian graduate education to the achievement of the sdgs. this technical report aimed to present the results of the 2nd academic meeting “impact of environmental sciences on the 2030 agenda”, held on june 8 and 9, 2022, at the institute of advanced studies of the university of são paulo, and to reflect on actions for the implementation of the 2030 agenda in environmental sciences in brazil. the event aimed to discuss the incorporation of the sdgs into teaching, research, and extension activities, and to initiate the formation of thematic clusters (tcs), collective spaces that stimulate interinstitutional and interdisciplinary connections. according to the evaluation conducted impacto das ciências ambientais na agenda 2030 da onu: desafios e avanços a partir da experiência da formação de clusters temáticos impact of environmental sciences on the united nations 2030 agenda: challenges and advances from the experience of forming thematic clusters roberta giraldi romano1 , amanda silveira carbone2 , cláudia terezinha kniess3,4 , gérsica moraes nogueira da silva2 , josé carmino gomes junior4,5 , maiara gabrielle de souza melo6 , valeska cristina barbosa7 , maria do carmo martins sobral8 , arlindo philippi jr.2 , carlos alberto cioce sampaio2,5 1universidade federal do paraná – matinhos (pr), brasil. 2universidade de são paulo – são paulo (sp), brasil. 3universidade federal de são paulo – são paulo (sp), brasil. 4universidade são judas tadeu – são paulo (sp), brasil. 5universidade regional de blumenau – blumenau (sc), brasil. 6instituto federal de educação, ciência e tecnologia da paraíba – cabedelo (pb), brasil. 7universidade federal do amazonas – humaitá (am), brasil. 8universidade federal de pernambuco – recife (pe), brasil. endereço para correspondência: roberta giraldi romano – universidade federal do paraná – rua jaguariaíva, 512 – centro – cep: 83260-000 – matinhos (pr), brasil. e-mail: robertagiraldi@gmail.com conflitos de interesses: não há. financiamento: coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior (capes), conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico (cnpq), instituto de estudos avançados da universidade de são paulo (iea/usp). recebido em: 24/04/2023. aceito em: 19/06/2023. https://doi.org/10.5327/z2176-94781607 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. nota técnica revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 http://orcid.org/0000-0003-4280-7884 http://orcid.org/0000-0002-5995-4090 http://orcid.org/0000-0002-1961-2037 http://orcid.org/0000-0003-2043-5063 http://orcid.org/0000-0003-4773-2324 http://orcid.org/0000-0002-3649-3092 http://orcid.org/0000-0003-0738-058x http://orcid.org/0000-0001-8945-1606 http://orcid.org/0000-0003-0420-7749 http://orcid.org/0000-0002-0664-0266 mailto:robertagiraldi@gmail.com https://doi.org/10.5327/z2176-94781607 http://abes-dn.org.br/ http://www.rbciamb.com.br romano, r. g. et al. 158 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023| 157-169 issn 2176-9478 introdução a agenda 2030 representa uma bússola para que a sociedade atual avance em estratégias de sustentabilidade em diversos níveis, do local ao global. instituições e pessoas de todo o mundo, da academia, da sociedade e do poder público, têm adotado os objetivos de desenvolvimento sustentável (ods) da organização das nações unidas (onu) como um marco integrador de práticas e ações que promovam um ambiente mais equilibrado e uma sociedade mais justa, responsável e saudável. a pesquisa, o ensino e a extensão desempenham um importante papel nesse contexto, gerando conhecimento, fomentando uma cultura de sustentabilidade e mesmo apontando os desafios e as limitações das agendas globais (kronemberger, 2019). ainda que se reconheça os avanços conquistados e que já existam iniciativas que correlacionam os ods e a academia, há muito o que avançar: há raras iniciativas que investigam os resultados dessa relação e há indícios de que “focar nas interações e sinergias entre os ods seria uma abordagem mais eficiente para implementar a agenda 2030 do que perseguir os ods individualmente”, como aponta gaertner et  al. (2021, p. 27). nesse sentido, a área das ciências ambientais representa um campo frutífero no contexto da sustentabilidade e, historicamente, é uma área do conhecimento que tem propiciado diálogos em torno de questões ecossocioeconômicas, além de ser notadamente marcada pela interdisciplinaridade. o grupo de trabalho “impacto social da pós-graduação em ciências ambientais”, sediado no instituto de estudos avançados da universidade de são paulo (iea/usp) e composto de pesquisadores de diversas universidades brasileiras, é um exemplo das iniciativas que buscam mensurar a contribuição da pós-graduação brasileira na área de ciências ambientais para a agenda 2030. além do propósito de criar metodologias de mensuração de impacto social, o grupo 1 o público presencial foi reduzido em razão das normas sanitárias adotadas pela universidade de são paulo (usp), frente ao aumento de casos de covid-19 em junho de 2022. tem estruturado um formato de integração, parcerias e cocriação entre os diversos programas de pós-graduação (ppg) da área e organizado encontros acadêmicos para discutir, refletir e dialogar sobre a contribuição da pós-graduação para a sustentabilidade do desenvolvimento. o ii encontro acadêmico “impacto das ciências ambientais na agenda 2030”, sobre o qual essa nota técnica versa, foi realizado nos dias 8 e 9 de junho de 2022 no iea/usp no âmbito do ciclo de seminários urbansus, com participação presencial de 40 expositores1 e transmissão online via youtube. o encontro se configurou como a concretização de um processo iniciado meses antes, a partir da proposta de formação de 14 clusters temáticos (cts), agrupados a partir de consultas realizadas aos ppg sobre as dimensões dos ods (social, ambiental, econômica e institucional) e sua incorporação em atividades de ensino, pesquisa e extensão; além dos ods, foram consideradas as parcerias existentes e potenciais entre os programas, a distribuição de programas consolidados, as linhas de pesquisa e atuação, e a região geográfica, criando uma sistemática própria desenvolvida participativamente junto aos programas, como ilustra o quadro 1, extraído da apresentação realizada pela comissão científica e organizadora. cabe ressaltar que ao redor de um ano e três meses, cada um dos 14 cts se organizará para apresentar uma agenda de trabalho conjunto em torno de temas e ods priorizados, na ocasião da realização do iii encontro “impacto das ciências ambientais na agenda 2030”, agendado para 7 e 8 de novembro de 2023, na universidade federal do mato grosso do sul (ufms), campus campo grande (ms). a partir da aplicação dos critérios de classificação, originaram-se 14 cts. o quadro 2 ilustra a coordenação dos cts. na sequência, apresentou-se a formação de cada um dos 14 cts. a título de exemplo, o quadro 3 ilustra a composição do primeiro ct, sob a coordenação do programa de pós-graduação em desenvolvimento sustentável (cds) da universidade de brasília (unb). de acordo com a avaliação conduzida entre os participantes, o evento foi considerado bem-sucedido, com ampla participação e exposição dos avanços de todos os cts, possibilitando apontar estratégias para ampliar as oportunidades de trabalhos em rede e colaborações. os diálogos indicam que há desafios, como a efetiva participação dos programas, a compilação e divulgação de informações sobre impacto e o trabalho com discentes e egressos. as sugestões incluem a realização anual e itinerante do evento, a indicação e o engajamento de coordenadores adjuntos nos cts e a inclusão de momento para elaboração de propostas que fundamentem políticas públicas. palavras-chave: objetivos de desenvolvimento sustentável; ciências ambientais; impacto da pós-graduação. among the participants, the event was considered successful, with broad participation and presentation of the advancements made by all tcs, enabling the identification of strategies to expand networking opportunities and collaborations. the discussions indicate that there are challenges, such as the effective participation of programs, the compilation and dissemination of information on impact, and working with students and alumni. suggestions include holding the event annually and in different locations, appointing and engaging assistant coordinators in the tcs, and including a moment for the development of proposals that underpin public policies. keywords: sustainable development goals; environmental sciences; impact of graduate studies. impacto das ciências ambientais na agenda 2030 da onu: desafios e avanços a partir da experiência da formação de clusters temáticos 159 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023| 157-169 issn 2176-9478 quadro 1 – formação de clusters temáticos*. critérios programas consolidados notas 7, 6, 5 e programas com do e me nota 4. dimensões dos ods social (seis ods), ambiental (seis ods), econômica (três ods) e institucional (dois ods). cada ppg indicava previamente, por consulta, dois ods prioritários na dimensão social e dois na ambiental, um ods prioritário na dimensão econômica e até dois na institucional. as indicações foram comparadas com os demais programas, de maneira a constituir 14 cts. eixo temático por linhas de pesquisa/atuação. região geográfica região e unidade federativa. do: doutorado; me: mestrado; ods: objetivos de desenvolvimento sustentável; ppg: programas de pós-graduação; cts: clusters temáticos; *a indicação de até dois ods na dimensão institucional é ocorrência de que o ods 17 (parcerias e meios de implementação) deva ser obrigatório, como é no times higher education (the) impact ranking. quadro 2 – coordenação dos 14 clusters temáticos. ct ppg/instituição coordenador 1 desenvolvimento sustentável/universidade de brasília jose luiz franco 2 ciência ambiental/universidade de são paulo paulo antonio de almeida sinisgalli 3 ecologia aplicada/universidade de são paulo (escola superior de agricultura luiz de queiroz) vânia galindo massabni 4 ciências ambientais/universidade federal de goiás fausto miziara 5 ciência do sistema terrestre/instituto nacional de pesquisas espaciais laura de simone borma 6 ambiente e sociedade/universidade estadual de campinas ana paula bortoletto 7 ciências ambientais/universidade do estado de mato grosso aurea regina alves ignacio 8 ciências marinhas tropicais/universidade federal do ceará fábio de oliveira matos 9 desenvolvimento e meio ambiente – rede doutorado prodema ufpi-ufrn-fufse-uesc-ufpb/jp-ufersa viviane souza do amaral 10 ambiente, saúde e sustentabilidade/universidade de são paulo wanda maria risso günther 11 ambiente e desenvolvimento/fundação vale do taquari de educação e desenvolvimento social – fuvates neli teresinha galarce machado 12 ciência e tecnologia ambiental/universidade do vale do itajaí marcus polette 13 qualidade ambiental/universidade feevale daniela de quevedo 14 ciências ambientais/universidade estadual paulista “júlio de mesquita filho” – sorocaba admilson írio ribeiro ct: cluster temático; ppg: programas de pós-graduação. quadro 3 – composição do primeiro cluster temático. ct região ppg/ies coordenador(a) 7 centro-oeste desenvolvimento sustentável/universidade de brasília jose luiz franco 4 centro-oeste ciências ambientais/universidade de brasília erina vitório rodrigues e josé vicente elias bernardi 4 norte ciências do ambiente e sustentabilidade na amazônia/universidade federal do amazonas maria teresa gomes lopes 4 sudeste oceanografia ambiental/universidade federal do espírito santo fabian sá e mônica maria pereira tognella 3 nordeste análise de sistemas ambientais/centro universitário cesmac jesse marques da silva junior pavao 3 sul tecnologias limpas/centro universitário de maringá (unicesumar) márcia aparecida andreazzi 3 sudeste sustentabilidade e tecnologia ambiental/instituto federal de educação, ciência e tecnologia de minas gerais fernanda morcatti coura sudeste ciências ambientais/universidade do estado de minas gerais gustavo henrique gravatim costa sul ciências ambientais/universidade estadual do paraná (unespar) rafael metri e adilson anacleto ct: cluster temático; ppg: programas de pós-graduação. romano, r. g. et al. 160 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023| 157-169 issn 2176-9478 em consonância com esforços desenvolvidos pela comunidade científica das ciências ambientais, os painéis e as apresentações dos 14 cts contribuíram ainda para mapear e qualificar o impacto social dos programas, trocando experiências e construindo redes de articulação, sendo parte dos esforços para a promoção de uma ciência cidadã2. na sequência, são apresentados os principais destaques do evento. impacto social e destaque territorial na área de ciências ambientais em três painéis, os professores carlos alberto cioce sampaio, rodrigo affonso de albuquerque nóbrega e washington de jesus sant’anna da franca-rocha apresentaram o andamento das iniciativas para mensuração do impacto da pós-graduação desenvolvidas pelo grupo de trabalho (gt) impacto social e pelo gt destaque territorial. 1º painel: a iniciativa de avaliação do impacto das ciências ambientais na agenda 2030 o primeiro painel do encontro tratou do “impacto das ciências ambientais na agenda 2030” e trouxe os esforços do gt impacto social e do gt destaque territorial em torno do tema, contando com a exposição do prof. carlos alberto cioce sampaio, professor e pesquisador da fundação universidade regional de blumenau (furb) e professor visitante do iea/usp. em sua fala, o prof. carlos relembrou que o objetivo do evento é induzir a criação de uma rede colaborativa a partir da criação de 14 cts, iniciada oficialmente nesta ocasião, com preparação nos meses anteriores. essa inovação institucional ocorre em meio a tempos de recursos escassos e, quando há ausência de recursos, a ideia de uma construção coletiva pode criar oportunidades de minimizar essa crise e induzir políticas públicas, especialmente a partir dos capítulos de livro em elaboração pelos cts, que serão publicados na obra em desenvolvimento intitulada “impacto das ciências ambientais na agenda 2030 – volume 2”, organizada pelo comitê de organização do evento. uma forma de compreender os ods é agrupá-los em quatro dimensões: social (ods 1, 2, 3, 4, 5 e 10); ambiental (ods 6, 7, 12, 13, 14 e 15); econômica (ods 8, 9 e 11); e institucional (ods 16 e 17). as redes visam à criação de produtos comuns, construídos de diferentes formas, a partir dos 17 ods e com visão intersistêmica. a exemplo, o ranking the (times higher education) é uma iniciativa interessante que correlaciona avaliação de impactos e ods, analisando quais universidades mais impactam os ods. os 14 cts e seus respectivos coordenadores foram apresentados, e o expositor ressaltou que foram realizadas quatro reuniões preparató2 ciência orientada para o cidadão, que busca uma aproximação do conhecimento local e de questões cotidianas, incorporando expertises e demandas dos cidadãos (irwin, 1995). 3 o somatório não representa 100%, pois há sobreposição de temas, ou seja, um ppg pode atuar em mais de um tema. rias anteriormente, nas quais cada coordenador apresentou seus avanços, com notável evolução de organização. o prof. sampaio relembrou o fato central — por que estamos tratando de ods? —, no sentido de que os ppg não estão limitados à titulação de mestres e doutores, mas que há outras oportunidades, como a formação de pós-doutorandos e, sobretudo, a geração de impacto em um país de tamanha desigualdade social. um ppg deve beneficiar a sociedade, propor soluções para os problemas da sociedade. a área de ciências ambientais da coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior (capes) está presente nas 27 unidades federativas do brasil, apesar de ter sido criada há apenas 11 anos. os temas-chave das ciências ambientais3, com dados extraídos das linhas de pesquisa citadas na plataforma sucupira, são: uso de recursos naturais (37%); políticas públicas ambientais, gestão e planejamento (50%); desenvolvimento, sustentabilidade e meio ambiente (41%); tecnologia, modelagem e geoprocessamento (57%). a respeito dos discentes matriculados, nos números dos 139 ppg (181 cursos) observou-se aumento em 2020, com exceção dos mestrados profissionais, nos quais houve redução. em 2020, houve queda no número de dissertações e teses, provável impacto da pandemia. em relação aos docentes, houve aumento nos permanentes e queda em colaboradores e visitantes. por fim, foram listados os produtos relacionados ao tema, como os trabalhos do gt destaque territorial, artigos e livros publicados, projetos, entre outros (nóbrega et al., 2018; sampaio e philippi jr., 2021). há ainda um estudo em andamento sobre a aderência das produções dos ppg aos ods, uma versão aprimorada do estudo anterior a partir de algoritmos. 2º painel: o estudo de construção de redes semânticas nos programas da ciamb o segundo painel do encontro tratou do “estudo construção de redes semânticas nos programas da ciamb”, desenvolvido por washington de jesus sant’anna da franca-rocha, joselisa maria chaves e rodrigo nogueira de vasconcelos, professores e pesquisadores da universidade estadual de feira de santana (uefs). a exposição foi realizada pelo prof. washington. o objetivo do trabalho é a elaboração de indicadores sistêmicos (descritores quali-quantitativos) úteis para mensurar e direcionar o desenvolvimento, a evolução e a gestão das ciências no tempo e no espaço. busca-se mensurar o progresso científico e tecnológico na área das ciências ambientais do ponto de vista da gestão governamental e perante as agências de fomento, a partir de redes semânticas. impacto das ciências ambientais na agenda 2030 da onu: desafios e avanços a partir da experiência da formação de clusters temáticos 161 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023| 157-169 issn 2176-9478 como objetivos específicos, destacam-se: utilizar descritores científicos importantes na tomada de decisões; priorizar temas de pesquisa, necessidades de recursos financeiros e humanos; quantificar o funcionamento das ciências nos âmbitos nacional e internacional; e manejar e direcionar recursos de fomento de forma mais eficiente e econômica. a base científica do estudo é a cientometria, utilizada como técnica analítica para estudar ciências, ao mensurar e quantificar o progresso científico, baseada em indicadores bibliométricos. destacou-se também a técnica de redes complexas. a base de dados foi extraída da plataforma sucupira, e a análise dos dados foi realizada por meio da construção da rede derivada de produções com o programa vox viewer. os agrupamentos foram criados em função da similaridade e do compartilhamento de palavras e termos em cada um dos ppg. foi construída a matriz de dissimilaridade com desenvolvimento de uma função para calcular a distância de dissimilaridade, de forma a considerar a frequência e a presença de palavras e termos para não enviesar o cálculo da matriz em função das ausências das palavras e dos termos. o agrupamento foi realizado com o uso do método de ward4. entre os resultados obtidos a partir da produção científica dos ppg da área de ciências ambientais no quadriênio de avaliação 2013-2016, destacam-se: rede semântica do conjunto de produções científicas associadas aos cursos de pós-graduação da área de ciências ambientais; mapa de densidade de todo o conjunto de produções científicas associadas aos cursos de pós-graduação da área de ciências ambientais; análise de agrupamento dos ppg baseados na similaridade de palavras e termos encontrados na produção de cada programa; e mapa de especialização da rede baseado na similaridade da produção dos ppg da área de ciências ambientais. como conclusão, esse tipo de abordagem pode resultar na incorporação de informações associadas à similaridade ou dissimilaridade no que se refere ao compartilhamento de temas e abordagens dos ppg. representa uma oportunidade de avaliar, à luz de critérios mais sólidos, como funciona a produção de conhecimento entre diferentes regiões do país, bem como de que forma tem ocorrido a evolução das temáticas abordadas nas diferentes ies. como avanços potenciais a partir do aprendizado gerado, o prof. washington destacou a possibilidade de estudos de forma comparada entre os diferentes períodos de avaliação da capes, como também a dinâmica, a evolução e tendências. 3º painel: estudo “destaque territorial: proposta de modelagem socioeconômica e ambiental para avaliar a inserção social nos programas de pós-graduação em ciências ambientais” o terceiro painel do evento trouxe atualizações e aprimoramentos no modelo do estudo sobre destaque territorial para suporte à pós-gra4 o método de ward, desenvolvido por joe h. ward jr. em 1963, é um método utilizado na área de estatística e mineração de dados para realizar a análise de agrupamentos, buscando formar clusters com baixa variância interna, combinando iterativamente os clusters de forma a minimizar a soma dos quadrados das diferenças dentro de cada cluster. duação nas ciências ambientais, com a fala do prof. rodrigo affonso de albuquerque nóbrega, professor e pesquisador da universidade federal de minas gerais (ufmg). o gt destaque territorial foi a primeira iniciativa territorializada da área de ciências ambientais de criação de um parâmetro de avaliação de impacto dos programas. não há definição universal para a dimensão impacto na literatura científica, o que reforça a sua importância. o estudo que foi apresentado é um processo em construção em sua segunda versão. a primeira versão do estudo foi publicada na revista brasileira de ciências ambientais em 2018, sob o título “destaque territorial: proposta de modelagem socioeconômica e ambiental para avaliar a inserção social nos programas de pós-graduação em ciências ambientais” (nóbrega et al., 2018). há uma demanda da própria capes para qualificar a avaliação da pós-graduação brasileira, como demonstra a criação do gt “impacto e relevância econômica e social”, instituído pela portaria capes nº 278, de 24 de dezembro de 2018 (e republicada pela portaria nº 139, de 27 de junho de 2019), que focou em definir conceitos, variáveis e indicadores para a avaliação do impacto e da relevância econômica e social dos ppg stricto sensu — o desafio é entender e quantificar de forma sistêmica o papel dos ppg no contexto geográfico em que estão inseridos. essa proposta foi pioneira em reunir, de uma forma simples, uma dimensão espacial que caracterizasse vulnerabilidade socioambiental, vulnerabilidade econômica e que retratasse o isolamento geográfico dos ppg, realizando uma geoespacialização socioambiental e socioeconômica da inserção social dos ppg da área de ciências ambientais da capes. o mapa de destaque territorial permite significar um município ou território, isso resulta que a área destacada no mapa é uma região geográfica que a capes deveria dar mais atenção. como exemplo, cita-se o caso da seleção de candidatos a bolsas no ppg análise e modelagem de sistemas da ufmg, na qual a análise do mapa permitiu direcionar a bolsa para o aluno ingresso oriundo de um município com maior destaque territorial, ou seja, regiões prioritárias que combinam maior vulnerabilidade ambiental e socioeconômica (nóbrega et al., 2018). enquanto processo em desenvolvimento, há limitações. na dimensão ambiental, a componente utilizada é o índice de hemerobia, um proxy da pressão humana sobre o sistema, medida a partir do nível de antropização da paisagem, que, por sua vez, é extraído do mapa de cobertura de uso do solo. utilizam-se dados de todo o país, mas apenas para a área continental, o que é uma limitação da análise. no primeiro estudo foi utilizado como fonte os dados do instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge); no segundo estudo, o mapbiomas. a dimensão socioeconômica se baseou em dados do índice de vulnerabilidade social (ivs), do instituto de pesquisa econômica aplicada (ipea). romano, r. g. et al. 162 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023| 157-169 issn 2176-9478 no entanto, como esse índice depende de dados do ibge e os dados existentes são de 20105, não sendo possível utilizá-lo novamente no segundo estudo. a solução encontrada foi calcular um proxy do ivs a partir de variáveis selecionadas do censo do ibge e regressão linear. por fim, há a dimensão estratégica, que era representada pelo isolamento geográfico dos ppg na primeira versão do estudo e que, na versão de 2022, incorpora dois aspectos-chave: a infraestrutura municipal (dados regiões de influência das cidades/ibge), indicativo do “esforço” de um ppg em área isolada ou consolidada, e o indicativo de consolidação dos programas (idade, nota, cursos ofertados, rede). o indicador de infraestrutura municipal estabelece as hierarquias e os vínculos entre as cidades, bem como a delimitação das áreas de influência dos municípios. quanto ao indicador de consolidação, por exemplo, quanto mais cursos o programa oferece, ou quanto maior a sua nota, ou quanto mais antigo ele for, maior o seu nível de consolidação. nesse segundo estudo, que pretende avançar metodologicamente em relação ao primeiro, a ideia é que os ppg possam contribuir com a sugestão de variáveis para qualificar a análise de vulnerabilidade socioambiental e socioeconômica e com a ponderação dessas variáveis, ou seja, a definição do grau de importância de cada uma em relação às demais. para isso, foi criado e disponibilizado um formulário para que os programas auxiliem na ponderação do que se considera alta, média ou baixa vulnerabilidade socioeconômica e ambiental. a análise será feita empregando a lógica fuzzy, que permite melhor participação dos respondentes para fornecer os inputs da ponderação do modelo. o painel terminou respondendo à pergunta “aonde queremos chegar?”. os resultados da discussão indicaram que é preciso fomentar e sistematizar a cultura da análise geográfica na capes e nos ppg, com o intuito de instrumentalizar meios para fortalecer políticas e ações direcionadas a regiões vulneráveis e prover melhor conhecimento do território para otimização das ações e dos recursos nele aplicados. a formação de clusters temáticos entre programas de pós-graduação em ciências ambientais no brasil a iniciativa de formação de cts mobilizou os ppg da área de ciências ambientais para que pudessem se articular em forma de grupo, discutindo ações, parcerias e trabalhos que pudessem fortalecer suas práticas e contribuir para a agenda 2030. a primeira etapa de elaboração e validação da iniciativa foi desenvolvida pelo gt impacto social e resultou em uma proposta de organização dos ppg em ct, apresentada aos coordenadores em março de 2022. a partir dessa ocasião, os cts começaram a elaborar uma prévia dos pontos fortes do ct; dos destaques em ensino, pesquisa e extensão relacionados aos ods; do impacto social; e do plano de trabalho para apresentação no evento de junho de 2022. na sequência são apresentados os destaques. 5 até o momento da realização do estudo, os dados do censo 2022 não foram publicados em sua totalidade. 1º cluster temático o 1º cluster temático (ct1) é composto de nove ppg: desenvolvimento sustentável, da universidade de brasília; ciências ambientais, da universidade de brasília; ciências do ambiente e sustentabilidade na amazônia, da universidade federal do amazonas; oceanografia ambiental, da universidade federal do espírito santo; análise de sistemas ambientais, do centro universitário cesmac; tecnologias limpas, do centro universitário de maringá; sustentabilidade e tecnologia ambiental, do instituto federal de educação, ciência e tecnologia de minas gerais; ciências ambientais, da universidade do estado de minas gerais; e ciências ambientais, da universidade estadual do paraná. os ppg estão presentes em todas as regiões do país e o ct1 é coordenado pelo ppg desenvolvimento sustentável do centro de desenvolvimento sustentável da universidade de brasília, na figura do prof. josé luiz franco. os pontos fortes relatados foram: impacto social, inovação, heterogeneidade, internacionalização, nucleação, projetos e programas em rede, e articulação para políticas públicas. entre os principais aspectos, foram destacadas a formação de professores nos diversos níveis de ensino e a integração de discentes de origem estrangeira, assim como discentes de origens local e regional. os ods relacionados às áreas de atuação dos projetos foram abordados, contando com a participação de todos os 17 ods envolvidos na tríade “ensino, pesquisa e extensão”. os ods 4 e 11 apresentaram maior relação com a totalidade de projetos, seguidos de outros, como os ods 12, 13, 14 e 17. em relação aos encaminhamentos importantes do plano de trabalho, o prof. josé luiz citou a busca por maior integração e fortalecimento do ct1, por meio de encontros, webinar, sistematização e a apresentação dos trabalhos do grupo. um aspecto positivo apontado como proposição no debate foi que, além da coordenação titular, o apoio de uma coordenação adjunta pode resultar em ganhos importantes para o ct1, principalmente na ampliação da integração. isso posto, o conjunto das ações apresentadas leva à maior interação, que pode resultar em uma atividade comum para integração de esforços, proporcionando a geração de projetos em conjunto de diferentes universidades. 2º cluster temático o 2º cluster temático (ct2) é composto de nove ppg: ciência ambiental, da universidade de são paulo; sociedade, tecnologia e meio ambiente, do centro universitário anápolis; desenvolvimento regional e meio ambiente, da universidade estadual de santa cruz; ciências ambientais, da universidade federal de alfenas; desenvolvimento regional e meio ambiente, da faculdade maria milza; ciências ambientais, da fundação universidade de passo fundo; ciências ambientais, da universidade federal do mato grosso; qualidade ambiental, da universidade federal de uberlândia; e sistemas ambientais impacto das ciências ambientais na agenda 2030 da onu: desafios e avanços a partir da experiência da formação de clusters temáticos 163 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023| 157-169 issn 2176-9478 e sustentabilidade, da universidade regional do noroeste do estado do rio grande do sul. os ppg envolvidos contemplam quase todas as regiões, exceto a região norte. o ct2 é coordenado pelo ppg em ciência ambiental da universidade de são paulo, representado pelo prof. paulo sinisgalli. os pontos fortes abordados do ct2 foram: formação dos orientadores, interdisciplinaridade, trabalhos em temas emergentes (por exemplo, mudanças climáticas), além de estruturação para os projetos de pesquisa. quantos aos impactos sociais dos ppg, o ct2 destacou a realização de projetos que contribuem na conservação de unidades de conservação e áreas protegidas, serviços ecossistêmicos, economia circular, de energia, água e outros (por exemplo, economia ecológica), relação direta com temas socioambientais, e que impactam políticas públicas e gestão do serviço público. foi relatada aderência a todos os 17 ods e apresentados alguns exemplos de projetos, nos quais se destacaram os ods 1, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 12, 13, 14 e 15. nos encaminhamentos, o prof. paulo citou a construção de rede de pesquisa em plataforma, a criação de elementos/temas com pontos comuns para desenvolvimento de produtos, projetos estruturantes entre as linhas de pesquisa dos ppg, bem como fomento de pesquisas articuladas com empresas, indústrias e sociedade civil. após a fala do expositor, houve diálogo sobre o entendimento do termo “impacto social”, o que significa e a discussão de como isso ocorre dentro dos ppg, agregando a possibilidade de novas atribuições. um desafio para os cts e os ppg de maneira geral é entender a visão e a definição do impacto social, devendo ter claro critérios e indicadores, considerando as percepções do tempo da pesquisa e seus desdobramentos. dois aspectos podem ser entendidos na avaliação: a relação entre o ppg e o contexto local, no acesso à universidade e ao programa, e o que o ppg representa para a região. 3º cluster temático o 3º cluster temático (ct3) é formado por nove ppg: ecologia aplicada, da escola superior de agricultura luiz de queiroz da universidade de são paulo; meio ambiente e desenvolvimento regional, da universidade anhanguera; desenvolvimento e meio ambiente (prodema), da universidade federal da paraíba; meio ambiente e recursos hídricos, da universidade federal de itajubá; gestão ambiental, do instituto federal de educação, ciência e tecnologia de pernambuco; governança e sustentabilidade, do instituto superior de administração e economia do mercosul (isae); recursos hídricos, da universidade federal de mato grosso; ciência e tecnologia ambiental, da universidade federal do triângulo mineiro; e ciência e tecnologia ambiental, da universidade federal de santa maria. o ct3 é coordenado pelo ppg ecologia aplicada da escola superior de agricultura luiz de queiroz da universidade de são paulo, na pessoa da prof.ª vânia galindo massabni. os pontos fortes do ct3, identificados a partir da representação dos ppg que participaram de suas atividades, são: heterogeneidade, inovação e interdisciplinaridade. esses pontos são representados por: perfil dos orientadores e alunos que reúne várias formações, o que auxilia o pensamento interdisciplinar; busca de interlocução com a comunidade externa e impactos sociais; inserção regional, com projetos de alcance nacional e internacional; e os produtos derivados dos ppg que chegam à comunidade e às organizações da sociedade. em relação aos destaques em ensino, pesquisa e extensão aderentes aos ods, foram citados: bioma e uc; ovinos no pantanal; análise de riscos em áreas urbanas; análise socioambiental do cerrado e do pantanal sul-mato-grossense, recursos hídricos e qualidade da água. o plano de trabalho do grupo, como planejamento estratégico para o quadriênio 2022-2025, envolve a realização de seminários integradores entre os ppg participantes; elaboração de artigo científico; e implementação de disciplinas sobre problemas socioambientais nos ppg que compõem o ct3. sobre o impacto social, a reflexão do grupo concluiu que os impactos ocorrem em aspectos não excludentes entre si: impacto na formação e preparação de pessoal, impacto direto na comunidade e impacto socioambiental. 4º cluster temático o 4º cluster temático (ct4) é formado por oito ppg: ciências ambientais, da universidade federal de goiás; ciências ambientais e sustentabilidade agropecuária, da universidade católica dom bosco; engenharia e gestão dos recursos naturais, da universidade federal de campina grande; análise e modelagem de sistemas ambientais, da universidade federal de minas gerais; ciências ambientais, da universidade do estado de santa catarina; ciências e meio ambiente, da universidade federal do pará; modelagem e tecnologia para meio ambiente aplicadas em recursos hídricos, do instituto federal de educação, ciência e tecnologia fluminense; e ambientometria, da universidade federal do rio grande. o ct4 é coordenado pelo ppg ciências ambientais da universidade federal de goiás, tendo como coordenador o prof. fausto miziara. o ct4 é formado por ppg com diferentes períodos de funcionamento, o que enriquece as interações e as trocas de experiências. ressalta-se que o ct4 contribuiu na criação de um formulário de coleta de dados que foi utilizado pelos demais cts para obtenção das informações trazidas no evento. os pontos fortes do ct4 são: heterogeneidade; interdisciplinaridade; experiência prévia de atividades entre os ppg (por exemplo, o programa nacional de cooperação acadêmica – procad); forte interação com a sociedade, o estado e o setor produtivo; qualidade da produção acadêmica; e internacionalização. os temas pesquisados pelos ppg que compõem o ct4 totalizam 54 temas, organizados em temas agregadores, a saber: recursos hídricos; mudanças no uso da terra; modelagem ambiental; saúde e meio romano, r. g. et al. 164 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023| 157-169 issn 2176-9478 ambiente; ciências sociais aplicadas ao meio ambiente; produção sustentável; e gestão sustentável. esses temas nortearão a construção do capítulo do ct4. o planejamento futuro envolve o plano de trabalho composto do cronograma para integração do ct4 e elaboração do capítulo, como também a proposta de ações integradas do ct4 para o quadriênio 2022-2025. esse último é composto de ações gerais (compartilhar disciplinas, propor pesquisas conjuntas, incentivar coorientações e participação em bancas) e específicas (realização de seminários temáticos). 5º cluster temático o 5º cluster temático (ct5) é formado por nove ppg: oceanografia, da universidade federal do pará; tecnologia ambiental, da associação instituto de tecnologia de pernambuco; uso sustentável de recursos naturais, do instituto federal de educação, ciência e tecnologia do rio grande do norte; recursos naturais, da universidade estadual de mato grosso do sul; desenvolvimento local, do centro universitário augusto motta; ciência e tecnologia ambiental, do centro universitário estadual da zona oeste; ciência do sistema terrestre, do instituto nacional de pesquisas espaciais; ciências ambientais, da universidade do sul de santa catarina; e ciências ambientais, da universidade estadual do sudoeste da bahia. o ct5 é coordenado pelo ppg ciência do sistema terrestre do instituto nacional de pesquisas espaciais, representado pela prof.ª laura de simone borma. destacam-se a heterogeneidade do grupo e a incorporação das cinco regiões do brasil. os pontos fortes identificados foram: interdisciplinaridade, inovação, internacionalização e heterogeneidade. quanto aos destaques relacionados ao ensino, pesquisa e extensão observados nesta primeira abordagem e aproximação, foi possível dividir as ações em três grandes grupos: ações relacionadas à tecnologia sustentável e inovação, associadas aos ods 7, 9 e 12; ações na área de mudanças climáticas e saúde e bem-estar, ods 13, 14 e 15; e ações associadas a governança e economia ecológica, ods 2, 8, 11 e 16. são projetos e um conjunto grande de ações nos temas que tratam da agricultura familiar, populações tradicionais, construção de indicadores socioambientais e políticas públicas. quanto às ações dos programas relacionados aos impactos sociais, é possível notar maior heterogeneidade, ações com maior capilaridade que se relacionam com diversos ods, o que torna difícil agregar e identificar ações correlatas. a diversidade passa por inúmeras características, algumas ações mais consolidadas, projetos premiados com grande impacto e outros mais novos, diferentes escalas espaciais e espacial-temporais. com as informações levantadas dos ppg até o momento foi possível estabelecer um plano de trabalho dividido em duas frentes. a primeira diz respeito ao encontro do ct5, que ocorria em periodicidade semanal e passou a ser realizado quinzenalmente. os encontros são importantes para a integração e a criação de projetos conjuntos, como disciplinas, seminários, bancas, entre outros. a segunda trata da coleta de informações, por meio de formulários online, observando que há a necessidade de compilar e analisar os dados que estão sendo gerados. 6º cluster temático o 6º cluster temático (ct6) é composto de nove ppg: ciência e tecnologia para recursos amazônicos, da universidade federal do amazonas; gestão de riscos e desastres naturais na amazônia, da universidade federal do pará; biodiversidade e agroecossistemas amazônicos, da universidade do estado de mato grosso; ciências ambientais, da universidade estadual do oeste do paraná; recursos naturais e sustentabilidade, da universidade tecnológica federal do paraná; ciências ambientais, da universidade de vassouras; meio ambiente, da universidade do estado do rio de janeiro; ambiente e sociedade, da universidade estadual de campinas; e ciências ambientais, da universidade federal de são carlos. a coordenação do ct6 é de responsabilidade do ppg ambiente e sociedade da universidade estadual de campinas, na pessoa da prof.ª ana paula bortoleto. o ct6 está no início das articulações, mas o grupo é bastante participativo, com poucas exceções. os principais pontos fortes identificados são: interdisciplinaridade; trabalhos com comunidades formalmente articulados com acordos de cooperação; heterogeneidade; inovação; internacionalização; trabalhos de pesquisa com temas emergentes; e subsídios para políticas públicas com proposições de caráter socioambiental. os programas têm alcance local, regional, nacional e internacional. por meio das pesquisas, tratam de temas e problemas dos espaços sociocultural e ambiental, principalmente em publicações e atividades nacionais. as pesquisas também se voltam para o lado social, para atender aos indivíduos e à comunidade. os projetos e as ações permitem um destaque em ensino e extensão de forma integrada à comunidade. no ensino, destacam-se: a formação continuada de profissionais das redes públicas de educação que procuram o ppg para qualificação; a diversidade étnico-racial e povos quilombolas; aulas práticas em locais de aplicação direta dos conhecimentos, visitas de populações tradicionais. na extensão: as edições do congresso brasileiro de ciências e tecnologia ambiental; programas de avaliação socioambiental da microbacia do rio toledo; e programa de turismo solidário (territorialidades socioambientais e turismo no estado do rio de janeiro). quanto ao plano de trabalho para integração, envolve a estruturação do ct6 e o mapeamento de pesquisas e ações dos programas em função dos ods, viabilizando ações integradas que permitam aproveitar a tecnologia a favor do grupo, por exemplo: mapeamento das atividades com potencial colaborativo entre os programas do ct; ações de colaboração em bancas e eventos acadêmicos de maneira remota e presencial; ações de colaboração em pesquisa e intercâmbio de alunos para participação em disciplinas e trabalhos de campo; ações de colaboração por meio de promoção de eventos locais e regionais; organização de eventos. impacto das ciências ambientais na agenda 2030 da onu: desafios e avanços a partir da experiência da formação de clusters temáticos 165 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023| 157-169 issn 2176-9478 7º cluster temático o 7º cluster temático (ct7) é formado por dez ppg: ciências ambientais, da universidade do estado de mato grosso; desenvolvimento e meio ambiente (mestrado prodema), da universidade federal de pernambuco; desenvolvimento e meio ambiente, da fundação universidade federal de sergipe; planejamento e uso de recursos renováveis, da universidade federal de são carlos; ecoturismo e conservação, da universidade federal do estado do rio de janeiro; conservação e manejo de recursos naturais, da universidade estadual do oeste do paraná; sistemas agroindustriais, da universidade federal de campina grande; ciências ambientais, da universidade federal do amazonas; engenharia de biossistemas, da universidade federal fluminense; e sustentabilidade ambiental urbana, da universidade tecnológica federal do paraná. a coordenação do ct7 compete ao ppg ciências ambientais da universidade do estado de mato grosso, representado pela prof.ª áurea regina alves ignácio. o ct7 abordou a diversidade de biomas que estão inseridos nos territórios de atuação dos ppg integrantes do grupo, como pantanal, caatinga e a amazônia central. entre os pontos fortes, foram listados: as parcerias nacionais e internacionais; os projetos interdisciplinares em rede e alguns projetos estruturantes; o corpo docente qualificado, essencial para o fortalecimento dos programas; a localização estratégica de alguns programas, com destaque para a interiorização e seus aspectos relevantes; e a formação de profissionais de empresas públicas e privadas. os principais impactos sociais descritos compreenderam: estreitamento da relação entre sociedade e natureza; formação de recursos humanos, com destaque para atuação desses profissionais no interior do brasil; articulação com ensino e extensão; estímulo à economia local; e geração de patentes, com destaque para os ppg da região nordeste. os ods 15, 6, 13 e 9 foram os mais citados no ct7. sobre esse aspecto, ressaltou-se a necessidade de avaliar os resultados dos projetos em análise, tendo em vista que parte desses ods não contemplados na fase inicial podem aparecer nos resultados. a expositora ressaltou como os ppg em regiões diferentes estão fazendo pesquisas convergentes e que podem se fortalecer a partir da atuação organizada no ct7. por isso, apontou como estratégia que a discussão sobre essa iniciativa chegue aos docentes dos ppg participantes, expandindo o alcance e a efetivação das parcerias. como próximas atividades, o ct7 destacou a ampliação da rede e o envolvimento dos ppg que ainda não se integraram ao grupo, organização do capítulo de livro e proposição de ações que podem desenvolver juntos, como: oferta de disciplinas optativas; organização de evento, que pode ser itinerante; e submissão de projetos, a exemplo do procad/capes, formando redes de pesquisa robustas. 8º cluster temático o 8º cluster temático (ct8) é formado por nove ppg: ciências tropicais, da universidade federal do ceará; física ambiental, da universidade federal de mato grosso; ciências ambientais e conservação, da universidade federal do rio de janeiro; engenharia ambiental, da universidade regional de blumenau; ciência e tecnologia ambiental, da universidade de pernambuco; ciência e tecnologia ambiental, da universidade federal da fronteira sul; ciências ambientais, da universidade federal do amapá; tecnologia ambiental, da universidade federal fluminense; e ambiente, sociedade e desenvolvimento, da universidade federal do rio de janeiro. o ct8 é coordenado pelo ppg ciências tropicais da universidade federal do ceará, representado pelo prof. fábio de oliveira matos. entre os nove ppg que compõem o ct8, houve feedback e envolvimento de seis. ao longo dos primeiros meses de formação, o grupo realizou cerca de cinco reuniões de planejamento. além disso, foi adaptado e aplicado junto aos programas um formulário para identificar sua relação com os ods, o que contribuiu para orientar o planejamento. os principais pontos fortes identificados foram: trabalho com comunidades e questões socioambientais; qualificação do serviço público; ações afirmativas de permanência dos docentes; heterogeneidade; interdisciplinaridade; intercâmbio; internacionalização; pesquisa com temas emergentes (mudanças climáticas, fome etc.); e inovação. quanto aos destaques em ensino, pesquisa e extensão relacionados aos ods, o prof. fábio mencionou as pesquisas vinculadas à sustentabilidade (natureza e sociedade), a preocupação com a formação docente, os estudos sobre biodiversidade e o desenvolvimento tecnológico. foram apresentados diversos impactos sociais do ct8. os mais expressivos são associados a projetos que têm efetiva contribuição à conservação, com impacto nas unidades de conservação ou outras áreas protegidas, e projetos de redução dos impactos ambientais que atingem as populações, direta ou indiretamente. a partir de contato com o corpo docente de cada programa, que contou com a participação de 113 professores ao todo, foi possível criar uma síntese das palavras-chave que caracterizam as áreas de atuação mais frequentes. o tema “educação” é o termo chave mais expressivo do ct8, seguido de saúde, sustentabilidade, oceanos, ecologia, agricultura, economia, conservação e poluição. quanto à contribuição aos 17 ods, são abordados nove, mas destacam-se os ods 14, 13, 15, 6 e 11. também foram levantados os principais ods do ponto de vista da prospecção de parcerias e que carecem de desenvolvimento: 16, 10 e 8. o ct8 busca uma integração colaborativa, no sentido de ofertar atividades de ensino, pesquisa e extensão, como disciplinas conjuntas, colaboração em orientações, seminários temáticos em rede, potencializando as possibilidades de contribuição aos ods. 9º cluster temático o 9º cluster temático (ct9) é formado por nove ppg: desenvolvimento e meio ambiente (rede prodema de doutorado, que envolve oito instituições e é coordenado atualmente pela universidade federal do rio grande do norte); sustentabilidade, da universidade de são romano, r. g. et al. 166 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023| 157-169 issn 2176-9478 paulo; recursos naturais do cerrado, da universidade estadual de goiás; ciências naturais, da universidade estadual do rio grande do norte; ciências do meio ambiente, da universidade veiga de almeida; tecnologia e ambiente, do instituto federal de educação, ciência e tecnologia catarinense; agroecossistemas, da universidade federal de santa catarina; uso sustentável dos recursos naturais em regiões tropicais, da associação instituto tecnológico vale; e ciências ambientais, da universidade federal de pelotas. a coordenação é da rede prodema, na figura da prof.ª viviane souza do amaral. como primeiro ponto, a prof.ª viviane explicou que a rede prodema de doutorado representa oito instituições (ufc-ufpi-ufpe-ufrn-fufse-uesc-ufpb/jp-ufersa), ampliando a atuação do ct9. destacou ainda que há atuação em praticamente todos os biomas e regiões hidrográficas brasileiras (exceto a região norte). entre os pontos fortes foram elencados: interdisciplinaridade de formação e atuação docente, além de sua elevada qualificação; perfil variado dos estudantes; ampla distribuição nacional, com grande inserção e inclusão social; pesquisas com temas emergentes; e cooperação de infraestrutura entre as instituições. para finalizar, destacou-se a heterogeneidade do ct9 com a junção de diferentes ppg, acadêmicos e profissionais, de capitais e do interior, de instituições públicas (federais e estaduais) e privadas. sobre os ods, são contempladas as dimensões social, econômica e ambiental, assim como há muitas pesquisas que atendem ao ods 17, mas é preciso ampliar a atuação com o ods 5. com relação ao impacto social, evidenciaram-se as inúmeras parcerias institucionais: a participação de docentes, alunos e egressos em diversos órgãos colegiados, como comitês de uc, bacias hidrográficas, conselhos de meio ambiente e conselhos técnicos; participação de docentes em diversas associações científicas, conselhos editoriais e comissões de avaliação; a organização de eventos científicos e cursos de formação/capacitação na área socioambiental; publicações técnicas elaboradas em parcerias com o terceiro setor; elaboração de trabalhos técnicos atendendo a demandas da comunidade; realização de atividades de extensão, com destaque para atuação em escolas públicas; e pesquisas que fornecem subsídios para políticas públicas e tomada de decisão. como propostas de atividades foram citadas: estimular parcerias entre grupos de pesquisa e promover reuniões entre líderes de grupos para planejar ações e induzir parcerias; propiciar a colaboração entre pesquisadores em projetos com temáticas transversais, como a água; incentivar a publicação de livros temáticos com os docentes que compõem o ct9; divulgar e estimular a participação de docentes em editais de fomento a projetos de pesquisa nacionais e internacionais. o ct9 planeja ainda realizar reuniões mensais e executar colaborativamente o capítulo do livro. após a apresentação, houve intervenção do público questionando o que mais influenciou as parcerias efetivas da rede prodema de doutorado e como elas poderiam auxiliar os cts. sobre esse aspecto, foram destacadas a proximidade geográfica, as coorientações de pesquisa que surgem a partir do seminário integrador e a oferta de disciplinas compartilhadas entre docentes de diferentes instituições, ofertadas online e em horários diversificados, permitindo a participação de estudantes de diversas instituições. 10º cluster temático o 10º cluster temático (ct10) é formado por nove ppg: ambiente, saúde e sustentabilidade, da universidade de são paulo; rede nacional para ensino das ciências ambientais (profciamb); ciências ambientais, da universidade de taubaté; ciências ambientais, da universidade do extremo sul catarinense; modelagem em ciências da terra e do ambiente, da universidade estadual de feira de santana; conservação de recursos naturais do cerrado, do instituto federal de educação, ciência e tecnologia goiano; desastres naturais, da universidade federal de santa catarina; ciências e tecnologias ambientais, da universidade federal do sul da bahia; e ciências ambientais, do instituto federal baiano. a liderança do ct10 é do ppg ambiente, saúde e sustentabilidade, da universidade de são paulo, a cargo da prof.ª wanda maria risso günther. a prof.ª wanda ressaltou os pontos fortes do ct10, identificados a partir da representação dos cinco ppg que participaram ativamente das atividades: interdisciplinaridade, diversas disciplinas envolvidas para responder à complexidade das questões socioambientais contemporâneas e a relação com ensino, pesquisa e extensão; heterogeneidade, diversidade de formação, atuação, faixa etária do corpo docente e discente dos ppg; inovação, temáticas inovadoras e uso de novas tecnologias e ferramentas nos ppg, como também a tecnologia social; e sustentabilidade socioambiental, trabalho com base nos princípios da sustentabilidade (prevenção e gestão). sobre a aderência aos ods, foi citado o caso do ppg em ciências ambientais da universidade de taubaté, com destaque para os ods 6 e 15, para o programa acadêmico, e os ods 2, 3 e 11, para o programa profissional. além desse, foi relatado o ppg ambiente, saúde e sustentabilidade da universidade de são paulo, com destaque para os ods 3, 6 e 11. em relação ao impacto social, ressaltaram-se: a formação profissional para atuação em instituições de ensino e pesquisa, gestão pública, setor privado, consultoria de organizações sociais; a proposição de subsídios para políticas públicas; a produção técnica e tecnológica para aplicação em demandas socioambientais; a execução de atividades de extensão de interesse local com impacto direto na comunidade; e a divulgação das pesquisas realizadas para a comunidade acadêmica e a sociedade. a proposta de plano de trabalho do ct10 também foi apresentada, que envolve: discussão de novas abordagens e métodos de articulação dos ppg que compõem o grupo; definição de um plano de trabalho conjunto; proposição de projetos de pesquisa e produções em conjunto; proposição de disciplinas em parceria e participações em bancas e organização de eventos. o passo inicial tem como foco a elaboração do capítulo para o livro. impacto das ciências ambientais na agenda 2030 da onu: desafios e avanços a partir da experiência da formação de clusters temáticos 167 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023| 157-169 issn 2176-9478 11º cluster temático o 11º cluster temático (ct11) é formado por nove ppg, com representatividade de todas as regiões brasileiras: ambiente e desenvolvimento, da fundação vale do taquari de educação e desenvolvimento social (fuvates); desenvolvimento e meio ambiente (mestrado prodema), da universidade federal do rio grande do norte; ciências do ambiente, da fundação universidade federal do tocantins; ciências ambientais, da universidade comunitária da região de chapecó; ambiente e sociedade, da universidade estadual de goiás; sustentabilidade na gestão ambiental, da universidade federal de são carlos; meio ambiente urbano e industrial, da universidade federal do paraná; ambiente, tecnologia e sociedade, da universidade federal rural do semi-árido; e biossistemas, da universidade federal do sul da bahia. o ct11 é coordenado pelo ppg em ambiente e desenvolvimento da universidade do vale do taquari, representado pela prof.ª neli terezinha galarce machado, que também conduziu a apresentação do grupo no evento. a coordenadora relatou que se trata de um grupo motivado e mobilizado, apenas um ppg convidado não está participando. intitulado “ambiente, sociedade e tecnologias”, por afinidade de temas, o ct11 tem um grupo no whatsapp e reuniões mensais visando à produção do capítulo. em relação aos pontos convergentes, foram citados: estudos e projetos centrados nos biomas brasileiros; relação da sociodiversidade e da biodiversidade nos mais diversos biomas; internacionalização; interdisciplinaridade; inovação e tecnologias ambientais e sociais; heterogeneidade de docentes, discentes e sujeitos sociais; impacto social e políticas inclusivas; impacto socioambiental; e ações de ajuste acadêmico em função da pandemia. para chegar em denominadores comuns, os coordenadores analisaram as áreas de concentração e as linhas de pesquisa dos ppg: sociedade, povos tradicionais, cultura; saúde; biodiversidade, sociodiversidade; tecnologias; recursos naturais; áreas protegidas, biomas. dos destaques em ensino, pesquisa e extensão, observa-se que parte considerável dos projetos elencados têm caráter interinstitucional, passando por temas diversos. em relação aos ods, foram citados os temas: desenvolvimento local e regional; cidades mais inteligentes, educação, saúde, biomas, sistemas aquáticos, vida marinha, ecossistemas dos biomas, relação com pequenas empresas, trabalho e redução de desigualdades sociais e econômicas. esses se relacionam diretamente aos ods 2, 3, 6, 7, 11, 12, 13, 14 e 15. sobre o impacto social, o grupo considera que a atuação dos ppg ocorre na questão da saúde, na diversidade de temas ecológicos e socioambientais e na diversidade geográfica de discentes e docentes. além desses, há a formação de recursos humanos qualificados e a produção intelectual, comum a todos os cts. a estratégia de trabalho do grupo será realizada a partir da análise do último quadriênio, realizando um diagnóstico para identificar os perfis de cada ppg, para então propor ações para o próximo quadriênio. a expositora ponderou que o tema dos ods pode ser um desafio, pois não é comum a todas as instituições, problemática que será abordada no capítulo do ct11. 12º cluster temático o 12º cluster temático (ct12) é formado por oito ppg: ciência e tecnologia ambiental, da universidade do vale do itajaí; recursos naturais (pronat), da fundação universidade federal de roraima; meio ambiente e desenvolvimento regional, da universidade do oeste paulista; gestão e tecnologia ambiental, da universidade federal de mato grosso; análise ambiental integrada, da universidade federal de são paulo; desenvolvimento regional sustentável, da universidade federal do cariri; ciência e tecnologia ambiental, da universidade tecnológica federal do paraná; e ciências ambientais, da universidade federal do maranhão. é coordenado pelo ppg em ciência e tecnologia ambiental da universidade do vale do itajaí, na figura do prof. marcus polette, que apresentou os avanços do grupo junto à prof.ª alba regina azevedo arana. em sua fala, o prof. marcus relatou que a formação do ct12 e o processo de avaliação do impacto da área de ciências ambientais se configuraram como uma experiência inovadora e significativa, que possibilitou a integração entre os ppg e a percepção de outras realidades regionais. uma característica do ct12 é a integração de universidades que têm um papel importante no âmbito regional. de forma geral, os cursos estão situados em todas as regiões brasileiras e abrangem praticamente todos os grandes biomas, com exceção dos pampas, inicialmente representada pela universidade la salle, que teve o seu curso encerrado. essa abrangência permite enxergar diferentes realidades, problemas e potencialidades. o grupo tem se comunicado via whatsapp e, apesar dos desafios enfrentados, o processo de integração foi fluido e conduzido a partir de questionamentos feitos aos coordenadores dos ppg participantes. a aplicação de um questionário permitiu levantar o perfil de cada curso e sua relação com os ods. observou-se que todos os ppg do ct12 têm ações integradas aos ods. entre os mais utilizados, destacam-se os ods 6, 11, 13 e 15. as principais características são o foco em pesquisa e extensão, o fato de refletirem as áreas de estudo e a realidade socioeconômica e ambiental, a realização de projetos em rede, programas de monitoramento ambiental nos quais se busca realizar análises contínuas de dados, e a importância do processo de gestão e governança dos trabalhos que são realizados pelos programas e com forte integração com políticas públicas. os ods são vistos pelo grupo como tema gerador desse processo de interação, integrados a uma visão de desenvolvimento regional e dos biomas brasileiros e a diversos temas de interesse dos programas, como: mudanças climáticas, saúde, gestão e governança, crise econômica e social. esses temas, por sua vez, podem ser importantes para as romano, r. g. et al. 168 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023| 157-169 issn 2176-9478 estratégias para o desenvolvimento e a integração e, em última instância, para apoiar políticas públicas setoriais, ambientais e urbanas. as seguintes oportunidades para o ct12 foram levantadas: integração de professores para participação em bancas; alavancar notas dos cursos por meio de lições aprendidas; integração de professores por linhas de pesquisa semelhantes em diferentes regiões, permitindo estudos comparativos; eventos integrados como webinars temáticos em disciplinas online; participação em planos, programas e projetos integrados entre regiões brasileiras; e o desenvolvimento de disciplinas temáticas integradas. a prof.ª alba apresentou propostas para aprofundamento do processo do ct12: disciplinas integradas; organização de um livro sobre um tema integrador, intitulado desafios ao desenvolvimento sustentável em biomas brasileiros: uma compilação de ações voltadas à agenda 2030; e estreitamento de parcerias que cada ppg já tem, nacional e internacionalmente associadas ao tema da sustentabilidade. o ct12 também delineou a proposta de um evento internacional integrado, a ser realizado de 11 a 15 de setembro de 2023, o i congresso internacional — desafios aos desenvolvimento sustentável — ações voltadas à agenda 2030, que contará com uma programação de 30 horas. 13º cluster temático o 13º cluster temático (ct13) é formado por nove ppg, com representantes de todas as regiões brasileiras: qualidade ambiental, da universidade feevale; gestão e regulação de recursos hídricos (profágua); sociedade, natureza e desenvolvimento, da universidade federal do oeste do pará; meio ambiente e desenvolvimento, da universidade federal do paraná; recursos naturais, da fundação universidade federal de mato grosso do sul; agroecologia, da universidade estadual de roraima; ciência e tecnologia ambiental, da universidade federal do abc; ciências ambientais, da universidade federal do oeste da bahia; e desenvolvimento e meio ambiente (prodema), da universidade federal do maranhão. a coordenação é do ppg qualidade ambiental da universidade feevale, na pessoa da prof.ª daniela müller de quevedo, que relatou que, dos nove ppg sugeridos para a formação do ct13, cinco aceitaram o convite de participação, mas com expectativa de que outros se manifestassem após a realização do evento. há uma carência de representatividade da região norte; há ppg da rede profágua na região, sobretudo interiorizados. o grupo apontou como tema comum as “bacias hidrográficas”, apresentando a distribuição dos ppg em suas respectivas bacias. posteriormente, foram apresentados formalmente os temas comuns: temas relacionados à qualidade de recursos hídricos e uso de geotecnologias e modelagem ambiental; análise, identificação e gestão da água natural ou antrópica em comunidades urbanas ou não; recursos hídricos e mudanças climáticas, correlacionando-os aos ods 11, 6 e 13. com o uso do formulário disponibilizado no grupo dos coordenadores, foram elencados os pontos fortes: os trabalhos com as comunidades e com as questões socioambientais são formalmente articulados, serviço público ou privado de qualidade, com ações efetivas na pesquisa, ensino e extensão; as áreas de formação dos orientadores e pós-graduandos são diversificadas e há ações de incentivo ao aluno; valorização e propiciação da interdisciplinaridade; e trabalhos de pesquisa com temas emergentes. em relação aos destaques de ensino, pesquisa e extensão relacionados aos ods, foram listados projetos de pesquisa, dissertações e teses, projetos de ensino e extensão, permeados pelos temas dos ods. destacam-se, em ordem de citação, os ods 11, 15, 13, 12 e 6. a coordenadora apresentou os dados referentes ao impacto social, citando projetos que têm efetiva contribuição à conservação, com impacto em áreas protegidas; projetos de redução dos impactos ambientais que atingem as populações; projetos que articulam as pesquisas de laboratório ou campo à sustentabilidade; projetos que impactam as políticas públicas e a gestão do serviço público; projetos que atingem grupos ou pessoas com temas socioambientais; projetos que visam à economia circular e projetos que têm um dos temas principais relacionados a um dos 17 ods. o tema “transversalidade dos recursos hídricos nos ods” foi escolhido como norteador do capítulo do ct13. o grupo pretende realizar webinars periódicos, projetos de pesquisa, bancas conjuntas, participação em eventos e missões de integração de estudos e pesquisas. 14º cluster temático o 14º cluster temático (ct14) é formado por 11 ppg, com representação de todas as regiões e biomas: desenvolvimento e meio ambiente (mestrado prodema), da universidade federal do ceará; gestão ambiental, da universidade positivo; desenvolvimento e meio ambiente, da fundação universidade federal do piauí; ciências ambientais, da universidade estadual paulista “júlio de mesquita filho” — sorocaba; desenvolvimento territorial sustentável, da universidade federal do paraná; meio ambiente, da universidade ceuma; ciências ambientais, da universidade de cuiabá; ciências ambientais, da universidade federal de rondônia; análise geoambiental, da universidade universus veritas guarulhos; ciências ambientais, da universidade federal do acre; e ciências ambientais, da universidade federal rural de pernambuco. a coordenação do ct14 é do ppg ciências ambientais da universidade estadual paulista “júlio de mesquita filho” — sorocaba, a cargo do prof. admilson írio ribeiro, que falou sobre a importância de os programas trabalharem em agendas comuns, ainda que sejam apenas seis ppg participando ativamente do ct14. os pontos fortes relatados foram: interdisciplinaridade; internacionalização; mudanças climáticas; monitoramento e modelagem de ecossistemas; conservação da biodiversidade; economia circular e ecossocioeconomia; populações tradicionais; governança; gestão ambiental e estudos de impacto ambiental; gênero, saúde e desenvolvimento; educação ambiental; turismo, território e sustentabilidade. os temas centrais de atuação citados, considerando ensino, pesquisa e extensão, foram: conservação da biodiversidade; populações tradicioimpacto das ciências ambientais na agenda 2030 da onu: desafios e avanços a partir da experiência da formação de clusters temáticos 169 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023| 157-169 issn 2176-9478 nais; desenvolvimento territorial sustentável; ecossocioeconomia e economia circular; educação; inovação e monitoramento; e modelagem. na aderência aos ods, destacaram-se os ods 2, 3, 6, 8, 10, 11 e 15. sobre impacto social, foram listados projetos de pesquisa dos ppg que compõem o ct14, que envolvem comunidades tradicionais, internacionalização, mudanças climáticas, modelagem ambiental, mapeamento de solos, agroecologia, tratamento de efluentes, geoprocessamento, entre outros. na proposta de ações integradas, destacaram-se: encontro entre programas para discussão sobre formação de docentes para a educação básica e ensino de graduação; troca de experiências sobre a integração entre ensino de pós-graduação, graduação e extensão institucional; submissão de projetos conjuntos para editais de fomento; encontros periódicos entre os ppg para trocas de experiências e construção de parcerias (projetos conjuntos, participação em bancas de defesa); agregar os demais programas que ainda não participam ativamente; e oferta de disciplinas em parceria. considerações finais considerando o objetivo do evento de formalizar o início do trabalho de cts e induzir a formação de uma rede colaborativa na perspectiva do atendimento dos 17 ods, a ampla participação dos coordenadores e a exposição de avanços significativos desde as reuniões preparatórias indicam que houve êxito. uma avaliação pós-evento foi realizada com os participantes presentes, indicando 100% de avaliação boa ou excelente para o evento e para a iniciativa de formação de cts. como sugestões, foram listadas: a realização do evento de forma anual e itinerante, o que foi acatado pela comissão organizadora; promover a indicação e maior engajamento de coordenadores adjuntos nos cts; nos próximos eventos, incluir momento para elaboração de propostas que fundamentam políticas públicas para o sistema nacional de pós-graduação (snpg). em relação aos cts que citaram menor adesão dos ppg, é importante observar que, apesar das baixas, todos têm número suficiente de ppg para continuar os trabalhos sem descaracterizar a formação da rede, ainda que a união de dois ou mais cts não tenha sido descartada na ocasião do evento. notou-se uma mudança positiva na forma de enxergar o propósito dos cts, como observou o prof. marcus polette em sua fala sobre o ct12: de uma visão focada unicamente na oportunidade de elaborar um capítulo de livro de forma conjunta, passou-se a enxergar um caminho para ampliar a possibilidade de trabalhos em rede e a intensificação de colaborações, compartilhamento de projetos e ideias alinhadas aos ods, entre outros. os aprendizados devem extrapolar os muros das universidades, é preciso integrar discentes e egressos, identificar onde ocorre sua atuação e elaborar estratégias de colaboração com os ppg. foram citados exemplos de trabalhos via whatsapp, convite para eventos na universidade, bancas e envio de relatório de produto para órgãos públicos. sem dúvidas, há desafios a serem superados, desde a compilação e a divulgação das informações sobre impacto até a construção de uma identidade dentro da pluralidade na área de ciências ambientais, como apontou o prof. fábio de oliveira matos na exposição do ct8. os ods representam um tema urgente e necessário que pode ser uma marca, do ponto de vista da construção identitária da área, e um ponto de convergência para a construção de políticas acadêmicas e administrativas nos ppg. contribuição dos autores: romano, r. g.: escrita — primeira redação; escrita — revisão e edição. carbone, a. s.: escrita — primeira redação; escrita — revisão e edição. kniess, c. t.: escrita — primeira redação. silva, g. m. n.: escrita — primeira redação. gomes junior, j. c.: escrita — primeira redação. melo, m. g. s.: escrita — primeira redação. barbosa, v. c.: escrita — primeira redação. sobral, m. c. m.: supervisão. philippi jr., a.: supervisão. sampaio, c. a. c.: escrita — revisão e edição; supervisão. referências coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior (capes), 2018. portaria nº 278, de 24 de dezembro de 2018. diário oficial da união. coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior (capes), 2019. portaria nº 139, de 27 de junho de 2019. diário oficial da união. gaertner, e.w.; oliveira, r.k.; limont, m.; fernandes, v., 2021. alinhamento de pesquisas científicas com os ods da agenda 2030: um recorte territorial. fronteiras: journal of social, technological and environmental science, v. 10, (2), 26-45. https://doi.org/10.21664/2238-8869.2021v10i2.p5568 irwin, a., 1995. citizen science: a study of people, expertise and sustainable development. londres e nova york, routledge, 213 p. kronemberger, d.m.p., 2019. os desafios da construção dos indicadores ods globais. ciência e cultura, v. 71, (1), 40-45. https://doi.org/10.21800/231766602019000100012. nóbrega, r.a.a.; ribeiro, s.m.c.; costa, e.l.; bilotta, p.; grimm, i.j.; sampaio, c.a.c.; schypula, a.; chaves, j.m.; franca-rocha, w.j.s.; vasconcelos, r.n., 2018. destaque territorial: proposta de modelagem socioeconômica e ambiental para avaliar a inserção social nos programas de pós-graduação em ciências ambientais. brazilian journal of environmental sciences, (49), 34-50. https://doi.org/10.5327/z2176-947820180372. sampaio, c.a.c.; philippi jr., a. (eds.), 2021. impacto das ciências ambientais na agenda 2030 da onu. são paulo, instituto de estudos avançados, 700 p. https://doi.org/10.21664/2238-8869.2021v10i2.p5568 https://doi.org/10.21800/2317-66602019000100012 https://doi.org/10.21800/2317-66602019000100012 https://doi.org/10.5327/z2176-947820180372 revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 69 uso do sensoriamento remoto na estimativa dos efeitos de ilhas de calor use of remote sensing in estimation of urban heat island effects resumo os objetivos principais do presente trabalho foram: 1) estimar a temperatura da superfície continental, 2) os índices de vegetação e albedo da superfície e posteriormente 3) comparar a evolução espaço-temporal destas imagens com a climatologia local do instituto nacional de meteorologia (inmet) em rio branco, ac. as técnicas de sensoriamento remoto (sr), permitiram uma análise temporal de uso e ocupação do solo, especialmente com vistas a identificar e monitorar as alterações na paisagem. com base no cálculo do viés médio (vm), o presente estudo mostrou que, em áreas densamente verdes, onde a falta de estações meteorológicas ocorrem, o algoritmo que estimou a temperatura da superfície, pode ser utilizado para o preenchimento de falhas, já que os valores foram ligeiramente subestimados, com valor deste indicador de 0,32ºc para o ano de 1994. foi verificado também uma superestimativa dos resultados, com valor de viés médio de 0,31ºc para o ano de 1996. os resultados mostraram um acréscimo de temperatura de faxia média de 1,12ºc de 1990 a 2010. o albedo da superfície aumentou significativamente em rio branco, principalmente onde ocorreram as maiores porcentagens da classe “área urbana”. verificou-se que os valores médios do ndvi, savi e iaf apresentaram maiores oscilações, principalmente nos anos de maiores aumento das áreas antropizadas (2005, 2009 e 2010). os resultados obtidos, ainda que em caráter preliminar, indicam a eficiência do sr por meio da análise da banda termal do satélite landsat-5 como ferramenta de análise na identificação de ilhas de calor urbanas, mostrando-se eficaz quanto à espacialização dessas anomalias espacial e temporalmente. palavras-chave: sensoriamento remoto, ilhas de calor, rio branco abstract the main goals of this work were: estimating the continental surface temperature, vegetation index and later compare the spatio-temporal evolution of these images with local climatology of the national institute of meteorology (inmet) in rio branco, ac. the techniques of remote sensing (rs), integrated into a geographic information system (gis), allows a temporal analysis of land use and occupation, especially in order to identify and monitor the changing landscape. based on the calculation of average bias (vm), this study showed that, in densely green, where the lack of weather stations occur, the algorithm that estimated the surface temperature can be used to fill the gaps, since values were slightly underestimated, with a value of -3.50 for this indicator for the year 2008. it was also verified an overestimation of results, with the average bias value of 7.01 for the year 1996. the results showed an increase in temperature of 6.6 ºc from 1990 to 2010. the surface albedo increased significantly in rio branco, especially where there were higher percentages of class "urban area". there was sharp decline in all indices of vegetation due to increased urban sprawl in rio branco. the results, though preliminary in nature, indicate the efficiency of the sr by the analysis of the thermal band of landsat-5 as an analysis tool in the identification of urban heat islands, proving to be effective as the spatialization of these anomalies in space and time. keywords: recycling, batteries, characterization rafael coll delgado professor da universidade federal do acre rio branco, ac, brasil rafaelcolldelgado32@gmail.com rafael de ávila rodrigues doutor em meteorologia agrícola pela universidade federal de viçosa viçosa, mg, brasil rafaelvo@hotmail.com andré luiz lopes de faria professor da universidade federal de viçosa viçosa, mg, brasil andre@ufv.br clênia de souza pessôa mestranda em botânica pela universidade federal de viçosa, ufv viçosa, mg, brasil acanthpessoa@gmail.com mayara daher graduanda em geografia pela universidade federal de viçosa viçosa, mg, brasil mayara_daher@hotmail.com revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 70 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução o município de rio branco, capital do acre, possui cerca 335.796 mil habitantes, o equivalente à 45,82% da população total do estado (ibge, 2011). historicamente a existência da cidade está relacionada com a formação dos primeiros seringais do alto acre, o volta da empresa e o seringal empresa, ambos situados as margens do rio acre, e pertencentes à neutel maia que chegou ao local em 1882. a economia de rio branco passou a estar associada não apenas com a extração do látex das seringueiras, mas também do comércio que centralizou-se na região (bezerra, 2006). no início, seu desenvolvimento econômico teve como base a atividade extrativista e comercial impulsionando o processo de uso e ocupação do solo urbano. atualmente as atividades comerciais e extrativistas, estimuladas por políticas públicas, levaram a um forte processo de urbanização de rio branco. a implantação de áreas residenciais e comerciais, dentre outras atividades, podem proporcionar alterações no clima urbano. conhecer estes processos e seus impactos para a população e atividades produtivas são importantes, pois, permitem nortear os processos de planejamento e gestão. para seu estudo a ciência ocidental dispõe de uma considerável quantidade de referências, das quais podem ser destacadas as contribuições de oke (1978), henderson-sellers & robinson (1989), escourrou (1991), monteiro & mendonça (2003), dentre outras. segundo amorim (2000), o processo intenso de urbanização altera o balanço de radiação e o hídrico da superfície devido à substituição dos materiais naturais pelos materiais urbanos e cria condições climáticas diferenciadas da encontrada ao seu redor, caracterizando o clima urbano. no processo de urbanização, a remoção da cobertura verde e sua substituição por áreas construídas elevam o índice de albedo e, consequentemente, a superfície do solo passa a reter menos quantidade de energia, aumentando a refletância. sabe-se que, quanto mais elevado é o volume de energia armazenado, maior é o equilíbrio térmico. nas cidades, verifica-se, portanto, uma desorganização do mecanismo climático (conti, 2003). monteiro (1976) notou que embora tenha ocorrido uma grande evolução nos métodos de análise e na epistemologia da ciência, até meados do século xx, os estudos sobre clima urbano apenas investigavam sob aspectos meteorológicos dando pouco destaque a degradação ambiental proveniente de atividade antrópica. nesse sentido, o uso de imagens de satélite no estudo do clima urbano é, entretanto, um recurso ainda muito pouco utilizado quando se observam os estudos de climatologia brasileiros (monteiro & mendonça, 2003). os trabalhos de lombardo (1985), mendonça (1995), mendonça & dubreuil (2005), colhishon (1998) e ortiz et al. (2011) são alguns exemplos brasileiros que empregaram imagens de satélite na análise do campo térmico das cidades. delgado et al. (2012) ao estudarem a influência da mudança da paisagem, a partir de dados tm em cruzeiro do sul, ac, constataram o crescimento das áreas antropizadas entre os anos de 2005 a 2010. outro resultado importante encontrado por estes pesquisadores foi o aumento da temperatura da superfície em áreas antropizadas com valores superiores a 40°c. nesse sentido, a utilização de novas tecnologias como por exemplo, imagens de satélite, podem subsidiar pesquisas que permitem não somente um conhecimento do evento, mas também possibilitar a geração de dados e informações dinâmicos do clima urbano, destacando que as alterações do ambiente são decorrentes das atividades humanas, sendo o resultado da correlação entre a sociedade e a natureza na cidade. estudos acerca do fenômeno ilha de calor, utilizando estimativas de temperatura da superfície continental, com base em dados de satélites, foram conduzidos originalmente empregando-se dados do sensor avhrr a bordo dos satélites polares da série noaa (gallo et al., 1993; roth et al., 1989; streutker, 2002). a resolução espacial de 1,1 km destes dados é adequada somente para o mapeamento da temperatura urbana em escala regional (chen et al., 2002). recentemente, foram utilizados dados térmicos dos satélites da série landsat, tendo-se destacado por muitos anos o landsat-5, com resolução espacial de 120 m, para estudos de ilha de calor de escala local (weng, 2003). como a temperatura da superfície continental é mais facilmente relacionada com as condições da própria superfície, uma das principais aplicações do sensoriamento remoto térmico no estudo de climas urbanos consiste em examinar relações entre a estrutura espacial dos padrões térmicos urbanos e as características da superfície urbana, o que pode ajudar posteriormente no planejamento do uso da terra (chen et al., 2006). dados pontuais possuem a vantagem de alta resolução temporal, mas por outro lado têm pobre resolução espacial. nas últimas décadas, o sensoriamento remoto aplicado em estudos de clima urbano vem destacando-se, pois além de possuir alta resolução espacial e oferecer visões de diferentes escalas, permite a utilização de dados espectrais localizados na região do infravermelho termal dentro da janela atmosférica. isto faz como que os sensores que operem nesta região possam ter seus dados revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 71 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 convertidos, após sofrerem correção dos efeitos atmosféricos e da superfície (emissividade), em temperatura da superfície continental (dash et al., 2002; weng & yang, 2004), a qual é um parâmetro de importância fundamental para o estudo da climatologia urbana (voogt & oke, 2003). desse modo o trabalho teve como objetivos principais: estimar a temperatura da superfície continental, índices de vegetação e albedo da superfície e posteriormente comparar a evolução espaço-temporal destas imagens com a climatologia local a partir dos dados gerados pelo instituto nacional de meteorologia (inmet) em rio branco, ac. figura 1. localização geográfica da área de estudo e recorte do município rio branco, ac com a composição rgb (4, 3 e 2). tabela 1. dia da passagem do satélite landsat-5 para o município de rio branco, ac órbita/ponto dia/mês/ano 2/67 01/08/1990 2/67 11/07/1994 2/67 12/06/1995 2/67 14/06/1996 2/67 19/07/1997 2/67 06/07/1998 2/67 10/08/1999 2/67 25/06/2000 2/67 30/07/2001 2/67 04/07/2003 2/67 04/06/2004 2/67 10/08/2005 2/67 26/06/2006 2/67 29/06/2007 2/67 01/07/2008 2/67 06/09/2009 2/67 24/08/2010 revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 72 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 material e métodos a área de estudo selecionada para este trabalho corresponde ao município de rio branco, ac (figura 1). o município de rio branco sofreu um grande processo de crescimento populacional a partir da década de 70, com crescente concentração de população urbana. para analisar a evolução das temperaturas da estação meteorológica do inmet (instituto nacional de meteorologia) com sede em rio branco, ac, utilizou-se uma série histórica diária da temperatura média do ar, no período que compreendeu 20 anos (1990-2010) e, imagens do sensor tm, a bordo do satélite landsat-5, órbita 2, ponto 67, (tabela 1). para o processamento dos dados, foram utilizados os softwares erdas imagine 10 e arcgis 9.3. o software arcgis versão 9.3 foi utilizado para o trabalho de dados vetoriais, banco de dados e mapas, o software erdas imagine 10 foi utilizado para o processamento de imagem como: cálculo da calibração radiométrica, refletância das bandas, albedo no topo da atmosfera, albedo da superfície, índices de vegetação, emissividade de cada pixel no domínio espectral da banda termal, emissividade da banda larga, temperatura da superfície e classificação não supervisionada. as imagens tm são compostas de sete bandas espectrais, sendo que seis bandas são refletivas e uma termal (banda 6). a radiância espectral dos alvos observados pelo sensor tm são armazenadas em níveis de cinza, ou número digital, os quais variam de 0 a 255 (resolução radiométrica de 8 bits) e tendo resolução espacial de 30 m nas bandas refletivas e 120 m na banda do termal. de acordo com o algoritmo sebal (surface energy balance algoritm) proposto por bastiaanssen et al. (1998) uma série de sequências foi efetuada. por meio da equação 1, foi calculado a radiância espectral de cada banda (lλi), dada por: 255 255 minlmaxl minlλil × − += (1) em que, nd é o número digital de cada pixel. já, os coeficientes lmax e lmin são as radiâncias espectrais máximas e mínimas (wm-2 sr-1 µm-1). tratando-se de dados tm, as imagens, cujas datas de aquisição estão compreendidas de 1 de março de 1984 a 4 de maio de 2003, foram utilizados os valores de lmin e lmax propostos por chander & markhan (2003). posteriormente, calculouse a refletância de cada banda (ρλi), com a equação 2: rdzcosθλie λiπl λiρ = (2) em que, lλi é a radiância espectral de cada banda, eλi é a radiância solar espectral de cada banda no topo da atmosfera (w m-2 µm-1), θz é o ângulo zenital solar retirado da informação do cabeçalho das imagens do sensor tm e dr é a distância relativa terra-sol (em unidade astronômica ua) (equação 3). a distância relativa terrasol foi calculada por meio da equação sugerida por allen et al. (2007):       ×+= 365 2π dj0,033cos1rd (3) em que, dj representa o dia do ano. com a refletância de cada banda foi possível obter o albedo no topo da atmosfera (αtoa) e, por sua vez, o albedo considerando os efeitos atmosféricos ou albedo da superfície (α): αtoa = 0,293ρ1 + 0,274ρ2 + 0,233ρ3 + 0,154ρ4 + 0,033ρ5 + 0,011ρ6 (4) swτ pαtoaαα − = (5) em que, αp é o albedo da radiação solar refletida pela atmosfera, que varia entre 0,025 e 0,04, foi utilizado o valor de 0,03; τsw é a transmissividade atmosférica que para condições de céu claro, pode ser obtida por: τsw = 0,75 + 2.10 -5 za (6) em que, za é a altitude. o índice de vegetação da diferença normalizada (normalized difference vegetation index ndvi) foi obtido por meio da razão entre a diferença das refletividades do infravermelho próximo (ρiv) e do vermelho (ρv) e a soma das mesmas (equação 7): vρivρ vρivρndvi + − = (7) para o cálculo do índice de vegetação ajustado para os efeitos do solo (soil adjusted vegetation index – savi), empregou-se a expressão proposta por huete (1988). )1ρ2ρ( )1ρ2)(ρ(1savi ++ −+ =   (8) o savi é um índice que busca diminuir a influência da resposta espectral do solo, mediante a inclusão de um fator de ajuste (ℓ) que é variável com o grau de revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 73 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 fechamento do dossel, permitindo melhoria na interpretação das variáveis da vegetação. neste estudo foi utilizado o valor de ℓ igual a 0,1, em virtude de se verificar que esse valor proporciona um índice de área foliar (iaf) mais compatível com valores em superfície. na estimativa do iaf, definido pela razão da área foliar de toda a vegetação por unidade de área utilizada por essa vegetação, adotou-se a equação empírica sugerida por allen et al. (2002). 0,91 0,59 savi0,69 ln       − −=iaf (9) para obtenção da temperatura da superfície (ts, em kelvin), foi utilizada a equação de plank invertida, válida para um corpo negro:         + = 1 λ,6l 1knbεln 2kts (10) em que, k1 (607,76 w m -2 sr-1 µm-1) e k2 (1260,56 w m -2 sr-1 µm-1) são constantes de calibração da banda termal do sensor tm e lλ,6 é a radiância espectral da banda termal. como cada superfície não emite radiação eletromagnética como se fosse um corpo negro, há a necessidade de introduzir a emissividade de cada pixel no domínio espectral da banda termal (εnb). assim, quando for calculada a radiação de onda longa emitida da superfície, deverá ser considerada a emissividade da banda larga (ε0) (6 – 14 µm). segundo allen et al. (2002), as emissividades εnb e ε0 podem ser obtidas, para ndvi > 0 e iaf < 3, pelas expressões: εnb = 0,97 + 0,00331 iaf (11) ε0 = 0,95 + 0,01 iaf (12) sendo adotado o valor de εnb = ε0 = 0,98, para pixels com iaf ≥ 3. e, conforme allen et al. (2002) utilizou-se para corpos d' água (ndvi < 0 e α < 0,47) os valores de εnb = 0,99 e ε0 = 0,985. objetivando avaliar o desempenho estatístico do método para determinar a temperatura da superfície, foram realizadas análises comparativas entre as metodologias propostas com base nos valores efetivamente medidos (observados) na estação meteorológica em rio branco, ac. para o teste dos modelos, foi adotado o coeficiente de determinação e correlação (r2 e r). adicionalmente, foi estimado o seguinte erro estatístico: viés médio (vm) proposto por willmott & matsuura (2005). as expressões utilizadas para estimativa do índice de determinação e erro foram: ( ) ( )∑ = − ∑ = − = n 1i 2 oio n 1i 2 oip2r (13) ( ) n n 1i i oip vm ∑ = − = (14) em que, pi é o i ésimo valor estimado de temperatura da superfície (ºc), oi é o iésimo valor observado de temperatura da superfície (ºc), o é o valor médio observado de temperatura da superfície (ºc), n é o número de dados analisados. para este estudo utilizou-se a classificação não supervisionada proposta por freitas et al. (2012), visando mapear a área urbana de rio branco-ac, utilizou-se o classificador “isodata” do programa erdas imagine 2010. este procedimento distribui classes espectrais de maneira uniforme no espaço para, em seguida, aglomerar classe por classe, em um processo interativo (repetitivo). para este trabalho foram definidas o número de uma classe e vinte e cinco interações. procedeu-se a uma aferição visual entre as classes espectrais geradas e, no programa arcgis 9.3 foram gerados os mapas da mancha urbana. resultados e discussão a mudança da paisagem e o aumento da mancha urbana em rio branco, ac substituindo as áreas verdes, resultou no aumento da temperatura do ar, causadas pela modificação no balanço de radiação e, consequentemente as ilhas de calor, as temperaturas médias do ar tiveram um ligeiro aumento. fato que pode ser comprovado pela figura 2. a temperatura média anual obteve aumentos significativos, que podem ser constatados na inclinação da reta de tendência, que demonstra que a maioria dos anos apresentaram uma elevação térmica. em estudo recente em rio branco (acre) de tendência climática no aumento da temperatura mínima do ar através do teste estatístico de mann-kendall e regressão linear simples, os pesquisadores constataram uma forte tendência de elevação na temperatura mínima do ar de 44% para rio branco no período de 1970 a 2010 (delgado et al. 2012). na figura 3a-q são apresentadas as relações temporais e espaciais estimadas pelo classificador isodata a partir do sensor tm do landsat 5. foi constatado que as áreas revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 74 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 antropizadas dentro da área de estudo apresentam elevação significativa para os anos de 2005, 2009 e 2010 mais de 130 mil hectares foram destinados a áreas antropizadas (figura 4). ao estudar a influência da mudança da paisagem em cruzeiro do sul, ac, delgado et al. (2012) constataram o crescimento médio de mais de 54 mil hectares das áreas antropizadas entre os anos de 2005 a 2010. outro resultado importante encontrado por estes pesquisadores foi o aumento da temperatura da superfície em áreas antropizadas com valores máximos de 42ºc. as áreas urbanas e com pouca vegetação (solo exposto), se destacaram com as maiores temperaturas. isso em virtude do concreto e areia possuir propriedades de absorção térmica, que faz com que o calor que é irradiado fique concentrado, resultando em áreas de pico térmico. o resultado da substituição de superfícies naturais, como vegetação e solo nu, por materiais, como asfalto e concreto, reduzem a cobertura vegetal e alteram radicalmente as propriedades de impermeabilidade, radiativas, térmicas e aerodinâmicas da área urbana. de acordo com costa et al. (2010) as propriedades radiativas e térmicas dos materiais urbanos, em particular, albedo, emissividade e capacidade, e condutividade térmica, também apresentam forte influência no desenvolvimento do fenômeno ilha de calor, visto que elas determinam como a radiação de ondas curta e longa é refletida, absorvida, emitida e armazenada. analisando o albedo da superfície (figura 5) da área de estudo é perceptível constatar um maior número de valores de albedo médio para os anos de 2005, 2009 e 2010 superiores a 0,14 em áreas antropizadas. a tendência geral é de áreas com vegetação mais densa apresentar os menores valores de albedo enquanto áreas com algum tipo de atividade antrópica, tal como agricultura e influência urbana, apresentar os maiores valores de albedo. na figura 6 verifica-se que os valores médios do ndvi, savi e iaf apresentaram maiores oscilações, principalmente nos anos de maiores aumento das áreas antropizadas (2005, 2009 e 2010). o ndvi identifica melhor uma vegetação mais densa, o que explica o aumento das áreas de mata (1994 a 1998). o ano de 2010 foi caracterizado com o menor índice ndvi de 0,45 (figura 6). o ano de 2004 foi caracterizado com o maior iaf 0,79, conforme figura 6. esse resultado indicou aumento na biomassa do município, resultando em diminuição das áreas classificadas como antropizadas (figura 4). o índice savi oscilou entre 0,26 em 2010 à 0,40 para o ano de 2004 (figura 6). o savi é um índice mais aconselhável para caracterizar vegetação não densa pelo fato de ter ajuste na refletividade do solo e, portanto, um índice confiável para o município de seropédica pela quantidade de pastagens existentes na região. na figura 7a, verifica-se que a aplicação do algoritmo para determinar a temperatura da superfície através de imagens tm do satélite landsat 5, apresentou coeficiente de correlação (r) de 0,70 quando comparado com os dados da estação de rio branco-ac (figura figura 2. temperatura média diária dos anos de 1990 a 2010 para o município de rio branco, ac. revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 75 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 76 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 77 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 7a). os valores do viés médio variaram de um mínimo de -0,32ºc a um máximo de 0,31ºc respectivamente para as cenas estudadas (figura 7b). os valores estimados em relação aos medidos do inmet diferenciaram ao longo de 17 anos de estudo na faxia média de 1,12ºc mostrando que a metodologia do sebal para estimar a ts é viável para áreas onde não se possui estações meteorológicas. a partir das análises realizadas nas figuras anteriores, observa-se segundo leitão et al. (2002), que as alterações no uso e cobertura do solo podem influenciar significativamente nas variações climáticas em escala regional e figura 6. valores médios dos índices de vegetação (ndvi, savi e iaf) para rio branco-ac. figura 7a. análise de regressão para relação entre temperatura inmet versus sebal. (a) revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 78 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 global. o aumento do albedo causado pelas mudanças quanto ao uso e cobertura do solo tem contribuído para as mudanças ambientais globais. o albedo de uma superfície coberta por vegetação varia com o ângulo de inclinação do sol, tipo de vegetação, condições de umidade do ar e da superfície, umidade e tipo de solo, além da quantidade e tipo de nuvens. as áreas densamente urbanizadas em rio branco-ac, combinadas com a falta de vegetação, podem resultar em baixos valores de calor latente, umidade específica e evapotranspiração, mas, por outro lado, aumenta significativamente os fluxos de calor sensível que modificam a camada limite urbana. conclusões a evolução histórica das temperaturas de rio branco, ac foi analisada a partir das imagens do sensor tm, a bordo do satélite landsat-5, nas quais observaram-se que o aquecimento concentrou a cada ano que passa sobre no perímetro urbano, visto que, as transformações na paisagem natural têm ocorrido de maneira muito mais devastadora, onde não há preocupação com os agravantes ambientais. os resultados obtidos neste estudo, ainda que em caráter preliminar, indicam relevante alteração da paisagem ao longo dos 17 anos analisados. os valores demonstram avanço das áreas antropizadas (8.899,11 ha em 1995 para 159.424,74 ha em 2010). a temperatura da superfície estimada pelo algoritmo sebal para os anos de 1990 a 2010, apresentaram valores máximos de 29,37ºc e valores mínimos de 16,57ºc. o presente estudo mostrou que os dados estimados da temperatura da superfície apresentaram boa correlação de 0,70 com os dados do inmet, já que as temperaturas foram subestimadas e superestimadas com valores mínimos e máximos de 0,32ºc e 0,31ºc em 1994 e 1996. agradecimentos ao cnpq pelo auxílio financeiro processo 477207/2011-1, ao instituto nacional de pesquisas espaciais (inpe) pelas imagens do landsat 5 e a universidade federal rural do rio de janeiro pela disponibilidade do uso do laboratório de meteorologia. referências allen, r.; tasumi, m.; trezza, r. satellite-based energy balance for mapping evapotranspiration with internalized calibration (metric) – model. journal of irrigation and drainage engineering, 133: 380-394. 2007. allen, r. g., tasumi, m.; trezza, r. sebal (surface energy balance algorithms for land). advance training and users manual – idaho implementation, version 1.0. 2002. amorim, m. c. de c. t.. o clima urbano de presidente prudente/sp. tese (doutorado) fflch-usp, 2000. figura 7b viés médio (b) para relação entre temperatura inmet versus sebal. (b) revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 79 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 bastiaanssen, w. g. m.; menenti, m.; feddes, r. a. a. m. a remote sensing surfasse energy balance algorithm for land (sebal) 1. formulation. journal of hydrology. v. 212-213, p. 198-212, 1998. bezerra, m. j. invenções do acre: de territorio a estado um olhar social. tese de doutorado, universidade de são paulo/são paulo, são paulo. 383 pp. 2006. chander, g.; markham, b. revised landsat 5/tm radiometric calibration procedures and post calibration dynamic ranges. ieee. transactions on geosciense and remote sensing, 41: 2.764-2.677. 2003. chen, x.l.; zhao, h.m.; li, p.x.; yin, z.y. remote sensing image-based analysis of the relationship between urban heat island and land use/cover changes. remote sensing of environment, 104: 133-146. 2006. chen, y.; wang, j.; li, x. a study on urban thermal field in summer based on satellite remote sensing. remote sensing for land and resources, 4: 55-59. 2002. conti, josé b. clima e meio ambiente. são paulo: editora abril, 2003. costa, d.f.; silva, h.r. & peres, l.f. identificação de ilhas de calor na área urbana de ilha solteira sp através da utilização de geotecnologias. revista engenharia agrícola, jaboticabal, p.974-985. 2010. dash, p.; gottsche, f.s.; olesem, f.s.h.; fischer, h. land surface temperature and emissivity estimation from passive sensor data: theory and practice-current trends. international journal of remote sensing, 23: 2.563-2.594. 2002. collishon, e. o campo térmico da região metropolitana de porto alegre: análise a partir da interação entre as variáveis ambientais na definição do clima urbano. florianópolis, 1998. dissertação (mestrado) – universidade federal de santa catarina. delgado, r.c.; souza, l.p.; silva, i.w.r.; pessôa, c.s.; gomes, f.a. influência da mudança da paisagem amazônica no aumento da precipitação em cruzeiro do sul, ac. enciclopédia biosfera, v.8, n.14; p. 665-674, 2012. delgado, r.c.; souza, l.p.; rodrigues, r.a.; oliveira, e.c.; santos, r.s.s. tendência climática de aumento da temperatura mínima e da pressão de saturação do vapor d’ água na amazônia ocidental. enciclopédia biosfera, v.8, n.15; p. 2584-2598, 2012. escourrou, g.le climat et la ville. paris: nathan, 1991. freitas, d.m.; delgado, r.c.; rodrigues, r.a.; souza, l.p. variabilidade espaço-temporal na mudança da paisagem no município de acrelândia, ac. enciclopédia biosfera, v.8, n.14; p. 935-946, 2012. gallo, k.p.; mcnab, a.l.; karl, t.r.; brown, j.f.; hood, j.j.; tarpley, j.d. the use of noaa avhrr data for assessment of the urban heat island effect. journal of applied meteorology, 32: 899-908. 1993. henderson-sellers, a.; robinson, p.j. contempory climatology. new york: john wiley & sons, 1989. huete, a. r. a soil adjusted vegetation index (savi). remote sensing of environment, 25: 295309. 1988. instituto brasileiro de geografia e estatística ibge, 2011. 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the effects on photosynthetic pigments were measured and microcystinlr was quantified in the culture medium on the last experimental day. to evaluate the possible effects of competition for nutrients and space, the concentration of total orthophosphate was quantified and treatment with plastic plants was used. the experiments with myriophyllum aquaticum achieved the total inhibition of m. aeruginosa growth and a significant reduction of the photosynthetic pigments (> 98%). additionally, we observed a reduction of microcystin-lr concentration (79%) in the tests with macrophytes when compared to the control. competition for space and nutrients was not observed, demonstrating that the effects on m. aeruginosa were caused by aquatic macrophyte presence. these results may indicate that m. aquaticum causes inhibitory effects on cyanobacteria growth by allelopathic effects and removes microcystin-lr. keywords: allelopathy; cyanobacteria; cyanotoxins; submerged aquatic macrophytes; nature-based solutions. r e s u m o florações de cianoabactérias são consideradas um dos maiores desafios na preservação de fontes hídricas, especialmente quando estão presentes espécies como microcystis aeruginosa. a descoberta de alternativas de remediação faz-se necessária, e uma delas é o uso de macrófitas aquáticas, como as espécies do gênero myriophyllum, que apresentam atividades alelopáticas para o controle fitoplanctônico. diante disso, este trabalho teve como objetivos avaliar a inibição do crescimento de células de m. aeruginosa em uma coexposição com myriophyllum aquaticum e avaliar a remoção de microcistina-lr. os experimentos foram conduzidos com cultivos de m. aeruginosa (1x106 células ml-1) em coexposição com m. aquaticum por sete dias. os efeitos inibitórios foram investigados por contagem celular. os efeitos nos pigmentos fotossintéticos foram mensurados, além da quantificação de microcistina-lr no último dia experimental. para avaliar possíveis efeitos de competição por nutrientes e espaço, realizou-se a quantificação da concentração de ortofosfato total e utilizou-se um tratamento com planta de plástico. os experimentos com m. aquaticum apresentaram inibição total do crescimento de m. aeruginosa e redução significativa na concentração dos pigmentos fotossintéticos (> 98%). além disso, foi constatada redução na concentração de microcistina-lr (79%) nos testes com macrófitas quando comparadas ao grupo controle. não foi observada competição por espaço e nutrientes, o que demonstra que os efeitos sobre m. aeruginosa foram causados pela presença da macrófita aquática. dessa forma, estes resultados podem demonstrar que m. aquaticum gerou a inibição no crescimento de cianobactérias por efeitos alelopáticos, além de remover a microcistina-lr das águas. palavras-chave: alelopatia; cianobactérias; cianotoxinas; macrófitas aquáticas submersas; soluções baseadas na natureza. use of myriophyllum aquaticum to inhibit microcystis aeruginosa growth and remove microcystin-lr uso de myriophyllum aquaticum para inibir o crescimento de microcystis aeruginosa e remover microcistina-lr rafael shinji akiyama kitamura1 , ana roberta soares da silva2 , thomaz aurelio pagioro3 , lúcia regina rocha martins3 1universidade federal do paraná – curitiba (pr), brazil. 2instituto água e terra – curitiba (pr), brazil. 3universidade tecnológica federal do paraná – curitiba (pr), brazil. correspondence address: rafael shinji akiyama kitamura – laboratório de fisiologia de plantas sob estresse, departamento de botânica, setor de ciências biológicas, universidade federal do paraná – avenida coronel francisco h. dos santos, 100 – centro politécnico jardim das américas – caixa postal: 19031 – cep: 81531-980 – curitiba (pr), brazil. e-mail: rafaelkitamura@hotmail.com conflicts of interest: the authors declare no conflicts of interest. funding: coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior (capes) – finance code 001. received on: 01/10/2022. accepted on: 07/26/2022. https://doi.org/10.5327/z2176-94781309 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. https://orcid.org/0000-0002-1925-3003 https://orcid.org/0000-0002-8060-0692 https://orcid.org/0000-0002-2169-6989 https://orcid.org/0000-0002-9018-7176 mailto:rafaelkitamura@hotmail.com https://doi.org/10.5327/z2176-94781309 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ use of myriophyllum aquaticum to inhibit microcystis aeruginosa growth and remove microcystin-lr 435 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 434-441 issn 2176-9478 introduction anthropic activities such as agriculture and industry have been responsible for negative impacts on aquatic ecosystems (ramya et al., 2020; kakade et al., 2021). increased atmospheric carbon dioxide, the incorrect use and disposal of fertilizers, and the dumping of domestic sewage have significantly contributed to the eutrophication of water bodies (ramya et al., 2020; kakade et al., 2021). as a result, increased harmful algal blooms, mainly of cyanobacteria, have been noted, becoming an emergent environmental concern (touzet et al., 2016; kakade et al., 2021). harmful algal blooms cause negative impacts on environments, and they negatively affect human health and activities such as aquaculture (zohdi and abbaspour, 2019; tanvir et al., 2021). cyanobacteria bloom causes problems in aquatic ecosystems, including alteration of the trophic chain structure and local functionality due to the deoxygenation of the water and disturbance in odor and color (lu et  al., 2017). also, the release of cyanotoxins during the bloom may decrease ecosystem biodiversity because they can cause toxicity to non-target organisms (ramya et  al., 2020; munoz et  al., 2021). similarly, cyanotoxins are also toxic to humans, and their occurrence in water may become a public health problem (ramya et al., 2020; munoz et al., 2021). microcystis aeruginosa is one of the most common cyanobacteria that establish blooms in reservoirs and other aquatic environments, degrading them mainly by producing microcystins (li et al., 2016). these chemicals are hepatotoxic cyanotoxins that impact human and animal health (ramya et  al., 2020), and they are associated with cancer, hepatic dysfunction, and acute episodes of intoxication (kudela et al., 2015). the ecological, aesthetic, and economic problems generated by cyanobacteria are commonly treated by applying conventional algaecides, oxidative chemical compounds such as potassium permanganate, hydrogen peroxide, and anti-algae flocculants (wang et al., 2017b; torres et al., 2020; munoz et al., 2021). however, many of these compounds present environmental toxicity and the potential to generate secondary pollutants (meng et al., 2015; tazart et al., 2021). therefore, the development of economic and environmentally friendly technologies to control cyanobacteria blooms is needed, and the use of allelopathic strategies could be a possibility (chen and guo, 2014; tazart et al., 2021; zhu et al., 2021). allelopathy consists of the positive or negative effect that an organism exerts on other organisms by releasing compounds (named allelochemicals) into the environment (li et al., 2021; zhu et al., 2021) studies have shown that these substances may be a feasible alternative to combat cyanobacteria blooms because they are biodegradable and, depending on the concentration used, they do not present toxicity to the environment (meng et  al., 2015; li et  al., 2021). by releasing allelochemicals, it was observed that some submerged macrophytes inhibited the growth of cyanobacteria by allelopathy (huang et al., 2020; tazart et al., 2021; zhu et al., 2021). moreover, these plant species are important to maintain the quality of lakes since they compete with phytoplankton for light and nutrients, reduce suspended sediments, and contribute to water purification (li et  al., 2021). so, these techniques can be considered an efficient nature-based solution (nbs) that can corroborate to mitigate the impact of harmful algae blooms (kitamura et al., 2021; zhu et al., 2021). myriophyllum aquaticum (vell.) verdc is a submerged macrophyte that presents fast growth in a eutrophic environment, phytoremediator potential, and can regulate ecosystems by allelopathic effects (cheng et al., 2008). m. aquaticum was reported as a promising species to control cyanobacteria (cheng et al., 2008; wang et al., 2017a), mainly by inhibiting cell growth. thus, this work aimed to evaluate the inhibitory activity of m. aquaticum on microcystis aeruginosa through co-exposure experiments, as well as to investigate the effects on photosynthetic pigments and the impact on microcystin-lr concentration. the present work hypothesizes that m. aquaticum can have effects on cyanobacteria cell growth, mainly by affecting photosynthetic pigments and the capacity to reclaim microcystin-lr from the medium. in addition, we hypothesized that inhibition processes are caused by allelopathic mechanisms of macrophytes and these effects are independent of other competition processes (space and nutrients, as orthophosphate). material and methods culture of cyanobacteria and plants the microcystis aeruginosa strain (code bb005, isolated from harmful bloom and provided by the botany department of universidade federal de são carlos, brazil) was cultivated in the asm-1 medium (gorham et al., 1964 with adaptations of almeida et al., 2016) with inoculum at an initial concentration of 1.6x105 cell ml-1. the cultures were maintained at 25 ± 3°c under luminosity of 36.81 ± 2.58 μmol of photons.s-1.m² -1and photoperiod of 12:12 h (light: dark). the myriophyllum aquaticum (12 ± 2 cm of height) plants were purchased from specialized suppliers and maintained for two months in an aquarium of 20 l (approximately 15 plants per aquarium) containing dechlorinated water and coarse gravel sediment. the plants were disinfected and grown at 25°c under luminosity of 36.81 ± 2.58 μmol of photons.s-1.m² -1 and photoperiod of 12:12 (light: dark). experimental conditions the experiments were performed on flasks (1,000 ml) containing 1 l of asm-1 sterile medium. three types of treatments were defined: m. aquaticum + m. aeruginosa (mma), m. aeruginosa (control), and artificial plants + m. aeruginosa (ama). in each flask, the mma and ama treatments, two m. aquaticum with 40 ± 2 cm in length of the submerged part and plastic plants, respectively, were used. the length of natural and artificial plants was standardized. in addition, the choice of artificial plants was based on the morphology that was most similar to m. aquaticum. all the treatments were inoculated with m. aeruginosa inoculum, corresponding to an initial density of 1x106 cells ml-1. the systems were kept under kitamura, r.s.a. et al. 436 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 434-441 issn 2176-9478 luminosity and photoperiod at the same culture conditions described early, for seven days. for each treatment, three replicates were used. cyanobacteria growth m. aeruginosa growth was evaluated by cellular counting in a neubauer chamber, withdrawing aliquots (10 μl) every 24 hours. the inhibition rate (ir) was calculated according to equation 1 (cheng et al., 2008). ir = [1 – n0 x n -1) x 100 (1) where: n = cell density in the mma or ama flask; no= cell density in control. orthophosphate analysis the influence of this limiting nutrient on m. aeruginosa growth was evaluated by the quantification of total orthophosphate by the method of digestion using potassium persulfate (valderrama, 1981). a calibration curve was prepared from monobasic potassium phosphate solutions at concentrations of 0.025; 0.05; 0.1; 0.15; 0.2; 0.25; 0.5; 1; 2; 4, and 8 mg ml-1 (linear regression: y = 0.0506x + 0.2213; r = 0.9819). to compare the values of orthophosphate in a non-consumable system and establish the influence of macrophyte alone, the analyses were also carried out in flaks with an artificial plant (ap) and with m. aquaticum only, without m. aeruginosa (m). photosynthetic pigments chlorophyll-α and phycobiliprotein concentrations were evaluated after the period of exposure. for chlorophyll-a analysis, aliquots (6 ml) were withdrawn from the samples, and they were centrifuged at 10,500 rpm (hitachi) for 4 minutes. the supernatant was discarded, and 2 ml of acetone 80% (v/v) was added to the cellular pellet, homogenized, and refrigerated in the dark for 24 hours to extract the pigments. the liquid was homogenized and centrifuged again before spectrophotometric analysis (uv-1800, shimadzu) at 646 and 663 nm. the chlorophyll-α concentration was calculated by equation 2 (lichtenthaler and wellburn, 1983). chlorophyll (mg l-1) = 12.21(a663) – 2.81(a646) (2) where: a663 = absorbance at 633 nm; a646 = absorbance at 646 nm. the phycobiliprotein analysis was performed using aliquots (10 ml) of the liquid sample that were withdrawn, and two cycles of freezing/thawing were carried out for cell lysis and release of pigments in the medium. after that, the samples were centrifuged, and the supernatant liquid was spectrophotometrically analyzed at 565 nm for phycoerythrin (pe), at 620 nm for phycocyanin (pc), and at 650 nm foro allophycocyanin (apc). the quantification was performed according to equations 3 to 6 (chapman and kremer, 1988). pc (mg ml-1) = [a620 − (0.72 x a650)] / 6.29 (3) apc (mg ml-1) = [a650 − (0.191 x a620)] 5.79 (4) pe (mg ml-1) = {a565−[(2.41 x pc) − (1.41 x apc)]}/13.02 (5) total phycobiliproteins, tp (mg ml-1) = pc + apc + pe (6) where: a620 = absorbance value at 620 nm; a650 = absorbance value at 650 nm; a665 = absorbance value at 665 nm. microcystin-lr analysis the analyses were performed in a liquid chromatographic system (prominence, shimadzu) equipped with a quaternary pump (lc-2at), degasser unit (dgu-20a), oven (cto-20a), diode array detector (spdm20a), and a controller unit (cbm-20a) operated by the lc solutions software. the separation was obtained on an analytical column with a polymeric octadecyl stationary phase (xterra, waters, 150 x 3 mm d.i., 3.4 μm of particle size). the quantification of microcystin-lr was conducted at 238 nm by linear regression (y = 322.481 x – 32832; r = 0.9998) of a validated method developed in our research group (torres et al., 2020). the samples (50 ml) were withdrawn on the last experimental day and submitted to three cycles of freezing-thawing for the cellular disruption and release of their content in the liquid medium. then, the samples (40 ml) were centrifuged (8,000 rpm for 20 minutes at 10°c) to remove cell debris, and the supernatant was used in the pre-concentration procedure by solid-phase extraction (spe). the c18 cartridges (1,000 mg, applied separations) were conditioned with 10 ml of methanol (hplc grade, j.t. baker) and 10 ml of ultrapure water (mega up, megapurity), followed by 10 ml of the sample. the cartridge was dried for one minute. the cleanup was carried out by applying 10 ml of water and the elution with 10 ml of methanol. the eluate was completely evaporated and dissolved in 1 ml of water. to evaluate whether the presence of m. aquaticum reduced the concentration of microcystin-lr by inhibiting growth or it directly affected the production of cyanotoxin, the concentration of microcystin-lr per cell was calculated. for this, the equation 7 was used: (7) where: mclr = the concentration of microcystin-lr on the last experimental day; cell no. = the cell concentration obtained on the last experimental day. use of myriophyllum aquaticum to inhibit microcystis aeruginosa growth and remove microcystin-lr 437 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 434-441 issn 2176-9478 data analysis data were expressed as the mean of three independent replicates. data were submitted to shapiro-wilk normality, levene’s test for homogeneity, and evaluated by one-way anova. the means were then compared by the tukey test (p < 0.05). the factors which contribute the most to the inhibition rate of m. aeruginosa were analyzed by the pearson correlation analysis with photosynthetic pigments and microcystin-lr. the analyses were carried out with software r, version 3.5.0 (r core team, 2018), and a significant level p < 0.05 was considered. results and discussion inhibitory effects of myriophyllum aquaticum on microcystis aeruginosa growth the presence of m. aquaticum significantly interfered with m. aeruginosa cellular growth when compared to the control during the entire exposure duration (f (2,6) = 1225.9; p < 0.001, figure 1a; figure 2) with a marked decline in cellular concentration from the third day. there was no observed significant difference between the control and the treatments using artificial plants (ama), demonstrating that there was no influence of space competition in the observed effect. expressing these results in percent inhibition values, the rates obtained reached 100% on the seventh experimental day for mma (f(2,6) = 551.3404, p < 0.001, figure 1b). on the other hand, when considering ama, no inhibition of m. aeruginosa was observed. qian et al. (2018) observed inhibitory effects on microcystis aeruginosa growth in a co-culture with a submerged macrophyte (pontederia cordata), as observed in our work, in which we reached 100% inhibitory effects. these results can corroborate the influence of submerged macrophytes to inhibit cyanobacteria cell growth. the interference of light and space with the inhibition effects was evaluated using artificial plants in independent flasks with the same experimental conditions and no effects on cyanobacteria growth were observed (figures 1a and 2). the concentration of orthophosphate was measured to verify the influence of nutrients on the observed effect. ferreira et al. (2018) showed that orthophosphate is an essential and limiting nutrient to cyanobacteria growth. however, we do not see the nutritional limitation of plants on cyanobacteria growth since they were not different between the control group and m. aquaticum (mma) in orthophosphate concentrations (figure 3). moreover, there was no correlation between total orthophosphate and the rate of cell density growth (r = 0.3239; p = 0.3967). effects on photosynthetic pigments of microcistys aeruginosa chlorophyll-a (figure 4) and the accessory pigments (phycoerythrin, phycocyanin, and allophycocyanin) were significantly reduced (p < 0.0001, table 1) in m. aeruginosa grown in the presence of macrophytes. a strong correlation was observed between cellular growth and pigments (r = 0.999; p < 0.0001), with decreasing cell growth being reflected in reduced pigment concentrations. no significant effects (p > 0.05) of artificial plants were observed on m. aeruginosa pigments. wang et  al. (2017a) observed that growth inhibition of m. aeruginosa and anabaena flos-aquae strains was associated with allelochemicals being released by m. aquaticum. similarly, cheng et  al. (2008) reported that m. aquaticum could secrete some allelochemicals in the medium, which reduces m. aeruginosa growth. the principal effects of allelochemicals secreted by m. aeruginosa were the inhibition of superoxide dismutase enzyme activity (leading to oxidative stress), in addition to chlorophyll-α reduction, as also observed in our study (figure 3). the main bioactive substances reported in the myriophyllum genus are phenolic compounds (zhu et al., 2010; zhu et al., 2021). these macrophytes can produce allelochemicals as (+)-catechin, caffeic acid, ellagic acid, gallic acid, nonanoic acid, pyrogallol, tellimagrandin ii, control: only m. aeruginosa; ama: artificial plants + m. aeruginosa; mma: m. aquaticum + m. aeruginosa. the bars represent means ± sd of three replicates; *a significant difference considering p < 0.05 by anova followed by the tukey test. figure 1 – inhibition effect on microcystis aeruginosa cellular growth during exposure to myriophyllum aquaticum. (a): effect on cell density; (b): percentual inhibition. kitamura, r.s.a. et al. 438 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 434-441 issn 2176-9478 ama: artificial plants + m. aeruginosa; mma: m. aquaticum + m. aeruginosa; ap: artificial plants; m: m. aquaticum. figure 2 – representative image of the bioassay on the last experimental day. ama: artificial plants + m. aeruginosa; mma: m. aquaticum + m. aeruginosa; ap: artificial plants; m: m. aquaticum. the bars represent the means ± sd of three replicates. figure 3 – orthophosphate concentration in the culture medium on the last experimental day. control: only m. aeruginosa; ama: artificial plants + m. aeruginosa; mma: macrophytes + m. aeruginosa. the bars represent the means ± sd of three replicates. different letters indicated a significant difference considering p < 0.05 by the anova test followed by the tukey test. figure 4 – chlorophyll-α concentration after the exposure duration (7 days). phenylpropanoid glucosides, and hydrolyzable tannins (zhu et  al., 2021). nakai et  al. (2012) observed that m. spicatum can release five polyphenols (catechin, eugeniin, gallic, pyrogallic, and ellagic acids) and three fatty acids in culture media and these allelochemicals were responsible for the inhibition of m. aeruginosa cell growth. the interactive effects of polyphenols and fatty acids can contribute to the effective allelopathic effects of this plant and increase the efficiency of cyanobacteria control (gross et al., 1996). leu et al. (2002) and gross (2003) also demonstrated that tellimagrandin ii produced by myriophyllum spicatum has deleterious effects on cell growth and interferes with the photosynthetic apparatus — which can be associated with decreased photosynthetic pigments as observed in the present study (table 1). in cyanobacteria, the phycobilisomes concentrate the reactions that convert solar energy into high-energy electrons in photosystem ii. they are composed of accessory pigments, mainly phycoerythrin, phycocyanin, and allophycocyanin, as well as chlorophyll-α (mccoll 2018). interferences in these pigments can promote reduced photosynthetic performance of cyanobacteria, which highlights the importance of these analyses. moreover, there is another piece of evidence of the effects caused by the allelopathic substances released by macrophytes. table 1 – concentration of accessory photosynthetic pigments of microcystis aeruginosa after a co-culture experiment (7 days) with myriophyllum aquaticum (n = 3)*. treatments parameters anova phycocyanin % of reduction df f p control (a) 0.0251 ± 0.0014 c 2 1,304.8 < 0.0001ama (b) 0.0252 ± 0.0016 c -0.43 mma (c) 0.0004 ± 0.00001a,b 98.05 allophycocyanin % of reduction df f p control (a) 0.0341 ± 0.0017 c 2 1,609.3 < 0.0001ama (b) 0.0342 ± 0.0016 c -0.39 mma (c) 0.0005 ± 0.00000 a,b 98.04 phycoerythrin % of reduction df f p control (a) 0.0139 ± 0.0007 c 2 1,690.7 < 0.0001ama (b) 0.0139 ± 0.0006 c -0.38 mma (c) 0.0002 ± 0.00000 a,b 98.48 total phycobiliproteins % of reduction df f p control (a) 0.0731 + 0.0035 c 2 873.77 < 0.0001ama (b) 0.0734 + 0.0035 c -0.40 mma (c) 0.0012 + 0.00004 a,b 98.30 *different letters indicate a significant difference (p < 0.05) by the anova test followed by the tukey test; control: only m. aeruginosa; ama: artificial plants + m. aeruginosa; mma: m. aquaticum + m. aeruginosa. use of myriophyllum aquaticum to inhibit microcystis aeruginosa growth and remove microcystin-lr 439 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 434-441 issn 2176-9478 table 2 – total intracellular microcystin-lr and microcystin-lr produced per cell concentration after the exposure duration (7 days; n = 3) of m. aeruginosa to m. aquaticum*. treatments parameters anova microcystin-lr % of reduction df f p total microcystin-lr (μg.l-1) control (a) 0.073 ± 0.001c 2 38.14 0.002ama (b) 0.071 ± 0.01 c 3.329% mma (c) 0.015 ± 0.011a,b 78.990% microcystin-lr per cell (ng.l-1) control (a) 16.034 ± 0.552c ama (b) 15.541 ± 2.808 c 2.710% 2 50.27 < 0.001 mma (c) 0.015 ± 0.011a,b 99.904% different letters indicate a significant difference (p < 0.05) by the anova test followed by the tukey test. cheng et al. (2008) used only the liquid media in which m. aquaticum had been developed and observed similar effects of reduced photosynthetic pigment concentrations. phenolic substances isolated from myriophyllum spicatum, such as tellimagrandin ii, affected photosystem ii when in contact with cyanobacteria, degrading accessory pigments and causing cell death by inhibiting enzymes such as alkaline phosphatase (leu et  al., 2002). zhu et al. (2010), when applying catechins, gallic, and ellagic acids extracted from m. spicatum, verified the effect on photosystem ii of m. aeruginosa, reducing electron transduction. these phenolic compounds can cause isolated and synergic effects, mainly pyrogallic and gallic acid. the  synergic effects can explain the macrophytes’ efficiency in inhibiting cyanobacteria growth, reducing photosynthetic concentrations of the pigment, and affecting mainly non-photochemical quenching. these parameters efficiently screen the effects of allelochemicals to inhibit cyanobacteria isolated or in combined modes (huang et al., 2020). allelopathic application is a promising strategy for cyanobacteria control, especially because this technique is inspired by natural phenomena. the use of plants and isolated allelochemicals is recommended and studies show the effects as interfering with photosynthesis, generating oxidative stress, and the possibility of causing other disturbances (zhu et al., 2021). effects on the concentration of intracellular microcystin-lr after seven days of exposure, intracellular microcystin-lr concentration was significantly decreased in the growth media by the presence of m. aquaticum (f (2,6) = 38.14; p = 0.0002, table 2). on the other hand, it was not affected by the presence of artificial plants (f(2,6) = 38.19; p > 0.05, table 2). the same effects were observed for the concentration of microcystin-lr produced per cell in the presence of m. aquaticum (f(2,6) = 50.27; p < 0.0001, table 2). besides inhibiting m. aeruginosa growth, total intracellular microcystin-lr removal (79%) was observed, as well as removal of the microcystin-lr produced per cell (> 99%). in a review of the interactions among compounds with allelopathic properties produced by macrophytes and cyanobacteria, mohamed (2017) explained that in addition to controlling cell density, the macrophytes had the potential for phytoaccumulation and phytotransformation of cyanotoxins with potential metabolization and reduced toxicity, indicating that these species can be used to mitigate the impacts of harmful algal blooms. besides, it is known that methanolic extracts of m. aquaticum corroborate to reduce microcystin-lr concentration and m. aeruginosa cell growth (kitamura et al., 2021). in addition to the possible capacity of phytoremediation, the present results of microcystin-lr produced per cell demonstrated that allelopathic mechanisms could interfere in the production of cyanotoxins by cyanobacteria and more studies should be conducted to understand the possible mechanisms involved. pflugmacher et al. (2015) described the performance of a combination of live submerged macrophytes ceratophyllum demersum, elodea canadenses, and myriophyllum spicatum and they showed that microcystins (lr, rr, and yr) were reduced from 67 to 85%. calado et al. (2019) observed that an experiment using egeria densa, ceratophyllum demersum, and myriophyllum aquaticum removed 100% of microcystin-lr after three days. these studies contributed to the understanding that microcystin-lr can be effectively removed and corroborated the hypothesis that phytoremediation can occur in addition to allelopathic effects, which makes the use of aquatic macrophytes in the control and remediation of harmful algal blooms even more beneficial. finally, the present work indicated the allelopathic effects of myriophyllum aquaticum in inhibiting m. aeruginosa growth, causing effects on the photosynthetic apparatus. it is efficient to reduce microcystin-lr concentrations. these results can encourage the use of macrophytes in water remediation treatments for harmful microcystis blooms. conclusions the inhibitory effect of myriophyllum aquaticum on the cellular growth of microcystis aeruginosa was observed without interferences on nutrients and space restriction, demonstrating that the observed inhibition did not occur by competition but by allelopathy mechanisms. concerning the reduction of photosynthetic pigments and microcystin-lr (total and produced per cell), the results demonstrated that the application of submerged macrophytes species is a powerful and promising tool to remediate harmful algal blooms and can be considered an efficient nature-based solution. acknowledgements the authors thank the laboratory of equipment and environmental analyses of the universidade federal de tecnologia do paraná (lameaa utfpr) for the chromatographic analysis. kitamura, r.s.a. et al. 440 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 434-441 issn 2176-9478 contribution of authors: kitamura, r. s. a.: conceptualization; formal analysis; investigation; methodology; validation; project administration; writing — original draft. silva, a. r. s.: formal analysis; writing — original draft. pagioro, t. a.: supervision; resources. martins, l. r. r.: supervision; validation; resources; project administration; writing — original draft. references almeida, a.r.d.; passig, f.h.; pagioro, t.a.; nascimento, p.t.h.d.; carvalho, k.q.d., 2016. remoção de microcistina-lr da microcystis aeruginosa utilizando bagaço de cana-de-açúcar in natura e carvão ativado. revista ambiente & água, v. 11(1), 188-197. https://doi.org/10.4136/ambi-agua.1785. calado, s.l.m.; esterhuizen-londt, m.; silva de assis, h.c.; pflugmacher, s., 2019. phytoremediation: green technology for the removal of mixed contaminants of a water supply reservoir. international journal of phytoremediation, v. 21, (4), 372-379. http://doi.org/10.1080/15226514.2018. 1524843. chapman, d.j.; kremer, b.p. 1988. experimental phycology: a laboratory manual. cambridge: cambridge university press, 308 pp. chen, j.q.; guo, r.x., 2014. inhibition effect of green alga on cyanobacteria by the interspecies interactions. international journal of environmental science and technology, v. 11, (3), 839-842. 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2014 nº 33 73 análise do processo participativo na avaliação ambiental estratégica no brasil analysis of participatory process in the strategic environmental assessment in brazil maria josé ferreira berti engenheira da secretaria de estado do meio ambiente do mato grosso e doutoranda do programa de pós-graduação em engenharia urbana da universidade federal de são carlos. e-mail: ad.mari@hotmail.com nemésio neves batista salvador engenheiro civil, doutor em saneamento e meio ambiente e professor do programa de pósgraduação em engenharia urbana da universidade federal de são carlos. e-mail: nemesio@ufscar.br resumo a united nations economic commission for europe (unece), a international association for impact assessment (iaia) e a comissão europeia recomendam ou requerem a adoção de alguma forma de participação pública nos processos de avaliação ambiental, incluindo a avaliação ambiental estratégica (aae). no brasil a aae vem sendo praticada voluntariamente, tornando-se indispensável compreender os procedimentos de envolvimento das partes interessadas e, particularmente o público, nos processos de tomada de decisão. portanto, o objetivo deste trabalho foi averiguar o processo de participação pública nas aaes no brasil, através de uma análise qualitativa, comparativa e crítica do conteúdo de dez relatórios de aae. a análise contemplou as metodologias de práticas de participação pública constantes na literatura e as diretrizes internacionais da iaia. verificou-se que o principal meio empregado no processo de participação no brasil ainda é a audiência pública e que, apesar de sua prática, não são atendidos de forma efetiva aos critérios recomendados. palavras-chave: avaliação ambiental estratégica, aae, participação pública. abstract the united nations economic commission for europe (unece), the international association for impact assessment (iaia) and the european commission recommend or require the adoption of some kind of public participation in the environmental assessment processes, including the strategic environmental assessment (sea). in brazil sea has been voluntarily practiced, being imperative to understand the procedures for involvement of stakeholders and particularly the public in the decision-making processes. therefore, the focus of this paper was to study the public participation process in the brazilian seas through a qualitative, comparative and critical analysis of the content of ten reports of sea. the analysis involved methods of practices for public participation presented in the literature and international iaia guidelines. it was verified that the main method utilized in the process of public participation in brazil is the public hearing, and despite that practice the recommended criteria are not effectively met yet. keywords: strategic environmental assessment, sea, public participation. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 74 introdução a avaliação ambiental estratégica (aae) surge como uma nova perspectiva de avaliação ambiental por ser uma ferramenta proativa, incorporando a variável ambiental nos níveis estratégicos de decisão, contudo, de forma flexível e adaptada ao planejamento corrente para trazer a decisão sobre o contexto de sustentabilidade, permitindo o envolvimento da sociedade na tomada de decisão (partidário, 2004; fischer, 2007; bina, 2008). segundo therivel (2004), o objetivo principal da aae é alcançar a integração das componentes de desenvolvimento sustentável no processo de planejamento de política, planos e programas (ppps). a ocorrência da participação pública no nível mais alto de tomada de decisão, ou seja, nas ppps que precede a fase de projetos específicos, estabelece mecanismos de participação pública em discussões relevantes para a sustentabilidade, permitindo ao público manifestar seus pontos de vista ainda no processo de planejamento (dalal-clayton; sadler, 2005). dentro da pressão existente para a gestão ambiental participativa, a aae proporciona uma sistemática considerável quanto aos aspectos socioambientais, e também um vasto espaço para a participação social se comparada à avaliação de impacto ambiental (costa; bursztyn; nascimento, 2008). a participação pública pode ser definida como o envolvimento de indivíduos e grupos que são positiva ou negativamente afetados por uma intervenção proposta (por exemplo, uma política, um plano, um programa e um projeto), sujeita a um processo de decisão, ou que estão interessados na mesma (andré et al., 2006). conforme estes autores, os objetivos da participação pública são essenciais para a boa governança, pois fortalecem as comunidades locais, obtêm reações do público e contribuem para melhorar a análise de propostas e para a aprendizagem mútua entre as partes interessadas. a associação internacional para participação pública international association for public participation (iap2) cita que “participação pública significa envolver aqueles que são afetados por uma deliberação no processo de tomada de decisão” (iap2, 2005). além de ser baseada nos princípios de democracia, a participação pública é abordada em vários acordos intergovernamentais como, por exemplo, o princípio 10 da declaração do rio e da convenção de aarhus sobre o acesso à informação, participação pública na tomada de decisão e acesso à justiça em matéria de meio ambiente, e na diretiva européia de avaliação ambiental estratégica diretiva 42/2001/ce (crnčević, 2007). a maioria dos documentos internacionais de orientação e enquadramentos legais sobre aae recomenda ou exige a adoção de alguma forma de participação pública em seu processo de avaliação. organismos como a united nations economic commission for europe (unece, 2003), a international association for impact assessment (iaia, 2002) e a comissão europeia (cec, 2001), estabelecem princípios e critérios para a realização da participação pública em processos de tomada de decisão. conforme partidário (2008), o conceito de aae preconiza que a sua direção deve ser feita com a participação dos diversos atores envolvidos, direta ou indiretamente com o objeto a ser avaliado. a prática da participação pública oferece legitimidade e transparência ao processo de tomada de decisão e melhora a capacidade de resposta das instituições públicas (therivel, 2004). segundo a iaia (2002) uma avaliação ambiental estratégica de boa qualidade passa por um processo que deve atender a vários critérios de desempenho. entre esses critérios, a aae deve ser participativa. a participação pública, pelo menos em teoria, é uma questão importante, pois está presente na maior parte dos sistemas de aae propostos pela literatura ou estabelecidas em legislação. a escolha dos métodos utilizados para abranger o público é um importante fator na determinação da qualidade da participação, pois às vezes ele apenas informa e não permite que a comunidade interaja e exponha suas opiniões. a participação do público engloba uma série de procedimentos e métodos concebidos para informar, consultar, envolver e colaborar, a fim de permitir que aqueles que seriam potencialmente afetados por uma decisão ou política, possam ser ouvidos no processo (ifc, 2007). revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 75 a figura 1 apresentada a seguir ilustra os níveis de participação pública desenvolvidos pela associação internacional de participação pública (iap2, 2000) figura 1. níveis de participação pública. fonte: iap2 (2000) conforme mostrado na figura 1, cada nível de participação pública tem um aumento correspondente na medida da intensidade de envolvimento público e de sua participação no processo de avaliação ambiental. de acordo com ceaa (2008), a informação e a consulta podem ser entendidas como a participação no sentido mais restrito. a informação é um processo em que o público recebe informações, mas não pode fazer quaisquer declarações sobre as mesmas. neste nível, a oportunidade para a participação do público foi classificado como nenhuma. a consulta é uma abordagem bilateral, uma forma de diálogo, onde as autoridades oferecem informações sobre o projeto ou outra ação para o público e em seguida, o público realiza comentários sobre as informações fornecidas. este nível é classificado como baixo. no terceiro nível é fornecida a oportunidade de diálogo e interação. a oportunidade para a participação do público foi classificada como média. no quarto nível é fornecido ao público a oportunidade de parceria ou trabalhar em conjunto com os tomadores de decisão. neste caso, a oportunidade para a participação pública foi classificada como alta. no quinto nível é fornecida a capacitação do público, colocando em suas mãos a tomada de decisão final (iap, 2000). a oportunidade para a participação do público é classificada como alta. existem várias técnicas de participação pública disponíveis, como audiências públicas, reuniões, workshops, oficinas, comitês consultivos, levantamentos (construir um perfil dos atores envolvidos), mala direta, artigos na mídia local e site eletrônico (web) (andré et al., 2006). cada método apresenta uma finalidade específica e, quando aplicado de forma adequada, pode trazer benefícios significativos para a organização patrocinadora do programa ou implementação de políticas (hilliker; kluz, 2001). conforme bisset (2000) a consulta pública é provavelmente a forma mais comum de envolver o público na avaliação ambiental. a constituição brasileira de 1988 instituiu, no âmbito das políticas públicas, a participação social como eixo fundamental na gestão e no controle das ações do governo (beghin; jaccoud; silva, 2002). com isto, foram implementados novos mecanismos nos processos de tomada de decisões, o que fez emergir um regime de ação pública descentralizada, no qual são criadas formas inovadoras de interação entre governo e sociedade. a partir de 1990 a participação da sociedade civil na gestão pública ganhou novos contornos e dimensões, sendo uma delas a ambiental, com a inclusão de vários atores sociais no processo de deliberação pública, tornando-a um mecanismo para a democracia na revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 76 promoção da coesão social entre o governo e os cidadãos (rocha, 2009). no brasil a aae não é obrigatória, mas tem sido realizada de forma voluntária, contando com a ausência total de exigências legais na sua aplicação (sánchez, 2008). portanto, não existem orientações oficiais específicas para a sua realização. as aaes são realizadas algumas vezes para facilitar o processo de licenciamento ambiental, outras vezes para atender às exigências do banco interamericano de desenvolvimento (bid), para que conceda o financiamento de programas e projetos. nos últimos 15 anos foram elaborados no brasil, cerca de trinta aaes (oppermann, 2012). para o ministério do meio ambiente (2010), o processo de aae deve prever os momentos, as formas e os canais de comunicação, além do envolvimento e inclusão da opinião dos atores, em função da dinâmica de cada setor e do respectivo processo de decisão, de modo a criar uma cultura de participação. nesse sentido, este artigo tem por objetivo apresentar uma avaliação da participação pública em processos de avaliação ambiental estratégica no brasil, com a averiguação do conteúdo de relatórios de aae e da consideração, no decorrer desses processos, das diretrizes estabelecidas pelo critério participativo de boas práticas preconizado pela iaia (2002), a fim de verificar se as referências brasileiras atenderam de forma apropriada ao mesmo. metodologia a metodologia do estudo envolveu a revisão bibliográfica do tema em questão, com a finalidade de constituir um referencial conceitual acerca das possibilidades de participação pública na aae nos diversos níveis de tomada de decisão, verificando, para tanto, os métodos e as práticas nacionais e estrangeiras existentes. para atender ao objetivo da pesquisa foi realizada uma análise crítica qualitativa dos métodos e práticas de participação pública em aaes brasileiras, a qual foi aplicada ao conteúdo de diferentes relatórios ambientais. para este propósito foi utilizada um conjunto de dez estudos de caso, em diferentes setores de atividades. como contextualizado por lee e colin, (2006), a análise do conteúdo dos relatórios ambientais se baseia na leitura de textos de forma sistemática, como forma de interpretá-los e fazer suposições sobre os processos que descrevem, sendo estes fontes facilmente acessíveis de conhecimentos relevantes, embora esses relatórios não contemplem de forma exaustiva a complexidade dos processos de planejamento e a dinâmica de governança. os critérios para a escolha dos relatórios ambientais foram os seguintes:  disponibilidade na internet dos relatórios ambientais;  processos que se encontravam concluídos, uma vez que se pretendia analisar os relatórios finais de cada aae. através dos relatórios ambientais das aaes foram levantados os atores, métodos aplicados para o envolvimento destes, a fase em que ocorreu a participação pública e, ainda, se as sugestões foram consideradas no relatório final da aae. em seguida, foi realizada uma análise crítica do processo de participação pública nessas aaes. para a avaliação das práticas do processo de participação pública, foi realizada uma análise comparativa com o critério participativo, estabelecido pela iaia (2002), que faz parte de um conjunto dos seis critérios de desempenho, considerados essenciais para um processo de aae. no critério participativo de boas práticas de aae devese considerar se a mesma obedece aos os seguintes procedimentos:  informa e envolve o público interessado e afetado, assim como os órgãos governamentais ao longo de todo o processo de decisão;  considera as sugestões e preocupações da sociedade na documentação da aae e na tomada de decisão;  apresenta requisitos de informação claros e facilmente compreensíveis, assegurando acesso suficiente a toda a informação relevante. com base em uma escala pré-definida foi realizada uma análise comparativa a fim de averiguar o cumprimento dos três itens para o critério participativo, conforme estipulado pela iaia (2002), para cada aae analisada. de acordo com a escala, o símbolo s representa que a revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 77 aae analisada atende satisfatoriamente os três itens do critério. o símbolo rs representa que atende razoavelmente satisfatório, com dois itens; ns representa que atende de forma não satisfatória, constando somente um item e ne não encontrado. a utilização desse critério estipulado pela iaia é reforçada e apoiada pelo mma (2010), o qual menciona que o emprego da aae deve seguir os princípios de bom desempenho reconhecidos por organizações internacionais de desenvolvimento profissional, cooperação técnica e de apoio ao desenvolvimento econômico. resultados e discussão no quadro 1 estão relacionadas e analisadas de forma sintética as dez aaes consideradas neste estudo, bem como o setor de atividade e nível de governo, a localização (site) dos seus relatórios, e os atores envolvidos, além de apresentar a síntese dos métodos e práticas de participação pública e as fases em que ocorreram. por meio da análise apresentada no quadro 1 pode-se verificar que a participação pública é mencionada em todos os relatórios ambientais, sendo que foram utilizados diversos métodos de envolvimento das partes interessadas, conforme se segue:  reuniões técnicas e seminários;  sessões públicas de apresentação e discussão;  consulta pública (reuniões com a comunidade afetada e audiências públicas);  comitês de acompanhamento;  disponibilização na web ─ que ocorreu através de site próprio da agência ambiental onde o estudo está inserido ou no site dos elaboradores da aae;  workshop com oficinas;  realização de cursos sobre aae;  divulgação da informação escrita (folders). mediante os dados disponíveis e analisados, identificouse que a consulta através de audiências públicas foi utilizada em 90 % (noventa por cento) das aaes, fato este já constatado em outros estudos (bisset, 2000). além das audiências públicas, observaram-se também outros métodos, como as reuniões técnicas, que foram verificadas em sete aaes; o comitê de acompanhamento, em quatro; seminários e oficinas, em três; site eletrônico, em duas e curso, em apenas uma aae. somente a aae da mata branca dispõe de um site próprio para a participação do público (http://aaebiomacaatinga.webnode.com.br/). observa-se que em todas as aaes o processo de participação pública adotou formas distintas de atender as partes interessadas, como as agências governamentais e especialistas, através de reuniões técnicas, e o público em geral, por meio de consultas e audiências públicas. somente a aae da mata branca aplicou o quinto nível de participação pública configurada pela iap (2000), que é a capacitação do público. foi realizado um curso sobre aae com o objetivo de proporcionar um nivelamento para as partes interessadas e comunidade e foi promovido um ciclo de palestras que abordavam temas relevantes sobre a importância da preservação da caatinga. este procedimento é importante, pois conforme arbter (2005), no planejamento estratégico é mais difícil envolver os vários grupos que compõem a parte afetada. excluindo os especialistas, o público geralmente não se interessa por planejamento por conter propostas abstratas que requerem conhecimentos específicos. a síntese dos resultados obtidos, conforme análise crítica realizada segundo o critério de desempenho participativo da iaia (2002) é apresentada no quadro seguinte. conforme pode ser visualizado a partir do quadro 2, a participação pública ocorreu nos estudos de caso (aaes) selecionados pelo presente trabalho. observa-se que para o item a do critério participativo da iaia (2002), três casos foram considerados satisfatórios, sete casos foram razoavelmente satisfatórios e nenhum foi considerado não satisfatório. para o item b, não houve nenhum caso satisfatório, houve seis casos razoavelmente satisfatórios e quatro não satisfatórios. por fim, com relação ao item c, três casos foram satisfatórios, cinco se apresentaram razoavelmente satisfatórios e dois não satisfatórios. http://aaebiomacaatinga.webnode.com.br/ revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 78 com os dados obtidos no quadro 2 nota-se que, das trinta possibilidades encontradas, cinco foram consideradas satisfatórias (16,67%), 18 razoavelmente satisfatórias (60%), três não satisfatórias (10%) e quatro não encontradas (13,33%) (vide figura 2 a seguir). figura 2 ─ classificação da participação pública nas aaes desta forma, pode-se interpretar que a deficiência maior é verificada no item b, que não foi encontrado em quatro aaes, evidenciando a não incorporação das ações ou decisões tomadas em resposta à participação pública, com relação às questões que foram levantadas e sugeridas ao relatório ambiental final. analisando o critério participativo de boas práticas da iaia (2002), verifica-se que apenas quatro dos relatórios ambientais citam que as sugestões ocorridas durante o processo de participação pública foram incorporadas nas aaes. é reconhecido que, no contexto das boas praticas de participação pública, que os participantes saibam como sua contribuição foi considerada na decisão final. outro fato observado é que a participação pública, embora ocorrendo em algumas das etapas das aaes, não foi viabilizada logo no início desses processos, na fase de prospecção (screening), conforme preconizado pelo critério participativo de boas práticas (iaia, 2002). somente em um caso a participação pública foi realizada na fase da elaboração do termo de referência (aae do extremo sul da bahia), onde ainda é possível a comunidade influenciar no escopo de uma aae. em relação à realimentação (feedback) que deveria ocorrer entre os responsáveis pela elaboração das aaes e os atores chave durante o processo de participação pública, constatou-se a existência de poucas informações nos relatórios, que somente citam que as sugestões foram incorporadas. outra questão relevante constatada é a falta de conclusões sobre a participação pública nos relatórios ambientais, por exemplo, explicitando o modo como as opiniões recebidas foram avaliadas. 16,67% 60% 10% 13,33% 0,00% 10,00% 20,00% 30,00% 40,00% 50,00% 60,00% 70,00% s (5) rs (18) ns (3) ne (4) s (5) rs (18) ns (3) ne (4) revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 79 conclusoes e recomendações esta pesquisa identificou lacunas centrais relacionadas aos critérios necessários à realização das boas práticas de participação pública em aae no brasil. foi constatada a necessidade de aprofundamento das questões teóricas relacionadas aos procedimentos e teorias substanciais à realização de aae, para o processo de participação. com a análise dos relatórios foi possível verificar que a participação pública na aae no contexto brasileiro vem sendo praticada, de um modo em geral, apenas com o cumprimento mínimo recomendado. tal fato se constata quando o método mais utilizado para envolver os atores chave é a consulta através da audiência pública, percebendo-se, portanto, que ainda se pratica esta participação nos moldes do estudo de impacto de ambiental (eia), que esta prática ocorre principalmente no final do processo, não oportunizando aos atores uma real contribuição para o mesmo, tornando-o mais transparente, legítimo e eficaz. em relação ao método através da disponibilização dos relatórios de aae na web, através do site eletrônico, restringe-se o envolvimento e a participação e das pessoas sem acesso à internet. percebe-se que a prática da participação pública no brasil precisa ainda avançar no que diz respeito aos métodos e práticas nos processos decisórios, visto que as aaes consideradas neste estudo atenderam apenas a alguns critérios estabelecidos pela iaia e pela literatura pertinente. contudo, apesar dessa constatação, observa-se que em algumas aaes foram adotadas alguns métodos de participação, numa tentativa de abranger os atores chave envolvidos, o que pode ser considerado um ponto positivo nesse processo. assim, conclui-se que a participação pública, da forma como vem sendo praticada, atende apenas parcialmente aos requisitos mínimos exigidos pelos organismos internacionalmente conceituados sobre a matéria em questão. desta forma, algumas recomendações podem ser feitas para que a participação pública na aae se torne mais eficaz no brasil, tais como:  considerar os aspectos sociais e culturais da comunidade envolvida, compreendendo e respeitando o perfil cultural dos participantes;  proporcionar diversas formas e oportunidades de participação pública e implementar abordagens para o alcance de opiniões diferentes, empregando variados meios de divulgação e comunicação, em função das diversidades culturais;  a abordagem de envolver o público através da disponibilização das informações na internet restringe a participação pública apenas a pessoas com acesso a ela. mesmo em casos em que a consulta realizada via internet alcance um grande número de pessoas, este processo deverá ser complementado com a utilização de formas presenciais de participação, para que as questões e dúvidas que surjam possam ser discutidas de forma mais dinâmica e interativa;  as informações devem ser disponibilizadas por um tempo adequado, ou seja, a tempo das pessoas poderem analisa-las adequadamente e dar sugestões. prazos demasiadamente curtos podem reduzir o número de pessoas a serem informadas e de terem a possibilidade de se manifestar;  as informações disponibilizadas devem ser textos não longos e de fácil compreensão, sendo interessante a elaboração de um sumário não técnico para ser amplamente divulgado a população interessada e afetada;  fornecer sempre retorno (feedback) em relação às sugestões recebidas durante o processo de participação pública. informar se as sugestões foram ou não aceitas na versão final da aae, o que reforça a responsabilidade e credibilidade do processo.  a aae deve ser regulamentada no brasil, com dispositivo prevendo a obrigatoriedade da consulta pública e de outros mecanismos pertinentes que fomentem a participação de todos os interessados ou envolvidos no processo, por exemplo, com a elaboração de guias ou diretrizes correlatas e com a realização de audiências publicas nas regiões ou locais objeto das ppps avaliadas. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 80 ressalva-se que a análise crítica realizada teve por base somente os relatórios ambientais das aaes, não se fazendo uso de outros documentos e instrumentos. recomenda-se que, para futuros estudos, as análises envolvam documentos que embasaram as aaes e outros instrumentos, como entrevistas com os responsáveis pela sua elaboração, comunidade científica e os atores chave envolvidos, principalmente os representantes das comunidades a serem afetadas. quadro 1. informações e análise das aaes estudadas aae setor/ nível relatório de aae (acesso) atores métodos de participação pública/ fases observações 1) setor de petróleo e gás natural na bacia de camamu-almada (2003). energia petróleo e gás natural / estadual (ba). http://lima.coppe.u frj.br/aaesulbahia/ sociedade local e a grupos de interesse reuniões técnicas (elaboração da metodologia e desenvolvimento do estudo, que se considera escopo e cenários); consultas públicas (audiências públicas) comitê de acompanhamento internet (relatórios e documentos) considerou as sugestões e preocupações da sociedade na aae. 2) programa rodoviário de minas gerais (prmg) (2006). transportes/ estadual (mg). http://www.transp ortes.mg.gov.br/in dex.php?view=artic le&catid=47:geral& id=747:avaliacaoambientalestrategicaaae&tmpl=compon ent&print=1&page = usuários e operadores dos serviços de transportes rodoviários de cargas e passageiros; sociedade local consultas públicas através de audiências públicas (dez) nos trechos atingidos pela rodovia, realizadas pela copam. reuniões, a partir de solicitação, com associações, entidades ambientalistas e organizações da sociedade civil das áreas de influência. não informa se as considerações da participação pública foram inseridas na aae. 3) programa da qualidade ambiental urbana do amapá geabid (2006). meio ambiente/ estadual (ap). http://idbdocs.iadb .org/wsdocs/getdo cument.aspx?docn um=724751 representantes de ong, da comunidade envolvida com o programa, demais representantes da sociedade civil e lideranças na elaboração do raae foram realizados contatos e promovidas reuniões com os órgãos executores e de controle ambiental. as consultas públicas não informa se as sugestões foram inseridas na aae. http://lima.coppe.ufrj.br/aaesulbahia/ http://lima.coppe.ufrj.br/aaesulbahia/ http://www.transportes.mg.gov.br/index.php?view=article&catid=47:geral&id=747:avaliacao-ambiental-estrategica-aae&tmpl=component&print=1&page http://www.transportes.mg.gov.br/index.php?view=article&catid=47:geral&id=747:avaliacao-ambiental-estrategica-aae&tmpl=component&print=1&page http://www.transportes.mg.gov.br/index.php?view=article&catid=47:geral&id=747:avaliacao-ambiental-estrategica-aae&tmpl=component&print=1&page http://www.transportes.mg.gov.br/index.php?view=article&catid=47:geral&id=747:avaliacao-ambiental-estrategica-aae&tmpl=component&print=1&page http://www.transportes.mg.gov.br/index.php?view=article&catid=47:geral&id=747:avaliacao-ambiental-estrategica-aae&tmpl=component&print=1&page http://www.transportes.mg.gov.br/index.php?view=article&catid=47:geral&id=747:avaliacao-ambiental-estrategica-aae&tmpl=component&print=1&page http://www.transportes.mg.gov.br/index.php?view=article&catid=47:geral&id=747:avaliacao-ambiental-estrategica-aae&tmpl=component&print=1&page http://www.transportes.mg.gov.br/index.php?view=article&catid=47:geral&id=747:avaliacao-ambiental-estrategica-aae&tmpl=component&print=1&page http://www.transportes.mg.gov.br/index.php?view=article&catid=47:geral&id=747:avaliacao-ambiental-estrategica-aae&tmpl=component&print=1&page http://www.transportes.mg.gov.br/index.php?view=article&catid=47:geral&id=747:avaliacao-ambiental-estrategica-aae&tmpl=component&print=1&page http://idbdocs.iadb.org/wsdocs/getdocument.aspx?docnum=724751 http://idbdocs.iadb.org/wsdocs/getdocument.aspx?docnum=724751 http://idbdocs.iadb.org/wsdocs/getdocument.aspx?docnum=724751 http://idbdocs.iadb.org/wsdocs/getdocument.aspx?docnum=724751 revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 81 aae setor/ nível relatório de aae (acesso) atores métodos de participação pública/ fases observações empresariais. ocorreram em diferentes momentos da fase de preparação. reuniões de consulta pública (laranjal do jari, santana e macapá). 4) plano de turismo sustentável na costa norte (2007). turismo/federal. http://lima.coppe.u frj.br/aaeturismoco stanorte/ mapeamento de instituições governamentais, privadas e organizações não governamentais e universidade. empresários do turismo e pescadores. consulta institucional e pública, nas etapas do escopo e nas fases de caracterização, identificação dos planos e programas e para o diagnóstico. relatórios disponibilizados eletronicamente e posterior discussão na consulta pública. as informações e dados levantados por intermédio de pesquisa e de consulta aos atores sociais relevantes foram considerados na aae. 5) programa de transporte urbano do distrito federal e entorno brasília integrada. (2007). transportes/ distrito federal. http://www.st.df.g ov.br/sites/100/16 7/00000390.pdf atores das esferas federal e distrital de governo, da sociedade civil, do setor produtivo e do terceiro setor, populações de ambulantes, motoristas e cobradores de ônibus. reuniões técnicas; consulta pública (audiência pública) foi realizada, sustentada por documentação apropriada, com a participação de representantes da sociedade civil, das comunidades, de lideranças locais e ongs. não se verifica a participação dos outros municípios envolvidos pelo programa. sugestões e recomendações por parte do público, foram avaliadas e incorporadas aos relatórios para elaboração da versão definitiva do raae. 6) sub-bacia do rio verde (2007). energia elétrica / estadual (ms). disponibilizado pelo instituto de meio ambiental de mato grosso do sul. prefeituras, populações locais, produtores da região (pecuaristas), reuniões técnicas e seminários com a comunidade técnico-científica (durante a não esclarece se os questionamentos foram considerados na http://lima.coppe.ufrj.br/aaeturismocostanorte/ http://lima.coppe.ufrj.br/aaeturismocostanorte/ http://lima.coppe.ufrj.br/aaeturismocostanorte/ http://www.st.df.gov.br/sites/100/167/00000390.pdf http://www.st.df.gov.br/sites/100/167/00000390.pdf http://www.st.df.gov.br/sites/100/167/00000390.pdf revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 82 aae setor/ nível relatório de aae (acesso) atores métodos de participação pública/ fases observações pescadores, instituições de pesquisa, entidades ambientalistas, órgãos públicos de saúde, empreendedor. finalização de cada etapa), só informou. seminários de consulta pública com distribuição de um folder com informações básicas (apresentou resultados preliminares da aae). aae final. 7) polo industrial e de serviços de anchieta (2009). minero-industrial / estadual (es). disponibilizado pelo instituto estadual de meio ambiente do espírito santo. representantes dos órgãos públicos; população da região do entorno de anchieta. conselho de acompanhamento fórum da companhia siderúrgica ubu e comitê de bacia do rio benevente. (composto por representantes da comunidade civil organizada). audiências públicas e seminários (três) realizados pelo conselho de planejamento, avaliação e monitoramento de políticas públicas para a região do polo – coplam, com intuito de informar à população acerca dos investimentos e projetos para a região. não cita se as sugestões foram inseridas na aae. 8) programa complexo porto sul (2010). desenvolvimento minero-industrial / estadual (ba). http://www.inema. ba.gov.br/estudosambientais/avaliac aoambiental/portosul http://www.lima.c oppe.ufrj.br/files/a aeportosul/aae_su mario_executivo.p df atores sociais da região de estudo. comitê de acompanhamento; grupo de trabalho governamental; disponibilização do relatório preliminar da aae no momento da consulta pública. as sugestões e observações do comitê e da consulta foram avaliadas e incorporadas no relatório final da aae. 9) projeto mata branca (2010). meio ambiente / estadual (ce). disponibilizado pela equipe elaboradora da representantes de instituições governamentais, da academia e curso de nivelamento (definição dos objetivos e as sugestões foram incorporadas na etapa dos fatores http://www.inema.ba.gov.br/estudos-ambientais/avaliacao-ambiental/porto-sul http://www.inema.ba.gov.br/estudos-ambientais/avaliacao-ambiental/porto-sul http://www.inema.ba.gov.br/estudos-ambientais/avaliacao-ambiental/porto-sul http://www.inema.ba.gov.br/estudos-ambientais/avaliacao-ambiental/porto-sul http://www.inema.ba.gov.br/estudos-ambientais/avaliacao-ambiental/porto-sul http://www.inema.ba.gov.br/estudos-ambientais/avaliacao-ambiental/porto-sul http://www.lima.coppe.ufrj.br/files/aaeportosul/aae_sumario_executivo.pdf http://www.lima.coppe.ufrj.br/files/aaeportosul/aae_sumario_executivo.pdf http://www.lima.coppe.ufrj.br/files/aaeportosul/aae_sumario_executivo.pdf http://www.lima.coppe.ufrj.br/files/aaeportosul/aae_sumario_executivo.pdf http://www.lima.coppe.ufrj.br/files/aaeportosul/aae_sumario_executivo.pdf revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 83 aae setor/ nível relatório de aae (acesso) atores métodos de participação pública/ fases observações aae. sociedade civil. resultados); ciclo de palestras, oficinas; seminários (descrição da situação atual de cada fator crítico de decisão); disponibilidade de um site eletrônico para expressar opiniões. críticos de decisão (fcd). 10) extremo sul da bahia (2011). indústria, energia e agricultura / estadual (ba). http://www.seia.ba .gov.br/sites/defaul t/files/other/produ to%203%20%20aaeextremo%20sul.pdf http://www.lima.c oppe.ufrj.br/files/a aeextremosul/aae_ sumario_executivo. pdf técnicos da inema, sema e representantes da comunidade local. reuniões técnicas (elaboração do termo de referencia e na fase resultados do diagnóstico) comitê de acompanhamento com a participação dos setores da sociedade (fase dos cenários e discussão dos resultados). consulta pública (apresentou os resultados da fase de diagnóstico). os resultados das fases finais (cenários e avaliação ambiental) não foram apresentados e validados em consulta pública aos atores sociais da região. http://www.seia.ba.gov.br/sites/default/files/other/produto%203%20-%20aae-extremo%20sul.pdf http://www.seia.ba.gov.br/sites/default/files/other/produto%203%20-%20aae-extremo%20sul.pdf http://www.seia.ba.gov.br/sites/default/files/other/produto%203%20-%20aae-extremo%20sul.pdf http://www.seia.ba.gov.br/sites/default/files/other/produto%203%20-%20aae-extremo%20sul.pdf http://www.seia.ba.gov.br/sites/default/files/other/produto%203%20-%20aae-extremo%20sul.pdf http://www.seia.ba.gov.br/sites/default/files/other/produto%203%20-%20aae-extremo%20sul.pdf http://www.lima.coppe.ufrj.br/files/aaeextremosul/aae_sumario_executivo.pdf http://www.lima.coppe.ufrj.br/files/aaeextremosul/aae_sumario_executivo.pdf http://www.lima.coppe.ufrj.br/files/aaeextremosul/aae_sumario_executivo.pdf http://www.lima.coppe.ufrj.br/files/aaeextremosul/aae_sumario_executivo.pdf http://www.lima.coppe.ufrj.br/files/aaeextremosul/aae_sumario_executivo.pdf revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 84 quadro 2 – resultados da análise da participação pública no processo de aae critério participativo (iaia, 2002) aae a) informa e envolve o público interessado e afetado, assim como os órgãos governamentais, ao longo de todo o processo de decisão? b) considera as sugestões e preocupações da sociedade na documentação da aae e na tomada de decisão? c) apresenta requisitos de informação claros e facilmente compreensíveis e assegura suficiente acesso a toda a informação relevante? 1) setor de petróleo e gás natural na bacia de camamualmada (2003) rs rs rs 2) programa rodoviário em minas gerais (prmg) (2006) rs ne ns 3) programa da qualidade ambiental urbana do amapá gea-bid (2006) rs ne ns 4) plano de turismo sustentável na costa norte (2007) s rs s 5) programa de transporte urbano do distrito federal e entorno brasília integrada (2007) rs rs rs 6) sub-bacia do rio verde (2007) rs ne rs 7) polo industrial e de serviços de anchieta (2009) rs ne rs 8) programa-complexo porto sul (2010) s rs rs 9) projeto mata branca (2010) s rs s 10) extremo sul da bahia (2011) rs rs ns legenda: s – satisfatório rs – razoavelmente satisfatório ns – não satisfatório ne – não encontrado. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 9 classificação dos resíduos de serviço de saúde tratados em uma planta de autoclavagem com base na presença de substâncias não-voláteis no lixiviado classification of clinical waste treated in an autoclaving plant based on the presence of non-volatile substances in leachate renata nautran dalles bióloga pelo centro universitário da fundação educacional de guaxupé e mestre em tecnologia ambiental pela universidade de ribeirão preto – unaerp, ribeirão preto – sp – brasil rodrigo latanze engenheiro químico e mestre em tecnologia ambiental pela universidade de ribeirão preto, e docente da universidade de ribeirão preto – unaerp, ribeirão preto – sp – brasil rlatanze@unaerp.br cristina filomena pereira rosa paschoalato engenheira química pela universidade mogi das cruzes, mestre e doutora em hidráulica e saneamento pela escola de engenharia de são carlos da universidade de são paulo, e docente do programa de pósgraduação em tecnologia ambiental da universidade de ribeirão preto – unaerp, ribeirão preto – sp – brasil cpaschoa@unaerp.br reinaldo pisani júnior engenheiro químico, mestre e doutor em engenharia química pela universidade federal de são carlos, e docente do programa de pósgraduação em tecnologia ambiental da universidade de ribeirão preto – unaerp, ribeirão preto – sp – brasil pisanijr@terra.com.br ou rpjunior@unaerp.br resumo resíduos de serviços de saúde (rss) tratados em uma planta de desinfecção por autoclavagem em escala real foram classificados como resíduos perigosos (classe i) ou não-perigosos (classe ii), com base nas normas da associação brasileira de normas técnicas (abnt) nbr 10.004/2004, nbr 10.005/2004 e nbr 10.007/2004. estabelecido o intervalo de confiança de 98%, estimou-se que 20 amostras seriam suficientes para representar os rss processados na unidade. as concentrações de 11 substâncias não voláteis foram comparadas com os limites do anexo f da nbr 10.004/2004. as principais concentrações encontradas nos lixiviados dos rss foram: cádmio (entre 0,01-0,19 mg.l-1), fluoreto (0,19-1,22 mg.l-1) e mercúrio (0,05-0,16 mg.l-1). uma vez que a concentração de mercúrio excedeu o limite de 0,10 mg.l1 em 5 amostras, os rss tratados na unidade foram classificados como perigosos. sendo assim, sua disposição final deveria ser efetuada em aterro licenciado para resíduos perigosos e não em aterro sanitário, como tem sido atualmente praticada. palavras-chave: autoclavagem; classificação de resíduos; extrato lixiviado; resíduos de serviços de saúde. abstract clinical wastes treated in a real scale autoclave disinfection plant were classified into hazardous (class i) or non-hazardous (class ii), according to the regulations of brazilian national technical association (abnt) nbr 10.004/2004, nbr 10.005/2004 and nbr 10.007/2004. once the confidence interval of 98% was established, it was estimated that 20 samplings would be enough to represent the clinical wastes processed in the unit taken as basis for the study. the concentration values of 11 nonvolatile substances were compared to the limits established in annex f of code nbr 10.0004/2004. the main values found in the lixiviated of treated clinical wastes were: cadmium (between 0.01-0.19 mg.l-1), fluoride (0.19-1.22 mg.l-1), and mercury (0.05-0.16 mg.l1). since mercury concentrations exceeded the limit of 0.10 mg.l-1 in five samples, the treated clinical wastes in the unit were classified as hazardous. therefore, their final discharge should be done in licensed landfill for hazardous wastes rather than in sanitary landfill, as it has been currently practiced. keywords: autoclave; healthcare wastes; leachate; waste classification. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 10 resumen residuos de servicios de salud tratados en una planta de desinfección por autoclavado en escala real fueron clasificados como resíduos peligrosos (clase i) o no-peligrosos (clase ii), con base en las normas de la associação brasileira de normas técnicas (abnt) nbr 10.004/2004, nbr 10.005/2004 e nbr 10.007/2004. establecido el intervalo de confianza de 98%, se estimo que 20 muestras seriam suficientes para representar los rss procesados en la unidad. las concentraciones de 11 sustancias no volátiles fueron comparadas a los límites del anexo f de la nbr 10.004/2004. las principales concentraciones encontradas en los lixiviados de los rss fueron: cadmio (entre 0,01-0,19 mg.l-1), fluoruro (0,19-1,22 mg.l-1) y mercurio (0,05-0,16 mg.l-1). como la concentración de mercúrio excedió el límite de 0,10 mg.l-1 en 5 muestras, los rss tratados em la unidad fueron clasificados como peligrosos. siendo así, su disposición final debería ser efectuada en vertedero licenciado para residuos peligrosos y no em relleno sanitario, como ha sido actualmente practicada. palabras-clave: autoclavado; clasificación de residuos; extracto; lixiviado; residuos de servicios de salud. introdução os resíduos de serviços de saúde (rss) são classificados em cinco grupos diferenciados pela periculosidade oferecida e na exigência de formas específicas de gerenciamento: grupo a, formado por resíduos com possível presença de agentes biológicos e com risco de infecção; grupo b, composto por resíduos químicos com características de corrosividade, reatividade, inflamabilidade, toxicidade, citogenicidade e explosividade; grupo c, compreendido por rejeitos radioativos ou contaminados com radionuclídeos; grupo d, constituído por resíduos comuns com características similares aos resíduos sólidos domiciliares; e grupo e, que são os materiais perfurocortantes ou escarificantes (resolução anvisa rdc 306/2004 e resolução conama 358/2005). o gerenciamento dos rss é constituído por um conjunto de ações focadas nos aspectos intra e extra estabelecimento, desde a geração até a disposição final, o que inclui as etapas de segregação, acondicionamento, identificação, armazenamento, coleta, transporte, tratamento e disposição final. a segregação consiste na separação dos resíduos no momento e local de sua geração, de acordo com as características físicas, químicas, biológicas, estado físico e riscos envolvidos. esta é a etapa fundamental de manejo, pois interfere no desempenho dos sistemas de tratamento e na escolha pela forma de disposição final, ambientalmente adequada. a resolução anvisa 306/2004 estipula formas específicas de tratamento em função dos grupos e subgrupos dos resíduos. por exemplo, os resíduos dos grupos a1 (genericamente, materiais com risco de contaminação com microrganismos e de manipulação genética), a2 (carcaças, partes corpóreas de animais e materiais suspeitos de contaminação com microrganismos de relevância epidemiológica) e e (matérias perfurocortantes ou escarificantes com risco de patogenicidade) devem ser tratados por técnicas que resultem no nível iii de inativação microbiana, que corresponde à inativação de bactérias vegetativas, fungos, vírus lipofílicos e hidrofílicos e parasitas com redução igual ou maior que 6log10 (99,9999%), e inativação de esporos do bacillus stearothermophilus ou de esporos do bacillus subtilis com redução igual ou maior que 4log10 (99,99%). os resíduos dos grupos a3 (peças anatômicas e produto de fecundação sem sinais vitais, com massa inferior a 500 g, estatura menor que 25 cm, ou idade gestacional inferior a 20 semanas) devem ser destinados à incineração, cremação ou sepultamento. os resíduos a4 (materiais diversos com risco baixo de contaminação por agentes biológicos) podem ser dispostos em aterro licenciado sem tratamento prévio. os resíduos a5 (materiais com suspeita ou certeza de contaminação com príons) têm de ser incinerados. enquanto que os resíduos do grupo b, resíduos químicos que apresentem risco à saúde ou ao meio ambiente, se não forem submetidos a processo de reutilização, recuperação ou reciclagem, devem ser submetidos a tratamento ou disposição final específicos. os resíduos químicos perigosos no estado sólido, se não tratados, devem ser dispostos em aterro de resíduos perigosos (classe i). já os resíduos químicos perigosos no estado líquido devem ser submetidos a tratamento específico, sendo vedada a disposição final em aterros. no ano base de 2012, dentre os 5.565 municípios brasileiros, 4.282 (76,9%) atestaram possuir coleta regular total ou parcial dos rss que necessitam de tratamento previamente a disposição final dos rejeitos. do ponto de vista da população coberta por coleta desses resíduos, do total de 193.946.886 de brasileiros em 2012, 163.713.417 foram geradores do revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 11 montante de 244.974 t de rss, que correspondeu à taxa de coleta per capita de 1,496 kg.hab-1.ano-1. uma vez que 30.233.469 habitantes não foram atendidos por coleta diferenciada de rss, potencialmente, a massa total gerada em 2012 deve ter sido de 290.903 t de rss. porém, a capacidade instalada de tratamento no brasil em 2012 foi de 234.654 t. portanto, o déficit de capacidade instalada foi de 55.549 t ao ano. sendo assim, é necessário expandir a destinação ambientalmente adequada de rss desde a coleta até a disposição final dos rejeitos à parcela considerável do país (ibge, 2013; abrelpe, 2013). as principais técnicas de tratamento de rss são a desinfecção química, autoclavagem, incineração, pirólises convencionais ou à plasma, exposição à radiação ionizante e não-ionizante (micro-ondas e ultrassom) (coronel et al. 2002; diaz, savage e eggrth, 2005; pellerin, 1994). contudo, a avaliação dos aspectos operacionais e do desempenho das técnicas mencionadas tem sido questionada. lee et al. (2004) avaliaram os custos do tratamento e disposição final dos rss usando as técnicas de incineração e microondas. constatou-se que o custo do processo por incineração foi de us$ 1,56/kg, quase dez vezes maior que o processo por micro-ondas: u$ 0,16/kg. no entanto, tonuci et al. (2008) e pisani jr et al. (2008) afirmam que a inativação de rss com e. coli e p. aeruginosa nas formas vegetativas por micro-ondas pode não ser efetiva, dependendo das condições operacionais praticadas. oliveira et al. (2010) determinaram a fração de inativação dos esporos de b. atrophaeus artificialmente inoculados em rss, em função do tempo de exposição a micro-ondas (20 a 40 min) e da potência por unidade de massa de resíduo (100 a 200 w/kg). foi alcançado um máximo de 71% de inativação dos esporos no resíduo. conclui-se que essa técnica de desinfecção era ineficaz, não atendendo ao nível iii de inativação microbiana (99,99% de remoção), quando operado nos moldes dos equipamentos em escala real. o uso de irradiação de luz ultravioleta (uv) é reconhecido como um eficiente método na inativação de microrganismos e é utilizado principalmente na indústria alimentícia, na desinfecção de água e efluentes, embalagens e superfícies. contudo, apesar de ser um método rápido e relativamente barato, na prática possui limitação de uso, devido à possibilidade de não exposição uniforme da radiação através do meio a ser esterilizado (warriner et al, 2000; gardner & shama, 1998; iannotti & pisani jr, 2013). os processos de tratamento de rss empregados em escala no brasil utilizam a autoclavagem (46,7 % da capacidade instalada), a incineração (31,6 %) e o aquecimento dielétrico, por exposição a micro-ondas (21,7 %) (abrelpe, 2013). nota-se, portanto, que 68,4 % da capacidade instalada utiliza técnicas de não-combustão que têm por objetivo principal a redução da carga de patógenos, praticamente sem envolver a transformação química dos materiais e substâncias presentes nos rss. nesse sentido, é recorrente na literatura técnica trabalhos que identificam falhas na segregação de rss em hospitais de assistência à saúde humana e animal, postos de saúde, laboratórios clínicos em que uma parcela considerável de resíduos do grupo b é descartada em conjunto com resíduos dos grupos a e e (ribeiro & pisani jr, 2012; silva & hoppe, 2004; berto et al., 2012, pilger & schenato, 2008). sendo assim, é possível que os rss dos grupos a e e tratados por técnicas de não-combustão contenham contaminantes químicos que, em tese, podem tornar o rss, ainda que tratado para reduzir a carga de patógenos, inadequado para a disposição final em aterro para resíduos não perigosos, em função da presença de substâncias químicas que confiram periculosidade ao rejeito. informações técnicas foram levantadas para caracterizar o processo de tratamento por autoclavagem em uma planta em escala real, tomada como estudo de caso. verificou-se a periculosidade dos rss dos grupos a e e, tratados através da obtenção e análise química do extrato lixiviado de amostras dos resíduos tratados para classificá-los como resíduos perigosos ou não perigosos, com base nas normas nbr 10.004/2004, nbr 10.005/2004 e nbr 10.007/2004. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 12 material e métodos a unidade de tratamento em estudo contém duas autoclaves que processam em média 10 t.d-1 de rss dos grupos a (exceto a3 e a5) e e. as autoclaves são constituídas em aço inoxidável, têm formato cilíndrico, com dimensões de 3.000 mm de diâmetro externo e 6.200 mm de altura, e volume útil da câmara de 5.150 l. o volume máximo de rss tratado por ciclo é de 2.000 l, com duração de aproximadamente 60 min para as etapas de carregamento, trituração, desinfecção, resfriamento, drenagem e descarga. a desinfecção ocorre devido à exposição dos rss ao calor úmido e à pressão absoluta de 3,8 bar, que resulta em temperaturas dos resíduos na faixa de 138 oc a 142 oc, por aproximadamente 15 min. na planta são processadas em média 15.000 bateladas por ano, que representam cerca de 3.000 t.ano-1 de rss. as etapas do processo de tratamento do rss, desde sua recepção na unidade de tratamento até a disposição final do resíduo tratado, estão ilustradas na figura 1. figura 1 fluxograma do processo de autoclavagem de rss dos grupos a e da unidade avaliada: 1 – pesagem; 2 – medição de radiação por contador geiger; 3 e 4– transporte e armazenamento temporário dos resíduos recebidos; 5 – exposição ao calor úmido com trituração prévia nas autoclaves (3,8 bar, 138 oc a 142 oc durante aproximadamente 15 min); 6 e 7 – transporte e armazenamento temporário do resíduos tratado; 8 – disposição final dos resíduos tratados em aterro para resíduos não perigosos (classe ii). amostragem do rss autoclavado as amostras simples de rss tratados foram retiradas dos recipientes de transporte, aleatoriamente escolhidos, (item 6 da figura 1) da seguinte forma: uma amostra da parte superior, uma da parte central e uma da parte inferior, utilizando para isto um amostrador do tipo trier. o amostrador foi feito com um tubo de aço inox e possui uma parte chanfrada em quase todo seu comprimento. a ponta e as bordas do chanfro foram afiadas para permitir que o material fosse cortado ao girar o trier no interior da massa de resíduo. logo, foi necessário verificar se as bordas do amostrador estavam convenientemente afiadas e descontaminadas. no amostrador, foi introduzida uma massa de rss tratado, em um ângulo entre 0º e 45º. o amostrador foi rotacionado duas vezes para cortar o material. posteriormente, retirou-se vagarosamente o amostrador do material, assegurando que sua abertura estivesse para cima, transferindo assim a massa para um recipiente, com o auxílio de uma espátula. assim, as amostras simples obtidas foram homogeneizadas em um recipiente para formar amostras compostas (nbr 10007/2004). as amostras compostas foram quarteadas com o intuito de obter-se amostras representativas, com aproximadamente 500 g. o processo de quarteamento consistiu na divisão das amostras em quatro partes iguais, sendo tomadas duas partes opostas entre si para compor uma nova amostra e descartadas as partes restantes. as partes não descartadas foram mescladas e revolvidas (figura 2). esse procedimento foi repetido até que fossem obtidas amostras com massas desejadas e que permitissem inicialmente determinar o potencial hidrogeniônico do sólido e escolher a solução de extração (nº 1 ou nº 2 da nbr 10005/2004), e posteriormente obter o extrato lixiviado dos rss tratados na unidade. 1 2 3 4 5 6 7 8 revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 13 figura 2 esquema representativo do procedimento de amostragem dos rss tratados na planta de autoclavagem. fonte: os autores, 2015. obtenção do extrato lixiviado do rss tratado inicialmente, foi necessário obter os teores de sólidos das amostras de rss, uma vez que a nbr 10005/2004 estabelece diferentes procedimentos para resíduos com teores de sólidos de 100 %, com até 0,5 % e menos de 100 % e mais 0,5 %. além disso, reduziu-se o tamanho das partículas, de forma a 100 % delas serem passantes na malha de abertura igual a 9,5 mm. nessas condições, as amostras estavam aptas para serem submetidas à etapa de lixiviação. posteriormente, foi necessário definir a solução a ser utilizada na extração do lixiviado (solução nº 1 ou nº 2 da nbr 10005/2004), que é função do potencial hidrogeniônico do resíduo. na determinação do ph do sólido, 5 g de resíduo, com tamanho inferior a 9 mm, foram adicionados a 96,5 ml de água deionizada e a mistura foi submetida à agitação vigorosa por 5 min. como os valores de ph das suspensões foram sempre inferiores a 5, a solução de extração foi a de nº 1, que era preparada adicionando-se 11,4 ml de ácido acético glacial a 128,6 ml de solução de naoh 1,0 n e completando-se o volume de 2 l com água deionizada. a solução de extração nº 1 foi colocada em contato dinâmico com 100 g de amostra representativa do rss tratado na planta. a suspensão resultante foi transferida para o frasco de lixiviação, feito de material inerte (vidro de borosilicato) e estanque, e submetida à agitação por 18h a 30 rpm para evitar a estratificação da suspensão. a quantidade de solução de extração foi 20 vezes maior que a massa da amostra, ou seja, 2.000 g. passado o período de agitação, a suspensão foi filtrada sob vácuo em membrana de fibra de vidro isenta de resina e com abertura entre 0,6 µm e 0,8 µm. o filtrado obtido foi denominado de extrato lixiviado ou lixiviado. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 14 caracterização do lixiviado os parâmetros utilizados para caracterizar quimicamente o lixiviado foram as concentrações de: arsênio, cádmio, chumbo, cromo total, mercúrio, prata, o-cresol, m-cresol, p-cresol e cresol total e íons. na tabela 1 são mostrados os métodos analíticos e os equipamentos utilizados. tabela 1 métodos analíticos e equipamentos utilizados concentração método equipamento fluoreto espectrofotométrico espectrofotômetro dr 2000, hach cádmio eaachama espectrofotômetro de absorção atômica analyst-700 perkin elmer prata eaachama espectrofotômetro de absorção atômica analyst-700 perkin elmer cromo eaachama espectrofotômetro de absorção atômica analyst-700 perkin elmer chumbo eaachama espectrofotômetro de absorção atômica analyst-700 perkin elmer arsênio eaa-ghidreto espectrofotômetro de absorção atômica analyst-700 perkin elmer mercúrio eaa-ghidreto espectrofotômetro de absorção atômica analyst-700 perkin elmer cresol total cromatografia em fase gasosa cg agilent com dic, coluna sge-bpx 70, 25 m x 0,22 mm id x 0,25µm filme o-cresol cromatografia em fase gasosa cg agilent com dic, coluna sge-bpx 70, 25 m x 0,22 mm id x 0,25µm filme m-cresol cromatografia em fase gasosa cg agilent com dic, coluna sge-bpx 70, 25 m x 0,22 mm id x 0,25µm filme p-cresol cromatografia em fase gasosa cg agilent com dic, coluna sge-bpx 70, 25 m x 0,22 mm id x 0,25µm filme sólidos totais gravimétrico balança analítica sartorius bl 210 s e filtro a vácuo na análise do fluoreto, foi retirado o volume de 25 ml do extrato lixiviado e acrescentado 5 ml de reagente spands para fluoreto, e assim, foi determinada sua concentração por colorimetria em espectrofotômetro modelo dr 2000 (direct reading spectrophotometer) da marca perkin helmer. já as concentrações de cádmio, prata, cromo, chumbo, arsênio e mercúrio foram obtidas a partir de amostras digeridas e filtradas dos extratos lixiviados por espectrofotometria de absorção atômica no equipamento analist 700 da marca perkin elmer. a digestão foi realizada em duas etapas: adição de volumes iguais de solução de ácido nítrico (1:1) e de lixiviado (50 ml), até que o volume resultante fosse reduzido, então, esta amostra teve seu volume completado até 50 ml com solução de ácido clorídrico (1:1). após a redução do volume, completou-se o volume de cada amostra para 50 ml com água destilada. a filtração ocorreu a vácuo, em membrana de 0,45 µm. as concentrações de arsênio e mercúrio no lixiviado filtrado e acidificado com 1,0 ml de hno3 (1:1) também foram medidas por espectrofotometria de absorção atômica, porém com gerador de hidretos da marca perkin elmer. na determinação das concentrações de o-cresol, mcresol, p-cresol e cresol total, foi utilizado o cromatógrafo em fase gasosa da marca agilent modelo 6890, equipado com sistema de injeção tipo slit/splitless, operando no modo split na razão de 10:1 e detector de ionização de chama (cg-dic), conectado a um microcomputador com software para cromatografia revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 15 chemstations. o gás de arraste utilizado foi o nitrogênio 5.0 analítico (white martins). para melhor identificação e quantificação da amostra, foi utilizada uma coluna capilar sge bpx 70 de 25 m de comprimento, 0,22 mm de diâmetro interno e 0,25 µm de filme. as condições operacionais das análises cromatográficas que resultaram na identificação dos cresóis foram: fluxo do gás de arraste na razão de 0,5 ml.min-1; o injetor foi mantido à temperatura de 150°c e o detector a 350°c; a temperatura inicial do forno da coluna foi mantida a 50°c por 5 min sendo aquecida até 100°c à taxa de aquecimento de 5°c.min-1 com posterior aquecimento até 200°c à razão de 10°c.min-1, com o intuito de obter um cromatograma de estabilidade na linha de base e identificação de cresóis com áreas bem definidas. a solução padrão para cresóis utilizada foi da marca supelco. determinação do número de amostras o estudo envolveu preliminarmente a obtenção e caracterização do resíduo para o cálculo do número de amostras necessárias, a partir de um conjunto de dados, com desvio padrão conhecido, para resultar no intervalo de confiança de 98%. o número de amostras foi determinado a partir de resultados de um teste piloto com 9 amostras. foram escolhidas as condições mais desfavoráveis para determinação do desvio padrão, com poder do teste (1-β) previamente estipulado e com grau de confiança pré-definido (α). nessa etapa foi utilizado o plano probabilístico de amostragem aleatória simples e o cálculo do número de amostras foi realizado no programa computacional g*power 3.1 com 4 parâmetros interrelacionados: o tamanho do efeito, o tamanho da amostra; a significância () e o poder estatístico (1 – β) (cohen & lea, 2004; ellis, 2010). resultados e discussões na tabela 2 pode-se observar as concentrações de substâncias não-voláteis e os potenciais hidrogeniônicos dos lixiviados obtidos das amostras de rss tratados na unidade, assim como os seus teores de sólidos totais. tabela 2 concentrações de substâncias não voláteis e potencial hidrogeniônico dos lixiviados e teores de sólidos totais presentes nas amostras de rss tratados na planta chumbo cádmio prata cromo arsênio mercúrio fluoreto sólidos totais (% p/p) ph (-) vm* (mg/l) 1,0 1,0 5,0 5,0 1,0 0,1 150 amostras ensaios preliminares (mg/l) 1 < 0,01 0,05 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,37 78,7 5,80 2 < 0,01 0,02 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,33 51,0 6,58 3 < 0,01 0,03 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,40 67,7 5,96 4 < 0,01 0,04 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,20 61,3 5,77 5 < 0,01 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,23 58,4 7,38 6 < 0,01 0,02 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,21 56,3 5,91 7 < 0,01 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,24 63,0 6,42 8 < 0,01 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,19 49,6 5,87 9 < 0,01 0,19 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,23 58,0 5,45 revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 16 chumbo cádmio prata cromo arsênio mercúrio fluoreto sólidos totais (% p/p) ph (-) vm* (mg/l) 1,0 1,0 5,0 5,0 1,0 0,1 150 ensaios complementares (mg/l) 10 < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,140 < 0,01 < 0,01 1,22 56,1 5,38 11 < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,074 < 0,01 < 0,01 0,70 54,2 5,34 12 < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,052 < 0,01 < 0,01 1,06 41,4 5,30 13 < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,044 < 0,01 < 0,01 1,05 49,7 5,40 14 < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,080 < 0,01 0,13 1,01 49,5 5,98 15 < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,031 < 0,01 0,15 1,16 64,8 7,66 16 < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,022 < 0,01 0,16 0,92 55,0 5,62 17 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,13 0,64 51,6 7,24 18 < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,046 < 0,01 0,05 1,10 63,6 5,47 19 < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,068 < 0,01 0,05 1,04 55,9 5,52 20 < 0,01 < 0,01 < 0,01 0,044 < 0,01 0,12 1,02 58,1 5,98 *vm = limites estipulados na nbr 10.004/2004 acima do qual o resíduo será classificado como perigoso os teores de sólidos obtidos no intervalo de 41,4% a 78,7% corroboraram que o procedimento utilizado para obtenção do extrato lixiviados dos rss amostrados estava condizente com o estabelecido na nbr 10005/2004 para resíduos com sólidos totais entre 0,5 % e 100 %. além disso, os ph dos lixiviados variaram entre 7,66 (básico) e 5,30 (ácido), que seriam indicativos da presença de substâncias químicas, pois caso o resíduo fosse composto apenas de materiais inertes, o ph deveria ser uniforme e próximo do encontrado para a solução de extração de nº 1, que foi de 4,93. nota-se também pela tabela 2 que a concentração de cádmio no lixiviado (0,19 mg.l-1) obtida nos ensaios preliminares (amostras de 1 a 9 na tabela 2) foi a mais próxima do limite (1,0 mg.l-1) estabelecido na nbr 10004/2004. o desvio padrão encontrado para esse conjunto de concentrações de cádmio foi 0,06 mg.l-1, que associado ao grau de confiança de 1,8% e à significância de 98% resultou no número (ou tamanho) de amostra de 20 (figura 2). sendo assim, fez-se mais 11 amostragens, cujos resultados estão representados na tabela 2 (amostras de 10 a 20). revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 17 figura 3 tela de effect size e o power para 20 amostras (heinrich-heine-universität düsseldorf, 2013) nos ensaios complementares, as concentrações dos elementos não-voláteis presentes nos lixiviados dos rss tratados na planta. de acordo com os resultados da tabela 4, as amostras 14, 15, 16, 17 e 20 apresentaram quantidades de mercúrio superiores aos limites de 0,1 mg.l-1 estipulados da nbr 10.004/2004. esse resultado foi suficiente para classificar o resíduo como perigoso e constatar que o mesmo deveria ser disposto em aterros para resíduo classe i. porém, uma vez que o plano de amostragem havia sido baseado no desvio padrão da concentração de cádmio presente no lixiviado obtido nos ensaios preliminares, com 9 amostras e que com a realização dos ensaios complementares o parâmetro crítico passou a ser a concentração de mercúrio, com o total de 20 amostras, é possível que o intervalo de confiança tenha sido alterado. no entanto, o desvio padrão determinado para a concentração de mercúrio nas 20 amostras de lixiviado também foi igual a 0,06 mg.l-1. portanto, o intervalo de confiança e a margem de erro permaneceram constantes, ou seja, 98% e 1,8% respectivamente. o mercúrio encontrado no rss dos grupos a e e, tratados na planta, pode ser proveniente do descarte inadequado de consultórios odontológicos, lâmpadas fluorescentes e derramamento acidental de equipamentos médicos contendo esta substância (nazar et al., 2005). conforme a resolução ss nº 239 de 2010, ficou proibido na rede pública de saúde do estado de são paulo o uso e o armazenamento de equipamentos para medição de pressão ou temperatura contendo mercúrio, bem como mercúrio para uso odontológico a partir de 2012. a má segregação do resíduo do grupo b deve ser a principal causa da contaminação por mercúrio dos rss dos grupos a e e (ribeiro & pisani jr, 2012; silva & hoppe, 2004; berto et al., 2012, pilger & schenato, 2008, ramos et al., 2011). além disso, apesar de ser revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 18 muito controverso o uso de mercúrio em vacinas, ele continua sendo utilizado. testes neurológicos foram aplicados em crianças com níveis de mercúrio considerados seguros (10 µg.g-1 no cabelo), sendo constatados problemas na linguagem, atenção e memória. danos neurológicos foram constatados também em níveis mais baixos de 5 a 10 µg.g-1. exames realizados em pessoas intoxicadas 6 dias após o fim da exposição mostraram que os níveis de mercúrio tenderam a voltar ao normal, abaixo de 5 µg.g-1 (reilly et al., 2010). de acordo com a resolução conama 430/2011 que estabeleceu as condições e padrões de lançamento de efluentes e alterou a resolução conama 357/2005, o limite máximo para o lançamento de mercúrio é de 0,01 mg.l-1. portanto, provavelmente, haveria necessidade de tratamento do lixiviado para remoção de mercúrio, antes do lançamento no corpo d’água receptor. os resultados da tabela 2 também permitiram constatar que o cádmio é uma substância provável de contaminação, pois seus valores analisados nas amostras foram próximos do limite máximo para resíduo nãoperigoso (0,19 mg.l-1 frente ao limite de 0,5 mg.l-1). outro elemento presente dentro do limite de detecção do equipamento utilizado foi o fluoreto, porém com menor risco e tornar o resíduo perigoso, pois o valor máximo medido foi de 0,40 mg.l-1 para o limite de 150 mg.l-1. quanto à análise de cresóis, o método mostrou-se linear para as concentrações de o-cresol, m-cresol, p-cresol e cresol total no intervalo de 2,5 mg.l-1 a 20,0 mg.l-1 . o cromatograma referente à análise de solução padrão possuía linha de base suficientemente estável, com picos de identificação com áreas e tempos bem definidos no intervalo de 22 min a 24 min após a injeção. o limite de detecção obtido foi de 1,0 mg.l-1, que foi sensivelmente inferior ao valor estabelecido na nbr 10004/2004 para distinguir o rejeito como perigoso ou não perigoso que é de 200 mg.l-1 para cada substância. em nenhuma das 20 amostras foram encontradas concentrações de o-cresol, m-cresol, p-cresol e cresol total superior ao limite de detecção do equipamento. o custo de tratamento dos rss por autoclavagem é de aproximadamente r$ 1.750,00 por tonelada (prefeitura municipal de mococa, 2012), mas, a contaminação do resíduo com mercúrio e a consequente necessidade de fazer a disposição em aterro para resíduos perigosos faria com que o custo de disposição final em aterro sanitário licenciado passasse de r$ 50,00 a r$ 100,00 para r$ 200,00 a r$ 300,00 em aterro licenciado para resíduos perigosos, ou seja, 233% em relação ao valor médio por tonelada. assim, os custos de tratamento e disposição final destes resíduos seriam de aproximadamente r$ 2.000,00; ou seja, seriam muito próximos do custo de incineração de resíduos perigosos em sistemas licenciados, estimado de r$ 2000,00 a r$ 3000,00, dependendo do poder calorífico dos materiais tratados (ecobras, 2014). uma vez que os rss são compostos predominantemente por materiais combustíveis, o custo de incineração deve estar do próximo limite inferior (r$ 2000,00). ou seja, os custos de tratamento dos rss dos grupos a (exceto a3 e a5) e e por autoclavagem e de disposição final dos rejeitos em aterro para resíduos classe i são praticamente equivalentes ao custo de incineração. porém, o tratamento térmico dos rss envolvendo combustão tem a vantagem de converter quimicamente também os resíduos do grupo b, em conjunto com os dos grupos a e e, em gases de combustão, cinzas e escórias, cujos custos de tratamento e de disposição final já estão incluídos no preço de incineração. a resolução conama 316/2002 regulamentou os procedimentos e critérios operacionais de sistemas de tratamento térmico de resíduos, aliados ao controle de emissões atmosféricas e a disposição final dos rejeitos. portanto, nos casos em que a etapa de segregação for deficiente na cadeia de gerenciamento dos rss, a destinação desses resíduos em plantas de incineração licenciadas será vantajosa do ponto de vista ambiental, a um custo compatível quando comparado ao custo da destinação envolvendo a autoclavagem e disposição final em aterro. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 19 conclusões as análises químicas dos extratos lixiviados de 20 amostras de resíduos de serviços de saúde, tratados em uma unidade de desinfecção por autoclavagem, para a concentração de 11 substâncias não voláteis, forneceram concentrações de cádmio entre 0,01 e 0,19 mg.l-1, de fluoreto entre 0,19 e 1,22 mg.l-1 e de mercúrio no intervalo de 0,05 a 0,16 mg.l-1. uma vez que a concentração de mercúrio em 5 amostras excedeu o limite estabelecido no anexo f da nbr 10.004/ 2004 de 0,10 mg.l-1, os rss tratados na unidade foram classificados como classe i, perigosos. o intervalo de confiança e a margem de erro foram de 98 % e 1,8 % respectivamente, em decorrência do desvio padrão da concentração de mercúrio nas 20 amostras de lixiviado ser de 0,06 mg.l-1. portanto, a disposição final do rss tratados deveria ser efetuada em aterro licenciado para resíduo da classe i e não em aterro sanitário como tem sido atualmente praticado. além disso, os resultados obtidos corroboram para os diagnósticos realizados na bibliografia consultada no sentido de constatar a má segregação dos resíduos do grupo b nas unidades geradoras, uma vez que as substâncias detectadas são indicativas da presença de resíduos químicos, descartados em conjunto com infectantes e perfurocortantes, que por sua vez, foram destinados à unidade de tratamento por autoclavagem. em decorrência disso, o custo de destinação final do rejeito seria elevado em aproximadamente 10 %, em decorrência do aumento de 233% no custo de disposição final em aterro para resíduo da classe i. portanto, os custos de tratamento dos rss dos grupos a e e por autoclavagem e de disposição final dos rejeitos em aterro para resíduos perigosos mostraram-se praticamente equivalentes ao custo de incineração de r$ 2.000,00. desse modo, nos casos em que a etapa de segregação for deficiente, fato amplamente relatado na literatura revisada, a incineração em sistemas licenciados será competitiva, do ponto de vista econômico, sendo que, com a vantagem de destruir termicamente os resíduos do grupo b, junto aos resíduos dos grupos a e e, quando comparada com a destinação envolvendo a autoclavagem e disposição final dos rejeitos em aterro. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 20 referências bibliográficas associação brasileira de normas técnicas (abnt). nbr 10004: resíduos sólidos: classificação. rio de janeiro, 2004. 71 p. associação brasileira de normas técnicas (abnt). nbr 10005: procedimento para obtenção de extrato lixiviado de resíduos sólidos. rio de janeiro, 2004. 16 p. associação brasileira de normas técnicas (abnt). nbr 10007: amostragem de resíduos sólidos. rio de janeiro, 2004. 21 p. berto, d. n.; czykiel, r.; barcellos, m. d. treinamentos sobre resíduos sólidos de serviços de saúde (rsss) em hospitais de porto alegre/rs na percepção de profissionais atuantes. revista de gestão em sistemas de saúde, são paulo, v. 1, n. 2, p. 41–62, 2012. brasil. agência nacional de vigilância sanitária (anvisa). resolução rdc nº 306, de 7 de dezembro de 2004. dispõe sobre o regulamento técnico para o gerenciamento de resíduos de serviços de saúde. brasília, df. 2004. brasil. conselho nacional do meio ambiente (conama). resolução nº 316, de 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difference water index (mndwi) was modeled, being produced georeferenced theme maps and extracted only the pixels represented by positive spectral values, which represent water targets. the open-access software quantum geographic information system (qgis, version 2.18.16) was used for all stages of digital image processing and connection with complementary databases on the theme maps elaboration. in the results, changes in the spatial distribution of poço da cruz were evidenced and analyzed using precipitation data from the chirps product, allowing a better understanding of the rainfall behavior in the region and its influence. the mndwi was lined with the chirps product, in which the spatial correlation between the rainy event and the water area’s delimitation is documented, especially in october 2017 (minimum values) and october 2020 (maximum values). keywords: geoprocessing; multispectral images; modified normalized difference water index. r e s u m o as técnicas de sensoriamento remoto são de fundamental importância para investigar as alterações ocorridas no mosaico terrestre ao longo dos anos e contribuir para tomadas de decisão cada vez mais eficientes em gestão ambiental e hídrica. os objetivos deste artigo foram detectar, delimitar e quantificar a área hídrica do reservatório poço da cruz, localizado em ibimirim, pernambuco, semiárido do brasil, com modelagem baseada em imagens multiespectrais do satélite landsat 8/oli datadas de 2015 a 2020, bem como relacioná-la com dados de precipitação pluvial média do produto chirps. para tanto, foi modelado o índice de água por diferença normalizada modificado (mndwi), com o qual se geraram os mapas temáticos georreferenciados e extraíramse apenas os pixels representados por valores espectrais positivos, que representam alvos hídricos. utilizou-se o software de livre acesso qgis 2.18.16 para todas as etapas de processamento digital de imagens e conexão com bancos de dados complementares para a elaboração dos mapas temáticos. nos resultados foram evidenciadas as mudanças na distribuição espacial do poço da cruz, analisadas com a utilização de dados de precipitação com base no produto chirps, permitindo melhor compreensão do comportamento da pluviometria na região e sua influência. o mndwi foi condizente com o produto de precipitação do chirps, e ficou evidente a variação área hídrica do reservatório com relação à ocorrência de eventos chuvosos, especialmente em outubro/2017 (mínimos valores) e outubro/2020 (máximos valores). palavras-chave: geoprocessamento; imagens multiespectrais; índice de água por diferença normalizada modificado. delimitation of water areas using remote sensing in brazil’s semiarid region delimitação da área de reservatório de água utilizando técnicas de sensoriamento remoto no semiárido do brasil debora natália oliveira de almeida1 , diêgo cezar dos santos araújo1 , débora rodrigues soares1 , francisco marcelo de alencar maia1 , suzana maria gico lima montenegro1 , sylvana melo dos santos1 , leidjane maria maciel de oliveira1 1universidade federal de pernambuco – recife (pe), brazil. correspondence address: debora natália oliveira de almeida – departamento de engenharia civil e ambiental, centro de tecnologia e geociências, universidade federal de pernambuco – avenida da arquitetura, s/n – cidade universitária – cep: 50740-550 – recife (pe), brazil. e-mail: debora.noalmeida@ufpe.br conflicts of interest: the authors declare no conflicts of interest. funding: conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico, coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior, fundação de amparo à ciência e tecnologia de pernambuco. received on: 12/14/2022. accepted on: 02/03/2023 https://doi.org/10.5327/z2176-94781524 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 https://orcid.org/0000-0001-6000-6138 https://orcid.org/0000-0002-8969-260x https://orcid.org/0000-0003-1287-9297 https://orcid.org/0000-0001-5217-1555 https://orcid.org/0000-0002-2520-5761 https://orcid.org/0000-0003-3106-5301 https://orcid.org/0000-0003-1251-6998 mailto:debora.noalmeida@ufpe.br https://doi.org/10.5327/z2176-94781524 http://abes-dn.org.br/ http://www.rbciamb.com.br delimitation of water areas using remote sensing in brazil’s semiarid region 21 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023 | 20-29 issn 2176-9478 introduction the superficial water is essential to human supply and ecological conservation, becoming a key component of the hydrological cycle and directly conditioning the sustainable development of human society and ecosystem. both climate changes and human activities affect the superficial water availability in a specific area and epoch (lu et al., 2019). one of the most viable ways to quantify water bodies’ seasonal variation is using orbital images obtained by remote sensing. this technique has been advancing considerably in the latest years, enabling the acquisition of more accurate and detailed information, especially to identify and classify targets on earth surface that may facilitate several studies, such as land use mapping, dynamics of vegetation, and superficial waters. (fernandes et al., 2012; penachio et al., 2020). for that matter, several studies performed through remote sensing data have confirmed the effectiveness and feasibility of orbitals images used in the geospatialization and evaluation of changes in terrestrial surface. one of them was evidenced by the guglielmeli et  al. (2018) that, through landsat satellite images, elaborated maps of use and cover land referring to the municipal ambiental protection area of uberaba river and evaluated the impact the conservation unit brought to the region in the years 2000, 2010 and 2016. the results of this research pointed out that the establishment of the conservation unit contributed to regulating the land’s uses and cover. it is also evident the research carried out by ornellas et al. (2022) that conducted the temporal mapping between 1986 and 2020 with satellite images of the tm landsat 5 and oli landsat 8. the objective of this work was to investigate the dynamic of marine area’s land use — protected by iguape bay through spectral indexes — in which the behave and contribution of the mangrove areas in that region was analyzed. in the hydric context, researches are evidenced in the evaluation of changes in superficial waters dynamics, and these analyses are applied on regional or global scale (el-asmar and hereher, 2011; song et  al., 2014; verpoorter et al., 2014; feng et al., 2015; tulbure et al., 2016; wan et al., 2016; klein et al., 2017). among the diverse techniques, there is the multiband method, which combines different reflective bands to enable the detection of superficial waters (du et  al., 2012; zhang et  al., 2017; 2018). for instance, the modified normalized difference water index (mndwi) can be cited, which detects superficial hydric bodies while suppressing build-up land errors, as well as soil and vegetation (xu, 2006). in this way, performing studies with spectral indexes application on hydric bodies detection, almeida et  al. (2021) highlighted that the referred index, processed with satellite data, has been widely used to evaluate changes in soil cover and use, mainly focusing on the detection of hydric bodies in vast areas. in regard to this detection of hydric bodies, generally, before comparisons are made to detect changes in superficial waters, it is necessary to conduct an extraction of the water’s individual aspects through the use of multi-date satellites, according to alesheikh et al. (2007) and rokni et al. (2014). considering also the hydric changes on large scale, there are global level studies, such as the one developed by pekel et  al. (2016), which was capable to quantify the changes in global superficial waters over 32 years, between 1984 and 2015, using landsat images with 30 meters resolution (lu et al., 2019). taravat et al. (2016) who searched the modifications occurred between the years 2000 and 2013 in urmia, sevan and van lakes, sited respectively on iran, armenia and turkey, recognized the efficiency of water extraction through orbital images applying water indexes, supporting the monitoring of these hydric bodies that are relevant to the surrounding living population. lu et al. (2019) stated that multiple surveys of regional cases were developed in china, and, consequently, some data set about superficial waters was produced in pilot areas (du et al., 2012; lai et al., 2013; luo et al., 2017). this fact sets precedents to conduct similar studies on the brazilian territory. in brazil, the national institute for space research (inpe, 2022) has performed projects that contemplate a data set on the superficial area variations occurring in water reservoirs in the northeast region of the country as a consequence of the drought’s frequent incidences suffered over the years. in accordance with the superficial water monitoring, precipitation is one of the factors that influences the variations occurring in these spaces, mainly when focused on semiarid regions. resources like orbital sensors products, interpolator algorithms and atmospheric models are increasingly necessary to represent precipitation in areas where it is not possible to observe or is deficient in rainy stations, becoming options for climatic studies on tropical and subtropical regions of the brazilian territory (bayissa et  al., 2017). diverse researchers utilized data sets raised by weather stations and satellite products to analyze the accuracy of precipitation estimates (erazo et  al., 2018; corrêa, 2020). among the precipitation estimate products most used at global level, including brazil, stands out the climate hazards group infrared precipitation with station data (chirps), which has a series of data of more than 40 years, with spatial high-resolution and low uncertainties on rain registrations (guo et  al., 2017; bai et  al., 2018; costa et al., 2019). it is important to note that the delimitation of hydric bodies using the mndwi, as cited above on performed works, is not a new practice and is already widely consolidated around the world. however, the continuous monitoring of regions or strategic locales is essential to ensure the management of water resources, alert emissions and enhance the decision-making actions. in this way, the use of remote sensing data applied in semiarid regions for this type of study has a high potential to assist regional, state, or national management authorities, especially in the recent drought events in the brazilian semiarid region (souza et al., 2018; araújo et al., 2021). almeida, d. n. o. et al. 22 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023 | 20-29 issn 2176-9478 considering the above, the aim of this article was to detect, delimit, and quantify the hydric area of poço da cruz water reservoir located in ibimirim, pernambuco (pe), semiarid of brazil, with modeling based on landsat 8/oli satellite multispectral images and relate with the data of media pluvial precipitation of the product chirps, from 2015 to 2020. methodology the study area encompassing the municipality of ibimirim (pe), brazil (figure 1) is in the central area of the hydrographic basin of moxotó river. this basin has a total area of 9,752.71 km2, that in large extension is found in the pernambuco state, inserted on the hydric planning unit up8 and has its location between 07º 52’ 21” and 09º 19’ 03” south latitude, and between 36º 57’ 49” and 38º 14’ 41” west longitude (apac, 2022). the engenheiro francisco sabóia public dam, commonly known as poço da cruz, is the biggest water reservoir in pernambuco state and the first hydric spring for irrigation of the moxotó irrigated perimeter. it is one of the reservoirs inserted in the são francisco river irrigation project (national water and basic sanitation agency—ana, 2022). the landsat 8/oli satellite image, that contemplates the study area, was acquired through the orbital images catalog on the site of the united states geological survey (usgs), on orbit 215, 66 point. the bands used to obtain the mndwi were the green, near-infrared and shortwave infrared, which correspond, on an oli sensor, to the bands 3 and 6. they were processed on the free access quantum geographic information system (qgis), version 2.18.19, with universal transverse mercator (utm) coordinate system projection and sirgas 2000 geodesic reference system. one of the parameters for choosing the images was the low cloud coverage considering that the presence of clouds can interfere with the results; taking into account that it is a matter of estimating data, depending on the conditions, it is not possible to adequately represent reality. in the images catalog, it was possible to select the dates referring to october, namely: 10/29/2015, 10/15/2016, 10/20/2017, 10/21/2018, 10/24/2019, and 10/26/2020, which is considered the driest period in the brazilian semiarid. figure 1 – location of the study area. poço da cruz reservoir, ibimirim, pernambuco, brazil. delimitation of water areas using remote sensing in brazil’s semiarid region 23 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023 | 20-29 issn 2176-9478 to the georeferenced modeling of the mndwi’s charts, according to silva et al. (2016), the first procedure was the conversion of values in gray level (nd) to spectral reflectance, inserting the radiometric coefficients available on metadata archives in the usgs (2022) images. thus, the digital numbers of each pixel and band were converted into planetary reflectance stemming from additive and multiplying factors, reported in the image metadata file. however, it was necessary to correct the reflectance according to the solar zenith angle (z) and the ratio square between the medium distance earth-sun, and the earth-sun distance on the date of the orbital image obtention (dr), obtained based on the earth-sun distance (dts), available on the image metadata file, in astronomical unit, following the equations 1 and 2. (1) (2) being: ρλi (adimensional) = the planetary reflectance on top of atmosphere of each band i; aρi = the resizing additive factor of each band (image’s metadata); mρi = the resizing multiplying factor of each band (image’s metadata); ndi = the digital number corresponding to pixel intensity of each band; z = the solar zenithal angle obtained based on the sun elevation angle-e (image’s metadata), once z = 90 – e. the mndwi was processed to maximize the reflectance in water using green wavelengths to minimize the low near-infrared (nir) reflectance by the water characteristics, and to harness the high nir reflectance by the soil and vegetation characteristics. as a result, the water characteristics had positive values and were therefore improved, while vegetation and soil generally had zero or negative values and were consequently suppressed. the mndwi was then expressed in equation 3 (xu, 2006): (3) being: ρgreen = the reflectance of the green band; ρswir1 = the reflectance of the shortwave infrared band. thereby, the processing of mndwi resulted in rasters whose values varied from 1 to -1, with the positive values representing pixels configured as hydric areas and the negative values representing pixels different from water. for the quantification of areas occupied by water bodies, the rasters with calculated values of mndwi were transformed into a shapefile of dots. the quantification of hydric total area was effectuated by multiplying the dots quantity and the pixel’s area, being 900 m² of mndwi, since the spatial resolution of the landsat 8/oli corresponds to 30 meters. the hydric total area occupied by the water reservoir was determined by the equation 4, using the qgis raster calculator: (4) being: at = hydric total area; σnpixel, the number of dots considered as hydric area; apixel, representing the pixel area (900 m² to landsat 8/oli). the extraction technique of water spectral characteristics through the mndwi was applied to model the spatial-temporal changes of the poço da cruz (pe) reservoir from 2015 to 2020, using landsat 8/oli. for this purpose, the selected index was shaped, analyzed, and classified into an independent form (using specific images thresholds) to extract the surface area of the reservoir in each year. finally, the generated maps overlapped to produce the alteration map of the reservoir superficial water in the period from 2015 to 2020. additionally, monthly data were used, relating to october, the mean pluviometric precipitation of the chirps product corresponding to the moxotó river’s hydrographic basin delimitation, where the poço da cruz reservoir is located. it is worth highlighting that the chirps is not a satellite or orbital sensor, but a product of global precipitation that integrates multiple sources data, including surface data (rain gauges) and the tropical rainfall measuring mission (trmm) satellite. in this work, we used rain data related to the product with a spatial resolution of 5 km and daily temporal resolution. results and discussion the results of the spatial precipitation distribution arising from chirps product in the region, from 2015 to 2020, allowed observing the rain variability, in which the mean values to october reached the interval of 2 mm (represented by red shade) to 10 mm (represented by light blue shade) over the six researched years, as seen in figure 2. to facilitate visualization, due to restrictions on the chirps spatial resolution, the submitted values in the figure represent a media for all the image clipping and do not express the precipitation, necessarily, only over the reservoir. in line with the chirps data registries, in the state of pernambuco, october is considered one of the driest months, but in october 2017, the precipitation was inferior to 25.00 mm in the litoral e zona da mata pernambucana, inferior to 10 mm in the agreste, and there were registries of low precipitation in the sertão. the precipitation and cloud’s absence resulted in temperature increase, and consequently, the evapotranspiration and dry areas increase throughout the state (ana, 2022). according to the descriptive statistics data, the lowest average value (3.65 mm) for the entire area occurred between 2017 and 2019 (chirps), while the highest medium value (7.50 mm), in comparison to the studied years, was registered in 2020 (table 1). almeida, d. n. o. et al. 24 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023 | 20-29 issn 2176-9478 figure 2 – chirps data temporal series referring to hydrographic basin’s delimitation of moxotó river, pernambuco, brazil. table 1 – precipitation’s statistical values from the climate hazards group infrared precipitation with station data product on the moxotó river basin, pernambuco. precipitation (mm) maximum medial minimum standard deviation october 2015 7.20 4.45 2.90 1.03 october 2016 8.15 5.10 3.50 1.15 october 2017 6.40 3.90 2.60 0.95 october 2018 6.55 3.95 2.65 0.95 october 2019 5.55 3.65 3.00 0.70 october 2020 10.20 7.50 5.00 1.50 source: chirps (2022). designed researches point out the evaluation of the chirps accuracy to some globe’s regions such as west africa, mozambique, chile, minas gerais state (brasil), adige basin (italy), in which the applicability of product data in diverse climate conditions is assessed (funk et  al., 2015; toté et  al., 2015; dembélé e zwart, 2016; duan et  al., 2016; nogueira et  al., 2018). the chirps has also been validated in the brazilian northeast and in semiarid conditions, presenting a good response in detecting precipitation (paredes-trejo et al., 2017). in concern to the contribution in temporal-space evaluation applied in the reservoir poço da cruz, ibimirim (pe), the mndwi steaming was processed from the landsat 8/oli satellite system’s images available on the period from 2015 to 2020, in the months of october, and without incidence of cloud’s significative interference. the variations that occurred, allowed us to identify the years in which the water’s surface area was found steeper, as well as the years which evidenced a decrease. thus, it was clearly outlined the variation in the reservoir’s hydric area, a result corroborated by rokni et al. (2014) in which it was assessed the urmia lake, in iran, the 20th bigger lake and the 2nd biggest hypersaline lake (before september 2010) in the world. in the referred research, the authors processed water spectral indexes, among them the mndwi, and the results indicated an intense tendency of decrease in urmia lake’s surface area from 2000 to 2013, mainly between 2010 and 2013, when the lake lost approximately a third of its surface, compared to the year 2000. although the studies have been developed in distinct locals, it is evident the potential of the mndwi in detecting hydric areas variation in the outcome of extreme climatic events, such as the one that occurred in pernambuco in the estimated period, with the impact that still remnant of the most severe drought on the last’s decades, initiated in 2012 (rossato et al., 2017). similar situation occurs in urmia lake, which has suffered continuously with the impact of droughts and climate changes (jeihouni et al., 2017). in addition, the application of mndwi is the most adequate to improve information on water and can extract the water bodies with better precision (xu, 2006; singh et al., 2015), allowing to visualize the droughts and floods (figure 3) that, in this region, are conditioned mainly by the pluviometric precipitation variance. the figure 3 most remarkable shape is a delineation of the hydric body edges by mndwi’s modeling. this index allowed in a satisfactory way to split targets that represented water, showed by values next to 1, while target not considered as water evidenced pixels with negative values (mndwi < 0). delimitation of water areas using remote sensing in brazil’s semiarid region 25 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023 | 20-29 issn 2176-9478 figure 3 – evaluation of poço da cruz reservoir through the mndwi using landsat 8 /oli images. this result coincides with xu (2006), who also found positive values in areas with water presence and negative values in regions with absence of superficial liquid water (vegetation, soil, or construction). in relation to landsat satellite’s spatial resolution, cohen and goward (2004) defined that one of its advantages is the facility to characterize the terrestrial cover and its changes, associated to land management, due to data’s spatial resolution. and according to usgs (2022), the accuracy of landsat 8/oli achieves 90% of reliability, considering a 12 meters circle. additionally, the terrestrial mosaic’s mndwi on poço da cruz reservoir was visualized in different dates (12/06/2000, 12/10/2013, and 10/10/2020) by leonardo et  al. (2021) with a similar dynamic to that observed in this work. the study above evidentiated a temporal variability of 13 years and 7 years, where the authors analyzed the temporal spectrum perspective and detected a superficial area raise on the reservoir over the years, reinforcing that the years 2000 and 2013 indicate a higher hydric stress, due to low pluviometric indexes identified, which caused a reduction in mndwi values. figure 4 represents the spatial-temporal variability of the water masks in the period from 2015 to 2020, where such procedure was a result of pixel extraction represented by mndwi > 0. it must be noted that the visualization of hydric areas, overlapped and differentiated by color categories, portrayed the real situation of hydric condition on poço da cruz reservoir, evidencing a bigger hydric collapse in 2017 (yellow), differently from the hydric input in 2020 (blue). however, it must be highlighted that the period from 2015 to 2019 was considered critical throughout the northeast in the hydric point of view, with low pluviometric indexes (rossato et al., 2017; souza et al., 2018). as seen in figure 5, relative to water pixel quantities and hydric areas resulting from mndwi’s modeling on landsat 8/oli images, it was observed that the superficial water on poço da cruz reservoir diminished approximately 0.86 km² between 2015 and 2016 and 1.4 km² between 2016 and 2017. the most significant changes in the reservoir area were detected in 2017 and 2020. especially observed in 2017, there was a decrease that affected 1.61 km² in its total superficial area (figure 5); in percentage terms, the reservoir had 1.63% of its usable volume (ana, 2022), corroborating the results in this study. between 2017 and 2018, according to figure 5, there was a rise of approximately 5 km² in superficial area, evidencing the expansion of flooded area on the hydric body. from 2018 to 2019 there was no expressive area difference in spatial distribution, but, in quantitative terms, it was possible to observe an increase of 0.45 km². the year 2020 was the period when the superficial water reached the highest values compared to other studied years (34.52 km²), evidencing, expressively, a remarkable rise in the flooded areas on the reservoir as well visualized in figure 4. these results supported the research developed by the inpe (2022) when they estimated the superficial area of poço da cruz from 2012 to 2017 through landsat 8 images; it was evidenced that 2017 presented similarities with the hydric body configuration of this research. almeida, d. n. o. et al. 26 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023 | 20-29 issn 2176-9478 figure 4 – temporal variability of the water area of the poço da cruz reservoir, pernambuco, from 2015 to 2020. figure 5 – amount of pixels containing water and hydric areas (km²) resulting from the mndw modeling in landsat 8/oli images. the influence of rainy events as the hydric entrance on the mirror’s water expression of the reservoir was considerably significant when the georeferenced spatiality of chirps product (figure 2) is compared to mndwi (figure 3). focusing the year 2017 (figure 5), which presented the lowest amount of water pixels (1,799  pixels) and hydric area (1.61 km2), it was correspondent to pixels presence in red color on the reservoir’s area that equal to a pluviometric index of 2 mm (figure 2, october 2017). this result is expected, considering that the precipitation represents the via that promotes a rise in the reservoir hydric volume. on rainy periods, the water mirror rises in area terms, but on dry periods, due to high evapotranspiration, its area reduces markedly, a fact confirmed by mndwi variation. it is also emphasized that the efficiency of chirps product was highlighted by silva et  al. (2020) when the performance of product’s precipitation estimative to sub-basin of apau river, castanhal (pa) was analyzed. the results evidenced that the chirps achieved to replicate with good precision the seasonal variability of precipitation on the region of interest, with significatively correlations varying between 0.86 and 0.99 with pluviometers data. the chirps good precision also was confirmed all over brazil through extensive validation campaigns, including pernambuco, in a way that the product data are indicated to be used in different purposes, including to evaluate extreme events and climate changes (costa et al., 2019). it is important to point out that the increase of the reservoir’s hydric area gains contribution not only by the rain of october month, which corresponds to the period here evaluated, but also in the previous months. in addition, the precipitation data over the basin, referring to the months of landsat image acquisitions, indicate the influence of the estimated precipitation by chirps in the reservoir hydric dynamics. delimitation of water areas using remote sensing in brazil’s semiarid region 27 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023 | 20-29 issn 2176-9478 conclusions the mndwi spectral index modeled and georeferenced with landsat 8/oli satellite system data allowed to detect the superficial areas on poço da cruz reservoir, ibimirim (pe), brazil, evidenced the spatial-temporal changes, and provided an elaborated delimitation of hydric body on october months in the years 2015, 2016, 2017, 2018, 2019, and 2020. the mndwi was compatible with estimated precipitation data by chirps product, in which the spatial correlation between the rainy event occurrence and the hydric area delimitation was evidenced, especially, in october 2017 (minimum values) and october 2020 (maximum values). thereby, the georeferenced modeling of mndwi spectral index, with landsat 8/oli satellite orbital data, allied with chirps product is a rewarding methodology, with easy application and fast processing, in which is provided efficiency on hydric areas delimitation in brazil’s semiarid. this monitoring type, mainly when is realized in continuous form, is essential for the hydric management and decision making, assisting, moreover, on the strategies adoption of productive conveniences with the droughts and serving as an alternative and additional data source to the regional, state, or national hydric managers. acknowledgment the authors thank the united states geological survey (usgs) for the acquisition of satellite’s images. contribution of authors: almeida, d. n. o.: conceptualization; data curation; investigation; methodology; formal analysis; writing — original draft. araújo, d. c. s.: formal analysis; writing — review & editing. soares, d. r.: writing — review & editing. maia, f. m. a.: writing — review & editing. montenegro, s. g. l.: formal analysis; writing — review & editing. santos, s. m.: formal analysis; writing — review & editing. oliveira, l. m. m.: supervision; formal analysis; writing – review & editing. references agência nacional de águas e saneamento básico (ana). portal. ana (accessed july, 2022) at:. https://www.ana.gov.br. agência pernambucana de águas e climas (apac). sistema de informação geográfica. apac (accessed nov, 2022) at:. https://www.apac.pe.gov.br/. alesheikh, a.a.; ghorbanali, a.; nouri, n., 2007. coastline change detection using remote sensing. international journal of environmental science & technology, v. 4, 61-66. https://doi.org/10.1007/bf03325962. almeida, d.n.o.; salgueiro, c.o.b.; chaves, j.v.; santos, s.m.; oliveira, l.m.m., 2021. spectral indices in the detection of water bodies using images from the msi sentinel 2 sensor. journal of hyperspectral remote sensing, v. 11, (2), 125-135. https://doi.org/10.29150/jhrs.v11.2.p125-135. araújo, d.c.s.; 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resíduos orgânicos; qualidade do solo. abstract organic waste are excellent sources of nutrients and their incorporation in agriculture, supported by legislation, could significantly contribute to improving the physical, chemical and biological soil. this study aimed to evaluate the use of urban solid waste (usw) and liquid swine manure (lsm) in the dynamics of biomass and biological activity in soil of the northern region of rio grande do sul, brazil. two experiments were evaluated with three treatments of usw applications, three treatments with lsm applications in different concentrations, one treatment without fertilization, a treatment with mineral fertilizer and an area with native vegetation used as reference. the microbial biomass carbon (smbc), the basal soil respiration (bsr) and the metabolic quotient (qco 2 ) were determined in the soil samples. the biological properties of the soil were sensitive to demonstrate changes that occur in the soil depending on the application of different types of organic waste. keywords: biological activity; organic waste; soil quality. doi: 10.5327/z2176-947820170046 biomassa e atividade microbiana de solos com aplicação de resíduo sólido urbano e dejeto líquido de suínos biomass and microbial activity of soils with application of urban solid waste and liquid swine manure biomassa e atividade microbiana de solos com aplicação de resíduo sólido urbano e dejeto líquido de suínos rbciamb | n.44 | jun 2017 | 18-26 19 introdução a produção de resíduos sólidos no brasil cresce rapidamente (abrelpe, 2014) e a preocupação com esse processo surge a medida que os problemas causados pelo seu não gerenciamento passam a afetar a qualidade de vida da população (góes, 2011). um dos principais problemas ambientais referentes à disposição de resíduos sólidos está relacionado ao seu potencial de contaminação, e a aplicação desses resíduos no solo emerge como uma alternativa de solução para esse passivo ambiental (andrade et al., 2016). tendo em vista que o espaço necessário é um fator restritivo para a instalação de aterros (sontag et al., 2015), a aplicação de resíduos urbanos compostados em solos agrícolas reduz a disposição em aterros sanitários, podendo ser uma prática mais segura, além de servirem como corretivos da acidez do solo por apresentarem compostos como óxidos de cálcio (ca) e magnésio (mg) (balbinot jr. et al., 2006), e também agirem como fertilizantes. em razão de seu conteúdo, composto por matéria orgânica, nutrientes, metais pesados e outras substâncias, a incorporação de biossólido ao solo pode causar alterações significativas nos organismos ali presentes e, consequentemente, em sua atividade biológica. além disso, aumentar os teores de carbono (c) orgânico e de nutrientes do solo pode significar melhorias em suas propriedades físicas e químicas e, posteriormente, servir de catalisador na recuperação de áreas degradadas. não obstante os benefícios, esses resíduos orgânicos podem apresentar potencial poluidor ou contaminante (abreu júnior et al., 2005). para burns et al. (2006), o conceito de qualidade do solo é definido por propriedades e atributos mensuráveis que irão caracterizá-la e proporcionar um índice quantitativo que pode ser medido. para isso, faz-se necessário que as funções do solo no ecossistema sejam compreendidas de uma forma mais abrangente e integrada (burns et al., 2006; larson & pierce, 1991; usda-nrcs, 2001). os indicadores biológicos têm sido frequentemente apontados como mais sensíveis aos impactos causados pelo manejo do solo quando comparados àqueles de caráter físico ou químico (bending et al., 2004; leirós et al., 2000), pois respondem rapidamente aos efeitos desse manejo e utilização (usda-nrcs, 2015), permitindo que medidas sejam tomadas antes que danos permanentes ocorram (pankhurst et al., 1997). a decomposição dos diversos constituintes da matéria orgânica ocorre em diferentes estágios e populações de microrganismos (kiehl, 1985), variando de acordo com sua fonte e os tratamentos aos quais foi submetida (boechat, 2011). a utilização de resíduos orgânicos tem efeitos diversos sobre a biomassa microbiana do solo (bms), que responde às mudanças de uso e práticas de manejo em curto espaço de tempo (garcía-gil et al., 2000). a biomassa microbiana, a respiração e o quociente metabólico (qco 2 ) do solo refletem as modificações ocorridas em razão da adição de resíduos orgânicos e inorgânicos, podendo ser utilizados para avaliar a atividade microbiana do solo (moreira & siqueira, 2006). os dados obtidos por meio da bms são indicadores sensíveis que podem ser empregados no monitoramento das alterações ambientais, de forma que modificações nos sistemas de manejo possam ser sugeridas a tempo de evitar a sua degradação (anderson & domsch, 1985; jacobi & besen, 2011; moreira & siqueira, 2006; silva et al., 2015). o objetivo do trabalho foi avaliar o efeito da aplicação do composto orgânico de resíduo sólido urbano (rsu) e dejeto líquido de suíno (dls) na dinâmica da biomassa e atividade biológica de um solo da região norte do rio grande do sul. metodologia as análises microbiológicas do solo foram realizadas no laboratório de monitoramento ambiental e no laboratório de química do solo da universidade federal de santa maria (ufsm), campus frederico westphalen. as coletas foram realizadas em dois experimentos, em blocos, com três repetições cada — o experimento 1 em agosto de 2013 e o 2 em janeiro de 2014. esses procedimentos foram conduzidos desde 2008 na ufsm, campus frederico westphalen. dornelles, h.s. et al. rbciamb | n.44 | jun 2017 | 18-26 20 a área experimental está localizada em um latossolo vermelho aluminoférrico típico com textura argilosa (embrapa, 2006) e o clima da região, segundo köppen & geiger (1928), é subtropical úmido, tipo cfa2. o solo, segundo rigon et al. (2010), apresentava, em sua camada superficial (0 a 10 cm), as seguintes características físicas e químicas: 650 g.kg-1 de argila; ph em água de 5,1; 7,6 mg.dm-1 de fósforo (p); 280 mg.dm-1 de potássio (k); 0,2 cmol.dm-1 de alumínio (al3+); 5,5 cmol. dm-1 de cálcio (ca²+); 1,6 cmol.dm-1 de magnésio (mg²+); 11,1 mg.dm-1 de enxofre (s); saturação por bases (v) de 69%; e 22 g.kg-1 de matéria orgânica. os tratamentos avaliados no experimento 1 foram: rsu nas dosagens equivalentes a 25 (rsu 25), 50 (rsu 50) e 100 (rsu 100) m3.ha-1, ou seja, adubação mineral (npk), sem adubação e vegetação nativa. no experimento 2 constatou-se: dls nas dosagens equivalentes a 25 (dls 25), 50 (dls 50) e 100 (dls 100) m3.ha-1, ou seja, npk e sem adubação. o composto orgânico apresentou os seguintes teores totais de nutrientes, determinados pela técnica de espectrometria de fluorescência de raios x por energia dispersiva (edxfr): k: 4,36 g.kg-1; p: 4,96 g.kg-1; ca: 30,12 g.kg-1; s: 5,44 g.kg-1; manganês (mn): 0,78 g.kg-1; ferro (fe): 27,30 g.kg-1; zinco (zn): 0,53 g.kg-1; cobre (cu): 0,25 g.kg-1; e 50 % de matéria seca (rigon et al., 2010). segundo moraes et al. (2010), o dejeto utilizado apresentou densidade de aproximadamente 1,012 kg.m-3, correspondendo a 2,09% de matéria seca; 2,21 kg.m-3 de nitrogênio (n); 75 kg.m-3 de p; e 1,25 kg.m-3 de k. as amostras de solo foram coletadas entre 0 e 10 cm de profundidade, homogeneizadas e peneiradas em peneira de 2 mm. posteriormente, foram acondicionadas em sacos plásticos e guardadas em geladeira até a realização das análises. o carbono da biomassa microbiana do solo (cbms) foi determinado pelo método da fumigação-extração, com adaptações na metodologia original (silva, 2007a), ou seja, foi quantificado a partir de amostras fumigadas e não fumigadas. a respiração basal do solo (rbs) foi determinada durante dez dias de incubação. as unidades experimentais foram constituídas de recipientes de vidro com tampa hermética. foram utilizados 50 g de solo seco por recipiente, incubados a temperatura ambiente de 25°c, com a umidade ajustada para 70% da capacidade de campo (silva, 2007b). o qco 2 foi calculado pela razão entre o carbono emitido na forma de dióxido de carbono (c-co 2 ) da rbs e o c da biomassa microbiana das amostras, conforme anderson & domsch (1985). os dados foram submetidos à análise de variância e, quando ocorreram diferenças significativas, aplicaramse testes de médias, utilizando-se o programa estatístico assistat versão 7.7 beta (silva, 2011). resultados e discussões os resultados do cbms, da rbs e do qco 2 do solo, com aplicação de composto de rsu, apresentaram diferenças significativas entre os tratamentos avaliados. os dados podem ser observados na tabela 1. o cbms variou de 402,64 a 682,24 mg c.kg-1 solo. os maiores valores de c microbiano foram encontrados na mata nativa, seguido do tratamento rsu 100. sattollo (2016) também encontrou os maiores valores de cbms nessa localidade (508,7 mg c.kg-1 solo), significativamente superior aos demais tratamentos avaliados. a vegetação nativa apresenta condições mais favoráveis à biomassa microbiana, como ausência de preparo do solo, maior acúmulo de serapilheira e maior diversidade florística e biológica do solo, o que contribui para a ocorrência de maiores níveis de biomassa nessa área, comparativamente aos demais tratamentos (matsuoka et al., 2003). neste estudo, a maior dose de rsu aplicada (100 m3.ha-1) demonstrou incremento ao cbms. nas demais doses houve um aumento da biomassa quando comparadas aos tratamentos sem aplicação do composto orgânico, porém, não apresentaram diferenças significativas entre elas. vieira et al. (2011) também observaram em um estudo que a aplicação do lodo de tratamento de efluentes de parbolização de arroz provocou, em média, aumento significativo nos valores de c microbiano do solo, quando comparados aos do tratamento testemunha e do tratamento com adubação npk. no geral, os compostos orgânicos, em comparação aos fertilizantes inorbiomassa e atividade microbiana de solos com aplicação de resíduo sólido urbano e dejeto líquido de suínos rbciamb | n.44 | jun 2017 | 18-26 21 gânicos, estimulam o crescimento da biomassa microbiana, uma vez que fornecem c e n em formas lábeis (oliveira et al., 2009). os tratamentos sem aplicação do composto apresentaram os menores valores de bms, sendo que a adubação mineral não proporcionou aumento significativo da biomassa em relação ao solo não adubado. segundo sattollo (2016) e vargas & scholles (2000), a adubação mineral normalmente atua de maneira negativa na biomassa microbiana em razão do não fornecimento de uma fonte de c. londoño (2012) e sattollo (2016) verificaram aumento do cbms com a aplicação de baixas doses de adubo mineral. em doses elevadas, por sua vez, a adubação mineral afetou negativamente a bms. a rbs, após 10 dias de incubação, também apresentou diferença significativa entre os tratamentos estudados, com valores entre 1,39 e 2,88 mg c-co 2 .kg-1 solo.hora-1 para tratamentos sem adubação e rsu 100, respectivamente. o tratamento rsu 100 apresentou o maior teor de cbms, o que pode explicar sua maior atividade microbiana, representada pela rbs. a atividade microbiana nos demais tratamentos com adição de resíduo variou em função da dosagem aplicada com maior respiração para o tratamento rsu 100. a quantidade de resíduo aplicado está disponibilizando substrato orgânico e nutrientes para a microbiota do solo e estimulando sua atividade (abreu junior et al., 2005; embrapa, 2010). corrêa et al. (2011), moura et al. (2015) e sampaio et al. (2008) observaram aumento tanto na atividade quanto na quantidade de biomassa microbiana com a aplicação de compostos orgânicos ao solo. a adubação mineral pode estar estimulando a atividade da bms, uma vez que apresentou valores de respiração maiores (2,09 mg c-co 2 .kg-1 solo.hora-1) do que os do tratamento sem aplicação de resíduo; porém, essa adubação não apresentou maior população microbiana do solo conforme os dados do cbms. esse resultado pode ser refletido nos valores de qco 2 . o qco 2 não variou significativamente em função dos tratamentos estudados. ele indica a eficiência da comunidade microbiana em reter ou incorporar c na biomassa ou perdê-lo para a atmosfera na forma de co 2 . em geral, os valores encontrados desse quociente foram baixos. conforme tótola & chaer (2002), menor qco 2 indica economia na utilização de energia e, supostamente, reflete um ambiente mais estável ou mais próximo do seu estado de equilíbrio. silva et al. (2016), avaliando a variação temporal do efluxo de co 2 do solo em sistemas agroflorestais com óleo de palma na amazônia, encontraram valores de qco 2 entre 1,15 e 5,8 mg c-co 2 .g-1 bms-c.hora-1, próximos aos verificados neste trabalho, assim como merlin et al. (2016), que encontraram qco 2 de 5,6 mg c-co 2 .g-1 bms-c.hora-1 em área com cultivo de camomila. tabela 1 – carbono da biomassa microbiana do solo, respiração basal do solo e quociente metabólico em solo sem adubação, com adubação mineral, com aplicação de diferentes doses de composto orgânico de resíduos sólido urbano e vegetação nativa. tratamentos cbms (mg c.kg-1 solo) rbs (mg c-co 2 .kg-1 solo.h-1) qco 2 (mg c-co 2 .g-1 bms-c.h-1) sem adubação 402,641 c 1,39 c 3,44 a adubação mineral 469,57 bc 2,09 b 4,44 a rsu 252 567,44 abc 1,97 bc 3,48 a rsu 50 536,69 abc 2,23 b 4,16 a rsu 100 653,70 ab 2,88 a 4,40 a vegetação nativa 682,24 a 1,89 bc 2,77 a c.v. (%) 13,50 10,80 18,00 cbms: carbono da biomassa microbiana do solo; rbs: respiração basal do solo; qco 2 : quociente metabólico; c.v.: coeficiente de variação; 1na coluna, as médias seguidas da mesma letra não diferem pelo teste de tukey, a 5% de probabilidade de erro; 2rsu 25: adubação com composto orgânico de resíduo sólido urbano na dose equivalente a 25 m3.ha-1; rsu 50: adubação com composto orgânico de resíduo sólido urbano na dose equivalente a 50 m3.ha-1; rsu 100: adubação orgânica com composto orgânico de resíduo sólido urbano na dose equivalente a 100 m3.ha1. dornelles, h.s. et al. rbciamb | n.44 | jun 2017 | 18-26 22 ananyeva et al. (2016), analisando a emissão de co 2 e atividade respiratória microbiana do solo sob diferentes transformações antrópicas dos ecossistemas terrestres, encontraram os menores valores de qco 2 para a área com floresta nativa durante um ano, sendo também a cobertura com a menor oscilação do quociente ao longo do ano. esses resultados confirmam os valores de qco 2 encontrados neste trabalho, que também identificou o menor valor de qco 2 para a área de mata nativa. os valores do cbms, rbs e qco 2 em solo com aplicação de dls, são apresentados na tabela 2. no segundo experimento, foram encontradas diferenças significativas entre os tratamentos avaliados para o cbms e qco 2 . o cbms apresentou maior valor médio significativo (296,52 mg c.kg-1 solo) para o tratamento com maior dose de dls 100 e menores valores para os tratamentos com adubação mineral e sem adubação, seguindo o mesmo comportamento do experimento 1. merlin et al. (2016), avaliando o cbms com cultivo orgânico de plantas medicinais, encontraram teores entre 105,5 e 184,6 mg c.kg-1 solo, próximos aos verificados neste trabalho nos tratamentos com aplicação de doses menores de dls. as demais doses de dls aplicadas também demonstraram influenciar positivamente a bms refletida em seus valores (181,28 e 156,34 mg c.kg-1 solo) quando comparadas aos demais tratamentos sem adubação. quadro et al. (2011), avaliando a biomassa e atividade microbiana em solo com adição de dls, verificaram que o teor de cbms aumentou linearmente, de acordo com a concentração de dls aplicado. a adição de dls não influenciou de forma significativa a atividade microbiana do solo, representada pela rbs (tabela 2). os teores de rbs estão próximos aos encontrados por ananyeva et al. (2016) (0,28 a 1,64 mg c-co 2 .kg-1 solo.hora-1), balota et al. (1998) (0,12 a 0,20 mg c-co 2 .kg-1 solo.hora-1), couto (2013) (0,46 a 1,98 mg c-co 2 .kg-1 solo.hora-1) e silva et al. (2016) (0,20 a 1,64 mg c-co 2 .kg-1 solo.hora-1). os tratamentos com a aplicação de dls apresentaram valores inferiores em todas as características biológicas do solo — cbm e rbs — em relação aos tratamentos com adição de rsu (tabelas 1 e 2). esse fato pode estar associado à velocidade de degradação do composto líquido em função do tempo em que o mesmo foi aplicado ao solo (dois anos antes da coleta). as características de um composto dependem da variedade de resíduos orgânicos adicionados, que podem conferir grande qualidade nutricional ou até mesmo inviabilizar o processo de compostagem (kiehl, 2002; pereira-neto, 2010). o rsu apresenta grande variedade de componentes (silva, 2016) e, neste trabalho, o composto gerado influenciou positivamente a atividade da biomassa microbiana em uma escala temporal. essa informação oferece um indicativo da qualidatabela 2 – carbono da biomassa microbiana do solo, respiração basal do solo e quociente metabólico em solo sem adubação, com adubação mineral e com aplicação de diferentes doses de dejeto líquido de suínos. tratamentos cbms (mg c.kg-1 solo) rbs (mg c-co 2 .kg-1 solo.h-1) qco 2 2 (mg c-co 2 .g-1 bms-c.h-1) sem adubação 41,32 d 0,83 a 20,09 a adubação mineral 64,86 cd1 0,82 a 12,56 ab dls 253 156,34 bc 0,92 a 5,98 bc dls 50 181,28 b 0,85 a 4,67 c dls 100 296,52 a 0,85 a 2,87 c c.v. (%) 27,06 18,61 15,28 cbms: carbono da biomassa microbiana do solo; rbs: respiração basal do solo; qco 2 : quociente metabólico; c.v.: coeficiente de variação; 1na coluna, as médias seguidas da mesma letra não diferem pelo teste de tukey, a 1% de probabilidade de erro; 2médias originais cujos dados foram transformados em √x para atender aos pressupostos da análise de variância; 3dls 25: adubação com dejeto líquido suíno na dose equivalente a 25 m3.ha-1; dls 50: adubação com dejeto líquido suíno na dose equivalente a 50 m3.ha-1; dls 100: adubação com dejeto líquido suíno na dose equivalente a 100 m3.ha-1. biomassa e atividade microbiana de solos com aplicação de resíduo sólido urbano e dejeto líquido de suínos rbciamb | n.44 | jun 2017 | 18-26 23 de do composto orgânico, que mantém c orgânico no solo por mais tempo. os tratamentos avaliados no experimento 2 interferiram significativamente no qco 2 do solo (tabela 2). os maiores valores de qco 2 ocorreram nos tratamentos em que o dejeto não foi aplicado em função do menor teor de cbms encontrado neles. couto (2013), avaliando as propriedades microbiológicas de um argissolo com adição de esterco de suínos, encontraram o maior qco 2 para o tratamento sem adição de dejeto (17,79 mg c-co 2 .g-1 bms-c.hora-1), semelhante ao verificado neste trabalho para tratamento sem adubação do experimento 2 (20,09 mg c-co 2 .g-1 bms-c.hora-1). a aplicação do dls reduziu o qco 2 , independentemente da dosagem aplicada, o que indica que menos c foi perdido como co 2 pela respiração e mais foi incorporado aos tecidos microbianos, como resultado da ação de uma biomassa “eficiente” atuando sobre o resíduo adicionado ao solo. solos estressados têm um maior valor desse parâmetro (qco 2 ), pois uma menor quantidade de biomassa tem o dever de degradar uma maior quantidade de matéria orgânica (quadro et al., 2011). neste estudo, as características microbiológicas avaliadas foram sensíveis em detectar as alterações que ocorrem no solo em função da aplicação dos resíduos orgânicos tanto em função das dosagens aplicadas quanto da natureza desses resíduos. as influências nos parâmetros microbiológicos ocorreram em razão da sensibilidade dos microrganismos diante da incorporação de resíduos orgânicos. quanto mais informações sobre a bms e a situação metabólica dos microrganismos do solo obtivermos, maior será o entendimento sobre a qualidade microbiológica do solo e do solo em si, possibilitando o planejamento do uso do solo por meio do monitoramento das mudanças ocorridas em sua qualidade microbiana (silva et al., 2007b). o uso de indicadores microbiológicos constitui uma importante ferramenta para o estudo da qualidade dos solos, podendo-se indicar quais práticas tendem a causar maior degradação e quais são mais conservacionistas, visando ao desenvolvimento sustentável. no entanto, novos estudos são necessários para elucidar melhor essa relação. conclusões a aplicação de diferentes doses de composto orgânico de rsu e de dls influenciou a população e a atividade microbiológica do solo. a maior dosagem de resíduo orgânico aplicada ao solo (100 m3.ha-1) promoveu maior aumento na rbs e na bms. o uso de resíduos orgânicos no solo estimulou a população microbiana e sua atividade, independente da dosagem aplicada ao solo. a influência e o efeito residual do composto orgânico de rsu sobre as características microbiológicas avaliadas foram maiores em comparação ao dls. a rbs e o c da biomassa microbiana foram indicadores sensíveis em constatar as alterações ocorridas no solo com aplicação de resíduos orgânicos. essas características podem ser utilizadas no monitoramento dessas práticas, a fim de se verificar as mudanças ocorridas em função do tipo de resíduo, da quantidade e do tempo de aplicação e a possibilidade de contaminação do solo e da água. referências abreu júnior, c. h.; 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nutrient concentration and composition; forest hydrology; nutrient enrichment. r e s u m o este trabalho analisa sistematicamente a literatura com o intuito de identificar as principais contribuições do estudo de escoamento pelo tronco sobre o fluxo de nutrientes no solo nos últimos anos. a revisão contemplou 47 publicações do período entre 2015 e 2019. com base nas palavras-chave das publicações encontradas, aplicou-se a análise de similitude no software iramuteq, com o auxílio do software r. observou-se que há uma tendência geral de crescimento das pesquisas nesse tema, principalmente na ásia, onde houve aumento de publicações nos últimos anos. por meio do mapa de coocorrência, as palavras “stemflow” e “throughfall” aparecem como termos principais que criam relações de ocorrência com outras palavras, principalmente “concentration composition”, “biogeochemical cycle”, “nutrient cycling” e “dissolved organic matter”. estas, por sua vez, trazem diversas palavras que se relacionam e coocorrem com elas, como “soil”, “nitrogen”, “water chemistry”, “nutrient dynamics” e “cations”. palavras-chave: ciclagem de nutrientes; concentração e composição de nutrientes; hidrologia florestal; enriquecimento de nutrientes. overview of studies on stemflow chemistry effect on soil: systematic review of the literature panorama dos estudos acerca da influência da composição do escoamento pelo tronco sobre o solo: revisão sistemática da literatura marcelle teodoro lima1 , kelly cristina tonello1 , julieta bramorski2 , marcia magalhães de arruda1 , gregorio nolazco matus1 1universidade federal de são carlos – são carlos (sp), brazil. 2universidade federal do amapá – macapá (ap), brazil. correspondence address: marcelle teodoro lima – praça brasil, 16 – santa helena – cep: 18117-720 – votorantim (sp), brazil. e-mail: marcelleteodoro@yahoo.com.br conflicts of interest: the authors declare no conflicts of interest. funding: coordination for the improvement of higher education personnel brazil (capes). received on: 05/27/2021. accepted on: 11/24/2021. https://doi.org/10.5327/z217694781137 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. https://orcid.org/0000-0002-8208-6826 https://orcid.org/0000-0002-7920-6006 https://orcid.org/0000-0002-2783-5644 https://orcid.org/0000-0003-3964-4818 https://orcid.org/0000-0001-8431-6157 mailto:marcelleteodoro@yahoo.com.br https://doi.org/10.5327/z217694781137 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ overview of studies on stemflow chemistry effect on soil: systematic review of the literature 149 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 148-157 issn 2176-9478 introduction in forested areas, canopies play an important role in the partitioning of rainfall. during this process there is also a redistribution of particulate matter that is deposited from the atmosphere on vegetative surfaces and transported to soil layers by throughfall and stemflow (cayuela et  al., 2019). tree canopy chemistry undergoes quantitative and qualitative changes as they intercept the incident rainfall and react with it. these changes are mainly caused by both dry deposition washoff and canopy exchange processes due to leaching and leaf absorption (liu et al., 2019). throughfall (tf) and stemflow (sf) are two canopy-derived flow paths of precipitation as it is transferred to the forest floor. stemflow has historically been considered to be a minor component of forest canopy water budgets compared with throughfall, and it was neglected in early studies of forest water and nutrient balances (llorens and domingo, 2007). tonello et  al. (2021) summarized the main contributions of stemflow (sf) studies from recent years through a systematic review of the literature, including 375 scientific articles published between 2006 and 2019. the authors identified that few studies have related the stemflow effects in biogeochemical cycle more broadly. stemflow is of biogeochemical importance in forested ecosystems because it is a spatially localized point input of water and nutrients at the plant stem (levia and herwitz, 2000; levia and frost, 2003). the knowledge of the various interactions of the stemflow in biogeochemical cycle leads to more assertive conservation and restoration actions. stemflow is the rain absorbed by forest canopy and channeled through woody surfaces until it reaches forest ground. the hydrological process of connecting the canopy to the soil has strong impact on the biogeochemical cycle of forest ecosystems. stemflow (sf) is arguably the longest path a rain drop can travel to reach the soil surface, requiring lengthy interaction between rainfall and canopy surfaces (van stan and gordon, 2018). sf stays much longer on tree surfaces than other rainfall processes; thus, it is an important nutrient cycling step (levia and germer, 2015). the ability of sf to wash off dry deposition and stimulate ion exchange capacity leads to more nutrient-rich water flows than those driven by total rainfall and throughfall (su et al., 2019). kumar gautam et al. (2017) argue that such a process helps replenishing soil nutrient pools, which are a bioavailability zone for plants. the edaphic properties varied in different below-canopy infiltration areas (aboal et al., 2015); in this way, the water intercepted by plant stems or trunks can contribute to “fertile islands” growth due to its effect on the area surrounding the trunk base. sf can either leach large nutrient concentrations under certain conditions or not make significant contributions to nutrient flux. atmospheric components tend to accumulate in canopies and stems during drought periods. based on total rainfall and throughfall, the first rainfall event makes the accumulated components flow through the trunk and it increases their concentration (zhang et al., 2016). research conducted by suescún et al. (2019) in colombia concluded that changes in weather conditions, such as drought and natural forest degradation increase and worsening, can affect the ecohydrological and biogeochemical cycles of tropical forest canopies. chen, s. et  al. (2019) studying stem hydrology and dissolved organic matter flux in perennial forests in an urban area in japan concluded that the tree size is an important factor influencing the heterogeneity of spatial patterns of chemical solution near the tree trunks. the aim of the present study was to perform a systematic review of literature comparing the main subtopics on research with stemflow contributions to soil nutrient enrichment. materials e methods the present study is a systematic literature review based on a thorough analysis of the matching literature and on the selection of the most relevant articles regarding the assessed topic (guitart et al., 2014). the keywords “stemflow” (flow of intercepted water down the trunk or stem of plants), “nutrients”, “nutrient flux” and “nutrient cycling” were entered into sciencedirect and scopus databases in order to analyze articles that have associated stemflow with nutrient flux (chart 1). scientific articles, review articles, books and book chapters published from 2015 to 2019 were selected. the query was limited to publications in english. the articles found in both databases were identified. the selected articles were screened, and the ones focused on agricultural plant stemflow were excluded from the research. the main topic of each research was determined based on title, keywords and abstract sections. the keyword analysis of each selected article was performed in iramuteq software with the aid of r software chart 1 – parameters of the query carried out at scopus and sciencedirect databases. scopus: (title-abs-key (stemflow) and title-abs-key (nutrients) or title-abs-key (nutrients and fluxe) or title-abs-key (nutrient and cycling) and limit-to (pubyear, 2019) or limit-to (pubyear, 2018) or limit-to (pubyear, 2017) or limit-to (pubyear, 2016) or limit-to (pubyear, 2015) and (limit-to (doctype, “ar”) or limit-to (doctype, “ch”) or limit-to (doctype, “re”) and (limit-to (exactkeyword, “nutrient cycling”) or limit-to (exactkeyword, “leaching”) or limit-to (exactkeyword, “nutrients”) or limit-to (exactkeyword, “atmospheric deposition”) or limit-to (exactkeyword, “nutrient dynamics”) or limit-to (exactkeyword, “biogeochemistry”) or limit-to (exactkeyword, “precipitation chemistry”) or limit-to (exactkeyword, “chemical composition”) or limit-to (exactkeyword, “nutrient”) or limit-to (exactkeyword, “soil chemistry”) or limit-to (exactkeyword, “nutrient fluxes”) or limit-to (exactkeyword, “water chemistry”) or limit-to (exactkeyword, “positive ions”) or limit-to (exactkeyword, “interception”) or limit-to (exactkeyword, “nutrient leaching”) or limit-to (exactkeyword, “ions”) or limit-to (exactkeyword, “stemflow chemistry”) or limit-to (exactkeyword, “nutrient enrichment”) or limit-to (exactkeyword, “cations”) and (limit-to (language, “english”)). sciencedirect: “stemflow” and “nutrients” or “nutrients fluxe” or “nutrient cycling” lima, m.t. et al. 150 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 148-157 issn 2176-9478 (r core team, 2018). statistical data were treated to show the correlation among the articles’ keywords — this correlation was represented by spatial distance, wherein each word is a point in space. therefore, keywords separated by shorter distances and connected by thicker lines showed the strongest correlation. the most representative keywords were highlighted in a word cloud presenting smaller words next to them (iramuteq, 2013). the main topic frequency of each article was summarized in a word cloud, wherein word size was proportional to how often words were identified as the main topic. the duplicate articles found in both databases were considered only once. the articles were subsequently clustered and assessed based on their publication year and continent of origin. results and discussion current status of stemflow and soil dynamics research forty-seven (47) articles were published between 2015 and 2019: 37 articles into scopus and 10 articles into sciencedirect databases. five (5) articles are listed both in scopus and sicencedirect databases. thus, the total number of distinct articles is 42: 32 articles in scopus and 5 articles in sciencedirect databases (table 1). table 1 – articles listed and published (2015-2019) into selected databases. authors title journal scopus 1 álvarez-sánchez et al. (2016) inorganic nitrogen and phosphorus in stemflow of the palm astrocaryum mexicanum liebm. located in los tuxtlas, mexico tropical ecology 2 bade et al. (2015) chemical properties of decaying wood in an old-growth spruce forest and effects on soil chemistry biogeochemistry 3 bigelow and canham (2017) neighborhood-scale analyses of non-additive species effects on cation concentrations in forest soils ecosystems 4 bittar et al. (2018) estimation of throughfall and stemflow bacterial flux in a subtropical oak-cedar forest geophysical research letters 5 cayuela et al. (2019) particulate matter fluxes in a mediterranean mountain forest: interspecific differences between throughfall and stemflow in oak and pine stands journal of geophysical research: atmospheres 6 chen, l.c. et al. (2019) mediation of stemflow water and nutrient availabilities by epiphytes growing above other epiphytes in a subtropical forest ecohydrology 7 chen, s. et al. (2019) stemflow hydrology and dom flux in relation to tree size and rainfall event characteristics agricultural and forest meteorology 8 deng et al. (2017) effects of canopy interception on epikarst water chemistry and its response to precipitation in southwest china carbonates evaporites 9 duval (2019) rainfall partitioning through a mixed cedar swamp and associated c and n fluxes in southern ontario, canada hydrological processes 10 fukushima et al. (2015) influence of strip thinning on nutrient outflow concentrations from plantation forested watersheds hydrological processes 11 levia and germer (2015) a review of stemflow generation dynamics and stemflow-environment interactions in forests and shrublands. reviews of geophysics 12 li et al. (2017) abiotic processes are insufficient for fertile island development: a 10-year artificial shrub experiment in a desert grassland geophysical research letters 13 limpert and siegert (2019) interspecific differences in canopy-derived water, carbon, and nitrogen in upland oak-hickory forest forests 14 liu et al. (2019) base cation fluxes from the stemflow in three mixed plantations in the rainy zone of western china forests 15 lombardo et al. (2018) organic carbon fluxes by precipitation, throughfall and stemflow in an olive orchard in southern spain plant biosystems 16 lu et al. (2016) nutrient characteristics of throughfall and stemflow in the natural forest of pinus densata in the tibetan plateau phyton continues... overview of studies on stemflow chemistry effect on soil: systematic review of the literature 151 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 148-157 issn 2176-9478 authors title journal 17 lu et al. (2017) nutrient fluxes in rainfall, throughfall, and stemflow in pinus densata natural forest of tibetan plateau clean soil, air, water 18 michalzik et al. (2016) effects of aphid infestation on the biogeochemistry of the water routed through european beech (fagus sylvatica l.) saplings biogeochemistry 19 rehmus et al. (2017) aluminum cycling in a tropical montane forest ecosystem in southern ecuador geoderma 20 rice et al. (2016) role of riparian areas in atmospheric pesticide deposition and its potential effect on water quality journal of the american water resources association 21 rosier et al. (2016) seasonal dynamics of the soil microbial community structure within the proximal area of tree boles: possible influence of stemflow european journal of soil biology 22 rossi and ares (2016) overland flow from plant patches: coupled effects of preferential infiltration, surface roughness and depression storage at the semiarid patagonian monte journal of hydrology 23 siegert et al. (2017) do storm synoptic patterns affect biogeochemical fluxes from temperate deciduous forest canopies? biogeochemistry 24 su et al. (2019) hydrochemical fluxes in bulk precipitation, throughfall, and stemflow in a mixed evergreen and deciduous broadleaved forest forests 25 suescún et al. (2019) enso and rainfall seasonality affect nutrient exchange in tropical mountain forests ecohydrology 26 sun et al. (2015) variation characteristics of nitrogen concentrations through forest hydrologic subcycles in various forests across mainland china environmental technology 27 thieme et al. (2019) dissolved organic matter characteristics of deciduous and coniferous forests with variable management: different at the source, aligned in the soil biogeosciences 28 türtscher et al. (2019) reconstructing soil recovery from acid rain in beech (fagus sylvatica) stands of the viennawoods as indicated by removal of stemflow and dendrochemistry water, air and soil pollution 29 van stan and stubbins (2018) tree-dom: dissolved organic matter in throughfall and stemflow limnology and oceanography letters 30 vandecar et al. (2015) phosphorus input through fog deposition in a dry tropical forest journal of geophysical research: biogeosciences 31 yuan et al. (2017) comparisons of stemflow and its bio-/abiotic influential factors between two xerophytic shrub species hydrology and earth system sciences 32 zhang et al. (2016) variations of nutrients in gross rainfall, stemflow, and throughfall within revegetated desert ecosystems water, air, and soil pollution sciencedirect 1 attarod et al. (2019) replacing an oriental beech forest with a spruce plantation impacts nutrient concentrations in throughfall, stemflow, and o layer forest systems 2 rosier et al. (2015) forest canopy precipitation partioning: an important plant trait influencing the spatial structure of the symbiotic soil microbial community advances in botanical research 3 jian et al. (2019) retracted: study on the throughfall, stemflow, and interception of two shrubs in the semiarid loess region of china agricultural and forest meteorology 4 wilcke et al. (2019) temporal trends of phosphorus cycling in a tropical montane forest in ecuador during 14 years journal of geophysical research: biogeosciences 5 wang et al. (2019) dissolved organic matter characteristics and important site factors in a subtropical mountain forest in central china forest science scopus and sciencedirect 1 berger et al. (2016) a slight recovery of soils from acid rain over the last three decades is not reflected in the macro nutrition of beech (fagus sylvatica) at 97 forest stands of the vienna woods environmental pollution 2 schooling et al. (2017) stemflow chemistry in relation to tree size: a preliminary investigation of eleven urban park trees in british columbia, canada urban forestry & urban greening 3 schwendenmann and michalzik (2019) dissolved and particulate carbon and nitrogen fluxes along a phytophthora agathidicida infection gradient in a kauri (agathis australis) dominated forest fungal ecology 4 türtscher et al. (2017) declining atmospheric deposition of heavy metals over the last three decades is reflected in soil and foliage of 97 beech (fagus sylvatica) stands in the vienna woods environmental pollution 5 van stan and pypker (2015) a review and evaluation of forest canopy epiphyte roles in the partitioning and chemical alteration of precipitation science of the total environment table 1 – continuation. lima, m.t. et al. 152 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 148-157 issn 2176-9478 main topic analysis based on publication year and continent of origin although there was upward trend in scopus articles from 2015 to 2017, it dropped sharply in 2018. yet, the number of published articles increased in 2019. the number of sciencedirect articles remained stable from 2015 to 2017; it was followed by a decrease in 2018 and an increase in the last analyzed year (2019) (figure 1). moreover, both scopus and sciencedirect databases showed that asia was the continent accounting for the largest number of publications on the topic addressed herein over the last 5 years; it was followed by north america (figure 2). conversely, oceania and south america recorded the lowest number of published articles. keyword analysis the graph theory-based keyword analysis allows identifying the frequency of a given word and the signs of connection among words, which helps identifying the text corpus content structure (figure 3). “stemflow” and “throughfall” were the two words that have stood out the most among the selected articles and they are highlighted in the middle of this structure. they branch off in the structure for being highly correlated to other terms, such as “forest” and nutrient”. overall, it can be inferred that the literature discussed herein, in addition to presenting references inherent to the stemflow and throughfall process, also acknowledged stemflow as an important channel for nutrient input into forest soil. yet, there are other essential aspects for the broad understanding of the topic addressed herein. the “stemflow” cluster was correlated to terms such as “concentration”, “chemistry”, “biogeochemical cycle” and “nutrient dynamics”, whereas the “throughfall” cluster encompassed words such as “ecohydrology” and “interception”. thus, both stemflow and throughfall take part in nutrient dynamics, since they alter the chemistry of rainwater that flows down tree canopies and contribute to biogeochemical cycling by carrying nutrients into the soil. zhang et al. (2016) and schooling et al. (2017) have shown that throughfall and stemflow water cycles are key drivers of ecosystem processes, mainly of nutrient cycling. su et al. (2019) argue that rainfall is one of the main chemical input sources in forest ecosystems; therefore, understanding nutrient cycling and hydrochemical fluxes of forest ecosystems is essential to manage their dynamics. attarod et  al. (2019), demonstrated that changing from a natural beech forest to a spruce plantation significantly alters nutrient fluxes leached from the canopy and that provides essential information on how planting exotic species affect nutrient cycles. the “stemflow” cluster was also made up of words such as “leach”, “ion” and “water chemistry”, since stemflow is rich in leachate solutions from leaves, branches and stems (aboal et al., 2015). moreover, its water residence time in tree surfaces lasts much longer than that of other interception processes. therefore, stemflow is a key process in nutrient cycling (levia and germer, 2015). several factors can affect the concentration and flow of nutrients from tree canopies and stems to the soil, such as the following: rainfall volume and intensity; dry seasons preceding rainfall; seasonality. these factors are important because they can change the dilution and leaching processes of the minerals accumulated in tree canopies and stems (siegert et  al., 2017). yet, soil chemistry can also affect the cycling of nutrients by trees and, consequently, affect the leaching rates of the same nutrients in plant tissue (aboal et al., 2015). chen, l.c. et al. (2019) suggest that the tree size is also an important factor affecting the heterogeneity of the spatial patterns of the soil solution chemistry near tree trunks. the “stemflow” cluster comprises the “soil” subcluster, which is made up of words that validate the importance of stemflow to nutrient input into the soil, such as “chemistry”, “soil chemistry”, among others. deng et  al. (2017) demonstrate that precipitation shows an acid and nutrient enrichment phenomenon after interception by canopy. levia and germer (2015) state that sf has been increasingly acknowledged as an important process for providing water and nutrients to spatial areas of forest ground. sf particles stay on tree surfaces for much longer than particles carried by other rainfall interception processes; therefore, it is a key pathway in the nutrient cycling. figure 1 – distribution of number of publications per year. figure 2 – distribution of the number of publications by continent. overview of studies on stemflow chemistry effect on soil: systematic review of the literature 153 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 148-157 issn 2176-9478 figure 4 – five most assessed species based on stemflow and nutrient cycling. the term “fagus sylvatica” also stands out from the interconnected words belonging to the “stemflow” cluster. fagus sylvatica, fagus grandifolia, prunus virginiana, caragana korshinskii and acer rubrum (figure 4) were the five most assessed species associated with nutrient cycling; however, the selected articles were mostly focused on species fagus sylvatica (berger et al., 2016; michalzik et al., 2016; thieme et al., 2019; türtscher et al., 2019). fagus sylvatica, also known as european beech, is one of the most common tree species in europe; it is distributed in central and western europe. there was no study providing an overview of the stemflow importance for nutrient cycling in both existing brazilian plant species and biome diversity. tabebuia chrysantha, cedrela odorata, ocotea aciphylla and larrea divaricata were the most widely distributed species in brazil; yet, the other species were either missing or difficult to find (table 2). the term “atmospheric deposition” stood out in the “stemflow” word cluster. cayuela et al. (2019) argues that the atmospheric particulate matter is redistributed and deposited on plant leaves before they are carried into soil layers through sf and tf (throughfall). lu et  al. (2017) assessed the components and features of both sf and tf solutes from the pinus densata forest in tibet plateau; their results suggested figure 3 – cluster of keywords from research about stemflow effect on soil nutrient flux, based on co-occurrence analysis. lima, m.t. et al. 154 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 148-157 issn 2176-9478 that atmospheric deposition plays an important role in nutrient supply to the soil surrounding the trees. türtscher et  al. (2017) used sf to study the legacy of high atmospheric heavy metal deposition. results of measurements taken from heavy metal contamination in fagus sylvatica trees in vienna have shown critical heavy metal levels in microsites affected by sf. yet, the term “soil moisture” in the “stemflow” cluster indicated that sf becomes a source of moisture to the soil. research by jian et al. (2019) in arid regions have confirmed that sf has positive effect on soil moisture balance in the root zone; moreover, it can improve soil moisture and structure in deeper layers. studies conducted by rosier et  al. (2016) suggest that sf enhances and alters edaphic conditions table 2 – species searched based on the keywords presented herein. author species cayuela et al. (2019) quercus pubescens, pinus sylvestris chen, s. et al. (2019) castanopsis cuspidata duval (2019) thuja occidentalis, abies balsamea, populus balsamifera, fraxinus nigra, picea mariana, betula papyrifera, alnus glutinosa limpert and siegert (2019) quercus alba, quercus stellata, quercus pagoda, quercus shumardii, carya ovata, carya glabra liu et al. (2019) cryptomeria fortunei, quercus acutissima, phoebe zhennan, camptotheca acuminate, padus racemosa, pterocarya stenoptera, michelia wilsonii, cryptomeria fortune, alnus remastogyne schwendenmann and michalzik (2019) agathis australis su et al. (2019) cyclobalanopsis multinervis, cyclobalanopsis oxyodon, fagus engleriana, quercus serrata suescún et al. (2019) quercus humboldtii türtscher et al. (2019) fagus sylvatica attarod et al. (2019) fagus orientalis, picea abies thieme et al. (2019) fagus sylvatica, picea abies, pinus sylvestris jian et al. (2019) caragana korshinskii, hippophae rhamnoides chen, l.c. et al. (2019) phoebe formosana, machilus zuihoensis, neolistea, konishii, pasania hancei bittar et al. (2018) quercus virginiana, juniperus virginiana bigelow and canham (2017) acer saccharum, fraxinus americana, fagus grandifolia, acer rubrum, quercus rubra, tsuga canadensis, acer pensylvanicum, malus pumila, carpinus caroliniana, crataegus brainerdii, ostrya virginiana, hamamelis virginiana, prunus virginiana, carya ovata, prunus serotina, picea rubens, pinus strobus, betula populifolia, betula alleghaniensis, betula papyrifera lu et al. (2017) pinus densata rehmus et al. (2017) purdiaea nutans, alchornea pearcei, graffenrieda emarginata, podocarpus oleifolius, alazatea verticilata, clusia ducoides, hyeronima moritziana, ocotea aciphylla, ocotea bentamiana, miconia, elaeagia, matayba inelegans, prunus opaca, cedrela odorata, heliocarpus americanus, tabebuia chrysantha siegert et al. (2017) fagus grandifolia, liriodendron tulipifera schooling et al. (2017) cercidiphyllum japonicum, tilia cordata, prunus virginiana, acer rubrum, fraxinus pennsylvanica, quercus macrocarpa, acer freemanii, prunus padus, fagus sylvatica, quercus palustres türtscher et al. (2017) fagus sylvatica kaushal et al. (2017) morus alba  michalzik et al. (2016) fagus sylvatica zhang et al. (2016) caragana korshinskii, artemisia ordosica rice et al. (2016) acer rubrum, symplocarpus foetidus, impatiens pallida álvarez-sánchez et al. (2016) astrocaryum mexicanum berger et al. (2016) fagus sylvatica lu et al. (2016) pinus densata rosier et al. (2016) fagus grandifolia, liriodendron tulipifera rossi and ares (2016) schinus johnstonii, pappostipa speciosa, chuquiraga avellanedae, larrea divaricata fukushima et al. (2015) chamaecyparis obtuse, cryptomeria japonica aboal et al. (2015) morella faya, laurus novocanariensis, erica arborea, persea indica, ilex perado bade et al. (2015) picea abies overview of studies on stemflow chemistry effect on soil: systematic review of the literature 155 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 148-157 issn 2176-9478 figure 5 – word cloud showing the main topics associated with stemflowdriven nutrient dynamics. of the soil surrounding individual tree trunks, such as moisture, ph and mineral nutrients (al, cu, k, mn) available to plants. however, sf effects may specifically vary among species and specimens. this fact assumingly explains the structural differences in the microbial community of the soil surrounding the tree trunks. the analysis of articles addressing dissolved organic matter (dom) was based on both “stemflow” cluster and on its subclusters, mainly “cations”, “calcium” and “magnesium”. dissolved organic carbon (doc) is part of the “nitrogen” subcluster. dom is important for both vertical and horizontal nutrient transport in forest ecosystems (wang et al., 2019). dom features during leaching can highly vary depending on forest type; this variability is mostly evident when there are changes in seasonal leaves and rainfall conditions (van stan and stubbins, 2018; chen, s. et al. (2019); duval, 2019). dom is part of the biogeochemical cycles of carbon and nutrients, as it carries ions and encourages soil growth. both chemical concentration and its properties in the water flow path of forest ecosystems depend on their sampling site and transformation processes (thieme et al., 2019). research conducted by schwendenmann and michalzik (2019) has demonstrated that the following data are also measured in order to assess nutrient cycling status during forest restoration processes: water input and output in the ecosystem; doc leaching and water migration coefficients; nitrogen flux. the word “phosphorus” stands out in the subcluster “nitrogen”. atmospheric deposition can significantly increase the amount of p available in the soil of many tropical forests — phosphorus (p) is considered a limiting nutrient. this effect takes place due to the increased deposition of p-rich aerosol particles (dry deposition) and fog droplets (wet deposition) on leaf surface (vandecar et al., 2015). results of the research conducted by álvarez-sánchez (2016) on palm astrocaryum mexicanum implied that its sf is an important pathway for both p and nitrogen input into the soil of this tropical forest of palms. the terms “subtropical forests” and “tropical forest” make up the “throughfall” and “stemflow” clusters, respectively, and the word “china” is highlighted close to the “stemflow” cluster. despite the growing number of publications on the topic addressed herein, most of them come from china, whose vegetation consists mostly of subtropical forests. thus, the number of studies conducted in tropical forests remains insufficient. this statement is supported by the fact that the entered keywords did not show results of studies carried out in brazil, only in ecuador and colombia. thus, the knowledge gap on the role played by different species in the biogeochemical cycle — mainly the stemflow process — of tropical forests remains. the word cloud generated from published articles mainly focused on sf was analyzed in order to substantiate the previous analysis. results have shown that the most common keywords were “stemflow”, “nitrogen”, “concentration”, “composition”, “biogeochemical cycle”, “dissolved organic matter”, “soil nutrients” and “atmospheric deposition”. such results emphasize the importance of stemflow for nutrient leaching, since sf improves ion availability in the soil (figure 5). conclusions stemflow is a fundamental component for nutrient leaching, since sf improves ion availability in the soil. only a few studies provided an overview of the importance of stemflow for nutrient cycling in brazilian plant species and biome diversity. based on the searched databases, forty-seven (47) articles were published between 2015 and 2019, thirty seven (37) in scopus, and 10 in science direct databases. five (5) articles are listed both in scopus and sicence direct databases. asia comprised most of the publications related to the aforementioned topic over the last 5 years, whereas south american research on the role played by different species in stemflow — mainly during the biogeochemical cycle — remains scarce. research regarding the stemflow effect on biogeochemical cycling and soil dynamics is still insufficient, and full understanding thereof still requires many further studies. contribution of authors: lima, m.t.: formal analysis, methodology, writing — original draft, writing — review and editing. tonello, k.c.: formal analysis, methodology, supervision, validation, visualization, writing — review and editing. bramorski, j.: formal analysis; methodology; validation, visualization, writing — review and editing. arruda, m.m.: formal analysis; methodology; writing — review and editing. matus, g.n.: formal analysis; methodology; writing — review and editing. lima, m.t. et al. 156 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 148-157 issn 2176-9478 references aboal, j.r.; saavedra, s.; hernández-moreno, j.m., 2015. edaphic heterogeneity related to below-canopy water and solute fluxes in a canarian laurel forest. plant and soil (online), v. 387, (1-2): 177-188. https://doi. org/10.1007/s11104-014-2285-4. álvarez-sánchez, j.; barajas-guzmán, g.; campo, j.; león, r., 2016. inorganic nitrogen and phosphorus in stemflow of the palm astrocaryum mexicanum liebm. located in los tuxtlas, mexico. tropical ecology, v. 57, (1), 45-55. attarod, p.; abbasian, p.; pypker, t.g.; ahmadi, m.t.; amiri, g.z.; mariv, h.s.; bayramzadeh, v., 2019. replacing an oriental beech forest with a spruce plantation impacts nutrient concentrations in throughfall, stemflow, and o layer. forest systems, v. 28 (2), e10. https://doi.org/10.5424/fs/2019282-14782. bade, c.; 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“segurança pública”; “presença de parques, praças e áreas verdes”; “contato com a natureza”; “educação de qualidade”; “acesso à água potável”; “sucesso nas relações interpessoais”; “bom convívio familiar”; “realização profissional”; e “moradia adequada”. este estudo também revelou a insatisfação dos entrevistados quanto ao número de áreas verdes em fortaleza, mas o parque ecológico do cocó destacou-se, entre as demais áreas disponíveis, como um espaço almejado dentro da estrutura urbana da cidade. palavras-chave: parques urbanos; qualidade ambiental; bem-estar social. abstract this study aimed at identify the functions of coco river ecological park as urban green area of fortaleza, ceará, brazil, and examined how these functions contribute to increase the quality of life of park users. this research interviewed 64 people about the importance of the coco river ecological park. according to the answers provided, it was confirmed the significance of urban green areas for a good quality of life. the most important items were: “sports and physical activities”; “public security”; “parks, squares and green areas”; “contact with nature”; “quality of education”; “access to potable water”; “success in interpersonal relationships”; “good family relationship”; “professional achievement”; and “adequate dwelling house”. this study also revealed the disappointment of the interviewees with the number of green areas in fortaleza, but the coco river ecological park was highlighted among the other green areas available as a desired space inside the city. keywords: urban parks; environmental quality; social welfare. doi: 10.5327/z2176-947820170126 áreas verdes públicas urbanas e sua relação com a melhoria da qualidade de vida: um estudo de caso em um parque ecológico urbano na cidade de fortaleza (ceará, brasil) urban public green areas and its relation to improvement of quality of life: a case study in a urban ecological park in the city of fortaleza (ceará state, brazil) áreas verdes públicas urbanas e sua relação com a melhoria da qualidade de vida: um estudo de caso em um parque ecológico urbano na cidade de fortaleza (ceará, brasil) 141 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 140-151 introdução a abordagem relacionada às áreas verdes urbanas é bastante complexa em razão das similaridades e da falta de consenso nas diferenciações entre os termos, como “áreas verdes”, “áreas livres”, “espaços abertos”, “sistemas de espaços livres”, “arborização urbana” e tantos outros, permitindo várias interpretações e perspectivas de análise. de modo geral, as áreas verdes são definidas como “locais de domínio público com atributos ambientais, fauna e flora, e que são encontradas no meio urbano, como em parques e praças, sendo capazes de propiciar atividades de lazer ao ar livre” (guzzo, 1999). de acordo com o art. 8, § 1º, da resolução conama nº 369/2006, considera-se área verde de domínio público “o espaço de domínio público que desempenhe função ecológica, paisagística e recreativa, propiciando a melhoria da qualidade estética, funcional e ambiental da cidade, sendo dotado de vegetação e espaços livres de impermeabilização” (brasil, 2006). essas áreas verdes estão presentes em várias situações: em áreas de preservação permanente (app); nos canteiros centrais; nas praças, parques, florestas e unidades de conservação (uc) urbanas; nos jardins institucionais; e nos terrenos públicos não edificados (ministério do meio ambiente). a lei no 9.985, de 8 julho de 2000, que institui o sistema nacional de unidades de conservação (snuc), apresenta a definição de “parque”― área verde urbana considerada neste estudo ― como categoria de unidade de conservação que compreende o grupo de unidades de proteção integral e tem como objetivo “a preservação de ecossistemas naturais de grande relevância ecológica e beleza cênica, possibilitando a realização de pesquisas científicas e o desenvolvimento de atividades de educação e interpretação ambiental, de recreação em contato com a natureza e de turismo ecológico” (brasil, 2000). com o atual crescimento acelerado das cidades, paralelo ao inadequado planejamento urbanístico, as áreas verdes naturais estão sendo progressivamente reduzidas na paisagem urbana. as cidades brasileiras, em sua maioria, passam por um período de acentuada urbanização, fator que reflete negativamente na qualidade de vida da população (loboda & de angelis, 2005). nos últimos anos, os estudos sobre áreas verdes vêm sendo associados à questão ambiental urbana. os trabalhos de lima (2007) e bargos (2010), por exemplo, ambos no estado de são paulo, abordam a importância das áreas verdes para a qualidade ambiental. tal foco sobre os problemas ambientais, sobretudo nas últimas décadas, vem sendo uma constante obrigatória no cotidiano das cidades (loboda & de angelis, 2005). entre as funções das áreas verdes urbanas, guzzo e cavalheiro (2000) consideram três principais: ecológica, estética e social. a função ecológica está associada às contribuições da vegetação na composição atmosférica urbana, no equilíbrio solo-clima e na atenuação de níveis de ruído; também se relaciona à composição urbana de fauna e flora e aos serviços ecossistêmicos prestados. a função estética, por sua vez, está ligada ao embelezamento da região em que a área verde está inserida, a partir da diversificação da paisagem. já a função social está intimamente relacionada com as inúmeras possibilidades de lazer, práticas esportivas, culturais e de sociabilidade que essas áreas oferecem à população. além dessas, andrade (2010) considera que as áreas verdes desempenham funções educativa e psicológica. a função educativa está relacionada com a potencialidade em oferecer o desenvolvimento de atividades extraclasse, por exemplo, programas de educação ambiental. a função psicológica ocorre quando os usuários, em contato direto com os elementos naturais dessas áreas, relaxam, tendo um aumento na sensação de bem-estar. nos ecossistemas urbanos, onde as condições naturais se encontram parcial ou completamente alteradas, as áreas verdes desempenham papel fundamental na amenização de problemas ambientais, representando um recurso bastante valioso para a melhoria da qualidade de vida, que está atrelada, ainda, a fatores reunidos na infraestrutura e no desenvolvimento econômico-social (loboda & de angelis, 2005). o termo “qualidade de vida” foi rapidamente agregado ao vocabulário popular com várias formas de definição. o senso comum apropriou-se desse termo para resumi-lo em um padrão satisfatório de bem-estar na vida. entretanto, levando-se em conta as inúmeras dimensões que o seu conceito pode incorporar, a área de lima, s.m.; garcez, d.s. 142 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 140-151 conhecimento em qualidade de vida ainda se encontra inserida em um contexto de construção de identidade (almeida et al., 2012). herculano et al. (2000), na busca de elaborar indicadores para avaliação de qualidade de vida, definem o termo como um conceito interdisciplinar, que agrega condições econômicas, ambientais, científico-culturais e políticas, as quais são construídas de forma coletiva, para que os indivíduos possam externar suas potencialidades. contudo, a área de conhecimento em qualidade de vida ainda se encontra em fase de construção. no sentido de valorizar parâmetros mais amplos que a diminuição da mortalidade ou o aumento da expectativa de vida, a compreensão sobre qualidade de vida, atualmente, abrange campos do conhecimento humano, social, biológico, econômico, político, da saúde, entre outros, de forma inter-relacionada. para almeida et al. (2012), inúmeros esforços podem ser percebidos na tentativa de definir esse campo de conhecimento, como compreender qualidade de vida a partir de esferas objetivas e subjetivas. sob o ponto de vista da esfera objetiva, almeida et al. (2012) referem-se à busca de uma análise da realidade baseada em elementos quantificáveis e concretos, que podem ser transformados pela ação humana. sob o ponto de vista da esfera subjetiva, os autores também levam em conta questões de ordem concreta, porém consideram variáveis históricas, culturais e de interpretação individual sobre as condições de bens materiais, relacionando-as a fatores emocionais, a expectativas e à percepção que os indivíduos têm de suas próprias vidas. nesse caso, são consideradas questões não mensuráveis, como prazer, felicidade e tristeza. a divisão de esferas de percepção em qualidade de vida busca simplificar a problemática da multidisciplinaridade presente em estudos acerca do tema. diante de tal perspectiva, foram surgindo novas propostas nos estudos relacionados à qualidade de vida, sendo particularmente relevantes aqueles relativos à vida urbana, a qual está intimamente ligada à qualidade ambiental das cidades. as áreas verdes (como as dos parques urbanos) representam nesses casos, importantes mitigadores dos impactos decorrentes da crescente urbanização no que concerne ao seu papel socioambiental. além de serem espaços abertos ao público para lazer e socialização, atividades físicas e demais funções recreativas, desempenham funções ecológicas importantes na qualidade ambiental da cidade. de modo geral, o homem age constantemente sobre o meio em que vive a fim de sanar suas necessidades, e, muitas vezes, essas ações afetam direta ou indiretamente — de forma benéfica ou não — a sua própria qualidade de vida. cada indivíduo percebe e reage de modo particular diante das ações sobre o meio, e, dessa maneira, as respostas ou manifestações a isso são resultado das percepções e formas de respostas às expectativas individuais. assim, considerar a percepção ambiental a partir das respostas populares configura-se como um importante aliado para o poder público quanto à leitura da realidade social, sendo fundamental para que se possa compreender melhor a inter-relação entre a sociedade e o meio, bem como as expectativas, insatisfações e condutas coletivas (rodrigues et al., 2012). na década de 1970, jigme singye wangchuck, rei do butão, elaborou a ideia de economia da felicidade (happiness economics) e definiu o conceito conhecido no brasil como felicidade nacional bruta (fnb). o rei pregava, com base na filosofia budista, que crescimento econômico isolado não deveria ser o objetivo principal da sociedade, mas a integração do desenvolvimento material com o psicológico, o cultural e o espiritual. além do butão, outros países já contam com indicadores de bem-estar, como inglaterra, canadá e tailândia. com base nisso, professores da fundação getulio vargas de são paulo (fgv-sp), em parceria com o movimento mais feliz e com a rede social myfuncity, desenvolveram estudos, desde 2012, para criar um índice de felicidade interna bruta (fib) para o brasil. a metodologia foi lançada, oficialmente, em março de 2013, e visou a mensurar as atuais necessidades e anseios dos brasileiros de cada região do país para conseguir definir o que é preciso para aumentar o bem-estar da população. o resultado foi o well being brazil (wbb), o índice de bem-estar brasil. segundo dados apresentados pela associação brasileira de qualidade de vida (abqv), os primeiros resultados do wbb mostraram que a riqueza econômica não é o principal fator de felicidade da população. no mesmo ano, a organização das nações unidas (onu) realizou o estudo world happiness report, incluindo a “felicidade” e levantamentos de “bem-estar subjetivo” ao lado de dados sobre condições econômicas e de saúde, a fim de classificar os países mais áreas verdes públicas urbanas e sua relação com a melhoria da qualidade de vida: um estudo de caso em um parque ecológico urbano na cidade de fortaleza (ceará, brasil) 143 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 140-151 felizes do mundo; atualmente, o estudo se encontra em sua quinta edição. diante do contexto da oferta de áreas verdes públicas urbanas e seus reflexos no bem-estar da população, este estudo teve por objetivo identificar funções ambientais e sociais desempenhadas pelo parque ecológico do rio cocó, em fortaleza, ceará, e a sua relação com a melhoria da qualidade de vida, a partir da percepção ambiental daqueles que o utilizam. material e métodos área de estudo: parque ecológico do rio cocó, fortaleza, ceará a cidade de fortaleza, localizada no estado do ceará, passa por uma constante expansão populacional, sofre com rápidas e constantes transformações em relação à verticalização (alves, 2013), e é hoje a quinta cidade mais populosa do brasil, segundo dados do instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge). de acordo com o censo demográfico, em 2010, fortaleza tinha população de 2.452.185 habitantes (ibge, 2010); dados mais atuais revelam uma população composta por 2.571.896 habitantes (ibge, 2014). paralelo ao crescimento populacional da cidade, fortaleza vem sofrendo com a redução de sua cobertura vegetal. nos anos de 1968 e 2003, o percentual de cobertura vegetal nativa e original era de 65,79 e 7,06%, respectivamente, conforme dados apontados pelo inventário ambiental de fortaleza (prefeitura de fortaleza, 2003). como área verde pública de expressividade na cidade de fortaleza temos o parque ecológico do rio cocó (figura 1), mais conhecido como parque ecológico do cocó (ou somente parque do cocó). sob administração estadual, é um dos mais importantes ambientes naturais do estado, tendo ampliado a área já existente do parque adahil barreto; além disso, é considerado pela superintendência estadual do meio ambiente (semace) um dos maiores parques urbanos do brasil com ecossistemas naturais. o parque foi criado em outubro de 1989, pelo decreto estadual nº 20.253, compreendendo uma área de 1.046 ha (ceará, 1989). em 8 de julho de 1993, o decreto nº 22.587 declarou de interesse social, para fins de desapropriação, as áreas destinadas à ampliação do parque, perfazendo um total de 1.155,2 ha (ceará, 1993). porém, até hoje, as propriedades privadas existentes dentro da poligonal proposta à época não foram desapropriadas, impedindo que a questão jurídica de delimitação do parque fosse resolvida. entretanto, o atual governador do estado do ceará, camilo santana, afirmou que a regulamentação do parque do cocó será uma das prioridades do seu mandato. o governador pretende ampliar a área, incorporando a ela trechos que estão sendo urbanizados nas margens do rio cocó. essa área corresponde a cerca de 200 ha, a qual, somada aos 1.312,30 ha da delimitação proposta em estudo de 2008, elevaria o tamanho do parque para 1.512,30 ha. podem ser identificadas no parque várias unidades geoambientais, como: planície litorânea, planície flúvio-marinha e superfície de tabuleiros litorâneos (ceará, 2010), englobando diversas espécies de vida animal e vegetal. o parque do cocó apresenta áreas disponíveis para atividades de lazer, esporte e cultura, contando com anfiteatro, quadras esportivas, pistas para caminhadas e corridas, campos de futebol, entre outros equipamentos. coleta e análise de dados foram levantadas informações sobre as áreas verdes públicas urbanas de fortaleza e sua relação com a melhoria da qualidade de vida. entre julho e setembro de 2014, foram feitas visitas ao parque e aplicados 64 formulários a frequentadores, selecionados de forma aleatória, por meio de uma abordagem direta ao longo da trilha ecológica no turno da manhã. o formulário era composto de21 questões objetivas contendo: identificação do usuário, suas formas de uso do parque, percepção ambiental e de qualidade de vida, e aspectos socioeconômicos. cada item foi avaliado em uma escala gradativa de notas de 1 a 5, sendo “1” muito ruim e “5” muito bom. em um estudo com o objetivo de analisar o conceito de qualidade de vida a partir da percepção dos moradores da cidade de porto, em portugal, santos et al. (2002) definiram três perspectivas de análise para qualidade vida. a primeira tem a ver com a distinção entre os aslima, s.m.; garcez, d.s. 144 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 140-151 pectos materiais e imateriais da qualidade de vida, a segunda faz a distinção entre os aspectos individuais e os coletivos, e a terceira faz a distinção entre aspectos objetivos e subjetivos da qualidade de vida. considerando tais perspectivas em análise de qualidade de vida, o formulário aplicado em campo continha, ainda, um quadro com 35 indicadores, dentre os quais cada entrevistado destacou dez que considerasse os mais importantes para sua boa qualidade de vida. os indicadores compreendiam campos sociais, políticos, ambientais, pessoais e de serviços básicos. buscou-se englobar indicadores que integrem os recursos indispensáveis para saúde e qualidade de vida definidos pela carta de ottawa; aqueles previstos nos domínios para aferir qualidade de vida avaliados pelo questionário world health organization quality of life (whoqol), da organização mundial da saúde (oms); e indicadores propostos por herculano (2000). alguns indicadores novos, ainda não considerados anteriormente, como “turismo nacional e internacional”, “aceitação em redes sociais” e “consumo de itens orgânicos”, foram incluídos por este estudo a fim de aferir se haveria aderência a eles. assim, o quadro de indicadores para uma boa qualidade de vida entregue aos usuários do parque ecológico do cocó durante as entrevistas realizadas por este estudo englobou, de forma aleatória, indicadores representativos dessas três perspectivas aplicadas no porto. foi possível aferir sobre as abordagens subjetivas da qualidade de vida, via análise individual, valorizando a percepção baseada na experiência pessoal e introspectiva dos usuários do parque. com o intuito de evitar certo padrão tendencioso nas respostas obtidas, foram feitas cinco versões do quadro de indicadores, alternando-se, aleatoriamente, a distribuição apresentada. o tempo de aplicação de cada questionário foi em média de 10 a 15 minutos. as respostas sobre percepções acerca da qualidade de vida e indicadores foram trabalhadas em função da frequência de respostas. figura 1 – área do parque ecológico do rio cocó. localização do parque do cocó em fortaleza, ceará parque do cocó fortaleza município limítrofes legenda -4299000 -4289000 -4279000 -419000 © qgis 2017 -4269000 -4289000 -4279000 -4269000 -429000 -419000 0 10km áreas verdes públicas urbanas e sua relação com a melhoria da qualidade de vida: um estudo de caso em um parque ecológico urbano na cidade de fortaleza (ceará, brasil) 145 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 140-151 resultados os dez indicadores mais frequentemente citados para descrever uma boa qualidade de vida entre os usuários incluíram necessidades como: “práticas esportivas e atividades físicas”; “segurança pública”; “disponibilidade de parques, praças e áreas verdes”; “contato com a natureza”; “educação de qualidade”; “acesso à água potável”; “sucesso nas relações interpessoais”; “bom convívio familiar”; “realização profissional”; e “moradia adequada” (figura 2). dentre os dez indicadores mais citados entre os usuários, dois estão relacionados ao meio ambiente: disponibilidade de parques, praças e áreas verdes, e contato com a natureza. estes, juntos, representam cerca de 22,0% das respostas, e ocupam a terceira e a quarta posição entre os mais citados. figura 2 – frequência relativa dos indicadores selecionados como os mais importantes para uma boa qualidade de vida pelos usuários entrevistados neste estudo. 71,1práticas esportivas e atividades físicas segurança pública parques, praças e áreas verdes contato com a natureza educação de qualidade acesso à água potável sucesso nas relações interpessoais bom convívio familiar realização profissional moradia adequada bem-estar psicológico compromisso religioso e fé condições financeiras satisfatórias acesso a serviços de saúde e qualidade alimentação balanceada acesso a opções culturais, artísticas ou educativas boas condições de trabalho limpeza urbana qualidade do ar respeito civil e cumprimento das leis trânsito urbano fluente transporte público de qualidade acesso ao saneamento básico justiça social ambiente ecologicamente equilibrado bem-estar físico liberdade de expressão opções de lazer consumo de itens orgânicos turismo nacional acesso a tecnologias e bens de consumo acesso à internet aceitação em redes sociais mídia livre turismo internacional 66,7 62,2 53,3 53,3 51,1 44,4 42,2 42,2 40,0 35,6 35,6 35,6 33,3 33,3 31,1 31,1 28,9 28,9 28,9 28,9 28,9 26,7 26,7 24,4 24,4 20,0 15,6 8,9 8,9 6,7 4,4 2,2 0,0 0,0 lima, s.m.; garcez, d.s. 146 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 140-151 os itens “mídia livre” e “turismo internacional” não foram escolhidos durantes as entrevistas. entre os 64 formulários aplicados no parque do cocó, foram identificados frequentadores provenientes de 26 bairros de fortaleza (aldeota, barra do ceará, castelão, cidade 2000, cidade dos funcionários, cocó, conjunto palmeiras, dunas, edson queiroz, guararapes, itaperi, jardim das oliveiras, jardim iracema, joaquim távora, jóquei club, josé bonifácio, luciano cavalcante, meireles, monte castelo, papicu, parque dois irmãos, parquelândia, passaré, sapiranga, padre andrade e serrinha) e de uma região metropolitana (eusébio), e usuários de três cidades de outros estados brasileiros (brasília, porto alegre e minas gerais). os usuários — 27 homens e 37 mulheres — tinham entre 16 e 67 anos de idade. o parque ecológico do cocó é utilizado por esse público principalmente para a realização de atividades físicas (64,0%), seguida por atividades de lazer (20,0%). outras atividades citadas foram “contemplação da natureza” (12,0%), “realização de piquenique” (3,0%), “local para ponto de encontro” (1,0 %). dos usuários, 58,0% permanecem, em média, 1 hora no parque, 40% entre 1 e 2 horas, e apenas 2%, menos de 30 minutos. metade dos entrevistados utilizam o parque todos os dias ou semanalmente, e 46,4% apontaram a falta de tempo como o motivo de não o frequentarem mais, tendo sido afirmado por 95% das pessoas que, se pudessem, iriam ao local com maior frequência. a maioria dos entrevistados (88,6%) frequenta o parque acompanhado por familiares, amigos ou animais de estimação, e apenas 11,4% deles constumam frequentá-lo sozinhos. do total de entrevistados, sete estavam no parque pela primeira vez, mas afirmaram pretender voltar. todos destacaram que o fato de o parque do cocó ser uma uma área verde em zona urbana foi fator determinante para a escolha como local para realização de suas atividades, por contribuir para a melhoria da qualidade de vida. mais da metade dos entrevistados (53,1%) afirmaram não frequentar outras áreas verdes na cidade, e 84,1% classificaram o número de áreas verdes em fortaleza como ruim ou precário; apenas 15,9% dos entrevistados o classificaram como bom, e nenhum o considerou muito bom. em relação aos benefícios que costumam sentir e/ou perceber durante o tempo que passam no parque, os usuários destacaram em ordem decrescente de citação: contato com a natureza (100,0%); sensação de bem-estar (98,4%); conforto térmico (90,6%); ar mais puro (89,1%); som dos pássaros (85,9%); conforto sonoro (85,9%) e atenuação de ruídos (60,9%). mais da metade dos entrevistados (57,8%) já frequentaram uma ou mais vezes algum evento realizado no parque do cocó; 21,7% disseram nunca ter ido, mas afirmaram ter interesse em participar de algum; os outros 19,6% nunca foram e afirmaram não ter interesse em participar. de forma geral, aspectos como limpeza, infraestrutura, segurança manutenção e arborização do parque foram classificados pelos usuários entre regular e ótimo, e as notas 3, 4 e 5 foram as mais frequentes. o aspecto “importância”, que se refere ao quão importante o usuário considera o parque do cocó para a cidade de fortaleza, teve por unanimidade a nota máxima (tabela 1). aspecto nota 1 (ƒi) ƒri nota 2 (ƒi) ƒri nota 3 (ƒi) ƒri nota 4 (ƒi) ƒri nota 5 (ƒi) ƒri limpeza 1 1,6% 7 10,9% 16 25% 21 32,8% 19 29,7% infraestrutura 2 3,1% 5 7,8% 24 37,5% 16 25% 17 26,6% segurança 4 6,3% 11 17,2% 16 25% 15 23,4% 18 28,1% manutenção 3 4,7% 10 15,6% 24 37,5% 18 28,1% 9 14,1% arborização 0 0,0% 1 1,6% 6 9,4% 8 12,5% 49 76,6% importância 0 0,0% 0 0,0% 0 0,0% 0 0,0% 64 100% tabela 1 – frequência de notas para diferentes aspectos do parque do cocó dadas pelos usuários entrevistados neste estudo. ƒi: frequência absoluta; ƒri: frequência relativa; nota “x”: nota atribuída ao aspecto indagado. áreas verdes públicas urbanas e sua relação com a melhoria da qualidade de vida: um estudo de caso em um parque ecológico urbano na cidade de fortaleza (ceará, brasil) 147 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 140-151 discussão as funções desempenhadas pelas áreas verdes, definidas por guzzo e cavalheiro (2000) e andrade (2010), realizam papel fundamental na amenização de problemas socioambientais decorrentes da degradação dos sistemas naturais. tais funções estão sendo desempenhadas pelo parque ecológico do rio cocó, observadas a partir dos resultados obtidos por este estudo. além disso, podemos considerar o parque do cocó a herança cultural e ecológica mais importante da cidade de fortaleza. a literatura científica aborda inúmeras contribuições dos benefícios proporcionados pela arborização no meio urbano atribuídas à composição de sua fauna e flora, ao solo não impermeabilizado, e às funções e serviços ecossistêmicos prestados, como: redução da poluição do ar por meio de processos de oxigenação e ação purificadora por fixação de poeiras e materiais residuais; conservação da umidade dos solos, filtração da radiação solar, suavizando as temperaturas extremas; e amortecimento dos ruídos de fundo sonoro contínuo e descontínuo de caráter estridente. não foi objetivo deste estudo identificar cada uma das funções ecológicas desempenhadas pelo parque do cocó; buscou-se, porém, a percepção dos usuários sobre os benefícios destacados, que pôde ser avaliada por meio das entrevistas. entre os benefícios sentidos e/ou percebidos durante o tempo de permanência no parque, “conforto térmico”, “ar mais puro” e “conforto sonoro” apresentaram três das seis maiores frequências de citação. tais benefícios são oriundos da função ecológica desempenhada pelo parque do cocó, mas também acabam contribuindo no desempenho da função psicológica, visto que, durante o tempo que permanecem no parque, os usuários estão sob condições térmicas e sonoras menos estressantes. embora não tenha sido avaliada durante as entrevistas, não podemos deixar de ressaltar a importância do ecossistema manguezal que compõe boa parte da área do parque do cocó. os manguezais são ecossistemas dinâmicos e frágeis, que estão entre os maiores produtores de matéria orgânica e desempenham diversas funções e serviços ambientais, como: proteção contra enchentes; proteção e controle contra erosão; proteção e controle contra salinização de lençóis freáticos; habitat e suporte a atividades de subsistência de comunidades tradicionais; produção de oxigênio; influência nos climas locais e no clima global, entre outros, o que aumenta a relevância da sua preservação. a importância associada aos benefícios de regulação de temperatura torna-se mais significativa quando tratamos de uma cidade de clima tropical e em constante expansão populacional como fortaleza. um estudo realizado por branco et al. (2012), com o objetivo de analisar o clima em áreas verdes de fortaleza, apontou que o parque do cocó, em comparação com outras áreas verdes da cidade ― como a do campus do pici, passeio público e parque pajeú ―, foi a área que apresentou as menores temperaturas, 25,6 a 26,6°c (período chuvoso) e 24,9 a 26,9°c (período seco), em suas áreas internas e externas, respectivamente. rocha (2014) avaliou indicadores ambientais físicos, químicos e biológicos para a qualidade ambiental de locais utilizados pela população fortalezense para a prática de atividades físicas e lazer. o estudo revelou ser fundamental a implantação de áreas verdes urbanas para a mitigação de problemas relacionados a desconforto térmico, ruídos e, também, material particulado em suspensão. já a função social está agregada às diversas possibilidades de lazer, opções culturais e artísticas, práticas esportivas, ou qualquer outra atividade que promova a socialização, ofertadas à população. de fato, como resultado das entrevistas, o parque do cocó é utilizado pela maioria das pessoas para práticas de atividades físicas, mas mais da metade já participou de algum evento de caráter cultural, artístico ou comemorativo realizado no espaço. porém, o número de eventos promovidos pela prefeitura de fortaleza no local vem diminuindo notoriamente, o que causa impacto direto nas opções de lazer da população. outras opções de lazer observadas atualmente no parque estão relacionadas, em sua maioria, aos equipamentos dos parques infantis, à realização de piquenique, à trilha ecológica e aos campeonatos ou jogos amistosos promovidos nos campos de futebol e quadras, organizados pelos próprios moradores da região. a função estética do parque do cocó está relacionada ao embelezamento da paisagem urbana, incorporando novas cores e contrastes à cidade de fortaleza. a função estética é tão significativa que acaba valorizando a área ao seu redor. atualmente, o metro lima, s.m.; garcez, d.s. 148 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 140-151 quadrado no bairro cocó, por exemplo, é um dos mais caros da cidade de fortaleza (em setembro de 2016, custava cerca de r$ 6.622,00 /m²). no entanto, podemos observar certa contradição envolvendo a valorização estética das áreas verdes, visto que a especulação imobiliária é um dos grandes vilões da degradação desses sistemas. existe uma relação decrescente quanto à oferta de área verde disponível e a demanda de construções ao redor do parque. desde a sua criação, em 1989, o parque do cocó vem perdendo área tanto para o capital imobiliário, quanto para a construção de avenidas e, mais recentemente, viadutos. em 2013, ambientalistas, militantes e pessoas da sociedade civil ocuparam o parque do cocó em protesto contra o desmatamento de uma área para a construção de viadutos. a ocupação durou 80 dias e foi bastante noticiada pelos veículos de comunicação. porém, terminou de forma violenta: os ocupantes foram tirados à força pelo batalhão de choque da polícia militar do ceará (pmce) com balas de borracha e gases de efeito moral. hoje em dia, as obras dos viadutos foram concluídas e estes se encontram em funcionamento, mas a ocupação de 2013 representou um marco histórico nos movimentos em defesa do parque ecológico do cocó. a função psicológica é percebida pelos usuários do parque por meio da interação com os elementos naturais das áreas verdes; pessoas em contato com o ambiente natural se sentem relaxadas. a sensação de bem-estar mental e contato com a natureza foram os benefícios mais citados. podemos considerar que a busca da função psicológica figura entre os principais motivos que levam os usuários a frequentar o parque do cocó. na percepção dos usuários, talvez, outros lugares disponíveis para a realização das mesmas atividades não propiciem a mesma sensação de bem-estar que pode ser sentida no parque do cocó, já que mais da metade dos entrevistados não frequentam outras áreas verdes da cidade. também é importante salientar que a função psicológica obtida pelo acesso aos parques urbanos traz benefícios à saúde pública, pois atua como um antiestressante para a população. por fim, a função educativa do parque do cocó é desempenhada por escolas que usam a área para a realização de aulas de campo ao longo da trilha ecológica, e pelos serviços de guia oferecidos. os resultados mostraram que existe uma consciência ambiental por parte dos usuários entrevistados quanto à concordância da contribuição das áreas verdes para a melhoria da qualidade de vida. assim, é importante implementar e difundir programas de educação ambiental que venham somar a essa consciência como instrumento essencial à preservação do parque e de demais áreas verdes, de forma geral. é válido ressaltar que a magnitude das funções desempenhadas pelas áreas verdes nas cidades está intrinsecamente ligada à quantidade, à qualidade e à distribuição delas nos centros urbanos. os usuários entrevistados representam uma parcela da população e de visitantes de fortaleza e, em sua maioria, classificaram o número de áreas verdes na cidade como “ruim” ou “precário” — um resultado preocupante que nos leva questionar a forma de distribuição da cobertura vegetal na cidade. os estudos dos sistemas de áreas verdes, nos últimos anos, vêm sendo conduzidos no âmbito da questão ambiental urbana, de modo que contribuem para a melhoria da qualidade ambiental das cidades e, consequentemente, para a melhoria da qualidade de vida da sua população. a importância das áreas verdes para a qualidade ambiental foi trabalhada por lima (2007) na cidade de osvaldo cruz, são paulo, revelando o não cumprimento de sua finalidade em razão da inadequação à lei de parcelamento do solo e até mesmo à ausência de vegetação. mais recentemente, no nordeste, andrade (2010) analisou sistemas de áreas verdes e a relação com a qualidade de vida, na cidade de sousa, na paraíba. o estudo de andrade (2010), quanto à concordância das definições de qualidade de vida, verificou que elementos como “bons relacionamentos sociais”, “bons serviços e infraestrutura urbana”, “ambiente saudável e agradável”, dentre outros, apresentam-se da mesma forma para a sociedade. assim como nos estudos mencionados, no quadro de indicadores, aplicado com os formulários de pesquisa aos usuários do parque do cocó, observamos que, atrelados a fatores econômicos, aspectos relacionados ao meio ambiente e sua qualidade estão se destacando e ganhando espaços cada vez maiores, principalmente quando a meta envolve a melhoria da qualidade de vida. os resultados do estudo desenvolvido por santos et al. (2002) também mostraram que a maioria dos entrevistados (cerca de 80,0%) invocaram aspectos relacioáreas verdes públicas urbanas e sua relação com a melhoria da qualidade de vida: um estudo de caso em um parque ecológico urbano na cidade de fortaleza (ceará, brasil) 149 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 140-151 nados ao meio ambiente, como disponibilidade de espaços verdes, limpeza urbana e ausência de poluição, como os mais relevantes para que uma cidade tenha boa qualidade de vida. isso mostra uma considerável associação do conceito de qualidade de vida com a natureza que, nas cidades, pode ser representada pelos sistemas de áreas verdes urbanas. “práticas esportivas e atividades físicas” foi o indicador mais citado e também o tipo de atividade mais realizada no parque. esse indicador está diretamente ligado a questões de saúde e bem-estar físico, colocando aspectos individuais da esfera subjetiva no topo das prioridades para que se tenha uma boa qualidade de vida. logo, podemos observar que o parque ecológico do cocó representa para os entrevistados o objeto mediador capaz de proporcionar a satisfação de três das dez principais necessidades para uma boa qualidade de vida. os demais indicadores (“sucesso nas relações interpessoais”, “bom convívio familiar” e “realização profissional”) também representam concepções de subjetividade do indivíduo; “segurança pública”, “educação de qualidade”, “acesso à água potável” e “moradia adequada” representam parâmetros objetivos. assim, o resultado dos dez indicadores mais citados revela o peso que a esfera subjetiva tem para as pessoas de fortaleza na definição de qualidade de vida. conforme divulgado pelos resultados da aplicação do wbb na cidade de são paulo, entre os 10 indicadores estudados e suas 68 variáveis, o indicador “meio ambiente” apresentou-se em sétimo lugar entre os indicadores avaliados em relação aos níveis de satisfação mais próximos dos níveis de relevância para a vida do entrevistado (da silva et al., 2013). isso nos mostra que o conceito de qualidade de vida para a população e para pesquisadores está cada vez mais buscando pontos comuns. vale destacar que este estudo incluiu indicadores ainda não citados em outros estudos, como “consumo de itens orgânicos”, “aceitação em redes sociais”, “turismo nacional” e “turismo internacional”. entre estes, apenas ‘’turismo internacional’’ e “mídia livre” não foram citados entre as respostas obtidas dos usuários do parque do cocó. a discussão dessas questões é importante para a qualidade de vida urbana e pode ser um elemento adicional no apoio às tomadas de decisão quanto a estratégias e prioridades de ações do poder público. vale ressaltar que a cidade de fortaleza é composta de uma população que anseia usufruir de espaços verdes para a prática esportiva e de lazer. enquanto os governantes não enxergarem a importância das áreas verdes públicas como elementos estruturadores do espaço urbano, a sociedade continuará demandando locais que preencham as lacunas ambientais e sociais. conclusão a demanda por áreas verdes é imensa em fortaleza, pois a cidade apresenta um índice de arborização estimado, atualmente, em 8 m² de área verde por habitante, um dos menores entre as capitais brasileiras. o número evidencia a precariedade de massa verde na cidade, estando bem abaixo do índice considerado o ideal pela sociedade brasileira de arborização urbana (sbau), de 15 m² de área verde por habitante. as entrevistas realizadas com os usuários do parque ecológico do rio cocó confirmaram, por meio da percepção ambiental, a importância dada por habitantes de centros urbanos para o papel das áreas verdes na atribuição de uma boa qualidade de vida. evidenciando que os espaços verdes são indispensáveis à construção da estrutura da cidade e à integração de espaços de convivência, de práticas de atividades físicas e de lazer, o parque ecológico do cocó destacou-se, entre as demais áreas verdes, como a mais almejada dentro da estrutura urbana de fortaleza. fica evidente que oferecer espaços ambientalmente saudáveis para a população significa investimento em qualidade de vida. as praças e os parques públicos não devem ser vistos somente como elementos decorativos, mas como um componente físico da paisagem urbana; quando bem projetados e mantidos, são espaços que humanizam o bairro e melhoram a qualidade de vida dos moradores locais. no contexto de gestão ambiental compartilhada entre governo e sociedade, considerar a percepção da população sobre os problemas e ações governamentais nos processos de tomada de decisões aproxima os gestores das realidades sociais locais. a percepção popular aponta, ainda, deficiências existentes no modelo de gestão ambiental, como a insatisfação dos lima, s.m.; garcez, d.s. 150 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 140-151 referências almeida, m. a. b.; gutierrez, g.l.; marques, r. qualidade de vida: definição, conceitos e interfaces com outras áreas de pesquisa. são paulo:each/usp,2012.142 p. alves, t. c. v. a. parques urbanos de fortaleza – ce: espaço vivido e qualidade de vida.199 p. tese (doutorado em geografia) –universidade estadual paulista “júlio de mesquita filho”, rio claro, 2013. andrade, d. p. x. de. sistemas de áreas verdes e percepção de qualidade de vida na cidade de sousa – pb. 173 p. dissertação (mestrado em engenharia urbana) – universidade federal da paraíba, joão pessoa, 2010. bargos, d. c.mapeamento e análise das áreas verdes urbanas como indicador da qualidade ambiental urbana:estudo de caso de paulínia-sp. 147 f. dissertação (mestrado em geografia) –instituto de geociências, universidade estadual de campinas, paulínia, 2010. branco, k. g. c.; 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porto, m. f. s.; freitas, c. m. (orgs.). qualidade de vida e riscos ambientais.niterói: eduff, 2000.p. 219-246. herculano, s. c.; porto, m. f. s.; freitas, c. m. 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lagoas; antropização; coliformes; saúde ambiental. abstract this study aimed to evaluate the environmental health of five ponds: prata, pau, vermelha, silvana and nova, in a region of the middle doce river in the state of minas gerais, brazil. the composition and distribution of benthic macroinvertebrates was evaluated and related to the presence of biological (coliform group), physical (temperature) and chemical parameters (dissolved oxygen, conductivity, ph, reduction potential) in each aforementioned pond. the samples of macroinvertebrates were collected from december 2007 to january 2009. the identified taxa were analyzed from shannon-wiener (h’) diversity index, pielou’s evenness (e) biological monitoring working party (bmwp), average score per taxon (aspt), family biotic index (ibf) and analysis of main components (acp). factors like the abundance of thiaridae and physidae families, dissolved oxygen, reduction potential, rainfall, presence of macrophytes and water contamination by coliforms were the parameters that most influenced the distribution and composition of macroinvertebrate assembly and the bathing conditions of the ponds studied. keywords: macroinvertebrates; ponds; anthropization; coliforms; environmental health. doi: 10.5327/z2176-947820168614 rbciamb | n.39 | mar 2016 | 14-27 15 saúde ambiental e condições de balneabilidade em coleção hídrica do médio rio doce (mg) introdução a bacia hidrográfica do rio doce está situada na região sudeste do brasil, compreendendo uma área de drenagem de cerca de 83.400 km², dos quais 86% pertencem ao estado de minas gerais, e o restante, ao estado do espírito santo. o rio doce, com uma extensão de 853 km, tem como formadores os rios piranga e carmo, cujas nascentes estão situadas nas encostas das serras da mantiqueira e espinhaço, onde as altitudes atingem cerca de 1.200 m (ana, 2009). segundo tundisi & saijo (1997), a formação dos lagos do vale do rio doce ocorreu no pleistoceno, por meio da barragem da desembocadura dos antigos afluentes do médio rio doce e piracicaba, além do provável movimento epirogenético positivo após a formação destes lagos, ocasionando diferenças de nível entre leito do rio e lagos. desde a década de 1940, o sistema de lagos do médio rio doce teve sua a vegetação nativa (mata atlântica, que recobria as bacias de 2/3 dos lagos) substituída predominantemente por plantios de eucalyptus spp., considerada atividade potencialmente geradora de erosão acelerada (mcdonald & carmichael, 1996; epa, 1997; sabará & barbosa, 2007). além disso, o desmatamento crescente para atividades agropecuárias e o uso intensivo dos recursos para recreação e pesca têm contribuído para maximizar os impactos sobre a fauna e flora dos lagos. conforme taniwaki & smith (2011), a lei nº 9433/97, que institui a política nacional de recursos hídricos e cria o sistema nacional de gerenciamento de recursos hídricos, dá subsídios para o uso de bioindicadores como ferramenta de avaliação, considerando que a integridade humana e o equilíbrio ambiental não devem ser comprometidos pela degradação dos corpos hídricos, legitimando a importância do estudo das comunidades biológicas para a manutenção da saúde dos ecossistemas aquáticos. estando a situação de um corpo d’água estreitamente relacionada às atividades humanas realizadas à sua volta, o primeiro passo para a compreensão de como as comunidades de organismos como os macroinvertebrados bentônicos estão reagindo à alteração da qualidade de água é identificar quais variáveis físicas, químicas e biológicas estão afetando essas espécies (tate & heiny, 1995). macroinvertebrados bentônicos são vistos como indicadores biológicos ideais na avaliação da saúde dos corpos d’água, pelo fato de serem abundantes em muitos dos ecossistemas de água doce, terem longa vida em comparação com as algas e possuírem tolerâncias variáveis a perturbações (singh & sharma, 2014). as coleções hídricas do médio rio doce sofrem intervenção crescente da ação do homem, devido ao crescimento urbano associado às práticas exploratórias de monoculturas, pecuária e extrativismo sem medidas de controle ambiental e sanitário. para davis & simon (1995), estimar a saúde e integridade do ecossistema pode ser a melhor forma de determinar o efeito total de todos os fatores no ambiente aquático. diante do exposto, o objetivo deste trabalho foi avaliar a saúde ambiental de cinco lagoas. as lagoas nova, silvana e vermelha estão situadas dentro dos limites do município de caratinga, na margem direita do rio doce, e as lagoas do pau e da prata, à esquerda do rio doce, pertencente ao município de santana do paraíso (figura 1). mais especificamente, realizou-se a pesquisa da composição e distribuição de macroinvertebrados bentônicos diante da contaminação por coliformes termotolerantes, variáveis físicas e químicas nas cinco lagoas. índices de diversidade e riqueza de espécies foram utilizados para a caracterização da qualidade da água e uma análise de componentes principais (acp) foi feita para verificar quais grupos de macroinvertebrados mais contribuíram para a caracterização dos habitats estudados, bem como os fatores que influenciaram na distribuição desses organismos. metodologia as coleções hídricas da região do médio rio doce, foco deste estudo, estão situadas entre os paralelos 19°25’53.32 e 19°33’26.90 de latitude sul e os meridianos 42°23’20.21 e 42°39’24.45 de longitude oeste. foram realizadas, entre os meses de dezembro de 2007 e janeiro de 2009, análises microbiológicas, físicas e químicas da água e pesquisa de macroinvertebrados bentônicos. nesse mesmo período, 32 amostras de águas foram coletadas nas lagoas nova, silvana, rbciamb | n.39 | mar 2016 | 14-27 16 magalhães, m.m.; guarda, v.l.m.; santos, t.g. vermelha, do pau e da prata, seguindo as normas nbr 9898 (abnt, 1987) e standard methods (apha, 2005). o número mais provável (nmp) de bactérias do grupo coliforme, incluindo coliformes totais e escherichia coli, foi determinado pela técnica da diluição em tubos múltiplos, na qual volumes decrescentes da amostra (diluições decimais consecutivas) foram inoculados em meio de cultura caldo lactosado (lauril triptose), em série de três tubos. a inoculação foi feita a partir da diluição de 10 ml da amostra em 90 ml de solução salina; em seguida, diluiu-se o volume de 1 ml em 9 ml de caldo lactosado. esse procedimento foi repetido em mais duas diluições, obtendo, portanto, as diluições de 10-1, 10-2 e 10-3. para cada amostra de água foi preparada uma sequência de três diluições em meio de cultura e um tubo sem inóculo, o qual serviu como grupo controle. após a inoculação, as amostras foram incubadas em estufa a 35°c por 24 horas. em cada tubo verificou-se a produção de gás, que é facilitada com o uso de um tubo de durhan. a turvação do meio e a mudança de cor, com o auxílio do corante púrpura de bromocresol com faixa de viragem do púrpura-amarelo na faixa de ph entre 5,2 e 6,8, foram usadas como teste presuntivo, indicando a presença ou a ausência de coliformes. os tubos que apresentaram resultados negativos foram novamente incubados a 35°c por mais 24 horas. dos tubos positivos foram obtidas amostras com o auxílio de alça de platina e semeadas em placas contendo meio de cultura agar eosina azul de metileno (emb) e incubados por 24 horas a 35°c, com d e n a b c fonte: google earth/maps. version digital globe. cnes/astrium, 2016. pontos a (lagoa do pau), b (lagoa da prata), c (lagoa vermelha), d (lagoa silvana) e e (lagoa nova). o símbolo representa os pontos de amostragem de macroinvertebrados e coleta de água para análises microbiológicas, físicas e químicas. figura 1 localização geográfica da coleção hídrica estudada na região do médio rio doce, leste de minas gerais, brasil. rbciamb | n.39 | mar 2016 | 14-27 17 saúde ambiental e condições de balneabilidade em coleção hídrica do médio rio doce (mg) o propósito de obter respostas de confirmação do teste presuntivo. para a verificação da contaminação da água por organismos termotolerantes fez-se a inoculação das amostras positivas no teste de confirmação para coliformes em meio de cultura e. coli e incubadas a 44°c por 24 horas. a combinação dos resultados positivos e negativos foi usada na determinação do nmp. para as análises físicas e químicas das coleções hídricas utilizaram-se os equipamentos: oxímetro, marca instrutherm, modelo mo-880, para obter os resultados de medidas de oxigênio dissolvido (od) em miligramas por litro (mg/l; condutivímetro, marca instrutherm, modelo cd-850, para quantificar os íons dissolvidos apresentados em microsiemens por centímetro (µs/ cm); potenciômetro, marca wtw, modelo 330i, utilizado para medir o potencial hidrogeniônico (ph) de cada amostra e a temperatura em graus celsius (°c). a sonda multiline p4 universal meter foi utilizada para mediar o potencial de redução (eh) dado em milivolts (mv). a pesquisa de macroinvertebrados bentônicos foi realizada em seis campanhas, durante as estações chuvosa e seca, entre os anos de 2007 e 2009. para tal pesquisa, a coleta de dados foi baseada no método de hand-net (macan, 1977), que consiste no mergulho e arrasto de peneira de material metálico junto ao fundo, próximo à vegetação aquática (quando presente), coletando, dessa forma, os invertebrados. a peneira possui uma área de 0,10 m², malha de 1 mm. esta é presa a um cabo para permitir a coleta de amostras de sedimento da margem, sendo de fácil operação manual e boa penetração em sedimentos moles. foram selecionados aleatoriamente cinco pontos amostrais distribuídos ao longo da margem das lagoas, com distância de 5 m entre os pontos, repetindo o procedimento na margem oposta de cada lagoa. em cada ponto foram coletadas duas amostras divididas em dois microhabitats: sedimento a partir de 1,5 m de profundidade e área superficial marginal com ou sem macrófitas, sendo 5 subamostras em cada microhabitat. no total, 100 amostras foram coletadas nas 5 lagoas. os organismos coletados foram levados para o laboratório, em frascos contendo álcool 70%, para identificação. o sedimento de cada amostra devidamente identificado foi lavado em peneiras com malha de 0,21 mm. posteriormente, foram triados em cubas de plástico com o auxílio de pinças e pincel. em seguida, armazenados em recipientes contendo álcool 70%. na identificação utilizou-se microscópio estereoscópico binocular com aumento total de 40x. os organismos foram identificados por meio das chaves de identificação (macan, 1977; mccafferty, 1983; borror & delong, 1988; johnson & triplehorn, 2004), até o nível taxonômico de família. dentre as estratégias de análise utilizadas para diagnosticar a saúde ambiental das coleções hídricas, foram obtidos os índices de diversidade shannon-wiener (h’) e de uniformidade pielou (e), acp da correspondência dos organismos estudados a variantes ambientais, biological monitoring working party (bmwp) conforme proposto por brigante et al. (2003) onde se obtém, por meio da pontuação das famílias de macroinvertebrados bentônicos, uma classificação de qualidade da água, average score per taxon (aspt), correspondendo à média das pontuações de tolerância de todas as famílias de macroinvertebrados encontrados, e o índice biótico de família (ibf), de acordo com zimmerman (1993), obtido por intermédio da equação 1: (1) em que: ni = número de indivíduos do grupo taxonômico; ai = pontuação da tolerância a poluição do grupo taxonômico; n= número total de organismos amostrados. resultados e discussão os resultados da avaliação da presença de bactérias do gênero coliforme no sistema lacustre, realizada pelo teste dos tubos múltiplos, apontam a lagoa do pau como altamente contaminada por e. coli, de acordo com o número mais provável por 100 ml (nmp/100 ml) de 2.400 indivíduos em 3 amostras. conforme a resolução do conama nº 274 (brasil, 2000), a e. coli é abundante em fezes humanas e de animais de sangue rbciamb | n.39 | mar 2016 | 14-27 18 magalhães, m.m.; guarda, v.l.m.; santos, t.g. quente, sendo somente encontrada em águas naturais e solos que tenham recebido contaminação fecal recente. a lagoa nova foi a única a apresentar amostras com resultados negativos em teste para e. coli. no entanto, o nmp/100 ml para coliformes termotolerantes foi positivo em todas as demais lagoas, com maiores valores para as lagoas do pau e da prata. as lagoas da prata, do pau e silvana foram as que apresentaram as menores taxas de eh (tabela 1), em virtude da boa oxigenação. a lagoa da prata é um ambiente pouco frequentado por turistas; além do distanciamento dos centros urbanos, possui mata ciliar em toda a sua extensão e menor assoreamento do corpo hídrico, quando comparada às outras lagoas estudadas. os resultados de eh e od mostram um ambiente com boa oxigenação, no entanto, apresentou-se contaminada por coliformes totais e e. coli. nesse mesmo ambiente foi observada uma residência com moradores e dejetos fecais em trilhas próximas à margem. conforme a organização mundial da saúde (who, 2003), o nmp de e. coli abaixo de 32 indivíduos/100 ml não representa risco a saúde humana. a lagoa do pau apresentou elevada contaminação por coliformes totais e e. coli. apesar de sofrer maior intervenção antrópica, por estar localizada próximo ao centro urbano, é alimentada por um afluente perene, garantindo, assim, melhor oxigenação. na lagoa silvana funciona uma instalação de um clube náutico, sendo, portanto, muito frequentada por turistas e pescadores associados e clandestinos. essa lagoa apresentou valores elevados para e. coli; no entanto, a área e o perímetro maiores, devido às ramificações em relação às demais lagoas, além da abundância de macrófitas aquáticas em algumas áreas, justificam uma melhor oxigenação desse corpo hídrico (tabelas 1 e 2). tabela 1 análise física, química e microbiológica (obtido através da média do número mais provável por 100 ml, dos testes presuntivos e confirmativos para coliformes totais e escherichia coli “coliforme termotolerante”), das lagoas nova, silvana, vermelha, do pau e da prata. lagoas oxigênio dissolvido (mg/l) condutividade μs/cm (25º) temperatura (°c) ph eh (mv) coliformes totais (nmp/100 ml) escherichia coli (nmp/100 ml) nova 6,97 68 24,5 7,10 12 306,83 <3,0 silvana 7,86 69 25,6 6,92 3 167 135,66 vermelha 5,74 40 24,7 7,07 13 427,66 6,18 pau 8,92 52 24,0 7,12 2 1631 1446,32 prata 7,91 42 24,4 6,89 3 1610,66 64,28 npm: número mais provável por 100 ml. tabela 2 área e perímetro das lagoas calculados utilizando o software ge path 1.4.5., riqueza de espécies, índice de diversidade de shannon-wiener e índice de uniformidade de pielou respectivo a cada lagoa. lagoas área (m2) perímetro (m) riqueza (h’) (e) pau 104.878 1.663 127 1,72 0,82 prata 544.908 6.452 565 1,54 0,56 vermelha 151.884 2.375 633 1,31 0,47 silvana 4.031.722 30.294 700 1,42 0,50 nova 640.937 4.733 457 1,01 0,38 h’: índice de diversidade de shannon-wiener; e: índice de uniformidade de pielou. rbciamb | n.39 | mar 2016 | 14-27 19 saúde ambiental e condições de balneabilidade em coleção hídrica do médio rio doce (mg) as lagoas nova e vermelha apresentaram valores baixos para od e elevados para eh. esses valores se justificam por reduzida área superficial e nenhuma ramificação, ausência de mata ciliar em pelo menos uma das margens e presença constante de turistas e pescadores (tabelas 1 e 2). ainda que as duas lagoas tenham apresentado valores baixos para contaminação por e. coli, foi constatada a contaminação por coliformes totais em ambas. a lagoa vermelha, que não possui nenhuma infraestrutura para pesca e turismo, apresentou os menores valores para condutividade, enquanto as lagoas silvana e nova apresentaram valores elevados para condutividade, por conterem infraestrutura como barcos e área de camping. para rocha & pereira (2016), a condutividade está relacionada com a presença de sais na água, indicando, indiretamente, uma medida da concentração de poluentes. na amostragem de zoobentos foram coletados 2.482 indivíduos de macroinvertebrados bentônicos nas 5 lagoas estudadas. a lagoa do pau, embora tenha apresentado a menor riqueza de espécies, foi a que apresentou maior diversidade de shannon-wiener e uma distribuição mais equitativa em relação às outras lagoas (tabela 2). esse resultado está relacionado ao fato de a lagoa do pau apresentar boa oxigenação da água, favorecendo a colonização de habitats, somado ao fato de haver menor abundância das famílias physidae e thiaridae em relação às demais (tabela 3). de acordo com ramos (2008) e heller et al. (2014), os thiarídeos utilizam o mesmo tipo de alimento que diversas espécies de moluscos nativos, sendo, portanto, potenciais competidores que, devido ao elevado potencial reprodutivo, poderão excluí-las competitivamente, como está acontecendo na lagoa vermelha em relação à família physidae. a lagoa nova, em períodos de cheia, drena para a lagoa silvana; a característica redutora da água da lagoa nova e o sentido do fluxo das águas parecem influenciar na menor dispersão da família thiaridae para a lagoa nova, diminuindo a supressão sobre a família physidae. no entanto, a baixa diversidade da lagoa nova está relacionada à baixa concentração de oxigênio, promovida pelo elevado potencial redutor da água. contudo, a atividade antrópica recorrente nessa lagoa é responsável por condutividade elevada e contaminação por coliformes. a partir dos grupos taxonômicos apresentados na tabela 3, os valores obtidos para o índice bmwp destacam a lagoa vermelha como ambiente de “águas limpas sem alterações evidentes”; a lagoa nova como “ambiente alterado e águas com qualidade duvidosa”; as lagoas do pau, da prata e silvana como “efeitos moderados de poluição e águas com qualidade aceitável” (tabela 4). essa análise segue a proposta de brigante et al. (2003), em que o significado dos valores do índice bmwp varia conforme as classes de qualidade da água, de valores menores que 15, para águas “fortemente contaminadas”, até valores acima de 101, indicando águas “muito limpas sem contaminação ou alteração evidente”. a caracterização da lagoa vermelha como ambiente de águas muito limpas pelo índice bmwp e a elevada riqueza de espécies vão de encontro aos resultados das análises químicas como od e eh, que denotam um ambiente redutor com baixa concentração de od. alguns táxons de macroinvertebrados, como glossomatidae, hydrobiosidae e leptoceridae, da ordem trichoptera, e leptophlebiidae, da ordem ephemeroptera, foram os maiores responsáveis pela caracterização do ambiente como limpo, pois essas ordens são distinguidas por organismos sensíveis a perturbações ambientais com necessidade de elevada concentração de od na água (righi-cavallaro; spies; siegloch, 2016). entretanto, whitfield (2001) e pereira & de luca (2003) afirmam que a amostragem de variáveis físicas e químicas fornece somente um estado momentâneo de uma situação que pode ser altamente dinâmica. outras informações que corroboram o resultado do índice bmwp para a lagoa vermelha são a riqueza e a diversidade de espécies com valores próximos aos da lagoa silvana, que possui uma área cerca de 26 vezes maior. segundo armitage et al. (1983), o aspt representa a pontuação média de tolerância de todos as taxas dentro da comunidade, sendo calculado pela divisão do bmwp pelo número de taxa registrado na amostra. de acordo com silva et al. (2011), o índice aspt funciona como uma medida de correção ao índice bmwp, apresentando resultados mais realistas. um valor alto de aspt usualmente caracteriza o lugar como “limpo contendo um número relativamente alto de táxons registrados”. locais que não suportam alto número de taxa geralmente apresentam baixos valores de aspt. os valores bmwp-aspt obtidos (tabela 4) apontam para uma “qualidade duvidosa ou questionável da água e poluição moderada” da lagoa do pau, e as demais lagoas foram classificadas como “ligeiramente poluídas”. rbciamb | n.39 | mar 2016 | 14-27 20 magalhães, m.m.; guarda, v.l.m.; santos, t.g. grupo taxonômico l. nova l. silvana l. vermelha l. do pau l. da prata ordem família m dp m dp m dp m dp m dp mollusca ampullaridae – – 0,15 0,366 0,25 0,433 0,307 0,1 – – ancylidae – – 0,05 0,223 – – 0,35 0,587 – – lymnaeidae – – – – – – – – 2,3 4,348 bithyniidae – – – – – – – – 2,95 12,85 thiaridae 4,3 3,826 15,7 16,26 20,45 16,80 2,5 3,086 14,05 19,19 unionidae – – – – 0,25 0,622 0,1 0,307 0,05 0,217 physidae 16 38,01 11,3 18,05 0,05 0,217 2 1,946 3,9 10,71 planorbidae – – – – – – 0,1 0,447 0,25 0,536 grupo taxonômico l. nova l. silvana l. vermelha l. do pau l. da prata annelida oligochaeta 0,1 0,447 – – – – – – – – odonata aeshinidae – – – – – – 0,1 0,307 0,55 1,023 lestidae – – – – 0,05 0,217 0,05 0,223 – – macroimidade – – – – 0,05 0,217 – – – – libellulidae – – 0,1 0,307 0,15 0,357 0,05 0,223 0,05 0,217 gomphidae – – – – – – 0,05 0,223 0,15 0,357 coenagrionidae – – 0,1 0,3 0,1 0,307 – – trichoptera glossomatidae – – – – 0,45 1,071 – – – – hydrobiosidae – – – – 0,05 0,217 – – – – hydropsychidae – – – – – – 0,1 0,307 – – leptoceridae – – – – 0,6 1,019 – – – – polycentropodidae – – – – – – 0,1 0,447 0,05 0,217 diptera ceratopogonidae – – – – 0,05 0,217 0,15 0,476 – – chaoboridae 0,4 0,598 – – – – – – 0,05 0,217 chironomidae 0,1 0,307 0,15 0,366 2,6 3,039 0,5 2,013 3 6,196 culicidae – – 0,05 0,223 – – – – – – simullidae 0,05 0,223 – – – – – – – – tabela 3 composição taxonômica de macroinvertebrados distribuídos nas cinco lagoas estudadas na região do médio rio doce (mg). indivíduos agrupados por família. continua... rbciamb | n.39 | mar 2016 | 14-27 21 saúde ambiental e condições de balneabilidade em coleção hídrica do médio rio doce (mg) grupo taxonômico l. nova l. silvana l. vermelha l. do pau l. da prata ordem família m dp m dp m dp m dp m dp ephemeroptera baetidae 0,1 0,307 0,3 0,978 – – – – – – leptophlebiidae – – – – – – caenidae – – 0,5 1,277 – – 0,2 0,523 0,25 0,433 heteroptera belostomatidae – – – – – – – – 0,1 0,3 corixidae 0,3 1,128 – – 0,2 0,509 – – – – naucoridae – – – – 0,15 0,357 – – – – notonectidae 0,75 2,149 0,8 2,238 0,1 0,3 – – 0,1 0,435 gerridae 0,1 0,307 – – – – – – 0,4 1,529 crustacea palaeomonidae 0,6 1,142 3,5 12,86 – – – – – – candoniidae – – 2,15 9,615 – – – – – – gammaridae – – – – 5,05 11,15 – – – – ostracoda cyprididae – – – – 0,05 0,217 – – – – darwinulidae – – – – 0,8 1,860 – – – – neuroptera hemerobiidae – – – – 0,05 0,217 – – – – aranae pisauridae – – – – – – – – 0,05 0,217 hydracaridae – – 0,05 0,223 – – – – – – m = média; dp = desvio padrão. tabela 3 continuação. tabela 4 pontuação relativa às famílias de macroinvertebrados bentônicos para o índice ibf, valores de tolerância por espécime para bmwp e índice aspt para as cinco lagoas estudadas. lagoas bmwp bmwp-aspt ibf pau 81 5,78 7,59 prata 78 4,58 7,19 vermelha 103 4,68 6,81 silvana 65 4,64 7,18 nova 50 4,16 7,68 bmwp: biological monitoring working party; aspt: average score per taxon; ibf: índice biótico de família. rbciamb | n.39 | mar 2016 | 14-27 22 magalhães, m.m.; guarda, v.l.m.; santos, t.g. a qualidade da água, com base no ibf, adaptado de zimmerman (1993), citado por silva et al. (2011), define como “água de excelente qualidade, sem poluição orgânica aparente” valores que variam de 0,00 a 3,50; “água com qualidade razoável, poluição moderada” valores de 3,51 a 6,50; “água com qualidade moderadamente pobre” valores de 6,51 a 8,50; e “muito pobre com poluição orgânica severa” valores de 8,51 a 10,00 (tabela 4). todas as lagoas estudadas foram consideradas como ambientes com qualidade de água moderadamente pobres, com destaque para a lagoa nova, por apresentar o maior valor e ser o único ambiente em que foram encontrados indivíduos do táxon oligochaeta. este grupo é uma importante classe de macroinvertebrados, por serem comumente encontrados em ambientes organicamente poluídos, sendo, por isso, considerados bons indicadores ambientais (kamada; luca; luca, 2012). na acp (figura 2), as variáveis complementares que interferiram significativamente na distribuição dos -1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 fa ct or 2 : 2 7, 02 % 1.0 0.5 0.0 -0.5 -1.0 factor 1: 41,49% *mácrófitas nmp coliformes termotolerantes *precipitação ampullaridae corixidae libellulidae unionidae thiaridae coenagrionidae ceratopogonidae chironomidae polycentropodidae gerridae planorbidae chaoboridae physidae palaeomonidae baetidae notonectidae aeshinidae gomphidaebelostomatidae lymnaeidae bithyniidae pisauridae candoniidae hydracaridae culicidae ancilidae glossomatidae hydropsychidae leptophlebiidae glossifoniidae leptoceridae npm: número mais provável. figura 2 distribuição da nuvem de variáveis: macroinvertebrados bentônicos, macrófitas aquáticas, coliformes fecais termotolerantes e precipitação, no círculo de correlações. rbciamb | n.39 | mar 2016 | 14-27 23 saúde ambiental e condições de balneabilidade em coleção hídrica do médio rio doce (mg) macroinvertebrados bentônicos foram a contaminação por coliformes termotolerantes, a presença de macrófitas aquáticas e a precipitação total mensal referentes ao período de 2007 a 2009, dados obtidos do sistema de controle climatológico, da copasa mg no município de ipatinga. o percentual de variância explicada pelos dois fatores, 1 e 2, da acp é de 68,51% e as variáveis que melhor representam a distribuição dos organismos mais sensíveis à poluição compõem o fator 1, formando a componente representada pelas famílias: glossosomatidae, hydropsychidae e leptoceridae da ordem trichoptera, leptophlebiidae da ordem ephemeroptera, macromiidae, hemerobiidae, naucoridae, unionoidea, cyprididae, darwinulidae e gammaridae. a distribuição desses grupos é influenciada pela variável complementar (presença de macrófitas), responsável pelo incremento de oxigênio na água, sendo a lagoa vermelha a que mais contribuiu para a distribuição desses organismos (figura 3). as ordens ephemeroptera e trichoptera são particularmente importantes indicadoras de qualidade da água. devido ao fato de essas ordens serem particularmente sensíveis à poluição, possuírem alta sensibilidade às alterações nas estruturas físicas e na qualidade da água, são amplamente utilizadas em programas de biomonitoramento (spies, 2009; shimano et al., 2010). figura 3 distribuição da nuvem de pontos referente à área de ocorrência dos organismos nas respectivas lagoas. l. prata projeção dos indivíduos em relação ao plano fatorial fator 1 versus fator 2 fa ct or 2 : 2 7, 02 % factor 1: 41,49% 8 6 4 2 0 -2 -4 -6 -8 -12 -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 l. vermelha l. silvana l. pau l. nova rbciamb | n.39 | mar 2016 | 14-27 24 magalhães, m.m.; guarda, v.l.m.; santos, t.g. as lagoas silvana, nova e da prata foram as que mais contribuíram para explicar o fator 2, influenciado pela variável complementar (nmp de coliformes termotolerantes). além disso, como visto na tabela 2, essas lagoas são as que possuem maior área superficial, característica que parece estar diretamente relacionada à influência da variável complementar (precipitação), explicando o fator 2 da acp. a componente formada a partir do fator 2 está relacionada à distribuição dos organismos mais tolerantes (figura 3), representados pelos táxons: ancylidae, culicidae, notonectidae, gerridae, palaemonidae, planorbidae, candoniidae, hydracaridae, baetidae, belostomatidae, lymnaeidae, psauridae, bithyniidae, aeshinidae e chironomidae (figura 2). desses grupos, a família chironomidae demonstra grande influência na caracterização desse fator. de acordo com moraes et al. (2010), as comunidades de chironomídeos podem ser usadas em estudos de avaliação de ambientes aquáticos em programas de biomonitoramento, devido à capacidade adaptativa desses organismos em ambientes pobres em oxigênio. portanto, a presença de indivíduos da família chironomidae em todas as lagoas corrobora o indicativo de impacto, sobretudo nas lagoas vermelha e da prata, dada a sua abundância em relação à maioria dos macroinvertebrados. conclusão conforme resultados obtidos, nota-se que as lagoas da coleção hídrica estudada apresentam-se fortemente impactadas em circunstâncias que as diferem em relação à origem do impacto. dos resultados obtidos a partir dos três índices testados, bmwp, aspt e ibf, todas as lagoas apresentaram algum tipo de impacto. a lagoa nova, mesmo apresentando resultado negativo para e. coli, está contaminada por coliformes totais e apresentou elevado índice no potencial de redução, baixa diversidade e evidência de alta taxa de contaminação por poluição orgânica. associando os resultados obtidos pelos índices bmwp, aspt e ibf às qualidades físicas e químicas e à presença das famílias chironomidae e oligochaeta, a lagoa nova pode ser caracterizada como ambiente ameaçado. na lagoa silvana detectaram-se evidência de contaminação por coliformes e impactos moderados; contudo, os níveis de contaminação são minimizados pela autodepuração, devido ao grande volume d’água e à extensa área dessa lagoa, proporcionando, também, maior diluição de agentes contaminantes. a lagoa vermelha se destaca por baixa taxa de od, contaminação por e. coli e elevado potencial de redução, devido a alta taxa de contaminação por sedimentos oriundos das margens. contudo, a disponibilidade de habitat e recursos, demonstrada pela elevada abundância e diversidade de organismos e pela baixa condutividade, reflete um menor incremento de esgoto, reduzindo a vulnerabilidade ambiental desse corpo hídrico. a lagoa da prata foi o ambiente de maior abundância de indivíduos da família planorbidae, o que torna esse fato preocupante quanto ao risco de disseminação da esquistossomose, uma grave doença parasitária causada por vermes trematódeos que têm como hospedeiro intermediário os moluscos dessa família, que podem ser infectados por larvas advindas de ovos expelidos nas fezes humanas. salientando que a contaminação por coliformes termotolerantes como e. coli, oriundos de fezes humanas, foi positiva para essa lagoa. embora a lagoa do pau tenha apresentado alta diversidade e elevadas taxas de od, a contaminação por coliformes termotolerantes, a qualidade questionável da água e a presença de planorbídeos, associado à ausência de vegetação ripária, indicam alta vulnerabilidade desse ambiente, uma vez que, assim como a lagoa da prata, a alta taxa de od e a disponibilidade de recursos alóctone parecem proporcionar uma maior diversidade de habitats. portanto, a saúde ambiental das lagoas estudadas e as condições para balneabilidade estão comprometidas e carecem de atenção de políticas públicas voltadas para a conservação e manutenção do equilíbrio ambiental para essa região do médio rio doce. rbciamb | n.39 | mar 2016 | 14-27 25 saúde ambiental e condições de balneabilidade em coleção hídrica do médio rio doce (mg) referências abnt – associação brasileira de normas técnicas. nbr 9898: preservação e técnicas de amostragem de efluentes líquidos e corpos receptores. rio de janeiro: abnt, 1987. ana – agência nacional das águas. água, fatos e tendências. 2ª ed. brasília: ana; cebds, 2009. 36p. apha – american public health association. standard methods of examination of water and wastewater. 21ª ed. washington d.c.: apha, 2005. 115p. armitage, p. d.; moss, d.; wright, j. f.; furse, m. t. the performance of a new biological water quality score system based on macroinvertebrates over a wide range of unpolluted running-water sites. water research, v. 17, n. 3, p. 333347, 1983. borror, d. j.; delong, d. m. introdução ao estudo dos insetos. 1ª ed. são paulo: ed. edgard blucher ltda., 1988. 653 p. brasil. ministério do meio ambiente dos recursos hídricos e da amazônia legal. lei n. 9.433: política nacional de recursos hídricos. brasília: secretaria de recursos hídricos, 1997. 72 p. brasil. resolução conama nº 274, de 29 de novembro de 2000. conselho nacional de meio ambiente. ministério do desenvolvimento urbano e meio ambiente. 5 p. disponível em: <http://www.mma.gov.br/port/conama/res/res00/ res27400.html>. acesso em: 02 abr. 2014. brigante, j.; dornfeld, c.b.; novelli, a.; morraye, m.a comunidade de macroinvertebrados bentônicos no rio mogi-guaçu. in: brigante. j.; espíndola, e.l.g. 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(2008), cavallet e selbach (2008), mahapatra et al. (2013) e andrade et al. (2016) a utilização destes resíduos pode ser uma alternativa para melhoria das condições químicas e biológicas do solo, contribuindo para a recuperação de áreas degradadas. a expansão da piscicultura e o grande volume da pro‑ dução de peles de peixe comprovam o alto potencial de exploração da atividade do curtume de couro de peixe, resultando em consequente aumento da pro‑ dução de resíduos, os quais poderão ser destinados e utilizados na recuperação de áreas degradadas. estes resíduos são constituídos de materiais orgânicos de origem animal, misturados com sais inorgânicos, sendo que alguns desses componentes são nutrientes para as plantas e microrganismos — como nitrogênio, cálcio, enxofre, fósforo, magnésio e potássio (cavallet & selbach, 2008) —, apresentando potencial contribui‑ ção na recuperação biológica de áreas degradadas. diversos autores (souza et al., 2007, 2009; cavallet & selbach, 2008; lópez‑lunaa et al., 2009; mahapatra et al., 2013, andrade et al., 2016) ressaltam o efeito positivo da aplicação de resíduos orgânicos no desenvol‑ vimento da vegetação e na recuperação de solos degra‑ dados e ácidos, pois a incorporação de matéria orgânica restabelece a estrutura biológica, melhora a circulação de ar e água, e libera nutrientes essenciais ao desenvol‑ vimento da vegetação. estudos têm demonstrado que a atividade microbiana do solo é um sensível indicador do efeito da aplica‑ ção de resíduos urbanos e industriais (santos et al., 2011; araújo et al., 2012). uma das formas de avaliar o efeito da utilização desses resíduos no solo é atra‑ vés da atividade microbiológica (cardoso & fortes neto, 2000; araújo & monteiro, 2007; santos et al., 2011). os microrganismos realizam funções essenciais para o funcionamento do solo (doran & parkin, 1996), e a biomassa microbiana é um importante compartimen‑ to da matéria orgânica do solo (araújo & monteiro, 2007). dentre as principais funções desses microrga‑ nismos, está a de decomposição da matéria vegetal e a atuação como indicadores sensíveis de estresse e mu‑ danças nos estoques de matéria orgânica, relacionados ao manejo do solo (powlson et al., 1997). quando ocorre a incorporação de resíduos orgânicos no solo e a taxa de biossíntese celular dos microrganismos é maior que a taxa de oxidação do carbono orgânico (co), ocor‑ rem aumentos nos teores de matéria orgânica no solo (lambais et al., 2005). santos et al. (2011) encontra‑ ram aumentos significativos na biomassa microbiana, após a aplicação de doses crescentes de resíduos in‑ dustriais, em virtude da disponibilidade de substratos orgânicos e nutrientes. mahapatra et al. (2013) tam‑ bém avaliaram o efeito da adição de resíduos orgânicos de curtume sobre o solo e observaram acréscimos na produção de co2, de matéria orgânica e de nutrientes. assim, o objetivo desse estudo foi avaliar a viabilidade da utilização do resíduo de curtume de couro de peixe compostado com serragem como fertilizante natural na recuperação das características biológicas de um solo degradado. materiais e métodos o experimento foi realizado no parque estadual do pal‑ mito, na região litorânea do município de paranaguá, coordenadas 25°35’38.80”s e 48°33’39.66”o. o clima da região, segundo a classificação de alvares et al. (2013) é do tipo cfa — úmido subtropical com verão quente —, temperatura média do mês mais quente aci‑ ma de 22°c e, nos meses mais frios, as temperaturas mantém‑se entre 10 e 18°c. a área do experimento foi de aproximadamente 2 m2 em local sombreado, paralelo a formação florestal. o delineamento experimental foi inteiramente casuali‑ zado com seis tratamentos e quatro repetições, sendo que cada repetição contava com quatro vasos, totali‑ zando 96 unidades experimentais. o resíduo orgânico utilizado no experimento é prove‑ niente da associação das artesãs de pontal do paraná, avaliação do uso de resíduo de curtume de couro de peixe como alternativa na recuperação biológica de solos degradados 71 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 69-79 com origem do curtimento de couro de peixe. no pro‑ cesso de curtimento do couro, substituiu‑se o cromo por tanino, já que esse elemento é potencialmente perigoso à saúde e ao equilíbrio ambiental. o resíduo do curtume caracteriza‑se por altos teores de matéria orgânica e de nutrientes, como o fósforo (p) e cálcio (ca), conforme apresentado na tabela 1, determinada pelo instituto agronômico de campinas (iac). o resíduo do curtume foi misturado com serragem na proporção de 30:70 sendo ainda adicionados 0,08% de ureia para auxiliar no processo de compostagem, ficando em repouso por 120 dias. esse processo foi realizado com o objetivo de se fazer um controle biológico e de transformar o resí‑ duo em um material de fácil manuseio. a cada dez dias, realizava‑se a homogeneização do composto e, ao final dos 120 dias, o mesmo foi utilizado para preenchimen‑ to dos vasos. para testar o potencial condicionante do composto, foi coletado um solo degradado (tabela 1), em uma pedreira desativada localizada à margem da br 277, km 4, o qual foi misturado com o composto. prepararam‑se seis diferentes tratamentos com doses crescentes de composto e quatro repetições. a mistura do solo degradado (sd) e do lodo de curtume compos‑ tado (lcc) ocorreu nas seguintes proporções: • tratamento 1 – 100% sd; • tratamento 2 – 80% sd e 20% lcc; • tratamento 3 – 60% sd e 40% lcc; • tratamento 4 – 40% sd e 60% lcc; • tratamento 5 – 20% sd e 80% lcc; • tratamento 6 – 100% lcc. cada vaso foi formado por copos de plástico de 700 ml, com orifício na parte inferior para percolação da água. após a montagem do experimento, os vasos foram mantidos em local aberto e parcialmente sombreado, e sua umidade mantida com aspersão semanal. após períodos de 90 e 210 dias, foram realizadas coletas de solo. a biomassa microbiana do solo (bms) foi de‑ terminada pelo método de fumigação e extração (silva et al., 2007a); a respiração basal do solo (rbs), pela esti‑ mativa do co2, emanado durante a incubação do solo no período de dez dias, conforme a metodologia descrita em silva et al. (2007b); o quociente microbiano (qmic) foi ob‑ tido pela relação entre o carbono microbiano e o carbo‑ no orgânico total (cot) do solo; o quociente metabólico (qco2) foi obtido pela relação entre a quantidade de car‑ bono liberada na respiração basal e a quantidade de car‑ bono quantificada na biomassa microbiana (anderson & domsch, 1993); e a condutividade elétrica (ce) do solo estimada em extrato aquoso, determinado conforme me‑ todologias citadas em camargo et al. (2009). os dados foram analisados quanto à normalidade pelo tes‑ te shapiro‑wilk, submetidos à análise de variância (anova) em esquema fatorial, avaliando doses e épocas e, quando significativos, os mesmos foram submetidos à análise de regressão com escolha da equação de melhor ajuste. resultados e discussão foram observados incrementos na bms, nas duas épo‑ cas analisadas, com respostas quadráticas em função da aplicação de doses crescente do lcc, conforme figuras 1a e b. tabela 1 – análise química do lodo de curtume compostado e do solo degradado utilizado no experimento, realizada no instituto agronômico de campinas. avaliação ph cacl 2 al+h ctc ca+2 mg+2 sb k+ p b+3 cu+2 fe+2 mn+2 zn+2 mo v cmol c dm‑3 mg dm‑3 g dm‑3 % sd 4,5 4,7 5,5 0,6 0,2 0,8 82 1,0 0,18 0,1 5,0 1,9 0,1 17 6 lcc 7,3 1,0 29,5 27,5 0,9 28,6 82 142 0,29 0,3 13,0 1,4 6,6 96 97 lcc: lodo de curtume compostado; sd: solo degradado. paes, l.s.o.p. et al. 72 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 69-79 o aumento da biomassa a partir da adição do lcc pode ter favorecido a microbiota do solo, a qual é influen‑ ciada pelo teor de carbono (c) presente nas formas fa‑ cilmente assimiláveis. a bms, sendo parte do carbono lábil, atua diretamente no ciclo do c, e responde mais rapidamente a mudanças nos padrões de entrada ou níveis de decomposição da matéria orgânica e regula o fluxo de dióxido de carbono (co2) entre solo e atmosfe‑ ra (powlson et al., 1997). roscoe et al. (2006) encon‑ traram valores de referência para a bms em sistemas naturais entre 101 e 1.520 mg c.kg‑1 de solo, sendo que, somente em ambientes com teores muito baixos de cot, foram observados valores inferiores a 350 mg c.kg‑1 de solo. dessa forma, os valores máximos encontrados no atributo bms, na aplicação da maior dose de lcc (figuras 1a e b), estão dentro dos valores médios de referência encontrados em sistemas naturais. a rbs analisada nas duas épocas (figuras 1c e 1d) de‑ monstra um aumento na atividade microbiana, em fun‑ ção da aplicação de lcc no solo. o aumento do co re‑ fletiu diretamente na rbs, sendo que a quantidade de c‑co2 emanado via processo respiratório aumentou nas duas épocas em virtude da dose de lcc aplicado sem inibição do processo respiratório microbiano em nenhu‑ ma das doses utilizadas. segundo kray et al. (2008), a maior liberação de c‑co2 em solos tratados com lodo de curtume não se deve apenas a esse aporte orgânico de nutrientes, mas também ao efeito corretivo e à ação ino‑ culante do lodo de curtume, que possui microrganismos adaptados ao meio e atuante na degradação do resíduo. a interpretação dos resultados da atividade biológica deve ser feita com critério, uma vez que elevados valores de respiração nem sempre indicam condições desejáveis: uma alta taxa de respiração pode significar, em curto pra‑ zo, liberação de nutrientes para as plantas e, em longo prazo, perda de co do solo para a atmosfera (souza et al., 2010; andrade et al., 2016). entretanto, como a decomposição da matéria orgânica estável é desfavo‑ rável para muitos processos químicos e físicos (como a desagregação, a liberação de co do solo para atmosfera), uma alta atividade respiratória pode resultar uma rápida oxidação e indicar tanto um distúrbio ecológico, como a incorporação de resíduos ou um alto nível de produtivi‑ dade no ecossistema (lambais et al., 2005). a diminuição da fixação do c da bms e c‑co2, na época 2, pode ser atribuído à mineralização inicial do co pron‑ tamente oxidável, cuja exaustão conduz à redução do fluxo de c‑co 2 . as diferenças entre as quantidades de c da bms fixada e c‑co 2 liberadas nos tratamentos que receberam doses de lcc e nos que não receberam (tes‑ temunhas) indicam a contribuição positiva do lcc na ati‑ vidade microbiana edáfica. com o aporte do lcc, a ati‑ vidade microbiana aumentou e, de forma inversamente proporcional, o quociente metabólico diminuiu (figuras 1e e 1f), indicando a retenção das moléculas de carbo‑ no no solo, incorporadas à biomassa (mercante et al., 2004). a relação cmic/corg (qco2) é usada como indicador da eficiência da comunidade microbiana em incorporar carbono à própria biomassa e utilizar o carbono disponí‑ vel para sua biossíntese (anderson & domsch, 2010). os resultados para qco2 apontam eficiência na comu‑ nidade microbiana em fixar c na sua biomassa, prova‑ velmente, pela adaptação à presença dos elementos químicos do composto nas dosagens aplicadas. souza et al. (2009), trabalhando com aplicação de lodo de esgoto por dois anos, observaram uma adaptação da microbiota do solo, devido à aplicação sucessiva do re‑ síduo. resultados semelhantes foram observados por trannin et al. (2007), nakatani et al. (2011) e santos et al. (2011), que encontraram aumentos significativos na atividade biológica após a aplicação de doses cres‑ centes de resíduos industriais, em virtude da disponi‑ bilidade de substratos orgânicos e nutrientes. cardoso e fortes neto (2000), avaliando o efeito da aplicação de doses crescentes de biossólido (0, 10, 20, 40, 80 e 160 mg.ha‑1) sobre a microbiota do solo, observaram acréscimos na comunidade microbiana e na atividade dos microrganismos em função das doses aplicadas. em comparação às duas épocas, os valores de qco 2 (figura 1e‑f) se comportam diferentemente na época 2. essas diferenças podem ser indicativas de estresse sobre os microrganismos, uma vez que a reparação dos danos causados por distúrbios no solo requer desvio de energia do crescimento e reprodução para a manutenção celular. portanto, durante o estresse na biomassa microbiana, ha‑ verá direcionamento de mais energia para a manutenção celular, em lugar do crescimento, de forma que uma pro‑ porção de carbono da biomassa será perdida como c‑co2. o quociente microbiano, que é a relação entre o car‑ bono da biomassa microbiana (c mic ) e o cot, expres‑ sa o quanto do c orgânico do solo está imobilizado na biomassa microbiana. os maiores valores da rela‑ ção c mic /cot foram detectados na época 1 (tabela 2 e figura 1g) e apresentaram diferenças significativas em avaliação do uso de resíduo de curtume de couro de peixe como alternativa na recuperação biológica de solos degradados 73 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 69-79 y=0,1863x2 – 7,1664x + 137,12 r2=0,95** 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 0 20 40 60 80 100 m gc .k g1 .s ol o1 m gc .k g1 .s ol o1 tratamentos (%) a y=0,0019x2 – 0,0807x + 1,5099 r2=0,98** 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 0 20 40 60 80 100 m gc -c o 2.g -1 p or k g so lo h or a m gc -c o 2.g -1 p or k g so lo h or a m gc -c o 2.g -1 .b m s1 – c. ho ra -1 m gc -c o 2.g -1 .b m s1 – c. ho ra -1 tratamentos (%) c y=3e-06x2 – 0,0003x + 0,0174 r2=0,66** 0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0 20 40 60 80 100 tratamentos (%) e y=0,119x2 – 5,1541x + 111,69 r2=0,88** 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 0 20 40 60 80 100 tratamentos (%) b y=0,0009x2 – 0,0282x + 1,5468 r2=0,99** 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 0 20 40 60 80 100 tratamentos (%) d y=-0,0003x + 0,0374 r2=0,45 0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0 20 40 60 80 100 tratamentos (%) f y=0,007x + 0,5277 r2=0,55** 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 0 20 40 60 80 100 % c or g bm s tratamentos (%) g y=6e-06x3 – 0,0008x2 + 0,0273x + 0,3041 r2=0,99** 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 0 20 40 60 80 100 % c or g bm s tratamentos (%) h **significativo ao nível de 1%. figura 1 – diferentes épocas da aplicação de doses crescentes de lodo de curtume compostado em solo degradado. (a) biomassa microbiana aos 90 dias; (b) biomassa microbiana aos 210 dias; (c) respiração basal aos 90 dias; (d) respiração basal aos 210 dias; (e) quociente metabólico aos 90 dias; (f) quociente metabólico aos 210 dias; (g) quociente microbiano aos 90 dias; (h) quociente microbiano aos 210 dias. paes, l.s.o.p. et al. 74 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 69-79 relação aos tratamentos. esses valores de c mic indicam uma condição mais favorável à microbiota do solo, atri‑ buída, possivelmente, à maior concentração inicial de c, disponibilizando maior quantidade de substrato or‑ gânico para decomposição e mineralização, fator esse que exerce destacada influência na atividade e na bio‑ massa microbiana (gupta & sinha, 2007). os valores de qmic em todos os tratamentos da épo‑ ca 2 foram baixos (figura 1h). esses valores podem ser uma indicação de que a microbiota do solo esteja sofrendo algum estresse, o que pode estar relaciona‑ do à baixa qualidade nutricional da matéria orgânica, fazendo com que a biomassa microbiana tenha dificul‑ dade em utilizar totalmente o co (gama‑rodrigues et al., 2008). d’andréa et al. (2002) obtiveram, em estudos com sis‑ temas de preparo do solo de produção comparados com campos nativos, valores da relação (%) c mic /c org , variando de 1,52 a 8,10. alvarenga et al. (1999) con‑ seguiram valores menores dessa relação, variando de 1,34 a 3,08, em estudos do solo sob diferen‑ tes manejos. em relação às duas épocas, pode‑se observar (tabela 2) que a época 1 apresentou maiores médias em relação à biomassa, à respiração e ao quociente microbiano. isso se deve ao estímulo que o lcc pode ter provoca‑ do aos microrganismos decompositores, no início do experimento, os quais, além de consumir o carbono adicionado por meio do lcc, também podem ter de‑ gradado a matéria orgânica nativa do solo. tabela 2 – análise fatorial entre diferentes épocas e tratamentos da avaliação da biomassa microbiana do solo, respiração basal, quociente metabólico (qco 2 ) e quociente microbiano (qmic), em função de doses crescentes de lodo de curtume compostado em solo degradado. tratamentos 1 2 3 4 5 6 médias biomassa (mg c kg solo ‑1) época 1 84 ac 176 ac 189 ac 639 ab 653 ab 1332 aa 512 a época 2 52 ab 109 ab 203 ab 187 bb 312 bb 878 ba 290 b médias 68 d 143 d 196 cd 413 bc 483 b 1105 a respiração basal (mg c‑c0 2 por kg solo h ‑1) época 1 1,05 ad 1,78 ad 1,71 ad 4,52 ac 7,73 ab 13,32 aa 5,02 a época 2 1,38 ad 1,79 ad 1,87 acd 2,91 bc 5,45 bb 8,08 ba 3,58 b médias 1,21 d 1,78 d 1,79 d 3,73 c 6,59 b 10,70 a q. metabólico (mg c‑c0 2 por g bms ‑ c h ‑1) época 1 0,070 0,010 0,009 0,007 0,012 0,011 0,019 a época 2 0,055 0,017 0,008 0,022 0,018 0,008 0,021 a médias 0,062 a 0,014 a 0,008 a 0,014 a 0,015 a 0,009 a q. microbiano (%) época 1 0,49 0,91 0,49 1,11 0,85 1,38 0,87 a época 2 0,31 0,56 0,53 0,32 0,41 0,91 0,51 b médias 0,40 b 0,74 b 0,51 b 0,71 b 0,63 b 1,15 a letras diferentes nas colunas e linhas indicam significância ao nível de 5% de probabilidade. letra maiúscula corresponde à linha e minúscula corresponde à coluna. avaliação do uso de resíduo de curtume de couro de peixe como alternativa na recuperação biológica de solos degradados 75 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 69-79 as taxas totais de degradação de c (figura 2) não acompanharam as doses crescentes de lcc aplicados. houve redução da taxa de degradação no tratamento que recebeu 40% de lcc em relação aos tratamentos com 0 e 20% (figura 2f). a diminuição da taxa de de‑ gradação pode estar relacionada ao aumento do con‑ teúdo orgânico adicionado, suplantando a capacidade de degradação dos microrganismos do solo (gupta & sinha, 2007). observa‑se que, embora as quantidades acumuladas de c‑co 2 tenham aumentado juntamente com a bms em função das doses de lcc aplicadas, esses aumentos não foram suficientes para manter crescente a taxa de degradação. no processo de degradação, compostos mais lábeis de c são exauridos mais rapidamente, au‑ mentando inicialmente a taxa de degradação. no final do experimento, aos 210 dias, com menor concentra‑ ção de lcc, observou‑se menor taxa de degradação, y = 0,8386x + 8,9048 r² = 0,97** 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100 120 gc .k g1 .s ol o1 gc .k g1 .s ol o1 gc .k g1 .s ol o1 gc .k g1 .s ol o1 gc .k g1 .s ol o1 gc .k g1 .s ol o1 a y = 0,4541x + 12,41 r² = 0,98** 0 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100 120 b y=0,0036x2 – 0,1064x + 2,925 r2=0,99** 0 5 10 15 20 25 30 35 0 20 40 60 80 100 120 c y=0,0026x2 – 0,0802x + 4,4 r2=0,99** 0 5 10 15 20 25 30 35 0 20 40 60 80 100 120 d y=0,062x2 – 0,1866x + 7,3929 r2=0,99** 0 10 20 30 40 50 60 0 20 40 60 80 100 120 tratamento (%) tratamento (%) tratamento (%) tratamento (%) tratamento (%) tratamento (%) e y=-0,0064x2 – 0,5258x + 41,2 r2=0,65** 0 10 20 30 40 50 60 0 20 40 60 80 100 120 f **significativo ao nível de 1%. figura 2 – taxa de degradação dos tratamentos com doses crescentes de lodo de curtume compostado. (a) carbono inicial; (b) carbono final; (c) carbono emanado aos 90 dias; (d) carbono emanado aos 210 dias; (e) somatório do carbono emanado aos 90 e 210 dias; (f) taxa total de degradação do lodo de curtume compostado em função da respiração basal microbiana. paes, l.s.o.p. et al. 76 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 69-79 resultante da diminuição do metabolismo e da capaci‑ dade da bms em fixar c. a condutividade elétrica (ce) correlaciona‑se com os teores de sais dissolvidos na solução do solo compos‑ tos pelos cátions ca2+, na2+ e mg2+ (marschner, 1996). os dados encontrados para condutividade elétrica (tabela 3) também apresentaram resposta quadrática na avaliação, em função de doses crescentes da aplica‑ ção de resíduo de curtume de couro de peixe ao solo. os tratamentos com adição do lcc apresentaram os maiores valores de ce, possivelmente, devido à alta concentração de sais no mesmo (meurer et al., 2004). vários autores constataram que a adição de lcc aos so‑ los eleva a condutividade elétrica e o teor de sódio no solo (aquino neto & camargo, 2000; costa et al., 2001; konrad & castilhos, 2002; josan et al., 2005; nakatani et al., 2012). nakatani et al. (2012) também observaram que o maior impacto da aplicação ao solo dos mesmos resíduos foi a elevação acentuada da ce e da razão de adsorção de sódio (ras). os tratamentos analisados na época 1 (tabela 3) apresentaram as maiores médias da condutividade elétrica, possivelmente, devido à elevada concentra‑ ção de sódio (na+) no resíduo, o que proporcionou aumento nos teores do elemento no solo, e que com o tempo foram lixiviados pela precipitação, devido a sua baixa estabilidade no solo, e consequentemen‑ te adquiriram menores concentrações com o passar do tempo. resultados semelhantes foram observa‑ dos por aquino neto e camargo (2000), costa et al. (2001) e possato et al. (2014). solos tratados com lcc podem adquirir características salinas, sódicas ou salino‑sódicas, em decorrência da ele‑ vada concentração de sais e das doses aplicadas de lcc. os resíduos de curtume apresentam concentrações de cloro (cl), sódio (na) e potássio (k) que são de grande im‑ portância no aumento da condutividade elétrica. os ele‑ mentos na, cl e k são citados como os principais respon‑ sáveis pelo aumento da condutividade elétrica em solos (josan et al., 2005; nakatani et al., 2012), no entanto, o elemento k não contribuiu para o aumento da condutivi‑ dade no experimento, pois suas concentrações mantive‑ ram‑se semelhantes, tanto na análise do solo degradado quanto na análise do lcc, (tabela 1) confrontando os re‑ sultados encontrados pelos autores supracitados. condições de elevada salinidade podem limitar a pre‑ sença e a atividade dos microrganismos que são par‑ tes integrantes dos processos de decomposição e de ciclagem de nutrientes nos solo. porém, a adição da matéria orgânica presente no lodo pode reduzir o efei‑ to negativo da salinidade sobre a biomassa microbiana (mendoza et al., 2013). assim, mesmo com o aumen‑ to da salinidade do solo, não houve interferência no processo metabólico, nem mesmo nas maiores doses de lcc aplicadas. as técnicas de curtimento de peles têm sido aprimora‑ das constantemente visando à produção de um resíduo menos tóxico ao meio ambiente, assim muitos curtu‑ mes têm substituído o cromo, elemento tóxico ao meio ambiente, pelo tanino, um polímero de origem vegetal. dessa forma, a utilização dos resíduos de curtume de couro de peixe curtidos com taninos torna‑se uma al‑ ternativa viável para a disposição adequada do resíduo e para a recuperação biológica de solos degradados. tabela 3. análise fatorial entre diferentes épocas e tratamentos da avaliação da condutividade elétrica, em função de doses crescentes de lodo de curtume compostado em solo degradado. condutividade (µs.cm‑1) tratamentos (%) médias 0 20 40 60 80 100 época 1 51 bd 120 acd 147 ac 281 ab 446 aa 504 aa 258 a época 2 168 ab 178 ab 156 ab 141 bb 235 bab 302 ba 197 b médias 109 c 149 bc 152 bc 211 b 341 a 403 a letras diferentes nas colunas e linhas indicam significância ao nível de 5% de probabilidade. letra maiúscula corresponde à linha e minúscula corresponde à coluna. avaliação do uso de resíduo de curtume de couro de peixe como alternativa na recuperação biológica de solos degradados 77 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 69-79 conclusões a utilização de lodo de curtume de couro de peixe, sem adição de cromo, revela‑se uma alternativa viável na recuperação biológica de solos degradados. a adição do lodo de curtume de couro de peixe com‑ postado ao solo degradado foi determinante para o acréscimo da biomassa microbiana e da respiração ba‑ sal do solo, não sendo evidenciados efeitos inibitórios e/ou negativos na comunidade microbiana do solo. o lodo de curtume de couro de peixe compostado apresentou maior taxa de degradação nos primeiros 90 dias, correlata aos aumentos da biomassa microbia‑ na e respiração basal. os sais contidos no lodo de curtume compostado au‑ mentaram a condutividade elétrica do solo, no entanto não foram excessivos e não interferiram no metabolis‑ mo microbiano. referências alvarenga, m. i. n.; 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sustainability pelo blekinge institute of technology – karlskrona, suécia. mestre em sistemas de gestão do meio ambiente pela universidade federal fluminense (uff). doutoranda em sistemas de gestão sustentáveis na uff. graduada em psicologia pela pontifícia universidade católica do rio de janeiro (puc). professora no centro universitário serra dos órgãos (unifeso) e na universidade estácio de sá (unesa) – rio de janeiro (rj), brasil. bolsista da capes. trabalha com conteúdos e sistemas de planejamento, sustentabilidade e gestão. filipe de oliveira rapozo engenheiro de produção pelo centro universitário serra dos órgãos (unifeso) – (rj). pós-graduando em engenharia e gerenciamento da manutenção na universidade cândido mendes (ucam) – rio de janeiro (rj),brasil. maria de lurdes costa domingos doutorado em psicologia social pela universidade do estado do rio de janeiro (uerj). mestrado em psicossociologia de comunidades e ecologia social pela universidade federal do rio de janeiro (ufrj). especialização em psicologia clínica pela pontifícia universidade católica do rio de janeiro (puc). graduação em psicologia pela ufrj, docente na universidade veiga de almeida (uva). professora permanente no laboratório de tecnologia, gestão de negócios e meio ambiente (latec-uff) – rio de janeiro (rj), brasil. osvaldo luiz gonçalves quelhas doutorado em engenharia de produção pela universidade federal do rio de janeiro (ufrj). mestrado e graduação em engenharia civil pela universidade federal fluminense (uff). pesquisador do laboratório de tecnologia, gestão de negócios e meio ambiente (latec-uff). coordenador do doutorado em sistemas de gestão sustentáveis (uff). professor do programa de pós-graduação em engenharia de produção na universidade federal fluminense (uff). membro efetivo da comissão de responsabilidade social do instituto brasileiro de petróleo, gás e biocombustíveis (ibp) – rio de janeiro (rj), brasil. endereço para correspondência: josely nunes-villela – estrada julio santoro, 365, condomínio parque da serra da caneca fina – 25949-400 – guapimirim (rj), brasil – e-mail: josely@principiosustentavel.com recebido: 01/06/2017 aceito: 31/07/2017 resumo as energias limpas e renováveis têm sido cada vez mais importantes para o progresso do desenvolvimento sustentável e o êxito da estratégia de descarbonização. observando a energia solar no brasil, a autogeração colocou os consumidores residenciais no centro da expansão fotovoltaica. assim, o objetivo deste estudo é investigar o comportamento desses consumidores inseridos na realidade brasileira, por meio de uma revisão bibliográfica sistemática nas bases de dados scopus, science direct, annual reviews e american psychological association. foram identificados relatos de experiências brasileiras, reais e simuladas, envolvendo consumidores fotovoltaicos residenciais de diferentes perfis socioeconômicos, e ausência de publicações específicas sobre decisão e motivação desses atores sociais. os estudos localizados revelaram um promissor desenvolvimento para a energia solar no brasil, a necessidade de avanços na conscientização pública e, sobretudo, na política de incentivo aos consumidores. a lacuna identificada é uma fragilidade a ser corrigida em prol do avanço da energia fotovoltaica. palavras-chave: energia solar; desenvolvimento sustentável; consumidores residenciais; consumo consciente. abstract clean and renewable energies have been increasingly important to the progress of sustainable development and the success of the decarbonisation strategy. looking at solar energy in brazil, self-consumption has put residential consumers at the center of the photovoltaic expansion. thus, the objective of this study is to investigate the behavior of these consumers inserted in the brazilian reality, through a systematic bibliographic review in the databases scopus, science direct, annual reviews and american psychological association. real and simulated brazilian experiences were reported, involving residential photovoltaic consumers of different socioeconomic profiles, and absence of specific publications about decision and motivation of these social actors. the localized studies revealed a promising development for solar energy in brazil, the need for advances in public awareness and, above all, in the policy of encouraging consumers. the identified gap is a fragility to be corrected for the advancement of photovoltaic energy. keywords: solar energy; sustainable development; residential consumers; conscious consumption. energia em tempo de descarbonização: uma revisão com foco em consumidores fotovoltaicos energy in time of decarbonisation: a review focused on photovoltaic consumers doi: 10.5327/z2176-947820170264 energia em tempo de descarbonização: uma revisão com foco em consumidores fotovoltaicos rbciamb | n.45 | set 2017 | 130-144 131 introdução a crise sistêmica ambiental convida à mudança da visão de mundo identificada com crescimento ilimitado e uso abusivo de recursos naturais, para a visão do desenvolvimento sustentável, que mantém o compromisso intergeracional de conservação e recuperação do sistema que sustenta a vida. a transição bem-sucedida depende do posicionamento estratégico dos protagonistas decisivos, governos, empresas e sociedades, no interior de uma economia moldada por escolhas com base na melhor equação custo-benefício (abramovay, 2010). do ponto de vista da sustentabilidade, a melhor equação implica condicionar as necessidades (e desejos) à limitação dos recursos, assim como o processo econômico ao meio ambiente (cavalcanti, 2015). o êxito depende da mudança de paradigmas e da efetiva participação dos atores sociais. do estado são demandadas: 1. uma regulamentação capaz de cobrar a gestão integrada da produção do berço ao túmulo; 2. a condução de uma gestão pública capaz de alterar os padrões de consumo, atuando na dimensão cultural e educacional (zaneti et al., 2009). das empresas e da sociedade é esperado o posicionamento para modos de vida sustentáveis, afinal, o consumo consciente requer mudanças de hábito e disposição para novas escolhas, em que se inscreve a opção por soluções limpas e de eficiência energética. em 2009, na conferência das nações unidas sobre mudança do clima (cop 15), o brasil assumiu o compromisso voluntário de reduzir entre 36,1 e 38% as suas emissões de gases de efeito estufa (gees) até 2020, com foco na redução do desmatamento e no maior uso de energias renováveis (obermaier & rosa, 2013). no entanto, na área da energia, abramovay (2010) observa que o brasil está na contramão do padrão internacional de intensidade energética, priorizando o menor preço em detrimento do meio ambiente, sem estimular a economia no consumo de energia e mantendo pesados investimentos em petróleo. a mudança climática se apresenta “como o elo mais difícil e de consequências mais sérias entre energia e meio ambiente” (chu & goldemberg, 2010, p. 59) e gravíssimo é o fato de que do total de co2 que poderia ser queimado até 2050, para manter o limite de 2ºc na elevação da temperatura, mais de um quarto já foi usado em pouco mais de dez anos (abramovay, 2014). ao final da conferência das partes (cop 21), realizada em paris, em dezembro de 2015, foi celebrado um novo acordo global no combate às mudanças climáticas e redução das emissões de gees, o acordo de paris, que propõe a manutenção do aquecimento global abaixo de 2ºc, o que requer a redução das emissões de 55 gigatoneladas (nível projetado para 2030) para 40 gigatoneladas ou o limite de aumento da temperatura em 1,5ºc acima dos níveis préindustriais (onu, 2015; onu brasil, 2017). guimarães (2016) ressalta que dentre as mais importantes medidas de mitigação figura a substituição gradativa das fontes de energia fósseis por energias limpas e de baixo carbono. para abramovay (2014), o ponto de virada está no fato de que as mudanças climáticas começam a figurar no cálculo dos mais importantes atores econômicos globais, deixando de ser apenas uma questão ecológica ou ambiental. assim, todas as soluções apontam para a descarbonização — o mundo precisa de uma nova revolução industrial apoiada em eficiência energética, conservação e descarbonização das fontes de energia (chu & majumdar, 2012). nas palavras de ban ki-moon, “temos que nos livrar do hábito do carbono” (pnuma, 2009). a neutralidade climática corresponde a não produzir emissões líquidas de gees, por meio da redução das próprias emissões e de compensações de carbono (pnuma, 2009). este estudo objetivou conhecer o comportamento de consumidores residenciais fotovoltaicos inseridos na realidade brasileira e, para tanto: • adotou um olhar sistêmico; • discutiu o cenário da geração de energia, com ênfase em fontes limpas e renováveis; • traçou o panorama da energia solar no brasil; e • destacou os consumidores residenciais, personagens centrais na estratégia de expansão da energia fotovoltaica por autogeração. como recurso metodológico foram usadas a revisão narrativa, para posicionar o cenário atual de geração energética, e a revisão sistemática, para localizar os estudos de interesse. nunes-villela, j. et al. rbciamb | n.45 | set 2017 | 130-144 132 breve panorama do consumo de energia a demanda por energia aumenta na medida do crescimento demográfico e das necessidades renovadas de consumo da sociedade, hoje com população estimada em 7 bilhões e, no futuro, com 8,5 bilhões, em 2030, 9,7 bilhões, em 2050, e 11 bilhões, em 2100, segundo projeções da organização das nações unidas (onu) (onu brasil, 2015). no que tange à questão energética, o tamanho do desafio mundial pode ser depreendido se analisarmos os elos históricos entre uso de energia, população e crescimento econômico confrontados com os padrões atuais de consumo e se considerarmos a lacuna inaceitável de acesso à energia que atinge 1,3 bilhões de pessoas em todo o mundo (guimarães, 2016). até o final do século xviii, o desenvolvimento humano apresentou taxas moderadas de crescimento populacional, renda per capita e uso de energia, mas com os avanços da revolução industrial, sobretudo nos últimos 100 anos, a população mundial cresceu 3,8 vezes, a renda per capita mundial aumentou 9 vezes, o uso anual de energia primária 10 vezes e o uso de energia fóssil 20 vezes (chu & goldemberg, 2010). o crescimento econômico é um dos fatores fundamentais no aumento da demanda energética — a partir de 1971, cada 1% de aumento do produto interno bruto (pib) global é acompanhado de 0,6% de aumento no consumo de energia primária (greenpeace, 2007). a agência nacional de energia elétrica (aneel) aponta o consumo de energia como um dos principais indicadores do desenvolvimento econômico e do nível de qualidade de vida de qualquer sociedade, visto que reflete a dinâmica dos setores da economia e o poder de compra da população. quando o poder de compra sobe, a população investe em automóveis e aparelhos elétricos, aumentando a demanda por combustível e eletricidade (aneel, 2008). essa inter-relação é tratada nos cenários prospectivos de energia para 2035 da british petroleum (bp), onde estão registrados aumentos na demanda de energia impulsionados pelo crescimento econômico (figura 1). a exxonmobil (2014) projeta um aumento de, aproximadamente, 35% na demanda energética global, de 2010 a 2040. china e índia, os dois países mais populosos do mundo, serão responsáveis por metade desse crescimento e os maiores aumentos na demanda de energia ocorrerão nos países em crescimento. nos estados unidos e em outros países da organização para a cooperação e desenvolvimento econômico (ocde), cujos padrões de vida e consumo de energia per capita já são relativamente altos, a maior eficiência energética e o menor crescimento populacional manterão estável a demanda global de energia. embora considerando a possibilidade de reflexos da presente crise global nessas projeções, a tendência de crescimento parece indiscutível no horizonte de tempo previsto. chu e goldemberg (2010) consideram um desafio conter a dinâmica que determina as tendências crescentes do uso de energia, em função dos altos níveis de consumo em países desenvolvidos, do crescimento da população mundial, da industrialização de países em desenvolvimento, da infraestrutura energética consolidada e da crescente demanda por serviços e supérfluos. mesmo nos países em desenvolvimento, em que o consumo per capita é pequeno, para suprir a demanda reprimida de serviços energéticos finais (iluminação, aquecimento, cocção etc.) será necessário aumentar a oferta global de energia (lucon & goldemberg, 2009). chu e goldemberg (2010) pontuam que em diferentes países com grandes diferenças no consumo per capita, a tendência dos domicílios de maior poder aquisitivo é comprar aparelhos consumidores de energia. assim, todas as pessoas, por meio de seu comportamento, estilo de vida e preferências, influem na demanda futura de energia (idem, 2010). sachs (2007) acredita que, para alcançar o perfil energético sóbrio, é necessário considerar fatores como estilo de vida e padrões de consumo e atribui o maior entrave às desigualdades sociais. a esse respeito, ao mesmo tempo em que é possível reduzir o consumo de energia em muitos países, pode-se melhorar a qualidade de vida dos que vivem na pobreza e para ambos, países desenvolvidos e em desenvolvimento, existem oportunidades para vencer o desafio energético de maneira sustentável (chu & goldemberg, 2010). cenário atual da geração de energia com ênfase em energias limpas os serviços de energia dinamizam uma cadeia complexa de transformação, transporte e estocagem a partir de fontes primárias (disponíveis na natureza) que podem ser renováveis ou não renováveis. chu e goldemberg energia em tempo de descarbonização: uma revisão com foco em consumidores fotovoltaicos rbciamb | n.45 | set 2017 | 130-144 133 (2010) observam que no mundo é predominante a oferta de energia por combustíveis fósseis — carvão, petróleo e gás natural são responsáveis por, aproximadamente, 80% da demanda de energia primária. a combinação de diversas fontes na configuração da matriz energética é histórica e viabilizou o desenvolvimento de um sistema energético estável por cerca de cem anos (silva, 2006). diante da atual disponibilidade de suprimentos energéticos, a insistente opção de muitos países por energia fóssil, relativamente barata (chu & goldemberg, 2010), influencia diretamente o desempenho do sistema socioeconômico mundial. esse panorama, associado ao tímido investimento em energias renováveis, demonstra total descompasso em relação às mudanças climáticas que figuram na pauta internacional como uma ameaça sem precedentes (renner & prugh, 2014). sachs (2005) defende que o modelo baseado em energias fósseis deve ser abandonado e, sobretudo, devido à contínua emissão de gases de efeito estufa, urge desvincular crescimento econômico da dependência de combustíveis fósseis. para esse autor, a insistência na geopolítica atual do petróleo tende a intensificar as tensões, com risco de sucessivas guerras e custos crescentes advindos da concorrência entre as grandes potências industriais. o greenpeace (2007) acrescenta riscos técnico-econômicos relacionados ao esgotamento das reservas fósseis, à oscilação dos preços no mercado mundial e à elevação dos custos de produção. os elevados preços dos combustíveis fósseis, em parte como consequência dos altos custos de produção men1200 1000 800 600 400 200 0 index (1965=100) gdp 1965 2000 2035 primary energy gdp: gross domestic product. figura 1 – projeção do produto interno bruto (pib) e do consumo de energia mundiais para 2035 (bp, 2016). nunes-villela, j. et al. rbciamb | n.45 | set 2017 | 130-144 134 cionados, e esses relacionados ao esgotamento progressivo dos estoques, denunciam a necessidade de uma transição para uma matriz diversificada. nesse contexto, as energias renováveis apresentam a vantagem de suas reservas serem “tecnicamente acessíveis a todos e abundantes o suficiente para fornecer cerca de seis vezes mais energia do que a quantidade consumida mundialmente hoje — e para sempre” (greenpeace, 2007, p. 7). estudos mostram que a energia disponibilizada por fontes de energias renováveis é 2.850 vezes maior do que a demanda global atual. embora apenas uma parte desse potencial esteja tecnicamente acessível, é capaz de fornecer seis vezes mais energia do que o mundo necessita hoje (greenpeace, 2007). segundo o world energy council (2013), a radiação solar anual que incide sobre a terra é mais de 7.500 vezes o consumo total de energia primária anual do mundo, de 450 ej (exajoules). os governos também investem em fontes de energias renováveis para reduzir a emissão de gases poluentes e conter o avanço do aquecimento global. para lucon e goldemberg (2009), a descentralização da produção de energia, a maior participação das fontes renováveis e a eficiência constituem o tripé da reorganização sustentável do sistema energético. sachs (2007) defende a revolução energética apoiada em políticas públicas nacionais e internacionais voltadas à redução da demanda, combinando as estratégias de aumento da eficiência na produção, uso de energias renováveis em substituição às energias fósseis e sequestro de gases de efeito estufa das energias fósseis abundantes. para lucon e goldemberg (2009), as novas fontes renováveis (biomassa, eólica, pequenas centrais hidrelétricas), em função da baixa utilização, ainda são consideradas caras, tendendo a manter essa condição até que os investimentos na sua produção e distribuição se intensifiquem. além do conceito clássico da geração distribuída de energia, a empresa de pesquisa energética (epe) apresenta o conceito da oferta descentralizada de energia que incorpora “a produção descentralizada de qualquer vetor energético [sobretudo aplicável] a sistemas de bioenergia” (epe, 2014, p. 203), gerando energia em escala reduzida, próximo ao ponto de consumo. os sistemas descentralizados evitam desperdício em transmissão e distribuição, garantem energia às populações ainda sem acesso, produzem menos emissões de carbono, são mais baratos e criam mais empregos (greenpeace, 2007). na alemanha, o concreto avanço do setor das energias renováveis não convencionais (onde não se incluem as grandes centrais hidroelétricas) repercutiu favoravelmente na economia, com 377.800 empregos registrados em 2012 (melo et al., 2016). a matriz elétrica brasileira está distribuída como apresentado na figura 2, na qual se observa a predominância renovável — 81,7% resultante da soma referente à produção nacional e às importações. devido ao ciclo da água, a fonte hídrica é renovável e sua energia considerada limpa. no entanto, o impacto ambiental que as usinas hidroelétricas provocam ainda não foi adequadamente avaliado, mas sabe-se que as emissões ocorrem, sobretudo, pela liberação de metano (ch 4 ) em processos de degradação anaeróbica da matéria orgânica presente nas áreas alagadas (nobre, 2014). a geração hidráulica corresponde a 68,1% da oferta interna, justificável porque o brasil é detentor de 10% do potencial hidráulico técnico mundial, e as usinas podem ser construídas com 100% de insumos e serviços nacionais, gerando emprego e renda no país (tolmasquim, 2012). a forte presença de fontes hídricas na matriz energética brasileira é uma questão controversa. lucon e goldemberg (2009) afirmam que no novo cenário de energias renováveis, o brasil é considerado uma potência mundial por conta do investimento em bioetanol e de seu parque hidrelétrico, enquanto abramovay (2010) considera questionável que a matriz energética brasileira seja percebida como um trunfo em prol do desenvolvimento sustentável. ele observa os movimentos contra a expansão das usinas hidrelétricas na amazônia (a exemplo da usina de belo monte, uma dentre as 412 barragens programadas ou em obras na região), julga que o retorno não é proporcional ao custo e que o tempo médio de construção extrapola o previsto (abramovay, 2014). o porte de uma usina influencia as dimensões da rede de transmissão e é determinado pela potência instalada (aneel, 2008): • centrais geradoras hidrelétricas (cgh), com até 1 mw de potência instalada; • pequenas centrais hidrelétricas (pch), entre 1,1 e 30 mw de potência instalada; • usina hidrelétrica de energia (uhe), com mais de 30 mw. energia em tempo de descarbonização: uma revisão com foco em consumidores fotovoltaicos rbciamb | n.45 | set 2017 | 130-144 135 o banco de informações de geração (big) da aneel (2016a) atualizou o panorama de usinas hidrelétricas em operação no brasil: 558 cgh, com potência total de 433 mw; 458 pch com 4,852 mil mw de potência instalada; 206 uhe com uma capacidade total instalada de 83,310 mil mw. a biomassa, que apresenta discretos 8,2% (figura 2), tem uma perspectiva de avanço no brasil, que possui condições favoráveis para implantá-la, conforme relacionado por sachs (2005): • reservas de biodiversidade; • terras cultiváveis e recursos hídricos; • climas variados; • pesquisa agronômica e biológica de classe internacional; • indústria capaz de produzir equipamentos para a produção de etanol e de biodiesel. o brasil utiliza biomassa líquida (biocombustíveis como o etanol e o biodiesel), em estado gasoso (biogás, proveniente dos aterros sanitários) e sólida (bagaço de cana, principal resíduo para geração de eletricidade por biomassa no país). nas usinas de cogeração, o funcionamento é semelhante às termelétricas, porém, o combustível queimado é renovável e as emissões de co2 podem ser reabsorvidas na safra seguinte (greenpeace, 2013). a aneel (2008) informa que o uso da biomassa na geração de energia elétrica tem sido crescente no brasil, principalmente em sistemas de cogeração, e chu e goldemberg (2010) asseguram que há margem para uma expansão significativa. a partir de estudo realizado com o etanol, barbosa (2016) observa que pesquisa e desenvolvimento (p&d) é a principal via de redução de custos, logo, faz sentido pensar na criação desses fundos. abramovay (2010) aponta a incoerência do brasil acionar usinas termelétricas e manter o discurso da suposta inviabilidade da energia solar ou eólica. a energia eólica, posicionada em 5,4% (figura 2), pode ser importante para o propósito de redução do dióxido de carbono, a exemplo do maior parque eólico offshore do globo, london array, cuja redução é de aproximadamente 1,2 milhões de tonecarvão e derivados 2,9% hidráulica 68,1% solar 0,01% biomassa 8,2% eólica 5,4% gás natural 9,1% derivados de petróleo 3,7% nucelar 2,6% figura 2 – oferta interna de energia elétrica por fonte no brasil, em 2016, segundo a epe (2017). nunes-villela, j. et al. rbciamb | n.45 | set 2017 | 130-144 136 ladas por ano (duarte, 2014). se considerarmos que os mais recentes desenvolvimentos tecnológicos de torres eólicas no mundo se instalam em áreas costeiras, onde os ventos são mais abundantes, ou em território offshore (greenpeace, 2007), o brasil, cuja área costeira é de aproximadamente 7,4 mil km (portal brasil, 2015a), tem uma perspectiva auspiciosa de geração. a avaliação do potencial de vento indica que, no brasil, há um gigantesco potencial comercial de aproveitamento eólico ainda não explorado (silva, 2006) e regiões como ceará e rio grande do norte possuem o dobro da capacidade de geração da alemanha (duarte, 2014). em 2016, a geração eólica atingiu 33,5 twh, o correspondente a 54,9% de crescimento, e a potência instalada para geração eólica chegou a 10.124 mw, uma expansão de 32,6% (epe, 2017). segundo barbosa (2016), a redução de custos é possível por meio de p&d e ganho de escala. a presença da energia solar na matriz energética é inexpressiva (0,01%), embora o mercado mundial de painéis fotovoltaicos esteja em franca expansão. o tripé que leva o greenpeace (2010) a antever a competitividade dessa tecnologia em relação aos valores médios de tarifas elétricas considera esse crescimento, acima de 30% ao ano (de 2005 a 2010), o propósito de reduzir o uso de matéria-prima e a considerável queda de preços (cerca de 20% a cada duplicação da capacidade instalada). um sistema fotovoltaico também opera em dias nublados, mas quanto maior a intensidade de luz, maior o fluxo de energia elétrica (aneel, 2008). no brasil, apesar das diferenças climáticas, a irradiação solar apresenta bom padrão de uniformidade e médias anuais comparativamente altas — a irradiação solar global que incide em qualquer região do território brasileiro (1.500 a 2.500 kwh/m2) é superior à da alemanha (900 a 1.250 kwh/m2), frança (900 a 1.650kwh/m2) e espanha (1.200 a 1.850 kwh/m2), países onde o aproveitamento de recursos solares é expressivo (pereira et al., 2006). no ranking da produção de energia solar, a alemanha se destaca com cerca de 22% (39 gw) de capacidade instalada fotovoltaica global (melo et al., 2016), fruto de seu programa de diversificação e “limpeza” da matriz energética, propósito compartilhado por japão, estados unidos e espanha. em 2007, esses quatro países, em conjunto, concentraram 84% da capacidade mundial (aneel, 2008). atualmente, na maioria dos países desenvolvidos do mundo (estados unidos, reino unido, itália e alemanha), a autogeração é um dos principais sistemas de desenvolvimento solar fotovoltaico (sarasa-maestro et al., 2016). guerra e youssef (2012) destacam benefícios ecológicos na produção de eletricidade por meio de usinas fotovoltaicas: o potencial de mitigação das mudanças climáticas (mínima emissão de gases de efeito estufa) e a não interferência nos ecossistemas naturais, na medida em que as implantações não demandam desmatamento e utilizam sistemas de distribuição já existentes. pereira et al. (2006) destacam o benefício social de sistemas descentralizados que suprem a população sem acesso à energia ou que a tem em escassez, como acontece na maior parte da região amazônica, onde a demanda é dispersa e a densidade energética relativamente pequena. a energia solar fototérmica, usada para aquecimento de água, sobretudo em residências, hospitais e hotéis, é uma importante medida de eficiência energética que dispensa o uso de chuveiros elétricos, em linha com a arquitetura bioclimática, que considera soluções adaptadas às condições locais de clima e hábitos de consumo (cresesb, 2006). guimarães (2016) aponta algumas características que distinguem a energia solar das demais fontes limpas e renováveis: • sua distribuição próxima ao centro de consumo elimina perdas de transmissão; • é a única que pode ser produzida em grandes centros urbanos, onde não faltam edificações e telhados, e também em locais remotos; • a geração realizada por pequenos produtores poderá assegurar rentabilidade a diferentes projetos; • as preocupações geopolíticas serão minimizadas na medida em que os países sejam, simultaneamente, produtores e consumidores de energia; • a disponibilidade de radiação solar difere entre as regiões, em função do clima e da latitude, o que pode determinar diferenças substanciais no custo; • a intermitência da radiação requer armazenamento da energia produzida, por meio de baterias de acumuladores. segundo barbosa (2016), a energia fotovoltaica necessita elevar a produção para aumentar a escala, gerando ganhos de aprendizado e barateamento dos custos. energia em tempo de descarbonização: uma revisão com foco em consumidores fotovoltaicos rbciamb | n.45 | set 2017 | 130-144 137 esse cenário, à luz da proposta de desenvolvimento sustentável, aponta para a necessidade de investimentos significativos que aumentem a participação das energias limpas na matriz energética brasileira. o contexto da autogeração de energia fotovoltaica no brasil e a opção do consumidor por energia solar o significativo aumento do consumo de eletricidade se deve ao crescimento demográfico e estilo de vida da população — mesmo em meio à crise econômica, o consumo no setor residencial apresentou crescimento de 1,4% (epe, 2017), reiterando que as escolhas e os hábitos dos consumidores são elementos-chave nessa transição (greenpeace, 2010). sachs (2007) sugere a combinação de um perfil mais sóbrio no consumo de energia e maior eficiência no uso da energia disponível. em seu estudo sobre a governança de energias renováveis não convencionais, melo, jannuzzi e bajay (2016) observam interferências na descentralização da produção energética no brasil: a petrobras e a eletrobras, vislumbrando perdas no mercado de eletricidade, têm interesse em adiar o avanço das energias renováveis; a aneel é fortemente influenciada por empresas de fornecimento de energia, que se opõem ao desenvolvimento da geração distribuída. com base na análise da experiência bem-sucedida da alemanha, esses autores concluem que o brasil carece de pesquisa, desenvolvimento e inovação (pd&i), maior articulação nas medidas adotadas, assessoria técnica e planejamento de longo prazo. o impulso inicial para as energias renováveis não convencionais e o protagonismo dos consumidores advêm de leis e programas governamentais, em que se destacam: • a resolução normativa nº 482 (aneel, 2012), que estabelece a possibilidade de microgeração (potência instalada até 75 kw) e minigeração (potência instalada superior a 75 kw e menor ou igual a 5 mw) e o incentivo por meio do qual a energia excedente gerada pelo consumidor pode ser cedida à concessionária em sistema de compensação, implicando crédito nas contas subsequentes de energia; • a resolução normativa nº 687, de 2015 (aneel, 2015), que estende a geração distribuída a condomínios ou prédios com múltiplas residências e apresenta o conceito de geração compartilhada, por meio de consórcio ou cooperativa de pessoa física ou jurídica, em que os bônus energéticos podem ser utilizados em um outro local, caso as duas unidades estejam inseridas na mesma área de concessão e reunidas por comunhão de fato ou direito (solarvolt, 2017); • o programa de desenvolvimento da geração distribuída (progd), instituído em 2015 pelo ministério de minas e energia (mme), dá ênfase à geração de energia solar fotovoltaica e busca evitar a emissão de 29 milhões de toneladas de co 2 na atmosfera, até 2030 (brasil, 2015). para tanto, o progd prevê a isenção do imposto sobre circulação de mercadorias e serviços (icms), do programa de integração social e programa de formação do patrimônio do servidor público (pis/pasep) e da contribuição para o financiamento da seguridade social (cofins) sobre a energia inserida pelo consumidor na rede pública, redução do imposto de importação sobre bens para produção de equipamentos de geração solar fotovoltaica e taxas diferenciadas concedidas pelo banco nacional de desenvolvimento econômico e social (bndes) a projetos em escolas e hospitais públicos. os resultados divulgados, em janeiro de 2017, pela aneel registram 7.610 conexões de geração distribuída pelos consumidores, que somam 73.569 kw de potência instalada. dessas, 7.528 conexões e 57.606 kw são advindos da energia solar fotovoltaica, com destaque para os consumidores domésticos, que correspondem a 6 mil conexões (portal brasil, 2017). a maior disseminação da energia fotovoltaica no brasil se deu no combate à exclusão elétrica, apoiada na lei da universalização (aneel, 2016b), por meio do programa social luz para todos. o programa, direcionado a famílias de baixa renda do meio rural que residem longe das redes de distribuição, de 2003 a 2014 beneficiou 3.184.946 famílias, o equivalente a 15,3 milhões de pessoas (portal brasil, 2015b). neste estudo, assume-se que o consumidor fotovoltaico é aquele que opta pela implantação de módulos nunes-villela, j. et al. rbciamb | n.45 | set 2017 | 130-144 138 fotovoltaicos para geração de energia elétrica própria. mas o contexto em que essa escolha se dá — com ou sem subvenção do governo, ausência ou não de suprimento regular de eletricidade — faz diferença porque resulta em um consentimento ou em uma decisão de investimento. analisemos dois exemplos relacionados à decisão de investimento: • o governo do reino unido definiu políticas de combate às emissões domésticas de gees e metas nacionais audaciosas para estimular o uso da energia solar. como no setor doméstico o sucesso dependeria da adoção dessa tecnologia pelos proprietários privados, em 2002 foi lançada a concessão para sistemas solares com subsídio que reduzia o custo em até 50%. houve grande interesse e baixa adesão (faiers & neame, 2006); • na tailândia, apesar do grande interesse nos benefícios proporcionados pela energia solar, o governo não adota a política de incentivo financeiro, sem a qual os consumidores individuais não têm recursos para realizar o investimento nem se sentem motivados a assumi-la como prioridade (timilsina et al., 2000). essas experiências sugerem que a questão econômica não parece ser a única determinante, visto que o movimento dos consumidores não muda radicalmente na presença do incentivo. o modelo apresentado por rogers (1995) demonstra que a decisão de uma pessoa a respeito de uma inovação não é instantânea, mas um processo complexo que envolve conhecimento do produto, persuasão ou aumento da consciência, decisão (rejeição ou aprovação da inovação, embora com risco de interrupção do uso), implementação (quando cessa o exercício meramente mental e se inicia a experimentação) e confirmação das expectativas. esse modelo não esgota as variáveis envolvidas na decisão, dentre as quais a motivação, mas apresenta uma análise que vai além da valoração meramente econômica. para compreender como a decisão dos consumidores fotovoltaicos residenciais se configura e conhecer os estudos empreendidos no brasil com foco nesses consumidores, após esta revisão narrativa e seguindo a classificação metodológica proposta por botelho et al. (2011), foi realizada uma revisão sistemática em bases de dados, apresentada a seguir. metodologia considerando que um ponto crítico da revisão bibliográfica sistemática (rbs) é a escolha das fontes, foram utilizadas as bases de dados que compõem o sistema da coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior (capes), de acordo com a indicação proposta pelo centre for reviews and dissemination (crd), que é referência no uso da rbs (gomes & carminha, 2014). dentre as opções existentes, foram consultadas as bases de dados scopus, science direct, annual reviews e american psychological association (apa psycnet). a escolha dessas fontes visou o maior valor agregado e foi apoiada em informações da capes, com destaque para os seguintes critérios: • qualidade do acervo, aplicável às quatro bases de dados; • amplitude do acervo, especialmente aplicável à science direct, que conta com 1.800 periódicos publicados em texto completo pela elsevier, em todas as áreas do conhecimento; • convergência esperada, em que a scopus, como base referencial da editora elsevier, indexa títulos acadêmicos revisados, a annual reviews opera com sínteses de pesquisas desenvolvidas em diversas áreas do conhecimento e a apa psycnet foca duas importantes áreas de interesse, psicologia e ciências sociais. a pesquisa buscou identificar se existem publicações que abordam os consumidores fotovoltaicos brasileiros, o que orientou a formulação de três perguntas centrais norteadoras desta revisão: • há publicações que abordam a questão dos consumidores fotovoltaicos no brasil?; • há publicações que abordam aspectos relacionados à decisão dos consumidores brasileiros de energia fotovoltaica?; • há publicações que abordam aspectos relacionados à motivação dos consumidores brasileiros de energia fotovoltaica? energia em tempo de descarbonização: uma revisão com foco em consumidores fotovoltaicos rbciamb | n.45 | set 2017 | 130-144 139 essas perguntas definiram os descritores “consumidores fotovoltaicos brasileiros”, “decisão de consumidores fotovoltaicos brasileiros” e “motivação de consumidores fotovoltaicos brasileiros”, utilizados na língua inglesa (brazilian photovoltaic consumers, decision of brazilian photovoltaic consumers, motivation of brazilian photovoltaic consumers). para ampliar a busca foram usados os operadores booleanos and e or nas quatro bases de dados. a abrangência temporal da revisão foi definida a partir de 1992, quando tiveram início as atividades na área de energia fotovoltaica no brasil, a cargo do centro de pesquisas de energia elétrica (cepel/eletrobras). resultados e discussão diante do interesse precípuo de conhecer os estudos com foco em motivação e decisão de consumidores fotovoltaicos residenciais no brasil, foram excluídos os artigos eminentemente técnicos ou que versavam sobre outras fontes de energia e incluídos os artigos relacionados a experiências brasileiras (reais e simuladas), que abordam particularidades do mercado nacional fotovoltaico, em que os consumidores estão envolvidos. é relevante destacar que não foram encontrados artigos específicos sobre decisões e motivações dos consumidores brasileiros, em nenhuma das bases de dados. a busca empreendida na science direct se destacou em relação às demais bases de dados em número de publicações. numa primeira seleção foram eliminados os artigos repetidos e uma seleção posterior foi necessária para identificar os estudos convergentes com o foco pretendido (consumidores fotovoltaicos brasileiros) e os temas centrais da pesquisa (decisões e motivações). como resultante desse refinamento foram identificados apenas 14 artigos no período considerado, de 25 anos. a tabela 1 exibe a síntese quantitativa da pesquisa. nos estudos selecionados, foram destacadas as seguintes evidências e conclusões, cronologicamente ordenadas, que, direta ou indiretamente, dizem respeito aos consumidores fotovoltaicos brasileiros: • há barreiras políticas, institucionais e regulatórias que impactam o fornecimento de energia elétrica a consumidores de baixa renda, em áreas rurais e urbanas do brasil (goldemberg et al., 2004); • tecnologias fotovoltaicas integradas em fachadas de edifícios têm potencial de atender a demanda e fornecer o excesso de energia à rede elétrica pública durante 30% do ano, favorecendo consumidores de áreas urbanas (ordenes et al., 2007); tabela 1 – publicações identificadas nas bases de dados. brazilian photovoltaic consumers and decision of brazilian photovoltaic consumers brazilian photovoltaic consumers and motivation of brazilian photovoltaic consumers artigos s sd ar apa s sd ar apa encontrados 0 165 2 0 0 40 2 0 repetidos 0 6 2 0 0 32 0 0 únicos 0 159 0 0 0 8 2 0 selecionados 0 7 0 0 0 0 0 0 brazilian photovoltaic consumers or decision of brazilian photovoltaic consumers brazilian photovoltaic consumers or motivation of brazilian photovoltaic consumers artigos s sd ar apa s sd ar apa encontrados 7 272 2 0 7 272 2 0 repetidos 4 176 2 0 7 272 2 0 únicos 3 96 0 0 0 0 0 0 selecionados 2 5 0 0 0 0 0 0 s: scopus; sd: science direct; ar: annual reviews; apa: american psychological association. nunes-villela, j. et al. rbciamb | n.45 | set 2017 | 130-144 140 • uma avaliação do impacto da eletrificação rural no brasil (dirigida a 23 mil domicílios ou propriedades rurais, de 2000 a 2004), constata a rápida mudança no perfil do consumo de energia e redução da pobreza energética (pereira et al., 2010); • o relato da implantação do programa luz para todos (lpt), em localidades de baixo índice de desenvolvimento humano (idh), no estado de minas gerais, classifica o consumidor-alvo como residencial de baixa renda, segundo a resolução aneel nº 456, sendo trabalhador rural o que desenvolve agricultura para subsistência, com renda familiar de, até, dois salários mínimos (diniz et al., 2011); • a tendência de paridade nos valores, fruto da queda nos custos de energia fotovoltaica e o aumento dos preços da eletricidade convencional, pode favorecer as populações urbanas brasileiras, enquanto a disponibilidade de matérias-primas (silício e eletricidade limpa) pode tornar o brasil um importante player, sendo necessária uma política que incentive e sustente a adoção fotovoltaica (rüther & zilles, 2011); • uma revisão diagnóstica sobre a penetração das tecnologias solar e eólica apontou a necessidade de um preço referencial, de investimento em conscientização pública, na construção de infraestruturas e no conhecimento tecnológico, além da melhoria em regulamentos e incentivos para atrair os consumidores (martins & pereira, 2011); • uma avaliação das consequências da eletrificação rural no nordeste pobre do brasil demonstra que o consumo de eletricidade se traduz em benefícios sociais imediatos para as famílias, embora o estudo não tenha verificado ligação direta entre o uso de eletricidade e a geração de renda em curto prazo, mas o bem-estar a longo prazo demanda estratégias mais amplas de desenvolvimento rural (obermaier et al., 2012); • a eletrificação de duas comunidades ribeirinhas da reserva mamirauá, na amazônia (por solar home systems – shs e por extensão de rede) gerou impactos residenciais positivos, mas os consumidores atendidos pela rede tiveram maior benefício em suas atividades produtivas, em função da maior oferta de eletricidade (valer et al., 2014); • a iniciativa lpt, em áreas remotas da amazônia brasileira, apresenta desafios relacionados às estruturas institucionais, tecnológicas e de financiamento, requer regras para orientar a relação da comunidade com os novos agentes, tecnologias para geração de pequena escala com recursos locais, subsídios otimizados e soluções eficazes fora da rede (gómez & silveira, 2015; gómez et al., 2015); • a avaliação do potencial fotovoltaico em telhados no setor residencial revela a viabilidade tecnológica para as áreas urbanas e rurais e projeção de elevado crescimento da tecnologia fotovoltaica, sobretudo na região sudeste, onde foi estimada a concentração de 52% da rede instalada em 2026 (miranda et al., 2015); • na modelagem que analisa o impacto das unidades de geração fotovoltaica na rede de distribuição de armação dos búzios, no rio de janeiro, não foram observados impactos técnicos, mas o estudo destacou a importância de incentivos diretos para a expansão do mercado fotovoltaico domiciliar (souza et al., 2016); • o sistema de gerenciamento de energia fotovoltaica, que possibilita aos consumidores simular seu gasto e reeducar seus hábitos, pode resultar em relevante economia para o sistema interligado nacional (takigawa et al., 2016); • na estrutura de distribuição, a relação com o consumidor residencial torna-se técnica e comercialmente suscetível, sendo necessários esforços de regulação e de mercado para ampliar eficazmente a cogeração e potencializar a energia fotovoltaica (camilo et al., 2017). desses estudos, é possível depreender o seguinte panorama: • os consumidores de áreas urbanas podem se beneficiar com o reconhecido potencial fotovoltaico em telhados residenciais, em fachadas de edifícios e com a aguardada paridade nos valores das energias fotovoltaica e convencional (miranda et al., 2015; ordenes et al., 2007; rüther & zilles, 2011); • a eletrificação de áreas rurais trouxe benefícios imediatos às famílias, com mudança no perfil do consumo e redução da pobreza energética, favorecendo brasileiros de baixa e baixíssima renda (obermaier et al., 2012; pereira et al., 2010; diniz et al., 2011; valer et al., 2014); energia em tempo de descarbonização: uma revisão com foco em consumidores fotovoltaicos rbciamb | n.45 | set 2017 | 130-144 141 • as seguintes questões demandam reversão ou melhorias significativas: barreiras políticas, institucionais e regulatórias, necessidade de um preço referencial, investimento em conscientização pública, construção de infraestruturas e no conhecimento tecnológico, financiamentos, subsídios otimizados e incentivos diretos (goldemberg et al., 2004; martins & pereira, 2011; gómez & silveira, 2015; gómez et al., 2015; souza et al., 2016; camilo et al., 2017); • as projeções são auspiciosas: o brasil pode se tornar um importante player pela disponibilidade de matérias-primas, é aguardado relevante crescimento da tecnologia fotovoltaica, em especial na região sudeste, e o sistema interligado nacional pode se favorecer com o gerenciamento do gasto energético pelo consumidor fotovoltaico (rüther & zilles, 2011; miranda et al., 2015; takigawa et al., 2016). conclusão as revisões narrativa e sistemática utilizadas atenderam ao objetivo proposto neste estudo. na revisão narrativa, a literatura consultada parece sintetizar os rumos mais adequados para equacionar o desafio da energia no mundo e no brasil. o consumo consciente, apoiado em soluções tecnológicas ou simples mudanças de hábito, e o incremento da oferta de energia limpa atendem a estratégia de descarbonização, necessária para atenuar a pressão sobre o meio ambiente até que se atinja a neutralidade climática. em oposição, considerando as informações técnicas e as estatísticas mencionadas neste estudo, fica evidente o contraste entre os avanços das energias renováveis e a opção por energias fósseis. essa questão encerra, também, o paradoxo de que a suposta complexidade das tecnologias de geração limpas não justifica o retardo no seu desenvolvimento, já que as energias fósseis, extremamente complexas, foram amplamente desenvolvidas no mundo. a literatura evidencia a importância de leis e programas governamentais para que os consumidores adotem energias não convencionais. a energia fotovoltaica no brasil, a despeito de sua comprovada viabilidade, é influenciada por conflitos de interesse e pela ausência de uma política de diversificação da matriz energética, que amplie a participação das energias limpas e renováveis. na verdade, a presença da energia solar sequer é percebida no contexto nacional, o que é corroborado na revisão sistemática pela ausência de estudos específicos sobre os consumidores fotovoltaicos, um dos principais atores sociais desse processo. os estudos que integraram esta revisão revelam aspectos da realidade econômica, política, tecnológica e sociocultural da energia solar, mas não foram localizados artigos sobre os temas decisão e motivação, uma lacuna importante se considerarmos que a estratégia de expansão da alternativa fotovoltaica, por meio da microgeração e minigeração, da geração distribuída e geração compartilhada, está pautada nos consumidores fotovoltaicos que são potenciais investidores. no conjunto dos estudos selecionados, ficou registrada a viabilidade da geração distribuída (de áreas rurais remotas às superfícies verticais de áreas urbanas) e foi possível depreender a possibilidade de expansão da energia fotovoltaica no tórrido território brasileiro, favorecendo consumidores de diferentes perfis socioeconômicos. dentre as importantes lacunas e fragilidades que impactam a expansão do mercado fotovoltaico, cabe destacar a indispensável conscientização dos atores sociais e a necessidade de aprimorar a política de incentivos para atrair novos consumidores. referências abramovay, r. desenvolvimento sustentável: qual a estratégia para o brasil? novos estudos, 2010. ______. inovações para que se democratize o acesso à energia, sem ampliar as emissões. ambiente e sociedade, são paulo, v. 17, n. 3, p. 1-18, 2014. agência nacional de energia elétrica (aneel). atlas de energia elétrica do brasil. 3. ed. brasília: aneel, 2008. nunes-villela, j. et al. rbciamb | n.45 | set 2017 | 130-144 142 agência nacional de energia elétrica (aneel). resolução normativa nº 482, de 17 de abril de 2012. brasília: aneel, 2012. ______. resolução normativa nº 687, de 24 de novembro de 2015. brasília: aneel, 2015. ______. capacidade instalada no brasil. banco de informações de geração – big. brasília: aneel, 2016a. ______. universalização: legislação. brasília: aneel, 2016b. barbosa, s. m. k. a competitividade das fontes energéticas em uma abordagem de learning curves: uma proposição de regulação que incentive as tecnologias renováveis. 300 f. tese (doutorado em ciência) – programa de pós-graduação em energia, instituto de energia e ambiente da universidade de são paulo, são paulo, 2016. botelho, l. l. r.; 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sendo que esses vetores vêm aumentando principalmente pelo desmatamento e crescimento dos centros urbanos, tornando nosso meio cada vez mais vulnerável a impactos que refletem diretamente na saúde pública. o presente trabalho levanta a questão no que se refere as bromélias, destacando a controvérsia se estas realmente atuam como agentes colaboradores para proliferação do aedes aegypti, transmissor do vírus da dengue, frisando-se que uma das medidas profiláticas se dá, justamente, com o controle de reservatórios de água expostos ao meio, ou se são agentes colaboradores para promoção da biodiversidade e consequentemente melhoria do meio ambiente. a pesquisa é relevante, porque visa desmistificar preconceitos criados sobre as bromélias serem colaboradoras para epidemia de dengue. por isso, o presente estudo objetivou identificar e documentar a interação entre a bromélia, o mosquito aedes aegypti e o meio em que se encontram, através de estudo de campo, ensaios físicos e químico realizados com a água coletada no interior do tanque das bromélias em estudo; além de observar a biodiversidade presente nas mesmas. o estudo desenvolvido encontra-se dividido em seis tópicos. o primeiro aborda características e histórico das bromélias. o segundo tópico trata sobre o mosquito aedes aegypti. a dengue é o assunto do terceiro tópico. o quarto tópico retrata a bromélias como agente para epidemia da dengue. já o quinto tópico apresenta a metodologia utilizada. e o sexto e último tópico, apresenta os resultados e discussão. bromélia as bromélias são plantas monocotiledôneas (silva e gomes, 2008), herbáceas de folhas largas ou estreitas, lisas ou serrilhadas de cor verde, vermelho, vinho, variegada, com manchas, listras e pintas. florescem somente uma vez na vida no estado adulto, depois lançam um broto lateral terminando seu ciclo. são classificadas em 3 grupos: terrestres que crescem sobre o solo, rupícolas que crescem sobre rochas e epífitas que crescem apoiadas em árvores em busca de luz, ventilação e água para nutrirem-se (gonçalves e lorenzi, 2007). as bromeliaceae são comuns em florestas úmidas, principalmente na mata atlântica, onde são uma das principais famílias entre as epífitas, com folhas dispostas de modo que acumulam água da chuva formando verdadeiros “tanques”. nas florestas de restinga elas exercem papel importante na paisagem, onde se destaca a espécie quesnelia arvensis (souza e lorenzi, 2008); além atuar como bioindicadores, ajudar a manter o micro clima e atuarem como plantas pioneiras em estágio sucessional. é importante enfatizar que as bromélias não possuem muitas raízes pelo fato de haver nutrientes na água do seu tanque que as nutre. aedes aegypti o aedes aegypti é originário da região afro tropical (etiópia), onde é considerado o centro endêmico original. na década de 1950 considerou-se erradicada a existência do aedes aegypti no brasil, mas por volta de 1967 foi reintroduzido no pará. em 1976 foi localizado em salvador (bahia), depois no rio de janeiro (rio de janeiro) e 1980 na zona portuária de santos (são paulo), instalando-se definitivamente em todo território brasileiro até os dias atuais (sucen, 2009). são insetos holometábulos, ou seja, apresentam transformação completa em seu ciclo evolutivo que é composto por quatro fases: ovo, larva, pupa e a fase terrestre, correspondente ao mosquito adulto (dengue.org, 2008). o segmento posterior e anal possui 4 brânquias lobuladas, onde encontra-se seu aparelho respiratório e um sifão ou tubo de ar para regulação osmótica. a larva emerge até a superfície em posição quase vertical para respiração, movimentando-se como uma serpente. salientando que as mesmas são fotofóbicas e deslocamse com rapidez em busca de refúgio quando expostas à luz ou qualquer movimento na água em que se encontram. as larvas alimentam-se de detritos orgânicos, bactérias, fungos e protozoários presentes na água e seu desenvolvimento larval completa-se de 5 a 10 dias, desde que em condições favoráveis (25 a 29°c). é importante enfatizar que as larvas não sobrevivem a temperaturas inferiores a 10°c (sucen, 2009). dengue a palavra dengue tem origem espanhola que significa melindre, manha. esse nome deve-se ao estado de moleza em que a pessoa contaminada se encontra. é uma doença infecciosa causada por arbovírus (abreviatura do inglês arthropod-bornvirus que significa vírus proveniente de artrópodes) (dengue.org, 2008). o vetor do vírus da dengue é o mosquito do gênero aedes (aedes aegypti e aedes albopictus), sendo o aedes aegypti o principal transmissor da doença, também conhecido como um mosquito urbano (sucen, 2009). ao picar uma pessoa infectada, o mosquito retém o vírus nas suas glândulas salivares e o transmite a outras pessoas ao picá-las, permanecendo assim por toda sua vida. cabe salientar que somente a fêmea pode transmitir o vírus (sucen, 2009 e dengue.org, 2008). a dengue clássica inicia-se de maneira súbita causando febre alta, dor de cabeça, dor atrás dos olhos, perda revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 40 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 de paladar e apetite, náusea, vômito, tontura, cansaço, moleza, dor no corpo, dor nos ossos e articulações, manchas vermelhas espalhadas pelo corpo, podendo ocasionar discreta hemorragia na boca, nariz e urina (sucen, 2009 e dengue.org, 2008). como ainda não existe vacina contra a dengue, o melhor meio é a prevenção combatendo focos de acúmulo de água em locais propícios para a criação do mosquito. atualmente a dengue é um dos principais problemas de saúde pública. a organização mundial da saúde (oms) estima que entre 50 e 100 milhões de pessoas sejam infectadas anualmente em mais de 100 países de todos os continentes, exceto a europa. aproximadamente 550 mil pessoas precisam de hospitalização e 20 mil morrem em consequência da dengue (ministério da saúde, 2010). a bromélia como agente para epidemia da dengue são em torno de 400 à 500 espécies de animais relacionados as bromélias de alguma forma, sendo que muitos deles fazem delas como moradia, para caça ou fonte de água e alimento. algumas delas tem uma espécie de cisterna foliar, apresentando-se com folhas dispostas em forma de uma roseta, com capacidade de armazenar água, sementes, restos de folhas e detritos orgânicos entre sua folhas, proporcionando um ambiente de ótimas condições para formação de um ecossistema. as cisternas foliares também servem como local de oviposição e desenvolvimento larval de alguns insetos. portanto, pode-se afirmar que essas bromélias são uma espécie de microhabitat para vários animais e espécies de plantas, isto é, funcionam como espécies-chaves para manutenção da biodiversidade, porém sua composição faunística ainda é pouco estudada (leme e marigo, 1993; rocha et al., 2004 apud coelho, 2005). é verdade, também, que o aedes aegypti tem preferência por locais ricos em microorganismos e matéria orgânica; as bromélias possuem tais requisitos e esse é um dos motivos pelos quais se desenvolvem micro e macro faunas (forattini e marques, 2000). registrou-se em um artigo, na revista saúde pública, sobre a diversidade da fauna nas bromélias, em especial culicídeos onde se tem influência antrópica (marques e forattini, 2008), ou seja, as atividades humanas e o fluxo populacional têm papel importante na distribuição do vetor e difusão do vírus. metodologia após um levantamento preliminar, uma chácara localizada no parque andreense, em santo andré, estado de são paulo, foi selecionado como local de estudo pelo fato de existirem várias espécies de bromélias no local, por ser uma região fora da área urbana, pela facilidade de acesso e pela certeza de que a integridade destas bromélias seria mantida para assegurar a continuidade do presente estudo de campo. em seguida determinou-se a quantidade de 10 bromélias diferentes entre si para fazerem parte deste estudo; salientando que todas possuíam reservatório e a maioria apresentava acúmulo de água. a identificação das bromélias foi realizada por um profissional na área biológica. as bromélias que se encontravam em vasos foram numeradas e as que se encontravam em solo ou fixadas em árvores, foram também identificadas e numeradas por sua espécie e característica. também fizeram parte desta identificação, as informações pertinentes ao local de coleta. para a coleta da água existente no interior do tanque das bromélias, utilizou-se uma pera acoplada em uma mangueira, que foi introduzida no reservatório da planta para sucção da água, larvas e o que mais pudesse ser coletado para análise, sendo que posteriormente todo este conteúdo foi transferido para um pote plástico. no tocante às características quantitativas, mediu-se o volume e também o ph da água de cada um das bromélias com uma fita de graduação de ph (conforme exemplificado na figura 1), que foi inserida na solução e retirada após 10 segundos. foram aguardados mais alguns instantes até que a mesma não mudasse sua tonalidade (cor). em seguida, compararam-se as tonalidades obtidas na fita com a sequência de cores correspondentes contida na embalagem das próprias fitas indicadoras de ph e anotou-se. o propósito desta análise foi relacionar o ph com a viabilidade de larvas nos tanques das bromélias. a água dos tanques de cada bromélia foi fotografada e observada. foram anotadas características qualitativas como: odor e transparência, pois como foi dito anteriormente, o mosquito aedes aegypti tem preferência por fazer sua oviposição em água limpa. concomitantemente, ainda no pote plástico, separaram-se com uma pinça de metal as espécies de organismos encontrados no interior do tanque de cada bromélia, além de materiais sólidos como sementes e folhas. também tomou-se nota da luminosidade do local no momento. com o auxílio de uma pipeta pasteur com capacidade de medição de 3,0 ml. coletaram-se as larvas presentes, as quais foram transferidas para um frasco de hdpe, devidamente numerado, contendo álcool etílico 92,8° inpm e água para conservação das mesmas e posterior identificação. reservou-se separadamente a água de cada bromélia em saquinhos plásticos, que posteriormente foram encaminhadas ao laboratório, onde mediu-se o volume de cada amostra. no laboratório, após separar todo o material necessário, abriu-se cada saquinho plástico e transferiu-se a amostra de água coletada no interior das bromélias para um becker e, com o auxílio deste, transferiu-se a amostra de água para a proveta de volume revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 41 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 conveniente, sendo que ora utilizou-se de 100 ml, ora de 250 ml, ou ainda de 1000 ml. em seguida mediu-se e anotou-se o volume de água de cada das amostras. na sequência, descartou-se essa água. a identificação das larvas e pupas foi realizada pelo centro de controle de zoonose de são bernardo do campo, sp. figura 1.medição de ph. fonte: jensen, a., 2010. resultados e discussões foi contabilizado o total de 117 exemplares de larvas em 3 coletas realizadas em 10 bromélias, no período de maio a outubro de 2010, e após a identificação constatou-se que nenhuma delas é proveniente do aedes aegypti. as bromélias apresentaram volumes de água retida em seu tanque central variando entre 10 e 840 ml, e não houve correlação entre volume de água e quantidade de larvas. o ph médio geral das bromélias ficou entre 4 e 5, ou seja, ácido, o que não significa dizer que não há propensão para oviposição do aedes aegypti, pois já constataram-se larvas positivas em bromélias de acordo com estudos realizados. na figura 2 pode-se visualizar que não houve correlação entre ph e quantidade de larvas. 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 * média geral de ph média geral de larvas bromélia figura 1 – correlação entre ph e quantidade de larvas/pupas fonte: jensen, a., 2010. na figura 2 pode-se notar que não houve correlação entre o ph de cultura e a quantidade de larvas/pupas coletadas nas bromélias, pois o ph manteve-se na média de 4 e 5, ou seja, ácido; enquanto o número de larvas/pupas oscilou consideravelmente. a adição de sal, cujo ph é 7, para eliminar larvas em água potável ocorre por osmose reversa, isto é, por desidratação. cabe enfatizar que existem estudos onde comprovou-se a presença de larvas positivas do aedes aegypti tanto em meio ácido quanto em meio básico/alcalino (honório; oliveira, 2001) e (souza; viegas; moro, 2005). portanto, não se pode declarar o ph como sendo um fator determinante para tal. a seguir visualizam-se 3 tabelas que demonstram todos os resultados obtidos em cada coleta realizada, bem como organismos vivos encontrados. revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 42 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 na tabela 1, chama-se atenção em especial para a bromélia 3 (alcantarea imperiallis), pois vários pássaros banharam-se na mesma no momento da coleta, porém, por serem extremamente rápidos, não foi possível fotografá-los. na bromélia 4 (vriesea friburguensis), achegou-se um beijaflor, pois a mesma encontrava-se em período de floração. tabela 1 resultados obtidos na coleta de 16 de maio de 2010 onde coletou-se água e larvas do interior do tanque das bromélias, para análise quantitativa (volume e ph) e análise qualitativa (odor e transparência). na tabela 2, constatou-se a presença de um ninho de passarinho, onde já havia um filhote e outros dois ovos na bromélia 7 (bilbergia amoena). coletaram-se 2 pupas na bromélia 10 (vriesea hyeroglyphica) que antes de passarem pelo processo de identificação, transformaram-se em mosquito. tabela 2 resultados obtidos na coleta de 14 de agosto de 2010 onde coletou-se água e larvas do interior do tanque das bromélias, para análise quantitativa (volume e ph) e análise qualitativa (odor e transparência). revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 43 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 tabela 3 resultados obtidos na coleta de 12 de outubro de 2010 onde coletou-se água e larvas do interior do tanque das bromélias, para análise quantitativa (volume e ph) e análise qualitativa (odor e transparência). na coleta do dia 12 de outubro (tabela 3), na bromélia 3 (alcantarea imperiallis), além de pássaros diferentes banhando-se, visualizou-se também a presença de um besouro verde. na bromélia 4 (vriesea friburguensis) constatou-se a presença de um suga-seiva que foi fotografado, mas mantido no local. na bromélia 8 (bilbergia pyramidalis) constatou-se a presença de uma rã branca que foi fotografada. a figura 3 demonstra a fauna encontrada entre as bromélias em estudo. como pode-se observar na figura 3, esta é uma pequena amostra da fauna encontrada dentre as bromélias nos dias de coleta, sendo que o ninho de passarinhos foi o que causou maior surpresa. figura 2 quadro de organismos fonte: adaptado de jensen, r., 2010. revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 44 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 cabe enfatizar que na bromélia 1 (aechmea fasciata), 4 (vriesea friburguensis), 7 (bilbergia amoena) e 10 (vriesea hyeroglyphica), constatouse a presença de uma larva incomum, cujo nome, toxorhynchites (que pode ser visualizado na figura 4). trata-se de uma larva predadora, que atacava e devorava as demais presentes no frasco. portanto, esta pode ser uma característica de controle da presença de larvas no caso do aedes aegypti, por exemplo. cabe salientar que a mesma não demonstrou preferência por nenhuma larva, devorando inclusive as pupas. a larva supracitada é uma larva do gênero toxorhynchites, que são larvas aquáticas de cor marrom e avermelhada, possuem mandíbulas e vivem em ambientes que acumulam água como: bromélia, entrenó de bambu, oco de árvore e etc., isto é, ambientes fitotélmicos. são predadoras e também conhecidas pelo controle biológico de outras larvas em desenvolvimento nesses locais, larvas estas que transformar-se-iam em mosquitos e poderiam transmitir doenças como a dengue, febre amarela, malária entre outras mais. os adultos são pernilongos que chegam a medir 12 mm. tanto macho quanto fêmea alimentam-se somente de néctar entre outras fontes naturais, ou seja, são inofensivos ao homem (jones e schreiber, 1994 apud simões et al., 2007). figura 3 larva toxorhynchites fonte: arbovírus health, 2002. conclusão diante dos resultados obtidos comprovou-se, para o objeto de estudo considerado, que não houve larvas positivas do aedes aegypti nas bromélias analisadas. lembrando que as bromélias em estudo encontravamse em um meio preservado, local onde ocorre o controle biológico. conclui-se, portanto, que as bromélias não são criadouros preferenciais das larvas do aedes aegypti . as bromélias podem ser consideradas criadouro natural quando houver ação antropogênica, haja visto que o aedes aegypti é um mosquito urbano; e onde há homem, há desordem. existe também uma diversidade faunística associada às bromélias, o que as torna peças chave para a manutenção da biodiversidade, colaborando para o equilíbrio ecológico, pois nela desenvolvem-se vários tipos de vida. agradecimentos ao profº msc. fernando codelo nascimento, pelo direcionamento e apoio.o biólogo e paisagista, rodrigo jensen, pela identificação das bromélias e apoio técnico.profº msc. edivaldo elias rotondaro, pelo direcionamento e sugestões de melhoria e ao profº dr. roberto saito. a sucen pelas informações cedidas. centro de controle zoonose de são bernardo do campo pela identificação das larvas.ao luiz fernando nubile nascimento, pela correção ortográfica deste artigo. referências coelho, marcel. s. et al. macrofauna associada à fitotelmo de hohenbergia sp. (bromeliaceae) em fragmento de mata atlântica da escola agrícola de jundiaí, macaíba (rn, brasil). disponível em: http://www.sebecologia.org.br/viiceb/resumos/335a.p df. acesso em: 16 abr. 2010. dengue.org. tudo sobre a dengue. disponível em: http://www.dengue.org.br/. acesso em: 12 abr. 2010 forattini, oswaldo p.; marques, gisela r. a. m. nota sobre o encontro de aedes aegypti em bromélias. rev. saúde pública, são paulo, v. 34, n. 5, oct. 2000. disponível em: http://www.scielo.br/scielo.php?script= sci_arttext&pid=s003489102000000500016&lng=en&nrm=iso. doi: 10.1590/s003489102000000500016. acesso em: 11 abr. 2010. honorio, nildimar a.; lourenco-deoliveira, ricardo. frequência de larvas e pupas de aedes aegypti e aedes albopictus em armadilhas, brasil. rev. saúde pública, são paulo, v. 35, n. 4, aug. 2001. disponível em: http://www.scielo.br/scielo.php?script= sci_arttext&pid=s003489102001000400009&lng=en&nrm=iso doi: 10.1590/s003489102001000400009. acesso em: 03 dez. 2010. marques, gisela r. a. m.; forattini, oswaldo p. culicídeos em bromélias: diversidade de fauna segundo influência antrópica, litoral de são paulo. rev. saúde pública, são paulo, v. 42, n. 6, dec. 2008. disponível em: http://www.scielo.br/scielo.php?script= sci_arttext&pid=s003489102008000600001&lng=en&nrm=iso >. doi: 10.1590/s003489102008000600001. acesso em: 22 out. 2010. ministério da saúde. disponível em: www.saude.gov.br acesso em: 04 jul. 2010. revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 45 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 silva, allan m.; gomes, almério de c. proteção de bromeliaceae para evitar a formação de criadouros de aedes aegypti (díptera: culicidae). disponível em: http://revistas.ufg.br/index.php/iptsp/a rticle/viewfile/4030/3605 acesso em: 08 abr. 2010. simões, d. a. et al. ocorrência do culicideo predador do gênero toxorhynchites (díptera) em fragmentos da mata atlântica na região de viçosa, minas gerais. in: anais do viii congresso de ecologia do brasil, 2007, caxambu, mg. disponível em: http://www.sebecologia.org.br/viiiceb/pdf/897.pdf acesso em: 22 out. 2010. souza, vinicius c.; lorenzi, harri. botânica sistemática: guia ilustrado para identificação das famílias de fanerógamas nativas e exóticas no brasil, baseado em apg ii. 2 ed. nova odessa, sp: instituto plantarum, 2008, p. 177-184. souza, rondon t. y. b.; viegas, elisabete m. m.; moro, maria e. g. controle biológico de larvas do mosquito aedes aegypti na água de bebedouros para bovinos criados a pasto no campus da usp de pirassununga. in: anais do zootec campo grande ms, 2005. disponível em: http://www.abz.org.br/publicacoestecnicas/anais-zootec/artigoscientificos/sistemas-producaoagronegocio/22697-controle-biolgicolarvas-mosquito-aedes-aegypti-guabebedouros-para-bovinos-criadospasto-campus-usp-pirassununga.html acesso em: 03 dez. 2010. sucen. disponível: www.sucen.sp.gov.br acesso em: 20 abr. 2010. 79 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 79-95 sebastião cavalcante de sousa professor at federal university of cariri – crato (ce), brazil. vládia pinto vidal de oliveira professor at federal university of ceará – fortaleza (ce), brazil. karin stock de oliveira souza hohenheim university – stuttgart, alemanha. josefa maria francieli da silva agronomist – crato (ce), brazil. francisco ramon da cunha alcântara agronomist – crato (ce), brazil. endereço para correspondência: sebastião cavalcante de souza – rua josé sátiro vilar, 138, apto. 08 – alto da penha – 63104-060 – crato (ce), brasil – e-mail: scsousaufc@hotmail.com resumo the detection and monitoring of environmental degradation requires both low-cost and easy-to-perform techniques. this study intended to conduct sampling and use geostatistics to predict the spatial variability of environmental degradation indicators. the field of study was the microdrainage basin of the itacuruba creek in itacuruba (pe). the georeferenced samples were subjected to sulfuric acid to determine organic carbon, iron oxide, aluminum oxide and molecular relation of ki and altitude. the data were statistically analyzed where only the altitude presented normal distribution and the organic carbon did not present spatial dependence, which indicated it was a degraded area. the iron oxide content in the soil surface is a good indicator of an environmental degradation index, and future sampling may be spaced in 600 m in the itacuruba region (pe). geostatistics is presented as an efficient, low cost predictor for studying environmental degradation and monitoring. keywords: sulfuric attack, spatial dependence, pedotransfer. abstract a detecção e o monitoramento da degradação ambiental exigem técnicas de baixo custo e de fácil execução. o presente estudo objetivou realizar amostragem e utilizar a geoestatística para predizer a variabilidade espacial de dados indicadores de degradação ambiental. a área de estudo foi a microbacia hidrográfica do riacho itacuruba, em itacuruba (pe). as amostras georreferenciadas foram submetidas ao ataque sulfúrico determinando: carbono orgânico, óxido de ferro, óxido de alumínio, relação molecular ki e altitude. os dados foram analisados estatisticamente onde somente a altitude apresentou distribuição normal e o carbono orgânico não apresentou dependência espacial, significando ser uma área degradada. o teor de óxido de ferro na superfície do solo se apresenta como um bom indicador de índice de degradação ambiental e as amostragens futuras podem ser distanciadas de 600 m na região de itacuruba (pe). a geoestatística apresentase como boa preditora, de baixo custo, para estudos de degradação e monitoramento ambiental. palavras-chave: ataque sulfúrico, dependência espacial, pedotransferência. using geostatistics to evaluate the spatial variability of the environmental degradation level in itacuruba (pernambuco, brazil) o uso da geoestatística para avaliação da variabilidade espacial do nível de degradação ambiental em itacuruba (pe) doi: 10.5327/z2176-947820151005 sousa, s.c. et al. 80 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 79-95 introduction the process of desertification involves several variables with narrow interrelationships and considerable spatial variability. the geostatistical analysis of primary or secondary data, conducted by different authors (goovaerts, 1997; isaaks & srivastava, 1989; vieira et al., 2008), is an appropriate and significant tool for the analysis of properties that vary from one location to another with some degree of organization or continuity, which are expressed through spatial dependence (vieira, 2000). using mathematical prediction tools, several studies have been developed to predict soil properties, such as moisture retention (aquino et al., 2009); hydraulic conductivity (nebel et al., 2008); penetration resistance (almeida et al., 2008); and genesis (sirtoli et al., 2008). morphological attributes and soil classification have been measured and analyzed by geostatistics to correlate soil management systems and results, as well as to predict physical properties (greco et al., 2011). geostatistics first appeared in south africa, through the work of mining engineer daniel gerhardus krige and statistician herbert sichel, who performed statistical calculations for estimating natural reserves (krige, 1951). krige worked with spatial data using samples of concentrated gold, and concluded that the variances that considered the distances between samples proved to be more useful in the future prospection. later on, calculations received a formal treatment by matheron (1971), who defined the geostatistics name as a study technique for variables that have spatial conditioning. the localized variable is a numerical spatial function ranging from one sampling point to another, but with an apparent continuity. the behavior of these variables is represented by two mathematical tools, the semivariogram and kriging (landim, 2006). the analysis of soil data, considering spatial independence, is conducted using statistical methods such as variance analysis and the variation coefficient. however, for the analysis of data that present dependency on the distance in one dimension, the autocorrelation is used. when the data present spatial dependence in two dimensions, and require interpolation between two samples, the most suitable tool is the semivariogram (vieira, 2000). the semivariogram is a graphic expression, which can be estimated by equation 1, varying in magnitude and direction, with respect to vector h. when the semivariogram graph is identical to any direction h, it is isotropic; and when it presents different behavior in different directions, it is anisotropic. equation 1 is based on the assumption of stationarity of order 2, that is, it implies the existence of a finite variance of the measured values (landim, 2006; vieira, 2000). h n h z x z x h( ) 1 2 ( ) [ ( ) ( )] n h 1 1 2 1 ( )  ∑γ = − + α − (1) where: h n h z x z x h( ) 1 2 ( ) [ ( ) ( )] n h 1 1 2 1 ( )  ∑γ = − + α − is semivariogram with respect to vector h; [z(x i ) z(x i + h)] 2 is an increment of attribute z with a distance h; and n(h) is the amount of pairs of measured values z(x i ), z(x i +h), separated by a vector h. the equation shows three characteristics with variation of h: h=0, when the semivariogram has a positive value, which is called nugget effect – c0 (nugget effect); when it reaches a certain distance, semivariance will not increase and will stabilize at a value equal to the average variance, this region is called silo or landing – c0+c1 (sill); and the distance corresponding to the beginning of silo is called range, signifying the end of spatial dependence among samples (landim, 2006; vieira, 2000). the evaluation of the spatial dependence level of soil properties can be performed using the classification provided by cambardella et al. (1994), which is based on the ratio c0/(c0+c1) as follows: strong – the semivariograms that have a nugget effect = 25% of the level; moderate – nugget effect between 25 and 75%; and weak – nugget effect > 75%. modeling is the key part in determining the semivariogram; it consists of an adjustment of an experimental variogram through a trial process. the semivariogram should be adjusted to a theoretical model that will set the following parameters: nugget effect, range and level. among the most used models are the spherical, exponential and gaussian models. adjustments should be compared under two conditions: when the model has a defined positivity and the analysis (r2) (landim, 2006; vieira, 2000). using geostatistics to evaluate the spatial variability of the environmental degradation level in itacuruba (pernambuco, brazil) 81 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 79-95 kriging, the name given by matheron in honor of daniel krige, is an interpolation methodology that estimates values. it uses the spatial dependence of neighboring samples. through the distances between measured points, it is possible to make estimates for unmeasured locations, thus making the construction of maps possible (landim, 2006; vieira, 2000). kriging uses information from the semivariogram to find optimal weights to be associated with samples that will estimate a point, an area, or a block. as the semivariogram is a function of the distance between sampling locations while maintaining the same number of samples, the weights are different according to their geographical arrangement. the closer they are, the greater the weight in the estimation process (landim, 2006; vieira, 2000). the estimator is a weighted moving average that can be expressed by equation 2 (landim, 2006; vieira, 2000). z x z x z x z x z x( ) ( ) ( ) ... ( ) ( )k k i i i n 0 1 1 2 2 1  ∑λ λ λ λ= + + + = = (2) where: n is the number of measured values, z (xi), which is involved in the estimation, and λi are the weights associated with each measured value, z (x). fiorio (2002) conducted studies comparing soil data obtained in the laboratory (oxides and molecular relationships between ki and kr) and orbital data using multiple linear regressions through the statistical analysis system (sas). the soil data were obtained with sulfuric attack. the equations found provided maps that were highly correlated in comparison with conventional maps. the sulfuric attack is the method for determining levels of silicon, iron, aluminum and titanium, and the contents of these elements in the soil. their molecular relations (ki and kr) indicate the pedologic degree of soil development (ferreira, 2008). the amount and distribution of these elements within the soil profile are useful for predicting potential for plant development (camargo et al., 2009). studies conducted by souza et al. (2010), using the sulfuric attack on a toposequence in pernambuco, showed that the iron oxide content increases with depth in profile, with the iron and magnesium minerals content located in the source rock and rainfall. the silicon and aluminum oxide content also increase with moisture, while ki is inversely proportional, meaning it is higher in dry regions and lower in humid regions. soil carbon, in the inorganic form (carbonates, bicarbonates and carbon dioxide) and in the organic form (polysaccharides, fatty acids, amino acids, polyphenols, among others), is found in the biomass of microorganisms, plant and animal remains during the decaying process. in brazil, the total carbon varies from 0.2 to 5.0 dag.kg-1, except for peat soil that can reach up to 50 dag.kg-1. the most used technique to determine this fact is the walkley-black, which uses dichromate in an acid medium as the oxidizing agent (mendonça & matos, 2005). diniz filho et al. (2009) performed the classification of physical, morphological, and chemical soil groups, located in semi-arid midwest region of the state of rio grande do norte, whose rocky foundation, granite and gneiss provided the formation of shallow soils. in this study, the soils presented organic carbon (c) and organic matter (om) expressed in percentage ranging from 0.04% to 2.71%, and 0.07% to 4.67%, respectively. arruda (2008) characterized the agricultural environments and the main soils in the city of guarabira (pb), which is geologically composed of granite and gneiss. the litholic neosols presented the organic carbon content ranging from 2.04 to 7.43 g.kg-1. martins et al. (2010) studied areas in floresta (pe) and found 13 g.kg-1 in preserved areas, 10.9 g.kg-1 in moderately degraded areas and 5.0 g.kg-1 in degraded areas, which directly influence the microbial population of the soil. other attributes that also varied were nutrients, acidity, and base saturation. cavalcante et al. (2007) studied the spatial variability of organic matter and other soil attributes under different uses and management in selvíria (ms) using a regular grid (14 x 14 points) totaling 64 points sampled at regular intervals of 2 m. data were analyzed in gs+ (robertson, 1998), concluding that the om has greater spatial dependence structure in the area with a naturally preserved system. the region where the micro-drainage basin of the itacuruba creek is located in the são francisco river valley sousa, s.c. et al. 82 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 79-95 in pernambuco presented pebbles on the terraces and interfluves of river headwaters. this seems to prove the existence of a past period of wet weather in the region followed by intense drought, thus justifying the intense pediplanation and presence of inselbergs ranging from 100 to 300 meters (araújo filho et al., 2000; jacomine et al., 1973). studies in this area have detected a high level of environmental degradation. the main causes of degradation were deforestation and inadequate agricultural uses that led to the unprotected soil and consequent erosion, resulting in ecological imbalance (sá et al., 2006). based on the hypothesis that the use of mathematical tools are useful for the prediction and monitoring of environmental degradation in large areas, this study intended to conduct the survey of primary data in the field, spatially referenced, in the municipality of itacuruba (pe), and to use geostatistics to predict the spatial variability of environmental degradation indicators. material and methods characterization of the field of study the micro-drainage basin of the itacuruba creek is located between the geographic coordinates 08°43’47,5”and 08°48’07,8” south latitude and 38°40’54,3”and 38°43’38,1” west longitude, inserted in an area of 1,750.66 hectares. the itacuruba creek is a tributary of the são francisco river, flowing into the lake of itaparica in the city of itacuruba (pe) (figure 1). the area studied has predominantly precambrian rocks, with schist and gneiss showing greater expression. it is located in the geoenvironmental source: zape (silva et al., 2001). figure 1 – location of the municipality itacuruba (pe). 532000 540000 90 48 00 0 90 40 00 0 90 32 00 0 90 24 00 0 90 48 00 0 90 40 00 0 90 32 00 0 90 24 00 0 516000 524000 532000 540000516000 524000 sistema de projeção utm datum sad 1969 3.100 1.550 0 3.100 km fonte: zoneamento agroecológico de pernambuco (zape – silva et al., 2001) itacurubabrasil pernambuco using geostatistics to evaluate the spatial variability of the environmental degradation level in itacuruba (pernambuco, brazil) 83 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 79-95 unit named depressão sertaneja, which is the typical landscape of the northeastern semiarid region, characterized by a rather monotonous pediplanation surface, ranging from soft-curled to mountainous relief (araújo filho et al., 2000; jacomine et al., 1973; cprm, 2005). the soils mainly developed from acidic metamorphic rocks (gneiss), at its greatest extent, and also, in smaller expression, from sedimentary formations. the soils found by silva et al., (2001), pinheiro & sousa (2014), araújo filho et al. (2000) and jacomine et al. (1973) belonged to the following classes, according to the brazilian system of soil classification (sibcs) (embrapa, 2013): luvisols (tc), litholic neosols (rl), regolitic neosols (rr), fluvisols (ry), cambisols (cx) and planosols (sx) (figure 2). the planosols, poorly drained, present average natural fertility and salt problems, plain topography, occur near the itacuruba creek. the fluvisols, sandy, low relief, occur bordering the streams. cambisols, of medium texture, medium fertility, and low relief occur in the lower thirds of waste crests. regolitic neosols, sandy and low relief, occur in the lower thirds of waste crests. luvisols, clay based, high fertility, relief ranging from mild wavy to corrugated, are distributed across the surface. litholic neosols, shallow, stony and rocky with a wavy relief ranging from wavy to mountainous, are located in residual ridges and higher elevation tops (araújo filho et al., 2000; jacomine et al., 1973). in itacuruba (pe), the average annual rainfall is 391.0 mm, with a minimum of 88.0 mm and a maximum of 748.0 mm, in the month of march it has a higher concentration of rainfall (itep, 2014). the annual evapotranspiration is 1,500 mm (possas, 2011). the average annual temperature ranges from 22 °c to 24 °c. the area is within the koppen classification bswh, with very hot semiarid climate. according to gaussen classification, the area closest to the são francisco river was rated by 2b – hot subdesertic trending tropical (jacomine et al., 1973) the species found belong to the vegetable formation hyperxerophilic caatinga, showing a significant degree of xerophytes where the main families are: cactaceae, euphorbiaceae, malvaceae, leguminoseae and bromeliaceae. they are woody formations, xerophile and thorny, which are characterized by falling leaves of virtually all the species during the dry season. within this area, the vegetation shows variations concerning the size (tree, a mix of shrub and tree, and shrub) and density (dense, sparse and open) (jacomine et al., 1973). the most frequent species are: aspidosperma pyrifolium mart (pereiro), caesalpinia pyramidalis tul. (catingueira), cnidoscolus phyllacanthus (muell. arg.) paxand k. hoffm. (favela), pilocereus gounellei weber (xiquexique), opuntias pp. (quipá), bromelia laciniosa mart (macambira), spondias tuberosa arruda (umbuzeiro), cereus jamacuru dc. (mandacaru), bumelia sartorum (quixabeira), maytenus rigida mart (bom nome), leptophloeos bursera mart (umburana-de-cambâo), jathropha pohiliana (pinhão bravo). the itacuruba creek is located in the fields of drainage basin of the são francisco river, with the tamanduá creek as its main tributary. it features standard dentritic drainage and the waterways have an intermittent cycle. the area is part of the hydrogeological fissural domain, crystalline basement, with underground water presenting high electrical conductivity and high content of soluble solids (salts) (cprm, 2005). human settlement in the current day itacuruba (pe) occurred in the early 1990s with the flooding of itaparica lake, resulting from the construction of the luiz gonzaga hydroelectric plant. currently, extensive cattle raising is the main activity maintained by locals. cartographic and computer science material in order to execute the studies, microcomputers and necessary peripherals (printers, scanners) and software surfer 8.0ò (surfer, 2002) and arcview gis 3.2ò (esri, 1999) were used. the geographic localization of the sampled points was found with a navigational gps (global positioning system) receiver at the datum sad 69 with the approximation error of 3 meters. the areas were delimited at the arcview version gis 3.2 (esri, 1999) through the usage of satellites images tm landsat 5 orbit-point 216_66, itacuruba (pe), on september, 26 2000 (inpe, 2010). sousa, s.c. et al. 84 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 79-95 field material the pedologic procedures were performed with the help of the following materials: shovel, hoe, plastic bags, strings, tags, field forms, and navigational gps. source: pinheiro & sousa (2014). figure 2 – map of soil distribution in the micro-drainage basing of itacuruba creek. 533000 534000 535000 536000 9035000 9034000 9033000 9032000 9031000 9030000 9029000 9028000 9027000 9035000 9034000 9033000 9032000 9031000 9030000 9029000 9028000 9027000 532000531000530000 533000 534000 535000 536000532000531000530000 n e s w 1.000 0 1.000 2.000 metros using geostatistics to evaluate the spatial variability of the environmental degradation level in itacuruba (pernambuco, brazil) 85 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 79-95 field methods the sampled points were chosen randomly in open areas with no tree or bush cover, where the material was removed from the superficial width of 1 cm. at each point approximately 1 kg of soil was collected and their coordinates (gps) and latitude were noted. fifty-three points and 11 superficial horizons of excavated profiles in a pedologic study at the micro-drainage basin of the itacuruba creek (pinheiro & sousa, 2014) were sampled, reaching a total of 64 samples. laboratory methods the analysis in this study followed mendonça & matos’ (2005) methodology for organic carbon and the camargo et al. (2009) methodology for the sulfuric attack. organic carbon the soil samples were triturated in mortar, sifted with a 80 mm mesh sieve, weighed and put into test tubes for the digester block. next, the solution of potassium dichromate 0.4n and sulfuric acid h2so4 was added and then taken to the digestion at 170 °c for 30 minutes. after the digestion, it rested until it reached room temperature and it was washed with distilled water. the solution was poured in a 250 ml erlenmeyer, three drops of the diphenylamine indicator was added, and then a titration was conducted with a solution of ammonium iron sulfate 0.1n. sulfuric attack the analysis followed the routine according to camargo et al. (2009). the soil samples were triturated in mortar, sifted with a sieve of 0.5 mm mesh, and weighed and put in digester tubes. next, sulfuric acid solution 18n was added, a funnel was put on top of the tubes to avoid rapid evaporation, and they were taken to the block digester. after boiling them for one hour, cooling them down, washing the tubes, they percolated and were taken to a volumetric flask after four washes of the filtrate. the filtrate in the homogenized flask with deionized water is extract a. the total residue retained from the paper filter is transferred to tall stainless steel cups, with approximately 100 ml of deionized water. next, 2 ml of naoh solution at 30% is added and the solution is boiled for two minutes. after cooling, this solution will be transferred to a volumetric flask and its volume will be filled with deionized water and hcl 6n solution, resulting in extract b. silicon prepare the calibration curve and the sample containing: 1 ml of the extract b, 2 ml of sulfomolybdic solution, and 50 ml of deionized water. after 10 minutes, add 2 ml of tartaric acid solution at 20% and agitate. after five minutes, add a little portion of ascorbic acid, fill the flask with deionized water, and shake it. after one hour, do a reading with a spectrophotometer at 655.5 nm. aluminium prepare the calibration curve and transfer the sample containing 5 ml of extract a to a 100 ml volumetric flask, fill it, and shake it. transfer an aliquot of 1 ml to a volumetric flask of 50 ml containing 25 ml of deionized water and add 2 ml thioglycolic acid at 1%. add exactly 10 ml of buffer solution ph 4.2 containing 0.04 % of aluminon. fill the flask with deionized water and shake it. after two hours, take a reading with a spectrophotometer at 534 nm. sousa, s.c. et al. 86 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 79-95 iron prepare the calibration curve and sample containing: 1 ml of extract a, deionized water, a pinch of ascorbic acid, 5 ml of 1,10-o-phenantroline at 0.25% and 2 ml of trisodium citrate at 25%. fill the container and shake it. after resting for 15 minutes, read it with a spectrophotometer at 518 nm. molecular relation sio 2 /al 2 o 3 (ki) is calculated by the formula: ki = (% sio 2 x 1,70) / (% al 2 o 3 ). statistics analysis the data from the analyzed soils were: organic carbon, iron oxide, aluminium oxide, and the molecular relationship between ki and altitude. these variables were analyzed through descriptive statistical analysis and geostatistics techniques. the geostatistics analysis demands that the data follows the normality hypothesis (intrinsic); vieira (2000) and landim (2006) state this hypothesis was tested on gs+ 7.0 softwareò (robertson, 1998). the regression analysis was made with excelò in accordance to fiorio (2002). for the descriptive statistics the kolmogorov-smirnov test was used in order to verify the normality with surfer 8.0ò (surfer, 2002) software. the geostatistics analysis was conducted on gs+ 7.0ò (robertson, 1998) software in accordance to cavalcante et al. (2007). the semivariograms were adjusted by trial process and considered the linear, spherical, exponential and gaussian models. in the process of choosing the best adjustment, the positivity of the model was considered, in addition to the relationship c 0 /(c 0 +c 1 ) of spatial dependency, the gained correlation coefficient (r2) according to the methodology used by vieira (2000) and landim (2006), and the regression coefficient obtained with kriging’s cross-validation, used by cavalcante et al. (2007). the spatial dependency grade of the soil’s attributes was determined through the usage of the cambardella et al. (1994) classification, which is based on the relationship c0/(c0+c1) as follows: strong – the semivariograms that has the nugget effect = 25% of the level; moderate – nugget effect in between 25 and 75%; and weak – nugget effect > 75%. results and discussions the digital elevation model (dem) of the micro-drainage basin of the itacuruba creek can be seen in figure 3 and the geographical positions of the sampled points are distributed according to figure 4. the highest elevation can be observed to occur in the northwest region of the micro-basin, and it decreases as it goes southwest. descriptive statistics the descriptive statistics is summarized in table 1. the critical value found for the statistics of the komolgorov-smirnov test with 64 samples and level of significance α at 0.05 was 0.17. from the studied variables, only altitude is observed to show normality by the kolmogorov-smirnov test, a mean close to the median. since the altitude is the result of a long geologic period, human activities do not put morphogenesis’ pressure on this variable. all other variables taken from the soil surface do not show normality due to the existing high level of environmental degradation, a result that is similar to the one found by cavalcante et al. (2007), who found normality in the variables of a preserved area and abnormality in degraded areas. although the studied variables are located in a semiarid and arid environment, and that it shows a rocky basement, biotite-gneiss, gneiss and schist (jacomine et al., 1973; araújo filho et al., 2000), the high amount of iron oxide and low ki is observed to contradict the results found by souza et al. (2010). whereas low pluviometric precipitations can be verified today, confirm the findings of jacomine et al. (1973) and araújo filho et al. (2000) who affirmed that there must have been a more humid past than the current conditions at the studied area. using geostatistics to evaluate the spatial variability of the environmental degradation level in itacuruba (pernambuco, brazil) 87 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 79-95 the proportions of organic carbons found are within the levels stated by arruda (2008), diniz filho et al. (2009) and mendonça & matos (2005). the proportions of iron and aluminium oxides indicate an elevated pedologic development, with the presence of cambisol and luvisol, thus confirming the results found by camargo et al. (2009) and ferreira (2008). the distancing of the observed minimum and maximum values caused the verified high variances. iron oxide was the variable that showed the biggest observed variance. the iron oxide was the variable that suffered most variation within the space, suggesting it would be a good indicator of the environmental degradation by erosion. table 2 presents the results of the regression analysis between the altitudes and the other variables, indicating that the relief shows interference on the iron oxide values. the most representative soils in the micro-basin are the luvisols, which present increased pedogenesis, high concentrations of iron oxide, and greater susceptibility of erosion even in the slightly undulated terrains and hills. the differential erosion of the soil’s colloid in the studied area is directly related to the relief, the pluviometric precipitation, land usage, and the modification of the caatinga’s forest covering caused by human actions, confirming the sá et al. (2006) studies at the inland of cabrobó (pe). the spatial variation of organic carbon occurs because of the intense water deficit and biodiversity loss in both degraded and preserved areas, confirming the results gathered by martins et al. (2010). the data’s geostatistics of the organic carbon, iron oxide, aluminium, and ki regionalized variables is summarized in table 3. it can be observed that the organic carbon at the micro-drainage basin of the itacuruba creek does not present spatial dependency, thus characterizing it as the pure nugget effect. additionally, it does not present itself as a good indicator for environmental degradation. the other variables present moderate spatial dependenfigure 3 – digital elevation model of the micro-drainage basin of the itacuruba creek. 393 altitude (m) 388 383 378 373 368 363 358 353 348 343 338 333 327 322 317 sousa, s.c. et al. 88 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 79-95 533000 534000 535000 536000 9035000 9034000 9033000 9032000 9031000 9030000 9029000 9028000 9027000 9035000 9034000 9033000 9032000 9031000 9030000 9029000 9028000 9027000 532000531000530000529000 533000 534000 535000 536000532000531000530000529000 n e s w 1 2 3 4 5 6 7 10 9 8 11 w w amostras superficiais perfil de solo 1.000 0 1.000 2.000 metros figure 4 – map of the distribution of sampled points at the micro-drainage basin of the itacuruba creek. using geostatistics to evaluate the spatial variability of the environmental degradation level in itacuruba (pernambuco, brazil) 89 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 79-95 statistics oc (g.kg-1) fe 2 o 3 (g.kg-1) al 2 o 3 (g.kg-1) ki altitude (m) mean 10,27 221,77 38,73 0,97 332,53 median 8,39 152,59 30,51 0,59 329,50 standard deviation 10,24 169,59 29,24 1,31 13,89 minimum 0,00 36,74 4,00 0,10 313,00 maximum 66,06 708,03 133,88 9,35 376,00 variance 104,77 28.760,00 855,13 1,72 193,17 variation coefficient 0,99 0,76 0,76 1,35 0,042 kurtosis 14,47 1,07 0,91 26,83 0,97 asymmetry 3,27 1,35 1,19 4,60 1,03 d 0,22 0,21 0,20 0,25 0,11ns table 1 – descriptive statistics of the variables, organic carbon, iron oxide, aluminium oxide, molecular relationship between (ki) and altitude (m) at the micro-drainage basin of the itacuruba creek. note: d = statistics of the kolmogorov-smirnov test; ns there is no significance at 5% probability; oc – organic ccrbon; fe 2 o 3 – iron oxide; al 2 o 3 – aluminium oxide; ki – molecular relation (sio 2x 1,7/al 2 o 3 ). variables vs df ss ms f f of signification altitude x organic carbon regression 1 704.27 704.27 4.4313 0,0395ns residual 60 9536.00 158.93 total 61 10240.27 r² 0,9312 altitude x iron oxide regression 1 15.89 15.89 0.0811 0,7768* residual 62 12154.05 196.03 total 63 12169.94 r² 0,9987 altitude x aluminium oxide regression 1 865.48 865.48 4.7468 0,0332ns residual 62 11304.45 182.33 total 63 12169.94 r² 0,9889 altitude x ki regression 1 2198.82 2198.82 13.6722 0,0004ns residual 62 9971.12 160.82 total 63 12169.94 r² 0,8193 note: vs = variation source; df = degrees of freedom; ss = sum of squares; ms = mean square; f = significance level of the f test; r2 = coefficient of determination; *significant difference; ns non-significant difference; ki = molecular relation (sio 2 x1,7/al 2 o 3 ) table 2 – results of the variance of altitude interference on the other studied variables at the micro-drainage basin of the itacuruba creek. sousa, s.c. et al. 90 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 79-95 cy, as was established by cambardella et al. (1994), and a similar result for organic matter was found by cavalcante et al. (2007) and greco et al. (2011) for degraded areas with conventional culture systems. the correction of the abnormality trend presented in the data via the kolmogorov-smirnov test was made with the gaussian and exponential models, which offered the smallest amount of error and biggest coefficient of determination, confirming vieira (2000) and landim (2006). generally, the soils of the studied area showed a higher concentration of ki and organic carbon at the surface and lower concentration in the area beneath the surface, and the opposite happens with the concentrations of aluminium and iron oxides, thus confirming the results found by fiorio (2002) and ferreira (2008). the ki presented a range of 1844 m, indicating that it is not losing spatial dependency with the erosive process and consequently would not be a good indicator of environmental degradation. it can be observed in figure 5 that the biggest concentrations of aluminium oxide are located in the lower regions of the micro-basin, where there is a preponderance of luvisols. meanwhile, the smallest values at the higher regions are located where there is a preponderance of litolic neosols, and intermediate values at the center of the micro-basin, with a preponderance of luvisols. it can be observed in figure 6 that the smallest ki are located at the lower region of the micro-basin, close to the itaparica lake, related to the cambisols, regolitic neosols, planosol and luvisol. the biggest values are located in the higher region, related to the litolic neosols, where there is less humidity and intermediate values are located at the center of the micro-basin. it can be observed in figure 7 that the largest values of organic carbon are located at the higher region of the micro-basin, in the indigenous territories of the pakarás serrote dos campos, with the stony litolic neosols. despite the presence of a strongly undulated terrain, the area shows a high resistance to erosion due to the stony covering over 100% of the surface. the organic matter distribution of the space has no relationship with the altitude, the soils, or the micro-basin location. it can be observed in figure 8 that the largest values of iron oxide can be found at the more active part of the relief with a predominance of luvisols, and the smallest values are in the flat areas, where regolitic neosols, planosols and cambisols dominate, all with a sandy surface texture, indicating a direct relationship between the concentration of iron oxide and altitude with the erosive processes. parameter oc (g.kg-1) fe 2 o 3 (g.kg-1) al 2 o 3 (g.kg-1) ki data nl square root nl nl model linear gaussian exponential gaussian nugget effect (co) 1.324 16.14 0.2796 0.31 level (co+c1) 1.324 32.29 0.5602 0.8010 range (a) 652.00 683.00 1844 c0/c0+c1* 0.50 0.50 0.39 r2 0.747 0.542 0.761 rsq 103.00 0.0446 0.131 note: o.c. – organic carbon; fe 2 o 3 – iron oxide; al 2 o 3 – aluminium oxide; ki – molecular relation (sio 2 x1,7/al 2 o 3 ); nl – naperian logarithm; *spatial dependence rate; r2 = coefficient of determination; rsq = residual sums square table 3 – characteristics of the experimental semivariograms for the variables, organic carbon, iron oxide, aluminium oxide and ki at the micro-drainage basin of the itacuruba creek. using geostatistics to evaluate the spatial variability of the environmental degradation level in itacuruba (pernambuco, brazil) 91 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 79-95 9034196 9031968 9029740 9027512 530500 532000 533500 535000 c o o rd y coord x aluminum oxide (g/kg) 54,6 47,5 40,5 33,4 26,3 19,2 12,1 figure 5 – map of the distribution of aluminium oxide at the micro-drainage basin of itacuruba creek. figure 6 – map of distribution of ki at the micro-drainage basin at itacuruba creek. 9034196 9031968 9029740 9027512 530500 532000 533500 535000 c o o rd y coord x ki 2,26 1,92 1,59 1,25 0,91 0,58 0,24 sousa, s.c. et al. 92 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 79-95 figure 7 – map of the organic carbon distribution at the micro-drainage basin of the itacuruba creek 9034196 9031968 9029740 9027512 530500 532000 533500 535000 c o o rd y coord x organic carbono (g/kg) 59,6 49,8 40,1 30,4 20,7 11,0 1,2 figure 8 – map of the iron oxide distribution at the micro-drainage basin of the itacuruba creek. 9034196 9031968 9029740 9027512 530500 532000 533500 535000 c o o rd y coord x iron oxide (g/kg) 579 492 406 319 233 146 60 using geostatistics to evaluate the spatial variability of the environmental degradation level in itacuruba (pernambuco, brazil) 93 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 79-95 the largest concentration of iron oxide occurs in the area under the surface. the areas represented by profiles 5 and 10 (pinheiro & sousa, 2014) were exposed by the erosion processes, confirming the results found by sá et al. (2006), fiorio (2002), and ferreira (2008). the concentrated values at the surface, similar to those profiles and varying between 253 to 462 g.kg-1, are much smaller than the verified values in the soil horizons, respectively, 474.45 and 708 g.kg-1, and the difference is erased by the superficial flow from heavy rains. the small values of ki and larger values of aluminium oxide at the proximity of the itaparica lake show the influence of greater humidity existing in the area of the são francisco river and the existence of a more humid past, confirming araújo filho et al. (2000) and jacomine et al. (1973). the use of geostatistics to predict the environmental degradation the morphogenesis process in equilibrium with the pedogenesis maintains the concentration of iron oxide close to the values gathered at its respective superficial horizon. the disequilibrium, stemming from the predominance of the morphogenesis, provides iron oxide concentrations close to the values of its respective soil horizons, due to the erosion of the superficial horizon, confirming the studies of greco et al. (2011) and ferreira (2008). the analysis of the kriging maps obtained by the geostatistics and the analysis of the descriptive and regression statistics show the iron oxide concentrations at the soil surface as a good indicator of the environmental degradation rate, which is affirmed by fiorio (2002). in future studies, and complying with the methodology described by vieira (2000) and landim (2006), the gathering of primary data (superficial samples for the sulfuric attack) can be realized in a grid. the points should be spaced of 600 m at the itacuruba (pe) region, providing a better kriging for the variation of concentration of iron oxide, organic carbon, aluminium oxide and ki. references almeida, c. x.; centurion, j. f.; freddi, o. s.; jorge, r. f. e barbosa, j. c. funções de pedotransferência para a curva de resistência do solo à penetração. r. bras. ci. solo, viçosa, n. 32, p. 2235-2243, 2008. aquino, l. s.; timm, l. c.; nebel, a. l. c.; miola, e. c. c.; parfitt, j. m. b.; pauletto, e. a. avaliação da capacidade de funções de pedotransferência em predizer a estrutura de variabilidade espacial. in: simpósio de geoestatística aplicada em ciências agrárias, 4. anais... botucatu, 14-15 maio, 2009. araújo filho, j. c.; burgos, n.; lopes, o. f.; silva, f. h. b. b.; medeiros, l. a. r.; melo filho, h. f. r; parahyba, r. b. v.; cavalcanti, a. c.; oliveira neto, m. b.; silva, f. b. r.; leite, a. p.; santos, j. c. p.; sousa neto, n. c.; silva, a. b.; luz, l. r. q. p.; lima, p. c.; reis, r. m. g.; barros, a. h. c. levantamento de reconhecimento de baixa e média intensidade dos solos do estado de pernambuco. embrapa solos, boletim de pesquisa; 11. rio de janeiro, 2000. 378 p. arruda, s. v. caracterização de ambientes agrícolas e dos principais solos do município de guarabira-pb. 2008. 105 p. tese (doutorado em agronomia) – centro de ciências agrárias, universidade federal da paraíba, areia, 2008. 105 p. conclusions • the geostatistics analysis has indicated that the iron oxide concentration at the soil surface is directly related to the superficial erosion. additionally, it shows itself as an efficient, low cost tool in analyzing the environmental degradation that occurs in a certain region. • this methodology can be used to monitor the expansion of degradation or the environmental recuperation of degraded areas. sousa, s.c. et al. 94 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 79-95 camargo, o.a.; moniz, a. c.; jorge, j. a.; valadares, j. m. a. s. métodos de análise química, mineralógica e física de solos do instituto agronômico de campinas. campinas, instituto agronômico, 2009. 77 p. 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sensibilizar e co-responsabilizar a população com a coleta seletiva. o objetivo foi avaliar as relações sociais em redes de políticas públicas para consolidação do programa de gestão de resíduos sólidos urbanos “lixo que não é lixo” implantado em curitiba. foi realizada uma pesquisa aplicada, de análise quantitativa, com amostra não intencional. os resultados mostraram que a falta de continuidade da ação pública para manter a sensibilização e o interesse da comunidade pelo projeto foi o principal responsável pela redução dos resultados produzidos nesta rede. palavras-chave: redes sociais; rede de políticas públicas; gestão de resíduos sólidos urbanos; curitiba/brasil. abstract the city government of curitiba developed a network of public policies under the program "lixo não é lixo" to raise awareness and co-responsibility with the selective collection. the objective was to evaluate the social relations in public policy networks to consolidate the management program of municipal solid waste "lixo não é lixo" implanted in curitiba. we conducted applied research, quantitative analysis, with sample unintentional. the results showed that the lack of continuity of public action to maintain awareness and interest of the community by the project was primarily responsible for the reduction of the results of this network. keywords: social networks, public policy network, management of municipal solid waste, curitiba / brazil. christian luiz da silva economista, doutor em engenharia de produção e pós-doutor em administração pela universidade de são paulo; professor do programa de doutorado em tecnologia e coordenador do programa de planejamento e governança pública da universidade tecnológica federal do paraná (utfpr); pesquisador do cnpq e da fundação araucária. e-mail: christiansilva@utfpr.edu.br harry alberto bollmann engenheiro, doutor em engenharia e professor do doutorado em gestão urbana da pucpr. e-mail: harry.bollmann@pucpr.br revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 32 introdução são poucos os programas e políticas públicas que podem completar a maioridade (18 anos). o programa “lixo que não é lixo” de curitiba iniciou em 1989 e em 2007, ainda ativo, estava presente na memória e no cotidiano de muitos curitibanos. a dinâmica e história do programa se entrelaçam com o amadurecimento da cidade como uma posição de destaque por práticas urbanas e ambientais símbolos de um crescimento estruturado. após este período, muitas práticas se transformaram em ações de marketing ao invés de sustentar um processo de desenvolvimento local. o programa “lixo que não é lixo” tratava especificamente da gestão de resíduos e, a partir da ação publicitária e da coleta seletiva, procurava sensibilizar a sociedade sobre a necessidade de se preocupar com o meio-ambiente com ações simples como coleta seletiva. a preocupação e vinculação do curitibano com a cidade foram elementos que permitiram constituir naturalmente uma rede social. a vigilância e a preocupação com a coleta seletiva se constituíam elementos de conexão entre os curitibanos em suas diversas relações ao compartilharem espaços e resíduos. a coleta seletiva representada por caminhões especiais, com aviso sonoro ao passar pelos locais de coleta, se transformou em um som característico nas ruas de curitiba. em 2000, as ações de marketing tiveram a externalidade negativa de migração desordenada, por ter sido incentivada pela falta de oportunidade no interior do estado e não por uma política de atração de mão-de-obra. enquanto a taxa de crescimento populacional na década de 1990 foi 1,9%, de 2000 a 2001 cresceu 3,2% (ipardes, 2007). com isso, novos atores entraram na rede e com novas funções. o aumento da migração de cidades do interior e de outros estados incrementou a população relacionada com o programa de duas maneiras: primeiro, houve o aumento da população que não tinha incorporada a cultura curitibana da coleta seletiva; segundo, houve também o aumento de pessoas sem oportunidade de emprego que migraram para coleta seletiva passando a coletar o lixo reciclável para vendê-lo, principalmente o papel, papelão e alumínio. estas pessoas passaram a ser conhecidas como carrinheiros, desta forma, a coleta deixou de ser feita somente pela prefeitura. o crescimento da migração de trabalhadores também foi intenção e ao mesmo tempo o marketing do programa arrefeceu assim como seus resultados, que era o aumento da coleta de reciclados e diminuição do total de resíduos depositados no aterro. a rede começou a se desestruturar e o sentimento de pertencimento dos curitibanos diminui. a questão, contudo, é relativa aos motivos da variabilidade desta rede social para uma ação pública. neste sentido, os questionamentos se posicionam entre as relações na rede e/ ou da rede. qual a importância das redes sociais para consolidação de programas públicos de gestão de resíduos? qual importância do governo municipal para consolidação de uma rede de política pública de gestão de resíduos? a efetividade de um programa de gestão de resíduos é influenciada pela consolidação de uma rede de política pública? aqui, se trata como efetividade do programa de ação pública a gestão dos resíduos como o incremento da coleta seletiva sobre o total de resíduos gerados e coletados. a partir desse argumento aplicado a redes de políticas públicas3, a hipótese deste artigo é que o fortalecimento e a consistência da rede dependem das interações sociais e da capacidade de compreensão de cada indivíduo no processo de constituição e implementação da ação pública. este fato está relacionado aos motivos que levaram cada indivíduo a compor a rede, a sua percepção e interesse de continuar na mesma, o nível de informação e as características de cada ator. o objetivo foi avaliar as relações sociais em redes de políticas públicas para consolidação do programa de gestão de resíduos sólidos urbanos “lixo que não é lixo” implantado em curitiba. neste aspecto, fez-se uma pesquisa representativa da população curitibana a fim de avaliar sobre a continuidade do programa e a percepção individual de interação e importância social para a efetividade do mesmo após 18 anos de implantação do programa. tratase de uma pesquisa aplicada, com tratamento de dados quantitativos e análise teórico-empírica dos dados. considerou-se a própria população, representativa estatisticamente, como a delimitação da rede no caso estudado por tratar-se de uma política pública municipal com escopo no ambiental, com envolvimento de toda a comunidade, sem grupos característicos ou amostras delimitadas relevantes que expressam a mesma percepção e constituição de rede. com isso, entra-se nos casos particulares (hanneman, 2000). 3 entende-se por rede de políticas públicas a existência de padrões mais ou menos estáveis de relações sociais entre atores interdependentes, que tomam forma em torno de problemas ou programas políticos (klijn, 1998, p. 34) – tradução livre. cabe destacar, contudo, que uma revisão teórica sobre o tema será objeto da seção 1. revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 33 este artigo está organizado em quatro seções. a próxima seção trata teoria sobre redes de políticas públicas e a importância das relações sociais no processo de constituição e fortalecimento dessas redes. a segunda seção especifica a metodologia da pesquisa e a terceira seção analisa os resultados. as considerações finais e proposições de novos trabalhos é o tema da quarta seção. 1. as relações sociais nas redes de políticas públicas as redes de políticas públicas parte da base de relação entre estado e sociedade para sustentar a sua construção e tornar relativa sua efetividade a partir de como esta rede constitui a política (klijn, 1998). o autor anteriormente citado conceitua as redes de políticas públicas como “... patrones más o menos estables de relaciones sociales entre actores interdependientes, que toman forma en torno a problemas y/o programas políticos” 4 (klijn, 1998, p. 34). em outro extremo, streck (2005) conceitua as redes globais de políticas públicas como uma alternativa recente ao sistema de governança global, muito mais articulado entre o setor público, sociedade civil e empresariado. essa rede teria como características: a diversidade, por sua constituição trilateral; a abertura e flexibilidade, por ser adaptável a um meio ambiente em constante mutação; rapidez, por ser capaz de 4 “… padrões mais ou menos estáveis de relações sociais entre atores interdependentes, que tomam forma em torno de problemas e/ ou programas políticos” (tradução livre) – original em (klijn, 1998, p. 34). desencadear “efeitos de reputação” rapidamente; delegação e legitimidade, por conseguir transmitir métodos políticos eficientes aos níveis de governança. essas redes teriam a função de estabelecer uma agenda de discussão internacional, padronizar, gerar e difundir conhecimento. trata-se, contudo, de uma esfera de rede pública vinculada a relações pessoais e institucionais que extrapolam realidades locais, e por isso não serão considerados para análise. como cita schneider (2005, p. 38) “redes de políticas públicas incorporam assim muitos atores distintos de diferentes sub-setores sociais e políticos no contexto de produção de uma política”. assim, uma característica de rede de política pública seria a grande variedade de atores e metas. cada ator tem a sua própria meta e estratégia e a partir da interação de grande grupo de atores se constitui uma política. esta é o resultado desse processo de interação com metas e estratégias confluentes entre os atores, mas não a partir de um ator central específico (klijn, 1998). por isso, shneider (2005, p. 37) argumenta que a produção de políticas públicas, a problematização e o processamento político de um problema social são organizados em redes, nas quais estão envolvidas organizações tanto públicas quanto privadas. marques (2006) caracteriza que a rede de políticas públicas é oriunda de relações pessoais, mais permanentes e menos orientadas a resultados específicos (knoke et al., 1996; pappi e huckfeldt, 1996; pappi, 1996), a partir de canais de influências baseados em relações entre organizações e não entre indivíduos. isso não significa que os atores não sejam relevantes no processo de análise, ao contrário. sendo a rede a interação desses atores, a sua mudança, quando sentida pela rede, pode mudar as metas e estratégias de coalizão dos indivíduos. desta forma, marques (2006, p. 21), observando o caso brasileiro, diz que a unidade básica das relações e das ações são os indivíduos e não as organizações, em razão da baixa institucionalização de inúmeros procedimentos no funcionamento da administração pública, diferentemente dos países desenvolvimentos em que a organização ocupa papel central na definição de políticas (knoke et al., 1996; schneider, 2005). porras (2003) também ressalta o aumento do peso dos componentes individuais e coletivos em detrimento as instituições políticas para a governabilidade das sociedades. ao explicar o êxito da política ambiental japonesa, que obteve períodos de crescimento econômico aliado a redução da poluição no pós-segunda guerra, broadbent (1998) conclui que os japoneses mobilizaram uma rede informal de opositores a poluição que influenciaram na elaboração de uma legislação vaga, com a intenção de usar a força dessa rede para interpretação desta lei. assim como marques (2006) para o caso brasileiro, broadbent (1998) mostrou que a relação pessoal torna-se muito mais participativa e consolidadora de uma política pública em situações ou locais em que existem dificuldades institucionais de estabelecer o objetivo de coalizão da rede. assim, tanto em broadbent quanto em marques a relação de interdependência da rede informal com o estado se constitui em fator relevante para consolidação das políticas. marques (2006, p. 23) exemplificou para o caso brasileiro, que “as redes estruturam o interior do estado, mas a sua maior ou menor mobilização ou influência é produto de decisões de governo”. o governo alimenta esta rede por meio do fortalecimento e estímulo revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 34 individual com relação ao motivo que estabelece a relação entre os atores. continua dizendo que embora “as redes sejam fortemente inerciais e path dependent, as escolhas estratégicas dos atores podem buscar formas de contorná-las, se isso lhes parecer necessário para alcançar seus objetivos. em suma, podemos afirmar que as redes representam estruturas sociais que introduzem estabilidades, embora essas não determinem os resultados da (na ou) política, razão pela qual devemos articular analiticamente as dimensões ressaltadas (...) atores, instituições e redes” (marques, 2006, p. 23). marteleto e oliveira e silva (2004, p. 42), reforçam que “as pessoas vivem em redes de dependência, difíceis de serem rompidas. essas redes são diferentes em cada sociedade. o modo como o indivíduo se comporta é determinado por suas relações passadas ou atuais com as outras pessoas. e a interdependência das funções humanas sujeita e molda, de forma profunda, o indivíduo”. a articulação dessa relação estrutura a rede e a constitui em um elemento organizador dos interesses individuais em coletivos. essa articulação torna-se, portanto, fundamental para consolidação e fortalecimento de redes públicas, tendo o governo papel determinante nesse processo, a partir da interdependência dos atores (klijn, 1998, p. 34). como salienta marteleto (2001), os indivíduos organizam suas ações em espaços políticos, mesmo nascendo em uma esfera informal das relações sociais, com efeitos percebidos nas interações com o estado, a sociedade ou outras instituições representativas. ou seja, “as decisões micro são influenciadas pelo macro, tendo a rede como intermediária” (marteleto, 2001, p. 72). o comportamento do indivíduo é afetado por sua interação com o meio, ressaltando as limitações ambientais sobre o comportamento. caballo (1999) assinala que a perspectiva contextual em psicologia está associada à hipótese básica que os fenômenos psicológicos deveriam ser considerados em relação aos meios espaciais, temporais e sócioculturais nos quais ocorrem. ou seja, a alteração desses meios leva a um novo contexto, uma nova interação e um novo comportamento do indivíduo. a compreensão desse contexto torna-se essencial para avaliar a constituição de uma rede e dos laços que a tornam existentes. por exemplo, a maior conscientização ambiental após a década de 1970 tornou o movimento em prol da readequação e respeito da relação entre o homem e a natureza mais forte e permitiu que novas relações e redes se constituíssem a partir de um objetivo (silva, 2005). se houver uma nova mudança na percepção sobre a relação do homem com a natureza essa rede também se alterará e poderá evoluir a rede existente ou destituí-la e formar outra. esse caso seria uma mudança de comportamento estrutural por um novo contexto. contudo, as alterações de comportamento podem ocorrer também por situações específicas. endler (1981, p. 364) diz que “ambiente é o contexto ou o ‘pano de fundo’ geral e persistente no qual ocorre o comportamento, enquanto a situação é o ‘pano de fundo’ momentâneo e passageiro. os estímulos podem ser contextualizados como elementos dentro de uma situação”. o papel de organização e desenvolvimento da rede pública por parte do estado é um estímulo que busca tornar aquela situação em algo permanente e, efetivamente, uma mudança de comportamento para fortalecimento da rede. a definição do estímulo e da situação analisada depende, contudo, da definição do problema. por exemplo, se não há a coleta seletiva de reciclados por falta de hábito da população, estimulá-los com este objetivo a fim de estabelecer uma rede em prol desse objetivo teria um resultado duradouro se fosse efetivo. caplan e nelson (1973) enfatizam a necessidade de estabelecer exatamente o problema, para depois analisar a situação, planejar alguma intervenção ou ação (estimulo) para tentar modificar o comportamento do indivíduo em um determinado contexto. o’donnell e tharp (1982) relacionam o contexto ambiental com a influência das redes sociais e dizem que estas influenciam em um amplo leque de problemas comportamentais. conceituam redes sociais como “estrutura das relações sociais entre unidades habitualmente individuais, grupos ou instituições” (o’donnell e tharp, 1982, p. 305). segundo os autores, as intervenções sobre as redes sociais podem ser realizadas por novos programas dentro da estrutura existentes, criando-se estruturas alternativas ou modificando a estrutura existente. isso significa que para redirecionar o comportamento dos indivíduos na rede há que se intervier na estrutura da mesma ou criar outra rede. tais fatores podem ocorrer por meio de mecanismos de produção de políticas públicas que intervenham no comportamento individual e o estimulem a constituir uma rede para aquele fim. a motivação para constituição da rede pode, portanto, ser estimulada ou espontânea. se espontânea pode ainda ser modificada. os indivíduos interagem com o meio, delimitam seu comportamento, e participar, direta ou indiretamente, da constituição de políticas que podem, inclusive, influenciá-los e modificar seus comportamentos novamente. a estrutura das relações sociais afeta o revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 35 contexto dessas relações, a questão é o que influencia os indivíduos (requena, 2003). em realidade podem ser novas situações e ambientes desenvolvidos a partir das interações e que extrapola o comportamento individual. de qualquer forma, observar as relações na rede tornase determinante para conhecer a sua estrutura, como fortalecê-la ou constituí-la por novos estímulos ou intervenções, e para avaliar a efetividade das políticas públicas. para se definir essa efetividade deve-se, então, compreender a percepção dos indivíduos na rede, os fatores que os levaram para participar da mesma e os motivos que os levam a ampliar ou reduzir a sua participação. a definição de um padrão comportamental, nos moldes de klijn (1998), permitirá estabelecer a intervenção necessária, como estabelecido por o’donnell e tharp (1982). esse padrão comportamental será tratado no caso do programa “lixo que não é lixo” a partir do estudo empírico realizado. 2. metodologia de pesquisa como expresso na introdução, essa pesquisa busca avaliar a constituição e o fortalecimento de uma rede de política pública, a partir da hipótese de relação dos motivos que levaram cada indivíduo a compor a rede, a sua percepção e interesse de continuar na mesma, o nível de informação e as características de cada ator. trata-se de uma pesquisa aplicada, com tratamento de dados quantitativos e análise teóricoempírica dos dados. (gil, 1999; yin, 2004). os autores realizaram uma pesquisa semi estruturada, com questões abertas e fechadas, sobre a percepção dos cidadãos em relação ao programa “lixo que não é lixo”, após 18 anos de implementação do programa, que iniciou em 1989. a pesquisa foi realizada com uma amostra estatisticamente válida da população curitibana acima de 15 anos, que é 1,367 milhão, a 5% nível de confiança e 7% de desvio, totalizando uma amostra mínima de 197 pessoas. obteve-se, contudo, 233 respostas válidas. os questionários foram enviados e recebidos pela internet, a partir de uma distribuição aleatória. durante 20 dias de pesquisa, entre dezembro de 2007 e janeiro de 2008, foram distribuídos 300 questionários e coletados 235, sendo apenas dois descartados por preenchimento equivocado. o préteste foi feito em dezembro de 2007, em locais distintos de curitiba, com pessoas de nível socioeconômico diferenciados, buscando-se avaliar a compreensão do entrevistado em relação às perguntas, bem como da plenitude de informações mínimas de coleta para responder o objetivo proposto neste artigo. após recebimento dos questionários devidamente respondidos, estruturaram-se as informações, codificando cada resposta e procedeu-se a análise das hipóteses estabelecidas. a compreensão dessas relações permitiu melhor compreensão dos resultados e das hipóteses adotadas assuntos relacionados a hipótese de pesquisa questões base teórica motivos para estabelecer a rede 11, 14 a 16 o’donnel & tharp (1982); klijn, 1998; schneider (2005); broadbent (1998); marques (2006); caplan e nelson (1973); percepção e interesse dos participantes pela rede 12, 18, 19, 20 e 21, 22 marques (2006); knoke et al., 1996; pappi e huckfeldt, 1996; pappi, 1996; porras (1xxx); requena (2003). motivos para fortalecimento da rede 14 a 16, 20 e 21 materleto & oliveira e silva (2004); marteleto (2001); caballo (1999); endler (1981); caplan e nelson (1973); o’donnel & tharp (1982); nível de informação dos participantes 12 e 13, 17, 23 e 24 materleto & oliveira e silva (2004); marteleto (2001); klijn (1998) características socioeconômicas culturais dos participantes 1 a 5; 7 e 8, 17, 23 e 24 dados e critérios para análise 6, 9 e 10 quadro 1 – estrutura e fundamentação do questionário aplicado revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 36 para que se pudesse proceder à análise. além de um grupo de perguntas referentes aos dados e critérios para análise, as questões envolveram cinco assuntos relacionados à hipótese de pesquisa, quais sejam: motivos para estabelecer a rede; percepção e interesse dos participantes pela rede; características socioeconômicas culturais dos participantes; nível de informação dos participantes; motivos para fortalecimento da rede – quadro 1. a partir dessas questões pretendeu-se responder e avaliar as características individuais relacionadas aos tópicos que compunham a hipótese de pesquisa. partiu-se do argumento de bonet (2006, p. 4), ao dizer que “a partir del estudio de los patrones de regularidad en las relaciones que configuran la estructura de una red podemos alcanzar una mayor comprensión de los actores que intervienen en la misma5”. os padrões de regularidade foram verificados para compreender, por exemplo: quais os motivos para inserção do indivíduo na rede; se a sua percepção sobre a tendência da rede está relacionada ao seu nível de informação, formação e renda; avaliar se os participantes conhecem o programa tem uma noção um mesmo comportamento de resposta sobre a situação dele atualmente; se há uma noção clara da sua função na rede e da importância da sua ação parao meio-ambiente a gestão de resíduos; verificar a percepção dos indivíduos quanto à governança e prioridade de ação proposta pelo programa, 5 “a partir dos padres de regulariedade nas relações que configuram a estrutura de uma rede podemos alcançar uma maior compreensão dos atores que intervén na mesma” (tradução livre) – original (bonet, 2006: p. 4). relacionando os objetivos pessoais com os da rede e verificar se houve uma alimentação contínua de informações sobre o programa para inserção e manutenção do indivíduo na rede. essas questões e orientações de discussões sobre padrões de regularidade permitiram estabelecer um conjunto de informações, contextualizado pelas transformações socioeconômicas do município e a dinâmica do programa, para compreender a influência das relações humanas no estabelecimento da rede pública e sua efetividade por meio do programa “lixo que não é lixo”. 3. análise dos resultados a análise da constituição e do fortalecimento da rede política pública ambiental a partir do programa “lixo que não é lixo”, utilizando-se da metodologia descrita, procede-se em duas etapas: primeiro, apresenta-se o programa e seus resultados, com objetivo de caracterizar a formação da rede e explicitá-lo com as características condicionantes como tal; a segunda parte trará o resultado da pesquisa de campo, com intuito de testar e validar a hipótese deste trabalho. 3.1. programa “lixo que não é lixo” o programa ambiental de coleta seletiva e reciclagem de resíduos sólidos urbanos, denominado “lixo que não é lixo”, proporcionou a curitiba o prêmio “curitiba – capital ecológica”, conferido pela organização das nações unidas (onu), em setembro de 1990. o premio foi entregue ao então prefeito em exercício, jaime lerner, durante a realização do congresso mundial de governos locais para um futuro sustentável, em nova iorque, eua. o programa foi pioneiro no brasil e apresentou uma proposta de solução para as quase 700 toneladas diárias de lixo domiciliar em de curitiba. a prefeitura municipal da cidade apresentou a população, um programa de reciclagem de lixo urbano que contava com a participação da população, geradora do lixo, no processo de separação do lixo reciclável do não reciclável. a partir daí, a coleta do lixo reciclável seria realizada, nos quase 320 mil domicílios iniciais, de forma diferenciada pela limpeza publica do município, com caminhões específicos em dias e horários prédefinidos e destino diferenciado para o lixo não reciclável. o grande desafio da prefeitura, no lançamento do programa ambiental, era modificar a cultura e o hábito de uma população em relação aos resíduos gerados, buscando o comprometimento e mobilização de todos com a questão do meio ambiente e divulgando a cultura ecológica por meio da à educação ambiental. segundo o prefeito do município rafael greca (1993), sucessor do governo que implantou o programa em sua gestão, “separar e trocar o lixo é mais que um programa ambiental, é uma atitude e um ato de cidadania”. ele aposta na educação ambiental para garantir o sucesso do programa. (diário popular, 1993, p. 62). para a viabilização do lançamento do programa ambiental, a prefeitura adotou as ferramentas estratégicas do marketing ecológico. em parceria com uma agência de marketing montou uma campanha de conscientização ecológica que demonstrava a necessidade de cada cidadão em mudar seus hábitos em relação aos seus resíduos e também o funcionamento das etapas do programa. a campanha promocional do programa “lixo que não é lixo” foi inovadora e criativa, segundo o prefeito jaime lerner (1998) e motivou a população a separar o lixo. o slogan desenvolvido para o programa: se-pa-re, convidava a população a separar seus detritos. o revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 37 cartunista ziraldo criou a família folhas, personagens símbolos do programa que ajudaram a ilustrar as cartilhas, folhetos e cartazes que eram entregues a população e, em especial o púbico infantil. para a coleta diferenciada foi adotado um caminhão verde com um sino, referencia forte que permanece até fins da década de 2000, como sinônimo do programa lixo que não é lixo. (o estado do paraná, 11/02/1998, p. 14). além desses canais de comunicação a prefeitura investiu em propaganda e publicidade através de rádio, jornal e televisão. (folha de londrina, 18/11/1994). para montar a estrutura de coleta e separação do material e incentivar a separação domiciliar do lixo com campanhas educativas, a prefeitura investiu grandes recursos e operou com saldo negativo por um bom tempo, conforme afirma nicolau kluper, assessor do prefeito jaime lerner, durante o governo de 1992, e responsável pelo lixo que não é lixo. para kluper, o aspecto aritmético e financeiro do programa nunca preocupou o governo. segundo ele, o objetivo não era lucrar com a separação do lixo, mas obter vantagens através do programa em questões como a preservação do meio ambiente e o processo de educação ambiental da população. (gazeta do povo, 19/07/1992). em 1989, quando foi lançado, eram recolhidas por dia 14 toneladas de lixo reciclável. no ano seguinte, foram recolhidas 17 toneladas diárias em 1994 foram recolhidas 35 toneladas/dia. do inicio do programa até 2008, a prefeitura já recolheu 196 mil toneladas de lixo reciclável. conforme registro do departamento de limpeza publica do município, o ano de 1998 teve o maior registro de coleta: foram 59 toneladas de lixo recolhidos diariamente, totalizando no ano 17 mil toneladas. a partir desta data, a quantidade coletada está reduzindo. todo o lixo reciclável recolhido vai para a usina de reciclagem, mantida pela secretaria municipal do meio ambiente (smma) e fundação de ação social (fas). na usina todo o lixo é e comercializado por empresas recicladoras e sucateiros. após 10 anos do programa, a secretaria municipal do meio ambiente, em 1999 divulgou seus resultados e apresentou os benefícios ambientais gerados: foi evitado o corte de 770 mil árvores, resultando em uma economia de 1,1, milhão de metros cúbicos de água; diminuição da extração de bauxita pela reutilização do alumínio coletado, representando uma economia de 270.161 mw/hora. na questão social, foram gerados 3.370 empregos diretos, além dos indiretos que não podem ser dimensionados. (o estado do paraná, 24/10/1999). além dos benefícios ecológicos, o programa “lixo que não é lixo” promoveu outros programas ambientais de cunho econômico. o câmbio verde, por exemplo, instituído em 1991, consiste na troca de material recicláveis por alimentos. além deste, há também o cambio escola, que troca material reciclável por materiais escolares. a cidade de curitiba, reconhecida como capital ecológica pela onu, após os resultados expressivos do programa de coleta seletiva de lixo, “lixo que não é lixo”, nos últimos anos não teve grandes investimentos. conforme dados do departamento de limpeza publica do município, o volume coletado caiu gradativamente, ano a ano, em 1999 coletaram-se 55 toneladas, e em 2005 foram 25 toneladas apenas (smma, 2008). para o governo, a redução é fruto da falta de impulso do programa, podendo ate gerar o esquecimento do mesmo pela população; alem, do aumento de entrada de outras pessoas vindas de outras regiões desabituadas com a prática da separação do lixo. um novo estímulo ao programa ocorreu em 2006, com o lançamento de uma nova campanha, que objetivou reforçar o envolvimento da população no programa. esta campanha incluiu novos personagens, representados pelas cores do padrão internacional de separação de lixo: azul, vermelho, amarelo e marrom. alem dos personagens, foram utilizados um mix de peças publicitárias constituídas de spots para tv e rádio, anúncios para revistas e jornais, mobiliário urbano, busdoor, cartilhas e folders. o caminhão de coleta também ganhou uma nova identidade visual, mantendo o sino, por ser considerado um símbolo da presença do caminhão de coleta de recicláveis. o objetivo da campanha era transmitir mensagens sobre a importância da separação do lixo para a economia dos recursos naturais. (jornal do estado 11/03/2006, pg. b2). revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 38 conforme dados da limpeza publica do município, no ano seguinte ao lançamento da nova fase da campanha – em 2007, o volume de lixo coletado aumentou em 18% alcançando os mesmos níveis de 1996. ou seja, os resultados ainda estão aquém do desejado e há muito que fazer para reestabelecer a rede social em prol dessa política pública. (jornal do estado, 12/03/2006, p. b2). 3.2. resultado da pesquisa apesar de apenas 62% dos respondentes terem nascido em curitiba, a grande maioria (95%) residia em curitiba no período de interesse à pesquisa (questões 5 e 6, respectivamente). além disso, todos os entrevistados conheciam o programa “lixo que não é lixo” e 91% afirmam participar do programa (pertencerem a rede) – questões 9 e 10. a maioria dos respondentes (85%) possui mais de 25 anos de idade (53% deles têm idade entre 25 e 40 anos). para os propósitos desta pesquisa, este fato é importante na medida em que indica um maior amadurecimento da população respondente, e a possibilidade de uma percepção mais profunda e elaborada de sua relação com o programa de reciclagem. cabe salientar que 82% dos entrevistados possuía renda mensal até r$ 3,8 mil (a preços de 2008) – tabela 1. tabela 1 – perfil dos entrevistados – renda e faixa etária idade/ renda até r$ 760 entre r$ 761 e r$ 1900 entre r$ 1901 e r$ 3800 entre r$ 3801 e r$ 7600 > r$ 7600 total idade < 25 anos 6% 11% 3% 1% 1% 20% entre 25 e 40 anos 1% 24% 22% 3% 4% 53% entre 41 e 60 anos 2% 3% 7% 7% 2% 20% acima 60 anos 3% 1% 2% 2% 1% 8% total renda 11% 38% 33% 11% 7% 100% gráfico 1 – grau de escolaridade dos entrevistados 16% 14% 42% 28% até ensino médio ensino superior incompleto ensino superior completo pós-graduação gráfico 2 – conhecimento sobre existência de legislação sobre disposição de resíduos 30% 21% 32% 17% sim, existe não existe, mas se pretende fazer não existe e não tem conhecimento outros revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 39 essa hipótese é reforçada pela grande literacidade dos respondentes. todos têm ensino fundamental completo, sendo que 93% têm o ensino médio completo, enquanto que 67% têm ensino superior completo (gráfico 1). o grau de educação formal dos entrevistados reflete a percepção sobre a importância dos respondentes em relação ao programa de reciclagem e seus benefícios sociais e ambientais: 93% dos entrevistados consideram muito importante ou importante a reciclagem de lixo e 97% acha que o programa de reciclagem de lixo de curitiba é importante para o meio ambiente (questões 24 e 23 respectivamente). também reflete o conhecimento da existência de leis sobre a destinação final dos resíduos sólidos por parte de 53% dos respondentes (questão 17) – gráfico 2. com relação aos motivos para participar do programa, a conscientização preocupação com o meio ambiente veio em primeiro lugar (43% e 35% respectivamente) indicando que há uma conscientização efetiva da população entrevistada sobre os problemas ambientais causados pelo lixo. a conscientização da população implica na ação de educação ambiental (formal e informal) efetuada pelas várias instâncias formadoras de opinião (escola, mídia etc.), e como resultado se espera evidentemente uma maior preocupação para com o meio ambiente (questão 11) – gráfico 3. cabe salientar que a "divulgação do programa" é o terceiro principal motivo para participação no programa (12% opção 1 e 18% opção 2 questão 11), indicando que uma parte da população conscientizada e preocupada com o meio ambiente fez um elo cognitivo entre a importância do meio ambiente e o programa de reciclagem de lixo, como meio de assegurar sua conservação. indica também que parte dos entrevistados não declarou que a divulgação do programa é prioritária para a conscientização sobre os problemas ambientais, e que esta consciência foi formada através de outros gráfico 3 – motivos (principal e secundário) para participar do programa ‘lixo que não é lixo’ 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 1 opção 2 opção não dava muito trabalho para participar preocupação com o meioambiente preocupação com o município o programa foi bem divulgado todos os vizinhos separavam conscientização gráfico 4 – responsabilidade sobre a gestão dos resíduos 2% 83% 3% 11% 1% de todos (prefeitura, governo e população) do meio público (prefeitura e governo) da sociedade de ninguém nunca pensou a respeito revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 40 estímulos informativos. a relação entre a aquisição de uma consciência ambiental, e a preocupação com o meio ambiente urbano e a divulgação do programa é característica de camadas mais elitizadas da população, que em geral tem acesso à informação de várias fontes: educação formal, internet, jornal, tv etc. e tem tempo/recurs os para elaborar e priorizar as informações ambientais – gráfico 3. inter essante observar que a grande maioria da população acha que o programa de reciclagem de lixo de curitiba é muito benéfico ao meio ambiente (84%) e por isso mesmo, 85% dos entrevistados acha que a reciclagem de resíduos é muito importante (questões 23 e 24). isso reflete em m alto grau de conscientização ambiental da população, como percebido nos principais motivos para participar do programa (78% preocupam-se com meio ambiente e conscientização). contudo, a maioria dos entrevistados reconhece que a gestão de resíduos é um problema de todos, o que é uma premissa para estabelecimento da rede: a cumplicidade quanto ao objetivo. em torno de 83% dos entrevistados reconhecem a responsabilidade de todos (prefeitura, governo e população) na resolução do problema do lixo (questão 19), mas acreditam que os vários atores sociais desempenham papéis distintos e complementares na gestão dos resíduos, cabendo à população uma participação menos onerosa. a maioria dos respondentes tem real noção da atual situação do programa, pois 60% deles indicaram que o programa continua, mas com menor intensidade na atualidade (questão 14). o principal motivo da diminuição do interesse em relação ao programa reside na perda do hábito da população em reciclar (questão 15). entre os que acreditam que o programa continua com a mesma intensidade ou maior (24% dos entrevistados), atribuem isso ao fato de que a reciclagem já se tornou um hábito entre a população (questão 16). portanto, a percepção da continuidade do programa e a internalização do hábito de reciclar o lixo como um elemento positivo à continuidade do programa não são uma unanimidade entre a população entrevistada (quadro 2). a maioria dos entrevistados considera que programas como o “lixo que não é lixo” são prioridades e importantes para administração pública, e que o governo deveria, no caso deste programa, investir e informar mais, como afirmou 60% dos entrevistados (questões 20 e 21) – tabela 2. dos respondentes, 61% declararam que se sentem parte de um processo que envolve a reciclagem do lixo, ou seja, de uma rede própria para este objetivo. com isso, a primeira constatação é que a partir do programa se conformou uma rede social. essa rede pública se constitui, sob o conceito de klijn (1998), por ter criado padrões estáveis de relações sociais, a partir da coleta seletiva e preocupação com meio-ambiente, entre atores interdependentes, já que se quadro 2 – percepção sobre a continuidade do programa e principais justificativas para resposta percepção sobre a continuidade do programa distribuição respostas motivos (principais respostas) continua e com a mesma intensidade que na década de 1990 24% tornou-se um hábito (23%) continua e com menor intensidade que na década de 1990 60% descontinuidade ação prefeitura (27%); perda hábito (45%) continua e com maior intensidade que na década de 1990 15% não continua mais 1% tabela 2 – importância de programas como “lixo que não é lixo” e percepção sobre importância dos governos municipais é muito importante é importante, mas não uma prioridade pública deveria investir e informar, como está fazendo 25% 1% deveria investir e informar mais 56% 4% deveria informar mais 6% 3% deveria investir mais 3% 1% não deveria investir 0% 1% total 91% 9% revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 41 consideravam dentro de um processo que se conformaram a partir do programa político em questão. contudo, 25% declararam apenas fazer a sua parte, esperando que os outros façam a sua. essa falta de reciprocidade torna uma parte alheia aos resultados da política pública, tratando apenas de realizar o papel de cidadão. além disso, a pesquisa também mostrou que 6% não se sentem parte do programa – gráfico 5. a questão da informação sobre o andamento do programa parece assumir um papel no sentimento de pertencimento da população ao programa de reciclagem. neste aspecto, o papel da mídia deixou a desejar. o sentimento de pertencimento de cada pessoa na rede pública é determinante para a sobrevivência da mesma. enquanto o programa divulgava a importância do gerenciamento de resíduos e mostrava que cada um deveria fazer a sua parte, as pessoas atendiam a este chamada e faziam a sua parte. assumia o papel de integrante de uma rede que caracterizava curitiba como a capital ecológica. os motivos para inserção das pessoas na rede estão vinculados a sua conscientização e preocupação ambiental, bem como a divulgação do programa. os dois primeiros motivos estão relacionados ao contexto favorável para ações ambientais que afetam o comportamento dos indivíduos (caballo, 1999). o segundo motivo trata da forma de aproveitar este ambiente favorável para estimular a participação das pessoas na rede (endler, 1981). o estímulo feito pela mídia criou um novo ambiente que demandava de cada pessoa um papel mais consciente com o meio ambiente. esse ambiente modificou efetivamente o hábito de alguns (aqueles para os quais o programa está ainda mais forte) e para outros voltou situação inicial e não modificou o ambiente, apenas tratou-se de uma situação de estímulo que não se transformou em um novo ambiente permanente (aqueles para os quais o programa está mais débil). como esta última situação foi a que efetivamente ocorreu, o estímulo dado pelo estado por meio da informação e da propaganda resultou apenas em um novo ambiente temporário. quando cessou o estímulo do governo a participação reduziu. interessante notar a importância que os próprios atores dão a sua participação na rede ao admitir fazer parte de uma cadeia e que o fortalecimento da mesma não acontece porque a reciclagem não se tornou um hábito deles próprios. outra característica interessante é o nível informacional sobre gestão de resíduo muito próximo entre os entrevistados, sem muitas variações pelo nível educacional ou renda. isso mostra que redes públicas envolvem pessoas com diferentes estruturas socioeconômicas culturais, mas o nível de informação sobre as questões especificamente da rede devem ser compreendidas pelos participantes para que os mesmos se sintam pertencentes à rede. caso contrário, a vontade individual de participar será menor e o mesmo tenderá a não compor mais a rede. a rede assume, portanto, as características de marques (2006) e broadbent (1998), em que as relações pessoais tornamse mais participativas frente a dificuldades institucionais de coalização da rede. a reciclagem é um hábito e, portanto, uma condição do comportamento individual. desenvolver este hábito depende das relações passadas ou atuais com outras pessoas: ‘se todos estão fazendo a sua parte, eu faço a minha’ (marteleto e oliveira e silva, 2004; marques, 2006). os entrevistados mostraram consciência ambiental e co-responsabilidade com a produção e destino do lixo, e se consideram como parte da cadeia, onde o governo municipal tem o papel fundamental de articulador, nos moldes teóricos de klijn (1998). este papel de articulação do governo é visto pelo nível informacional dado para a rede, apesar de esta assume um papel passivo com relação à demanda por informação. ou seja, os atores consideram que a informação simétrica é importante para consolidação e fortalecimento da rede, sendo o governo o articulador para isso, mas se não houver informação os atores não cobram o próprio governo pela informação. isso retorna a questão da mudança de comportamento a gráfico 5 – percepção com relação a sua participação no programa 61% 25% 6% 8% sinto-me parte de uma cadeia de reciclagem estou apenas fazendo a minha parte. os outros fazem a sua. não me sinto parte do programa revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 42 partir de um estímulo externo (informação) articulado pelo estado (endler, 1981; o’donnell e tharp, 1982; caballo, 1999). nesse caso, portanto, não houve uma redução da rede pela mudança dos objetivos individuais frente ao coletivo, mas pela redução do papel articulador do governo. essa constatação pode ser confirmada pelas informações disponibilizadas anteriormente na tabela 2, em que se mostrou a intenção de 86% dos entrevistados ao afirmarem que o governo deveria investir e informar mais ou, pelo menos, tanto quanto está fazendo atualmente, em razão da prioridade do tema (91% dos entrevistados consideram o tema prioritário). uma hipótese para redução da participação do governo, não explorada, seria que este superestimou a consolidação da rede e diminuiu o seu papel, mas a participação dos atores estava se reconstituindo por um novo momento que o município passava de incremento populacional, no final da década de 1990. essa hipótese é corroborada pelo próprio governo, como exposto na seção 3.1. o aumento da população e a menor articulação da prefeitura municipal fizeram com que o ambiente se tornasse menos estimulante para participação da rede. ou seja, em um momento importante que era a inclusão de novos atores e a transformação efetiva em um hábito, houve a perda do estímulo e a saída de pessoas ao invés da entrada, resultado definição equivocada do problema para definição da situação e, consequentemente, da intervenção do estado, conforme tratado por caplan e nelson (1973). assim, o enfraquecimento da rede oriunda da menor articulação da prefeitura municipal desestimulou o próprio governo em rever seu papel e diminui os resultados do programa. somente em 2005 o governo municipal retomou o estímulo como nova campanha de marketing, mas é um recomeço, com resultados ainda preliminares e distantes dos resultados alcançados no auge do programa entre 1995 e 1998. 5. conclusões a contribuição para o estudo das redes sociais abrange dimensões no meio acadêmico e público. para o meio acadêmico os resultados da pesquisa e a discussão teórica permitiram ressaltar a interdependência dos atores tanto na constituição quanto no fortalecimento de redes públicas. para o meio público, a pesquisa trouxe a contribuição de mostrar como a efetividade do programa “lixo que não é lixo” está relacionada a capacidade de compreensão da rede de política pública estabelecida com programas deste tipo. o objetivo desse artigo foi avaliar as relações sociais em redes de políticas públicas para consolidação do programa de gestão de resíduos sólidos urbanos “lixo que não é lixo” implantado em curitiba. como resposta, os entrevistados realçaram a importância das redes sociais para consolidação de programas públicos de gestão de resíduos, tendo o governo municipal papel fundamental para consolidação e articulação desta rede de política pública. um programa de gestão de resíduos sólidos se torna uma rede de política pública à medida que o governo consegue incutir a importância da participação do cidadão e torna isso um hábito para o mesmo, que se sente parte do processo. isso aconteceu com o programa estudado, pela percepção dos entrevistados e pelo tempo de execução que reflete a consolidação do programa e da rede. contudo, a continuidade e maturidade desta rede e, respectivamente do programa, depende de uma ação continua do governo municipal para articular, informar e investir no seu desenvolvimento. a efetividade do programa, em relação à quantidade de recicláveis coletados, flutuou ao longo do tempo em relação direta a participação e ação continuada do governo municipal, segundo os entrevistados. no caso estudado a falta de continuidade do papel de articulador pelo governo municipal e a mudança no contexto foram os principais responsáveis pela redução dos resultados produzidos pela rede. assim, como a congruência de objetivos dos participantes articulados em ações conjuntas favorece a criação espontânea da rede, como no caso japonês exemplificado por broadbent (1998), também pode ser responsável pelo seu desaparecimento se não houver dita articulação. assim, se valida a hipótese condicionando a necessidade do papel articulador do estado. o fortalecimento e a consistência da rede dependem da compreensão de cada um sobre o seu papel na rede, mas o interesse em participar dessa rede e o nível de informação dependem da articulação da rede, que no caso estudado é feita pelo governo municipal. essas relações dependem do contexto e são influenciados por situações que estimulam com maior ou menor intensidade o adensamento e/ ou a extensão da rede, seja respectivamente pelo estreitamento das relações existentes ou pela inclusão de novos atores. como proposta de novos trabalhos sugere-se explorar o programa estudado com estudos localizados com grupos em diferentes bairros, com contextos e histórias diferenciadas a fim de avaliar comparativamente a compreensão de cada sub-rede e destas com a rede de políticas públicas caracterizada neste trabalho. também caberia uma avaliação mais aprofundada da revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 43 hipótese de enfraquecimento do estímulo por parte do estado, sustentado na percepção, como conclusão dos pesquisadores e do próprio estado, que se refere a mudança no contexto (novos habitantes sem desabituadas com a coleta seletiva) e a falta de estímulo do programa. um sociograma também possibilitaria a melhor visualização da rede e permitira explorar análises sobre a densidade das relações. referências a cidade reciclada. folha de londrina, londrina, 18 nov. 1994. bonet, jordi. la vulnerabilidad relacional: análisis del fenómeno y pautas de intervención. redes revista hispana para el análisis de redes sociales, barcelona, v.4, n.11, 2006. disponível em: <http://revista-redes.rediris.es>. acesso em 26 dez.2007. broadbent, jeffrey. environmental politics in japan: networks of power and protest. cambridge: cambridge university press, 1998. caplan, n.; nelson, s. d. “the nature and consequences of psychological research on social problems”. american psychologist, n.3, p.199-211, 1973. campanha do “lixo que não é lixo” têm nova fase. correio paranaense, curitiba, p. 8, 06 de jun. 2006. reciclar lixo propicia cadernos e alimentos. diário popular, curitiba, 03 abr. 1993. endler, n. s. “situational aspects of interactional psychology” in: magnusson, d. 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ensino médio completo ensino superior incompleto ensino superior completo pós-graduação (em curso ou completo) 5 sim não 6 sim não se a sua resposta nesta questão foi não pule para questão 17. 7 se a sua reposta na questão 6 foi sim, você residiu em curitiba entre 1989 e 2005mudou de bairro neste período? sim não 8 se a resposta da questão 7 foi sim, qual foi o bairro que mais habitou neste período? 9 sim não 10 sim não 11 conscientização todos os vizinhos separavam o programa foi bem divulgado preocupação com o município preocupação com o meio-ambiente não dava muito trabalho para participar outro motivo: especificar que motivos levaram a partipar do programa? se você participou em algum momento do programa, escolha até três opções que mais o motivava a participar do programa coloque 1 para o que considera mais importante, 2 para a segunda mais importante e três para a última opção. se achar conveniente pode escolher apenas 1 ou 2 opções se residia em curitiba entre 1989 e 2005 e o bairro em que mais habitou neste período é diferente do atual escolha sim, caso contrário escolha não (marque com x) estamos realizando uma pesquisa sobre a percepção dos habitantes de curitiba referente ao programa "lixo que não é lixo". pedimos para responder as questões abaixo (nos quadros em amarelo) e desde já agradecemos sua participação. você nasceu em curitiba (marque com x)? você residia em curitiba em entre 1989 e 2005 (marque com x)? você conhece o programa lixo que não é lixo da prefeitura municipal de curitiba (marque com x)? você participou do programa lixo que não é lixo da prefeitura municipal de curitiba (marque com x)? revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 46 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 12 a prefeitura não informava o lixo reciclado era vendido e a receita era da prefeitura o lixo reciclado era doado e a receita era dos beneficiados nunca de preocupou com isso tinha interesse em saber, mas não buscou a informação tinha interesse em saber, mas não conseguiu a informação outro motivo: especificar 13 até 20kg por habitante por ano entre 21kg e 100kg por habitante por ano acima de 100kg por habitante por ano nunca de preocupou com isso tinha interesse em saber, mas não buscou a informação tinha interesse em saber, mas não conseguiu a informação outro motivo: especificar 14 continua e com a mesma intensidade que na década de 1990 continua e com menor intensidade que na década de 1990 continua e com maior intensidade que na década de 1990 não continua mais 15 descontinuidade da ação da prefeitura aumento dos catadores de papel perda do hábito pela população não sabe informar outro motivo: especificar 16 maior ação da prefeitura aumento dos catadores de papel transformou-se em um hábito da população maior ação da mídia maior conscientização ecológica não sabe informar outro motivo: especificar 17 sim, existe em trâmite não existe, mas se pretende fazer (informação da mídia) não existe e não tem conhecimento outro opção: especificar você sabe se o programa ainda continua? se conhecia o programa, selecione opção referente a sua percepção sobre a continuidade do programa. se indicou que diminui a intensidade do programa, comparado a década de 1990, ou não continua mais qual seria o motivo na sua opinião? se conhecia o programa e acha que ele diminui a intensidade comparado a década de 1990 ou não continua mais, selecione opção referente a sua percepção sobre principal motivo disso (apenas 1 opção).caso contrário passe para questão 17 se indicou que aumentou ou permaneceu a intensidade do programa, comparado a década de 1990, qual seria o motivo na sua opinião? se conhecia o programa e acha que ele aumentou ou continua tão intenso quanto na década de 1990, selecione opção referente a sua percepção sobre principal motivo disso (apenas 1 opção).caso contrário passe para questão 17 sabe qual era o destino do lixo? se conhecia o programa, selecione até duas opções referentes a sua percepção sobre o destino do lixo coloque 1 para o que considera mais importante e 2 para a outra opção. se achar conveniente pode escolher apenas 1 opção sabe quanto era recolhido de lixo reciclável por ano? se conhecia o programa, selecione opção referente a sua percepção sobre quanto se recolheu, em média, de lixo reciclável por ano entre 1989 e 2005. escolha apenas 1 opção. sabe se existe alguma legislação sobre a disposição de resíduos (lixo)? escolha a opção referente ao seu conhecimento sobre alguma política ou legislação sobre os resíduos (lixos). revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 47 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 18 deve ser uma prioridade nacional deve ser uma prioridade apenas municipal deve ser uma prioridade em todas esferas não deve ser uma prioridade; outras urgências outro opção: especificar 19 de todos (prefeitura, governo e população) do meio público (prefeitura e governo) da sociedade de ninguém nunca pensou a respeito outro opção: especificar 20 é muito importante é importante, mas não uma prioridade pública é pouco importante não é importante 21 deveria investir e informar, como está fazendo deveria investir e informar mais deveria informar mais deveria investir mais não deveria investir não precisaria informar não precisaria investir e informar outro opção: especificar 22 sinto-me parte de uma cadeia de reciclagem estou apenas fazendo a minha parte. os outros fazem a sua. não me sinto parte do programa nunca pensei a respeito não participei 23 sim, é muito importante sim, ajuda um pouco sim, mas não deu prá ver resultado algum não influencia o meio ambiente não sei dizer 24 muito importante importante pouco importante não é importante não sei dizer a preocupação com o lixo deve ser uma prioridade? escolha a melhor opção que esteja adequada a sua percepção sobre a prioridade da discussão referente a legislação e prática do gerenciamento de resíduos no cenário nacional e municipal. na sua opinião de quem é a responsabilida pelo lixo? escolha a melhor opção que esteja adequada a sua percepção sobre a responsabilidade prioritária sobre o gerenciamento de resíduos (lixo). se você participou do programa, qual a sua percepção com relação ao seu papel neste processo? escolha a melhor opção que esteja adequada a sua percepção sobre qual é a sua participação no programa lixo que não é lixo, caso tenha participado. você acha que o programa de reciclagem de lixo de curitiba é bom para o meio ambiente? escolha a melhor opção que esteja adequada a sua percepção. em que medida você acha que é importante fazer a reciclagem do lixo? na sua opinião você acha importante programas como o lixo que não é lixo? escolha a melhor opção que esteja adequada a sua percepção sobre a importância de programas similares ao lixo que não é lixo na sua opinião qual deve ser a participação do estado em programas como o lixo que não é lixo? escolha a melhor opção que esteja adequada a sua percepção sobre qual deveria ser a participação do estado em programas similares ao lixo que não é lixo. matéria 4a matéria 4b matéria 4c 198 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 198-211 iaponira sales de oliveira doutoranda em desenvolvimento e meio ambiente, associação em rede, na universidade federal do rio grande do norte (ufrn) – natal (rn), brasil. eliza maria xavier freire orientadora, docente no departamento de botânica e zoologia (dbez) e no programa de doutorado em desenvolvimento e meio ambiente, associação em rede, na ufrn – natal (rn), brasil. endereço para correspondência: iaponira sales de oliveira – rua praia da baia formosa, 9.219 – ponta negra – natal (rn), brasil. e-mail: iapobio@yahoo.com.br resumo os anfíbios anuros são considerados bioindicadores de qualidade ambiental e biocontroladores de populações de insetos, inclusive de pragas agrícolas. daí a relevância de avaliar o conhecimento de comunidades de áreas agrícolas acerca desses animais e a importância deles para o ambiente em que vivem, já que tais animais são, culturalmente, vistos como repugnantes — essa abordagem é uma das vertentes da etnociência. nessa perspectiva, o objetivo deste trabalho foi avaliar o conhecimento local de comunidades agrícolas do semiárido ao longo do médio rio são francisco, estado de pernambuco, sobre as espécies de anfíbios anuros e a importância destas como controladoras de insetos pragas. foram realizadas quatro excursões de 15 dias cada, duas por comunidade, entre novembro de 2012 e abril de 2013, quando se efetuaram observações diretas sobre as áreas, entrevistas semiestruturadas e identificação dos sítios de reprodução dos anfíbios ao longo dos sistemas agrícolas. a amostragem foi não aleatória intencional, resultando em 347 participantes. foram citadas pelos agricultores oito etnoespécies, correspondentes a 13 de anfíbios anuros, além de identificados locais de reprodução e desenvolvimento dessas espécies. foi constatada importância biológica dos anuros para práticas agrícolas sustentáveis. palavras-chave: agroecossistemas; conhecimento local; entomologia; biocontrole de pragas. abstract the frogs are considered bio-indicators of environmental quality and biocontrol of insect populations, including agricultural pests. hence the importance of assessing the knowledge of agricultural zones communities about these animals and the importance of them to the environment in which they live, as they are culturally considered repugnant. this approach is one of the aspects of cognitive anthropology. in this perspective, the objective of this study was to evaluate the site knowledge of semi-arid farming communities along the middle são francisco river, pernambuco state, on the species of anurans and their importance the pest insect controllers. four 15-day-excursions were held, two for community, between november and april 2012/2013 when direct observations were effected over the zones, as well as semi-structured interviews and geo-referencing of sites of reproduction of amphibians throughout the agricultural systems. the sampling was nor random neither intentional, resulting in 347 participants. eight ethnospecies were cited by farmers, corresponding to 13 species of frogs, as well as the identification of local breeding and development of these species. biological importance of anurans was for sustainable agricultural practices. keywords: agroecosystems; local knowledge; entomology; pest-biocontrol. conhecimento ecológico local sobre anfíbios anuros por agricultores em sistemas agrícolas de região semiárida brasileira local ecological knowledge about amphibians by farmers in agricultural systems of brazilian semiarid region doi: 10.5327/z2176-947820151013 conhecimento ecológico local sobre anfíbios anuros por agricultores em sistemas agrícolas de região semiárida brasileira 199 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 198-211 introdução o semiárido brasileiro, que inclui o domínio morfoclimático da caatinga (ab’sáber, 2003), tem sido utilizado para diversos fins econômicos, tais como pecuária, agricultura e extração de minérios, atividades que vêm causando degradações por vezes irreversíveis (abílio, 2010). para cada uma dessas atividades, foram necessárias adaptações específicas por parte das comunidades locais, uma vez que essa região se caracteriza por condições edafoclimáticas específicas, as quais tornam tal ambiente muito frágil e de alta susceptibilidade aos processos erosivos, sendo imprescindíveis alternativas de uso e manejo (aguiar et al., 2006). por se tratar de um ecossistema restrito ao território nacional, a preocupação é ainda maior. nesse contexto, o semiárido brasileiro, e de maneira particular a caatinga, abriga uma rica biodiversidade constituída até recentemente por 932 espécies de plantas vasculares (380 endêmicas) (silva et al., 2003), 187 de abelhas, 240 de peixes, 175 de répteis e anfíbios (12% endêmicas), e 510 espécies de aves (albuquerque et al., 2012). embora o conhecimento acerca da biodiversidade da caatinga seja relevante, ainda é restrito a algumas áreas que, em sua maioria, não são protegidas (rodrigues, 2013; albuquerque et al., 2012), além de compor uma das regiões semiáridas mais populosas do mundo, com cerca de 50 milhões de habitantes vivendo em condições muito precárias e, consequentemente, explorando os recursos naturais de forma inadequada (freire et al., 2009, p. 86; abílio, 2010). assim, é preciso ampliar os estudos que abordam o conhecimento das comunidades locais e suas interações com os recursos da caatinga, de forma a contribuir para a sua conservação. os campos de estudo que se destacam nesse sentido são a etnobiologia e a etnoconservação (marques, 1995; albuquerque, 2006). o uso popular dos recursos naturais é uma prática que acompanha o ser humano desde os primórdios da civilização, sendo fundamentado no acúmulo de informações repassadas oralmente ou de forma gestual a cada geração (alves et al., 2009; 2009; alves; albuquerque, 2012; leo neto et al., 2011; 2012; silva; freire, 2010). segundo mourão e nordi (2006), os estudos que se referem ao conhecimento ecológico tradicional e/ou local abordam, de modo geral, a maneira como as pessoas usam os recursos naturais e se apropriam deles, por intermédio do manejo, das crenças, dos conhecimentos, das percepções e dos comportamentos, além das várias formas de classificar, nomear e identificar as plantas e os animais do seu ambiente. no âmbito da etnobiologia, a etno-herpetologia compreende grupos biológicos específicos, buscando registrar e avaliar o conhecimento, a classificação, a utilização e a convivência de comunidades locais com os anfíbios e répteis. para a etno-herpetologia tem sido um grande desafio compreender essa relação, já que os répteis são considerados um grupo perigoso e, por conseguinte, perseguidos (alves & ramos, 2007). no caso das serpentes, mesmo as espécies não peçonhentas são com frequência espancadas ou mortas quando encontradas (alves & ramos, 2007; albuquerque et al., 2012), fato que dificulta as estratégias de manejo aplicadas para outros grupos, como as aves e os mamíferos, por exemplo. no tocante aos anfíbios, são parcos os registros sobre a relação que as comunidades ocidentais estabelecem com esses animais, apesar de para algumas populações orientais eles servirem como amuletos em rituais religiosos (ceríaco, 2010). muitas civilizações antigas veneravam os sapos por associá-los à água e a seu processo de transição para a terra, o que tornava os referidos animais símbolo de fertilidade e de renascimento. para os egípcios, além do grande respeito, os sapos eram tidos como futuros bebês, e a criação do homem e dos deuses era atribuída à deusa heket, personificada por uma mulher com cabeça de sapo (blaustein; wake, 1995). já os chineses e indianos acreditavam que o mundo se apoiava nas costas de um sapo gigante e que os terremotos ocorriam por conta da movimentação desse sapo. outra crença era de que os eclipses aconteciam porque um sapo engolia a lua. na china, as rãs protagonizam muitas lendas e sempre foram tema obrigatório na pintura e nas artes cerâmicas, estilizadas em vasos, potes e peças entalhadas (blaustein; wake, 1995; izecksohn; carvalho-e-silva, 2002; ceríaco, 2010). na américa central, a civilização maia pensava no coaxar das rãs como uma manifestação do deus chac para anunciar a chuva, que fazia brotar o verde nas planícies secas. por meio dessa associação com a água, as rãs eram vinculadas não somente com o crescimento das plantas, mas também com a fertilidade e com o nascimento (duellman; trueb, 1994; ceríaco, 2010). por sua vez, os girinos e as rãs adultas oliveira, i.s.; freire, e.m.x. 200 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 198-211 faziam parte da decoração de potes, roupas e ornamentos. por fim, os índios brasileiros consideravam os anfíbios como guardiões das águas (blaustein; wake, 1995; ceríaco, 2010). no entanto na idade média na europa, esses animais eram associados a manifestações do mal e a bruxarias (ceríaco, 2010). a sociedade moderna herdou esse preconceito dos europeus medievais, e, por isso, não é dada a devida atenção aos anfíbios, que, segundo vitt e caldwell (2009), por exemplo, constituem elementoschave para a avaliação da qualidade ambiental e biocontroladores de insetos vetores de doenças e/ou pragas agrícolas. portanto, os anfíbios anuros, que compreendem os sapos e seus parentes, consistem em animais importantíssimos nas cadeias e teias ecológicas, especialmente por serem biocontroladores de populações de insetos e outros vertebrados, atuando como presas e predadores (stuart, 2008; vitt & caldwell, 2009; abrol, 2012; valencia-aguilar et al., 2013). apesar da reconhecida importância dos anfíbios anuros, nas últimas décadas têm ocorrido a redução e o desaparecimento de espécies em todo o mundo (hoffmann et al., 2010; katzenberger et al., 2012; costa et al., 2012). como esses animais são sensíveis a mudanças ambientais, sua diminuição pode ser decorrente da ação antrópica e/ou das alterações climáticas atuais (stebbins & cohen, 1995; stuart, 2008; costa et al., 2012). nessa ótica, alguns questionamentos nortearam este trabalho, efetuado em sistemas agrícolas localizados no semiárido brasileiro e cujo controle de pragas agrícolas é feito atualmente por meio do uso de agroquímicos. as perguntas foram: qual o conhecimento ecológico dos agricultores locais acerca dos anfíbios anuros? qual a relevância desse conhecimento para subsidiar a proposta de utilização dos anfíbios anuros no biocontrole de insetos pragas e, consequentemente, na conservação das espécies, na preservação da saúde humana e na sustentabilidade desses sistemas agrícolas? na perspectiva de responder a esses e outros desafios postos, os objetivos deste trabalho foram identificar e avaliar o conhecimento das comunidades agrícolas de região semiárida, especificamente dos municípios de itacuruba e petrolândia, estado de pernambuco, brasil, sobre as espécies de anfíbios anuros e seus respectivos modos de vida, além de, com base em tais respostas, propor o uso de anfíbios anuros no biocontrole de insetos pragas para minimizar o emprego dos agroquímicos e os riscos ambientais e promover a conservação das espécies e a sustentabilidade dos agroecossistemas. materiais e métodos delimitação e caracterização da área de estudo esta pesquisa é parte do projeto innovate (interplay between the multiple use of water reservoirs via innovative coupling of substance cycles in aquatic and terrestrial ecosystems), que envolve instituições brasileiras e alemães de ensino e pesquisa com os objetivos de estudar e propor estratégias para a otimização dos múltiplos usos dos reservatórios construídos pela intervenção humana, por meio do aumento paralelo da produtividade, da redução da emissão de gases de efeito estufa e da manutenção da biodiversidade. o projeto está estruturado em cinco módulos interligados, cujas finalidades são conhecer e fornecer informações que comporão um banco de dados que possa gerar modelos preditivos para regiões semiáridas. nessa perspectiva, foram estudadas duas comunidades agrícolas nos municípios de itacuruba (08º43’38”s e 38º41’00”w) e petrolândia (08º58’45”s e 38º13’10”w), no estado de pernambuco, ambas ao longo do submédio rio são francisco. a cidade de itacuruba está localizada na microrregião de itaparica e tem como característica marcante a falta de recursos naturais (especialmente solos) para a prática de atividades agrícolas. está incluída no núcleo de desertificação do cabrobó da organização das nações unidas (onu), uma área muito vulnerável à degradação (beusch et al., 2014). segundo o censo do instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge) de 2010, sua população à época era de 4.639 habitantes e suas principais atividades são a pecuária e a agricultura, apesar de as famílias não serem beneficiadas com programas de irrigação. as comunidades agrícolas de itacuruba estão organizadas em três assentamentos concebidos pelo instituto conhecimento ecológico local sobre anfíbios anuros por agricultores em sistemas agrícolas de região semiárida brasileira 201 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 198-211 nacional de colonização e reforma agrária (incra), que possibilitou o reassentamento dessas comunidades para tal região de maneira justa e sistematizada, mantendo-as no cadastro nacional de imóveis rurais, além de identificar, registrar, demarcar e titular terras destinadas a comunidades tradicionais quilombolas ali existentes. foram encontradas 198 famílias que desenvolvem agricultura de subsistência em itacuruba; outros agricultores realizam suas atividades em propriedades de grandes fazendeiros da região, em troca de salários e/ou moradia. é notória a diferença dessa comunidade, por não apresentar recursos para o desenvolvimento de agricultura em larga escala e pela falta de um sistema de irrigação como nas comunidades rurais de petrolândia. o perímetro irrigado do município de petrolândia, também situado na região do submédio rio são francisco, faz parte do sistema itaparica de projetos de irrigação, construído pelo governo federal por meio da companhia hidrelétrica do são francisco (chesf), para compensar as famílias deslocadas pela construção da usina hidrelétrica luiz gonzaga (usina de itaparica) no fim da década de 1980. com a construção da usina hidrelétrica de itaparica, 834 km2 de terras foram inundadas, implicando o deslocamento de 5.542 pessoas somente à margem esquerda do rio são francisco. em março de 1986 a chesf iniciou um estudo de viabilidade para o reassentamento das famílias atingidas pela inundação do lago. a comunidade local de petrolândia compreende 618 famílias cadastradas em 16 agrovilas na zona rural do município, as quais desenvolvem agricultura com sistema irrigado. procedimentos metodológicos nas duas comunidades averiguadas, durante estudo piloto, foram realizadas visitas às residências habitadas para esclarecimentos sobre esta investigação. em seguida, foi solicitado aos que concordaram em participar da pesquisa que assinassem o termo de consentimento livre e esclarecido, exigido pelo conselho nacional de saúde por meio do comitê de ética em pesquisa no brasil (resolução n.º 196/96). além disso, este estudo foi submetido e aprovado pelo comitê de ética em pesquisa (cep) da universidade federal do rio grande do norte (ufrn) (parecer n.º 466/2012). o trabalho de campo ocorreu em quatro excursões, duas a cada um dos municípios analisados, entre os meses de novembro de 2012 e abril de 2013. a primeira visita às duas comunidades rurais deu-se em novembro de 2012, possibilitou a observação participante, conforme combessie (2004), e consistiu na exploração da realidade local e no estabelecimento da pesquisa, propiciando conhecer as comunidades em foco e identificar as áreas de estudo. quanto à escolha dos entrevistados, a amostragem foi aleatória intencional (almeida & albuquerque, 2002), por intermédio da qual os indivíduos das comunidades foram abordados em seus locais de trabalho (lavoura) sobre a disponibilidade de participar da pesquisa, de acordo com o sugerido por caló et al. (2009). definiu-se o universo amostral de ambas as áreas pela amostragem probabilística, a qual institui que todos os elementos possuem a mesma probabilidade de serem escolhidos (sampieri et al., 2006), considerando o intervalo de confiança de 5% e erro amostral de 0,1% (levin, 1987). assim, do número de famílias envolvidas em atividades agrícolas nas comunidades estudadas (198 em itacuruba e 618 em petrolândia), foram entrevistados 238 agricultores de petrolândia e 131 de itacuruba, com idades entre 18 e 65 anos, todos do sexo masculino. após a definição dessa amostragem, as entrevistas aconteceram. foram aplicadas entrevistas semiestruturadas, em conformidade com viertler (2002), para a obtenção de dados a respeito da existência de espécies de anfíbios anuros nas áreas agrícolas e do conhecimento das comunidades locais acerca dos anfíbios conhecidos e seus respectivos modos de vida, incluindo os mais citados e observados pela comunidade agrícola. para a análise desses dados foi aplicado o teste de kruskalwallis (h), que é um teste não paramétrico para análises de correlação simples. a identificação das espécies de anfíbios anuros ocorrentes nas áreas agrícolas de petrolândia e itacuruba foi incialmente feita mediante estímulos visuais, com o auxílio de fotografias de espécies comuns em áreas de caatinga, à semelhança do método utilizado por garcía (2006), monteiro et al. (2006), souto (2008) e maciel e alves (2009). o referido método serviu para nortear os entrevistados contextualmente, asseguoliveira, i.s.; freire, e.m.x. 202 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 198-211 rando que as entrevistas fossem direcionadas ao mesmo objeto (espécies de anfíbios anuros), a fim de coletar dados etnobiológicos precisos (garcía, 2006). as informações coletadas ajudaram na construção de tabelas de cognição comparada para correlacionar as respostas dos entrevistados com as informações da literatura, sobretudo referentes à biologia dos anfíbios anuros. posteriormente, as espécies de anfíbios citadas nas entrevistas foram coletadas pela busca ativa ao longo das áreas agrícolas e na caatinga circunvizinha, para identificação por especialista e por meio de bibliografia pertinente. elas se encontram depositadas na coleção herpetológica da ufrn e na senckenberg natural history collections em dresden, na alemanha. para caracterizar os locais de reprodução e desenvolvimento dos anfíbios anuros nas áreas agrícolas, foram elaborados mapas orais com o intuito de verificar a percepção dos agricultores sobre o espaço no qual vivem e que utilizam como fonte de subsistência (calamia, 1999; crowder & norse, 2008; gerhardinger et al., 2009). produziram-se esses mapas com base em turnês guiadas (spradley & mccurdy, 1972) com os agricultores, que mencionaram a existência de sítios reprodutivos em suas áreas de cultivo, a fim de nomear e georreferenciar os principais locais em que os anfíbios se reproduzem. as coordenadas foram registradas em campo por meio de global positioning system (gps) e de acordo com as informações e orientações dos agricultores. resultados e discussão nas áreas estudadas foram registradas oito etnoespécies, segundo registros das entrevistas com os agricultores. tais etnoespécies correspondem a 13 espécies, conforme espécimes coletados em campo e identificados por especialistas (tabela 1). são conhecidas mundialmente 6.771 espécies de anfíbios (frost, 2011), das quais 988 de anfíbios anuros são registradas no brasil (segalla et al., 2014) e 103 (10,4%) no domínio das caatingas (camardelli & napoli, 2012), riqueza considerada ainda subestimada. a presença de anfíbios anuros nas áreas agrícolas foi citada por 79% dos agricultores entrevistados em petrolândia e 65% em itacuruba. o número maior de citações em petrolândia provavelmente se deve à maior quantidade de agricultores entrevistados nessa área (n = 238), no entanto a informação dos agricultores quanto à ocorrência de até 10 etnoespécies de anfíbios anuros em ambas as áreas analisadas confirma que, apesar do pouco conhecimento por parte dos agricultores sobre a biologia desses animais, os anfíbios anuros são observados e reconhecidos nas áreas agrícolas. a etnoespécie mais comumente mencionada foi o sapo-cururu (42% em petrolândia e 53% em itacuruba), que corresponde às espécies do gênero rhinella encontradas nas áreas agrícolas e urbanas (figura 1). duas espécies equivalem ao que os agricultores locais denominam de sapo-cururu: rhinella jimi (stevaux, 2002) e rhinella granulosa (spix, 1824). a primeira, conhecida na região do semiárido como sapo-cururu ou sapo-boi, possui ampla distribuição no nordeste do brasil, principalmente na caatinga, ocupando áreas próximas a habitações humanas, lagoas, margens de riachos, estradas e rodovias (borges-nojosa & santos, 2005). r. granulosa, por sua vez, é encontrada ao longo do nordeste do brasil e nos estados de minas gerais e espírito santo, sobretudo em ambientes abertos e secos, sendo assim conspícuo da caatinga (narvaes & rodrigues, 2009). os agricultores das comunidades estudadas classificaram esses animais e descreveram aspectos de seus modos de vida e comportamentos, conforme conteúdo da tabela 2, que inclui comparações com informações da literatura. os relatos dos agricultores locais de petrolândia (37%) e itacuruba (48%) sobre o sapo-cururu demonstram algum conhecimento a respeito dos modos de vida do referido animal, como a questão de ele contribuir para o controle de populações de insetos, pois afirmaram que os cururus são responsáveis pela “limpeza do ambiente agrícola”. no entanto é necessária atenção especial a experiências para controle de insetos por espécies exóticas de anfíbios. segundo turvey (2013), uma espécie de sapo-cururu (rhinella marina) foi introduzida na austrália em uma área agrícola, a fim de combater o besouro-dacana (dermolepida albohirtum) e proteger as culturas de cana-de-açúcar. como a maioria das introduções de espécies não nativas apresenta controle ineficaz, o sapo-cururu agora é uma grande praga na austrália. isso conhecimento ecológico local sobre anfíbios anuros por agricultores em sistemas agrícolas de região semiárida brasileira 203 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 198-211 etnoespécie município petrolândia itacuruba nome científico área de intensa atividade agrícola área de intensa atividade agrícola jia dermatonotus muelleri (boettger, 1885) x rã-de-bananeira hypsiboas raniceps (cope, 1862) x x caçote leptodactylus fuscus (schneider, 1799) x x caçote leptodactylus macrosternum (miranda-ribeiro, 1926) x x caçote leptodactylus troglodytes (a. lutz, 1926) x caçote leptodactylus vastus (a. lutz, 1930) x rãzinha physalaemus kroyeri (reinhardt & lütken, 1862 “1861”) x rãzinha pseudopaludicola pocoto (magalhães, loebmann, kokubum, haddad & garda, 2014) x x rãzinha physalaemus cicada (bokermann, 1966) x cumbá pleurodema diplolister (peters, 1870) x sapo-cururu pequeno rhinella granulosa (spix, 1824) x x sapo-cururu grande rhinella jimi (stevaux, 2002) x x rãzinha-puladeira scinax x-signatus (spix, 1824) x x tabela 1 – etnoespécies citadas por agricultores locais e respectivas espécies de anfíbios identificadas na região de petrolândia e itacuruba (pe), nordeste do brasil. a b figura 1 – espécies de sapo-cururu (gênero rhinella) encontradas na região agrícola de petrolândia e itacuruba (pe): (a) rhinella granulosa (spix, 1824); (b) rhinella jimi (stevaux, 2002). oliveira, i.s.; freire, e.m.x. 204 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 198-211 aconteceu apesar de a ideia da introdução de r. marina ter surgido do conhecimento local de os sapos serem os principais predadores de invertebrados. apesar de esse fato ter se dado sem as devidas precauções de controle biológico, o papel potencialmente importante dos anfíbios como predadores de invertebrados deve ser destacado. na argentina, rhinella arenarum, leptodactylus latinasus, leptodactylus chaquensis e physalaemus albonotatus são conhecidos por forragearem artrópodes que habitualmente danificam as culturas de soja (vaagricultores de petrolândia agricultores de itacuruba literatura científica “sai da toca à noite para caçar” (informante 6) “à noite ficam nas ramas e onde tem luz procurando cascudos” (informante 5) são animais de hábito noturno (cassemiro et al., 2012) “tenho nojo, porque é frio e molhado” (informante 8) “ele é cheio de rugas e é molhado, dá nojo” (informante 3) são animais ectotérmicos e também apresentam respiração cutânea, por isso devem manter a pele sempre úmida (narvaes & rodrigues, 2009) “se cutucar, ele incha” (informante 40) “incha quando tá com raiva” (informante 45) como forma de defesa os anuros do gênero rhinella tendem a inflar os pulmões de ar para amedrontar os predadores (buckley et al., 2010) “libera um leite que irrita os olhos” (informante 23) “libera um leite, que é seu veneno” (informante 58) o gênero rhinella apresenta as glândulas granulares, que liberam uma substância de aspecto leitoso, com capacidade de provocar irritabilidade nos predadores (duellman & trueb, 1994; narvaes e rodrigues, 2009) “se ele mijar nos olhos, pode cegar” (informante 33) “se mijar no olho, cega” (informante 28) não existe comprovação de substâncias tóxicas na urina dos anuros que possa provocar cegueira (buckley et al., 2010; narvaes; rodrigues, 2009) “onde ele faz cama não nasce mais coentro” (informante 12) “de dia vivem em tocas no meio das ramas, em baixo dos galhos e onde tem água” (informante 9) os anfíbios anuros do gênero rhinella tendem a aumentar de tamanho rapidamente. outra característica é que esses animais tendem a se entocarem durante o dia em lugares úmidos e sombreados (buckley et al., 2010; narvaes & rodrigues, 2009) “seu canto atrai chuva” (informante 7) “ele canta para chamar a fêmea” (informante 50) os anfíbios precisam de água ou de umidade para se reproduzirem, por isso o período chuvoso é o ideal para atrair as fêmeas com o canto e realizar o acasalamento (duellman & trueb, 1994; narvaes & rodrigues, 2009; buckley et al., 2010) tabela 2 – cognição comparada entre citações e relatos dos agricultores locais de petrolândia e itacuruba (pe) acerca do modo de vida do sapo-cururu, espécies do gênero rhinella, e a literatura científica sobre o tema. conhecimento ecológico local sobre anfíbios anuros por agricultores em sistemas agrícolas de região semiárida brasileira 205 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 198-211 lência-aguilar et al., 2013), mas os possíveis benefícios do controle biológico realizado por esses anuros para esses sistemas agrícolas não foram testados. a segunda etnoespécie mais citada pelos agricultores locais para as regiões de petrolândia (29%) e itacuruba (16%), o “caçote”, corresponde às espécies do gênero leptodactylus (figura 2). essas espécies são encontradas em margens de riachos e drenos de irrigação da região agrícola de petrolândia e em caixas-d’água e margens de riachos em itacuruba. apesar da generalização na definição das espécies de leptodactylus, os agricultores entrevistados percebem diferenças entre elas, mas não conseguem distinguir tais espécies a ponto de agrupá-las em grupos desiguais; apenas as identificam e as classificam quanto às variações de tamanho e cor, características geralmente relacionadas a fases de desenvolvimento, e não a espécies distintas. a exemplo disso, as “rãzinhas”, que para os agricultores são uma mesma espécie e as diferenças citadas se referem à cor e ao tamanho, correspondem a diferentes espécies das famílias leiuperidae e leptodactylidae, tais como physalaemus cicada, physalaemus kroyeri e pseudopaludicola sp. a generalização na caracterização das espécies é um fato comum constatado em outros estudos referentes à similaridade da composição faunística em diferentes áreas do semiárido, com o mesmo tipo de vegetação e condições climáticas. quanto à composição de espécies, constatou-se semelhança entre este trabalho e outros realizados na caatinga por vieira et al. (2007) e caldas et al. (2009), especialmente no tocante às espéfigura 2 – espécies de “caçote” (gênero leptodactylus) encontradas nas áreas agrícolas de petrolândia e itacuruba (pe), em janeiro e abril de 2013: (a) leptodactylus vastus (a. lutz, 1930); (b) leptodactylus macrosternum (miranda-ribeiro, 1926); (c) leptodactylus fuscus (schneider, 1799); (d) leptodactylus troglodytes (a. lutz, 1926). a b c d oliveira, i.s.; freire, e.m.x. 206 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 198-211 cies r. granulosa, hypsiboas raniceps, scinax x-signatus, leptodactylus troglodytes e pleurodema diplolister. os agricultores (89% de petrolândia e 94% de itacuruba) relataram e descreveram alguns aspectos relevantes da biologia dessas espécies, tais como hábitos, comportamento, alimentação e desenvolvimento, conforme destacado na tabela 3. as informações dos agricultores locais sobre os caçotes, listadas na cognição comparada (tabela 3), principalmente quanto à dieta e à reprodução, reforçam tais itens como os aspectos mais marcantes observados pelos agricultores e evidenciados nas respostas aos formulários. esse conhecimento de comunidades locais sobre a natureza e importância dos recursos biológicos, na sua maioria concernenagricultores locais de petrolândia agricultores locais de itacuruba literatura científica “não possuem veneno, porque sua pele é lisa sem verruga” (informante 9) “pele fria e molhada” (informante 16) as espécies de leptodactylus apresentam a pele úmida para evitar ressecamento e auxiliar na respiração (giaretta & kokubum, 2004) “não tem diferença, todos são caçotes. uns pequenos, outros grandes” (informante 15) “o caçote é marrom quando pequeno e escuro quando tá grande” (informante 33) essas espécies podem atingir de 5 a 12cm de comprimento. suas colorações variam do amarelo ao marrom-escuro (freitas & silva, 2007; heyer, 1969; giaretta & kokubum, 2004) “vivem entre o capimrasteiro” (informante 30) “vivem onde tem mato” (informante 12) habitam áreas preferentemente abertas e também de matas em todo o nordeste (freitas & silva, 2007; heyer, 1969; giaretta e kokubum, 2004) “vivem onde tem drenos e poças” (informante 28) “vivem onde tem água, lama e caixa-d’água” (informante 11) esses animais também habitam locais com água, principalmente no período de reprodução, para oviposição e equilíbrio da temperatura (giaretta & kokubum, 2004) “quando se reproduzem, formam escuma” (informante 19) “fazem escuma para botar os ovos” (informante 8) quando o casal faz amplexo, a fêmea libera uma substância albuminoide pela cloaca e o macho bate forte essa substância com suas patas traseiras até formar espuma abundante. em seguida, a fêmea libera os óvulos, os machos fertilizam-nos, e os ovos ficam envoltos pelo ninho de espuma até a eclosão (giaretta & kokubum, 2004) envolve os ovos que aí são depositados (freitas & silva, 2007; giaretta & kokubum, 2004) “fazem a limpeza do ambiente, pois comem insetos” (informante 50) “comem os insetos” (informante 38) espécies do gênero leptodactylus têm por característica alimentar-se de artrópodes e pequenos vertebrados como outras rãs, serpentes e até camundongos (freitas & silva, 2007) “são brabos” (informante 139) “pulam muito e vêm para cima da pessoa” (informante 36) as espécies do gênero leptodactylus são predadores muito vorazes (freitas & silva, 2007) tabela 3 – cognição comparada entre citações e relatos dos agricultores locais de petrolândia e itacuruba (pe) acerca do modo de vida dos caçotes (espécies do gênero leptodactylus) e a literatura científica sobre o tema. conhecimento ecológico local sobre anfíbios anuros por agricultores em sistemas agrícolas de região semiárida brasileira 207 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 198-211 te à biologia das espécies, coincide com o destacado em trabalhos que englobam os animais caçados por comunidades do sertão nordestino (alves et al., 2010) e por pescadores em relação aos recursos pesqueiros de regiões litorâneas (begossi et al., 1999; mourão & nordi, 2006). outra etnoespécie bastante citada pelos agricultores foi a “rã-de-bananeira”, que corresponde à espécie hypsiboas raniceps (cope, 1862), a qual ocorre em abundância significativa especialmente nas plantações de banana em petrolândia (77% das citações) e em árvores frutíferas, como goiabeiras e mangueiras, na região de itacuruba (28% das afirmações). ainda conforme relato dos agricultores, seu aparecimento em bananeiras dá-se sob e entre os cachos de bananas e entre as bases das folhas, local geralmente úmido que armazena água da chuva ou da irrigação. algumas das características mencionadas pelos agricultores sobre a rã-de-bananeira são confirmadas pela literatura, pois sua reprodução acontece na estação chuvosa, quando os indivíduos formam densas agregações em corpos d’água (brejos, poças, veredas). são de reprodução prolongada, isto é, reproduzem-se por várias semanas ou meses, e territoriais. ou seja, machos defendem suas áreas de vocalização contra intrusos da mesma espécie (lingnau et al., 2004; pansonato et al., 2011; sugai et al., 2014). durante o dia permanecem imóveis, e sua aparência pálida e pele úmida causam repulsa aos agricultores. no período da noite, segundo ribeiro-júnior & bertoluci (2009), tornam-se mais ativos, e os machos emitem sons para atrair as fêmeas, além de caçar os insetos para alimentação. também foi identificada, embora pouco observada pelos agricultores locais, a “rãzinha-puladeira”, scinax x-signatus (spix, 1824), pertencente à família hylidae. de acordo com relatos dos agricultores de itacuruba (72%) e petrolândia (58%), essa etnoespécie é facilmente encontrada em árvores frutíferas, além de em residências, costumeiramente em potes de cerâmica em que é armazenada água para o consumo humano. esses relatos coincidem com informações da literatura de que s. x-signatus é muito comum próximo às habitações humanas, tem hábito noturno e arborícola (galatti et al., 2007). fora isso, é facilmente adaptável à perturbação humana, ocorrendo em savanas tropicais e bordas de floresta da venezuela até o suriname e em boa parte do brasil (miguel et al., 2010). as comunidades locais de petrolândia (58%) e itacuruba (72%) denominam essa espécie de rãzinha-puladeira porque ela emite som por meio da interação entre as patas. essa afirmação pode estar relacionada ao movimento das patas em direção à região dorsal, pois a manutenção da umidade da superfície externa da pele é fundamental para a difusão dos gases respiratórios, garantida pela secreção de muco produzido pelas glândulas mucosas (hutchinson & savitzky, 2004). a pele dos anfíbios anuros em geral desempenha uma série de funções vitais, sobressaindo a respiração, o transporte de água e solutos, a regulação da temperatura corpórea e a defesa contra o ataque de microrganismos e predadores (leite et al., 2005). s. x-signatus habita áreas de mata atlântica e caatinga, normalmente alcança comprimento de até 3,5 cm e sua coloração de fundo é parda mostarda com manchas dorsais bem definidas (freitas & silva, 2007). cabe destacar ainda outras etnoespécies de anfíbios anuros que foram menos citadas pelos agricultores locais das áreas averiguadas (tabela 1), mas que são relevantes no contexto deste estudo em agroecossistemas do semiárido brasileiro. conclusão apesar das condições climáticas adversas e das alterações ocorridas na paisagem da região semiárida estudada, ela ainda abriga uma riqueza considerável de anfíbios anuros que é reconhecida e descrita à luz do conhecimento local dos agricultores de agroecossistemas nos municípios de petrolândia e itacuruba, ao longo do médio rio são francisco, em pernambuco. o conhecimento ecológico local sobre as etnoespécies de anfíbios anuros possibilitou identificar relações cognitivas e comportamentais dos agricultores com os recursos naturais, especialmente quanto à importância biológica dos anfíbios anuros. com base nesses resultados, pôde-se iniciar um processo para a construção de alternativas viáveis ao controle de oliveira, i.s.; freire, e.m.x. 208 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 198-211 pragas agrícolas nessa região, aliando o conhecimento dos agricultores locais ao científico e viabilizando a popularização da ciência por meio da divulgação mediante cartilha escrita em literatura de cordel, típica do nordeste brasileiro. é possível que esse veículo de popularização da ciência promova o incremento do conhecimento local a respeito da relevância dos anfíbios anuros e da sua utilização no biocontrole de insetos pragas em substituição paulatina do uso de agroquímicos e consequente diminuição dos riscos ambientais, para a conservação das espécies e a sustentabilidade dos agroecossistemas. referências abílio, f. j. p. 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cobertura das terras na região da za da reserva biológica municipal da serra do japi, em jundiaí-sp, entre 1989 e 2010. empregou-se nesse estudo a análise de imagens do satélite landsat-tm5, com o auxilio dos softwares idrisi e ilwis. os resultados mostraram que a ocupação urbana aumentou 37,47% e as áreas agropastoris e de reflorestamento diminuíram 36,62% e 72,22% respectivamente; enquanto as áreas de mata aumentaram 49,57%. todavia, a importância relativa da área de mata na za variou de 46,60%, em 1989, a 69,71%, em 2010, levando-se a conclusão de que essa região foi favorecida pelas mudanças na cobertura do solo, no período avaliado, apesar da forte pressão pela expansão urbana no seu entorno. palavras-chave: sensoriamento remoto; gestão ambiental; unidade de conservação. abstract the municipal biological reserve of serra do japi shelters an important forest remnant of atlantic rainforest in the state of são paulo. for its ecological importance, were created instruments for environmental and territorial management of the conservation unit, with the regulation of the use and occupation of the land in its buffer zone (bz) in 2004. the objective of this study was to analyze the evolution of the land cover in the bz region of the municipal biological reserve of serra do japi in jundiaí-sp, between 1989 and 2010. it was used in this study the image analysis of the satellite landsat-tm5, with the help of software ilwis and idrisi. the results showed that urban occupation has increased 37.47% and the agro pastoral and reforestation areas have decreased 36.62% and 72.22% respectively, while forest areas have increased 49.57%. however, the relative importance of the forest area in bz ranged from 46.60% in 1989 to 69.71% in 2010, leading to the conclusion that this region was favored by changes in land cover in the period evaluated, despite strong pressure for urban expansion in its surroundings. keywords: remote sensing; environmental management; conservation unit. felipe hashimoto fengler engenheiro ambiental, mestrando do programa de pós graduação em agricultura tropical e subtropical – instituto agronômico de campinas – iac, campinas, sp, brasil felipe_fengler@hotmail.com alexandre marcos silva ecólogo, professor da universidade estadual paulista – unesp, campus de sorocaba, sorocaba, sp, brasil amsilva@sorocaba.unesp.br afonso peche filho engenheiro agrônomo, pesquisador científico do centro de engenharia e automação iac, jundiaí, sp, brasil peche@iac.sp.gov.br moisés storino engenheiro agrônomo, pesquisador científico do centro de engenharia e automação iac, jundiaí, sp, brasil storino@iac.sp.gov.br admilson irio ribeiro engenheiro agrícola, professor da universidade estadual paulista – unesp, campus de sorocaba, sorocaba, sp, brasil admilson@sorocaba.unesp.br . gerson araujo de medeiros engenheiro agrícola, professor da universidade estadual paulista – unesp, campus de sorocaba, sorocaba, sp, brasil gerson@sorocaba.unesp.br revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 38 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução a serra do japi é um remanescente florestal da mata atlântica no interior do estado de são paulo. a riqueza de sua biodiversidade está relacionada à sua localização em uma região ecotonal, ou seja, local de encontro de dois tipos de florestas da mata atlântica sendo uma característica da serra do mar e a outra referente à mata atlântica do interior paulista. devido à heterogeneidade da vegetação, à presença de um grande número de riachos e à topografia da região, tem-se como consequência uma grande quantidade de ecossistemas provenientes dos microclimas. a diversidade de microclimas e da vegetação abriga e alimenta a fauna, criando um equilíbrio delicado entre as várias formas de vida ali existentes (morellato, 1992). sua importância na conservação da fauna silvestre estadual não se reduz apenas à preservação de populações locais das espécies presentes na área. como um dos únicos remanescentes de floresta atlântica do planalto paulista, ela é fundamental para o estabelecimento de corredores de fauna entre os blocos de mata preservados das serranias do litoral e do complexo cantareira/mantiqueira, e também na ligação com remanescentes menores e mais isolados do interior, como a floresta nacional do ipanema (ambiental consulting, 2008). considerando a crescente demanda de recursos hídricos do estado de são paulo, a serra do japi se destaca como uma importante produtora de água pela presença de um grande número de nascentes em seu território. em consonância com a paisagem, a referida serra se apresenta de grande importância para a região. sua feição geomorfológica, a oeste do planalto atlântico, constitui um relevo montanhoso que se destaca na face sudoeste do município propiciando uma cênica de rara beleza à população. sua localização entre áreas urbanas densamente povoadas, atividades ligadas à exploração de madeira e de minérios, e a ocupação por loteamentos obrigaram a administração pública a criar instrumentos para a preservação da serra do japi. a partir da década de 60 se iniciaram as políticas públicas voltadas para a proteção do território. na década de 70 a administração pública de jundiaí solicitou ao conselho de defesa do patrimônio histórico, arqueológico, artístico e turístico (condephaat) o desenvolvimento de estudos visando o tombamento do território, que ocorreu em 8 de março de 1983. em 1984 parte das áreas urbana e rural dos municípios de jundiaí e cabreúva foi decretada área de proteção ambiental. em 1991 foi criada a reserva biológica municipal da serra do japi, pela lei municipal 3.672 de 10/01/1991, a qual foi regulamentada em 1992, por meio da lei municipal 13.196 de 30/12/1992. em 2004 foi criado o sistema de proteção das áreas da serra do japi, pela lei municipal 417 de 29/12/2004, que definiu o seu território de gestão, além de regulamentar o uso e ocupação da zona de amortecimento da reserva biológica. apesar da existência dos mecanismos de proteção, previstos na legislação, mattos (2006) destaca que as pressões caracterizadas pela demanda de cunho urbano, pela administração pública e pela iniciativa privada avolumam fatores indesejáveis para as áreas ambientalmente protegidas. a supressão da fauna silvestre, a ocupação por loteamentos irregulares e clandestinos, a alteração da quantidade e qualidade dos corpos d’água, a insuficiência do gerenciamento dos resíduos sólidos e a fragmentação das áreas ambientalmente protegidas podem afetar de forma significativa a serra do japi. neste contexto, é crucial o estudo da dinâmica espacial e temporal para a avaliação das mudanças no uso e ocupação do território de áreas protegidas pela legislação ambiental, além do entendimento da forma como os fatores históricos, jurídicos, políticos, administrativos e sociais influenciam tais mudanças. a tecnologia de informação conhecida como sistema de informação geográfica (sig) possibilita o aprofundamento nas mais diversas áreas do conhecimento, permitindo a visualização e modelagem espacial e temporal de diversas variáveis, sejam ambientais, econômicas ou sociais. atualmente essa tecnologia é disponibilizada a um baixo custo e com interfaces amigáveis, tornandoa acessível à grande parte da população (câmara e felgueiras, 2002). partindo da premissa básica de que é possível utilizar o sig no entendimento da evolução espaçotemporal do uso e ocupação do solo na serra do japi, o presente trabalho apresenta como objetivo analisar as alterações da cobertura do solo na região da zona de amortecimento da reserva biológica da serra do japi no município de jundiaí sp utilizando sistemas de informação geográfica, no período de 1989 a 2010. materiais e métodos caracterização da área de estudo a área de estudo constitui a zona de amortecimento da reserva biológica da serra do japi (za), situada no município de jundiaí, estado de são paulo, entre as coordenadas 23°00’ e 23°38’s, 46°75’ e 47°00’o (figura 1). a região é delimitada pela rodovia dos bandeirantes, rodovia dom gabriel paulino bueno couto e pela avenida antônio piccinato, sendo subdividida em zona de revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 39 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 conservação ambiental da terra nova, zona de conservação ambiental da ermida e zona de preservação, restauração e recuperação ambiental (figura 2). sua hidrografia é constituída pelos rios tietê, jundiuvira, guapeva e jundiaí fazendo parte da zona hidrográfica do médio tietê superior. a área possui altitude média de 762 m, máxima de 1.290,6 m e mínima de 673,6 m apresentando clima fortemente estacional, com uma estação quente e chuvosa e outra seca e fria. o clima das partes baixas da serra do japi, pela classificação de koppen, corresponde ao mesotérmico úmido sem estiagem (cfa), com temperatura média do mês mais quente superior a 22 oc. nas partes altas da serra o clima corresponde ao cfb, com temperatura média do mês mais quente inferior a 22 oc (rodrigues, 1986). levantamentos de informações e análises foram utilizados dados digitais do satélite landsat-5, sensor tm, obtidos junto ao sítio do instituto nacional de pesquisas espaciais (inpe, 2011), sendo figura 1. localização de área de estudo dentro do limite municipal, estadual e nacional. fonte: (ibge, 2003 apud mattos, 2006). figura 2. divisão da zona de amortecimento da reserva biológica da serra do japi em 2010. revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 40 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 adquiridas duas cenas, correspondentes às datas 14/08/1989 e 24/08/2010, na órbita 219, ponto 76. para mapear o território da zona de amortecimento foram utilizadas informações contidas no documento “plano de manejo da reserva biológica da serra do japi”, referente à zona de amortecimento e corredores ecológicos (ambiental consulting, 2008). realizou-se o georreferenciamento dos dados no programa idrisi® pelo processo de reamostragem, empregando-se como referência espacial o software google earth®. as áreas de interesse, correspondentes aos polígonos da zona de amortecimento, zonas de conservação ambiental da ermida e terra nova, zona de preservação, restauração e recuperação ambiental e reserva biológica, foram mapeadas e ajustadas por meio do programa ilwis®, versão 3.3. reduziu-se a dimensão das cenas através do comando “overlay” do software idrisi®, delimitando a região compreendida ao norte pela rod. dom gabriel paulino bueno couto, a leste a rod. dos bandeirantes e a oeste e sul pelo limite da zona de amortecimento. realizou-se o processo de realce, em todas as bandas, nas duas datas, por meio do aumento linear de contraste, denominado “stretch”. analisou-se a ocupação do solo com o auxilio do programa google earth®, para a definição das classes de cobertura. na definição das classes e das legendas utilizaram-se as diretrizes propostas no “manual técnico de uso da terra” (ibge, 2006). foram definidas sete classes para as cenas de 1989 e 2010: classe “áreas urbanas”, correspondendo às áreas ocupadas por construções e residências; classe “áreas agropastoris”, correspondendo às áreas ocupadas por pastagens e culturas agrícolas; classe “reflorestamento”, correspondendo às áreas ocupadas por plantio ou formação de maciços com espécies florestais exóticas, como pinus e eucalipto; classe “mata”, correspondendo a áreas ocupadas por vegetação natural em estágio médio e maduro de desenvolvimento; classe “corpos d’água”, correspondendo aos córregos e lagos; classe “solos expostos”, correspondendo às áreas de mineração e áreas degradadas; classe “sombra”, correspondendo às áreas sombreadas em função do relevo e da posição do sol no momento de captura da imagem. para a definição das bandas da composição colorida utilizou-se como referencia moreira (2007). nesse aspecto, foram escolhidas as bandas 3 (vermelho), 4 (infravermelho-próximo) e 5 (infravermelho-médio) por apresentarem as informações espectrais necessárias para a realização do estudo. para a obtenção da composição colorida optou-se pela utilização da banda 3 na saída do azul, da banda 5 na saída do verde e da banda 4 na saída do vermelho, gerando um melhor contraste. utilizando o programa idrisi® realizou-se o cálculo do índice de vegetação por diferença normalizada “ndvi” para minimizar as diferenças nas condições de iluminação da cena e ressaltar a assinatura espectral dos alvos, facilitando a separação do padrão espectral das classes de cobertura do solo. o índice é calculado através da razão espectral das bandas do vermelho e do infravermelho próximo, da seguinte forma: (1) onde: banda 3 – resposta espectral da banda do vermelho (µm); banda 4 – resposta espectral da banda do infravermelho próximo (µm). aplicou-se a análise de componentes principais para as bandas 1, 2, 3, 4, 5 e 7 utilizando o programa idrisi®, com o objetivo de realçar as feições comuns às bandas. segundo eastman (1998) a análise de componentes principais (pca) consiste na transformação de um conjunto de bandas de imagem em um novo conjunto de imagens, conhecidas como componentes, que estão descorrelacionadas umas com as outras e que são ordenadas em termos da variância do conjunto de bandas original. as primeiras duas ou três componentes explicam virtualmente toda a variabilidade original nos valores de refletância e as últimas componentes tendem a ser dominadas por efeitos de ruído. foi realizada a normalização dos dados de ndvi e principais componentes entre 0 e 255 por meio do aumento linear de contraste, denominado “stretch”. na escolha do classificador utilizou-se como referência iwai (2003), com a adoção da abordagem supervisionada pelo método da máxima verossimilhança (maxver), baseada na teoria de probabilidade bayesiana. através da interpretação visual da composição colorida foram selecionadas amostras referentes a cada classe de cobertura do solo. realizou-se a comparação da assinatura espectral de cada classe de cobertura nas bandas 1, 2, 3, 4, 5 e 7, no ndvi e nos principais componentes 1 e 2 para a seleção das bandas utilizadas no processo de classificação das cenas. foram empregadas as bandas 4, 5 e 7, o segundo componente principal e o ndvi. a inclusão do conhecimento prévio no procedimento de classificação foi realizada conforme eastman (1998). determinou-se a frequência relativa com a qual cada classe de cobertura do solo mudou com relação a cada uma das outras classes, entre 1989 e 2010. revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 41 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 utilizou-se como referência o trabalho de bueno (2008) para a determinação das probabilidades futuras, através da cadeia de markov. o classificador foi alimentado com os resultados obtidos, gerando os mapas de cobertura do solo de 1989 e 2010. a avaliação da precisão dos mapas obtidos no processo de classificação supervisionada foi realizada com o auxilio do programa google earth® e visitas ao campo. a concordância entre a realidade local e a carta temática foi avaliada pelo índice “kappa” (moreira, 2007). foram coletados 42 pontos aleatórios para a determinação das coordenadas geográficas utilizando um gps da marca eagle, modelo explorer, sendo alguns apresentados na figura 3. o valor obtido através do índice “kappa” foi comparado e interpretado com a classificação proposta por landis e koch (1977) (tabela 1), permitindo confirmar a interpretação das diferentes formas de cobertura do solo na região estudada. resultados e discussão durante a etapa de georreferenciamento obteve-se um erro médio quadrático de 11,7m para a cena de 2010, e de 13,1m para a cena de 1989. estes valores são considerados aceitáveis para imagens obtidas através do landsat-5, sensor tm (eastman, 2003). nas figuras 4 e 5 são apresentados os gráficos das assinaturas espectrais das amostras selecionadas para as classes de cobertura. as classes de cobertura “reflorestamento” e “mata” foram subdivididas nas subclasses: “reflorestamento 1” e ”reflorestamento 2” ; “mata 1” e “mata2”; em função dos diferentes padrões espectrais observados na interpretação da composição colorida. nota-se na figura 4, na região do visível (b1, b2 e b3), a existência de quatro padrões espectrais distintos, não sendo possível diferenciar “corpos d’água” das “áreas agropastoris” e as classes figura 3. imagens de uso e ocupação. ( a ) ponto n° 10, ocupação urbana; ( b ) ponto n° 6, pastagem; ( c ) ponto n° 17, vegetação natural; ( d ) ponto n° 18, pastagem. tabela 1. classes de qualidade do índice kappa (landis; koch, 1977) faixa de valores de kappa qualidade < 0,0 péssima 0,0 0,2 ruim 0,2 0,4 razoável 0,4 0,6 boa 0,6 0,8 muito boa 0,8 – 1,0 excelente revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 42 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 correspondentes a “mata”, “reflorestamento” e “sombra”. a diferenciação entre as classes de “mata” e “reflorestamento” ocorre nas bandas 4, 5 e 7. na banda 4 o padrão espectral das “áreas agropastoris” e da “mata” são similares, porém se diferenciam nas bandas 5 e 7. o ndvi mostra diferenças na assinatura espectral dos “corpos d’água” e “sombra”. as amostras referentes às “áreas urbanas”, “áreas agropastoris” e “solos expostos” apresentam assinaturas espectrais distintas no principal componente 2. todavia, a resolução espacial das cenas e a presença de áreas urbanas pouco consolidadas, como chácaras, pesqueiros e loteamentos; impossibilitou a seleção de amostras referentes às “áreas urbanas” na região da zona de amortecimento. nesse caso, foram selecionadas amostras de áreas consolidadas localizadas na região de entorno da zona de amortecimento. no processo de classificação essas áreas foram erroneamente classificadas como “áreas agropastoris” sendo necessária a delimitação manual das “áreas urbanas” através da interpretação da imagem e edição vetorial no programa ilwis®. na figura 5 observam-se cinco padrões espectrais distintos na região do visível, não sendo possível diferenciar “mata” de “reflorestamento”. as bandas 4, 5 e 7 apresentaram comportamento similar ao da figura 4. já o ndvi mostra diferenças na assinatura espectral da maioria das classes, não diferenciando as “áreas urbanas” e “solo exposto”. no principal componente 2 observam-se diferenças na assinatura espectral das “áreas urbanas”, “áreas agropastoris” e “solos expostos”, porém no processo de classificação as “áreas urbanas” foram erroneamente figura 4. assinatura espectral das amostras selecionadas para a imagem de 1989, sendo que b1, b2, b3, b4, b5 e b7 correspondem as bandas 1; 2, 3, 4 ,5 e 7 respectivamente; pc_1 corresponde ao principal compenente 1; e pc_2 corresponde ao principal componente 2. figura 5. assinatura espectral das amostras selecionadas para a imagem de 2010, sendo que b1, b2, b3, b4, b5 e b7 correspondem as bandas 1; 2, 3, 4 ,5 e 7 respectivamente; pc_1 corresponde ao principal compenente 1; e pc_2 corresponde ao principal componente 2. revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 43 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 classificadas, sendo necessária sua figura 6. cobertura do solo da zona de amortecimento da reserva biológica da serra do japi em 1989. figura 7. cobertura do solo da zona de amortecimento da reserva biológica da serra do japi em 2010. revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 44 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 classificadas, sendo necessária sua delimitação manual. para a validação do modelo de cobertura do solo obteve-se o valor do índice kappa de 0,77, o qual representa uma qualidade “muito boa” segundo landis e koch (1997). as figuras 6 e 7 apresentam o modelo da cobertura do solo na região da zona de amortecimento, nos anos de 1989 e 2010 respectivamente. a área das classes de cobertura e a porcentagem da zona de amortecimento ocupada por cada classe são apresentadas na tabela 2. observa-se a predominância da classe “mata” nos anos estudados. em 1989 as áreas de “mata” ocupavam 46,60% da área total, já em 2010 passaram a ocupar 69,71% da za. a classe com a segunda maior ocupação corresponde às “áreas agropastoris”, ocupando 35,50% da zona de amortecimento em 1989 e 22,50% em 2010. a tabela 2 mostra a diminuição da importância relativa do “reflorestamento” na za, de 14,14% em 1989 para 3,93% em 2010. as pequenas variações nas classes “sombra” e “corpos d’água” sugerem que a classificação foi adequada. os solos expostos apresentaram um aumento de 6,31% no período avaliado, porém esse valor é de pouca expressão em relação ao território total da za, correspondendo á 0,06%. já as áreas urbanas apresentaram um aumento de 37,47%, entre 1989 e 2010, todavia essa ocupação representa uma pequena importância relativa na área da za, correspondendo a 0,81% em 1989 e 1,12% em 2010. os dados apresentados sugerem uma tendência de regeneração da vegetação natural, entre 1989 e 2010, com a substituição das “áreas agropastoris” e do “reflorestamento” pela vegetação natural. nesse período, a área referente ao reflorestamento somada às atividades agropastoris foi reduzida de 5929,03 ha para 3156,38 ha, correspondendo a uma diminuição de 46,76%. essa área foi parcialmente substituída pela “mata”, a qual variou de 5567,41 ha a 8327,38 ha, no período de 1989 e 2010, correspondendo a um aumento de 49,57%. a figura 8 mostra a evolução da área de mata entre 1989 e 2010. nessa figura a classe “mata remanescente” representa as regiões onde a floresta natural se manteve entre 1989 e 2010; a classe “mata regenerante” representa as regiões onde ocorreu o restabelecimento da vegetação natural e a classe “áreas desmatadas” representa as regiões onde à vegetação natural foi substituída por outras classes de uso e ocupação do solo. nota-se que as áreas de restabelecimento da vegetação natural e as áreas desmatadas se concentram na porção sudeste da zona de amortecimento. as áreas de mata remanescente se concentram próximas à região norte e leste da reserva biológica e na região sul da zona de amortecimento. cerca de 277,19 ha da área ocupada pela mata, em 1989, foi retirada. contudo, a regeneração da área de mata alcançou 3037,16 ha, no período de 1989 a 2010. tabela 2. distribuição da cobertura do solo e percentual de ocorrência (%) nos anos de 1989 e 2010 na zona de amortecimento da reserva biológica da serra do japi. classe de cobertura do solo área (ha) % 1989 2010 1989 2010 áreas agropastoris 4240,34 2687,32 35,50 22,50 áreas urbanas 97,19 133,61 0,81 1,12 corpos d'água 17,44 25,89 0,15 0,22 mata 5567,41 8327,38 46,60 69,71 reflorestamento 1688,69 469,06 14,14 3,93 solo exposto 99,62 105,91 0,83 0,89 sombra 235,56 197,08 1,97 1,65 total 11946,25 11946,25 100,00 100,00 revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 45 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 apesar dessa regeneração da vegetação natural, o processo não ocorreu com a mesma intensidade em todas as regiões da zona de amortecimento. na região norte a pressão urbana dos bairros adjacentes, jardim do aeroporto e eloy chaves, aliada a presença de atividades agropastoris consolidadas podem explicar a menor incidência de áreas regeneradas. a região de divisa entre a rod. dos bandeirantes e a zona de amortecimento também apresenta um processo de regeneração de menor intensidade. os impactos da operação da rodovia tais como incêndios, concentração de enxurrada e poluição, podem explicar a maior dificuldade no restabelecimento da vegetação natural. mesmo com uma maior concentração de “áreas urbanas” e “áreas desmatadas” na porção sudeste da zona de amortecimento, observa-se uma maior intensidade no processo de regeneração, principalmente na região próxima a reserva biológica da serra do japi. a diminuição das atividades de silvicultura e agropecuária pode ter favorecido o restabelecimento da mata natural. as alterações na zona de amortecimento podem ser atribuídas à intervenção política da prefeitura do município, por meio da lei complementar municipal n.º 417. as exigências legais podem ter contribuído para a diminuição da atividade antrópica na região e consequentemente para o restabelecimento da floresta natural. existem diferentes restrições entre as áreas que constituem a zona de amortecimento. na zona de preservação, restauração e recuperação ambiental (zprra) o processo de ocupação e uso do solo é mais restrito, o que pode explicar a maior regeneração observada. a tabela 3 mostra a área das classes de cobertura na zprra e a importância relativa de cada classe. essa região constitui a parte mais preservada da zona de amortecimento, com a predominância da classe “matas” no período analisado, atingindo 4444,79 ha (63,44% da zprra) em 1989, e 6161,35 ha (87,94% da zprra) em 2010. as áreas agropastoris e de reflorestamentos constituem as outras classes mais representativas, observando-se um padrão de decréscimo semelhante entre as duas classes, nos anos de 1989 a 2010. as alterações entre 1989 e 2010 na zona proteção restauração e recuperação ambiental são positivas para a unidade de conservação (uc). o restabelecimento da vegetação natural e a diminuição das ocupações antrópicas, contribuíram para a formação de uma zona tampão ao redor da uc, prevenindo figura 8. evolução das áreas de mata entre 1989 e 2010 na zona de amortecimento da reserva biológica da serra do japi. revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 46 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 a dos impactos causados pela ocupação humana. a tabela 4 mostra a área das classes de cobertura nas zonas de conservação ambiental (zca) e a sua porcentagem de ocupação para cada classe. observa-se a predominância das atividades agropastoris, as quais atingiram uma área de 3164,92 ha em 1989 e 2342,70 ha em 2010. a segunda classe com maior percentual de ocupação é a “mata”, que variou de 1122,62 ha, em 1989, para 2166,01 ha, em 2010, o que representa uma elevação de 92,94%. a substituição das áreas “agropastoris” e de tabela 3. distribuição da cobertura do solo e percentual de ocorrência (%) em relação a área total da zona de preservação, restauração e recuperação ambiental (zppra) da serra do japi nos anos de 1989 e 2010. classe de cobertura do solo áreas (ha) % 1989 2010 1989 2010 áreas agropastoris 1075,42 344,62 15,35 4,92 áreas urbanas 10,16 11,33 0,15 0,16 corpos d’água 1,89 3,14 0,03 0,04 mata 4444,79 6161,37 63,44 87,94 reflorestamento 1236,80 286,90 17,65 4,09 solo exposto 12,86 10,43 0,18 0,15 sombra 224,77 188,90 3,21 2,70 total 7006,69 7006,69 100,00 100,00 tabela 4. distribuição da cobertura do solo e percentual de ocorrência (%) em relação a área total das zonas de conservação ambiental (zcas) da reserva biológica da serra do japi nos anos de 1989 e 2010. classe de cobertura do solo áreas (ha) % 1989 2010 1989 2010 áreas agropastoris 3164,92 2342,70 64,07 47,43 áreas urbanas 87,03 122,28 1,76 2,48 corpos d’água 15,55 22,75 0,31 0,46 mata 1122,62 2166,01 22,73 43,85 reflorestamento 451,89 182,16 9,15 3,69 solo exposto 86,76 95,48 1,76 1,93 sombra 10,79 8,18 0,22 0,17 total 4939,56 4939,56 100,00 100,00 revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 47 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 “reflorestamento” pelas áreas de “mata” ocorreu com maior intensidade na região sul e de forma menos acentuada nas regiões norte e nordeste. a ocupação urbana é bem superior em relação aquela observada na zona de preservação, restauração e recuperação ambiental. os dados revelam que as áreas urbanas expandiram de 87,03 ha em 1989 para 122,28 ha em 2010, o que equivale a uma variação de 40,50%. apesar do restabelecimento da vegetação natural nas zonas de conservação ambiental, o processo é menos intenso do que o observado na zppra, pois as exigências legais menos restritas promovem uma maior pressão na região, pela expectativa de ocupação urbana e manutenção das atividades agropastoris. a região norte da zca, denominada zona de conservação ambiental da ermida, apresenta as áreas agropastoris que fazem divisa com a reserva biológica, nas regiões nordeste e noroeste, locais em que a unidade de conservação fica susceptível aos impactos negativos oriundos das atividades humanas. conclusões os métodos aplicados e os resultados obtidos possibilitaram o estudo da cobertura do solo, por meio da análise comparativa das imagens de satélite de 1989 e 2010. a classificação mostrou-se adequada para as finalidades deste trabalho, o que permitiu a determinação da variação da cobertura do solo. os resultados mostram diferenças evolutivas após duas décadas de ocupação, concluindo-se que a unidade de conservação foi favorecida pelo aumento das áreas de mata, na ordem de 50%. demonstra-se a importância da implementação de políticas públicas na gestão ambiental municipal. apesar dos aspectos positivos observados, as áreas noroeste e nordeste da reserva biológica se apresentam ameaçadas pelas atividades antrópicas relacionadas com a produção agropecuária. agradecimentos os autores agradecem ao centro de engenharia e automação do instituto agronômico – iac pela concessão de bolsa de estágio ao primeiro autor, o que possibilitou a realização desse trabalho. referências ambiental 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efeitos da estiagem. no entanto, a construção de um grande número de reservatórios elaborada de maneira aleatória, sem observar seu enquadramento nas condições na dinâmica hídrica nem em sua capacidade de suporte, aliada a uma ocupação motivada pela oferta de água acabaram por se inserir no contexto de problemática socioambiental. portanto, a integração do gerenciamento dos recursos hídricos através da instituição das bacias hidrográficas como unidade de gestão deve considerar de maneira prioritária a questão da açudagem no que diz respeito aos recursos hídricos nordestinos, em especial os de pequeno porte que servem de maneira mais direta às comunidades locais e são mais gravemente afetados pela degradação gerada pelas ações antrópicas e o uso inadequado. palavras-chave: gestão; açudagem; recursos hídricos; sub-bacias abstract the circunstances provoked by droughts on the semi-arid of the northeastern region of brazil, assumed along the history, a unavoidable character that led to the adoption of politics related to the construction of hydric reservoirs as an attempt to mitigate the effects of drought. however, the construction of a great number of reservoirs, done in a random way, without observing its framing to the conditions of the hydric dynamics as well as its yours support capacity, allied to an ocupation, motivated by the offer of water, ended up inserting itself in the context of socioenvironmental problematic. therefore, the integration of hydric resources management through the institution of hydric basins as an unit of management should consider as prioritary manner, the question of damming as concern to the northeastern hydric resources, in special, the ones of small size, that support directly the local communities and which are more seriously affected by the degradation generated by antropic actions as well as inadequate use. keywords: management; damming; hydric resources; sub-basins. déborah de andrade aragão mestranda de desenvolvimento e meio ambienteprodema, pela universidade federal do ceará ufc. e-mail: deborahaad@hotmail.com josé gerardo beserra de oliveira professor doutor do departamento de biologia, centro de ciências da universidade federal do ceará ufc. revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 2 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução o vertiginoso aumento do consumo dos recursos naturais, em especial da água, causado pelo crescimento da população e da produção de bens e produtos em geral, vem se tornando um problema cada vez mais complexo (adame, 2008). a necessidade de dar prioridade aos problemas ambientais, principalmente dos recursos hídricos, torna-se imprescindível à medida que se tem a qualidade de vida e ambiental afetadas direta ou indiretamente (borsoi e torres, 1997). é evidente que a escassez de água está diretamente ligada ao entrave no desenvolvimento de algumas regiões, portanto, torna-se clara a necessidade de compreender a água como um recurso, como um bem econômico (barros e amin, 2008). para trigueiro (2004) o mundo está sendo impelido na direção de um impasse civilizatório que expõe a sociedade a duas vertentes: ou se enfrenta o desafio da sustentabilidade ou teremos cada vez menos água doce e limpa. as atividades realizadas pelos seres humanos em uma bacia hidrográfica acabam por trazer modificações às dinâmicas naturais dos recursos hídricos (saito et al, 2002). essas alterações sofridas pelos ambientes naturais refletem na quantidade e qualidade da água disponível, independente do tipo de uso da terra na bacia hidrográfica e do grau com que esse tipo de uso utiliza ou dependa da água, interferindo no ciclo hidrográfico (rocha et al 2000). em razão disto, tem-se frequentemente examinado a relação entre uso da terra e qualidade da água, e alguns estudos têm mostrado que o uso da terra tem uma forte influência sobre a qualidade ambiental de uma bacia hidrográfica (ometo et al, 2000), além de denunciarem o grau de conservação, preservação ou artificialização de dada área (nascimento e carvalho, 2003). o uso e ocupação da terra no nordeste brasileiro, em especial no ceará, sempre estiveram diretamente condicionados às características ambientais do meio físico, sendo determinadas por diferentes processos de construção do espaço que tinham como princípio a exploração dos recursos naturais ou de atividades extensivas (paulino, 1992). a intermitência dos rios do estado no ceará fez com que os habitantes das microrregiões construíssem um grande número de pequenos açudes para satisfazer as próprias necessidades em água e as dos seus rebanhos (pinheiro, 2005). esses pequenos açudes, entretanto, apenas são capazes de promover uma regularização anual e a grande maioria seca durante a ocorrência de estiagens prolongadas (campos et al, 2000). o uso irregular e a ocupação inadequada das margens dos reservatórios vêm causando grande preocupação em face dos problemas que podem acarretar ao meio ambiente e a saúde das comunidades devido à decrescente qualidade da água desses açudes. em geral, quanto mais subdesenvolvida a região, mais graves serão as consequências da degradação, e quanto mais difícil as condições naturais, especificamente as climáticas, mais crítica será a situação (lima, 2009). historicamente, os processos produtivos nordestinos estão atrelados a prática do desmatamento, onde a pastagem, o consumo de recursos madeireiros, o cultivo agrícola ou a construção de obras de engenharia para edificação de estradas, edifícios e barragens, são algumas das principais causas que levam à degradação que pode ser acelerada dependendo das tecnologias empregadas, da intensidade de exploração e do nível social da comunidade (lima e sidersky, 2002). para tundisi (1999) é fundamental reconhecer que os reservatórios são ecossistemas, portanto suas interações com as bacias hidrográficas e com os sistemas à montante e jusante, acabam por introduzir novas dimensões à abordagem sistêmica proporcionando uma base fundamental para o gerenciamento da qualidade da água e das bacias hidrográficas. portanto, é indiscutível e imprescindível que se realize uma gestão eficiente desses recursos que possuem tão estreita ligação com aquilo que o homem do campo no nordeste considera essencial, pois sua identidade enquanto ser social está irremediavelmente relacionada à água, sendo, portanto, indispensável sua participação no processo de construção de metodologias para a prevenção de fatores que possam alterar a qualidade e quantidade de água afetando diretamente suas condições de sobrevivência da população (campos e stuart, 2001). a área da microbacia do açude do arribita, em forquilha-ce, se caracteriza pelos elementos formadores da dinâmica política, social e ambiental do semi-árido brasileiro, tendo sua realidade ligada a uma cultura de subsistência, com produção de alimentos para o autoconsumo, sem excedente econômico e sem alternativas de fontes de renda, reduzindo o grau de integração nos mercados e, consequentemente, caracterizando a vulnerabilidade destas populações e de suas atividades aos fenômenos da seca (nascimento, 2007). dentro desde contexto, a pesquisa procurou diagnosticar as condições da qualidade da água fornecida a população da região do açude do arribita. aspectos da pequena açudagem na gestão de microbracias hidrograficas as condições adversas do semi-árido cearense sujeito à secas periódicas, motivou a adoção de uma política mitigadora dos efeitos da estiagem através da construção de reservatórios superficiais que se estabeleceram como condição essencial à obtenção de suprimentos de água confiáveis, sendo o estado do ceará pioneiro na instalação da política de açudagem (feio, 1954). as primeiras tentativas de mitigar os efeitos da seca eram revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 3 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 permeadas por decisões políticas e contaminadas pelo jogo de interesses dos poderes locais que acabaram por utilizar-se do fenômeno climático da estiagem como ferramenta de barganha e fortalecimento dos “currais políticos”. com isso as construções eram realizadas a partir de motivações longe das que ansiavam atender, de fato, às comunidades mais necessitadas, não considerando o caráter econômico e social, estando voltadas para atender as vontades dos governantes de maior prestígio (campos e stuart, 2001). esses reservatórios tinham, inicialmente, como principal função o armazenamento das águas para o consumo humano e animal, mas passaram ser de importância fundamental do ponto de vista socioeconômico, pois foram utilizados no desenvolvimento da piscicultura, na irrigação, fomentando a agricultura familiar e na perenização de importantes cursos d´água que possibilitaram o desenvolvimento de grandes empreendimentos nos pólos agrícolas distribuídos por todo o estado do ceará (andrade, 1998). as consequências da má realização dessas obras, agravadas pela ausência de gerenciamento adequado e associada à ocupação desregulada dos entornos em função da disponibilidade de água, que se deu concomitante à implementação dessas políticas, acabaram por provocar um cenário de problemática socioambiental (velloso, 2000) na qual a qualidade da água se posiciona como um aspecto fundamental em razão de sua influência direta na saúde e no bem-estar das comunidades. estas questões, de proporções inicialmente locais, acabaram por afetar de maneira subsequente áreas mais extensas, envolvendo, por vezes, as bacias ou sub-bacias nas quais os reservatórios se inseriram. esses açudes sofrem também alterações por processos químicos como reações, dissolução, precipitação e processos biológicos como crescimento, morte e decomposição de animais e vegetais (meireles, 2007). em alguns casos, a redução da concentração de oxigênio dissolvido, bem como a ressuspensão da camada anaeróbia do fundo afeta diretamente muitos organismos aquáticos, podendo até mesmo causar a mortandade de peixes (bollmannt et al, 2005). deve-se considerar que nem sempre houve os benefícios econômicos esperados com a implementação dos reservatórios artificiais. apenas 20% dos açudes são usados na distribuição de água, de forma que contribuem de maneira pouco significativa para o combate à seca, devido à baixa capacidade técnica e deficiência no uso social da água, especialmente no que diz respeito à produção de alimentos, pesca e a aquicultura (velloso, 2000). nas comunidades rurais do ceará, os açudes, as nascentes e cursos d’água funcionam como importantes marcos sinalizadores para a organização produtiva e, principalmente, cultural. esses recursos hídricos servem como referência na sociabilidade, identidade, na delimitação do território e localização da população (sigaud, 1992). a estreita ligação de dependência das atividades produtivas para o homem sertanejo que tem na terra sua principal e, por vezes, única fonte de renda, coloca a água como fundamento primordial na construção dos espaços nordestinos e, principalmente, na maneira como o homem se relaciona com o local (araújo, 2000). um dos mais importantes veículos de transmissão de enfermidades de natureza infecciosa é a água de consumo humano, o que torna de suma importância avaliação de sua qualidade microbiológica para a promoção da qualidade de vida das comunidades abastecidas (isaacmarquez et al,1994). essas doenças de veiculação hídrica são causadas principalmente por microrganismos patogênicos que são transmitidos basicamente pela rota fecal-oral (amaral et al, 2003). segundo amaral et al (2003), as áreas rurais sofrem maiores risco de surtos de doenças de veiculação hídrica no meio rural em razão dos tipos das fontes de água estarem mais suscetíveis a contaminação bacteriana. esse abastecimento de água se muitas vezes em poços ou mananciais próximos de fontes de contaminação, como fossas e áreas de pastagem ocupadas por animais (amaral et al, 2003). uma avaliação que aborde a qualidade e da disponibilidade da água em uma bacia é fundamental para que se possa conhecer a que nível se encontra o comprometimento dos recursos hídricos, quais as variáveis que atuam como impulsionadoras deste comprometimento, assim como qual a relação entre eles e o uso da terra e da água nestas bacias (rörig, 2005). é preciso que se tenha conhecimento sobre o grau de danos sofridos pela qualidade das águas e suas causas para que se tenham condições para a elaboração de novas condutas e procedimentos de gestão, gerando também medidas mitigadoras e de recuperação para os diferentes usos da água (bitencourt et al, 2001). materiais e método a microbacia do açude arribita a microbacia do açude do arribita localiza-se na porção centro-sul da cidade de forquilhace (mapa 1), entre as coordenadas -40°32’64” e -40° 20’53” de latitude e 4°60’56” e 3°30’60” de longitude, onde o riacho sabonete atua como uma das linhas de divisão político-administrativas com a cidade de sobral-ce. a microbacia auxilia no abastecimento da cidade e tem ligação direta com o mais importante reservatório da região, o açude do forquilha. sendo formada por pequenos rios tributários originários da serra da barriga, estando inserida em uma das mais importantes bacias do norte do estado, a bacia hidrográfica do acaraú. situada na depressão sertaneja, apresenta solos do tipo bruno não cálcico, solos litólicos e podzólico vermelho-amarelo, com sua vegetação basicamente composta por floresta caducifólia espinhosa, caatinga arbustiva aberta e floresta mista dicotilo-palmácea. revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 4 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 legenda limites da bacia rios e riachos açude do arribita microbacia do arribita x mapa 1. localização da microbacia do açude do arribita. fonte: mapa srh 2009. o açude do arribita foi construído pelo governo do estado do ceará em 1992 no distrito de mesmo nome, sendo de responsabilidade técnica da companhia de gestão de recursos hídricos cogerh que realiza periodicamente monitoramentos, analisando somente os indicadores de qualidade da água. no entanto, a área é extremamente precária no que diz respeitos a estudos de impactos sociais, ambientais, mapeamento e usos do recurso hídrico. o reservatório é considerado de pequeno porte em razão de sua capacidade não passar dos 19.600.000 m³. mas de acordo com relatos dos moradores, relatórios da cogerh e da fundação cearense de meteorologia e recursos hídricos – funceme o açude nunca reduziu sua capacidade a menos que 60%, mesmo em anos consecutivos de estiagem. no entanto, o reservatório se apresenta com apenas 60,34% de sua capacidade atualmente (funceme, 2010). em outubro de 2009, o açude apresentava um volume acima de 90% de sua capacidade, valor relacionado com a estação chuvosa dos anos de 2008 e 2009 com grandes volumes de precipitações na região, que elevou o volume de água do açude acarretando, inclusive, no extravasamento de água (sangria) do reservatório e na ocorrência de pequenas enchentes (funceme, 2010). a destinação de suas águas é prioritariamente para abastecimento humano, não sendo permitido pela cogerh, práticas como a criação de aves, piscicultura e lavagem de roupa, que possam comprometer de maneira direta a qualidade da água do reservatório. todas as residências do entorno do reservatório possuem água encanada, o que acaba por desestimular a retirada ou o uso da água diretamente do açude. qualidade da água na microbacia do açude arribita de acordo com stukel et al (1990), no meio rural o risco de episódios de surtos de doenças de veiculação hídrica é elevado, em razão principalmente da facilidade de contaminação microbiológica de águas utilizadas para consumo humano, que invariavelmente são captadas em reservatórios e poços artesianos manejados inadequadamente e, principalmente, pela proximidade desses recursos hídricos de fontes de contaminação como fossas, esgotos, currais e áreas de pastagem. em razão disso, associado às características sociais, ambientais e econômicas da área, optou-se por dar especial atenção à questão da qualidade da água. foram realizadas coletas de água em pontos específicos da microbacia hidrográfica do açude do revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 5 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 arribita de maneira a analisar os aspectos físico-químicos e microbiológicos, bem como sua adequação à legislação vigente. foram selecionados quatro pontos para a coleta das amostras de água sendo: o ponto 01, à montante do açude, com coordenadas 3°56’15” s e 40°13’55” o; ponto 02 no reservatório, com coordenadas 3°50’51” s e 40°16’20” o; ponto 03 em residência na circunvizinhança do reservatório com coordenadas 3°50’30” s e 40°16’32” o e ponto 04 com coordenadas 3°50’17” s e 40°17’09” o, à jusante do reservatório. a captação da cagece de forquilha está a aproximadamente 5 metros depois do ponto de amostragem de nº 02. as amostras foram colhidas em intervalos trimestrais, no período de março a setembro de 2010, sempre nos mesmos pontos e períodos do dia entre 15:00 e 17:00 horas, que totalizaram 03 coletas para cada ponto. as técnicas de amostragem e conservação das amostras seguiram as recomendações da companhia de saneamento ambiental, cetesb (agudo 1987). a primeira coleta foi realizada no dia 15 de março de 2010, quando ainda não haviam sido registradas chuvas relevantes na região (funceme, 2010), sendo as análises feitas pelo laboratório de engenharia ambiental do centro de pesquisa e qualificação tecnológica do instituto federal de educação ciência e tecnologiaifce, em sobral, ceará. as demais coletas foram realizadas nos dias 01 de junho e 10 de setembro, sendo as análises feitas por empresa particular, certificada e credenciada no conselho regional de engenharia, arquitetura e agronomia crea e no conselho regional de químicacrq, em razão de problemas com reagentes no laboratório do ifce. todas as análises seguiram a metodologia apha da standard methods for the examination of water and wastewater smeww (2005), bem como observaram as determinações da portaria 518/2004 do ministério da saúde que preconiza os padrões para adequação de água destinada ao consumo humano (brasil, 2004), como demonstra a tabela 01. para esse trabalho realizou-se o monitoramento de oito variáveis, sendo: cor aparente, ph, cloretos, dureza total, ferro total, nitrito, nitrato e índices de coliformes termotolerantes (fecais). parametro valor máximo permitidovmp (ministério da saúde. portaria 518/04) coliformes termotolerantes ausência em 100 ml ph entre 6,0 e 9,5. cor aparente até 15 uh dureza total 500 mg/l cloretos 250 mg/l ferro total 0,3 mg/l nitrato 01 mg/l nitrito 10 mg/l tabela 1. demonstração dos vmp para os parâmetros avaliados. fonte: ministério da saúde, 2004. (portaria 518/04). para toledo e nicolella (2002), não é possível estabelecer um único indicador de qualidade de água que possa ser utilizado como padrão para qualquer sistema hídrico. portanto, a combinação de parâmetros variados com diferentes dimensões pode ser convertida em índices que reflitam, conjuntamente, as características do recurso hídrico em uma distribuição amostral no espaço e no tempo (toledo e nicolella, 2002). essa combinação de parâmetros vem sendo largamente utilizada em monitoramentos de recursos hídricos. essas variáveis são recomendadas para avaliar a qualidade de águas superficiais de abastecimento (oms, 1995; sperling, 1996). resultados e discussão os resultados obtidos nas amostras são apresentados nas tabelas 2, 3 e 4. onde se verificou que na quase totalidade das análises, os níveis de coliformes termotolerantes (fecais) apresentaram-se acima dos níveis preconizados pelo ministério da saúde. a contaminação de águas nas propriedades rurais é motivo de alerta para as instituições públicas de saúde revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 6 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 em razão da existência de riscos consideráveis da ocorrência de enfermidades de veiculação hídrica. estas doenças são causadas, principalmente, por microrganismos patogênicos de origem entérica, animal ou humana, que são excretados nas fezes de indivíduos infectados e ingeridos na forma de água ou alimento contaminado por água poluída com fezes (grabow, 1996). a contaminação fecal elevada pode estar associada aos métodos de captação de água, a criação de animais nas proximidades do reservatório, incluindo entrada desses animais na água, as condições sanitárias da região que não atende a totalidade das residências e ao escoamento superficial. estes resultados alertaram para problemas de saúde do sertanejo, associados ao uso de águas poluídas, onde se destacam as diarréias recorrentes e parasitoses diversas (ceballos, 1990). o ph pode ser considerado como uma das variáveis ambientais mais importantes, ao mesmo tempo em que é uma das mais difíceis de serem interpretadas (almeida e schwarzbold, 2003). esta complexidade na interpretação se deve ao grande número de fatores que podem influenciá-lo. no entanto, as amostras coletadas não apresentaram desacordo com a legislação para os valores de ph. a despeito das alterações citadas, os resultados demonstram que a água satisfaz a resolução conama 20/86 para as especificações de água classe 2 (brasil, 1986). de acordo com a tabela 2, referente à primeira análise, apresentou resultados preocupantes no que se refere aos coliformes fecais, pois todas as amostram indicaram níveis acima dos recomendados pelo ministério da saúde. tabela 2: resultados obtidos na primeira coleta (15/08/2010). a cor da água se deve, normalmente, aos ácidos húmicos e ao tanino, originados da decomposição orgânica. os compostos orgânicos naturais nas águas são oriundos da degradação de plantas e animais e são denominados substâncias húmicas. além disso, pode-se ter cor devido à presença de íons metálicos dissolvidos, plâncton, macrófitas e despejos provenientes de atividades humanas (di bernardo e razaboni, 1984). com a cor aparente, apenas o ponto 02, apresentou-se em concordância com os níveis exigidos. o ferro não foi observado na amostra do ponto 03, estando todos os demais parâmetros com níveis considerados próprios para o consumo humano. por deficiências nos reagentes parâmetro pontos de coleta 1montante 2-no açude 3residência 4-jusante valor adequação valor adequação valor adequação valo r adequaçã o coliformes termotolerantes 220 nmp fora dos padrões 900 nmp fora dos padrões 33 nmp fora dos padrões 27 nmp fora dos padrões ph 7,3 adequada 6,2 adequada 6,4 adequada 7,4 adequada cor aparente 25 uh fora dos padrões 10 uh adequada 20uh fora dos padrões 25 uh fora dos padrões dureza total 93 mg/l adequada 91 mg/l adequada 93mg/l adequada 89 mg/l adequada cloretos 28 mg/l adequada 28 mg/l adequada 33mg/l adequada 35 mg/l adequada ferro total 0,1 mg/l adequada 0,09 mg/l adequada não detectad o adequada 0,08 mg/l adequada nitrato nitrito revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 7 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 no cpqt, não foi possível aferir os níveis de nitrito e nitrato nesta amostra. nas amostras da segunda coleta (tabela 3), todas as análises indicaram inadequação das águas para consumo humano em razão dos índices de coliformes termotolerantes. no entanto, nos demais parâmetros os níveis apresentaram-se dentro dos padrões exigidos para consumo humano. essa diferença nos resultados relativos à cor aparente pode ser justificada pelas chuvas ocorridas na região no período que precedeu a coleta, que embora tenha sido em pouco volume (funceme, 2010), pode ter influenciado na diluição dos materiais suspensos. a terceira coleta apresentou, de acordo com a tabela 04, níveis dos parâmetros físico-químicos ainda adequados, apesar do período de estiagem, onde houve a redução do volume do reservatório de 80%, nível do açude na primeira amostra, para os 60,34% atuais. os coliformes termotolerantes, apresentaram-se para os pontos 1 e 4 em níveis semelhantes ao da amostra anterior. no entanto, o ponto de coleta 3, referente a uma residência na área circunvizinha ao açude apresentou-se adequada ao consumo humano, sem presença de coliformes, o que pode ser justificado pelo fato de ter sido realizada a limpeza da caixa d’água pelos agentes de saúde em atendimento à campanha municipal contra a dengue. em análise preliminar, baseada nos dados das amostras e nos dados coletados em campo, podem-se relacionar os índices de coliformes fecais aos usos do solo aplicados à área da microbacia, pois algumas atividades executadas podem servir como fonte poluidora pontual. a comunidade à montante do reservatório não foi atendida pelo projeto do governo do estado na construção de banheiros, ficando seus dejetos despejados a céu aberto ou em fossas artesanais. na circunvizinhança do reservatório também existem residências não atendidas, assim como em sua jusante. além disso, a grande presença de currais de gado bovino e caprino, muito próximos à área do reservatório e nas margens do riacho sabonete, que alimenta o açude, pode ter sido a principal fonte originária dos coliformes. tabela 3: resultados obtidos na segunda coleta (01/06/2010). parâmetro pontos de coleta 2montante 2-no açude 3residência 4-jusante valor adequação valor adequação valor adequação valor adequação coliformes termotolerantes 16 nmp fora dos padrões 23 nmp fora dos padrões 3,6 nmp fora dos padrões 9,2 nmp fora dos padrões ph 7,1 adequada 7,0 adequada 7,4 adequada 7,28 adequada cor aparente 5,0 uh adequada 0,0 uh adequada 0,0 uh adequada 5,0 uh adequada dureza total 105 mg/l adequada 104 mg/l adequada 102 mg/l adequada 99,0 mg/l adequada cloretos 39,1 mg/l adequada 41,1 mg/l adequada 42,6 mg/l adequada 40,1 mg/l adequada ferro total 0,05 mg/l adequada 0,1 mg/l adequada 0,05 mg/l adequada 0,2 mg/l adequada nitrato 0,05 mg/l adequada ≤ 0,114 mg/l adequada ≤ 0,114 mg/l adequada ≤ 0,114 mg/l adequada nitrito ≤ 0,115 mg/l adequada ≤ 0,009 mg/l adequada ≤ 0,009 mg/l adequada ≤ 0,009 mg/l adequada revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 8 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 isto pode ser explicado pela intensa exploração agropecuária, principalmente pecuária, e também pela interferência antrópica através do lançamento de efluentes urbanos sem tratamento nos rios. toledo e nicolella (2002) obtiveram resultados semelhantes, estudando as águas em microbacia sob uso agrícola e urbano na cidade de guaíra (sp) e lopes et al (2008) em avaliações sobre a qualidade ambiental das água do rio acaraú que é o principal rio da qual a microbacia do açude arribita se localiza. o manejo realizado de maneira imprópria desses dejetos, os quais são ricos em matériaorgânica e agentes patogênicos, pode ser responsável pela poluição de águas superficiais e subterrâneas, devido ao carreamento desse material pela ação das chuvas (doran & linn, 1979). percebe-se que na primeira amostra os níveis de coliformes termotolerantes estavam bastante elevados, isso pode ser justificado pelo fato das chuvas terem carreado sedimentos contaminados da montante, onde estão a maioria dos currais, para dentro do reservatório. conforme emiliani & gonzález (1998) o aumento do número de coliformes é causado pelas chuvas que aportam detritos do continente ou das margens. após o período chuvoso, onde ocorreu a sangria do reservatório e quando não havia mais carreamento de sedimentos pelas chuvas, os níveis de coliformes nesses pontos reduziram consideravelmente. de acordo com emiliani & gonzalez (1998) os níveis de chuva se relacionam diretamente com o número de coliformes fecais/100 ml. o aumento dos coliformes associado ao aumento do nível hidrométrico indica a presença de contaminadores de origem difusa. retificando a justificativa de que a principal fonte contaminadora seriam os currais e as demais atividades agropecuárias realizadas inadequadamente na região. a influência da erosão hídrica, também, foi identificada por singh et al. (2005) em estudos de qualidade de água e aportes de poluição em águas do gomti, na índia. o modelo aplicado mostrou que, para o primeiro componente, foram significantes os parâmetros relacionados com os sais dissolvidos na água. os trabalhos de lopes et al (2008) e de andrade et al (2007) sobre a qualidade de água na região da bacia do rio acaraú, a qual a microbacia do arribita se insere também corroboram com a influencia da quadra chuvosa no aumento da contaminação em razão do carreamento de sedimento para reservatórios. considerações finais a questão da pequena açudagem deve ser refletiva considerando diversos aspectos, já que a história do semi-árido nordestino e que os seus habitantes incorporam claramente os reservatórios artificiais ao habitat natural e ao cotidiano de suas comunidades. a qualidade das águas da microbacia do açude do arribita está comprometida pelas atividades antrópicas. destaca-se que à montante do reservatório as atividades agropecuárias estão sendo apontadas como a principal fonte de contaminação. os valores elevados de coliformes termotolerantes atestam que os efluentes agropecuários e domésticos contribuem consideravelmente para a degradação da qualidade da consumida pela comunidade. para a continuidade desse estudo há a necessidade de se determinar a demanda bioquímica de oxigêniodbo e índice de qualidade de águaiqa da microbacia e a partir dos resultados determinarem qual será o melhor tratamento para estes efluentes; o biológico ou o físicoquímico portanto, a gestão dos recursos hídricos deve considerar as peculiaridades e os aspectos específicos locais, já que os sistemas econômicos e sociais diferem de uma região para outra. cada região do semi-árido necessita avaliar as implicações concretas de suas políticas, enfocando, no entanto, objetivos comuns como a qualidade de vida e ambiental. deste modo, a necessidade da implementação de políticas localizadas que estimulem mais fortemente a instituição desses mecanismos, é fundamental e indispensável para a dinamicidade própria à gestão do meio ambiente. referências adame, a. direito de acesso à água e outorga de direito de uso de recursos hídricos. dissertação apresentada ao programa de mestrado em direito ambiental, universidade católica de santosunisantos, 2008. agudo, e. g. guia de coleta e preservação de amostras de água. companhia de saneamento ambiental, são paulo: cetesb, 1987. almeida, m. b.; schwarzbold, a. avaliação sazonal da qualidade das águas do arroi da cria montenegro, rs com aplicação de um índice de qualidade de água (iqa). revista brasileira de recursos hídricos, v. 8, n. 01 p. 81-97, 2003. amaral, l. a., filho, a. n., junior, o. d. r., ferreira, f. l. a., barros l. s. s. água de consumo humano como fator de risco à saúde em propriedades rurais. revista saúde pública 2003, 37(4):510-4, 2003. disponível em: http:// www.fsp.usp.br. acesso: 26 de fevereiro de 2010. andrade, m. c. a terra e o homem no nordeste, 6a ed. editora ufpe, recife, 1998. andrade, e. m., araújo, l.f. p., rosa, m. f., gomes, r b, lobato, f. a. o. fatores determinantes da qualidade das águas superficiais na bacia do alto acaraú, ceará, brasil. ver. ciencia rural, santa maria. v. 37 n.6 p. 1791-1797, nov-dez, 2007. apha. standard methods for the examination of water and waste-water. 16. ed. washington: a. p. h. a.; 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consequentemente, aumentando a vantagem competitiva. o estudo identifica como a aplicação dos princípios da p+l pode se revelar como um fator de competitividade para as indústrias produtoras de óleo vegetal e de biodiesel. a pesquisa foi qualitativa e de natureza exploratória, identificada como estudo de caso. dentre os resultados, percebeu-se que as empresas estudadas possuem iniciativas relacionadas à inclusão da questão ambiental em seu planejamento, apesar de serem identificadas barreiras que as limitam quando decidem assumir uma postura próativa com relação aos aspectos inerentes à problemática ambiental. palavras-chave: produção mais limpa, gestão ambiental, biodiesel. abstract adopt the environmental management strategy development covers the needs of companies in combine economic and social development with the principles of sustainability. cleaner production (p+l) can be adopted, because the tool is able to contribute to improvements in reducing the negative impacts the environment and thereby increasing the competitive advantage. the study identifies as the application of the principles of p+l be a factor of competitiveness to industries producing vegetable oil and biodiesel. the search was qualitative and exploratory nature, identified as case study. among the results, realized that companies studied have initiatives related to the inclusion of environmental issue in your planning, despite being identified barriers that limit when they decide demonstrate proactive with regard to aspects of environmental problems. keywords: cleaner production, environmental management, biodiesel. renata gonçalves rodrigues mestre em agronegócios na universidade federal do rio grande do sul – porto alegre, rs, brasil. e-mail: renata_gr@yahoo.com.br ana claudia machado padilha doutora em agronegócios na universidade de passo fundo – passo fundo, rs, brasil. paloma de mattos doutoranda em agronegócios na universidade federal do rio grande do sul – porto alegre, rs, brasil. revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 2 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução a exploração irracional dos recursos naturais esteve presente no cenário de crescimento econômico durante muito tempo. entretanto, uma série de transformações, tais como a intensificação da industrialização, o acesso a novas tecnologias no setor industrial e agrícola, o consumo desmedido em consequência da explosão demográfica, a exploração desenfreada dos recursos naturais renováveis e não renováveis, o aumento da poluição, entre outros fatores organizacionais e socioculturais, modificou o cenário econômico e influenciou na relação do homem com o meio ambiente. assim, desenvolve-se uma consciência de que o crescimento e desenvolvimento devem coexistir harmonicamente com o meio ambiente, de acordo com as premissas em torno do desenvolvimento sustentável. diante desses desafios, o brasil se destaca pela produção do biodiesel, considerado energia limpa produzida a partir de recursos renováveis. o biodiesel caracteriza-se por ser menos poluente e por apresentar uma potencialidade de utilização em escala global. sob a ótica do desenvolvimento sustentável, sua adição ao diesel de petróleo impactará na emissão de gases efeito estufa (ambiental), na redução da dependência interna pela utilização da commodity petróleo (econômico) e, também, na viabilização de pequenos produtores rurais de matéria-prima que são beneficiados pelos atuais programas governamentais (social). entendendo que a industrialização do biocombustível deve se alinhar com os princípios ambientais, a united nations environment programme – uniep (organização das nações unidas para o meio ambiente) enfatiza a aplicação contínua de uma estratégia ambiental preventiva e integrada nos processos produtivos, nos produtos e nos serviços, com o objetivo de reduzir os riscos aos seres humanos e ao ambiente natural. para atender a tais necessidades, a produção mais limpa (p+l) funcionaria como uma abordagem preventiva, visando à redução dos impactos negativos do ciclo de vida do produto desde a extração da matériaprima até a disposição final em relação ao processo produtivo, além da incorporação de questões ambientais dentro da estrutura e entrega de serviços (nascimento; lemos; mello, 2008), retomando a ideia do biocombustível, insere-se na discussão a indústria produtora de óleo vegetal e biodiesel. no município de passo fundo-rs, a instalação de uma planta produtora de biodiesel, de natureza jurídica privada, em parceria com órgãos públicos, instiga o pensamento acerca do alinhamento entre a missão da empresa (produção de energia ambientalmente correta) e a incorporação das práticas de p+l na dimensão do de seu processo produtivo. uma vez que a p+l tem como estratégia diminuir o impacto ambiental com atitudes preventivas agregadas ao processo produtivo das organizações. para atingir tais objetivos utilizam-se princípios que partem da minimização de resíduos e emissões, ou reutilização de resíduos e emissões. com relação a isso, é pertinente a preocupação da cadeia como um todo ao buscar soluções para seus processos produtivos, que culminem com os mecanismos e tecnologias limpas. por essa razão, a p+l foi definida como foco central deste estudo, buscando identificar os princípios adotados relacionados a esta prática em uma indústria produtora de óleo vegetal, localizada no município de tapejara/rs, e uma usina produtora de biocombustível, localizada em passo fundo/rs. assim, considerando que o biodiesel é uma alternativa energética capaz de minimizar a emissão de gases poluentes e reduzir a agressão ao meio ambiente, é possível identificar como a aplicação dos princípios da p+l podem se revelar como um fator de competitividade para as indústrias produtoras de óleo vegetal e de biodiesel? visto que o biodiesel, por sua natureza ecologicamente correta e economicamente viável, deve, em tese, em seu processo de industrialização, alinhar-se às premissas ambientais. produção mais limpa (p+l) a p+l consiste em integrar aos processos, produtos e serviços uma estratégia técnica, econômica e ambiental a fim de aumentar a eficiência no uso de matérias-primas, água e energia, pela não geração, minimização ou reciclagem de resíduos e emissões, com benefícios ambientais, de saúde ocupacional e econômica. seu objetivo fundamenta-se na abordagem preventiva que responde à responsabilidade financeira originada pelos custos de controle da poluição e dos tratamentos de final de tubo – end of pipe (cebds, 2008; barbieri, 2004). no entendimento de barbieri (2004), o conceito de tecnologia limpa deveria alcançar três propósitos distintos e complementares entre si, tais como: (a) lançar menos poluição ao meio ambiente; (b) gerar menos resíduos e consumir menos recursos naturais; (c) primar pela racionalização e redução dos recursos não renováveis. tais questões remetem à ideia de o cerne da discussão ser pautado por tecnologias que sejam capazes de reduzir a poluição e economizar recursos. no entanto, a p+l ganha espaço não somente pela percepção da otimização de uso de recursos, mas, também, pela aplicação de know-how e pela mudança de atitudes, que são fatores diferenciais quando comparada às outras técnicas ligadas aos processos de produção. no entanto, melhorar a eficiência e a eficácia, adotando melhores técnicas de gestão, fazendo alterações por meio de práticas de housekeeping ou soluções caseiras, revisando políticas e procedimentos quando necessário é questão importante quando se analisa a emergência de sua inclusão nas atuais práticas produtivas (cebds, 2008). com relação às técnicas ambientais, as mais utilizadas são aquelas que realizam o controle dos poluentes no final do processo produtivo através do tratamento dos resíduos gerados. essas técnicas são revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 3 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 denominadas tecnologias de fim-detubo (end of pipe) e consideradas pouco eficientes por se preocuparem com a transformação dos resíduos finais em detrimento de sua redução ou reaproveitamento nas etapas da produção (kazmierczyk, 2002; rothenberg; pil; maxwell 2001; king; lenox 2001; triantis; otis, 2004). no caso da p+l, seu objetivo é integrar os aspectos ambientais aos processos de produção a fim de reduzir os resíduos e as emissões em termos de quantidade e periculosidade, através de uma abordagem preventiva aliada à responsabilidade financeira adicional trazida pelos custos de controle da poluição e dos tratamentos de final de tubo. (cntl, 2007; nascimento; lemos; mello, 2008). com relação ao desenho dos produtos, a p+l contribui na etapa do design dos produtos, antecipando as possibilidades de redução dos impactos negativos do seu ciclo de vida, que compreendem a seleção da matériaprima até a disposição final. quanto aos serviços, a p+l orienta a incorporação das questões ambientais dentro da estrutura e entrega de serviços, compartilhando com fornecedores e consumidores a adoção de um comportamento ambiental responsável (leonardo, 2001; quazi; padibjo, 1998). além da incorporação das questões ambientais dentro da estrutura e entrega de serviços, apresentados na figura 1, fundamentase em aspectos como: (a) inovação tecnológica com a adoção de tecnologias mais limpas (t+l), muitas vezes é insuficiente para tornar um processo produtivo “mais limpo”; (b) geração de conhecimento endógeno e a aplicação do know-how externo ou interno à organização; e, (c) necessidade de estabelecimento de mudanças de atitudes em todos os níveis da organização inerentes ao comprometimento com a implementação de um programa de p+l. a figura 1 representa a ótica hierárquica da p+l. as alternativas do nível 1 representam a prioridade da p+l, que envolve a modificação em produtos e processos (foco na redução de emissões e resíduos na fonte e/ou eliminação/redução de sua toxidade). quando a geração de resíduos for inevitável, os resíduos devem, preferencialmente, reintegrarem-se ao processo de produção da empresa, o que ocorre no nível 2. o nível 3 ocorre quando não há a possibilidade de aproveitar a emissão ou resíduo internamente. caso esta abordagem seja inviável, devem ser utilizadas medidas de reciclagem externas, tais como a venda ou doação dos resíduos a quem possa utilizá-los quando ainda não for possível tratá-los internamente e dispô-los no processo final com segurança. (cntl, 2007; barbieri, 2004). a figura 1 representa a ótica hierárquica da p+l. as alternativas do nível 1 representam a prioridade da p+l, que envolve a modificação em produtos e processos (foco na redução de emissões e resíduos na fonte e/ou eliminação/redução de sua toxidade). quando a geração de resíduos for inevitável, os resíduos devem, preferencialmente, reintegrarem-se ao processo de produção da empresa, o que ocorre no nível 2. o nível 3 ocorre quando não há a possibilidade de aproveitar a emissão ou resíduo internamente. caso esta abordagem seja inviável, devem ser utilizadas medidas de reciclagem externas, tais como a venda ou doação dos resíduos a quem possa utilizá-los quando ainda não for possível tratá-los internamente e dispô-los no processo final com segurança. (cntl, 2007; barbieri, 2004). figura 1. princípios hierárquicos da p+l. fonte: centro nacional de tecnologias limpas senai (2007). revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 4 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 o que fica claro nas ponderações feitas é que a prática do uso da p+l proporciona o desenvolvimento e implantação de tecnologias limpas nos processos produtivos. diversas estratégias podem ser aplicadas para introduzir técnicas de p+l num processo produtivo, as quais incluem a existência de metas ambientais, econômicas e tecnológicas. nota-se que cada empresa deve definir suas metas com o auxílio de seus stakeholders em consonância com a política gerencial. assim, dependendo do caso, os fatores econômicos podem aparecer como ponto de sensibilização para a avaliação e definição de adaptação de um processo produtivo, contribuindo para a minimização dos impactos ambientais (cntl, 2007). mello (2002) considera como fatores importantes para a p+l as habilidades básicas e o conhecimento tácito das empresas. embora aspectos intangíveis baseados no learning bydoing sejam vistos como difíceis de reproduzir são observados na experiência acumulada das pessoas e têm o refinamento com a prática. esse fato possibilita a existência de uma relação com o conhecimento, um prérequisito para a identificação de resíduos e emissões indesejáveis, pois, quanto maior o conhecimento dos indivíduos acerca dos processos produtivos, maior o número de dados identificados com relação à condição e ao comportamento do processo, práticas fundamentais para o housekeeping (oliveira; alves, 2007). motivações para a implementação da p+l a adoção do processo de p+l pode estar associada às características empreendedoras dos gestores da organização, à percepção de novas oportunidades geradoras de vantagens competitivas, às conformidades legais e à responsabilidade social e ética empresarial. (christie; rolfe; legard, 1995). para leonardo (2001), relaciona-se a uma postura pró-ativa, fase em que a empresa estabelece uma responsabilidade ambiental capaz de considerar os princípios e vantagens da p+l. para as empresas, reduzir os resíduos é mais do que uma simples meta ambiental; é uma busca por vantagens técnicas e econômicas resultantes de uma intensa avaliação do processo de produção. na p+l, a proteção ambiental integrada à produção questiona de onde vêm os resíduos e emissões produzidos pela empresa e por que, afinal, se transformaram em resíduos. sendo que esta não trata simplesmente da identificação, quantificação, tratamento e disposição final de resíduos, e, sim, promove o questionamento referente ao motivo que conduz à geração de resíduos, a como estes são gerados e quando o são. (cntl, 2007). nascimento, lemos e mello (2008) mencionam que ao implementar a p+l há uma redução dos custos totais pela adoção de medidas sem investimento, um incremento nos custos totais resultante dos investimentos em novas tecnologias e na modificação dos processos existentes, a otimização de processos e entrada de novas tecnologias, ale de que os custos totais acabam sofrendo uma redução, o que permitem a recuperação do investimento inicial. assim, com o decorrer do tempo identifica-se uma redução permanente dos custos totais que resulta em ganhos de eficiência do processo. nesse sentido, thorpe (1999) evidencia a compreensão proposta pela p+l no que se refere ao fluxo de materiais na dimensão ambiente e social direcionada à cadeia de produtos. para ele, é na cadeia de produtos que se observa onde se origina a matériaprima, seu processamento, a identificação do gargalo de desperdício, os produtos finais e o ciclo de vida, evidenciando que a p+l questiona a necessidade de um processo produtivo alternativo, capaz de oferecer mais segurança, além de minimizar o consumo de matérias-primas e energia. barreiras à implementação da p+l no entanto existem resistências à prática de p+l, que embasam-se em obstáculos tais como a concepção equivocada acerca da falta de informação sobre a técnica e a importância dada ao ambiente natural; a não existência de políticas nacionais que deem suporte às atividades de p+l; as barreiras econômicas que convergem para a alocação incorreta dos custos ambientais e investimentos; e as barreiras técnicas que impulsionam o surgimento de novas tecnologias. (cntl, 2007). segundo a unep, as empresas ainda não possuem a noção de que aproximadamente 50% da poluição que geram poderiam ser evitadas com a melhoria das práticas produtivas e simples mudanças no processo, sem necessidade de investimentos em novas tecnologias para adoção da p+l. nota-se que, na vigência de legislação que obriga as empresas a mudarem seus processos de produção ou serviços, diagnosticam-se uma maior eficiência e menor custo de produção. estudos comprovam a existência de três impedimentos principais identificados como barreiras à adoção de posturas ambientalmente corretas: as preocupações econômicas, a falta de informações e as atitudes dos gestores. (cebds, 2008). a unep (2008) aponta diversos obstáculos para a disseminação da p+l em nível mundial, tais como os fatores culturais e regionais; a comunicação deficiente; a ausência de capacitação em virtude da falta de formação de competências em p+l; a resistência a mudanças; a falta de parceiros em centros difusores da p+l para que ocorra a multiplicação dos projetos; a falta de inclusão da p+l nos cursos de graduação; a dificuldade de estabelecer parcerias de empresas privadas em redes de p+l; a ausência de senso de propriedade do programa pelos agentes locais, ou seja, a carência de incentivos financeiros para a formação de capacidades regionais. implementação e possíveis resultados da p+l a implantação da p+l em um processo produtivo obedece a uma sequência de etapas que envolvem o revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 5 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 planejamento e a organização dos gestores da empresa, desenvolvimento de um diagnóstico e, por meio de um fluxograma, realização de uma avaliação da p+l, viabilidade técnica, econômica e ambiental. o cumprimento das etapas é fundamental para que ocorra a implementação das alternativas mais indicadas a cada setor ou atividade, conforme se observa na figura 2. alguns dos resultados tangíveis ou intangíveis que as empresas podem obter ao implementar a p+l são descritos na figura 3. figura 2. avaliação da p+l. fonte: adaptado de lemos (1998). figura 3 possíveis resultados da implementação da p+l. fonte: adaptado de lemos (1998). para kiperstok (2002), as medidas de solução apresentadas pela minimização de resíduos e emissões na fonte são apontadas como as mais desejáveis do ponto de vista da p+l, por visarem à redução e à geração de resíduos e, conseqüentemente, da poluição. para o autor, tais medidas consistem basicamente em minimizar a origem dos resíduos até que seja possível atingir a emissão zero. esta estratégia busca melhorias constantes, que, no entanto, não são suficientes para alcançar a sustentabilidade e, sim, um caminho que se deve percorrer até atingi-la. materiais e método com o intuito de se alcançar os revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 6 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 objetivos propostos neste estudo, a pesquisa realizada foi qualitativa e exploratória, do tipo estudo de caso. a escolha dos participantes da pesquisa ocorreu de forma intencional, ou seja, agentes que coordenam/controlam os programas ambientais nas duas empresas estudadas. o instrumento de coleta de dados foi um questionário e a entrevista com roteiro semiestruturado, ambos elaborados com base nos indicativos encontrados na literatura que trata sobre a p+l. o questionário foi composto por perguntas abertas e fechadas, aplicado sem a presença do pesquisador, as questões fechadas se embasaram na escala likert, onde 5 atribuiu valor muitíssimo importante e 1, péssimo. a análise das informações ocorreu considerando as seguintes categorias: a) estratégia ambiental: é aquela que permite à organização uma postura competitiva pela redução dos impactos causados pelas atividades da empresa sobre o meio ambiente, aliando as conquistas de mercado a lucratividade; b) práticas ambientais: são aquelas utilizadas pela organização na tentativa de atingir os objetivos definidos pela sua estratégia ambiental; c) p+l: é uma estratégia técnica, econômica e ambiental convergente em uma postura preventiva da organização. a técnica utilizada para análise dos dados coletados nos questionários foi a interpretativa. conforme triviños (1999), esta técnica possibilita a análise dos dados coletados à luz da literatura selecionada. caracterização das empresas estudadas o trabalho foi realizado em duas empresas integrantes da cadeia produtiva do biodiesel na região do município de passo fundo-rs. a figura 4 apresenta a cadeia produtiva do biodiesel classificada em elos, com destaque para os identificados neste estudo. 2 figura 4 – cadeia produtiva do biodiesel. fonte: rodrigues e gollo (2008). a empresa a corresponde ao elo 2 (as esmagadoras de matériaprima), ou seja, indústrias produtoras de óleo vegetal. a empresa b corresponde ao elo 3, usina produtora de biodiesel. a empresa a está situada no município de tapejara/rs. é uma empresa de administração familiar e, segundo a classificação do bndes, enquadra-se como empresa de médio porte. apresenta como principais produtos o óleo de soja degomado, com produção estimada em 3.000 t/mês e farelo de soja 10.000 t/mês. quanto ao destino da produção, 95% do óleo de soja são adquiridos pela usina produtora de biodiesel (empresa b), sendo o restante destinado ao consumo próprio. com relação ao farelo de soja, 95% da produção são comercializados nas regiões norte e nordeste do rio grande do sul, 4,5%, em outras regiões e, 0,5% são destinados à exportação. a empresa b, localizada no município de passo fundo/rs, possui como atividade principal a industrialização de biodiesel, tendo como matéria-prima principal o óleo vegetal. produz 9.000 t/mês e tem como subproduto a glicerina, que alcança 1.170 t/mês. a moderna planta da indústria produtora de biodiesel apresenta capacidade para produzir mais de 100 milhões/l/ano de biodiesel. suas atuais matérias-primas são as oleaginosas soja, canola e girassol. resultados e discussão estratégia ambiental das empresas estudadas conforme nascimento, lemos e mello (2008), a estratégica ambiental de uma organização consiste na inserção da variável socioambiental no processo de planejamento com um todo, ou seja, gerenciando, dirigindo e controlando as funções e interações integrantes do processo produtivo, visando atingirem objetivos e metas de forma a garantir vantagens competitivas. ainda que a empresa a não busque uma imagem ecologicamente correta junto à comunidade, inclusa à preocupação ambiental desta está à utilização de fontes renováveis de matéria-prima, neste caso a soja, a qual fomenta o seu processo produtivo. além disso, com o objetivo de conservação do ecossistema, realiza o tratamento dos efluentes industriais. contudo, o tratamento de efluentes industriais é obrigação legal, pois a legislação regula o seu descarte de acordo com o tipo de uso estabelecido para a água do corpo receptor (classe da água). do ponto de vista energético, a empresa a utiliza em seu processo revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 7 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 produtivo a biomassa, que é entendida como todo recurso renovável oriundo de matéria orgânica, cujo aproveitamento pode ocorrer de forma indireta, pela combustão em fornos ou caldeiras. dessa forma, a empresa utiliza a madeira como fonte energética da caldeira (biomassa aproveitada de forma indireta); nos demais setores utiliza a energia elétrica. a utilização da biomassa no processo produtivo assume certa importância, pois o seu uso racional pode desencadear o controle das emissões de co2 e enxofre. conforme rosillo-calle, bajay e rothman (2000), o uso de biomassa pode ser considerado como uma vantagem ambiental que pode ser identificada na empresa a. a empresa b, apesar de não apresentar uma estratégia ambiental específica, também utiliza a biomassa como fonte de energia no seu processo produtivo. da mesma forma, faz da lenha a matéria-prima de fonte de energia para abastecimento da caldeira; nos demais setores a energia utilizada é elétrica. o que se pode notar é que a preocupação ambiental entre as organizações é resultado das imposições do mercado, dos clientes, ou, até mesmo, da simples necessidade de cumprimento da legislação. dessa forma, é comum identificar entre as empresas a adoção de técnicas de fimde-tubo, visto que o investimento em p+l exige uma mudança da cultura organizacional, o que muitas vezes esbarra na resistência às mudanças; se não adotada, pode interferir negativamente no padrão competitivo da empresa. entretanto, a empresa a apresenta na planta de transesterificação um ciclo produtivo com reutilização de água. a racionalização do uso da água na produção resulta na redução de custos. neste caso, esta estratégia faz parte do projeto, que é de alta tecnologia. contudo, não foi identificada reutilização da água nos escritórios, laboratório, almoxarifado e nos demais setores. apesar de a empresa b atuar em diferentes tipos de mercados, que, no seu caso, compreende mercados industriais (as organizações que compram o seu produto para revender) e mercado consumidor (indivíduos que consomem o produto final), não apresentou uma estratégia de abordagem vinculando a sua imagem à questão ambiental. no que tange aos mecanismos de gestão, não foram identificadas ações por parte dos gestores referentes à preservação de recursos ambientais que refletissem no engajamento dos demais níveis hierárquicos da organização e, consequentemente, no desenvolvimento de uma preocupação com o desenvolvimento sustentável. comparação entre as estratégias adotadas pelas empresas estudadas segundo maimon (1994), a responsabilidade ambiental nem sempre é parte da estratégia ambiental de uma empresa industrial, mas pelas exigências mercadológicas, o que é possível verificar nas empresas a e b. de uma maneira geral, as empresas a e b adotam posturas semelhantes em relação ao meio ambiente no que se relaciona à incorporação dos fatores ambientais nas metas, políticas e estratégias. a proteção ambiental é identificada como parte dos objetivos organizacionais na ótica da legislação. a identificação da variável ecológica nos planos estratégicos das empresas a e b ocorreu no ambiente imediato como forma de adaptação, pois se refere às exigências impostas por associações de empresas ou, neste caso, ao cumprimento da legislação. essas mudanças podem ocorrer em nível formal por meio de um sistema de responsabilidade, autoridade e comunicação dentro das empresas, ou em nível informação, pela construção de um clima organizacional embasado na conscientização acerca da responsabilidade ambiental. práticas ambientais as empresas a e b consideram importante a existência de procedimentos formais para recebimento, registro e resposta às demandas relacionadas ao meio ambiente, assim como a existência de um setor específico para atendimento desses assuntos. conforme os dados analisados, pôde-se perceber que, de certa forma, as empresas estudadas possuem um posicionamento responsável com relação às demandas ambientais. nesse aspecto, a empresa a conta com dois responsáveis, um engenheiro agrícola como gerente de produção e uma bióloga encarregada dos assuntos ambientais. a empresa b apresenta como responsável pelas questões ambientais o responsável pela coordenação da qualidade. com relação ao desempenho operacional, as duas empresas apontam como “bom” o consumo ou uso de recursos naturais renováveis, bem como o consumo ou uso dos não renováveis. no que se refere ao consumo ou uso de água e energia, a empresa b aponta como “ótimo” o seu desempenho, e a empresa a, como “bom”. no item emissões atmosféricas e resíduos sólidos, ambas apontaram seu desempenho como “ótimo”. para os efluentes líquidos, a empresa a considerou seu desempenho “ótimo”, e a empresa b, como “bom”. no que se refere ao desempenho de gestão para licenças e autorizações ambientais, as empresas a e b apontam-no como “ótimo”, assim como processos administrativos, judiciais e investimentos ambientais. relacionados aos investimentos ambientais, identificouse uma distância entre discurso e prática, uma vez que as empresas consideraram o seu desempenho como “ótimo”. no entanto, observou-se que as práticas adotadas não alcançam os propósitos apontados por barbieri (2004), como lançar menos poluição ao meio ambiente, gerar menos resíduos e consumir menos recursos naturais e, principalmente, os não renováveis. embora a política ambiental seja considerada muito importante pelas empresas a e b, não se identificou uma prática ambiental de destaque relacionada aos processos produtivos, focada na conservação de energia e revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 8 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 matérias-primas, na eliminação de matérias-primas tóxicas e na redução da quantidade e toxicidade de todas as emissões e resíduos antes de deixarem o processo. com relação aos produtos, não se identificou uma estratégia que contemple a redução de impactos em todo o ciclo de vida do produto da extração das matérias-primas até a disposição final do produto. no que tange o processo de comunicação nas organizações, identificou-se que este ocorre de forma deficiente, pois faltam conhecimento e iniciativa em buscar apoio de competências em gestão ambiental e, em especial, da p+l, que seja promovida com o apoio de centros difusores e parcerias para implementála como estratégia. neste aspecto, pôde-se também notar que a falha no processo educacional interfere no surgimento de capacidades regionais capazes de desenvolver um sistema de governança que contemple as questões ambientais como fator de competitividade para as organizações. desse prisma, as empresas a e b têm na sua base de negócios as oportunidades de desenvolvimento de processos, produtos e mercados. porém, não foi identificado como prática um relacionamento compartilhado com os stakeholders envolvidos no processo, no que se refere à prevenção da poluição, à minimização dos resíduos e à proteção dos recursos naturais, uma vez que a preocupação com os limites do desenvolvimento do planeta exigem uma nova forma de pensar de todos. com base nos pontos abordados neste estudo, observa-se que as práticas identificadas nas empresas estão ligadas a uma fase reativa. segundo leonardo (2001), é a fase mais comum nas empresas que buscam nesta etapa atender à legislação, visando evitar ou reduzir as penalidades ambientais. a autora ainda afirma que a fase reativa está relacionada a uma adaptação à regulamentação, sem que haja modificações em processos ou produtos, existindo iniciativas de controle da poluição motivadas por pressões externas de órgãos governamentais ou organizações não governamentais (ongs). tanto a empresa a quanto a b procuram se adaptar às regulamentações ou exigências do mercado sem que haja incorporação de novos equipamentos de controle de poluição ao final dos processos produtivos, além de não ocorrerem modificações na estrutura produtiva e no produto. para que haja um equilíbrio entre a interação do macroambiente com o ambiente interno das empresas, os avanços tecnológicos e a prevenção ambiental devem se contrapor às estratégias ambientais desenvolvidas e praticadas pelas empresas. conforme braga, hespanhol e conejo (2002), essa tarefa deve ter como base os princípios do desenvolvimento sustentável. ficou evidenciado que a utilização racional de energia e insumos pela prevenção da poluição, minimização dos resíduos e incentivo à reciclagem ou reuso de materiais são conceitos de desenvolvimento sustentável. no entanto, pode-se derivar que as discussões em torno do desenvolvimento sustentável, as quais incluem de forma direta a gestão ambiental e a p+l, ganham cada vez mais espaço quando se observa a sobrevivência das empresas que buscam níveis de competitividade capazes de fazer a diferença em mercados mais exigentes. estes princípios estão compreendidos na p+l, a próxima discussão e análise deste estudo. a produção mais limpa (p+l) nas empresas estudadas a p+l possui uma abordagem preventiva, relacionada ao controle da poluição, que busca a minimização dos resíduos na fonte, potencializando os ganhos junto ao processo produtivo ao otimizar também o uso das matériasprimas, insumos e energia. ao eliminar os desperdícios, a organização desencadeia um processo de redução nos custos relacionados aos tratamentos aplicados no final do processo produtivo. as empresas estudadas apresentaram preocupação com relação às questões ambientais. o cumprimento destas ocorre de acordo com a legislação, podendo-se, então, classificá-las como iniciativas direcionadas à prevenção de riscos. dessa forma, a p+l nas empresas a e b não foi efetivamente identificada no processo produtivo como um todo. percebeu-se que as iniciativas adotadas pelas empresas estão intimamente ligadas à prevenção de riscos, quando a p+l remete à redução de riscos. apesar da não identificação da p+l no processo produtivo, em algumas etapas do ciclo foram localizados princípios de p+l nas empresas estudadas. na empresa a, a p+l está presente no processo de reuso de resíduos e emissões, pertencente ao nível 3 – reciclagem externa. neste caso, está relacionado ao processo de tratamento de efluentes industriais, utilizando reagentes químicos limpos que minimizam os resíduos inaproveitáveis. outra atitude que se enquadra no nível 3 como reciclagem externa é a venda do farelo de soja. os princípios da p+l encontrados na empresa b estão relacionados à minimização de resíduos e emissões. pertencem ao nível 2 – reciclagem interna, identificados pela reutilização de água para aquecimento e resfriamento da planta de transesterificação, uma das etapas da produção do biodiesel. na empresa b também foram identificados princípios relacionados ao reúso de resíduos e emissões, pertencentes ao nível 3 – reciclagem externa. este tipo de preocupação foi identificado na utilização da terra química em uma filtragem inicial, na preparação do óleo vegetal para produção do biodiesel e, posteriormente, na filtragem final como parte do processo de conclusão do produto final. também se observou a comercialização do subproduto glicerina, gerada no processo de fabricação do biodiesel, que é uma atitude classificada no nível 3 – reciclagem externa. revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 9 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 as análises realizadas remetem ao entendimento de que a p+l pode significar vantagens para as empresas a e b por meio de uma estratégia técnica, econômica e ambiental integrada aos processos e produtos, em substituição às adequações tecnológicas adotadas pelas empresas ao final do seu processo produtivo. com base na literatura estudada, entende-se que a p+l tem como estratégia a redução do impacto ambiental de forma preventiva. conforme a linha adotada pela empresa e o nível em que for aplicada, pode obter diferentes resultados. se a opção for a redução na fonte, isso pode resultar em modificação de processo, o que pode decorrer da substituição de matéria-prima ou de modificação de tecnologia, existindo ainda a opção de modificação de produto. em um outro nível ocorre a reutilização de resíduos e emissões que podem decorrer em reciclagem externa através de estruturas e materiais, ou desencadear ciclos biogênicos, a exemplo da compostagem, que é a transformação de lixo em fertilizante. dessa forma, a p+l pode ser utilizada pela empresa a para avaliar a possibilidade de minimização da geração da carga poluidora, assim como verificar a possibilidade do reuso da água do efluente. racionalizar o uso da água na produção é uma forma de reduzir os custos e conservar os recursos naturais. para alcançar este objetivo, é necessário elaborar uma estratégia de projeto, pelo inventário dos consumos e características para cada aplicação, a exemplo da água potável, água para lavagem e água para utilização industrial. dessa forma, para a indústria produtora de óleo vegetal a p+l pode ser uma sugestão de estratégia ambiental a ser adotada em busca de maiores benefícios. a empresa b, por ser uma empresa industrial nova, cujo produto apresenta uma proposta de redução de impactos ambientais, poderia alinhar todo o seu ciclo produtivo aos preceitos da p+l, incluindo a extração da matériaprima até sua disposição final, bem como agregar à produção tecnologias de controle e de prevenção da poluição. contudo, para atingir a fase pró-ativa através da p+l, algumas barreiras devem ser transpostas. entre as barreiras organizacionais se destacam a falta de pessoal qualificado, que, embora classificada como externa, influencia diretamente no ambiente interno, o que resulta na falta de conhecimento, que desencadeia a falta de participação, bem como a falta de poder na tomada de decisão pelos trabalhadores. apesar da falta de pessoal qualificado, embora considerada uma barreira organizacional, relacionam-se também as sistêmicas, pois a falta de conhecimento impede a realização de um planejamento adequado, além de limitar as informações com relação às tecnologias mais limpas e processos e insumos alternativos. já as barreiras governamentais ocorrem no ambiente externo à empresa e estão relacionadas à abordagem adotada pela política industrial proposta pelo governo, que incentiva as práticas de fim-de-tubo em detrimento da redução de resíduos e emissões, além da falta de pressão pública no controle da poluição, que prioriza o desenvolvimento sem o gerenciamento ambiental. nessa análise, as mudanças no processo de gestão relacionadas à questão ambiental envolvem, fundamentalmente, a questão do custo. por isso, é comum que as organizações adotem estratégias de tratamento end of pipe em detrimento de alternativas preventivas como é o caso da p+l. no entanto, muitas vezes práticas simples como housekeeping podem ser implantadas no curto prazo e com baixo custo, sem alterar o processo, trazendo benefícios econômicos e ambientais. de forma geral, a p+l tende a proporcionar benefícios que transcendem os custos de implantação que culminam com os benefícios ao meio ambiente ao se identificar a redução no consumo de matéria-prima e energia, bem como a diminuição de resíduos e emissões. as barreiras identificadas nas empresas também se apresentam como fatores limitantes ao desenvolvimento deste estudo, pois a ausência de uma postura pró-ativa das organizações, não somente com relação a p+l, mas à problemática ambiental, impede o avanço das pesquisas. porém, essas barreiras permanecem retardando a postura pró-ativa das empresas estudadas no que tange à questão ambiental. no entanto, a integração das práticas gerenciais e difusão dos conceitos sustentáveis encontram na p+l uma ferramenta capaz de levar as empresas a repensarem e reorganizarem os seus processos produtivos, fundamentada na adoção de uma postura pró-ativa, e eliminando, ou, pelo menos, reduzindo os resíduos na fonte. o que fica claro nessa discussão é que a p+l deve ser percebida como uma estratégia capaz de resultar no aumento da produtividade da empresa, pois a sua implementação aumenta a eficiência no processo produtivo. dessa forma, as empresas estabeleceriam um sistema ganha-ganha, realizando maior aproveitamento dos seus recursos, tornando-se mais competitivas, mais lucrativas, reduzindo os riscos de acidentes ambientais ou problemas futuros com a legislação, além de possibilitar maior qualidade de vida aos seus colaboradores e à comunidade em geral. considerações finais o estudo buscou identificar como a aplicação dos princípios da p+l pode se revelar como um fator de competitividade para as indústrias produtoras de óleo vegetal e de biodiesel. dessa forma, concluiu-se que a relação do processo de industrialização com a preservação ambiental nas empresas não contempla, a níveis desejáveis, os pressupostos que envolvem o tema que fora discutido. a presença da questão ambiental nas empresas ocorre por meio de iniciativas incorporadas ao planejamento global, voltadas à satisfação das exigências legais. considerar que as empresas revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 10 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 estudadas possuem uma estratégia ambiental vigente está à luz de uma postura pró-ativa, pois não se identificou a aplicação contínua de uma estratégia ambiental preventiva e integrada nos processos produtivos. entretanto, algumas barreiras relacionadas à implementação da p+l nas empresas estudadas se destacaram, tais como os fatores culturais e os regionais aliados à ausência de conhecimento e capacitação. estas variáveis não são limitadoras apenas do processo de expansão da p+l, mas, sim, do desenvolvimento sustentável, geralmente decorrentes da falha no processo de formação dos gestores, o que pode estar alicerçado na carência ou falta de uma visão focada no oferecimento de disciplinas específicas em cursos que formam profissionais que estão direta ou indiretamente envolvidos com a gestão ambiental. além disso, há uma problemática evidente referente ao desenvolvimento industrial, às novas tecnologias, à preservação ambiental e ao crescimento econômico, porque, para conciliar esses fatores, garantindo crescimento econômico e preservação ambiental que proporcione qualidade de vida à geração atual sem comprometer as futuras, exige-se uma gestão adequada, que, sem dúvida, ampara-se no desenvolvimento de habilidades únicas que os gestores organizacionais utilizam em suas decisões cotidianas e que fazem a diferença em ambientes turbulentos caracterizados pela extrema concorrência nos mercados. o que se conclui é que o envolvimento das empresas com os aspectos ambientais não evidencia uma postura pró-ativa, talvez por não perceberem que, ao adotar as tecnologias limpas, produzem menos efluentes e resíduos, obtendo rendimentos melhores sem precisar suportar os custos de tratamentos de final de tubo. as discussões a cerca da temática ambiental nos remetem a necessidade de mudanças. o biodiesel, que se consolida como uma fonte energética alternativa é uma delas, entretanto, faz-se necessário e indispensável à conscientização, a criatividade, a mão-de-obra qualificada e especializada, além de uma estratégia integrada aos processos produtivos para que, de fato, os avanços almejados pelas premissas do desenvolvimento sustentável sejam alcançados. referências barbieri, j. c. gestão ambiental empresarial: conceitos, modelos e instrumentos. são paulo: saraiva, 2004. braga, b; hespanhol, i; 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products would be the use of rhizobia — plant growth-promoting rhizobacteria naturally present in the rhizosphere and capable of carrying out biological nitrogen fixation. through the present work, we propose the co-inoculation of actinobacteria and rhizobia, aiming at the production of a new bio-inoculant that replaces, at least in part, nitrogen fertilization in legumes. it is expected that actinobacteria, by producing exoenzymes, enable the growth of rhizobia in non-specific culture media for these microorganisms. ten strains of actinobacteria with statistically distinct cellulolytic and xylanolytic activity and seven strains of rhizobia without the aforementioned enzymatic activities were used. a co-inoculation of these microorganisms was performed in culture media containing carboxymethylcellulose (cmc) and xylan as sole carbon sources, and then their compatibility indexes (ci) were calculated. actinobacteria strains a139 and a145 (both with ci = 0.857 in the medium with cmc and ci = 1 in the medium with xylan) showed remarkable facilitation of rhizobia growth, and had only one antagonistic relation each (both with rhizobia l9 in the medium with cmc). this biological interaction, called cross-feeding, occurs when microorganisms stimulate each other’s growth and is promising for prospecting a bio-inoculant, in addition to providing an overview of the ecological relationships that occur between plant growth-promoting rhizobacteria in the semi-arid region. keywords: actinobacteria; cross-feeding; diazotrophic bacteria; pgpr; rhizobia; streptomyces. r e s u m o o uso de fertilizantes nitrogenados é de suma importância para o fornecimento desse nutriente para as plantas. contudo, a aplicação desses fertilizantes traz inúmeros problemas ambientais e sanitários. uma alternativa a esses produtos químicos seria o uso de rizóbios — rizobactérias promotoras do crescimento vegetal naturalmente presentes na rizosfera e capazes de realizar a fixação biológica de nitrogênio. através deste trabalho, nós propomos a co-inoculação de actinobactérias e rizóbios, visando a produção de um novo bioinoculante que substitua, pelo menos em parte, a adubação nitrogenada em leguminosas. é esperado que actinobactérias, pela produção de exoenzimas, possibilitem o crescimento dos rizóbios em meios de cultura inespecíficos para esses microrganismos. foram utilizadas 10 cepas de actinobactérias com atividade celulolítica e xilanolítica estatisticamente distintas e sete cepas de rizóbios sem as referidas atividades enzimáticas. uma co-inoculação dos microrganismos foi realizada em meios de cultura contendo carboximetilcelulose (cmc) e xilana como únicas fontes de carbono, e então, calculados seus índices de compatibilidade (ic). as cepas de actinobactéria a139 e a145 (ambas com ic = 0,857 no meio com cmc e ic = 1 no meio com xilana) apresentaram notável facilitação do crescimento dos rizóbios e tiveram apenas relação antagônica cada uma (ambas com o rizóbio l9 no meio com cmc). essa interação biológica, denominada cross-feeding, ocorre quando microrganismos estimulam o crescimento um do outro e se mostra promissora para a prospecção de um bioinoculante, além de fornecer um panorama das relações ecológicas que ocorrem entre as rizobactérias promotoras do crescimento vegetal no semiárido. palavras-chave: actinobactérias; bactérias diazotróficas; cross-feeding; pgpr; rizóbios; streptomyces. in vitro co-inoculation of rhizobacteria from the semi-arid aiming at their implementation as bio-inoculants co-inoculação in vitro de rizobactérias do semiárido visando sua aplicação como bioinoculante ariel de figueiredo nogueira mesquita1 , leonardo lima bandeira1 , fernando gouveia cavalcante1 , gabrielly alice lima ribeiro1 , suzana cláudia silveira martins1 , claudia miranda martins1 1universidade federal do ceará – fortaleza (ce), brazil. correspondence address: ariel de figueiredo nogueira mesquita – universidade federal do ceará, centro de ciências, departamento de biologia, bloco 909, laboratório de microbiologia ambiental, pici – cep: 60440-900 – fortaleza (ce), brazil. e-mail: arielmesquita26@alu.ufc.br conflicts of interest: the authors declare no conflicts of interest. funding: coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior – brazil (capes) – finance code no. 001. received on: 10/20/2022. accepted on: 04/30/2023. supplementary material: https://drive.google.com/file/d/1aklclmqfr1y9amoo-1rp1plvbzmjr8jp/view?usp=drivesdk https://doi.org/10.5327/z2176-94781481 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. https://orcid.org/0000-0002-0959-375x https://orcid.org/0000-0001-7220-9194 https://orcid.org/0000-0002-9314-2387 https://orcid.org/0000-0003-0952-7960 https://orcid.org/0000-0002-8353-7190 https://orcid.org/0000-0001-5909-6156 mailto:arielmesquita26@alu.ufc.br https://drive.google.com/file/d/1aklclmqfr1y9amoo-1rp1plvbzmjr8jp/view?usp=drivesdk https://doi.org/10.5327/z2176-94781481 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ mesquita, a.f.n. et al. 60 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023 | 59-66 issn 2176-9478 introduction global agricultural production in 2050 will be 60% higher than it was between 2005 and 2007. this implies a greater demand for fertilizers, such as nitrogen (n). the supplementation of these agrochemicals in crops helps ensure the nutrition of 48% of the world’s population (singh, 2018). yet, using nitrogen fertilizers entails a high monetary and environmental cost. the production of 1 ton of ammonia-based fertilizer demands 949 m3 of natural gas. using 87% of all energy expended in the fertilizer industry generates 1.6 tons of co2, which is released into the atmosphere, causing several environmental problems (beckinghausen et al., 2020). brazil spent 93.06 kg/ha of nitrogen fertilizers in 2020. this amount is superior to the global average of 72.88 kg of co2/ha within that same period (fao, 2022). crops only absorb half of the nitrogen added to them. the fertilizer production chain loses a lot of nitrogen throughout its process in synthesis, transport, and waste management. this lost gives rise to the so-called nitrogen pollution (kanter et al., 2019). fertilizers dispersion can lead to issues such as greenhouse gas release, soil acidification, eutrophication, biodiversity reduction, and groundwater pollution (sun et al., 2020; martínez-dalmau et  al., 2021). this kind of pollution can cause respiratory and heart problems and various types of tumors in humans (kanter et al., 2019). rhizobia are a remarkable class of microorganisms found in the soil. these bacteria establish a symbiotic relationship with legumes and also perform symbiotic nitrogen fixation (snf). snf is more efficient than other types of biological nitrogen fixation (bnf) (wheatley et al., 2020). the use of rhizobia as bio-inoculants to replace nitrogen fertilizers is cheaper, can improve crop yields, reduces atmospheric and water pollution caused by these fertilizers, and saves large amounts of fossil fuels and energy that would be required for the production of agrochemicals (dicenzo et al., 2019). the survival of plants depends on the community of microorganisms associated with them, especially in environments such as the semi-arid region of brazil. this can be done in symbiosis or in the rhizosphere, where they change the soil’s structure to optimize biological activity (solans et al., 2021). bacteria that live in the rhizosphere and stimulate plant growth through one or more mechanisms are called “plant growth-promoting rhizobacteria” (pgpr). they account for 2–5% of the rhizosphere microbiota (prasad et al., 2019). soils of environments in desertification process present an abundance of up to 62% of actinobacteria. these microorganisms play critical ecological roles in these ecosystems (lacombe-harvey et al., 2018; araujo et al., 2020; solans et al., 2021). some actinobacteria establish endophytic symbiotic relationships with plants in the roots. actinobacteria act by producing phytohormones or other growth factors in this relationship. this increases resistance to biotic and abiotic stresses, insects, pests, and pathogens in exchange for nutrients and shelter in the host plant (singh and dubey, 2019; bao et al., 2021). mixed bio-inoculants containing rhizobia and other pgpr are considered “supreme inoculants” due to their potential for developing new commercial products (atieno et al., 2020). several successful examples of co-inoculation between these microorganisms can be found in the literature. for instance, bradyrhizobium shows positive results in plant growth and development when co-inoculated with pseudomonas oryzihabitans, pseudomonas putida, bacillus megaterium, bacillus pumillus, mycorrhizae (glomus clarum, glomus mosseae, and gigaspora margarita), among others (jabborova et al., 2021; sheteiwy et al., 2021; kumawat et al., 2022; miljaković et al., 2022). cooperation between actinobacteria and rhizobia affects the nodulation and growth of legumes. co-inoculation of soybean with bradyrhizobium japonicum and streptomyces sp./nocardia sp. and of alfalfa with sinorhizobium meliloti and micromonospora spp./frankia stimulates nodulation even in soils with high nitrogen levels, which usually inhibit nodulation. these generate examples of this type of successful co-inoculation (saidi et al., 2021). the prospecting of actinobacteria and rhizobia-based bio-inoculants, particularly between the genera streptomyces and bradyrhizobium, is well documented in the literature and appears to be promising (soe and yamakawa, 2013; htwe and yamakawa, 2016; htwe et al., 2018; htwe et al., 2019). microorganisms such as actinobacteria and rhizobia are usually not found isolated in their habitat and interact with each other in either a cooperative or antagonistic manner (fields et al., 2021). co-inoculation of these two microorganisms would first depend on their metabolic compatibility. given the ability of these rhizobacteria to enhance plant growth in adverse conditions, this study aimed to co-inoculate actinobacteria and rhizobia isolated from brazilian semi-arid zones and test their in vitro metabolic compatibility, with the goal of developing a bio-inoculant that can reduce the demand for nitrogen fertilizers in the future. material and methods the microorganisms used in this study were obtained from the culture collection of the laboratory of environmental microbiology (lamab) of the universidade federal do ceará (ufc). the collection comprised 313 strains of actinobacteria and 150 strains of rhizobia that were previously studied for their extracellular xylanolytic and cellulolytic activity and had their enzymatic indices (eis) determined by using the methodology of bandeira et al. (2022). the supplementary material presents more information on actinobacteria’s cellulolytic and xylanolytic activity tests. the selection criterion for actinobacteria was based on statistical tests with their respective eis. the data were first submitted to the normality test (kolmogorov-smirnov) and homoscedasticity test (levene). afterward, multivariate analysis of variance (manova) was performed by contemplating the eis of xylanolytic and cellulolytic activities, followed by the tukey test, which differentiated the groups of strains with higher eis (p < 0.05). the software used for the analyses was the ibm statistical package for social sciences (spss) (version 20). manova showed a statistically significant difference between the eis of actinobacteria strains for cellulolytic (f = 61.802; p < 0.000) and https://drive.google.com/file/d/1aklclmqfr1y9amoo-1rp1plvbzmjr8jp/view?usp=drivesdk in vitro co-inoculation of rhizobacteria from the semi-arid aiming at their implementation as bio-inoculants 61 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023 | 59-66 issn 2176-9478 xylanolytic (f = 127.704; p < 0.000) activity. through the tukey test, it was possible to differentiate and select a group of 10 strains (a108, a109, a125, a136, a139, a144, a145, a146, a148, a150) that obtained the highest eis for cellulolytic and xylanolytic activity, simultaneously. a micromorphological evaluation previously determined the genus of the selected strains according to santos et al. (2019) (table 1). the statistical tests performed are also found in the supplementary material. strains a108, a109 and a125 were obtained from soils of the ecological station of aiuaba (ce), strains a136 and a139, from the ubajara national park (ce), and strains a143, a144, a145 and a146 were isolated from the sete cidades national park (pi). strain a148 was isolated from the soil surrounding the sete cidades national park. the authorization to collect soil samples in these preservation areas was obtained under the research project cnpq/icmbio/fap’s nº18/2017, proceeding 421350/2017.2. the rhizobia were isolated by pinheiro et  al. (2014), had their enzymatic activity evaluated by sousa (2020), and were identified by the sequencing of the 16s rrna gene by silva (2020). the genetically identified strains l1, l4, l9, l13, l15, l24, and l27 were selected due to the absence of cellulolytic and xylanolytic activity (table 2). the rhizobia strains were isolated from quixadá (4°58’s to 39°1’w) and cascavel (4°7’s to 38°14’w), in ceará, and from jardim de angicos (5°39’s to 35°58’w) and santana do mato (5°57’s to 36°39’w), in rio grande do norte. the authorization to collect soil samples was also obtained within the framework of the already-mentioned research project. an in vitro co-inoculation was performed to investigate the capacity of metabolic cooperation (facilitation) between the strains of actinobacteria and rhizobia following the methodology of silva et al. (2019), with some modifications. to this end, two culture media were used, each containing a carbon source: carboxymethylcellulose (cmc; 5 g l-1 of cmc, 0.5 g l-1 mgso4, 0.5 g l -1 of kcl, 3 g l-1 of nano3, 0.01 g l -1 of feso4, 1 g l -1 of k2hpo4, 15 g l -1 of agar, 2  ml l-1 of nystatin 100,000 ui/ml-1, ph 6) and xylan (xy; 1 g l-1 of xylan obtained from wood, 0.5 g l-1 mgso4, 1 g l -1 of yeast extract, 0.5 g l-1 of nano3, 0.01 g l -1 of feso4, 1 g l -1 of k2hpo4, 15 g l -1 of agar, 2 ml l-1 of nystatin 100,000 ui/ml-1, ph 6.5). the duplicate spot-inoculation with the actinobacteria was conducted in the culture media mentioned above and incubated for seven days in a bio-oxygen demand (bod) incubator at 28°c. at the end of the seven days, the plates were evaluated for the presence of contamination and adequate growth. contaminated and/or non-growing plates were discarded and redone. the rhizobia were then purified for inoculation. an amount of 1 ml from each rhizobium was transferred into ym (yeast manitol) broth (10 g l-1 of mannitol, 0.5 g l-1 of k2hpo4, 0.2 g l -1 mgso4, 0.1 g l -1 of nacl, 0.5 g l-1 of yeast extract, 5 ml l-1 of 0.5% bromothymol blue in 0.2 n koh) into a sterile microtube and centrifuged in a marconi ma 1,800 centrifuge at 9,261 x g (10500 rpm) for 10 minutes. the supernatant was discarded, and the pellet was resuspended in 1 ml of sterile distilled water and homogenized in a vortex shaker model phoenix ap56. this process was done twice, in duplicate, until the purified rhizobia suspended in distilled water were obtained. for the actual co-inoculation, 10 μl of the purified rhizobia were inoculated near the actinobacteria spots. growth was re-evaluated after seven days of incubation in a bod-type inoculator at 28°c. the growth of rhizobia colonies was considered positive. the ci was calculated from the ratio between the number of compatible pairs and the number of possible pairs. for actinobacteria, the compatibility index was abbreviated as aci. as for rhizobia, the acronym adopted was rci. results and discussion figure 1 illustrates the results obtained from the co-inoculations between actinobacteria and rhizobia. both positive (1a) and negative (1b) results were obtained. antagonistic relationships (1c), perceived as negative, were also observed. in the medium with cmc, a144 and a148 showed positive results with all tested rhizobia (aci = 1). a108, a139 and a145 presented an aci of 0.857, having positive results with 6 of the 7 strains of the tested table 1 – actinobacteria strains from the brazilian semi-arid obtained from the laboratory of environmental microbiology (lamab) culture collection. strain genus a108 streptomyces sp. a109 nocardia sp. a125 streptomyces sp. a136 streptomyces sp. a139 streptomyces sp. a143 streptomyces sp. a144 streptosporangium sp. a145 streptomyces sp. a146 streptosporangium sp. a148 streptomyces sp. source: the author. table 2 – rhizobia strains from the brazilian semi-arid were acquired from the laboratory of environmental microbiology (lamab) culture collection. strain species l1 bradyrhizobium elkanii l4 bradyrhizobium elkanii l9 rhizobium tropici l13 bradyrhizobium kavangense l15 bradyrhizobium japonicum l24 bradyrhizobium yuanmingense l27 bradyrhizobium iriomotense source: silva (2020). https://drive.google.com/file/d/1aklclmqfr1y9amoo-1rp1plvbzmjr8jp/view?usp=drivesdk mesquita, a.f.n. et al. 62 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023 | 59-66 issn 2176-9478 rhizobia. the l1 strain presented growth with 9 of the 10 tested actinobacteria (rci = 0.9) (table 3). in the medium with xylan, a109, a139 and a145 had positive results with all tested rhizobia (aci = 1). strains a125 and a143 presented acis of 0.857, showing positive results with 6 of the 7 rhizobia strains. the l4 presented growth with 9 of the 10 tested actinobacteria (rci = 0.9) (table 4). snf is an energetically expensive process and relies on cellulose-rich plant residues to obtain this energy. moreover, the rhizobium must break through the plant cell wall to colonize it and nodulate. although the production of exocellulase is necessary to colonize the roots of legumes and perform snf, it is not common for rhizobia to present this metabolic apparatus (silva et al., 2019). it became evident that rhizobia require assistance to colonize the roots, considering the mixed composition of lignocellulose (a major constituent of plant cell walls, which is cellulose and hemicellulose-rich; wu et  al., 2019) and the inability of rhizobia to degrade these carbohydrates. this assistance can be provided through a microorganism that facilitates the rhizobia growth in the presence of carbon sources which they cannot assimilate. therefore, we propose using actinobacteria isolated from the same site as the rhizobia to research cross-feeding, considering that studies with bacteria isolated from the same environment are closer to the natural community, thus, more faithfully representing in situ interactions (stadie et al., 2013). in nature, bacteria often compete for numerous limiting factors, such as more favorable habitats, minerals, and various nutrients. for this reason, these microorganisms developed numerous strategies to allow growth and reproduction under these conditions, such as the secretion of toxins and antibiotics, which provide an advantage for the growth of the bacteria that produced them. generally, these antagonistic relationships often overlap with neutral relationships, which in turn, overlap with positive relationships, such as cross-feeding (d’souza et al., 2018). a low phylogenetic proximity between two groups in co-culture entails a lower probability of overlapping growth requirements among these microorganisms. consequently, low donor-recipient kinship decreases but does not eliminate the extent of competition for resources between the co-inoculated bacteria. therefore, the intended group’s growth is facilitated (mitri and foster, 2013). the rhizobiaceae family, which houses the rhizobia, consists of rod-shaped gram-negative bacteria. table 3 – in vitro facilitation among brazilian semi-arid strains of actinobacteria and rhizobia in the medium with carboxymethylcellulose. rhizobia actinobacteria rci a108 a109 a125 a136 a139 a143 a144 a145 a146 a148 l1 + + + + + + + + + 0,9 l4 + + a + + + + a + 0,7 l9 a + a + 0,2 l13 + + + + + 0,5 l15 + + + a + + + a + 0,7 l24 + + + + + + + 0,7 l27 + + + + + + + + 0,8 aci 0,857 0,286 0,429 0,429 0,857 0,429 1 0,857 0,286 1 +: presence of facilitation (positive result); -: absence of facilitation (negative result); a: antagonistic interaction, considered a negative result; aci: actinobacteria compatibility index; rci: rhizobia compatibility index. source: the author. figure 1 – examples of co-inoculation test results. (a) interaction between l27 rhizobia and a143 actinobacteria strains in the medium with xylan. (b) absence of interaction between the l15 rhizobia (inoculated on the left side of the image, where there was no growth) and a144 actinobacteria strains in the medium with xylan. (c) antagonistic interaction between l4 rhizobia and a146 actinobacteria strains in the medium with cmc. the actinobacteria produced a halo of rhizobia growth inhibition. in vitro co-inoculation of rhizobacteria from the semi-arid aiming at their implementation as bio-inoculants 63 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023 | 59-66 issn 2176-9478 table 4 – in vitro facilitation between brazilian semi-arid strains of actinobacteria and rhizobia in the medium with xylan. rhizobia actinobacteria rci a108 a109 a125 a136 a139 a143 a144 a145 a146 a148 l1 + + + a + + + + a + 0,8 l4 + + + + + + + + + a 0,9 l9 + + + + + 0,5 l13 + + a + a + + a 0,5 l15 + + a + + + a a 0,5 l24 + + + + + + + a + 0,8 l27 + + + + + + + a a 0,7 aci 0,571 1 0,857 0,429 1 0,857 0,571 1 0,143 0,286 +: presence of facilitation (positive result); -: absence of facilitation (negative result); a: antagonistic interaction, considered a negative result; aci: actinobacteria compatibility index; rci: rhizobia compatibility index. source: the author. their main characteristic is the formation of symbiotic nodules with legumes, where they perform biological nitrogen fixation (kuykendall, 2015; wheatley et  al., 2020). actinobacteria are filamentous, gram-positive microorganisms capable of forming aerial and substrate mycelium and sporulation (jose et al., 2021). the physiological, morphological and phylogenetic dissimilarity between these microorganisms justifies the results we obtained, in which actinobacteria figure 2 – heatmaps illustrating the compatibility indices of (a) actinobacteria and (b) rhizobia in media with carboxymethylcellulose and xylan. the x axis represents the strains, while the y axis represents the culture media used. cmc: carboxymethylcellulose. source: the author. were able to facilitate the growth of rhizobia. the a139 and a145 actinobacteria strains have a more significant potential for developing a bio-inoculant due to their intense compatibility with the rhizobia in the two tested culture media. the l1 rhizobia strain showed the best growth when co-inoculated with actinobacteria in all tested media. these results are presented graphically through the heatmaps in figure 2. mesquita, a.f.n. et al. 64 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023 | 59-66 issn 2176-9478 contribution of authors: mesquita, a. f. n.: writing — original draft; writing — review & editing; investigation; data curation; methodology. ribeiro, g. a. l.: investigation; bandeira, l. l.: conceptualization; supervision; writing – review & editing; cavalcante, f. g.: conceptualization; supervision; validation; methodology; martins, s. c. s.: funding; acquisition; resources; writing — review & editing; martins, c. m.: supervision; funding; resources; writing — review & editing. references araujo, r.; gupta, v.v.s.r.; reith, f.; bissett, a.; mele, p.; franco, c.m.m., 2020. biogeography and emerging significance of actinobacteria in australia and northern antarctica soils. soil biology and biochemistry, v. 146, 107805. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2020.107805. atieno, m.; herrmann, l.; nguyen, h.t.; phan, h.t.; nguyen, n.k.; srean, p.; than, m.m.; zhiyong, r.; tittabutr, p.; shutsrirung, a.; bräu, l.; lesueur, d., 2020. assessment of biofertilizer use for sustainable agriculture in the great mekong region. journal of environmental management, v. 275, 111300. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2020.111300. bandeira, l.l.; marques, j.s.; mesquita, a.f.n.; cavalcante, f.g.; martins, s.c.s.; martins, c.m. 2022. production of enzymes by actinobacteria from agricultural areas of the brazilian semi-arid region. world wide journal of multidisciplinary research and development, v. 8, (11), 128-132. https://doi. org/10.5281/zenodo.7406123. bao, y.; dolfing, j.; guo, z.; chen, r.; wu, m.; li, z.; lin, x.; feng, y., 2021. important ecophysiological roles of non-dominant actinobacteria in plant residue decomposition, especially in less fertile soils. microbiome, v. 9, 84. https://doi.org/10.1186/s40168-021-01032-x. beckinghausen, a.; odlare, m.; thorin, e.; schwede, s., 2020. from removal to recovery: an evaluation of nitrogen recovery techniques from wastewater. applied energy, v. 263, 114616. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2020.114616. chaudhary, t.; shukla, p., 2020. commercial bioinoculant development: techniques and challenges. in: shukla, p. 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(2019) indicated that a biofertilizer based on bradyrhizobium japonicum say3-7, bradyrhizobium elkanii bly3-8, and streptomyces griseoflavus p4 has positive effects on the growth of mung beans, cowpeas and soybeans. especially when inoculated with mung beans and soybeans, this bio-inoculant improves growth, nodulation, nitrogen fixation, npk absorption and seed yield in a greenhouse experiment. considering the in vitro metabolic compatibility between strains a139 and a145 (streptomyces sp.) and l1 (bradyrhizobium elkanii), it is evident that an in vivo co-inoculation is necessary to advance in the prospecting of this bio-inoculant. however, it is possible to suggest that in vitro co-inoculation is an essential step to eliminate possible antagonistic pairs before proceeding to in vivo experiments. furthermore, this research with growth-promoting rhizobacteria isolated from the semi-arid zone provided an overview of the interactions between these microorganisms from an ecological standpoint. despite the limited understanding of the action mechanisms of various bacteria, studies indicate that the use of different microorganisms together allows, in addition to better growth, effective plant protection. the bioprospecting of these microorganisms must be multicomponent due to the environment’s considerable variability to produce optimal degrees of microorganism cooperation and the desired outcome for the plant. combining bacterial strains in a single formulation improves efficacy and reliability, allowing for greater culture specificity, and appears to be highly promising (zardak et al., 2018; kour et al., 2022). conclusion actinobacteria stimulated the growth of rhizobia in culture media not specific to these bacteria. strains a139 and a145 (streptomyces sp.) presented the highest compatibility with rhizobia in the tested media. the l1 rhizobia strain (bradyrhizobium elkanii) had the best growth when co-inoculated with actinobacteria in these media. the association of these pairs of microorganisms (a139+l1 and a145+l1) in the rhizosphere environment may stimulate plant growth and act as a potential new bio-inoculant. therefore, in vivo studies using combinations of a139 and a145 actinobacteria strains with the l1 rhizobia strain are required to assess whether the promising in vitro results may be reproduced when associated with plants. in view of the current literature and the results obtained with this research, it is clear that a co-inoculation of streptomyces and bradyrhizobium has excellent potential for the development of a biofertilizer that promotes greater nitrogen fixation efficiency, thus reducing the demand for nitrogen fertilizers. https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2020.107805 https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2020.111300 https://doi.org/10.5281/zenodo.7406123 https://doi.org/10.5281/zenodo.7406123 https://doi.org/10.1186/s40168-021-01032-x https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2020.114616 https://doi.org/10.1007/978-981-15-6895-4_4 https://doi.org/10.1139/cjm-2018-0377 in vitro co-inoculation of rhizobacteria from the semi-arid aiming at their implementation as bio-inoculants 65 rbciamb | v.58 | n.1 | mar 2023 | 59-66 issn 2176-9478 d’souza, g.; shitut, s.; preussger, d.; yousif, g.; waschina, s.; kost, c., 2018. ecology and evolution of metabolic cross-feeding interactions in bacteria. natural product reports, v. 35, (5), 455-488. https://doi.org/10.1039/ c8np00009c. fields, b.; moffat, e.k.; harrison, e.; andersen, s.u.; young, p.w.; friman, v., 2021. genetic variation is associated with differences in facilitative and competitive interactions in the rhizobium leguminosarum species complex. environmental microbiology, v. 24, (8), 3463-3485. https://doi. org/10.1111/1462-2920.15720. food and agriculture organization of the united nations (fao), 2022. faostat – fertilizers indicators (accessed march 26, 2023) at:. https://www. fao.org/faostat/en/#data/ef. htwe, a.z.; 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contributions of environmental education gustavo ferreira da costa lima professor e pesquisador do departamento de ciências sociais (dcs) e do programa regional de pós-graduação em desenvolvimento e meio ambiente (prodema) da universidade federal da paraíba (ufpb) – joão pessoa (pb), brasil. endereço para correspondência: gustavo ferreira da costa lima – rua ferreira lopes, 141, apto. 201, casa amarela – 52060-200 – recife (pe), brasil – e-mail: gust3lima@uol.com.br resumo o artigo objetivou analisar o consumo e a produção de resíduos sólidos na sociedade brasileira atual e as contribuições que a educação ambiental (ea) pode agregar ao problema. é um ensaio teórico que dialoga com a produção da área e com os pressupostos da ecologia política, da educação ambiental crítica e das teorias sobre a sociedade pós-industrial. metodologicamente revisa a literatura sobre os temas envolvidos e interpreta-a por meio do referencial teórico mencionado. o texto constrói o argumento de que, apesar da complexidade que constitui o tema dos resíduos sólidos na atualidade, o debate dominante tem sido orientado por uma abordagem técnico-gerencial que desconsidera as dimensões ético-culturais e políticas do problema. fundado nesse argumento, examina as contribuições que a educação ambiental crítica pode agregar ao problema na transformação do conhecimento e das atitudes existentes na direção de outra abordagem que integre toda a complexidade do tema. palavras-chave: resíduos sólidos; consumo; educação ambiental. abstract this study analyzes the consumption and production of solid waste in current brazilian society and the contributions that environmental educational can bring to solve the problem. it is a theoretical essay that dialogues with literature and with the assumptions of political ecology, of critical environmental education and the post-industrial society’s theories. methodologically, it reviews the literature on the issues involved and interprets it through the theoretical background mentioned above. the paper argues that besides the complexity that makes up the solid waste theme in current societies, the dominant debate has been guided by a technical approach that disregards the ethical-cultural and political dimensions of the problem. based on this argument, it examines the contributions that critical environmental education can add to the problem in terms of transforming the existing knowledge and attitudes towards another approach able to include the whole complexity of this theme. keywords: solid waste; consumption; environmental education. doi: 10.5327/z2176-9478201513714 48 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 introdução o presente artigo objetivou propor uma reflexão sobre a relação entre o consumo e a produção de resíduos sólidos na sociedade brasileira contemporânea e, dentro dela, examinar a contribuição possível dos processos educativos, em especial da educação dirigida aos problemas ambientais. compreende um ensaio teórico que dialoga com a produção da área, com os pressupostos da ecologia política, da educação ambiental crítica e com os analistas que tematizam a sociedade pós-industrial (lipietz, 2003; little, 2006; carvalho, 2004; loureiro, 2004; lima, 2009; harvey, 2012; kumar, 1997). metodologicamente revisa a literatura sobre os temas envolvidos e interpreta-a por meio do referencial teórico mencionado. é de conhecimento público o crescimento exponencial dos resíduos sólidos nas sociedades atuais, em particular no caso brasileiro, objeto deste artigo. são muitos os problemas decorrentes desse crescimento que preocupam os analistas do assunto, as autoridades públicas e a população em geral. sobre o tema, os especialistas advertem, por exemplo, que, embora diferenciada em termos mundiais, a produção mundial de lixo supera com folga as taxas de crescimento demográfico. no caso brasileiro, a população cresceu, entre 1991 e 2000, 15,6%, enquanto o total de descarte de resíduos no país aumentou 49% (waldman, 2010; di creddo, 2012). jacobi & besen (2011) constatam a preocupação nacional e mundial com o tema, ante o crescimento da produção, a escassez de áreas de destinação final e, em especial, a inadequação e as insuficiências do gerenciamento. para todos os efeitos, a produção de resíduos sólidos, influenciada pela expansão e diversificação do consumo na fase pós-industrial do capitalismo, constitui um problema ambiental de grande magnitude na medida em que contamina os solos, ocupa áreas urbanas que poderiam ter outras finalidades, ameaça as fontes de água, se reflete nas enchentes urbanas, na poluição do ar e na proliferação de impactos sobre a saúde das populações direta ou indiretamente envolvidas com seu manejo. malgrado a complexidade do problema, ainda são frequentes no debate abordagens que reduzem o problema a seus aspectos técnicos e gerenciais e a crença de que a reciclagem é capaz de solucionar o problema. segundo essas posições, o consumo não é o foco problema, mas a insustentabilidade que o caracteriza, sanável por intermédio de programas de informação e educação ambiental (ea), de coleta seletiva e de ampliação dos níveis de reciclagem. outras leituras do fenômeno, embora reconheçam a importância da reciclagem na gestão integrada dos resíduos, consideram que ela não é suficiente para conter o problema. segundo essas interpretações, a reciclagem tem limites objetivos e subjetivos que merecem ser considerados na construção de uma estratégia complexa de gestão dos resíduos sólidos. embora teoricamente todo produto possa ser reciclado, ele só o será se houver um mercado interessado em seu processamento e a custos compatíveis. os limites tecnológicos atuais também fazem com que um grande número de resíduos seja totalmente inaproveitável. por outro lado, como observou o economista georgescu-roegen, a lei da entropia que governa os ciclos biofísicos e econômicos estabelece que todo trabalho ou transformação de energia produz calor e parte desse calor se dissipa ao longo do processo, resultando, ao final, em uma quantidade menor de energia utilizável. a entropia é essa tendência à perda ou à dissipação de energia que impõe limites à reprodução ilimitada de todo processo de transformação, entre eles a reciclagem (georgescu-roegen apud cechin, 2010). assim, a reprodução da reciclagem de um produto não é infinita; no caso dos bens recicláveis, eles perdem gradualmente suas propriedades físicas até se tornarem inservíveis. waldman (2010) mostra, por exemplo, que o ciclo de reciclagem do papel pode se repetir, no máximo, de cinco a seis vezes, a partir das quais as fibras de celulose vão se descaracterizando. o processo de reciclagem também produz resíduos, consome energia, água e matérias-primas em quantidades consideráveis, o que também representa um limite. além desses limites objetivos, persiste o fato de que, simbolicamente, a reciclagem alimenta a ilusão de que é possível manter o padrão de crescimento da produção e do consumo indefinidamente, ao apelar para a noção de consumo sustentável (waldman, 2010; cornieri & fracalanza, 2010; demajorovic, 1995). 49 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 a política nacional de resíduos sólidos (pnrs), instituída em 2010 pela lei nº 12.305, no governo lula, reacendeu o debate sobre o tema e existem expectativas sobre as respostas que os governos municipais, as empresas, os cidadãos e os grupos organizados vão dar à política, levando os analistas a indagarem se e quanto da política vai, de fato, ser convertida em práticas na realidade cotidiana. os debates recentes da rio+20 sobre mudanças climáticas e economia verde, por sua vez, levam à conclusão lógica e matemática de que a única maneira de elevar o padrão de vida dos países e populações mais pobres sem precipitar catástrofes climáticas é reduzir o consumo dos mais ricos (abramovay, 2012). essa expectativa, contudo, parece cada dia mais remota, dada a centralidade que o consumo assumiu na vida econômica e sociocultural contemporânea. nesse cenário crescem o consumo mundial e as desigualdades entre os que consomem pouco e muito. com isso, aquilo que, em teoria, parece uma conclusão racional e um objetivo desejável se transforma em uma meta aparentemente inatingível. o conjunto de elementos mencionados justifica a relevância do problema e resulta nas indagações que originaram este ensaio: como a expansão do consumo nas sociedades contemporâneas tem impactado a geração de resíduos sólidos? quais as atitudes e respostas dominantes sobre essa relação problemática? será que a reciclagem e a ideia de consumo verde são suficientes para conter o problema? que contribuições a ea pode agregar à construção de uma abordagem complexa da relação consumo-resíduos sólidos? essas questões definem o objetivo do artigo na busca por compreender as relações sociais contemporâneas entre o consumo e a geração de resíduos sólidos e o papel da ea nesse processo. os resíduos sólidos em uma sociedade de consumidores as últimas décadas do século xx testemunharam um conjunto complexo de mudanças políticas, econômicas, culturais e tecnológicas nas sociedades ocidentais e nas outras sociedades sob sua influência que, embora não indicassem uma mudança do sistema capitalista predominante, caracterizaram transformações significativas nesse sistema que justificaram um amplo debate, ilustrado por termos como sociedade pós-industrial, sociedade da informação, pós-fordismo, sociedade de risco, sociedade de consumo, modernidade tardia, sistemas de acumulação flexíveis e sociedade pós-moderna, entre outros possíveis. assim, se não se tratava de uma revolução estrutural das sociedades modernas, presenciavam-se, sem dúvida, intensas mudanças em seu interior que não podiam ser desprezadas. registravam-se, por exemplo, mudanças significativas no mundo do trabalho e da produção, novas estratégias de percepção e promoção do consumo na economia e na cultura; diversificação na estrutura das ocupações e profissões; fragmentação e mercantilização da cultura; ruptura de identidades tradicionais; inovações tecnológicas expressivas no uso da informação, da comunicação e dos transportes; novos riscos decorrentes do desenvolvimento tecnológico; globalização e descentralização da economia; novas formas de experimentar o tempo e o espaço, entre outras, todas elas com implicações múltiplas e sistêmicas no interior da ordem constituída (harvey, 2012; kumar, 1997; giddens; beck; lash, 1997; beck, 1992; bauman, 2003). neste artigo deseja-se destacar as mudanças econômicas e culturais verificadas no mundo da produção, da circulação e do consumo de mercadorias que promoveram a esfera do consumo, tanto no âmbito dos mercados e da acumulação capitalista quanto no âmbito simbólico da construção das identidades, dos discursos e nos modos de conferir distinção, status e posição social aos indivíduos enquanto consumidores. mais que isso, deseja-se compreender como essas novas atribuições do consumo e dos consumidores se refletiram na geração de resíduos sólidos e nos problemas ambientais daí resultantes (harvey, 2012; bourdieu, 1999; baudrillard, 1995; portilho, 2005). assim, o consumo, que na sociedade industrial era uma esfera determinada e subordinada à produção, passa a assumir, nas décadas finais do século xx, um novo papel de maior protagonismo, que, embora não o separe da produção, abre um novo ciclo de acumulação dirigido e intensificado pela demanda e sua diversificação. do ponto de vista simbólico, o consumo também assumiu relevo análogo com o declínio relativo da centra50 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 lidade do papel do trabalho na vida objetiva e na formação da subjetividade humana. é fácil perceber, por exemplo, como a construção das identidades sociais, antes centrada no trabalho e no lugar do trabalhador na ordem econômico-social, vem sendo, crescentemente, influenciada pelas posses, pelos gostos e pelas opções de consumo dos indivíduos. assim, o uso de tais ou quais produtos, marcas ou serviços, a aptidão para usá-los ou consumi-los “corretamente”, o local de moradia, o destino onde se usufrui as férias, os bens ou serviços culturais preferidos, mas também aquilo que se evita e se rejeita, tornam-se sinais relevantes na definição do perfil identitário e da posição social dos indivíduos (hall, 1998). para harvey (2012), entre as estratégias de superação da crise econômica que atingiu o mundo capitalista em meados da década de 1970 figura a aceleração do giro do capital como forma de elevar a produtividade e a rentabilidade dos capitais investidos. essa aceleração que se inicia na produção, via introdução de novas tecnologias de informação e automação, de organização gerencial e flexibilização do trabalho e de seus mercados, dependia de acelerações análogas nas esferas da troca e do consumo. o autor relaciona algumas tendências de aceleração do consumo e suas consequências mais visíveis, entre as quais: a promoção da moda em mercados de massa não só em termos de roupas, mas de forma ampla nos estilos de vida e de lazer; o estímulo ao consumo de serviços pessoais, comerciais, educacionais, de saúde, espetáculos e entretenimento que têm um tempo de vida mais curto em relação aos bens materiais duráveis e o consumo de cultura, agora visto, ao mesmo tempo, como novo campo de negócios que constitui um amplo mercado de bens simbólicos (bourdieu, 1974) e laboratório de produção de imagens e signos associados aos circuitos renovados de fantasia e de valorização de mercadorias. as consequências dessas tendências aparecem na experiência da efemeridade e transitoriedade das relações sociais; na insegurança e precariedade das relações de trabalho; na vida abreviada dos produtos resultantes de processos de obsolescência técnica e estética; na erosão das noções e práticas relacionadas à esfera pública e à cidadania; na cultura difusa e pervasiva de descartabilidade e no modo como essa cultura também vai afetar a estabilidade e durabilidade dos contratos ― de trabalho, de casamento, etc. ―, dos valores, das ideias, das instituições, dos estilos de vida, dos saberes e das formas de ser e agir. é nesse sentido que bauman (2003) vai caracterizar a vida, a modernidade e os tempos líquidos em que vivemos, nos quais nada dura o tempo suficiente para se consolidar e ganhar uma forma estável, relativamente ao mundo sólido da sociedade industrial. a intensificação do consumo e da descartabilidade produz efeitos inequívocos sobre a geração de resíduos sólidos e sobre a degradação dos recursos naturais, razões que tornam sua consideração indispensável no debate ambiental, no planejamento da gestão dos resíduos sólidos e na compreensão das possibilidades de a ea se desenvolver nesse contexto. parece, portanto, que, embora as respostas técnicas e de logística na gestão sejam fundamentais ao debate e à abordagem dos resíduos sólidos, não são suficientes para compreender o problema em toda sua extensão nem para deter o crescimento na geração de resíduos nas sociedades de consumo atuais. políticas e gestão de resíduos sólidos no brasil a análise histórica das políticas públicas de resíduos sólidos no brasil e no mundo demonstra que apenas nas décadas finais do século xx, em especial a partir dos anos 1970, emergiram iniciativas institucionais, mais ou menos consistentes, de aperfeiçoamento da gestão do setor e das próprias concepções de resíduos sólidos e seu tratamento. as motivações principais para essa problematização dos resíduos sólidos nos fins do século xx estão associadas à expansão demográfica e da urbanização, do consumo e da geração de resíduos, com todos os seus efeitos indesejáveis; à difusão de uma consciência e ação ambientalista, com crescimento da demanda por leis, políticas e instrumentos institucionais de gestão ambiental; a um ressurgimento de movimentos da sociedade civil que abriram novos espaços para debates e experiências sobre democracia participativa, gestão compartilhada, instrumentos e fóruns de participação social e governança (demajorovic, 1995). é sabido que as trajetórias desses processos de politização do lixo se deram de maneiras diferenciadas entre 51 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 os países do norte e do sul. nos países do norte, a disponibilidade de recursos econômicos, técnicos e institucionais associados a padrões mais consolidados de educação, cidadania política e ambiental tem produzido políticas mais consistentes e uma evolução do conhecimento e das propostas para mitigar o problema. nos países e nas cidades do sul, em que pese sua diferenciação interna, persistem déficits de ordens diversas que dificultam o avanço e o equacionamento do problema e impõem às populações passivos ambientais e sociais ainda bastante expressivos. a literatura diagnostica um conjunto de problemas históricos que desafiam a gestão do lixo nesses países, em que se destacam: a falta de prioridade do tema na pauta governamental; a consequente limitação de recursos financeiros diante da magnitude do problema; a falta de políticas integradas e continuadas que sejam capazes de padronizar diretrizes nacionais, de articular os três níveis de governo, de integrar os diversos setores do governo envolvidos no problema e de promover um sistema de gestão participativo que inclua o conjunto de atores governamentais, empresariais e da sociedade civil, incluído o cidadão comum e a persistência de uma concepção técnica do problema que reduz sua compreensão a uma engenharia de limpeza urbana que desconsidera as dimensões políticas, culturais, educacionais, sociais, institucionais e jurídicas da questão (jacobi & besen, 2011; costa; de mario; vitagliano, 2011; brollo, 2001). no brasil, a despeito do crescimento da preocupação e dos debates sobre o tema, de experiências pontuais exitosas em diversos municípios, de um inegável avanço jurídico-legal e da melhoria de alguns indicadores de gestão do setor, em que se destaca a mais recente – pnrs, sancionada em 2010, persistem desafios expressivos, além de uma atitude ambígua que mistura o otimismo com a nova política e as incertezas sobre sua implementação. há, entre os analistas do tema, um consenso de que a pnrs é positiva e inovadora e abre um novo ciclo de debate, educação e negociação política para fazer avançar a qualidade da gestão dos resíduos sólidos no país. há, por outro lado, uma cultura política adversa que não atribui a prioridade que o assunto merece, não produz entre os atores envolvidos o reconhecimento de sua parcela de responsabilidade na gestão compartilhada, além da histórica carência de planejamento estratégico, de capacidade técnico-gerencial, de investimento em infraestrutura, de educação da população, de incentivo à organização social das cooperativas e de mecanismos de fiscalização e punição que garantam o cumprimento da própria lei (waldman, 2010; di creddo, 2012; jacobi & besen, 2011; grimberg, 2010, 2012). o fato é que o prazo estipulado pela pnrs para os municípios erradicarem seus lixões se esgotou em agosto de 2014 e dos 5.565 municípios do país, 3.344, que correspondem a aproximadamente 60% do total, não cumpriram a lei. o expressivo descumprimento da lei abriu o debate entre os atores envolvidos na pnrs, no âmbito do congresso nacional, sobre o possível adiamento da política por mais dois, quatro ou oito anos. os representantes dos municípios defendem a postergação dos prazos alegando insuficiência de recursos financeiros, técnicos e gerenciais, seja para elaborar o plano de gerenciamento de recursos sólidos (pgrs), seja para substituir os lixões por novos aterros sanitários e cumprir as demais exigências da lei, como é o caso da coleta seletiva de resíduos secos e úmidos em articulação com o setor produtivo, os coletivos de catadores e a sociedade abrangente. outros analistas discordam dessa posição sob o argumento de que a política já vem sendo discutida desde 1991, muito antes, portanto, de sua aprovação, e que a lei nº 9.605 de crimes ambientais, desde 1998, coíbe a manutenção dos lixões. para estes últimos, um adiamento geral dos prazos seria injusto com as cidades que obedeceram à lei e não representa uma solução realista para superar os obstáculos elencados. sugerem, ao contrário, que os municípios irregulares sejam avaliados, caso a caso, e busquem prorrogações de prazo intermediadas pelo ministério público, vinculadas a termos de ajustamento de conduta (tacs) que instituam contrapartidas e compromissos com os gestores municipais presentes e futuros (mantovani, 2014; hendges, 2014). apenas a título de ilustração, apresentam-se a seguir alguns dados recentes sobre a gestão dos resíduos sólidos urbanos no país que dão uma ideia aproximada do estado da arte do setor e dos desafios remanescentes que se colocam para seu avanço. importante registrar que a base de dados sobre resíduos sólidos no brasil ainda é insuficiente na regularidade, na produção de séries históricas e na geração de dados com critérios, categorias analíticas e desenhos metodológicos homogêneos que permitam comparar as diferentes fontes entre si e em diferentes momentos históricos. essa heterogeneidade na geração dos dados resulta, com frequência, em inconsistências e discrepâncias entre diferentes fontes de dados e mesmo entre dados de uma mesma fonte, 52 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 o que dificulta a análise dos pesquisadores. ainda assim, são os dados existentes e, apesar dos problemas relatados, eles permitem uma visão aproximada da situação. segundo o panorama dos resíduos sólidos no brasil, produzido pela associação brasileira de empresas de limpeza pública e resíduos especiais (abrelpe), em 2013, o brasil produziu um volume de 76.387.200 t, que é 4,1% superior ao volume produzido em 2012 e também superior à taxa de crescimento populacional no período (de 3,7%). o mesmo estudo mostra que desse total de resíduos sólidos urbanos gerados foram coletadas 69.064.935 t, o que equivale a 90,4% do total gerado. a comparação com dados do panorama dos resíduos sólidos no brasil, da mesma abrelpe, de 2008, mostra que nesse ano foi gerado um total de 61.925.170 t e destes foi coletado o percentual de 87,94% (abrelpe, 2008, 2013). no geral, percebe-se que o país avança na matéria e vive o desafio de universalizar a coleta de todo o lixo gerado nas cidades. outros estudos do instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge, 2010) e do instituto de pesquisa econômica aplicada (ipea, 2012) ressaltam, contudo, que em contextos rurais a coleta ainda é bastante inferior à urbana e que, à medida que as populações rurais aumentam o consumo de bens industrializados, essa demanda se torna mais e mais necessária. sobre a destinação final dos resíduos sólidos urbanos, o mesmo documento da abrelpe demonstra que, em 2013, 58,3% dos resíduos coletados foram destinados a aterros sanitários, 24,3%, a aterros controlados, e 17,4%, a lixões a céu aberto. considerando que os aterros controlados ainda são formas inadequadas de disposição final de resíduos, conclui-se que 41,74% do total coletado ainda teve uma destinação imprópria. a mesma série produzida pela abrelpe para o ano de 2008 revela que nesse ano 54,8% dos resíduos foram destinados a aterros sanitários, 20%, a aterros controlados, e 25,2%, a lixões comuns. novamente, a soma dos dois últimos itens que correspondem a formas de disposição inadequada dos resíduos foi de 45,2%. a questão da destinação final também demonstra um relativo avanço, embora ainda seja preocupante constatar que mais de 40% dos resíduos coletados tenham um destino impróprio, tendo em vista os danos sanitários, ambientais, sociais e econômicos que disso decorrem (abrelpe, 2008, 2013). os dados sobre programas ou iniciativas de coleta seletiva, segundo o panorama abrelpe de 2013, indicam que 3.459 municípios brasileiros revelaram desenvolver alguma iniciativa de coleta seletiva, o que equivale a uma proporção de 62,1% da totalidade dos 5.570 municípios do país no momento. o panorama abrelpe para o ano de 2008 mostra que as iniciativas de coleta seletiva ocorreram em 55,9% dos municípios brasileiros. ambos os relatórios, contudo, ressaltam que as iniciativas declaradas têm um caráter insuficiente, muitas vezes se referindo a pontos de coleta de resíduos recicláveis ou a convênios firmados com catadores e suas cooperativas. isso indica que as iniciativas referidas não abrangem a totalidade do território ou da população do município. constatam também, por outro lado, que as iniciativas de coleta seletiva crescem com as taxas de urbanização e de aumento da população nos municípios (abrelpe, 2008, 2013). outro dado importante aparece na análise do lixo orgânico e do seu potencial de real aproveitamento. o diagnóstico dos resíduos sólidos urbanos, publicado pelo ipea em 2012, mostra que o lixo orgânico corresponde a mais da metade de todo o lixo domiciliar produzido, correspondendo a um percentual entre 50 e 60% de todo o lixo gerado, embora o percentual de seu aproveitamento em compostagem ainda seja de apenas 1,6%. esse é um desafio importante por diversas razões. primeiro, porque o volume do lixo úmido torna o transporte e manejo dos resíduos muito mais caro e trabalhoso; em segundo lugar, porque devido ao volume que representa ele acaba reduzindo a vida útil dos aterros. necessário ainda considerar que o lixo orgânico pode ser aproveitado favoravelmente sob a forma de composto para fins agrícolas e de geração de energia. a questão do aproveitamento racional do lixo orgânico parece esbarrar, sobretudo, no desinteresse do mercado por uma atividade sem retorno financeiro no curto prazo, nos custos e na gestão requeridos para efetivar o processo de compostagem por meio de programas governamentais e na resistência das empresas privadas terceirizadas que realizam os serviços de coleta, transporte e disposição final do lixo, que recebem por tonelada tratada e têm na fração orgânica do lixo a parcela mais lucrativa (ipea, 2012). os dados sobre o volume percentual de resíduos sólidos reciclados variam segundo as fontes e os métodos adotados e, embora tenham aumentado nas últimas décadas, correspondem, segundo waldman (2010), a cerca de 13% do total dos resíduos urbanos coletados. relativamente ao passado, esse percentual era de 4% em 1999 e de 10% em 2003. contudo, ainda é um re53 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 sultado muito baixo, quando comparado com os números da alemanha, bélgica, holanda e áustria, com aproveitamento de 35%, e dos estados unidos, com cerca de 30%. novamente importa considerar que a não reciclagem representa um desperdício de recursos que o ipea (2010) já estimou em r$ 8 bilhões anuais. além disso, não reciclar significa explorar novos recursos naturais e energéticos que poderiam ser poupados, reduzir o tempo útil dos aterros sanitários e elevar os custos de coleta, transporte e disposição final. esse conjunto de dados sobre geração, coleta domiciliar, destinação final, coleta seletiva, resíduos orgânicos, compostagem e reciclagem, ainda que geral, representa o lado mais visível e objetivo da gestão dos resíduos sólidos domiciliares no brasil e são eles que centralizam a maior parte dos debates e das análises. é com base nesses grandes números que os analistas do tema têm construído os diagnósticos atuais, os prognósticos futuros e as recomendações de políticas e de gestão para o setor, estimativas que, em grande medida, coincidem com as metas da recente pnrs. nessa literatura é possível perceber algumas linhas de consenso que apontam para recomendações como: a) concluir a universalização da coleta regular de resíduos domiciliares na zona urbana e investir em ampliação da coleta e gestão adequada dos resíduos nas zonas rurais; b) erradicar os lixões e aterros controlados remanescentes; c) multiplicar e distribuir programas de coleta seletiva pelo território nacional; d) ampliar, consequentemente, o volume de reciclagem de resíduos sólidos secos; e) ampliar igualmente o aproveitamento do lixo orgânico em programas de compostagem e de aproveitamento energético1 (waldman, 2010; di creddo, 2012; cornieri & fracalanza, 2010; jacobi & besen, 2011). uma análise cuidadosa do problema, contudo, permite constatar que o equacionamento desse conjunto de metas objetivas depende de uma complexa estrutura de gestão e de políticas que articulem múltiplos atores e fatores político-institucionais, culturais, educacionais, sociais e econômicos de difícil coordenação. a gestão compartilhada é um aspecto estratégico nessa construção e carente de aperfeiçoamento nas relações entre as esferas de governo federais, estaduais e municipais e de governança entre os entes governamentais, privados e da sociedade civil. há, nessa área, muitos desafios a superar do ponto de vista da distribuição de responsabilidades e de recursos entre o âmbito federal e os municípios, na mudança da cultura política e da relação entre o governo e as empresas, como também na relação entre os governos e os movimentos de catadores de resíduos, que historicamente têm prestado um inestimável serviço à sustentabilidade da sociedade brasileira com muito escasso reconhecimento e valorização, remuneração, segurança sanitária e apoio institucional. vê-se, portanto, que, apesar do relativo avanço na gestão e nas políticas dos resíduos sólidos no brasil, ainda há grandes desafios e parece evidente que o equacionamento do problema transcende largamente a visão técnico-gerencial ainda prevalecente em muitos contextos. a inserção da educação ambiental na questão dos resíduos sólidos a primeira constatação sobre as possíveis contribuições da ea ao problema dos resíduos sólidos é de que há múltiplos caminhos educativos e não apenas um. o debate da ea nas últimas três ou quatro décadas revela essa diversidade de denominações que expressam concepções diferenciadas dos problemas ambientais, da crise ambiental, dos sentidos e objetivos da ação educativa e de como se conjugam em seu interior as dimensões sociais, ambientais, ético-culturais, políticas e técnicas. grosso modo e para fins didáticos, convencionou-se definir duas grandes matrizes político-pedagógicas que abrigam um amplo conjunto de posições sobre a relação entre a sociedade, a educação e o meio ambiente. são elas as matrizes de ea conservacionista e de ea crítica. 1o debate geral, como disse acima, inclui recomendações à gestão adequada dos resíduos de construção civil e demolições, dos resíduos de serviços de saúde e dos resíduos industriais, entre outros, que, pelas particularidades inerentes e limites de formatação do artigo, não incluiremos nesta análise. 54 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 a matriz conservacionista ressalta os aspectos biológicos e técnicos da relação sociedade-ambiente; o predomínio da influência das ciências naturais; o estímulo ao desenvolvimento da sensibilidade e à mudança de comportamentos individuais em relação à natureza; uma crítica à cultura antropocêntrica e uma defesa do biocentrismo; a resolução objetiva dos problemas ambientais locais; uma pedagogia centrada na transmissão de conteúdos da ciência ecológica; uma atitude normativa e moral que condena as práticas degradadoras do ambiente; o uso de epistemologias sistêmica e, em certos casos, positivista; uma concepção objetivista e neutra do conhecimento e uma relativa desconsideração dos fatores históricos, políticos e sociais na compreensão da gênese da crise ambiental (lima, 2009). essa matriz conservacionista tem evoluído, desde os anos 1980, que marcam a expansão do processo de globalização e a hegemonia mundial das políticas neoliberais, para uma variante de corte pragmático ligada a um ambientalismo de resultados, ao predomínio da esfera do mercado sobre as esferas do estado e da sociedade civil, a uma inspiração privatista que prescreve “mudanças dentro da ordem” representadas no consumo verde, na responsabilidade ambiental, nas certificações iso, nos mecanismos de desenvolvimento limpo (mdls), no incentivo às tecnologias limpas como principal e, às vezes, única estratégia de combate à degradação, nos argumentos da economia verde e no princípio da ecoeficiência (layrargues & lima, 2014). a matriz da ea crítica se constrói por oposição às correntes anteriores e destaca elementos como o socioambientalismo para representar uma compreensão interdisciplinar dos problemas, antes lidos como meramente “ecológicos”; o predomínio de conhecimentos derivados das ciências humanas e sociais; o reconhecimento da importância dos conflitos, da cultura e dos valores na abordagem educativa do ambiente; o uso de epistemologias dialéticas, da complexidade e, em alguns casos, pós-estruturalistas, uma pedagogia dialógica, problematizadora e construtivista; a afinidade com os movimentos de justiça ambiental; uma crítica à ambiguidade da tecnologia e aos riscos dela decorrentes; uma associação entre a sócio e a biodiversidade e a valorização da sociedade civil, das populações tradicionais e dos movimentos sociais como espaço e agentes privilegiados na busca de alternativas às políticas e discursos oficiais de meio ambiente (lima, 2009). quando se traduz esse mapa conceitual, político e pedagógico da ea ao complexo quadro dos resíduos sólidos no brasil, revelam-se as diversas possibilidades de abordar o problema e de propor soluções a ele. como vimos, há possibilidades de abordar o problema por uma perspectiva técnico-gerencial, que é pragmática, e vai ressaltar o curto prazo, as dimensões objetivas e visíveis do problema, a aposta nas respostas tecnológicas, o adestramento dos comportamentos, o potencial da reciclagem, do consumo sustentável e da responsabilidade ambiental, a difusão de informações sobre os prejuízos do lixo e os benefícios de sua adequada gestão e os instrumentos econômicos e de mercado, como é o caso dos mdls. como prática educativa, essa perspectiva pretende melhorar a eficiência do sistema existente sem, contudo, questionar os modelos de desenvolvimento, produção e consumo e os estilos de vida que fundamentam a estrutura econômico-social hegemônica. ou seja, trata-se, em última instância, de promover ajustes tecnológicos, gerenciais e comportamentais que simulam mudanças, ainda que o essencial da racionalidade capitalista seja preservado. como é visível, essas estratégias radicam nas vertentes conservacionista e pragmática acima mencionadas. a perspectiva crítica, ao contrário, tende a ressaltar os aspectos históricos e estruturais da civilização capitalista e da sociedade de consumo de massa para explorar seus conflitos, suas contradições e as alternativas de mudança e emancipação política e cultural abertas aos indivíduos, grupos e movimentos sociais. nesse sentido, entende o processo educacional como um caminho problematizador e reflexivo para a descoberta e a prática de outras formas de ser e estar no mundo. no caso considerado, trata-se de compreender a atual sociedade de consumo e os estilos de vida que originam os excessos de resíduos que hoje testemunhamos explorando suas causas e consequências, os sentidos da aquisitividade e da acumulação de bens, as identidades construídas sobre a posse de mercadorias, os valores e significados implicados nesse modo de vida e as possíveis alternativas à configuração social dominante. a perspectiva crítica da ea, portanto, vai trabalhar a complexidade inerente à temática dos resíduos sólidos, articulando a dimensão ambiental mais aparente a outras dimensões sociais, políticas, econômicas e culturais menos evidentes do problema por reconhecer que, embora a ação 55 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 dos indivíduos, a mudança de comportamentos e os produtos da inovação tecnológica tenham uma contribuição necessária e relevante no equacionamento do problema do lixo, não são elementos suficientes para revertê-lo. neste ponto reside a complexidade dos desafios contemporâneos: ir além do monodimensional e do disciplinar, do imediatismo economicista, do individualismo e competitividade que impossibilitam a vida coletiva e a esfera pública, do objetivismo pragmatista que ignora e exclui o plano das subjetividades. ir além dos modelos de convivência e gestão autoritários que inibem a participação e a ampliação da democracia e de todas as racionalidades obtusas e instrumentais que resultam em irracionalidades opressivas que degradam as vidas humana e não humana. como vimos, estamos diante de um duplo desafio quando se trata de abordar educativamente a questão dos resíduos sólidos: é, por um lado, necessário, oferecer respostas simples, objetivas e cotidianas para os problemas do lixo. ou seja, discutir e informar os educandos e a população em geral sobre os prejuízos sociais e ambientais decorrentes da gestão inadequada do lixo e estimular práticas desejáveis, como: jogar o lixo no lixo, separar o lixo seco do orgânico e acondicioná-lo corretamente, evitar desperdícios de água, energia e recursos naturais, favorecer os processos de reciclagem e promover o consumo responsável. esse lado da questão, como vimos, é indispensável, embora não seja suficiente para equacionar o problema. é, por outro lado, imprescindível problematizar os aspectos complexos e contraditórios que compõem o problema do lixo e que envolvem questões como a possibilidade de redução da geração de resíduos sólidos; a necessidade de estabelecer limites e de corrigir as desigualdades do consumo em âmbito global e no interior de cada país; a crise climática e suas implicações; os modelos de desenvolvimento econômico e os padrões de produção-consumo que eles determinam; o lugar do consumo na sociedade pós-industrial e nas estratégias de reprodução da economia capitalista; o protagonismo do consumo nos estilos de vida, na formação dos valores e das identidades humanas nesses contextos; a força dos mecanismos de obsolescência planejada, de descartabilidade e publicidade que alimentam o giro de mercadorias e o exame de alternativas culturais e políticas de estilos de vida e modelos de sociedade e de desenvolvimento independentes do consumo excessivo e da complexa racionalidade que lhe dá sentido. nesse sentido, reconhece-se que a abordagem técnico-gerencial tem uma contribuição instrumental relevante na gestão do lixo, mas não parece ter recursos para realizar a tarefa complexa de transformação política e cultural implícita no desafio atual dos resíduos sólidos. considerações finais o artigo objetivou discutir a relação entre o consumo e a geração excessiva de resíduos sólidos na sociedade brasileira atual e as contribuições que a ea pode agregar a esse problema. o argumento que moveu a reflexão é de que o debate atual sobre resíduos sólidos tem sido conduzido por uma abordagem técnico-gerencial que reduz a complexidade do problema e que não é capaz de reverter o problema justamente porque desconsidera dimensões sociais, ético-culturais e político-institucionais decisivas para sua compreensão e tratamento. a análise geral do problema demonstra que os avanços tecnológicos, incluída a reciclagem, ainda que decisivos no processo de gestão do lixo e no metabolismo social que relaciona a sociedade, a economia e os ecossistemas, não tem se mostrado suficiente para equacionar o problema. isso faz supor que no médio e longo prazo será necessário não apenas aperfeiçoar a pesquisa tecnológica, como também recorrer a outras respostas políticas, econômicas e culturais que suscitam mudanças, restrições e conflitos para os quais ainda não temos respostas acabadas. com base nesses fundamentos, discutiram-se as contribuições possíveis da ea aos impasses contemporâneos da geração excessiva de lixo. constatou-se que a ea é um campo plural e que, portanto, faculta diversas abordagens educativas ao problema do lixo. após descrever o campo da ea no brasil em torno de duas matrizes político-pedagógicas principais que a literatura define como a ea conservacionista ― e sua variante, a ea pragmática ― e a ea crítica, a análise descreveu as abordagens educativas que delas emanam e o potencial de transformação do problema de que são portadoras. a discussão empreendida concluiu afirmando que as duas abordagens educativas têm concepções, papéis e alcances político-pedagógicos e culturais diferenciados. nessa 56 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 diferença reconhecemos que a abordagem técnica tem contribuições relevantes a prestar no que diz respeito a respostas objetivas e cotidianas de gestão do lixo, mas não tem fôlego suficiente para abarcar toda a complexidade e os impasses que o problema evoca. enfim, a abordagem técnico-gerencial expressa adesão ao modelo de acumulação capitalista e propõe mudanças “dentro da ordem”, para adequar os conflitos ambientais e sociais representados no problema do lixo no interior da mesma sociedade que os criou, enquanto a abordagem crítica é inspirada por uma postura de questionamento e de ruptura com o modelo e os estilos de vida instituídos, em defesa de um debate que ultrapasse a mera discussão dos meios para construir democraticamente os sentidos da sociedade e do ambiente em que desejamos viver. referências abramovay, r. desigualdades e limites deveriam estar no centro da rio+20. estudos avançados, v. 26, n. 74, p. 21-34, 2012. abrelpe – associação brasileira de empresas de limpeza pública e resíduos especiais. panorama dos resíduos sólidos no brasil 2008. são paulo: abrelpe, 2008. abrelpe – associação brasileira de empresas de limpeza pública e resíduos especiais. panorama dos 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brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 68 avaliação do nível de maturidade em sustentabilidade através do modelo hierárquico de lowell sustainability maturity level assessment using the hierarchical model of lowell resumo a busca pelo desenvolvimento sustentável se torna cada vez mais difundida entre os agentes governamentais, organizações privadas e membros da sociedade civil, motivados principalmente, pelo desequilíbrio ambiental e pelos problemas sociais. surge atualmente um mercado mais consciente e as empresas veem no marketing verde uma maneira de ganhar mercado e de se diferenciar perante seus concorrentes. o presente trabalho estudou a aplicação do modelo hierárquico de lowell, ferramenta desenvolvida pelo centro lowell para a produção sustentável (universidade de massashusetts eua) para mensurar o nível de maturidade em sustentabilidade em uma empresa, analisando os indicadores de sustentabilidade já utilizados, com o objetivo de verificar a aplicabilidade do modelo e sua utilização como ferramenta para a busca do desenvolvimento sustentável. o modelo possui cinco níveis para a classificação dos indicadores. os resultados obtidos evidenciaram um panorama geral dos indicadores já existentes e os necessários para contemplar as três dimensões da sustentabilidade. o estudo permitiu identificar a concentração dos indicadores de performance e uso de materiais (nível 2 no modelo hierárquico de lowell). palavras-chave: indicadores, modelo de maturidade, sustentabilidade abstract the search for sustainable development is becoming more widespread among government, private organizations and civil society motivated primarily by environmental imbalance and social problems. currently has grown a conscious market and companies see the green marketing as a way to gain market share and differentiate themselves against their competitors. this study applied the lowell center hierarchy model developed by lowell center for sustainable production (university of massachusetts lowell) to measure the level of maturity in the sustainability of a company, analyzing the sustainability indicators already used by the company in order to verify the applicability of the model and its use as a tool for the pursuit of sustainable development. the hierarchical model has five levels to the classification of the indicators. in the study, there was a large concentration of indicators in the second level material use and efficiency. the results showed an overview of existing indicators and the need to address the three dimensions of the triple bottom line. the study also identified the concentration of indicators for performance and material use (level 2 of the hierarchy model of lowell). keywords: indicators, maturity model, sustainability klayton eduardo da rocha1 graduando, engenharia de produção universidade federal de são carlos são carlos, sp, brasil keredu@gmail.com juliana veiga mendes doutora em engenharia de produção, professora adjunto da engenharia de produção universidade federal de são carlos são carlos, sp, brasil juveiga@ufscar.br virgínia aparecida da silva moris pós-doutora em engenharia química, professora adjunto da engenharia de produção – universidade federal de são carlos são carlos, sp, brasil vimoris@ufscar.br 1apoio financeiro da pesquisa pelo conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico cnpq – brasil através do programa pibic da ufscar revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 69 introduçâo os problemas climáticos, a degradação dos recursos ambientais, processos de produção mais eficientes e as condições socioeconômicas da sociedade civil são temas recorrentes, discutidos tanto no meio acadêmico quanto nas distintas mídias de massa. na busca por responder e solucionar esses dilemas a sociedade civil, governos, organizações não governamentais (ongs) e organizações privadas se direcionam para a criação de um novo conceito denominado desenvolvimento sustentável. tal conceito advém de um longo processo histórico de reavaliação crítica da relação existente entre a sociedade e o ambiente. por se tratar de um processo contínuo e complexo, muitas abordagens surgem para definir sustentabilidade (bellen, 2005). o termo sustentabilidade vem do latim sustentare que significa suster, suportar, conservar em bom estado, manter, resistir. para a comissão mundial do meio ambiente e desenvolvimento world commission on environment and development (wced,1983), o desenvolvimento sustentável é atender as necessidades presentes sem comprometer a possibilidade das gerações futuras atenderem suas próprias necessidades. na busca pelo desenvolvimento sustentável, sharma et al. (2008) afirmam que as decisões tomadas pela gerência das empresas devem incorporar questões ambientais, incluindo ideias de conservação de recursos e sustentabilidade. tais decisões, e as ações decorrentes, podem melhorar a reputação e a imagem da corporação. a divulgação dessas ações, bem como os resultados obtidos, ocorre através do desenvolvimento de campanhas de marketing verde, que devem identificar, antecipar e buscar satisfazer as demandas da sociedade mantendo a lucratividade e sustentabilidade. (peattie apud rex e baumann, 2006). a estratégia do marketing verde é incluir questões que não são diretamente relacionadas ao produto, tais como iniciativas ambientais e sociais, nos esforços do marketing. a ideia é que se forem fornecidos aos consumidores melhores informações sobre as propriedades ecológicas oferecidas pelos produtos, tais informações podem influenciar suas decisões de compra. king apud peattie e crane (2005) levantou em seus estudos uma série de questões críticas com relação ao marketing verde. o autor relatou que as empresas tem frequentemente utilizado a questão ambiental como uma dimensão promocional adicional com nenhuma tentativa de análise ou modificação do próprio produto e dos impactos da operação gerados no ambiente. muitas companhias têm se entusiasmado a respeito do marketing verde quando este envolve redução de custos (redução das embalagens ou economia com energia), mas é pouco entusiasta quando se refere a investir dinheiro com o objetivo de desenvolver produtos e processos sustentáveis, buscando somente transformações marginais e incrementando melhorias em produtos e processos já existentes. o marketing verde pode ser positivo quando acompanhado com ações efetivas que proporcione a sustentabilidade e não apenas atitudes isoladas visando somente um incremento nas vendas das organizações. considerando esse cenário torna-se relevante a disponibilidade de informações, sobre as práticas de ações sustentáveis adotadas pelas empresas, que permita a avaliação e comparação com as iniciativas de outras empresas. uma alternativa consiste na utilização de ferramentas capazes de mensurar a sustentabilidade. o presente trabalho estuda a aplicação do modelo hierárquico de lowell, ferramenta desenvolvida pelo centro lowell para a produção sustentável (universidade de massashusetts eua) para mensurar o nível de maturidade em sustentabilidade em uma empresa, analisando os indicadores de sustentabilidade já utilizados, a fim de verificar a aplicabilidade do modelo e sua utilização como ferramenta para a busca do desenvolvimento sustentável. modelos e ferramentas para suporte na busca do desenvolvimento sustentável o termo indicador é originário do latim indicare descobrir, apontar, anunciar, estimar (hammond, 1995). os indicadores servem para prover informações atuais e históricas, podendo estimar tendências e o progresso em relação ao atingimento das metas. (pinter et al, 2005). indicadores de sustentabilidade emergiram como ferramentas adequadas para todos os níveis organizacionais (veleva et al, 2003) e podem ser utilizados como base para as transformações regionais ou industriais (ebihara e amano, 2005). segundo spangenberg e bonniot (1998) os indicadores de sustentabilidade devem ser simples, o número de indicadores deve ser limitado e sua metodologia de cálculo transparente. a seguir são demonstrados alguns exemplos de modelos e ferramentas encontrados na literatura: o pegada ecológica (ecological footprint) a pegada ecológica é uma metodologia que busca transformar os recursos e energia consumidos de um país em áreas produtivas necessárias para essas demandas e compara com a capacidade de área do país (wackernagel, 1999). adaptações do cálculo da pegada ecológica para questões mais simples, tal como, a pegada revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 70 ecológica de um indivíduo foram adaptadas e até mesmo disponibilizadas online, tornando a metodologia ainda mais conhecida. o barômetro da sustentabilidade (barometer of sustainability) o barômetro da sustentabilidade faz uma análise relacionando o bem estar humano e o bem estar ecológico, em dois eixos independentes num gráfico, representado pela figura 1. os eixos são divididos em 5 categorias e diferenças de cores que facilitam o controle de escalas e aumenta a flexibilidade da análise (prescott, 2001). a pegada ecológica e o barômetro da sustentabilidade não serão focos do estudo por se tratarem de modelos qualitativos de análises dos indicadores. o gri (global report iniciative) o gri é uma organização que disponibiliza um modelo de relatório de sustentabilidade para figura 1barômetro da sustentabilidade fonte: adaptado de guijt e moiseev (2001, p. 17) figura 2 modelo hierárquico de lowell. fonte: adaptado de veleva et al (2003, p. 9) revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 71 organizações. as empresas que optam por aplicar o gri devem publicar seus relatórios e auto avaliar seu nível em relação a sustentabilidade (nível a, b e c), que podem ou não ser auditados pela organização (gri, 2011). o iso 14031 neste trabalho, denominada somente como iso, trata-se de um conjunto de indicadores padrão para serem aplicados em empresas. tal aplicação não possui certificação como ocorre na iso 9000 (abnt, 2004). o modelo hierárquico de lowell veleva et al. (2003) apresentam o modelo hierárquico de lowell, desenvolvido como uma ferramenta para organizar e auxiliar as empresas a avaliar a efetividade do seu conjunto de indicadores de sustentabilidade. o modelo hierárquico de lowell tem cinco níveis hierárquicos para categorizar os indicadores, conforme ilustra a figura 2.  nível 1: categoriza os indicadores que buscam levar as ações das empresas para cumprir os regulamentos. trata do número mínimo de quesitos que a empresa necessita para atender a legislação vigente.  nível 2: este nível mensura a performance do processo produtivo e a utilização dos materiais. os indicadores utilizados estão relacionados com redução de custos e por esse motivo são amplamente utilizados pelas empresas. por exemplo, o volume de matéria-prima consumido.  nível 3: indicadores desse nível avaliam os efeitos gerados pelas atividades operacionais da companhia no meio ambiente. por exemplo, co2 emitido por energia utilizada em milhões de toneladas.  nível 4: analisa a cadeia de suprimento e o ciclo de vida dos produtos, ou seja, busca avaliar a cadeia de modo geral. os indicadores desse nível mensuram níveis de reutilização, reciclagem e utilização de materiais renováveis. por exemplo, co2 emitido no transporte entre outros.  nível 5: os indicadores dessa categoria mostram como as ações das empresas proporcionam a sustentabilidade de maneira ampla para a sociedade. a produção sustentável não é uma atividade isolada. os fatores sociais, econômicos e ambientais devem ser considerados. indicadores do nível 5 mensuram os efeitos da produção na qualidade de vida, no desenvolvimento humano e a capacidade de assimilação dos impactos negativos pelo meio ambiente. por exemplo, porcentagem de água coletada da fonte comparado a porcentagem de devolução ou porcentagem de energia utilizada proveniente de fontes renováveis. os indicadores devem ser capazes de melhorar a imagem pública da empresa e criarem uma vantagem competitiva através da diferenciação de produtos e serviços (porter, 1998 apud veleva et al. 2003 p.108). a adoção de um modelo de maturidade é importante, pois segundo os autores orienta em relação ao desenvolvimento e utilização de indicadores eficazes para a necessidade de determinados sistemas produtivos e de segmentos específicos; viabiliza a mensuração do nível de sustentabilidade em que suas operações se encontram e permite que empresas de um mesmo setor realizem comparações. veleva e ellenbecker (2001) demonstram algumas características também devem ser consideradas para a aplicação do modelo hierárquico de lowell. . figura 3 os seis aspectos da produção sustentável fonte: adaptado de veleva e ellenbecker (2001, p. 520). revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 72  com base em dados disponíveis, precisos e verificáveis  com base em um conjunto de indicadores ao invés de um único indicador  composto por indicadores essenciais e complementares  compor todos os seis aspectos da produção sustentável (figura 3)  incluir um número razoável de indicadores  fácil de aplicar e avaliar os indicadores  simples, mas indicadores significativos  utilizar tanto os indicadores quantitativos e qualitativos  permitir comparações entre empresas  enfrentar as principais questões globais  consistente com indicadores de sustentabilidade nacional e comunitário  desenvolvidas e avaliadas através de um processo aberto, incentivando a participação dos interessados veleva et al. (2003) realizaram um estudo de caso com seis companhias multinacionais farmacêuticas com objetivo de classificá-las, determinando o nível de sustentabilidade empregado em suas operações, seguindo o modelo hierárquico de lowell. foram escolhidas empresas farmacêuticas por estas adotarem políticas de bem estar social, proteção ambiental e conduzirem seus negócios com responsabilidade. os autores observaram que a maior parte dos indicadores concentrava-se no nível 2 e concluíram que isto está ligado a busca das empresas por redução de custos operacionais de produção. outra constatação relevante é que nenhuma das empresas tinham indicadores do nível 5, além deque as empresas que aplicavam o gri tinham um volume maior de indicadores. materiais e métodos o método de pesquisa utilizado foi a realização de um estudo de caso, que segundo voss et al. (2002), é a história de um fenômeno passado ou corrente, delineado por múltiplas fontes de evidências. meredith apud voss et al. (2002) cita o uso do estudo de caso para investigação exploratória, onde as variáveis são desconhecidas e o fenômeno não é totalmente compreendido, que necessita desenvolver ideias de pesquisa e questões sobre o problema. no presente estudo foi analisado um fenômeno atual, que é busca pela sustentabilidade no segmento empresarial, visando a utilização de um modelo de maturidade que classificou uma empresa em relação à sustentabilidade. a condução do estudo de caso foi iniciada com o levantamento do referencial teórico em periódicos nacionais e internacionais que tratavam sobre a temática em questão, bem como relatórios e balanços sociais disponibilizados pelos sites de empresas. o foco foi conceitos de sustentabilidade e sua relação com o mundo empresarial, levantamento de indicadores gerais e específicos do setor em que se encontra a empresa a ser estudada. a empresa selecionada atua no setor de embalagens, rótulos/ etiquetas e industrial gráfico, com capacidade produtiva de 127 mil toneladas de filmes flexíveis ao ano. os filmes flexíveis são compostos de polipropileno orientado biaxialmente (bopp), fabricados por um processo de estiramento que aumenta as propriedades mecânicas e brilho enquanto diminui a elasticidade, opacidade e permeabilidade a gases e vapores do material, oferecendo, por exemplo, no caso de embalagens de alimentos, maior durabilidade de conservação, medidos pelas empresas como tempo de prateleira (shelf life). foi elaborado um questionário de coleta de dados tabela 1dados para coleta dos indicadores dado descrição indicador nome do indicador e códigos que são utilizados para diferenciá-lo dentro da própria organização breve descrição uma frase que possa explicar resumidamente a ideia geral sobre o indicador objetivo breve descrição do motivo pela qual é realizada a medição do indicador unidade de medida exemplo: nº, horas, %, $, kg, m. meta valores para o indicador (máx. e min.) e qual a meta para a empresa tipo de medição se o indicador é absoluto ou relativo (ex: nº de quebras/ mês) cálculo descrição detalhada de como o indicador é calculado, desde a coleta dos seus dados, armazenamento e compilação período de medição se o indicador possui base anual, mensal, semanal, hora. limites quais unidades/ departamentos/ linhas o indicador se relaciona responsável responsável pela análise do indicador publicação onde o indicador é usado. (ex: reuniões de setor, relatório gerencial) fonte: adaptado de veleva e ellenbecker (2001) revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 73 para realizar o mapeamento dos indicadores da empresa, considerando alguns fatores essenciais, conforme apresentado na tabela 1. o questionário enviado para cada área da empresa na coleta de dados foi baseado na tabela 1. uma divisão setorial da empresa foi criada, estabelecendo um representante para cada setor e envolvendo assim todos os possíveis atores da organização. os dados coletados foram compilados em uma planilha eletrônica única e a cada novo indicador coletado, um julgamento seguindo a metodologia do modelo hierárquico de lowell foi considerada para avaliar o nível hierárquico em relação a sustentabilidade. por possuírem uma lista de indicadores padrão direcionados a sustentabilidade e aplicações em várias empresas multinacionais, o estudo vai considerar o gri e iso como modelos de referência em indicadores de sustentabilidade para complementação de comparação com os dados coletados na empresa. resultados e discussões a figura 4 apresenta o mapeamento das áreas da organização, a fim de abranger com o questionário todos os pilares da sustentabilidade descritos pelo triple bottom line. o mapeamento de indicadores resultou na coleta de 80 indicadores da organização, desde indicadores já utilizados pela empresa até indicadores recémcriados, demonstrados na tabela 2. as maiores fontes de indicadores foram identificadas em campanhas temporárias, como por exemplo, uma campanha interna que busca incentivar e engajar a participação dos funcionários com relação ao atendimento de normas de segurança, cumprimento de metas e diversos outros fatores; e figura 4 – áreas entrevistadas para o mapeamento de indicadores figura 5 – modelo hierárquico de lowell aplicado na empresa revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 74 tabela 2 indicadores coletados e classificação no nível hierárquico de lowell nível indicador 1 soluções de auditorias índice de tarefas executadas (near miss) tratativas de não-conformidades resultado da auditoria índice de tarefas executadas índice de ação corretiva região afetada em acidentes nº de acidentes resultado de lição ponto a ponto – qualidade resultado de lição ponto a ponto – sms resultados dos diálogos de sms&q integração com colaboradores contratados ajuda financeira significativa recebida do governo frequências de revisões dos procedimentos operacionais; números de constatações de auditorias por período; números de auditorias concluídas versus planejadas; números e frequência de atividades específicas (por exemplo: auditorias); número das ações corretivas identificadas que foram encerradas ou as que ainda não foram encerradas; 2 antiguidade de estoque de produto acabado quantidade de folhas utilizadas (impressões de folhas) energia utilizada (impressões de folhas) quantidade de água consumida energia elétrica total consumida na planta gás natural total consumido na planta quantidade de materiais usados potencial de defeitos índice scrap de linha perda índice de eficiência capacidade instalada consumo de regranulado (material reprocessado) por linha e total quantidade de árvores utilizadas (impressões de folhas) índice de qualidade (iq) da planta consumo de água (impressões de folhas) padrões de limpeza registros de manutenção registros de quebras identificações de anomalias reuniões de anomalias número de aberturas (near miss) implantação e conhecimento do pcsms utilização de portas e janelas em condições inadequadas notificações sobre utilização incorreta utilização de uniformes utilização de toucas e bigodeiras aplicação do 5s (limpeza) revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 75 aplicação do 5s (organização) aplicação do 5s (arrumação) média de horas de treinamento por ano, por empregado, eficiência pessoal incentivos curto prazo eficiência pessoal programa de bônus desenvolvimento e participação de pessoas avaliação de competências avaliação de eficácia dos treinamentos treinamento e capacitação investimento total treinamento e capacitação número de eventos treinamento e capacitação número de colaboradores treinados treinamento e capacitação % colaboradores treinamento e capacitação horas de treinamentos treinamento e capacitação investimento per capta produção bruta por mod (mão de obra direta) dias de estoque working capital pnv: produção líquida ("net") vendável: total debt to ebitda ratio custo direto com manutenção ebitda to interest expense ratio valor econômico direto gerado e distribuído, incluindo receitas, custos operacionais, remuneração de empregados, doações e outros investimentos na comunidade, lucros acumulados e pagamentos para provedor de capital e governos endividamento identificação e descrição de impactos econômicos indiretos significativos, incluindo a extensão dos impactos ebitda margem bruta margem de contribuição prazos médios de pagamento e recebimento 3 número de iniciativas locais de limpeza ou reciclagem, patrocinadas ou auto-implementadas; emissão de co2 (impressões de folhas) 4 devoluções número de reclamações índice de aprovação direta índice de entrega fonte: coleta de dados. revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 76 outra campanha que buscava demonstrar “o impacto ao imprimir”, para a redução do consumo de papel. analisando todos os dados coletados e o modelo hierárquico de lowell, temos a formação do cenário da empresa exposto na figura 5. é possível observar a grande concentração de indicadores no nível 2, resultado este que se iguala aos da pesquisa do setor farmacêutico, na qual veleva et al. (2003) conclui que isso se deve a busca por redução de custo e aumento da competitividade. outro fator que se assemelha é a falta de indicadores no nível 5. os indicadores ambientais estão sendo reavaliados, visto que a organização começa a buscar a certificação da iso 14001 em uma de suas unidades, por isso a quantidade de indicadores do nível 3 não reflete exatamente os controles internos que a empresa acompanha. como explicado anteriormente, foi realizada uma comparação dos indicadores existentes na empresa com as referências gri e iso. o gri propõe 79 diferentes indicadores, dos quais somente 11 (14%) foram identificados na organização estudada. se compararmos os 145 indicadores propostos pela iso, esse índice é ainda menor (10%), com apenas 14 indicadores correlacionados. a figura 6 representa essa diferença de número de indicadores entre as referências e os indicadores da empresa. podemos observar uma relação entre a figura 5 e figura 6, pois apesar da empresa possuir 80 indicadores, poucos fazem parte do portfólio sugerido pelas referências gri e iso, e os demais são concentrados no nível 2 do modelo hierárquico de lowell. caso a empresa deseje avançar nos níveis 3, 4 e 5 haverá a demanda de um planejamento para mensurar novos indicadores, e a utilização do portfólio de exemplos, se confirmam como referências adequadas para essa mensuração. a aplicabilidade do modelo demonstrou vários desafios. na primeira etapa da aplicação, a maior dificuldade foi mapear os indicadores da organização. com a facilidade tecnológica para gerar e armazenar dados associados a necessidade de controle e rastreamento dos processos das empresas, é enorme a quantidade de dados disponíveis e armazenados de forma descentralizada. ocorre que os indicadores são gerados em áreas e departamentos isoladamente, sem uma orientação estratégica, alinhando-os as necessidades da empresa. de certa forma, essa flexibilidade que as empresas possuem para analisar pontualmente dados específicos e criar indicadores temporários é uma grande vantagem, mas ao mesmo tempo pode ocorrer a geração e monitoramento de indicadores que não são necessários a organização. com o levantamento realizado as ações para melhorias em relação a sustentabilidade se tornam mais claras. neste caso, o desenvolvimento de indicadores dos figura 6 comparação dos indicadores utilizados pela empresa com referências de relatórios sobre sustentabilidade revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 77 níveis 4 e 5 são evidentes, e a discrepância entre os indicadores propostos pelas referências em sustentabilidade iso 14031 e gri se deve justamente pela concentração que existe na empresas em um único nível hierárquico – o nível 2. conclusões a questão da sustentabilidade é sem dúvida uma tendência global que está em pauta nas discussões globais. com isso, a necessidade de se avaliar o desempenho de cada entidade em relação a fatores que afetam a sustentabilidade é inerente. nesta questão é que o modelo hierárquico de lowell busca atuar, avaliando o nível de maturidade em relação a sustentabilidade das organizações. o estudo permitiu identificar a concentração dos indicadores em questões de performance e uso de materiais (nível 2 no modelo hierárquico de lowell), mesma concentração também encontrada no estudos realizado por veleva et al. (2003) e resina et al. (2010). é interessante observar essa constante de resultado em diferentes pesquisas, demonstrando a preocupação existente hoje no mundo corporativo, focado muito no desempenho operacional. com esse resultado, pode-se supor que as empresas precisam se direcionar para a sustentabilidade, buscando desenvolver indicadores que avaliem seus impactos gerados (nível 3), sua cadeia de suprimento e ciclo de vida do produto (nível 4) e junto as demais organizações elaborar indicadores de sistemas sustentáveis (nível 5). contudo, elaborar um conjunto de indicadores padrão para todas as organizações é um impasse atual, por isso foi possível observar a preocupação dos mais diversos autores para que os indicadores adotados nos modelos de relatórios para sustentabilidade sejam flexíveis. essa padronização seria necessária para uma comparação do desempenho entre as organizações, bem como criar políticas mínimas para as empresas seguirem e nortearam o desenvolvimento e a adoção de indicadores relacionados à sustentabilidade. levantar os indicadores na empresa para serem analisados e posteriormente categorizados através do modelo hierárquico de lowell é uma tarefa desafiadora pois, com a disseminação e uso de sistemas de informação pelas empresas em geral, pode-se criar dados e indicadores em excesso. tal fato também pode induzir a uma análise inadequada. a falta de direcionamento sobre como fazer o levantamento dos dados na empresa, também dificulta a aplicação do modelo hierárquico de lowell. também é importante verificar se os indicadores coletados estão alinhados com a orientação estratégica da empresa e são realmente necessários à organização no que se refere ao monitoramento de aspectos relacionados à sustentabilidade. o mapeamento de indicadores não alinhados à estratégia da organização pode induzir a uma análise equivocada do modelo hierárquico de lowell. o escopo do modelo hierárquico de lowell deixa bem claro que não busca avaliar os índices que cada indicador possui. esse seria um primeiro passo na busca pelo desenvolvimento sustentável dentro da organização: mensurar os mais diversos aspectos da organização, contudo torna-se necessário avaliar se cada item mensurado está em um patamar aceitável, que se torna uma oportunidade de novos estudos para buscar uma ferramenta complementar que possibilite essa análise dos índices dos indicadores. agradecimentos ao conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico cnpq – brasil, através do programa pibic da ufscar pelo apoio financeiro da pesquisa e a karen keiko ozaki pelo suporte. referências abnt. associação brasileira de normas técnicas. iso 14031 – gestão ambiental – avaliação de desempenho ambiental – diretrizes. 2004. bellen, h. m. v. indicadores de sustentabilidade: uma análise comparativa. 1 ed. rio de janeiro: fgv, 2005. ebihara, m.; amano, k. ecointensity analysis as sustainability indicators related to energy and material flow. emerald management of environmental quality: an international journal, v. 16, n. 2, p. 160-166, 2005. gri. global report iniciative. gri guidelines. disponível em: <http://www.globalreporting.org/n r/rdonlyres/7db67fff-81ee-402fa21836940c883dd5/0/g31guidelinesincl technicalprotocolfinal.pdf>. acesso em 22/08/2011. hammond, a. et al. environmental indicators: a systematic approach to measuring and reporting on environmental policy performance in the context of sustainable development. washington, dc: world resources institute, 1995. disponível em: <http://books.google.com.br/books/ about/environmental_indicators.ht ml?id=ma2aaaaamaaj&redir_esc= y>. acesso em 20/12/2012 guijt, i. e moiseev, a. 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de 2014 nº 33 118 gestão de resíduos sólidos urbanos em capitais brasileiras alternativas para um modelo de gestão urban solid waste management in b razilian capital cities alternatives for a model of management christian luiz da silva pós-doutor em administração, bolsista produtividade cnpq, professor do mestrado e doutorado em tecnologia (ppgte) e do mestrado em planejamento e governança pública (pgp) pela universidade tecnológica federal do paraná – utfpr, curitiba, pr, brasil. e-mail: christiansilva@utfpr.edu.br gabriel massao fugii mestre em tecnologia pelo programa de pós-graduação em tecnologia (ppgte) da universidade tecnológica federal do paraná (utfpr), curitiba, pr, brasil. e-mail: gabrielfugii@hotmail.com alain hernández santoyo pós-doutor em tecnologia (ppgte), bolsista capes, professor da universidad piñardel rio pinar delrío, cuba. e-mail: santoyocu@upr.edu.cu nadia solange bassi doutoranda em tecnologia (ppgte), universidade tecnológica federal do paraná – utfpr, curitiba, pr, brasil. e-mail: sbnadia@gmail.com marta chaves vasconcelos graduanda do curso de administração da universidade tecnológica federal do paraná, (utfpr), curitiba, pr, brasil. e-mail: martacvasconcelos@hotmail.com resumo o presente artigo tem como principal objetivo comparar a gestão dos resíduos sólidos de dez capitais brasileiras, destacando seus aspectos negativos e positivos. muitos municípios brasileiros possuem dificuldades em fazer uma gestão adequada dos resíduos sólidos urbanos devido a vários fatores, como: falta de capacidade financeira e administrativa, pouca capacidade técnica na gestão dos serviços de limpeza pública, além do tema não ser uma prioridade em muitos casos para a gestão pública. tratase de uma pesquisa qualitativa e de análise de conteúdo, que busca compreender melhor a forma de gestão dos resíduos sólidos desde o planejamento até a aplicação. com os resultados observam-se que a maioria dessas capitais possui uma gestão que contempla a coleta seletiva, tratamento, pontos de transbordo, cooperativas de catadores de papel, além da parceria da prefeitura com programas e projetos específicos envolvendo os resíduos sólidos. entretanto, problemas básicos ainda persistem, como o não atendimento da coleta a 100% da área urbana em alguns municípios e a demanda por mais aterros pela exaustão dos atuais e pelo crescente volume de novos resíduos destinados. palavras-chave: meio ambiente, resíduos sólidos, planejamento e capitais brasileiras. abstract this article aims to compare the management of solid waste ten capital cities, highlighting its positive and negative aspects. many municipalities have difficulties in making a proper urban solid waste management due to various factors, such as lack of financial and administrative capacity, little expertise in the management of public sanitation services, and the theme is not a priority in many cases public management. this is a qualitative research and content analysis, which seeks to better understand the management of solid waste from planning to implementation. with the results it is observed that most of these capital has a management that includes the selective collection, treatment, transfer points, paper recycling cooperatives, and on cooperation with the city government programs and specific projects involving solid waste. however, but basic problems still persist , such as the non-compliance of collecting 100 % of the urban area in some municipalities and the demand for more landfills by exhaustion of the current and the growing volume of new waste. keywords: environment, solid waste, planning and brazilian capitals. mailto:christiansilva@utfpr.edu.br mailto:gabrielfugii@hotmail.com mailto:santoyocu@upr.edu.cu mailto:sbnadia@gmail.com revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 119 introdução a problemática acerca dos resíduos sólidos é uma preocupação global e ela é trabalhada e discutida constantemente em simpósios, encontros, congressos e outros eventos, porque os problemas gerados pela falta de gerenciamento e gestão de resíduos é um dos maiores desafios para a sustentabilidade urbana. segundo a ocde organização para a cooperação e desenvolvimento econômico (2008), a gestão de resíduos nos países em desenvolvimento ainda necessita grande atenção devido a dificuldades fundamentais em âmbito da gestão municipal, tais como, déficit na capacidade financeira e administrativa, pouca capacidade técnica na gestão dos serviços de limpeza pública, coleta seletiva e tratamento dos resíduos (jacobi e besen,2011). além dos problemas de ordem administrativa, os municípios não possuem áreas livres suficientes para a construção de novos aterros sanitários ou instalações físicas para tratamento dos resíduos. locais adequados para a implantação de novos sistemas de tratamento de resíduos estão cada vez mais distantes, devido à existência de áreas ambientalmente protegidas e aos impactos negativos sobre a vizinhança próxima, decorrentes das crescentes urbanizações nas capitais brasileiras (jacobi e besen, 2011). a falta de atenção pelo poder público está comprometendo cada vez mais a saúde da população, os recursos naturais e, principalmente, o solo e os recursos hídricos (monteiro et al., 2001). a insuficiência de gerenciamento causa outros impactos socioambientais, como o assoreamento de rios, o entupimento de bueiros e o aumento de enchentes, mau-cheiro, proliferação de insetos e vetores que afetam diretamente ou indiretamente a saúde, além de concorrer com o aquecimento global e as mudanças climáticas (jacobi; beseen, 2011; gouveia, 2012; gouveia, 1999). problemas que são intensificados pelo crescimento populacional e sua longevidade, obsolescência programada e descartabilidade dos produtos, mudanças nos padrões de consumo caracterizado por ser supérfluo e excessivo. nos últimos três levantamentos realizados pela associação brasileira de empresas de limpeza pública e resíduos especiais (abrelpe) nos anos de 2010, 2011 e 2012, a quantidade de resíduos aumentou, superando a taxa de crescimento populacional, caracterizando uma produção diária de mais de um quilo de resíduos por habitante por dia (associação..., 2010, 2011, 2012). esta situação se agrava em municípios cujo produto interno bruto (pib) é maior e consequentemente geram maior volume de resíduos (melo; sautter e janissek, 2009). portanto, a sustentabilidade urbana passa pela resolução dos problemas causados pelos resíduos sólidos que é de responsabilidade municipal. neste contexto, a consciência do processo de aproveitamento, tratamento ou destino dos resíduos urbanos é de primordial importância, assim como a elaboração de estudos que objetivem o seu aproveitamento (sousa, gaia, rangel, 2010), buscando a redução efetiva da quantidade de resíduos potencialmente recicláveis dispostos em aterros ou lixões (jacobi e besen, 2011), além de potencializar o aproveitamento de subprodutos como a compostagem e o aproveitamento energético. logo, trabalhar as questões dos resíduos sólidos, requer reforçar e fortalecer a importância de questões ambientais, bem como, de aspectos legais e políticas públicas, objetivando a construção de espaços urbanos democráticos, socialmente justos e com condições físico-ambientais seguras (rossetto, orth e rossetto, 2006). além disso, deve-se contribuir para a aplicação da política nacional de resíduos sólidos e ao plano nacional de resíduos sólidos. apesar da rede urbana brasileira ser formada por cidades com características bastante diferentes, estas possuem com maior ou menor intensidade, problemas intraurbanos que afetam sua sustentabilidade e gerenciamento (rossetto, orth e rossetto, 2006). contra estes problemas, os municípios acabam desenvolvendo soluções para as questões que afligem a sociedade em suas diversas dimensões, como a social, econômica, físico-espaciais e ambientais, que fazem parte desse complexo emaranhado de relações e demandas (rossetto, orth e rossetto, 2006). assim, o objetivo deste artigo é demonstrar o atual modelo de gestão de resíduos sólidos urbanos brasileiro, a partir da análise de algumas capitais, destacando seus aspectos negativos e positivos. a hipótese é que a partir da identificação dos pontos positivos e negativos sobre a gestão de resíduos sólidos urbanos em diferentes municípios, seria possível revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 120 promover melhorias em suas atuais gestões, com a aplicabilidade de alternativas que já são realizadas e outras capitais. estas mudanças poderiam representar melhoria nas esferas econômica, social e ambiental, estimulando o desenvolvimento da região. este artigo está dividido em seis seções, incluindo esta introdução. as próximas três seções abordam respectivamente a fundamentação sobre as políticas públicas, sobre a gestão de resíduos sólidos urbanos e apresenta-se a metodologia de pesquisa. as duas últimas seções tratam dos resultados e discussões e, por fim, são feitas as considerações finais. políticas públicas o planejamento é a base para as demais ações, determinando antecipadamente quais são os objetivos e o que realizar para alcançá-los. trata-se, de um modelo teórico para a escolha da melhor ação futura para chegar aos objetivos desejados (chiavenato, 2000). porém repensar a gestão, a governabilidade e o planejamento urbano, a partir de um considerável contingente de limitações, não é fácil, mas é essencial. como possível solução para equacionar essas questões encontra-se a priorização na elaboração de instrumentos que viabilizem, a realização de ações públicas para o desenvolvimento sustentável (rossetto, orth e rossetto, 2006). desta forma as políticas públicas são fundamentais para que projetos sejam feitos com o intuito de alcançar futuros desejáveis. segundo souza (2006), a política pública não possui uma única, nem a melhor definição. ela pode ser entendida como um conjunto de atividades desenvolvidas pelo estado, que concebem e programam ideias relevantes aos problemas da sociedade. e, apesar do estado ser o responsável por estabelecer as regras e mecanismos de punição, em virtude de sua capacidade de universalização, coerção e regulamentação; as políticas somente se realizam quando os atores sociais (do estado e da sociedade civil) envolvidos na sua implementação interagem e se integram entre si (silva; bassi, 2012). para frey (2000), os conceitos: policy, politics, polity, policy network, policyarena’epolicycycle, são fundamentais para a compreensão de políticas públicas, quanto para a estruturação de um processo de pesquisa. a polity denomina as instituições políticas, a politics retrata os processos políticos e a policy aborda os conteúdos da política. a policy network são as redes de interação de diferentes grupos e instituições e que vem ganhando importância em processos decisórios nas democracias modernas, por gerarem e implementarem uma policy. a policy arena retrata os processos de conflitos e de consenso dentro das várias áreas da política. por fim, a policycycle realiza uma análise da vida de uma política pública, sendo segundo frey (2000), divididas nas seguintes fases: percepção e definição dos problemas, agenda-setting, elaboração de programas e decisão, implementação de políticas e, finalmente, a avaliação de políticas e a eventual correção da ação. a definição destas fases pode ser observada na tabela 1 abaixo (silva; bassi, 2012). revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 121 tabela 1 processo da política pública processo político descrição genérica da etapa agentes participantes identificação do problema identificação dos problemas políticos por meio da demanda de indivíduos e grupos de ação governamental instituições formais e informais (responsáveis por identificar este problema por pressões sociais, econômicas, políticas, ambientais ou culturais) agenda dos agentes atenção na mídia e nos órgãos públicos oficiais sobre problemas públicos específico para decidir o que será decidido instituições formais e informais (responsáveis por discutir o problema e apresentar demandas ao governo) formulação de política desenvolvimento da proposta de política pelo interesse de grupos instituições formais, informais e o governo (a responsabilidade é compartilhada, mas dependendo do arranjo institucional existente um deles será o responsável por consolidar a formulação da política) legitimação da política definição da ação e política como sendo oficial, tornando-a lei governo (responsabilidade típica do governo que garante a legitimidade da política) implementação da política implementação da política pelas burocracias, gastos públicos, regulações e outras atividades afins governo e instituições formais, informais (a responsabilidade é compartilhada, mas normalmente é coordenada pelo governo. em alguns casos é exclusivamente implementado pelo governo) avaliação da política avaliação continuada da política pública tanto em termos de processo quanto de resultado governo e instituições formais, informais (a responsabilidade é compartilhada, mas o governo necessariamente deve avaliar a sua política). (as instituições formais e informais, quando bem estruturadas e atuantes, sempre como uma espécie de auditoria dos resultados e grupo de pressão para melhoria das ações com intuito de não desvirtuar dos objetivos definidos pela política) fonte: silva; bassi (2012) assim, pode-se afirmar que a política pública busca “colocar o governo em ação” e/ou analisar essa ação, propondo quando necessárias mudanças no rumo ou curso dessas ações (souza, 2006). daí a importância do monitoramento e avaliação, pois as políticas públicas refletem na sociedade (souza, 2006). assim, as tomadas de decisões devem ser realizadas, levando em conta a minimização das incertezas e riscos futuros. logo, compreender alternativas para uma gestão adequada, serve como base para futuras tomadas de decisões, bem como, para aplicação de modelo melhorado, representando a redução dos problemas, além de representar ganhos ambientais, sociais e econômicos. gestão de resíduos sólidos urbanos segundo a lei federal nº 12.305/10, que institui a política nacional de resíduos sólidos, o resíduo sólido urbano (rsu) se caracteriza por englobar os resíduos domiciliares, ou seja, aqueles originados nas atividades domésticas em residências urbanas, e os resíduos provenientes da limpeza urbana (varrição, limpeza de logradouros e vias públicas, bem como de outros serviços de limpeza urbana). essa mesma lei traz definições para o gerenciamento de resíduos sólidos, caracterizado pelo conjunto de ações exercidas, direta ou indiretamente, nas etapas de coleta, transporte, transbordo, tratamento e destinação final ambientalmente adequada dos resíduos sólidos, de acordo com plano municipal de gestão integrada de resíduos sólidos ou com plano de gerenciamento de resíduos sólidos. na gestão e gerenciamento de resíduos sólidos, deve ser observada a seguinte ordem de prioridade: não geração, redução, reutilização, reciclagem, tratamento dos resíduos sólidos e disposição final ambientalmente revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 122 adequada dos rejeitos. poderão ser utilizadas tecnologias visando à recuperação energética dos resíduos sólidos urbanos, desde que tenha sido comprovada sua viabilidade técnica e ambiental e com a implantação de programa de monitoramento de emissão de gases tóxicos aprovado pelo órgão ambiental, assim como a adoção, desenvolvimento e aprimoramento de outras tecnologias limpas como forma de minimizar impactos ambientais. a gestão integrada de resíduos sólidos pode ser definida como, a seleção e aplicação de técnicas, tecnologias e programas de gestão adequados, que busquem específicos objetivos e metas. a agência de proteção ambiental dos estados unidos identificou quatro estratégias básicas para a gestão integrada de resíduos. são elas, a redução na fonte, reciclagem e compostagem, combustão e destinação em aterros sanitários. a proposta da agência americana é que todas estas estratégias estejam conectadas (tchobanoglous e kreith, 2002). para economopoulos (2012, p. 42-43) as alternativas de gestão podem ser baseadas nas tecnologias de tratamentos, representadas na figura 1. entre as alternativas, pode-se destacar os materiais recicláveis separados na fonte, sendo reutilizados ou reciclados. os resíduos sólidos urbanos (rsu) misturados podem ser tratados tanto anaerobicamente como aerobicamente pelo tratamento mecânico-biológico, desta forma obtendo materiais recicláveis, energia e bioestabilizados orgânicos resíduos inertes devem estar aterrados. como meio de produção de combustível, os resíduos podem ser processados por instalações de incineração e em quantidades limitadas por fornos na indústria do cimento. o rsu misturados podem ser processados, juntamente com a geração de combustível, em instalações de incineração de resíduos, após a recuperação de alguns materiais recicláveis. a energia pode ser exportada sob a forma de eletricidade e / ou calor para o aquecimento do lugar ou utilização industrial. os resíduos que contém substâncias tóxicas devem ser eliminados em instalações apropriadas. o rsu misturados também podem ser pré-tratados em instalações de secagem biológica, após a recuperação do material reciclável. existem outros tratamentos além destes citados e demonstrados no diagrama, como por exemplo, a gaseificação e a pirólise. figura 1: alternativas de gestão de resíduos sólidos fonte: adaptado de economopoulos (2012, p. 42-43) esta figura representa ações interligadas, com o objetivo de reduzir as quantidades de resíduos que serão depositados em aterros sanitários. sua aplicação começa desde a não geração, com a aplicação de uma gama de possibilidades de tratamento, (re)aproveitamento, transformação dos resíduos de forma interconectada com as demais etapas, com o objetivo de reduzir as quantidades de resíduos revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 123 dispostos em aterros. proposta que é priorizado pela política nacional de resíduos sólidos de 2010. além de pensar em outras dimensões como a social, a cultural, a educacional entre outras, que são fundamentais para o sucesso deste complexo sistema. dentre essas etapas, a reciclagem é uma das formas vista como mais positiva, devido ao retorno das matérias-primas que possibilita para o mercado, através da separação dos produtos reutilizáveis (tchobanoglous e kreith, 2002), além de promover a inclusão social em instalações, associações ou cooperativas que fazem o beneficiamento destes produtos. é vista também como uma forma de promover o desenvolvimento local. a compostagem é o processo de conversão aeróbia da matéria orgânica, tendo por produto final um condicionador do solo, denominado composto. outra forma de tratamento biológica é a digestão anaeróbia que estabiliza a matéria orgânica e produz biogás, constituído principalmente por gás metano e dióxido de carbono (zanta e ferreira, 2003). o processo de compostagem aeróbia pode ser dividido em duas fases, a primeira chamada de "bioestabilização", caracterizase pela redução da temperatura da massa orgânica. a segunda fase, chamada de "maturação", na qual ocorre a humificação e a mineralização da matéria orgânica. na compostagem anaeróbia a decomposição é realizada por microrganismos que podem viver em ambientes sem a presença de oxigênio, com baixa temperatura, com período maior de tempo para que a matéria orgânica se estabilize (monteiro et al., 2001). porém, a utilização de seus subprodutos deve ser tratada com cautela, pois pode ocorrer contaminação da água por pesticidas e resíduos de fertilizantes (tchobanoglous e kreith, 2002). a incineração é um tratamento eficaz para reduzir o volume do lixo, tornando o resíduo inerte em pouco tempo, se realizada de forma adequada (monteiro et al. 2001). consiste na combustão controlada através de equipamentos especiais denominados incineradores, tratando tanto de resíduos sólidos, semissólidos e líquidos. com a queima os remanescentes são geralmente constituídos de gases, como o anidrido carbônico (co2), o anidrido sulfuroso (so2), o nitrogênio (n2), o oxigênio (o2) proveniente do ar em excesso que não foi queimado completamente, água (h2o), cinzas e restos constituídos de metais ferrosos e inertes, como vidro e pedras (schlach et al, 2002). entretanto, suas restrições estão atreladas ao seu custo, e o alto grau de sofisticação necessária para operá-los de forma segura (tchobanoglous e kreith, 2002). aterros sanitários são a opção para os resíduos que não puderam ser aproveitados nas etapas anteriores à disposição final (tchobanoglous e kreith, 2002). os aterros sanitários contam com controle de gás, sistema de coleta de chorume (líquido proveniente da decomposição da matéria orgânica, de cor escura e odor desagradável, com alta capacidade de poluição), monitoramento de águas subterrâneas e estão localizados estrategicamente para tirar proveito das condições naturais de geologia. além disso, os aterros podem contribui na recuperação de gás metano e de dióxido de carbono. considerando as diferentes estratégias existentes e etapas realizadas dentro do gerenciamento dos resíduos sólidos urbanos, é importante investigar os atuais sistemas de gestão de resíduos sólidos, tanto para aprimoramento quanto para servir de exemplo para tantas outras cidades que não os possuem de forma adequada. materiais e métodos a pesquisa realizada é qualitativa e descritiva. busca compreender melhor a forma de gestão dos resíduos sólidos tanto no aspecto de gestão, aplicação e planejamento dos municípios e descreve o funcionamento da gestão de resíduos sólidos em cada município. a pesquisa consolidou-se em 3 etapas, primeiramente a compreensão teórica dos termos para análise do gerenciamento dos resíduos, tais como políticas públicas, sistemas de gerenciamento, tratamento e disposição final de resíduos e aspectos legais referentes a gestão de resíduos sólidos. a segunda etapa foi a realização de entrevistas a partir de um questionário semiestruturado. elas foram realizadas nas cidades de belém, belo horizonte, brasília, curitiba, florianópolis, porto alegre, rio de janeiro, salvador, são paulo e vitória com gestores das secretarias municipais responsáveis pelo gerenciamento e gestão dos resíduos sólidos durante os meses de fevereiro a novembro de revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 124 2012. o questionário semiestruturado abordava as seguintes perguntas: quantidade diária coletada de resíduos, composição gravimétrica, possuem coleta seletiva, compostagem e reciclagem, utilizam aterro sanitário, se possuem aproveitamento energético, estação de transbordo, trabalham com associações ou cooperativas de reciclagem, ações e/ou projetos. a última etapa consistiu na análise qualitativa das informações por meio da comparação dos modelos de gestão por item relacionado no roteiro de entrevista e corroborando com dados secundários coletados nos sites dos próprios municípios ou das empresas que executam o serviço de limpeza pública. resultados e discussão as dez capitais trabalhadas neste artigo, ou possuem mais de um milhão de habitantes ou são importantes para a economia da região e para a composição do produto interno bruto brasileiro conforme demonstrado pelo ibge em 2012 (tabela 2). tabela 2 produto interno bruto dos municípios das capitais estudadas, por posição em relação às outras capitais e municípios brasileiros no ano de 2010 município valor (1000 r$) posição em relação a outras capitais brasileiras posição em relação a outros municípios brasileiros são paulo/ sp 443 600 102 1° 1° rio de janeiro/rj 190 249 043 2° 2° brasília/df 149 906 319 3° 3° curitiba/pr 53 106 497 4° 4° belo horizonte/mg 51 661 760 5° 5° porto alegre/rs 43 038 100 7° 7° salvador/ba 36 744 670 9° 10° vitória/es 24 969 295 11° 20° belém/pa 17 987 323 13° 27° florianópolis/sc 9 806 534 20° 55° fonte: instituto brasileiro de estatística e geografia (2012) o produto interno bruto (pib) é um fator que segundo melo, sautter e janissek (2009) está relacionado diretamente com a geração de resíduo. tabela 3 informações sobre a população e quantidade coletada de rsu nas capitais selecionadas 2010 unidade da federação população quantidade rsu coletada (t/dia) quantidade rsu coletada (kg/hab/dia) belém pará 1.390.780 1.788,6 1,286 belo horizonte minas gerais 2.385.639 2.990,8 1,254 brasília distrito federal 2.521.692 4.031,0 1,599 curitiba paraná 1.764.540 2.175,4 1,233 florianópolis florianópolis 421.203 450,1 1,095 porto alegre rio grande do sul 1.413.094 1.635,5 1,157 rio de janeiro rio de janeiro 6.323.037 8.263 1,300 salvador bahia 2.692.869 3.679,5 1,366 são paulo são paulo 11.244.369 14.261,3 1,274 vitória espírito santo 325.453 342,0 1,035 fonte dos dados brutos: associação brasileira de empresas de limpeza pública e resíduos especiais (2011) revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 125 a tabela 3 foi construída a partir de dados da associação brasileira de empresas de limpeza pública e resíduos especiais (2011) e apresenta dados sobre a população dos municípios estudados, além da quantidade de resíduos coletados diariamente e a quantidade em quilos de resíduos produzidos por habitante/dia. calculando-se a média produzida entre os municípios obtém o seguinte resultado 1,260 kg/habitante/dia. sendo que os municípios de são paulo, rio de janeiro, brasília, salvador e belém estão acima desta média. a justificativa dos três primeiros municípios pode estar ligada ao pib, influenciando uma maior geração de resíduo. já o município de salvador sofre com uma grande geração de resíduos principalmente na época de carnaval, além de ser uma cidade turística. a justificativa de belém pode ser dada como a falta de programas sociais, culturas, ambientais, educacionais, entre outros, que contemplem a não geração, além da ausência significativa de carrinheiros (coletores informais ou não de matérias possivelmente recicláveis) ou de associações estruturadas que recolham o material e que deixam de entrar nas estatísticas. justificativas que também podem estar relacionadas aos municípios citados acima. de forma geral, todas estas capitais possuem um sistema de coleta de resíduos sólidos urbanos que contemplam em partes a lei federal nº. 12.305/2010, que instituiu a política nacional de resíduos sólidos. em partes, porque algumas cidades possuem mais ações e outras menos, mas que são voltadas para a busca de soluções para os resíduos sólidos, levando em conta dimensões política, econômica, ambiental, cultural e social, com controle social e com a premissa do desenvolvimento sustentável. porém nem todas estas capitais e diversas outras cidades do país (associação..., 2011) possuem todas as etapas do gerenciamento, que se caracteriza pelo conjunto de ações exercidas, direta ou indiretamente, nas etapas de coleta, transporte, transbordo, tratamento e destinação final ambientalmente adequada dos resíduos sólidos e disposição final ambientalmente adequada de forma que estejam interconectadas. cabe reforçar, como explicitado na metodologia, que todas as informações obtidas a partir da pesquisa de campo foram obtidas de fevereiro a novembro de 2012. tabela 4 dados sobre a gestão de resíduos sólidos urbanos das capitais selecionadas cidade tratamentos forma de disposição final cooperativa de reciclagem transbordo biogás belém reciclagem, coleta seletiva aterro do aurá sim sim sim belo horizonte reciclagem, compostagem, coleta seletiva aterro centro de tratamento em resíduos macaúbas em sabará sim sim sim brasília coleta seletiva, compostagem, reciclagem e usinas de tratamento de lixo aterro do jóquei sim sim não curitiba coleta seletiva, reciclagem aterrocentro de gerenciamento de resíduos iguaçu em fazenda rio grande sim não não florianópolis coleta seletiva, reciclagem e compostagem aterro na cidade de biguaçu sim sim não porto alegre coleta seletiva, reciclagem, compostagem, aterro central de resíduos recreio sim sim não rio de janeiro coleta seletiva, reciclagem e compostagem. sanitário gericinó e aterro sanitário seropédica sim sim não salvador coleta seletiva, reciclagem, compostagem. aterro metropolitano centro e aterro controlado de canabrava sim sim sim são paulo coleta seletiva, reciclagem, compostagem. aterros privados centro de disposição de resíduos cdr pedreira (estre ambiental) e a central de tratamento de resíduos ctr caieiras (essencis), sim sim sim vitória coleta seletiva e reciclagem, compostagem aterro sanitário de cariacica sim sim sim revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 126 nota-se, a partir da tabela 4, que todas as capitais estudadas possuem como destinação final o aterro sanitário, além de possuírem coleta seletiva e possuírem associações e ou cooperativas de reciclagem. com exceção do município de curitiba, todas as demais possuem estação de transbordo sendo importante para logística de transporte e estratégias, justificado pela distância das instalações de tratamento dos resíduos, bem como, a disposição final em aterros. metade dos municípios estudados possuem usinas que aproveitam a energia gerada pelos resíduos. belém destaca-se com a coleta noturna em roteiro extra, isto é, a remoção de lixo programada para complementar os roteiros diurnos de coleta especial e de varrição; além da coleta domiciliar nas principais vias da cidade e o destino final do lixo coletado. o tratamento do lixo é feito através da coleta seletiva e de reciclagem. na cidade há uma associação de catadores que ajuda na coleta seletiva, entretanto é necessário maior investimento porque a estrutura para reciclagem a partir da cooperativa ainda é precária quanto a instalações e logística do material reciclável. para a localização do aterro foram observadas as condições favoráveis de solo, topografia, cobertura vegetal, cursos de água, ventos dominantes e ausência de vizinhança. em belo horizonte, o lixo é coletado por meio da coleta seletiva, reciclagem e compostagem. há um consórcio entre a prefeitura e uma empresa terceirizada para a coleta do lixo. há duas alternativas para os moradores: além do porta a porta, o ponto a ponto distribui contêineres específicos disponíveis na cidade para a coleta do lixo. as associações de catadores também contribuem no processo de limpeza urbana. a prefeitura começou a trabalhar ativamente com os catadores. neste papel, o poder público incentiva o cooperativismo do grupo, não só cedendo três galpões na região central, que são utilizados como depósitos, mas também apoiando um conjunto de iniciativas que envolvem capacitação profissional, educação e empenho em garantir os elementos necessários ao resgate da cidadania. quanto ao aterro sanitário, possui tratamento adequado, conta com um sistema de tratamento de chorume em duas estações já construídas e a sua interligação a um sistema de células de tratamento biológico dos resíduos, também há a utilização de bactérias para acelerar o processo de decomposição do lixo. esse sistema gera um composto que pode ser utilizado na recuperação de solos degradados pela ação de mineradoras. com a estação de transbordo os resíduos coletados por meio de caminhões compactadores, são transferidos para carretas com maior capacidade e assim transportados para o aterro, economizando viagens. possuindo também usina de biogás. algo a ser destacado é uma parceria entre das secretarias de educação e do meio ambiente, por meio da qual as escolas são mobilizadas e desenvolvem-se atividades educativas que despertam a consciência ambiental. as secretarias de saúde e cultura utilizam-se do projeto ponto verde, que visa à eliminação de lixões e recuperação de áreas degradadas pelo despejo irregular de resíduos sólidos. com o fim dos vetores de poluição e da queima de lixo, os espaços estão sendo apropriados pela população local. os caminhões convencionais que antes faziam a coleta foram substituídos por caminhões compactadores – o que só foi possível com a colaboração da população, que passou a dispor o lixo de forma adequada nos pontos de coleta. em brasília, o tratamento dos resíduos sólidos é realizado por meio de coleta seletiva, compostagem, reciclagem e usinas de tratamento de lixo. assim, todos os resíduos coletados têm o seu tratamento adequado. até o final do ano de 2012 ainda não possuía um consórcio confirmado para a coleta e transporte dos resíduos sólidos, porém há um projeto para sua implementação. possui associações de catadores que contribuem na triagem dos resíduos sólidos, porém a organização ainda é incipiente. curitiba possui um sistema de coleta porta a porta de rsu, realizada manualmente por catadores e que despejam os resíduos em caminhões com caçambas compactadoras. em áreas de difícil acesso e não urbanizadas a prefeitura realiza a coleta convencional indireta, através de caçambas estacionárias. a coleta seletiva é realizada através do programa “lixo que não é lixo” e em pontos de trocas, denominado programa cambio verde. a coleta dos recicláveis é realizada por caminhões baús e destinados às unidades de valorização de recicláveis – uvr, que é administrada pelo instituto prócidadania de curitiba – ipcc e está localizada no município de campo magro, cidade que compõem a região metropolitana de curitiba. o ipcc é responsável pela triagem e comercialização dos resíduos recicláveis coletados no programa “lixo que revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 127 não é lixo” e câmbio verde. ou, ainda, os recicláveis são destinados ao projeto reciclagem inclusão total – ecocidadão, que é realizado nos parques de recepção de recicláveis, caracterizados por possuírem espaços dotados de infraestrutura física, administrativa e gerencial para recepção, classificação e venda do material coletado pelos catadores organizados em sistema de associações e cooperativas. apesar da organização da coleta seletiva e no reaproveitamento de recicláveis, o modelo de gestão do município não avança na geração de energia pelo biogás e no reuso pela compostagem. a lei municipal de 11268 de 16 de dezembro de 2004 autoriza o município de curitiba a conceder o uso do aterro sanitário da caximba para exploração do biogás, porém isso não ocorreu. florianópolis possui uma associação com os demais municípios da região metropolitana, para o tratamento e disposição final de resíduos da região. além de possuir coleta seletiva que alcança todos os bairros da cidade, o material reciclável é selecionado por seus associados, que não necessitam coletar os materiais nas ruas. com a matéria orgânica é feita a compostagem que servirá de adubo para hortas comunitárias. destaque para o programa de olho na sujeira que remove resíduos/entulhos em qualquer parte da cidade. destaque também para as ações de educação ambiental e mobilização comunitária exercida pela companhia de melhoramentos da capital (comcap). porto alegre possui coleta seletiva e usinas de compostagem e unidades de reciclagem. foi a pioneira na atividade de associações de catadores. uma das particularidades destas associações foi a oportunidade de participação de ex-dependentes químicos, pessoas contaminadas com o vírus da imunodeficiência humana ou com baixa escolaridade e que não conseguiram colocação em outra área. outro projeto é o programa de reaproveitamento de resíduos orgânicos via suinocultura. outra iniciativa importante foi a construção da estação de transbordo lomba do pinheiro para otimização dos serviços de coleta e transporte dos resíduos sólidos do município de porto alegre. também possui uma unidade de alimentação dos recicláveis por gravidade das mesas de triagem: esse sistema inovador cuja ação por gravidade dispensa a necessidade de esteira transportadora de materiais para separação dos recicláveis, economizando energia elétrica. possui centrais de beneficiamento de resíduos arbóreos. outro projeto em desenvolvimento é o ecoparque, quem tem o intuito de promover estudos para prospecção de novas formas de tratamento e valorização dos resíduos sólidos, maximizando a reciclagem e o aproveitamento energético das diversas frações do resíduo sólido urbano gerado no município de porto alegre e para o ecopontos que são o conjunto de unidades que serão estrategicamente espalhadas pela cidade e se destinam a atender pequenos geradores de materiais reaproveitáveis. rio de janeiro possui coleta seletiva e os recicláveis são triados por associações de catadores. possui uma usina de queima, porém, não há aproveitado de seu potencial energético. não possui um consórcio intermunicipal. é realizado a compostagem que serve de adubo para o reflorestamento da cidade, oriundo de resíduos sólidos urbanos– fertilurb, produzido pela seconserva, através da companhia municipal de limpeza urbana – comlurb. destaque também para o projeto coco verde, que em articulação com a seconserva/comlurb e parceiros da iniciativa privada, no trecho de praias entre o arpoador e o leblon, incentivou a cadeia produtiva da reciclagem das cascas de coco, garantindo também que esse tipo de resíduo tenha destinação ambientalmente adequada. em 2012, aproximadamente 1.000 t de cascas de coco verde deixaram de ser encaminhadas aos aterros sanitários municipais. salvador possui coleta seletiva, reciclagem e compostagem. a matéria orgânica e rejeitos são coletados e transportados para o aterro sanitário metropolitano centro, diretamente ou através da estação de transbordo. o aterro possui usina geradora de biogás. grande parte da coleta seletiva é realizada por catadores, porta a porta, na origem, organizados em associações e cooperativas, reconhecidas em sua maioria pela prefeitura, como parte integrante do sistema de gestão de resíduos sólidos do município. conta também com postos de entrega voluntária (pevs) que estão distribuídos estrategicamente em pontos na cidade. já a coleta alternativa é realizada por agentes voluntários, barco, balsa e pelo sistema de "lixoduto" quando o sistema de coleta convencional possui difícil acesso. o aterro possui tratamento adequado e o chorume é coletado e transportado por veículo do tipo carro-pipa, para ser tratado da forma adequada. quanto aos gases provenientes da decomposição da revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 128 matéria orgânica são captados e queimados. já os compostos orgânicos são tratados por compostagem assim, esses compostos, servem para enriquecimento do solo das praças e jardins das cidades. opera em parceria com a superintendência de parques e jardins (spj) e há a gestão dos novos geradores de resíduos, por meio de um avanço institucional, similar a uma licença ambiental. como quesito de funcionamento, os novos estabelecimentos, especialmente comerciais, devem apresentar um plano de gerenciamento e reaproveitamento dos resíduos para obtenção da licença. são paulo possui coleta seletiva, reciclagem e compostagem. a coleta seletiva acontece através de um consórcio com empresas privadas e a prefeitura, e também tem o auxílio das organizações de catadores, dessa forma, o que não é reciclado é levado para dois aterros privados. um fator que interfere de forma negativa na coleta seletiva na cidade é a coleta clandestina realizada por caminhões em mau estado de manutenção e sem segurança no trabalho. essa coleta clandestina reduz o rendimento das cooperativas de catadores. a cidade possui um sistema de captação e recuperação de metano nos aterros públicos, pode-se concluir que existe um crescente investimento na construção de aterros sanitários e recuperação de energia, centrais de triagem e de compostagem, infraestrutura e capacitação para organizações de catadores. um dos avanços na gestão de resíduos sólidos na cidade de são paulo foi a implantação de sistemas de captação e recuperação de metano nos aterros públicos bandeirantes e são joão para geração de elétrica. vitória possui coleta seletiva e reciclagem. existe um consórcio entre a prefeitura e uma empresa terceirizada para realizar a coleta dos resíduos sólidos, a qual é realizada porta a porta em todos os bairros da cidade. os resíduos que não são reaproveitados são levados ao aterro sanitário. a coleta convencional é realizada por coletores nos locais de morros e encostas, onde os veículos são impossibilitados de chegarem. a coleta seletiva é realizada somente em pontos de entrega voluntária (pevs), localizados em condomínios, estabelecimentos comerciais, escolas, instituições públicas e também em vias e praças, duas vezes por semana, não sendo realizada nos morros e encostas. também há o auxílio dos catadores de papel que ajudam na reciclagem dos resíduos. para esses a prefeitura municipal de vitória oferece treinamentos, capacitações, equipamentos de segurança e uniformes para os catadores. o aterro sanitário dispõe de um sistema de aproveitamento de biogás e a comercialização de créditos de carbono, esse efetua a incineração de resíduos hospitalares. em vitória a compostagem de resíduos não é realizada em grande escala, sendo efetuados apenas os provenientes de podas de árvores e galhos mais finos. quanto aos projetos, destacam-se o programa praia limpa que possui campanhas educativas sobre a qualidade das praias; o programa mangueando na educação, que possui ações de educação ambiental referentes aos manguezais; o programa comunidades conscientes que oferece cursos de preservação ambiental e manutenção dos ecossistemas e o evento feira do verde, realizado anualmente, com a participação de instituições públicas e privadas, institutos de pesquisa e de membros da sociedade em geral, com o intuito de promover um evento de relevante impacto na comunidade sobre as temáticas de educação ambiental e sustentabilidade. a tabela 5 traz de forma comparativa os pontos positivos e negativos da gestão de resíduos sólidos utilizados nas capitais mencionadas anteriormente. cabe destacar que os pontos positivos referem-se as ações existentes e não se são suficientes para lidar com a questão. por exemplo, verificou-se se tem a coletiva seletiva, e não se é feita de maneira otimizada, ou seja, se atingi todo o potencial de reciclagem. inclusive porque a expansão da escala dos programas existentes, especialmente na questão dos recicláveis, é um ponto a melhorar em todos os municípios. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 129 tabela 5 comparação dos pontos positivos e negativos na gestão rsu das capitais selecionadas cidade pontos positivos pontos negativos belém aproveitamento energético. ausência de um consórcio intermunicipal e ainda a coleta não cobriu 100% da área urbana belo horizonte utilização de tecnologia para o tratamento, ações sociais e de educação ambiental. possui aproveitamento energético. brasília buscando melhorar atual gestão de rsu e realiza coleta de 100% da área urbana ausência de um consórcio intermunicipal, aproveitamento energético. curitiba ações voltadas para práticas sociais e de reciclagem. coleta atinge 100% da população não possui compostagem, aproveitamento energético e sistema de transbordo. florianópolis coleta atinge 100% da população e ações de educação ambiental não possui aproveitamento energético porto alegre ações sociais, reciclagem, tecnologia, pesquisa e a coleta atingem 100% da população. não possui aproveitamento energético rio de janeiro aproveitamento da compostagem para reflorestamento, reciclagem do coco verde e a coleta atinge 100% da população. ausência de um consórcio intermunicipal e aproveitamento energético salvador alternativas para coleta e tratamento. possui aproveitamento energético. a coleta não atinge 100% da população são paulo a coleta atinge 100% da população e ações. sociais. possui aproveitamento energético demanda de vários aterros vitória ações sociais, de educação ambiental, pesquisa e coleta atingem 100% da população. possui aproveitamento energético. compostagem é incipiente conclusões este artigo demonstrou que as capitais estudadas em sua maioria possuem alternativas para o tratamento dos resíduos antes de ser depositado no aterro sanitário, o que representando uma redução da quantidade de resíduos destinados de forma equivocada aos aterros, prolongando a vida útil dos mesmos. além de proporcionar o reaproveitamento de materiais e possibilitar a geração de emprego, renda e inclusão social. são as ações e projetos que alavancam a gestão dos resíduos colocando os municípios em evidência, sendo modelo de referência para a apropriação de modelos de gestão e planejamento para outros municípios. entretanto, a produção per capita de resíduos é maior que 1 kg por habitante por dia, o que torna todo o esforço necessário, mas não suficiente para diminuir a pressão sobre novos aterros. assim, problemas básicos ainda persistem, como o não atendimento da coleta a 100% da área urbana e a demanda por mais aterros pela exaustão dos atuais e pelo crescente volume de novos resíduos destinados. por outro lado, o sistema de reaproveitamento existe, mas normalmente em uma escala insuficiente para diminuir a pressão nos aterros e que varia conforme o perfil e a capacidade de coleta e tratamento dos reciclados nos municípios, por exemplo. a despeito do percentual de reaproveitamento ser baixo, as ações trabalhadas, por exemplo, na coleta e reaproveitamento de reciclado têm o enfoque da inclusão social, como ocorre em porto alegre, curitiba e são paulo, além de projetos voltados para a educação social e conscientização ambiental dos moradores, como os praticados em vitória e florianópolis. outros municípios possuem uma gama de alternativas para a coleta como é o caso de salvador, que utiliza meios de transportes terrestres e aquáticos para o transporte de resíduos ampliando assim a área de abrangência do serviço prestado. ainda em salvador há um avanço institucional de controle dos grandes geradores de revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 130 resíduos, especialmente novos estabelecimento comerciais, em que se exige, como quesito para o funcionamento, um plano de gerenciamento e reaproveitamento dos resíduos, similar a uma licença ambiental. outros municípios possuem tecnologias diferenciadas no tratamento como, por exemplo, a capital mineira e a gaúcha. em porto alegre as mesas de triagem de materiais recicláveis são alimentadas por um sistema inovador cuja ação por gravidade dispensa a necessidade de esteira transportadora de materiais para separação dos recicláveis, economizando energia elétrica e em belo horizonte o município conta com a utilização de bactérias que aceleraram o processo de decomposição dos resíduos. do uso sustentável dos resíduos principalmente o orgânico destaque para o rio de janeiro que utiliza a compostagem como adubo para o reflorestamento da cidade. ainda há possibilidades de implementação ou aperfeiçoamento de ações e programas nos municípios estudados, o que possibilitaria a potencialização da gestão de resíduos e consequentemente ganhos nas esferas sociais, econômicas e ambientais. os pontos negativos destacados anteriormente servem de norte para os planejamentos futuros, mas questões básicas, como o atendimento da coleta em 100% da área urbana, são prioritárias para serem resolvidas. cabe destacar que a pesquisa de campo realizou-se em 2012, mas a partir desta metodologia podem-se atualizar as informações para novas comparações. a implantação de um gerenciamento estratégico dos resíduos sólidos urbanos pode refletir ganhos econômicos e ambientais em um primeiro momento, mas poderá representar também ganhos sociais com o desenvolvimento local, bem como poderá fomentar pesquisas e desenvolvimentos tecnológicos na área. para tanto é necessário à união e cobrança dos constituintes da sociedade. a população deve cobrar e fiscalizar ações realizadas pelo município ou estado. o estado deve fomentar e trabalhar com as instituições de ensino e pesquisa elaborando soluções, desenvolvendo tecnologias para os atuais problemas, bem como tratar a problemática juntamente com as futuras gerações presentes nas escolas. a difusão dos conhecimentos e dos produtos alcançados deve ser propagada pela população e é uma maneira das instituições darem um retorno positivo para a sociedade e para os órgãos financiadores. as proposições futuras para este trabalho são levantar informações sobre as demais capitais brasileiras, bem como outros municípios de áreas metropolitanas, destacando as ações positivas para futuros projetos para o melhor aproveitamento dos resíduos sólidos urbanos, especialmente, as áreas de grande aglomeração populacional. outra importante questão refere-se ao estudo sobre o reaproveitamento do biogás. pode-se verificar os casos positivos sobre o aproveitamento energético, como nas capitais pesquisadas – belém, belho horizonte, salvador, são paulo e vitória, como intuito de avaliar como ocorreu a partir das questões institucionais e econômicas. há um campo de pesquisa e de ações ainda importante na gestão de resíduos sólidos urbanos para melhor compreensão e atuação, necessidade, por isso, forte interação da academia, governos e dos cidadãos para transformar um problema urbano importante em possibilidades de desenvolvimento da região. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2014 nº 33 131 referências bibliográficas associação brasileira de empresas de limpeza pública e resíduos especiais. panorama dos resíduos sólidos no brasil 2010. disponível em: 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defensivos agrícolas; saúde; meio ambiente. abstract since the beginning of pesticide use in brazil, its application has been increasing. they cause harm to human health and to the natural environment. this study aimed to verify the perception of farmers in the municipality of imigrante (rs) about the damage caused by pesticides to human health and to the environment. 130 registered farmers were interviewed in the municipal department of agriculture in imigrante (rs). the farmers were visited in july and august 2015 and answered to a questionnaire containing 25 questions. the answers were tabulated and analyzed using descriptive statistics. the data demonstrate that the majority of farmers are men who do not read the labels and instructions of pesticides. in addition, the use of personal protective equipment (ppe) is partially accomplished, as well as the way that the packaging of pesticides is discarded improperly, which generates, besides harmful health effects, predisposition to carelessness in relation to contamination of the environment. it is observed from the questionnaires, that farmers know the problems that pesticides can cause to the environment and to health, however, they do not relate the inappropriate use of pesticides to their health. keywords: agrochemicals; pesticides; health; environment. doi: 10.5327/z2176-947820170128 percepção dos agricultores do município de imigrante (rs) sobre os riscos da exposição a agrotóxicos perception of farmers of imigrante city (rs) about the risk of exposure to pesticides percepção dos agricultores do município de imigrante (rs) sobre os riscos da exposição a agrotóxicos rbciamb | n.44 | jun 2017 | 72-84 73 introdução na intenção de aumentar a produtividade e modernizar a agricultura, teve início na década de 1950, nos estados unidos, uma grande mudança no processo de produção agrícola, denominada revolução verde (silva et al., 2005). na essência dessa modernização estava um progressivo processo de automação das lavouras, com uso de maquinários e de produtos agroquímicos no processo de produção (peres & moreira, 2003). no brasil, a revolução verde teve início na década de 1960 e adquiriu força em meados de 1970 com a criação do programa nacional de defensivos agrícolas (pnda) (preza & augusto, 2012). um dos objetivos do pnda era o estímulo ao aumento da produção com consequente elevação na utilização nacional de agrotóxicos, cujo crédito rural era concedido ao agricultor, sendo que este tinha que empregar parte dos recursos na compra de agrotóxicos. entretanto, a política de modernização da agricultura, que subsidiou o crédito e incentivou a implantação da indústria de defensivos agrícolas no brasil, acabou por ignorar diversos fatores importantes como o despreparo da mão de obra, não oferecendo ao trabalhador rural capacitação e treinamento necessários para a aplicação dessas novas tecnologias (soares et al., 2005). as vendas de agrotóxicos movimentam bilhões de dólares em todo o mundo, e, conforme dados obtidos em estudos da consultoria alemã kleffmann group, em 2008, o brasil foi considerado o maior mercado consumidor de agrotóxicos do planeta, sendo que naquele ano a indústria movimentou us$ 7,1 bilhões (pacheco, 2009). o modelo de produção agrícola brasileiro, historicamente, baseou-se no uso de agrotóxicos para compensar problemas do processo produtivo. nesse contexto, os agrotóxicos foram introduzidos na agricultura brasileira como uma tentativa de prevenir e eliminar as pragas que prejudicariam a produtividade (veiga, 2007). o uso indevido de agrotóxicos contribui imensamente para a degradação ambiental, além de ser constante a ocorrência de intoxicações durante o seu manuseio, constituindo assim um dos principais problemas de saúde pública do meio rural do país. souza et al. (2011) descrevem que ainda são escassos os estudos de base populacional sobre as características da utilização ocupacional ou sobre as intoxicações por agrotóxicos. o termo agrotóxico, em vez de defensivo agrícola, passou a ser utilizado no brasil para denominar os venenos agrícolas somente após grande mobilização da sociedade civil organizada, sendo que este termo coloca em evidência a toxicidade desses produtos para o meio ambiente e a saúde humana (siqueira & kruse, 2008). de acordo com a lei federal n0 7.802, de 11 de julho de 1989 (brasil, 1989) regulamentada por meio do decreto n0 4.074, de 4 de janeiro de 2002 (brasil, 2002) (antes regulamentada pelo decreto n0 98.816) agrotóxicos são produtos e agentes de processos físicos, químicos ou biológicos, destinados ao uso nos setores de produção, no armazenamento e beneficiamento de produtos agrícolas, nas pastagens, na proteção de florestas, nativas ou plantadas, e de outros ecossistemas e de ambientes urbanos, hídricos e industriais, cuja finalidade seja alterar a composição da flora ou da fauna, a fim de preservá-las da ação danosa de seres vivos considerados nocivos, bem como as substâncias e produtos empregados como desfolhantes, dessecantes, estimuladores e inibidores de crescimento. os agrotóxicos são classificados, de acordo com o fim a que se destinam controlar, em: inseticidas, fungicidas, herbicidas, desfolhantes, fumigantes, rodenticidas e raticidas, moluscocidas, nematicidas e acaricidas. existem cerca de 300 princípios ativos em duas mil formulações comerciais diferentes, classificados quanto à sua ação e ao grupo químico a que pertencem, sendo utilizados no país (stoppelli & magalhães, 2005). embora a produção de agrotóxicos seja realizada para afetar alvos específicos como insetos, ácaros e fungos, essa seletividade nunca é atingida, pois a história evolutiva dos seres vivos os tornam parecidos nas características bioquímicas e fisiológicas, sendo que diversos dos componentes celulares ou das vias metabólicas, que são alvos dos princípios ativos dos agrotóxicos, são parecidos com os que se encontram nos seres humanos (preza & augusto, 2012). a exposição aos agrotóxicos tem se configurado um sério problema de saúde pública (preza & augusto, 2012). a organização mundial de saúde (oms) define saúde como um estado de completo bem-estar físico, mental e social, e não consiste apenas na ausência de doença ou de enfermidade (oms, 1946). a abordagem pode ter sido considerada avançada na época em wahlbrinck, m.g.; bica, j.b.; rempel, c. rbciamb | n.44 | jun 2017 | 72-84 74 que foi proposta, no entanto, autores como segre & ferraz (1997) a consideram irreal, ultrapassada e unilateral. este conceito pode ser considerado utópico, à medida que leva a uma condição de equilíbrio que não condiz com o modo de viver atual (andrade, 2006; menicucci, 2009), além de ser questionável uma definição de perfeito bem-estar (segre & ferraz, 1997). segundo a agência nacional de vigilância sanitária (anvisa), o conceito proposto pela oms tem profunda relação com o desenvolvimento e expressa a associação entre qualidade de vida e a saúde da população. a saúde, nesse sentido, é resultado de um processo de produção social e sofre influência de condições de vida adequadas de bens e serviços (anvisa, 2009). em relação ao uso de agrotóxicos, pouco se sabe sobre a ação de uma exposição continuada a compostos sobre o corpo humano ainda em desenvolvimento e que diversas substâncias usadas como agrotóxicos são suspeitas de apresentarem atividade carcinogênica ou hormonal (moreira et al., 2002). considerando que os agrotóxicos são uma realidade constante e cada vez mais presentes na prática da agricultura, deveriam ser criadas estratégias educacionais para que o aplicador possa optar por produtos menos tóxicos e sempre estar informado sobre mudanças e desenvolvimento de práticas alternativas no controle de pragas (lyznicki, 1997). o uso de agrotóxicos tem aumentado porque é dito ao produtor que apenas com os mesmos é possível uma produção em larga escala, devido ao combate de agentes patógenos (leite & serra, 2013). para a maioria dos trabalhadores rurais, uma cultura agrícola sem a presença de agrotóxicos não seria uma alternativa viável e seu uso se tornou comum, inclusive em pequenos municípios (veiga, 2007). o vale do taquari é composto por 36 municípios e é uma região de tradição agrícola, na qual a economia da maioria dos municípios está baseada no setor primário, caracterizando-se predominantemente pela agricultura familiar. para a região do vale do taquari não foram encontradas pesquisas referentes à percepção dos agricultores sobre os riscos que o uso de agrotóxicos pode oferecer, somente investigações com cultivos específicos e sobre os problemas e impactos que eles podem causar à saúde, conforme os estudos de souza et al. (2011) e troian et al. (2009). souza et al. (2011) realizaram pesquisa para avaliar a possível associação entre contato com agrotóxicos e prevalência de doenças crônicas na população rural em três municípios do vale do taquari e constataram que o contato direto ou indireto com agrotóxicos se associou ao relato de diversas doenças, sendo as neurológicas e as orais as mais citadas. o estudo de troian et al. (2009) versava sobre o uso de agrotóxicos na produção do fumo, na cidade de arvorezinha (rs). existe necessidade de diminuir o impacto do uso de agrotóxicos no meio ambiente e, por conseguinte, na saúde pública. para isso, é necessário que se tenha conhecimento de como os agricultores estão fazendo emprego desses produtos químicos na prática da agricultura. conhecer de forma detalhada os fatores que interferem na percepção dos trabalhadores, em relação aos riscos a que estão expostos no ambiente de trabalho, transforma-se em uma ferramenta essencial para os que pretendem construir uma atividade educativa realmente transformadora junto a esse público (garcia & alves filho, 2005). assim, o objetivo do presente estudo foi verificar a percepção de agricultores do município de imigrante (rs) sobre os danos causados pelos agrotóxicos à saúde humana e ao meio ambiente. procedimentos metodológicos o estudo foi desenvolvido com agricultores do município de imigrante (figura 1, elaborado por zerwes et al., 2015). o município de imigrante, localizado na região do vale do taquari, no estado do rio grande do sul, brasil, possui uma população de 3.146 habitantes e área de 73,36 km2 (ibge, 2015). a base da economia do município de imigrante está diretamente ligada à agricultura e pecuária, baseada na pequena propriedade rural. conforme levantamentos realizados pelo instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge) em 2010, residiam na área rural do referido município 1.524 habitantes, e conforme dados de 2015, da secretaria municipal da agricultura, meio percepção dos agricultores do município de imigrante (rs) sobre os riscos da exposição a agrotóxicos rbciamb | n.44 | jun 2017 | 72-84 75 ambiente e desenvolvimento econômico, o município possui em torno de 400 propriedades rurais ativas com seus respectivos grupos familiares. para uma amostra com 95% de confiança e 7% de erro, selecionaram-se, de forma aleatória, 130 agricultores e, destes, incluídos os que possuíam inscrição estadual de produtor rural junto ao município e que fazem uso de agrotóxico em sua propriedade. os agricultores participantes da pesquisa foram visitados nos meses de julho e agosto de 2015 e responlegenda: município de imigrante (rs). fonte: zerwes et al. (2015). figura 1 – área do estudo. sede do município fonte: diário oficial rio grande do sul 10/01/2008 0 4 8 12 km n elaboração: seplag/deplan 05/2010 conselho regional de desenvolvimento vale do taquari limites do município limites do corede wahlbrinck, m.g.; bica, j.b.; rempel, c. rbciamb | n.44 | jun 2017 | 72-84 76 deram a um questionário, composto por 25 questões, lido pelas pesquisadoras, que assinalaram as respostas dadas pelos participantes da investigação. as questões versavam sobre o perfil do trabalhador (cinco questões): • a utilização de agrotóxicos (oito questões); • a saúde do trabalhador (cinco questões); • a segurança do trabalhador (cinco questões) e • a higiene do trabalhador (duas questões). tabularam-se e analisaram-se os dados obtidos com os questionários por meio de estatística descritiva no microsoft excel, sendo as frequências apresentadas na forma percentual (%) e os dados de tendência central, na forma de média (desvio padrão). este estudo seguiu os preceitos éticos da resolução do cns n0 466/2012 e foi aprovado pelo comitê de ética da univates, sob o protocolo n0 caae 45636215.6.0000.5310. resultados e discussão a análise do perfil dos participantes do estudo mostrou que, dos 130 agricultores entrevistados, 122 (93,8%) eram do sexo masculino. a média da idade dos indivíduos foi de 54,7 (dp 10,4) anos). em relação à aquisição da propriedade, 111 (85,4%) se declararam proprietários das terras cultivadas e 19 (14,6%) filhos de proprietários. quanto ao nível de escolaridade, nenhum dos agricultores se revelou analfabeto, sendo que 108 (83,1%) possuem ensino fundamental incompleto e apenas quatro (3,1%) concluíram o ensino médio. nenhum dos entrevistados possui ensino superior. a maioria declara que começou a trabalhar desde a infância na propriedade, e, de acordo com as respostas, a média de idade dos que começaram a trabalhar na propriedade rural foi de 12 (dp 3,3) anos. os dados socioeconômicos podem ser visualizados na tabela 1. variável n % sexo masculino 122 93,8 feminino 8 6,2 escolaridade analfabeto 0 0,0 ensino fundamental incompleto 108 83,1 ensino fundamental completo 13 10,0 ensino médio incompleto 5 3,8 ensino médio completo 4 3,1 ensino superior 0 0,0 relação de trabalho proprietário 111 85,4 filho de proprietário 19 14,6 empregado 0 0,0 variável média desvio padrão idade 54,7 10,4 média de idade com a qual começou na atividade rural 12,0 3,3 tempo médio de utilização de agrotóxico (em anos) 18,1 6,1 tabela 1 – dados socioeconômicos dos produtores rurais de imigrante (rs). percepção dos agricultores do município de imigrante (rs) sobre os riscos da exposição a agrotóxicos rbciamb | n.44 | jun 2017 | 72-84 77 estudos realizados por oliveira-silva et al. (2001) relacionaram o impacto da contaminação humana por agrotóxicos a fatores socioeconômicos, como renda familiar, nível educacional e habilidade de leitura e escrita. os agricultores entrevistados, embora não sejam analfabetos, possuem baixo grau de instrução, o que pode prejudicar a compreensão da bula do agrotóxico, por exemplo. quando os agricultores foram questionados a respeito do tempo que faziam uso de agrotóxicos, obtevese uma média de 18,1 (dp 6,1) anos, sendo que 93,8% dos pesquisados afirmam utilizar agrotóxico entre 10 e 30 anos. dados que se equiparam com estudo realizado por bedor et al. (2009), em que 62,0% dos entrevistados utilizam agrotóxicos há cerca de 10 a 30 anos. grande parte dos agricultores de imigrante (89,2%) diz ter conhecimento sobre os riscos que o uso de agrotóxicos pode ocasionar e nenhum afirma comer ou fumar durante a aplicação dos mesmos. outros estudos também apontam que boa parte dos agricultores reconhece que a exposição a agrotóxicos pode ocasionar danos à saúde (peres et al., 2004; recena & caldas, 2008; rangel et al., 2011; alves et al., 2013). em relação ao armazenamento dos agrotóxicos, 112 agricultores (86,2%) relatam que armazenam o produto em local adequado, a uma distância segura de crianças, alimentos e fontes de água, o que vai ao encontro dos estudos realizados no município de chapecó (sc), que apontam que 93,3% dos agricultores armazenam os agrotóxicos distante de alimentos, 90,0% longe de fontes de água e 76,7% em local fechado (bohner et al., 2013). no estudo de castro et al. (2011) foi analisado o uso de agrotóxicos em dois assentamentos de reforma agrária em russas (ce), e os pesquisadores verificaram que grande parte dos entrevistados armazenava os agrotóxicos em suas casas, ou o depositava fora, junto a outros materiais, sem estabelecer uma distância mínima de segurança, situação diferente do que afirmam os agricultores de imigrante. quando questionados sobre a disposição dos restos do agrotóxico preparado, 96 agricultores (73,8%) afirmam não haver sobra de produtos, sendo comum a prática de percorrer novamente a plantação e refazer a aplicação até que não sobre mais nada no pulverizador. atitude esta que demonstra que os agricultores não utilizam a quantidade prescrita para a área e, na ilusão de não perder o produto e, consequentemente, o valor investido no mesmo, aplicam quantidades superiores às necessárias. outros 31 participantes (23,8%) relataram utilizar as sobras em outra aplicação e outros três agricultores (2,4%) disseram jogar as sobras no solo. situação semelhante foi encontrada nos estudos de preza e augusto (2012), em que 55,2% relatam não haver sobra de produto, 41,3% as utilizam em outra aplicação e 3,5% mencionam jogá-las no solo. o relato da ausência de sobras após a aplicação muitas vezes ocorre não pelo cálculo correto da quantidade a ser empregada, mas pela reaplicação, o que pode acarretar em uma aplicação com quantidades superiores às realmente necessárias para os cultivos (preza & augusto, 2012). no que diz respeito à reutilização das sobras do produto, sabe-se que estes não devem ser armazenados após preparo, pois se desconhece os efeitos à saúde das interações químicas e dos subprodutos gerados nessas misturas ( preza & augusto, 2012). a prática de lavar as embalagens vazias está relacionada com a diminuição dos riscos de contaminação do meio ambiente e também sua proteção. ainda permite o aproveitamento integral do produto (quintela, 2004). conforme o § 5° do art. 53 do decreto federal n0 4.074/2002 (brasil, 2002), as embalagens rígidas, que contiverem formulações miscíveis ou dispersíveis em água, deverão ser submetidas pelo usuário à operação de tríplice lavagem, ou tecnologia equivalente, conforme orientação constante de seus rótulos, bulas ou folheto complementar. no presente estudo, 98 agricultores (75,4%) relataram realizar a tríplice lavagem das embalagens. em outro estudo, foi encontrado um índice mais alto, em que 93,3% dos entrevistados disseram realizá-la (bohner et al., 2013). essa prática, apesar de ser difundida e prescrita, ainda não foi incorporada por muitos produtores, que não veem nela uma forma de diminuição dos danos causados ao meio ambiente. em estudo de carneiro et al. (2004), na cidade de guaíra (sp), técnicos do centro de vigilância sanitária relataram frequentemente recolher nas matas e nos acostamento de rodovias regionais embalagens descartadas de agrotóxicos, sem qualquer norma de segurança. sobre a devolução das embalagens de agrotóxico, 67 agricultores (51,5%) relatam devolvê-las em coleta realizada pelo município, outros três agricultores (2,3%) devolvem as embalagens na loja de insumos agrícolas, um agricultor (0,8%) devolve as embalagens wahlbrinck, m.g.; bica, j.b.; rempel, c. rbciamb | n.44 | jun 2017 | 72-84 78 na cooperativa e 59 agricultores (45,4%) dizem dar outro destino às embalagens. dentre estes últimos a maioria (81,4%) armazena-as em algum lugar da propriedade, 13,6% afirmam queimar as embalagens, 3,4% enterram em algum lugar da propriedade e 1,7% as destinam para o lixo comum. preza e augusto (2012) encontraram percentuais semelhantes em estudo realizado no município de conceição do jacuípe (ba), onde 62% dos entrevistados relatam devolver as embalagens vazias nas lojas de insumos agrícolas e 31% as descartam inadequadamente no campo. delgado e paumgartten (2004), em estudo realizado em paty do alferes (rj), em 1997, verificaram que não existia um padrão quanto à prática de descarte das embalagens de agrotóxicos, que muitas vezes eram inutilizadas de maneira incorreta (enterradas, deixadas na própria lavoura, jogadas na mata), contribuindo para contaminação ambiental. no brasil, para a correta destinação das embalagens vazias de agrotóxicos foi criado o instituto nacional de processamento de embalagens vazias (inpev), visando o atendimento às exigências da lei federal n0 9.974/2000 (brasil, 2000), regulamentada dois anos depois pelo decreto federal n0 4.074 (brasil, 2002), que passou a distribuir responsabilidades dentro da cadeia produtiva agrícola, ou seja, entre agricultor, fabricante e sistema de comercialização. observa-se, no município de imigrante, que muitos agricultores ainda não cumprem essa lei, pois quase metade deles (45,4%) não destina corretamente as embalagens de agrotóxicos. alguns estudos estabelecem relações entre a exposição aos agrotóxicos e prejuízos à saúde humana. no estudo realizado em minas gerais, constatou-se, mediante análise sanguínea, que 50% dos trabalhadores entrevistados estavam intoxicados (soares et al., 2003). os dados referentes aos agricultores de imigrante permitiram a realização de uma relação entre os sintomas relatados por eles nos últimos seis meses e a relação destes com o uso de agrotóxicos. entre os entrevistados, 73,3% relatam ter sentido ao menos um dos sintomas, sendo que o mais citado foi dor de cabeça (70,2%), seguido por cansaço (52,1%), conforme apresentado no gráfico a seguir (figura 2). figura 2 – sintomas sentidos pelos agricultores do município de imigrante (rs) nos últimos 6 meses. dor de cabeça cansaço dor no corpo dor de estômago tontura dor nas juntas visão turva agitação 1 0 40 50 60 70 80302010 1 2 5 11 46 52 70 % percepção dos agricultores do município de imigrante (rs) sobre os riscos da exposição a agrotóxicos rbciamb | n.44 | jun 2017 | 72-84 79 figura 3 – sintomas de intoxicação sentidos pelos agricultores do município de imigrante (rs), atribuídos à utilização de agrotóxicos. dor de cabeça enjoo fraqueza tontura mal-estar dor no corpo visão turva variação na pressão cansaço 2 0 10 20 30 % 40 50 60 2 2 2 4 7 11 48 56 dos 73,3% que mencionaram ter sentido ao menos um dos sintomas 17 agricultores (18,1%) acreditam que estes podem ter alguma relação com o uso de agrotóxicos. quando questionados se ao longo da vida já haviam sentido algum mal-estar por ter usado agrotóxicos, 54 agricultores (41,5%) responderam que sim, sendo que dor de cabeça foi novamente o sintoma de intoxicação mais citado (55,6%), seguido por enjoo (48,1%) e fraqueza (11,1%) conforme apresentado no gráfico da figura 3. em estudo realizado em uma comunidade agrícola de nova friburgo (rj) por peres et al. (2004) coloca-se que, segundo os entrevistados, os principais sintomas de intoxicação são dor de cabeça, dor de barriga e tontura, corroborando com os sintomas descritos pelos agricultores de imigrante. preza e augusto (2012) mencionam que 44,8% dos entrevistados referiram alguma queixa de saúde durante a aplicação de agrotóxicos e dor de cabeça também foi o sintoma mais citado. outros estudos identificaram como fatores de risco para intoxicação por agrotóxicos o não uso de equipamentos de proteção individual (epis) e o curto intervalo de tempo entre as recorrentes manipulações dos agrotóxicos (bedor et al., 2009; recena & caldas, 2008; soares et al., 2003). a legislação brasileira sobre epi é a norma regulamentadora n0 6 (nr-6). a nr-6 considera epi todo dispositivo ou produto de uso individual utilizado pelo trabalhador, destinado à proteção de riscos suscetíveis de ameaçar a segurança e a saúde no trabalho. dentre todos os agricultores participantes da pesquisa em imigrante, 118 (90,8%) utilizam algum tipo de equipamento de proteção individual (epi), enquanto 12 (9,2%) não utilizam nenhum tipo de epi. destes que utilizam epis, 95,0% usam botas; 93,3% usam roupa longa (calça e camisa de manga longa) e apenas 1,7% utilizam viseira, como pode ser visto na figura 4. bohner et al. (2013) encontraram resultados semelhantes, ou seja, 83,7% dos entrevistados usam algum tipo de epi e 16,3% não utilizam nenhum tipo de epi; a bota também foi o epi mais citado, que 99,0% afirmam usar. no estudo de preza e augusto (2012), 72,4% dos agricultores afirmam usar algum epi, enquanto 27,6% não utilizam nenhum tipo de epi. já gregolis et al. (2012) relatam que, em seu estudo com agricultores do acre, wahlbrinck, m.g.; bica, j.b.; rempel, c. rbciamb | n.44 | jun 2017 | 72-84 80 figura 4 – epis utilizados pelos agricultores do município de imigrante (rs). bota roupas longas máscara boné viseira 2 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 7 48 82 93 95 luvas % a maioria dos indivíduos pesquisados afirma usar epi somente “às vezes” na pulverização de agrotóxicos, apresentando como razões para não utilizá-lo com frequência o fato de: • não precisarem (13 indivíduos); • não possuírem os equipamentos de proteção indicados (8); • não se preocuparem (4); • atrapalha (2); e • falta de orientação (2). estudos relatam que os agricultores consideram o uso do epi uma prática importante, mas grande parte ainda não faz uso, ou utiliza apenas alguns dos epis necessários (recena & caldas, 2008; bedor et al., 2009). agricultores entrevistados por soares et al. (2003) conferem essa deficiência à dificuldade de locomoção, desconforto e calor excessivo. fonseca et al. (2007) apontaram como principal motivo para a não adoção de epi o relato dos agricultores de que a pulverização é uma tarefa rápida e que, por isso, não havia a necessidade do uso de equipamento de proteção, mesmo que fosse repetida semanalmente, ao longo de toda uma vida de trabalho. em relação à leitura e compreensão do rótulo e da bula dos agrotóxicos, apenas 43 agricultores (33,1%) relatam ler e compreendê-los, enquanto 87 (66,9%) não leem ou não compreendem. resultado semelhante é relatado por bohner et al. (2013), que afirmam que 70% dos entrevistados não compreendem todas as informações contidas na bula, e por oliveira-silva et al. (2001), que constataram, em sua pesquisa, que 64,0% dos agricultores entrevistados no município de magé (rj) não realizavam a leitura dos rótulos dos produtos. em estudo realizado por santos et al. (2012) com agricultores familiares do assentamento aroeira de santa terezinha (pb), apenas 13,64% dos entrevistados afirmam ler o rótulo, mas não seguem as instruções por não compreenderem o que está escrito. uma das causas responsáveis pelo uso inadequado de agrotóxicos é a não observação das instruções e orientações contidas no rótulo e bula dos produtos (garcia & alves filho, 2005). oliveira-silva et al. (2001) apontam que os níveis de escolaridade aliados à linguagem técnica das informações contidas no rótulo e bula juspercepção dos agricultores do município de imigrante (rs) sobre os riscos da exposição a agrotóxicos rbciamb | n.44 | jun 2017 | 72-84 81 referências agência nacional de vigilância sanitária – anvisa. a anvisa na redução à exposição involuntária à fumaça do tabaco. brasília: anvisa, 2009. ______. cartilha sobre agrotóxicos. brasília: anvisa, 2011. 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(2007) sobre a associação entre o nível educacional e a leitura voluntária do rótulo do produto, concluiu-se que os mesmos não estão relacionados, uma vez que até os agricultores com mais anos de estudo não têm esse hábito. no mesmo estudo, os agricultores descreveram como principais limitantes quanto à leitura dos rótulos, sendo o uso de termos técnicos, a falta de clareza nas informações e a utilização de letras “miúdas”, que dificultam a leitura (waichman et al., 2007). quando questionados sobre os procedimentos de higiene pessoal após contato com os agrotóxicos, 115 agricultores (88,5%) relatam tomar banho logo depois da aplicação do produto. dos que utilizam algum epi, 118 (90,8%) relatam lavá-lo separadamente das roupas comuns. resultados diferentes foram encontrados em estudo realizado por santos et al. (2012) em que apenas pouco mais da metade (59,09%) dos entrevistados relatam tomar banho após a aplicação do agrotóxico. a cartilha sobre agrotóxicos, distribuída pela anvisa (2011), explica que é necessário tomar banho com sabão e bastante água corrente em caso de mal-estar após manuseio ou aplicação do agrotóxico, bem como indica a procura por ajuda médica. além desses cuidados, essa cartilha também orienta aos agricultores que lavem as mãos sempre que puderem e bebam bastante água antes de trabalhar com os agrotóxicos e depois de se lavar. considerações finais de maneira geral, os resultados obtidos revelam que existe um quadro de exposição humana e ambiental aos agrotóxicos. grande parte dos agricultores afirma conhecer os riscos que essa exposição pode ocasionar, porém, é notável o uso parcial dos epis, bem como a não leitura e compreensão do rótulo e da bula dos agrotóxicos pela maioria dos agricultores, e, aliado a isso, observa-se que quase metade dos entrevistados já sentiu algum sintoma de intoxicação. o descarte inadequado das embalagens também é uma preocupação constante em relação à atividade agrícola, pois contribui para a contaminação das águas superficiais e subterrâneas, podendo expor parte da população aos efeitos desses compostos. os dados obtidos neste trabalho mostram que os estudos de percepção de riscos são importantes instrumentos para a gestão ambiental e controle dos riscos associados ao uso de agrotóxicos no trabalho rural. o resultado alcançado aponta para a importância de implementação de políticas públicas que incentivem a prática agrícola mais sustentável e que reduza a vulnerabilidade a que os agricultores e o meio ambiente estão expostos. é necessário, ainda, que se desfaça a visão de que o uso de agrotóxicos é inevitável, incentivando o enfoque agroecológico e o desenvolvimento de práticas agrícolas sustentáveis, assim contribuindo para a manutenção da capacidade produtiva e diminuindo os efeitos negativos que os agrotóxicos causam à saúde humana e ao meio ambiente. wahlbrinck, m.g.; 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do composto, durando, aproximadamente 120 dias. para que a transformação da matéria orgânica em composto não consuma tanto tempo, já existem processos de compostagem acelerada. este trabalho analisa os microrganismos, patogênicos ou não, presentes no material (lodo de esgoto da estação de tratamento de esgoto belém – ete belém e poda vegetal triturada) a ser compostado e no já maturado, da empresa tibagi – sistemas ambientais, que utiliza como método acelerado, o processo kneer®. o método utilizado para indicar ausência e presença de patógenos foi o colorimétrico/enzimático, com o reagente fluorocult lmx, para coliformes totais e termotolerantes, e a contagem em placa, com o meio ágar enterococos, para enterococos fecais. para analisar a biota presente, utilizou-se contagem em placa, com o meio pca, para bactérias, e o meio pda, para fungos. palavras-chave abstract the compostagem is a controlled process of microbiological degradation of the organic, present substance in the solid residues made use by a city. it is divided in two phases, in which the degradation and the stabilization of the composition occur, lasting, approximately 120 days. so that the transformation of the organic substance in composition does not consummate as much time, already processes of sped up compostagem exist. this work analyzes the microrganisms, pathogenic or not, gifts in the material (silt of sewer of the station of treatment of wastewater belém stw belém and trims triturated vegetable) to be compostation and in already maturation, of the tibagi company ambients systems, that uses as sped up method, the kneer® process. the used method to indicate absence and presence of pathogens was the enzymatic colorimetric/, with the reagent fluorocult lmx, for total and thermotolerants coliforms, and the counting in plate, with the media enterococci agar, for fecal enterococci. to analyze the microrganisms present, counting in plate was used, with the media pca, for bacteria, and the media pda, for fungi. saneamento ambiental dezembro 2007 43 introdução os resíduos sólidos urbanos são materiais, como alimentos, papéis, metais, plásticos, vidros, entre outros, resultantes da atividade do homem, que não podem mais ser diretamente utilizados por este. várias cidades sofrem com a má disposição destes resíduos, sendo feita, muitas vezes, em lixões a céu aberto, tendo problemas também com a falta de espaço físico para a construção de aterros sanitários e com a falta de coleta seletiva. a partir desta situação, observou-se a necessidade do desenvolvimento de tecnologias para a destinação adequada de resíduos, principalmente dos orgânicos, que não são recicláveis. uma das alternativas é a compostagem, processo que já vem sendo utilizado há muito tempo, porém não de uma forma controlada. compostagem a compostagem é um processo microbiológico aeróbio e controlado de transformação de resíduos orgânicos em matéria estabilizada.(2) a matéria estabilizada compõe-se de compostos orgânicos e pode ser utilizada como adubo ou fertilizante. para um processo de compostagem ser bem sucedido, é necessário que sejam controlados os parâmetros físicoquímicos como temperatura, aeração, umidade, ph, relação c/n (carbono/ nitrogênio), para que os microrganismos encontrem condições ideais para o seu desenvolvimento.(4) o controle da temperatura garante o desenvolvimento de uma população microbiótica diversificada, assim como elimina os microrganismos patogênicos. a aeração controlada garante o nãodesenvolvimento de microrganismos anaeróbios e a atividade ótima dos aeróbios. altos teores de umidade também causam anaerobiose no meio, e baixos teores de umidade inibem a atividade microbiológica, diminuindo a taxa de estabilização. o ph deve permanecer entre 6,5 e 7,5 para atender às necessidades tanto de bactérias, quanto de fungos. a relação c/n deve permanecer entre 25:1 e 35:1. na compostagem com carbono em excesso, a atividade biológica diminui sensivelmente, por causa da deficiência de nitrogênio, que é reciclado das células de bactérias mortas. com o excesso de nitrogênio, por sua vez, este é eliminado na forma de amônia.(3) a compostagem é dividida em duas fases: fase de degradação ou bioestabilização e fase de maturação ou humificação.(5) na fase de degradação predominam os microrganismos mesófilos. conforme as reações da biodegradação da matéria orgânica vão ocorrendo, calor é liberado, diminuindo assim a população de mesófilos, proliferando-se com mais intensidade os termófilos. quando a maior parte do substrato orgânico for transformada, a temperatura diminui, e os mesófilos voltam a se instalar.(5) a bioestabilização dura aproximadamente 90 (noventa) dias. além da máxima degradação, nesta fase objetiva-se a eliminação de microrganismos patogênicos pela ação da temperatura. há grande consumo de oxigênio, necessitando assim de grande aeração.(5) inicia-se então, a fase de maturação, na qual a degradação e a eliminação de patogênicos continuam. a humificação dos materiais ocorre através de transformações químicas, observando-se baixa atividade microbiológica, necessitando-se assim de menor aeração. a coloração torna-se mais escura, sem odor inicial, e com aspecto de terra molhada. a maturação tem a duração de aproximadamente 30 (trinta) dias.(5) a fase de maturação é de grande importância, pois o composto imaturo, quando aplicado como adubo, pode ser tóxico e levar à proliferação de microrganismos patogênicos, favorecidos pelas condições de anaerobiose.(8) microrganismos os microrganismos, bactérias, fungos e actinomicetos são os principais responsáveis pela transformação da matéria orgânica crua em húmus através do consumo de micro e macronutrientes. sabe-se que somente os microrganismos são capazes de transformar biologicamente a matéria orgânica crua em húmus tendo em vista que nenhum processo, quer laboratorial ou industrial, conseguiu produzir húmus sintético.(6) as bactérias presentes no material a ser compostado são importantes na fase termófila principalmente, decompondo açúcares, amidos, proteínas e outros compostos orgânicos de fácil digestão. sua função é decompor a matéria orgânica – animal ou vegetal – aumentar a disponibilidade de nutrientes, agregar partículas ao solo e fixar o nitrogênio.(2) os fungos são microrganismos filamentosos, heterotróficos, que se desenvolvem em baixas e altas faixas de ph. sua função é a decomposição em alta temperatura de adubação e fixação de nitrogênio.(2) a tabela 1, a seguir, demonstra as características dos principais grupos microbianos envolvidos no processo de compostagem. compostagem acelerada este método de compostagem esclarecido, com duração de 120 (cento e vinte dias), é o método natural, ou seja, o resíduo orgânico junto com a revista brasileira de ciências ambientais – número 844 existente nas paredes laterais do reator é constituído de uma camada de espuma de poliuretano. no topo do reator existe a camada de exaustão, onde é promovido vácuo para facilitar a aeração e a retirada dos gases provenientes da oxidação biológica. o controle da temperatura é feito através de uma termoresistência inserida pela tampa do reator.(9) o processo é controlado por um software, que o divide em duas fases. a primeira, a de aumento da temperatura do substrato, o início do processo de compostagem, recebe aeração num intervalo que varia de 6 (seis) a 30 (trinta) minutos, para concentrações de oxigênio nos gases de exaustão superiores a 16% e inferiores a 20%. a segunda, a de declínio de temperatura, o intervalo de aeração varia de 30 (trinta) a 60 (sessenta) minutos, para concentrações de oxigênio superiores a 18% na linha de exaustão.(9) o sistema de aeração é constituído por tubulações de insuflação e exaustão, válvulas, mangueiras, conjunto de fixação ao reator biológico e biofiltro. este biofiltro serve para impedir que os gases maucheirosos produzidos durante o processo, sejam lançados diretamente na atmosfera. nele ocorre uma série de princípios físicos, químicos e biológicos o gás em contato com o meio filtrante, promovendo retirada das substâncias gasosas provenientes da oxidação biológica que ocorre no interior do reator. possui as mesmas características construtivas do reator, porém é carregado com composto maturado.(9) os reatores possuem em sua parte inferior uma linha de drenagem do chorume produzido, o que permite sua retirada por gravidade, armazenagem e posterior reciclo.(9) ao final do processo, o reator é descarregado através da abertura da porta frontal. em sua base é instalado um pistão hidráulico que promove inclinação poda vegetal, por exemplo, é misturado e disposto em um pátio através de leiras, permanecendo todo o tempo ali, sendo apenas revirado para a adequada aeração. já o processo acelerado, como o próprio nome já diz, tem uma menor duração de tempo. o composto analisado é proveniente do processo kneer®, da empresa tibagi sistemas ambientais. o processo começa quando dois silos são carregados, um com material portador de carbono (resíduo vegetal triturado), e o outro com resíduo orgânico (lodo de esgoto) a ser degradado. os materiais são dosados através de roscas transportadoras, em proporções definidas por meio de um balanço de massa prévio. após a dosagem, os materiais seguem para um misturador onde são homogeneizados para promover maior contato entre os mesmos.(9) através de esteiras, este material é transportado para um reator biológico. o reator biológico foi dimensionado de forma a promover ótimas condições de aeração e isolamento térmico. a câmara de insuflação foi construída de modo a reter em sua parte superior o substrato, e permitir, através de aberturas, a passagem do ar através da massa em compostagem. o isolamento térmico tab. 1. características dos principais grupos microbianos envolvidos no processo de compostagem. fonte: nassu (2003) dezembro 2007 45 necessária para o descarregamento do material no pátio de cura.(9) o material fica 14 (quatorze) dias no reator e mais 14 dias no pátio. lodo de esgoto o lodo de esgoto é o resíduo gerado no tratamento das águas residuárias urbanas (esgoto). estas são tratadas com a finalidade de reduzir sua carga poluidora para garantir seu retorno ao ambiente sem causar degradação ambiental.(1) objetivo o objetivo do presente trabalho foi verificar a eficiência do sistema kneer® de compostagem acelerada, alimentando o reator com a mistura de poda vegetal e lodo proveniente da estação de tratamento de esgoto belém (ete belém), na proporção de 3:1 (três partes de poda para uma parte de lodo), no que diz respeito à eliminação de microrganismos patogênicos. metodologia após o reator ser alimentado, amostras foram retiradas nos dias 0, 3, 7, 11, 14, 28 e 32, do tempo em que o material permaneceu no reator e no pátio de compostagem. estas amostras foram retiradas conforme a nbr 10007, e transportadas para o laboratório do cefet-pr em uma caixa de isopor com gelo. para a análise de microrganismos (coliformes totais, termotolerantes, enterococos fecais, bactérias heterotróficas e fungos e leveduras), foram feitas diluições de 30 (trinta) gramas da amostra, de 10-1 a 10-6, em solução salina 0,9%. a presença ou ausência de coliformes totais e termotolerantes foi feita através do método colorimétrico/enzimático, adicionando o reagente fluorocult lmx a 100ml da diluição 10-6. verificou-se mudança de cor para coliformes totais e fluorescência para termotolerantes. inoculou-se 1ml da diluição 10-6 em ágar enterococos para determinar a presença e quantidade de enterococos fecais, 0,1ml da mesma diluição em pca, para determinar a quantidade de bactérias heterotróficas e 0,1ml da mesma diluição em pda, para determinar a quantidade de fungos e leveduras. estas três determinações foram feitas pela técnica do espalhamento em placas de petri. todos os experimentos foram realizados em triplicata e foram analisadas duas bateladas. resultados e discussão os resultados das análises microbiológicas estão expressos nas tabelas abaixo: tab. 1. resultados das análises da batelada 1. tab. 2. resultados das análises da batelada 2. revista brasileira de ciências ambientais – número 846 os resultados encontrados para coliformes totais e termotolerantes demonstram que a compostagem ocorreu de maneira esperada. pode-se considerar o mesmo para os enterococos fecais. a análise de bactérias, fungos e leveduras foi feita para confirmar a presença destes no material antes de ser degradado e posteriormente, como composto. conclusão a compostagem é uma alternativa apropriada de disposição final de resíduos sólidos orgânicos. para que o composto formado seja de boa qualidade ou, para que haja melhores condições do processo de compostagem, a coleta seletiva adequada dos resíduos sólidos urbanos, separando os recicláveis dos orgânicos, se faz necessária. a principal apreensão, no que diz respeito a microrganismos no composto, é a eliminação dos patogênicos. esta pode se feita através de um ótimo controle de fatores físico-químicos, durante o processo de compostagem. as análises da quantidade de bactérias, fungos e leveduras confirmaram a biota existente no material, tanto em fase termófila quanto na fase mesófila. a compostagem acelerada se mostrou um excelente método de transformação de matéria orgânica em adubo orgânico, desde que feita de forma controlada. referências 1. andreoli, c., pegorini, e. gestão pública dogestão pública dogestão pública dogestão pública dogestão pública do uso agrícola de lodo de esgoto;uso agrícola de lodo de esgoto;uso agrícola de lodo de esgoto;uso agrícola de lodo de esgoto;uso agrícola de lodo de esgoto; 2. bidone, f. r. a., pavinelli, j. conceitosconceitosconceitosconceitosconceitos básicos de resíduos sólidos. básicos de resíduos sólidos. básicos de resíduos sólidos. básicos de resíduos sólidos. básicos de resíduos sólidos. publicação eesc – usp são carlos, sp, 1999; 3. curso de especialização em engenharia ambiental, microbiologia do processo demicrobiologia do processo demicrobiologia do processo demicrobiologia do processo demicrobiologia do processo de compostagemcompostagemcompostagemcompostagemcompostagem, 2003; 4. fernandes, f., andreoli, c. manual práticomanual práticomanual práticomanual práticomanual prático para a compostagempara a compostagempara a compostagempara a compostagempara a compostagem de biossólidos. de biossólidos. de biossólidos. de biossólidos. de biossólidos. rio de janeiro: associação brasileira de engenharia sanitária e ambiental (abes). programa de saneamento básico, 1999; 5. kiehl, e. j. manual de compostagem.manual de compostagem.manual de compostagem.manual de compostagem.manual de compostagem. piracicaba: esalq-usp, 1998; 6. kiehl, e.j. o processo de compostagem do lixo urbano. anais anais anais anais anais do i simpósio estadual de lixo urbano, 09 a 10/outubro/1986. curitiba – pr. 7. nassu. k. compostagem: uma proposta alternativa para o aproveitamento da matéria orgânica dos resíduos sólidos urbanos. 8. pereira neto, j. t. quanto vquanto vquanto vquanto vquanto vale o nosso lixo.ale o nosso lixo.ale o nosso lixo.ale o nosso lixo.ale o nosso lixo. minas gerais: ed. gráfica orion, 1999; 9. tibagi, sistemas ambientais sistemasistemasistemasistemasistema kneer® de compostagem acelerada. kneer® de compostagem acelerada. kneer® de compostagem acelerada. kneer® de compostagem acelerada. kneer® de compostagem acelerada. curitiba, 2000; revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 76 potencial de uso da moringa oleifera lamarck na clarificação de água para abastecimento em comunidades difusas de áreas semiáridas potential use of moringa oleifera lamarck in water clarification for supplying diffuse communities in semiarid areas resumo este trabalho teve por objetivo avaliar o potencial da moringa oleifera lam no tratamento de águas provenientes de pequenos açudes, para consumo humano. o experimento, em escala-piloto, foi realizado com a utilização de um aparelho jar test e dois filtros cerâmicos, para uso doméstico, providos de velas porosas, um filtrando água bruta e o outro filtrando água previamente tratada com moringa oleifera. na monitoração foram realizadas análises de turbidez, cor aparente, condutividade elétrica, ph e dqo, sendo o tratamento eficiente para a adequação de turbidez e cor aparente ao padrão de potabilidade, ora em vigor no brasil. a moringa oleifera lam apresentou excelente potencial para a clarificação da água em estudo, podendo ser considerada como alternativa para o tratamento de pequenas quantidades de águas de mananciais similares. palavras-chave: tratamento de água em comunidades difusas; moringa oleifera lam; abastecimento de água no meio rural abstract this study aimed to evaluate the potential of moringa oleifera lam for the treatment of water from small dams, for human consumption. the experiment, in pilot scale, was carried out by using a jar test apparatus and two ceramic filters, for domestic use, provided with porous filtration media, one of them filtering raw water and the other filtering water previously treated with moringa oleifera. monitoring was based on the determination of turbidity, apparent color, electrical conductivity, ph and cod, being the treatment efficient for the compliance of turbidity and apparent color to the potability standards, now in force in brazil. the moringa oleifera lam showed excellent potential for clarifying the water under study, being considered as an alternative for treating small amounts of water from similar sources. keywords: treatment of water into diffuse communities; moringa oleifera lam; water supply in rural areas. juscelino alves henriques engenheiro sanitarista, mestrando em engenharia civil e ambiental pela universidade federal de campina grande. campina grande, pb, brasil henriqueskj@gmail.com rui de oliveira professor doutor do departamento de engenharia sanitária e ambiental (desa) da universidade estadual da paraíba (uepb) campina grande, pb, brasil ruideo@gmail.com celeide maria b. sabino meira professora doutora do departamento de engenharia sanitária e ambiental (desa) da universidade estadual da paraíba (uepb). campina grande, pb, brasil celeide.sabino@globo.com ruth silveira do nascimento professora do departamento de engenharia sanitária e ambiental (desa) da universidade estadual da paraíba (uepb). campina grande, pb, brasil ruthsn@gmail.com emanuel campos dos santos engenheiro sanitarista e ambiental, doutorando em engenharia ambiental pela estadual da paraíba (uepb). campina grande, pb, brasil campos.uepb@yahoo.com.br revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 77 introduçâo o abastecimento de água potável é um dos aspectos mais fundamentais do saneamento básico, com repercussões profundas sobre a saúde da comunidade. mas, mesmo em centros urbanos de médio e grande portes de áreas em desenvolvimento do mundo a operação de sistemas públicos de abastecimento de água ainda é marcada pela falta de uma abordagem mais científica, sofrendo, frequentemente, de precariedade e ineficiência com graves reflexos sobre a qualidade da água e sobre a saúde da população (who, 2011). nas comunidades rurais difusas dessas áreas a situação é ainda pior, sendo o abastecimento provido por águas transportadas em carros-pipa e por águas provenientes de barreiros, cisternas, poços e pequenos açudes. nas áreas urbanas do brasil, praticamente todos os domicílios são abastecidos com águas tratadas em estações de tratamento (eta) as quais, na maioria das cidades (70%, principalmente nas regiões sul e sudeste), operam em ciclo completo, constituídas pelas operações unitárias de coagulação, floculação, decantação, filtração, desinfecção e fluoretação (ibge, 2002 apud di bernardo & paz, 2009). no meio rural a situação é diferente, sendo raros os domicílios atendidos pelo serviço público de abastecimento; na maioria das vezes as populações são abastecidas por poços, cacimbas, barreiros, pequenos açudes, nascentes, cisternas e tanques de pedras que armazenam água da chuva (ibge, 2012). tais tipologias de abastecimento de água representam perigo para a população, pois essas águas, em vista de sua não conformidade com o padrão de potabilidade (brasil, 2011), representam uma maior probabilidade de ocorrência de surtos de doenças de veiculação hídrica, além de ferirem o senso estético da população levando a objeções ao seu consumo. a moringa oleifera lamarck é uma planta originária da índia, presente em países como etiópia, sudão, países da américa central e da ásia, entre outros, tendo sido difundida por todo o mundo pelo seu caráter adaptativo, principalmente em regiões de clima tropical, sendo tolerante à seca e crescendo em diversos tipos de solo, com melhor desenvolvimento em solo preto argiloso bem drenado e ligeiramente ácido (dalla rosa, 1993). nesses países, este vegetal é aproveitado por completo, desde as folhas até as vagens, utilizadas na alimentação humana, particularmente na áfrica e na índia, por seus altos teores de proteínas e vitaminas a e c (freiberger et al., 1998); as sementes possuem 40%, em peso, de lipídios, o que justifica o seu uso para produção de óleo utilizado em equipamentos que possuem engrenagens delicadas, tais como relógios (gallão, 2006), bem como na indústria de cosméticos e perfumaria (silva & matos, 2008). no brasil a moringa oleifera lam foi implantada em 1950, na região nordeste, mais precisamente nos estados do maranhão, piauí e ceará (cysne, 2006), tendo sido plantada com objetivos meramente ornamentais, conhecida vulgarmente como “quiabo de quina” ou “lírio branco”. moringa oleifera lam tem sido referida como de grande potencial para as tecnologias ambientais, especialmente no tratamento de águas, já que suas sementes podem ser utilizadas no processo de clarificação da água, agindo na diminuição da turbidez e da cor aparente. são diversos os trabalhos que atestam sua eficiência e recomendam seu uso para tal fim. paterniani et al. (2009), utilizando água bruta com 100 ut, verificaram eficiência de 92% na remoção de turbidez, após tempo de sedimentação de 30 minutos, e de 94% na remoção de cor aparente, valendo salientar que esses ensaios foram realizados em equipamento jar test; de modo semelhante, borba (2001) obteve eficiências de remoção em torno de 98%, tanto para turbidez quanto para cor aparente. assim, moringa oleifera lam constitui-se em alternativa para os sais metálicos comumente usados na clarificação da água (silva & matos, 2008), particularmente em comunidades rurais difusas. o objetivo deste trabalho é avaliar o potencial de uso da moringa oleifera lamarck no tratamento de águas provenientes de pequenos açudes localizados no sítio batente de pedra, município de ingá (pb), para consumo humano. materiais e métodos para a realização deste trabalho foi selecionado um pequeno açude localizado na comunidade rural de batente de pedra, a qual dista aproximadamente 2 km da sede do município de ingá (figura 1), mesorregião agreste do estado da paraíba. nessa localidade (7° 17´ 4,8´´ sul, 35° 38´ 13,7´´ oeste, 179 m acima do nível médio do mar) residem aproximadamente 20 famílias abastecidas, na sua maioria, por carros-pipa e cisternas de preservação de água de chuva. nos domicílios desprovidos de cisternas e na falta da água transportada em carros-pipa a população se utiliza de águas provenientes de dois pequenos açudes, “açude de joão mago”, localizado no sítio são joão (dista aproximadamente 150 m da comunidade), e o “açude de seu raminho”, localizado na fazenda santa rosa (dista aproximadamente 350 m da comunidade); sendo o primeiro utilizado como objeto de estudo (figura 2). preparo da suspensão de moringa oleifera revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 78 com base em diversas metodologias de preparo (rangel, 1999; mota, 2004; folkard et al., 1993; okuda et al., 1999; prince, 2000 apud silva e matos, 2008), a suspensão de concentração 20 g l-1 foi preparada da seguinte forma: (i) as sementes previamente descascadas foram colocadas em estufa (35 °c, 12 h); (ii) logo após, foram pesados 10 g de sementes secas e (iii) trituradas com a utilização de gral de porcelana com pistilo. (iv) foi adicionada água destilada ao triturado com a finalidade de obter uma pasta, (v) a qual foi vertida para um béquer de 500 ml, onde foi adicionado um volume de aproximadamente 300 ml de água destilada; (vi) a suspensão foi bem misturada, com vistas à liberação do princípio ativo contido nas sementes de moringa oleifera. (vii) após a mistura, todo o conteúdo do béquer foi transferido para um balão volumétrico de 500 ml, o qual foi aferido com água destilada. sistema de tratamento utilizado o tratamento, em escalapiloto, foi constituído de um aparelho jar test, para os ensaios de coagulação floculação sedimentação, e 2 filtros cerâmicos caseiros do tipo clássico, providos de meio filtrante constituído de caulim como material base. os experimentos foram realizados no laboratório de saneamento ambiental, do campus i, da universidade estadual da paraíba (uepb). previamente, durante um período de 2 semanas, foram realizados ensaios em jar test com águas de mananciais superficiais situados na mesma microbacia do açude investigado, com vistas à obtenção da dosagem ótima de coagulante para a remoção de turbidez, bem como para testes de tempo de sedimentação e, para observação da melhor fase (em suspensão aquosa ou em pó) do coagulante a ser utilizado. os resultados desses ensaios serviram de base para a definição das condições operacionais da etapa de aplicação do tratamento de clarificação da água. após 6 ensaios preliminares, foram estabelecidos o tempo de sedimentação de 30 min, a dosagem de 300 mg l-1, administrada pela adição de 30 ml do coagulante em suspensão aquosa, na concentração de 20 g l-1. tanto esses ensaios quanto os tratamentos posteriores foram baseados nas recomendações de richter (2009) e os gradientes de velocidade foram estimados segundo di bernardo et al. (2011), com 45 segundos de mistura rápida e rotação de 300 rpm (gradiente estimado de 591 s-1). no início a floculação foi levada a efeito por 10 min em rotação de 60 rpm (gradiente estimado de 51 s-1), seguida por 10 min em rotação de 40 rpm (gradiente estimado de 28 s1) e, sedimentação por 30 min. utilizando estas condições foram realizadas as seguintes etapas: • coleta de água, a 20 cm abaixo da superfície, com figura 1 – localização do município de ingá-pb fonte: aesa, 2012 figura 2 – vista completa do “açude de joão mago”, sítio batente de pedra, ingá revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 79 frequência semanal, ao longo de 7 semanas, entre 18 de abril e 30 de maio de 2012, sempre entre 5 e 6 horas da manhã, sendo as amostras transportadas para o laboratório com o auxílio de um recipiente de polietileno de 20 l; • tratamento, em batelada, da água do manancial estudado em aparelho jar test, com a aplicação das condições definidas nos ensaios prévios. cada batelada consistia de 5 replicatas; • após o tratamento no equipamento jar test, foram coletadas amostras para análises de qualidade da água sobrenadante. o líquido sobrenadante dos jarros do aparelho jar test foi transferido para um dos filtros cerâmicos, denominado filtro 2 (sistema 2); • simultaneamente ao tratamento no aparelho jar test a água bruta do manancial foi usada para encher o outro filtro cerâmico, denominado filtro 1 (sistema 1); • após a filtração, tanto no filtro f1 como no filtro f2, foi realizada a coleta das amostras para as análises de qualidade descritas posteriormente. análises realizadas em todos os testes, foram analisados, de acordo com os procedimentos padrões do standard methods for the examination of water and wastewater (apha, awwa, wpcf, 2005) os seguintes indicadores de qualidade de água para consumo humano: turbidez (método nefelométrico 2130 b), cor aparente (método de comparação visual 2120 b), condutividade elétrica (método eletrométrico 2510 b), ph (método eletrométrico 4500h+ b), demanda química de oxigênio (método da refluxação fechada com determinação titrimétrica do dicromato de potássio 5220 c), em triplicatas de amostras de água bruta e de águas após cada etapa (jar test, filtro 1 e filtro 2) de tratamento. esses indicadores, de determinação muito simples, além de indicarem características de relevante importância na avaliação da qualidade da água destinada ao abastecimento humano, são capazes de predizer situações de perigo. nas três últimas semanas, análises de condutividade elétrica e dqo também foram realizadas, em triplicata, em amostras de água do sistema público de distribuição (torneira) de campina grande – pb (7° 13′ 51″ sul, 35° 52′ 54″ oeste), com vistas a comparar os valores desses indicadores com os da água submetida aos tratamentos aqui propostos, pois o padrão de potabilidade, ora em vigor no brasil, não preconiza parâmetros para esses indicadores. resultados e discussão a comunidade rural de batente de pedra, localizada no município de ingá pb, possui aproximadamente 7 mananciais, sendo que apenas 2 são utilizados para o abastecimento humano, no entanto, isso só ocorre na ausência do fornecimento realizado por figura 3 – medidas de turbidez nos sistemas de tratamento revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 80 carros-pipa. estes abastecem uma cisterna, da qual a população local retira a água para seus usos. este tipo de abastecimento também oferece risco à população, tanto em consequência do armazenamento da água como por utensílios, como baldes, bombonas e tonéis, usados para a retirada e transporte da água, podendo haver contaminação pela ausência de um residual de desinfetante. a portaria 2914/2011 do ministério da saúde (brasil, 2011) dispõe sobre os procedimentos de controle e de vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade no brasil. este, por seu turno, é constituído por um conjunto de parâmetros dos indicadores físicos, químicos, radioativos e microbiológicos de qualidade da água potável. a figura 3 ilustra o comportamento da turbidez nos dois sistemas estudados, sendo verificado que no sistema 1 (filtro 1), inicialmente, a turbidez se manteve acima do valor preconizado pela portaria 2914/2011 do ministério da saúde, no entanto, na terceira semana o referido sistema apresentou resultado satisfatório, bem abaixo de 5 ut, sendo esse comportamento justificado pela formação do filme biológico no elemento filtrante. para o sistema 2 (tratamento com moringa seguido do filtro 2) foi observado que apenas o tratamento com as sementes de moringa oleifera não é suficiente para adequar a turbidez ao padrão de potabilidade, todavia, após a filtração, foram atingidos valores bem abaixo de 5 ut e, até mesmo, valores inferiores a 1 ut, o que justifica a necessidade do uso do filtro no segundo sistema. de acordo com a já referida portaria 2914/2011, a turbidez deve apresentar valor de 1 ut após a filtração lenta e de 5 ut em qualquer ponto do sistema de distribuição de água, conforme ilustrada pelas linhas em vermelho. conforme ilustrado na figura 4, no sistema 1 apenas dois ensaios foram satisfatórios no atendimento ao padrão de potabilidade do indicador cor aparente e no sistema 2 foi observado que, em todos os tratamentos, a suspensão de moringa oleifera, por si só, não conseguiu adequar a água à portaria, o que foi alcançado com o uso posterior do filtro; no entanto, no último ensaio, mesmo com o uso do filtro, não foi atingido o valor máximo de 15 uh preconizado pelo padrão de potabilidade (portaria 2914/2011), ora em vigor no brasil, conforme ilustrada pela linha em vermelho na referida figura. o ph da água bruta predominou entre 7 e 8, tendo sido observado que, nos ensaios iniciais, particularmente nas duas primeiras semanas, seus valores, pós-filtração, aumentaram sensivelmente, estando isso relacionado à idade e composição do material cerâmico, tanto das velas como das paredes dos filtros, que por serem novos, podem liberar hidroxilas pela dissociação de hidróxido de potássio associado ao caulim (luz & damasceno, 1993). após o primeiro ensaio foi constatado que esse indicador se manteve dentro da faixa (6,0 a 9,5) preconizada pela portaria 2914/2011. no sistema 2, o tratamento com a suspensão de moringa oleifera não alterou significativamente o ph. em ambos os sistemas a condutividade elétrica (figura 5) se manteve entre 170 e 330 µs/cm, tendo os efluentes dos filtros apresentado tendência de aumento desse indicador, podendo isso ser atribuído à liberação de espécies iônicas, particularmente potássio (luz & damasceno, 1993), pelo figura 4 – medidas de cor aparente nos sistemas de tratamento revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 81 material cerâmico. a comparação dos efluentes dos filtros com a água do sistema de abastecimento de campina grande (torneira), feita nos três últimos ensaios, permitiu verificar que a condutividade elétrica daqueles foi bem inferior que a desta, atestando a boa qualidade da água tratada neste estudo, em termos desse indicador. a demanda química de oxigênio (dqo) quantifica, de modo equivalente, o oxigênio necessário para oxidar a matéria orgânica presente na água. não há recomendação do padrão de potabilidade, ora em vigor, para esse indicador e por causa disso, nas 3 últimas semanas, a dqo foi determinada em amostras de água coletadas do sistema público de distribuição de água (torneira) de campina grande, para comparar com os valores determinados em amostras de água das várias etapas dos sistemas experimentais. conforme ilustrado na figura 6, para o sistema 1, no primeiro ensaio, houve um aumento da dqo, mas após a presumida formação do filme biológico na vela do filtro, foi verificada uma diminuição significativa desse indicador. no sistema 2 foi constatado um aumento significativo da dqo após o uso da suspensão de moringa oleifera, devendo ser observado que o filtro 2, devido à presumida formação do filme biológico na vela, contribuiu para atenuar esse efeito. os dados obtidos permitiram verificar que o tratamento da água bruta do açude estudado, foi eficiente na remoção de turbidez e cor aparente, conformando-as ao padrão de potabilidade, ora em vigor no brasil. a utilização da suspensão de moringa oleifera (sistema 2) na dosagem de 20 g/l exerceu significativo papel nesse resultado, embora tenha sido observado um aumento significativo da dqo. os resultados encontrados neste trabalho, para a remoção de turbidez e cor aparente foram semelhantes aos encontrados nos trabalhos desenvolvidos por pinto & hermes (2006) e silva et al. (2011), embora seja observado que nenhum deles utilizou filtros cerâmicos caseiros após tratamento com moringa, o primeiro utilizou filtração lenta em filtro de areia e o segundo filtração ascendente em filtro de cascalho, após o tratamento com o referido coagulante natural. embora haja, atualmente, a difusão de programas para a implantação de cisternas de preservação de águas de melhor qualidade, são ainda frequentes nas áreas semiáridas situações em que até águas de mananciais usados ordinariamente para dessedentação animal e/ou irrigação são demandadas para abastecimento figura 5 – resultados das análises de condutividade elétrica nas etapas de tratamento figura 6 – resultados das medidas de dqo nas etapas de tratamento revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 82 humano. no contexto da região nordeste do brasil, principalmente em áreas desse tipo, as quais sofrem anualmente com a escassez de água potável, a utilização de moringa oleifera apresenta potencial para o tratamento de pequenas quantidades de águas provenientes de açudes e barreiros. no entanto, visando a segurança do usuário da água clarificada, de acordo com os sistemas aqui monitorados, deveria ser considerado o acréscimo da etapa de desinfecção através de metodologias comumente adotadas em nível doméstico em comunidades dessas áreas. como essas áreas apresentam condições ambientais favoráveis ao desenvolvimento da planta moringa oleifera lam, a inserção do uso desse vegetal parece representar importante alternativa, não só para o tratamento de pequenas quantidades de água, mas também outros usos, incluindo a alimentação animal e humana. de fato, em países africanos e asiáticos, já ocorre o aproveitamento completo da planta que, segundo jahn (1986), não apresenta nenhum efeito tóxico sobre humanos e animais. outro uso potencial para a região seria a utilização da planta como lenha pela comunidade, tendo em vista seu rápido crescimento (aproximadamente 4 m por ano). tudo isso, no entanto, requereria a implementação de programas em escala-piloto patrocinados por organizações governamentais e não governamentais com o envolvimento da comunidade. conclusão moringa oleifera lam apresenta potencial para a clarificação de água para consumo humano, representando uma alternativa viável para o tratamento de águas superficiais de má qualidade em comunidades rurais difusas, contribuindo para a adequação de turbidez e cor aparente ao padrão de potabilidade. referências aesa agência executiva de gestão das águas do estado da paraíba. disponível em: <www.aesa.pb.gov.br>. acesso em: 29 abr 2012. apha, awwa, wpcf. standard methods for the examination of water and wastewater. 21th ed., washington, d.c: american public health association/ american water works association/water environment federation, 2005. borba, l. r.. viabilidade do uso da moringa oleifera lam no tratamento simplificado de água para pequenas comunidades. joão pessoa – pb: ufpb, 2001. dissertação (pósgraduação em desenvolvimento e meio ambiente). universidade federal da paraíba. 2001. brasil. ministério da saúde. portaria 2914, 14 de dezembro de 2011. dispõe sobre os procedimentos de controle e de vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade. brasília: ministério da saúde, 2011. cysne, j. r. b.. propagação in vitro de moringa oleifera l. fortaleza – ce: ufc, 2006. dissertação (pósgraduação em fitotecnia). universidade federal do ceará. 2006. dalla rosa, k. r. moringa oleifera: a perfect tree for home gardens. hawai: nfta, agroforestry species highlights, 1993. di bernardo, l.; 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mudanças de uso da terra; cultura da cana-deaçúcar abstract this article aimed to assess the sugarcane expansion process in four microregions considered sugarcane expansion hotspots in the state of goiás, brazil, from the use of indicators proposed by the indicators system of sugarcane water sustainability assessment sish-cana (ferraz, 2012) thus, it became possible to perform an analytical and comparative evaluation of the sugarcane expansion process occurred in 2005/2006 to 2010201 period, in the following microregions of south of the state of goiás, brazil: sudoeste de goiás, vale do rio dos bois, quirinópolis and meia ponte, adopted as territorial units of analysis. the results of the indicators suggest that the proportions of sugarcane occupation in microregions studied are still relatively small in relation to the total areas of their territories. they also suggest that the sugar-alcohol sector has expanded mainly on the most appropriate areas, precisely those with slope gradients lower than 12 and with soils with preferential agricultural suitability, where it becomes possible to develop sugarcane activity with high technological level. they have also shown that sugarcane expansion process is occurring primarily on areas traditionally occupied with agriculture, but also pointed out the trend of gradual pastures replacement, while the native vegetation removal is relatively small. in relation to the balance between demand and water availability, the results demonstrated the sugarcane culture still has a high possibility to develop in the microregions considered. keywords: environmental indicators; land use changes; sugarcane culture rodrigo p. demonte ferraz engenheiro agrônomo, empresa brasileira de pesquisa agropecuária solos rio de janeiro, rj, brasil rodrigo,@cnps.embrapa.br margareth simões doutora em geografia, programa de pósgraduação meio ambiente – universidade do estado do rio de janeiro embrapa, programa labex europa rio de janeiro, rj, brasil margaret @cnps.embrapa.br vincent dubreuil doutor em climatologia, université rennes2 rennes, frança vincent.dubreuil@uhb.fr revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 77 introduçâo o setor sucroalcooleiro nacional beneficiado com as atuais políticas nacionais de estímulo a produção dos biocombustíveis e com a abertura e receptividade do mercado externo ao açúcar e álcool brasileiros, apesar de se ter observado atualmente um momento de relativa retração, atravessa, um novo ciclo de expansão. entretanto, cabe observar que, de acordo com as tendências da evolução da produção sucroalcooleira no brasil, o aumento da produção canavieira, necessário para sustentar a emergente expansão do setor, está ocorrendo, preponderantemente, com base na agregação de novas áreas produtoras, visto que, nos últimos anos o setor não tem obtido aumentos substanciais de produtividade que vem se mantendo, na faixa de 82,5 kg/ha em média. segundo dados da conab da safra de 2009/2010, na região centro-sul, que concentra cerca de 89,6% da produção nacional, o aumento da produção de cana-de-açúcar foi proporcional ao aumento da área plantada. por outro lado, o zoneamento agroecológico da canade-açúcar (embrapa, 2009) indica que a região centro-sul e, notadamente, a região centrooeste, ainda possui um grande potencial de expansão, em termos de disponibilidade de áreas e aptidão pedoclimática. orientado ao monitoramento da expansão da atividade canavieira, o projeto canasat (inpe), tem revelado o deslocando da cultura da cana-deaçúcar para o norte do estado de são paulo e alguns pontos da região centro-oeste (canasat/ inpe; rudorff et al., 2004). a figura 1 apresenta o mapa dos hotspots da expansão canavieira na porção nacional da bacia hidrográfica do rio da prata, elaborado através da interseção dos dados do zae-cana (embrapa, 2009) com os do canasat (inpe; dados de 2007). nele pode ser observada a grande concentração da cultura canavieira, notadamente, no estado de são paulo, a expansão para a região centro-oeste, além da existência de vastas áreas aptas para a expansão da atividade na região centro-sul. outro indicador que estabelece a relevância do setor sucroalcooleiro na economia brasileira e sugere o potencial de competição entre as atividades agrícolas em relação ao uso da terra consiste na proporção relativa de área plantada. a cultura canavieira ocupa a terceira maior área plantada do brasil, com 9,6 milhões de hectares na safra de 2009/2010 (ibge, 2010). além do crescimento nas áreas já tradicionalmente produtoras se verifica uma tendência de expansão da atividade sucroalcooleira para os estados do mato grosso, mato grosso do sul e goiás. cabe mencionar, no entanto, que o processo de expansão da atividade canavieira tem sido claramente orientado por fatores ambientais, econômicos e logísticos, dentre os quais, pode-se destacar a topografia favorável, a adequada aptidão dos solos, menor custo relativo da terra, incentivos fiscais, localização de usinas sucroalcooleiras e a infraestrutura instalada (silva e miziara, 2010, apud castro et al., 2010). além da relevância ecológica da região centro-oeste, que abriga em sua maior extensão o bioma cerrado, a mesma, sendo responsável por 44 % da produção nacional de grãos, se notabiliza por conter importantes cidades e polos de desenvolvimento agroeconômico (ibge, 2010). por isso, diversos trabalhos têm se preocupado em estudar a dinâmica e a problemática ambiental ensejada pelo crescimento de uma nova atividade agroeconômica em expansão na referida região. neste contexto, os resultados sugerem que o processo de expansão da cultura canavieira em áreas do cerrado na região centro-oeste do país tem seguido a mesma tendência, em que a cultura da cana-de-açúcar tem ocupado inicialmente as áreas com topografia adequada e solos mais favoráveis, anteriormente utilizados por outras culturas agrícolas que, aos poucos, e na medida da diminuição da oferta de áreas preferenciais, o processo da expansão tem convertido pastagens em áreas de produção, sobretudo, em áreas onde já conta com uma infraestrutura local, em termos de acesso de bens, insumos e serviços, e, notadamente, a existência de uma rede viária adequada para o escoamento da produção (santos et al., 2011; nassar et al., 2008; castro et al., 2010; abdala e castro (2010); borges, 2010; silva e miziara, 2010, ambos, apud castro et al, 2010). a expansão da cultura canavieira sobre a região centrooeste representa, a princípio, uma alternativa técnica e economicamente viável, mas demanda um esforço de ordenamento territorial com vistas à expansão planificada da atividade canavieira, ponderando as condições de sustentabilidade e dos riscos associados aos impactos por conta da dinâmica de mudança de uso do solo em uma região de grande importância ambiental, social e econômica. sendo assim, a partir da utilização de índices componentes do módulo b do sistema de indicadores para avaliação do potencial de sustentabilidade hídrica e monitoramento da atividade canavieira sish-cana proposto por ferraz (2012), o presente artigo realizou uma avaliação analítica, em nível estratégico, do processo de expansão da cultura canavieira ocorrido no período de 2005/2006 a 2010/2011 nas microrregiões: sudoeste de goiás, vale do rio dos bois, quirinópolis e meia ponte, consideradas como os principais hotspots de expansão da atividade canavieira na mesorregião sul goiano. revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 78 revisão da literatura a tendência de mudança de uso do solo verificada nas microrregiões de interesse neste artigo, onde se observa principalmente a conversão de áreas agrícolas em monocultura da canade-açúcar, tem sido também relatada em diversos trabalhos relacionados à expansão canavieira na região centro-oeste do brasil. silva e miziara (2010) e castro et al. (2010), por exemplo, estudaram o potencial de mudança de uso do solo em função da localização das usinas sucroalcooleiras instaladas no estado de goiás. a partir da sobreposição no mapa de uso e cobertura do solo (mma –probio) de um raio de influencia de 40 km ao redor de cada usina registrada pelo mapa, os primeiros autores sugerem que o processo de expansão canavieira, potencialmente, poderia estar induzindo a perda de 14,38% de áreas ocupadas com outras culturas agrícolas, 7,69% de vegetação nativa de cerrado e, por fim, 3,67% de pecuária, em relação às áreas estimadas no ano base de 2002. os segundos autores identificaram duas situações contrastantes para o estado de goiás, destacando que na porção norte do estado, a expansão canavieira está ocorrendo, predominantemente, sobre as áreas de vegetação nativa de cerrado e, na porção sul, ocorrendo em substituição às áreas tradicionalmente utilizadas para a produção agropecuária. utilizando técnicas de sensoriamento remoto, com imagens de satélites tm/landsat dos anos de 2007 e 2008, nassar et al. (2008) avaliaram o processo de conversão de áreas ocupadas com culturas agrícolas e pecuária para a cultura da cana-de-açúcar nos estados do paraná, minas gerais, goiás, mato grosso e mato grosso do sul. através de uma matriz de competição entre as diferentes atividades agropecuárias, os autores observaram que, especificamente no cerrado, a cultura da cana-deaçúcar tem competido, principalmente, com o sistema de produção soja/milho e, secundariamente, com as atividades pastoris (pastagens). totalizando uma área de expansão de aproximadamente 885,42 mil hectares, os autores verificaram que, no biênio estudado, em todos os estados o processo de expansão da monocultura canavieira ocorreu majoritariamente por meio da conversão de áreas antes ocupadas com culturas agrícolas anuais. estimaram, para todos os estados, a substituição de 56% e 50% de áreas agrícolas e 42% e 48% de áreas com pastagens, convertidas à cultura da cana-de-açúcar nos anos de 2007 e 2008, respectivamente. entretanto, observam os autores que no ano de 2008, para todos os estados, com figura 1 áreas aptas ao cultivo da cana-de-açúcar segundo o zoneamento agroecológico da cana-de-açúcar de 2009 e áreas ocupadas pela cultura da cana-de-açúcar (2007). fonte: meirelles et al (2010). http://mapoteca.cnps.embrapa.br; canasat-inpe revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 79 exceção de goiás, houve um aumento relativo da substituição de áreas de pastagem. especificamente, para o estado de goiás os autores apresentaram valores de conversão de áreas agrícolas e áreas com pastagem da ordem de 70% e 30% para o ano de 2007, e, 76% e 24% para o ano de 2008, respectivamente, indicando ter havido, ao contrário dos demais estados, uma intensificação da substituição das áreas com culturas agrícolas. valores estes muito próximos dos determinados pelos índices de mudança de uso do solo do sistema de indicadores ora em apresentação. destacaram, ainda, que mg e go foram os estados onde o processo de expansão da cultura canavieira, no período estudado, foi mais intenso. estudos mais localizados na mesorregião, sul do estado de goiás, de interesse deste trabalho, também revelam a mesma tendência. abdala e castro (2010), analisando a evolução do uso do solo na microrregião de meia ponte através de imagens de satélite landsat tm5, observaram que no primeiro período (2000/2003), 31% da expansão canavieira ocorreu em áreas de culturas temporárias e 26% em áreas de pastagem. no segundo período (2003/2006) a composição da expansão canavieira foi de 28% sobre as áreas de cultura anual contra 18% de pastagem e, no terceiro período (2006/2009), 46% sobre áreas de cultura anual para 27% de pastagem. os autores concluíram que o processo de expansão da cultura da cana-deaçúcar se deu de forma localizada ocupando inicialmente os melhores solos antes ocupados com culturas anuais de grãos na porção sul e sudoeste da microrregião, onde a aptidão agrícola e a logística são muito mais favoráveis à atividade canavieira. as culturas anuais, por sua vez, se deslocaram para áreas de menor aptidão substituindo antigas pastagens no nordeste da mesma microrregião. chamaram ainda a atenção para o fato de que, apesar dos dados da microrregião de meia ponte como um todo, indicarem certa proporcionalidade nas áreas de expansão de cana-de-açúcar e retração da pastagem, sugerindo ter havido efetiva substituição das áreas de pastagem por cana-de-açúcar, o que de fato se observou neste período, segundo eles, foi uma substituição indireta por conta do deslocamento das culturas anuais sobre as pastagens do noroeste da microrregião. após este período inicial, com a diminuição da oferta das áreas melhores, a cana-deaçúcar começou também a avançar sobre áreas de pastagens na porção sul e sudoeste da microrregião de meia ponte. na microrregião de quirinópolis, as áreas de pastagem também vêm sendo convertidas diretamente para a cultura canavieira após a diminuição da oferta de áreas melhores ocupadas com culturas agrícolas, porém a agricultura anual e a pecuária estariam supostamente migrando para fora da microrregião (castro et al., 2010). segundo estes autores, nas microrregiões de quirinópolis e meia ponte a expansão canavieira tem induzido predominantemente a substituição de culturas anuais por cana-de-açúcar, confirmando a tendência do sul do estado, entretanto, salientam que em quirinópolis o processo de substituição de culturas de grãos e pastagens se iniciou mais tarde, a partir de 2004, e, está ocorrendo de forma mais equilibrada. conforme abdala e castro (2010) e borges (2010), este citado por castro et al. (2010), os resultados mostram que a cana-de-açúcar, prioritariamente, está substituindo as áreas antes ocupadas pelos grãos, em particular a soja, e secundariamente as pastagens. santos et al. (2011), trabalhando com uma metodologia diferente, baseada na utilização de séries temporais de imagens do produto enhanced vegetation index 2 (evi2), geradas a partir dos dados do sensor modis referentes ao período de 2000 a 2009, identificaram diferentes padrões de mudança de uso do solo relacionados à expansão canavieira. os padrões de conversão de uso do solo foram determinados apenas nos polígonos identificados como “áreas de expansão de cana-deaçúcar” determinados a partir dos dados do projeto canasat do instituto de pesquisas espaciais (inpe), conforme descrito em rudorff et al. (2010), nos estados de mato grosso e mato grosso do sul nos anos de 2005 a 2010. por meio dos perfis temporais foram identificados seis padrões principais de mudança de uso do solo relacionada à expansão canavieira nos estados do mt e ms. a maioria dos padrões de conversão (40,2%) indicou que a maior parte das áreas de expansão tinha sido anteriormente utilizada como pastagem. os autores concluíram que a partir do ano safra 2004/2005 as áreas de cana-de-açúcar começaram a ocupar as áreas de pastagem, porém, a intensificação deste processo ocorreu a partir do período 2006/2007. por outro lado, as áreas que vinham, desde o ano 2000, sendo cultivadas com culturas agrícolas (10,5%) foram sendo convertidas em cana-de-açúcar. o máximo dessa conversão foi registrado, de forma coincidente com a intensificação da conversão pastagem-cana, no ano agrícola 2006/2007. foram identificados também, a partir do período 2002/2003, padrões em que a pastagem não é substituída diretamente pela cultura canavieira (17,6%), havendo a detecção de alguma cultura agrícola intermediária antes de ceder espaço para a cultura canavieira, característica esta que, segundo os autores, pode ser atribuída a uma forma de manejo, adotada talvez para a melhoria do solo, antecedente ao cultivo da cana-deaçúcar. quando esse período intermediário durou no mínimo durante três anos foi considerado como conversão de culturas revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 80 agrícolas para cana-de-açúcar (12,6%). como exposto, vários trabalhos têm apresentado resultados que sugerem que o processo de expansão da cultura canavieira em áreas do cerrado na região centro-oeste do país tem seguido a mesma tendência, em que a cultura da cana-de-açúcar inicialmente tem ocupado as áreas com topografia adequada e solos mais favoráveis anteriormente utilizados por outras culturas agrícolas, e que aos poucos, na medida da diminuição da oferta de áreas preferenciais, o processo da expansão da cultura canavieira tem convertido pastagens em áreas de produção, podendo ou não também ser ocupadas pelas culturas anuais que foram deslocadas das melhores áreas. metodologia a metodologia referente à proposição e elaboração do sistema de indicadores para avaliação do potencial de sustentabilidade hídrica e monitoramento da atividade canavieira sish-cana, assim como, à elaboração dos modelos utilizados para a extração de dados para o cálculo dos indicadores aplicados no estudo de caso proposto, encontram-se descritas, de modo completo, em ferraz, (2012). a base teórica e as justificativas para a proposição dos indicadores componentes do sishcana também se encontram explicitadas em ferraz (2012). a seguir serão apresentados, de forma suscinta, os indicadores do sishcana e os modelos utilizados para a extração dos dados para o cálculo dos indicadores aplicados a este estudo de caso (ferraz, 2012). a tabela 1 apresenta os indicadores com as respectivas fórmulas matemáticas. o 1º grupo de indicadores do módulo b do sish-cana contem dois índices (iocc e iecc) que, em relação à área total, indicam a proporção de ocupação e expansão da cultura canavieira nas unidades territoriais de análise em apreciação. os dados e informações para o cálculo dos indicadores supracitados podem ser extraídos diretamente do projeto canasat do inpe/dsr/laf que os disponibiliza na forma tabulada no site: www.dsr.inpe.br/laf/canasat/mapa. html. entretanto, neste estudo de caso, as estimativas das áreas de ocupação e expansão da cultura canavieira foram realizadas, com o auxílio de ferramentas de geoprocessamento, diretamente a partir dos shapes das áreas canavieiras disponibilizados pelo laf/dsr/inpe, para a região estudada e o período de 2005/2006 a 2010/2011, conforme descrito em ferraz (2012). o 2º grupo de indicadores do módulo b do sish-cana contem dois índices (isaa e isap) que indicam, em relação ao somatório da área de expansão e retração da cultura canavieira, o saldo de tabela 1 indicadores para o monitoramento do processo de expansão da atividade canavieira sish-cana indicadores fórmulas iocc índice de ocupação da cultura canavieira iocc = stc/stu iecc índice de expansão da cultura canavieira iecc = (stc-stca)/stu isaa índice de substituição de áreas agrícolas isaa = (sca-sac)/(sec+src) isaa* = sca/sec isap índice de substituição de áreas com pastagens isap = (scp-spc)/(sec+src) isap* =scp/sec isvn índice de supressão de vegetação nativa isvn = ssv/sec ieac índice de expansão adequada da cultura canavieira ieac = seac/sec índice de expansão sustentada da cultura canavieira em sistema de sequeiro iescs= scs/smes índice de expansão sustentada da cultura canavieira em sistema de irrigação iesci= sci/smei nota: (i) stc = área total da cultura canavieira; (ii) stu = área total da unidade territorial de análise; (iii) stca = área total da cultura canavieira no ano anterior; (iv) sca = área de substituição de culturas agrícolas pela cultura da cana-de-açúcar; (v) sac = área de substituição da cultura da cana-de-açúcar por culturas agrícolas; (vi) scp = área de substituição de pastagens pela cultura da cana-de-açúcar; (vii) spc= área de substituição da cultura da cana-de-açúcar por pastagens; (viii) ssv = área de supressão de vegetação nativa em função da expansão da cultura canavieira; (ix) sec = área de expansão da cultura canavieira; (x) src = área de retração da cultura canavieira; (xi) seac = área de expansão adequada da cultura canavieira; (xii) scs = área da cultura canavieira em sistema de sequeiro; (xiii) sci = área da cultura canavieira em sistema de irrigação; (xiv) smes = área máxima de expansão sustentada para a cultura canavieira em sistema de sequeiro; (xv) smi = área máxima de expansão sustentada para a cultura canavieira em sistema de irrigação. isaa* e isap* correspondem as fórmulas simplificadas, quando não há retração da cultura canavieira. fonte: ferraz (2012) revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 81 substituição mútua entre atividades agrícolas ou pastagens e a cultura canavieira. um terceiro índice sinaliza para a proporção da supressão de áreas com vegetação nativa em função da expansão canavieira (isvn). cumpre esclarecer que para efeito deste estudo de caso foram utilizadas as fórmulas simplificadas, uma vez que, as áreas de retração da cultura canavieira, ou seja, perda de áreas para outras atividades agrícolas ou pecuárias foram desprezíveis em comparação com as áreas de expansão da cultura canavieira. os dados para o cálculo dos indicadores supracitados foram extraídos a partir da elaboração de uma base cartográfica de referência de uso da terra e cobertura do solo para o ano-agrícola base de 2005/2006 obtida a partir dos dados do projeto de conservação e utilização sustentável da diversidade biológica brasileira probio (disponível em: http://mapas.mma.gov.br/i3geo/da tadownload.htm), ano base 2002, e dados do projeto canasat (inpe/dsr/laf) dos anos-agrícolas base 2005/2006 e 2010/2011, conforme ferraz (2012). o 3º grupo de indicadores do módulo b do sish-cana contem apenas um índice (ieac) que indica a proporção da área de expansão da cultura canavieira que ocorreu sobre áreas de topografia adequada e aptidão edáfica média e alta nas unidades territoriais de análise em apreciação. os dados para o cálculo deste indicador foram extraídos a partir da interseção da base cartográfica de referência do zoneamento agroecológico da canade-açúcar – zae-cana (embrapa, 2009) com o shape da área de expansão da cultura canavieira anoagrícola base de 2010/2011 obtida a partir dos dados do projeto canasat (inpe/dsr/laf), conforme ferraz (2012). o 4º grupo de indicadores do módulo b do sish-cana contem dois índices que indicam a proporção da ocupação da cultura canavieira em relação à “área máxima de expansão sustentada” para atividade canavieira em sistema de sequeiro ou irrigação suplementar nas unidades territoriais de análise em apreciação. os dados para o cálculo dos indicadores supracitados foram obtidos a partir da interseção do shape da área de expansão da cultura canavieira ano-agrícola base de 2010/2011 obtida a partir dos dados do projeto canasat c (inpe/dsr/laf) com a base das unidades políticas (ibge: disponível em: http://www.ibge.gov.br/home/dow nload/geociencias.shtm) e de procedimentos de estimativa do atendimento da demanda hídrica por sistema de produção descrito, conforme descrito por ferraz (2012). as principais etapas metodológicas consistiram: (i) 1ª etapa aquisição de dados: consistiu na aquisição, seleção e organização dos dados utilizados para a geração de modelos ou estimativa direta dos parâmetros para o cálculo dos indicadores. os dados alfanuméricos em formato xlsx ou accdb excel e access/windows office/microsoft e os dados espaciais em formato shape foram adquiridos diretamente por download dos bancos de dados das fontes detentoras que os dispõem on line ou adquiridos após solicitação às instituições e/ou aos autores dos modelos utilizados; (ii) 2ª etapa tratamento dos dados: consistiu na estruturação de um sistema de informação geográfica (sig) utilizando-se o pacote computacional arcgis 10/esri, onde os arquivos shape referentes aos diferentes temas ou modelos foram organizados e trabalhados com diversas técnicas de geoprocessamento para a extração dos dados utilizados para o cálculo dos indicadores; (iii) 3ª etapa – extração dos dados e efetuação do cálculo dos indicadores: consistiu na tabulação, organização dos dados e o cálculo dos dados intermediários e dos indicadores em planilhas excel/windows office/microsoft. o procedimento analítico para a avaliação do processo de expansão da cultura canavieira utilizado neste estudo foi subdividido nos seguintes tópicos: (i) avaliação da área de ocupação, intensidade e adequação do processo de expansão da cultura canavieira; (ii) avaliação do processo de substituição de atividades agrícolas e mudança do uso do solo; (iii) monitoramento do processo de expansão sustentada da cultura canavieira. foi conduzido um estudo de caso para a avaliação analítica e comparativa do processo de expansão da cultura canavieira em quatro microrregiões da mesorregião sul goiano, go: sudoeste de goiás, vale do rio dos bois, quirinópolis e meia ponte, ocorrido, no período de 2005/2006 a 2010/2011. a localização geográfica da mesorregião sul goiano e referidas microrregiões, assim como, a área de expansão da cultura canavieira no período estudado são apresentadas nos mapas da figura 2. resultados e discussão avaliação da área de ocupação, intensidade e adequação do processo de expansão da cultura canavieira. a partir dos indicadores: (i) iocc índice de ocupação da cultura canavieira; (ii) iecc índice de expansão da cultura canavieira; (iii) ieac índice de expansão adequada da cultura canavieira foi realizada a avaliação da situação de ocupação, intensidade e adequação do processo de expansão da cultura canavieira. a tabela 2 apresenta os valores absolutos das áreas de ocupação e de expansão com os respectivos indicadores por microrregião. a observação da situação da cultura da canavieira no ano agrícola de 2010/2011 revela que, revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 82 em termos absolutos, a microrregião de sudoeste de goiás com, aproximadamente, 153 mil hectares, possui a maior área atualmente ocupada com a cultura da cana-deaçúcar, seguida das microrregiões de meia ponte, quirinópolis e vale do rio dos bois com 150, 104 e 80 mil hectares, respectivamente. em termos relativos, as proporções de ocupação da cultura canavieira nas microrregiões estudadas ainda são relativamente pequenas em relação às áreas totais dos seus territórios. destacam-se as microrregiões de sudoeste de goiás, com 3%, e a de meia ponte com 7%, como a de menor e maior proporção de área ocupada com a cultura canavieira, respectivamente. quirinópolis e vale do rio dos bois possuem valores intermediários, figurando, ambas, com 6% dos seus territórios ocupados com a cultura da cana-de-açúcar. contudo, a despeito dos valores percentuais de ocupação da cultura da cana-deaçúcar ainda serem relativamente pequenos, devido às grandes extensões territoriais das microrregiões estudadas, o processo de expansão foi bastante expressivo, tendo sido convertidos para as tabela 2áreas de ocupação, expansão total, expansão adequada e indicadores correspondentes uta áreas (ha) indicadores microrregiões aeca aect aoct atu iocc iecc ieac meia ponte 112.638,65 116.343,94 150.154,94 2.116.556,00 0,07 0,05 0,97 sudoeste de goiás 96.615,54 109.854,32 153.425,32 5.611.153,00 0,03 0,02 0,88 vale do rio dos bois 47.180,07 50.173,93 80.908,93 1.360.860,00 0,06 0,04 0,94 quirinópolis 92.668,38 104.436,81 104.436,81 1.606.810,00 0,06 0,06 0,89 totais 349.102,64 380.809,00 488.926,00 10.695.379,00 0,05 0,04 0,92 nota: áreas: (i) atu – área total da unidade territorial de análise; (ii) aoct – área total de ocupação da cultura canavieira; (iii) área total de expansão cultura canavieira; (iv) aeca área de expansão adequada da cultura canavieira. indicadores: (i) iocc – índice de ocupação da canavieira; (ii) iecc – índice de expansão da cultura canavieira; (iii) ieac – índice de expansão adequada da cultura canavieira. fonte: ferraz (2012) figura 3 gráfico: evolução das áreas cultivadas com a cultura canavieira entre o período dos anos agrícolas de 2005/2006 e 2010/2011, por microrregião e total. fonte: ferraz (2012) com dados de canasat (inpe) www.dsr.inpe.br/laf/canasat/mapa.html. revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 83 quatro microrregiões cerca de 380 mil hectares à cultura canavieira no período de 2005/2006 a 2010/2011. neste particular, quirinópolis registra um processo vertiginoso, onde os 104 mil ha atualmente cultivados com a cultura da cana-deaçúcar foram sendo agregados à atividade canavieira justamente no período 2005/2006 a 2010/2011. nas demais microrregiões, o processo de expansão no período foi igualmente acentuado, tendo sido convertidos 2, 4 e 5% das áreas totais à cultura canavieira, equivalendo a 109, 50 e 116 mil hectares para sudoeste de goiás, vale do rio dos bois e meia ponte, respectivamente. cabe salientar que, para a correta interpretação da magnitude do processo de expansão para o qual o indicador iecc aponta, devese ter claro em mente a ordem de grandeza da área total da unidade territorial de análise que se está apreciando. visto que os índices de área de expansão da cultura canavieira expressam justamente a proporção das áreas de expansão em relação a áreas totais das utas. por esta razão, valores percentuais, como os registrados, podem parecer pouco expressivos, mas, se referem a aumentos de área em valores absolutos consideráveis. por esta razão e para melhor observar o processo de expansão que ocorreu nas microrregiões estudadas, durante o período especificado, o gráfico da figura 3 apresenta os valores, ano a ano, das áreas ocupadas com a cultura canavieira. a observação das curvas do gráfico da figura 3 revela que houve taxas de crescimento da cultura canavieira, para todas as microrregiões estudadas, mais acentuadas a partir do ano agrícola de 2007/2008. interessante notar também que o processo de expansão no período estudado em todas as microrregiões ocorreu, majoritariamente, sobre áreas consideradas tecnicamente adequadas para cultura canavieira de acordo com os critérios de aptidão adotados. deste modo, para as microrregiões de meia ponte, sudoeste de goiás, vale do rio dos bois e quirinópolis o processo de expansão ocorreu de maneira adequada em 97, 88, 94, 89% das áreas totais de expansão registradas, respectivamente. os valores dos índices de expansão adequada da cultura canavieira registrados para as microrregiões e período estudados sugerem que o setor sucroalcooleiro de forma articulada e planejada tem prioritariamente avançado sobre as melhores áreas, justamente, aquelas com declividades inferiores a 12% e com solos de aptidão preferencial e moderada, onde se torna possível desenvolver a atividade canavieira com alto nível tecnológico. os indicadores também permitem concluir que, potencialmente, em 92% da área total plantada pode ser empregada a colheita mecanizada, diminuindo, por um lado, os efeitos negativos da queima da palhada da cana-de-açúcar, mas por outro, diminuindo também os postos de trabalho relacionados à substituição da colheita manual pela mecanizada. avaliação do processo de substituição de atividades agrícolas por mudança do uso do solo a partir dos indicadores (i) isaa – índice de substituição de áreas agrícolas; (ii) isap – índice de substituição de áreas com pastagens; (iii) isvn – índice de supressão de vegetação nativa foi realizada a avaliação do processo de substituição de atividades agrícolas e supressão da vegetação nativa em função da expansão da cultura canavieira nas regiões e período especificados. a tabela 3 apresenta os resultados em termos de áreas absolutas e os indicadores correspondentes. cumpre ressaltar que os valores dos indicadores isaa, isap e isvn apresentados no presente estudo de caso, devem ser tomados com certo cuidado e reserva, uma vez que, como explicitado anteriormente, a metodologia utilizada a partir da interseção das bases derivadas do mapa de uso e cobertura do probio (2002) e dos tabela 3 índices e áreas de expansão da cultura canavieira sobre áreas agrícolas, pastagens e vegetação nativa uta áreas (ha) indicadores microrregiões aecv aecp aeca aect isaa isap isvn meia ponte 1.563,11 34.130,53 80.650,30 116.343,94 0,69 0,29 0,01 sudoeste de goiás 7.634,11 32.230,61 69.989,61 109.854,32 0,64 0,29 0,07 vale do rio dos bois 1.661,58 18.846,85 29.665,49 50.173,93 0,59 0,38 0,03 quirinópolis 1.354,02 68.562,89 34.519,91 104.436,81 0,33 0,66 0,01 totais 12.212,82 153.770,88 214.825,30 380.809,00 0,56 0,40 0,03 nota: áreas: (i) atu – área total da unidade territorial de análise; (ii) aeca área de expansão da cultura canavieira sobre áreas de culturas agrícolas; (iii) aecp área de expansão da cultura canavieira sobre áreas de pastagem; (iv) área de expansão da cultura canavieira sobre áreas de vegetação nativa. indicadores: (i) isaa– índice de substituição de áreas agrícolas; (ii) isap – índice de substituição de áreas com pastagens; (iii) isvn – índice de supressão de vegetação nativa. fonte: ferraz (2012) revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 84 dados de monitoramento do canasat não permitiu obter elevada acurácia na estimativa qualificada das áreas substituídas, sobretudo, na estimativa das áreas de supressão de vegetação nativa que, por serem obtidas pela interseção de polígonos normalmente menores, podem ter induzido erros proporcionalmente maiores. entretanto, considerando o fato de se tratar de indicadores orientados ao nível estratégico e para efeito de demonstração da aplicação do sistema de indicadores, ora proposto, considerou-se satisfatórios os valores apresentados como estimativos da ordem de grandeza e determinação da tendência geral do processo de mudança de uso do solo que se deseja descrever. variando entre 1% e 7% da área total de expansão registrada no período, os percentuais de supressão de vegetação nativa para abrir lugar para a cultura canavieira demonstram que o processo da expansão canavieira na mesorregião estudada está ocorrendo, prioritariamente, em áreas antropizadas que já vinham sendo utilizadas com agricultura ou pecuária. considerando as quatro microrregiões em conjunto, os indicadores de mudança de uso do solo revelam que durante o período dos anos agrícolas de 2005/2006 a 2010/2011, 56% da área de expansão da cultura canavieira ocorreu sobre áreas antes ocupadas por culturas agrícolas, 40% sobre áreas de pastagens e, em apenas 3% da área houve supressão de vegetação nativa para dar lugar à cultura da cana-de-açúcar. observando cada microrregião em particular, com a exceção de quirinópolis, onde a área de substituição de pastagens foi o dobro da área de substituição de culturas agrícolas, 66% e 33%, respectivamente, as demais microrregiões seguiram a tendência regional, registrando valores superiores para a substituição de áreas agrícolas do que para as de pastagem pela cultura da cana-deaçúcar. em síntese, os resultados de substituição, prioritária e secundária para as culturas anuais e pastagens, respectivamente, indicados pelos índices de mudança de uso do solo utilizados neste estudo de caso são bastante consistentes com os demais estudos destacados na revisão da literatura apresentada. entretanto, devido ao período adotado de seis anos (2005/2006 a 2010/2011) a tendência de aumento paulatino de substituição de pastagens não foi captada pelos indicadores. avaliação do processo de expansão sustentada da cultura canavieira a partir dos indicadores: (i) iesci – índice de expansão sustentada da cultura canavieira em sistema de irrigação; (ii) iescs – índice de expansão sustentada da cultura canavieira em sistema de sequeiro foi realizada a avaliação do processo de expansão sustentada da cultura canavieira para as microrregiões e período especificados. considerando o balanço entre a disponibilidade hídrica e a demanda de água da atividade canavieira, os indicadores demonstraram que as microrregiões em apreço possuem margem, em termos de atendimento da demanda hídrica, para que a cultura canavieira possa se desenvolver de forma sustentada independente do sistema de produção considerado. esta evidência é explicada pelo fato de que as áreas atualmente ocupadas pela cultura canavieira ainda são muito pequenas em relação às áreas totais favoráveis ao cultivo da cana-de-açúcar, discriminadas em áreas favoráveis ao sistema de sequeiro e áreas de irrigação compulsória, as quais se equivalem às “áreas máximas de expansão sustentada” estabelecidas para cada sistema de produção explicitado. a tabela 4 apresenta os tabela 4 áreas máximas de expansão sustentada e indicadores correspondentes uta áreas (ha) indicadores microrregiões aocs amess aoci amesi iescs iesci meia ponte 0,00 0,00 150.154,94 1.371.286,31 na 0,11 sudoeste de goiás 38.187,87 807.960,82 118.783,76 2.388.214,00 0,05 0,05 vale do rio dos bois 0,00 0,00 80.908,93 924.244,73 na 0,09 quirinópolis 4.583,40 199.789,18 99.853,42 941.099,98 0,02 0,11 totais 42.771,26 1.007.750,01 449.701,04 5.624.845,03 0,04 0,08 nota: áreas: (i) amesi – área máxima da expansão sustentada na área de irrigação compulsória; (ii) aoci área de ocupação da cultura canavieira na área de irrigação compulsória; (iii) amess – área máxima da expansão sustentada na área favorável ao sistema de sequeiro; (iv) aocs área de ocupação da cultura canavieira na área favorável ao sistema de sequeiro. indicadores: (i) iesci – índice de expansão sustentada da cultura canavieira em sistema de irrigação; (ii) iescs – índice de expansão sustentada da cultura canavieira em sistema de sequeiro. revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 85 resultados das áreas de expansão sustentada e indicadores correspondentes. assim, para a região como um todo, apenas 4% e 8% das áreas máximas de expansão sustentada estão hoje ocupados, respectivamente, nas áreas favoráveis ao sistema de sequeiro e de irrigação compulsória. para as microrregiões esta relação varia de 5 a 11% para as áreas de irrigação compulsória e de 2 a 5% para as áreas favoráveis ao sistema de cultivo em sequeiro. conclusões o presente estudo permitiu concluir que o processo de expansão da cultura canavieira ocorrido nas microrregiões sudoeste de goiás, vale do rio dos bois, quirinópolis e meia ponte no período de 2005/2006 a 2010/2011 revela que: (i) a área atualmente ocupada pela atividade canavieira é ainda relativamente pequena em relação ao total das áreas das microrregiões, mas, a intensidade do processo de expansão foi considerável no período especificado; (ii) o processo ocorreu, majoritariamente, sobre áreas consideradas adequadas do ponto de vista da aptidão agrícola; (iii) o processo ocorreu, principalmente, sobre áreas antes ocupadas tradicionalmente por outras culturas agrícolas e, secundariamente, sobre área de pastagens. a supressão de vegetação nativa para dar lugar à cultura canavieira foi relativamente pequena; (iv) o período adotado (2005/2006 a 2010/2011) não foi suficiente para que os indicadores captassem a tendência de aumento paulatino de substituição de pastagens. (v) considerando o balanço entre a disponibilidade hídrica e a demanda de água da atividade canavieira, as microrregiões em apreço possuem ainda considerável margem, em termos de atendimento da demanda hídrica, para que a cultura canavieira possa se desenvolver de forma sustentada, independente do sistema de produção considerado. agradecimentos devemos agradecimentos as seguintes instituições que propiciaram os meios e os recursos para a realização do presente trabalho: (i) programa de pósgraduação em meio ambiente ppg-ma da universidade do estado do rio de janeiro / uerj; (ii) laboratório costel/universidade rennes 2 frança; (iii) embrapa; (iv) cnpq; (v) laboratório de agricultura e floresta laf/dsr/inpe. referências abdala, k.; castro, s.s. dinâmica de uso do solo da expansão sucroalcooleira na microrregião meia ponte, estado de goiás, brasil. in vi sem. latino-americano de geografia física, portugal, maio de 2010. anais. disponível em http://www.uc.pt/fluc/cegot/visla gf/actas/tema3/klaus. acesso em 02 de julho de 2010. castro, s.s.; abdala k.; silva, r.a.a.; borges v. a expansão da cana-de-açúcar no cerrado e no estado de goiás: elementos para uma análise espacial do processo. in: boletim goiano de geografia, v 30,n.1,p 171-190, jan/jun. 2010 conab companhia nacional de abastecimento. perfil do setor de açúcar e álcool no brasil, brasília: conab. disponível em www.conab.gov.br acesso em 12 /05/ 2010. embrapa – empresa brasileira de pesquisa agropecuária. zoneamento agroecológico da cana-de-açúcar. celso vainer manzatto (org.). rio de janeiro: embrapa solos, 2009. 55 p.(documentos / embrapa solos, issn 1517-2627 ; 110). ferraz r.p.d. sistema de indicadores para a avaliação da sustentabilidade hídrica da expansão canavieira: contribuição metodológica para o planejamento e gestão. tese de doutorado. programa de pós-graduação em meio ambiente ppgma/uerj. rio 2012 ibge. levantamento sistemático da produção agrícola pesquisa mensal de previsão e acompanhamento das safras agrícolas no ano civil. abril de 2010. rio de janeiro: ibge. abr. 2010. acesso em 06/08/2010. disponível em < ftp://ftp.ibge.gov.br/producao_agric ola/levantamento_sistematico_da_ producao_agrico la_%5bmensal%5d/fasciculo/lspa_2 01004.zip > inpe – instituto nacional de pesquisas espaciais. projeto canasatmapeamento da cana via imagens de satélite de observação da terra. bernardo friedrich theodor rudorff (coordenador) – disponível em: <www.dsr.inpe.br/laf/canasat/mapa .html>. acesso 12/03/ 2010 mmaministério do meio ambiente. projeto de conservação e utilização sustentável da diversidade biológica brasileira probio (disponível em: http://mapas.mma.gov.br/i3geo/da tadownload.htm) acesso 24/06/2008 nassar, a.m.; rudorff, l.b.a.; aguiar, d.a.; bacchi, m.r.p.; adami, m. prospects of the sugarcane expansion in brazil: impacts on direct and indirect land use changes. in zuurbier, p. and vooren, j.v. (edit) sugarcane ethanol: contributions to climate change mitigation and the environment. 1rst ed. wageniguen publs. wageninguen, 2008. 63-94 p. rudorff, b. f. t.; aguiar, d. a.; silva, w. f.; sugawara, l. m.; revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 86 adami, m.; moreira, m. a. studies on the rapid expansion of sugarcane for ethanol production in são paulo state (brazil) using landsat data. remote sensing. 2010; 2(4):10571076. santos j.s.dos; aguiar d. a. de; adami m.; rudorff, b.f.t. identificação da dinâmica do uso e cobertura da terra: expansão da cultura da cana-de-açúcar. anais xv simpósio brasileiro de sensoriamento remoto sbsr, curitiba, pr, brasil, 30 de abril a 05 de maio de 2011, inpe p.6610 recebido em: fev/2012 aprovado em: out/2013 instruções aos autores do sibragec 2009 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 102 diagnóstico ambiental de mata ciliar: uma análise integrada de parâmetros botânicos, meteorológicos e da genotoxicidade do ar atmosférico riparian forest environmental diagnosis: an integrated analysis of botanical and meteorological parameters as well as atmospheric air genotoxicity ledyane rocha-uriartt bióloga, doutora em qualidade ambiental, universidade feevale, pós-graduação em qualidade ambiental, universidade feevale. novo hamburgo, rs, brasil. ledyane@gmail.com mara betânia b. cassanego bióloga, doutora em qualidade ambiental, universidade feevale, pós-graduação em qualidade ambiental, universidade feevale. maxyuri@terra.com.br diego fedrizzi petry becker biólogo, mestre em qualidade ambiental, doutorando do programa de pós-graduação em qualidade ambiental, universidade feevale. biologo.diego@yahoo.com.br annette droste bióloga, doutora em genética e biologia molecular, universidade federal do rio grande do sul (ufrgs), professora titular do programa de pós-graduação em qualidade ambiental, universidade feevale. annette@feevale.br jairo lizandro schmitt biólogo, doutor em botânica, universidade federal do rio grande do sul (ufrgs), professor titular do programa de pósgraduação em qualidade ambiental da universidade feevale. jairols@feevale.br resumo o diagnóstico ambiental de três fragmentos de mata ciliar nos trechos superior (ca), médio (ta) e inferior (cb) do rio dos sinos, no sul do brasil, foi realizado a partir de uma análise integrada de parâmetros botânicos, meteorológicos e da genotoxicidade do ar atmosférico. a análise demonstrou que em ca a mata ciliar apresentou um maior número de árvores, mais altas, com maior área basal, suportando uma riqueza epifítica maior. além disso, a genotoxicidade do ar e o volume de precipitação de chuva foram superiores a ta e cb. considerando que as respostas dos organismos são influenciadas pelas condições ambientais, os indicadores analisados sustentam a ideia de que a mata ciliar de ca ainda é uma área de referência, evidenciada principalmente pela elevada riqueza de epífitos vasculares incluindo espécies sensíveis às perturbações antrópicas, e pela ausência de risco genotóxico. palavras-chave: epífitos; potencial genotóxico; precipitação abstract the environmental assessment of three riparian forest fragments in the upper (ca), medium (ta) and lower (cb) sections of the sinos river, in the southern part of brazil was carried out by applying an integrated analysis of botanical and meteorological parameters as well as the atmospheric air genotoxicity. the analysis showed that the riparian forest at ca site had a greater number of trees that were taller, occupying a more basal area, supporting a higher epiphytic richness. moreover, the air genotoxicity and the amount of rainfall were higher than at ta and cb sites. considering that the organism responses are influenced by environmental conditions, the indicators analyzed supported the idea that the riparian forest at ca site is still a reference area, especially evidenced by the high richness of vascular epiphytes, including species susceptible to human disturbance and by the absence of genotoxic risk. keywords: epiphytes; genotoxic potential; rainfall. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 103 introdução as matas ciliares compreendem a vegetação que se forma naturalmente às margens dos rios, tendo como principal função a proteção do curso d’água, da biodiversidade e do solo (gregory et al., 1991; oliveira-filho e ratter, 1995; mueller, 1996). de acordo com estudos florísticos, as matas ciliares apresentam heterogeneidade na composição e estrutura comunitária das plantas (ribeiro-filho et al., 2009). essa heterogeneidade é resultado da interação entre fatores físicos e biológicos (rodrigues e nave, 2000). as espécies epifíticas encontram naturalmente condições favoráveis para o seu desenvolvimento nas matas ciliares. o epifitismo consiste na interação harmônica entre duas espécies, na qual o epífito utiliza a planta hospedeira apenas como suporte. os epífitos interagem diretamente com a atmosfera, retirando dela as substâncias das quais necessitam (bennet, 1986; kress, 1986; wallace, 1989). por isso, os epífitos apresentam crescimento lento (zotz, 1995) e se beneficiam de um ambiente florestal íntegro para o seu desenvolvimento, sendo que a riqueza epifítica tem relação inversa à degradação da vegetação (johansson, 1989) e à redução da temperatura e precipitação (nieder et al., 1996-1997; giongo e waechter, 2004). assim como as plantas naturalmente ocorrentes podem responder às condições abióticas de um dado ambiente, sendo utilizadas como bioindicadoras passivas, indivíduos de espécies reconhecidamente indicadoras podem ser expostos por curtos períodos ao ar e, por meio de suas respostas, fornece importantes informações relativas aos efeitos da poluição atmosférica sobre os organismos (markert, 2007). tradescantia pallida (rose) d. r. hunt var. purpurea boom é utilizada em avaliações integradas da qualidade ambiental (merlo et al., 2011; kieling-rubio et al., 2015) como indicadora de genotoxicidade do ar atmosférico. durante o processo meiótico para a formação das células-mãe dos grãos de pólen, micronúcleos podem ser formados (ma, 1983) e são resultantes de quebras ou perdas cromossômicas provocadas pela exposição das plantas a agentes clastogênicos ou aneugênicos (ma et al., 1994). a bacia hidrográfica do rio dos sinos, localizada na região nordeste do rio grande do sul, brasil, encontra-se dividida nos trechos superior, médio e inferior, nos quais se observa um aumento na densidade populacional e das atividades industriais, bem como uma diminuição na cobertura florestal no sentido da nascente à foz (prosinos, 2014). o estudo dos impactos das atividades humanas pode revelar a ocorrência de gradientes ambientais de antropização sobre os ecossistemas naturais. a avaliação da qualidade ambiental exige métodos e instrumentos eficientes (rodrigues e castro, 2008) que permitam uma análise conjunta de diferentes variáveis do ambiente, bem como das respostas dos organismos às condições ambientais. na bacia do rio dos sinos, kieling-rubio et al. (2015) realizaram um diagnóstico do cenário ambiental junto às nascentes de arroios, integrando parâmetros físico-químicos com bioensaios de genotoxicidade para avaliação da qualidade da água, e um protocolo de avaliação rápida para estimar o grau de conservação do ambiente. o presente estudo teve como objetivo avaliar a qualidade ambiental de fragmentos de mata ciliar do rio dos sinos a partir de parâmetros botânicos, meteorológicos e genéticos, testando a hipótese de que a riqueza de epífitos vasculares é maior no ambiente em que ocorre maior pluviosidade, onde o dossel florestal é mais fechado e a genotoxicidade do ar é menor. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 104 material e métodos a bacia hidrográfica do rio dos sinos apresenta uma área de 3.820 km², distribuídos em 32 municípios, com uma população aproximada de 1.343.558 habitantes. desse total, 94% residem em áreas urbanas, enquanto que 6% em áreas rurais (ibge, 2015). aproximadamente 20% da frota veicular do estado pertence a esta região (denatran, 2013), além de apresentar uma grande concentração de indústrias e uma série de impactos ambientais de origem antrópica, decorrentes dos intensos processos de urbanização (figueiredo et al., 2010). o presente estudo foi realizado em três fragmentos de mata ciliar do rio dos sinos, doravante denominados de sítios. o sítio 1 se encontra no trecho superior do rio, no município de caraá (29o42’25,0”s e 50o17’27,8”o, 560 m alt.). ele possui mais de 50 m de largura e está situado no local das principais nascentes do rio dos sinos, em uma região de encosta, com relevo acidentado. o sítio 2 se encontra no trecho médio do rio, no município de taquara (29o40’46,8”s e 50o45’57,0”o, 57 m alt.). a distância entre os sítios 1 e 2 é de 37,4 km. o sítio 3 localiza-se em campo bom (29o40’54”s e 51o3’35”o, 29 m alt.), no trecho inferior do rio dos sinos. os sítios 2 e 3 apresentam largura inferior a 30 m e a distância entre eles é de 26,8 km. em cada sítio, foi aplicado o protocolo de avaliação rápida da qualidade de hábitats (parh) adaptado de environmental protection agency (epa, 1987), barbour et al. (1999) e callisto et al. (2002). foram analisados 16 parâmetros a partir de observações visuais: 1: tipo de ocupação das margens; 2: erosão nas margens e assoreamento do rio; 3: alterações antrópicas; 4: cobertura vegetal sobre a calha do rio; 5: odor da água e sedimento; 6: oleosidade da água e sedimento; 7: transparência da água; 8: tipo de fundo (composição); 9: tipo de fundo (diversificação); 10: extensão e frequência de rápidos; 11: tipo de substrato; 12: depósitos sedimentares; 13: alterações no canal do rio; 14: características do fluxo das águas; 15: estabilidade das margens; 16: extensão de mata ciliar. após a aplicação do protocolo, foi realizado o somatório dos pontos de cada parâmetro, os quais foram convertidos para a escala proposta por callisto et al. (2002) em que os valores obtidos representam: de 0 a 40 pontos – trecho impactado; de 41 a 60 pontos – trecho alterado; de 61 a 100 pontos – trecho natural. para a caracterização meteorológica, foi instalada em caraá uma estação meteorológica móvel (davis vantage pro 2 vp usb ns) próxima ao sítio. em taquara, os dados meteorológicos foram obtidos a partir da estação ws2812, instalada no campus das faculdades integradas de taquara (faccat, 2014) e em campo bom, por meio da estação automática mantida pelo instituto nacional de meteorologia (inmet, 2014). durante 24 meses, de abril de 2012 a março de 2014, foram obtidos dados de temperatura e precipitação dos três locais para o cálculo da temperatura média e precipitação acumulada no biênio. para a análise de parâmetros vegetacionais em cada sítio, foi traçado um transecto de 200 m paralelo ao rio e distante até 10 m do curso d’água. foi estabelecido um ponto amostral a cada 20 m, totalizando 10 unidades amostrais por sítio. por ponto amostral, foram selecionadas quatro árvores com diâmetro à altura do peito (dap), mínimo de 10 cm, por meio do método de quadrantes centrados (cottam e curtis, 1956). em torno de cada árvore, foi estabelecido um raio de 5 m, no qual foi contabilizado o número de outros indivíduos arbóreos (densidade) com dap maior que 5 cm. o dap e a altura desses indivíduos foram obtidos para o cálculo da área basal e altura média da vegetação de cada ponto amostral. o levantamento das espécies epifíticas ocorrentes nas quatro árvores foi realizado para a obtenção da riqueza total. foram atribuídas notas de cobertura para cada espécie de acordo com o tamanho e a abundância (kersten e waechter, 2011). elas foram somadas para a obtenção da cobertura total por espécie em cada ponto amostral, considerando os 120 forófitos nas 30 unidades amostrais ao longo do rio dos sinos. para a análise do percentual de abertura do dossel em cada ponto amostral, foram tomadas fotos hemisféricas. as fotos foram obtidas com o auxílio da câmera fotográfica sony modelo h5, acoplada à lente olho de peixe raynox digital, modelo dcr-cf 85 pro, apoiada em um tripé, com cerca de 1,5 m de altura. a câmera foi nivelada e posicionada para o norte, conforme recomenda garcia et al. (2007). para a obtenção do grau de abertura, as imagens foram analisadas no programa gap light analyzer, versão 2.0 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 105 (frazer et al., 1999), calibrado conforme a altitude e coordenadas geográficas de cada local. para a avaliação da genotoxicidade do ar, plantas de tradescantia pallida var. purpurea foram cultivadas em vasos plásticos (37 cm x 20 cm x 20 cm), contendo 4 kg de solo comercial de um mesmo lote e mantidas em ambiente externo no campus da universidade. as plantas foram regadas três vezes por semana, e mensalmente foram aplicados 100 ml de solução de fertilizante n-p-k (nitrogênio-fósforo-potássio) na proporção de 10-10-10 (v-v-v), seguindo o método descrito por thewes et al. (2011). todos os exemplares derivaram de propagação vegetativa a partir de uma mesma população. os bioensaios foram realizados bimensalmente, de maio de 2013 a março de 2014, segundo metodologia descrita por ma et al. (1994), com adaptações (cassanego et al., 2014). para cada exposição, 20 ramos (10 a 15 cm de comprimento) com botões florais foram coletados e imersos parcialmente em recipientes com 2 l de água destilada, permanecendo por 24 h para adaptação em sala climatizada, com temperatura de 26 ± 1oc. após, os recipientes com os ramos foram acondicionados em caixas térmicas e transportados até os sítios, onde foram expostos por um período de 8 h (9 às 17 h) na mata, a uma distância de 10 m do rio. posteriormente, em sala climatizada, os ramos foram recuperados em água destilada por mais 24 h, tempo necessário para completar a meiose e permitir a observação de micronúcleos nas tétrades. controles negativos foram realizados simultaneamente, com exposição dos ramos em sala climatizada no laboratório, seguindo a mesma metodologia. após, os botões florais foram fixados em etanol: ácido acético (3:1 v:v) por 24 h e armazenados em etanol 70% a 4oc. o preparo das lâminas microscópicas e a análise dos micronúcleos (mcn) em tétrades foi realizado de acordo com thewes et al. (2011). em cada lâmina foram contadas 300 tétrades e registrado o número de mcn, em um total de 10 lâminas por sítio em cada período amostrado, sob microscopia óptica em aumento de 400x (olympus cx4). as frequências de micronúcleos foram expressas em mcn/100 tétrades (thewes et al., 2011). a normalidade dos dados foi verificada pelo teste de shapiro-wilk. os dados de riqueza de epífitos vasculares, densidade, área basal, altura da vegetação, grau de abertura e variáveis climáticas de cada sítio não atenderam ao pressuposto de normalidade e foram comparados estatisticamente pelo teste de kruskalwallis, seguido do teste de dunn a 5% de probabilidade no programa statistica, versão 10.0. as frequências de mcn apresentaram distribuição normal e foram submetidas à análise de variância (anova). diferenças entre médias foram verificadas pelo teste de tukey a 5% de probabilidade no programa spss, versão 20. para verificar se existe variação na distribuição de espécies epifíticas que estariam relacionadas com parâmetros botânicos (estrutura da vegetação arbórea) e ambientais (meteorológicos e potencial genotóxico do ar), foi realizada uma análise de correspondência canônica (cca) no paleontological statistics software package for education and data analysis (past), versão 3.02 (hammer et al., 2001). foram incluídas na ordenação as espécies de epífitos vasculares com nota de cobertura total (nct) superior a 100 considerando os 120 forófitos. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 106 resultados o resultado da avaliação dos 16 parâmetros do parh classificou os fragmentos de mata ciliar de caraá, taquara e campo bom em, respectivamente, natural, alterado e impactado. foi frequente a presença de depósitos de resíduos sólidos nas matas ciliares dos sítios de taquara e campo bom, onde as margens do rio apresentaram-se instáveis e mais propensas à erosão (figura 1). figura 1 pontuações no protocolo de avaliação rápida da diversidade de hábitats aplicado nos trechos superior (caraá: ○), médio (taquara: +) e inferior (campo bom: □) do rio dos sinos. parâmetros 1 – 8: pontuação máxima (4: situação natural), intermediária (2: alteração leve) e mínima: (0: alteração severa); parâmetros 9 – 16: pontuação máxima (5: situação natural), intermediária (3: alteração leve; 2: alteração mediana) e mínima (0: alteração severa). considerando os 24 meses de monitoramento meteorológico, julho de 2012 e janeiro de 2014 foram, respectivamente, os meses mais frio e quente nos três municípios. em caraá, a temperatura variou de 13,0 a 24,6 °c, em taquara de 14,4 a 27,4 °c e em campo bom de 12,8 a 26,5 °c. para caraá, taquara e campo bom, a temperatura média do primeiro ano de monitoramento foi, respectivamente, de 18,9; 21,2 e 19,8 °c. no segundo ano, foram registradas as temperaturas de 21,2; 23,0 e 23,2 °c nos três municípios. a temperatura média do biênio foi estatisticamente equivalente entre os sítios (h = 3,4; p = 0,2), sendo 18,9 ± 3,5 °c em caraá, 20,9 ± 3,9 °c em taquara e 19,6 ± 4,5 °c em campo bom. a precipitação mínima ocorreu durante o mês de novembro de 2012 em caraá e campo bom (69,9 e 22 mm, respectivamente) e em junho de 2012 em taquara (9,9 mm). durante agosto de 2013, foram registrados os maiores valores para a precipitação nos três municípios (caraá: 698,8 mm; taquara: 400,3 mm e campo bom: 370,3 mm). a menor precipitação acumulada foi observada no primeiro ano de monitoramento (caraá: 2.406,4 mm; taquara: 1.280,1 mm e campo bom: 1.585,3 mm) e a maior, no segundo ano (caraá: 2.673,06 mm; taquara: 1.453,9 mm e campo bom: 2.047,8 mm). a precipitação acumulada durante os 24 meses foi significativamente maior (h = 18,8; p < 0,01) em caraá (5.079,5 mm) quando comparada àquelas registradas em taquara (2.734,0 mm) e campo bom (3.633,1 mm) (figura 2). 0 1 2 3 4 5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 p o n tu a ç ã o parâmetros revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 107 figura 2 temperatura média e precipitação acumulada mensais no período de 24 meses nos municípios de caraá (a), taquara (b) e campo bom (c). foram inventariadas 74 espécies de epífitos vasculares em caraá, 21 em taquara e 20 em campo bom. acompanhando a riqueza total, a média de epífitos por forófito foi significativamente maior (h = 37,1; p < 0,01) em caraá (11,8 ± 11,7 espécies forófito-1), quando comparada aos outros sítios (taquara: 4,8 ± 3,3 espécies forófito-1; campo bom: 3,6 ± 1,8 espécies forófito-1). as espécies que apresentaram as maiores notas de cobertura total, considerando os três sítios amostrais foram microgramma squamulosa (kaulf.) de la sota (nct: 398), vriesea incurvata gaudich. (nct: 319), rhipsalis teres (vell.) steud. (nct: 305), pleopeltis pleopeltifolia (raddi) alston (nct: 239), aechmea calyculata (e.morren) baker (nct: 151) e niphidium crassifolium (l.) lellinger (nct: 138). em caraá, além de a vegetação ser mais rica em epífitos, foi registrada a árvore mais alta (31 m) e com o maior dap (230,0 cm). em taquara, os valores de altura e dap das árvores variaram de 2 a 12 m e de 5,0 a 70 cm; e em campo bom, de 3,5 a 5,8 m e de 5,0 a 48,5 cm. a densidade total de árvores foi de 377 em caraá, 149 em taquara e 108 em revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 108 campo bom. em média, as árvores em taquara (7,2 ± 1,1 m) e em campo bom (7,5 ± 1,3 m) foram significativamente menores em altura (h = 16,7; p < 0,01) quando comparadas com aquelas em caraá (9,0 ± 1,6 m). também houve uma redução significativa da densidade de árvores (h = 52,8; p < 0,01) e da área basal da vegetação (h = 49,6; p < 0,01) em taquara (densidade: 14,9 ± 1,4 ind-1; área basal: 1,0 ± 0,8 m2) e em campo bom (densidade: 10,8 ± 1,1 ind-1; área basal: 0,6 ± 0,5 m2) quando comparadas a caraá (densidade: 37,7 ± 5,5 ind-1; área basal: 2,6±1,9 m2). a abertura do dossel da mata ciliar variou de 10,4 a 18,6% em caraá, enquanto que em taquara de 19,7 a 32,5% e em campo bom de 17,1 a 21,8%. em média, o percentual de abertura foi significativamente diferente entre os três sítios (h = 45,9; p < 0,01), sendo de 25,7 ± 4,0% em taquara, de 18,90 ± 1,90% em campo bom e de 13,3 ± 2,3% em caraá. botões florais de tradescantia pallida var. purpurea expostos no interior dos fragmentos de mata ciliar de taquara e campo bom apresentaram frequências de micronúcleos (mcn) significativamente superiores (2,70 a 3,17 e 2,80 a 3,47, respectivamente) às frequências observadas nos botões expostos em caraá (1,67 a 1,87) e do controle negativo (1,43 a 1,80) em todos os períodos de amostragem. para caraá, as frequências de mcn foram estatisticamente iguais às do controle negativo, e para taquara elas não diferiram significativamente daquelas para campo bom (tabela 1). tabela 1 frequência de micronúcleos em tradescantia pallida var. purpurea exposta aos fragmentos de mata ciliar do rio dos sinos nos municípios de caraá, taquara e campo bom e do controle negativo. médias seguidas de letras diferentes na mesma linha diferem significativamente pelo teste de tukey (p = 0,05). exposições frequência de mcn (média ± desvio padrão) f p caraá taquara campo bom controle maio 2013 1,87 ± 0,72b 3,07 ± 0,52a 2,87 ± 0,80a 1,53 ± 0,52b 13,072 <0,001 julho 2013 1,67 ± 0,56b 2,77 ± 0,65a 3,23 ± 0,63a 1,43 ± 0,32b 24,105 <0,001 setembro 2013 1,73 ± 0,52b 2,70 ± 0,46a 3,27 ± 0,70a 1,53 ± 0,39b 24,904 <0,001 novembro 2013 1,83 ± 0,74b 3,13 ± 0,63a 3,13 ± 0,50a 1,70 ± 0,33b 19,085 <0,001 janeiro 2014 1,77 ± 0,42b 3,17 ± 0,50a 3,47 ± 1,12a 1,70 ± 0,37b 18,651 <0,001 março 2014 1,77 ± 0,39b 2,87 ± 0,50a 2,80 ± 0,48a 1,80 ± 0,74b 12,526 <0,001 f 0,153 1,314 1,176 0,862 p 0,978 0,272 0,333 0,513 a análise ambiental integrada demonstrou a separação dos três sítios em decorrência da estrutura da vegetação arbórea e da flora epifítica, bem como dos fatores meteorológicos e da genotoxicidade do ar atmosférico. a ordenação explicou 88,9% da variação dos dados e demonstrou que onde a qualidade do ar atmosférico foi superior e choveu mais, a mata ciliar apresentou um maior número de árvores, mais altas com maior área basal, suportando uma maior riqueza epifítica. essas características convergiram para as unidades amostrais de caraá, onde as árvores estavam mais cobertas por aechmea calyculata, niphidium crassifolium e vriesea incurvata. em taquara, onde a mata ciliar apresentou o dossel menos fechado e foram registradas temperaturas mais elevadas, pleopeltis pleopeltifolia foi a espécie que cobriu mais as árvores. as unidades amostrais com maior grau de abertura do dossel apresentaram menor riqueza de epífitos vasculares, árvores mais baixas e de menor área basal. em campo bom, houve uma maior cobertura dos forófitos por microgramma squamulosa e rhipsalis teres. nesses sítios houve uma simplificação da estrutura da vegetação e uma redução da precipitação e a genotoxicidade do ar atmosférico foi superior à registrada para o sítio em caraá (figura 3). revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 109 figura 3 análise de correspondência canônica (cca) das variáveis vegetacionais, meteorológicas, da genotoxicidade do ar atmosférico (mcn) e das espécies com as maiores notas de cobertura (▲) na estrutura comunitária nos trechos superior (caraá: ○), médio (taquara: +) e inferior (campo bom: □) do rio dos sinos. ncra: niphidium crassifolium; vinc: vriesea incurvata; acal: aechmea calyculata; pple: pleopeltis pleopeltifolia; msqu: microgramma squamulosa; rter: rhipsalis teres. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 110 discussão a avaliação da qualidade dos habitats é considerada fundamental para a análise da integridade ecológica, e as pontuações finais refletem o nível de conservação (barbour et al., 1999; callisto et al., 2002) decrescente dos trechos da bacia analisados, da nascente em direção à foz. os impactos urbanos, principalmente o tipo de ocupação das margens e a devastação das matas ciliares, foram responsáveis pelas alterações mais graves nos trechos médio e inferior. no trecho inferior do rio, também foram observadas margens instáveis e o desenvolvimento de atividades industriais no entorno do fragmento, sendo esses os principais fatores que diferiram nos dois sítios. a ausência de cobertura vegetal na calha do rio dos sinos, nos trechos médio e inferior, pode ser atribuída ao alargamento do rio, impedindo a comunicação entre as copas das árvores e aumentando a incidência luminosa diretamente no curso d’água. a remoção da vegetação ciliar aumenta a instabilidade das margens, levando a processos erosivos e assoreamento de rios, reduzindo a heterogeneidade de habitats aquáticos pela deposição de sedimento (barrella et al., 2000; minatti-ferreira e beaumord, 2004). a altura maior e a área basal da vegetação na nascente do rio dos sinos indicam que esse local apresenta uma vegetação mais antiga. árvores maiores contribuem para o aumento da riqueza epifítica, uma vez que disponibilizaram maior tempo de colonização e mais micro-hábitats para os epífitos (annaselvam e parthasarathy, 2001). a vegetação dos sítios de taquara e campo bom foi menos densa, mais baixa e com menor área basal quando comparada à observada em caraá. esses valores evidenciaram que os sítios dos trechos médio e inferior encontram-se em estágio intermediário de sucessão, enquanto que a nascente está em estágio avançado, considerando os parâmetros determinados pelo conselho nacional do meio ambiente (conama, 2012). a genotoxicidade do ar atmosférico nos fragmentos de mata ciliar de taquara e campo bom foi revelada pelo bioensaio em tradescantia pallida var. purpurea, considerando que as células dos botões florais expostos nesses sítios apresentaram um aumento significativo nas frequências de mcn, em comparação com aquelas registradas para caraá e o controle negativo. por sua vez, as frequências de mcn observadas para caraá e o controle permaneceram abaixo de 2,0 mcn, limite considerado aceitável para frequências resultantes de mutações espontâneas quando as plantas são mantidas em ambiente não poluído (klumpp et al., 2004; pereira et al., 2013). as espécies que mais cobriram as árvores nos trechos de maior antropização da bacia (pleopeltis pleopeltifolia, microgramma squamulosa e rhipsalis teres) suportam um dossel mais aberto, colonizam árvores mais jovens e toleram um ar atmosférico com maior potencial genotóxico. essas espécies estão incluídas em famílias que agregam plantas amplamente adaptadas ao déficit hídrico (coutinho, 1962; dubuisson et al., 2009) e que colonizam o ambiente em estágio pioneiro de sucessão (bauer e waechter, 2011; bonnet, 2011), ressaltando o caráter secundário das matas de taquara e campo bom. a elevada ocorrência de pleopeltis pleopeltifolia nas unidades amostrais com maior exposição à luz solar e menor precipitação pode ser justificada por sua capacidade de reduzir os danos causados pela incidência solar por meio da poiquiloidria (moran, 2008). da mesma forma, microgramma squamulosa possui adaptações para suportar déficit hídrico (rocha et al., 2013), além de poluição atmosférica, respondendo de forma mensurável a diferenças na qualidade do ar (rocha et al., 2014). a cobertura das árvores na nascente do rio dos sinos diferiu dos demais trechos analisados, sendo que em caraá houve uma maior ocorrência de aechmea calyculata, vriesea incurvata e niphidium crassifolium. as duas primeiras espécies são consideradas bromélias-tanque, cuja ocorrência foi restrita ao ambiente classificado como natural e com maior precipitação de chuva. assim como no presente estudo, outros trabalhos relacionaram a predominância dessas plantas em áreas pouco impactadas e com maior pluviosidade (kersten e silva, 2001; borgo e silva, 2003; bonnet, 2011). essas três espécies não foram registradas em 60 ha de revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 111 floresta secundária localizada próxima à nascente do sinos (barbosa et al., 2015). o gradiente decrescente de riqueza epifítica acompanhou a redução da qualidade do hábitat e da quantidade de chuva. na nascente, o bom estado de conservação ambiental e a elevação da precipitação de chuva coincidem com o aumento da riqueza epifítica, comumente observado em florestas tropicais (nieder et al., 1996-1997). as baixas frequências de mcn registradas para caraá podem estar relacionadas ao elevado grau de conservação da vegetação, à maior largura da mata ciliar e à distância em relação às possíveis fontes que liberam poluentes para a atmosfera. além disso, a baixa densidade demográfica e o menor tráfego veicular no município em comparação com taquara e campo bom (ibge, 2015) podem contribuir para uma qualidade do ar melhor em caraá. enquanto que a frota de caraá conta com 2.484 veículos, taquara e campo bom contam, respectivamente, com 30.494 e 36.930 veículos (ibge, 2015). as frequências significativas de mcn encontradas nas plantas expostas nas matas ciliares de taquara e campo bom provavelmente estão relacionadas aos efeitos genotóxicos de poluentes atmosféricos, liberados principalmente pelo intenso tráfego veicular na região (teixeira et al., 2012; ibge, 2015), considerando-se a proximidade das áreas urbanas e a rodovias com alto fluxo veicular. na rodovia estadual ers 239, que passa pelo perímetro urbano dos municípios de taquara e campo bom, a circulação veicular é de aproximadamente 668 mil veículos por mês (egr, 2014). a rodovia federal br 116, principal via de ligação entre os municípios do trecho inferior bacia do rio dos sinos com a capital do estado, porto alegre, também apresenta alto fluxo veicular com cerca de 150 mil veículos por dia (migliavacca et al., 2012), o que contribui para o aumento de poluentes potencialmente tóxicos ou genotóxicos no ar. a capacidade de dispersão e acumulação dos poluentes no ar atmosférico pode provocar efeitos negativos aos organismos até mesmo em fragmentos florestais (merlo et al., 2011), principalmente quando estes apresentam alto índice de degradação, como as matas ciliares dos trechos médio e inferior da bacia do rio dos sinos. conclusões o sítio classificado como natural apresentou as melhores condições vegetacionais, meteorológicas e de qualidade do ar atmosférico, sustentando uma maior riqueza epifítica. além disso, foram registradas espécies sensíveis às perturbações antrópicas apenas nesse trecho da bacia, acentuando a necessidade de preservação da nascente do rio dos sinos. os resultados obtidos no presente estudo reforçam a importância da avaliação integrada dos fatores bióticos e abióticos, considerando que as respostas dos organismos são influenciadas pelas condições prevalecentes no ambiente. embora a interpretação direta da integridade ecológica pelas variáveis ambientais e respostas dos seres vivos seja complexa, os indicadores utilizados para avaliação da qualidade ambiental permitiram apontar a mata ciliar de caraá como uma área de referência, evidenciados pela riqueza de epífitos e pela ausência de genotoxicidade em tradescantia pallida var. purpurea neste fragmento florestal. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 112 referências annaselvam, j.; parthasarathy, n. diversity and distribution of herbaceous vascular epiphytes in a tropical evergreen forest at varagalaiar, western ghats, india. biodiversity & conservation, v. 10, n. 3, p. 317-329, 2001. barbosa, m. d.; becker, d. f. p, cunha, s.; droste, a.; schmitt, j. l. vascular epiphytes of the atlantic forest in the sinos river basin, state of rio grande do sul, brazil: richness, 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geração de resíduos da construção civil e estudo de viabilidade de usina de triagem e reciclagem quantification of the construction and demolition waste and study the feasibility of deploying recycling plant resumo o setor de construção civil tem intensificado suas atividades e aumentado a geração de resíduos sólidos. foi realizada a estimativa de resíduos da construção civil (rcc) e estudo de viabilidade de implantação de usina de triagem e reciclagem (ure) no município de criciúma. o volume obtido pelo método indireto foi de 145,65 t/dia. o estudo de viabilidade foi realizado para uma ure com capacidade de 25 t/h, sendo considerada a metodologia de jadovski (2005) para estimar custos de implantação, operação e manutenção. a quantidade de resíduo a ser reciclado foi estimada em 80% gerando uma receita bruta anual de r$ 702.635,94. foi aplicada a taxa interna de retorno (tir) em intervalos de 8, 10 e 15 anos, e resultaram em tir de 12,40%, 16,57% e 21,21% ao ano, respectivamente, indicando viabilidade econômica para instalação da ure. palavras-chave: resíduos, construção civil, usina de reciclagem abstract the construction industry has intensified its activities and increased the generation of waste that causes environmental degradation. this research has made the estimate of generation of construction and demolition waste (cdw) and a feasibility study for implementation of sorting and recycling plant in the criciúma municipality. the estimate is made by direct and indirect methods and found a period of 10 years. the volume obtained by the indirect method was 145.65 t / day. the feasibility study was conducted to a plant with capacity of 25 t / h and applying the methodology of jadovski (2005) have raised the costs of deployment, operation and maintenance. the amount of waste being recycled was estimated at 80% of collected waste generating gross revenue of r $ 702,635.94. from the net values calculated by discounting the initial investment and applying the internal rate of return for 8, 10 and 15 years have led to the irr's of 12.40% years, 16.57% pa and 21.21% per annum respectively. the calculated internal rates of return indicate that there is economic viability for the rp considering the return periods of 8, 10 and 15 years. keywords: waste, construction, recycling plant afrodite da conceição fabiana cardoso engenheira ambiental pela unesc universidade do extremo sul catarinense. criciúma, sc, brasil afroditecardoso@gmail.com sérgio luciano galatto professor do dpto de engenharia ambiental da unesc universidade do extremo sul catarinense e pesquisador do ipat instituto de pesquisas ambientais e tecnológicas. mestre em ciências ambientais pela unesc. criciúma, sc, brasil sga@unesc.net mario ricardo guadagnin professor da unesc universidade do extremo sul catarinense, no departamento de engenharia ambiental. mestre em geografia pela ufsc universidade federal de santa catarina. criciúma, sc, brasil mrg@unesc.net revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 2 introduçâo nas últimas décadas tem se observado um aumento populacional e a expansão das cidades refletindo no crescimento intensificado do setor de construção civil. a questão dos resíduos da construção civil (rcc) tem sido amplamente discutida no brasil pela alta taxa de geração, representando cerca de 51% a 70% dos resíduos sólidos urbanos coletados (marques neto, 2005). os estudos sobre caracterização e quantificação dos rcc’s no brasil iniciaram em meados de 1980. na década 1990 começaram ensaios sobre reciclagem e atualmente existem inúmeras usinas de triagem e reciclagem muitas controladas pelas municipalidades como aponta pinto (1999). de forma geral, os rcc’s são vistos como resíduos de baixa periculosidade, tendo como principal impacto o grande volume gerado. contudo, nesses resíduos também são encontrados materiais orgânicos, produtos perigosos e embalagens diversas que podem acumular água e favorecer a proliferação de insetos e de outros vetores de doenças (karpinski, 2009). de acordo com o art. 13 da lei n˚ 12.305/2010, os resíduos de construção civil (rcc’s) são aqueles gerados nas construções, em reformas, em reparos e em demolições de obras de construção civil, bem como os resultantes da preparação e escavação de terrenos para obras civis. são definidos e classificados em quatro classes pela resolução do conselho nacional do meio ambiente (conama) n° 307/2002, em função do seu potencial para serem reciclados ou reutilizados. a resolução 307 do conselho nacional do meio ambiente (conama) define os resíduos de construção civil como “os provenientes de construções, reformas, reparos e demolições de obras de construção civil, e os resultantes da preparação e da escavação de terrenos, tais como: tijolos, blocos cerâmicos, concreto em geral, solos, rochas, metais, resinas, colas, tintas, madeiras e compensados, forros, argamassa, gesso, telhas, pavimento asfáltico, vidros, plásticos, tubulações, fiação elétrica etc., comumente chamados de entulhos de obras, caliças ou metralha (brasil, 2002)”. para hamassaki (2000), o resíduo de construção civil ou “entulho” é um “conjunto de fragmentos ou restos de tijolos, concreto, argamassa, aço, madeira e outros provenientes do desperdício na construção, reforma ou demolição de estruturas”. a resolução 307/2002 do conama, ainda classifica os rcd da seguinte forma (brasil, 2002): classe a são os resíduos reutilizáveis ou recicláveis como agregados, tais como: a) de construção, demolição, reformas e reparos de pavimentação e de outras obras de infraestrutura, inclusive solos provenientes de terraplanagem; b) de construção, demolição, reformas e reparos de edificações: componentes cerâmicos (tijolos, blocos, telhas, placas de revestimento etc.), argamassa e concreto; c) de processo de fabricação e/ou demolição de peças pré-moldadas em concreto (blocos, tubos, meios-fios etc.) produzidas nos canteiros de obras; classe b são os resíduos recicláveis para outras destinações, tais como: plásticos, papel/papelão, metais, vidros, madeiras, gesso e outros; classe c são os resíduos para os quais não foram desenvolvidas tecnologias ou aplicações economicamente viáveis que permitam a sua reciclagem/recuperação; classe d são os resíduos perigosos oriundos do processo de construção, tais como: tintas, solventes, óleos, lâmpadas fluorescentes, pilhas e baterias ou aqueles contaminados oriundos de demolições, reformas e reparos de clínicas radiológicas, instalações industriais, telhas de amianto e outros. os principais instrumentos legais referentes aos rcc’s são: as resoluções conama n° 307/2002, 348/2004, 431/2011, as normas técnicas brasileiras n°15112/2004, n°15113/2004, n°15114/2004, n°15115/2004, n°15116/2004, a lei 12305/2010 que institui a política nacional de resíduos sólidos e o decreto regulamentador n° 7404/2010. na grande maioria dos municípios, a maior parte dos rcc’s é depositada em bota-foras clandestinos, nas margens de rios e córregos ou em terrenos baldios. a deposição irregular de entulho ocasiona proliferação de vetores de doenças, entupimento de galerias e bueiros, assoreamento de córregos e rios, contaminação de águas superficiais e poluição visual (oliveira, 2008). para sjostrom (1996) apud john (2000), além da poluição visual, contaminação das águas superficiais e subterrâneas e do solo, o setor de construção civil absorve cerca de 14% a 50% dos recursos naturais. os rcc’s no brasil não representam grandes riscos ambientais em razão de suas características químicas e minerais serem semelhantes aos agregados naturais e solos. entretanto, podem apresentar outros tipos de resíduos como óleos de maquinários utilizados na construção, pinturas e asbestos de telhas de cimento amianto (ângulo, 2000, apud karpinski, 2007). revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 3 segundo dados apresentados pela câmara brasileira da indústria de construção (cbic, 2010), o setor de construção civil têm crescido nos últimos anos e se observa uma tendência de aumento no período de 2003 a 2010, fomentado pelo crescimento dos créditos habitacionais, estabilização da taxa de juros e efeitos positivos do programa de aceleração do crescimento (pac) (ibge, 2008). no estado de santa catarina se observa o crescimento deste setor principalmente quando se acompanha o aumento do consumo de cimento portland de 0,23% de 2008 para 2009. o município de criciúma apresenta três construtoras na lista das 100 maiores do brasil e o setor de construção tem grande relevância social pela absorção da mão de obra com menor qualificação na região (pinto, 2010). os rcc’s são provenientes das diferentes origens sendo que 75% são gerados em atividades informais, contribuindo para disposição irregular, causando problemas de ordem ambiental, econômica e social (guerra, 2009). em criciúma estes resíduos são coletados e transportados por empresas terceirizadas que os depositam em aterros e áreas de bota-fora (rodrigues, 2006). o principal problema causado pelo rcc’s é decorrente da disposição irregular sem os requisitos ambientais mínimos exigidos. um estudo realizado por picolo e réus (2011), identificou 103 áreas de bota fora ao longo do município de criciúma, evidenciando a necessidade de medidas mais eficazes no gerenciamento dos rcc’s bem como uma maior fiscalização. é importante ressaltar que o art. 10 da resolução conama n° 307/2002 apresenta orientações para disposição dos resíduos classes a, b, c e d. uma das soluções para os problemas com os rcc’s é à reciclagem, que no brasil, data desde 1980 onde se iniciaram estudos sistematizados (pinto, 1999). assim, o estudo para viabilização de uma ure em criciúma, considerou uma planta fixa composta por equipamentos transportadores, de redução e britagem e cortinas de separação. o processo de reciclagem obedece às etapas apresentadas na figura 1 baseados em proposta elaborada por pereira et al. (2004). a análise de viabilidade de usinas de reciclagem é fundamental para definição do processo dimensional e configuração da central. este trabalho tem por objetivo estimar a geração dos rcc´s no município de criciúma durante o período de 2001 a 2010 empregando métodos direto e indireto, além de um estudo de viabilidade econômico para implantação de uma usina de triagem e reciclagem (ure) dos resíduos da construção civil. materiais e métodos para a estimativa de geração dos rcc´s no município foram utilizados métodos indiretos e diretos. o método indireto foi desenvolvido por pinto (1999) e leva em consideração a geração de 150 kg de resíduo por cada metro quadrado de área construída, sabendo-se que cada metro cúbico de resíduo contém 1,2 toneladas de entulho. o produto da área construída, pela taxa de geração é a provável geração de resíduo. os dados sobre a área construída foram obtidos na prefeitura municipal de criciúma. é importante destacar que no método indireto, marques neto (2005) considera a média dos últimos quatro anos, afirmando que este dado representa melhor a variação na taxa de geração. o método direto considera a movimentação de cargas efetuadas pelos prestadores de serviço. por meio de entrevistas não estruturadas efetuadas aos prestadores de serviço foram obtidas informações sobre o número de caçambas, volume diário e mensal, local de disposição e perspectivas do setor. o pré-dimensionamento da usina de triagem e reciclagem figura 1 fluxograma do processo de reciclagem de rcc separação na origem recepção dos resíduos e armazenamento inicial pré-triagem e separação inicial separação na origem triagem e seleção dos fluxos contaminados britagem e crivagem armazenamento e saída de produtos finais revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 4 foi efetuado tendo em conta os levatamentos efetuados por jadovski (2005) e por stolz (2008). foram observados os custos de implantação, operação e manutenção da ure. a análise de viabilidade foi efetuada considerando a taxa interna de retorno (tir) proposta por casarotto filho e kopittke (2000) e brito (2006). esta taxa requer o cálculo da taxa que zera o valor presente dos fluxos de caixa das alternativas. os investimentos com tir superior a taxa mínima de atratividade (tma) são considerados rentáveis. resultados e discussão os resultados foram organizados e apresentados em etapas sequenciais possibilitando facilitar a compreensão das informações levantadas. resultados da estimativa indireta de geração dos rcc’s analisando a evolução das licenças para construção (tabela 1) com os dados obtidos na prefeitura municipal de criciúma (2011), observa-se que em 2003 foi registrado o menor índice com apenas 169.697,45 m² de área construída licenciada, enquanto que em 2010 foram licenciadas cerca de 449.520, 97 m². para efetuar os cálculos de taxa de geração foi utilizado o indicador obtido por pinto (1999) de geração de 0,15 t/m2. pode-se observar que as licenças para construção aumentaram em mais de 200%, considerando o período de 2003 a 2010, provavelmente resultante do aumento de créditos habitacionais e das novas políticas de habitação. entre o período de 2001 a 2010, foi registrado um crescimento de 102,53% de área construída licenciada. em contrapartida observa-se um aumento de 11,35% na população do município nesse mesmo intervalo (2001 a 2010). a área total licenciada para construção de 2001 a 2010 é aproximadamente de 2.796.391,743 m2. a geração de rcc´s no período analisado apresentou uma média de 145,65 t/dia (método indireto). com relação à estimativa diária de geração de resíduos de construção civil, lauritzen (1998) apud por jonh (2000) apresenta dados da europa com variação entre 2,08 a 3,19 kg/hab*dia. pinto (1999) propõe para o brasil uma variação de 0,80 a 2,64 kg/hab*dia. em criciúma, os dados referentes à estimativa de geração diária de resíduos da construção civil apontam variação entre 0,62 e 1,46 kg/hab*dia. este valor é inferior aos valores indicados na europa, porém, mais próximo aos apresentados por pinto (1999) para algumas cidades brasileiras. a média da geração per capita em 10 anos é de 0,96 kg/dia e está dentro do intervalo considerado para as cidades brasileiras. para confirmação dos volumes de resíduos de construção civil, foram comparadas as áreas licenciadas para construção e as áreas correspondentes ao habite-se. tendo como base os dados obtidos junto ao departamento de patrimônio físico territorial do município e considerando a taxa estimada por pinto (1999) de geração de 0,15 t/m2 são apresentados na tabela 2 os cálculos efetuados para a obtenção das estimativas de geração diária e anual considerando neste caso o habite-se. foram considerados o mesmo número de habitantes e a taxa de geração por área. a estimativa de geração de resíduos da construção civil pelo habite-se foi menor nos anos 2001 e 2005, e maior em 2010. comparando os valores anuais com os obtidos na análise das áreas tabela 1 licenças para construção e provável geração de resíduos em criciúma de 2001 a 2010 informações anos 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 área licenciada para construção (1000 m2/ano) 221,19 204,74 169,69 214,21 391,35 293,24 265,83 263,55 322,27 449,52 taxa de geração de resíduos (0,15 t/m2) 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 provável geração anual de resíduos (t/ano) 33.292,8 6 30.710, 95 25.454,6 2 32.132,8 8 58.703,5 7 43.987,1 8 39.875,1 5 39.532,9 9 48.340,5 6 67.428,1 5 população (1.000.000,00 habitantes) (1) 170,42 170,42 170,42 170,42 185,52 185,52 185,5 185,5 188,6 192,2 provável geração diária de resíduos (t/dia) (2) 138,72 127,96 106,06 133,89 244,60 183,28 166,15 164,72 201,42 280,95 provável geração por habitante dia (kg/hab*dia) 0,81 0,75 0,62 0,79 1,32 0,99 0,90 0,89 1,07 1,46 (1) dados retirados do senso do ibge (2011); (2 ) considerando 20 dias úteis/mês. revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 5 licenciadas para a construção, verifica-se uma maior quantidade de resíduos em 2010, porém os menores volumes anuais diferem para 2005. analisando os dados da geração anual obtidos das áreas licenciadas para construção (tabela 1) em criciúma observa-se que são superiores aos dados obtidos pelo habite-se (tabela 2). o volume de resíduos obtidos das licenças de construção deveria ser aproximado ao volume do cálculo do habite-se, no entanto, observa-se que a área solicitada para a construção (449,51 x 1000 m2/ano) em 2010 é efetivamente superior a área licenciada pelo habite-se (244,18 x 1000 m2/ano), no mesmo ano. é importante frisar que o município de criciúma não possui áreas licenciadas para aterros de resíduos de construção civil. analisando os dados obtidos se observa que o habite-se é inferior às licenças, sendo que em 2010, foi o período de maior concessão de licenças, com uma diferença de 45,7% entre as licenças de construção e as de habite-se. a diferença menor entre as licenças de construção e de habite-se foi em 2003, com 6%. a figura 2 compara as licenças de construção com o habite-se. tabela 2 habite-se de construção e provável geração em criciúma de 2001 a 2010 informações anos 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 habite-se (1000 m2/ano) 911,43 154,74 159,51 134,30 117,19 142,32 150,53 154,88 144,43 244,18 taxa de geração de resíduos (0,15 t/m2) 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 provável geração anual de resíduos (t/ano) 13.671,43 23.210,47 23.926,74 20.145,27 17.577,80 21.348,22 22.579,59 23.232,29 21.663,85 36.626,26 população (1000.000,00 habitantes) (1) 170,42 170,42 170,42 170,42 185,52 185,52 185,5 185,5 188,6 192,2 provável geração diária de resíduos (t/dia) (2) 56,96 96,71 99,69 83,94 73,24 88,95 94,08 96,80 90,27 152,61 provável geração por habitante dia (kg dia/habitante) 0,33 0,57 0,58 0,49 0,39 0,48 0,51 0,52 0,48 0,79 (1) dados retirados do senso do ibge (2011); (2) considerando 20 dias úteis/mês. figura 2 comparativo das licenças para construção e habite-se no período de 2001 a 2010, em criciúma, sc. revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 6 as diferenças encontradas podem ser atribuídas ao fato de que, por um lado as construções não foram efetivadas, ou por outro lado, as construções podem ter sido efetivadas, porém não foram registradas evitando os impostos associados ao habite-se. no período de 2001 a 2010 foi registrada no município uma área construída de 1.493.212,80 m2. a média da geração anual neste período foi de 22.398,19 toneladas e a geração diária foi de 93,33 toneladas. resultados da estimativa direta de geração dos rcc’s a estimativa direta da geração de resíduos da construção civil considerou a movimentação de cargas efetuadas por empresas responsáveis pelos serviços de coleta. em criciúma existem cinco empresas que atuam no município e outros municípios no entorno: entulho e transporte ltda., da qual fazem parte as empresas beneton, cascão e tele-entulho, que possuem um escritório virtual e cerca de 150 caçambas, no total; entulhão e caçambão. em função do movimento de carga realizado nas cinco empresas coletoras foi possível estimar a capacidade de remoção de resíduos de construção civil (tabela 3). o valor de aluguel de uma caçamba varia entre r$ 80,00 a r$ 140,00 no prazo máximo de três dias estacionado. de acordo com pinto (1999), um (1) m3 de resíduo da construção civil corresponde a 1,2 toneladas. considerando os valores apresentados na tabela 3, a capacidade de movimentação das empresas é de 246 t/dia e 5.160 t/mês. a estimativa de geração de rcc’s pelo método indireto apontou o valor de 145,65 t/dia. é importante observar que as caçambas muitas vezes apresentam resíduos de diferentes classes, como resíduos de classe a misturados com classe b, inclusive com os perigosos e domiciliares. resultados do prédimensionamento os equipamentos necessários ao funcionamento da ure possuem uma capacidade nominal de 25 t/h. em virtude da capacidade de produção da usina foram escolhidos os equipamentos: britador de impacto; tremonha de alimentação; transportador de correia, peneira vibratória; transportador de correia; sistema antipó; bica de transferência; peneira vibratória apoiada; imã permanente. as máquinas e veículos necessários ao funcionamento da ure foram escolhidos em função da capacidade da usina ser inferior a 30 t/h seguindo as orientações de jadovski (2005). os valores apresentados na tabela 4 foram obtidos mediante pesquisas de mercado para obtenção dos preços de aquisição e transporte dos equipamentos, (maqbrit, 2011), cotação de equipamentos de protecção individual (proteshop, 2011), estimativas orçamentárias (ipat, 2011) e consulta a orgãos oficiais (casan;celesc, 2011). após obtenção destes valores foram calculados os percentuais conforme metodologia de jadovski (2005) e stolz (2008). os custos apresentados não contemplam a aquisição nem o aluguel do terreno que deveria possuir 7.250 m2, uma vez que nas simulações efetuadas por jadoviski (2005) essas opções se mostraram inviáveis. para este projeto a compra da área acima representaria um acréscimo de 25,63% nos custos de implantação do empreendimento. em caso de aluguel de um terreno o custo de r$ 30.450,00 anuais seria somado ao custo de operação. referente à compra de máquinas e veículos (retroescavadeira e caminhão basculante) ocorreria um acréscimo de 41% no custo de implantação e consequentemente tabela 3 movimentação de cargas das empresas coletoras de entulho. itens beneton cascão tele entulho entulhão caçambão total total de caçambas 50 50 50 75 70 volume (m3) 5 5 5 5 5 nº de caçambas dia 7 7 7 10 10 n º de caçambas mês(1) 160 160 160 240 140 volume diário estimado (m3/dia) 35 35 35 50 50 205 volume mensal estimado (m3/mês) 800 800 800 1200 700 4300 (1) número de caçambas considerando 24 dias do mês com meio período nos sábados revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 7 um acréscimo de 59,71% no custo da manutenção. resultados da análise de viabilidade econômica a quantidade de agregado reciclado foi estimada em 80% da quantidade de resíduo recolhido, conforme metodologia de marques neto (2005) obteve-se valor de r$ 3.252,94 toneladas/mês. considerando o preço médio de r$ 18,00 do agregado reciclado serão arrecadados r$ 58.552,99 mensalmente com a venda do produto. para análise do investimento foi aplicada a taxa interna de retorno (tir) que deve ser superior a taxa mínima de atratividade (tma) estipulada em 12% pelo banco central para o ano de 2011. em caso de tir inferior a tma o projeto é inviável (souza e clemente, 1997, apud jadovski, 2005). foram efetuados cálculos para os períodos de retorno de 8, 10 e 15 anos, conforme figura 3. a tma utilizada foi de 12% a.a para o cálculo da tir. para a correção das despesas e custos foi utilizada a taxa básica da economia brasileira (taxa média selic, 2011) de 12% a.a aplicada a partir do 2° ao 15°ano. os cálculos foram efetuados no software excel após inserção dos dados de entrada (custos de implantação, operação, manutenção e receita bruta anual) conforme efetuado por stolz (2008). observando a tir para os períodos de 8, 10 e 15 anos, verificase que a tir é maior que a tma, portanto o empreendimento é rentável. os cálculos efetuados para períodos inferiores a 8 anos apresentaram uma tir inferior aos 12% da tma, o que os torna não rentáveis, ou seja, em função do montante investido e da receita líquida anual, o investimento retornará a partir do oitavo ano. o período de retorno de 15 anos apresentou à maior tir, conforme observado por stolz (2008), que indica que com o aumento período de retorno, aumenta a taxa de desconto. pesquisas realizadas por jadovski (2005), para um período 20 anos com a tma de 12% apresentam uma variação na tir de 12,4% a 29%, considerando as opções de compra e/ou aluguel do terreno e aluguel de máquinas e veículos. o período de retorno do investimento apresentado por dal pont (2008) considerando a opção aluguel e de compra de uma retroescavadeira foi de dois anos, porém a receita bruta foi obtida somando a receita da venda do agregado reciclado e a arrecadação com a disposição do resíduo em aterro. a análise de viabilidade no presente estudo considerou apenas a venda do agregado tabela 4 custos de implantação, operação e manutenção custos item valor (r$) implantação aquisição e instalação dos equipamentos 558.555,00 terraplanagem, contenções e obras civis 82.569,00 licenciamento ambiental 66.093,93 sub-total (r$) 707.217,93 operação mão de obra e leis sociais 133.675,08 equipamentos de proteção individual 1.439,16 aluguel de máquinas e veículos 309.129,60 insumos 43.888,32 despesas administrativas 3.600,00 sub-total (r$/ano) 491.732,16 manutenção manutenção dos equipamentos 14.571,00 sub-total (r$/ano) 14.571,00 total (r$) 1.213.521,09 obs: dados de custo obtidos junto aos fornecedores de equipamentos figura 3: comparativo da taxa mínima de atratividade (tma) e da taxa interna de retorno (tir) revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 8 reciclado. assim, se fosse optado por cobrar pelo recebimento dos resíduos, haveria aumento na receita bruta, impostos e receita líquida. por exemplo, se fosse cobrado apenas 50% do valor aplicado pela santech empresa prestadora de serviços de aterro sanitário localizada em içara sc (r$ 25,00/tonelada) para destinação dos resíduos haveria um aumento na arrecadação anual de r$ 487.941,00. conclusão o estudo dos rcc´s no município de criciúma permitiu a compreensão da dinâmica e revelou a existência de inúmeras áreas de disposição irregular, conforme estudo apresentado por picolo e reus (2011), o que demonstra o não cumprimento da resolução conama 307/2002 e do termo de ajustamento de condutas firmado em 2009 entre a promotoria pública de defesa do meio ambiente, o poder público local, o sinduscon e os prestadores de serviços de coleta de resíduos de construção civil. os serviços de coleta e transporte dos rcc’s no município são realizados por empresas terceirizadas que depositam, geralmente, em áreas de bota fora, a maioria destas sem licenças ambientais. este fato se deve a falta de fiscalização dos órgãos competentes, além dos altos custos com a disposição em aterro industrial. os resultados do volume de rcc’s estimados pelo método indireto, no período de 10 anos, apontou a média de 145,65 t/dia em criciúma, enquanto que o método direto foi 246 t/dia. em função da estimativa de rcc’s gerados em criciúma, estimou-se uma produção de 3.252,94 t/mês ou 163 t/dia. nesse estudo optou-se por dimensionar uma usina de triagem e reciclagem com capacidade de processar 25 t/h. é reconhecida que a reciclagem de rcc’s é de grande importância ao desenvolvimento regional, uma vez que contribui para a produção de agregado reciclado, conservação de reservas naturais de areia e brita e redução de áreas de bota fora irregulares. o estudo de viabilidade realizado para a usina com capacidade de 25 t/h, utilizando o método da taxa interna de retorno, indicou que o retorno do investimento ocorrerá a partir do oitavo ano, tornando-o mais rentável nos anos seguintes. de modo geral, as tir’s calculadas mostram-se viabilidade econômica desta usina nos três períodos de retorno analisados. referências brasil. associação brasileira de normas técnicas/ abnt nbr 15112 de 30 de julho de 2004. dispõe sobre resíduos da construção civil e resíduos volumosos áreas de transbordo e triagem diretrizes para projeto, implantação e operação. associação brasileira de normas técnicas. brasília, 30 de junho de 2004. brasil. associação brasileira de normas técnicas/ abnt nbr 15113 de 30 de julho de 2004. 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urban sustainability; smart city; cyberspace; colab. r e s u m o este artigo faz parte dos estudos do núcleo de avaliação de sustentabilidade (nipas) e tem o objetivo de analisar o capital social de curitiba, expresso na rede social digital colab. esta é uma rede social acessível por conta própria ou do facebook. sua função é proporcionar aos cidadãos espaços de interação com o poder público ou divulgar problemas, propostas e avaliações relativos a aspectos das cidades. ao se observarem as interações no colab, surge a questão de pesquisa sobre qual capital social é expresso nessa rede social. a metodologia envolveu a catalogação de todos os dados dessa rede, de acordo com o modelo analítico e caracterizando o capital social. os resultados mostram que o sexo masculino com idade entre 30 e 49 anos é o que mais interage. entre as três categorias do colab — fiscalização, propostas e avaliações —, prevaleceu a fiscalização com mais interações. isso demonstra que a expressão do capital social se limita a atos pontuais de insatisfação com relação à atuação do poder público municipal. nesse caso, os temas predominantes estão relacionados a aspectos como estacionamento, sinalização e problemas viários. em relação às macrocategorias de capital social, as interações podem ser enquadradas em “conjunto de normas e valores”, “cidadania” e “sentimento de pertencimento”. a principal conclusão é que, embora curitiba seja uma cidade famosa pelo transporte coletivo, o predomínio do capital social expresso no colab está relacionado ao automóvel. palavras-chave: cidadania digital; sustentabilidade urbana; cidades inteligentes; ciberespaço; colab. social capital in a social network: curitiba, a city for cars capital social numa rede social: curitiba, uma cidade para os carros fernanda da rocha salles1 , marcelo limont2 , tatiana tucunduva philippi cortese3,4 , valdir fernandes1 1universidade tecnológica federal do paraná – curitiba (pr), brazil. 2universidade positivo – curitiba (pr), brazil. 3instituto de estudos avançados, universidade de são paulo – são paulo (sp), brazil. 4universidade nove de julho – são paulo (sp), brazil. correspondence address: valdir fernandes – universidade tecnológica federal do paraná – rua deputado heitor alencar furtado, 5000 – cidade industrial – cep: 81280-340 – curitiba (pr), brazil. e-mail: vfernandes@utfpr.edu.br conflicts of interest: the authors declare no conflicts of interest. funding: the authors acknowledge the financial support from the brazilian council for scientific and technological development – cnpq. received on: 02/11/2022. accepted on: 07/28/2022 https://doi.org/10.5327/z2176-94781280 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. https://orcid.org/0000-0002-6751-5469 https://orcid.org/0000-0002-3400-9738 https://orcid.org/0000-0003-2915-5084 https://orcid.org/0000-0003-0568-2920 mailto:vfernandes@utfpr.edu.br https://doi.org/10.5327/z2176-94781280 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ salles, f. r. et al. 520 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 519-530 issn 2176-9478 introduction over the past 50 years, contemporary society and the way of life on the planet have shifted from rural to urban. today, 55% of the world’s population lives in urban areas, projecting 68% in 2050 (united nations, 2017). in brazil, this trend is corroborated, with around 76% of the population concentrated in urban areas (ibge, 2017). this process of metropolization generates a concentration of economic activities and essential services (polèse and shearmur, 2004), producing new urban morphologies (moura, 2012), with environmental and social problems, poverty, social and territorial segregation; violence; crime; deterioration of the environment, and quality of life (fernandes and vieira, 2021). the metropolises are, therefore, a significant challenge to management and metropolitan governance that involves different social actors, scales, territorial and functional spaces, and shared planning actions that can intrinsically reconcile socio-economic and environmental development demands (frey, 2012; carbone at al., 2020). one of the fundamental elements of management processes, and even more so of metropolitan management, is social capital, in this case, associated with territoriality (salles et  al., 2017). social capital, in turn, portrays the existence of a particular set of informal values or norms shared among the members of a group that allows for cooperation between them. in general, social capital can be defined as “the existence of a certain set of informal values or norms shared between members of a group or a community that allows cooperation” (fukuyama 1995, pp. 28). both social capital, as well as territoriality, are structured by social, cultural, and economic networks intrinsic to each territory, and, more recently, with the advent of virtual social networks, linked to specific groups of interest that are interconnected, dependent, or independent of the physical territory, thus constituting virtual territoriality. the growth of cyberspace is guided by three fundamental principles, as described by lévy (1999): • interconnection: referring to the global computer infrastructure and the set of information that it houses (the extension of cyberspace); • creation of virtual communities in the form of networks: these communities being defined as an open, deterritorialized and transversal field that favors a collective and participative debate. its development is directly supported by the growth of interconnection; • collective intelligence: refers to the spiritual perspective of cyberspace, its ultimate purpose, and endowed with a capacity for rapid and creative learning. for the author, collective intelligence is the mode of realization of humanity favored by cyberspace. these communities are “built on affinities of interests, knowledge, projects, in a mutual process of cooperation and exchange” (lévy 1999, pp. 127). the author also states that digital social networks enable a mutual space for cooperation and exchange, potentiating these fundamental principles in learning and social construction. in the same sense, as an essential part of this process of reconfiguration of societies according to the new technologies, daniels (2002) already pointed out that digital information and communication technologies (ict) have become, in a short space of time, one of the basic dimensions of building a modern society. because of that, they became a founding element of social processes (noor-ul-amin, 2013) and part of human condition (philippi jr. et al., 2017). based on this process, in the analysis undertaken herein, cyberspace is used as a source of information about the social capital of a territory (silva and fernandes, 2022), curitiba city. what is sought is to understand the social priority expressed on the social capital of a metropolis, from the mobilization through a digital social network. from this analysis, we examine the characteristics of this social capital, establishing the relationship between the interactions and the priorities expressed by the users. colab is a social network for citizenship, created in 2013 at porto digital — recife technology park (state of pernambuco), whose purpose is to connect citizens and cities to oversee problems, outline project proposals and evaluate public services. colab is an environment of interaction between users via the web (www.colab.re), smartphone applications, and an administrative environment, where a public entity can manage the demands indicated by the citizens. it is currently available to all cities in brazil, with more than 90 public entities using its network. in a short period, it has already recorded an average of 12.3 collaborations per hour in a universe of 21,000 impacted users (colab, 2016b). colab was awarded the app my city award and voted the best urban application in the world in 2013, sharing the same scope with other applications, such as cidade legal (brazil), buzz journey (israel), and public stuff i change in my city (india). the hypothesis guided by this analysis is that, although the city is known in marketing pieces as ecological, the car culture greatly influences citizens’ priorities. based on this hypothesis, the purpose of the study was to analyze the social capital expressed by the citizens of curitiba through the digital social network colab. this analysis converges on the concept of social capital with the debate on digital citizenship in the context of territorial sustainable development challenges. digital citizenship is a phenomenon emerging from the new configurations of social spaces in the digital world, according to a synthesis made by fernández-prados et al. (2021). theory the trajectory of the social capital concept the concept of social capital is polysemous, with different meanings and theoretical orientations, and in the last decade it was the intense focus of studies and debates by bourdieu (1980, 1985), bourdieu and wacquant (1992), putnam (1995), nahapiet and ghoshal (1998), portes (1998), and franco (2001). http://www.colab.re social capital in a social network: curitiba, a city for cars 521 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 519-530 issn 2176-9478 the genealogy of the concept of social capital, according to franco (2001) and putnam (2000), can be attributed to alexis de tocqueville (1998), who was the first to describe the phenomenon by observing and capturing the capacity of individuals to participate in voluntary actions. later, lyda hanifan (1916) coined the term social capital in his work, and jane jacobs (2000) inaugurated its use from a sociological perspective. regarding social capital as a developmental approach, the sociologist ivan light (1972) and the economist glenn loury (1977, 1987) produced pioneering work. in the 1980s, the concept of social capital was consolidated by the sociologists pierre bourdieu (1980, 1985) and james coleman (1988, 1990). according to franco (2001), tocqueville (1998) coined the term “civil government” to describe the capacity of society to generate order spontaneously through cooperation. for franco (2001), the “civil government” would be the direct ancestor of the concept of social capital. for brandão (2011), the “spirit” of social capital originates from the classical nineteenth-century social theory in which stuart mill, emile durkheim, georg simmel, and william kornhauser emphasized the importance of an organized civil society (voluntary associations) for the consolidation of democracy. this theoretical approach to social capital still presents the concept in two aspects: in the first, social capital is related to the individual, being subject to accumulation by the issue in question; in the second, social capital is considered a public good, permeated by the relationship between people and groups, an element belonging to a community or society whose synthesis represents the basis of collective action (furlanetto, 2008). bourdieu (1985), for example, shares these approaches by suggesting that social capital focuses on networks of relationships and mutual recognition, specifically on network membership in terms of access to resources and opportunities. for the author, where there is more social capital, there is a better use of economic resources (of economic capital) and human skills (of cultural capital). coleman (1988) has addressed the concept of social capital more broadly, examining the role of interactions within families on individual outcomes (educational level, role of community relations, norms, and sanctions) and group outcomes. for the author, social capital increases the resources available to individuals who are immersed in relationships, a fact that favors the performance of actions that could not be performed in an individualized way. in a comparative analysis between the theories of bourdieu (1985) and coleman (1988), de aquino (2000) identifies that, for both, the maintenance of social capital depends on the continuous activation of social relations connected to it, and social capital fades if not used. complementarily, putnam (1995) approaches social capital as something that operates at the macro and medium levels of society, emphasizing that social capital is a public good, and defines it in terms of networks of civic engagement, trust, and norms of reciprocity. in this historical context of collective involvement of societies, fukuyama (2002a) believes that social capital emerges as a cooperative arrangement, where the actors are positioned in the defense of their interests and in the construction of collective actions. advancing the theoretical discussion of social capital, nahapiet and ghoshal (1998) propose a classification of the concept from three dimensions that, in practice, arise interconnected: • structural, which deals with the patterns of connections between different actors; • relational, which refers to the potential ties built between different actors; • cognitive, related to the resources that provide representations, interpretations, and a system of shared meanings. approximately, woolcock (2001) delimits dimensions of social capital as bonding, which represents a close relationship with strong ties between people who act in similar situations; bridging, which represents weaker ties between people, such as “loose” friendships, co-workers, business partners and acquaintances; and finally linking, which represents connection and linkage, being hierarchical relations established by people in different situations, who are outside the community, in which there are different levels of power. halpern (2008) also appropriates this delimitation to refer to the main functions of social capital. also, in the context of the delimitation of social capital, grootaert et  al. (2003) currently uses the following dimensions to classify the concept with a view to the process of its operationalization: • social groups and networks; • trust and solidarity; • collective action and cooperation; • inclusion and social cohesion; • information and communication. the tools used to measure social capital include the integrated questionnaire to measure social capital (iq-mcs) prepared by the world bank (2003); social capital questionnaire, new south wales study (1998); world values surveys (wvs), developed in 2005-2006; and the social capital questionnaire, from the nucleus of population studies (nepo) of the state university of campinas (unicamp) (wvs, 2010; nepo, 2015). when it comes to measuring social capital from instruments of greater complexity, 17 systems and models of social capital indicators were mapped within the sustainable territorial development indicators model (kauling et al., 2018; silva et al., 2020). the historical context in which these instruments begin to emerge dates back from the end of 1970, coinciding with the worldwide discussions involving the concept of sustainable development (fernandes et al., 2021). since then, the derivation of these measurement instruments has been influenced by interdisciplinary approaches involving the natural and social sciences (fernandes and rauen, 2016; fernandes and philippi jr., 2017). amid this miscellany of conceptual derivations, classifications, and instruments for measuring social capital, the constitutive definition of the concept that approximates the theoretical discussion supported by this analysis is that proposed by fukuyama (1995, pp. 28), in which salles, f. r. et al. 522 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 519-530 issn 2176-9478 social capital can be defined “simply as the existence of a certain set of informal values or norms shared among the members of a group that allows co-operation between them.” empirically, the network arrangement materializes this concept’s operationalization and explicitly the role of social capital as an instrument of governance. digital social networks as an expression of social capital the importance of social capital is maximized by the intense and increasing use of new communication technologies, mainly digital social networks. in this context, digital social networks are specifically essential and relevant for the promotion of new citizenships of the digital age as a democratic channel of participation and collaboration of society aiming to contribute to the strengthening of a just and solidary society (fernandes, 2021; fernández-prados et al., 2021). the development, expansion, and growth of digital technologies, the internet, and mobile telephony have favored profound changes in political forms at the global level (vercelli, 2012). in the context of participation levels and digital social networks, li (2010) proposes the “pyramid of the engagement of social media”, in which at the base of the pyramid are the users who observe, then those who share, those who comment, those who produce content, and finally at the top of the pyramid, the curators/ambassadors. according to giaretta and di giulio (2015), regarding applications for citizenship and participation, the following applications stand out: colab, cidadera, legal city in brazil, mobile seva and i change my city (india), dubai police app (dubai), smart santander (santander) and city sourced — honolulu 311 (hawaii), buzz journey (israel), citizens connect (boston) and public stuff (united states). the author observes the innovative potential of the applications, which facilitate political-social engagement, revealing the users’ perceptions about the issues in the cities, enabling engagement and inspection. according to the author, these perceptions arise from publications posted by users of the applications, which can identify and report problems in a city with the necessary details, such as the indicative of location, description, and signaling of potential actions that could solve each issue. such movement of users mobilizes the municipal authorities to solve these city problems. as silva and policarpo (2014, pp. 30) stated, “colab has established itself as a platform capable of integrating citizens into their immediate surroundings and based on the support of bodies responsible for promoting improvements in the city.” fernández-prados et al. (2021) highlight the needed for more studies to analyze digital citizenship assessment. according to the authors, there is not yet a consensus about the tools and concepts. that is why they highlight that it is necessary to: • clarify the citizenship theory model under consideration; • explain what can be found with instruments that claim to assess the same construct; • expand the study sample as far as possible in the general population; • observe the necessary methodological rigor. in the same sense, they point out that constructing a consensus around the digital citizenship concept is also urgent. we are facing virtual territories that have economic, cultural, and political characteristics, and all the other territoriality reflexes exposed by albagli (2004). therefore, it is possible to affirm that the virtual society is a cybernetic territory that has constantly grown, transforming values, customs, cognition, and the human condition itself, as evidenced by fernandes (2021), and that all these aspects are expressed and constitute a digital social capital. case study profile: curitiba and the colab interface curitiba has about 1.9 million inhabitants in a territorial area of 435,495 km2, strictly urban (with a degree of urbanization of almost 100%), an aspect that attributes to its position as a city with a greater demographic density than the state of paraná, being the 22nd in comparison to the national context, with 4,402.31 inhabitants per km2. it presents a population growth rate of 0.99%, above the state average of 0.89% (ibge, 2018; ipardes, 2018). its municipal human development index (idhm) is 0.823, whose classification is the final statement, being considered very high, between 0.800 and 1. in the ranking of brazilian municipalities, it occupies 10th place (united nations, 2017). 47.7% of the population is male, and 52.3% is female. this profile of urbanization in curitiba assigns differentiated challenges to public management, especially about urban mobility, since the totality of its fleet of vehicles, for example, is 1,401,153, where cars correspond to 68.44% of this total (958,868 vehicles). adding to motor vehicles and other types of individual motor vehicles, such as motorcycles, pickup trucks, and trucks, this percentage increases to 89.72% (1,257,176 vehicles) (ipardes, 2018). establishing a direct relationship between this number and the city’s estimated population data in 2018, which is 1,917,185 (ibge, 2018), curitiba presents an approximate proportion of 0.7 individual motor vehicles for each inhabitant. in addition, even though brazil has a national urban mobility policy (nump), federal law no. 12,587/2012 (brasil, 2012), the country’s public transportation infrastructure is deficient. it lacks tools for evaluating this policy (cavalcanti et al., 2017). the principle of nump is to guarantee universal accessibility for citizens, considering the sustainable development of cities and the search for efficiency, efficacy, and effectiveness in the provision of urban transport services. therefore, nump has a guideline to seek integration with other public urban planning policies and among the urban mobility services offered. among itsgoals, the following stand out: to improve urban conditions related to accessibility and mobility; and to consolidate democratic management as an instrument and guarantee for the continuous construction of the improvement of urban mobility (brasil, 2012). social capital in a social network: curitiba, a city for cars 523 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 519-530 issn 2176-9478 in the case of curitiba, the public transportation infrastructure is in the vanguard compared to other brazilian cities precisely because of its characteristic of solid integration between the services offered. however, it cannot satisfactorily meet the population to the point of becoming preferential concerning the use of individual motor vehicles. this represents a contradiction probably due to the lack of integration between urban planning policies and education for sustainability. regarding the colab digital interface, which can be accessed through your mobile application (appcolab) or directly through the website, we highlight some screenshots that show its main tools. figure 1 shows three screens of appcolab, being: • the first with the user’s profile and the related city; • the second presents the three interaction categories (inspection, proposals, and evaluation), this being the main interaction screen with the user, as it is from there that the data and information are inserted in the corresponding category; • the third screen shows the location of all posts in each category already made by users, including their spatial location on a city map. the interaction dynamics start with the user choosing one of the three categories, providing details, identifying the location, inserting a related photo, and finalizing its publication. other colab users can support, comment, and share the publication. municipal governments respond to these publications to indicate measures taken to resolve the problems addressed or even respond to publications indicating new interactions. the infographic (figure 2) represents the flow of the relationship between the citizen and the public agency in the colab network. source: colab (2016b). figure 1 – screenshot of appcolab home screens. status: no post yet start publishing + publish inspect: click to report issues propose: click to submit ideas and projects evaluate : click to evaluate airports, stadiums, and highways edit profile source: mans (2015). figure 2 – infographic of appcolab. what is colab? citizen public administration 1 2 3 4the user registers in the service there are the options: when pointing out a problem, they should indicate the category of the problem accesses the service with a previously registered account they must inform their city of residence report problems in the city discuss ideas or projects for the improvement of the city rate and analyze the services provided describe the problem, inform the address, and send photos share with other users collects data to improve the management of the city inspect propose evaluate • lighting and energy • cleaning and conservation • health • safety • public transportation • other • inspect • proposals • evaluations • maps • statistics salles, f. r. et al. 524 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 519-530 issn 2176-9478 methodology this research has an interdisciplinary approach, characterized as analytical and descriptive, with a specific case study. this involved documentary analysis of primary and secondary data (lakatos and marconi, 2010). the primary data used in the study consists of the information declared by colab users on their website or cell phone application. secondary data, derived from the documents of research institutes, were used to complement the colab information. we used the content analysis technique proposed by bardin (2011) to select and classify documents. the reference documents selected included: • colab data in the inspection, proposal, and evaluation categories, published in january 2017 on the virtual platform; • technical and diagnostic reports of the curitiba metropolitan region (cmr), published by the coordination of the metropolitan region of curitiba (comec) and by bodies linked to the state government (the secretariat of state for urban development-sedu, paraná department of traffic-detran); • technical reports published by institutes and research centers active in the city (the institute of research and urban planning of curitiba-ippuc), state (the institute of paraná for economic and social development-ipardes), federal (the institute of applied economic research-ipea and the brazilian institute of geography and statistics-ibge) and international (the economic commission for latin america and the caribbean-eclac and the department of economic and social affairs, population division of the united nations). the information in these technical reports was used as a reference to characterize the city of curitiba and its social capital. the research of this study followed the model of research in social sciences proposed by quivy and campenhoudt (2005), which consists of a process of rupture from exploration of the subject and rupture with preconceived ideas and false evidence; construction of an organized conceptual system, development of problematization and analysis model, verification, data collection and analysis, and the consequent emergence of results. the description of how the data was analyzed is presented ahead. data collection as in quivy and campenhoudt (2005) and complementarily in marczyk et  al. (2005), lakatos and marconi (2010), bardin (2011), and minayo (2015), the following collection and analysis procedures were performed: • procedure 1: identification of colab usage data, available at the colab base, by the municipality of curitiba, in the categories: inspection, proposal, and evaluation. result: tables with data from colab of curitiba separated by inspection, proposal, and evaluation; • procedure 2: from the tables of procedure 1, the curitiba data, in the categories evaluation, proposal, and inspection, were added and categorized according to the macro categories of social capital. result: tables with data from colab, curitiba municipality, grouped by macro-categories of social capital; • procedure 3: characterize the social capital based on the results obtained in procedures 1 and 2. result: characterization of the social capital. data analysis the construction of the analysis model was based on the analytical model of sustainable territorial development (std) elaborated in the research project: the model of sustainable territorial development indicators (fernandes, 2013), in the context of the sustainability assessment research center (nipas). the synthesis of the std analytical model is shown in table 1. from this base, the analysis model presented in figure 3 was constructed, composed of the following elements: the research universe; colab sample; colab sample profile; the number of inspections; the number of proposals; the number of evaluations; the macro categories of the social capital; and the characterization of the social capital. for these analyses, we used content analysis by bardin (2011), whose main function is to critically unveil the subjective aspects of the data used. bardin (2011) presents the criteria of categorization (classification and aggregation) as a way of thinking that reflects reality (briefly, at certain moments). the categories group together certain elements with common characteristics. in the process of choosing categories the semantic criteria (themes) were adopted. the results were validated through constructivist workshops carried out with the nipas research group. table 1 – synthesis of the analytical model. source: adapted from fernandes (2013). sustainable territorial development dimension macro categories built capital water supply systems; power supply systems; transport systems; education systems; health systems; communication systems; production and trade systems, industrial capital, domestic capital, service capital, consumer goods capital, public infrastructure capital, pollution reducing capital, capital for obtaining resources, military capital among others. social capital trust and cooperation; sense of belonging; shared identity; solidarity; set of norms and values; associativism; self-organizing capacity; participation and citizenship; democracy, networks, etc. natural capital non-renewable resources; renewable resources; natural resources, environmental services, intangible resources from nature, etc. social capital in a social network: curitiba, a city for cars 525 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 519-530 issn 2176-9478 colab social network curitiba was the first city in paraná to formalize colab as a channel for relationship with the population (colab, 2016a). to use colab, the user must register through their facebook account or by email. through colab, the citizen can: • supervise: publish problems; • propose: publish ideas and projects; • evaluate: public goods and services. users can also interact with publications, with the following options: support, comment, and disseminate publications. the user chooses a category (inspect, propose or evaluate), selects a subcategory, provides details, identifies the location, inserts a photo, and publishes it. other users review, share, and publishe articles. once published, the municipal governments seek answers to solve the indicated problem or even provide guidance to the actors and public agents who have autonomy regarding any solution thereof. the categories offered by the colab social network are presented in table 2. discussion and results table 3 shows the proportion of followers in relation to the number of inhabitants in the city of curitiba. 8,570 interactions were analyzed through colab, referring to the city of curitiba, which corresponds to 93% of all evaluations made considering its metropolitan region, which is composed by 13 municipalities. among the categories of colab, 93.42% were inspections, 6.19% proposals and 0.39% evaluations. the colab data regarding inspections, proposals and evaluations are shown in table 4. table 2 – categories made available by colab. source: authors, based on colab data. inspection proposal evaluation water and sewage irregular establishment lighting and energy cleaning and conservation environment pedestrians and cyclists health safety public transportation urbanism roads and traffic public bathroom bicycle parking cycling / cycle-track bicycle rental station crosswalk exclusive bus routes traffic supervisor housing street lighting trash can bus stop playground track paving planting a tree / afforestation square accessibility ramp recovery of public equipment cultural heritage road stadium airport other subcategories are available. table 3 – summary of colab data. inhabitants colab number of followers relation between inhabitants and followers 1,880,000 11,750 0.62% source: authors, based on colab data. colab 1. research universe: number of inhabitants 2. colab's sample: number of followers 3. colab's sample profile: gender and age 4. number of inspections 5. number of proposals 6. number of evaluations 8. characterize d social capital 7. macro categories of social capital figure 3 – analysis model. source: authors. table 4 – summary of colab data. inspections proposals evaluations 8.570 564 31 source: authors, based on colab data. the profile of colab users is primarily composed of male users (table 5). the predominant age group, both among male and female users, is between 30 and 49 years (table 6). these data coincide with the records of detran pr, on the profile of drivers in the state of paraná, which is 65% male (detran pr, 2016). • inspection category: the predominant interactions in the inspection category are: irregular parking, 30.3% of interactions, and holes in the streets with 7.9% of interactions, given according to the number of traffic infractions in curitiba. in 2016 there were 1,347,090 infractions, for a fleet of 1,405,123, thus 0.95 infractions per registered vehicle (detran pr, 2016), which ratifies the concern of the netizens in the colab network. the location map of the publications available by colab indicates that inspections are distributed in all neighborhoods of the city; • proposals category: the predominant interactions in the proposals category are: traffic tax with 24.4% of interactions, and traffic signalsalles, f. r. et al. 526 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 519-530 issn 2176-9478 men, about 77.5%, aged between 30 and 49 years, represent the social capital of curitiba. concerns are mostly about individual transport, such as: irregular parking; traffic supervision; road conditions and highways. the first two concerns directly express the relationship with the various macro categories, and can be interpreted as a sign of citizens’ concern about compliance with the laws and norms of the city, the preservation of the public good, care and diligence for the city. they are related, therefore, to the macro category, “set of norms and values”, “sense of belonging” and “participation and citizenship”. in a second analysis, this concern may denote the citizen’s priorities, not necessarily virtuous, in the sense that the focus of their gaze is mainly on what directly affects them. that is, the citizen, as a user of individual car transport, cares about parking and traffic mobility, but not for collective values, and rather for their individual interests. the sharing of this social capital, the interest in mobility, individual transportation and the automobile, is shared in social networks, as an individual interest that adds up, but is not necessarily collective. it is only the result of the sum of individual interests. the third concern, quality of roads and highways, seems to confirm this hypothesis. that is, there is a prevalence of the social capital of the citizens of curitiba in relation to norms and values, and this occurs in relation to the automobile element and to individual interests, contradicting in this last aspect the definitions of social capital proposed by putnam (1995, 2006); fukuyama (2002a, 2002b); ostrom (2000); franco (2001); grootaert et  al. (2003); d’araújo (2010); and oecd (2013), when they associate social capital with the movement of sharing values and norms associated to stable groups, organizations and organized communities in order to balance and manage them. the social capital expressed in virtual social networks, such as colab, seems to distance itself from sociability based on reciprocity and on social norms and institutions that generate trust and collective identity. although there is common participation and concern, there is no sharing and communication between citizens. in relation to the prevalence of “monitoring” in relation to “proposals” and “evaluations”, the most acceptable explanation is that it is more telegraphic than making proposals or evaluations. that is, a simple title, accompanied by a photograph, results in an understandable report of a problem, with which, unlike the proposal and the evaluation, the citizen is not obliged to commit to. thus, in light of the cognitive dimension of social capital (coleman, 1988), which refers to the transmission and acquisition of knowledge, it means a simplification of what nahapiet and ghoshal (1998) described, as well as maslow’s (1943) theories, “pyramid of maslow”; li’s “pyramid of the engagement of social media” (2010); and maxneef (2012) “matrix of needs and satisfiers”. the predominance of the “control” act can also be explained by arnstein’s (2002) “stair of citizen participation”, as acts of representations, interpretations, and participation in the system of shared meanings. despite the simplification aspect of participation, citizenship and social network engagement, these need to be analyzed and evaluated. in the analysis undertaken herein, it can be stated that, within the above-mentioned limits, colab is a relevant tool and source of information for territorial management. although one cannot fully support lévy’s (1999) assertions that social networks allow a mutual space of cooperation and exchange, because it does not permit direct cooperation, it can be said that it is a mutual space of information pertinent both to the municipal management and for the citizens themselves. that is, the sample of social capital, expressed through colab, does not demonstrate the strengthening of social ties, but it means a convergent space of participation. this participation forms part of one level of involvement and engagement, the simplest, i.e., it is easier to monitor than to propose and evaluate. it is said that the citizen plays the role of “prosecutor” of the city hall, acting as a “tattletale”. but the collaboration of the citizen with the municipal public authority, through colab, can generate a virtuous circle. the citizens collaborate, the city council directs or resolves the demand, and the citizens benefit. the greater the participation through colab, the greater the performance of the municipality and the greater the benefits, that is, the greater the expression of social capital, the greater the possibility of improving public management for the municipality, citizens and the environment and sustainable territorial development. participation via colab, therefore, can foster the improvement of city management and the indicators generated by the network are relevant to the “(re) formulation” of public policies. according to giaretta and di giulio (2015), these networks also have an innovative potential, still unexplored, which is to facilitate political-social engagement, revealing users’ perceptions of table 5 – profile interactions colab by gender. source: authors, based on colab data. gender inspections (%) proposals (%) evaluations (%) male 77.5 83.9 87.1 female 22.5 16.1 12.9 table 6 – age range versus % interactions. source: authors, based on colab data. age range (years) % interactions < 19 7.7 20–29 15.4 30–39 38.5 40–49 23.1 50 ≥ 15.4 social capital in a social network: curitiba, a city for cars 527 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 519-530 issn 2176-9478 the issues in the cities, helping to achieve sustainability, increasing engagement and supervision. although colab reinforces the collaborative potential of citizens through participation, adherence and engagement in the social network, silva and policarpo (2014) affirm that colab reinforces the collaborative potential of this type of network. in the same sense, vercelli (2012) emphasizes the importance of encouraging “collaborative technological design”, aiming at more equitable solutions for the exercise of citizenship. it is important to point out that, in the network, the citizens are not a number, they are a “person” because they are identified with their facebook profile, or email, they have an “identity”, a name and surname, a face. when the citizen publishes any demand on the social network, other users can interact (comment, support, share) with the same demand. it forms, in a certain way, a “community” with common interest. as for the form of interaction, it is worth emphasizing the importance of the image, once that the citizen publishes demands of inspections by means of photos, and , considering that “an image is worth a thousand words”, the interaction is instantaneous, in real time. colab itself offers a small “tutorial” on how to take effective photos. this interaction through photos (universal language) is replete with symbols and meanings (semiotics), which denote social capital. the photos allow content analysis and critical unraveling (bardin, 2011) and emphasize the importance of signs within a given territory (saquet, 2015). this analysis corroborates albagli (2004, pp. 53) in order to “strengthen territorialities, although it cannot be affirmed that there is a stimulus to ties of identity and cooperation based on the common interest of protecting, valuing and capitalizing on certain territory.” regarding territoriality, the relevance of colab as a universe of research analysis is verified, and its social capital expresses a territoriality, virtual connections between the interests of a human community and its space. therefore, a network, from which one can infer values of an identity, and a community (champollion, 2007). it can also be inferred that there are networks of civic engagement (putnam, 1995). this discussion meets the criteria of sustainability proposed by sachs (2008), especially the territorial dimension. for oikawa and dely (2017), curitiba’s priority is its continuity, which goes beyond physical limits, and in the near future will have to meet the neighboring municipalities. the results and reflections presented herein can serve as an “alert”, a “thermometer”, a “symptom” of citizens’ priorities, or distortions generated that need to be reversed in public policies. according to d’araujo (2010), social capital can be an essential criterion in formulating public policies. the results show the concern of citizens with the theme urban mobility and indicate a concern for public authority, namely: the fetish for the automobile. of the 32 options offered by colab, 15 are related to urban mobility: pedestrians and cyclists; public transportation; urbanism; roads and traffic; bicycles; cycle / cycle path; bicycle rental station; crosswalk; exclusive bus lanes; traffic tax; bus stop; road paving; accessibility ramp; bus station and airport. however, the central point of demands is the automobile, the self-interest, and not the collective interest. for sen (2010, pp. 332), “self-interest is obviously an extremely important motivation, and many works on economic and social organization have been hampered by not giving proper attention to this basic motivation”. however, from the understanding of self-interest, the public authority must guarantee the collective interest, the common interest. it should be noted that curitiba has a collective transportation system of reference in latin america, and is considered one of the best in brazil. on the other hand, it is the brazilian capital with the highest rate of motorization in brazil. the curitiba fleet grew 91.7% between 2001 and 2011 (from 28.2 automobiles / 100 inhabitants in 2001 to 74.7 automobiles / 100 inhabitants in 2016) (detran pr, 2016), doubled the average rate of the country, in 2014, about 28 cars / 100 inhabitants (observatório das metrópoles, 2015). the growth in the number of automobiles is closely linked to a set of incentives policies for the manufacture, marketing and financing of passenger cars, associated with the increase in income in the country in those years, especially after 2003 and with the tax exemptions in the period between 2001 and 2014 (observatório das metrópoles, 2015). the curitiba fleet is 1,406,049 vehicles, of which 878,854 are automobiles (detran pr, 2014). this prioritization was criticized by jacobs (2000), but it is still current as one of the portraits of contemporary society. according to the author, the road arteries are powerful instruments of urban destruction, because streets are destroyed and transformed into inaccurate spaces, meaningless and empty for pedestrians. ironically, the author asked “what is the meaning of life? for us, the answer is clear, definite and for all intents and purposes: the meaning of life is to produce and consume automobiles” (jacobs, 2000, pp. 412). for whoever is born in curitiba, the meaning of life is to consume and to drive. for morin (2015), the “intoxications of civilization” are “consumer intoxication” and “automobile intoxication”, which contribute to energy waste, ecological degradation and consequently degradation of the way of life (traffic jams, parking spaces, waste of time, pollution, aggression, etc.). morin (2015) points out possible routes to urban mobility, such as: regulating the use of cars coercively, adapting city centers for the exclusive use of pedestrians, installing parking belts around agglomerations (near transport); investment in non-polluting public transport: subway, trains, shared ride; car rental, property reduction etc. the results do not corroborate the image of curitiba, known as “ecological capital”, “model city”, which is the focus of academic salles, f. r. et al. 528 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 519-530 issn 2176-9478 research that addresses such topics as “city marketing”; an example of urban planning. the synthesis presented in figure 4 shows that there is a strong relationship between the social capital of the city and the themes involving cars. conclusions most of the virtual interactions identified in the use of the colab tool fall under the supervision category, referring mainly to the content of the macro-categories “set of rules and values”, “participation and citizenship” and “sense of belonging”. these interactions highlight the priorities of the citizens of curitiba, with an individualistic focus. this focus is confirmed by inspections, mainly on parking and traffic, motivated by the preference of individual transportation with cars. the individual interest shared in social networks adds up, but cannot be considered a collective movement that represents the entire population of the city, being limited to colab users. this individualized perspective of participation points to a social capital that prioritize the automobile culture. that is, the city for the cars. finally, colab presented itself as a timely and interesting tool to capture the social capital expressed about a city. contribution of authors: salles, f. r.: formal analysis; data curation; writing — original draft. limont, m.: formal analysis; writing — review & editing. cortese, t. t. p.: writing — review & editing. fernandes, v.: supervision; writing — review & editing. references albagli, s., 2004. território e territorialidade: territórios em movimento: cultura e identidade como estratégia de inserção competitiva. rio de janeiro, relume dumará. arnstein, s.r., 2002. uma escada da participação cidadã. revista da associação brasileira para o fortalecimento da participação, v. 2, (2), 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2. grau de compactação por pisoteio – pis; 3. grau de alteração no fluxo de água natural – fluxo; 4. grau de assoreamento dos corpos d’água – asso e 5. grau de alteração da vegetação na borda dos corpos d’água – veg, utilizando-se a lógica fuzzy como sistema de suporte à decisão. por exemplo, simulando dois cenários extremos, obteve-se um ica= 7,7724 para uma fazenda que apresenta grau elevado de conservação de seus recursos hídricos e um ica= 2,3811 para uma com impactos expressivos. embora com base apenas em simulações teóricas, as variáveis utilizadas mostraram-se promissoras como indicadoras da qualidade dos ambientes aquáticos para fins de avaliação da influência da atividade pecuária nos recursos hídricos da planície pantaneira. palavras-chave: indicadores, recursos hídricos, sustentabilidade, pecuária, pantanal abstract the definition of sustainability indicators is an important tool for assessing environmental conservation and facilitate decision making. economic pressures to increase productivity of production of cattle ranching systems in the pantanal has increased and enforced the adoption of inappropriate management for the region. the objective of this study was to define indicators for conservation of aquatic environments in pantanal farms and the criteria for their evaluation, as part of a broader sustainability index. the natural water bodies conservation index (wci or ica in portuguese), preliminarily proposed here, consists of five indicators previously validated by experts, ranging from 0-100%: 1. degree of bovine excreta disposal – fez; 2. degree of soil compactness by trampling – pis; 3. degree of change in the natural water flow – flow; 4. degree of sedimentation of water bodies asso and 5. degree of change in the riparian vegetation at the edge of water bodies – veg; as the decision support system was applied fuzzy logic. for example, simulating two extreme scenarios, gave an ica = 7.7724 for a farm that has high degree of conservation of water resources and a value of 2.3811 for an ica related to a farm with significant impacts. although based only on theoretical simulations, the variables used showed to be promising as indicators of the quality of aquatic environments for evaluation of the influence of cattle ranching in the pantanal floodplain. keywords: indicators, water resources, sustainability, livestock, pantanal débora fernandes calheiros drª em ciências ecologia isotópica em áreas úmidas pelo cena-usp, pesquisadora da área de limnologia da embrapa pantanal corumbá, ms, brasil debora.calheiros@embrapa.br márcia divina de oliveira drª em ecologia, conservação e manejo da vida silvestre pela ufmg, pesquisadora da área de limnologia da embrapa pantanal corumbá, ms, brasil marcia.divina@embrapa.br márcia toffani simão soares drª em solos e nutrição de plantas pela esalq-usp, pesquisadora da área de uso sustentável dos recursos naturais em agroecossistemas da embrapa pantanal corumbá, ms, brasil marcia.toffani@embrapa.br helano póvoas de lima bacharel em ciência da computação e especialista em bancos de dados pela ufpa, analista da área de inteligência artificial da embrapa informática agropecuária. corumbá, ms, brasil helano.lima@embrapa.br sandra aparecida santos drª em zootecnia produção e nutrição animal pela unesp/botucatu, pesquisadora da área de produção animal sustentável da embrapa pantanal corumbá, ms, brasil sandra.santos@embrapa.br revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 22 introduçâo o pantanal é declarado como patrimônio nacional pela constituição federal do país (brasil, 1988). em 2000, o bioma foi considerado pela comissão internacional do programa “o homem e a biosfera” da unesco como reserva da biosfera, tornando-se a terceira maior reserva do mundo no gênero; apresenta ainda o complexo de unidades de conservação do parque nacional do pantanal mato-grossense considerado como patrimônio natural da humanidade (unesco, 2000 a,b). assim, a responsabilidade de promover a gestão da região sob o prisma de seu relevante interesse aumenta significativamente para os governantes e a sociedade, e demanda a implantação de políticas públicas adequadas às peculiaridades regionais. o bioma é uma imensa planície periodicamente inundável de aproximadamente 140.000 km2, com mais de 90% da área constituída por propriedades particulares com grandes extensões de terra. a região é caracterizada pela presença de extensas áreas de campos naturais, favorecendo a atividade pastoril que é influenciada pelo regime hidrológico anual de cheias e secas, razão pela qual a principal atividade econômica é a exploração extensiva da pecuária de corte há mais de dois séculos. o manejo tradicional dos rebanhos bovinos pela comunidade pantaneira e as limitações hidrológicas tem contribuído para a conservação dessa região única no mundo (santos et al., 2008) segundo levantamentos recentes, em torno de 12% do bioma pantanal teve sua cobertura vegetal natural alterada (silva et al., 2011; monitoramento, 2010). entretanto nas áreas do planalto circundante à planície pantaneira as taxas de desmatamento são muito elevadas (entre 60 e 80%), com alta incidência de pastagens degradadas e voçorocas em decorrência de processos erosivos pelo mau uso do solo e falta de manejo adequado da agricultura e pecuária (galdino et al., 2005; monitoramento, 2010). a expansão da atividade agropecuária na parte alta da bacia do alto paraguai (bap) se deu a partir da década de 70 e resultou, em geral, em aumento de desmatamento sem a adoção de boas práticas agrícolas e sem seguir a legislação, em especial quanto à necessidade de conservação das áreas de preservação permanente (apps), como encostas íngremes, matas ciliares e nascentes, com consequente aumento dos processos erosivos e assoreamento dos rios (oliveira e calheiros, 2005; padovani et al., 2005), além de contaminação por pesticidas (miranda et al., 2008; dores e calheiros, 2008). tais impactos nas áreas de planalto tem afetado também a hidrodinâmica e a quantidade de água dos rios formadores do pantanal, atingindo fazendas a jusante, localizadas na planície (padovani et al. op. cit.). outro problema que pode alterar a hidrodinâmica de água, nutrientes e material em suspensão nos corpos de água que abastecem as fazendas na planície é a implantação de mais de uma centena de hidrelétricas (135 empreendimentos, entre atuais e previstos) na área de transição planalto-planície, com potencial de alterar o pulso de inundação de cada rio formador do pantanal, em especial na região do pantanal norte, no estado de mato grosso, onde se encontram cerca de 70% dos empreendimentos planejados (calheiros et al., 2009; calheiros e oliveira, 2010; calheiros et al., 2012). em face da globalização da economia, criação de mercados competitivos e a crise da pecuária, as pressões por aumento de produtividade em todas as regiões do país que criam bovinos exclusivamente a pasto, tem-se intensificado também no pantanal. além disso, a constante divisão das terras das propriedades, seja por venda ou herança, está reduzindo a capacidade produtiva das fazendas pantaneiras. estes fatores tem ameaçado a sustentabilidade do sistema, devido à introdução de tecnologias com impactos negativos, principalmente a substituição de espécies forrageiras nativas por espécies exóticas de maneira inadequada (santos et al., 2008), levando ao desmatamento de áreas de cobertura vegetal arbórea, as cordilheiras de matas (cerradões), para ampliar a área de pastagens exóticas, colocando em risco a conservação da região. segundo silva et al. (2011), os percentuais atuais apontam, que se não houver ações de controle efetivas, a vegetação natural da região poderá ser suprimida até o ano de 2050. cabe lembrar que tanto pela legislação anterior quanto pela atual, o código florestal (brasil, 1965; brasil, 2012), propriedades em áreas de cerrado (exceto nas áreas pertencentes à amazônia legal) podem ser desmatadas legalmente em até 80%, excluindo as áreas de proteção permanente (apps) como matas ciliares e nascentes, além dos 20% de reserva legal. caso esta tendência de expansão de áreas de pastagens plantadas continue, avançando tanto em áreas de pastagens nativas como em áreas de vegetação arbórea a conservação dos processos ecológicos do bioma, como determina a constituição federal (brasil, 1988 artigo 225), bem como sua biodiversidade, serão afetados. a criação extensiva de gado de corte é uma das atividades econômicas historicamente mais adaptadas ao pantanal por meio do manejo tradicional, em que a capacidade de suporte é, em geral, respeitada, garantindo um elevado nível de conservação quando comparado com outros biomas. por ser região considerada área agrícola marginal, devido às limitações para a agricultura como inundações periódicas, solos de baixa fertilidade, dificuldades de acesso, aliadas às revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 23 grandes extensões da planície com pastagens nativas, a pecuária caracterizou-se como opção econômica relevante. contudo, por ser uma planície de inundação, o pantanal não suporta tecnologias muito intensificadas, sem que ocorram alterações impactantes (santos et al., 2008). segundo euclides filho (2004), para que o rebanho de cria do pantanal seja competitivo, os criadores devem investir em animais adaptados à região, usar uma taxa de lotação adequada e implantar alternativas tecnológicas, além de otimizar o uso dos recursos forrageiros naturais para assegurar a produção sustentável. uma produção ótima não significa necessariamente a obtenção de altos índices e sim produzir dentro das limitações bióticas e abióticas do meio ambiente (wright, 1998). de acordo com santos (2000), há a necessidade de desenvolver tecnologias/práticas de manejo específicas para as diferentes condições ambientais do brasil que apresentem o mínimo impacto ambiental. somente com o conhecimento dos processos ambientais e a real capacidade de suporte dos sistemas (produção sustentável máxima) no tempo e no espaço, será possível tomar decisões adequadas. uma vez que a maior parte da planície pantaneira é constituída por propriedades particulares, é irreal pensar em desenvolver planos de conservação sem considerar a escala de fazenda e a atividade pecuária (santos et al., 2008), com um rebanho de cerca de 3,8 milhões de cabeças (rosa et al., 2006). desta forma, qualquer plano de conservação e de desenvolvimento sustentável para a região deve levar em consideração o sistema de produção de gado de corte, cujos proprietários são os principais tomadores de decisão em nível de cada fazenda, ou agroecossistema, quanto ao uso do solo na planície pantaneira (santos et al., 2008). faz-se premente, então, criar mecanismos para valorizar, estimular e promover as práticas de manejo da pecuária tradicionais na região, atualizando-as com uma maior base científica. do ponto de vista ecológico, o conceito de manejo de ecossistemas (grumbine, 1994) fundamenta a necessidade de adoção de práticas de uso mais sustentável dos recursos naturais com base no conhecimento dos processos (ciclos hidrológicos e biogeoquímicos, por exemplo) e relações ecológicas que regem os ecossistemas para garantir a conservação ambiental em longo prazo. nesta mesma linha, o enfoque agroecológico (caporal e costabeber, 2002) corresponde à aplicação de conceitos e princípios multidisciplinares (ecologia, agronomia, sociologia, antropologia, economia ecológica, etc.) no redesenho e no manejo de agroecossistemas mais sustentáveis através do tempo. portanto, incorpora dimensões mais amplas e complexas, que incluem mais do que meramente aspectos relacionados à produtividade agropecuária, mas também sociais, ecológicos, além de variáveis culturais, políticas e éticas, proporcionando as bases científicas para apoiar o processo de transição do modelo de agricultura convencional para estilos de agriculturas de base ecológica ou sustentáveis, assim como do modelo convencional de desenvolvimento a processos de desenvolvimento rural sustentável. o grande desafio dos técnicos, produtores e sociedade em geral é desenvolver sistemas de produção vegetal e animal que compatibilizem aumento de produtividade e conservação ambiental, ou seja, que alcancem maior sustentabilidade. a definição de indicadores de sustentabilidade (qualitativos e quantitativos) de sistemas produtivos no pantanal constitui importante ferramenta para avaliar e monitorar a conservação dos recursos naturais, visto que sintetiza um conjunto de informações que permite caracterizar a situação atual, alertar para situações de risco e prever situações futuras, de forma a facilitar a tomada de decisão por parte de proprietários e órgãos gestores (rigby et al., 2001; oliveira e calheiros, 2011). esta pesquisa é parte do projeto “desenvolvimento de sistemas de suporte a decisão para produção animal sustentável no pantanal”, coordenado pela embrapa pantanal, em que cada agroecossistema pode ser caracterizado em relação ao seu sistema de produção pecuária por meio de parâmetros ambientais (água, solo, ar, clima, biodiversidade, pastagem), sociais (perfil da população, nível educacional, saúde, trabalho, etc.) e econômicos (conservação da pastagem e do solo, índices zootécnicos, etc.), que tem um caráter agroecológico. objetivo o objetivo deste artigo consiste na definição de indicadores de conservação de ambientes aquáticos para fazendas do pantanal e seus critérios de avaliação, a fim de compor um índice de sustentabilidade (composto por outros indicadores ambientais, além de sociais e econômicos) para avaliar e monitorar o impacto da atividade pecuária na região. o pantanal matogrossense a região denominada pantanal ou planície pantaneira, que compreende as áreas abaixo de 200 metros de altitude, depende sobremaneira das interações com a região do planalto, localizada no entorno do pantanal, com altitudes acima de 200 metros, compreendendo as nascentes e os divisores da bacia hidrográfica do alto paraguai bap (figura 1). a bap é formada por outras bacias menores que drenam para o rio revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 24 paraguai, seu principal canal de drenagem. cada bacia é proveniente de diferentes regiões geológicas e com regimes pluviométricos/hidrológicos distintos, que lhe conferem características físicas, químicas, biológicas e ecológicas, ou seja, limnológicas, também distintas. os principais rios são jauru, cuiabá, são lourenço, taquari, negro, miranda, aquidauana e apa. além dos rios, a planície de inundação caracteriza-se por apresentar lagoas (“baías”) marginais com conexão perene ou intermitente com os rios principais, caracterizando uma drenagem complexa. segundo carvalho (1986), ela é constituída, além dos rios, por pequenos cursos d‘água (córregos); linhas de drenagem de moderada declividade, mas sem canal bem desenvolvido (vazantes); vazantes com seção definida (corixos ou corixões), lagos e lagoas (baías) e lagoas ou antigos meandros marginais. no período de águas baixas, na área de inundação dos rios, os lagos, lagoas e meandros abandonados tornam-se independentes, mas algumas vezes canais recobertos por vegetação herbácea, auxiliados pela permeabilidade do solo, mantêm esta conexão. em especial, a região da nhecolândia apresenta como característica geomorfológica milhares de lagoas predominantemente circulares, que, de acordo com as características químicas diferenciadas, em especial condutividade e ph, são denominadas regionalmente como “baías”, “salitradas” e “salinas”. na bap, a concentração de chuvas no verão, associada à uniformidade topográfica e aos fracos desníveis do relevo, além da predominância de litologias sedimentares recentes, faz com que a onda de cheia, formada no trimestre janeiro-fevereiro-março na região de cáceres (mt), se desloque lentamente pelo rio paraguai, rumo ao sul, demorando até seis meses para sair do território brasileiro (carvalho, 1986). a onda de cheia atinge corumbá (ms) em abril-maiojunho, após o cessar das chuvas, devido à lenta drenagem do pantanal. mais ao sul, o rio paraguai apresenta um primeiro pico de enchente em fevereiro-março, originado das descargas dos rios do sul da bacia (miranda, aquidauana, negro e taquari). em maio-junho acontece a maior inundação, devido à chegada das águas originadas do norte da bacia. além do comportamento sazonal, o fenômeno das enchentes apresenta uma periodicidade plurianual, com alternância de períodos de anos mais secos com anos de cheias expressivas (carvalho, 1986; mourão et al., 2002). o clima é quente e úmido no verão, e frio e seco no inverno, com temperatura média anual de 25oc, sendo que, nos meses de setembro a dezembro, as temperaturas máximas absolutas ultrapassam 40oc. entre maio e julho, a temperatura manifesta declínio significativo, causado pela entrada de massas de ar frio. a média das temperaturas mínimas fica abaixo de 20oc, e as mínimas absolutas, próximas de 0oc (ministério do interior, 1979). segundo köppen, o clima predominante é aw – clima de savana – com temperaturas médias anuais variando entre 22,5 e 26,5ºc. a precipitação média anual é de 1.398mm, variando entre 800 e 1.600mm, sendo os maiores valores observados nas áreas de planalto ao norte (mt) e a leste, na região de coxim (ms). o período chuvoso ocorre entre outubro e abril (ministério do meio ambiente, 2006). o balanço hídrico simplificado, com a finalidade de estimar a evapotranspiração real média, demonstra que a região hidrográfica do paraguai é a que apresenta maiores valores de evapotranspiração, totalizando 1.193mm (85% da precipitação), superando a média do país, que é de 80% da precipitação média. a presença do pantanal, com grandes superfícies úmidas associadas a elevadas temperaturas, favorece a evaporação (ministério do meio ambiente, 2006). essas características geológicas, geomorfológicas e climáticas, associadas a variações sazonais das condições hidrológicas, formam planícies distintas quanto à duração e altura das inundações. desta forma, em nível de fazenda, a oferta de água e a frequência e nível das inundações dependerá de sua localização geográfica na planície, que condicionará a frequência e intensidade de chuvas, e em relação à presença de corpos d’água e canais de drenagem (figura 1). o sistema bap/pantanal oferece serviços ecossistêmicos que sustentam as atividades econômicas da região. no planalto, oferece o benefício da disponibilidade de solo e água para as atividades agroindustriais, por exemplo. na planície, as atividades tradicionais da sociedade pantaneira como a pesca, a pesca turística, o manejo natural das pastagens nativas e o enriquecimento nutricional do solo para a pecuária, bem como a conservação da biodiversidade para o turismo, dependem profundamente da conservação da saúde ambiental, em especial do funcionamento hidro-ecológico natural do sistema, o ciclo de cheias e secas. como visto, nas últimas quatro décadas as atividades agropecuárias causaram alterações expressivas na cobertura vegetal, cursos de água e aquíferos, em especial no planalto circundante à planície pantaneira, contribuindo para a degradação dos ecossistemas e comprometendo os serviços ecossistêmicos prestados pelo bioma. não obstante, as pressões econômicas para se implantar projetos de desenvolvimento convencional na região, incluindo as pressões para o aumento da produtividade dos sistemas de produção de gado de corte no pantanal tem aumentado, representando uma ameaça à sustentabilidade dos ecossistemas revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 25 se forem utilizadas formas de manejo inapropriadas para a região (santos et al., 2008; calheiros e oliveira, 2010; silva et al., 2011). essas alterações afetam negativamente o funcionamento ecológico desses ambientes e os seus respectivos serviços ambientais (falkenmark et al., 2007). materiais e métodos a proposição de indicadores de avaliação do impacto ambiental da atividade de pecuária extensiva no pantanal, em nível de fazenda, tem como objetivo final figura 1 – mapa da bacia do alto paraguai no brasil, com a localização da planície pantaneira, identificada pelos vários tons de azul (vide legenda) e os seus principais rios formadores, e da parte alta do planalto circundante (branco), região das cabeceiras e divisor de águas, bem como as principais cidades pantaneiras e peri-pantaneiras. fonte: ana/gef/pnuma/oea. revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 26 certificar fazendas sustentáveis do pantanal, a partir do índice fps – fazenda pantaneira sustentável, um sistema de suporte à decisão para avaliação e monitoramento das fazendas pantaneiras, com base na definição de critérios de sustentabilidade em três dimensões: econômica, social e ambiental. para a determinação dos indicadores, foram definidos os principais parâmetros relacionados com a produção de gado de corte nas fazendas da região: 1. conservação e produtividade das pastagens; 2. gestão da paisagem e biodiversidade; 3. gestão de recursos hídricos; 4. manejo do rebanho e bem-estar animal; 5. viabilidade econômica e 6. aspectos socioculturais. com base na categorização em classes de sustentabilidade de um determinado agroecossistema, em crítica, regular e boa, poder-se-á sugerir estratégias de manejo e ajustes para atingir gradativamente um patamar desejado de sustentabilidade, por meio de processo de certificação anual, na forma de um “selo fps”. os indicadores foram definidos de forma participativa por meio de seis workshops com participação de cerca de 20 especialistas da comunidade científica da região, em geral com mais de 20 anos de experiência, e com enfoque multidisciplinar, em áreas como ecologia de ambientes aquáticos, fauna, flora, solos, produção pecuária, socioeconomia rural, pastagens, ecologia da paisagem, bem estar animal e inteligência artificial. de uma lista extensa de possíveis indicadores elencados pelos especialistas, solicitou-se que até cinco fossem priorizados, tendo como critério de escolha o fato de serem simples, de fácil mensuração e, em especial, representativos de processos importantes para a sustentabilidade do bioma. para cada indicador, foi solicitado que se informassem as seguintes questões: o que ele indica? como pode ser medido? como pode ser usado para monitoramento? qual a escala de tempo necessária?, além de informações sobre as possíveis limitações e os atores envolvidos no monitoramento. o conjunto de indicadores propostos para compor o índice de conservação dos corpos de água naturais (ica) foi também avaliado previamente por meio de simulações teóricas vislumbrando cenários diferenciados para cada um de seus indicadores, utilizando um sistema de suporte à decisão (webfuzzy) especialmente desenvolvido pela embrapa informática agropecuária (lima et al., 2011). este sistema é baseado na análise computacional denominada “lógica nebulosa” (ou “lógica fuzzy”), inserida em um ambiente amigável de simples acesso por meio da rede mundial de computadores e que facilita a interação com o usuário, desde técnicos de órgãos gestores até usuários leigos, como proprietários de fazendas, uma vez habilitados (embrapa, 2010). a análise computacional “lógica nebulosa” adotada para o cálculo do índice (ica) proposto, bem como o fps geral para cada agroecossistema, é baseada na teoria dos “conjuntos nebulosos” formulada por zadeh (1965) e no mecanismo de inferência proposto por mamdani (1976), o qual propôs um controlador para sintetizar o processo de tomada de decisão adotando um processo baseado em regras do tipo “se a então b”, onde tanto o antecedente quanto o consequente são valores de variáveis linguísticas, expressos por meio de “conjuntos nebulosos”, possibilitando, de maneira relativamente fácil a incorporação do conhecimento de especialistas. resultados e discussão no âmbito da gestão de recursos hídricos, os cinco indicadores, com suas respectivas faixas gradação de impacto, selecionados e validados pelo grupo de especialistas, para compor o índice de conservação de corpos de água naturais – ica, para ambientes naturais, foram: 1. grau de deposição de excretas de bovinos (0100%) – fez; 2. grau de compactação por pisoteio (0-100%) – pis; 3. grau de alteração no fluxo de água natural (0-100%) – fluxo; 4. grau de assoreamento dos corpos d’ água (0-100%) – asso e 5. grau de alteração da vegetação na borda dos corpos d’água (0 a 100%) – veg. para se avaliar o nível de alteração desses indicadores em uma dada fazenda, análises prévias de mapas e imagens de satélite (se possível de alta definição), tanto na fase de seca de um ano considerado seco como na fase de cheia de um ano considerado úmido, dentro da variação plurianual, serão necessárias. serão associadas ainda informações fornecidas pelos proprietários e funcionários, bem como informações técnicas relacionadas aos tipos de corpos d’água (riachos, rios, corixos, vazantes, baías, lagoas marginais, salinas, etc) e se são ambientes perenes ou não, além de informações quanto à conservação de matas ciliares, nascentes e encostas (áreas de proteção permanente – apps) e quanto aos tipos de solo, presença de áreas de pastagem cultivada, etc., levando-se em consideração também a experiência dos técnicos avaliadores. as amostragens/avaliações serão realizadas ainda com base no tipo de fitofisionomias, ou paisagens, existentes no agroecossistema. indicadores componentes do ica 1. grau de deposição de excretas de bovinos – fez para a determinação do indicador, avaliar-se-á, por meio de estimativa visual, a área com deposição de fezes na borda dos corpos d’água, sendo adotadas as classificações de nível de impacto: crítico (mais que 70% da área considerada com presença de revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 27 deposição de fezes), regular (entre 50-70% da área), bom (entre 20 e 50% da área) e ótimo (menos que 20% da área). 2. grau de compactação do solo por pisoteio – pis estimativa visual do grau de alteração da borda dos corpos d’água pelo pisoteio ou uso como dormitório por bovinos, bem como por meio de penetrômetro. as categorias relacionadas ao nível de pisoteio serão: critico (presente em mais que 70% das bordas dos corpos d’água), regular (presente em 5070%), bom (presente em 20-50%), e ótimo (presente em menos que 20% das bordas). 3. grau de alteração no fluxo natural de água – fluxo será avaliada a existência de alteração no fluxo (vazão) de água natural em cursos d’água superficiais, devido a interferências antrópicas (construção de canais, diques, aterros, etc). a alteração poderá ser detectada visualmente, por imagens de satélite e, quando possível, poderá ser avaliada medindo-se o fluxo (por meio de flutuares ou fluxômetro) antes e depois da área alterada. as classificações do nível de impacto serão: crítico (elevadoentre 70100% de alteração do fluxo natural, e com pouca possibilidade de reversão), regular (moderadoentre 50-70% de alteração do fluxo e com boa possibilidade de reversão), bom (mínimoentre 20-50% de alteração do fluxo e com possibilidade total de reversão), ótimo (muito baixo alteração do fluxo entre 0-20%). 4. grau de assoreamento dos corpos d’ água – asso estimativa visual do grau de erosão em estradas e áreas utilizadas para agricultura e pecuária, dentro da propriedade e/ou em áreas adjacentes a esta, além do grau de assoreamento nas margens dos cursos d’água devido à entrada de sedimentos, o desmatamento de áreas próximas e abertura de novas estradas. imagens de satélite devem ser usadas para esta avaliação. as categorias relacionadas ao assoreamento serão: crítico (elevadoáreas com evidências de erosão entre 70100%), regular (médioentre 5070% da área considerada), bom (baixoentre 20-50% da área) e ótimo (muito baixoentre 0-20% da área). 5. grau de alteração da vegetação na borda dos corpos d’água – veg a estimativa será visual bem como por meio de análise temporal de imagens de satélite ou fotografias aéreas do grau de modificação da vegetação na borda de corixos, baías, salinas e demais cursos d’água naturais, além da presença de plantas exóticas e invasoras, ou remoção de mata ciliar no caso de ambientes lóticos (rios), comparando-se com as métricas determinadas pela legislação vigente e/ou sabidamente características da região. as classificações do nível de alteração da cobertura vegetal natural serão: crítico (alteração elevadaentre 50-100% da área considerada), regular (alteração moderadaentre 30-50% da área), bom (alteração mínimaentre 1030%) e ótimo (ausenteentre 0-10% da área). todas as combinações de regras possíveis entre as variáveis de entrada, ou seja, os indicadores, foram geradas e os especialistas, através de seu conhecimento sobre o tema, determinaram qual deveria ser a saída esperada do modelo, desta maneira seus conhecimentos foram incorporados. por exemplo, para determinar a regra para se considerar um agroecossistema como “crítico”, os especialistas foram convidados a afirmar quais seriam os valores dos cinco indicadores, entre ótimo, bom, regular e crítico e quais eram os decisivos para esta classificação. assim, um agroecossistema pode ser considerado como “crítico” em termos de conservação de qualidade de água, apenas se o grau de alteração no fluxo natural de água estiver em estado crítico, mesmo se os demais indicadores estiverem com classificação melhor; o mesmo pode ocorrer se o grau de alteração da vegetação na borda dos corpos d’água for crítico. o sistema de suporte à decisão fornece resultados para cada parâmetro em gráfico visual na forma de radar, onde é possível visualizar os indicadores que estão abaixo do nível desejado ou sustentável. além da avaliação individual de cada índice, a ferramenta também fornece a análise integrada de todos os demais índices, considerando os aspectos relacionados com as práticas de manejo da fazenda, como também a avaliação do potencial produtivo. na figura 2 podem ser observados exemplos de simulações para o cálculo do ica com base em dois cenários extremos: uma fazenda que apresenta grau elevado de conservação de seus recursos hídricos (fluxo= 0%; veg= 10%; asso= 10%; pis= 20%; fez= 20%, sendo o resultado do ica= 7,7724) e outra que sofre impactos expressivos (fluxo= 40%; veg= 80%; asso= 30%; pis= 450%; fez= 50%, sendo o resultado do ica= 2,3811). quanto mais externo está o indicador avaliado, como, por exemplo, o grau de compactação do solo por pisoteio ou de alteração da vegetação na borda dos corpos de água, melhor ele foi avaliado, sendo pontos fortes da fazenda, e quanto mais próximo do centro pior é a avaliação, ou pontos fracos quanto à sustentabilidade, mas que dependendo do indicador pode ser melhorado. desta forma, será possível avaliar o grau de sustentabilidade do sistema produtivo de cada agroecossistema, apontando os fatores responsáveis para garantir a sustentabilidade das fazendas pantaneiras. como exemplos das recomendações possíveis para reversão dos impactos da atividade pecuária nos corpos de água revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 28 naturais, ajustes no manejo da propriedade devem ser sugeridos, apontando os fatores responsáveis para garantir a sustentabilidade das fazendas pantaneiras. por exemplo, avaliar a possibilidade de deixar ambientes aquáticos sem acesso ao gado, como em áreas de reserva legal e de app ou até estimulando a criação de unidade de conservação do tipo reserva particular do patrimônio natural (rppn). contudo, pela dificuldade de se cercar áreas impedindo o acesso do gado em grandes extensões, alternativamente, poder-se-ia promover um maior rodízio de invernadas, modificando o manejo do rebanho. alternativamente, poder-se-ia aumentar a oferta de água, aumentando o número de pilhetas ou poços artificiais e planejando sua localização e distribuição, uma vez que esses poços auxiliariam a evitar o impacto nos ambientes aquáticos naturais, bem como a oferta de água para as espécies nativas, contribuindo para a conservação da biodiversidade. para facilitar a interpretação e a tomada de decisão o resultado final, deste e dos demais índices considerados (ambientais, sociais e econômicos), tem como resultado de saída apenas três classes de sustentabilidade: crítica (0-3); regular (3-6) e boa (6-10), sendo o valor final de cada índice e do fps geral expressos entre 0 (pouco sustentável) a 10 (sustentável). discussão na literatura constam diversas definições filosóficas de sustentabilidade, porém, definições operacionais e metodologias que permitam a sua aplicação nas tomadas de decisões e planejamento da agricultura são mais difíceis (smith e mcdonald, 1998). a definição é muito ampla e varia conforme os interesses locais e pessoais, sendo às vezes usada apenas na forma unidimensional, principalmente econômica. sendo assim, um dos pré-requisitos na sua aplicação é defini-la adequadamente conforme os objetivos a serem alcançados seguindo os princípios da sustentabilidade que é multidimensional (econômica, ecológica e sociocultural), numa perspectiva de longo prazo, envolvendo as distintas percepções dos atores envolvidos. rigby et al. (2001) construíram indicadores para avaliar a sustentabilidade em nível de fazendas a partir do uso de “inputs” ao invés de avaliar os figura 2 exemplos de gráficos gerados pelo sistema de suporte à decisão webfuzzy para o ica, componente da ferramenta fps. acima exemplo, resultante de simulação teórica, de uma fazenda considerada sustentável (ica = 7,7724) e abaixo exemplo de uma fazenda altamente impactada (ica= 2,3811) revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 29 impactos. porém, a avaliação dos impactos nos parece mais desejável, desde que sua utilização se baseie em ferramentas de monitoramento, nem sempre disponíveis, mas que se justificam como aperfeiçoamento do processo. as organizações internacionais de certificação como a fundação internacional para a agricultura orgânica (international foundation for organic agriculture ifoam) estabeleceram protocolos que focam a permissão ou não do uso de insumos e práticas de manejo. porém, a própria ifoam (http://www.ifoam.org/) considera que há a necessidade de estabelecer um modelo de gestão e manejo para produtores de modo que eles tenham um guia para garantir o cumprimento de determinadas normas e práticas pré-estabelecidas. tais modelos necessitam ser simples e robustos, internacionalmente aceitos e compatíveis com outros modelos internacionais de modo que permitam integração como no caso das isos 9001 e 14001, e à normas do codex análise de perigos e pontos críticos de controle (codex hazard analysis and critical control point – haccp) da mesma ifoam. este trabalho objetivou definir indicadores de conservação de ambientes aquáticos para fazendas de pecuária extensiva de gado de corte no pantanal e seus critérios de avaliação, visando justamente a proposição de um índice de sustentabilidade para avaliar e monitorar o impacto da atividade. a alteração da qualidade da água é consequência da alteração de outros indicadores, como alteração da cobertura da vegetação ciliar, sobrepastejo, não se respeitando a capacidade de suporte (número de cabeças/ha) do ambiente, levando a uma maior incidência de processos de erosão, assoreamento e pisoteio, além da quantidade de fezes em uma determinada invernada, podendo sofrer ainda influências de alterações ocorridas fora dos limites do agroecossistema avaliado (desmatamentos, interferências no fluxo). a pecuária é praticada há mais de 200 anos no pantanal, sendo difícil encontrar corpos d’água sem o impacto da presença de bovinos, estando estes ambientes restritos apenas a parques e reservas naturais. dados históricos de qualidade e quantidade de água, que permitam conhecer as características naturais dos ambientes para se diferenciar alterações sazonais naturais, relacionadas ao funcionamento hidro-ecológico da planície, daquelas relacionadas às atividades antrópicas são escassos ou inexistentes, mas fundamentais para embasar a interpretação dos dados em um ambiente ainda saudável e altamente dinâmico. desta forma, a utilização de outro tipo de variáveis indicadoras, em função da praticidade em representar e simplificar fenômenos complexos e sistêmicos, foi decisiva para sua inclusão no ica. o ideal numa avaliação sobre alterações de qualidade de água seria medir parâmetros que expressem analiticamente e quantitativamente, como condutividade, nutrientes, teor de clorofila, coliformes termotolerantes, sólidos em suspensão, etc. no entanto, esses parâmetros são difíceis de medir porque exigem equipamentos específicos para sua medição, protocolos para coleta, armazenamento, e análise que muitas vezes são impossíveis de serem cumpridos no caso do pantanal, onde o acesso é difícil sob longas distâncias, como por exemplo, no caso dos coliformes, cuja análise tem que ser feita em 24h entre coleta e análise. outro fator importante é o conhecimento prévio das características do corpo d’água que está sendo analisado. no pantanal, as variações dentro do ano, entre as fases de seca e cheia, são expressivas, por isso análises baseadas em séries temporais são necessárias. em anos de secas mais drásticas, muitos corpos d’água apresentam lâmina d’água reduzida ou secam completamente, e em anos mais úmidos há um expressivo aumento da área alagada/inundada, com conexão entre eles. oliveira e calheiros (2011) observaram que a variabilidade química das águas da região do pantanal da nhecolândia torna difícil definir intervalos de parâmetros físicos e químicos que possam ser usados como indicadores de qualidade da água em relação ao uso pela pecuária, considerando as variações sazonais das características naturais dos ambientes. as autoras consideram este entendimento como fundamental para a utilização de indicadores no pantanal. a lógica nebulosa ou “lógica fuzzy” foi adotada como técnica para agregação e visualização dos indicadores, por ter como princípio a inexistência de intervalos rígidos entre as classes de um conjunto, fundamentais devido à complexidade dos fatores envolvidos na avaliação da sustentabilidade. para cada indicador foram implementados sistemas de inferência “fuzzy”, resultando em um índice integrado que considerou as regras definidas pelos cientistas com base em seus estudos e vivência da/na região. através desta abordagem, é possível adicionar “inteligência” aos indicadores, tornando-os ferramentas de apoio a decisões mais robustas. tal abordagem tem sido cada vez mais utilizada na área de qualidade da água, como visto em icaga (2007) e lermontov et al. (2009). o aproveitamento do conhecimento especializado na conservação e gestão de recursos naturais está crescendo, sendo usado como uma ferramenta para a tomada de decisões onde há incerteza e escassez de dados empíricos. no caso de se considerar a opinião de vários especialistas, métodos capazes de sintetizar as respostas, gerando a incerteza em torno da estimativa, são necessários. http://www.ifoam.org/ revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 30 uma validação preliminar do ica foi realizada em campo, com a obtenção de dados reais em duas fazendas na região da nhecolândia, uma com maior conservação e boas práticas de manejo e outra com elevada alteração da paisagem, com implantação de pastagem exótica e maior carga de animais, demonstrando praticidade e viabilidade. também uma validação preliminar participativa ocorreu em julho/2012 apenas com pecuaristas da região, ainda prevendo-se realizar outra(s) com a participação dos demais atores (instituições governamentais e não governamentais, de ensino e pesquisa, certificadoras, e tomadores de decisão). o índice foi bem aceito pelos produtores, sugerindo-se apenas a inclusão de mais um indicador, o de “disponibilidade de água” para o rebanho, visando diminuir a pressão nos corpos de água naturais, ao oferecer opções de dessedentação artificiais. estas etapas de validação apontaram ajustes para o aperfeiçoamento do ica ainda em fase de elaboração. esta proposta de avaliação da qualidade dos corpos de água naturais em nível de agoecossistemas deverá ainda ser validada a partir de visitas de avaliação em mais fazendas, inclusive em outras sub-regiões do pantanal e também por meio de mais consultas participativas com proprietários e funcionários de fazendas, técnicos de órgãos gestores, tomadores de decisão, etc. no entanto, as simulações teóricas para o cálculo do ica aqui apresentadas, as variáveis utilizadas mostraram-se promissoras, como indicadoras da qualidade dos ambientes aquáticos para fins de avaliação da influência da atividade pecuária nos recursos hídricos da planície pantaneira. tais simulações, bem como validações prévias, de campo e participativa indicam que a ferramenta é apropriada como índice de qualidade e sustentabilidade ambiental dos corpos d’água nos agroecossistemas do pantanal. agradecimentos agradecemos a toda equipe de apoio técnico e de campo da embrapa pantanal e aos demais pesquisadores membros dos projetos “monitoramento da sustentabilidade de sistemas de produção de pecuária de corte do pantanal” e “desenvolvimento de sistemas de suporte a decisão para produção animal sustentável no pantanal”, financiados pela embrapa. agradecemos ainda a dra. sílvia m. f. s. massruhá embrapa informática agropecuária, pela contribuição fundamental na escolha da ferramenta de suporte à decisão. referências brasil. código florestal. lei no. 4771 de 15 de setembro de 1965. brasil. novo código florestal. lei nº 12.727, de 17 de outubro de 2012. brasil. constituição da república federativa do brasil. 1988. calheiros, d. f.; arndt, e.; rodriguez, e. o.; silva, m. c. a. influências de usinas hidrelétricas no funcionamento hidro-ecológico do pantanal mato-grossense: recomendações. corumbá, ms: embrapa pantanal, 2009. 21p. 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que possui influência incontestável para a sobrevivência humana, motivo pelo qual as estratégias de gestão para sua conservação são tão importantes. nesse cenário, o objetivo deste estudo é identificar as características dos usos finais de água residencial urbana, assim como os fatores que influenciam na conservação, no consumo eficiente,assim como a influência sociodemográficano consumo de água. a metodologia empregada consiste na abordagem quali-quantitativa. oprocedimento técnico, caracteriza-se em uma pesquisa bibliográfica, no período de 1999 a 2013. os resultados refletem que o maior consumidor, em média de água, é o chuveiro, e a média de redução via equipamentos foi 30,5%. os fatores que influenciam na conservação da água e a influência sociodemográficaforam identificados e detalhados. conclui-se que na gestão estratégica da demanda de água sejam considerados os resultados desta pesquisa, de modo apromover a conservação e o consumo eficiente da água residencial urbana. palavras-chave: uso final de água, gestão estratégica, demanda de água. abstract water is considered one of the few resources that has undeniable influence to human survival, reason why management strategies for its conservation are so important. in this scenario, the objective of this study is to identify the characteristics of urban residential end uses of water, as well as factors that influence the conservation, the efficient consumption and sociodemographic influence on water consumption. the methodology consists of qualitative and quantitative approach and, the technical procedure, was characterized in literature between 1999 and 2013. results reflect that the largest consumer, on average of water, is the shower, and the average reduction via equipment was 30.5%. factors that influence water conservation and socio-demographic have been identified and detailed. it is concluded that in the strategic management of water demand there must be considered the results of this research in order to promote the conservation and efficient use of urban residential water. keywords: end use of water, strategic management, water demand revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 96 introdução é consenso global que a água é uma preciosidade inestimável para a existência e o desenvolvimento da vida humana. um dos poucos recursos que possui influência incontestável na segurança da sobrevivência humana, o precioso líquido, por outro lado, também detém atribuições destrutivas quando em forma de tempestades e inundações (rdh, 2006). por isso, a segurança da humanidade somente estará preservada na medida em que houver estratégias de defesa em face de cenários contingentes que podem ocasionar estresse à vida. a despeito da importância da água no desempenho da sustentação da vida humana e da saúde dos ecossistemas do planeta, estudos apontam que aproximadamente 80% da população global está predisposta a um elevado nível de ameaça à segurança ao acesso da água (vorosmarty et al., 2010). para agravar essa situação, a pressão sobre os recursos hídricos nas próximas décadas será maior, em virtude do crescimento populacional, da urbanização e do desenvolvimento econômico (guneralp e seto, 2008; paes et al., 2010; beck e bernauer, 2011). outro provável fator são as mudanças climáticasque podem provocar impactos graves no abastecimento da águaem algumas partes do mundo (bates et al., 2008). nesse sentido, fielding et al. (2013) identificam que os gestores da demanda de água estão diante de um desafio crítico de equilibrar a demanda de água para o abastecimento humano e proteger os ecossistemas sensíveis, pois, para becker (2012), a crescente escassez desse recurso hídrico terá o mesmo teor estratégico do petróleo no século xx, inclusive podendo levar a confrontos e guerras. a tormenta da falta de água consumível no mundo é cada vez mais frequente, mas essa insegurança não deve ser focada apenas no aspecto da escassez, pois grande parte daquilo que é interpretado como escassez não passa de uma gestão imprópria do recurso hídrico (rdh, 2006; gwp, 2013). com base na promoção da segurança hídrica, a gestão de demanda de água é considerada um elemento essencial da segurança futura desse líquido (arbués; garcia-valiñas; martinez-espiñeira, 2003; brooks, 2006; jeffrey e gearey, 2006). assim sendo, esse trabalho possui como tema principal os fatores que influenciam na gestão estratégica do consumo de água, dentre estes, os comportamentais, os equipamentos eficientes, e os sociodemográficos. em relação a este tema, muitos estudos já foram realizados e, para algumas situações, os resultados encontrados foram promissores, enquanto outros, nem tanto. é possível citar como exemplo a pesquisa de fielding et al. (2013), realizada em queensland (austrália) em 221 domicílios residenciais, que constatou uma redução em torno de 11,3 l/hab.dia, por domicílio, com a estratégia de implementação de, em média, cinco aparelhos eficientes de consumo de água (tais como: chuveiros, irrigações e sanitários). além do consumo eficiente e da conservação de água constatados através das estratégias de adoção de equipamentos eficazes, também foram identificados outros fatores importantes que influenciam no processo, tais como: nível de renda e educação, famílias compostas por jovens ou idosos, nível de educação ambiental, número de pessoas por domicílio residencial, atitudes, crenças e comportamentos dos consumidores. nesse contexto, o problema dessa pesquisa busca responder à seguinte questão: quais são os fatores que influenciam no consumo de água domiciliar urbano e que podem ser considerados para uma gestão eficiente da demanda de água? a delimitação do tema proposto está direcionada à determinação dos usos finais de água em residências, aos meios que geram o consumo eficiente, à promoção da conservação de água e às características sociodemográficas, especificamente em áreas urbanas de domicílios residenciais, compreendendo estudos realizados entre 1999 e 2013. nessa lógica, o objetivo central é identificar as características dos usos finais de água residencial, os fatores que promovem sua conservação, consumo eficiente e as características sociodemográficas que influenciam no seu processo de consumo. após descrever, nesta primeira seção, a introdução que apresenta o direcionamento desse estudo, na segunda seção, detalham-se os procedimentos metodológicos, abordando a coleta, apuração e análise dos dados. na terceira seção, apresentam-se os resultados e as discussões referentes ao uso final de água, ao consumo eficiente, à conservação e às características sociodemográficas que influenciam no consumo de água. na quarta seção,apresentam-se as considerações finais compostas pelos principais resultados encontrados e as recomendações aos gestores dos recursos hídricos urbanos. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 97 procedimentos metodológicos os procedimentos metodológicos desmembram-se em método e coleta dos dados e sua análise, detalhando a coleta, o tratamento e a análise dos dados. método a metodologia empregada na realização deste estudoé quali-quantitativa. assim, utiliza-se a abordagem qualitativa na análise subjetiva, mais especificamente na análise dos fatores que influenciam na conservação e fatores sociodemográficos que influenciam no consumo de água. aabordagem quantitativa adere-se à análise objetiva, realizada via métodos estatísticos para identificar os usos finais de água na distribuição do banheiro, cozinha, chuveiro, lava-roupas, entre outros, e a apuração do consumo eficiente de água. os procedimentos técnicos utilizados vinculam-se à pesquisa bibliográfica, abrangendo artigos científicos, livros e demais bibliografias elaboradas com rigor cientifico. coleta dos dados e análise a coleta dos dados, que compreende as bibliografias científicas, foi realizada através da base de dados da science direct, scielo scientific electronic library online e google scholar. as palavras-chave utilizadas nessas bases de dados compreendem: a) em inglês: efficient water consumption, water conservation, sociodemographic factors on water consumption, e residential water consumption ; e b) em português: consumo eficiente de água, conservação de água, fatores sociodemográficos do consumo de água, e consumo residencial de água. cabe ressaltar que essa pesquisa deveria ter necessariamente seu estudo voltado para asáreas residenciais urbanas, e que compreendesse o período de 1999 a 2013. ao todo, foram encontradas 612 bibliografias, entre livros, artigos e demais estudos. depois de analisados, resultaram 62 que fizeram parte do escopo deste estudo. desses 62 estudos, foram selecionados 12 que compreenderam a parte da caracterização dos usos finais da água, tais como o de mayer et al. (1999), loh e coghlan (2003), mayer et al. (2004), robert (2005), heinrich (2007), almeida (2007), lu (2007), vieira et al. (2007), willis et al. (2009a), barreto (2008), cohim et al. (2009) e matos et al. (2013). para identificar o grau de eficiência dos equipamentos foram selecionados oito, a saber, o de mayer et al. (1999), loh e coghlan (2003), mayer et al. (2004), robert (2005), heinrichs (2007), willis et al. (2011b), lee, tansel e balbin (2011b), e lee, tansel e balbin (2013). quanto à conservação do consumo de água foram encontrados 12 estudos, que compreendem renwick e green (2000), corral-verdugo, bechtel e fraijo-sing (2003), inman e jeffrey (2006), hassel e cary (2007), randolph e troy (2008), jorgensen, graymore o’toole (2009). millock e nauges (2010), russel e fielding (2010), lee, tansel e balbin (2011b), jorgensen et al. (2013), fan et al. (2013) e lee e tansel (2013). os estudos selecionados para apurar os fatores sociodemográficos compreendem 30 artigos, tais como o de mayer et al., (1999), nauges e thomas (2000), brookshire et al. (2002), corral-verdugo, bechtel e fraijo-sing (2003), geoffrey e yau (2003), loh e coghlan (2003); martínez-espiñeira (2003), campbell, johnson e larson (2004), barrett (2004), jacobs e haarhoff (2004), griffin e morgan (2005), hurd (2006), inman e jeffrey (2006), gilg e barr (2006), kim et al. (2007), gato, jayasuriya e roberts (2007), bates et al. (2008), kenney et al. (2008), worthington e hoffman (2008), turner et al. (2009), willis et al. (2009b), beal, stewart e huang (2010), millok e nauges (2010), willis et al. (2011b), makki et al. (2011), willis et al. (2011a), willis et al. (2011a), willis et al. (2011), fan et al. (2013) e lee e tansel (2013). após definir os estudos científicos (62), estes foram lidos, analisados e tabulados. com relação ao uso final da água (tabela 1), por exemplo, com base nos 12 estudos, apurou-se a média, o desvio padrão e o coeficiente de variação do consumo de água, por áreas: lava-roupa, chuveiro, torneira, sanitário e outras (lava-louça, lavatório, e demais áreas não especificadas anteriormente). ainda com base na tabela 1, foi apurada a tendência (via tendência linear) desses consumos de água por área, compreendendo o período de 1999 a 2013 e a identificação dos países com menor e maior consumo de água por área, conforme os estudos abordados nesta pesquisa. na sequência, foi apurado e discutido, com base em oito estudos científicos (tabela 2), o consumo eficiente de água, e sua média. nesta parte do estudo, apenas foram consideradas as áreas de consumo da lava-roupas, do chuveiro e do banheiro, pois as demais áreas não foram http://www.scielo.org/ revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 98 compreendidas nas pesquisas dos artigos, e desta forma não foram incluídos na caracterização da tabela 2. após a verificação do grau de consumo eficiente, foram levantados os fatores que influenciam a conservação do consumo de água, com base na seleção dos 12 estudos científicos. esses estudos foram analisados e seus resultados foram tabulados, agregando-se todos os fatores que consistiram nesses resultados, inclusive os estudos que apresentaram resultados contrários. com base nessa tabulação, identificaram-se os fatores unânimes em diferentes estudos. dessa forma, foi possível identificar uma relação de fatores que influenciam na conservação do consumo de água. portanto, com base em30 estudos científicos, foram apurados os fatores sociodemográficos que influenciam no consumo urbano de água residencial. esses estudos também foram analisados e seus resultados foram tabulados em forma de quadros e a partir desses foram identificados os fatores que de maneira unânime tiveram3 influência no consumo de água. dessa forma, na seção seguinte, apresentam-se os resultados e as análises, conforme descritos nessa subseção. resultados e discussões uso final da água a determinação do uso final de água é uma importante ferramenta para os gestores da demanda de água, identificando sua utilização em determinada residência, e ajudando na redução voluntária do consumo de água (loh e coghlan, 2003). portanto, para acompanhar a redução de um determinado consumo de água, é necessário inicialmente ter o consumo efetivo para posteriormente chegar ao volume reduzido. no desenvolvimento de estratégias e políticas eficazes na redução do consumo de água, requerem-se informações precisas sobre o uso final da água residencial, distribuído no volume consumido pelo chuveiro, lava-roupas, lava-louças, torneiras, lavatórios, entre outros (mayer et al., 1999; willis et al., 2009a). a identificação da água distribuída oportuniza a identificação dos maiores consumidores residenciais e ainda permite um acompanhamento estratégico para redução do consumo de água no curto e longo prazos (blokker; vreeburg; van dijk, 2010; lee; tansel; balbin, 2011b). nessa lógica, a tabela 1 apresenta os 12 estudos científicos, que compreendem um total de 1.741 domicílios residenciais. com base nesses estudos, foram apurados os percentuais de consumo final de água em lava-roupas, chuveiro, torneira, sanitário e outros. tabela 1: meta-análise do consumo de água interno em 1.741 domicílios residenciais, de 1999 a 2013 consumo de água (%) país e região – domicílios autor e ano lava-roupa chuveiro torneira sanitário outras* estados unidos e canadá – 1.188 mayer et al. (1999) 25,8 19,9 18,7 31,8 3,8 austrália (pert westerm) – 120 loh e coghlan (2003) 28 34 16 22 estados unidos (colorado) – 26 mayer et al. (2004) 25,4 21,9 16,3 31 5,4 austrália (melborne) – 100 robert (2005) 26 32,3 17,8 20 3,9 nova zelândia (kapiti coast) 12 heinrich (2007) 27,3 30,7 15,4 21,4 5,2 brasil (salvador) – 5 almeida (2007) 17 28 33 8 10 china (harbin) – 10 lu (2007) 21 27,3 34,9 16,8 portugal – 100 vieira et al. (2007) 11 36 29 21 3 austrália (gold coast) – 151 willis et al. (2009a) 22 36,4 19,8 15,5 6,3 brasil (são paulo) – 7 barreto (2008) 27,7 20 38,2 8 6,1 brasil (salvador) – 10 cohim et al. (2009) 17 21,1 28,9 23 10 portugal (**) – 12 matos et al. (2013) 12 26 38 14 10 média (%) 22,0 27,8 25,5 19,4 5,3 desvio padrão 4,64 5,10 8,17 5,76 2,65 coeficiente de variação 0,21 0,18 0,32 0,30 0,50 *lava-louças e banheira (lavatória). ** vila real, valpaços e porto. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 99 a análise do coeficiente de variação (cv), na tabela 1, indica, com base em soares e siqueira (2002) e pimentel gomes (2000), que o cv do chuveiro (0,18) se classifica como médio, o cv da lava-roupas (0,21) e do sanitário (0,30) são classificados como alto, e o cv da torneira (0,32) e outros (0,50) se classificam em muito alto. isso significa que quanto menor o cv, maior é a precisão dos dados, ou seja, maior é a homogeneidade dos dados ou estáveis. portanto, pode-se afirmar que o cv do chuveiro e da lava-roupas, que apresentam cv inferiores a 0,25, são considerados como razoavelmente homogêneos e estáveis (pimentel gomes e soares e siqueira, 2002). nesse sentido, os percentuais médios de consumo de água pelo chuveiro (27,8) e pela lava-roupas (22,0) podem ser considerados como parâmetros na comparação de outros estudos. além da análise do cv dos usos finais da água residencial urbana, se analisa ainda a tendência linear do consumo de água da lava-roupas e da torneira (figura 1) e do chuveiro e do sanitário (figura 2). na análise da figura 1, percebe-se que o percentual de uso final de água nas lava-roupas apresenta uma redução, em média, de consumo de água representada pela tendência linear. essa redução explica-se em virtude da utilização de lavaroupas (máquinas) com maior eficiência de consumo de água, o que corrobora com os achados de loh e coghlan (2003), mayer et al. (2004), robert (2005), heinrichs (2007), lee, tansel e balbin (2011b) e willis et al. (2011b). figura 1 o uso final de água do consumo de lava-roupas e da torneira, de 1999 a 2013 na análise do uso final de água em torneiras (cozinha e banheiro), (figura 1), constatou-se através da tendência linear que houve um aumento do consumo de água de 1999 a 2013. no uso final de água relacionado aos sanitários nas residências urbanas (figura 2), percebe-se com base na tendência linear que houve uma redução do uso da água nos sanitários de 1999 a 2013. essa redução de uso final de água nos sanitários pode ser explicada pelo aumento da utilização, em novas residências, de sanitários com consumo de água mais eficiente, o que é 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 m a y e r e t a l. ( 1 9 9 9 ) lo h e c o g h la n ( 2 0 0 3 ) m a y e r e t a l. ( 2 0 0 4 ) r o b e rt ( 2 0 0 5 ) h e in ri ch ( 2 0 0 7 ) a lm e id a ( 2 0 0 7 ) lu ( 2 0 0 7 ) v ie ir a e t a l. ( 2 0 0 7 ) w il li s e t a l. ( 2 0 0 9 a ) b a rr e to ( 2 0 0 8 ) c o h im e t a l. ( 2 0 0 9 ) m a to s e t a l. ( 2 0 1 3 ) c o n su m o d e á g u a ( % ) estudos cientificos (ano) lava-roupas torneira tendência linear (lava-roupas) tendência linear (torneira) revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 100 confirmado nos estudos de inman e jeffrey (2006) e proença e ghisi (2010). quanto ao uso final de água no chuveiro (figura 2), percebe-se que o uso ou consumo de água no decorrer do tempo apresentou uma média quase estacionária, sendo possível perceber através da tendência linear que houve uma sensível redução no consumo de água, que se torna quase imperceptível. portanto, esse fato pode ter ocorrido não pela ineficiência do equipamento (chuveiro) instalado, mas, ao contrário, pela instalação de equipamento eficiente e um aumento no tempo do banho, a quantidade de banhos tomados, ou até mesmo de vazamentos, conforme discutido nos estudos de lee, tansel e balbin (2011b). figura 2 o uso final de água do consumo do chuveiro e sanitários, de 1999 a 2013 na distribuição do uso final de água residencial por país (figura 3), se identificou que os maiores usos atribuídos ao uso final de lava-roupas foram para os estudos realizados em pert westerm (austrália), são paulo (brasil) e em capiti coast (nova zelândia), e os menores usos foram identificados nos estudos de salvador (brasil) e portugal. porém, essa característica não é explicativa por países, visto que em certas regiões do brasil (por exemplo) o uso final de água aparece como maiores usos, e em outras como menores. também é possível notar que esse uso não está relacionado a países com escassez de água, pois a austrália, por exemplo, aparece como um dos maiores usos, quando passava por graves restrições ao uso da água na época de realização dos estudos (jorgensen et al., 2013). 0 5 10 15 20 25 30 35 40 m a y e r e t a l. ( 1 9 9 9 ) lo h e c o g h la n ( 2 0 0 3 ) m a y e r e t a l. ( 2 0 0 4 ) r o b e rt ( 2 0 0 5 ) h e in ri ch ( 2 0 0 7 ) a lm e id a ( 2 0 0 7 ) lu ( 2 0 0 7 ) v ie ir a e t a l. ( 2 0 0 7 ) w il li s e t a l. ( 2 0 0 9 a ) b a rr e to ( 2 0 0 8 ) c o h im e t a l. ( 2 0 0 9 ) m a to s e t a l. ( 2 0 1 3 ) c o n su m o d e á g u a ( % ) estudos científicos (ano) chuveiro sanitário tendência linear (chuveiro) tendência linear (sanitário) revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 101 *vila real, valpaços e porto figura 3 uso final de água residencial por país da realização dos estudos em relação ao uso final de água no chuveiro (figura 3), identificou-se que os maiores usos ocorreram em gold coast (austrália), em portugal, em pert westerm (austrália) e em melborne (austrália); e os menores ocorreram em colorado (estados unidos), salvador e são paulo (brasil) e nos estados unidos e canadá. percebe-se nesses usos certo agrupamento por país, com os maiores consumos para a austrália e os menores para o brasil e os estados unidos. entre os maiores utilizadores de água final na torneira está o brasil, portugal e china, e os menores são nova zelândia, austrália e estados unidos (figura 3). neste caso, também não foi encontrada nenhuma explicação técnica que identificasse os motivos para que esses países apresentem essa classificação. os usos finais de água em sanitários tiveram como maiores consumidores os estados unidos e canadá, colorado (estados unidos) e salvador (brasil), e como menores foram encontrados salvador e são paulo (brasil) e vila real, valpaços e porto (portugal). pode-se perceber nitidamente que o maior uso ficou concentrado nos estados unidos e os menores usos no brasil. uma hipótese pode ser a eficiência dos equipamentos sanitários utilizados por esses países. portanto, em relação à distribuição e análise do uso final de água residencial, é importante destacar que a média de consumo de água apurada para a lava-roupas foi de 22%, para o chuveiro, de 27,8%, a torneira (cozinha e banheiro) foi 25,5%, o sanitário obteve 19,4%, e os outros (banheira e lava-louças) foi de 5,41%. ressalta-se que o maior consumo foi do chuveiro e do menor foi dos sanitários quanto à questão de consumo eficiente de água. com relação à análise do uso final de água distribuído no tempo (de 1999 a 2013), observou-se que o consumo médio de água em lava-roupas e sanitários reduziu: do chuveiro ficou praticamente estacionário, e da torneira apresentou um crescimento. consumo eficiente de água o consumo eficiente de água está ligado à utilização de equipamentos eficientes, e esta utilização faz parte das estratégias de gestão do consumo de água (beal; stewart; huang, 2010; inman; jeffrey, 2006; willis et al., 2010b). lee, tansel e balbin (2011b) comprovam que a demanda residencial de água é afetada pelas estratégias de gestão, quanto à instalação e utilização de equipamentos eficientes, como chuveiros, sanitários e 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 e st a d o s u n id o s e c a n a d a e st a d o s u n id o s (c o lo ra d o ) b ra si l (s a lv a d o r) a u st rá li a ( p e rt w e st e rm ) n e w z e la n d ( k a p it i c o a st ) p o rt u g a l a u st rá li a ( m e lb o rn e ) c h in a ( h a rb in ) a u st rá li a ( g o ld c o a st ) p o rt u g a l (* ) b ra si l (s ã o p a u lo ) b ra si l (s a lv a d o r) c o n su m o d e á g u a ( % ) países da realização dos estudos lava-roupas chuveiro torneira sanitário revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 102 lava-roupas. esses equipamentos representam os maiores consumidores de água residencial que, por sua vez, representa o maior consumo entre as áreas urbanas (lee; tansel; balbin, 2011b). o potencial de redução de água em função da utilização de equipamentos eficientes é bem reconhecido (mayer et al., 2004; heinrich, 2007; athuraliya; gan; roberts, 2008; kenney et al., 2008; olmstead e stavins, 2009; willis et al., 2009b; balbin; tansel; lee, 2010; fidar; memon; butler, 2010; millok e nauges, 2010; willis et al., 2010a; lee; tansel; balbin, 2011b). lee, tansel e balbin (2011b) destacam que os banheiros (sanitários e chuveiros) são considerados como prováveis fontes de vazamentos por causa de instalações defeituosas. a substituição dos equipamentos, com defeitos ou que possuem maior consumo, por outros mais eficientes reduz o consumo de água e a incidência de vazamentos (inman e jeffrey, 2006). para inman e jeffrey (2006) e proença e ghisi (2010), os sanitários e os chuveiros possuem maior potencial de auxiliar no consumo eficiente de água. e as pesquisas de bonnet et al. (2002), willis et al. (2010a) e willis et al. (2011a) concluíram que o maior potencial de economia de água seria através do chuveiro. nessa lógica, a tabela 2 apresenta as reduções em percentual pela implementação de equipamentos eficientes em oito estudos. verifica-se que as maiores médias de reduções de consumo de água foram encontradas em mayer et al. (1999), nos estados unidos e canadá, willis et al. (2011b) e robert (2005) na austrália. as menores médias foram encontradas por lee, tansel e balbin (2011b) e mayer et al. (2004), ambos nos estados unidos. tabela 2 – redução (em percentual) de volume de consumo de água em função da implementação de equipamentos eficientes. lava-roupas chuveiro banheiro média heinrichs (2007) 47,00 19,00 33,0 mayer et al. (2004) 21,7 16,8 26,7 21,7 willis et al. (2011b) 46,6 35,5 41,1 lee, tansel e balbin (2011b) 14,5 10,9 13,3 12,9 loh e coghlan (2003) 32,5 19,0 32,6 28,0 robert (2005) 51,0 27,6 23,7 34,1 mayer et al. (1999) 40,0 51,1 45,5 lee, tansel e balbin (2013) 31,0 média (%) 35,5 24,1 29,5 a média geral de redução, nos oito estudos, perfaz um percentual de 30,9%, e apresentou um desvio padrão de 7,5%. para confirmar se a média geral pode ser utilizada para explicar as médias de reduções de todos os estudos, apurou-se o cv de 0,24. esse resultado demonstra que a média geral das reduções pode ser utilizada como um percentual de redução confiável, ou seja, é considerado como razoavelmente homogêneo e estável (pimentel gomes, 2000; soares e siqueira, 2002). com base nas informações da tabela 2, extrai-se ainda que a maior média de redução de consumo de água através de equipamentos ocorreu pela lava-roupas, com redução média de 35,56%; em seguida os sanitários, com uma redução média de 29,48%; e, por último, a redução de 24,11% do uso eficiente do chuveiro. comparando-se esses resultados com as revisões realizadas anteriormente, nota-se que a lava-roupas, o chuveiro e o sanitário apresentam altos percentuais de consumo eficiente de água, mas não houve compatibilidade dos dois equipamentos que apresentaram consumo com maior poder de eficiência, no caso, a lava-roupas e o sanitário. nos estudos de inman e jeffrey (2006) e proença e ghisi (2010) foram o sanitário e o chuveiro, enquanto bonnet et al. (2002), willis et al. (2010a) e willis et al. (2011a) concluíram que o maior consumo eficiente seria o chuveiro. os equipamentos eficientes, portanto, possuem um potencial de redução média de 30,9% do consumo de água na instalaçãode lava-roupas, sanitários e chuveiros. este estudo apresentou o equipamento lava-roupas como maior poder de consumo eficiente na sua implementação, o que corrobora com bonnet et al. (2002), willis et al. (2010a) e willis et al. (2011a). revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 103 conservação do consumo da água os comportamentos dos consumidores de água têm sido reconhecidos como fatores que podem influenciar em sua conservação (corral-verdugo, bechtel; fraijosing, 2003). para hurlimann, dolnicar e meyer (2009) são reduzidos os estudos que evidenciam influências positivas comportamentais na conservação da água, mas as preferências de estratégias da utilização de práticas na conservação de água dependem também do estilo de vida dos consumidores (gottdiener, 2000). a implementação de estratégias eficazes para a conservação de água exige profundo conhecimento e experiência para abordar a complexidade e as incertezas de aceitação e dos impactos sociais que podem ocorrer (farrelly e brown, 2011; fan et al., 2013). elas correspondem à prestação de informações, às normas sociais e feedback do consumo, campanha educativa, incentivos, entre outros. as prestações de informações consistem em informar os consumidores sobre os comportamentos necessários para realizar a conservação de água (fielding et al., 2013). essa estratégia pode influenciar de forma positiva na conservação de água através da conscientização (geller, 2002; steg e vlek, 2009). keshavarzi et al. (2006) destacam que a ausência de informações e a falta de vontade de mudar os hábitos tradicionais são consideradas as principais barreiras para a mudança de atitudes em direção à conservação da água. as normas sociais são as regras aceitas ou implícitas sobre o comportamento de como os consumidores devem agir ante a conservação (corral-verdugo; bechtel; fraijo-sing, 2003). elas possuem forte influência em relação ao comportamento, deixando os consumidores se envolverem nas práticas que observam nos outros consumidores (corral-verdugo; bechtel; fraijo-sing, 2003; schultz; khazian; zaleski, 2008). a conservação da água com base nas normas sociais é mais eficaz do que as práticas de conservação através de apelos ambientais e financeiros (hassel e cary, 2007; goldstein; cialdini; griskevicius, 2008; nolan et al., 2008; schultz; khazian; zaleski, 2008; fielding et al., 2013). o feedback do consumo está relacionado à instalação de contadores inteligentes para fornecer ao usuário o consumo de água realizado pelo chuveiro, lava-roupas, torneiras (pia da cozinha e do banheiro), sanitários, irrigação, entre outros consumos residenciais (fielding et al., 2013). para abraham se et al. (2007) o feedback do consumo de água é visto com eficácia no incentivo da conservação da água. as campanhas de incentivo ao consumo eficiente de água são mais aceitáveis pelos consumidores quando comparados com outras estratégias de gestão para promover a conservação, como aumento do preço e restrições de consumo (randolph e troy, 2008; millock e nauges, 2010). outros estudos apontam que a utilização dos preços para induzir a conservação da água é considerada um dos melhores instrumentos estratégicos, ou seja, um dos mais eficientes (corral-verdugo; bechtel; fraijosing, 2003; roibás; garcía-valiñas; wall, 2007; olmstead e stavins, 2009; grafton e ward, 2008; lee; tansel; balbin, 2011b). vê-se que não há um consenso entre as pesquisas realizadas com relação às estratégias ou fator preço, dependendo muito da região e cultura onde o estudo foi realizado. o estudo sobre o aumento de preço para financiar práticas de conservação de água, de randolph e troy (2008), destaca que 52% dos domicílios pesquisados não aceitam o aumento do preço da taxa de água e não concordaram com o financiamento dessas práticas. hassel e cary (2007) complementam que uma mudança comportamental na conservação da água deve ter incentivo de preços e consistência política na gestão. a implementação de estratégia de preços exige vontade política da gestão de águas e também pode ter resistência quanto à sua aceitação pelo consumidor (steg; dreijerink; abrahamse, 2006; fielding et al., 2011). as participações voluntárias promovem o aumento da conservação de água, e quando as medidas forem obrigatórias ou restritivas esse crescimento é ainda maior (renwick e green, 2000; inman e jeffrey, 2006). inman e jeffrey (2006) concluem que a conservação de água proveniente de campanha educativa está compreendida entre 2% e 12%. syme, nancarrow e seligman (2000) destacam que uma campanha de informações para os consumidores pode resultar em uma conservação de 10% a 20%. inman e jeffrey (2006) identificaram que as estratégias de gestão poderiam conservar de 10% a 20%, isto num período de 10 a 20 anos. nessa lógica, na sequência são analisados revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 104 os principais resultados dos estudos quanto à conservação do consumo de água. lee e tansel (2013) não encontraram resultados significativos quanto à satisfação dos moradores em relação à instalação de equipamentos eficientes e ao próprio funcionamento do equipamento para realizar a conservação de água. mas para lee, tansel e balbin (2011b), no que diz respeito à participação voluntária nos programas de troca de chuveiro, sanitários e lavaroupas por outros mais eficientes, os participantes apresentaram resultados significativos na conservação do consumo de água, o que corrobora com estudos de renwick e green (2000) e inman e jeffrey (2006). as quantidades de equipamentos eficientes instalados por domicílio representam forte intenção da conservação da água (lee e tansel, 2013). hassel e cary (2007) acrescentam que uma mudança comportamental para a conservação através de equipamentos eficientes ocorre quando não tiver limitação na instalação ou na aquisição destes. a pesquisa de randolph e troy (2008) sobre a troca de equipamentos tradicionais por eficientes, conclui que 48% dos residentes trocariam os equipamentos mesmo que pagando integralmente pela troca, 77% dos domicílios trocaria se houvesse algum subsídio na troca, e, se fosse gratuito, 86% trocariam os equipamentos domiciliares consumidores de água por outros mais eficientes. nota-se que o melhor resultado (custo-benefício para os gestores da estratégia) de incentivo ocorreria se houvesse algum tipo de subsídio na troca (77%), ou seja, incentivo, o que se confirma com estudos de millock e nauges (2010). as atitudes positivas de conservação, para russel e fielding (2010), levam a uma forte intenção de conservação de água. esse resultado é similar às revisões de hassel e cary (2007), para os quais uma mudança comportamental do consumidor, que deve ter atitudes positivas, é essencial para a conservação. diferentemente, em suas pesquisas, jorgensen et al. (2013), destacam que as atitudes positivas elevadas para a conservação refletiram elevados consumos de água e vice-versa, ou seja, nota-se que uma atitude positiva unicamente com a intenção de conservar não afeta diretamente a conservação de água, mas deve ser utilizada como hábito para apresentar um reflexo. portanto, observa-se que os estudos sobre as atitudes positivas quanto à conservação são contraditórios, não transparecendo um consenso positivo ou negativo. para hassel e cary (2007) a mudança comportamental que as pessoas devem ter é acreditar que as vantagens positivas superam as negativas, e a reação emocional é mais positiva que negativa na conservação da água. corral-verdugo, bechtel e fraijo-sing (2003) destacam que um dos motivos para a conservação é entendê-la como um costume, um hábito, para obter melhores resultados. destaca-se, dessa forma, que a conservação de água quando associada a um hábito, aliado a uma vantagem positiva, faz com que a prática se torne real. fan et al. (2013) identificaram que as práticas de conservação aprovadas pela maioria dos residentes são: a) regar a horta somente duas vezes ao dia (manhã e tarde); b) lavar vários itens ao mesmo tempo e reaproveitar a água sempre que possível; c) utilizar a lava-roupas sempre com carga cheia; d) reutilizar as águas cinzas nas calçadas e descargas; e) educar os filhos sobre a conservação da água; f) cultivar e plantar plantas nativas ou tolerantes à seca; e g) reduzir a área de jardins e hortas. randolph e troy (2008) concluíram que as ações que provocaram mudanças na conservação foram: o encurtamento do tempo do banho, a redução da irrigação de jardins e de hortas e a redução do número de lavagens de carro. nota-se que as atitudes de conservação apresentadas por fan et al. (2013) e randolph e troy (2008) são de fácil realização, uma questão de costume e de hábito para implementação nos domicílios ligadas a aspectos motivadores da conservação da água. randolph e troy (2008) destacam que a conservação da água, na prática, ocorreu mesmo nos períodos de restrição, em que 75% dos domicílios alteraram suas atitudes para o sentido da conservação, o que também pode ser visto em corral-verdugo, bechtel e fraijo-sing (2003) que destacam em seus estudos que a escassez de água aumentou significativamente sua conservação. para jorgensen, graymore o’toole (2009) diferentes fatores de comportamento atuam sobre a conservação de água e, muitos destes, ainda nem foram estudados nem descritos. para realizar uma análise da conservação esta deverá ser realizada de forma integrada entre os fatores ou aspectos. com base na análise dos estudos apresentados sobre atitudes e comportamentos perante a conservação de água, destaca-se que: a) as estratégias que promovem a conservação da água são: a participação voluntária de residentes em campanhas de gestão da água; hábitos revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 105 (práticas) positivos; a prestação de informações; o feedback do consumo; as normas sociais; e as restrições a água, principalmente por fatores climáticos. b) as estratégias que necessitam de maiores estudos, uma vez que os estudos apresentados são conflitantes: atitudes (ter vontade de fazer) positivas e seus reflexos sobre a conservação. características sociodemográficas os fatores sociodemográficos, tais como a renda, a ocupação, o nível educacional (inman e jeffrey, 2006; willis et al., 2009b; willis et al., 2011b), as variáveis climáticas (goodchild, 2003; fox; mcintosh; jeffrey, 2009), a quantidade de ocupantes (beal, stewart; huang, 2010), entre outros, devem ser considerados na implementação de estratégia de gerenciamento para redução de consumo de água. nesse sentido, na sequência são apresentados e discutidos os principais resultados referentes à pesquisa bibliográfica realizada. os estudos sobre o fator tamanho familiar, ou seja, o número de componentes do grupo familiar por domicílio, não caracterizou um resultado significativo. isso significa que o tamanho familiar não influencia no consumo de água (mayer et al., 1999; loh e coghlan, 2003; jacobs e haarhoff, 2004; kim et al., 2007; turner et al., 2009; willis et al., 2009b; beal, stewart; huang, 2010; millok e nauges, 2010; fan et al., 2013). em relação à composição familiar (homem, mulher, criança ou adulto), lee e tansel (2013) e willis et al. (2011b) não encontraram nenhuma relação com o consumo de água. ainda dentro deste segmento, a idade dos ocupantes no estudo de lee e tansel (2013) não representou relação alguma com o consumo de água, enquanto os estudos de nauges e thomas (2000), martínez-espiñeira (2003), griffin e morgan (2005) e gilg e barr (2006) evidenciam que os idosos consumiam menos água, ou seja, são mais austeros em relação aos mais jovens. as mesmas pesquisas também destacaram que o ano de nascimento influencia na variação do consumo de água, e comprovaram que as pessoas não mudam o comportamento ao longo da vida. esses resultados não são compatíveis com estudo realizado por mayer et al. (1999) e corral-verdugo, bechtel e fraijo-sing (2003) que apresentam que as pessoas mais idosas consumem mais água do que as mais novas. ainda na composição familiar, makki et al. (2011) analisaram o consumo de água no chuveiro e identificaram que o número de crianças explica melhor o consumo de água do que a quantidade de adultos. já o número de mulheres explica melhor o consumo de água no chuveiro do que o número de homens. para fan et al. (2013) o sexo dos ocupantes não interferiu no consumo de água, mas os autores destacam que a idade do chefe familiar interferiu. a ocupação familiar dos residentes influencia no consumo de água no chuveiro, os aposentados consomem menos em relação aos que trabalham para manter o rendimento familiar (makki et al., 2011). a ocupação também foi tema dos estudos de mayer et al. (1999), inman e jeffrey (2006), willis et al. (2009b) e willis et al. (2011a), destacando que este é um fator que interfere no consumo de água. quanto ao rendimento familiar, mayer et al. (1999), loh e coghlan (2003), kim et al. (2007), turner et al. (2009), makki et al. (2011), willis et al. (2011b) e fan et al. (2013) obtiveram em seus estudos uma relação significativa da renda familiar ao consumo de água, ou seja, quanto maior a renda familiar maior será o consumo de água e vice-versa. fan et al. (2013) dividiram as famílias em baixa renda e alta renda e notaram que 62% da economia realizada pelas famílias de baixa renda foi em razão das preocupações econômicas, e, pelas de alta renda, 42% da economia foi proporcionada por preocupações ambientais. sobre o preço da água, estudos realizados por barrett (2004), worthington e hoffman (2008) e fan et al. (2013) concluíram que não existe influência em relação ao consumo de água, pois seria estável em relação ao consumo de água, o que determina que outros produtos possuem valores maiores nos domicílios. em outras pesquisas o preço da água apresenta significativa relação com o consumo (mayer et al., 1999; inman e jeffrey, 2006; willis et al., 2009b; willis et al., 2011a), como os estudos realizados por kenney et al. (2008) que concluíram que aumentando o preço da água em 10% a redução do consumo seria de 6%, e em brookshire et al. (2002) a redução do consumo de água seria de 5%. kenney et al. (2008) ainda destacam que as estratégias de preços poderiam ser a melhor opção a longo prazo, revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 106 enquanto campbell, johnson e larson (2004) destacam que o preço da água afeta a demanda de curto prazo, havendo neste caso uma contradição entre os estudos, quanto à utilização de curto ou longo prazos. a relação entre o nível de escolaridade e o consumo de água foi pauta nos estudos de hurd (2006), millok e nauges (2010), lee e tansel (2013) e fan et al. (2013), os quais não encontraram relação entre estas variáveis. para mayer et al. (1999), inman e jeffrey (2006), willis et al. (2009b), willis et al. (2011a) e garcia et al. (2013), as atitudes e comportamentos para o consumo de água dependem do nível de escolaridade, mas conforme os autores anteriores não foram evidenciados. outras variáveis também foram testadas, como a relação entre a área do terreno da casa e o consumo de água. nos estudos de loh e coghlan (2003), willis et al. (2011) houve uma relação significativa no aumento do consumo de água externa da residência. em relação ao tamanho da casa, fan et al. (2013) destacam que esse fator não afeta o consumo de forma significativa, mas millok e nauges (2010) encontraram relação positiva entre o consumo de água e o tamanho da casa no que diz respeito à utilização de equipamentos eficientes. para griffin e morgan (2005), quanto maior o tamanho da casa, maior é o consumo total, e menor é o consumo per capita de água. para geoffrey e yau (2003), a idade da habitação possui correlação significativa com o consumo de água, ou seja, habitações mais antigas consomem maior quantidade de água. considerando os fatores climáticos, em estudos de kenney et al. (2008) a temperatura apresentou correlações significativas, pois a cada grau farenheit de aumento o consumo de água residencial aumentou em 2%. esse resultado é corroborado pelos estudos de gato, jayasuriya e roberts (2007) e lee, tansel e balbin (2011a), que, quanto à precipitação, constataram a diminuição do consumo em 4% a cada polegada de chuva. nesse sentido, bates et al. (2008) concluíram que os fatores climáticos influenciam no consumo de água. após ter analisados fatores sociodemográficos que podem influenciar no consumo de água residencial, percebeu-se que os fatores influentes encontrados na literatura são por unanimidade: o tamanho familiar, a ocupação familiar, e os fatores climáticos (temperatura e precipitação). os fatores que necessitam de mais estudos são: o nível de escolaridade, o preço da água, a composição familiar e as características estruturais da residência (idade, área do terreno e área da residência), pois apresentaram resultados contraditórios, sendo mais suscetíveis a mudanças de parâmetros. considerações finais os fatores que influenciam o consumo de água residencial urbana e a síntese validada neste estudo através de pesquisa bibliográfica satisfizeram o problema apresentado. os principais resultados indicam que o uso final médio de água residencial foi distribuído para a lava-roupas (22%), o chuveiro (27,8%), a torneira (25,5%), o sanitário (19,4%) e a outros (5,41%). já o consumo eficiente de água apresentou uma redução média de 30,9% do consumo de água através da instalação de lava-roupas, sanitários e chuveiros. dentre os comportamentos que promovem a conservação de água se destacaram a participação voluntária em programas, hábitos positivos de consumo, prestação de informações, feedback do consumo, normas sociais e as restrições do consumo de água. sobre as características sociodemográficas que afetam o consumo, se pode descrever o tamanho familiar, a ocupação e os fatores climáticos (temperatura e precipitação). ressalta-se, por fim, que a gestão da demanda de água deve considerar esses principais achados sobre o uso final, o consumo eficiente, a conservação e os fatores sociodemográficos que influenciam na demanda de água para realizarem estratégias que promovam a redução do consumo desse líquido. no entanto, esses achados devem ser analisados de forma integrada, sendo também necessário ter cautela na utilização dos resultados desta pesquisa, pois cada região pode ter fatores peculiares que extrapolam o escopo deste estudo e que venham a interferir no consumo de água. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 107 referências bibliográficas abrahamse, w. et al. the effect of tailored information, goal setting, and tailored feedback on household energy use, energy-related behaviors, and behavioral antecedents. journal of environmental psychology, v. 27, p. 265-276, 2007. almeida, g. metodologia para caracterização de efluentes domésticos para fins de reuso: estudo em feira de santana, bahia. dissertação (mestrado profissional em gerenciamento e tecnologia ambiental no processo produtivo). escola politécnica, universidade federal da bahia, 2007. 180p. arbués, f.; garcia-valiñas, m. a.; martinez-espiñeira, r. estimation of residential water demand: a state-of-the-art review. journal of socio-economics, v. 32, p. 81-102, 2003. athuraliya, a.; gan, k.; roberts, p. yarra valley water 2007: appliance stock and usage patterns survey. yarra valley water, victoria. 2008. 76p. balbin, m.; tansel, b.; lee, m. effectiveness of miami-dade water use efficiency program senior retrofit project: comparative analysis of water consumption rates and savings. the florida water resources journal, p. 14–15, 2010. barreto, d. perfil do consumo residencial e usos finais da água. ambiente construído, porto alegre, v. 8, n. 2, p. 23-40, 2008. barrett, g. water conservation: the role of price and regulation in residential water consumption. economic papers: a journal of applied economics and policy, v. 23, p. 271-285, 2004. bates, b. et al. climate change and water. geneva. in: secretariat, i. 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remoção dos poluentes do efluente de curtume tratado pelos processos eletro-fenton e foto-fenton evaluation of removal of pollutants from tannery wastewater treated by electrofenton and photo-fenton process resumo neste trabalho foi avaliada a eficiência dos processos eletro-fenton e foto-fenton na remoção dos parâmetros físico-químico da dqo, cor e turbidez, assim como o nível de toxicidade, no tratamento do efluente de curtume. o processo da eletro-fenton apresentou eficiência de remoções de 75, 92 e 90%, da dqo, cor e turbidez, respectivamente. o processo foto-fenton alcançou remoções de aproximadamente 100% da dqo, cor e turbidez. para ambos os processos obteve-se uma redução da toxicidade do efluente tratado, apresentando em 45 min uma dl50 24 e 19% para a eletro-fenton e fotofenton, respectivamente. ambos os processos podem ser considerados eficientes, podendo ser desenvolvidos e aplicados em escalas industriais. palavras-chave: efluente de curtume, eletro-fenton, foto-fenton, toxicidade abstract in this work, the efficiency of electro-fenton and photo-fenton processes in the removal of cod, color, turbidity and decreasing toxicity level were evaluated, in the treatment of tannery wastewater. the electro-fenton process removed 75, 92 and 90% of cod, color and turbidity, respectively. the photo-fenton process reached approximately 100% removal of cod, color and turbidity. the toxicity decrease of 24 and 19% was obtained for the eletro-fenton and foto-fenton, respectively. this results were obtained in 45 min of treatment and ld50. therefore, both processes can be considered efficient and applied in industrial. keywords: effluent tannery, electro-fenton, photo-fenton, toxicity fernando henrique borba engenheiro ambiental. doutor em engenharia uem. professor da universidade federal da fronteira sul (uffs) cerro largo, rs, brasil fernando.borba@uffs.edu.br aparecido nivaldo módenes doutor em engenharia química. professor da unioeste. toledo, pr, brasil anmodenes@yahoo.com.br fernando rodolfo espinozaquiñones doutor em física nuclear pela usp. pós-doutor em física nuclear aplicada na uel. professor da unioeste. toledo, pr, brasil f.espinoza@terra.com.br diego ricieri manenti engenheiro ambiental. doutor em eng. química pela (uem). toledo, pr, brasil diegomanenti@hotmail.com daniele nogueira graduando em engenharia química pela unioeste. toledo, pr, brasil d_a_nogueira@hotmail.com rosângela bergamasco doutora em engenharia química pela unicamp. pós-doutorada em eng. química pela université laval-québec-canadá. professor da uem. maringá, pr, brasil ro.bergamasco@hotmail.com revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 45 introduçâo atualmente as regulamentações ambientais vêm se tornando cada vez mais restrita em relação às exigências dos padrões de descarte de águas residuárias em corpos receptores. efluentes com altas concentrações de poluentes orgânicos e inorgânicos têm sido lançados de maneira inadequada nos corpos hídricos, comprometendo significativamente a flora e a fauna aquática (kurt et al., 2007). os processos convencionais físico-químicos e biológicos são na maioria das vezes ineficientes na remoção completa dos poluentes contidos em águas residuárias provenientes das indústrias de curtume (ramasami, t e rao, p. g, 1999). um grande número de produtos químicos, tais como surfactantes, ácidos, corantes, tânicos naturais e sintéticos, óleos sulfonados, são aplicados durante as diversas etapas do processo de curtimento do couro para transformar a pele animal em produto inalterável e imputrescível (di iaconi et al., 2002). os efluentes líquidos gerados nos processos de curtimento do couro têm em suas principais características uma alta carga de matéria orgânica e inorgânica. isto se deve às proteínas e gorduras eliminadas da pele do animal e o grande excesso de produtos químicos e de íons metálicos utilizados no processo. os principais problemas ambientais referentes a este tipo de efluente se devem a elevadas concentrações de sólidos totais (st), sólidos totais fixos (stf), sólidos totais voláteis (stv), sólidos em suspensão, demanda química de oxigênio (dqo), sulfetos, ph alcalino, coloração esverdeada e leitosa, além da concentração elevada de íons cromo (kiliç et al., 2011; espinozaquiñones et al., 2009a). na busca pela descontaminação de efluentes industriais, pesquisadores (hernández-rodriguez et al., 2014; karci et al., 2014; módenes et al., 2012; rivas et al., 2008) vêm avaliando a eficiência dos métodos de tratamento denominado processos oxidativos avançados (poas). estes vêm se tornando processos alternativos para mineralizar e/ou degradar os poluentes tóxicos. os poas tem como finalidade a geração de radicais hidroxila (oh•), sendo estes, compostos altamente reativos, oxidante e pouco seletivo na desintegração e oxidação de moléculas orgânicas em solução. embora radicais hidroxila degradem a matéria orgânica, eles são instáveis e necessitam de ser gerado continuamente in situ através de reações químicas ou fotoquímicas, envolvendo radiação uv associado com substâncias tais como h2o2 e materiais catalíticos, tais como tio2 , fe2+ ou fe3+. em particular, dentre os poas, o foto-fenton vem se sendo bastante investigado no tratamento de efluentes industriais, este processo baseia-se na combinação dos reagentes fe2+/h2o2 associado com a radiação uv, conforme apresentado nas equações 1-4 (lucas e perez, 2006). o processo foto-fenton vem sendo utilizado na degradação de efluentes, têxtil, (módenes et al., 2012; manenti et al., 2010; tryba et al., 2009), corantes (devi, et al.,2011; soon, et al., 2011), fármacos (masomboon et al., 2010; paspaltsis et al., 2009), madeireiro (borba, sottoriva e módenes, 2008) e pesticidas (navarro et al., 2011; martín et al., 2009). este processo tem se apresentado com uma técnica promissora na mineralização de compostos tóxicos e bioresistentes em compostos inofensivos, transformado em co2, h2o e íons inorgânicos (primo et al., 2008; rivas et al., 2008). técnicas eletroquímicas também vêm sendo investigadas na descontaminação de diversos efluentes, principalmente na remoção de íons metálicos. o processo da eletro-floculação tem sido utilizado no tratamento de efluentes de curtume (espinozaquiñones et al., 2009a; espinozaquiñones et al., 2009b), industrias têxtil (palácio et al., 2009), emulsão de óleos (bensadok et al., 2008), subprodutos avícolas (borba et al., 2010), metais pesados (kobya et al., 2008; heidmann et al., 2008). a aplicação simultânea dos processos foto-fenton e eletrofloculação denomina-se o processo eletro-fenton, fazendo uso de uma célula eletrolítica, com ânodo de ferro como fonte de íons ferrosos, e a adição externa de peróxido de hidrogênio no reator que em conjunto farão o tratamento simultâneo do efluente (sengil et al., 2006; kurt et al., 2007). diante deste contexto, este trabalho tem como objetivo avaliar a eficiência dos processos eletrofenton e foto-fenton no tratamento do efluente industrial de curtume (eic), avaliando a remoção dos parâmetros físico-químico dqo, cor e turbidez, assim como, a toxicidade final deste. o bioindicador utilizado para avaliar a toxicidade final do eic foi a lactuca sativa (semente de alface). materiais e métodos coleta e preparação das amostras o efluente industrial de curtume (eic) utilizado neste −++ ++→+ • ohohfeohfe (aq)322(aq) 2 (1) (aq)2(aq) 2 22(aq) 3 hhofeohfe +•++ ++→+ (2) (aq)2(aq) 2 2(aq) 3 hofehofe +++ ++→+ • (3) oh2hvoh 22 • →+ (4) revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 46 trabalho foi coletado no tanque de equalização antes do tratamento físico-químico de uma indústria, localizada na região de toledo no estado do paraná. a preservação do eic e das amostras tratadas submetidas às análises foram realizadas de acordo com as metodologias padrão recomendadas pelo american public health association (apha, 2005). as soluções peróxido de hidrogênio (30% v/v) e o sulfato de ferro heptahidratado (feso4 . 7h2o). os produtos químicos (hcl e naoh) utilizados para ajustar o ph do eic apresentaram grau de pureza analítica. reatores eletro-fenton e fotofenton para a realização do tratamento do eic pelo processo eletro-fenton foi utilizado um reator em sistema batelada, composto por um béquer de 1000 ml com agitação magnética (350 rpm) e fonte de irradiação solar constante durante o processo de tratamento. nestas condições, os experimentos foram realizados entre dezembro/2010 a março/2011 no período das 11:00 h às 16:00 h, com uma intensidade de irradiação média diária de aproximadamente 13,6 mj m-2, de acordo com o instituto nacional de pesquisas espaciais (inpe). o reator operou em sistema batelada em volume de 800 ml, o sistema foi composto por um par de eletrodos de ferro com altura de 12,2 cm, largura de 7,5 cm e espessura de 0,17 cm com área efetiva entre placas de 56,25 cm2, os eletrodos foram mantidos a uma distância fixa entre placas de 4 cm. na parte superior do reator foi acoplada uma pipeta dosadora para fazer a injeção do reagente h2o2 no processo. para circular uma corrente elétrica pelo meio aquoso foi aplicado uma tensão elétrica por meio de uma fonte de alimentação de corrente contínua (instrutemp dc power supply – fa 1030, com intensidade máxima de 10 a), a cada 45 min foi realizado a inversão de polaridade dos eletrodos (cátodo e ânodo). o reator do processo fotofenton foi constituído por três béqueres de 500 ml, três agitadores magnéticos e coletores de alíquotas, montados na forma que a solução fique a aproximadamente 30 cm de distância das fontes de irradiação (três lâmpadas de alta pressão de mercúrio, philips – 250 w). as lâmpadas são fixadas verticalmente na parte superior de uma caixa de madeira (80 cm x 80 cm x 50 cm). três ventiladores foram posicionados em diferentes posições com o propósito de minimizar os efeitos da temperatura das lâmpadas. as paredes internas da caixa foram revestidas com papel alumínio evitando perdas de irradiação e mantendo a temperatura interna de 28 ± 2°c durante o processo de tratamento do eic. testes experimentais dos processos eletro-fenton e foto-fenton na realização dos experimentos o ph inicial foi ajustado utilizando as soluções padrões de naoh (6 m) e hcl (3 m). nos processos eletro-fenton e fotofenton foram investigadas as variáveis de ph inicial de 2,5 9,0 e tempo de irradiação de 5 420 min. no processo eletro-fenton foi avaliada a concentração de fe2+ de 0 0,2 g l-1, h2o2 de 0 18 g l -1 e intensidade de corrente de 0 6 a. no processo foto-fenton as concentrações avaliadas foram de fe2+ de 0 1,0 g.l-1 e h2o2 de 0 80 g l-1. posteriormente alíquotas tratadas foram retiradas para respectivas análises dos parâmetros de dqo, cor e turbidez. determinações analíticas a determinação da concentração da dqo baseia-se na oxidação química da matéria orgânica por dicromato de potássio a temperaturas elevadas e em meio ácido. em frascos de digestão (16 x 100 mm) foram adicionado 2,5 ml da amostra, 1,5 ml de solução digestora e 3,5 ml da solução catalítica. a mistura foi aquecida à temperatura de 150 ± 5ºc por 120 min. após esfriar os frascos à temperatura ambiente, o material orgânico oxidável foi analisado no hach (dr 2010) em absorvância a um comprimento de onda de 600 nm. a concentração de o2 da amostra foi obtida pela interpolação dos dados obtidos na curva de calibração e os resultados expressos em mg o2 l -1. a partir de uma solução padrão com concentração de 15000 mg o2 l -1 foram preparados os padrões de biftalato de potássio, com valores da dqo de 100, 250, 500, 750, 1000, 1500, 2000, 3000, 4000, 5000, 7000, 9000, 11000, 12000 e 15000 mgo2 l -1. para verificar a metodologia aplicada na determinação da dqo foram realizadas análises de uma solução padrão (combicheck 20) com 750 ± 75 mg o2 l -1 em quintuplicata. baseado na análise da solução padrão de dqo com a metodologia empregada, obteve-se uma recuperação de 98,2% da concentração inicial referenciada (750 ± 75 mg o2 l -1), conferindo confiabilidade a todos os outros resultados da dqo. a determinação da cor foi realizada através do método platinacobalto, utilizando o espectrofotômetro hach (dr 2010), foram obtidas as absorvâncias no comprimento de onda 430 nm. as determinações de turbidez foram obtidas utilizando o aparelho turbidímetro, marca tecnal modelo tb1000 e o método nefelométrico. os resultados foram expressos em ntu (unidade nefelométrica de turbidez). padrões diluídos a partir de uma solução de formazina de 4000 ntu, equivalentes a 10, 50 100, 500 e 1000 ntu foram revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 47 analisados paralelamente às amostras dos efluentes. as determinações analíticas da dqo, cor e turbidez foram realizadas seguindo as metodologias previstas no standard methods (apha, 2005). os níveis de peróxido de hidrogênio residual foram avaliados pelo método espectofotométrico, baseado na formação do cátion peroxovanádio após reação com metavanadato (nh4vo3) em meio ácido. uma alíquota de 1 ml de amostra foi adicionada em cubeta de vidro com 2 ml de metavanadato em meio ácido e foi mantida sob agitação constante. após 2 minutos de repouso foi realizada a leitura da absorvância a 450 nm no espectrofotômetro u-2000 hitachi. a concentração de h2o2 da amostra foi obtida pela interpolação dos dados obtidos na curva de calibração realizada com a soluçãopadrão de h2o2. foram preparados soluções-padrão de h2o2 com concentrações de 1 a 3000 mg l-1. em caso de amostras com concentrações superiores a 3000 mg l-1, foram utilizadas alíquotas diluídas. análise da toxicidade para avaliar a toxicidade do eic tratado e não-tratado foram realizados bioensaios com sementes de alface (lactuca sativa), de acordo com a metodologia descrita por sobrero & ronco (2004). primeiramente as amostras do eic foram diluídas para 1, 3, 10, 30 e 100% em água dura reconstituída (apha, 2005), e um branco com água pura. os ensaios foram realizados utilizando um disco de papel filtro (whatman n°3 com 90 mm de diâmetro) sobre uma placa de petri (100 mm de diâmetro). com o objetivo de acompanhar o crescimento das raízes, o papel foi saturado com 2,5 ml da amostra diluída, onde foram distribuídas de forma equidistantes, 20 sementes de alface – lactuca sativa. para evitar perdas de umidade, as placas foram tampadas e colocadas em sacos plásticos. após, foram incubadas por 5 dias (120 h) a uma temperatura de 22 ± 2 °c. os ensaios foram realizados em triplicatas. a avaliação da fitotoxicidade foi realizada comparando os efeitos das amostras tratadas, não tratadas, diluídas e a ausência da amostra (exposto a água dura) na germinação dos organismos. após o período de exposição, quantificou-se a dose letal média (dl50), ou seja, a quantidade de amostra que provoca a morte de 50% dos organismos do ensaio, o efeito na germinação e no crescimento das raízes e radículas. a dl50 e seus limites de confiança são derivados de análises estatísticas. os valores da dl50 são estimados através do programa trimmed spearman-karber method®, versão 1.5 (hamilton et al., 1978). resultados e discussão processo eletro-fenton o eic apresentou em sua caracterização inicial uma concentração da dqo de 14875 ± 873 mg l-1 , cor de 3400 ± 284 ptco e turbidez de 8200 ± 562 ntu. para avaliar a eficiência do processo eletro-fenton no tratamento do eic foram realizados testes experimentais, onde foi verificado a significância das variáveis do ph inicial, tempo de tratamento, intensidade de corrente e concentração de peróxido de hidrogênio. os experimentos realizados no processo eletrofenton ocorreram nas condições operacionais do reator de intensidade de corrente de 2 a; concentração de h2o2 de 6 g l -1, ph inicial de 4 e tempo de tratamento de 120 minutos. os resultados dos testes experimentais estão apresentados na figura 1. observase na fig. 1a que os melhores resultados foram alcançado em ph inicial em meio ácido (ph 4), obtendo uma remoção de 74, 80 e 77% dos parâmetros da dqo, cor e turbidez, respectivamente. para o processo eletro-fenton o ph inicial é um parâmetro de grande significância a ser avaliado, pois a eletrogeração de h2o2 depende diretamente do meio ácido da solução em tratamento (wang et al., 2010). em processos fenton tradicionais, as espécies de ferro começam a precipitar como hidróxidos férricos em ph mais elevados. por outro lado as espécies de ferro formam complexos estáveis com o h2o2 em valores mais baixos de ph. no aspecto de produção de h2o2 no processo eletro-fenton a reação é favorecida em meio ácido, pois a conversão de oxigênio dissolvido à peróxido de hidrogênio consome prótons em solução ácida (eq. 5 6). observa-se na fig. 1b que em tempo de tratamento de 120 min o processo obteve remoção significativa dos parâmetros analisados. a dqo atingiu índice de remoção 75% à cor de 90% e turbidez de 86%. apresentado que em tempos de tratamento superiores a 120 min o processo não apresentou eficiência considerável na remoção destes parâmetros avaliados, sugerindo, com isso, se aplicar este tempo ao processo de tratamento. verifica-se que, quando não foi aplicada intensidade de corrente no processo eletro-fenton a eficiência de remoção do processo foi limitada, atingindo apenas 26, 38 e 40% de remoção da dqo, cor e turbidez, respectivamente (ver fig. 1c). no entanto, quando variado a intensidade de corrente de 2 – 6a, notou-se que a eficiência do processo permaneceu praticamente constante, sugerindo com isso aplicar a intensidade de corrente de 2a. nestas condições obteve-se uma remoção da dqo, cor e turbidez de 70, 80 e 75%, respectivamente (ver fig. 1c). quando avaliada a ehohoh ++→ +•2 (5) 222 22 oheho →++ −+ (6) revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 48 concentração inicial de h2o2 adicionada no processo, pode-se notar que a remoção dos parâmetros analisados obteve melhores resultados em concentrações de 6 – 9 g l-1 de h2o2, variando a remoção de 72-74, 82-92 e 80-90%, da dqo, cor e turbidez, respectivamente (ver fig. 1d). processo foto-fenton para avaliar a eficiência do processo foto-fenton na remoção dos poluentes do eic, foi verificada a influência do ph inicial, tempo de irradiação e concentração de íons de ferro e peróxido de hidrogênio. os parâmetros avaliados na remoção destes experimentos foram a dqo, cor e turbidez. os resultados obtidos estão apresentados na figura 2. na figura 2a, foi avaliado o efeito do ph inicial na remoção dos parâmetros determinados. nestes experimentos manteve-se constante o tempo de irradiação de 120 min e concentração de íons de ferro de 0,5g l-1 e h2o2 de 30 g l -1. verificouse que o ph inicial interferiu significativamente na eficiência do processo na remoção dos poluentes, indicando melhores resultados em ph entre 2,5 e 4,5. nesta faixa de ph, ocorreu variações de remoção de 98-94, 98-91, 72-66 da dqo, cor e turbidez respectivamente. precisamente verifica-se na figura 2b uma remoção de 99% da dqo, cor e turbidez em tempo de irradiação de 120 min. verificou-se que em tempo de tratamento acima de 120 min o processo não apresenta aumento de remoção significativa dos parâmetros físicoquímicos avaliados. as concentrações de fe2+ e h2o2 também foram monitoradas durante os experimentos do processo foto-fenton, a combinação de ambos, são considerados os principais responsáveis pela formação do radical hidroxila (•oh) que por sua vez, degrada e/ou mineraliza os poluentes, transformando em subprodutos de co2 e h2o e íons inorgânicos. mantendo-se constante o tempo de tratamento de 120 min, ph inicial de 3 e h2o2 de 30 g l -1 avaliou-se a remoção dos parâmetros físico-químico (dqo, cor e turbidez ), em uma faixa de concentração de fe2+ de 0,0 1,0 g l1. verifica-se que em concentrações de fe2+ abaixo de 0,2 g l-1 a eficiência de remoção dos parâmetros físico-químicos atingiram índices de 78, 88, 89% da dqo, cor e turbidez, respectivamente. em concentrações de fe2+ variando de 0,4 0,5 g l-1 obteve-se melhores resultados na remoção dos parâmetros respostas avaliados neste trabalho. estes resultados se devem ao fato de que em concentrações superiores de fe2+ (0,4 1,0 g l-1) ocorre uma maior formação dos radicais hidroxilas (•oh), de acordo com a reação clássica do reagente fenton (fe2+/h2o2), (ver eq.1). em concentrações de fe2+ de 0,5 g l-1 a degradação dos poluentes foi observada mediante a remoção de aproximadamente 100% da dqo, cor e turbidez, respectivamente, conforme apresentado na figura 2c. em tempo de irradiação de 120 min, figura 1 – testes experimentais do processo eletro-fenton aplicados no tratamento do eic para a remoção da dqo. revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 49 ph inicial de 3 e concentração de fe2+ de 0,5 g l-1, foi avaliado a interferência da concentração do h2o2 em um intervalo de 0 80 g l -1. em tempo de tratamento de 120 min, ph inicial de 3 e concentração de fe2+ de 0,5 g l-1, foi avaliado a interferência da concentração do h2o2 em um intervalo de 0 80 g l -1. observa-se que sem adição de h2o2 (0 g l-1) no processo foto-fenton o sistema apresenta baixa eficiência na remoção dos poluentes contidos no eic, apresentando remoções de apenas 10% para a dqo, 3% para a cor e 16% para a turbidez. variando as concentrações de h2o2 (20 30 g l-1) no processo de tratamento do eic obteve-se remoções de 97% da dqo, cor e turbidez. pode-se notar que em concentrações de h2o2 entre 60 80 g l-1 verificou-se um decréscimo na eficiência do processo, reduzindo a taxa de remoção da dqo de 97 92% e turbidez de 98 94% (ver figura 2d). essa perda da eficiência é explicada pelo aumento da concentração de h2o2 adicionada no processo de tratamento, devido ao fato que o excesso de h2o2 acaba ocasionando a geração descontrolado do radical hidroxila (•oh), produzindo com isso um elemento ineficiente na degradação dos poluentes, sendo este elemento os radicais hidroperoxil (ver eq. 7 8) (park et al., 2006). avaliação do residual de h2o2 após a realização dos testes experimentais realizados pelos processos eletro-fenton e fotofenton no tratamento do eic, foram realizados novos experimentos para verificar o residual da concentração de h2o2 nos tempos de tratamento de 5 – 420 min. no processo eletrofenton foram monitorados as concentrações inicias de h2o2 de 9, 6 e 3 g l-1. em todos os experimentos (figura 3a) mantevese constante o ph inicial de 4 e intensidade de corrente de 2a. em 15 min verificou-se que nas concentrações iniciais de 9 e 6 g l-1 de h2o2 ocorreu um consumo do h2o2 alcançando concentrações de 7,3 e 5,1 g l-1, respectivamente. nota-se que em no intervalo de tempo de 60 – 120 min a concentração do h2o2 é superior à concentração inicial (9 e 6 g l-1), este fato se explica devido a redução de o2 que ocorre no cátodo, ocasionando assim a geração eletroquímica do h2o2 no processo (eq. 5 6) (do e chen, 1994; oturan, 2000). após 120 min de tratamento verifica-se o decréscimo da concentração inicial do h2o2, alcançando em 420 min uma concentração de 5,0 e 3,1 g l-1 de h2o2. quando avaliada o comportamento da concentração inicial de h2o2 em 3 g l -1 verifica-se que a concentração durante o tratamento permanece praticamente constante (figura 3a). nos experimentos realizados pelo processo foto-fenton (figura 3b), foram monitoradas as concentrações iniciais de h2o2 de 30, 20 e 15 g l-1. o ph inicial de 3 e a concentração de fe2+ de 0,5 g l-1 foram mantidas constante na realização dos experimentos. figura 2 – testes experimentais do processo foto-fenton aplicados no tratamento do eic para a remoção da dqo, cor e turbidez ohhoohoh 2222 +→+ •• (7) 222 oohohho +→+ •• (8) revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 50 verifica-se que nas concentrações inicias de h2o2 monitorada, à medida que se aumenta o tempo de tratamento pelo processo fotofenton o h2o2 vai sendo consumido pela reação fenton. para ambas as concentrações (30, 20, e 15 g l-1 de h2o2) verifica-se que em 120 min de reação foram consumidos mais de 50% do h2o2. a partir deste tempo a taxa de consumo do h2o2 foi decrescendo lentamente, alcançando após 420 min uma redução de 73, 75 e 80% das concentrações iniciais de 30, 20 e 15 g l-1 de h2o2, respectivamente (ver figura 3b). avaliação da toxicidade (dl50) para a avaliação da toxicidade do eic foram realizados experimentos aplicando o processo eletro-fenton nas condições experimentais de ph inicial de 4, concentração de h2o2 de 6 g l-1 e intensidade de corrente de 2a. no processo foto-fenton as condições foram de ph inicial de 3 e concentrações de h2o2 de 30 g l -1 e fe2+ de 0,5 g l-1. para ambos os processos os tempos de tratamento investigados em relação à toxicidade foi de 5 – 240 min. quando avaliado o eic não-tratado verificou-se que o mesmo apresenta uma elevada toxicidade, apresentando com isso efeitos nocivos aos organismos vivos, apresentando uma dl50 de aproximadamente 5% (figura 4), caracterizando com isso a necessidade de tratamento do eic por processos eficientes na mineralização e/ou degradação destes compostos tóxicos. os processos de tratamento proposto neste trabalho apresentaram boa eficiência na redução da toxicidade do eic tratado pelos processos eletro-fenton e foto-fenton. observou-se que em tempo de figura 3 – monitoramento do residual de h2o2 no tratamento do eic pelos processos eletro-fenton (a) e foto-fenton (b) figura 4 – avaliação da toxicidade (dl50) do eic tratado pelos processos eletro-fenton e foto-fenton. revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 51 tratamento de 45 min ambos os processos apresentaram melhores reduções da toxicidade (dl50%). neste tempo de tratamento (45 min) os processos eletro-fenton e foto-fenton alcançaram uma dl50 de 24 e 19%, respectivamente (figura 4). verifica-se que em tempo superiores à 45 min a toxicidade do eic começa a aumentar. palácio et al., 2009 utilizaram sementes de lactuca sativa para avaliar os efeitos tóxicos de efluentes de indústria têxtil tratado pelo processo da eletrocoagulação. os resultados observados pelos autores foram semelhantes aos verificados neste estudo, apresentando níveis de toxicidade elevados após 30 min de tratamento. o aumento da toxicidade pode estar relacionado com a formação de compostos recalcitrantes e/ou refratários, que são compostos mais tóxicos que os compostos de partida e/ou inicial. considerando estatisticamente (desvio padrão) os resultados das analises da dl50 observa-se que em intervalos de 180 – 240 min à toxicidade se mantiveram constante, sendo assim inferior ao nível de toxicidade encontrada no eic não-tratado (figura 4). conclusões os processos de tratamento do eic da eletro-fenton e fotofenton avaliados neste trabalho se mostraram eficientes na remoção dos poluentes. a eletro-fenton operando nas condições ideais de seu processo (ph inicial = 4; [h2o2] = 6 g l-1; intensidade de corrente de 2a e tempo de tratamento de 120 min) conseguiu atingir remoções de 75, 92 e 90%, da dqo, cor e turbidez, respectivamente. é relevante salientar que neste processo não foi necessário a adição externa de concentração de ferro, pois os eletrodos (cátodo e anôdo) fizeram esta função, liberando ferro em solução, ativando com isso a reação fenton, já que o ferro é o principal catalisador da reação. o processo foto-fenton em suas condições operacionais ótimas (ph inicial = 3; [h2o2] = 30 g l -1; [fe2+] = 0,5 g l-1 e tempo de tratamento de 120 min) conseguiu obter uma remoção de aproximadamente 100% da dqo, cor e turbidez. além da remoção significativa dos parâmetros físico-químicos avaliados neste estudo, os processos eletro-fenton e foto-fenton apresentaram ótima redução da toxicidade do eic não-tratado. em tempos de tratamento superiores a 45 min a toxicidade começa a aumentar. este aumento pode estar relacionado com a elevada degradação de matéria orgânica contida no eic pelos processos eletro-fenton e foto-fenton surgindo com isso à formação de compostos tóxicos, recalcitrantes e/ou refratários. no entanto ambas as técnicas podem ser consideradas sistemas de tratamento de eic promissoras, podendo ser desenvolvidas e aplicadas em escalas industriais, auxiliando com isso as indústrias de curtume no tratamento de seus efluentes, minimizando assim seus impactos ambientais significativos nos recursos hídricos. agradecimentos à capes pelo apoio financeiro. referências apha, awwa, wpcf. 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a segunda, análise documental e espacial dos espaços livres e áreas protegidas no município de sorocaba; e a terceira, construção de um sistema municipal de espaços livres e áreas protegidas. a classificação final propõe a divisão dos espaços em categorias, entre elas: unidades de conservação, dividida em proteção integral (uso indireto) e uso sustentável (uso direto), áreas de interesse ambiental e espaços livres de uso público de interesse social. foram ainda traçadas metas de expansão dessas áreas com base em recomendações de órgãos ambientais e nas metas mundiais da convenção da diversidade biológica. palavras-chave: gestão municipal; parques urbanos; unidades de conservação. abstract protected and open green areas can provide many ecosystem services in the urban environment that contribute to the improvement of the quality of life. however, there is a confusion of terminology between these areas, and their management is often not performed integratedly. this research proposes a categorization of natural elements in the city of sorocaba, state of são paulo, brazil, to create a municipal system integrating open green spaces and protected areas, based on physical and biotic characteristics and social functions of these spaces. the methodology was divided into three steps: first, literature review of the concept of “park” which is used in brazil and in the world; second, documentary and spatial analysis of open spaces and parks in sorocaba; third, construction of a municipal system of open spaces and protected areas. the final classification proposes to divide the spaces into categories including: protected areas, subdivided into full protection areas (indirect use) and sustainable use (direct use), environmental interest areas and open spaces for public use and social interest. we also proposed goals for the expansion of these areas based on the recommendations of environmental agencies and the global biodiversity targets of the convention on biological diversity. keywords: municipal management; urban parks; protected areas. doi: 10.5327/z2176-947820160121 categorização da infraestrutura verde do município de sorocaba (sp) para criação de um sistema municipal integrando espaços livres e áreas protegidas categorization of green infrastructure in the city of sorocaba (sp) to create a municipal system integrating open spaces and protected areas categorização da infraestrutura verde do município de sorocaba (sp) para criação de um sistema municipal integrando espaços livres e áreas protegidas 123 rbciamb | n.41 | set 2016 | 122-140 introdução a incorporação de elementos naturais ao ambiente urbano é de extrema importância para a melhoria dos serviços ambientais e consequente qualidade de vida das pessoas. segundo boada e sanchez (2012), o futuro de qualquer planejamento sustentável depende da maneira em que se configura e funciona a cidade – em especial no caso da américa latina, onde mais de 80% da população vive em ambientes urbanos, com estimativa de atingir 90% em 2050 (pauchard & barbosa, 2013). os elementos naturais no ambiente urbano desempenham vários serviços ambientais, sociais e ecológicos, entre os quais: absorção e filtração de poluentes, regulação do microclima, redução de ruído, abrigo para fauna e flora. ademais, proporcionam paisagem mais agradável esteticamente e oportunidades de recreação, esporte e pesquisa (kabish & haase, 2013; schewenius; mcphearson; elmqvist, 2014; hansmann et al., 2016). além disso, os elementos naturais controlam o escoamento pluvial, contribuindo de forma significativa para redução de enchentes (liu; chen; peng, 2014); proporcionam conforto térmico, que se traduz em bem-estar psicológico (brown et al., 2015; klemm et al., 2015); assim como oferecem saúde mental à população (de oliveira et al., 2013; alcock et al., 2014). tais serviços traduzem-se em melhoria direta da qualidade de vida e da saúde pública em geral (ernstson, 2013; wolch; byrne; newell, 2014; de lima sousa et al., 2015), sem mencionar os essenciais serviços prestados para dispersão de sementes, controle de pragas e polinização, inseridos em interações complexas nos sistemas sociais-ecológicos urbanos (andersson et al., 2014). muitos são os benefícios da criação de áreas protegidas no ambiente urbano, entretanto, seu estabelecimento pode ser dificultado devido a conflitos de interesse entre a expansão imobiliária e o déficit de áreas verdes com tamanho suficiente para instituição de áreas protegidas (manea et al., 2016). a influência da infraestrutura verde urbana, seus efeitos sobre o conforto humano e sobre a conservação da biodiversidade bem como suas consequências econômicas ainda não estão claras e compreendidas. é possível que essa ausência de compreensão possa ocasionar valoração desses espaços aquém de sua real importância (wang et al., 2014). como consequência, sua gestão, organização e planejamento sempre ficaram relegados ao segundo plano – fato que se confirma ao observar a confusão existente na terminologia desses espaços dotados de vegetação natural total ou parcialmente preservada no ambiente urbano (lima et al., 1994). vários são os termos empregados com o mesmo propósito de designar os espaços livres com vegetação intraurbana. bargos e matias (2011) apontam que a vegetação urbana recebe diferentes nomenclaturas, as quais são utilizadas indistintamente como sinônimos do termo para áreas verdes quando, na realidade, em muitos casos não o são. os primeiros indícios de reconhecimento da importância desses espaços surgiram no século xvi, com a criação de áreas protegidas intituladas “parques”, as quais se expandiram na europa. esses espaços passaram a ser valorizados, não só pela importância estética, mas também em função do potencial de promover o equilíbrio ambiental e a melhoria na qualidade de vida em ambientes urbanos (segawa, 2010; haq, 2011). entretanto, segundo magnoli (2006), foi no século xviii, também na europa, que a concepção de utilidade desses espaços motivou a transformação dos parques privados de uso restrito para uso público (oliveira, 2008). desde então, a evolução conceitual dos parques públicos apresentou tendência para formação de parques contínuos e/ou interligados, com a valorização de meios para articulação de diferentes tipologias de espaços verdes urbanos (oliveira, 2008) que recriam a natureza no interior das cidades como forma de impedir a expansão contínua das edificações, por meio de diretrizes mais específicas que normatizam o uso e a ocupação do solo. segundo haase, frantzeskaki e elmqvist (2014) e wu (2014), no século xx surge a ecologia urbana como um subcampo da ecologia, em resposta a uma crescente consciência do impacto humano decorrente da urbanização sobre o meio ambiente natural. no brasil, a primeira unidade de conservação (uc) data de 1937 e foi inspirada na criação do primeiro parque nacional no mundo, em 1872, o yellostone national park, nos estados unidos. após algumas décadas de debates sobre um sistema que integrasse todas as categorias de ucs brasileiras, foi publicada, em 2000, a lei federal no 9.985 (brasil, 2000), que trata do sistema nacional de unidades de conservação (snuc). o snuc define dois grupos de ucs: o grupo de proteção integral e o grupo de uso sustentável – o primeiro http://link.springer.com/article/10.1007/s13280-014-0505-z#cr53 mota, m.t. et al. 124 rbciamb | n.41 | set 2016 | 122-140 com cinco e o segundo com sete categorias distintas. o próprio snuc (artigo 7o ao 21o) deixou aberta a possibilidade dos estados e municípios, quando necessário, para atender suas peculiaridades regionais ou locais, criarem categorias específicas, não previstas na lei federal, desde que essas possuíssem objetivos próprios e clara distinção das categorias federais já existentes. dessa forma, a grande maioria dos estados da federação optaram por seguir o snuc (brasil, 2000) dentro de seus territórios. no entanto, alguns deles, como rondônia, tocantins, amazonas, mato grosso e maranhão, criaram seus sistemas estaduais (governo do estado de rondônia, 2002; governo do estado do tocantis, 2005; estado do amazonas, 2007; governo do estado do mato grosso, 2011; governo do estado do maranhão, 2011), prevendo algumas novas categorias como, por exemplo, estrada parque, no mato grosso, amazonas e tocantins, rio cênico no amazonas e tocantins, e reserva particular do patrimônio natural (rppn) de proteção integral no amazonas. alguns estados também suprimiram categorias, como tocantins, que suprimiu a reserva biológica, e rondônia, que suprimiu a reserva de desenvolvimento sustentável. o estado de são paulo, como a grande maioria, segue o snuc, somente adaptando a terminologia para o nível adequado (exemplo: o termo parque nacional foi alterado para parque estadual). a problemática no nível local (ou municipal) é maior devido à confusão nomenclatural entre áreas protegidas, cujo objetivo maior é a conservação da natureza, com espaços livres de uso público. as áreas protegidas, além de conterem amostras significativas dos ecossistemas que pretendem conservar, devem ser criadas pelo órgão ambiental competente, ter gestor devidamente nomeado e um plano de manejo elaborado no máximo cinco anos após sua criação (brasil, 2000). já os espaços livres de uso público podem ou não ser recobertos por vegetação nativa e dispensam as obrigatoriedades descritas para as áreas protegidas. portanto, um parque natural municipal é uma uc prevista no snuc (brasil, 2000) e uma área simplesmente denominada “parque” confunde gestores e usuários no que se refere às suas características, objetivos e serviços prestados. alguns municípios brasileiros optaram por criar seus sistemas municipais, como foi o caso dos municípios de joão pessoa (pb) (joão pessoa, 2011), porto alegre (rs) (porto alegre, 2011) e belo horizonte (mg) (belo horizonte, 2015). embora o instituto chico mendes de conservação da biodiversidade (icmbio) (brasil, 2010) tenha elaborado o roteiro para criação de unidades de conservação municipais, esse somente orienta os municípios, sem discutir a possibilidade de categorias diferentes nos mesmos ou a integração entre áreas protegidas e espaços livres públicos. em porto alegre, o sistema municipal apenas adapta as categorias federais para o nível municipal adequando as nomenclaturas e suprimindo as categorias floresta nacional e reserva extrativista. em belo horizonte, o sistema recém-criado apenas registra seus princípios e objetivos, deixando a criação das categorias e adequação das áreas já existentes para regulamentação específica. dos municípios já mencionados, apenas joão pessoa faz uma tentativa de integrar as áreas protegidas, denominadas de ucs com áreas não protegidas, denominadas de parques municipais (joão pessoa, 2011). no entanto, não foi utilizado nenhum critério científico baseado em atributos do meio natural ou físico para separação das áreas nesses dois grupos. no município de sorocaba (sp), autores como mello et al. (2016) estudaram a distribuição e localização de fragmentos de vegetação nativa existentes. mota, cardoso-leite e sola (2014), utilizando parâmetros como tamanho e qualidade da vegetação, além de outros atributos físicos, propuseram uma distinção entre áreas com potencial para serem ucs e áreas sem esse potencial. no entanto, em sorocaba, não existem registros de estudos em que áreas protegidas e espaços livres públicos foram analisados de forma conjunta para a proposição de um sistema municipal que possa integrá-los. objetivos este trabalho teve como objetivos: • documentar e classificar os espaços livres (recobertos ou não por elementos naturais) existentes no município de sorocaba; • propor categorias de áreas protegidas e espaços livres para os mesmos; • elaborar uma proposta de sistema municipal para áreas protegidas e espaços livres. categorização da infraestrutura verde do município de sorocaba (sp) para criação de um sistema municipal integrando espaços livres e áreas protegidas 125 rbciamb | n.41 | set 2016 | 122-140 material e métodos caracterização da área o município de sorocaba localiza-se no sudoeste do estado de são paulo, entre as coordenadas utm: 236243 – 265122 m e, 7388590 – 7415800 m s (figura 1). segundo dados oficiais do ibge (2015), o município possui população estimada de 644.919 habitantes, distribuídos em uma área de 448,989 km2. macedo et al. (2008) destacam a alta densidade populacional nas áreas urbanas consolidadas de sorocaba e chamam a atenção para a prática da utilização de áreas de preservação permanente (app) como espaços para instituição de parques. a região está na transição entre a mata atlântica e o cerrado, com cobertura florestal original de floresta estacional semidecídua (ibge, 2015). mello et al. (2014) enfatizam o alto grau de fragmentação da vegetação natural no município, com a existência de 2.537 fragmentos de vegetação remanescente, correspondentes a 16,68% do território. dos fragmentos identificados pelos autores, 62% são menores que 1 ha. metodologia a elaboração do estudo foi dividida em quatro etapas. a primeira etapa tratou da construção de um referencial teórico sobre as categorias de espaços livres e o conceito de “parques”; a segunda tratou da análise documental e espacial das áreas intituladas “parques” em sorocaba; a terceira foi a elaboração de um sistema integrado para áreas livres e áreas protegidas para o município; e a quarta etapa consistiu na validação do modelo por meio de consulta pública a gestores, instituições e órgãos com ação direta ou indireta na gestão desses espaços. etapa 1: referencial teórico essa etapa consistiu na construção de um referencial teórico a partir de levantamento bibliográfico sobre os conceitos, de diversos autores em várias localidades do mundo, de espaços livres, áreas verdes, parques, áreas protegidas e/ou ucs. para a realização desta pesquisa, foram utilizados artigos científicos, teses, revistas, livros, legislações e publicações disponíveis na internet e bibliotecas públicas. para a busca na internet, utilizaram-se as plataformas de busca scielo, periódicos capes, google acadêmico e web of science com as seguintes palavras-chave: áreas verdes, espaços livres, áreas protegidas, ucs, parque, sistema municipal de áreas protegidas e sistema municipal de áreas verdes. essa etapa foi fundamental para subsidiar as etapas seguintes. etapa 2: análise documental e espacial dos espaços livres de sorocaba essa fase consistiu em análise espacial em um sistema de informações geográficas (sig) e levantamento documental de dados relacionados aos espaços livres públicos instituídos como “parques” no município de sorocaba. para tanto, foi utilizado o banco de dados da prefeitura municipal de sorocaba. para cada uma das áreas, levantou-se o instrumento legal de criação, o qual permitiu avaliar a localização, a identificação, a dimensão e a função original desses espaços. a análise espacial teve como base 66 fotografias aéreas georreferenciadas em escala 1:20.000, com resolução espacial de 0,4 metros, do ano de 2006, que compõem todo o território do município. com base nas imagens e nas informações estabelecidas na legislação, foram mapeados os limites das áreas públicas bem como o uso e a cobertura do solo com uso do programa arcgis 9.0. com base na rede hidrográfica obtida pela vetorização de cartas topográficas do igc (escala 1:10.000), foram mapeadas as áreas de preservação permanente (app). esses mapas foram utilizados para o cálculo do tamanho da área e a porcentagem de cobertura vegetal. foram realizadas também visitas técnicas a todas as áreas públicas e, para cada uma, foi preenchida uma ficha de campo com as seguintes observações: características físicas (presença de recursos hídricos, erosão, mota, m.t. et al. 126 rbciamb | n.41 | set 2016 | 122-140 malha viária brasil 0 23 º3 5´ 0̕ ̕s 23 º3 5´ 0̕ ̕s 23 º3 0´ 0̕ ̕s 23 º3 0´ 0̕ ̕s 23 º2 5´ 0̕ ̕s 23 º2 5´ 0̕ ̕s 47º30´0̕̕w 47º25´0̕̕w 47º20´0̕̕w 47º15´0̕̕w 47º30´0̕̕w 47º25´0̕̕w 47º20´0̕̕w 47º15´0̕̕w 2 4 n8 km áreas públicas fragmentos florestais limite municipal figura 1 – município de sorocaba evidenciando a malha viária e as áreas livres públicas. a descrição de cada área numerada na figura corresponde à descrição existente na tabela 3. fonte: modificado de mello et al. (2014). categorização da infraestrutura verde do município de sorocaba (sp) para criação de um sistema municipal integrando espaços livres e áreas protegidas 127 rbciamb | n.41 | set 2016 | 122-140 tamanho total da área (ha) percentual mínimo de cobertura florestal nativa (%) espaços com vocação para instituição de uc < 5 exclui 5,1 a 10 mais de 70 10,1 a 50 60 a 69 50,1 a 100 50 a 59 mais de 100,1 40 a 49 at, posteriormente renomeadas como aia 2 a 5 mais de 50% 5,1 a 10 40 a 49% 10,1 a 50 30 a 39 mais de 50,1 20 a 29 tabela 1 – tamanho e percentuais mínimos de cobertura florestal utilizados para identificação dos espaços. uc: unidade de conservação; at: área de transição; aia: área de interesse ambiental. assoreamento, impermeabilização do solo e características do entorno), bióticas (identificação do estágio sucessional da vegetação), registro da presença de estruturas e equipamentos de uso público, além de conferência de atributos identificados nas imagens aéreas. essa análise permitiu discutir o cenário atual dos espaços livres de uso público e das áreas protegidas (uc) e sua representatividade em relação aos remanescentes florestais de sorocaba, identificados por mello et al. (2014). etapa 3: construção do sistema municipal integrado de áreas livres e áreas protegidas a partir das etapas 1 e 2, foi construído um sistema de classificação dos espaços públicos de sorocaba, segundo os seguintes critérios: tamanho da área pública, percentual de cobertura florestal nativa da área, função social e função ecológica desses espaços no contexto municipal e análise da qualidade ambiental dessas áreas (mota; cardoso-leite; sola, 2014). os parâmetros para cada critério (tabela 1) foram definidos com base no snuc, no levantamento dos remanescentes florestais abordados por mello et al. (2014) e na literatura adotada na etapa 1, com destaque para bastén (2005), leiria (2012) (tabela 2) e no trabalho de mota, cardoso-leite e sola (2014). foram considerados ucs os espaços instituídos assim de acordo com o snuc (brasil, 2000). os critérios mínimos considerados para classificar uma área como uc foram: tamanho mínimo e presença de cobertura florestal nativa (tabela 1). além disso, essas áreas foram divididas em uc de proteção integral, cujo foco principal é a preservação da natureza e admitem apenas usos indiretos dos recursos naturais, e em uc de uso sustentável, que objetivam compatibilizar a conservação da natureza e o uso sustentável dos recursos naturais (brasil, 2000). as áreas dotadas de infraestrutura para uso público direto com presença de alguma vegetação nativa foram identificadas como áreas de transição (at). os parâmetros utilizados foram tamanho total da área e sua porcentagem de vegetação nativa (tabela 1), além da presença de estruturas para uso público direto, como pistas de caminhada, quiosques, iluminação, banheiros, bancos, playground, entre outras estruturas que potencializam o uso desses espaços para lazer, recreação e convívio social. para definição dos tamanhos mínimos, foi utilizado principalmente o trabalho de liira, lohmus e tuisk (2012). mota, m.t. et al. 128 rbciamb | n.41 | set 2016 | 122-140 autor/ local denominação área (ha) característica principal kliass (1993) / são paulo –br pq. vizinhança 10 – 28 fácil acesso (raio 500 m) para recreação diária. pq. de bairro 48 – 80 raio de atendimento de 1 km. pq. setoriais > 200 raio de atendimento de 5 km, alguma cobertura vegetal. snuc (brasil, 2000) unid. cons. prot. integral variável áreas naturais, objetivo preservação restrita. unid. cons. uso sustentável (ex. arie) em geral pequenas áreas naturais com alguma alteração e uso direto de recursos. bellester-olmos e carrasco (2001)/ espanha pq. periurbano ≥ 10 proteção de flora, fauna e especial beleza cênica. bosques periurbanos ≥ 25 flora constituída por árvores, nativas ou mista. pq. centrais pq. urbano 10 a 20 mínimo 50% da área com vegetação. kit campbell associates (2001) /escócia pq. regional 400 conservação e uso público. pq. metropolitano 60 recreação e desporto. pq. distrital 20 lazer e recreação pq. distrital até 8 áreas abertas. diemer, held e hofmeister (2003)/ londres – uk pq. metropolitano > 08 áreas abertas com atributos naturais. pq. distrital até 08 áreas abertas com atributos naturais. bastén (2005)/ chile pq. natural > 100 raio de influência 5 km pq. periurbano > 10 raio 1 a 2 km pq. urbano 05 -10 1000 a 2000 m dover district council (2013)/ dover uk pq. distrital > 20 áreas abertas dotadas de atributos naturais. brown (2008)/ alaska reserva natural > 100 recreação e conservação. souza (2010)/ curitiba – br pq. urbano 10 próximo a residências. flores-xolocotzi e gonzález-guillén (2010) / méxico pq. urbano 9,1 áreas abertas com características naturais. byrne e sipe (2010) / austrália pq. regional 25-500+ recreação e desporto com paisagem natural. pq. nacional 25-1000+ permite recreação, foco principal a conservação. falcón (2008)/ barcelona – es pq. urbano ≥ 01 áreas livres. leiria (2012)/ portugal pq. suburbano ≥ 80 áreas abertas com atributos naturais. pq. da cidade ≥ 30 áreas abertas com atributos naturais. pq. urbano ≥ 3 áreas abertas com atributos naturais. buccheri-filho (2012)/curitiba br parque de conservação ≥ 10 áreas públicas para proteção dos recursos naturais. arie: áreas de relevante interesse ecológico. tabela 2 – referencial teórico sobre o conceito de “parque” e sua relação com área, característica e função. categorização da infraestrutura verde do município de sorocaba (sp) para criação de um sistema municipal integrando espaços livres e áreas protegidas 129 rbciamb | n.41 | set 2016 | 122-140 os espaços com potencial predominante para lazer, recreação e paisagismo urbano, sem atributos ecológicos significantes (mota; cardoso-leite; sola, 2014), foram identificados como infraestrutura verde urbana (ivu). esses apresentam predominantemente árvores isoladas, muitas vezes, de espécies exóticas e, quando apresentam vegetação nativa, seu percentual corresponde a menos de 20% do total da área. para análise da suficiência de áreas protegidas no município, foram consideradas as metas estabelecidas pela 11ª meta do plano estratégico 2011-2020 acordadas durante a cop 10 da convenção da biodiversidade biológica, conhecidas como metas de aichi (cdb, 2012). essa convenção sugere que um percentual mínimo de 17% do território do município deve ser constituído por áreas protegidas. etapa 4: validação do modelo depois de elaborado, o sistema foi submetido à consulta de diversos atores sociais locais envolvidos direta ou indiretamente na gestão desses espaços, dentre eles os secretários de obras e urbanismo e de meio ambiente de sorocaba, a comunidade acadêmica e os representantes da sociedade civil. o sistema também foi apresentado em seminários nas universidades públicas do município (ufscar e unesp), nas reuniões públicas do conselho municipal de meio ambiente (condema) e à câmara de vereadores. essas apresentações e discussões ocorreram ao longo dos anos de 2013 e 2014. opiniões, considerações, críticas e sugestões foram registradas no processo de construção do modelo de classificação dos espaços livres e incorporadas ao sistema final. como resultante desse processo, os grupos at e ivu foram renomeados respectivamente para áreas de interesse ambiental (aia) e espaços livres de uso público de interesse social (elupis), denominados nesses termos ora em diante. resultados e discussão etapa 1: referencial teórico os diversos autores analisados (tabela 2) apontam critérios distintos de classificação dos espaços livres, seja com relação à função ou às características, como tamanho e percentual de cobertura vegetal. porém, há um consenso de que espaços livres são áreas não edificadas, assim como as áreas verdes são uma subcategoria de espaço livre, na qual a vegetação desempenha papel relevante (lima et al., 1994). o termo “parque” por vezes é utilizado para se referir à área verde. contudo, com definições distintas, variáveis de acordo com a localidade, “parque” denomina desde ucs extensas até pequenas áreas verdes presentes no ambiente urbano. muito autores sugerem critérios dos mais variados para propor um sistema de classificação dessas áreas protegidas. a exemplo, lima et al. (1994) classificam parque urbano como área verde com função ecológica, estética e de lazer, mas diferenciam esse espaço de praças e jardins públicos pela dimensão. para os autores, praças podem ser áreas verdes ou não dotadas de função de lazer, porém com dimensões inferiores aos parques urbanos. de forma semelhante, kliass (1993) classifica parque urbano como uma categoria de área verde pública com dimensões significativas e predominância de elementos naturais, principalmente cobertura vegetal, que contempla, além de função recreativa, normalmente, reconhecidas funções ecológica, estética e de educação (kliass, 1993). falcón (2008) utiliza o termo parque urbano para todo espaço verde urbano com superfície superior a um hectare, que disponha de equipamento básico de uso social. com relação à vegetação, o autor considera que deva ser contínua à área total e com predomínio de vegetação com porte arbóreo constituindo um fragmento florestal. a tabela 2 sumariza todas as definições de “parque” utilizadas pelos autores consultados. em 2001, foi desenvolvida pela universidade de valência uma proposta que permite sistematizar e classificar os diversos espaços verdes urbanos, intitulada “normas para la classificación de los espacios verdes” (bellester-olmos; carrasco, 2001). segundo esse sistema, os parques urbanos podem apresentar uma área variável entre 10 e 20 ha e devem servir a mais de um bairro ou a toda a cidade, com funções variadas, mota, m.t. et al. 130 rbciamb | n.41 | set 2016 | 122-140 entre as quais à prática esportiva, ao lazer, às atividades culturais e às funções ecológicas. no brasil, alguns exemplos destacam-se, entre os quais curitiba (pr), que descreve como parques urbanos áreas com mais de 10 hectares (souza, 2010). buccheri-filho (2012) propõe o termo parques de conservação, e indica que devem apresentar extensão mínima de 10 ha. é possível concluir que, diante das distintas propostas e nomenclaturas, não existe um critério padrão ou consensual entre os autores para diferenciar espaços livres públicos de áreas protegidas e tampouco para diferenciar os espaços livres entre si. alguns esforços foram feitos com o objetivo de sistematizar e propor modelos de gestão desses espaços, a exemplo do que ocorreu na europa, com o projeto greenkeys. segundo smaniotto costa, suklje erjavec e mathey (2008), esse projeto envolve 20 instituições de 12 cidades, além de 8 instituições de apoio dos países: bulgária, alemanha, grécia, hungria, itália, polônia e eslovênia. por meio de uma equipe interdisciplinar, o projeto objetivou desenvolver uma metodologia como ferramenta de apoio para gestão integrada do espaço verde urbano, baseada na troca de experiências por intermédio de uma rede transnacional. como resultado, surgiram recomendações para prefeituras constituírem políticas públicas urbanas. esse exemplo ilustra a relevância em construir-se ferramentas de gestão desses espaços. etapa 2: análise documental e espacial dos espaços livres de sorocaba foi identificado um total de 33 áreas públicas oficialmente instituídas no município de sorocaba, em geral intituladas como “parques” (tabela 3). são áreas verdes destinadas ao lazer, instituídas pela lei, quando da aprovação de projetos de parcelamento do solo (brasil, 1979). o percentual de reserva desses espaços era determinado pela lei federal no 6.766/1979; entretanto, em emenda ocorrida em 1999, a definição dos percentuais foi transferida ao município. no caso específico de sorocaba, a lei estabelece que 12% da gleba parcelada para empreendimentos seja conservada como área livre (sorocaba, 2014). outros parques tiveram sua origem por desapropriações, compensação ambiental pelo impacto de empreendimentos ou doação de áreas à municipalidade. devido a essas origens, em geral, esses espaços apresentam pequenas dimensões, muitas vezes englobando áreas de preservação permanentes definidas por lei (lei federal no 12.651 — brasil, 2012), e sua localização é dispersa no território do município (figura 1). embora todas elas tenham sido instituídas por instrumentos jurídicos, como leis ou decretos, por ausência de normas específicas no ato de sua criação, constam apenas sua localização, dimensão e denominação, sem pormenorização dos objetivos das mesmas, tampouco um plano de gestão. esses espaços apresentam maior potencial urbanístico do que de conservação. esse fato se deve a intensa urbanização e consequente fragmentação dos remanescentes florestais; ou seja, são poucas as áreas que ainda apresentam potencial para conservação nos moldes de unidades de conservação. segundo lin et al. (2016) e colding (2013), o aumento populacional e o crescimento das cidades são fatores responsáveis pela redução das áreas com potencial para conservação em tamanho e número. essa situação é evidente no município de sorocaba: o crescimento urbano e o grande desafio para o bem-estar nas cidades é uma ameaça grave para a biodiversidade (botzat; fischer; kowarik, 2016). etapa 3: construção do sistema municipal integrado de áreas livres e áreas protegidas utilizando os critérios mínimos propostos (tabela 1), associados às conclusões dos autores estudados (tabela 2), além dos resultados da análise documental e espacial das áreas analisadas por mota, cardoso-leite e sola (2014), foi elaborado o sistema sintetizado na figura 2. sua classificação abrange as seguintes categorias: • unidades de conservação de uso indireto com função de conservação e preservação, a área é definida de acordo com suas especificidades no snuc, que especifica áreas contínuas de fragmentos florestais nativos. com visita monitorada e controle das formas de uso, o objetivo dessas áreas é a preservação e a conservação de ambientes naturais, processos ecológicos e visitação pública; • unidades de conservação de uso direto com função de promover o uso sustentável, trata-se de categorização da infraestrutura verde do município de sorocaba (sp) para criação de um sistema municipal integrando espaços livres e áreas protegidas 131 rbciamb | n.41 | set 2016 | 122-140 parque / instrumento legal de instituição área (ha) cobertura vegetal (%) categoria – uc 1 pq. natural dr. braulio guedes da silva (lei no 4.934/95) 9,38 71,55 2 pq. natural chico mendes (lei no 3.034/89) 15,17 77,73 3 pq. municipal mario covas (lei no 6.416/01) 52,67 83,14 4 pq. pedro paes de almeida horto municipal (lei no 2.815/88) 21,75 72,04 5 pq. natural municipal corredores da biodiversidade (lei no 10.071/12) 62,42 50,00 categoria – aia 6 pq. santi pegoretti maria eugênia (lei no 7.807/06) 20,56 29,69 7 pq. yves ota (lei no 7.405/06) 12,03 45,87 8 pq. raul de moura bittencourt (lei no 7.301/04) 20,58 31,06 9 pq. quinzinho de barros zoológico (lei no 1.087/63) 13,15 32,7 10 pq. joão câncio pereira pq. água vermelha (lei no 3.403/90) 2,02 50,54 11 parque da cidade (decretos n. 17.883/09 17.902/09) 120 28,14 12 pq. pirajibu (decreto n. 16.432/09) 46,8 48,44 13 pq. da biquinha 2,88 86,80 14 pq. ouro fino 9,69 47,6 categoria elupis 15 pq. linear armando pannunzio (lei no 8.521/08 decreto n. 19.518/11) 1074 0,5 16 pq. maestro nilson lombardi (lei no 8.449/08) 7,31 0,00 17 pq. flávio trettel vila formosa (lei no 8.446/08) 11,95 9,17 18 pq. natural antônio latorre (lei no 7.985/06) 4,45 19,10 19 pq. maria barbosa silva (lei no 7.855/06 decreto n. 17.887/09) 16,39 2,98 20 pq. kasato maru (lei no 7.845/06) 0,94 17,29 21 pq. natural joão pellegrini (lei no 7.665/06) 2,59 10,31 22 pq. natural da cachoeira dr. eduardo alvarenga (lei no 7.379/05) 15,82 17,95 23 pq. dos espanhóis (lei no 8.536/08) 4,74 9,17 24 pq. carlos alberto de souza (decreto no 14.418/05) 10,43 20,71 25 pq. brigadeiro tobias (decreto no 19.372/11) 4,56 28,28 26 pq. jd. botânico (decreto no 18.567/10) 6,51 18,43 27 pq. do éden (decreto no 18.468/10) 0,81 7,40 28 pq. walter grillo (lei no 8.506/08 decreto n. 18.287/10) 1,56 40,38 29 pq. antônio amaro mendes jd. brasilândia (lei no 8.440/08 3,35 22,08 30 pq. municipal profa. margarida l. camargo (lei no 7.155/04) 1,91 11 31 pq. miguel gregório de oliveira (lei no 6.443/01) 15,25 26,69 32 pq. steven paul jobs (lei no 10.070/12) 0,28 96,42 33 pq. natural juracy antônio boaro (lei no 7.940/06) 1,87 71,00 tabela 3 – parques instituídos em sorocaba e seu respectivo instrumento de criação, tamanho da área e cobertura vegetal. uc: unidades de conservação; aia: áreas de interesse ambiental; elupis: espaços livres de uso público de interesse social. mota, m.t. et al. 132 rbciamb | n.41 | set 2016 | 122-140 espaços com possibilidade de uso direto pela população com fins recreativos, de lazer, educacionais e função contemplativa. dotados de fragmentos florestais nativos, não há controle no processo de visita. esses espaços estão inseridos em meio altamente urbanizado; • áreas de interesse ambiental caracterizadas por espaços urbanos com valor ecológico onde há a presença de fragmentos florestais nativos, com percentual de ocupação variável de acordo com o tamanho da área, podendo conter elementos de conservação ex-situ; • espaços livres de uso público de interesse social são áreas sem definição de tamanho, com predomínio de árvores isoladas ou vegetação ornamental. em caso de presença de fragmentos florestais, essistema municipal de áreas protegidas e áreas livres unidades de conservação uc conservação vide tabela 1 2 3 9 19 parque natural municipal; reserva biológica; estação ecológica vide tabela 1 vide tabela 1 predomínio de árvores isoladas indireto > 5 > 5 > 2 sem tamanho mínimo direto direto direto conservação categorias objetivo uso tamanho (ha) vegetação nomenclatura sugerida áreas de interesse ambiental aia espaços livres de uso público de interesse social – elupis número de parques classificados segundo as categorias propostas área de proteção ambiental; área de relevante interesse ecológico; floresta municipal jardim (zoológico/botânico); parque linear; horto; estrada parque parque urbano; praças; largos; canteiros lazer, recreação e secundariamente conservação paisagismo urbano figura 2 – sistema integrando áreas livres e áreas protegidas no município de sorocaba. categorização da infraestrutura verde do município de sorocaba (sp) para criação de um sistema municipal integrando espaços livres e áreas protegidas 133 rbciamb | n.41 | set 2016 | 122-140 ses não atingem os percentuais mínimos das áreas de interesse ambiental. são espaços livres encravados em meio urbanizado, com presença de vegetação ornamental e/ou vegetação arbórea isolada com objetivo paisagístico. de um total de 33 áreas analisadas, 5 foram identificadas como uc, 9 como aia e 19 como elupis (tabela 3). a distribuição em extensão territorial dos espaços livres apresentou predominância na categoria elupis, com 74% do território das áreas analisadas, 16% na categoria aia e apenas 10% na categoria uc. as áreas “corredores da biodiversidade” e “mário covas”, devido ao potencial ecológico (mota; cardoso-leite; sola, 2014), foram enquadradas na categoria uc de proteção integral. a classificação dessas áreas como parques naturais municipais é importante para que haja a padronização com a nomenclatura oficial do brasil descrita no snuc (brasil, 2000) e, assim, seguir as diretrizes de gestão estabelecidas pelo snuc. as áreas “chico mendes”, “horto” e “braúlio guedes”, por estarem inseridas em meio altamente urbanizado com forte potencial para uso direto, porém com potencial ecológico importante (mota; cardoso-leite; sola, 2014), foram classificadas como uc de uso sustentável, podendo ser reclassificadas como florestas municipais (floma) ou áreas de relevante interesse ecológico (arie), para enquadrarem-se no snuc (brasil, 2000). vale ressaltar que essas áreas (figura 1) estão todas localizadas na porção n e ne do município de sorocaba, sendo que na porção s e se existem fragmentos de vegetação nativa com tamanhos relativamente grandes (> 50 ha) (mello et al., 2016) que não estão protegidos por lei pois, na sua grande maioria, são áreas de posse particular. os espaços identificados como aia possuem características urbanísticas como estrutura para recreação, lazer e paisagística, e educação ambiental; entretanto, apresentam alguns atributos naturais. já os espaços identificados como elupis não apresentam atributos naturais significativos. em geral, são pequenos e/ou possuem a maior parte de sua extensão pavimentada e ocupada por infraestrutura urbana (calçada, equipamentos públicos, ciclovia e pista de caminhada). os espaços identificados como aias podem mudar para a categoria de uc, se houver a implantação de projetos de restauração, como, por exemplo, no parque ouro fino (área 14, tabela 3), que possui fragmento florestal remanescente e áreas de plantio de árvores nativas para recomposição florestal. isso vale também para outras áreas, como sugerido pelo gestor das áreas protegidas da secretaria municipal do meio ambiente em uma das consultas públicas realizadas, que acredita que as áreas que possuem projetos de recuperação em andamento podem ser incluídas nas categorias mais restritivas. outro exemplo desse caso é o pirajibu (área 12, tabela 3) que, por não obter mais de 50% de cobertura nativa, foi classificado como aia. nesse caso, essa área é muito importante para a conservação do rio pirajibu, pois envolve suas matas ciliares. sendo assim, programas de restauração ecológica nessa área podem contribuir para a conservação da zona ripária e para a reclassificação da mesma em uc. em geral, é comum que haja nas áreas urbanas áreas protegidas vinculadas a faixas de preservação permanente de rios e córregos, dada a necessidade dos cidadãos de aproximarem-se dos cursos d’água. essas são as razões do surgimento de uma grande quantidade de parques lineares e corredores verdes – fato também comum nas cidades ibéricas (franco et al., 2014). as áreas identificadas com potencial para criação de uc podem exercer papel fundamental para a manutenção de serviços ambientais e para a biodiversidade do município quando associadas aos corredores de mata ciliar presentes nas app conservadas do município. segundo mello et al. (2014), as app dotadas de vegetação nativa representam mais da metade dos remanescentes florestais existentes no município, equivalente a 3.799 hectares. essas áreas somadas às áreas dos parques identificados como uc representariam um total de 3.960 hectares. esse diagnóstico permite concluir que, para se atingir as metas propostas pela cdb (2012), que sugere como ideal pelo menos 17% do território mantido em áreas protegidas, o município de sorocaba deveria ter 7.653 ha em áreas protegidas legalmente, o que resulta num déficit atual de 3.693 ha. uma vez que as áreas de app sem vegetação, excluídas as áreas urbanizadas e consolidadas identificadas por mello et al. (2014), equivalem a 3.800 hectares, apenas a restauração das app do mota, m.t. et al. 134 rbciamb | n.41 | set 2016 | 122-140 município seria suficiente para a superação dessa meta internacional, sem a necessidade premente da instituição de novos parques no município. entretanto, como a restauração ecológica dessas áreas apresenta um custo econômico bastante elevado, mesmo considerando o custo de desapropriações, a criação de novas uc pode ser uma alternativa mais interessante para a gestão municipal, uma vez que o município possui ainda 3.710 ha de vegetação nativa fora da faixa de app (mello et al., 2014). essas metas podem parecer ousadas, mas diversos casos pelo mundo demonstram que a expansão das áreas verdes é possível. como exemplo, mc phearson et al. (2013) comprovam que nova iorque contém mais parques do que qualquer outra cidade dos eua e tem 21% do solo coberto por árvores, o que deverá aumentar, segundo os autores, nas próximas décadas. considerando o alto valor do metro quadrado em nova iorque, conquistar espaços protegidos é reflexo do reconhecimento de sua importância. uma estratégia para a promoção da expansão de áreas protegidas e áreas verdes é a integração com a implantação de corredores ecológicos. segundo maes et al. (2015), a conexão de áreas protegidas urbanas por meio de um modelo integrado é essencial para a manutenção da biodiversidade e de serviços fundamentais do ecossistema. os autores destacam ainda que a ivu das cidades está vinculada à saúde humana por meio dos serviços ecossistêmicos que são prestados por parques urbanos, cinturões verdes periurbanos, ou florestas e áreas semi-naturais que cercam as cidades. tais benefícios para a saúde estão associados à melhor qualidade do ar, à regulação do microclima por meio dos efeitos de resfriamento de vegetação, à recreação, à saúde psicológica e ao bem-estar mental. barbati et al. (2013) citam que as áreas protegidas são essenciais para a conservação da biodiversidade e demonstram que, além de áreas com extensões maiores, as pequenas vias (ruas) podem ser elementos importantes para conexão e integração dos espaços verdes, por meio da implantação de projetos de arborização. nesse contexto, newell et al. (2013), demonstraram o efeito positivo da arborização de vielas para integração dos espaços verdes em cidades e aumento de seu potencial benéfico. portanto, é evidente que todas as áreas verdes são essenciais, independentemente de seu tamanho, função e característica, visto que exercem serviços ecossitêmicos de extrema relevância. lafortezza et al. (2013) destacam que, além dos benefícios citados, a existência de áreas protegidas e espaços verdes pode potencializar o envolvimento das pessoas com o ambiente natural e propiciar um aumento na expectativa de vida, além de estimular a prática de atividades físicas e promover ligações culturais, ecológicas e psicológicas com o ambiente. segundo daniel et al. (2012), embora reconhecidas, essas relações culturais têm sido menos estudadas entre os diferentes tipos de serviços ecossistêmicos, em parte porque a maioria dos serviços culturais são intangíveis e não materiais. além da importância das relações culturais, andersson et al. (2014) destacam que, apesar das inúmeras conclusões acerca dos benefícios, ainda estamos começando a compreender a importância das áreas verdes urbanas, portanto, temos uma compreensão limitada dos mecanismos por trás da geração de serviços de ecossistemas urbanos. kabisch, qureshi e haase (2015) corroboram essa ideia ao afirmar que ainda é incompleta a compreensão geral das questões de interação humano-ambiente contemporâneo no espaço verde urbano, e que falta orientação para os planejadores urbanos. no entanto, baró et al. (2014) destacam que, em pesquisa na cidade de barcelona, espanha, cidade em que é significativa a contribuição dos serviços ambientais prestados pelas florestas urbanas na promoção da qualidade de vida, esses serviços raramente são explicitamente considerados nas metas de política ambiental. valorar a importância dos espaços protegidos no ambiente urbano é essencial, porém a falta de reconhecimento não é exclusiva ao brasil. na europa, hansmann et al. (2016) e lennon (2015) também concluíram como essencial a conquista do reconhecimento por parte de políticos e do público a fim de atingir o sucesso na gestão da infraestrutura verde urbana. em geral, os benefícios para o bem estar, a qualidade de vida e o ambiente não são bem compreendidos pelo público. essa falta de compreensão afeta diretamente a gestão desses espaços, afinal o cumprimento efetivo de tais benefícios depende de uma governança eficaz. não basta a instituição de um sistema teórico; esse deve ser colocado em prática e aprimorado de acordo categorização da infraestrutura verde do município de sorocaba (sp) para criação de um sistema municipal integrando espaços livres e áreas protegidas 135 rbciamb | n.41 | set 2016 | 122-140 com as necessidades identificadas. esse é o principal desafio observado neste estudo e corrobora com as conclusões de andersson et al. (2014). segundo cardoso et al. (2015), no âmbito urbano, a governança é compreendida como desconcentração do estado como entidade jurídica soberana nas ações pertinentes à esfera municipal. envolve a articulação e a coordenação de políticas públicas entre órgãos governamentais e instituições sociais, com mudanças na execução de políticas públicas urbanas até então centradas em entidades municipais para uma gestão compartilhada. mas, para sua efetivação, é necessária a correta compreensão das interações homem-ambiente. o processo de criação e gestão de territórios dedicados à conservação de atributos naturais representa um fenômeno de grande complexidade, pois envolve, além de aspectos associados à conservação de atributos naturais, aspectos socioculturais, políticos e econômicos (sancho & de deus, 2015). tal complexidade exige instrumentos eficazes de planejamento e organização, elementos fundamentais para efetivação do paradigma da sustentabilidade urbana (ahern, 2013; cumming et al., 2013; swaffield, 2013; xiang, 2013). etapa 4: validação do modelo a categorização das áreas municipais é importante para facilitar sua gestão de forma integrada, a fim de que todas essas áreas façam parte de um único sistema que incorpore tanto a preocupação ambiental como a melhoria da qualidade de vida da população no ambiente urbano. o resultado desse estudo, constituído por meio de uma minuta de projeto de lei, foi apresentado e submetido a discussões junto ao condema, a gestores locais, à câmara municipal de sorocaba e à sociedade como um todo. as devidas sugestões, considerações e alterações foram acatadas e um texto final foi submetido à câmara municipal de sorocaba para apreciação, com a finalidade de constituir um projeto de lei. a proposta foi aceita por membro do poder legislativo municipal, que converteu a minuta no projeto de lei no 116/2014. o projeto obteve aprovação e foi sancionado em lei municipal (sorocaba, 2015 – lei municipal no 11.073 de 31 de março de 2015), que institui o sistema municipal de áreas protegidas, parques e espaços livres de uso público, que seguiu a proposta apresentada nesse estudo. conclusão os espaços livres e áreas protegidas foram classificados e documentados de acordo com seus atributos (tamanho e percentual de vegetação). as características dessas áreas permitiram identificar padrões de tamanho e percentual de vegetação específicos para o município de sorocaba. esses referenciais possibilitaram propor sua organização em três categorias: unidades de conservação, áreas de interesse ambiental e espaços livres de uso público de interesse social, modelo que incorpora áreas com vocação para conservação, espaços de lazer e recreação e espaços urbanos que podem ser geridos de forma sistêmica com objetivo de atingir interconexões desses espaços. entre as áreas já instituídas, foi possível concluir que há predomínio de áreas com potencial urbanístico, tanto em número como extensão territorial – reflexo do alto grau de urbanização do município. o sistema proposto permite construir uma concepção holística dos espaços existentes e possibilita uma gestão que vislumbre a conexão dos mais diversos espaços livres e áreas protegidas, com possibilidade de atingir metas de expansão em consonância com os parâmetros sugeridos para conservação da biodiversidade e promoção da qualidade de vida urbana. o modelo construído nesse trabalho pode ser uma ferramenta importante para orientar a gestão compartilhada dos espaços livres e áreas protegidas, inclusive em outros municípios brasileiros, com necessidade de revisão periódica e participativa. porém deve ser adaptado à realidade de cada localidade. embora os resultados desta pesquisa tenham servido de base para a elaboração e sanção da lei municipal no 11.073 de 31 de março de 2015, desde sua vigência, o processo de adequação das áreas existentes ao sistema ocorreu de forma tímida, principalmente por escassez de recursos. é essencial que novas pesquisas apontem diretrizes para a evolução do modelo, principalmente com ênfase na integração das categorias, mota, m.t. et al. 136 rbciamb | n.41 | set 2016 | 122-140 por meio da formação de pseudocorredores verdes conectados. esse modelo é recomendado por diversos autores na europa e reconhecido como um desafio a ser atingido. entretanto, o desafio maior consiste em conquistar o reconhecimento do público e de autoridades responsáveis por sua gestão assim como e conseguir que políticos e o público em geral compreendam a importância dos espaços protegidos no ambiente urbano, fundamental para atingir o sucesso na gestão da infraestrutura verde urbana. referências ahern, j. urban landscape sustainability and resilience: the promise and challenges of integrating ecology with urban planning and design. landscape ecology, v. 28, p. 1203-1212, 2013. alcock, i.; 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planning, v. 110, p. 1-4, 2013. 570 rbciamb | v.55 | n.4 | dez 2020 | 570 issn 2176-9478 este é um artigo de acesso aberto distribuído nos termos de licença creative commons. no artigo “estratégias bioclimáticas de projetos para melhores desempenhos ambientais em universidades no sul baiano”, doi: 10.5327/z2176-947820200540, publicado no periódico revista brasileira de ciências ambientais (online), 55(1), 122-144, na página 132: onde se lia: exemplo 8: projeto arquitetônico do holzbau, faculdade de arquitetura e urbanismo leia-se: exemplo 8: freie universität berlin: departamento de história e estudos culturais https://doi.org/ 10.5327/z2176-947820200540erratum revista brasileira de ciências ambientais • brazilian journal of environmental sciences errata erratum https://doi.org/ 10.5327/z2176-947820200540erratum revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 81 proposta de ferramenta de diagnóstico socioambiental empresarial proposal of a tool for socio-environmental diagnostic of a company resumo o presente artigo apresenta os principais resultados de pesquisa que teve como objetivo desenvolver uma ferramenta de diagnóstico socioambiental empresarial (fdse). a fdse visa a auxiliar empresas na tomada de decisões por meio da promoção de uma visão estratégica da gestão socioambiental. para tanto, foi construído um roteiro extensivo de verificação envolvendo os aspectos econômico, ambiental e social, com base em indicadores socioambientais, de sustentabilidade e de desempenho ambiental. a ferramenta foi aplicada em quatro empresas de ramos diversos do município de guarapuava, pr, com o objetivo de avaliar sua utilidade, refiná-la e valida-la. o diagnóstico final, elaborado com base nos resultados da aplicação da fdse, inclui uma análise do desempenho socioambiental da empresa avaliada e a determinação de índices de desempenho e de sustentabilidade, além de assinalar seus pontos fortes e fracos. palavras-chave: sustentabilidade, gestão empresarial, diagnóstico socioambiental. abstract the present work reports the main results of a project which aimed to develop a socio-environmental business diagnostic tool (fdse, portuguese acronym for “ferramenta de diagnóstico sócioambiental empresarial”). the fdse’s purpose is to assist companies on their decision making process through the promotion of a socio-environmental strategic management. thus, an extensive verification list was compiled, including social, environmental and economic aspects based on indicators of socioenvironmental, sustainability and environmental performance. the tool was applied at four companies from different segments, in the city of guarapuava, paraná, in order to assess its effectiveness, refine and validate it. the final diagnostic, based on the fdse application results, includes a socio-environmental performance analysis of the company evaluated and the determination of sustainability and performance indices, while also identifying its weaknesses and strengths. keywords: sustainability, business managerial strategies, socioenvironmental diagnostic. andré almeida gonçalves mestrado em gestão ambiental pela universidade positivo curitiba, pr, brasil maurício dziedzic professor titular pós-graduação em gestão ambiental universidade positivo curitiba, pr, brasil dziedzic@up.edu.br revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 82 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução as empresas têm passado por fortes pressões legais e mercadológicas nos últimos anos para se adaptarem a um modo de produção sustentável que privilegie a responsabilidade socioambiental sem deixar de gerar lucro. o primeiro passo para se atingir essa gestão socioambiental estratégica é aceitar que a lucratividade e a questão ambiental podem conviver em certa harmonia (tachizawa, 2006). justificam esta aceitação duas situações apresentadas por tachizawa (2006). a primeira é uma pesquisa, realizada pela confederação nacional das indústrias (cni) em parceria com o ibope, revelando que 68% dos consumidores brasileiros estariam dispostos a pagar mais por um produto que não agredisse o meio ambiente. a segunda situação é o exemplo da empresa 3m que deixou de despejar 270 mil toneladas de poluentes na atmosfera e 30 mil toneladas de efluentes nos rios desde 1975, e com isso está conseguindo economizar mais de us$ 810 milhões em remediação e combate à poluição nos 60 países em que atua. vislumbram-se, além do mote econômico e da preservação do meio ambiente, outros motivos para a empresa encampar uma gestão socioambiental estratégica tais como: a melhoria no atendimento à legislação, a prevenção de riscos, a melhoria da imagem da empresa, a abertura de novos mercados e a diminuição de custos operacionais (moura, 2004; valle, 2004;). no campo administrativo, henri e journeault (2007) destacam também a importância das práticas de gestão ambiental no auxilio à tomada de decisões e na melhoria do desempenho organizacional. as empresas chegaram ao século xxi com um leque grande de motivos para adotarem práticas socioambientais. todavia, defrontam-se também com um intrincado universo de modelos e instrumentos de gestão socioambiental, como, por exemplo, as normas da família iso 14.000 referentes a sistemas de gestão ambiental (sga), auditoria ambiental, avaliação do ciclo de vida (acv), avaliação de desempenho, rótulos ambientais; as normas e a legislação sobre avaliação de impactos ambientais (aia) e licenciamento ambiental; os sistemas de responsabilidade social corporativa, como a norma accountability aa1000 (accountability, 2003), o sa 8000 do social accountability international (sai) (sai, 2008), o oshas 18000, nbr 16001; os modelos de gestão como, por exemplo, a atuação responsável, a administração da qualidade ambiental total, produção mais limpa (p+l), ecoeficiência, ciclo pdca (planejar, executar, verificar e agir); os índices de sustentabilidade empresarial (ise) dos mercados financeiros; os indicadores da global reporting initiative (gri), da organização para a cooperação e desenvolvimento econômico (oecd), do instituto ethos de responsabilidade social empresarial; dentre muitos outros. ao se deparar com esse confuso universo de opções, a empresa encontra dificuldades de ordem técnica e financeira para adotar a melhor solução em gestão socioambiental que atenda os seus anseios. nesse sentido, moura (2004) deixa clara a importância de um diagnóstico, ou seja, a verificação do real desempenho da empresa antes de se iniciar a implantação de um sistema de gestão. neste contexto, o artigo retrata o desenvolvimento de uma ferramenta de diagnóstico socioambiental apta a coletar dados relevantes, apontar pontos fortes e fracos de uma empresa e definir cenários de ameaças e oportunidades ao desenvolvimento da organização, auxiliando os gestores empresariais na tomada de decisões. para tanto, são descritos a seguir a estrutura e o método para utilização da ferramenta de diagnóstico socioambiental empresarial (fdse) desenvolvida, assim como os resultados obtidos com as aplicações da ferramenta nas empresas estudadas: uma marmoraria (onde ocorreram duas aplicações da ferramenta com um intervalo de seis meses); uma fábrica de móveis; um escritório de advocacia; e uma indústria de compensados. fundamentação teórica gestão ambiental a gestão ambiental, quanto a sua evolução histórica, se divide em três fases: as décadas anteriores ao ano de 1970, como a fase da alienação ambiental (predomínio da industrialização acelerada); os anos entre 1970 e 1980, como a fase da gestão ambiental passiva (ações de remediação); e os anos seguintes à década de 1990, como a fase da gestão ambiental proativa (ações preventivas) (moreira, 2001). quanto à sua classificação a gestão ambiental pode ser dividida da seguinte forma: global, nacional ou pública, e empresarial (barbieri, 2007). a gestão ambiental global, segundo o autor, é uma resposta a problemas ambientais globais como, por exemplo, o aquecimento global e a proteção da biodiversidade. essa gestão se manifesta por meio de tratados e convenções estabelecidos por órgãos internacionais, tais como a onu. já a gestão ambiental nacional ou pública é caracterizada pela ação do poder público, orientada por uma política pública ambiental entendida como o conjunto de objetivos, diretrizes e instrumentos de ação voltados à proteção do meio ambiente de um determinado país. por fim, rovere et. al. (2001) conceituam gestão ambiental empresarial como sendo revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 83 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 aquela parte da função de gerência global que trata, determina e implementa a política ambiental constituída para a própria empresa, enquanto para valle (2004) gestão ambiental empresarial consiste em um conjunto de medidas e procedimentos definidos de forma adequada e que, se bem aplicados, permitem reduzir e controlar os impactos ambientais produzidos por uma empresa. diagnóstico segundo o dicionário aurélio, diagnóstico significa tanto o conhecimento como a determinação de uma doença (ou situação) por meio de seus sintomas, sinais e/ou exames diversos (ferreira; 2004). na área de gestão, diagnóstico, segundo nogueira (1987), é uma atividade característica de observação e análise, que tem como objetivo detectar situações-problema que possam estar prejudicando o desempenho da empresa e impedindo que ela atinja os resultados esperados. já na ecologia, o diagnóstico ambiental aparece como uma das fases obrigatórias do estudo de impactos ambientais (eia) com relação aos critérios para a implantação da avaliação de impactos ambientais (aia), estabelecidos no artigo 6°, inciso i da resolução 1/86, do conselho nacional do meio ambiente (conama, 1986). esse diagnóstico, segundo essa resolução, trata-se de uma completa descrição e análise dos recursos ambientais e suas interações dentro da área de influência do projeto, com relação ao meio físico, biológico e socioeconômico, de modo a caracterizar a situação ambiental da área em estudo (conama, 1986). o mesmo acontece com o sistema de gestão ambiental baseado na iso 14.000, no qual se observa a aplicação do diagnóstico ambiental como uma ferramenta da fase do planejamento do sistema de gestão ambiental (sga), que trata da identificação dos aspectos e impactos ambientais (barbieri, 2007; moura, 2004; valle, 2004). segundo backer (1995), os planos de ação da gestão ambiental devem ter origem em um diagnóstico ambiental da empresa, pois isso possibilitará quantificar o esforço necessário para a gestão ser desenvolvida, permitindo também identificar as prioridades de programas para a empresa. indicadores ambientais a palavra “indicador” deriva da palavra latina “indicare”, cujo significado é: descobrir, anunciar, estimar (merico, 1997). mcqueen e noak (1988) conceituam indicador como a medida que resume informações importantes de um determinado fenômeno. bellen (2005) complementa esse conceito afirmando que os indicadores podem ser tanto quantitativos, como qualitativos. quanto ao conceito de indicador ambiental, a oecd (1993) diz se tratar de um parâmetro, ou um valor derivado de parâmetros, que aponta, fornece informação e descreve o estado de um fenômeno, área ou ambiente. quanto à sua importância, a united nations economic commission for europe (unece, 2006), aponta que os indicadores ambientais são considerados fundamentais para a avaliação de impactos ambientais e a elaboração de relatórios empresariais. indicadores de desempenho ambiental indicadores de desempenho têm por objetivo expressar quantitativamente o estado de um ambiente interno e/ou externo à organização responsável pelo empreendimento, ou então revelar seu funcionamento (andrade et. al, 2002). segundo gasparini (2003), indicadores de desempenho ambiental se referem ao uso de recursos naturais expressos em valores monetários e em valores absolutos de quantidade ou consumo, nos quais são consideradas também as iniciativas de gerenciamento ambiental, os impactos significativos relacionados ao setor da atividade e as respectivas ações de minimização (gasparini, 2003 apud campos et al., 2007a). henri e journeault (2007) apontam quatro razões que justificam a importância dos indicadores de desempenho ambiental: primeiro, em decorrência do aumento das responsabilizações por ações ambientais, fruto da cada vez mais rígida legislação ambiental, os indicadores de desempenho ambiental auxiliam na avaliação, controle e divulgação dos resultados ambientais; segundo, fornecem informações para a tomada de decisões, assegurando, simultaneamente, o alcance dos objetivos ambientais; terceiro, fornecem informações relativas ao custo de redução de riscos e sobre a medição dessa redução, evitando desperdícios; quarto, são um instrumento eficaz para melhorar as práticas empresariais e o desempenho organizacional. por fim, os indicadores de desempenho ambiental ajudam a resumir a diversidade de dados ambientais relativos às operações de uma empresa, limitando o número de indicadores existentes (rao et al. 2005). esse mesmos autores indicam que essas informações não só ajudam na efetiva participação pública, mas também ajudam na boa governança empresarial. indicadores de sustentabilidade indicadores de sustentabilidade permitem avaliar o progresso da gestão ambiental rumo ao desenvolvimento sustentável. segundo bellen (2005) a complexidade dos problemas do desenvolvimento sustentável requer a agregação de diferentes indicadores formando, assim, um revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 84 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 sistema. nesse sentido, quiroga (2005) aponta que os indicadores ambientais, os sociais e os econômicos podem ser confrontados em uma base comum de informações. existem no mercado inúmeros modelos, sistemas e ferramentas que se propõem a avaliar a sustentabilidade em nível global, continental, nacional, regional, local ou organizacional. dentre todo este universo, destacam-se quatro métodos: ecological footprint method – efm – (método da pegada ecológica); dashboard of sustainability – ds – ( painel da sustentabilidade); barometer of sustainability – bs – (barômetro da sustentabilidade) apontados por ballen (2005) como os de maior utilização; e pressure, state, response – psr – (pressão, estado, resposta) desenvolvido pela oecd em 1993. a) método da pegada ecológica (mpe): o método da pegada ecológica foi desenvolvido por wackernagel e rees (1996). esta ferramenta se fundamenta no conceito de capacidade de carga, transformando o consumo de matéria-prima e a assimilação de dejetos de um sistema econômico ou população humana em área correspondente de terra produtiva ou água. bellen (2005) define o método da pegada ecológica como uma ferramenta destinada a mensurar o desenvolvimento sustentável por meio da transformação do consumo de matérias-primas e assimilação de dejetos de uma população ou sistema econômico, em uma determinada área correspondente de terra ou água produtiva. b) painel da sustentabilidade (ps): esta ferramenta foi desenvolvida em 1999 pelo consultive group on sustainability development indicators (cgsdi) (campos et al., 2007b). o painel da sustentabilidade é uma ferramenta de previsão quantitativa e qualitativa, que dá ênfase à análise quantitativa para convalidação dos dados que foram colhidos para então definir os indicadores de desempenho (bellen, 2005). tratase de uma ferramenta que reúne indicadores que medem os estados do ambiente, da economia, do bem estar humano e institucional de uma nação (parente, 2007; e campos et al., 2007b). cada indicador é composto por três subindicadores com: a) uma agulha que indica o valor atual de desempenho do sistema; b) um gráfico que aponta as mudanças ocorridas com o passar do tempo; e c) uma demonstração de medida das ações críticas ocorridas (parente, 2007). estes três indicadores são dispostos em um painel de controle com cores que variam do vermelho-escuro (crítico), amarelo (médio), até o verde-escuro (positivo) (campos et al., 2007b; e ballen, 2005). a figura 1 apresenta o formato do painel da sustentabilidade. c) barômetro da sustentabilidade (bs): criado em conjunto pela world conservation union (iucn) e pelo international development research centre (idrc), o barômetro da sustentabilidade tem como objetivo medir e comunicar o bem estar assim como o progresso de uma sociedade para a sustentabilidade (prescott-allen, 2001). para tanto, esta ferramenta utiliza indicadores biofísicos, de ecossistema e de bem estar social. é possível extrair conclusões sobre as condições das localidades e os efeitos de interações pessoaecossistema a partir da utilização do bs (campos et al., 2007b). sua estrutura é de fácil compreensão, funcionando como uma balança em que interagem um sistema de hipóteses com referência ao bem estar do ecossistema e ao bem estar humano (parente, 2007). é realizada uma média aritmética dos indicadores e esta média é avaliada revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 85 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 em uma balança de desempenho com representação bidimensional (conforme figura 2). a balança do barômetro da sustentabilidade é dividida em 5 partes de 20 pontos cada e com base que varia de zero a 100 (prescott-allen, 2001). cada setor corresponde a uma cor, que, como ilustra a figura 2, varia do violeta ao branco. d) pressão, estado, resposta (per): finalmente, o pioneiro dos modelos de índice de sustentabilidade, o pressão, estado, resposta foi desenvolvido pela organização para a cooperação e desenvolvimento econômico (oecd,1993), sendo um modelo que se destaca, em termos de aceitação e utilização (campos et al., 2007b) em razão da sua simplicidade, facilidade na utilização e por sua aplicabilidade nos diferentes níveis, escalas e atividades humanas. é possível distinguir três tipos de indicadores que formam o modelo: indicadores de pressão, indicadores de estado e indicadores de resposta (oecd, 1993). a tabela 1 mostra os três tipos de indicadores e sua abrangência conforme especifica a oecd (1993). segundo manteiga (2000 apud rufino, 2002), o modelo pressão, estado, resposta está fundamentado em uma rede de causalidades na qual se acredita que as ações humanas geram pressões no meio ambiente, alterando a qualidade e a quantidade de recursos naturais disponíveis e provocando uma resposta que busca reduzir ou extinguir a citada pressão. índices de sustentabilidade empresarial índices são números que agregam e representam um determinado conjunto de indicadores. sua variação mede, portanto, a variação média dos indicadores do conjunto (miranda, 2007). a construção de índices auxilia as empresas nas análises comparativas, tanto da própria empresa ao longo de um período, como entre empresas de um mesmo figura 2. representação gráfica do barômetro da sustentabilidade (campos et al., 2007b). tabela 1: conceito e abrangência dos indicadores pressão, estado, resposta (adaptado de oecd, 1993). indicador conceito e abrangência pressão descreve os agentes que interferem no meio ambiente e as causas de suas ações. as pressões podem ocorrer por conta de atividades antrópicas (atividades econômicas e inovações tecnológicas) e por causa de atividades de funcionamento dos ciclos naturais, entre outras. estado reflete as condições do meio ambiente, ou seja, descreve a qualidade e quantidade dos recursos naturais. resposta representa as medidas adotadas pela sociedade que são traduzidas em política ambiental, regulamentação, taxação, pagamento e reparo de danos ambientais. revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 86 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 setor (nascimento et al.,2008). os principais índices de sustentabilidade são: a) global reporting initiative (gri): trata-se de uma iniciativa global induzida pela coalition of environmentally responsible economies (ceres) e pela united nations environment programme (unep) a fim de indicar um guia para a elaboração de relatórios que envolvem os aspectos ambientais, sociais e econômicos (miranda, 2007). o objetivo, ou missão, da gri é promover a transparência entre a empresa e as partes interessadas, com base em uma estrutura confiável para elaboração de relatórios de sustentabilidade com capacidade de abranger qualquer tipo de empresa, independentemente do tamanho, setor ou localidade (gri, 2007). ao contrário das ferramentas de sga, a gri não apresenta metodologia de gestão, mas sim uma sistematização do conceito de sustentabilidade, facilitando assim o diálogo com as partes interessadas (nascimento et al., 2008). segundo esses autores, o relatório proposto pela gri leva em consideração 11 princípios: transparência, inclusão, auditabilidade, comparabilidade, relevância, contexto de sustentabilidade, exatidão, neutralidade, comparabilidade, clareza e periodicidade. ou seja, um relatório de sustentabilidade para ter credibilidade deve respeitar os citados princípios. os indicadores gri integram aspectos econômicos, ambientais e sociais. esses macro indicadores se subdividem em categorias, que por sua vez se subdividem em aspectos. b) indicadores ethos de responsabilidade social empresarial: o modelo de indicadores ethos foi concebido pelo instituto ethos de responsabilidade social empresarial em 2000. trata-se de um guia para elaboração do balanço social, que utiliza o modelo ibase para agregação dos seus indicadores (nascimento et al., 2008). o objetivo dos indicadores ethos é oferecer às empresas uma ferramenta que as auxilie no processo de aprofundamento de seu comprometimento com o desenvolvimento sustentável e com a responsabilidade social (ethos, 2008). a proposta dos indicadores ethos é que o seu relatório contenha informações sobre o perfil da empresa, o seu histórico, seus princípios e valores, governança corporativa, diálogo com as partes interessadas e indicadores de desempenho econômico, social e ambiental – o chamado “tripé da sustentabilidade” (nascimento et al., 2008). c) índices de sustentabilidade empresarial (ise) da bolsa de valores de são paulo (bovespa): acompanhando a evolução dos mercados de capitais estrangeiros, a bolsa de valores de são paulo (bovespa) uniu esforços com a fundação getúlio vargas e criou o ise (barbieri, 2007). o objetivo principal desse índice é instituir um ambiente de investimento que comungue com as demandas do desenvolvimento sustentável (bovespa, 2005). quanto às suas dimensões, o índice da bovespa adota o conceito-base do “tripé da sustentabilidade” avaliando elementos econômicos, sociais e ambientais, com a introdução de critérios e indicadores de governança corporativa (bovespa, 2005). metodologia a fdse foi elaborada com base em pesquisa bibliográfica, seguida de aplicações de teste e refinamento. construção da ferramenta inicialmente foi realizada extensa pesquisa bibliográfica baseada principalmente nas seguintes fontes: normas da série nbr iso 14.000; resoluções conama 01/86, 306/02 e 381/06; indicadores ethos 2008 (ethos, 2008); indicadores gri 2006 (gri, 2007); norma aa1000; norma sa 8000; norma nbr 16.001; indicadores de sustentabilidade ibge; índice de sustentabilidade empresarial bovespa (bovespa, 2005) e dow jones; agenda 21; declaração do rio de janeiro sobre meio ambiente e desenvolvimento; princípios do pacto global, indicadores oecd (oecd, 1993); indicadores unece 2006 (unece, 2006), modelos de indicadores de sustentabilidade (barômetro da sustentabilidade, painel da sustentabilidade, método da pegada ecológica e modelo pressão, estado, resposta da ocde), análise de risco à segurança industrial e da análise de risco ecológico proposta pela environmental protection agency (epa – agência de proteção ambiental dos estados unidos). em seguida, passou-se à criação das perguntas que formam os indicadores da ferramenta. o roteiro de verificação foi dividido em quatro aspectos (geral, econômico, ambiental e social), cada um deles formado por diversos critérios que, por sua vez, são formados por indicadores. esses últimos são compreendidos por três tipos de perguntas: pergunta fechada (positiva e negativa), pergunta de múltipla escolha (positiva e negativa) e pergunta somatória (positiva e negativa). além das perguntas, o roteiro de verificação também é formado por um campo de análise quantitativa que realiza o cálculo da pontuação atingida pela empresa diagnosticada. o item ferramenta de diagnóstico socioambiental empresarial, a seguir, descreve a ferramenta desenvolvida e seu processo de construção. aplicação da ferramenta a coleta de dados foi realizada com o auxílio de três procedimentos metodológicos de http://www.epa.gov/ revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 87 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 pesquisa: entrevista, análise de documentos e visita in loco. os dados coletados foram analisados, gerando quatro tipos de diagnósticos: diagnóstico individual, diagnóstico pontual, diagnóstico parcial e diagnóstico completo. os resultados desses diagnósticos, por sua vez, foram consolidados em três métodos de análise: análise do desempenho, análise do risco empresarial e índice de sustentabilidade. os resultados dessas análises foram utilizados como base para elaboração do relatório final de cada empresa diagnosticada. métodos de utilização da fdse: coleta dos dados para a coleta de dados a fdse classifica as empresas conforme dois critérios: porte e setor de atuação. a) porte das empresas: (a) microempresa; (b) empresa de pequeno porte; (c) média empresa; e (d) grande empresa. a tabela 2 apresenta a classificação das empresas quanto ao seu porte levando em consideração, para as micro e pequenas empresas a lei complementar 123/2006 intitulada lei geral de micro e pequena empresa (lgmpe) (brasil, 2006). já para a classificação como média e grande empresa foi considerado o critério adotado pelo banco nacional de desenvolvimento econômico e social (bndes) por intermédio da carta circular n.° 64/2002 (bndes, 2002). b) classificação das empresas segundo o setor de atuação: foi adotada a classificação proposta por tachizawa (2006): (a) indústria altamente concentrada; (b) empresas da indústria semiconcentrada; (c) empresas de bens de consumo não duráveis; (d) empresas de bens de consumo duráveis; (e) setor de empresas comerciais; (f) empresas de serviços financeiros; (g) empresas de serviços especializados; (h) instituições do setor educacional; (i) setor de serviços públicos; e (j) organizações de outros ramos de negócios. a coleta de dados foi realizada por intermédio de um roteiro de verificação que foi preenchido com o auxílio de três procedimentos: entrevista, análise de documentos e visita in loco. duas questões importantes foram levadas em consideração nas entrevistas: a validade e a confiabilidade das respostas. quanto à confiabilidade, a mesma está ligada à consistência da medida utilizada para obtenção dos resultados (bêrni, 2002), por isso, criou-se um sistema quantitativo de análise desenvolvido em planilha eletrônica. já quanto à validade, como nem sempre é possível ter certeza de que a informação fornecida pelos entrevistados corresponde à realidade (richardson, 1999), para que o resultado da entrevista se aproximasse ao máximo da realidade, foi esclarecido aos entrevistados que se tratava de uma pesquisa acadêmica e que os resultados não seriam utilizados com caráter de punição (pelos órgãos públicos) ou retaliação (pelas organizações do terceiro setor ou a própria comunidade em geral), pelo contrário, quanto mais precisas fossem as respostas, melhor seria para a empresa, pois a mesma poderia utilizar em seu proveito o resultado da pesquisa para melhorar sua competitividade. outro sistema utilizado para validar as respostas foi o complemento da entrevista com a análise de documentos e a visita in loco. a tabela 3 mostra a porcentagem de utilização de cada procedimento de coleta de dados. estes números foram obtidos através de um controle da fonte de informação em cada um das cinco aplicações nas empresas diagnosticadas: tabela 2: classificação de empresas segundo o porte. tipo lgmpe bndes microempresa receita bruta anual até r$ 240.000,00 ------- média empresa receita bruta anual superior a r$ 240.000,00 e inferior a r$ 2,4 milhões ------- média empresa ------- receita operacional bruta anual ou anualizada superior a r$ 2,4 milhões (adaptado) e inferior a r$ 60 milhões grande empresa ------- receita operacional bruta anual ou anualizada superior a r$ 60 milhões revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 88 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 cabe destacar que a coleta de dados para a aplicação da ferramenta se desenvolveu em duas frentes: (i) análise e refinamento do roteiro de verificação e, consequentemente, da ferramenta e; (ii) levantamento de dados para elaboração dos relatórios finais sobre os diagnósticos das empresas analisadas, apresentando o diagnóstico socioambiental, apontando os pontos fortes e fracos, a análise de risco da empresa, o índice de sustentabilidade e os planos de ação recomendados. a ferramento de diagnóstico socioambiental empresarial estrutura da fdse a fdse foi estruturada na forma de um roteiro de verificação o qual é dividido em quatro aspectos: geral, econômico, ambiental e social. com exceção do aspecto geral, que engloba as informações cadastrais da empresa, todos os demais aspectos são compostos por indicadores organizados conforme a estrutura apresentada na figura 3. as perguntas são os menores núcleos do roteiro de verificação e podem ser: a) perguntas fechadas dicotômicas: são perguntas que apresentam como possibilidade de resposta duas alternativas: sim ou não. esta categoria de pergunta possui pontuação zero ou 100 pontos da seguinte maneira: (a) resposta positiva recebe valor 100 e (b) resposta negativa recebe valor zero. estas perguntas podem ser positivas, quando o “sim” vale 100 pontos e o “não” vale zero ponto, ou negativas, quando o “não” vale 100 pontos e o “sim” vale zero ponto, respectivamente. b) pergunta de múltipla escolha: as perguntas de múltipla escolha se caracterizam por possuírem três ou mais alternativas de resposta, e somente uma delas pode ser escolhida. a pontuação desta categoria de pergunta varia de zero a 100 pontos. assim, por exemplo, se a pergunta possuir três respostas possíveis, a primeira opção valerá zero, a segunda 50 e a terceira 100 pontos. caso a pergunta apresente quatro opções de resposta elas valerão zero, 25, 50 e 100. assim respectivamente. elas podem ser perguntas positivas ou negativas. c) pergunta somatória: são perguntas sobre práticas positivas ou negativas. geralmente elas complementam as perguntas fechadas. as perguntas somatórias apresentam sempre mais de duas alternativas de respostas, podendo-se selecionar uma ou mais alternativas. quanto mais opções forem marcadas, maior será a pontuação da pergunta, positiva ou negativamente. tabela 3: porcentagem de utilização dos procedimentos. procedimento porcentagem utilização entrevista 74,60% análise de documentos 14,40% visita in loco 11,00% figura 3: estrutura do roteiro de verificação da fdse. revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 89 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 tabela 4: número de perguntas existentes na ferramenta aspecto econômico critério indicadores gerais/específicos número perguntas áreas/propriedades da empresa zoneamento urbano e municipal tributação da área 7 6 atividade da empresa licença ambiental tributação da atividade 2 4 gestão de risco à saúde e/ou à segurança humana e do ambiente desempenho da atividade 8 6 produtos questões administrativas e legais gestão de risco à saúde e/ou à segurança humana e do ambiente processo administrativo e/ou judicial desempenho dos produtos 5 4 2 3 parceiros contratação de fornecedores manutenção do contrato com o fornecedor comunicação 5 3 1 gestão auditorias ambientais educação ambiental documentação comunicação 1 1 1 2 gestão econômica gestão estratégica gestão de riscos e oportunidades econômicas gestão de crises e contingências econômicas gestão do desempenho econômico 15 10 12 22 governança corporativa e transparência 26 compromissos da empresa compromissos éticos compromissos fundamentais compromissos voluntários 9 13 4 aspecto ambiental política ambiental 15 gestão ambiental sistema de gestão ambiental planos e programas ambientais planos de objetivos e metas monitoramento e medição 17 14 10 18 materiais de entrada – recursos naturais água energia recursos florestais combustíveis fósseis materiais/insumos/produtos 25 24 25 24 37 materiais de saída efluentes líquidos emissões atmosféricas resíduos sólidos ruídos 49 44 67 16 conformidade legal 23 aspecto social ambiente interno condições de trabalho condições sociais condições legais condições de transparência e governança 40 8 38 13 microambiente comunidade da área de influência fornecedores clientes terceiro setor concorrência marketing 14 11 16 11 9 17 macroambiente variável sociocultural variável político-legal 18 13 revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 90 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 dentro da estrutura dos aspectos econômico, ambiental e social a fdse permite que sejam realizados quatro tipos de diagnóstico: individual, pontual, parcial e completo. o diagnóstico individual permite verificar o desempenho em um ou mais de um indicador. o diagnóstico pontual possibilita determinar o desempenho em um ou mais de um critério contido na ferramenta. já o diagnóstico parcial admite que seja determinado o desempenho em um ou dois aspectos. finalmente, a fdse possibilita que seja realizado um diagnóstico completo para determinar o desempenho em todos os três aspectos. a tabela 4 apresenta a divisão dos aspectos em indicadores e o número de perguntas associadas a cada um dos indicadores. o número total de perguntas da fdse é de 884, divididas entre os aspectos econômico, ambiental e social. análise dos dados a fdse possibilita três tipos de análises dos resultados obtidos por meio dos quatro diagnósticos citados anteriormente: análise do desempenho, análise de risco empresarial e índice de sustentabilidade. a análise do desempenho pode ser aplicada em qualquer um dos quatro diagnósticos (individual, pontual, parcial ou completo). é baseada na proposta de diagnóstico empresarial sugerida por nogueira (1987), a qual emprega a teoria do desvioproblema (tdp). segundo o autor, a tdp é aquela “que define um problema como sendo o desvio detectado entre uma situação considerada ideal ou desejada e a situação efetivamente encontrada”. assim, parte-se da premissa que uma empresa não apresenta o desempenho desejado quando não alcança os objetivos e/ou resultados esperados ou, quando, nas palavras de nogueira (1987), há o “afastamento de rota”. a fdse utiliza como situação desejada (sd) o valor de 70%, estabelecido por meio de uma média dos resultados obtidos pelas empresas do grupo de referência e das empresas participantes do relatório da aplicação dos indicadores ethos de 2006. a situação encontrada (se) é comparada aos 70% para determinar o desvio-problema, como ilustra a figura 4. a tabela 5 apresenta a classificação do desempenho da empresa em determinado aspecto, critério ou indicador geral, de acordo com o resultado do desvioproblema encontrado. essa forma de classificação tem como base teórica o método gaia – gerenciamento de aspectos e impactos ambientais – proposto por leripio (2001). conforme a tabela 5 o desempenho varia do “crítico” até o “excelente”, indicando aqui por uma escala de cinza mais escuro para cinza mais claro, respectivamente. optou-se por esse método porque ele utiliza uma classificação simples, autoexplicativa e impactante. a análise de risco empresarial é a segunda opção de análise que a fdse permite. é figura 4 representação gráfica do desvio-problema tabela 5: classificação do desempenho (adaptado de leripio, 2001) desvio-problema desempenho superior a 40% crítico entre 30 e 40% péssimo entre 20 e 30% ruim entre 10 e 20% razoável inferior a 10% bom igual ou melhor excelente revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 91 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 baseada nas metodologias de análise de risco apresentadas por miller (2007), assumpção (2004), valle (2004) e kolluru (1996), que visam diagnosticar, identificar e mitigar ou extinguir os riscos potenciais das atividades humanas, em especial das empresariais. a análise de risco da fdse também utiliza conceitos da análise de risco à segurança industrial e da análise de risco ecológico propostas pela environmental protection agency (epa – agência de proteção ambiental dos estados unidos) (usepa. u.s., 1998). os valores expressos na análise de risco empresarial são obtidos através dos resultados do diagnóstico parcial da fdse, que consistem no somatório dos resultados das perguntas que compõem os aspectos econômico, ambiental e social, respectivamente, multiplicados por variáveis de peso, alfa, beta e gama: alfa se aplica aos aspectos (econômico, ambiental e social); beta se aplica ao critério de enquadramento da pergunta (legal, gestão e desempenho); e gama corresponde à aplicabilidade da pergunta, definida pelo avaliador. o aplicador da ferramenta pode atribuir pesos diversos às variáveis “α” e “β” o que possibilita detectar as sensibilidades da empresa e apontar a pior e a melhor situação socioambiental da empresa em função das prioridades de análise do avaliador, tendo sempre como base o resultado do diagnóstico com variáveis “α” e “β” com pesos iguais a um. a equação 1 é utilizada para efetuar a análise completa, da qual se originam as demais equações para efetuar as análises parcial, pontual e individual. onde, =sae ααα ,, pesos dos aspectos econômico, ambiental e social, respectivamente; =dgl βββ ,, pesos dos critérios legal, de gestão e de desempenho, respectivamente; =),,)(,,( dglsaeγ variável de aplicabilidade – determina se a pergunta é aplicável ou não ao caso concreto. seu valor pode ser zero ou 1, caso a pergunta não se aplique ao caso concreto terá valor zero, caso se aplique terá valor 1; =sae ,, aspecto econômico, ambiental e social, respectivamente; =dgl ,, aspecto legal, de gestão e de desempenho, respectivamente; =len , número de critérios legais no aspecto econômico, por exemplo. a análise de risco empresarial auxilia na determinação de planos de ação para a empresa, na identificação de aspectos e impactos significativos que precisam melhorar para que o negócio desenvolvido pela organização não venha a ruir e na identificação dos riscos e oportunidades. a última análise feita com os resultados da fdse é a medida de sustentabilidade da empresa. essa medida concentra todos os indicadores (informações) do roteiro de verificação e os transforma em um índice de sustentabilidade. este método de análise possui apoio teórico nos índices de sustentabilidade da bovespa (bovespa, 2005) e da bolsa de valores dow jones, e se baseia no modelo barômetro da sustentabilidade. a metodologia para determinar o índice de sustentabilidade (is) consiste em dois passos: i. realizar o diagnóstico completo, o qual é composto pelos aspectos econômico, ambiental e social. ii. inserir o resultado em um gráfico baseado no modelo barômetro da sustentabilidade e abstrair deste procedimento o grau de sustentabilidade da empresa. a figura 5 apresenta o gráfico de sustentabilidade usado para obter o is. esse gráfico representa o resultado do diagnóstico dos três aspectos da fdse abstraídos do diagnóstico completo (aspectos econômicos, ambiental e social). a tonalidade do triângulo formado no gráfico representa o valor desse resultado que expressa o índice de sustentabilidade da empresa (média entre os três aspectos). assim, nesse exemplo a empresa estaria       ++ +      ++ +      ++= ∑∑∑ ∑∑∑ ∑∑∑ === === === )()()( )()()( )()()( ,,, ,,, ,,, 1 , 1 , 1 , 1 , 1 , 1 , 1 , 1 , 1 , di n i disdgi n i gisgli n i lisls di n i diadgi n i giagli n i liala di n i diedgi n i giegli n i lielec sss aaa eeed dsgsls dagala degele γβγβγβα γβγβγβα γβγβγβα (1) http://www.epa.gov/ revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 92 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 classificada com índice de sustentabilidade “intermediário (intervalo entre 40 e 60)”. aplicações da fdse foram realizadas cinco aplicações da fdse em quatro empresas de diferentes setores: uma marmoraria, uma fábrica de móveis, um escritório de advocacia e uma indústria de compensados, sendo que na marmoraria a ferramenta foi aplicada duas vezes em um intervalo de seis meses. marmoraria – primeira aplicação trata-se de uma pequena empresa, localizada em uma área urbana comercial no interior do paraná, com imóvel próprio, contando com aproximadamente 2500 m2 de área total, e 900 m2 de área construída, com 20 empregados e dois sócios. possui como objeto social a industrialização e comercialização de mármores, granitos e pedras decorativas em geral e atividade principal o beneficiamento de mármore e granito, e sua posterior comercialização. é classificada com empresa de bens de consumo duráveis – setor misto, conforme tachizawa (2006). a primeira aplicação ocorreu em julho de 2008 (momento no qual o roteiro de verificação encontrava-se incompleto, faltando o aspecto social) e levou cinco dias para ser concluída. a tabela 6 apresenta o resultado da análise do desempenho da empresa. as deficiências mais patentes na empresa marmoraria dentro do aspecto econômico foram diagnosticadas nos seguintes indicadores gerais: parceiros, gestão da atividade, gestão estratégica, compromissos éticos, compromissos fundamentais e compromissos voluntários. no que diz respeito ao aspecto ambiental, as deficiências de desempenho foram encontradas em diversos indicadores gerais, sendo eles: sistema de gestão ambiental, planos e programas ambientais, planos de objetivos e metas, efluentes líquidos, emissões atmosféricas e resíduos sólidos. a figura 6 apresenta o resultado da análise do risco empresarial da marmoraria na primeira aplicação da ferramenta. a marmoraria apresentou uma situação de risco considerada crítica segundo a metodologia proposta pela fdse, o que indicava fragilidade e grande susceptibilidade até a pequenas crises. finalizando a análise da empresa, com base no resultado do diagnóstico completo (dc), foi 0 20 40 60 80 100 1 23 índice de sustentabilidade 80 a 100: sustentável 60 a 80: potencialmente sustentável 40 a 60: intermediário 20 a 40: potencialmente insustentável 0 a 20: insustentável 1 aspecto ambiental 2 aspecto econômico 3 aspecto social figura 5: gráfico do índice de sustentabilidade. no exemplo da figura, o aspecto ambiental obteve pontuação 40, o aspecto econômico pontuação 70 e o aspecto social pontuação 12. tabela 6: diagnóstico parcial da aplicação da ferramenta na marmoraria – aspectos. diagnóstico parcial (dp) aspectos aspecto resultado classificação aspecto econômico 40,49% ruim aspecto ambiental 37,29% péssimo revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 93 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 encontrado um índice de sustentabilidade considerado “potencialmente insustentável” (entre 20 e 40 pontos) com 39,78 pontos. fábrica de móveis classificada como microempresa, localizada em uma área urbana comercial no interior do paraná, com imóvel próprio, contando com aproximadamente 1500 m2 de área total, e 700 m2 de área construída, com sete empregados na linha de produção e dois sócios administradores. possui como objeto social a industrialização e comercialização de móveis planejados em geral e principal atividade o beneficiamento de madeira, compensado e mdf (medium-density fiberboard) e sua posterior comercialização. classificase como empresa de bens de consumo duráveis – setor misto, conforme tachizawa (2006). essa aplicação da fdse ocorreu em dezembro de 2008 em uma única etapa, pois a ferramenta 0 25 50 75 100 situação de risco socioambiental aspecto econômico aspecto ambiental aspecto social desprezível marginal crítica catastrófica figura 6 análise de risco empresarial – marmoraria (1ª. aplicação). tabela 7: diagnóstico parcial da aplicação da fdse na fábrica de móveis. diagnóstico parcial (dp) aspectos aspecto resultado classificação aspecto econômico 40,92% ruim aspecto ambiental 36,92% péssimo aspecto social 45,58% ruim 0 25 50 75 100 situação de risco socioambiental aspecto econômico aspecto ambiental aspecto social desprezível marginal crítica catastrófica figura 7 análise de risco empresarial – fábrica de móveis. revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 94 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 já se encontrava completa (aspecto econômico, ambiental e social). a aplicação levou dois dias e seus resultados são mostrados na tabela 7. as deficiências mais patentes na fábrica de móveis dentro do aspecto econômico foram diagnosticadas nos seguintes indicadores gerais: parceiros, gestão estratégica, governança corporativa e transparência, compromissos éticos e compromissos fundamentais. no que diz respeito ao aspecto ambiental, as deficiências de desempenho foram encontradas em diversos indicadores gerais, sendo eles: política ambiental, planos de objetivos e metas, monitoramento e medição da gestão ambiental, efluentes líquidos, resíduos sólidos e ruídos. por fim, quanto ao aspecto social, as deficiências de desempenho foram encontradas nos seguintes indicadores gerais: condições sociais, condições de transparência e governança, comunidade da área de influência, fornecedores, terceiro setor e variável sociocultural. a figura 7 apresenta o resultado da análise do risco empresarial da fábrica de móveis. a fábrica de móveis apresentou uma situação de risco igual à da marmoraria (inclusive com pontuação nos aspectos muito parecida), ou seja, considerada crítica segundo a metodologia proposta pela fdse, o que indicou fragilidade e grande susceptibilidade até a pequenas crises. concluindo, a empresa apresentou, com base no resultado do diagnóstico completo (dc), um índice de sustentabilidade (is) considerado “intermediário” (entre 40 e 60 pontos) com 41,40 pontos, muito mais próximo de um índice “potencialmente insustentável”, do que de um índice “potencialmente sustentável”. escritório de advocacia trata-se de uma empresa de pequeno porte, localizada em cidade do interior do paraná, em uma área urbana comercial, com imóvel alugado, contando com aproximadamente 600 m2 de área total construída e uma força de trabalho composta por 18 empregados, 15 advogados, um contador, um estagiário e quatro sócios. o objeto social dessa empresa é a prestação de serviço jurídico contencioso e consultoria, sendo classificada como empresa de serviço especializado, conforme tachizawa (2006). essa aplicação da fdse também ocorreu em dezembro de 2008 em uma única etapa, tendo durado três dias. a tabela 8 mostra os resultados. as deficiências mais patentes no escritório de advocacia, dentro do aspecto econômico, foram diagnosticadas no indicador geral “parceiros”. no que diz respeito ao aspecto ambiental, as deficiências de desempenho foram encontradas nos critérios: política ambiental, planos de objetivos e metas, energia e resíduos sólidos. tabela 8: diagnóstico parcial da aplicação da ferramenta no escritório de advocacia – aspectos. diagnóstico parcial (dp) aspectos aspecto resultado classificação aspecto econômico 71,61% excelente aspecto ambiental 50,20% razoável aspecto social 57,83% razoável 0 25 50 75 100 situação de risco socioambiental aspecto econômico aspecto ambiental aspecto social desprezível marginal crítica catastrófica figura 8 gráfico da análise de risco empresarial – escritório de advocacia. revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 95 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 no aspecto social as deficiências de desempenho foram encontradas nos critérios: comunidade da área de influência, fornecedores e terceiro setor. a figura 8 apresenta o resultado da análise do risco empresarial do escritório de advocacia. o escritório de advocacia apresentou uma situação de risco marginal, não apresentando grande vulnerabilidade a pequenas crises internas ou externas. finalizando a análise da empresa, com base no resultado do diagnóstico completo, foi encontrado um índice de sustentabilidade considerado “intermediário” (entre 40 e 60 pontos) com 57,14%. marmoraria segunda aplicação trata-se da mesma empresa descrita anteriormente, todavia, essa aplicação da fdse ocorreu seis meses depois da primeira aplicação, ou seja, em janeiro de 2009 e levou os mesmos cinco dias para ser concluída. a tabela 9 apresenta o resultado da análise do desempenho da empresa, e a tabela 10 apresenta uma comparação entre as duas aplicações da fdse. no aspecto econômico a melhora foi de mais de vinte pontos percentuais, cerca de 50% de evolução em relação à situação inicial, enquanto que no aspecto ambiental a melhora foi de quatorze pontos percentuais, cerca de 40% de evolução em relação à situação original, ou seja, um avanço significativo com a adoção de ações simples pela empresa, com base no relatório emitido após a primeira aplicação da fdse. a figura 9 apresenta o resultado da análise do risco empresarial da marmoraria na segunda aplicação da ferramenta. apesar da melhora da empresa, a situação de risco ainda se mostrou problemática. é preciso dedicar atenção especial aos aspectos ambiental e social, pois qualquer crise interna ou externa pode agravar os riscos (risco à segurança, à saúde humana e ao meio ambiente, risco econômico de inadimplência e falta de recursos tabela 9 diagnóstico parcial da segunda aplicação da ferramenta na marmoraria – aspectos. diagnóstico parcial (dp) aspectos aspecto resultado classificação aspecto econômico 60,88% bom aspecto ambiental 51,61% razoável aspecto social 44,37% ruim tabela 10: resultados dos diagnósticos 01 e 02 marmoraria. diagnóstico parcial (dp) aspectos aspecto resultado aplicação 01 resultado aplicação 02 aspecto econômico 40,49% 60,88% aspecto ambiental 37,29% 51,61% aspecto social 44,37% 0 25 50 75 100 situação de risco socioambiental aspecto econômico aspecto ambiental aspecto social desprezível marginal crítica catastrófica figura 9: análise de risco empresarial – marmoraria (2ª. aplicação). revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 96 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 financeiros, riscos sociais do ambiente interno e do microambiente, entre outros). finalizando a análise da empresa, com base no resultado do diagnóstico completo (dc), foi encontrado um índice de sustentabilidade “intermediário” (entre 40 e 60 pontos) com 51,16 pontos. nítido foi o auxílio que a fdse prestou para a gestão socioambiental da organização estudada, pois orientou a evolução da empresa de um cenário de potencial insustentabilidade para um nível intermediário de sustentabilidade. indústria de compensados trata-se de uma empresa de médio porte com receita bruta anual superior a r$ 10,5 milhões (dez milhões e quinhentos mil reais) e inferior ou igual a r$ 60 milhões (sessenta milhões de reais), localizada em cidade do interior do paraná, em uma área urbana industrial, com imóvel alugado, operando em uma área de aproximadamente 50.000 m2 e contando com uma força de trabalho de mais de 600 empregos diretos. o objeto social dessa empresa é a industrialização, comercialização, exportação e importação de madeiras brutas, beneficiadas e compensadas e sua principal atividade é exportação de compensados para a europa, estados unidos e caribe. é classificada como empresa da indústria semiconcentrada, empresa produtora de bens de consumo não duráveis, conforme tachizawa (2006). essa aplicação da fdse ocorreu em fevereiro de 2009 e levou sete dias para ser concluída. a tabela 11 apresenta o resultado da análise do desempenho da empresa. essa última empresa estudada apresentou uma situação de risco média classificada como marginal, segundo a metodologia proposta pela fdse, o que indica solidez, mas não deve induzir relaxamento na gestão socioambiental, até porque, entre outros argumentos, ela está sujeita às variações do mercado internacional. finalizando a análise da empresa, com base no resultado do diagnóstico completo (dc), foi encontrado um índice de sustentabilidade “potencialmente sustentável” (entre 60 e 80 pontos) com 69,31 pontos. conclusão os propósitos da fdse foram atingidos com a metodologia proposta. a ferramenta se mostrou útil para identificar as possíveis causas que prejudicam o desempenho das empresas ajudando, assim, os gestores na tomada de decisões. a aplicação do roteiro de verificação transcorreu de forma rápida, apesar da extensão e da profundidade de investigação da ferramenta, tendo durado no máximo sete dias, o que evitou a mudança de rotina da empresa por muitos dias. o que colaborou para isso foi o fato de as perguntas terem sido respondidas, em sua grande tabela 11: diagnóstico parcial da aplicação da ferramenta na indústria de compensados – aspectos. diagnóstico parcial (dp) aspectos aspecto resultado classificação aspecto econômico 81,01% excelente aspecto ambiental 68,23% bom aspecto social 67,04% bom 0 25 50 75 100 situação de risco socioambiental aspecto econômico aspecto ambiental aspecto social desprezível marginal crítica catastrófica figura 10: análise de risco empresarial – indústria de compensado. revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 97 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 maioria (74,60%), por meio de entrevista direta. essas aplicações colaboraram para refinar a fdse, pois a maioria das perguntas foi refinada durante as aplicações, tendo-se concluído o processo com uma ferramenta mais robusta e mais clara que a inicialmente concebida. a fdse se apresentou, durante as aplicações nas empresas: (i) de fácil utilização; (ii) abrangente o suficiente para abordar os aspectos ambiental, social e econômico; (iii) universal, na medida em que não se restringe a um determinado setor ou ramo de atividade empresarial; (iv) clara ao demonstrar seus resultados numéricos em gráficos de fácil visualização; (v) socioambientalmente responsável, pois incentiva o desenvolvimento sustentável e a adoção, pela empresa, de ações socioambientais responsáveis; (vi) autoavaliativa, possibilitando a comparação entre diagnósticos realizados com periodicidade. o potencial de contribuição da fdse para o planejamento estratégico e desenvolvimento de uma empresa foi demonstrado pela evolução no desempenho da marmoraria entre as duas aplicações realizadas. referências accountability. assurance standard, 2003. disponível em: <http:// www.accountability21.net/uploaded files/publications/assurance%20sta ndard%20-% 20full%20report.pdf>. acessado em: 19 jun. 2008. andrade, r. o. b.; tachizawa, t.; carvalho, a. b. gestão ambiental: enfoque estratégico aplicado ao desenvolvimento sustentável. 2.ed. são paulo: 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areas in cities more and more necessary. even so, in developing countries, measuring the cultural benefits generated by these areas is scarce. the insertion of ecosystem services into urban planning is also very infrequent. this work sought to estimate the monetary value of the benefits generated by urban parks in different social contexts in the city of recife. for this, we used the contingent valuation method (cvm), applying 421 questionnaires in three parks located in neighborhoods with different characteristics. we adopted the bivariate probit to analyze the dichotomous questions and calculate the willingness to pay (wtp) estimates. the estimated flow of annual benefits in cultural ecosystem services is calculated based on two scenarios of potential beneficiaries who live between 800 m and 4,800 m from the parks. the results showed that the annual wtp varied between r$ 34 and r$ 87. the user characteristics such as age and sex were significant for the model, while the education level was not. users with higher income had a higher wtp in absolute terms, while in proportional terms, users with lower income had a higher wtp. in this way, the results seem to demonstrate that the cultural ecosystem services provided by urban parks are more important in less favored social contexts. this factor can support more equitable planning in providing these public spaces. keywords: urban green areas; willingness to pay; contingent valuation method; urban planning. r e s u m o o acelerado processo de urbanização do planeta e a grande acumulação da população humana torna cada dia mais necessária a existência de áreas verdes nas cidades. ainda assim, em países em desenvolvimento a mensuração dos benefícios culturais gerados por essas áreas é escassa. também é muito pouco frequente a inserção dos serviços ecossistêmicos no contexto do planejamento urbano. este trabalho buscou estimar o valor monetário dos benefícios gerados por parques urbanos em diferentes contextos sociais na cidade do recife. para isso, lançou-se mão do método de valoração contingente (mvc), aplicando-se 421 questionários em três parques inseridos em bairros com características distintas. o modelo adotado para a análise foi o probit bivariado com perguntas dicotômicas, calculando-se duas estimativas para a disposição a pagar (dap). e a estimativa do fluxo de benefícios anuais em serviços ecossistêmicos culturais foi calculada com base em dois cenários de potenciais beneficiários que moram nas distâncias de 800 e 4.800 m dos parques. os resultados demonstraram que a dap anual variou entre r$ 34 e r$ 87. características dos usuários, como idade e sexo, foram significativas para o modelo, enquanto escolaridade não. os usuários com maior renda apresentaram maior dap em termos absolutos, ao passo que em termos proporcionais foram os usuários com menor renda que exibiram maior dap. dessa forma, os resultados parecem demonstrar que os serviços ecossistêmicos culturais providos por parques urbanos mostram maior importância em contextos sociais menos favorecidos, fator que pode embasar um planejamento mais equitativo na oferta desses espaços públicos. palavras-chave: áreas verdes urbanas; disposição a pagar; método de valoração contingente; planejamento urbano. valuation of cultural ecosystem services in urban parks with different social contexts in the city of recife (pe), brazil valoração de serviços ecossistêmicos culturais em parques urbanos com diferentes contextos sociais na cidade do recife (pe), brasil beatriz oliveira gomes florêncio1 , carlos eduardo menezes da silva1 , claudiano carneiro da cruz neto2 1instituto federal de pernambuco – recife (pe), brazil. 2universidade federal do recôncavo da bahia – cruz das almas (ba), brazil. correspondence address: carlos eduardo menezes da silva – avenida professor luís freire, 500 – cidade universitária – cep: 50740-545 – recife (pe), brazil. e-mail: carlosmenezes@recife.ifpe.edu.br conflicts of interest: the authors declare no conflicts of interest. funding: instituto federal de pernambuco. received on: 03/15/2022. accepted on: 07/20/2022. https://doi.org/10.5327/z2176-94781336 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. https://orcid.org/0000-0003-1354-2864 https://orcid.org/0000-0003-1156-156x https://orcid.org/0000-0003-4307-570x mailto:carlosmenezes@recife.ifpe.edu.br https://doi.org/ http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ valuation of cultural ecosystem services in urban parks with different social contexts in the city of recife (pe), brazil 443 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 442-450 issn 2176-9478 introduction urban green spaces are fundamental elements of the landscape of cities and play critical roles in urban development, generating both environmental and economic benefits (xu et  al., 2020). nevertheless, the urban green areas that support these benefits have been increasingly degraded by urbanization’s direct and indirect impacts (world economic forum, 2022). to alleviate the negative externalities of this urbanization, urban green areas play a fundamental role in improving the population’s quality of life (gaudereto et al., 2018), since they provide leisure spaces, encourage social encounters, and promote improvement in the physical and psychological well-being of individuals, in addition to fulfilling landscape, aesthetic and ecological functions in the urban environment (muñoz and freitas, 2017). among the different types of green areas, urban parks are those that provide contact with nature and promote well-being and physical and psychological health for the population through climate regulation, which offers thermal comfort, noise reduction, and risk of extreme events such as floods, air purification, carbon sequestration, and other benefits (gaudereto et al., 2018; meneses, 2018; mexia et al., 2018). these benefits are services provided by ecosystems to human society. ecosystem services are the conditions and processes through which natural ecosystems and the species that compose them sustain human life (daily, 1997). more specifically, cultural ecosystem services are intangible benefits obtained from ecosystems that influence the quality of life and human well-being (mea, 2005). examples of cultural ecosystem services are recreation, aesthetic pleasure, and tourism, which are characterized primarily as environments, places, or situations that promote changes in people’s physical or mental states (fish et al., 2016; haines-young and potschin, 2018). valuing these ecosystem services consists of an approach that aims to measure the market values of goods and services provided by nature to help in the perception of the socio-ecological importance played by these functions (sannigrahi et  al., 2020). from that, there were several developments in the methods present in the literature to more adequately carry out the economic valuation of ecosystem services. among these developments is the contingent valuation method (cvm) that aims to question people interviewed about their socioeconomic factors and environmental and ecological perceptions about the environmental goods studied, as well as defines the willingness to pay (wtp) for these goods and services, creating hypothetical markets and seeking to make up for the lack of markets and prices for public goods (travassos et al., 2018). studies involving ecosystem services have grown in the past 20 years but are primarily concentrated in the southeast region (parron et  al., 2019). research addressing the relevance of ecosystem services in urban areas is also increasing. it can be said that this is an improvement in understanding the importance and contribution of green areas to the environmental quality of cities (muñoz and freitas, 2017). however, studies are still needed to improve estimates of the benefits of urban parks (barboza et al., 2021) and the impacts of their uneven distribution in space (zuniga-teran et al., 2021). it is even more necessary to assist in decision-making studies with economic value attribution focused on the urban environment, which is still not widespread today (brandli et al., 2015; latinopoulos et al., 2016; neckel et al., 2020; sabyrbekov et al., 2020; silva et al., 2022). most scientific articles published in the area address valuation only in quantitative terms but not in monetary terms, preventing the information from becoming more useful for public planning (muñoz and freitas, 2017). it appears that the conceptual evolution of public parks follows a direction toward the formation of continuous and/or interconnected parks, in which, based on the valorization of these areas, resources are sought for the articulation of different typologies of urban green spaces, something that can recreate nature within cities, signaling a way to prevent the continuous expansion of buildings through more specific guidelines that regulate land use and occupation (mota et al., 2016). therefore, the main objective of this work is to evaluate the importance of cultural ecosystem services provided by urban parks in different social contexts in the city of recife. in addition, answer the following questions: does the profile of the visitors of the analyzed urban parks influence their willingness to pay? what are the determining factors of this disposition? are there differences between willingness to pay for cultural ecosystem services in different social contexts in the urban area? methodology characterization of the study area the municipality of recife, the capital city of the state of pernambuco, is located on the coast of northeast brazil and has an estimated population of 1,653,461 inhabitants and a territory of approximately 219 km² (ibge, 2021). recife has 12 urban parks that correspond to approximately 0.27% of the city’s territory, equivalent to 0.36 m² of urban park per inhabitant (meneses et al., 2021). three urban parks were studied, namely, jaqueira, macaxeira, and santana (figure 1). the choice of parks was based on the socioeconomic differences of the surrounding population and the heterogeneity of the vegetation cover distribution. the parks are named after their respective neighborhoods. these are part of the same administrative political region 3 (rpa 3), which is also composed of 26 other neighborhoods. the city’s most extensive region reaches approximately 35% of the territory (recife, 2021). the jaqueira neighborhood has an area of 24 hectares and a resident population of 1,591 inhabitants. its population density is 66.31 inhabitants/ha; the neighborhood has the second largest public park in the city, parque da jaqueira, with 70,000 m² (recife, 2021). this florêncio, b. o. g. et al. 444 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 442-450 issn 2176-9478 park has the third highest density of tree cover in recife’s parks — 7.21%. in addition, it stands out in terms of the diversity of fruit trees, having approximately 16 species, corresponding to 23% of the park’s total tree cover. the largest urban park in the city of recife is parque da macaxeira, with approximately 98,725.34 m² (meneses, 2018). it is located in the macaxeira neighborhood, with a territorial area of 125 hectares and 20,313 inhabitants, which corresponds to a population density of 162.25 inhabitants/ha (recife, 2021). the santana neighborhood has a territorial area of 47 hectares, housing a population of 3,054, with a population density of 64.65 inhabitants/ha (recife, 2021). it is the santana urban park, which has 54,912.32 m² (meneses, 2018), located on the banks of the capibaribe river, with a low density of tree cover compared to other parks in the city (souza, 2011). these three urban parks have areas for the practice of sports, recreation, and socialization. methodological procedures the contingent valuation method (cvm) was used to estimate the value of ecosystem services. it was a widely used method to measure the benefits provided by public goods (haab and mcconnell, 2002), especially the ecosystem services provided by urban parks. the purpose of this method was to measure willingness to pay (wtp) for an improvement in environmental quality or willingness to accept (wta) in compensation for environmental degradation. in this work, it is not proposed to work with wta but with wtp. the wtp serves to demonstrate the economic value assigned by society to an environmental resource. the composition of the wtp is influenced by the income and other factors inherent to the interviewees (castro and nogueira, 2019). these values are obtained through field research, where respondents are asked about the wtp given improvements in the availability figure 1 – location of urban parks jaqueira, macaxeira, and santana, recife. source: prepared by the authors. valuation of cultural ecosystem services in urban parks with different social contexts in the city of recife (pe), brazil 445 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 442-450 issn 2176-9478 of natural resources through the scenarios presented (motta, 1997). to estimate the number of questionnaires needed, a sample was calculated considering the sum of the population of the neighborhoods in which the parks are located, based on the following equation 1, presented by gil (2008): 𝑛 = 𝜎2.p.q.n / 𝑒2(𝑁−1) + 𝜎2𝑝. 𝑞 (1) where: 𝑛 = the sample size; 𝜎2 = the chosen confidence level expressed in a number of standard deviations; 𝑝 = the percentage with which the phenomenon occurs, in this case, a maximum value of 65% was chosen; 𝑞 = the complementary percentage, that is, 35% (silva et al., 2012); n = the population size of the three studied neighborhoods, which corresponds to a total value of 24,958 inhabitants; 𝑒2 = the maximum allowable error of 6% (gil, 2008). from this, a total estimate of at least 254 questionnaires necessary for the feasibility of the research was obtained. however, in the three parks studied, a total of 421 questionnaires were applied in person during the months of september 2018 to october 2019. the questionnaires contained a total of 17 questions in order to trace the socioeconomic profile of the interviewees and different aspects of their relationship with the parks. the form used and the dataset are available in a github repository, available at https://github.com/cccneto/valuation_urbanparks/blob/master/question%c3%a1rio%20jaqueira.pdf. the questionnaire is part of a larger project. here, only the data were used for the valuation study of the three parks. a pilot study was previously carried out in only one city park (cruz neto et al., 2021). in the valuation part of the questionnaire, the scenarios presented were used to estimate the users’ wtp because of the proposed environmental improvements (motta, 1997). thus, scenario 1 addressed the positive and negative points present in the current condition of the park; in scenario 2, a hypothetical situation was presented, highlighting the possible improvements in the environmental quality of the park if there was densification in the tree cover. these scenarios were created focusing on leisure-related cultural ecosystem services. thus, respondents were asked about their willingness to pay for these improvements with values previously assigned in the questionnaires randomly, answering yes or no to the initial value. if the answer was negative, a lower value than the previous one was presented in the second bid — an offer that is used to set a price that each individual is willing or unwilling to pay for the ecosystem service being analyzed. in situations where the second answer is negative, the wtp is considered equal to 0. for this reason, the econometric model of dichotomous choice is used in contingent valuation research (groothuis and whitehead, 2002). the econometric dichotomous choice model has been used in contingent valuation research (groothuis and whitehead, 2002). assume that going to the park represents an attitude aimed at enjoying the amenities of the place; thus, the act already represents an element of pleasure for the user, and therefore he enjoys some of the cultural services provided by the park. if the second answer was negative, then the wtp is considered equal to 0, thus using the econometric model of dichotomous choice widely used in contingent valuation research (groothuis and whitehead, 2002). the study assumes that going to the park represents an attitude aimed at enjoying the amenities of the place. therefore, the act already represents an element of pleasure for the user, who enjoys some of the cultural services provided by the park. after the application of the questionnaires, the data were tabulated and organized in an excel spreadsheet. only questionnaires from people over 18 years of age who declared some levels of income were considered valid for research. to estimate the value of wtp, the model proposed by alberini (1995), the bivariate dichotomous model, was followed, running using the r studio 4.0 software. the data and scripts used are available in the github repository. the questionnaires were applied according to the norms of resolution 510/1617 of the national health council (brasil, 2016). when approaching the interviewees in the park, users were presented with a free and informed consent form (tcle) and asked if they agreed to answer the research questions. this work is part of a research project approved by the research ethics committee through the brazil platform. caae: 44427920.7.0000.0130. data analysis using the recommendations of the bivariate dichotomous model (alberini, 1995), if the correlation coefficient, 𝜌 ≠ 1, it follows that, in general, the second wtp does not perfectly coincide with the first and can be interpreted as a revised version of the amount of the first wtp. if the values of s are independently determined then ρ = 0. for all other values of the correlation coefficient, the range 0 < ρ < 1 is valid, which implies that the correlation between the two values of the wtp is less than perfect. in this work, the correlation coefficient of the dependent variables was 𝜌 ≠ 1, which guided the choice of the bivariate model. the possibility of imperfect correlation between the error terms of both wtp equations makes the bivariate dichotomous model (mdb) the correct specification (alberini, 1995), since the normal bivariate distribution allows the existence of a distinct zero correlation between the error terms, while the logistic distribution does not allow. modeling the data generated by the questions in the dichotomous double-threshold choice format is achieved by the equation 2: 𝑌 𝑖 (yes|no)=𝛽0 + 𝛽1age𝑖 + 𝛽2𝐷1𝑖 + 𝛽3𝐷2𝑖 + 𝛽4𝐷3𝑖 + 𝛽5𝐷4𝑖 + 𝛽6bid𝑖 + 𝜀𝑖 (2) where: https://github.com/cccneto/valuation_urbanparks/blob/master/question%c3%a1rio%20jaqueira.pdf https://github.com/cccneto/valuation_urbanparks/blob/master/question%c3%a1rio%20jaqueira.pdf florêncio, b. o. g. et al. 446 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 442-450 issn 2176-9478 𝑌𝑖 = the dependent variable and informs the respondent’s response (yes = 1 or no = 0) to the bid; age𝑖 = the age of the respondent; 𝐷1𝑖 = the dummy variable for the respondent’s gender (male = 1, female = 0); 𝐷2𝑖 = a dummie for school (complete higher education = 1); 𝐷3𝑖 = a dummy to assess the respondent’s perception of park temperature in tree-covered areas, (good/great=1); 𝐷4𝑖 = a dummy to assess the respondent’s perception of the infrastructure available in the park to its users (good/great = 1); income𝑖 = the income of the respondent; bid𝑖 = the variable for the values drawn as bids to respondents; wtp𝑖𝑗 = the jth respondent’s willingness to pay; 𝑖 = 1, 2 denotes the first and second questions, respectively (equation 3). wtp𝑖𝑗 = 𝑋𝑖𝑗′𝛽𝑖 + 𝜀𝑖𝑗 (3) the 𝐷a𝑃 depends on a systematic component given by the observed characteristics of the interviewee (𝑋𝑖𝑗′𝛽𝑖), as well as a random component (𝜀𝑖𝑗~(0,𝜎2)) (equation 4). pr (yes,)=pr (wtp1𝐽≥𝑡1, wtp2𝐽<𝑡2) =pr (𝑋1′𝛽1 + 𝜀1𝑗≥𝑡1, 𝑋2′𝛽2 + 𝜀2𝐽<𝑡2) (4) given that the other sequence of possible answers can be constructed in an analogous way, which allows the construction of the likelihood function (equation 5): 𝐿𝑗 (𝜇|𝑡)=pr(𝑋1′𝛽1 + 𝜀1𝑗≥𝑡1, 𝑋2′𝛽2 + 𝜀2𝐽<𝑡2)y𝑁 x pr (𝑋1′𝛽1 + 𝜀1𝐽<𝑡1, 𝑋2′𝛽2 + 𝜀2𝐽≥𝑡2)𝑁y x pr (𝑋1′𝛽1 + 𝜀1𝐽>𝑡1, 𝑋2′𝛽2 + 𝜀2𝐽≥𝑡2)yy x pr (𝑋1′𝛽1 + 𝜀1𝐽<𝑡1, 𝑋2′𝛽2 + 𝜀2𝐽<𝑡2)𝑁𝑁 (5) given a sample of respondents, we have that the logarithmic probability function of the responses to the first and second moves of the double-bound dichotomous choice is as follows (equation 6): 𝑙𝑛 (𝜇|𝑡)=𝑆y 𝑙𝑛pr(𝑋1′𝛽1 + 𝜀1𝑗≥𝑡1, 𝑋2′𝛽2 + 𝜀2𝐽<𝑡2) 𝑥 𝑁y ln pr(𝑋1′𝛽1 + 𝜀1𝐽<𝑡1, 𝑋2′𝛽2 + 𝜀2𝐽≥𝑡2) 𝑥 yy ln pr(𝑋1′𝛽1 + 𝜀1𝐽>𝑡1, 𝑋2′𝛽2 + 𝜀2𝐽≥𝑡2) 𝑥 𝑁𝑁 𝑙𝑛 pr(𝑋1′𝛽1 + 𝜀1𝐽<𝑡1, 𝑋2′𝛽2 + 𝜀2𝐽<𝑡2) (6) once the regression is estimated, the wtp is given as follows (equation 7): wtp_𝐿i= 𝛼𝛼𝛼𝛼� 𝑋𝑋𝑋𝑋�𝑗𝑗𝑗𝑗 �̂�𝛽𝛽𝛽 (7) where: wtp_𝐿i = the wtp from the linear income model. after finding the value of the wtp, the total benefits generated by these areas in terms of cultural ecosystem services are estimated. for this purpose, we used the aggregated individual wtp value for the estimated beneficiaries of the parks. to calculate the number of beneficiaries, the population around the parks was considered: in scenario 1, the population residing in the entire area within a perimeter of 800 m radius was considered; and in scenario 2, the population residing in the entire area within a perimeter with a radius of 4,800 m was considered (mertes and hall, 1996; meneses et al., 2021). results the results of the users’ profile demonstrated, as expected, the differences in the surroundings in which the parks are located. parque de santana showed an intermediate level of average income (r$ 9,040.76) and more years of school (16.9 years). parque da jaqueira showed a higher level of average income (r$ 11,339.79) and an intermediate level of school (14.5). macaxeira park, on the contrary, had the lowest average levels of average income (r$ 1,387.01) and school (12.7 years). there was a predominance of girls in the parks of santana (53.51%) and jaqueira (52.56%) and boys in the parque da macaxeira (55.17%). regarding the main aspects of use and access to the parks, a greater distance was traveled by the users of jaqueira park (average = 3,433 m) and a concentration of approximately 70% of users of the santana and macaxeira parks was noticed, among those who traveled less than 2,000 m to reach the parks (table 1). table 1 – socioeconomic use and access characteristics of park users. *average household income. source: recife (2021).  variables parks santana jaqueira macaxeira average age 41.79 37.27 32.9 income* r$ 9,040.76 r$ 11,339.79 r$ 1,387.01 school (years) 16.96 14.5 12.79 gender boy 46.49% 47.44% 55.17% girl 53.51% 52.56% 44.82% distance < 1,000 m 30.26% 8.97% 39.08% 1,000  and 2,000 m 36.40% 28.63% 35.06% 2,000  and 3,000 m 12.72% 11.97% 0.57% > 3,000 m 20.61% 50.43% 25.29% average 2,139.47 m 3,433.19 m 2,136.58 m freqvis 3.09 3.5 2.24 tempoestad (min) 112.36 113.2 105.25 valuation of cultural ecosystem services in urban parks with different social contexts in the city of recife (pe), brazil 447 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 442-450 issn 2176-9478 the wtp estimated with the dichotomous choice method showed that approximately 72.44% of respondents said they were “willing to pay” for the cultural ecosystem services provided by the parks. approximately 50% responded positively to both bids (yes/yes). the models rejected the null hypothesis, demonstrating that the set of variables influences the wtp of users and allows the calculation to estimate the wtp (table 2). the results for the first model showed that for the three parks, the value presented by the interviewer (bid1) is significant and negative, demonstrating that the higher the value presented, the lower the estimated wtp tends to be. the age variable proved to be significant and negative for the wtp of users of parque da jaqueira, showing that younger people tend to be more willing to pay for the improvement of that space. gender was shown to be significant and positive for macaxeira park, in which male individuals are more likely to respond positively to wtp. finally, it is noted that when respondents have a more positive perception of the park’s infrastructure, there is a positive effect on the value attributed to their wtp, especially among users of santana park. for the second wtp value model, bid2 was significant and positive for macaxeira park and negative for jaqueira park, suggesting different behaviors between the two groups. the age was once again significant and negative for santana park. gender was once again significant and positive for macaxeira park. considering the values of average household income in the neighborhoods, it is possible to observe that the wtp estimated by users of parque santana was r$ 39.90 referring to the value accepted in the first bid, which is equivalent to 0.44% of the average household income, while the second bid totaled r$ 138.62, which is equivalent to 1.53% of the average household income. the wtp of visitors to parque da jaqueira was r$ 87.15 referring to those who accepted the first bid, this data indicates that, on average, this portion of park users is willing to allocate 0.77% of their income for park conservation. the wtp found that the 23% of respondents who accepted the second bid corresponded to r$ 150.72, indicating that they are willing to pay what refers to 1.33% of the average income. in macaxeira park, a wtp of r$ 34.33 corresponds to 2.48% of the average household income. for those who accepted the second bid, the wtp was r$ 12.40, corresponding to 0.89% of the average household income. it is possible to add the value of the wtp, considering the sum of the provisions to be paid. in other words, the value of the wtp is multiplied by the total number of beneficiaries of the cultural ecosystem services provided by the parks in 1 year. this allows estimating (partly) the size and importance of these areas in the city (table 3). for parque santana, considering scenario 1 (800 m radius), we have a total of 13,100 potential beneficiaries. for scenario 2 (4,800 m radius), we have around 48,704 potential beneficiaries. thus, the estimated amount (monetarily) of the annual flow of ecosystem services provided by the park is from r$ 522 thousand to r$ 6.7 million. for jaqueira park, in scenario 1, we have 16,841.98 beneficiaries, and in scenario 2, a total of 169,657.39 beneficiaries. thus, the value of the flow of sec benefits generated by the park ranges from r$1.46 to r$25.57 million. for macaxeira park, scenario 1 would have 4,334.55 and scenario 2 would have 126,724.48 potential beneficiaries. what would generate a benefits flow between r$ 53,000 and r$ 4.35 million? table 2 – regression results for cultural ecosystem services in the urban parks studied. source: elaborated by the authors. equation 1 macaxeira jaqueira santana parameter coefficient estimates estimates estimates (intercept) 3.00e + 02 1.20e + 03 -8.09e + 01 (0.5482) (0.0126**) (0.845) bid 1 -1.60e + 01 -1.22e + 01 -1.44e + 01 (0.0352**) (0.0502*) (0.020**) age –5.24e + 00 –1.63e + 01 4.44e-01 (0.5538) (0.0291**) (0.951) gender 5.66e + 02 1.04e + 02 1.37e + 02 (0.0178**) (0.6607) (0.493) school 5.67e + 03 6.63e + 03 4.84e + 02 (0.9975) (0.9994) (0.236) temperature -2.61e + 02 -2.74e + 05 -2.00e + 03 (0.6406) (0.9733) (1.000) infrastructure 1.38e + 02 3.16e + 02 6.36e + 02 (0.5769) (0.3177) (0.018**) equation 2 macaxeira jaqueira santana parameter coefficient estimates estimates estimates (intercept) -1.7748 1.20e + 03 1.29e + 03 (0.00891**) (0.0124**) (0.00295***) bid 2 0.10260 -7.42e + 00 -6.48e + 00 (6.8e-05***) (0.0202**) (0.41462) age 0.01840 -1.59e + 01 -2.12e + 01 (0.12914) (0.0302**) (0.00472***) gender 6.22e + 02 2.35e + 02 -1.97e + 02 (0.00947**) (0.3409) (0.32292) school 4.5766 5.95e + 03 2.51e + 02 (0.99801) ( 0.9994) (0.54410) temperature -0.35192 3.99e + 04 4.77e-02 (0.55441) (0.9961) (1,000) infrastructure 0.35676 3.16e + 02 1.98e + 02 (0.26712) (0.2944) (0.44720) n = 168 n = 142 n = 111 florêncio, b. o. g. et al. 448 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 442-450 issn 2176-9478 discussion the study’s main result shows that people with higher incomes are more willing to pay for park conservation. this result corroborates what was found in similar studies in brazil (brandli et al., 2015; neckel et al., 2020; silva et al., 2022), as in other countries (latinopoulos et al., 2016; sabyrbekov et  al., 2020). even so, what is surprising when analyzing wtp in proportion to income is that users in the lower income region have a higher wtp in proportion to their average household income. this result is not commonly reported in recent works, although it is expected that in valuation studies, respondents are less likely to answer yes, in acceptance of the bids offered, as their income increases (groothuis and whitehead, 2002). the result indicates that urban parks play a role of significant importance for the population, especially those with fewer leisure options and when it comes to visitors with income restrictions. for this reason, the importance and need to offer this type of public good to lower-income populations should be highlighted. another important result is the characterization of the distances traveled by users to reach the parks. considering the distances covered by the highest percentage of users, macaxeira park would be categorized as a neighborhood park (39.08% < 1,000 m), santana park as a district park (36.40% between 1,000 and 2,000 m), and parque da jaqueira as a large urban park (50.43% > 3m000 m). this classification also considers the size (mertes and hall, 1996), and in this case, the largest of the three parks analyzed is macaxeira park (98,725.34 m2), while santana park is smaller (54,912.32 m2) and jaqueira park is intermediate (71,793.04 m2). which would put them all as district parks? the distance of parks from their users’ locations must be considered in the planning and supply of these areas; otherwise, this could result in a demand pressure on ecosystem services, especially those in more urbanized locations. carbone et  al. (2020) suggested urbanization as a factor directly associated with an increased demand for ecosystem services. regarding the minimum distance of access to urban green areas, table 3 – the individual and aggregated value of the wtp estimate is based on two scenarios. *scenario 1; **scenario 2. source: elaborated by the authors.   wtp individual wtp/average household income aggregate wtp 1* aggregate wtp 2** santana park bid 1 r$ 39.90 0.44% r$ 522,701.57 r$ 1,943,313.54 bid 2 r$ 138.62 1.53% r$ 1,815,962.20 r$ 6,751,431.65 jaqueira park bid 1 r$ 87.15 0.77% r$ 1,467,778.56 r$ 14,785,641.54 bid 2 r$ 150.72 1.33% r$ 2,538,423.23 r$ 25,570.761.82 macaxeira park bid 1 r$ 34.33 2.48% r$ 148,805.10 r$ 4,350,451.40 bid 2 r$ 12.40 0.89% r$ 53,748.42 r$ 1,571,383.55 there are recommendations that at least 2 ha would be available within 300 m of all inhabitants (who, 2016). compliance with the recommendation made by the who contributed to the reduction of about 42,000 deaths from natural causes per year across europe (barboza et al., 2021), in addition to the occurrence of other benefits also observed from the greater social integration provided for the existence of these public spaces and their adequate location in urban areas (astell-burt et al., 2021). this result adds to the effort to shed light on important aspects related to the unequal distribution of public green spaces in cities. the possibility of better connection of the most diverse open spaces and protected areas, with the possibility of reaching expansion goals in line with the parameters suggested for biodiversity conservation and promotion of the quality of urban life, is another relevant factor in this problem that must be observed (mota et al., 2016). another result that calls attention is the predominance of male users, only in macaxeira park (55.17%), while they are a minority among users of santana (46.49%) and jaqueira (47.44%) parks. it is possible that this result is correlated with the nature of the equipment present in the parks (e.g., in macaxeira park, there are more spaces for sports practiced by men such as football and basketball, but this reality may also be related to the safety aspects of the park). of the areas around the parks, the macaxeira park region has worse public safety indicators. again, the need to consider equity in the planning of leisure spaces such as urban parks is highlighted, as well as including concerns regarding gender aspects (who, 2017). with regard to the results of willingness to pay the values found, especially for the first bid, and their respective wtp, we have the following results: santana (r$ 39.90), jaqueira (r$ 87.15), and cassava (r$ 34.33). such values seem to correspond to what was observed in studies of the same genre in brazil, between r$ 20.68 and r$ 300 (brandli et al., 2015; castro and nogueira, 2019). even so, we can point out a deficiency in the results of estimating users’ wtp for the secvaluation of cultural ecosystem services in urban parks with different social contexts in the city of recife (pe), brazil 449 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 442-450 issn 2176-9478 ond bid offered. the values obtained for the santana (r$ 138.62) and jaqueira (r$ 150.72) parks were higher than the values referring to the first bid. this contradicts what is most commonly observed in contingent valuation models using double bidding. the most common is that the second bid serves as a kind of review of the user’s decision, with a tendency to accept a lower bid than the first (aizaki et al., 2015). that is why we emphasize that the most reliable estimates of the economic benefits that are generated in these areas from the use of ecosystem services (by the user population) are those extracted from the values derived from the first bid offered to users. for macaxeira park, between r$ 148,000 and r$ 4.35 million; for santana park, between r$ 522.7 thousand and r$ 1.94 million; and for jaqueira park, between r$ 1.4 and r$ 14.7 million. the way in which valuation is a methodological tool to focus the attention of the public authorities and subsidize the creation and improvement of environmental policies is highlighted (andrade et  al., 2012). in monetary terms, the benefits generated by these areas are highlighted which assist in decision-making. we also emphasize the necessary care with the use of the results presented here. given that even with all the academic rigor applied, there are biases and flaws ranging from the collection instrument, sampling, and the willingness and interest of participants to respond. it is also noteworthy that valuation studies estimate temporally benefit flows rather than capital stock. it is necessary and recommendable to deepen and expand studies in these areas to support better decision-making. even so, it can be said from the results that the benefit generated by urban parks in terms of cultural ecosystem services has more impact on socially more vulnerable areas. this leads to an essential consideration of this aspect in urban planning to provide green areas that promote leisure. conclusions the city of recife has 12 urban parks to serve more than 1.6 million inhabitants. in this research, we observed three urban parks in the second most populous region of the city. due to the growing importance of the conservation of green areas, especially in urban and heavily populated areas, this study sought to analyze the benefit of urban parks in different socioeconomic contexts in the city. our results showed that the benefits generated by urban parks, in terms of cultural ecosystem services, have a more significant impact on the low-income population. this highlights the importance of offering green areas in most peripheral cities. another significant result of the present work seems to demonstrate that the perception of park users about the type of infrastructure (and somehow, the equipment provided), as well as the perception of safety in these spaces, can influence the search for parks that are closer or more distant, especially for female users. therefore, the necessary concern with the adequate planning of the parks to allow more democratic access is highlighted. this work demonstrates the importance of the proper use of economic valuation methods for decision-making oriented toward the conservation of cultural ecosystem services, with a particular focus on the context of decision-making by local governments. however, it is recommended to deepen the data in future research, particularly to verify whether the population’s view of the benefits of ecosystem services has changed after the period of social isolation. we also emphasize that, even as the first results perceived in this work, they can contribute to the decision-making process by the public authorities, especially in improving the management of urban green areas with an emphasis on contributing to the achievement of the goals of the sustainable development goals (sdgs) from the un 2030 agenda in the city. contribution of authors: florencio, b. o. g. writing — original draft; writing — review & editing; acquisition; formal analysis; cruz neto, c. c.: writing — review & editing; formal analysis; silva, c. e. m.: writing – review & editing; supervision. references aizaki, h.; nakatani, t.; sato, k., 2015. stated preference methods using r. boca raton: crc press-taylor & francis group. alberini, a., 1995. optimal designs for discrete choice contingent valuation surveys: single-bound, double-bound, and bivariate models. journal of environmental economics and management, v. 28, (3), 287-306. https://doi. org/10.1006/jeem.1995.1019. andrade, d.c.; romeiro, a.r.; fasiaben, m. c. r.; garcia, j. r., 2012. dinâmica do uso do solo e valoração de serviços ecossistêmicos: notas de orientação para políticas ambientais. desenvolvimento e meio ambiente, v. 25, 53-71. https://doi.org/10.5380/dma.v25i0.26056. astell-burt, t.; hartig, t.; eckermann, s.; nieuwenhuijsen, m.; mcmunn, a.; frumkin, h.; feng, x., 2021. more green, less lonely? a longitudinal cohort study. international journal of epidemiology, v. 51, (1), 99-110. https://doi. org/10.1093/ije/dyab089. barboza, e.p.; 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livestock; pajéu river watershed; rainfall; water scarcity. resumo a região semiárida do nordeste do brasil apresenta escassez de recursos hídricos e grande variação temporal e espacial da precipitação. entretanto, apesar da tendência climática regional, não foi detectada variação significativa de precipitações na bacia hidrográfica do rio pajeú entre 1912 e 2013. este estudo teve como foco a identificação de impactos regionais na produção agropecuária provocados pela variação anual da precipitação. a produção de lavouras temporárias apresentou forte relação com a precipitação anual. a produção de lavouras permanentes apresentou um efeito negativo após anos secos. os criadores de animais se adaptaram aos efeitos da seca por meio do aumento da criação de animais de menor porte e da implementação da apicultura. os resultados demonstraram alta vulnerabilidade da produção em razão do baixo grau de adaptação às condições climáticas. as práticas agrícolas e o manejo da água devem ser melhorados no intuito de combater os efeitos econômicos negativos da seca. palavras-chave: agricultura; pecuária; bacia hidrográfica do rio pajeú; chuva; escassez de água. annual rainfall variability and economical dependency of smallholder agriculture in the semi-arid northeastern region of brazil variação da precipitação anual e a dependência econômica de pequenos agricultores no semiárido do nordeste do brasil doi: 10.5327/z2176-947820151009 selge, f. et al. 156 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 155-167 introduction semi-arid regions are characterized by low annual rainfall and suffer under severe droughts which occur rather frequently and where water is really scarce (montenegro & ragab, 2012). the high climate variability and extreme weather conditions enhance the vulnerability of natural resources, threatening world populations with an increasing trend of decreasing water availability (gutiérrez et al., 2014). societies, especially in semi-arid and developing regions, are specifically vulnerable to limitation of water resources and therefore, to changes of climate conditions. in addition, a dense population depending on few short-term options to earn their livelihood increases the anthropogenic pressure on water availability (krol & bronstert, 2007; simões et al., 2010; montenegro & ragab, 2012). although climate conditions are harsh in the semi-arid northeastern region of brazil, agriculture has an important role for the local economy and society. in brazil, family farming accounts for about 70% of the food consumed throughout the country (sietz et al., 2006; burney et al., 2014). given that water storage in soils as ground water or interflow water is limited in this region due to wide distributed crystalline rock formations and shallow soils, water availability is mainly provided by spatial and temporal distributed annual rainfall. however, other measures of water storage such as subsurface dams, small reservoirs, and cisterns are widespread in the region (cirilo, 2008). traditional agriculture consists of extensive livestock breeding and (partly irrigated) cultivation of subsistence crops along the river margins or in the form of recession agriculture on the borders of temporary reservoirs (antonino et al., 2005; sietz et al., 2006). furthermore, for life quality maintenance, agricultural expansion into less favorable areas and livestock grazing in natural areas are a common practice. this livelihood increased the pressure on natural resources and led to overgrazing, loss of natural vegetation, soil erosion, and landscape degradation with decline of crop yields (leal et al., 2005; sietz et al., 2006). more recently, large irrigation projects are developed along the perennial são francisco river and around larger reservoirs. the strong negative economical and social impacts were recently observed in the most severe drought conditions since several decades from 2010 until 2013 in entire brazil, but extremely in the semi-arid northeastern region of brazil (gutiérrez et al., 2014). especially in a scenario of global warming and changing rainfall patterns, agricultural production in semi-arid regions is at high risk (toni & holanda, 2008). as climate variability and future changes affect especially non-irrigated agriculture, small subsistence farmers highly depend on water availability and are prone to economic depression during the years of drought, or else the death of their livestock due to thirst (krol et al., 2006; lindoso et al., 2014). due to the severity of the problem, a profound analysis of the local impact of rainfall on agricultural production and the livelihood of the subsistence farmers should be carried out and the results used for other semi-arid regions. materials and methods the study is conducted for the watershed of the pajeú river in the semi-arid region of northeastern brazil. it is the largest watershed in pernambuco state and is located between 7°16’20” s to 8° 56’01” s and 36°59’00” w to 38°57’45” w. its northern boundaries are identical to the state borders of paraíba and ceará, and it belongs to the lower-central watershed of the são francisco river (figure 1). the hydrological basin of the pajéu river with 22 municipalities covers an area of 16,686 km², about 2.4% of the total caatinga biome or 17% of the state territory. the watershed has a mean altitude between 300 and 500 m above sea level, whereas mountain ranges in the north reach up to 1,100 m above sea level. this region is part of the drought polygon and is characterized by annual mean temperatures above 20 °c, annual rainfall less than 1,000 mm year-1, and high evaporation rates ranging between 1,500 and 2,500 mm year-1 (sampaio, 1995). most of the annual rainfall occurs from january to may; the rest of the year remains dry and receives only little amounts of rainfall. frequently occurring one annual rainfall variability and economical dependency of smallholder agriculture in the semi-arid northeastern region of brazil 157 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 155-167 year droughts are strongly related to the southern oscillation phenomenon el niño (rodrigues & mcphaden, 2014), but reasons for multi-year droughts are not yet well understood. the region is characterized mainly by the caatinga biome – a deciduous xeric shrubby region typically on relatively shallow soils (sampaio, 1995). in the study area, three soil types – luvisolic, regosolic, and arenosol, cover more than 50% of the watershed with low water retention capacities. groundwater is limited to areas of the sedimentary basin, but often tends to be saline (voerkelius et al., 2003; cirilo, 2008). this integrated study is based on data from publicly available data sources in brazil. historical rainfall data were obtained from the national water agency of brazil (ana, 2014) for six active weather stations located along the pajeú river course. data resolution is carried out on a daily basis, but partly with large gaps of data records. daily data were screened for false data, and corrected by linear interpolation of surrounding data, depending on the availability. for this study, the data at the municipality level regarding land use and demographic development were collected for all municipalities of the pajeú river watershed from the brazilian institute of geography and statistics (ibge, 2014). in addition, the ibge offers historical data about annual agricultural and livestock production with the datasets produção agrícola municipal (pam, 2014) for the period from 1990 to 2013 and produção da pecuária municipal (ppm, 2014) from 1973 to 2013. daily rainfall data were summarized to the annual totals of the respective stations and standardized as per the annual rainfall departure, with the following equation: (1) where is the annual rainfall departure, is the annual total for station i, and year j, is the annual mean rainfall at station i averaged over the study period, and is the standard deviation of the annual totals. the new time series are characterized by a mean equal to 0 and a variance equal to 1. the regionally integrated rainfall departure is calculated as the means for all stations. the annual rainfall departure is defined into three categories: z < -0.5 refer to dry years; z > 0.5 refer to wet years; -0.5 < z < 0.5 define normal years; where the z-score indicates how many standard deviations 400 km brazil pernambuco 0 50 100 200 300 source: data of ana, map created by authors. figure 1 – brazil and the study area in pernambuco state located in the semi-arid region of northeastern brazil (pernambuco state is marked on the brazilian map), as well as the pajeú river watershed (marked on the pernambuco map). selge, f. et al. 158 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 155-167 an element is from the mean; analog to kutiel et al. (2014). for the categorization of the entire domain, the integrated standardized rainfall departure is calculated as mean across all stations. linear regression models are used for trend removing of analyzed time series and correlation of crop yields with annual rainfall departure and agricultural gross domestic product (agdp) according to equation 2: (2) where is the standardized crop yield for crop i and, year j or the annual agdp, a and b are the regression factors for slope and intercept and is the residual error for crop i and, year j. the coefficient of determination (r2) larger than 0.75 describes a strong relationship, and a coefficient below 0.25 describes a weak relationship. results in the semi-arid area of northeastern brazil, rainfall has a high spatial and temporal variability. in the pajeú river watershed, more than 90% of the total rainfall occurs mostly in the rainy season from january until may, while the rest of the year is dry. the temperature is characterized by small annual amplitude between 23.3 °c and 27.9 °c, but relatively large daily fluctuations between 20.0 °c and 33.7 °c as monthly means and all-the-year high evaporation rates. over the past century between 1912 and 2013, no significant trend of rainfall could be detected in the watershed by linear regression analysis (figure 2). however, 20–30-year periods of linear regressions show variable but non-significant tendencies. particularly, +3.2 mm year-1 r2=0.01 -7.6 mm year-1 r2=0.11 +7.4 mm year-1 r2=0.08 +2.8 mm year-1 r2=0.01 in te gr at ed r ai nf al l ( m m y ea r-1 ) 1500 1250 1000 750 500 250 0 year 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 10-year moving-average 20–30-year linear regression source: data of ana. figure 2 – annual integrated rainfall (dots) in the pajeú river watershed with 10-year moving-average (red line) from 1911 until 2013. solid lines (black) represent linear regressions for 20–30-year periods with embodied annual slopes and r2. for the total period, a non-significant annual rainfall change of -0.42 mm year-1, r2 = 0.003, was detected. annual rainfall variability and economical dependency of smallholder agriculture in the semi-arid northeastern region of brazil 159 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 155-167 the severe long drought period in the 1950s is strongly affecting regressions between 1930 and 1990. in contrast, rainfall is more expressed by high annual variability between 300 mm and 1,500 mm with a mean of 585 mm year-1 at the stations within the pajeú river watershed (figure 3). within the period from 1912 to 2013, 9 severe droughts with z < -1.0 or less than 305 mm year-1 occurred. the frequency of severe or multi-year droughts is irregularly distributed. in the period of 30 years (from 1930 until 1959), 16 years were classified as dry (z < -0.5), including 2 severe drought years; however, from 1960 until 1989, 4 years were dry, including 1 severe drought year. from 1990 to 2013, 5 dry years including 4 severe drought years were registered. but, the longest time period between 2 dry years was a maximum of 10 years with an average occurrence of every 3.4 years, whereas the time period between severe droughts was between 2 and 31 years with an average occurrence of every 12.9 years. agricultural production in the caatinga is widely practiced in a land tenure system. in the pajeú river watershed, the average farm size varied between 3.3 and 6.0 ha with an area-weighted mean of 4.9 ± 1.2 ha dry (27.5%) normal (48.0%) wet (24.5%) co un t 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 annual rainfall (mm year-1) 200 400 600 800 1000 1200 source: data of ana. figure 3 – histogram of regional integrated annual rainfall in the pajeú river watershed for the period 1912 to 2013; with a normal distribution around the mean of 585 mm year-1. selge, f. et al. 160 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 155-167 farm-1, but landownership is unevenly distributed. for easier water access and all-the-year water supply, most farms are allocated along a riverbed or close to larger reservoirs. crop production in the pajeú river watershed is dominated by typical temporary subsistence crops, mostly beans, corn, and tapioca, which cover a cumulative area of 173,067 ha (average from 1990 to 2012) representing 97% of the total temporary agricultural land use. the main permanent crops in the total planted area (8,083 ha, average from 1990 to 2012) for the entire pajeú river watershed are cashew nut (57%), banana (16%), guava (12%), mango (5%), and coconut (4%), with banana and coconut recently becoming more important. crop yields depend on various factors: the main ones are water availability, temperature, solar radiation, soil characteristics, nutrients, fertilization, and irrigation practice, as well as pest control among others. the calculated crop yields, by division of harvested weight through planted area, show a strong variability. for example, corn as temporary crop varies between 0 and almost 1,000 kg ha-1. these strong variations of crop yields suggest varying management practices, and that other environmental conditions besides rainfall may play an important role within the study area. the trend-adjusted time series of crop yields, especially of major temporary crops show a linked pattern to annual rainfall (figure 4). correlating annual crop yields with the annual rainfall departure shows the dependency of temporary crops on annual rainfall (table 1). in contrast, the maximum length of consecutive dry days do not show any influence on crop yields in the study region. permanent crop yields are less significant correlated to annual rainfall departure, but including the previous year annual rainfall departure by adding the annual rainfall departure of the respective two years (ni + n i-1 ), correlations become more significant for some permanent crops (table 1). however, the cash crop cashew nut is highly correlated to the actual annual rainfall (p < 0.001), which covers 57% of the area for table 1 – average crop yields with standard deviation and trend adjusted linear regression equation in relationship to the annual rainfall departure. pearson coefficients presenting correlations between crop yield and annual rainfall departure of the same year (n) and included weighted previous year (n i + n i-1 ). crops mean ± sd (kg ha-1) trend adjusted p-value (pearson) equation r² n n i + n i-1 temporary crops beans 171 ± 101 y = 86.04x + 6.17 0.38 < 0.001 0.024 corn 433 ± 296 y = 229.9x 26.38 0.27 0.006 0.045 manioc 6,815 ± 2,257 y = 1,370x + 98.4 0.18 0.022 0.006 sugarcane 28,182 ± 12,044 y = 8,472x + 608 0.26 0.006 < 0.001 permanent crops cashew nut 500 ± 178 y = 154.3x + 11.08 0.40 < 0.001 0.005 banana 8,058 ± 6,287 y = 1,748x + 126 0.08 0.100 0.023 guava 52,678 ± 47,845 y = -907x 65.1 -0.05 0.898 0.972 mango 19,571 ± 17,520 y = -2,410x – 173 0.02 0.250 0.177 coconut 8,165 ± 4,141 y = 1,514x + 108 0.08 0.102 0.043 sd: standard deviation; r2: coefficient of determination. annual rainfall variability and economical dependency of smallholder agriculture in the semi-arid northeastern region of brazil 161 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 155-167 permanent crops and has a major contribution to income production. livestock in the region is dominated by chicken (62%), goat (18%), cattle (9%), and sheep (6%), which cover summarized 95% of livestock in this region with increasing trends of stocks. in 1993, a sharp decrease in number of animals occurred due to the severe drought. more than 55% of the cattle and pig stock died because of water and food scarcity, whereas chicken and goats had a higher survival rate. recovery of stocks, especially for larger animals such as cattle and horses, needs several years. in contrast, the chicken stock was recovered within one year after the drought in 1993. since this drought, apiculture was introduced with an increase of about 11% and production of quail eggs started in the region. in addition, chicken farming was extended and goat and sheep farming increased slightly, while pork production currently plays a minor role. animal husbandry is also undertaken for products derived from animals. here, milk and eggs are the main products for the region. from 1974 until 2012, the production of milk and eggs increased by 1.8 and 3.8%, respectively. in the drought of 1993, the amount of milked cows declined to 60% of the previous year’s stock; as also shown for bahia by burney et al. (2014). not only did the total number of milk cows decline drastically but the average daily milk production per cow also decreased from 1.9 to 0.6 l. although the number of milked cows recovered relatively fast within a few years, the average yield recovered more slowly (figure 5). the agdp of the pajeú river watershed varied on both temporal and spatial scales for the period 1999 to 2013. the agdp shows a significant trend of a yearly growth rate of 8.8% for the entire watershed, but due to the severe multiyear drought from 2010 to 2013, the agdp declined about 40% from 182.2 mio r$ in 2009 to 109.8 mio r$ in 2012 (figure 6). the parcorn st an da rd iz ed p ar am et er 2 1 0 -1 -2 year 1990 1995 2000 2005 2010 annual rainfall departure beans source: data of ana and pam. figure 4 – time series of annual rainfall departure and standardized trend adjusted crop yields for beans and corn. selge, f. et al. 162 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 155-167 10 8 6 4 2 0 q ua nti ty (i n 10 3 ) year m ea n yi el d (l c ow -1 d ay -1 ) 60 50 40 30 20 10 0 1970 1980 1990 2000 2010 cows milked mean yieldmilk (103 l) tial contribution of the selected agricultural sectors temporary and permanent crops as well as livestock is temporally relative, and account for 45.6, 7.0, and 26.1% of the total agdp. however, during the drought, the temporary crop income had had for the most part decreased significantly. as presented in the agdp, low annual rainfalls favored reduced crop yields, led to death of livestock and decrease in animal produce. due to these facts, the entire watershed shows in the period between 1999 and 2012 an existing relationship and a significant correlation between the agdp and the annual rainfall. as a result, the local economy was under stress during these periods and had a major negative impact on the livelihood of the people. although permanent crop yields and milk yield are affected by the previous year’s conditions, the annual rainfall departure of the same year has the highest correlation with the trend-adjusted agdp of the entire watershed (pearson: p = 0.01). according to the modeled relationship between agdp and annual rainfall departure by linear regression, a drought year with an annual rainfall departure of -1.5 reduces the agdp by 33% (41 mio r$). a wet year with an annual rainfall departure of 1.5 increases the agdp by approximately 34 mio r$ or 28%. this reflects the strength of drought years for the local agricultural economy, as losses by dry years cannot be compensated by wet years. in table 2, the sensitivity of agricultural production to annual rainfall variability is expressed by the slope of the linear regression function. the downstream area shows on one hand, a lower dependency on annual rainfall with more stable income generation, but generates on the other hand a lower agdp in wet years than the upstream source: data of ppm. figure 5 – development of milk production in the pajeú river watershed with number of cows, milk (in 1000 l) and the mean milk yield in l per cow and per day. annual rainfall variability and economical dependency of smallholder agriculture in the semi-arid northeastern region of brazil 163 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 155-167 region. the residual distances between predicted and observed agdp are mainly explained by livestock practices. in the upstream region, the number of milk cows (p = 0.03) and pigs (p = 0.04) and downstream milk production per cow (p = 0.03) describe the major variance of the model. discussion global climate models mostly agree in the prediction of higher rainfall variability and longer droughts in semi-arid regions (ipcc, 2014; burney et al., 2014). however, regional climate models show changes in precipitation trends for northeast brazil (krol & bronstert, 2007; marengo et al., 2009). several authors state that the semi-arid region is the most vulnerable area of brazil regarding climate change impacts, amplified by the high population density, reduced productivity, livestock deaths, and out-migration of labor (simões et al., 2010; lobell et al., 2011). da silva (2004) performed a trend analysis of climate parameters for the northeastern region and identified an increasing trend toward climate variability, whereas the two considered stations within the pajeú river watershed showed no significant trends, which is consistent with the findings of this study. this may be due to the mitigation measures of large reservoirs, rainwater harvesting such as small reservoirs, subsurface dams, cisterns, and increased areas of irrigation agriculture in the region having an effect on local climate conditions (da silva, 2004). still, vegetation change toward strongly reduced ground covering can reverse this effect and negatively influence local climate (oyama & nobre, 2004; burney et al., 2014). although rainfall and related water availability in the studied watershed does not underlie any observable trend, stress on water resources is increasing in drought periods due to population growth and increasing land degradation. migration, especially from the countryside into cities, enhances local water stress due to concentrated water consumption and point-release of mostly inappropriate purified wastewater, therefore resulting in the decrease of the quality of the water and its effects on irrigation and agriculture. despite the semi-arid climate and frequent occurrence of droughts, agriculture is the main economical pillar in northeast brazil. although brazil has begun to face water scarcity since 1877, after a severe drought followed by an emergency response and large water infrastructure, such as construction reservoirs and more recently water transposition channels, significant impacts from limited water resources in drought years persisted (cirilo, 2008; gutiérrez et al., 2014). agricultural production is inseparably linked to water availability, which is the main driving factor of crop yield (fao, 2012). in the semi-arid northeastern region and for the pajeú river watershed, temporary crops are the most abundant crops in more than 95% of agricultural area. in general, the observed temporary crop yields for the total watershed have a high year-to-year variance, which is strongly related to annual rainfall. the achieved crop yields are comparatively low as compared to the brazilian or global averages (sampaio, 1995; fao, 2012), as for instance, maize which is generally cultivated in an extensive subsistence system. in the downstream region, especially in the municipality of floresta, water availability is increased due to the reservoir açude serrinha ii, which retains water during the rainy season and releases increased amounts in the dry season. relatively secured all-the-year water table 2 – factors of linear regression between regional annual rainfall departure and trend adjusted agricultural gross domestic product in r$ per ha of agricultural land use including tillage, pasture and forestry. region a b r2 total watershed 28.31 -4.09 0.39 upstream 40.11 -14.62 0.41 downstream 23.57 -2.35 0.62 r2: coefficient of determination. selge, f. et al. 164 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 155-167 resources motivate farmers to invest in irrigation technique (up to 22% of agricultural land area in floresta), and the cultivation of permanent or more cost intensive crops such as coconut or onions. this explains the lower sensitivity of the local agdp in the downstream region to annual rainfall, too. overall, agricultural extension is important to improve agricultural productivity and promote water saving irrigation technologies for an increased resilience against droughts. permanent crops especially require advanced agricultural and business skills (hagel et al., 2014). sietz et al. (2006) discuss persistent negative effects of droughts to the agricultural production systems, which underlines the importance of smallholders’ drought resilience. livestock and animal products have an important economic contribution and are less susceptible to droughts (coutinho et al., 2013). despite the relatively higher drought tolerance than crops in dry years, animal productivity and survival are crucial factors that bring a decrease in the economic income (burney et al., 2014; lindoso et al., 2014). during years of severe droughts, animal survival is reduced due to restricted water availability, limited forage production on pasture land, and overgrazing effects in the natural vegetation (leal et al., 2005). the data point out that recovery time for large animals is much longer than for smaller animals such as chicken, quails, or goats. for this reason, there is a shift of livestock practice to increased numbers of chicken and quails, whereas importance of pig and other large livestock declined after the drought years in 1993 and 1998. however, milk production as an important means of income generation and shows increasing yields, probably because of better feeding conditions. however, the high death rates of livestock during droughts still threaten small farmers’ livelihoods as recently reportsource: data of ppm. figure 6 – development of the agricultural gross domestic product (agdp) within the pajeú river watershed with contributions of permanent and temporary crops, as well as livestock between 1999 and 2013. others ag d p (m io . r $) 200 175 150 125 100 75 50 25 0 2010 2005 year 2010 perm temp livestock annual rainfall variability and economical dependency of smallholder agriculture in the semi-arid northeastern region of brazil 165 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 155-167 ed during the drought from 2010 to 2013 (gutiérrez et al., 2014). since the 1993 drought, apiculture was introduced in the region as a less cost-effective agricultural alternative with rapid recovery time, probably mainly for subsistence economy. until now, no sufficient studies about the local apicultural activity and production have been carried out which could enhance market expansion and value by knowledge of pollen components (santos de novais et al., 2010). despite widely applied water storage measures and changes in agricultural practice since decades, heavy economical impacts are still observed in the recent drought from 2010 until 2013. although relatively high temporary crop yields are stabilized with irrigation measures in the downstream region, water resources are made available round the year by the perennial water reservoirs. in areas without access to perennial water, subsistence agriculture, economical problems, and devastation are still occurring during drought periods as they are not adapting to the improved agricultural practices. the introduction of apiculture and the shift to more drought resilient animals or those with faster recovery time are innovative practices to create a more drought resilient agricultural business. a shift toward integrated water management including supplemental irrigation in rainfed production systems, instead of strictly separating irrigated and non-irrigated agriculture may dampen the effects of droughts and even, increase the overall agricultural production (rockström et al., 2010). the income alternatives outside the agricultural sector should be promoted to reduce the pressure on land and water (hagel et al., 2014). for an improved adaptation of agricultural practices there are several institutions working in this field in the semi-arid northeastern region; this study should strengthen the discussion about more water saving techniques and adapted agricultural practices. furthermore, climate change models have to be refined and locally adopted for an improved simulation of future trends for an appropriate land and water management. conclusions despite the regional climate trends, the annual rainfall do not show significant trends in the pajeú river watershed, probably due to small and large scale water storages and irrigation schemes. the occurrence of droughts is irregular, but average intervals are between 3.4 and 12.5 years for dry and severe drought years, respectively. although agricultural and livestock production show an increasing tendency in the studied region, the agricultural income in dry years and especially in severe drought years is reduced by about 30% and economic welfare reverts. agricultural production, especially for temporary subsistence crops, highly correlates to regional annual rainfall, which affects the small-scale or subsistence farmers who have more difficulties to recover from droughts. therefore, the high climate variability has strong effects on the regional economic development in all agricultural practices, which can be seen in the agricultural gross domestic product. as a local adaptation strategy for higher drought tolerance, farmers increased the small animal stock with higher recovery rates and implemented apiculture in the region. however, in the recent drought between 2010 and 2013 economical devastation occurred at the subsistence farm level due to low drought adaptation. in contrast, irrigation schemes with perennial water supply achieved constant high crop yields independent from local rainfall with high income generation due to increased market prices. acknowledgments this study is performed within the bi-national (brazil and germany) research project innovate (interplay among multiple uses of water reservoirs via innovate coupling aquatic and terrestrial ecosystems) funded by the german ministry of education and research (bmbf) and the brazilian conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico (cnpq), ministério da ciência, tecnologia e inovação (mcti) and the universidade federal de pernambuco (ufpe). the authors are thankful to instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge) and agência nacional de águas (ana) for several open available statistical and rainfall data. selge, f. et al. 166 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 155-167 references ana. rainfall dataset, 2014. available at: http://www.ana.gov.br, cited: 22 jan. 2015. antonino, a. c. d.; 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socioambientais num contexto em que a modernização no campo, iniciada pela revolução verde, colocou o setor rural junto à lógica do desenvolvimento econômico, reorganizando o papel dos agentes que o administram. diante desse contexto propôs-se a realização de um estudo de caso no município de piracicaba, sp, direcionado ao reducionismo na agricultura provocado pela intensificação da cultura de cana-de-açúcar. palavras-chave: etanol; setor rural; conhecimento tradicional; monocultura; piracicaba abstract brazil has established itself as a major producer of ethanol derived from cane sugar. the incentive to produce gains notoriety as compared to other cultures and thus propagates the existence of farms that directly affect rural populations, their practices and knowledge, and environmental implications. the current debate discusses the feasibility of this process forward social and environmental impacts in a context that modernization in the field, initiated by the green revolution, put the rural sector with the logic of economic development, reorganizing the role of agents who manage it. in this context we propose to conduct a case study in piracicaba, sp, directed to reductionism in agriculture caused by the intensification of the culture of cane sugar. keywords: ethanol; rural sector; traditional knowledge; monocropping; piracicaba samir de souza bacharel em ciências sociais – universidade federal de são carlos (ufscar) são carlos, sp, brasil samircso@hotmail.com thales haddad novaes de andrade doutor em ciências sociais docente do departamento de ciências sociais – universidade federal de são carlos (ufscar) são carlos, sp, brasil thales@ufscar.br revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 34 introduçâo a matriz energética brasileira está diretamente ligada às chamadas energias limpas e de baixo impacto ambiental. com sua reafirmação e incentivo um dos fenômenos que se observa remete à intensificação do cultivo da cana-deaçúcar da qual se deriva o etanol, com grande potencial para suprir a demanda interna, além de ser um produto de exportação. assim, com tamanha visibilidade e volume de produção, ressalta-se a importância de discutir esse fenômeno e observar a dinâmica social decorrente da produção e os agentes sociais que participam desse processo. para isso é preciso ressaltar fatores que antecedem a presente configuração no setor rural, principalmente no que tange às movimentações que o levaram a se tornar um espaço que agrega valores e dinamiza a economia do país. o caso da cana-de-açúcar se situa em torno de importantes questões político-econômicas, devido à relevância do setor como um dos geradores de superávits na balança comercial, favorecido pelas exportações de açúcar e ultimamente de biocombustível (iglecias, 2007). atualmente a dinâmica da inovação na agricultura segue por meio de processos de modernização advindos de novas tecnologias como a biotecnologia e informática, cujos limites se deparam com restrições ecológicas e sociais. as fronteiras se evidenciam na medida em que se lançam os desafios de manter a proteção ambiental e adequação social frente a projetos que objetivam transformar o caráter “arcaico” da agricultura em uma linha de produção mercadológica próxima dos sistemas econômicos industriais (romeiro, 1998; andrade, 2004). a padronização agrícola, ancorada na modernização do campo evidencia riscos econômicos por atrelar a economia de um estado a setores específicos, e ser caracteristicamente destinada à exportação, além de provocar danos ambientais por não diversificar a produção no solo em questão, ignorando a existência da troca de nutrientes entre este e o que se produz (shiva, 2003; brandemburg, 2005). ainda sobre a industrialização do campo figurado por meio de monoculturas, ressaltase que as novas tecnologias, na forma com que são administradas atualmente, interferem diretamente no saber local de comunidades autóctones, compreendido como conhecimentos adquiridos por um processo contínuo de técnicas em que se envolvem tradição e produção local de acordo com as disponibilidades ambientais (shiva, 2003; robin, 2008). diante desse debate ressalta-se a problemática sobre a padronização agrícola resultante da expansão da cultura de cana-deaçúcar, de modo a sintetizar nas seguintes questões: quais os impactos das inovações tecnológicas na agricultura frente às práticas agrícolas tradicionais? como os trabalhadores estão recebendo esse processo de qualificação técnica competitiva? qual a sua interferência no processo de perda do saber local? na intenção de encontrar respostas para essa indagação recorreu-se ao caso do município de piracicaba, no interior do estado de são paulo, utilizando de suas peculiaridades no que tange a produção de cana-de-açúcar. o município consiste numa das principais regiões do brasil na produção de cana-de-açúcar. segundo números do instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge) a região ocupou o 7º lugar no ranking nacional de produção de cana-de-açúcar, e 6º no estado de são paulo no ano de 2006. a área colhida foi de 40.000 hectares, com uma produção de 3,2 milhões de toneladas do produto, registrando 7% em volume da safra nacional (ibge, 2007). ainda de acordo com o ibge (2007), da área total destinada às lavouras temporárias em piracicaba no ano de 2006, 94% foram destinadas ao plantio da cana-de-açúcar. do total de toda a área do município, 45,5% é destinada ao plantio deste produto (ipef, 2006). com base nesses dados pode-se afirmar que a produção de cana-de-açúcar no citado município implica diretamente na limitação de outros tipos de culturas, o que confere inevitavelmente uma interferência na diversidade de saberes e práticas decorrentes da atividade agrícola, principalmente aquela direcionada para pequena escala, ou seja, a agricultura familiar diversificada orientada para a subsistência e pequena circulação comercial. a produção de cana-deaçúcar, típico exemplo de monocultura, incentivada pela economia internacional, implica em diversos impactos potenciais. ela ocasiona uma padronização tecnológica, em que a maioria das propriedades, como fazendas e usinas, compartilham os mesmos processos tecnológicos. os empreendimentos tecnológicos, junto da padronização agrícola descaracterizam o saber local de comunidades, constituído de diferentes práticas agrícolas. de acordo com shiva (2003), compreende-se como saber local o conhecimento de comunidades adquiridos por um processo contínuo de técnicas em que se envolvem tradição e produção local de acordo com as disponibilidades ambientais. para a autora o ambiente das comunidades locais é colonizado por normas e técnicas consideradas científicas e universais. logo, considera-se o saber local inadequado e não científico, apesar de sua diversidade. os dados para o estudo de caso foram coletados entre fevereiro de 2009 e março de 2010 revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 35 no município de piracicaba, sp, precisamente nos distritos de santa e santa olímpia, região que de meados do século xx até os dias atuais vem continuamente se transformando devido à introdução da monocultura de cana-de-açúcar. além dos dados estatísticos e geográficos, atentou-se principalmente às transformações ocorridas na história de vida dos moradores da região. os encontros com os moradores foram realizados numa perspectiva de segurança e liberdade por parte dos entrevistados, de exporem momentos de suas vidas, numa relação de confiança criada na medida em que os encontros se tornavam mais próximos. as entrevistas foram substituídas por “conversas”. dispunha-se de um conjunto de questões estruturadas que por meio de visitas e momentos informais foram respondidas pelos moradores. além dos encontros fixos com sete moradores locais e seu respectivo núcleo familiar, as visitas à comunidade, a observação de movimentos cotidianos no bairro como reuniões em pequenos estabelecimentos comerciais, a concentração em frente à igreja católica, e as conversas no transporte público que quase unicamente desloca os moradores da região, colaboraram para o entendimento da organização atual do bairro. os dados obtidos nesses momentos foram contrastados com informações vindas de moradores tradicionais do distrito, todos com idade acima dos setenta anos, juntamente com as representações das diferentes realidades vivenciadas pelo grupo. para compreender a atual configuração no campo em relação às monoculturas, que corresponde também ao caso estudado, necessita-se de recorrer ao período de modernização no campo trazido pelo fenômeno conhecido como revolução verde. este é um dos fatores que colaboraram para o campo se tornar um espaço que agrega valores para os seus produtos e colabora para dinamizar a economia do país. modernização no campo: avanços e problemas a década de 1960 iniciou um processo modernização no campo por meio da chamada "revolução verde". o objetivo era de aumentar a produtividade agrícola dos países em desenvolvimento por meio da introdução de sementes manipuladas, agrotóxicos e normas técnicas, além de grandes extensões de terras com culturas não diversificadas (brandenburg, 2005). sua base se encontra no período após a ii guerra mundial, num momento em que países europeus, que presenciaram o significado da insegurança alimentar, registraram a desestabilização do abastecimento de alimentos. a reestruturação do continente incluiu o campo, lugar onde novas técnicas foram introduzidas, sobretudo no que se refere à mecanização e rendimento do solo por meio de fertilizantes (porto-gonçalves, 2006). existe um caráter ideológico junto dessa nova reorganização no campo. segundo porto-gonçalves (2006) esse conjunto de transformações indicava uma relação de poder por meio da tecnologia, implicando um caráter político e ideológico. com a revolução verde houve um deslocamento do sentido social da fome e da miséria, registrado pelas marchas das revoluções socialistas camponesas contra a fome. ao contrário, o viés capitalista atribuiu ao problema da insegurança alimentar uma solução estritamente técnica. todo um aparato técnicocientífico e financeiro, assim como educacional (registra-se um forte incentivo na formação de engenheiros e técnicos em agronomia) foi mobilizado, com a contribuição inclusive de empresários como os rockefellers. somente nas décadas de 1960 e 1970 é que de fato foi utilizado o termo revolução verde no sentido de uma política de modernização do campo, especificamente nos países em desenvolvimento, com o intuito de reverter o atraso na agricultura frente os setores industriais da economia, de modo a colocá-lo como uma extensão da lógica industrial (porto-gonçalves, 2006). esse período foi o início dos grandes saldos nas colheitas de grãos nos países em desenvolvimento e a ampliação da fronteira agrícola, enquanto a técnica científica era desenvolvida nos países de centro, que após seriam exportadas para os locais de aplicação: a periferia. os impactos impressionantes dos resultados dessa nova dinâmica se apresentam em dois aspectos: primeiro pelos números apresentados nos saldos de produtividade; segundo, pela afirmação de que o problema da fome e da miséria tinha uma solução, e esta seria o desenvolvimento técnico-científico voltado para o campo. fome e miséria deixam de ser um problema político-social, e se desloca para uma solução técnica. contudo, o que parecia ser a solução da segurança alimentar em sintonia com as relações sociais próprias do campo, no sentido de ser um setor da sociedade necessário não só na questão cultural e de preservação ambiental, mas também como um espaço que absorve mão de obra e fomenta a existência do meio urbano, acarretou em desdobramentos cujas implicações resultaram em processos de descontinuidades no desenvolvimento rural, ou ainda na apropriação dos recursos desse setor para o benefício de grupos e agentes específicos (santos, 2005; revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 36 lacey, 2006; porto-gonçalves, 2006 ). a revolução verde iniciou um processo de exclusão na agricultura e em suas respectivas comunidades, além de danos ambientais. o objetivo de aumentar a produtividade agrícola dos países em desenvolvimento por meio da introdução de sementes manipuladas, agrotóxicos, normas técnicas e mecanização, resultou na depreciação socioambiental e exclusão social. segundo brandemburg (2005) notou-se que as novas técnicas de produção estabeleciam uma relação predatória para com os recursos naturais. se antes a utilização do solo era feita em harmonia entre o que se produzia, a biodiversidade e os recursos naturais, de modo a favorecer a diversidade de gêneros e a capacidade de produção do solo, agora se revertiam: a introdução das grandes produções se restringia a um número limitado de gêneros em grandes extensões de terras, o que ocasionou desmatamentos, esgotamento do solo e de recursos naturais. pode-se considerar que a revolução verde criou uma situação paradoxal na agricultura, com preponderância de fatores questionáveis. se por um lado houve uma situação mais rentável incorporando-se a uma lógica de acumulação mercadológica por meio da técnica, esta se limitou a um grande volume de capital apropriado e administrado por um grupo minoritário de corporações e empresas privadas (shiva, 2003; brandemburg, 2005; portogonçalves, 2006). um elemento que pode exemplificar o paradigma da revolução verde são as sementes de variedades de alto rendimento (var), que incentivou a produção de monoculturas, principalmente em países como o brasil e a índia que possuem grandes extensões de terras agricultáveis. a construção da categoria var não está alheia a uma neutralidade que objetiva unicamente a produtividade, cuja concepção de “sementes milagrosas” tem comprovadamente um rendimento maior que as sementes tradicionais. a categoria var é um conceito cujo significado condiz com o paradigma da revolução verde, ou seja, ela é essencialmente uma categoria reducionista que se opõe ao conceito agrícola de sistemas tradicionais: os sistemas agrícolas tradicionais baseiam-se em sistemas de rotação de culturas de cereais, leguminosas, sementes oleaginosas com diversas variedades em cada safra, enquanto o pacote da revolução verde baseiase em monoculturas geneticamente uniformes. nunca é feita uma avaliação realista da produtividade das diversas safras produzidas pelo sistema misto e de rotação de culturas. em geral, o rendimento de uma única planta, como o trigo e o milho, é destacado e comparado a produtividade de novas variedades. mesmo que a produtividade de todas as safras fosse incluída, é difícil converter a medida da produção de legumes numa medida equivalente de trigo, por exemplo, porque tanto na alimentação quanto no ecossistema, têm funções distintas. (shiva, 2003: 57) implica-se nos sistemas de cultivo uma descontextualização que envolve um conjunto de elementos como solo, a água e os recursos genéticos das plantas. se na agricultura tradicional encontramos uma relação simbiótica entre solo, água, plantas e animais domésticos, na revolução verde veem a substituição destes por sementes e produtos químicos. a grande demanda por insumos e recursos naturais para o desenvolvimento e rendimento da categoria var não é levado em conta no cálculo da produtividade. assim, compreende-se como um dos objetivos da revolução verde o aumento da produtividade de um único gênero, quando deveria considerar o setor rural como um amplo sistema que visa o equilíbrio, e não a superprodução de um único elemento e consequentemente a baixa produtividade de outros. muitos dos estudos que integram o debate sobre agricultura e preservação ambiental (silva, 1981; romeiro, 1998; shiva, 2003) ressaltam que as sementes de alto rendimento junto da agricultura intensificada podem produzir sérios danos ambientais. esse modelo desconsidera o fato de que o aumento de uma produção intensa implica nos processos que mantêm a própria produção agrícola. esse tipo de produção está intimamente ligado a necessidade em demasia de recursos naturais (água e solo), além de insumos como fertilizantes químicos e pesticidas. a produtividade das sementes do tipo var não é uma condição imanente a ela própria, é apenas uma potencialidade estimulada por insumos externos que produzem impactos ambientais que, em certos casos, são irreversíveis como a destruição da fertilidade do solo (shiva, 2001). o paradigma da revolução verde substituiu a diversidade genética em dois níveis: primeiro a diversidade de gêneros foi substituída por monoculturas. em certos países em desenvolvimento que mantêm na agricultura um dos pilares de sustentação de suas economias, estima-se que a produção de gêneros básicos da alimentação seja reduzida devido o incentivo a monoculturas voltadas para exportação (shiva: 2003). em revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 37 seguida as monoculturas, até mesmo de gêneros básicos da alimentação, como é o caso do arroz e do milho na índia, são de uma base genética limitada quando comparada com variedades genéticas tradicionais. a diversidade se perde diante da substituição das sementes autóctones pelas variedades de alto rendimento. as inovações tecnológicas advindas da revolução verde também contribuíram para a centralização do poder à medida que foram aplicadas. as sementes que resistem a agrotóxicos e herbicidas são na maioria das vezes desenvolvidas por empresas químicas e de sementes que compartilham ações e tecnologias. estas traçam estratégias para manter o agricultor dependente de seus produtos. temos o caso das sementes terminator do grupo monsanto que ao final da produção o agricultor não obtém o número necessário para o próximo cultivo (porto-gonçalves, 2006; robin, 2008). ou ainda as sementes roundup ready do mesmo grupo, que foram desenvolvidas para suportar a ação química do pesticida round-up. este contexto mostra que a revolução verde se manteve mais preocupada com a aplicação de processos técnico-científicos, enquanto a sua produção se revertia em lucros, do que com premissas em garantir a alimentação mundial, intenção inicial que justificava a sua adesão tanto pelos agricultores quanto os estados. a opinião pública, órgãos estatais e parte da comunidade científico-acadêmica não se mantiveram inertes diante das inquietações despertadas pelos desdobramentos dessa articulação. no brasil, movimentos a favor de uma agricultura alternativa contestaram o padrão técnico introduzido na produção e incentivado por políticas de modernização do campo. logo após a implantação dos métodos da revolução verde, apoiadas por políticas governamentais e por órgãos públicos que traziam em seu discurso uma perspectiva de progresso social e econômico, ocorreu o processo de exclusão da comunidade rural. esse fato deu início às primeiras movimentações de grupos organizados e motivados pelos impactos sofridos no meio em que habitavam e trabalhavam, como salienta brandemburg: já na década seguinte à primeira modernização agrícola, o pequeno agricultor em processo de exclusão e trabalhadores já excluídos vinculados às associações, organizações sindicais combativas e pastorais religiosas, viriam a questionar tanto as políticas agrícolas como as técnicas por elas implementadas. surge daí um movimento de construção de uma agricultura tida como “alternativa” ao modelo hegemônico e que irá resgatar práticas tradicionais de produção, condenadas pelo modelo vigente. (brandemburg, 2005: 52). nesse momento algumas entidades como a federação de órgãos para a assistência social e educação (fase) trabalhou como assessora desses grupos formados por pequenos agricultores. em 1983 com a formulação do projeto tecnologias alternativas este órgão assume uma posição mais abrangente cobrindo mais de dez estados brasileiros. (brandemburg, 2005). outras entidades de representação dos agricultores também expressaram contestação frente ao modelo vigente como a confederação nacional dos trabalhadores (contag). os altos custos da produção imposta pela “modernização no campo” fizeram do iv congresso nacional dos trabalhadores rurais, realizado em 1985, espaço de questionamentos sobre as novas técnicas de produção frente os valores das vendas de produtos. houve o consenso de que a emergência da participação dos agricultores nos processos de aprimoramento no campo deveria ser considerada, assim como o resgate de técnicas e práticas como o uso de matéria orgânica, controle biológico e consórcio de culturas (brandemburg, 2005). em suma, pode-se concluir que pouco das reivindicações dos pequenos produtores foram atendidas. um modelo de agricultura moderna e sustentável apenas suscitou debates em que de um lado estavam os defensores de uma política agrária que respeitasse os valores das comunidades tradicionais junto da preservação ambiental, e de outro, um discurso com tom progressista invocando a modernidade no campo por meio da instrumentalização e técnica científica numa lógica mercadológica com vistas ao acúmulo de capital. o caso de piracicaba de modo a exemplificar nosso debate, nos debruçamos sobre um estudo de caso como forma de retratar por meio do trabalho empírico a especificidade causada pela modernização no setor rural. como já dito, o recorte deste estudo foi feito numa região rural de piracicaba (sp), mais especificamente nos bairros de santana e santa olímpia. a intenção foi de verificar e analisar impactos e transformações causadas pela intensificação agrícola registrada na região e os desdobramentos na comunidade, o que imprime reflexos que são encontrados em plena atividade. o objetivo principal se refere à dinâmica do conhecimento tradicional, suas perdas em termos de práticas e decorrências dentro do grupo familiar, junto das alterações ao longo de gerações. objetivamos também analisar e encontrar justificativas que esclareçam o fato da comunidade, antes revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 38 autossustentável, tendo na agricultura a principal fonte de reprodução, hoje demandar do meio urbano para sua manutenção, fenômeno que coincide com o aumento da plantação de cana-deaçúcar na região. as origens de piracicaba se remetem ao século xvii, época em que os paulistas a consideravam como “boca de sertão”, assim como as demais regiões entre as vertentes dos rios tietê e capivari, até a serra de são pedro. a referência era de “paragem do piracicaba”, e “porto de piracicaba”, apenas este tinha localização precisa ao pé do salto (atlas rural, 2006). piracicaba ao longo dos tempos se consolidou numa importante cidade do interior paulista, destacando-se na produção de açúcar e álcool. de fato esta é uma região privilegiada para tal atividade já que no mesmo local encontramos vastos campos para a produção de cana-de-açúcar, usinas e indústrias metalúrgicas que fabricam peças e maquinários destinados às necessidades da produção. como não poderia se ausentar, associações e cooperativas também estão presentes, fazendo da cidade um grande cenário sucroalcooleiro do interior paulista. junto do parque industrial, mais precisamente os de unileste e uninorte, dois bairros industriais que congregam a maior parte das indústrias do município, a indústria de açúcar e álcool colabora para a dinamização da economia. da policultura para a monocultura a produção agrícola no estado de são paulo entre 1930 e 1950 é caracterizada pela diversificação na produção. a fertilidade do solo e os grandes espaços de terras favoreciam a produção de vários gêneros. a mão de obra abundante e o desenvolvimento da técnica, sobretudo financiada pelo estado, principalmente para a produção de cana e algodão, colocavam o estado na vanguarda da produção agrícola. a produção algodoeira tinha ganhado grandes incrementos devido o crescimento da indústria têxtil, e as consecutivas safras elevadas da cana faziam desses dois produtos os principais da economia rural paulista. os produtores piracicabanos de algodão, respondendo ao estímulo externo como a política de sustentação de preços do governo norte americano, e a importação dos mercados japoneses, alemães e italianos, fizeram do município de piracicaba um dos principais fornecedores de algodão do estado de são paulo (bilac & terci, 2001). a produção também encontrava escoamento no próprio território: a fábrica têxtil arethusina, instalada na cidade, consumia parte da produção de algodão local. esta indústria têxtil tem total ligação com o mercado açucareiro já que sua produção fornecia as sacas de algodão necessárias para embalar o produto. a produção de laranja teve seu espaço na agricultura piracicabana da década de 1930, principalmente pela valorização internacional do produto. as terras arenosas que não eram propícias ao algodão, com adubação orgânica serviram para a citricultura. entretanto a produção não chegou a fazer de piracicaba um centro citricultor. predominava o pequeno produtor totalizando 212.348 pés de laranja. a exportação do produto passou de 6,94% em 1932 para 21,54% em 1935 (bilac & terci, 2001). passado o surto produtivo da década de 1930, o que se segue até os anos de 1950 é a redução na produção tanto de laranja como de algodão. a produção canavieira, no entanto, ganhava um grande incentivo com a criação do iaa (instituto de açúcar e álcool). a política de subsídios e o estabelecimento de quotas na produção, mantinha a estabilidade no preço do açúcar. a regulamentação entre produtores e compradores também colaborou para que essa produção fosse ganhando cada vez mais espaço na agricultura paulista, apresentando maior rentabilidade entre os agricultores (terci, 2005). duas iniciativas do iaa em piracicaba mostraram como esse instituto beneficiou o município. dentre diversas concessões se destacam o financiamento de uma usina piloto sem fins lucrativos cujo funcionamento era na esalq (escola superior de agricultura luiz de queiroz), com o intuito de produzir pesquisas e aperfeiçoamento na produção de açúcar e álcool. outra colaboração foi a criação de uma destilaria, ampliando os horizontes da indústria sucroalcooleira na região. esse investimento no município deve-se também ao fato de piracicaba desde o início do século xx ter registrado bons desempenhos no mercado canavieiro. embora houvesse a característica policultora, a cana sempre esteve em maior evidência. em 1935 o município era responsável por 1/5 da produção paulista de açúcar. as tabelas 1 e 2 exemplificam o bom desempenho por meio da produção de sacas de açúcar. de acordo com as tabelas 1 e 2, nota-se um crescimento absoluto na produção de açúcar durante todo o período, e na participação estadual manteve-se na maioria dos anos como fornecedora de aproximadamente 20% de toda a produção no estado. embora se registre um declínio na participação estadual comparando os números de 1940 a 1950, decorrência da produção do produto em outras regiões graças a políticas de incentivo ao setor. a tendência à monocultura parecia evidente, o crescente aumento nos números ofuscava o caráter policultor que gradativamente se distanciava do município. embora a produção de revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 39 cana-de-açúcar tivesse sua importância no conjunto de outras culturas, a diversificação produtiva se mantinha forte durante a década de 1930, como pode ser observado na tabela 3. esses números não se sustentaram e no final da década de 1930 já se engendrava a tendência a monocultura de cana-de-açúcar no município. durante a existência da pequena propriedade rural e familiar, que utilizava a terra também como meio de subsistência, havia uma melhor distribuição da mão de obra. os 59.329 alqueires de tabela 1sacas de 60 kg de açúcar produzido nos anos de 1925 a 1935 no município de piracicaba e participação no estado de são paulo ano piracicaba % sobre o estado 1925 18.000 7,93 1926 60.000 13,05 1927 180.000 24,22 1928 240.000 23,17 1929 270.000 21,01 1931 330.000 19,55 1932 380.000 20,1 1933 445.000 20,23 1934 420.000 19,09 1935 403.000 19,19 fonte: neme, 1939: 85 tabela 2 participação no estado de são paulo na produção de açúcar ano participação no estado (em %) 1940 20,46 1950 15,67 fonte: censo agropecuário do ibge para 1940 e 1950 tabela 3 produção agrícola em 1934 no município de piracicaba segundo quantidade produzida e participação no estado de são paulo produto piracicaba % sobre o estado mamona 1.360 kg 0,04 farinha de mandioca 2.500 scs. 0,2 batata 25.072 ars. 0,24 alfafa 47.650 kg 0,4 café 229.133 ars. 0,5 feijão 26.183 scs. 0,64 arroz 87.428 scs. 0,88 milho 417.671 scs. 1,61 fumo 7.613 ars. 3,81 algodão 300.000 ars. 4 polvilho 100.100 kg 9,93 cana-de-açúcar 380.000 tn. 19,34 fonte: neme, 1939 revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 40 terras férteis eram cultivados por 15.392 trabalhadores, ou seja, cada trabalhador rural cultivava 3,8 alqueires de terra, sendo que a média no estado era de 8,5 alqueires de terra por trabalhador rural (bilac & terci, 2001). as boas condições no campo poderiam ser descritas pelas instalações de serviços de saneamento básico e educação. em 1936 um total de 150 professores educava 8.380 crianças em áreas rurais. essa conjuntura rural ocorria sobretudo nas áreas de regime de colonato, que também favoreceu a concentração de terras por parte das usinas de cana. a tarefa do colono era como de um fornecedor de cana, inclusive se responsabilizando pelos riscos agrícolas, pelo plantio, tratamento e colheita da cana, porém sem possuir a terra. era remunerado pelo trabalho e tinha o direito de utilizar um espaço de terra para o plantio de gêneros básicos para o próprio consumo. as medidas reguladoras do iaa, que patrocinaram a expansão da agricultura canavieira, contribuíram para a eliminação do regime de colonato. à medida que as usinas necessitavam de terras para expansão da produção, iam adentrando nos espaços dedicados às roças de subsistência dos colonos. ou seja, no regime de colonato o colono se responsabilizava junto de sua família por um espaço de terra onde produzia os próprios produtos. durante a safra da cana toda a família se concentrava nas atividades canavieiras. nos momentos de entressafra, em que não havia grande necessidade de mão de obra, os membros da família que não estivessem ocupados no trato da terra, seja da cana, ou da roça de subsistência, poderiam se candidatar as atividades diaristas na usina, executando os mais variados serviços de manutenção. a expansão da área da lavoura canavieira, a concentração fundiária, a crise do café e sua substituição pela cana, que diminuiu a concorrência por mão de obra, e a mecanização da agricultura, foram fatores que contribuíram para os usineiros não mais fixarem os trabalhadores em suas circunscrições, vindo a iniciar o processo de eliminação do colonato e proletarização do trabalhador rural cuja caracterização será a do trabalhador volante, o boia-fria. impactos socioambientais decorrentes da produção canavieira em piracicaba com a implantação do proálcool na década de 1970 os impactos ambientais provocados pela cultura canavieira se potencializaram. a rotatividade na produção que já era mínima, praticamente desapareceu. a indução do autoabastecimento nacional utilizando de energia vinda do álcool fez com que a produção, que tinha registrado 32 milhões de litros em 1968, no decorrer de 20 anos aumentasse em cinco vezes. durante esse período os danos ambientais foram irreversíveis ou de lenta recuperação. para barríos, (...) o caso da produção agrícola da cana, no último quinto de século presente se conseguiram avanços significativos no que diz respeito a produtividade, rendimentos e qualidade dos produtos. os agricultores apoiados nas novas tecnologias e conquistas das ciências conseguiram safras notáveis, com excelentes benefícios econômicos para seus interesses, contudo, tremendamente prejudiciais para o meio ambiente (barríos, 1993: 127). tecnologias e conquistas científicas as quais o autor se refere supria e ampliava o mercado de açúcar e álcool do país ao mesmo tempo em que favorecia a degradação ambiental. o trabalho com a cana em zonas que naturalmente eram cobertas por vegetação ou com cultivos diversificados, com a introdução da monocultura trouxe impactos e desequilíbrios no ambiente, afetando os diversos sistemas e mudando o aspecto da paisagem. as usinas de açúcar e álcool do município empregam atualmente cerca de 10 mil pessoas para as tarefas temporárias na safra da cana, principalmente para o corte. nas décadas de 1970 e 1980 ocorreram os primeiros impactos sociais na região resultante da migração em busca de trabalho nas lavouras de cana. a região recebeu um grande excedente de trabalhadores vindos de minas gerais e paraná. estes sem qualificação profissional se dirigiram aos trabalhos na lavoura de cana. a baixa rentabilidade da atividade fez com que se instalassem em áreas de risco, como nas margens de rios e córregos, dando origem as primeiras favelas (martins & gallo, 2001). se a atividade de cortar cana traz o problema do subemprego à região, com a colheita mecanizada nos deparamos com o desemprego. atualmente há grande tendência para a mecanização da colheita, assim como já ocorre em outros canaviais do estado de são paulo, como em ribeirão preto, outro centro canavieiro. as novas tecnologias na produção de máquinas que suportam a declividade do solo tende a acentuar essa tendência. os usineiros por sua vez, veem atualmente na palha da cana uma forma de reaproveitamento energético. a colheita mecanizada viabilizaria essa questão. a reivindicação da sociedade civil e do estado para a redução de partículas poluidoras na atmosfera ocasionadas pelas queimadas (processo que deixaria de existir com a mecanização da colheita) também pressiona a implantação de novos meios na produção do produto. revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 41 a implantação da mecanização aumentará a demanda por mão de obra qualificada como mecânicos e operadores de máquinas, e diminuirá para os que não possuem maiores habilidades. o estudo de martins & gallo (2001) mostrava que de quatro empregos especializados decorrentes da modernização na produção de canade-açúcar, o setor geraria menos cem postos de trabalhos rurais. confirmada a tendência, poderá representar maior agravamento dos problemas sociais na região. os impasses entre a produção canavieira e seus impactos socioambientais estão longe de se chegar a uma resolução consolidada no desafio de conceber desenvolvimento econômico e sustentabilidade ambiental. a intensa produção atrelou a matriz de desenvolvimento ao setor. o município fomenta continuamente medidas direcionadas para o crescimento do setor sucroalcooleiro, como isenção de impostos aos produtores e nenhuma imposição ou restrições quanto a expansão dos canaviais, e até mesmo adiando decisões referentes ao processo de colheita da cana. os resultados obtidos dessa fórmula são a constante acumulação de renda e violência socioambiental. modernização na agricultura e alterações socioculturais: retrato de uma comunidade tradicional de piracicaba pretende-se aqui analisar as alterações socioculturais decorrentes da modernização na agricultura na região de piracicaba, mais precisamente aquelas relacionadas à intensificação agrícola, o caso da cana-de-açúcar e suas implicações. o enfoque sobre uma comunidade que antes era tradicionalmente rural mostra-se bastante interessante. por meio de sua análise pode-se detectar os impactos que artifícios modernos, ligados a agricultura e a relação que o grupo com ela estabelece, têm sobre a dinâmica do local. conhecimentos e práticas são alterados e a confluência entre moderno e tradicional resulta em elementos passíveis de serem interpretados como perdas ou ganhos, no sentido de haver a preponderância de determinados tipos de valores embutidos nessas denominações. entretanto, não se pode ser reducionista a ponto de se limitar a uma análise atenta apenas ao contraste desse par binário de oposição (tradicional e moderno). diversas características estão envolvidas nesse processo complexo e cambiante. seja nas instituições sociais modernas ou em comunidades tradicionais, o fenômeno de continuidades e descontinuidades derivados do par tradição/modernidade estão presentes. as ferramentas teóricas ainda são escassas, mas isso não impede de constatar, de acordo com a teoria social (giddens, 1991; bauman, 1995; hall 2005), de que os imperativos da oposição tradição/modernidade estão implícitos nos deslocamentos tácitos ao tecido social beneficiado por parâmetros fortemente influenciáveis. vale também ressaltar que a rapidez presente na modernidade impôs certas descontinuidades nos processos tradicionais. as implicações das mudanças ocorridas nas transformações em escala mundial atingem o local e o global, fundindo-se em costumes e hábitos que sofrem clivagens. estes, diante do gerenciamento das informações e viabilidade econômica presente nos trâmites das instituições modernas, geram tensões: confiança e risco se congregam numa dinâmica que consolida ou fragiliza a mobilidade dos elementos que estruturam os agentes às organizações sociais (giddens, 1991; santos, 2005). os múltiplos determinantes registrados no caso de piracicaba, em sua mudança econômica e socioambiental, decorrente da alteração de poli para monocultura, se mostram como exemplo de como elementos originários de diversas esferas e deliberações locais e globais (seja a demanda colocada pelo mercado internacional no consumo de açúcar, ou no incentivo local para a produção canavieira de modo a atrelar a industrialização do município ao mercado da cana) estão centrados em fases que, longe de serem estanques, proporcionam mudanças também nos agentes que administram esses recursos. dessa forma, aproximam-se do caso de santana e santa olímpia, comunidades que se formaram em meio às transformações econômicas trazidas pelo mercado de cana-deaçúcar no município de piracicaba. suas peculiaridades ideais para o estudo de caso, que também permitiu concebê-la como uma comunidade tradicional, são apresentadas. em termos metodológicos valeu-se da história oral, o que possibilitou ultrapassar a individualidade e captar a visão do grupo, ou seja, nas falas dos moradores estavam presentes suas trajetórias e as do grupo que partilharam e vivenciaram experiências e acontecimentos comuns. por meio de relatos da vida de integrantes da comunidade que estiveram presentes nos períodos de transformações do modo de se trabalhar com a terra, pudemos captar as mudanças ocorridas no cotidiano, alterações da rotina e da organização social, e os mecanismos que possibilitaram, mesmo com a ausência atual da socialização por meio da agricultura, a permanência, a noção de pertencimento à comunidade. a agricultura local as primeiras famílias que fundaram os bairros entre 1892 e 1893, provenientes da província de trento, na itália, dedicaram parte revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 42 das terras para o plantio de café com o objetivo de comercializá-lo, sendo este a principal fonte de renda cujos resultados deveriam ser destinados ao pagamento de parte do valor das fazendas e, outra parte, para a produção de gêneros destinados ao consumo interno, como arroz, feijão milho, hortaliças junto de uma pequena quantidade de víveres. esta situação se altera com a valorização do mercado de açúcar e álcool (giraldelli, 1992). a política de incentivo a produção de açúcar e álcool do iaa (instituto do açúcar e álcool) entre as décadas de 1940 e 1950 atingiu os pequenos proprietários de regiões rurais. piracicaba, que já se despontava com grande potencial na produção canavieira, passa a direcionar grande parte de sua produção agrícola à cultura da cana. como havia a presença da pequena propriedade familiar, foram esses que sentiram os principais efeitos das mudanças econômicas decorrentes da produção de canade-açúcar, incluindo os pertencentes do território aqui analisado. os recursos direcionados as usinas possibilitaram a modernização na produção, enquanto as mesmas faziam pressão para a produção da matéria-prima pelos pequenos proprietários, dando início a substituição das culturas. os moradores por vezes foram procurados para vender as suas terras à usina costa pinto que, sem resultado no pleito, decidiram firmar um contrato com a comunidade. os moradores passaram a cultivar a cana para fornecê-la a usina. a própria usina enviou técnicos ao local para orientar na plantação. como a demanda pelo produto era consideravelmente grande, os moradores plantavam em suas terras e nas terras da própria usina. os ganhos eram obtidos por tonelada do produto e a usina se responsabilizava pelo transporte até os locais de beneficiamento. de acordo com informações obtidas pelos moradores, o plantio da cana inicialmente favoreceu a comunidade que já buscava formas de obter lucros por meio de outras atividades. a rentabilidade veio a suprir as necessidades que a população enfrentava, principalmente pelo aumento das famílias. foi um período de relativo progresso, a situação de pobreza foi amenizada. moradores que compraram terras de famílias que haviam deixado o bairro devido a escassez de recursos e aumento dos membros familiares puderam produzir mais, e com os ganhos investiram na produção adquirindo ferramentas e maquinário (tratores e carregadeiras). no entanto, a partir da década de 1960 essas políticas de incentivo a produção terminaram por provocar um processo de desalojamento das famílias. a industrialização brasileira que atingia o campo, oferecendo melhores condições de trabalho com a introdução de insumos e maquinários, cujas aquisições eram incentivadas pelo governo por meio de subsídios e financiamentos relacionados a revolução verde, foram estendidos inclusive aos pequenos proprietários para continuarem a produzir cana. isso resultou num efeito negativo visível: os pequenos proprietários da comunidade de santana e santa olímpia não conseguiram se sustentar diante da contínua exigência por meios tecnológicos na produção. estes venderam suas terras à famílias que conseguiram se manter ou à usina, e passaram a ser empregados destas ou se transferindo para outros setores econômicos (giraldelli, 1992). as extensões de terras nas mãos de poucos são trabalhadas num sistema familiar, geralmente entre pais e filhos. como a produção de cana não demanda de mão de obra permanente, no período de maior necessidade, o da colheita, contratavam pessoas do próprio local. a escassez de terras e a produção de uma cultura que ofertava empregos de caráter sazonal fizeram com que muitos jovens se dirigissem à cidade no setor industrial que estava em expansão. o melhoramento no transporte público possibilitou que essas pessoas trabalhassem e estudassem na cidade, enquanto mantinham o convívio familiar em suas moradias no local de origem. atualmente três famílias ainda plantam e fornecem cana para usinas da região. as extensões de terras de outras famílias se reduziram a “chácaras”, suficientes para a moradia e plantio de hortas e criação de alguns animais. em suma podemos afirmar que as transformações econômicas nos bairros passaram por três etapas: a policultura de subsistência, a substituição pela monocultura de cana, e posteriormente a troca desta por empregos no meio urbano, permanecendo até hoje. as divisas são oriundas dos diversos setores econômicos da cidade de piracicaba, onde a população residente está empregada. representações da dinâmica rural do ponto de vista dos moradores: o retorno por meio da memória a história de vida, método utilizado aqui para captar os fragmentos que constituem a memória, foi analisada levando em consideração a memória como uma categoria que passa por alterações decorrentes da vivência social dos personagens abordados. como afirmado por halbwachs (1990: 71) ”a lembrança é em larga medida uma reconstrução do passado com a ajuda de dados emprestados do presente, e além disso, preparadas por outras reconstruções feitas em épocas anteriores e de onde a imagem de outrora manifestou-se já bem alterada”. assim, a ficção presente em suas falas foi compreendida como a amalgama revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 43 que adere as visões de mundo sobre determinados fatos vivenciados. notou-se que os “fios” que levam um fragmento a outro se valem também da lembrança de outras pessoas, como se a história de terceiros fizesse parte de um enredo individual. nomes, características e até mesmo gestos de outras pessoas permitiram estabelecer coerência e precisão na recriação de uma realidade passada e socialmente criada que por vezes não se remeteram a particularismos, mas sim às memórias sociais criadas pelo grupo. no processo de trazer a tona antigas lembranças, as representações de um mundo por vezes tornam-se sinônimo de pesar por outros de utopia. o agente se dota de autonomia para imprimir sua visão particular de um coletivo. as histórias de vida coletadas foram de seis moradores das terceira e quarta gerações dos colonizadores dos bairros, todos eles nasceram entre 1930 e 1940, foram criados e sempre residiram na localidade. afirmam que começaram a trabalhar a partir dos cinco anos de idade levando refeições para os pais e avós no campo. alguns relatam que nessa época essa atividade tomava grande parte do dia que resumia em levar o almoço, e depois o “café da tarde”. todos foram alfabetizados, sendo que uma, mesmo se dedicando a atividade agrícola até os catorze anos, cursou o ensino superior e lecionou na escola da comunidade. os outros cursaram o equivalente ao ensino fundamental. relatam a rígida educação com preponderância dos valores católicos (única religião presente até hoje nos bairros) em que eram permitidos até castigos corporais feitos pelos membros da igreja, na época, os padres da ordem dos capuchinhos. ressaltam a severidade dos pais no que se refere ao respeito, conduta moral e exaltação dos valores ligados à família. em seus discursos vemos as diferenças do papel do pai e da mãe. ao primeiro cabia a tarefa de orientar os filhos ao trabalho e a impessoalidade na relação, era este que “bastava o olhar pra saber o que queria dizer”. com a mãe era mantida uma relação mais próxima apesar de partir dessas os castigos mais severos. de qualquer forma a figura da mãe tinha maior centralidade na casa. dois desses entrevistados nunca contraíram matrimônio, permanecendo solteiros até hoje. notou-se que esta geração, apesar de presenciar uma comunidade um pouco mais aberta em relação ao contato com os “de fora”, ainda eram influenciados pela opinião dos pais em vários aspectos, um deles se refere aos casamentos, em que a ideia de união com membros não pertencentes à comunidade era vista com rejeição. até mesmo as uniões entre pessoas do mesmo grupo possuíam forte influencia dos pais na escolha dos parceiros. assim é comum encontrar nos bairros senhores da faixa dos setenta anos que não se casaram. outro fator que contribuiu para isto foi o número de jovens que se dirigiam aos seminários e conventos. a influência da igreja era tão forte a ponto de fazer com que em cada família houvesse ao menos um candidato ou candidata à vida religiosa, sendo grande orgulho para os pais. com exceção desses dois, todos formaram famílias e já são bisavós. nenhum de seus filhos se dedicou à agricultura, alguns deles residem no bairro e trabalham na cidade. apenas um se sobressaiu na cultura de cana-de-açúcar, inclusive utilizando de ferramentas mecanizadas e fornecendo o produto para as usinas da região. preservam a religiosidade e vários dos costumes dos seus antepassados, principalmente no que se refere a comidas típicas. exaltam os valores familiares, considerando como grandes heranças deixadas pelos pais, algo que veem diluídos nas novas gerações. a afeição diante das origens lhes dá a sensação de pertencimento e reconhecimento frente ao outro. de fato nota-se uma solidariedade forte dentro do grupo de modo geral, uma característica da comunidade. no tocante à agricultura, puderam notar a introdução e valorização de novas técnicas no manejo com a terra, ascensão da produção canavieira e a eliminação de toda atividade agrícola. sobrevivem do arrendamento de terras, da aposentadoria rural, ou ainda por recursos vindos de membros das famílias. a atividade no campo para esses moradores o trabalho permanece como uma categoria imbuída de valores que remetem ao caráter da pessoa. aquele que trabalha é classificado como “boa pessoa, trabalhadora”. esse valor dado ao trabalho era cultivado já na infância quando foram introduzidos ao trabalho rural, sobretudo no cultivo da cana. representam essa atividade por dois extremos: grande desgaste físico e desvalorização, e por outro de liberdade e sociabilidade. houve um momento em que a atividade rural mesmo com a presença da cana, possibilitava o cultivo, como por exemplo, de arroz, feijão, milho entre outros gêneros que garantiam a demanda da comunidade. mesmo sem a instalação de um sistema de cooperativa, os produtos eram trocados livremente. em tempos de boa colheita, chegavam a ser vendidos na cidade. o pouco que lucravam com a atividade canavieira, o único produto destinado a comercialização, era utilizado para despesas geralmente com as crianças. “a gente não tinha luxo, mas tinha fartura de comida. não variava muito não, hoje nem como galinha de tanto que já comi na vida...mas não faltava comida não”. na medida em que se lembravam um cenário imaginário revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 44 começava a ser montado e com o auxílio de outros personagens o convívio social surgia. gestos, comportamentos e atitudes revelam o sentido de unidade e colaboração mútua necessária para a reprodução dos moradores. sentimento preservado em certa medida mesmo com a intensificação da produção de cana-de-açúcar. a atividade da cana pouco a pouco foi eliminando a produção de subsistência diversificada. os suprimentos necessários começaram a vir dos lucros com a cana, quase não havendo a necessidade da antiga prática da troca. as terras eram delimitadas, cada família tinha o seu espaço. o empenho se dava no âmbito de adquirir mais terras, o que significaria maiores lucros. o trabalho exigia grande esforço do corpo, o que imprime marcas até hoje. as mãos são calejadas, o corpo expressa um contínuo cansaço, que se contrasta com a forma enérgica que proferem as palavras. falar do passado conduz subitamente a um tipo de ansiedade, como se estivessem denunciando alguma injustiça da qual foram vítimas. ao mesmo tempo, o sofrimento dá lugar a um tom de orgulho. gesticulavam tentando representar o esforço que faziam, e as marcas no corpo eram mostradas seguidas de frases como “olha olha, de tanto trabalhar”. o beneficiamento da cana chegou a ocorrer no próprio local por meio de um pequeno engenho movido a tração animal. produziam açúcar batido (mascavo) fornecendo a uma indústria de bebidas da região, mas que logo pararam: a demanda pela usina era maior e mais rentável. a atividade era executada toda manualmente e com instrumentos simples operados pelos trabalhadores ou por tração animal. planadores e arados utilizados no trato da terra eram de madeira e pouco eficientes. “antes a gente plantava um pouco de tudo, tudo pra consumo próprio. até que tinha um pouco de cana, mas ela não eliminava as outras, foi depois que ela veio, aí veio pra valer”. a fala acima se refere ao período de grande incentivo à produção canavieira, em que os pequenos agricultores foram pressionados pelas usinais locais à fornecerem a matéria-prima necessária. os hábitos passaram por modificações. a centralidade na produção canavieira tinha por objetivo garantir lucros que suprissem as demandas de cada família, e que colaborasse na compra de mais terras e maquinários. a mecanização e utilização de técnicas eram almejadas, esperava-se que a produtividade vinda por elas resultassem em maiores rendimentos. “a gente fincava o arado na terra, prendia as amarras no burro e passava o dia de um lado para outro preparando a terra”. com o aumento das plantações ocorreu a desvalorização da cana, exigindo maior cultivo do produto para continuar a garantir o mínimo necessário. apenas algumas famílias conseguiram tal feito, principalmente aquelas que haviam comprado as terras de parentes que se destinaram à cidade. a maior produção possibilitou o investimento em ferramentas e maquinários o que garantiu a sobrevivência de poucos grupos na atividade agrícola. “antigamente tinha degaspari com a cultura de cana, nói [nós] tinha cultura de cana, fermanni tinha, os stencio tinha...cristoffoletti tinha. todos sobrevivia trabalhando entre os irmãos. depois que acabou. aí quando começou a ficar só a cana, aí foi caindo o valor da cana. aí foi quando o povo começou ir pra cidade pra trabalhar e só ficou quem arrendou... um pouco de cana sustentava um monte de família, agora um monte de cana não sustenta uma família” definitivamente a atividade agrícola deixa de ser a provedora dos suprimentos dos moradores dos bairros. filhos e netos começaram a trabalhar na cidade. as terras foram arrendadas para a usina mais próxima (costa pinto) e a mão de obra passou a ser realizada por trabalhadores vindos de outras regiões para os trabalhos sazonais. a lembrança do campo se contrasta por uma sensação de alívio por já ter passado e por um saudosismo da juventude e do convívio social. “chegava a hora do café da tarde a gente sentava debaixo de uma árvore, tudo suado, tudo se enxugando assim...picado de formiga, mas era aquela coisa gostosa, livre livre né...a gente ia junto, voltava junto, almoçava junto, de tarde um assunto outro dia outro [assunto]... você trabalhava durante o dia na roça, e a noite você não tinha onde buscar lazer, o lazer era sempre em frete a igreja, onde se reunia, ficava conversando,brincava...”. a homogeneização trazida pela monocultura interferiu nos padrões do bairro. ocorreu uma redução dos espaços sociais que se limitavam a religião e a identidade cultural, colocando-os na mesma origem favorecendo o reconhecimento mútuo alimentado pelas festas locais. a ruptura com a agricultura representou a descontinuidade de um processo que permitia maior autonomia da comunidade, no sentido de empregar e fornecer parte dos suprimentos que hoje é totalmente dependente do meio urbano. ao fazer uma análise de conjuntura vemos que seria inevitável o crescimento populacional dos bairros, e a própria revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 45 existência do grupo dependeria de sua abertura e participação em outros setores econômicos e sociais da cidade. porém o que podemos questionar é a forma com que a imposição de um único tipo de cultura ocasionou primeiramente a padronização das práticas agrícolas e depois a extinção de atividades que colaboravam para a reprodução dos bairros. os anos e décadas se passaram, e a memória dos denominados “velhos” dos bairros se tornou um depositário das transformações culturais e tradicionais de uma época em que plantar, cultivar e colher era parte essencial da vida cotidiana, era a centralidade coletiva. talvez a pequena horta localizada no fundo das casas de cada um deles possa representar uma resistência, mesmo que ínfima, mas que colabora no cultivo da própria memória, agora um pouco mais utópica, fantasiosa, como gostariam de ter vivenciado em sua plenitude. considerações finais os estudos que congregam impactos de novas tecnologias, intensificação agrícola e sistemas de conhecimentos locais estão num trânsito permeado por políticas científicas, convenções que visam a proteção de recursos e saberes locais, deliberações e estratégias colocadas por conglomerados econômicos e pelo estado, além das diferentes clivagens ocasionadas por circunstâncias geradas no interior de cada um desses espaços. na dedicação em abordar conhecimentos e práticas locais, suas alterações e transformações advindas de novos padrões de ciência e tecnologia, principalmente em países cuja potencialidade de exploração dos recursos naturais ainda se sobressai, as atenções estão nas questões ambientais, de sustentabilidade e em transformações culturais carregadas de simbolismos e concepções de mundo. nesse sentido, ao permitir que o agente local e meio ambiente sejam protagonistas, o debate traz à tona críticas sobre os rumos de um modelo de desenvolvimento que implica em processos de extinção, sejam de conhecimentos ou de comunidades. trata-se de lançar enfoques que privilegiam o tradicional, não como um sistema de códigos e saberes cristalizados e intocados, ou da defesa do seu isolamento, mas sim de como se opera essa condição de troca e apropriação. como salientado, não se trata da defesa de distanciamentos conhecimento científico e tradicional em extremos opostos mas das implicações por meio da arbitrariedade de valores que se preponderam frente a outros, podendo resultar no silenciamento de uma cultura e riscos de danos irreparáveis, ou de difícil reversão, por se basear em elementos centrais na constituição da identidade individual ou coletiva. o tema vem ganhando atenção da sociedade civil e passa pelo ativismo, terceiro setor e empresas privadas que trazem em seu discurso a sustentabilidade socioambiental. suas formulações merecem atenção para que não representem formas ocultas de proporcionar benefícios privados, ausentes da fundamental preocupação de se compromissar na articulação dos diferentes tipos de denominações sociais que a era moderna tenta aproximar. com base no presente estudo pode-se formular um conjunto de constatações, que colaboraram nos esforços em compreender parte das ocorrências dos empreendimentos hegemônicos voltados à ambientes rurais: a padronização tecnológica e agrícola reconfigura o ambiente das comunidades em novas formas de organização, reduz ou sucumbe as antigas práticas à formas mais intensas de produção, ligadas a um padrão político-econômico de desenvolvimento. a técnica colocada por essa produção é alheia a princípios que conciliem desenvolvimento e conservação ambiental. as comunidades locais, por sua vez, passam por processos internos de transformação ocasionados por novos elementos vindos da realocação necessária para sua manutenção e reprodução. enquanto isso sua cultura se relativiza diante de novos contextos, e a emancipação do grupo torna-se sujeita a hierarquias de validade do conhecimento. no que se refere ao estado e conglomerados econômicos observou-se a presença de uma lógica ainda permeada na divisão de países industrializados e aqueles que ainda não atingiram o status do desenvolvimento. isso colabora para que as instituições que utilizam de recursos naturais possam implantar suas formas de produção condizentes com uma estrutura que a beneficie, independente dos valores e espaços que se destinam. isso ocorre principalmente pelo fato dos trâmites referentes a negociações comerciais e disseminação de novas tecnologias, serem normatizadas e propagadas em rodadas e convenções dos órgãos referentes ao comércio internacional. ainda que atualmente os países que ocupam a denominação “sul” estão continuamente se articulando, não ocorrem em ambientes harmônicos. a tradição não está inerte, mas sim em constante movimento, se reinventando e aberta à concepções e práticas que colaboram para a pluralidade em termos de trocas e produção de novos paradigmas. no estudo de caso notamos que a anulação da atividade agrícola forçou a busca por novos parâmetros de manutenção da comunidade, o que permitiu dois movimentos: práticas e valores tradicionais ganharam novos significados com a preponderância de elementos não originários do local e, nesse sentido, o intercâmbio de valores não preservou pesos equivalentes. a inserção da comunidade numa realidade revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 46 próxima da urbana refez uma nova compreensão de rural ausente da atividade agrícola. as novas concepções interagem tanto com membros locais, como de outras instâncias que praticam as representações desse espaço. em suma julga-se que a emergência em se discutir os processos que levam a interferências impostas numa via única sem intercâmbio, como a produção intensa de cana-deaçúcar, deve ocorrer no sentido de avaliar os empreendimentos que conduzem à perdas em termos de conhecimentos e práticas locais. o alerta se mantém para geração de condições equitativas de desenvolvimento, preservação ambiental e conservação de elementos presentes na constituição do desenvolvimento endógeno dos sistemas de saberes diversificados e derivados de diferentes práticas rurais. referências almeida jr. ,a; mattos, zilda paes de barros. ilusórias sementes. in ambiente e sociedade, janeiro 2005, vol. 8, no1, p. 101-119. andrade, manuel correia. modernização e pobreza: a expansão da agroindústria canavieira e seu impacto ecológico e social. são paulo: editora unesp, 1994, 250 p. andrade, t. h. n. inovação tecnológica e meio ambiente: a construção de novos enfoques. in: ambiente e sociedade, junho 2004, vol. 7, no.1, p. 89-105. atlas 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poluição da água; urbanização; população urbana abstract this study was conducted in order to understand the perceptions of the residents surrounding the headwaters of a river in a municipality in the mountains of santa catarina, about the conditions of this river, changes throughout the process of urbanization and the quality of the water. to this end, the case study used qualitative research. physical and chemical analysis at the headwater and mouth of the river were also performed to evaluate water quality. the perceptions of residents about the river were grouped in categories: importance of the river, care for the river, river use and characteristics of the river. the analysis of the water revealed significant changes, indicating a high level of pollution. the interviewees perceive that the river water is polluted, but in general, it was observed that there seems to be a lack of information on the consequences of contact with the polluted river. keywords: water quality; water pollution, urbanization; urban population camila muniz melo antunes especialista em saúde e ambiente, uniplac itapema, sc, brasil mila2223@hotmail.com silvia cardoso bittencourt professora da universidade do sul de santa catarina, unisul florianópolis, sc, brasil scbflor@hotmail.com tássio dresh rech professor da universidade do planalto catarinense, uniplac e pesquisador da empresa de pesquisa agropecuária e extensão rural de santa catarina (epagri) lages, sc, brasil tassiodr@gmail.com aldo camargo de oliveira mestrando em ciência animal (cav-udesc) e professor da universidade do planalto catarinense, uniplac lages, sc, brasil olivafarma@hotmail.com revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 76 introduçâo a situação atual dos recursos hídricos aponta para um quadro de crise (mma, 2009). no continente americano, há água abundante em algumas regiões, enquanto em outras esse recurso pode ser escasso, e a urbanização é um dos processos que têm causado impacto tanto nas águas superficiais quanto nas subterrâneas (cisneros; tundisi, 2012; fuzinatto, 2009; garrido, 2000; haddad; magalhães junior, 2007). com o objetivo de chamar a atenção para a importância de ações que preservem esse recurso, foi definido que 2013 seria o “ano internacional de cooperação na esfera da água” (naciones unidas, 2011). no brasil, a primeira lei a tratar dos recursos hídricos visando garantir a qualidade das águas foi o código das águas (silvestre, 2008), de 1934, mas, o grande avanço em relação ao tema ocorreu a partir da constituição federal de 1988, que declarou a água bem de domínio público (artigo 25) e apontou, no seu artigo 21, sobre a competência da união em instituir i o sistema nacional de gerenciamento de recursos hídricos (sngrh)(brasil, 1988). em 1997, a lei 9.433/1997 instituiu o sngrh e definiu os parâmetros para assegurar a disponibilidade de água em padrões de qualidade adequados aos respectivos usos (brasil, 1997), seguindo o que já havia sido apontado na agenda 219 (cnumad, 1992), e em 2011, a agência nacional das águas (ana) instituiu o programa nacional de avaliação da qualidade das águas, a fim de estabelecer os parâmetros para avaliação das águas superficiais (mma, 2011). como destaca garrido (2000), a poluição dos corpos d’água por ações humanas tem contribuído para a má qualidade destes, fazendo com que se tenha que buscar água em distâncias cada vez maiores para suprir as necessidades das populações. quando as águas superficiais não são de boa qualidade para consumo, uma das alternativas é a utilização de águas subterrâneas. o brasil possui grandes reservas subterrâneas (112 mil km3), e estima-se que 51% do suprimento de água potável no país seja originário de aquíferos (mma, 2009), como o guarani. este é um dos maiores reservatórios subterrâneos de água doce do mundo, estendendo-se pelo brasil, paraguai, uruguai e argentina, numa área de aproximadamente 1.000.000 km² (ufsc, 2003; scheibe; hirata, 2011) com cerca de 49.200 km² de zonas de recarga direta, abrangendo 44 municípios no estado de santa catarina (ufsc, 2003). deve-se levar em conta que o aumento do uso dos recursos hídricos superficiais em escala mundial leva ao uso ainda mais intenso das reservas de águas subterrâneas. estas igualmente precisam ser gerenciadas para garantir sua qualidade. para isso existem legislações específicas, como a resolução conama 396/08, que dispõe sobre a classificação e diretrizes ambientais no manejo das águas subterrâneas (mma, 2008). vale lembrar que o ciclo natural da água resulta em infiltração das águas superficiais no solo, podendo provocar a degradação das águas subterrâneas se as primeiras estiverem poluídas. os processos de filtração e as reações biogeoquímicas que ocorrem no subsolo fazem com que as águas subterrâneas apresentem, geralmente, boa potabilidade e sejam mais protegidas dos agentes de poluição (mma, 2002). essa relação entre o que é construído pelo homem e os fenômenos naturais nem sempre é percebida uma vez que a sociedade tem se distanciado do ambiente natural. macedo et al. (2007) destacam que nas sociedades urbanas a possibilidade de vivenciar a experiência do contato com a natureza torna-se cada vez mais distante, afastando a sensibilidade das pequenas emoções do cotidiano, como uma simples chuva, que já não constitui numa aventura, sendo mal percebida ou tornando-se apenas um ruído nos compartimentos fechados de um apartamento. nesse sentido, as percepções mudam conforme o contexto sociocultural em que se está inserido. ferreira (2005) lembra que “a percepção está atrelada ao ato do contato com os elementos externos, objetivo e coletivo, e internos, subjetivo e individual, da experiência”. para essa autora o termo percepção “tem uma conotação ampla e popular” próxima à da abordagem fenomenológica e a “percepção ambiental está atrelada ao ato do contato com os elementos externos (objetivo e coletivo) e internos (subjetivo e individual) da experiência”. (p.43). assim, nem sempre as mudanças ocorridas em determinado ambiente, incluindo aquelas relacionadas à poluição e contaminação das águas, são percebidas por aqueles que vivem em determinado local. por outro lado, podem ser percebidas modificações no entorno sem o entendimento do significado dessas alterações para a saúde, por exemplo. conhecer os fatores que ameaçam a qualidade das águas superficiais e subterrâneas em contextos específicos pode contribuir para a preservação desses reservatórios, como no caso deste estudo.o objetivo deste estudo foi conhecer a qualidade da água e a percepção dos moradores que vivem no entorno da nascente do córrego que corta o município de lages/sc, sobre essa qualidade, bem como os significados dessas águas na vida cotidiana e as mudanças nelas ocorridas com o processo de urbanização local nos últimos 20 anos. a nascente do córrego que corta a cidade, o rio carahá, está localizada em área de recarga e afloramento do aquífero guarani, e, revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 77 embora esteja localizada na área urbana de lages, mantém características rurais, tais como, a criação de animais domésticos de grande porte (gado e equinos) e a existência de áreas verdes. publicação feita por um jornal da cidade aponta que cada morador procura solução individual para seu esgoto, que acaba sendo despejado sem tratamento na rede pluvial (correio lageano, 2002). essa situação é atribuída à ineficácia do sistema público de esgoto, que ainda estava sendo implantado na ocasião. outro artigo mais recente do mesmo jornal destaca que alguns moradores ainda despejam seus esgotos diretamente no rio (faita, 2011). não é possível pensarmos a água como “parte da natureza” e a sociedade como algo em separado. como afirma porto-gonçalves (2011), “o problema é que boa parte da produção do conhecimento a respeito do tema da água [...] vê a sociedade de um lado e a natureza de outro, como se a sociedade não tivesse nada a ver com a crise da água” (p.38). assim, a proposta deste trabalho é abordar dois aspectos relacionados às águas do rio carahá: (a) sua qualidade, a partir da análise de parâmetros físicos e químicos; e (b) a percepção dos moradores que vivem no entorno da nascente do rio sobre as mudanças ocorridas durante o processo de urbanização e os usos dessas águas. o conhecimento da percepção sobre a realidade local, com a possibilidade de pontuar fatores que contribuem para alterações da qualidade da água, pode auxiliar no desenvolvimento de ações que visem a recuperação dessa qualidade. nessa direção, vale destacar o que está assinalado na agenda 21 (cnumad, 1992), incentivando a “introdução de técnicas de participação pública, inclusive com a intensificação do papel [...] das comunidades locais” no manejo dos recursos hídricos (p.152). vale lembrar, como destacam rodrigues et al. (2012, p.105), que quando se fala em percepção de indivíduos de uma comunidade, está se falando também em representações sociais, construídas a partir de informações da mídia ou do contato com outras pessoas e atores sociais (professores, líderes comunitários, entre outros). métodos este é um estudo de caso sobre a situação do entorno da nascente do rio carahá a partir do olhar de seus habitantes e da análise de alguns parâmetros físicos e químicos das águas desse rio. o estudo de caso considera a localidade estudada na tentativa de apreender sua realidade social (goldenberg, 2011). no total foram realizadas 16 entrevistas, guiadas por roteiro semiestruturado, com sete mulheres e nove homens, nos meses de abril e maio de 2012. a partir do momento em que os entrevistados trouxeram respostas que atenderam ao critério de saturação, foram finalizadas as entrevistas. como aponta minayo (2010, p.197-98) considera-se suficiente determinado número de sujeitos sociais no processo de pesquisa quando, “o conhecimento formado pelo pesquisador, no campo, [permite] compreender a lógica interna do grupo ou da coletividade em estudo”. optou-se por entrevistar moradores que moravam pelo menos há 20 anos na região da nascente do rio (a moradora mais antiga vivia ali há 35 anos) na tentativa de apreender as mudanças ocorridas no local. embora as mudanças em determinado local possam passar despercebidas pelo “costume” com a nova situação que se estabelece, como apontam gerahdinger et al. (2006), moradores antigos são capazes de apontar detalhes sobre mudanças ocorridas a partir da realidade que vivenciaram anteriormente. optou-se pelo período de 20 anos para tentar apreender a percepção dos sujeitos que ali residiam o tempo mais longo possível. inicialmente havíamos delimitado um período de 30 anos, mas foram encontrados poucos moradores que viviam no local por mais de 20 anos. rodrigues et al. (2012), ao trabalharem a questão da percepção ambiental em uma comunidade, destacam que o fator tempo pode condicionar essa percepção, pois, problemas recorrentes e aqueles não habituais (aqueles que ocorrem esporadicamente, com intervalos de muitos anos entre um episódio e outro) podem não ser vivenciados por quem está há menos tempo em determinado local. foi também realizada observação direta durante as idas a campo e durante as entrevistas (goldenberg, 2011; minayo, 2010). todas as entrevistas foram realizadas por uma das autoras, durante os meses de abril e maio de 2012. numa primeira visita à região, foi feito contato com uma moradora que aceitou participar da pesquisa e indicou outro morador que atendesse ao critério de tempo de residência no local, e assim sucessivamente. o anonimato dos participantes foi garantido com a identificação por meio de siglas (m1= primeiro morador entrevistado, m2= segundo morador entrevistado, e assim por diante). a análise das entrevistas permitiu delimitar quatro categorias: (a) importância do rio, (b) cuidado com o rio, (c) uso do rio e (d) características do rio, a partir das quais os dados sobre a percepção dos moradores são apresentados. essas categorias foram construídas a partir das falas dos entrevistados ao falarem sobre as águas do córrego durante as entrevistas. como lembra minayo, as categorias construídas a partir dos elementos dados pelo grupo social, têm “todas as condições de ser[em] colocada[s] no quadro mais amplo da compreensão teórica da realidade, e de, ao mesmo tempo expressá-la em sua especificidade” (p.94). revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 78 para a análise das águas do rio carahá, foram realizadas coletas nos dias 04/04/2012, 02/05/2012, 24/05/2012, 04/06/2012, 02/07/12, 11/07/2012, 23/07/2012 e 02/08/2012, em dois pontos do rio: sua nascente (ponto 1= n) e sua foz (ponto 2 = f). o ponto 1 é área de afloramento do aquífero guarani e o ponto 2 está em área de contato do rio caveiras, que recebe as águas do carahá, ou próximo dessa área. as datas foram escolhidas a partir da disponibilidade de ida a campo por um dos autores que realizou a coleta. foram realizadas análises físico-químicas de temperatura, ph, demanda bioquímica de oxigênio (dbo), demanda química de oxigênio (dqo), oxigênio dissolvido (od), turbidez, sólidos totais, cor, detergentes e surfactantes, e microbiológicas de coliformes totais (ct) e termotolerantes (ctt). as amostras para análise dos parâmetros físico-químicos foram coletadas em frascos de polietileno de 2l, e as amostras para análise microbiológica, em frascos de polietileno de 250ml, todos os frascos previamente esterilizados. as amostras foram acondicionadas em caixa de isopor com gelo até a chegada ao laboratório. para a análise, foram seguidos os parâmetros do manual técnico para coleta de amostras de água do ministério público de santa catarina (mpsc, 2009), que segue as determinações da agência de proteção ambiental dos estados unidos (epa, 2007) e da associação americana de saúde pública (apha, 2005), que são embasadores dos critérios da ana/mma (cetesb, 2011) . as análises de dbo (método de biesel), dqo (método de dicromatometria) e de detergentes e surfactantes (método colorimétrico), foram realizadas no laboratório de apoio calisul, de lages/sc. as análises de turbidez (método nefelométrico – turbidímetro hach), cor (método espectrofotométrico), sólidos totais (método gravimétrico) e de ctt (método colilert® – substrato cromogênico, definido onpg-mug), foram realizadas no laboratório de apoio da epagri de chapecó/sc. as análises dos parâmetros de ph, od e temperatura da água foram realizadas em campo, nos locais de coleta, através de sonda multiparâmetro marca ysi. os dados metereológicos acumulados de todo o período de coleta foram obtidos na epagri/ciram/inmet-lages/sc. foram seguidas as normas da resolução 196/96 do conselho nacional de saúde para realização de pesquisa envolvendo seres humanos, e o projeto foi aprovado pelo parecer 116/11 do comitê de ética da uniplac/sc (cep/uniplac). o termo de consentimento livre e esclarecido (tcle) foi lido e explicado aos moradores entrevistados. percebendo que parte dos entrevistados se sentia intimidada ao ter que assinar o documento (alguns mal sabiam ler e escrever), cinco entrevistas foram realizadas com o consentimento verbal dos moradores, após leitura e esclarecimento do tcle, e essa situação foi notificada ao cep/uniplac. resultados e discussão percepções dos moradores diegues (2005) lembra que as sociedades modernas possuem formas de classificação das águas e rios, ainda que seus símbolos e mitos sejam distintos dos existentes nas sociedades antigas. sobre o papel das águas nas sociedades, é possível dizer ainda que os indivíduos percebem de forma diferente o ambiente em que vivem, e as reações (individuais ou coletivas) a esse ambiente vão decorrer dos julgamentos e expectativas (fernandes et al., 2002). a percepção do lugar, as sensações a ele relacionadas e a avaliação do ambiente como poluído ou não são fatores vinculados aos valores locais. neste estudo, sobre o item “importância do rio”, foi possível observar dois aspectos relevantes apontados pelos entrevistados: a função de “levar o esgoto” e o rio como fonte de “água para a vida”. os moradores dizem que o rio “é tipo uma rede de esgoto, para levar o esgoto” (m.3) ou “[é] importante para tirar o esgoto” (m.8). essas afirmações indicam que parece não haver consciência dos problemas que o esgoto pode causar no rio quando lançado diretamente em suas águas, como a transmissão de doenças. sugere também que essa conduta seja aceita pelos moradores como algo “natural”, pois receber esgoto é visto como um “dever do rio”, de acordo com o que aparece nas falas de alguns moradores: “se não fosse o rio, para onde iria o esgoto?” (m.10). embora os moradores não façam relação entre poluição e doenças, vale lembrar, como destaca czeresnia (2000), que já em 1849, na inglaterra, john snow marca o surgimento da epidemiologia quando relaciona os casos de cólera aos dejetos jogados nos rios. hoje sabemos que a contaminação das águas traz o risco de transmissão de várias doenças infectocontagiosas, tais como febre tifoide, hepatites e giardíase(ops, 2007). além disso, a contaminação por substâncias tóxicas tem sido um problema comum nas fontes de águas doces do brasil (cisneros; tundisi, 2012). por outro lado, alguns moradores referiram a importância do rio como fonte de “água para a vida”. a primeira moradora entrevistada, há 23 anos no local, diz que o rio “é muito importante, porque a água é importante para a vida” (m.1). mas em seguida destaca: “ninguém dá valor para a água”. outro morador, há 32 anos no local, diz que o rio é importante, pois “é dele que vem a água [...]. sem luz a gente vive, mas sem água não” (m.7). um terceiro revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 79 entrevistado objetiva a importância da água quando diz que “do rio vem a água tratada pra nós beber” (m.13). sobre a qualidade da água potável, segundo a ops (2007), os países da américa latina possuem uma capacidade limitada (se comparados com países desenvolvidos) para determiná-la, em especial no que se refere à “presença de componentes tóxicos” (p.237). no brasil, a agência nacional das águas (ana) avalia a qualidade da água utilizando o índice de qualidade da água (iqa), que é “particularmente sensível à contaminação pelo lançamento de esgotos” (mma, 2012, p. 35). ao serem questionados sobre o “cuidado com o rio”, os moradores relataram sua contribuição pessoal para a preservação do mesmo. referiramse a jogar lixo diretamente no rio ou no ambiente, caso em que o lixo também acaba chegando ao rio, tornando-o poluído. alguns declararam que não cuidam do rio: “não colaboro [com o cuidado com o rio]” (m.8). outros moradores se eximem do “não cuidado” e generalizam: “todo mundo joga lixo e polui o ambiente” (m.12) ou “muita gente joga lixo” (m.7). dentre os moradores que dizem cuidar do rio, alguns não especificaram de que modo, como o morador que afirma: “faço minha parte” (m.1). outra moradora diz: “eu não paro em casa, mas as crianças [...], sempre oriento para não jogarem lixo [no rio]” (m.4). embora pareça frisar a orientação aos filhos, ao mesmo tempo assinala “não estar em casa”, e com esta expressão parece dar a entender que não pode ser responsabilizada pelo não cuidado. outros moradores foram assertivos: “não jogo lixo” (m.5), ou “não jogo nada que vá para o rio” (m.9). a moradora m.6, há 30 anos no local, descreveu sua preocupação explicando: "ah, eu cuido. não tanto, mas tento me cuidar pra não jogar lixo. até quando saio de carro com meu marido e as crianças, tento cuidar pra não estar jogando lixo [na rua]. se eles jogam, eu chamo atenção [...], nessa parte eu cuido. (m.6)" ao mesmo tempo em que sinalizam a importância do cuidado com o rio, os entrevistados trazem a dificuldade em realizar esse cuidado. jacobi apud candido bay e silva (2011) assinala que embora exista alguma percepção dos problemas ambientais, geralmente os moradores aceitam a convivência com esses agravos, assumindo uma atitude passiva. sobre as ações do poder público, uma das moradoras, que tem seu esgoto lançado diretamente no rio, afirma: "é [...], tá aberto [o esgoto]. [...] nós já tentamos com candidatos, até o presidente do bairro já veio aqui, e trouxeram a rádio pra conseguir levar até lá [no rio]. o esgoto tá aberto. [...] no verão não há quem aguente por causa do cheiro. [...] ninguém [referese ao poder público e à imprensa] fez nada. (m.4)" em relação às ações do poder público no cuidado ao ambiente, rodrigues et al. (2012) também encontraram baixa satisfação da população quando entrevistaram moradores de uma comunidade na região metropolitana de são paulo. sobre o “uso do rio”, quase todos os entrevistados afirmaram não utilizar suas águas na vida cotidiana, embora apontem situações que demonstram esse uso, como no caso das crianças que brincam no rio. foi possível caracterizar dois motivos para esse “não uso”: a poluição e a dificuldade de acesso. uma das moradoras relata que não utiliza o rio diretamente por ser afastado de sua casa e por considerá-lo “muito sujo, muito poluído” (m.1). outros moradores falam em dificuldade no acesso: "não utilizo o rio para nada, pois fica longe e é difícil o acesso [por causa do mato]. (m.13)" "não [uso], porque não é tão perto de casa. (m.7)" os depoimentos sobre o uso do rio se referem a “antigamente” e “hoje”, sinalizando que houve mudanças ao longo do tempo. ao falar sobre “antigamente”, os moradores citaram as práticas de tomar banho e beber a água do rio: "quando jogava bola com os amigos, tomava banho [...]. [...] hoje em dia não dá pra entrar na água... (m.15)" "antes a água dava pra beber, hoje tem cheiro ruim e cor escura. (m.14)" "antigamente nós brincávamos na beira do rio. hoje não dá mais, é muito sujo. (m.12)" "quando era mais nova, levava o gado lá em cima [na nascente]. então, antigamente passava pela água. (m.8)" nenhum dos entrevistados afirmou utilizar de forma direta a água do rio atualmente. consideram essa água poluída e sem condições de uso, afirmando que “o rio é sujo” (m.5). outros dizem que o rio é sujo “porque jogam muito lixo” (m.8), e o consideram “poluído” (m.11). de forma contraditória, os moradores dizem que as crianças costumam usar o rio: "tem peixe, porque a piazada vive pescando, tem gente que come ainda. (m.4)" "[...] as crianças do bairro brincam na água do rio. (m.7)" "[...] as crianças brincam. (m.8)" essas falas demonstram que, apesar de uma suposta consciência sobre a qualidade imprópria da água, não há revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 80 consciência dos malefícios concretos que essa poluição pode trazer, como uma possível contaminação dos peixes por metais, por exemplo. sobre o consumo desses peixes, um dos moradores relatou uma situação peculiar. ele conta que pesca em outro rio e depois traz o peixe para a “sanga” que corre perto da sua casa, onde é lançado o esgoto de várias residências. ali o peixe é deixado por algumas semanas “para crescer” e, então, ser utilizado como alimento. esse morador afirmou não saber de possíveis malefícios à saúde que o peixe “criado” em águas poluídas poderia trazer. barcellos et al. (2006) também encontraram divergências entre a análise da qualidade da água, considerada ruim para diferentes usos, e o uso dessa mesma água pelos moradores que participaram do seu estudo. silvano (2003) constatou a acumulação de metais no fígado e músculos de peixes oriundos de áreas contaminadas. também é possível perceber alterações em peixes expostos por um curto período de tempo em rios contaminados com xenobióticos, assim como em seus predadores, incluindo o homem (martins, 2004). sabe-se que a água contaminada é um veículo importante para a transmissão de doenças (ops, 2007) e que essa contaminação pode ocorrer, por exemplo, por infiltrações de água contendo fezes de animais ou humanos (amaral et al., 2003; martins; pedro; castiñeiras, 2008),. como lembram martins et al. (2008), “a maioria das infecções por agentes infecciosos pode ser adquirida através de transmissão fecal-oral, resultante da contaminação de água e alimentos por dejetos”. outros tipos de contaminação também podem ocorrer, como por produtos tóxicos (silva et al., 2002; ministério da saúde, 2007), inclusive em águas subterrâneas. estudo realizado em são paulo mostra a contaminação de uma reserva subterrânea em que a concentração de metais e compostos orgânicos ultrapassou os valores de referência utilizados para água de consumo humano, considerando pouco provável seu uso no futuro para qualquer finalidade com exposição humana (minstério da saúde, 2007). sobre o uso de rios e lagoas impróprios para banho, schall et al. (1987), ao se referirem à esquistossomose, lembram que, em geral, é maior o número de casos de contaminação entre crianças e jovens, pois nessa faixa etária não estão bem consolidados os hábitos de higiene e é grande a frequência de banhos em rios e lagoas. a transmissão de doenças infectocontagiosas pelas águas é um fator relevante nos países em desenvolvimento. vale lembrar que as doenças infecciosas e parasitárias estão entre as principais causas de morbidade e mortalidade entre menores de cinco anos na américa latina e há uma relação recíproca entre o acesso a água e saneamento e a taxa de mortalidade entre menores de cinco anos (ops, 2007). no local estudado, se atualmente a água se encontra imprópria para uso, de acordo com os próprios moradores e os resultados das observações e análises realizadas, em épocas anteriores era diferente. uma das moradoras relatou que “quando era mais nova [...] quando chovia era um problema para passar com a criação.” (m.8). aqui é possível perceber o que vem sendo apontado em estudos (porto-gonçalves, 2011; ops, 2007) que sinalizam a influência do processo de urbanização e da atuação humana na qualidade das águas. na categoria “características do rio” os moradores citaram algumas propriedades físicas do rio carahá, que podem ser traduzidas como “rio poluído”: “a água é muito suja” (m.4), “é médio” (m.6), “razoável” (m.9), “poluído” (m.11). houve ainda um morador que demonstrou insegurança ao falar desse item: “pelas reportagens que a gente vê, ele é poluído, né?” (m.2). apenas uma moradora mencionou diretamente alterações percebidas ao longo dos anos em relação ao volume de água do rio: “a água era bem alta antigamente, agora é bem baixinha” (m.8). a localidade estudada é um bairro que cresceu em torno da nascente do rio. antigamente havia poucos moradores, como pode ser percebido na fala da moradora m.6, residente há 30 anos no local: "quando nós viemo morar aqui, era só duas casas que tinha, [...] não tinha esse negócio hoje que vai no mercado compra coisarada e já fica jogando no lixo, o lixo era menos também. naquele tempo, eu lembro, tinha uma mina ali. dava até pra tomar água ali. hoje em dia, deus o livre. (m.6)" o crescimento populacional no local acarretou o aumento da produção do lixo e de despejo de esgotos no rio. os moradores foram se instalando, construindo até mesmo irregularmente, com seus dejetos lançados diretamente no rio. a poluição da nascente do rio é visível. nas idas a campo, pôde-se perceber que além da canalização irregular das residências, o rio recebe em sua nascente esgoto de uma antiga estação de tratamento da empresa responsável pelo saneamento no município. essa estação está desativada, mantendo apenas a aeração, que promove a oxigenação da mistura, eliminando gases indesejáveis e acelerando o processo de decomposição. análise da água por ocasião da coleta das amostras de água, foi possível observar que no entorno do ponto 1 havia pequena quantidade de mata ciliar, plantação de pinus sp, áreas de pastagem de gado e lixo nas margens do rio, além da estação de tratamento de esgoto desativada, acima da nascente. no ponto 2, o revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 81 aspecto da água é de esgoto, existindo a presença abundante de resíduos e lixo nas margens. em relação à temperatura da água, obteve-se um valor médio de 13,81oc, com máxima de 21,0ºc, no ponto 2 na primeira coleta e mínima de 11,5ºc no ponto 1 na sétima coleta (figura 1). as temperaturas apresentaram-se baixas porque as coletas ocorreram no período de outono/inverno. paiva (2004) lembra que a temperatura é um fator que influencia quase todos os processos figura 1 – temperaturas da água na nascente e foz e temperatura média diária n posto metereológico da epagri/eelages figura 2 – ph da água na nascente e foz e precipitação acumulada diária no posto metereológico da epagri/eelages revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 82 físicos, químicos e biológicos na água, pois os organismos que ali vivem são adaptados a uma determinada faixa de temperatura. nesse item não foram observadas variações significativas nas amostras coletadas. no brasil, a classificação e as diretrizes ambientais para o enquadramento dos corpos de água superficiais estão estabelecidas na resolução 357/05 do conselho nacional do meio ambiente – conama (mma, 2005). os valores de ph (figura 2) obtidos nos dois pontos estão em conformidade com águas doces classificadas como classes 2 e 3, que devem ter valores de 6,0 a 9,0. de acordo com siqueira, aprile e miguéis (2012), uma pequena figura 3 – turbidez e cor da água na nascente e foz do rio carahá. lages, sc, 2012 figura 4 – sólidos totais e oxigênio dissolvido na água da nascente e foz do rio carahá. lages, sc, 2012 revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 83 variação de ph ao longo dos rios revela uma ótima capacidade de tamponamento pelo ecossistema. nesse sentido, observa-se positivamente que os valores de ph determinados nos pontos de coleta variam de uma faixa ligeiramente ácida, devido principalmente à decomposição da matéria orgânica, até uma faixa levemente alcalina. esse fato pode estar relacionado à precipitação pluvial (figura 2), que acarreta uma maior diluição dos compostos dissolvidos. essas afirmações também concordam com os achados de outros autores (marchesan et al., 2009; carvalho; siqueira, 2011). a resolução 357/05 do conama estabelece o valor máximo de turbidez de 100 unt (unidades nefelométricas de turbidez) e valor máximo de cor verdadeira de 75mg pt/l para os corpos d’água classe 2. os resultados obtidos para turbidez estão em conformidade com a legislação, mas os resultados para cor da água na foz não estão de acordo com a mesma (figura 3), indicando poluição. o processo de erosão das margens dos rios em épocas de alto índice de chuvas resulta no aumento de turbidez (figura 3) como resultado da maior concentração de sólidos totais (figura 4), variando de acordo com os índices pluviométricos (figura 2). os valores de turbidez foram mais elevados nas coletas em períodos de chuva, como também observaram bottin et al. (2007). para od, a resolução conama 357/05 estabelece a concentração mínima de 5 mg o2.l -1 para rios classe 2 e de 4 mg o2.l -1 para rios classe 3. o rio carahá apresentou uma oxigenação pequena principalmente na sua foz (figura 4), com destaque para as coletas 3, 5 e 7, nas quais a quantidade de oxigênio dissolvido foi inferior a 4 mg o2.l -1. isso pode ter ocorrido devido a grandes lançamentos de efluentes de esgotos domésticos no rio. bottin et al. (2007) lembram que no processo de estabilização da matéria orgânica oriunda dos efluentes, as bactérias fazem uso do oxigênio nos seus processos respiratórios, ocasionando redução nos níveis de oxigênio dissolvido. nas amostras coletadas, os índices de od estiveram abaixo de 2mg l-1, ou seja, insuficientes para a manutenção da vida aquática (epa, 2007). foram também encontrados níveis de surfactantes acima dos valores preconizados tanto nas amostras coletadas na nascente quanto na foz, estas últimas em níveis muito além do aceitável, chegando a valores acima de 1,0 mg/l (figura 5). os surfactantes (rocha; pereira; padua, 1985) conferem gosto atípico à carne de peixes, produzem espumas que podem albergar bactérias e fungos patogênicos, além de metais pesados. embora física e quimicamente apresentem muitas diferenças entre si, possuem a propriedade comum de baixar a tensão superficial dos líquidos, figura 5 – detergentes e surfactantes e demanda bioquímica da água na nascente e na foz do rio carahá. lages, sc, 2012 revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 84 podendo causar eutrofização e apresentar toxicidade variável. rocha, pereira e padua (1985) ainda ressaltam que concentrações superiores a 0,1 mg/l de surfactantes podem interferir no desenvolvimento de estágios juvenis de alguns invertebrados e propiciar efeitos sinérgicos, aumentando a incorporação de outros poluentes. o teste de dbo (figura 5) mede o consumo de oxigênio para oxidar compostos orgânicos biodegradáveis. apenas uma coleta na nascente (11/07) não apresentou valor acima do que estabelece a resolução do conama 357/05: máximo de 10 mg o2.l -1 para dbo em rios classe 3. vale lembrar que valores maiores de dbo em um corpo d’água costumam ser produzidos por despejos de origem orgânica (guimarães; nour, 2001). os valores de coliformes totais (ct) variaram de 6.131 a mais de 2,4x105 nmp/100 na nascente e de 48.840 a mais de 2,4x105 nmp/100 na foz. os valores de coliformes termotolerantes (ctt) foram superiores ao estabelecido para águas doces para uso de recreação de “contato secundário” – classe 3, limite de 2500 coliformes termotolerantes por 100ml45, em todas as coletas da foz (5.210 a >2,0x105 nmp/100ml) e na 1ª (6.488 nmp/100ml), 4ª e 6ª (>2,0x105 nmp/100ml, em ambas) coletas da nascente, levando à classificação dessas águas como classe 4 desde a nascente, permitindo seu uso somente para a navegação e harmonia paisagística, segundo a resolução do conama 357/05. as altas concentrações de ct e ctt obtidas nos dois pontos de coleta indicam que os dois locais sofrem influência do lançamento de esgoto não tratado. conclusões foi possível perceber que os moradores têm consciência da poluição das águas na região da nascente do rio carahá, embora pareça haver falta de informação sobre as consequências do contato com o rio poluído e certa aceitação (até mesmo conformista) em relação a essa situação. é importante destacar que a comunidade está localizada no entorno da nascente, a parte mais “limpa” do rio. observamos certa contradição quando os moradores dizem que consideram a importância do rio para levar/carregar o esgoto de suas residências e, ao mesmo tempo, afirmam que o rio é “importante para a vida”. pode-se inferir que esse paradoxo ocorre porque a água que leva o esgoto desses moradores não é diretamente usada para seu consumo, já que a água para esse fim vem tratada de outro local pela secretaria municipal de águas e saneamento (semasa) (lages, 2014). além disso, foi pontuada a necessidade da ação do poder público para melhorar a situação. em nenhum momento foi citado pelos moradores algum conhecimento sobre a presença de reservas subterrâneas na região como recurso a ser utilizado no futuro, ou sobre o local ser possível área de recarga do aquífero guarani. atividades de conscientização sobre essas reservas, e sua importância para os moradores da região, pode ser desenvolvidas para que a comunidade local tome conhecimento dessa situação. é certo que a conscientização do poder público local sobre a necessidade de preservação dos recursos hídricos dessa região também deve ser despertada para viabilizar ações concretas no local. os dados obtidos nas análises físico-químicas e microbiológicas evidenciaram desconformidade com a resolução do conama 357/05 para rios classe 2 e 3, podendo o rio carahá, nos dois pontos de coleta, ser classificado como classe 4. na nascente, os parâmetros de dbo, ctt e termotolerantes foram os que apresentaram maiores alterações. já em relação à foz, todas as análises, com exceção da temperatura e do ph, possuem alterações significativas, indicando alto grau de poluição, o que evidencia a influência do processo de urbanização na contaminação das águas, já que a foz localiza-se após a passagem do rio pela cidade. esses dados corroboram a percepção dos moradores sobre a qualidade atual da água, considerada “não limpa”. assim, o uso lúdico da água pelas crianças para banhos e a “criação de peixes”, não deveriam estar ocorrendo no local, que, segundo essa resolução, deveriam ocorrer apenas em rios com classificação 2. podemos pensar que diante da expansão espacial das cidades, as construções são privilegiadas em detrimento da dimensão geográfica “natural”. o entorno muda e as percepções dos sujeitos também. com as nascentes ameaçadas, seria importante que o homem percebesse como a qualidade do meio influencia a qualidade de vida e avaliasse como suas ações vêm afetando o ambiente e sua saúde. a necessidade de ações governamentais tem sido sinalizada por diversos órgãos para que seja garantido a acesso à água de boa qualidade para as gerações atuais e futuras (cnumad, 1992; ops, 2007). além das consequências imediatas da poluição para a saúde das pessoas, é preciso pensar na importância das águas superficiais no processo de contaminação de reservas subterrâneas como o aquífero guarani. há necessidade de trabalhos complementares, como, por exemplo, a análise física, química, bacteriológica e de resíduos tóxicos, para conhecer a dimensão da poluição e contaminação dessas águas. referências amaral, l. a. et al. água de consumo humano como fator de risco à saúde em propriedades rurais. rev. saúde pública, v. 37, n. 4, p. 510-514, 2003. disponível em: revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 85 http://www.scielo.br/scielo.php?pid =s003489102003000400017&script=sci_art text. acesso em: 15 outubro 2012. apha (american public health association). standard methods for the examination of water and wastewater. washington: centennial, 2005. 21a edição. barcellos, c. m. et al. avaliação da qualidade da água e percepção higiênico-sanitária na área rural de lavras, minas gerais, brasil, 19992000. cad. saúde pública, v. 22, n. 9, p. 1967-1978, 2006. disponível em: http://www.scielo.br/pdf/csp/v22n9 /21.pdf. acesso em: 14 novembro 2011. bottin, j. et al. avaliação limnológica da microbacia do lajeado passo dos índios. biológico, v. 69, n. 1, p. 31-39, 2007. brasil. constituição da república federativa do brasil de 1988. 2014. disponível em: http://www.planalto.gov.br/ccivil_0 3/constituicao/constituicao.htm . acesso em 10 agosto 2014. brasil. lei 9.433 de 8 de janeiro de 1997. institui a política nacional de recursos hídricos e cria o sistema nacional de gerenciamento de recursos hídricos. disponível em: http://www.planalto.gov.br/ccivil_0 3/leis/l9433.htm. acesso em: 14 novembro 2011. candido bay, a. m.; 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gestão sustentável; eficiência técnica; alocação de recursos; políticas públicas. abstract established in rio de janeiro state during 2007, green merchandise and services tax is supported on conservation and sustainable practices, based on the establishment of environmental criteria and splitting a quarter of the 25% from taxes for counties, providing tax compensations for good environmental practices. the main objective of this study was to evaluate the efficiency of managing green tax in the metropolitan mesoregion of rio de janeiro state through data envelopment analysis (dea), comparing effective practices applied to the improvement of environmental, economic and social situation of the counties in rio de janeiro state from 2011 to 2013. according to the results, it was possible to check that mesquita in 2012 was the county which best fitted the economic interest of environmental asset. the discussion generated through the results of this analysis can define strategies and decisions in the sustainable counties’ management of rio de janeiro metropolitan region. keywords: conservation units; sustainable management; technical efficiency; resource allocation; public policy. doi: 10.5327/z2176-947820180396 avaliação do desempenho da gestão do programa icms verde na mesorregião metropolitana do estado do rio de janeiro performance evaluation of the management of the green icms program in the metropolitan mesorregion of the state of rio de janeiro http://orcid.org/0000-0002-8429-8777 http://orcid.org/0000-0001-7649-0745 http://orcid.org/0000-0002-2516-7590 http://orcid.org/0000-0001-9449-8695 http://orcid.org/ 0000-0003-4000-4324 http://orcid.org/0000-0003-0655-5966 domingos, d. et al. 150 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 149-161 introdução uma estratégia primária para proteger a flora e a fauna é o estabelecimento de áreas protegidas (pas) (cha‑ pe et al., 2005), no entanto as pas envolvem custos de conservação em termos de restrições de uso da terra. apesar disso, elas geram simultaneamente benefícios de conservação locais e globais (sauquet et al., 2014). mudanças nos modelos de regulação socioambien‑ tal estão cada vez mais presentes nos últimos anos. o modelo tradicional baseado quase exclusivamente na regulação legal e direta do estado está sendo trans‑ formado por outro que aumenta a pressão de outros atores sociais, econômicos e políticos sobre as empre‑ sas. apesar de o estado ter expandido sua capacidade de regular, como no caso do brasil, os instrumentos de regulação estão alterando-se para a maior utilização dos chamados instrumentos econômicos e instrumen‑ tos alternativos (oliveira, 2013). veiga neto e may (2010) abordam a importância dos “mercados de serviços ambientais” e a experiência em curso no brasil, pois o movimento de criação e constru‑ ção desses mercados representa um dos avanços mais inovadores nas políticas ambientais nos anos recentes, particularmente no que diz respeito à compensação de esforços de conservação de recursos naturais. assim, sur‑ giu uma tendência mundial na positivação constitucional das normas protetivas do meio ambiente, notadamen‑ te após a realização da conferência das nações unidas sobre o meio ambiente humano, pela organização das nações unidas (onu, 1992; corrêa, 2011). nesse sentido, a constituição federal brasileira de 1988, no seu art. 170-5, dispõe que a ordem econô‑ mica observará, como princípio, a defesa do meio am‑ biente (brasil, 1988; grau, 1988; martins, 2003). o primeiro mecanismo desse tipo a ser criado no brasil, no início dos anos 1990, foi o imposto sobre circulação de mercadorias e serviços (icms) ecológico ou verde (icms‑e), que é usado por cerca de metade dos esta‑ dos brasileiros, mas há também o pagamento por ser‑ viços ambientais (psa) (sauquet et al., 2014). dessa forma, o brasil e, mais recentemente, portugal implementaram transferências fiscais intergoverna‑ mentais para a conservação da biodiversidade. em ou‑ tros países, esses tipos de transferência foram apenas propostos (sauquet et al., 2014). recomendações parecidas foram elaboradas por köllner et al. (2002), ring (2002) e hajkowicz (2007) para a suíça, alemanha e austrália, respectivamente. kumar e managi (2009), bem como irawan et al. (2014), discutiram o papel das transferências fiscais intergovernamentais na presta‑ ção pública de serviços ambientais. ring (2008b) tam‑ bém abordou a importância da integração dos serviços ecológicos locais em transferências fiscais intergover‑ namentais. além dessas experiências internacionais, o caso brasi‑ leiro é o primeiro e mais avançado na aplicação da inte‑ gração de sistemas ecológicos com funções transferên‑ cias fiscais (sauquet et al., 2014). o icms ecológico ou verde é considerado de particular interesse para inúmeros pesquisadores (grieg-gran, 2000; barton et al., 2009; farley et al., 2010; kumar & managi, 2009; ring, 2008a; ring et al., 2011; sauquet et al., 2014; droste et al., 2018). é nesse cenário que o estado, mediante a utilização das normas tributárias indutoras, pôde relacionar a tribu‑ tação ao meio ambiente, por meio de políticas públicas extrafiscais, criando as “taxas verdes”, também deno‑ minadas de ecotributos, imposto verde ou ainda icms ecológico ou verde, conforme abordado neste trabalho (shoueri, 2005; araujo, 2014). o icms verde é um dos mecanismos tributários que possibilitam aos municípios o acesso a parcelas maio‑ res dos recursos financeiros arrecadados pelos estados, os quais já têm direito a tais recursos, por intermédio do icms. não é um novo imposto, mas sim a introdu‑ ção de novos critérios de redistribuição de recursos do icms, que reflete o nível da atividade econômica nos municípios em conjunto com a preservação do meio ambiente (rio de janeiro, 2007). de modo geral, o icms verde é uma forma de recom‑ pensar os municípios pela restrição de uso do solo em locais protegidos, uma vez que algumas atividades eco‑ nômicas são restritas ou mesmo proibidas em determi‑ nados locais, a fim de garantir sua preservação. isso sig‑ nifica recompensar quem ajuda a conservar ou produzir serviços ambientais, direta ou indiretamente, pela ado‑ ção de práticas conservacionistas (moraes, 2012). hoje, uma visão mais ampla demonstra que o icms verde é um ótimo meio de incentivar os municípios a avaliação do desempenho da gestão do programa icms verde na mesorregião metropolitana do estado do rio de janeiro 151 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 149-161 criar mais áreas protegidas, a melhorar a qualidade das já existentes, além de contribuir para o melhor sanea‑ mento básico para os municípios e incentivar a prote‑ ção de mananciais, sendo o aumento da arrecadação e a conservação do meio ambiente os maiores obje‑ tivos (brasil, 1988; silva, 2015). atualmente, 17 dos 26 estados brasileiros já adotaram essa prática, sendo o pioneiro o paraná, que instituiu o icms ecológico em 1989 (riva et al., 2007). no que tange à repartição da receita do icms, de acor‑ do com o art. 158 da constituição federal de 1988, o es‑ tado tem direito a 75% do valor arrecadado, enquanto os 25% restantes são destinados aos municípios, confor‑ me dispuser a lei estadual (brasil, 1988). sendo assim, cada estado poderá definir, em legislação específica, parte dos critérios para o repasse de recursos do icms a que os municípios têm direito (monte & silva, 2009). o rio de janeiro, que foi o 10º estado a fazer sua par‑ cela justa ao meio ambiente, com a adoção da prática por meio da lei n.º 5.100, de 4 de outubro de 2007, reserva 2,5% do total disponível para distribuição pelo estado aos municípios, sendo os recursos repartidos de acordo com o desempenho municipal, em relação a cri‑ térios ambientais (rio de janeiro, 1996). porém, di‑ ferentemente dos demais estados, o icms do rio de janeiro não considera apenas aspectos quantitativos para o cálculo da parcela a que cada município terá di‑ reito. são levados em conta também critérios qualitati‑ vos, definidos pelo decreto nº 41.844/09. a existência de critérios qualitativos no cálculo do valor do repasse do recurso incentiva não só o investimen‑ to na melhoria da qualidade das unidades de conser‑ vação já existentes, como também inibe a criação de unidades de conservação sem nenhum valor para a manutenção da biodiversidade, com o mero intuito de aumentar a arrecadação municipal. dessa forma, o rio de janeiro estabelece um número significativo de indicadores quantitativos e qualitativos a serem inseridos no cálculo dos valores de repasse aos municípios, garantindo a efetividade da norma e quali‑ dade de vida e preservação ambiental que ultrapassam os limites das áreas de preservação. portanto, a legislação estadual possui todos os ele‑ mentos necessários para que o icms verde do estado seja de grande valia para a preservação ambiental e um incentivador de políticas públicas voltadas para a melhoria das condições de saneamento básico no esta‑ do, o que tem gerado resultados bastante significativos (schneider, 2013). sendo assim, avaliar o desenvolvimento da gestão do icms verde pode proporcionar conhecimento para a resolução de problemas específicos voltados para as políticas públicas do estado e de seus municípios. algumas ferramentas contribuem para essa avaliação, como a análise envoltória de dados (dea), que sinali‑ za problemas existentes e fornece informações para tomadas de decisão, analisando a eficiência de unida‑ des produtivas (decision making units — dmus) (lins et al., 2007). hajkowicz (2007) também utilizou a análi‑ se de múltiplo critério para calcular o índice de indica‑ dores de sustentabilidade na austrália, na alocação de fundos para a proteção de áreas. para o cálculo da eficiência das dmus, são conside‑ radas as variáveis de entrada e saída. cada unidade produtiva é otimizada individualmente, com adição de pesos dados pelo programa, a fim de se obter a fron‑ teira de eficiência, composta das dmus com as melho‑ res práticas no conjunto em análise (soares de mello et al., 2004). para cada análise, utilizam-se técnicas de programação linear para calcular um índice de eficiência que com‑ para o desempenho atual com a combinação convexa mais eficiente das outras observações. o índice assu‑ me o valor igual a 1 por convenção para as unidades cuja produtividade seja melhor e valor menor que 1 caso as combinações alternativas de variáveis de en‑ trada e saída sejam indicadas como ineficientes, sen‑ do sempre, matematicamente falando, o número 1 o primeiro de uma ordem numérica ou serial (souza & wilhelm, 2009). a análise de eficiência de unidades produtivas tem im‑ portância tanto para fins estratégicos (comparação en‑ tre unidades produtivas) quanto para o planejamento (avaliação dos resultados do uso de diferentes combi‑ nações de fatores) e para a tomada de decisão de como melhorar o desempenho atual (souza & wilhelm, 2009), pois a eficácia desse mecanismo deve ser tes‑ tada por intermédio da presença de interações entre os municípios (sauquet et al., 2014) e realizar estima‑ tivas empíricas das características socioeconômicas e biogeográficas dos beneficiários (droste et al., 2018). domingos, d. et al. 152 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 149-161 portanto, o presente estudo teve como objetivo avaliar a eficiência da gestão do icms verde na mesorregião metro‑ politana do estado do rio de janeiro usando a dea, com‑ parando práticas eficazes aplicadas à melhoria da situação ambiental, econômica e social dos municípios contidos no estado, durante o período dos anos de 2011 a 2013. materiais e métodos classificação e procedimentos da pesquisa o trabalho pode ser classificado como descritivo qua‑ litativo e aplicado, porque se buscaram observar, ana‑ lisar, classificar e interpretar dados sem que houvesse interferências externas, além do emprego da técnica estatística dea, em que foram avaliadas as eficiências referentes ao desempenho da administração dos muni‑ cípios da região metropolitana do estado do rio de ja‑ neiro quanto ao icms verde em macro e microuniverso. caracterização da amostra e obtenção de dados tendo como base a divisão político-administrati‑ va do estado do rio de janeiro, foi estabelecido pela lei nº 1.227/87 que o estado está dividido em oito re‑ giões de governo. são elas: • metropolitana; • noroeste fluminense; • norte fluminense; • baixadas litorâneas; • serrana; • centro-sul fluminense. • médio paraíba. • costa verde. juntas, somam 92 municípios, cada um com caracte‑ rísticas próprias, tais como produto interno bruto (pib) per capita e número de habitantes. este trabalho focou apenas na mesorregião metropoli‑ tana do estado do rio de janeiro, que é uma das mais ricas, com maior extensão territorial e mais densamente povoada, podendo ser considerada a mesorregião mais importante do estado. nela fica localizada a capital do estado e está o maior número de habitantes por municí‑ pios, com cerca de 100 mil habitantes/município. é importante salientar que até o ano de 2013 a região metropolitana era composta de apenas 19 municípios. a anexação de outras duas cidades ocorreu em 2014, somando os atuais 21 municípios da região metropoli‑ tana do estado do rio de janeiro. dessa forma, foram estabelecidos apenas 19 municípios da mesorregião metropolitana do estado do rio de janeiro como espa‑ ço amostral desta pesquisa. levantaram-se dados relativos ao pib por número de ha‑ bitantes (pib per capita) e população em um espaço tem‑ poral referente aos anos de 2011, 2012 e 2013. os espa‑ ços, amostral e temporal, foram definidos de acordo com a disponibilização de dados pela secretaria de estado do ambiente e sustentabilidade do estado do rio de janeiro, pelo instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge, 2017), pela secretaria de estado da fazenda e pela funda‑ ção centro estadual de estatísticas, pesquisas e formação de servidores públicos do rio de janeiro (ceperj, 2017), perfazendo, por isso, somente três anos. análise dos dados para a análise de eficiência, foi utilizada a dea, com o auxílio do programa computacional sistema integrado de apoio à decisão (siad) 3.0, a fim de demonstrar as unidades operacionais (municípios), aqui chamadas de dmus, mais eficientes e consequentemente menos eficientes, no quesito gestão do icms verde na região metropolitana do estado do rio de janeiro. na modelagem dea, foram definidas as variáveis a serem consideradas na análise, em cada uma das 19 dmus. foram elas: pib per capita (reais) e popu‑ lação (número de habitantes) para as variáveis de en‑ trada, e valor de repasse recebido pelos municípios individualmente (reais) para as variáveis de saída. o conjunto das dmus observadas foi construído pela avaliação do desempenho da gestão do programa icms verde na mesorregião metropolitana do estado do rio de janeiro 153 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 149-161 combinação município/ano, em 2011, 2012 e 2013. possibilitou‑se, dessa forma, a avaliação do desem‑ penho ano a ano de cada unidade produtiva, em rela‑ ção às demais e a ela mesma, por levar em conta, por exemplo, a mesma unidade produtiva em cada ano, como uma dmu diferente. foi aplicado o modelo ban‑ ker, charnes e cooper (bcc) orientado às variáveis de saída (banker; chames; cooper, 1984). após o cálculo dos índices de eficiência das dmus, es‑ tes foram correlacionados com o índice final de conser‑ vação ambiental (ifca) estratificado, com todos seus subíndices, para melhor entendimento e explicação dos desempenhos de cada dmu observada. ao final foram elencadas sugestões para melhoria de gestão do ativo e passivo ambiental com evidência em demanda social. resultados e discussão após o levantamento de dados, foi obtida uma combi‑ nação de 171 variáveis referentes às variáveis de entra‑ da (pib per capita e população) e saída (valor de repas‑ se) das 19 dmus selecionadas, conforme a tabela 1. a classificação das dmus eficientes nos anos de 2011, 2012 e 2013, por sua vez, apontou três unidades ope‑ racionais‑chave para efeito de comparação, ou seja, a que mais se aproximou da fronteira de eficiência, a que tabela 1 – valores das variáveis de entrada e saída de acordo com o município. variáveis entrada saída dmus pop 2011 pop 2012 pop 2013 pib per capita (r$) 2011 pib per capita (r$) 2012 pib per capita (r$) 2013 rep (r$) 2011 rep (r$) 2012 rep (r$) 2013 rio de janeiro (rj) 6.355.949 6.390.290 6.429.923 317.446.288 349.715.613 393.262.593 2.969.016 4.290.806 4.358.597 belford roxo (bf) 472.008 474.596 477.583 5.110.880 5.264.484 6.326.949 726.264 1.010.824 604.952 duque de caxias (cx) 861.158 867.067 873.921 22.422.810 21.933.468 25.107.930 1.307.233 1.927.003 1.835.880 guapimirim (gp) 52.522 53.527 54.706 613.883 650.112 721.475 2.752.701 4.174.982 4.097.948 itaboraí (ib) 220.352 222.618 225.263 2.967.273 4.189.348 5.019.358 326.051 499.321 1.189.465 itaguaí (it) 111.171 113.182 115.542 5.234.367 6.141.294 7.003.802 105.352 158.704 543.482 japeri (jp) 96.430 97.337 98.393 750.821 838.841 999.876 143.186 211.661 423.116 magé (mg) 228.972 230.568 232.419 2.585.466 2.835.183 3.045.894 2.102.368 3.782.407 3.874.345 maricá (mr) 131.355 135.121 139.552 3.289.411 6.965.743 7.191.559 218.816 362.628 1.015.485 mesquita (mq) 168.966 169.537 170.185 1.471.193 1.597.584 1.887.434 3.629.947 5.484.813 4.731.315 nilópolis (nl) 157.710 157.980 158.288 1.812.613 1.997.990 2.526.332 623.911 830.167 1.475.222 niterói (nt) 489.720 491.807 494.200 15.285.303 17.640.096 19.908.508 2.613.205 3.960.207 3.648.959 con tinua... domingos, d. et al. 154 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 149-161 variáveis entrada saída dmus pop 2011 pop 2012 pop 2013 pib per capita (r$) 2011 pib per capita (r$) 2012 pib per capita (r$) 2013 rep (r$) 2011 rep (r$) 2012 rep (r$) 2013 nova iguaçu (ng) 799.047 801.746 804.815 11.203.299 11.902.923 13.261.453 3.920.766 5.984.527 5.161.103 paracambi (pb) 47.635 48.129 48.705 495.713 547.444 600.091 1.029.281 2.289.572 2.100.590 queimados (qm) 139.188 140.374 141.753 2.327.397 3.071.726 3.680.058 291.383 890.599 345.887 são gonçalo (sg) 1.008.065 1.016.128 1.025.507 11.582.652 12.532.252 14.064.389 472.306 674.612 472.887 são joão do meriti (sm) 459.379 460.062 460.799 6.941.686 6.025.869 6.526.306 517.657 657.844 759.124 seropédica (sp) 79.179 80.138 81.260 1.102.690 1.226.665 1.837.124 47.957 70.852 1.090.873 tanguá (tg) 31.091 31.438 31.844 424.526 454.814 456.243 463.477 643.269 554.329 tabela 1 – continuação. dmu: eficiência de unidades produtivas (decision making units); pop: população; pib: produto interno bruto; rep: repasse. se encontrou na região central da análise (mediana) e a que de fato está muito distante da fronteira de efi‑ ciência (ineficiente), apontada no nosso estudo como a pior prática de governança local no que se refere ao ativo ambiental, de acordo com a tabela 2. sendo assim, com a classificação formada e suas divi‑ sões é possível verificar que o município de mesquita, no ano de 2012, se destacou como a dmu mais efi‑ ciente na gestão do programa icms verde na região metropolitana do estado do rio de janeiro, enquanto o município de nilópolis, no ano de 2012, alcançou a dmu mediana e o município de seropédica, em 2011, foi a dmu menos eficiente. avaliando a relação entre variáveis de entrada e saí‑ da, no espaço temporal entre os anos de 2011 e 2013, observou‑se que mesquita segue um caráter linear de gestão, acompanhando o crescimento da população local e de seu pib per capita, que aumentaram 0,95 e 7,7%, respectivamente. contudo, mesmo havendo au‑ mento dos elementos de pressão do ativo ambiental (população e renda), houve saldo positivo, de 7,63% a mais do valor de repasse do icms verde ao município, desde o ano de 2011. nilópolis e seropédica seguiram o mesmo padrão linear de gestão. no espaço temporal entre 2011 e 2013, o município de nilópolis teve crescimento populacional de 0,99% e do pib per capita de 7,17%, além do aumento do repasse, que chegou a 42,29%, enquanto seropédica aumen‑ tou seu valor de repasse em 224%, acompanhando o pib per capita, que também teve elevado aumento, 60,02%, e crescimento populacional de 9,7%. ao verificar os índices que compõem o ifca dos muni‑ cípios eficientes, medianos e ineficientes, revelam-se quais medidas devem ser tomadas para que haja me‑ lhor eficiência na gestão do programa icms verde e, consequentemente, maior valor de repasse. observando a tabela 3, vemos que a componente res‑ ponsável pelo destaque de mesquita, no ano de 2012, foi o índice relativo de área protegida, o qual possui peso igual a 36 no cálculo do ifca. outro componente responsável por elevar o ifca do município é o índice de destinação final de resíduos sólidos urbanos, que avaliação do desempenho da gestão do programa icms verde na mesorregião metropolitana do estado do rio de janeiro 155 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 149-161 mq: mesquita; gp: guapimirim; ng: nova iguaçu; pb: paracambi; tg: tanguá; mg: magé; nt: niterói; nl: nilópolis; sp: seropédica; ib: itaboraí; cx: duque de caxias; mr: maricá; qm: queimados; it: itaguaí; bf: belford roxo; rj: rio de janeiro; sm: são joão do meriti; jp: japeri; sg: são gonçalo. tabela 2 – classificação de eficiência das unidades produtivas (decision making units — dmus). classificação dmu eficiência ranking dmu eficiência ranking dmu eficiência 1º mq12 1 20º nt11 0,69325 39º qm11 0,40577 2º gp12 0,99828 21º mg11 0,66475 40º mr12 0,40101 3º gp13 0,987 22º nl13 0,61889 41º sm12 0,39668 4º ng12 0,98406 23º sp13 0,60581 42º bf11 0,37813 5º pb12 0,94385 24º ib13 0,56826 43º bf13 0,37055 6º mq13 0,93213 25º cx12 0,56572 44º rj13 0,36987 7º ng13 0,90895 26º mr13 0,55596 45º ib11 0,36404 8º tg12 0,90266 27º qm12 0,55228 46º mr11 0,36264 9º gp11 0,87205 28º cx13 0,55005 47º sm11 0,33905 10º tg11 0,85881 29º nl12 0,53524 48º rj11 0,25195 11º mg13 0,84799 30º nl11 0,47592 49º it12 0,22213 12º mg12 0,8393 31º it13 0,46874 50º jp12 0,21737 13º mq11 0,83132 32º cx11 0,4619 51º sg12 0,20861 14º nt12 0,82773 33º bf12 0,45961 52º sp12 0,16394 15º nt13 0,79719 34º rj12 0,44423 53º it11 0,10385 16º ng11 0,79437 35º ib12 0,43894 54º sg13 0,04019 17º pb13 0,79149 36º qm13 0,42903 55º sg11 0,04018 18º tg13 0,77981 37º sm13 0,42853 56º jp11 0,01686 19º pb11 0,75697 38º jp13 0,42457 57º sp11 0,00546 municípios índices relativos (r$) mananciais de abastecimento coleta e tratamento de esgoto destinação final de resíduos sólidos urbanos remediação de vazadouros área protegida áreas protegidas municipais mesquita (2012) 0 0 1.264.817 367.143 1.596.220 2.256.634 nilópolis (2012) 0 54.499 271.032 367.143 52.314 85.179 seropédica (2011) 0 0 0 0 47.957 0 tabela 3 – componentes do índice final de conservação ambiental (ifca) dos municípios eficiente, mediano e ineficiente. domingos, d. et al. 156 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 149-161 por sua vez é um dos principais agentes agressores do ativo ambiental, recebendo peso 20 no cálculo do ifca. nilópolis, em 2012, possuía o número de habitantes próximo ao de mesquita no mesmo ano, além do pib per capita mais elevado. cumpriu cinco das seis com‑ ponentes do ifca, restando apenas o índice de manan‑ ciais de abastecimento, contudo tais práticas não fo‑ ram suficientes para superar mesquita no ano de 2012, pois seus índices possuem valores mais baixos, como, por exemplo, o índice de destinação final de resíduos sólidos urbanos, que corresponde a menos da metade do valor obtido por mesquita em 2012, não se expres‑ sando de forma eficaz no ifca. é válido salientar que a questão da produção e coleta de resíduos, além da remediação de lixões, está intrin‑ sicamente relacionada ao aumento do pib per capita e da população, tendo em vista o aumento do poder aquisitivo. logo, quanto maiores o pib per capita e o número de habitantes, maiores devem ser o índice de destinação final de resíduos sólidos urbanos e o índice de remediação de vazadouros, havendo consequente‑ mente melhor resposta no valor do ifca. com base nas informações contidas na tabela 3, é pos‑ sível entender a última colocação do município de se‑ ropédica, no ano de 2011, pois, além de não contem‑ plar quase nenhum componente do ifca, possui um índice de área protegida baixo, com valores que corres‑ pondem a 3% do valor obtido por mesquita em 2012. todavia, na classificação dos municípios eficientes, na tabela 2, percebe-se que seropédica, no ano de 2013, subiu para a 23ª colocação, demonstrando a melhora das práticas ambientais, a começar pela instalação do centro de tratamento de resíduos (ctr) santa rosa e pela desativação do lixão da cidade, contribuindo para os índices de destinação final de resíduos sólidos ur‑ banos e remediação de vazadouros, respectivamente. avaliando de forma geral o emprego do icms verde nos municípios da região metropolitana do estado do rio de janeiro, é possível verificar que a aplicação das boas práticas de conservação do meio ambiente não é sinô‑ nimo de antagonismo ao crescimento econômico, e sim uma ferramenta de apoio e equidade humana e social. o índice da federação das indústrias do estado do rio de janeiro (firjan) de desenvolvimento municipal, também conhecido como ifdm, apresenta dados refe‑ rentes a educação, saúde, emprego e renda, os quais funcionam como bons apontadores para uma melhor análise da gestão do icms verde. a pontuação varia de 0 a 1, sendo o desenvolvimento classificado como bai‑ xo (de 0 a 0,4), regular (0,4 a 0,6), moderado (de 0,6 a 0,8) e alto (0,8 a 1). avaliando os dados da tabela 4, obtidos por meio do ifdm, constata‑se que os municípios de nilópolis e se‑ ropédica acompanharam a linearidade, conforme visto nos resultados obtidos na análise de eficiência da gestão do icms verde. já o município de mesquita teve oscila‑ ção em seus resultados, como notado também na análi‑ se de eficiência. em geral, de acordo com a classificação do índice firjan de desenvolvimento municipal, os três municípios foram categorizados como moderadamente desenvolvidos (pontuação de 0,6 a 08) e mostram estar em busca da classificação como desenvolvidos. observando o desenvolvimento de mesquita, nilópolis e seropédica no espaço temporal dos anos de 2011 a 2013, por meio da pontuação das áreas de desenvol‑ vimento do ifdm, foi possível obter a visão real dos avanços sociais após a aplicação de boas práticas am‑ bientais e econômicas. municípios ifdm repasse icms verde (reais) 2011 2012 2013 2011 2012 2013 mesquita 0,6482 0,6410 0,6802 3.629.947 5.484.813 4.731.315 nilópolis 0,6078 0,6812 0,6989 623.911 830.167 1.475.222 seropédica 0,6454 0,6599 0,7715 47.957 70.852 1.090.873 tabela 4 – relação entre o índice da federação das indústrias do estado do rio de janeiro (firjan) de desenvolvimento municipal (ifdm) e o repasse do imposto sobre circulação de mercadorias e serviços (icms) verde para os municípios de mesquita, nilópolis e seropédica. avaliação do desempenho da gestão do programa icms verde na mesorregião metropolitana do estado do rio de janeiro 157 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 149-161 assim, como demonstra a figura 1, o município de mesquita entre 2011 e 2013 teve melhora na educação e uma pequena variação na saúde e na área de em‑ prego e renda. de acordo com a classificação do ifdm, a área emprego e renda foi definida como regular em todos os anos, o que nos mostra que não está havendo melhora significativa para esse quesito. o município de nilópolis teve crescente melhora na educação e saúde, porém, assim como mesquita, so‑ freu variação na área emprego e renda, sendo classi‑ ficado como regular nos três anos para esse quesito, conforme figura 2. já seropédica, assim como nilópolis, obteve nos anos de 2011 a 2013 crescente melhora na educação e saú‑ de, porém sofreu variação na área emprego e renda. apesar de tal ocorrência, o município conseguiu se manter com a classificação de desenvolvimento mode‑ rado ao longo dos três anos, havendo aumento signifi‑ cativo em 2013 para essa área. tal fato justifica-se pelo incentivo para a construção de um parque industrial e pela abertura do porto localizado nas proximidades da região. a crescente melhora da educação e saúde, in‑ dicada pelo ifdm, pode estar diretamente ligada aos investimentos em obras de saneamento básico e no aumento das áreas de conservação, visto que, quan‑ do há investimento em educação, há mais consciência ambiental, menor produção de resíduos, menos pro‑ blemas com a saúde humana e mais aproveitamento dos parques e de áreas preservadas. a área da saúde no município de seropédica, apesar de no ano de 2011 ter sido classificada como regular, obteve bom desenvolvimento nos anos seguintes, clas‑ sificando-se como moderado, tal qual figura 3. avaliando os índices de eficiência revelados na análise e relacionando-os com o ifdm, verifica-se que, apesar de mesquita no ano de 2012 ter se destacado no pro‑ grama icms verde, não obteve bom desenvolvimento nas áreas de educação, saúde e emprego e renda, afir‑ mando que a componente área protegida municipal e estadual, do ifca, é a que mais conta para o maior repasse do imposto e que há a necessidade de mais investimento na área de saneamento básico para a me‑ lhora das componentes do ifca e do ifdm. no caso do município de mesquita, mais da metade do seu território está inserida em área de proteção ambien‑ tal, justificando o alto valor do repasse do icms verde. fonte: adaptado de firjan (2014; 2015). figura 1 – áreas de desenvolvimento do município de mesquita de acordo com a pontuação do método do índice da federação das indústrias do estado do rio de janeiro (firjan) de desenvolvimento municipal (ifdm). 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 educação saúde emprego e renda 2011 2012 2013 domingos, d. et al. 158 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 149-161 fonte: adaptado de firjan (2014; 2015). figura 2 – áreas de desenvolvimento do município de nilópolis de acordo com a pontuação do método do índice da federação das indústrias do estado do rio de janeiro (firjan) de desenvolvimento municipal (ifdm). 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 educação saúde emprego e renda 2011 2012 2013 fonte: adaptado de firjan (2014; 2015). figura 3 – áreas de desenvolvimento do município de seropédica de acordo com a pontuação do método do índice da federação das indústrias do estado do rio de janeiro (firjan) de desenvolvimento municipal (ifdm). 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 educação saúde emprego e renda 2011 2012 2013 avaliação do desempenho da gestão do programa icms verde na mesorregião metropolitana do estado do rio de janeiro 159 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 149-161 nilópolis, por estar situado em um ambiente extrema‑ mente urbano e com poucas áreas de proteção am‑ biental, possui baixo valor de repasse do icms verde, já que as componentes áreas protegidas municipal e estadual do ifca possuem valores baixos. no levanta‑ mento feito pela firjan, o município destaca‑se pelo investimento em educação e saúde, os quais estão in‑ timamente ligados principalmente às componentes co‑ leta e tratamento de esgoto, além da destinação final de resíduos sólidos urbanos, vistos no cálculo do ifca. tais componentes devem ser melhorados na gestão do icms verde para que haja maior repasse do imposto, tendo como consequência melhor qualidade de vida para a população dessa cidade. relacionando a crescente linearidade no ranking de eficiência da gestão do icms verde com os resultados do ifdm, verifica-se que o município de seropédica foi o que mais evoluiu quando comparado a mesquita e nilópolis. além do aumento das áreas de proteção am‑ biental, houve investimento em educação e saúde por meio de boas práticas ambientais e econômicas, que por sua vez contribuíram para o aumento de emprego e renda da cidade, com destaque para o ano de 2013. dessa forma, seropédica mostra‑se como uma poten‑ cial cidade economicamente sustentável, caso as boas práticas ambientais continuem sendo implementadas. sendo assim, pode-se dizer que, quando os subíndices do ifca começam a mostrar resultados, automaticamente há melhora na educação, saúde e emprego e renda, mos‑ trando que as boas práticas ambientais são coadjuvantes do desenvolvimento econômico. logo, a entrada da agen‑ da ambiental na gestão de municípios e governança local não só mantém o desenvolvimento em caráter linear ou crescente, mas também eleva esse patamar. conclusões dadas as evidências expostas, constatou-se que na re‑ gião metropolitana do estado do rio de janeiro o muni‑ cípio que mais se destacou quanto à gestão do programa icms verde no espaço temporal de 2011 a 2013 foi mes‑ quita no ano de 2012, com base na dea, porém o muni‑ cípio que tem mostrado potencial para uma economia sustentável é seropédica, que tem unido boas práticas ambientais ao bom crescimento econômico e social. na avaliação das componentes do ifca, o índice de áreas protegidas mostrou ser vital para o bom repasse do icms verde, em razão do seu peso relevante. sendo as‑ sim, para os municípios que não possuem áreas a serem protegidas significativamente, deve-se investir em prá‑ ticas relacionadas diretamente ao saneamento básico, como a destinação final de resíduos sólidos urbanos e a coleta e tratamento de resíduos sólidos, pois são as componentes com segundo maior peso no ifca. portanto, conclui-se que o poder público, juntamente com as outras entidades, quando unidos no mesmo foco, consegue garantir bom desenvolvimento econô‑ mico mesmo aplicando boas práticas ambientais, reve‑ lando uma nova tendência das economias globais. referências araujo, j. v. d. e. a tributação extrafiscal e o meio ambiente. âmbito jurídico, rio grande, xvii, n. 121, 2014. disponível em: <http://ambito-juridico.com.br>. acesso em: 12 out. 2016. banker, r. d.; charnes, a.; cooper, w .w. some models for estimating technical and scale inefficiencies in data envelopment analysis. management science, v. 30, n. 9, p. 1078-1092, 1984. https://doi.org/10.1287/mnsc.30.9.1078 barton, d.; rusch, g.; may, p.; ring, i.; unnerstall, h.; santos, r.; antunes, p.; brouwer, r.; grieg-gran, m.; similä, j.; primmer, e.; romeiro, a.; declerck, f.; ibrahim, m. assessing the role of economic instruments in a policy mix for biodiversity conservation and ecosystem services provision: a review of some methodological challenges. in: bioecon, 11., 2009. anais..., 2009. brasil. constituição da república federativa do brasil. brasília: senado federal, 1988. domingos, 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(org.). economia do meio ambiente: teoria e prática. 2. ed. campinas: campus, 2010. p. 309-332. this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. 34 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 34-47 issn 2176-9478 a b s t r a c t human dimensions (hds) have appeared in the scientific literature linked to the application of alternative approaches to natural resource management. national and international institutions (policies, guidelines, and global goals) guided these discussions on marine protected areas (mpas). the study aimed at relating these frameworks to the components of hds. in this sense, a literature review was carried out based on criteria established by barreto et al. (2020), guiding the selection of 92 peer-reviewed articles complemented by documents related to institutional frameworks. the analysis linked the institutional aspects selected to the components of hds outlined in the literature. the research revealed the theory of the commons as an influencer in creating the concept of hds, showing that its understanding goes beyond the univocal idea of human dimensions as the control and regulation of human behavior. furthermore, five challenges for the integration of hds in management approaches are highlighted from the connection between the institutional frameworks and the components of hds. there are signs of a management model in transition that considers and emphasizes human dimensions; however, technocratic and centralizing approaches still prevail. keywords: components of human dimensions; institutional framework; natural resource management. r e s u m o com o aumento da complexidade nas discussões sobre a conservação da natureza, o conceito de dimensões humanas (dh) começou a aparecer na literatura científica com indicativos de aplicação nas abordagens alternativas de gestão dos recursos naturais. os marcos institucionais nacionais e internacionais (políticas, diretrizes e metas globais) pautaram essas discussões, e aqui interessa especialmente aqueles associados às áreas marinhas protegidas (amp). o estudo objetivou relacionar esses marcos com os componentes dessas dh. para isso, foi feita revisão da literatura pautada pelos critérios de busca estabelecidos por barreto et al. (2020), que orientou a seleção de 92 artigos revisados por pares, complementados por documentos relativos aos marcos institucionais. a análise consistiu na articulação dos marcos institucionais selecionados aos componentes das dh mapeados pela literatura. a pesquisa apontou a teoria dos comuns como influenciadora da criação do conceito, mostrando que seu entendimento vai além da ideia unívoca de dimensões humanas como controle e regulação do comportamento humano. cinco desafios à incorporação das dh nas práticas de gestão são apresentados, com base na articulação entre os marcos institucionais e os componentes das dh. há indicativos de um modelo de gestão em transição que considera e enfatiza as dimensões humanas; entretanto, ainda prevalecem elementos de uma gestão que também é tecnocrática e centralizadora. palavras-chave: componentes das dimensões humanas; marcos institucionais; gestão dos recursos naturais. institutional frameworks for human dimensions: reflections for marine protected areas in brazil marcos institucionais para as dimensões humanas: reflexões para áreas marinhas protegidas brasileiras giovanna carla barreto1 , manuela dreyer da silva1 , décio estevão do nascimento2 , thiago zagonel serafini1 , rodrigo pereira medeiros1 1universidade federal do paraná – curitiba (pr), brazil. 2universidade tecnológica federal do paraná – curitiba (pr), brazil. correspondence address: giovanna carla barreto – programa de pós-graduação em meio ambiente e desenvolvimento – universidade federal do paraná – rua dos funcionários, 1540 – cabral – cep: 82590-300 – curitiba (pr), brazil. e-mail: contato@giovannabarreto.com.br conflicts of interest: the authors declare no conflict of interest. funding: coordination for the improvement of higher education personnel (capes) and national council for scientific and technological development (cnpq). received on: 01/05/2021. accepted on: 12/20/2021. https://doi.org/10.5327/z217694781027 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. https://orcid.org/0000-0003-4553-5247 https://orcid.org/0000-0002-8271-4159 https://orcid.org/0000-0001-5902-6545 https://orcid.org/0000-0002-4038-8009 https://orcid.org/0000-0002-0985-3785 mailto:contato@giovannabarreto.com.br https://doi.org/10.5327/z217694781027 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ institutional frameworks for human dimensions: reflections for marine protected areas in brazil 35 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 34-47 issn 2176-9478 introduction in the growing debate of the global environmental crisis, the role of societies as key players in the deterioration and/or protection of the conditions of ecosystems and biodiversity has countless meanings (mea,  2005; cop  21,  2015). this discussion also encompasses the context of coastal zones which, under significant socio-environmental and socioeconomic pressures (rebouças et  al., 2006; neumann et  al., 2015), reflect different conservation and planning strategies adopted by the governments (mascia  et  al.,  2017; fairbanks  et  al.,  2019) and exert an influence on the traditional peoples and communities livelihoods (bavinck et al., 2017; foppa et al., 2018, 2020). the strategies include marine protected areas  (mpas), recognized for their role in biodiversity conservation (humphreys and clark,  2019). gradually, they also gained importance as a fisheries management tool (jones, 2007; voyer et al., 2012; macedo et al., 2019), also creating conditions for the maintenance of livelihoods associated with small-scale fisheries (kalikoski,  2007; charles  et  al.,  2016; garcia et al., 2017; campbell and gray, 2019; goti-aralucea, 2019). on the other hand, such expansion of goals has been inconsistent, especially in terms of meeting human dimensions and promoting human rights (barreto  et  al.,  2020; rasheed,  2020). the challenge arises from the need to understand that the management of biodiversity and marine protected areas transcends the limits of “managing nature”. likewise, it exposes the limits of science to the management of natural resources (holling and meffe, 1996; price, 2003; vieira, 2005), showing the need for interdisciplinary approaches and greater participation of the social sciences and social scientists (bennett, 2019; bennett and roth, 2019; moon et al., 2019). therefore, new challenges to the designation, implementation and management of the mpas emerge from human dimensions  (hds). aspects related to the diversity of stakeholders’ interests in creating the mpas (for example, ngos, philanthropic organizations, the private sector, foreign states, national governments, political elites, local population) are included; the equitable distribution of costs and benefits of the conservation strategies (bennett et al., 2016, 2017); among others. in an attempt to integrate conservation and fisheries management objectives, several factors affect mpa management performance, starting with their design and planning (kalikoski, 2007; giraldi-costa et al., 2020). for example, when the mpas are superimposed on fishing territories, they experience several conflicts related to access to and management of resources (calegare et al., 2014; bavinck et al., 2017). in addition to the definitions and management principles of mpas advocated in the scientific arenas, there is an important role for the institutional frameworks to promote compliance with the conservation goals. agenda 21, the convention on biological diversity and the aichi goals, among others, have sought to provide conservation targets, commitments and guidelines for governments and rulers to increase their ability to manage biodiversity (thomas  et  al.,  2014; rees  et  al.,  2018; donald  et  al.,  2019). on the other hand, setting up mpas, motivated by international conservation models and goals  (campbell and gray,  2019), leads to management strategies that reflect a dominant know-how  (corson  et  al.,  2014), with little support in hds, impairing the conservation processes themselves (christie, 2004; pomeroy et al., 2007; charles and wilson, 2009; kittinger et al., 2012; christie and lewis, 2016). on the other hand, other frameworks, such as the the voluntary guidelines for securing sustainable small-scale fisheries in the context of food security and poverty eradication (jentoft and bavinck, 2014), henceforth the voluntary guidelines for sustainable small-scale fisheries, advocate promotion of human dimensions as components of ecosystem sustainability and resilience (jentoft and bavinck, 2014). understanding the influence related to the scientific contributions and institutional frameworks on the mpa management aspects helps to understand the factors affecting management performance at regional and local levels. due to the recent emergence of the term hds in the discourses of science and marine conservation management, with emphasis on marine ecosystems and small-scale fisheries systems, its framing as a concept is still incipient and points to the need for a more detailed approach to replace the old concept of restricted nature conservation. starting from a global scenario, it is also important to locate this debate in brazil, especially due to the diversity of components related to hds in the brazilian mpas. in brazil, the term “protected areas” encompasses broader definitions and legal aspects than the same generic term used in international literature. the generic term is close to the legal definition of brazilian “conservation units”, as protected areas can also include indigenous lands, quilombola territories and “permanent preservation areas”, defined in specific laws (medeiros, 2006). in turn, marine protected areas include conservation units defined by the national system of nature conservation units (sistema nacional de unidades de conservação da natureza  – brasil,  2000), and areas excluded from fishing, defined in various instruments of fishing legislation. however, for the purposes of standardizing the nomenclatures, mpas (dudley, 2008) this article refers to conservation units as established for the brazilian marine-coastal biome. the national system of nature conservation units establishes two groups of protected areas: no-take and sustainable use protected areas. while the former is restricted to indirect uses, such as tourism, education and research, in sustainable use, extractive use, such as fishing, is allowed through specific regulations. a total of 12 categories of protected areas are promoted, for example, from the maintenance of ecosystems excluding human presence in biological reserves to conservation of the biodiversity associated with protection of the livelihoods and culture of traditional populations in extractive reserves (medeiros, 2006). although brazil is a signatory to many of such conventions and institutional frameworks, in both groups, the brazilian protected areas present numerous failures in the integration of human dimensions into the decision-making processes (vivacqua et al., 2009; barreto, g.c. et al. 36 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 34-47 issn 2176-9478 dias and seixas,  2017; macedo and medeiros,  2018; vivacqua,  2018; macedo et al., 2019). therefore, there is a need to understand how it is possible to advance in promoting mpas human dimensions. thus, this study aimed at relating the institutional frameworks (policies, guidelines and goals that contain these discourses) adopted to outline the concept of hds in the context of the mpas with the components of these hds. this objective was thought to broaden the understanding of hds by scholars and managers, as the presence of these components in mpa management is directly related to the creation of alternative management processes already narrated in the literature. this objective unfolded into: systematization of these institutional frameworks and description of the elements that define hds; and analysis of these institutional frameworks from the components of the hds mapped by the scientific literature. to such end, the article begins by exploring in greater detail the definitions and construction process of the term “human dimensions” and its importance for the management of marine protected areas. brief synthesis about the human dimensions the idea of hds gained evidence from new perspectives on natural resource management, such as the ecosystem approach (berkes  et  al.,  2001; young  et  al., 2008), and the expansion processes for the creation of marine protected areas (christie et al., 2017). criticism starts from the perspective of command and control of the natural resources (controlling ecosystem components and state-centered perspective) (holling and meffe, 1996) and highlights the importance of human dimensions for the management processes (charles and wilson, 2009; kittinger et al., 2012; bennett et al., 2017; 2019). the use of the term hds in the literature is recent and comprehensive; it sometimes appears as the social aspect of the social-ecological systems, and others as a more participatory management strategy, seeking to balance the human and ecological factors of the social-ecological systems (ses) (barreto et al., 2020). the ses perspective is aligned with the systemic theory, and emphasizes connections, contexts and feedback mechanisms between nature-society, that is, the interdependence of social and ecological systems  (allen  et  al.,  2014). this perspective and its variations — especially the ecosystem approach applied to fishing (cdb, 2004; young et al., 2008) and adaptive co-management (armitage  et  al.,  2009) — have emphasized hds as a fundamental component of these approaches  (pomeroy  et  al.,  2007; folke  et  al., 2016; armitage et al., 2020). concrete cases and the literature itself have demonstrated the possibility that the mpas may come to produce ecological benefits in combination with socioeconomic benefits (macedo  et  al.,  2019) and, certainly, the recognition of hds is included in these cases. in order to broaden application of hds in fisheries management and in the mpas, it is necessary to elucidate what this concept involves and its relationship with the discourse about national and international nature conservation strategies. for this purpose, the study starts from a critical conception in the reflection of the fundamentals of the so-called institutions in the management of resources in the ses (vieira, 2005; seixas and kalikoski, 2009; tebet et al., 2018), and thus assumes that human beings are inserted as a constitutive part of the ecosystems and landscapes (human being in nature or human-in-ecosystem) (davidson-hunt and berkes, 2003; vieira, 2009; folke et al., 2016). material and methods in this study, a literature review was performed based on the search criteria established by barreto  et  al. (2020), which guided the selection of 92 articles aimed at descriptions and use of the term “human dimensions” in the context of marine protected areas. to this end, the following descriptors were used: human dimensions, marine protected areas, small-scale fisheries and ecosystem approach applied to fishing  (ecosystem-based fisheries), as well as their related terms and synonyms. the descriptors associated with fishing were included, as a complement to expand the search scope, given the association in the literature between mpas and fisheries management, especially smallscale fisheries (hart and reynold, 2002; young  et  al.,  2008; kittinger, 2013; koehn et al., 2013; christie et al., 2017; hornborg et al., 2019). the scopus and web of science (wos) databases were used due to their representation of journals on environmental management, governance and natural and social sciences, with only peer-reviewed articles, with no time limit being selected. complementary documents on the institutional frameworks mentioned in the articles were added to the initial portfolio (reports from conferences and conservation goals). from this set of information, the particularities about the institutional frameworks that structure the hds were extracted, with each framework selected being briefly described to show its connection with the concept of hds and with mpa management. these frameworks were then organized in chronological order, indicating the reference source (table 1). considering that these institutional frameworks also guided debates in the scientific literature, figure  1 was prepared, which explores the occurrence relationships between the components of the hds found in the literature and the institutional frameworks selected. to assess these components, the systematization made by barreto et al. (2020) was considered, which described 35 components of the hds, ordered into five analytical categories: governance (g), economics (e), social (s), cultural (c) and political (p). according to the authors, the components of the hds organized in this way can be considered as indicators or results for the robust management and governance of small-scale fisheries and marine protected areas, and that is why they were brought to the current discussion. for presenting the syntheses described herein, the sets of information  (institutional frameworks, scientific articles and components of the hds) were organized in the atlas ti software and guided data triangulation  (weyers et  al.,  2008). this proposal accompanied the analysis effort that had already been initiated on the components of institutional frameworks for human dimensions: reflections for marine protected areas in brazil 37 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 34-47 issn 2176-9478 table 1 – description of the human dimensions’ aspects present in the frameworks of the international environmental debate in the context of the management of marine protected areas, small-scale fisheries and ecosystem approach (alternative management). institutional frameworks date description references stockholm conference 1972 creation of the united nations environment programme (unep). it includes the ecological, ethical and moral dimensions in the debate on economic growth. (pnuma, 1972) un convention on the law of the sea 1982 it provides the legal framework for the conservation and sustainable use of ocean resources. (mma, 1982) convention 169 the international labor organization on indigenous and tribal peoples 1989 it protects the rights of these peoples, defends their territorial autonomy and establishes self-definition or selfdetermination as a criterion for identifying these groups. (ilo, 1989) international human dimensions program (ihdp) of the international social science council 1990 it establishes a scientific agenda for research on the hds of global environmental change. in 1996, it becomes the international human dimensions programme on global environmental change. (hogan, 2007) eco-92 conference 1992 elaboration of agenda 21 (chapter 26) and rio declaration (principle 22), which recognize the vital role of indigenous peoples and local communities in environmental management and recognize traditional knowledge and practices. (un, 1992, 1995) 19th iucn general assembly 1994 it mentions the importance of community-based approaches (recommendation 19.23), emphasizing the construction of partnerships with local organizations to establish community-based conservation (cbc). (iucn, 1994) code of conduct for responsible fisheries (fao) 1995 it recommends that responsible fishing takes into account not only the biological aspects, but also technological, social and socio-environmental aspects and traditional knowledge. (fao, 1995) ecosystem approach (cbd) 2000 official adoption of the principles and guidelines that advocate a holistic and participative management approach, seeking to reconcile human uses and environmental conservation. (mma, 2000) millennium development goals (mdgs) 2000 they address, among others, goals to ensure poverty reduction and environmental sustainability. (un, 2000) world summit on sustainable development (wssd, johannesburg) 2002 it encourages the application by 2010 of the ecosystem approach and the promotion of integrated and multisector coastal and marine development through the creation of a global mpa network by 2012. (prates, 2014) 5th world congress on parks (iucn) 2003 a debate on collaborative management and governance, recognizing the conservation practices of local communities (community conserved areas). (borrini-feyerabend et al., 2004) millennium ecosystem assessment 2005 the largest assessment ever carried out on the health of ecosystems and their connections to human well-being. (mea, 2005) strategic biodiversity plan (cdb) 2010 elaboration of the aichi goals (2011-2020) aiming to reduce planetary biodiversity loss. goal 18 mentions the full and effective participation of the indigenous and local communities in conservation management. goal 11 establishes that, by 2020, at least 10% of the marine and coastal areas must be preserved. (cdb, 2010) voluntary guidelines for securing sustainable small-scale fisheries (fao) 2015 it emphasizes aspects such as food security, poverty eradication, employment, gender equality and participation as fundamental to ensuring the sustainable management of small-scale fisheries. (fao, 2015) sustainable development goals (sdgs) 2015 it maintains and extends the mdgs and includes conservation and sustainable use of the oceans (goal 14). (un, 2015) think tank on human dimensions (tthd) 2016 first broad initiative to formally debate the mpa hds on a large scale. the meeting brought together 17 countries. (christie and lewis, 2016) source: own elaboration. barreto, g.c. et al. 38 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 34-47 issn 2176-9478 hds in nature conservation and natural resource management (kittinger  et  al.,  2012; gruby  et  al.,  2016; heck  et  al.,  2016; christie and lewis, 2016; barreto et al., 2020). results and discussion international institutional frameworks and the path for the construction of human dimensions setting up protected areas has been the political practice adopted worldwide to minimize biodiversity loss. however, this practice alone is not sufficient and, in many cases, has failed to meet the conservation goals (brito,  2000; berkes  et  al.,  2001; kalikoski,  2006; rebouças et  al., 2006). as already shown, incorporation of hds in discussions about the management of these areas and the adjustments between the institutions created  (formal and informal rules) can minimize the impact of policies that prioritize certain dimensions (ecological or economic) over others (human and social) (pomeroy et al., 2007; voyer et al., 2012; loring and harrison, 2013; bennett et al., 2016, 2017). thus, the influence of the institutional frameworks in this context and in the construction of the concept of hds is assumed. results of the institutional frameworks identified in this study and some information about them are presented (table 1). it is noteworthy that the institutional frameworks described are not unique, and those considered for this study support the definition of a concept of hds. the stockholm conference  (1972) is generally considered a framework on the construction of another development because it incorporated nature conservation aspects into the productive process. this  framework highlighted the conflict of interests between short-term development and the limits of material growth  (meadsource: own elaboration. figure 1 – perceived relationships between components of human dimensions as described by barreto et al. (2020) and the institutional frameworks mapped. institutional frameworks for human dimensions: reflections for marine protected areas in brazil 39 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 34-47 issn 2176-9478 ows et al., 1972), pointing out the need to devise a global ethic of development that “mutually recognizes and promotes social and ecological values” (engel, 1990, p. 19). the systemic concept of ecodevelopment emerged in the same decade  (1970s), emphasizing the need to include the ecological, ethical and moral dimensions in the debate on economic growth (sachs, 1986; vieira, 2009). in this context, the integrated view of the social and natural systems, as social-ecological systems, mobilized the resumption of the human-in-nature perspective linked to the theoretical-methodological elaborations of the scientific community (davidson-hunt and berkes,  2003). this resumption checkmated the theoretical, scientific and also political paradigm of protected areas interpreted as biodiversity islands supported by management models that exclude human populations from these areas (ferreira, 2004). highlighting the visibility of this human-nature interaction, other global socio-environmental events gave visibility to human and social aspects in the context of mpa management and the use of natural resources, covering a period of six decades  (1970-2020). between  the 1980s and 1990s, the brundtland report or our common future (1991) stands out, which introduced the human dimension of “solidarity” with the future generations through the concept of “sustainable development”, stating that nature needs to be preserved for development to be sustained. the notion of intergenerational solidarity added social, political, cultural and technological dimensions to the idea of sustainability. reinforcing this understanding, katona et al. (2017) recognize the brundtland report as the turning point of ecological thinking symbolizing yet another theoretical break in the artificial separation between human beings and nature. at the same time, the concept of sustainable development was also criticized for neglecting the predecessor concept of “ecodevelopment” and also for fostering a discourse of ecological sustainability at the expense of the commodification of nature (vieira, 2005, 2009; leff, 2006). during this same period  (1980-1999), the 19th  general assembly of the iucn and convention 169 of the international labor organization (ilo) on indigenous and tribal peoples established, respectively, the implementation of shared management processes and legal frameworks with a view to guaranteeing the human and social rights of the traditional and local communities. convention  169 guaranteed the peoples’ right to self-determination, thus safeguarding their territorial autonomy, primarily in the legal context (ilo, 1989). however, many of the decisions regarding nature conservation end up devaluing the identity of the populations that live in these territories (calegare et al., 2014; evans and reid, 2016; vivacqua, 2018). the scientific community devoted to the study of global environmental change  (gec) started talking about hds in the late 1980s (nrc,  1999). in 1996, the international human dimensions program  (ihdp) was created, which included “human activities” in the conceptual model that explains the functioning of the earth system  (bretherton diagram), scientifically recognizing that analyzing human actions is extremely important for nature conservation and understanding its biophysical effects (mooney et al., 2013). the following decades  (2000-2015) reinforced aspects that have been raised since the stockholm conference, such as the fight against poverty, and included and highlighted other relevant aspects such as gender, human rights and social well-being. two frameworks can be highlighted in this period: the ecosystem approach that seeks to reconcile human uses and nature conservation, and the sustainable development goals (sdgs) proposed by the united nations  (un). with roots in the traditional models of community management (garcia and cochrane, 2005), the principles and guidelines of the ecosystem approach started to be systematically adopted by the convention on biological diversity (cbd) in 2000, during the 5th conference of the parties decision number 6 cop v/6 (cbd, 2000). despite being included as a precept in the regulation of the fisheries management instruments (brasil, 2009), incorporation of the ecosystem approach is hampered by the scarcity of fishing monitoring data and continuity of the participatory processes (fishermen’s engagement in decision-making) (dias and seixas, 2019). in relation to the millennium development goals (un, 2000) and the sustainable development goals (un, 2015), the goals proposed by the un emphasized aspects related to the eradication of poverty, gender issues and the integral development of human beings associated with a healthy environment. goal 14 of the sdgs seeks to consolidate specific strategies for the conservation and sustainable use of the oceans, seas and marine resources. however, the very title of this sdg (“life below water”) still emphasizes the biological aspects of conservation at the expense of living beings under water (jentoft, 2020). with regard to the marine ecosystems and small-scale fisheries systems, the united nations’ food and agriculture organization  (fao) provides a wide range of guidelines for the conceptual management models in the operational contexts. these include the international code of conduct for responsible fisheries  (fao,  1995) and the voluntary guidelines for sustainable small-scale fisheries (fao, 2015). they advocate for participation rights, also covering issues such as customary tenure rights, gender equality, employment and health. these  guidelines were developed through a process that has been presented by the literature as effectively participatory (pedrosa and lessa, 2017). according to pedrosa and lessa (2017), by placing human rights at the center of fisheries management, the guidelines brought to the management discussions aspects of collective law, gender issues, culture, contribution to global food safety, nutrition and poverty eradication  (goti-aralucea,  2019). on the other hand, the code of conduct established the ecosystem approach applied to fisheries (eaf) as an analytical and operational perspective, offering concepts and tools for its implementation (garcia and cochrane, 2005; young et al., 2008; fao, 2013). the idea of hds perceived in these institutional frameworks analyzed can be summarized in the following key terms: integrated and decentralized management, participation in decision-making processes, different barreto, g.c. et al. 40 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 34-47 issn 2176-9478 uses of resources, human and social rights, equity  (including gender) and justice. in a way, these terms appear among the guiding principles of the alternative approaches to management. their presence indicates that the conservation goals, guidelines and agendas have progressively taken on broader, interdisciplinary and participatory management perspectives, emphasizing the notion of hds as an essential element to improve the conservation outcomes (charles and wilson, 2009; voyer et al., 2012; bennett et al., 2017; moon et al., 2019; barreto et al., 2020). perceived relationships of the institutional frameworks in brazil much of the brazilian environmental policy has developed in response to the demands of the international environmental movement (vieira, 2009; peccatiello, 2011). the legal contours related to environmental protection gained greater consistency after the enactment of the 1988 brazilian constitution (brasil, 1988), which integrated the actions of the public power that were isolated and fragmented into new legal regulation instruments (vieira, 2009; lima, 2011). cf  88 represented a milestone and advance in the legal protection not only of biodiversity  (ecological system) but also of sociodiversity  (santilli,  2005). preceding eco-92, the creation of the brazilian forum of non-governmental organizations (ngos) and social movements for the environment and development, promoted the articulation of networks of ngos and social movements that organized the participation of civil society in this conference (santilli,  2005). however, in practice, the governmental actions remained “fragmented and contradictory, occupying a peripheral space in the dynamics of the political system’s functioning and in the daily life of the majority of the brazilian people” (vieira, 2009, p. 29). since the creation of the special secretariat for the environment  (secretaria especial de meio ambiente — sema, 1973), in the post-stockholm-72 period, through the creation of environmental agencies such as the brazilian institute for the environment and renewable natural resources (instituto brasileiro do meio ambiente e dos recursos naturais renováveis — ibama, 1989), of the ministry of the environment  (ministério do meio ambiente — mma, 1993), and the chico mendes institute for biodiversity conservation (instituto chico mendes de conservação da biodiversidade — icmbio, 2007), there has been a growing effort to develop an environmental apparatus in the country (lima, 2011), which also had repercussions on the establishment of organizational charts responsible for the implementation of protected areas (brito,  2000). this agenda has been accompanied by discussions on social participation, and the national environmental policy (política nacional de meio ambiente — pnma, 1981) is cited as the starting point for this debate. therefore, it was in the 1980s that the country began to consolidate a more integrated environmental policy system, culminating in the creation of the national system of nature conservation units (brasil,  2000). although considered as an advance for the creation of protected areas in the country (peccatiello, 2011), the first bill of law to create the snuc pointed to the human presence as a threat to biodiversity conservation (calegare et al., 2014). a complex subject matter by itself, although not the focus of this paper, the different typologies of protected areas reflect the set of political, social, economic and environmental interests that were found in the process of creating the snuc. the most controversial points included popular participation in the process of creation and management of protected areas, as well as the role given to the traditional communities (medeiros, 2006; peccatiello, 2011). in any case, the creation of protected areas of the sustainable use group, such as extractive reserves (reservas extrativistas — resex) and sustainable development reserves (reservas de desenvolvimento sustentável — rds), represented an important step forward by also incorporating into the conservation objectives the cultural values associated with the traditional practices  (medeiros,  2006). these two categories of protected areas emerged in the context of the institutional struggles of social movements and ngos, representing a change in the perspective of nature conservation management, now more aligned with the ses. this  notion of integrated systems has acquired important status in the discussions about protected areas in the coastal and marine zones, creating other institutional arrangements for mpa management  (prado and seixas,  2018), and fostered debates about the legal rights of the brazilian traditional populations, mainly since the 1990s (diegues, 2008). in 2006, the national plan for protected areas  (plano nacional de áreas protegidas — pnap) was established (brazil, 2006), in line with decisions taken within the scope of the convention on biological diversity (cbd). this plan sought to integrate the policies of the protected areas managed under the snuc framework with those for the conservation of indigenous lands and quilombola territories (mma, 2006). even at a theoretical level, incorporation of these territories into the pnap recognizes the role of these communities in biodiversity conservation. the national coastal management plan (plano nacional de gerenciamento costeiro  — pngc) and the bill of law for the national policy for conservation and sustainable use of the brazilian marine biome (política nacional para a conservação e o uso sustentável do bioma marinho  — pncmar) are specific national frameworks for coastal and marine areas, the latter still in progress as a bill of law (brazil, 2004, 2013). presupposing integrated, participatory, proactive and ecologically prudent management processes, the pngc aimed, for example, at implementing zoning for uses and activities along the brazilian coast. however, it is criticized for establishing participatory mechanisms that are not very expressive, technocratic and notably budgetary  (vivacqua  et  al.,  2009). according to moura  (2017), the pngc is a technical and disciplinary environmental planning instrument for the use and occupation of the coastal and marine areas, with little openness to the incorporation of ways of life and uses of natural resources by traditional communities in the management instruments. in addition, it lacks the implementation of a good part of its manageinstitutional frameworks for human dimensions: reflections for marine protected areas in brazil 41 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 34-47 issn 2176-9478 ment instruments foreseen for over 30 years. pncmar (lb no. 6,969), also known as the law of the sea, intends to adopt marine spatial planning as one of its main management instruments and a governance system that is adaptive and ecosystemic, in line with the international treaties which brazil is a party to. elaboration and implementation of a formal marine spatial planning policy in the country must be carefully made so as not to be also guided by a technocratic, centralizing perspective and aligned with major economic interests, disregarding other interests and needs, such as small-scale fisheries  (gerhardinger et al., 2007). thus, what seems to be the discussion focus is the context for managing areas in this complex social-ecological system, the participation modalities and quality and its limits when considering the structuring institutional frameworks of the mpas. in relation to brazilian fisheries management, its path has been marked by constant political instabilities through displacements and extinction of secretariats and ministries, which exert an impact on its normative legal framework. among the latest changes is the temporary suspension of closed-end insurance with the justification of re-registration to correct the illegalities in granting the benefit (mapa/mma interministerial ordinance no.  192, of october  5,  2015). closed-end insurance is known in brazil as seguro-defeso, a resource equivalent to a minimum wage paid by the government to professional artisanal fisherwomen and fishermen during periods of prohibition of capture for the reproduction of the species. suspension was followed by the extinction of the fisheries and aquaculture ministry (ministério da pesca e aquicultura, law no. 13,266/2016). once the ministry was terminated, the aquaculture and fisheries secretariat (secretaria de aquicultura e pesca — sap) housed in 2015 in the ministry of agriculture was transferred to the ministry of industry, trade and services (ministério da indústria, comércio e serviços —  mdic) in early 2017  (decrees no.  9,004 and no.  9,067, dated 2017). then, law no.  13,502, dated november  2017, determined the re-creation of the aquaculture and fisheries special secretariat, linking it again to the presidency of the republic (secretaria especial da aquicultura e da pesca/presidência da república — seap/pr). as a result, law no. 13,844 of 2019 returned the administrative competence of the fisheries exclusively to the ministry of agriculture, livestock and supply  (ministério da agricultura, pecuária e abastecimento — mapa). there is a reading that all these changes in the competence of fisheries management are being made to the detriment of small-scale fisheries, as there is not enough institutional structure and human resources to meet the demands and interests of this category (azevedo and pierre, 2017). the same authors argue that, in addition to these changes, in brazil there is a very diverse and broad legal framework with regard to small-scale fisheries, based on development and conservation policies that aggravate inequalities resulting from the unequal distribution of benefits, costs and risks in fishing territories. the interface of this context in the management of mpas is often controversial, permeated by conflicts of competences and uncertainties in the authority to implement the management demands  (tebet  et  al.,  2018; macedo  et  al., 2019). even the national policy for the sustainable development of traditional peoples and populations in brazil (law no. 6,040 of 2007) (brazil, 2007), which supports alternative activities in the fishing territories (moura, 2017) by guaranteeing recognition and respect for livelihoods and traditional territories, collides with the fragility of participation formats and access to resources in the mpas (voyer et al., 2012; goti-aralucea, 2019). locating the hds in this context can, therefore, aid visibility of these rights and improve the management of these areas, aspects which are dealt with below. locating the human dimensions and the challenges for their application in brazil different national and international institutional frameworks contributed to delineate the concept of hds in the context of the management of marine protected areas. in the international political arena, it is clearer that the frameworks, management guidelines and global conservation goals are increasingly taking on approaches that seek to associate the ecological and human dimensions, including the ecosystem approach applied to fishing (young et al., 2008; fao, 2013) and the think tank on mpa hds in 2016 (christie and lewis, 2016). in the environmental sciences, although human activities were officially included in the conceptual model that explains the functioning of the earth system only in 1996, studies such as the one by olson  (1971) already dealt with the collective action related to decision-making in the use of natural resources. the theory of the commons  (or common pool-resources), whose studies intensified in the 1990s, also contributed to this area with important aspects about the ways in which individuals define the patterns of access, use and reproduction of natural resources (ostrom, 1990). these studies highlighted the local mechanisms for controlling the use of resources, such as communication and bonds of trust, with an emphasis on natural resource community management. in other words, they emphasized some hd related to nature conservation. it is noteworthy that this study pointed to the theory of the commons as a great mobilizer of the concept of hds in this mpa context, superimposed on fishing territories, and that its understanding can  (and should) go beyond the univocal idea of human dimensions as control and management of human behavior (shove, 2010; castree et al., 2014; barreto et al., 2020). in this context, studies on sociocultural characteristics, power dynamics and their institutions, and shared, participatory and adaptive management (co-management) somehow became part of this analysis. however, it is necessary to locate hds in this discussion, as there are many meanings attributed to this concept  (undoubtedly a polysemic term). and, despite the interpretations coming from different knowledge areas and relating the concept to components such as “attitude, perception, beliefs and preferences”, there are approaches that still relate them exclusively to “human uses, activities and pressure” (barreto  et  al.,  2020), supporting command and control management processes (shove, 2010; castree et al., 2014). barreto, g.c. et al. 42 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 34-47 issn 2176-9478 also, on the definition and use of the term, barreto  et  al. (2020) identified that few articles using the concept of hds were published in social and human science journals  (most were published in environmental and natural science journals). when mobilized especially by natural and environmental scientists, the concept of hds related to mpa management also carries with it natural science paradigms in resource management. due to this bias, the debate on hds has still been dominated by behavioral perspectives arising from interpretations of currents linked to methodological individualism and functionalism, with little opening for the so-called “more critical” readings (castree et al., 2014; moon  et  al.,  2019). in a simplified manner, it can be asserted that the functionalism theory found in the social sciences explains the institutions from their specific functions in society and their effects. the greater emphasis on the management components, with emphasis on the institutional aspects and parameters associated with the regulation of the use of natural resources, points to the already mentioned influence of the theory of commons school on the genesis of the concept of hds  (ostrom,  1990). this emphasis also indicates a widespread  (and often imposed) acceptance of the requirement to adapt specific human behaviors and controls especially applied to local populations in areas that are rich in biodiversity and resources (evans and reid, 2016). by integrating other sciences, such as the social sciences, there is a growing expansion in the discussions about hds, with questioning of these exclusive paradigms and incorporation of themes related to the social impacts of the mpas, to the divergent interests in the creation of the ‘institutions’ and to the management processes of these areas. however, components, such as gender, employment, poverty, ethics and property rights, which have been gradually incorporated into global institutional frameworks such as the mdgs and sdgs, are less noticeable in the current literature when compared to the governance hds, for example. in general, in the literature reviewed, the hds appeared defined by the actor-institutions-nature interaction, interpreted as a mutual influence relationship. its essence lies in the process of interaction (and conflict) between diverse interests and needs, which in this study are considered through the 35  components mapped by barreto  et  al. (2020). they consider that the minimum human living conditions must be guaranteed  (see, for example, fao’s voluntary guidelines for securing sustainability small-scale fisheries, table 1) and point out to the construction of multi-interest processes, with the influence of science in the elaboration of policies, and with relationships with other agents, such as ngos and social movements. according to this reading, the articulation between hds and the institutional frameworks becomes evident. figure 1 was structured to show this relationship. these already established relationships reveal the complexity in the application and elaboration of new socio-political agendas related to the theme, by showing the challenges of working on the 35  components of hds in an integrated way. figure 1 shows that the “institutional arrangements”, “participation of the actors”, “traditional and local knowledge”, “food security”, “poverty” and “gender” components were more frequently mentioned in institutional frameworks. this shows the need to incorporate the other components of hds, both in the political field as well as in the daily management of the mpas, in order to achieve more equitable and fair processes. in this context, it is also necessary to visualize the political strategies and funding mechanisms to deal with all this multiplicity of dimensions in the management of natural resources (jentoft et al., 2007; thomas et al., 2014). complexity also refers to the fact that the political, scientific and management elements are interactive and interdependent. integrating the components of the hds related to small-scale fisheries to these elements requires monitoring of these processes and mutual learning. as an example, there was a mention to the difficulty connecting the different scientific and political languages (caveen et al., 2013). literature points out that information exchange between researchers and managers is one of the bottlenecks cited for improvement in the decision-making systems, and contemplating hds in these processes seems to be a possibility to build a more robust management (voyer et al., 2012; cvitanovic et al., 2015; dias and seixas, 2017; ranzani and serafini, 2020). therefore, literature reports that integrating hds into biophysical and ecological dimensions creates space for the adoption of broader (and effective) approaches to natural resource management. this integration structures more participative management policies and processes, aiming to improve the conservation outcomes. however, it is noted that the focus on aspects that establish reference points on the regulation and forms of use of the natural resources  (i.e., on human behavior), ends up resulting in a low prioritization of essential parameters for evaluating the social impacts arising from these regulations. in this context, the analyses carried out in the current study allow pointing out important challenges faced in brazil with regard to the effective implementation of more integrated approaches that consider hds, namely: • recognition in the scientific and legal-normative field of the role of local communities in the maintenance of the ecosystems finds little support in the executive and decision-making fields (de jure and de facto); • conditioning to a world view and rationality unique to the scientific community and to a reductionist conception of management and development, based on the use of strictly economic parameters (positivism in environmental sciences and command and control type management); • the distance between the studies, proposals and global goals and the different national and local realities (scale problem); • integrated research on the social-ecological systems is still primary and much of the contemporary literature does not fully achieve the necessary interdisciplinarity  (interand trans-disciplinary projects, involving social and natural scientists, are incipient). see sowman et al. (2013) and hidalgo et al. (2015); • guidelines and legal frameworks play a dual role: they both influence public policies and can hinder certain types of adjustments and institutional frameworks for human dimensions: reflections for marine protected areas in brazil 43 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 34-47 issn 2176-9478 adaptations necessary to respond to new sets of problems in the current context of accelerated transformations (e.g., adversities at different scales, such as climate change and the covid-19 pandemic). these challenges corroborate the argument that, despite the advances made by the institutional frameworks (especially regarding the recognition of human populations as subjects of law that have their livelihoods overlapped with protected areas), these spaces continue to be the scene for conflicts, social exclusions and disputes between uses and conservation. in a way, the management of natural resources shows indications of a model in transition; however, especially in the fishing activity, elements of technocratic and centralizing management still prevail, objectives regulated by market laws and command and control mechanisms (vivacqua et  al., 2009; corson  et  al.,  2014; medeiros et al., 2014; seixas et al., 2011, 2020). on the other hand, the incorporation of the concept of hds into policies and in the daily management routine, even in an incipient way, built space for innovative management experiences, which can provide opportunities for practices involving different actors in open and deliberative arenas that value sociobiodiversity and the debate on social beliefs, norms and values  (e.g., deliberative councils). in relation to brazil, despite institutional weaknesses, successful local experiences of fisheries management and marine protected areas can constitute possibilities for integrating hds, as already noticed in some realities (macedo and medeiros, 2018; seixas et al., 2020). conclusions even though there is still a need to improve the incorporation of human dimensions into the management of natural resources in mpas, the current study made it possible to perceive, in a promising way, that the understanding of hds goes beyond the univocal idea of control and management of human behavior. to collaborate in the understanding of these issues, the national and international institutional frameworks associated with the discussions on mpas were revisited and articulated to the components of the hds presented by barreto  et  al.  (2020). the components and relationships established with the frameworks selected show indications of a management model in transition in brazil. at the same time, this transition imposes several challenges related to the integration of hds into the current practices of mpa management, with emphasis on overcoming institutional arrangements that are still centralizing and technocratic. the study also allowed to understand that several authors use the term “hds” with different connotations or conceptualizations, although it is perceived that this conceptual abundance is more of an understanding effort than a point to focus on the scientific field. this multiplicity of interpretations highlights the characteristic of the systemic, transdisciplinary and multi-scale aspects in the discussion about mpas. if the reductionist approaches to management usually fail, the five challenges summarized in this article showed that the simple adoption of goals and agreements does not guarantee adequate resource management in brazil. if they are fundamental to achieving conservation objectives, it is necessary to look more deeply at human dimensions. as this is not a comprehensive review (research limitation), it is assumed that some relevant documents may have been left out from the synthesis presented. however, the articulation between institutional frameworks and the components described by the literature indicates how the term “hds” has been translated from an academic concept to a set of policies and normative management practices, and how this process models social, political and environmental changes both inside and outside the protected areas (policy influence & science nurturing). contribution of authors: barreto, g.c.b.: funding acquisition, conceptualization, data curation, formal analysis, methodology, visualization, writing — original draft, writing — review & editing. silva, m.d.: conceptualization, data curation, formal analysis, methodology, visualization, writing — original draft, writing — review & editing. nascimento, d.e.: writing — review & editing. serafini, t.z.: writing — review & editing. medeiros, r.p.: conceptualization, data curation, formal analysis, methodology, visualization, writing — original draft, writing — review & editing, supervision. references allen, c.r.; 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piraquê-mirim resumo o presente trabalho tem como objetivo analisar o programa escola no mangue desenvolvido no município de aracruz–es.a sustentabilidade ambiental de ecossistemas como os manguezais estão gravemente ameaçados devido aos impactos provocados pelo lançamento de esgoto e lixo nos rios,desmatamento,pesca predatória,aterros e a introdução de espécies exóticas.portanto tornam necessárias atitudes que impeçam a degradação cada vez mais constante desse ecossistema.com a ajuda de alguns instrumentos metodológicos como,análise de documentos e questionários aplicados a alunos e professores foi possível averiguar que a educação ambiental é um instrumento para conservação de manguezais. palavras-chave: educação ambiental; manguezal; conservação abstract this paper aims to analyze the school program developed at the mangrove aracruzes.a environmental sustainability of ecosystems such as mangroves are severely threatened due to impacts caused by discharge of sewage and garbage into rivers, deforestation, overfishing, landfills and the introduction of species exóticas.portanto necessitate attitudes that prevent the degradation of this increasingly steady ecossistema.com the help of some methodological tools such as analysis of documents and questionnaires to students and teachers was possible to verify that environmental education is an instrument for conservation of mangroves. keywords: environmental education; mangrove; conservation. charlene testa martins bióloga, especialista em educação ambiental; mestre em tecnologia ambiental pela faculdade de aracruz – faacz cep: 29-193-156 – aracruz – espírito santo – brasil e-mail: chamartins1@hotmail.com marcos roberto teixeira halasz doutor em engenharia química, professor da faculdade de aracruz faaczaracruz – espírito santo – brasil. revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 12 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução o mundo moderno sofreu um grave desequilíbrio em conseqüência da ação antrópica, que tende não só para a eliminação da vida selvagem, como também para a destruição da harmonia do meio onde está destinado a viver. os recursos renováveis estão comprometidos, fato particularmente grave no momento em que as populações humanas aumentam a uma velocidade crescente, e as necessidades pelos recursos naturais se tornam urgentes (dorst, 2001). em atenção a estes ecossistemas, destaca-se neste trabalho a conservação dos meios aquáticos que possuem importância muito particular especialmente no caso dos manguezais. este ecossistema está entre um dos mais produtivos do mundo, desenvolvendo-se em regiões tropicais, subtropicais e também está relacionado diretamente com a economia de subsistência para várias comunidades litorâneas (smith, 1992). a sustentabilidade desses ambientes está gravemente ameaçada devido aos impactos provocados nesses ambientes. segundo vannucci (2002), os principais impactos nos manguezais são o desmatamento para projetos de implantação industrial, urbana e turísticas, contaminação dos mangues por substâncias químicas derivados de petróleo e metais pesados, além da disposição de resíduos sólidos e líquidos, pesca predatório dentre outros. no brasil é encontrado desde o extremo norte, do rio oiapoque até laguna em santa catarina. uma parte considerável deste importante ecossistema já foi destruída, até a década de 70 achavase que o manguezal não tinha muita importância (kjerfve & lacerda 1993). hoje se sabe o quanto o manguezal é importante para o equilíbrio marinho, é nesse ambiente que muitas espécies vivem, procriam ou procuram um local para buscar alimento. ao contrário de outras florestas, os manguezais não são ricos em espécies, porém destacam-se pela grande abundância das populações que neles vivem. por isso podem ser considerados uns dos mais produtivos ambientes naturais do brasil (smith, 1992). os mangues são protegidos por legislação federal, devido à importância que representam para o ambiente marinho. são fundamentais para a procriação e o crescimento dos filhotes de vários animais, como rota migratória de aves e alimentação de peixes, colaboram para o enriquecimento das águas marinhas com sais nutrientes e matéria orgânica, além dessa importante função o litoral protege o litoral das grandes marés e a vegetação funciona como ciliar agindo diretamente na amenização e ou contenção de erosão dos mangues no processo de assoreamento, possui vegetações típicas, que apresenta uma série de adaptações às condições existentes nos manguezais (lugo et al., 1980). quanto à fauna, destacam-se várias espécies de caranguejos, formando enormes populações nos fundos lodosos. as ostras, mexilhões, berbigões e cracas se alimentam filtrando da água os pequenos fragmentos de detritos vegetais, ricos em bactérias. há também espécies de moluscos que perfuram a madeira dos troncos de árvores, construindo ali os seus tubos calcários e se alimentando de microorganismos que decompõem a lignina dos troncos, auxiliando a renovação natural do ecossistema através da queda de árvores velhas, muito perfuradas (novelli et al.,2004). um dos meios para minimizar essas ações de degradação no ecossistema manguezal é a realização de programas de educação ambiental, permitindo uma harmonia entre as atividades humanas e o ambiente, através da conscientização/sensibilização das populações. a educação ambiental tem papel atuante na compreensão da dinâmica dos ecossistemas possibilitando uma maior consciência de preservação desses ambientes. a falta de conhecimento sobre a importância desse ecossistema é um dos maiores entraves para sua preservação e conservação. por esse motivo, é fundamental implantar e consolidar ações e programas de educação ambiental que desenvolvam um saber não puramente científico e pouco prático, mas um saber crítico e contextualizado (sato e santos, 2001). entende-se por educação ambiental os processos por meio dos quais o indivíduo e a coletividade constroem valores sociais, conhecimentos, habilidades, atitudes e competências voltadas para a conservação do meio ambiente, bem de uso comum do povo, essencial à sadia qualidade de vida e sua sustentabilidade (pnea, 1999). segundo reigota (1997), a educação ambiental aponta propostas centradas na sensibilização para mudanças de comportamento, desenvolvimento de competências, capacidade de avaliação, propiciando aumento de conhecimento, mudança de valores e aperfeiçoamento de habilidades que estimulam maior integração e harmonia dos indivíduos com o meio. partindo desta questão, este artigo tem objetivo de analisar o programa escola no mangue realizado do município de aracruz – es, como um instrumento para a implementação da educação ambiental na conservação de ecossistemas de manguezal. materiais e métodos descrição do programa escola no mangue o programa escola no mangue desenvolvido pela secretaria de meio ambiente de aracruz es no período de 2005 a 2008 foi distribuído em três etapas para sua implantação. a primeira etapa, que aconteceu em revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 13 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 2005, teve como atividade principal uma capacitação com a participação de 50 professores das disciplinas de geografia e ciências das redes estadual e municipal de educação. a seleção dos professores foi realizada pela secretaria de educação. a segunda etapa foi a realização de palestras e atividades lúdicas para que o aluno compreendesse a importância do ecossistema manguezal além de promover a reflexão das atividades antrópicas neste ecossistema. e a terceira culminou em aula de campo nos manguezais piraquê–açu e piraquê-mirim. nesta etapa os estudantes observaram espécies de fauna e flora, e as características físicas da região, relacionando o conhecimento teórico ao prático, além de coletarem lixos durante as atividades no ecossistema.ao final desta etapa,foi entregue aos alunos e professores,questionários com perguntas abertas e fechadas para avaliação do programa. o programa escola no mangue foi analisado por meio de uma abordagem qualitativa e quantitativa associada à pesquisa documental e da aplicação de questionários e técnica de grupo focal. pesquisas qualitativas e quantitativas a adoção da metodologia qualitativa tem sido muito útil nas pesquisas educacionais e ressalta três aspectos importantes. primeiro, os dados qualitativos permitem aprender o caráter complexo e multidimensional dos fenômenos; em segundo lugar, os dados qualitativos capturam variados significados das experiências vividas no ambiente, auxiliando a compreensão das relações entre as pessoas, seu contexto e suas ações e terceiro, a sua capacidade de contribuir criatividade e o pensamento crítico (ludke & andré, 1986 apud guerra & rheinheimer, 2009). pesquisa documental a característica da pesquisa documental é ser uma fonte de coleta de dados que está restrita a documentos, escritos ou não, constituindo o que se denomina de fontes primárias. podem ser feitas no momento em que o fato ou fenômeno ocorre ou depois (marconi e lakatos, 1996). de acordo com ludke e andré (1986) apud segalla (2008), embora pouco explorada na área da educação, a pesquisa documental pode se constituir uma técnica valiosa de abordagem de dados qualitativos, seja contemplando as informações obtidas por outras técnicas ou revelando aspectos novos de um tema ou problema. questionário segundo marconi e lakatos (1996), as principais vantagens do uso do método do questionário em relação às entrevistas são que utilizam menos pessoas para serem executados e proporcionam economia de custo, tempo, viagens, com obtenção de uma amostra maior e não sofre influência do entrevistador. técnica de grupo focal técnica onde o pesquisador reúne, num mesmo local e durante certo período, uma determinada quantidade de pessoas que fazem parte do público – alvo de suas investigações, tendo como objetivo coletar, a partir do diálogo e do debate com e entre eles, informações a cerca de um tema específico (neto et.al, 2002). essa técnica facilita a formação de idéias novas e originais, gera possibilidades contextualizadas pelo próprio grupo de estudo, oportuniza a interpretação de crenças, valores, conceitos, conflitos, confrontos e pontos de vista, e ainda possibilita entender o estreitamento em relação ao tema, no cotidiano (ressel et.al,2008). caracterização da pesquisa as atividades para realização da pesquisa foram divididas em etapas. a primeira etapa foi a análise de documentos a partir do levantamento de dados dos questionários respondidos pelos professores e alunos durante os 3 (três) anos do programa escola no mangue 2006 a 2008.a segunda etapa foi à realização em 2009 da técnica de grupo focal com aproximadamente 46 alunos de três escolas e diferentes localidades no município que vivenciaram o programa. no que se refere a pesquisa documental, foram analisados questionários de alunos e professores aplicados durante os anos de 2006 a 2008 (período de ocorrência) após a realização do programa escola no mangue como instrumento utilizado para avaliação. também foram analisados materiais didáticos como cartilhas, atividades lúdicas, material audiovisual, fotos, listas de presenças e produções de alunos como redações. ainda como parte da metodologia desta pesquisa foi à realização da técnica de grupo focal em três escolas que participaram do programa escola no mangue no período de 2006 a 2008. essas escolas estão inseridas em regiões distintas no município o que possibilita a comparação de resultados. as séries dos alunos trabalhados com o grupo focal variaram entre 6º e 9º ano do ensino fundamental e os registros foram gravados em fitas cassetes e mp4, o momento fotografado e as falas foram transcritas e analisadas. essa técnica também foi usada por neto et. al, (2002) para estudos sobre as condições de vida e atendimento a crianças e adolescentes, por meio do departamento de ciências sociais da escola nacional de saúde pública da fundação oswaldo cruz. revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 14 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 resultados e discussões análise de dados documentos do programa escola no mangue o projeto escola no mangue desenvolvido pela secretaria de meio ambiente no período de 2005 a 2008 foi trabalhado com as séries de 3º ao 7º ano do ensino fundamental e contemplou cerca de 2.049 alunos e 75 professores. no ano de 2005 aconteceu a uma capacitação para aproximadamente 50 professores das disciplinas de ciências, geografia e alguns das séries iniciais da cmeb “esther nascimento dos santos” em santa rosa distrito de aracruz, localizada no entorno do ecossistema manguezal. a capacitação ocorreu em parceria com a empresa biodinâmica engenharia e meio ambiente e o projeto fez parte do programa de educação ambiental gasoduto cacimbas – vitória em atendimento a condicionante nº. 20 da licença de instalação (li) nº. 022/2005 emitida pelo iema (instituto estadual de meio ambiente). além das diversas atividades desenvolvidas, no segundo dia foi realizada atividade prática no ecossistema manguezal. todos os professores receberam um kit contendo material didático dentre eles o livro “conhecendo o manguezal” com informações sobre a vegetação e a fauna do manguezal. cerca de 40 % dos professores que participaram da capacitação principalmente os de ensino fundamental de 1º ao 5º ano não tinham informações técnicas sobre o ecossistema manguezal, provavelmente em função da formação acadêmica. nestes casos cursos de capacitações e formações continuadas são importantes para a aquisição de informações que possam contribuir para a intervenção desses professores nas ações de preservação em ambientes naturais, como no caso de manguezais. no que se refere à formação de educadores ambientais guimarães (2005), reforça a idéia de que o educador deverá estar contextualizado com a realidade socioambiental em que irá intervir, destacando a importância de um diagnóstico da realidade trabalhada. a intervenção processual incorpora o movimento, interliga o sujeito interventor (individual e coletivo) ao objeto de intervenção. a capacitação desses educadores foi importante para nivelar o conhecimento sobre a temática proposta, a fim de facilitar na implementação do programa na escola. o programa escola no mangue desenvolveu atividades nas instituições de ensino a partir de 2006 com as escolas localizadas no entorno do ecossistema manguezal e nas áreas de influência direta do mesmo. neste caso em escolas localizadas na orla do município de aracruz. na seqüência nos anos de 2007 e 2008 com escolas da sede e interior do município. a maioria das escolas de ensino fundamental do município de aracruz foram contempladas com o programa. analisando os resultados do questionário aplicado aos alunos destaca-se a pergunta: você já sabia o que era manguezal antes da nossa visita a sua escola? observa-se que 75% dos alunos das escolas do entorno do ecossistema detém informação sobre a temática manguezal, já na sede 45% e apenas 30% nas escolas do interior do município. tal resultado confere com os estudos de sofiatti (2004) (apud segalla, 2008), que mostra esse ecossistema tem um valor intrínseco e econômico valioso para as populações ribeirinhas. esse fato é relevante quando o município possui uma área com aproximadamente 1.650 hectares de manguezal. em uma das questões destacadas em questionário realizado com os alunos perguntando se eles consideram importante preservar o ecossistema manguezal 100% dos alunos entrevistados responderam que “sim” devemos preservar o ecossistema (figura 1). foi também perguntado nesse mesmo questionário se as famílias dos alunos compram caranguejo em época proibida (desova ou troca de casco), cerca de 45% (figura 2) destacam que sim e ainda citam alguns locais como feira e bares. ao aplicar o questionário e conversar com alunos e professores percebe-se que há falta de divulgação dos períodos de proibição e também de fiscalização. 100% 0% sim não 45% 55% sim não figura 1: preservar o ecossistema manguezal? figura 2: compra caranguejo nos períodos proibidos? revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 15 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 a exploração desordenada deste ecossistema, o crescimento das cidades litorâneas, as migrações e a educação voltada para o desenvolvimento em vez da sustentabilidade vêm proporcionando o desaparecimento de espécies específicas de manguezal, provocando uma série de problemas sócio ambientais. vinculada a questão acima outro destaque importante é no questionamento sobre a visita ao ecossistema manguezal. dentre as escolas do entorno 46% dos alunos nunca visitaram o manguezal, nas escolas da sede 75% e no interior do município 78%. um fato também relevante quando trabalhamos a teoria vinculada a prática. nesse sentido a exploração de um ambiente natural é um importante recurso didático para várias disciplinas e pode ser usada em vários níveis de escolaridade, constituindo-se uma oportunidade para desenvolver vínculos afetivos dos alunos com o ambiente e os seres vivos, através de observação e do reconhecimento das espécies de animais no seu ambiente natural, de seus hábitos ecológicos e suas relações com os demais seres vivos, indo de acordo com (pereira et al.,2006). aulas práticas em ambientes naturais como as desenvolvidas pelo programa escola no mangue, são propostas que despertam interesse dos alunos, aguça a vontade de aprender e conhecer tais ambientes. trabalhar a teoria unindo a prática fortalece o aprendizado e pode desenvolver no educando um processo de formação critica, numa visão holística para compreender a relação do ambiente o qual está inserido. segundo guimarães (2005), o ambiente educativo não é somente o espaço físico escolar. o ambiente educativo se constitui nas relações que se estabelecem no cotidiano escolar e o ambiente, entre a escola e comunidade, entre a comunidade e sociedade, entre seus atores, a sua forma de atuação nesse ambiente. nos questionários respondidos pelos alunos e professores havia questões abertas, sobre o aprendizado e considerações revelantes em relação ao ecossistema manguezal. segue relato de alunos e professores extraídos dos questionários: “não jogar lixo no manguezal, não pegar o caranguejo fora de época” (aluno) “preservar para viver melhor, quando se entra no manguezal sente-se uma sensação muito boa é limo, fresco e bonito” (aluno) “eu aprendi que no manguezal é o maior berçário do mundo lá mora os caranguejos e outros animais, e também aprendi a preservar” (aluno). “para mim o projeto foi muito interessante, pois eu não conhecia o manguezal, observei ainda o quanto é difícil tirar o caranguejo de lá, com isso aprendi a valorizar mais aqueles que com tanta dificuldade trás o caranguejo até nós” (professor) “o trabalho é bastante enriquecedor para nossos educandos, bem como para nós professores. a dinâmica utilizada foi integrada ao conteúdo ministrado, e as atividades desenvolvidas foram coerentes com o nível dos alunos” (professor) nos relatos descritos, os alunos demonstraram o sentimento com a atividade realizada, destacandose que na escola do entorno da emefi caeiras velha uma escola é indígena onde a realidade de vivência do ecossistema é mais próxima e a maioria dos alunos são filhos de catadores e sobrevivem desse recurso. nesse sentido percebe-se que a fala foi direcionada para a preservação da espécie tendo em vista a sua função econômica para obtenção de renda e a alimentação. diante dessa situação carneiro et. al; (2008), reforça que o manguezal tem importância na economia de subsistência de várias comunidades litorâneas, onde o potencial do ecossistema como recurso renovável, pode servir de base para o estabelecimento da sustentabilidade das atividades pesqueiras. na descrição dos professores observa-se que o programa colaborou para o acréscimo de conhecimento e enriquecimento de informações, despertando a atenção para o cuidado com a espécie durante o período de defeso e ainda a valorização dos catadores. é importante considerar que o professor é um formador de opiniões, cabendo-lhe muita responsabilidade na orientação dos educandos. transcrição e análise da técnica de grupo focal a atividade de grupo focal foi realizada durante uma semana em 2009 nas escolas que já haviam participado do programa escola no mangue. a escolha dos alunos foi aleatória, a critério da escola. as discussões do grupo foram geradas a partir da vivência dos alunos com o programa escola no mangue. dentre várias questões segue a transcrição de algumas que são consideradas relevantes para a análise. “... eu não sabia que existia manguezal em aracruz...” (eeefm aparício alvarenga; emef ezequiel fraga rocha) “... aprender a conscientizar para preservar a natureza...” (eeefm aparício alvarenga) “... eu achava que o manguezal era só lama, mas depois de conhecer a importância a gente percebe que é muito mais e quando eu fui lá gostei de conhecer as árvores pernudas...” (emef ezequiel fraga rocha) “... o que me chamou a atenção quando eu fui à aula no manguezal foi à quantidade de lixo jogada lá, as pessoas sem consciência jogam lixo em qualquer lugar...” (emef ezequiel fraga rocha) “... foi legal que as aulas continuaram em sala, a professora deu atividades com o tema manguezal” (eeefm aparício alvarenga). “é importante preservar para as futuras gerações conhecerem” (eeefm primo bitti). revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 16 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 de acordo com pandeff e silva 2009, no caso dos manguezais, as pressões a que estão sujeitos e o desconhecimento de sua potencialidade econômica, a ser explorada de forma sustentada, justificam a necessidade de ampliar o conhecimento de sua estrutura e funções, garantindo a manutenção efetiva da biodiversidade. para esse processo é essencial a implantação da gestão ambiental apoiada ao processo de educação ambiental. a realização da técnica de grupo focal foi importante nessa pesquisa pois permitiu uma análise de vários aspectos relatados pelos alunos após a participação do programa escola no mangue. conclusões todo indivíduo tem a capacidade de desempenhar papéis importantes na melhoria do planeta. aos educadores cabe a responsabilidade de despertar o senso de auto-estima e confiança indispensáveis para que acredite o suficiente em seus potenciais e passe a exercer plenamente sua cidadania. assim de acordo com os resultados apresentados pode-se concluir: ● a contribuição na sensibilização dos envolvidos no cuidado com o ecossistema; ● a valorização do patrimônio natural encontrado no município; ● redução de denunciais na coordenação de fiscalização ambiental da semam no período da aplicação do programa segundo a secretaria; ●as aulas práticas contribuíram para o aprendizado dos alunos sobre a função e características do manguezal; ● necessidade de modificações para realização do programa na comunidade do entorno (educação ambiental não formal). ●de acordo com os parâmetros curriculares nacionais pcn, o tema transversal meio ambiente (ecossistema manguezal) servirá de suporte para articular os conceitos dos eixos da proposta curricular deste programa que são: identidade, preservação, sustentabilidade, valorização, sensibilização e transformação. ● a partir das análises dos documentos referentes ao programa escola no mangue e da metodologia aplicada para sua avaliação, verifica-se que esse programa pode contribuir como um instrumento para da educação ambiental na conservação de manguezais. agradecimentos a secretaria municipal de meio ambiente pelo apoio no desenvolvimento da pesquisa e as escolas participantes do programa pela receptividade e envolvimento no trabalho. referências brasil. lei n 9.795, de 27 de abril de 1999. dispõe sobre a educação ambiental, institui a política 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crítica de metodologias utilizadas para a determinação de vazões ecológicas em rios. além de descrever os métodos, o estudo faz um quadroresumo de cada um, classificando-os em quatro categorias: hidrológica, hidráulica, habitat e holística, conforme as abordagens utilizadas na sua concepção, bem como as aplicações e desvantagens dos mesmos. finalizando, são feitas algumas considerações sobre as tendências de adoção das metodologias no brasil e em outros países, sendo destacadas algumas oportunidades e necessidade de pesquisa para o aprimoramento das metodologias existentes, bem como para o desenvolvimento de novas metodologias para rios brasileiros. palavras-chave: metodologias de vazão ecológica; ecossistemas aquáticos; vazão ecológica. abstract the instream flows have the purpose to ensure the minimum conditions for maintenance of aquatic ecosystems. these flows have been called residual, remaining, ecological and environmental and are increasingly essential for sustainable management of water resources. mostly methodologies to determine the instream flow were developed in the second half of the twentieth century and at the beginning of this century. this paper presents an analysis of methodologies used to determine instream flows in rivers. besides describing the methods, this study is a summary table of each one, arranging them into four categories: hydrologic, hydraulic, habitat and holistic according to the approaches to their conceptions as well as the applicability and inconvenience of each one. finally considerations about trends in the adoption of methodologies in brazil and others countries are made and some opportunities, necessities of research for the improvement of existing methodologies as well as for the development of new and more appropriate methodologies for brazilian rivers are presented. keywords: environmental flow methodologies; aquatic ecosystems; instream flow. eloísa helena longhi engª agrônoma, mestre em ciências agrárias/agronegócios (unb), pesquisadora da empresa goiana de assistência técnica, extensão rural e pesquisa agropecuária do estado de goiás – emater e-mail: elohlo@gmail.com klebber teodoro martins formiga doutor em hidráulica e saneamento eesc-usp, professor adjunto da universidade federal de goiás revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 34 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução a água presta serviços e suporta funções de valor para os seres vivos em geral, e para os seres humanos, em particular. tais funções podem ser categorizadas como: manutenção da saúde pública, desenvolvimento econômico, recreação e preservação do equilíbrio ecológico (benetti et al., 2003). os serviços oferecidos pela água dependem da manutenção de suas características hidrológica, morfológica, química e ecológica. o balanço adequado entre utilização da água e manutenção de sua estrutura natural permite seu uso continuado, no presente e no futuro. uma das variáveis necessárias a fim de possibilitar a continuidade das funções oferecidas pela água é a manutenção de vazões mínimas que suportem o ecossistema aquático. são as chamadas vazões residuais, remanescentes, ecológicas e ambientais (benetti et al., 2003). em meio ao dilema entre a preservação dos ecossistemas aquáticos e ribeirinhos e a demanda para a captação de água de rios para diversos usos, surge um problema, por vezes complexo, para a gestão dos recursos hídricos. atualmente, a competição entre a captação de água e as necessidades da fauna e flora aquáticas é uma realidade e, assim, uma questão fundamental a ser considerada por gestores de recursos hídricos no mundo todo. os métodos para determinação da vazão ecológica têm sido utilizados visando minimizar o impacto da captação de água nos recursos aquáticos (sarmento, 2007). as metodologias desenhadas para avaliar vazões ecológicas sintonizadas com os avanços teóricos da ecologia de rios, surgiram somente nas décadas de 1970 e 1980. no entanto, a existência de inúmeros métodos para a determinação dessas vazões torna o processo mais complexo, sendo que a maior parte ainda utiliza o tradicional critério de vazão ecológica como um valor único, válido para todos os anos e para todas as estações do ano (collischonn et al. 2005). os métodos para medir vazão ecológica têm sido classificados em categorias, refletindo a variação da complexidade na sua aplicação (sarmento, 2007). há que se considerar ainda, a disparidade entre os resultados apresentados por diferentes metodologias atualmente utilizadas. dentro desse contexto, esse trabalho se propõe a uma análise do surgimento das metodologias mais utilizadas no mundo, suas características e aplicações práticas. vazão ecológica existem aproximadamente 207 metodologias, distribuídas em 44 países, para a avaliação da vazão ecológica classificadas em quatro tipos: hidrológicas, hidráulicas, habitat e holísticas (sarmento, 2007). as metodologias hidrológicas são as que utilizam dados hidrológicos (séries temporais de vazões diárias ou mensais) para fazer recomendações sobre a vazão ecológica a adotar. geralmente elas fixam um percentual ou proporção da vazão natural do curso de água em questão para representar a vazão ecológica. o segundo tipo, as metodologias hidráulicas, considera as mudanças em variáveis hidráulicas simples, como perímetro molhado ou profundidade máxima, medidas numa única seção transversal dos rios. as vazões ecológicas são obtidas através de uma figura no qual é representada a variável em estudo e a vazão. o terceiro tipo abrange as metodologias que utilizam o habitat, e objetivam avaliar a vazão ecológica quanto ao habitat físico disponível para as espécies pesquisadas. estas metodologias são processos de desenvolvimento de uma política de vazão ecológica que incorpora regras variáveis ou múltiplas, para uso em negociação com base na vazão para atender as necessidades de um ecossistema aquático, considerando as demandas de abastecimento de água e de seus outros usos. elas normalmente implicam na determinação de uma relação de vazão-habitat, a fim de comparar alternativas de vazão ecológica ao longo do tempo. as metodologias holísticas, quarto tipo, identificam os eventos críticos de vazão em função do critério estabelecido para variabilidade da vazão, para alguns ou principais componentes ou parâmetros do ecossistema do rio. elas são, em síntese, maneiras de organizar e usar dados de vazão e conhecimento. é uma metodologia que utiliza procedimentos distintos ou métodos para produzir resultados que nenhum outro procedimento e/ou método produziria sozinho. diversos estudos foram realizados ao longo do tempo sobre as metodologias para a determinação da vazão ecológica, incluindo morhardt (1986), sarmento, r. et al (1999), tharme, r.e. (2003), iucn-international union for conservation of nature and natural resources (2003), the world bank (2003) e annear, t. (2004), ifc – instream flow council (2004). a seguir discorre-se sobre alguns dos métodos mais utilizados, dentro das quatro categorias acima comentadas. metodologias para determinar vazão ecológica metodologias hidrológicas entre os primeiros métodos desenvolvidos com o objetivo de mensurar o valor da vazão ecológica de rios está o one flow method – ofm (sams e pearson, 1963 citado por morhardt, 1986). este estudo apresenta um método para determinar uma vazão ótima para a desova de peixes (salmonídeos). em 1974 foi elaborado o método northern great plains resource program – ngprp, (ngprp, 1974; morhardt, 1986), para os rios salmonícolas das montanhas rochosas do oeste dos estados unidos, embora possa ser utilizado em qualquer curso de água, a fim de recomendar vazões ecológicas para a postura e crescimento de espécies de peixes, bem como vazões de descarga para o transporte de sedimentos. revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 35 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 o ngprp recomenda vazões ecológicas para cada mês do ano, baseando-se na curva de permanência de vazões. as curvas são obtidas a partir de um registro histórico de vazões médias diárias iguais ou superiores a 20 anos, no qual são eliminadas as vazões de seca e de cheia. a exclusão é necessária, pois o método pressupõe que os componentes biológicos mais representativos de um sistema aquático são essencialmente mantidos pelas condições hidrológicas que se verificam em anos normais ou médios e não por acontecimentos extremos, que ocorrem durante curtos períodos de duração (wesche & rechard, 1980). a vazão ecológica recomendada para cada mês é igual à vazão que é igualada ou excedida em 90% do tempo, com exceção para meses de vazões mais elevadas, nos quais a vazão ecológica corresponde à vazão que é igualada ou excedida em 50% do tempo. em 1975 foi desenvolvido o “método de hope” (hope, 1975, citado por morhardt, 1986). este modelo foi obtido através de uma modificação feita no método ngprp, tendo em vista a recomendação de vazões adequadas para postura, proteção e alimentação dos peixes, bem como para a lavagem de substratos finos depositados no fundo do leito do rio a vazão que é igualada ou excedida 80% do tempo é a recomendada para suportar as atividades diárias das espécies de peixes. a vazão recomendada para desova é aquela igualada ou excedida 40% do tempo e a vazão que é igualada ou excedida 17% do tempo é recomendada como uma vazão de descarga para um período de 48 horas. também em 1975 foi desenvolvido o “método de tennant ou de montana”, o qual se baseia apenas em simples variáveis hidrológicas (tennant, 1976). tennant definiu o ecossistema fluvial em função da vazão, expressa em porcentagem, com relação à vazão média anual do rio, calculado para o local do aproveitamento hidráulico. recomenda uma vazão ecológica amparada num conjunto de percentagens em relação à vazão média anual, calculada para o local do aproveitamento hidráulico, recorrendose a diferentes porcentagens para os períodos de outubro-março e abrilsetembro. a correta aplicação deste método abrange as seguintes etapas: 1. determinação da vazão média anual no local do aproveitamento hidráulico; 2. observação do curso d’água durante os períodos em que a vazão no mesmo é aproximadamente igual a 10%, 30% e 60% da vazão média anual, documentando-o com fotografias dos vários tipos de habitats característicos; 3. utilização da informação obtida para preparar recomendações de vazões ecológicas conforme a tabela 1. vazão ecológica vazão recomendada (percentagem em relação à vazão média anual) abril – setembro outubro – março lavagem ou máxima 200% ótima 60 – 100% excelente 60% 40% muito bom 50% 30% bom 40% 20% fraco ou degradante 30% 10% pobre ou mínima 10% 10% degradação elevada 0 – 10% tabela 1. regime de vazões recomendado pelo método de tennant (tennant, 1976). no entanto, na prática, a aplicação do método de tennant raramente envolve o reconhecimento de campo, sendo a recomendação de vazões baseada unicamente na tabela desenvolvida por tennant (morhardt, 1986). de um modo geral, a metodologia descreve que uma vazão correspondente a 10% da vazão média anual é insuficiente para sustentar uma pequena condição de habitat para os peixes, pois a largura do leito, a profundidade e a velocidade do escoamento são significativamente reduzidas, a temperatura da água pode subir tornando-se um fator limitante para algumas espécies, principalmente durante os meses de verão, as populações de macroinvertebrados são bastante afetadas, podendo colocar em revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 36 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 risco a produção piscícola do curso d’água e a vegetação ripícola poderá ficar sujeita a estresse hídrico. uma vazão correspondente a 30% da vazão média anual mantém uma boa qualidade de habitat. a largura do leito, a profundidade e a velocidade do escoamento, bem como a temperatura, são mantidas a níveis satisfatórios para a maior parte das espécies, as populações de macroinvertebrados são afetadas, mas em níveis que não colocarão em risco a produtividade piscícola e a vegetação ripícola não é afetada. vazão entre 60 a 100% promove excelente condição de habitat para a maioria das formas de vida aquática e dos usos previstos (morhardt, 1986). o método de tennant tem sofrido diversas modificações que visam adaptar melhor o regime de vazões ecológicas calculado ao regime natural de vazões nas diversas regiões diferentes daquela para a qual o método foi desenvolvido. sua limitação é que só deverá ser aplicado a cursos de água morfologicamente semelhantes àqueles a partir dos quais a técnica foi desenvolvida, sendo indicado para rios grandes, com 50 metros de largura ou mais, que exibem pouca variação da vazão ao longo do ano, isto é, inferior a 8m³/s (sarmento, 2007). em 1976 foi elaborado o “método califórnia” (waters, 1976; alves, 1993). desenvolvido para quantificar a relação entre a vazão e a área disponível para desova e crescimento das espécies de truta existentes nos rios da califórnia, nos estados unidos. é um método semelhante ao “método de washington” (collings, 1974 citado por alves, 1993), metodologia do tipo hidráulica, apresentado mais à frente, pois envolve a elaboração de mapas planimétricos para velocidade, profundidade, material aluvionar e cobertura. podese, caso necessário, recorrer à simulação hidráulica. as informações para confecção dos mapas planimétricos ou para a simulação hidráulica são obtidas em seções transversais selecionadas em cada local de amostragem, para as vazões de interesse, nunca inferior a três. são considerados fatores de ponderação, entre zero e um, para cada um dos parâmetros acima mencionados no cálculo do valor do habitat. o índice de qualidade de habitat é denominado preferência líquida de habitat (plh). a principal limitação desse método é a não inclusão de nenhuma orientação sobre os critérios a serem seguidos para a recomendação da vazão ecológica. conforme morhardt (1986), este método é o precursor do instream flow incremental methodology. o método do q 7,10 (vazão média mínima de sete dias consecutivos, com dez anos de recorrência), desenvolvido em 1976 (chiang e jonhson, 1976 citados por loar e sale, 1981), recomenda vazões ecológicas baseado numa série histórica de vazões, mais especificamente a vazão mínima que se observa durante sete dias consecutivos, para um período de verificação, à mesma época do ano, de dez anos. havia sido anteriormente utilizado para a construção de estações de tratamento de efluentes, sendo determinada a vazão que permite manter condições adequadas de qualidade da água. ele tem sido utilizado principalmente no leste e sudoeste dos eua. a determinação do q 7,10 é feita em duas etapas. na primeira, calcula-se o valor do q7 para todos os anos do registro histórico considerado. a segunda resume-se na aplicação de uma distribuição estatística de vazões mínimas para o ajuste dos q7 calculados, sendo as distribuições de gumbel e weibull as mais utilizadas. o q 7,10 é um método muito utilizado para concessão da outorga de água no brasil. sua utilização para recomendação de vazão não possui base ecológica, pois não considera as especificidades dos ecossistemas e ignora a dinâmica natural da ictiofauna e ictioflora, existentes num curso de água. em 1977, o departamento de recursos naturais da geórgia, nos estados unidos, utilizava como mecanismo para a definição da vazão ecológica a vazão q 7,10 (sarmento, 2007). as opções quanto ao q7, 10 para a concessão da outorga de água são: mínima vazão q 7,10 mensal; opções de vazões médias para rios regularizados ou não regularizados; estudo específico de vazão ecológica para o local. uma preocupação com a diretriz do q 7,10 é o risco da água permanecer nos reservatórios tendo somente vazões mínimas sendo liberadas, particularmente durante os períodos de vazões baixas, devidas a períodos de secas severas ou mesmo das variações sazonais das precipitações. segundo sarmento (2007), o estado do texas utiliza dois métodos hidrológicos para definição da vazão ecológica: um é o “método de lyons” e o outro, para o planejamento das águas, é o consensus criteria for environmental flow needs, ccefn. o “método de lyons” foi desenvolvido em 1979, por barry w. lyons, biologista do wildlife department do texas parks and wildlife department – tpwd. a metodologia usa porcentagens de vazões médias diárias como parâmetro para determinar a vazão ecológica nos rios do texas. para o licenciamento, as vazões ecológicas são 40% da vazão média mensal de outubro-fevereiro, e 60% da vazão média mensal de marçosetembro. os valores de 60% foram escolhidos para uma maior proteção durante o período crítico de verão e primavera. os níveis de 40% e 60% são obtidos através do uso do método do perímetro molhado. esses limites são aplicados na maioria dos rios do texas para determinação da vazão ecológica na concessão da outorga de água. o ccefn (twdb, 1979; sarmento, 2007), parte das diretrizes do plano das águas do texas elaborado pelo texas water development board. o critério adotado é a vazão natural – a vazão estimada que estivesse no rio sem os impactos da interferência humana na sua bacia hidrográfica. enquanto o método de lyons utiliza dados medidos para o valor da vazão, ccefn usa valores percentuais da vazão natural na derivação de vazão e vazão remanescente. contudo, os dois métodos produzem valores diferentes para a vazão ecológica para um mesmo rio no texas. revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 37 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 em 1980 foi elaborado o “método de utah” (geer, 1980; morhardt, 1986), que parte da hipótese de que a vazão mínima mensal para o período de registro considerado é apropriada para recomendar uma vazão ecológica para as épocas de inverno e verão. segundo morhardt (1986), o método é essencialmente arbitrário, pois não existe evidência comprovando que sua aplicação resulta numa vazão adequada à ictiofauna ou a outros requerimentos. também em 1980 foi desenvolvido o aquatic base flow (abf) para a região da nova inglaterra nos eua (larsen, 1980 citado por morhardt, 1986). o abf tem por objetivo criar condições adequadas de vazão à manutenção dos organismos aquáticos dos cursos de água. a premissa básica do abf é que as vazões médias ou recomendadas são suficientes para as espécies de peixes. as recomendações de uma vazão ecológica, a partir desse método, são feitas com base numa série histórica de vazões, a partir da qual é calculada a média para o mês mais seco do ano (tabela 2). (a) rio natural, bacia hidrográfica superior a 130km 2 , precisão superior ou igual a 10%; (b) períodos de postura e incubação; (c) se a vazão no curso de água a montante da barragem for inferior a media do mês de setembro, então a vazão a manter é a vazão que se verifica nesse local do curso de água. obs: os dados fornecidos são referentes ao hemisfério norte. tabela 2. vazões ecológicas recomendadas pelo abf (larsen, 1980 citado por morhardt, 1986). o nível de precisão deste método é baixo. se uma série histórica de vazões diárias, igual ou superior a 25 anos estiver disponível, o cálculo é baseado na média do mês mais seco do ano. por outro lado, se esta série for menor do que 25 anos, a vazão ecológica será calculada como uma porcentagem em função da área de drenagem obtida a partir de mapas. para russel (1990) citado por alves (1993), estudos comparativos com outros métodos sugerem que os resultados obtidos através deste método são mais conservadores, ou seja, as vazões recomendadas são superiores às obtidas com outros métodos. em 1981 foi desenvolvido o maximum steelhead spawning area method (osborn, 1981; morhardt, 1986), com o propósito de estimar vazões para permitir a máxima área de habitat utilizada pelas espécies de salmonídeos. de acordo com morhardt (1986), a falha deste modelo está na falta de especificação de um procedimento para recomendação da vazão ecológica a partir da vazão calculada. outro modelo é o rva – range of variability approach (richter et al, 1997). o propósito do rva é fornecer uma estrutura para a gestão dos rios a fim de restaurar ou manter a variabilidade natural dos regimes hidrológicos para recuperação/conservação dos ecossistemas aquáticos. na aplicação do método caracterizam-se as vazões diárias para um período de registro refletindo regimes hidrológicos naturais (não alterado pelo efeito antrópico) utilizando 32 indicadores de alteração hidrológica obtidos com o método iha – indicadores de alteração hidrológica, abordado na sequência. seleciona-se uma extensão da variação desses parâmetros para formular metas iniciais de vazão ecológica para a gestão do rio. as metas de vazão ecológica são utilizadas para a gestão de estratégias (operações de reservatórios e derivações de águas), refinadas como indicado pelo monitoramento ecológico de longo termo e como requerido para a conservação dos ecossistemas aquáticos. o método utiliza observações hidrológicas, constando basicamente dos seguintes passos: caracterizar a variação de vazão utilizando 32 parâmetros ecológicos; selecionar a vazão de gestão desejada com base nesses parâmetros; projetar um sistema de gestão que atenderá ao desejado; implementar o sistema de gestão e monitorar os seus efeitos; repetir a caracterização anualmente e comparar os novos valores àqueles desejados na gestão; incorporar nova informação de monitoramento e revisar seu sistema de gestão ou o rva desejado quando necessário. alguns pesquisadores consideram o rva uma metodologia holística, pois pode ser aplicado nas fases pré e pós-construção de revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 38 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 barragens, o que é um fator positivo. neste caso são definidos 33 parâmetros ecológicos relevantes que caracterizem a freqüência e duração das flutuações das vazões. para cada parâmetro rva é definido um cenário de referência, baseado em percentuais ou desvio padrão. para se determinar a condição das águas impactadas, as flutuações do parâmetro rva são obtidas pela equação: alteração hidrológica = [(frequência observada – frequência desejada )/ frequência desejada ] x 100 a freqüência observada é aquela que está na variação de referência (período de pós-construção da barragem), sendo a referência definida como o período onde a vazão é o cenário de referência (período de préconstrução da barragem). se o parâmetro rva resultar no cenário de referência, a alteração hidrológica é zero. se mais parâmetros estiverem no cenário de referência, o valor da alteração é positivo, e no caso de que menos parâmetros estiverem dentro do cenário de referência, ter-se-ão valores negativos de alteração. o “método iha” (richter et al, 1997) é um dos componentes do método rva. o rva tem sido aplicado em mais de 30 estudos de vazão ecológica nos estados unidos, no canadá e na áfrica do sul. o iha calcula um conjunto de características hidrológicas, ou indicadores, para avaliar alteração hidrológica. inclui quatro passos: definição de série de dados de interesse para o ecossistema; cálculo dos valores dos atributos hidrológicos; cálculo da estatística intra-anual; calcula os valores dos indicadores de alteração hidrológica. o método pode ser utilizado para comparar a condição do sistema com ele mesmo ao longo do tempo (antes e após o impacto); comparar a condição de um sistema com outro sistema, ou ainda comparar condições atuais com simulações de modelo de futuras modificações (sarmento, 2007). jenq tzong shiau (2004) utilizou o rva para a determinação da vazão ecológica após a construção de um vertedouro lateral denominado taitung, na bacia do rio peinan, na tailândia. o vertedouro foi construído para suprir água na agricultura. o estudo empregou 32 parâmetros hidrológicos. o objetivo do trabalho foi fazer com que a vazão após a construção do vertedouro atendesse às variações das vazões existentes antes da construção do mesmo, com a mesma freqüência dessas vazões. metodologias hidráulicas foi desenvolvido em 1967 o “método da região 4 do usfws” (united states fish and wildlife service), o qual possibilita a recomendação de vazões ecológicas que permitam a manutenção das características gerais do habitat para as populações de salmonídeos em riachos de montanha dos estados de utah, idaho e wyoming, sudoeste dos estados unidos (herrington e dunham, 1967, citados por alves, 1993). sua aplicação consiste na caracterização de seções transversais, nas quais os seguintes parâmetros são levantados: dimensão, estrutura do leito do rio, substrato e características das margens. através de um modelo de simulação hidráulica são definidas curvas de habitat em função da vazão, a partir das quais é feita a recomendação de uma vazão ecológica. o washington toe-width method, desenvolvido pelo department of fisheries, the department of game, e o u.s. geological survey (usgs), para determinar a vazão ecológica mínima para peixes (swift, 1976; morhardt, 1986). os resultados de nove anos de medições de altura da lâmina e de velocidade da água nos rios foram utilizados para calcular o habitat por unidade de área, para cada vazão medida. toe-width é a distância entre as margens do rio medida no fundo. essa largura do rio é usada como uma equação para a determinação da vazão necessária para permitir a reprodução de salmões. o “método de oregon”, desenvolvido em 1972 (thompson, 1972; loar e sale, 1981), utiliza conceitos de largura ponderada utilizável e largura utilizável de rios na determinação de vazões mínimas e ótimas requeridas para a locomoção, desova, incubação e crescimento das espécies selecionadas. os critérios de habitat são baseados na velocidade e profundidade do escoamento, para as quais é verificada a presença de peixe. a largura utilizável (lu) é definida segundo um critério binário, ou seja, utilizável ou não utilizável, considerando uma gama de valores de velocidade e profundidade utilizados pela espécie, para cada uma das fases do seu ciclo de vida. a largura ponderada utilizável (lpu) usa um fator de ponderação, que varia de zero a um, para cada variável. para calcular a lpu, as seções transversais são divididas uniformemente em subseções, caracterizando-as por uma largura, uma profundidade e uma velocidade média. a largura de cada subseção é, então, multiplicada pelo fator de ponderação correspondente à velocidade e profundidade da subseção, o que permite quantificar em termos relativos o valor do habitat. a curva dos fatores de ponderação pode ser obtida através da opinião de especialistas ou através de observação em campo, levando em consideração, se possível, cada uma das fases do ciclo de vida das espécies em estudo. em 1973 foi desenvolvido o “método do colorado” ou da região 2 do usfws (united states fish and wildlife service), para os rios salmonícolas das montanhas rochosas do estado do colorado, estados unidos, o qual se baseia na seleção e simulação revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 39 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 hidráulica de áreas críticas do rio (russel e mulvaney, 1973; wesche e rechard, 1980). para tanto, são definidas seções transversais onde é feita a simulação hidráulica de diversos parâmetros, tais como: perímetro molhado, área da seção transversal, velocidade média, profundidade máxima e raio hidráulico, a partir dos quais são definidas curvas de variação em relação à vazão. a recomendação de uma vazão ecológica é feita recorrendo-se ao critério do ponto de inflexão das curvas geradas, ou então se considera a vazão capaz de manter 75% da área selecionada como crítica (loar e sale, 1981). em 1974 foi elaborado o “método de washington” para o washington department of fisheries, washington, eua (collings, 1974; alves, 1993). o método referido envolve a cartografia de trechos do rio para determinar áreas de postura e crescimento para as espécies consideradas. são selecionados no mínimo três locais de interesse, nos quais são definidas, em cada área, quatro seções transversais. ao longo de cada seção transversal, e se possível entre elas, são feitas medições de velocidade e de profundidade para no mínimo cinco valores de vazão. é importante que os valores de vazão de interesse estejam dentro do intervalo de interesse. os valores obtidos permitem definir um mapa de isolinhas para a profundidade e velocidade. para cada vazão, são construídos mapas planimétricos, para desova e crescimento, que mostram as diferentes combinações de velocidade e profundidade. a partir destes mapas são medidas as áreas com adequadas combinações de velocidade e profundidade, com as quais são elaboradas curvas de área de postura e de crescimento em função da vazão. a vazão recomendada corresponde aos picos das respectivas curvas, sendo a vazão ecológica definida como sendo aquela capaz de manter 75% da área máxima de postura ou de crescimento. a grande vantagem desse método é a forma gráfica, não sendo necessário recorrer à simulação hidráulica. no ano de 1983 foi elaborado o “método do perímetro molhado” – mpm (annear e conder, 1984). esse método admite a existência de uma relação direta entre o perímetro molhado e a disponibilidade de habitat para a ictiofauna. são definidas seções transversais em locais onde se julga haver uma grande variação do perímetro molhado com a mudança na vazão, geralmente locais com velocidades altas e profundidades baixas (zonas de rápidos). posteriormente são realizadas medições de profundidade e velocidade, para no mínimo três vazões, podendo recorre-se à simulação hidráulica. a partir da simulação hidráulica define-se um gráfico que relaciona o perímetro molhado com a vazão, então se identifica o principal ponto de inflexão da curva, a partir do qual o aumento da vazão traduz-se num aumento pouco significativo do perímetro molhado e numa rápida deterioração das condições de habitat. a vazão referida no ponto de inflexão é a vazão recomendada, considerando como pressuposto que a vazão ecológica obtida nas zonas de corredeiras é igualmente adequada para os outros tipos de habitat. liu et al, 2007 define o conceito de velocidade de vazão ecológica bem como o raio hidráulico ecológico e propõe o método “raio hidráulico ecológico” que considera informações do rio (incluindo raio hidráulico, coeficiente de rugosidade e gradiente hidráulico) e a velocidade necessária para a manutenção de certas funções ecológicas. o método foi empregado na determinação da vazão ecológica na seção transversal do rio niqu, tributário do rio yalong, situado na china. os resultados obtidos com o método foram comparados com aqueles do método tennant. metodologias habitat em 1982 surge o instream flow incremental methodology ifim (bovee, 1982). o ifim foi desenvolvido pelo cooperative instream flow service group, atualmente aquatic systems branch of the national ecology research center, usfws, em fort collins, estados unidos da américa, para a resolução de problemas que dizem respeito à gestão dos recursos hídricos que envolvam a implementação de qualquer tipo de empreendimento hidráulico em rios, objetivando diminuir o impacto negativo causado aos ecossistemas. o método ifim baseia-se no princípio de que a distribuição longitudinal e lateral dos organismos aquáticos é determinada, entre outros fatores, pelas características hidráulicas, estruturais e morfológicas dos cursos de água. cada organismo tende a selecionar as condições que lhe são mais favoráveis no curso de água, correspondendo a cada variável de microhabitat (velocidade, profundidade, substrato e cobertura) um grau de preferência que é proporcional à aptidão do valor da variável para a espécie (alves, 1993). conforme bovee et al., (1998) a área do rio que possui condições ambientais favoráveis para a manutenção de uma população piscícola, pode ser quantificada em função da vazão. uma série de procedimentos teóricos e computacionais interligados compõe o ifim, os quais descrevem características temporais e espaciais de habitat, como conseqüência a uma dada alternativa de alteração do regime fluviométrico dos rios. a natureza incremental desta metodologia provém do fato de como cada problema é encarado, permitindo que a solução seja encontrada a partir de variações na vazão, partindo-se de um valor inicial considerando várias alternativas, tornando-se adequado às necessidades dos diversos usuários da água e evitando, assim, os conflitos e a degradação ambiental. o método pode ser aplicado não só a estudos de vazões ecológicas, mas também a estudos de impacto ambiental nos ecossistemas decorrente de qualquer tipo de perturbação que ocorra no curso de água. uma visão revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 40 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 geral do roteiro de aplicação do método é apresentada a seguir: a) os estudos com o ifim iniciam com a pesquisa da história do rio para determinar quais as espécies de peixes estão presentes, bem como para entender suas histórias de vida. os estudos podem desejar saber, por exemplo, onde e quando ocorre a reprodução dos peixes. consultando biólogos, identificam-se os locais apropriados para estudo. como não é viável estudar cada metro quadrado do rio, locais de estudo são selecionados para representar grandes segmentos do mesmo. para cada local de interesse, o estudo estabelecerá transectos ao longo do rio. aí serão medidas a profundidade e a velocidade da água em pontos fixos ao longo de cada transecto, fazendo-se os registros de outras informações relativas ao habitat, tal como o tipo do substrato presente em cada ponto; b) a equipe retornará várias vezes nos pontos para situações de vazões baixas, médias e altas. isso fornecerá uma gama de profundidades e velocidades para calibrar os modelos computacionais. as visitas são planejadas primeiramente para revisar a história hidrológica do rio. muitas vezes, os peixes podem ser observados através de mergulho para identificar que espécies estão no rio, que tipos de áreas eles estão usando e o que estão fazendo (desova, reprodução, etc). também serão registradas as profundidades, velocidades e substratos utilizados pelos peixes, informação essa empregada para modelar o habitat preferencial dos mesmos; c) os dados adquiridos durante os trabalhos de campo são levados para um programa de computador capaz de desenhar e prever como uma variação de vazões afeta a distribuição das profundidades e velocidades. esses resultados necessitam de revisão e calibração; d) tais resultados não indicam como o habitat dos peixes é afetado pela variação da vazão. assim sendo, os dados devem ser levados para outro programa de computador, junto com a informação descrevendo as preferências de habitat pelas diferentes espécies e estágios de vida. a informação pode indicar, por exemplo, que um peixe adulto prefere água profunda e veloz, enquanto um peixe jovem prefere água rasa e com menor velocidade ou mesmo parada; e) o resultado dos procedimentos de cálculo do ifim fornece um valor conhecido como área utilizada ponderada para cada espécie de interesse e respectivo estágio de vida. essa área expressa (em m2 por metro linear de rio) como a disponibilidade do habitat dos peixes é afetada pelas alterações nos níveis de água do rio; f) considerando que para diferentes espécies e estágios de vida correspondem diferentes necessidades de vazões, uma única vazão não poderá simultaneamente maximizar habitat para todas as espécies. o desafio é conciliar essas necessidades de modo a proteger todas ou o maior número possível de espécies. isso requer que os biólogos usem os resultados do modelo em combinação com outra informação para estabelecer um regime de vazão final. isso pode envolver alguma negociação de prioridades de gestão. outras atividades tais como pesca, recreação, irrigação, navegação, etc, também precisam ser consideradas na obtenção da vazão ótima. nestler et al., (1993) utilizou o “método rcharc” – the riverine community habitat assessment and restoration concept para estudar os efeitos das alterações de vazões sobre a biota aquática em projetos de canais. é um método para avaliar o habitat dos rios sob condições de vazões baixas. o método combina elementos conceituais do index of biotic integrity (ibi) e do sistema phabsim. physical habitat simulation (programa de computador utilizado para quantificar os atributos hidráulicos adequados contra atributos hidráulicos inadequados de habitat de espécies selecionadas e estágios de vida em função da vazão). geralmente ele é utilizado para projetos de recuperação e de avaliação do trecho do rio restaurado sob condições de referência. envolve as seguintes hipóteses: cada vazão específica é garantida por uma distribuição de profundidades e velocidades e, a estrutura da comunidade aquática é estreitamente relacionada à diversidade hidráulica, como descrita pelas distribuições de freqüências de profundidades e velocidades. o modelo possui as seguintes características: não faz as comparações quantitativas entre trechos do rio (as avaliações são qualitativas); faz ligações entre observações de campo, resultados de pesquisas e entendimento da diversidade de habitat; não utiliza o critério de adequação das espécies para calcular habitat; requer dados de geometria do rio, hidrologia, níveis de água, diminuição de profundidades e dados sobre o microhabitat, como transporte de sedimento, oxigênio dissolvido e temperatura da água. o método “tidal distributary/estuary method” (duke engineering, 1999), é uma técnica incremental de prover vazões para manter o refúgio no canal na baixa-mar e nas áreas de inundação nas preamares. o propósito do método é determinar vazões que manterão os processos e recursos do estuário. a técnica utiliza um modelo de regressão que correlaciona os níveis de água no estuário como uma função da maré e a vazão para estabelecer habitat adequado para manter os peixes e as comunidades de vegetação. uma restrição é que o método não leva em consideração a salinidade, fator importante nos estuários. ele fornece informações, mas não respostas. o método hatfield e bruce western salmonid regressions (hatfield & bruce, 2000), estabelece uma série de equações para avaliar a vazão que maximiza a área usada ponderada (wua) nos estudos com o phabsim, para até quatro estágios da vida de tipos de trutas e salmões. os autores propõem o método para o nível de reconhecimento. o mesohabsim – mesohabitat simulator (piotr parasiewicz, 2001 citado por ifc, 2004), é semelhante ao phabsim, módulo integrante de ifim. o propósito do mesohabsim é fornecer um meio para avaliação de habitat que pode ser utilizado em cenários de revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 41 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 reabilitação de rios, incluindo alternativas de regimes de vazões para todo o rio ou uma seção transversal. é similar ao phabsim, considerando-se que ambos quantificam atributos físicos do habitat, fazendo relação com aqueles dos requerimentos de habitat adequados para espécies selecionadas e estágios de vida como uma função da vazão. enquanto o phabsim envolve a pesquisa detalhada do micro habitat dentro de locais de amostragem selecionados, o mesohabsim utiliza o mapeamento de mesohabitat de todas as seções do rio sob condições de vazões múltiplas. o método demonstration flow assessment – dfa, (ifc, 2004), utiliza para a determinação da vazão ecológica a observação direta das condições do habitat do rio para diferentes vazões, e um grupo de profissionais elege as alternativas de vazões. faz uso de procedimentos que podem ser divididos em duas partes. a primeira parte é geral e trata da análise de decisão fundamentada no julgamento. essa parte inclui: estrutura da decisão enfocando a avaliação através de seus objetivos e contornos; modelagem conceitual identificando os processoschaves e mecanismos pelos quais a variável escolhida afeta os recursos estudados; definição de indicadores mensuráveis baseados nos modelos conceituais; observação de como as medições responde às variáveis estudadas e, análise dos resultados e incertezas para eleger alternativas de gestão. a segunda parte é ecológica: quantificação do habitat como uma forma de avaliar os efeitos das alternativas de gestão e inclui identificação de tipos específicos de habitat que serão desejáveis para razões específicas; estimativa da quantidade desses tipos de habitat para cada alternativa e avaliação das alternativas de como elas proverão as desejadas quantidades de cada tipo de habitat. a subjetividade e a incerteza são as maiores limitações no uso do dfa, pois não utiliza a quantificação. tem sido muito aplicado no licenciamento de hidrelétricas nos estados unidos e é fundamentalmente similar ao método phabsim, integrante do ifim. o método waiora – water allocation on river attributes, desenvolvido em 2003, estuda a variabilidade dos elementos químicos e hidrofísicos do curso de água em função de mudanças na vazão e como essa variabilidade afeta o meio biótico definindo-se, assim, os valores de vazão em função de limitações na variabilidade desses indicadores impostas pelas necessidades das espécies (reis, 2007). metologias holísticas o método holístico (arthington et al, 1992) foi desenvolvido na austrália para estudar a vazão ecológica levando em conta todo o ecossistema do rio, podendo incluir áreas associadas, tais como pântanos, água subterrânea e estuários. adicionalmente, considera todas as espécies que são sensíveis à vazão, como invertebrados, plantas e animais, contemplando ainda os aspectos das cheias, secas e qualidade da água. representa as bases conceituais e teóricas para a maioria dos métodos holísticos para a determinação da vazão ecológica. geralmente essa metodologia reúne um grupo de profissionais e pode envolver a participação de todas as partes interessadas, resultando em um processo holístico. os profissionais fazem julgamentos acerca das conseqüências ecológicas para várias vazões no rio, em relação aos aspectos quantitativos e temporais. uma desvantagem do método é o custo elevado na aquisição de dados king e louw (1998) empregaram a metodologia bbm– building block methodology na áfrica do sul. ele foi desenvolvido por pesquisadores locais e o dwf south african department of water affairs and forestry. consiste em três fases: preparação para workshop, incluindo consulta às partes interessadas, estudos de escritório e de campo para a seleção do local, análise geomorfológica do trecho do rio, pesquisas sociológicas e de integridade do habitat do rio, estabelecimento de objetivos para a condição futura do rio, avaliação da importância ecológica e econômica do rio, análises hidráulica e hidrológica; workshop multidisciplinar para construção da variação do regime de vazão através da identificação das características da vazão ecológica essencial em termos mensais; ligação da vazão ecológica necessária com a fase da engenharia de desenvolvimento dos recursos hídricos, com modelagem do cenário e análise hidrológica. o método é aplicável a rios regularizados e não regularizados, quando estiver se tratando da restauração das vazões (king & louw, 1998). foi desenvolvida na áfrica, pela southern waters and metsi consultants, uma metodologia holística com componente sócio-econômico, denominada downstream response to imposed flow transformations – drift, (king et al. 2003). a aplicação do drift compreende quatro módulos: 1) módulo biofísico utilizado para descrever a condição presente do ecossistema, a fim de prever sua mudança para alterações de vazões; 2) módulo sociológico utilizado para identificar riscos da subsistência de usuários devido à alteração de vazões e quantificar suas ligações em termos de recursos naturais e perfis de saúde; 3) módulo de desenvolvimento de cenários une os primeiros dois módulos através de um banco de dados visando obter previsões das consequências da alteração de vazões; 4) módulo econômico gera descrição de custos para mitigação e compensação para cada cenário. essa metodologia tem aplicação limitada na região sul da áfrica. o drift foi empregado no the lesotho highlands water project – lhwp, (world bank, 2003). a metodologia drift contém um processo para avaliar as conseqüências sociais para cada cenário de vazão, bem como meios para avaliar os custos econômicos para a regularização de vazões em função dos efeitos nos peixes e em outros recursos naturais, bem como nos serviços realizados pelas comunidades. revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 42 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 na sequência a tabela apresenta um resumo das metodologias de determinação de vazão ecológica de rios utilizadas mundialmente, critérios que cada uma utiliza, suas principais aplicações, bem como suas desvantagens. metodologia o que utiliza aplicação desvantagem h id r o ló g ic a one flow method (ofm) (sams e pearson, 1963) dados hidrológicos (características da seção) desova de peixes (salmonídeos) custo elevado na aquisição de dados northern great plains resource program (ngprp, 1974) curva de permanência de vazões (série histórica de vazões naturais) desova/crescimento de peixes; vazões de descarga e transporte de sedimentos não recomendado para cursos de águas quentes método de hope (hope, 1975) curva de permanência de vazões (série histórica de vazões naturais) desova/crescimento de peixes; vazões de descarga e transporte sedimentos não recomendado para cursos de águas quentes método de tennant ou de montana (tennant, 1976) dados hidrológicos (largura do leito, profundidade, velocidade do escoamento,etc.) desova/crescimento de trutas; vazões de descarga e transporte de sedimentos válido somente para a região que foi desenvolvido; inexistência de validação biológica método califórnia (waters, 1976) mapas planimétricos para velocidade, profundidade, material aluvionar e cobertura quantificar vazão e área para desova e crescimento de trutas faltam critérios e orientações para recomendação de vazão ecológica método q 7, 10 (chiang e jonhson, 1976) série histórica de vazões naturais construção de estações de tratamento de efluentes e concessão de outorga de água não considerar a especificidade dos ecossistemas e a dinâmica natural da ictiofauna método de lyons (barry w. lyons, 1979) dados hidrológicos (série histórica de vazões naturais) concessão de outorga de água e determinação da vazão ecológica limitações para aplicação em rios de outras regiões consensus criteria for environmental flow needs – ccefn (twdb, 1979) dados hidrológicos (percentuais da vazão natural estimada antes da antropização) parte das diretrizes do plano das águas do texas (eua) limitações para aplicação em rios de outras regiões método de utah (geer, 1980) dados hidrológicos (série histórica de vazões naturais) recomendar vazão ecológica método arbitrário, carece comprovação de adequação para a ictiofauna aquatic base flow abf (larsen, 1980) série histórica de vazões naturais (média para o mês mais seco do ano) manutenção dos organismos aquáticos nos cursos de água baixo nível de precisão e resultados mais conservadores h id r o ló g ic a maximum steelhead spawning area method (osborn, 1981) dados hidrológicos e série histórica de vazões naturais habitat para espécies de salmonídeos e outras espécies de peixes falta especificação de procedimento para recomendação de vazão ecológica série histórica de vazões gestão de rios restaurar ou definição de revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 45 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 range of variability approach (rva) (richter et al, 1997) naturais (32 indicadores de alteração hidrológica) manter a variabilidade natural dos regimes hidrológicos p/ recuperação/conservação ecossistemas aquáticos parâmetros requer muito rigor e trabalho indicadores de alteração hidrológica iah (richter et al, 1997) dados hidrológicos (série histórica de vazões) comparar condições de sistemas de avaliação hidrológica dificuldade na coleta de dados (necessita de muitas informações) h id r á u li c a método da região 4 do usfws (herrington e dunham, 1967) caracterização de seções transversais/modelo de simulação hidráulica permitir manutenção das características do habitat para populações de salmões em rios de montanha método de uso restrito em regiões montanhosas washington toe-width (swift, 1976) distância entre as margens medida no fundo do rio determinar vazão ecológica mínima para peixes requer tempo e rigor em medições de altura de lâmina e velocidade da água método de oregon (thompson, 1972) conceitos de largura ponderada utilizável e largura utilizável de rios vazões mínimas e ótimas para locomoção, desova, incubação e crescimento de espécies de peixes custo elevado método do colorado (russel e mulvaney, 1973) seções transversais com seleção e simulação hidráulica de diversos parâmetros do rio preservação de espécies salmonícolas das montanhas rochosas (eua) trabalhoso e de custo elevado método de washington (collings, 1974) cartografia de trechos do rio (mapa de isolinhas) proteger o habitat de espécies de peixes selecionadas muito trabalho de campo e custo elevado método do perímetro molhado (mpm) (annear e conder, 1984) informação hidráulica do rio/simulação hidráulica/construção de gráfico boas condições de habitat para a ictiofauna considera as características físicas e não as necessidades da biota do rio raio hidráulico ecológico (liu et al, 2007) informação do rio (raio hidráulico, rugosidade e gradiente hidráulico) determinar velocidade de vazão ecológica do rio carece de credibilidade h a b it a t instream flow incremental methodology ifim (bovee, 1982) procedimentos teóricos (história do rio, espécies de peixes e ciclo de vida, etc.) e computacionais (vazões, profundidades e velocidades) gestão de recursos hídricos reduzindo impactos negativos aos ecossistemas, protegendo todas ou o maior número possível de espécies requer muitos dados de campo; difícil uso; requer bom entendimento das espécies de estudo método rcharc (nestler et al.,1993) combina conceitos do ibi (caracteriza biologicamente comunidades de peixes de riachos) e phabsim (pesquisa do microhabitat de locais de amostragem selecionados) avaliar o habitat dos rios sob condições de vazões baixas (estuda efeitos de alterações de vazões sobre biota aquática em projetos de canais) não faz comparações quantitativas entre trechos do rio e requer grande número de dados tidal distributary/ estuary method (duke engineering, 1999) modelo de regressão que correlaciona níveis de água como uma função da maré e vazão manutenção de processos e recursos de estuários (habitat adequado para peixes e vegetação) não considera a salinidade, fator importante nos estuários 43 revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 45 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 hatfield e bruce western salmonid regressions (hatfield & bruce, 2000) equações que avaliam vazão que maximiza a área usada ponderada com estudos do phabsim proteção do habitat de trutas e salmões recomendado apenas para nível de reconhecimento mesohabitat simulator mesohabsim (piotr parasiewicz, 2001; ifc, 2004) sistema mesohabsim (mapeamento do habitat de todas as seções do rio sob vazões múltiplas) fornecer avaliação de habitat para utilizar em cenários de recuperação de rios dificuldade de logística para o estudo; custo elevado demonstration flow assessment – dfa (ifc, 2004), observação direta do habitat do rio sob diferentes vazões, profissionais elegem as alternativas adequadas licenciamento de hidrelétricas / permitir reprodução de salmões subjetividade e incerteza, pois não utiliza quantificação h o lí st ic a building block methodology – bbm (king & louw, 1998) workshop com partes interessadas, estudos de escritório e de campo, pesquisa sócio-econômica, análise hidráulica e hidrológica do rio rios regularizados e não regularizados, em se tratando da restauração das vazões; considera todos os organismos aquáticos julgamento de sua efetividade necessita de tempo método holístico (arthington et al, 1992) profissionais fazem julgamentos acerca das conseqüências ecológicas para várias vazões no rio, em relação aos aspectos quantitativos e temporais recuperação de ecossistemas de rios, pântanos, estuários e águas subterrâneas não possui conjunto estruturado de procedimentos para uso; requer treinamento especializado; custo elevado na aquisição de dados downstream response to imposed flow transformations – drift (king et al. 2003). módulos de estudo biofísico, sociológico, de desenvolvimento de cenários e módulo econômico recuperação de ecossistemas de rios e regiões ribeirinhas limitação das interações sinérgicas entre diferentes cenários de vazões tabela 3. resumo das metodologias mais adotadas para determinação de vazão ecológica em rios. metodologias adotadas no brasil no brasil, as técnicas utilizadas para determinação de vazões ecológicas em rios resumem-se aos métodos hidrológicos, sendo mais específico o método da vazão q 7,10, adotando-se como vazão ecológica uma fração deste valor referencial, adotando-se também metodologias hidráulicas, principalmente o método da curva de permanência, no qual a vazão ecológica é uma fração da q90 (vazão associada à permanência de 90% no tempo), ou da q95% (vazão associada à permanência de 95% no tempo). a partir do ano 2000, iniciou-se a utilização da metodologia habitat, especificamente o método ifim. salienta-se que todas as abordagens são destituídas de significado ecológico e que a vazão ecológica é determinada indiretamente, a partir dos critérios de outorga adotados pelos estados (reis, 2007). a política nacional de recursos hídricos, lei n. 9433/97, preconiza que a vazão residual ou remanescente deve satisfazer às seguintes demandas: sanitária, ecológica (vazão ecológica), abastecimento humano e industrial, dessedentação de animais, geração de energia elétrica, irrigação, navegação, lazer, dentre outras, não havendo uma clara definição de como será calculada essa vazão. o método tennant foi empregado na elaboração dos planos diretores de recursos hídricos das bacias dos rios das velhas e paracatu, no estado de minas gerais (froes, 2006). sarmento et al (1999) apresenta o estado da arte da vazão ecológica. uma das suas conclusões foi 44 revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 45 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 que para o brasil a legislação e as metodologias que tratavam sobre vazão residual eram escassas. concluiu também que as metodologias existentes nos estados e nas instituições federais brasileiras recomendavam vazões residuais (vazões a permanecer a jusante das obras hidráulicas) fundamentadas somente em parâmetros hidráulicos, desconsiderando a ecologia aquática, ou seja, utilizavam o método q 7,10, sendo praticado até a presente data. pelissari (2000) realizou o primeiro trabalho de pesquisa formal no brasil em vazão ecológica, utilizando os métodos ifim, tennant, perímetro molhado, abf e q 7,10 para a determinação da vazão ecológica no rio timbuí, no espírito santo. além deste, pelissari, juntamente com outros pesquisadores, contribuiu com os seguintes estudos: “índices de preferência de habitat para peixes na determinação da vazão residual do rio timbuí” (pelissari et al., 1999); “determinação da demanda ecológica para o rio santa maria da vitória, no espírito santo” (pelissari et al., 2001); “vazão ecológica a ser considerada no licenciamento ambiental dos sistemas de abastecimento de água” (pelissari et al., 2001); “vazão ecológica para o rio santa maria da vitória, no espírito santo” (pelissari et al., 2003); “determinação da vazão ecológica do rio santa maria da vitória para caracterização da disponibilidade hídrica atual e futura da grande vitóriaes” ( pelissari et al., 2004). curado, (2003), apresenta indicadores de vazões mínimas de referência em sub-bacias do rio miranda, no estado do mato grosso do sul. aplicou métodos para o estabelecimento de vazão mínima, definida através de valores numéricos que representam a quantidade de água que deve permanecer no leito do rio. a metodologia proposta foi aplicada a uma seção no rio aquidauana, sendo posteriormente repetida para comparação com outra seção no rio miranda. sarmento et al. (2005) executou o projeto de pesquisa e desenvolvimento da aneel para furnas, determinando a vazão ecológica do rio paraíba do sul a jusante da usina hidrelétrica de funil, no rio de janeiro. fez a simulação de habitat, e por conseqüência, determinou a vazão ecológica do rio a jusante da central hidrelétrica de funil até a cidade de resende, através do método ifim. cenário no uso das metodologias tharme (2003) apresenta uma estatística mundial e as tendências sobre o uso de metodologias para a avaliação de vazões ecológicas, mostrada na tabela 4. pelo menos 207 metodologias foram identificadas em 44 países. metodologia percentual do número global (207) de metodologias existentes (%) hidrológica 29,5 hidráulica 11,1 habitat 28,0 holística 7,7 outros & combinações 23,7 tabela 4. metodologias de vazão ecológica por tipo e proporções relativas de utilização no mundo (tharme, 2003). a metodologia hidrológica se destaca em 29,5%, seguida pela metodologia habitat, com 28,0 %. tennant é o método mais utilizado, do tipo hidrológico, em 16 estados ou províncias na américa do norte. pelo menos 25 países aplicaram o método. a aplicação do método requer a confiabilidade dos dados da série histórica hidrológica. a qualidade dos dados biológicos é importante, como por exemplo, a fase da periodicidade da vida dos peixes. além disso, a vazão média anual trabalhada pelo método, muitas vezes não reflete o aspecto sazonal da hidrologia. por outro lado, o método tem baixo custo, é rápido e fácil. não requer necessariamente medições de campo, mas ajudariam na validação do método. os resultados apresentados são relativamente consistentes quando aplicados em rios de diferentes regiões. o ifim tem sido considerado como a metodologia que utiliza o habitat de modo científico e confiável para avaliar a vazão ecológica. o método permite avaliar os aspectos temporais e espaciais do habitat do rio como uma conseqüência das propostas de gestão dos recursos hídricos. a coleta de dados requer muito tempo, revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 46 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 equipamentos caros e necessita equipe multidisciplinar para trabalhar os seus módulos e a interpretação das análises requer biólogos treinados. duas pesquisas foram realizadas em 1981 e 1996 sobre as práticas de vazão ecológica nos estados e agências federais dos estados unidos e do canadá (reiser, 1989). quarenta e seis estados e doze províncias canadenses responderam à pesquisa. os resultados da pesquisa mostraram que o método mais comumente aplicado (utilizado em 38 estados ou províncias) para avaliar a vazão ecológica é o fish and wildlife service instream flow incremental methodology (ifim) o rva foi empregado em mais de 30 estudos envolvendo a vazão ecológica nos eua, canadá e áfrica do sul. esse método permite estabelecer metas provisórias de vazões e estratégias de gestão do rio sem dados ecológicos de longo período. a disponibilidade de dados hidrológicos confiáveis limita a aplicação de todos os parâmetros iha, podendo gerar incertezas na interpretação da variação natural dos parâmetros (sarmento, 2007). na metodologia hidráulica (11,1%), o método do perímetro molhado é o mais utilizado no mundo e terceiro na américa do norte, na última década. abrange somente vazões baixas e não considera a variabilidade inter-anual. adicionalmente, não considera a geomorfologia do canal, a qualidade da água, e é aplicado para canais com remansos bem definidos. para canais com seções transversais com formas parabólicas ou em forma de v, a relação perímetro molhado e vazão não apresentam o ponto de inflexão bem definido. é aplicado a rios que não possuem medições hidrológicas. segundo tharme (2003) as tendências nos tipos de metodologia, considerando o mundo dividido em seis regiões (australasia, parte restante da ásia, áfrica, américa do norte, américas do sul e central, europa e oriente médio) mostram que a europa e a américa do norte são as que mais empregam a metodologia hidrológica com 38 e 26%, respectivamente. tem pouco uso na ásia pacífica, excluindo austrália e nova zelândia. a metodologia hidráulica é mais utilizada na américa do norte (76%), bastante utilizada também na europa e australasia. dentre todas as metodologias que utilizam o habitat, os estados unidos lidera com 51%, sendo pouco utilizado nas outras cinco regiões. a região da australasia se destaca no uso da metodologia holística (65%) dentre todas as metodologias. em segundo lugar está a áfrica, com 29%. na europa o emprego desse tipo de metodologia ocorre somente na região do reino unido. todos os tipos de metodologias são empregados na austrália e na europa, sendo que somente dois tipos, que são utilizados por todas as regiões (as metodologias hidrológica e habitat), são praticados nas américas central e do sul. a nova zelândia tem investido nas metodologias hidrológica e habitat, dando pouca atenção à metodologia holística. os estados unidos e canadá têm feito poucos esforços em explorar a metodologia holística, focando as suas pesquisas em metodologia habitat. as metodologias consideradas nos estados unidos, austrália e canadá são determinadas pelos estados. portugal, itália e espanha têm utilizado a metodologia hidrológica, a frança, a metodologia habitat. o brasil e o japão estão na vanguarda nos desenvolvimentos regionais para avaliação da vazão ecológica. a austrália e a áfrica do sul sobressaem no uso da metodologia holística (tharme, 2003). no brasil, o tema vazão ecológica foi tratado pela primeira vez formalmente por sarmento et al, (1999). em geral, a fixação de vazões ecológicas (de referências, residuais, remanescentes) tem sido feita principalmente através da legislação nos níveis estadual e federal, principalmente para uso nos procedimentos administrativos de concessão de outorga de água e construção de barragens. a maioria desses procedimentos segue, indiretamente, a metodologia hidrológica utilizando o conceito de q 7,10. em segundo lugar em aplicações destaca-se o método de tennant com poucas aplicações. luz et al, 2004, usou o método iha – indicators of hydrologic alteration no rio são francisco. a metodologia hidráulica aparece em alguns trabalhos através do método do perímetro molhado. o método ifim, metodologia habitat, foi aplicado pioneiramente no país no ano de 2000, nos rios timbuí e santa maria da vitória, no espírito santo e no rio paraíba do sul em 2004, no estado do rio de janeiro. essas são as únicas aplicações do ifim que se tem registro no país (sarmento, 2007). em 2006 a câmara técnica de análise de projetos do cnrh – conselho nacional de recursos hídricos realizou uma discussão sobre critérios para a definição de vazão ecológica, vazão remanescente ou vazão mínima, através de apresentações de profissionais e de representantes de diversas instituições. discussão este estudo objetivou descrever as características das principais metodologias utilizadas para a determinação de vazões ecológicas em rios. são muitas as metodologias existentes, no entanto devido à complexidade, facilidade de aplicação, variabilidade de custos, entre outros fatores, um número reduzido delas são realmente utilizadas na prática. estas metodologias diferem em níveis de complexidade, com métodos simplificados necessitando de poucas informações, tais como vazões históricas, área de drenagem, e métodos mais complexos, os quais requerem uma maior gama de dados e informações, bem como dificuldade em adquiri-las (substrato do rio, profundidades, etc.) através de estudos comparativos conduzidos, sabe-se que muitas vezes, vazões recomendadas por um método mais complexo como, por exemplo, o método ifim, está muito próximo da faixa de vazões resultantes de um método simples, como o método revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 47 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 de tennant. isto demonstra que há a possibilidade, em situações de insuficiência de dados e/ou recursos materiais e humanos, de utilizar métodos de menor complexidade e mais acessíveis. conclusões · as metodologias mais antigas, utilizadas há mais tempo para determinar vazões ecológicas não foram desenvolvidas com esse fim específico, sendo adaptadas ao longo do tempo para esse propósito. . só recentemente, acompanhando a crescente preocupação com as questões ambientais, é que surgiram metodologias especialmente desenvolvidas para a determinação de vazões ecológicas, que incorporam variáveis ambientais na concepção. . as metodologias habitat e as metodologias holísticas são as que agregam critérios que levam em conta o meio ambiente de modo abrangente e com visão sistêmica. . há carência de metodologias desenvolvidas especificamente para aplicação em rios de regiões tropicais, como os brasileiros. tais rios apresentam características bem diferentes dos rios de regiões de clima temperado, onde a maior parte das metodologias para determinação de vazões foram desenvolvidas e aplicadas. referências alves, m.e. métodos de determinação do caudal ecológico. dissertação de mestrado. instituto superior técnico, universidade técnica de lisboa, portugal, 1993. 162 p. annear, t.c.; conder, a.a. relative bias of several fisheries instream flow methods. north american journal of fisheries management, 4. p. 451-539. 1984. arthington a.h.; king, j.m.; o`keefe, j.h.; buun, s.e.; day, j.a.; pusey, b.j.; bluhdorn, d.r. & tharme, r. development of an holistic approach for assessing environmental flow requirements of riverine ecosystems. in proceedings of an international seminar and workshop on water allocation for the environment, pigram jj, hooper bp (eds). the centre for water policy research, university of new england: armidale, australia, 1992. arthington, a.h. environmental flow assessment with emphasis on holistic methodologies. proceedings of second international symposium on the management of large rivers for fisheries. volume ii. 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crosssectional study, carried out in street fairs in chapecó, state of santa catarina, with producers of fresh vegetables, and consumers, and also analyzed pesticide residues in lettuce from conventional and organic cultivation. data were collected using a semistructured questionnaire, administered to all producers, and a sample of consumers. pesticide residues were analyzed in lettuce as it is the most purchased food by consumers. pesticides surveyed included azoxystrobin, deltamethrin, imidacloprid, and glyphosate, as they are the most frequently applied on farms, and in cultivation of vegetables. of the 67 vendors active in the seven street fairs, 30 were vegetable and fruit producers, and of these, 17 were conventional producers and 13 were organic farmers. the analysis of pesticide residues in lettuce from conventional production showed residues of azoxystrobin and imidacloprid, but below the maximum residue limits allowed by anvisa. in samples of organic lettuce, residues of the analyzed pesticides were not detected. from the analysis of residues in lettuce, it is inferred that the food is safe in terms of the pesticides analyzed and that municipal public policies should prioritize systematic monitoring to ensure food safety and encourage the production of organic food. keywords: azoxystrobin; deltamethrin; imidacloprid; glyphosate; organic food. r e s u m o os agrotóxicos são contaminantes de natureza química que podem ser encontrados nos alimentos. os de maior representatividade residual incluem os inseticidas, fungicidas e herbicidas. objetivou-se analisar a presença de resíduos de agrotóxicos em alface (lactuca sativa l.) comercializada em feiras livres. a pesquisa, com abordagem quantitativa e transversal, foi realizada em feiras livres de chapecó/sc, com produtores feirantes de vegetais in natura e consumidores. realizou-se, ainda, análise de resíduos de agrotóxicos em alface de cultivo convencional e orgânico. a coleta de dados constituiu-se na aplicação de um questionário semiestruturado a todos os produtores e a uma amostra de consumidores. as análises de resíduos de agrotóxicos foram realizadas em alface, por ser o alimento mais adquirido pelos consumidores. os agrotóxicos pesquisados incluíram azoxistrobina, deltametrina, imidacloprido e glifosato, por serem os mais frequentemente utilizados nas propriedades e no cultivo de hortaliças. dos 67 feirantes em atividade nas sete feiras livres, 30 eram produtores de hortaliças e frutas, e, deles, 17 eram produtores convencionais e 13 de orgânicos. as análises de resíduos de agrotóxicos em alface de produção convencional apresentaram resíduos de azoxistrobina e imidacloprido, porém abaixo dos limites máximos de resíduos permitidos pela agência nacional de vigilância sanitária (anvisa). nas amostras de alface orgânica não foram detectados resíduos dos agrotóxicos pesquisados. das análises de resíduos em alface, infere-se que o alimento é seguro quanto aos agrotóxicos pesquisados e que políticas públicas municipais devem priorizar o monitoramento sistemático, visando garantir a segurança dos alimentos e estimular a produção de alimentos orgânicos. palavras-chave: alimento orgânico; azoxistrobina; deltametrina; imidacloprido; glifosato. safety of foods sold in street fairs: analysis of pesticide residues in lettuce (lactuca sativa l.) segurança de alimentos comercializados em feiras livres: análise de resíduos de agrotóxicos em alface (lactuca sativa l.) marcia orth ripke1 , vanessa da silva corralo1 , junir antônio lutinski1 1universitária comunitária da região de chapecó – chapecó (sc), brazil. correspondence address: junir antônio lutinski – servidão anjo da guarda, 295-d – efapi – cep: 89809-900 – chapecó (sc), brazil. e-mail: junir@unochapeco.edu.br conflicts of interest: the authors declare no conflicts of interest. funding: universitária comunitária da região de chapecó. received on: 05/05/2022. accepted on: 08/12/2022. https://doi.org/10.5327/z2176-94781376 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. http://orcid.org/0000-0002-5244-0409 http://orcid.org/0000-0003-4234-4875 http://orcid.org/0000-0003-0149-5415 mailto:junir@unochapeco.edu.br https://doi.org/10.5327/z2176-94781376 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ ripke, m.o. et al. 468 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 467-476 issn 2176-9478 introduction agricultural production in brazil is increasingly dependent on the use of pesticides and synthetic chemical fertilizers (ibama, 2021). this practice has led to water, soil, and food pollution with ecological and health consequences, in addition to the impoverishment of biodiversity (vieira et al., 2024). the impacts of pesticide use on the environment and the consequences for public health need to be better understood in the context of different territories and population groups, especially due to the risk of possible food contamination (carneiro et al., 2015; friedrich et al., 2018). the use of pesticides in food production is a widely used practice (bombardi, 2017), authorized (brasil, 1989), and growing in brazil and worldwide (ibama, 2021; world health organization, 2022). the toxicity of these active ingredients has been evidenced in vertebrates for over half a century (carson, 1962), demonstrating that the action is not always restricted to the target organism (midio and martins, 2000). living beings share biochemical and physiological similarities and, therefore, many cellular components or metabolic pathways in nontarget organisms, including humans, can be affected by these substances (oga et al., 2014). pesticides are biocidal substances as both humans and other vertebrates can also be exposed to these compounds and suffer poisoning (carson, 1962; sabarwal et  al., 2018; lorenzatto et  al., 2020). consequences to humans described in the literature related to pesticides include allergies, neoplasms, intestinal microbiota disorders, endocrine system disruption, infertility, congenital malformations, autism, parkinson’s disease, and alzheimer’s disease (samsel and seneff, 2013; 2015). among the classes of pesticides, fungicides, insecticides, and herbicides are generally the most used in the food production chain (ibama, 2021). azoxystrobin is a fungicide dangerous to the environment, class iii, and category v according to toxicity classification, considered unlikely to cause acute harm to humans (anvisa, 2020). the deltamethrin insecticide belongs to class i environmental hazard, highly dangerous, and category iv according to toxicity classification, considered low toxic (anvisa, 2020). the imidacloprid insecticide is an environmentally hazardous pesticide, class iii, and category v according to toxicity classification (anvisa, 2020). the glyphosate herbicide belongs to class iii environmental hazard, dangerous to the environment, and category v according to toxicity classification, considered unlikely to cause acute harm to humans (anvisa, 2020). these pesticides were chosen to be analyzed in this study as they were the most frequently used on the property and in the production of vegetables, self-declared by the farmers of the street fairs in chapecó in response to the questionnaire applied in the research. residues of these active ingredients and others have already been identified and quantified at different levels in food samples by anvisa, through the pesticide residue analysis program (para) (anvisa, 2019). pesticides are toxic substances that persist in food and the environment after application and tend to accumulate in organisms (lorenzatto et al., 2020; deus et al., 2022; vieira et al., 2024). in this sense, residue monitoring is necessary for food, soil, water, and nontarget organisms, including humans. the growing concern about the presence of pesticides and the possibility of contamination of food has aroused a worldwide interest in the production and consumption of organic food (ifoam, 2022). organic food production does not use synthetic fertilizers and pesticides, but organic compounds that optimize natural and socioeconomic resources (ifoam, 2022). agroecology is the system that balances all the components of life and, in this way, protects the health of humans and the environment (primavesi, 2017). it is a system capable of producing enough food to supply the entire world population, with the potential to supply an even larger population, without necessarily increasing the cultivated agricultural land (badgley et  al., 2007). the food and agriculture organization of the united nations (fao) reinforces the potential and need for ecological agriculture to replace conventional agriculture (fao, 2007). in this context, street fairs are urban spaces that sell fresh vegetables from conventional or organic production, from family farming (fayad et al., 2019). family farming accounts for more than 70% of the food produced by brazilians (ibge, 2017). in this scenario, the importance and the need to better understand the safety of food sold in street fairs regarding the presence of pesticide residues are highlighted. the objective of the present study was to analyze the presence of pesticide residues in lettuce (lactuca sativa l.) sold in street fairs in chapecó, state of santa catarina. materials and methods this is a quantitative, cross-sectional study involving the safety of foods sold in street fairs through the analysis of pesticide residues in lettuce (lactuca sativa l.). ethical aspects this study complied with the determinations of resolutions 466/ cns/2012 (brasil, 2012a) of the national health council of brazil, which establishes guidelines to preserve the dignity, rights, safety, and well-being of research participants. this study was approved by the human research ethics committee of the chapecó region community university (unochapecó), with opinion 4803153. sampling the research locus consisted of the seven street fairs in the municipality of chapecó, state of santa catarina, in operation in the second half of 2021. the study was carried out with fresh vegetable producer vendors and the consumers of street fairs. furthermore, the analysis of pesticide residues was carried out in lettuce (lactuca sativa l.) variety crespa, bruna. all producer vendors over 18 years of age (n = 30) who produced and sold fresh vegetables and/or fruits in street fairs at least once a week were included in the research. in relation to consumers, a sample of 374 safety of foods sold in street fairs: analysis of pesticide residues in lettuce (lactuca sativa l.) 469 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 467-476 issn 2176-9478 participants over 18 years of age who attended street fairs at least twice a month was defined. to define the sample of consumers, a probabilistic test was used using the epinfo software (v. 7.2.2.6), with a margin of error of 5% and a confidence level of 95% based on the municipal information that 10,000 consumers attend monthly in those spaces. analyses of pesticide residues were carried out on fresh lettuce (lactuca sativa l.) variety crespa, bruna. a total of six samples were taken, three from conventional producers and three from organic production, representing the seven street fairs, as detailed in table 1. data collection the production system of food sold in street fairs was evaluated by a semistructured questionnaire built in the google forms tool. the questionnaire was administered by the researcher to all producer vendors who sold fresh vegetables (vegetables and/or fruits) in the seven street fairs in the municipality of chapecó that were active in august 2021. producers selling vegetables and fruits were approached in their own spaces of street fairs. the fresh vegetable most purchased by consumers was defined by a semistructured questionnaire built using the google forms tool. the researcher herself administered the questionnaire to a sample of 374 consumers. consumers were approached randomly and directly in the spaces of the street fairs (patio/parking) in august 2021. analysis of pesticide residues in lettuce (lactuca sativa l.) var. crespa, bruna the collection of the fresh lettuce (lactuca sativa l.) var. crespa, bruna, was carried out in november 2021. the choice of lettuce took place after collecting data from the questionnaire administered to consumers in which they referred to leafy vegetables as the most purchased food in street fairs. the variety crespa bruna lettuce was the one that producers were producing and selling on the date of collection. each sample was composed of a minimum fresh weight of 1 kg of plant matrix, following the sampling procedures established by anvisa (anvisa, 2012). after collection, each lettuce sample was properly packed in a polyethylene bag and identified with the name of the street fair with the sample number and packed in a styrofoam box with gel ice suitable for transport. samples were sent by air transport to the analysis laboratory accredited by cgcre in accordance with abnt nbr iso/iec 17025, under number crl 0286, within an effective time of 24 h. the active ingredients most used on the property for vegetable production were analyzed in lettuce, according to the reports of the producers, to mention azoxystrobin, deltamethrin, imidacloprid, and glyphosate. upon arrival at the laboratory, lettuce samples were subjected to the multi-residue method in vegetables by gc-ms (gas chromatography coupled to mass spectrometry), gc-ms/ms (gas chromatography coupled to the detector by mass mass spectrometry), and lc-ms/ms (liquid chromatography coupled to mass mass spectrometry) (anastassiades et al., 2003), with simultaneous analysis of the pesticides azoxystrobin and deltamethrin by the reference method (popmet020-r11), and for imidacloprid (popmet021-r11). glyphosate was analyzed following the reference method (popmet053-r04), used for the determination of glycine substitution in matrices of plant origin by gc-msd (gas chromatography mass spectrometry detection) and gc-fpd (gas cromatography flame photometric detection). the results of the analyses were presented through a declaration of conformity report issued by the accredited laboratory and confronted with the maximum residue limits (mrls) allowed for the lettuce crop by brazilian legislation (anvisa, 2022). data tabulation and analysis data collected from the questionnaire administered to the producers and consumers were tabulated in a database automatically generated by the excel for windows software. the results were presented as figures and tables. descriptive frequency statistics were used to explore the data. results and discussion of the 67 vendors identified in the seven street fairs in chapecó, state of santa catarina, 30 were vegetable and fruit producers, and of these, 17 self-declared to produce using the conventional system and 13 using the organic model. the most frequently used pesticides on the property reported by producers included deltamethrin, azoxystrobin, imidacloprid, and glyphosate at the same frequency of use as lambda-cyhalothrin. in vegetable production, the most frequent pesticides were azoxystrobin, deltamethrin, imidacloprid, and lambda-cyhalothrin (table 2). deltamethrin, azoxystrobin, and imidacloprid are the most used pesticides both on the property of producer vendors and in the production of vegetables. glyphosate is the fourth most-used pesticide on the property, so it was also included in the analyses. the agronomic classes of herbicides, insecticides, and fungicides are ubiquitous in the food production chain in the conventional model (ibama, 2021). they are mainly used in agriculture to combat potential pests, plant diseases, and weeds, and to a lesser extent in livestock production and silviculture (oga et al., 2014). table 1 – composition of lettuce samples for analysis of pesticide residues, street fairs in chapecó, state of santa catarina, november 2021. samples/ production fair amount of lettuce collected sample 1, conventional presidente médici parque das palmeiras one producer – 350 g two producers – 350 g each sample 2, conventional efapi bela vista one producer – 500 g one producer – 500 g sample 3, conventional são cristóvão calçadão clevelândia one producer – 200 g one producer – 200 g three producers – 200 g each sample 1, organic são cristóvão one producer – 1,000 g sample 2, organic calçadão one producer – 1,000 g sample 3, organic clevelândia five producers – 200 g each ripke, m.o. et al. 470 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 467-476 issn 2176-9478 fresh vegetable lettuce was the food most frequently reported in purchases by consumers of street fairs (58%), followed by cruciferous such as arugula, cabbage, leaf cabbage, watercress, and broccoli (13.9%), and bananas (10.7%). altogether, 10 groups of fresh foods were identified for sale in street fairs (figure 1). this preference corroborates data from the brazilian agricultural research corporation (embrapa), in which lettuce is the main leafy vegetable grown in all brazilian states and the most consumed in brazil (embrapa, 2009). the same research institution points to the crespa variety as the most cultivated in both area and production volume (embrapa, 2020). this finding was also verified in street fairs in chapecó in 2018, where lettuce was produced by 88.9% vendor producers (bohner et al., 2018). fante et al. (2020) found that 75.0% consumers preferred to purchase vegetables and 47% fruits in street fairs in chapecó. thus, consumers of street fairs have a high preference for fresh vegetable foods, which have quality and sustainable cultivation by family farming (brasil, 2014; fayad et al., 2019). in this scenario, the consumer is the one who defines the essential foods for them and their family, justifying their outing to the fairs. in the three samples of lettuce from conventional producers in the street fairs, pesticide residues were detected. imidacloprid in sample 1, azoxystrobin and imidacloprid in sample 2, and imidacloprid in sample 3, however, within the mrl established by anvisa. thus, they were considered satisfactory as they did not exceed the mrl determined by brazilian legislation (anvisa, 2022) (table 3). the officially accepted mrls in food are expressed in milligrams of residue per kilogram of food (mg/kg). brazilian legislation determines the mrl of 0.5 mg imidacloprid/kg lettuce and 1 mg azoxystrobin/kg lettuce (anvisa, 2022). the codex alimentarius, the scientific body for creating international references for residues in food, determines the mrl of 2 mg imidacloprid/kg lettuce and 3 mg azoxystrobin/kg lettuce (world health organization, 2022). the european union sets mrls of the order of 2 mg imidacloprid/kg lettuce and 15 mg azoxystrobin/kg lettuce (european commission, 2022b). given these parameters, the brazilian legislation is the most restrictive, imposing stricter limits for the fungicide azoxystrobin and the insecticide imidacloprid in lettuce. table 2 – profile of conventional production of fresh vegetables (vegetables and fruits) sold in street fairs in chapecó, state of santa catarina, 2021. pesticides counting percentage pesticides used on the property deltamethrin 7 41.2 azoxystrobin 6 35.3 imidacloprid 4 23.5 glyphosate 4 23.5 lambda-cyhalothrin 4 23.5 abamectin 3 17.3 indoxacarb 2 11.8 thiacloprid 1 5.9 spinetoram 1 5.9 mancozeb 1 5.9 teflubenzuron 1 5.9 methomyl 1 5.9 sulfluramid 1 5.9 tebuconazole 1 5.9 kasugamycin 1 5.9 chlorfenapyr 1 5.9 flumetraline 1 5.9 procymidone 1 5.9 pyriproxyfen 1 5.9 pesticides used in vegetable production azoxystrobin 7 58.3 deltamethrin 6 50 imidacloprid 5 41.7 lambda-cyhalothrin 3 25 indoxacarb 2 16.7 thiacloprid 2 16.7 mancozeb 2 16.7 spinetoram 1 8.3 teflubenzuron 1 8.3 kasugamycin 1 8.3 methomyl 1 8.3 chlorfenapyr 1 8.3 procymidone 1 8.3 pyriproxyfen 1 8.3 abamectin 1 8.3 figure 1 – vegetables most purchased by consumers in street fairs in the municipality of chapecó, state of santa catarina, 2021. n = sample (374). 25 imidacloprid nd 0.0033 0.01 0 glyphosate nd 0.0167 0.05 0 organic production sample 3 azoxystrobin nd 0.0033 0.01 0 deltamethrin nd 0.0033 0.01 0 imidacloprid nd 0.0033 0.01 0 glyphosate nd 0.0167 0.05 0 lq: limit of quantification; ld: limit of detection; nd: non-detected; mrl: maximum residue limit (anvisa, 2022); na: unauthorized. figure 1 – vegetables most purchased by consumers in street fairs in the municipality of chapecó, state of santa catarina, 2021. n = sample (374). safety of foods sold in street fairs: analysis of pesticide residues in lettuce (lactuca sativa l.) 471 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 467-476 issn 2176-9478 bombardi (2017) reported that the brazilian legislation allows mrl for malathion, an acaricide used on lettuce, eight times higher than what the european union legislation tolerates. still, in this same context, the brazilian legislation allows malathion residues in broccoli 250 times above the mrl allowed by the european union. in this case, the brazilian legislation is more flexible regarding the mrl for malathion in the vegetables in question. in view of the above, it is relevant to consider that the consumer, biochemically, is the same regardless of the laws that govern the mrl of different countries. in this case, brazilians are more vulnerable, as the legislation allows higher levels of the active ingredient in the aforementioned foods, and there may be health risks associated with chronic occupational and dietary exposure (carneiro et al., 2015). in this context, the mrl refers to the maximum amount of pesticide residue in milligrams officially accepted per kilogram of food, with reference to good agricultural practices applied in the field. thus, the mrl is an agronomic reference, derived from field studies simulating the correct use of pesticides by the farmer. in light of this knowledge, the mrl is an agronomic parameter with an impact on food safety and consumer health, as it theoretically establishes how much pesticide can be in the food without causing harm to human health (anvisa, 2019). regarding the acceptable daily intake (adi) expressed in milligrams of substance per kilogram of body weight (mg/kg b.w.), it represents the estimated amount of active ingredients present in foods that can be ingested daily throughout life without posing an appreciable risk to consumer health. the adi for imidacloprid is 0.05 mg/kg b.w. and for azoxystrobin is 0.02 mg/kg b.w. the acute reference dose (ard) is the estimated amount of a substance present in food that can be ingested over a 24-h period without posing an appreciable risk to the health of the consumer in mg/kg/b.w. the ard for imidacloprid is 0.4 mg/kg b.w., and for azoxystrobin, it is not stated in the monograph of the active ingredient (anvisa, 2022). toxicological safety parameters, such as adi and ard, are complex from a practical point of view (anvisa, 2019), because the use of pesticides is a common practice in the food production chain and some regions use them more than others (bombardi, 2017). in addition to the fact that the daily diet of individuals is diversified with a varied amount of food as required by each life cycle, it is possible that the adi and ard may be being exceeded and human health may be inevitably exposed to the action of varying levels of pesticides with health outcomes that need to be better studied (carneiro et al., 2015). table 3 – analytical results for samples of lettuce (lactuca sativa l.) var. crespa, bruna from conventional production sold in street fairs in chapecó, state of santa catarina, 2021. analyses carried out in november 2021. active ingredient (mg/kg) result ld lq mrl conclusion conventional production sample 1 azoxystrobin nd 0.0033 0.01 1 deltamethrin nd 0.0033 0.01 na imidacloprid < lq 0.0033 0.01 0.5 glyphosate nd 0.0167 0.05 na analytical result with detection imidacloprid < lq 0.0033 0.01 0.5 satisfactory conventional production sample 2 azoxystrobin < lq 0.0033 0.01 1 deltamethrin nd 0.0033 0.01 na imidacloprid 0.013 0.0033 0.01 0.5 glyphosate nd 0.0167 0.05 na analytical result with detection azoxystrobin < lq 0.0033 0.01 1 satisfactory imidacloprid 0.013 0.0033 0.01 0.5 satisfactory conventional production sample 3 azoxystrobin nd 0.0033 0.01 1 deltamethrin nd 0.0033 0.01 na imidacloprid < lq 0.0033 0.01 0.5 glyphosate nd 0.0167 0.05 na analytical result with detection imidacloprid < lq 0.0033 0.01 0.5 satisfactory lq: limit of quantification; ld: limit of detection; nd: non-detected; mrl: maximum residue limit (anvisa, 2022); na: unauthorized. ripke, m.o. et al. 472 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 467-476 issn 2176-9478 in view of the above, the relationship between the large amounts of pesticides used in the food production chain with diseases and conditions associated with the modern world that include manifestations such as gastrointestinal microbiota disorders, obesity, diabetes, depression, autism, infertility, congenital malformations, cancer, parkinson’s, and alzheimer’s disease (samsel and seneff, 2013; 2015) is an inevitable reflection. there is also the biochemical individuality in which the toxic dose can be lower than the adi and ard for susceptible individuals, and the outcome of diseases can be anticipated (oga et al., 2014). the food monitoring by anvisa through the para in 26 brazilian states in the 2017/2018 cycle analyzed 286 lettuce samples. the active ingredients of pesticides verified within the mrl with the highest number of detections in the lettuce analyses included the insecticide imidacloprid in 89 samples, followed by the fungicides difenoconazole in 40 samples, dithiocarbamates in 40 samples, and, to a lesser extent, azoxystrobin in 17 samples (anvisa, 2019). piaia et  al. (2017) also detected imidacloprid residues in lettuce within the mrl of brazilian legislation. the results of the samples from street fairs in chapecó are similar to the results published in para, especially regarding the active ingredients, imidacloprid, and azoxystrobin, and corroborate the results of piaia et al. (2017) regarding the detection of imidacloprid within the mrl. these findings point to the frequent use of insecticides and fungicides in the cultivation of the most consumed leafy vegetables in all brazilian states (anvisa, 2019; embrapa, 2020). in this way, the permanent monitoring of pesticide residues in food needs to be supported by effective public policies. imidacloprid is a systemic neonicotinoid insecticide and is the second most sold insecticide in brazil (ibama, 2021). due to the high toxicity of imidacloprid in native or exotic bees, the brazilian institute for the environment and renewable natural resources (ibama) in 2012 indicated the suspension of dispersion by aircraft, but this decision was soon suspended for economic reasons (friedrich et al., 2021). the european pesticide regulatory body adopted severe restrictions in 2013 for the active ingredient imidacloprid and in may 2018 announced a ban on use in open areas due to harm to bees (european commission, 2022a). spraying the active ingredient on lettuce is permitted as long as harvesting takes place before flowering. given the above, ibama admits the need for reassessment and mitigation measures of this pesticide for the protection of pollinators (ibama, 2019a). azoxystrobin is a systemic fungicide belonging to the strobilurin group, with a high potential for water contamination with risks to biodiversity (deus et al., 2022). bioaccumulation may occur in fish, algae, microcrustaceans, earthworms, and microorganisms in soil and water (ibama, 2019b) and may cause risks to other aquatic organisms (european commission, 2022a). the risk to the life of nontarget organisms in aquatic ecosystems and soil is imminent, as seen in the scientific literature with the use of azoxystrobin. although the results under discussion were found in lettuce, other fresh vegetables monitored by the para for the 2017/2018 cycle also showed pesticide residues with insecticidal and fungicidal functions, as was the case of chayote in which the active ingredients most frequently detected included acephate, dimethoate, flutriafol, and tebuconazole; in peppers, imidacloprid, dithiocarbamates, and carbendazim; and in tomato, imidacloprid, fenpropathrin, and carbendazim (anvisa, 2019). in view of the above, pesticide residues are widely found in fresh vegetables that are part of the daily diet and, in case they exceed the mrl, they can pose risks of acute and chronic poisoning to consumers, according to legislation and scientific studies (carneiro et al., 2015; anvisa 2019). another aspect that must be considered is the synergistic action between the different molecules of the various pesticides used in the food production chain. in light of this knowledge, mrls are evaluated individually for each pesticide, and monitoring for the wide range currently in use in brazil seems unfeasible (anvisa, 2019). in view of the above, in-depth studies are necessary, as outcomes not yet fully understood in the health-disease binomial may be overshadowed in the universe of pesticides. the active ingredient deltamethrin was analyzed in all lettuce samples in this study and was not detected in any of the samples. it is a pyrethroid insecticide not authorized by brazilian legislation for use on lettuce but authorized for use on other vegetables, including pumpkins, broccoli, eggplant, garlic, onions, cauliflower, and chayote, and also authorized for use in fruit trees such as plum, persimmon, citrus, fig, guava, apple, papaya, and mango (anvisa, 2022). in contrast, the european union sets mrl for deltamethrin in lettuce in the order of 0.5 mg deltamethrin/kg (european commission, 2022b). the codex alimentarius does not establish mrl for deltamethrin for use on lettuce (world health organization, 2022). according to the report of the producers of street fairs, deltamethrin is one of the most-used pesticides in the production of vegetables and fruit. it is an easily hydrolyzable compound, with low residual power when associated with good agricultural practices (midio and martins, 2000). a study conducted in campinas, state of são paulo, showed similar results in which the presence of deltamethrin residues in lettuce was not detected (oviedo et al., 2003). in view of the above, it is stated that there was no cross-contamination or purposeful contamination of deltamethrin used in other vegetables and fruits in the samples of the present study. the para 2017/2018 cycle presented results of unauthorized pesticide residues on vegetables. among the substances most detected in lettuce in this situation were acephate, chlorfenapyr, and carbendazim. in samples of chayote, residues of acephate, dimethoate, and carbendazim were found; in peppers, acephate; and in tomatoes, acephate, chlorpyrifos, and fipronil were detected (anvisa, 2019). piaia et al. (2017) detected the fungicides carbendazim, pyraclostrobin, and tebuconazole, and the insecticide chlorpyrifos, safety of foods sold in street fairs: analysis of pesticide residues in lettuce (lactuca sativa l.) 473 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 467-476 issn 2176-9478 not authorized by anvisa for use in lettuce. regarding unauthorized pesticides for crops, there is no mrl established by legislation; therefore, there is no guarantee of safety, making the risks to consumer health imminent. deltamethrin was not detected in the study samples in street fairs in chapecó. thus, there was no irregularity in the cited studies. another active ingredient researched and not authorized by anvisa in lettuce was glyphosate. it is the most-used herbicide worldwide and the most commercialized in brazil (samsel and seneff, 2015; ibama, 2021). it is widely used in major food crops, especially genetically modified ones such as corn, soybeans, cotton, canola, alfalfa, and beets, to control weeds without killing the cultivated plant (samsel and seneff, 2015). in brazil, the post-emergence use in some vegetables is allowed, such as peas, sweet potatoes, beets, chickpeas, yams, cassava, and radishes, and in fruits, such as plums, bananas, guava, figs, apples, papayas, and mangoes (anvisa, 2022). glyphosate was not detected in lettuce samples analyzed in street fairs in chapecó. due to the massive and frequent use of glyphosate in the food production chain, its deleterious effects on the environment are evident in both aquatic and terrestrial ecosystems (schneider et al., 2009; droste et al., 2010; samsel and seneff, 2013; annett et al., 2014; vieira et al., 2024). the biodegradation half-life of glyphosate in the soil is highly variable, from a few days to several months. in water, the half-life is estimated to be between 1.5 and 130 days (cetesb, 2018). sanchís et al. (2012) detected glyphosate in groundwater in catalonia, spain. olivo et  al. (2015) detected glyphosate in well water in the rural area of chapecó. in this context, the appearance of these molecules in groundwater samples raises questions such as contamination of food production through irrigation. the presence of pesticide residues in fresh vegetables such as lettuce, highly consumed by the human species, worries not only the scientific community, but also the informed population. above all, a diet based on fresh plants is considered to be health-promoting (brasil, 2014). in contrast, this same diet may be associated with the incidence of diseases in the modern world, due to the presence of pesticide residues (iarc, 2017). according to anvisa, consumers can adopt some measures to mitigate exposure to pesticides in food, such as opting for labeled foods, consuming organic foods, and purchasing seasonal foods that tend to receive a lower load of pesticides. on the contrary, procedures for washing food in running water and removing peels and external leaves contribute to the reduction of pesticide residues present on the outside, however, they are unable to eliminate systemic residues inside the food (anvisa, 2019). in view of the above, laws with greater restrictions on the release and authorization of pesticides in brazil are aspired. in contrast, there is a strong movement led by the pesticide industry in line with agribusiness to change federal law 7802/89 (brasil, 1989) that regulates pesticides, making the way of evaluating and re-evaluating pesticide records in brazil more flexible (anvisa, 2018). the bill 6299/2002 (brasil, 2002), also known as the “poison package,” indicates, among other points, that pesticides can be allowed by the ministry of agriculture, livestock and supply (mapa) even without conclusive analysis by other regulatory bodies, such as the ibama and anvisa (fiocruz, 2018) the simplification of the pesticide registration process without the effective participation of the health and environmental sectors leads to harmful effects to humans, animals, and the environment due to the lack of rigor involved in the process (ibama, 2018). the bill 6299/2002 does not serve the brazilian population, which should be the focus of the legislation, does not contribute to the production of safer food, does not propose new technologies for the farmer, and does not even strengthen the regulatory system for pesticides (anvisa, 2018). it is necessary for farmers, as the main users of pesticides, to recognize these products as dangerous toxics, to be more careful in their use, and not to use them as mere agricultural inputs (ibama, 2018). however, there is a need to strengthen instances such as the national policy for pesticide reduction (pnara), which is being processed as the bill 6670/2016 (brasil, 2016), and the national policy on agroecology and organic production (brasil, 2012b). these policies are guidelines for mitigating the use of pesticides and opposing the food production system strongly established in the 1960s in the national territory. of the four active ingredients analyzed, there was no detection of residues in any of the lettuce samples from organic production. thus, the samples were within the expected range for organics in relation to the pesticides analyzed in this study (table 4). table 4 – analytical results for samples of lettuce (lactuca sativa l.) var. crespa, bruna, from organic production sold in street fairs in chapecó, state of santa catarina, in 2021. analyses carried out in november 2021. active ingredient (mg/kg) result ld lq mrl organic production sample 1 azoxystrobin nd 0.0033 0.01 0 deltamethrin nd 0.0033 0.01 0 imidacloprid nd 0.0033 0.01 0 glyphosate nd 0.0167 0.05 0 organic production sample 2 azoxystrobin nd 0.0033 0.01 0 deltamethrin nd 0.0033 0.01 0 imidacloprid nd 0.0033 0.01 0 glyphosate nd 0.0167 0.05 0 organic production sample 3 azoxystrobin nd 0.0033 0.01 0 deltamethrin nd 0.0033 0.01 0 imidacloprid nd 0.0033 0.01 0 glyphosate nd 0.0167 0.05 0 lq: limit of quantification; ld: limit of detection; nd: non-detected; mrl: maximum residue limit (anvisa, 2022); na: unauthorized. ripke, m.o. et al. 474 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 467-476 issn 2176-9478 contribution of authors: ripke, m. o.: conceptualization; data curation; formal analysis; funding; acquisition; investigation; methodology; project administration; resources; software; supervision; validation; visualization; writing — original draft; writing — review & editing. corralo, v. s.: conceptualization; data curation; formal analysis; funding; acquisition; investigation; methodology; project administration; resources; software; supervision; validation; visualization; writing — original draft; writing — review & editing. lutinski, j. a.: conceptualization; data curation; formal analysis; funding; acquisition; investigation; methodology; project administration; resources; software; supervision; validation; visualization; writing — original draft; writing — review & editing. references agência nacional de vigilância sanitária (anvisa), 2012. ministério da saúde. rdc nº 4, de 18 de janeiro de 2012. diário oficial da união, brasília. agência nacional de vigilância sanitária (anvisa), 2018. ministério da saúde. nota técnica pl nº 6.299/02: anvisa continuará a denunciar riscos. agência manifesta-se contrariamente ao projeto de lei aprovado na comissão especial da câmara dos deputados e que propõe que tais produtos não passem por avaliação sobre os riscos à saúde. ministério da saúde, brasília. agência nacional de vigilância sanitária (anvisa), 2019. programa de análise de resíduos de agrotóxicos em alimentos – para. relatório das amostras analisadas no período de 2017-2018, primeiro ciclo do plano plurianual 20172020. gerência geral de toxicologia, brasília. agência nacional de vigilância sanitária (anvisa), 2020. ministério da saúde. monografias autorizadas (accessed july 22, 2022) at.: https://www. gov.br/anvisa/pt-br/setorregulado/regularizacao/agrotoxicos/monografias/ monografias-autorizadas-por-letra. agência nacional de vigilância sanitária (anvisa), 2022. ministério da saúde. monografias de agrotóxicos: em vigência. 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ifoam, 2022). access to substantiated information on food safety and the risks of dietary intake of pesticides in food should be part of consumer protection policies (anvisa, 2019). conclusion the fresh vegetable most consumed in street fairs in chapecó, from conventional farming, despite having presented residues of the pesticides analyzed in the study, is safe for consumption by the population in light of the legislation. lettuce from organic production is organic in terms of the tested pesticides since they were not detected in the vegetable, but other pesticides must still be tested to confirm that it is indeed organic. this study points to the importance of systematic monitoring of food sold in these spaces through municipal public policies and the involvement of interdisciplinary studies. these measures favor the mitigation of the use of pesticides and their risks to human health and the environment. street fairs stand out as spaces to boost the commercialization of healthy organic foods to consumers with environmentally sustainable production. https://www.gov.br/anvisa/pt-br/setorregulado/regularizacao/agrotoxicos/monografias/monografias-autorizadas-por-letra https://www.gov.br/anvisa/pt-br/setorregulado/regularizacao/agrotoxicos/monografias/monografias-autorizadas-por-letra https://www.gov.br/anvisa/pt-br/setorregulado/regularizacao/agrotoxicos/monografias/monografias-autorizadas-por-letra https://www.gov.br/anvisa/pt-br/acessoainformacao/dadosabertos/informacoes-analiticas/monografias-de-agrotoxicos https://www.gov.br/anvisa/pt-br/acessoainformacao/dadosabertos/informacoes-analiticas/monografias-de-agrotoxicos https://www.gov.br/anvisa/pt-br/acessoainformacao/dadosabertos/informacoes-analiticas/monografias-de-agrotoxicos https://doi.org/10.1002/jat.2997 https://doi.org/10.1002/jat.2997 https://www.exactusmetrologia.com.br/sites/default/files/3-nbr_iso_iec_17025-2017_versao_exclusiva_treinamento.pdf https://www.exactusmetrologia.com.br/sites/default/files/3-nbr_iso_iec_17025-2017_versao_exclusiva_treinamento.pdf https://www.exactusmetrologia.com.br/sites/default/files/3-nbr_iso_iec_17025-2017_versao_exclusiva_treinamento.pdf https://www.stopogm.net/old/sites/stopogm.net/files/faoorgintconf.pdf https://www.stopogm.net/old/sites/stopogm.net/files/faoorgintconf.pdf safety of foods sold in street fairs: analysis of pesticide residues in lettuce (lactuca sativa l.) 475 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 467-476 issn 2176-9478 biondo, m., sousa, s.c., 2012. determinação de agrotóxicos em alface orgânica e convencional produzidas no município de francisco beltrão-pr. trabalho de conclusão de curso em tecnologia em alimentos, universidade tecnológica federal do paraná, curitiba. retrieved from: http://repositorio.utfpr.edu.br/ jspui/bitstream/1/11642/2/fb_coalm_2012_1_02.pdf. bohner, t.o.l.; 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curitiba mariely cordeiro estrela tecnóloga em química ambiental, universidade tecnológica federal do paraná utfpr stéfani alves ferreira tecnóloga em química ambiental, universidade tecnológica federal do paraná utfpr talita mueller tecnóloga em química ambiental, universidade tecnológica federal do paraná utfpr rodrigo cezar kanning professor mestre, departamento de construção civil utfpr valma martins barbosa professora doutora, departamento de química e biologia utfpr resumo o presente artigo visa demonstrar um sistema de reaproveitamento de resíduos de construção civil na cidade de curitiba, beneficiando com isso famílias de baixa. o objetivo do trabalho baseia-se no fato de que grande parte dos resíduos gerados é passível de reutilização e atualmente a maior parte deles é disposta incorretamente, acarretando em prejuízos ambientais, sociais e econômicos. foi realizada uma pesquisa dos resíduos gerados em curitiba através de um levantamento bibliográfico e de dados obtidos com os geradores, um estudo in loco junto à comunidade atingida pelo projeto e uma verificação de potenciais parcerias, para assim avaliar a viabilidade de implementação deste projeto neste município. palavras-chave resíduos de construção civil; reaproveitamento; famílias de baixa renda. abstract this project has the objective of demonstrate a system of reusage of civil construction wastes in curitiba, providing benefits to families with low income. the focus of this project is based on the fact that most of the wastes can be reutilizated and nowadays a high percentage of them are disposed incorrectly, resulting in environmental, social and economical losses. it was performed a survey concerning the wastes generated in curitiba through a bibliographical research and data achieved from the waste generators, a study “in loco” with the community which the project has the focus in and a study of possible partnerships, so that the feasibility of implementation of this project in this city can be evaluated. key words civil constructions wastes; reuse; low income families. gerenciamento de resíduos agosto 2007 5 introdução o crescimento dos pólos industriais na cidade de curitiba, bem como de sua região metropolitana, tem desencadeado uma grande evolução sócio-econômica, tendo como conseqüência um grande processo construtivo de empreendimentos imobiliários, como: residenciais, comerciais, industriais além de reformas e demolições. a conseqüência desta acelerada evolução é a geração de resíduos de construção, pois mesmo com a reciclagem, ainda sobram cerca de 85 milhões de toneladas por ano de entulho no brasil (crea-pr, 2006), o que significa um custo não só para o meio ambiente, mas também para o responsável pela obra e/ou construtor. estima-se que uma cidade como curitiba produza mais de 74.000 toneladas de entulho por mês (idem). estima-se que a construção civil seja responsável por até 50% do uso de recursos naturais em nossa sociedade, sendo responsável por cerca de 50% do co 2 lançado na atmosfera e quase metade da quantidade dos resíduos sólidos gerados no mundo (john, 2000). com o fechamento do aterro sanitário da caximba para descarte dos resíduos de construção civil e com as exigências da resolução 307 do conama (conselho nacional do meio ambiente) (brasil, 2002), aumentou-se o custo com a disposição e proporcionou maior rigidez legal ao processo construtivo, porém ainda o custo é o que leva muitas vezes à disposição incorreta, prejudicando assim o meio ambiente. além disso, outro problema com a disposição incorreta são os impactos produzidos por ela, como estreitamente de leitos e valetas ocasionando enchentes, poluição das águas e solos, indução a deposição de outros tipos de rejeitos, atrativo para vetores de doenças (pinto, 1999). a figura 1 evidencia a disposição incorreta dos resíduos na rodovia contorno norte ademar bertolli, próximo à área de manancial do passaúna, local de mata densa, porém também local de transbordo de entulho, nessa área se verifica aproximadamente 100m2 de área comprometida. dentro da hierarquia de gerenciamento de resíduos, deve-se priorizar a não geração e a redução destes, porém uma vez gerados, o reaproveitamento demonstra-se como uma alternativa viável, podendo então ser aplicado com o intuito da minimização dos impactos ao meio ambiente. as vantagens para os geradores de resíduos com a implantação do projeto são: • reduções de custo com a disposição do resíduo, pois restaria, para o gerador, apenas a parcela de entulho que não poderia ser aproveitada pelo projeto; • valorização da imagem publicitária das empresas, pois além de estarem contribuindo com o reaproveitamento de resíduos estão beneficiando famílias de baixa renda, demonstrando responsabilidade sócio-ambiental; • solução para o problema que a cidade de curitiba encontra com locais adequados para a disposição dos resíduos da construção, possuindo atualmente apenas áreas de transbordo, que aceitam estes resíduos, porém sem infra-estrutura para tal disposição. objetivo estudar a viabilidade de implementação de um sistema para coleta de materiais reaproveitáveis da figura 1 – disposição incorreta de resíduos em locais inapropriados revista brasileira de ciências ambientais – número 76 construção civil, em curitiba, com destinação dos mesmos às famílias de baixa renda, que estão vinculadas a fas (fundação de ação social) por meio de cadastramento de ações sociais dos bairros de curitiba. revisão bibliográfica a base conceitual para o desenvolvimento deste trabalho tem origem em um projeto semelhante realizado há quatro anos em belo horizonte, denominado brechó da construção, parceria entre setor privado e poder público. o brechó da construção atende famílias de baixa renda da região com sobras de materiais de construção. estes materiais são vendidos a um preço bem abaixo em relação ao mercado, quase 95% a menos, e para efetuarem as obras, as famílias recebem visitas técnicas de engenheiros e técnicos voluntários que acompanham o andamento da construção (puc-mg, ed. 267, 2006). diante deste relato, tornou-se evidente que setores privados e governos em seus diferentes níveis – federal, estadual e municipal – podem e devem desempenhar um papel fundamental no apoio ao desenvolvimento de uma produção mais limpa na construção civil (schenini, 2004). uma das ferramentas utilizadas legalmente, para minimizar os impactos ambientais por resíduos de construção civil e consequentemente sua quantidade, é a resolução conama 307 que estabelece prazos e diretrizes para a efetiva redução dos impactos ambientais gerados pelos resíduos da construção civil. a tabela 1 apresenta a classificação de resíduos feita pela resolução conama 307. diversas cidades e estados, principalmente de países desenvolvidos já vem tomando atitudes para significativa e até completa redução vinculada a reutilização dos resíduos de construção civil, como é o caso da holanda, a qual recicla quase 90% de seus resíduos (brasil, 2007). há uma grande variação entre as regiões do brasil com relação à coleta e destinação dos resíduos de construção civil, bem como a eficiência da aplicação de normas e resoluções pertinentes. neste estudo, foi abordado o decreto municipal 1068 da cidade de curitiba, que institui o regulamento do plano integrado de gerenciamento de resíduos da construção civil do município de curitiba e estabelece diretrizes específicas sobre a gestão dos resíduos da construção civil. metodologia a metodologia proposta e realizada para o planejamento e desenvolvimento do projeto estão descritas abaixo. levantamento de resíduos o projeto exigiu uma coleta de dados para avaliar a disponibilidade bem como a quantidade de resíduos de construção civil que podem ser reaproveitados. assim sendo, foi necessário a elaboração de um questionário, claro e objetivo, para realização de tal levantamento, o qual deve ser aplicado aos geradores selecionados. em construções particulares coleta de dados ocorreu de maneira aleatória em vários pontos da cidade de curitiba, nos bairros capão raso, pinheirinho, nova orleans, cidade industrial de curitiba (cic), novo mundo, portão e campo comprido. foram visitadas um total de 10 construções. as construtoras entrevistadas estão cadastradas no site do sinduscon-pr (sindicato da indústria da construção civil do estado do paraná). o contato com estas construtoras se deu entre as que possuíam pelo menos telefone e e-mail cadastrados no site, a partir desses dados a pesquisa teve como ferramenta de estudo a aplicação de uma survey via os meios de comunicação citados ou pessoalmente através de visitas nas mesmas.tabela 1 – classificação de resíduos segundo a resolução conama 307 agosto 2007 7 ações sociais e famílias carentes os resíduos aproveitáveis destinam-se para famílias de baixa renda comprovada. para isso, foi necessário fazer um levantamento através de pesquisas em associações de moradores de bairros ou usar um banco de dados existente em órgão municipal. elaborouse um formulário de cadastramento, a fim de se levantar a aceitação do projeto pelos moradores da região do cic maior bairro em extensão da cidade e uma das regiões mais pobres de curitiba base inicial da pesquisa, bem como a necessidade destes em serem atendidos pelo projeto. a aplicação do formulário foi feita randomicamente pela ação social da igreja nossa senhora da luz do cic, onde se encontram cadastradas 150 famílias. durante o período de pesquisas a coleta de dados se deu com famílias que estavam ativas em alguma atividade de geração de renda na igreja. foi realizada ainda uma avaliação das moradias com as famílias que se disponibilizaram. estudo financeiro para inicio do projeto realizou-se uma estimativa do custo para o início de projeto, incluindo desde o barracão e custos de instalações básicas (água, luz, telefone) até materiais de escritório e epis, para seu pleno funcionamento. estes valores foram baseados no ano de 2007, aplicáveis em curitiba. porém, em se tratando de um projeto sem fins lucrativos, uma vez que os resíduos serão doados às famílias de baixa renda, estes custos exigiriam auto-suficiência econômica, sendo assim, verificou-se o possível local para a instalação dessa central junto aos parceiros citados anteriormente. busca por parcerias e apoios a fim de se obter melhores resultados e aceitação do projeto, buscaram-se parcerias públicas e privadas, visando incentivo econômico, burocrático e com a divulgação do mesmo. acima, estão relacionados os órgãos contatados pelo projeto. resultados e discussões survey num total de 124 empresas selecionadas no site do sinduscon-pr, 50% foram contatadas, destas 25 empresas retornaram à pesquisa. dentre as construções particulares, 10 residências e 2 instituições de ensino e pesquisa se dispuseram à coleta de dados, totalizando 37 entrevistas. a figura 2 representa graficamente os resultados obtidos pela pesquisa, que podem ser examinados de duas maneiras: gerenciamento dos resíduos e aspectos ambientais. a primeira refere-se ao gerenciamento dos resíduos de construção civil frente aos problemas que os geradores encontram ao fazerem à destinação correta. analisando o total, aproximadamente 38% das construções fazem o reaproveitamento em outras obras ou até mesmo em manutenções e reformas, ou seja, um destino adequado já que não há desperdício de material e contaminação do meio ambiente. outra parcela das respostas, 35%, contam com empresas terceirizadas e especializadas no ramo de coleta de resíduos de construção civil, as quais se responsabilizam pela coleta e destinação desses. 1 – fundação de ação social – fas prefeitura municipal de curitiba 2 secretaria municipal do meio ambiente smma 3 sindicato intermunicipal do comércio varejista de materiais de construção no estado do paraná – simaco. revista brasileira de ciências ambientais – número 78 porém, ainda há construções, 27%, que encontram problemas com disposição, e a grande reclamação é o alto custo financeiro cobrado pelas empresas deste ramo, outro ponto de crítica é quanto à disposição do resíduo, pois não há local apropriado para se fazer tal manejo na cidade, apenas locais onde a coleta municipal faz o gerenciamento reduzido de tal resíduo. outra maneira diz respeito aos aspectos ambientais, pois apesar de aproximadamente 65% das obras apresentarem algum tipo de gerenciamento do resíduo de construção civil, ainda há uma parcela que sugere a falta de processos educativos ambientais aplicados às iniciativas de empreendimentos imobiliários. verificou-se junto às construções, com a aplicação do mesmo questionário, o interesse dessas em aderir ao projeto, contribuindo com doações dos resíduos passíveis de reutilização imediata, ou seja, materiais que não seriam mais aproveitados na obra, porém importantes para o projeto, como fiação, dutos hidráulicos, louças sanitárias, revestimento cerâmico, etc. os dados coletados estão graficamente expressos na figura 3, a partir desses considerou-se o resultado satisfatório, pois a maioria das respostas coletadas foram positivas à doação de resíduos de materiais de construção civil, aproximadamente 70%. percebeu-se ainda o grande potencial doador das construções particulares, uma vez que os outros tipo de obras citados realizam um gerenciamento adequado. com base nesse dado, o projeto firmou o conceito de pevs (pontos de entrega voluntária) e educação ambiental com os geradores de resíduos. sendo assim os locais mais apropriados para se realizar educação ambiental e praticar entrega voluntária seriam as lojas de matérias de figura 2 – análise de problemas com disposição final de resíduos de construção civil figura 3 – aceitação por parte das construções ao objetivo do projeto figura 4 – comparativo entre matérias necessários para construção de um kit moradia e materiais doados agosto 2007 9 construção, que além de estarem em contato direto com obras civis (divulgação rápida do projeto), contam com áreas suficientes de armazenamento para doações diretas dos consumidores. o questionário também abordou de forma quantitativa e qualitativamente os resíduos gerados pelas construções. assim podem-se definir quais resíduos têm viabilidade de serem aceitos pelo projeto, observando a classificação dos resíduos pelo conama 307 (classe a e b) e as necessidades das famílias carentes. com base na avaliação quantitativa de materiais doados, foi realizado um comparativo entre os materiais doados e os necessários para uma obra. o modelo de obra adotado foi o kit moradia oferecida pela fas às famílias carentes em situação de vulnerabilidade extrema, isto é, aquelas cuja casa sofreu algum dano (enchentes, incêndios, demolição, etc). essa moradia oferece 20 m2, distribuídos em sala e cozinha conjugadas, um quarto e um banheiro, com instalação elétrica e hidráulica completa. analisando os materiais doados, apresentados na figura 4, pode-se ter a construção parcial de uma casa deste modelo, oferecendo materiais excedentes para outros kits e reformas de algumas residências em estado precário. a quantidade e periodicidade de doação dos materiais dependem diretamente da demanda de obras das construções. outro aspecto de relevada importância foi verificar a aceitação das famílias pelo projeto, e a participação voluntária que elas poderiam exercer. entre as famílias, da região cic, 32 delas participaram do estudo de campo, e todas demonstraram interesse em participar do projeto como voluntários da central de materiais e educação ambiental de outros moradores da região. conclusões com o questionário aplicado às obras de construção, constatou-se que ainda existem sérios problemas vinculados à disposição de resíduos por parte de construtores, aproximadamente 30% afirmaram ter dificuldades em dispor esses materiais adequadamente, estes resultados indicam também que existem amplas margens de melhorias que podem e devem ser procedidas por meio da educação ambiental aplicada a estas realidades. quanto à aceitabilidade dos geradores ao projeto, 70% das repostas foram favoráveis à doação de materiais, logo, com a implementação do projeto a quantidade de materiais disponíveis é relevante para a estabilidade do mesmo, embora a periodicidade e quantidade de materiais doados dependam diretamente da demanda de construções. na pesquisa realizada junto à ação social do cic constatou-se que as famílias têm real necessidade de serem atendidas pelo projeto, pois durante esta etapa observaram-se evidências da precariedade das residências. a aceitação do projeto pela comunidade foi considerada positiva. quantos aos parceiros, os possíveis apoiadores do projeto, concordam com a importância do mesmo, mas não tem recursos e disponibilidade imediata, sendo assim, sugerem que, a longo prazo, o projeto esteja vinculado aos serviços da prefeitura, visando a diminuição de resíduos gerados e/ou dispostos em locais inadequados. para aplicação imediata do projeto (espaço, estruturas físicas e de pessoas para a sua implantação) em cotação média viável em 2007 foi de r$ 6.600,00, sendo assim a participação dos colaboradores públicos e privados (fas, smma, ong e simaco), é de fundamental importância, pois poderão otimizar este processo, em suas respectivas áreas de atuação tornando o projeto viável social e ambientalmente. referências brasil. panorama nacional dos resíduos da panorama nacional dos resíduos da panorama nacional dos resíduos da panorama nacional dos resíduos da panorama nacional dos resíduos da construção civil.construção civil.construção civil.construção civil.construção civil. disponível em: <http:// www.agenciabrasil.gov.br/noticias/2007/02/15/ materia.2007-02-15.0290173720/view>. acesso em: 12 maio 2007. brasil. resolução nº 307 do conama,resolução nº 307 do conama,resolução nº 307 do conama,resolução nº 307 do conama,resolução nº 307 do conama, de 05 de julho de 2002. diretrizes e procedimentos para gestão dos resíduos da construção. brasília: mma/ conama. 2002. crea-pr, revista do crea-pr, ano 9. nº 38. resíduos da construção: um destino para oresíduos da construção: um destino para oresíduos da construção: um destino para oresíduos da construção: um destino para oresíduos da construção: um destino para o que sobraque sobraque sobraque sobraque sobra, págs. 24 e 25. julho 2006. john, vanderley m. reciclagem de resíduos nareciclagem de resíduos nareciclagem de resíduos nareciclagem de resíduos nareciclagem de resíduos na construçao civil. sao pconstruçao civil. sao pconstruçao civil. sao pconstruçao civil. sao pconstruçao civil. sao paulo, 2aulo, 2aulo, 2aulo, 2aulo, 2000. t000. t000. t000. t000. tese deese deese deese deese de doutorado, engenharia civil doutorado, engenharia civil doutorado, engenharia civil doutorado, engenharia civil doutorado, engenharia civil – escola politécnica da universidade de sao paulo. pinto, t.p. metodologmetodologmetodologmetodologmetodologia para a gestãoia para a gestãoia para a gestãoia para a gestãoia para a gestão diferenciada de resíduos sólidos da construçãodiferenciada de resíduos sólidos da construçãodiferenciada de resíduos sólidos da construçãodiferenciada de resíduos sólidos da construçãodiferenciada de resíduos sólidos da construção urbana.urbana.urbana.urbana.urbana. são paulo, 1999. 189p. tese (doutorado) – escola politécnica, universidade de são paulo. puc, belo horizonte mg. brechó da construçãobrechó da construçãobrechó da construçãobrechó da construçãobrechó da construção civil. civil. civil. civil. civil. disponível em: <http://www.pucminas.br/ imagedb/jornal/pdf/jor_arq_jorna200608291 13623.pdf?phpsessid=9839a7014bfb4b5643649a 144ac48906>. acesso em: 15 out 2007. schenini, pedro carlos et al.; gestão degestão degestão degestão degestão de resíduos da construção civil, resíduos da construção civil, resíduos da construção civil, resíduos da construção civil, resíduos da construção civil, congresso brasileiro de cadastro técnico multifinalitário · ufsc florianópolis –sc, 2004. revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 48 adsorção de íons cu (ii), mn (ii), zn (ii) e fe (iii), utilizando rejeito de mineração de carvão como adsorvente adsorption of cu(ii), mn(ii), zn(ii) and fe(iii) ions using coal mining waste as an adsorbent resumo o presente trabalho teve como objetivo realizar estudos de adsorção de íons cu (ii), mn (ii), zn (ii) e fe (iii), utilizando rejeito de mineração de carvão como adsorvente. rejeitos de mineração de carvão foram coletados em minas da região carbonífera do sul de santa catarina e caracterizados através da análise elementar (chns) e análise termogravimétrica (tga). o rejeito foi submetido à calcinação (800oc, por 1 hora) para obtenção dos óxidos, cujos resultados indicaram a presença majoritária de sio2, al2o3 e fe2o3. o rejeito calcinado foi utilizado em estudos de adsorção de íons cu (ii), mn (ii), zn (ii) e fe (iii) em solução aquosa. os resultados permitiram indicar que a adsorção dos íons de metais foi dependente do ph da solução. o modelo de pseudo segunda-ordem foi o que melhor correlacionou os dados cinéticos experimentais para todos os íons de metais estudados. a isoterma de langmuir forneceu o melhor ajuste para os dados de adsorção experimental dos íons, revelando a capacidade máxima de adsorção de 1,963 mg g-1 para mn (ii), 0,907 mg g-1 para zn (ii), 0,434 mg g-1 para fe (iii) e 0,240 mg g-1 para cu (ii). a partir dos dados de adsorção, obteve-se a eficiência de remoção de 64% a 89% para mn (ii), 42 % a 78% para zn (ii), 12% a 33% para fe (iii) e 16% a 30% para cu (ii). a partir dos resultados obtidos, concluiu-se que o rejeito de mineração de carvão poderia ser utilizado como um possível adsorvente para remoção de metais em ambientes aquáticos contaminados. palavras-chave: rejeito de mineração de carvão; adsorção, íons de metais. abstract this study aimed to investigate the adsorption of cu(ii), mn(ii), zn(ii) and fe(iii) ions using coal mining waste as an adsorbent. samples of coal mining waste were collected from mines in the carboniferous region of the south of santa catarina, brazil and characterized through the elementary analysis (chns) and thermogravimetric analysis (tga). the waste was calcinated (800oc, during 1 hour) to obtain the metal oxides. the results showed that the presence of majority oxides as sio2, al2o3 and fe2o3. the calcinated waste was used in studies on the adsorption of cu (ii), mn (ii), zn (ii) and fe (iii) ions in aqueous solutions. the results showed that the adsorption of metal ions is dependent on the solution ph. the pseudo second-order model gave the best fit for the kinetic data for all metal ions studied. the langmuir isotherm model provided the best fit for the experimental adsorption data for these ions, revealing maximum adsorption capacities of 1.963 mg g-1 for mn (ii), 0.907 mg g-1 for zn (ii), 0.434 mg g-1 for fe (iii) and 0.240 mg g-1 for cu (ii). the removal efficiency was 64% to 89% for mn (ii), 42% to 78% for zn (ii), 12% to 33% to fe (iii) and 16 to 30% % for cu (ii). in conclusion, the results indicate that this coal mining waste is a potential adsorbent for the removal of metals in aquatic environments contaminated. keywords: coal mining waste; adsorption; metal ions. reginaldo geremias professor do curso de ciências rurais na universidade federal de santa catarina, campus curitibanos, sc, brasil reginaldogeremias@gmail.com rogério laus doutor em química na universidade federal de santa catarina, florianópolis, sc, brasil rogeriolaus@hotmail.com valfredo tadeu de fávere professor do departamento de química na universidade federal de santa catarina, florianópolis, sc, brasil vtfavere@gmail.com rozangela curi pedrosa professora do departamento de bioquímica na universidade federal de santa catarina, florianópolis, sc, brasil rozangelapedrosa@gmail.com revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 49 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução a atividade antrópica tem promovido impactos sobre ecossistemas, principalmente em decorrência da geração de resíduos potencialmente tóxicos, os quais são capazes de atingir diferentes matrizes ambientais, comprometendo a sua qualidade. dentre os contaminantes, encontram-se os metais, os quais têm recebido atenção especial, em virtude da sua elevada toxicidade para uma ampla variedade de organismos, mesmo em concentrações extremamente baixas (engin et al., 2010; shaker, hussein, 2005). as fontes de emissão de efluentes contendo metais são diversas, podendo-se destacar as atividades de mineração de carvão, termoelétricas, galvanoplastia, fabricação de bateria, curtume entre outras (amaral, bernardes, 2011; babel, kurniawan, 2004; dakiky et al., 2002). o tratamento clássico de efluentes industriais contendo íons metálicos envolve processos químicos e físicos de precipitação, troca iônica, filtração por membranas, extração de solventes, osmose reversa, eletrodeposição entre outros. entretanto, a maioria destes métodos demanda elevados recursos financeiros e se mostra ineficaz na remoção de metais potencialmente tóxicos, principalmente em concentrações traços. desta forma, métodos alternativos estão sendo investigados, tais como eletrodiálise, ultracentrifugação e adsorção (jiang et al., 2010; popuri et al., 2009; jimenez, bosco, carvalho, 2004; gomez-salazar et al., 2003; prasad, saxena, amritphale, 2002; spinelli, laranjeira, fávere, 2004). atualmente, a adsorção é uma das opções mais eficazes e econômicas, sendo amplamente utilizada para remoção de cor, odor, poluentes orgânicos e, em particular, íons metálicos tóxicos em sistema de tratamento de efluentes industriais e na purificação de águas (oluyemi, oyekunle, olasoji, 2009; ngah, endud, mayanar, 2002; schmuhl, krieg, keizer, 2001). o emprego de processo de adsorção é decorrente, principalmente, da facilidade de operação, baixa geração de resíduos e reutilização do adsorvente (benassi et al., 2006; gurnani, sing, venkataramani, 2003; pesavento, baldini, 1999). o uso de rejeito de mineração de carvão submetido à calcinação tem sido descrito como material alternativo para a adsorção de íons metálicos como cu (ii), mn (ii), zn (ii) e fe (iii) presentes em efluentes gerados na mineração do carvão, tendo-se obtidos sucesso nos resultados. sugere-se que os óxidos de metais presentes no rejeito calcinado (ex: sio2, al2o3 e fe2o3) seriam capazes de atuar como adsorventes por atração eletrostática e forças dipolo-dipolo, em decorrência da presença de cargas superficiais (geremias et al., 2008). o emprego destes rejeitos como adsorvente é de suma importância sob o ponto de vista econômico e ambiental, uma vez que não são valorizados e constituem em uma das principais fontes de contaminação oriundos da atividade carbonífera. entretanto, são necessários maiores estudos dos fatores que podem influenciar na capacidade de adsorção do rejeito. para tanto, pode-se empregar modelos cinéticos e de isotermas que permitem avaliar fatores como o efeito da temperatura, tempo de contato de alcance do equilíbrio, concentração dos íons, quantidade de adsorvente, quantidade adsorvida em função da concentração, entre outros (fungaro, izidoro, 2008; laus, fávere, 2011). partindo destes pressupostos é que presente trabalho propôs realizar estudos de adsorção de íons cu (ii), mn (ii), zn (ii) e fe (iii), através de modelos cinéticos e de isoterma, tendo rejeito de mineração de carvão calcinado como material adsorvente. materiais e métodos soluções de íons metálicos as soluções padrões de trabalho dos íons cu (ii), mn (ii), zn (ii) e fe (iii) foram preparadas a partir de soluções estoques de 1000 mg l-1 (titrisol merck), utilizando água bidestilada. todos os reagentes utilizados foram de grau analítico. preparação do adsorvente amostras de rejeitos de mineração de carvão (1kg) foram coletados em empresa mineradora situada na região carbonífera do sul de santa catarina, brasil. os rejeitos foram peneirados, usando peneiras de 40 mesh, de forma a se obter granulometria mais homogênea. as amostras de rejeito foram submetidas à análise elementar de carbono, hidrogênio, nitrogênio e enxofre (chns), utilizando-se analisador elementar ce instrumentsmodelo chns ea 1100. foi também efetuada a análise termogravimétrica (tga) do rejeito, utilizando-se um analisador termogravimétrico shimadzu – modelo tga-50, sendo determinada a perda de massa e a temperatura a ser empregada na sua calcinação para a obtenção dos óxidos de metais. posteriormente, fez-se a calcinação do rejeito por 1 h a 800oc em forno mufla jung modelo digimec btc 9090 para a eliminação da matéria orgânica e de sulfetos e obtenção de óxidos de metais. a caracterização dos óxidos de metais obtidos foi realizada, utilizando-se difratômetro philips modelo x’ pert, com radiação cukal (l=1,54056 å) e gerador de raio-x operado em 40 kv e 30 ma. estudos de adsorção revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 50 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 os ensaios de adsorção dos íons cu (ii), mn (ii), zn (ii) e fe (iii) utilizando rejeito calcinado como adsorvente foram realizados em batelada, usando banho termostástico a 25oc, com agitação de 250 rpm em incubadora mini shaker marconi modelo ma 832. a concentração dos íons nos estudos de adsorção foi determinada por espectrometria de absorção atômica em chama (faas), utilizando-se espectrômetro hitachi – modelo z8230 equipado com corretor de fundo por efeito zeeman, atomizador ar-acetileno e óxido nitroso-acetileno e lâmpada de cátodo oco dos metais. a quantidade de íons adsorvida foi determinada, empregando-se a equação 1, onde q é quantidade de íons adsorvido no equilíbrio (mg g-1), c1 é a concentração inicial de íons em solução (mg l-1), ce é a concentração de íons em solução no equilíbrio (mg l-1), v é o volume da solução (l) e m é a massa do adsorvente (g) (justi, 2006). m v)c(c q e0 − = (1) efeito do ph na adsorção o estudo para avaliar a dependência do ph na adsorção dos íons de metais foi conduzido com tampões kcl/hcl (ph = 3), ácido acético/acetato de sódio (ph= 4, 5 e 6) e tris/hidroximetil/aminometano (ph = 8), os quais são comumente empregados para manter constante o ph da solução e evitar a precipitação dos metais. alíquotas de 25 ml de solução 10 mg l-1 de mn (ii), cu(ii) e zn (ii) foram tamponadas nos diferentes valores de ph e colocadas em contato com 200 mg do adsorvente por um período de 24 horas. ressalta-se que não foi realizado o efeito do ph na adsorção do fe (iii) em função de ser um cátion ácido e sofrer hidrólise com formação da espécie fe(oh)3 (sólido) em ph acima de 2,5. cinética de adsorção a cinética de adsorção dos íons de metais foram realizadas em erlenmeyer fechado contendo 100 ml de soluções de metais na concentração fixa de 10 mg l-1, tamponadas em ph ótimo (cu (ii) = 5,0 ; mn (ii) = 8,0; zn (ii) = 7,0; fe (iii) = 1,4), os quais foram obtidos a partir do efeito do ph, e colocadas em contato com 4,0g do adsorvente. alíquotas de 100 µl do sobrenadante das amostras foram retiradas em diferentes intervalos de tempo, diluídas em balão volumétrico e as concentrações dos íons foram determinadas por faas. o mecanismo cinético que controla o processo de adsorção foi avaliado, empregando-se os modelos de pseudo primeira-ordem (equação 2) e pseudo segunda-ordem (equação 3), onde k1 e k2 são as constantes de velocidade da adsorção de pseudo primeira-ordem e pseudo segundaordem, respectivamente, qt é a quantidade adsorvida no tempo t e qe é a quantidade adsorvida no equilíbrio. a velocidade inicial de adsorção (ho) foi determinada através dos valores de qe e k2, empregando a equação 4. a validade desses modelos foi interpretada pela linearidade dos gráficos log(qe-qt) vs. t e (t/qt) vs. t, respectivamente (wu, lin, chen, 2004). t k qqq ete 303.2 log)(log 1−=− (2) t q 1 qk 1 q t e 2 e2t += (3) 2 e20 qkh = (4) isotermas de adsorção nos ensaios de equilíbrio de adsorção dos íons de metais foram utilizados erlenmeyers fechados contendo 50 ml de soluções de metais em concentrações variadas, tamponadas em ph ótimo e colocadas em contato com 2g do adsorvente até atingir o equilíbrio de adsorção. após atingir o equilíbrio, alíquotas de 100 µl da solução foram retiradas do sobrenadante e diluídas em balões volumétricos, sendo as concentrações dos metais determinadas por faas. os modelos de isoterma de langmuir (equação 5) e de freundlich (equação 6) foram testados para a interpretação dos dados de adsorção, onde qm é a quantidade máxima de íons adsorvidos, ce é a concentração de íons em solução no equilíbrio, kads (l mg-1) é a constante de equilíbrio de adsorção, kf [(mg g -1) (l mg-1)1/n] é a constante de freundlich e bf (adimensional) é o fator que indica a heterogeneidade da superfície do adsorvente (justi, 2006). eads eadsm e ck1 ckq q + = (5) fb efe ckq = (6) resultado e discussão caracterização do rejeito os resultados obtidos na análise elementar (chns) do rejeito de mineração não calcinado indicaram uma percentagem média de c = 29,42 ± 0,08 %, h= 2,67 ± 0,16 %, n = 0,73 ± 0,03 % e s= 1,96 ± 0,59 %. na análise termogravimétrica (tga,) constatou-se que o termograma apresentou três picos principais de perda de massa: o primeiro em 479,09oc e o segundo em 573,14oc, somando uma perda de 29,70%, e o terceiro em 867,96oc com uma perda de 2,29%, perfazendo um total de 32,60% de revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 51 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 perda de massa. o termograma indicou que a temperatura de 800oc seria suficiente para a eliminação de matéria orgânica e sulfetos observados na análise elementar, com consequente obtenção dos óxidos majoritários. os resultados obtidos da caracterização do rejeito, após a sua calcinação, permitiram indicar a presença majoritária dos óxidos sio2, al2o3 e fe2o3. estudos de adsorção os mecanismos de adsorção de íons metálicos (adsorvatos) em uma superfície sólida (adsorvente) podem ser de ordem física ou química. na adsorção física, a interação entre adsorvato e adsorvente ocorre através de forças de van der walls ou interações dipolo-dipolo, com valores de entalpia de adsorção (∆h) inferiores a 20 kj mol-1. na adsorção química ou quimissorção, o adsorvato interage ao adsorvente através de ligações químicas covalentes e se acomodam em sítios com o maior número de coordenação, sendo o ∆h muito maior do que na adsorção física, assumindo valores superiores 20 kj mol-1. de um modo geral, a adsorção química é um processo exotérmico e espontâneo (à temperatura constate), onde a energia livre (∆g) do sistema é negativa (mckay, 1996). o mecanismo de adsorção pode ser descrito, basicamente, por três etapas consecutivas: na primeira etapa ocorre a transferência de massa externa de moléculas do soluto em solução para a superfície do adsorvente; na segunda etapa há a difusão do soluto para o interior do adsorvente junto aos seus sítios de adsorção; na terceira etapa ocorre a adsorção propriamente dita. as etapas de transferência de massa e de difusão do soluto são as determinantes na velocidade de adsorção, enquanto que a última etapa não oferece nenhuma resistência ao processo. enquanto a transferência de massa ocorre em alguns minutos, a difusão do soluto pode levar algumas horas, constituindo a principal etapa do processo de adsorção, devida à estrutura interna altamente desenvolvida do adsorvente, com um complexo de poros e canais recobrindo inteiramente a partícula (mckay, 1996). os parâmetros preliminares que devem ser verificados para a avaliação de um adsorvente são a capacidade e a afinidade do adsorvente pelo adsorvato e o tempo para o sistema alcançar o equilíbrio, os quais podem ser avaliados através de estudo de equilíbrio de adsorção e estudos cinéticos. o processo de adsorção dos íons de metais em solução depende de vários fatores, incluindo-se a concentração do adsorvato, quantidade de adsorvente, ph, tamanho de partícula, porosidade, área superficial, tempo de contato e temperatura. em nossos experimentos, foi utilizado rejeito de mineração de carvão calcinado como adsorvente, sendo avaliada a influência de alguns destes fatores sobre o processo de adsorção, cujos 3 4 5 6 7 8 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0,15 0,00 0,10 0,05 0,20 q (m g g-1 ) ph cu(ii) mn(ii) zn(ii) figura 1. efeito do ph na adsorção de íons de metais.[cu2+] = [mn2+] = [zn2+] =10 mgl-1; temperatura = 25ºc; tempo de contato = 24 horas; velocidade de agitação = 250 rpm; massa de adsorvente = 200 mg. revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 52 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 resultados e discussão estão descritos a seguir. efeito do ph o efeito do ph na adsorção dos íons de metais pelo adsorvente está ilustrado na figura 1. pode-se observar que a adsorção dos íons aumentou com o ph da solução, vindo a atingir o máximo de adsorção em ph = 5,6 para cu (ii), ph = 7,8 para zn (ii) e ph = 8,3 para mn (ii). ressalta-se que para o ensaio com cu (ii) foram utilizados valores de ph<6,0, uma vez que em valores superiores observou-se a sua precipitação, possivelmente na forma de óxidos e/ou hidróxidos insolúveis. a dependência do ph no processo de adsorção de metais também tem sido descrito na literatura, podendo-se citar o realizado por laus e fávere (2011), que constataram um máximo de adsorção de cu (ii) em ph próximo a 6,0 e o efetuado por vitali e colaboradores (2008), que observaram máximo de adorção de zn (ii) em ph próximo a 8,0. cinética de adsorção de íons de metais diversos modelos cinéticos são usados para testar os dados experimentais com o objetivo de avaliar o mecanismo que controla o processo de adsorção, assim como a transferência de massa e as reações químicas. muitos modelos cinéticos rígidos, tais como, de difusão em superfície homogêneas, de difusão em poros e de difusão heterogênea foram aplicados para descrever o transporte de moléculas para o interior das partículas do adsorvente, entretanto, a complexidade matemática destes modelos limita a sua utilização prática (wu, tseng, juang, 2001). alternativamente, é possível analisar a cinética de adsorção com modelos mais simples, como os das equações de pseudo primeira-ordem e pseudo segunda-ordem. a figura 2 apresenta a cinética de adsorção de íons de metais pelo adsorvente. a curva cinética permite demonstrar que a adsorção foi rápida nas primeiras 3 horas de contato para os diferentes íons. observa-se que equilíbrio foi atingido mais rapidamente (10 horas) para os íons zn (ii), permanecendo constante até 24 horas. entretanto, para os íons cu (ii), mn (ii) e fe (iii), o perfil cinético foi mais lento, sendo o equilíbrio atingido somente em 48 horas e permanecendo constante até o final do ensaio (72 horas). a figura 3 ilustra as linearizações da adsorção dos íons cu (ii), mn (ii), zn (ii) e fe (iii) pelo adsorvente, obtidas através do melhor modelo cinético e na tabela 1 são apresentados os parâmetros determinados pelos dois modelos cinéticos testados. tomando-se como base os coeficientes de correlação obtidos nos modelos 0 20 40 60 80 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.21,2 1,0 0,8 0,4 0,6 0,2 cu (ii) mn (ii) zn (ii) fe (iii) c t/c 0 tempo(h) figura 2. cinética de adsorção dos íons de metais. [cu2+] = [mn2+]= [zn2+]= [fe3+] =10 mg l-1; cu (ii) ph= 5,0; 72 h; mn (ii) ph = 8,0; 72 h; zn (ii) ph = 7,0; 24 h; fe (iii) ph= 1,4; 72 h. temperatura = 25ºc; velocidade de agitação = 250 rpm; massa de adsorvente = 4,0 g. revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 53 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 tabela 1. parâmetros cinéticos de adsorção de íons de metais metal pseudo primeira-ordem pseudo segunda-ordem qe exp. (mg g-1) qe calc. (mg g-1) k1 (min-1) qe exp. (mg g-1) qe calc. (mg g-1) k2 (g mg-1 min-1) ho (mg g-1 min-1) mn(ii) 0,177 0,083 0,068 0,177 0,178 4,255 0,13 cu(ii) 0,038 0,056 0,040 0,057 0,056 4,133 0,01 fe(iii) 0,135 0,045 0,026 0,135 0,134 4,572 0,08 zn(ii) 0,147 0,074 0,489 0,147 0,150 17,968 0,40 tabela 2. equações lineares e respectivos coeficientes de correlação (r) de adsorção de íons de metais metal pseudo primeira-ordem pseudo segunda-ordem equação (r) r equação r cu(ii) y= 1,412 + 0,017 x 0,972 y= 74,381 + 17,534 x 0,994 mn(ii) y = 1,079 + 0,029 x 0,962 y = 7,404 + 5,605 x 0,998 zn(ii) y = 1,129 + 0,212 x 0,981 y = 2,466 + 6,655 x 0,999 fe(iii) y = 1,339 + 0,011 x 0,755 y = 12,090 + 7,432 x 0,994 revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 54 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 cinéticos avaliados (tabela 2), constata-se que a equação de pseudo segunda-ordem forneceu o melhor ajuste dos dados experimentais para os ensaios de adsorção dos diferentes íons de metais pelo adsorvente. este perfil evidencia que a quimissorção seria a etapa determinante do mecanismo de adsorção, conforme também apresentado na literatura (vitali et al., 2008). constata-se que os valores de qe calculados pelo modelo da equação de pseudo segunda-ordem estão em concordância com os valores de qe experimentais para os diferentes íons de metais. para o modelo de pseudo primeira-ordem, entretanto, observa-se uma expressiva discrepância entre os seus valores obtendo-se um erro relativo de 53% para mn (ii), 93% para cu (ii) e 66% para fe (iii) e 49% para zn (ii). podese observar que a constante de velocidade (k2) e a velocidade de adsorção inicial (ho) para zn (ii) foi maior do que os valores encontrados para mn (ii), cu (ii) e fe (iii). laus e colaboradores (2010) também evidenciaram um melhor ajuste dos dados experimentais no modelo cinético de pseudo segundaordem em estudos de adsorção de cu (ii), cd (ii) e pb (ii). isoterma de adsorção de íons de metais a adsorção é freqüentemente descrita em termos de isoterma, na qual mostra a relação entre a concentração do adsorvato na fase aquosa e a quantidade adsorvida numa temperatura constante. a isoterma, então, reflete um equilíbrio. normalmente, no processo de adsorção, os modelos de isoterma mais empregados para interpretar os dados experimentais são os de langmuir e de freundlich, devido à facilidade de transformar estas equações para a forma linear e assim estimar graficamente os parâmetros de adsorção. a isoterma de langmuir assume que a superfície do adsorvente é uniforme com sítios de adsorção energicamente idênticos. a isoterma de freundlich descreve o equilíbrio em superfícies heterogêneas e, por esta razão, não assume uma capacidade de adsorção em monocamada. ela sugere que a concentração do adsorvato na superfície do adsorvente aumenta na medida em que também aumenta a concentração do adsorvato na solução (mckay, 1996). a figura 4 apresenta as isotermas de equilíbrio de adsorção obtidas para cu (ii), mn (ii), zn (ii) e fe (iii) pelo adsorvente. observa-se a correlação entre a quantidade de íon adsorvida na superfície do adsorvente e a remanescente na fase aquosa em equilíbrio. esta relação mostra que a quantidade 0 20 40 60 80 0 400 800 1200 1600 t/q t ( h/ m g g) t (h) cu (ii) mn (ii) zn (ii) fe (iii) figura 3. linearização da cinética de pseudo segunda-ordem para a adsorção de cu (ii), mn (ii), zn (ii) e fe (iii). revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 55 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 adsorvida aumentou com a concentração de equilíbrio dos diferentes íons de metais na solução, tendendo a uma saturação da superfície do adsorvente, com exceção do cobre que teve um comportamento linear. para a interpretação dos dados de adsorção foram testados os modelos de isotermas de langmuir e freundlich. na figura 5 estão ilustradas as linearizações da isoterma de adsorção de mn (ii), zn (ii) e fe (iii) pelo adsorvente, obtidas através do melhor modelo. na tabela 3 são apresentados os parâmetros determinados pelos dois modelos de isoterma. ressalta-se que a isoterma de adsorção de cu (ii) apresentou um perfil isotérmico linear, demonstrando que a quantidade de metal adsorvida na fase sólida aumentou com a concentração deste na fase aquosa. os resultados permitem sugerir que o modelo de isoterma de langmuir apresentou melhor ajuste dos dados experimentais de equilíbrio de adsorção dos íons metálicos pelo adsorvente, o que pode ser observado a partir dos valores dos coeficientes de correlação, evidenciando, portanto, uma adsorção homogênea, ou seja, em monocamada (coelho et al, 2007). em estudo realizado por nascimento e colaboradores (2009) também foi observado que o modelo de isoterma de langmuir apresentou melhor ajuste dos dados experimentais de adsorção de zn, cu, mn e pb, utilizando zeólitas sintéticas como material adsorvente. em nossos estudos se pode observar que a capacidade máxima de adsorção (qm) obtida para mn (ii) foi superior aos valores encontrados para zn (ii) e fe (iii), indicando uma ordem de capacidade: mn (ii) > zn (ii) > fe (iii) > cu (ii). a partir dos dados de adsorção, obteve-se eficiência de remoção de 64% a 89% para mn (ii), 42 % a 78% para zn (ii), 12% a 33% para fe (iii) e 16% a 30% para cu (ii). em trabalho descrito na literatura foi utilizado rejeito de mineração submetido à calcinação para a remoção de íons metálicos al (iii), fe (iii) e mn (ii) presentes em drenagem ácida de mina, sendo 0 10 20 30 40 0 1 2 3 4 5 q e (m g g1 ) ce (mg g -1) cu (ii) mn (ii) zn (ii) figura 4. isotermas de equilíbrio de adsorção dos íons cu (ii), mn (ii), zn (ii) e fe (iii). cu (ii): ph = 5,0; mn (ii): ph = 8,0; zn (ii): ph = 7,0; fe (iii): ph = 1,4; tempo de contato = 72h; temperatura = 25ºc; velocidade de agitação = 250 rpm; massa de adsorvente = 2g. revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 56 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 observada uma capacidade de remoção de 100% de al (iii), 100% de fe (iii) e de 89% de mn (ii) (geremias et al., 2008). outros estudos utilizando biopolímeros naturais para adsorção de metais têm sido relatados na literatura, sendo observada expressiva remoção (>99%) de íons fe (iii), zn (ii) e cu (ii) (geremias et al., 2003; fávere et al., 2004; karapinar, donat, 2009; vasconcelo et al., 2010). a grande maioria dos processos que ocorre em superfícies sólidas formadas por óxidos de minerais deve-se ao fato de que as mesmas adquirem uma carga elétrica superficial quando postas em contato com o meio aquoso. a carga pode ser originada por reações químicas de superfície, uma vez que muitas superfícies sólidas contêm grupos funcionais ionizáveis (ex: oh, 0 15 30 45 0 25 50 75 100 125 150 c e /q e ( g l -1 ) ce (mg l -1) mn (ii) zn (ii) figura 5. linearização da isoterma de adsorção de mn (ii), zn (ii) e fe (iii) segundo o modelo de langmuir 0 20 40 60 80 100 0 100 200 300 fe (iii) c e /q e ( g l1 ) ce (mg l-1) tabela 3. parâmetros de adsorção de mn (ii), zn (ii), fe (iii) e cu (ii), segundo os modelos de isoterma de langmuir e freundlich. metal langmuir freundlich kads (l mg-1) qm (mg g-1) r kf (mg g-1) bf r mn (ii) 0,116 1,963 0,993 0,266 0,547 0,966 zn (ii) 0,154 0,907 0,986 0,162 0,472 0,952 fe (iii) cu (ii) 0,031 0,037 0,434 0,240 0,991 0,938 0,028 0,018 0,566 0,627 0,975 0,988 revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 57 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 cooh, -po3h2). a carga das partículas depende do grau de ionização e, consequentemente, do ph do meio. a carga superficial também pode ser decorrente das imperfeições latentes na superfície de sólidos e por “reposição amorfa” dentro das imperfeições. estas cargas também podem ser estabelecidas por adsorção iônica, sendo possível atrair seletivamente cátions ou ânions, dependendo do ph e do ponto zero de carga (pzc) do sólido em questão (fritzen, 2002). em nossos estudos, pode-se constatar que o rejeito de mineração de carvão calcinado foi capaz de adsorver íons de metais em solução. esta capacidade poderia estar associada à presença de óxidos de metais sio2, fe2o3 e al2o3 observados na caracterização do rejeito calcinado e que atuariam como adsorvente de íons por mecanismos de adsorção química e física através de interação por complexação, formação de par iônico, troca iônica, interação eletrostática, forças de van der walls entre outras, conforme proposto por geremias e colaboradores (2008). estes resultados permitem indicar uma possível aplicação do rejeito como adsorvente alternativo para remoção destes contaminantes que estão comumente presentes em resíduos oriundos de atividades antrópicas e que são potencialmente tóxicos para os sistemas biológicos. os resultados obtidos são relevantes, uma vez que os rejeito de mineração de carvão utilizados em nossos estudos não são aproveitados economicamente e são potenciais contaminantes ambientais. desta forma, o seu emprego como possível material adsorvente alternativo confere uma utilização econômica ao mesmo, minimizando os seus impactos sobre o meio ambiente. entretanto, ensaios complementares e modificações no material adsorvente poderiam ser sugeridos, com vistas aumentar a capacidade de adsorção de íons de metais que não foram satisfatoriamente adsorvidos, tais como o fe (iii) e o cu (ii), conforme observados em nossos estudos. conclusão os resultados do presente estudo permitiram demonstrar que o processo de adsorção dos íons de metais pelo rejeito calcinado é dependente do ph da solução e que o mecanismo cinético pode ser descrito pelo modelo de pseudo segunda-ordem. nos estudos de equilíbrio de adsorção, constatou-se que a isoterma que melhor se ajustou aos dados experimentais foi o modelo de langmuir. a isoterma de adsorção do cu (ii) mostrou uma relação linear, onde a quantidade de metal adsorvido pela fase sólida aumentou com a concentração na fase aquosa. a partir destes resultados, pode-se sugerir o uso do rejeito como um possível material adsorvente alternativo para remoção de metais em solução. o emprego do rejeito como adsorvente constitui-se em uma forma de sua valorização e prevenção dos seus impactos ambientais. agradecimentos à universidade federal de santa catarina, aos laboratórios quitech e labioex e ao conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico (cnpq) pelo apoio financeiro (projeto: 140204/2005-9). referências amaral, f.a.d.; bernardes, a. m. uso do processo de sulfatação para recuperação de metais em lodos provenientes da indústria galvânica. revista brasileira de ciências ambientais. v. 20, p. 12-21, 2011. babel, s.; kurniawan, t.a. cr(vi) removal from synthetic wastewater using coconut shell charcoal and commercial activated carbon modified with oxidizing agents and/or chitosan. chemosphere. v. 54, p. 951-967, 2004. benassi, j.c.; laus, r.; geremias, r.; lima, p.l.; menezes, c.t.b.; laranjeira, m.c.m.; wilhelmfilho, d.; fávere, v.t.; 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1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 resumo este trabalho tem por objetivo apresentar uma metodologia rápida e simples para a determinação de 235u e 238u em amostras de rejeitos provenientes da central nuclear almirante álvaro alberto cnaaa, eletrobrás termonuclear, utilizando-se separação por resina de troca iônica e espectrometria alfa. após o preparo das amostras os isótopos de urânio são pré-concentrados por meio de precipitação com hidróxido de ferro (iii) e então separados em resina dowex ag 1x8. os isótopos de urânio são novamente pré-concentrados por eletrodeposição sobre discos de aço inox e então medidos por espectrometria alfa. a metodologia foi rastreada com radiotraçador de 232u, amostra padrão de urânio da usgs e por meio de programa de intercomparação de análises. palavras-chave: isótopos de urânio, rejeitos radioativos, centrais nucleares de potência, espectrometria alfa. abstract a simple and fast method for uranium isotopes determination in low and intermediate level wastes from nuclear power plants using íon exchange resin is described. following sample preparation, uranium is pre-concentrated by precipitation with iron(iii) hydroxide and then separated using dowex ag 1x8, resin. the separated uranium is electrodeposited onto stainless-steel discs and then measured by alpha spectrometry. the procedure was evaluated using 232u radiotracer. usgs uranium standard and intercomparison program were used as quality tools. keywords: uranium isotopes, radioactive wastes, nuclear power plants, alpha spectrometry. geraldo f. kastner tecnologista sênior, centro de desenvolvimento da tecnologia nuclear cdtn/cnen. e-mail: gfk@cdtn.br andréa vidal ferreira tecnologista sênior, centro de desenvolvimento da tecnologia nuclear cdtn/cnen. francisco gennaro miraglia engenheiro, eletrobrás termonuclear sa. antônio jorge de almeida silva engenheiro, eletrobrás termonuclear as. roberto pellacani g. monteiro pesquisador sênior, centro de desenvolvimento da tecnologia nuclear cdtn/cnen. determinação de 235u e 238u em rejeitos de atividades baixas e médias provenientes de centrais nucleares de potência revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 2 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução o estabelecimento de um protocolo de análises específico para a caracterização radioquímica de rejeitos constitui uma importante contribuição para o programa de reposição final de rejeitos radioativos de atividades baixa e intermediária do governo brasileiro. neste contexto, a central nuclear almirante álvaro alberto cnaaa eletrobrás termonuclear e o centro de desenvolvimento da tecnologia nuclear cdtn/cnen estabeleceram uma parceria para a pesquisa e desenvolvimento de metodologias radioquímicas específicas para a caracterização de rejeitos provenientes das usinas nucleares brasi leiras e, conseqüentemente, definição do inventário isotópico da cnaaa. o controle de radionuclídeos de meias vidas longas em rejeitos estocados é necessário para assegurar os critérios de aceitação estabelecidos na literatura especializada, de forma a se evitar qualquer impacto potencial de radiocontaminantes sobre o meio ambiente envolvendo o local do repositório. em meio aos rejeitos radioativos com baixas e médias atividades provenientes de centrais nucleares de potência equipadas com reatores refrigerados a água pressurizada (pwr) pode ser encontrada uma grande variedade de radionuclídeos, gerados como produtos de fissão e de ativação e também os elementos actinídeos. vários desses radionuclídeos dificilmente podem ser determinados diretamente por espectrometria gama, e por isso são identificados como rdm, ou seja, radionuclídeos difíceis de medir diretamente por espectrometria gama e são, na sua maioria, emissores de partículas beta e alfa com meias vidas muito longas (>103 anos). dentre os isótopos emissores alfa com meias vidas longas presentes em centrais nucleares figuram os isótopos de urânio. quando são utilizados combustíveis nucleares a base de urânio enriquecido, o urânio juntamente com o plutônio constitui, possivelmente, a maior fração dos emissores alfa presentes nos rejeitos radioativos. estes radionuclídeos podem aparecer nos rejeitos dos sistemas de purificação do circuito primário de refrigeração, em quantidades que dependem de suas características químicas (epa 402-r-06-007, 2006) (epri-tr1072, 1996). o objetivo deste trabalho foi desenvolver uma metodologia rápida e simples com base na literatura especializada (rodríguez et al.,2003) (nureg/cr-6230pnl-9444, 1996) (dos santos, 2001) para a determinação de 235u e 238u em rejeitos de baixas e médias atividades provenientes da cnaaa. foram utilizados dois tipos de matrizes ao longo do desenvolvimento da metodologia analítica: concentrados de evaporador e filtros. a metodologia desenvolvida envolve a utilização de coluna de troca iônica, contendo resina dowex ag 1x8, pré-concentração por precipitação, eletrodeposição dos isótopos de urânio para análise por espectrometria alfa e interpretação dos resultados utilizando o software w inalpha (noy et al., 2004) desenvolvido pela agência internacional de energia atômica aiea. o controle de qualidade da técnica foi realizado rastreando-se as etapas de análise por meio da utilização de radiotraçador certificado de 232u, amostra padrão de urânio e também pela participação em programa interlaboratorial promovido pelo instituto de radioprotreção e dosimetria ird/cnen. materiais e métodos reagentes e padrões todos os reage ntes químicos utilizados neste trabalho apresentam grau analítico. a resina dowex ag 1x8, 100200mesh foi adquirida da empresa sigmaaldrich. o radiotraçador certificado de 232u (4.26 kbq) foi adquirido do instituto de radioproteção e dosimetria ird/cnen. o padrão de solo gxr-6 (gladney & roelandts, 1990) (cahill et al., 2008) certificado para urânio foi adquirido da usgs united states geological survey. amostras dois tipos de rejeitos provenientes da cnaaa, concentrado do evaporador e fi ltro, foram uti lizados para o desenvolvimento da metodologia de análise. análise espectrométrica as medidas dos isótopos de urânio foram realizadas pela técnica de espectrometria alfa uti lizando-se um espectrômetro alfa com detector de barreira de superfície, modelo alpha analyst 720004 adquirido da empresa canberra industries, inc. procedimento de análise para concentrado do evaporador o procedimento desenvolvido para análise de amostras de concentrador de evaporador é apresentado a seguir. a amostra de concentrado do evaporador foi agitada e colocada em béquer de 400ml ao qual foram adicionados h 2 o 2 (c) e hno 3 (c) até a completa dissolução. logo após a dissolução, adicionou-se carreador de ferro (2mg/ml de fe) e o radiotraçador de 232u sendo a solução final digerida sob agitação a 250°c. após a etapa de digestão adicionouse nh 4 oh(c) para se efetuar a etapa de precipitação do urânio e do ferro. a mistura final foi filtrada e lavada com solução de nh4oh 5% (v/v). o precipitado foi dissolvido a seguir com solução de hno3 e a solução final evaporada até a secura. o resíduo foi então dissolvido em hcl 9n para se proceder a etapa de separação do urânio. etapa de separação do urânio o urânio foi separado utilizando-se a resina de troca iônica dowex ag 1x8, 100200mesh. uma coluna contendo a resina foi pré-tratada com 100ml de hcl 9n e em seguida a solução contendo urânio foi passada pela coluna para a retenção do mesmo. em seguida, adicionou-se hno3 8n pa ra a retirada do ferro e log o após adicionou-se 100ml de hcl 0,1n para eluição do urânio presente. a solução contendo o urânio foi recolhida em um béquer de teflon e evaporada até a secura e o resíduo final retomado com uma pequena quantidade de h2so4 3m e 3ml de (nh4)2so4 0,8m com leve aquecimento. a solução resultante foi resfriada e em seguida adicionou-se duas gotas de azul de timol e uma gota de nh4oh(c). nessa revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 3 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 etapa a solução apresenta uma coloração amarelada. em seguida adicionou-se h 2 so 4 3m até a solução apresentar uma coloração avermelhada. essa solução foi utilizada para realizar a eletrodeposição do urânio. procedimento de análise para filtro a amostra de filtro foi preparada por meio da sua dissolução com h 2 so 4 (c) e h 2 o 2 (c) seguindo-se uma diluição adequada para análise. foram adotados procedimentos de separação e eletrodeposição idênticos àqueles desenvolvidos e adotados para o concentrado do evaporador. procedimento de análise da amostra padrão usgs um volume de 0,5ml de radiotraçador de 232u foi misturado com 1,0g de amostra padrão de solo da usgs e calcinado a 800°c por 1 hora em cadinho de platina. após a calcinação, foram adicionados 20ml de hf(c) e gotas de hno 3 (c) e a solução final foi evaporada até a secura. essa etapa foi repetida por 3 vezes e finalmente adicionou-se 20ml de hno3(c) sendo a solução final utilizada para as etapas de separação e eletrodeposição nos moldes desenvolvidos para a amostra de concentrado do evaporador. procedimento de análise da amostra de intercomparação as amostras do programa nacional de intercomparação (tahuata et al., 2006 2010) promovido pelo instituto de radioproteção e dosimetria ird/cnen consistiam em amostras de água e, portanto, não requereram nenhum procedimento especial de preparação. essas amostras foram analisadas adotando-se as mesmas etapas de separação e de eletrodeposição desenvolvidas para a amostra de concentrado do evaporador. etapa de eletrodeposição o urânio em solução foi submetido a uma eletrodeposição sobre disco de aço inox, previamente polido, em meio contendo (nh 4 ) 2 so 4 e ph 2,0. a eletrodeposição foi conduzida a uma corrente elétrica de 1,0a durante 1 hora. os isótopos de urânio depositados sobre o disco foram medidos pela técnica de espectrometria alfa. interpretação dos resultados a análise do es pectro alfa foi realizada uti lizando-se o software winalpha. com base em ajuste não linear do espectro alfa é possível calcular, por meio do software, as áreas e regiões dos principais picos espectrais (noy et al., 2004). resultados e discussão os primeiros ensaios para o desenvolvimento da metodologia foram realizados utilizando-se amostras sintéticas contendo quantidades conhecidas de isótopos de urânio com a finalidade de se determinar a eficiência e reprodutibilidade das etapas de separação. como já relatado, utilizou-se o radiotraçador de 232u para a determinação do rendimento químico de recuperação que foi avaliado em aproximadamente 95%. o limite de detecção da técnica de espectrometria alfa foi determinado utilizando a equação modificada de currie (currie, 1968) cujo valor é 7,6.10-5 bq. os espectros alfa obtidos para a amostra padrão usgs e para uma das amostras de água do programa de intercomparação do ird são apresentados nas figuras 1 e 2. figura 1 espectro alfa da amostra padrão usgs 3500 4000 4500 5000 0 40 80 600 800 238 u 232 u c o u n ts energy(kev) 234u revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 4 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 figura 2 espectro alfa de amostra de água do programa de intercomparação os resultados da análise quantitativa realizada a partir do espectro 4000 5000 0 20 40 60 232 u 234 u c o u n ts energy(kev) 238 u gama da amostra padrão usgs gxr-6 é apresentado na tabela 1 onde também é mostrado seu valor certificado. amostra urânio (ppm) valor de referência (ppm) usgs gxr-6 soil 1,56±0,10 1,54±0,07 tabela 1 resultado de urânio para padrão gxr-6 da usgs como forma de testar a confiabilidade da metodologia desenvolvida a mesma foi aplicada em amostras de água fornecidas pelo programa nacional de intercomparação promovido pelo ird/cnen e os resultados apresentaram uma boa concordância com os valores de referência, como mostrado na tabela 2. tabela 2 resultados para amostras de água amostra água água água valor de referência (bq.l-1) 0.970+0.146 0.480+0.072 0.810+0.114 urânio (bq.l-1) 0.970+0.146 0.480+0.072 0.810+0.114 revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 5 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 tabela 3 resultado de 235u e 238u para amostras de rejeitos da cnaaa os resultados obtidos para amostras de concentrado do evaporador e filtro são apresentados na tabela 3. pela análise dos resultados obtidos por esta metodologia concluiu-se que a mesma é viável para a determinação de isótopos de urânio a níveis de atividade inferiores a 10-3bq.g-1 para diferentes tipos de matrizes. os resultados obtidos para 235u e 238u em amostras de concentrado do evaporador e fi ltro apesar de serem apresentados como inferiores a 10-3bq.g-1, apresentaram valores definidos e reprodutíveis com incertezas inferiores a 10% e 5%, respectivamente, e também, uma boa concordância com aqueles obtidos para amostras sintéticas preparadas utilizando-se padrões certificados desses isótopos. as incertezas associadas às amostras de concentrado do evaporador foram maiores tendo em vista a característica heterogênea desse tipo de amostra, fato esse já relatado em programas de intercomparação laboratoriais (rodríguez et al.,2003). conclusões uma metodologia rápida e simples foi desenvolvida para a determinação de isótopos de urânio presentes em rejeitos de atividades baixa e média pela técnica de espectrometria alfa. as principais vanta gens da metodologia desenvolvida são: boa seletividade, separações radioquímicas eficientes, rapidez e baixo consumo de reagentes. a metodologia pode ser aplicada a outros tipos de matrizes e foi avaliada com padrão certificado de solo. além disto, a metodologia apresentou um bom desempenho por meio da participação em amostra 235u (bq.g-1) 238u (bq.g-1) concentrado do evaporador < 10-3 < 10-3 filtro < 10-3 < 10-3 programa interlaboratorial. o aprendizado adquirido com esse trabalho resultou no desenvolvimento de uma metodologia de análise seqüencial bem sucedida utilizando, também, resina tru da eichrom e aplicada a isótopos de urânio e elementos transurânicos (reis jr et al., 2010). agradecimentos os autores agradecem ao instituto de radioproteção e dosimetria ird/cnen pelo fornecimento de radiotraçador de 232u. referências bibliográficas environmental protection agency (us). inve ntor y of radiological methodologies; for sites contaminated with radioactive materials. montgomery: epa, 2006. 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de educação ciência e tecnologia de pernambuco (ifpe) – recife (pe), brasil. corresponding address: rossini mattos corrêa rua antônio camilo dias, 171, apto 1202 – madalena – cep: 50720-585 – recife (pe), brasil – e-mail: rossini1974@gmail.com abstract the aim of this study is to evaluate land uses, using physical and chemical attributes in the irrigated perimeter ico-mandantes, between petrolândia and floresta, in the semiarid region of pernambuco, brazil. the identified uses of the land are as follows: short cycle crops (c), fruit (f), pasture (p), abandoned areas (d), and native vegetation (v). this study evaluated the uses c, f, d, p and v. in both places, samples were collected from deformed soil at 0–10, 10–30, and 30–60 cm, as well as non-deformed soil from the first two layers to the physical determinations and chemical properties. the data of physical and chemical analyses were subjected to descriptive linear analysis and multivariate analysis, the technique of principal component analysis, and clustering by the tocher method. the use of the native vegetation differed from all other uses among the analyzed layers, thereby indicating that the productive uses which were evaluated, promote in fact changes in the physical and chemical layers studied. the analysis of the physical and chemical attributes do not differentiate any of the productive uses systematically analyzed in all layers. keywords: soil quality; soil management; native vegetation; land use; são francisco; semi-arid. resumo este trabalho teve como objetivo avaliar usos do solo utilizando atributos físicos e químicos no perímetro irrigado icó-mandantes, entre petrolândia e floresta, semiárido de pernambuco. foram identificados os usos do solo: culturas de ciclo curto (c), fruticultura (f), pastagem (p), áreas descartadas (d) e vegetação nativa (v). neste estudo avaliaram-se os usos c, f, d, p e v. para tanto, coletaram-se amostras de solo deformadas nas camadas de 0–10, 10–30 e 30–60 cm, e indeformadas nas duas primeiras camadas para as determinações físicas e químicas. os dados das análises físicas e químicas foram submetidos à análise descritiva e à análise multivariada, pela técnica de análise de componentes principais, e agrupamento pelo método tocher. o uso vegetação nativa diferenciou-se dos demais usos em todas as camadas analisadas, indicando que os usos produtivos avaliados promoveram alterações nos atributos físicos e químicos nas camadas estudadas. a análise conjunta dos atributos físicos e químicos não diferenciou nenhum uso produtivo sistematicamente em todas as camadas analisadas. palavras-chave: qualidade do solo; manejo do solo; vegetação nativa; uso do solo; são francisco; semiárido. changes in soil properties in function of different soil uses in the irrigated perimeter of ico-mandantes in the semiarid region of pernambuco, brazil mudanças nas propriedades do solo em função de diferentes usos do solo no perímetro irrigado de icó-mandantes na região semiárida de pernambuco, brasil doi: 10.5327/z2176-947820151014 changes in soil properties in function of different soil uses in the irrigated perimeter of ico-mandantes in the semiarid region of pernambuco, brazil 213 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 212-223 introduction the inclusion of areas in agriculture in the semiarid region of northeastern brazil must ensure, through irrigation, the environmental sustainability of the region without which there would be no economic feasibility of the project. the sustainability of an irrigation district determines, among other things, the maintenance of soil productivity that undergoes physical and chemical changes in its biological attributes within the production systems by the application of fertilizers and pesticides, machinery transit, and a change in the water regime of the river basins and the removal of vegetation thus exposing the soil to the weather. after the removal of natural vegetation, the soil has often seen changes in its chemical attributes, which are dependent on the weather, the type of culture and cultural practices adopted. in the semiarid region, some authors (tiessen et al., 1992, 1998; fraga & salcedo, 2004) observed that the replacement of native vegetation, caatinga, for agricultural crops caused significant decrease: from 40 to 50% in the levels of soil organic carbon. assessments of agricultural uses of soils using soil attributes as indicators are a constant work in evaluating production systems, in order to adapt systems or propose more sustainable land uses. accordingly, carpenedo & mielniczuk (1990) observed that soil cultivation would bring about some physical changes, with more pronounced changes in the conventional tillage than in the conservation which is manifested usually in soil density, volume, and size distribution pores and soil aggregate stability, thereby influencing water infiltration, water erosion, and plant development. the changes caused by the different land uses in the semiarid region, and which have characteristics like peculiar soil and climate, should be studied for the proposition of sustainable models maximizing production and avoiding degradation of natural resources. this study aimed to evaluate land uses in an irrigated perimeter in the semiarid region of northeastern brazil using physical and chemical attributes of the soil. material and methods the site of the study was the irrigated perimeter of ico-mandantes, block 3, located in the municipality of petrolândia, pernambuco, on the shores of the itaparica reservoir, são francisco river, which is a part of the resettlement conducted by the hydroelectric company of san francisco (chesf). they are areas of soils developed from sedimentary rocks, mainly sandstones and shales of the cretaceous calciferous. the climate, according to the köppen classification, is characterized as bsw’h’, semi-arid climate with a short rainy season (average of 460 mm), and the native vegetation of the region is the hiperxerophilic caatinga (themag, 1986). all plots visited for the identification of land uses, were irrigated. in agricultural lots, there were landmarked area for each use and information as the type(s), of the crop(s), the irrigation system, the batch production situation, and when necessary the location of the various uses within the batch. the hydroelectric company of são francisco river (chesf) in some cases discarded some lots considered unfit for cultivation and agricultural uses. it was then possible to classify the uses in the following manner: 1. short cycle (c): areas cultivated with annual crops, the most representative pumpkin, watermelon, cilantro, corn, and beans; 2. fruit (f): the cultivated areas were predominantly with banana, coconut, guava, and mango. the movement of the soil by plowing and disking is only the deployment of crops, without the use of machinery in harvesting and treatment plant; 3. pasture (p): these areas are continually used as native pasture in some cases and in others, between periods of cultivation of short cycle more widely spaced, with an intermediate soil movement between uses c and f, where, in general, to maintain the pasture, it is practiced over irrigation; 4. abandoned areas (d): areas as identified by chesf not recommended for agricultural practices, as well as areas with regeneration of the native vegetation; 5. native vegetation (v): original areas of caatinga, without human intervention or historical agricultural crop. corrêa, r.m. et al. 214 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 212-223 it is noteworthy that the uses related to agricultural systems, i.e. c, f, p, and d, were conducted with the practice of irrigation, except use d when it was observed that there were signs of the vegetation regeneration. after the identification of uses in the area, using the map of soils classification, it was selected as the area for the study with sandy texture. these soils are more representative of the perimeter, with approximately 50% of the area irrigated. along with the definition of the total area of each use in sandy soils, was taken into consideration the possibility of an homogeneity in the attributes of soils under different land uses, and it was adopted as stratified random sampling (meunier et al., 2001). the sampling unit was set to 0.5 hectare, submultiple of the area of lots (1.5, 3.0, 4.5, and 6.0 ha). each sample unit was located on the map and received an identification code to draw. for each use, single soil samples were collected in 15 randomly selected points at 0–10, 10–30, and 30–60 cm, making the use of repetitions, totaling 225 samples, and holding the collection of soil samples in layers 0–10 and 10–30 cm for the determination of bulk density. for the physical properties, the following were determined: the granulometric composition and clay dispersed in water (ada) by the method of the densitometer, the bulk density (bd) by the method of volumetric cylinder (sample un deformed), the particle density with the volumetric flask and saturated hydraulic conductivity of the permeated vertical column and constant load (embrapa, 1997). with the data of particles and bulk density, it was calculated as total porosity (tp), and with a total clay and clay dispersed in water, it was calculated as the degree of clay flocculation (dcf). the following chemical attributes in the samples were determined: ph and electrical conductivity (ce) of the soil and soil saturation extract (phes, cees) (richards, 1954). in soil, the ph in water (1:2.5) is available at p with mehlich-1 (embrapa, 1997) and assayed by colorimetric (braga & defelipo, 1974), total organic carbon (toc) by the walkley-black (mendonça & matos, 2005), ca, mg, k, na, and ctc (richards, 1954). after, it was calculated as the sum of bases (sb), the percentage of base saturation (v%) and the exchangeable sodium percentage (esp). the carbon stock (cs) in a certain depth (mg ha-1) was calculated by cs = (toc). (ds).(e)/10, where toc is the total organic carbon content (g.kg-1), ds is the average density of the soil depth (kg.dm-3) and the layer thickness (cm). after calculating descriptive statistical data, it was used as the principal components analysis (pca) to evaluate the characteristics of soils in sets of physical and chemical attributes (souza, 2001). it was adopted as the minimum pca involving at least 80% of the total variation (cruz et al., 2004). the tocher method for the cluster analysis was held from scores of pca retained for interpretation according to the criterion adopted, applying as a measure of dissimilarity, the mean euclidean distance (rao, 1952). results physical attributes the descriptive statistics for the different land uses are shown in table 1. land use d showed the highest average density of particles in three layers, followed by using c, other uses had values considerably smaller and similar. the average values of sd and tp were similar for use in the v layer. for other uses there was an increase of mean values of sd and a decrease in pt 10–30 cm layer in comparison to the 0–10 cm. in the 10–30 cm layer uses, the c and d values were observed slightly larger than that observed sd for use v. the cdw in the surface layer of uses p and f showed average values, while the use of higher value has been in use d. by observing the results of cdw in depth there were increases in the subsoil layers, especially in the use d, from 7.94% in the 0–10 cm layer to a value exceeding 11% of the total clay in the lower layers. the fd had an inverse relationship with the cdw values, was consistent with the cdw data, observing the highest values of fd uses for p and f, an intermediate value for the use of v and lower values for the uses d and c. changes in soil properties in function of different soil uses in the irrigated perimeter of ico-mandantes in the semiarid region of pernambuco, brazil 215 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 212-223 table 1 – mean and standard deviation (s) of physical attributes of the land uses corresponding to short cycle (c), discarded area (d), fruit (f), pasture (p) and native vegetation (v). atributes layer (cm) soil uses c d f p v ῡ s ῡ s ῡ s ῡ s ῡ s pd (kg.dm-3) 0–10 2.56 0.10 2.60 0.08 2.48 0.08 2.50 0.08 2.50 0.08 10–30 2.57 0.10 2.62 0.09 2.48 0.09 2.51 0.09 2.49 0.07 30–60 2.56 0.13 2.59 0.10 2.52 0.11 2.52 0.10 2.49 0.13 sd (kg.dm-3) 0–10 1.65 0.07 1.69 0.07 1.62 0.06 1.60 0.14 1.69 0.08 10–30 1.76 0.16 1.80 0.10 1.72 0.10 1.70 0.14 1.69 0.15 tp 0–10 0.36 0.04 0.35 0.03 0.35 0.04 0.36 0.06 0.33 0.05 10–30 0.32 0.07 0.31 0.05 0.31 0.05 0.32 0.06 0.32 0.07 sand (g.kg-1) 0–10 860.1 45.7 848.0 32.1 881.0 69.7 891.6 27.7 876.9 34.0 10–30 844.5 32.6 820.5 55.7 877.9 24.0 869.3 29.1 873.2 28.8 30–60 825.7 50.5 813.1 62.4 861.7 21.5 840.3 48.6 866.5 19.1 silt (g.kg-1) 0–10 40.1 22.2 37.6 13.7 42.2 67.1 24.6 17.2 25.2 16.8 10–30 33.1 17.1 33.1 10.5 20.2 7.5 21.4 9.7 18.9 11.0 30–60 36.0 19.0 33.2 11.8 25.1 10.1 26.8 14.8 21.9 9.6 clay (g kg-1) 0–10 99.9 29.6 114.4 22.5 76.8 11.4 83.8 19.7 98.0 20.0 10–30 122.4 24.1 146.4 56.7 101.9 22.8 109.3 25.5 107.9 21.0 30–60 138.2 36.4 153.7 55.9 113.3 19.4 132.9 39.1 111.6 10.7 cdw (g.kg-1) 0–10 73.2 29.1 79.4 28.1 49.7 16.0 48.1 25.4 63.3 11.7 10–30 90.3 21.7 118.4 569 76.1 23.1 76.3 34.0 68.2 13.5 30–60 87.0 42.8 110.3 66.2 77.1 29.5 86.8 54.7 72.6 16.7 dcf (%) 0–10 29.65 11.1 31.46 16.4 36.56 18.5 45.80 25.3 34.95 7.44 10–30 26.58 6.3 20.46 9.59 26.24 8.19 32.48 23.7 36.61 5.31 30–60 37.40 20.5 29.91 23.4 32.48 20.8 36.50 28.1 35.23 11.9 shc (cm.h-1) 0–10 25.89 15.8 21.99 9.90 38.86 16.7 30.30 12.2 17.75 9.4 10–30 18.68 7.9 16.98 8.97 30.81 14.2 26.18 12.5 20.24 17.6 30–60 19.56 13.6 16.59 11.1 28.40 12.2 17.86 12.1 13.41 5.9 depth (m) 1.81 0.52 1.11 0.66 2.11 0.25 1.96 0.51 1.93 0.5 ῡ: mean; s: standard deviation; pd: particle density; sd: soil density; tp: total porosity; cdw: clay dispersed in water; dcf: degree of clay flocculation; shc: saturated hydraulic conductivity. corrêa, r.m. et al. 216 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 212-223 while valuating the depth of the layer for soil prevention were observed in the uses of high average values m, c, p and v, while in the use of the average depth d was 1.11 m (table 1). chemical attributes the descriptive statistics for the different land uses are shown in table 2. observe phs and phse with values close to zero. considering the use bs as the standard, inserting a cultivation system in raise of phs, particularly in the surface layer of the soil. the phse showed higher values, even surpassing the value of 7.0, characteristic of neutral ground reaction. ecse increased in all uses compared to soils under native vegetation. these increases, although not sufficient to classify soils as saline, demonstrate the significant increase of salts on the surface. regarding the use of bs with ecse 0.23 ds.m-1 at 0–10 cm was observed for the uses c, d, and p values cees of 0.91, 0.80, and 0.76 ds m-1, respectively, significantly higher than v using reference. using f presented for the 0–10 cm cees of 0.38 ds.m-1, the use value greater than v, but significantly lower than those recorded for other uses. the mean values of the esp for all uses layers evaluated were low, not exceeding 3.5%, except use p at 0-10 cm, which showed 5.6% esp. observing the values of cec, it was found that the low values are justified by the low clay soils found in the atribute layer (cm) soil uses c d f p v ῡ s ῡ s ῡ s ῡ s ῡ s phs 0 – 10 6.01 0.62 6.31 0.64 6.73 0.66 6.27 0.57 5.15 0.69 10 – 30 5.51 0.84 5.96 0.95 5.98 0.66 5.91 0.96 4.69 0.37 30 – 60 4.98 0.81 5.57 0.79 5.27 0.81 5.53 1.20 4.66 0.41 phse 0 – 10 6.75 0.48 7.28 0.58 7.10 0.64 6.79 0.59 5.58 1.04 10 – 30 6.12 0.96 6.77 0.86 6.51 0.69 6.62 0.58 5.45 0.79 30 – 60 6.04 0.92 6.80 0.88 5.84 0.93 6.38 1.00 5.42 0.71 ecse (ds.m-1) 0 – 10 0.91 0.85 0.80 0.79 0.38 0.11 0.76 0.51 0.23 0.11 10 – 30 0.48 0.33 0.49 0.47 0.20 0.11 0.47 0.38 0.12 0.04 30 – 60 0.45 0.43 0.40 0.22 0.21 0.17 0.34 0.17 0.10 0.05 na (cmol c .dm-3) 0 – 10 0.05 0.09 0.08 0.07 0.03 0.04 0.09 0.11 0.07 0.16 10 – 30 0.07 0.12 0.09 0.19 0.07 0.12 0.08 0.06 0.06 0.10 30 – 60 0.08 0.13 0.09 0.14 0.09 0.09 0.06 0.05 0.04 0.04 cec (cmol c .dm-3) 0 – 10 3.06 2.43 3.32 1.47 2.08 0.59 2.16 1.35 2.78 1.08 10 – 30 3.49 2.31 4.51 4.15 2.25 0.92 2.80 1.58 2.40 0.86 30 – 60 4.02 2.87 4.48 3.35 2.73 1.30 3.88 2.68 1.95 0.60 table 2 – mean and standard deviation (s) of the chemical properties of soils corresponding to the uses: short cycle (c), discarded area (d), fruit (f), pasture (p) and native vegetation (v). continue... changes in soil properties in function of different soil uses in the irrigated perimeter of ico-mandantes in the semiarid region of pernambuco, brazil 217 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 212-223 atribute layer (cm) soil uses c d f p v ῡ s ῡ s ῡ s ῡ s ῡ s esp (%) 0 – 10 0.98 1.28 2.52 2.47 1.22 2.24 5.61 11.61 1.87 3.28 10 – 30 1.39 1.25 1.33 1.32 2.62 3.95 3.00 2.82 2.04 3.36 30 – 60 1.93 2.34 1.33 1.17 3.38 3.94 1.91 1.41 1.96 1.96 ca (cmol c .dm-3) 0 – 10 2.29 1.05 2.44 0.74 1.82 0.41 1.97 0.77 1.33 0.59 10 – 30 2.12 0.96 3.16 1.80 1.42 0.49 1.93 1.30 1.18 0.43 30 – 60 1.75 0.96 2.66 1.67 1.20 0.43 1.76 1.21 0.86 0.32 mg (cmol c .dm-3) 0 – 10 0.34 0.23 0.38 0.13 0.24 0.05 0.24 0.14 0.12 0.08 10 – 30 0.34 0.33 0.67 0.93 0.19 0.06 0.28 0.21 0.09 0.08 30 – 60 0.32 0.43 0.62 0.56 0.13 0.04 0.26 0.27 0.07 0.07 k (cmol c .dm-3) 0 – 10 0.28 0.16 0.43 0.16 0.14 0.09 0.28 0.19 0.23 0.07 10 – 30 0.27 0.11 0.31 0.11 0.14 0.08 0.21 0.17 0.17 0.07 30 – 60 0.22 0.12 0.23 0.15 0.16 0.10 0.24 0.13 0.15 0.04 sb (cmol c .dm-3) 0 – 10 2.93 1.40 3.33 0.92 2.08 0.71 2.57 1.00 1.75 0.74 10 – 30 2.77 1.41 4.23 2.78 1.82 0.54 2.50 1.47 1.50 0.45 30 – 60 2.37 1.43 3.59 2.42 1.58 0.41 2.33 1.53 1.13 0.35 bs (%) 0 – 10 91.06 12.53 89.23 16.54 93.15 10.88 94.98 7.77 64.43 22.44 10 – 30 81.36 17.59 87.63 14.38 77.61 22.06 93.51 65.67 67.19 25.47 30 – 60 64.27 21.93 76.27 22.60 63.73 24.24 64.82 24.58 62.41 26.50 p (mg.dm-3) 0 – 10 42.08 22.64 39.68 28.07 28.52 25.39 35.18 27.24 7.40 2.69 10 – 30 25.68 17.46 23.90 27.75 15.23 15.05 13.79 9.12 4.62 1.05 30 – 60 7.31 4.04 13.20 15.15 5.92 2.89 9.72 8.53 4.10 0.94 oc (dag.kg-1) 0 – 10 0.55 0.11 0.52 0.15 0.45 0.08 0.47 0.11 0.56 0.10 10 – 30 0.33 0.09 0.38 0.15 0.29 0.05 0.31 0.10 0.41 0.13 30 – 60 0.31 0.09 0.32 0.15 0.24 0.05 0.29 0.10 0.31 0.07 cs (mg.ha-1) 0 – 10 9.24 1.82 8.81 2.41 7.36 1.37 7.26 1.85 9.36 1.70 10 – 30 11.54 3.75 13.87 5.42 9.98 1.98 10.63 3.65 13.82 5.02 phs: ph of soil; phse: ph of the saturation extract; ecse: electrical conductivity of the saturation extract; cec: cation exchange capacity; esp: exchangeable sodium percentage; sb: sum of bases; sb: base saturation; oc: total organic carbon; cs: carbon stock. table 2 – continuation. corrêa, r.m. et al. 218 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 212-223 study (table 1). this also contributed to the results obtained in base saturation, in which small amounts of exchangeable bases occupy almost all the electrical charges of the colloids. it was observed that the base saturation was high for all uses and it was observed between productive uses similar and higher values in the 0–10 and 10–30 cm. in the 30–60 cm layer only use d showed a value considerably higher than that using v and it showed similar values of base saturation in all layers and lower than those observed for other uses in the 0–10 and 10–30 cm, although correspond to values around 65%. similar values were observed for the sb, between uses v and f in all layers, and the other productive uses showed average values of sb higher than that observed in the use v at 0–10 and 10–30 cm layer of 30–60 cm using d had the highest value for this variable. the average values of phosphorus concentration were higher in the uses related to production systems at the 0–10 cm layer in the middle of 10–30 and lows in the 30–60 cm layer. using v showed low mean values (cavalcanti et al., 1998), the highest values were observed in the use related to production systems which possibly occurred due to the application of fertilizers on adopted crops. the average values of oc were low for all uses. using v showed the highest average values in all layers evaluated. among the cultivated soils related to uses c and d had higher levels of oc, while the f and p uses the ones presented below. the average values of the shc confirmed the results of the oc accumulation of uses. using v presented the highest value of the sum of the values of shc layer 0–10 cm and 10–30 cm, 23.18 mg ha-1, uses d and c had 22.68 and 20.78 mg ha-1, respectively, and uses p and f showed 17.89 and 17.34 mg ha-1, respectively. principal component analysis applied in conjunction with physical and chemical attributes figure 1 shows the dispersion of the physical and chemical attributes of the soil layer. the principal component analysis applied to physical and chemical variables, to the joint analysis in the 0–10 cm which retained the first three pca that together explained 95.64% of the total variation of the data. the pc1 explained 45.31% of the total variation. the uses c and d differed from other uses in this component, they had the greatest influence of the variables calcium, magnesium, potassium, cec, sb (all negatively related to axis) and physical pd, clay content, cdw (negatively related axis) and content of sand and soil depth, positively related to the axis, with all correlation with the variable component in modulus greater than 0.77. the pca2 gathered 35.50% of the total variation, the most influential variables in this component were phs, phse, p, v, hydraulic conductivity, and porosity (positively related to axis) and organic c, shc, and soil density negatively related to the axis. analyzing the pca2, it was found that using v presented in relation to other uses, slightly higher values of organic c, shc, and bulk density and lower phs, phes, k, sb, k, and total porosity, an interpretation confirmed by the observation of mean values in tables 1 and 2. the pca3 gathered 14.83% of the total variation, and the most influential variables in this component were sodium and esp (positively related to axis) silt and negatively related to the axis, all variables with value in module, with a correlation between the variable and component greater than 0.79. the analysis of pca3 (table 1) revealed that using p values were slightly higher sodium, esp and lower values of silt, which possibly led to this use were not similar to uses f, c and d, interpretation confirmed by analysis of mean values of variables in tables 1 and 2. the cluster analysis identifies three groups. use v was isolated in a group in the same manner using p, and the other group involved the use d, c, and f. all uses related to production systems distanced themselves from the use v. in the 10–30 cm layer, the analysis of pca applied to the physical and chemical attributes jointly identified to pca. the pc1 explained 66.48% of the total variation and pc2 accounted for 22.91%, together gathered 89.39% of the total variation. changes in soil properties in function of different soil uses in the irrigated perimeter of ico-mandantes in the semiarid region of pernambuco, brazil 219 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 212-223 3 a (0–10 cm) d c f p v 12 3 c (30–60 cm)b (10–30 cm) d f f v v p p c c d 1 1 2 2 figure 1 – dispersion of the physical and chemical attributes of the soil layer in relation to major components (1, 2, and 3) grouped by the tocher method (circles and ellipses) for the uses short cycle (c), discarded area (d), fruit (f), pasture (p), and native vegetation (v). the variables most effective in pca1 were cese, content of ca, mg, k, na, and p, ctc, sb, pd, silt, clay, cdw, and ds (positively related to axis) and sand, soil depth, and gf negatively related to the axis. the main component 2 presented as the most effective variables: ph, phes, oc, shc, hydraulic conductivity, and porosity, all with correlation values between the variable component and in module, above 0.74. cluster analysis identified three groups according to the similarities of their physical and chemical properties, one of the uses formed with c, p, and f, and the other using v, which also happened to use d. three pcas were retained in the analysis of the physical and chemical attributes jointly layer of 30–60 cm, explaining 95.26% of total variation distributed at 69.62, 16.25, and 9.40%, respectively, in the pc1, 2, and 3. the pca1 showed greater intensity of the variations in the 15 attributes: phes, cees, calcium, magnesium, potassium, cec, phosphorus, sb, v, pd, silt, clay, and ada (positively related to axis) and sand and soil depth negatively related to the axis, all variables correlated with the component, module, greater than 0.79. in pca2 the most important factors in the total variation were hydraulic conductivity, organic c, sodium and esp, correlating to the largest component in corrêa, r.m. et al. 220 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 212-223 module, which in pca3 0.75 and the most influential variable was correlated positively to gf with a component of 0.84. analyzing the pca2, we found that using v had the lowest sodium, ctc, hydraulic conductivity (tables 1 and 2). these results away from the use of v f, both presented themselves isolated in the cluster analysis (figure 1) with great influence of pca2. cluster analysis has identified four groups: were stranded together forming unit uses v, d, and f, the other group was formed by the uses c and p. discussion possibly, every day practices in the region as plowing and harrowing decreased soil density and increased porosity in the surface layer of 0–10 cm of uses d, c, f, and p. in the 10–30 cm layer uses, the c and d values were observed slightly higher bulk density than that observed for using v (table 1). as these uses have suffered greater movement of the soil (plowing and harrowing) according to the adopted production management in the region, probably been a soil compaction due to traffic engineer or densification of this layer, the migration of colloidal particles of soil. the influence of soil management on physical attributes was observed by silva et al. (2005), the authors evaluated the effect of long term (17 years) of conventional tillage, reduced tillage and no-tillage on soil physical properties of an ultisol, with medium texture in rio grande do sul. additionally, it was incorporated into the study of an area of native grass as a reference to the natural condition of the soil. the samples were collected in layers of 0–2.5, 2.5–7.5, 7.5–12.5, and 12.5–17.5 cm in a succession vetch/corn. these authors observed that the total porosity varied more with depth than with tillage systems. regarding depth, porosity was highest in surface than in subsurface. these results were similar to those observed in this study. with the aim of studying the changes in soil properties for different uses, su et al. (2004) evaluated the pasture system, the transformation of this area into cultivation of short cycle fallow for three years and a grazing area for five years. the pasture area of study had degraded and was part of the sandy soils in semi-arid region of horgin, china. the fallow for five years has resulted in significant improvements in soil properties in the 0–7.5 cm layer of depth. soil bulk density was significantly lower in fallow relative to short-cycle crops and grazing area in the layer 0–2.5 cm and 0–7.5 cm layer was second only to the cultivation of short cycle. from 7.5 cm occurred not influence the uses of soil density and soil organic carbon. this result was similar to that obtained in this study, where use c showed a value of bulk density higher than that observed for the use of p (table 1). however, changes in soil density were observed in layers deeper than 7.5 cm, and discrete changes in soil density in the layer of 10–30 cm for the uses c and d with respect to use v (table 1), which possibly occurred due to soil management practices. this analysis showed that the change in agricultural practice has caused the soil’s physical properties under native vegetation when they were incorporated into production systems. similar results were observed by other authors who found significant modifications of the physical characteristics of soils after the incorporation in agricultural systems. according to rosa junior et al. (2006), values of flocculation were influenced by land use, which was significantly lower for the conditions under annual crops than for soils under pasture and native vegetation, which showed no significant difference between them. souza et al. (2005) evaluated physical attributes in a quartz neosol under different uses: corn, soybeans, pasture, crop–livestock integration and anthropic savannah. these authors noted that this soil was a reduction in total porosity and macroporosity and increase in soil density in all areas were observed, when compared with native vegetation, with the exception of anthropogenic savanna. possibly the mechanization of soil and cattle trampling contributed to the decline in soil quality. the increase of cdw values with depth may be indicative of a migration of colloids in the soil profile, more pronounced in the uses related to production systems, with increased dispersion in depth and decreased concentration of clay in the topsoil already presented low values of this colloid great importance in physical and chemical reactions. in use d shallow soil, clay migration, due to the proximity, preventing layer may further hinder the movement of water in this layer. maia et al. (2006) observed an increase in the depth of the cdw, realizing the existence of a direct relationship between changes in soil properties in function of different soil uses in the irrigated perimeter of ico-mandantes in the semiarid region of pernambuco, brazil 221 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 212-223 increased cdw and decreased cot, similar results were observed in this study (tables 1 and 2). silva et al. (2006) found that management systems with cane sugar influenced the physical properties of the soil, resulting in increased water dispersible clay and reduction in water aggregate stability of cultivated soils in relation to forest soil. similar results were observed in this work at the 0–10 cm, with respect to use v, uses c and d had slightly higher values of cdw (table 1), possibly due to the effect of soil disturbance. in the work it was found a different result observed by silva et al. (2006) uses the p and f, in such a smaller movement of the soil by plowing and harrowing practical as compared with practices c and d, plus the highest concentration of calcium and magnesium flocculants, with respect to use possibly afforded v, cdw uses these values lower than those observed in native vegetation (tables 1 and 2). the low soil depth d hinders the use of soil drainage and leaching of salts and sets the groundwater near the surface potentiating the capillary rise of salts that accumulate on the surface layer over time may reach levels that limit the full development of crops. this was not observed probably due to the short period of operation the perimeter nine. additionally, the proximity of the surface of the water table impairs growth of plants by oxygen deficiency and reduced layer of soil explored. in the range 6.0 to 6.5, it was observed phs values for the uses c, d and p; the ground reaction for these uses is therefore favorable to full production plant, this evaluation can also be applied to use f for presenting a ph value slightly above 6.5 (ph of 6.7 in the use f). the use of v that never received the application of correctives resulted in ph acid, which was an expected result. the ecse values observed in c, d and p uses do not classify soils as saline, but deserve special attention because they are significantly higher than using v despite the sandy texture of the soil and the quality of water used for irrigation classified as c1s1, without the risk of salinization and sodification soil, according to richards (1954). special focus should be on using d due to its shallower limiting the leaching of salts, and to facilitate the rise of salts dissolved in the water by capillarity, promoting soil salinization. the use of f presented smaller ecse values compared to other productive uses possibly due to better irrigation management. the average values for phosphorus concentration in the 30–60 cm layer, observed in uses relating to production systems, still showed considerably greater than that observed for the use of v, except for using f (table 2), possibly occurred a movement of this element of the surface layer of 0–20 cm, where usually occurs the application of fertilizers. the low clay content, which operates in the phosphorus fixation, and water movement in the soil profile due to irrigation probably contributed to the greater movement of this element, usually slightly mobile in soil. the use of f, possibly the best irrigation management, resulted in less movement of phosphorus in the soil. the uses of f and p presented lower values of total organic carbon (table 2), contrary to the expected result, since the soil management normally associated with these uses has a smaller disturbance. the most significant reductions were observed between the v and f uses with reduced values of total organic carbon content of approximately 19, 28 and 21%, respectively, in the layers of 0–10, 10–30 and 30–60 cm. sandy soils usually with good aeration possibly were little influenced by aeration increase caused by soil management by plowing and harrowing. the use of v for not being irrigated has low soil moisture for most of the year, probably, presented reduced rate of decomposition of organic matter which must be contributed to that use presents the higher c-organic content. it is noteworthy that the low depth average of the d use may have contributed to the saturation of water from the surface layers of these soils, especially in the rainy season, normally with high intensity, turned the environment less oxidative, allowing more organic c accumulation. other authors observed the influence of soil management on the total organic carbon content. maia et al. (2006) evaluated the impact of agroforestry and conventional systems on soil quality, compared to the natural condition (native savanna) after five years of use in ceará semiarid region. the treatments were: agrosilvopastoral (agp); silvipastoral (silv); traditional cultivation in 1998 and 1999 (tr98); traditional cultivation in 2002 (tr02); and intensive cultivation (ci) and two areas of native forest (mn-1 and mn-2) that were used as reference of equilibrium sites. the agp treatments, tr98 and ci promoted greater soil disturbance, causing a reduction in the total organic carbon (toc). the agp treatment was efficient in nutrient cycling, howcorrêa, r.m. et al. 222 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 212-223 ever soil disturbance and the concomitant reduction in oc content also led to decrease in aggregate stability. a similar result was observed in this study, in which different land uses provided considerable differences in the toc content and the carbon stock (table 2). changes in physical and chemical properties were characterized on the analysis since the use v was isolated in the cluster analysis performed in scores of principal components, observed in the three evaluated layers. a similar result was observed by leonardo (2003). conclusions use native vegetation differed from other uses in all analyzed layers, indicating that the productive uses evaluated promoted changes in physical and chemical properties in the soil layer. the analysis of the physical and chemical attributes did not differentiate any productive use systematically in all analyzed layers. acknowledgements authors would like to thank the national scientific and technological development council (cnpq) and the hydroelectric company of the são francisco valley (chesf) by granting resources that enabled this work. references braga, j.m. & defelipo, b.v. determinação espectrofotométrica de fósforo em extratos de solo e material vegetal. revista ceres, viçosa, mg, v. 21, p. 73-85, 1974. carpenedo, v. & mielniczuk, j. estado de agregação e qualidade de agregados de latossolos roxos, submetidos a diferentes sistemas de manejo. revista brasileira de ciência do solo, campinas, v. 14, p. 99-105, 1990. cavalcanti, f.j.a. 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(ii) calibração e validação do modelo de qualidade da água; (iii) análise de sensibilidade dos coeficientes e dos dados de entrada do modelo; (iv) análise de incerteza; e (v) criação de cenários para a tomada de decisão. os resultados mostraram que o córrego das lajes é a principal fonte poluidora do rio uberaba. o modelo mostrou‑se confiável, uma vez que ele pôde ser calibrado e validado. com a análise de incerteza foi possível mostrar que a probabilidade de o rio uberaba atender ao padrão ambiental exigido para a classe 2 (od≥5,0 mg.l-1) é praticamente nula, mas que ela poderia ser elevada para 75,3% se a carga orgânica lançada no rio fosse removida com uma eficiência de 75%. palavras‑chave: modelagem de qualidade da água; análise de incerteza; rio uberaba. abstract the objective in this study was to evaluate the dissolved oxygen (do) profile along an urban stretch in uberaba river basin and identify the main pollution sources. for this, the study was divided in five stages: (i) water quality evaluation during a hydrologic year; (ii) calibration and validation of the water quality model; (iii) sensibility analysis of the coefficient and entrance data for the model; (iv) uncertainty analysis; and (v) creation of decision‑making scenarios. the results show that lajes stream is the main pollution source of uberaba river. the model demonstrated to be reliable, once it could be calibrated and validated. through the uncertainty analysis, it is possible to show that the probability of uberaba river to attempt the environmental standard demanded for class 2 (do≥5.0 mg.l-1) is practically zero, but it could be raised to 75.3% if the organic polluting load released into the river was decreased in 75%. keywords: water quality modeling; uncertainty analysis; uberaba river. doi: 10.5327/z2176-947820159914 2 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 introdução a modelagem de qualidade da água é uma ferramenta frequentemente utilizada na gestão dos recursos hídricos (gonçalves et al., 2009; gonçalves; sardinha; boesso, 2011; gonçalves & giorgetti, 2013; salla et al., 2014). com ela é possível avaliar os processos de assimilação da carga poluidora e definir os trechos do corpo de água mais suscetíveis à poluição. ao longo dos anos, vários modelos de qualidade da água foram criados e aplicados com sucesso. o marco inicial foi em 1925, com o clássico modelo de streeter‑phelps (streeter & phelps, 1925), o qual foi desenvolvido a partir de intensos estudos das fontes de poluição e seus impactos no rio ohio. esse modelo descreveu o aumento, seguido de decréscimo, do déficit de oxigênio a jusante de uma fonte de material orgânico. posteriormente, outros modelos mais complexos surgiram, como o qual 2e (brown & barnwell, 1987) e o qual 2k (chapra & pelletier, 2006). o aumento da complexidade dos modelos está relacionado, sobretudo, ao fato de eles possuírem mais coeficientes e parâmetros de qualidade da água, além do oxigênio dissolvido (od) e da demanda bioquímica de oxigênio (dbo). contudo, a aplicação do modelo e a quantidade de coeficientes a serem determinados permanecem sendo as questões principais sempre que a modelagem é considerada como uma ferramenta de tomada de decisão (fan et al., 2012). um estudo realizado por lindenschmidt (2006) sugere que modelos complexos não são necessariamente mais úteis, já que eles requerem uma quantidade maior de dados para estimativa, calibração e verificação dos parâmetros. no brasil, onde as informações disponíveis em relação aos dados de monitoramento ainda são limitadas, obter tais parâmetros para o uso de modelos mais complexos pode ser um problema, e os resultados das simulações podem não ser tão confiáveis como se espera. diante do exposto, modelos simplificados de qualidade da água, como o streeter-phelps, tornam-se uma boa alternativa, com bons exemplos de sucesso na literatura (fan et al., 2012; costa & teixera, 2011). entretanto, há incertezas que devem ser consideradas quando se faz uso de modelos matemáticos, mesmo que simples, devido às muitas fontes de imprecisão no processo de modelagem, por exemplo, as relacionadas à estimativa dos coeficientes, aos dados de entrada e à estrutura do sistema (lindenschmidt & fleischbein, 2007). com a quantificação das incertezas, os resultados das simulações podem ser apresentados em termos probabilísticos, e não por valores únicos e/ou determinísticos. costa & teixeira (2011) utilizaram a simulação de monte carlo (smc) para realizar a análise de incerteza em um modelo de qualidade da água e concluíram que o resultado estocástico é fundamental para o gerenciamento dos recursos hídricos, uma vez que os cenários simulados podem ser apresentados em termos de probabilidade de ocorrência. o presente artigo teve como objetivo tratar da aplicação e análise de incerteza de um modelo de qualidade da água simples, no qual apenas o parâmetro od é simulado, em um trecho urbano do rio uberaba. este rio é a principal fonte hídrica no abastecimento público de uberaba (mg) e atualmente apresenta-se em processo de degradação. os principais objetivos do estudo foram identificar as fontes poluidoras e sugerir medidas de controle, de modo que a concentração desejável de od no rio uberaba seja alcançada. para tanto, o estudo foi dividido em cinco fases: 1. avaliação da qualidade da água durante um ano hidrológico; 2. calibração e validação do modelo de qualidade da água; 3. análise de sensibilidade dos coeficientes e dos dados de entrada do modelo; 4. análise de incerteza; e 5. criação de cenários para a tomada de decisão. materiais e método descrição da área de estudo o rio uberaba é um afluente do rio grande, que é um dos formadores do rio paraná, junto com o rio paranaíba. geograficamente, a bacia do rio uberaba é delimitada pelos paralelos 19o30’–20o07’ s e meridianos 47o38’– 48o34’ w. o rio uberaba cobre uma área de drenagem de aproximadamente 2.340 km2 e tem uma extensão, 3 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 da cabeceira à foz, de aproximadamente 150 km, sendo uma importante fonte de água para a cidade de uberaba, já que 1,2 m3.s-1 é retirado do rio para o abastecimento doméstico. a bacia do rio uberaba engloba uma importante região econômica do estado de minas gerais, abrangendo grande parte dos municípios de uberaba, veríssimo, conceição das alagoas e parte de planura. este estudo estendeu-se por um trecho urbano de 15 km, iniciando-se 500 m a montante do córrego das lajes (figura 1). três afluentes alimentam o rio uberaba em diferentes pontos ao longo do trecho estudado, dentre eles, o córrego das lajes é o mais poluído, uma vez que recebe esgotos não tratados da cidade de uberaba. estima‑se que no período seco o córrego das lajes descarrega no rio uberaba 7,27 t.dia-1 de material orgânico. por outro lado, os córregos do juca e saudade, que são menos poluídos, contribuem para diluição dos resíduos lançados a montante. a vazão média do escoamento, no final do trecho em estudo, varia de 2,52 m3.s-1, no período seco, até 8,32 m3.s-1, no período chuvoso. os regimes climáticos na bacia são dois: o de inverno, que pode ser considerado como frio e seco, e o de verão, como quente e chuvoso. o regime pluviométrico caracteriza-se por um período chuvoso de seis meses, de outubro até março, e um período seco de quatro meses, de junho até setembro; abril e maio podem ser considerados meses de transição. com relação ao regime térmico, a temperatura atmosférica média anual varia entre 20 e 24oc. outubro e fevereiro são os meses mais quentes do ano, com temperaturas variando entre 21 e 25oc, e julho, o mês mais frio, com temperaturas variando de 16 a 22oc (cruz, 2003). figura 1 ‑ área de estudo. 48o30’ 20o00’ 19o50’ 19o40’ 16o 20o 48o 42o 812 km e 7820 km n 816 820 7816 7812 afluentes rio uberaba 824 48o20’ 48o10’ 48o00’ 48o00’ 47o50’ 47o40’ uberaba conceição das alagoas veríssimo área urbana de uberaba 2 0 2 4 km pontos de coleta descrição do modelo o modelo utilizado para a simulação dos parâmetros od e dbo é resultado do balanço de massa em um volume infinitesimal do rio, considerando os mecanismos de transporte (advecção e dispersão), fontes e sumidouros externos, bem como os processos físicos e biológicos que representam o consumo e a produção dos parâmetros simulados no próprio elemento. o corpo de água é considerado unidimensional, ou seja, a concentração dos parâmetros é uniforme em uma mesma seção transversal. assim, a equação 1 representa o balanço de massa completo, considerando todas as entradas e saídas. ∂c -u d l s+ + += ∂t ∂c ∂x w v ∂2c ∂x2 (1) onde: c = concentração do constituinte; t = tempo; 4 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 u = velocidade média do escoamento; x = distância; d l = coeficiente de dispersão longitudinal; w = cargas lançadas (positivas) ou abstraídas (negativas) do escoamento; v = volume; s = produção e/ou consumo devido a processos físicos e biológicos, obedecendo a esses mesmos sinais. no caso do rio uberaba, a simulação foi realizada em regime permanente e, com isso, o transporte de massa por dispersão pôde ser negligenciado, conforme sugerido por fischer (1979). para a simulação do od, os modelos mais recentes (por exemplo, o qual 2k) são constituídos por equações que quantificam a produção de od devido à fotossíntese e à reaeração atmosférica, e o consumo devido à degradação da matéria orgânica carbonácea (dboc) e nitrogenada (dbon), além da respiração e demanda de oxigênio do sedimento. neste estudo, apenas a reaeração atmosférica e a degradação da matéria orgânica carbonácea foram consideradas no balanço de od (equação 2). essas simplificações são comuns quando a modelagem é realizada em rios com elevada carga poluidora, em que a turbidez elevada e a baixa concentração de od no corpo de água reduzem o efeito da fotossíntese/respiração e da nitrificação, respectivamente (drolc & koncan, 1996; paliwal et al., 2007). dc k 2 k 2 k r l k r l(c s c) (c s c)= = dt dc dt (2) onde: c = concentração de od; t = tempo; k 2 = coeficiente de reaeração; c s = concentração de saturação de od; k r = somatório do coeficiente de decomposição da matéria orgânica k d e do coeficiente de sedimentação k s ; l = concentração de dboc. cs pode ser estimado por diversas equações empíricas, em função da temperatura da água, altitude e salinidade. neste estudo utilizou‑se a equação de popel (1979), citada por von sperling (2007) (equação 3). c s =(14,652 4,1022.t + 7,9910.10-3.t2 7,7774.10-5.t3)(1h a /9450)(1-9.10-6.c sal )t (3) onde: t = temperatura medida no corpo de água; ha = altitude; c sal = concentração de sais dissolvidos. no balanço da dboc, dois processos foram considerados: a decomposição e a sedimentação (equação 4). dl = (k d + k s )l dt (4) onde: l = concentração de dboc; t = tempo; kd = coeficiente de decomposição da matéria orgânica; k s = coeficiente de sedimentação. os coeficientes cinéticos (k 2 , k d e k s ) foram corrigidos, em função da temperatura do corpo de água, com o uso da equação simplificada de arrhenius (equação 5). k t = k 20 θ(t 20) (5) onde: k = coeficiente cinético; t = temperatura; k 20 = valor do coeficiente para a temperatura de referência (20oc); θ = coeficiente de temperatura, sendo igual a 1,024 para k 2 e k s , e igual a 1,047 para k d (usepa, 1987). a equação diferencial ordinária, resultante das simplificações realizadas na equação 1, foi integrada numericamente com o uso do método de euler e implementada em uma planilha eletrônica. para tanto, o trecho de 15 km foi dividido em elementos espaçados em 0,1 km, produzindo um erro relativo máximo, quando a solução numérica foi comparada com a solução analítica de streeter‑phelps (1925), de 1,3%. dados de entrada do modelo para a avaliação da qualidade da água, foram realizadas nove coletas de água em sete pontos de amostragem. o período de amostragem iniciou-se em agosto de 2011 e estendeu-se até maio de 2012, contemplando 5 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 os períodos seco e chuvoso. todos os pontos de coleta estão representados na figura 1, em que a seguinte convenção é utilizada: 1 = rio uberaba, montante da confluência com o córrego das lajes; 2 = córrego das lajes; 3 = rio uberaba, jusante da confluência com o córrego das lajes; 4 = rio uberaba, montante da confluência com o córrego saudade; 5 = córrego saudade; 6 = córrego do juca; e 7 = rio uberaba, jusante da confluência com o córrego do juca. no total, três parâmetros de qualidade da água foram analisados durante o período de amostragem: temperatura da água, od e condutividade elétrica. a medida da dbo, parâmetro essencial para modelagem do od, foi realizada nos pontos 1, 2, 5 e 6, apenas uma vez no período seco e outra no período chuvoso. os parâmetros od, temperatura e condutividade elétrica foram mensurados com analisador multiparâmetros vernier. a dbo (mg.l-1) foi quantificada pela metodologia descrita por apha (1995). a vazão nesses pontos foi medida de acordo com a metodologia descrita por hermes & silva (2004), utilizando‑se uma trena, um objeto flutuador e um cronômetro (equação 6). apesar de não ser tão precisa quanto os métodos do molinete ou o método acústico, a estimativa conforme a referência proposta possui precisão aceitável, além de uma vantagem considerável com relação ao custo. apesar de não ter sido realizada uma análise de incertezas, o método é considerado como aceitável, em vista do seu emprego com sucesso em outros estudos ao longo do país (sardinha et al., 2008; christofoletti et al., 2015; gonçalves et al., 2012; moruzzi et al., 2012). q = xya t* (6) onde: q = vazão (m3.s-1); x = distância usada para medir a velocidade do escoamento (m); y = coeficiente de correlação (0,8 para rios com fundo rochoso, como neste caso); a = área da seção transversal do rio (m2); t* = tempo (s) gasto pelo objeto flutuador para atravessar a distância x. os afluentes (córregos das lajes, saudade e do juca) são considerados, no modelo, fontes pontuais, conduzindo para o rio uberaba poluentes drenados na área urbana. as principais características desses afluentes e da condição de contorno do modelo (p1) são apresentadas na tabela 1. o modelo foi calibrado utilizando-se os dados dos meses de agosto e setembro, os quais representam o período de baixa vazão, e validado no período de cheia (outubro a maio). para calibração e validação do modelo foi necessário dividir o rio em seções com características hidráulicas e bioquímicas aproxinome q (m3.s‑1) od (mg.l‑1) dbo (mg.l‑1) carga de dbo (t.dia‑1) período seco condição de contorno 1,56 5,64 10,0 – córrego das lajes 0,29 0,09 290,0 7,27 córrego saudade 0,11 3,32 5,0 0,05 córrego do juca 0,56 7,12 3,0 0,14 período chuvoso condição de contorno 6,90 7,11 5,0 – córrego das lajes 0,42 1,23 200 9,07 córrego saudade 0,31 4,42 5,0 0,14 córrego do juca 0,69 4,48 5,0 0,30 tabela 1 características das cargas poluidoras. od: oxigênio dissolvido; dbo: demanda bioquímica de oxigênio. 6 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 madamente uniformes. assim, o rio foi dividido em quatro trechos: • trecho 1 – do ponto p1 até a confluência do córrego das lajes; • trecho 2 – do córrego das lajes até a confluência do córrego saudade; • trecho 3 – do córrego saudade até a confluência do córrego do juca; • trecho 4 – do córrego do juca até o final do segmento modelo. a fim de se analisar apenas uma variável dimensional, considerando uniformes as variações nas demais dimensões, a seção transversal de cada seção em análise é considerada retangular. essa hipótese garante que as características nos planos transversais sejam consideradas longitudinalmente nas seções de análise. essa hipótese é comumente aplicada quando uma das variáveis espaciais é significativamente mais influente que as demais e, assim, a análise é considerada unidimensional. ela também é reforçada em vista da grande variedade de sinuosidades do corpo hídrico analisado, pois garante representatividade na segmentação aplicada para as análises. na tabela 2 são apresentadas as principais características geométricas, tanto para o período seco como para o chuvoso. trecho extensão (km) período seco período chuvoso largura média (m) profundidade média (m) largura média (m) profundidade média (m) 1 0–0,5 18 0,47 20 0,60 2 0,5–3,5 18 0,50 22 0,62 3 3,5–7,0 18 0,50 22 0,62 4 7,0–15,0 20 0,52 22 0,66 tabela 2 características geométricas médias do segmento simulado. calibração do modelo a calibração do modelo foi realizada com a determinação dos coeficientes cinéticos k 2 , k d e k s . de acordo com usepa (1985), o coeficiente de decomposição da matéria orgânica (k d ), para rios rasos e poluídos com esgotos domésticos, varia entre 0,5 e 2,0 dia-1, dependendo da profundidade do escoamento. para o rio uberaba, foi adotado o valor de 1,0 dia-1, o qual equivale à profundidade média de 0,5 m. o k 2 pode ser estimado, em função da velocidade e profundidade do escoamento (h), por meio de equações empíricas e semiempíricas. essas equações só podem ser aplicadas para escoamentos que estejam dentro da faixa de velocidade e profundidade para as quais elas foram originalmente desenvolvidas. como os períodos seco e chuvoso apresentam condições hidráulicas diferentes, foi necessário adotar duas equações distintas. para o período seco, utilizou-se a equação de owens et al. (1964) — faixa de aplicação: 0,05 m.s-1≤u<1,5 m.s-1 e 0,1 m≤h<0,6 m —, e para o período chuvoso (validação do modelo), utilizou-se a equação de o’connor & dobbins (1958) — faixa de aplicação: 0,05 m.s-1≤u<0,8 m.s-1 e 0,6 m≤h<4,8 m. com relação ao coeficiente de sedimentação k s , chapra (1997) sugere que, para rios poluídos com esgotos sem tratamento e h≤1,0 m, o seu valor varie entre 0,1 e 0,5 dia-1. neste trabalho foi adotado o valor médio dos limites do domínio, ou seja, 0,3 dia-1 em todos os trechos do segmento modelado. 7 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 análise de sensibilidade com o uso da análise de sensibilidade é possível ter uma visão geral do grau de influência dos dados de entrada no resultado do modelo e, dessa forma, definir em quais parâmetros do modelo os recursos técnicos e financeiros devem ser investidos. de acordo com von sperling (2007), em países como o brasil, onde a disponibilidade de recursos é limitada, torna‑se fundamental otimizar a sequência de obtenção dos dados, de modo a eliminar qualquer preciosismo desnecessário que não traga resultado prático. aqui, a análise de sensibilidade foi realizada com os seguintes parâmetros: coeficiente de decomposição, coeficiente de sedimentação, coeficiente de reaeração, vazão e temperatura. o método utilizado foi do tipo informal, no qual o modelo é rodado com diferentes valores dos parâmetros selecionados para a análise (drolc & koncan, 1996). adotou‑se uma perturbação de ±50%, para todos os parâmetros, em relação aos valores obtidos na calibração do modelo. análise de incerteza (simulação de monte carlo) um grande número de decisões relacionadas ao gerenciamento dos recursos hídricos é tomado com base nos resultados de modelos de qualidade da água (costa & teixera, 2011; zhang et al., 2012; salla et al., 2014). no entanto, pouco se questiona sobre a confiabilidade dos dados de entrada. mesmo que o modelo esteja bem calibrado, com um pequeno desvio entre os resultados gerados e os dados observados, incertezas podem existir. nessas situações, a análise de incerteza ajuda a entender as ligações entre os dados de entrada e saída, estabelecendo maior confiabilidade aos resultados preditos. há diferentes tipos de incertezas em um exercício de modelagem (lindenschmidt & fleischbein, 2007; kardos & obropta, 2011): 1. incerteza na estrutura do modelo; 2. incerteza no valor dos dados de entrada; 3. incerteza na capacidade do modelo em prever o comportamento do sistema; 4. incerteza associada ao projeto experimental. este estudo trata das incertezas associadas aos dados de entrada, utilizando a técnica de simulação de monte carlo (smc). a smc é utilizada para simular sistemas complexos constituídos de variáveis aleatórias (paliwal et al., 2007). neste estudo, as variáveis aleatórias são os dados de entrada, os quais são gerados aleatoriamente segundo uma distribuição uniforme e dentro de uma faixa pré‑especificada (tabela 3). em cada ciclo do modelo (em um total de 1.000) foi selecionado um conjunto diferente de valores dos dados de entrada sobre os quais existe incerteza. os resultados obtidos foram analisados estatisticamente em 3 pontos do rio uberaba: 1 a montante dados de entrada valor fixo porcentagem de variação em torno do valor fixo (%) vazão do rio uberaba (m3.s-1) 1,56 10 vazão do córrego das lajes (m3.s-1) 0,29 10 vazão do córrego saudade (m3.s-1) 0,11 10 vazão do córrego do juca (m3.s-1) 0,56 10 temperatura (oc) 22,3 5 k d (dia-1) 1,0 10 k 2 (dia-1) eq. owens et al. (1964) 50 tabela 3 ‑ resumo dos dados de entrada e das porcentagens de variação. 8 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 do córrego das lajes (0,4 km) e os outros 2 a jusante (3,2 e 7,1 km), onde o efeito das flutuações das cargas poluidoras é mais pronunciado. a análise de incerteza foi realizada para os dados do período seco, com o objetivo de avaliar, em termos probabilísticos, o atendimento à legislação ambiental (conama, 2005). a estimativa dos valores da porcentagem de variação foi baseada nos trabalhos realizados por paliwal et al. (2007) e costa & teixeira (2011). o elevado valor para k 2 (50%) deve‑se à imprecisão das estimativas realizadas pelas equações empíricas (melching & flores, 1999; haider et al., 2013). criação de cenários para a tomada de decisão o modelo deste estudo foi aplicado para determinar estratégias que podem ser utilizadas para melhorar a qualidade da água do rio uberaba, de modo que os parâmetros estejam dentro dos limites definidos pela legislação ambiental. esses cenários subsidiam os gestores na avaliação da eficiência das ações de recuperação do rio. a concentração desejada para od é maior ou igual a 5 mg.l-1, sendo este o valor limite para rios enquadrados na classe 2 (conama, 2005). com o intuito de explorar como a qualidade da água se comportaria com mudanças da carga poluidora e da vazão do rio, três cenários foram gerados. • cenário 1: considera-se que toda a drenagem que chega ao córrego das lajes, principal fonte poluidora do rio uberaba, seja tratada com eficiência de remoção de dbo de 60% (eficiência mínima de tratamento exigida pelo conama, 2011). além disso, considera-se também que o od do córrego das lajes e a dbo no ponto 1 sejam iguais a 5 mg.l-1, limites mínimo e máximo para corpo de água classe 2, respectivamente. • cenário 2: supõe-se que a dbo do córrego das lajes seja removida com eficiência de 75% e que o od do córrego das lajes e a dbo no ponto 1 sejam iguais a 5 mg.l-1. este cenário simula a instalação de uma estação de tratamento de esgotos secundária no córrego das lajes. • cenário 3: estipula‑se que a captação de água para abastecimento da cidade de uberaba (1,2 m3.s-1), realizada a montante do trecho modelo, seja desativada. dessa forma, a vazão no ponto 1 passaria para 2,76 m3.s-1, aumentando o poder de diluição do rio. a implementação dos cenários 1 e 2 pode ser realizada com a instalação, na bacia de drenagem do córrego das lajes, de reatores anaeróbios (e.g. reator anaeróbio de fluxo ascendente, uasb, filtro anaeróbio) e aeróbios (e.g. lagoas de estabilização, lodos ativados, reatores de filme fixo), respectivamente. resultados e discussão avaliação da qualidade da água apesar do aumento de 27,5% na carga de dbo lançada no rio uberaba no período chuvoso, os resultados dos parâmetros físico‑químicos mostraram que há uma melhora da qualidade da água nesse período, devido ao aumento da capacidade de diluição do escoamento. em média, houve uma redução de 77% da vazão no período seco, em relação ao período chuvoso. os menores valores de condutividade elétrica foram obtidos em p1 antes da contribuição da área urbana (média de 76 µs.cm-1). os maiores valores de condutividade foram quantificados no córrego das lajes (média de 484 µs.cm-1), sendo esse valor muito maior que o encontrado antes da sua confluência com o rio uberaba. apesar de o intemperismo das rochas poder elevar a condutividade, acredita‑se que esse aumento no valor do referido parâmetro se deve principalmente à contribuição de efluentes domésticos não tratados provenientes da cidade de uberaba. após p2, os valores de condutividade diminuem ao longo do rio uberaba, devido, provavelmente, à decomposição da matéria orgânica. a temperatura da água é um parâmetro importante para a vida aquática, uma vez que ela afeta vários processos vitais que são responsáveis pelo equilíbrio do corpo de água: decomposição da matéria orgânica, reaeração atmosférica, concentração de saturação de od, dentre outros fatores (gonçalves & gorgetti, 2013). tanto no período seco como no chuvoso, o 9 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 córrego das lajes (p2) apresentou os maiores valores médios de temperatura, 25,9 e 26,3oc, respectivamente. esse resultado era esperado, já que o córrego das lajes é canalizado e drena grande parte da área urbana de uberaba. já os menores valores de temperatura foram encontrados em p1, média de 22oc no período seco e 23,3oc no período chuvoso. dentre os gases dissolvidos na água, o oxigênio é um dos mais importantes na dinâmica e caracterização de ecossistemas aquáticos. as principais fontes de oxigênio para a água são a atmosfera e a fotossíntese. por outro lado, as perdas se devem ao consumo pela decomposição da matéria orgânica (oxidação), difusão para a atmosfera, respiração de organismos aquáticos, oxidação do metano na camada aeróbia do sedimento, e pelo processo de desoxigenação física ocasionado pela ascensão na coluna de água das bolhas de gases produzidos na camada anaeróbia do sedimento (gonçalves et al., 2013). no rio uberaba, a maior concentração de od ocorreu no ponto 1 (7,48 mg.l-1), em outubro de 2011, e a menor, no ponto 4 (1,04 mg.l-1), após a confluência do córrego das lajes, em agosto de 2011. no período seco, o menor valor médio foi encontrado em p4 (1,2 mg.l-1). a concentração de od tende a aumentar a jusante de p4, devido à autodepuração e às entradas de afluentes menos poluídos (córregos saudade e do juca), mas não consegue recuperar o teor de od limite exigido pela legislação ambiental (conama, 2005) para rios classe 2 (5 mg.l-1). já no período chuvoso, o od mínimo ocorreu em p7 (5,4 mg.l-1) e foi superior a 5,0 mg.l-1, respeitando os limites exigidos para a classe 2. esses resultados mostram que há um aumento na capacidade de autodepuração do rio uberaba, com a elevação da vazão escoada no período chuvoso. calibração e validação do modelo na figura 2a é apresentado o perfil de od do rio uberaba para o período seco (calibração). observa-se que o córrego das lajes é o principal responsável pela redução da concentração de od, a qual atinge o valor mínimo próximo a 3 km. já os córregos saudade e do juca apresentam níveis de od superiores ao do rio uberaba, causando aumento da concentração após a confluência, sendo esse incremento mais intenso após a confluência do córrego do juca, onde a concentração sai de 2,0 mg.l-1 e atinge 3,2 mg.l-1. os desvios resultantes da diferença entre os valores medidos e previstos foram mais elevados nos pontos 3 (-0,76 mg.l-1) e 7 (0,72 mg.l-1) e menores no ponto 4 (0,19 mg.l-1), produzindo um coeficiente de determinação (cd) igual a od: oxigênio dissolvido. figura 2 perfil de oxigênio dissolvido para o trecho urbano do rio uberaba: calibração (a) e validação (b). 0 0 2 4 6 8 3 6 9 12 15 perfil longitudinal (km) simulação dados do período seco concentração de saturação p2 p5 p6 o d (m g/ l) 0 0 2 4 6 8 3 6 9 12 15 perfil longitudinal (km) o d (m g/ l) simulação dados do período chuvoso concentração de saturação a b 10 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 0,95. dessa forma, pode‑se dizer que o modelo é capaz de explicar 95% da variância dos dados medidos. com relação à concentração de saturação de od, observa-se que houve um declínio ao longo do segmento simulado, causado pelo aumento da temperatura da água após as confluências dos córregos das lajes, saudade e do juca. a redução de c s é um fator negativo para recuperação do od, uma vez que a reaeração atmosférica é reduzida (equação 1). apesar de c s declinar, o k 2 aumentou ao longo do segmento simulado, passando de 7,3 dia-1, no trecho 1, para 8,9 dia-1, no trecho 4. na figura 2b é mostrada a validação do modelo (período chuvoso), a qual foi realizada utilizando‑se os mesmos valores da calibração para os coeficientes cinéticos k d e k s ; já o k 2 apresentou valores inferiores (6,0 a 6,6 dia-1) para todos os trechos, em relação aos do período seco, salientando que a estimativa de k 2 foi realizada com equações diferentes para os dois períodos. o erro relativo máximo foi de 5,1% a jusante da confluência do córrego das lajes (p3), e menor do que 2% nos outros dois pontos. apesar de existirem apenas 3 pontos de medição, para o período de cheia, o modelo foi capaz de explicar 99,8% da variância dos dados medidos (cd = 0,998). com relação ao comportamento do perfil de od, nota‑se que, até 10 km, a concentração é superior ao limite mínimo exigido para rios classe 2, decaindo para 4,8 mg.l-1 em 15 km. esse resultado complementa as informações fornecidas pela avaliação da qualidade da água, mostrando que o padrão, exigido pela legislação ambiental (conama, 2005), não foi atendido em todo o segmento estudado. sensibilidade do modelo aos dados de entrada os parâmetros do modelo que mais afetam o perfil de od no rio uberaba foram, em ordem de relevância: vazão do escoamento (q), temperatura da água (t), coeficiente de reaeração e coeficiente de decomposição (figura 3). para esse modelo, a influência do coeficiente de sedimentação é tão pequena, que pode ser negligenciada. além de alterar a capacidade de diluição da carga orgânica, a vazão do escoamento afeta outros coeficientes, como, por exemplo, o k2 (haider et al., 2013), por isso ela é tão importante ao modelo. analogia semelhante pode ser feita com relação à temperatura da água, que apesar de não alterar a capacidade de diluição dos poluentes, afeta diretamente as velocidades de decomposição, reaeração atmosférica (demars & manson, 2013) e sedimentação. a maior sensibilidade do modelo ao k 2 , quando comparado com o k d , é também encontrada em outros trabalhos (drolc & koncan, 1996; costa & teixeira, 2011). esse resultado pode estar ligado ao fato de que a faixa de variação dos valores de k 2 (0,6 a 104,1 dia-1) é bem mais ampla do que a de k d (0,08 a 1,0 dia-1). nota-se também que o aumento de k d , k s e t implica na redução dos níveis de od, enquanto a elevação de q e k 2 causa o aumento de od. od: oxigênio dissolvido. figura 3 análise de sensibilidade do modelo para a posição 3,2 km, utilizando-se como base os valores utilizados na calibração. 1 2 3 4 5 6 -50% k d q k2 t valor base k s -50% -50% +50% +50% +50% -50% +50% -50% +50%7 8 o d (m g/ l) 11 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 od: oxigênio dissolvido. figura 4 ‑ distribuição de frequência simples de od nas posições 0,4, 3,2 e 7,1 km. 100 0,4 km 80 60 40 40 30 20 10 20 0 0 fr eq uê nc ia s im pl es (% ) 40 30 20 10 0 7,1 km od (mg/l) 3,2 km 0 – 1,0 1,0 – 2,0 2,0 – 3,0 3,0 – 4,0 4,0 – 5,0 5,0 – 6,0 avaliação das incertezas do modelo o resumo estatístico da smc é apresentado na tabela 4. o erro relativo obtido entre o valor médio da smc e do modelo (calibração) aumenta no sentido do escoamento, atingindo 10% na posição 7,1 km. em estudo realizado no rio yamuna (índia), paliwal et al. (2007) encontraram erros relativos de até 30%. esse efeito pode ser atribuído às flutuações das cargas poluidoras, resultantes dos afluentes, que se propagam até o final da simulação. o mesmo raciocínio pode ser usado para explicar o aumento do desvio padrão ao longo do escoamento. com relação ao od mínimo, para a posição 3,2 e 7,1 km, foram encontrados valores iguais a 0 (condição de anaerobiose). na figura 4 é apresentada a frequência simples de od para as 3 posições (0,4, 3,2 e 7,1 km). estatística localização em 0,4 km em 3,2 km em 7,1 km média da smc 5,70 1,18 3,18 modelo (calibração) 5,56 1,22 3,53 desvio padrão 0,12 1,43 1,47 máximo 5,99 3,93 5,36 mínimo 5,48 0,00 0,00 tabela 4 ‑ resumo da simulação de monte carlo. smc: simulação de monte carlo. 12 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 od: oxigênio dissolvido. figura 5 perfis de oxigênio dissolvido para os cenários criados. o d (m g/ l) perfil longitudinal (km) simulação (calibração) cenário 1 cenário 2 cenário 3 limite mínimo (classe 2) 0 0 2 4 6 3 6 9 12 15 nota-se que a legislação ambiental (classe 2) só é atendida na posição 0,4 km, a montante do córrego das lajes. a probabilidade de cumprimento nas posições 3,2 e 7,1 km é nula e de 3,3%, respectivamente. mesmo se o rio uberaba estivesse enquadrado na classe 4 (od>2,0 mg.l-1), a probabilidade de atendimento na posição 3,2 km seria menor do que 40%, e, na posição 7,1 km, aumentaria para 76%. os resultados da smc auxiliam no planejamento de um programa de monitoramento dos parâmetros hidráulicos e de qualidade da água. por exemplo, a variabilidade dos dados de saída poderia ser reduzida com investimos em técnicas mais precisas para a estimativa do k 2 , pois, além de o modelo ser bastante sensível a esse coeficiente (figura 3), as técnicas utilizadas na sua obtenção são ainda imprecisas (gonçalves & da luz, 2014). estratégias de melhoria da qualidade da água os perfis de od para os três cenários são mostrados na figura 5. destaca‑se que apenas o perfil do cenário 2 está dentro dos padrões exigidos para classe 2. adicionalmente, utilizando‑se a smc, foi possível determinar que a probabilidade de o cenário 2 atender a legislação ambiental é de 75,3%. esse valor decai bastante quando a smc é alimentada com os dados dos cenários 1 (39,6%) e 3 (1,3%). para que houvesse 100% de certeza de que o padrão seria atendido, a eficiência de remoção da carga orgânica do córrego das lajes teria de ser de 87% (dbo=40 mg.l-1). assim, o investimento em um programa de monitoramento contínuo na bacia do rio uberaba é outra forma de reduzir a incerteza sobre as ações de melhoria da qualidade da água, pois a porcentagem de variação em torno dos dados de entrada do modelo poderia ser reduzida. conclusão verificou‑se que a qualidade da água do rio uberaba é deteriorada a jusante do ponto de confluência com o córrego das lajes, o qual drena grande parte da área urbana da cidade de uberaba. dessa forma, dentre os três afluentes do rio uberaba presentes na área de estudo, o córrego das lajes é considerado a principal fonte poluidora. 13 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 o modelo utilizado para simulação dos perfis de od mostrou‑se confiável, uma vez que ele pôde ser calibrado e validado. com a análise de incerteza, foi possível gerar resultados probabilísticos e concluir que a chance de o rio uberaba atender ao padrão para classe 2, no período seco, é nula. a mesma análise possibilitou também a avaliação estocástica de ações de melhoria da qualidade da água, que devem ser direcionadas à recuperação ambiental do córrego das lajes, demonstrando que a análise de incerteza se mostra uma ferramenta fundamental para o gerenciamento dos recursos hídricos, facilitando a interpretação dos resultados por parte dos gestores e tomadores de decisões. para redução das incertezas oriundas do exercício da modelagem, recomenda-se a realização de pesquisas que resultem em melhorias das estimativas de parâmetros sensíveis dos modelos, como, por exemplo, o coeficiente de reaeração. referências apha – american public health association. standard methods for the examination of water and wastewater. 19th ed. springfield: byrd prepress, 1995. 698p. conama – conselho nacional do meio ambiente. resolução n° 357, de 17 de março de 2005. dispõe sobre as classificações dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes, e dá outras providências. brasília: conama, 2005. conama – conselho nacional do meio ambiente. resolução n° 430, de 13 de maio de 2011. dispõe sobre as condições e padrões de lançamento de efluentes, complementa e altera a resolução no 357, de 17 de março de 2005. brasília: conama, 2011. brown, l. & barnwell junior, t. o. the enhanced stream water quality models qual2e and qual2e‑uncas: documentation and user manual. report 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resíduos recicláveis; aproveitamento de resíduos; universidade. abstract this work had the objective of verifying the beneficial use potential for the solid waste generated in an universitary campus, to subside its management planning and actions. the study was carried out at the ufersa campus in mossoró, rn, in four consecutive years, with samplings conducted during regular classes’ seasons. the data was submitted to variance analysis and means tests. after grouping the 18 waste classes in 4 bigger groups (recyclable, food, dangerous and other), it was verified that there was no difference in composition in any group between the days of the week, and that the highest proportions (48.9 and 55.1%) were observed for the great group of recyclables. for the last two years of the study, there was an increase in proportion for the recyclables group, emphasizing the importance of effective joint selective collection in this institution. keywords: solid waste characterization; recyclable waste; beneficial use; university. doi: 10.5327/z2176-947820154414 112 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 introdução de maneira geral, como consequência do desenvolvimento econômico e do crescimento populacional, tem ocorrido aumento no consumo dos recursos naturais e, inevitavelmente, geração de resíduos — sólidos, líquidos ou gasosos. entre os temas de muitas discussões ao longo dos últimos anos está o da questão ambiental, a qual tem causado grande preocupação com a conservação dos recursos naturais e com a degradação provocada pelo ser humano ao meio ambiente (albuquerque et al., 2010). tais preocupações têm uma relação direta com os resíduos sólidos. estes, se lançados em qualquer lugar ou inadequadamente tratados e dispostos, tornam‑se uma fonte dificilmente igualável de proliferação de insetos e roedores, com os consequentes riscos para a saúde pública, além de causarem incômodos estéticos e de mau cheiro (braga et al., 2005). de acordo com a norma brasileira (nbr) 10.004, da associação brasileira de normas técnicas (abnt), os resíduos sólidos são resíduos nos estados sólido e semissólido, que resultam de atividades de origem industrial, doméstica, hospitalar, comercial, agrícola, de serviços e de varrição. ficam incluídos nesta definição os lodos provenientes de sistemas de tratamento de água, aqueles gerados em equipamentos e instalações de controle de poluição, bem como determinados líquidos cujas particularidades tornem inviável o seu lançamento na rede pública de esgotos ou corpos de água, ou exijam para isso soluções técnicas e economicamente inviáveis em face à melhor tecnologia disponível. (abnt, 2004a) a lei nº 12.305/2010 (brasil, 2010), que instituiu a política nacional de resíduos sólidos (pnrs), dispondo sobre seus princípios, objetivos e instrumentos, bem como sobre as diretrizes relativas à gestão integrada e ao gerenciamento de resíduos sólidos, incluídos os perigosos, as responsabilidades dos geradores e do poder público e os instrumentos econômicos aplicáveis, define resíduos sólidos como [...] material, substância, objeto ou bem descartado resultante de atividades humanas em sociedade, a cuja destinação final se procede, se propõe proceder ou se está obrigado a proceder, nos estados sólido ou semissólido, bem como gases contidos em recipientes e líquidos cujas particularidades tornem inviável o seu lançamento na rede pública de esgotos ou em corpos d’água, ou exijam para isso soluções técnica ou economicamente inviáveis em face da melhor tecnologia disponível. (brasil, 2010) a nbr 10.004/2004 (abnt, 2004a) classifica os resíduos sólidos quanto a sua periculosidade em classe i – perigosos, e classe 2 – não perigosos. os resíduos classe i são aqueles que apresentam uma das características como inflamabilidade, corrosividade, reatividade, toxicidade ou patogenicidade. já os resíduos classe ii são aqueles que não apresentam periculosidade, conforme definido pela nbr 10.004/2004, contudo, estes resíduos são diferenciados ainda em classe iia – não inertes, e classe iib – inertes. os resíduos classe iia – não inertes podem ter propriedades de biodegradabilidade, combustibilidade ou solubilidade em água (abnt, 2004a). os resíduos classe iib se referem aos resíduos que, quando submetidos a um contato dinâmico e estático com água destilada ou desionizada, à temperatura ambiente, conforme a abnt nbr 10.006 (abnt, 2004b), não tiveram nenhum de seus constituintes solubilizados a concentrações superiores aos padrões de potabilidade de água, excetuando-se aspecto, cor, turbidez, dureza e sabor (abnt, 2004a). entre os pontos importantes do aproveitamento de resíduos pode-se mencionar a contribuição para a conservação de recursos naturais não renováveis e diminuição da poluição ambiental (ismail & al-hashmi, 2008). atualmente, fortalece-se cada vez mais a ideia da não geração dos resíduos sólidos, porém isso é algo impossível diante da forma como estão estabelecidas as sociedades, além de fatos explicáveis por leis da física como é o caso da lei da conservação da massa. segundo essa lei, nunca estaremos livres de algum tipo de poluição/resíduos (braga et al., 2005). todavia, em alguns casos é possível evitar a geração de determinados resíduos perigosos substituindo a matéria‑prima em um processo industrial. para qualquer tipo de resíduo, entende-se que se deve visar o estabelecido no art. 9º da lei nº 12.305/2010: na gestão e gerenciamento de resíduos sólidos, deve ser observada a seguinte ordem de prioridade: não geração, redução, reutilização, reciclagem, tratamento dos resíduos sólidos e disposição final ambientalmente adequada dos rejeitos. (brasil, 2010) 113 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 nesse ponto, deve-se destacar e estabelecer ainda dois conceitos, o de resíduo e o de rejeito. de acordo com amaral et al. (2001), a diferença entre eles é que o resíduo possui um potencial de uso com ou sem tratamento. já o rejeito não apresenta possibilidade técnica ou econômica de uso, devendo ser tratado para disposição final. ou seja, os resíduos são passíveis de reaproveitamento, reciclagem ou reutilização, sendo atribuído ainda significativo valor econômico e social, ajudando as cooperativas de reciclagem e triagem, mas os rejeitos (ou lixo), mesmo depois de se ter esgotado os recursos tecnológicos disponíveis e economicamente viáveis, não podem ser atribuídos a outras funções e utilidades, não tendo outra possibilidade senão a disposição final ambientalmente adequada ― exclusão (ablp, 2009). nesse mesmo sentido, a pnrs diferenciou rejeitos de resíduos sólidos. os rejeitos são resíduos sólidos que, depois de esgotadas todas as possibilidades de tratamento e recuperação por processos tecnológicos disponíveis e economicamente viáveis, não apresentem outra possibilidade que não a disposição final ambientalmente adequada. (brasil, 2010) em termos quantitativos referentes a resíduos domiciliares, a pesquisa nacional de saneamento básico (pnsb) de 2008, cujo objetivo foi investigar as condições de saneamento básico de todos os municípios brasileiros, informou que dos 5.564 municípios existentes em 2008, 5.553 tiveram serviço de coleta de resíduos sólidos domiciliares e/ou público, com quantidade diária coletada de 183.488 t.dia-1 (ibge, 2010). para minimizar os potenciais impactos negativos relacionados aos resíduos sólidos, deve-se buscar o seu gerenciamento adequado. a lei nº 12.305/2010 define gerenciamento de resíduos sólidos como o conjunto de ações exercidas, direta ou indiretamente, nas etapas de coleta, transporte, transbordo, tratamento e destinação final ambientalmente adequada dos resíduos sólidos e disposição final ambientalmente adequada dos rejeitos, de acordo com plano municipal de gestão integrada de resíduos sólidos ou com plano de gerenciamento de resíduos sólidos, exigidos na forma desta lei. (brasil, 2010) a agência de proteção ambiental dos estados unidos (usepa, 2002) salientou que um sistema efetivo de gerenciamento integrado de resíduos sólidos considera ações de não geração, reciclagem e manejo dos resíduos sólidos, de modo a proteger mais efetivamente a saúde humana e o ambiente. vale ressaltar ainda que o decreto federal nº 5.940/2006 (brasil, 2006) institui a separação dos resíduos recicláveis descartados pelos órgãos e pelas entidades da administração pública federal direta e indireta, na fonte geradora, e a sua destinação às associações e às cooperativas dos catadores de materiais recicláveis, de modo que este tema deve ser contemplado pela política de gerenciamento de resíduos sólidos desses estabelecimentos. as características qualitativas e quantitativas dos resíduos sólidos variam em função de diversos aspectos, tais como sociais, econômicos, culturais, geográficos e climáticos, ou seja, os mesmos fatores que também diferenciam as comunidades entre si (nucase, 2007). tais características são fundamentais para dimensionamento das unidades e definição das ações de gerenciamento dos resíduos. no contexto municipal, o uso de dados reportados na literatura para planejamento local pode conduzir a estimativas sem acuidade de quantidade e composição de resíduos sólidos municipais, podendo implicar em altos custos equivocados no dimensionamento de instalações e equipamentos (cheremisinoff, 2003), o que indica a importância dos estudos de caracterização dos resíduos. uma das características físicas dos resíduos sólidos é a composição gravimétrica, que significa “o percentual de cada componente em relação ao peso total da amostra de lixo analisada” (monteiro et al., 2001). a definição da composição física é importante para estudos de aproveitamento das diversas frações e para compostagem (consoni et al., 2000). entre os diversos tipos de estabelecimentos que podem ser classificados como grandes geradores de resíduos encontram-se as universidades. nestas, dependendo das áreas de atuação em ensino, pesquisa e extensão, os resíduos sólidos podem incluir tanto os resíduos do tipo doméstico como também entulho de obras, resíduos de serviços de saúde, restos de poda, aparelhos e eletrodomésticos, pilhas e baterias, lâmpadas fluorescentes, resíduos de atividades agrícolas (embalagens de fertilizantes e de defensivos agrícolas, rações, restos de colheitas, sementes e outros) e resíduos perigosos derivados de atividades laboratoriais. sendo as universidades instituições que visam à formação do indivíduo consciente das suas obrigações de cidadão, torna-se fundamental a implantação de pro114 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 gramas de conscientização da preservação ambiental dentro do próprio planejamento de ensino e pesquisa. assim, é de suma importância que as universidades definam uma política que contemple questões ambientais nas diferentes atividades de ensino, pesquisa e extensão. o diagnóstico dos resíduos sólidos gerados na universidade federal rural do semi-árido (ufersa) em relação a sua composição gravimétrica é necessário para buscar práticas que os minimizem, além de possibilitar o adequado dimensionamento do sistema de armazenamento, transporte, destinação adequada dos recicláveis para as cooperativas e disposição final dos rejeitos no aterro sanitário municipal. dessa forma, este trabalho teve como objetivo avaliar o possível aproveitamento de resíduos sólidos a partir de estudos da composição gravimétrica dos resíduos sólidos classe ii gerados nessa instituição de ensino, campus mossoró, considerando os conceitos avançados propostos pela pnrs, de modo a subsidiar o planejamento de ações de gerenciamento desses resíduos. metodologia área de estudo o presente estudo foi realizado na ufersa, localizada no km 47 da br 110, bairro presidente costa e silva, no município de mossoró (rn). as coordenadas geográficas da sede do município são 5º11’31” de latitude sul, 37º20’40” de longitude oeste e altitude média de 18 m. o clima da região, segundo a classificação de köppen, é do tipo bswh’ (quente e seco), com precipitação pluviométrica bastante irregular, com média anual de 673,9 mm, temperatura média de 27,4°c e umidade relativa do ar média de 68,9%. insolação média diária de 7,83 horas e anual de 2.771,27 horas de brilho solar durante um período histórico de 30 anos (carmo filho et al., 1991). no segundo semestre letivo de 2012, a instituição contava com uma população de 6.451 pessoas entre funcionários, alunos, trabalhadores terceirizados e prestadores de serviços localizados na área da instituição, conforme mostrado na tabela 1. esta tabela indica um crescimento populacional superior a 70% entre 2009 e 2012. levantamento da composição gravimétrica foram desenvolvidos quatro estudos anuais consecutivos, 2009, 2010, 2011 e 2012, todos no segundo semestre letivo. em cada ano, foram coletadas amostragens dos resíduos sólidos classe ii gerados na universidade durante o período letivo de aulas, de segunda a sexta‑feira, por uma semana no estudo relativo a 2009 e duas semanas nos demais anos. no campus da ufersa não há coleta de lixo aos domingos, e aos sábados, em geral, faz-se coleta de restos de podas; assim, para o estudo de caracterização, foram realizadas amostragens semanais, exceto nos sábados e domingos. o estudo da composição gravimétrica dos resíduos sólidos classe ii gerados na instituição foi executado utilizando‑se o material especificado e o procedimento definido a partir das recomendações apresentadas em consoni et al. (2000). tal procedimento consistiu em: 1. descarregar o caminhão no local previamente definido (uma baia do setor de suinocultura desativado); considerando que a quantidade diária de resíduos gerados é inferior a 1,5 t, todo o material foi utilizado para obtenção da amostra; 2. romper os receptáculos (sacos plásticos, caixas, etc.); 3. homogeneizar o máximo possível; 4. retornar para o monte os materiais rolados (latas, vidros, etc.); 5. coletar 4 amostras de 100 l cada (utilizando tambores), 3 na base e nas laterais e 1 no topo da pilha; 6. pesar os resíduos coletados nas 4 amostras; 7. dispor os resíduos coletados em uma segunda baia do setor de suinocultura desativado. esse material constituiu a amostra utilizada para a análise da composição gravimétrica dos resíduos; 115 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 8. separar os materiais da amostra em 18 classes (borracha; couro; madeira; restos de alimentos; metais ferrosos; metais não ferrosos; papel; papelão; plástico rígido (incluindo copo descartável de plástico); plástico maleável; politereftalato de etileno (pet); trapo; vidro; ossos; cerâmica; outros 1 (isopor e embalagens revestidas interiormente com laminado, como caixas de suco e pacotes de biscoitos); outros 2 (mistura de pedaços relativamente pequenos de restos de alimentos, principalmente, plástico maleável e papel higiênico) e material potencialmente perigoso (podendo incluir material de serviço de atendimento à saúde animal e de análises e exames laboratoriais relacionados a animal; lâmpada fluorescente; pilhas; baterias; embalagens de aerossóis, entre outros)), utilizando um recipiente, devidamente identificado, para cada classe; e 9. pesar cada classe de resíduos, previamente separada no tambor de 100 l. os resultados foram submetidos à análise estatística pelo sistema de análise de variância (sisvar) (ferreira, 1999). os dados de produção de resíduos sólidos foram submetidos à análise de variância pelo teste f a 5% de probabilidade (quando significativos, foram submetidos ao teste de tukey a 5% de probabilidade). resultados e discussão a seguir estão apresentados os resultados referentes à caracterização da composição gravimétrica dos resíduos sólidos classe ii gerados na ufersa, campus mossoró. deve-se ressaltar ainda, para melhor entendimento dos resultados, que, aplicado o teste de tukey, os resultados com letras iguais minúsculas não diferem entre si nas colunas e os resultados com letras iguais maiúsculas não diferem entre si nas linhas. na tabela 2 estão apresentados os valores médios da composição gravimétrica dos resíduos sólidos classe ii gerados na ufersa, campus mossoró, para os dias da classes/setores número de pessoas 2º semestre letivo de 2009¹ 2º semestre letivo de 2010² 2º semestre letivo de 2011³ 2º semestre letivo de 20124 professores efetivos 265 257 283 317 professores substitutos/temporários nl 21 40 36 técnicos administrativos 243 246 272 344 alunos de graduação 2.996* 3.610 4.100 5.015 alunos de pós-graduação 250 345 497 trabalhadores da empresa terceirizada 100 87 132 182 caixa econômica federal 13 12 12 12 restaurante universitário 0 8 9 28 lanchonete (duas unidades) nl 10 10 10 fotocopiadora (três unidades) nl 12 12 10 total 3.617 4.513 5.215 6.451 tabela 1 população da universidade federal rural do semi-árido, mossoró, nos anos de 2009 a 2012. *soma de alunos de graduação e de pós‑graduação; nl: não levantado; ¹ufersa (2010); ²coelho (2010); ³silva e dombroski (2012); 4barbosa (2013). 116 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 semana em que foram realizadas as amostragens, nos anos de 2009, 2010, 2011 e 2012. a análise dos resultados mostrou que as classes borracha, couro, madeira, metais ferrosos, metais não ferrosos, pet, trapos, vidros, ossos, cerâmicas, outros 1 e material potencialmente perigoso apresentaram composição gravimétrica média de 0 a 7,3%, não diferindo estatisticamente entre si, para os dados referentes a cada dia da semana estudado. nessa condição também se apresentou o componente restos de alimentos referentes às terças-feiras. em cada dia da semana, as proporções de restos de alimentos, papel, papelão, plástico rígido e plástico maleável não diferiram entre si e os valores médios resultaram entre 8,3 e 11,2%; 6,2 e 11,4%; 8,8 e 14,7%; 8,7 e 14,6% e 8,6 e 14,5%, dados de segundas as sextas‑feiras, respectivamente. desses resultados, considerando cada dia da semana estudado, foram verificadas proporções entre 6,2 e 14,7% para 5 classes componentes composição gravimétrica (%) segunda-feira terça-feira quarta-feira quinta-feira sexta-feira borracha 0,06 a 0,00 a 0,30 a 0,00 a 0,00 a couro 0,00 a 0,00 a 0,00 a 0,10 a 0,00 a madeira 0,00 a 0,05 a 1,78 ab 0,00 a 1,37 abc restos de alimentos 11,21 e 6,22 abcde 12,28 c 12,58 e 14,54 e metais ferrosos 0,80 ab 1,45 ab 1,42 a 2,48 abc 1,04 abc metais não ferrosos 1,41 abc 2,12 abc 1,80 ab 1,86 ab 1,46 abc papel 9,16 cde 8,80 cde 14,75 c 14,61 e 12,77 e papelão 9,91 de 8,04 bcde 11,81 c 9,13 cde 8,61 bcde plástico rígido 8,27 bcde 9,49 de 8,77 bc 8,69 bcde 9,55 de plástico maleável 10,00 e 11,38 e 12,03 c 10,61 de 8,74 cde pet 7,25 abcde 6,74 abcde 3,91 ab 5,37 abcd 3,25 abcd trapos 2,17 abcd 3,35 abcd 1,12 a 0,63 a 0,50 a vidros 0,67 ab 1,28 ab 0,64 a 0,07 a 3,48 abcd ossos 0,00 a 0,00 a 0,00 a 0,00 a 0,00 a cerâmicas 0,00 a 1,30 ab 0,00 a 1,41 a 0,00 a outros 1¹ 4,29 abcde 3,26 abcd 2,77 ab 2,98 abc 2,83 abcd outros 2² 33,80 f 36,29 f 25,25 d 28,64 f 30,93 f material potencialmente perigoso³ 0,99 ab 0,22 a 1,38 a 0,85 a 0,92 ab total 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 tabela 2 valores médios da composição gravimétrica de resíduos sólidos classe ii gerados na universidade federal rural do semiárido, mossoró, para distintos dias da semana em amostragens realizadas em 2009, 2010, 2011 e 2012*. *segundo o teste de tukey, letras iguais na coluna não diferem entre si com 5% de probabilidade; pet: politereftalato de etileno; ¹isopor e embalagens revestidas interiormente com laminado, como caixas de suco e pacotes de biscoitos; ²mistura de pedaços relativamente pequenos de restos de alimentos (principalmente), plástico maleável e papel higiênico; ³material com possibilidade de ser classificado como perigoso, podendo incluir material de serviço de atendimento à saúde animal e de análises e exames laboratoriais relacionados a animal; lâmpada fluorescente; pilhas; baterias; embalagens de aerossóis, entre outros. 117 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 de resíduos sólidos com potencial de destinação final ambientalmente adequada, seja para compostagem, seja para reciclagem ou outras formas de aproveitamento mencionadas pela lei nº 12.305/2010. ainda de acordo com a tabela 2, observando-se os resultados em cada dia da semana, a classe denominada neste estudo como outros 2, referente à mistura de difícil segregação (pedaços relativamente pequenos de restos de alimentos, principalmente plástico maleável e papel higiênico), diferiu estatisticamente das demais classes e apresentou os maiores valores médios (33,8; 36,3; 25,2; 28,6 e 30,9% referentes aos períodos de segundas às sextas‑feiras, respectivamente). de acordo com os materiais que compõem essa classe, estes podem ser classificados como “rejeito”, ou seja, sem possibilidade de reaproveitamento, tendo necessidade de serem destinados para os aterros sanitários. os resultados indicam que para diminuir a proporção dessa classe de resíduos, é necessário melhorar a segregação dos resíduos na fonte geradora, o que pode ser obtido com estímulo à coleta seletiva por meio de campanhas de sensibilização voltadas à comunidade universitária, além de garantir uma infraestrutura adequada para tal. a tabela 3 apresenta os valores médios da composição gravimétrica dos resíduos sólidos classe ii gerados na ufersa, campus mossoró, de acordo com os componentes composição gravimétrica (%) borracha 0,07 a couro 0,02 a madeira 0,64 a restos de alimentos 11,28 c metais ferrosos 1,47 a metais não ferrosos 1,75 a papel 12,08 c papelão 9,51 c plástico rígido 8,96 c plástico maleável 10,62 c pet 5,31 b trapos 1,57 a vidros 1,18 a ossos 0,00 a cerâmicas 0,57 a outros 1¹ 3,20 ab outros 2² 30,90 d material potencialmente perigoso³ 0,87 a total 100,0 tabela 3 valores médios da composição gravimétrica de resíduos sólidos classe ii gerados na universidade federal rural do semi-árido, mossoró, em amostragens realizadas em 2009, 2010, 2011 e 2012. *de acordo com o teste de tukey, letras iguais na coluna não diferem entre si com 5% de probabilidade; ¹isopor e embalagens revestidas interiormente com laminado, como caixas de suco e pacotes de biscoitos; ²mistura de pedaços relativamente pequenos de restos de alimentos (principalmente), plástico maleável e papel higiênico; ³material com possibilidade de ser classificado como perigoso, podendo incluir material de serviço de atendimento à saúde animal e de análises e exames laboratoriais relacionados a animal; lâmpada fluorescente; pilhas; baterias; embalagens de aerossóis, entre outros. 118 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 componentes avaliados nas amostragens executadas entre 2009 e 2012. é possível observar que para os componentes borracha, couro, madeira, metais ferrosos, metais não ferrosos, trapos, vidros, ossos, cerâmicas, outros 1 e material potencialmente perigoso, não houve diferenças estatísticas significativas, sendo esses os componentes que se apresentaram em menor quantidade (0 a 3,2%), quando comparados aos demais avaliados. as classes pet e outros 1 não diferiram significativamente entre si e os valores médios foram de 5,31 e 3,20%, respectivamente. já as classes restos de alimentos, papel, papelão, plástico rígido e plástico maleável apresentaram proporções de 11,28; 12,08; 9,51; 8,96 e 10,62%, respectivamente, e não diferiram entre si. essa mesma condição foi observada quando a análise foi feita para cada dia da semana (tabela 2). o componente outros 2 resultou em proporção média de 30,90%, sendo a maior entre as classes estudadas e diferente estatisticamente destas, fato também verificado pela análise em cada dia da semana. na tabela 4, estão apresentados os valores médios da composição gravimétrica dos resíduos sólidos classe ii gerados na ufersa, campus mossoró, analisados por ano em que foram realizadas as amostragens. de acordo com os resultados apresentados na tabela 3, observa-se que os componentes borracha, couro, madeira, metais ferrosos, metais não ferrosos, plástico maleável, pet, trapos, vidros, ossos, cerâmicas, outros 1 e material potencialmente perigoso não apresentaram diferenças estatísticas significativas ao longo do período de estudo. constatou-se ainda que os componentes papel, papelão e plástico rígido apresentaram aumento da quantidade produzida no decorrer dos anos. esses dados corroboram a tendência geral sobre os resíduos sólidos municipais identificada por cheremisinoff (2003), como o aumento da porcentagem de papel e plásticos, e a substituição de recipientes de metal e vidro por materiais mais leves como plástico e alumínio. comenta-se também que essa mudança na composição dos resíduos sólidos classe ii gerados na ufersa ao longo dos anos pode ter sido, dentre outros motivos, consequência da expansão da instituição, já que a instituição apresentou um aumento de sua população em mais de 70% entre 2009 e 2012 (ver tabela 1), o que, por sua vez, teve relação com a criação de novos cursos de graduação e programas de pós-graduação. quanto ao componente restos de alimentos, observa‑se, na tabela 3, diminuição significativa da quantidade produzida ao longo do período de estudo. menciona‑se ainda que a quantidade de restos de alimentos, relativamente elevada, gerada no ano de 2009, decorreu de avaliação de experimentos com melancia realizados por pesquisadores da instituição, havendo produção relativamente alta desse componente (ufersa, 2010) na semana de caracterização de resíduos. para a classe outros 2, observou-se que a geração diminuiu ao longo dos quatro anos estudados, e as percentagens diferiram estatisticamente. como já comentado, essa classe apresentou as maiores proporções (32,15; 36,81; 28,37 e 25,90%, referentes a 2009 a 2012, respectivamente) entre as 18 classes verificadas. nas tabelas 5 e 6 estão apresentados os valores médios da composição gravimétrica por grandes grupos (recicláveis, restos de alimentos, material potencialmente perigoso e outros 3) dos resíduos sólidos gerados na ufersa, campus mossoró, analisados por dias de amostragens e por ano em que foram realizadas as amostragens. com relação aos dados apresentados na tabela 5, constatou‑se que nenhum grande grupo diferiu estatisticamente para os distintos dias da semana em que foram realizadas as amostragens. as maiores proporções (48,9 a 55,1%) foram observadas para o grande grupo denominado de recicláveis (metal, papel, papelão, plástico e vidro). em seguida, o grande grupo denominado de outros 3 (borracha, couro, madeira, trapos, ossos, cerâmicas e outros 1 (isopor e embalagens revestidas, interiormente com laminado, como caixas de suco e pacotes de biscoitos)) apresentou proporções de 31,2 a 44,3%. as proporções de restos de alimentos variaram de 6,2 a 14,6%, e de material potencialmente perigoso, de 0,2 a 1,4%, para as amostragens referentes aos distintos dias da semana. na tabela 6 são apresentados os valores médios da composição gravimétrica por grandes grupos, conforme já mencionado, para as amostragens executadas em quatro distintos anos. em 2009 e 2010, observaram‑se maiores proporções para o grande grupo denominado aqui como outros 3. já em 2011 e 2012, as maiores proporções foram observadas para o grande grupo de recicláveis. para este grupo foi verificada diferença estatística de 5% de probabilidade para os resultados referentes aos anos de 2009 e 2010, em relação àqueles relativos a 2011 e 2012, 119 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 os quais, por sua vez, foram superiores (57,8 e 65,9%) aos de 2009 e de 2010 (31,2 e 41,8%). a proporção, relativamente alta, de material reciclável nos resíduos gerados na ufersa, campus mossoró evidencia a importância da implantação de coleta seletiva solidária eficiente nos termos do decreto federal nº 5.940/2006 (brasil, 2006), o que, consequentemente, evita que mais resíduos sejam destinados para o aterro sanitário municipal. nesse contexto, almeida (2012) analisou a caracterização física e a composição gravimétrica dos resíduos sólidos urbanos gerados no município de caçador e no distrito de taquara verde, observando que 23,95% do material que estava sendo destinado ao aterro era passível de reciclagem, e encontrou uma alternativa que poderia ser estudada para prolongar a vida útil do aterro: a implantação de uma usina de triagem. componentes composição gravimétrica (%) 2009 2010 2011 2012 borracha 0,00 a 0,24 a 0,00 a 0,00 a couro 0,00 a 0,07 a 0,00 a 0,00 a madeira 0,07 a 1,75 a 0,31 a 0,00 a restos de alimentos 33,14 c 14,18 b 4,28 a 2,72 a metais ferrosos 2,82 a 2,15 a 0,64 a 0,80 a metais não ferrosos 1,47 a 0,82 a 2,16 a 2,57 a papel 6,88 a 8,86 a 14,18 b 16,73 b papelão 4,20 a 8,34 a 8,93 a 15,03 b plástico rígido 2,86 a 7,00 ab 11,88 b 11,57 b plástico maleável 8,01 a 8,54 a 12,27 a 12 80 a pet 3,23 a 3,63 a 7,42 a 6,06 a trapos 1,84 a 0,70 a 2,17 a 1,72 a vidros 1,70 a 2,46 a 0,30 a 0,35 a ossos 0,00 a 0,00 a 0,00 a 0,00 a cerâmicas 0,00 a 0,91 a 0,98 a 0,00 a outros 1¹ 1,36 a 2,68 a 4,53 a 3,36 a outros 2² 32,15 bc 36,81 c 28,37 ab 25,90 a material potencialmente perigoso³ 0,25 a 0,85 a 1,59 a 0,37 a total 100,0 100,0 100,0 100,0 tabela 4 valores médios da composição gravimétrica de resíduos sólidos classe ii gerados na universidade federal rural do semi-árido, mossoró, por ano, em amostragens realizadas em 2009, 2010, 2011 e 2012*. *de acordo com o teste de tukey, letras iguais na linha não diferem entre si com 5% de probabilidade; ¹isopor e embalagens revestidas interiormente com laminado, como caixas de suco e pacotes de biscoitos; ²mistura de pedaços relativamente pequenos de restos de alimentos (principalmente), plástico maleável e papel higiênico; ³material com possibilidade de ser classificado como perigoso, podendo incluir material de serviço de atendimento à saúde animal e de análises e exames laboratoriais relacionados a animal; lâmpada fluorescente; pilhas; baterias; embalagens de aerossóis, entre outros. 120 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 grandes grupos de resíduos composição gravimétrica (%) segunda-feira terça-feira quarta-feira quinta-feira sexta-feira recicláveis¹ 47,5 a 49,3 a 55,1 a 52,8 a 48,9 a restos de alimentos 11,2 a 6,2 a 12,3 a 12,6 a 14,6 a material potencialmente perigoso² 1,0 a 0,2 a 1,4 a 0,9 a 0,9 a outros³ 40,3 a 44,3 a 31,2 a 33,7 a 35,6 a total 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 tabela 5 valores médios da composição gravimétrica por grandes grupos dos resíduos sólidos classe ii gerados na universidade federal rural do semi-árido, mossoró, para distintos dias da semana em amostragens realizadas em 2009, 2010, 2011 e 2012*. *segundo o teste de tukey, letras iguais na linha não diferem entre si com 5% de probabilidade; ¹metal, papel, papelão, plástico e vidro; ²material com possibilidade de ser classificado como perigoso, podendo incluir material de serviço de atendimento à saúde animal e de análises e exames laboratoriais relacionados a animal; lâmpada fluorescente; pilhas; baterias; embalagens de aerossóis, entre outros; ³demais resíduos: borracha, couro madeira, trapos, ossos, cerâmicas, outros 1 (isopor e embalagens revestidas interiormente com laminado, como caixas de suco e pacotes de biscoitos) e outros 2 (mistura de pedaços relativamente pequenos de restos de alimentos (principalmente), plástico maleável e papel higiênico). grandes grupos de resíduos composição gravimétrica (%) 2009 2010 2011 2012 recicláveis¹ 31,2 a 41,8 a 57,8 b 65,9 b restos de alimentos 33,1 c 14,2 b 4,3 ab 2,7 a material potencialmente perigoso² 0,3 a 0,8 a 1,6 a 0,4 a outros³ 35,4 ab 43,2 b 43,2 b 31,0 a total 100,0 100,0 100,0 100,0 *de acordo com o teste de tukey, letras iguais na linha não diferem entre si com 5% de probabilidade; ¹metal, papel, papelão, plástico e vidro; ²material com possibilidade de ser classificado como perigoso, podendo incluir material de serviço de atendimento à saúde animal e de análises e exames laboratoriais relacionados a animal; lâmpada fluorescente; pilhas; baterias; embalagens de aerossóis, entre outros; ³demais resíduos: borracha, couro madeira, trapos, ossos, cerâmicas, outros 1 (isopor e embalagens revestidas interiormente com laminado, como caixas de suco e pacotes de biscoitos) e outros 2 (mistura de pedaços relativamente pequenos de restos de alimentos (principalmente), plástico maleável e papel higiênico). tabela 6 valores médios da composição gravimétrica por grandes grupos dos resíduos sólidos classe ii gerados na universidade federal rural do semi-árido, mossoró, em amostragens realizadas em 2009, 2010, 2011 e 2012*. para o grupo restos de alimentos, foi observada uma tendência de diminuição da proporção ao longo do tempo de estudo, cujos resultados relativos a 2009, 2010 e 2012 diferiram estatisticamente entre si. para material potencialmente perigoso, não houve diferença estatística entre os anos em que foram realizados os estudos, sendo este componente o que se apresentou em menor quantidade em relação aos demais. para o grupo denominado outros 3, verificou-se uma proporção relativa ao ano de 2009 que não difere estatisticamente dos demais anos, porém, os resultados dos anos de 2010 e 2011, que não diferiram estatisticamente entre si, diferiram da proporção encontrada no ano de 2012. estudo realizado por moura, lima e archanjo (2012) identificou altas concentrações de matéria orgânica, principalmente nas classes mais privilegiadas, apontando o desperdício de alimentos como um fator preocupante. outros fatores negativos também rela121 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 tados pelos autores foram os altos índices de sacolas plásticas e fraldas descartáveis dispostas no aterro sanitário, além de uma parcela significativa de bens de consumo duráveis, como roupas, sapatos e equipamentos eletrônicos. esses mesmos autores destacaram ainda que a coleta e a triagem poderiam ser mais rentáveis se a população estivesse consciente de seu papel no gerenciamento correto dos resíduos sólidos e realizasse a segregação e destinação adequada dos seus resíduos. conclusões este trabalho apresentou informações sobre a composição gravimétrica, bem como o potencial de aproveitamento com reutilização, reciclagem e recuperação dos resíduos sólidos classe ii, gerados na ufersa, campus mossoró, servindo como ferramenta para melhorias no gerenciamento desses resíduos na instituição. considerando as 18 classes adotadas de resíduos e as amostragens realizadas em distintos anos, foi possível observar 4 conjuntos de classes de resíduos. em cada conjunto, não foi observada diferença estatística entre as classes, com nível de probabilidade de 5%. ainda com relação às 18 classes de resíduos, foi verificada uma composição gravimétrica com valores médios de: • 0 a 3,2% para 11 classes (borracha, couro, madeira, metais ferrosos, metais não ferrosos, trapos, vidros, ossos, cerâmicas, outros 1 e material potencialmente perigoso); • 3,2 a 5,3% para 2 classes (pet e outros 1); • 9,0 a 12,1% para 5 classes (restos de alimentos, papel, papelão, plástico rígido e plástico maleável) e • 30,9% para 1 classe (outros 2). a partir do agrupamento das 18 classes adotadas de resíduos em 4 grandes grupos (recicláveis, restos de alimentos, material potencialmente perigoso e outros 3), verificou‑se que nenhum grande grupo diferiu estatisticamente para os distintos dias da semana e que as maiores proporções (48,9 e 55,1%) foram observadas para o grande grupo de recicláveis. analisando-se ao longo do período de estudo, verificou‑se que, em 2011 e 2012, as maiores proporções foram observadas também para o grande grupo de recicláveis, em relação aos outros três grandes grupos (restos de alimentos, material potencialmente perigoso e outros 3, conforme definido no presente estudo). a implantação de coleta seletiva solidária eficiente na instituição é requisito básico para que seus resíduos sólidos recicláveis tenham destinação ambientalmente adequada, à luz da pnrs. considerando o período de estudo, os resultados indicaram que uma parcela expressiva (48,9 e 55,1%) dos resíduos sólidos gerados na ufersa é reciclável, os quais, por sua vez, devem ser separados e destinados às associações e às cooperativas de catadores de materiais recicláveis, conforme estabelecido em decreto federal vigente. referências ablp – associação brasileira de resíduos sólidos e limpeza pública. 2009. disponível em: <www.ablp.org.br/ anexos>. acesso em: 23 maio 2013. abnt – associação brasileira de normas técnicas. nbr 10.004. resíduos sólidos ‑ classificação. rio de janeiro: abnt, 2004a. 77p. abnt – associação brasileira de normas técnicas. nbr 10.006. procedimento para obtenção de extrato solubilizado de resíduos sólidos. rio de janeiro: abnt, 2004b. 3p. albuquerque, b.l.; 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procedimento para a coleta de dados. o estudo revelou os diferentes olhares que os usuários pesquisados possuem sobre o rio paraguai e mantêm uma relação de trabalho muito forte com rio, visto que suas atividades profissionais dependem dele. os dados mostraram que os dois grupos percebem os principais problemas ambientais que estão ocorrendo no rio paraguai, os associam a causas antrópicas e, ainda, apontam possíveis soluções. palavras-chave: percepção ambiental, rio paraguai, problemas ambientais, pescadores profissionais, proprietários comerciais abstract this research was developed in caceres-mt, and it goal was to identify the different perceptions about paraguay river, with two groups of users: professional fishermen and owners of hostels and restaurants located on the banks of the river. the qualitative type research was the methodology used in this work, having the semi structured interview as the procedure for the data collection. the research revealed the different conceptions that searched users have about paraguay river, and also that these maintain a very strong working relationship with the river, ‘cause their professional activities depend on it. this work presented that the two groups notice the main environmental problems that are occurring in the river and associate the anthropogenic causes and also suggest possible solutions. keywords: environmental perception, paraguay river, environmental problems, professional fishermen, business owners rosimeire vilarinho da silva mestre em ciências ambientais universidade do estado de mato grosso mato grosso, mt, brasil rosimeirevilarinho@hotmail.com célia alves de souza professora do departamento de geografia e do programa de pós graduação mestrado em ciências ambientais universidade do estado de mato grosso mato grosso, mt, brasil celiaalvesgeo@globo.com aumeri carlos bampi professor do departamento de educação e do programa de pós graduação em ciências ambientais universidade do estado de mato grosso mato grosso, mt, brasil aumeribampi@gmail.com revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 25 introduçâo a margem esquerda do rio paraguai, no perímetro urbano de cáceres, é ocupada por residências, ruas, áreas de recreação, comércio, indústrias, ancoradouros e área portuária. próximo ao rio verifica-se a presença de pousadas, bares e restaurantes, que são frequentados por moradores de cáceres e turistas vindos de diferentes regiões do brasil, bem como do exterior. essas atividades realizadas na margem ou na calha do rio contribuem para degradação ambiental, pois se observa que restos orgânicos e químicos são lançados no rio, ocasionando sérios problemas como poluição, contaminação da água e assoreamento do rio. o processo histórico de desenvolvimento da região de cáceres está vinculado à navegação no rio paraguai. na última década, ocorreu um crescimento expressivo da navegação, principalmente pelo uso de barcos de pequeno e médio porte, bem como a navegação com grandes embarcações e comboios de chatas para transporte de grãos. as atividades econômicas realizadas são: pesca profissional e amadora, turismo e escoamento de grãos. neste sentido, optou-se trabalhar com duas categorias de usuários do rio paraguai, que mantêm um contato contínuo com o rio, pois exercem suas atividades profissionais nesse espaço, que são os pescadores profissionais e proprietários de pousadas e restaurantes localizados às margens do rio paraguai. o estudo da percepção ambiental é de fundamental importância. por meio dele é possível conhecer a cada um dos grupos envolvidos, facilitando a realização de um trabalho com bases locais, partindo da realidade do público alvo, para conhecer como os indivíduos percebem o ambiente em que convivem, suas fontes de satisfação e insatisfação (faggionato, 2007). o presente trabalho teve por objetivo identificar a percepção ambiental de dois grupos de usuários do rio paraguai: pescadores profissionais e proprietários comerciais situados às suas margens, visando obter dados sobre esse meio, sob o olhar desses usuários que possam fomentar possíveis projetos de manutenção e recuperação desse ambiente. com o crescimento desordenado da população mundial, têm aumentado também as preocupações com o meio ambiente, uma vez que uma população em crescimento necessita de recursos naturais disponíveis para uso. atualmente, têm-se inúmeros problemas ambientais tanto em escala local, regional como global, que afetam e podem afetar ainda mais a vida dos seres humanos, assim como de todos os seres vivos do planeta. de acordo com capra (2006, p. 23), “os principais problemas de nossa época [...] não podem ser entendidos isoladamente. são problemas sistêmicos, o que significa que estão interligados e são interdependentes”. berna (2003, p. 160) ressalta que “as árvores não são derrubadas, a fauna sacrificada ou o meio ambiente poluído porque nossa espécie desconhece os impactos dessas ações sobre a natureza”, mas por conta do modelo de desenvolvimento estabelecido nas relações sociais da espécie humana. a causa ambiental está vinculada aos processos socioeconômicos, que são responsáveis pela forma de apropriação e uso dos recursos naturais e pelos problemas resultantes dessa apropriação. desse modo, o que está em jogo para a construção da sustentabilidade é o “estabelecimento de políticas ambientais que criem regras de convívio social reguladoras do acesso e do uso dos recursos ambientais” (layrargues, 2009, p. 21). os problemas ambientais não são apenas resultados sobre como a espécie humana se relaciona com o meio ambiente, mas também como se relaciona consigo mesma. nesse sentido, carvalho (2004) salienta que, o conceito socioambiental orienta-se por uma racionalidade complexa e interdisciplinar e pensa o meio ambiente não como um campo de interações entre a cultura, a sociedade e a base física e biológica dos processos vitais, no qual todos os termos dessa relação se modificam dinâmica e mutuamente. tal perspectiva considera o meio ambiente como espaço relacional, em que a presença humana, longe de ser percebida como extemporânea, intrusa ou desagregadora, aparece como um agente que pertence à teia de relações da vida social, natural e cultural e interage com ela. assim, para o olhar socioambiental, as modificações resultantes da interação entre os seres humanos e a natureza nem sempre são nefastas; podem muitas vezes ser sustentáveis, propiciando, não raro, um aumento da biodiversidade pelo tipo de ação humana ali exercida. para compreender melhor as questões de percepção ambiental na área, recorreu-se aos seguintes aportes teóricos: meio ambiente, educação ambiental e percepção ambiental. nesse sentido, os termos “sustentabilidade” e “desenvolvimento sustentável”, por exemplo, estão associados às dimensões econômicas, ambientais e sociais, sendo a ênfase e o tratamento conceitual dependente da área de formação dos profissionais envolvidos na discussão (oliveira e corona, 2008). o meio ambiente deve ser compreendido não apenas nos seus aspectos biológicos e físicos, mas como “um lugar determinado e/ou percebido onde estão em relações dinâmicas e em constante interação os aspectos naturais e sociais” revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 26 (reigota, 2006, p. 21). de acordo com zart (2006, p. 13), o conceito de meio ambiente deve ir "além das dimensões biofísicas, quanto à vegetação, o hídrico, a fauna, os solos, a atmosfera. envolve da mesma forma a dimensão sociocultural que é constituída pelos processos epistemológicos e societais, portanto, as configurações dos conhecimentos, das técnicas, das estruturas e das relações sociais." é a partir desse entendimento sobre meio ambiente que se vislumbram sujeitos que possam adquirir conhecimentos, habilidades, valores, ou seja, que tenham um comprometimento diante da prevenção e da solução dos problemas ambientais de sua comunidade (castro; canhedo júnior, 2005). no que se refere a problemas ambientais da comunidade, a unesco (organização das nações unidas para a educação, ciência e tecnologia) tem chamado atenção para resolução de dificuldades locais, pois, a preocupação com sua resolução é muito importante: “implica em que sejam capazes de perceber os problemas existentes em determinada realidade, elucidar suas causas e determinar os meios de resolvê-los” (castro; canhedo júnior, 2005, p. 407). assim, é necessário o desvelamento das percepções sobre o meio ambiente que estão em construção ou que já estão arraigadas nos sujeitos a serem investigados/pesquisados, visto que são pelas percepções demonstradas por essas pessoas que se pode perceber a relação que estabelecem com o ambiente. a educação ambiental foi instituída em 1999, por intermédio da lei nº 9.795, que instituiu a política nacional de educação ambiental. no seu artigo 1º, definese educação ambiental como: "os processos por meio dos quais o indivíduo e a coletividade constroem valores sociais, conhecimentos, habilidades, atitudes e competências voltada para a conservação do meio ambiente, bem de uso comum do povo, essencial à sadia qualidade de vida e sua sustentabilidade." com o envolvimento do indivíduo e da coletividade, verificase que a proteção ao meio ambiente deixou de ser apenas papel de governantes e ambientalistas, passando a ser uma tarefa de todos os cidadãos tanto em nível local quanto global. assim, de acordo com jacobi (2003, p. 430): "a relação entre meio ambiente e educação para a cidadania assume um papel cada vez mais desafiador demandando a emergência de novos saberes para apreender processos sociais que se complexificam e riscos ambientais que se intensificam. " nesta perspectiva, a educação ambiental torna-se de suma importância, pois é por meio dela que se pode chegar até os indivíduos, tanto pela educação formal como não formal. ainda, segundo jacobi (2003), a educação ambiental precisa estar situada em um contexto de educar para a cidadania, pois se concretiza na possibilidade de cada pessoa ser portadora de direitos e deveres, portanto, corresponsável na defesa da qualidade de vida, o que nos leva a entender que “educação ambiental não é somente aquisição de conhecimento, mas também a mudança de comportamento, a determinação para a ação e busca de soluções para os problemas” (victorino, 2000, p. 28). de acordo com reigota (2006), é preciso ficar atento ao se definir educação ambiental, pois não deve se limitar à preservação de espécies vegetais e animais e dos recursos naturais, mas o que deve ser levado em conta são as relações estabelecidas entre a humanidade e a natureza. para esse autor, educação ambiental deve ser definida “como educação política, no sentido que prepara os cidadãos para exigir justiça social, cidadania nacional e planetária, autogestão ética nas relações sociais e com a natureza” (reigota, 2006, p. 10). gadotti (2000, p. 96) também compreende a educação ambiental pela mesma perspectiva de reigota (2006): "a educação ambiental vai muito além do conservacionismo. trata-se de uma mudança radical de mentalidade em relação à qualidade de vida que está atrelada diretamente ao tipo e convivência que mantemos com a natureza e que implica atitudes, valores, ações. trata-se de uma opção de vida por uma relação saudável e equilibrada, com o contexto, com os outros, com o ambiente mais próximo, a começar pelo ambiente de trabalho e doméstico." sendo assim, a educação ambiental precisa provocar mudanças nessas relações, sejam elas sociais, econômicas, sejam culturais entre o homem e natureza. sendo ela uma ação política, precisa levar os indivíduos a uma compreensão e conhecimento do que é meio ambiente, dos problemas ambientais e que adquiram competência para propor possíveis soluções. de acordo com oliveira e corona (2008, p. 70): "a educação ambiental tendo conhecimento dos valores e ações que os sujeitos possuem frente ao meio ambiente será capaz de elaborar propostas que venham a atingir grande parte da sociedade, visando provocar mudanças mais efetivas que contribuam para a sustentabilidade ambiental. " as questões ambientais vêm ocupando espaços nas políticas de governos, nos diferentes meios de comunicação, e também sendo discutida pela sociedade, com o revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 27 entendimento de que é necessário repensar, mudar as relações com o meio ambiente. neste sentido, a educação ambiental é fundamental no processo de sensibilização da população, tanto a educação formal como não formal, uma vez que é a partir da educação que se pode empoderar os diferentes usuários para participarem ativamente dos processos de gestão desse recurso natural. sendo necessário, portanto, uma corresponsabilidade entre o poder público e a população local, no sentido de criar leis de uso, manutenção e recuperação desse ambiente. a unesco, durante o congresso de belgrado em 1972, definiu educação ambiental como um processo que visa: "formar uma população mundial consciente e preocupada com o ambiente e com os problemas que lhe dizem respeito, uma população que tenha os conhecimentos, as competências, o estado de espírito, as motivações e o sentido de participação engajamento que lhe permitam trabalhar individual e coletivamente para resolver os problemas atuais e impedir que se repitam (victorino, 2000, p. 28)." assim, a educação ambiental, não é somente aquisição de conhecimentos, mas uma mudança de comportamento e uma busca de soluções dos problemas. é de suma importância, portanto, conhecer a percepção que esses usuários têm sobre o rio paraguai, a fim de que, a partir das percepções reveladas, seja possível entender como percebem esse meio que estão inseridos. entende-se por percepção ambiental a capacidade que o homem tem de perceber o ambiente no qual está inserido e que pode traduzir-se em proteção e cuidado (faggionato, 2007). um dos sentidos da palavra perceber é “formar perfeita ideia de” (bueno, 1984, p. 850). nesse sentido, o processo de formação dessa “perfeita ideia” é muito subjetivo fazendo haver diferentes maneiras de se perceber algo, inclusive distintas maneiras de se perceber o ambiente em que se situa. devido à existência de diferentes vieses que a percepção pode seguir, “é de suma importância o estudo da percepção ambiental para compreender melhor as inter-relações entre homem e o ambiente, suas expectativas, anseios, satisfações e insatisfações, julgamentos e condutas” (faggionato, 2008, p. 01.) de acordo com tuan (1980, p. 14), “percepção é uma atividade, um estender-se para o mundo”, ou seja, é uma experiência individual, de abrangência social. nesse contexto, identificar como os sujeitos percebem o meio ambiente é muito importante, pois “é um meio de compreender como os sujeitos dessa sociedade adquirem seus conceitos e valores, bem como compreendem suas ações e se sensibilizam com a crise socioambiental” (oliveira; corona, 2008, p. 70). compreender suas ações e se sensibilizar com a crise socioambiental é um importante passo para a busca do ponto de equilíbrio entre sociedade e natureza. é nesse sentido que se faz necessário ampliar as percepções acerca do ambiente em que se vive e atua. teixeira (2007), afirma que chegar de fato a esse tão esperado ponto de equilíbrio entre sociedade e natureza não é tão simples; entretanto, é possível agilizar os passos em sua direção, “ampliando nossas percepções sobre a teia da vida, que une todos nós, e a consciência de que nossas atitudes para com o meio ambiente definirão o cenário que a humanidade encontrará daqui para frente” (teixeira, 2007, p. 22). segundo tuan (1980), o contato com o meio ambiente natural está cada vez mais limitado. há somente algumas situações especiais que favorecem essa interação, como recreação, turismo, passeios, etc., pois “o que falta às pessoas nas sociedades avançadas é o envolvimento suave, inconsciente com o mundo físico, que prevaleceu no passado, quando o ritmo da vida era mais lento [...]” (tuan, 1980, p. 110). as atividades perceptivas enriquecem constantemente a experiência do indivíduo que, por meio dessa experiência se apega cada vez mais ao lugar, desenvolvendo então sentimentos topofílicos (machado, 1996). de acordo com tuan (1980, p. 05), topofilia “é o elo afetivo entre a pessoa e o lugar ou ambiente físico”, ou seja, são os sentimentos que o ser humano possui em relação a determinado lugar e que são formados a partir de sua cultura, de sua experiência no contexto de seu grupo social. as pesquisas a respeito da percepção ambiental consolidaramse durante a década de 1970, como uma das linhas dos estudos do ambiente humano, a partir da criação do grupo de trabalho sobre a percepção do ambiente, pela união geográfica internacional (ugi) e do projeto 13: percepção da qualidade ambiental, no programa homem e a biosfera da unesco. o grupo da ugi trabalhava com uma série de estudos sobre os “riscos do meio ambiente” e os “lugares e paisagens valorizados”. o projeto da unesco dedicava-se ao estudo da percepção do meio ambiente, tendo como linha-mestre uma contribuição para uma gestão harmoniosa dos recursos naturais (amorim filho, 1996). a percepção ambiental é de suma importância para entender como estão sendo estabelecidas as relações entre as pessoas e esse meio, que é o rio paraguai. a partir desse entendimento, esperamos que possam, então, surgir propostas de gestão que contemplem o uso desse recurso natural com sustentabilidade. revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 28 materiais e método neste item será abordada a área de estudo, sua caracterização histórica e os procedimentos metodológicos utilizados. área de estudo a pesquisa foi desenvolvida no município de cáceres, a sudoeste do estado de mato grosso, com pescadores profissionais e proprietários de estabelecimentos comerciais localizados a margem esquerda do rio paraguai (figura 1). caracterização da área de estudo a ocupação da região sudoeste do estado de mato grosso iniciou por volta do século xviii por diferentes processos de colonização. com o propósito de incrementar a fronteira sudoeste do estado, foi criado o povoado de cáceres, que inicialmente foi denominado de vila maria do paraguai, criado por conta da sua posição geográfica, localizada à margem do rio paraguai (costa e silva, 1994). segundo souza et al. (2008, p. 07): "as primeiras residências e casas comerciais da cidade de cáceres foram construídas às margens do rio paraguai e em sua planície de inundação, pela necessidade de abastecimento de água e pelo fato de todo o comércio ocorrer em torno do porto de cáceres." a partir da década de 1970, políticas de integração nacional, implementadas pelo governo federal, objetivaram anexar os grandes vazios demográficos ao processo produtivo brasileiro (seplan/mt, 2002) e o município sofreu um intenso processo de migração. a consequência desse movimento populacional foi o desenvolvimento agrícola, motivando o processo de emancipação das populações dos novos núcleos econômicos. sendo assim, inúmeros municípios emanciparam-se de cáceres, reduzindo sua área geográfica e produtiva (costa e silva, 1994). na atualidade, o município de cáceres tem uma população estimada de 87.942 habitantes, de acordo com os dados do censo realizado em 2010, em uma área de 24.398 km² (ibge, 2011). a pecuária continua sendo uma de suas principais atividades econômicas, sendo que o município possui um dos maiores rebanhos de gado bovino do brasil (ibge, 2011). o setor de comércio e de serviços representa 97% das empresas em atividade (seplan, 2007). na navegação, possui importância regional devido à pesca e ao escoamento de produtos. o rio paraguai nasce na serra do araporé (também conhecida como serra das pedras de amolar) no planalto central do brasil. percorre uma extensão de 2.693 km² em território brasileiro, drenando a porção sul e sudoeste do estado de mato grosso (carvalho, 1994). sua bacia hidrográfica tem uma área total de 1.095.000 km², abrangendo terras do centro-oeste (estados de mato grosso e mato grosso do sul), da bolívia, da argentina e do paraguai, sendo o rio paraguai o principal canal de drenagem da bacia. os rios integrantes deste sistema (planície) caracterizam-se por possuir escoamento lento. o rio paraguai é navegável em todo seu curso. os seus principais afluentes são: da margem direita os rios jauru, sepotuba, e cabaçal. e da margem esquerda os rios cuiabá (com os seus afluentes são lourenço e piquiri), taquari, miranda (com seu afluente aquidauana) e apa, sendo este constituinte do limite sul do pantanal brasileiro e fronteira territorial do brasil com o paraguai (cebrac, 2000). figura 1 localização da área de estudo revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 29 procedimentos metodológicos utilizados para a realização desta pesquisa, optou-se por trilhar os caminhos da pesquisa qualitativa, pois nela o pesquisador procura “[...] ver o mundo através dos olhos dos atores sociais e dos sentidos que eles atribuem aos objetos e às ações que desenvolvem” (goldenberg, 2005, p. 32). a pesquisa qualitativa tem como objeto de estudos, "o universo de significados, motivos, aspirações, crenças, valores e atitudes, o que corresponde a um espaço mais profundo das relações, dos processos e dos fenômenos que não podem ser reduzidos à operacionalização de variáveis (minayo, 2000, p. 21-22). " assim sendo, para a realização da coleta de dados, foi utilizada a entrevista semiestruturada, pois essa modalidade permite ao entrevistador uma flexibilização com relação ao roteiro, que foi previamente elaborado, admitindo, portanto, se necessário corrigi-lo. nesse formato de entrevista, há uma relação de interação entre entrevistador e entrevistado, não estabelecendo, portanto uma posição hierárquica entre ambos (lüdke; andré, 1986). definição dos sujeitos no início da proposta deste trabalho, tinha-se a ideia de pesquisar grupos que tivessem um contato permanente com o rio paraguai. o objetivo era investigar sua percepção ambiental no que se refere à interação entre sujeito/meio ambiente, identificando sua ação em relação ao meio ambiente e aos problemas ambientais relacionados ao rio. definiram-se esses grupos como usuários; mas foram identificados diferentes grupos que fazem uso do rio. então, qual grupo seria representativo e indicado a participar da pesquisa? de acordo com flick (2009, p. 47), na pesquisa qualitativa os pesquisadores: "[...] estão interessados nas pessoas que estão ‘realmente’ envolvidas e têm experiência com a questão em estudo. portanto, em busca de casos fundamentais em função da experiência, do conhecimento, da prática, etc., que queremos estudar. assim, nossa amostra deve ser representativa, não no sentido estatístico ou por representar a realidade em uma população básica; nossos casos devem ser capazes de representar a relevância do fenômeno que queremos estudar em termos de experiência e envolvimento dos participantes de nossa pesquisa com esses fenômenos". neste sentido, ao analisar os diferentes grupos de usuários do rio paraguai, optou-se por dois: proprietários de pousadas, bares e restaurantes, e pescadores profissionais, pelo fato de manterem um contato contínuo com o rio, por exercerem suas atividades profissionais nesse espaço. o primeiro grupo (proprietários de pousadas, bares e restaurantes) foi definido com base em uma pesquisa prévia junto a sematur (secretaria municipal de meio ambiente e turismo – cáceres/mt) sobre os estabelecimentos comerciais situados às margens do rio paraguai. por intermédio desse órgão, obtevese uma lista com os estabelecimentos comerciais do município de cáceres que trabalham com as atividades citadas, sem especificar se eram localizadas às margens do rio. foi feita uma observação da área, identificando os estabelecimentos comerciais que atuam como pousadas, bares e restaurantes, e estão localizados às margens do rio. o segundo grupo (pescadores profissionais) foi definido a partir de informações da colônia de pescadores. um primeiro contato foi realizado com a presidente da colônia, momento em que foram explicitados os objetivos da pesquisa e o porquê de realizá-la com os pescadores profissionais. assim, foi solicitado acesso aos dados (endereço e telefone) dos pescadores para que fosse possível contatá-los. a presidente informou que os dados eram confidenciais e sugeriu que a pesquisadora permanecesse nas dependências da colônia e conversasse com os pescadores que ali vão todos os dias. a coleta de dados a coleta de dados foi realizada entre os meses de fevereiro a abril de 2010, e o instrumento utilizado foi a entrevista com roteiro semiestruturado, pois, de acordo com lüdke e andré (1986, p. 34), ela “permite correções, esclarecimentos e adaptações que a tornam sobremaneira eficaz na obtenção das informações desejadas”. no roteiro da entrevista foram abordados os aspectos socioeconômicos e os relacionados à percepção ambiental dos entrevistados em relação ao rio paraguai (apêndice b e c). as entrevistas com os pescadores foram realizadas nas dependências da colônia de pescadores no período já mencionado. por um período de 15 dias, houve a permanência da pesquisadora nas dependências da colônia, onde abordava os pescadores, explicava os objetivos da pesquisa e solicitava que concedessem entrevista. houve muitas negativas, pois muitos pescadores são tímidos, outros têm medo de falar ou simplesmente não gostam de conceder entrevista. entre os 26 que foram abordados, 20 pescadores (sendo que deste grupo 01 era do sexo feminino) aceitaram participar da pesquisa. revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 30 dentre esses, 18 autorizaram a gravação das entrevistas e dois solicitaram que fossem escritas pela entrevistadora à medida que falavam. as entrevistas com os proprietários de comércios às margens do rio foram realizadas nas dependências de cada estabelecimento comercial e seguiram o mesmo padrão do grupo anterior, abordagem e explicação dos objetivos da pesquisa. dentre os dez proprietários procurados para conceder entrevistas, somente cinco se dispuseram a participar da pesquisa. entre os motivos da negativa, alegaram não possuir conhecimento sobre o rio paraguai, e também por estarem pouco tempo naquela atividade comercial no local. tem-se como hipótese de que um dos motivos da negativa com relação à entrevista deve-se ao fato de que o uso do rio paraguai é um assunto polêmico, principalmente em se tratando de estabelecimentos comerciais situados às suas margens, portanto ficaram receosos em conceder entrevista. dos cinco entrevistados, somente dois autorizaram a gravação da entrevista, os outros três solicitaram que a entrevistadora somente escrevesse as falas. a análise dos dados os dados foram analisados na perspectiva da análise de conteúdo (bardin, 1979). o emprego desse método é importante porque ele se presta para o estudo das motivações, atitudes, valores, crenças, tendências, que são também princípios do estudo da percepção. a fase de análise e interpretação dos dados seguiu o esquema proposto por triviños (2009), iniciando com a realização das entrevistas, transcrição, leitura e análise, categorização/classificação e interpretação. a análise interpretativa foi amparada em três aspectos: nos resultados alcançados no estudo (respostas aos instrumentos), e na fundamentação teórica e na experiência pessoal da investigadora. resultados e discussão o rio paraguai é um ambiente rico em biodiversidade e oferece diferentes serviços ambientais, que são os benefícios que as pessoas recebem dos ecossistemas (fonseca; nunessilva, 2010). os serviços ambientais são definidos como: "a capacidade da natureza de fornecer qualidade de vida e comodidades, ou seja, garantir que a vida, como conhecemos, exista para todos e com qualidade (ar puro, água limpa e acessível, solos férteis, florestas ricas em biodiversidade, alimentos nutritivos e abundantes etc.), ou seja, a natureza trabalha (presta serviços) para a manutenção da vida e de seus processos e estes serviços realizados pela natureza são conhecidos como serviços ambientais (novion, 2011, p. 02). " esses serviços incluem serviços de produção: alimento e água; serviços de regulação: regulação de enchentes, de secas, da degradação dos solos, e de doenças; serviços de suporte: formação dos solos e os ciclos de nutrientes, e serviços culturais: o recreio, valor espiritual, valor religioso e outros benefícios não materiais (hassan et al., 2005; reid et al., 2005). os serviços ambientais não possuem um valor definido, mas são fundamentais para: "o bem-estar e sobrevivência da humanidade, pois deles dependem as atividades humanas. a continuidade ou manutenção desses serviços, essenciais à sobrevivência de todas as espécies, depende, diretamente, de conservação e preservação ambiental, bem como de práticas que minimizem os impactos das ações humanas sobre o ambiente (novion, 2011, p. 02)." a avaliação ecossistêmica do milênio foi solicitada no ano 2000 pela onu (organização das nações unidas) e foi realizada entre 2001 e 2005. teve por objetivo avaliar as consequências que as mudanças nos ecossistemas podem trazer para o bem-estar humano e as bases científicas das ações necessárias para melhorar a preservação e o uso sustentável desses ecossistemas (reid et al., 2005). os serviços prestados pelo ambiente são fundamentais para o bem-estar humano e constituem a base da avaliação ecossistêmica do milênio. seus resultados devem servir de subsídio para tomada de decisões dos governos em relação ao uso dos recursos naturais (gomes; guarim, 2008). sendo o rio paraguai um ecossistema, a população da região de cáceres depende em muito desses serviços e qualquer modificação no rio altera tanto a vida humana, como também a vida de inúmeras espécies vegetais e animais. partindo do pressuposto de que o homem é um ser social, não pode ser entendido fora de suas relações com os outros e com o mundo, pois, por meio de uma prática reflexiva, pode transformarse e transformar também sua realidade, por meio de um processo contínuo de aprendizagem (mamede; fraissat, 2003). assim, considera-se importante analisaremse as relações que são estabelecidas entre os homens e o ambiente em que vivem. na interação entre o homem e o rio paraguai é possível identificar diferentes tipos de relacionamentos, pois existem grupos variados de pessoas que o utilizam e que nem sempre possuem os mesmos interesses ou as mesmas necessidades. cada um possui um objetivo diferente em relação ao rio: revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 31 trabalho, lazer, estudos, entre outros. o olhar dos pescadores profissionais sobre o rio paraguai foram entrevistados 20 pescadores profissionais de cáceres/mt, sendo 19 do sexo masculino e um do sexo feminino. a idade dessas pessoas variou entre 32 e 66 anos. esses pescadores são profissionais da pesca cadastrados junto à colônia de pescadores de cáceres/mt (colônia z-2) 1. a colônia de pescadores z-2 possui em seu banco de dados 543 pescadores profissionais cadastrados; desse total, 422 são do sexo masculino e 121 do sexo feminino. segundo medeiros (1999), a colônia z-2 de cáceres é uma entidade civil com modelo de estatuto dado pela portaria nº 47, de 26 de dezembro de 1973, do ministério da agricultura, fundada em 03 de junho de 1982 por meio da portaria nº 046, da confederação nacional dos pescadores. hoje ela tem uma área de atuação que abrange os municípios de vila bela 1 usa-se a letra z para designar a zona de pesca, no caso zona de pesca nº 2 ou z-2. da santíssima trindade, porto esperidião, pontes e lacerda, são josé dos quatro marcos, mirassol d’oeste, caramujo e cáceres do estado de mato grosso e ainda o município de cabixi do estado de rondônia. todos os pescadores entrevistados são residentes no município de cáceres, distribuídos em diferentes bairros, tanto da área central como também da área periférica. a maioria deles é de origem cacerense, e os que não são vivem há muito tempo na cidade. dentre eles, somente 25% moram próximo do rio paraguai. esses pescadores exercem a atividade pesqueira como profissão no rio paraguai como meio de prover sua subsistência e de sua família (tabela 1). muitos deles informaram que já pescavam muito antes da exigência da carteira profissional de pesca, outros dizem pescar desde criança. alguns deles, eventualmente, exercem outras atividades, como guias turísticos e piloteiros2, principalmente no período da piracema 3. 2 piloteiros: são os pilotos dos barcos que levam os pescadores (turistas) para pescar, conhecem muito bem o rio, e levam os segundo eles, a pesca profissional é uma forma melhor de sobrevivência do que se sujeitar a ser empregado de alguma empresa, conforme o relato a seguir: "o emprego aqui é uma dificuldade danada, não tem serviço, você vai trabalhar pra ganhar um salário, com um salário você vai passar fome com sua família e hoje não, o rio paraguai dá mais de um salário, chega até dois salários por mês, então quando tá bom de peixe dá até três salários e agora se nóis vai ser empregado dos outros, vai ser mandado e não vai ganhar aquele dois salários, vai ganhar um salário é o mau pagamento que tem aqui, o desemprego, a dificuldade. eu acho que se vai caçar um emprego, numa fazenda sofre mais que tudo (pescador, 18 anos de pesca profissional). " foi indagado aos pescadores o que o rio paraguai representa para eles e qual sua relação com esse recurso natural. de turistas aos lugares mais promissores para a pesca. 3 período em que a pesca está proibida, por conta do período de desova e reprodução dos peixes. tabela 1 tempo de pesca profissional no rio paraguai tempo de pesca profissional quantidade de pescadores porcentagem 01 a 05 anos 03 15% 06 a 10 anos 02 10% 11 a 15 anos 03 15% 16 a 20 anos 05 25% 21 a 25 anos 02 10% 26 a 30 anos 03 15% 31 a 40 anos 02 10% fonte: silva, r. v., trabalho de campo realizado em fev/2010 tabela 2 o que o rio paraguai representa para os pescadores categorias quantidades de pescadores porcentagem sobrevivência 16 80% vida e beleza 04 20% fonte: silva, r. v., trabalho de campo realizado em fev/2010 revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 32 acordo com as respostas, foram levantadas seis categorias (sobrevivência, fonte de renda, fonte de renda e lazer, beleza e riqueza, beleza e trabalho), que, por sua semelhança, foram agrupadas em duas categorias de respostas (tabela 2). observa-se que o rio paraguai representa, para 80% dos entrevistados, uma forma de sobrevivência, ou seja, um meio é de obter fonte de renda para seu próprio sustento e também de sua família. eles veem o rio como um recurso, de onde retiram o pescado, que é vendido posteriormente, gerando, então, renda. nesse sentido, quanto à percepção que possuem do rio, em primeiro lugar há a questão da fonte de renda para sua sobrevivência. esse modo de ver o rio remete a uma forma de visão antropocêntrica desse ambiente, ou seja, os recursos naturais estão em função da espécie humana (reigota, 1997). acredita-se que esse modo de ver o ambiente, voltado para os aspectos mais imediatos, dá-se pelo fato do rio fazer parte do dia a dia dos pescadores, do seu modo de vida, de sua sobrevivência. seguem algumas das respostas dos pescadores: "o rio paraguai representa em minha vida fonte de renda, por causa que é do rio paraguai que eu tiro o sustento da minha família. então até hoje graças a deus eu vivo do rio, com o que eu tiro do rio que eu mantenho a minha família, minha despesa, tudo é do rio (pescador, 29 anos de pesca profissional)." "é o maior fruto do mundo. é a sobrevivência da região. eu tiro a minha sobrevivência do rio (pescador, 18 anos de pesca profissional)." "é nossa fonte de renda, dependo dele pra sobreviver, então temos que zelar dele, senão ele vai acabar. (pescador, 17 anos de pesca profissional)." em pesquisa realizada com moradores de áreas urbanas, jacobi (2003) também concluiu que eles dão mais ênfase aos aspectos de degradação ambiental mais ligados à sua vida cotidiana. as percepções estão geralmente mais vinculadas aos constrangimentos e desconfortos que esses problemas causam em suas atividades rotineiras. segundo tuan (1980), o agricultor e/ou o camponês possuem um apego à terra, porque conhecem a natureza e ganham a vida com ela. desse mesmo modo, acontece com os pescadores com relação ao rio, pois o rio torna-se parte deles, o que se traduz em uma intimidade, dependência material; o rio, para eles, transforma-se também em uma grande quantidade de lembranças. quando indagados sobre como é sua relação com o rio, 100% dos pescadores informaram que mantêm uma relação de trabalho muito forte com o rio paraguai e reconhecem sua importância para sua sobrevivência por intermédio do pescado que é comercializado. nesse sentido, preocupamse com os problemas ambientais existentes, uma vez que eles podem e comprometem em parte o seu modo de vida, de subsistência. demonstram grande preocupação com os problemas desse ambiente. reconhecem que existe muita degradação no rio e que isso tem afetado o trabalho deles enquanto pescadores, conforme a fala abaixo: "na verdade o rio paraguai pra mim é tudo, (...), ele é minha vida desde que eu me entendo por gente. eu criei já onze filhos e ainda tô criando, dependendo desse rio, então pra mim ele é tudo. e seria muito difícil hoje com a escassez do pescado com a evolução de tudo que aconteceu, nós estamos perdendo o rio. é preciso ser feita alguma coisa pra que isso não venha a acabar um dia [...], porque eu tenho visto quando eu comecei a ação pesqueira há 40 anos atrás, o peixe era igual um trânsito aqui, tinha congestionamento de peixe e hoje a gente num teim, quando pega um peixe num lugar logo já tem 50, 70, 80, 90 embarcação junto, quer dizer qual é o peixe que resiste, qual é a natureza que vai aguentar, essa coisa por muito tempo. então eu achava que tinha que ser feito alguma coisa pra num ter esse impacto muito grande que a natureza tá sofrendo, porque nós tamo perdendo muita coisa, a fauna, a flora (pescador, 40 anos de pesca profissional)." percebe-se, pelas falas dos pescadores, que o rio muitas vezes é visto apenas como um recurso. sendo assim, faz-se necessário realizar um trabalho de educação ambiental, sensibilizando todos os seus usuários para um uso com responsabilidade e sustentabilidade, uma vez que é preciso gerir os recursos comuns de forma que atendam as atuais e as futuras gerações (sauvé, 2005). desse modo, a educação ambiental integra uma verdadeira educação, pois trata da “gestão de nossas próprias condutas individuais e coletivas com respeito aos recursos vitais extraídos deste meio” (sauvé, 2005, p. 317). os pescadores foram indagados sobre suas recordações, lembranças relacionadas ao rio paraguai, (tabela 3). constatou-se que os pescadores possuem muitas recordações do rio e que a maioria delas está relacionada aos aspectos físicos do rio. e as mais recorrentes estão ligadas a sua atividade profissional, ou seja, a pesca. as respostas mostram uma percepção sobre como eram as condições do rio há alguns anos, com grandes quantidades de peixes, vegetação nas margens do rio e pouco assoreamento, como se pode ver pelas respostas dadas às questões, conforme exemplos a seguir: revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 33 "eu tenho recordação do rio paraguai (pausa) sobre os peixe que tinha há 15, 20 anos atrás. você andava daqui até na ponte, você pegava 30, 40 pacú e agora não (pescador, 13 anos de pesca profissional)." "ah!!! pra falar a verdade até meu corpo arrepia, falar a verdade pra você. que eu lembro de antigamente não tem nem comparação, porque você chegava nessa beira de rio, sê armava a rede onde você queria, se colocava a rede aqui, sê armava , tinha arvore, muitas plantações, muita fruta pro passarinho, hoje não tem mais nada, [...] tá acabando tudo (pescador, 20 anos de pesca profissional)." "tenho boa lembrança, que ele era muito rico de peixe, hoje ele tem muito peixe ainda, mas bom de peixe ele era antigamente, 18 anos quando eu comecei, ele era fantástico o peixe por exemplo o que eu pegava com um dia e uma noite, hoje eu tô gastando quase 15 dias pra pegar (pescador, 18 anos de pesca profissional)." de acordo com tuan (1980, p. 112), “para viver o homem deve ver algum valor em seu mundo”. dessa forma, o pescador também não é exceção, pois sua vida é basicamente gerida pelos ciclos do rio, da natureza, uma vez que depende totalmente das condições oferecidas por esse elemento para sua sobrevivência. ainda de acordo com tuan (1980, p. 137), “as pessoas atentam para aqueles aspectos do meio ambiente que lhes inspiram respeito ou lhes prometem sustento e satisfação no contexto das finalidades de suas vidas”, são os valores que vão sendo construídos. perguntou-se aos pescadores quais as modificações percebidas no rio paraguai ao longo dos anos (tabela 4). as modificações apontadas mostram que os pescadores vêm acompanhando as transformações nesse ambiente ao longo dos anos. e apontam diversos fatores de mudanças, dentre as respostas, as mais recorrentes são o desmatamento das margens, diminuição dos peixes e aumento no número de embarcações. isso se dá pelo fato de que essas alterações, nesse ambiente, afetam diretamente o seu trabalho enquanto pescadores, por isso ficam mais evidentes, como demonstram as falas abaixo: "o peixe diminuiu, mais turista, perseguição, não consegue pescar por causa dos turistas (pescador, 07 anos de pesca profissional)." tabela 3 as recordações dos pescadores relacionadas ao rio paraguai lembranças frequência de respostas presença de muitos peixes 06 presença de matas na beira do rio 04 pouco assoreamento 03 maior profundidade do rio 03 maior proteção do rio 02 existência de muitos lugares pra pescar 02 ausência de lembranças 02 riqueza do rio 01 fonte: silva, r. v., trabalho de campo realizado em fev/2010 tabela 4 as modificações observadas no rio paraguai ao longo dos anos pelos pescadores modificações observadas frequência de respostas aumento do assoreamento 10 diminuição das matas na beira do rio 07 diminuição da quantidade de peixes 06 aumento da quantidade de embarcações 04 sem mudanças 02 mudança do curso do rio 01 aumento da quantidade de turistas no rio 01 diminuição da profundidade do leito do rio 01 diminuição das águas 01 lançamento de produtos tóxicos no rio 01 mudanças nos canais do rio 01 fonte: silva, r. v., trabalho de campo realizado em fev/2010 revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 34 "diminuiu o peixe, desabou tudo, hoje só se vê terra, acabou as matas (pescador, 18 anos de pesca profissional)." "o leito era mais profundo, hoje tem muita esbarrancação, tem muitas embarcações, ele tá assoreado (pescador, 17 anos de pesca profissional)." revelam o que mais tem afetado o seu trabalho, pois eles associam essas modificações à diminuição do pescado. o aumento na área de turismo vem aumentando também o uso de embarcações rápidas no rio, as quais aumentam a incidência de ondas no canal que causam a queda de barranco, modificando então as características do rio (silva, 2006). quando indagados sobre as possíveis causas das modificações no rio, obtiveram-se vários apontamentos (tabela 5). as respostas que mais aparecem são as grandes embarcações, o desmatamento, as queimadas e a diminuição do pescado. apontam serem as embarcações a causa principal de tantas modificações no rio, pois elas fazem grandes ondas que batem no barranco e o derrubam, causando o assoreamento do rio. o desmatamento também é outro fator, pois é retirada a cobertura vegetal que possui a função de proteger as margens, que, segundo eles, tem prejudicado muito o rio, pois deixam a área marginal sem proteção alguma; as queimadas também são apontadas como fatores que contribuem para as mudanças no rio paraguai. conforme as falas abaixo: "eu acho que pode ser feito por exemplo é diminuir um pouco as embarcação veloz dentro d'agua. se diminuísse um pouco, pelo menos. 40% já melhora bastante inclusive o nosso peixe do pantanal não sobe mais por causa disso, muito número de embarcação dentro d'agua e atrapalha o peixe subir, antigamente ele subia o ano inteiro [..] (pescador, 18 anos de pesca)." "tão acabando com o nosso rio, o nosso rio a cada dia mais tá acabando, com desbarrancamentos o com as embarcações grandes, com motor forte que joga aquela água que vai lavando, desbarrancando, e outro desmatando, o que não é certo, [...] tem quilômetros de beira rio desmatado, [...] tá tudo desmatado, como vai viver num lugar desse? [...] (pescador, 18 anos de pesca profissional)." "quem tá fazendo isso daí é o homem que tá desmatando, acabando com a beira do rio (..) ainda dá tempo de proibir esse negócio de desmatamento de beira de rio, fazer essa chacraiada que tão fazendo. esses pecuarista aí desmatando botando fogo pra poder criar capim para criar gado leiteiro. as autoridades tem que acabar (pescador, 29 anos de pesca profissional)." a pesquisa mostra que os pescadores, enquanto usuários do rio, não atribuem também a si próprios uma parcela dessas modificações que aconteceram no rio, como a pesca com rede, que por muitos anos foi praticada por muitos pescadores. com relação à quantidade de embarcações no rio, os entrevistados apontam que o fluxo tem aumentado muito ao longo dos anos, principalmente de barcos com motores de alta potência, o que foi confirmado por souza et al. (2008), que verificaram, em sua pesquisa realizada em 2004, que houve um aumento considerável na navegação no rio paraguai nos últimos anos. relacionado à diminuição do pescado, associam-na basicamente à pesca predatória, principalmente na época da piracema; aos turistas, que, segundo eles, levam grandes quantidades de pescado, muitas vezes acima do limite permitido. e também à velocidade e à quantidade de embarcações no rio. sabe-se que o desmatamento de margens é fator que acelera o processo de assoreamento do leito do rio, além de causar danos à flora e à fauna, trazendo consequências negativas para o ambiente. a vegetação tem muita importância na contensão dos processos erosivos, bem como na tabela 5 causa das modificações observadas no rio paraguai ao longo dos anos pelos pescadores causas das modificações observadas frequência de respostas embarcações com motor de alta potência 12 desmatamento 07 aumento na frequência de queimadas nas margens 05 aumento de turistas no rio 03 falta de cuidado, respeito com o rio 03 aumento da população 03 forças da natureza 02 legislação ineficiente 01 fonte: silva, r. v., trabalho de campo realizado em fev/2010 revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 35 manutenção da estabilidade dos barrancos e na qualidade da água (foschini, 2008). foi perguntado aos pescadores se ainda é possível reverter as mudanças apontadas e a maioria (85%) respondeu que ainda é possível fazer alguma coisa para modificar essas mudanças e sugeriram algumas alternativas para reverter a situação (tabela 6). segundo eles, é preciso realizar trabalhos de sensibilização, ações educativas com toda a população usuária do rio, o que pressupõe uma gestão compartilhada desse recurso entre todos os atores sociais envolvidos. e supõe maior compromisso dos órgãos fiscalizadores, realização de projetos de recuperação das margens. de acordo com os entrevistados, seria também necessário colocar um limite de velocidade no rio, para que não houvesse ondas grandes derrubando o barranco. quanto a essas sugestões, seguem algumas das respostas: "ainda dá tempo de proibir esse negócio de desmatamento de beira de rio, fazer essa chacraiada que tão fazendo. esses pecuarista aí desmatando botando fogo pra poder criar capim para criar gado leiteiro. as autoridades tem que acabar (pescador, 29 anos de pesca profissional)." "claro que dá, eu acho que tem que ter mais conscientização de todos, não só do pescador profissional, nem do morador, mas de todo o pessoal que ocupa o rio (pescador, 40 anos de pesca profissional)." "colocar limite de velocidade no rio, pois é as onda das embarcações que assoreia o rio (pescador 17 anos de pesca profissional)." "proibir a pesca por 5 anos, reflorestar as margens, assim o peixe vai aumentar (pescador, 18 anos de pesca profissional)." "o que tem que ser feito é fechar essa pesca por 3, 4 anos e incentivar esses pacuarista da beiro do rio a reflorestar a beira do rio de novo, parar com essas embarcação que tá andano por aí, é eles que tão acabando, se parar ainda volta, se reflorestar a beira do rio. quem conheceu aquela época pra ver hoje, dá dó, mas tem jeito sim, mas se não fizer isso, cada vez vai piorar (pescador, 29 anos de pesca profissional)." teoricamente, pelicioni e moraes (2005) afirmam que é necessário fazer um trabalho tanto de recuperação das áreas degradadas como também de educação ambiental que estimule o desenvolvimento de ações e prepare os indivíduos para a compreensão dos problemas existentes, suas causas e consequências, buscando cada vez mais uma relação equilibrada com o meio ambiente. os pescadores foram questionados em relação às ações que poderiam realizar, enquanto pescadores, para a conservação e manutenção do rio paraguai (tabela7). predominaram as respostas que apontavam para atividades de limpeza do rio, bem como do acampamento utilizado para a atividade pesqueira. essas respostas, mais uma vez, evidenciam que sua percepção de ambiente é muito focalizada em suas atividades diárias. aparecem também nas tabela 6 o que poderia ser feito pra reverter as modificações observadas no rio paraguai sugestões frequência de respostas fiscalizar o rio 11 colocar limite de velocidade para as embarcações no rio 10 ter vontade política para reverter e recuperar o rio 05 reflorestar as margens 04 controlar a quantidade de turistas no rio 04 proibir a pesca por um período pra que o rio se recuperasse 03 promover ações de educação ambiental 03 conscientizar todos 02 colocar os pescadores para fiscalizar o rio 01 tirar o pescador de barranco 01 criar uma legislação que obrigassem os usuários a soltar alevinos no rio 01 cumprir a legislação 01 diminuir as queimadas 01 fazer turismo de contemplação 01 fonte: silva, r. v., trabalho de campo realizado em fev/2010 revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 36 respostas as atividades de mutirão de limpeza do rio, que são realizadas por ongs (organizações não governamentais) e por instituições públicas, como a universidade do estado de mato grosso. em sua maioria, citaram o mutirão de limpeza realizado pelo “capitão renato”, um sargento da marinha, aposentado, que possui barcos para passeios turísticos na região. todos os anos, logo após o fechamento da pesca, ele articula juntamente com órgãos públicos a limpeza do rio, a partir de trabalho voluntário. apontam também como culpados pela grande quantidade de lixo que existe na beira do rio, os pescadores de barranco. afirmam que é a população da cidade que mais suja o rio e não os turistas, pois, segundo eles, os turistas, principalmente os estrangeiros, fazem mais o turismo de contemplação e são muito educados. citam que o rio precisa de mais fiscalização dos órgãos responsáveis durante todo o ano e apontam como alternativa para ajudar nessa fiscalização os pescadores profissionais. em relação à pesquisa realizada no que se refere à ajuda para manutenção do rio paraguai, os pescadores têm a seguinte visão: "quando fecha a pesca, retiro todo o lixo da beira do rio, cuido muito do rio. o pescador da cidade suja muito o rio, deixa lixo pendurado até em árvore na beira do rio. pescador profissional que tem a consciência que vive do rio traz o seu lixo embora (pescador, 17 anos de pesca profissional)." "o pescador profissional em si a maior parte do lixo ele traz, quem deixa o lixo é a população que vai passar o fim de semana. eu acho que tem que fazer grandes campanhas em cima disso ou usar um tipo de multa (pescador, 40 anos de pesca profissional)." "eu falo sempre com tudo mundo. uns falam que não é área da gente .... isso não é meu, é meu, é seu e de todo o mundo. eu vejo assim ali no rio é preciso fazer um serviço vigoroso por lei, uma comissão de autoridade policial obrigar todo mundo que tá pescando ali, passeando, tomando banho a fazer a limpeza, se não bater vigorosamente eles não cumprem não (pescador, 39 anos de pesca profissional)." nas interlocuções, percebese que os pescadores possuem um sentimento muito grande em relação ao rio paraguai e se preocupam com ele, emocionam-se e acompanham com preocupação as mudanças que ocorreram e ocorrem. eles possuem um conhecimento muito grande sobre o rio, construído na labuta diária no rio, e assim interagem com ele. o olhar dos proprietários de pousadas e restaurantes sobre o rio paraguai os estabelecimentos comerciais que estão situados às margens do rio paraguai, em cáceres/mt, no trecho compreendido entre a baía do malheiros, a baía do sadao, são um total de dez estabelecimentos (bares, pousadas e restaurantes). desses, somente cinco proprietários se dispuseram a participar da pesquisa, sendo três do sexo masculino e dois do sexo feminino. a faixa etária variou entre 20 e 58 anos de idade (tabela 8). os proprietários são pessoas oriundas de outras regiões do país e que exercem há algum tempo uma atividade comercial às margens do rio paraguai; também utilizam o rio para garantir o seu sustento. para eles, o rio paraguai representa “beleza e sustento”, conforme os trechos das entrevistas citados a seguir: tabela 1 ações sugeridas pelos pescadores para conservação do rio paraguai ações frequência de respostas retirar todo o lixo do acampamento 11 recolher o lixo que encontra 07 não jogar lixo 04 ajudar a retirar o lixo do rio quando fechar a pesca (mutirões de limpeza) 03 cuidar do rio 02 não deixar cair combustível na água 02 ajudar na conscientização das pessoas 02 não desmatar 01 fonte: silva, r. v., trabalho de campo realizado em fev/2010 revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 37 "o rio paraguai é um dos rios mais bonitos do brasil, é o que se houve aqui, tanto em natureza quanto em peixe, tem muitos peixes ainda no rio. ele é tudo pra mim, dá pra tirar proveito do rio, tanto comercial quanto lazer. tem que fazer um pacto. na área urbana tem muita erosão em decorrência da navegação esportiva e comercial (barcos hotel), desbarrancamento e assoreamento (proprietário nº 02)." "o rio paraguai é muito lindo, eu moro na beira do rio há 13 anos. ele é o sustento das famílias carentes é e sempre foi. vejo também pelo próprio usuário do rio o desprezo das pessoas com a questão da higiene (proprietário nº 03)." para esses entrevistados o rio paraguai é de suma importância para toda a região de cáceres, por ser um ambiente natural, caracterizado por muitas belezas naturais. serve como meio principal de geração de renda para a região, seja por intermédio do peixe comercializado, seja pelo turismo, bem como, garante o alimento a inúmeras famílias carentes. esses empresários, assim como os pescadores, mantêm uma relação de trabalho muito forte com o rio, visto que as suas atividades comerciais estão diretamente ligadas a ele, e desenvolvem-nas justamente por estarem nesse local, o que se torna um atrativo para turistas e também para a população de cáceres. um dos entrevistados afirma: "posso dizer que é a mais próxima possível, porque eu tiro minha sobrevivência dele, eu tiro meu sustento dele, claro que de uma forma diferente da maioria da população, porque todo mundo gosta de pescar ... tirar o peixe pra comer, e eu não tiro o peixe pra sobreviver de outra forma, como forma de renda, mas ... é assim a afinidade que eu tenho com ele (proprietário nº 04)." solicitou-se aos proprietários que apontassem os problemas percebidos em termos de degradação ambiental no rio paraguai (tabela 9). foram apontados pelos proprietários como os principais fatores de degradação do rio: a falta de cuidado com o rio pelas pessoas que o utilizam; a falta de fiscalização dos órgãos competentes; a pesca predatória, os pescadores de barrancos, que, segundo os tabela 8 identificação dos proprietários de estabelecimentos comerciais ao longo do rio paraguai no trecho estudado entrevistados origem idade ramo de atividade tempo na atividade proprietário 01 mg 50 pousada 03 anos proprietário 02 sp 56 pousada 08 anos proprietário 03 sp 58 restaurante 13 anos proprietário 04 mt 20 pousada 06 anos proprietário 05 sp 53 restaurante 19 anos fonte: silva, r. v., trabalho de campo realizado em mar/2010 tabela 9 problemas apontados pelos proprietários problemas frequência de respostas presença de lixo 02 draga de areia no rio 02 esgoto sem tratamento jogado no rio 02 usuários de fim de semana 02 falta de fiscalização 02 diminuição dos peixes 02 retirada da mata ciliar 02 desmatamento 02 retirada da mata ciliar 02 pescadores de barranco 02 falta de controle na quantidade do pescado retirado do rio 02 falta de cuidado com o rio 01 pesca predatória 01 degradação 01 circulação de muitas embarcações no rio 01 falta de investimento do governo nos órgãos fiscalizadores 01 assoreamento 01 revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 38 empresários, contribuem em muito com o lixo deixado nas margens do rio, o assoreamento e o grande fluxo de embarcações de alta potência. os proprietários reconhecem os problemas relativos à degradação ambiental que estão ocorrendo no rio, e responsabilizam as pessoas que fazem uso do rio. afirmam que é necessária uma fiscalização mais eficiente, sendo importante garantir que os órgãos responsáveis pela fiscalização tenham condições materiais e humanas de exercer o seu trabalho. observa-se que, apesar de fazerem uso do rio para suas atividades profissionais, não se veem como um agente causador dos problemas ambientais; atribuem-nos aos pescadores de barranco, ribeirinhos e aos usuários de fim de semana. conforme demonstrado nas falas dos entrevistados, citadas a seguir: "o lixo, a falta de cuidado com o rio. os ribeirinhos (pescador de barranco) são os que depredam o rio, não cuidam do seu lixo, não tem educação. [...]. eles desbarrancam ou cortam as árvores, não respeitam o rio. [ex. se tem uma árvore atrapalhando sua pesca, ele corta] (proprietário nº 02). " "é um rio muito bonito, mas está sendo judiado pelos pescadores ribeirinhos. o ribeirinho não respeita o alevino, joga lixo, não respeita as pessoas, ele pesca e se não for peixe de interesse dele joga o peixe fora ali mesmo no barranco (proprietário nº 01)." solicitou-se também aos proprietários que indicassem medidas para uso e conservação do rio paraguai (tabela 10). os entrevistados apontaram que é necessário oferecer treinamento para os pescadores profissionais, pois, de acordo com eles, são os pescadores profissionais que praticam a pesca predatória e incentivam os turistas a praticá-la. observa-se, a partir das entrevistas realizadas, que há um conflito implícito entre os proprietários desses estabelecimentos e os pescadores profissionais, conforme demonstram as falas dos proprietários abaixo: "enquanto houver pescador profissional não há solução para o rio com relação ao pescado por causa da pesca predatória. o turista não causa problema, ajuda a preservar o rio, porém quando não consegue pescar, é incentivado a fazer a pesca predatória pelos piloteiros (proprietário nº 02)." "as instituições precisam fazer parcerias para discutir os problemas existentes. se não cuidar do rio paraguai, essa beleza vai se acabar, se o ser humano não ajudar a cuidar (proprietário nº 03)." "acabar com a corrupção dos órgãos fiscalizadores, dar treinamento para os pescadores profissionais, para não vender peixe para os turistas, pois os mesmos levam grandes quantidades de peixes. imagina um barco com 20 turistas cada um levando 20 kg de peixes, é muito peixe que sai do rio. o turista deveria levar o que ele próprio pescar. turista não pesca, eles vem é pra beber, farrear e depois compram um monte de peixe dos pescadores (proprietário nº 01)" de acordo com guimarães (2003), a gestão dos problemas ambientais só irá realmente se efetivar com a participação dos diferentes atores envolvidos, pois, "a não participação, de qualquer que seja o ator social, principalmente os mais antagonizados pelos problemas ambientais, decompõe a realidade reduzindo-a e simplificando-a, não dando conta da compreensão de sua complexidade e somente possibilitando intervenções parcializadas (guimarães, 2003, p. 187)." assim, os atores sociais que mais sofrem com os problemas ambientais do rio paraguai são aqueles que dependem dele para viver, pois suas atividades profissionais estão diretamente ligadas a ele. nesse sentido, é necessário um trabalho de educação ambiental com todos os grupos sociais que fazem uso dos serviços tabela 2 medidas para uso e conservação do rio paraguai medidas frequência de respostas oferecer treinamento para os pescadores profissionais 03 realizar parcerias entre instituições públicas para discussão dos problemas existentes 03 fiscalizar o rio 03 acabar com a corrupção dos órgãos fiscalizadores 02 conscientizar os pescadores de barranco 02 criar uma estrutura para o turismo de cáceres 02 realizar mutirões de limpeza do rio 01 fonte: silva, r. v., trabalho de campo realizado em mar/2010 revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 39 oferecidos pelo rio, para que todos possam contribuir nas discussões e planejamentos de estratégias de recuperação e manutenção desse meio. desse modo, guimarães (2003, p. 192), aponta que: “a educação ambiental crítica das desigualdades sociais e dos desequilíbrios nas relações entre sociedade e natureza, percebe os problemas ambientais decorrentes dos conflitos entre interesses privados e coletivos”; pois, muitas vezes o que leva algum grupo de ator social a participar de processos de gestão são interesses privados, particulares sobre o meio ambiente. o olhar dos dois grupos de usuários sobre o rio paraguai por meio da análise dos olhares de cada grupo pesquisado, pode-se dizer que os dois grupos fazem uso dos serviços que o rio oferece, cada um a sua maneira, como forma de garantir sua sobrevivência. percebe-se que existe um sentimento “topofílico” entre os pescadores e o rio, que é o “termo que associa sentimento com lugar” (tuan, 1980, p. 129), resultado de sua experiência individual e diária com esse recurso natural. os pescadores definem esse sentimento, conforme esta fala: “o rio é nossa vida” (pescador, 27 anos de pesca profissional). sentimento esse estabelecido na relação homem e natureza (rio), construídos ao longo dos anos por meio de uma experiência muito pessoal com esse ambiente. diferentemente do que foi verificado por costa e guarim neto (2010), em sua pesquisa com pescadores do rio teles pires, na qual relatam que há muita insatisfação com a profissão de pescador, nesta pesquisa, cujos resultados estão sendo apresentados, o grupo de pescadores do rio paraguai não emite qualquer sentimento de insatisfação com a profissão, apesar dos problemas enfrentados como diminuição do pescado, assoreamento do rio, aumento de turistas e de embarcações no rio, que, segundo eles, também prejudicam a pesca. para o outro grupo pesquisado, o de proprietários, o rio paraguai é percebido de forma mais distante, ou seja, não se percebe um envolvimento profundo, como vi claramente haver entre os pescadores. eles possuem sentimento em relação ao rio, que é despertado pelas belezas, pela imponência que o rio oferece. não há uma afetividade explícita, como verificada no primeiro grupo. acredita-se que isso se deve ao fato de que, apesar de trabalharem às margens do rio, muitas vezes esse contato é superficial, não estabelecendo, portanto, vínculos mais fortes com o ele. considerações finais o estudo trilhou os caminhos da pesquisa qualitativa, por meio da entrevista semiestruturada. o uso dessa modalidade de entrevista permitiu uma maior interação entre a pesquisadora e os sujeitos pesquisados. a metodologia utilizada revelou o olhar de dois grupos de usuários sobre o rio paraguai, demonstrando como esses sujeitos percebem e interagem com esse recurso natural. os pescadores profissionais, por trabalharem todos os dias no rio, adquiriram um sentimento de pertencimento em relação a ele, ao afirmarem que o rio é sua vida, sua sobrevivência. contudo, na primeira etapa, ocorreram dificuldades com relação ao acesso aos sujeitos pesquisados, pois cinco pescadores se negaram a participar da pesquisa, alegaram não gostar de conceder entrevistas. e também cinco proprietários não quiseram conceder entrevista, disseram não possuir conhecimento suficiente sobre o rio paraguai. os dois grupos tem o rio paraguai como um meio de sobrevivência, pois retiram dele o seu sustento, cada um com as especificidades do seu trabalho. os entrevistados percebem os problemas que estão ocorrendo no rio e demonstram grande preocupação com o futuro, pois falam disso com uma tristeza ao recordar como era o rio anos atrás. no entanto, os proprietários, assim como os pescadores, não veem as suas atividades como prejudiciais a esse ambiente, portanto, não se consideram responsáveis pelos problemas ambientais existentes. nesse sentido, a pesquisa mostrou que é de suma importância a realização de atividades educacionais na área de educação ambiental que envolva os diferentes usuários do rio paraguai, bem como, uma gestão compartilhada do rio. esta pesquisa pode subsidiar projetos de gestão e educação ambiental, uma vez que ela trouxe um diagnóstico socioambiental de dois grupos de usuários sobre o rio paraguai. buscar o envolvimento, a opinião, o conhecimento dos atores sociais é fundamental, pois, pode garantir o sucesso dos planos de gestão, uma vez que, os atores sociais têm de se sentir parte do processo, para que haja o seu engajamento. referências amorim filho, o. b. topofilia, topofobia e topocídio em minas gerais. in: del rio, v.; 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2176-9478 79 estudo de distintos níveis holárquicos para uma região metropolitana por meio da aplicação de indicadores de sustentabilidade ambiental e de saúde environmental and health sustainability indicators for the metropolitan region of sao paulo an ecosystem approach to study different holarchical levels resumo problemas ambientais e de saúde adquirem caráter, magnitude e imprevisibilidade em grandes metrópoles, havendo pouco entendimento das motricidades desses processos e fraca articulação da unidade metropolitana para com seus componentes, os municípios. este artigo objetiva estabelecer uma concepção teórica e metodológica para abordagem de um sistema metropolitano, a região metropolitana de são paulo, sob uma perspectiva de sustentabilidade ambiental e de saúde. para isso, estuda-se a metrópole enquanto sistema holárquico auto-organizável aberto, aplicando-se uma matriz de indicadores de modo a diferenciar como questões socioeconômicas, ambientais e de saúde se distribuem conferindo características singulares aos 39 municípios componentes, compreendidos como hólons. aplica-se a análise sobre a questão das áreas de mananciais distribuídas de modo desigual em municípios periféricos, os quais possuem condições precárias de pressão por ocupação, indicadores de inclusão social e de saúde. os resultados obtidos permitem inferir que a sustentabilidade necessita ser analisada a partir de outras centralidades que se constituem em uma região metropolitana, como na questão do provimento de serviços ambientais como a água, superando a expressão de determinados municípios concentradores de população e renda. esta concepção pode ser considerada como relevante motivação à retomada da gestão metropolitana com foco na sustentabilidade. palavras-chave: metrópoles, indicadores de sustentabilidade, saúde ambiental. abstract environmental and health problems acquire character, magnitude and unpredictability in large cities, with little understanding of these processes and their driving forces and weak articulation within a metropolitan area and its components, the municipalities. this paper aims at establishing theoretical and methodological basis to approach a metropolitan system, the são paulo metropolitan region, by means of sustainability in terms of environment and health. the metropolis was studied as a self-organizing holarchic open system by an indicator matrix analysis showing how socioeconomic, environmental and health characteristics are distributed, conferring singular characteristics to the 39 component municipalities which are understood as holons. exploring watershed protection areas, those are unequally distributed in peripherals municipalities in which are found worse conditions in terms of pressure for occupation and social and health indicators. the results obtained allows to infer that the sustainability must be analyzed from other centralities in a metropolitan region, like in the situation of providing environmental services as water, overcoming the burden of certain municipalities because of their population or income. this conception must be considered as relevant motivation for recovering the metropolitan management with focus on sustainability. keywords: metropolis, sustainability indicators, environmental health. leandro luiz giatti doutor em saúde pública – fsp/usp são paulo, sp, brasil lgiatti@usp.br carlos machado de freitas doutor em saúde pública ensp/fiocruz são paulo, sp, brasil paulo roberto do nascimento doutor em saúde pública fsp/usp são paulo, sp, brasil rubens landin mestrando em saúde pública – fsp/usp são paulo, sp, brasil juliane gaviolli mestranda em saúde pública – fsp/usp são paulo, sp, brasil silvana audrá cutolo doutora em saúde pública fsp/usp são paulo, sp, brasil natasha ceretti maria mestranda em saúde pública – fsp/usp são paulo, sp, brasil amanda silveira carbone mestranda em saúde pública – fsp/usp são paulo, sp, brasil renata ferraz de toledo doutora em saúde pública fsp/usp são paulo, sp, brasil mailto:lgiatti@usp.br revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 80 introduçâo para a concepção de sustentabilidade, a saúde humana não pode ser tratada como dissociada do bem-estar, das mudanças socioambientais e dos impactos nos ecossistemas1. assim, considera-se que efeitos sobre a saúde podem resultar de múltiplas interações ao final de longas e complexas redes de eventos e situações combinadas em diferentes escalas espaciais e temporais, compreendendo desde mudanças ambientais que alteram a distribuição e comportamento de doenças, vetores e hospedeiros até amplas mudanças socioambientais (mea, 2005). a isso, adiciona-se complexidade em situações de sinergia entre fatores como poluição atmosférica oriunda de veículos ou de queimadas, exposição a elementos tóxicos ou radiações, ilhas de calor urbano, riscos de desastres tecnológicos, hábitos sedentários em ambientes urbanos, vulnerabilidade social, etc. e ainda, situações onde exposições prolongadas podem ser mascaradas em longo prazo por outras causas, dificultando a identificação e real interpretação da importância do ambiente para a saúde (ravetz, 2004). além disso, determinadas falhas no entendimento e nas ações perante fatos emergentes, como acidentes químicos, riscos tecnológicos, desastres e epidemias, podem gerar sérias consequências ampliadas e abalos no controle e na governança (de marchi e ravetz, 1999). isso implica que problemas socioambientais requerem abordagens interdisciplinares e ações intersetoriais, com a 1 neste trabalho consideram-se os ecossistemas como uma ampla categoria, que vem a incluir os ambientes construídos com suas complexas dinâmicas, também constando como sistemas abertos e auto-organizáveis superação de modelos reducionistas sustentados em uma lógica predominante de causalidade, avançando além do clássico modelo de intervenção apenas sobre riscos conhecidos e comprovados (augusto, 2004). assim, o elevado nível de incertezas nesse campo leva a demandar da ciência e da gestão a prática da precaução (freitas e porto, 2006), capaz de reconhecer a importância e ao menos antecipar e orientar planos de ação frente a ocorrências inesperadas, para as quais prevalecem elevadas apostas em termos de magnitude de consequências, controvérsias em valores e demandas por ações urgentes, emergenciais (ravetz, 2004). para estabelecer uma lógica precaucionaria entende-se como primordial criar meios para que ocorra efetiva aproximação entre academia, gestores e sociedade – inclusive os sujeitos passíveis de serem afetados –, para que seja possível transcender a produção do conhecimento para além do meio circunscrito dos especialistas acadêmicos (funtowicz e ravetz, 1997). para ravetz (2004), esse processo de constituição de uma ciência pós-normal pode ser considerado como uma extensão da democracia, apropriado a nossa era e aos dilemas atuais, além de ser necessário para lidar com as incertezas. em atendimento a essas premissas e, de modo a instrumentalizar a pesquisa com intervenções e participação de distintos atores, considera-se relevante a abordagem ecossistêmica em saúde, com expressão nos eua e no canadá sob a denominação de ecohealth, que consiste de uma proposta de pesquisa capaz de envolver de modo participativo pesquisadores, sujeitos da pesquisa, representantes governamentais e outros atores sociais de relevância (lebel, 2003) 2. para operacionalizar o processo de síntese de condições e tendências, em termos de situação de saúde e problemas ambientais desde sua gênese, em consequência de motricidade socioeconômica e política, a aplicação de indicadores de sustentabilidade vem contribuindo substancialmente permitindo o diálogo entre academia, sociedade e gestores, nesse sentido, sendo muito relevante e possível direcionar a saúde humana como foco do debate da sustentabilidade (corvalán e col., 2000; romeiro, 2012; bellen, 2005). contudo, a aplicação de indicadores de sustentabilidade ambiental e de saúde encontra um grande desafio mediante a retomada mundial do processo de governança das metrópoles, tema que foi ofuscado nas últimas duas décadas em favor do urbanismo que esteve em foco no período antecedente (klink, 2010). este desafio se estabelece de modo marcante diante do esvaziamento político dos espaços metropolitanos e a consequente falta de articulação entre municípios componentes e planos setoriais insuficientes para apreender a complexidade e dimensão dos problemas metropolitanos (maricato, 2011; lefévre, 2009). desse modo, entende-se que os indicadores de sustentabilidade podem ter papel muito relevante, pois permitem identificar e sintetizar a natureza 2 sobre abordagem ecossistêmica ver cadernos de saúde pública: v.17 (supl.), de 2001; e v.25 (supl.1), de 2009. um debate realizado em 2008 no brasil sobre o tema (freitas e col., 2009) ressalta o desafio de se ampliar essa proposta para realizar pesquisas e intervenções para o nível de cidades-região, sendo isso recomendável para a busca de sustentabilidade ambiental e de saúde tanto em dinâmicas internas como para suas respectivas áreas de influência. revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 81 sistêmica dos problemas ambientais e de saúde em contextos metropolitanos, sendo, portanto, um meio de subsidiar e promover processos políticos e de gestão destes territórios. assim, considerase primordial a realização de estudos sobre as condições e tendências reinantes em municípios componentes e na metrópole, no sentido de compreender os distintos níveis organizacionais e a forma diferenciada como determinados processos de alterações dos ecossistemas e de seus serviços podem interferir na situação de saúde e na sustentabilidade dentro dos territórios metropolitanos. nesse sentido, o objetivo deste artigo é estabelecer uma concepção teórica e metodológica de aplicação de indicadores de sustentabilidade ambiental e de saúde capaz de contribuir com a abordagem de um sistema metropolitano, no caso a região metropolitana de são paulo (rmsp), sob sua organização em distintos níveis, enquanto hólons, tendo como foco uma questão de saúde ambiental. não sendo o propósito avançar profundamente em processo descritivo, realiza-se neste texto aplicação de matriz de indicadores de sustentabilidade ambiental e de saúde em torno da questão dos mananciais e dos recursos hídricos na metrópole estudada. concepção teórica e abordagem metodológica no processo de desenvolvimento de indicadores de sustentabilidade alguns esforços vêm adquirindo destaque, por exemplo, a avaliação ecossistêmica do milênio em escala global (mea, 2005). e para a escala de países e grandes cidades, vem sendo desenvolvida a metodologia disseminada pelo programa das nações unidas para meio ambiente (pnuma), denominada geo – global environment outlook, como no caso do geo-brasil, publicado em 2002, ou geo-cidades, tendo como exemplo o geo cidade de são paulo (2004). a metodologia geo se baseia em uma lógica de análise de pressão – estado – impacto – resposta (peir), desenvolvida a partir de esforços da organização para a cooperação e desenvolvimento econômico (oecd). paralelamente, o setor saúde elabora uma proposta de matriz de indicadores para a saúde ambiental (kjellström e corvalán, 1995) que foi desenvolvida conjuntamente pelo programa das nações unidas para o meio ambiente (pnuma), organização mundial da saúde (oms) e agência de proteção ambiental dos estados unidos (usepa). esta matriz denominada fpseea estabelece um fluxo de demandas e pressões por recursos naturais e alterações nos ecossistemas, de modo a produzir um amplo olhar para as cadeias de causas e consequências que interferem no ambiente e na saúde e bem estar dos humanos. suas múltiplas dimensões permitem analisar desde as forças motrizes (f) às pressões (p) que interferem no estado/situação do ambiente (s), modulando as exposições (e) dos humanos a doenças, que constam como os efeitos finais (e) na análise desta cadeia. sob esse olhar, distintas formas de ação (a) são passíveis de execução em diferentes níveis, constatando-se que além de uma visão sistêmica sobre os problemas de saúde e ambiente são também possíveis variadas alternativas de controle e prevenção (corvalán e col., 2000). compreende-se que esta amplitude de análise torna-se conveniente no sentido de descrever condições e tendências, inclusive em termos de vulnerabilidade, permitindo subsidiar a difusão de saberes relevantes ao estabelecimento de uma lógica precaucionaria em processo dialético com gestores. em termos de aplicação da matriz fpseea, salienta-se o esforço do ministério da saúde a partir de 2006 com a produção de um folder contendo indicadores de saúde ambiental para os estados brasileiros (ms, 2006; ms, 2007; ms, 2008) e o de freitas e giatti (2009) sobre os estados da amazônia legal, em que se constitui uma alternativa para a superação das lacunas quanto a indicadores ambientais com a composição de “algo similar a uma foto de uma região que é o resultado da colagem de diferentes partes de outras fotos da mesma região tiradas em momentos distintos” (p.1262). no que diz respeito ao modelo descritivo para distintos níveis organizacionais, adotamos a proposta de sistemas holárquicos abertos auto-organizáveis, que são úteis para caracterizar tanto sistemas ecológicos como também humanos. suas unidades são os hólons, que caracterizam ao mesmo tempo um todo e uma parte de algo maior (kay e col., 1999; waltnertoews, 2001). nessa analogia interpretam-se os 39 municípios da rmsp como hólons, únicos e em um mesmo nível, compondo um hólon em nível hierárquico superior, a metrópole. dada esta configuração, são passíveis inúmeros relacionamentos com causalidade mútua ou mesmo individual, guiando interações recíprocas em distintas direções entre um hólon e outro contíguo, ou mesmo em diferentes escalas. nesse sentido, consideramos que para a descrição dos sistemas holárquicos auto-organizáveis abertos, no caso municípios componentes e metrópole, são necessárias: a descrição do desenvolvimento da estrutura de funcionamento do sistema e ações; a identificação de atores envolvidos; a indicação de decisões para instituições de interesse para intervenção; além do desenho de estrutura humana e ecológica e circunstâncias para encorajar e promover futuros mais desejados (kay e col., 1999). revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 82 neste ensaio, em que se pretende avançar em uma concepção metodológica, toma-se como aplicação do modelo o requisito descritivo para desenvolvimento da estrutura e de funcionamento do sistema metropolitano da rmsp em torno da questão ambiental dos recursos hídricos, especialmente quanto às áreas de proteção de mananciais e a demanda de água por parte da população. considerando as áreas de mananciais como importante componente dos sistemas de suporte à vida, pela propriedade de oferecer o serviço ambiental de abastecimento de água, procede-se neste texto a análise ampliada da questão ambiental, incorporando aspectos socioeconômicos e de saúde – na aplicação da matriz fpseea – que podem ter uma interrelação com a qualidade ambiental, mas também com os sistemas políticos e institucionais de respostas, por exemplo. neste contexto, grandes assimetrias dentre os municípios componentes são passíveis de configuração. a questão dos recursos hídricos e das áreas de proteção de mananciais na estrutura holárquica da metrópole a região metropolitana de são paulo corresponde ao aglomerado de 39 municípios, abrigando cerca de 19,6 milhões de habitantes (ibge, 2010) distribuídos em 7,9 mil km2, resultando na maior concentração populacional brasileira (emplasa, 2011). o seu produto interno bruto (pib) atingiu, em 2009, o valor de r$ 613,1 bilhões, correspondendo a 18,9% do pib nacional (parlamento metropolitano, 2012), caracterizando-se como importante centro financeiro nacional e internacional, polo de prestação de serviços nas áreas de turismo, lazer, finanças, saúde, educação e atividades industriais (emplasa, 2011). como outros grandes centros urbanos brasileiros, sofreu dramático crescimento desde a década de 1950, caracterizado por amplo processo de periferização, especialmente da pobreza, materializando um tecido urbano amplamente desigual em termos espaciais, em que a oferta de serviços públicos essenciais não acompanhou a velocidade de expansão da metrópole e das necessidades de sua população (santos, 2009). por sua vez, essa periferização vem sistematicamente ocorrendo nos municípios de maior importância na proteção de mananciais (silva e porto, 2003). do mesmo modo como a metrópole apresenta amplas desigualdades sociais, também os problemas ambientais, ou mesmo os serviços ambientais essenciais para suporte à vida, seguem distintas formas de distribuição, caracterizando peculiares situações de injustiças socioambientais. as divisões administrativas municipais, por sua vez, não reconhecem necessariamente a espacialização das características dos ecossistemas no território (steiner, 2004) e isso permite identificar a importância de uma análise sistêmica do conjunto metropolitano e dos papéis e forças dos distintos municípios quanto às pressões inerentes aos serviços dos ecossistemas, como no caso dos recursos hídricos. figura 1 – municípios da rmsp por pib per capita em 2009 fonte: elaborado pelos autores com dados da fundação seade (2012a) revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 83 verificando o processo de crescimento econômico como elemento chave da motricidade do sistema metropolitano, apresenta-se a figura 1, mapa temático ilustrando a centralidade espacial do indicador pib per capita em torno do município sede da metrópole, são paulo, e municípios com os mais diferenciados valores para este indicador em sua proximidade. ressalta-se a escolha deste indicador por representar a distribuição da riqueza de modo proporcional à população existente nos municípios, não sendo, evidentemente, um indicador da distribuição da renda nas referidas unidades espaciais. no que se refere às áreas de mananciais, a figura 2 mostra a distribuição dessas áreas nos municípios da rmsp. a partir da comparação entre as figuras 1 e 2, propõe-se uma comparação visual que permite identificar como difere a distribuição dos maiores valores de pib per capita da ocorrência de representativas áreas de mananciais nos municípios, ou seja, de uma forma geral os municípios com maiores valores de pib per capita apresentam pouca ou nenhuma porção de seu território em áreas de proteção aos mananciais. evidentemente, essa não é uma condição de exclusividade, pois, por exemplo, os municípios de são bernardo do campo e cotia possuem significativas parcelas de área de proteção de mananciais, porém, apresentam-se na categoria de pib per capita mais elevado. o município de são paulo coincidentemente pode se inserir nesta condição, porém considera-se o mesmo como um caso à parte, tendo em vista sua centralidade do sistema metropolitano, além disso, as grandezas de sua riqueza e população (aproximadamente 11 milhões de habitantes) destoam esta unidade em comparação aos demais componentes da metrópole. para aprofundamento desta análise, propõe-se explorar a relação de um indicador de renda domiciliar, com a demanda per capita por água, conforme apresentado na tabela 1. assim, observa-se que há linearidade entre a elevação do valor médio do rendimento mensal domiciliar per capita e a demanda per capita por água de abastecimento público nos municípios da rmsp. assinala-se que a elevação deste indicador econômico denota melhor a questão de justiça ou injustiça social, diferentemente do emprego do pib per capita. dessa forma, pode-se inferir quanto ao processo de inclusão econômica da sociedade e elevação do consumo de água per capita. tendo em vista a atual conjuntura brasileira de desenvolvimento econômico e migração de grandes parcelas populacionais elevando-se em suas posições dentre classes econômicas, torna-se preocupante, portanto, o possível reflexo deste processo exacerbando as pressões sobre os ecossistemas inerentes à elevação da demanda por água para abastecimento público. cabe ressaltar que a bacia hidrográfica do alto tietê abriga praticamente toda a rmsp e que suas áreas de proteção de mananciais compõem 54% do território (4.356 dos 8.051 km2) e 73% da área de drenagem da bacia, figura 2áreas de mananciais da região metropolitana do estado de são paulo fonte: são paulo, 2011. revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 84 instituída enquanto unidade de gestão de recursos hídricos por meio da lei estadual nº 1.172/76, que também estabelece as normas e critérios de uso do solo e demais condições de ocupação compatíveis com a sua vocação ambiental. é importante analisar a questão da baixa disponibilidade hídrica na bacia do alto tietê frente às significativas demandas metropolitanas, por inúmeros conflitos reais de uso e, ainda, por estar localizada em área com déficit hídrico, conforme apresentado no relatório de avaliação ambiental do programa mananciais da secretaria de saneamento e energia (sse, 2009). essa limitação quantitativa se deve à sua localização no trecho de montante da bacia do rio tietê, com direcionamento para a região oesteinterior do estado de são paulo, em sentido oposto à vertente marítima. para o suprimento do déficit da produção hídrica do alto tietê, são importados 31 m3/s das águas do tabela 1 distribuição do rendimento médio domiciliar per capita (2010) e da demanda per capita por água (2009) com representação da população (2010) nos municípios da rmsp fonte: elaborado pelos autores nota: municípios com parte significativa de território em áreas de mananciais são apresentados em bolhas na cor cinza caracterizando os mesmos como provedores de serviço ambiental água. excetua-se dessa condição o município de são paulo, pois apesar de possuir área de proteção de mananciais sua população é muito grande incidindo em demanda muito superior à capacidade de provimento do recurso água. revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 85 complexo formado pelas bacias hidrográficas dos rios piracicaba, capivari e jundiaí, 1 m3/s da bacia da baixada santista e 0,5 m3/s da bacia do litoral, que alimentam, respectivamente, os sistemas produtores de água metropolitanos cantareira, guarapiranga e rio claro. essas reversões representam 48% da capacidade nominal dos oito sistemas produtores integrados (alto e baixo cotia, cantareira, guarapiranga/billings, rio claro, rio grande/billings, alto tietê e ribeirão da estiva), que abastecem 99% da população residente na bacia, além de 15% da demanda industrial, a qual complementa suas necessidades mediante fontes próprias, essencialmente com águas subterrâneas (sse, 2009). segundo a agência nacional de águas, vinte municípios da rmsp necessitarão de adoção de novos mananciais para atender suas respectivas demandas já em 2015. entre eles, destacam-se nove municípios que não possuem área de proteção de manancial e, portanto, já exercem pressão sobre os demais, quais sejam: cajamar, jandira, itapevi, são caetano do sul, taboão da serra, carapicuíba, barueri, guarulhos e são paulo (ana, 2010). também se observa situações discrepantes na tabela 1, como do município de mairiporã (21), que possui grande parte de seu território em área de proteção de mananciais, rendimento domiciliar mediano, mas apresenta baixo consumo per capita de água. em outro extremo, temos são caetano do sul (34), com destaque na elevação conjunta em termos de rendimento domiciliar e de consumo de água per capita, porém sem dispor de área de proteção aos mananciais. a superioridade da população do município de são paulo (maior bolha 36) se combina com sua posição de destaque na associação de elevação de rendimento domiciliar e demanda per capita por água, posicionando-a no extremo do conjunto em que se visualiza a linearidade do indicador. essa condição permite colocar em questão um elemento chave para a sustentabilidade do sistema metropolitano: a elevação do padrão de rendimento opera de modo a ampliar a demanda por água para além do que seria esperado com o processo de crescimento populacional. além disso, o histórico de escassez hídrica apresenta um quadro crítico de constantes crises, sobretudo diante da perspectiva otimista de desenvolvimento econômico e inclusão social que ocorre em nível nacional. o extremo quanto a essa condição pode ser são caetano do sul, município com o maior índice de desenvolvimento humano do brasil em 2000, que faz refletir: se de um lado, evidentemente, almeja-se a elevação da renda e inclusão social, de outro, certamente não é sustentável que em todos os municípios ocorra a proporcional elevação do consumo per capita de água. explorando ainda mais desigualdades dentro da proposta de análise deste texto, deve-se observar que além das diferenças entre distribuições e centralidades de indicadores socioeconômicos ou ambientais, como no caso dos serviços ambientais, também os indicadores de saúde podem trazer modelos de dispersão ainda mais peculiares. certamente, a situação de saúde, em parte expressa por meio de indicadores, é decorrente de amplas cadeias de fatores determinantes, como de natureza socioeconômica, ambiental, política, institucional, etc. e também, por sua vez, são elementos importantíssimos para a discussão dos reflexos das injustiças socioambientais sobre os grupos populacionais. tomando, por exemplo, a taxa de mortalidade infantil, um indicador consagrado de saúde e de grande aplicabilidade para questões municipais, inclusive para diferenciar essas unidades em contextos metropolitanos, tem-se algumas observações entre as situações anteriormente tratadas e a taxa de mortalidade infantil em menores de 1 ano. no ano de 2010, essa taxa para a rmsp foi de 11,8 óbitos por 1.000 nascidos vivos. quanto às piores posições para esse indicador, tem-se: pirapora do bom jesus (39,0); mauá (17,4); rio grande da serra (15,9); biritibamirim (15,7); ferraz de vasconcelos (14,8) e ribeirão pires (14,6). dentre estes seis municípios, apenas pirapora do bom jesus não compõe o grupo de possuidores de áreas de proteção de mananciais (fundação seade, 2012b). na realidade, o principal elemento deste breve estudo das condições de municípios e da rmsp permite inferir quanto a alguns tipos de assimetrias que se estabelecem dentre as dimensões de análise que possam ser socioeconômicas (forças motrizes), ambientais (situação) e de saúde (efeito), retomando o sentido da aplicação de matriz de indicadores. como exemplo, têm-se: a concentração de riqueza e de oferta de oportunidades, mas com contingenciamento da inclusão e da moradia nas áreas mais centrais – como no próprio município de são paulo; a concentração de elevadas demandas per capita e total por recursos hídricos, frequentemente associadas à riqueza, no que diz respeito à distribuição da renda; a permanência de grupos populacionais menos favorecidos em municípios periféricos, estes que, por sua vez, assumem um papel primordial na oferta de serviços ecossistêmicos ou serviços ambientais, não somente o provimento de água. conclusão a identificação das desigualdades entre municípios componentes de uma metrópole, como a rmsp, deve ser ampliada em termos disciplinares e setoriais. desse modo, não apenas a revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 86 centralidade metropolitana com base em indicadores socioeconômicos deve ser evidenciada, sendo importante inserir na análise outras dimensões de indicadores, como os de saúde e os ambientais utilizados no caso do serviço ambiental água aplicado neste texto. assim, as assimetrias identificadas podem contribuir para o entendimento mais profundo dos municípios em termos de novas possibilidades para descrever sua importância dentro de um sistema metropolitano, tanto no sentido de discutir e planejar em torno da sustentabilidade, como também para empreender uma melhor gestão com foco na equidade, dadas as injustiças socioambientais inerentes. no enfoque da sustentabilidade, a linearidade da relação da elevação de renda domiciliar com o aumento da demanda per capita por água exemplificam, além das crises possíveis dentro de um contexto nacional de inclusão social, quanto à necessidade de uma visão integrada sobre a metrópole, pois justamente o quadro de insustentabilidade ambiental da escassez do recurso também sobreleva a importância dos municípios provedores de serviços ambientais a um status de maior relevância. a propósito, uma propriedade sistêmica a se explorar quanto a isso é que em sistemas holárquicos auto-organizáveis abertos há a propriedade de hierarquia livre (kay e col., 1999). ou seja, os fenômenos determinantes da sustentabilidade ou mesmo de crises, inclusive de cenários emergentes ou rupturas nos sistemas socioambientais, podem não prover exclusivamente, por exemplo, do município com a maior centralidade populacional e econômica. ilustrando, no caso de algum desastre ambiental em determinado município periférico detentor de área de mananciais, isto poderia comprometer seriamente o abastecimento de água, gerando uma profunda crise em todo o sistema metropolitano. esse tipo de análise tornase recomendável para outras situações socioambientais nas metrópoles, em que se recomenda compreender os ecossistemas com sua propriedade de suporte à vida. retomando o enfoque na rmsp, esta se constitui em território com inúmeros problemas que frequentemente se sobrepõem, associando situações sociais e ambientais que lhe conferem características enquanto seu perfil de aglomerado com mais de 20 milhões de habitantes, possuindo sérios problemas de poluição (ar, solo, água, etc.) e também com amplas desigualdades sociais e de saúde. neste estudo, dá-se enfoque a uma proposta de analisar características marcantes deste território – no caso, com aspectos inerentes aos recursos hídricos – mas que adquirem diferentes configurações entre seus municípios componentes – hólons – e padrões diferenciados de distribuição espacial dentre cada uma das dimensões a serem analisadas, que sejam as forças motrizes, pressões e situações ambientais, ou os efeitos à saúde. importante ressaltar que o estabelecimento de indicadores não deve passar ao largo da necessidade crescentemente percebida de constituição de ferramentas de pactuação entre setores distintos da sociedade, que reúnam o objetivo comum de promover qualidade de vida e melhoria do estado de saúde da população. nesse sentido, são tomadas as recomendações da declaração do rio, produto final da conferência mundial sobre determinantes sociais de saúde, promovida pela organização mundial de saúde (who, 2011), que recomenda o estabelecimento de indicadores e metas capazes de promover o monitoramento das melhorias alcançadas em termos de condições de vida e redução de iniquidades, com dados desagregáveis a territórios locais e grupos vulneráveis, bem como, que permitam a cobrança das responsabilidades pactuadas mediante mecanismos de retroalimentação, no que diz respeito à gestão intersetorial necessária. esse processo de diagnóstico, planejamento, ações e retroalimentação, dentro do escopo de complexos quadros socioambientais metropolitanos, pode ser entendido como uma oportunidade de aplicação dos pressupostos de uma abordagem ecossistêmica em saúde, na qualidade propositiva para o enfrentamento do notório 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mestre em desenvolvimento local pelo centro universitário augusto motta (unisuam). pós-graduado em gestão pública pela universidade do estado do rio de janeiro (uerj). graduado em direito pela universidade estácio de sá – rio de janeiro (rj), brasil. reis friede doutor em direito político pela universidade federal do rio de janeiro (ufrj). professor permanente do programa de mestrado em desenvolvimento local do centro universitário augusto motta (unisuam). professor conferencista da escola da magistratura do estado do rio de janeiro – rio de janeiro (rj), brasil. andré carlos silva mestre em desenvolvimento local pelo centro universitário augusto motta (unisuam) – rio de janeiro (rj), brasil. kátia eliane santos avelar doutora em ciências pela universidade federal do rio de janeiro (ufrj). professora titular do programa de mestrado em desenvolvimento local do centro universitário augusto motta (unisuam) – rio de janeiro (rj), brasil. maria geralda de miranda pós-doutora em políticas públicas e formação humana pela universidade do estado do rio de janeiro (uerj). professora do programa de mestrado em desenvolvimento local do centro universitário augusto motta (unisuam) – rio de janeiro (rj), brasil. endereço para correspondência: maria geralda de miranda – centro universitário augusto motta – avenida paris, 72 – bonsucesso – 21041-020 – rio de janeiro (rj), brasil – e-mail: mariamiranda@globo.com resumo o presente artigo tem como foco o estudo dos aspectos legais que regulam o tratamento dos resíduos sólidos urbanos no brasil e, particularmente, no município do rio de janeiro. o estudo parte do disposto na carta magna, promulgada em 1988, buscando analisar o modo pelo qual o estado brasileiro regula o tema. verifica-se que a implantação de coleta seletiva é fator primordial para o funcionamento do programa nacional de resíduos sólidos (pnrs), uma vez que os resíduos gerados devem ser selecionados, reciclados e reintroduzidos na cadeia produtiva, poupando recursos naturais, gerando renda e, consequentemente, desenvolvimento. o estudo do arcabouço legislativo disponível e em vigor no país, estado e município, permite concluir que existe farta regulação do tema e consenso sobre a necessidade de se implantar programas de coleta seletiva. palavras-chave: legislação ambiental; resíduos sólidos; programa nacional de resíduos sólidos. abstract the current paper has as its focus the study of the legal aspects that regulate the urban solid waste management in brazil, and, particularly, in the municipality of rio de janeiro. the study is based on the constitution, enacted in 1988, and try to analyze the way in which the brazilian government regulates the subject. it verifies that the implementation of selective collection is a fundamental factor for the perfect development of the national program of solid waste (pnrs – programa nacional de resíduos sólidos), given that the solid waste must be selected, recycled and reintroduced in the production chain, saving natural resources, generating income, and, consequently, development. the study of the national laws regarding the matter allows the conclusion that there is a strong regulation in what regards this subject, and everybody agrees about the necessity to implement programs of selective collection. keywords: environmental legislation; solid waste; national program of solid waste. doi: 10.5327/z2176-947820160065 aspectos legais da coleta seletiva de lixo legal aspects of waste selective collection aspectos legais da coleta seletiva de lixo 87 rbciamb | n.41 | set 2016 | 86-96 introdução a conscientização do habitante/consumidor — em busca de uma qualidade de vida melhor — leva ao estabelecimento de novos valores e à necessidade de construção de novos padrões de conhecimento e, consequentemente, de legislações, visando regular a relação entre o homem e a natureza. nos dizeres de leff (2001), proporciona a produção de processos cognitivos em que a interdependência e o contínuo construir, desconstruir e reconstruir sejam levados em conta. essa sinergia pode e deve impulsionar o processo criativo humano para superar os novos desafios ambientais, aliando os tecidos social, ambiental e tecnológico. o efeito estufa, confirmado por cientistas, assim como outros problemas ecológicos de natureza global, entre eles o descarte dos resíduos sólidos, vêm sendo enfocados por organismos de credibilidade internacional, como a organização das nações unidas (onu). a consciência ambiental aparece em tal organização como uma importantíssima ferramenta para fazer com que as pessoas, os governos, as empresas e as entidades assumam as suas responsabilidades com o meio ambiente. por mais que a geração de resíduos sólidos seja algo que acompanhe a humanidade desde os seus primórdios, não faz muitos anos que os problemas decorrentes da sua geração e do seu inadequado descarte começaram a ser enfrentados. nesse sentido, a regulação das ações humanas por meio de normas jurídicas deve contribuir com o não agravamento dos problemas ambientais. legislação federal a constituição federal, no art. 23, vi, afirma ser competência comum da união, dos estados, do distrito federal e dos municípios a tarefa de proteger o meio ambiente e combater a poluição em qualquer uma de suas formas (brasil, 1988). no art. 24, a carta da república estabelece competência legislativa concorrente para a união, os estados e o distrito federal. o inciso vi do mesmo artigo atribui a esses entes a competência para legislar sobre as florestas, a caça, a pesca, a fauna, a conservação da natureza, a defesa do solo e dos recursos naturais, a proteção do meio ambiente e o controle da poluição (brasil, 1988). percebe-se que aos municípios não foi atribuída a competência legislativa, mas isso não significa que não possam legislar sobre o meio ambiente. por força do disposto no art. 30, ii, da lei maior, cabe aos municípios suplementar as legislações federal e estadual, no que couber (brasil, 1988). ao regular a ordem econômica, a constituição federal, no art. 170, demonstra o objetivo de normatizar e regular as atividades econômicas. o legislador elencou alguns princípios que sugerem uma direção a ser seguida, sendo a defesa do meio ambiente listada como um deles, o que representa a importância dada ao tema pelo constituinte. assim, o estado assume a responsabilidade pelo desenvolvimento de políticas públicas, visando ao uso consciente dos recursos naturais e à preservação ambiental, harmonizando os interesses dos atores econômicos com a utilização do meio ambiente (brasil, 1988). em outro momento, o legislador constituinte dedica um capítulo para regular a relação da sociedade com o meio ambiente. o capítulo vi — no qual se inclui o art. 225 — garante a todos o direito a um meio ambiente ecologicamente equilibrado, que deve ser preservado para esta e para futuras gerações. em especial, cabe destacar a previsão do inciso vi do § 1o do referido artigo, por meio do qual o poder público é incumbido da responsabilidade de promover a educação ambiental e a conscientização pública para a preservação do meio ambiente (brasil, 1988). no plano infraconstitucional, entre a legislação federal, destaca-se a lei no 12.305, de 2 de agosto de 2010, que instituiu, após duas décadas de discussão no congresso nacional, a denominada política nacional de resíduos sólidos (pnrs) (brasil, 2010b). do mesmo modo, a resolução no 401 do conselho nacional de meio ambiente (conama), de 5 de novembro de 2008, determina que os fabricantes, os importadores, os distribuidores, os comerciantes e o poder público, de forma compartilhada, implementem programas de coleta seletiva para as pilhas e baterias (brasil, 2008). garcia, m.b.s. et al. 88 rbciamb | n.41 | set 2016 | 86-96 política nacional de resíduos sólidos (pnrs) a pnrs dispõe sobre os princípios, objetivos e instrumentos, bem como sobre as diretrizes relativas à gestão integrada e ao gerenciamento de resíduos sólidos — incluindo os perigosos —, às responsabilidades dos geradores de resíduos e do poder público e aos instrumentos econômicos aplicáveis, e estende sua aplicação às pessoas físicas ou jurídicas, de direito público ou privado, responsáveis, direta ou indiretamente, pela geração de resíduos sólidos, e às que desenvolvem ações relacionadas à gestão integrada ou ao gerenciamento de resíduos sólidos (brasil, 2010b). no art. 6o da lei no 12.305/2010, estão listados os princípios da pnrs, cabendo destacar o inciso viii, que trata especificamente da reutilização e da reciclagem, declarando como princípio o reconhecimento do resíduo sólido reutilizável e reciclável como um bem econômico e de valor social, gerador de trabalho e renda e promotor de cidadania (brasil, 2010b). já no art. 7o da mesma lei, ao enumerar os objetivos da pnrs, o legislador deixa evidente a sua preocupação com a reciclagem, adotando, assim, a teoria dos três rs — redução, reutilização e reciclagem —, declarando como objetivo a não geração, redução, reutilização, reciclagem e tratamento dos resíduos sólidos, bem como a disposição final ambientalmente adequada dos rejeitos, e, ainda, orienta o incentivo à indústria da reciclagem, com o fomento ao uso de matérias-primas derivadas de materiais reciclados. entre os instrumentos da pnrs, conforme previstos no art. 8o da citada lei, aparece a coleta seletiva, os sistemas de logística reversa e outras ferramentas relacionadas à implementação da responsabilidade compartilhada pelo ciclo de vida dos produtos, bem como o incentivo à criação e ao desenvolvimento de cooperativas ou de outras formas de associação de catadores de materiais reutilizáveis e recicláveis. a teoria dos três rs foi devidamente destacada no art. 9o, que determinou a observância da seguinte ordem de prioridade: não geração, redução, reutilização, reciclagem, tratamento dos resíduos sólidos e disposição final ambientalmente adequada dos rejeitos. a leitura do art. 10 deixa evidente que cabe aos municípios a gestão integrada dos resíduos sólidos, e que a responsabilidade por fiscalizar tal providência é dos órgãos federais e estaduais. outra inovação trazida pela pnrs foi a criação do chamado sistema nacional de informações sobre a gestão dos resíduos sólidos (sinir), que deve ser organizado e mantido pela união, pelos estados, pelo distrito federal e pelos municípios. outro conceito adequadamente apresentado pela lei no 12.305/2010 é a responsabilidade compartilhada pelo ciclo de vida dos produtos, que ensejou obrigações para os diversos agentes envolvidos na geração dos resíduos sólidos. no art. 36, a mencionada lei lista as obrigações do titular dos serviços públicos de limpeza urbana e de manejo de resíduos sólidos, que deverá adotar procedimentos para reaproveitar os que forem reutilizáveis e recicláveis; estabelecer sistema de coleta seletiva; articular com os agentes econômicos e sociais medidas para viabilizar o retorno ao ciclo produtivo dos resíduos sólidos reutilizáveis e recicláveis; realizar as atividades definidas por acordo setorial ou termo de compromisso, mediante a devida remuneração pelo setor empresarial; implantar sistema de compostagem para resíduos sólidos orgânicos; articular com os agentes econômicos e sociais formas de utilização do composto produzido; e dar disposição final ambientalmente adequada aos resíduos e rejeitos (brasil, 2010b). ainda no mesmo art. 36, a lei em questão define que o titular de serviços públicos de manejo de resíduos sólidos deve priorizar a organização e o funcionamento de cooperativas ou de outras formas de associação de catadores de materiais reutilizáveis e recicláveis, formadas por pessoas físicas de baixa renda, bem como sua contratação, com a garantia de dispensa de licitação (brasil, 2010b). a política nacional de resíduos sólidos, as cooperativas e as associações de catadores a pnrs também trouxe em seu art. 44, inciso ii, a previsão de uma linha de financiamento para atender, entre outras ações, a implantação de infraestrutura física, a aquisição de equipamentos para cooperativas ou outras formas de associação de catadores de materiais reutilizáveis e recicláveis, formadas por pessoas físicas de baixa renda, e a estruturação de sistemas de coleta seletiva e de logística reversa (brasil, 2010b). aspectos legais da coleta seletiva de lixo 89 rbciamb | n.41 | set 2016 | 86-96 a relação com cooperativas e associações de catadores é nitidamente incentivada, mais uma vez, pelo art. 44, momento em que a lei fomenta a concessão de incentivos fiscais, financeiros ou creditícios, a projetos relacionados à responsabilidade pelo ciclo de vida dos produtos, prioritariamente em parceria com cooperativas ou outras formas de associação de catadores de materiais reutilizáveis e recicláveis formadas por pessoas físicas de baixa renda. com efeito, o município pode conceder isenções de projetos relacionados à responsabilidade pelo ciclo de vida dos produtos. à guisa de exemplo, uma empresa que mantém um projeto de coleta seletiva de resíduos sólidos poderia ficar isenta de impostos municipais. a lei no 12.305/2010, que, como dito, instituiu a pnrs, foi regulamentada pelo decreto no 7.404, de 23 de dezembro de 2010. naturalmente, a coleta seletiva é fartamente abordada pela norma regulamentadora, razão pela qual, já no art. 6o, a norma cria a obrigação para os consumidores de, sempre que estabelecido um sistema de coleta seletiva pelo plano municipal de gestão integrada de resíduos sólidos, condicionar adequadamente e de forma diferenciada os resíduos sólidos gerados e disponibilizar corretamente os materiais reutilizáveis e recicláveis para coleta ou devolução (brasil, 2010b). da mesma forma, o legislador reafirma a importância da coleta seletiva, declarando no corpo do art. 9o do referido decreto que a implantação do sistema de coleta seletiva é instrumento essencial para se atingir a meta de disposição final ambientalmente adequada dos rejeitos, bem como a prioridade da participação das cooperativas ou de outras formas de associação de catadores no processo de seleção dos resíduos. essa exigência deve ser regulada nos planos municipais de gestão integrada de resíduos sólidos (pmgirs), justamente os marcos regulatórios, que devem definir programas e ações com essa finalidade. cabe registrar, ainda, que o decreto no 7.404/2010 destinou especial atenção para os catadores de materiais reutilizáveis e recicláveis, agentes importantíssimos para o sistema de coleta seletiva. assim, no art. 44, são listadas as exigências para as políticas públicas voltadas aos catadores, como a possibilidade de dispensa de licitação para a contratação de cooperativas ou associações, o estímulo à capacitação, à incubação e ao fortalecimento institucional de cooperativas, bem como à pesquisa voltada para sua integração nas ações que envolvam a responsabilidade compartilhada pelo ciclo de vida dos produtos e a melhoria das condições de trabalho dos catadores, existindo também a possibilidade de um convênio direcionar a responsabilidade pela criação e pelo desenvolvimento das cooperativas para pessoas jurídicas de direito público ou privado (brasil, 2010a). o referido diploma legal ainda dedica alguns dispositivos para definir regras sobre a educação ambiental. define como objetivo da educação ambiental o aprimoramento do conhecimento, dos valores, dos comportamentos e do estilo de vida relacionados com a gestão e o gerenciamento ambientalmente adequado dos resíduos sólidos. outra medida de incentivo à elaboração dos planos de resíduos sólidos está prevista no art. 78 do decreto no 7.404/2010, que condiciona o acesso a recursos da união à elaboração dos planos de resíduos sólidos dos estados, do distrito federal e dos municípios. o decreto ainda prevê, no art. 81, a possibilidade de criação de linhas especiais de financiamento às cooperativas e associações de catadores, às atividades destinadas à reciclagem e ao reaproveitamento de resíduos sólidos, bem como as atividades de inovação e desenvolvimento relativas ao gerenciamento de tais resíduos, além do atendimento a projetos de investimento na gestão de resíduos sólidos (brasil, 2010a). legislação do estado do rio de janeiro o estudo do tema no estado do rio de janeiro inicia-se com a constituição fluminense (rio de janeiro, 2000), que dedica o capítulo viii para definir regras relacionadas ao meio ambiente, estabelecendo como direito de todos o meio ambiente saudável e equilibrado, e atribuindo o dever de proteção a toda a sociedade, e em especial ao poder público. no inciso xxi do § 1o do art. 261, é destacada a necessidade de implementação da coleta seletiva e reciclagem. tal importância é reafirmada no art. 263 da carta estadual, que autorizou a criação do fundo estadual de conservação ambiental e desenvolvimento urbano (fecam), cujos recursos do fundo podem ser aplicados em programas de coleta seletiva e reciclagem. garcia, m.b.s. et al. 90 rbciamb | n.41 | set 2016 | 86-96 ainda em 2003 é sancionada a lei no 4.191, que dispõe sobre a política estadual de resíduos sólidos (pers), cujo texto estabelece normas referentes à geração, ao acondicionamento, ao armazenamento, à coleta, ao transporte, ao tratamento e à destinação final dos resíduos sólidos, visando o controle da poluição e da contaminação e a minimização de seus impactos ambientais. o art. 12, inciso i, ao estabelecer os princípios relativos à matéria sob análise, definiu que a geração de resíduos sólidos deve ser minimizada com a adoção da reciclagem e, mais à frente, no inciso viii do mesmo artigo, a responsabilidade pós-consumo do produtor, como o apoio a programas de coleta seletiva e educação ambiental (rio de janeiro, 2003). o art. 13 da mesma lei define como objetivo da pers o estímulo e a valorização da coleta seletiva de tais resíduos. no artigo seguinte, é listado, como diretriz, o incentivo às cooperativas de catadores e classificadores de resíduos sólidos, bem como aos programas que priorizem o catador como agente de limpeza e coleta seletiva (rio de janeiro, 2003). a reciclagem e a coleta seletiva também encontram espaço na legislação municipal do rio de janeiro, a começar pela lei orgânica (prefeitura da cidade do rio de janeiro, 1990), que, ao regular as políticas municipais, garantiu um capítulo destinado ao meio ambiente. nesse capítulo, mais precisamente no art. 463, inciso v, determinou que é obrigação do poder público a execução de políticas setoriais, visando à coleta seletiva, ao transporte, ao tratamento e à disposição final de resíduos urbanos, patológicos e industriais, com ênfase nos processos que envolvam sua reciclagem. gestão dos resíduos sólidos atualmente, metade da população mundial — 3,5 bilhões de pessoas — vive em regiões urbanas, sendo que até 2030 esse índice alcançará a marca de 60% da população do planeta (onubr, 2015). no brasil, 84,4% da população vive em cidades (ibge, 2010a). conforme as cidades vão crescendo, seja em quantidade ou tamanho, vão se multiplicando os desafios para manutenção do equilíbrio ambiental e social. ao permitir o crescimento desordenado da cidade, o que se dá pela ausência de planejamento, potencializam-se os danos ambientais provenientes da ocupação humana. a materialização dessa ausência de planejamento fica comprovada no surgimento das favelas, locais caracterizados pelo intenso adensamento e pelas precárias condições de sobrevivência, espaços que concentram mais de 30% da população mundial, um valor estimado em mais de 828 milhões de pessoas (onubr, 2015). a porcentagem da população mundial que vive em favelas vem diminuindo, mas diminui em um ritmo menor do que o crescimento da população. assim, apesar da diminuição da porcentagem, o valor absoluto de pessoas que vivem em comunidades ainda está aumentando. daí a relevância de políticas públicas voltadas exclusivamente para essa população. outra informação relevante é a compreensão sobre a composição dos resíduos sólidos urbanos no brasil. a seguir, é apresentada uma tabela com a composição gravimétrica média, conforme dados apresentados na tabela 1 (ibge, 2010b). a tabela deixa evidente que mais de 30% dos resíduos gerados podem ser selecionados, reciclados e reintroduzidos na cadeia produtiva, poupando, assim, os recursos naturais, aumentando a vida útil dos aterros sanitários, gerando renda, e, consequentemente, desenvolvimento. depreende-se, portanto, que os planos de gestão são o ponto de partida para a implantação da pnrs, principalmente no plano local, mais próximo das questões relacionadas ao resíduo doméstico, e, também, por ser dos municípios a responsabilidade pela gestão de resíduos. os municípios e a gestão dos resíduos sólidos conforme prevê a lei no 12.305/2010, os municípios deverão elaborar os respectivos pmgirs, sendo esses uma condição para ter acesso aos recursos da união, destinados à gestão de resíduos e à limpeza urbana. o documento deverá considerar especificidades locais e basear-se em diagnóstico capaz de retratar a situação dos resíduos sólidos gerados no respectivo território, bem como conter todas as informações úteis, como aspectos legais da coleta seletiva de lixo 91 rbciamb | n.41 | set 2016 | 86-96 origem, volume e caracterização, além das formas de destinação e disposição final deles. ainda deverá definir suas próprias metas e elaborar programas para fomentar a gestão de resíduos de maneira mais sustentável (brasil, 2010b). a forma como se trata os resíduos sólidos é um dos maiores desafios enfrentados pelas administrações públicas no brasil e no mundo. indubitavelmente, a adequada gestão dos resíduos sólidos afeta diretamente as condições de saúde, sociais, ambientais, econômicas e até culturais de uma comunidade. assim, investir nessa gestão adequada transformou-se em um grande aliado do desenvolvimento sustentável, com benefícios de curto, médio e longo prazos para toda a comunidade. a única forma de se atingir esse objetivo é elaborando um sistema integrado, participativo, com responsabilidade compartilhada, com a definição de metas e indicadores confiáveis que possam permitir o acompanhamento e a revisão periódica das estratégias implementadas, incentivando a não geração, a redução e a requalificação dos resíduos, como materiais para reutilização e reciclagem, para que, por fim, aquilo que realmente não puder ser reaproveitado seja rejeitado e descartado de maneira ambientalmente adequada. com efeito, a implantação dos pmgirs deve obedecer a três princípios básicos: • devem ser retratadas a realidade local e as potencialidades do município, tudo por meio de um diagnóstico socioambiental; • o plano deve ser construído de forma participativa, com indicadores e metas para as seguintes prioridades: não geração, redução, reutilização, reciclagem, tratamento dos resíduos sólidos e disposição final ambientalmente adequada dos rejeitos; e • os indicadores e as metas precisam ser acompanhados e monitorados, de modo a permitir uma mudança na estratégia adotada. desse modo, a gestão dos resíduos sólidos compreende o planejamento de todo o processo. deve-se realizar um diagnóstico situacional do município e o levantamento de suas potencialidades, com o envolvimento tabela 1 – composição gravimétrica dos resíduos sólidos. resíduos participação (%) quantidade (t/dia) material reciclável 31,9 58.527,40 metais 2,9 5.293,50 aço 2,3 4.213,70 alumínio 0,6 1.079,90 papel, papelão e tetrapak 13,1 23.997,40 plástico total 13,5 24.847,90 plástico filme 8,9 16.399,60 plástico rígido 4,6 8.448,30 vidro 2,4 4.388,60 matéria orgânica 51,4 94.335,10 outros 16,7 30.618,90 total 100,0 183.481,50 fonte: ibge, 2010b. t/dia: toneladas/dia. garcia, m.b.s. et al. 92 rbciamb | n.41 | set 2016 | 86-96 dos vários setores da sociedade, principalmente os catadores, que devem estar cientes dos benefícios, mas também dos desafios que envolvem o gerenciamento de resíduos, pois o alcance das metas estabelecidas pressupõe um constante acompanhamento das etapas de todo o processo. para além da questão ambiental, a pnrs inovou em relação ao social, já que incluiu na gestão dos resíduos sólidos a absorção dos denominados catadores. segundo o instituto de pesquisa econômica aplicada (ipea), que realizou um diagnóstico sobre catadores de resíduos sólidos em 2012, o número total deles varia de 400 a 600 mil indivíduos, quantidade essa estimada com base em diversas fontes (ipea, 2012, p. 13). voltando a atenção para a gestão de resíduos sólidos, observa-se que a coleta seletiva e a reciclagem estão presentes em 40,1% dos 2.100 municípios participantes do sistema nacional de informações sobre saneamento (snis), no ano de 2011, o que representa 38% do total de municípios do país, conforme pode ser visto na figura 1. segundo os dados de 2012 apresentados pelo ipea, a coleta seletiva de materiais recicláveis no brasil abrange apenas 18% dos municípios. o ipea ainda comparou a quantidade de resíduos reciclados no país com a quantidade recuperada por programas oficiais de coleta seletiva. esse levantamento, demonstrado na tabela 2, deixa evidente a deficiência de tais programas, bem como sugere que a reciclagem é mantida pela reciclagem pré-consumo e pela coleta pós-consumo informal (ipea, 2012). vale destacar a relevância da lei no 4.969, de 3 de dezembro de 2008, que criou a obrigação da elaboração desse plano, bem como relacionou os objetivos, municípios com coleta seletiva municípios sem coleta seletiva sem informação figura 1 – serviço de coleta seletiva de recicláveis secos (papel, plástico, vidro e metal) nos municípios participantes do sistema nacional de informações sobre saneamento, no brasil, 2011. aspectos legais da coleta seletiva de lixo 93 rbciamb | n.41 | set 2016 | 86-96 os instrumentos, os princípios e as diretrizes para a gestão integrada de resíduos sólidos (prefeitura da cidade do rio de janeiro, 2008). posteriormente, em 2009, o decreto municipal no 31.416, de 30 de novembro de 2009, exigiu a necessidade de se considerar os objetivos de redução de emissões de gases de efeito estufa no plano municipal (prefeitura da cidade do rio de janeiro, 2009). por fim, a lei municipal no 5.248, de 27 de janeiro de 2011, estabeleceu a meta de 8% de redução de emissões de gases do efeito estufa para 2012, de 16% para 2016 e 20% para 2020 (prefeitura da cidade do rio de janeiro, 2011a). o plano municipal deve prever metas de não geração, redução, reutilização, coleta seletiva e reciclagem, entre outras, visando reduzir a quantidade de rejeitos a serem encaminhados para disposição final. deve ser elaborado de forma participativa e transparente e seu conteúdo deve estar articulado com outras leis que se relacionam com os resíduos. outra exigência da pnrs é a instituição de indicadores de desempenho operacional e socioambiental dos serviços públicos de limpeza urbana e de manejo de resíduos sólidos, da implementação dos sistemas de logística reversa, da coleta seletiva e dos planos de gerenciamento de resíduos sólidos industriais, minerários, da construção civil e da saúde. legislação do município do rio de janeiro semelhante preocupação com o meio ambiente é encontrada no plano diretor da cidade do rio de janeiro, instituído pela lei complementar no 111, de 1o de fevereiro de 2011 (prefeitura da cidade do rio de janeiro, 2011b). em seu art. 162, fica determinado que a política de resíduos sólidos do município do rio de janeiro deverá instituir uma gestão integrada de resíduos sólidos, com vistas à prevenção e ao controle da poluição, à proteção e à recuperação da qualidade do meio ambiente, à inclusão social e à promoção da saúde pública, assegurando o uso adequado dos recursos ambientais. em seguida, a lei mencionada garante a prioridade para a implantação da coleta seletiva em todo o território do município, que deverá ser realizada por associações ou cooperativas formadas exclusivamente por pessoas físicas de baixa renda contratadas pelo órgão ou pela entidade municipal competente. o art. 191 da referida lei complementar antecipa a necessidade de uma relação entre os programas de educação ambiental e a coleta seletiva nas favelas para controlar o acúmulo de lixo no sistema de drenagem. a coleta seletiva e a reciclagem voltam a ter destaque no art. 220 da mesma lei complementar, quando são listadas como uma das diretrizes da política de saneamento e serviços públicos, inovando a lei ao relacionar as associações de bairros como alvos dessa política pública. a coleta seletiva também é apontada pela lei como ferramenta útil para a geração de composto orgânico por meio do programa de fomento à agricultura. em 3 de dezembro de 2008, promulgou-se a lei no 4.969, que definiu os objetivos, os instrumentos, os princípios e as diretrizes para a gestão integrada de resíduos sólidos, com vistas à prevenção e ao controle da poluição, à proteção e à recuperação da qualidade do tabela 2 – estimativa de participação dos programas de coleta seletiva formal. resíduos quantidade de resíduos reciclados no país (mil t/ano) quantidade recuperada por programas oficiais de coleta seletiva (mil t/ano) participação da coleta seletiva formal na reciclagem total (%) metais 9.817,80 72,30 0,70 papel/papelão 3.827,90 285,50 7,50 plástico 962,00* 170,30 17,70 vidro 489,00 50,90 10,40 fonte: ipea, 2012. mil t/ano: mil toneladas/ano; *dados de 2007. garcia, m.b.s. et al. 94 rbciamb | n.41 | set 2016 | 86-96 meio ambiente, à inclusão social e à promoção da saúde pública, assegurando o uso adequado dos recursos ambientais (prefeitura da cidade do rio de janeiro, 2008). nessa lei, o incentivo à coleta seletiva, à reutilização e à reciclagem ganha status de objetivos da gestão integrada de resíduos sólidos. a lei ainda dedica um capítulo exclusivamente à coleta seletiva, no qual o legislador deixa evidente que sempre que os resíduos sólidos urbanos se encontrarem separados em recicláveis e não recicláveis caberá ao órgão gestor do sistema de limpeza pública a realização da coleta seletiva. foram, ainda, apresentadas duas definições: a coleta diferenciada, que compreende a coleta seletiva, entendida como a coleta dos resíduos orgânicos e inorgânicos; e a coleta multisseletiva, compreendida como a coleta efetuada por diferentes tipologias de resíduos sólidos, normalmente aplicada nos casos em que os resultados de programas de coleta seletiva implementados tenham sido satisfatórios. outro documento legal que merece ser destacado para o estudo do tema é o decreto no 31.416, de 30 de novembro de 2009, que determinou que o pgirs deve considerar como objetivo a redução das emissões de gases de efeito estufa na cidade do rio de janeiro, e, para tanto, definiu que a política de destinação e tratamento adequado dos resíduos terá entre seus objetivos o estímulo a práticas sustentáveis, como a coleta seletiva, a triagem e o beneficiamento de materiais recicláveis (prefeitura da cidade do rio de janeiro, 2009). a questão dos resíduos sólidos ainda encontra espaço na lei no 3.273, de 6 de setembro de 2001, que dispõe sobre a gestão do sistema de limpeza urbana do município do rio de janeiro. essa gestão cria a obrigação dos munícipes de usarem corretamente os recipientes de coleta seletiva (art. 37), prevendo, inclusive, uma multa de r$ 50,00 para quem descumpri-la (art. 108) (prefeitura da cidade do rio de janeiro, 2001). considerações finais o estudo do arcabouço legislativo em vigor no país permite concluir que existe farta regulação do tema e há certo consenso sobre a necessidade de se implantar programas de coleta seletiva. fica evidente que a reciclagem de materiais reaproveitáveis, como matérias-primas em processos produtivos, ainda precisa avançar muito. afinal, essa atividade contribui para a economia de energia e recursos naturais e para a geração de renda, com a criação de novas atividades econômicas. a gestão dos resíduos no âmbito local deve ser feita por meio do pmgirs, ponto de partida para o tratamento a ser dado aos mesmos. esse deve ser construído com base no diagnóstico da situação dos resíduos sólidos gerados e deve registrar a origem, o volume, a caracterização e as formas de destinação e disposição final adotadas. o plano municipal deve prever metas de não geração, redução, reutilização, coleta seletiva e reciclagem, entre outras, visando reduzir a quantidade de rejeitos a serem encaminhados para disposição final. devem ser elaborados de forma participativa e transparente e seu conteúdo deve estar articulado com outras leis que se relacionam com os resíduos. outra exigência da pnrs é a instituição de indicadores de desempenho operacional e socioambiental dos serviços públicos de limpeza urbana e de manejo de resíduos sólidos, da implementação dos sistemas de logística reversa, da coleta seletiva e dos planos de gerenciamento de resíduos sólidos industriais, minerários, da construção civil e da saúde. no plano municipal do rio de janeiro, faltou a previsão de normas com o objetivo de conceder incentivos fiscais, financeiros ou creditícios a projetos relacionados à responsabilidade pelo ciclo de vida dos produtos, realizados preferencialmente com cooperativas ou outras formas de associação de catadores de materiais recicláveis, além de outros mecanismos que motivem a participação da população nos programas de reciclagem. aspectos legais da coleta seletiva de lixo 95 rbciamb | n.41 | set 2016 | 86-96 referências brasil. conama – conselho nacional do meio ambiente. resolução conama n.o 401, de 4 de novembro de 2008. estabelece os limites máximos de chumbo, cádmio e mercúrio para pilhas e baterias comercializadas no território nacional e os critérios e padrões para o seu gerenciamento ambientalmente adequado, e dá outras providências. diário oficial da união, 2008. disponível em: <http://www.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=589>. acesso em: 20 out. 2014. ______.constituição da república federativa do brasil de 1988. promulgada em 5 de outubro de 1988. brasília: presidência da república, 1988. disponível em: <http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/constituicao/constituicao. htm>. acesso em: 20 nov. 2013. ______. decreto n.o 7.404, de 23 de dezembro de 2010. regulamenta a lei n.o 12.305, de 2 de agosto de 2010, que institui a política nacional de resíduos sólidos, cria o comitê interministerial da política nacional de resíduos sólidos e o comitê orientador para a implantação dos sistemas de logística reversa, e dá outras providências. brasília: presidência da república, 2010a. disponível em: <http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2007-2010/2010/decreto/d7404. htm>. acesso em: 20 nov. 2013. ______. lei n.o 12.305, de 2 de agosto de 2010. institui a política nacional de resíduos sólidos; altera a lei n.o 9.605, de 12 de fevereiro de 1998; e dá outras providências. brasília: presidência da república, 2010b. disponível em: <http:// www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2007-2010/2010/lei/l12305.htm>. acesso em: 12 mar. 2014. ibge – instituto brasileiro de geografia e estatística. atlas do censo demográfico. 2010a. disponível em: <http:// censo2010.ibge.gov.br/resultados>. acesso em: 30 set. 2014. ______. sinopse do censo demográfico 2010. distribuição percentual da população no censos demográficos, segundo as grandes regiões, as unidades da federação e a situação do domicílio 1960/2010. 2010b. disponível em: <http:// www.censo2010.ibge.gov.br/sinopse/index.php?dados=9&uf=00>. acesso em: 8 jun. 2016. ipea. plano nacional de resíduos sólidos: diagnóstico dos resíduos urbanos, agrosilvopastoris e a questão dos catadores. comunicados do ipea, n. 145, 2012. disponível em: <http://www.ipea.gov.br/portal/images/stories/pdfs/ comunicado/120425_comunicadoipea0145.pdf>. acesso em: 9 out. 2013. leff, e. saber ambiental: sustentabilidade, racionalidade, complexidade, poder. petrópolis: vozes, 2001. onubr – organização das nações unidas no brasil. objetivos de desenvolvimento sustentável. objetivo 11: tornar as cidades e os assentamentos humanos inclusivos, seguros, resilientes e sustentáveis. 2015. disponível em: <https:// nacoesunidas.org/pos2015/principais-fatos/>. acesso em: 10 jun. 2016. prefeitura da cidade do rio de janeiro. câmara municipal do rio de janeiro. lei orgânica do município do rio de janeiro. 1990. disponível em: <http://www.camara.rj.gov.br/controle_atividade_parlamentar. php?m1=legislacao&m2=lei_organica&url=http://mail.camara.rj. gov.br/apl/legislativos/organica.nsf/ leiorg?openform&start=1&count=30&collapse=1>. acesso em: 20 nov. 2013. ______. decreto n.o 31.416, de 30 de novembro de 2009. determina que o plano de gestão integrada de resíduos sólidos pgirs público considere os objetivos de redução de emissão de gases de efeito estufa na cidade do rio de janeiro. 2009. disponível em: <http://www.rio.rj.gov.br/dlstatic/10112/1712030/dlfe-238112.pdf/ decreton.3.1..4.1.6.de3.0.denovembrode2.0.0.9..pdf>. acesso em: 20 nov. 2013. ______. lei n.o 3.273, de 6 de setembro de 2001. dispõe sobre a gestão do sistema de limpeza 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gases de efeito estufa para o município do rio de janeiro e dá outras providências. 2011a. disponível em: <http://www.camara.rj.gov.br/ controle_atividade_parlamentar.php?m1=legislacao&m2=leg_municipal&m3=leiord&url=http://mail.camara.rj.gov. br/apl/legislativos/contlei.nsf/leiordintsup?openform>. acesso em: 13 out. 2013. ______. plano diretor da cidade. instituído pela lei complementar n.o 111, de 1.o de fevereiro de 2011. 2011b. disponível em: <http://www.camara.rj.gov.br/controle_atividade_parlamentar.php?m1=legislacao&m2=plandircid&url=http:// www.camara.rj.gov.br/planodiretor/indexplano.php>. acesso em: 27 out. 2013. rio de janeiro. assembleia legislativa do estado do rio de janeiro (alerj). constituição do estado do rio de janeiro. 2000. disponível em: <http://www2.cbmerj.rj.gov.br/legislacoes/constituicoes/constituicao_%20do_%20estado_ do_%20rio_de_janeiro-2000.pdf>. acesso em: 20 nov. 2013. ______. lei n.o 4.191, de 30 de setembro de 2003. dispõe sobre a política estadual de resíduos sólidos e dá outras providências. rio de janeiro: assembleia legislativa, 2003. disponível em: <http://alerjln1.alerj.rj.gov.br/contlei. nsf/b24a2da5a077847c032564f4005d4bf2/cf0ea9e43f8af64e83256db300647e83?opendocument>. acesso em: 20 nov. 2013. revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 87 carreadores da cultura da cana-de-açúcar: vantagens e desvantagens do tratamento do subleito earth roads from sugar cane plantations: advantages and disadvantages of treatment of the subgrade resumo os carreadores da cana-de-açúcar fazem parte da malha viária responsável pelo escoamento da matéria-prima até a agroindústria. são importantes também pelo potencial de erosão, ficando constantemente expostos a fatores como o sol, a chuva e o trânsito de veículos pesados. nesta pesquisa foi feita uma breve comparação do tratamento ao qual são submetidos alguns carreadores da cultura da cana-de-açúcar, tendo como base uma fazenda de cana localizada na bacia do ribeirão do feijão (sp). esta análise foi feita comparando-se as alternativas de nivelamento e de revestimento primário das estradas. ambas oferecem vantagens e desvantagens, sendo o nivelamento a mais vantajosa economicamente. ambientalmente ambas oferecem riscos. no entanto, o revestimento primário seria mais indicado para o combate à erosão do solo. palavras-chave: cana-de-açúcar, carreadores, combate à erosão do solo abstract the earth roads at sugar cane plantations are part of the road network responsible for the flow of raw materials to agro-industry. they are also important for potential erosion, getting constantly exposed to factors like the sun, rain and heavy vehicle traffic. in this work a feasibility of the treatment of some sugar cane earth roads was analyzed, taking as a basis a sugar cane farm located on the ribeirão do feijão watershed (sp). this analysis was done comparing the alternatives leveling and primary coating. both offer advantages and disadvantages, leveling the most economically advantageous. environmentally both offer risks. however, the primary coating would be more advisable for the fight against soil erosion. keywords: sugar cane, earth roads, combating soil erosion gustavo d’almeida scarpinella 1 engenheiro agrônomo, pósdoutorando pelo programa de pós-graduação em engenharia urbana – ufscar são carlos, sp, brasil gscarpinella@gmail.com renato billia de miranda engenheiro eletricista, doutorando pelo programa de pós-graduação em ciências da engenharia ambiental eesc/usp são carlos, sp, brasil eng.renato.miranda@gmail.com. frederico fábio mauad engenheiro agrícola, professor doutor do programa de pósgraduação em ciências da engenharia ambiental eesc/usp são carlos, sp, brasil mauadffm@sc.usp.br 1 trabalho extraído da tese de doutorado do primeiro autor. fonte financiadora: cnpq. revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 88 introduçâo a cana-de-açúcar é a atividade agrícola em maior expansão no estado de são paulo, representando aproximadamente 60% de toda a produção nacional, sendo inferior, em área, somente em relação à pecuária. o estado de são paulo apresenta uma área de 20 milhões de hectares agricultáveis e a cana já está instalada em 5,7 milhões deles (viegas, 2010). o horizonte para a expansão da cultura da cana-deaçúcar no brasil firma-se novamente em virtude de acontecimentos, como o desenvolvimento dos veículos bicombustíveis a partir de 2003 (flexfuel) e a legislação nacional para adição de uma porcentagem do álcool à gasolina (brasil, 2006). tal incremento da cultura da cana e a conversão de áreas de pastagem em canaviais, pode conduzir à erosão do solo pelo seu constante revolvimento e movimentação. a cultura da cana é formada pelas áreas de cultivo (talhões) e pelas áreas de escoamento deste cultivo: os carreadores. os carreadores da cana-de-açúcar apresentam suas superfícies geralmente sem cobertura vegetal, pois servem como via de acesso entre os talhões e têm papel de aceiros, evitando que, em caso de fogo, haja propagação das chamas de um talhão para o outro. considerando uma média de área de 5% de carreadores (valor obtido através da investigação de 130 fazendas de cana localizadas na bacia hidrográfica estudada) em um universo de 5,7 milhões de hectares, há uma área de aproximadamente 285.000 hectares de carreadores nas mais diversas condições de manutenção, de acordo com o tipo de gerenciamento à qual a fazenda se enquadra. a erosão hídrica em estradas de terra é um problema cíclico, que sofre agravamento nos períodos de chuva. a incipiência de estudos que tratem da erosão do solo em carreadores de cana (e seus impactos ao meio ambiente), além da importância que os mesmos apresentam dentro da cadeia produtiva do açúcar e do álcool, evidenciam a necessidade de abordagem do presente tema. 1. objetivo discussão comparativa da manutenção do subleito de carreadores da cultura da cana-deaçúcar, considerando os tratamentos de nivelamento e revestimento primário, tomando como estudo de caso uma fazenda de cana localizada na bacia do ribeirão do feijão (sp). 2. revisão bibliográfica estradas de terra as estradas de terra (ou estradas não pavimentadas) representam uma grande extensão da rede viária brasileira, servindo como escoadouro da produção agropecuária e via de deslocamento para moradores a serviços de saúde, lazer e educação do campo à cidade (oda et al., 2001). de acordo com zoccal (2007), o estado de são paulo apresenta uma malha viária de 250.000 quilômetros de estradas, sendo que aproximadamente 220.000 quilômetros são de estradas não pavimentadas. o mesmo autor ainda afirma que estas estradas “contribuem com 50% do solo carreado aos mananciais e 70% das erosões existentes”. de acordo com o instituto de pesquisas tecnológicas – ipt (1988), uma estrada de terra deve apresentar duas características para que sejam garantidas as mínimas condições satisfatórias de tráfego: a) boa capacidade de suporte “é a característica que confere à estrada sua capacidade maior ou menor de não se deformar frente às solicitações de tráfego”. a baixa capacidade de suporte pode originar deformações: ondulações transversais e formação de rodeiros. a formação de lama, após chuvas mais intensas, é outra característica de estradas com baixa capacidade de suporte. os problemas decorrentes de uma baixa capacidade de suporte devem-se as deficiências localizadas no subleito (terreno natural sobre o qual se implantou a estrada), na camada de reforço (sobre o subleito, usada para melhorar as suas características), ou em ambos os casos. para se garantir uma boa capacidade de suporte é necessário que sejam usados materiais granulares (cascalho e areia, entre outros) e que haja compactação do solo após a aplicação destes materiais. é necessário, no entanto, que haja um material ligante para que os materiais granulares sejam aglutinados (no caso, a argila). caso contrário, poderá haver derrapagem e formação de ondulações transversais, popularmente chamadas de “costelas de vaca”, ou ondulações longitudinais, conhecidas também como “facões”. após a sua aplicação (mistura da argila com areia e/ou cascalho) deve haver a compactação do terreno para que o material granular e o material ligante exerçam suas funções de forma satisfatória. b) boas condições de rolamento e aderência as condições de rolamento de uma estrada são aquelas que podem interferir sobre a comodidade e a segurança durante o tráfego. irregularidades na pista como esburacamento, pista escorregadia e materiais soltos (que podem provocar derrapagem ou ricocheteio de material) são fatores que afetam as condições de rolamento. já a aderência diz respeito às condições de atrito na qual a estrada se encontra. uma estrada com características de boa aderência não permite ao veículo a rotação de suas rodas em falso. revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 89 de acordo com o ipt (1988), uma série de problemas que ocorrem em estradas de terra, como ondulações, rodeiros, atoleiros, areiões de espigão e de baixada, pista derrapante, segregação lateral, buracos e erosões, têm ligação com a deficiência no revestimento do subleito ou no sistema de drenagem da estrada. tais complicações são revertidas com a devida retirada da água das estradas e a implementação de um tratamento do subleito. carreadores dá-se o nome de carreadores a todas as vias geralmente não pavimentadas, localizadas dentro ou fora de propriedades rurais, com a função de escoar a produção de uma cultura agrícola de uma determinada área. os carreadores, embora sejam vias trafegáveis e localizem-se no interior das propriedades rurais, não são contabilizados. no entanto, seu montante, somente no estado de são paulo, pode ser superior a 700.000 quilômetros lineares de extensão, se for considerada uma largura média de 4 metros e ocorrência, em área, de 5% destas vias em fazendas de cana-de-açúcar. os carreadores podem apresentar revestimento de seu subleito, ou não, dependendo de sua importância logística e da manutenção aplicada à propriedade (que deriva do sistema de gerenciamento da mesma). galeti (1987) afirma que as estradas e os carreadores são pontos vitais no desenvolvimento das atividades dentro de uma propriedade agrícola. sua função é de garantir fluxo de carga e pessoas, espacialmente e ao longo de todo o ano. no entanto, a má disposição destas estradas em relação aos talhões de cultivo e terras adjacentes, e a recepção de águas pluviais sem os devidos cuidados, podem comprometer a sua trafegabilidade elevando os custos de manutenção. cuidados devem ser tomados com os carreadores, como a drenagem de águas pluviais, ângulos de conexão, raios de curva, aclives, revestimento e sinalização adequada (câmara, 1993). estas vias crescem em complexidade à medida que devem servir talhões, setores e fazendas. seguem, assim, uma hierarquia antes de fluírem para estradas secundárias e estradas principais (particulares ou públicas). os carreadores principais têm em sua maioria duas vias, apresentam tráfego intenso e têm largura em torno de 8 metros, localizando-se geralmente nas partes mais altas da propriedade. os carreadores secundários derivam dos carreadores primários e apresentam uma largura um pouco menor (em torno de 6 metros). em terrenos mais declivosos, estes carreadores devem se situar no terço inferior da fazenda para facilitar a saída dos veículos já carregados no sentido descendente (câmara, 1993). lombardi neto e drugowich (1994a.) afirmam que a distribuição dos carreadores deve levar em consideração a necessidade de mecanização da cultura, da aplicação de insumos e do transporte do produto. os carreadores, na medida do possível, devem acompanhar as curvas de nível, contribuindo com a retenção de parte da enxurrada produzida após cada evento chuvoso intenso. erosão em carreadores de cana-de-açúcar as pesquisas sobre erosão do solo em carreadores de cana-deaçúcar ainda são incipientes. scarpinella (2012) realizou um estudo observacional isolando quatro trechos de carreadores em uma fazenda de cana-de-açúcar e constatou significativas perdas quantitativas e qualitativas de solo nas quatro parcelas (cada uma com área de 33m2, e com inclinações que variaram de 5 a 7%). dentre as perdas quantitativas pôde observar que para o período de coleta (16 de figura 1parcelas utilizadas no estudo observacional da área analisada fonte: scarpinella, 2012 revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 90 fevereiro a 2 de abril de 2011), com um volume acumulado de 367,3 mm de precipitação em 30 eventos chuvosos, houve uma perda de solo que variou de 35 a 148 t.ha-1 de estrada. a produção de nitrogênio total para estas parcelas também foi expressiva, trazendo risco de escorrimento aos corpos hídricos próximos e consequente eutrofização. a figura 1 ilustra as parcelas isoladas utilizadas no estudo observacional de scarpinella (2012). embora sejam culturas diferentes, por suas demandas específicas de mecanização, ciclo de cultivo e manutenção (dentre outras características), pode ser feita uma breve comparação de perdas de solos em estradas florestais, área que apresenta diversos estudos. antonangelo e fenner (2005) estimaram em seu experimento, no qual isolaram 4 parcelas em carreadores florestais (por 10 meses), uma perda de 130 t.ha-1 de estrada. oliveira et al. (2010) realizaram a estimativa de perdas de solo em trechos de estradas vicinais de florestas nativas subcaducifólias e plantadas de eucalipto, e chegaram a resultados que variaram de 68,3 a 142 kg.m-2. ainda sobre erosão em estradas florestais, fransen et al. (2001) relatam diversos estudos na nova zelândia sobre este tema e afirmam que foram obtidos valores de perdas de solos através de chuvas simuladas, entre 40 e 8.000 t.km-1 de estradas. de acordo com lombardi neto e drugowich (1994b.), “[...] a construção de estradas pelo simples fato de eliminar a cobertura vegetal e impermeabilizar o solo, seja pela compactação, seja pela cobertura asfáltica, constitui um forte fator predisponente à erosão”. ripoli e ripoli (2009) relatam a preocupação das agroindústrias durante a época de colheita em manter um fluxo constante e uniforme da produção da área agrícola para as moendas, contemplando as etapas de corte, carregamento, transporte e recepção da matéria-prima. câmara (1993) ressalta a grande importância de se implementar os carreadores em uma fazenda de maneira que seus traçados façam uma convergência para a agroindústria. o carreador principal deve estar em local alto e a partir do mesmo, os demais (de contorno em nível e pendentes) irão delimitar os talhões. pode haver uma interferência mútua do carreador com as áreas que o margeiam. a contribuição de sedimentos pode vir dessas áreas marginais, ou até mesmo a enxurrada proveniente dos carreadores pode ser a causadora de erosão nas áreas agricultadas (pruski, 2009). de acordo com lombardi neto e drugowich (1994a.), os problemas mais graves de erosão podem ser ocasionados pela má localização de estradas e carreadores, os quais podem acumular grandes volumes de enxurrada e provocar estragos consideráveis em poucos eventos chuvosos. é importante uma situação do potencial erosivo dos carreadores. na tabela 1, há a relação da perda de solo de algumas culturas anuais, temporárias e permanentes, além da comparação com estradas periurbanas, (estradas de terra que mais se aproximam dos carreadores, em características). mesmo a mamona, com alta propensão à erosão do solo, possui um potencial erosivo quatro vezes inferior em relação às superfícies tabela 1 – perdas de solo associadas ao uso agrícola no estado de são paulo culturas perdas de solo (t.ha-1.ano-1) culturas anuais algodão 24,8 amendoim 26,7 arroz 25,1 feijão 38,1 milho 12,0 soja 20,1 culturas temporárias cana-de-açúcar 12,4 mamona 41,5 mandioca 33,9 culturas permanentes banana 0,9 café 0,9 laranja 0,9 pastagem 0,4 vegetação 0,4 reflorestamento 0,9 áreas críticas estrada periurbana 175,0 fonte: adaptado de telles1 (1999) in: rebouças et al.(1999 revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 91 ocupadas por estradas de terra, como indica a tabela 1. estudos mais recentes (sparovek e schnug, 2001; martinelli e filoso, 2007) relatam uma perda de solo para a cana superior a 30 t.ha-1.ano-1, um quadro diferente daquele apontado para esta cultura na tabela 1. ainda assim, as perdas de solo provenientes de estradas de terra são superiores. tratamento do subleito para casos em que o fluxo viário justifique ou haja disponibilidade de verba, recomenda-se o tratamento primário. este consiste na realização de alguns procedimentos técnicos, envolvendo máquinas pesadas e adição de material ao subleito, que melhoram as condições de trafegabilidade de uma estrada de terra. de acordo com o ipt (1988), há três tipos de tratamento primário: a) revestimento primário de acordo com o departamento de estradas de rodagem der (2006), o revestimento primário consiste na: “[...] execução de camada granular, composta por agregados naturais ou artificiais, aplicada sobre o reforço do subleito ou diretamente sobre o subleito compactado em rodovias não pavimentadas, com a função de assegurar condições de rolamento e de aderência do tráfego satisfatórias, mesmo sob condições climáticas adversas” (der, 2006, p.3). este tipo de revestimento apresenta geralmente uma camada de 10 a 20 centímetros de espessura (variando conforme a demanda de trafegabilidade), composta por uma mistura de material argiloso e material granular colocada sobre o subleito. a dimensão máxima do material granular, neste caso, não deve ser superior a 2,5 cm. o material argiloso, com a adição de água, serve como ligante para esta mistura. a proporção sugerida pelo ipt (1988) é de 1 parte de argila para 2,5 partes de material granular. esta mistura pode ser feita com grade de disco, motoniveladora ou pá carregadeira. para aplicação da mistura, o subleito deve ser, antes, preparado através de nivelamento e escarificado (rompimento de camadas mais profundas de solo (50 a 80 cm) com o objetivo de descompactação do mesmo). após a aplicação, o material deve ser espalhado (molhado ou seco), conforme seu grau de umidade, e compactado com rolo compressor. recomenda-se que a passagem do rolo seja de, no mínimo, 8 vezes por faixa, da borda para o centro da estrada. b) agulhamento executado com cascalho, piçarra ou pedregulho de dimensões superiores a 2,5 cm, o agulhamento consiste na cravação, através de compactação com rolo compressor deste material sobre o subleito, geralmente argiloso. tratase de um procedimento menos custoso aplicado a estradas com menor intensidade de tráfego. distingue-se do revestimento primário pela simples adição de pedra ao subleito sem o emprego de material ligante. o procedimento de aplicação é igual ao anterior. c) mistura de areia e argila procedimento mais barato do que os dois anteriores. trata-se da adição de 30% de argila em estradas com subleito arenoso, que quando secas provocam derrapagem e atolamento. o volume de argila a ser adicionado será função da largura e do comprimento do trecho da estrada. recomenda-se, quanto à espessura, que seja melhorada a camada de 15 cm de areia solta. misturando-se a fração de 30% de argila a este volume, acredita-se alcançar as condições mínimas de trafegabilidade. para o procedimento desta operação, fazse a regularização do subleito, o depósito do material argiloso na proporção indicada, a mistura destes materiais com auxílio da grade de disco (implemento agrícola utilizado geralmente para revolvimento parcial do solo), o umedecimento necessário e a compactação do solo. 3.5 nivelamento o nivelamento consiste na passagem da motoniveladora pelo terreno, com o objetivo de eliminar as irregularidades do subleito. para que o nivelamento possa ser efetivo é necessário que o subleito esteja desprovido de qualquer tratamento com material granular. a motoniveladora opera de maneira a remover parte da superfície do subleito para uma das laterais (a ser escolhida pelo operador) alinhando o terreno e deixando-o parcialmente compactado e apto ao trânsito de veículos (figura 2). dependendo da largura do carreador, a motoniveladora opera figura 2 – motoniveladora em operação na área de estudo e de um carreador após a sua passagem. fonte: scarpinella, 2012 revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 92 com duas ou mais passagens pelo subleito para que toda área possa ser contemplada. fontana et al. (2007) realizaram a passagem de motoniveladora em 3 trechos de carreadores florestais (com 30 metros de extensão, cada) e compararam o nível retirado de solo após a passagem desta máquina. houve uma retirada média de 2,13 cm e um montante médio de 341 t.ha-1 de estrada. materiais e métodos caracterização da área de estudo foi adotada como estudo de caso a fazenda santo antonio do lobo, situada no município de itirapina (sp). esta, por sua vez localiza-se na bacia do ribeirão do feijão (entre os municípios de são carlos, itirapina e analândia), com área de 234,36 km² a qual está inserida na bacia do tietê-jacaré (sp). a figura 3 apresenta a área de estudo. a fazenda santo antonio do lobo foi arrendada por uma agroindústria de cana-de-açúcar em 2001. apresenta uma área total de 70 ha onde a cana-de-açúcar é cultivada em 55,87 ha. os a d b c figura 3 (a) mapa do brasil, com destaque para o estado de são paulo; (b) estado de são paulo, com destaque para a região da bacia do ribeirão do feijão; (c) bacia hidrográfica do ribeirão do feijão, com destaque para a área de estudo; (d) área de estudo – fazenda santo antônio do lobo. fontes: (a), (b) e (c) elaboração própria; (d) modificado de cosan (2011) revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 93 carreadores correspondem a 3,13 ha da área e o restante (11 ha) é formado por matas remanescentes. a variedade de cana-deaçúcar cultivada no local é conhecida como rb 867515. tratase de uma variedade de “ano e meio” plantada em um espaçamento de 1,50 m. foram empregados terraços a cada 5 metros de diferença vertical2 (dv) na área. na ocasião da instalação, desenvolvimento e conclusão do estudo, a cultura da cana encontrava-se na quarta rebrota. os carreadores da fazenda santo antonio do lobo perfazem 9,48 quilômetros de extensão e com exceção do carreador principal que tem uma largura média de 5 metros, os demais carreadores (pendentes e em nível) apresentam uma largura de 3,3 metros. a caracterização pedológica da área de estudo foi baseada no levantamento pedológico semidetalhado do estado de são paulo, de 1981, em escala 1:100.000, quadrícula de são carlos, elaborado pelo convênio embrapa, secretaria da agricultura e abastecimento do estado de são paulo, coordenadoria da pesquisa agropecuária e instituto agronômico (embrapa-saa, 1981). os tipos de solo na bacia hidrográfica do ribeirão do feijão, bem como suas áreas e 2 conceito usado para a implementação de terraços, visando o controle da erosão do solo. porcentagens respectivas são apresentados na tabela 2. a ocorrência na área estudada foi de neossolo quartzarênico. prado (1991) conceitua os neossolos quartzarênicos como sendo minerais pouco desenvolvidos, de textura arenosa, formados por material arenoso virtualmente destituído de minerais primários, menos resistentes ao intemperismo. macedo (1994) caracteriza tais tipos de solo como muito pobres, muito permeáveis e mal estruturados, com baixa capacidade de retenção de água, bastante suscetíveis à erosão, originários de arenitos ou sedimentos arenoquartzosos e com teor de argila inferior a 15%. o clima na bacia do ribeirão do feijão é do tipo cwa, de acordo com o sistema de classificação climática de koppen, (clima tropical de altitude, com 6 meses definidos de verão chuvoso e 6 meses definidos de inverno seco). a temperatura média do mês mais quente é superior a 22°c (cepagri, 2012). a precipitação média do mês mais seco é inferior a 30 mm e a temperatura média do mês mais frio é inferior a 18°c (rolim et al., 2007). a ocorrência vegetal natural para a bacia do tietê-jacaré é de trechos remanescentes de cerrado (ipt, 2000). dentro da bacia hidrográfica do ribeirão do feijão, o ambiente vegetal natural encontrase restrito às proximidades dos cursos d’água e regiões de várzea. apesar do avanço da atividade pecuária e do cultivo da cana-deaçúcar e eucalipto (entre outros), a vegetação nativa ainda cobre aproximadamente ¼ da superfície da bacia do ribeirão do feijão (scarpinella, 2012). resultados e discussão a erosão do solo em carreadores de cana (conforme apresentado na seção 3.3) pode ter relação direta com o sistema pelo qual o canavial é gerenciado. são citados três sistemas de gerenciamento mais utilizados atualmente pelas agroindústrias canavieiras: a) a) área de parceria – o arrendamento da área ocorre por um período determinado mediante contrato. a agroindústria canavieira gerencia o cultivo em todo o seu processo produtivo; b) b) área própria – a área onde a cana é cultivada pertence à agroindústria canavieira e esta tem a responsabilidade no gerenciamento de todas as atividades, do preparo do solo à colheita da matéria-prima; c) c) área terceirizada – a agroindústria canavieira apenas colhe a produção, não tendo nenhuma obrigação (dentro do campo) ou atividade vinculada até esta etapa. a fazenda tomada como estudo de caso se enquadra na categoria “área de parceria”. estas tabela 2 – classificação dos tipos de solo na bacia do ribeirão do feijão classificação área (km²) porcentagem (%) neossolo quartzarênico 28,8 12,2 neossolos 103,9 44,1 latossolos 53,4 22,7 argissolos 47,5 20,1 gleissolo 2,0 0,8 total 235,6 100,0 fonte: modificado de embrapa-secretaria de agricultura e abastecimento do estado de são paulo (1981) e santos et al. (2006). revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 94 áreas podem receber um menor suporte se comparadas às “áreas próprias” da agroindústria, responsável e arrendadora. como são áreas arrendadas (e temporariamente), não há interesse por parte da agroindústria em realizar investimentos que gerem ônus a curto prazo. os carreadores foram mantidos com traços de erosão até as vésperas da colheita, quando foi realizado o nivelamento do subleito com a máquina motoniveladora. sendo uma área arrendada, o revestimento primário (ou qualquer outro tipo de tratamento primário) é economicamente inviável, ou não desperta interesse por parte do arrendador. o custo é menor quando se recorre ao simples nivelamento. no entanto, há uma maior movimentação de solo (compactação e revolvimento) e também maiores possibilidades de futuras perdas quantitativas e qualitativas. significa supor que outras áreas sob este regime de gerenciamento, podem estar recebendo a mesma metodologia na manutenção de seus carreadores. no caso de “áreas terceirizadas” a manutenção ocorre por conta do proprietário (que não é a agroindústria). é certo supor que as propriedades particulares geralmente não têm o poder aquisitivo de uma agroindústria, nem maquinário pesado à disposição. portanto, o grau de manutenção dos carreadores pode ser ainda menor. há hipótese de exceção quando o carreador presta serviços também como via de acesso a outras localidades (estradas municipais, por exemplo). neste caso, o mesmo (carreador) pode receber um tratamento primário pelo proprietário ou por programas governamentais, como o programa melhor caminho e pró-estrada (companhia de desenvolvimento agrícola de são paulo, 2011). comparação de custo entre nivelamento e revestimento primário dos carreadores a seguir é feita uma breve comparação de custo para passagem da motoniveladora e para o revestimento primário do subleito. a) nivelamento tendo ciência de que a cana está instalada na fazenda há 10 anos e que a variedade tem o ciclo de um ano e meio, a motoniveladora realizou o nivelamento completo dos carreadores provavelmente por 7 vezes (10 anos * 12 meses, dividido por 18 meses). considerando que a máquina desenvolve a operação a uma velocidade de 6 km/h, apresenta um consumo de combustível de 25 litros/hora e realiza duas passagens em todos os carreadores, com a extensão total de 9.480 metros dentro da fazenda (bertoli, 2012 3), tem-se um gasto aproximado de 80 litros de óleo diesel para esta atividade a cada vez que ela ocorre. para se percorrer todos os carreadores duas vezes, serão necessárias aproximadamente 3,16 horas de deslocamento a 6 km/h. considerando os custos de consumo de combustível e remuneração do tratorista/hora (r$ 26,26/hora, com encargos embutidos4), e trazendo estes custos para um valor total atual, tem-se para o período de 10 anos os seguintes valores para cálculo: número de operações realizadas com a motoniveladora desde o início do gerenciamento da fazenda: 7; volume gasto de combustível a cada operação: 80 litros; 3 bertoli, d.n. (2012). informações sobre a manutenção dos carreadores da fazenda santo antonio do lobo. informação recebida por telefone em: 11, abr. 2012. 4 valor obtido na secretaria municipal de infraestrutura urbana e obras (2011). custo do combustível (óleo diesel): r$ 1,738/litro 5; custo da mão de obra (tratorista): r$ 26,26/hora; tempo de operação para cada vez em que os carreadores são submetidos a nivelamento: 3,16 horas. para o cálculo deste valor pode ser empregada a equação 1. c = o * (cg * cc) + o * (to + mo) (1) em que: c – custo de nivelamento do subleito, em r$; o – número de operações; cg – volume de combustível gasto, em litros; cc – custo do combustível, em r$; to – tempo de operação, em horas; mo – custo horário da mão de obra, em r$. substituindo-se os valores, tem-se: custo de nivelamento (r$) = 7 * (80 * 1,738) + 7 *(3,16 * 26,26) ≅ 1.554,00 é importante destacar que não estão sendo contabilizados os gastos de combustível com deslocamento (ou transporte) desta máquina até a fazenda. isso porque a motoniveladora pode realizar o serviço durante a sua locomoção dentro do itinerário estabelecido, na ida, na volta, ou em ambas. a contabilização para o custo do nivelamento acima também considerou que a área já conte com a motoniveladora. no caso de uma área independente das agroindústrias (área terceirizada, conforme descrito anteriormente), deve ser somado o custo do aluguel de uma motoniveladora para trabalho no local, tendo a equação 1 o seguinte acréscimo (em negrito): c = o * (cg * cc) + o * (to + mo) + o *(to * cm) (2) 5 preço médio praticado no estado de são paulo para o período de 20/05/2012 a 26/05/2012. valor obtido através da agência nacional de petróleo (2012). revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 95 em que: c – custo de nivelamento do subleito, em r$; o – número de operações; cg – volume de combustível gasto, em litros; cc – custo do combustível, em r$; to – tempo de operação, em horas; mo – custo horário da mão de obra, em r$; cm – custo horário do aluguel de uma motoniveladora, em r$; substituindo-se os valores, tem-se: custo de nivelamento (r$) = 7 * (80 * 1,738) + 7 *(3,16 * 26,26) + 7 * (3,16 * 135,116) ≅ 4.542,00 b) revestimento primário se para estes mesmos carreadores se recorresse ao revestimento primário seria necessário haver uma camada com espessura entre 12 e 15 cm sobre o subleito, conforme lucchino (2012) 7. considerando a extensão (9.480 m) e a largura média (3,3 m) dos carreadores, tem-se uma superfície de 31.284 m² a ser revestida. de acordo com a secretaria municipal de infraestrutura urbana e obras (2011), o custo para o revestimento primário é de r$ 58,77/m³. se for adotada a menor espessura determinada (12 cm), tem-se: volume necessário de material (m³) = 31.284 m² * 0,12 m ≅ 3.754,00 m³ portanto, para realizar o revestimento primário como 6 secretaria municipal de infraestrutura urbana e obras. (2011). tabelas de custos. disponível em: <http://www.prefeitura.sp.gov.br/cidad e/secretarias/infraestrutura/tabelas_de _custos/index.php?p=35445>. acesso em: 22 mai. 2012. 7 lucchino, a. (2012). companhia de desenvolvimento agrícola de são paulo. informações sobre técnicas de tratamento primário em estradas de terra. informação recebida por telefone em 23, abr. 2012. tratamento primário nos carreadores da área de estudo, seria necessário o volume total aproximado de 3.754 m³. para se chegar ao custo total do serviço, deve-se calcular o fator do volume total obtido pelo valor do metro cúbico do tratamento adotado: custo total do revestimento primário (r$) = 3.754 * 58,77 ≅ 220.623,00 de acordo com a secretaria municipal de infraestrutura urbana e obras (2011), estão inclusas na contabilidade total do revestimento primário, a camada acabada revestida com pedra britada n° 2, misturada ao solo local, com escarificação, umedecimento, compactação e ensaios. estão inclusas ainda as obras de conexão das sangras aos terraços e às bacias de contenção. convertendo os custos totais para a unidade de metro quadrado, tem-se que: motoniveladora = r$ 1.554,00/31.284 m² ≅ r$ 0,05/m² revestimento primário = r$ 220.623,00/31.284 m² ≅ r$ 7,00/m² através destas estimativas, o revestimento primário apresenta um custo aproximadamente 140 vezes superior à simples operação de nivelamento, a qual a agroindústria recorre neste caso. se for considerado o aluguel da máquina, o custo do revestimento primário passa a ser aproximadamente 47 vezes superior à operação de nivelamento. deve-se ressaltar que o agulhamento, por exemplo, é um tratamento primário mais barato que o revestimento primário e que também pode empregar materiais alternativos como composto granular (proveniente de sobras da construção civil) – reduzindo os custos do processo (lucchino, 2012) 8. tanto o revestimento primário como o agulhamento, podem conferir uma malha viária satisfatória com menos riscos de erosão. no entanto, quanto maior o fluxo ou quanto mais pesadas forem as máquinas a transitar nos carreadores, maior deverá ser a espessura do revestimento para que seja atendida a capacidade de suporte. aspectos ambientais ambientalmente, as práticas discutidas apresentam vantagens e desvantagens. quando é realizado o nivelamento de um terreno, há o arraste de material para uma das laterais do carreador e a compactação do subleito por conta da passagem da motoniveladora. a terra revolvida, amontoada (e desestruturada) fica sujeita ao arraste para cotas altimétricas inferiores, através do processo de salpicamento, nas chuvas subsequentes. dificultando a infiltração da água da chuva, o solo compactado pode favorecer o aparecimento de micro-ravinas no terreno. como vantagem, o nivelamento contribui com a não subtração de material granular (pedras) e ligante (argila) de outras áreas, uma vez que tal procedimento consiste na raspagem do subleito até que se estabeleça uma superfície plana. o revestimento primário traz como principal vantagem ambiental a redução do processo erosivo do subleito. sua desvantagem, no entanto, é a subtração de material granular e material ligante de alguma fonte provedora destas matérias-primas. há também o consumo de água para 8 lucchino, a. (2012). companhia de desenvolvimento agrícola de são paulo. informações técnicas sobre material alternativo para uso no revestimento primário em estradas de terra. informação recebida por telefone em 23, abr. 2012. revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 96 o preparo da mistura, que será compactada sobre o subleito. para ambos os casos há o consumo de óleo diesel, para o trabalho das máquinas. tal consumo leva à queima deste derivado de petróleo e à emissão de dióxido de carbono, além de outras partículas poluidoras da atmosfera. deve ser destacado que o consumo de óleo diesel para o desenvolvimento do revestimento primário é superior ao da atividade de nivelamento, pois há uma demanda maior de maquinário: motoniveladora, caminhão-pipa, rolo compressor e caminhão basculante. cabe destacar que, em termos de combate à erosão do solo, o revestimento primário é a prática mais indicada por evitar o contínuo processo de erosão de subleito, fato que não ocorre com a prática de nivelamento. conclusões o sistema de gerenciamento pode ser responsável pelo estado de conservação dos carreadores de uma fazenda de cana-de-açúcar. em qualquer caso, os carreadores devem garantir condições de trafegabilidade, o que incorre na conservação destas vias através do emprego de maquinário. para a área estudada no presente artigo, os custos de nivelamento foram entre 47 e 140 vezes inferiores ao custo do revestimento primário. a ausência de tratamento primário em carreadores, no entanto, leva à erosão do solo, carreamento de nutrientes, risco de eutrofização de corpos hídricos próximos e a subsequentes raspagens de sua superfície para correção do subleito. embora o revestimento primário demande a subtração de material terroso (argila) e material granular (pedra) de outras localidades, consumo de água e de óleo diesel (e por isso demande um valor financeiro superior), trata-se do método mais eficaz no combate à erosão do solo em carreadores. referências antonangelo, a.; fenner, p. t. identificação dos riscos de erosão em estradas de uso florestal através do critério do fator topográfico ls. energia agrícola, botucatu, v. 20, n.3, p.1-20. 2005. brasil. resolução cima nº 35 de 22 de fevereiro de 2006. dispõe sobre a adição de álcool anidro combustível à gasolina. 2006. 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levels in brazil modelos híbridos aplicados à construção de índice de classificação de níveis de risco de fogo no brasil pedro antonio galvão junior, sandra regina monteiro masalskiene roveda, henrique ewbank de miranda vieira 375 fire regime in goiás brazil and mozambique between 2010 and 2019: frequency, recurrence, and most affected cover classes regime de queima em goiás, brasil, e em moçambique entre 2010 e 2019: frequência, recorrência e classes de cobertura mais afetadas sara alves dos santos, wellington nunes de oliveira, noely vicente ribeiro, nilson clementino ferreira 386 temporal dynamics and land use in the marine protected area of baía do iguape in northeastern brazil dinâmica temporal e uso da terra na área marinha protegida da baía do iguape, no nordeste do brasil joaquim lemos ornellas, alessandra nasser caiafa, elfany reis do nascimento lopes 397 covid-19 pandemic impact on micro and mini photovoltaic distributed generation in brazil: selection and analysis of representative indicator impacto da pandemia de covid-19 na micro e minigeração distribuída fotovoltaica no brasil: seleção e análise de indicador representativo bruno sabino scolari, décio estevão do nascimento, marilia de souza, faimara do rocio strauhs 409 selection of green manures to provide ecosystem services in a semi-arid environment seleção de adubos verdes para a prestação de serviços ecossistêmicos em ambiente semiárido tarcísio rocha vicente de deus, vanderlise giongo, alessandra monteiro salviano, mônica da silva santana, vanêssa coelho da silva, tatiane cezario dos santos 422 physical vulnerability of the coastal zone under wind farms influence of the cities of pedra grande and são miguel do gostoso/rn, brazil vulnerabilidade física e ambiental da zona costeira sob a influência de parques eólicos nos municípios de pedra grande e são miguel do gostoso/rn, brasil ivens lorran clemente de lacerda, venerando eustáquio amaro, maria de fátima alves de matos, ada cristina scudelari 434 use of myriophyllum aquaticum to inhibit microcystis aeruginosa growth and remove microcystin-lr uso de myriophyllum aquaticum para inibir o crescimento de microcystis aeruginosa e remover microcistina-lr rafael shinji akiyama kitamura, ana roberta soares da silva, thomaz aurelio pagioro, lúcia regina rocha martins table of contents revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 2, june 2021 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ iv rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | iii-iv issn 2176-9478 442 valuation of cultural ecosystem services in urban parks with different social contexts in the city of recife (pe), brazil valoração de serviços ecossistêmicos culturais em parques urbanos com diferentes contextos sociais na cidade do recife (pe), brasil beatriz oliveira gomes florêncio, carlos eduardo menezes da silva, claudiano carneiro da cruz neto 451 flow variability in the araguaia river hydrographic basin influenced by precipitation in extreme years and deforestation variabilidade da vazão na bacia hidrográfica do rio araguaia influenciada pela precipitação em anos extremos e desmatamento dênis josé cardoso gomes, max miler menezes nascimento, fabianne mesquita pereira, gustavo francesco de morais dias, rafael ribeiro meireles, luis gelisson nascimento de souza, ailson renan santos picanço, hebe morganne campos ribeiro 467 safety of foods sold in street fairs: analysis of pesticide residues in lettuce (lactuca sativa l.) segurança de alimentos comercializados em feiras livres: análise de resíduos de agrotóxicos em alface (lactuca sativa l.) marcia orth ripke, vanessa da silva corralo, junir antônio lutinski 477 brazilian truckers’ strike and particulate matter (pm10) concentration: temporal trend and time series models greve de caminhoneiros brasileiros e concentração de material particulado (mp10): tendência temporal e modelos de séries temporais danilo covaes nogarotto, felippe benavente canteras, simone andrea pozza 491 natural weathering of composites developed from cellulose waste and post-consumer paper intemperismo natural de compósitos desenvolvidos com o uso de amido termoplástico com resíduo de celulose e papel pós-consumo natália feistauer gomes, thaís fátima rodrigues, karin luise dos santos, fabrício celso, tiina vuorio, vanusca dalosto jahno 505 participation, representation, and representativeness of traditional peoples and communities in eastern amazon state water resources councils participação, representação e representatividade dos povos e comunidades tradicionais nos conselhos estaduais de recursos hídricos da amazônia oriental jaqueline maria soares da silva, altem nascimento pontes 516 why and where to publish porquê & onde publicar valdir fernandes design for disassembly as an instrument for the preservation of water resources in civil construction industry projeto para a desconstrução como instrumento para a preservação de recursos hídricos na construção civil aryane spadotto1 , tatiana maria cecy gadda1 , andré nagalli1  hybrid models applied to create a classification index of fire risk levels in brazil modelos híbridos aplicados à construção de índice de classificação de níveis de risco de fogo no brasil pedro antonio galvão junior1 , sandra regina monteiro masalskiene roveda1 , henrique ewbank de miranda vieira2  fire regime in goiás brazil and mozambique between 2010 and 2019: frequency, recurrence, and most affected cover classes regime de queima em goiás, brasil, e em moçambique entre 2010 e 2019: frequência, recorrência e classes de cobertura mais afetadas sara alves dos santos1 , wellington nunes de oliveira1 , noely vicente ribeiro1 , nilson clementino ferreira1  temporal dynamics and land use in the marine protected area of baía do iguape in northeastern brazil dinâmica temporal e uso da terra na área marinha protegida da baía do iguape, no nordeste do brasil joaquim lemos ornellas1 , alessandra nasser caiafa2 , elfany reis do nascimento lopes1  covid-19 pandemic impact on micro and mini photovoltaic distributed generation in brazil: selection and analysis of representative indicator impacto da pandemia de covid-19 na micro e minigeração distribuída fotovoltaica no brasil: seleção e análise de indicador representativo bruno sabino scolari1 , décio estevão do nascimento1 , marilia de souza1 , faimara do rocio strauhs1  selection of green manures to provide ecosystem services in a semi-arid environment seleção de adubos verdes para a prestação de serviços ecossistêmicos em ambiente semiárido tarcísio rocha vicente de deus1 , vanderlise giongo2 , alessandra monteiro salviano2 , mônica da silva santana3 , vanêssa coelho da silva1 , tatiane cezario dos santos1  physical vulnerability of the coastal zone under wind farms influence of the cities of pedra grande and são miguel do gostoso/rn, brazil vulnerabilidade física e ambiental da zona costeira sob a influência de parques eólicos nos municípios de pedra grande e são miguel do gostoso/rn, brasil ivens lorran clemente de lacerda1 , venerando eustáquio amaro1 , maria de fátima alves de matos1 , ada cristina scudelari1  use of myriophyllum aquaticum to inhibit microcystis aeruginosa growth and remove microcystin-lr uso de myriophyllum aquaticum para inibir o crescimento de microcystis aeruginosa e remover microcistina-lr rafael shinji akiyama kitamura1 , ana roberta soares da silva2 , thomaz aurelio pagioro3 , lúcia regina rocha martins3  valuation of cultural ecosystem services in urban parks with different social contexts in the city of recife (pe), brazil valoração de serviços ecossistêmicos culturais em parques urbanos com diferentes contextos sociais na cidade do recife (pe), brasil beatriz oliveira gomes florêncio1 , carlos eduardo menezes da silva1 , claudiano carneiro da cruz neto2  flow variability in the araguaia river hydrographic basin influenced by precipitation in extreme years and deforestation variabilidade da vazão na bacia hidrográfica do rio araguaia influenciada pela precipitação em anos extremos e desmatamento dênis josé cardoso gomes1 , max miler menezes nascimento1 , fabianne mesquita pereira1 , gustavo francesco de morais dias2 , rafael ribeiro meireles1 , luis gelisson nascimento de souza2 , ailson renan santos picanço3 , hebe morganne campos ribei safety of foods sold in street fairs: analysis of pesticide residues in lettuce (lactuca sativa l.) segurança de alimentos comercializados em feiras livres: análise de resíduos de agrotóxicos em alface (lactuca sativa l.) marcia orth ripke1 , vanessa da silva corralo1 , junir antônio lutinski1  brazilian truckers’ strike and particulate matter (pm10) concentration: temporal trend and time series models greve de caminhoneiros brasileiros e concentração de material particulado (mp10): tendência temporal e modelos de séries temporais danilo covaes nogarotto1 , felippe benavente canteras1 , simone andrea pozza1  natural weathering of composites developed from cellulose waste and post-consumer paper intemperismo natural de compósitos desenvolvidos com o uso de amido termoplástico com resíduo de celulose e papel pós-consumo natália feistauer gomes1 , thaís fátima rodrigues1 , karin luise dos santos1 , fabrício celso1 , tiina vuorio2 , vanusca dalosto jahno1  participation, representation, and representativeness of traditional peoples and communities in eastern amazon state water resources councils participação, representação e representatividade dos povos e comunidades tradicionais nos conselhos estaduais de recursos hídricos da amazônia oriental jaqueline maria soares da silva1 , altem nascimento pontes1  why and where to publish valdir fernandes1  revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 84 o discurso de sustentabilidade e a rede de atores do setor sucroenergético the sustainability discourse and the network from the sugarcane industry resumo os biocombustíveis têm sido considerados capazes de amenizar as mudanças climáticas globais por ser um potencial substituto aos combustíveis fósseis. no brasil, o etanol de cana-de-açúcar é predominante, no entanto a sua produção e utilização são questionados pela comunidade nacional e internacional no que concerne a sua sustentabilidade. este artigo apresenta resultado de pesquisa no qual é demonstrado o discurso atual relacionado às questões de sustentabilidade sucroenergética e a rede de atores do setor. os principais atores da rede foram mapeados pelo software gephi e pelo método snowball. para compor a discussão foram utilizados artigos e periódicos mais citados e com maiores publicações no tema de acordo com a análise do software histcite e tabelas dinâmicas elaboradas pelo software microsoft office excel. concluiu-se que muitos são os impactos negativos gerados pelo setor sucroenergético e do mesmo modo muitas são as maneiras e tecnologias indicadas para amenizar estes impactos. também foi possível concluir que para discutir e avaliar a sustentabilidade do etanol de cana-de-açúcar é necessário considerar toda a complexidade da temática de forma a não considerar somente os impactos negativos, mas também os atores envolvidos, tais como empresários, agentes governamentais, ongs, entre outros, os quais influenciam nas decisões e nas políticas públicas referentes ao setor. palavras-chave: biocombustíveis, cana de açúcar, bioetanol, rede sociotécnica, impactos socioambientais abstract biofuels have been considered capable of mitigating the global climate change for being a potential fossil fuels substitute. in brazil sugar cane ethanol is leading, however its production and use are questioned by the national and international community regarding its sustainability. this paper demonstrates the current issues related to the current sustainability discourse and the stakeholders network from the sugarcane sector. the main stakeholders were mapped by gephi software and the snowball method. the discussion is based on the most cited articles and journals which comprise major publications on the themes according to the histcite and microsoft office excel analysis. this paper concluded that there are many negative impacts generated by the sugarcane industry and likewise there are many procedures and technologies to mitigate these impacts. it is clear that for discussion and evaluation of the ethanol sustainability is necessary to consider the whole complexity in order to not only considering the negative impact but also the stakeholders network such as entrepreneurs, government members, ngos, among others, which influence decisions and public policies. keywords: biofuels , sugarcane , ethanol, network , social and environmental impacts priscila rodrigues gomes engenheira ambiental. mestre em engenharia ambiental. doutoranda programa de pós graduação em ciências da engenharia ambiental (eesc/usp) são carlos, sp, brasil priscilarodgom@sc.usp.br valdir fernandes cientista social. doutor em engenharia ambiental. pós doutor em saúde ambiental (usp). professor dos programas de pós graduação em ciências da engenharia ambiental (eesc/usp), governança e sustentabilidade (isae/fgv) e gestão ambiental (up) curitiba, pr, brasil valdir.fernandes@icloud.com revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 85 introduçâo os biocombustíveis têm suscitado interesse em decisores, políticos, empresários e cientistas, por serem potenciais substitutos aos combustíveis fósseis. isto porque os biocombustíveis são considerados um recurso renovável. dentre as principais formas de biocombustíveis estão o bioetanol e o biodiesel. o bioetanol ou etanol é o biocombustível mais importante no mercado mundial. quando proveniente da cana-deaçúcar é produzido principalmente em áreas tropicais como o brasil e a colômbia, enquanto em outras áreas, tais como os estados unidos, união europeia e china o etanol é predominantemente à base de milho (cheng & timilsina, 2011). no brasil o etanol de cana-de-açúcar tem sido usado como combustível desde a década de 1970, com a introdução de carros movidos exclusivamente a álcool. o etanol anidro é adicionado também à gasolina (até 25%) enquanto o hidratado tem sido usado como combustível único. atualmente, o brasil é o segundo maior produtor de etanol do mundo, e o primeiro de etanol à base de cana-de-açúcar. este cenário foi possível, em grande parte, graças a políticas públicas que subsidiaram a produção e mesmo o consumo deste combustível, principalmente a partir da década de 1970 como solução à dependência e às crises do petróleo. a substituição de produtos de petróleo por etanol, além de reduzir a dependência, acima mencionada, também poderia reduzir as emissões de gases de efeito estufa, os quais causam perturbações no sistema climático global. no entanto, não há um consenso sobre esta questão, em vista de que a produção e a transformação industrial da biomassa exigem o uso de energia de combustíveis fósseis sob a forma de fertilizantes, defensivos agrícolas, operação de máquinas e para o transporte de matérias-primas e insumos. além disso, a monocultura pode resultar em degradação do solo, destruição de ecossistemas naturais e, em alguns casos, há uma competição para o uso de terras entre a produção de energia e alimentos (pereira & ortega, 2010). a partir de análise bibliográfica sobre os temas sustentabilidade do etanol de canade-açúcar e políticas públicas, este artigo apresenta reflexão sobre estes temas e um mapeamento sobre a rede político-decisório do etanol para compreender suas características e o modo como esta influencia o processo de decisão sobre as questões envolvidas com tema etanol. sustentabilidade ou “insustentabilidade” do etanol de cana-de-açúcar a mídia têm destacado as vantagens econômicas e ambientais da produção e consumo do etanol de cana de açúcar. entretanto, pesquisas têm demonstrado que a realidade envolvendo a temática ainda é controversa e não se pode afirmar com certeza sobre a sustentabilidade da atividade sucroenergética. no que tange a dimensão ambiental, pereira e ortega (2010) afirmam que a produção do etanol está associada ao consumo significativo de recursos naturais, o que ocasiona grande impacto ambiental a nível local e regional. ao considerar o componente ar, os autores explicam que a produção de etanol de cana libera co2, devido ao uso de combustíveis e outros insumos industriais durante o processamento industrial e agrícola, bem como pelo transporte. sobre a produção de etanol em larga escala, esta não somente pode potencializar o problema climático como também gerar outros problemas, como a redução de terra arável para a produção de culturas alimentares, a concorrência com a pecuária, um excesso de apropriação dos ecossistemas, dentre outros, ameaçando a preservação da biodiversidade e a fertilidade do solo (gomiero, paoletti e pimentel, 2010). além destes efeitos ecológicos, gomiero, paoletti e pimentel (2010) advertem sobre as consequências sociais, as quais podem incidir sobre: (1) segurança alimentar, levando a um aumento do preço do alimento de base, (2) corporações transnacionais e grandes proprietários instituindo cada vez mais conflitos com áreas indígenas e de subsistência dos pequenos agricultores. hoefnagels, smeets e faaij (2010) explicam que outros pontos devem ser investigados já que uma grande variação no desempenho pode ser encontrada para o mesmo tipo de biocombustível, dependendo dos solos de referência, local de cultivo, rendimento das culturas e sobre os procedimentos de alocação utilizados para os subprodutos. tudo isto somado ao aumento previsto da população mundial provocaria da mesma maneira um aumento na competição por recursos naturais. não está totalmente mapeado também o impacto, por exemplo, sobre a disponibilidade de água para a produção de alimentos e bioenergia (stone et al., 2010; huffaker, 2010). a preocupação se torna muito maior quando se relaciona a questão da disponibilidade de água com as mudanças climáticas. isto porque temperaturas mais elevadas e menos precipitações aumentaria a necessidade de irrigação. no entanto, qualquer aumento na irrigação para se adaptar a mudança climática seria restringida pela disponibilidade de água. apesar do uso da irrigação no brasil para a produção de cana ser geralmente baixo, a crescente demanda por etanol pode consequentemente expandir a produção da monocultura para as regiões onde a revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 86 irrigação seria necessária para complementar à baixa precipitação. para melhor exemplificação sobre a complexidade e integração entre os diversos impactos gerados, pereira e ortega (2010) avaliaram a sustentabilidade do etanol de canade-açúcar por avaliação emergética 1 e análise de ciclo de vida e assim, examinaram a viabilidade ambiental de uma produção em grande escala. ao considerar os combustíveis fósseis envolvidos nas fases de produção agrícola e industrial o estudo indicou que 1,82 kg de solo são erodidos e 18,4l de água e 1,52 m2 de terra arável são necessários para produzir 1 litro de etanol a partir da cana. além disso, 0,28 kg de co2 são liberados por litro de etanol produzido. os resultados obtidos por este estudo indicam então que a cana e a produção de etanol de larga escala se apresentariam como sustentáveis caso estes indicadores tenham melhorias em seus valores. no entanto, o meio produtivo tradicional pode não prevalecer futuramente, pois o 1 análise emergética (ae) tem sido frequentemente utilizada para avaliar sistemas de produção, principalmente porque considera todos os insumos necessários para conduzir um processo: contribuições da natureza (água da chuva, águas subterrâneas, solo, sedimentos, e biodiversidade) e os insumos fornecidos pela economia humana (produtos químicos, matériasprimas, máquinas, combustível, serviços, pagamentos, etc.) com seus resultados, a ae possibilita associar o impacto causado pelo sistema estudado com o ambiente além do que calcular a sua capacidade de suporte. bioetanol também pode ser produzido a partir de materiais lignocelulósicos tais como resíduos agrícolas, gramíneas, silvicultura e resíduos de madeira neste caso o bietanol é comumente chamado de bioetanol de 2ª geração. contudo, para a sua produção são necessários esforços no desenvolvimento de tecnologias avançadas rentáveis, uma vez que a conversão de materiais lignocelulósicos para o etanol é mais difícil do que o de açúcar e ainda, existem alguns desafios para as aplicações comerciais destas tecnologias (cheng & timilsina, 2011). políticas públicas e o contexto sucroenergético desde 2003, governos de todo o mundo têm implementado políticas e programas destinados a aumentar a produção e utilização de biocombustíveis (whitaker, 2010), sendo as políticas energética e agrícola as que têm abordado com maior frequência a implantação dos biocombustíveis. na área da energia, as maiores preocupações têm sido quanto à sustentabilidade dos sistemas de biocombustíveis, ou seja, sobre o quanto os biocombustíveis podem contribuir para atingir as metas de produção. já na área agrícola os interesses têm sido sobre o impacto nos preços dos alimentos e a proporção de terras agrícolas (smyth et al., 2010). no entanto, não somente políticas específicas afetam os biocombustíveis. o assunto permeia diferentes áreas políticas e é influenciado também por muitos outros contextos que com ele se relacionam, como por exemplo, emissões de gees, gestão de resíduos, entre outros. smyth et al. (2010) defende esta visão e apresenta um esquema (figura 1) exemplificando a complexidade envolta à produção dos biocombustíveis, com referência ao cenário americano. ao entender a figura percebe-se que a produção e uso de biocombustíveis são fortemente influenciados por diversas políticas, resultando em uma complexa rede de incentivos e restrições. existem redes de políticas figura 1 rede de influência política da produção de biocombustíveis no cenário americano fonte: smyth et al. (2010) revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 87 de biocombustíveis, por exemplo, que procuram cumprir vários objetivos envolvidos tanto com energia, meio ambiente quanto a política agrícola. porém o autor explica que uma boa política de biocombustíveis pode ser uma simples combinação de várias outras políticas. ou seja, muitos governos no mundo inteiro utilizam combinações para todas as fontes renováveis de energia, ou de várias tabela 1 atores mais significativos do setor energético de etanol fonte: baseado em wwf (p. 28-31, 2008) atores exemplos descriçâo atores representativos do complexo agroindustrial canavieiro. usineiros (unica), fornecedores de cana (cna, orplana) e agentes ligados ao agronegócio brasileiro, como a associação brasileira do agronegócio (abag). essas entidades representam os interesses tanto do setor privado de produção quanto do setor industrial da indústria canavieira e têm tido um papel extremamente ativo na cadeia agroindustrial da cana. são organizações extremamente profissionalizadas e com forte poder de lobby e influência. atores representativos de fora do complexo canavieiro. como a petrobras, as empresas transnacionais do setor de alimentos e as tradings. desempenham papel importante na comercialização dos derivados da cana, açúcar e álcool, nos mercados interno e externo. são estas empresas as responsáveis pelas mudanças que poderão vir a ocorrer no mercado de álcool. o comportamento destas empresas pode ampliar o espaço do etanol no mercado internacional. atores governamentais representativos do setor. o ministério da agricultura; o ministério do desenvolvimento agrário, o ministério do meio ambiente bem como a casa civil, entre outros. estes órgãos governamentais definem as regras institucionais do setor, normatizam as leis e dessa forma impactam diretamente o setor. portanto são importantes na definição do futuro da indústria sucroalcooleira. atores governamentais de gestão e proteção ambiental. instituto chico mendes de conservação da biodiversidade – icmbio, instituto de pesca, ibama, secretaria do meio ambiente (estadual, municipal). apresentam atribuições e competências específicas para resolverem problemas ambientais. atores da sociedade civil organizada representados por ongs ambientalistas nacionais e internacionais como wwf, greenpeace, amigos da terra. quando há divergências entre os diferentes ministérios a equação política é influenciada pelos atores não governamentais sejam os agentes privados, ongs, mídia etc. as ongs exercem uma função importante de pressão para a adoção de parâmetros sustentáveis sob o ponto de vista socioambiental em toda a cadeia produtiva da cana. essas organizações têm capacidade de estimular mudanças-chave, sejam através de campanhas internacionais ou parcerias. atores científicos e tecnológicos do setor. usp, embrapa, ufscar; rede interuniversitária para o desenvolvimento do setor sucroalcooleiro (ridesa); o centro de tecnologia canavieira (ctc), o instituto agronômico da campinas (iac),instituto de estudos do comércio e negociações internacionais (icone), etc. posicionam o brasil na vanguarda tecnológica mundial da indústria do etanol. além de gerarem análises e estudos setoriais que servem como referência para os debates e estudos sobre a indústria canavieira. indústria automobilística ------ a demanda futura de álcool dependerá da decisão da indústria automobilística continuar produzindo automóveis e motores que tenham um bom rendimento com álcool. atores sociais ligados à defesa dos trabalhadores e da população impactada. ministérios públicos estaduais, o ministério público do trabalho, a confederação nacional dos trabalhadores da agricultura (contag), a federação dos empregados rurais assalariados do estado de são paulo (feraesp); a pastoral da terra e o serviço pastoral do migrante, mst, central única dos trabalhadores (cut). estes têm sido um instrumento importante para a melhoria das condições de trabalho dos cortadores de cana. o mpt, por exemplo, tem exigido que as empresas observem todos os itens de saúde e segurança do trabalho existentes na nr31. revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 88 políticas com diferentes objetivos. outro ponto a observar é que historicamente as políticas de etanol foram motivadas por preocupações relacionadas à segurança energética e apoio ao rendimento agrícola, não as emissões de gees. no entanto, a legislação atual de muitos países tem introduzido a importância do etanol na redução das emissões de gees. mesmo assim, qualquer fragilidade na relação entre a legislação e políticas públicas, somada a crescente demanda por biocombustíveis, pode levar empresas privadas multinacionais a criarem grandes plantações nestes países, e assim resultar na conversão de ecossistemas naturais, bem como o deslocamento de pequenos agricultores. se políticas não forem adequadamente implementadas, além de não proteger os recursos naturais, também não haverá proteção aos pequenos proprietários e estes perderão suas propriedades para grandes latifúndios (gomiero; paoletti; pimentel, 2010). no entanto, as políticas públicas não devem ser compreendidas como simplesmente uma intervenção estatal em uma situação que a sociedade entende como problemática. o conceito de políticas públicas é mais amplo. a política pública resulta de uma interação complexa entre o estado e sociedade, pois o desenvolvimento de uma sociedade se dá por meio das decisões e ações implementadas pelo governo e outros atores sociais. sendo assim, pode-se afirma que o governo não é a única instituição envolvida no processo político de decisão. empresas e organizações não governamentais também assumem funções de governança para resolver problemas de natureza comum e influenciar a instituição de políticas públicas. quando isto acontece com a coordenação de um governo se denomina coprodução do bem público (dye, 2005). são vários os agentes ou atores envolvidos na elaboração e implementação de políticas púbicas: associações diversas da sociedade, empresas concessionárias, ongs, entre outros. quando estes agentes são não governamentais nem do setor empresarial eles são conhecidos como terceiro setor. logo, é importante considerar que há uma rede políticode-influência inserida no setor sucroenergético, seja no processo de tomada de decisão (atores), seja simplesmente pela sua influência no processo (stakeholders). estes agentes influenciam de forma direta ou indireta no futuro da cana-deaçúcar no brasil, em seus produtos, e seus impactos (tabela 1). a grande dificuldade aqui está no ato de planejar e decidir considerando os diferentes entendimentos, interesses e histórico destes envolvidos. todos estes pontos e considerações apresentam o quanto é complexo toda a realidade do setor e potencializa as várias preocupações quando referentes ao estado de são paulo, dada à representatividade da atividade em relação ao brasil e ao mundo. desse modo, postular o desenvolvimento sustentável para a atividade tem se apresentado como um difícil desafio, cujas bases ainda estão por ser construídas. metodologia para a revisão da literatura foi feita uma busca no web of science um banco de dados publicado pela thomson reuters da qual resultou em 150 artigos referentes aos anos 2000 a 2012. as palavras-chave utilizadas para a busca foram sustentabilidade, etanol e políticas públicas. os artigos selecionados foram analisados por índices analíticos pelo software histcite, um programa com muitas aplicações, entre elas a capacidade de identificar literatura-chave em um campo de pesquisa, uma vez que possibilita uma listagem de autores e periódicos mais citados, por meio da aplicação de estatísticas (média e taxas de mediana de citação de artigos, número de autores por paper, etc.). o histcite executa suas análises sobre os resultados de buscas da web of science, que são exportadas para arquivos de texto. a pesquisa também se utilizou de tabelas dinâmicas elaboradas pelo software microsoft office excel para determinar qual periódico publica mais sobre os temas. no entanto para embasamento e discussão deste artigo foram selecionados os artigos que apresentaram maiores índices tabela 2 principais artigos selecionados de acordo com os métodos de análise autores periódico ano cheng, j. j., timilsina, g. r. renewable energy 2011 pereira, c.l.f., ortega, e. journal of cleaner production 2010 hoefnagels, r., smeets, e., faaij, a renewable and sustainable energy reviews 2010 smyth, b.m., gallachóir, b.p.o., korres, n.e., murphy, j.d. journal of cleaner production 2010 stone, k.c., hunt, p.g., cantrell, k.b., ro, k.s bioresource technology 2010 witaker, j., ludley, k. e., rowe, r., taylor, g., howard, d.c. global change biology bionergy 2010 revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 89 nas análises, ou seja, ou foram escritos por autores mais citados ou foram publicados em periódicos mais relevantes (tabela 2). além disso, foi realizada uma análise qualitativa por meio da leitura dos resumos desses artigos e somente aqueles que continham temas e discussões voltadas aos seguintes tópicos: (i) sustentabilidade econômica, (ii) sustentabilidade ambiental, (iii) sustentabilidade ecológica, (iv) impactos sociais, (v) impactos ambientais, (vi) impactos ecológicos, (vii) impactos locais, (viii) impactos regionais, (ix) modelos de avaliação de sustentabilidade, (x) política energética, (xi) política social e (xii) política agrícola, foram de fato considerados pertinentes para os objetivos deste artigo. no que se refere ao mapeamento da rede foram utilizados dois métodos: o gephi para rastrear os hiperlinks na rede da internet e cartografar a rede de forma mais ampla, sem considerar os mais ou menos influentes no tema sustentabilidade, e o método snowball, também conhecido como amostragem de propagação geométrica, o qual possibilitou mapear os atores envolvidos na discussão e no processo de tomada de decisão quando se refere à sustentabilidade do etanol, sendo todos os atores de ambos produtos relacionados com a unica (união da indústria de cana-de-açúcar). sobre o método snowball, o mesmo é uma técnica de amostragem não probabilístico usado para obter acesso às populações difíceis de alcançar e/ou oculta (fávero, 2009). em síntese, a aplicação do método possibilitou registrar os principais atores e aqueles que possuem relações com os que deram origem à coleta de dados. o objeto empírico com a utilização destes métodos está em construir a estrutura das redes apreendidas a partir das relações entre websites, ou seja, o método se utilizou do recurso da internet para mapear as instituições, por meio dos hyperlinks e assim evidenciar os atores que tomam parte em políticas e ações na temática. esta abordagem parte da premissa que a websphere é um universo simbólico 2 e, assim sendo, é possível analisar as características dos atores que a compõem, sua distribuição, e as relações entre eles ao interpretar os hyperlinks que os conectam. 2 de acordo com berger e luckmann (1985, p132), “o universo simbólico é concebido como a matriz de todos os significados socialmente objetivados e subjetivamente reais [...]. neste nível de legitimação a integração reflexiva de processos institucionais distintos alcançam sua plena realização. um mundo inteiro é criado. [...] os papéis institucionais tornam-se modos de participação em um universo que transcende e inclui a ordem institucional”. figura 2 exemplo de artigos com maiores índicesanálise gerada pelo histcite revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 90 no que tange a unica ser o ator focal para o mapeamento das redes, a mesma se apresenta como a maior organização representativa do setor de açúcar e bioetanol do brasil (unica, 2012). a associação é composta de 146 companhias sendo estas responsáveis por mais de 50% do etanol produzidos no brasil (unica, 2012). o mapeamento iniciou-se pelo website da unica e segui-se por meio dos hyperlinks encontrados no website. o resultado do mapeamento feito pelo software gephi permitiu uma cartografia mais completa, e assim possibilitou representar a rede da unica como uma sistema maior com o intuito de demonstrar a complexidade na qual uma rede de atores estaria envolvida. o gephi realiza sua busca por meio de hiperlinks inseridos no site, mas de forma conhecida como rastreamento ou crawler. sua utilização neste artigo foi baseada nos hiperlinks conectados ao site da unica. já o delineamento dos principais atores foi baseado em mais um critério, adicionado ao anterior, no qual somente aqueles com projetos ou missões relacionados ao tema sustentabilidade do etanol seriam considerados os principais atores, gerando a rede da unica com até três graus de relação considerados. instituições que possuem influência no estado de são paulo, mesmo com abrangência nacional e internacional foram investigadas. foram considerados atores relevantes aqueles que possuem em sua missão com envolvimento com a sustentabilidade ou parcerias em projetos no mesmo sentido em até três ordens no distanciamento das relações formando a rede. em termos operacionais os websites foram mapeados pela aplicação do software gephi, delineada pelo método snowball, identificados, e organizados digitalmente por meio de tabelas originada pelo software microdoft excel 2010. resultados e discussão: análise bibliográfica um dos objetivos da pesquisa foi levantar o discurso científico atual acerca do tema sustentabilidade do etanol de canade-açúcar. por meio de uma investigação baseada nos índices analíticos do software histcite houve uma variação de 89 autores e 23 periódicos diferentes, sendo utilizados para esta pesquisa os artigos com os maiores índices (figura 2) e analisados qualitativamente por meio das leituras de seus resumos. para a análise referente aos artigos mais citados este trabalho se baseou no índice gcs pontuação de citação global, o qual representa o número de citações para o artigo de todas as fontes, como relatado pelo web of science, quando os dados foram transferidos. já a figura 3 é uma representação gráfica que o programa permite realizar para o gcs. o gsc pode ser visualizado devido ao raio de cada círculo e o figura 3 – autores mais citados – análise gerada pelo histcite revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 91 número de vezes que cada artigo é citado nas bases de dados. portanto, o artigo número 18 e 17 são os mais citados. geralmente o gráfico é representado em formato de rede, com ligações entre os círculos, o que representaria a citação entre autores. neste caso, a figura mostra que os autores não citam os trabalhos uns dos outros dentro da análise. isto acontece talvez porque os anos relacionados aos artigos escolhidos para esta pesquisa estejam em um intervalo de tempo muito pequeno o que demonstra uma proximidade de datas de publicação e, portanto menor probabilidade de integração de trabalhos. para a análise dos periódicos que mais publicam sobre os temas destacados foi utilizado o recurso de tabela dinâmica do software microsoft office excel. entre um universo de 150 periódicos que publicavam sobre os temas foram destacados os 10 que apresentam maior número de publicações dentre o ano 2000 e 2012. com a aplicação de tais procedimentos foi possível levantar e desenvolver um arcabouço teórico relevante para este artigo, e evidenciar os pontos-chave que representam a atual discussão sobre a questão sucroenergética. os resultados indicaram um recorte bibliográfico focado em compreender e discutir sobre os impactos negativos da atividade sucroenegética e a indicar novas formas de avaliação de sustentabilidade, considerando a complexidade e integração dos impactos gerados. da mesma maneira foi possível evidenciar que estão acontecendo esforços para o desenvolvimento de novas tecnologias, tanto para amenizar os impactos listados pela literatura atual como aqueles que já estão sendo previstos para acontecerem futuramente, como é o caso do uso do biocombustível de 2ª. geração e seus possíveis impactos. no que tange as políticas públicas, não tem sido diferente sobre a preocupação enfática quanto a sustentabilidade dos sistemas de biocombustíveis, porém a maiores críticas foram em relação a falta de integração das várias tabela 3 periódicos com mais publicação sobre etanol e sustentabilidade periódicos destaque ano 2000 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 total biomass & bioenergy 1 1 1 5 2 7 1 18 bioresource technology 3 6 5 14 biofuels bioproducts & biorefining-biofpr 3 2 1 6 12 renewable & sustainable energy reviews 1 4 3 2 1 11 international sugar journal 1 1 1 1 2 3 9 environmental science & technology 1 2 2 1 1 1 8 energy policy 1 2 4 1 8 renewable energy 1 1 2 2 6 global change biology bioenergy 2 4 6 international journal of life cycle assessment 1 2 1 1 5 figura 4 periódicos com mais publicação sobre etanol e sustentabilidade revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 92 políticas que afetam e são influenciadas por muitos outros contextos que permeiam o temas energia e sustentabilidade. políticas públicas voltadas somente a um objetivo, como aquelas voltadas somente a metas de produção, ou várias políticas com objetivos diferentes, sem qualquer integração, como política de segurança energética sem relação com a política do meio ambiente, que por sua vez são incoerente com a política agrícola, e assim por diante, são os pontos mais criticados pela literatura analisada. resultados e discussão: análise da rede sóciotécnica no que tange o mapeamento dos atores da rede político decisória do etanol se utilizou o rastreador (crawler) gephi e qual identificou a rede unica total (figura 5). esta rede maior e holística (1.602 atores com 3795 relações diretas) fortalece a observação sobre a complexidade do sistema como um todo. para a análise decidiu-se por sistematizar e escolher redes focais, ou seja, redes geradas por atores nucleares e suas ligações, neste caso com foco na unica. sendo assim, a rede maior foi limitada e reconstruída como uma rede focal por meio do método snowball (fig. 6). é bom destacar que muitas outras redes focais fazem parte da rede total, tais como rede científica, rede de atores estatais, rede de consumidores do etanol, etc. neste artigo a rede total deve ser entendida como o grupo de atores envolvidos no processo político, ao mesmo tempo em que participa da discussão sobre a sustentabilidade do etanol de canade-açúcar. o delineamento da rede focal (figura 6) pelo método snowball tende a ser influenciado pelas características relacionais do ator inicial, haja visto que este determina a inclusão dos demais atores na rede. neste sentido hanneman e riddle (2005) advertem que se deve haver uma criteriosa seleção do ponto de partida para que os dados coletados tenham qualidade, ou seja, que representem bem as características das relações figura 5 configuração generalizada da rede única pelo software gephi-http graph revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 93 entre os atores dentro da população estudada. ao analisar os objetivos, as missões e/ou projetos nos websites relacionados aos atores da rede, se encontraram indícios de ações voltadas à discussão ou avaliação de sustentabilidade com interface direta ou indireta na produção e consumo do etanol de cana-deaçúcar. isto tudo auxiliou na identificação das ações conjuntas e das ações evidenciando o arranjo de governança, destacando os atores e apresentando assim, uma rede de políticas temática, neste caso, a do etanol de cana-de-açúcar. sobre as organizações atuantes na rede inseridas na web, suas relações não são tão claras, devido à complexidade inerente, porém com o mapeamento foi possível a compreensão sobre quem são os atores, quais seus projetos, missões e valores comuns e sua prática em busca de uma ideia de figura 6 rede focal unica (até 3ª. ordem de ligação) revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 94 sustentabilidade, permitindo uma análise empírica ao considerar o todo, a rede em si (tabela 4). ao elucidar, de forma exemplificativa, a rede de atores do etanol de cana-de-açúcar este artigo buscou evidenciar a importância em entender as características e o funcionamento das redes sociotécnicas de políticas. esta importância esta no fato de que os problemas envolto aos temas energia, meio ambiente e sustentabilidade são problemas sistêmicos e complexos os quais não respeitam fronteiras locais. nesse sentido o poder público tem se defrontado com certa dificuldade de decisão e resposta (goldsmith e eggers, 2004). sendo assim, faz-se necessário uma atuação do poder público em convergência com as interesses provenientes da sociedade configurada por redes organizadas. estas redes de políticas são um tipo de metaestrutura de governança, representando relações entre o estado e a sociedade no processo de formulação e implantação de políticas públicas. as políticas públicas são geradas pela interação destes múltiplos agentes inter-relacionados que ajustam seus comportamentos estratégicos para o alcance de objetivos convergentes (kenis e schneider, 1991). assim, a abordagem das redes tem relação intrínseca com tomada de decisão e políticas públicas, e as características e relações da rede do etanol fazem tabela 4 dados para a análise gerados pelo método snowball rede focal unica nome única ordem ator focal inicial descrição é a maior organização representativa do setor de açúcar e bioetanol do brasil. a associação se expressa e atua em sintonia com os interesses dos produtores de açúcar, etanol e bioeletricidade tanto no brasil como ao redor do mundo. as 146 companhias associadas à unica são responsáveis por mais de 50% do etanol e 60% do açúcar produzidos no brasil. endereço eletrônico http://www.unica.com.br/ sede são paulo brasil abrangência de atuação internacional setor de atuação privado associação de indústrias missão a missão da unica é liderar o processo de transformação do tradicional setor de cana-de-açúcar em uma moderna agroindústria capaz de competir de modo sustentável no brasil e ao redor do mundo nas áreas de etanol, açúcar e bioeletricidade. objetivos consolidar o etanol como uma commodity global no setor de combustíveis; promover a demanda do etanol como um combustível veicular limpo e expandir seu uso em outros setores; fomentar a produção em larga escala da bioeletricidade para o mercado brasileiro. auxiliar as empresas associadas a se tornar modelos de sustentabilidade socioambiental. divulgar dados científicos críveis relacionados aos avanços competitivos da cana-de-açúcar e do etanol. políticas de atuação política de prover informações detalhadas e atualizadas sobre as importantes contribuições socioeconômicas e ambientais do setor. projetos são muitos o projetos. um dos mais importantes é o projeto agora: lançado em 2009 no ethanol summit – um dos principais eventos mundiais dedicados aos biocombustíveis – o projeto agora se consolidou como a maior iniciativa de comunicação institucional do agronegócio brasileiro com o objetivo de integrar a cadeia produtiva da cana-de-açúcar em torno da divulgação da importância da agroenergia renovável. são 15 associações e empresas do setor sucroenergético unidas na geração de conhecimento, na disseminação de impactos sociais e ambientais positivos e, fundamentalmente, na disponibilização e ampliação de esclarecimentos para a conscientização da opinião pública sobre as questões da indústria da cana-de-açúcar e a sustentabilidade. por meio de um conjunto de ações e iniciativas, o projeto agora propõe-se a: . estimular e reconhecer a geração de conhecimentos relevantes ao programa. . promover ações educativas e de esclarecimento relacionadas aos três pilares da sustentabilidade (econômico, social e ambiental). . comunicar impactos e benefícios da cadeia produtiva da agroindústria canavieira para o brasil através de dados concretos e mensuráveis. . desfazer mitos sobre o setor sucroenergético. revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 95 toda a diferença na análise de conjuntura em que se encontra a discussão da sustentabilidade. conclusão o artigo apresentou e uma revisão de autores, papers e periódicos mais recentes e destacados nas temáticas: sustentabilidade, etanol e políticas públicas. com isto foi possível inferir que as questões ambientais, energéticas, agrícolas e sociais estão amplamente interligadas e que em grande escala a produção de biocombustíveis, em especial, a do etanol de cana-de-açúcar, coloca alta pressão e desencadeia diversos impactos negativos. sobre o debate atual sobre a sustentabilidade de biocombustíveis percebe-se que este está muito mais aplicado aos sistemas de produção, na melhoria da eficiência energética, e ainda especificamente o desempenho do ciclo de vida do produto. fica evidente que o etanol não representa uma panaceia energética, e que antes de planejar políticas de biocombustíveis em larga escala é necessária uma ampla e sensível análise multidisciplinar e sistêmica visando mapear os seus vários impactos sociais, econômicos e ambientais. em contrapartida a literatura demonstrou que tem ocorrido uma busca por alternativas tecnológicas dentre elas a de produção de biocombustíveis de segunda geração. o avanço nestas tecnologias acaba por ter impacto positivo na proteção do meio ambiente, especialmente as mudanças climáticas. no entanto, estas tecnologias ainda encontram barreiras para suas aplicações comerciais. também foi possível concluir que a compreensão sobre a complexidade entre as relações sociais e políticas, até mesmo as relações que permeiam novos espaços públicos em formação, como é o caso no ciberespaço possibilita a concepção de sistemas de planejamento político e de gestão. por fim, as políticas para serem adequadas no planejamento e decisões sobre os biocombustíveis devem considerar as muitas variáveis e subsistemas interdependentes tais como a rede de atores e suas características e influencias na discussão da sustentabilidade sucroenergética. referências berger, p. l. e luckmann, t. 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(2008). análise da expansão do complexo agroindustrial canavieiro no brasil. programa de agricultura e meio ambiente, brasil. 46 p. recebido em: jan/2013 aprovado em: mar/2014 políticas públicas e o contexto sucroenergético metodologia referências instruções aos autores do sibragec 2009 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 116 meio ambiente e participação social: a importância do planejamento para o setor do saneamento básico environment and social participation: the importance of planning sanitation services cristina maria dacach fernandez marchi programa de pós-graduação em planejamento ambiental ppgpa/ucsal, universidade católica do salvador – estado da bahia cristina.marchi@ucsal.br resumo para o pnud, o progresso equitativo e sustentável de um país é fruto do esforço na elaboração e implementação de planejamento sistemático. a ausência de saneamento básico nos municípios traz grandes impactos ao meio ambiente. em 2007, a lei 11.445 instaurou o planejamento participativo visando à universalização e à redução dos danos ao meio ambiente. este estudo teve como objetivo desenvolver uma proposição, em forma de fluxogramas, que possa contribuir para o sucesso do planejamento participativo municipal. a metodologia adotada foi o estudo exploratório. a pesquisa desenvolvida é qualitativa e o seu delineamento deu-se por meio da pesquisa bibliográfica, na qual foi preconizada a abordagem explicativa para a elucidação dos eventos. o desenvolvimento e a organização da proposição por meio de fluxogramas facilitam a compreensão de como se elabora um plano municipal de saneamento básico, exemplo de planejamento participativo, que se encontra inserido nas diretrizes nacionais para o saneamento básico. palavras chave: planejamento participativo; lei 11.445/2007; saneamento básico. abstract for unep, a country’s equitable and sustainable progress is the result of the effort in developing and implementing systematic planning. the lack of sanitation in the cities brings a great impact on the environment. in 2007, the brazilian law n. 11.445 established the participatory planning aiming universalized services to promote health and to reduce the environmental damages. the aim of this study is to develop a proposal, utilizing flowcharts, which could contribute to the accomplishment of municipal participatory planning. the methodology starts with an exploratory study and then moves into a qualitative research. by developing and organizing this proposition using flowcharts, it could facilitate enough understanding in order to prepare a municipal plan of sanitation, which is inserted in the national guidelines for basic sanitation. keywords: participatory planning; brazilian sanitation law; sanitation services revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 117 meio ambiente e participação social: a importância do planejamento para o setor do saneamento básico elaborado pelo programa das nações unidas para o desenvolvimento – pnud, o relatório sobre o desenvolvimento humano do ano de 2014, intitulado sostener el progreso humano: reducir vulnerabilidades y construir resiliencia assegura que uma maior vulnerabilidade se manifesta entre aqueles que vivem na extrema pobreza; a vulnerabilidade é multidimensional e ameaça o desenvolvimento humano. para o pnud, o progresso equitativo e sustentável de um país é fruto do esforço na elaboração e implementação de planejamento sistemático, formativo de políticas e normas sociais. preconiza que todas as pessoas têm o mesmo valor e que a universalização dos serviços relacionados à educação, à saúde e aos serviços básicos requer atenção diferenciada. para que todos tenham os mesmos direitos é necessário tratamento diferente para os mais desfavorecidos (pnud, 2014). a quem cabe promover a universalização dos serviços básicos? políticas inclusivas devem ser planejadas e aplicadas pelo estado? para yasbek (2004), as propostas estatais ligadas às políticas inclusivas “são reducionistas e voltadas para situações extremas, com alto grau de seletividade e focalização, direcionadas aos mais pobres entre os pobres, apelando à ação humanitária e/ou solidária da sociedade” (yasbek, 2004:104). uma saída pode ser encontrada na constituição brasileira de 1988, que apresenta uma nova configuração do planejamento e da gestão nas políticas públicas, estabelecendo mecanismos participativos dos processos decisórios. a partir de 2007, inúmeros princípios da lei 11.445, que estabelecem as diretrizes nacionais para o saneamento básico, conduzem à ideia de participação e controle social (brasil, 2007). apesar desse marco legal, os serviços de saneamento básico, ou seja, os serviços de abastecimento de água, de esgotamento sanitário, de coleta, de tratamento e destinação final de resíduos sólidos e de drenagem e o manejo das águas pluviais não estão disponibilizados de forma equitativa no país. esses serviços são fundamentais para o desenvolvimento humano e para a preservação ambiental e devem ser distribuídos de forma adequada para garantir a saúde pública, a segurança da vida e do patrimônio público e privado (brasil, 2007). a má distribuição dos serviços de saneamento básico no brasil é retratada há anos pelo sistema nacional de informações de saneamento – snis, do ministério das cidades, que elabora anualmente o diagnóstico dos serviços de água, de esgotos e de resíduos sólidos no território nacional. esses diagnósticos contêm dados enviados voluntariamente por prestadores de serviços. segundo o snis (2014), as informações levantadas em 2013 mostraram que mais de cinco mil municípios enviaram dados sobre a prestação dos serviços de abastecimento de água, o que significa uma representatividade de 97,6% em relação à população urbana do brasil. para o esgotamento sanitário, três mil, setecentos e trinta municípios informando suas situações, o que representa uma população urbana de 154,7 milhões de habitantes, representatividade de 91,1% em relação à população urbana do brasil. para 2013, deverá causar uma grande inquietação aos gestores municipais o fato de que menos da metade da população da amostra recebe o serviço de coleta dos esgotos (48,6%); e, mais preocupante ainda, é que somente 39% dos esgotos foram tratados. a constatação é que, embora o diagnóstico ressalte que o volume de esgotos tratados saltou de 3,586 bilhões de m3 em 2012 para 3,624 bilhões de m3 em 2013, correspondendo a um incremento de 1,1% (brasil, 2014), a natureza é a maior prejudicada. quando os efluentes domésticos, comerciais e industriais não são tratados, o solo, os rios, os mares, os mananciais são afetados, contribuindo para um elevado comprometimento ambiental e prejuízo à saúde pública, principalmente quando se trata da população mais vulnerável. mas, como promover tratamento igualitário para uma já tímida distribuição dos serviços? para galvão junior (2009) são grandes os desafios postos à universalização dos serviços de saneamento. ele estima que, para o ano de 2020, somente para os serviços de abastecimento de água e os de esgotamento sanitário, serão necessários investimentos na ordem de cento e setenta e oito bilhões de reais. o autor alerta que não só o alto volume de recursos para as obras de infraestrutura evidencia as dificuldades do setor, outras dificuldades se encontram em questões institucionais, revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 118 como os mecanismos de políticas públicas, a titularidade e a regulação dos serviços, impedindo a ampliação dos índices de cobertura, inibindo investimentos em expansão e reposição da infraestrutura sanitária instalada. no que se refere às questões institucionais, é necessário lembrar que o saneamento oferece serviços que demandam estrita observância às normas, procedimentos e regulamentos, além da verificação do cumprimento da legislação em vigor e da efetivação de um contrato de programa entre entes federados. como gestores públicos de pequenos e médios municípios, sem aportes financeiros, tampouco de recursos humanos e técnicos, podem atender a tais normas, regulamentos, legislações? gestores municipais alegam não possuir técnicos capacitados para a elaboração de trabalhos dessa natureza ou verbas para a contratação de profissionais para tal fim (aesbe, 2010). o assunto é de tal diversidade e importância que o município que necessite assinar um contrato de programa para atender aos serviços públicos de saneamento básico deverá observar alguns requisitos: i) verificar se o estado da federação tem lei estadual que o autorize celebrar convênio de cooperação entre entes federados; ii) elaborar e assinar um convênio de cooperação entre o município e o ente federado; iii) providenciar que o convênio de cooperação celebrado seja autorizado ou ratificado por lei municipal; iv) haver uma entidade de regulação e fiscalização dos serviços a serem prestados; v) elaborar e editar um plano municipal de saneamento básico (pmsb); vi) elaborar um estudo técnico e econômico-financeiro onde fique demonstrado a viabilidade da prestação dos serviços mediante contrato de programa (art. 13 da lei federal nº. 11.107, de 2005); e vii) celebrar contrato de programa entre o município e o prestador de serviços de saneamento básico. deve ser destacado o item v, a elaboração e edição do pmsb, já que a lei 11.445 determinou o planejamento como instrumento fundamental para se promover o acesso universal aos serviços de saneamento básico, determinação que coaduna com a perspectiva de esforço na elaboração e implementação de planejamento sistemático, formativo de políticas e normas sociais, retratada pelo relatório do pnud 2014. neste cenário, desde 2007, todos os municípios brasileiros devem formular as suas políticas públicas, sendo o pmsb o instrumento de definição de programas, ações e projetos necessários para atingir a estratégia da universalização. partindo-se destes pressupostos, este estudo teve como objetivo desenvolver uma proposição, em forma de fluxogramas, que possa contribuir para o sucesso do planejamento participativo municipal inserido na lei 11.445/2007. o desenvolvimento e a organização dos fluxogramas aqui propostos podem promover a compreensão das fases essenciais e apoiar o processo de elaboração participativa deste instrumento de planejamento, considerado pelas razões expostas acima como de papel preponderante para a promoção da salubridade ambiental e da universalização dos serviços de saneamento básico. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 119 metodologia a metodologia adotada foi o estudo exploratório. o estudo exploratório teve como finalidade buscar a ampliação do conhecimento sobre a elaboração dos planos municipais de saneamento básico, de modo a garantir familiaridade com o tema e contribuir para a difusão de informações que possam responder algumas questões sobre a universalização dos serviços de saneamento e a preservação do meio ambiente. a pesquisa desenvolvida é qualitativa e o seu delineamento se deu por meio da pesquisa bibliográfica. quanto aos procedimentos sistemáticos para a descrição e explicação dos eventos encontrados, o estudo se desenvolveu num ambiente que preconizou a abordagem explicativa, pois visou identificar os fatores que contribuem para a ocorrência de determinados fenômenos (gil, 1991), ou seja, se busca aprofundar o conhecimento dos fatores que contribuem para o desenvolvimento da participação social durante a elaboração e a implementação do pmsb, visando simplificar e ilustrar as etapas para a sua consecução. a construção dos fluxogramas propostos foi conduzida pela análise do modelo recomendado pela secretaria nacional de saneamento ambiental, vinculada ao ministério das cidades, além de informações obtidas por meio do exame de bancos de dados secundários, originadas de instituições governamentais e não governamentais. o desenvolvimento e a organização dos fluxogramas em três fases facilitam a compreensão de como se elabora este tipo de plano, um exemplo de planejamento participativo, que se encontra inserido nas diretrizes nacionais para o saneamento básico. o planejamento e a gestão municipal participativa este estudo tomou por base duas ferramentas das políticas públicas: a do planejamento e a da gestão municipal, interligando-as com a participação da sociedade nas escolhas das metas, dos planos, dos programas, dos objetivos e das estratégias a serem adotados nos serviços de saneamento básico. planejamento urbano e planejamento estratégico municipal adotando o estudo de pfeiffer (2000) como modelo explicativo sobre a mudança do contexto municipal brasileiro desde a constituição de 1988, ações mais vigorosas e novas competências são necessárias para o trabalho de implementação das políticas públicas devido à transferência de gestão e de encargos do governo central para o local. os municípios não se aparelharam para tanto; a transferência de responsabilidades não foi acompanhada pela preparação e fortalecimento dos municípios, já que as prefeituras não possuem condições organizacionais, técnicas e administrativas para aproveitar a autonomia adquirida, além de enfrentar a globalização, que vem trazendo mudanças na estrutura econômica do brasil, competição entre os municípios e terceirização de serviços (pfeiffer, 2000). estes fatores vêm estimulando a governança pública a adotar novas práticas de desenvolvimento urbano, práticas estas que respondam a um gerenciamento moderno e dinâmico, que sejam capazes de lidar adequadamente com as influencias externas. tais influências vêm trazendo incertezas aos gestores municipais, o que implica na adoção de uma dinâmica permanente de planejamento, execução, monitoramento, avaliação e ajustes. o planejamento abrange decisões e escolhas de alternativas em torno da análise e leituras de cenários que envolvem fatores culturais, sociais, econômicos, ambientais, políticos, dentre outros. o planejamento pode ser entendido como processo para determinar ações futuras, através de uma sequência de escolhas (davidoff e reiner, 1973 apud saboya, 2013). pfeiffer (2000) considera planejamento como a definição deliberada e intencional de objetivos e das ações necessárias para o alcance desses objetivos. não é tarefa fácil a tomada de decisões pelo gestor público visando à adoção de novas práticas. no trabalho de saboya (2013), a decisão é entendida como revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 120 um processo de consideração e reflexão sobre uma situação problemática, a escolha de caminhos possíveis, bem como o alcance de uma conclusão com relação ao curso das futuras ações. entretanto, é frágil a convicção de que determinadas deliberações darão o resultado esperado. no caso de processos decisórios participativos, constante atenção e conhecimento das condições sob as quais a convicção aparece, pode auxiliar a tomada de decisões sem distorções ou com efeitos negativos minimizados. nesse processo de deliberações, saboya (2013) propõe uma classificação das decisões relevantes para o planejamento urbano: 1 decisões de primeira ordem: decisões executivas, são aquelas que acontecem quando são tomadas por um ator que se compromete e empreende todos os esforços para que sejam efetivadas; 2decisões de segunda ordem: decisões substantivas, são aquelas que envolvem o conteúdo do plano (estratégias, programas, ações, normas reguladoras) e definem aonde se quer chegar (objetivos) e, 3 decisões de terceira ordem: decisões vinculadas aos aspectos processuais, são aquelas que apresentam as condições sob as quais as decisões de segunda ordem serão tomadas. o autor afirma que os estudos ligados à teoria do planejamento encontram suporte nos aspectos processuais ligados às decisões de terceira ordem. no brasil, a constituição federal de 1988 previu instauração da função social da cidade, tratando da política urbana e de uma série de instrumentos de planejamento, visando garantir no âmbito de cada município, o direito à cidade, a defesa da função social da cidade, a propriedade e a democratização da gestão urbana. a lei nº 10.257/2001, estatuto da cidade, contempla um conjunto de princípios e uma série de instrumentos que permitem a construção participativa de cidades sustentáveis e democráticas. dentro do texto do estatuto das cidades foi criado o plano diretor de desenvolvimento urbano (pddu), que preserva o caráter municipalista e dá ênfase à gestão participativa. o pddu é obrigatório para todas as cidades brasileiras com mais de 20 mil habitantes e visa favorecer a discussão e a apresentação de soluções e projetos para os problemas das cidades. para fernandes & sampaio (2006) a participação comunitária deve ser orientada para transformar boas ideias na efetivação de ações que lhe digam respeito. para os autores, o planejamento participativo é instrumento que busca intervir na realidade, e durante o seu desenvolvimento três momentos podem ser destacados: a autocrítica, o diálogo aberto e a ação dos interessados. estes processos podem até conduzir a resultados que extrapolam o âmbito espacial dos coordenadores da proposição inicial. caso ilustrativo é o plano diretor das cidades, estimulado pelo estado buscando um determinado objetivo, muitas vezes, o produto final é surpreendente. pfeiffer (2000) acredita que, como foi concebido, o plano diretor das cidades se configura como instrumento primordialmente político, enquanto o desenvolvimento das cidades ocorre independente dele. esse autor aponta o planejamento estratégico como uma das práticas administrativas que pode lidar adequadamente com processos dinâmicos de mudanças e transformações para o setor público. o autor apresenta o planejamento estratégico municipal pem como um método que integra a filosofia e alguns dos instrumentos do planejamento estratégico com as necessidades específicas de planejamento municipal. a aplicação da técnica de planejamento estratégico, amplamente utilizada no setor privado, auxilia as organizações, mesmo as públicas, a direcionarem suas forças internas para que trabalhem na mesma direção, bem como a analisarem o ambiente externo, buscando lidar de forma apropriada com situações complexas. esse esforço tem como base o diagnóstico “cuja apresentação muitas vezes já é tida como plano. dessa forma são elaborados inúmeros planos” (pfeiffer, 2010, p.9). o pem pode ser formatado com vistas a atender às distintas dinâmicas inseridas nos serviços de saneamento básico. com relação aos serviços ligados aos resíduos sólidos, o estudo realizado por ai (2011) nos estados unidos demonstra que a geração de resíduos pode ser dissociada do crescimento da população urbana quando estratégias de gestão são planejadas e bemsucedidas. o autor fundamenta seus estudos nas teorias de planejamento voltadas para o interesse público. apresenta o processo interativo de planejamento racional, baseado nos estudos de simon (1945) e meyerson and banfield (1955), no qual os revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 121 planejadores estabelecem o objetivo do plano, identificam os problemas atuais e possíveis alternativas para solucioná-los, determinam as variáveis para avaliar as opções encontradas e, finalmente, implementam as alternativas selecionadas que responderão aos objetivos propostos. a perspectiva de planejamento urbano com o objetivo de atender aos interesses sociais remete aos territórios e à busca de participação da população, como garante a lei 11.445/2007, que estabelece as diretrizes nacionais para o saneamento básico, através da incorporação da participação direta da população na elaboração dos planos municipais de saneamento básico. gestão municipal participativa wosniak e rezende (2012) registram que a gestão é constituída de processos mentais e físicos para estabelecer o desejado e definir quais as formas para se atingir este cenário. sob a ótica de braga (1998), os procedimentos que contribuem para a melhoria da qualidade dos serviços públicos se encontram na gestão participativa. ouvir, conhecer e discutir as dificuldades, as razões, as diversas maneiras de se tratar um problema e introduzir sugestões colhidas, aprimora os serviços oferecidos à população. a ordem é levantar, divulgar, estruturar e garantir que a decisão tomada seja efetivada. um instrumento de gestão governamental é o planejamento urbano, seja local ou regional. wosniak e rezende (2012) destacam a influência que o município pode ter na vida dos cidadãos. afirmam que a gestão pública requer debate, maior democratização de centros decisórios, flexibilidade nas suas estruturas, nos seus métodos e nos seus processos. dessa forma, gerir as cidades demanda mudança e criatividade na prática administrativa, com a finalidade de melhorar seu desempenho. diversas administrações públicas ao redor do mundo convergem para as mesmas preocupações de gestão (leite e rezende, 2010). os autores recomendam que o gestor público municipal disponha de informações gerenciais e estratégias adequadas para viabilizar o acesso e a melhor prestação dos serviços. como alternativa na busca para a transposição desses desafios, surgiram, na administração pública, a aplicação de modelos de gestão da iniciativa privada e, também, a utilização de novas tecnologias na transformação e na modernização da gestão pública, inclusive municipal (leite e rezende, 2010, p.461). no saneamento básico, a lei nº. 11.445/07 revela novas questões que requerem estudos e pesquisas específicos. é imperioso fazer cumprir a lei, cuja discussão tem enfatizado a importância do planejamento, incluindo medidas que fortaleçam os governos locais, por meio de consórcios intermunicipais, além do controle social, o que irá exigir mecanismos de gestão que garantam o poder das autoridades locais e comunidades em um esforço de diálogo e cooperação (marchi, 2015). o papel da sociedade é fundamental. mas, a sociedade brasileira ainda não se encontra preparada para os debates relacionados aos serviços de saneamento básico. pesquisa de opinião realizada pelo instituto trata brasil / ibope (2012), que teve como objetivo verificar o nível de conhecimento do brasileiro sobre os serviços de saneamento básico, demonstrou que quando se trata de mobilização para cobrar melhorias dos serviços, o cidadão brasileiro, apesar de reconhecer a importância do saneamento básico, não se mobiliza para conquistar avanços nesses serviços. ao serem perguntadas sobre o tema, 75% das pessoas afirmaram não fazerem cobranças, e a maior parte daqueles que cobram refere-se à solicitação de limpeza de bueiros (7%) e de desentupimento do esgoto existente (5%). esta pesquisa também perguntou ao cidadão o que ele poderia fazer para ajudar a melhorar o saneamento. 25% afirmou não saber ou não respondeu; 18% opinou que os problemas encontrados deveriam ser informados à prefeitura; 15% achou que os serviços deveriam ser fiscalizados; 10% atribui a garantia de conquistas à mobilização dos moradores. o processo de fortalecimento dos sujeitos nos espaços urbanos pode estar vinculado à predisposição dos governos locais em compartilhar suas decisões, estudos, planos, estimativas e modelos que possam melhorar a gestão municipal. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 122 há, portanto, a necessidade de considerar o processo de planejamento urbano sob uma outra lógica: uma noção ligada majoritariamente a simulações, modelos, estimativas, mapas, dados numéricos e estudos substantivos em geral. deve-se também incorporar os aspectos processuais como igualmente importantes e, neles, considerar as limitações cognitivas e seus impactos nos processos decisórios (saboya, 2013, p. 93). principios ligados à inclusão social na lei 11.445/2007 e os instrumentos voltados para o planejamento participativo no brasil, no dia 5 de janeiro de 2007, um importante marco regulatório para a área do saneamento foi sancionado: a lei nº 11.445/2007. as diretrizes nacionais para o saneamento básico e para a política federal de saneamento básico adotam valores ligados ao progresso equitativo e sustentável preconizados pelo relatório pnud 2014, na medida em que enfatizam a necessidade da universalização do acesso aos serviços (princípio i), articulação com as políticas de desenvolvimento urbano e regional, de habitação, de combate à pobreza e de sua erradicação, de proteção ambiental, de promoção da saúde e outras de relevante interesse social voltadas para a melhoria da qualidade de vida, para as quais o saneamento básico seja fator determinante (brasil, 2007). dentro do arcabouço da lei 11.445/2007, o artigo 52 estabelece a elaboração do instrumento de implementação da política federal de saneamento básico: o plano nacional de saneamento básico plansab, no qual se insere uma lógica de planejamento que enfatiza uma visão estratégica de futuro. o plansab procura deslocar o tradicional foco dos planejamentos clássicos em saneamento básico, pautados na hegemonia de investimentos em obras físicas, para um melhor balanceamento das obras de infraestrutura com medidas estruturantes, a partir do pressuposto de que o fortalecimento das ações em medidas estruturantes assegurará crescente eficiência, efetividade e sustentação aos investimentos em medidas estruturais (brasil, 211b, p.8). com o propósito de se desenhar um planejamento com foco em medidas estruturantes, em setembro de 2008, o ministério das cidades, por meio da portaria nº 462, instituiu o grupo de trabalho interministerial, que iniciou os trabalhos relativos ao cumprimento dos ordenamentos legais da área de saneamento básico. um dos princípios que regem o plansab, previsto na própria legislação, é o da democratização da gestão dos serviços. a gestão desses serviços não está somente relacionada à dimensão técnicoadministrativa, mas também à participação e controle populares. para uma maior efetividade e impacto positivo à eficácia da lei, foi criada a obrigatoriedade de formulação da política de saneamento nos municípios, visando ampliar e consolidar o planejamento integrado de instrumentos capazes de orientar políticas, programas e projetos nos diferentes níveis federativos. no capítulo iv da lei 11.445/2007, que se refere ao planejamento, a prestação de serviços públicos de saneamento básico em todo território nacional deverá observar programas, projetos e ações necessárias para atingir os objetivos e as metas, de modo compatível com os respectivos planos plurianuais e com outros planos governamentais correlatos (brasil, 2007), além da elaboração de um plano municipal de saneamento básico pmsb, nos termos previstos pela lei, que é condição para o distrito federal e os municípios terem acesso a recursos da união. dessa forma, cabe ao titular municipal dos serviços públicos de saneamento básico formular a política pública de saneamento básico, ação indelegável a outro ente, devendo para tanto elaborar o plano de saneamento básico (art. 9º, do capítulo ii). o conselho nacional das cidades – concidades coordena a formulação de estratégias para dar apoio aos planos municipais de saneamento básico de forma participativa. esse conselho aprovou a resolução recomendada nº. 32/2007, que estabelece uma campanha para elaboração dos planos dessa área. determinou também, por meio da resolução recomendada nº. 33/2007, o prazo até dezembro de revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 123 2010 para os municípios formularem seus planos de saneamento básico, senão, a partir de 2011, não teriam acesso aos recursos financeiros da união para aplicar em serviços de abastecimento de água, de esgotamento sanitário, de coleta, tratamento e destinação final de resíduos sólidos e de drenagem urbana. entretanto, o concidades constatou a dificuldade de muitos municípios brasileiros para prepararem eficientemente os seus planos e por meio da resolução recomendada nº. 75/2009 estabeleceu os conteúdos mínimos para elaboração dos pmsb, detalhando aqueles contidos no art. 19 da lei n. º 11.445/2007. o conteúdo mínimo nos planos municipais de saneamento básico deve compreender alguns documentos, informações e definições essências como: 1diagnóstico integrado da situação local dos quatro componentes do saneamento, com dados atualizados, projeções e análise do impacto nas condições de vida da população; 2definição de objetivos e metas municipais ou regionais de curto, médio e longo prazo para a universalização do acesso aos serviços de saneamento básico no território, com integralidade, qualidade e prestados de forma adequada à saúde pública, à proteção do meio ambiente e à redução das desigualdades sociais; 3estabelecimento de mecanismos de gestão apropriados, bem como, programas, projetos e ações, para o cumprimento dos objetivos e metas, e para assegurar a sustentabilidade da prestação dos serviços; 4ações para emergências e desastres; 5estabelecimento, no âmbito da política, das instâncias de participação e controle social sobre a política e ações e programas de saneamento básico; 6mecanismos e procedimentos para a avaliação sistemática das ações programadas e revisão do plano. a elaboração dos pmsb, mesmo com o conteúdo mínimo, assegura ao município estar apto para ter acesso aos recursos da união destinados a empreendimentos e serviços relacionados ao saneamento básico, como aqueles oriundos do ministério do meio ambiente, do ministério das cidades, da fundação nacional de saúde funasa, da caixa econômica federal, do banco do brasil, do banco nacional de desenvolvimento bndes, dentre outros. em 21 de junho de 2010, o decreto nº. 7.217, estendeu para 2014 a apresentação dos planos de saneamento básico elaborados como condição para acesso a recursos federais. a justificativa utilizada pelos municípios para a dificuldade na elaboração dos planos municipais de saneamento básico é que eles não possuem técnicos capacitados para a elaboração de trabalhos dessa natureza, ou verbas para a contratação de profissionais para tal fim (aesbe, 2010). nesse contexto, as dificuldades se refletem no número de municípios brasileiros que não possuem plano municipal de saneamento básico. esse alto número é confirmado pelo estudo elaborado pelo instituto trata brasil, intitulado diagnóstico da situação dos planos municipais de saneamento básico e da regulação dos serviços nas 100 maiores cidades brasileiras, 2013. segundo esse diagnóstico, o dado mais preocupante sobre a ausência de disposição e de equipe técnica para os municípios não realizarem seu planejamento é a não entrega dos planos, ou seja, 34% das maiores cidades brasileiras não elaboraram o pmsb, apesar de terem recursos financeiros, corpo técnico, estruturas políticas e conhecimento da lei (trata brasil, 2013). mesmo assim, ao longo dos últimos anos, medidas foram implementadas no sentido de estimular os municípios brasileiros a elaborarem o seu planejamento na área do saneamento, sendo uma delas a medida provisória nº 561, de 8 de março de 2012, que estende o prazo final para elaboração dos pmsb de 2014 para até dezembro de 2016. com o propósito de estimular o planejamento e a gestão participativa dos serviços de saneamento básico, diferentes instrumentos vêm sendo utilizados, com diferentes graus de adesão, a depender da compreensão dos atores envolvidos e das respostas às demandas. dessa forma, partindo da necessidade de estudos substantivos sobre o saneamento básico e da revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 124 complexidade na tomada de decisões para a adoção de novas práticas de gestão municipal e de inclusão social, propõe-se fluxogramas que demonstrem a elaboração das etapas de planos municipais de saneamento básico. os estudos voltados para o planejamento e a gestão municipais nos processos decisórios permitem a transposição destes conceitos para dar suporte aos fluxogramas propostos que, alinhavados ao arcabouço legal do setor, podem proporcionar conhecimentos adicionais e informações para gestores, principalmente aqueles localizados em pequenos e médios municípios brasileiros e que não possuem recursos para dirimir os problemas existentes para universalizar os serviços públicos de saneamento básico. proposição de fluxogramas para orientação na elaboração do pmsb no que se refere à responsabilidade de elaborar o plano municipal de saneamento básico, o capítulo ii – do exercício da titularidade, a lei nº. 11.445/2007 institui que os titulares dos serviços públicos de saneamento básico poderão delegar a organização, a regulação, a fiscalização e a prestação desses serviços. entretanto, somente cabe a eles formular a respectiva política pública de saneamento básico, devendo para tanto elaborar os pmsb. a secretaria nacional de saneamento ambiental, vinculada ao ministério das cidades, recomenda que a elaboração de um pmsb se dê em sete fases (brasil, 2010). no intuito de se ter uma melhor análise, optouse neste trabalho por inserir as fases propostas em três etapas. a primeira é a do planejamento, a segunda a da elaboração e a terceira a da aprovação, com ampla participação social. para iniciar o planejamento dos pmsb, torna-se necessária a constituição de dois comitês: o de coordenação e o de execução. o primeiro é formado por representantes das organizações do poder público municipal relacionadas com o saneamento, do poder legislativo, do ministério público e representantes de entidades profissionais e da sociedade civil. esse comitê tem como função dirigir e acompanhar o processo e a produção do plano de mobilização social. a participação da sociedade na elaboração do plano é assegurada no parágrafo 5º, inciso v, do art. 19, do capítulo iv e no art. 51, do capítulo ix da lei nº 11.445/2007. essa lei também prevê o acesso de todos aos estudos e às informações, mediante realizações de consultas e audiências públicas. essas proposições também estão inseridas nas diretrizes estabelecidas pelo relatório pnud 2014. o comitê de execução é responsável pela solicitação de diagnósticos, de termos de referência e do projeto básico. esses documentos são fundamentais para o início da etapa de elaboração do pmsb. faz-se necessário que o comitê de execução seja multidisciplinar e composto por técnicos dos órgãos e entidades municipais da área de saneamento básico e afins, por profissionais tecnicamente habilitados, como professores, pesquisadores e consultores, e por representantes dos conselhos, dos prestadores de serviços e dos líderes comunitários (figura 1.0 ) revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 125 a etapa de elaboração, que objetiva a preparação de estudos de base orientados pelo artigo 19 da lei nº 11.445/2007, abrange as seguintes fases propostas pelo ministério das cidades: i – diagnóstico da situação e de seus impactos nas condições de vida, utilizando sistema de indicadores sanitários, epidemiológicos, ambientais e socioeconômicos e identificando as causas das deficiências detectadas; ii – elaboração dos prognósticos e das alternativas para a universalização dos serviços de saneamento básico, objetivos e metas de curto, médio e longo prazos para a universalização, sendo admitidas soluções graduais e progressivas, observando-se a compatibilidade com os demais planos setoriais; iii – elaboração de programas, projetos e ações necessárias para atingir os objetivos e as metas, de modo compatível com os respectivos planos plurianuais e com outros planos governamentais correlatos, identificando possíveis fontes de financiamento; iv – definição de diretrizes para a definição do sistema de informações municipais de saneamento básico, de forma compatível com o sinisa; e v – definição de mecanismos e procedimentos para a avaliação sistemática da eficiência e eficácia das ações programadas (figura 2.0.). a última etapa é a da aprovação e requer que o relatório final do pmsb tenha sido amplamente divulgado e discutido por meio de consulta pública, reuniões comunitárias, conferências, conselhos, entre outros. esse processo apoia-se em alguns instrumentos de comunicação social, como tv, rádio, jornal, internet, cartilhas e panfletos. finalmente, a planejamento do pmsb figura 1.0. – 1ª etapa do processo de elaboração do pmsb comitê de coordenação plano de mobilização social comitê de execução plano saneamento básico elaboração do pmsb figura 2.0. – 2ª etapa do processo de elaboração do pmsb comitê de coordenação diagnóstico da situação do saneamento: deficit, oferta, condições de acesso, qualidade dos serviços, etc comitê de execução documento com prognósticos, alternativas p/ universalização, objetivos e metas documento com os detalhamentos dos programas, projetos e planos de ação documento com as ações previstas no caso de emergências e contingências sistema de informações municipal de saneamento – sim/sb revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 126 proposta do pmsb deve ser submetida a audiência pública, ter a sua aprovação pela câmara de vereadores e a sanção da lei do pmsb pelo prefeito municipal (figura 3.0) a elaboração do pmsb demanda capacidade técnica, conhecimentos sobre planos plurianuais e outros instrumentos de governo, além de articulação política para aprovação e divulgação. observa-se ainda que, desde a fase de planejamento, a legislação prevê a participação da sociedade e do ministério público, já que o acesso aos serviços de saneamento básico deve ser tratado como um direito do cidadão, como questões essencialmente de saúde pública e de preservação ambiental. após a elaboração dos planos, o controle social destaca-se como sendo de grande importância, pois é a garantia de que as ações já implementadas não sofram descontinuidade e que outras possam ser implementadas, permitindo a democratização e a participação no processo de formulação e de controle das políticas. o capítulo viii da lei 11.445/2007 trata da participação de órgãos colegiados no controle social e afirma que as diversas esferas de governo, o setor privado e as organizações não governamentais podem promover ações e programas de urbanização, de habitação, de saneamento básico e ambiental, transporte urbano, trânsito e desenvolvimento. elas proporcionam um caminho para o enfrentamento desse grande desafio, que é a justa distribuição dos serviços de saneamento a toda população das cidades brasileiras, desafio também levantado pelo relatório do pnud de 2014. aprovação do pmsb figura 3.0. – 3ª etapa do processo de elaboração do pmsb comitê de coordenação passo 1: divulgação, apresentação e discussão do plano com a comunidade comitê de execução passo 2: aprovação do pmsb pela camara municipal passo 3: sanção da lei do pmsb pelo prefeito revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 127 considerações finais ao iniciar este estudo, afirmou-se que as diretrizes de órgãos internacionais, como o programa das nações unidas para o desenvolvimento pnud, por meio do relatório de 2014 não podem ser ignoradas. no processo de planejamento sistemático formativo no brasil, ligado aos serviços públicos de saneamento básico e buscando gradativamente alcançar o progresso equitativo e sustentável, muito há que ser feito para que esses serviços estejam inseridos nos critérios de bem-estar e equidade social e de redução de riscos ambientais, havendo constantes adiamentos da elaboração dos planos municipais de saneamento básico. observa-se que o brasil apresenta um marco regulatório favorável ao desenvolvimento de uma política de saneamento básico capaz de modificar as condições de vida da população. contudo, a operacionalização dessa política, mediante a elaboração e implantação dos serviços propostos pelo pmsb constitui-se em um desafio, pois os municípios apresentam baixa capacidade técnica para o desenvolvimento das ações e existe pouca articulação entre as políticas públicas, além da fraca participação da população nas ações de governo. o pmsb é um instrumento estratégico para os municípios no planejamento e na gestão participativa que visa atender ao preconizado na lei nº. 11.445/2007 e melhorar as condições de vida e saúde da população de forma igualitária. como mecanismo para aumentar a participação, a legislação que regula o pmsb prevê ampla divulgação das propostas do plano por meio de consulta e audiência pública, assim como a revisão, em prazo não superior a quatro anos, dos pmsb já elaborados e aprovados. essa revisão sistemática e periódica do pmsb proporcionará às esferas política, social e ambiental dos municípios uma crescente incorporação dos valores intrínsecos, inerentes aos serviços de saneamento, ajustando as necessidades da população aos serviços prestados, construindo coalizões democráticas a fim de erigir as novas formas de cuidado quanto à igualdade no seu fornecimento. reconhecendo que a maior parte dos recursos humanos dos municípios não está tecnicamente preparada para elaborar os pmsb, sugere-se que os processos contidos nos fluxogramas apresentados neste trabalho sejam replicados nos municípios brasileiros, principalmente se conseguirem apoio técnico ou financeiro prestado por outras entidades da federação, pelo prestador dos serviços ou por instituições universitárias ou de pesquisa científica, garantindo a participação das comunidades, movimentos e entidades da sociedade civil. considera-se que as articulações entre o estado e as comunidades impactadas por esses serviços públicos podem possibilitar um crescente fortalecimento e melhorias institucionais. como desdobramentos da implementação dessa nova política para a sociedade, observa-se que a integração entre a população, o município e suas ações na área de saneamento básico constitui-se em uma importante via de acesso para a elaboração e implementação de planejamento sistemático, formativo de políticas e normas sociais conforme preconizado pela unep. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 128 referências ai, ning. challenges of sustainable urban planning: the case of municipal solid waste management. 2011. 167f. phd (dissertation at the school of city and regional planning). georgia institute of technology, georgia, united states. disponivel em https://smartech.gatech.edu/bitstream/handle/1853/44926/ai_ning_201108_phd.pdf?sequence=1 acesso em 16/08/2014. associação das empresas de saneamento básico estaduais (aesb). planos de saneamento ainda são obstáculos à implementação da lei 11.445/07. revista sanear, brasília, aesbe, n.10, p.00-00, ago. 2010. braga, dg. conflitos, eficiência e democracia na gestão pública [online]. rio de janeiro: editora fiocruz, 1998. 193 p. isbn 978-85-85676-53-1. 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areas of the ceroula stream, campo grande-ms, brazil resumo o presente estudo avaliou a genotoxicidade em astyanax sp. de 2 áreas do córrego ceroula/campo grande/ms (a1 e a2) com características distintas como estratégia de biomonitoramento. foi realizado o teste do micronúcleo em eritrócitos para detectar danos no dna dos peixes. os resultados demonstraram que os animais de a2 apresentaram maior aumento de eritrócitos micronucleados e núcleos morfologicamente alterados em relação a a1, possivelmente pela maior atividade antrópica no entorno de a2 como ausência de mata ciliar, vegetação constituída de gramíneas e práticas de agricultura no local, enquanto a1 é caracterizada pela presença de mata ciliar residual e ausência da agricultura no entorno. palavras-chave: biomonitoramento, genotoxicidade, curso d’água abstract this study aimed to evaluate the genotoxicity in astyanax sp. from two areas of ceroula watercourse, in campo grande/ms. the area 1 (a1) and area 2 (a2) have distinctive feature. thus, the micronucleus test was performed in order to evaluate dna damage in fishes. the animals from a2 present increase in micronuclei number and nuclei morphologically distorted when comparing with a1, possible due higher antropic interference in a2, such as absence of ciliary forest, vegetation consisting by grasses and agricultural practices. on the order hand, a1 is characterized by the presence of residual ciliary forest and absence of agriculture. keywords: biomonitoring, genotoxicity, watercourse. susana elisa moreno bióloga, doutora em farmacologia e docente do programa de mestrado em biotecnologia universidade católica dom bosco campo grande, ms, brasil smoreno@ucdb.br juceli gonzalez gouveia bióloga, mestranda em genética e biologia molecular universidade estadual de londrina (uel), londrina, pr, brasil juceligouveia@yahoo.com.br brunna mary okubo bióloga, mestre em biotecnologia universidade católica dom bosco campo grande, ms, brasil brunnabio2008@gmail.com danieli fernanda buccini bióloga, doutoranda em biotecnologia universidade católica dom bosco campo grande, ms, brasil dfbuccini@gmail.com revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 12 introduçâo nas últimas décadas o interesse da comunidade científica no conhecimento e controle dos agentes de poluição ambiental tem aumentado substancialmente. interesse esse que foi intensificado com o constante crescimento da população mundial e o consequente aumento da industrialização, incrementando a ação antrópica sobre os recursos naturais (velma et al., 2009). nessa perspectiva, ambientes aquáticos como rios, estuários, lagoas e oceanos, principalmente próximos às cidades, recebem de forma crescente, inúmeros compostos xenobióticos como resultado da atividade antropogênica. tal fato está intimamente ligado à redução da qualidade ambiental, bem como ao comprometimento da saúde dos seres vivos que habitam esses ecossistemas (arias et al., 2007; hayase et al., 2009). as concentrações de poluentes na água geralmente dependem de fenômenos provocados pela chuva e drenagem da água por sistemas de irrigação (ergene et al., 2007b; rossi, 2008). organismos aquáticos acumulam esses poluentes diretamente da água contaminada ou indiretamente através da ingestão de outros organismos contaminados. desse modo, substâncias genotóxicas podem contaminar tanto os organismos aquáticos do ecossistema, como também outros seres vivos por meio da cadeia alimentar, com consequências futuras imprevisíveis (berti et al., 2009; grisolia et al., 2009). uma abordagem integrada do biomonitoramento, incluindo os diferentes bioindicadores, e da avaliação dos diferentes parâmetros genéticos permite uma avaliação confiável do impacto da exposição de poluentes em diferentes ecossistemas (bolognesi et al., 2006). a utilização de biomarcadores nesses ecossistemas não só evidenciam os impactos de atividades negativas sobre o ambiente, mas também a ausência de influências antropogênicas em determinadas regiões (gorbi et al., 2008). compreender a influência de produtos químicos sobre a integridade do material genético dos seres vivos é fundamental para melhorar a aplicabilidade dos ensaios e testes de genotoxicidade como forma de biomonitoramento (hara et al., 2009). trabalhos com genotoxicidade em peixes são considerados uma importante ferramenta na avaliação da qualidade da água, efeitos de poluentes e ação antrópica sobre organismos aquáticos. assim, com o intuito de reduzir os riscos aos seres vivos e ao ambiente, inúmeras técnicas têm sido utilizadas em pesquisas para identificar o potencial efeito genotóxico de substâncias ou alterações nos ecossistemas, com especial interesse nos organismos aquáticos, considerados excelentes indicadores biológicos, uma vez que esses são sensíveis a alterações em ambientes (bucker et al., 2006; silva et al., 2007; hovhannisyan, 2010). atualmente o teste do micronúcleo é bastante utilizado para detecção de agentes clastogênicos e aneugênicos, onde o micronúcleo é correspondente a um núcleo supranumerário visível por microscopia óptica no citoplasma de uma célula, e tem sido empregado em laboratório como ensaio de genotoxicidade de compostos químicos presentes na água (ayoola et al., 2012; schnell et al, 2013; fuzinatto et al., 2013). a incidência de micronúcleos serve como um indicador do índice de danos no dna. a avaliação é feita por meio de contagem de micronúcleos na amostra estudada, sendo essa rápida, menos exigente tecnicamente e com alto grau de confiabilidade (flores e yamaguchi, 2008). este teste é empregado para estudos de análises ambientais, onde muitos trabalhos utilizam peixes, pela sensibilidade desses organismos, às mudanças ambientais ou agentes químicos dispersos na água (abdel-gawad et al., 2010). peixes do gênero astyanax são bastante utilizados para consumo humano, possuem um grande valor ecológico como espécie forrageira e são também considerados transformadores de partículas orgânicas em proteína, que por sua vez deverá alimentar aves e peixes pertencentes a outros níveis tróficos. sua utilização como forma de biomonitoramento em diferentes cursos hídricos, é uma ferramenta de fácil aplicação devido a sua ampla distribuição (trujillojiménez et al., 2014; ramsdorf et al., 2012; erbe et al., 2011). o córrego ceroula está situado no município de campo grande, ms, e pertence à área de preservação permanente (app). atualmente a ocupação em suas margens é evidenciada pela construção e pelo cultivo de subsistência, podendo ser detectada a fragmentação da vegetação em vários trechos de sua margem (bronaut e paranhos-filho, 2006). em razão da inexistência de trabalhos com biomonitoramento nas mediações do córrego ceroula, o presente trabalho teve por objetivo avaliar a genotoxicidade em lambaris (astyanax sp.) em 2 áreas do córrego ceroula, com caracterizações distintas, em campo grande, ms. também foi conduzido bioensaio com herbicida para verificar o efeito desse composto no material genético da espécie estudada e comparar com dados encontrados nos espécimes do córrego. materiais e métodos obtenção das amostras biológicas diante da ampla distribuição e relativa abundância, foram utilizados 15 indivíduos de revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 13 lambaris (astyanax sp.), por data de coletas realizadas em duas áreas do córrego ceroula situado em campo grande, ms, ( área 1 (a1): s 20° 22’ 19” w 54° 33’ 57” e área 2 (a2): s 20° 22’ 47” w 54° 39’ 27”). as duas áreas se encontram a aproximadamente 3 km de distância uma da outra. foram realizadas três repetições de coleta do sangue periférico durante o ano em diferentes dias, para posterior análise que foi realizada no laboratório de farmacologia e mutagênese/bio-saúde/ucdb. os exemplares foram coletados por meio de varas de pesca específicas para lambaris e acondicionados em recipiente com água, devidamente aerados. a amostra de sangue de cada indivíduo foi coletada ainda no local, pelo método de decapitação e feito o esfregaço na lâmina de vidro, para análise da frequência de eritrócitos micronucleados e alterações morfológicas no núcleo das células. para os ensaios em sistema controlado foram utilizados também 15 indivíduos de astyanax sp. obtidos em piscicultura e do mesmo modo, foi feito o esfregaço de sangue periférico, ainda na piscicultura, sem a realização de experimento em laboratório. após a coleta os animais foram acondicionados em sacos plásticos identificados e armazenados em freezer para posterior incineração. bioensaio foram utilizados 30 indivíduos de astyanax sp. obtidos em piscicultura e acondicionados em aquários de 40 litros a cada 15 indivíduos, em condições de laboratório. quinze indivíduos foram utilizados em experimento com exposição a 1500 µg/l de glifosato, adaptado de doses utilizadas por rossi (2008). os indivíduos expostos ao glifosato foram eutanasiados após 24, 48 e 72 horas (cinco animais por tempo de estudo), para realização de esfregaço e análise da genotoxicidade por meio do teste do micronúcleo. outros 15 indivíduos foram utilizados para coleta de sangue sem a exposição ao agrotóxico, e eutanasiados nos mesmos tempos descritos anteriormente, para obtenção do sangue e análise de eritrócitos micronucleados e núcleos morfologicamente alterados, para posterior relação com os peixes coletados no córrego ceroula. após a coleta os animais foram acondicionados em sacos plásticos identificados e armazenados em freezer para posterior incineração. o protocolo acima foi devidamente apreciado e aprovado pelo comitê de ética em pesquisa da universidade católica dom bosco, sob o número 048/2008a. teste de micronúcleos após a captura dos peixes, foi retirado o sangue por método de decapitação e realizado o esfregaço, com secagem do material por 12 horas e coloração com giemsa. para a avaliação do potencial genotóxico, a frequência de eritrócitos micronucleados (mn) e núcleos morfologicamente alterados (nma) foram avaliados pela contagem de 3000 células por indivíduo. a confecção das lâminas e a contagem foram realizadas pelo procedimento duplo-cego, as lâminas foram examinadas em microscópio óptico (nikon eclipse e-200) em objetiva a1 a2 figura 1: imagem de satélite do córrego ceroula e foto mostrando as duas áreas de estudo. a1: foto ilustrativa da área 1 (a1). a2: foto ilustrativa da área 2 (a2). fonte:imagem satélite google maps (http://maps.google.com.br/maps?hl=pt-br&tab=wl). acesso em 13/11/2008. http://maps.google.com.br/maps?hl=pt-br&tab=wl revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 14 de imersão (10x100). análise estatística nos casos de diferentes grupos, o teste de análise de variância (anova) foi utilizado para comparar as diferenças entre eles. em todos os casos, comparações individuais foram testadas teste de bonferroni (comparações múltiplas) ou teste t de student (comparações entre duas amostras) para amostras não pareadas. os resultados foram expressos como média ± epm e o α = 0,05. resultados a área 1 (a1: s 20° 22’ 19” w 54° 33’ 57”), corresponde a uma parte do córrego ceroula, com presença de mata ciliar residual e ausência da prática de agricultura em seu entorno. a área 2 (a2: ): s 20° 22’ 47” w 54° 39’ 27” ), correspondente a uma outra parte do córrego que se encontra represado formando uma lagoa permanente, com ausência de mata ciliar, e vegetação do seu entorno constituída de gramíneas, com práticas de agricultura no local. a água do córrego possui o fluxo na a1 a2 0.0 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 * a m n /3 00 0 e ri tr óc it os a1 a2 0 3 6 9 12 * b m n /3 00 0 e ri tr óc it os a1 a2 0 2 4 6 8 10 * c m n /3 00 0 e ri tr óc it os figura 2: número de micronúcleos (mn)/3000 eritrócitos analisados em diferentes datas de coleta nas duas áreas do córrego ceroula. os peixes coletados com vara e pesca específica para lambari (n=15) na área 1 (a1) e área 2 (a2). painel a: primeira coleta realizada na segunda quinzena de maio de 2008 na a1 e a2 no córrego ceroula. painel b: segunda coleta realizada agosto de 2008 na a1 e a2 no córrego ceroula. painel c: terceira coleta realizada em setembro de 2008 na a1 e a2 no córrego ceroula. foram comparados os números de micronúcleos (coloração de giemsa a 5%). resultados expressos como média + epm do número de micronúcleos por 3000 eritrócitos. *p<0,05 comparado as duas áreas do córrego (teste t de student). figura 3: número de micronúcleos (mn) em bioensaio com diferentes horas de exposição com glifosato 1500 µg/l e sem glifosato em aquários experimentais. os peixes lambari (astyanax sp.) submetidos em aquário com 40 l de água e exposição do glifosato (1500 µg/l) e aquários sem glifosato ( n= 15) e coletados amostra de sangue, respectivamente por 24 horas, 48 horas e 72 horas (n=5 indivíduos a cada hora de coleta). foram comparados os números de micronúcleos (coloração de giemsa a 5%). resultados expressos como média + epm do número de micronúcleos por 3000 eritrócitos. *p<0,05 comparado com os demais grupos. (anova, seguida do teste de bonferroni). revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 15 direção da a1 para a2 (figura 1). para obtenção da amostragem apresentada no presente estudo, não foram encontradas dificuldades na coleta dos indivíduos nas duas áreas do córrego, em todas as datas de coleta, o gênero astyanax foi bastante abundante nas duas áreas do córrego (figura i). o número total de indivíduos coletados durante o ano foi de 45 indivíduos em cada área do córrego, sendo considerado um número amostral adequado para esse estudo. foram observadas diferenças estatísticas significativas, na presença de micronúcleos encontrados, quando comparado as duas áreas do córrego, onde a a2 apresentou indivíduos com maior frequência de eritrócitos micronucleados em relação a a1 (figura 2: painéis a, b e c e figura 6, painel b). o bioensaio com a exposição do lambari (astyanax sp.) ao herbicida glifosato, por diferentes períodos de tempo, teve como intuito caracterizar a presença de micronúcleos (mn) e núcleos morfologicamente alterados (nma) em eritrócitos de peixe, induzida por esse composto, para posterior comparação com os animais coletados no córrego ceroula. os resultados obtidos demonstram que após 24 horas da exposição ao glifosato, os peixes não apresentaram aumento no número de micronúcleos, quando comparado ao grupo controle. por outro lado, após 48 e 72 horas, houve aumento significativo na frequência de eritrócitos micronucleados, em relação ao grupo não exposto ao glifosato (figura 3 e figura 6, painel b). na figura 4 estão representados os resultados referentes à média de micronúcleos das três coletas nas áreas 1 e 2 do córrego ceroula, os resultados da exposição dos animais ao glifosato (72 horas) e seu respectivo controle (controle negativo 2). também estão expressos os resultados obtidos após avaliação de peixes de piscicultura, não mantidos em ambientes de laboratório. os resultados obtidos demonstram que a a2 apresentou aumento significativo no número de micronúcleos quando comparado aos grupos controle (1 e 2) e em relação à a1. porém os animais da a2 apresentaram número de micronúcleos inferiores àqueles observados nos peixes expostos ao glifosato. com o objetivo de confirmar os dados referentes à genotoxicidade obtidos com o teste de micronúcleos, foram avaliados em todos os animais, os números de núcleos morfologicamente alterados (nma) (figura 6, painel a). os resultados corroboram os obtidos com a avaliação de micronúcleos (figura 5), onde os animais coletados na a2 apresentaram maior frequência de nma, em relação á a1 e controles negativos. do mesmo modo, a exposição ao glifosato por 72 induziu o aumento significativo dos nma em relação aos demais grupos analisados. discussão pesquisas de genotoxicidade em peixes demonstram a importância desses organismos como bioindicadores ambientais, avaliando riscos aos ecossistemas, onde estudos têm destacado o uso do micronúcleo como teste de avaliação do impacto da presença de agentes químicos na água ou danos ambientais e seus efeitos na integridade do dna de peixes (normann et al., 2008; galindo et al., 2012). os resultados obtidos demonstram que a2 em comparação com a1 apresentou peixes com aumento estatisticamente significativo no figura 4 número de micronúcleos (mn) nas duas áreas do córrego e diferentes controles. os peixes coletados com vara e pesca específica para lambari (n=15) na área 1 (a1) e área 2 (a2). os lambaris coletados em piscicultura, não receberam tratamento (n=15) correspondente ao controle negativo 1. peixes submetidos a aquários experimentais com 40 l de água sem tratamento algum, como controle negativo 2 (n=5) com coleta de sangue após 72 horas no aquário. peixes tratados com de glifosato (1500 µg/l) em 72 horas de exposição (n=5). foram comparados os números de micronúcleos (coloração de giemsa a 5%). resultados expressos como média + epm do número de micronúcleos por 3000 eritrócitos. *p<0,05 comparado com os demais grupos. (anova, seguida do teste de bonferroni). revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 16 número de eritrócitos micronucleados, possivelmente devido às características observadas nas duas áreas do córrego. o fluxo da água no córrego ceroula é de a1 para a2, de modo que dejetos potenciais contaminantes fluem nesta direção de a1 para a2. aliado ao fato de que a2 demonstra ter uma maior atividade antrópica e ausência de mata ciliar, isso pode explicar o aumento de eritrócitos micronucleados e alterações no núcleo em peixes dessa área. segundo padovesi-fonseca et al. (2010), as práticas antropogênicas podem alterar o ambiente como, por exemplo, agricultura intensiva, atividade agropecuária, elevado consumo de insumos ferti-sanitários, pouca presença de cobertura vegetal nas margens dos cursos d’água, poderá apresentar condições favoráveis ao processo de contaminação e poluição das águas superficiais. poluentes na água podem induzir a danos no dna de organismos aquáticos, e trabalhos que visem verificar a ação desses compostos, como forma de biomonitoramento é de grande relevância (ali et al., 2008; fedato et al., 2010; martínez-gómez et al., 2010), sendo que, agentes agrotóxicos são grandes precursores de danos em cursos d’água no brasil, onde a maioria dos agricultores possuem e necessidade da utilização de herbicidas para controle de pragas e de ervas daninha ( matus et al. 2013). o herbicida escolhido para realização do ensaio visando mimetizar a exposição dos peixes a agrotóxicos na água, foi o glifosato, sendo esse o de maior uso no estado de mato grosso do sul. observando a genotoxicidade desse composto podemos confirmar a importância de avaliar riscos ambientais relacionados aos produtos utilizados nas práticas de agricultura que podem alcançar os cursos d’água, posto que, segundo azevedo-santos et al. (2010), a poluição dos ecossistemas aquáticos pode provocar prejuízos à biodiversidade, implicando na diminuição ou desaparecimento de populações locais e até mesmo introdução de novas espécies. com objetivo de comparar os dados coletados no córrego com dados confirmados de mutagenicidade de compostos na figura 5 número de núcleos morfologicamente alterados (nma) nas duas áreas do córrego e diferentes controles. os peixes coletados com vara de pesca específica para lambari (n=15), na área 1 (a1) e área 2 (a2). os lambaris coletados em piscicultura, não receberam tratamento (n=15) correspondente ao controle negativo (cn). peixes tratados com de glifosato (1500 µg/l) em 72 horas de exposição (n= 5), como controle positivo (cp). foram comparados os números de micronúcleos (coloração de giemsa a 5%). resultados expressos como média + epm do número de núcleos morfologicamente alterados (nma) por 3000 eritrócitos. *p<0,05 comparado com os demais grupos e #p<0,05 comparando a1 e a2 (anova, seguida do teste de bonferroni). figura 6 foto ilustrando o núcleo morfologicamente alterado (nma) e eritrócito micronucleado a: eritrócito com núcleo morfologicamente alterado (nma). b: eritrócito micronucleado. microscopia óptica, aumento 1000x. revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 17 água, o uso do bioensaio realizado nesse trabalho permitiu estudar os efeitos genotóxicos do herbicida glifosato de forma isolada, minimizando a influência das variáveis ambientais, sob condições controladas em laboratório. os resultados obtidos pelo bioensaio não podem ser extrapolados diretamente para o ambiente estudado, mas auxilia no fornecimento de uma base de dados visando um melhor entendimento dos fatores que estão interferindo na saúde dos organismos e alterando as condições ambientais. o glifosato é um herbicida utilizado para remoção de plantas daninhas em práticas de agricultura, sendo o mais utilizado no mundo por ser considerado um composto pouco tóxico para animais, porém há controversas quanto aos limites toleráveis de glifosato na água e no solo (amarante-junior et al., 2002; queiroz et al., 2011). em trabalho realizado com o mesmo herbicida, çavas e könen (2007) analisaram danos no dna do peixe carassius auratus, em diferentes dias de exposição, concluindo que os peixes são sensíveis para testar produtos químicos demonstrando a importância de mais investigação da genotoxicidade do glifosato. chapadense et al. (2009), usando outro herbicida, constataram que as alterações nas frequências dos micronúcleos apresentam características clastogênicas, podendo induzir a eventos mutagênicos na espécie estudada por eles colossoma macropomum (tambaqui). esses trabalhos demonstram a sensibilidade em exposição a agentes genotóxicos em peixes de diferentes espécies e a importância dessa avaliação, já que o grau de genotoxicidade também é considerada controversa (alvarezmoya et al., 2011; ceregatti et al., 2013). e espécies do gênero astyanax já foram utilizadas em estudos de genotoxicidade, como astyanax fasciatus, demonstrando ser bons biomarcadores para avaliação de contaminantes em cursos d’água (zenkner et al., 2013). pesquisadores constataram em seus trabalhos que fontes de contaminação nas águas superficiais muitas vezes são de produtos suposta ou parcialmente tratados, sendo que descargas das indústrias químicas, petroquímicas indústrias, refinarias de petróleo, os derramamentos de petróleo, fábricas de laminagem de aço, esgotos domésticos não tratados e os pesticidas estão entre atividades de impactos no ambiente, nos organismos aquáticos e na qualidade da água, enfatizando ainda a importância de uma avaliação com ensaios que devem ser incluídos como parâmetros adicionais na avaliação da qualidade da água e acompanhamento de programas de biomonitoramento (ohe et al. (2004); macedo e sipaúba-tavares, 2010). podemos ainda observar em um estudo feito por dhillon et al. (2011) que uma série de variáveis que podem provocar danos irreversíveis ao material genético e consequentemente mutações, podendo ocasionar doenças como o câncer em longo prazo em diversas espécies incluindo o ser humano. trabalhos desse tipo são sensíveis e confiáveis para a detecção de atividades de compostos mutagênicos no meio aquático, e demonstram que danos no material genético das espécies podem levar à diminuição da biodiversidade devido à diminuição no processo de reprodução, indução de anormalidades nucleares, câncer, alterações histopatológicas, dentre outros impactos ainda desconhecidos (ergene et al., 2007b; spivak et al., 2009; scalon et al., 2010). os resultados obtidos no presente trabalho demonstram a importância da preservação das áreas das matas ao longo dos cursos d’água, e os cuidados com a utilização de compostos químicos em seu entorno, posto que o número de compostos presentes na água está diretamente ligado com a qualidade da mesma, e esses cuidados são de suma importância para preservação da biodiversidade, (bortoluzzi et al., 2006; nunes e pinto, 2007) onde não só nos centros urbanos, mas também na área rural, existem poluentes que afetam a biota aquática (zenkner et al., 2013; matus et al., 2013). nessa perspectiva, podemos concluir que espécies de peixes do gênero astyanax, podem ser utilizado como bioindicador em trabalhos com genotoxicidade como forma de biomonitoramento em cursos d’água, e que trabalhos dessa natureza são importantes para preservação da biodiversidade, fundamentando os programas e estratégias de recuperação e preservação de bacias hidrográficas. referências abdel-gawad, f. k. h.; el-seehy, m. a.; el-seehy, m. m. clastogenicity in fish genome and aquatic pollution. world journal of fish and marine sciences, giza, v.2, n.4, p.335-342, 2010. ali, f. k. h.; el-shehawi, a. m.; seehy, m. a. micronucleus test in fish genome: a sensitive monitor for aquatic pollution. african journal of biotechnology, cairo, v.7, n.5, p.606-612, 2008. amarante-junior, o. p.; santos, t. c. r.; brito, n. m.; ribeiro, m. l. glifosato: propriedades, toxicidade, usos e legislação. quimica nova, são luis, v.25, n.4, p.589-593, 2002. arias, a. r. l.; 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junho/2010 36 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 resumo o objetivo deste artigo é discutir a construção de um novo padrão de consumo mais consciente e mais sustentável. partindo da reflexão de como se formou a cultura de consumo contemporânea, decorrente do processo de acumulação capitalista e sua promessa de felicidade, o trabalho apresenta alternativas de consumo "verde" e consumo sustentável, ampliando a reflexão para a questão da cidadania. destaca também o relevante papel da educação ambiental na formação de um novo pensar e um novo agir comunitário, para a construção compartilhada de um modelo de desenvolvimento econômico, político e social de múltiplas responsabilidades. palavras-chave: consumo, sustentabilidade, educação ambiental, políticas públicas. abstract this article discusses the construction of a new, more aware and sustainable consumption pattern. by discussing how current consumption culture formed from capitalist accumulation and its promised personal fulfillment, sustainable "green" consumption alternatives are presented that involve citizenship. the article also highlights the role of environmental awareness in thinking and acting toward the shared responsibilities of developing a new economic, political and social development model. keywords: consumption, sustainability, environmental awareness, public policies. maria carmen mattana sequinel graduada em letras pela faculdade de filosofia, ciências e letras de palmas-pr fafi (1975), mestrado em engenharia de produção pela universidade federal de santa catarina ufsc (2002), consultora independente e-mail: mariacarmenms@gmail.com antoninho caron graduado em administração de empresas pela faculdade católica de administração e economia -fae (1972), mestrado em desenvolvimento econômico pela universidade federal do paraná ufpr (1997), doutorado em engenharia de produção pela universidade federal de santa catarina ufsc (2003), professor do mestrado em organizações e desenvolvimento do centro universitário franciscano do paraná unifae consumo sustentável: uma questão educacional e de múltiplas responsabilidades revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 37 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução há um consenso de que o modelo econômico vigente de apropriação dos recursos naturais gera de um lado concentração de renda e riquezas e de outro, miséria, pobreza e degradação ambiental. como conseqüência a sociedade atual vive um processo intenso de mudanças e transformações, de conflitos de interesses e de busca por um novo pacto de sobrevivência e desenvolvimento. mahatma gandhi (1869-1948) ao criticar o modelo de crescimento econômico praticado pelas nações ricas afirmava que a terra teria recursos suficientes para todas as necessidades do homem, desde que essas necessidades representassem o consumo necessário para a sobrevivência humana. seu pensamento já alertava a humanidade para os riscos de destruição do planeta e seus ensinamentos eram no sentido de que todos deveriam estar conscientes de que ao satisfazerem essas necessidades estariam, de fato, exercendo uma responsabilidade social, política e moral que vai muito além dos interesses individuais de cada cidadão. hoje, a crescente percepção social do impacto ambiental dos atuais padrões de produção e consumo não só ratifica as afirmações de gand hi, como impõe a urgência de se praticar um novo modo de consumo sustentável que assegure às gerações presentes e futuras o acesso a bens e serviços, de forma econômica, social e ambientalmente sustentável. o problema ambiental não está na quantidade de pessoas que existe no planeta e que necessita consumir os recursos naturais para se alimentar, vestir e morar; o problema está no excessivo consumo desses recursos por uma pequena parcela da humanidade, que concentra renda e riqueza comprometendo o acesso à cultura, educação e consumo do mínimo necessário aos menos favorecidos. o que esta parcela privilegiada da humanidade precisa saber, no entanto, e neste ponto devem ser exortados também os consumidores dos países em desenvolvimento, é que durante o processo de extração e produção, consumo e descarte, as ações praticadas pelo homem contemporâneo em sua forma de viver afetam direta ou indiretamente comunidades inteiras em diferentes países. a maior parte delas, certamente, longe dos olhos de quem produz e consome. por que e para quê produzir e consumir de forma sustentável são as respostas que este artigo se propõe buscar, além de discutir possi bi lidades e responsabi lidades para a construção comparti lhada de um novo padrão de consumo sustentável, a partir do entendimento de como seu formou a cultura de consumo contemporânea, seus reflexos danosos e das alternativas que emergem das propostas de consumo "verde", consumo sustentável e cidadania. pretende ainda, refletir sobre o relevante papel da educação ambiental para o consumo sustentável, sem a qual restaria prejudicada qualquer tentativa de mudança de paradigma na forma de viver e consumir do homem contemporâneo, além de alertar sobre a necessidade de se incorporarem ao debate atual sobre a crise ambiental mundial, as questões do excesso de consumo (consumo perdulário) decorre nte da ganância capitalista praticada pelos países desenvolvidos e suas nefastas conseqüências. o desenvolvimento sustentável é uma necessidade presente e futura e seu alcance depende em grande parte das mudanças a serem introduzidas nas formas atuais de produção e consumo de bens. a busca de condições sustentáveis para o meio ambiente deve ser uma responsabilidade comparti lhada entre produtores, consumidores, cidadãos e organizações públicas e privadas. da relação de interdependência existente entre as atividades de produção, consumo e proteção ao meio ambiente é que surge a importância das ponderações a que este trabalho se propõe. formação da cultura contemporânea do consumo pode-se dizer que o caminho percorrido pela cultura contemporânea do consumo, em suas origens históricas, traz referências da primeira e da segunda guerra mundial. no primeiro conflito mundial os estados unidos tornou-se o principal fornecedor de armas e alimentos para os europeus. terminada a guerra, enquanto a europa restava arrasada, a américa do norte tinha desenvolvido seu parque industrial e era credora da maioria das grandes nações. a prosperidade econômica nos eua, desta época, gerou uma grande euforia popular que contribui significativamente para a formação de um novo estilo de vida. o consumismo aumentou estimulando o mercado interno e a expansão industrial. a ilusão do bem-estar no pósguerra teve seu fim na grande depressão econômica de 1929 provocada pelo crack da bolsa de nova iorque, que não só mergulhou os estados unidos numa grave crise econômica como desencadeou uma crise mundial sem precedentes na historia. o new deal, programa de recuperação da economia nacional americana proposto por franklin roosevelt para a solução da crise de 1929, previa em seu conjunto de ações, juntamente com a inter venção, a regulamentação e os investimentos do estado na economia, a realização de grandes obras públicas para redução do desemprego e, principalmente, um grande estímulo ao consumo. entretanto, foi a segunda guerra mundial quem catalisou a recuperação econômica norte-americana, e para que isto ocorresse, uma enorme base de recursos, produtividade, energia e tecnologia do país foi direcionada para o conflito mundial gerando um no vo aquecimento da economia. com a iminência da vitória, os conselheiros da área econômica do então presidente eisenhower foram desafiados a encontrar uma saída para transformar a economia de guerra, em economia de paz. a idéia foi dada pelo analista econômico victor lebow que apontou como solução transformar o consumo em estilo de vida, recomendando converter o ato de comprar e utilizar bens em rituais onde se buscasse bem-estar e satisfação emocional, uma vez que o objetivo maior da economia americana deveria ser produzir mais e mais bens de consumo (suzuki, 2003). na formação desta massa consumidora destacam-se, ainda, outros dois aspectos fundamentais: um de caráter objetivo e outro com enfoque subjetivo. no aspecto objetivo tem-se a mudança da revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 38 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 sociedade agrícola para a sociedade urbana e industrial dos eua, de 1880 a 1920, que gerou uma sociedade voltada para o consumo de massas. a propagação do crédito ao consumidor, a criação de lojas de departamentos, a venda por correspondência e a redução da jornada de trabalho podem ser destacadas como os maiores propulsores da urbanização e criação das condições adequadas para o crescimento do consumo (pereira, 2000; durand, 2003). os aspectos subjetivos remontam a uma "transição ideológica", que se iniciou a partir de uma crescente identificação entre felicidade e consumo (rifkin, 1995, bauman, 2001). para isso contribuíram em muito a publicidade, a propaganda e os meios de comunicação. o nascimento deste campo profissional implicou em um novo ethos determinante para a formação da cultura de consumo e para a construção do "american way of life", especialmente na época da guerra fria, através da criação das grandes marcas americanas e produção de uma identidade nacional forte (lagneau, 1981). a fonte de status não residia mais na habi lidade de fazer coisas, mas simplesmente na habilidade para comprálas. era preciso desfazer-se da idéia de que as compras respondem apenas às necessidades práticas e considerações racionais. a promessa da publicidade para cada indivíduo era escapar à sua condição comum tornando-se um privilegiado que pode oferecer a si mesmo um novo bem, mais raro, melhor e mais distinto. ou seja, oferecer soluções individuais para problemas coletivos. em suas análises, baudrillard (1995) e portilho (2005) traçam um paralelo entre as sociedades consumidoras ocidentais e o pensamento lúdico fruto da educação do consumidor pelas campanhas publicitárias. é o pensamento mágico, a mentalidade primitiva e a mentalidade sensível ao miraculoso que regem o consumo nas sociedades modernas. trata-se da crença na onipotência dos signos, ou seja, a riqueza e o status nada mais são do que acumulações dos signos da felicidade. para os autores, os benefícios do consumo são percebidos pelos indivíduos como milagres e não como resultantes do trabalho e do processo produtivo, que leva em conta o esforço histórico e social. os bens de consumo e sua multiplica ção são apreendidos como um benefício da natureza, como um "maná" ou uma graça dos céus. o jogo é sempre o de escamotear as contradições inerentes ao sistema capitalista. e na intensificação do consumo de bens surge a ilusão de uma igualização automática que promete bem-estar e felicidade para todos. para baudrillard (1995) e portilho (2005), o sistema capitalista controla, não só a produção, mas a procura pelo consumo; não só o preço, mas o que se procura por tal preço. rouba-se, assim, do consumidor o poder de decisão, transferindo-o para a empresa. pode-se afirmar que existe um processo sistemático de "deseducação" para o consumo. de ilusão de felicidade. a adaptação do comportamento do indivíduo às necessidades do produtor é uma característica lógica do sistema, numa espécie de inversão e total ditadura da ordem de produção, ao contrário do que prega o sistema econômico, para o qual é o indivíduo quem exerce o poder de escolha. é a empresa quem controla o comportamento do mercado, dirigindo e con figurando as atitudes sociais e as necessidad es; impondo seus próprios objetivos como objetivos sociais. a liberdade e a soberania do consumidor não passam de mistificação e esta mística é o ponto culminante de uma civilização que causa danos coletivos como lixo, poluição, degradação socioambiental e "desculturação". por fim, featherstone (1991) indica que a cultura de consumo pode ser identificada a partir de três perspectivas fundamentais: a econômica, a sociológica e a psicológica. na concepção econômica destaca-se a expansão da produção capitalista de mercadorias e a origem da cultura material na forma de bens e locais de consumo; na visão sociológica tem-se o uso das mercadorias como forma de criar vínculos ou estabelecer distinções sociais; e no aspecto psicológico está a questão dos prazeres emocionais do consumo. estas três perspectivas não são estanques, nem c ronologicamente determinadas. elas existem e convivem até hoje e, em seu conjunto, explicam a formação da cultura do consumo. a característica central desta cultura do consumo é que o ato de consumir vai além da mera utilidade do produto. portanto sua natureza é multidisciplinar e deve ser explicada a partir da economia, da sociologia, da psicologia e da antropologia (canclini, 2006). a compreensão de como se chegou ao modelo atual de consumo e a consciência da forma como a sociedade capitalista, em sua ganância pelo lucro, se apropria dos recursos naturais para a continuidade do círculo vicioso "produção-consumoprodução" remetem à urgência da incorporação de uma modernidade ética à ação transformadora do "mundo da necessidade" (sequinel ,2000; caron,2003). muito do que se consome não é essencial para a sobrevivência do homem ou para o seu conforto básico. decorre do impulso, da novidade e do desejo momentâneo. porém há um alto preço embutido nesta equação, que todos, natureza e gera ções futuras estão condenados a pagar. este é o paradigma que deve ser transformado. a construção de novos padrões de produção e consumo sustentáveis em níveis globais é urgente e complexa, porém viável. requer educação ambiental, compromisso social, políticas públicas e inovações sustentáveis num mercado que ainda seleciona produtos e processos industriais com base na lucratividade influenciada pela demanda, em detrimento de critérios ambientais. consumo "verde", consumo sustentável e cidadania por volta dos anos 90, uma nova terminologia conceitual relacionada ao consumo sustentável passou a ser muito mais freqüente em todos os debates sobre os problemas ambientais, e tanto a literatura acadêmica quanto os meios de comunicação apresentam contradições em suas significações. os termos consumo "verde" e consumo sustentável não são sinônimos, existem diferenças e limites entre eles que precisam ser elucidados. a figura 1 ilustra a abrangência destes dois conceitos. revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 39 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 consumo verde segundo portilho (2005), a idéia do consumo verde ou de um consumidor verde só foi possível a partir da conjunção de três fatores: o surgimento do ambientalismo público, a partir dos anos 70; a ambientalização do setor empresarial nos anos 80 e a emergência, a partir da década de 90, da preocupação com o impacto ambiental decorrente dos estilos de vida e consumo dos países desenvolvidos. a partir da combinação desses três fatores, especialistas, autoridades, políticos e organizações ambientalistas passaram a ambiente (makower, 1997; portilho, 2005). nesta perspectiva do consumo verde, as ações individuais de consumidores bem informados e preocupados com as questões ambientais aparecem como uma nova estratégia para a solução dos problemas ligados ao meio ambiente e para as mudanças em direção à sociedade sustentável. desta forma, o consumidor verde estaria contido no conceito de consumo sustentável (figura 1). o movimento do consumo verde enfatiza a habilidade dos consumidores agirem em conjunto, trocando uma determinada marca por outra, ou mesmo deixando de comprar um determinado produto, para que os produtores percebam as mudanças na demanda. assim, as ações e as escolhas individuais motivadas por preocupações ambientais passaram a ser vistas como essenciais e o consumidor como responsável, através de suas demandas e escolhas cotidianas, por mudanças nas matrizes energéticas e tecnológicas do sistema de produção. no ambiente internacional, o consumo verde materializou-se em boicotes, como o movimento internacional contra os gases cfcs, a troca de produtos por outros mais ecológicos, e a pressão, por meio da internet e dos tribunais, sobre as grandes corporações para a adoção de formas de produção mais compatíveis com as exigências ambientais e sociais (harrison et all, 2005). no brasi l, o consumo verde concentrou-se mais na divulga ção de programas de educação ambiental envolvendo a reciclagem do lixo e redução de desperdício e na introdução de produtos "verdes" nas prateleiras dos supermercados. contudo, o interesse pelas compras "verdes" tem sido limitado pelos altos preços associados a elas. a estratégia de consumo verde é analisada por portilho (2005) como uma espécie de transferência da atividade regulatória em duas vertentes: do estado para o mercado por meio de mecanismos de auto-regulação; e do estado e do mercado para o cidadão através de suas escolhas de consumo. desta forma, governos e empresas encorajariam as responsabi lidad es individuais no sentido de valorizar a contribuição do "bom cidadão", transferindo a responsabilidade pela proteção ambiental para um único lado da equação: o indivíduo e suas decisões de consumo. alguns autores como ottman (1998), questionam a efetividade do poder do consumidor para mudar a demanda, argumentando que a soberania do consumidor é i lusória, uma vez que a estrutura da sociedade, o mercado e o estilo de vida estão fundamentados em bases insustentáveis. por outro lado, se pela estratégia do consumo verde, o consumidor é o principal age nte de transformação, pois suas demandas estimulam a modernização ecológica das indústrias, com a perspectiva do "consumo sustentável" esta questão assume contornos bem mais complexos. é necessário mudar também o aparato tecnológico, os valores culturais, as instituições políticas e o sistema econômico, já que a questão ambiental impõe mudanças radicais na "sociedade do consumo". por sua vez, o consumo verde ataca somente uma parte da equação, a tecnologia, e não os processos de produção e distribuição, tampouco a cultura do consumismo propriamente dita. f inalmente, a pers pectiva do consumo verde deixa à margem aspectos como a redução do consumo, o descarte e a obsolescência planejada, enfatizando a reciclagem, o uso de tecnologias limpas, a redução do desperdício e o incremento de um mercado verde. se é possível dizer "eu sou um consumidor verde", com relação ao consumo sustentável não se poderá dizer o mesmo; pois a idéia de consumo sustentável não se resume à mudanças no comportamento individual. também não se limita às mudanças no design de produtos ou na consumo sustentável consumo verde figura 1 abrangência do consumo verde e consumo sustentável fonte: gonçalves-dias (2007) revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 40 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 forma de prestação de um serviço para atender um novo nicho de mercado. assim, as mudanças tecnológicas têm que ser acompanhadas por transformações culturais e estruturais. a estratégia de produção e consumo limpos ou verdes precisa perder espaço para uma estratégia de produção e consumo sustentáveis. a discussão relativa ao meio ambiente deve deixar de ser apenas uma questão de como são utilizados os recursos (os padrões), para também estar vinculada à preocupação de quanto se utiliza (os níveis); portanto, um problema de acesso, distribuição e justiça social (sachs, 2004; veiga,2005). consumo sustentável e cidadania consumir de forma sustentável quer dizer saber "como" e "quanto" utilizar dos recursos naturais para satisfazer as necessidades presentes, sem comprometer as gerações futuras. a reflexão sobre o consumo sustentável introduz principalmente a politização dos problemas e a compreensão das interdependências entre as escalas micro de inserção dos indivíduos e a escala de problemas gerados no contexto global. ao propor um conceito de consumo sustentável, segmentos mais conscientes dos desequilíbrios ambientais denunciam a insustentabilidade crescente dos padrões de produção e consumo da economia mundial, evidenciando as diferenças entre países ricos e pobres e suas relações interdependentes de comércio global. a pegada ecológica pressão exercida pelos consumidores médios nos ecossistemas naturais dos países industrializados é quatro vezes maior que o de países de menor renda. neste sentido, o consumo sustentável implica necessariamente e urgentemente uma mudança radical nas práticas de produção e consumo, além de uma ambientalização do consumo, no sentido de caracterizar as práticas de consumo que transcendem as ações individuais, uma vez que elas articulam preocupações privadas e questões públicas. o consumo sustentável representa um salto qualitativo de complexa realização, na medida em que agrega um conjunto de características que articulam temas como equidade, ética, defesa do meio ambiente e cidadania, enfatizando a importância de práticas coletivas como norteadoras de um processo que, embora englobe os consumidores individuais, prioriza as ações na sua dimensão política. o grande desafio que se coloca é o da mudança na visão das políticas públicas, o que possibilitará desenvolver conceitos e estratégias de desenvolvimento que promovam uma efetiva redução de práticas pautadas pelo desperdício, pela incerteza quanto à capacidade de suporte do planeta, e da habilidade que a sociedade tem de buscar um equi líbrio entre o que se considera ecologicamente necessário, socialmente desejável e politicamente viável. os governos, tanto no nível nacional quanto sub-nacional, devem priorizar um conjunto de ações que na sua complexidade e interdependência avancem em direção à estruturação de um repertório de políticas públicas que adotem tecnologias limpas, promovam campanhas de conscientização sobre os fatores que provocam a insustentabilidade ambiental, estimulem atividades não poluidoras e efetivem a implementação de políticas socioambientais urbanas, com ênfase no transporte público, coleta seletiva, estímulo à reciclagem e redução do desperdício nas atividades públicas e privadas. cabe ressaltar o importante papel das instituições da sociedade civil nesta direção de conscientizar sobre a importância do consumo ser cada vez mais sustentável, bas eado numa lógica de coresponsabilização e adoção de práticas que orientem para um aumento permanente da informação aos cidadãos consumidores e o fortalecimento de sistemas de certificação. esta lógica de co-responsabilidade para uma mudança efetiva nas práticas de consumo sustentável remete à importância da construção compartilhada de um novo modelo de desenvolvimento econômico, político e social, com novas responsabi lidades para os diferentes segmentos sociais, quais sejam: responsabilidade dos governos • políticas públicas integradas que internalizem as questões sociais e ambientais e que visem o desenvolvimento de sistemas de produção, comércio e consumo sustentáveis. • instrumentos econômicos: tributar o consumo de recursos naturais e não o trabalho. • apoiar pesquisas científicas sobre padrões e níveis de consumo. • promover campanhas de conscientização sobre os impactos socioambientais do consumo e alternativas para mudanças de comportamentos. • promo ver a rotulagem socioambiental dos diferentes produtos dos setores produtivos. • promover o desenvolvimento e a adoção de tecnologias limpas. • como grandes consumidores devem adotar critérios socioambientais para efetuar suas compras. responsabilidades das empresas • garantir o atendimento dos direitos dos consumidores, assim como dos seus trabalhadores, e apoiar as comunidades nas quais suas unidades estão instaladas. • assumir para si o princípio da ecoinovação, que considera os aspectos ambientais da produção, desde a escolha do "que" e "como" produzir. • a ecoeficiência deve orientar a máxima redução do consumo de energia e recursos naturais por unidade de produto. • são pré-requisitos dos produtos fabricados, além da qualidade, a durabilidade e serem passíveis de reparo e reciclagem. • atender ao direito dos consumidores à informações sobre os impactos sociais e ambientais dos produtos e ser viços, por meio de rotulagem/ certificação e da publicação de balanços sociais e ambientais com informações consistentes e passíveis de verificação. • a publicidade deve ser orientada para a criação de estilos de vida menos perdulários e predatórios, criando assim, oportunidades para o crescimento econômico desagregado do consumo de recursos naturais o novo padrão sustentável de produção. revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 41 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 res ponsabi lidad es das organizações de defesa do consumidor • promover a educação dos consumidores sobre o impacto de suas escolhas na sociedade e no meio ambiente. • representar os consumidores nos processos de consulta das políticas públicas relacionadas ao consumo. • representar os consumidores na questão dos preços dos produtos e serviços sustentáveis (a justa distribuição dos custos que as mudanças envolvem). • incorporar nos testes a avaliação dos aspectos ambientais e sociais dos produtos. • os testes devem, quando possível, seguir a metodologia de ciclo de vida, que analisa todos os aspectos ambientais desde a extração da matériaprima até a disposição final dos resíduos (análise de ciclo de vida). responsabilidades dos educadores (universidades, escolas, centros de pesquisas) • educar, orientar e informar os consumidores sobre o impacto de suas escolhas/hábitos de compra na sociedade e no meio ambiente. • formar profissionais conscientes e aptos a assumir seus papéis de geradores de renda e riqueza e agentes de transformação social. res ponsabi lidad es das organizações ambientalistas • incorporar a variável da redução e adequação do consumo em seus programas e ações de defesa do meio ambiente. responsabilidades dos consumidores • mudar hábitos de vida e padrões de consumo, comprometendo-se efetivamente com a prática de um consumo sustentável, que vai muito além de uma mera substituição por produtos não poluentes. • desenvolver o senso crítico e a consciência de que seus hábitos de vida e escolhas individuais geram reflexos em todo o eco-sistema. certamente este conjunto de sugestões de co-responsabilidades e ações coletivas não abrange toda a complexidade da questão do consumo suste ntável, embora proponha compromissos possíveis de serem assumidos e implementados por todos os agentes envolvidos. porém, mesmo de forma não abrangente representa uma possibilidade viável de construção compartilhada de um novo modelo de desenvolvimento econômico, político e social, que privilegia, entre outros aspectos, a oportunidade dos consumidores-cidadãos atuarem conjuntamente e coletivamente como sujeitos sociais. mas para que isto seja possível é preciso enxergar, inquietar-se e intervir pela mão da educação ambiental para o consumo sustentável. educação ambiental para o consumo sustentável a crise percebida no atual sistema educativo impõe a necessidade de modelos alternativos que possam substituir suas antigas estruturas ainda vigentes. ao analisar as necessidades de mudanças na educação, não é possível desconsiderar certas características da sociedade contemporânea, tais como: consumismo desenfreado; substituição das referências de valor do "ser" pelo "ter"; perda da essência do próprio ser humano como ser histórico; e a falta de análise crítica diante das situações que resultam da imposição da sociedade da informação em lugar da sociedade do conhecimento (medina; santos, 1999) as novas dimensões educativas colocam ênfase no componente ético e são orientadas para a transformação do indivíduo: educação para a paz; educação para a saúde; educação para o consumo e educação ambiental. a educação ambiental é necessária para a formação de indivíduos com uma nova racionalidade ambiental, capaz de superar a crise global presenciada atualmente. diante disso, percebe-se a necessidade de se buscar uma nova ética regida por um sentimento de pertencimento mútuo entre todos os seres vivos. a ética sempre esteve preocupada com as questões de existência do homem, mas agora deve voltar-se principalmente para a sua interrelação com o planeta uma ética voltada a um relacionamento equilibrado entre a natureza e o ser humano. a preservação do meio ambiente depende dessa consciência ética, e a formação dessa consciência ética depende da educação e, em particular, da educação ambiental, pois este é o meio mais eficaz de se proteger a natureza. nesse processo de formação de uma nova consciência voltada para a preservação do planeta, é essencial educar o consumidor para a prática de novos hábitos de consumo, uma vez que grande parte dos problemas ambientais presentes são frutos dos padrões de consumo determinados pela economia de mercado, através da publicidade e dos meios de comunicação de massa, impondo um estilo de vida insustentável e inalcançável para a maioria da população mundial. o desafio proposto para a educação ambiental é compor uma concepção crítica que aponte para a descoberta conjunta de como promover qualidade de vida para as pessoas e ao mesmo tempo preser var os recursos naturais. essa concepção não é apenas uma posição ingênua de respeito à natureza, mas está apta a intervir na atual crise de valores a partir do meio ambiente. ela propõe a formulação de novos valores na construção de sociedades sustentáveis, que ultrapassam o campo único da economia e envolvem sustentabilidade social, ambiental, política e, principalmente, ética. na construção dessa sociedade, a figura do consumidor sustentável, embora seja a parte mais vulnerável na relação de consumo em termos de preservação do meio ambiente, é o agente de maior poder, pois possui poder de escolha sobre os produtos e serviços à sua disposição no mercado. entretanto, esse poder somente poderá ser efetivamente exercido quando os indivíduos tiverem conhecimento de sua existência e, principalmente, de sua força. para tanto, a educa ção ambiental é indispensável na conscientização dos cidadãos. nesse sentido, ressalta canepa (2004, p.159); "tem-se que ter sempre em mente que educa ção e cidadania são revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 42 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 indissociáveis; quanto mais o cidadão for educado, em todos os níveis, mais será capaz de lutar e exigir seus direitos e cumprir seus deveres." a atuação do consumidor no mercado poderá ter reflexos positivos ou negativos sobre a economia, o meio ambiente e o comportamento das empresas. de forma que ele tem a responsabilidade de usar este poder não apenas em benefício próprio, mas para o de toda a coletividade e isso só será possível através da formação de uma nova consciência, construída através da educação ambiental. conclusão porque e para quê produzir e consumir de uma forma mais sustentável está na compreensão de que o cenário atual não é mais o mesmo cenário de abundância do passado, no qual foi forjada a cultura do consumo contemporânea para dar vazão a uma super oferta de bens com a promessa de felicidade e bem-estar para todos. o objetivo mais desafiador é que uma opção pelo consumo sustentável, tanto nos países ricos como nos pobres, está em fortalecer as lutas para atender às necessidades do ser humano, da melhor maneira possível, com um mínimo de recursos naturais, dentro dos limites ecológicos do planeta. a questão que continua em aberto está associada aos compromissos possíveis, às concessões dos países mais predatórios e ao desafio dos países pobres de desenvolverem políticas sócio-ambientais que superem o círculo vicioso das polaridades tradicionais entre meio ambiente e desenvolvimento. apesar dos estimulantes e importantes avanços de grupos sociais e governos, em escala local e em alguns países, o consumo sustentável continua fora das discussões mundiais e ainda não foi tratado na sua complexidade pela sociedade planetária. o papel das sociedades é o de consolidar instituições que formulem, promovam e disseminem práticas que transcendam a eco-eficiência e ampliem a compreensão dos cidadãos sobre os limites do planeta e suas responsabilidades para com os habitantes do futuro. a educação ambiental, relevante para a mudança de valores e atitudes, por tratar do ser humano e sua relação com o meio ambiente é um novo ponto de partida. portanto, educar para o consumo responsável (necessário) é a proposta desta nova maneira de pensar e agir, produzir e consumir, apropriar-se e distribuir com idênticas oportunidades para todos, os recursos naturais escassos e finitos, como forma de garantir qualidade de vida, justiça social e preservação ambiental. referências ashley, p. a . 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<feffd5a5c0c1b41c0020c778c1c40020d488c9c8c7440020c5bbae300020c704d5740020ace0d574c0c1b3c4c7580020c774bbf8c9c0b97c0020c0acc6a9d558c5ec00200050004400460020bb38c11cb97c0020b9ccb4e4b824ba740020c7740020c124c815c7440020c0acc6a9d558c2edc2dcc624002e0020c7740020c124c815c7440020c0acc6a9d558c5ec0020b9ccb4e000200050004400460020bb38c11cb2940020004100630072006f0062006100740020bc0f002000520065006100640065007200200035002e00300020c774c0c1c5d0c11c0020c5f40020c2180020c788c2b5b2c8b2e4002e> /chs <feff4f7f75288fd94e9b8bbe7f6e521b5efa76840020005000440046002065876863ff0c5c065305542b66f49ad8768456fe50cf52068fa87387ff0c4ee563d09ad8625353708d2891cf30028be5002000500044004600206587686353ef4ee54f7f752800200020004100630072006f00620061007400204e0e002000520065006100640065007200200035002e00300020548c66f49ad87248672c62535f003002> /cht <feff4f7f752890194e9b8a2d5b9a5efa7acb76840020005000440046002065874ef65305542b8f039ad876845f7150cf89e367905ea6ff0c4fbf65bc63d066075217537054c18cea3002005000440046002065874ef653ef4ee54f7f75280020004100630072006f0062006100740020548c002000520065006100640065007200200035002e0030002053ca66f465b07248672c4f86958b555f3002> >> >> setdistillerparams << /hwresolution [2400 2400] /pagesize [612.000 792.000] >> setpagedevice 19 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 19-44 verena rodorff doutoranda do departamento de avaliação ambiental e planejamento ambiental da universidade técnica de berlim, alemanha. marianna siegmund‑schultze doutora do departamento de avaliação ambiental e planejamento ambiental da universidade técnica de berlim, alemanha. johann köppel professor titular do departamento de avaliação ambiental e planejamento ambiental da universidade técnica de berlim, alemanha. edvânia torres aguiar gomes professora titular do departamento de geografia da universidade federal de pernambuco (ufpe) – recife (pe), brasil. endereço para correspondência: verena rodorff – universidade técnica de berlim – departamento de avaliação ambiental e planejamento ambiental – secr. eb5 – straße des 17. juni 145, 10.623 – berlim, alemanha – e-mail: verena.rodorff@tu-berlin.de resumo a política nacional de recursos hídricos prescreve um modelo descentralizado e participativo, donde os comitês se destacam com importantes contribuições na governança em escala de bacias. a posição do comitê nas decisões regionais da água é às vezes contraditória à das demais instituições. a presente pesquisa vincula perspectivas inter/transdisciplinares e multiníveis sobre a gestão sustentável da bacia hidrográfica do rio são francisco e do reservatório itaparica para identificar interfaces da escala local de uma bacia, a fim de promover boa governança. com base na metodologia de análise de constelação, foram detectadas dinâmicas e barreiras nas quais se enfatizaram a pouca representatividade do comitê da bacia hidrográfica do rio são francisco (cbhsf) na população local e a falha na interação entre as instituições locais de gestão de água. algumas estratégias são vistas por participação da sociedade civil nos futuros subcomitês e no fortalecimento da escala local, por meio de capacitação e cooperação de atores do mesmo âmbito. além disso, os instrumentos de planejamento estratégico e desenvolvimento trazem contribuição importante para o governo municipal. palavras‑chave: análise de constelação; governança; gestão da água; bacia hidrográfica do rio são francisco; reservatório de itaparica; brasil. abstract the national water resources policy prescribes a model of decentralization and participation. committees stand out as a major contributor to the governance of basins. its position in regional water decisions has been sometimes contradictory by other institutions. this study combines inter-, transdisciplinary and multi-level perspectives on sustainable water management of the whole são francisco watershed and itaparica reservoir region to identify entry points for promoting good governance at different scales. by applying constellation analysis, we detected drivers and barriers in water management. the são francisco watershed committee is not sufficiently represented in the local population and also is not connected with local institutions for water management. strategies are identified in the participation of sub-committees and in strengthening the local level by “bottom up” approaches. therefore, strategic planning and development instruments carry an important contribution at municipal government scale. keywords: constellation analysis; governance; water management; são francisco watershed; itaparica reservoir; brazil. doi: 10.5327/z2176-947820151003 governança da bacia hidrográfica do rio são francisco: desafios de escala sob olhares inter e transdisciplinares challenges of multi‑level governance in the são francisco watershed: inter‑ and transdisciplinary perceptions rodorff, v. et al. 20 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 19-44 introdução o conceito de governança evoca diferentes acepções em distintos campos de conhecimento e contextos, sugerindo a emergência de um sistema de regras aceitas e legitimadas por um conjunto de indivíduos e/ou grupos em defesa de uma gestão transparente e imparcial de interesses coletivos. para alguns autores, a governança é polissêmica, e sua aplicação em diversas perspectivas tem colaborado para o esvaziamento de sua proposta original, sendo empregada no meio corporativo de maneira desvirtuada a ponto de possibilitar que alguns necessitem adjetivar o conceito como boa governança, na hipótese de combater a outra governança (osmont, 1998). a multiplicidade do uso do termo governança ou o seu excesso polissêmico esvazia o conteúdo, conforme afirmado por gaudin (2002). trabalhar governança implica inevitavelmente enfrentar desafios ideológicos. desafios, mais que nunca na contemporaneidade, a se enfrentar de modo desigual perante as principais organizações internacionais defensoras do paradigma do pós-desenvolvimento: banco mundial (bm), programa das nações unidas para o desenvolvimento (pnud) e organização para a cooperação e desenvolvimento econômico (ocde). jessop (1998) destacou a expressão governança remetendo originariamente a um esforço para pensar em formas de coordenação da ação coletiva como alternativa às leis do mercado e da hierarquia política convencional. diante do exposto e considerando que a bacia é um território, no sentido de ser uma parcela de terra definida por conformação físico-natural, adota-se neste artigo o conceito de governança territorial. esse tipo de governança acontece por intermédio da ação de diferentes atores nas instituições e organizações da sociedade civil por redes sociais e territoriais (dallabrida & becker, 2003). ou seja, resulta da conformação, do conteúdo e dos processos vinculados aos interesses, bem como dos usos múltiplos dos recursos hídricos da bacia, na perspectiva geossistêmica que vem ao encontro dessa compreensão. parte-se do princípio da finalidade pública da gestão da bacia, a fim de, nesse sentido, propiciar as distintas formas de regulação social, para além de um modelo hegemônico ditado pelas forças do mercado, visualizando o estado não como adversário, nem apenas como um fornecedor (de serviços), mas sim como parceiro em seus diferentes níveis de governo; reabilitando o local como o lugar da ação econômica e ambiental, assim como da valorização da dimensão cívica como promotor da mudança na relação sociedade–natureza. isso quando se trata da relação indissociável das escalas desse local ao municipal, estadual, regional, nacional e até global. o objetivo deste artigo foi colaborar para a discussão acerca das possibilidades e dos limites de gestão da bacia segundo a perspectiva da governança territorial, confrontando-a com as realidades sociais e os aportes teórico-científicos, focando na análise social empírica do reservatório itaparica, no contexto da bacia hidrográfica do são francisco. os insumos utilizados aqui remetem-se à revisão documental, à historiografia, à pesquisa participante, bem como à realização de análise de conteúdos de depoimentos, entrevistas e reuniões feitas sob a forma de oficinas. logo, este artigo encontra-se estruturado contendo sínteses e ideias principais processadas com base nesse material. a análise da gestão da bacia compreende a identificação e o acompanhamento dos elementos naturais e sociais, envolvendo, por exemplo: impactos sociais e ambientais causados por reassentamentos (bui et al., 2013), mudanças no nível do rio, variações e regimes do fluxo, alterações nas propriedades físico-químicas, temperatura da água, geomorfologia e biodiversidade (poff et al., 1997). autores como beekman (2002) mencionam o capital próprio, a eficiência, a tomada de decisão participativa, a sustentabilidade e a responsabilidade como base de temas para a compreensão da gestão de bacia. um sistema de gestão para uma bacia deve se estabelecer de forma bottom‑up e ter ligação com o governo local (butterworth et al., 2010). em conformidade com mcdonnell (2008), o planejamento e a gestão integrada dos recursos hídricos deveriam considerar os usos múltiplos e seus objetivos em uma bacia hidrográfica, nomeadamente na gestão econômica, como também os objetivos sociais e ambientais, que envolvem tanto a coordenação com outras áreas e diferentes níveis de governo como também as partes interessadas em um processo de tomada de decisão. a gestão de bacias hidrográficas contemplando a busca de soluções e de planejamento sistemático e efetivo é de grande importância sobretudo em áreas com déficit hídrico significativo, conforme apontado no relatório do global water partnership (2011). cenário de governança da bacia hidrográfica do rio são francisco: desafios de escala sob olhares inter e transdisciplinares 21 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 19-44 déficit significativo como o que marca a região nordeste, especialmente caracterizada pelo regime bsh de köppen, diferenciada como semiárido, na qual se situa de modo preponderante o recorte territorial ora investigado. mudanças globais, climáticas e socioeconômicas resultam em novos desafios para a gestão da água e de bacias, que deve integrar a gestão participativa e adaptativa (pahl-wostl et al., 2008). existe a necessidade de governança da água nas bacias hidrográficas em todo o mundo para a adoção de políticas públicas que possam garantir a existência de recursos naturais e a produção sustentável de recursos e serviços. o conceito de gestão integrada de recursos hídricos (integrated regional water management – irwm), definido pelo gwp (2000), foi aprovado na diretiva europeia de recursos hídricos, para realinhar suas estratégias de gestão de água em escala de bacia em todos os países-membros (molle, 2009). o conceito abrange o “desenvolvimento e a gestão coordenada da água, terra e os recursos relacionados, a fim de maximizar o bem-estar econômico e social resultante de uma forma equitativa sem comprometer a sustentabilidade de ecossistemas vitais” (gwp, 2000). a bacia do rio são francisco engloba esse conjunto de aspectos relacionados nos parágrafos anteriores, demandando esforços no sentido de somar inteligências e experiências para aportar sustentavelmente para sua gestão. uma grande parte do volume da água desse rio tem o seu uso destinado à geração de energia elétrica, comportando complexos de engenharia destinados a essa finalidade, tais quais usinas hidrelétricas e reservatórios. entre os seus múltiplos usos, salientam-se abastecimento e prática de distintas atividades econômicas, como: a agricultura, com destaque para a agricultura irrigada, a piscicultura, como também o uso para a geração de energia (sobral et al., 2007). a complexidade desses múltiplos usos na escala de um extenso e importante rio como o são francisco envolve de maneira proporcional diferentes modalidades de usuários nos segmentos público e privado com seus específicos gradientes de interesse e respectivas formas de intervenção vinculadas a esses interesses. a magnitude da referida bacia em seus múltiplos usos compete em nível de importância com a matriz energética nacional. denominado de rio de integração nacional, o são francisco banha sete estados brasileiros e abrange 16,6 milhões de pessoas (ibge, 2013; siegmund-schultze et al., 2015). a referida bacia tem o seu sistema hidrológico impactado por esses múltiplos usos e particularmente por nove usinas, entre elas a usina hidrelétrica luiz gonzaga e seus respectivos equipamentos e reservatórios, tais como o reservatório de itaparica, objeto deste artigo (lyra et al., 2007; braga et al., 2012). no brasil, a lei federal n.° 9.433, emitida em janeiro de 1997, fornece os elementos para a consideração de múltiplos usos da água, a participação pública, a outorga e cobrança de licenças de água, encargos e controle (brasil, 1997). a reforma legal e institucional forneceu a plataforma para a implementação da gestão integrada dos recursos hídricos no campo (braga & lotufo, 2008), criando comitês de grande escala e transfronteiriços por vários estados no brasil. na governança da gestão da água na bacia do rio são francisco se destacam a relação e o desenvolvimento do comitê da bacia hidrográfica do rio são francisco (cbhsf), ilustrando a atualidade depois de uma integração na governança após uns 10 anos na sua existência. o estudo de caso mostra as tomadas de decisão e especifica o papel do cbhsf em escala da bacia hidrográfica, além de representar na escala local as barreiras e principais forças motrizes na gestão da água e governança. a perspectiva da escala local, como no exemplo do reservatório de itaparica, no submédio da bacia do rio são francisco, manifesta a complexidade e variedade de atores ligados a vários níveis dos governos federal, estadual e municipal, também por legislação, por planos e programas. apesar da implementação de uma gestão integrada da água, por intermédio da criação de um comitê participativo, constata-se um quadro desafiador para a sua materialidade e operacionalização. o arcabouço jurídico da água como recurso natural e sua política no brasil, prioritariamente na escala federal, sucedidos de um maior detalhamento no âmbito estadual, concretizam-se na dimensão do município, com suas especificidades, tendo como máxima que a gestão da água e o acesso à água limpa são critérios importantes em todos os níveis. tendo em vista que em cada um desses níveis existe uma malha de interesses de multiusuários diversos e a necessidade de contemplação de distintos interesses sociais, econômicos e institucionais, de acordo com uma política de crescimento social e econômico, reside nesse nó o desafio de dar transparência rodorff, v. et al. 22 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 19-44 a cada um desses papéis e visualizar a forma estratégica e tática de gestão. para esse efeito, há a necessidade de compreender a governança por meio de diferentes níveis e pontos de vista de conhecimento. acredita-se que a análise de constelação (schön et al., 2007; bruns et al., 2011) é uma ferramenta importante no sentido de identificar e buscar os processos e conteúdo que deveriam se articular entre si e os mecanismos utilizados na práxis em suas distintas formas de atuação na bacia. pesquisas de sustentabilidade reivindicam abordagens inter e transdisciplinares (jahn et al., 2012; lang et al., 2012). na dimensão metodológica a análise de constelação abrange todos os elementos naturais e jurídico-normativos e o conjunto de relações sociais na produção da vida humana. nesse sentido, registra também intervenções, o sistema de planejamento e o enquadramento jurídico, usados em processos reflexivos, inter e transdisciplinares. para efeito de uma construção dialógica da gestão e governança, optou-se empiricamente pelo recorte do reservatório itaparica, da usina hidrelétrica luiz gonzaga. arranjo institucional na bacia do rio são francisco a lei n.° 9.433, que instituiu a política nacional de recursos hídricos, trouxe grandes avanços na descentralização por intermédio da participação pública, da transparência de informações e da criação de agências de água (brasil, 1997). a criação dos comitês de bacias hidrográficas surgidos com base na mesma lei representou um caminho institucional e democraticamente participativo para tal fim. nesse contexto, o cbhsf, fundado em 2002, teve por finalidade realizar a gestão descentralizada e participativa dos recursos hídricos da bacia, na perspectiva de proteger os seus mananciais e contribuir para o seu desenvolvimento sustentável (brasil, 2010). o cbhsf conta com a participação de representantes dos usuários da água de distintos segmentos do poder público, da sociedade civil e das comunidades tradicionais (brasil, 1997; 2010; cbhsf, 2014) e vem convertendo-se numa instância de coordenação transversal e transetorial no controle dos processos. a agência nacional de águas (ana) tem contribuído na construção desse comitê, mediante a lei n.° 9.984, de 17 de julho de 2000 (brasil, 2000), pertencendo ao ministério do meio ambiente (mma) e sendo, portanto, o órgão executivo da política nacional de recursos hídricos. suas funções incluem a regulação do uso de corpos d’água, rios e lagos, localizados dentro da união, entre pelo menos dois estados do brasil, e dos procedimentos de licenciamento e monitoramento (brasil, 1997). a diretoria colegiada do cbhsf está estruturada por mandatos de líderes da diretoria executiva (três) e das câmaras consultivas regionais (quatro) (siegmund-schultze et al., 2015). esses líderes têm mandatos sobrepostos e são eleitos a cada três anos por eleição direta, na sessão plenária do comitê, que conta com a participação dos 62 membros com mandato direto nas decisões, ou por substitutos. eles defendem e promovem os seus interesses e as suas ideias quanto à sustentabilidade dos recursos hídricos e do meio ambiente. os principais objetivos do órgão incluem mecanismos de cobrança pelo uso de água e também a aprovação e o acompanhamento do plano de recursos hídricos da bacia segundo o sistema nacional de gerenciamento de recursos hídricos (singerh), da lei n.° 9.433/97, bem como a revitalização de toda a área de captação da bacia e o saneamento básico para as comunidades e o abastecimento público da água. a política de recursos hídricos em escala da bacia hidrográfica deve ser implementada pelas atividades do comitê, o qual é dirigido por um presidente e um secretário e composto por diversas câmaras. as câmaras técnicas são comissões temáticas compostas por especialistas encarregados de examinar e relatar assuntos de sua competência, e as câmaras consultivas regionais (ccr), quatro (alto, médio, submédio, baixo) no caso do cbhsf, atuam na sua região respectiva. por sua vez, todos são nomeados pelos membros do comitê. o cbhsf está ligado ao conselho nacional de recursos hídricos (cnrh), que é um órgão colegiado pelo mma, e pela lei n.° 9.433/97 implementa a gestão dos recursos hídricos no país (brasil, 2003). o cnrh aprova propostas das instituições de comitês de bacias hidrográficas e também o plano nacional de recursos hídricos (brasil, 1997). é representado por ministérios e secretarias da presidência da república, com atuação no gerenciamento e no uso de recursos hídricos; pelos conselhos estaduais de recursos hídricos; e por usuários e organizações civis de recursos hídricos. o conselho é formado por 57 membros com mandato de três anos cada. governança da bacia hidrográfica do rio são francisco: desafios de escala sob olhares inter e transdisciplinares 23 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 19-44 em 2010, a associação executiva de apoio à gestão de bacias hidrográficas peixe vivo (agb peixe vivo) foi escolhida por concurso público para exercer as funções do órgão executivo do cbhsf, que tem suas funções definidas pela lei nacional da água. a agência é responsável pela aplicação de medidas com os recursos obtidos pela cobrança do uso da água do rio. nessas medidas estão atualmente os projetos de revitalização (projetos hidroambientais) e a elaboração do plano da bacia hidrográfica, entre outros (cbhsf, 2014). o primeiro plano da bacia hidrográfica foi executado pela ana e elaborado para os anos de 2004 a 2013 (ana et al., 2004). o lançamento do plano atual (renovação, continuação e avaliação do primeiro plano) está previsto para 2016, quando o comitê é responsável pelas normas de conteúdo, mas pode também pedir assistência da ana. metodologia a metodologia da análise de constelação foi conceitualmente desenvolvida pelos cinco autores do livro handbuch konstellationsanalyse, no centro de tecnologia e sociedade da universidade técnica de berlim, alemanha (schön et al., 2007). no âmbito do projeto binacional (alemanha/ brasil) de pesquisa se está testando e adequando esse método na gestão ambiental no brasil (rodorff et al., 2013a; siegmund-schultze et al., 2013). a análise de constelação usa quatro tipos de elementos e diferentes relações entre eles (figura 1). a distinção é feita entre os elementos naturais e técnicos, atores e o sistema de leis, projetos e programas. as relações são descritas como direcionadas ou não direcionadas, inibitórias, conflituosas ou podem até não existir (schön et al., 2007). os elementos e as suas relações são identificados em oficinas por intermédio de discussões de grupos ou em entrevistas com pessoas, e são continuamente modificados de modo iterativo (rodorff et al., 2013a). esse conceito destina-se a todas as escalas de governança, compreendendo atores principais, influências e instrumentos formais e informais, bem como elementos ambientais. nesse contexto, as condições básicas institucionais legais da bacia são apresentadas para depois entrar nas visões inter e transdisciplinares em todas as escalas. figura 1 – os elementos da análise de constelação e relações, adaptados de acordo com schön et al. (2007) e rodorff et al. (2013a). procedimentos utilizados em ordem cronológica todas as informações deste estudo foram coletadas e avaliadas segundo o processo iterativo entre o fim de 2012 e o início de 2014 (tabela 1), tendo sido alternadas com estudos de campo e com pesquisas de gabinete. os procedimentos utilizados para esta investigação foram da revisão bibliográfica à coleta por entrevistas, oficinas de trabalhos inter e transdisciplinares, discussões em grupos e visitas no campo e em plenárias. além disso, foram comparados os resultados das oficinas inter e transdisciplinares por observações. as entrevistas realizadas com as pessoas e instituições tiveram a finalidade de coletar informações do meio ecológico e técnico e das dinâmicas entre os particirelação simples relação direcionada relação conflituosa relação de resistência passiva falta de relação relação ténue ? elemento natural elemento técnico ator regra, lei, conceito rodorff, v. et al. 24 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 19-44 tabela 1 – diálogos com atores sobre governança e gestão da água. continua... n.° instituição área tipo de diálogo/data e lugar 1 cientistas da água, mudanças climáticas e modelagem da universidade técnica de berlim, potsdam institute for climate impact research análise de constelação: bacia hidrográfica e aspectos regionais oficina de trabalho interdisciplinar (grupo de cinco pessoas)/2013, berlim, alemanha 2 cientistas da água da universidade técnica de berlim, instituto de ecologia das águas doces e pesca análise de constelação: gestão da água do reservatório, impactos ambientais oficina de trabalho interdisciplinar (grupo de cinco pessoas)/2013, berlim, alemanha 3 funcionário técnico de itaparica da companhia hidrelétrica do são francisco (chesf); secretaria de aquicultura e pesca de petrolândia; representante da companhia pernambucana de saneamento (compesa); noble, empresa privada para agricultura; engenheiro de pesca do instituto agronômico de pernambuco (ipa); conselho pastoral da pesca; associação de retalhistas de produtos biológicos (arbio); representante do movimento dos trabalhadores rurais sem terra (mst); pescadores da pesca artesanal e da piscicultura análise de constelação: gestão da água no reservatório duas oficinas de trabalho transdisciplinar (três grupos de seis pessoas)/2013, itaparica, brasil 4 cientistas e técnicos da água das universidades federal e rural de pernambuco e universidade do estado da bahia do campus de paulo afonso; representante da agência estadual de meio ambiente (cprh); representante da agência pernambucana de águas e clima (apac); bióloga e representante da agência nacional de águas (ana); representante da companhia de pesquisa de recursos minerais (cprm) análise de constelação: gestão da água no reservatório oficina de trabalho inter e transdisciplinar (dois grupos de seis pessoas)/2013, recife, brasil 5 cientistas da água e engenheira ambiental da universidade federal de pernambuco (ufpe) e da universidade de pernambuco (upe); bióloga e representante da ana; funcionária da entidade operador nacional do sistema elétrico (ons) e cientista de modelagem; representante do ministério da ciência, tecnologia, inovações e comunicações (mcti); funcionário da secretaria de cidadania e desenvolvimento social (secid) análise de constelação: gestão da água na bacia do rio são francisco oficina de trabalho inter e transdisciplinar (grupo de seis pessoas)/2013, recife, brasil 6 chesf (departamento do empreendimento itaparica) gestão do reservatório história e desafios entrevista/2012, recife, brasil 7 chesf itaparica (divisão executiva do sistema itaparica) gestão do reservatório história e desafios entrevista/2012, itaparica, brasil 8 funcionário técnico do ipa funções e atuação na região de itaparica entrevista/2012, petrolândia, brasil governança da bacia hidrográfica do rio são francisco: desafios de escala sob olhares inter e transdisciplinares 25 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 19-44 tabela 1 – continuação. n.° instituição área tipo de diálogo/data e lugar 9 diretor da região itaparica do polo sindical funções e atuação na região de itaparica entrevista/2012, itaparica, brasil 10 presidente do sindicato dos trabalhadores rurais (str) de petrolândia funções e atuação na região de itaparica entrevista/2012, petrolândia, brasil 11 funcionário técnico da compesa de itacuruba funções e atuação na região de itaparica entrevista/2012, itacuruba, brasil 12 prefeito de petrolândia funções, desafios e atuação na região de itaparica entrevista/2012, petrolândia, brasil 13 piscicultor de itacuruba desenvolvimento da piscicultura e legislação entrevista/2013, itacuruba, brasil 14 funcionária técnica da ana água e política nacional entrevista/2013, brasília, brasil 15 cientista de políticas hídricas da universidade de brasília política da água e comitês entrevista/2013, brasília, brasil 16 diretor técnico da associação executiva de apoio à gestão de bacias hidrográficas peixe vivo (agb peixe vivo) administração da bacia do são francisco, funções da agência e do comitê entrevista/2013, belo horizonte, brasil 17 cientista de geoquímica geomorfologia e recursos hídricos da universidade federal de minas gerais (ufmg) pesquisa de solos e sedimentos na bacia e nos reservatórios (mg) entrevista/2013, belo horizonte, brasil 18 funcionário técnico de três marias da companhia energética de minas gerais (cemig) e membro do comitê da bacia hidrográfica do rio são francisco (cbhsf)/afluente energia hidráulica e função no comitê entrevista/2013, três marias, brasil 19 representante da organização não governamental (ong) consórcio dos municípios do lago de três marias (comlago) e funcionário técnico de saneamento do município de três marias (mg) representante da sociedade civil e representante do poder público discussão de grupo/2013, três marias, brasil 20 diretoria da companhia de desenvolvimento dos vales do são francisco (codevasf), de petrolina agricultura irrigada, reservatório sobradinho entrevista e discussão (grupo de seis pessoas)/2013, petrolina, brasil 21 cientistas em solos e recursos hídricos da empresa brasileira de pesquisa agropecuária (embrapa) pesquisa na bacia e no reservatório sobradinho entrevista e discussão (grupo de cinco pessoas)/2013, petrolina, brasil 22 membro do cbhsf, do irpaa e da ccr do submédio do são francisco membro no cbhsf e do submédio do são francisco entrevista/2013, petrolina, brasil 23 cbhsf atuação do chbsf e membros nas plenárias, governança visita da plenária/2013, recife, brasil rodorff, v. et al. 26 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 19-44 pantes e o meio ambiente territorial da bacia hidrográfica. a revisão bibliográfica e especialmente documental acerca da usina hidrelétrica luiz gonzaga e o reservatório de itaparica, acrescida do conteúdo que deu substrato ao projeto innovate, possibilitou a construção de um esquema provisório dos grandes sistemas a serem trabalhados, identificando as especificidades nos diferentes segmentos público e privado, bem como no que diz respeito às instituições, às normas e aos dados sociais econômicos e ambientais. pré-análises de constelações foram construídas durante oficinas interdisciplinares com diferentes acadêmicos e técnicos do projeto nos anos de 2012 e 2013 (rodorff et al., 2013a). as entrevistas foram concebidas para caracterizar os sistemas naturais relacionados à bacia e aos ambientes impactados por objetos técnicos e de engenharia, oriundos dos sistemas artificiais. além disso, delimitaram-se os sistemas normativos e o sistema socioeconômico, compreendendo os dados demográficos, culturais, políticos e sociais no desenvolvimento dos últimos 30 anos da região de itaparica, como também no conceito de governança da bacia. no seguimento das pré-análises e entrevistas, escolheram-se alguns atores-chave para participar das oficinas, inter e transdisciplinares. eles foram selecionados por setores da região e da bacia (hídrico, agricultura, piscicultura, abastecimento e esgoto, do setor público em geral), de instituições-chave de todos os níveis (ana, companhia hidrelétrica do são francisco – chesf, companhia de desenvolvimento dos vales do são francisco e do parnaíba – codevasf, secretarias, companhia pernambucana de saneamento – compesa, entre outros) e por meio das visitas no campo. as discussões de grupo aconteceram em brasília, belo horizonte, três marias, petrolina e no recife com membros do comitê da bacia, políticos, gestores, cientistas, irrigantes, representantes do setor hidroelétrico e de organizações não governamentais (ongs) e outros atores de distintos setores e escalas. optaram-se por eles por meio da base de dados do cbhsf e da análise dos atores principais da bacia hidrográfica, com o objetivo de refletir os desafios na governança da bacia. três grandes oficinas foram realizadas de forma inter e transdisciplinar em abril e maio de 2013 na região de itaparica (pernambuco) e na cidade do recife. duas ocorreram com atores da região de itaparica (agricultores, pescadores, reassentados, poder público), e a terceira teve a participação de instituições federais, estaduais e pesquisadores no recife. cada oficina foi dividida em quatro ou cinco grupos de cinco a sete pessoas, com um moderador e um assistente para tomar notas. os temas incluíram: as constelações da gestão da terra e agricultura, a gestão da água e piscicultura e a gestão da bacia hidrográfica do rio são francisco. as perguntas-chave durante as oficinas de trabalho no âmbito da água foram: 1. quais são os aspectos que apoiam ou agravam o uso da água na região de itaparica?; 2. quais são os aspectos que apoiam ou agravam a gestão da bacia do são francisco? os resultados foram descritos por perspectivas diferentes e aprofundam os desafios na gestão, as influências e os efeitos nas escalas. recebidos pelo uso da ferramenta da análise de constelação, submeteram-se tais resultados à análise inter e transdisciplinar, a qual é explicada a seguir com mais detalhes. finalmente, dos vários relacionamentos e do posicionamento dos elementos na constelação, pôde-se desenvolver algumas conclusões para possíveis soluções, as quais estão discutidas nas considerações e propostas de estratégias para a gestão da água. análises inter e transdisciplinar para as análises inter e transdisciplinares sobre a gestão da água foram escolhidas duas imagens diferentes para visualizar a participação de vários níveis e a troca de conhecimento no processo iterativo da análise de constelação. a primeira imagem (figura 2) mostra a síntese das duas oficinas na região de itaparica com o poder público, a sociedade civil, representantes do setor da agricultura e piscicultura, além da pesca tradicional. a segunda (figura 3) integra elementos da primeira imagem, mas abre a perspectiva de forma interdisciplinar com pesquisadores da área de recursos hídricos. os participantes das oficinas resolveram iniciar as constelações dividindo-as em três ou quatro constelações menores para depois interligá-las com elementos que eram comuns às constelações, tornando os subtópicos (tabela 2) governança da bacia hidrográfica do rio são francisco: desafios de escala sob olhares inter e transdisciplinares 27 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 19-44 figura 2 – desafios na gestão do reservatório de itaparica (pe) na perspectiva transdisciplinar, escala local, em 2013. estadualnacional regional local pe rn am bu co in dí ge na s so ci ed ad e ci vi l a gr ic ul to re s co m ir ri ga çã o a ss oc ia çõ es a gr ic ul to re s se m ir ri ga çã o si nd ic at os em pr es as pi sc ic ul to re s pe sc ad or es ip a a gr ic ul tu ra , pi sc ic ul tu ra pr ef ei tu ra o n s ib a m a (m m a ) a n a (m m a ) m a ri n h a n av eg aç ão m in is té ri os ch es f (m m e) co d ev a sf (m i) a gr ic ul tu ra ir ri ga da , pi sc ic ul tu ra se cr et ár ia s se m a s st d sa m cp rh m ei o am bi en te co m pe sa a ba st ec im en to d e ág ua fu n a i ( m j) sp u (m po g ) a n ee l (m m e) c om it ê do r io pa je ú rodorff, v. et al. 28 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 19-44 figura 3 -– desafios na gestão do reservatório de itaparica nas perspectivas inter e transdisciplinar, escalas nacional e estadual, em 2013. m on ito ra m en to qu al id ad e d‘ ág ua pe sc ad or es c o d ev as f pe ix e na tiv o a gr ic ul tu ra pi sc ic ul tu ra ip a c he sf n et un o (e m pr es a) pr ef ei tu ra fi sc al iz aç ão a n a i b a m a b an co d o b ra si l b an co d o n or de st e (f lo re st a) g ov er no c pr h se cr et ar ia d o pa tri m ôn io d a u ni ão c om pe sa se cr et ar ia m un ic ip al m in is té rio s so ci ed ad e c iv il c on ab se m ia rid o á gu a pe ix es in tro du zi do s r ep ov oa m en to pr ol ife ra çã o de a lg as r eg ul ar iz ar a s ca sa s pe sc a tra di ci on al r ep re sa d e ita pa ric a u so e o cu pa çã o do s ol o n av eg aç ão á gu a po tá ve l fi na nc ia m en to c ad as tro (d a p) pa ra p ro na f ti tu ra liz aç ão d e te rr a le i n ac io na l d e ág ua n o. 9 .4 33 le i e st ad ua l d e ág ua n o. 1 2. 98 4 le i a m bi en ta l n o. 6. 93 8 es tu do d e im pa ct o am bi en ta l pa ga m en to d e ág ua (r ur al ) pa c 1 e 2 le i d e lic en ci am en to pr og ra m a de a qu is iç ão d e a lim en to s c o n am a 3 56 ta m an ho d a m al ha es co am en to d a pr od uç ão a gr ic ul to re s do p er ím et ro si nd ic at o do s tr ab . r ur ai s a ss oc ia çõ es li ce nc ia m en to da c he sf m ar in ha fu na i in dí ge na ? ? tr at am en to d e ág ua s re si du ai s si st em a de es go to ? ϟ ϟ ϟ □ □ □ □ □ ? ϟ ϟ ϟ ϟ te rr itó rio d a u ni ão in va so re s de te rr a ϟ lo te s de se qu ei ro ilh as e m ar ge ns tr an sp os iç ão r io s ão fr an ci sc o ed uc aç ão am bi en ta l c ol et a de li xo tr at am en to d e re sí du os ϟ governança da bacia hidrográfica do rio são francisco: desafios de escala sob olhares inter e transdisciplinares 29 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 19-44 uma grande constelação interligada denominada de constelação da gestão da água. gravaram-se e avaliaram-se as oficinas por elementos, sua posição na constelação e seus relacionamentos. declarações recorrentes foram coletadas tabularmente e resumidas em uma síntese. as entrevistas realizadas para caracterizar os sistemas por elementos e as relações fornecem mais conclusões no contexto da situação atual. pela estrutura iterativa das entrevistas e das oficinas, o foco foi colocado sobre aspectos essenciais, os quais no decorrer foram reforçados, questionados, sensibilizados ou estendidos. tabela 2 – subtópicos e número de elementos trabalhados nas oficinas inter e transdisciplinares por escala. constelação local (itaparica, bahia, brasil) regional/nacional (recife, pernambuco, brasil) subtópicos gestão da água na piscicultura e agricultura gestão da água na piscicultura gestão da pesca tradicional gestão da água na agricultura gestão da água no espaço urbano de petrolândia, pernambuco, brasil gestão da água no espaço urbano de petrolândia, pernambuco, brasil gestão das terras da chesf elementos totais 64 77 resultados e discussão no processo iterativo da análise de constelação foram elaboradas figuras que apresentam a complexidade do sistema da governança na gestão da água nos diferentes níveis, resultado dos múltiplos usos do rio, influenciados pela política, economia, sociedade e tecnologia, bem como pelo próprio meio ambiente, que se caracteriza, por exemplo, pelo clima semiárido e especialmente pelas secas no nordeste. as visualizações são o resultado de participações inter e transdisciplinares. a gestão da água no reservatório de itaparica foi considerada nos seus elementos e abstraída no contexto holístico da governança da gestão da água na bacia do rio são francisco. desafios na gestão da bacia hidrográfica (usos, efeitos e fatores de influência) a análise salienta os desafios e as possibilidades de complementação ou fortalecimento dos principais agentes e os arranjos de governança do cbhsf. as dinâmicas entre os atores que influenciam os planos e projetos são abordadas sob a perspectiva de conteúdos, no âmbito legal e técnico-administrativo. na análise se encontra uma interação entre os atores do comitê e as instituições colegiadas. entre os múltiplos usos e usuários, destacam-se o abastecimento de água para consumo humano, a geração de energia hidroelétrica, a navegação, a irrigação, a piscicultura e pesca, a mineração, a indústria e a diluição de efluentes (siegmund-schultze et al., 2015). por conta da diversidade socioecológica da região, ainda existem alguns desafios a serem considerados relacionados ao comitê. o rio são francisco, com cerca de 2.700 km de extensão, percorre desde o sul do estado de minas gerais e goiás até o nordeste do brasil, donde corta os estados da bahia, de pernambuco, do alagoas e de sergipe. além desses estados, o distrito federal também faz parte da bacia hidrográfica (ana et al., 2004b). hábitos histórico-culturais e períodos de mandatos presidenciais marcaram a política, a economia e as tendências socioeconômicas de cada região. o contraste acentua-se pela diversidade climática, geográfica e da vegetação. os parâmetros naturais são particularmente afetados por estações chuvosas e secas, tais como descargas adicionais para o meio aquático por influências antropogênicas. essas influências têm impacto significativo tanto no ecossistema como no seu desenvolvimento e também na sua governança. como consequência desses usos, o aumento das cargas de nutrientes por escoamento de retorno para a água rodorff, v. et al. 30 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 19-44 dos reservatórios pode causar eutrofização (figueirêdo et al., 2007; gunkel & sobral, 2012) e conduzir ao crescimento de algas (costa et al., 2006), o que provoca grande impacto sobre a biodiversidade e o ecossistema da água (pompeu et al., 2005; pöthig et al., 2010). outros elementos poluentes presentes são os metais pesados advindos de resíduos de mineração e das indústrias. particularmente, o setor agrícola tem impacto significativo no solo e nas águas subterrâneas da bacia hidrográfica (pöthig et al., 2010). diversos conflitos podem surgir, dependendo da quantidade e do controle desses elementos nas águas (entrevista 17, 2013). além de todos esses fatores, as barragens e os reservatórios influenciam no fluxo do rio. a bacia tem nove usinas hidrelétricas (braga et al., 2012) e três grandes reservatórios. a maioria está sob a responsabilidade da chesf. o fluxo de água de cada barragem é determinado pelas instituições do governo federal e por operadoras hidroelétricas (operador nacional do sistema elétrico – ons, ana, chesf, companhia energética de minas gerais – cemig). as decisões tomadas podem afetar a matriz energética e o ecossistema de toda a bacia hidrográfica. a maioria do serviço de abastecimento de água e esgotamento sanitário em cidades é realizada por empresas estaduais, como, por exemplo, a compesa, em pernambuco, a companhia de saneamento de minas gerais (copasa) e a empresa baiana de águas e saneamento (embasa). nas zonas rurais, as prefeituras são responsáveis por realizar o serviço. os planos para o saneamento básico nos municípios são fornecidos com os recursos obtidos pela cobrança da água. nas oficinas da análise de constelação foram citadas duas usinas termelétricas pequenas, localizadas no baixo do rio, porém o seu efeito é considerado insignificante sobre a temperatura da água. em geral, a temperatura da água é mais afetada pelas indústrias: setor de mineração e usinas hidrelétricas. existe, porém, por parte dos participantes das oficinas interdisciplinares grande preocupação no tocante aos impactos do planejamento e da implementação de usinas nucleares. estão previstas, em despacho governamental pelo ministério da integração, várias usinas nucleares para a bacia hidrográfica (epe, 2007; cabral & barbosa, 2014). outro fator de influência significativa acerca da temperatura da água é o próprio clima semiárido no nordeste. secas recorrentes afetam principalmente as regiões de pernambuco e da bahia, no nordeste, sendo intensificadas pela perda de água em função da evapotranspiração geral nessas regiões (cgee, 2009) e da evaporação dos seus reservatórios. o clima influencia fortemente a agricultura e a quantidade de água disponível para irrigação e geração de energia (brasil, 2005). além disso, os projetos de transposição do rio são francisco (brasil, 2004) têm provocado discussões pertinentes concernentes ao ecossistema e à sua sustentabilidade, à quantidade de água e à socioeconomia microrregional e nacional. o processo de tomada de decisão, no que se refere ao projeto de transposição, foi negociado sem ter levado em conta o posicionamento contrário ao projeto do comitê pelo cnrh e iniciado pelo ministério da integração. o processo de participação foi questionado e criticado por todas as escalas (entrevista 15 & 16, 2013). as perguntas essenciais para a gestão da água da bacia prendem-se tanto com a influência do clima e as mudanças climáticas tal como com o desenvolvimento demográfico e suas demandas por energia e água. quanta água pode ser retirada do rio e dos reservatórios? quem decide e controla a extração de água e suas descargas? o que acontece quando ocorrem fenômenos naturais que causam estados de emergência, em destaque as secas? que poder é atribuído ao cbhsf no planejamento de novos projetos de maior dimensão e qual é a relação na atuação da continuação de projetos (follow‑up), tais como barragens e reservatórios e seu entorno? (rodorff et al., 2013b; 2015). gestão da água no reservatório as figuras 3 e 4 visualizam os vários atores de diferentes escalas de governança no reservatório de itaparica e as suas respectivas ligações das perspectivas inter e transdisciplinar. a tabela 2 mostra as abordagens de subtópicos na escala local em comparação com o regional/nacional. conforme a quantidade de elementos identificados, há tendência de aumento em elementos técnicos e nos símbolos na perspectiva interdisciplinar em escala nacional. com as oficinas de trabalho realizadas juntamente com os resultados das entrevistas, surgiram vários pontos de vista entre elas em comum, o que é descrito com mais detalhes na tabela 2. governança da bacia hidrográfica do rio são francisco: desafios de escala sob olhares inter e transdisciplinares 31 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 19-44 quadros amarelos: setor privado; quadros laranjas: setor público e sociedade civil; quadros azuis: setor combinado privado e público, respectivamente sociedade civil; quadros arredondados: com autarquia; aneel: agência nacional de energia elétrica; mme: ministério de minas e energia; ons: operador nacional do sistema elétrico; ana: agência nacional de águas; mma: ministério do meio ambiente; ibama: instituto brasileiro do meio ambiente e dos recursos naturais renováveis; spu: secretaria do patrimônio da união; mpog: ministério do planejamento, desenvolvimento e gestão; funai: fundação nacional do índio; mj: ministério de justiça; cprh: agência estadual de meio ambiente; compesa: companhia pernambucana de saneamento; semas: secretaria de estado do meio ambiente e sustentabilidade; std: secretaria de turismo e desenvolvimento; sam: secretaria de agricultura e meio ambiente; ipa: instituto agronômico de pernambuco; chesf: companhia hidrelétrica do são francisco; codevasf: companhia de desenvolvimento dos vales do são francisco e do parnaíba; mi: ministério da integração; comitê de pajeú: comitê da bacia hidrográfica do rio pajeú. condições básicas do reservatório de itaparica a governança do reservatório de itaparica é definida por diferentes setores produtivos (piscicultura, pesca e agricultura), órgãos do meio ambiente, sociedade civil, comunidades indígenas, associações e órgãos do governo. duas instituições destacam-se com importância: a codevasf, no desenvolvimento do setor agrário irrigado e na geração de energia, e a chesf, como construtora da usina. a implementação do projeto da construção da usina hidrelétrica e do reservatório de itaparica implicou desde a década de 1980 o deslocamento de mais de 40 mil pessoas (cernea, 1991; sobral, 1991). esse grupo de pessoas afetadas diretamente dizia respeito a distintos segmentos de famílias de proprietários e trabalhadores da terra, na região. tratava-se de proprietários, pequenos agricultores e diversos tipos de trabalhadores, tais quais meeiros, pequenos produtores e arrendatários. na perspectiva espacial foram relocados os núcleos urbanos de três municípios: rodelas (ba), itacuruba (pe) e petrolânfigura 4 – organograma das influências institucionais em escala do reservatório de itaparica no âmbito na gestão da água. ana pescadores agricultores do perímetro ipa banco do nordeste compesa banco do brasil cprh ibama chesf prefeitura petrolândia sociedade civil urbana assistência técnica indigenas agricultores de sequeiro invasores de terra sindicato dos trabalhadores rurais associações funai bnds netuno (empresa) ministério da pesca prefeitura governo ministerio de integração codevasf piscicultura água potável navegação pesca tradicional efluentes de peixe resíduos solidos tratamento de águas residuais tanques redes tanques escavados recreação transposição sistema de esgoto represa de itaparica coleta de lixo sistemas de irrigação agricultura irragada tratamento de resíduos fertilizantesdrenagem agrotóxicos peixes introduzidos peixe nativo clima semi-arido água sequeiro eutrofização emissão de cfc bacia hidrográfica sedimentos rio são francisco financiamento fiscalização educação ambiental lei de licenciamento integração lei ambiental lei estadual de água 12.984 lei nacional de água 9.433 educação ambiental ocupação irregular pagamento de água (rural) titulo da terra licenciamento da chesf lei de pesca período de defeso estudo de impacto ambiental licenciamento para atividade da pesca pac codigo florestal (novo) uso e ocupação do solo tamanho da malha conama 357 conama 340 monitoramento qualidada da água ? ϟ ϟ ϟ ϟ □ beneficiamentomarinha programa de aquisição de alimentos rodorff, v. et al. 32 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 19-44 dia (pe), mais das zonas rurais dos municípios: floresta, belém do são francisco, no estado de pernambuco, e os de glória e chorrochó, na bahia. ao mesmo tempo, foi afetada massivamente a estrutura fundiária produtiva da região atingida, tendo sido criados, por intermédio de remanejamentos de famílias, novos recortes no espaço rural. considerando a estrutura físico-natural e ambiental da região semiárida, implantaram-se projetos de irrigação para contemplar os reassentados em nova malha fundiária ao longo dos últimos 25 anos (chesf, 1986; world bank, 1998; rodorff et al., 2013a). a questão socioambiental e os dilemas da sobrevivência dos trabalhadores reassentados, para além da expectativa de novos núcleos de moradia, só foram considerados com maior repercussão depois das legislações ambientais consequentes e da intervenção dos movimentos sindicais. nesse âmbito, o banco mundial demandou por meio de consultoria uma avaliação e o acompanhamento dos processos adotados, com base no que foram estabelecidos acordos entre a chesf e os movimentos sociais, na ocasião representada pelo polo sindical. na esfera de mediação para assistência técnica e extensionista foi atribuída à codevasf, agência executiva para o vale do rio são francisco, que por sua vez atua no ministério da integração (mi), a responsabilidade de manutenção e suporte técnico nos projetos de irrigação. o planejamento desses reassentamentos foi introduzido pela iniciativa de sindicatos e do banco mundial, sendo assinado pelo ministério de minas e energia (mme) e pela chesf, no acordo de 1986 (chesf, 1986). iniciou-se assim o esboço do complexo organograma institucional que teve rebatimento na região de itaparica em processo crescente. conforme pode ser observado na figura 4, um conjunto de instituições atua em cada nível de governo, sendo a maioria na perspectiva de cima para baixo (top‑down), funcionando em grande parte de forma paralela e superposta no âmbito funcional, quer seja de direito, quer seja de fato. isso é o que alguns autores chama de ordem distante (lefebvre & frias, 2008) ou relação vertical (santos, 1996). em cada nível do governo igualmente se manifesta essa característica, existindo muitas instituições concorrentes no papel e nas suas práticas que não se relacionam convergentemente na condução de políticas favoráveis à boa gestão na escala do reservatório no processo de gestão dos múltiplos usos da água. cabe ressaltar, também, que ao mesmo tempo se identificam lacunas e/ou omissões em alguns setores e/ou segmentos. as influências estão entrando de forma vertical. ou seja, as diferentes escalas mostram a maior dominação em comparação de efeitos horizontais. como algumas relações foram interpretadas nas oficinas e visualizadas, tem-se a figura 4. usos, efeitos e fatores de influência na gestão da água entre os múltiplos usos da água, destaca-se o advindo da geração de energia por hidrelétricas, tanto em escala de bacia como do reservatório. o setor de piscicultura, em tanque de rede e tanques escavados, em petrolândia e itacuruba, registrou grande desenvolvimento nos últimos anos. o município de petrolândia e os bancos de financiamento promoveram o desenvolvimento desse setor (entrevista 12, 2012). as empresas e associações de piscicultura têm de cumprir com o regulamento ambiental por intermédio de licenciamentos. como o reservatório se estende por mais de dois estados, os órgãos nacionais (ana, instituto brasileiro do meio ambiente e dos recursos naturais renováveis – ibama, secretaria do patrimônio da união – spu, marinha) são responsáveis pelo licenciamento e pelo controle do setor de piscicultura, ficando a agência estadual de meio ambiente (cprh) responsável pelos tanques escavados (entrevista 13, 2013). para os piscicultores, o clima, as épocas do ano e a água são fatores que influenciam a região e o rendimento, conforme se acordou na oficina de trabalho 3, ocorrida em 2013. os perímetros irrigados foram criados em áreas da caatinga (bioma característico da região), sendo a maior parte em solos arenosos (araújo filho et al., 2001). o desenvolvimento socioeconômico e ambiental varia de perímetro para perímetro, dependendo da assistência técnica prestada pela codevasf ou por empresas terceirizadas, e também dos impactos causados pela tecnologia de irrigação usada e pelas monoculturas, agravados às vezes com o emprego excessivo de fertilizantes e agrotóxicos, como se discutiu na oficina de trabalho 4, em 2013. o acesso à água encontra-se distribuído de forma desequilibrada. esse desequilíbrio manifesta-se por conta governança da bacia hidrográfica do rio são francisco: desafios de escala sob olhares inter e transdisciplinares 33 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 19-44 das terras ocupadas em extensão das áreas de irrigação fora dos hectares calculados no tempo da sua concepção. além disso, pode resultar da falta de títulos de propriedade da terra (a maioria ainda pertence à chesf), da falta de planejamento, tendo em conta o contínuo crescimento populacional, bem como da integração de migrantes, que chegam em busca de água e qualidade de vida por causas das secas e da falta de infraestrutura em outras regiões no entorno da bacia, de acordo com o que se discutiu nas oficinas de trabalho 3 e 4, ambas em 2013. a água potável, o tratamento e a coleta dos resíduos sólidos nos perímetros irrigados e nas outras áreas rurais estão a cargo da municipalidade. portanto, torna-se claro que um dos desafios está na gestão dos perímetros, onde de maneira direta e indireta podem ocorrer conflitos resultantes da contaminação do solo e da água mostrando que as capacidades municipais estão insuficientemente preparadas. ademais, existem ofertas de assistências técnicas que não são suficientemente percebidas pelos moradores. muitas vezes os residentes dos perímetros assumem as atividades dos municípios, como o tratamento da água e a disposição dos resíduos sólidos. no mesmo setor, mas sem responsabilidade nos perímetros e nas zonas rurais, a compesa é responsável pelo tratamento da água nas cidades e áreas urbanas em pernambuco. esse é um bom exemplo do efeito vertical de várias instituições paralelas no mesmo setor em relação à falta de ligações horizontais. significa que o vertical entra na dimensão da solução efetiva dos problemas para garantir oportunidades de participação. ao contrário disso, o horizontal refere-se na base social à associação política e às relações internas do coletivo dos governados com os limites e o grau de coesão social de um sistema político (holsti, 1996; schmelzle, 2008). pode-se identificar a transferência de autoridade, funções e recursos do governo federal para as estruturas do governo local, mas não com finalidade em responsabilidades para o governo local. nessas várias instituições, destaca-se a falta do empoderamento das comunidades (kauzya, 2003) e municipalidades de base para permitir-lhes determinar, planejar, gerenciar e programar a política socioeconômica no desenvolvimento local. olhares inter e transdisciplinares sobre a gestão da água os resultados das oficinas locais revelaram que na constelação dos atores foram identificadas relações positivas, como por exemplo: a relação entre os pescadores e os agricultores, o apoio do instituto agronômico de pernambuco (ipa) ou os créditos bancários existentes. o licenciamento sobre o tamanho da malha na pesca tradicional e a proliferação de algas na piscicultura foram avaliados com insuficiência ou conflito e tiveram pequeno impacto na análise realizada. a atuação da chesf representou outro conflito sobre a propriedade (titularização) das terras nos projetos irrigados e os invasores de terras desses projetos, pelos quais ficam como ilhas de gestão em uma região semiárida e afetada pela seca. numa escala maior, o elemento técnico da transposição mostra um conflito no âmbito do meio ambiente, na política socioeconômica e nos possíveis impactos ao rio são francisco. a falta de conhecimento abre espaço entre impactos negativos e positivos no futuro. no subtópico referente à gestão da água no espaço urbano de petrolândia, foram identificados grandes questionamentos sobre o sistema de esgoto e a atuação da prefeitura, além da falta de ensino e informação na atuação e no relacionamento com os diferentes atores no setor da gestão da água no espaço urbano. por outro lado, o setor de piscicultura e pesca tradicional apresentaram um quadro mais equilibrado na quantidade dos elementos e foram identificadas ligações concretas. nas oficinas realizadas em itaparica, em petrolândia e no recife, os participantes iniciaram a constelação com foco nos elementos técnicos e atores sociais. esses elementos passaram a ser o ponto central da constelação. à medida que a constelação foi sendo elaborada num processo iterativo, os elementos técnicos e os símbolos foram dando forma à constelação. os elementos naturais e os símbolos foram citados, mas pouco destacado pelos participantes. conforme a análise foi acontecendo, obtiveram-se detalhes no processo que diziam respeito à tecnologia. não se nomearam muitas relações conflituosas; inúmeras relações foram simples, além de diversas terem sido alvo de reações entre os elementos técnicos e atores sociais, como com os símbolos. foi identificado um maior número de símbolos que envolvem todos os setores da sociedade, como o programa de aceleração do crescimento (pac) do país, rodorff, v. et al. 34 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 19-44 do governo federal; o novo código florestal, codificação voltada para as questões gerais ambientais nacionais; o licenciamento ambiental; a lei referente ao uso e à gestão estadual da água; a lei da política nacional de recursos hídricos; entre outros. essa constelação representa aumento dos elementos marginais, significando que são aliados com o tema principal da constelação. nesses elementos, foram identificados leis e programas federais, tendo ainda também elementos naturais da bacia hidrográfica. nos elementos marginais, o governo brasileiro está representado em todas as suas esferas (federal, estadual e municipal). na constelação, o tópico da piscicultura e pesca tradicional foi mais detalhado, indicando a relevância das ligações indicativas e essenciais no sistema de gestão. a constelação apresenta ainda a ligação dos órgãos federais e estaduais (ibama, ana, cprh) com a pesca e a piscicultura numa escala local. a figura 3 mostra a agricultura irrigada como um assunto separado da pesca e piscicultura, mas com grande importância de integração na gestão da água. em ambas as constelações, verificou-se que os indígenas têm ligação com a fundação nacional do índio (funai) e com a agricultura, estando agregados na relevância da boa gestão da bacia. apesar de a chesf ter por objetivo a geração de energia no tocante à represa de itaparica, o papel dela não fica claro na gestão da água. destaca-se a temática da gestão das terras da chesf, e na agricultura irrigada, a luta contra invasores de terras (ocupantes ilegais), também no que concerne à responsabilidade pelo pagamento da água utilizada para a irrigação. numa perspectiva local e num espaço dinâmico, verifica-se a ausência do comitê, do conselho nacional de recursos hídricos e de uma boa relação com as escalas superiores. além disso, a prefeitura não desempenha adequado papel de suas atribuições. planos e programas regionais são desconhecidos ou não divulgados transparentemente. sendo assim, o desconhecimento sobre a existência de um plano da bacia hidrográfica e a possibilidade de participação no comitê em processos de decisões em várias escalas foram identificados ao longo do processo da análise. temas como cobrança da água, convivência com a seca, regulamento da quantidade de água e energia e projetos de transposição não foram identificados de forma relevante na gestão da água em escala local do reservatório, de modo que não foram inseridos nas constelações. algumas das maiores dificuldades identificadas consistiram em: responsabilidade dos atores influentes na região, proliferação de algas no reservatório por conta da piscicultura (tanques escavados e tanques rede), esgoto não tratado lançado no reservatório, planejamento urbano e dos perímetros, legalidade e invasão de terras. a transposição, vista como um conflito para o rio são francisco, foi alvo de críticas também pela falta de participação no processo da tomada de decisão. a falta de um bom regulamento e da respectiva fiscalização foi também constatada como um desafio existente em todos os grupos participantes nas oficinas. por último, tanto os piscicultores como os agricultores localizados nos perímetros enfrentam dificuldade de locomoção pela falta de meios de comunicação, transporte e infraestrutura. considerações processuais do método da análise de constelação as constelações mapeadas são feitas para visualizar o conhecimento dos pesquisadores envolvidos (interdisciplinares) e atores locais e transdisciplinares. assim, foi possível abordar diversos atores e questões em várias escalas. a análise técnica e os aspectos naturais podem ser avaliados num contexto mais complexo, ou seja, numa visão multidisciplinar. além disso, serve de processo participativo com caráter integrativo, combinando aspectos de diferentes disciplinas. nas oficinas foi possível criar tópicos em que cada assunto pôde indicar as seguintes subconstelações: • gestão da água: qualidade da água, sistema de esgoto, energia, recursos hídricos, governança; • gestão da terra: resíduos, agricultura, biodiversidade, qualidade do solo, governança; • ciclos de produção agrícola: agricultura, qualidade de solo, qualidade dos alimentos; • ciclos de produção da pesca/aquicultura: pesca e piscicultura, qualidade da água, aquicultura, qualidade dos alimentos; • gestão de bacias hidrográficas: governança, comitê, qualidade da água, recursos hídricos e energia. dessa forma, vê-se que a integração de várias escalas no processo da análise trouxe novos elementos, como também focos diferentes. aproximadamente metade governança da bacia hidrográfica do rio são francisco: desafios de escala sob olhares inter e transdisciplinares 35 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 19-44 tabela 3 – comparação dos desafios na gestão da água conforme as oficinas e entrevistas em escala do reservatório em escala da bacia diversidade socioeconômica e ecológica usos múltiplos qualidade da água múltiplas escalas de governança múltiplas escalas, o comitê representa principalmente os atores locais e regionais – grandes obras correspondem ser de interesse e autorização nacional peixes introduzidos acesso à água; água potável diferenças entre os perímetros irrigados por desenvolvimento e história diferente falta de fiscalização; licenciamentos legalização e invasão de terras; crescimento populacional falta de infraestrutura, transporte e meios de comunicação divulgação de informações seca quantidade de água; mudanças climáticas segregação social resultante de diferentes pontos de vista e objetivos não só na gestão, como também em questões de desenvolvimento da bacia transposição não aparente um tema com prioridade novos elementos técnicos sem clareza sobre os resultados esperados para todos os usuários e os possíveis impactos sobre o meio ambiente; transposição integração dos subgrupos regionais do comitê (ccrs) gestão sustentável da água e adaptável em todas as escalas dos elementos em cada categoria resultou numa base comum aos elementos mais importantes. as constelações com os diversos atores e instituições foram construídas de modo a visualizar a situação atual na região e as diferentes escalas, partindo do conhecimento e da experiência da população local e de visitas feitas a instituições relevantes. o trabalho feito nas três oficinas, com base nos diferentes tópicos e experiências realizadas, fez com que os participantes se mostrassem receptivos para concretizarem mudanças nas devidas constelações, no entanto as constelações elaboradas apresentaram simplificações em relação à complexidade em campo, dos atores e das interações necessárias para apoiar e estruturar os resultados de pesquisas analíticas e conceitos mais abrangentes. mesmo assim, todos os participantes permitiram obter visão geral e os fatores de restrição. as sucessivas camadas de diferentes constelações, com os seus respectivos elementos, levaram a aspectos comuns em todas as escalas e setores (tabela 3). mas, por rodorff, v. et al. 36 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 19-44 intermédio do conhecimento de várias disciplinas e das experiências locais regionais no processo iterativo, foi possível detectar as inúmeras vertentes da gestão da água de escalas distintas. além disso, será imprescindível atingir a ligação entre a escala local com a escala da bacia com integração do comitê nos projetos locais para um planejamento extenso e sustentável resolvendo a governança em toda a bacia, como está relatado na discussão final. a aplicação dessa metodologia permitiu visualizar uma situação de governança complexa, da qual podem surgir novas questões ou hipóteses. ademais, existe a necessidade de compartilhamento de novas decisões acerca dos impactos gerados pelos assentamentos humanos nas áreas de intervenção quando da implantação de grandes equipamentos ao longo do rio são francisco, tais como as hidrelétricas. o uso da metodologia de análise de constelação possibilita evidenciar pontos ou nós de conflitos, impasses e também oportunidades a serem exploradas em diferentes escalas e contextos apropriados. discussão final a preocupação com os aspectos ambientais e a gestão dos recursos naturais (hídricos) contribuem para o aumento do nível de complexidade da gestão da bacia e seu entendimento, que, por sua vez, desafia a criação de uma rede de articulações que abranja toda a constelação nos usos distintos, com variáveis e especificidades que possam oferecer caminhos para uma gestão sustentável. a análise de forma inter e transdisciplinar mostra a dimensão jurídica institucional e administrativa e revela algumas superposições que requerem cuidados no desenvolvimento futuro da governança. além disso, o método dá transição aos problemas da sociedade e ao mesmo tempo aos problemas científicos relacionados por diferenciação e integração de conhecimentos nas diversas disciplinas científicas e órgãos da sociedade que possibilitam a promoção de soluções (hirsch hadorn et al., 2006; lang et al., 2012). a gestão sustentável integra o uso, a proteção, a preservação e a recuperação (revitalização) dos recursos naturais. futuros projetos de grande escala, tais como canais de transposição da água do rio e geração de energia elétrica por usinas nucleares e novas hidrelétricas, envolvem processos na tomada de decisão. os múltiplos usos e a pluralidade dos níveis de interesse dos diferentes tipos de usuários envolvidos constituem, porém, grandes desafios nos processos e nas tomadas de decisões. o rio pertence à responsabilidade da união, que é representada pelo governo nacional nas funções do cbhsf, do cnrh e da ana, que tem de arbitrar os conflitos em sua pluralidade. a vazão de água de cada barragem e a quantidade de água ao longo do rio são hoje em dia principalmente influenciadas por instituições do governo federal. as decisões tomadas podem afetar em escala macro toda a bacia, como também em escala local, em uma municipalidade. portanto, qualquer decisão em relação à vazão terá consequências em diferentes âmbitos e setores, como, por exemplo, na navegação, no assoreamento do rio e no ecossistema, e também para os pequenos agricultores e/ou pescadores. as diversas modalidades de usuários articulam e buscam atuar regidas pelos seus interesses. é importante ressaltar que independentemente do tipo de usuário, seja grande, seja pequeno (indústrias, empresas ou agricultores), as suas atividades tais quais o uso de fertilizantes, pesticidas, ração e produtos veterinários para sustentar a produção na agricultura, bem como a emissão de poluentes pelas atividades industriais, de mineração e dos efluentes dos sistemas de saneamento, levam à certa forma de poluição do solo e da água. no tocante à implementação, ao controle e ao monitoramento ambiental, permanecem superposições ou faltam responsabilidades (abers & keck, 2006; abers, 2007), que muitas vezes são transferidas para outras escalas. decisões quanto à revitalização são discutidas e realizadas pelo comitê, que de forma participativa e transparente vem debatendo os conflitos dos múltiplos usos e que para tanto promove divulgações das decisões e debates em reuniões periódicas. por outro lado, o monitoramento e a eficácia das ações ainda apresentam resultados insatisfatórios. decorridos mais de dez anos desde a sua instalação, evidencia-se que o cbhsf se encontra em um processo de aprendizagem, não havendo clareza nem encaminhamento referentes aos impasses identificados na superposição e deficiência no governança da bacia hidrográfica do rio são francisco: desafios de escala sob olhares inter e transdisciplinares 37 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 19-44 processo de gestão da bacia. o comitê atua como intermediário no processo de troca e compartilhamento de informações, gerando instâncias e campos de transparência nas discussões. a votação no cbhsf e o meio de condução das plenárias representam uma conquista enquanto instrumento de governança, porém não conseguem vislumbrar o seu poder de intervenção nas instâncias superiores de poder. o comitê atua como um intermediário entre as escalas na bacia, com seus membros eleitos conforme um organograma de tarefas e competências no que concerne aos projetos e planos na área de captação. no entanto é nítida a necessidade de compartilhamento de questões com maior representação da sociedade, sendo portanto um desafio que deve ser superado. apesar de o comitê promover um processo de tomada de decisão participativo e transparente em escala local, muitas vezes ainda há quem desconheça a sua existência, as suas funções e responsabilidades, mesmo apontadas pelas constelações na escala local. a agência agb peixe vivo gerencia os recursos de cobrança da água e as atividades do próprio comitê, com planos e projetos selecionados. logo, alguns membros perceberam a agência executiva desempenhando um papel independente, reforçado pelo fato de que é contratada pela ana. a cooperação entre os membros do cbhsf e a agência está se desenvolvendo e precisa ainda se consolidar mais (siegmund-schultze et al., 2015) para aproveitar bem a pertinência prática da agência, muito útil no suporte da governança e sua eficácia. a recente reeleição da agência está mostrando a aprovação por parte do comitê. com 630 mil km2, o tamanho de toda a bacia hidrográfica do rio são francisco (maneta et al., 2009) pode ser comparado ao de um país da américa do sul, por exemplo, entre o paraguai, com 406.752 km2, e o chile, com 756.102 km2 (pennig & uhlenbrock, 2003a; 2003b), o que dificulta a gestão dos múltiplos usos e a participação de 505 municípios da bacia (agb peixe vivo & cbhsf, 2011; siegmund-schultze et al., 2015). por conseguinte, o comitê torna-se invisível na escala local e é camuflado pelos desafios locais: uso da terra e da água, acesso à agricultura e piscicultura. por vezes, decisões e poderes em escala superior conduzem à falta de ação e geram conflitos em escala local. embora a política tenha de ser cometida em grande escala e ser abrangente, a aplicação da política ocorre em escala local (butterworth et al., 2010). por exemplo, os pescadores para poder pescar dependem da emissão de licenças pelo ministério da pesca e aquicultura (mpa), da escala nacional, sendo o apoio do estado (em escala superior) muito importante para o seu financiamento nos períodos de defeso. o empreendimento de tanques redes para a piscicultura em escala local também depende de vários órgãos, dando entrada para a emissão de licença no mpa, incluindo: o ibama, para o licenciamento da utilização de espécies introduzidas; a superintendência do patrimônio da união (spu), que cuida do território; a ana, como referente outorga para o emprego da água com fins da produção pesqueira; e a marinha, em trajetos que passam por embarcação, conforme se discutiu na oficina de trabalho 3, em 2013. no mesmo instante são decididas, em escala superior, as vazões de água e as captações, como pelos canais de transposição. na mesma escala, desafios tais quais o acesso à água para a agricultura e o abastecimento humano (especialmente em tempos de seca), consequências de planejamento fracassado e a atribuição de responsabilidades após a construção da barragem de itaparica e sua inundação da área ainda devem ser solucionados após 25 anos. a responsabilidade por ações justas e que zelem pela igualdade de direitos de forma sustentável parece ter sido esquecida entre todas as escalas. as medidas são integradas nos planos e programas locais e regionais, porém a responsabilidade técnica é empurrada para a chesf, a operadora de energia. medidas de acompanhamento eficazes ocorrem dificilmente (rodorff et al., 2015). planos e programas locais e regionais não são percebidos pelos atores locais nem pela sociedade. enquanto ocorrem confusão sobre espaços e a posse de territórios, como dos perímetros irrigados, do sequeiro, dos reservatórios e do rio, responsabilidades são transferidas de ator a ator. esperando a fiscalização acontecer? deveria a prefeitura ter papel maior na gestão da água no reservatório? não existe boa integração entre a gestão da água, a gestão do espaço urbano e a gestão do sistema do tratamento de esgoto e águas resíduas com os governos municipais. além disso, relações com atores importantes da chesf, do ipa, da codevasf, entre outros, tampouco foram apontados nas oficinas. rodorff, v. et al. 38 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 19-44 considerações e propostas de estratégias para a gestão da água em escala local, as instituições com as mesmas ou com áreas similares de atuação muitas vezes não compartilham as atividades comuns, ou seja, não permite governança funcional. da mesma forma, as instituições para o desenvolvimento regional e estadual que são criadas por órgãos da esfera federal muitas vezes não são alinhadas com os objetivos nem com as instituições locais, trazendo prejuízos também para a institucionalização da governança. no âmbito de bacia as responsabilidades são bem mais definidas. destacam-se o cbhsf e a ana. essas responsabilidades são impulsionadas pelo sistema nacional de gerenciamento de recursos hídricos (singreh), que aplica o conceito da gestão integrada da água, o qual se tornou popular em todo o mundo nos últimos anos. porém a sua eficácia na gestão de políticas, programas e projetos de água nas escalas macro e meso ainda tem sido desanimadora (biswas, 2004). em escala do reservatório, precisa-se de um padrão descentralizado e participativo, semelhante ao de um comitê. a municipalidade deve tornar-se um órgão com mais responsabilidade, aliado com sindicatos, associações e outras instituições relevantes para desenvolver estratégias, planos e programas em conjunto e que devem abordar aspectos e erros do passado para evoluir para uma gestão sustentável e adaptativa na região. os principais fatores identificados como forças motrizes ou barreiras cruciais para uma gestão sustentável da terra e da água, desde a escala do reservatório até o nível de mesoescala, foram: • a fraca municipalidade nas decisões e o planejamento municipal e regional. a má aplicação de regulamentos e a falta de planejamento urbano, rural e do crescimento populacional; • existência de diferentes atores atuando paralelamente. falta de estratégia comum entre atores responsáveis e a municipalidade. relevância da integração de empresas terciárias; • confusão de direitos e responsabilidades dos espaços e territórios. as cidades e as ilhas dos perímetros de irrigação poderão ser consideradas zonas de alta vulnerabilidade, especialmente por conta da imigração, sendo portanto estruturas dinâmicas. a falta de titulação da terra. apesar do papel claro da chesf como operadora elétrica e consequentemente como o ator responsável pela construção da barragem de itaparica, a população local não está satisfeita com o estado de medidas de compensação, mesmo após 25 anos da conclusão da barragem. a chesf tem transferido tarefas e responsabilidades para a codevasf, e esta por sua vez está subcontratando empresas para a assistência técnica, manutenção e operação nos projetos de agricultura irrigada. embora a codevasf tenha importante função para o desenvolvimento da bacia, a chesf é considerada responsável pelos projetos, pois foi resultante de medidas definidas no processo de reassentamento causado pela construção da barragem de itaparica (chesf, 1986). portanto, é recomendada uma vertente comum entre a chesf e a codevasf como outro ator responsável em um documento de estratégia conjunta. isso inclui definir as responsabilidades e a consciência de cada setor, de preferência em um processo transparente com representantes dos agricultores envolvidos. para muitas dessas estratégias, necessita-se a integração dos aspectos gerais socioambientais de cada uso que envolvam os atores relevantes. para essa finalidade, a aplicação da análise de constelação poderia ser usada como um instrumento de reflexão e integração (ohlhorst & kröger, 2015), ou, como apontam os atores bell et al. (2012), a participação de stakeholders é importante para o desenvolvimento sustentável e sua pesquisa. para melhorar a situação descrita, recomenda-se elaborar um documento em conjunto entre a instância municipal de planejamento, de agricultura, de meio ambiente, entre outros, a codevasf e as partes interessadas com diretrizes e objetivos comuns, bem como preparar planos de desenvolvimento agrícola e rural e outros instrumentos de planejamento que incidam sobre o crescimento e desenvolvimentos urbano e rural. esse documento poderia ser semelhante ao plano de desenvolvimento regional concertado de loreto, em conjunto com a avaliação ambiental estratégica (aae), no peru (gobierno regional de loreto, 2014). tudo isso de acordo com os processos de participação durante as fases de planejamento (köppel et al., 2007). finalmente, isso deve ser fiscalizado por uma estratégia de acompanhamento efetiva, a fim de incluir omissões do passado para o planejamento sustentável governança da bacia hidrográfica do rio são francisco: desafios de escala sob olhares inter e transdisciplinares 39 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 19-44 (bakker & cook, 2011). a documentação (por exemplo, atas, resoluções, contratos) e os planos devem ser divulgados e ficar disponíveis para todos numa plataforma online (semelhante ao site do cbhsf). segundo a lei n.° 12.527, de 18 de novembro de 2011, sobre acesso a informações, e dependendo da hierarquia no sistema, as competências relevantes são a união, o estado ou a municipalidade responsável em transmitir processos e dados à cidadania acerca, por exemplo, da implementação, do acompanhamento e dos resultados dos programas, dos projetos e das ações dos órgãos e das entidades públicas, bem como das metas e dos indicadores propostos. muitas vezes os planos e programas existentes não são conhecidos. é importante construir um banco de dados online e também publicar tais informações em outros meios de comunicação, como também reforçar a participação da sociedade civil na avaliação e construção de novos planos e projetos (beekman, 2002). além disso, é recomendado incentivar cooperativas e associações para fortalecer o setor da agricultura. a falta dos títulos de posse da terra deve ser solucionada, para, entre outros, permitir a possibilidade de investimentos bancários aos agricultores. um fator geral para uma solução pode ser o estabelecimento de poderes em escala local e regional (butterworth et al., 2010) e a criação de incentivos a cooperações (bryden, 2005). em termos de governança da bacia hidrográfica do rio são francisco, os aspectos mais importantes identificados neste estudo são: • a integração na política de água e poder de intermediário do comitê. os comitês podem se beneficiar do cnrh para resolver conflitos e vice-versa; • múltiplas escalas de governança. incentivar a participação dos diferentes atores de escalas distintas e setores por ccrs e por comitês afluentes; • estabelecimento do planejamento estratégico, preventivo e de forma participativa em todos os níveis. em escala da bacia, é difícil definir estratégias que não existam fora das tarefas definidas legalmente. os diferentes obstáculos por usos múltiplos, interação de diversas escalas, correlacionam-se, contudo a importância varia dependendo das circunstâncias e dos atores intervenientes. as responsabilidades na escala nacional tornam-se mais visíveis do que as responsabilidades na escala local, visto que a responsabilidade se divide por diferentes escalas e se propaga à custa de leis, regulamentos e da política atual. a gestão de interações está a cargo da ana, que por sua vez deu apoio à criação do cbhsf. todavia, a posição do comitê na política nacional de água tem caráter intermediário, sendo muitas vezes insuficientemente concreta para servir bem a população e os usuários de toda a bacia. mesmo o reservatório sendo parte da área de atuação do comitê, por estar dentro da bacia, não está representado na população local nem tampouco ligado com as instituições locais de gestão da água, no entanto deveria ser um aspecto essencial da gestão integrada da água. as instituições, os programas e os projetos devem ser considerados e utilizados em todas as escalas (biswas, 2008). também, tem de ser aprofundada ainda mais a perspectiva de baixo para cima, como manifesta o estudo de beekman (2002). as câmaras regionais do comitê, juntamente com os comitês de afluentes existentes, devem responsabilizar-se em envolver os municípios, tornando-se nas escalas mais baixas órgãos equitativos de participação, integrando aspectos e discussões relevantes. ainda existem poucos comitês afluentes no nordeste do rio são francisco. seria importante a criação de mais comitês afluentes, pois sua atuação em um território menor é prevista por lei estadual e poderia promover decisões mais concretas e envolver atores locais de forma mais efetiva. além disso, mais envolvimento do comitê no cnrh e vice-versa seria significativo no âmbito da participação. as instituições nacionais, como a ana, o ibama e os ministérios setoriais, e suas funções devem ser claramente definidas em escalas mais baixas. mas também nessas organizações são essenciais discussões e uma posição de como lidar com o sistema de governança decentralizada e participativa (siegmund-schultze et al., 2015). a capacitação das agências (governamentais, privadas, cooperativas etc.) responsáveis pela entrega de serviços de água é outro aspecto aconselhado na gestão da água (awc, 2009). representantes competentes poderiam transmitir nas municipalidades os seus papéis de forma gerenciável e comunicar-se uns com os outros. diante do que foi citado, mostra-se certa deficiência na governança horizontal numa abordagem de baixo para cima. ou seja, ações oriundas da escala local devem ser integradas nas estratégias das instituições e responsárodorff, v. et al. 40 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 19-44 referências abers, r. n. organizing for governance: building collaboration in brazilian river basins. world development, v. 35, n. 8, p. 1450-1463, 2007. doi: 10.1016/j.worlddev.2007.04.008. abers, r. n. & keck, m. e. muddy waters: the political construction of deliberative river basin governance in brazil. international journal of urban and regional research, v. 30, n. 3, p. 601-622, 2006. doi: 10.1111/j.1468 2427.2006.00691.x. agb peixe vivo – associação executiva de apoio à gestão de bacias hidrográficas peixe vivo & cbhsf – comitê da bacia hidrográfica do são francisco (eds.). guardiões do velho chico. vitória: companhia de comunicação, 2011. ana – agência nacional de águas; 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atuação conjunta em diversas frentes, como planejamento, gestão, educação e estímulos fiscais. primeiramente é apresentada a dicotomia entre mitigação e adaptação presente nas políticas de mudanças climáticas para meios urbanos, que, cada qual a sua maneira, servem para concretizar a almejada sustentabilidade. essa compreensão também é necessária para que se reflita sobre o indicador estipulado pela lei e seus limites para a gestão das mudanças climáticas em ambiente urbano. em um segundo momento, parte-se à apresentação dos principais aspectos normativos e da estrutura da lei, que claramente prioriza as medidas de mitigação em detrimento da adaptação, focando em suas estratégias de enfrentamento nos vários campos da gestão urbana propostos. palavras-chave: mudanças climáticas; cidade de são paulo; política urbana; desenvolvimento sustentável; direito urbanístico abstract this working paper aims to provide a review of law n. 14.933/2009, which established the climate change policy in the city of são paulo, in an unprecedented way in brazil and latin america, for its integrated approach to the problem, which proposes a joint action on several fronts, such as planning, management, education and tax incentives. at first is presented the dichotomy between mitigation and adaptation of climate change policies for urban environments, once both of them acts in different ways to assure the desired sustainability. this comprehension is also necessary to promote thoughts about the indicator established by the law and its limitations to the climate change management of urban areas. in a second moment, the paper will present the main aspects and the regulatory framework of the law, which clearly prioritize mitigation measures instead of adaptation, focusing on their coping strategies in various fields of urban management proposed. keywords: climate changes; city of são paulo; urban policy; sustainable development; urban law. safira de la sala advogada, mestranda em habitação no instituto de pesquisas tecnológicas do estado de são paulo – ipt. são paulo, sp, brasil safiradelasala@gmail.com revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 47 introduçâo com a constante e crescente urbanização do planeta, entender os impactos das mudanças climáticas no meio ambiente urbano se tornará cada vez mais importante. e, neste sentido, uma das primeiras distinções que devem ser feitas quanto às políticas municipais de mudanças climáticas referem-se aos seus dois enfoques essenciais: por um lado, a influência das cidades, da vida urbana altamente dependente de recursos fósseis, nas mudanças climáticas locais e globais; por outro, há os riscos aos quais as cidades estarão sujeitas a enfrentar em decorrência dos eventos climáticos extremos. sinteticamente, o regime internacional foi criado com o objetivo de reduzir as emissões dos gases do efeito estufa, como tentativa para estabelecer as concentrações de gee na atmosfera em um nível capaz de prevenir a interferência antropogênica perigosa no sistema climático (unhabitat, 2011). esperava-se assim conseguir neutralizar os eventos climáticos. a essas estratégias de redução de emissões dá-se o nome de medidas de “mitigação”. as medidas de mitigação podem ser de três tipos: (i) redução de emissões propriamente dita, (ii) captura e estoque de gee 1, e (iii) pelos instrumentos de cooperação internacional disponibilizados pelo protocolo de quioto2. 1 as técnicas de sequestro de carbono se referem à remoção de emissões de gee da atmosfera por duas estratégias principais: a captura de carbono através do aumento ou criação de novos sumidouros de carbono naturais (conservação de áreas verdes e aperfeiçoamento das regiões de rios; reflorestamento), ou por meio de hard technology para captura e estoque do gee produzidos na cidade (por exemplo, o estoque subterrâneo de co², ou a captura de metano em lixões para produção de energia). 2 o protocolo de quioto estabeleceu três mecanismos flexíveis para facilitar o por outro lado, há a mudança do clima propriamente dita, e seus impactos. pela definição do ipcc (2007), um impacto é um efeito específico nos sistemas naturais ou humanos que resulte da exposição à mudança climática, podendo ser tanto positivo como negativo. associados aos impactos há a necessária noção de “risco”, que é a combinação da magnitude do impacto com a probabilidade de sua ocorrência. na medida em que os fenômenos naturais atingem regiões habitadas pelo homem e causam danos é que passam a ser denominados “desastres naturais” (tominaga, santoro, amaral, 2009). é justamente essa concentração de riquezas lato sensu que faz das cidades uma escala fundamental de trabalho. considerando a realidade urbana, fala-se em impactos ambientais, econômicos, na infraestrutura e sociais. esta combinação de fatores, partindo dos impactos ambientais é que indicam as características para se identificar como e em que medidas uma cidade é vulnerável 3 às mudanças climáticas. em resposta a esses riscos, há as estratégias de adaptação, que começaram a ganhar mais destaque na comunidade internacional apenas mais recentemente, visto que as reduções de gee não atingiram as metas de redução esperadas – ao atendimento das metas pactuadas: o comércio internacional de emissões (emission trading), o mecanismo de desenvolvimento limpo (clean development mechanism) e a implementação conjunta (joint implementation). 3 “vulnerabilidade” refere-se ao nível em que um grupo de pessoas, ou mesmo uma cidade em si, é vulnerável e incapaz de lidar com os efeitos adversos da mudança do clima, tanto na variabilidade climática quanto nos extremos. isto porque, a depender do local que atinja, uma mesma condição climática produz resultados diferentes, que devem ser lidados de forma individualizada, tanto no pré como no pós-desastre. mesmo tempo em que o mundo começou a atentar para a maior frequência de eventos climáticos extremos. nesse meio tempo, cidades e seus habitantes “não têm outra opção a não ser adaptarem-se aos impactos das mudanças climáticas” (world bank, 2010). pela definição do ipcc adequada à realidade das cidades, adaptação é o ajustamento das pessoas e dos sistemas urbanos em resposta aos efeitos das mudanças climáticas atuais ou previstas, em ordem de reduzir ou moderar seus impactos negativos. o objetivo final da adaptação é a construção de uma cidade resiliente, através da redução da vulnerabilidade (social e de infraestrutura), de modo que funções vitais sejam mantidas em situações de impacto. importante salientar que as medidas de adaptação, no que tange à variação climática propriamente dita, apresentam duas vertentes: (i) adaptação às mudanças graduais nas médias de temperatura, aumento do nível do mar e de precipitação e (ii) redução e gestão dos riscos associados a mais frequentes, severos e inesperados eventos climáticos extremos (unisdr, 2010). assim, adaptação envolve também as situações que não chegam a se caracterizar como desastres, mas que causam transtornos consideráveis à rotina urbana (por exemplo, pontos de alagamento que interferem no trânsito). em sua acepção jurídica, a cidade pode ser entendida como um complexo sistema que consiste em um “bem ambiental síntese”, por reunir diversos aspectos do meio ambiente natural, artificial, cultural e laboral (yoshida, 2009). sendo um bem ambiental, tem natureza jurídica difusa, cujas principais características constitucionais encontram-se previstas no artigo 225, caput, da constituição federal de 1988; vale dizer, bem de uso comum do povo e a essencialidade da sadia qualidade de vida, impondo ao poder público e à coletividade o “dever de defendê-lo e preservá-lo revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 48 para as presentes e futuras gerações”. desta maneira, fica claro que o espaço urbano não se restringe à definição clássica de meio ambiente artificial (o construído pelo homem), mas sim, que é um “macrossistema resultante das interações dos subsistemas constituídos pelos meios físico, biótico e antrópico” (yoshida, 2009). tais interações explicitam a mútua dependência entre meio ambiente natural e construído (urbano): o ambiente natural como diretriz das políticas de planejamento urbano, que inclui certamente os moradores da cidade e sua qualidade de vida. enquanto bem ambiental síntese, diversas questões podem ser destacadas relacionadamente a diferentes componentes e aspectos do meio ambiente, que são interligados e que podem afetar o equilíbrio das cidades (yoshida, 2009) – concentrando-nos nas mudanças climáticas. com fulcro na disposição constitucional constante no artigo 225, sobre o dever do poder público e da coletividade de defender e preservar o meio ambiente para as presentes e futuras gerações, temos a questão da competência, isto é, as atribuições legislativas de cada ente federado para legislar acerca da proteção ao meio ambiente. de acordo com os artigos 24, incisos vi a viii, e artigo 30, inciso ii, da constituição federal, depreende-se que incumbe à união, estados e distrito federal legislar concorrentemente sobre toda a matéria ambiental, podendo os municípios suplementar a legislação federal e estadual no que couber. por outro lado, a política de gestão urbana é de competência quase que exclusivamente municipal, de sorte que podemos interpretar que na esfera municipal, no brasil, é sim possível legislar sobre mudanças climáticas, tal qual foi feito pela lei n. 14.933/2009, que busca integrar este tema à gestão do espaço urbano, como se verá a seguir. há uma recíproca e necessária correlação entre as políticas de mudanças climáticas (previstas por documentos internacionais da organização das nações unidas e recepcionadas pelo estado brasileiro) e as políticas urbanas. isto porque ao poder público cabem as ações de interesse da coletividade – proporcionando equidade de acesso ao bem estar e garantindo o direito coletivo à cidade. desta forma, a gestão do urbano não pode e não deve passar ao largo da dimensão ambiental, seja em seu aspecto de cooperação internacional entre nações, visando à redução da emissão dos gases nocivos ao efeito estufa, como também no que se refere aos riscos decorrentes dos eventos climáticos extremos de curta duração, que expõem a vulnerabilidade socioambiental de seu território. tais posturas devem ser consideradas como pressupostos para nortear as políticas de desenvolvimento urbano, consubstanciadas no planejamento urbano. em decorrência, cidades ao redor do mundo têm adotado estratégias específicas, muitas em virtude da convenção-quadro da organização das nações unidas, da qual o brasil é signatário. este é o caso da cidade de são paulo que, no ano de 2009, aprovou a lei nº 14.933, que instituiu a política municipal de mudança do clima de maneira pioneira no brasil e na américa latina, sendo uma liderança entre municípios no sentido de tratar de mudanças climáticas, e é objeto deste estudo, que a revisa e apresenta. panorama geral da política de mudança do clima no município de são paulo valendo-se de princípios de direito ambiental 4, conceitos e instrumentos específicos, a lei municipal instituiu metas ambiciosas para a consecução do objetivo da política instituída, definido em seu artigo 4º: “a política municipal de mudança do clima tem por objetivo assegurar a contribuição do município de são paulo no cumprimento dos propósitos da convenção quadro das nações unidas sobre a mudança do clima, de alcançar a estabilização das concentrações de gases de efeito estufa na atmosfera em um nível que impeça uma interferência antrópica perigosa no sistema climático, em prazo suficiente para permitir aos ecossistemas uma adaptação natural à mudança do clima e a assegurar que a produção de alimentos não seja ameaçada e a permitir que o desenvolvimento econômico prossiga de maneira sustentável”. já neste primeiro momento, pode-se perceber claramente que o principal viés do plano municipal é de mitigação – cooperação internacional – e não de adaptação, conforme explicado anteriormente. tanto é assim que, de acordo com seu artigo 5º, ficou estabelecida para o ano de 2012 “uma meta de redução de 30% (trinta por cento) das emissões antrópicas agregadas oriundas do município, expressas em dióxido de carbono equivalente, dos gases de efeito estufa listados no protocolo de quioto, em relação ao patamar expresso no inventário realizado 4 o artigo 1º estipula que a política municipal de mudança do clima atenderá aos seguintes princípios: prevenção, precaução, poluidorpagador, usuário-pagador, protetorreceptor, responsabilidades “comuns, porém diferenciadas”, abordagem holística, internalização no âmbito dos empreendimentos dos seus custos sociais e ambientais, direito de acesso à informação, participação pública no processo de tomada de decisão e acesso à justiça nos temas relacionados à mudança do clima. revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 49 pela prefeitura municipal de são paulo e concluído em 2005”. além disso, dispôs em seu parágrafo único que as metas dos períodos subsequentes serão definidas por lei 2 (dois) anos antes do final de cada período de compromisso, objetivando uma progressiva restrição na emissão dos gases danosos ao meio ambiente. isto é importante na medida em que se “mantido o atual padrão o atual padrão de consumo energético [...] incorrer-se-á em riscos importantes para a saúde humana” (fmusp, et al., 2011). e o relatório descreve as principais situações esperadas, delineando um cenário extremamente preocupante à população e aos gestores públicos: “o acúmulo de poluentes primários emitidos a partir de termoelétricas e escapamentos de veículos aumentará a taxa de mortalidade por câncer e doenças dos sistemas cardiovascular e respiratório. o aumento do ozônio troposférico causará danos aos pulmões. maior dose de radiação ultravioleta elevará o risco para tumores de pele. a escassez de recursos hídricos e a desertificação de algumas áreas do planeta poderão levar à fome e a migrações de grande vulto. o consumo de água de pior qualidade levará a uma maior taxa de doenças de veiculação hídrica, como a diarreia ou intoxicação por metais pesados. os mosquitos transmissores de doenças infecciosas, como a malária e a dengue, proliferarão mais rapidamente e invadirão áreas hoje de clima temperado, aumentando o número de vítimas. desastres naturais causados por eventos climáticos extremos, como inundações e furacões, cobrarão um pedágio doloroso”. assim, é perceptível que o tema das mudanças climáticas é extremamente abrangente, produzindo efeitos diretamente na vida cotidiana – sobre os quais a maioria da população não está informada o suficiente. neste sentido, importante que sejam conhecidas as diretrizes apresentadas pelo artigo 3º, que devem ser entendidas conjuntamente com os princípios, para implementação da política de mudança do clima. os quinze incisos são bastante abrangentes, mas, sucintamente, preveem (i) que o planejamento de mudanças climáticas deve ser “estratégico”, envolvendo as diversas esferas do poder público, seus agentes, e os membros da sociedade civil; (ii) a promoção do uso de energias renováveis e a substituição gradual dos combustíveis fósseis, bem como da reutilização da água para fins não potáveis e o estímulo à minimização da quantidade de resíduos sólidos gerados; (iii) integração das normas de planejamento urbano e uso do solo, de maneira a promover a intensificação do uso de áreas melhor dotadas de infraestrutura; (iv) ainda na esfera do uso e ocupação do solo, a lei prevê a promoção da arborização das vias públicas para ampliação das áreas de drenagem; (v) utilização de instrumentos econômicos para estimular a redução de emissão de gases nocivos ao efeito estufa; e, (vi) a lei prevê no inciso x a “adoção de procedimentos de aquisição de bens e contratação de serviços pelo poder público municipal com base em critérios de sustentabilidade”. contudo, como dito anteriormente, a meta existente é a de redução da emissão de gases, e, para tanto, a lei propõe uma atuação conjunta em diversas frentes, como planejamento, gestão, educação, estímulos fiscais, entre outras. nessa seara, merecem destaque as seções trazidas pelo “título iv – estratégias de mitigação e adaptação”: transportes, energia, gerenciamento de resíduos, saúde, construção e uso do solo. estratégias de mitigação e adaptação definir uma estratégia integrada de mitigação e adaptação é um dos maiores desafios das políticas de mudanças climáticas: ao mesmo tempo em que devem reduzir a emissão de gases – atividade que envolve amplos estudos de inventários da emissão de gases –, também é necessário que se conheça profundamente o território, seu modo de ocupação e os eventos climáticos extremos a que a região está sujeita, para então compreender a vulnerabilidade socioambiental da cidade e definir qual a melhor estratégia a ser tomada. para o sucesso dos planos municipais de mudanças climáticas, que visam estabelecer uma política pública urbana de tal extensão, além do conhecimento necessário para a definição de estratégias (logo, prévios à elaboração de instrumentos políticos) – por exemplo, a elaboração de um inventário de emissões de gases do efeito estufa extensivo – também é extremamente necessário que sejam estabelecidas metodologias de avaliação para análise constante ou periódica, a depender do caso, que efetivamente mensurem a evolução em cada uma das frentes de ação. desta maneira, antes que se parta à análise dos itens da lei n. 14.933, far-se-á uma breve exposição sobre a caracterização geofísica da cidade de são paulo. considerações geográficas da cidade de são paulo a cidade de são paulo tem diversas características marcantes: é a maior cidade da américa latina, a mais rica do brasil e passou por uma intensa urbanização de forma desordenada e pautada historicamente no desenvolvimento econômico. com onze milhões de habitantes e uma área de 1.051 km² (nobre et al., 2010), a intensa urbanização que por um lado possibilitou a alavancagem da industrialização brasileira e o revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 50 desenvolvimento do espaço urbano também gerou diversas mazelas sociais e ambientais, dentre as quais as áreas de riscos geológicos e hidrológicos. nos dizeres de ab’saber (geo cidade de são paulo, 2004), “a originalidade geográfica principal do sítio urbano de são paulo reside na existência de um pequeno mosaico de colinas, terraços fluviais e planícies de inundação, pertencentes a um compartimento restrito e muito bem individualizado do relevo da porção sudeste do planalto brasileiro”. até meados do século xx, a urbanização se concentrou nos terrenos de planícies, mais favoráveis à ocupação. a partir daí, começou a se expandir para a região de colinas, mais suscetíveis a processos de erosão. de acordo com o relatório geo cidade de são paulo (2004), a ocupação urbana nas áreas de várzea – principalmente dos rios pinheiros e tietê – está sujeita, obviamente, a alagamentos e inundações, que ocorrem pelo extravasamento das águas dos cursos d’água naturais, pelo recebimento das águas pluviais de setores situados a montante, pois “com a impermeabilização do solo, as águas de chuva encontram maior dificuldade de infiltração e grandes volumes acabam escoando pelas galerias pluviais”. tais excessos de água, ao atingirem os setores de várzea, naturalmente apresentam dificuldade de escoamento devido às baixas declividades nas áreas de baixada, o que propicia a ocorrência de inundações. entretanto, o problema com as águas das chuvas não se limita às áreas de várzea na região central de são paulo. outras áreas urbanas periféricas, de relevos mais íngremes e também com maior concentração de áreas verdes – no extremo sul, a área de proteção ambiental capivari-monos, e na zona norte, o parque estadual da serra da cantareira –, ocupados pela população de baixa renda, também sofrem os efeitos da precipitação intensa que frequentemente ocasionam acidentes de deslizamentos em encostas (geo cidade de são paulo, 2004). no relatório “vulnerabilidades das megacidades brasileiras às mudanças climáticas: região metropolitana de são paulo”, de 2010, as projeções feitas para 2030 demonstram que os cenários de risco e respectivas vulnerabilidades deflagradas por eventos climáticos extremos tendem a piorar: “estudos preliminares sugerem que, entre 2070 e 2100, uma elevação média na temperatura da região de 2° c a 3° c poderá dobrar o número de dias com chuvas intensas (acima de 10 milímetros) na capital paulista” (nobre et al., 2010). adicionalmente, as regiões onde as alterações climáticas serão sentidas mais intensamente são aquelas com altos índices de ocupação urbana – “no caso de são paulo, densidades superiores a 80%, correspondentes ao trecho da bacia nos rios tietê e pinheiros” (nobre et al., 2010). neste sentido, explicita ainda o mencionado relatório que as inundações e deslizamentos de terra devem atingir de forma generalizada toda a população metropolitana; contudo, deve “afetar com maior intensidade e gravidade as pessoas ou famílias que vivem nos ambientes de maior risco, com destaque para a população localizada em favelas, das quais pelo menos um terço é anualmente atingida várias vezes pelos episódios de chuvas intensas” (nobre et al., 2010). o conhecimento dos possíveis cenários de risco é essencial para a vertente de adaptabilidade dos planos de mudanças climáticas, visto que a vulnerabilidade e a capacidade de adaptação variam de cidade para cidade. justamente por isso, o planejamento deve ser individualizado de acordo com as características geofísicas do local. transportes a questão da mobilidade urbana é, hoje, uma das mais preocupantes na dinâmica da cidade. por décadas, a política municipal privilegiou o uso dos automóveis tanto por incentivos fiscais como pela construção de avenidas, ruas, pontes, túneis. e atualmente a população tem colhido os efeitos de tal política, que se evidenciam nos longos quilômetros de congestionamento e também na má qualidade dos sistemas de transporte público. isso tem seu impacto também na questão das mudanças climáticas, devido à grande quantidade de poluentes que o sistema de transporte como um todo emite diuturnamente. a política municipal de mudança do clima definiu quatro vertentes de atuação: gestão e planejamento, dos modais, do tráfego e das emissões. o “caput” do artigo 6º define que “as políticas de mobilidade urbana deverão incorporar medidas para a mitigação dos gases de efeito estufa”. importante salientar que a cidade de são paulo não possui um plano diretor de mobilidade urbana, de maneira que urge que sejam tomadas medidas efetivas neste sentido. entre as medidas de gestão e planejamento, vale apontar, além da óbvia “internalização da dimensão climática no planejamento da malha viária” (art. 6º, i, “a”), o constante na alínea “f”, isto é, a “restrição gradativa e progressiva do acesso de veículos de transporte individual ao centro, excluída a adoção de sistema de tráfego tarifado, considerando a oferta de outros modais de viagens” (grifo nosso). um adendo interessante neste sentido é trazido por glaeser apud vickrey: “usuários de carros privados e táxis, e talvez também os de ônibus, em geral não assumem custos proporcionais ao incremento de custos que seu uso impõe”. isto significa que “quando dirigimos, consideramos os nossos próprios revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 51 custos privados, como tempo, combustível e depreciação do automóvel; no entanto, nós geralmente não consideramos os custos – a perda de tempo – que impomos para todos os demais motoristas” (glaeser, 2011). para os economistas, a solução natural para essa questão é a cobrança pelo deslocamento, método que surtiu um efeito positivo em cidades como cingapura, já em 1975, e em 2003 em londres. a explicação de glaeser para a não tarifação do tráfego em cidades nos estados unidos (apesar do sucesso em outras grandes cidades), que agora valemo-nos por conta da lei de mudanças climáticas, é que “a política prevalece sobre a economia” (2011). as medidas de modais e de tráfego preveem, basicamente, a ampliação da oferta de transporte público, estímulo ao transporte não motorizado, implantação de corredores segregados para ônibus, trólebus e também para veículos com dois ou mais passageiros. além disso, a sessão das emissões prevê a promoção de uso de tecnologias que possibilitam o uso de energias renováveis. um aspecto inovador é que o inciso iv, “e”, prevê o estabelecimento de padrões e limites para a emissão de gee proveniente de atividades de transporte aéreo no município5, em interação com as normas e autoridades federais. a estratégia de melhoramento da situação do transporte em são paulo, se implementada, propiciará melhoria à saúde dos habitantes, em diferentes dimensões, visto que os co-benefícios imediatos em saúde incluem tanto a redução da 5 a cidade de são paulo possui a segunda maior frota de helicópteros do mundo, atrás apenas de nova iorque. neste sentido, ver http://www.redebrasilatual.com.br/tem as/cidades/2011/09/frota-dehelicopteros-em-sao-paulo-indicadescaso-com-transporte-publico incidência de doenças respiratórias, cardiovasculares, problemas oftálmicos e câncer, como também a redução das desordens comportamentais e psicológicas, melhorando a saúde mental dos paulistanos (fmusp et al., 2011). energia as cidades atuais são grandes dependentes de energia; o sucesso e o crescimento das cidades tal como se encontram hoje no mundo teve origem na revolução industrial, sobre o qual se assentou o atual modelo de desenvolvimento urbano baseado no uso de recursos fósseis. desta maneira, o uso da energia e a elaboração de políticas públicas a ela relacionadas estão em constante discussão, objetivando definições de mecanismos e de melhores práticas de ações para o desafio energético (romero, bruna, 2010). a política municipal de mudanças climáticas, ao destinar uma seção à energia, estipulou que serão objeto de execução as medidas de criação de incentivos e promoção de esforços para geração de energia descentralizada de fontes renováveis, especialmente em edificações, indústrias, transportes e iluminação pública. também está prevista a criação de incentivos fiscais e financeiros para pesquisas relacionadas à eficiência energética e ao uso de energias renováveis em sistemas de conversão de energia. perceba-se que o foco está na descentralização na geração de energia na cidade, para que não se dependa de uma única e distante fonte de energia – já que a produção de energia elétrica no brasil é essencialmente originária de usinas hidrelétricas, que apesar do impacto socioambiental para suas construções, é considerada uma fonte de energia “limpa”. gerenciamento de resíduos o gerenciamento de resíduos sólidos cumpre um papel fundamental no que se relaciona à saúde dos cidadãos, pois permeia diferentes esferas. na lei n. 14.933, os resíduos são tratados de maneira integrada com o saneamento, e sua estratégia de atuação se assenta em um tripé: minimização de geração de resíduos, reciclagem ou reuso, e tratamento e disposição final de resíduos. para tanto, estabelece para poder público municipal o prazo de dois anos, a partir da aprovação da proposta, para estabelecer programa obrigatório de coleta seletiva de resíduos e promover a instalação de “ecopontos” em cada um dos distritos da cidade. outro aspecto importante é que empreendimentos com grande concentração ou circulação de pessoas deverão instalar equipamentos e manter programas de coleta seletiva de resíduos sólidos para obtenção de certificado de conclusão, licença ou alvará de funcionamento. aqui, novamente se percebe o caráter de descentralização, de cooperação governo-sociedade para a implementação das políticas públicas de sustentabilidade6. redução, reutilização e reciclagem de resíduos já reduzem consideravelmente a quantidade de gee, porém é interessante notar que as ações que podem ser adotadas são amplas e promissoras: estratégias para geração de energia por meio do lixo têm se popularizado independentemente 6 o artigo 11 dispõe acerca do desestímulo do uso de sacolas não biodegradáveis e de embalagens excessivas ou desnecessárias no âmbito do município. isto é algo que vem sendo amplamente debatido pela sociedade civil, sendo que o fornecimento de sacolas plásticas de supermercados chegou a ser suspenso em 2012, e posteriormente retomado. contudo, grandes redes de supermercados continuaram a fazer campanhas estimulando o uso de sacolas retornáveis (“ecobags”). revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 52 do nível de desenvolvimento do país (respeitadas diferenças fundamentais), pois podem ser usados tanto para produção local de energia, como para venda de créditos de carbono no mercado internacional (un-habitat, 2011). saúde no campo específico da saúde pública, o plano municipal de mudanças climáticas, em seu artigo 12, estipula que “o poder executivo deverá investigar e monitorar os fatores de risco à vida e à saúde decorrentes da mudança do clima e implementar as medidas necessárias de prevenção e tratamento, de modo a evitar ou minimizar seus impactos sobre a saúde pública”. como medidas específicas, em rol não taxativo, tem-se: (i) realizar campanhas de esclarecimento sobre as causas, efeitos e formas de se evitar e tratar as doenças relacionadas à mudança do clima e à poluição veicular; (ii) promover, incentivar e divulgar pesquisas relacionadas aos efeitos da mudança do clima e poluição do ar sobre a saúde e o meio ambiente; (iii) adotar procedimentos direcionados de vigilância ambiental, epidemiológica e entomológica em locais e em situações selecionadas, com vistas à detecção rápida de sinais de efeitos biológicos de mudança do clima; (iv) aperfeiçoar programas de controle de doenças infecciosas de ampla dispersão, com altos níveis de endemicidade e sensíveis ao clima, especialmente a malária e a dengue; e (v) treinar a defesa civil e criar sistemas de alerta rápido para o gerenciamento dos impactos sobre a saúde decorrentes da mudança do clima. importante apontar que o constante no inciso v se relaciona diretamente com as estratégias de adaptação, especificadamente de gestão de riscos ambientais em ambiente urbano decorrentes dos eventos climáticos extremos. construção na área da construção, a lei aponta que novas construções deverão obedecer a critérios de eficiência energética, sustentabilidade ambiental e eficiência de materiais. no caso das construções existentes, quando submetidas a reforma e/ou ampliação, deverão também obedecer a esses critérios. aqui, há uma forte semelhança com os processos de certificação internacionais, como o “leadership in energy and environmental design – leed 7”, cujas previsões foram, gradualmente, sendo integradas no corpo regular da legislação de alguns países, como os estados unidos. a lei n. 14.933 define também que as obras e serviços de engenharia contratados pelo município deverão comprovar, obrigatoriamente, o uso de produtos e subprodutos de madeira de origem exótica ou, quando madeira nativa, que esta tenha origem legal. as licitações da prefeitura passarão a incorporar, deste modo, critérios de sustentabilidade 8. outro ponto fundamental da proposta estabelece que as licenças ambientais de empreendimentos com significativa emissão de gases nocivos ao efeito estufa só serão concedidas mediante apresentação, pela empresa responsável, de plano de mitigação de emissões e medidas de compensação. uso do solo 7 “o leed é um sistema de certificação e orientação ambiental de edificações. criado pelo u.s. green building council, é o selo de maior reconhecimento internacional e o mais utilizado em todo o mundo, inclusive no brasil”, conforme disponível no site http://www.gbcbrasil.org.br/?p=certifica cao 8 este é um ponto que carece de melhor regulamentação, explicando cuidadosamente como se darão tais “licitações sustentáveis”. a questão do uso e ocupação do solo, aqui defendida como uma das vertentes urbanísticas da proteção climática, entre tantas outras previsões dos planos de mudanças climáticas, merece especial destaque em uma região como a da cidade de são paulo, isto é, amplamente sujeita a riscos gerados por precipitação intensa. neste sentido, o estatuto da cidade estipula a ordenação e controle do uso do solo como diretriz geral da política urbana, objetivando o pleno desenvolvimento das funções sociais da cidade, como forma de evitar uso excessivo ou inadequado da infraestrutura urbana e a degradação ambiental (artigo 2º, vi, “c” e “g”), e, mais recentemente, a redução de desastres (alterado pela lei nº 12.608/2012). embora a seção seja denominada “uso do solo”, suas previsões dizem respeito também à “ocupação do solo”. silva (2010) explica que apesar de o uso e ocupação do solo serem tratados conjuntamente (pois “são instituições que se co-implicam”), o primeiro se refere à destinação dos lotes (seus usos: serviços, residencial, industrial, misto etc.; zoneamento), enquanto o segundo refere-se à proporção que as construções devem ter em determinada área de uso, o que dá origem ao adensamento, à geração de fluxos, à construção de sistemas de engenharia e à antropização dos espaços (santos, 1988). a política de mudança do clima, em seu artigo 18, inicia a seção “uso do solo” explicando que “a sustentabilidade da aglomeração urbana deverá ser estimulada pelo poder público municipal e norteada pelo princípio da cidade compacta, fundamental para o cumprimento dos objetivos desta lei”. novamente, fazemos aqui a ressalva: o objetivo da lei é a mitigação, o que justificaria, portanto, as metas de “compactação” da cidade: (i) redução dos deslocamentos por revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 53 meio da melhor distribuição da oferta de emprego e trabalho na cidade; (ii) promoção da distribuição de usos e da intensidade de aproveitamento do solo de forma equilibrada em relação à infraestrutura, aos transportes e ao meio ambiente, de modo a evitar sua ociosidade ou sobrecarga e otimizar os investimentos públicos; (iii) estímulo à ocupação de área já urbanizada, dotada de serviços, infraestrutura e equipamentos, de forma a otimizar o aproveitamento da capacidade instalada com redução de custos; (iv) estímulo à reestruturação e requalificação urbanística e ambiental para melhor aproveitamento de áreas dotadas de infraestrutura em processo de esvaziamento populacional, com potencialidade para atrair novos investimentos. contudo, o artigo 19 traz o caráter de “adaptação”, de aumento da resiliência urbana, ao prever que o “poder público deverá, com auxílio do setor privado e da sociedade, promover a requalificação de áreas habitacionais insalubres e de risco, visando oferecer condições de habitabilidade para a população moradora e evitar ou minimizar os riscos decorrentes de eventos climáticos extremos”. aspecto positivo é que esta seção expande a questão ambiental enquanto arborização urbana e áreas permeáveis, através de um aumento da cooperação públicoprivada, da gestão participativa. sinteticamente, pretende-se (i) a recuperação de áreas de preservação permanente (especialmente as de várzeas), (ii) a implantação de programa de recuperação de áreas degradadas em áreas de proteção aos mananciais, em áreas de preservação permanente e na reserva da biosfera do cinturão verde de são paulo, com o fim de “criação de sumidouros de carbono, garantia da produção de recursos hídricos e proteção da biodiversidade”, e (iii) a reserva de área permeável sobre terreno natural, “visando à absorção de emissões de carbono, à constituição de zona de absorção de águas, à redução de zonas de calor, à qualidade de vida e à melhoria da paisagem”. instrumentos como dito anteriormente, a política municipal de mudança do clima propõe uma abordagem integrada da questão das mudanças climáticas em meio urbano, buscando a promoção de uma atuação conjunta em diversas frentes, como planejamento, gestão, educação, estímulos fiscais, entre outras. os “instrumentos” estão divididos em oito seções, a saber: instrumentos de informação e gestão; instrumentos de comando e controle; instrumentos econômicos; contratações sustentáveis; educação, comunicação e disseminação; e defesa civil. primeiramente, os instrumentos de informação e gestão se referem basicamente à elaboração de inventários periódicos sobre a emissão municipal dos gases nocivos ao efeito estufa, que busquem implementar os bancos de dados para o acompanhamento e controle de tais emissões. esses dados servirão de base para a utilização do mecanismo de desenvolvimento limpo – mdl e para eventual benefício no mercado de crédito de carbono (artigo 27). os instrumentos de comando e controle possuem duas vertentes. a primeira diz respeito às licenças ambientais de empreendimentos com significativa emissão de gases de efeito estufa, que serão condicionadas à apresentação de um plano de mitigação de emissões e medidas de compensação. a segunda refere-se ao programa de inspeção e manutenção de veículos, que ganhará maior importância no cenário de redução de emissão de poluentes. os instrumentos econômicos, por sua vez, são mais abrangentes; contudo, todos visam atuar como estímulos fiscais ou de desenvolvimento econômico e financeiro, através da redução de alíquotas de tributos, promoção de renúncias fiscais e renegociação de dívidas tributárias de empreendimentos ações que resultem em redução significativa das emissões de gases de efeito estufa ou ampliem a capacidade de sua absorção ou armazenamento. entre os diversos mecanismos elencados na lei, dois merecem destaque. o primeiro encontra-se previsto no artigo 31, e estipula que “o poder executivo definirá fatores de redução de outorga onerosa de potencial construtivo adicional para empreendimentos que promovam o uso de energias renováveis, utilizem equipamentos, tecnologias ou medidas que resultem em redução significativa das emissões de gases de efeito estufa ou ampliem a capacidade de sua absorção ou armazenamento”. o segundo está no artigo 36, que prevê que “o poder público municipal estabelecerá, por lei específica, mecanismo de pagamento por serviços ambientais para proprietários de imóveis que promoverem a recuperação, manutenção, preservação ou conservação ambiental em suas propriedades, mediante a criação de reserva particular do patrimônio natural rppn ou atribuição de caráter de preservação permanente em parte da propriedade”. estas previsões legais demonstram claramente o vínculo existente entre o plano municipal de mudanças climáticas e o plano diretor estratégico da cidade de são paulo, que, talvez não em um prazo imediato, deverá interferir no modo como estamos acostumados a pensar a cidade. o tópico contratações sustentáveis prevê que as licitações e os contratos administrativos celebrados pelo município de são paulo deverão incorporar critérios revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 54 ambientais nas especificações dos produtos e serviços. como outrora mencionado, esta previsão, assim como muitas outras da lei, precisará de regulamentação específica para ser implementada, e por ser de natureza pública, deverá ser muito bem delimitada. “educação, comunicação e disseminação” cumpre educar diferentes públicos visando à conscientização 9 sobre as causas e impactos decorrentes da mudança do clima. por fim, com relação à defesa civil, como foi mostrado ao tratarmos das medidas de adaptação, dos riscos e vulnerabilidades socioambientais a que estamos sujeitos, esta cumpre um importante papel relacionandose com a gestão do meio urbano. dessa maneira, o poder público municipal adotará programa permanente 10 de defesa civil e auxílio à população voltado à prevenção de danos, ajuda aos necessitados e reconstrução de áreas atingidas por eventos extremos decorrentes das mudanças climáticas. também deverá ser instalado sistema de previsão de eventos climáticos extremos e alerta rápido para atendimento das necessidades da população. outras disposições para a implementação da política de mudança do clima do município de são paulo, foi instituído pelo artigo 42 o comitê municipal de mudança do clima e economia, “órgão colegiado e consultivo, com o objetivo de apoiar a implementação da política ora instituída, contando com a representação do poder público municipal e estadual, da sociedade civil, especialmente das entidades populares que atuam nas políticas 9 termo utilizado no artigo 39 da lei nº 14.933/2009. 10 atualmente, os programas da defesa civil se voltam especialmente à época de chuvas intensas (novembro a março). ambientais e urbanas, do trabalhador, do setor empresarial e acadêmico”. este, por sua vez, formou grupos de trabalho nas seis vertentes de atuação das estratégias de adaptação e mitigação, abordadas neste artigo: energia, construção, resíduos, saúde, transporte e uso do solo. sua instituição foi feita por meio do decreto n. 50.866, de 21 de setembro de 2009 11. além disto, a lei n. 14.933 também tratou do fundo especial do meio ambiente e desenvolvimento sustentável fema 12, estipulando que os recursos deste proveniente deverão ser empregados na implementação dos objetivos da política de mudanças climáticas, sem prejuízo das funções já estabelecidas pela referida lei. conclusão a cidade de são paulo tem ganhado destaque crescente no cenário internacional, e especialmente no que tange às mudanças climáticas, são paulo sediou em 2011 a quarta edição do encontro iv conferência de prefeitos da “c40 são paulo climate summit”, que se propõe a ser uma rede de troca de informações sobre mudanças climáticas e saúde entre as maiores cidades do mundo. como se viu, há muitas facetas a serem consideradas em planos de mudanças climáticas, de sorte que, obviamente, não foi possível esgotar o assunto, ainda bastante recente. a proposta, pois, é que o conhecimento da previsão legal e de sua estruturação normativa possibilite o melhor desenvolvimento de trabalhos tanto 11 informações disponíveis em http://www.prefeitura.sp.gov.br/cidade /secretarias/desenvolvimento_urbano/c omite_do_clima/legislacao/decretos/ind ex.php?p=15118. acesso em 10 de outubro de 2011, às 22h. 12 previsto na lei nº 13.155, de 29 de junho de 2001. governamentais quanto de pesquisa, bem como da iniciativa privada. além disso, o conhecimento do que está previsto em lei pelos especialistas em distintos ramos do saber que se relacionam à sustentabilidade urbana e mudanças climáticas, pode vir a promover alterações significativas à maneira como a política foi instituída, visto que é uma legislação nova e sem precedentes. neste caminho, lembramos o ensinamento do jurista italiano norberto bobbio, para quem estamos vivendo uma fase de efetivação de direitos, e não é possível a omissão acerca das novas demandas que surgem e atingem diretamente a vida das sociedades urbanas. assim, o aprofundamento em tais questões se mostra necessário para que melhorias na aplicação de políticas de gestão de cidades sejam implantadas. foi demonstrado a necessária interrelação existente entre a política de meio ambiente e a política de desenvolvimento urbano, que se consubstancia nos planos de mudanças climáticas para cidades, que para surtirem efeito não devem ser apenas “soft law”, meramente norteadoras, mas devem sim apresentar deveres concretos, metas a serem atingidas. para isso, dois pontos são extremamente importantes. o primeiro é o diálogo com outras legislações, como o código de obras e o plano diretor13, sob pena de, em caso de tais objetivos não se incorporaram nas “legislaçõeschefe”, serem totalmente ineficientes, sem a produção de reais efeitos. o segundo são os critérios de avaliação ambientais. pelo texto da lei, o instrumento para tanto é o inventário de emissões de gee, que serve para avaliar e definir novas metas. contudo, isto é suficiente para mensurar os avanços da política pública, em critérios ambientais? como as medidas de mitigação se refletem em qualidade 13 em processo de revisão. revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 55 de vida para a população local, além dos benefícios internacionais? mais ainda, como podemos avaliar medidas de adaptação de uma maneira concreta e objetiva? essas questões sobre a utilização de indicadores servem, inclusive, para definir prioridades para a cidade no “duelo” existente entre mitigação e adaptação. vale lembrar, também, que a política paulistana certamente servirá de modelo a outros planos municipais. oxalá esta nova percepção de planejamento urbano para mudanças climáticas venha a alterar o modo como estamos acostumados a pensar as cidades, de sorte que no século xxi estas sejam melhores, reduzindo o impacto da ação antrópica sobre o meio físico, e que também sejam mais resilientes, propiciando aos seus habitantes maior segurança frente aos eventos climáticos extremos. finalmente, cumpre salientar que um plano municipal de mudanças climáticas é um grande passo para que se atinja a orientação constitucional de desenvolvimento sustentável – apesar da incidência de questões como a preocupação quase que exclusiva do legislador com a mitigação, sem se aprofundar em estratégias de adaptação (que envolvem a segurança pública, inclusive) – a fim de buscar o crescimento econômico, a erradicação da pobreza e a redução das desigualdades sociais, em consonância com a garantia de um meio ambiente sadio e equilibrado para as presentes e futuras gerações. referências brasil. constituição da república federativa do brasil de 1988. diário oficial da união, brasília, 5 out. 1988. brasil. lei nº 10.257, de 10 de julho de 2001. regulamenta os arts. 182 e 183 da constituição federal, estabelece diretrizes gerais da política urbana e dá outras providências. diário oficial da união, brasília, 11 jul. 2001. c40 large cities climate summit, 2011, são paulo. carta de recomendações em saúde são paulo. são paulo: prefeitura municipal de são paulo, 2011. disponível em: <http://www.prefeitura.sp.gov.br/ci dade/secretarias/upload/meio_ambi ente/carta_de_recomendacao_em_ saude_sp_c40.pdf>. acesso em: 13 jun. 2011. cities and climate change: an urgent agenda. new york: the world bank, v. 10, dez. 2010. comitê municipal de mudança do clima e ecoeconomia. 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developing countries. bonn: united nations framework convention on climate change, 2007. united nations human settlements programme. cities and climate change: global report on human settlements 2011. nairobi: earthscan, 2011. recebido em: nov/2011 aprovado em: out/2013 128 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 128-148 maria fernanda kauling discente na universidade positivo – curitiba (pr), brazil. valdir fernandes docente na universidade tecnológica federal do paraná – curitiba (pr), brazil. marcelo limont docente na universidade positivo – curitiba (pr), brazil. maurício dziedzic docente na universidade positivo – curitiba (pr), brazil. docente na universidade ceuma – são luís (ma), brazil. corresponding address: maurício dziedzic – universidade positivo – rua professor pedro viriato parigot de souza, 5.300 – campo comprido – cep 81280330 – curitiba (pr), brazil – e-mail: mauricio.dziedzic@prof.up.edu.br received on: 10/20/2018 accepted on: 12/18/2018 abstract in order to bolster the concept of sustainable territorial development in conjunction with the three capitals — natural, social, and built capital —, a conceptual methodology was elaborated. it utilized the infrastructure systems to group indicator dimensions of built capital, highlighting what actually corresponds to the territorial development reality and not just economic growth. this resulted in the selection of 70 indicators that were tested with data from the curitiba metropolitan region (cmr). thirty-five indicators were selected from the data available to evaluate the development in 29 municipalities that form the cmr. finally, the sustainable territorial development index (infrastdi) and inequality index (ii) were proposed to summarize the information collected. keywords: capital theory; urbanization; indicator framework; infrastructure; method; inequality index. resumo para reforçar o conceito de desenvolvimento territorial sustentável em conjunto com os três capitais — natural, social e construído —, foi proposta uma metodologia conceitual. os sistemas de infraestrutura foram empregados para agrupar as dimensões de indicadores do capital construído, destacando o que corresponde à realidade do desenvolvimento territorial e não apenas o crescimento econômico. isso resultou na seleção de 70 indicadores que foram testados com dados da região metropolitana de curitiba (rmc). um total de 35 indicadores foi selecionado com base nos dados disponíveis para avaliar o desenvolvimento em 29 municípios que formam a rmc. por fim, o índice de desenvolvimento territorial sustentável (infrastdi) e o índice de desigualdade (ii) foram propostos para sintetizar as informações coletadas. palavras-chave: teoria dos capitais; urbanização; modelos de indicadores; infraestrutura; método; índice de desigualdade. doi: 10.5327/z2176-947820180437 evaluating sustainable territorial development with built capital indicators avaliação do desenvolvimento sustentável do território utilizando indicadores de capital construído http://orcid.org/0000-0002-1511-6765 http://orcid.org/0000-0003-0568-2920 http://orcid.org/0000-0002-3400-9738 http://orcid.org/0000-0001-8947-0129 built capital and sustainable development 129 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 128-148 introduction since the publication of the brundtland report in 1987, the theme of sustainable development has been the subject of innumerous debates motivated by the necessity to seek new productive and technological processes that can, at a minimum, combine the concept of sustainability to that of development. this entails the explicit attempt to draw a new economic paradigm that considers impacts on natural resources and guarantees social justice. in this report, sustainable development is understood as the management of resources in such a manner as to guarantee the existence of these resources for current and future generations, considering potential gains and losses in different temporal and spatial scales. this recognizes that the concept is not static, but it is a process of change immersed in the complexity of elements that surround the quality of human life. the discussions about sustainability indicators also emerged from the brundtland report and from agenda 21, elaborated at the united nations conference on the environment in rio de janeiro, 1992. sustainability indicators evolved from “environmental indicators”, developed in the 1980s, and “indicators of sustainable dimensions”, developed in 1990. based on malheiros et al. (2012), cavalcanti et al. (2017a, p. 334) defined sustainability indicators “as a way to materialize the concept of sustainability and at the same time integrate its dimensions”. in order to aid the efficacy of public policies, the creation of space-delimited indicators is important, starting with the municipal realities since they are closer to the needs of the population (schwarz, 2010). however, indicator development has traditionally been focused on environmental, social and economic dimensions, often not considering the systemic nature of development, leaving out an important aspect, viz., infrastructure systems, which are part of the built capital. this gap was confirmed by a literature search conducted on august 03, 2018 through portal de periódicos da capes (http://www-periodicos-capes-gov-br. ez129.periodicos.capes.gov.br/), which congregates 491 databases, including compendex, pubmed, scopus, springer, web of science, to name only a few. the search was performed using the terms “built capital” to select articles from peer-reviewed journals, resulting in 1,097 articles. these results were filtered, selecting the descriptor “infrastructure” (343), publication period 2010/2018 (186), and topics related to “sustainability” and “urbanization”, leading to 72 articles. among these, 30 papers presented a built capital approach from the perspective of urban infrastructure, and only 10 studies considered this perspective for the development of indicator systems. built capital, according to meadows (1998), comprises the physical structures built by men. it is the infrastructure, services, industry, highways, technological and scientific equipment, among others. thus, the present work focuses on indicators of infrastructure as part of the built capital. authors such as furtado (1974), polanyi (2012), sachs (2008), and max-neef (1993) consider infrastructure as the fundamental element of built capital and the fundamental dimension of development, as well as natural and social capital. access to appropriate infrastructure can significantly improve the quality of life in communities and their socioeconomic outcomes, also influencing consumption patterns, and contributing to ecological awareness. this evidences the importance of evaluating sustainable territorial development through built capital indicators (hegarty & holdsworth, 2015; kaltenborn et al., 2017). the present framework was developed while looking at the curitiba metropolitan region (cmr), seeking to identify sustainable territorial development in metropolitan regions. it is important that public policies aimed at metropolitan regions, and not isolated cities, be based on indicators that reflect both local and regional realities. thus, the present work contributes to the debate about sustainable development considering both local population aspects and public services policies. in the following pages, a literature review is presented on sustainable territorial development, considering infrastructure as a representation of built capital, and indicators. after the methods section, the results present the 70 indicators selected for the assessment of sustainable territorial development, as well as the 35 indicators employed to assess the cmr. combinakauling, m.f. et al. 130 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 128-148 tion of the selected indicators resulted in two indices for the region: one of sustainable infrastructure and another of inequality between the infrastructure of the municipalities that compose the metropolitan region. the latter allows analysis of the sustainable development asymmetry at the regional level. background sustainable territorial development chapter 28 of agenda 21 highlighted that many of the problems it treated have their origins in local activities. the text recognizes that it is local public power that constructs, operates, and maintains economic and social infrastructure that impacts the environment, establishing the local processes and reflecting the execution of regional and national development policies (united nations, 1992). the importance of local power is increasing with the recognition that in the territory are the critical challenges for human and sustainable development in all its dimensions. initiatives such as the new urban agenda (united nations, 2017) and the agenda for sustainable development 2030 have set the goal of making cities and human settlements inclusive, resilient and sustainable. the movement to seek sustainable actions from the public authorities closest to the population highlighted cities as a central point of sustainable development because it is the location of most activities and people (klopp & petretta, 2017). taking the local territory as a starting point of development that directly affects the population permits a systematic analysis of sustainable development that is only viable if all the parts that compose the whole are identified and addressed (fürst et al., 2013). the maturation of themes connected to the environment views the local economy and its spatial relations in relation to sustainable territorial development (bossel, 1998). sustainable territorial development is argued by dallabrida (2011) as a structural process, which constitutes a territoriality, employed by an organized society, sustained by the potential local natural resources, tangible and intangible, that reorganizes the socioeconomic relations and aims to improve the population’s quality of life. it also aims at: a synchronic solidarity with the current generation and a diachronic solidarity with future generations; assured access to basic conditions of universal healthcare and education; and a respect for customs and traditions, as well as the legitimacy of institutions (sachs, 2006). according to champollion (2006), territoriality is an inter and transdisciplinary concept with contribution from several disciplines, such as geography, anthropology, and sociology, involving macro themes such as environmental issues, urban planning, and land use. territoriality has two origins, legal and ecological, and three dimensions: an existential one (life), a physical one (frame) and an organizational or symbolic one (society). at the same time, it is also a human and social construction in which identity is produced (horochovski et al., 2011; souza et al., 2013). the idea of sustainable territorial development reinforces the importance given by agenda 21 to local actions. the objective is to stimulate reflections, discussions, conflict resolution, stakeholder integration, and synergy with sustainable development (bayulken & huisingh, 2015). in the urban reality of large cities, it is important to note that the territory is not only in the city, as indicated by local agenda 21, but includes all of the cities in the surrounding region. given the inert interdependence among the spaces arising from human activities (silva & fortunato, 2007), the surrounding municipalities cannot be ignored. public policy management, during sustainable territorial development processes, should be more effective at improving the quality of goods and services offered to local populations. the implementation of these policies is, nevertheless, difficult and complex, facing uncertainties, diverging interests, different levels of government, and other restrictions. for more assertive decision-making, it is important to have management tools, such as indicators, that can recognize the complexity and structurally organize it (schwarz, 2010; santana et al., 2011). built capital and sustainable development 131 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 128-148 indicators created from local information permit a view of the scenario much closer to reality. this leads to indicators that hold greater relevancy and are more comprehensible of diverse interests, guaranteeing greater representation (coutinho, 2006; centrulo et al., 2013) alongside the possibility for more effective political action (martinet, 2011). there are many initiatives on sustainable local-level indicators (hendrickson, 2010; cox et al., 2010; maes et al., 2011; zhang et al., 2011; kusakabe, 2013; martire et al., 2015; lupoli & morse, 2015; carlsson et al., 2017; giné-garriga et al., 2016; patel et al., 2017; galli et al., 2018), but it is observed that few studies effectively address the interaction between local and regional situations, which could be the basis for an analysis of existing inequalities in the region. to select indicators that are closer to the local reality, mascarenhas et al. (2010) propose a method that allows local sustainability managers to identify local strengths and weaknesses, evaluate ideas and potential actions. more important than assessing the conditions of the municipality is to identify the asymmetries between the neighboring municipalities of the same region with the objective of fomenting new ideas for jointly managing resources shared by all. thus, the proposed methodology classifies the indicators based on the natural, social and built capital typology (meadows, 1998), and selects built capital, since infrastructure has great influence on the other two capitals, and it is where a community concentrates its developmental efforts (meadows, 1998; brocklesby & fisher, 2003; mulder et al., 2006; flora, 2008). built capital is fundamental to achieve sustainable development, either through technocentrism that prescribes the responsibility of replacing natural capital with built capital, or the ecocentric vision, in which the built capital complements natural capital over time. economic theories of sustainable development consider the creation of infrastructure, investment in technology and other manufactured goods essential for the sustainability and well-being of the population. however, because it is often considered an element of economic growth and not part of an integrated development of sustainability, built capital is not adequately explored in the literature (sirgy, 2011). natural and social capital indicators are abundant in the literature, but there are few studies that explore built capital, notwithstanding its irrefutable importance for the development and for the assessment of sustainability. therefore, studies are necessary in this sense, as sought to accomplish here. this work also proposes a sustainability index and an inequality index to identify differences in infrastructure between metropolitan cities. infrastructure systems representative of built capital the theme of sustainable development involves human, ecological, political, and economic elements that are integrated, which often impedes distinguishing one element from another. thus, conceptually separating the elements as a study strategy aims to satisfy the plentitude that the theme demands. the dimensions brought by sachs (2008) are one strategic approach in this direction. meadows proposes a systematic structure of the economy, separated into three capitals. natural, built and social capitals all collaborate for the same sustainable development objective: well-being (meadows, 1998). the integrated relationship of the capitals is constant, and built capital can increase or decrease the quality of the other capitals (flora, 2008). sustainability on the level of built capital means to invest at least as fast as the capital is depreciated (comolli, 2006). cross sustainability means maintaining the flux required by built capital within the sustainable returns and capacities of primary resources — natural capital (meadows, 1998). here, meadows’ (1988) definition of built capital is adopted. it is an intermediate means that associates man’s technology and the created improvements to promote a larger goal, i.e., well-being, without which the development would be disqualified. built capital, for meadows (1998), combines the characteristics of being the production capacity of the economy, of growing by investment, and decreasing by depreciation or obsolescence. it is also a transformer of natural capital, thus controlling its use (o’connor, 2000; karvonen, 2001; comolli, 2006). furthermore, built kauling, m.f. et al. 132 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 128-148 capital is auto-reproducing (the larger the investment in production, the larger the production and the larger the investment), which the author identifies as a feedback circuit. in the literature, built capital is defined by its representations. for flora (2008), it is the infrastructure that supports the community, including the services of telecommunications, industrial parks, water and wastewater treatment systems, highways, and technological and scientific equipment. often this built capital is the focus of a community’s efforts to develop. brocklesby and fisher (2003) include in this category highways, heavy equipment, factories, houses and apartments, in addition to the basic necessities such as food and clothing. they also include items that are not indispensable, but are a part of daily life, such as washing machines, dishwashers, cars, telephones, and computers. income and financial flows can be categorized as financial capital (brocklesby & fisher, 2003; flora, 2008), but are considered by meadows (1998) and mulder et al. (2006) as aspects of built capital. built capital is underexplored in the sustainable development studies; the theme is usually related to the natural and social capitals. according to parkin et al. (2003), there are only two true sources of wealth that are the basis of any development process: the earth (natural capital), and human capacities (human and social capital). everything else derives from these two primary sources. however, the infrastructure, representative of built capital, is made up of the constructions and public services essential for the quality of human life in their territory, needs to be considered when dealing with sustainable development. with the aim of improving result measurements, meadows (1998) subdivided built capital among intertwined categories that remain aligned with the principle of built capital, as well as physical structures built by men. among these categories is public infrastructure capital exemplified by highways, ports, bridges, and sanitation. the author highlights the public infrastructure category, since it is the base of the economy, which is reflected in all other categories of built capital. public infrastructure was then selected to represent built capital, since it is defined as that infrastructure which supports the life of a community (brocklesby & fisher, 2003; flora, 2008), and also highlighted as the principal category of built capital by authors such as meadows (1998) and mulder et al. (2006). it was then necessary to select among all infrastructure systems those fundamental to the structure of civil life. these consisted of basic public subsidies for local development, capable of stimulating economic movements, and generating demand for new structures. with the infrastructure systems defined, the corresponding indicators were compiled. aiming to develop adequate infrastructure indicators for the current reality of the cmr — similar work was conducted by cavalcanti et al. (2017a; 2017b), focusing on urban mobility projects in curitiba —, a method was developed to select and analyze indicators that measure sustainable territorial development. method the method adopted in this work is similar to that described by bardin (2007) in his content analysis method, including: pre-analysis, exploration of the material, and treatment of the results. in the first stage, indicator systems were selected from international organizations — united nations (un), world bank, organisation for economic co-operation and development (oecd) —, universities and government institutions from countries such as canada, the netherlands, the united states, the united kingdom and the european union. the indicators that make up each selected system were classified in the categories proposed by meadows (1998) of natural, social and built capital. for the second stage, only the built capital indicators were used. based on the theoretical references described, a search was made in the literature of infrastructure systems considered part of the core of public buildings and services relevant to local development. as a result, the cited systems were compiled as the basis of public infrastructure for economic activation and basic quality of life for the population: transporbuilt capital and sustainable development 133 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 128-148 tation, sanitation, health, education, energy, housing, communication. urban infrastructure is part of the concept of sustainable development and directly related to the well-being of the population. urban policy projects are one of the most challenging problems for public managers, since rapid urbanization has increased the need for better governance of cities (zhang & li, 2018). the limit of the substitution of natural capital by built capital, one of the bases of the theory of weak sustainability, defended by neoclassical economics, is also a question of management of public infrastructure and integrates the perspective of sustainable development (ramos & caeiro, 2010). the capital indicators selected in the first stage and also present in the indicator systems selected in the second stage make up the final selection. this resulted in the 70 indicators listed in tables 1 to 7. the second phase of the content analysis method of bardin (2007) deals with the exploration of the material, in which the collected textual material is submitted to an in-depth study, guided by theoretical references, as happened in the analyses following the selections from the first phase. the third phase involves the treatment of the results, highlighting information for the elaboration of conclusive interpretations, making a reflexive and critical analysis possible. corresponding to the last step, the indicators relevant to the cmr were selected. for this last stage, a survey was carried out in national official databases — instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge), instituto paranaense de desenvolvimento econômico e social (ipardes), federação das indústrias do estado do paraná, government of the state of paraná, ministries, government agencies, city halls —, in search of data concerning the 70 indicators. absence of data or inadequacy of existing official data were criteria for discarding indicators (siche et al., 2007). thus, 35 indicators of infrastructure were obtained from the perspective of territorial development for the cmr, aligning the concept of sustainable development with the identity of the territory. results the review of the literature identified 23 indicator models that are described in the appendix, which encompass 7 infrastructure systems and 70 indicators. most of these indicator models, 20 of 23, were proposed by international organizations involved in the sustainable development debate. the infrastructure systems comprise: transportation, sanitation, health, education, energy, housing, and communication. tables 1 to 7, each pertaining to one of the infrastructure systems, present the indicators found, which are related to built capital, in descending order of occurrence in the models. these indicators cover broad aspects of infrastructure, and validation in the territory is important to ensure that they adequately represent geographic, social, and cultural realities. table 1, showing the transportation system, offers an example of the importance of considering indicators under the perspective of the specific territory: indicators evaluating the existence of ports and maritime transportation services are only relevant to coastal territories. other indicators, such as train transportation, the ability to travel by train, high speed trains, and river transportation, also were not utilized for cmr due to the absence of these services in the region, even though they are considered good infrastructure indicators according to the criteria proposed by meadows (1998), fulfilling the conditions of content, efficiency, and relevancy. table 2 shows the indicators for the sanitation system, the only type of infrastructure for which all indicators were included in the evaluation of the cmr. heeding the precepts of siche et al. (2007), they can capture the available information, permitting the analysis of territory scenario and reflect on the combination of public policies in the area of sanitation. the health and education systems, listed in tables 3 and 4, respectively, were considered as infrastructure, but could also be classified as social capital (meadows, 1998). their inclusion seeks to include in the analysis the infrastructure built for the health and education sectors, even if some of the indicators selected provide indirect measurement of the available infrastructure. kauling, m.f. et al. 134 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 128-148 table 1 – compiled transportation system indicators in descending order of occurrence in the researched indicator models that consider built capital. number of occurrences indicator acronym indicators (framework – appendix) 6 – maximum trans 1 highways (km) (1,3,10,12,14,18) 6 trans 2 public transport coverage (km) (5,6,7,12,14,18) 6 trans 3 number of automobiles per inhabitant (5, 6,7,8,14,19) 4 trans 4 railways (km) (1,10,12,18) 3 trans 5 number of airports (8, 10, 18) 2 trans 6 bicycle lanes (km) (5,7) 2 trans 7 pedestrian walkways (5,7) 2 trans 8 number of ports (10,18) 1 trans 9 condition of roads and bridges (7) 1 trans 10 availability of maritime freight transport (8) (yes/no) 1 trans 11 availability of railway freight transport (8) (yes/no) 1 trans 12 availability of highway freight transport (8) (yes/no) 1 trans 13 high speed trains (km) (8) 1 trans 14 river transportation (yes/no) (8) 1 trans 15 number of seats in public transportation (5) table 2 – compiled sanitation system indicators in descending order of occurrence in the researched indicator models that consider built capital. number of occurrences indicator acronym indicators – (framework – appendix) 15 san 1 number of residences connected to the drinking water network (2,4,5,7,8,9,10,12,13,14,15, 16,17,19,22) 14 san 2 number of residences connected to the wastewater network (2,4,7,8,9,10,12,13,14,15,16,17,19,22) 4 san 3 volume of solid wastes collected (m3) (5,6,7,17) 4 san 4 adequate destination of collected wastes (12,15,16,22) 3 san 5 screening and treatment of urban water (m3) (8,15,16) 2 san 6 coverage of the domestic waste collection services (%) (8,16) 2 san 7 coverage of the recyclable waste collection services (%) (5,16) 1 san 8 number of solid waste landfills (7) 1 san 9 volume of wastes deposited in landfills (7) 1 san 10 utilized portion of the water abstracted from sources (%) (8) 1 san 11 water intensity* (m³/currency unit $) (6) 1 san 12 investment in water system update (% gdp) (17) *according to grimoni et al. (2004), water intensity is the total water demand divided by the gross domestic product (gdp). built capital and sustainable development 135 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 128-148 table 3 – compiled healthcare system indicators in descending order of occurrence in the researched indicator models that consider built capital. number of occurrences indicator acronym indicators (framework – appendix) 4 hlth 1 inclusion in the healthcare system (% of the population) (11,12,16,22) 2 hlth 2 public investment in healthcare (% of gdp) (7, 19) 2 hlth 3 number of health establishments (8,12) 2 hlth 4 number of hospital beds offered per 1000 inhabitants (8,22) 2 hlth 5 efficiency: average length of stay (5,11) 1 hlth 6 infant mortality rate (for every 1,000 live births un) (10) 1 hlth 7 life expectancy (10) 1 hlth 8 healthcare costs (% of gdp) (11) 1 hlth 9 number of doctors per inhabitants (5) 1 hlth 10 number of hospital admissions –patients admitted per day (5) 1 hlth 11 quality – % of satisfied persons in the public healthcare system (11) 1 hlth 12 hospital infection*(3) un: united nations; *according the national agency of sanitary surveillance (anvisa, 2016), hospital infection is the number of primary bloodstream infections related to the use of a central venous catheter, in patients interned at an icu of 10 or more beds, per 1,000 interments. the connection between the health and education sectors and sustainable development, translated as the well-being of the population, is underexplored in the literature. thus, the present work aims to contribute to the discussion and the evaluation of the health and education sectors as infrastructure systems, representative of built capital. the indicators for the education system, listed in table 4, included those used in the school census by the ministry of education that reflect the infrastructure conditions of the educational establishments in the municipalities. the infrastructure conditions of public elementary, secondary and adult schools were analyzed through the indicators recommended by unesco in the document monitoring education indicators agenda 2030 (unesco, 2015): • accessible toilets; • accessibility for people with physical limitations; • public energy network; • water system network; • clean drinking water; • internet; • computers available to students; • computers available for pedagogical support. the school census (brasil, 2010) reports the percentage of total public elementary, secondary, and adult schools in each municipality that satisfy unesco indicators. the ideal to be achieved is that all existing educational establishments fulfill the indicated criteria. an index (infracon) was calculated for each level of education, using indicators a-f from the list above, and assigning equal weights to all. kauling, m.f. et al. 136 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 128-148 table 4 – compiled education system indicators in descending order of occurrence in the researched indicator models that consider built capital. number of occurrences indicator acronym indicator (framework – appendix) 5 edu 1 primary education enrollment rate (% of enrolled per age group) (4,8,12,17,19) 4 edu 2 secondary education enrollment rate (% of enrolled per age group) (4,8,17,19) 3 edu 3 higher education enrollment (% number of enrolled per age group) (4,17,19) 3 edu 4 public investment in education (% of gdp) (8,10,19) 3 edu 5 access and coverage of public education(% population) (11,12,19) 2 edu 6 adult enrollment rate (% number of enrolled per age group population) (7,8) 1 edu 7 number of daycare spots (% number of spots per age group population) (7) 1 edu 8 number of preschool spots (% number of spots per age group population) (7) 1 edu 9 number of schools in sustainable school programs (% per number of schools) (7) 1 edu 11 professional secondary education enrollment (ratio between professional and non-professional secondary education enrollment %) (8) 1 edu 12 research investment (% of gdp) (10) 1 edu 13 teaching quality –basic education development index (bedi) based on the national institute of studies and research (inep) of the ministry of education (mec) combined yield data. (11) ministry of education infracon 1 infrastructure conditions of elementary schools (% schools meet unesco indicators) ministry of education infracon 2 infrastructure conditions of secondary schools (% schools meet unesco indicators) ministry of education infracon 3 infrastructure conditions of adult schools (% schools meet unesco indicators) gdp: gross domestic product; unesco: united nations educational, scientific and cultural organization. built capital and sustainable development 137 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 128-148 table 5 – compiled energy system indicators in descending order of occurrence in the researched indicator models that consider built capital. number of occurrences indicator acronym indicators (framework – appendix) 9 ene 1 energy consumption (mwh) (2,4,5,7,8,9,16,19,23) 2 ene 2 energy produced with the use of fossil fuels (% of energy consumed) (3,23) 2 ene 3 sustainable energy production (% of energy consumed) (8,20) 2 ene 4 coverage area of the electricity grid (number of households with energy connection) (12,22) 2 ene 5 efficiency/energetic intensity* (kwh/ currency unit $). (6,16) 1 ene 6 energy produced using wood as a source (% percent of energy consumed) (3) 1 ene 7 energy generation (twh) (8) 1 ene 8 investment in new energy plants (% of investment in the total sector) (18) 1 ene 9 investment in research and development (r&d) of energy (% of gdp) (20) 1 ene 10 fuel intensity** (l/currency unit $) (6) gdp: gross domestic product; *according to grimoni et al. (2004), efficiency/energetic intensity is the quantity of energy used for economic production divided by the gdp; **according to grimoni et al. (2004), fuel intensity is the quantity of fuel used for economic production divided by the gdp. table 6 – compiled housing system indicators in descending order of occurrence in the researched indicator models that consider built capital. number of occurrences indicator acronym indicators (framework – appendix) 6 home 1 number of residences in relation to the total population (3,5,7,8,16,19) 1 home 2 investment in low-income housing (% of gdp) (7) 1 home 3 number of urban settlements (19) 1 home 4 investment in low-income lodging (% of gdp) (19) 1 home 5 housing coverage (brazilian ministry of cities) table 7 – compiled communication system indicators in descending order of occurrence in the researched indicator models that consider built capital. number of occurrences indicator acronym indicators (framework – appendix) 5 comm 1 access to the internet by number of inhabitants (2,4,8,16,18) 3 comm 2 access to the telephone network by number of inhabitants. (4,16,22) 2 comm 3 access to mobile telecommunications by number of inhabitants (18,22) 1 comm 4 number of inhabitants included in some communication system (10) kauling, m.f. et al. 138 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 128-148 the number of computers available to students and pedagogical support were not used in the calculation of the index because that information does not depict the situation properly, since ratios of computers to the respective populations would be more adequate to portray infrastructure conditions, and not simply totals. for the energy system, detailed in table 5, only two indicators were included (ene 1 and ene 4) for the evaluation of cmr, because of the lack of data for the others. the utility company for the state of paraná, copel, presents its data for the state as a whole and not by municipality. table 6 lists the indicators compiled for the housing infrastructure system. the indicator “number of residences in relation to the total population” (home 1) is highlighted because it is the basis for calculating the housing conditions of the population. there are studies in brazil that indicate the occurrence of a housing deficit in the country. the main component of the calculation of the housing deficit, in quantitative terms, is based on the subtraction of the total number of families from the total number of households. there will be a housing deficit when the number of families is greater than the number of households (alves & cavenaghi, 2007). by this method, there is no housing deficit in the municipalities of the cmr, because the number of households is greater than the number of families, considering the different categories of domicile and the concept of family defined by research institutes ibge and ipardes. another method, adopted by the federal government through the ministry of cities (furtado et al., 2013), was developed by the joão pinheiro foundation and uses qualitative indicators (precarious, rustic or improvised households, families residing in rooms, households whose rental value exceeds 30% of total household income, and three or more people residing in the same room), showing the existence of a housing deficit in brazil. the result obtained by the joão pinheiro foundation’s method was adopted as the indicator “housing coverage” (home 5). among the indicators compiled for housing and communication, listed in tables 6 and 7, respectively, only one indicator for each system was discarded (home 4 and comm 4) due to imprecise definitions. indicators must have clear content and no uncertainty in the direction, using units that make sense (bellen, 2005; siche et al., 2007; philippi jr. & malheiros, 2012). indicator home 4 was discarded due to the lack of specific data for the cmr and also due to uncertainty regarding what it exactly attempts to measure (meadows, 1998). additionally, once the available information was found regarding the expenditures of the municipalities, it was not clear if this responded to the indicator. comm 4, which establishes the “number of inhabitants in some communication system”, was discarded since it did not stated which indicator system it intended to measure nor how it would be operationalized. the compiled indicators must be contextualized to the territory being evaluated so that they may effectively measure sustainable territory development. analysis and discussion the compiled indicators were tested with data from the cmr in order to verify their capacity of measuring the quality of development for those municipalities integrated in the metropolis. among the 70 available, 35 indicators were included in this evaluation, which are listed in table 8. in order to facilitate interpretation of the results for each infrastructure system, an index (sustainable territory development index—stdi), defined as the arithmetic mean of the included indicators, was created. the sum of the infrastructure indices divided by the number of systems formed the sustainable territorial development index (infrastdi). in agreement with mayer (2008), aggregating indicators in an index provides a system overview, and when calculated periodically indicates if this system is becoming more or less sustainable, identifying strengths and weaknesses (caetano, 2013). sustainability indices are specifically developed to aid decision-makers. the infrastdi synthesizes the current built capital and sustainable development 139 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 128-148 table 8 – the 35 indicators included for evaluation of the curitiba metropolitan region (cmr). infrastructure system indicator acronym indicator transport trans 2 public transportation coverage (km) trans 3 number of automobiles per inhabitant trans 5 number of airports trans 6 bicycle lanes (km) sanitation san 1 number of residences connected to the drinking water network san 2 number of residences connected to the wastewater network san 3 volume of solid wastes collected (m3) san 4 adequate destination of collected wastes san 5 screening and treatment of urban water (m3) san 6 coverage of the domestic waste collection services (%) san 7 recycled waste collection services coverage (%) san 8 number of solid waste landfills san 9 volume of wastes deposited in landfills san 10 water collection capacity (m3) san 11 water intensity san 12 investment in water renewal (%gdp) health hlth 3 number of health establishments hlth 4 number of hospital beds offered per 1,000 inhabitants hlth 8 healthcare costs (% of gdp) hlth 9 number of doctors per inhabitants education edu 4 public investment in education (% of gdp) edu 5 access and coverage of public education (% population) edu 11 professional secondary education enrollment (average with the normal secondary education enrollment rate. infracon 1 infrastructure conditions of elementary schools (% schools meet unesco indicators) infracon 2 infrastructure conditions of secondary schools (% schools meet unesco indicators) infracon 3 infrastructure conditions of adult schools (% schools meet unesco indicators) energy ene 1 energy consumption (% variation of gdp) ene 4 electricity grid coverage housing home 1 number of residences in relation to total population home 2 investment in low-income housing (% of gdp) home 3 number of urban settlements home 5 housing service communication comm 1 access to the internet by number of inhabitants comm 2 access to the telephone network by number of inhabitants. comm 3 access to mobile telecommunications (number of inhabitants) gdp: gross domestic product; unesco: united nations educational, scientific and cultural organization. kauling, m.f. et al. 140 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 128-148 situation of the system, but it is important to note that indices do not capture all phenomena occurring in a system, such as technology change or the adaptability of social systems (siche et al., 2007). the infrastdi does not aggregate the information of all the selected indicators, but only those that could be expressed numerically. similarly to zeijl-rozema and martens (2010) and allen et al. (2017), relating the numerical indicator to other assessment measures allows for a more meaningful sustainability analysis. thus, it should be analyzed in conjunction with the additional indicators of a more qualitative nature, such as in the case of the sanitation infrastructure indicator “adequate destination of collected wastes” (san 4), because it shows that municipalities can still use dumps as the destination of their wastes. for each infrastructure system, a scale classifying the sustainable territorial development of built capital for the municipalities of the cmr was constructed based upon the infrastdi results. following the methodology described by li and li (2017), the scale was developed arbitrarily, prioritizing a strong sustainability assessment, considering critical limits for the replacement of natural capital by built capital. the scale considered the level of development high for those municipalities whose score was higher than 80%, medium for scores between 41 and 80%, and low for those with scores below 40%, based on the perception of the authors upon examining the results and considering the apparent/observed levels of development of each municipality. it should also be noted that this subjectivity in the definition of ranges means that these limits should only be applied to the cmr. the region average indices for each system, as well as the infrastdi for the cmr, are shown in table 9. the lack of integrated investments in the cmr increases the rising inequality, affecting the development level of cities with better conditions, which have their infrastructure overused and overburdened by the populations of adjacent cities, making the index values, in practice, lower than those calculated. figure 1 shows the std level classification of the cmr cities according to the infrastdi values. the scale proposed here considers five levels of development — low, medium low, medium, medium high, and high — to consider the existing amplitude among the cities’ levels of development. no city was classified as having a high level of development. curitiba had the highest result with 72%. the small differences observed between the development levels of various cities as shown by the infrastdi adds to the common criticism of indices, which is that the aggregation of information masks heterogeneous situations through the summation of data (siche et al., 2007). comparing the average values for the cmr, listed on table 9, with the data shown on figure 1 reveals that only curitiba and são josé dos pinhais have infrastdi values above the cmr average. this exposes the mismatch of development in the region that could be of interest to the smaller peripheral cities that compose the region, justifying the need for better infrastructure. different degrees of sustainability among municipalities in the same metropolitan region were also identified by carli et al. (2018). the discussion stresses the need for effective integrated management of municipal services, infrastructure and communication networks at the metropolitan level, evaluated by a set of indicators consistent with the overall sustainability goal for the metropolis (giatti, 2013). in search of a more precise analysis, the results of the std classification shown in figure 1 allow for an inequality analysis and the respective existing levels of integration among the cmr cities, furthering the findings of queiroz ribeiro et al. (2012). to investigate unequal development among the cities, the curitiba metropolitan region inequality index (cmrii) was created. this calculates the percentage deviation between the largest infrastdi city, curitiba (72) and the infrastdi value of each city for each infrastructure system (table 10). equations 1 and 2 indicate the manner in which the ii was calculated, for each infrastructure system. equation 1 expresses the calculation of the ii for each city, while equation 2 shows how the region average is calculated, weighted by population. ii municipality, system = (higheststdi value system – stdi municipality, system ).100 (1) highest stdi value system in which: ii municipality, system = the municipal inequality index for each specific infrastructure system; built capital and sustainable development 141 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 128-148 table 9 – curitiba metropolitan region (cmr) averages for each infrastructure system index and for the sustainable territorial development index (infrastdi). infrastructure system index cmr value (%) infrastdi cmr (%) transportation idtstrans 75.90 67.64 sanitation idtssan 77.86 healthcare idtshlth 67.73 education idtsedu 68.78 energy idtsene 99.87 housing idtshome 91.57 communication idtscomm 58.86 idtsinfra: índice de desenvolvimento territorial sustentável de infraestrutura. figure 1 – sustainable territory development level classification of the curitiba metropolitan region cities conforming to the sustainable territorial development index values. high a dr ia nó po lis a gu do s do s ul a lm ir an te t am an da ré a ra uc ár ia ba ls a n ov a ca m pi na g ra nd e do s ul bo ca iú va d o su l ca m po d o te ne nt e ca m po l ar go ca m po m ag ro ce rr o a zu l co lo m bo co nt en da cu ri tib a d ou to r u ly ss es fa ze nd a ri o g ra nd e it ap er uç u la pa m an di ri tu ba pi ên pi nh ai s pi ra qu ar a q ua tr o ba rr as q ui ta nd in ha ri o n eg ro sã o jo sé d os p in ha is ti ju ca s do s ul tu na s do p ar an á ri o br an co d o su l0 20 40 60 80 100 id ts in fr a % low highest stdi value system = the largest result obtained for the stdi among the cities for each specific infrastructure system; stdi municipality = the stdi value for the city for each specific infrastructure system. the average inequality index for the cmr is defined as the weighted average of the municipal inequality indices, taking population as the weight (equation 2). (ii) cmr, system =∑[(ii) municipality, system . municipal population] (2) ∑ municipal population the results for the inequality index show the lack of homogeneity in the region’s development. the inequality in some systems, such as transport (19.85%) and education (18.48%), is very large when compared to the energy sector (0.13%). figure 2 shows the inequality index (ii) for all cities in the cmr. kauling, m.f. et al. 142 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 128-148 table 10 – inequality index for each infrastructure system with a final average for the curitiba metropolitan region (cmr). infrastructure system inequality index cmr (%) cmrii (%) transportation ii-t 19.85 ii-i 5.44 sanitation ii-s 14.81 healthcare ii-he 15.53 education ii-ed 18.48 energy ii-en 0.13 housing ii-ho 4.69 communication ii-c 13.22 cmrii: curitiba metropolitan region inequality index. the results reinforce the sustainable development classification exhibited in table 10, the cities with the lowest infrastdi values were also those with the highest levels in the ii, or, in other words, the lower the inequality in infrastructure conditions in relation to the city, the better the region index. the historical process of metropolitan planning in curitiba emphasized issues related to the industrialization process, establishing peripheries in social and economic mismatch in relation to the central municipality (carmo, 2017), a situation commonly observed in large cities, especially in developing countries. how can a single municipality be sustainable if the neighboring municipality presents situations of underdevelopment, and which will inevitably impact on the area considered sustainable? issues such as water id: índice de desigualdade. figure 2– infrastructure inequality index (ii) with respect to the capital city. a dr ia nó po lis a gu do s do s ul a lm ir an te t am an da ré a ra uc ár ia ba ls a n ov a ca m pi na g ra nd e do s ul bo ca iú va d o su l ca m po d o te ne nt e ca m po l ar go ca m po m ag ro ce rr o a zu l co lo m bo co nt en da cu ri tib a d ou to r u ly ss es fa ze nd a ri o g ra nd e it ap er uç u la pa m an di ri tu ba pi ên pi nh ai s pi ra qu ar a q ua tr o ba rr as q ui ta nd in ha ri o n eg ro sã o jo sé d os p in ha is ti ju ca s do s ul tu na s do p ar an á ri o br an co d o su l0 20 40 60 80 100 id % built capital and sustainable development 143 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 128-148 supply, sanitation, waste disposal, social and ecological vulnerability do not obey geopolitical boundaries, and generate impacts throughout the region. as observed by lu et al. (2017), local indicators for sustainability assessment need to consider the reality of the next higher scale in which the assessed territory is inserted, under penalty of inefficiency of this indicator. the inequality shown by index (ii) between peripheral municipalities and the central municipality presents a great challenge to an integrated management of metropolitan public policies, which inspires research to develop systems based on regional sustainability indicators, and not only on a single municipality. conclusion infrastructure indicators for sustainable territorial development were proposed, creating a method that allows the selection of indicators considering the specificities of the territory. the evaluation of the cmr contributes to the sustainable development measure from the built capital perspective, considering the relations among natural, social, and built capital for questions of sustainability and economic growth from a territory point of view. the indicator framework proposed herein allows the assessment of sustainable development in a territory, despite focusing on a specific aspect, i.e., urban infrastructure. for an infrastructure system to be sustainable, it must be fully employed, allocated efficiently, and progressively cut back on the use of natural resources. good infrastructure contributes to the reduction of pollution and degradation of natural capital, increasing social well-being. to contribute to the reflection about infrastructure on the part of public managers, an index was proposed to evaluate the level of sustainable territorial development in the cities of the cmr, the infrastdi, from selected and tested indicators using data collected from the region. seven infrastructure system indices composed the infrastdi, which led to the conclusion that there is inequality in the level of development among the cmr cities. from this conclusion, the inequality index (ii) for the cmr was calculated. the result of the ii confirmed a higher level of inequality between cities that had lower scores on the infrastdi in relation to the central municipality. this agreed with the findings of queiroz ribeiro et al. (2012), that pointed to low levels of integration among the peripheral cities and the central part of the region, which could be accounted for the composition of municipalities in the cmr, as many have unique characteristics and population demands. this strengthens the relevance of indicators focused on the sustainable development of the territory, with an emphasis on the local necessities and realities, considering the concentrated inequalities found in the cmr cities. it is important to highlight that the results obtained by the infrastdi in the cmr are only as relevant as the developed methodology for the overall formation of sustainable territorial development indicators. the utilization of selected indicators, such as the infrastdi, in public management as instruments for evaluating infrastructure systems strengthens the objective of sustainable development in public policy decision-making, which would represent a large improvement in the quality of life in urban centers. the method adopted for the infrastdi can be applied to other metropolitan regions, and, with the selection of new indicators that address other perspectives about infrastructure systems, it is possible to evaluate other types of infrastructure. future work could focus on including “parks and recreation” as part of the assessed infrastructure, since they play an important role for the well-being of the population. another topic to be considered is the improvement of data gathering, something that depends on the collaboration of the region under assessment. it is recognized, however, that policies, legal, and institutional questions permeate the public administration with major influences in the decision management, configuring themselves as obstacles to the implementation of sustainable public policies. nevertheless, the concept of sustainable development is not static, it is a path to be traveled and perhaps not reached in its fullness, but inevitable to maintain the planet. it is necessary to raise awareness and enrich the debate. kauling, m.f. et al. 144 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 128-148 references allen, c.; 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urban land use: a study of capital cities and municipalities in china. habitat international, v. 35, n. 1, p. 141-149, 2011. https://doi.org/10.1016/j. habitatint.2010.06.006 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. ictr_n7_c.p65 revista brasileira de ciências ambientais – número 710 avanços tênues e limites múltiplos da administração municipal na prestação de serviços de coleta e destinação de lixo urbano moacir josé bertaci programa de pós-graduação em desenvolvimento regional e meio ambiente/uniara, pg moabertaci@yahoo.com.br sônia regina paulino programa de pós-graduação em desenvolvimento regional e meio ambiente/uniara, pd; dpct/ig/ unicamp, pq) resumo o trabalho analisa os avanços e limites que se colocam para a administração pública na busca da revisão e do aperfeiçoamento da atuação na prestação de serviços de coleta e destinação de lixo urbano. com base em estudo de caso, enfoca-se a esfera interna à administração municipal, bem como a interação com os demais stakeholders, destacando a necessidade da constituição de relações de aprendizagem para o planejamento, coordenação e operacionalização das funções atinentes à prestação de serviço público de saneamento. palavras-chave administração pública, saneamento; resíduos sólidos, aprendizagem. abstract the work analyzes the advances and limits that if place for the public administration in the search of the revision and the perfectioning of the performance in the rendering of services of collection and urban garbage destination. on the basis of case study, it is focused internal sphere to the municipal administration, as well as the interaction with excessively stakeholders, detaching the necessity of the constitution of relations of learning for the planning, coordination and operation of the relative functions to the utility installment of sanitation. key words public administration, sanitation; solid residues, learning gerenciamento de resíduos agosto 2007 11 introdução as reflexões sobre o papel e a atuação da administração pública municipal têm mostrado que as mudanças no ambiente organizacional no mundo contemporâneo colocam a necessidade de atacar as disfunções burocráticas que separam a organização de seu ambiente, bem como as que separam suas áreas internas. isso repercute nas organizações e na gestão municipal. menciona-se ainda, como pano de fundo, as demandas da sociedade por decisões e ações organizacionais responsáveis (vergara, 2004). tendo em conta tal contextualização, que sintetiza os desafios que se colocam para a esfera pública, o presente trabalho analisa os esforços constitutivos da experiência recente de um município de médio porte na busca de melhorias na prestação de serviço de coleta, tratamento e destinação final de lixo urbano. a abordagem adotada enfatiza a integração e inter-relacionamento entre os stakeholders como elementos centrais no estabelecimento do processo de aprendizado pela interação (learning by interacting) entre os agentes envolvidos nos serviços de coleta, tratamento e destinação final dos resíduos sólidos urbanos. o aprendizado interativo é portador de benefícios que são apropriados por todo o conjunto de agentes, mesmo que de forma assimétrica, de acordo com a capacidade de comando da cadeia local de atuação. isso é fundamental para o processo inovativo, uma vez que a troca de experiência é crucial para que haja a fusão dos dados e o aprimoramento da capacidade cognitiva e de discernimento, que gera o dinamismo do serviço e conseqüentemente o fomento das capacitações dinâmicas (lundvall 1992). objetivos tem-se por objetivo contribuir para o avanço na apreensão dos avanços e limites que se colocam para a administração municipal na busca da revisão e do aperfeiçoamento da atuação na prestação de serviços de coleta, tratamento e destinação de lixo urbano. para tal, busca-se proceder à identificação dos esforços recentes envidados no em um município de médio porte. metodologia foi realizada pesquisa empírica com a realização de entrevistas orientadas pela aplicação de questionário para a coleta de dados e informações em diferentes instâncias da administração municipal envolvidas na prestação de serviço de saneamento. considerou-se a experiência recente do município de matão – sp. resultados considerando que a rápida urbanização concentrou pessoas e mazelas sociais incrementando a demanda por habitação, transportes, saneamento, segurança e outros bens coletivos (costa e cunha, 2004), pode ser identificada uma acumulação de problemas sociais nos dois extremos: de um lado, grande número de municípios muito pequenos, carentes de infraestrutura e isolados do mercado; de outro, alta concentração populacional nas grandes cidades (camargo, 2004). o estudo de caso fornecedor dos dados e informações para o presente trabalho acrescenta que os desafios não são menores em municípios de porte médio com importante inserção no mercado econômico. o município de matão integra a região de governo de araraquara, que se insere na região administrativa central do estado de são paulo. está localizado a 300 km da capital do estado, em uma dinâmica região econômica, sobretudo no segmento agro-industrial (agricultura, indústria de máquinas e equipamentos para a agricultura e indústrias processadoras de produtos agrícolas) (bertaci e paulino, 2005). com população total de 76.159 habitantes, em 2005, com 96,9% da população vivendo na cidade e com taxas negativas de crescimento da população rural desde 1980, matão se caracteriza por ser um município com processo de urbanização consolidado e sem tendência observável de alteração do ritmo desse processo (seade, 2006). com relação aos serviços de saneamento básico, tab. 1, que o município de matão, em todos os indicadores encontra-se, no ano de 2000, em posição superior à média do estado, porém, pouco inferior à média revista brasileira de ciências ambientais – número 712 da região de governo de araraquara, da qual faz parte. os resultados da pesquisa indicam a existência de importantes avanços recentes que incidem basicamente sobre seis eixos de atuação: estrutura administrativa: criação e início da estruturação de uma diretoria de meio ambiente; fluxo informacional: melhorias no fluxo de informações que chegam até os gestores públicos proporcionando melhor conhecimento da demanda real do município quanto à coleta e destinação de lixo urbano; qualificação de pessoas: identificação de demandas e oferecimento de cursos técnicos para os servidores responsáveis pela execução de serviços; operacionalização dos trabalhos requeridos para a prestação de serviço: realização de aperfeiçoamentos nos procedimentos operacionais para a coleta de resíduos; -apoio à constituição de cooperativa de catadores de resíduos sólidos de modo a viabilizar a geração de trabalho e renda para grupos de munícipes e a seleção de material para reciclagem; trâmites burocráticos: agilização dos trâmites burocráticos visando melhorias no acompanhamento e aferição das quantidades de resíduos sólidos coletadas no município por empresas privadas prestadoras de serviços para o município. discussão a limitação provocada pelo “insulamento burocrático, que restringe os canais de participação da comunidade e a transparência das ações” (costa e cunha, 2004) ocasiona a falta de interligação dos serviços públicos municipais de coleta e destinação final do lixo urbano com ações preservacionistas. não há a próatividade no sentido de tornar pujante e dinâmico o desenvolvimento ambiental sustentável, nem, muitas vezes, há interesse de se criar à interface entre os agentes envolvidos, desde a geração até a destinação final. a precariedade social, não é somente ocasionada pela má distribuição de recursos no contexto geográfico nacional, que leva à latente escassez de recursos em algumas áreas (pereira e spink, 1998), mas também as unidades locais – heterogêneas em tamanho e renda –, cumprem suas funções sociais com sérias dificuldades, ocasionada por má distribuição dos recursos disponíveis ou serviços públicos improdutivos, exigindo o aperfeiçoamento dos serviços prestados e eqüidade na alocação dos recursos, além da participação democrática da sociedade civil que possui constitucionalmente, o poder de questionamento da alocação desses recursos. ratificando o quadro complexo que se coloca para os municípios, costa e cunha (2004) destacam que entre as principais mudanças socioeconômicas, sóciopolíticas e culturais que, a partir dos anos 1990, influenciaram as formulações tradicionais sobre desenvolvimento e o cenário em que ele deve se processar está o enfraquecimento dos estados nacionais, com o fortalecimento de regiões e cidades. desenha-se um novo quadro no qual o desafio é integrar os atores locais à concepção e sustentação do processo de desenvolvimento. cabe aos gestores públicos a formulação de políticas que permitam articular os sujeitos locais. há, ao mesmo tempo, o reconhecimento de que nem todos os atores sociais podem ter interesse ou, mesmo, preparo, para a participação. as transformações são constantes e os anseios por melhorias na qualidade dos serviços públicos municipais são infindáveis, e ainda, a propensão é de ampliação das necessidades da sociedade. nesse sentido, fortalecendo essa ampliação de necessidades, silva e barbosa (2003), prenunciam que o país passará a ter um crescimento demográfico mais vigoroso neste século, o que exigirá do poder municipal competente, planejamento e definição de políticas sociais consistentes, que acarretem o aumento do volume dos serviços municipais prestados e melhorias exponenciais dos mesmos. considerando que a rápida urbanização concentrou pessoas e mazelas sociais, incrementando a demanda por habitação, transportes, saneamento, segurança e outros bens coletivos (costa e cunha, 2004), pode ser identificada uma acumulação de problemas sociais nos dois extremos: de tabela 1 – oferta de serviços de saneamento básico (2000) fonte: seade (2006) agosto 2007 13 intermediários, e fiscalizar seu cumprimento, partilhar experiências e interagir com estes, gerando uma visão sistêmico-gerencial em substituição a visão mecanicista-burocrática. os prestadores de serviços terceirizados assumem a co-responsabilidade pelo ato da prestação de serviços, e segundo corrêa (2004), devem ser contratados embasados em um amplo planejamento das ações futuras, em atitudes pró-ativas da administração pública municipal, em detrimento do tumulto das ações reativas ocasionadas pela ineficácia das atitudes dos gestores públicos. na busca da eficiência no atendimento, podem ser tomadas providências no sentido de incorporar sujeitos intermediários, através do planejamento pautado em pesquisa de carências operacionais, de contratações coerentes que resultem na qualidade da prestação dos serviços públicos e na ampliação de técnicas de coordenação e fiscalização desses serviços e atividades públicas. a constituição de equipes multidisciplinares (corrêa, 2004), com sujeitos das áreas técnica, jurídica, administrativa e fazendária dá a esses atos públicos consistência técnica e personalidade cognitiva necessária ao bom funcionamento dos serviços contratados e proporciona ao caráter interacional necessário a multiplicação da aprendizagem. reduz-se assim, o formalismo que muitas vezes é utilizado para acobertar a ineficiência de atuação, flexibiliza-se o modo de administrar e de implementar as políticas públicas e desburocratiza-se a administração, que passa a ser compartilhada com a sociedade civil, para garantir a melhor prestação dos serviços públicos. trazendo essa discussão para o caso estudado, verifica-se que os esforços identificados na atuação da administração municipal são recentes e um lado, grande número de municípios muito pequenos, carentes de infraestrutura e isolados do mercado; de outro, alta concentração populacional nas grandes cidades (camargo, 2004). corroborando o explanado, e restringindo-se à questão do saneamento ambiental, a pesquisa de informações básicas municipais (ibge, 2002), efetuada em 5.560 municípios no país, revelou que: 5,8% possuíam uma secretaria do meio ambiente que somente tratava de meio ambiente; 4,1% possuíam convênio de cooperação técnica; 2,5% possuíam um capítulo ou artigo no plano diretor para resíduos sólidos; 13,5% eram afetados com a presença de lixão; 14,7% tinham seus recursos hídricos poluídos por causa de resíduos sólidos/ lixo; 12,5% possuíam contaminação do solo por chorume; 44,1% possuíam fiscalização e combate ao despejo de resíduos domésticos em locais inapropriados e 17,5% possuíam vazadouro – lixão – a céu aberto. tais números demonstram que muitos municípios ainda possuíam prestação de serviços de coleta e destinação de lixo urbano em situação precária, afetando toda a comunidade local, através das mazelas causadas pela má prestação de serviços, apontando também, que a maioria dos municípios do país não possuíam fiscalização e combate à arbitrariedade. tais fatos ocasionavam e ocasionam transtornos sociais e efeitos maléficos, devido a degradação ocasionada pela ingerência na prestação de serviços de coleta e destinação de lixo urbano. a inerência da prestação de serviços públicos à municipalidade obriga, então, o poder público municipal a observar que estes sejam prestados eqüitativamente e de modo justo, atendendo as necessidades e aspirações da comunidade local. para tanto, deve-se buscar a ação com eficiência e continuum dessa, não permitindo lapsos que conduzam a retroação aos parâmetros anteriores. essa melhoria na atuação extrapola os limites da atuação municipal, obrigando os demais níveis de poder a rearranjar sua atuação. vaz (2005) nesse sentido, diz que “a qualidade e profundidade das relações estabelecidas, em termos individuais e coletivos, interagem com os processos sociais mais amplos”. os serviços públicos municipais, então, apesar de serem atividades especiais atinentes aos interesses sociais do município e estarem sob a égide e responsabilidade exclusiva do poder público municipal, que deve desempenhá-los sob comando constitucional, podem ser delegados à terceiros – mercado –, desde que estes satisfaçam aos anseios públicos municipais. isso implica o compartilhamento de obrigações e desafios, que são habitualmente deparados e confrontados, volvendo a administração pública à uma governança (grimberg, 2005) de co-responsabilidade, onde as instituições e empresas públicas e privadas necessitam de mais agilidade para poder sobreviver neste novo contexto a fim de prospectar soluções e estratégias, gerando mais um turbilhão de mudanças que deverão se concretizar e onde o ser humano, na sua condição de trabalhador, preocupado em conseguir manter seu vinculo com uma instituição ou empresa preocupada em sobreviver, começa a receber instruções e orientações quanto ao que se espera de seu comportamento dentro de sua função – que é necessário ter comprometimento, empenho e participação e que precisa se adaptar às mudanças. deve, a administração pública municipal, estabelecer normas a serem obedecidas pelos fornecedores revista brasileira de ciências ambientais – número 714 constituem avanços importantes. porém, não estão consolidados e são insuficientes. dessa maneira, podem ser considerados avanços isolados, para os quais as perspectivas de ampliação e consolidação estão limitadas por um ambiente marcado por ausência de respaldo político e jurídico (política ambiental e plano diretor do município), insuficiência de quadros técnicos especializados (próprios ou contratação de serviços de terceiros), ausência de interação com outras áreas da administração pública (planejamento, educação, fazenda, comunicação, saúde etc.) e fraca interação com atores externos. referências 1. bertaci, moacir j., paulino, sonia r. reciclagem e prestação de serviço pelo município. in: viii responsabilidade socioambiental num mundo globalizado. anais: engema – 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um novo paradigma de gestão de resíduos sólidos. in: polis mobilização cidadã e inovações democráticas nas cidades, fórum social mundial, são paulo: edição especial, p. 32 – 37, 2005. 7. instituto brasileiro de geografia e estatística – ibge. perfil dos municípios brasileiros: meio ambiente 2002. ibge, coordenação de população e indicadores sociais, rio de janeiro:ibge, 2005. 394p. 8. lundvall, bengt-ake. national systems of innovation. towards a theory of innovation and interactive learning. londres: pinter publishers,1992. 9. pereira, luiz c.b., spink peter, reforma do estado e administração pública gerencial.editora fundação getúlio vargas: 21-38, rio de janeiro, 1998. 10. silva, nelson v., barbosa, maria l.o., população e estatísticas vitais. in: estatísticas do século xx. centro de documentação e disseminação de informações. ministério do planejamento, orçamento e gestão. instituto brasileiro de geografia e estatística – ibge, rio de janeiro, p. 31 – 57, 2.003. 11.vaz, josé c. governança eletrônica para onde é possível caminhar? in: polis mobilização cidadã e inovações democráticas nas cidades, fórum social mundial, são paulo: edição especial, p. 14 – 19, 2005. 12. vergara, sylvia c.. o papel do município no atual contexto nacional e internacional. in: vergara, sylvia c.; corrêa, vera l.a. gestão pública municipal efetiva, 2.ed. rio de janeiro: atlas, p. 10 – 39, 2004. revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 54 gestão de resíduos sólidos de uma empresa de aglomerados um olhar para sustentabilidade solid waste management a company clusters a look at sustainability resumo o objetivo principal deste trabalho é identificar quais tipos de resíduos sólidos provenientes das indústrias moveleiras podem ser potencializados para reaproveitamento na fabricação de novas chapas de aglomerado e/ou para geração de energia. para tanto, foram identificadas as principais indústrias de móveis que utilizam como matéria prima o mdp e mdf junto ao sindmóveis de bento gonçalves. o método utilizado foi de pesquisa aplicada quanto aos fins e pesquisa documental, bibliográfica e estudo de caso quanto aos meios. o trabalho buscou quantificar e evidenciar o aproveitamento destes resíduos como matérias-primas alternativas tanto na produção de novas chapas de aglomerado como para geração de energia (biomassa). os resultados obtidos mostram que há grande quantidade de resíduos gerados no polo moveleiro de bento gonçalves, onde, comparando-os com a quantidade de resíduos de matérias-primas virgens utilizadas na empresa de aglomerados, o aproveitamento destes resíduos alternativos reduziria consideravelmente o consumo de florestas plantadas. palavras-chave: gestão de resíduos, resíduos de madeira, sustentabilidade. abstract the main of this paper is to identify which types of solid waste from the furniture industry can be potentialized for reuse in making new plates, chipboard and/or power generation. therefore, the main furniture manufacturers that use as raw material mdp and mdf with the sindimóveis from bento gonçalves were identified. the method was applied on ends and documentary, literature and case study as to the means search. this study aimed to quantify and demonstrate the use of these wastes as alternative raw materials in the production of both new cluster plates as for power generation (biomass). the results show that there is large amount of waste generated in the furniture center of bento gonçalves, where, comparing them with the amount of waste from virgin raw materials used in enterprise clusters, the use of these alternative waste considerably reduce the consumption of forest planted. keywords: management of waste, wood waste, sustainability marciano ricardo koch mestrando do programa de pósgraduação em ambiente e desenvolvimento, centro universitário univates lajeado, rs, brasil mrkoch@consetra.com.br odorico konrad professor do programa de mestrado e doutorado em ambiente e desenvolvimento centro universitário univates lajeado, rs, brasil okonrad@univates.br eduardo miranda ethur professor do programa de mestrado e doutorado em ambiente e desenvolvimento centro universitário univates lajeado, rs, brasil eduardome@univates.br ana christina konrad bacharel em direito – centro universitário univates lajeado, rs, brasil anamajolo@universo.univates.br marluce lumi acadêmica de engenharia ambiental – centro universitário univates lajeado, rs, brasil marlucelumi@gmail.com lorenzo zorzi bacharel em ciências políticas – università degli studi di padova lajeado, rs, brasil lorenzo.zorzi1990@gmail.com revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 55 introduçâo a população do século xxi está se deparando com um grande desafio: consumir com critérios ambientais visando o desenvolvimento sustentável, onde a urgência ao combate do consumo não é igual para todos. os mais pobres aspiram aumentar o seu poder de consumo e ter acesso aos bens e serviços utilizados a partir dos recursos disponíveis no planeta terra. os mais ricos visam consumir e adquirir cada vez mais e mais produtos. cabe ressaltar a essas duas classes que há matérias-primas disponíveis mas, segundo pessoa (2004), são limitadas, pois sua capacidade de regeneração no “tecido planetar” não é infinita. essa forma consumista da população começou a se expandir a partir da revolução industrial, que aconteceu na segunda metade do século xviii, dando origem à sociedade capitalista que modificou a vida das pessoas, substituindo a mão de obra pela máquina, aumentando assim as desigualdades sociais e a degradação ambiental (santos, 2005). os resíduos sólidos se tornaram um dos problemas mais preocupantes da sociedade humana nos últimos anos, uma vez que o seu ritmo de produção, bem como sua capacidade de deposição é cada vez mais limitado, não só pela escassez de espaço físico como também da legislação que se torna cada vez mais rígida no que tange a questão ambiental. outros fatores importantes que determinaram o aumento excessivo de resíduos foram o modo de vida e os hábitos alimentares da população, o que levou a um aumento considerável de resíduos produzidos diariamente (wright, 2004). para leff (2001), a gestão ambiental do desenvolvimento sustentável exige novos conhecimentos interdisciplinares e um planejamento intersetorial do desenvolvimento, convidando os cidadãos a participarem na produção de suas condições de existência em seus projetos de vida. o autor busca uma maior integração da democracia participativa à descentralização da economia e a reapropriação da natureza como um sistema ambiental produtivo contra os fundamentos da racionalidade ambiental, causadas pela crise ambiental. no ramo moveleiro, segundo moraes (2002), as indústrias podem ser segmentadas em função da matéria-prima que utilizam ou do uso final dos móveis que produzem. como existem diferentes tipos de matéria-prima à base de madeira, as empresas moveleiras produzem diversos resíduos tais serragem e retalhos, os quais são utilizados principalmente para geração de energia. a empresa, objeto do estudo, tem como objetivo reciclar os resíduos, reutilizando-os como matéria-prima no processo de produção de painéis de madeira, contribuindo assim com a indústria moveleira, meio ambiente e a sociedade em geral, dando o destino correto a esses resíduos. atualmente essa indústria possui três aspectos relevantes que caminham contra a sustentabilidade, sendo o primeiro o desmatamento, no qual gera os seguintes impactos: efeito estufa, extinção de espécies e erosão; o segundo refere-se a geração de gases, causando poluição do ar e o aquecimento global e, o terceiro que trata da geração de resíduos líquidos, o qual impacta na poluição dos rios, lençol freático e a contaminação do solo. o aspecto mais impactante é o desmatamento, pois se trata da principal matéria-prima do processo produtivo, visto que restringe a absorção de gás carbônico e liberação de oxigênio na natureza. a política da empresa é produzir painéis de mdp (medium density particleboard), respeitando o meio ambiente através de ações de redução do desmatamento. sendo assim, com a redução das matérias-primas virgens (mata plantada) por materiais reciclados (cavacos, retalhos de madeira, serragem), a empresa visa à redução de seus impactos ambientais e para tanto o objetivo da pesquisa visa identificar quais tipos de resíduos sólidos provenientes das indústrias moveleiras podem ser potencializados para reaproveitamento na fabricação de novas chapas de aglomerado e para geração de energia. classificação dos resíduos sólidos de acordo com a nbr 10004 (2004), os resíduos podem ser classificados quanto à periculosidade segundo os critério de inflamabilidade, corrosividade, reatividade, toxicidade e patogenicidade (excluídos os resíduos domiciliares e os gerados em estações de tratamento de esgotos sanitários), conforme o que segue: • classe i – perigosos: quando suas propriedades físicas, químicas ou infectocontagiosas podem apresentar risco à saúde pública e ao meio ambiente (materiais sépticos e contaminados, entre outros); • classe ii a – não inertes: aqueles que não se enquadram nas classes i e ii b inertes, tais como: papel, papelão, matéria vegetal e outros; • classe ii b – inertes: não apresentam, após teste de solubilização, concentrações superiores aos padrões de potabilidade da água, exceto os padrões de cor, turbidez, sabor e aspecto tais como: rochas, tijolo, vidros e certas borrachas e revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 56 plásticos e difícil degradabilidade. lima (1983) classifica os resíduos quanto a sua natureza e estado físico como sólido, líquido, gasoso e pastoso. já em relação ao critério de origem e produção, os mesmos podem ser classificados em: resíduo residencial; agropecuário; comercial; público; industrial; espacial; atômico; radioativo; de serviço de saúde e hospitalar e de portos, aeroportos e terminais de transportes. para realizar o reaproveitamento dos resíduos gerados, probert et al., (2005) sugere a compostagem, solucionando assim o problema da redução dos volumes de resíduos biodegradáveis, bem como parte de seu recurso é o potencial de geração de renda com o produto composto. partindo desse interim, brito jr. (2003) ao estudar a compostagem de lodo com resíduos vegetais, concluiu que o composto resultante se apresentou um produto de excelente qualidade física, química e microbiológica, com amplas possibilidades para seu uso agronômico. as empresas, na busca da competitividade nacional e internacional necessitam de um processo de gestão de seus resíduos, no qual se preocupem com o meio ambiente. coutinho & ferraz (1994) citam o meio ambiente como sendo um fator sistêmico do qual depende a sua competitividade em nível nacional, setorial e empresarial. porter & linde (1995) destacam ainda a fundamental importância na observação de aspectos ambientais como fatores regulatórios para a conquista e manutenção de mercados, mantendo-se competitiva nos mesmos. boyle & baetz (1998) salientam que para implantar um sistema de gestão de resíduos em uma indústria com sucesso, é preciso que os gerentes se utilizem de um sistema de apoio à decisão que dê prioridade à reciclagem e à reutilização, minimizando os custos e os impactos ambientais. os autores apontam um sistema simples, no qual exigiria o mínimo de informações analíticas, identificando um tratamento ideal para tratar todos os resíduos produzidos, visando seu reaproveitamento, reciclagem e eliminação. provando que uma boa gestão de resíduos funciona silva & robles (2011), estudaram gestão de resíduos sólidos não convencionais: o caso do geresol centro de gerenciamento de resíduos sólidos de jundiaí – sp, comprovando uma disposição correta de seus resíduos tais como: madeiras, entulhos da construção civil, galhos de árvores, pneus e outros, no caso estudado, se mostrou viável econômica e ambientalmente. ainda silva & bolmann (2011) mostram uma falta de continuidade da ação pública para manter a sensibilização e o interesse da comunidade para a consolidação de seu projeto de gestão de resíduos sólidos urbanos em sua coleta seletiva implantados em curitiba. produção com sustentabilidade de resíduos de madeira segundo daian et al., (2009) a sustentabilidade dos sistemas de produção é um problema global que os governos, indústria e a sociedade enfrentam, principalmente no processo da madeira e da indústria transformadora. como as mesmas se utilizam de produtos baseados em recursos naturais e renováveis a partir de florestas, este setor está bem posicionado para oferecer produtos que aumentem em longo prazo a sua sustentabilidade econômica e social. os mesmos autores comentam que pesquisas de mercado revelam que as principais razões pela falta de redução de resíduos por pequenas e médias empresas são devido à percepção de que há um benefício de baixo valor agregado na gestão de resíduos de madeira, onde ha uma falta de sensibilização, pouca compreensão e nenhuma orientação sobre como reciclar o lixo. apesar do fato de a madeira ser o material mais abundante biodegradável e renovável disponível, existe inúmeras razões para maximizar a sua utilização, onde há preocupações econômicas, sociais e principalmente com as mudanças climáticas e a emissão de gases de efeito estufa, bem como a ameaça as florestas devido a efeitos adversos do clima, podem ser eficazmente combatidos pelo aumento da utilização de resíduos de madeira (daian et al., 2009). maxwell et al., (2003) salientam que o processo de fabricação de produtos de uma forma mais sustentável em todo o seu ciclo de vida, são aqueles que cumprem os critérios tradicionais, bem como os requisitos de sustentabilidade. simplesmente isto significa uma integração dos aspectos ambientais no desenvolvimento dos produtos existentes que são exigidos e começam a ser observados no processo de compra dos mesmos. gestão ambiental empresa versus ambiente no que tange a variáveis ambientais, alguns estudos se utilizam apenas de variáveis ambientais de gestão (gonzales & gonzales, 2005); (wahba, 2008), outros utilizam apenas variáveis ambientais de desempenho (al tuwaijri et al., 2004); (wagner, 2005) e em alguns papéis estas variáveis são utilizadas em conjunto, tanto ambientais de gestão como de desempenho (judge & douglas, 1998); (king & lenox, 2002); (link, naveh, 2006). neste contexto é importante salientar a diferença entre a gestão ambiental e desempenho ambiental, onde há revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 57 dois conceitos diferentes que não são ligados automaticamente (henri & journeault, 2008). a gestão ambiental abrange todas as atividades técnicas e organizacionais realizadas pela empresa com o propósito de reduzir impactos ambientais e minimizar seus efeitos sobre o ambiente natural (cramer, 1998). já o desempenho ambiental é medido através de indicadores que nos levam a uma boa gestão ambiental, onde a literatura nos mostra que a adoção de boas práticas ambientais nas organizações as leva a desempenhos ambientais favoráveis (annandale et al., 2004); (melnyk et al., 2003); (zhu & sarkis, 2004). estudos têm demonstrado que pioneiros em inovações tecnológicas e de produto, tipicamente desfrutam de um melhor desempenho no mercado de negócios pela vantagem adoção antecipado de estratégias ambientais que se acumulam sobre as emissões de baixa emissão de gases, mas que também envolvem outras fontes de vantagem competitiva sustentável (gilbert & birnbaum, 1996); (song et al., 1999); (hart & ahuja, 1996; (ghemawat, 1986). por exemplo, as empresas que tiverem sua produção com emissões baixas em relação a seus concorrentes terão mais vantagem competitiva nos mercados emergentes (schaltegger & figge, 2000). melhores níveis de desempenho ambiental podem derivar de diferentes tipos de práticas ambientais que nem sempre têm os mesmos efeitos sobre o desempenho ambiental (henry & journeault, 2008). o desempenho ambiental refere-se a fim da linha no processo e gestão da poluição ambiental pró-ativa, onde se espera que uma gestão ambiental de fim de linha favoreça a melhoria, principalmente nas saídas indesejada dos processos de produção, tais como as emissões para a atmosfera e na água, que resultam em alguns efeitos positivos sobre o desempenho ambiental (schaltegger & figge, 2000). tais melhorias trazidas por essa integração de uma postura próativa em relação à poluição, podem ainda incluir melhorias na empresa para o uso de energia, uso da água, aumentando assim a eficiência dos recursos, diminuindo a quantidade de insumos de produção por unidade de produção no produto (wagner, 2005). estes níveis de desempenhos e melhorias ambientais podem ser alcançados através da certificação iso 14001, que é um padrão internacional adotado pela organização internacional implantado em 1996, com o intuito de aumentar as expectativas para as práticas ambientais em todo mundo, bem como facilitar o comércio, reduzindo as barreiras comerciais (melnyk et al., 2003). mais especificamente a iso 14001 abrange as seguintes áreas: ems (enterprise management system), auditoria, avaliação de desempenho, rotulagem, avaliação do ciclo de vida e padrões de produtos (tibor & feldman, 1996). no próximo subcapítulo abordara a cadeia produtiva de madeira e móveis deste a sua origem até a sua destinação final em forma de matéria-prima no consumo doméstico e internacional em seus diversos segmentos (indústria construção civil, moveleira, gráfica, editoração, etc.). a cadeia produtiva de madeira e móveis a indústria de madeira e móveis pode ser inserida no setor da base florestal, o qual compreende o segmento de lenha, do carvão vegetal, bem como do papel e da celulose, onde a partir de um processo primário de transformação industrial, a indústria da madeira se desmembra em vários outros segmentos, tais como: indústrias de serrado, indústrias de móveis, painéis de madeira reconstituída, e outros, onde quanto maior o beneficiamento e acabamento da madeira, maior será o valor agregado do produto acabado (guéron & garrido, 2004). segundo ibqp/pr (2002), são três grandes vertentes, considerando os distintos usos finais pelos quais a cadeia produtiva da madeira pode ser segmentada: a cadeia do processamento mecânico, a de energia representada pela lenha e carvão vegetal e a do papel e celulose. conforme moraes (2002), a indústria moveleira pode ser segmentada tanto em função dos materiais em que os móveis são confeccionados, como também de acordo com os usos a que se destinam, onde existem móveis de madeira para escritório (móveis sob encomenda e móveis seriados) e para residência (móveis retilíneos seriados, móveis sob medida e móveis torneados seriados). segundo moraes (2002), o sistema industrial de base florestal da uma indústria moveleira é responsável pela segunda transformação industrial da madeira, a qual depende das indústrias siderúrgicas fornecedora de metais para móveis, da indústria química, fornecedora de colas, tintas, pvc, vernizes e vidro, bem como da indústria têxtil e da indústria responsável pelo processamento da madeira. de acordo com o autor, existem no estado do rio grande do sul, 3,2 mil fabricantes de móveis, onde 70% situam-se na região de bento gonçalves, o qual é considerado o maior polo moveleiro do estado, sendo responsável por 9% da produção nacional. os principais móveis fabricados pelo setor são móveis retilíneos seriados provenientes de madeira aglomerada, mdf e chapa dura, os quais são destinados ao mercado interno. schneider et al., (2004), realizaram o diagnóstico da geração de resíduos do pólo moveleiro da revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 58 serra gaúcha, a qual objetivou estimar a quantidade de resíduos de madeira e derivados gerados, onde os autores observaram uma predominância do uso de chapas de aglomerado, seguidas em ordem de consumo pelo uso de mdf, madeira serrada e compensado. de acordo com o estudo realizado constaram que uma parcela expressiva dos resíduos, correspondente a 6,7% ainda é descartada para queima, sem aproveitamento. a outra parcela, correspondente a 8,3% dos resíduos gerados é doada, não agregando nenhum valor a estes resíduos, o restante, 42,3% é vendido e somente 42% do resíduo é reaproveitado. a seguir serão apresentadas a metodologia da pesquisa e seus resultados. materiais e métodos a metodologia utilizada no trabalho foi a de pesquisa aplicada quanto aos meios, sendo predominantemente qualitativa e de pesquisa bibliográfica, documental e estudo de caso quanto aos fins (vergara, 2000); (gil, 1999). foram pesquisadas primeiramente duas empresas do ramo moveleiro da região do vale do taquari, identificadas como planta piloto “a” e planta piloto “b” que serviram de base para elaboração de um questionário para realização das entrevistas. em um segundo momento foi realizadauma pesquisa de indústrias de móveis da região de bento gonçalves, através do sindmóveis (sindicato das indústrias do mobiliário) de bento gonçalves – rs que utilizam como matéria prima o mdp e mdf, classificadas conforme critérios do sebrae (2011). de acordo com sindmóveis, há só no município de bento gonçalves cerca de 117 empresas que utilizam como matéria-prima o mdp e o mdf as quais estão classificadas segundo critérios do sebrae [44] em: microempresa, pequena, média e grande, sendo que a microempresa representa 59% (70 empresas), a pequena empresa 30% (35 empresas), a média empresa 8% (9 empresas) e a grande empresa 3% (3 empresas). para se ter uma melhor representatividade, foram selecionadas para entrevista quatro empresas do ramo moveleiro do polo industrial de bento gonçalves, sendo uma pequena, uma microempresa, uma média empresa e uma grande empresa, as quais serviram como base para projeção proporcional das empresas identificadas no site do sindmóveis. as entrevistas com as referidas empresas foram realizadas nos meses de outubro e novembro de 2011 e março de 2012. a quantificação dos resíduos identificados para reaproveitamento foi adquirida através de entrevista com as empresas selecionadas, onde as mesmas foram obtidas através das informações das quatro empresas pesquisadas e projetadas proporcionalmente para as demais empresas, conforme percentual de aproveitamento das matériasprimas e o volume (m3) consumidos nos anos de 2010 e 2011. a quantidade de matériaprima virgem, bem como a quantidade de matéria-prima reciclada foi levantada através de relatórios gerenciais do processo de produção da empresa de aglomerados, onde foi feito um levantamento dos anos de 2010 e 2011 de quanto à empresa consumiu em m3 de matéria-prima virgem (eucaliptos e pinos), material reciclado (serragem e cavacos) das tabela 1 dados levantados na entrevista com as empresas pertencentes ao polo moveleiro de bento gonçalves, referente aos anos 2010 e 2011 histórico das informações planta piloto “a” planta piloto “b” micro* pequena* média* grande* n0 de empregados 27 5 19 95 254 540 tipo de móveis fabricado móveis em série móveis sob medida móveis em série móveis em série móveis em série e sob medida sistema modulado tempo de atuação no mercado 10 anos 25 anos 4 anos 26 anos 17 anos 59 anos matéria-prima utilizada mdf mdf mdp e mdf mdp e mdf mdp e mdf mdp e mdf percentual de aproveitamento das chapas 97% 85% 95% 95% 94% 93,02% sistema de gestão ambiental não possui não possui não possui não possui não possui iso 14.001/2004 total de resíduo de mdf (sp e r em m3) 29,35 m 3 20,91 m3 3,17 m3 8,63 m3 485,68 m3 145,91 m3 total de resíduo de mdp (sp e r em m3) 278,32 m3 1.238,09 m 3 1.043,35 m3 1.747,60 m3 sp: volume a granel de serragem/pó gerada; r:retalhos gerados; mdf: mediumdensityfiberboard/fibra de média densidade; mdp: mediumdensityparticleboard/painel de partículas de média densidade); * segundo critérios do sebrae. revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 59 serrarias e material reciclado (serragem e cavacos) das indústrias moveleiras. tanto para fabricação de chapas de aglomerado, quanto para queima na caldeira (biomassa). resultados e discussão identificação dos resíduos das indústrias de móveis pesquisadas para identificar os resíduos e os possíveis canais de coleta, inicialmente foram pesquisadas duas empresas denominadas de planta piloto “a” e planta piloto “b”, que serviram como base para elaboração do questionário de entrevista para identificação, possível canal de coleta e tipo de resíduo de madeira gerado (mdp ou mdf), conforme já descrito na metodologia. na tabela 1, são expostas as informações coletadas para cada tipo de empresa pesquisada. a empresa classificada como planta piloto “a” fabrica móveis em série exclusivamente para banheiros, sendo o mdf a matéria prima principal. conforme verificação “in loco” e através das informações de seu sócio proprietário, a empresa possui máquinas importadas bem avançadas,as quais fazem diversos tipos de corte nas chapas de mdf de diversos tamanhos de acordo com o tipo de móvel determinado na linha de produção. com o processo e as máquinas utilizadas, a empresa obtématé 97% de aproveitamento das chapas, sendo que 1% do resíduo é em forma de pó e serragem, proveniente dos processos de lixação e acabamento das chapas e 2% do resíduo é em forma de retalhos gerados pelos diferentes tipos de corte das máquinas. conforme a tabela 1, a planta piloto “a” gerou nos anos de 2010 e 2011, 29,35 m3 de resíduo de chapas de mdf, sendo destes 9,78 m3 de serragem/pó e 19,57 m3 de retalhos, os quais são doados para olarias da região. a planta piloto “b” trata-se de uma microempresa que fabrica móveis sob medida para banheirosquartos, escritórios e cozinhas, conforme a necessidade do cliente. a partir das visitas no local e das informações disponibilizadas pela empresa, constatou-se que esta possui diferentes tipos de máquinas que permitem realizar diversos tipos de cortes e acabamentos diversos. por se tratar da fabricação de móveis sob medida, onde o cliente define como quer seu móvel, esta empresa possui aproveitamento das chapas de até 85%, sendo que o restante correspondem as sobras do processo. destes 15% de resíduo gerado, 0,5% é pó e serragem, proveniente dos processos de lixação e acabamento e 14,5% do resíduo é em forma de retalhos gerados pelos diferentes tipos de corte das máquinas. na tabela 1, visualiza-se que esta microempresa gerou 20,91 m3 de resíduos de chapa de mdf nos anos correspondentes. deste resíduo, 0,70 m3correspondem aserragem/pó e 20,21 m3são retalhos, sendo que 67% disso é aproveitado na fabricação de troféus, 30% é doado para olarias da região (retalhos) e 3% (serragem/pó) é doado para aviários. para se ter maior aproveitamento dos resíduos de madeira, esta empresa produz e vende troféus de madeira, onde a mesma consegue aproveitar 67% do resíduo gerado de retalhos de mdf, sendo esta uma forma de reduzir seu resíduo. a empresa de pequeno porte fabrica móveis em série da linha cozinha, escritório e quarto e utiliza como matéria-prima, o mdf e o mdp. o maquinário utilizado no processo apresenta 95%deficiência no aproveitamento das chapas, tendo perda de 5%. destes, 1% do resíduo é em forma de retalhos gerados pelos diferentes tipos de corte das máquinas e 4% é em forma de pó/serragem proveniente dos processos de lixação, acabamento das chapas e moagem dos mesmos. observa-se na tabela 1, que a empresa gerou de 8,63 m3 de resíduo de chapas de mdf, sendo destes 6,51 m3 de serragem/pó e 1,63 m3 de retalhos, enquanto que o mdp gerou 1.238,09 m3 de resíduos, sendo que 990,47 m3correspondem a serragem/pó e 247,62 m3a retalhos. observou-se que a empresa não separa o mdp do mdf, sendo os resíduos triturados e sugados pela tubulação para o mesmo silo de coleta. além dos resíduos das chapas, também são adicionados na mistura selos de papel que são captados pela máquina de bordas. a destinação destes resíduos é 100% em troca de serviços com as olarias da região, onde as mesmas investiram no sistema de captação dos resíduos na empresa em troca do fornecimento e coleta dos mesmos. a empresa de porte pequeno consome aproximadamente 52.698 kw/hora de energia por mês e não possui nenhum sistema de gestão ambiental. quanto à empresa de porte médio, esta fabrica móveis em série e sob medida da linha cozinha e quarto e tem como principalmatéria-prima, o mdf e o mdp. o aproveitamento das chapas é de 94%, e o restante caracteriza-se como resíduo é em forma de retalhos e tiras longas e curtas gerados pelos diferentes tipos de corte das máquinas (1%) e em forma de pó/serragem proveniente dos processos de lixação, acabamento das chapas e moagem das mesmas no triturador (5%). de acordo com a tabela 1, nos anos de 2010 e 2011 esta empresa gerou 485,68 m3 de resíduo de chapas de mdf, sendo destes 404,73 m3 de serragem/pó e 80,95 m3 de retalhos. a quantidade de resíduos gerados pelo mdp foi de 1.043,35 m3, sendo destes 869,46 m3 de serragem/pó e 173,89 m3 de retalhos. 99% destes resíduos são revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 60 vendidos para olarias e cerâmicas da região e 1% é doado. o consumo médio mensal de energia elétrica da empresa é de aproximadamente 200.265,91 kw/hora de energia por mês e não possui nenhum sistema de gestão ambiental, somente alguns indicadores de controle interno. a micro empresa fabrica móveis em série da linha cozinha, escritório e utiliza como matériaprima, o mdf e o mdp. com o maquinário utilizado pela empresa, 95% das chapas é passível de aproveitamento, e as sobras correspondem aos retalhos gerados pelos diferentes tipos de corte das máquinas (0,5%) e ao pó/serragem proveniente dos processos de lixação, acabamento das chapas e moagem das mesmas no triturador (4,5%). conforme exposto natabela 1, a empresa obteve geração de 3,17 m3 de resíduo de chapas de mdf, sendo destes 2,85 m3 de serragem/pó e 0,32 m3 de retalhos. os resíduos gerados pelo mdp, foram de 278,32 m3, sendo 250,49 m3 em forme de serragem/pó e 27,83 m3 em forma de retalhos. além dos resíduos das chapas também são adicionados na mistura selos de papel que são captados pela máquina de bordas. a destinação destes resíduos é feita através de troca de serviços com as olarias e cerâmicas da região, onde as mesmas investiram no sistema de captação dos resíduos na empresa em troca do fornecimento e coleta dos mesmos. além disso, constatou-se que a empresa consome aproximadamente 27.020 kw/hora de energia por mês e não possui nenhum sistema de gestão ambiental. no que se refere a grande empresa, esta está no mercado há 59 anos e fabrica móveis em sistema modulado das linhas cozinha, escritório, quarto, banheiro e contract de projetos especiais. quanto ao controle da qualidade, as máquinas utilizadas no processo obtiveram aproveitamento de 92,5% no ano de 2010. das sobras do processo, 32% do resíduo são em forma de retalhos gerados pelos diferentes tipos de corte das máquinas e 68% em forma de pó/serragem proveniente dos processos de lixação, acabamento das chapas e moagem das mesmas no triturador. já no ano de 2011, as máquinas utilizadas no processo apresentaram eficiência média das chapas de 93,55%, tendo uma perda de 6,45% de resíduo de madeira, sendo as características deste resíduos as mesmas citadas anteriormente. nos anos de 2010 e 2011, a empresa gerou 145,91 m3 de resíduo de chapas de mdf, sendo destes 99,22 m3 de serragem/pó e 46,69 m3 de retalhos, enquanto que o mdp gerou 1.747,6 m3, sendo destes 1.188,37 m3 de serragem/pó e 559,23 m3 de retalhos. a empresa possui um sistema criterioso de separação de resíduo, onde possui uma máquina que separa as bordas das chapas, onde as mesmas são recicladas separadamente e não são misturadas com o resíduo de madeira resultante da sobra das chapas. do total de resíduos de madeira gerados no processo de produção: 20% são vendidos, 68% são queimados na caldeira da empresa para geração de energia (biomassa) e 12% é reaproveitado, voltando para empresa (fornecedor) para fabricação de novas chapas. a queima de resíduo é feita na caldeira (serragem/pó/cavacos), onde a mesma está respaldada pela portaria n0 009 (2012) que dispõe sobre o regramento para o uso de derivados de madeira, em especial o mdp e mdf, não contaminados, como combustível alternativo/principal. a empresa possui ainda, um sistema rigoroso de separação de resíduo, principalmente do mdp, onde parte volta para ser reciclado para fabricação de novas chapas no fornecedor (12%). os resíduos são armazenados primeiramente em caixas de madeira, e posteriormente são condicionados para um contêiner. os resíduos de mdp (retalhos, tiras longas e curtas) são separados de forma criteriosa para não haver nenhuma mistura adicional (papel, papelão, plástico, prego, etc.), onde é feita uma grande cobrança por parte do fornecedor quanto a esta separação. estes resíduos são recolhidos pelo fornecedor de chapas que carrega o contêiner com caminhão, com auxílio de um munck e deixa outro contêiner vazio de reserva para nova coleta de resíduo. ao chegar ao fornecedor os resíduos passam por um picador, onde são triturados em tabela 2 projeção aproximada da quantidade e tipos de resíduo de madeira das empresas do polo moveleiro de bento gonçalves dos anos de 2010 e 2011 (m3) matériaprima utilizada pequena (n35) média (n9) micro (n70) grande (n3) total geral de resíduo (m3) total de resíduo total de resíduo total de resíduo total de resíduo sp (m3) r (m3) sp (m3) r (m3) sp (m3) r (m3) sp (m3) r (m3) sp (m3) r (m3) mdf 6,51 1,63 404,73 80,95 2,85 0,32 99,22 46,69 4.367,58 948,07 mdp 990,47 247,62 869,46 173,89 250,49 27,83 1.188,37 559,23 63.591,00 13.857,50 sp: volume a granel de serragem/pó gerada; r: retalhos gerados; mdf: mediumdensityfiberboard/fibra de média densidade; mdp: mediumdensityparticleboard/painel de partículas de média densidade); n: número de empresas que utilizam como matéria-prima mdp ou mdf no polo moveleiro de bento gonçalves. revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 61 forma de cavacos/serragem e reaproveitados no processo de fabricação de novas chapas de mdp. a empresa possui sistema de gestão ambiental onde a mesma está certificada com a iso 14.001/2004 e consome 554.774 kw/hora de energia por mês. o sistema de certificação é totalmente informatizado, onde a empresa recebe em tempo real toda parte legal (normas federais, estaduais e municipais) que é controlado por um gestor da área ambiental. análise global de resíduos gerados no polo moveleiro de bento gonçalves a tabela 2 mostra uma projeção aproximada de resíduos gerados no polo moveleiro de bento gonçalves, conforme dados fornecidos pelo sindmóveis onde foi projetado de forma proporcional ao número de empresas que utilizam como matéria-prima o mdf e/ou mdp de acordo descrição na metodologia. no polo de bento gonçalves, as indústrias de móveis geraram aproximadamente nos anos de 2010 e 2011, 5.315,65 m3 de resíduos de chapas de mdf, sendo 4.367,58 m3 serragem/pó e 948,07 de retalhos. já o mdp, foi gerado aproximadamente 77.448,50 m3 de resíduos de chapas de mdp, sendo 63.591 m3 serragem/pó e 13.857,50 m3 de retalhos. na figura 2, visualiza-se a destinação projetada do resíduo conforme entrevista realizada em cada empresa. conforme pode ser observado na figura 1, 93% dos resíduos são destinados a olarias, tanto na troca de tecnologia para composição do sistema de captação de resíduo como na venda, onde os mesmos são queimados pelos seus fornos para geração de calor na fabricação de tijolos e/ou telhas; 4,7% são queimados na própria caldeira da empresa de móveis utilizadas como biomassa, 0,2% é doado, 1,4% é vendido e apenas 0,8% são reaproveitados na fabricação de novas chapas. consumo de matéria-prima virgem versus matéria prima reciclada na indústria de aglomerados. observa-se na tabela 3, o consumo de matéria prima-virgem e matéria prima reciclada em m3 nos anos de 2010 e 2011 tanto para fabricação de chapas de aglomerado quanto para geração de energia (biomassa) nas caldeiras. no ano de 2010, do total consumido de matéria-prima da indústria de aglomerados, 88% provêm de matéria-prima virgem (matas de eucalipto e pinus), 11% é resíduo de serrarias e apenas 1% é consumido de resíduo das indústrias do ramo moveleiro, enquanto que em 2011, o consumo de matériaprima virgem aumentou para 89%, o consumo de resíduos de serraria continuou em 11% e o resíduo das indústrias de móveis parou de ser utilizado. outra constatação importante é o percentual de matéria-prima virgem que foi utilizado para fabricação de chapas de aglomerado e o que foi queimado na caldeira para geração de energia (biomassa), onde pode-se observar que do volume consumido de matéria-prima virgem, 88% foi utilizado para produção de chapas e 12% (84.311 m3) foi queimado na caldeira, o que demonstra um consumo alto desta matéria-prima virgem, a qual poderia ser substituída pelo resíduo moveleiro. análise do potencial de aproveitamento do resíduo figura 1 destinação dos resíduos de madeira projetada para as indústrias do polo moveleiro de bento gonçalves tabela 3 consumo de matéria-prima (virgem e reciclada) da empresa de aglomerados (m3) matéria-prima utilizada consumo anual em (m3) total matéria-prima utilizada (m3) 2010 (m3) 2011 (m3) total (m3) total produção de chapas (m3) total queima caldeira (m3) virgem 363.498 357.252 720.750 636.439 84.311 resíduo moveleiro 3.758 3.758 3.758 resíduo serrarias 44.350 45.912 90.262 90.262 revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 62 gerado pelas indústrias de móveis do polo moveleiro de bento gonçalves teixeira (2011) estudou a substituição de matéria-prima virgem por matéria-prima alternativa na indústria de madeira reconstituída a partir de testes de densidade, flexão, inchamento, absorção de água, resistência superficial, tração perpendicular e umidade residual utilizando resíduos de torras (matéria-prima virgem) e de material alternativo (resíduos do ramo moveleiro e serrarias). o estudo comprovou que com as tecnologias existentes permite uma utilização de 5% de resíduos (moveleiros) e 15% de resíduos de serrarias sem que aja alteração na qualidade das chapas, o restante 80% é de matéria-prima virgem. outro dado importante que deve ser salientado é quanto ao uso do mdf na fabricação do mdp, onde conforme duratex (2008), o uso do mdf como material alternativo na fabricação de mdp possui sérias restrições devido ao formato de suas partículas, que possuem formato de fibra, e não de cavacos, como é o caso do mdp. com este formato de fibra leve, ao longo do processo ocorrem formações de aglomerações destas fibras que geram defeitos nas chapas, ocasionando perdas de qualidade tecnológica da chapa (menor resistências à tração, tração superficial e flexão), além de defeitos visuais como por exemplo, manchas escuras, as quais durante o processo de revestimento ou pintura da chapa irá gerar o desprendimento ou inchamento nestas áreas. por esse motivo, o estudo em questão foi quantificou e separou a quantidade de mdp e mdf gerado nas indústrias de móveis, sendo reaproveitadas apenas as novas chapas de aglomerado do resíduo proveniente do mdp. conforme a geração aproximada de resíduo das indústrias de móveis apresentados na tabela anterior, considerando somente o mdp que é utilizado como matéria-prima para fabricação de novas chapas de aglomerado admitindo que a mesma aproveite 100% do resíduo gerado de mdp nas indústrias de móveis do polo de bento gonçalves, a empresa de aglomerados através do seu consumo de matéria-prima virgem nos anos de 2010 e 2011 absorveria um volume de 36.038 m3 que equivalem aos 5% de resíduo para produção de novas chapas sem que haja perda da qualidade das mesmas (teixeira, 2011). o restante do volume de resíduo gerado (41.411 m3) 6% de mdp, de acordo com a portaria n0 009 [45] poderiam ser queimados na caldeira para geração de energia o que daria uma redução de matériaprima virgem consumida de 77.449 m3. isso representaria uma redução de aproximadamente 11%, dos quais 5 % na fabricação seria utilizado na fabricação de novas chapas e 6 % na queima na caldeira (biomassa) conforme representação na figura 2. visualiza-se na figura 2, a projeção do percentual de matériaprima virgem utilizado na fabricação de novas chapas nos anos de 2010 e 2011 com a possível utilização do resíduo levantado nas indústrias de móveis de bento gonçalves, conforme números apresentados, admitindo um aproveitamento de 100% do resíduo de mdp (retalhos, serragem/pó), a empresa de aglomerados teria uma redução do consumo de matéria-prima virgem de 17%, passando dos atuais 89% no ano de 2011 para 72%, onde do total de matéria-prima consumida, 5% seria do resíduo moveleiro (produção de chapas), 6% resíduo moveleiro (queima na caldeira), 11% resíduo de serrarias (produção de chapas), 6% matéria-prima virgem (queima na caldeira) e 72% de matéria-prima virgem (produção de chapas). conclusão o objetivo principal deste trabalho foi identificar quais tipos de resíduos sólidos provenientes das indústrias moveleiras podem ser potencializados para reaproveitamento na fabricação de novas chapas de aglomerado e/ou para geração de energia. e a maioria das indústrias de móveis pesquisadas não está dando uma destinação adequada dos seus resíduos de madeira, onde 93% do resíduo são destinados a figura 2 projeção do percentual de matéria-prima virgem utilizada na fabricação de chapas de aglomerado e queima na caldeira com resíduo das indústrias de móveis. revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 63 olarias e cerâmicas para queima e com isso não agregam nenhum valor ao resíduo. com relação à separação do resíduo de madeira gerado apenas a grande empresa e a média empresa fazem a separação do resíduo de mdp e do mdf, as demais misturam os resíduos no mesmo silo de coleta, fato este que dificulta seu aproveitamento na indústria de aglomerado. quanto ao aproveitamento dos seus resíduos gerados, uma das empresas pesquisadas que foi a planta piloto “b” demonstrou que é possível agregar valor ao resíduo mostrando uma forma criativa, em que 67% do seu resíduo gerado é destinado para fabricação e comercialização de troféus, fato este que não se confirmou nas demais empresas pesquisadas pois a preocupação maior das demais industrias é livrar-se do resíduo, mesmo que para isso tenha que efetuar pagamentos. referências al-tuwaijri, s., christensen, t., hughes, k. the relations among environmental disclosure, environmental performance, and economic performance: a simultaneous equations approach. accounting, organizations and society, v. 29.p. 447–471, 2004. annandale, d., morrisonsaunders, a., bouma, g. the impact of voluntary environmental protection instruments on company environmental performance. business strategy and the environment, 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de janeiro/ proarq ufrj. bolsista de produtividade pesquisa cnpq. monicasalgado@ufrj.br louise land bittencourt. lomardo professora da faculdade de arquitetura e urbanismo e do programa de pós-graduação em arquitetura da universidade federal fluminense / ppgauuff, niterói rj. bolsista de produtividade pesquisa cnpq. louiselb@gmail.com fernanda f. de melo coelho professora do instituto federal de minas gerais fernandamcoelho@gmail.com resumo a licitação sustentável é caracterizada como um instrumento de gestão ambiental, utilizado pela administração pública, para inserção de critérios ambientais nas compras e contratações. diante do significativo impacto ambiental causado pelo setor da construção civil, esse instrumento pode atuar na produção de edificações e cidades sustentáveis. o objetivo do trabalho é estudar a viabilidade jurídica na adoção de práticas sustentáveis nas contratações de projetos e obras públicas no país. para isso, foi realizado um levantamento das licitações no ano de 2013 a fim de verificar o quadro atual dessas contratações. a partir do levantamento, foram apontados alguns desafios para a aplicação das licitações sustentáveis. como resultado, verifica-se a real viabilidade jurídica para a implantação desse instrumento. além disso, observa-se a necessidade de um gestor único responsável por intensificar a integração dos agentes do ciclo de vida da edificação, evitando assim a fragmentação do processo e aumentando a qualidade e a sustentabilidade do produto final edificado. palavras-chave: consumo sustentável; edificações públicas; licitações sustentáveis. abstract sustainable procurement is characterized as an environmental management tool used by the public authorities for inclusion of environmental criteria in procurement and contracting. given the significant environmental impact caused by the construction industry, this instrument can have consequences in the production of sustainable buildings and cities. the aim of this paper is to study the feasibility in adopting sustainable practices for public projects in brazil. for this, a survey of bids was conducted in 2013 to check the current situation of these signings. from the survey, some challenges to the implementation of sustainable biding were appointed. as a result, there is a real legal feasibility for the implementation of this instrument. in addition, there is a need for a single manager responsible for increasing the integration of agents lifecycle of the building, thus avoiding fragmentation of the process and increasing the quality and sustainability of the final product built. keywords: sustainable consumption; public buildings; sustainable procurement revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 2 introdução a dimensão e gravidade dos desafios ambientais deixam cada vez mais evidente a necessidade da adoção de estratégias e práticas alinhadas ao desenvolvimento sustentável. as discussões a respeito da sustentabilidade têm crescido, entretanto, ainda não existe um consenso sobre seu conceito, que vem sofrendo alterações desde a sua origem. atualmente, a noção mais corrente da sustentabilidade, definida pela onu, engloba três vertentes: desenvolvimento economicamente viável aliado ao respeito ao meio ambiente e à justiça social. nesse contexto, considerando o papel da administração pública, na qualidade de grande consumidor de bens, serviços e obras, o consumo sustentável passa a ter fundamental importância, para a implementação do desenvolvimento sustentável. por estar vinculada aos princípios constitucionais da legalidade, moralidade, impessoalidade, publicidade e eficiência, a administração pública somente poderá realizar contratações mediante procedimento prévio, denominado licitação pública estabelecido na lei federal nº 8.666 (lei de licitações e contratos administrativos), de 21 de junho de 1993 e na lei nº 10.520 (lei do pregão), de 17 de julho de 2002, exceto nos casos1 quando a legislação expressamente permitir a celebração de contrações de forma direta. esse procedimento administrativo tem como objetivo selecionar uma das propostas oferecidas pelos prestadores de serviço, na aquisição de bens e serviços, assegurando a igualdade de condições entre os participantes e a seleção da proposta que melhor atenda ao interesse público (lei 8.666/93). segundo o ministério do meio ambiente (2014), as aplicações cegas dessas leis têm levado os órgãos públicos a comprar produtos de baixa qualidade, contratar serviços ou realizar obras que contribuem muitas vezes para a criação de problemas ambientais. a lei federal 12.462/2011 instituiu o regime diferenciado de contratação (rdc). inicialmente o regime referia-se apenas às licitações e aos contratos necessários à de realização das olimpíadas e paraolimpíadas de 2016; copa das confederações de 2013 e copa do mundo da fifa de 2014; obras de infraestrutura e serviços para aeroportos das capitais até 350 km das cidades sedes. atualmente abrange educação, saúde, esgotamento sanitário. o rdc é caracterizado pela contratação integrada de projeto e execução de obras. acredita-se que os processos licitatórios sejam por meio das contratações baseadas na lei 8.6666/93 ou do rdc, possam estimular as mudanças de comportamento necessárias, tantos dos entes públicos como das licitantes, para gerar impactos positivos no meio ambiente em todos os estágios deste processo. nesse sentido, surge o conceito de licitação sustentável, que corresponde à inclusão de critérios ambientais e sociais para compras e contratações, visando à valorização da transparência de gestão, da economia de consumo de água e energia, da redução de emissão de poluentes, de produtos com baixa toxicidade, da minimização na geração de resíduos, entre outros aspectos. 1 hipóteses de dispensa ou inexigibilidade do certame. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 3 método o presente trabalho tem como objetivo estudar a viabilidade jurídica na adoção de práticas sustentáveis no sistema de contratação de projetos e obras públicas no país. para tal, foi realizado um levantamento das licitações no ano de 2013, a partir do portal de compras do governo federal, a fim de verificar o quadro atual dessas contratações. além disso, foram analisados as leis vigentes e o sistema de contração no segmento público, com maior enfoque no sistema de contratações baseado na lei 8.666/93 que abrange a maior parte das contratações referentes a construção civil. o estudo da legislação vigente contribuiu para fundamentar a discussão da viabilidade jurídica das licitações sustentáveis. entende-se que a relevância da pesquisa está na carência de estudos para a sustentabilidade nas edificações especificamente do segmento público, já que esse tem papel importante no setor da construção civil, sendo responsável pela formação do arcabouço legal. licitações sustentáveis: viabilidade jurídica o poder público como consumidor no mundo a tentativa de estimular países a desenvolverem práticas de sustentabilidade é antiga e destaca-se pelas ações jurídicas e pelos acordos internacionais. no brasil, a lei nº 4.771/65 (código florestal) e a lei nº 9.605/98 (lei dos crimes ambientais) reforçam a importância da atuação do estado como agente fomentador e normatizador do meio ambiente. entretanto, o papel de agente normatizador também confere ao estado a responsabilidade pelo cumprimento das leis ambientais perante os fornecedores da administração pública. de acordo com a constituição da república federativa do brasil (art. 225, 1988, grifo nosso): todos os cidadãos têm direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado, impondo-se ao poder público e a toda coletividade o dever de sua defesa e preservação para as gerações presentes e futuras, por ser o meio ambiente bem de uso comum do povo, considerado essencial à uma boa qualidade de vida. no artigo 170, a constituição afirma que a defesa do meio ambiente será efetivada inclusive mediante tratamento diferenciado, conforme o impacto ambiental de produtos e serviços e considerando seus processos de elaboração e prestação. com a publicação da lei nº 6.938/1981, criou-se a política nacional do meio ambiente, que tem como filosofia a preservação ambiental, recuperação da qualidade ambiental propícia à vida. já a agenda 21 (1992, capítulo 4) incentiva os países a estabelecerem programas voltados à revisão dos padrões insustentáveis de produção e consumo e ao desenvolvimento de políticas e estratégias nacionais alinhadas com este objetivo. segundo o conceito estabelecido pelo documento "procuring the future" elaborado pela sustainable public procurement task force-uk (2006, tradução nossa): a licitação sustentável deve considerar as consequências ambientais, sociais e econômicas dos seguintes aspectos: elaboração de projeto; utilização de materiais renováveis; métodos de produção; logística e distribuição; uso, operação, manutenção, reuso; opções de reciclagem; e o comprometimento dos fornecedores em lidar essas consequências ao longo de toda a cadeia produtiva. em 2007, a definição do governo inglês foi aceita pela força-tarefa marrakesh para compras públicas sustentáveis (marrakesh task force on sustainable public procurement), da qual o governo do estado de são paulo faz parte. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 4 além da inglaterra, a adoção de normas em favor das contratações sustentáveis pode ser observada em diversos países, como japão, canadá, países baixos, noruega, áfrica do sul, e em particular nos estados unidos, que estabeleceu o regulamento executive order number 12.873, obrigando licitações baseadas em regras que respeitem o meio ambiente e a cidadania. segundo carvalho filho (2011), instrumentos econômicos são importantes para a introdução de políticas de desenvolvimento. entende-se que a inclusão da sustentabilidade nas políticas fiscais e tributárias são ótimas estratégias governamentais para a menor degradação ambiental. assim, a instrução normativa brasileira n°1/2010 art. 3º incentiva que as licitações utilizem como critério de critérios objetivos de sustentabilidade ambiental para respaldarem a avaliação e classificação das propostas. em 2010, a lei federal n º 12.349 alterou o art. 3º da lei 8.666 modificando a definição de licitação (grifo do autor): a licitação destina-se garantir a observância do princípio constitucional da isonomia, a seleção da proposta mais vantajosa para a administração pública e a promoção do desenvolvimento sustentável. verifica-se, portanto, no tocante à defesa, preservação e conservação do meio ambiente, que a constituição federal brasileira 2 determina ao poder público a adoção de ações não apenas de recuperação dos danos ambientais, mas destaca principalmente, ações de caráter preventivo. pode-se assim estimular o uso de tecnologias menos danosas ao meio ambiente e o tratamento diferenciado em razão do impacto ambiental dos produtos e serviços e seus processos de produção. a carta federal impõe ainda, ao poder público, a divulgação de uma consciência pública voltada à preservação ambiental. nesse contexto, observa-se a viabilidade jurídica para as licitações sustentáveis, inclusive no brasil, diante do respaldo legal e das discussões e conferências mundiais sobre o tema realizadas ao longo da história. como resultado disso, é possível observar novas posturas em favor da sustentabilidade nas contratações públicas, conforme as mencionadas acima, entretanto, no brasil, o viés sustentável ainda é muito incipiente. entende-se assim que o edital (instrumento convocatório) pode funcionar como um instrumento de propostas e garantia para a sustentabilidade. o poder público como consumidor no brasil para entender o quadro atual do país, o presente trabalho realizou um levantamento das 41.610 licitações ocorridas em 2013, através do site compras.net do governo federal. o levantamento permitiu constatar que as licitações sustentáveis representam apenas 0,06% do total de aquisições públicas. estas se referiram às compras de caneta esferográfica (4%), detergente (9%), copo descartável (12%), aparelho de ar condicionado (16%) e papel a4 (31%). não foram observadas de forma significativa a 2 iniciativas relatadas na constituição federal nos artigos 145, 170 e 225. presença de projetos e execução de obras com esse foco. ao realizar uma licitação, a administração deve utilizar uma das modalidades 3 descritas na legislação, de acordo com o objeto da contratação e o preço estimado para o objeto a ser contratado. desse modo, as licitações públicas podem ser realizadas em seis 3 as modalidades estão descritas detalhadamente na lei 8.666/93 no art. 22 e o pregão na lei federal 10.520/02. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 5 diferentes modalidades: convite, tomada de preços, concorrência, concurso, leilão e pregão. levantamento considerou as descritas na lei federal 8.666. convite (768), tomada de preço (1870), concorrência (1809), concurso (23), pregão presencial e eletrônico (37.140). figura 1 levantamento das aquisições públicas por modalidade no ano de 2013. verifica-se na figura 1 que o pregão (presencial e eletrônico) é a modalidade mais utilizada pela administração pública e que é a que mais utiliza os recursos públicos. isso ocorre porque o pregão permite a contratação de produtos e serviços de qualquer valor, e é a modalidade com prazos mais curtos entre a divulgação do edital e a formalização do contrato depois do convite. diferente dos concursos (45 dias), concorrência (45 dias) e tomada de preço (30 dias), que precisam de prazos maiores. atualmente, a modalidade de licitação pregão é caracterizada pela rapidez e economia nas compras, principalmente, quando ocorre de maneira eletrônica, o que permite que o universo concorrencial (online) seja maior. é valido ressaltar que projetos de arquitetura e serviços de execução de pequeno porte podem utilizar essa modalidade, o que faz com que questões relacionadas a sustentabilidade e capacitação técnica não funcionem como fatores de competição já que o pregoeiro avalia as propostas pelo critério de menor valor (tcu. acórdão n. 841/2010). conforme descrito na legislação, podem ser adquiridos pela modalidade pregão bens e serviços comuns, isto é, aqueles cujos padrões de desempenho e qualidade podem ser 1,8% 4,5% 4,3% 0,1% 89% 0,0% 10,0% 20,0% 30,0% 40,0% 50,0% 60,0% 70,0% 80,0% 90,0% 100,0% convite tomada de preço concorrência concurso pregão licitações ano de 2013 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 6 definidos no edital com especificações usuais de mercado. apesar da definição legal, existem muitas dúvidas acerca da caracterização do objeto como um bem ou serviço comum. a legislação não relaciona quais são esses objetos, ficando a critério da administração, em sua fase de planejamento, verificar se o objeto a ser contratado é comum. dessa forma, a lei dá margem para a contratação de serviços como projeto de arquitetura, considerados como comuns além de serviços de execução de obra tal como pintura, manutenção predial, entre outros. assim, ocorre a inversão das fases de habilitação e julgamento, sendo apenas o menor preço o requisito de escolha. entretanto, a modalidade concurso é a mais indicada para atividades de cunho intelectual de acordo com a lei 8.666/93, como é o caso dos projetos de arquitetura, visto que a seleção é realizada por técnica. apesar disto, o levantamento constatou que esta modalidade representou apenas 0,1% das contratações no ano de 2013. quanto ao tipo (requisitos) de licitação, o levantamento constatou que foram realizadas 41.552 licitações do tipo menor preço; 23 melhor técnica; 35 técnica e preço. observa-se assim que a qualidade técnica não tem sido pré-requisito em 99,86% das licitações, o que é um dado preocupante no que tange as metas de sustentabilidade. quanto ao cronograma anual das contratações públicas, observa-se que 49% das contratações ocorrem nos meses de setembro, outubro e novembro, em função da falta de planejamento e da necessidade de não perder as verbas disponíveis (figura 2). figura 2 levantamento das aquisições públicas por modalidade no ano de 2013. jan. fev. mar. abr. mai jun jul. ago. set. out. nov. dez. aquisições 2% 3% 4% 5% 6% 6% 7% 10% 12% 18% 19% 6% 0% 5% 10% 15% 20% 25% pe rc en tu al m en sa l quantitativo mensal licitações revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 7 em muitos casos, em função dos prazos, a administração realiza a aquisição como emergência fabricada ou ficta. com isso, o fator tempo interfere na escolha da modalidade e no tipo, fazendo com que a seleção seja, preferencialmente, pela modalidade de menor prazo (pregão) e o tipo de licitação de menor preço, o que compromete a qualidade e sustentabilidade do processo, além de diminuir o universo concorrencial já que o tempo de publicação é o mínimo. figura 3 desempenho do projeto entende-se que os projetos com duração reduzida em função do prazo podem ter o desempenho comprometido (qualidade e sustentabilidade). já os projetos com a duração ideal, ou seja, com maior planejamento e tempo tendem a atingir o máximo de desempenho (tempo ótimo). se o tempo for excessivo resultará em perda de qualidade pela ineficiência (figura 3). a fim de que sejam cumpridos os princípios constitucionais e as normas legais que regem os atos da administração pública, em especial quanto à divulgação de uma consciência pública voltada à defesa do meio ambiente, torna-se fundamental maior ênfase na fase de planejamento e desenvolvimento dos projetos para a construção de edificações. desafios para a contratação pública sustentável na construção civil os projetos e obras no brasil, sempre se destacaram no grupo de investimentos realizados no âmbito da administração pública, tanto pela materialidade do objeto arquitetônico, quanto pela importância da conclusão do empreendimento para a sociedade. dentre as peculiaridades do segmento público, destaca-se a necessidade de atender às demandas de infraestrutura de forma que não onerem os cofres públicos e que, simultaneamente, promovam o bemestar social e a preservação ambiental. segundo a lei 8666/93, o ciclo de vida da edificação pode ser estruturado de duas formas: os processos licitatórios para as contratações dos projetos básico e executivo devem ocorrer antes da licitação para a execução da obra (figura 4) e a licitação de obra ocorre baseada somente no projeto básico (brasil, 2010). no segundo caso, o projeto executivo pode ser desenvolvido concomitantemente com as etapas de execução da obra, chamado de fast track (figura 5). revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 8 figura 4 estrutura linear do processo de projeto de edificações públicas 01 fonte: brasil (2010) revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 9 figura 5 estrutura do processo de projeto de edificações públicas 02 fonte: brasil (2010) revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 10 observa-se nessas estruturas que no sistema de contratação e de gestão do processo de projeto das edificações públicas, após a finalização do projeto de arquitetura e de aprovação junto a comissão de licitação e ao órgão público contratante, as atribuições contratuais da equipe de projeto tornam-se finalizadas, o que faz com que os projetistas não participem da execução da obra. diversos autores (melhado, 2001; bobroff, 1997) já destacaram a importância do acompanhamento das obras pelos projetistas, assim como a participação antecipada de construtores no processo de concepção para a qualidade da obra. trata-se essencialmente de reconhecer que o projeto é um processo iterativo e coletivo, exigindo assim uma coordenação do conjunto das atividades envolvidas, compreendendo momentos de análise crítica e de validação das soluções, sem, no entanto, impedir o trabalho especializado de cada um dos seus participantes (brasil, 2010). com isso, o processo de projeto de edificações públicas ocorre de forma fragmentada e, embora o foco seja a racionalização e a operacionalização, estas ficam comprometidas pela falta de integração entre os envolvidos no projeto e na execução. a construtora ou empresa de execução de obras não participa das etapas de projeto e os projetistas não acompanham a obra. em função disso, as técnicas especificadas em projeto nem sempre fazem parte das habilidades do construtor. dessa forma, não há também um sistema de gestão de projetos que oriente os projetistas com uma visão voltada para o canteiro, o que diminuiria a possibilidade de erros na execução, retrabalho, aumento dos custos, solicitação de aditivos de tempo e financeiros nos contratos e comprometimento do sucesso do empreendimento. outro desafio que se coloca diz respeito ao programa de necessidades, resultado da etapa de idealização do produto, que deveria ser focado nas necessidades dos usuários da edificação. entretanto, na maior parte dos casos, o foco recai nas necessidades dos produtos e serviços das edificações públicas (brasil,2010). a definição clara, das necessidades dos usuários e das prioridades da edificação é fundamental para o sucesso do produto final edificado. na maior parte dos casos, o programa de necessidades estabelecido pela administração pública apresenta poucos requisitos a serem cumpridos pelos projetistas e não aborda a questão da sustentabilidade como premissa para a concepção projetual e execução da obra. a inserção de requisitos de sustentabilidade no programa de necessidades e nos instrumentos convocatórios (edital de licitação e carta convite) é fundamental, pois repercute em todas as etapas sequenciais do processo de projeto, possibilitando elevar a qualidade ambiental da edificação. já na estrutura do rdc, as licitações ocorrem baseadas somente no anteprojeto e a empresa contrata fica responsável pelo projeto básico e executivo além da obra. este regime tem sido alvo de muitas críticas por parte do conselho de arquitetura e urbanismo em função da administração pública passar a responsabilidade do projeto para a contratada. a preocupação com a qualidade dos projetos nesse regime tange em função da qualidade e da sustentabilidade que se espera para o produto final edificado. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 11 conclusões o estado, no contexto atual, deve atuar como importante agente de transformação, dando exemplo e fomentando o cumprimento da legislação no que se refere ao meio ambiente. deste modo, a ação da administração pública, na qualidade de consumidor, ao contratar a aquisição de bens, a prestação de serviços diversos e a execução de obras, encontra-se necessariamente subordinada aos comandos da natureza preventiva determinados pela constituição federal. assim, a carta federal leva, obrigatoriamente, à implantação de políticas públicas voltadas ao consumo sustentável, proporcionado dessa forma, a viabilidade jurídica às licitações sustentáveis. ressalta-se que os instrumentos convocatórios da licitação podem funcionar como aliados à adoção de práticas sustentáveis, visto que a inserção de estratégias com este foco é viável diante do arcabouço jurídico apresentado. as estratégias sustentáveis podem ser inseridas como premissas de projeto, procedimentos para canteiro de obras com baixo impacto ambiental, uso de certificações ambientais (projeto e execução), a fim de que o ciclo de vida da edificação esteja voltado para a produção de edificações sustentáveis. no que se refere à construção civil, observa-se alguns desafios como a fase de planejamento deficiente em função do curto prazo, o que compromete o desempenho do projeto e, principalmente, na gestão do processo de projeto, que ocorre de forma fragmentada entre as etapas de licitação de projeto e obra. observa-se, dessa forma, a necessidade de um único responsável pelo desenvolvimento e coordenação dos projetos das edificações e empreendimentos públicos, que acompanhe todo o ciclo de vida da edificação (projeto básico, executivo e obra), evitando assim a fragmentação do processo e aumentando a qualidade e a sustentabilidade do produto final edificado. ressalta-se que a lei 8.666/93 proíbe a contratação do projeto e da execução pela mesma empresa, mas a contratação da empresa de projeto para gerenciamento, consultoria e ou fiscalização é legal. destaca-se também a necessidade de determinar as diretrizes de sustentabilidade no escopo dos instrumentos convocatórios, independente da contratação ser realizada baseada na lei 8.666/93 ou no regime diferenciado de contratação. agradecimentos à capes pela bolsa de doutorado, unesa e ao cnpq pela bolsa de produtividade em pesquisa. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 12 referências conferência das nações unidas sobre o meio ambiente e desenvolvimento. rio de janeiro. agenda 21. brasília: senado federal, subsecretaria de edições técnicas, 1992. bobroff, j.. l´innovation, quels enjeux pour la maîtrise d´ouvrage. paris: ecole nationale des ponts et chaussées, 1997. 36 p. brasil. constituição da república federativa do brasil de 1988. disponível em: <http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/constituicao/constitui%c3%a7ao.htm> acesso em: 31 out. 2013 brasil. constituição da república federativa do brasil de 1988. disponível em: <http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/constituicao/constitui%c3%a7ao.htm> acesso em: 31 out. 2013 ______. instrução normativa nº 1, de 19 de janeiro de 2010. dispõe sobre os critérios de sustentabilidade ambiental na aquisição de bens, contratação de serviços ou obras pela administração pública federal direta, autárquica e fundacional e dá outras providências. ______. lei nº 6.938, de 31 de agosto de 1981. dispõe sobre a política nacional do meio ambiente, seus fins e mecanismos de formulação e aplicação, e dá outras providências. disponível em: <http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/leis/l6938.htm>. acesso em: 12 abr. 2014. ______. lei n.o 8666, de 21 de junho de 1993. institui normas para licitações e contratos da administração pública, e dá outras providências. disponível em:<http://www.servidor.gov.br/arq_editaveis/pdf/legislação/lei%208666consolidada.pdf>. acesso em: 12 abr. 2014. ______. lei nº 10.520, de 17 de julho de 2002 institui, no âmbito da união, estados, distrito federal e municípios, a modalidade de licitação denominada pregão, para aquisição de bens e serviços comuns, e dá outras providências. disponível em: <http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/leis/l6938.htm>. acesso em: 12 abr. 2014. ______. lei federal n º 12.349, de 15 de dezembro de 2010. altera as leis nº 8.666, de 21 de junho de 1993. disponível em: <http://www.servidor.gov.br/arq_editaveis/pdf/legislação/lei%208666consolidada.pdf>. acesso em: 12 abr. 2014. ______. lei federal n º 12.462, de 15 de dezembro de 2011. regime diferenciado de contratações públicas rdc. disponível em: http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2011-2014/2011/lei/l12462.htm. acesso em: 12 abr. 2014. brasil, paula. diretrizes para um modelo de gerenciamento do processo do projeto de edificações sustentáveis. dissertação (mestrado em arquitetura). universidade federal fluminense. rio de janeiro, 2010. carvalho, josé carlos. meio ambiente no século 21. vocação democrática da gestão ambiental brasileira e o papel do poder executivo. são paulo: editora autores associados, 5ª ed., p. 269, 2008 ministério do meio ambiente. a3pagenda ambiental na administração pública. disponível em: <http://www.mma.gov.br/estruturas/a3p/_arquivos/ cartilha_a3p_36.pdf>. acesso em 18 abril.2014 oliveira, o.j.; melhado, s. b. o papel do projeto em empreendimentos públicos: dificuldades e possibilidades em relação à qualidade. são paulo: puc: sp, 2001, p. 2 tribunal de contas da união (tcu). obras com recomendação de paralisação ou retenção cautelar (ig-p ou ig-r). brasília: 2010. disponível em:http://portal2.tcu.gov.br/portal/page/portal/tcu/comunidades/obras. acesso em: 16 jun. 2013. uk sustainable procurement task force. procuring the future. junho de 2006, elaborado pela força-tarefa britânica para compras públicas sustentáveis revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 60 caracterização de pilhas e baterias de um coletor para reciclagem characterization of spent batteries collected in a recycle bin resumo o crescimento do uso de equipamentos eletrônicos portáteis, bem como sua rápida obsolescência causado um aumento na disposição de baterias. a reciclagem permite além da redução da diminuição da quantidade destes materiais enviados a aterros, mas também a recuperação destes materiais. as baterias usadas neste estudo foram procedentes de um sistema de coleta da usp no segundo semestre de 2010 da universidade de são paulo. o resíduo foi separado em baterias originais. as baterias foram moídas e analisas quimicamente após lixiviação com agua régia. observou-se que as baterias falsas continham 10 vezes mais chumbo do que as normais, além de uma concentração de ferro 3 vezes inferior. analogamente o cádmio também foi superior nas baterias falsas do que as originais. palavras-chave: reciclagem, pilhas, baterias, caracterização abstract the growing amount of portable electronic equipments produced nowadays, as well as their quick obsolescence, increases the volume of disposed batteries. the recycling allows not only the reduction of the amount of waste sent to landfills, but also the recovery of batteries compounds. the source materials for this work (depleted batteries) were collected in the second semester of 2010 in the domains of university of são paulo. the analyzed waste was split into original and fake batteries. the batteries were grinded and their chemical composition was determined through leaching with aqua regia. it was concluded that the fake batteries showed a lead content ten times superior and an iron content three times lower than the contents found in the original ones. the cadmium concentration of fake batteries were superior than the concentration found in the original batteries that did not belong to the nicd type. keywords: recycling, batteries, characterization rodrigo de souza dalti pereira graduando do curso de engenharia metalúrgica da escola politécnica da universidade de são paulo são paulo, sp, brasil denise crocce romano espinosa professora associada. departamento de engenharia metalúrgica e de materiais da escola politécnica da universidade de são paulo são paulo, sp, brasil espinosa@usp.br revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 61 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução com o desenvolvimento da tecnologia, produz-se um número cada vez maior de equipamentos eletrônicos portáteis, como telefones celulares, telefones sem fio, notebooks, relógios, lanternas, ferramentas elétricas, câmeras fotográficas, filmadoras, equipamentos médicos e brinquedos. em 2010, no brasil, a produção de celulares foi de 61 milhões de unidades e a de notebooks foi de 7,15 milhões de unidades, segundo a associação brasileira da indústria elétrica e eletrônica abinee (2011). os dispositivos eletrônicos portáteis requerem pilhas e baterias, as quais fornecem a energia necessária para que possam executar suas funções. consequentemente, há um aumento da quantidade de pilhas e baterias usadas que são descartadas quando alcançam o final de sua vida útil. além da crescente produção de dispositivos eletroeletrônicos, a obsolescência dos dispositivos aumenta o volume de pilhas e baterias descartadas. os produtos considerados “antigos” são descartados, juntamente com as pilhas e baterias contidas em seu interior. as pilhas e baterias contêm metais e substâncias nocivas ao meio ambiente e ao ser humano, como chumbo, cádmio, mercúrio, hidróxido de potássio e cloreto de amônio. entretanto, as pilhas e baterias são descartadas normalmente de maneira indevida junto com o lixo doméstico comum (plásticos, papéis e matéria orgânica) e é destinada, desse modo, a aterros sanitários e vazadouros a céu aberto, podendo contaminar o solo, lençóis freáticos e cursos de água próximos, ou a incineradores, por meio dos quais metais são eliminados na atmosfera e cinzas com metais podem ser lixiviadas (bernardes et al, 2004). além do descarte incorreto, a contaminação do ambiente também pode ser agravada pela existência de pilhas e baterias falsas, as quais contêm rótulos semelhantes aos das pilhas originais, com a finalidade de passarem despercebidas pelo consumidor e, desse modo, conseguirem ser vendidas. por meio da reciclagem, não só reduz-se a quantidade dessa sucata enviada a aterros e lixões, diminuindo a possibilidade de contaminação, como também diminuem-se a utilização de recursos naturais, o desperdício de matéria-prima na produção de novos materiais e o consumo de energia, já que além da reciclagem promover a recuperação de metais e compostos presentes nas pilhas e baterias, a produção secundária de materiais utiliza menos energia que a produção primária. legislação diretiva europeia 2006/66 a diretiva europeia ec 2006/66 é a atual legislação europeia sobre pilhas e baterias. ela engloba todos os tipos de pilhas e baterias considerando seus diversos tamanhos, massas, composições e usos (diretiva europeia, 2006). a diretiva proíbe que sejam colocadas no mercado pilhas e baterias contendo teores acima de 0,0005% de mercúrio, de 0,002% de cádmio e de 0,004% de chumbo, e determina as seguintes metas de coleta aos estados-membros: 25% até setembro de 2012 e 45% até setembro de 2016 (diretiva europeia, 2006). há a obrigação de haver pontos de coleta onde os consumidores podem descartar as pilhas e baterias usadas sem que haja obrigação de pagar taxa ou comprar uma nova bateria. os fabricantes desses produtos não podem se recusar a aceitar a devolução das pilhas e baterias usadas, e os aparelhos que utilizem esses dispositivos devem conter instruções que mostrem de que modos as pilhas e baterias podem ser removidas de forma segura (diretiva europeia, 2006). os processos de reciclagem nos estados-membros devem alcançar os seguintes objetivos (diretiva europeia, 2006): • reciclagem de 65% do conteúdo das baterias de chumbo ácido, visando a maior recuperação possível de chumbo; • reciclagem de 75% do conteúdo das baterias de níquel-cádmio, visando a maior recuperação possível de cádmio; • reciclagem de 50% do conteúdo das outras pilhas e baterias descartadas. resolução conama n° 401 de 2008 a resolução conama n° 401 de 2008 estabelece os teores máximos de chumbo, cádmio e mercúrio permitidos para pilhas e baterias comercializadas no brasil e os critérios e padrões para o seu gerenciamento ambientalmente adequado (conama, 2008). assim, como a diretiva europeia 2006/66/ec, a resolução tem como objetivo minimizar os impactos causados pela disposição incorreta desses produtos. a resolução institui aos fabricantes nacionais e importadores de pilhas e baterias o dever de apresentarem ao órgão ambiental competente um plano de gerenciamento que envolva a destinação correta desses produtos. os fabricantes e os estabelecimentos que comercializam tais produtos devem receber dos consumidores as pilhas e baterias coletadas por meio da instalação de pontos de recolhimento. a resolução proíbe não só a disposição das pilhas e baterias em aterros não licenciados e em corpos d’água, como também a queima a céu aberto ou revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 62 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 incineração em instalações não licenciadas (conama, 2008). além disso, teores máximos dos metais perigosos são estabelecidos para as pilhas e baterias secas e alcalinas comercializadas, fabricadas no brasil ou importadas (conama, 2008). esses teores são: • 0,0005% em massa de mercúrio; • 0,002% em massa de cádmio; • 0,1% em massa de chumbo. pode-se observar que os teores máximos de mercúrio e cádmio são os mesmos estabelecidos na diretiva europeia. instrução normativa n°8, de 3 de setembro de 2012 a instrução normativa nº 8, de 3 de setembro de 2012, do instituto brasileiro do meio ambiente e dos recursos naturais renováveis, impõe que fabricantes nacionais e importadores de pilhas e baterias devam emitir um laudo físico-químico contendo a composição química das mesmas, quando os sistemas eletroquímicos forem de zinco-manganês, alcalinomanganês e chumbo-ácido. além disso, sempre que o produto apresentar alteração técnica, um novo laudo deve ser gerado. o laudo deve apresentar os teores de metais perigosos contidos nas pilhas e baterias: devem ser fornecidos os teores de mercúrio, cádmio e chumbo quando os sistemas eletroquímicos forem de zincomanganês e alcalino manganês; e os teores de mercúrio e cádmio, quando forem de chumbo-ácido (diário oficial da união, 2012). a instrução normativa estabelece também que os importadores têm a obrigação legal de afixar nas pilhas e baterias, antes de sua comercialização, informações como riscos à saúde humana e ao ambiente e necessidade de devolvê-las ao revendedor ou à rede de assistência técnica autorizada (diário oficial da união, 2012). materiais e métodos o lote de pilhas e baterias descartadas após o uso, objeto do estudo, foi fornecido pelo programa poli usp recicla, coordenado pela cocesp e pela escola politécnica da usp (2010), e se trata do material coletado no segundo semestre de 2010 na escola politécnica da usp. os diferentes tipos de pilhas e baterias foram separados manualmente e classificados. os tipos encontrados foram: pilhas e baterias alcalinas, secas, de nicd, nimh, de íons de lítio, li-polímero, pilhas botão, oxi-alcalinas e baterias seladas de chumbo ácido. na análise da sucata encontraram-se também pilhas falsas, placas de circuito impresso de celular, carcaças de celular, lixo comum (como papéis e copos plásticos) e pilhas e baterias cujos invólucros não continham informação alguma sobre a composição e que foram classificadas, portanto, como não identificadas. as pilhas falsas possuem rótulos muito semelhantes aos das pilhas usuais a fim de passarem despercebidas pelo consumidor e são de marcas tabela 1 – composição da sucata coletada (em porcentagem em massa) revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 63 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 desconhecidas; além disso, as pilhas falsas eram, majoritariamente, do tipo alcalina e seca. os diferentes tipos de baterias foram pesados para determinação da composição do lote coletado pela poli usp recicla. a partir deste lote foi preparada uma amostra representativa dessa composição de aproximadamente 10 kg. para cominuir as pilhas e baterias, foi feita a moagem das pilhas originais e das pilhas falsas em um moinho de facas com grelha de 3 mm. o montante moído foi homogeneizado e quarteado. caracterização para a caracterização das amostras, uma alíquota de 10 g das pilhas originais e das pilhas falsas foi submetida à lixiviação com água régia durante 24 horas, à temperatura ambiente, sob agitação e adotando-se relação sólido-líquido igual a 1 : 15. em seguida, foi feita a diluição dos licores da lixiviação para que eles fossem enviados para análise química, realizada por espectrofotômetro de emissão óptica por indução de plasma (icp – oes). resultados e discussão composição do lote de pilhas e baterias a composição do lote de pilhas e baterias coletado na escola politécnica referente ao segundo semestre de 2010 é mostrada na tabela 1 e ilustrada na figura 1. a massa total pesada foi de aproximadamente 275 kg. as pilhas e baterias alcalinas correspondem a 52% e as pilhas e baterias secas a 22 % do lote estudado. esses dois tipos de pilhas são os mais comuns e respondem juntos a quase três quartos (74%) da sucata analisada. já as pilhas falsas representam apenas 2 % do material total coletado. embora as baterias de chumbo-ácido representem 13% em massa do lote estudado, a quantidade encontrada delas foi inferior à de outras pilhas e baterias. essa porcentagem é explicada pelo fato de uma bateria selada de chumbo ser muito mais pesada (sua massa varia entre 1,5 kg e 2 kg) que uma bateria, por exemplo, alcalina, cuja massa é de aproximadamente 25 g. espinosa (2008) determinou a composição de um lote de pilhas e baterias exauridas fornecidas pela organização não-governamental (ong) antena-verde, sediada na cidade de são paulo. esse lote corresponde às pilhas e baterias coletadas no período de um mês em um ponto de coleta localizado na zona oeste da cidade de são paulo. a fim de se realizar a comparação com o lote de espinosa (2008), serão desconsideradas as baterias de chumbo-ácido presentes na sucata coletada na escola politécnica, já que na amostra analisada por espinosa (2008) não havia esse tipo de bateria. a tabela 2 exibe, em sua primeira coluna de valores, denominada “poli-usp”, a composição da sucata coletada na escola politécnica da usp (tabela 1), e na segunda coluna de valores, denominada “espinosa”, a figura 1 – composição do lote de sucata (em porcentagem em massa) revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 64 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 composição do lote estudado por espinosa (2008). é possível observar que as porcentagens correspondentes às pilhas alcalinas, às baterias de nicd e às pilhas oxi-alcalinas, em ambos os estudos, são semelhantes. a sucata coletada na escola politécnica da usp, em comparação com o lote analisado por espinosa (2008), apresentou quantidades superiores de baterias de nimh e baterias de íons de lítio e quantidades inferiores de pilhas secas. a figura 2 mostra a composição em massa das pilhas vendidas no mercado europeu. pode-se observar que a quantidade de pilhas e baterias alcalinas vendidas corresponde a 74% do total e a quantidade correspondente de pilhas secas (de zn-c), corresponde a 20% (epba, 2010). considerando que a maior parte dessas pilhas e baterias virará sucata em poucos meses, será feita a comparação da composição da sucata coletada no presente estudo com a composição das pilhas e baterias vendidas na europa. como a composição do lote europeu não apresenta baterias de chumboácido, que são mais pesadas, como explicado anteriormente, a comparação será feita com os dados da tabela 2. as porcentagens correspondentes às pilhas secas relativas ao total delas vendido na europa e o total encontrado na sucata coletada nos domínios da escola politécnica se mostraram próximas, sendo, respectivamente, tabela 2 – composição da sucata coletada na escola politécnica e do lote estudado por espinosa figura 2 – composição do montante de pilhas e baterias vendidas no mercado europeu em 2009 (em porcentagem em massa) (epba, 2010) revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 65 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 20% e 22%. enquanto no mercado europeu a porcentagem vendida de pilhas alcalinas responde por aproximadamente três quartos do total vendido (epba, 2010), a quantidade encontrada dessas pilhas representa 60 % de toda a sucata recolhida na escola politécnica e de todo o lote estudado por espinosa (2008). uma amostra representativa (de cerca de 10 kg) da população de pilhas e baterias foi montada e sua composição é mostrada na tabela 3 e ilustrada na figura 3. procurou-se manter as composições da amostra representativa e do lote estudado semelhantes, fato que pode ser verificado pela comparação entre a figura 1 e a figura 3. tabela 3 – composição da amostra montada figura 3 – composição da amostra representativa do lote de sucata (porcentagem em massa) revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 66 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 por representarem uma porcentagem desprezível no lote (0,04%,tabela 2), as pilhas oxialcalinas não foram contabilizadas na montagem da amostra. moagem na etapa de moagem, foram utilizados um moinho de facas e uma grelha cujas aberturas circulares contêm 3 mm de diâmetro. a tabela 2 e a tabela 3 mostram o balanço de massa da operação unitária de moagem, respectivamente, para as pilhas originais e para as pilhas falsas. a coluna denominada “grelha” corresponde à quantidade de material que sobrou na grelha ao fim da operação. a perda correspondente à moagem das pilhas falsas (19,8%) é cerca de quatro vezes maior que a perda na moagem das pilhas e baterias originais (4,9%). isso pode ser explicado pelo fato de que como a massa de pilhas falsas (207 g) é bastante inferior à das pilhas originais (quase 7 kg), uma perda de 41 g no processo corresponde a uma maior porcentagem de perda. tabela 6 – balanço de massa da moagem das pilhas originais em grelha de 3 mm tabela 5 – balanço de massa da moagem das pilhas falsas em grelha de 3 mm tabela 4 – composição das pilhas originais e das pilhas falsas determinada por análise química por icp-oes (dados em porcentagem em massa) revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 67 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 ocorre perda no processo devido ao fato de o exaustor sugar partículas leves e finas e de partículas caírem fora do recipiente que recebe o material moído. comparação da composição a tabela 6 fornece a composição química das pilhas denominadas originais e das pilhas falsas. é importante destacar que a concentração de chumbo, que é um metal tóxico, é dez vezes maior nas pilhas falsas (0,23 %) do que nas pilhas e baterias originais (0,02 %). esse resultado ajuda a confirmar que as pilhas falsas são feitas sob menor ou nenhuma preocupação com o teor de metais perigosos utilizados. as concentrações de chumbo das pilhas originais e das pilhas falsas encontram-se acima da concentração permitida pela diretiva europeia 2006/66 (0,004%). entretanto, o teor máximo de chumbo permitido pela resolução conama nº 401 de 2008 (0,1%) é obedecido pelo teor das pilhas originais (0,02%), embora o mesmo não aconteça para as pilhas falsas (0,23%). a caracterização química quanto ao teor de mercúrio não foi realizada, pois não havia solução padrão disponível para o espectrofotômetro de emissão óptica por indução de plasma (icp – oes) fazer a leitura deste elemento. a amostra moída apresenta 1,7 % de baterias de nicd (tabela 3). as baterias de nicd, segundo huang et al (2010), apresenta 17,6 % de cádmio, 20,4 % de níquel, 31,6 % de ferro e 2,6 % de outros metais (porcentagens mássicas); por balanço de massa para o elemento cádmio, espera-se então que, no lote analisado, a concentração de cádmio oriunda somente de baterias de nicd seja de 0,30 %. a diferença de 0,05 % observada entre o valor de 0,30 % e o encontrado na tabela 6 (0,35 %), deve-se a concentrações residuais de cádmio encontradas em pilhas de tipos diferentes que as de nicd. é possível afirmar, portanto, que as pilhas falsas, as quais não englobam baterias de nicd e as quais são compostas principalmente por pilhas alcalinas e secas, apresentam teor de cádmio (0,10%, tabela 6) superior ao teor (0,05 %) encontrado nas pilhas e baterias originais que não as de nicd. as concentrações de níquel, cobre e cobalto foram menores nas pilhas falsas do que nas originais pelo fato de que a quantidade de pilhas e baterias falsas coletadas era composta predominantemente por pilhas alcalinas e secas, cujos constituintes principais não são o níquel, o cobre e o cobalto. a concentração de ferro nas pilhas falsas (5,8 %) é três vezes menor que nas pilhas originais (19,5 %). a diferença de concentrações pode ser explicada por uma possível substituição da carcaça de aço, componente de pilhas e baterias originais, por carcaças de plástico, frequentemente encontradas nas pilhas falsas. isso é corroborado pelo fato de que a porcentagem de insolúveis, compostos por plástico, papel e grafite, é maior para as pilhas falsas (27 %) do que para as pilhas originais (8 %). conclusões os resultados obtidos permitem concluir que: 1. pela composição da sucata de pilhas e baterias analisada, observa-se que a coleta foi desrespeitada pelos consumidores: foram encontrados copos plásticos e papéis, que deveriam ser destinados ao lixo doméstico comum. 2. no lote de sucata foram encontradas pilhas falsas, cujos rótulos procuram imitar as marcas mais conhecidas, de modo a passarem despercebidas pelo consumidor. 3. as pilhas e baterias alcalinas e secas corresponderam a aproximadamente 74 % da sucata coletada. 4. a concentração de chumbo é dez vezes maior nas pilhas falsas do que nas pilhas originais. 5. as pilhas falsas apresentam teor de cádmio superior ao das pilhas originais de tipos diferentes da de nicd. 6. a concentração de ferro nas pilhas falsas é três vezes menor que nas pilhas originais, devido à substituição da carcaça de aço, componente das pilhas e baterias originais, por carcaças de plástico, frequentemente encontradas nas pilhas falsas. 7. o teor máximo de chumbo permitido pela resolução conama n° 401 de 2008 é obedecido pelo montante de pilhas originais analisadas, embora seja desrespeitado pelas pilhas falsas. as concentrações de chumbo, tanto para as pilhas originais, quanto para as pilhas falsas, não atendem à concentração máxima permitida pela diretiva europeia 2006/66. referências abinee associação brasileira da indústria elétrica e eletrônica. <http://www.abinee.org.br>. acesso em: 8 julho 2011. bernardes, a. m.; espinosa, d. c. r.; tenório, j. a. s. recycling of batteries: a review of current processes and technologies. journal of power sources, v. 130, p. 291298, 2004. revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 68 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 diretiva europeia 2006/66/ce do parlamento europeu e do conselho de 6 de setembro de 2006. jornal oficial da união europeia. disponivel em: <http://eurlex.europa.eu/lexuriserv/lexuriserv .do?uri=oj:l:2006:266:0001:0014:en :pdf>. acesso em: 15 julho 2011. diário oficial da união – seção 1. instituto brasileiro do meio ambiente e dos recursos naturais renováveis – instrução normativa nº 8, de 3 de setembro de 2012. nº 172, p. 153. disponível em <http://www.in.gov.br/autenticidad e.html. código requerido: 00012012090400153>. acesso em: 01 out 2012. espinosa, d.c.r. reciclagem de pilhas e baterias. 2008. 144 p. dissertação (livre-docência) escola politécnica, universidade de são paulo, são paulo, 2008. p. 53, 54, 72, 73 e 75 epba (european portable battery association) epba 2010 sustainability report. disponivel em: <http://www.epbaeurope.net>. acesso em: 11 julho 2011. huang, k.; li, j.; xu, z. characterization and recycling of cadmium from waste nickelcadmium batteries. waste management, v. 30, p. 2292-2298, 2010. poli usp recicla. disponivel em: <http://www.poli.usp.br/recicla>. acesso em: 10 dezembro 2010. resolução conama n° 401 de 2008. disponivel em: <http://www.mma.gov.br/port/cona ma/legiabre.cfm?codlegi=589>. acesso em: 10 janeiro 2011. recebido em: jan/2012 aprovado em: dez/2012 materia 5a materia 5b diretiva europeia 2006/66 resolução conama n 401 de 2008 instrução normativa n 8, de 3 de setembro de 2012 resultados e discussão composição do lote de pilhas e baterias conclusões revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 46 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 influência da variabilidade climática e da associação de fenômenos climáticos sobre sub-bacias do rio são francisco¹ 1 esse texto faz parte da pesquisa desenvolvida durante o pós-doutorado da primeira autora, processo número 150410/2009-3 cnpq. resumo na escala interanual a variabilidade no oceano pacífico é a principal fonte de influência para o clima de algumas regiões. porém, este setor oceânico contém outra escala de variabilidade temporal, a interdecadal. neste trabalho investigou-se a influência dessas oscilações climáticas sobre regiões da bacia hidrográfica do rio são francisco. foram utilizados dados de precipitação mensal da agência nacional das águas, de 1941-93, para oito localidades no alto são francisco e para treze localidades no submédio são francisco. no asf não é notável uma associação entre as fases das oscilações e no smsf, a associação das mesmas fases das oscilações promoveu diminuição nas chuvas. palavras-chave: análise de ondeleta, iac, anomalias de precipitação, bacia do rio são francisco. abstract in the interannual scale variability in the pacific ocean is the main source of influence on the climate of some regions. however, this sector contains another oceanic scale temporal variability, the interdecadal. in this study investigated the influence of climate oscillations over regions of the river são francisco basin. used monthly rainfall data from the national water agency, in 1941-93, for eight localities in alto san francisco and thirteen locations in the submedio são francisco. asf is not a striking association between the phases of the oscillations and the smsf, the association of the same phases of the oscillations caused a decrease in rainfall. keywords: wavelet analysis, rai, rainfall anomaly, basin of river são francisco. djane fonseca da silva profª drª da universidade federal do ceará (ufc), campus cariri, curso de agronomia, juazeiro do norte (ce). e-mail: djane.fonseca@cariri.ufc.br josiclêda domiciano galvíncio profª drª da universidade federal de pernambuco (ufpe), curso de geografia, recife (pe). ranyeré silva nóbrega prof. dr. da universidade federal de pernambuco (ufpe), curso de geografia, recife (pe). revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 47 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução conhece-se o fato de que na escala interanual, a variabilidade no oceano pacífico é a principal fonte de influência para o clima de algumas regiões. porém, este setor oceânico contém outra escala de variabilidade temporal. zhang et al. (1997) separaram a variabilidade temporal do oceano pacífico em duas componentes: uma relacionada à escala interanual do ciclo de el niño-oscilação sul (enos) e a outra, linearmente independente incluindo toda a variabilidade interdecadal, a oscilação decadal do pacífico (odp). anomalias de precipitação relacionadas ao el niño oscilação sul (enos) em certas regiões do globo podem ser moduladas por modos climáticos de mais baixa frequência, como a variabilidade interdecadal (gershunov e barnett, 1998). entre esses modos climáticos de baixa frequência, a odp exerce um papel importante (mantua et al., 1997). de acordo com gershunov e barnett (1998), a odp e o enos podem ter efeitos combinados na distribuição anômala de precipitação em algumas regiões, agindo “construtivamente”, com anomalias fortes e bem definidas quando elas estão na mesma fase ou “destrutivamente”, com anomalias fracas e mal definidas quando elas estão em fases opostas (andreoli e kayano, 2005). alguns estudos como zhang et al. (1997), mantua et al. (1997), gershunov e barnett (1998) e andreoli e kayano (2005), relataram a influência da odp sobre a américa do sul. quanto às influências de variações do clima sobre a bacia hidrográfica do rio são francisco, galvíncio (2000) observou que existe uma relação direta entre a precipitação e os índices de anomalias de temperatura de superfície do mar (tsm) nas diferentes áreas dos niños, mostrando os contrastes entre o alto são francisco (asf)/médio são francisco (msf) e baixo são francisco (bsf). em anos de el niño, ocorrem altas precipitações na sub-bacia do asf, e consequentemente altas vazões, e baixas precipitações na sub-bacia do bsf. em anos de la niña, ocorre exatamente o contrário, ou seja, altas precipitações na sub-bacia do bsf e baixas sobre a sub-bacia do asf. no entanto, estudos que observavam os efeitos da odp, sobre a bacia hidrográfica do rio são francisco, do modo proposto no presente trabalho, ainda não foram encontrados. assim, nesse trabalho serão investigados efeitos de enos em ocorrência simultânea às fases da odp sobre a variabilidade pluviométrica em sub-bacias do rio são francisco. para isso, as variações da precipitação em regiões da bacia hidrográfica do rio são francisco serão estudadas utilizando a análise de ondeleta (ao), que é uma técnica apropriada para determinar as escalas de variabilidade dominantes em uma série temporal, bem como suas variações temporais. nos últimos anos esta técnica tem sido bastante usada em meteorologia, por exemplo, torrence e webster (1999); vitorino, (2003); andreoli et al., (2004); schneider et al. (2005); da silva (2009). adicionalmente, utilizar-se-á o índice de anomalia de chuva (iac) para caracterização da variabilidade espaçotemporal da precipitação na região de estudo. a utilização deste índice tem se mostrado eficaz para estudos da variabilidade de precipitação em várias regiões do globo, incluindo o nordeste brasileiro (neb). as análises espaciais de dados pluviométricos em anos de enos e odp utilizaram softwares de visualização gráfica. desta forma, nesse trabalho será investigado como ocorre, quais escalas e oscilações exercem influência sobre a variabilidade pluviométrica de regiões da bacia hidrográfica do rio são francisco, uma das bacias hidrográficas mais importantes do brasil. em adição, será analisada a influência simultânea das variabilidades do enos e a odp, ambas do oceano pacífico, as quais tem escalas temporais diferentes, sobre duas sub-bacias diferentes, o alto são francisco e o submédio são francisco. material e método área de estudo de acordo com o projeto de gerenciamento integrado das atividades desenvolvidas em terra na bacia hidrográfica do rio são francisco (pbhsf, 2004), a área da bacia hidrográfica do rio são francisco abrange partes do território dos estados de minas gerais, bahia, goiás, distrito federal, pernambuco, alagoas e sergipe. a mesma está compreendida entre as latitudes de 7º 00´ a 21º 00´s e longitudes de 35º 00´ a 47º 40’ w e, deste modo está inserida nas regiões sudeste, centro-oeste e nordeste (figura 1; referência bibliográfica: codevasf, 2001). a bacia divide-se em alto são francisco (asf), médio são francisco (msf), submédio são francisco (smsf) e baixo são francisco (bsf). serão analisados e comparados o asf e smsf, escolhidos justamente pelas suas diferenças regionais e climáticas. a primeira sub-bacia encontra-se na região sudeste do brasil e a segunda, no nordeste brasileiro. o asf, região muito importante para todo o país e também para o neb, vai desde suas nascentes na serra da canastra, município de são roque de minas, no estado de minas gerais (mg), até a cidade de pirapora (mg). abrange as sub-bacias dos rios das velhas, pará e indaiá, além das subbacias dos rios abaeté, a oeste, e jequitaí, a leste. situa-se em mg, abrangendo a usina hidrelétrica de três marias e apresenta topografia ligeiramente acidentada, com serras e terrenos ondulados e altitudes de 600 m a 1.600 m. tem clima tropical úmido e temperado e de altitude, quadra chuvosa de novembro a fevereiro e revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 48 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 precipitação média de 1100 mm a 2000 mm. o smsf estende-se de remanso (ba) até paulo afonso (ba), abrangendo áreas dos estados de bahia e pernambuco e inclui as sub-bacias dos rios pajeú, tourão e vargem, além da sub-bacia do rio moxotó, último afluente da margem esquerda. a altitude varia de 200 m a 800 m e se caracteriza por uma topografia ondulada com vales muito abertos. seu clima é semi-árido, quadra chuvosa de janeiro a abril e precipitação média de 350 mm a 800 mm. figura 1. território brasileiro e a bacia hidrográfica do rio são francisco (em destaque). fonte: codevasf, 2001. dados e metodologia foram utilizados dados de precipitação mensal, de 1941 a 1993, para oito localidades no asf (pirapora, são joão da chapada, vargem bonita, várzea da palma, dores do indaiá, três marias, lagoa da prata e lassance) e para treze localidades no smsf (carnaíba, paulo afonso, petrolina, remanso, juazeiro, salgueiro, fátima, petrolândia, trindade, viração, quixabá, são josé do egito e serra das tabocas). todos os dados foram obtidos através da agência nacional das águas (ana) através do site www.ana.gov.br/hidroweb. índice de anomalia de chuva (iac) como justificado em da silva (2009), neste trabalho foi escolhido o iac para acompanhar a variabilidade pluviométrica e não outro como o de palmer (palmer drought severity indexpdsi), porque este último, por exemplo, é calculado com base em dados de evapotranspiração, infiltração, escoamento superficial eventual etc. e expressa uma medida para a diferença acumulada entre a precipitação normal e a precipitação necessária à evapotranspiração (havens, 1969; steila, 1971; alley, 1984 e 1985; guttman, 1991). já o iac só necessita de dados de precipitação, é simples de ser calculado e visa tornar o desvio da precipitação em relação à condição normal de diversas regiões passíveis de comparação. considerado mais coerente, será usado o iac anual desenvolvido e utilizado por rooy (1965) e adaptado por freitas (2004; 2005): nm nn iac 3 , para anomalias positivas (1) nx nn iac 3 , para anomalias negativas (2) em que: n = precipitação anual atual, ou seja, do ano que será gerado o iac (mm); n = precipitação média anual da série histórica (mm); m = média das dez maiores precipitações anuais da série histórica (mm); x = média das dez menores precipitações anuais da série histórica (mm); e revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 49 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 anomalias positivas são valores acima da média e negativas, abaixo da média. segundo repelli et al. (1998), o índice proposto parece ser apropriado para utilização em regiões semi-áridas e ou tropicais, especialmente para o nordeste brasileiro. a facilidade de acesso aos dados de precipitação mensais em tempo real é um fator importante e faz do índice uma potencial ferramenta para aplicações de monitoramento durante a estação chuvosa. freitas (2004; 2005) utilizou o iac de algumas localidades no estado do ceará e observou que com esse índice é possível fazer uma comparação das condições atuais de precipitação em relação aos valores históricos, servindo ainda para avaliar a distribuição espacial do evento, consoante sua intensidade. estudando a variação multidecadal da precipitação de 1901 a 1998 para identificar as concentrações mais significativas de anos úmidos e secos em regiões continentais, mauget (2005) encontrou alta incidência de anos úmidos na américa do norte durante 1972 a 1998, com oito dos dez anos mais úmidos desde 1901. para a região norte da europa, foram encontrados sete dos dez anos mais úmidos durante 1978 a 1998. regimes secos e úmidos significantes foram encontrados nas últimas décadas do século xx. por fim, gonçalves et al. (2006) obtiveram o iac para 15 estações situadas no rio são francisco e mostrou que, através da aplicação do índice em áreas situadas à jusante da hidrelétrica de sobradinho, pode-se explicar a ocorrência de cheias e inundações ocorridas no sertão pernambucano. da silva et al. (2010) utilizando o iac, identificou uma mudança nos padrões de precipitação na região central da bacia hidrográfica do rio mundaú. antes de 1974, os anos foram secos na região central da bacia hidrográfica e após 1974, foram mais úmidos, tornando esse ano um “ponto de inflexão”. análise de ondeletas neste trabalho foi utilizada a ondeleta de morlet (torrence e compo, 1998). esta ondeleta é uma exponencial complexa modulada por uma gaussiana: 2 2 ee o i com st (3) em que: t é o tempo, s é a escala da ondeleta e 0 é uma freqüência não dimensional. o procedimento computacional da análise de ondeleta usada aqui é a descrita por torrence e compo (1998). vale mencionar que a função de ondeleta de cada escala s é normalizada por s -1/2 para se obter energia unitária. a ondeleta morlet é complexa e possui características semelhantes às de sinais meteorológicos, tais como simetria ou assimetria, e variação temporal brusca ou suave. segundo a literatura, este é um critério para escolha da função ondeleta (weng e lau, 1994; morettin, 1999). os dados de precipitação foram sujeitas à análise de ondeleta para todo o período com a intenção de identificar tendências, ciclos ou oscilações no âmbito da região, e ao mesmo tempo verificar as escalas temporais dominantes. os índices de precipitação que foram submetidos à análise de ondeleta foram obtidos das anomalias de precipitação calculadas a partir da climatologia mensal e normalizados pelos respectivos desvios-padrão mensais: avari,j = (vari,j (4) em que: avari,j é a anomalia da precipitação no mês i = 1, 2, 3, ..., 12 e ano j = 1, 2, 3, ..., n; vari,j é a precipitação no mês i = 1, 2, 3, ..., 12 e ano j = 1, 2, 3, ..., n, para o qual será calculado a anomalia; é a média climatológica do mês a ser calculado a anomalia e é o desvio padrão utilizado para cada mês i específico. o uso da série de anomalias de precipitação para o asf e smsf como índice de precipitação seguiu a metodologia aplicada em kousky e chu (1978), andreoli et al. (2004) e da silva (2009) devido à homogeneidade espacial das anomalias em cada uma das regiões. desde a década de 90 que a aplicação de ondeletas vem sendo utilizada em diversas áreas da ciência e da técnica, desde as ciências médicas às ciências exatas, da eletrônica à ótica aplicada (vitorino, 2003). a partir dessas pode-se detectar oscilações e gerar uma medida quantitativa (frequência) de mudanças ao longo do tempo e determinar o período total dessas mudanças. segundo barbosa et al. (2004), basicamente, a idéia central da análise de ondeletas (ao), no contexto de análises de sinais, consiste em decompor uma série temporal em diferentes níveis de resolução tempofrequência e, então determinar, as componentes da variabilidade dominante. esta técnica é útil para detectar, analisar e caracterizar as escalas de tempo que afetam os sistemas atmosféricos sobre a américa do sul e oceanos adjacentes (farge, 1992), sendo possível revelar a estrutura temporal das séries temporais não-estacionárias. o reconhecimento que a ao possui propriedades matemáticas capazes de quantificar as relações tempo-escala em meteorologia, estimula muitas pesquisas em mesoescala e na escala sinótica (repelli et al., 1998; schneider et al., 2005). torrence e compo (1998), através de ondeletas, mostraram que a variância do enos mais intensa ocorre nas escalas de tempo interdecadal de 1880-1920 e 1960-1990, com um período de baixa variância entre 1920 a 1960. estes períodos estiveram relacionados com maior variância nas escalas de tempo de 2 a 8 anos. abreu sá et al. (1998) utilizaram a ondeleta de morlet para estudar as escalas em que o nível do rio paraguai em ladário (ms) apresenta maior variabilidade e verificou que a variabilidade dominante na escala anual manteve-se estacionária e observou-se que outra variabilidade revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 50 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 marcante, no intervalo de escalas de 10 a 11 anos, aproximadamente, se mostrou persistente. resultados semelhantes foram encontrados em labat et al. (2005). andreoli e kayano (2004) estudaram a variabilidade da tsm no atlântico tropical usando a transformada ondeleta e encontraram escalas dominantes de 9,8 anos e 12,7 anos para os índices do atlântico tropical norte e sul, respectivamente, e uma escala não significativa de 12,7 anos para o índice do atlântico equatorial. andreoli et al. (2004) utilizaram ondeletas para analisar as variações da precipitação em fortaleza e da tsm nos oceanos pacífico e atlântico para o período de 1856 a 1991 e foi identificado um pico dominante de 12,7 anos na série. confirmou-se ainda uma alta coerência entre a variabilidade de precipitação no norte do neb e o gradiente interhemisfério de atsm no atlântico na escala decadal. eventos associados de enos e odp a partir das anomalias normalizadas de precipitação também foram gerados mapas (figuras 8a a 9d) para visualização espacial através do software surfer 9.0 no intuito de verificar sua distribuição espacial durante a ocorrência simultânea de enos e odp. os anos de eventos de enos e odp foram escolhidos através da metodologia e critérios utilizados por andreoli e kayano (2005). os anos escolhidos foram: 1972 (el niño e odp fria), 1975 (la niña e odp fria), 1982 (el niño e odp quente) e 1988 (la niña e odp quente). resultados e discussões análise climatológica e índice de anomalia de chuva a climatologia do asf (figura 2) mostra que sua quadra chuvosa se estende de novembro a fevereiro, devido à atuação da zona de convergência do atlântico sul (zcas), e sua quadra seca é de maio a agosto, período no qual há diminuição da disponibilidade energética na região. já no smsf (figura 3), que se encontra no nordeste brasileiro, a quadra chuvosa ocorre de janeiro a abril, verão no hemisfério sul, devido à energia disponível e convecção atmosférica, além da aproximação da zona de convergência intertropical (zcit). a quadra seca, vai desde agosto a novembro. assim, a quadra chuvosa do asf ocorre de novembro a fevereiro devido à atuação da zcas, enquanto que, no smsf ocorrem de janeiro a abril, mas devido a outro sistema meteorológico, a zcit que se aproxima da área nesta época, além de ser período de grande disponibilidade energética no nordeste brasileiro. figura 2: média histórica da precipitação (mm) no asf de 1941-1993. figura 3: média histórica da precipitação (mm) no smsf de 1941-1993. revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 51 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 através do iac, observaram-se tanto no asf (figura 4) quanto no smsf (figura 5), alta variabilidade entre anos secos e chuvosos. no asf (figura 4) foram contabilizados 24 anos chuvosos e 29 anos secos. já no smsf (figura 5) foram 27 anos chuvosos e 26 anos secos. em comum, tem-se os períodos de 1946-1949, 1962-1967 com anos chuvosos e de 1941-1945, 1950-1957, 1979-1988 com anos secos. o iac do asf (figura 4) variou entre -3 e +3, com máximos nos anos de 1966 (el niño), 1974 (la niña), 1990 (nornal para el niño) e mínimos em 1961 (normal), 1980 (normal) e 1986 (normal para el niño). no smsf (figura 5), o iac apresentou a amplitude um pouco maior, de -3,55 a +3. seus máximos ocorreram em 1950 (la niña), 1957 (el niño), 1969 (el niño) e 1991 (el niño), e mínimos nos anos de 1972 (el niño), 1980 (normal) e 1985 (la niña). alguns anos próximos aos anos do asf. os anos de 1980 (normal) e 1985 (la niña para normal) foram secos em ambas sub-bacias. no entanto, comparando os máximos e mínimos de iac, parece que a variabilidade interanual do enos propicia anos mais chuvosos no asf, e quando há anos neutros ou normais, há mínimos de chuvas. figura 4: iac do asf de 1941 a 1993 figura 5: iac do smsf de 1941 a 1993. revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 52 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 análise de ondeletas no intuito de detalhar as escalas temporais dominantes ao longo da série, visualizam-se as análises de ondeletas. observa-se que em grande parte da série do asf (figura 6a) atuava uma variabilidade multidecenal com pico estatisticamente significativo de 20,2 22 anos (figura 6b), em adição ao pico secundário de 11 anos. além disso, é notável que a maior variabilidade nas escalas menores de tempo (de 2 meses a um ano) ocorreram em vários períodos ao longo de toda a série. assim, ao menos para o período de 1942-1957, pode-se dizer que a variabilidade na escala decenal modulou a atuação de sistemas de escalas temporais menores, aumentando a variabilidade pluviométrica local nesses anos. já no smsf, a associação das escalas interanuais (ligada ao enos) e decenais são observadas mais nitidamente após 1960, mais especificamente de 1963 a 1993 (figura 7a). também após 1960 há a presença de mecanismos de escala entre 2 meses a 2 anos. o pico dominante, de acordo com o epg (figura 7b), ocorre para a escala de 11 anos, encontrado como secundário no asf. figura 6: a) espectro de potência da ondeleta para precipitação do asf durante 1941 a 1993. contornos tracejados correspondem a valores de variância normalizados. contornos sombreados correspondem a variâncias significativas ao nível de confiança de 95%. a curva em forma de u representa o cone de influência, sob o qual o efeito de borda é importante; b) espectro de potência global, o contorno tracejado indica que o epg é significativo ao nível de confiança de 95%. figura 7: a) espectro de potência da ondeleta para precipitação do smsf de 1941 a 1993. contornos tracejados correspondem a valores de variância normalizados. contornos sombreados correspondem a variâncias significativas ao nível de confiança de 95%. a curva em forma de u representa o cone de influência, sob o qual o efeito de borda é importante; b) espectro de potência global, o contorno tracejado indica que o epg é significativo ao nível de confiança de 95%. de acordo com a literatura, como citado em da silva (2003), períodos de aproximadamente 21 anos podem estar relacionados com ciclos de atividade solar, variações da atração gravitacional entre terra-sol-lua ou variações internas do sistema. já os ciclos de 11 anos foram associados ao ciclo de manchas solares, segundo kerr (1996). no entanto, essas variabilidades de escalas temporais de décadas já foram associadas à odp (mantua et al., 1997; xavier e xavier, 2004; molion, 2005). assim, nessas duas sub-bacias, vê-se que uma fase da odp dominou a variabilidade no asf e a fase após atuou visivelmente sobre o smsf. as regiões sofrem influência da odp, mas de intensidades e tempos distintos, o que será reforçado no item seguinte. ocorrência simultânea de fases de enos e odp comparam-se a seguir as distribuições espaciais de anomalias de precipitação durante as fases da odp revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 53 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 em associação às fases do enos. durante o el niño na fase positiva da odp (figura 8b), fica evidente um aumento nas precipitações no sudoeste do asf e diminuição no nordeste do asf (figura 8b). durante o el niño na fase negativa da odp (figura 8a), a maior parte do asf mostra anomalias negativas de precipitação, em particular no centro-oeste do asf. portanto, a mudança de fase da odp influencia tanto no deslocamento dos núcleos de máximos e mínimos valores como na amplitude das anomalias. durante o la niña, tanto na fase negativa (figura 8c) como positiva (figura 8d) da odp, a maior parte do asf mostra anomalias negativas de precipitação. no entanto, a amplitude destas anomalias é maior (0,52) no caso de la niña na fase fria da odp (figura 8c). portanto, quando a mudança de fase da odp é observada em associação com o la niña, o deslocamento das anomalias negativas é visível e anos menos secos ocorrem (figura 8d). ainda assim, não se nota para a região do asf uma associação clara entre as fases do enos e odp e sua influência sobre as precipitações. para o smsf, ficou claro que a associação de el niño com a fase quente da odp promoveu diminuição nas chuvas do smsf, pois só foram regristradas anomalias negativas (figura 9b). em eventos de el niño é esperado chuvas abaixo da média no neb, mas quando este ocorre ao mesmo tempo que a fase quente da odp, formando uma junção de sinais positivos dos dois eventos, as anomalias negativas de chuva são mais bem definidas e fortes (negativas), ao contrário do el niño + odp negativa (figura 9a). nas fases de la niña e odp negativa, ano de 1975, tais eventos contribuíram para anomalias positivas em todo o smsf (figura 9c). em anos de la niña espera-se para o neb chuvas acima da média, mas verificou-se que sinais ou fases iguais dos eventos enos e odp promoveram também anomalias mais fortes (positivas) e definidas. o mesmo não foi observado para la niña + odp positiva (figura 9d). então, quando a odp e o enos encontram-se em fases contrárias, como nas figuras 9a e 9d, pode-se notar tanto anomalias positivas quanto negativas. a mudança de fase da odp também promoveu deslocamento dos núcleos de mínimos valores de anomalias. nas duas fases negativas da odp (figuras 9a e 9c) os mínimos valores encontram-se aproximadamente no centro do smsf, enquanto que nas fases positivas (figuras 9b e 9d) os mesmos estão presentes no extremo leste da região. parece que regiões no neb são sensíveis à associação do enos e odp e respondem muito bem às variações do clima, pois o mesmo também foi encontrado para outras regiões do nordeste brasileiro por andreoli e kayano (2005). figura 8a: anomalias normalizadas de precipitação no asf no ano de 1972 (ano de el niño e odp negativa). figura 8b: anomalias normalizadas de precipitação no asf no ano de 1982 (ano de el niño e odp positiva). revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 54 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 figura 8c: anomalias normalizadas de precipitação no asf no ano de 1975 (ano de la niña e odp negativa). figura 8d: anomalias normalizadas de precipitação no asf no ano de 1988 (ano de la niña e odp positiva). figura 9a: anomalias de precipitação no ano de 1972 (ano de el niño e odp negativa). figura 9b: anomalias de precipitação no ano de 1982 (ano de el niño e odp positiva). figura 9c: anomalias de precipitação no ano de 1975 (ano de la ninã e odp negativa). figura 9d: anomalias de precipitação no ano de 1988 (ano de la niña e odp positiva). revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 55 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 conclusões 1índice de anomalia de chuva: os anos secos e úmidos no alto são francisco e submédio são francisco distribuem-se muito variavelmente, mas com maior ocorrência de anos secos no alto são francisco. já no submédio são francisco foram 27 anos úmidos e 26 anos secos ao longo da série. no entanto, comparando os máximos e mínimos do índice de anomalia de chuva, parece que a variabilidade interanual do el niño oscilação sul propicia, mais evidentemente, anos mais chuvosos no alto são francisco, e quando há anos neutros ou normais, há mínimos de chuvas. 2análises de ondeletas: a partir das ondeletas foram encontradas na série de precipitação do alto são francisco e submédio são francisco, variabilidades em multi-escalas temporais localizadas em certos intervalos de tempo. para o período de 1942-1957, a escala multidecadal modulou a atuação da variabilidade interanual ligada ao ciclo de el niño oscilação sul no alto são francisco. no submédio são francisco, a escala decenal também foi dominante sobre a interanual, influenciando na variabilidade pluviométrica local, principalmente de 1963 a 1993, logo após que ocorrido no alto são francisco. no alto são francisco a escala temporal dominante foi de 20,222 anos e secundária de 11 anos. a última foi a escala dominante no submédio são francisco. 3 – associação de eventos de el niño oscilação sul e oscilação decadal do pacífico: no alto são francisco não é notável uma associação entre as fases do el niño oscilação sul e oscilação decadal do pacífico, como notado em outras regiões do nordeste do brasil. no submédio são francisco, ficou claro que a associação das mesmas fases de el niño oscilação sul e oscilação decadal do pacífico promoveram diminuição nas chuvas, quando estão na fase quente dos dois eventos, e aumento nas chuvas, quando na fase fria dos dois eventos. a mudança de fase da oscilação decadal do pacífico também promoveu deslocamento dos núcleos de mínimos valores de anomalias do submédio são francisco. parece que as áreas do nordeste do brasil são mais sensíveis à associação do el niño oscilação sul e oscilação decadal do pacífico, pois o mesmo também foi encontrado para outros estudos também do nordeste do brasil. 4 – conclusões gerais: diante disto, pode-se planejar o armazenamento e aproveitamento das águas de chuva, além de prevenir a população ribeirinha e agricultores para eventos extremos. essas escalas temporais que dominam sobre escalas de eventos meteorológicos atuantes são contribuintes para aumento do total pluviométrico e assim, pode-se máximar o aproveitamento de água de chuva na gestão agrícola, pesqueira, social e energética, dentre outras. agradecimentos agradecemos ao cnpq/ct-hidro pela concessão de bolsa de pós-doutorado à djane fonseca da silva, desenvolvido no departamento de ciências geográficas na ufpe. referências abreu sá, l. d.; sambatti, s. b. m.; galvão, g. p. ondeleta de morlet aplicada ao estudo da variabilidade do nível do rio paraguai em ladário, ms; número especial, p.1775-1785, pesquisa agropecuária brasileira, brasília, vol.33, out, 1998. alley, w.m. the palmer drought severity index: limitations and assumptions, journal of climate and applied meteorology, v. 23, p.11001109, 1984. alley, w.m. the palmer drought severity index as a measure of hydrologic drought, water resources bulletin, 21, v. 1, 105-114,1985. andreoli, r. v., kayano, m. t., guedes, r. l., oyama, m. d., alves, m. a. s. a influência da temperatura da superfície do mar dos oceanos pacífico e atlântico na variabilidade de precipitação em fortaleza, revista brasileira de meteorologia, v.19, n.3, 337-344, 2004. andreoli, r.v.; kayano, m.t. multiscale variability of the sea surface temperature in the tropical atlantic, journal of geophysical research, 109, c05009, 2004. andreoli, r.v.; kayano, m.t. ensorelated 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management in agriculture, university of hohenheim – germany. reiner doluschitz department of computer applications and business management in agriculture, university of hohenheim – germany. christa hoffmann state institute of pig breeding, center of education and knowledge boxberg – germany. christoph reiber department of animal breeding and husbandry in the tropics and subtropics, university of hohenheim – germany. josé ferreira irmão department of literature and social sciences, federal rural university of pernambuco – recife (pe), brazil. corresponding address: heinrich hagel university of hohenheim – schloß – osthof süd – 70599 – stuttgart, germany – e-mail: heinrich.hagel@unihohenheim.de abstract over 20 years after the implementation of irrigation schemes in the surrounding area of the itaparica reservoir, in the semi-arid region of northeast brazil, insufficient infrastructure and low market power still impact smallholders’ incomes and development of market strategies to support rental increase from the smallholders. lack of access to credit, high input costs, and low producer prices for major crops have helped to maintain the poverty status of smallholders that equally affects small agricultural producers like cattle breeders. agricultural cooperatives have contributed to increase their members’ market power in agricultural commerce and facilitate their access to credit and agricultural expansion. to analyze the historical context of this situation, as well as the potentials and constraints of agricultural cooperatives and associations, 24 qualitative expert interviews were conducted among members of cooperatives or associations and consultants involved with technical assistance to smallholders. during the study period, no active agricultural cooperatives could be identified. financial problems related with lack of financial resources, inadequate government support, absence of leadership and poor organization, and missing solidarity and mistrust were considered the main reasons for the cooperatives’ poor situation. however, the potential of these cooperatives are illustrated by the efficiency of the fishery and apiculture associations. keywords: agriculture; cooperatives; itaparica reservoir; semi-arid region. resumo com mais de 20 anos da implementação dos projetos de irrigação no entorno do reservatório de itaparica, no semiárido nordestino, uma infraestrutura insuficiente e um baixo poder de mercado ainda impactam os rendimentos de pequenos proprietários e do desenvolvimento de estratégias de mercado para apoio ao aumento de renda dos pequenos produtores. a falta de acesso ao crédito, os elevados preços dos insumos e os baixos preços dos produtos agrícolas têm contribuído para manutenção do status de pobreza que a afeta tanto os pequenos produtores agrícolas como os pequenos pecuaristas. as cooperativas agrícolas têm contribuído para aumentar o poder de barganha na comercialização agrícola e facilitar o acesso ao crédito e à extensão rural. com o objetivo de analisar a história dessa situação, os potenciais e as restrições das cooperativas e associações, foram aplicados 24 questionários aos técnicos envolvidos na assistência técnica aos pequenos produtores. por ocasião deste estudo, não foram identificadas cooperativas em ação na região. problemas relacionados com a falta de recursos financeiros, falta de apoio dos governos, falta de liderança e organização, desconfiança e descrédito na eficácia das cooperativas foram as principais razões para esse baixo desempenho das cooperativas. no entanto, o potencial impacto das cooperativas pode ser ilustrado pela eficácia das associações de pescadores e de apicultores. palavras-chave: agricultura; cooperativas; reservatório de itaparica, semiárido. the situation and perspectives of agricultural cooperatives in the surrounding area of the itaparica reservoir in northeast brazil a situação e as perspectivas das cooperativas agropecuárias no entorno do reservatório itaparica no nordeste do brasil doi: 10.5327/z2176-947820151002 the situation and perspectives of agricultural cooperatives in the surrounding area of the itaparica reservoir in northeast brazil 169 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 168-178 introduction since the 1950s, brazil’s government and governmental authorities promoted the construction of several dams and reservoirs along the são francisco river for hydroelectricity generation (the world bank, 1998). these processes involved the promotion of irrigated agriculture to compensate local people for flooded land and reduce the traditionally high poverty in the semi-arid region (camelo filho, 2011). despite significant progress in poverty reduction in the recent decades (rocha et al., 2012), the income level in the region is far below the national average. around 61% of the local population is still classified as vulnerable to poverty1 (atlas do desenvolvimento humano do brasil, 2013). the situation in the irrigation schemes around the itaparica reservoir represents many aspects of the situation that family farmers face in the semi-arid region. after the construction of the reservoir, local smallholders and formerly landless laborers received irrigated land inside irrigation schemes (the world bank, 1998). due to several complications during the implementation, soils with low fertility and lack of infrastructure, many smallholders still live in poverty even after more than 20 years after the first irrigation schemes went into production (da costa, 2010; untied, 2005). despite indirect subsidies in the form of free irrigation water, returns from most crops are still low and depend on low wages for day laborers (hagel et al., 2014). especially in the semi-arid northeast with an agrarian structure characterized by a high share of small family farmers, agricultural cooperatives have the potential to improve small farmers’ access to several means of production, markets for product commercialization, credits, and information and expansion (sabourin et al., 2004). untied (2005) identified these issues as the major constraints of smallholders around the itaparica reservoir. when implementing the irrigation schemes of the itaparica system, the dam operator chesf (são francisco’s hydroelectric company) attempted to establish agricultural cooperatives. although many farmers were organized in cooperatives and associations at the beginning, most of them were not satisfied with their support and so their influence was declining constantly (untied, 2005). in 2006, 80% of the 8,724 farmers in the itaparica region were not organized in any kind of association (ibge, 2006). regardless, the potential of agricultural cooperatives were emphasized at the 2012 world food day “agricultural cooperatives: key to feeding the world” at the university of hohenheim (da silva, 2012) and more recently by altman (2015). the national service of learning about cooperatives (sescoop) constantly registers increasing members of cooperatives (sescoop, 2012). ribeiro et al. (2013) illustrate the benefits of agricultural cooperatives for family farmers in the municipality of petrolina, around 300 km from the itaparica reservoir. thus, this study intends to assess and analyze the historical and actual situation of agricultural and livestock cooperatives within the irrigation schemes around the itaparica reservoir, analyze the reasons for their success and failure, and identify their recent developments and potentials. material and methods study area the study was conducted in petrolândia, in pernambuco state, and the three irrigation schemes within and around the municipality – apolônio sales, icó-mandantes (block 3 and 4), and barreiras (block 1 and 2)2. the irrigation schemes were implemented in the late 1980s during the construction of the itaparica reservoir, to compensate about 4,900 rural families for flooded land (excluding around 1,000 so-called “pa1people earning less than r$ 255.00 (brl of august 2010) where defined as vulnerable to poverty. 2before the dam construction there had been an irrigation project called barreiras, which should not be mistaken for the new irrigation schemes barreiras block 1 and 2. references to the former project (flooded nowadays) are indicated by “old barreiras”. hagel, h. et al. 170 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 168-178 ra-rurals” who had moved to town, but retained the right to an irrigated lot). due to administrative difficulties and unsuitable soils, all schemes were operational with a delay of many years and went into production in the mid and late 1990s (world bank, 1998). during the study period in 2013, the last irrigation scheme – barreiras block 2 – had just recently started operations. irrigated land in the study area is relatively equally distributed. in petrolândia, 83% of the total irrigated area (3,179 ha) belongs to the 714 farms (96% of total farms) with each possessing less than 10 ha (ibge, 2006). despite the seemingly equal distribution, the irrigation schemes differ by history, farm size, infrastructure, main crops, and production methods. the irrigation schemes icó-mandantes and barreiras block 2 are partially located in the municipalities of floresta and tacaratu respectively, but without significant influence on the structure of land distribution. in general, main perennial crops are coconut and banana; main annual crops are the subsistence crops beans, maize, and cassava. watermelon and pumpkin are the main annual cash crops in the region (ferreira irmão et al., 2013). data collection and analysis data were collected from march to may 2013 by semi-structured qualitative in-depth expert interviews following the guidelines of atteslander (2010). the interview guideline was adapted to regional characteristics and supported by former agricultural consultants in the region. after the identification of the first experts in petrolândia, further experts were found during the first interviews by snowball sampling. in total, 24 expert interviews were conducted representing experts from several institutions as illustrated in table 1. to achieve a representative insight into the potential of agricultural cooperatives, three interviews were held in curitiba, in the state of paraná, which serves as an example for the successful implementation and promotion of agricultural cooperatives to empower relatively small family farmers (see also ritossa & bulgacov, 2009). all interviews were recorded with permission of the interviewees. data were analyzed using methods of the qualitative content analysis according to atteslander (2010) and mayring (2010). retrieved information was coded and categorized in several steps, and allocated to the research questions. coding and categorizing allows the (quantitative) illustration of qualitative data and facilitates the analysis, interpretation, and the reproducibility of the study. location category of expert no. of interviews petrolândia/pe members of agricultural or livestock cooperatives 6 members of agricultural or livestock associations 7 members of the farmworker union 1 agricultural consultants 3 local authorities 3 recife and curitiba members of cooperative unions 3 curitiba scientist 1 total 24 table 1 – interviewed experts by category and interview location. the situation and perspectives of agricultural cooperatives in the surrounding area of the itaparica reservoir in northeast brazil 171 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 168-178 results overview on the situation of agricultural cooperatives in northeast brazil the analysis of the situation of agricultural cooperatives in the study region requires a general understanding of the history and situation of cooperatives in the northeast of brazil. research from other sources and the two expert interviews in recife provided the necessary information. derr (2013) discusses the history of cooperatives in brazil in detail. the interviews in curitiba completed the findings and helped to widen the perspective considering the national context. in the south and southeast of brazil, agricultural cooperatives achieved high economic and social relevance. european and asian immigrants owning small farms imported the ideals and values of cooperatives to the region. favorable climate for agricultural activities, cash availability, high educational attainment of the rural population, economic growth in the region, and governmental support, such as the cooperative union of the state of paraná (ocepar) favored this development (duarte & wehrmann, 2006). in contrast to the development in the south and southeast regions, agricultural cooperatives in the northeast were facing various difficulties. though ribero et al. (2013) names the state of pernambuco a precursor of cooperatives in brazil, the interviewed experts and several authors mentioned that agricultural cooperatives were often misused in a system of clientelism to preserve the uneven balance of power. the first agricultural cooperatives were founded by owners of large or medium properties or politicians in order to receive governmental funds (duarte & wehrmann, 2006; sabourin, 1999). cooperatives founded by the government or governmental authorities later failed because their members did not identify strongly with the organization. the low levels of education of the rural population, unfavorable conditions for a reliable agricultural production due to droughts, farmers’ lack of capital, and urbanization aggravated the situation. despite these difficulties, there are positive examples of agricultural cooperatives in the more prosperous area around petrolina such as coana, coopexfruit, coopex vale, or the farmers’ association aprnvi analyzed by ribeiro et al. (2013). interviewed experts mentioned the successful implementation of agricultural cooperation a slow process that requires, above all, the education and training of potential members to understand the benefits and invest their potential and human resources in the cooperative. the clear understanding that the cooperative belongs to all its members is crucial to reach identification with and confidence in the cooperative. actual situation of agricultural and livestock cooperatives in the study region in the study region, 3 agricultural cooperatives and 4 agricultural associations could be identified with having 571 members in total, as illustrated in table 2. all three cooperatives had been founded in the late 1990s when the irrigation schemes went into production. their main tasks were the commercialization of agricultural and livestock products, collective purchase and cost reduction of means of production, improvetable 2 – agricultural and livestock cooperatives and associations in the study region in 2013. type of cooperation name of organization location no. of members agricultural cooperative coopbarreiras barreiras block 1 and 2 40 capim icó-mandantes ca. 260 cooperagri icó-mandantes 80 agricultural association aafe barreiras block 1 18 acamp apolônio sales 100 association of beekeepers apima icó-mandantes 23 association of small ruminant breeders ascopetro petrolândia 50 hagel, h. et al. 172 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 168-178 ment of credit accessibility, and provision of agricultural extension. during the instruction phase, the cooperatives received financial support by chesf and sold the agricultural products of their members, especially green coconuts and guava, at the central markets (ceasa) in recife and caruaru. although they achieved higher prices than with sales directly from the field, they stopped their activities after the financial support expired. during the study period, all identified agricultural cooperatives were inactive. in contrast to the inactive agricultural cooperatives, four smaller associations related to agricultural or livestock activities could be identified. with the exception of the acamp association in the irrigation scheme apolônio sales, these associations were founded in the period from 2000 (aafe) to 2012 (ascopetro) resulting from the lack of organization of smallholders and livestock farmers. acamp, founded in 1986 by the residents of old barreiras, is the oldest association in the study region. its objective was to represent its members in the conflict with chesf to receive more irrigated land and houses directly at the lots. during the study period, around 50 of the 100 members were regularly participating at meetings. despite formal activities like regular meetings, no association was involved in any common economic activities. cooperative support, such as provision of seedlings, residues from crop production as fodder, or the trade of manure, existed exclusively in friendly or family relations. only apima, the association of beekeepers and farmers in icó-mandantes, merchandized honey under a common label. this association received technical support from the city of petrolândia. to ensure its success in the future, interested farmers undergo a trial phase before they can become regular members. during the studied period, there were 17 members on trial which was interpreted as an indicator of the success of the association. due to its recent formation, the association of livestock farmers ascopetro was yet to organize common sales and purchases, while support for the members consisted mainly of technical consultancy and organized support by veterinarians. along são francisco’s riverbank, there were eight fishery associations of which four were active and four waiting for a credit assignment. active associations organized common sales and purchases of means of production. each association accepted 12 members maximum. these associations were not included in the study, but served as a positive example for the successful implementation organized by the city of petrolândia involving the potential members who had participated in workshops and seminars about cooperatives in advance. constraints of agricultural and livestock unions interviewed experts identified six main reasons for the failed implementation of agricultural cooperatives, which are illustrated in figure 1. the most mentioned reason, which is lack of capital, occurred after chesf stopped the regular payments, contextualizing its background in the history of the cooperatives’ implementation. the experts figure 1 – mentioned reasons for the failure of agricultural cooperatives and associations. financial problems missing government support missing organization bad leardership missing companionship mistrust 0 2 4 6 8 10 12 14 the situation and perspectives of agricultural cooperatives in the surrounding area of the itaparica reservoir in northeast brazil 173 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 168-178 even assumed that the cooperatives had been founded exclusively to receive payments without trade-off. consequently, there was no incentive to generate its own income, and common commercialization of produced commodities was not even considered. after the expiration of the payments, common property, such as electronic devices and furniture, were sold and the cooperatives were declared inactive. lack of access to credits, mainly due to bureaucratic reasons, had inhibited necessary structural improvements to start economic activities to continue any kind of cooperative activity. in the case of the smaller associations, common activities failed due to members’ lack of capital. for example, the association aafe had once tried to organize common purchases of means of productions, but failed because several members had no capital available. seven of the 24 interviewees mentioned that cooperatives in the region failed because they did not receive any governmental support. none of the interviewed members or chairpersons of cooperatives or associations knew about governmental programs like the staterun sescoop-pe or the “incubadora de cooperativas” of the federal rural university of pernambuco. such programs provide seminars and workshops to communicate the knowledge and benefits of cooperatives. most programs are developed in the state capital recife and do not reach communities in the semi-arid interior. the other four reasons can be summarized as lack of human capital. lack of organization and leadership is a consequence of the knowledge gap about cooperatives and associations, aggravated by the general lower educational level in the semi-arid region compared to the coastal areas. four experts shared the opinion that individualism and egoism prevented any success of cooperatives or associations. this lack of successful examples or individual failures, such as the earlier mentioned common purchase issue by the association afee, led to mistrust in such institutions, which is affirmed by the past failure of the other cooperatives. lack of market access and potentials for cooperatives and associations despite the past failure and actual inactivity of agricultural cooperatives and associations in the study region, experts underlined the potentials and crucial factors for a successful implementation of such organizations. low market power and limited access to credits represented the main constraints for small family farmers in the study region. thus, the interviewed experts indicated the main potentials of farmer organizations lie in improved commercialization, common purchases of means of production, improved access to credits, sharing farm equipment, and purchase of high quality feed. all experts interviewed in the study region mentioned the commercialization structure as the main constraint for farmers’ income generation. since the analysis of marketing structures in the irrigation schemes around the itaparica reservoir by untied (2005), only a few changes were observed. most agricultural commodities are still sold to middlemen directly on the field because most farmers do not own the means of transportation for their products and, consequently, lack alternatives to commercialize their products. due to the lack of commercialization opportunities, middlemen dominate the market comparable to monopolies, dictate producer prices, and even bring manipulated scales when collecting yields from the farmers. they also decide the sale conditions and frequently modify them after, usually verbal, contract conclusion. the middlemen even often organize harvests, which reduces the farmers’ added value and provides the middlemen additional opportunities to manipulate the yields. promised payments after resale can be reduced and parts of the harvest rejected and left on the field. the local farmer’s market does not provide sufficient demand because of the low population. furthermore, family farmers do not have the capacity to run a sales booth. the brazilian food purchase program (paa) and school feeding program (pnae) offer higher prices, but purchase small amounts, so few farmers sell small parts of their production to these programs. a coconut water factory in apolônio sales is the only relevant processing facility in the study region. despite its vicinity to irrigated plots, most farmers cannot sell directly to the factory because they lack means of transportation. animals are also usually sold via middlemen due to lack of alternatives. middlemen buy animals directly at the farm and resell them at the market or directly to slaughterhouses, which sell the meat directly to the local supermarkets. similar to the case of agricultural products, scales are mahagel, h. et al. 174 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 168-178 nipulated to reduce producer prices. in the case of weighing at the slaughterhouse, farmers have few chances to control the weight. few animals are sold directly at the farmers’ market. farmers slaughter solely for own consumption or sell small amounts in the neighborhood. due to the middlemen issue, interviewed experts identified the biggest potential of cooperatives and associations in an improved sales structure as illustrated in figure 2. collective commercialization could strengthen the position of farmers at the expense of middlemen and was regarded as a necessary measure to successfully establish cooperatives in the study region. in the context of commercialization, experts mentioned that cooperatives should also conduct market research to identify potential markets and analyze agricultural commodity prices. broad acquirement of means of transportation and weighing facilities could even lead to more wholesale markets (ceasa) opening and realizing higher prices than in the study region. five experts mentioned that cooperatives could financially support their members by provision of credits or improving the credit availability. family farmers often lacked capital to invest in production infrastructure or inputs, especially after years of drought. access to credit was often restricted due to lack of collateral and high bureaucratic difficulties. the five experts also mentioned shared ownership as it could permit the acquirement of agricultural machinery, whereas during the study period most fieldwork was conducted manually. moreover, cooperatives could provide financial support to implement more efficient irrigation technologies and replace the prevailing conventional sprinkler systems. in the opinion of four experts, many farmers were overstrained with irrigated agriculture as it was implemented in the late 1990s. thus, they required agricultural advisors especially for the cultivation of perennial cash crops, which had rarely been cultivated in the study region before the dam construction. cooperatives could fill this gap since the dam operator had stopped providing agricultural advice during the study period. the state-run advisory service (ipa) was not responsible for the irrigation schemes and thus concentrated on farmers outside the schemes. agricultural advice also played a role in the implementation of new technologies. joint purchase of inputs could reduce the input costs, as mentioned by four experts. during the study period, only a few shops that were well connected shared the market around petrolândia. similar to commercialization, farmers had the weaker position in the market, received far too low prices for their products and paid far too high prices for inputs. most experts commented that the coconut water factory was the only value adding facility in the study region when referring to the cooperatives’ role for commercialization of agricultural commodities. three of them had the vision that cooperatives could establish more value adding industries in the region. production of jam and sweets made from fresh fruits already existed on a small scale. increasing this production could keep a bigger share of the added value in the region and provide income opportunities besides primary agricultural production. only one expert did not see any potential of agricultural and livestock cooperatives in the study region. figure 2 – most mentioned potential of agricultural cooperatives in the study region. financial support commercialization shared machinery agricultural extension structured organization storage capacities no potentials joint purchase of imputs new business areas 0 2 4 6 8 10 12 the situation and perspectives of agricultural cooperatives in the surrounding area of the itaparica reservoir in northeast brazil 175 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 168-178 discussion experts identified structural problems hindering the successful implementation of cooperatives and associations in northeast brazil. mistrust against these forms of cooperation is based on their legal form and historical background (duarte & wehrmann, 2006; sabourin, 1999). in contrast to the south, where agricultural cooperatives are well established (ritossa & bulgacov, 2009), major parts of the northeastern population have no positive experience with cooperative thinking (albuquerque & cândido, 2011). pozzobon and machado filho (2007) underlined the need for organization and ethical behavior to successfully operate cooperatives. considering the difficulties of the investigated cooperatives (figure 1), it is obvious that these basic requirements were not present in the study region. in the difficult environment, complicated by the resettlement process, chesf did not consider the “statements on the co-operative identity” defined by the international co-operative alliance (ica), which underline the importance of self-help and self-responsibility (ica, 2005). albuquerque and cândido (2011) emphasized the importance of farmers’ own initiative in the foundation process of cooperatives. financial incentives in form of regular payments by chesf influenced the voluntariness in joining a cooperative. consequently, cooperatives were founded exclusively to receive payments without following the fundamentals of cooperatives. despite the farmers’ needs for commercialization alternatives, affordable means of production, and access to credits, the cooperatives did not implement any successful activity in these sectors. this conforms to findings of untied (2005), who identified the top-down implementation of cooperatives by chesf and the focus on technical assistance instead of economic activities, as reasons for the cooperatives’ failure. the poor situation of agricultural and livestock cooperatives in the study region is in contrast to the basic need of promoting cooperatives and farmers’ interest groups to increase bargaining power over product and input prices, as underlined in the report of the world bank (1998) which analyzed the progress of the resettlements around the itaparica reservoir. besides commercialization of agricultural commodities, food-processing cooperatives provide unexploited potentials to retain parts of the added value in the region (bialoskorski neto, 2001; ortmann & king, 2007). cooperatives are facing high competition with middlemen who are interested in individual commercialization by the farmers. unlike the cooperatives, middlemen possess means of transportation and are well connected to the wholesale market. the importance of fast, direct transportation of agricultural commodities to the markets is due to lack of storage and cooling capacities and food processing facilities in the study region. however, before exploring these potentials, cooperatives or farmers’ associations have to be established successfully first. the insufficient infrastructure also affects the cooperatives, limiting their access to information. interviewees in the metropolises recife and curitiba mentioned governmental programs to support cooperatives by providing workshops and seminars educating existing and potential members. rocha et al. (2012) stated that several governmental programs, such as pronaf, paa, and pnae, have been established successfully in rural areas to support small subsistence family farmers and to improve food security. the interviewed experts also mentioned these programs, but many farmers do not benefit from them. administrative barriers, lack of knowledge, and clientelism restrict access for individual farmers. provision of required information, support in the application process, or even commonly organized participation at such programs could represent suitable services provided by agricultural cooperatives or associations. small associations of beekeepers or fishermen present positive examples of successfully operating unions. before their foundation, potential members participated in several trainings and learned about ideals and benefits of associations. in this case, authorities provided the framework conditions without interfering or influencing the daily operations, following the recommendations by the fao (2002) and pires (2004). during the study period, these associations successfully conducted common purchase and commercialization. more recent studies also indicated a positive development of the association of livestock breeders ascopetro. common purchase of feed supplements, mainly maize, could be established successfully, which led to significantly reduced feed costs (costa, 2014; siemann, 2015). moreover, members demanded common facilities for product processing and marketing (costa, 2014). siemann (2015) also referred to future potentials of livestock cooperatives, as 41% of the 60 interhagel, h. et al. 176 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 168-178 references albuquerque, g.c. & cândido, g.a. experiências de formação de capital social e políticas públicas de desenvolvimento territorial no vale do submédio são francisco. reunir: revista de administração, contabilidade e sustentabilidade, v. 1, n. 1, p. 83-100, 30 set. 2011. altman, m. cooperative organizations as an engine of equitable rural economic development. journal of co-operative organization and management, ica global research conference 2014, v. 3, n. 1, p. 14-23, jun. 2015. atlas do desenvolvimento humano no brasil. rio de janeiro, pnud, ipea, fundação joão pinheiro, 2013. available from: <http://www.atlasbrasil.org.br/2013/pt/>. cited in: 23 may 2015. viewed livestock farmers in the area who were not members of a cooperative or association would like to participate in one. main objectives were learning new practices, improving their production, improving credit access, and increasing marketing opportunities. these positive developments lead to the conclusion that smaller unions, encompassing only parts of their members’ economic activities, have higher implementation potential before bigger and more complex cooperatives can be established. duarte and wehrmann (2006) also describe high potential for small associations, so-called cooperatives of resilience, which focus on diversification of rural production and serve mainly local markets. they recommend a focus on local markets due to high competition with big enterprises when trying to access the national or even the world market. finally, despite the failure of most of the agricultural cooperatives and associations in the study region, most interviewed experts mentioned the potentials and benefits of these forms of organizations. all interviewed farmers showed a general willingness to cooperate in commercialization and purchase. only one interviewee did not believe in a successful implementation. to explore the open potentials, agricultural cooperatives should mentor smaller, less complex, fishery and beekeeping associations in the short-term and mid-term, and focus on the basic needs of their members to ensure their association with the union and maintain their motivation to participate actively. restrictions due to inefficient cooperative laws were not analyzed in this study. however, considering the prosperous situation of cooperatives in brazil’s southern states, the legal framework seems to be appropriate for the successful implementation of cooperatives. conclusions the qualitative approach based on expert interviews was chosen in order to investigate the role of agricultural cooperatives and associations in three irrigation schemes at the itaparica reservoir in semi-arid northeast brazil. large memberships did not mirror the actual situation of the identified inactive cooperatives and associations in the region. despite financial support during the implementation phase from the dam operator and a basic willingness to cooperate among smallholders, there were no efficiently operating agricultural cooperatives in the region. due to the consensus of the interviewed experts with previously conducted studies, the obtained results of the study seem clear and further quantitative research on this topic would be unnecessary. further activities should concentrate on knowledge transfer about cooperatives and increasing the awareness and familiarity of governmental programs supporting these efforts. despite the results of this study, the farmer production structure in the study region brings high potentials for the implementation of cooperatives or associations. acknowledgements this study was conducted within project “innovate” (01ll0904c) and was funded by the federal ministry of education and research (bmbf; sustainable land management program), the brazilian education ministry, and the brazilian national council for scientific and technological development (cnpq). the situation and perspectives of agricultural cooperatives in the surrounding area of the itaparica reservoir in northeast brazil 177 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 168-178 atteslander, p. methoden der empirischen sozialforschung. berlin: schmidt, 2010. bialoskorski neto, s. virtual cooperatives in brazil and the globalization process. journal of rural cooperation, v. 29, n. 2, p. 153-165, 2001. camelo filho, j.v.a dinâmica política, econômica e social do rio são francisco e do seu vale. rdg revista do departamento de geografia-usp, v. 17, p. 83-93, 2011. costa, r.m.g.s. da. farmers innovations in livestock production systems in pernambuco, brazil. master thesis, department of animal breeding and husbandry in the tropics and subtropics, university of hohenheim, stuttgart, 2014. da costa, a.m.a. sustainable dam development in brazil: between global norms and local practices. bonn: dt. inst. für entwicklungspolitik, 2010. da silva, j.g. world food day 2012. message of the director-general of fao. available from: <http://www.fao.org/fileadmin/ templates/getinvolved/pdf/wfd_2012_en-director-general-message-english.pdf>. cited in: 24 may 2015. derr, j. b. the cooperative movements of brazil and south africa. sustainable development, v. 1, p. 1-14, 2013. duarte, l.m g. & wehrmann m.e.s. de. histórico do cooperativismo agrícola no brasil e perspectivas para a agricultura familiar. in: sabourin, e. associativismo, cooperativismo e economia solidaria no meio rural. brasília: ceam, p. 13-28, 2006. fao. agricultural cooperative development 2002. a manual for trainers. available from: <ftp://ftp.fao.org/docrep/ fao/005/x0475e/x0475e.pdf>. cited in: 31 may 2015. ferreira irmão, j.; 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therefore, the carrots were fit for human consumption. it was concluded that the application of wtc in organic cultivation of carrots is a viable alternative means of plant fertilization, providing higher root productivity than the national average, reaching 72.6 t ha−1 for a dose of 100% n, without compromising on sanitary quality and is suitable for human and animal consumption. keywords: agricultural waste; daucus carota l.; final disposition of effluent; nitrogen fertilization; agricultural reuse. r e s u m o a utilização de efluentes tratados, ricos em nutrientes e matéria orgânica, tem se intensificado nas culturas agrícolas, contribuindo para a demanda por água e fertilizantes. o objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da fertirrigação com água residuária de gado leiteiro tratada para o cultivo da cenoura (daucus carota), quando aplicada em quatro doses diferentes, em condições de campo, no acúmulo de nutrientes, produtividade e qualidade sanitária. as águas residuárias de bovinocultura (arb) foram tratadas em uma unidade piloto de tratamento (upt). o cultivo foi realizado em dois canteiros, sendo a arb aplicada por gotejadores. o nitrogênio (n) foi considerado o elemento base para o cálculo da dose, e uma dose de 100% de n foi equivalente a 150 kg ha-1. doses da arb de 0, 100, 200 e 300% de n foram avaliadas. a produtividade foi aferida aos 70 e 120 dias após a semeadura, na parte aérea (massa fresca e seca e acúmulo de nutrientes), nas raízes principais (massa fresca e seca, acúmulo de nutrientes, diâmetro, comprimento e qualidade sanitária) e nas duas partes (produtividade total). como resultado, observou-se aumento na produtividade para todos os tratamentos com arb e acúmulo de n, ca e mg. as raízes não apresentaram contaminação, portanto as cenouras eram próprias para consumo humano. concluiu-se que a aplicação da arb no cultivo orgânico de cenoura é uma alternativa viável de adubação das plantas. proporciona produtividade de raízes superior à média nacional, chegando a 72,6 t ha-1 para uma dose de 100% n, sem comprometer a qualidade sanitária do produto, que é adequado para consumo humano e animal. keywords: resíduos agrícolas; daucus carota l.; disposição final do efluente; fertilização nitrogenada; reúso agrícola. potential use of treated wastewater from a cattle operation in the fertigation of organic carrots potencial uso de efluentes tratados da bovinocultura para a fertirrigação de cenoura orgânica marcos filgueiras jorge1 , leonardo duarte batista da silva1 , cristina moll hüther2 , daiane cecchin2 , antonio carlos farias de melo1 , joão paulo francisco3 , alexandre lioi nascentes1 , dinara grasiela alves1 , josé guilherme marinho guerra4 1universidade federal rural do rio de janeiro – rio de janeiro (rj), brazil. 2universidade federal fluminense – niterói (rj), brazil. 3universidade estadual de maringá – maringá (pr), brazil. 4brazilian agricultural research corporation, national center for research in agrobiology, solos laboratory – seropédica (rj), brazil. correspondence address: cristina moll hüther – rua mário viana, 523 – santa rosa – cep: 24241-000 – niterói (rj), brazil. e-mail: cristinahuther@gmail.com conflicts of interest: the authors declare that there are no conflicts of interest. funding: coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior – brasil (capes) – finance code 001. conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico (cnpq) empresa brasileira de pesquisa agropecuária – agrobiologia (embrapa) and fundação de amparo à pesquisa do estado do rio de janeiro (faperj). received on: 06/10/2022. accepted on: 09/28/2022 https://doi.org/10.5327/z2176-94781385 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. http://orcid.org/0000-0001-6048-2134 http://orcid.org/0000-0001-9082-7965 http://orcid.org/0000-0003-0655-5966 http://orcid.org/0000-0002-6098-1846 http://orcid.org/0000-0002-1857-3128 http://orcid.org/0000-0002-7173-4461 http://orcid.org/0000-0002-3071-5969 http://orcid.org/0000-0001-5852-7778 http://orcid.org/0000-0002-3532-9661 mailto:cristinahuther@gmail.com https://doi.org/10.5327/z2176-94781385 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ potential use of treated wastewater from a cattle operation in the fertigation of organic carrots 543 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 542-554 issn 2176-9478 introduction water use is projected to rise at a rate of up to twice that of global population growth, with estimates reaching an increase of up to 50% by 2025 in developing countries and 18% in developed ones (bates et al., 2008; wang et  al., 2021). within this range, agriculture ranks high among the sectors that consume the most water in brazil and around the world (naspolini et  al., 2020; severo santos and naval, 2020), as about 70% of all available drinking water on the planet is used for the irrigation of agricultural crops (toumi et al., 2016). therefore, irrigated agriculture is one of the sectors most severely affected by water scarcity (rosa et  al., 2020). however, as food production must continue to increase, irrigation plays a fundamental role in agricultural production, laying the burden of responsibility on researchers and technicians to conduct research and identify alternatives to the growing pressure on water use (hamilton et al., 2020; silva et al., 2020; silva et al., 2021). parallel to the problem of the water and nutrient demand for agricultural activity, the search for techniques for the treatment of effluents rich in nutrients and organic material has escalated (moussaoui et al., 2019; silva et al., 2021). various alternative solutions can be implemented to bridge the gap between water demand and water supply (ws) for agricultural use, such as wastewater reuse (moussaoui et al., 2019), which offers the advantage of supplying water and fertilizer. through the 2030 agenda for sustainable development, the united nations is also advocating the worldwide adoption of desalination and reuse technologies, as an essential tool to achieve its sustainable development goals (ricart and rico, 2019; seifollahi-aghmiuni et al., 2019; tortajada, 2020). many countries are already forced to explore wastewater reuse (aleisa and al-zubari, 2017; moussaoui et al., 2019) because water resources are extremely scarce. however, this practice, in terms of its use in agriculture, is accompanied by advantages, such as water conservation (chen et  al., 2021), as well as the opportunity to apply nutrients such as nitrogen, phosphorus, and potassium via fertigation (hu et al., 2021; garg et al., 2022). furthermore, organic fertilization can totally replace mineral fertilization, but the amount to be used depends on the quality of the available fertilizer and on local conditions, such as soil, climate, and management (embrapa, 2013b). the increased demand for “organic” food, along with health concerns due to the application of chemical fertilizers, has generated the need to apply organic fertilizer in order to meet the increasing requirements of growing plants. despite the benefits of wastewater, the nutrients present in excess in reused waters can induce excessive vegetative growth and, with respect to the environment, contaminate surface water and groundwater, if wastewater management is not carried out in a controlled manner (díaz et al., 2013). therefore, it becomes crucial to adopt control and investigation instruments and regulations to determine the presence of pollutants and control the quantity of wastewater disposed in the soil (tripathi et al., 2019; fleite et al., 2020). reused water can sometimes possess a high pathogenic load, which can cause diseases in humans and animals that come into contact with it (moussaoui et  al., 2019; tripathi et al., 2019). therefore, it is important to ensure that the agricultural crops to be marketed after having received reused water are not contaminated with any pathogenic microorganisms. in the literature, a high degree of disagreement prevails in terms of the health risks caused by the use of wastewater from animal husbandry in agriculture (fleite et  al., 2020; janeiro et  al., 2020; kumar et  al., 2021). hussar et al. (2003) recorded higher productivity after utilizing treated swine wastewater in carrot fertigation than with the use of a traditional cultivation system (chemical fertilization plus irrigation). mendes et al. (2016) evaluated the use of treated sanitary effluents in radish cultivation and reported higher contamination levels than stipulated by the established current legislation (brasil, 2001), considering that both the ws and treated effluent used revealed the same contamination levels in terms of total coliforms and escherichia coli. dantas et  al. (2014) in their study on the feasibility of using treated sanitary effluents in radish cultivation recorded that the harvested product revealed no salmonella sp. contamination and a thermotolerant coliform count below the permissible maximum. cattle excreta has been in use as an organic fertilizer for a long time, especially for agricultural crops such as vegetables, many of which are consumed raw (almeida et  al., 2020; bosch-serra et  al., 2020; fleite et  al., 2020). thus, natural fertilizers for sustainable productivity and the desired quality of carrot roots are increasingly requested and investigated (ahmad et al., 2016). these authors further emphasize that an appropriate combination of synthetic and natural fertilizers is a possible way forward to achieve reasonable yield and quality, as balancing the amounts of organic and mineral fertilizers is of great importance toward the improvement of soil fertility status, carrot productivity, and sweetness, as well as the contents of alphaand beta-carotene (ahmad et al., 2016); moreover, the production of quality seeds is an essential prerequisite to achieve a good yield of a future crop (noor et al., 2020). the goal of this work was to assess the effects of fertigation with treated dairy cattle wastewater (dcw), for the cultivation of carrot (daucus carota) when applied in four different doses, under field conditions, on nutrient accumulation, productivity, and health quality in the carrot (d. carota). materials and methods characterization and treatment of dairy cattle wastewater and experiment location in this work, wastewater from treated cattle (wtc) from a pilot treatment unit (ptu) was used with subsequent final disposal, via fertigation, into the soil used to cultivate carrots (d. carota l.) of the cultivar “brasília.” the ptu was composed of the following steps (called in this work p): a dung pit (p1), already in place, with a volume of 7.8 m³; a septic tank jorge, m. f. et al. 544 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 542-554 issn 2176-9478 (p2) with a hydraulic detention time (hdt) of 6.67 days; a set of anaerobic biological filters (p3) consisting of an upflow filter composed by column of filter media with 0.60 m of crushed stone #1 (p3.1) with 2 days of hdt and another with downward flow (p3.2) filled with chopped conduit and 0.18 days of hdt. from the filter set, the dairy cattle wastewater (dcw) was submitted to the constructed wetland (cw) of horizontal subsurface flow on two parallel routes (1 and 2) by means of a flow rate divider box: on route 1 passing through cw 1 cultivated with cattail (typha domingensis) and on route 2 passing through cw 2 cultivated with vetiver grass (chrysopogon zizanioides) (figure 1). the cws were submitted to the same amount of effluent daily, with 2.14 days of hdt. after each cw, a 1.0-m³ reservoir was installed for the purpose of collecting and quantifying the effluent volume, since among the ptu stages, this is the only one that displays variation between inlet and outlet volumes due to evapotranspiration of the cultivated beds. the ptu, conceived through the association of complementary structures for the treatment, allows satisfactory stabilization of dcw for incorporation into crops as biofertilizer. more specific details about the ptu are recorded in the study by jorge (2018). the ptu was installed in the area of the integrated system of agroecological production (sipa), also known as “fazendinha agroecológica km 47” (embrapa, 2013a), with the geographical coordinates 22º46′ s latitude and 43º41′ w longitude at 33 m altitude. the climate, according to the köppen classification, is aw (tropical climate with dry winter), with concentrated rainfall from november to march, an average annual rainfall of 1213 mm, and an average annual temperature of 24.5°c (peel et al., 2007). the study area was characterized by the planossolo type of soil (embrapa, 2013a) of a sandy texture (oliveira et  al., 2009). carrot cultivation was conducted in uncovered beds, with 32 m long, 1.0 m wide, and 0.30 m high. neither soil correction nor fertilization was performed at the time of sowing, took place in june. after sowing and seedling emergence, thinning was performed to achieve 0.25×0.04 m spacing between the rows and between the plants, respectively. during the carrot cultivation cycle, two manual sessions of weeding were performed, at 15 and 30 days after sowing (das). the physical-chemical and microbiological parameters of the dcw used in the fertigation of carrots, characterized according to the brazilian association of technical standards (abnt) nbr: 1986 method, are shown in table 1. overall, 38 samples were collected at each point of the ptu during the experimental period. in fertigation, the nitrogen (n) was selected as the reference nutrient, and the application layers were calculated as described by matos (2006). the wtc slides were calculated as a function of the n doses, in which 150 kg ha−1 was used as the reference 100% n). the amount of n established was in accordance with the results presented by mubashir et al. (2010); when evaluating the nitrogen fertilization of irrigated carrots and okra, the ideal n dose was 150 kg ha−1, which the authors associate with greater photosynthetic activity and vegetative growth. similarly, moniruzzaman et al. (2013) evaluated the effect of varying n doses on the growth and yield of carrots and obtained the maximum production of shoot fresh mass for a dose of 130 kg ha−1, which was the maximum tested. the blades necessary for the application of the different doses of nitrogen (n) recommended to the cultures, supplied through the fertigation with the effluent generated by the pilot unit (ptu), were calculated adapting the method described by matos (2006), brazilian society of soil science (sbcs, 2004), and embrapa (2013b) according to equation 1, seeking out to replicate the conditions outlined by erthal et al. (2010) and hamacher et al. (2019, 2021) with respect to the final volume applied, 70% water without chlorine was mixed with 30% fresh manure to prepare the wtc used in the experiment. wtc: wastewater from treated cattle. figure 1 – flowchart of the stages of the ptu: p1 – dung; p2 – septic tank; p3.1 – upward flow filter; p3.2 – downward flow filter; and cws – beds grown with cattail (typha domingensis) and vetiver grass (chrysopogon zizanioides). table 1 – characterization of the physical-chemical and biological parameters, in median values, of the dcw applied to carrot cultivation. parameters median parameters median bod (mg l−1) 238.92 p-po4 3− (mg l−1) 112.74 cod (mg l−1) 622.89 p2o5 (mg l −1) 83.09 cod/bod 2.67 n-nh4 + (mg l−1) 80.06 tss (mg l−1) 23.20 n-no3 − (mg l−1) 2.30 do (mg l−1) 0.60 n-no2 − (mg l−1) 0.13 turbidity (ftu) 85.56 tnk (mg l−1) 69.03 color (ptco) 2,119 k (mg l−1) 107.17 ph 7.00 ca (mg l−1) 37.41 ec (ds m−1) 2.36 mg (mg l−1) 28.25 as [(mmolc l −1)1/2] 0.51 na (mg l−1) 16.88 o&g (mg l−1) 18.00 salm (p/a. 100 ml−1) b v.o. (mg l−1) 8.63 t.c. [(log) nmp 100 ml−1] 5.27 a.f. (mg l−1) 10.70 e. coli [(log) nmp 100 ml−1] 5.02 ec: electric conductivity; cod: chemical oxygen demand; bod: biochemical oxygen demand; t.c.: thermotolerant coliforms; a.f.: animal fat; n-nh4 +: ammoniacal nitrogen; n-no2 − : nitrogen nitrite; n-no3 −: nitrogen nitrate; tnk: total nitrogen kjeldahl; o&g: oils and greases; v.o.: vegetable oil; do: dissolved oxygen; p2o5: phosphorus pentoxide; p-po4 3−: orthophosphate; tss: total suspended solids; b: being; as: adsorption of sodium. potential use of treated wastewater from a cattle operation in the fertigation of organic carrots 545 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 542-554 issn 2176-9478 prezados, boa tarde! seguem abaixo as respostas aos comentários e quanto as demais alterações realizadas, estamos de acordo, referente ao manuscrito “potential use of treated wastewater from a cattle operation in the fertigation of organic carrots”. obrigada! att., cristina huther autor correspondente comentado [a1]: prezado autor, favor apontar o vínculo institucional do autor resposta: brazilian agricultural research corporation, national center for research in agrobiology, solos laboratory, 23891-000, seropédica, rj, brazil. guilherme.guerra@embrapa.br orcid: http://orcid.org/0000-0002-3532-9661 comentado [mgb13]: prezado autor, favor enviar as equações em formato editável resposta: favor trocar a fórmula por essa abaixo, que está editável. taar=1000 �nabs�tm1 mo ρs p 10 7 0,05 n12�� �tm2 norg+(namoniacal+nnitrato) tr� comentado [mgb31]: prezado autor, favor citar a referência no seu artigo resposta: favor retirar da lista de referências. ahmad, t.; amjad, m.; nawaz, a.; iqbal, q.; iqbal, j., 2012. socio-economic study of carrot cultivation at farm level in the punjab province of pakistan. african journal of agricultural research, v. 7, (6), 867-875. comentado [mgb2]: prezado autor, favor inserir a publicação nas referências até comentário comentado [mgb30]: prezado autor, favor inserir a publicação nas referências resposta: seguem as referências solicitadas para serem adicionadas na lista de referências: embrapa, 2013b embrapa (2013b). empresa brasileira de pesquisa agropecuária. sistema brasileiro de classificação de solos. centro nacional de pesquisa de solos: rio de janeiro, 20. díaz et al., 2013 díaz, f. j., tejedor, m., jiménez, c., grattan, s. r., dorta, m., & hernández, j. m. (2013). the imprint of desalinated seawater on recycled wastewater: consequences for irrigation in lanzarote island, spain. agricultural water management, 116, 62–72. doi: 10.1016/j.agwat.2012.10.011 (1) where: taar: annual application rate, m 3 ha−1; nabs: nitrogen absorption by the cultivation to obtain the desired productivity, kg ha−1; tm1: annual rate of organic matter mineralization previously existing in the soil, kg kg−1; mo: soil organic matter content, kg kg−1; ρ: soil specific mass, t m−3; n: number of months of cultivation; tm2: annual rate of organic nitrogen mineralization, kg kg −1 year−1; norg: organic nitrogen available by the applied residue, mg l −1; namoniacal: ammoniacal nitrogen available by the applied residue, mg l −1; nnitrato: nitric nitrogen available by the applied residue, mg l −1; tr: recovery rate of mineral nitrogen by the cultivation, kg kg−1 year−1. no correction of soil characteristics nor fertilization for planting was carried out. the soil in the study area was classified as planossolo with sandy texture (oliveira et  al., 2009) and with adequate fertility. the soil was a crop rotation area. crops prior to carrots were bertalha and lettuce. irrigation and fertigation management the first of the treatment applications occurred at 45 das, after which the total wtc calculated for application during the entire 120day cultivation cycle was divided into 60 applications, the last one being performed 15 days prior to harvest. in irrigation management, we adopted a fixed irrigation shift equivalent to half a day. on rainy days, irrigation was not performed. the wtc was applied to the beds using 150 kg ha−1 of n as the reference dose, and doses of 0, 100, 200, and 300% of the reference, applied by means of a fertigation system composed of drippers, were evaluated, at rates of 4, 8, and 12 l h−1, as previously discussed, distributed in two 16-mm hoses under each bed, with the respective blades or wastewater levels of treated wtc (0, 294, 589, and 883 mm), applied along the cultivation cycle (table 2). table 2 shows the wtc levels or wastewater levels, based on the concentration of nitrogen present, applied in 60 days, their respective compensations in ws; the blade or the total evapotranspirated level during the carrot growing period, determined by estimate and replenished via irrigation; and the total amount of water applied throughout the experimental cycle, which is the sum of wtc, ws, and etpc. due to this form of parceling, application was avoided before the culture presented a root system capable of exploring the applied wtc, fertigation started at 45 das, and the slides or daily levels approached the slide or wastewater levels for the treatment. for reference, the dose of 100% n was used as required by the culture, and treatments 200 and 300% of n were more than double and triple, respectively. variables evaluated at 70 das, three plants were harvested from each experimental plot for evaluation of the aerial part (pa) and the main root (r): green and dry matter, nutrient accumulation, and root diameter and length. the productivity of the two organs was estimated from green mass data. with this, carrot productivity was evaluated in relation to the root system so that it was possible to analyze the market potential of the product, including on the possibility of consuming the roots in an in natura way. the carrots were packed in a plastic bag for the fresh mass and in the kraft paper bags for drying in an oven until constant mass. root length and diameter measurements were evaluated using a digital caliper, and weighing of the material was carried out on an analytical balance with a precision of 0.01 g to determine the green mass and dry mass. these assessments were conducted in the sipa agricultural products processing room. samples of dry mass of pa and r were sent for the determination of the levels of nutrients (n, p, k, ca, and mg); analyses were carried out in the plant tissue analysis laboratory, department of soils of the universidade federal de viçosa, following the methodology of embrapa (1999). for sending the carrot samples, they were dried and crushed. similarly, at 120 das, 20 plants were harvested per plot for the same analyses. the health aspects of the plants were evaluated using thermotolerant coliforms and salmonella sp.; for this purpose, at the time of table 2 – total slides or wastewater levels (mm) of water (iw), fertigation (wtc) treated at ptu, and water supply (ws), applied to the soil cultivated with carrots, to provide doses of n (0, 100, 200, and 300%) and on rainy days, irrigation was not performed. treatments doses of n (%) blades or wastewater levels with wtc+ws applied (mm) drippers for water application (l h−1) drippers for wtc application (l h−1) blade or total wastewater levels evapotranspiration (mm) (etpc) total water applied (wtc + ws + iw) t1 0 0 + 883 12 210.32 1,093.32 t2 100 294 + 589 8 4 t3 200 589 + 294 4 8 t4 300 883 + 0 12 jorge, m. f. et al. 546 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 542-554 issn 2176-9478 harvest, five plants were harvested and sent to the food and beverage analytical laboratory, where the pa and r were separated and washed superficially with running water to remove the soil from the cultivation beds. the standards and criteria for analysis of the sanitary aspect followed the current technical legislation on microbiological standards for food: regulation rdc no. 12 of 2001 (parameters of the national health surveillance agency — anvisa) (brasil, 2001). food quality analyses were performed at the food and beverage analytical laboratory of the food technology department of the universidade federal rural do rio de janeiro. experimental design and data analysis the experiment was conducted in a completely randomized design with four replicates per treatment. for each treatment evaluated, four experimental plots of area 4 m² were planted, in which, via the spacing employed (0.25×0.04 m), the plants of the two central lines in each plot were used for the evaluations, for a total of 640 useful plants per treatment (carvalho et al., 2021). the results were then submitted to analysis of variance (anova; p ≤ 0.05), and when significant effects were observed, testing was performed using polynomial regression models. the models were selected according to the statistical significance (f test), adjustment of the coefficient of determination (r2), and biological significance of the model. the analyses were performed using the sisvar version 5.6 software (ferreira, 2011). the variability of the data was assessed through anova (p < 0.05), and when significant, adjustments to the response models were tested as a function of the applied wtc doses. results and discussion with the increase in population demand for food, whether of animal or plant origin, the need for the adoption of environmentally appropriate techniques about the optimization of inputs for production increases, ranging from the identification of alternatives to supply nutrients to crops, sources for ws for irrigation, and incorporation of organic material into the soil in agroecological production systems. faced with this issue, the growing practice of integrated environments that adds plant production to animal husbandry can provide solutions, both for the purification of the increasing volumes of liquid waste from livestock confinement and the production of natural fertilizers. thus, the focus of this work was on the use of wastewater from cattle farming for food production. exogenous application of nitrogen is an efficient means of enhancing plant stress tolerance through modulation of a number of physiobiochemical processes, such as upregulation of the oxidative defense system (razzaq et al., 2017), and beyond that, the yield potential of the cultivar may influence nutrient demand and should be known when planning for fertilization application (aquino et  al., 2015), because carrots are a highly nutritious vegetable root. like other plant species, carrot roots absorb minerals from the substrate to meet their nutritional needs and thus the soil requires continuous input of minerals from external sources for continuous plant growth, ideal yield, and desired quality (ahmad et al., 2016). accumulation of green matter and dry matter in the shoot and at the root growth of the pa was superior in all treatments applying wtc. comparing the data of 70 and 120 das, it was observed that for the doses tested, the accumulation of mass at 120 das was higher than that at 70 das. for dry mass of the pa at 120 das, the same behavior was noted, with only a smaller variation between dose 0% n and the others, in which the maximum difference did not reach 5 g plant−1 (table 3). this variation, depending on the doses of n applied, was similar for the accumulation of dry mass at 70 das. on this day, plants treated with the 100% dose were the heaviest, followed by those treated with 200 and 300% doses, whereas at 120 das, there was no difference in plant dry mass between doses. the greatest accumulation of fresh mass of carrot root occurred in the wtc application treatments, and the effect was time dependent. this was reflected in greater productivity, which also increased over time after the start of the application of wtc, and the doses most suitable in this regard were those of 200 and 300%. this is in accordance with reports in the literature for carrot cultivation with nitrogen fertilization in irrigated cultivation, with the ideal dose of n ranging from 130 to 150 kg ha−1 (mubashir et al., 2010; moniruzzaman et al., 2013). productivity of the aerial part and root the shoot and root productivity was positively influenced by the application of wtc (figure 2). in the pa at 70 and 120 das, the treatment with 100% n did not differ from the other treatments with wtc (figure 2a). the reduction in productivity at 70 and 120 das when comparing the treatment with 100% of the n dose in relation to the control was 57 and 67%, respectively, in the period analyzed. the productivity of the control treatment increased by 3 t ha−1 from one period to the other, which was very different from the 100% n dose treatment showing an increase of 20 t ha−1. the yield of the main root showed no difference between treatments at 70 das. however, at 120 das, the application of wtc showed greater productivity gain per hectare (figure 2b). the reduction in productivity, in a comparison of mean values, was 32 and 46% for 70 and 120 das, respectively, in the treatments of 0 and 100% of n for 70 das and 0 and 200% for 120 das. thus, the increase was 13 and 38 t ha−1 in these same treatments due to the application of wtc. regression analysis was performed to assess the effect of dose on productivity, and the adjusted model for this period was quadratic. the results indicated that an application of 214.71% of n via wtc would be required to obtain maximum productivity (83.0 t ha−1). these data can be found in supplemental files. potential use of treated wastewater from a cattle operation in the fertigation of organic carrots 547 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 542-554 issn 2176-9478 the higher final fresh weight of the roots in the treatment with 300% n, when compared with 100% n, demonstrates that root weight was influenced by the greater accumulation of water, possibly due to the excess of nutrients supplied, in which it supplanted the need and capacity of assimilation by plants. this is in line with the results suggested by hochmuth et al. (1999), who emphasized that increased nitrogen fertilization can reduce the accumulation of dry matter, which is an important factor in deciding the choice of a dosage for carrot cultivation and the harvest period, as the root is the commercial part of greatest interest, since the supply of fertilizers at the correct time and in the appropriate doses is important to obtain satisfactory productivity (colombari et al., 2018). with higher production, it should also be considered that dose above 100% of the plant’s requirement can result in losses and environmental contamination. in addition, the disposal of treated effluent on the ground is beneficial as it minimizes impacts on surface water courses. therefore, adjusting the highest dosage (so that the surplus does not need to be disposed in the watercourse) that has the highest production, with less soil and groundwater contamination, is essential. it is, therefore, important to note that, although the effect of the treatments on the carrot root yield was not significant, according to the anova at 70 das, the maximum occurred for the 100% n dose, a result similar to that obtained by analyzing the estimated productivity for the pa of the carrot, whose maximum productivity at 70 das was obtained for the 100% n dose applied, via wtc (data not shown). table 3 – growth parameters measured 70 and 120 days after carrot planting under different n dose conditions, obtained with the wtc fertigation treated at the ptu, to supply 0, 100, 200, and 300% doses of n, and anova results (fc, pr > fc, and cv). doses of n (%) aerial part root fresh matter (g plant−1) dry matter (g plant−1) fresh matter (g plant−1) dry matter (g plant−1) --------------------------------------------------periods 70 das -------------------------------------------------0 19.37 b* 5.02 a 36.04 a 1.35 b 100% 45.04 a 8.01 a 52.93 a 3.32 a 200% 41.23 a 8.57 a 52.18 a 3.16 a 300% 39.14 ab 7.46 a 42.07 a 2.74 ab fc 5.819 0.361 1.719 5.084 pr > fc 0.0108 0.7823 0.2162 0.0168 cv (%) 26.30 18.87 27.23 30.10 --------------------------------------------------periods 120 das -------------------------------------------------0 23.18 b 5.01 b 55.33 b 5.50 a 100% 71.09 a 9.18 a 90.74 ab 7.81 a 200% 70.27 a 8.99 a 102.78 a 8.02 a 300% 67.96 a 8.03 ab 96.38 a 7.48 a fc 15.015 5.551 6.286 1.971 pr > fc 0.0002 0.0126 0.0083 0.1721 cv (%) 20.72 20.92 19.62 22.91 *average followed by the same letter does not differ by tukey’s test (p ≤ 0.05) in the same column of the day. values represent the means; n = 4; das: days after sowing. figure 2 – standard error bar of productivity (t ha−1) of the aerial part (a) and root (b) of carrot at 70 and 120 das. average followed by the same letter in the day’s column does not differ by tukey’s test (p ≤ 0.05). n = 4 (number of repetitions). 70 das (days after sowing) 70 das (days after sowing) 0 0 10 10 20 20 30 30 40 40 50 50 60 60 70 70 80 90 120 das (days after sowing) 120 das (days after sowing) r oo t p ro du ct iv ity (t h a1 ) a er ia l p ar t p ro du ct iv ity (t h a1 ) 100 jorge, m. f. et al. 548 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 542-554 issn 2176-9478 salgado et  al. (2006) reported that data on the root yield of carrot cv. brasília produced 43.5 and 44.5 t ha−1 and 35.9 and 36.8 t ha−1, respectively; when the cultivation was intercropped with curly and smooth lettuce and in the crop singles, the root yield was 42.3 and 42 t ha−1 and 42.1 and 45.9 t ha−1, respectively. in a study by santos et al. (2011), also at sipa, comparing the different mulches in the organic cultivation of cv. brasília, productivity of 29.48–36.64 t ha−1 on average was reached. from the above results in the present study, the control yields were equivalent; however, following application of the effluent, an increase of almost 40 t ha−1 in the yield of commercial roots was observed. this result may be related to the amount of nutrients supplied to the plants or the provision of nutrients at intervals, which would have increased assimilation. in relation to the control treatment, the lack of fertilization in the control may have led to this reduction in productivity, because possibly if it had received conventional fertilization, the production would be equivalent to t2. in a test of different levels of water deficit using drip replacement in the cultivation of cv. brasília installed at sipa, which was fertilized using only bovine manure (3 t·ha−1), the total productivity was 30.7– 62.7 t·ha−1 (carvalho et  al., 2016), similar to that obtained by santos et al. (2011), which was in the range of 31.7–62.8 t·ha−1. carvalho et al. (2005), in a comparison of the productivity of different carrot cultivars conducted following organic and conventional management systems, obtained yields of 12.45–16.61 t·ha−1 and 14.25–23.78 t·ha−1 for brasília-df and cv. brasília, respectively. resende and braga (2014), in their research on the productivity of cultivars and carrot populations in the organic cultivation system, under the sub-medium conditions of the são francisco valley in petrolina/pe, obtained total and commercial root productivity for cv. brasília of 96.3 and 81.7 t ha−1, respectively. in an experiment under similar conditions, resende et  al. (2016b) also tested the performance of cv. brasília, in organic management; however, this was performed during a period of high temperatures, and under these conditions, the total and commercial yields of roots ranged between 53.5 and 58.6 t ha−1. in the present work, the experimental period occurred in winter-spring (july to october), with moderately cold winters and hot summers, with an average temperature of 22.5°c. main root diameter and length the diameter of the main root of the carrot was influenced only at 120 das, presenting a larger diameter in the wtc application treatments (figure 3a). there was no difference between treatments in root length, regardless of the period analyzed (figure 3b). moniruzzaman et al. (2013), who tested the increasing doses of n (0–130 kg ha−1), observed that the value of root width and root diameter increased with increasing of doses, although the root diameter at the maximum dose showed a decrease. the authors concluded that the ideal dose of n used in the cultivation of carrot, cv. new coroda, for cultivation under bangladeshi conditions was 100 kg ha−1. different types of fertilizers affect the yield and nutritional quality of carrots. the material and biochemical structure of the soil is reinforced by the application of fertilizers. the growth of the plant, the carrying capacity of the soil, and the material condition of the soil were increased by the use of poultry manure. however, n is an important nutrient for the production of different crops and a good source of organic fertilizers (ahmad et al., 2016). nutrient accumulation in the aerial part and root the increase in the n content increased with the increase in the percentage of n in the doses applied. however, this increase was not time dependent of the period analyzed, since the highest accumulation was at 70 das, unlike the p that had greater accumulation at 120 das (table 4). table 4 shows the results of the regression analysis, adjusted for the effect of the different doses n (%), applied via sheets of arb, when the anova was significant. regarding the n levels (dag·kg−1) accumulated in the roots, it is clear that these increased from 70 to 120 das, whereas in the control treatment, this increase from the first collection to the second was in media 33%, and in the treatment with the 300% dose of n, it was 37% (table 5). figure 3 – standard error bar of main root diameter (a) and length (cm) (a) of carrot at 70 and 120 das. average followed by the same letter in the day’s column does not differ by tukey’s test (p ≤ 0.05). n = 4 (number of repetitions). potential use of treated wastewater from a cattle operation in the fertigation of organic carrots 549 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 542-554 issn 2176-9478 table 4 – average values of the n, p, k, ca, and mg levels (dag kg−1) in the aerial part of the carrot and dry matter of the carrot, at 70 and 120 das, obtained from the wtc fertigation, treated at the ptu, to supply 0, 100, 200, and 300% doses of n, and anova results (fc, pr>fc, and cv). doses of n (%) nutrient accumulation in the aerial part n p k ca mg (dag kg−1) ------------------------------------------------periods 70 das ------------------------------------------------0 2.632 b** 0.401 a 1.986 a 2.672 a 0.325 a 100 3.049 ab 0.470 a 2.255 a 2.635 a 0.311 a 200 3.122 ab 0.429 a 1.948 a 2.513 a 0.316 a 300 3.339 a 0.443 a 2.120 a 2.375 a 0.339 a fc 4.107 0.607 0.285 0.946 0.577 pr>fc 0.0321 0.6232 0.8357 0.4489 0.6412 cv (%) 9.62 17.13 25.24 10.84 9.73 -------------------------------------------------periods 120 das-----------------------------------------------0 1.814 b 0.359 b 2.200 a 2.997 a 0.340 a 100 2.071 ab 0.474 ab 2.607 a 2.821 a 0.352 a 200 2.249 ab 0.471 ab 2.825 a 2.495 a 0.318 a 300 2.566 a 0.503 a 3.635 a 2.404 a 0.351 a fc 3.604 4.376 2.509 0.368 1.038 pr > fc 0.046 0.0267 0.1083 0.7777 0.4107 cv (%) 26.08 23.95 38.46 32.01 27.95 das: days after sowing; **average followed by the same letter does not differ by tukey’s test (p ≤ 0.05) in the same column of the day. values represent the means. n = 4. table 5 – average values of the n, p, k, ca, and mg levels (dag kg−1) in the root dry matter of the carrot, at 70 and 120 das, obtained from the wtc fertigation, treated at the ptu, to supply 0, 100, 200, and 300% doses of n and anova results (fc, pr > fc, and cv) doses of n (%) nutrient accumulation in the roots n p k ca mg (dag kg−1) ------------------------------------------------periods 70 das ------------------------------------------------0 0.757 b** 0.279 b 1.738 a 0.354 a 0.128 a 100 1.264 a 0.407 a 2.248 a 0.401 a 0.150 a 200 1.341 a 0.423 a 2.173 a 0.393 a 0.137 a 300 1.538 a 0.434 a 2.383 a 0.407 a 0.163 a fc 9.207 14.076 1.089 2.389 2.412 pr > fc 0.0019 0.0003 0.3911 0.1198 0.1175 cv (%) 17.87 9.76 25.03 7.35 13.99 -------------------------------------------------periods 120 das-----------------------------------------------0 1.005 b 0.381 c 2.451 a 0.392 a 0.151 b 100 1.615 ab 0.526 b 2.068 a 0.431 a 0.166 ab 200 1.716 ab 0.604 ab 1.941 a 0.452 a 0.166 ab 300 2.110 a 0.643 a 3.283 a 0.461 a 0.188 a fc 6.946 4.376 1.579 22.725 3.177 pr > fc 0.0058 0.0267 0.2458 0.0000 0.0634 cv (%) 21.54 23.95 39.54 9.00 10.08 das: days after sowing; **average followed by the same letter does not differ by tukey’s test (p ≤ 0.05) in the same column of the day. values represent the means. n = 4. jorge, m. f. et al. 550 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 542-554 issn 2176-9478 among the nutrients n, p, k, ca, and mg (dag kg−1), in the carrot root dry matter, cultivated under different layers of wtc, k was the most responsive to the wtc doses applied with its concentration in the roots, increasing with the doses both at 70 and 120 das, this dose-dependent increase in wtc representing an increase in media of 37 and 38%, respectively (table 5). on analyzing the p, ca, and mg contents (dag kg−1) in the root dry matter, we could verify a rise in the levels between 70 and 120 das, with an increase in media of 48, 13, and 15%, respectively, for the highest dose of n. regarding the levels of p accumulated in the carrot root at 70 and 120 das, it was observed that for wtc doses equivalent to 100 and 300% of n, the increase in the contents was more pronounced at 120 das than at 70 das, representing 22 and 7%, respectively; from the models adjusted for p at 70 and 120 das, the maximum estimated levels corresponded to the 223.33 and 275.0% doses of n applied via wtc (supplemental files). for average levels of ca and mg accumulated at 120 das, despite being significant, when the adjustments of the linear regression model by anova (supplemental files) were evaluated, in relation to ca, the difference between the content obtained with the minimum dose (0% n) and maximum dose (300% n) via wtc was 0.069 dag kg−1, while for mg, it was 0.037 dag kg−1. for the cultivar forto, carrots have a more accentuated accumulation of nutrients and dry matter in the pa up to 88 das, and from that point, there is a tendency for greater accumulation to occur in the roots (cecílio filho and peixoto, 2013); however, the crop season and cultivar influenced the yield, nutrient content in the leaves and roots, and extraction and export of nutrients by the carrot crop (aquino et  al., 2015; resende et al., 2016a; razzaq et al., 2017; olsson et al., 2018). the use of wtc complemented by phosphate fertilizer on the plantation and the potassium split into two applications has been recommended for other crops, for example, in the cultivation of sugarcane, as some wtc, such as that used in this work, may have lower nutrient concentrations (mendonça et  al., 2016). studies in relation to other nutrients do not present the relationship of the doses and functional capacity, but other conditions may require supplementation, especially to p and k. in other studies, with dcw, however, without water treatment, the supply of different doses of n (100, 200, 300, and 400%) promoted; for all treatments, there was an improvement in the total performance of the electron transport chain in citronella plants, demonstrating that the photosynthetic efficiency of the plant increased as the nitrogen dose provided by dcw increased (hamacher et al., 2019). however, in this work, the greater supply of n did not have a synergistic effect on productivity, which stood out from the other treatments, mainly at doses of 200 and 300%, as there was also more sodium in the wtc, which had an antagonistic effect on the promotion of growth. note that the ph is in the neutral range, the electrical conductivity and the adsorption of sodium do not represent a risk of soil sodification, although it should be used judiciously due to the sodium content. this low electrical conductivity (2.36), when compared with that in untreated dcw (14.00), was high when used by hamacher et al. (2021) in citronella cultivation. these authors also found a difference in the amount of sodium, in contrast to this study, comprising, respectively, 1.18 and 16.88 mg l−1. although sodium, drug adsorption ratio, and electrical conductivity are within acceptable criteria for application, the continued application of wastewater can lead to an increase in sodium levels in the soil, especially with lower water depth and low precipitation; however, as the experiment was carried out in an open field, precipitation occurred during the cultivation period. depending on the source, when the volume of dcw is calculated correctly, there is the possibility of not depending on external inputs (mineral fertilizer) to maintain productivity in these cultivation conditions. the association of irrigation with the supply of n doses increased the accumulation of dry biomass in plants of tithonia diversifolia, where the largest accumulation of dry biomass was obtained when 100% of the water was replaced by etc (evapotranspiration of the crop) and nitrogen fertilization was applied at 150 kg ha−1 (silva et al., 2021). for citronella, the use of dcw produced the same biomass gains as inorganic fertilization; however, the use of dcw did not interfere in the production of citronella essential oil (hamacher et al., 2019). when analyzing the levels of k, it is noted that this is among those that presented higher concentration in the tissue of the pa of the carrot, being that at 70 das the value maximum was obtained at a dose of 200% n, while at 120 das the accumulation increased and maximum at 300%. for p, the data presented with increasing volumes as a function of the increase in n doses (%) applied; however, based on the model for the accumulation response as a function of the application of the wtc, the maximum p content in the shoot was estimated at 120 das of 0.529 dag kg−1 for the dose of 248.75% from wtc. thus, in these experimental conditions, the different treatments provided adequate mineral nutrition, in relation to the analyzed element (n), as the soil must have adequate chemical and physical properties (farhangi-abriz and ghassemi-golezani, 2019) and the higher n rate of the dairy cattle slurry (dcs) proved useful for the circular nutrient economy, while improving the physical and chemical quality of the soil and the sustainability of the agricultural system as a whole (bosch-serra et al., 2020); however, depending on the type of treatment used, organic nitrogen can only be partially removed (~70%), and the ammonia nitrogen remained mainly in the liquid (fleite et al., 2020). still, temperate pasture species constitute a source of protein for dairy cattle (almeida et  al., 2020), and the presence of these compounds may explain how some substances may be more present in dcw than in others, due to the lower capacity to remove some processes, all of which influence the composition of the dcw. this greater maintenance of nutrients may have contributed to the increase in the n content in the roots between the periods of 70 and 120 potential use of treated wastewater from a cattle operation in the fertigation of organic carrots 551 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 542-554 issn 2176-9478 das and may have been because this period is the one in which nutrients are most accumulated in the roots (cecílio filho and peixoto, 2013); thus, this differentiation was rising and became amplified as the doses increased. a work conducted in the same experimental area as the present study evaluated the performance of the cultivar brasília under organic management using different dead vegetation coverings and verified that the nutrient contents in the carrot roots varied from 1.28 to 2.16 dag·kg−1 for n, 0.266 to 0.28 dag·kg−1 for p, 3.095 to 3.72 dag·kg−1 for k, 0.343 to 0.444 dag·kg−1 for ca, and 0.159 to 0.165 dag·kg−1 for mg (santos et al., 2011). according to aquino et al. (2015), the average nutrient content in winter carrot cultivars could be around 1.36, 0.43, 4.69, 0.078, and 0.109 dag·kg−1 for n, p, k, ca, and mg, respectively. assunção et al. (2016) obtained, on average n, p, and k levels of 1.15, 0.37, and 4.61 dag·kg−1, respectively, for the summer carrot cultivar and 1.5, 0.5, and 6.66 dag·kg−1, respectively, in winter. it is noted that, from among the values presented, the k contents in the summer and winter cultivars were higher than that obtained in the present study. dube et al. (2018) observed that increasing sludge water concentration increased yield and uptake of nutrients without accumulating pollutants in the tissues to phytotoxic levels in both soils for brachiaria and the sandy loam soil for lucerne. droppings are commonly recycled as fertilizers, although attention should be paid to the environmental impacts of this practice (bosch-serra et al., 2020). it is also possible to observe that this dcw contains organic material, and with the mineralization of the organic material, alkaline earth acids (such as k, na, ca, and mg) and other ions become available in the medium (matos, 2014). however, it should be noted that the excess of nutrients can provide a so-called toxicity zone for the vegetable (baldi et al., 2018). sanitary quality of carrots the standards and quality analysis for food from the sanitary aspect followed the current legislation of technical regulation on the microbiological standards 2001 (brazil, 2001) and they were evaluated of foods and elaborated analytical laboratory of foods, department of food technology at the university where the study was carried out. the standards and criteria for the analysis of the health aspect of the carrot root produced in all the treatments complied with the current legislation regarding technical regulations on the microbiological standards for food, rdc nº 12 of 2001 (brasil, 2001); for the thermotolerant coliforms, the maximum count limit is up to 3 (log) nmp g−1, while for salmonella sp., it must be nil or absent in 25 g of the analyzed sample (brasil, 2001), thus representing no risk of contamination of consumers of the product in natura (table 6). the carrot roots produced in all the treatments complied with the current technical legislation on microbiological standards for food, regulation rdc nº 12 of 2001 (brasil, 2001). this result may be related to the closing period of fertigation, 15 days prior to harvest, as well as the basic washing procedure, performed immediately post-harvest, to remove the excess soil, as recommended by baumgartner et al. (2007), lima junior et al. (2012), and dantas et al. (2014). the acceptable quality of wastewater for irrigation depends on the crop to be irrigated, soil conditions, and the water distribution system adopted (fao, 1985; dube et  al., 2018). conama legislation nº 503/2021 also deals with some agro-industrial effluents for use in fertigation (brasil, 2021). as there is no specific from rio de janeiro regulation related to the reuse of effluents from dairy farming, the maximum permissible values (mpv) were considered for the release of effluent into the receiving body (without changing its class), based on the resolution of the national council for the environment-conama 357/2005 amended by 430/2011 (brasil, 2011), at the federal level, and in the state standard of rio de janeiro nt-202.r-10 (feema, 1986), at the state level. this was verified, even though the wtc used showed a concentration of microbiological contamination indicators above that allowed by legislation, being the presence of salmonella sp. 5.27 log thermotolerant coliforms (nmp 100 ml−1) and 5.02 e. coli log (nmp 100 ml−1). thus, with these parameters above legislation, the use of this wtc requires attention, as it does not meet the standards for application as a fertilizer in organic production systems. it is expected that, when a grace period is provided between the last application of the effluent and the harvest, the environment/soil will be able to control the microorganism populations, thus preventing contamination of the food (fonseca et al., 2000). mendes et al. (2016) evaluated the use of treated sanitary effluent in radish cultivation and found that contamination levels in the roots exceeded the norms established by the current legislation (rdc: no. 12/2001 — anvisa). however, from the results presented, both the supply water and the treated effluent used contained the same total levels of coliforms and e. coli. for the authors, the presence of these contaminants in the waters used encouraged the rapid growth of these microorganisms in the soil, which led to root contamination. a study on the feasibility of using treated sanitary effluent in the rosa elze sewage treatment plant (wwtp) in radish cultivation conducted in the municipality of são cristóvão — se showed that the harvested product did not reveal salmonella sp. contamination and that the count of thermotolerant coliforms was below the permissible maximum (≤ 3 nmp g−1), concluding that the employment of this effluent was a viable option for radish cultivation under those conditions (dantas et al., 2014). in a similar study, dantas et al. (2020) evaluated the use of the treated effluent in the same wwtp, in carrot and beet cultivations, where, for these cultivars as well as for the radish, no tuber contamination was verified. sou et al. (2011) presented the preliminary table 6 – parameters of the national health surveillance agency (anvisa) – rdc nº 12 of 2001, which regulates microbiological standards for food treated with wtc fertigation analysis legislation standards samples thermotolerant coliforms < 3 nmp g−1 absent salmonella sp. absence in 25 g of the sample absent jorge, m. f. et al. 552 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 542-554 issn 2176-9478 results of research involving the use of treated domestic effluent in the irrigation of vegetables and observed the presence of e. coli in the pas of lettuce, but no contamination of eggplant and carrot roots. conclusions the use of dcw may already be indicated for some crops; however, it is necessary to use accessible treatment technologies and appropriate post-harvest strategies to reduce current health risks to acceptable levels. there is an urgent need for economical technologies to treat wastewater at desirable levels as wastewater contains a large amount of organic matter, nutrients (mainly k, n, and p), and salts; minor constituents such as metals (cu, zn, and fe); and organic compounds (antibiotics, hormones, and other ionophores), in addition to harboring pathogens (giardia, e. coli). the application wtc (based on n) in carrot cultivation is effective for supplying adequate nutritional quality. the supply of nutrition through organic residues has been increasingly important, not only from the environmental aspects but also from the need for alternative sources of fertilization, in view of the need to replace mineral fertilization. no contaminating residues for e. coli and salmonella sp. were found in the carrot and thus the produce has sufficient sanitary quality for human consumption in this aspect. it is also important to give a destination for this waste, which is often underutilized, to reduce environmental risks and reduce the costs related to family-run agricultural operations, which will reduce poverty and unemployment in rural areas and involve young people in the production of vegetables. contribution of authors: jorge, m.f.: project administration; data curation; formal analysis; methodology; writing – original draft; writing – review & editing; silva, l.d.b.: project administration; data curation; formal analysis; methodology; writing – original draft; writing – review & editing; supervision; hüther, c.m.: project administration; writing – review & editing; cecchin, d.: project administration; writing – review & editing; alves, d.g.: data curation; formal analysis; methodology; writing – original draft; guerra, j.p.f.: formal analysis; melo, a.c.f.: formal analysis; nascentes, a.l.: formal analysis. references ahmad, t.; mazhar, m.s.; ali, h.; batool, a.; ahmad, w., 2016. efficacy of nutrient management on carrot productivity and quality: a review. journal of agriculture and environmental sciences, v. 7, 62-67. aleisa, e.; al-zubari, w., 2017. wastewater reuse in the countries of the gulf cooperation council (gcc): the lost opportunity. environmental monitoring and assessment, v. 189. https://doi.org/10.1007/s10661017-6269-8. almeida, j.g.r.; 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el niño/la niña; risco de fogo. abstract remote sensing and fire risk index are forms of detection and prediction of wildfire commonly used by the national institute for space research to monitoring the frequency of fires in brazil. however, fire risk index does not detect the wildfire occurrence in some cases, particularly in eastern amazon. thus, this research was motivated by the objective of analyzing the space / time pattern of the fires detected by satellite and the efficiency of the fire prediction alerts generated by fire risk calculation, considering the variability of these meteorological phenomena that can influence the rainfall regime and change the occurrence of wildfires in the region of eastern amazonia. the analyses of this research considered the changes in the meteorological conditions modulated by the interannual variability of the phenomenon el niño / southern oscillation occurred between the years of 2000 to 2017. the results showed that in less rainy years the fires were more frequent throughout the period, while, in rainier years, tended to be more concentrated in the second semester, in a higher proportion than that observed in drier years. the largest portion of the wildfires (80%) ococurred in areas altered by human activity”, this result is not perceived by fire alerts, ddue ti the fact that only environmental variables are considered in the calculation, not considering human activity as a parameter, therefore limiting the accuracy in anticipating wildfire occurrence. keywords: active fire; el niño/la niña; fire alerts. doi: 10.5327/z2176-947820180345 cálculo de risco e detecção de queimadas: uma análise na amazônia oriental calculation of alert and detection of wildfire: an analysis in the eastern amazon https://orcid.org/0000-0002-8918-973x https://orcid.org/0000-0001-6045-0984 https://orcid.org/0000-0001-9853-6660 https://orcid.org/0000-0003-0052-1570 sodré, g.r.c. et al. 2 rbciamb | n.49 | set 2018 | 1-14 introdução o uso tradicional do fogo por produtores rurais no brasil é comum, principalmente nas regiões consideradas mais pobres como norte e nordeste. a resistência à assimilação de novas técnicas que desestimulem a prática do uso do fogo entre os produtores rurais tradicionais tem levado a números recordes de queimadas em todo o país (gonçalves, 2005; schroeder et al., 2009). os esforços empregados desde o início da década de 1980 ainda não conseguiram resultados positivos, por questões econômicas e culturais que envolvem o uso da prática da queimada na amazônia. do ponto de vista econômico, o uso do fogo apresenta-se, para o produtor rural, como uma técnica rápida e barata para a limpeza e fertilização do solo, o que torna necessário o desenvolvimento de uma tecnologia de baixo custo. do ponto de vista cultural, o uso do fogo está atrelado à questão de práticas agrícolas tradicionais, condição que reduz a aceitação de novas tecnologias que possam alterar o seu modo de uso da terra (de abreu sá et al., 2006-2007). a região da amazônia oriental, constituída do nordeste e sudeste do estado do pará, é a que mais produz queimadas relacionadas ao desmatamento, à pecuária e à produção agrícola de grande, médio e pequeno porte do norte do brasil. é o caso do município de paragominas, que possui características do ponto de vista físico, geográfico e político que ilustram bem o quadro geopolítico e ambiental da amazônia. em termos físicos, a cidade não possui estações climáticas bem definidas ao longo do ano, além de sofrer influência das variações térmicas dos oceanos mais próximos como do el niño oscilação sul (enos) no pacífico equatorial e do dipolo do atlântico equatorial, cujos mecanismos tropicais oceano–atmosfera alteram os padrões atmosféricos e a configuração de precipitação regional (capistrano, 2012; sodré et al., 2015). o enos é um fenômeno de interação acoplado oceano–atmosfera associado às alterações dos padrões normais da temperatura da superfície do mar (tsm) e dos ventos alísios na região do pacífico equatorial (moraes neto et al., 2007; costa, 2017) em que, na fase negativa (la niña), as chuvas na amazônia são geralmente acima do normalclimatológica, e, na fase positiva, (el niño) abaixo do normal (grimm et al., 1998; 2000; capistrano, 2012; moraes et al., 2015). sob o aspecto geográfico, o município de paragominas está situado na zona do arco do desmatamento, local onde a persistente degradação ambiental levou à supressão de grande parte da vegetação primária e à instalação de diversas formas de uso e ocupação do solo. tal condição levou paragominas a ser o primeiro município amazônico a aderir às políticas federais de conservação ambiental e desenvolvimento sustentável por meio do projeto município verde, no entanto, 10 anos após tal adesão e obtendo significativas reduções no desmatamento, a degradação ambiental provocada pelos recorrentes focos de queimada colocaram paragominas entre os municípios mais vulneráveis à ocorrência de incêndios florestais na amazônia (carneiro; assis, 2015; santos et al., 2017). em razão da dificuldade de evitar o uso do fogo e das frequentes queimadas que ocorrem todos os anos em diversas localidades do brasil, o instituto nacional de pesquisas espaciais (inpe) desenvolveu uma metodologia para o cálculo do risco de fogo (rf) sobre todos os biomas brasileiros para previsão por meio de alertas de queimada. porém, por o referido cálculo ser gerado para todo o território brasileiro e ser baseado nas características de uso e cobertura do solo, torna-se necessária uma análise mais pontual, em alta resolução, para avaliar na escala municipal a precisão da metodologia proposta pelo inpe (setzer et al., 2017). esta pesquisa teve por objetivo analisar o padrão espaçotemporal das queimadas detectadas via satélite e a eficiência dos alertas de previsão de queimadas gerados pelo cálculo do risco de fogo, considerando a variabilidade dos fenômenos meteorológicos que podem influenciar o regime pluviométrico e alterar a ocorrência de focos de queimada na região da amazônia oriental. materiais e métodos localização da área de estudo o município de paragominas, fundado por meio da lei estadual nº 3.235, em 4 de janeiro de 1965, situa-se às margens da rodovia belém–brasília (br-010), a 320 quilômetros da cidade de belém, possui área de 1,93 milhões de hectares (1,5% da área do pará) e abriga uma população de quase 104 mil habitantes (ibge, 2013) (figura 1a). apresenta clicálculo de risco e detecção de queimadas: uma análise na amazônia oriental 3 rbciamb | n.49 | set 2018 | 1-14 ma quente e úmido, com temperatura média do ar diária de 26ºc, pluviosidade média anual de 1.800 mm e umidade relativa média do ar de 81%. o município é caracterizado por apresentar um período mais chuvoso entre os meses de dezembro a maio e outro mais seco entre junho e novembro (inmet, 2013). originalmente, paragominas era coberta por floresta tropical, a qual sofreu mudanças ao longo das últimas cinco décadas, e, no ano de 2008, em torno de 45% da sua área total, o equivalente a 874 mil hectares (brasil, 2009), estava completamente desmatada ou altamente degradada pela atividade humana. o restante (55%) do território permanecia coberto por florestas em diversos estágios de uso e conservação (santos et al., 2017). as principais atividades econômicas do município são pecuária, madeireira, produção de carvão, agricultura de pequena, média e grande escala e mineração de bauxita, que, em conjunto, movimentam os setores da indústria e de serviços, tornando-os as principais fontes do produto interno bruto (pib) e de empregos de paragominas. em 2006, a cidade atingiu o 11º maior pib do pará, com produção de r$ 575 milhões a preço de mercado corrente (santos et al., 2017). materiais precipitação os dados de precipitação utilizados nesta pesquisa pertencem ao banco de dados merge tropical rainfall measuring mission (trmm). e são gerados e disponibilizados operacionalmente pelo centro de previsão de tempo e estudos climáticos (cptec)/inpe, mesclando informações de precipitação e realizando correções no volume pluviométrico. para isso, é utilizada a estimativa de precipitação do trmm e do multisatellite precipitation analysis (tmpa) (huffman et al., 2007), além da precipitação observada por estações meteorológicas do instituto nacional de meteorologia (inmet). mais detalhes da metodologia podem ser observados em rozante et al. (2010). os dados do merge trmm são produzidos continuamente pelo cptec, com atualizações diárias, e disponibilizados no endereço: http://ftp.cptec.inpe. br/modelos/io/produtos/merge), com dados de janeiro do ano de 1998 até os dias atuais. o merge está disponível em formato binário, possui resolução temporal de 3 horas e resolução espacial de 0.25° (~ 27 km), com saídas diárias (acumulado em 24 horas) cobrindo toda a américa do sul (82.8°w–34°w e 52.2°s–12.2°n). temperatura do ar e umidade relativa as informações de temperatura do ar e umidade relativa foram obtidas por meio do banco de dados era-interim, que pertence ao european centre for medium -range weather forecasts (ecmwf), e disponibilizadas figura 1 – (a) localização do município de paragominas, no estado do pará (amazônia oriental); (b) classificação realizada pelo instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge) da cobertura e uso do solo até o ano de 2014; (c) extração das áreas com predominância de floresta ombrófila; (d) extração das áreas com predominância de culturas agrícolas; (e) extração das áreas com predominância de pastagem; (f) área de estudo ajustada para a pesquisa, em que as zonas com hachuras indicam os locais onde os cálculos foram realizados. legenda b c a 60o0.0’w 56o0.0’w60o0.0’w 52o0.0’w 48o0.0’w 60o0.0’w 56o0.0’w60o0.0’w 52o0.0’w 48o0.0’w 44o0.0’w 3o0.0’n 0o0.0’ 3o0.0’s 6o0.0’s 9o0.0’s 0o0.0’ 3o0.0’s 6o0.0’s 9o0.0’s 44o0.0’w d e f uso do solo (ibge, 2014) área urbanizada (~ 56 km2) área de pastagem (~ 5.790 km2) área agrícola (~ 982 km2) área agrícola com floresta preservada (~ 737 km2) área florestal com atividade agrícola de pequeno porte (~ 2.124 km2) área com silvicultura (~ 102 km2) área florestal (~ 9.770 km2) sodré, g.r.c. et al. 4 rbciamb | n.49 | set 2018 | 1-14 no endereço: http://apps.ecmwf.int/datasets/data/interim-full-daily/levtype=sfc, cujo conjunto de dados é produzido por um sistema de assimilação consistente que inclui uma série de observações diárias distribuídas em todo o mundo mediante o sensoriamento por satélite, in situ, radiossondas, perfiladores etc. tais dados abrangem o período de janeiro de 1979 até o presente, e os detalhes encontram-se em dee et al. (2011). os dados disponibilizados fornecem estimativas de diversas variáveis meteorológicas, como: precipitação, temperatura do ar, umidade relativa, vento, entre outros. a resolução espacial desses dados é variável, e é possível escolher entre baixa e alta resolução. as resoluções disponibilizadas pelo era-interim são: 3° (~ 333 km), 2.5° (~ 277 km), 2° (~ 222 km), 1,5° (~ 166 km), 1° (~ 111 km), 0.5° (~ 55 km), 0.4° (~ 44 km), 0.25° (~ 27 km) e 0.12° (~ 13 km). uso do solo os dados de uso e cobertura do solo da cidade de paragominas foram adquiridos no instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge), o qual gerencia um projeto sobre formas de uso do solo que tem o objetivo de monitorar as alterações da cobertura vegetal do brasil a cada dois anos. o último levantamento, publicado em 2016, mostra as variações ocorridas entre 2012 e 2014. nesse período, 4,6% do território brasileiro sofreu algum tipo de alteração. essa taxa de mudança é maior que a observada no período anterior (2010–2012), que foi de 3,5%. parte dessa diferença deve-se à atualização motivada pela disponibilização de novos insumos, como os mapeamentos estaduais de vegetação e de uso da terra publicados pelo ibge e as imagens de satélite landsat 8, cujo comissionamento ocorreu em 2013. entretanto a maior parte dessa diferença está diretamente relacionada às alterações nas formas de cobertura e uso da terra (ibge, 2016). assim, foram utilizadas neste estudo as definições de uso e cobertura do solo definidas pelo relatório mudanças na cobertura e uso da terra do brasil 2000 – 2010 – 2012 – 2014, publicado pelo ibge no ano de 2016 e disponibilizado em seu endereço: http://geoftp. ibge.gov.br/informacoes_ambientais. focos de calor: queimadas os focos de calor utilizados aqui compreendem o período de 1º de janeiro de 1999 a 31 de dezembro de 2016 e foram obtidos no banco de dados de queimadas do inpe (2016). esses focos foram detectados por intermédio de métodos operacionais desenvolvidos pelo inpe que utilizam imagens de satélites meteorológicos de órbita polar da série national oceanic atmospheric administration (noaa) e earth observing system (eos) (terra/aqua — sensor moderate resolution imaging spectroradiometer — modis) e dos satélites em órbita geoestacionária geostationary operational environmental satellit (goes) e meteosat. mais detalhes sobre esse banco de dados em anderson et al. (2005; 2017). métodos ajuste da área de estudo para análise do risco de fogo as características de cobertura e uso do solo do município de paragominas foram descritas pelo ibge em sua análise mais atual, publicada em 2016, compreendendo as alterações ocorridas entre os anos de 2012 e 2014, conforme ilustração da figura 1b. nota-se que o município possui grande fragmentação em relação a cobertura e uso do solo, porém, como a classificação do tipo de cobertura de solo utilizada pelo inpe abrange somente três categorias, foi realizada uma subclassificação da área de estudo baseada na metodologia proposta por rocha et al. (2007), que seleciona o tipo de uso e cobertura do solo predominante por pixel e, assim, a adapta ao objetivo desta pesquisa. para realizar os ajustes, foi necessária a extração dos tipos de cobertura do solo que foram alvo dessa análise. assim, na figura 1c, tem-se o destaque das áreas de floresta; na figura 1d, das áreas de agricultura; e na cálculo de risco e detecção de queimadas: uma análise na amazônia oriental 5 rbciamb | n.49 | set 2018 | 1-14 figura 1e, das áreas de pastagem. após essa extração, foi selecionada a subárea que apresenta respectivamente maior predominância, resultando na figura 1f, que representa a adaptação da cobertura e uso do solo de paragominas, apontando as áreas com predominância de floresta, agricultura e pastagem. as áreas com hachuras indicam o local onde foi realizado o cálculo da média da área para os parâmetros (usando o software grads), delimitando as áreas de acordo com as zonas das hachuras (figura 1f) e calculando a média da área do total diário de precipitação, da variação diária da umidade relativa e da temperatura do ar, números necessários para o cálculo do rf sobre cada uma das três categorias de uso e cobertura do solo. cálculo do risco de fogo o cálculo do rf adotado nesta pesquisa foi desenvolvido pelo inpe, e podem ser encontrados mais detalhes em setzer et al. (2017). o rf é calculado com base em dados meteorológicos de precipitação, umidade relativa e temperatura do ar. a sequência do cálculo possui a seguinte ordem: 1. fator de precipitação (fp) (equações subsequentes), seguindo para o cálculo do número de dias secos (equação 1), 2. cálculo do risco básico (rb) (equação 2); 3. ajuste da umidade relativa (equação 3); 4. ajuste da temperatura do ar (equação 4); 5. cálculo do risco de fogo observado (rf) (equação 5). têm-se as principais equações atualizadas: fp1 = e−0.14×prec1 fp2 = e−0.07×(prec2−prec1) fp3 = e−0.04×(prec3−prec2) fp4 = e−0.03×(prec4−prec3) fp5 = e−0.02×(prec5−prec4) fp6a10 = e−0.01×(prec10−prec5) fp11a15 = e−0.008×(prec15−prec10) fp16a30 = e−0.004×(prec30−prec16) f31a60 = e−0.002×(prec60−prec30) fp61a90 = e−0.0001×(prec90−prec60) fp91a120 = e−0.0007×(prec120−prec90) em que: fp “n” = o acumulado de precipitação normalizada a partir dos 120 dias que antecedem a data de análise. assim, fp1 é o acumulado do dia anterior à data de estudo, fp2 é o acumulado do penúltimo dia em relação à data de estudo, e assim por diante, até o fp91a120, que consiste no acumulado ocorrido 120 dias antes da data de estudo. fp = 105 × fp1 × fp2 × pf3 × fp4 × fp5 × fp6a10 × fp11a15 × fp16a30 ×× fp31a60 × fp61a90 × fp91a120q (1) rb -(n=,17) = (2) ur = [ur × (-0.006)] + 1,3 (3) ta = (t max × 0,02) + 0,4 (4) rf = rb × ur × ta (5) em que: fp = usado para calcular o número de dias secos ocorridos antes da data de análise, considerando os últimos 120 dias; rb = ajusta a quantidade de dias secos com o objetivo de estimar o grau de umidade presente no tipo de uso e cobertura do solo da área de estudo; a constante “a_n=(1,7)” = o tipo de uso e cobertura o solo e pode assumir os seguintes valores, definidos pelo inpe: • 1.5 (ombrófila densa; alagados); • 1.7 (floresta decídua e sazonal); • 2.0 (floresta de contato; campinarana);, • 2.4 (savana arbórea; caatinga fechada); • 3.0 (savana; caatinga aberta); • 4.0 (agricultura); • 6.0 (pastagem; gramíneas). ur = ajusta de forma linear a umidade relativa sobre a área de estudo; ta = ajusta de forma linear a temperatura do ar sobre a área de estudo; rf = o índice de fogo calculado com base no resultado obtido pela multiplicação de todos os índices anteriores. a escala de risco é definida pelo inpe, em que: • mínimo (rf < 0,15); • baixo (0,15 < rf ≤ 0,40); • médio (0,40 < rf ≤ 0,70); • alto (0,70 < rf ≤ 0,95); • crítico (rf > 0,95). sodré, g.r.c. et al. 6 rbciamb | n.49 | set 2018 | 1-14 análise dos focos de queimadas para realizar a análise dos focos de queimada, foram selecionados cinco anos normais (2002, 2004, 2006, 2007, 2013), cinco anos de la niña (2000, 2001, 2008, 2009, 2011) e cinco anos de el niño (2003, 2005, 2010, 2015, 2016). essa seleção dos anos sob influência de cada mecanismo oceano-atmosfera foi baseada nas anomalias de tsm definidas pelo multivariate enso index (mei) (wolter & timlin, 2011). em seguida, utilizando ferramentas do sistema de informação geográfica (sig), os focos de queimada foram organizados por tipo de superfície — agricultura, pastagem e floresta —, de acordo com a classificação proposta na área de estudo (figura 1f). foi calculada a média do acréscimo/decréscimo do número de focos de queimada em anos de el niño e la niña em relação aos anos normais. risco de fogo e focos de queimada a análise do cálculo do rf em detectar queimadas utilizou ferramentas sig para gerar uma classificação com o número total de queimadas ocorrido conforme o tipo de alerta de rf para cada tipo de uso e cobertura do solo. em seguida, foi verificado o tipo de alerta de rf mais recorrente em relação ao número de focos de queimada observado, para avaliar a eficiência de detecção de tais focos. todas as análises consideraram os períodos de anos normais, de la niña e de el niño definidos no item anterior. resultados e discussão na análise da distribuição anual da quantidade de focos de queimada em relação aos tipos de uso e cobertura do solo (tabela 1), notou-se que as áreas de pastagem apresentam predominância sobre o número de focos de queimada detectados. essa característica pode estar relacionada à concentração de biomassa disponível para servir de combustível para queima. white et al. (2014) afirmam que, em razão da baixa quantidade de material combustível nos campos cobertos por gramas, os incêndios nessas áreas geralmente são de pequeno porte, com queima rápida de todo o material combustível. quando comparados tais campos com outras vegetações, essa condição favorece os processos de queima sobre esse tipo de cobertura vegetal. outra característica importante que contribui para as altas taxas de queimada sobre áreas de pastagem é a variabilidade climática. segundo reyes (2017), por causa da baixa densidade de biomassa das pastagens, a concentração de umidade altera-se mais rapidamente em relação a outras formas de vegetação mais densas, tornando a pastagem mais sensível às variações meteorológicas, condição que pode ser observada na tabela 1, na qual se verifica que, tanto em anos normais quanto em anos sob a influência dos mecanismos el niño e la niña, a maior concentração de queimadas ocorre na área de pastagem. em 17 anos de observações, 47,3% das queimadas registradas no município de paragominas ocorreram em áreas de pastagem. pastagem agricultura floresta normal 602 393 254 la niña 627 430 272 el niño 721 530 294 total 1.950 1.353 820 % 47,3 32,8 19,9 tabela 1 – total de focos de queimada observados no período de 15 anos, envolvendo anos normais (2002, 2004, 2006, 2007, 2013), de la niña (2000, 2001, 2008, 2009, 2011), e de el niño (2003, 2005, 2010, 2015, 2016), classificados por tipo de uso e cobertura do solo. cálculo de risco e detecção de queimadas: uma análise na amazônia oriental 7 rbciamb | n.49 | set 2018 | 1-14 as áreas com predominância da agricultura apresentaram a segunda maior concentração dos focos de queimada, condição associada à prática da coivara (mistry & bizerril, 2011), que consiste na roçagem e queima da biomassa na preparação do solo para o plantio. o número inferior de focos observados nessa forma de uso do solo está em consonância com o mesmo princípio analisado na área de pastagem. como a concentração de biomassa é maior em áreas de agricultura, por conservar áreas com vegetação mais densa, a concentração de umidade é maior e consequentemente necessita de mais tempo para que a área resseque a ponto de queima. esse fator pode ser constatado no estudo conduzido por souza (2015), que averiguou a suscetibilidade à combustão de diferentes tipos de vegetais. assim, a concentração do número de focos de queima sobre áreas de agricultura concentrou 32,8% do total apontado para o município de paragominas em 17 anos. seguindo o padrão ambiental das demais formas de uso e cobertura da terra, a área com predominância de floresta foi a que indicou a menor densidade de focos de queimada, concentrando 19,9% do total de focos observados. segundo araújo et al. (2013), em razão da alta umidade retida pelos vegetais e ambiente, sobretudo no solo e entorno (raízes, resíduos vegetais e líter), pode-se afirmar que o ecossistema florestal amazônico é dotado de imunidade natural contra queimadas. todavia, quando exposto a condições climáticas anormais, é verificado que esse ecossistema não possui defesas e se torna vulnerável ao fogo. ainda de acordo com os resultados de araújo et al. (2013), florestas primárias tendem a ser mais resistentes à propagação de queimadas do que florestas secundárias ou formações vegetais mais recentes. assim, o número reduzido de focos de queimada sobre a área de floresta em paragominas (tabela 1) pode estar relacionado à conservação da floresta primária local. viu-se também na tabela 1 que o número de focos de queimada ocorridos em anos anômalos (el niño e la niña) é superior aos de anos normais. essa característica será abordada adiante com mais detalhes. observando a figura 2, nota-se que a variabilidade dos focos de queimada, quando comparados de forma semestral, exibe uma dinâmica diretamente ligada à variação climática no primeiro semestre, sendo o segundo semestre uma consequência do quadro apresentado no início de cada ano. a relação entre primeiro e segundo semestres é inversamente proporcional para todas as formas de uso e cobertura do solo analisado, independentemente do fenômeno meteorológico predominante. em anos com ocorrência do fenômeno la niña, pela predominância de mais dias de precipitação acima do normal durante o primeiro semestre (de souza et al., 2009; araújo et al., 2013), a tendência é a redução do número de focos de queimada em função da grande concentração de umidade sobre o solo (souza, 2015), ao passo que no segundo semestre, quando a influência dos mecanismos el niño/la niña deixa de ser significativa (araújo et al., 2013), se aponta a elevação do número de focos de queimada. em anos de el niño, o comportamento é contrário. no primeiro semestre predominam altas taxas de queimada, por conta da redução dos dias de precipitação decorrente desse fenômeno (de souza et al., 2009; araújo et al., 2013). já no segundo semestre é observada redução do número de focos de queimada, ficando abaixo da quantidade de focos verificados em anos de la niña. essa característica pode estar ligada à dinâmica de manejo do solo, pois, como descrito por schroeder et al. (2009), as florestas primárias e/ou vegetação secundária são cortadas nos primeiros meses da estação seca e a biomassa derrubada é deixada para secar sob o sol por dois ou três meses, dependendo do volume da biomassa. em seguida, o fogo é utilizado como um método de baixo custo que propicia a transformação rápida da matéria orgânica seca em fertilizante. assim, a dependência da concentração de umidade na vegetação a ser queimada passa a ser o fator limitador para os produtores, condição que eleva a relação entre o número de focos de queimada e os fenômenos el niño e/ ou la niña. em anos de el niño, quando o volume pluviométrico fica abaixo do normal, a taxa de umidade sobre o ambiente a ser queimado é menor e os focos de queimada tendem a aumentar. em anos de la niña, com maior índice de pluviosidade, a taxa de umidade eleva-se acima do normal, inibindo o ambiente de sofrer queimadas e reduzindo o número de focos observados. no entanto, a partir do segundo semestre, seja em anos de la niña, seja em anos de el niño, a configuração do número de queimadas passa sodré, g.r.c. et al. 8 rbciamb | n.49 | set 2018 | 1-14 a ser modulada somente pela atividade antrópica (prado & coelho, 2017), o que explica a taxa de elevação em anos de la niña aos anos de el niño, pois, como não foi possível queimar o material orgânico no primeiro semestre, em anos de la niña as áreas que deveriam ter sido queimadas no primeiro semestre passam a ser queimadas no segundo, juntamente com as demais áreas, o que ocasiona a elevação do número de focos. em anos de el niño, como é possível elevar a quantidade de áreas a serem queimadas, no segundo semestre se queima apenas o remanescente do território, condição que leva à aparente redução do número de focos de queimada na segunda metade dos anos mais secos. as características descritas podem ser mais bem compreendidas ao observar a figura 3, com os anos de el niño apresentando acréscimo de ocorrência de focos, em relação aos anos normais durante os dois semestres, indicando a distribuição proporcional do número de queimadas ao longo do ano. percebe-se que a área de pastagem é a que sofre a menor elevação do número de focos durante o primeiro figura 2 – percentual de focos de queimada semestrais considerando o tipo de uso e cobertura do solo em anos normais, anos de la niña e anos de el niño. pastagem (1º semestre) pe rc en tu al d e qu ei m ad as 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 normal la niña el niño 31,4 14,1 54,5 pastagem (2º semestre) pe rc en tu al d e qu ei m ad as 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 normal la niña el niño 30,8 34,1 35,1 agricultura (1º semestre) pe rc en tu al d e qu ei m ad as 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 normal la niña el niño agricultura (2º semestre) pe rc en tu al d e qu ei m ad as 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 normal la niña el niño 36,1 4,7 59,2 27,2 38,8 34,0 floresta (1º semestre) pe rc en tu al d e qu ei m ad as 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 normal la niña el niño floresta (2º semestre) pe rc en tu al d e qu ei m ad as 100,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 normal la niña el niño 41,4 2,7 55,9 29,3 37,9 32,7 fenômeno oceano-atmosfera fenômeno oceano-atmosfera cálculo de risco e detecção de queimadas: uma análise na amazônia oriental 9 rbciamb | n.49 | set 2018 | 1-14 semestre, e as áreas agricultáveis e de florestas são as que apresentam a maior concentração de queimadas no primeiro semestre durante os anos de el niño. a partir do segundo semestre, a área de pastagem concentra o maior número de queimadas, seguida da área de agricultura. em anos de la niña, percebe-se que a anomalia de focos de queimada é negativa durante todo o primeiro semestre, elevando-se significativamente no segundo semestre, principalmente sobre as áreas agricultáveis, em concordância com as análises anteriores. uma importante alteração observada ocorre na área de floresta: tanto em anos de el niño como nos anos de la niña, a ocorrência de queimadas parece estar sendo influenciada pela atividade humana das áreas agricultáveis, uma vez que, quando há o aumento do número de queimadas sobre a área de agricultura, se tem também aumento sobre a área de floresta, o que não se vê quando o número de focos sobre a área de pastagem sofre variação. essa característica pode estar relacionada ao efeito de borda, o qual foi analisado por costa (2012). o autor constatou que áreas florestais que sofrem cortes seletivos, fragmentando a vegetação, acabam por criar áreas com grande concentração de serapilheira, funcionando como combustível no momento de uma queimada e podendo atingir áreas acima de 100 metros adentro da floresta. a fragmentação florestal é um dos fenômenos mais marcantes e graves do processo de expansão da fronteira agrícola no brasil, provocando o isolamento de trechos de floresta de diferentes tamanhos em meio a áreas perturbadas, ficando a periferia do fragmento mais exposta à insolação e à modificação do regime dos ventos. essas mudanças provocadas pelos limites artificiais da floresta são chamadas efeito de borda e têm enorme impacto sobre os organismos que vivem nesses ambientes fragmentados (viana et al., 1992; murcia, 1995; alves júnior et al., 2006; costa, 2012). assim, na área onde predomina a agricultura, fragmentos florestais estão amplamente presentes, favorecendo o efeito de borda (viana et al., 1992; costa, 2012), o que pode estar relacionado à anomalia de queimadas positiva mais elevada no primeiro semestre e à significativa redução no segundo, pois a área da floresta sob efeito de borda já foi reduzida pelas queimadas do primeiro semestre, diminuindo a área passível do mesmo efeito no decorrer do ano. em conformidade com essa condição, observa-se que no segundo semestre do ano de la niña a anomalia de focos de queima sobre a área de floresta é superior à ocorrida em anos de el niño, concordando com as análises apresentadas, pois, com o significativo aumento do número de focos em áreas agrícolas, o efeito de borda sobre os fragmentos de florestas será maior, bem como, consequentemente, o número de queimadas na área de floresta. esses resultados apontam que o segundo semestre dos anos de la niña precisa de mais atenção por parte dos órgãos fiscalizadores, porque, diferentemente de anos normais e de el niño, que apresentam distribuição das queimadas ao longo do ano, em anos de la niña o que se observa são as limitações naturais do primeiro semestre, alta concentração de focos de queimada somente nesse período do ano, levando a números superiores ao mesmo período dos anos menos úmidos, o que pode vir a contribuir para a ocorrência de incêndios florestais. o resultado obtido pelo cálculo do rf semestral, considerando os tipos de uso e cobertura do solo e mecanismo oceano-atmosfera atuante (figura 4a), mostra que figura 3 – anomalia de focos de queimada considerando a diferença entre anos com ocorrência de el niño/la niña e anos normais. el niño 150 100 50 0 -50 -100 -150 1º semestre 2º semestre pastagem agricultura floresta la niña 150 100 50 0 -50 -100 -150 1º semestre 2º semestre sodré, g.r.c. et al. 10 rbciamb | n.49 | set 2018 | 1-14 figura 4 (a) percentual de ocorrência dos tipos de alerta de risco de fogo para cada tipo de uso e cobertura do solo analisado, de forma semestral, em relação ao mecanismo oceano-atmosfera predominante; (b) percentual de ocorrência de focos de queimada por tipo de alerta de risco de fogo para cada tipo de uso e cobertura do solo, em relação ao mecanismo meteorológico predominante. la niña pe rc en tu al d e oc or rê nc ia 100% 80% 60% 40% 0% pastagem agricultura floresta 1º semestre pastagem agricultura floresta 2º semestre 20% el niño pe rc en tu al d e oc or rê nc ia 100% 80% 60% 40% 0% pastagem agricultura floresta 1º semestre pastagem agricultura floresta 2º semestre 20% normal pe rc en tu al d e oc or rê nc ia 100% 80% 60% 40% 0% pastagem agricultura floresta 1º semestre pastagem agricultura floresta 2º semestre 20% la niña a b pe rc en tu al d e oc or rê nc ia 100% 80% 60% 40% 0% pastagem agricultura floresta 1º semestre pastagem agricultura floresta 2º semestre críticomínimo baixo médio alto 20% 90% 70% 50% 30% 10% 100% 80% 60% 40% 0% 20% 90% 70% 50% 30% 10% 100% 80% 60% 40% 0% 20% 90% 70% 50% 30% 10% el niño pe rc en tu al d e oc or rê nc ia pastagem agricultura floresta 1º semestre pastagem agricultura floresta 2º semestre normal pe rc en tu al d e oc or rê nc ia pastagem agricultura floresta 1º semestre pastagem agricultura floresta 2º semestre cálculo de risco e detecção de queimadas: uma análise na amazônia oriental 11 rbciamb | n.49 | set 2018 | 1-14 no primeiro semestre, tanto nos anos normais como nos anos anômalos, há a predominância do alerta mínimo, indicando que, por conta do período chuvoso, a taxa de umidade permanece elevada nesse período. nota-se também que em anos sob influência do el niño o número de alertas mínimo apresenta redução e os outros alertas passam a ter mais representatividade, concordando com os resultados exibidos, que mostram anomalias positivas de focos de queimada em anos de el niño. no segundo semestre, o percentual de alertas observado praticamente não se altera entre os anos normais e anos de el niño ou la niña. tais condições ocorrem porque o cálculo do rf mede o grau de suscetibilidade do ambiente em sofrer combustão, seja ela natural, seja antrópica, no entanto viu-se que, como esse índice foi concebido para seguir a variabilidade pluviométrica diária, condicionando a concentração de umidade como fator limitante para a ocorrência de queimadas, existe tendência a captar principalmente a condição natural para a ocorrência do fogo sem, contudo, ser suficiente para antecipar uma queimada atribuída à atividade humana, como será analisado na figura 4b. analisando a precisão do cálculo de rf em relação ao número de focos detectados (figura 4b), observou-se que o tipo de risco não representa diretamente o número de ocorrência de queimadas. nota-se que, em anos normais, a maior parte das queimadas ocorridas no primeiro semestre se deu quando o alerta era mínimo para todos os tipos de uso e cobertura do solo analisados. em anos com a ocorrência de la niña, o padrão observado em anos normais se repete, com exceção apenas para áreas de floresta, em que o alerta de maior ocorrência de focos de queimada passa a ser o médio. para anos sob a influência do el niño, o padrão de focos por alertas foi semelhante, tanto entre os semestres quanto em relação às formas de uso e cobertura do solo, o qual evidencia que o tipo de alerta identificado não permite afirmar se, de fato, ocorrerá ou não queimada sobre a região de interesse. como já descrito anteriormente, o cálculo do rf indica o grau de suscetibilidade quando o ambiente sofre queimadas, no entanto não prevê a atividade humana. assim, percebe-se nessa análise que, por causa dos altos níveis de umidade e chuva que caracterizam a região amazônica e que normalmente previnem a ocorrência de fogo natural (goldammer, 1990; ray et al., 2005; uhl & kaufmann, 1990), isso leva o rf a detectar a possibilidade de ocorrência de um evento principalmente por ações antrópicas e não naturais. segundo sorrensen (2004), o processo de queimadas na amazônia inicia-se tipicamente por meio do corte da floresta ou vegetação predominante nos primeiros meses da estação seca. a biomassa derrubada é deixada para secar sob o sol por dois ou três meses, dependendo do volume da biomassa, conteúdo inicial de umidade e condições do tempo. esse método é utilizado no processo de desmatamento por pequenos fazendeiros de subsistência, na agricultura mecanizada de grande escala e por criadores de gado, similarmente. o mesmo processo é usado para converter tanto florestas jovens quanto florestas em estágio avançado de sucessão, conhecidas localmente como capoeiras, no processo de rotação de cultivo usado por proprietários rurais na amazônia brasileira (sorrensen, 2004). conclusões o cálculo da distribuição semestral dos focos de queimada em função dos mecanismos oceano-atmosfera mostrou que estes contribuem com o número total de queimadas anuais, levando a mudanças na frequência com que os focos de queimada são observados. em anos de la niña, o segundo semestre apresenta intensa ocorrência de queimadas, com índices superiores ao mesmo período em anos de el niño, sobretudo nas áreas predominantemente agrícolas, evidenciando a ligação direta da atividade humana com a frequência dos focos de queimada. esse fator, não considerado nas equações de risco, acaba por reduzir a precisão do cálculo do risco de fogo. na região amazônica, especificamente para o município de paragominas, como os focos de queimada possuem origem onde predomina a atividade humana, o cálculo do rf realizado atualmente deve ser limitado como somente um indicativo ambiental, e não como alerta ou previsão. sodré, g.r.c. et al. 12 rbciamb | n.49 | set 2018 | 1-14 referências alves junior, f. t.; brandão, c. f. l. s.; rocha, k. d.; marangon, l. c.; ferreira, r. l. c. 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distributed under the terms of the creative commons license. revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 18 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 simulação de estudo hidrogeológico associado à deposição de rejeitos radioativos de baixo e médio nível de atividade resumo em 2006, o programa nuclear brasileiro previu a construção de pelo menos cinco usinas nucleares até 2030. como em outras atividades humanas, o uso da energia nuclear gera rejeitos que podem ter impacto potencial negativo na saúde humana e no ambiente. estes rejeitos devem ser bem gerenciados, não podendo ser liberados sem tratamento prévio. neste trabalho, relata-se um estudo visando avaliar a implantação de um repositório de rejeitos radioativos de baixo e médio nível de atividade, no estado da bahia, com o auxílio do software fractran. os resultados demonstram que a vulnerabilidade hidrogeológica local é pequena, o que encoraja o desenvolvimento de estudos complementares. palavras-chave: rejeitos radioativos; hidrogeologia; repositório. abstract in 2006, the brazilian nuclear program foresaw the construction of at least five nuclear power plants until 2030. like other human activities, the use of nuclear energy generates waste, which can have negative potential impact on the human health and on the environment. this waste must be safely managed, and cannot be released without a previous treatment. this paper presents a study in order to evaluate the implantation of a nuclear waste repository of low and medium level of activity in the bahia state, with the help of the fractran sotware. the results showed that the hydrogeological vulnerability is small, what encourages the development of additional studies. keywords: nuclear waste; hydrogeology; repository. vinícius verna magalhães ferreira engenheiro eletricista – ufmg. mestre em ciências e técnicas nucleares – ufmg. doutor em saneamento, meio ambiente e recursos hídricos – ufmg. atual tecnologista do centro de desenvolvimento da tecnologia nuclear/comissão nacional de energia nuclear. e-mail: vvmf@cdtn.br wellington antônio soares engenheiro civil – unb. mestre em ciências e técnicas nucleares e em engenharia de estruturas (ambos ufmg). doutor em tecnologia nuclear – usp. atual pesquisador do centro de desenvolvimento da tecnologia nuclear/comissão nacional de energia nuclear. e-mail: soaresw@cdtn.br james vieira alves geólogo universidade estadual paulista júlio de mesquita filho. mestre em geologia pela ufmg. atual pesquisador do centro de desenvolvimento da tecnologia nuclear/comissão nacional de energia nuclear. e-mail: alvesjv@cdtn.br revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 19 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução a geração de energia elétrica por meio de centrais nucleares é um tema controverso, permanentemente debatido em todo o mundo, tendo seus defensores e opositores. os impactos ambientais associados à energia nuclear, principalmente aqueles relacionados aos rejeitos radioativos, são questionados por diversos setores da sociedade. todavia, é válido lembrar que danos ao meio ambiente ocorrem sempre que há geração de energia elétrica, inclusive nos processos vinculados às chamadas fontes alternativas e renováveis (ferreira et al., 2009), não sendo exclusivos da área nuclear. do ponto de vista ambiental, os questionamentos abrangem também as operações relativas ao ciclo do combustível nuclear, que incluem as etapas de mineração e beneficiamento de minérios de urânio. as indústrias nucleares do brasil – inb operam um empreendimento minero-industrial da unidade de concentrado de urânio, localizado na região sudoeste do estado da bahia, a nordeste da cidade de caetité. nesse local, são realizadas atividades de pesquisa mineral, lavra e processamento metalúrgico de minério de urânio, para produção de concentrado de urânio, na forma de diuranato de amônio dua. faz parte deste complexo um sistema de bacias de contenção e reciclagem dos efluentes líquidos tratados da unidade de concentrado de urânio. na área desse complexo, existe um sistema aqüífero granular, constituído pelas coberturas sedimentares detríticas, pelo solo de alteração das rochas do complexo lagoa real e pelos aluviões, que se distribuem nas calhas dos rios. essa área já foi objeto de estudo, o que permite o aproveitamento de toda a cartografia utilizada nestas atividades pregressas (cota et al., 2007). nessa região, há pontos mais prováveis de descarga do sistema aqüífero local que englobam os poços tubulares, passíveis de exploração de água subterrânea. conforme levantamento geológico feito no local onde uma das bacias de contenção está instalada, o principal sistema existente é um aqüífero fissural, composto por rochas graníticas e gnáissicas associadas às rochas do complexo lagoa real. este sistema compreende cerca de 66% da área em estudo. em um aqüífero fissural, o fluxo da água subterrânea ocorre quase que exclusivamente através da porosidade secundária, constituída pelas descontinuidades ou intercessões dessas descontinuidades presentes nas litologias (fraturas, falhas, foliação ou fissuras). o objetivo deste artigo é relatar um estudo de simulação para verificar uma possível contaminação de solos e águas subterrâneas, considerando-se hipoteticamente a implantação de um repositório de rejeitos radioativos na unidade da inb em caetité. para essa simulação, foi utilizado o software fractan, baseado no método dos elementos finitos e que simula o transporte de contaminantes em meios porosos ou discretamente fraturados. essa simulação é importante, na medida em os conhecimentos desenvolvidos nessa atividade poderão ser utilizados na implantação do repositório nacional de rejeitos radioativos, uma exigência legal para a operação da central nuclear de angra 3. o item n.º 2.18 da licença do ibama determina que o repositório esteja em construção até o início da operação de angra 3. é fato que o setor nuclear foi responsável por danos ao meio ambiente, contaminando solos e águas subterrâneas, entre outros problemas. tendo em vista que as experiências nessa área são importantes para o dimensionamento de repositórios rejeitos radioativos, são apresentados, no próximo item, exemplos típicos desses danos. contaminação radioativa em razão de usos da energia nuclear nos estados unidos, uma instalação federal que ocupa uma área de 560 milhas quadradas, situada no estado de washington, foi utilizada para produzir materiais nucleares físseis entre 1943 e 1990. após esta data, esforços foram efetuados para remediar a contaminação existente no solo e nas águas subterrâneas na região, que ocorreu em razão dessa utilização. a extensa contaminação no local (hanford) resultou na inclusão do mesmo na lista de prioridades nacionais, de acordo com os critérios adotados pela agência de proteção ambiental norte-americana (epa). nove reatores nucleares inativos, localizados na área, estão sendo descomissionados. rejeitos gerados durante a operação destes reatores foram armazenados nas redondezas, resultando em uma vasta contaminação do solo e dos mananciais por césio 137, cobalto 60 e európio 152 (mattigod & martin, 2001). as minas de exploração de urânio de cunha baixa e quinta do bispo foram duas das mais importantes em portugal. no primeiro caso, a lavra ocorreu inicialmente em mina subterrânea e, posteriormente, a céu aberto. no caso da quinta do bispo a lavra processou-se exclusivamente a céu aberto. nas duas minas, foi ainda utilizada à lixiviação estática para recuperação de minérios de baixos teores (300 a 500 ppm). como resultados das atividades mineradoras, foram produzidas quantidades significativas de resíduos, atualmente depositados em diversos depósitos de rejeitos. para avaliar a intensidade e a extensão dos impactos radiológicos, foram determinadas as atividades dos radionuclídeos que integram a cadeia de decaimento do urânio em amostras de água, sedimentos e solos. a distribuição espacial destas amostras revelou que a contaminação está restrita às imediações das áreas de mineração, sendo que a situação mais problemática se verifica em cunha baixa, onde os solos estão significativamente contaminados. isto ocorreu devido à utilização ilegal de águas para irrigação, oriundas da estação de tratamento de efluentes da mina e de nascentes com origem nos depósitos de rejeitos (pereira et al., 2004). investigações sobre o movimento de águas, feitas no deserto de amargosa, nos estados unidos, revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 20 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 demonstraram que gases contendo trítio e carbono 14 estão migrando através de uma zona não saturada. nesse local, existe a primeira instalação comercial americana destinada ao armazenamento de rejeitos radioativos de baixa atividade. desde 1976, estudos hidrogeológicos são realizados na região, situada na fronteira dos estados de nevada e da califórnia. em 1997, o local se tornou parte do “programa hidrológico de substâncias tóxicas”, após a constatação de altas concentrações de trítio nas amostras de gases oriundas da área que, entre 1962 e 1992, recebeu rejeitos radioativos (stonestrom et al., 2004). em 1965, em semipalatinsk, rússia, foram efetuados testes nucleares a 48 metros de profundidade. em 2003, dando seqüência a trabalhos anteriores, estudos foram realizados com o intuito de se avaliar os níveis de contaminação existentes no solo e nas águas subterrâneas locais. métodos de extração química que levam em conta a composição das águas minerais, cintilografia líquida e espectrometrias alfa e gama foram algumas das técnicas utilizadas para avaliar a concentração de radionuclídeos no local, entre os quais césio 137, estrôncio 90 e amerício 241. os resultados mostraram a rota de migração dos contaminantes na região (gordeev et al., 2005). pesquisas relativas aos impactos ambientais associados ao parque nuclear russo, incluindo a contaminação de águas subterrâneas e superficiais, de solos e da atmosfera, foram realizadas para a avaliação dos potenciais danos ambientais. o trabalho, envolvendo o ministério de energia atômica e departamentos de segurança, ecologia e emergências considerou como objeto de estudo todo o ciclo do combustível nuclear. estudos realizados nas áreas impactadas demonstraram que, apesar dos programas de recuperação executados, houve um aumento da contaminação nas águas amostradas. flocos de neve coletados também se apresentaram contaminados (golashvili et al., 1998). ressalta-se que a poluição radioativa compreende mais de 200 nuclídeos. o césio-137 e o estrôncio-90, com alto rendimento de fissão e alta meia-vida, são potenciais geradores de problemas ambientais. nos processos biológicos, o césio e o estrôncio, quimicamente semelhantes ao potássio e ao cálcio, tendem a acompanhá-los, depositando-se parcialmente nos músculos e ossos, respectivamente. já o plutônio-239, mesmo em quantidades mínimas, é altamente nocivo. sua meiavida, de 24.000 anos, demanda a adoção de enormes cuidados para a proteção do ser humano e preservação do meio ambiente (figuera & cunha, 1998). repositórios de rejeitos radioativos as soluções adotadas em países que já operam repositórios para o armazenamento definitivo de rejeitos radioativos contemplam instalações de superfície, sub-superfície e depósitos geológicos profundos. considera-se como rejeito radioativo qualquer material resultante da atividade humana que contenha radionuclídeos em quantidades superiores aos limites de isenção especificados em normas e para o qual a reutilização é imprópria ou não prevista. esse tipo de rejeito é gerado durante a operação dos reatores nucleares de potência, pelas instalações do ciclo do combustível (mineração, beneficiamento do minério, conversão, enriquecimento, fabricação de elementos combustíveis e reprocessamento) e por usuários de radioisótopos em aplicações médicas, industriais, ambientais, agrárias e em pesquisas. o rejeito radioativo pode ser caracterizado pelo tipo de radiação emitida (alfa, beta, gama, nêutron), por sua forma física (sólido, líquido ou gasoso), radiotoxicidade ou por sua meia-vida radioativa (tempo necessário para que sua radioatividade se reduza à metade). rejeitos contendo radioisótopos com meia-vida superior a 30 anos são considerados como de longa duração. a gerência de rejeitos radioativos abrange operações que começam na sua geração e terminam com a sua deposição em repositório. estas operações têm como objetivo principal gerenciar os rejeitos de maneira segura, de modo a proteger o homem e a natureza dos impactos negativos. são princípios fundamentais da gerência de rejeitos radioativos a prevenção e otimização, significando a busca de minimização na geração de rejeitos pela adoção de medidas de otimização de processos, e pela reciclagem ou recuperação de materiais, sendo a segregação dos rejeitos uma das práticas mais importantes. a segregação permite separar os rejeitos que podem ser armazenados para decaimento e posterior liberação daqueles que, devido a sua longa meiavida, devem, após o tratamento e acondicionamento corretos, ser enviados ao repositório, onde serão mantidos de forma segura, pelo tempo que se fizer necessário à proteção ao ser humano e ao meio ambiente. ressalta-se que o repositório é um local de armazenamento definitivo dos rejeitos, sem intenção de removê-los futuramente. a maioria dos rejeitos radioativos de grandes geradores é processada na própria instalação nuclear, por meio de técnicas de redução de volume e imobilização em tambores. como resultado desse processamento, tem-se um produto estável e que pode ser armazenado com segurança por longo tempo. os pequenos geradores quase nunca dispõem dessa capacidade, sendo seu rejeito tratado em instalações apropriadas, muitas vezes localizadas junto ao repositório. no quadro 1, são descritas características típicas dos tipos de repositórios mais utilizados. o único repositório existente no brasil, o de abadia de goiás, é um repositório de sub-superfície. no quadro 2, são apresentados, de maneira resumida, os empreendimentos que podem gerar rejeitos radioativos. revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 21 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 tipo de deposição definição características principais p ró xi m a à s u p e rf íc ie trincheira coberta colocação do embalado dentro de trincheiras escavadas e cobertas com solo. utilizado no repositório em drigg, no reino unido. galeria fechada galerias construídas em concreto, onde são colocados os embalados de rejeito. o selamento da galeria é feito com asfalto. a estrutura final é recoberta com solo. conceito de deposição encontrado no centro de l’ aube na frança, em el cabril na espanha e em rokkasho no japão. galeria modular tipo de estrutura subterrânea resistente à intrusão. o rejeito é colocado dentro de módulos em concreto, com cobertura também em concreto. o depósito é no final coberto com um teto em concreto impermeável, sobre o qual se coloca uma camada de solo. conceito é representado pelo repositório irus (intrusion resistant underground structure) no canadá galeria aberta galeria com base e paredes em concreto, com sistema de drenagem. a água de dentro ou abaixo do piso da galeria é monitorada independentemente e encaminhada para um sistema de gestão da água, antes de ser descartada. conceito utilizado em drigg, no reino unido, em substituição às trincheiras. em poço poço tubular escavado em uma formação geológica, em profundidades que podem atingir até centenas de metros, e revestido com material de proteção. utilizado para receber fontes fora de uso acondicionadas em embalagens de aço inoxidável de alta resistência. o sistema requer pequena área, pouca infra-estrutura, rápido tempo de implementação e mínimo controle institucional. em cavidades rochosas de profundidades intermediárias essas cavidades incluem minas fora de uso, principalmente aquelas escavadas em formações geológicas. a capacidade de receber diferentes tipos de rejeitos é sua característica mais importante. pode receber todas as categorias de rejeito, exceto as de alto nível e de meia vida longa. conceito utilizado na república tcheca, finlândia, suíça e noruega. quadro 1– classificação dos repositórios de rejeitos. classe da instalação natureza da instalação características comuns grande geradora usina nuclear possuem sistemas de redução de volume, tratamento e acondicionamento de rejeitos, bem como instalação para o armazenamento inicial dos rejeitos tratados. institutos de pesquisas nucleares indústrias do ciclo do combustível nuclear pequena geradora instalações de medicina nuclear a quantidade e o tipo de serviços executados não justificam instalações para o processamento do rejeito. essas instalações podem ou não possuir local para decaimento do material radioativo até atingir seu nível de isenção para descarte no ambiente. usuários de fontes radioativas seladas, páraraios e detectores de fumaça universidades que trabalham com pesquisas na área nuclear quadro 2 – principais instalações geradoras de rejeitos radioativos. a forma de deposição dos rejeitos radioativos depende de suas características próprias, como nível de radiação, conteúdo isotópico e geração de calor. no quadro 3, são apresentadas as opções de deposição recomendadas segundo a categoria do rejeito. revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 22 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 categoria características opção de deposição rejeito isento atividade abaixo dos limites de dispensa nenhuma restrição radiológica rejeitos de baixo e médio nível (atividade acima dos limites de liberação e geração de calor abaixo de 2 kw/m 3 ) meiavida curta concentração de radionuclídeos de meia-vida longa limitada (máximo 4.000 bq/g por embalado e 400 bq/g para a média dos embalados) repositório de superfície ou em formação geológica meiavida longa concentração de radionuclídeos de meia-vida longa superior aos limites acima repositório em formação geológica rejeito de alto nível geração de calor acima de 2 kw/m 3 e concentração de radionuclídeos de meia-vida longa superior à de rejeitos de baixo e médio nível repositório em formação geológica quadro 3 – formas de deposição de rejeitos radioativos (iaea, 2007). metodologia ferramentas utilizadas e hipóteses assumidas para avaliação da sensibilidade da modelagem do fluxo e transporte de contaminantes em um sistema aqüífero fraturado, será utilizado o software fractran. este programa simula o fluxo e transporte de contaminantes nas águas subterrâneas, em regime permanente e em duas dimensões, em meios porosos ou discretamente fraturados, com base no método dos elementos finitos. o meio poroso é representado por blocos, enquanto que as fraturas o são por linhas (verticais e/ou horizontais). ao contrário de outros modelos de simulação aplicados a meios fraturados, o fractran considera os mecanismos de fluxo e de transporte através de ambos os meios – fraturados e no bloco da matriz principal que configura o meio. esse programa pode ser utilizado também para outras aplicações, tais como cálculos de transientes de condução térmica e problemas de fluxo subterrâneos lineares, como no caso de aqüíferos que defletem plumas de contaminação lateralmente. os principais parâmetros de entrada do programa são relacionados à fonte de contaminação e à caracterização hidrogeológica do local a ser modelado, incluindo as fraturas. o tempo de análise da concentração do radionuclídeo no solo é também um parâmetro de entrada fornecido pelo usuário. para uma mesma simulação, é possível visualizar a pluma da contaminação em diferentes intervalos de tempo. o intervalo de tempo mínimo para o qual uma solução seja apresentada corresponde a 20% do tempo total simulado. soluções analíticas, quando comparadas aos resultados computacionais, se mostraram bastante próximas (sudicky & mclaren, 1998). o modelo conceitual e estrutural foi definido para um perfil de terreno de 15 metros de profundidade e 750 metros de extensão, composto por dois aqüíferos não confinados sobrepostos e interconectados hidraulicamente, sendo que, no superficial, a densidade das fraturas é mais intensa e atinge a profundidade média de 6 metros. o extrato inferior possui menor degradação, refletida num menor fraturamento (figura 1). para uma representação mais próxima o possível do cenário real, foram geradas fraturas randômicas verticais e horizontais. a bacia de contenção de rejeitos possui uma extensão aproximada de 150 metros. quando não foi possível a obtenção de parâmetros específicos do terreno necessários para a simulação, optou-se por utilizar, nesses casos, valores de referência existentes na literatura. a fonte de contaminação foi considerada como sendo o rádio 226, com uma concentração igual a 10 kg/m 3 e cuja meia-vida é de 1602 anos. este radionuclídeo foi escolhido porque seu fator de retardo é igual ao da água. este fator indica o atraso no transporte dos contaminantes adsorvidos em relação à velocidade advectiva da água subterrânea. se a velocidade média de transporte dos contaminantes no aqüífero for menor que a velocidade de infiltração da água subterrânea, é dito que os contaminantes estão sofrendo retardo. isto ocorre porque os contaminantes hidrofóbicos tendem a adsorver-se à matriz do aqüífero. como exemplo, um valor do fator de retardo 2 indica que a velocidade da água subterrânea é duas vezes maior do que a velocidade de transporte dos contaminantes. valores elevados para o fator de retardo implicam numa menor mobilidade do contaminante (michels, 2005). revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 23 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 figura 1 – desenho esquemático do terreno simulado. caracterização do local faz parte do complexo mineroindustrial da inb em caetité um sistema de bacias de contenção e reciclagem dos efluentes líquidos tratados da unidade de concentrado de urânio, doravante denominada de pond (figura 2). a operação industrial do complexo está prevista para um período de 16 anos, para o processamento de minério explotado da mina da cachoeira, com teor médio de 2.900 ppm de u3o8. a produção anual de dua é de 300 toneladas em equivalente a u3o8. em março de 2000, foi concedida a autorização para operação inicial (aoi) do empreendimento. os limites da área de estudo do trabalho realizado compreendem os limites físicos do complexo de caetité, que abrangem os principais pontos mais prováveis de descarga do sistema aqüífero local e englobam os poços tubulares, passíveis de exploração de água subterrânea, e que, por essa razão, são considerados locais para simulação de dose ao público. o sistema aqüífero granular existente na área de estudo, de acordo com a documentação estudada, possui caráter efêmero, existindo basicamente no período chuvoso, e se constitui em uma fonte de recarga para o aquífero fissural. este sistema não será considerado no contexto destas simulações. figura 2 pond – inb (caetité, ba). revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 24 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 na figura 3, mostra-se um mapa da região de interesse, que inclui as principais rotas de migração dos radionuclídeos no caso de sua não contenção na lagoa de efluentes. conforme pode ser visto, o sistema de bacias de contenção é composto por mais de uma unidade. neste trabalho, o pond 2 é o objeto de estudo. aspectos de segurança barreiras de engenharia e naturais são utilizadas para prevenir o transporte e a liberação dos radionuclídeos, sendo componentes essenciais de repositórios de rejeitos radioativos. estas barreiras são obstruções físicas que previnem ou inibem o movimento de pessoas e radionuclídeos, incluindo-se eventos tais como incêndios, protegendo o meio ambiente e os seres vivos de possíveis efeitos nocivos das radiações. é necessário que essas barreiras atuem na escala de tempo prevista para o projeto, que pode atingir centenas de anos. sistemas de barreiras múltiplas têm sido internacionalmente considerados e consistem em sobrepor sucessivas obstruções físicas ou químicas entre o rejeito e a biosfera, com o objetivo de evitar a contaminação do meio ambiente e dos seres vivos. deve-se assegurar também que os níveis de exposição estejam dentro dos limites das normas de radioproteção (freire, 2007). a modelagem realizada considerou que, apesar de o sistema de proteção existente no repositório, os efluentes líquidos armazenados atingiriam o solo através do meio poroso adjacente, para que pudesse ser avaliada uma hipotética contaminação do mesmo e das águas subterrâneas. figura 3 – mapa de localização e das principais rotas de migração de radionuclídeos a partir do pond. parâmetros hidrogeológicos apresentam-se, a seguir, alguns conceitos hidrogeológicos relevantes associados à modelagem realizada. foi feita uma análise de sensibilidade para cada um dos parâmetros. condutividade hidráulica parâmetro físico dos mais importantes na determinação quantitativa e qualitativa do movimento da água no solo. este valor depende de algumas características do meio e do fluido percolante e sua determinação é extremamente importante, entre outras aplicações, no dimensionamento dos sistemas de drenagem (pereira et al., 2001); dispersividade propriedade física intrínseca de um meio poroso, de uma substância específica ou fluído, que determina as características de dispersão de um contaminante nesse meio. considera-se uma dispersividade longitudinal e outra transversal, em função da orientação da dispersão em relação à direção principal do revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 25 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 fluxo de água subterrânea (ineti, 2008); diâmetro de abertura das fraturas na matriz geológica uma fratura pode ser entendida como o resultado da deformação sofrida por uma rocha submetida a tensões de naturezas diversas; fator de retardo – citado anteriormente no tópico metodologia; difusão de um contaminante no solo ou rocha causada por um gradiente de potencial químico, que resulta na migração do soluto de regiões de maior para as de menor concentração. em meios de permeabilidade muito baixa, a difusão pode vir a ser o fenômeno de transporte predominante. o aumento da temperatura acentua a difusão total, em virtude do aumento dos coeficientes de difusão nas fases líquida e gasosa. o coeficiente de difusão é indiretamente dependente do grau de saturação, pois à medida que este diminui, o caminho efetivo que o fluxo percorre aumenta (silva et al., 2004); gradiente hidráulico número adimensional que corresponde à razão entre as variações de carga hidráulica e o comprimento percorrido, na direção do fluxo. na prática, este parâmetro pode ser calculado através da diferença de potencial entre dois pontos, dividido pela distância lateral entre os mesmos. constante de decaimento de primeira ordem do soluto calculada de acordo com a equação k = ln2/t, onde t é a meia vida do contaminante. como a constante e a meia vida são inversamente proporcionais, elementos de menor vida terão uma maior constante de decaimento. este parâmetro é importante no caso de simulações que envolvam radionuclídeos que venham a contaminar o solo. para os casos onde não exista um decaimento, atribui-se o valor zero à constante. viscosidade propriedade de um fluído que expressa a força de coesão existente entre as partículas do mesmo, o que dificulta o movimento relativo das partículas, ou seja, é a propriedade dos fluidos correspondente ao transporte microscópico de quantidade de movimento por difusão molecular. desta forma, quanto maior a viscosidade, menor a velocidade com que o fluido se movimenta. os parâmetros hidrogeológicos do solo utilizados na modelagem dos aqüíferos foram: aqüífero 1 – superficial condutividade hidráulica – vertical: 2,9 x 10 -7 m/s, longitudinal: 1,57x10 -6 m/s; dispersividade longitudinal – 1 metro; dispersividade transversal – 0,1 metros; densidade do solo seco – 2.750 kg/m 3 ; porosidade – 6,5x10 -3 m 2 /s; coeficiente de difusão efetiva – 4,49 x 10 -10 m 2 /s; aqüífero 2 – a partir dos 6 metros de profundidade condutividade hidráulica – vertical e longitudinal: 3,15x10 +1 m/s; dispersividade longitudinal – 0,1 metros dispersividade transversal – 0,01 metros densidade do solo seco – 2.650 kg/m 3 ; porosidade – 0,3 m 2 /s; coeficiente de difusão efetiva – 3,97x10 -2 m 2 /s; resultados conforme mencionado, o fractran foi aplicado para simular a migração da pluma contaminante, após ter sido feita uma avaliação de sua sensibilidade, ou seja, da calibração do mesmo, utilizando informações monitoradas, considerando um período de 10 mil anos após a contaminação do solo. ressalta-se que as figuras geradas pelo software são originalmente coloridas e apresentam, para o perfil de terreno simulado, o valor da contaminação, em kg por metros cúbicos, por meio de um código de cores. entretanto, nesse trabalho, as imagens são apresentadas em tons de cinza. as linhas verticais e horizontais presentes no perfil do terreno representam as fraturas randômicas geradas. nas figuras 4 e 5, apresenta-se a contaminação hipotética do terreno, considerando-se um horizonte temporal de 5 e 10 mil anos. ressaltase que as fraturas modeladas possuem abertura de 2,5 x 10 -5 metros. este número foi escolhido aleatoriamente devido à dificuldade de obtenção do dado real. o tamanho da fratura é um parâmetro extremamente importante para se avaliar a configuração da pluma de contaminação no terreno. revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 26 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 figura 4 – fractran: contaminação após 5 mil anos. figura 5 simulações com o fractran – contaminação após 10 mil anos. caso os parâmetros hidrogeológicos do local onde o pond 2 está instalado fossem diferentes, a dispersão de contaminantes poderia ser mais significativa. como exemplo, apresenta-se, na figura 6, um cenário que possui as mesmas condições anteriores, exceto no que diz respeito ao valor da condutividade hidráulica do solo, que foi aumentada em mil vezes para a realização de uma avaliação comparativa. verifica-se que, nesta situação, a pluma contaminante se dispersa pelo terreno de maneira mais pronunciada e atinge profundidades maiores para um mesmo intervalo de tempo. na figura 7, o coeficiente de difusão efetiva foi aumentado cem vezes em relação ao cenário básico e, já na avaliação de 5 mil anos, pode ser observada uma contaminação mais profunda. o tom mais escuro nas figuras 6 e 7 significa uma contaminação de fundo. este aumento do background ocorre devido à maior vulnerabilidade existente nestes novos cenários, devido ao aumento dos parâmetros anteriormente citados. revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 27 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 figura 6 – cenário alternativo 1: contaminação após 10 mil anos. figura 7 – cenário alternativo 2: contaminação após 5 mil anos. discussão a vulnerabilidade de um aqüífero à poluição é função das características intrínsecas da camada que o separa da superfície do terreno e que determinam sua sensibilidade em ser adversamente afetado pela aplicação de uma carga de contaminantes na superfície. este parâmetro é, basicamente, função da acessibilidade do aqüífero, em termos hidráulicos, à penetração de poluentes e da capacidade de atenuação da camada sobreposta à zona saturada, resultante da retenção físico-química ou da reação dos poluentes. o risco de poluição da água subterrânea pode ser definido como a probabilidade de contaminação, na parte superior de determinado aqüífero, por atividades que ocorrem na superfície do terreno, e que tornam a água subterrânea inadequada ao consumo humano. este risco é função da interação entre a vulnerabilidade do aqüífero à poluição, que por sua vez é resultado das características naturais da camada que separa o aqüífero da superfície do terreno e a carga de contaminantes que é, será, ou pode ser aplicada ao ambiente em sub-superfície revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 28 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 como resultado de atividades humanas (foster et al., 2002). as atividades da inb em caetité foram alvo de críticas em 2008 da ong – organização não governamental ambientalista greenpeace, que responsabilizou a empresa por uma suposta contaminação das águas do município. todavia, próprio o relatório publicado por esta ong não comprovava estas denúncias, visto o mesmo declarar que “considerando o escopo limitado, esta pesquisa não responde totalmente se a operação de mineração de urânio causa contaminação ambiental no entorno da mina de caetité. a natureza uranífera dos minerais que ocorrem na área pode significar que a contaminação é resultado de uma mobilização natural dos radionuclídeos naturais” (greenpeace brasil, 2008). contudo, análises feitas pelo instituto de gestão da água e do clima (inga), ligado ao governo do estado da bahia, comprovaram não haver nenhuma contaminação nos pontos onde o greenpeace afirmou ter encontrado uma concentração elevada de urânio. os resultados foram apresentados em audiência pública realizada em caetité em 07/11/2008. o inga encontrou teores ligeiramente mais elevados de urânio apenas em um único poço, cujas águas não foram analisadas pela ong e que fica a 10 km da mina. mesmo assim, esses teores são dez vezes inferiores aos limites estabelecidos pela cnen. o relatório do inga afirma categoricamente que “em todos os demais pontos de água subterrânea e superficial no entorno da empresa inb, as análises não indicaram contaminação por urânio”, acrescentando que “a radioatividade presente na água pode vir da contaminação natural pela situação geológica da região”. ressalta-se que, em apenas 2% da área em estudo, o aquífero apresenta alta vulnerabilidade à poluição. estas áreas estão próximas a vales dos principais rios da região, onde o nível de água subterrânea está em menor profundidade. em todos os outros poços que, segundo o relatório apresentado pelo greenpeace, estariam com suas águas contaminadas por urânio, as análises do inga demonstraram não haver nenhuma concentração maior do mineral. por ser uma região uranífera, é normal que o teor do mineral seja mais elevado em alguns pontos, o que não significa que isso seja causado pelas atividades da inb, nem que haja contaminação (fonte nuclear, 2008). conclusões a água subterrânea constitui o principal manancial de água para o complexo minero-industrial de caetité e para as comunidades rurais vizinhas ao empreendimento. considerando a importância desse recurso natural para a manutenção das atividades humanas na área estudada, é necessária a proteção dos sistemas aqüíferos locais para evitar a deterioração da qualidade da água subterrânea, causada, por exemplo, por uma potencial poluição do solo e da água subterrânea. os resultados obtidos no trabalho realizado demonstram que, no caso dos efluentes líquidos do pond 2 ultrapassarem as barreiras de engenharia existentes no local, e que estes venham a penetrar no solo, a contaminação gerada será pequena, devido às características hidrogeológicas do local. desta forma, conclui-se que a lagoa de contenção de efluentes, mesmo classificada, de acordo com alguns sistemas de avaliação do risco de poluição das águas subterrâneas, como ponto que possui elevado potencial para contaminação subsuperficial, está localizada sobre área de baixa vulnerabilidade do aqüífero. estes resultados são compatíveis com outras avaliações feitas no local, que utilizaram outros procedimentos metodológicos, e que chegaram às mesmas conclusões sobre a vulnerabilidade do local diante de uma contaminação. ressalta-se que, no local onde as bacias de efluentes líquidos estão situadas, existe um programa de monitoramento da qualidade das águas superficiais e subterrâneas, que sistematicamente avalia os recursos hídricos locais e o impacto das atividades de mineração e industriais nos mesmos, cujos dados foram utilizados na calibração do fractran. desta forma, segundo esta avaliação preliminar realizada, seria factível a implantação de um repositório no local, considerando-se que investigações mais pormenorizadas necessitariam ser realizadas para a obtenção de parâmetros específicos do terreno. todavia, deve-se lembrar que a aceitação pública de qualquer empreendimento da área nuclear é vital para o sucesso do mesmo, ainda que todas as condições e critérios técnicos sejam atendidos. referências cota, s.d.s., carvalho filho, c.a., branco, o.e.a. & costa, c.g.s. 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(1998). “fractran user’s guide”. waterloo centre for groundwater research. ontário, canadá. 121 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 121-132 flávio josé simioni professor. department of environmental engineering, university of santa catarina state – lages (sc), brazil. gabriel nathan nicola mombach scientific initiation scholar. department of environmental engineering, university of santa catarina state – lages (sc), brazil. carolina donadel scientific initiation scholar. department of environmental engineering, university of santa catarina state – lages (sc), brazil. rodrigo augusto freitas de alvarenga professor. department of environmental engineering, university of santa catarina state – lages (sc), brazil. endereço para correspondência: flávio josé simioni – department of environmental engineering – university of santa catarina state – luiz de camões avenue, 2090 – conta dinheiro – 88520-000 – lages (sc), brasil. e-mail: flavio.simioni@udesc.br abstract this paper estimates the value of environmental damage generated by pollution in the artificial lake salto caveiras, evaluating the willingness to pay (wtp) of the local population for its recuperation and conservation. environmental concern scale (ecs) was introduced, in addition to the socioeconomic variables, collected by the contingent valuation method (cvm) and modeled by logit regression and evaluated by multivariate statistics instruments, utilizing principal components analysis (pca). we demonstrate that 45.6% of the interviewed are willing to pay monthly. the others answered negatively: 18.9% because of payment incapacity, 12.8% would donate a smaller value than the one proposed and 22.8% gave a protest response.. the introduction of ecs as a new variable to cvm is significant as a unique and innovative variable provided by multivariate analysis indicated to be promising, what recommends such procedures to other studies. keywords: environmental concern; multivariate analysis; valuation economic; water resource; water pollution. resumo o objetivo deste trabalho foi estimar o valor dos danos ambientais gerados pela poluição ao lago artificial salto caveiras, a partir da mensuração da disposição a pagar (dap) da população local pela recuperação e conservação do mesmo. foi introduzida na análise uma escala de consciência ambiental (eca), além do perfil socioeconômico, obtidos com a aplicação do método de valoração contingente (mvc) e modelados pela regressão logit e avaliados por instrumentos da estatística multivariada, utilizando-se da análise de componentes principais (acp). os resultados revelam que 45,6% dos entrevistados estão dispostos a contribuir. os outros responderam negativamente: 18,9% devido à incapacidade de pagamento, 12,8% propuseram um valor menor do que o sugerido e 22,8% deram uma resposta com caráter de voto de protesto. a introdução da eca como uma nova variável ao mvc se mostrou significativa, bem como a visão holística, inédita e inovadora proporcionada pela análise multivariada se mostrou promissora, recomendando-se tais procedimentos para outros estudos. palavras-chave: percepção ambiental; análise multivariada; valoração econômica; recurso hídrico; poluição da água. doi: 10.5327/z2176-947820160170 environmental valuation of an artificial lake in brazil: an application of the contingent valuation method valoração ambiental de um lago artificial no brasil: uma aplicação do método de valoração contingente simioni, f.j. et al. 122 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 121-132 introduction the population growth and the industrialization generated several negative impacts in the environment and the world, bringing considerable damage to ecosystems, uncertainty of resources to future generations and climate changes (silveira; cirino; prado filho, 2013). those problems are directly related to the environmental and life quality of their populations (nascimento; ribeiro; sousa, 2013). thus, the importance of having unspoiled natural resources was attested over the years, resulting in a higher environmental concern. from this eagerness arises the concept of sustainable development, which can be defined as a development that supplies the current necessities without compromising the possibility of future generations to achieve their needs (united nations, 1987). this concept has been used more and more ever since. a way of improving the management of natural resources and bringing this matter to the decision-making processes is to pursue methods to evaluate these assets. in this way, the decision-maker has a range of comprehensive information about the environment (turner et al., 2003) which are able to aid other evaluations of the ecosystem functions and to understand the value of the ecosystem preservation (silva; reis; ferreira, 2012). in this context, there are several methods which are available and can be used to environmental valuation. one of the environmental valuation methods is the contingent valuation method (cvm), largely used to identify the value of environmental services and goods. it is obtained by applying questionnaires in which people’s preferences are evaluated (mitchell & carson, 1989). econometric models are most commonly used in order to determine the willingness to pay (wtp), taking into account the respondent’s profile characteristics, such as socioeconomic variables and other information related to the evaluated asset (silva & lima, 2004; majumdar et al., 2011; oliveira & mata, 2013; lo & jim, 2015). in the present work, environmental concern is introduced as an explanatory variable in the application of the cvm. environmental concern, from an ecological perspective, was first developed by dunlap and liere (1978) through the new ecologic paradigm (nep), a 12-item scale focused on the respondent’s attitudes toward environmental problems caused by human influence in nature’s balance, on human population’s limits and on when humans should have dominance over nature. weigel and weigel (1978) also developed the environmental concern scale (ecs), a scale with 17 items which measured the environmental optimism, the importance of environmental problems compared to technological and economic progress and the personal impacts and attitudes toward specific environmental problems. subsequently, kara and chan (1996) achieved an adaptation of the ecs, with 11 original items of environmental attitudes and 4 modified ones (about behavior) in order to better serve the intentions of the student’s devoted questionnaire. dunlap et al. (2000) achieved an overhaul of the 1978’s nep, creating a new 15-item scale to approach population growth limits, nature’s balance and human domination over it. other examples of ecs uses, with terminology adaptations, can be seen in garcía (2000) and borges et al. (2013). the mountainous region of santa catarina, brazil, has abundant natural resources. nevertheless, the population growth induced environmental pressure upon some of its resources, including hydric resources, mainly in caveiras river. in some of lages’ urban rivers, such as carahá and ponte grande, studies make clear that high levels of environmental pollution occur after the rivers cross into the city (rafaeli neto; becegato; cabral, 2013; antunes et al., 2014). those rivers end in caveiras river, upwind a dam where salto caveiras — an important touristic attraction in the city — takes place, causing local environmental pollution. in this context, the aim of the present study was to quantify the wtp of the local population for the recovery and conservation of salto caveiras from lages, santa catarina, through the use of the ecs and the cvm. materials and methods the survey was conducted in lages, santa catarina state — a mountainous area in southern brazil —, studying salto caveiras, the environmental good (figures 1a and 1b), defined trough a preliminary research considerenvironmental valuation of an artificial lake in brazil: an application of the contingent valuation method 123 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 121-132 ing their degree of importance and relevance to the municipality. salto caveiras is located 20 km from the downtown area of lages, where there is an artificial lake, with a surface of about 12 km² and formed by the caveiras river dam and a small hydropower plant (shp). the place has natural beauty, especially the waterfalls, and is surrounded by an extensive green area. it is used for water sports, leisure and rest, and its infrastructure includes restaurants, piers, places for camping, fishing and for the promotion of events (sports competitions and festivities), providing income for the communities installed in the area. the economic activities of tourism and leisure developed in salto caveiras are threatened by the pollution load the river receives upstream, brought by rivers crossing the city of lages, as a result of urbanization and industrial activities. according to rafaeli neto, becegato and cabral (2013), the stretch between the city of lages and salto caveiras is the most critical in terms of pollution, and the improvement of water quality indicators after the jump may be associated, as reported by the authors, to the retention of pollution load by the dam. the studied population was restricted to people residing in lages, santa catarina state, brazil, for at least five years, who were older than 16 years of age and who had an income. according to the brazilian institute of geography and statistic (ibge) (2014), the population of lages, in 2014, was 158,846 inhabitants. thus, the sample size was determined considering a maximum error of 8% and at a confidence level of 95%, with an estimate of the proportion from a pre-sample (silva et al., 1997). during the months of november and december 2014, there were interviewed 191 residents , of which 11 interviews were discarded for not presenting one or more variables of interest in the analysis, resulting in 180 valid samples. in order to adequately represent the perception of population about the natural resources investigated, the data collection instrument was applied randomly, considering the proportional stratification of the population according to the main neighborhoods. the data collection instrument was a questionnaire structured based on the work of freitas et al. (2010), gullo (2010), oliveira and mata (2013), noting the recommendations of arrow et al. (1993) to minimize the biases caused by the questionnaire’s design and sample. the cvm was used for environmental valuation purposes, based on the wtp of people for the recovery and conservation of salto caveiras, which was the dependent variable in the analysis. to identify the wtp, the first procedure adopted was the specific formulation of the scenario involving the environmental good. then, the person interviewed was asked if they would accept or reject a financial contribution to the preservation of the environmental good analyzed. for this, the referendum method was used in accordance to arrow et al. (1993), in which a value option was available, previously set from open answers from a pilot sample that was used in order to identify monetary parameters. in case of a negative answer, the respondent was asked how much would be the maximum amount figure 1 – view of salto caveiras waterfall (a) and the artificial lake (b), in lages city, santa catarina state, brazil. source: correio lageano newspaper. a b simioni, f.j. et al. 124 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 121-132 they would be willing to contribute. if the answer was “zero”, there was an attempt to identify the reason so, in order to verify whether it was a reflection of inability to pay or a “protest responses”, seeking to adapt the answer found to the scope, as suggested by desvousges, mathews and train (2012). for the identification of the value given to the environmental good, preliminary data were analyzed using descriptive statistics. after that, the data were also undergoing the construction of a logistic regression model (logit) to perform predictions for dichotomous dependent variables from a set of explanatory variables. with the logistic regression model, it was possible to identify which variables increase the likelihood of individuals to contribute on improving the environmental quality of salto caveiras. the probability estimation is set within the range of zero and one, and it is not linear, considering that the marginal effect of one variable on the probability depends on the behavior of other variables. the logit regression model is specified by equation 1: logit 𝑝𝑝 pr 𝑌𝑌 1 1 1 + 𝑒𝑒 -𝑋𝑋 𝛽𝛽 =[ ]=: = ´ (1) in which: y is the dependent variable and indicates whether the individual agrees or not with the wtp value proposed by the referendum method (0 = no, 1 = yes); x is a set of independent variables (parameters); pr is the probability of an individual presenting a positive wtp; and β is the coefficient of the estimated parameters. the independent variables and their hypotheses were: • age: it is the age, in years, of the person interviewed. a positive marginal effect of this variable is expected, i.e., people with higher age have a life course and financial stability that increase the likelihood of a wtp contribution; • education: the variable was measured considering the respondent’s educational level, by assigning zero (0) for cases in which the respondent has not studied; one (1) for those who had not completed elementary school; two (2) for complete primary education; three (3) for incomplete high school level; four (4) for complete high school education; five (5) for an incomplete graduation; six (6) for a complete graduation; and seven (7) for those with incomplete or complete post-graduation. a positive marginal effect of this variable is expected, indicating that a high education level improves the understanding of the need of environmental preservation, thereby increasing the probability of a wtp contribution; • income: it represents the gross monthly family income, by assigning zero (0) for cases in which the respondent does not have an income; one (1) for families with up to one minimum wage (mw); two (2) for incomes of one to two mw; three (3) for incomes of two to five mw; four (4) for incomes of five to ten mw; five (5) for incomes of 10 to 20 mw; 6 (six) for incomes of 20 to 30 mw; and seven (7) for families with incomes above 30 mw. a positive marginal effect is expected, indicating that higher incomes increase the probability of wtp contributions; • people: it represents the number of respondent family members. a positive effect on the acceptance of contribution to the suggested value is expected, due to the higher number of people who enjoy the benefits generated by the increase in family income; • ecs: it was obtained from a set of 15 assertions, some positive and some negative, and in response to a range of 5 to 1, where: 5 totally agree; 4 agree; 3 indifferent; 2 – disagree; and 1 totally disagree (chart 1). the scale presents results that can vary from 15 to 75 points, and with higher environmental consciousness, the greater the ecs. in order to obtain the scores of the interviewed, the responses of the negative assertions were reversed; that is, 1 became 5, 2 became 4, and so on. as observed in education, a positive marginal effect is expected, since a higher consciousness results in a greater likelihood to agree to contribute with the suggested amount; • visit: it is the degree of importance of salto caveiras to the respondent, attributing one (1) when the fifth most important environmental good is nominated; two (2) when it was indicated as the fourth most important one; three (3) when it is the third one; four (4) when it is the second one; and five (5) when it is indicated as the most important one environmental valuation of an artificial lake in brazil: an application of the contingent valuation method 125 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 121-132 from a list of five environmental goods of lages, santa catarina. a positive effect is expected, i.e., the greater the importance attached to the environmental good, the higher their likelihood to agree to contribute with the suggested amount; • use: it is a categorical variable, assuming zero (0) when the respondent does not use salto caveiras and one (1) when they use it, even if occasionally. a negative effect is expected for this variable, since individuals tend to have the free-rider behavior, a result of recognition is that you can use the resource without having to pay for it, once it is a public good; and • price: the value (r$ 2.00; 5.00; 10.00; 20.00 or 50.00) is presented to the respondent by the referendum method. a negative effect is awaited, therefore, the higher the price suggested by the referendum method, the lower the probability for individual with positive wtp. the logit regression model was conducted by the forward stepwise method (likelihood ratio), where the independent variables are sequentially added to the model. in order to complement the regression model, the data were submitted to a multivariate analysis in order to identify, giving equal emphasis to all at once, independent variables that contribute to explain the behavior of individuals when expressing their wtp. the same independent variables employed in the logit regression models were also used in order to obtain the gradient length and for selecting the response model according to the methodology described by ter braak and smilauer (1998). as this gradient was lower than 3 (linear response), the principal component analysis (pca) was adopted. assertions the government must introduce drastic measures to stop pollution since few people respect the laws. we should not worry about killing game animals, because in the future things will be balanced. would you be willing to make personal sacrifices to reduce the rate of pollution even if the immediate results seem not so significant? the pollution does not affect your personal life. the benefits of modern consuming products are more important than the pollution generated by their production and use. we must prevent the extinction of any animal, even if it means sacrificing some things to ourselves. schools should have compulsory training courses on environmental conservation. although there is still contamination of lakes, rivers and air, the purification processes of nature will return to normal in a few years. it is unlikely that power generation produces a large quantity of pollution (excessive pollution), because the government has good control of it and surveillance agencies. the government should provide / publish a list of agencies and organizations (institutions) to society where every citizen could make their complaint about pollution incidents or harm to the environment. predators such as hares, lions, sorrel and wild boar that destroy crops and farm animals should be eliminated. the current environmental organizations are more interested in bothering the society than to fight against pollution. even if public transport generates less pollution, you use cars or motorcycles. would you contribute with money, time (or both) for organizations like “sos mata atlantica”, that works to improve the quality of the environment? would you accept to increase household expenditures to promote the proper use of natural resources? source: adapted from garcía (2000). chart 1 – assertions for the obtaining of the environmental concern scale. simioni, f.j. et al. 126 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 121-132 in this case, the analysis of the wtp obtained by referendum method was performed considering two groups of answers: “no”, for those who did not agree with the suggested value (response equal to 0); and “yes”, for those who agreed. the cases in which the response has not been identified refers to an inability to pay, representing a genuine true answer (0), a protest responses (protest), or to a suggestion of a lower value, since the value proposed by the method referendum was very high (small price). results and discussion the survey results showed that 45.6% of people interviewed were willing to contribute to the price proposed by the referendum method and 54.4% of them had chosen the “0” response. the negative response by 18.9% of the respondents was due to financial limitation function or inability to pay, 12.8% of people proposed a smaller value and 22.8% of the answers turned out to be a protest response. the preliminary analysis of the data is presented in table 1, considering the participation percentage of respondents, according to the responses submitted to the price proposed by the referendum. the data shows that people who responded “yes” are older and have greater environmental concern represented by higher values in the ecs range. the results of the ecs were submitted to the alpha test cronbach (cronbach, 1951) as a measure of reliability between responses, resulting in a coefficient of 0.5950 in this research. those who already showed negative responses to the suggested wtp had higher education and income level, especially those who characterized their answers as protest responses. for all other explanatory variables, important differences between the evaluated groups were not observed. the distribution of responses for each suggested price, by referendum method, is showed in figure 2. it can be observed that the lowest price option (r$ 2.00) was accepted by almost 70% of respondents with wtp. as the value of the suggested price increases, the percentage of positive responses decreases, showing a clear inverse relationship between price and wtp, typically observed in the demand of analysis. variable answer zero response yes (45.6%) no (54.4%) zero (18.9%) small price (12.8%) protest (22.8%) age 45.6 41.1 42.5 37.1 42.1 education 3.7 4.0 3.9 3.5 4.4 income 2.8 3.2 3.0 2.9 3.5 people 2.9 3.0 2.9 3.2 2.9 ecs 59.3 57.0 55.5 59.0 57.1 visit 0.9 0.9 0.9 1.0 0.9 use 0.3 0.3 0.3 0.4 0.3 pricea 9.1 23.4 18.3 37.0 20.0 table 1 – average values of the explanatory variables according to the willingness to pay to salto caveiras – an environmental good in the city of lages, santa catarina state, brazil. a: values in reais and the average of exchange rate for the period of the interview was $ 1.00 = r$ 2.60. environmental valuation of an artificial lake in brazil: an application of the contingent valuation method 127 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 121-132 after successive estimates, the results obtained by the logit regression with the protest responses (table 2), showed statistical significance by the wald test (p<0.05) to the variable income, ecs and price. by removing the protest responses of the analysis, the income variable was not significant and, therefore, removed from the analysis. the individual benefit was estimated considering the models generated by the logit regression and the average values of the explanatory variables. considering all the answers, including the protest responses, the individual benefit was r$ 12,217/month. the exclusion of the protest responses from the analysis resulted in an increase to r$ 21.040 per person/month. the multivariate analysis (figure 3) represents the average value of the main components represented by the centroid of the dependent variable (wtp) and shows the clear separation between the groups evaluated. in regression logit with the protest responses (n=180) variable s.e wald sig income -0.330 0.149 4.871 0.027 ecs 0.096 0.030 10.308 0.001 price -0.069 0.014 24.629 0.000 constant -3.735 1.676 4.969 0.026 regression logit without the protest responses (n=139) variable s.e wald sig ecs 0.094 0.034 7.421 0.006 price -0.074 0.015 25.030 0.000 constant -3.925 1.953 4.039 0.044 table 2 – coefficients and significance of the variables of the logit regression. figure 2 – participation percentage of positive according to the willingness to pay suggested retail price by referendum. pe rc en t 70.0% 60.0% 50.0% 40.0% 30.0% 20.0% 10.0% 0.0% r$ 2.00 r$ 5.00 r$10.00 r$20.00 r$50.00 suggested price for the referendum method simioni, f.j. et al. 128 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 121-132 figure 3 – relationship between the main components broken down the response groups by referendum with all explanatory variables (age, education, income, environmental concern scale, people, visit, use and price). in (a), with the protest responses; in (b) excluding the protest responses; and in (c) itemizing the answers zero to zero (for those who replied not due to inability to pay), protest (protest responses) and small price (for those who answered no and suggested a smaller spontaneous willingness to pay). a b c ecs income education people no price use 2 -2 -2 2 cp 2 (1 7. 2% ) cp 1 (23.6%) age yes visit ecs income education people no price use age yes visit cp 2 (1 7. 4% ) cp 1 (23.5%) 2 -2 -2 2 ecs income education people small price price use age zeroprotest yes visit 2 -2 -2 2 cp 2 (1 7. 2% ) cp 1 (23.6%) environmental valuation of an artificial lake in brazil: an application of the contingent valuation method 129 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 121-132 accordance to figure 3a, the wtp is positively associated with “age” of the respondent and inversely associated with the “price”, “people”, “visit” and “use” variables. the analysis (figure 3b) obtained the same results when excluding the protest responses. however, less positive wtp associations with “age” and greater association of the variables “price”, “people”, “visit” and “use” are observed for negative responses. in figure 3c — which discriminates negative answers into three groups (”zero”, “protest” and “small price”) —, note that “price”, “use” and “visit” are associated with the answer of respondents, but suggesting a smaller value than the proposed price. in addition, the pca indicates the association between each variable: “education”, “income”, “ecs” and “people” with protest responses. according to mattos et al. (2007), valuing environmental goods that are directly used by population for recreation, as is the case of salto caveiras, usually receive a high number of positive answers for wtp. in this study, the level of negative answers (54.4%) was high when compared to other studies in brazil; gullo (2010), for example, obtained 34.8% of negative answers for the preservation of a dam, and in the study of silva and lima (2004) on the preservation of the chico mendes park, in rio branco, 32% of the responses were “zero”. similar results were reported by saz-salazar and guaita-pradas (2013), which had 52% of “zero” answers and by the study of dziegielewska and mendelshon (2007), in which more than 65% of the answers were “zero”. a zero answer may be realistic, reflecting the payment incapacity. however, in several situations it reflects a protest response, normally motivated by political issues. in order to indentify these protest responses, it is recommended to investigate, through open questions, what are the reasons behind the answers. in our study, most of the reasons associated with protest responses (22.8%) referred to the allegation that natural resource preservation is a responsibility of the government (55.7%), the existence of high taxes, represented by the phrase “we pay too much taxes” (11.5%), and by the mistrust of the effective use of resources for the preservation of the environmental good (8.2%). similar reasons were also found in the study of saz-salazar and guaita-pradas (2013), where 32.6% of the answers were protest responses. according to carson (1991), the level of protest responses found in these types of study are usually between 20 and 40%. according to silva and lima (2004), protest behavior is problematic because it is a way in which people show the opinion that they have no responsibility in decision-making on natural resource management, with significant influence on society’s well-being. therefore, the introduction of a variable that measures the level of environmental awareness (ecs) in the models was in order to capture, in the same way, how individuals are concerned about environmental issues. the cronbach reliability measure for the ecs obtained a similar result to the one found by borges et al. (2013), of 0.6118 with college students, and higher than queiroga et al. (2006), of 0.51 to socially responsible consumers. cronbach is an index that measures the degree of internal consistency and is between 0 and 1. the variable income was not relevant to the logit model without protest responses, contrary to what was expected, once that, in this case, only answers that reflected inability to pay were considered as “zero”. to oliveira and mata (2013), this variable acts only as a limiting factor, but does not influence in the decision of the respondents. the results of the logit regression were similar to those reported by gullo (2010) and oliveira and mata (2013). considering the results of pca, the association of the variables “use” and “visit” with positive wtp (small price) is consistent with the initial hypothesis, since people using the environmental good are aware of its importance and consider valid the idea of collaborating with its preservation, by experiencing the reality of the place and better understanding the influence that the environment has on the ecosystems connected to it and on the population’s general well-being. however, given the financial limitations of those interviewed, their contribution is less than the suggested by the referendum method. cirino and lima (2008) also found a similar behavior pattern in their study regarding the variables “use” and “visit”, since a significant percentage of people interviewed would accept helping, even though most of them were in financial problems. the inverse relationship between price and the wtp was also found in other studies, including silva et al. (2011) and volanova, chichorro and arruda (2010). simioni, f.j. et al. 130 rbciamb | n.42 | dez 2016 | 121-132 referências antunes, c. m. m.; bittencourt, s. c.; rech, t. d.; oliveira, a. l. c. de. qualidade das águas e percepção de moradores sobre um rio urbano. revista brasileira de ciências ambientais, n. 32, p. 75-87, 2014. arrow, k. j.; solow, r.; portney, p. r.; leamer, e. e.; radner, r.; schuman, h. report of the n.o.a.a. on contingent valuation. federal register, v. 58, n. 10, p. 4601-4614, 1993. borges, a. f.; borges, m. a. c. s.; rezende, j. l. p. de; ferreira neto, a.; silva, s. c. da; macedo, m. a. a. de. environmental concern of university students in the federal education institute in rural goiás, brazil. ciência rural, v. 43, n. 11, p. 2109-2114, 2013. doi: 10.1590/s0103-84782013001100029. carson, r. t. constructed markets. in: braden, j. b.; kolstad, c. d. 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(2013) entendem os cenários como uma ferramenta administrativa fundamental para orientar tomada de decisões além das medidas convencionais. a utilização de ferramentas hidrológicas capazes de identificar problemas potenciais decorrentes da urbanização auxilia na fase de composição de planos diretores urbanos. sivapalan et al. (2003) indicam que as ferramentas de previsão de bacias se baseiam em situações anteriores que se revelam como guias alternativos para o futuro, sendo que os dados da bacia e dos modelos derivados tornam-se também guias úteis para a previsão de respostas hidrológicas em bacias similares. embora as características das bacias urbanas sejam responsáveis primariamente pela estimativa dos parâmetros hidrológicos, é importante destacar que existem incertezas devido às heterogeneidades dos aspectos quantitativos e da natureza dinâmica do ciclo hidrológico. entre as variadas formas de aglomerado humano em áreas urbanas, existem as de maior potencial para a ocorrência de impactos ambientais. dentre elas, encontram-se as áreas de fundo de vale que são ocupadas irregularmente devido a ausência de regulamentação e planejamento. silva e porto (2003) apontam a necessidade de integração da gestão dos sistemas urbanos a partir do uso dos recursos hídricos, inclusive controle da drenagem urbana, habitação, viário e transporte público. o presente estudo foi realizado em meados de 2005 e as previsões de cenários utilizaram como base de análise mais atual a imagem de 1998 para classificação de uso e ocupação do solo. tomaram-se como base de espaçamento períodos intercalados de cinco anos (2005, 2010 e 2015), tendo em vista progressão de crescimento abrangendo evolução histórica 1960-2000 (peres e mendiondo, 2004). objetivos este trabalho visa analisar cenários de planejamento para a recuperação ambiental de bacias urbanas a partir de diretrizes instaladas em lotes urbanos, na micro e macrodrenagem. é proposto especificamente avaliar hidrogramas simulados para chuvas de projeto com períodos de retorno de até 50 anos. metodologia são elaborados cenários com e sem intervenção (cpd e spd) para avaliar o incremento de vazões máximas associado sobretudo ao aumento de áreas impermeáveis e ocupações irregulares. o cpd é motivado pelo controle do uso e ocupação do solo, desde que associadas às outras medidas para contenção dos volumes não suportados pelo dimensionamento atual dos canais. o spd caracterizase como cenário de tendência ou de ocupação descontrolada a fim de observar alterações significativas no coeficiente de escoamento e nas vazões de pico. prever cenários a curto, médio e longo prazo requer análise de dados quantitativos que muitas vezes não estão disponíveis. no entanto, para bacias com poucos dados, os parâmetros podem ser melhorados a partir de medições de campo, imagens de satélite, classificação de uso e ocupação do solo urbano e outros. a extensão temporal utiliza cenários retrospectivos de até 50 anos (1962) e cenários prospectivos até o ano 2015. esses cenários se apropriam das imagens analisadas com representação de cenários futuros intercalados de 5 em 5 anos, com a seguinte classificação: cenários de tendência e cenários de intervenção. os cenários de tendência definem ocupações desordenadas e sem controle, com indicação de crescimento desordenado, ocupações das várzeas e desequilíbrio do habitat natural. considera-se portanto ocupação sem planejamento e o descontrole é caracterizado por ocupações de áreas ribeirinhas, modificações em canais naturais (retificação em concreto) e implantação de rodovias marginais. os cenários de intervenção incluem a elaboração de propostas para planos diretores a partir da inclusão de critérios técnicos de recuperação ambiental da bacia. as diretrizes de intervenção tem como finalidade ordenar o pleno desenvolvimento das funções eco-hidrológicas da área, ou seja, aquelas capazes de promover a funcionalidade do sistema hídrico, além de garantir a preservação das condições naturais do ambiente. ao longo da série de bacias embutidas são realizadas classificações de uso e ocupação do revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 44 solo, conforme registro foto-aéreo. as imagens definem áreas potenciais de planejamento e áreas ociosas para ocupação desordenada. a regulamentação de áreas não edificáveis apoia-se em mapas georreferenciados, delimitando-as como de risco iminente de deterioração e impactos ambientais, com a devida preocupação decorrente dos problemas gerados por inundações à jusante da bacia. o plano diretor essencialmente, define-se a atuação do plano diretor (pd) como um instrumento de política de desenvolvimento do município e de ocupação urbana. a partir do pd são esperadas propostas como meios para garantir e incentivar a participação popular na gestão do município, bem como para apontar rumos para um desenvolvimento local economicamente viável, socialmente justo e ecologicamente equilibrado. o pd indica diretrizes para proteger o meio urbano, áreas de mananciais, áreas verdes e o patrimônio histórico local. como parte integrante do processo de planejamento municipal, a lei do plano diretor do município de são carlos pmsc (2005) institui: (a) que sejam realizadas obras para adequação do sistema de drenagem quando não houver a possibilidade de relocação da população residente para outra área (art. 89); (b) que o projeto de drenagem constituído por poços de infiltração, bacias de retenção de águas pluviais, dispositivos de dissipação de energia, pavimentos permeáveis e demais componentes do sistema, devem ser concebidos e implantados de tal modo que a vazão de escoamento seja mantida dentro das condições originais da área antes de ser urbanizada, reduzindo-se o impacto da urbanização nos fundos de vale e nos corpos d'água (art. 103) e (c) o coeficiente de permeabilidade como a relação existente entre a área permeável e a área do terreno deve ser igual a 15% em zona de ocupação induzida (art. 160), sendo a bacia do atp situada nesta zona. as diretrizes do plano diretor municipal estão associadas às medidas propostas pelos cenários ambientais do presente estudo. adiante são discutidas obras realizadas no âmbito do projeto protijuco (fipai/pmsc, 2003) e concluídas em 2005, mesmo ano de realização deste estudo. caracterização socioambiental da bacia de estudo do alto tijuco preto, são carlos-sp localizada no município de são carlos-sp, a micro-bacia urbana do alto tijuco preto (atp) integra a micro-bacia do tijuco preto, que por sua vez engloba uma das 14 microbacias urbanas principais do município (figura 1 à direita). o córrego do tijuco preto corresponde a um dos afluentes que compõem a bacia hidrográfica do rio monjolinho, que integra a bacia do rio jacaré-guaçú, e que é um dos afluentes do rio tietê. a seleção da q u i c k t i m e ™ d e c o m p r e a r e n e e d e d t o s quicktim e™ and a decompressor are needed to see this picture. n quicktime™ and a decompressor are needed to see this picture.ponto de up figura 1 micro-bacia do alto tijuco preto, são carlos/sp revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 45 bacia deve-se ao crescente processo de urbanização da área e a existência da ação de um termo de ajustamento de conduta (tac) com o ministério público.(mp tac, proc. no. 332/95). a bacia do atp está delimitada conforme metodologia que se baseia em bacias embutidas proposto por mendiondo & tucci (1997), onde são caracterizadas “sub-bacias” ao longo da área de intervenção denominadas de unidades de planejamento (up’s), conforme figura 1. para cada up encontra-se definida uma travessia de controle que identifica o exutório de saída das bacias embutidas. o alto tijuco preto situa-se a montante da rua rui barbosa e é identificado como uma das principais áreas de ocupação urbana da cidade, uma vez que sua localização encontra-se acima de 70% urbanizada. é estimado que o crescimento das áreas impermeáveis da bacia se evidencia de forma progressiva e, o consequente tamponamento das nascentes implicam uma redução de sua densidade de drenagem natural. esta densidade relaciona o comprimento de leitos naturais ao longo da área da bacia. redes artificiais (retificação com canais de concreto, por exemplo) não são consideradas no cálculo da densidade de drenagem natural. com aproximadamente 5.000 domicílios, a bacia do atp possui densidade populacional que varia entre 50 a 100 hab/ha distribuídos em uma área aproximada de 2,31 km² e comprimento de talvegue principal em torno de 1.600 metros. sua ocupação estende-se dentro do perímetro urbano e as áreas de fundo de vale encontram-se praticamente tomadas por ocupações indevidas e desprovidas de regularizações ambientais (fipai/pmsc, 2003). após adaptação de dados do pnud (2003), mendiondo et al. (2004) estimam uma renda anual para os moradores da bacia do atp superior a 20 milhões de dólares. o elevado déficit ambiental caracterizado na bacia determinou, segundo pmsc (2004), como sendo área de especial interesse (aei): como instrumento de política urbana para cumprir determinadas funções especiais de planejamento e ordenamento territorial, conforme o art. 18 do projeto de lei que institui o plano diretor do município de são carlos (pmsc, 2004). método de classificação de uso e ocupação do solo na bacia o diagnóstico ambiental da bacia do atp apresenta elevado índice de impacto ambiental, aliado aos problemas de interferência no sistema de drenagem, decorrentes do não planejamento, da urbanização acelerada e da falta de controle do uso do solo. ocupações ao longo das áreas de fundo de vale, associado à falta de leis regulamentadas, favoreceram aspectos tendenciosos de invasão urbana nas áreas de preservação permanente (app's). a classificação de uso e ocupação do solo utiliza imagens de cenários retrospectivos dos anos 1962, 1972 e 1998. a partir da classificação de uso do solo destas imagens, a extensão temporal utiliza cenários de ocupação para os anos de 2005, 2010 e 2015. estes últimos se comportam como cenários de referência (2004) ou tendenciais sem plano diretor (spd). são incluídos também cenários de intervenção com plano diretor (cpd) para os anos 2005, 2010 e 2015. a classificação é definida conforme tabela tucci (2001) para valores de cn em bacias urbanas e suburbanas. a definição das coberturas escolhidas deve-se a uma análise de sensibilidade dos tipos de solo e construções na área de estudo a partir de visitas em campo e imagens aéreas da bacia (fipai/pmsc, 2003). os critérios adotados para a definição do tipo de uso e ocupação do solo são: a) identificação de loteamentos residenciais, comerciais e áreas industriais; b) áreas de florestas e bosques como áreas de fundo de vale ou reservas ambientais; c) áreas de baldios em boas condições como solos expostos, terrenos e áreas não identificáveis; d) vias de arruamento, estradas e pavimentações de calçadas. o crescimento urbano tem como consequência a ampliação de áreas pavimentadas e asfaltos e as reservas florestais acabam sofrendo a pressão do crescimento de áreas de loteamento. sendo assim, notase carência de espaços livres que facilitam o processo de infiltração e percolação das águas da chuva devido a urbanização. este processo é fruto do padrão espacial de desenvolvimento urbano da cidade, que pode afetar o regime hidrológico. nesse caso, segundo yang et al. (2011) em estudo de cenários, avalia que esse processo influencia diretamente as condições do escoamento a partir da conectividade hidrológica da área urbana na escala de captação da drenagem. na escala dos canais ou rios, quem controla os padrões de inundação é o tempo de deslocamento das manchas urbanas. diretrizes de recuperação ambiental de bacias urbanas para planos diretores as medidas propostas simuladas com pd apresentam cenários que interferem na macrodrenagem e, como: (a) ampliação da cobertura vegetal em app's; (b) instalação de microreservatórios em lotes; (c) instalação de reservatórios de filtragem na escala de microdrenagem; (d) reativação de reservatório de detenção na macrodrenagem; (e) renaturalização de revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 46 canais. conforme pmsc (2005) foi realizada obra do parque linear e destamponamento de canalização em trecho degradado. a primeira etapa do projeto comprometeu-se em adequar o canal nas condições do leito original baseado na técnica de renaturalização ou reabilitação fluvial. corredores de vegetação a partir da recuperação de mata ciliar, contribuiu com o aumento de áreas verdes, lazer e maior capacidade de infiltração da água no solo. é dada prioridade a recuperação ambiental de bacias com app's de menor urbanização (francisco et al., 2008) o uso de cobertura vegetal (cv) refere-se à adoção de áreas permeáveis embutidas nos lotes com uso de gramíneas, solos expostos, terra batida e outros. considera-se também o reflorestamento conforme indicado em projetos de recuperação ambiental de áreas de fundo de vale (fipai/pmsc, 2003), além do plantio de novas mudas de árvores em passeios como parte do programa de arborização urbana. este projeto prevê o plantio de mais de 4.000 mudas distribuídas ao longo de cada quadra, considerando 7 mudas a cada 100 metros. o número de plantio de mudas a partir do programa de arborização urbana incide no cálculo de áreas permeáveis de florestas. aplicar cv em lotes a partir de um coeficiente verde de 15% auxilia no retardamento do escoamento superficial devido à criação de maiores espaços com maior potencial de infiltração e percolação da água no solo. vale ressaltar a necessidade de limpeza periódica sobre a cv para que haja facilidade na transferência superficial de água com o solo subterrâneo. outra proposta considera o aproveitamento de águas pluviais como medida de descentralização a partir de microreservatórios instalados em lotes com tamanho mínimo de 1m³ e capacidade de detenção de parte do volume do escoamento proveniente da cobertura da edificação. além de promover uma maior distribuição da vazão temporalmente, tem como finalidade reduzir picos de cheias. se embutido em pequenos e poucos lotes, o efeito do microreservatório pode ser reduzido e não ser significativo hidrologicamente para retenção na macrodrenagem durante eventos com precipitações intensas. segundo nascimento (2006), o uso de microreservatórios pode ser uma alternativa compensatória da urbanização sobre o escoamento, inclusive tornando-se um estímulo compulsório para descontos na taxa de drenagem ou no iptu. o método utilizado para a simulação dos microreservatórios é o adotado pelo scs (scs, 1975). a aplicação incide em áreas residenciais e industriais. o armazenamento atual satual é estimado pela equação 1 a partir da cobertura e uso do solo. sendo aperm. = áreas permeáveis (zonas florestais e baldio em boas condições); aimperm. = áreas impermeáveis (zona residencial, industrial e arruamento); aperm.sub-bacia e aimperm.sub-bacia são as áreas permeáveis e impermeáveis, respectivamente para cada subbacia. o armazenamento estimado para o cálculo do microservatório é considerado a partir da equação 2, sendo vmicrores. = volume do microreservatório no lote, smicrores. = capacidade de armazenamento máximo do microreservatório para uma determinada área da sub-bacia asub-bacia. a equação 3 define sresid. como a capacidade máxima da camada superior do solo para residências que adotam a política de aproveitamento de águas pluviais, sendo cnresid. o valor adotado conforme tucci (2001). baciasubimperm i impermimperm baciasubperm i permperm atual a sa a sa s − = − = ∑∑ += . 3 1 .. . 2 1 .. .. (1) ²)( )( )( 3 . . ma mv ms baciasub microres microres − = (2) 254 25400 . . −= resid resid cn s (3) ..' microresresidnovo sss += (4) tabela 1 medidas para cenário com plano diretor (cpd) na bacia do atp (ohnuma jr, 2005 adaptado) medida vantagem desvantagem cobertura vegetal redução do pico de cheia manutenção periódica microreservatório no lote distribuição da vazão no tempo efeito pontual reservatório de filtragem controle do escoamento superficial interferências de projetos reservatório de detenção controle do escoamento a jusante custo elevado engenharia naturalística redução do escoamento e perenização dos regimes hidrológicos interferências de projeto revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 47 a soma dos armazenamentos sresid. e smicrores. calcula o novo valor de armazenamento potencial s’novo, conforme equação 4. ao longo das áreas de fundo de vale são incluídos reservatórios de filtragem para manutenção, limpeza e distribuição controlada das águas da chuva. ao todo são dispostos 18 unidades com dimensões de 3x3x3m. situam-se sob as ruas transversais que chegam ao canal principal. o dimensionamento das unidades dos reservatórios encontra-se em fipai/pmsc (2003). a equação 5 apresenta a determinação da capacidade máxima da camada superior do solo para reservatórios de filtragem sreserv.filtragem. sendo vreserv.filtragem = volume de armazenamento do reservatório de filtragem em m³, asub-bacia = área de escoamento da sub-bacia tanto da parte permeável como da parte impermeável e nrf = número de reservatórios de filtragem identificados em cada subbacia de aplicação. após a determinação do sreserv.filtragem e satual, calculado anteriormente pela equação 1, determina-se o valor de s”novo, somando-se ambos os armazenamentos, conforme equação 6. o valor da capacidade da camada superior do solo sfinal é dado pela equação 7. para a reativação do reservatório localizado na travessia da rua miguel giometti considera-o como elemento de detenção do volume potencial e controla os efeitos a jusante. por outro lado, a renaturalização de canais na aplicação da engenharia naturalística tem como base sistemas tecnológicos e construtivos de canais que utilizam materiais biodegradáveis e de fácil adaptação ao sistema natural. para a bacia de estudo do atp é simulado uma revitalização do curso em uma extensão aproximada de 400m, o que corresponde a aproximadamente 15% da extensão ou comprimento total do córrego do tijuco preto. cenários de tendência os cenários de tendência são aqueles que indicam crescimento desordenado, ocupações das várzeas e desequilíbrio das partes que compõem o habitat natural. as seguintes considerações são definidas para a discussão e simulação destes cenários: a) canalização por condutos fechados ao longo do córrego não canalizado: prolongamento da marginal em 1000m; b) ocupação de novos loteamentos sem adoção do coeficiente de permeabilidade (cv de 15%): acréscimo de 250 lotes com área de 250m²; c) redução de 50% das áreas de florestas: desmatamento de 7.5 ha de áreas florestais; d) acréscimo de áreas impermeáveis em arruamentos de vias marginais a partir da duplicação de avenidas: extensão de 1.800m; e) ocupação das áreas de preservação permanente: extinção de reservas superior a 6ha. os valores de cn encontrados para cada cenário em cada sub-bacia embutida de planejamento são apresentados na tabela 2. os resultados são comparados com dados obtidos a partir de metodologia simplificada para cenários de indicadores potenciais, conforme mendiondo et al. (2004), que podem ser frequentemente adotados em projetos hidrológicos para recuperação de bacias urbanas (figura 2). para a avaliação de cenários são apresentadas situações de recuperação ambiental que relacionam meta (zmeta) com o indicativo de passivo ambiental (zpa), que é caracterizado com o estágio atual da bacia e entendido como “controle”. o controle compara situações sem plano diretor com a situação atual. a recuperação avalia o estágio da variável zrec com plano diretor relacionado com a variável zmeta. as eficiências são avaliadas temporalmente. germano (1998) indica a variabilidade física de resposta da bacia como um dos fatores que representa a dependência dos modelos hidrológicos em estudo de estimativa de parâmetros. nrf a v s baciasub filtragemreserv filtragemreserv .1000. . . − = (5) atualfiltragemreresvnovo sss += ." (6) novonovofinal sss "' += (7) tabela 2 valores de cn para cada unidade de planejamento a partir de sfinal (mm) cenário up 0 up 1 up 2 up 3 up 4 up 5 1962 69 64 65 68 72 73 2005 78 78 81 80 82 82 2010 (s) 86 81 85 83 85 85 2015 (s) 87 82 87 85 87 86 2010 (c) 84 78 82 80 82 83 2015 (c) 82 73 79 77 79 80 (s): spd; (c): cpd revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 48 resultados uso e ocupação do solo com plano diretor (cpd) e sem plano diretor (spd) com a elaboração de diretrizes para planos diretores, a curva de crescimento em relação ao processo de impermeabilização se torna equilibrada pós-1998, conforme figura 3 (esq). constata-se ao longo de um período de 10 anos que, com o plano diretor (cpd), áreas impermeáveis são controladas permitindo a manutenção das áreas verdes. áreas de florestas se mantêm preservadas e estão associadas ao acréscimo de novas mudas para áreas de reflorestamento. as propostas de adensamento urbano na região são incrementadas quando se verifica a especulação imobiliária em lotes de terrenos baldios. como se trata de uma região prioritariamente residencial, as áreas de indústrias mantiveram-se constantes, conforme figura 3 (dir) para spd. imagens de aerofotogrametria apresentam o uso e a ocupação do solo urbano da bacia do atp por ano de referência: 1962, 1972 e 1998, na escala de 1:40.000, conforme apresentado na figura 4. o estudo de crescimento da bacia sem plano diretor (spd) se estende para as áreas de vias e arruamentos. o avanço das áreas marginais em mais de 10.000 m² (0.5%) em menos de 10 anos afeta a preservação das áreas de fundo de vale. zonas de florestas são desmatadas e áreas de baldios são ocupadas por áreas residenciais, aumentando os volumes de escoamento superficial. atualmente, em 2014, após análise de imagem google earth 2014, observa-se ligeiro crescimento urbano sobretudo em áreas desocupadas ou terrenos baldios. áreas florestadas estão preservadas desde 1998, com acréscimo do parque linear entre as ruas monteiro lobato e totó leite, devido tac entre a prefeitura municipal e o ministério público. 0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 1920 1940 1960 1980 2000 2020 z: c oe f. e sc oa m en to [a di m ] sem recuperação am biental com recuperação am biental t' t'' t )',,( tjmetaz )'',.,.( tjapz ),.,.( tjapz ),.,.( tjapzrec ? figura 2 avaliação de cenários para variáveis com e sem recuperação ambiental (mendiondo et al. 2004) 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 1960 1980 2000 2020 ano u so e o cu pa çã o do s ol o zona residencial zona florestal baldio em boas condições zona industrial arruamento 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 1960 1980 2000 2020 ano u so e o cu p aç ão d o s o lo zona residencial zona florestal baldio em boas condições zona industrial arruamento figura 3 evolução de cenário cpd (esq) e spd (dir) para uso e ocupação do solo revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 49 vazões simuladas a partir da avaliação de cenários o crescimento das vazões máximas da seção de montante (m) da rua totó leite para a seção intermediária (i) da rua miguel giometti é superior a 4 vezes para o cenário de tendência no ano de 2015. ações intervenientes reduzem esse pico em até 30% para o mesmo cenário (figura 5). as vazões simuladas a partir da precipitação observada são para um período de retorno de 3 anos, conforme equação do município de são carlos-sp (barbassa, 1991). de acordo com a figura 6, chuvas de projeto para um período de retorno de 50 anos triplicam as vazões, sendo que o cenário cpd para a mesma chuva a vazão pode ser reduzida em até 40% do cenário spd. uma comparação com a situação atual apresente que todos os quatro cenários de uso cpd e spd podem avaliar a situação do ponto de vista da prevenção de inundações e outros impactos hidrológicos, o que é similar ao discutido por richert (2011). conclusões e recomendações o artigo avalia as condições de ocupação territorial frente ao crescimento da cidade. a classificação de uso e ocupação do solo se caracteriza por forte acréscimo de áreas impermeáveis ao longo dos últimos 50 anos, sendo que áreas antes previstas de preservação acabaram sendo desmatadas por motivos de especulação imobiliária e falta de planejamento urbano. embora a bacia do atp seja considerada de pequena potencialidade para a ocorrência de inundações urbanas, ela é uma das responsáveis pelo armazenamento de águas pluviais que tende a escoar para a bacia principal do município (córrego do gregório), que sofre constantemente com problemas de enchentes e inundações à jusante. a metodologia apresentada mostrou-se válida para a composição dos cenários propostos, 1 km 1 km 1 km 1962 1972 1998 figura 4 aumento da urbanização na bacia do alto tijuco preto entre 1962 e 1998: incremento de áreas impermeáveis, extinção de áreas ribeirinhas com eliminação de áreas florestadas 0 4 8 12 16 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 cenário q (m ³/s ) spd: sec. jusante cpd: sec. jusante spd: sec. intermediária cpd: sec. intermediária spd: sec. montante cpd: sec. montante (m) (i) (j) figura 5 evolução histórica de vazões máximas para cenários trechos (m) montante e (j) jusante revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 50 visto a simplificação de parâmetros e resultados apresentados. a proposta de diretrizes para avaliação de cenários ambientais em planos diretores contribuiu para a recuperação ambiental da bacia de estudo, conforme metodologia proposta, tendo em vista o cumprimento do tac (proc. no 332/95) intermediado pela secretaria municipal de habitação e desenvolvimento urbano do município de são carlos-sp. a discretização da bacia para simulação com período de retorno de 50 anos implica áreas inundadas na seção jusante de estudo (r. rui barbosa), considerando a capacidade atual do canal. recomenda-se para trabalhos futuros: elaborar novas metodologias para a criação de cenários; discutir a proposta visando a viabilidade de projeto executivo; elaborar projetos integrados para plano de bacias com inclusão de propostas orçamentárias e análise de custos. agradecimentos convênio finep ct hidro / eesc-usp/daee-sp n° 01.02.0096.00 pelo “experimento piloto de gerenciamento integrado de bacias urbanas para o plano diretor de são carlos”; cnpq e cthidro n° 142535/2004-4, pela bolsa de estudo concedida; depto de ciências da engenharia ambiental e depto de hidráulica e saneamento da eesc/usp, e ao departamento de engenharia sanitária e meio ambiente, da universidade do estado do rio de janeiro pelo apoio na realização deste trabalho. referências barbassa, a. p. simulação do efeito da urbanização sobre a drenagem pluvial na cidade de são carlos. 327 p. tese de doutorado. departamento de hidráulica e saneamento, escola de engenharia de são carlos, universidade de são paulo, são 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abrh, v. 2, n. 1, 1997. pp. 101-122. mp – tac (2005). ministério público do estado de são paulo, termo de ajustamento de conduta entre prefeitura municipal de são carlos e a associação para proteção ambiental de são carlos – apasc, com a interveniência do ministério público. processo no 332/95. 11p. nascimento, n. o. et al. estudo da cobrança pela drenagem urbana de águas pluviais por meio da simulação de uma taxa de drenagem. revista brasileira de recursos hídricos, abrh, v. 11, n. 2, abr/jun 2006. pp. 135-147. ohnuma jr., a. a. cenários de reúso de água pluvial e controle da figura 6 simulação de cenário com chuva de projeto para tr=50anos revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 51 drenagem visando a recuperação ambiental de bacias hidrográficas. dissertação de mestrado. ppg-sea, eesc-usp, são carlos/sp. 2005. 190p. peres, r. b.; mendiondo, e. m. desenvolvimento de cenários de recuperação como 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abordagem para eliminar/reduzir a poluição ainda no processo produtivo. a p+l foi proposta pelo united nations environment programme em 1989 e, adotada por muitos países. este trabalho analisa como se deu a implantação da p+l no brasil e sua relação com as políticas públicas ambientais. a metodologia foi fundamentada em análise de dados bibliográficos, documentais e de sítios eletrônicos. os resultados mostram que a inserção da p+l no país se deu a partir da criação do centro nacional de tecnologias limpas cntl em 1995, apoiada posteriormente pela rede brasileira de produção mais limpa, que instalou núcleos em todos os estados brasileiros. o governo federal promoveu a criação de fóruns de p+l em alguns estados e elaborou planos. porém, tanto os núcleos quanto os fóruns não tiveram continuidade. os arranjos e as políticas públicas atuais são insuficientes para promoverem o conceito de p+l, que aparece apenas pontualmente nas ações do governo federal e da iniciativa privada. palavras-chave: produção mais limpa; gestão ambiental organizacional; políticas públicas ambientais. abstract cleaner production (cp) is an approach to eliminate / reduce pollution still in the production process. it was proposed by the united nations environment programme in 1989 and adopted by many countries. this paper analyzes the process of implantation of cp in brazil and its relation to environmental public policy. the methodology was based on the analysis of bibliographic data; public documents and electronic sites. results show that cp adoption in brazil started with the creation of the cntl (national center for clean technologies) in 1995. it was subsequently supported by the “brazilian network for cp” (rede brasileira de produção mais limpa), which installed work centers in all brazilian states. the federal government promoted the creation of cp forums in some states and the development of policies and programs. however, both the work centers and forums were not given continuity. the current arrangements are insufficient to promote the widespread adoption of cp in brazil. lately, the theme is rarely touched upon by the federal government or private enterprises. keywords: cleaner production, organizational environmental management, environmental public policies. graciane regina pereira bióloga, mestre em engenharia ambiental pela furb. doutoranda programa de pós-graduação em engenharia ambiental universidade federal de santa catarina, florianópolis, sc, brasil gracianerp@hotmail.com fernando soares pinto sant’anna engenheiro civil, programa de pósgraduação em engenharia ambiental universidade federal de santa catarina, florianópolis, sc, brasil santanna@ens.ufsc.br revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 18 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução os cuidados com o meio ambiente, por parte das empresas, iniciaram-se pelos controles ambientais, cuja ênfase, no início, foi o controle “fim de tubo”. porém, a percepção que todo resíduo, efluente ou emissão representa um custo para a empresa, motivou o repensar dos processos industriais. surgiu então uma gestão ambiental mais preventiva, sem perder de vista a rentabilidade. todo esse processo foi concomitante à preocupação com a imagem da empresa perante a comunidade, pois muitas tiveram sérios problemas por conta de controles ineficientes ou inexistentes; e, não menos importante, ao aumento da sensibilização dos consumidores pelas questões socioambientais. ao longo do tempo, surgiram diversas abordagens para gerir os aspectos ambientais em organizações. a opção feita pelo gestor, por uma ou outra, é motivada por fatores diversos: exigências legais; capacidade técnica; exigências dos clientes; exigências de órgãos ambientais; marketing ecológico; entre outros. seja qual for a abordagem escolhida, normalmente sua implantação é direcionada por princípios ou requisitos pré-determinados. dentre as abordagens existentes, a produção mais limpa (p+l) é uma das mais adotadas e tem como princípio básico eliminar a poluição ainda no processo produtivo, e não após o mesmo (controle “fim de tubo”). cada etapa da produção é avaliada para a compreensão de como as matériasprimas, a água e a energia estão sendo empregadas. caso haja geração de resíduos, emissões ou efluentes, o processo produtivo é revisto, pois indicam perdas de recursos naturais e custos com tratamentos. a p+l foi proposta pelo programa das nações unidas para o meio ambiente pnuma (united nations environment programme unep) em 1989, como uma abordagem para a conservação de recursos e gestão ambiental. cada país interessado em difundir a p+l deveria instalar um centro nacional de produção mais limpa. no brasil, com o apoio da unido united nations industrial development organization e do unep, foi criado o centro nacional de tecnologias limpas (cntl) junto ao serviço nacional de aprendizagem industrial (senai) do rio grande do sul. após, a criação do cntl, o conselho brasileiro para o desenvolvimento sustentável (cebds) articulou esforços para a criação de núcleos de p+l em todos os estados brasileiros, que formaram a rede brasileira de produção mais limpa. no setor governamental, o ministério do meio ambiente, dos recursos hídricos e da amazônia mma incentivou a criação de fóruns estaduais de p+l em alguns estados brasileiros. essas ações, porém, foram tímidas. em 2010, o mma, através da secretaria de articulação institucional e cidadania ambiental departamento de cidadania e responsabilidade socioambiental retomou o assunto, através do plano de ação para produção e consumo sustentáveis ppcs, um compromisso assumido através do acordo de marrakesh. no ppcs, há o entendimento da relação de influência e dependência recíproca entre essas duas dimensões da ação humana: produção e consumo, pois a produção afeta o consumo (por meio de design de produtos e dos apelos do marketing), mas também o consumo afeta a produção (na medida em que as escolhas dos consumidores influenciam as decisões dos produtores) (mma, 2010). o estado de são paulo, abordado nas pesquisas de ribeiro e pacheco, 2011, apresenta iniciativas próprias, e encaminhou de forma autônoma a sua trajetória na dimensão da p+l. em 1992 iniciava as discussões em torno do conceito de prevenção da poluição (p2), nos anos seguintes foi um forte promotor da p+l e recentemente adotou o conceito de produção e consumo sustentáveis. aprofundar as particularidades que envolvem o tema no brasil e construir a evolução da p+l nos últimos anos é o que se propõe apresentar neste artigo, estabelecendo como se dá a articulação dos órgãos envolvidos nesta área. buscou-se relacionar esta evolução da p+l com as políticas públicas ambientais, já que a adoção de práticas mais sustentáveis pelas organizações está diretamente ligada a forma como o país direciona suas políticas. fernandes e sant’anna (2007) afirmam que os problemas ambientais têm origem na relação homem x ambiente, mediada pela racionalidade instrumental econômica, uma racionalidade individual em detrimento da coletividade. a priorização econômica individual tem como resultado inerente o prejuízo coletivo. este coletivo, por sua vez é representado pelo estado, sendo sua função representá-lo e defendelo. assim, os órgãos de controle ambiental, bem como as políticas públicas que dão sustentação para o seu funcionamento, continuam sendo imprescindíveis. e, neste contexto o governo pode promover condições para as empresas buscarem soluções inovadoras, sem perder qualidade e competitividade. as estruturas apoiadoras da p+l, distribuídas por várias partes do território brasileiro, ora trabalham juntas ora trabalham de forma independente, mas todas as iniciativas seguem os preceitos do unep, também usado como referencial teórico neste trabalho. metodologia trata-se de pesquisa bibliográfica e documental, com característica descritiva, a partir da qual se buscou uma compreensão revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 19 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 aprofundada da implantação da p+l no país. este entendimento possibilitou estabelecer os arranjos institucionais, os atores envolvidos e os instrumentos de ação e políticas públicas relacionadas. por se tratar de um tema recente, cuja produção acadêmica ainda é incipiente, as informações mais significativas foram aquelas obtidas em pesquisas em sítios eletrônicos de instituições públicas e privadas. produção mais limpa – p+l e políticas públicas produção mais limpa um programa das nações unidas a p+l foi proposta mundialmente pelo unep em 1989, através de sua divisão de tecnologia, indústria e economia, que a define como: aplicação contínua de uma estratégia ambiental preventiva integrada aplicada aos processos, produtos e serviços para aumentar a eficiência geral e reduzir riscos aos humanos e ao meio ambiente. esperava-se com tal programa que as indústrias melhorassem seu desempenho industrial e ao mesmo tempo em que protegessem o meio ambiente. no entanto, o conceito de p+l não foi tão bem aceito e incorporado pelas indústrias como esperado. assim, ainda hoje o unep vem trabalhando para conseguir o compromisso necessário dos governos, das companhias, das associações de indústrias, da academia – de todos os agentes que possam ter um papel no grande cenário da produção e consumo sustentável. ao longo dos últimos anos, houve um esforço do unep, em associação com a organização das nações unidas para o desenvolvimento industrialunido, para implantar em vários países centros nacionais de p+l. no brasil foi criado o centro nacional de tecnologias limpas cntl junto ao senai – rs em 1995. para fortalecer esses centros, o unep/unido criou a rede global para a eficiência de recursos e produção mais limpa – recp net. a recp net está dividida em regiões geográficas (américa latina e caribe, áfrica, leste europeu e ásia), representada pelos seus centros nacionais de p+l, que são 42 no mundo. o objetivo da rede é promover ações e projetos através de seus centros e, desta forma, incrementar o intercâmbio de conhecimentos e práticas, priorizando o intercâmbio de técnicos e a implantação de novos centros em outros países (cntl, 2011). uma organização quando decide adotar a p+l assume um compromisso de desenvolver uma estratégia ambiental preventiva, que visa, também, ganhos financeiros. a p+l está presente em todas as etapas produtivas, a começar pela escolha das matérias-primas e o desenho do produto, e compreende também a preocupação em minimizar desde insumos, água e energia a resíduos e emissões. ainda segundo os conceitos do unep, a p+l pode ser aplicada para processos de qualquer indústria, para seus produtos e para vários serviços oferecidos para a sociedade, conforme figura 1. para processos de produção, a p+l resulta da combinação das seguintes atividades: conservação de matérias-primas e energia, substituição de materiais tóxicos/perigosos por outros menos prejudiciais, e redução da quantidade e/toxicidade das emissões e resíduos antes deles deixarem o local de produção. para produtos, a p+l foca a redução dos impactos ambientas de todo o seu ciclo de vida, desde a extração da matéria prima até a sua disposição final do produto, propondo um design apropriado. para serviços, a p+l implica incorporar conceitos ambientais no desenho e execução do serviço. as questões ambientais são incorporadas nas diversas etapas do processo, como as operações logísticas, reduzindo assim as emissões de gases causadores do efeito estufa. o unep destaca algumas características da p+l: é um processo contínuo, não é uma atividade pontual; não está limitado a indústrias ou empresas de certo tipo ou tamanho; busca um equilíbrio entre a disponibilidade e o consumo de materiais (incluindo água e energia). o crescimento não é negado desde que seja ecologicamente sustentável. é uma abordagem de produção e prestação de serviços com um mínimo de impactos ambientais, tendo em conta os limites tecnológicos e econômicos atuais. não se limita a minimização de resíduos, mas opera em um contexto mais amplo. com relação aos impactos do ciclo de vida, a p+l também se dirige aos conceitos de saúde e segurança e enfatiza a redução de riscos. é uma estratégia holística de gestão ambiental. é eficiente – em termos de resultados imediatos; e efetiva – em termos de resultados positivos em longo prazo. é uma estratégia que protege o meio ambiente, comunidade (por exemplo, saúde e segurança de trabalhadores, consumidores e vizinhança) e os negócios (sua lucratividade e imagem). trabalha também na perspectiva econômica e social, que às vezes ficam fora da estratégia ambiental. na publicação “questões ambientais e p+l” do senai cntl (2003) são apontadas as diferenças marcantes entre a abordagem de p+l e o uso de tecnologias de fim de tubo, conforme tabela 1 abaixo. a p+l foi se conformando e se estruturando a partir das revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 20 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 deficiências dos controles ambientais fim-de-tubo. a perda de materiais, de tempo e os impactos ambientais de resíduos e emissões aumentam os custos das empresas que adotam controles corretivos. a p+l, e outras abordagens mais sistêmicas, vêm solucionar estas deficiências quando propõem uma nova maneira de tratar os aspectos ambientais das organizações e sua relação com a sociedade. apesar de todos os seus aspectos positivos, a implementação da p+l no brasil tem encontrado barreiras, como apontado por pimenta e gouvinhas (2011) resistência à mudança; conceitos errados (falta de informações sobre a técnica e a importância dada ao ambiente natural); ausência de políticas nacionais que apoiam atividades de p+l, além da pouca interação entre empresas, universidades e centros de pesquisa, na tentativa de desenvolvimento de ações conjuntas de p+l; barreiras econômicas (alocação incorreta dos custos ambientais e investimentos e baixa capacidade de investimento) e barreiras relacionadas com o papel da equipe de implantação. análise da p+l no brasil o unep é facilitador de uma rede global de mais de 300 organizações ativas em produção mais limpa, incluindo centros regionais e nacionais, universidades, centros técnicos e de pesquisa, o banco mundial e outras organizações das nações unidas (unep, 2002). no brasil, como já citado, criou-se em 1995 o centro nacional de tecnologias limpas – cntl, instalado na federação das indústrias do estado do rio grande do sul (fiergs), junto ao departamento regional do rio grande do sul do senai-rs. este centro tem tido a função de articular no país a promoção da p+l, através de capacitações, consultorias, informação tecnológica e eventos em vários estados do brasil. a partir da criação do cntl, o brasil passou a desenvolver efetivamente ações relacionadas à p+l. em 1997 foi criada, sob articulação do cebds e orientação do cntl, a rede brasileira de p+l. esta rede foi resultado de parceria entre sete organizações (cebds, sebrae nacional, banco do nordeste, cni, finep, pnuma e pnud) e chegou a ter elos (núcleos) em todos os estado do brasil. ela buscou unir esforços, trocar experiências e desenvolver sistemas conjuntos, para fortalecer as práticas de p+l e encorajar as empresas a se tornarem mais competitivas, inovadoras e ambientalmente responsáveis (cebds, 2003). os objetivos desta rede foram: reduzir ou minimizar os impactos ambientais; disseminar as práticas de produção mais limpa; fortalecer ações integradas entre aspectos de qualidade ambiental, segurança e saúde ocupacional; promoção a pesquisa, desenvolvimento e transferência de tecnologias mais limpas; consolidar um banco e dados e de informações sobre as experiências dos integrantes da rede. segundo sebrae/cebds (2010), as ações da rede brasileira de p+l são divididas em três fases: primeira fase: 76 empresas selecionadas que investiram r$ 2,8 milhões com medidas de p+l, obtendo uma redução de r$ 18 produção mais limpa preventiva, integrativa, contínua estratégia aplicada a processos serviços produtos para aumentar eficiência e melhorar o desempenho ambiental e reduzir custos vantagem competitiva redução de riscos figura 1 definição de produção mais limpa (adaptado de unido/unep) revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 21 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 milhões por ano em gastos com matérias-primas, materiais auxiliares, água, energia elétrica e retrabalho dos seus funcionários. segunda fase: em um convênio em 2001 do cebds e sebrae, o foco foram as micro e pequenas empresas brasileiras, com a formação da rede de econegócios. 85 micro e pequenas empresas participaram e investiram cerca de r$2,4 milhões em oportunidades de melhoria. tais investimentos geraram benefícios anuais de r$5,6 milhões e mais benefícios ambientais, como a redução anual de 167 toneladas de matériasprimas, 111 mil metros cúbicos de água, 350 mil quilowatts de energia elétrica, dentre outros. terceira fase: iniciada em 2007, como rede brasileira de ecoeficiência, contemplou cinco ações principais: avaliação da rede existente; desenvolvimento de novos produtos; formação de novos núcleos, apoio aos existentes e interiorização nas unidades locais. contemplou-se também a estruturação do portal da rede e integração do sistema de comunicação. na terceira fase, o sebrae nacional investiu r$ 1.673.170,00, que formou 236 profissionais em 17 estados. as 160 micro e pequenas empresas que participaram dessa fase desenvolveram, junto aos consultores e facilitadores, condições para planejarem ações diretas de redução dos custos relacionados a desperdícios e riscos nos diversos segmentos produtivos estudados. um dos marcos das ações da rede brasileira de p+l foi a publicação em 2003 do “guia de produção mais limpa – faça você mesmo”, orientando as empresas à implantação autônoma. apesar de um início promissor e de sua grande importância, a rede brasileira de p+l teve suas atividades finalizadas em 2009. com relação ao governo federal, o ministério do meio ambiente aderiu em novembro de 2003 à “declaração internacional sobre produção mais limpa” do unep. neste ano, o mma instituiu o comitê gestor de produção mais limpa (portaria nº 454, de 28/11/2003), e estabeleceu nove fóruns estaduais de p+l (amazonas, bahia, mato grosso, minas gerais, rio de janeiro, rio grande do sul, santa catarina, são paulo e pernambuco). o mma, juntamente com órgãos estaduais de meio ambiente, promoveu articulação com instituições dos setores público, privado e terceiro setor, visando sensibilizar agentes envolvidos com ao tema e a organização e institucionalização dos fóruns estaduais de p+l. estes fóruns não tabela 1 – diferenças entre tecnologias de fim de tubo e p+l tecnologia de fim de tubo produção mais limpa como tratar os resíduos e as emissões existentes? de onde vêm os resíduos e as emissões? pretende reação pretende ação leva a custos adicionais ajuda a reduzir custos os resíduos, efluentes e as emissões são limitados através de filtros e unidades de tratamento: • soluções de fim de tubo • tecnologia de reparo • armazenagem de resíduos prevenção da geração de resíduos, efluentes e emissões na fonte, o que evita processos e materiais potencialmente tóxicos a proteção ambiental foi introduzida depois que os produtos e processos foram desenvolvidos a proteção ambiental é um aparte integrante do design do produto e da engenharia de processo os problemas ambientais são resolvidos a partir de um ponto de vista tecnológico resolvem-se os problemas ambientais em todos os níveis e envolvendo a todos proteção ambiental é um assunto para especialistas competentes, que são trazidos de fora e aumentam o consumo de material e energia proteção ambiental é tarefa de todos, pois é uma inovação desenvolvida dentro da empresa que reduz o consumo de material e energia complexidade dos processos e os riscos são aumentados os riscos são reduzidos e a transparência é aumentada proteção ambiental focada no cumprimento de prescrições legais é o resultado de um paradigma de produção que data de um tempo em que os problemas ambientais ainda não eram conhecidos é uma abordagem que cria técnicas e tecnologias de produção para o desenvolvimento sustentável fonte: senai cntl, 2003. revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 22 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 se consolidaram e não foram encontradas informações a respeito de suas ações. as discussões sobre políticas públicas ambientais evoluíram no país e a portaria nº 44, de 13 de fevereiro de 2008, instituiu o comitê gestor de produção e consumo sustentável cgpcs, a quem competiu elaborar e implementar o plano de ação para produção e consumo sustentáveis – ppcs. a criação deste comitê teve forte influência da adesão do brasil, ao processo de marrakech em 2007. o processo de marrakech visa dar aplicabilidade e expressão concreta ao conceito de produção e consumo sustentáveis (pcs). ele solicita e estimula que cada país membro das nações unidas, e participante do programa, desenvolva seu plano de ação, o qual será compartilhado com os demais países, em nível regional e mundial, gerando subsídios para a construção do “global framework for action on scp” (mma, 2010). no brasil, o governo do estado de são paulo e o governo federal adotaram o conceito de produção e consumo sustentável em lugar de p+l. isto significa a incorporação, ao longo de todo o ciclo de vida de bens e serviços, das melhores alternativas possíveis para minimizar custos ambientais e sociais. esta abordagem preventiva melhora a competitividade das empresas e reduz o risco para saúde humana e meio ambiente (mma, 2008). ou seja, amplia-se o foco dado à produção, a preocupação vem antes e após a mesma, com o consumo e pós-consumo. também segundo a unido/unep (2008), mudar a produção e consumo para padrões mais sustentáveis significa melhorar: as tecnologias e processos envolvidos nas atividades produtivas (em alguns casos, adotando o conhecimento local); a forma como os serviços básicos são fornecidos, geridos e distribuídos à população; a maneira como a comunicação e informações são fornecidas, e a forma como os consumidores compram. o unep vem desenvolvendo atividades complementares à pcs relativos à eficiência energética (industrial e não-industrial, como por exemplo, em edifícios, que normalmente não faz parte da p+l), acordos ambientais multilaterais, compras sustentáveis, consumo sustentável, design para a sustentabilidade e participação ativa no programa da nações unidas “pacto global” (unido/unep, 2008). existem orientações para que os cnpl tratem também destas várias atividades afins da p+l, como por exemplo, de mecanismos de desenvolvimento limpo, de responsabilidade social corporativa e da transferência de tecnologias ambientalmente saudáveis. estes dois últimos já se configuram como programas específicos da unido/unep. a evolução de p+l para produção e consumo sustentáveis, proposta no ppcs, está alinhada ao crescente aumento da degradação ambiental global (aquecimento global, desmatamento, desertificação, escassez de recursos, entre outros). o comitê gestor nacional de produção e consumo sustentáveis articulou vários ministérios e parceiros do setor privado e da sociedade civil com a finalidade de realizar amplo debate e identificar ações que pudessem levar o brasil, de forma planejada e monitorada, a buscar padrões mais sustentáveis de consumo e produção nos próximos anos (mma, 2010). uma versão preliminar do plano de ação para produção e consumo sustentáveis – ppcs foi submetida à consulta pública. na construção deste plano houve uma ação conjunta de atores relacionados à p+l e ao consumo sustentável. o ppcs apresenta um leque de seis prioridades direcionadas às mudanças de padrão tanto na produção quanto no consumo. são elas: • aumento da reciclagem; • educação para o consumo sustentável; • agenda ambiental na administração pública; • compras públicas sustentáveis; • construções sustentáveis; • varejo e consumo sustentáveis. o plano chama atenção ainda para a pouca preocupação dada ao consumismo nos últimos anos. se houve preocupação ambiental quanto à produção, nada foi feito quanto ao consumo, principalmente em países em desenvolvimento, como o brasil. segundo o mma (2010), o conceito de produção e consumo sustentável, porém, é mais que a soma das duas partes acima descritas: trata-se da aplicação de uma abordagem integrada entre produção e consumo, com vistas à sustentabilidade, entendendo-se que há uma relação de influência e dependência recíproca entre essas duas dimensões da ação humana; a produção afeta o consumo (por exemplo, por meio de design de produtos e dos apelos do marketing), mas também o consumo afeta a produção, na medida em que as escolhas dos consumidores influenciam as decisões dos produtores – por exemplo, os casos de boicote a determinados produtos que poluem o meio ambiente ou causam danos à saúde levaram empresas a processos corretivos bem sucedidos. na elaboração do ppcs foram consideradas as diretrizes do plano nacional de mudanças do clima (2008) e da política nacional de resíduos sólidos (2010). são bastante similares e convergentes as ações relacionadas à produção e ao consumo nestes documentos. segundo mensagem no site do mma, o plano está sendo formatado neste momento. apesar de já transcorrerem 17 anos desde a introdução da p+l revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 23 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 no brasil, há grande dificuldade de tabela2 – principais órgãos públicos e privados com ações relacionadas à p+l órgão papel mma – ministério do meio ambiente, recursos hídricos e amazônia legal (www.mma.gov.br) articula diversos programas que estimulam práticas mais responsáveis por organizações e cidadãos: programa agenda 21; agenda ambiental da administração pública – a3p; produção e consumo sustentável; campanhas de consumo sustentável, entre outros. no mma encontra-se a estrutura institucional de meio ambiente do país responsável pela gestão ambiental. mdic – ministério do desenvolvimento, indústria e comércio exterior (wwww.mdic.gov.br) coordena todas as atividades ligadas aos setores produtivos e meio ambiente. em 2011 lançou plano brasil maior que tem como uma de suas metas produzir de forma mais limpa, diminuindo o consumo de energia por unidade de pib. o inmetro e o bndes são entidades vinculadas a este ministério e que têm forte influência na normalização ambiental e no financiamento de empreendimentos sustentáveis, respectivamente. mcti – ministério da ciência e tecnologia e inovação (www.mct.gov.br) desenvolve pesquisas e estudos que se traduzem em geração de conhecimento e de novas tecnologias, bem como a criação de produtos, processos, gestão e patentes nacionais. em suas ações há muita ênfase nas mudanças climáticas e inovações tecnológicas. importantes órgãos de financiamento estão atrelados ao mcti: cnpq, finep, fndct, gef. mme ministério de minas e energia (www.mme.gov.br) gere as áreas de geologia, recursos minerais e energéticos; aproveitamento da energia hidráulica; mineração e metalurgia; e petróleo, combustível e energia elétrica, incluindo a nuclear. cabe ao mme garantir a segurança energética do país. o plano nacional de eficiência energética (2011) traz diretrizes específicas para as empresas otimizarem o uso de energia e sua eficiência. petrobrás e eletrobrás são entidades deste ministério. cntl – centro nacional de tecnologias limpas (http://www.senairs.org.br/cntl/) o objetivo do cntl é incentivar o desenvolvimento sustentável, sempre buscando uma maior eficiência dos processos econômicos para as empresas. o cntl chama para si o papel de influenciar as políticas públicas nacionais relacionadas à gestão ambiental das organizações, como também o de preparar consultores através de capacitação teórico-prática. contribuiu decisivamente na instalação de vários núcleos de p+l em todo o país. suas ações nos estados é feita em articulação com o cni e a federações das indústrias locais. cebds – conselho empresarial brasileiro para o desenvolvimento sustentável (www.cebds.com) criado em 1997 por empresários. lidera esforços para implantação no país do desenvolvimento sustentável, promovendo seminários, reuniões, debates e trabalhando com organizações governamentais, não-governamentais e instituições acadêmicas, através de suas câmaras técnicas especializadas, entre elas p+l. ao cebds, vinculava-se a rede brasileira de p+l. cni confederação nacional das indústrias (www.cni.org.br) é a entidade máxima das indústrias brasileiras. o conselho temático permanente de meio ambiente formula linhas de ação para aumentar a competitividade das indústrias a partir da preservação do meio ambiente. possui assento nos principais conselhos, comissões e câmaras formuladores de políticas públicas do país. dentro do ‘sistema indústria’ encontram-se o senai e o iel, importantes entidades que oferecem em todo o país capacitação e/ou prestação de serviços na área ambiental. sebrae – serviço brasileiro de apoio a micro e pequenas empresas (www.sebrae.com.br) possui ações, projetos, produtos e serviços que consideram que a cultura do aprendizado e do uso do conhecimento pode garantir uma gestão competitiva, eficiente e moderna dos micro e pequenos negócios. busca promover a competitividade e a sustentabilidade do país. está presente em vários espaços de formulação de políticas públicas ambientais e em alguns momentos com parcerias para promover a p+l nos estados. revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 24 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 acesso às informações pertinentes, se é que existem registros das mesmas. pimenta e gouvinhas (2011) dão uma noção quantitativa ao afirmarem que a estrutura de p+l no país promoveu a implementação da p+l em mais de 300 empresas, melhorando o desempenho ambiental e econômico destas organizações. de fato práticas limpas ocorrem em muitas empresas, de todos os setores, de todos os portes, ao longo do território brasileiro, e podem ser motivadas por um processo de certificação, por pressão das leis, dos clientes ou apenas por ciência de seus grandes benefícios. mas, são raros os casos com informações acessíveis, que possibilitem formar um panorama fidedigno da p+l, nas empresas ou nos órgãos governamentais. atores e seus papéis na p+l brasileira após o levantamento da trajetória da p+l no brasil, realizouse um levantamento nos principais órgãos relacionados à p+l para esclarecer qual a postura institucional de cada um perante esta temática. no tabela 2 são apresentadas as instituições públicas e privadas envolvidas atualmente com a divulgação da p+l ou da gestão ambiental nas organizações, e seus respectivos papéis neste processo. layrargues (2000), afirma que o cenário brasileiro ainda não permite que o planejamento das políticas ambientais enfatize o enfrentamento da problemática ambiental no âmbito industrial unicamente por meio do mercado. o autor cita a pesquisa de tigre (1994), a qual demonstrou que a regulamentação governamental é o principal indutor da adoção de soluções ambientais pela indústria. assim, o mercado, sozinho, é insuficiente para alterar o comportamento das empresas em relação ao meio ambiente. é necessária a intervenção do governo através de políticas públicas eficientes que estimule à reconversão industrial pelas tecnologias limpas. essa construção das políticas públicas exige uma parceria e corresponsabilidade entre os dois setores – governo e empresas. esta necessidade de articulação entre governo e empresa também é apontada no trabalho de rosa (2005), o qual traz que a efetiva gestão ambiental se dá pela integração entre os dois sistemas: sistema ambiental público e sistema ambiental privado. o sistema público estabelecendo políticas, elaborando leis, fiscalizando e punindo o próprio estado, as pessoas físicas e as empresas. o sistema privado, por sua vez, buscando estabelecer suas próprias políticas, estratégias e seus modelos de gestão que estejam em conformidade com a legislação, primordialmente, e com o mercado em que atua, respeitando e protegendo assim o meio ambiente e as comunidades locais. acserald (2001) também aborda as dificuldades de se fazer gestão ambiental no brasil. analisando as políticas públicas ambientais, o autor afirma que após 30 anos de política ambiental, a ação governamental é caracterizada pelo total isolamento entre o setor ambiental do governo e os mecanismos da efetiva gestão estatal do meio ambiente. para o autor, a fragmentação e a pulverização das instâncias de decisão da política ambiental exprimem o fato de que a gestão ambiental não é ainda questão de estado no brasil. considerações finais ao longo desta análise qualitativa contextualizada, verificou-se que a inserção da p+l no país ocorreu com a criação do cntl, seguida do apoio de outras instituições, principalmente da iniciativa das instituições em torno da rede brasileira de p+l, que instalou núcleos em todos os estados brasileiros. o governo apoiou a p+l através da criação dos fóruns estaduais de p+l em alguns estados e na elaboração de plano e programas, como por exemplo, o ppcs. porém, o arranjo tanto dos núcleos quanto dos fóruns não se manteve. nos documentos dos ministérios (programas, planos) percebe-se alguma articulação entre os órgãos descritos no quadro 2 no que diz respeito a p+l. todos possuem em seus objetivos, ações, programas e planos a preocupação com a gestão ambiental, e estimulam seu desenvolvimento nas organizações. muitas destas ações são dissociadas de objetivos comuns e não são claramente divulgadas em nível nacional. como a integração destas ações fica prejudicada, o que se observa são medidas pontuais em alguns setores, em alguma região, ou em alguma empresa específica e com isso resultados parcos e não visíveis. apesar da constatação que os ministérios e órgãos privados incentivam uma produção mais limpa, o país não possui nenhuma política específica para a p+l. percebe-se que as políticas atuais dão indicativos para sua implementação de forma voluntária, mas não há medidas institucionais voltadas para a gestão ambiental nas empresas, ou seja, há um descompasso entre as ações do governo e as demandas da sociedade. as organizações adotam ou não abordagens mais responsáveis, motivadas por interesses próprios ou para indiretamente atender alguns mecanismos de comando e controle, como o licenciamento ambiental. o panorama atual é insuficiente para promover a p+l, os resultados são pouco visíveis e não chegam às organizações. a temática perdeu ao longo desses anos muito espaço institucional e político. apesar da evolução do conceito para revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 25 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 produção e consumo sustentável, conforme proposto na minuta do ppcs, há muito que se construir, principalmente em termos de políticas públicas. durante sua trajetória, o conceito de p+l vem sendo adaptado por seus promotores, às necessidades e discussões globais. os processos passaram a ser considerados de forma mais sistêmica e foram incluídas ferramentas para melhorar a produtividade e a qualidade de vida da população, elementos que podem ser constatados no âmbito das decisões globais e nas diretrizes do unep. a inserção da p+l no país exigirá muita articulação política dos atores envolvidos a fim de fazer chegar as informações em cada organização independente de sua atividade ou porte. as políticas públicas no brasil precisam colocar no mesmo nível os mecanismos de prevenção e aqueles de comando e controle. é preciso desenvolver mecanismos que deem sustentação aos programas e planos de governo e de entidades privadas voltados para a gestão ambiental de organizações. ações neste sentido, quando existentes, em geral têm vida breve, já que ficam dependentes de vontades políticas e tendem a ser abandonadas ou substituídas por outras a cada novo governo ou gestão, não configurando de fato uma política do país e, sim, uma política pessoal de quem está no comando naquele momento. percebe-se que esta fragilidade quanto à p+l poderia ser reforçada com a criação de uma política única que fosse catalisadora das iniciativas de governo dispersas nos vários ministérios. com uma política nacional voltada para a p+l haveria a garantia da permanência destas iniciativas, ao longo de sucessivos governos. uma política que pudesse abranger os pilares desta construção como formação profissional adequada, pesquisa e inovação, fomento específico, linhas de crédito, entre outros. referências bibliográficas acserald, henri. políticas ambientais e construção democrática. in o desafio da sustentabilidade: um debate socioambiental no brasil. gilney 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microbiologia do ar; exposição ocupacional. abstract this study investigates the air quality in terms of the presence of fungal volatile organic compounds (fvocs) in a public library in the city of fortaleza, ceará state, brazil. it is a quali‑quantitative study, based on collection of air samples between september and december 2014. a protocol was validated for detection of fvocs through cg/em, while the fungal samples were identified by means of macro and micromorphological analysis. thirty‑two air samples were analyzed for the presence of fvocs, and the main compounds detected were 2‑methyl‑1‑propanol and 3‑methyl‑1‑butanol, while from the 16 mycological samples, the predominant spectrum of airborne fungi was hyaline filamentous deuteromycetes. the data presented indicate that more careful monitoring needs to be conducted in libraries and other indoor spaces, along with more discussion among academics and lawmakers on the theme of air contamination by fvocs, seeking to improve the air quality of these places. keywords: air pollution; air microbiology; occupational exposure. doi: 10.5327/z2176-94782015001 17 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 introdução é fato que a maioria dos seres humanos despende cer‑ ca de 80% de seu tempo diário ocupando ambientes internos (statholoupou et al., 2008; perera et al., 2012). nos últimos anos, evidências científicas indicam que o ar doméstico e de ambientes laborais pode ser mais seriamente poluído do que o ar exterior na maio‑ ria das cidades industrializadas em todo o mundo (mo‑ rais et al., 2010; sousa & fortuna, 2011; pantoja et al., 2012; guo et al., 2013). similarmente ao que já vem se observando em âmbito internacional, a expectativa é de que, no brasil, ocorra um aumento no controle da qualidade do ar de am‑ bientes internos, bem como a adoção de medidas mais rigorosas específicas para fontes de diferentes nature‑ zas e a inclusão de um programa de medida e controle desses contaminantes (conama, 1990; brasil, 2003, 2007, 2011). entretanto, apesar da crescente preocupação mun‑ dial em relação à qualidade do ar em ambiente não industrial, no brasil, são poucos os estudos realizados em torno do tema, estando os trabalhos concentrados nas regiões sul e sudeste (teresa; ponsoni; raddi, 2001; quadros, 2008; siqueira et al., 2011; rio de janeiro, 2012). com relação à legislação brasileira, as atuais meto‑ dologias para a análise microbiológica são escassas, estando mais bem documentados os protocolos e pa‑ râmetros para as análises físico‑químicas (conama, 1990; brasil, 2003, 2007, 2011). a falta de pesquisa na área microbiana se deve ao fato de os estudos em âmbito nacional serem relativamente recentes, à falta de incentivo à pesquisa na área, bem como à escas‑ sez de legislação específica que estabeleça padrões e metodologias de amostragem em ambientes internos não industriais, como escolas, residências, escritórios, bibliotecas, hospitais, centros comerciais, aeroportos, entre outros. a orientação técnica sobre padrões referenciais de qua‑ lidade do ar interior em ambientes climatizados artificial‑ mente, de uso público e coletivo, recomenda o monito‑ ramento e controle ambiental de fungos como marcador epidemiológico da contaminação microbiana (brasil, 2003), sendo esses denominados de fungos anemófilos (lacaz et al., 2002; menezes; alcanfor; cunha, 2006). diferentes investigações de campo sugerem que a distribuição fúngica, em termos de concentrações e composições genéricas, varia entre as áreas geográfi‑ cas, sendo também influenciada por fatores ambien‑ tais sazonais, climáticos e outros (pei‑chin; huey‑ ‑jen; chia‑yin, 2000; huang et al., 2002). estudos também mostram que a exposição a fungos do ar parece estar associada à gênese de patologias, como quadros asmáticos, aspergilose, pneumonite por hi‑ persensibilidade, sinusite, rinite e algumas reações cutâneas (lacaz et al., 2002; schirmer et al., 2011), que resultam na ausência de estudantes à escola e profissionais ao trabalho, ou na baixa produtividade em hospitais e ambientes ocupacionais (li & kuo, 1992; schleibinger et al., 2008). por exemplo, sur‑ tos de infecção hospitalar podem estar associados à contaminação de filtros de ar‑condicionado por bioaerossóis (li et al., 2007). encontram‑se disponíveis na literatura algumas técni‑ cas que permitem a análise da qualidade do ar, tendo os fungos como bioindicadores, entretanto, não existe uma técnica amplamente aceita na comunidade cien‑ tífica (brasil, 2003; tavora et al., 2003; lukaszuk et al., 2011; napoli; marcotrigiano; montagna, 2012). todavia, pesquisas indicam que os métodos atuais apresentam uma série de inconvenientes, como contagem demorada das unidades formadoras de co‑ lônias (ufc) e resultados que, muitas vezes, não se relacionam com a situação real do ambiente (tavora et al., 2003; bastos, 2005). dentro desse contexto, a busca por métodos mais acu‑ rados de caracterização da composição fúngica no ar se faz necessária. sabe‑se que quando o fungo se de‑ senvolve no interior da estrutura de um edifício ou em filtros de ventilação, há, claramente, uma quantidade razoável de “contaminação oculta”, não podendo ser detectada apenas por intermédio de uma inspeção vi‑ sual. também é fato que os fungos, quando começam a se desenvolver, emitem na atmosfera compostos or‑ gânicos voláteis de origem microbiana (covms), neste caso denominados de compostos orgânicos voláteis fúngicos (covfs), que surgem pelas vias metabólicas ou a partir da degradação de materiais, devido à libe‑ ração de enzimas produzidas pelos fungos (wilkins, 2002; moularat et al., 2008a, 2008b). 18 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 ao contrário dos esporos fúngicos, os covfs são dis‑ persos no ambiente e não são retidos pelos substratos; consequentemente, detectando esses compostos é possível determinar uma contaminação precoce, visto que as técnicas disponíveis são rápidas e de alta sen‑ sibilidade (moularat et al., 2008b; morath; hung; bennett, 2012). igualmente, é fato que o conhecimento dos fun‑ gos anemófilos de um dado ambiente é importante para o diagnóstico ecológico e para o tratamento específico de manifestações alérgicas e de outras afecções causadas por esses micro‑organismos. além disso, sabe‑se que a microbiota fúngica varia de um local para outro e de uma época para outra, devido à diversidade dos fatores determinantes das características ambientais de cada região, o que torna necessária a realização de estudos sistemá‑ ticos nacionais para a verificação da dinâmica da microbiota fúngica. nesse ínterim, o presente estudo objetivou investigar a qualidade do ar em termos de covfs visando melho‑ rias no monitoramento e controle de espaços internos de uma biblioteca pública de referência no município de fortaleza, ceará. material e métodos a presente pesquisa é quantitativa e qualitativa do tipo exploratória, estando sob a abordagem do método hi‑ potético‑dedutivo. a escolha da biblioteca pública considerou as diversas características peculiares ao espaço laboral, como o elevado número de ocupantes que transitam perma‑ nentemente ou ocasionalmente em seus espaços e sua referência no atendimento de diferentes funções aos cidadãos do município de fortaleza, ceará (média de 30.000 usuários/mês). em seguida, foram selecionados quatro setores espe‑ cíficos dentro da biblioteca, visto que, conforme hes‑ s‑kosa (2002), os locais de coleta devem ser indicados com antecedência e planejamento, devendo estar en‑ quadrados em uma ou mais categorias: 1. local onde se percebe o pior caso de qualidade do ar interior (qai); 2. áreas com maior representatividade em tamanho e ocupação; 3. locais de preocupação especial. os setores analisados foram: acervo geral, setor de estudos individuais, recepção principal e recepção de estudos. entre setembro e dezembro de 2014, as amostras de ar para análise dos covfs foram coletadas durante 1 hora de exposição por aspiração do ar com o auxí‑ lio de uma bomba calibrada (marca vigo‑ar, mode‑ lo alpha iii) de amostragem ativa (taxa de vazão 80 a 100 ml.min‑1) e uso de cartuchos (marca 226‑01 sk‑ c‑anasorb csc) com 100 mg de carvão ativado da casca de coco verde (20/40 mesh) na camada analí‑ tica e 50 mg de carvão ativado na camada de contro‑ le ou branco separados por espuma de poliuretano, em duplicata/setor; após coleta, os cartuchos eram lacrados, refrigerados e encaminhados para o labo‑ ratório, quando eram realizadas as análises por meio de cromatografia gasosa/espectrometria de massa (gc/ms) (marca shimadzu, modelo qp2010 plus). para a análise por gc/ms, usaram‑se as condições: co‑ luna db‑5 ms (apolar, comprimento 30 m, espessura 0,5 mm, diâmetro 0,25 mm), a rampa de temperatu‑ ra foi de 35°c (7 min), 20°c min‑1 até 75°c, 10°c min‑1 até 125°c (2 min), gás de arraste hélio na vazão 0,9 ml. min‑1, uma interface de temperatura de 250°c (use‑ pa, 1999a, 1999b; demyttenaere et al., 2004; qua‑ dros, 2008; araki et al., 2009; schuchardt & kru‑ se, 2009). visando ter um controle, foram realizadas provas em branco, obedecendo ao mesmo processo de eluição do experimento, sendo realizadas em cartu‑ chos sem exposição aos poluentes (sousa, 2011). concomitantemente, as amostras de ar para análise dos fungos foram coletadas pelo uso de sistema passivo de monitoramento, pelo método da sedimentação passiva em placas de petri de 150 mm de diâmetro, contendo o meio ágar batata dextrose (himedia®) (bastos, 2005). as placas eram dispostas em cada um dos setores onde foram analisados os covfs, expostas a mesma quanti‑ dade de tempo que a bomba de amostragem de ar e colocadas a uma altura de 1,5 m acima do solo — próxi‑ 19 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 mo da área de respiração humana (pei‑chin; huey‑jen; chia‑yin, 2000; pantoja et al., 2012). para a identificação dos covfs, visando garantir que o presente método analítico gerasse informações confiá‑ veis e interpretáveis sobre as amostras de ar, o mes‑ mo foi validado com relação a 10 padrões externos (7 álcoois e 3 cetonas) (usepa, 1999a, 1999b). e para a identificação dos fungos, após a visualização de cresci‑ mento, realizou‑se a contagem global e a identificação das colônias fúngicas com base nas análises macro e micromorfológicas (hoog; guarro; gené, 2000; la‑ caz et al., 2002; sidrim & rocha, 2004). o estudo foi conduzido por análise estatística descri‑ tiva, com destaque para a média de ufc.m‑3, que foi calculada de acordo com as seguintes definições e fór‑ mula (bogomolova & kirtsideli, 2009): n = 5a x 104 (bt)‑1 onde: n = ufc.m‑3 de ar por ambiente; a = número de colônias por placa de petri; b = superfície da placa de petri (em cm2); t = tempo de exposição (em minutos). resultados e discussão análise dos compostos orgânicos voláteis fúngicos como cada setor foi analisado em duplicata, foram co‑ letadas 32 amostras; destas, 69% (22 amostras) resul‑ taram positivas diante de um ou mais padrões externos monitorados, havendo a positividade para 4 álcoois, a saber: 2‑metil‑1‑propanol (50%), 3‑metil‑1‑butanol (27%), 2‑pentanol (18%) e 1‑pentanol (5%). destes, o 2‑metil‑1‑propanol despontou como o mais frequente e presente em todos os setores monitorados, seguido do 3‑metil‑1‑butanol (tabela 1). a presença do 2‑metil‑1‑propanol já foi descrita por pastore et al. (1994), por meio do isolamento de uma linhagem da levedura geotrichum sp. prove‑ niente da fruta do mamão, enquanto, em relação a estudos que visam seu papel na qualidade do ar, existem autores, como wessén e schoeps (1996), que descreveram seu uso como um detector de crescimento microbiano em ambientes não indus‑ triais. é possível também que esse composto seja indicador de um recente crescimento fúngico no ar (wilkins; larsen; simkus, 2000; wilkins, 2002). logo, existe uma fonte relativamente recente de contaminação do ar nos quatro setores monitora‑ dos, mas que não pode ser detectada pontualmen‑ te na presente pesquisa. o 3‑metil‑1‑butanol foi descrito também por bramors‑ ki (1997), ao realizarem estudo da produção de meta‑ bolitos voláteis durante o cultivo da espécie rhizopus oryzae em substratos como bagaço de mandioca, fa‑ rinha de soja, bagaço de maçã e amaranto, como um dos compostos encontrados em maior concentração. setor covfs 2m1p 2p 3m1b 2m1b 1p 2hx 2hp 3oc 13ol 3ol acervo geral + + ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ setor de estudos individuais + ‑ + ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ recepção principal + ‑ + ‑ + ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ recepção de estudos + + + ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ tabela 1 ‑ distribuição dos compostos orgânicos voláteis fúngicos que foram monitorados em cada um dos setores da biblioteca, análise em ausência ou presença, dados referentes às coletas de setembro a dezembro de 2014. covfs: compostos orgânicos voláteis fúngicos; +: presença; ‑: ausência; 2m1p: 2‑metil‑1‑propanol; 2p: 2‑pentanol; 3m1b: 3‑metil‑1‑buta‑ nol; 2m1b: 2‑metil‑1‑butanol; 1p: 1‑pentanol; 2hx: 2‑hexanona; 2hp: 2‑heptanona; 3oc: 3‑octanona; 13ol: 1‑octen‑3‑ol; 3ol: 3‑octanol. 20 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 sua presença no ar é vinculada ao elevado número de espécies fúngicas (fiedler; schütz; geh, 2001). buscando uma relação entre os achados, foi aplica‑ da uma análise estatística pelo método de correlação simples entre variáveis por meio do teste t de student, com o objetivo de comparar o nível de significância e a correlação entre os achados. como resultado consta‑ tou‑se nível significativo de 1% de probabilidade entre o 2‑metil‑1‑propanol e o 3‑metil‑1‑butanol (tabela 2). com os resultados apresentados na tabela 2, pode‑se constatar que, quando se identifica no ar o 2‑metil‑ ‑1‑propanol, existe forte probabilidade de o 3‑metil‑ ‑1‑butanol também estar presente. correlação coeficiente de correlação (r) nível de significância 2m1p e 3m1b 0,6124 ** 2m1p e 2p 0,4714 * 2m1p e 1p 0,2182 ns 3m1b e 2p 0,4698 * 3m1b e 1p 0,3563 ns 2p e 1p 0,4629 * tabela 2 ‑ resultados de correlação por meio do teste t de student e o real nível de significância entre os achados de compostos orgânicos voláteis fúngicos. **significativo de 1% de probabilidade (p<0,01); *significativo de 5% de probabilidade (0,01≤p<0,05); ns: não significativo (p≥0,05); 2m1p: 2‑metil‑1‑propanol; 3m1b: 3‑metil‑1‑butanol; 2p: 2‑pentanol; 1p: 1‑pentanol. análise dos fungos para a amostragem fúngica de cada setor foi coletada uma amostra mensal, totalizando 16 amostras micoló‑ gicas analisadas; os resultados da análise quantitativa, realizada com base na fórmula descrita anteriormente, mostram elevado número de ufc.m‑3 em todos os am‑ bientes (tabela 3), em especial no acervo geral e na re‑ cepção da área de estudos individuais, que despontam como os ambientes mais biocontaminados. em 24 de outubro de 2000, foi publicada, pela agência nacional de vigilância sanitária (anvisa), a resolução – re nº 176, contendo orientação técnica sobre padrões referenciais de qai em ambientes de uso público e co‑ letivo com climatização artificial (brasil, 2000), que foi aprimorada pela resolução – re nº 9, de 16 de janeiro de 2003 (brasil, 2003). de acordo com a re no 9, o valor máximo recomendável para contaminação microbioló‑ gica deve ser ≤750 ufc.m‑3 de fungos; com base nessa determinação da legislação vigente, apenas o setor de estudos individuais e a recepção principal estão dentro dos parâmetros estabelecidos, enquanto o acervo geral e recepção de estudos estão em discordância. tabela 3 análise quantitativa (média de unidades formadoras de colônia fúngica por metro cúbico) por setor analisado durante os meses de setembro a dezembro de 2014. ufc.m‑3: unidades formadoras de colônia fúngica por metro cúbico. ambiente setor média ufc.m‑3 biblioteca acervo geral 1.924 setor de estudos individuais 584 recepção principal 750 recepção de estudos 1.469 21 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 essa alta concentração de colônias era esperada, devi‑ do principalmente à grande quantidade de substratos favoráveis à ação de biodegradadores/biopoluentes sobre os acervos físicos e digitais. os dados corro‑ boram estudo conduzido por bortoletto, machado e coutinho em 2002, em que foi constatada uma séria contaminação fúngica no ar da biblioteca da fundação oswaldo cruz, em manguinhos, cujo acervo contava com 620.000 volumes, na época. a biblioteca foi inter‑ ditada por cinco meses devido a essa contaminação. após análise qualitativa, foram identificados 14 dife‑ rentes grupos fúngicos, distribuídos em 9 gêneros e 5 espécies, formados predominantemente por deute‑ romicetos filamentosos hialinos, com destaque para os gêneros acremonium sp., aspergillus sp. e penicillium sp., encontrados nos 4 setores. ainda no tocante à composição do espectro de fungos anemófilos, destaca‑se que o único representante do grupo das leveduras foi o gênero candida sp. estudos aerobiológicos realizados em países temperados apon‑ tam os fungos demáceos, em especial o gênero clados‑ porium sp., como os preponderantes no ar e na poeira (solomon et al., 2006). no presente estudo, a inci‑ dência de fungos demáceos foi pequena, representada pelos gêneros cladosporium sp. e exophiala sp. a representativa variedade de fungos encontrada coa‑ duna‑se a dois estudos anteriores realizados no estado do ceará. menezes, alcanfor e cunha (2006) expuse‑ ram 50 placas de petri na sala de periódicos da biblio‑ teca das ciências da saúde da universidade federal do ceará e isolaram 13 gêneros fúngicos, com destaque para aspergillus sp., penicillium sp., curvularia sp. e cladosporium sp., concluindo que aquele espaço era insalubre, já que os fungos poderiam desencadear alergias respiratórias nos frequentadores. a segunda pesquisa sobre o tema conhecida no cea‑ rá foi realizada por pesquisadores do laboratório de microbiologia do curso de ciências biológicas da uni‑ versidade estadual do ceará, quando monitoraram o ar da biblioteca central do campus do itaperi por um período de um ano e identificaram vários fungos ane‑ mófilos, com maior taxa de prevalência para acremo‑ nium blochii, aspergillus flavus, aspergillus niger, as‑ pergillus sp., fusarium clamidosporium, fusarium sp., mucor sp., penicillium sp., rhizopus sp. e scytalidium hyalinum (pantoja; couto; paixão, 2007). a diversidade do espectro fúngico do ar de bibliotecas situadas em diferentes locais é reforçada ainda pelos dados de rosa et al. (2008), cujo estudo apontou que os fungos mais frequentes na biblioteca da faculdade de medicina da universidade federal de goiás foram os zigomicetos mucor sp., rhizopus sp. e syncepha‑ lastrum sp., o que reforça que a distribuição fúngica obedece a um padrão geográfico, enfatizando a impor‑ tância de estudos regionalizados que visem conhecer a microbiota específica de cada região. buscando uma relação entre os achados fúngicos, foi aplicada a análise estatística pelo método de correla‑ ção simples entre variáveis por meio do teste t de stu‑ dent, com o objetivo de comparar o nível de significân‑ cia e a correlação entre os achados. como resultado constatou‑se nível significativo de 1% de probabilidade entre acremonium sp., aspergillus sp. e penicillium sp. (tabela 4). correlação coeficiente de correlação (r) nível de significância acremonium sp. versus aspergillus niger 1,000 ** acremonium sp. versus aspergillus terreus 1,000 ** aspergillus flavus versus penicillium sp. 1,000 ** aspergillus niger versus aspergillus terreus 1,000 ** candida sp. versus cladosporium sp. 1,000 ** acremonium sp. versus aspergillus flavus ‑0,3333 ns tabela 4 ‑ resultados de correlação por meio do teste t de student e o real nível de significância entre os achados fúngicos. **significativo de 1% de probabilidade (p<0,01); ns: não significativo (p≥0,05). 22 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 com base nos resultados acima, estipula‑se que, quando um dos gêneros/espécies fúngicos citados está presente, existe uma forte tendência de o ou‑ tro gênero/espécie também ser encontrado no mes‑ mo setor. nesse sentido, foi possível verificar quais achados fúngicos estão mais próximos uns dos ou‑ tros; as demais relações foram todas não significati‑ vas (dados não demonstrados na tabela). com esses dados, os gestores das bibliotecas podem fazer uso de técnicas de preservação específicas, como o uso de fungicidas, quando necessário, ou técnicas gerais, como remover a poeira e eliminar os elementos po‑ luentes, realizar manutenção periódica do aparelho de ar‑condicionado, mantendo, assim, a integrida‑ de dos acervos e garantindo que estes tenham uma vida longa (campos, 2006). conclusão no âmbito nacional, os estudos envolvendo os covfs e a qualidade do ar ainda são escassos e isolados. o pre‑ sente trabalho investigou e detectou quatro álcoois, com destaque para o 2‑metil‑1‑propanol, um indicador de crescimento fúngico recente presente no ar; logo, com a detecção desse e de outros covfs é possível de‑ terminar uma contaminação precoce, visto que a técni‑ ca usada é rápida e de alta sensibilidade. também se destaca a significativa diversidade do es‑ pectro fúngico encontrado na microbiota aérea dos setores analisados da biblioteca, bem como a exis‑ tência de agrupamentos com forte correlação, em especial com os hialomicetos acremonium, aspergil‑ lus e penicillium. com base nesses achados pode‑se propor que o espaço físico das bibliotecas analisadas passe a ser suficientemente arejado, racionalmente iluminado, limpo periodicamente e que os valores termo‑higrométricos sejam adequados à preserva‑ ção dos livros e documentos. enfim, os dados apresentados são indicativos de que mais monitoramentos precisam ser realizados em ou‑ tros ambientes ocupacionais, visando estabelecer uma melhoria no monitoramento vigente, provocando uma maior discussão no meio acadêmico e legislativo sobre o tema e, por fim contribuir para o estudo sistematiza‑ do da aerobiologia nacional. referências araki, a.; eitaki, y.; kawai, t.; kanazawa, a.; takeda, m.; kishi, r. diffusive sampling and measurement of microbial volatile organic compounds in indoor air. indoor air, v. 19, p. 421‑432, 2009. bastos, 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supporting local governance construction may help engaging a variety of stakeholders on the search for solutions focused on facing such issues. this investigation has as its objective proposing a green local governance model for cubatão city/sp municipality, aiming to contribute for an increase of effectiveness in the implementation of public policies into the context of climate changes. the objectives are: i) bibliographical updating on the research theme; ii) creating data summary on environment, social and economic dimensions for cubatão city/sp, iii) identifying environmental management system of the municipality; iv) verifying the constraints on social participation in the decision making processes in municipal environmental management, v) proposing a green local governance framework. the methodology to be applied is based on mega (portuguese acronym) strategic evaluation methodology of sustainable development and environmental public policies implementation at santo andré municipality. the expected results are reports, papers on the research subject, data summary, report of the environmental management system of cubatão/sp (administrative structure, legal apparatus, management tools and institutional capacity); guide to social participation, institutional improvement on climate change impacts focus. keywords: climate change; public policy, green governance, cubatão city. maria luiza de moraes leonel padilha agronomist engineer, master in administration, phd in environmental health. post-doctorate on environmental policy planning, in faculdade de saúde pública in universidade de são paulo. e-mail: malupadilha@usp.br aline matulja sanitary and environmental engineer. master degree student in environmental health and public policies program, in faculdade de saúde pública in universidade de são paulo. brazilian research council (cnpq) felowship. ana karina merlin do imperio favaro agronomist engineer. environmental management specialist. master degree student in environmental health and public policies program, in faculdade de saúde pública in universidade de são paulo. brazilian research council (cnpq) felowship. juliana barbosa zuquer giaretta biologist. environmental health management specialist. master degree student in environmental health program, in faculdade de saúde pública in universidade de são paulo. national institute of science and technology for environmental studies (inct-ema) fellowship. juliana pellegrini cezare biologist, master of science by universidade de são paulo. daniel gouveia tanigushi biologist. master of science by universidade de são paulo. student of doctorate environmental health program, in faculdade de saúde pública in universidade de são paulo. antonio carlos rossin professor on environmental policy, planning and management, in faculdade de saúde pública in universidade de são paulo. arlindo philippi jr. professor on environmental policy, planning and management at, in faculdade de saúde pública in universidade de são paulo and pro-rector of research that university. local green governance: integrating sustainability into public policy in light of climate changes1 1preliminary version presented in urbenviron international seminar on environmental planning and management , niterói, 2010, in theme: 1 environmental governance at the local level: urban planning as an instrument of local governance. revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 7 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introduction in 2010, the southeast region of brazil was affected by intense and frequent storms, which caused significant losses to the national economics. a scenario with hundreds of people homeless and victims of floods and landslides, requiring reallocation of government resources and solidarity of society. heat waves have caused low levels of humidity comparable to african deserts (miranda, 2010) leading to an increase in hos pitalizations due to infections or respiratory complications, especially in populations with low adaptive capacity. besides feeling the changes of climate the company receives information from the media, as occurred during the 15th conference of the parties cop15, united nations, held in copenhagen. this, added to extreme episodes brought the sample of cities possible effects of global climate change provided by the scientific community in the intergovernmental panel on climate change ipcc. despite the uncertainties about whether they are natural or anthropogenic factors that cause the changes, the development of studies demonstrates that the changes should be taken into account by the different spheres of government and civil society (martins, 2009). as this author says, this issue must be faced and properly addressed seriously by the "complexity of the topic and abstract and uncertain character of many of these changes and their consequent impacts" (martins, 2009, p. 01). locally, there is the search for new ways to manage problematic in view of the particularity of "scenario with geographic, cultural, social, economic and political contexts, and in some cases, conflicting" (salles, 2000, p. 02). thus, the question that arises is how to prepare for this new situation encompassed by uncertainty? when and where are these effects? will be the cities most affected? this paper is part of the project (local government: action plan for adaptation to climate events) submitted to fapesp state of são paulo research foundation. the locus of the research is cubatão-sp due to the particular characteristics in the theme social, economic, environmental, cultural and historical is more likely the effect of such climatic events. also, the municipality counts on the center for research and training in the environment (cepema) of the universidade de são paulo(usp) as a support. background according to barry and chorby (1998), the results of a study on behavior of the climate predict that over the next 100 years the increase in global temperature can vary 2 ° c and 4 º c, together with the rise of sea level of 20 cm and 60 cm. in response to scientific evidence of climate change, the united nations environment programme and world meteorological organization, established in 1988, the ipcc to get subsidies for the development of public policies (ipcc, 2001). the potential effects of climate change in cities are exposed to storms, erosion, rising sea levels in coastal towns, fresh water scarcity, need for new water sources and infrastructure, increas ed pollution, increased incidence of diseases infectious diseases such as dengue or yellow fever with a high public health thus the local effects of climate change are economic, social and environmental issues, most visible in developing countries by the characteristics, economic (less resources to deal with the effects of global change) and economic vulnerabi lity and social (samaniego, 2009; la torre et al., 2009; philippi jr. et al., 2010). consequently, the output is the implementation of effective action in public spheres. the economic factor is the vulnerability of populations, thus the share in poverty is more likely to suffer from food shortages and other impacts, difficulties of return and their activities tend to migrate to other locations (cord et al. 2008; valencio, 2008; philippi jr. et al., 2010, marengo, 2010). the data presented in reports like the world bank, besides demonstrating the vulnerability of developing countries on climate change, bring about the need to invest in mitigation strategies and adaptation, but necessity is not recognized by the international community as noted by sachs (2010). it is known that the generation of knowledge about the vulnerabi lity of countries is related to formulation and implementation of effective public policies to adapt to climate change, which wi ll happen only when developed the mapping of hotspots in south america and the complex interrelationship of development human and climate change. the complexity in addressing the issue of climate change as soon approached, led us to look forward to study it in an interdisciplinary approach to environmental policies in local government, included a proposal for sustainable development. for this to make brief reference to this subject. the reason for choosing public policies in place rests with the globalization process that transformed the world into a global village as called ianni (1997) and the environmental issue of "global change" and c reated new challenges for municipal management. within this new reality is the need to reform the state in order to humanize and restore stability in a society where the migratory flux may be intensified from the most affected regions to less affected ones. such movement has influenced populations to translocate daily management to the local sphere, while government structures still work at a beginning of century way (dowbor, 1998). to change this panorama of centralized decision making that affects greatly the local societies of brazil, stands out as a legal reference, the promulgation of the 1988 federal constitution, which prescribes how provision (in chapter iv, article 29, section x) the need to "cooperation of representative associations for the planning, pointing, therefore, guidelines for municipal management. moreover, the constitutional charter provides in chapter ii of article 182, urban policies and the article in question is regulated by the city statute of 2001 (brasil, 1988; brasil, 2001). the statute of the cities (federal law no. 10.257 of 2001) in his article two on public policy reaffirms how it should be municipal management in item ii: democratic management through revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 8 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 participation of the population and associations representing various segments of the community in formulating , implementation and monitoring of plans, programs and projects for urban development and focuses on article 45: (...) the management bodies include mandatory and meaningful participation of people and associations representing various segments of the community, to ensure control direct its activities and the full exercise of citizenship. there is thus explicitly the need to assess and monitor the actions of management by different societal actors (brasil, 2001; padilha et al., 2007). through instruments such as municipal councils thematic or management of public policies, citizen participation might enable the legitimacy and effectiveness by means of parity in the official media of public administration in order to be spokespersons of the community in dealing with the "common good" (milaré, 1999; philippi jr. et al. 1999; assis, 2009). this focus on participation of different actors "in the process of articulation of demands" as cited cardoso (1995), is essential for the municipal administrations to set priorities for action. the demands priority should naturally be part of municipal planning. in general, we observe the results of the project "strategic assessment methodology process for implementation of policy development and environment in the municipality of santo andré, sp mega difficulties of the municipal management facing society engagement with the councils and local decision-making , especially regarding the continuity of projects. from the experience of the mega project in the municipality of santo andre, it is believed that a proposal for sustainable development including climate change in government policy allows for the implementation of strategies to adapt to global changes in the society. for this to happen, according to camargo (2003) cited in fapesp (2009) in the balance of 10 years from 1992 rio has demonstrated the lack of governance mechanisms in order to strengthen the management capacity of both governments to increase their participation, the effectiveness of results in light of sustainable development. it is understood, therefore, that strategies for implementing sustainable development and the new changes indicated by the ipcc should take citizen participation into account in environmental planning. thus, when discussing the environmental planning for the climate change of a municipality, it is imperative to assume the necessity of a representative process involving multi-stakeholder, what should be done in a transparent manner. such actions can result in an appropriate proposal for sustainable municipal development as envisaged in agenda 21 (oliveira, 2004; agenda 21, 1994). in this sense, the direction of public policy, from a mission and a vision of the future already defined by legal means and institutions that embody the expectations of citizens is the means by which the city administration does its job. thus, sustainable de velopment, bounded by support economic, social, environmental and cultural (fernandes et al., 2009), may become more viable and be implemented within the established and future prospects of socially desired in a given space. reopening the issue, the implementation of strategic planning for climate changes wi ll depend, for their en forcement among others the orientation of public policies in line with the interests of society in line with the new scenarios in relation to emissions reduction greenhouse gases. apart from the possible impacts as a result of oil exploration in the santos basin. thus, the proposed environmental planning must be preceded by the verification available tools to analyze the evolution of municipality management by researchers, planners and all taken as executors of public policies. for this reason, historical, socioeconomic and environmental studies are needed, through the review of municipal regulations governing environmental planning, so that managers can rely on a feedback tool for their actions. the key points to be taken into account involve the assessment of strategies linked to the generation of employment and income, regional disparities and interpersonal reducing, changes in patterns of production and consumption, the construction of sustainable and healthy cities, the adoption of new models and management tools (fapesp, 2009). according salles (2000), municipalities have several possibilities for application of instruments required for the establishment of strategies for prevention, control and mitigation of adverse social, economic and environmental, through plans, programs and projects, always taking into consideration priorities and local and regional aspects. this same author classifies the instruments as: legal organic law, the master plan, installment land law, law of use and occupation and environmental code; budget municipal environment fund and incentive tax, administrative information system, technicaladministrative, technical and technological and communications environmental education, agenda 21, regional consortium. given that governance at local level requires a mechanism to mediate between civi l society and state, providing improved capacity gestational government in formulating public policies, it becomes relevant to investigate how to structure such principles as that enables the state and civil society, increasing the degree of adaptability of the city opposite the impacts resulting from climate change. at cop 15, brazil announced the goal in brazi l to reduce emissions of greenhouse gases and promulgation of the national policy on climate change nmcp, (federal law no. 12,187 of december 29th, 2009), which defined the need "to implement measures to promote adaptation to climate change by 3 (three) areas of the federation "(brasil, 2009). this is explained in the guidelines of the nmcp (fl12, 187/09) in paragraph v: stimulating and supporting the participation of federal, state, county and municipal as well as the productive sector, academics and civi l society organizations, in the development and implementation of policies, plans, programs and actions related to climate change as well as demonstrate the necessity of involving stakeholders and the development of research among others, revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 9 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 aiming to reduce the impacts of climate change. in article 6 of nmcp (fl12, 187/09) between the instruments given are "measures dissemination, education and awareness" is this topic important to allow for the involvement of the most affected. in this vision, outlined by experts in the field of the effects of climate change, whereby certain segments of the population will be most affected, there is compelling need for this new environmental concern to be included on the local agenda by means of instruments that aim to implement measures appropriate to reduce impacts and promote sustainable development. the city of cubatão the municipality of cubatão is located in the metropolitan region of baixada santista (santos lowland), by the state of são paulo coast, an area which occupies 142 km2 and situated 57 km away from the state capital, with altitudes varying from 3 m to 700 m above sea level. its environmental issue is centered in the complexity of mediating its economic and social conflicts, as well as the peculiarity of local ecosystems. territorial division for land occupation and usage was established by complementary state law 2.513 dated 10/ 10/1998 and today the determinations for soil usage in the municipality of cubatão are only "for fiscal, urbanistic, and planning purposes, solely in preservation urban area and urban area" (prefeitura de cubatão, 1998, art. 3º). agriculture prevailed until the mid-twentieth centur y in the santos lowland, which changed staring in 1960, when cubatão began to be occupied predominantly by industries (ferreira, 2007). according to young and fusco (2006), urban and industrial occupation in a very fragmented and dispersed way caused negative impacts to the region's natural environment in the municipality, which were not limited to the implementation of the petrochemical pole alone. since the building of anchieta highway and, latter, imigrantes highway, cubatão became a municipality inhabited mainly by low-income and lowqualified workers, with labor ties in civil construction and local manufacturing plants. better qualified workers possessing higher income and better conditions moved to neighboring municipalities in search of more adequate housing and infrastructure. thus, despite being rich, the municipality of cubatão consolidated itself with a profile of a low-income population. for that reason, pockets of poverty, which demonstrate the social vulnerability of a portion of local population, can be seen. a c cording to the índice paulista de vulnerabilidade social ipvs (paulista index of social vulnerabi lity) -, 42.2% of the cubatão population are exposed to high and ver y high vulnerabi lity. the index is comprised of, among other indicators, family income, level of education of the head of the fami ly, and by the number of chi ldren (seade, 2000). another factor to taken into account is the location and altitude of the city which, according to forecasts of sea level elevation due to climate change, will suffer massive impact, reaching, especially, the already vulnerable population. as a result of the bui lding of anchieta highway and the consolidation of cubatão as the industrial pole of the santos lowland, the region started receiving a large population contingent and, consequently, irregular settlements began to appear with greater expression (young and fusco, 2006). aside from this aggravating point, another factor that must be mentioned is population's exposure to contaminants liberated by the manufacturing plants. the cubatão community lives in the petrochemical pole and is exposed to a wide range of toxic substances, leading to public health problems. according to guilherme (1988) the harms to the cubatão public health are divided into three groups: 1) those resulting from absence of sanitation and housing infrastructure poverty related harm; 2) those related to the production process occupational diseases and labor accidents; 3) those resulting from industrial pollution. the author also reports the fire in vila socó due to leakage in a petrobrás oil pipeline, as well as several physical and/or mental development congenital anomalies in newborns possibly related to pollutants. located in the atlantic forest biome, cubatão possesses mountainous and flatland areas comprised chiefly of dense ombrophilous forrest and mangroves, which suffered with the pressure of firewood exploitation in the past and, since 1950, beginning of the industrialization process, with the installation of manufacturing plants and population settlements (borges et al., 2002). thus, cubatão possesses conservation units, whose main purpose is the conservation of nature and definition of boundaries. in cubatão, the parque estadual da serra do mar, the parque municipal do perequê and the parque municipal cotiapará (ciesp, 2006) stand out. the cubatão municipality is composed of the núcleo itutinga-pilões of the parque estadual da serra do mar, responsible for approximately 80% of all the water supply of the santos lowland, revealing its regional importance to hydric production. those reservations also contribute to the improvement of air quality since it increases relative humidity and improves climate conditions in a general way, rendering an environmental service to neighboring human populations. the forest also contributes to the formation of a natural coating of mountainsides, reducing the risk of landslides. regarding the matter of cubatão's basic sanitation one finds complexities related to the municipality's socioeconomic nature. its main problems are associated to the non-prioritization of resources directed to the infrastructure of essential services, as well as the precarious conditions living conditions in irregularly occupied areas. therefore, the current situation of the municipality of cubatão is unsatisfactory. the deficit in services of drinking water supply and sanitation sewage to the population are in 72 and 29% respectively, according to the snis national system of sanitation information (brasil, 2007). the regular operation of those ser vices is provided by sabesp basic sanitation sao paulo state company, under a concession contract expiring in 2009. though this deficiency portrays the reality of most brazilian municipalities, it figures as a real challenge to local management considering that a great part of the population lives in permanent revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 10 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 protection areas, preventing the normalization of water and sewage services. when comparing water and sewage service indexes between the years of 2004 and 2007, one finds an increase of 7% and 1% respectively in the rendering of such services (snis, 2004 e 2007). it is important to point out that besides the quantitative indexes of the provision of water and sewage services the municipality of cubatão presents demands for improvement in qualitative monitoring. according to agenda 21 (prefeitura municipal de cubatão, 2006), the current monitoring of water quality parameters such as turbidity and the presence of heavy metals is deficient. besides, the same document points out the difficulty of the population to access existing information. both, sabesp and cetesb são paulo state environmental agency operate monitoring wells. until the date of publication mentioned, monitoring of the quality of treated domestic effluents was nonexistent. regarding solid waste the city of cubatão uses a sanitary landfill located in santos, in adequate conditions since 2003 according to the assessment of the landfill quality index (iqr) of the environmental company of the state of são paulo (cetesb, 2008). though the collection of domestic waste is satisfactor y in urban areas, according to the municipality's agenda 21 analysis (2006) the system presents deficiencies such as insufficient collection in areas of disorganized occupation, resulting in the practice of waste dumping in bodies of water, underexplored recycling programs and absence of composting of the organic fraction. project objectives considering the current context of climate change, a local governance model is necessary as opportunity to increase the effectiveness of decision making and the implementation of public policies in face of climate change, guaranteeing , thus, development on sustainable basis. thus, the main goal of project is to build participatory management tools in order to assist the implementation of public policies addressing climate change in cubatão. the s pecific objectives are proposed upgrade on bibliographic research theme, in order to create the database environment, social and economic study on the municipality and check the conditions for social participation in decision-making processes at the municipal environmental management, identify the environmental management system (ems) in the municipality, identifying the weaknesses in the light of climate changes. methodologies according to gil (2002) scientific research depends on a "set of intellectual and technical procedures" so that their goals are achieved. for this, mehta and singh (2001) state that their preparation must be based on careful planning, as well as solid conceptual reflections grounded in existing knowledge. thus, the methodological framework described below is based on this project proposal aimed at applying the theoretical knowledge of the mega methodology and other of participatory nature, still arrangement phase. the mega methodology methodology for the evaluation of strategic environmental management, funded by fapesp, was developed by siades group and coordinated by the department of environmental health, school of public health school, whose final objective was to propose a way of evaluating strategic formulation and implementation of environmental policies in the context of environmental management as mentioned in the literature review (fapesp, 2009). mega the methodology is structured in the following steps: 1. data collection through interviews and workshops: search up and understand the processes of construction and implementation of public policies, since the problems that motivated them, spaces for discussion, political debate until the final formulation, implementation and review of the effectiveness of some cases. 2. systematization of data is on three levels of access and construction of knowledge: the raw data, dimensions and concepts of reality (quiv y and campenhoudt, 2008). the grouping of raw data reflects this phenomenon. the dimensions of reality and complex classification of the phenomenon is a result of the grouping of the main features (most often in speeches either in interviews or in the workshops). the concepts are the basis for referential analysis of public policy, especially the dimensions of sustainability and the principles of agenda 21. 3. strategic analysis: from the "tool of swot matrix" study are four vectors of the strategy: strengths, weaknesses, opportunities and threats. this is the analysis model from which we can highlight in each of the dimensions of reality, merits and weaknesses, as well as positive or negative influence exerted in the context of the process of policy formulation. 4. assessment for improving learning: based on the previous steps, appears the following circular process of evaluation of public policies: a) decisionmaking, b) planning and implementation, c) monitoring d) evaluation. bas ed on the methodologies described above, the project was structured in three stages: the first in diagnosis, which will be built in the scope of theoretical research as well as the setting for the reality of the city. the second of building local governance, with the community, in order to bui ld the vision and mission of the municipality for adapting to climate events, thus, providing subsidies for the identification of appropriate management tools to that community that will structure the plan action to adapt to climate events, and finally the stage of validation of the action plan with the community and experts. such technical procedures used in making the research operational are described below: (i) bi bliographical resea rch of scientific publications on governance, governance indicators, climate change, local governance, environmental syndromes and participative environmental management strategic indicators, legal scope on the subject as a whole and studies (cases) performed in cubatão-sp; to be accomplished in libraries, portals of journals, books and others, consolidating concepts and methods in supporting the proposition revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 11 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 of the green governance model. (ii) documental resea rch of environmental, socio-economic, and institutional data on the municipality of cubatão. this is a continuous process throughout the project and is accomplished through databases of governmental and non-governmental institutions that play a role in the promotion of quality of life and sustainabi lity, such as ibge brazi lian institute of geography and statistics, seade foundation state system data analysis foundation, cetesb environmental sao paulo state agency and snis. (iii) f ield res earch to be accomplished in two ways: through semistructured interviews with the consent of the interviewee, where participation is nonmandatory and the right of abandonment is sustained throughout, observing the ethical aspects recommended in research involving human beings (cns resolution 196/96). it should be pointed out that this project will be submitted to the school's ethical committee during the qualification stage (second semester of 2010). according to quivy and campenhoudt (2008) interviewing is a method that allows for analysis of the actors in terms of related knowledge, analysis of a specific problem, reconstructing a process of action, experience or past event, enabling for a degree of depth into the elements gathered in the analysis, allowing for the collection of statements and interpretations of the interlocutor, respecting his/her own reference frames. the purpose of the semi-structured interview is to corroborate the evidence resulting from documental research and/or add information about the environmental management system of the studied municipality. the interview wi ll be performed with the administrator responsi ble for the municipality's environmental management (secretary, director, manager), who will be identified in the course of the research. (iv) workshops: scientific tool for the conceptual discussion among the members of the siades network indicators, by means of forums promote for the discussion with the community, both municipal and scientific, represented by the members of the siades group, in the course of the project. the contributions and proposals arising out of those events will be taken into account at the closing of the many stages. (v) seminar: conducted to present the partial results of stage of the project to the community. furthermore, weekly meetings will be conducted as a way to inform the team about the latest happenings of the project and making necessary adjustments. those events will take place via skype and face to face. larger meetings will be scheduled via videoconference, signalizing the beginning and closing of each working stage. it should be pointed out that the following is intended throughout the res earch: (i) producing and disclosing kno wledge through publications and seminars as to contribute with new public policy proposals in the context of climate change; (ii) guiding efforts towa rd consolidating the network of indicators siades; (iii) inserting knowledge and experience acquired throughout the research period into teaching and research activities in the são carlos engineering university (eesc-usp), school of public health (fps-usp) and environmental training and research center (cepema) as the research is performed, it becomes necessary to measure (quantitative) or analyze (qualitative) if the expected objectives of changes are being reached, translating into indicators of observable and measurable manifestations (quivy and campenhoudt, 2008). the technique of thematic content analysis (gomes, 2007), with adaptations, wi ll be utilized for the analysis of the conducted interviews. initially, the recorded material wi ll be listened to, with the objective of: (a) having an aggregated view; (b) learning the peculiarities of the set of material to be analyzed; (c) elaborating initial assumptions that will serve as landmarks for the analysis and interpretation of the material; (d) choosing initial forms of classification; (e) determining the guiding theoretical concepts for the analysis. at a second moment, the analysis itself will be conducted, according to the following stages: (a) take down notes of excerpts, fragments, or phrases of each text for analysis, (b) distribute the parts into categories; (c) make a description of the categorization result, (d) interpret obtained results with the support of adopted theoretical grounding. as for the identification of environmental management scenario in cubatão-sp, through bibliographical and documental research, it will be accomplished through analysis of the adopted theoretical reference. analysis of quantitative data: microsoft-excel-developed statistic al spreadsheets will be elaborated for tabulating all data, and analysis categories based on the designed theoretical reference will be created for crossing all gathered information. graphs will be designed later for better understanding of those results. expected results each of the mentioned specific objectives is linked to an expected result with a set of activities and methodologies for its achievement, as displayed in the following table. revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 12 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 table 1 expected results phases specific objective activities expected results diagnosis update bibliographical collection on the following themes: updating bibliographical research focused on the following themes: governance, governance indicators, climate change, local governance, environmental syndromes and participat ive environmental management strategic indicators, legal scope on the subject as a whole and studies (cases) performed in cubatão-sp; to be accomplished in libraries, portals of journals, books, and consulting institutions acting in that field; increase in contact and visits to other national and international learning institutions (like china, australia and siades group) to identify research and interests related to objectives of this project; theoretical compendium on the subject of research create environmental, social, and economic database on the studied municipality gathering of data through institutions such as ibge, seade, cetesb, snis, and others, as well as with the municipalit y of cubatão data systematization data summary identifying the municipality’s environmental management system (ems) understanding of the dynamic involving municipal environmental management in the municipality of cubatão-sp; -consulting documents that record activities in the cubatão-sp municipality’s environmental management scope, along with cit y hall and competent entit ies on the referred subject; interview with key administrators to be identified along the process scenario of the cubatão-sp (administrative structure, legal apparatus, management instruments and institutional capacity) construction local governance construction of the vision and mission of the municipality discussion of feasibility of each instrument with a focus on climate change along with key leaders, managers and specialists, both technical and academic training of managers and local leaders proposal of an pilot action plan for climate events adaptation construction of a framework proposal for dealing with the main local adaptation challenges pilot action plan for climate events adaptation validation validate the plan of action for adaptation to climate events identification of faults by means of workshops with managers, key leadership positions adjustments action plan for climate events adaptation revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 13 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 acknowledgements acknowledgements to the national institute of science and technology for environmental studies (inct-ema), brazilian research council (cnpq), state of são paulo research foundation (fapesp) and center for environmental research and training (cepema-poli-usp). references barry, r. g.; 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<feffd5a5c0c1b41c0020c778c1c40020d488c9c8c7440020c5bbae300020c704d5740020ace0d574c0c1b3c4c7580020c774bbf8c9c0b97c0020c0acc6a9d558c5ec00200050004400460020bb38c11cb97c0020b9ccb4e4b824ba740020c7740020c124c815c7440020c0acc6a9d558c2edc2dcc624002e0020c7740020c124c815c7440020c0acc6a9d558c5ec0020b9ccb4e000200050004400460020bb38c11cb2940020004100630072006f0062006100740020bc0f002000520065006100640065007200200035002e00300020c774c0c1c5d0c11c0020c5f40020c2180020c788c2b5b2c8b2e4002e> /chs <feff4f7f75288fd94e9b8bbe7f6e521b5efa76840020005000440046002065876863ff0c5c065305542b66f49ad8768456fe50cf52068fa87387ff0c4ee563d09ad8625353708d2891cf30028be5002000500044004600206587686353ef4ee54f7f752800200020004100630072006f00620061007400204e0e002000520065006100640065007200200035002e00300020548c66f49ad87248672c62535f003002> /cht <feff4f7f752890194e9b8a2d5b9a5efa7acb76840020005000440046002065874ef65305542b8f039ad876845f7150cf89e367905ea6ff0c4fbf65bc63d066075217537054c18cea3002005000440046002065874ef653ef4ee54f7f75280020004100630072006f0062006100740020548c002000520065006100640065007200200035002e0030002053ca66f465b07248672c4f86958b555f3002> >> >> setdistillerparams << /hwresolution [2400 2400] /pagesize [612.000 792.000] >> setpagedevice revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 62 avaliação da regeneração natural da vegetação em área recuperada com biossólido assessment of natural regeneration of vegetation in area reclaimed with biosolid resumo o presente estudo avaliou o efeito da cobertura de biossólido sobre a regeneração natural em área que, em 2003, foi recuperada com a utilização de biossólido, localizada no aeroporto internacional de curitiba “afonso pena”, são josé dos pinhais, pr. realizou-se levantamento florístico e fitossociológico em três áreas diferentes, sendo que uma delas foi tratada anteriormente com biossólido. em cada área foram alocadas seis parcelas de 9 m2. foram considerados todos os indivíduos herbáceos, arbustivos, arbóreos e trepadeiras presentes nas parcelas. o levantamento florístico resultou em 63 espécies de 18 famílias. nas áreas um, dois e três, as densidades absolutas foram 31.667, 119.630 e 41.296 ind.ha-1, respectivamente. o índice de similaridade mostrou que as áreas um e três são mais similares. o índice de diversidade das áreas um e três foi similar (1,58 e 1,73), sendo o da área um o menor e o da área dois o maior (2,68). com os resultados obtidos pode-se afirmar que a cobertura de biossólido contribuiu positivamente para aumentar a densidade e o desenvolvimento dos indivíduos estabelecidos nas parcelas, indicando que a adoção dessa prática na recuperação de áreas degradadas pode acelerar o processo de desenvolvimento das espécies vegetais. palavras-chave: fitossociologia, florística, recuperação de área degradada, solo, sucessão ecológica. abstract this research evaluated the effects of the coverage of biosolid on natural regeneration in an area that, in 2003, was reclaimed with the use of biosolid, located in international airport of curitiba “afonso pena”, são josé dos pinhais, pr. we conducted floristic and phytosociological survey in three different areas, one of which was previously treated with biosolid. in each area, six were allocated plots of 9 m2. we considered all individuals herbaceous, shrubs, trees and vines present on the plots. the floristic resulted in 63 species of 18 families. in areas one, two and trhee, the absolute densities were 31.667, 41.296 and 119.630 ind.ha-1, respectively. the similarity índex showed that areas one and three are more similar. the diversity índex o fone and three areas were similar (1,58 and 1,73), being the one area of the smallest and the two area of the largest (2,68). the results obtained reveal that the coverage of biossólido contributed positively to increasing the density and development of individuals established in the plots, indicating that the adoption of this practice in the reclamation of degraded areas can accelerate the development of plant species. keywords: ecology succession, floristic, phytosociological, reclamation of degraded areas, soil conservation. talita iatski da silveira bióloga, mestre em ciências biológicas pela universidade federal do paraná (ufpr) curitiba, pr, brasil talita_is@yahoo.com.br. leila teresinha maranho professora no programa de pósgraduação em gestão ambiental e curso de graduação em ciências biológicas da universidade positivo (up) curitiba, pr, brasil maranho@up.com.br. revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 63 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução a recuperação de solos e áreas degradadas com o uso de biossólido vem sendo uma das alternativas apresentadas pela pesquisa ciência, pois além de propiciar o aproveitamento do biossólido produzido nas estações de tratamento de esgoto e a disposição final deste, que tem sido um problema de grandes proporções no brasil (andreoli et al., 1999a), fornece quantidades suficientes de vários nutrientes para a maioria das culturas, aumentando a retenção de água, melhorando a permeabilidade e infiltração nos solos argilosos e mantendo, por um tempo, a boa estrutura dos agregados na superfície e reduzindo a erosão (silvério, 2004; tamanini et al., 2005). a utilização agrícola e florestal do biossólido torna-se uma alternativa por ser mais econômica e sua aplicação determina impactos ambientais positivos no solo (andreoli et al., 2001). no entanto, além do uso estar condicionado às regras que definam as exigências de qualidade, tanto do material quanto do ambiente a ser utilizado, requer conhecimentos sobre a interação biossólido-solo-planta (andreoli et al., 1999a). as principais alterações sofridas pelo solo degradado são: a compactação, a erosão, a redução do teor de matéria orgânica e a depleção de nutrientes (nappo et al., 2006). a matéria orgânica tem papel fundamental na recuperação de áreas degradadas por facilitar o fornecimento, acúmulo e fixação de carbono no solo, sendo também um dos principais indicadores da recuperação dos solos degradados (tamanini et al., 2005). a distribuição de resíduos vegetais sobre o solo também pode representar uma forma viável de acelerar o processo de sucessão, pois ao avaliar o efeito da cobertura dos solos sobre o estabelecimento e desenvolvimento dos indivíduos nas áreas e clareiras a serem recuperadas, constata-se que, esse material, propicia a germinação de um grande número de sementes logo no início da sucessão (leal filho et al., 2006). a regeneração natural depende da característica de cada espécie, em perfeita sintonia com as condições ambientais, sendo as propriedades do solo de grande importância para os ecossistemas terrestres, tendo em vista que a qualidade do mesmo é o que determina a sustentabilidade agrícola e a qualidade ambiental. o substrato, muitas vezes, é o fator limitante de maior grandeza em processos de regeneração, pois a penetração das raízes no solo está diretamente relacionada ao desenvolvimento das plantas e o nível de matéria orgânica é significativo para o equilíbrio do sistema (faria; chada, 2011; letey, 1985; nascimento et al., 2003; tormena et al., 2002). o processo de transformação da natureza, qualquer que seja a dimensão da análise, não pode ser dissociado da ação exercida pela sociedade. a preocupação com o meio ambiente e as relações entre a sociedade e a natureza constituem um tema de indiscutível relevância (conti, 2003). diante da importância das florestas tropicais do brasil e da biodiversidade, é essencial consolidar a recuperação de áreas degradadas como uma importante estratégia para a utilização sustentável dos ecossistemas, bem como para a busca da melhoria da qualidade de vida da sociedade (mct, 2005). o uso de biossólido na recuperação e colonização de solos degradados deve ser extensivamente estudado, pois a aplicação apropriada desse resíduo pode contribuir para a reabilitação dos solos de maneira segura para o ser humano e o meio ambiente (tamanini et al., 2005). este trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da cobertura de biossólido sobre a regeneração natural em área que, em 2003, foi recuperada, sendo empregadas a florística e fitossociologia como ferramentas para avaliar se este resíduo é um acelerador da regeneração natural da vegetação ou não, com base no estabelecimento e desenvolvimento de espécies vegetais. vegetais. material e métodos a área de estudo está localizada dentro da área de segurança do aeroporto internacional de curitiba “afonso pena”, município de são josé dos pinhais, região metropolitana de curitiba, pr, sul do brasil (25°31’39”s e 49°10’23”w), a 908 m de altitude. o valor médio anual de precipitação é de 1.500 mm, o clima da região é do tipo cfb (köppen), sendo um clima mesotérmico, úmido e superúmido, sem estação seca definida, com verões frescos e média do mês mais quente inferior a 22 ºc e média do mês mais frio inferior a 18 ºc. o solo é, originalmente, um argissolo degradado por ações antrópicas, não sendo possível a determinação dos horizontes diagnósticos a e b, em função do decapamento (tamanini et al., 2005). a formação vegetacional original da área de estudo é floresta ombrófila mista aluvial, situada próximo ao rio pequeno (chueh; santos, 2005). fragmentos florestais estão localizados na área de entorno (aproximadamente 30 metros), fora da área de segurança do aeroporto. nesta área, em 2003, foi implantada por tamanini (2004) a recuperação do solo, que havia sido decapado, utilizando biossólido, nas quantidades de 60, 120 e 240 mg ha1, com posterior plantio de uma espécie forrageira (pennisetum americanum (l.) leeke). após um ano a área foi considerada recuperada pela autora. segundo tamanini (2004), a área apresenta revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 64 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 topografia suave ondulada a ondulada, sendo considerada de meia encosta, estando suscetível à ação da erosão e sem a presença de cobertura vegetal, bem como com baixa possibilidade de regeneração natural. dando continuidade ao estudo da regeneração natural da área citada, realizou-se levantamento florístico e fitossociológico no período entre junho e outubro de 2006. para o levantamento florístico empregouse o método de coleta aleatória em toda a área de estudo, tendo sido coletadas todas as espécies fanerógamas férteis. após a coleta, o material botânico foi herborizado, de acordo com técnicas usuais (fidalgo; bononi, 1989), e determinado quanto à família, gênero e espécie, quando possível, por meio da utilização de bibliografia especializada, chaves analíticas e comparação com material do museu botânico municipal de curitiba (mbm). para o levantamento fitossociológico, foi utilizado o método de parcelas. além da área submetida anteriormente ao tratamento com biossólido (t), principal enfoque deste trabalho, também foram estudadas outras duas áreas não tratadas com nenhum tipo de fertilizante (nt), localizadas ao lado da área em processo de recuperação. o objetivo deste levantamento na área nt foi investigar a estrutura fitossociológica para compará-la com a estrutura da regeneração natural na área tratada, verificando a efetividade do processo de recuperação (ferreira et al., 2010). uma dessas duas áreas nt está localizada entre curvas de nível, possibilitando uma avaliação da influência somente da curva de nível na regeneração natural (fig. 1). no total, foram instaladas seis parcelas de 9 m2 em cada uma das áreas (54 m2 estudados para um total de 1.892 m2 em cada área). as parcelas foram localizadas nas bordas e no centro das áreas para que, na área t, todos os tratamentos com diferentes concentrações de biossólido feitos por tamanini (2004) fossem inclusos. a primeira área foi alocada antes das curvas de nível (nt1), e a segunda (t) e terceira (nt2) foram instaladas entre as curvas de nível (fig. 1). em cada unidade amostral foram considerados todos os indivíduos presentes, herbáceos, arbustivos, arbóreos e trepadeiras, sendo registrados a altura total, perímetro à altura do peito (pap) daqueles com altura mínima de 1,5 m e número de indivíduos da mesma espécie. a partir dos dados obtidos, avaliaram-se os seguintes parâmetros fitossociológicos: densidade e frequência, em valores absolutos e relativos, índice de similaridade de sorensen, índice de diversidade de shannon, diversidade máxima e equitabilidade (mueller– dombois; ellenberg, 1974). figura 1 – esquema da disposição das três unidades experimentais com seis parcelas cada, sendo nt1 e nt2, áreas não tratadas e t, área tratada com biossólido, localizadas no aeroporto internacional de curitiba, pr. revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 65 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 tabela 1a – lista das espécies coletadas no levantamento florístico, com suas respectivas famílias, nomes vulgares e hábitos – anacardiaceae até loganiaceae. família/ espécie nome vulgar hábito* n/e** anacardiaceae schinus terebinthifolius raddi aroeira-vermelha arv n apiaceae centella asiatica (l.) urb. dinheiro-em-penca rast e asclepiadaceae oxypetalum pannosum decne. oxipetalo trep e asteraceae acanthospermum australe (loefl.) kuntze amor-de-negro herb n achyrocline satureoides (lam.) dc. alecrim-de-parede herb n austroeupatorium inulifolium (kunth) r.m. king & h. rob. cambará arb n baccharidastrum triplinervium (less.) cabrera erva-santana arb n baccharis caerulescens dc. baccharis arb n baccharis dracunculifolia dc. alecrim-do-campo arb n baccharis microdonta dc. baccharis arb n baccharis semiserrata dc. var. semiserrata baccharis arb n baccharis spicata (lam.) baill. baccharis arb n baccharis uncinella dc. baccharis arb n baccharis sp. 1 baccharis arb baccharis sp. 2 baccharis arb baccharis sp. 3 baccharis arb campovassouria cruciata (vell.) r. m. king & h. rob campovassoura arb n chaptalia integerrima (vell.) burkart língua-de-vaca herb n chromolaena laevigata (lam.) r.m. king & h. rob. cambará-falso arb n cirsium vulgare (savi) ten. cardo herb conyza bonariensis (l.) cronquist buva herb n gnaphalium purpureum l. macela herb n hypochoeris brasiliensis var. albiflora kuntze almeirão-do-cafezal herb hypochoeris radicata l. almeirão-do-campo herb e mikania micrantha kunth micânia herb n mikania sessilifolia dc. candurango subarb senecio brasiliensis (spreng.) less. maria-mole herb n senecio oleosus vellozo margarida-melosa herb solidago chilensis meyen arnica herb n symphyopappus compressus (gardner) b.l. rob. eupatório arb vernonanthura tweedieana (baker) h. rob. vernonantura subarb n fabaceae eriosema crinitum (kunth) g. don mimosa herb n ulex europaeus l. tojo arb n hypericaceae hypericum connatum lam. orelha-de-gato herb n lamiaceae salvia lachnostachys benth. sálvia herb n loganiaceae spigelia sp. spigelia herb * arb= arbustiva, arv= arbórea, herb= herbácea, rast= rasteira, subarb= subarbustiva e trep= trepadeira; **n/e=nativa ou exótica da formação vegetacional da floresta ombrófila mista aluvial. revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 66 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 resultados e discussão no levantamento florístico foram registradas 63 espécies pertencentes a 18 famílias, sendo apenas quatro dessas espécies exóticas à formação vegetacional da floresta ombrófila mista aluvial (tab. 1a e 1b). esses números representam o somatório das espécies encontradas nas três áreas estudadas. dentre as famílias ocorrentes, as mais representativas, em número de espécies, foram asteraceae (28) e poaceae (14), as tabela 1b – lista das espécies coletadas no levantamento florístico, com suas respectivas famílias, nomes vulgares e hábitos – mimosaceae até turneraceae. família/ espécie nome vulgar hábito* n/e** mimosaceae acacia mearnsii de wild. acácia arv e mimosa dolens vell. juqueri subarb n mimosa ramosissima benth. juqueri subarb n oxalidaceae oxalis sp. oxalis herb pinaceae pinus caribaea morelet pinus arv e poaceae andropogon sp. andropogon herb aristida jubata (arechav.) herter barba-de-bode herb n axonopus fissifolius (raddi) kuhlm. axonopus herb n axonopus sp. axonopus herb brachiaria plantaginea (link) hitchc. braquiaria herb n eragotis sp. eragrotis herb panicum demissum trin. panicum herb n panicum glabripes döll panicum herb n panicum versicolor döll panicum herb n panicum sp. panicum herb paspalum dilatatum poir. grama-comprida herb n paspalum urvillei steud. capim-da-rosa herb n paspalum sp. paspalum herb schizachyrium condensatum (kunth) nees rabo-de-burro herb n polygonaceae rumex obtusifolius l. língua-de-vaca herb n rhamnaceae rhamnus sphaerosperma sw. cangica arb n rubiaceae borreria sp. borreria herb galium hypocarpium (l.) endl. ex griseb. galium herb n galium megapotamicum spreng. galium herb n sapindaceae allophylus edulis (a. st.hil., cambess. & a. juss.) radlk. vacum arb/arv n solanaceae solanum mauritianum scop. cuvitinga arb n turneraceae piriqueta taubatensis (urb.) arbo piriqueta-de-sello herb n * arb= arbustiva, arv= arbórea, herb= herbácea, rast= rasteira, subarb= subarbustiva e trep= trepadeira; **n/e=nativa ou exótica da formação vegetacional da floresta ombrófila mista aluvial. revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 67 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 quais representam 66% do número total de espécies levantadas. em seguida, mimosaceae (3), rubiaceae (3) e fabaceae (2); das demais famílias foram constatadas apenas uma espécie. os gêneros representados por um maior número de espécies foram baccharis (asteraceae) com nove espécies, panicum (poaceae) com quatro espécies e paspalum (poaceae) com três espécies. a maior parte das espécies encontradas em todas as áreas é nativa e herbácea, sendo que a área t apresentou uma maior diversidade de hábitos. a área nt1 apresentou 70% de herbáceas, 24% de arbustivas e 6% de rasteiras; a área nt2, 60% de herbáceas e 40% de arbustivas; e a área t, 60% de herbáceas, 29% de arbustivas, 5% de subarbustivas, 3% de arbóreas e 3% de rasteiras. segundo conama (2010), a maioria das espécies encontradas é indicadora de estádio inicial de regeneração. ao considerar as três áreas estudadas (nt1, nt2 e t) foram constatadas, no levantamento fitossociológico, um total de 59 espécies, sendo na área não tratada (nt1) constatadas 20 espécies (oito exclusivas), na área não tratada (nt2) 22 espécies (nove exclusivas) e na área tratada (t) 39 espécies (26 exclusivas). essas espécies pertencem a 14 famílias, sendo as mais ricas das áreas nt1, nt2 e t, respectivamente, poaceae (7), poaceae (9) e asteraceae (22). na área nt1, a densidade absoluta foi estimada em 31.667 ind ha-1 e a altura média de 0,22 m. dentre as espécies mais representativas estão aristida jubata e centella asiatica com 17,6% e 8,8% de frequência relativa (tab. 2). na área nt2 a densidade absoluta foi estimada em 41.296 ind ha-1 e a altura média de 1,09 m. nesta área aristida jubata foi a mais frequente, com 16,2%, seguida de brachiaria tabela 2 – espécies presentes na área nt1, sem tratamento com biossólido, com seus respectivos parâmetros fitossociológicos. família/espécie hábito ni h (m) da (ind ha-1) dr (%) p (fa %) fr (%) apiaceae centella asiatica rast 3 556 1,75 3 (50) 8,82 asteraceae baccharis dracunculifolia arb 8 0,75 1.481 4,68 2 (33) 5,88 baccharis uncinella arb 1 0,25 185 0,58 1 (17) 2,94 baccharis sp. 1 arb 1 0,15 185 0,58 1 (17) 2,94 baccharis sp. 3 arb 1 0,07 185 0,58 1 (17) 2,94 lamiaceae salvia lachnostachys herb 6 1.111 3,51 1 (17) 2,94 loganiaceae spigelia sp. herb 1 0,38 185 0,58 2 (33) 5,88 poaceae andropogon sp. herb 5 926 2,92 1 (17) 2,94 aristida jubata herb 107 19.815 62,57 6 (100) 17,64 axonopus fissifolius herb 4 741 2,34 1 (17) 2,94 axonopus sp. herb 1 185 0,58 1 (17) 2,94 panicum demissum herb 3 556 1,75 2 (33) 5,88 paspalum sp. herb 3 556 1,75 1 (17) 2,94 schizachyrium condensatum herb 12 2.222 7,02 2 (33) 5,88 rubiaceae borreria sp. herb 1 0,08 185 0,58 1 (17) 2,94 turneraceae piriqueta taubatensis herb 2 370 1,17 1 (17) 2,94 indeterminada 1 1 0,11 185 0,58 1 (17) 2,94 indeterminada 2 1 0,20 185 0,58 1 (17) 2,94 indeterminada 3 1 0,11 185 0,58 1 (17) 2,94 indeterminada 5 1 0,10 185 0,58 1 (17) 2,94 indivíduos mortos 8 1.481 4,68 3 (50) 8,82 ni= número de indivíduos; h= altura média; da= densidade absoluta; dr= densidade relativa; p= número de parcelas em que a espécie ocorreu; fa= frequência absoluta; fr= frequência relativa; = sem mensuração de altura. revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 68 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 plantaginea, que apresentou uma frequência de 8,1% (tab. 3). mesmo que as curvas de nível tenham sido feitas com o objetivo de evitar a erosão, o escorrimento superficial de água e o lixiviamento de nutrientes (gleber et al., 2012; kichel et al., 2012; kroeff; verdum, 2011), não constatou-se grande diferença, no que se refere ao número de espécies e densidade relativa, entre a área não tratada fora das curvas de nível (nt1) e a área não tratada dentro das curvas de nível (nt2). quando comparadas essas duas áreas com a área t observou-se um aumento na densidade absoluta que foi estimada em 119.630 ind ha-1 e maior número de espécies. a altura média da área t foi semelhante à área nt2, sendo de 1,11 m. baccharis dracunculifolia apresentou uma frequência relativa de 8,6%, e aristida jubata e schizachyrium condensatum, 7,1% cada (tab. 4a e 4b). a presença de plantas da família asteraceae é notável, tanto pelo número de espécies como pelo número de indivíduos, sendo muitas delas de hábito arbustivo, o que proporciona a caracterização da fisionomia da vegetação. a frequência relativa de indivíduos mortos entre as três áreas foi similar, sendo na área nt1 de 8,8%, na área nt2 de 10,8 e na área t de 8,6%. na área t, em que houve a aplicação de biossólido, foi constatado o maior número de espécies, maior altura média e maior densidade absoluta (tab. 4a e 4b). a presença de biossólido ofereceu condições propícias à rápida recuperação da área degradada e disponibilidade de nutrientes. tamanini (2005) constatou, nessa mesma área, que os teores totais de k no solo foram menores nas áreas tratadas com biossólido, isso porque o solo em estudo tem altos valores de al+3. dessa forma, com a aplicação do biossólido elevou-se o tabela 3 – espécies presentes na área nt2, sem tratamento e entre as curvas de nível, com seus respectivos parâmetros fitossociológicos. espécies hábito ni h (m) da (ind ha-1) dr (%) p (fa %) fr (%) asteraceae achyrocline satureoides herb 2 0,18 370 0,90 1 (17) 2,70 baccharis sp. 1 arb 2 0,44 370 0,90 2 (33) 5,40 baccharis sp. 2 arb 3 1,3 556 1,35 1 (17) 2,70 baccharis dracunculifolia arb 6 1,55 1.111 2,69 1 (17) 2,70 baccharis microdonta arb 1 0,15 185 0,45 1 (17) 2,70 baccharis semiserrata arb 2 1,88 370 0,90 1 (17) 2,70 hypochoeris radicata herb 1 185 0,45 1 (17) 2,70 symphyopappus compressus arb 1 3,5 185 0,45 1 (17) 2,70 fabaceae ulex europaeus arb 6 1,53 1.111 2,69 2 (33) 5,40 oxalidaceae oxalis sp. herb 1 185 0,45 1 (17) 2,70 poaceae aristida jubata herb 87 16.111 39,01 6 (100) 16,21 brachiaria plantaginea herb 3 556 1,35 3 (50) 8,10 eragotis sp. herb 1 185 0,45 1 (17) 2,70 panicum sp. herb 1 185 0,45 1 (17) 2,70 panicum demissum herb 5 926 2,24 2 (33) 5,40 panicum versicolor herb 1 185 0,45 1 (17) 2,70 paspalum sp. herb 1 185 0,45 1 (17) 2,70 paspalum urvillei herb 4 741 1,79 2 (33) 5,40 schizachyrium condensatum herb 4 741 1,79 1 (17) 2,70 rubiaceae borreria sp. herb 7 0,14 1.296 3,14 1 (17) 2,70 cyperaceae 1 185 0,45 1 (17) 2,70 indeterminada 3 1 0,23 185 0,45 1 (17) 2,70 indivíduos mortos 82 15.185 36,77 4 (67) 10,80 ni= número de indivíduos; h= altura média; da= densidade absoluta; dr= densidade relativa; p= número de parcelas em que a espécie ocorreu; fa= frequência absoluta; fr= frequência relativa; = sem mensuração de altura. revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 69 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 ph, e como a capacidade de troca de cátions (ctc) do solo e a dose de biossólido aplicada tem uma relação direta, a elevada ctc proporcionou maior capacidade de reter os cátions k+ no perfil do solo. simonete et al. (2003) relataram a ocorrência de baixas concentrações desse elemento em lodo de esgoto, sendo tabela 4a – espécies presentes na área t, tratada com biossólido, com seus respectivos parâmetros fitossociológicos – anacardiaceae até polygonaceae. família/espécie hábito ni h da (ind ha-1) dr (%) p (fa %) fr (%) anacardiaceae schinus terebinthifolius arv 1 185 0,15 1 (17) 1,43 apiaceae centella asiatica herb 1 185 0,15 1 (17) 1,43 asteraceae acanthospermum australe herb 1 185 0,15 1 (17) 1,43 achyrocline satureoides herb 4 741 0,62 3 (50) 4,28 austroeupatorium inulifolium herb 2 2,1 370 0,31 2 (33) 2,86 baccharidastrum triplinervium arb 1 2 185 0,15 1 (17) 1,43 baccharis caerulescens arb 1 1,45 185 0,15 1 (17) 1,43 baccharis dracunculifolia arb 55 1,53 10.185 8,51 6 (100) 8,57 baccharis microdonta arb 15 1 2.778 2,32 3 (50) 4,28 baccharis spicata arb 1 1,79 185 0,15 1 (17) 1,43 baccharis uncinella arb 1 1,25 185 0,15 1 (17) 1,43 campovassouria cruciata arb 8 2,43 1.481 1,24 2 (33) 2,86 chaptalia integerrima herb 7 1.296 1,08 2 (33) 2,86 cirsium vulgare herb 1 0,23 185 0,15 1 (17) 1,43 conyza bonariensis herb 14 0,19 2.593 2,17 2 (33) 2,86 gnaphalium purpureum herb 2 0,69 370 0,31 1 (17) 1,43 hypochoeris brasiliensis herb 7 1.296 1,08 1 (17) 1,43 hypochoeris radicata herb 45 8.333 6,97 1 (17) 1,43 mikania micrantha herb 2 370 0,31 1 (17) 1,43 mikania sessilifolia subar 4 0,33 741 0,62 1 (17) 1,43 senecio brasiliensis herb 1 2,1 185 0,15 1 (17) 1,43 solidago chilensis herb 12 0,86 2.222 1,86 1 (17) 1,43 symphyopappus compressus arb 4 2,48 741 0,62 1 (17) 1,43 vernonanthura tweedieana subar 1 0,34 185 0,15 1 (17) 1,43 fabaceae eriosema crinitum herb 2 370 0,31 1 (17) 1,43 lamiaceae salvia lachnostachys herb 1 185 0,15 1 (17) 1,43 poaceae aristida jubata herb 70 12.963 10,84 5 (83) 7,14 axonopus fissifolius herb 1 185 0,15 1 (17) 1,43 brachiaria plantaginea herb 2 370 0,31 2 (33) 2,86 panicum demissum herb 6 1.111 0,93 3 (50) 4,28 panicum glabripes herb 4 741 0,62 1 (17) 1,43 paspalum dilatatum herb 2 370 0,31 2 (33) 2,86 paspalum urvillei herb 6 1.111 0,93 1 (17) 1,43 schizachyrium condensatum herb 28 5.185 4,33 5 (83) 7,14 polygonaceae rumex obtusifolius herb 1 185 0,15 1 (17) 1,43 ni= número de indivíduos; h= altura média; da= densidade absoluta; dr= densidade relativa; p= número de parcelas em que a espécie ocorreu; fa= frequência absoluta; fr= frequência relativa; = sem mensuração de altura. revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 70 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 necessária a sua complementação para atender às necessidades das plantas. em relação à disponibilidade de p no solo, tamanini (2005) observou que o tratamento com biossólido proporcionou teor 35,5 vezes maior que o tratamento testemunha; os teores de ca e na no tratamento com biossólido foram, respectivamente, 8,3 e 5,5 vezes superiores quando comparados ao tratamento testemunha. essas condições favoreceram a colonização de plantas presentes nas áreas de entorno, por exemplo, espécies arbóreas nativas da floresta ombrófila mista aluvial como schinus terebinthifolius e allophylus edulis. as espécies colonizadoras são pioneiras, dependentes de luz, possuem crescimento rápido e alta dispersão preferencialmente anemocórica e zoocórica, dando início, segundo valcarcel e silva (1999), ao processo de sucessão ecológica. aliado à melhoria das condições edáficas deve-se considerar também, a existência de fragmentos de vegetação próximos à área, como a presença do parque municipal do iguaçu a, aproximadamente, 5 km da área de estudo. a proximidade de fontes de sementes e a presença de dispersores das mesmas têm sido consideradas essenciais para o processo de regeneração natural de áreas degradadas (araújo et al., 2005; rodrigues et al., 2010; soares; almeida, 2011). constatou-se que, durante a fase de campo, a fauna local estava bastante presente. a presença de vestígios de animais entremeando as espécies vegetais passou a ser constante, culminando na presença de fezes em alguns locais, embora estes indicadores não tenham sido mensurados. esse fato não foi observado por tamanini (2011) no início da fase de recuperação da área. asteraceae foi a mais representativa no presente estudo, assim como em outros estudos com vegetação viária (schneider; irgang, 2005), regeneração natural em área minerada (nappo et al., 2006) e regeneração natural em floresta ombrófila mista (chami et al., 2011). o maior número de espécies de baccharis deve-se, provavelmente, às suas características colonizadoras, e ocorrência natural em solos onde houve degradação (gomes, 2002). panicum e paspalum, dentre outros gêneros da família poaceae, destacaram-se como os mais representativos em número de espécies, da mesma forma como foi encontrado em estudo no rio grande do sul (caporal; eggers, 2005); isso pode ter ocorrido porque o gênero panicum pode atuar como colonizador (guglieri et al., 2007), e o gênero paspalum possui adaptação climática e edáfica (costa, 2003). quando calculado o índice de similaridade sorensen constatouse um valor de 0,27 entre as áreas nt1 e t; 0,48 entre as áreas nt1 e nt2; e 0,23 entre as áreas t e nt2. ficou evidente que as áreas nt1 e nt2 são as mais similares, e nesse caso, pela menor diversidade. o índice de diversidade de shannon (h’) na área nt1 foi 1,58, com diversidade máxima (hmax) de 2,99 e equitabilidade de 52,65%; na área nt2 o índice de diversidade (h’) foi 1,73, a diversidade máxima (hmax) de 3,09 a equitabilidade 56,04%; e na área t o índice de diversidade (h’) resultou em 2,68, a diversidade máxima (hmax) 3,66 e equitabilidade 73,04%. em estudo numa área degradada por mineração que teve o isolamento como intervenção de recuperação, após 20 anos, encontrou-se um índice de diversidade de shannon (h’) de 2,75 (araújo et al., 2006), enquanto que, no presente estudo, na área t, tratada com biossólido, encontrouse um índice de diversidade de shannon (h’) de 2,68, em apenas três anos após a aplicação de biossólido e o plantio da espécie forrageira, que não estava mais presente na área. as três espécies de poaceae, aristida jubata, baccharis dracunculifolia e hypochoeris tabela 4b – espécies amostradas na área t, tratada com biossólido, com seus respectivos parâmetros fitossociológicos – rhamnaceae até sapindaceae. família/espécie hábito ni h da (ind ha-1) dr (%) p (fa %) fr (%) rhamnaceae rhamnus sphaerosperma arb 1 0,11 185 0,15 1 (17) 1,43 rubiaceae galium megapotamicum herb 1 185 0,15 1 (17) 1,43 sapindaceae allophylus edulis arv 1 0,12 185 0,15 1 (17) 1,43 indeterminada 4 1 0,12 185 0,15 1 (17) 1,43 indivíduos mortos 328 60.741 50,77 1 (17) 8,57 ni= número de indivíduos; h= altura média; da= densidade absoluta; dr= densidade relativa; p= número de parcelas em que a espécie ocorreu; fa= frequência absoluta; fr= frequência relativa; = sem mensuração de altura. revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 71 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 radicata, no entanto, respondem por 52,9% dos indivíduos vivos na área t, semelhante ao estudo de araújo et al. (2006), em que essas mesmas espécies responderam por 53,7% dos indivíduos vivos. considerando que estão presentes 36 espécies restantes, pode-se afirmar que a área t detém uma heterogeneidade florística, comprovada pela comparação do número de espécies e a densidade com que elas ocorrem. na área t notou-se uma predominância de baccharis dracunculifolia, comparada com as outras áreas, destacando-se na fisionomia da paisagem; isso faz com que haja sombreamento, que é fator limitante na fase juvenil e de estabelecimento de espécies vegetais secundárias (oliveira; felfili, 2005). aristida jubata está entre as mais frequentes nas três áreas, entretanto, não se destaca devido ao seu pequeno porte, mas juntamente com outras poaceae, é importante para incorporar matéria orgânica, proteger o solo contra processos erosivos, insolação e perda de umidade (nappo et al., 2006). a velocidade da reposição dos nutrientes lixiviados é fator chave para o ajuste da produtividade, nesse sentido a produção e a decomposição de serrapilheira são processos fundamentais à manutenção da ciclagem de nutrientes e ainda define a susceptibilidade dos solos à erosão (andreoli et al., 1999b; cianciaruso et al., 2006). pode-se observar a formação de uma cobertura no solo na área t, o que contribuiu para a regeneração natural da área, esse aspecto não foi observado nas outras duas áreas. isso pode ser atribuído ao tratamento com biossólido, que deu início à ciclagem de nutrientes. aplicações de biossólido, no presente estudo, determinaram o aumento do teor de matéria orgânica na superfície do solo, o que melhorou a estabilidade da sua estrutura, e resultou em maior resistência à erosão e maior retenção de umidade, assim como em estudo sobre a agregação do solo que recebeu biossólido (maria et al., 2007), podendo-se afirmar que quanto mais elevada a dose de biossólido aplicada na área a ser recuperada, maior o acúmulo de c no solo (tamanini, 2004). a matéria orgânica é um dos melhores indicadores da recuperação de um solo degradado (tamanini, 2004), assim como a densidade do solo, a porosidade total e a macroporosidade (campos; alves, 2008). na área experimental a densidade inicial do solo era 1,09 g cm-3 e após 13 meses da aplicação do biossólido, o solo estava com uma densidade de 0,95 g cm-3 (tamanini, 2005). doses elevadas de biossólido contribuíram para o aprofundamento e maior quantidade de raízes absorventes e reduziram a densidade do solo de acordo com vega et al. (2005), ao estudar biossólido e sistema radicular de pupunheira. esses autores perceberam ainda, que quanto maior a dose de biossólido, mais aumenta a biomassa radicular, que tem uma relação direta com o crescimento da parte aérea da planta. em estudo realizado por campos e alves (2008) e alves et al. (2010), em que foi feito o uso de biossólido na reestruturação de solo degradado, o resultado obtido revelou maior crescimento vegetal, constatado pelo maior rendimento de matéria seca e verde de braquiária e maior crescimento dos indivíduos de eucalipto, melhoria da densidade do solo, porosidade total e macroporosidade, sendo considerados, pelas autoras, os melhores indicadores da recuperação do solo. conclusões a recuperação de áreas degradadas é necessária, bem como o seu monitoramento em longo prazo com o objetivo de acompanhar o crescimento das espécies nativas e verificar o restabelecimento do ecossistema alterado. a partir dos resultados obtidos conclui-se que a cobertura de biossólido pode ter favorecido o estabelecimento e desenvolvimento de indivíduos na área anteriormente degradada, indicando que a adoção dessa prática na recuperação de áreas degradadas pode acelerar o processo de desenvolvimento das espécies vegetais. agradecimentos as autoras agradecem à universidade positivo, pelo apoio e infraestrutura; ao aeroporto internacional de curitiba “afonso pena”, pela disponibilização da área; ao museu botânico municipal de curitiba pelo auxílio na identificação das espécies e ao cnpq pela concessão da bolsa de produtividade em pesquisa. referências bibliográficas alves, m.c.; whalen, j.k.; rodrigues, r.a.f.; marchini, d.c. aggregation and morphological properties of a degraded oxisol receiving organic amendments. in: 19th world congress of soil science, soil solutions for a changing world, 2010, brisbane, austrália, proceedings do 19th world congress of soil science, soil solutions for a changing world, 1–6 de agosto, 2010. andreoli, c.v.; fernandes, f.; domaszak, s.c. reciclagem agrícola do lodo de esgoto: estudo preliminar para definição de critérios para uso agronômico e de parâmetros para normatização ambiental e sanitária. 2. ed. curitiba: sanepar. 1999a. revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 72 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 andreoli, c.v.; 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linojose@uol.com.br jorge alberto soares tenório engenheiro metalurgista, doutor em engenharia metalúrgica e de materiais – professor titular do departamento de engenharia metalúrgica e de materiais da escola politécnica da universidade de são paulo. resumo as usinas de açúcar no brasil utilizam intensamente tubos para evaporadores construídos em aço carbono, um material de baixo custo, mas com pequena resistência a corrosão, o que acarreta a sua substituição em poucos anos. o material mais adequado para a substituição do aço carbono é o aço inoxidável, de excelentes características mecânicas e inércia química, sendo, entretanto, considerado um material caro. este trabalho avaliou o desempenho ambiental de tubos para evaporadores de usinas de açúcar construídos em aço carbono e, comparativamente, com os aços inoxidáveis aisi 304, 444 e 439. para este estudo foi utilizada a metodologia de avaliação do ciclo de vida (acv) até a etapa de avaliação de impacto ambiental. o período de avaliação destes sistemas foi de trinta anos. os resultados deste estudo mostraram que os tubos fabricados em aço carbono apresentaram maior impacto ambiental que os tubos em aços inoxidáveis palavras chave: avaliação do ciclo de vida, evaporadores usinas açúcar, aços inoxidáveis, aço carbono, sustentabilidade. abstract the sugar plants in brazil have been used intensely evaporators pipes constructed with carbon steel, a material of low price but with small corrosion resistance, what it causes its substitution in few years. the material more indicated for the substitution of carbon steel is the stainless steel, because it has an excellent mechanical and chemical characteristics, however, it is considered an expensive material. this work evaluates the environmental performance of evaporators pipes constructed with carbon steel and with aisi 304, 444 and 439 stainless steels. the evaluation time was thirty years. from the lca results, there were concluded that the steel carbon pipes presented more environmental impact performance than 304, 444, and 439 stainless steel. keywords: life cycle assessment, sugar mills evaporators, stainless steels, carbon steel, sustainability. mailto:linojose@uol.com.br revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 2 introdução o setor de açúcar e álcool etílico no brasil tem experimentado grande crescimento. contribui para isto, tanto o álcool etílico, um biocombustível cada vez mais consumido em todo o mundo, quanto o açúcar, com exportações também crescentes, principalmente após a redução dos subsídios agrícolas ao açúcar de beterraba na união europeia (roriz, 2006). a área industrial produtora de açúcar, um alimento, ainda convive com uma prática industrial ultrapassada que vem a ser o uso maciço de aço carbono, um material de baixo custo, mas com pequena resistência a corrosão. o material mais adequado para a substituição do aço carbono é o aço inoxidável, com excelentes características mecânicas e inércia química (carbó, 2001). os aços inoxidáveis são, entretanto, materiais de custo mais elevado. em uma usina de açúcar, o sistema de evaporação ou evaporadores é um dos equipamentos de maior importância para o seu adequado desempenho energético e de produtividade. nos evaporadores, cabe salientar a importância dos tubos de troca térmica, onde o caldo de cana a ser concentrado é aquecido por vapor. esses tubos, quando em aço carbono, começam a ser trocados a partir da segunda safra. enquanto isso, os tubos construídos em aço inoxidável podem durar décadas. o presente trabalho avaliou o desempenho ambiental de tubos para evaporadores de usinas de açúcar fabricados em aço carbono e, comparativamente, com os aços inoxidáveis aisi 304, 444 e 439 (a designação aisi não mais será repetida neste texto). para esta comparação foi utilizada a metodologia de avaliação do ciclo de vida (acv) até a avaliação de impacto ambiental (santos, 2007). revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 3 avaliação ambiental na elaboração deste estudo foram utilizados procedimentos estabelecidos pelas normas abnt nbr iso 14040, abnt nbr iso 14041, abnt nbr iso 14042 e abnt nbr iso 14043 (abnt 2004, 2005), a seguir detalhados. definição de objetivo e escopo o objetivo deste trabalho foi a avaliação ambiental de um evaporador para usinas de açúcar com cinco efeitos, cujos tubos foram fabricados em aço carbono com 2,65 mm de espessura e, comparativamente, com os aços inoxidáveis 304, 444 e 439. para os aços 304 e 444 foram usados tubos com 1,20 e 1,50 mm de espessura, respectivamente. para o aço 439, foram usados tubos com 1,50 mm de espessura. estes tubos possuíam diâmetro externo igual a 38,10 mm. como os evaporadores são equipamentos de grande durabilidade, foi adotado um período de avaliação de trinta anos. justificaram a realização deste estudo a pequena durabilidade dos tubos em aço carbono, a inexistência de estudos comparativos de avaliação ambiental de equipamentos para usinas de açúcar construídos com diferentes tipos de aços, e o fato de a avaliação ambiental ainda não fazer parte do processo de decisão dos empresários do setor de açúcar quanto a investimentos ou reformas. o público alvo deste trabalho são os empresários, profissionais, pesquisadores e acadêmicos do setor açucareiro e do setor de inox. a função do sistema de produto desta acv é evaporar parte da água presente no caldo de cana clarificado. a massa de água a ser evaporada pelo evaporador em estudo, igual a 20.106 t (ou 20 mt), foi escolhida como unidade funcional. para o cálculo da superfície de troca térmica de um evaporador capaz de atender à unidade funcional estabelecida, foram adotadas as seguintes considerações: taxa de evaporação de um evaporador com cinco efeitos igual a 30 kg/h/m2 (dunod, 1977); período anual efetivo da safra de açúcar igual a 210 dias; período de tempo do estudo igual a trinta anos. com estes dados foi calculada a superfície de troca térmica: superfície troca térmica (m2) = 20.106 t / 210(dias/ano) x 24 (h/dia) x 30 (anos) x 0,03 (t/h/m2) = 4.400 m2 como superfície de troca térmica entende-se a superfície interna dos tubos (dunod, 1977). com este valor de superfície de troca térmica foi adotado um evaporador com cinco efeitos, sendo o primeiro ou pré-evaporador com 2.000 m2 e os demais quatro efeitos com 600 m2 de superfície de troca térmica. para o cálculo das quantidades de tubos deste evaporador, no primeiro efeito foram usados tubos com 4.000 mm de comprimento total e nos demais efeitos, tubos com 3.000 mm. foram considerados espelhos com 31,75 mm de espessura e altura de mandrilamento igual a 10 mm. desta forma, o comprimento útil para troca térmica dos tubos passou a ser 3.916,5 e 2.916,5 mm, respectivamente. como vida útil “média” para os tubos fabricados em aço carbono e nos aços inoxidáveis foram adotados os períodos de seis e trinta anos, respectivamente. estes valores foram obtidos após inúmeras visitas a usinas de açúcar no período de 2004 a 2006, bem como contatos com professores e pesquisadores do setor de açúcar. para os tubos em aço inoxidáveis, predominou a experiência da usina pumaty s.a., em pernambuco, que utiliza tubos em aço 304 com 1,60 mm de espessura, desde a safra de açúcar de 1974, sem evidência significativa de desgaste. para os aços inoxidáveis foram consideradas trocas de 1% dos tubos a cada seis anos devido, exclusivamente, às falhas na fixação dos tubos aos espelhos (falhas no mandrilamento). a tabela 1 apresenta os dados relativos aos diferentes tipos de tubos em análise, bem como os fluxos de referência dos sistemas de produto, calculados a partir dos dados e considerações citadas anteriormente (santos, 2007). revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 4 tabela 1 – parâmetros básicos relacionados aos sistemas de produto parâmetros sistemas de produto aço-c 304 444 439 espessura da parede (mm) 2,65 1,20 1,50 1,20 1,50 1,50 superfície interna para troca térmica (m2/m) 0,1030 0,1122 0,1103 0,1122 0,1103 0,1103 massa por metro linear (kg/m) 2,32 1,11 1,37 1,09 1,35 1,32 densidade (g/cm3) 7,8 8,1 7,8 7,7 1º efeito nº tubos 4.958 4.551 4.630 4.551 4.630 4.630 massa do efeito (t) 46,0 20,2 25,4 19,8 24,8 24,5 2º 5º efeitos nº tubos 7.989 7.334 7.461 7.334 7.461 7.461 massa dos 4 efeitos (t) 55,6 24,4 30,7 24,0 30,2 29,6 número total de tubos 12.947 11.885 12.091 11.885 12.091 12.091 massa total do sistema (t) 101,6 44,6 56,1 43,8 55,0 54,1 fluxo de referência (t) 508,0 46,8 58,9 46,0 57,8 56,8 fonte: santos (2007) sistemas de produtos dos tubos em aço carbono e aços inoxidáveis este estudo de avaliação ambiental considerou seis sistemas de produtos, tendo em vista os tipos de aços em análise e as espessuras dos tubos mais frequentemente utilizadas no setor açucareiro. a figura 1 apresenta um fluxograma representativo para estes sistemas de produtos (santos, 2007). os subsistemas informados em caixas assinaladas por linhas cheias referem-se ao fluxo principal do sistema de produto, enquanto que os assinalados em linhas tracejadas representam os subsistemas auxiliares. figura 1 – fluxograma do sistema de produto dos tubos em aço carbono ou dos tubos em aço inoxidável fonte: santos (2007) revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 5 fronteiras dos sistemas de produtos os seis sistemas de produtos em avaliação apresentaram estruturas semelhantes, o que justificou uma abordagem em conjunto com relação às fronteiras adotadas. as fronteiras adotadas foram (santos, 2007): nos subsistemas relativos à produção das bobinas de aços foram considerados os subsistemas relacionados à obtenção das matérias-primas e energia, produção de ferro gusa e demais etapas de processo que antecedem à produção das bobinas. as bobinas foram produzidas em uma usina siderúrgica integrada, localizada a 250 km da grande são paulo; no subsistema produção dos tubos foi excluído o subsistema laminação, já que as lâminas para a produção destes tubos foram recebidas nas suas espessuras definitivas e laminadas (para os aços inoxidáveis); no subsistema energia elétrica foram consideradas apenas as quantidades consumidas. a construção de usinas, operação, transporte e a cogeração de energia elétrica não foram considerados; no subsistema transporte foram excluídos os subsistemas relacionados à produção dos veículos e à construção das estradas de rodagem utilizadas. os tubos foram transportados via estrada de rodagem até uma usina de açúcar distante 430 km de são paulo. como fronteira temporal foi considerado o período 2004 a 2006, no qual os dados foram coletados. procedimentos de alocação nos subsistemas produção das bobinas de aço carbono e dos aços inoxidáveis, as fronteiras dos mesmos foram ampliadas de forma a incluir as funções adicionais aos coprodutos. para os demais subsistemas foi considerado que eles não geraram coprodutos ou cargas ambientais a serem alocadas. inventário do ciclo de vida (icv) o icv tem como objetivo quantificar as entradas e saídas de um sistema de produto, considerando os diferentes aspectos ambientais representativos e quantificáveis, as categorias de impacto e as fronteiras, relacionando-os à unidade funcional (santos, 2007). coleta dos dados como os sistemas de produto apresentavam uma estrutura semelhante, a coleta dos dados foi feita por subsistemas. subsistema produção das bobinas de aço carbono para este subsistema foi utilizado o icv para lâminas de aço carbono fabricadas via rota de alto forno, por 1000 kg de produto (iisi, 2002). subsistemas produção das bobinas dos aços inoxidáveis para o aço 304 foi utilizado o icv por 1000 kg de produto (issf, 2005). os dados de icv das bobinas dos aços 444 e 439 foram calculados a partir dos valores apresentados para o aço 430 2b por 1000 kg de produto (issf, 2005), com os acertos de composição necessários e ajustes das entradas e saídas para alguns aspectos ambientais, tomando como base informações disponíveis na literatura especializada (kirk-othmer, 1991). subsistema produção dos tubos na fabricação desses tubos foram usados dados representativos de uma indústria localizada na grande são paulo (informações coletadas em visita à firma persico pizzamiglio s. a., em 2006). estes dados foram: – perda na produção de tubos em aço carbono: 18%; – perda na produção de tubos em aço inoxidável: 6%; – consumo energia elétrica: 329,0 mj / 1000 tubos e, – consumo gás natural: 24,0 kg / 1000 tubos. subsistema instalação dos tubos a fixação dos tubos nos espelhos superior e inferior da calandra foi realizada com o auxílio de um mandril movido a energia elétrica. o consumo energético foi (dados obtidos na usina de açúcar vale do rosário, em 2005): – para 1000 tubos em aço carbono: 7.950 mj; e, – para 1000 tubos em aço inoxidável: 6.912 mj. esta diferença deveu-se à maior resistência mecânica dos tubos em aço carbono à deformação. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 6 subsistema limpeza dos tubos foi usado como referência para a limpeza mecânica de um evaporador com cinco efeitos, os dados relativos a um evaporador com 18.480 tubos, onde são necessários, por limpeza: – 120.000 l de água tratada; – 558 mj de energia elétrica. para os tubos em aço carbono e nos aços inoxidáveis foi admitida uma frequência de limpeza de dez e quinze dias, respectivamente. esta diferença deveu-se ao maior polimento interno dos tubos em aço inoxidável, o que contribui para a menor retenção de incrustações (rosário, 2005). subsistema gás natural o gás natural entra como fonte de energia e agente redutor. na sua combustão completa são emitidos ch4, so2 e no2. neste trabalho foi considerado um gás natural com 2% v/v de n2, 70 mg/m3 de s e um poder calorífero igual a 57,6 mj/kg (white martins, 2007). subsistema transporte neste subsistema foi considerada a transferência das bobinas de aço das usinas até a fábrica de tubos localizada na grande são paulo e o transporte dos tubos até uma usina de açúcar distante 430 km dessa cidade, via transporte rodoviário. as bobinas de aço carbono foram fabricadas a 250 km de são paulo, enquanto que as de aços inoxidáveis a 770 km. para o transporte das bobinas foram usadas carretas para 24 t, que percorrem 2 km/l de óleo diesel. os tubos foram transportados em caminhão tipo “truck”, que carregam 12 t e percorrem 3,2 km/l de óleo diesel. a composição química típica do óleo diesel utilizado é: c: 87% h: 12,6% o: 0,04% n: 0,006% e s: 0,22% o poder calorífero inferior para a combustão completa desse óleo diesel é igual a 12.882 kcal/l (brasil, 2002). avaliação de impacto ambiental concluída a fase de icv, todos os dados referentes aos subsistemas foram agrupados por sistema de produto. os resultados relativos a cada sistema de produto foram consolidados em uma nova planilha, onde foi possível comparar o desempenho ambiental de cada sistema de produto (santos, 2007). nos estudos desenvolvidos pelo internacional iron and steel institute (iisi, 2002) relativos aos icvs das lâminas de aço carbono foram computados quarenta e dois aspectos ambientais que atenderam às demandas de matéria-prima, emissões sólidas, líquidas e gasosas e os diferentes tipos de energia utilizados. independentemente deste levantamento tão completo, na avaliação ambiental foram considerados apenas sete aspectos ambientais, justamente os mais representativos ambientalmente para o setor siderúrgico. os aspectos ambientais selecionados foram:  dióxido de carbono (co2);  óxidos de nitrogênio (nox);  materiais particulados;  óxidos de enxofre (sox);  materiais suspensos;  resíduos totais; e,  energia total. como os subsistemas relativos à produção das bobinas de aços contribuem quali/quantitativamente com 90 %, aproximadamente, dos aspectos ambientais avaliados neste estudo, eles foram mantidos nesta avaliação (iisi, 2002 e issf, 2005). os autores deste estudo acrescentaram mais dois, a saber:  somatório dos recursos naturais não renováveis consumidos (carvão metalúrgico, lignita, óleo, gás natural, calcita, dolomita e minérios de ferro, cromo, manganês e molibdênio);  água utilizada. a tabela 2 apresenta os aspectos ambientais consolidados para todos os sistemas de produtos estudados. esta tabela permite formular uma avaliação ambiental objetiva e de fácil compreensão. os dados desta tabela mostram que o sistema de produto tubos em aço carbono, quando comparado com os valores “médios” relativos aos sistemas de produto tubos em aços inoxidáveis, emitiu mais que:  4,2 vezes a quantidade de co2;  2,8 vezes a quantidade de nox;  3,1 vezes a quantidade de materiais particulados;  13 vezes a quantidade de materiais suspensos;  4,5 vezes a quantidade de resíduos totais. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 7 de forma semelhante, o sistema de produto tubos em aço carbono consome mais que:  11,4 vezes a quantidade de recursos naturais não renováveis;  1,7 vezes a quantidade total de água utilizada; e,  5,3 vezes a quantidade total de energia. o sistema de produto tubos em aço carbono revelou-se menos impactante ao meio ambiente quando comparado com os sistemas de produto tubos em aço inoxidável 304, ao emitir a metade das quantidades de óxidos de enxofre, aproximadamente (foi cortada uma frase deste parágrafo que estava duplicada). os sistemas de produtos tubos em aço carbono e em aços inoxidáveis 444 e 349 emitiram quantidades semelhantes de óxidos de enxofre. é importante ressaltar que as emissões de óxidos de enxofre dos tubos fabricados com aços inoxidáveis informadas neste estudo estão superestimadas com relação à realidade brasileira, já que a matriz energética dos países em que estes dados foram coletados, a saber: estados unidos, canadá, europa e ásia (issf, 2005), tiveram uma predominância da termoeletricidade, gerada a partir de carvão mineral com alto teor de enxofre. conclusões o presente trabalho apresentou a comparação de desempenho ambiental dos tubos para evaporadores construídos em aço carbono e em aços inoxidáveis, por meio da metodologia de avaliação do ciclo de vida. os resultados desta avaliação ambiental mostraram que o sistema de produto dos tubos em aço carbono ocasiona impactos ambientais maiores que os sistemas de produtos dos tubos em aços inoxidáveis aisi 304, 444 e 439, já que: 1) emitiu mais que:  4,2 vezes a quantidade de dióxido de carbono;  2,8 vezes a quantidade de óxidos de nitrogênio;  3,1 vezes a quantidade de materiais particulados;  13 vezes a quantidade de materiais suspensos; e,  4,5 vezes a quantidade de resíduos totais. 2) consumiu mais que:  11 vezes o total de recursos naturais não renováveis;  1,8 vezes a quantidade de água utilizada; e,  5 vezes a quantidade de energia primária total. 3) os sistemas de produtos tubos em aço carbono e aços inoxidáveis aisi 444 e 439 emitiram quantidades semelhantes de óxidos de enxofre 4) o sistema de produto tubos em aço carbono é menos impactante ao meio ambiente apenas quando comparado com o sistema de produto tubos em aço inoxidável aisi 304 quanto à emissão de óxidos de enxofre, já que emitiu menos que a metade deste poluente. é importante salientar que as emissões de óxidos de enxofre dos tubos em aços inoxidáveis informadas neste estudo estão superestimadas, já que a matriz energética dos países em que os dados foram coletados tem uma predominância da termoeletricidade, gerada a partir de carvão mineral que contém enxofre (issf, 2005). os resultados deste estudo mostraram que a avaliação ambiental deve ser usada na seleção de materiais que contribuem para a sustentabilidade ambiental de projetos do setor industrial açucareiro. agradecimentos este trabalho foi realizado com a colaboração do núcleo de desenvolvimento técnico do aço inoxidável – núcleo inox, atual associação brasileira do aço inoxidável – abinox. revista brasileira de ciências ambientais issn impresso 1808-4524 issn eletrônico 2176-9478 dezembro de 2014 nº 34 8 referências bibliográficas associação brasileira de normas técnicas. nbr iso 14040: gestão ambiental: avaliação do ciclo de via princípios e estrutura. rio de janeiro, abnt, 2001. ______. nbr iso 14041: gestão ambiental: avaliação do ciclo de vida: definição de objetivo e escopo e análise de inventário. rio de janeiro, abnt, 2004. ______. nbr iso 14042: gestão ambiental: avaliação do ciclo de vida: avaliação do impacto do ciclo de vida. rio de janeiro, abnt, 2004. ______. nbr iso 14043: gestão ambiental: avaliação do ciclo de vida: interpretação do ciclo de vida. rio de janeiro, abnt, 2005. brasil. agência nacional do petróleo, gás natural e biocombustíveis. condições padrões 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secretaria do meio ambiente do estado de são paulo a strategic view about the project "2020 environmental scenarios" proposed by the secretariat for the environment of the state of sao paulo resumo os cenários futuros representam prognósticos das condições socioeconômicas e ambientais em um horizonte temporal determinado, sendo hipotéticos de um futuro plausível e/ou desejável. os cenários podem ser usados no planejamento para auxiliar na identificação do que pode acontecer se determinados eventos ocorrerem ou certos planos ou políticas forem implementados. em 2007, buscando estruturar a gestão ambiental, a secretaria do meio ambiente do estado de são paulo criou o projeto cenários ambientais 2020 com o objetivo de orientar a elaboração de políticas públicas de médio e longo prazo a partir de cenários ambientais prospectivos. no presente artigo, é analisado o processo de desenvolvimento dos cenários ambientais do referido projeto, a partir de quatro categorias de análise: relevância, credibilidade, legitimidade e criatividade. de acordo com a análise os cenários possuem: relevância, refletindo as tendências atuais no desenvolvimento do estado de são paulo e as preocupações da sociedade; credibilidade, pois durante o seu desenvolvimento foram feitos diversos debates e discussões; legitimidade, pois contou com a participação de diversos atores em vários momentos; e criatividade, pois estimularam o pensamento criativo, desafiando a visão de futuro atual. conclui-se que o projeto cenários ambientais 2020 é de grande importância para o planejamento ambiental estadual, uma vez que desenvolveu propostas de políticas públicas para questões atuais , englobando as questões ambientais e a opinião dos diversos atores. palavras-chave: cenários ambientais, gestão ambiental, planejamento ambiental abstract future scenarios represent simulations of different situations, predictions of socioeconomic and environmental conditions in a determined time horizon, being a hypothesis of a plausible and/or desirable future. the scenarios can be used in planning to identify what might happen if certain events occur or certain plans or policies are implemented. in 2007, seeking to structure environmental management, the environmental secretariat of the state of são paulo launched the project cenários ambientais 2020 with the objective of guiding the development of public policy for medium and long term from prospective environmental scenarios. this paper analyzes the scenarios development process in the referred project, based on 4 criteria: relevance, credibility, legitimacy and creativity. according to the analysis, the scenarios have relevance, reflecting the current worldview and societal concerns; credibility because during their development were carried out several debates and discussions, legitimacy, as with the participation of several actors in various times; and creativity because stimulated creative thinking, challenging the current vision of the future. we conclude that the project cenários ambientais 2020 is of great importance for the state planning, once it developed policy proposals for current issues of great importance, encompassing environmental issues and beliefs of different actors. keywords: environmental scenarios, environmental management, environmental planning ana paula maria regra bacharel em ciências biológicas, mestre em ciências da engenharia são carlos, sp, brasil apregra@sc.usp.br carla grigoletto duarte engenheira ambiental, doutora em ciências pelo ppgsea da eesc/usp pesquisadora de pósdoutorado escola politécnica/usp são paulo, sp, brasil carla.duarte@usp.br tadeu fabrício malheiros professor do departamento de hidráulica e saneamento da escola de engenharia de são carlos – usp são carlos, sp, brasil tmalheiros@usp.br revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 90 introduçâo com a intensificação dos problemas ambientais ao longo dos anos, percebe-se de maneira geral uma crescente preocupação com a necessidade de se realizar planejamentos da utilização, manejo e proteção dos recursos naturais. no brasil, foi a partir da década de 1980 que o planejamento ambiental passou progressivamente a ser incorporado pelos órgãos governamentais, instituições e organizações, impulsionado principalmente pelo movimento internacional pró-ambiente (buarque, 2003). de acordo com santos (2004), o planejamento ambiental é um processo contínuo para chegar a decisões ou a escolhas acerca das melhores alternativas para a utilização dos recursos disponíveis com a finalidade de melhorar o desenvolvimento das sociedades por meio do cumprimento de metas específicas no futuro. ainda segundo a autora, a ênfase do planejamento está na tomada de decisões, subsidiada por diagnóstico que ao mesmo tempo identifique e defina melhor o uso possível dos recursos do meio que está sendo planejado, e por meio deste diagnóstico, venha subsidiar a proposição de políticas públicas eficientes. no contexto do planejamento voltado à proposição de políticas públicas, o desenvolvimento de cenários é útil na tomada decisão, pois possibilita a avaliação das implicações futuras dos atuais problemas ou o surgimento de novos problemas, além de promover a participação de vários atores sociais no processo de tomada de decisão. a elaboração de cenários é estudada no brasil desde a década de 1970. seu enfoque no planejamento nacional sempre esteve em questões econômicas relacionadas principalmente a cenários de energia. na área ambiental, os estudos dessa ferramenta ainda são restritos e as experiências muito recentes (buarque, 2003). no estado de são paulo, a secretaria do meio ambiente em parceria com outras secretarias e instituições, apresentou em 2009 o projeto ambiental estratégico (pae) cenários ambientais 2020 no qual foram elaborados cenários ambientais para os principais temas da gestão ambiental estadual, capazes de antecipar problemas e atuar de forma preventiva, de forma a orientar a formulação de políticas públicas. nesse artigo, é apresentado e analisado o processo de desenvolvimento dos cenários ambientais do referido projeto. a análise do projeto cenários ambientais 2020 buscou ampliar o conhecimento sobre a técnica de desenvolvimento de cenários, principalmente no que se refere à aplicação desta ferramenta em âmbito governamental na área ambiental do estado de são paulo. método o estudo base deste artigo foi desenvolvido em quatro etapas. na primeira, foi realizada uma pesquisa exploratória para compreensão do contexto e das motivações em que o projeto foi desenvolvido. para isso foi realizada pesquisa bibliográfica e documental, incluindo consulta a websites e impressos oficiais. na segunda etapa, foi detalhado o conteúdo do projeto cenários ambientais 2020, a partir de documentação indireta, conforme o método proposto por lakatos (1992), utilizando-se de pesquisas bibliográfica e documental e consulta ao documento final do projeto (sma/cpla, 2009). na terceira etapa, foi feita ampla pesquisa sobre métodos e boas práticas para o desenvolvimento de cenários, a fim de selecionar critérios de análise a serem aplicados ao caso em estudo. como a análise proposta por este trabalho se deu posteriormente ao desenvolvimento do projeto em questão, não foi possível consultar os seus participantes durante o processo, não havendo informações sobre a percepção dos mesmos sobre o desenvolvimento e o resultado do projeto. por este motivo, entre os critérios levantados foi selecionado o conjunto que possuísse o maior número de critérios de análise possíveis de serem respondidos com as informações disponíveis. sendo assim, foram selecionados aqueles baseados centralmente na proposta de alcamo e henrichs (2008), com quatro categorias principais: relevância, credibilidade, legitimidade e criatividade. por fim, foi feita análise do projeto cenários ambientais 2020 a partir dos critérios de análise selecionados, classificando cada indicador quanto ao atendimento do critério em: atende, atende parcialmente, não atende e informação não disponível/encontrada. por serem critérios subjetivos, a justificativa das classificações é apresentada para cada indicador. este trabalho é resultado de uma das pesquisas integrantes do projeto o doce e o amargo da canade-açúcar: avaliação integrada de sustentabilidade do etanol no contexto brasileiro, financiado – pelo programa fapesp de pesquisa em bioenergia – bioen. o desenvolvimento do projeto cenários ambientais 2020 na conferência das nações unidas sobre o meio ambiente e o desenvolvimento (cnumad), realizada em 1992, no rio de janeiro, pela organização das nações unidas (onu), 179 países assinaram a agenda 21 global, um instrumento de planejamento para a construção de sociedades sustentáveis, em diferentes bases revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 91 geográficas, que concilia métodos de proteção ambiental, justiça social e eficiência econômica. de acordo com o ministério de meio ambiente (2004), a construção da agenda 21 brasileira, teve como objetivo “redefinir o modelo de desenvolvimento do país, introduzindo o conceito de sustentabilidade e qualificando-o com as potencialidades e as vulnerabilidades do brasil no quadro internacional”. em 2002, a secretaria do meio ambiente (sma) do estado de são paulo elaborou o relatório agenda 21 em são paulo, sobre a situação do estado no cumprimento da agenda 21 brasileira. tal relatório resultou na publicação intitulada agenda 21: a experiência paulista desde 1992, que identifica as ações realizadas entre os anos de 1992 a 2002 no estado, apresentando um diagnóstico contendo dados como a análise populacional e os principais problemas socioambientais de seus municípios (sma, 2003). em 2007, buscando continuar este processo de desenvolvimento da agenda 21 local, e estruturar a gestão ambiental no estado, a sma integrada a outros órgãos do governo do estado, e com parcerias com prefeituras, setor privado, organizações não governamentais e instituições de ensino e pesquisa, estruturou 21 projetos ambientais estratégicos, que abrangem agendas ambientais em diferentes áreas, como a redução da geração de resíduos sólidos, esgoto tratado, qualidade do ar e das águas superficiais e subterrâneas, a descentralização da política ambiental em parceria com os municípios paulistas, entre outras. entre esses 21 projetos, foi realizado o cenários ambientais 2020 que teve como objetivo elaborar propostas de políticas públicas de médio e longo prazo, a partir de cenários ambientais prospectivos. a construção de cenários de forma geral, toda atividade de planejamento parte de uma antecipação, seja para definir onde se pretende chegar e que realidade se deseja construir, ou para antever condições de futuro importantes para que os objetivos possam ser atingidos (buarque, 2008). segundo buarque (2008), há diversos caminhos para se conceber e desenhar futuros, entretanto, o planejamento tem buscado de forma crescente a técnica de cenários. para santos (2004), os cenários futuros representam simulações de diferentes situações, prognósticos das condições socioeconômicas e ambientais em um tempo mais ou menos próximo, sendo hipotéticos de um futuro plausível e/ou desejável, podendo ser usados para auxiliar o planejador a identificar o que poderia acontecer se determinados eventos ocorressem ou certos planos ou políticas fossem implementados. de acordo com wright (2005), a construção de cenários é uma abordagem de pensamento estratégico que reconhece a imprevisibilidade do futuro, devendo ser utilizados como ferramenta para delimitar os caminhos possíveis de evolução do presente. segundo buarque (2008) cenários são “configurações de imagens de futuro com base em jogos coerentes de hipóteses sobre o comportamento das variáveis centrais do objeto de análise e de seu contexto”. dessa forma, os cenários devem ser entendidos como uma ferramenta administrativa, e não como uma previsão, pois o seu propósito não é acertar o futuro, mas sim orientar a tomada de decisões, desafiando os seus usuários a pensar além do convencional. os cenários tiveram sua origem durante a segunda guerra mundial onde era utilizado para prever o comportamento de seus adversários, buscando elaborar planos alternativos se determinado cenário ocorresse. na década de 1960, o desenvolvimento de cenários evoluiu e passou a integrar o ambiente empresarial, onde a shell foi pioneira, e por meio de pierre wack, veio a se tornar posteriormente referência na utilização de cenários no planejamento empresarial (buarque, 2003). a partir de então a técnica de cenários passou a ser utilizadas por diversas multinacionais. alguns anos mais tarde, peter schwartz estendeu utilização de cenários de planejamento para os governos, fundando a global business network 1 (buarque, 2003). hoje o desenvolvimento dos cenários é utilizado em uma ampla variedade de contextos que variam desde a tomada de decisão política ao planejamento empresarial, e de avaliações ambientais globais à gestão da comunidade local (unep, 2010). em 2002, o global scenario group 2 publicou um pioneiro conjunto de cenários que estimulou o debate sobre os desafios da sustentabilidade. 1 fundada em 1987, a global business network é especializada em ajudar as organizações a se adaptar e crescer de forma mais eficaz e mais responsável frente a incerteza sobre seu futuro, através da utilização de ferramentas como o planejamento de cenários. a gbn trabalha em estreita parceria com as principais companhias, governos e organizações sem fins lucrativos para ajudá-los a enfrentar seus desafios mais críticos de longo prazo. 2 o global scenario group (gsg) foi uma equipe de estudiosos do meio ambiente, liderada por paul raskin, que usou o desenvolvimento de cenários para analisar os caminhos futuros para o desenvolvimento do mundo em face das pressões ambientais e crises globais. http://www.ambiente.sp.gov.br/projetos.php http://www.ambiente.sp.gov.br/projetos.php revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 92 no brasil, as primeiras referências acadêmicas sobre técnicas de antecipação de futuro surgiram na década de 1970, e a técnica de cenários passou a ganhar espaço na década de 1980 com estudos como de hélio jaguaribe (1986). o governo brasileiro tem grande experiência na utilização de cenários para o planejamento do setor de energia (mme, 2009). para a elaboração de cenários é necessário muito rigor e cuidado técnico, para que este seja realmente relevante e plausível, uma vez que a definição de hipóteses sobre o comportamento futuro é a parte central da construção dos cenários. borjeson et al. (2006) apresentam três etapas para o desenvolvimento de cenários: 1) a geração de ideias e coleta de dados, com o objetivo de reunir conhecimentos e pontos de vista sobre possíveis situações de futuro; 2) a integração onde os dados coletados na etapa anterior são organizados e sistematizados, dando origem a estrutura dos cenários; 3) a análise da consistência dos cenários, para assegurar a coerência entre ou dentro de cenários. as técnicas de cada etapa podem ser observadas na tabela 1. o projeto cenários ambientais 2020 o projeto ambiental estratégico cenários ambientais 2020 teve como objetivo a elaboração de cenários ambientais prospectivos para o ano de 2020 capazes de dar suporte à elaboração de políticas públicas de médio e longo prazo (sma/cpla, 2009). a metodologia utilizada envolveu a participação de diversos atores sociais, balizados pelo conhecimento técnico-científico da equipe da sma. para o desenvolvimento dos cenários, 28 temas estratégicos foram prospectados e divididos em três macrotemas (sma/cpla, 2009): * planejamento e desenvolvimento regional englobando os temas: cobertura vegetal, conflito pelo uso da água, desmatamento, expansão da canade-açúcar, novos pólos regionais, planejamento regional, recursos hídricos subterrâneos, reservas minerais, transferências entre bacias hidrográficas, unidades de conservação de proteção integral e expansão da zona costeira; * planejamento e desenvolvimento urbano englobando os temas: dinâmica interna das regiões metropolitanas, esgoto doméstico, necessidades habitacionais, resíduos sólidos e transporte urbano; tabela 1 – técnicas para a elaboração de cenários fonte: adaptado de borjeson et al. (2006) etapas técnicas definições/objetivos geração de idéias entrevistas -levantamento e identificação da visão de técnicos, especialistas, e atores sociais; -organizar um conjunto de percepções e interpretações sobre probabilidades de eventos; brainstorming -estruturação livre do pensamento; -construir coletivamente as tendências das incertezas por meio do compartilhamento e confronto de idéias. método delphi -mecanismo de consulta a especialistas por meio do qual se estrutura uma reflexão sobre as hipóteses plausíveis para o futuro das incertezas; -captar e confrontar a percepção diferenciada sobre a probabilidade de determinados eventos. workshop reunião de grupos de trabalho interessados em determinado projeto ou atividade para discussão e/ou apresentação prática; -facilitar a ampliação da perspectivam pois podem contar com a participação de todas as partes interessadas; integração análise de séries temporais -se baseia em um conjunto de observações geradas seqüencialmente no tempo. modelos explicativos -são baseados em relações causais na forma de equações de variáveis explanatórias; -alterando as relações causais, um novo cenário será desenvolvido. modelos de otimização -exploração dos dados futuros incertos e informações incompletas, de forma a melhorar a qualidade final do desempenho. consistência análise de impactos cruzados -técnicas que visam avaliar as mudanças na probabilidade de ocorrência de um determinado conjunto de eventos na sequência da real ocorrência de um deles. morphological field analysis baseia-se na representação de um problema usando um número de parâmetros (ou variáveis), que estão autorizados a assumir um certo número de condições (ou estados). revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 93 tabela 2 estrutura metodológica do projeto cenários ambientais 2020 fonte: sma (2009) fase etapas objetivo resultados participantes pré-projeto debate estabelecer a melhor metodologia para o pae “cenários ambientais 2020” proposta de uma metodologia baseada na metodologia utilizada no “projeto brasil 3 tempos”, do mma técnicos da sma seminário de apresentação pública da metodologia apresentar a metodologia adotada para o pae “cenários ambientais 2020”. consolidação da metodologia adotada 160 pessoas – acadêmicos, estudantes, técnicos do governo e profissionais da área. criação do “comitê de prospectiva” conduzir o projeto, tomando decisões necessárias, apreciar estudos, avaliar e deliberar sobre temas estratégicos, eventos futuros, identificar o grau de influência dos principais atores. consolidação do grupo de trabalho principal. 28 pessoas representantes das instituições do sistema de gestão ambiental do estado de são paulo, das demais secretarias do estado e de segmentos da sociedade civil (conforme resolução sma 49/2008). fase i – diagnóstico: identificação dos temas estratégicos determinação da situação ambiental do estado determinação das variáveis de estado -definição das quatro dimensões básicas: ar, recursos hídricos, solo e biodiversidade (relatórios da cetesb, estudo em parceria com o instituto florestal) inclusão da dimensão “qualidade de vida” informações apresentadas na forma de indicadores comitê de prospectiva determinação das principais atividades que influenciam na qualidade ambiental do estado determinação das variáveis de influência estudos diagnósticos sobre as atividades e temas mais importantes: agropecuária, construção civil, demografia, desenvolvimento urbano, economia, energia, institucional, mineração, mudanças climáticas saneamento e transporte. comitê de prospectiva análise de relevância seleção dos fatos portadores de futuro prospectados -fatos portadores de futuro: 09 variáveis de estado e 42 variáveis de influencia -processamento das informações em algoritmos comitê de prospectiva revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 94 tabela 2 estrutura metodológica do projeto cenários ambientais 2020 (cont) fonte: sma (2009) fase etapa objetivo resultados participantes fase ii análise prospectiva: identificação dos temas estratégicos a serem prospectados por meio da consulta web-delphi brainstorming identificar temas estratégicos e respectivos eventos futuros definição preliminar dos temas estratégicos comitê de prospectiva reunião de especialistas debater a relevância dos temas definidos análise dos temas estratégicos pelos menos 3 especialistas de cada uma das diversas áreas envolvidas seminário submeter os temas estratégicos e os eventos futuros a debates consolidação dos temas estratégicos e dos eventos futuros que seriam prospectados por meio da consulta web-delphi -comitê de prospectiva -especialista e representantes de instituições ligadas as áreas ambientais consulta web-delphi permitir ampla participação da sociedade em todos os seus segmentos opinião da sociedade sobre a probabilidade e importância dos eventos futuros ocorrerem até 2020 5172 pessoas, entre pesquisadores de universidades, profissionais da área industrial, agropecuária, de comércio e serviços, órgãos públicos, entidades ambientalistas e sociais, federações e associações. modelagem dos temas estratégicos (variáveis de bernoulli e método de impactos cruzados) modelar os temas estratégicos para a construção dos cenários construção do cenário de referência técnicos da sma fase iii – solução estratégica: elaboração de uma estratégia de desenvolvimento para que o estado de são paulo alcance o melhor futuro possível em termos socioambientais identificação do cenário ideal estabelecer uma direção para o futuro a ser perseguido pela sma construção do cenário ideal comitê de prospectiva elaboração de políticas públicas aproximar o futuro do estado do cenário ideal conjunto de propostas de políticas públicas -comitê de prospectiva -técnicos de outras secretarias do estado, pesquisadores de universidades, representantes do setor produtivo e de organizações não governamentais -público em geral identificação do cenário alvo determinar o quanto será possível se aproximar do cenário ideal considerando as políticas públicas propostas construção do cenário alvo comitê de prospectiva elaboração do balanço socioambiental comparar os impactos ambientais do cenário alvo em relação ao de referência. balanço socioambiental entre o cenário alvo e o de referência comitê de prospectiva revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 95 * desenvolvimento econômico e infraestrutura englobando os temas: conservação de energia elétrica na indústria, consumo residencial de energia, crescimento econômico, critérios socioambientais de consumo, formalidade da economia, mudanças climáticas, perfil da indústria, pesquisa e desenvolvimento, preço do petróleo, transporte de carga, participação cidadã e qualidade da educação básica. para o projeto foram desenvolvidos três cenários: de referência, ideal e alvo. o cenário de referência identifica as principais tendências que poderão ocorrer até o ano de 2020, a partir dos resultados da consulta web-delphi, que envolveu mais de 5 mil participantes. o cenário ideal foi definido como o melhor cenário possível para o estado de são paulo. para a definição deste cenário, além do tabela 3 avaliação dos cenários do pae “cenários ambientais 2020” por meio das categorias de análise proposta por alcamo e henrichs (2008) categorias indicadores avaliação justificativa le gi ti m id ad e as mensagens dos cenários são politicamente aceitas e percebidas como justas? ----informação não disponível/ encontrada os cenários evitam a manifestação de um determinado conjunto particular de crenças e valores? a construção de um comitê de prospectiva com especialistas variados e realização de um web-delphi é uma tentativa de evitar a manifestação de um conjunto particular de crenças e valores. de forma geral, os cenários manifestam as crenças e valores da sociedade. os potenciais usuários dos cenários estão satisfeitos com o processo utilizado para desenvolver e comunicar os cenários? ----informação não disponível/ encontrada houve uma variedade suficiente de partes interessadas e/ou especialistas envolvidos no processo de construção de cenários? o comitê de prospectiva contou com a participação de diversos especialistas. a sociedade também participou em alguns momentos por meio de consultas. cr ia ti vi da de os cenários provocaram um novo pensamento criativo? o projeto trouxe uma proposta inovadora que exigiu que os participantes exercitassem sua criatividade. os cenários desafiaram visões atuais sobre o futuro? o projeto desafiou seus participantes a pensar em possíveis futuros diferentes daqueles estabelecidos na visão atual de futuro (cenário de referência). os cenários informaram o seu público sobre as implicações da incerteza? ----informação não disponível/ encontrada re le vâ nc ia os cenários refletem as necessidades e preocupações de seus usuários alvo? refletem as preocupações e necessidades da população, de especialistas, e dos participantes do comitê de prospectiva. os cenários são relevantes para as atuais questões científicas e /ou decisões políticas? sobre os temas mais importantes levantados foi realizada uma análise de relevância, e selecionados os mais importantes para as questões atuais os resultados dos cenários são instigantes, surpreendentes? ---- informação não disponível/ encontrada os cenários contestam as crenças e ampliam a compreensão de especialistas, decisores e do público em geral? não demonstra em nenhum momento a contestação de crenças, mas por meio dos vários seminários e da consulta pública estimula a ampliação da compreensão dos especialistas e do público em geral. revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 96 processo de modelagem matemática, houve também uma reunião do comitê de prospectiva para discussão dos trade-offs, questões estas que não podem ser resolvidas apenas por modelos matemáticos (sma/cpla, 2009). a partir do cenário ideal foram desenvolvidas as propostas de políticas públicas que contaram com três momentos diferentes: (1) proposições de políticas públicas por parte da equipe do projeto; (2) seminário que contou com a participação de técnicos de outras secretarias, pesquisadores de universidades, representantes do setor produtivo e ongs; e (3) consulta pública para avaliação das propostas (sma/cpla, 2009). após a consolidação dessas propostas de políticas públicas, foi possível traçar o cenário alvo, o mais próximo do cenário ideal possível de ser concretizado. por fim, foi elaborado também um balanço socioambiental que consistiu na comparação dos impactos ambientais do cenário alvo em relação ao de referência. na tabela 2 é apresentada a estrutura metodológica do projeto, descrevendo fase, etapa, objetivo, resultados e participantes. as técnicas utilizadas para a construção dos cenários são compatíveis com as etapas descritas por borjeson et al., (2006), pois pode-se observar uma etapa de geração de ideias, englobando técnicas como brainstorming, seminários (que são muito similares a workshops), e método delphi (no caso web-delphi); uma etapa de integração por meio do método de variáveis binárias (variáveis de bernoulli) e uma etapa de análise de consistência com a utilização do método de impactos cruzados. para garantir que o valor de probabilidade de ocorrência do cenário de referência estivesse dentro de um intervalo de confiança de 5% de erro, com 90% de certeza, foram realizadas 20 replicações de 15.000 simulações cada (sma/cpla, 2009). análise do projeto cenários ambientais 2020 o pae cenários ambientais 2020 foi avaliado segundo as categorias de análise propostas por alcamo e henrichs (2008), relevância, legitimidade, credibilidade e criatividade. os resultados podem ser observados na tabela 3. os cenários desenvolvidos contemplam, ainda que de forma tabela 3 avaliação dos cenários do pae “cenários ambientais 2020” por meio das categorias de análise proposta por alcamo e henrichs (2008) – (cont) categorias avaliação justificativa cr ed ib ili da de o conteúdo dos cenários (por exemplo, hipóteses de causalidade) é compatível com a compreensão atual do mundo, especialmente a compreensão dos potenciais usuários dos cenários? a integração de vários temas de grande importância, nacional e internacional, demonstra uma compatibilidade com a compreensão atual de mundo. os desenvolvimentos futuros descritos nos cenários são reconhecíveis no presente? a construção do cenário de referência baseou-se em questões do presente, sendo os desenvolvimentos futuros facilmente reconhecíveis no presente. os pressupostos dos cenários são transparentes e bem documentados? a maioria das informações utilizadas encontram-se em relatórios da cetesb, entretanto algumas informações geradas durante o processo não estão disponíveis ao público. os responsáveis pelo desenvolvimento de cenários consultaram as referencias para este trabalho? foram pesquisados, por dois meses, os principais projetos de cenários em âmbito mundial. o processo de desenvolvimento foi transparente? o público em geral teve acesso a algumas partes do desenvolvimento, entretanto os documentos detalhados sobre o desenvolvimento do projeto não foram disponibilizados para o público. o processo de desenvolvimento foi cientificamente rigoroso? por exemplo, os modelos utilizados para gerar resultados quantitativos são confiáveis? os métodos utilizados, variáveis de bernoulli e método de impactos cruzados, podem ser considerados confiáveis. legenda: ( ) atende ( ) atende parcialmente ( ) não atende (-----)informação não disponível/encontrada. revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 97 parcial, todas as categorias de análise propostas por alcamo e henrichs (2008). por meio destas categorias foi possível analisar as potencialidades e limitações destes cenários, como pode-se observar na tabela 4. conclusão o pae cenários ambientais 2020 foi um projeto inovador na medida em que resgata ferramentas de planejamento para a dimensão ambiental, apresentando uma nova perspectiva para a gestão desta temática. além disso, a ferramenta proporciona à administração pública a capacidade de antecipar-se aos problemas emergenciais e adotar ações de caráter preventivo. a formação de um comitê de prospectiva contendo representantes das diversas secretarias do estado, e de segmentos da sociedade civil possibilitou uma discussão intersetorial, com uma visão integrada e articulada sobre os diversos temas abordados no projeto. propiciou enriquecimento no desenvolvimento do trabalho e efetivou as participações institucionais no mesmo. a metodologia utilizada no projeto contemplou todas as categorias de análise propostas por alcamo e henrichs (2008), apesar de não ter conseguido responder todos os indicadores por falta de informações. os cenários abordaram questões importantes no atual contexto do desenvolvimento do estado de são paulo, evidenciando necessidades e preocupações da sociedade, sendo, portanto, de grande relevância. pode-se afirmar que os cenários possuem credibilidade, pois muitos debates e discussões foram feitos para que os temas selecionados fossem compatíveis com a realidade do mundo atual. grande parte das informações utilizadas para elaborar os cenários estão disponíveis em relatórios da cetesb, porém, não há registro disponível de algumas informações desenvolvidas ao longo do processo, como por exemplo sobre a dimensão qualidade de vida, ou sobre os indicadores elaborados na fase de diagnóstico, o que fragiliza a transparência e comunicação de resultados do processo. apesar disso, os cenários foram considerados legítimos no que se refere à participação de diversos atores, pois o processo contou com técnicos e especialistas e envolveu a sociedade em vários tabela 4 resumo das potencialidades e limitações dos cenários construídos no pae “cenários ambientais 2020” a partir das categorias de análise propostos por alcamo e henrichs (2008). categorias de análise potencialidades e limitações relevância os cenários construídos inter-relacionam importantes questões de desenvolvimento socioeconômico com questões ambientais. estes cenários, que tem como usuários alvo o governo estadual e os governos municipais, aborda uma relação que deve ser levada em conta principalmente nos processos de tomada de decisão destes governos. entretanto, os cenários prospectados abordam mais as necessidades e preocupações da sociedade do que de seus usuários alvo devido a técnica que foi utilizada para a prospecção dos mesmos. trata-se um trabalho inovador na medida que resgata as ferramentas de planejamento para a dimensão ambiental. ampliou, ainda que sutilmente, a compreensão de especialistas, decisores e do público em geral. credibilidade para a prospecção dos cenários houve 3 seminários, uma consulta web-delphi, consultas públicas e debates para o levantamento dos temas estratégicos e eventos futuros compatíveis com a compreensão atual de mundo, de maneira que os desenvolvimentos futuros descritos nos cenários são reconhecíveis no presente. entretanto, no projeto não fica claro os indicadores desenvolvidos para se chegar aos fatos portadores de futuro. apesar de ter sido um processo que envolveu consulta publica em alguns momentos garantindo uma certa transparência do processo, a sociedade não teve acesso aos documentos e relatórios parciais. os métodos científicos utilizados estão alinhados com as recomendações de borjeson et al (2006), conforme tabela 1. legitimidade não foi possível avaliar se suas mensagens são politicamente aceitas, e se os potenciais usuários estão satisfeitos com o processo utilizado. porém os cenários gerados contaram com a participação de uma grande variedade de especialistas, técnicos, representantes do setor produtivo, atores sociais etc. os cenários manifestaram as crenças e valores da sociedade de maneira geral, pois foi a partir da consulta web-delphi que os cenários foram construídos. criatividade como o projeto desenvolveu outros cenários futuros, além do referencial, é possível inferir que este desafiou as visões atuais sobre futuro. por ser um projeto inovador estimulou o pensamento criativo, porém faltam informações sobre a percepção dos participantes. não é possível saber se o projeto informou seu público sobre as implicações da incerteza por falta de informações do desenvolvimento do projeto. revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 98 momentos, durante consultas públicas, seminários, e o web-delphi. a categoria criatividade foi analisada parcialmente, pois seus indicadores exigiam informações mais detalhadas sobre os eventos ocorridos durante o desenvolvimento do projeto e da percepção de seus participantes. sendo assim, é possível observar que o pae cenários ambientais 2020 buscou enfrentar dois desafios muito importantes: (i) o de inserir a questão ambiental nas projeções acerca do desenvolvimento do estado de são paulo; (ii) o de promover a participação social na elaboração de políticas públicas. a proposta de cumprir com estes dois desafios neste projeto representa uma iniciativa de incentivo à implantação das questões da agenda 21 local, de promover um planejamento estratégico, por meio da elaboração de visão de futuro em conjunto com vários atores sociais e desta forma. potencializa, assim, a possibilidade da inserção da questão ambiental conectada com as questões sociais e econômicas, por meio de um processo contínuo. as categorias utilizadas na análise do projeto cenários ambientais 2020 possibilitaram uma visão geral das potencialidades e limitações dos cenários produzidos, em relação à metodologia utilizada para construção dos mesmos. cabe ressaltar que houve dificuldades na avaliação dos cenários, por se tratar de variáveis qualitativas, sendo necessário um estudo posterior mais aprofundado nesta área para o desenvolvimento de indicadores mais adequados que consigam avaliar os cenários construídos de uma forma mais precisa, e que seja possível identificar onde estão as fragilidades do processo de maneira a remediá-las. assim, os resultados dessa pesquisa indicam que o processo de desenvolvimento do projeto cenários ambientais 2020 atende a maioria dos critérios aqui adotados para sua análise, configurando-se então como uma iniciativa com amplo potencial de contribuição ao planejamento ambiental do estado de são paulo. certamente seus resultados concretos dependem da implementação das medidas previstas em seu plano de ação e de esforços na avaliação continuada. referências alcamo, j; henrichs, t. environmental futures: the practice of environmental scenario analysis. in: alcamo j. developments in integrated environmental assessment – volume 2, elsevier, 2008, p. 13-35 (chapter two). borjeson, l. et al. scenario types and techniques: towards a user’s guide. futures, v.38, p. 723–739, 2006 buarque, s. c. metodologias e técnicas de construção de cenários globais e regionais. texto para discussão (ipea), n. 939, fev 2003. buarque, s. c. construindo o desenvolvimento local sustentável. rio de janeiro: garamond, 2008. jaguaribe, h. brasil, 2000 – para um novo pacto social. rio de janeiro: paz e terra, 1986. lakatos, e. m. metodologia do trabalho científico: procedimentos básicos, pesquisa bibliográfica, projeto e relatório, publicações e trabalhos científicos / eva maria lakatos, marina de andrade marconi. – 4. ed. – são paulo: atlas, 1992. ministério do meio ambiente. agenda 21 brasileira: resultado da consulta nacional / comissão de políticas de desenvolvimento sustentável e da agenda 21 nacional. 2. ed. brasília, 2004. mme – ministério de minas e energia. plano decenal de expansão de energia 2008/2017 / ministério de minas e energia. empresa de pesquisa energética. rio de janeiro: epe, 2009. santos, r. f. planejamento ambiental: teoria e prática. são paulo: oficina de textos, 2004. secretária do meio ambiente do estado de são paulo. coordenadoria de planejamento ambiental. projeto ambiental estratégico cenários ambientais 2020. são paulo : sma/cpla, 2009. secretaria de meio ambiente do estado de são paulo (sma). agenda 21: a experiência paulista desde 1992. são paulo, sma/cetesb, 2003. unep – united nations environmental programme. geo resource book: training manual on integrated environmental assessment and reporting. nairobi: unep, 2010. wright, a. using scenarios to challenge change management thinking. total quality management, v.16 (1) p. 87 – 103, 2005. recebido em: mai/2012 aprovado em: out/2013 materia 9a materia 9b materia 9c 555 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 555-569 issn 2176-9478 a b s t r a c t the involvement of society in environmental management, when allowed, encourages the formulation, implementation, and monitoring of environmental policies. the public hearings that make up the environmental licensing process and that represent a space for direct popular participation have proven to be inefficient. this work aims to capture the impressions of public opinion regarding popular participation in decision-making, both about public practices of environmental management and about environmental licensing. the data were collected in the second half of 2020 through a questionnaire prepared through google forms and disseminated on social networks according to a virtual sampling technique called “snowball.” the sample was composed of 59 individuals, mostly from rio grande do sul (88%). the respondents feel excluded from the licensing process and the actions to protect the environment where they live, showing interest in being more participatory, both by adding information about the region where they live and by assisting in enforcement within their neighborhoods. most of the public consulted considers that the dissemination of information about public actions and the need to acquire knowledge about the functionalities of environmental licensing are essential to ensure a more effective participation of the population in the formulation of environmental protection policies. it is concluded that direct participative democracy is still deficient due to the low adhesion of the population, whose engagement depends on factors related to environmental education, the availability of information, and the simplification of forms of democratic participation that are closer to the citizen. keywords: opinion poll; environmental perception; public management. r e s u m o o envolvimento da sociedade na gestão ambiental, quando permitido, favorece a formulação, execução e acompanhamento das políticas ambientais. as audiências públicas que compõem o licenciamento ambiental e que representam um espaço para a participação popular direta têm se mostrado ineficientes. este trabalho objetiva captar as impressões da opinião pública quanto à participação popular nas tomadas de decisão, tanto no que se refere às práticas públicas de gestão ambiental quanto no que tange ao licenciamento ambiental. os dados foram coletados no segundo semestre de 2020, por meio de um questionário elaborado no google forms e divulgado nas redes sociais, conforme técnica de amostragem virtual denominada snowball. a amostra foi composta de 59 indivíduos, a maioria do rio grande do sul (88%). os respondentes sentem-se excluídos do processo de licenciamento e das ações de proteção do meio ambiente onde vivem, demonstrando interesse em ser mais participativos, tanto agregando informações sobre a região que habitam quanto auxiliando na fiscalização em seus bairros. a maioria do público consultado considera que a divulgação de informações sobre as ações públicas bem como o conhecimento sobre as funcionalidades do licenciamento ambiental são imprescindíveis para garantir a participação mais efetiva da população na formulação de políticas de proteção ambiental. conclui-se que a democracia participativa direta ainda se mostra deficiente perante a baixa adesão da população, cujo engajamento depende de fatores relativos à educação ambiental, à disponibilização da informação e à simplificação das formas de participação democrática que estejam mais próximas do cidadão. palavras-chave: pesquisa de opinião; percepção ambiental; gestão pública. impressions of public opinion on environmental licensing and popular participation in decisions regarding the design and implementation of public management practices impressões da opinião pública sobre o licenciamento ambiental e a participação popular nas decisões relativas à elaboração e implementação de práticas públicas de gestão helena de figueiredo hammes1 , tirzah moreira siqueira2 , daiane da silva marques1 , martha ferrugem kaiser2 , diovana da silva guterres2 1secretaria de município do meio ambiente de rio grande – rio grande (rs), brazil. 2universidade federal de pelotas – pelotas (rs), brazil. correspondence address: helena de figueiredo hammes – rua bento martins, 1601, ap. 103 – centro – cep: 96010-430 – pelotas (rs), brazil. e-mail: hammesbio@gmail.com conflicts of interest: the authors declare no conflicts of interest. funding: none. received on: 09/21/2022. accepted on: 10/27/2022. https://doi.org/10.5327/z2176-94781460 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. https://orcid.org/0000-0002-2950-5227 https://orcid.org/0000-0002-6576-0217 https://orcid.org/0000-0002-1697-2889 https://orcid.org/0000-0002-7006-032x https://orcid.org/0000-0001-6494-8464 mailto:hammesbio@gmail.com https://doi.org/10.5327/z2176-94781460 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ hammes, h. f. et al. 556 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 555-569 issn 2176-9478 introduction over the past few decades, although some concepts relating to the environment were consolidated, society, by taking a new position on environmental issues, has demonstrated the existence of different ways of looking at the world, both on the part of the individual people and by society groups, the state, and governments (milaré, 2015). therefore, not only the public authorities but also the community, composed of individual citizens and organizations, has assumed, as its own, the duty to preserve the environment (fornasier, 2015). in brazil, the constitution of 88, in its article 225, divided the responsibility for protecting the environment between the public power and the community, greatly expanding the importance of organized civil society and, therefore, also reinforcing its title of “constitution citizen.” environmental licensing, an instrument of the national environmental policy (pnma), represents one of the most important actions of the public administration to regulate any projected intervention on the environment, considering the benefits proposed by the project when compared to its negative impacts (milaré, 2015). however, although the constitutional text encourages the empowerment of civil society, the public hearing is the only instrument provided by brazilian law to include popular participation within the environmental licensing process of activities that use natural resources (queiroz and miller, 2018), being conditioned only to highly complex processes that culminate in the need for an environmental impact study and its respective report (eia-rima). reaffirming the importance of public participation when it comes to business planning and actions, weder (2021) argued that for sustainable development to be achieved, social participation and the public-company relationship must be present throughout the impact assessments. however, according to the author, dialogue in search of consensus is not enough, and it is necessary to demystify certain paradigms and adhere to edifying problematizations aimed at environmental conservation. in this way, collective transformation is achieved, and the connection between the population and corporations becomes more sustainable, coherent, and upward. knowledge dissemination, facilitated by the connections fostered by advances in information dispersal technology, has played a decisive role in increasing public participation in issues concerning interventions in the environment and their effects, so that they are often instrumental in project approval outcomes (cullen-knox et al., 2017; van-putten et al., 2018). thus, the involvement of society in environmental management, when allowed, has significantly contributed to advances in the formulation, execution, and monitoring of environmental policies and projects (giaretta et  al., 2012), and it is even considered a “social license to operate,” which is defined as a set of collective expectations beyond what is legally required (cullen-knox et  al., 2017; van-putten et  al., 2018). however, it is necessary for governments to ensure this space for participation within their management strategies. therefore, although the participation of the population reflects one of the most important visions in the context of environmental public policies, since it represents the group directly affected by the success or failure of environmental licensing procedures, it is still placed in a position of spectator of the interaction between licensors and licensees, whose result, however, directly influences its life. this work aims to capture the expressions of public opinion regarding popular participation in decision-making, both about environmental licensing processes of activities considered potentially polluting and about the development and implementation of public practices of environmental management, in order to identify the strengths and weaknesses of popular presence in this context. in this way, we intend to intensify the debate about the extent of popular participation in decision-making on environmental issues, identifying opportunities to increase this participation. theoretical background in brazil, until the 1970s, governmental actions related to environmental protection were isolated and disconnected from public policies for social and economic development (assunção, 2018), obeying more the impulses of the moment or trends of a particular government than plans (milaré, 2015). thus, constituting a breath of renewal, law 6,938/1981 was published, which instituted the national environmental policy (pnma), considered a legal milestone that started the brazilian trajectory in search of harmonizing economic development with environmental protection (sánches, 2013). it also made clear the importance of the role of society by considering as one of its principles environmental education at all levels of education, including community education, aiming to enable it to actively participate in the defense of the environment (brazil, 1981). in turn, the constitution of 1988, in its article 225, establishes the right to an ecologically balanced environment as a right duty, since at the same time that the citizen is entitled to an ecologically healthy environment, he also has the duty to preserve it. environmental licensing is the main instrument of the pnma, having a preventive character to protect the environment (cirne et al., 2022). it is a complex administrative procedure through which the competent environmental agency licenses the location, installation, expansion, and operation of enterprises and activities that use environmental resources, considered effectively or potentially polluting or those that, in any form, may cause environmental degradation, considering the legal and regulatory provisions and technical standards applicable to the case (brazil, 1997). as a police power of the state, licensing evaluates, in a multidisciplinary way, the impacts of an activity, encompassing numerous prinimpressions of public opinion on environmental licensing and popular participation in decisions regarding the design and implementation of public management practices 557 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 555-569 issn 2176-9478 ciples of environmental law, among them that of sustainability. according to alves and canestrini (2020, p. 205), sustainability, considered in its dimensions, with the care of the current generation and future generations, in various normative documents of environmental law, was considered by the international community, a way out for the maintenance of an environment, whether natural or urban, in a balanced way. and this institutes solidarity, inserted in the larger concept of fraternity, as an ethical issue, so that everyone has the feeling of belonging, inclusion and responsibility for preservation. the public hearing, which is part of environmental licensing, consists of a procedure for presenting the contents of the study and the environmental report to interested parties, not only to clarify questions but also to collect criticism and suggestions about the project and the areas to be affected (sánches, 2013). it is the main channel for local community participation in the licensing process (cirne et al., 2022). however, its mandatory nature is restricted only to projects of significant environmental impact that require the preparation of an environmental impact study (eia-rima). during the obtaining of environmental licenses, the public hearing functions as a contact tool between the individual affected by the licensed activity and the interest in the use of the respective natural resources (queiroz and miller, 2018). thus, according to fornasier (2015), regarding the understanding between the public, democracy should be understood as a set of decision-making that contemplates the qualifications of those involved. according to novelli (2006), governments have been making efforts to develop new governance mechanisms that allow greater influence of society in public affairs, including through direct participation in many cases, given that the new management model assumes that the more democratic is its administration, the more efficient is the state. thus, the democratic principle, based on representativeness, gives way to the formation of structures in which citizens can participate, in a direct way, in the decision-making of public authorities, especially in those concerning conflicts related to environmental issues that interfere with the quality of life of the directly affected society (andrade, 2019; canestrini and garcia, 2021). that said, popular participation during public hearings that make up the environmental licensing procedure and that represent a space for direct participation should be one of the necessary parts to guide the decision-making process, assisting in the characterization of impacts and the discussion of minimizing measures or appropriate corrections. in public hearings where citizens and civil entities take the floor, they behave as a set of experiences that enable learning and advancement in decision-making more welcoming to participatory democracy (duarte et al., 2016). however, despite the exercise, public hearings do not have great effectiveness, since the population does not own any decision as far as they are concerned (queiroz and miller, 2018). during the study carried out by duarte et al. (2016), the low number of participants who manifested themselves in public hearings was remarkable. there were even cases in which they were not registered. among the hypotheses that the authors raise for what happened are how the hearings are proposed and conducted, the insufficient qualification of society to participate in discussions, or even lower potential for affecting local communities, which reduces interest in the participation (duarte et al., 2016). similarly, cirne et  al. (2022) also observed a democratic deficit in the environmental licensing of hydroelectric power plants during public hearings and concluded that it is necessary to improve social participation in this process. therefore, it can be seen that while the success of a licensing process is given by the involvement of the population with the instruments for analyzing environmental impacts, the current scenario does not fit into such a statement (bratman and dias, 2018). considering that the population is not heard and has no effective participation in decision-making processes, public hearings are seen only as formalizing the environmental licensing process (zhouri, 2008; verdum and medeiros, 2014; domingos et al., 2016). given the importance of popular participation, for gilliland et al. (2017), public engagement should occur from the beginning of the planning of activities, and companies should be encouraged to take the first step toward this connection. according to di marco and passador (2020), in addition to public hearings, there are multiple possibilities for the exercise of citizenship to strengthen the democratic process. however, in the light of environmental issues, participatory democracy is still deficient due to the low adherence of the population. many studies have been made on the effectiveness of social participation procedures; however, it is necessary to reflect on how and to what extent the way of life, choices, and personal conduct of each individual can affect the whole (alves and resende, 2020). the actors go on to state that: it is no coincidence that this research is not so usual because, in general, society does not perceive the environment as an integrated system in which small actions interfere and impact the totality. for this reason, common sense believes only that large interventions can affect the environmental balance, not realizing how small individual conducts, when added together, are responsible for considerable impacts on the ecosystem (alves and resende, 2020, p. 67). therefore, it is important to understand the motivating and demotivating factors of this process, in order to create incentives for the involvement of the population in decision-making that will affect their quality of life. hammes, h. f. et al. 558 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 555-569 issn 2176-9478 methodology sant’anna et al. (2021) defined environmental perception as being an awareness of the environment by man, i.e., the act of perceiving the environment in which one is inserted, learning to protect and care for it. in turn, environmental awareness is understood as a multidisciplinary construct composed of attributes such as attitude, behavior, and cognitive aspects (schlegelmilch et al., 1996; silva et al., 2016). according to klering et al. (2012), surveys related to environmental perception are tools that can be used strategically to raise awareness among participating individuals, in addition to collecting data. for this survey of environmental ideas and perceptions, we chose to implement cross-sectional qualitative research, whose objective was, through an opinion survey, to capture the impressions and points of view of the participants, providing a portrait of the opinions of a group at a given moment in time (fink, 2002). it should be noted, however, that this research is not generalizable, but exploratory, in the sense of seeking knowledge about an issue that one wants to better understand, exploring, richly, what certain people think at a moment in time (vieira, 2009). as a data collection instrument, virtual questionnaires were used aimed at the general population. the survey begins with questions that aim to get to know the interviewer, such as age, education, and state where they live (table 1). then, the question was asked about the level of concern the interviewee has about the environment, instigating them to think about the issue to prepare them for the rest of the questions (table 2). to understand how the interviewee sees the environment around him/her, the interviewee was asked whether he/she notices or has noticed any situation related to environmental degradation around the place where he/she lives and/or works and should indicate, in the sequence, which situation was observed. we also tried to determine what kind of reaction the population is having when they observe some issue that upsets them (table 3). table 1 – questions to get to know the survey respondent, aimed at the population. objective question position in the survey getting to know the survey respondent what is your age group? question 1 what is your education? question 2 in which state do you live? question 3 table 2 – question about the level of concern for the environment, directed at the population objective question answer option position in the survey level of concern for the environment how concerned are you about the environment? • very concerned • worried • slightly concerned • indifferent question 4 table 3 – question about how the interviewee sees the environment around him/her, aimed at the population. objective question answer option position in the survey perception of the neighborhood around the place where you live and/or work, do you notice or have you noticed any situation related to environmental degradation (noise emission, deforestation, water, soil and/ or air contamination, irregular waste disposal, etc.)? • yes, but it does not bother me • yes, and it bothers me • no • i do not know question 5 which situation related to environmental degradation have you observed? open question questions 6 and 7 what was your attitude concerning the aspect that made you uncomfortable? • you participated in a petition • you discussed the issue with a friend but did not take any action • you talked about it with a politician • you were present at a protest • you made contact with an environmental agency • you participated in a public hearing • tried to pass the matter on to the press • did nothing • other: _____ question 8 impressions of public opinion on environmental licensing and popular participation in decisions regarding the design and implementation of public management practices 559 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 555-569 issn 2176-9478 in question 5, those who answered “yes, but it does not bother me” were directed to question 6 to inform which situation they observed. on the contrary, those who answered “yes, but it bothers me” were directed to question 7, to list the situations, and then to question 8, informing what attitude they took. in turn, the respondents who marked the other alternatives went directly to question 9. after that, the respondents were asked which segment they considered the main segment responsible for the damage to the environment (table 4). advancing with the questions, the interviewee was led to think about the compatibility of socioeconomic development with environmental preservation, evaluating the laws decreed by the government on this topic. finally, it was asked whether environmental issues are important and should be considered during the development of a city (table 5). up to this point, the questions presented in the survey addressed to the population aimed to force the interlocutor to reflect on the subject to materialize their perception of the environment in which they are included, preparing them to move into the field of environmental licensing itself. to register spontaneous thoughts on the subject, the interlocutor was asked to inform which word, phrase, or image seemed to represent his feelings best when he first heard about environmental licensing (table 6). table 4 – question about responsibility for environmental damage directed at the population. objective question answer option position in the survey responsible for environmental degradation which segment do you classify as the main segment responsible for the damage to the environment? • the government that does not inspect the correct execution of the legislation • the economic activities that only think about profit, leaving aside the socioenvironmental factor of their activity • society in general, which is negligent to environmental degradation and does not take a stand in defense of the quality of life from a healthy environment • other: _____ question 9 table 5 – question about making development compatible with environmental preservation. objective question answer option position in the survey sustainable development do you believe that socioeconomic development is compatible with environmental preservation? • yes, as long as there is an environmental control of the polluting sources • no, however, i believe that there are situations in which the environmental impact generated by an activity is nothing more than the price to be paid by society in exchange for the economic development of a region • no, because the environmental impact is intrinsic to the entire development process • i am not in a position to give an opinion on this subject • other: _____ question 10 in your opinion, what should be the government’s environmental laws? • more stringent, because environmental degradation has advanced considerably • less strict, because today there are technological solutions that reduce environmental impacts • as strict as they are now, but with updates according to the technology available for environmental protection • i do not know how to express an opinion on this subject • other: _____ question 11 do you believe that environmental topics are important and should be considered during the development of a city? • i do not know, i never thought much about it • yes, i think they are important and should be considered • no, i think it is silly to protect the environment in the city • other: _____ question 12 table 6 – question about what environmental licensing represents. objective question answer option position in the survey environmental licensing when you hear about environmental licensing, what phrase, word, or image seems to best represent your feelings about it? open question question 13 hammes, h. f. et al. 560 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 555-569 issn 2176-9478 in the sequence, some questions were asked to capture the level of knowledge that the interlocutor has about the subject (table 7). in question 16, those who answered “no” were directed to question 20. those who answered “yes” were directed to question 17 so that it was possible to understand the level of community involvement during the licensing process. next, they were asked about what bothered them the most during and/or after the implementation of the project, being allowed to mark more than one option. the survey also tried to understand whether the interlocutor has the perception that the environmental agency responsible for licensing and monitoring the activity in question was efficient in minimizing the negative effects of the project (table 8). table 7 – questions about the level of knowledge regarding licensing, directed to population. objective question answer option position in the survey environmental licensing in your opinion, what is the purpose of environmental licensing? • i do not know • it is a document that enterprises must have in order to operate, but i am not sure what it is for • it is a way of controlling where and how the enterprises can be installed, increasing bureaucracy and obstructing economic development • it is a way to control where and how the enterprises can be installed, being an important tool for protecting natural resources • other: _________ question 14 have you ever had the chance to see an environmental license? • yes • no question 15 have you ever witnessed the installation of any development in your neighborhood that has been licensed? • yes • no question 16 were you informed about what the enterprise in question was about? • yes, the enterprise talked to the community • yes, the environmental licensing technicians talked to the community • both, the company and the environmental licensing technicians, talked to the community • no • other: _______ question 17 table 8 – question about the inconvenience caused by the installation of activities. objective question answer option position in the survey environmental licensing what has most bothered you during and/or after the installation of the enterprise? • noise • vibration • dust • water pollution • deforestation • visual pollution/landscape modification • vehicle traffic • disposal of waste in an irregular manner • changes in local customs • reduction of green areas in the neighborhood • odor • lack of enforcement by the environmental agency • other: ______ question 18 do you think that the agency responsible for the licensing and environmental supervision of the activity in question was efficient in minimizing the negative effects of the enterprise? • yes, because if it were not for the licensing and environmental supervision of the activity, the negative effects of the installation and/or operation of the enterprise would have caused much more disturbance to the neighboring residents • partly, because the negative impacts could be perceived with a certain intensity • no, because even though i saw things that were wrong and communicated them to the environmental agency, no action was taken • other: ______ question 19 impressions of public opinion on environmental licensing and popular participation in decisions regarding the design and implementation of public management practices 561 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 555-569 issn 2176-9478 the following two questions attempted to explore what part the population believes it can play in this binomial formed by the licensors and the licensees in pursuing environmental protection (table 9). in the end, the interlocutor was invited to reflect on the efficiency of environmental licensing in protecting the environment. the last question left him free to explain any answer whose alternatives did not fully express his thoughts or to contribute with comments pertinent to the research to help improve, more and more, environmental licensing (table 10). data collection data were collected using an online form created in the google forms platform, which originated an access link published mainly through social networks (facebook®, instagram®, and linkedin®), in accordance with the virtual sampling technique called “snowball.” this technique corresponds to a viral strategy based on the fact that the message is sent by a sender from the recipient’s social circle, giving the message a chance to be treated in a friendly way. thus, each member of the social network establishes connections with other contacts in their network, in order to disseminate the invitations. therefore, the formation of the sample takes place throughout the process and depends on the intensity of the interactions carried out, not being previously determined (costa, 2018; vieira, et al., 2018). the questionnaire was made available on july 3 and remained accessible until september 30, 2020. data analysis the data obtained from the questionnaires were tabulated in electronic spreadsheets that allowed the organization and analysis of each question separately. the closed questions produced nominal data, and their answers were analyzed using descriptive statistics whose results were presented in the form of graphs and tables, which allowed their interpretation and discussion. the open questions resulted in qualitative data based on the impressions, opinions, and points of view of each respondent. these results were interpreted based on content and semantic analysis (mayring, 2010 apud henkel, 2017). finally, the results were discussed having as theoretical basis the consulted bibliography and as practical support the experience of the author who has worked as a biologist and environmental inspector in the environmental licensing and inspection unit in partnership with the municipal secretariat of environment of the municipality of rio grande/rs/brazil for over 12 years. table 9 – question about the most active role the population could play in environmental protection. objective question answer option position in the survey popular participation would you like to have more proactive participation in the environmental protection of your neighborhood? • yes, because i see negative actions happening and i do not know where to turn • yes, because i have knowledge of the area in which i live that could help in better decision-making about the installation and operation of activities there • no, because i do not think there is anything wrong with my neighborhood • no, because i do not have time to get involved in these types of issues • other: _________ question 20 how do you think the population could participate in the environmental licensing process, helping to harmonize development and environmental protection? open question question 21 table 10 – reflection on the efficiency of environmental licensing. objective question answer option position in the survey popular participation considering what you know about environmental licensing, how efficient do you think this procedure protects the environment? • efficient • indifferent • not very efficient • not efficient at all • i do not know how to express an opinion about this subject question 22 now, feel free to explain any answer whose alternatives did not fully express your thoughts or contribute with pertinent comments to our research (based on your perception of what it is important to preserve and how) that will help improve environmental licensing even more. open question question 21 hammes, h. f. et al. 562 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 555-569 issn 2176-9478 results and discussion the sample was composed of 59 individuals, coming mainly from the state of rio grande do sul (88%), with the others coming from rio grande do norte and são paulo. as can be seen in table 11, most of the respondents are between the ages of 21 and 40 years and have a college degree. after that, the respondents were asked about their level of concern with the environment (question 4), instigating them to reflect on the theme, in order to prepare them for the rest of the questioning, as can be seen in figure 1. most respondents (56%) said that they were concerned about the environment. it is important to highlight that none of the respondents said that they are not concerned with environmental issues, nor did they say they were indifferent, which demonstrates that the population perceives that the degradation of the environment can affect their lives, illustrating an active environmental perception. to understand how the interlocutor sees the environment around them, they were asked if they perceive or have already noticed any situation related to the degradation of the environment in the surrounding areas of their place of work or where they live (question 5), and they were asked to indicate, in sequence, which situation was observed (questions 6 and 7). only one interviewee answered that he did not notice anything, and three said they did not know if something like this had happened around them. on the contrary, 7% of the respondents said that they perceive it, but that the fact is not a problem. among the situations observed were the noise emission, the irregular disposal of waste, and the installation of residential developments with the suppression of wetlands. however, 86% of respondents said that they do observe situations of environmental degradation that bother them. in figure 2, we present the main situations mentioned. when it comes to licensed enterprises, the analysis of the licensing processes should result in the establishment of conditions and restrictions that avoid and/or minimize the negative effects of both the installation and the operation of the activities. however, the issues brought up by the population in response to the questionnaire represent a weakness in the licensing and, especially, inspection procedures. corroborating this perception, the national confederation of industries (cni) expressed that it considers environmental licensing as an important tool for environmental conservation. however, there is an understanding that the way it is currently performed does not guarantee the protection of environmental resources (cni, 2019) given that administrative procedures have proven to be highly bureaucratic, without taking into account the practical effects of decision-making on the environment (barros et al., 2017; machado and agra-filho, 2022). on the contrary, other sources of pollution must be controlled by means of environmental inspection, which are more difficult to be caught in the act in a way they are liable to accountability. in this case, community involvement is extremely important to help identify offenders, in order to restrain such actions (zanini and rocha, 2020). table 11 – population statistics. question question options respondents age group (question 1) up to 20 years old 2 21 to 40 years old 33 from 41 to 60 years old 13 over 60 years old 11 education (question 2) non-literate 0 elementary 0 high school 6 undergraduate 25 graduate 11 estate (question 3) rio grande do sul 52 rio grande do norte 1 são paulo 6 figure 1 – level of concern with the environment. figure 2 – situations of environmental degradation observed by the population that generate discomfort. impressions of public opinion on environmental licensing and popular participation in decisions regarding the design and implementation of public management practices 563 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 555-569 issn 2176-9478 thus, in question 8, they were asked what actions they took in regard to the aspects that caused them discomfort. as much as most respondents said that they were concerned about the environment and observed signs of degradation around them that bothered them; only 25 (42%) respondents took some sort of action, such as participating in demonstrations or public hearings, communicating with the environmental agency, or taking the matter to a politician. the other 27 (45%) respondents reported that they just talked to a friend about the situation but did not take further action. finally, the remaining 7 (12%) said they took no action. following the example of the actions carried out by the respondents in the statements above, we can see that the population can and should play a more active role in favor of protecting the environment in which they are situated. great results in the environmental area can result from small actions, which should be valued and encouraged (alves and resende, 2020). the best way to motivate people to do this is to awaken the feeling of belonging to the environment, making them multiplying agents of good practices (santos, 2020). then, the respondents were asked which segment they consider to be the main segment responsible for the damage to the environment (question 9, figure 3). from the results in figure 4, we observe that 28 (48%) respondents understand that society is responsible, as they believe it stays silent on environmental degradation and does not defend the quality of life we can get from a healthy environment. the other respondents were regularly divided to hold the government (10%) responsible for the environmental damage, for not monitoring the compliance with the legislation, as well as economic activities (20%) that only think about making a profit, leaving aside the socio-environmental factor of its activities. thus, it can be concluded that accountability must be shared between these three segments, each with its own share of blame, and the government is referenced for not investing in educational campaigns figure 3 – the main segment responsible for the damage to the environment. figure 4 – perception of the population about how environmental laws should be. that culminate in transforming the population into an army of environmental inspectors. according to borile and calgaro (2016), the ideal is that the decision-making process is agreed between the interested parties– entrepreneurs, public authorities, and affected civil society– so that the environment is democratically used, sharing responsibilities. in the same line of argument, maldaner et al. (2019) concluded that the constructions and deconstructions of future scenarios must have the active participation of all actors involved, both public and societal. attention is drawn to the potential that the population holds for environmental protection and that is underused by governments, which is to play the role of enforcement agents. moreover, in addition to qualifying the society, which still has a low level of education regarding environmental laws and procedures for licensing an activity (fernandes et al., 2008; giaretta et al., 2012), it is necessary to clarify the role that each actor should play in the governance system, including defining the strategies and participation mechanisms, in order to promote greater transparency of actions (rodorff et al., 2015). then, the respondents were asked to think about the compatibility of socioeconomic development with the preservation of the environment (question 10). of the 59 respondents, only 9 (15%) understand that socioeconomic development is not compatible with the preservation of the environment, as the environmental impact is inherent in every development process. in other words, society must opt for economic development, accepting the impacts arising from degradation, or it needs to give up a series of consumer goods and amenities to ensure a healthy environment for present and future generations (romeiro, 2012). showing themselves to be appeased with environmental problems, 2 (3%) respondents answered that, although they believe in the incompatibility of these two factors, there are situations in which the impact generated by an activity must be accepted as a price to be paid by society in exchange for the development of a region. hammes, h. f. et al. 564 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 555-569 issn 2176-9478 therefore, there are two pessimistic views of environmental licensing, which loses the sense of prevention and begins to be seen as a tool for minimizing the side effects of development. in contrast, 38 (65%) people answered that they believe that socioeconomic development is compatible with the preservation of the environment, as long as there is an environmental control of the polluting sources. in this study, once again, licensing assumes its role of guaranteeing the integrity of ecosystems and their ecological functions before they are completely degraded (cirne et al., 2022). therefore, it is understood that the application of the principle of sustainability — guiding the compatibility of socioeconomic development with the preservation of the environment — supposes the imposition of some sacrifices on society (canotilho, 2010), which must be aware of the costs and benefits involved in decision-making processes of environmental agencies. it must be recognized that environmental licensing seeks to implement the principle of sustainability when it assesses the feasibility of a given activity to install itself in a specific location, taking into account the negative effect that could result from its operation. however, when the incompatibility of environmental impacts with the ability of the environment to absorb them is verified, environmental agencies are generally labeled as enemies of development. again, we emphasize the importance of instructing society about the aspects evaluated during licensing procedures and their consequences, thus promoting transparency actions with the objective of gaining the support of communities for decision-making processes in favor of quality of life (alves and canestrini, 2020). regarding the laws enacted by governments on this issue (question 11, figure 4), most respondents believe that current regulations should be stricter, given that environmental degradation has advanced considerably. however, some believe that the legislation must maintain its current rigor or even be less strict in view of the advancement of technological functions that have minimized the negative effects of certain activities. attention was also drawn to the fact that the laws are strict enough, but the inspection bodies do not always have the necessary staff to meet the demand; moreover, the population remains silent when they see any irregularities. furthermore, when asked about the importance of environmental issues during the planning of a city (question 12), 100% of the respondents stated that this is an important issue and that, therefore, it should be part of public policies for the management of urban centers. to register spontaneous thinking on the subject, the interlocutors were asked to, upon hearing about environmental licensing, inform which word, phrase, or image seemed to best represent their feelings (question 13). in figure 5, the main comments are presented, separating them into the positive or negative perception that they reflect out of the 59 responses on the forms, 36 showed a positive perception about licensing, while the other 23 showed disbelief with environmental procedures. intuitive perception of the population regarding what environmental environmental licensing positive perception responsibility protection concern permission eia-rima preservation important enforcement negotiated responsibility sustainable development control and care important sustainability optimism seriousness conservation monitoring necessary and indispensable responsible use of space and/or natural resources legislative organization and supervision concern about how and where companies can degrade the environment recovery of space or revitalization; care for the environment to develop activities maintaining respect for and renewing natural resources is the way to chart the future of a sustainable society i think of something related to control/management of how companies interfere with the environment and to what extent they can do so a body responsible for mediating/monitoring issues related to the environment comes to mind. i also think of a body responsible for licensing business works and analyzing how much it will degrade or impact the environment of a certain city, etc. negative perception lack of transparency bureaucracy slowness disbelief confusion delays blind eye "will it go now?" releasing documents de-characterization of the space it hinders development don't know how to answer doubt, credibility, trust in some issues i see a certain exaggeration amount to be paid, because the damage, almost always is irreversible fees for purposes that are not explained state permission to degrade the environment privilege granted to a few, who have influence in the political environment exacerbated growth of the burning of the amazon forest and the absence of the government in adopting more energetic preservation attitudes fear because of the terrible political decisions that can be made regarding an issue that would collaborate in a positive way for the sustainable development of brazil there has to be a strong campaign to clarify and commit the population and the public power to assume the relevance of their role in the environmental issue feeling of impotence in knowing that many activities are improperly licensed for political, immoral and unethical reasons it is for entertainment. what it does least is protect the environment. it is susceptible to change under pressure (corruptible). figure 5 – intuitive perception of the population about what environmental licensing is. impressions of public opinion on environmental licensing and popular participation in decisions regarding the design and implementation of public management practices 565 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 555-569 issn 2176-9478 the key negative points raised refer to issues that characterize the main problems of public administration, such as lack of transparency in procedures, feeling of impotence among the population, political influence, excessive bureaucracy, and slowness. in contrast, the positive view mentioned by the population demonstrates that the environmental protection tool can be efficient, as long as it is used properly (abreu and fonseca, 2017; bragagnolo et  al., 2017; nascimento and fonseca, 2017; loomis and dziedzic, 2018; nascimento et al., 2020). some questions were also made in order to grasp the level of knowledge that the interlocutor has on the subject of environmental licensing. as for the purpose of environmental licensing (question 14), most respondents (91%) understand that it is a way to control where and how enterprises may be installed, and it is an important tool for the protection of natural resources. however, for one respondent, it is nothing more than an “attempt to legitimize environmental degradation.” the other respondents affirmed that it is a document that companies must have but do not know what it is for. about the opportunity to see an environmental license (question 15), 58% of the respondents said they had never seen the document. in addition, only 9 (15%) of the respondents have ever followed the installation of any enterprise in their neighborhood that has undergone environmental licensing (question 16). those who answered that they had followed the installation of some project in their neighborhood were asked if the community had been informed about the activity (question 17). of the nine respondents, four respondents said they were not informed about the work in question, three respondents said that both the company responsible for the licensing and the technicians from the environmental agency talked to the community, one respondent answered that only the technicians from the environmental agency provided information to the community, and one respondent called attention to the environmental council and the city council as a form of discussion and dissemination about the activity. in addition, these respondents stated that several negative impacts could be perceived with some intensity, which directly influenced the quality of life of the surrounding communities (question 18, figure 6), demonstrating the weakness of the environmental agency. furthermore, when questioned about the efficiency of environmental agencies in minimizing the negative effects of ventures that have been installed (question 19), four respondents believe that, without this control, the effects caused by the installation and/or operation of ventures could be much more harmful. on the contrary, the other five respondents perceived the inefficiency of the environmental agency, given that many negative effects were perceived. besides, even when informed of the irregularities observed, no action was taken by the environmental inspectors. it is important to emphasize that all situations observed represent forms of environmental degradation that should be avoided and/or minimized through environmental licensing. therefore, the fact that the population perceives them ends up raising some doubt regarding the efficiency of licensing. it is worth noting that the population feels uncomfortable with the negative effects of the projects and that it could help to identify them. according to giaretta et al. (2012), the population brings, through participation, knowledge and experiences that are inherent to it and that are often imperceptible to the local government and its agents. however, in order for society to play its role as a citizen inspector, it must first understand the rules stipulated by environmental agencies to allow the installation of a given enterprise, and above all, it must have a communication channel that connects the population and the environmental agency efficiently. for example, according to information provided by the henrique luiz roessler state foundation for environmental protection (fepam), the institution responsible for environmental licensing in the rio grande do sul, most of the complaints filed by the population with the state agency in the years 2020 and 2021 were not within its competence or were not valid, as can be seen in figure 7 (fepam, 2021). figure 6 – situations observed by the population. figure 7 – information provided by fepam, rio grande do sul environmental agency, referring to the complaints registered in the years 2020 and 2021. hammes, h. f. et al. 566 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 555-569 issn 2176-9478 this information reinforces the importance of capacitating the population, which shows that it is aware of what happens around it. however, without the necessary knowledge to discern what should or should not be taken to the environmental agency, it forces the efforts of the inspection teams to be directed to unnecessary situations. in this line of thought, noga et al. (2021) reflected on the importance of science popularization, considered a valuable tool to transcend the technical limits of environmental conservation and materialize in people’s daily lives, generating positive effects in society. taking into account the extremely important role that the community can play in favor of environmental preservation, respondents were asked if they would like to play a more active role in the environmental protection of their neighborhood (question 20). it was observed that most people who answered this question would like to participate more actively (30.5%), either because they are knowledgeable in the area and would like to help or because they notice negative things happening but do not know who to turn to (37%). on the contrary, 15% of the respondents said they had no time to get involved in issues of this kind, and 7% said they had no interest in participating more actively because there was nothing wrong with their neighborhood. in addition, 5% mentioned that age and health problems are obstacles to more effective participation, and 3% said that there are already people working in their neighborhood and that their participation is dispensable. we also tried to explore what role the population believes it can play in searching for environmental protection (question 21). the analysis of the answers allowed us to organize the ideas and suggestions into two groups, as can be seen in figure 8. it can be seen, from the answers represented in figure 8 that most respondents understand that, first of all, the population must acquire knowledge about environmental issues, requiring their constitutional right to environmental education as a form of empowerment for their active participation. according to dutra et al. (2019), environmental education is able to bring the environmental theme into people’s daily lives, contributing to a behavioral change. therefore, carrying out educational campaigns aimed at sharing knowledge by translating technical information into a more accessible language about the importance of licensing and inspection, its procedures and the expected effects of an efficient performance are essential to draw the population’s attention to the subject. after gaining the involvement of the population, it is necessary to establish an efficient communication channel between the community and environmental agencies, given that another commonly reported complaint is that, when they perceive something threatening the environmental integrity, the population does not know who to turn to, nor what to do with the knowledge they have. thus, the population, in addition to being fully aware of the particularities of the environment in which they live, as well as of the tools available to protect it, would be able to seek information that should be made available on online sites about environmental licenses and their conditions. once they perceived changes in the behavior and quality of the environment, they would trigger the environmental agencies aiming to restrain actions that are harmful to the environment. it should be noted that this type of engagement of the population, based on the encouragement of public authorities, characterizes a form of participatory management of decision-making processes that, through the appreciation of participants and rescue of their identities, enables the construction of a new type of citizenship based on engaged participation (costa and cunha, 2010). “through full education, knowledge of and interaction with the environment in which people live, the strengthening of environmental empathy and perception for the landscape, even urban.” “first of all, the population needs to know what environmental licensing is all about, to be provided with information, to contextualize the positive and negative actions.” “informing their perceptions and concerns about the enterprise”. “serious and continued environmental education.” “the population does not have enough technical knowledge to give an opinion, but as people who know their region, they can collaborate by providing accurate information about what really impacts their lives and should therefore be considered during the analysis of environmental processes.” “the first step would be to raise awareness about the importance of environmental protection and the actions that take place around it.” “dissemination of the main enterprises that are under discussion in the municipality with an impact assessment in accessible language.” “participation in public policy through plebiscites, debates, and more democratic participation spaces.” “increasing the spaces for public participation and social control.” “participating in research on the subject, giving your opinion.” “be more participative when called to meetings” “participation in community meetings.” “reporting irregularities, helping with fiscalization, demanding action from those responsible.” “informing your perceptions and concerns about the enterprises.” “demanding stricter rules for licensing from the government.” suggestions from the population preparing the population to participate more actively ways of participation about how they could collaborate with the environmental agencies to protect the environment. figure 8 – suggestions from the population about how they could collaborate with the environmental agencies to protect the environment. impressions of public opinion on environmental licensing and popular participation in decisions regarding the design and implementation of public management practices 567 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 555-569 issn 2176-9478 however, as highlighted by do carmo and silva (2013, p. 4), it is important to understand that public policies are adopted at a given time and within a given context, that the government has political power to make decisions according to the preferences and interests of the various actors and that, in a democratic government, such preferences and interests are permanently negotiated. understanding the peculiarities of this process is the first step to act towards the improvement of public environmental policies in a context of an imperfect democracy, in which some actors have more power than others. thus, the construction of participatory agendas, such as those mentioned above, depends, to a great extent, on the ability of managers to understand that popular action can positively add to environmental protection policies, helping to make licensing increasingly efficient. at the end of their participation in this research, the respondents summarized their position on environmental issues and popular participation in decision-making processes that can influence environmental licensing. according to respondents, environmental licensing can be very efficient if committed to inspection. furthermore, due to the current stage of degradation in which the environments are, in addition to investing in prevention and preservation policies, it is extremely necessary to join efforts in favor of the recovery of impacted areas, given that, in a capitalist system, the environment is seen as a source of resources, to the detriment of its performance as a basis for sustaining life. it is only by changing this system that you can actually control the environmental impacts. in addition, with regard to the participation of the population in the licensing process, it is necessary to disseminate guidelines in accessible language to facilitate popular inspection and allow for more assertive irregularity news. finally, there is a consensus among respondents that the awareness of society must be continuous and that the rules stipulated by environmental agencies should be more accessible to the population. conclusions through this study, it was possible to observe that the population has an active environmental perception, since they understand the environment in which they live and understand the negative effects of anthropic actions on their quality of life. however, environmental awareness, composed of attributes such as attitude, behavior, and cognitive aspects, must be improved. the results of this research show that the population recognizes itself as one of those responsible for the environmental degradation that affects its quality of life. thus, by being aware that they know the particularities of the environment in which they live, as well as being able to perceive errors and successes in the decision-making of public management that directly influence their daily lives, they find the motivation to participate in this process. on the contrary, there is an understanding that the forms of participation offered by the public power are still presented as complex events, in which the citizen does not see himself as a functional part. unmotivated, they no longer exercise their direct participation, delegating this right to a representative. there is, therefore, a desire to simplify the methods offered by public management for the exercise of citizenship, so that the citizen feels at ease to expose the knowledge he has about the region where he lives. thus, we conclude that the engagement of the population affected by the decisions of the public power can be the driving force for a more just and participatory society, whose success is influenced by factors related to environmental education, aimed at the formation of environmental awareness, the availability of information, from the transparency of actions, and the simplification of the forms of democratic participation that are closer to the citizen. contribution of authors: hammes, h. f.: conceptualization; data curation; formal analysis; acquisition; investigation; methodology; project administration; visualization; writing – original draft; writing – review & editing. siqueira, t. m.: conceptualization; data curation; formal analysis; acquisition; investigation; methodology; project administration; supervision; visualization; writing – original draft; writing – review & editing. kaiser, m. f.: visualization; writing – original draft; writing – review & editing. guterres, d. s.: visualization; writing – original draft; writing – review & editing. marques, d. s.: supervision; writing – review & editing. references abreu, e.l.; fonseca, a., 2017. análise comparada da descentralização do licenciamento ambiental em municípios dos estados de minas gerais e piauí. sustentabilidade em debate, v. 8, (3), 167-180. https://doi.org/10.18472/ sustdeb.v8n3.2017.21891. alves, a.f.s.; resende, l.j., 2020. a relevância da mediação de conflitos socioambientais para a conscientização ambiental da sociedade contemporânea. trayectorias humanas trascontinentales, (7), 63-78. https:// 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https://doi.org/10.20396/td.v16i0.8660516 https://doi.org/10.1590/s0102-69092008000300007 24 rbciamb | n.41 | set 2016 | 24-41 bruna beatriz sousa barbosa graduada em engenharia ambiental pela universidade de uberaba (uniube). tássio franchi doutor em desenvolvimento sustentável pelo centro de desenvolvimento sustentável da universidade de brasília (unb). valéria almeida gentil doutora em desenvolvimento sustentável pelo centro de desenvolvimento sustentável da unb. professora do departamento de engenharia ambiental e geografia da johns hopkins university. endereço para correspondência: bruna beatriz sousa barbosa – rua bernardo rossi, 832 – são benedito – 38022-210 – uberaba (mg), brasil – e-mail: brunabeatriz.s.b@hotmail.com resumo defensivos agrícolas são potencialmente causadores de impactos ambientais. para produzi-los de forma ambientalmente correta, existe a necessidade de adoção de práticas ecológicas. este artigo avalia o sistema de gestão ambiental (sga) dos resíduos perigosos, adotado por uma indústria de defensivos agrícolas. o estudo foi realizado em uma empresa com certificação da iso 14001. a metodologia adotada foi qualitativa, observando-se a realidade, as normativas e as recomendações bibliográficas. foram realizadas visitas técnicas, entrevistas com funcionários e análises de documentos do ano de 2013. observou-se que as práticas ambientais adotadas pela empresa visam atender as condicionantes de sua licença ambiental e das certificações internacionais. os resultados indicam que a maior quantidade de resíduos perigosos foi de solventes contaminados, sendo que a aquisição de equipamentos e tecnologia para tratamento dos mesmos, quando formulados à base de água, trouxe benefícios no gerenciamento e assegurou uma economia considerável. entretanto, foi observado que existe a possibilidade de aperfeiçoamento do processo produtivo e da gestão para se alcançar uma produção ainda mais limpa. concluiu-se que os principais fatores para adoção de um sga eficaz miram o atendimento à legislação, o aumento na competitividade de mercado e a redução dos custos. palavras-chave: iso 14001; sistema de gestão ambiental; indústria química. abstract pesticides potentially cause environmental impacts. to produce them in an environmentally friendly way, there is a need to adopt environmental practices. this article assesses the environmental management system (ems) of hazardous waste, adopted by a crop protection industry. the study was conducted in an industry with iso 14001. the methodology was qualitative, watching reality, normative and bibliographic recommendations. technical visits, interviews with staff and document reviews of the year 2013 were realized. it was observed that the environmental practices adopted by the company aim to meet the conditions of the environmental license and international certifications. the results indicate that the largest amount of hazardous waste was from contaminated solvents; the acquisition of equipment and technology for their treatment, when water-based, brought benefits in the management and considerable savings. however, it was observed that it is possible to improve the production process and management to achieve a cleaner production. it was concluded that the main factors for the adoption of an effective ems vie care legislation, increasing market competitiveness and reducing costs. keywords: iso 14001; environmental management system; chemical industry. doi: 10.5327/z2176-947820160025 avaliação do gerenciamento de resíduos perigosos em indústria de defensivos agrícolas evaluation of the management of dangerous waste in the agricultural defensive industry avaliação do gerenciamento de resíduos perigosos em indústria de defensivos agrícolas 25 rbciamb | n.41 | set 2016 | 24-41 introdução aspectos históricos e políticos da questão ambiental a ascensão da questão ambiental trouxe ao debate a degradação da natureza ligada ao consumo crescente dos recursos naturais nas sociedades contemporâneas. os aspectos ambientais eram sobrepujados por ideias capitalistas, e as metas se referiam principalmente ao aumento de lucros e de rentabilidade do capital. com isso, as questões relacionadas ao meio ambiente eram consideradas desvantajosas, pois não geravam benefícios financeiros. no final da década de 1960, foi publicado o the population bomb (1968), de paul ehrlich (2009), despertando, então, a preocupação com a degradação ambiental. no início da década seguinte, a publicação de “limites do crescimento”, pelo chamado clube de roma (meadows et al., 1972), trouxe à tona uma visão neomalthusiana dos binômios: população versus bem-estar dos países; e crescimento econômico versus qualidade de vida. logo após o aparecimento dessa publicação, as pessoas passaram a questionar as atitudes capitalistas que levavam toda a humanidade rumo à destruição de seu próprio habitat natural. de certa forma, foi o sinal de alarme para a população mundial, que adquiriu uma nova compreensão sobre a ideia desenvolvimentista. daí surgiu o conceito de desenvolvimento sustentável. foi organizada, inclusive, a comissão mundial sobre meio ambiente e desenvolvimento (wced ou comissão brundtland). ao apresentar seu relatório à assembleia geral da organização das nações unidas (wced, 1987), a comissão brundtland caracterizou o conceito de “desenvolvimento sustentável” como político e social, lançando, por um lado, uma ampla estratégia de institucionalização da problemática ambiental e, por outro, uma aliança com os países do terceiro mundo na implantação dessa estratégia. a questão da superpopulação versus o consumo permanece um problema real para o mundo contemporâneo, como aponta goldstone (2010). a conferência das nações unidas sobre o meio ambiente humano (chumah, ou conferência de estocolmo, 1972), a conferência das nações unidas sobre o meio ambiente e o desenvolvimento (cnumad, conhecida como rio-92), a cúpula mundial sobre o desenvolvimento sustentável (earth summit, conhecida como rio + 10, 2002) e a conferência das nações unidas sobre o desenvolvimento sustentável (cnuds, conhecida como rio + 20, 2012) foram os eventos internacionais de maior projeção que enfocaram a perspectiva ecológica revestida de especial importância no contexto atual (griggs, 2013). entende-se que um dos maiores desafios de toda a humanidade é aplicar o modelo ecologicamente correto do desenvolvimento econômico, criando uma economia limpa, modelada por princípios de respeito ao meio ambiente e preservação das diversidades presentes nos ecossistemas do planeta. uma economia capaz de juntar os interesses financeiros aos ecológicos, sem prejudicar o bem-estar das nações, não pode existir somente em um país; precisa estar presente na crescente e irreversível globalização. não se sabe ao certo se o caminho de “esverdeamento econômico” que a humanidade tem escolhido é realmente incontestável ou o único a ser seguido, embora sejam bem numerosos os trabalhos teóricos que prognosticam o futuro ambiental de nosso planeta; mas é absolutamente claro — não só para os autores dos referidos trabalhos, como também para toda a comunidade mundial — que não há razoáveis alternativas senão seguir esse caminho (gentil, 2013). os eventos acadêmicos e políticos que marcaram a trajetória da questão ambiental ao longo dos anos estão representados na figura 1. no contexto das questões ambientais, a temática dos resíduos ganha cada vez mais espaço e importância. segundo a política nacional de resíduos sólidos (2010), os resíduos sólidos podem ser classificados, quanto à sua origem, como resíduos urbanos, agrossilvopastoris, provenientes da construção civil, dos serviços de saúde, industriais, dentre outros. neste artigo, trata-se apenas dos resíduos industriais considerados perigosos, mais especificamente dos sistemas de gerenciamento de resíduos produzidos por indústrias de defensivos agrícolas. o gerenciamento de resíduos industriais, quando realizado incorretamente, pode causar danos à saúde humana e ao meio ambiente. no brasil, a lei no 12.305, de 2 de agosto de 2010, instituiu a política nacional de resíduos sólidos (pnrs), propondo uma série de mecanismos (princípios, objetivos e instrumentos) destibarbosa, b.b.s.; franchi, t.; gentil, v.a. 26 rbciamb | n.41 | set 2016 | 24-41 nados à gestão integrada e ao gerenciamento ambientalmente adequado dos resíduos sólidos, inaugurando a chamada responsabilidade compartilhada pelo ciclo de vida dos produtos, entre agentes públicos, privados e consumidores. um desafio para as indústrias responsáveis pela geração de resíduos perigosos no século xxi foi a implantação do sistema de gestão ambiental (sga), auxiliando o controle de seus impactos ambientais e buscando obter a certificação reconhecida mundialmente, a iso 14001, ao sustentar uma imagem ambientalmente positiva e ampliar sua força para disputar posições em um mercado globalizado. esse sistema inclui-se como mais um condicionante para o sucesso da empresa. o objetivo deste trabalho foi avaliar o sistema de gestão de resíduos perigosos de uma indústria de defensivos agrícolas, conferindo a gestão aplicada com base na pnrs com as normativas da associação brasileira de normas técnicas (abnt) e com a bibliografia correlata com o tema. materiais e métodos este trabalho apresenta e analisa o sga de uma indústria brasileira de defensivos agrícolas, certificada pela norma brasileira (nbr) iso 14001. a indústria, alvo da pesquisa, forneceu dados para este estudo, mas não será citada nominalmente, sendo referida aqui apenas como “empresa”. a empresa possui uma fábrica de defensivos agrícolas localizada no município de uberaba, minas gerais, cuja capacidade de produção é de cem milhões de litros por ano de produtos nas linhas de herbicidas, inseticidas e fungicidas. a empresa também possui sistema de gestão integrada (sgi) e certificações: inmetro em boas práticas de laboratórios (bpl) para estudos de resíduos em vegetais, isos 9001 (garantia da qualidade) e 14001 (meio ambiente), e ohsas 18001 (segurança). uma pesquisa referente à legislação ecológica em vigor e à literatura sobre o tema serviu de base para as análises do sistema de gestão. na legislação abordada constam a pnrs (brasil, 2010), a nbr 14001 (abnt, 2004b), a nbr 10004 (abnt, 2004a), a nbr 12235 (abnt, 1992), a nbr 13221 (abnt, 2003), e outras normas. dentre as publicações usadas como suporte para compreender as possibilidades e os limites de gestão dos 2012: rio + 20 principais eventos políticos e acadêmicos 1968: the population bomb e the tragedy of the commons 1972: limites do crescimento 1987: relatório brundtland 1992: rio 92 2002: rio + 10 figura 1 – principais eventos políticos e acadêmicos. avaliação do gerenciamento de resíduos perigosos em indústria de defensivos agrícolas 27 rbciamb | n.41 | set 2016 | 24-41 resíduos perigosos, destacam-se os trabalhos de barros (2012), lopes (2006), mazzer e cavalcanti (2004), oliveira e serra (2010) etc. foram utilizados dados primários fornecidos pela empresa. esses dados são referentes ao gerenciamento de resíduos gerados pelas atividades produtivas durante todo o ano de 2013. entrevistas com funcionários-chave no processo de sga dos resíduos perigosos da empresa foram realizadas em diversas visitas técnicas à indústria para observação da unidade e de sua prática de gestão dos resíduos sólidos (rs). a gestão ambiental e o gerenciamento de resíduos sólidos os termos “gerenciamento ambiental” e “gestão ambiental” estão relacionados à administração, e é muito comum aparecerem na literatura como sinônimos ou como complementares (zanta; ferreira, 2003, p. 1). modelo disso são as definições de acordo com a legislação brasileira: é o sistema de gestão que visa reduzir, reutilizar ou reciclar resíduos, incluindo planejamento, responsabilidades, práticas, procedimentos e recursos para desenvolver e implementar as ações necessárias ao cumprimento das etapas previstas em programas e planos (brasil, 2002). o gerenciamento dos rss [resíduos gerados no serviço de saúde] constitui-se em um conjunto de procedimentos de gestão planejados e implementados a partir de bases científicas e técnicas, normativas e legais, com o objetivo de minimizar a produção de resíduos e proporcionar aos resíduos gerados um encaminhamento seguro, de forma eficiente, visando a proteção dos trabalhadores e a preservação da saúde pública, dos recursos naturais e do meio ambiente. o gerenciamento deve abranger todas as etapas de planejamento dos recursos físicos, dos recursos materiais e da capacitação dos recursos humanos envolvidos no manejo dos rss (anvisa, 2004). lopes (2006, p. 38) define que a gestão dos resíduos sólidos envolve o planejamento das possíveis ações de gerenciamento e contém todo o arcabouço legal e filosófico das alternativas que buscam a minimização, o tratamento e a disposição adequada dos resíduos sólidos. o sga constitui um processo estruturado para a melhoria contínua, sendo um instrumento que permite à organização atingir e controlar o nível de desempenho ambiental que ela mesma estabelece. “o ciclo de atuação da gestão ambiental, para que seja eficaz, deve cobrir desde a fase de concepção do projeto até a eliminação efetiva dos resíduos gerados pelo empreendimento depois de implantado, durante toda a sua vida útil.” (valle, 1995 apud souza; silva, 1997, p. 1) a um sistema de gestão ambiental estruturado de acordo com a nbr 14001/2004 aplica-se a metodologia pdca (plan, do, check, act), que tende à melhoria contínua das ações de manejo de resíduos (conforme figura 2). o método pdca se divide em quatro etapas: planejar, fazer, checar e agir. a primeira etapa, planejar, define objetivos, metas e procedimentos sistêmicos de gestão. na etapa seguinte, fazer, ocorre a determinação dos procedimentos operacionais, responsabilidades, recursos, seleção e treinamento de equipes, comunicação e controle de registros. a terceira etapa, checar, consiste em monitorar, realizar análises críticas e fiscalizações, verificar o controle interno, identificar fragilidades e oportunidades de melhorias. a última etapa, agir, consiste na reavaliação do sistema para aprimorá-lo e promover sua melhoria. na empresa, esse sistema é aplicado aos resíduos perigosos e não perigosos. o gerenciamento de resíduos perigosos em indústrias de defensivos agrícolas é um tema bastante complexo, porque essas empresas trabalham com grandes quantidades de materiais e substâncias perigosas. de acordo com o ministério do meio ambiente, a lei no 7.802, de 11 de julho de 1989 (brasil, 1989), considera defensivos agrícolas ou agrotóxicos, produtos e agentes de processos físicos, químicos e biológicos para uso no cultivo, armazenamento e beneficiamento de produtos agrícolas, para alterar a composição da fauna ou da flora, a fim de preservá-las da ação de seres vivos nocivos. a produção comercial de um agrotóxico envolve a obtenção do ingrediente ativo, cujo processo de síntese adotado irá determinar seu grau de pureza bem como o teor de impurezas. esse composto obtido é chamado de produto técnico, que será utilizado para a formulação do produto final. a este são adicionados outros elementos químicos que garantem a dispersão e a fixação do produto nas plantas a serem protegidas ou destruídas pelo efeito tóxico específico. o produto barbosa, b.b.s.; franchi, t.; gentil, v.a. 28 rbciamb | n.41 | set 2016 | 24-41 final, obtido da mistura do produto técnico com outros produtos químicos auxiliares, corresponde ao chamado produto formulado, que é aplicado nas lavouras (terra; pelaez, 2010, p. 3). desse processo resultam os resíduos sólidos gerados dentro das plantas industriais. na empresa referente ao case, existem duas plantas idênticas, uma destinada à fabricação de herbicidas e a outra à de inseticidas e fungicidas. segundo barros (2012, p. 365): a sequência de etapas de gestão dos rs é, primeiramente, o acondicionamento e a coleta no local de geração; depois são transportados até um ponto de armazenagem temporária. posteriormente são novamente coletados nestes locais de armazenamento da indústria e transportados para o local de tratamento e/ou de destinação final. a pnrs (brasil, 2010) conceitua os rs como: material, substância, objeto ou bem descartado resultante de atividades humanas em sociedade, a cuja destinação final se procede, se propõe proceder ou se está obrigado a proceder, nos estados sólido ou semissólido, bem como gases contidos em recipientes e líquidos cujas particularidades tornem inviável o seu lançamento na rede pública de esgotos ou em corpos d’água, ou exijam para isso soluções técnicas ou economicamente inviáveis em face da melhor tecnologia disponível. política nacional de resíduos sólidos a pnrs brasileira, instituída pela lei no 12.305/2010, de 02 de agosto de 2010 e regulamentada pelo decreto no 7.404/2010 (brasil, 2010), é o instrumento legal que traça diretrizes para a gestão dos rs no brasil. a lei do fazer action agir plan planejar ckeck checar figura 2 – sistema de gestão de resíduos sólidos. avaliação do gerenciamento de resíduos perigosos em indústria de defensivos agrícolas 29 rbciamb | n.41 | set 2016 | 24-41 em questão tramitou durante 21 anos no congresso nacional, fato que evidencia duas possíveis hipóteses: a primeira, de que não houvesse interesse político em tratar do assunto; e a segunda, de que envolvesse muitos recursos financeiros geridos por contratos dos estados e municípios. é um instrumento capaz de promover a qualidade de vida da sociedade, mesmo que seja essa a principal responsável pela geração de resíduos e pelos desgastes naturais. sob a ótica da sustentabilidade, a pnrs está baseada em princípios de gestão integrada e compartilhada, responsabilidade dos geradores e do poder público, logística reversa, redução da produção de resíduos, reuso, reciclagem e disposição adequada em aterros sanitários (gentil, 2013). a pnrs congrega o conjunto de princípios, objetivos, diretrizes, instrumentos, metas e ações. dentre os princípios, destaca-se a responsabilidade compartilhada pelo ciclo de vida do produto, que aplica a obrigação de cada integrante do ciclo em se comprometer a minimizar o volume de resíduos, rejeitos e impactos negativos. um dos objetivos na gestão e gerenciamento de resíduos é priorizar a sequência de não geração, redução, reutilização, reciclagem e tratamento e disposição final ambientalmente adequada dos rejeitos. dentre os principais instrumentos, destacam-se os planos de rs, os inventários e o sistema declaratório anual de rs, a coleta seletiva, os sistemas de logística reversa e a educação ambiental. para que um empreendimento gerador ou operador de resíduos perigosos seja licenciado pelas autoridades competentes, precisa comprovar que possui capacidades técnica e econômica suficientes para implantar um gerenciamento eficaz desses resíduos. feito isso, o mesmo é obrigado a elaborar o plano de gerenciamento de resíduos perigosos e a incluir no cadastro nacional de operadores de resíduos perigosos os colaboradores que o operam. o empreendimento necessita de um colaborador atuando como responsável técnico pelo gerenciamento de resíduos perigosos. cabe a ele, juntamente com sua equipe, manter os registros atualizados para elaboração dos inventários e da declaração anual, entregues aos órgãos competentes — sistema nacional do meio ambiente (sisnama) e, se couber, sistema nacional de vigilância sanitária (snvs) —, manter procedimentos acessíveis, aprimorar sempre o gerenciamento e, em caso de acidentes, comunicá-los imediatamente ao sisnama. para a indústria, a lei no 12.305/2010 (brasil, 2010) determina obrigações para implantação do gerenciamento de resíduos gerados no processo produtivo, abordando também processos de aquisição de matérias-primas e insumos. entretanto, além de atender às exigências legais de âmbitos nacional, estadual e municipal, a empresa se vê sujeita a uma série de normas que fornecem estruturas organizadas para obter as certificações internacionais da international organization for standardization (iso). normativas brasileiras pertinentes aos resíduos perigosos para que os resíduos sejam gerenciados corretamente, precisam ser, antes de tudo, classificados por responsáveis técnicos: quanto aos riscos, de acordo com a nbr 10004 (abnt, 2004a), e quanto à origem e à periculosidade, de acordo com a pnrs. os responsáveis devem elaborar laudos de classificação, constando nesses a origem do resíduo, o processo de segregação e o critério adotado para escolha de parâmetros analisados. resíduos perigosos (classe i) podem apresentar propriedades físicas, químicas e infectocontagiosas que acarretam riscos à saúde humana e ao meio ambiente, ou seja, oferecem periculosidade; ou possuir características como inflamável, corrosivo, reativo, patogênico e/ou tóxico; ou, ainda, constar nos anexos a ou b da normativa. identificados no momento da geração, os resíduos devem ser separados por classe: um ato conhecido como segregação, que tem como finalidade evitar misturas de resíduos incompatíveis. a nbr 12235 (abnt, 1992) fixa as condições exigíveis para o armazenamento de resíduos sólidos perigosos. essa norma define que “o armazenamento deve ser feito sem que altere a qualidade/quantidade do resíduo” (abnt, 1992, p. 2). no caso de uso de contêineres e tambores, o armazenamento precisa ser feito em áreas cobertas, ventiladas, sobre uma base barbosa, b.b.s.; franchi, t.; gentil, v.a. 30 rbciamb | n.41 | set 2016 | 24-41 que impeça a contaminação do solo e águas subterrâneas, possuindo sistema de drenagem e captação para recolher o líquido contaminado, caso ocorra um vazamento. ao contrário dos contêineres e tambores, o armazenamento a granel tem que ser feito em construções fechadas e impermeabilizadas, analisando-se características como densidade, umidade, tamanho da partícula, pressão, dentre outras. todos os resíduos precisam ser identificados com rótulos de fácil entendimento e, em alguns casos, necessita-se de revestimento dos recipientes para melhor resistência. em síntese, o armazenamento de resíduos perigosos deve ser realizado de acordo com os critérios de localização; a respectiva área precisa ser isolada e devidamente sinalizada, possuir alarmes para comunicações internas e externas em caso de emergências; o operador precisa estar treinado e dotado de equipamento de proteção individual (epi), havendo a necessidade de equipamentos de controle de poluição e/ou tratamento de poluentes ambientais, e realizar inspeções periodicamente, observando deterioração em recipientes ou vazamentos; para qualquer irregularidade constatada devem ser executadas ações corretivas. a nbr 13221 (abnt, 2003) especifica os requisitos para transporte terrestre de resíduos. o transporte deve ser efetuado por meio de um veículo adequado às regulamentações relacionadas, atendendo à legislação ambiental específica (federal, estadual e municipal), e acompanhado de documento de controle ambiental. o veículo precisa encontrar-se em bom estado de conservação, com os resíduos acondicionados devidamente e protegidos de intempéries, de modo que não suceda vazamento ou derramamento, impactando o meio ambiente. é necessário assegurar a segregação entre a carga e o motorista, geralmente acompanhado do auxiliar. todo o transporte terrestre de resíduos perigosos deve obedecer às instruções complementares do regulamento para o transporte rodoviário de produtos perigosos (rtpp) e às normas brasileiras aplicadas ao assunto. ao gerador dos resíduos em questão, cumpre emitir documentos com informações sobre os resíduos — nome, estado físico, classificação, quantidade, tipo de acondicionamento, no onu, no de risco, grupo de embalagens e declaração do expedidor — e sobre o gerador, o receptor e o transportador — atividade, razão social, cnpj, endereço, telefones, fax e e-mail; e números de telefones da empresa para casos de emergência. os documentos mencionados devem ser acompanhados da ficha de emergência e de um envelope de segurança para o transporte até a destinação final. todas as nbrs relatadas anteriormente são normas brasileiras aprovadas pela abnt, sendo esta uma entidade privada e sem fins lucrativos. a mesma é também a única e exclusiva representante no brasil da entidade internacional iso, que certifica as empresas com a nbr iso 14001, descrita a seguir. fluxograma do sistema de gestão ambiental para que uma organização consiga realizar a implantação de um sga, a nbr iso 14001 (abnt, 2004b) estrutura o “passo a passo” indispensável para se alcançar um gerenciamento eficaz, como mostra a figura 3. a iso 14001 se baseia na metodologia do pdca citada anteriormente: esta se aplica quando uma empresa pretende estabelecer, implementar, manter ou aprimorar um sga e quando deseja assegurar a sua conformidade com a política ambiental elaborada e demonstrá-la para buscar certificação internacional. empresas estão procurando adotar o sga. esse sistema permite à empresa controlar permanentemente os efeitos ambientais de todo o seu processo de produção, desde a escolha da matéria-prima até o destino final do produto e dos resíduos líquidos, sólidos e gasosos, levando-a a operar da forma mais sustentável possível (mazzer; cavalcanti, 2004, p. 1). um importante passo para essa internalização é o estabelecimento de um sga, no qual se determinam políticas, princípios e diretrizes ambientais, por meio das quais a empresa se compromete a ações além da legislação pertinente, implantando, operando e mobilizando suas atividades de forma ambientalmente correta, observando detidamente as relações com as partes envolvidas no processo (freire, 2000 apud portugal junior; reydon; portugal, 2003, p. 6). avaliação do gerenciamento de resíduos perigosos em indústria de defensivos agrícolas 31 rbciamb | n.41 | set 2016 | 24-41 resultados e discussões na empresa observada, os resíduos gerados são classificados em classes i ou ii; depois de classificados, encontram diferentes direções, de acordo com a figura 4, elaborada pelos autores. a empresa possui uma política integrada de qualidade, saúde, segurança e meio ambiente, conforme a iso 14001 estabelece. de acordo com oliveira e serra (2010, p. 2), um sga é um conjunto de elementos utilizados para assegurar a proteção do meio ambiente, implementar e gerenciar a política ambiental. podemos destacar tais elementos, na política da empresa, como a melhoria contínua no desenvolvimento ambiental, a garantia de trabalhar em conformidade com os requisitos legais aplicáveis e a racionalização do uso de recursos naturais, eliminando gastos e desperdícios, dentre outros. segundo ucker, kemerick, almeida (2012, p. 123), as normas da série iso 14000 orientam e padronizam a identificação dos aspectos ambientais significativos e a elaboração de indicadores de desempenho. na fabricação de defensivos agrícolas, a geração de resíduos perigosos é um dos principais aspectos ambientais, havendo então a necessidade de seu gerenciamento. o fluxo do gerenciamento de resíduos (ver figura 5) mostra quais são as suas etapas desde a geração dos resíduos até a destinação final, indicando os setores responsáveis em cada etapa e as normas que orientam o tipo de procedimento aplicado. após a geração inicial, que se dá na produção, os resíduos passam pelas respectivas fases de: identificação interna; disposição na área de transferência; movimentação interna até seu armazenamento temporário, podendo este ser em depósitos ou no pátio de recicláveis; seguido da identificação externa, para assim ficarem aptos para a próxima etapa; o transporte externo; e a destinação final. todos os resíduos são devidamente identificados com uma etiqueta padrão interna da empresa, que contém informações como: tipo de resíduo, peso bruto, data de geração, estado físico, departamento gerador e responsável pelo envio. a empresa segrega, acondiciona, identifica e disponibiliza os resíduos na área de transferência de resíduos, para em seguida encaminhá-los para os depósitos de resíduos contaminados ou recicláveis. existem áreas distintas para os resíduos perigosos e não perigosos. o transporte e o armazenamento são realizados considerando uma tabela de incompatibilidade de resíduos. para evitar problemas como incompatibilidade e contaminação, a empresa treina seus colaboradores para segregarem corretamente os resíduos gerados, de acordo com a classificação padrão iso 14001, e conscientiza-os no sentido de evitarem geração desnecessária de resíduos perigosos e não perigosos. isso é feito por meio do processo de integração (informações sobre a empresa passadas no primeiro dia de trabalho), de diálogo diário de segurança, meio ambiente e saúde (dds), e por meio dos momentos sgi (palestras realizadas uma vez ao mês). no caso de armazenamento, é a norma nbr 12235 (abnt, 1992) que fixa as condições adotadas pela empresa. as informações relativas à movimentação dos resíduos são registradas, utilizando-se um formulário de movimentação. os formulários são gerados por tipo de resíduos, e o setor do meio ambiente preenche campos como data de entrada, gerador/origem, quantidades de entrada e saída, local de armazenamento, destino e observações que descrevem brevemente o resíduo. já são indicados nesse formulário os epis apropriados para manusear e armazenar os materiais (tabela 1). melhoria contínua política ambiental planejamento implementação e operação verificação análise pela administração figura 3 – sistema de gestão ambiental. barbosa, b.b.s.; franchi, t.; gentil, v.a. 32 rbciamb | n.41 | set 2016 | 24-41 o transporte externo é o que leva os resíduos até a empresa de incineração. é realizado tanto com a frota da própria empresa, que será o destino final dos resíduos, quanto por prestadores de serviços de transporte terceirizados, que os conduzem até o destino final. os resíduos perigosos têm a necessidade de serem novamente identificados de acordo com suas características e classificações, contendo número onu1, riscos, tipo de resíduos, simbologia específica, dados da empresa geradora e da receptora. para realização do transporte, a transportadora deve estar homologada recuperação processo geração de resíduos caracterização e resíduos sólido, cor e odor classificação de resíduos classe i/ classe ii armazenamento temporário em depósito de resíduos recicláveis/pátio de recicláveis sim sim sim sim não não nãonão é reciclável? é perigoso? armazenamento temporário em depósito de resíduos contaminados destinação final aterro sanitário é reutilizável? reuso destinação final reciclagem tratamento? destinação final tratamento incineração figura 4 – fluxograma completo das etapas do gerenciamento. 1o número onu é uma identificação classificatória de cargas perigosas. criado pelo comitê de peritos das nações unidas sobre o transporte de mercadorias perigosas, tem o objetivo de identificar as substâncias perigosas. trata-se, notadamente, de placas com símbolos e dígitos que identificam o tipo de produto transportado e o grau de periculosidade do mesmo. para maiores informações, ver: http://www.proteccaocivil.pt/documents/miemp_web.pdf avaliação do gerenciamento de resíduos perigosos em indústria de defensivos agrícolas 33 rbciamb | n.41 | set 2016 | 24-41 classificar de acordo com a nbr 1004 produção produção produção meio ambiente meio ambiente meio ambiente empresa externa geração de resíduos identificação interna área de transferência movimentação interna armazenamento temporário identificação externa transporte externo destinação final n orm as observadas por etapas transportar de acordo com a nbr 13221 identificar o resíduo perigoso para o transporte externo de acordo com a nbr 13221 armazenar de acordo com a nbr 12235 informações são registradas no formulário de movimentação figura 5 – gerenciamento de resíduos perigosos na empresa pelos setores de produção e meio ambiente. tabela 1 – cuidados no armazenamento e manuseio de materiais. material epis a serem utilizados no manuseio do material cuidados no acondicionamento/ empilhamento cuidados no manuseio/ carregamento/ descarregamento resíduos sólidos/ embalagens vazias contaminadas botina de segurança luvas nitrílicas respirador óculos de segurança capacete avental de pvc armazenar afastado de materiais não contaminados transportar de modo que as embalagens não caiam resíduos líquidos botina de segurança luvas nitrílicas respirador óculos de segurança capacete avental de pvc respeitar a incompatibilidade dos produtos transportar de modo que as embalagens não caiam resíduos diversos recicláveis botina de segurança luvas de vaqueta óculos de segurança capacete evitar encher caçambas para que os resíduos não caiam ao solo transportar os resíduos com as caçambas cobertas fonte: adaptação do modelo da empresa, 2014. epis: equipamentos de proteção individual. barbosa, b.b.s.; franchi, t.; gentil, v.a. 34 rbciamb | n.41 | set 2016 | 24-41 com as documentações legais válidas. o avaliador deve checar cada tópico relacionado na lista de verificação para transporte de produtos e resíduos perigosos, preenchendo o campo “ok” quando o requisito estiver sendo atendido e “não ok” em caso contrário. as inspeções devem ser feitas em todos os carregamentos. a realização das inspeções dos veículos é sistematizada no intuito de garantir o atendimento dos requisitos legais aplicáveis na empresa. todo carregamento e transporte de resíduos perigosos deve ser acompanhado da respectiva ficha de emergência referente aos resíduos, nota fiscal eletrônica (nfe), manifesto de transporte de resíduo (mtr), envelope de segurança, painéis de segurança e rótulos de risco. toda essa documentação referente à saída de resíduos, bem como o ticket de pesagem e o certificado de destruição (resíduo perigoso) devem ser arquivados no setor de meio ambiente. o transporte externo somente é realizado com os resíduos identificados e atendendo à norma nbr 13221 (abnt, 2003). isso é feito verificando a situação do veículo transportador, obedecendo ao regulamento para transporte rodoviário de produtos perigosos e emitindo os documentos exigidos. essa etapa contabiliza a geração versus a destinação dos resíduos durante um mês. as informações levantadas nessa etapa alimentam o inventário de resíduos sólidos industriais. segundo brandão (2011, p. 31), o inventário é o início do planejamento para os resíduos, uma vez que todas as ações seguintes usarão como base as informações geradas nessa fase. brandão (2011, p. 85) afirma: a declaração dos resíduos gerados é a fase fundamental no inventário, uma vez que nela deverão ser apresentados todos os resíduos e as quantidades geradas pelo empreendimento [...]. na fase de declaração dos resíduos sólidos há a vinculação entre a etapa do processo industrial onde são gerados. algumas empresas apresentaram dificuldades de vinculação dos resíduos por etapa, pois muitas delas não realizam a segregação de seus resíduos, fazendo a contabilização deles somente no momento do envio para a destinação final. de acordo com a deliberação normativa copam no 90, de 15 de setembro de 2005 (copam, 2005), a indústria estudada possui a tipologia c-04 – indústria de produtos químicos. enquadrada nessa tipologia, precisará apresentar o inventário de resíduos sólidos e nele declarar informações sobre geração, características, armazenamento, transporte, tratamento e destinação de seus rs por meio de um formulário disponibilizado anualmente pela fundação estadual do meio ambiente (feam) via on-line. vale ressaltar que o inventário é um dos instrumentos da pnrs (2010). atualmente, a pnrs (brasil, 2010) dispõe que a ordem de prioridade consiste em não geração, redução, reutilização, reciclagem, tratamento e disposição final ambientalmente adequada dos rejeitos. não sendo esse esquema muito diferente do proposto por de martini, nota-se a inclusão da reutilização e a separação da eliminação e redução da geração. quando comparados, percebe-se que mesmo antes da implantação da pnrs a prioridade girava em torno da não geração de resíduos em primeira instância. para que todo esse processo seja eficaz, faz parte da política da empresa treinar seus colaboradores para segregarem e identificarem corretamente os resíduos, sempre trabalhando na educação ambiental e incentivando a redução na geração. os colaboradores devem possuir conhecimentos das denominações, saber a forma de acondicionamento para cada tipo de resíduo e as formas de destinação final ambientalmente adequada (tabela 2). de acordo com a tabela 2, construída com dados dos inventários, os solventes contaminados com pesticidas ocupam o primeiro lugar em quantidade de resíduos gerados, provindo, em sua maioria, da produção, devido à limpeza do processo produtivo e à limpeza de piso das plantas. em segundo lugar estão os resíduos de madeira contendo substâncias não tóxicas (paletes), os quais são utilizados para sobrepor produtos acabados, ferramentas de trabalho, tambores fechados e qualquer outro material não contaminado. em grande quantidade aparecem as diversas embalagens contaminadas de matérias-primas, produtos e outros. os lixos comuns e não recicláveis são transportados pela prefeitura para o aterro sanitário do município, enquanto os entulhos são destinados para um aterro de construção civil particular, que atende a todos os critérios de homologação de fornecedores, assim como o aterro sanitário. o restante dos resíduos considerados não perigosos totaliza 23,34% do total gerado, sendo avaliação do gerenciamento de resíduos perigosos em indústria de defensivos agrícolas 35 rbciamb | n.41 | set 2016 | 24-41 tabela 2 – tipos de resíduos, quantidade, acondicionamento e destinação dos resíduos gerados em 2013. denominação quantidade acondicionamento destinação externa solventes contaminados com pesticidas 541,58 contêiner/tambor metálico/bombona incineração resíduo de madeira contendo substâncias não tóxicas 202,71 granel sobre palete reutilização resíduos perigosos como embalagens diversas de matérias-primas e produtos 168,39 barrica/caixa de papelão com saco plástico incineração tambores metálicos incineração (200 l) 82,50 granel sobre palete incineração barricas 56,50 granel sobre palete incineração resíduos de papel, papelão e embalagens plásticas 56,46 coletor e caixa de papelão com saco plástico/ caçamba/granel reciclagem resíduos perigosos como elementos filtrantes, amostras e produtos vencidos, etc. 32,98 barrica/caixa de papelão com saco plástico incineração sucata de metais ferrosos e não ferrosos 12,92 coletor e caixa de papelão com saco plástico/ caçambas/granel reciclagem entulhos 6,54 caçamba/granel aterro de construção civil lixo comum, restos de alimentos – não recicláveis 4,00 coletor com saco plástico/ caçamba aterro sanitário epis contaminados, vidrarias contaminadas e paletes contaminados 1,02 barrica/caixa de papelão com saco plástico / granel sobre palete incineração *tambores metálicos recuperação (200 l) *1042 granel sobre palete reutilização recuperação *bombonas (50, 60, 100 e 200 l) *416 granel sobre palete reutilização recuperação epis: equipamentos de proteção individual; *a quantidade é medida em toneladas. fonte: dados fornecidos pela empresa e tabulados pelo autor. esses resíduos destinados a empresas recicladoras ou recuperadoras devidamente homologadas. nota-se também que, para melhor visualização e interpretação, os resíduos classificados e enquadrados na classe i apresentam, em sua denominação, palavras como “contaminados”, “perigosos” ou “tóxicos”. a destinação final desses resíduos não pode ser outra senão a incineração, tratando-se de um processo que destrói o resíduo de alta periculosidade por meio da queima realizada em altíssima temperatura. no gráfico 1 quantifica-se a geração somente daqueles resíduos que são classificados como perigosos. destacam-se, dentre outros itens, com a maior quantidade, o solvente contaminado, as embalagens, os tambores e as barricas, vindo em seguida a somatória dos resíduos perigosos gerados em menores quantidades. de acordo com o gráfico 1, a empresa gerou mais de 500 toneladas de solventes no ano de 2013, resultando em aproximadamente 61,33% de todos os produtos perigosos produzidos. ressalta-se que esse tipo de resíduo se origina, em sua maioria, nos processos de limpeza das plantas quando há necessidade de troca de barbosa, b.b.s.; franchi, t.; gentil, v.a. 36 rbciamb | n.41 | set 2016 | 24-41 produto fabricado. a sua geração é proporcional à produção, pois quanto maior for a variedade quantitativa de produtos fabricados, maior será a necessidade de limpeza. funcionários entrevistados informaram que a quantidade do solvente contaminado varia de acordo com os produtos fabricados, mas cada limpeza gera em média 14 contêineres com capacidade de 1.000 litros, ou seja, 14.000 litros, equivalentes a 14 toneladas de resíduos para incinerar. essa quantidade fica exorbitante se multiplicada pelo preço pago para a incineradora, que cobra r$ 2,20 por quilograma. custo por contêiner massa (kg)xpreço (r$) desse modo, os contêineres custam em torno de 2.200 reais2 para a destinação correta dos resíduos gerados, isso se estiverem com suas capacidades máximas de volume. considerando-se que cada limpeza gera 14 unidades, o custo total será de 30.800 reais por transição de produto. a colaboradora entrevistada ressalta que “as alterações no cronograma de produção variam de acordo com as vendas: como as vendas aumentam no segundo semestre, a geração de resíduos aumenta na mesma proporção”. assim, foi gasto no ano de 2013, apenas com destinação dos solventes contaminados, um valor de r$ 813.582,00, pois o ano de 2014 começou com 171,77 toneladas no estoque inicial. as embalagens de diversas matérias-primas e produtos correspondem a 19,07%; os tambores, a 9,34%; as barricas, a 6,40%; e o restante, a 3,86% do total de resíduos gerados. a somatória dos valores, inclusive daqueles dos solventes e das embalagens, é de r$1.513.086,00; tendo esses materiais sido destinados para uma incineradora. dentro desse sistema de gestão ambiental, a empresa necessita estabelecer também os objetivos e metas, conforme o item 4.3.3 da iso 14001. a administração da empresa criou o indicador de geração de resíduos contaminados, com o objetivo de diminuir sua quantidade; e atingir a meta de não ultrapassar a porcentagem estipulada de resíduos por produção. na empresa estudada, observou-se que existe a busca por tecnologias para priorizar a não geração de resíelementos filtrantes, amostras e produtos vencidos, epis contaminados, vidrarias contaminadas e paletes contaminados q ua nti da de (t on el ad as ) 600 500 400 300 200 100 0 solventes contaminados com pesticidas embalagens diversas de matérias-primas produtos tambores metálicos incineração (200 l) barricas epis: equipamentos de proteção individual. gráfico 1 – quantidade total de resíduos perigosos por tipo (em toneladas). 2valores referentes ao ano de 2013. avaliação do gerenciamento de resíduos perigosos em indústria de defensivos agrícolas 37 rbciamb | n.41 | set 2016 | 24-41 duos. um exemplo disso foi a minimização da geração de embalagens de papelão contaminadas (barricas), adotada a partir de 2013, quando elas foram definitivamente trocadas por big bags3 (ver figura 6). essa troca diminui a quantidade e o volume de resíduos gerados; com isso a empresa ganha espaço nos depósitos de resíduos perigosos e reduz custos de processamento desses resíduos. outro exemplo de diminuição de custos teve lugar quando uma solicitação do setor de meio ambiente foi atendida pela empresa fornecedora de matéria-prima: em 2013, os tambores de produtos químicos perigosos, que possuíam liner4, foram substituídos por tambores sem liner. o fato subtraiu 6,0 kg em cada tambor, diminuindo assim o custo geral para incineração. a empresa possui também um programa de coleta seletiva eficiente, conforme o qual os resíduos são descartados em coletores de acordo com suas respectivas cores e a coleta seletiva da própria cidade. entretanto, nem todos os resíduos possuem destinação final fora da empresa, alguns são tratados in loco (no lugar). são considerados tratamentos, as alternativas que reduzem a quantidade ou o potencial poluidor dos resíduos sólidos. a colaboradora entrevistada explica que a empresa adquiriu, em 2013, uma tecnologia que consegue tratar os solventes formulados à base de água por meio de um evaporador a vácuo cuja eficiência abrange 90% de resíduos tratados. entrando nele o resíduo, saem concentrado (incineração) e água tratada (reuso). toda a água tratada passa por análises no laboratório da própria empresa, para verificar se realmente está apta a ser reutilizada na irrigação dos jardins ou na limpeza do chão da fábrica. como a empresa não possui incinerador próprio, esse serviço é prestado por terceiros. de acordo com os inventários analisados, a totalidade dos resíduos perigosos foi destinada para apenas uma incineradora (incineradora a) em 2013. o motivo alegado pela administração da empresa para utilizar apenas essa incineradora é que, em 2013, a mesma possuía o melhor preço de acordo com as pesquisas realizadas no mercado e a menor distância da indústria. com o objetivo de facilitar a visualização e a análise da meta referente à geração de resíduos perigosos estabelecida pela empresa, utilizou-se um indicador ambiental do tipo pressão (gráfico 2). esse tipo está relacionado às atividades humanas, no caso, à disposição de resíduos contaminados, podendo ser classificado também como indicador de desempenho operacional de resíduos. figura 6 – embalagens big bags em armazenamento temporário sobre paletes no depósito de resíduos contaminados (inseticida). 3embalagens flexíveis feitas de tecidos de polipropileno de alta resistência, ideais para acondicionamento, armazenagem e transporte de matérias-primas. para maiores informações, ver: http://www.reciclabag.com.br/site/bigbag/ 4bombona produzida com polietileno de alta densidade, sendo resistente à queda, ao empilhamento e a produtos químicos. para maiores informações, ver: http://syntex.com.br/?page_id=933 barbosa, b.b.s.; franchi, t.; gentil, v.a. 38 rbciamb | n.41 | set 2016 | 24-41 como definição, um indicador é uma ferramenta que permite a obtenção de informações sobre uma dada realidade, tendo como característica principal a de poder sintetizar diversas informações e reter apenas o significado essencial dos aspectos analisados (mitchell, 2006 apud ucker; kemerick; almeida, 2012, p. 120). de acordo com ucker, kemerick, almeida (2012, p. 120), os indicadores consistem em elementos utilizados para avaliar o desempenho de políticas ou processos com maior grau de objetividade possível, podendo fornecer uma síntese das condições ambientais, das pressões sobre o meio ambiente e ações mitigadoras. analisando o gráfico, percebe-se que a maior geração mensal de resíduos se refere ao mês de fevereiro, enquanto o mês de março apresenta a maior geração acumulada. o mês de outubro fica, por sua vez, com a menor geração mensal e em janeiro de 2014 constata-se a menor geração acumulada. portanto, no início do ano as gerações mensais e as gerações acumuladas foram maiores, mas ao fechar o ano a média da geração mensal e da acumulada ficou sendo de 2,84% para ambas, ou seja, abaixo do valor máximo estimado pela empresa. um colaborador explica que: “o fato relacionado com a desproporção do mês de fevereiro em relação aos outros se dá porque nesse mês todos os resíduos foram destinados para a incineradora, e no mês de março houve a aquisição do evaporador, iniciando-se os tratamentos; logo nos meses seguintes ocorreu a redução da porcentagem de geração mensal e do acumulado de resíduos”. considerações finais a gestão aplicada no gerenciamento de resíduos perigosos da empresa-alvo desta pesquisa atende as normas vigentes e a legislação nacional. observa-se que, como resultado da implantação do sga e de estratékg re síd uo /k gl p ro du zid o (% ) 10,0 8,0 6,0 4,0 2,0 0,0 2,64 2,64 9,18 5,06 5,19 5,09 2,11 4,21 0,96 3,18 1,36 2,74 1,63 2,46 1,97 2,35 1,03 2,04 0,86 1,83 1,74 1,82 geração mensal geração acumulada 1,99 1,87 1,651,65 jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez jan gráfico 2 – geração de resíduos contaminados (máx. 3,5% de resíduo/produzido). avaliação do gerenciamento de resíduos perigosos em indústria de defensivos agrícolas 39 rbciamb | n.41 | set 2016 | 24-41 gias de gerenciamento de resíduos, ela obteve as certificações de gestão e as permissões para operação. entretanto, percebemos que há necessidade de melhorias para alcançar uma produção mais limpa, principalmente no que diz respeito à gestão dos solventes contaminados gerados na produção. fatores como a desconsideração do potencial de reuso dos solventes tratados na empresa e reencaminhados para o processo industrial precisam ser estudados. uma análise da quantidade ideal de água utilizada na limpeza dos equipamentos de produção possibilitaria a minimização da geração de solventes contaminados, impactando positivamente na redução dos respectivos gastos. lembrese também que, utilizando o evaporador que trata os solventes à base de água, a empresa gerou uma economia de r$ 251.133,50 na despesa com incineração, no período de março a outubro de 2013. quanto às embalagens de matérias-primas, a opção pelos big bags no lugar das barricas, como forma de diminuição da quantidade de resíduos gerados, indica um rumo a ser pactuado com os fornecedores que possuam alternativas de embalagens mais eficientes. a manutenção dessa tendência para outros tipos de embalagens de produtos adquiridos pela empresa é uma opção mais eficiente do ponto de vista da gestão e ambientalmente correta. trata-se de escolher os fornecedores de forma mais criteriosa, levando em conta as melhores alternativas de embalagens dos produtos adquiridos como um dos critérios de seleção/homologação desses fornecedores. entendemos também que o fato de todos os resíduos sólidos terem sido destinados a apenas uma incineradora, em 2013, constitui uma limitação, pois caso ocorresse uma inconformidade dessa prestadora de serviços, a empresa estudada poderia correr o risco de superlotar seus pátios de estocagem de resíduos perigosos ou de ter que buscar por outra incineradora mais distante, o que poderia impactar nos custos da destinação dos resíduos. reconhecendo o risco, a empresa realizou, em 2014, a homologação de mais duas empresas do mesmo ramo. acreditar que a sustentabilidade e a qualidade dos produtos industriais podem trabalhar em conjunto com o meio ambiente é essencial para a estruturação de empresas modernas e competitivas. trata-se, portanto, de efetivar uma melhoria contínua nesse aspecto, desenvolvendo tecnologias que auxiliem no gerenciamento dos resíduos perigosos e promovam sua redução, seu reuso e sua reciclagem sempre que possível. referências abnt – associação brasileira de normas técnicas. nbr 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percentual de água livre. o lodo galvânico apresentou em sua composição um alto teor de cobre, aproximadamente 73% (base seca), enquanto ouro e prata apresentaram respectivamente 0,017% e 0,1% em base seca. após a caracterização, o lg foi misturado aos agentes sulfatantes e levado ao forno, por 90 minutos e temperatura de 550◦c, para avaliação de qual agente sulfatante e qual proporção lg/agente sulfatante apresenta melhores resultados na recuperação dos metais em solução. após a etapa do forno, o resíduo foi solubilizado com água por 15 min. a configuração que apresentou os melhores resultados, no que diz respeito à recuperação de metais em solução, foi 1/ 0,4 lg/ enxofre, com aproximadamente 70% de recuperação de prata, 70% de recuperação de cobre e de zinco e 50% de níquel. o ouro não pode ser recuperado através deste processo sendo necessária sua lixiviação com agentes mais específicos como cianeto e tiossulfato. palavras-chave: sulfatação, lodo galvânico, pirometalurgia, hidrometalurgia. abstract this article presents the study of metal recovery from galvanic sludge (lg) generated by semi-jewels industries, through the process known as selective sulfation. the metals that were targets of this study are gold and silver due to its value, and the most abundant metals in the waste, such as copper, nickel and zinc. the pyrite, sulfur and iron sulfate were used as sulphating agents. tests conducted to characterize the galvanic sludge were x-ray fluorescence, atomic absorption and percentage of free water. the galvanic sludge in its composition showed a high content of copper, approximately 73% (dry basis), while gold and silver were respectively 0.017% and 0.1% on dry basis. after characterization, the lg was mixed with sulphating agents and taken to the oven for 90 minutes at temperature of 550 ◦ c, to assess which sulphating agent and what proportion lg / sulphating agent shows better results in the recovery of metals in solution. after the stage of the oven, the residue was dissolved in water for 15 min. the configuration that produced the best results as regards the recovery of metals in solution was 1 / 0.4 lg / sulfur, with approximately 70% recovery of silver, 70% recovery of copper and zinc and 50% nickel. gold can not be recovered through this process and had to be more specific leaching agents such as cyanide and thiosulfate. keywords: sulfatation, galvanic sludge, pirometallurgy, hydrometallurgy. fábio augusto dornelles do amaral doutorando de engenharia dos materiais na universidade federal do rio grande do sul (ufrgs) – porto alegre, rs, brasil. andréa moura bernardes professora e doutora do laboratório de corrosão, proteção e reciclagem de materiais na universidade federal do rio grande do sul (ufrgs) – porto alegre, rs, brasil. revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 13 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução a atividade galvanotécnica industrial é um dos setores mais críticos no que diz respeito à emissão de poluentes no meio ambiente, tanto no aspecto de grandes volumes de descartes como também pelas suas características químicas, prejudiciais ao meio ambiente e aos seres humanos se descartados inadequadamente. nos processos de galvanoplastia, são gerados diferentes tipos de resíduos, dos quais o lodo galvânico representa a maior parte. considerando-se que esse lodo é classificado como resíduo perigoso, que as áreas disponíveis para deposição de resíduos perigosos são cada vez menores, que os recursos naturais estão cada vez mais escassos e os altos custos dos tratamentos disponíveis, procurar alternativas de minimização de resíduos com descarga zero ao meio ambiente e reciclagem de água e produtos químicos é uma questão muito importante e atual, pois o lg continua sendo gerado e se torna necessário encontrar formas de redução deste passivo ambiental (bernardes et al, 2000). durante o tratamento convencional ou físico-químico dos efluentes líquidos é quando ocorre a geração do lodo galvânico (lg). na composição do lodo galvânico estão presentes compostos químicos em diferentes formas: hidróxidos, óxidos hidratados e sais dos metais das linhas de galvanoplastia em questão (alumínio, cádmio, chumbo, cobre, cromo, estanho, ferro, níquel e zinco). carbonatos, sulfatos e fosfatos de cálcio costumam estar presentes quando a neutralização é realizada com cao. a destinação final deste tipo de resíduo está tradicionalmente pautada em algumas alternativas básicas, como a deposição em aterros industriais, sua disponibilização em bolsas de resíduos e a estabilização (inertização) do mesmo para incorporar em matrizes cerâmicas, como descrito por labrincha et al. (2004) e em cimentos portland, como se observa em trabalhos de tenório et al (2003), espinosa et al (2000) e marques (2000). o tratamento de resíduos industriais para recuperação ou separação de quantidades relevantes de metais valiosos e/ou tóxicos é de grande importância para o setor industrial, tendo em vista os valores econômicos e ambientais agregados a tal prática. existem várias possibilidades de tratamentos disponíveis para reciclar os metais contidos nestes resíduos, podendo ser divididos em três grupos: processos hidrometalúrgicos, pirometalúrgicos e processos mistos, combinando as duas alternativas iniciais. segundo bernardes et al. (2000), considerando-se o grande conteúdo de água do lodo (65-70%) existe a possibilidade de recuperar os materiais presentes através de processos hidrometalúrgicos, evitandose, assim, custos de secagem. entretanto para separar metais por processos hidrometalúrgicos, com a seletividade adequada, necessita-se de muitas etapas de processo, além da possibilidade de geração de novos lodos/efluentes, tornando-os antieconômicos para lodos mistos. existem vários exemplos de tratamentos hidrometalurgicos, como os reportados por van andersale (1953), chmielewski; urbanski e migdal (1997), burkin (2001), veglio et al(2003) e rajcevic (1990). o governo alemão, em conjunto com o orgão da onu responsável pelo crescimento industrial (unido), desenvolveram um documento técnico apresentando dois processos hidrometalúrgicos para tratamento de lodos contendo metais, nomeados como “mar” (metal acid recovery) e goldschmidt (unido, 1993). estes processos usam diversas etapas de lixiviação e separação por filtração, ou através de técnicas mais complexas para recuperação dos metais. o objetivo do processo mar é separar metais não ferrosos de metais como ferro e cromo em lodos provenientes de processo de neutralização. o processo goldschmidt apresenta maior complexidade e também maior investimento em equipamentos, como autoclaves para lixiviação sob pressão. estes dois processos foram testados apenas em escala de bancada e plantas piloto. a falta de eficiência econômica e efetividade operacional destes processos não possibilitaram sua comercialização. por outro lado, processos pirometalúrgicos são menos restritivos e têm sido mais utilizados. já estão sendo praticados, em escala piloto ou industrial, processos de fundição de lodos em fornos elétricos, rotatórios, a plasma, entre outros. o objetivo é inertizar e reciclar metais que volatilizam em temperaturas mais baixas, como o zinco, ou a produção de ligas por redução dos óxidos em atmosfera redutora. o grande fator restritivo reside no fato de que a composição química das ligas formadas pode resultar em um produto sem valor no mercado (ex: liga ferrosa com alto teor de cobre), devido à mistura de metais na composição do lodo galvânico. os pontos negativos dos processos pirometalúrgicos estão principalmente relacionados com os custos envolvidos nas instalações, custos energéticos e a necessidade do tratamento das emissões gasosas. há ainda uma terceira opção, que consiste em usar processos pirometalúrgicos e hidrometalúrgicos associados e que é o objetivo deste trabalho. uma das alternativas de processo híbrido é o “nickelhütte aue”, que se destina ao tratamento de lodo galvânico com elevados percentuais de metais como cobre, cobalto e níquel, descritos em trabalhos de jandova et al (2000), stenzel e carlub (2000), arslan (2002), althudogan et al (1997) e tümen e bailey (1990). o lodo é introduzido junto com a pirita em um forno, com atmosfera oxidante, para oxidar a pirita, quando esta libera enxofre, em forma de dióxido de enxofre, transformando a atmosfera do forno em redutora. os óxidos e hidróxidos dos metais de interesse reagem então com o enxofre, transformando-se em sulfetos metálicos. em temperaturas inferiores a 1000 °c e superiores a 500 °c, a reação com o sulfeto de ferro pode levar a formação de sulfatos metálicos dos revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 14 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 metais presentes, altamente solúveis em água, com exceção do sulfato de chumbo. a reação em questão, responsável pela extração dos metais em forma de sulfato é apresentada abaixo (1): meo + so3 ↔ meso4 rossini (2006) utilizou a pirita como agente sulfatante. os resultados obtidos demonstraram que a proporção entre o lodo galvânico/pirita mais efetiva na remoção dos metais foi de 1/0,4. a temperatura ótima foi de 550 °c e 90 minutos na etapa pirometalúrgica e posterior solubilização com água destilada e deionizada durante 15 min. os melhores resultados de extração de metais foram de 60 % de zinco, 49 % de níquel e 50 % de cobre. este trabalho utiliza o mesmo método e os parâmetros usados por rossini (2006) para recuperação dos metais, mas compara três diferentes fontes de dióxido de enxofre, a pirita, enxofre puro e sulfato ferroso, buscando identificar qual obtém os melhores resultados. materiais e método primeiramente, foram coletados e armazenados duas amostras de lodo galvânicos, provenientes de industrias de semijóias da cidade de guaporé-rs, supostamente com composições diferentes. para melhor identificação, foram nomeados como lg 1, de coloração azul, enquanto o lg 2 com coloração verde. a b figura 1 – tipos de lodos galvânicos usados neste trabalho: 1.a) lg 1 e 1.b) lg 2. os ensaios realizados para caracterização foram fluorescência de raios x, absorção atômica e o percentual de água livre. para a realização destes ensaios, o lg foi levado a uma estufa por 24 horas a 110◦c para retirada da umidade, com exceção do percentual de água livre, em que foi usado o lg em seu estado bruto. a seguir foi realizada uma moagem manual para uniformizar a granulometria do material. após a caracterização dos materiais a serem utilizados, foi realizado o processo de sulfatação. a figura 2 apresenta um fluxograma dos procedimentos desenvolvidos neste trabalho. no processo pirometalúrgico, a quantidade de lg utilizado foi de 3 gramas, enquanto a quantidade de agente sulfatante foi variada entre 0,6 a 1,6 gramas, com a finalidade de avaliar qual a proporção apresenta melhores resultados para a recuperação dos metais. foram utilizados três materiais diferentes como fontes de so2(agente sulfatante) para o sistema: pirita, o sulfato ferroso e o enxofre. estes três materiais serão analisados com a finalidade de descobrir qual destes apresenta melhores resultados. a temperatura do forno utilizada foi de 550 °c e 90 minutos na etapa pirometalúrgica. finalizado o tempo de reação, as amostras foram resfriadas, fora do forno, até a temperatura ambiente. na etapa hidrometalúrgica, as amostras, previamente resfriadas, foram submetidas à solubilização com água destilada e deionizada. a polpa formada foi agitada magneticamente por 15 minutos, com agitação entre 100 a 150 rpm e posteriormente filtrada com sucessivas lavagens. as amostras foram então acondicionadas em recipientes de 100 ml para a realização das análises de absorção atômica. revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 15 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 figura 2 – fluxograma do processo de sulfatação seletiva. resultados e discussão para o procedimento de aferição do percentual de água livre do lodo galvânico, três amostras de um grama dos dois tipos de lodo seco foram analisadas (tabela 1). os valores percentuais de água livre obtida podem ser considerados elevados em relação aos resultados usuais para esta técnica de remoção de umidade, geralmente entre 50 e 70%, sendo que nos procedimentos alguns elementos além da água podem ter sido consumidos. na tabela 2 estão relacionados os valores obtidos através da técnica de fluorescência de raios x. a análise de frx é semi-quantitativa e os resultados, apresentados na tabela acima, são normatizados para que a soma dos elementos analisados resulte em 100%. podemos observar através dos resultados obtidos que existe pequena diferença na composição dos dois lg, mas ambos contêm grande quantidade de cobre e zinco, além de pequena quantidade de ferro e cromo, contaminantes perigosos para a recuperação dos metais. a tabela 3 apresenta os resultados da caracterização dos dois tipos de lg e do rejeito piritoso por absorção atômica. os resultados confirmam a grande quantidade de cobre contido nas amostras do lg e os outros valores dos metais se mostraram coerentes com os obtidos por fluorescência de raios x. as concentração de ouro e prata presentes na amostra representam uma grande quantidade, se for considerado o volume semanal gerado do resíduo. a concentração de fe, ca e cr, considerados contaminantes para o processo, são baixas, o que facilita a obtenção de melhores resultados. tabela 1 % de água livre lg i lgii % 85,73 84,16 revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 16 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 tabela 2 – resultados das análises de fluorescência de raios x (%). parâmetro lg 1 (azul) lg 2 (verde) cu 86.2579 79.9044 zn 7.3954 16.6287 ni 0.8645 2.9718 fe 0.8144 1.5123 sn 0.6432 0.7367 ca 0.5124 0.1956 cr 0.2031 0.4356 pb 0.1781 0.2035 k 0.1310 0.1586 se 0.0637 0.0545 mn 0.0310 0.0324 co 0.0255 0.0239 v nd 0.0216 au nd nd ag nd nd nd: não detectado. tabela 3 – resultados das análises de absorção atômica (%). parâmetro lg 1 (azul) lg 2 (verde) rp cu 73,9673 68,967 0,2572 zn 15,014 6,7433 1,96 ni 0,7490 1,722 fé 0,5342 1,399 54,28 sn 0,6608 0,7151 ca 0,168 0,2347 4,37 cr 0,2579 0,6904 0,2308 pb 0,1380 0,242 0,3631 si 0,668 1,228 mg 0,0363 0,0979 0,4553 mn 0,012 0,0244 1,003 au 0,017 0,012 ag 0,1 0,09 al 1,92 1,4088 nd: não detectado. revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 17 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 a seguir serão apresentados os resultados referentes à recuperação dos metais em solução após a realização dos ensaios de sulfatação. as figuras 3 e 4 mostram os valores de prata recuperados em solução após a etapa hidrometalúrgica do processo de sulfatação. os resultados demonstram que o enxofre foi o agente sulfatante mais eficiente do que os outros e que a concentração de 1,2 gramas obteve a maior recuperação de prata na solução nos dois tipos de lodo, com aproximadamente 70% de extração. após 1,2 g dos três agentes sulfatantes, a extração de prata se manteve estável, sendo desnecessário adicionar mais sulfatantes pois não ocorrerá uma recuperação maior na solução. figura 3 – % de prata recuperado em solução no lg 1. figura 4 – % de prata recuperado em solução no lg2. as figuras 5 e 6 apresentam os gráficos de porcentagem de cobre recuperados nos dois tipos de lg estudados. a quantidade máxima de cobre extraída foi de aproximadamente 70% no lg verde, enquanto no lodo azul a recuperação do metal foi de 60% aproximadamente. observa-se que o enxofre foi o agente sulfatante mais efetivo, sendo que na concentração de 1,2 gramas de enxofre para 3 gramas de lg foram obtidos os melhores resultados. a recuperação de cobre demonstrou ser constante durante toda variação do agente sulfatante. após 90 minutos de forno não foi observado mais aumento na extração deste metal. revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 18 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 figura 5 – % de cobre recuperado em solução no lg 1. figura 6 – % de cobre recuperado em solução no lg 2. os resultados referentes a extração de níquel nos lodos galvânicos analisados estão nas figuras 7 e 8. pode-se observar que a extração de zinco tem aumento até 1,2g do agente sulfatante e após não se nota aumento de extração. a pirita e o enxofre apresentaram resultados semelhantes na recuperação do metal em solução, enquanto o sulfato ferroso obteve resultados inferiores. no que se refere a extração de zinco nas amostras de lg em que se realizaram os ensaios de sulfatação, observa-se que o enxofre apresentou um resultado bem superior as outras fontes de sulfato, sendo que, na concentração de 1,2 gramas foi obtido o melhor resultado, 64% de extração no lg1 e 70% de extração no lg 2. as figuras 9 e 10 apresentam os valores de recuperação de zinco. revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 19 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 figura 7 – % de níquel recuperado em solução no lg 1. figura 8 – % de níquel recuperado em solução no lg 8. revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 20 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 figura 9 – % de zinco recuperado em solução no lg 1. figura 10 – % de zinco recuperado em solução no lg 2. os resultados referentes ao ouro demonstram que este metal não consegue formar sulfato através da solubilização com água, como se observa no diagrama da figura 11, onde se nota que o ouro não forma sulfato em solubilização com água. para extração do ouro é necessário utilização de reagentes mais efetivos como o cianeto ou tiossulfato. 2 4 6 8 10 12 -6 -5 -4 -3 -2 -1 0 l o g [ s o 4 2 ] t o t ph auoh [au+]tot= 4.00 mm figura 11 – diagrama do ouro em solubilização em água. o cromo e ferro não foram extraídos pelo processo, permanecendo no resíduo, enquanto o cálcio, apesar de ter sido solubilizado, podendo atuar como um entrave na extração de metais, esta em pequena concentração, não afetando os resultados do procedimento. na tabela 4 estão representados os valores em percentual dos metais presentes no lodo seco gerado, após todo processo de sulfatação, tendo como agente sulfatante o enxofre, que obteve os melhores resultados. observa-se que o ouro não foi extraído do resíduo, enquanto os outros metais tiveram resultados mais expressivos, principalmente a prata. revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 21 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 tabela 4 – % de metais contida no lodo após a sulfatação com enxofre. lg i (1,2g s) lg i(1,4g s) lg ii(1,2g s) lg ii(1,4 s) au 100 100 100 100 ag 28 28 30 29 cu 49 47,5 32,5 33,6 zn 37 38 30,5 32 ni 51,6 57,9 58,7 60 conclusão os resultados demonstram que, apesar de apenas para a prata ter sido obtida uma extração maior que 70%, sendo utilizado como agente sulfatante o enxofre na proporção 1/0,4 (lg/s), o processo de sulfatação seletiva demonstrou um bom potencial para recuperação de metais provenientes da indústria de semi-jóias, devido a baixa concentração de contaminantes e grande concentração dos metais alvo. o ouro foi o único elemento em que não foi obtida extração, devido ao fato de não ser possível solubiliza-lo em água, sendo necessária sua lixiviação com agentes mais efetivos, como cianeto ou tiossulfato. no que diz respeito ao processo, as melhores condições foram obtidas com a proporção de 1:0,4 lg/ agente sulfatante, com 550◦c de temperatura de forno durante 90 minutos. com estas condições, os melhores resultados obtidos de extração de metais foram 73% de prata, 67% de cobre, 70% de zinco e 49% de níquel. agradecimento os autores agradecem ao fundamental suporte financeiro do cnpq para a realização deste trabalho. referências abnt – associação brasileira de normas técnicas. resíduos sólidos classificação. nbr 10004, 2004a. althudogan, h.s e tumen, f. metal recovery from copper converter slag bay roasting with ferric sulfate. hidrometallurgy 44, 261-267. 1997. arslan, c. e arslan, f. recovery of co, cu and zn from cu smelter and converter slags. hydrometallurgy 67, 17. 2002. bernardes, a. m; níquel, c. l. v; schianetz, k; soares, m. r. k; santos, m.k e schneider, v. e. manual de orientações 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122p. dissertação (mestrado) – centro tecnológico, universidade federal de santa catarina. florianópolis. rajcevic, h.p. a hydrometallurgical process for the treatment of industrial wastes, plant. surf. finish. 1990) 22-25. rossini, g. emprego da sulfatação na recuperação de metais de lodos galvânicos. dissertação de mestrado pela ufrgs. 84p. 2006. stenzel, r; carlub, v. the new smelting plant of nickelhütte aue gmbh, erzmetall 53 (2000) 2. tenório, j.a.s; espinoza, d.c.r; ract, g.p. determination of cu and ni incorporation ratios in portland cement clinker. wastes managment, n.23, p. 281-285, 2003. tumen, f. e bailey, n.t. recovery of metals from copper smelter slags by roasting with pyrite. hydrometallurgy 25, 317-328. 1990. unido, how to start manufacturing industries: recovery of metals from metal sludges. 1993. van andersale, d.g., hydrometallurgy of base metals. mcgraw-hill, 1953. veglio, f; quaresima, r; fornari, p et al., revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 22 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 recovery of valuable metals from eletronic and galvanic industrial wastes by leaching and electrowinning, waste manage, 23 (3) (2003) 245-252. 673 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 673-686 issn 2176-9478 a b s t r a c t this study aimed to analyze potential industrial solid waste that can be added to soil-cement blocks. a narrative literature review was conducted in the scopus academic database, using as the search criteria keywords related to the topic, such as soil-cement, building materials, soil-cement blocks, soil-cement bricks, physical and mechanical properties, solid waste, life cycle analysis, and civil construction. a variety of industrial solid waste that can be incorporated into soil-cement blocks was observed, such as waste rock, sludge from water treatment plants, wood sawdust, polyethylene terephthalate fibers (pet), vegetable fibers from loofah, hemp fibers, rice husks, brachiaria grass, poultry eggshells, sugar cane bagasse, wheat and barley straw, welding slag, foundry sand, waste from quartzite mining, construction, and demolition, mechanical turning, pulp industry grains, and steel mill co-products. among the investigated wastes, those that improved the physical and mechanical properties of the soil-cement blocks were grains from the cellulose industry, rice husks, brachiaria grass, steel by-products with granulated soil-cement blocks and blast furnace slag. the waste that produced no satisfactory results was sludge from a water treatment plant, sugarcane bagasse, and vegetable loofah. through this research, it was possible to verify that the behavior of soil-cement blocks is influenced by several factors in their manufacture, mainly regarding the type and percentage of incorporated waste. however, it is important to be concerned with its application in waste blocks so as not to increase the environmental impacts in the long term. keywords: building materials; sustainability; waste management. r e s u m o objetivou-se, com o presente estudo, analisar potenciais resíduos sólidos industriais que possam ser adicionados a blocos de solo-cimento. foi realizada uma revisão bibliográfica narrativa por meio da base acadêmica scopus, utilizando-se como critérios de busca palavras-chave ligadas ao tema, como: solo-cimento, materiais de construção, blocos de solo-cimento, tijolos solocimento, propriedades físicas e mecânicas, resíduos sólidos, análise de ciclo de vida e construção civil. observou-se a versatilidade de resíduos sólidos industriais que podem ser incorporados em blocos de solo-cimento, como resíduos de rochas ornamentais, lodo de estações de tratamento de água, serragem de madeira, fibras de politereftalato de etileno, fibras vegetais de bucha, fibras de cânhamo, cascas de arroz, capim braquiária, cascas de ovos aviários, bagaço de cana-de-açúcar, palha de trigo e cevada, escória de soldagem, areia de fundição, rejeitos de mineração de quartzito, de construção e demolição, tornearia mecânica, grãos de indústria de celulose e coprodutos siderúrgicos. entre os resíduos incorporados que contribuíram para a melhoria nas propriedades físicas e mecânicas dos blocos de solo-cimento estiveram: grãos da indústria de celulose, casca de arroz, capim braquiária, subprodutos siderúrgicos com blocos de solo-cimento granulado e escória de alto forno. os resíduos sem resultados satisfatórios foram lodo de estação de tratamento de água, bagaço de cana-de-açúcar e bucha vegetal. por meio desta pesquisa foi possível verificar que o comportamento dos blocos de solo-cimento é influenciado por diversos fatores em sua fabricação, principalmente no que diz respeito ao tipo e ao percentual de resíduos incorporados. entretanto, é importante a preocupação com a sua aplicação de modo a não potencializar os impactos ambientais em longo prazo. palavras-chave: materiais de construção; sustentabilidade; gestão de resíduos. soil-cement blocks: a sustainable alternative for the reuse of industrial solid waste blocos de solo-cimento: uma alternativa sustentável para o reaproveitamento de resíduos sólidos industriais tulane rodrigues da silva1,2 , daiane cecchin2 , afonso rangel garcez de azevedo1 , jonas alexandre1 , izabella christynne ribeiro pinto valadão2 , nivam alves bernardino2 , dirlane de fátima do carmo2 , patrícia ferreira ponciano ferraz3 1universidade estadual do norte fluminense – campos dos goytacazes (rj), brazil. 2universidade federal fluminense – niterói (rj), brazil. 3universidade federal de lavras – lavras (mg), brazil. correspondence address: tulane rodrigues da silva – universidade estadual do norte fluminense – avenida alberto lamego, 2000 – parque califórnia – cep: 28013-602 – campos dos goytacazes (rj), brazil. e-mail: tulanerodrigues@gmail.com conflicts of interest: the authors declare that there are no conflicts of interest. funding: none. received on: 10/15/2020. accepted on: 07/21/2021 https://doi.org/10.5327/z21769478956 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. https://orcid.org/0000-0002-6815-4423 https://orcid.org/0000-0002-6098-1846 https://orcid.org/0000-0002-4694-4459 https://orcid.org/0000-0002-2977-5585 https://orcid.org/0000-0002-8522-0680 https://orcid.org/0000-0002-1014-402x https://orcid.org/0000-0002-6483-8158 https://orcid.org/0000-0002-9708-0259 mailto:tulanerodrigues@gmail.com https://doi.org/10.5327/z21769478956 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ silva, t. r. et al. 674 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 673-686 issn 2176-9478 introduction according to nascimento (2012), the idea of sustainability started in the 1950s and was related to development due to the expanding production and consumption pattern along with the perception of an environmental crisis in the world. for romeiro (2012), sustainability is a systemic concept, which proposes complexity, because the social, environmental and economic pillars must be completely interconnected. according to the united nations (2020) in 1972 at the stockholm conference, the existing environmental guidelines began to be discussed through a more holistic perception of sustainability. since then, the topic has been gaining a lot of space in society, with the union of social, economic, and environmental guidelines becoming increasingly important. bricks have played a significant role in construction for thousands of years, because of their outstanding properties such as durability, high strength, and low production costs (campbell and pryce, 2003; zhang et al., 2018). brick was a fundamental building material in the mesopotamian, egyptian, and roman periods (fernandes et al., 2010). increasing sustainability is one of the greatest challenges facing the construction industry and, in this regard, alternative building materials are being developed to mitigate environmental impacts and meet sustainable development, production, and consumption standards (silva et  al., 2009; araújo et  al., 2019; balaguera et  al., 2018; murmu and patel, 2018). according to bruna and vizioli (2006), sustainability promotes joint action in the construction industry — multiple and interdisciplinary — to meet the needs of humans, including the need for housing, and to organize quality environments for society. with the intensification of environmental problems arising from the action of humans during the industrial revolution and the growth of consumer goods production, the crisis also reached the construction and architecture models. as a result, construction made with dirt was emphasized as a sustainable alternative to mitigate these impacts. in the 1930s, soil stabilization with binders opened new possibilities for building construction, including masonry components such as soil-cement blocks, known as ceb (compressed earth blocks). soil-cement was then considered an evolution in construction materials, compared with mud and adobe brick. this was justified by the possibility of industrialization of construction at that time, that is, soil-cement blocks emerged as a component of masonry whose manufacturing process allows the application of an effective quality control system, in addition to ensuring that the blocks have uniform dimensions (neves and faria, 2011). clay brick masonry is one of the oldest and most durable construction techniques used by mankind. over the years, as the brick industry has evolved, technological advances in processing (with the development of machines such as excavation equipment and tunnel kilns, among others) has significantly stimulated the production capacity of this type of material (kadir and mohajerani, 2011; zhang, 2013; zhang et al., 2018). however, al-fakih et al. (2019) and venkatarama reddy and jagadish (2003) claim that this advance provoked an increase in the depletion of resources, in addition to greater energy consumption, corresponding to around 30% more energy than that required to produce concrete blocks and blocks of soil-cement, due to the need to use burning for its manufacture, resulting in a greater carbon footprint, even though concrete and soil-cement blocks use cement in their production process. according to kadir and mohajerani (2012), the masonry block is one of the most complete building material components, due to its physical and mechanical properties, in addition to the innovation of incorporating various wastes in its production. according to zhang et al. (2018), despite the good workability and accessibility, it is known that the production of sintered masonry blocks has always been a very intensive process in terms of energy and resources, in addition to the large quantities of carbon it consumes. according to buyle et al. (2013), reducing energy consumption is a major focus of civil construction. the global urbanization process is one of the main factors responsible for the substantial growth in the generation of solid waste. developing countries favor irregular disposal in landfills and open landfills (cardoso et  al., 2014; rodseth et  al., 2020). as a result, for example, kadir and mohajerani (2011) state that recycling wastes by incorporating them into building materials is an alternative to these issues regarding the disposal of solid waste and mitigation of environmental impacts. kurmus and mohajerani (2020) found in their studies that the incorporation of 1% of cigarette butts in sintered clay bricks can save approximately 10.2% of burning energy in the manufacturing process. the natural resource scarcity and the generation of solid waste without proper disposal is a worldwide concern, and this enables ecological viability for construction systems, which encourage sustainable development and process optimization (araújo et  al., 2019; krishna et al., 2020). according to ashour et al. (2015), the current global concerns arose from extensive environmental problems, together with the accelerated pace of technological advancement in the industry, especially in construction, and, with that, the interest in the development of alternative building materials gained space, especially materials made of earth. according to zakham et al. (2018), stabilized soil blocks help improve the construction energy efficiency, mainly because they have low thermal conductivity. in this way, it is possible to use them to improve the thermal and acoustic insulation in buildings. the construction and demolition industry is responsible for 40% of the energy consumed worldwide and for a third of greenhouse gas emissions (silva et al., 2010; muñoz et al., 2016). according to de lassio et al. (2016), with the growth of the demand for building materials, there was an increase in the consumption of raw materials and energy that stands out mainly during the extraction, processing, and material transport phases. the current global amount of solid waste generation is approximately 2.01 billion tons per year, and it is expected to increase to approximately 3.40 billion tons per year by 2050 (slipa kasa et al., 2018). the use of solid industrial waste in construction activities as alternative stabilizers has proven to be a viable solution for reducing soil-cement blocks: a sustainable alternative for the reuse of industrial solid waste 675 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 673-686 issn 2176-9478 environmental impact, in addition to the social and economic benefits (arrigoni et al., 2017; sekhar and nayak, 2018). according to smol et al (2015) and murmu and patel (2018), the growing demand for ecological and sustainable products has encouraged studies of alternative methods and materials to produce building bricks. according to raut and gomez (2017), the raw materials consumed by the construction industry represent approximately 24% of the global raw material supply. thus, to achieve the goal of sustainable development, the selection of a construction material plays a very significant role. soil-cement blocks pose a solution to these issues, because they are easily manufactured by a process that does not require burning, decreases the amount of cement used, and still allows the incorporation of waste materials in their composition. in addition, the use of cement blocks reduces costs by up to 40% compared with traditional masonry, especially in popular housing. in this way, cement blocks can be considered eco-friendly relative to traditional masonry blocks (bruna and vizioli, 2006; sena et al., 2017). this study aimed to conduct a narrative literature review about different types of industrial solid waste evaluated for the possibility of addition to soil-cement blocks and bricks. searches were conducted in the scopus bibliographic database. this database was selected for the relevance of the indexed papers focusing on the area and topic addressed. at the end of the database search, duplicate references were excluded. the searches were made between november 12 and november 30, 2020, using the keywords: soil-cement, building materials, soil-cement blocks, soil-cement bricks, physical and mechanical properties, solid waste, life cycle analysis, and civil construction. the keywords were combined by means of the operators “and”, “or”, and “not”, which were related to the diversity of waste limited to soil-cement blocks and bricks, as well as combined for the association of these materials with their life cycle in the construction industry. in addition, truncation was used to gain more control over search variations. the inclusion criteria were original articles and literature reviews indexed within a 17-year time frame (articles published between 2003 and 2020), articles written in portuguese and english, and articles that addressed the main properties evaluated for this type of material, such as physical and mechanical properties, as well as literature that evaluated different types of incorporated waste. the exclusion criteria were articles that addressed other types of materials made with soil-cement, as well as articles that did not report on the addition of waste to construction materials. for data analysis, a qualitative content analysis protocol was adopted, following the methodology proposed by bardin (1977), and divided into pre-analysis, analysis, and data interpretation steps. for the pre-analysis, the first stage was a floating analysis, consisting of a survey of bibliographic references to the theme studied; in the second stage, the choice of literature that comprised the body of the analysis was made; and the third stage was the formulation of the choice of information for each content. in the analysis (exploration of the material), the information gathered in the pre-analysis stage was compiled in spreadsheets, and the informational content was categorized. finally,  in the data interpretation stage, this categorization of information was considered so that the discussion was related to the main topics that make up the sections discussed in this paper: soil-cement; industrial solid waste in soil-cement blocks; life cycle analysis (lca) in construction: an alternative to evaluate soil-cement blocks with industrial solid waste. soil-cement soil-cement is the product resulting from the mixture of soil, cement, and water compacted at the optimum humidity to provide maximum density. to verify the suitability of a soil for stabilization with cement, it is necessary to perform granulometric analysis and determine consistency limits (ferreira et  al., 2018). once the soil is chosen, soil and soil-cement compaction tests must be carried out to quantify compaction control values. the molding process of the soil-cement brick consists of compaction by means of a manual or hydraulic press, which reduces its porosity through a compressive force and preserves the dimensional symmetry of the interlocking bricks’ faces (abcp, 2000; ferreira et al., 2018). the addition of cement to the soil increases the optimum humidity value of the mixture compared with that of natural soil (ferreira et al., 2018). soil-cement blocks with a cement content greater than 10% may not be considered advantageous in terms of cost, but a cement content of less than 5% may affect the technological properties of the material. soils with a plasticity index (pi) between 15 and 25 are the most suitable for soil-cement blocks, because a greater plasticity or clay could cause a bigger interference in the connection between cement and fine aggregates and, consequently, in water absorption due to the occurrence of retractions in the drying process and an increase in the appearance of cracks. the main properties analyzed in this type of block are compressive strength and water absorption according to brazilian technical standards abnt nbr 8491 and abnt nbr 8492. for compressive strength, the blocks must reach a minimum value of 2.0 mpa (average), and for water absorption, less than or equal to 20% (average) (abnt, 2012a, 2012b; ferreira et al., 2018; murmu and patel, 2018). the amount of water has a dominant effect on the mechanical performance of clay bricks and sintered masonry. each component of the block, including pores of water and air, plays a role and interacts with others in the mix, contributing to the overall strength of the system (li piani et  al., 2020). the proportion of water in the mixture is between 5 and 20%, and the optimum humidity is defined as the value of humidity corresponding to the value of the maximum dry density, that is, the ideal amount of water required to obtain stable compaction (campos et al., 2019). silva, t. r. et al. 676 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 673-686 issn 2176-9478 according to al-jabri et al. (2017), soils with a higher clay content are more compressible than those with a lower one. the increase in clay content, cement, and density in the soil-cement block directly influences the increase in the thermal conductivity of the material (balaji et al., 2017; saidi et al., 2018). according to mcgregor et al. (2014) and rempel and rempel (2016), unburned masonry has a high potential to regulate its internal humidity, and hygroscopic earth buildings are characterized by the maintenance of comfortable internal temperatures. soil-cement blocks are a more sustainable alternative to traditional masonry blocks. despite the use of cement, the process of manufacturing soil-cement blocks does not involve burning, which minimizes greenhouse gas emissions (paschoalin filho et al., 2016; azevedo et al., 2019). segantini and wada (2011) and azevedo et  al. (2019) emphasize that this constructive method streamlines the construction process, reduces the amount of waste generated, and reduces the consumption of mortar. this type of block is superimposed on the settlement, forming ducts through which hydraulic wires and pipes can be passed, besides offering thermal and acoustic comfort (weber et al., 2017), as can be seen in figure 1. industrial solid waste in soil-cement blocks according to huarachi et  al. (2020), it is necessary to quantify the real impact of alternative blocks through different waste addition scenarios. zhang (2013) adds that it is important to ensure adequate treatment for the waste that contains contaminants to produce materials. literature (table 1) shows the versatility of industrial solid waste incorporated in the production of soil-cement blocks. according to anjum et  al. (2017), the addition of sludge from wastewater treatment plants directly affects the increase in water absorption in the block, as it is a plastic solid waste. because of that, it also affects the cement hydration reactions next to the organic matter present in the sludge and the type of soil used, since the sludge traps large amounts of water; therefore, it lacks an adequate amount of water to complete these reactions. rodrigues and holanda (2015) also analyzed the addition of waste from a water treatment plant to soil-cement blocks and observed that the amount of soil used was replaced by up to 1.25% of this waste, although the main limitation was associated with the increase in water absorption due to waste plasticity. having an adequate amount of water helps in the homogenization, hydration, and crystallization process of the cement, that is, it provides fluidity, plasticity, and workability to the material. in addition, the water/cement factor must always be as low as possible, within the required characteristics of the block and the quality of the materials available for its composition. the higher the water content in the mixture, the greater the tendency for exudation to occur, which causes the water to reach the surface of the block, creating a greater number of voids inside and, consequently, reducing the resistance, increasing the permeability, and impairing the block’s durability (castro and pandolfelli, 2009). according to barros et al. (2020), soil-cement blocks with the use of ornamental stone wastes and polyester resin using methyl ethyl ketone peroxide as a catalyst showed superior results for compressive strength. the result for water absorption was lower than that of conventional figure 1 – soil-cement blocks. (a) holes in soil-cement blocks. (b) ducts in soil-cement blocks. source: eco máquinas. (a) (b) soil-cement blocks: a sustainable alternative for the reuse of industrial solid waste 677 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 673-686 issn 2176-9478 title journal authors waste used production of soil-cement bricks using sludge as a partial substitute earth science malaysia anjum et al. (2017) sludge from a water treatment plant ecological bricks from dimension stone waste and polyester resin construction and building materials barros et al. (2020) ornamental stone waste and polyester resin assessment of mechanical properties and the influence of the addition of sawdust in soil–cement bricks using the technique of ultrasonic anisotropic inspection journal of materials in civil engineering carrasco et al. (2014) wood sawdust (eucalyptus grandis and eucalyptus cloeziana) evaluation of compressive strength and water absorption of soilcement bricks manufactured with addition of pet wastes acta scientiarum paschoalin filho et al. (2016) polyethylene terephthalate fibers (pet bottles) brick solo cement with vegetable fiber addition: an alternative in civil construction research, society and development cristina et al. (2018) loofah vegetable fiber (luffa cylindrica) quality evaluation of soil-cement-plant waste bricks by the combination of destructive and non-destructive tests revista brasileira de engenharia agrícola e ambiental ferreira and cunha (2017) rice husk and brachiaria grass (brachiaria brizantha cv. marandu) manufacture of soil-cement bricks with the addition of sugarcane bagasse ash engenharia agrícola jordan et al. (2019) sugar cane bagasse characterization of soil-cement bricks with incorporation of used foundry sand cerâmica leonel et al. (2017) discarded foundry sand incorporation of solid residues from mechanical turning in soilcement bricks manufacturing nativa oliveira et al. (2014) mechanical turning recycling of water treatment plant waste for production of soil cement bricks procedia materials science rodrigues and holanda (2015) sludge from a water treatment plant physical-mechanical properties of soil-cement bricks with the addition of the fine fraction from the quartzite mining tailings (state of minas gerais – brazil) bulletin of engineering geology and the environment reis et al. (2020) quartzite mining waste effect of incorporation of grits waste on the densification behavior of soil cement bricks cerâmica siqueira and holanda (2015) grains from the pulp industry influence of industrial solid waste addition on properties of soilcement bricks cerâmica siqueira et al. (2016) poultry eggshells and welding slag thermal conductivity of unfired earth bricks reinforced by agricultural wastes with cement and gypsum energy and buildings ashour et al. (2015) wheat and barley straw sorption characteristics of stabilised soil blocks embedded with waste plastic fibres construction and building materials subramaniaprasad et al. (2014) plastic fibers (pet bottles and bags) evaluation of physical and mechanical properties of soil-cement bricks formulated with steel co-products matéria castro et al. (2016) steel co-products: balloon blast furnace dust powder, dedusting powder, electric arc furnace slag, and defective granulated soilcement blocks utilization of granulated blast furnace slag and cement in the manufacture of compressed stabilized earth blocks construction and building materials sekhar and nayak (2018) granulated blast furnace slag thermal performance of fired and unfired earth bricks walls journal of building engineering bruno et al. (2020) hemp fibers sustainable unfired bricks manufacturing from construction and demolition wastes construction and building materials seco et al. (2018) construction and demolition waste (concrete and ceramics) ecological brick made with non-cash banknotes semioses inovação, desenvolvimento e sustentabilidade valadão et al. (2017) worthless cash bills table 1 – studies on the incorporation of different industrial solid wastes in soil-cement blocks. silva, t. r. et al. 678 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 673-686 issn 2176-9478 sintered block. the soil-cement blocks analyzed showed good thermal stability and fire strength using 90% of limestone wastes. carrasco et al. (2014) observed in soil-cement blocks with the addition of wood sawdust and with different block shapes that the mechanical characteristics of soil-cement blocks depend not only on the type of soil used, but also on the form and configuration of blocks and prisms. the authors also pointed out that the incorporation of wood sawdust into sandy soil increased its compressive capacity, strength, modulus of elasticity, and ductility. in clayey soils, it caused a decrease in compressive strength, but an increase in elasticity and ductility modulus. the authors also demonstrated the results obtained through non-destructive tests by ultrasonic waves that allowed estimation of the values of compressive strength and elasticity modulus of samples, blocks, and prisms, relating the variation of soil, cement, and wastes, in addition to allowing the analysis of the structural characteristics of the aggregate. paschoalin filho et al. (2016) demonstrated positive results regarding the reduction of  (polyethylene terephthalate) pet waste for the environment with the manufacture of soil-cement blocks. the authors evaluated blocks with waste added at proportions of 20, 15 and 10%, and cement at proportions of 15, 20, and 25%, and found that, with the addition of 10% pet, it was possible to reuse approximately 300  g of pet in each block. although the results showed low values of compressive strength, they still proved to be an alternative solution for masonry works that are not subjected to heavy loads or structural functions. cristina et  al. (2018) showed that soil-cement blocks with added loofah vegetable fiber presented low compressive strength under conditions of 5% and 10% fiber variation and molded with a water content of 17.5% and a cement content of 5%. the authors found that, with the increase in waste, there was low adherence of the vegetable fiber to the cement with the amount of water used. bruno et al. (2020) demonstrated the incorporation of 1.5% of the hemp fibers mass in soil-cement blocks with a water content of 5.4% to facilitate mixing and hypercompaction of the material. the authors found that the insulating fibers provided better thermal performance due to their low density, low porosity, and low thermal conductivity. ferreira et  al. (2008) evaluated soil-cement blocks with the addition of rice husks and brachiaria grass with different proportions of cement (60, 70, 80, and 90%) and waste (10, 20, 30, and 40%). the authors stated that the best results, in terms of compressive strength and water absorption, were obtained by incorporating the wastes as 10% of the cement content. ferreira and cunha (2017) also used the addition of rice husks and brachiaria in their studies of soil-cement blocks and pointed out that, to achieve the maximum apparent specific weight of the molding blocks, the optimum moisture values of the soil at the compaction tests should be used. the authors performed an anisotropic strength measurement, a non-destructive test using ultrasonic waves, to characterize the technical quality of the blocks in physical-mechanical, and elastic-acoustic terms. sekhar and nayak (2018) evaluated compressed blocks with the addition of granulated blast furnace slag (bfs) and observed that it was possible to substitute 25 and 20%, respectively, for two types of soil used (lithogenic and lateritic), an improvement of 53 and 40%, respectively, in the compressive strength. the authors calculated the levels of addition of each component mixture and observed that the cement content, in 10% in the mass mixture, directly interfered in the compression force with the lithogenic soil, with an improvement of up to 390%. with the lateritic soil, a cement content of 6% showed that there was an improvement of 209%. jordan et al. (2019) studied soil-cement blocks with and without the addition of sugarcane bagasse and observed that the lack of pre-treatment of the waste interfered with the physical and mechanical results of the block due to the presence of impurities and granulometric variables, which contributed to a decrease in the quality of the mixtures. leonel et al. (2017), when evaluating a mixture composed of 10% cement, 0–25% commercial sand, 0–65% foundry sand, 25–65% clay, and 15–30% gravel powder, observed a reduction in water absorption with the addition of discarded foundry sand combined with crushed stone, although the mechanical strength remained stable. oliveira et  al. (2014) evaluated soil-cement blocks with the addition of mechanical turning waste with 0, 10, and 15% waste variation, and 10% cement content in the mixture. the results showed improvement in the mechanical properties with 15% addition of waste in relation to the block without waste; however, they did not reach the values established by the norm. seco et  al. (2018) evaluated the incorporation of construction and demolition waste. the authors obtained different percentage results for maximum addition of each residue due to the workability of each mixture, with 50% of maximum addition for concrete and 30% for ceramic residue. reis et  al. (2020) analyzed the physical-mechanical aspects of soil-cement blocks with the addition of tailings from quartzite mining and found that the incorporation of the waste reduced the limits of liquidity and plasticity due to the decrease in the percentage of the clay fraction of the soil, since clays, unlike sands, have a plastic behavior and a high agglutination capacity. siqueira and holanda (2015) manufactured soil-cement blocks with the addition of grains from the cellulose industry and analyzed the incorporation of up to 20% by weight of cement in the manufacture of soil-cement blocks with a water content of 16% in relation to the total block weight. the authors varied the waste by 10, 20, and 30%, and observed that the compressive strength increased by 15% in relation to the reference line, without adding any waste. for additions of waste above 20%, the grain filling effect was lower, and water absorption increased. as for durability, for additions of up to 20% of grains, the loss of mass of the blocks decreased, and for additions greater than 20% of grains, it increased. soil-cement blocks: a sustainable alternative for the reuse of industrial solid waste 679 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 673-686 issn 2176-9478 siqueira et  al. (2016) evaluated the addition of poultry eggshell and welding slag wastes for the manufacture of soil-cement blocks and found that up to 15% welding slag waste could be incorporated into the block as a substitute for soil and that the wastes of poultry eggshells could replace up to 30% in the cement composition. subramaniaprasad et  al. (2014) analyzed the incorporation of plastic fibers in compressed blocks and observed that the plastic fiber forms interconnected channels and helps to increase water absorption when the samples are completely submerged in water. when the blocks with added fiber underwent greater molding pressure, water absorption decreased due to greater soil compaction and the considerable reduction of empty spaces between the waste and the high-pressure soil. subramaniaprasad et  al. (2015) used evaluation parameters with a variation of 7.5, 10, and 15% of cement, types of fiber (water bottles and transportation bags), fiber length (1 and 2 cm) and fiber percentage (0.1 and 0.2%). with that, the authors were able to find a 4.5-fold increase in the block’s tensile strength. ben mansour et  al. (2017) showed in their study on acoustics that pressed blocks with a high apparent density are characterized by high airflow resistivity due to their low porosity and high sinuosity. when  there is a decrease in the compaction pressure, there is an increase in porosity and a reduction in the airflow resistivity of the material; therefore, it is more efficient in relation to sound absorption at a low density, i.e., it is a better sound absorber, than at a higher density. ashour et al. (2015) studied the incorporation of wheat and barley straw into soil-cement blocks. the authors observed the density and thermal conductivity of the blocks with a variation in the percentage of wheat straw and barley from 0 to 3%. they concluded that there was a decrease in the thermal conductivity of the blocks by up to 54.4% (wheat) and 53% (barley straw), respectively, in relation to the blocks without residue. as for the density of the blocks, there was a decrease of about 9.8 to 22% in relation to the blocks without residue incorporation. according to castro et  al. (2016), it is possible to incorporate steel by-products, such as balloon blast furnace dust powder, electric furnace dust, and granulated blast furnace slag. the authors point out that the wastes used are composed of granulometries corresponding to the typical range of fine and medium sand, except for balloon blast furnace dust powder, which is finer. another aspect they mention is alteration of the cement mix as an alternative to increase granule cohesion and reach higher strength values, together with the adequate dosage of added wastes. valadão et al. (2017) analyzed the incorporation of worthless cash banknotes into soil-cement blocks in proportions of 10, 15, 20, and 25% of the waste and observed an increase in the compressive strength with the addition of the waste, considering that waste pre-treatment provided greater compaction of the block. a study by sekhar and nayak (2018) evaluated compressed blocks with granulated blast furnace slag added to different types of soil (lithomargic soil and lateritic soil) and waste added in different proportions. the authors observed that a cement content of 10% in the mass mixture directly interfered in the compression force with the lithogenic soil, with an improvement of up to 390%. with the lateritic soil, a 6% cement content showed an improvement of 209%. siqueira and holanda (2015) manufactured soil-cement blocks by adding grains from the cellulose industry. the authors observed that the compressive strength increased by 15% in relation to the reference line, without adding waste. subramaniaprasad et al. (2015) analyzed the incorporation of plastic fibers in pressed blocks and found a 4.5-fold increase in the block’s tensile strength. ashour et al. (2015) studied the relationship between the incorporation of wheat straw and barley into soil-cement blocks and found a reduction in the thermal conductivity of the block by up to 54.4%, compared with the block without straws. with the increase in barley straw, the thermal conductivity decreased by up to 53% in relation to the block without waste, and the density decreased about 9.8%, to 22%. according to the related literature in this study, the behavior of soil-cement blocks is influenced by several factors, including the type of soil used, the cement content, the percentage of incorporation and replacement of residue, and the type of waste incorporated (shown in table 1). in addition, the tests of physical-chemical properties must be in accordance with the current standards for validating the material performance, including quality and accuracy in the manufacturing steps, mainly regarding the mixture homogenization, moisture content and compaction energy of the material (murmu and patel, 2018). in general, there are difficulties in quantifying a complete comparison of the data present in the different authors listed in this review. in this context, a comparative synthesis was established for some of the advances obtained by each study (tables 2 and 3): there is a concern that the incorporation of wastes implies changes in the physical and mechanical properties of soil-cement bricks, impairing their performance. it is also necessary to pay attention to possible contamination problems that this incorporated waste may inflict on the environment with the effects of waste over time. santos et  al. (2013) studied the addition of leather waste to soil-cement bricks in different proportions (10, 15, 20, and 30%) and observed that only the sample relative to the addition of 10% showed results for chromium below the maximum limit allowed per liter of leachate, thus being considered non-hazardous by nbr 10004 (abnt, 2004a). in contrast, other percentages of addition analyzed presented chromium content above the limit set by the standard, thus being considered hazardous (abnt, 2004a). despite the study showing satisfactory results in relation to water strength and absorption, the impossibility of retaining chromium in bricks has become a limiting factor in its use and must be considered. a study by pinheiro et al. (2013) evaluated the effects of incorporating grits waste into soil-cement bricks. the authors found that the soil-cement brick with grits added was characterized as non-hazardous by nbr 10004 (abnt, 2004a), which can be used without restriction. silva, t. r. et al. 680 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 673-686 issn 2176-9478 table 2 – summary of the bibliographic review regarding the factors that influence the behavior of the soil-cement block with the incorporation of industrial solid waste. authors soil type mixture waste (%) waste particle type and/or size pressing type waste content anjum et al. (2017) sandy 4:1 (soil:cement) 0-2.5-5-7.510 solid – 1 to 500 μm uniaxial sludge from a water treatment plant barros et al. (2020) unidentified unidentified 2.33-4-5.66-9 solid and liquid hydraulic ornamental stone waste and polyester resin carrasco et al. (2014) clay and sandy 8:1 (soil:cement) 0-0.5-1-2-3 solid – 2.0 and 4.8 mm (length) 0.3mm (thickness) hydraulic wood sawdust (eucalyptus grandis and eucalyptus cloeziana) paschoalin filho et al. (2016) red latosol (oxisol) cement 15, 20, 25% 20-15-10 solid unidentified polyethylene terephthalate fibers (pet bottles) cristina et al. (2018) unidentified cement 5% 0-5-10 solid hydraulic loofah vegetable fiber (luffa cylindrica) ferreira and cunha (2017) clayish cement 60,70,80,90% 0-10-2030-40 solid – 1.19 to 0.42 mm and 2.00 to 0.105 mm manual rice husk and brachiaria grass (brachiaria brizantha cv. marandu) jordan et al. (2019) sandy and clayey 6: 1, 7: 1, 10: 1 (soil-cement) 0-30-40 solid manual sugar cane bagasse leonel et al. (2017) clayey and sandy cement 10% 0-25-30-3545-65 solid manual discarded foundry sand oliveira et al. (2014) silty 10:1 (soil:cement) 0-10-15 pasty manual mechanical turning rodrigues and holanda (2015) commercial soil (sandy) 10:1 (soil:cement) 0-1.25-2.50-5 pasty – 1 to 600 μm uniaxial sludge from water treatment plant reis et al. (2020) red-yellow latosol 6:1, 8:1, 10:1 (soil:cement) 0-15-30 solid hydraulic quartzite mining waste siqueira and holanda (2015) weak clayey 9: 1, 9: 0.9, 9: 0.8, 9: 0.7 (soil:cement) 0-10-20-30 solid not informed grains from the pulp industry siqueira et al. (2016) sandy 9:1 (soil:cement) 0-10-20-30 solid – 150 μm unidentified poultry eggshells and welding slag ashour et al. (2015) silty cement 5%, 10% 0-1-3 solid – 4cm mechanical pressing wheat and barley straw subramaniaprasad et al. (2014) sandy cement 5%, 10%,15% 0.1-0.2 solid – 1 cm and 2 cm unidentified plastic fibers (pet bottles and bags) castro et al. (2016) kaolinitic 6:1 (soil:cement) 0-2.5-5-7.510-15-20 solid hydraulic steel co-products: balloon blast furnace dust powder, dedusting powder, electric arc furnace slag and defective granulated soil-cement blocks sekhar and nayak (2018) lateritic and clayey cement 2%, 4%, 6%, 8%, 10%, 12% 0-20-25 solid soil size used hydraulic granulated blast furnace slag bruno et al. (2020) ilítico 3:1 (soil:cement) 0-1,5 solid unidentified hemp fibers seco et al. (2018) clayey cement 10% 0-30-50 solid – 4mm hydraulic construction and demolition waste (concrete and ceramics) valadão et al. (2017) sandy 8:1 (soil:cement) 0-10-1520-25 solid – 2mm hydraulic worthless cash bills soil-cement blocks: a sustainable alternative for the reuse of industrial solid waste 681 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 673-686 issn 2176-9478 table 3 – synthesis of the main tests and results of the literature review on soil-cement blocks with industrial solid waste. authors tests with the waste tests with the blocks main results anjum et al. (2017) chemical analysis by x-ray spectrometry simple compressive strength, water absorption, and bulk density reduced density and compressive strength and increased water absorption barros et al. (2020) fourier transform-infrared spectroscopy (ftir) thermogravimetry (tg), x-ray diffraction (xrd), x-ray fluorescence spectrometry (xrf), scanning electron microscopy (sem) compressive strength, water absorption, tg/dtg, and flammability increase in compressive strength and fire strength and decreased water absorption carrasco et al. (2014) particle size distribution (psd) proctor compaction, prism test, ultrasonic compressive strength, tensile strength reduced compressive and tensile strengths, increased ductility for clayey soil and increased compressive and tensile strengths and ductility for sandy soil paschoalin filho et al. (2016) particle size distribution (psd) particle size distribution, compaction test, simple compressive strength and water absorption reduced compressive strength and water absorption cristina et al. (2018) unidentified particle size distribution, simple compressive strength and water absorption reduced compressive strength, high porosity and high water absorption ferreira and cunha (2017) particle size distribution and apparent density, pre-treatment in a hydrated lime solution and drying proctor compaction, prism test, ultrasonic compressive strength, tensile strength increase in compressive strength (rice husk), reduction in specific weight and anisotropic strength (branchiaria grass) jordan et al. (2019) drying and screening particle size distribution, simple compressive strength and water absorption low compressive strength, increased porosity and water absorption leonel et al. (2017) x-ray diffraction (xrd) x-ray fluorescence (xrf) isothermal colorimetric test, compressive strength, tensile strength, durability and water absorption the replacement of the block sand by waste caused a reduction in the compressive strength oliveira et al. (2014) drying and screening particle size distribution, simple compressive strength, prism test, and water absorption  increase in compressive strength and low water absorption with increased waste rodrigues and holanda (2015) sedimentation, drying and screening, x-ray diffraction (xrd), particle size distribution simple compressive strength, bulk density water absorption reduced mechanical strength and increased water absorption due to the plasticity of the waste reis et al. (2020) particle size distribution particle size distribution, simple compressive strength and water absorption compressive strength and stable water absorption with added waste siqueira and holanda (2015) x-ray diffraction (xrd) particle size distribution, x-ray diffraction (xrd), simple compressive strength, water absorption and durability, scanning electron microscopy (sem) reduction in porosity, good durability, strength and stable absorption (up to 20% of waste) siqueira et al. (2016) drying and screening volumetric shrinkage, x-ray diffraction (xrd), water absorption, bulk density, compressive strength, and durability low volumetric shrinkage, decreased porosity and water absorption, increased durability and reduced compressive strength with 30% waste ashour et al. (2015) drying thermal conductivity decrease in density and thermal conductivity subramaniaprasad et al. (2014) unidentified water absorption increase in water absorption with added residue continue... silva, t. r. et al. 682 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 673-686 issn 2176-9478 authors tests with the waste tests with the blocks main results castro et al. (2016) mineralogical composition with x-ray fluorescence (xrf), x-ray diffraction (xrd), particle size distribution and sieving particle size distribution, simple compressive strength and water absorption compressive strength and absorption suitable for 20% balloon blast furnace dust powder + 10% granulated soilcement block; 10% slag or 20% steel slag + 10% granulated soil-cement block; 2.5% dedusting powder + 20% granulated soil-cement block sekhar and nayak (2018) particle size distribution and chemical analysis particle size distribution, simple compressive strength and water absorption compressive strength and adequate absorption, mainly for lateritic soil with addition of residue bruno et al. (2020) unidentified thermal conductivity and apparent density unburned blocks showed better thermal conductivity with addition of residue seco et al. (2018) screening x-ray diffraction (xrd) x-ray fluorescence (xrf), unconfined compressive strength, water absorption, freeze-thaw test, and environmental impact assessment decrease in compressive strength with the addition of concrete waste in relation to ceramic waste and increase in strength to freezing and thawing with concrete residue  valadão et al. (2017) waste fragmentation particle size distribution, simple compressive strength increase in simple compressive strength table 3 – continuation. however, as for solubilization, the soil-cement brick with added grits presented constituents that are solubilized in concentrations higher than those allowed by nbr 10005 (abnt, 2004b) in relation to the water potability pattern, realizing that this would impede the molding of soil-cement bricks. leonel et  al. (2017) evaluated the incorporation of foundry sand into soil-cement bricks and found leaching values that did not exceed the limit established by nbr 10004 (abnt, 2004a); therefore, the materials could be classified as non-hazardous. however, a solubilization test indicated that the phenol did not incorporate wastes; therefore, it is not an adequate component for the brick molding process. cement and soil were classified as non-inert non-hazardous wastes, but in relation to cement, the parameters that exceeded the limits were chromium, phenol, sodium, and sulfate, and, for the soil, aluminum and iron. life cycle analysis (lca) in civil construction: an alternative to evaluate soil-cement blocks with industrial solid waste life cycle assessment (lca) is an increasingly efficient and recognized tool, as it enables the assessment of the impacts of raw material extraction up to the final disposal of the products, providing knowledge about its different process phases (de lassio et al., 2016). several studies highlight lca as an important tool for the civil construction sector in terms of sustainability in civil construction. (galan-marin et al., 2016; marcelino-sadaba et al., 2017; peng and wu, 2017; joglekar et al., 2018; lozano-miralles et al., 2018; mohajerani et al., 2018; sandanayake et al., 2018; seco et al., 2018; yuan et al., 2018). yuan et  al. (2018) compared permeable blocks and traditional concrete blocks and used lca to analyze and compare the environmental and economic impacts, in addition to identifying the main processes and materials that make them beneficial for achieving a cleaner and more economical production. seco et  al. (2018) analyzed the incorporation of construction and demolition waste in non-sintered blocks and identified, through lca, the environmental impact caused by these materials. galan-marin et al. (2016) conducted environmental impact studies in different construction systems, highlighting the masonry walls of sintered clay bricks, concrete block masonry, and masonry walls of soil blocks stabilized with natural fibers through lca. mohajerani et al. (2018) performed a comparative lca to assess the environmental impacts of sintered blocks incorporating biosolids. joglekar et al. (2018) evaluated different masonry alternatives in lowcost housing units, in order to define the material that represents the greatest sustainability. studies by lozano-miralles et al. (2018) evaluated the lca of sintered blocks with organic waste and stated that using lca can be a promising alternative approach regarding sustainability. peng and wu (2017) demonstrated, through modeling methodologies and ecological indicators, an lca of carbon emissions from a modeled building and emphasized that this type of resource can be very useful in reducing efforts to estimate data, as it provides much-needed information and tools to perform this type of analysis. thus, it alleviates part of the soil-cement blocks: a sustainable alternative for the reuse of industrial solid waste 683 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 673-686 issn 2176-9478 difficulty when executing the structuring of an lca, since this study requires a vast database, and most of the time the obstacle is information acquisition. according to marcelino-sadaba et al. (2017), the variability in the components of a product, the lack of data for each aspect of manufacturing and the processes involved create great challenges. as a result, through the incorporation of recycled waste and by-products, the quantification of data becomes more complex. for the authors, the incorporation of these materials creates problems in terms of data and means of conducting a robust and individualized analysis. sandanayake et al. (2018) justify that a typical construction project involves several activities that cause particular environmental impacts and that, from this, a broader view of studies with a global perspective is necessary. through this approach, it is possible to verify the feasibility of applying lca in new studies on the production of soil-cement blocks, as it allows a deeper analysis of the process and the material in question. in this sense, the quantification of data by using this methodology can enhance future studies, although seco et al. (2018) emphasize that lca also has the limitations of not fully considering the additional environmental benefits of replacing a non-renewable resource, such as natural soil, with recycled waste. thus, it is still necessary to have broader and standardized details for future analysis of soil-cement blocks containing solid industrial waste. final considerations considering the general aspects of the discussion of literature in this study, the wastes that contributed to the improvement of soil-cement blocks properties were cellulose industry grains, rice husks, brachiaria grass, steel by-products with soil blocks, granular cement, and blast furnace slag. the wastes that did not obtain satisfactory results were sludge from a water treatment plant, sugarcane bagasse, and vegetable loofah. through this article, it was possible to verify that the behavior of soil-cement blocks is influenced by several factors in their manufacture, mainly regarding the type and percentage of incorporated waste. many wastes prove to be viable for use in this type of block in certain proportions, which is thus a sustainable alternative to their inadequate disposal in landfills and the environment. however, it is important to be concerned about the application of blocks with such wastes, requiring more environmental analyses linked to these types of studies so that the intention of these surveys is truly sustainable and does not enhance environmental impacts. contribution of authors: silva, t.r.: conceptualization, methodology, formal analysis, investigation, data curation, software, writing — original draft. cecchin, d.: methodology, validation, resources, supervision, project administration. azevedo, a.r.g.: methodology, validation, resources, supervision, project administration. alexandre, j.: formal analysis, software, resources. valadão, i.c.r.p.: formal analysis, visualization. bernardido, n.a.: formal analysis, visualization. do carmo, d. f.: methodology, validation, visualization. ferraz, p. f. p.: validation, visualization. references al-fakih, a.; 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influência desta biodegradação prévia quando os polímeros foram expostos à intempérie. para tanto, massas conhecidas de pet e pp foram pasteurizadas e colocadas, separadamente, em placas de petri contendo micélio de p. djamor, crescido em meio tda, e incubadas por 76, 150 e 180 dias. as amostras do tempo de incubação de 150 dias foram expostas à intempérie por 90 e 150 dias. após 150 dias de biodegradação verificou-se perdas de massa em torno de 0,9 % para pet e 2,2 % para pp. esta degradação prévia não promoveu perda de massa durante a exposição à intempérie. palavras-chave: biodegradação, polímeros, pleurotus djamor abstract aiming to contribute to the solution of environmental problems, studies are being conducted to assess the degradation of polymeric materials by fungi of the pleurotus genus. this work evaluated the biodegradation of poly (terephthalate) ethylene (pet) and polypropylene (pp) by pleurotus djamor and the influence of this biodegradation when the polymers were exposed to climatological conditions. known mass of pet and pp were pasteurized and placed, separately, in petri dishes with the mycelium of p. djamor, grown in culture medium tda, and incubated for 76, 150, and 180 days. samples that had higher weight loss were exposed to climatological conditions for 90 and 150 days. after 150 days were checked weight loss around 0,9% for pet and 2,2% for pp. the first degradation did not presented weight loss during the period they were exposed to climatological conditions. keywords: biodegradation, polymers, pleurotus djamor poliana dambrós mestranda em engenharia de processos pela universidade da região de joinville – univille joinville, sc, brasil polianadambros@gmail.com karoline pignat cappelari engenheira ambiental pela universidade da região de joinville – univille joinville, sc, brasil karoline_pignat@hotmail.com caroline poffo acadêmica do curso de engenharia química e bolsista de iniciação científica do laboratório de biotecnologia da universidade da região de joinville – univille joinville, sc, brasil carol_poffo_@hotmail.com elisabeth wisbeck doutora em engenharia química, docente do programa de pós-graduação em engenharia de processos, do curso de engenharia ambiental e sanitária e do curso de engenharia química da univille joinville, sc, brasil ewisbeck@univille.br revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 22 introduçâo uma das razões que fazem os plásticos serem materiais de uso cada vez mais difundidos é a sua durabilidade, consequência de sua estabilidade estrutural, que lhes confere resistência aos diversos tipos de degradação como a fotodegradação, a quimiodegradação e a biodegradação (piatti e rodrigues, 2005). o uso e o descarte indevido de materiais plásticos, aliados a sua resistência à degradação acabam gerando sérios problemas ambientais (costa et al., 2012; prado, 2007). o polipropileno (pp) é a resina mais consumida no país, representando mais de ¼ do consumo nacional. o poli (tereftalato) de etileno pet é outra resina que vem aumentando sua participação no consumo nacional e estão entre os principais polímeros encontrados nos resíduos sólidos urbanos (abiplast, 2012, costa et al., 2012). polímeros são macromoléculas caracterizadas por seu tamanho, estrutura química e interações intra e intermoleculares (mano e mendes, 2004). podem ser de origem natural, como celulose, proteínas e borracha natural, ou sintetizados, como polietileno, polipropileno, náilon e outros (elias, 1984). o poli (tereftalato) de etileno (pet) possui uma estrutura que corresponde a uma cadeia curta de duas unidades de ch2 alternada com outra estrutura orgânica conhecida como ácido tereftálico. é um termoplástico que possui temperatura de transição vítrea acima da temperatura ambiente (tg = 81°c). assim, a energia térmica fornecida pelo meio ambiente em condições normais de temperatura e ph não é suficiente para que as cadeias sofram mobilidade molecular, apresentando comportamento rígido (zanin e mancini, 2004). seu uso se dá em garrafas para bebidas e como plástico reciclado em fibras de carpete (baird e carrera, 2002). o polipropileno ((c3h6)x) (pp), possui baixa densidade, baixo custo e facilidade de moldagem podendo ser utilizado na indústria automobilística (mano e mendes, 2004). é definido como um termoplástico semicristalino da família das oleofinas, e sua produção se dá pela polimerização do monômero propileno (callister júnior, 2002). a degradação polimérica é definida como um processo de natureza físico-química; que envolve fenômenos físicos e químicos, que provocam cisão de ligações primárias da cadeia principal do polímero e formação de outras, com consequente mudança da estrutura química e redução da massa molar (canevarolo e babeto, 2002). pode ser causada por diferentes fatores ambientais, sendo os mais comuns: calor, luz solar (ultravioleta), oxigênio, água, poluição, ação mecânica, vento e chuva, microrganismos (bactérias, fungos, algas, etc.), entre outros (bach et al., 2012; innocentinimei e mariani, 2005). a biodegradação de superfícies poliméricas é resultado das interações interfaciais com os microrganismos e depende de fatores como hidrofobicidade, umidade e nutrientes, para que ocorra a adesão de microrganismos, colonização e formação de biofilme sobre o material. as hifas de fungos podem penetrar no material polimérico e provocar diminuição de sua estabilidade mecânica (flemming, 1998). atualmente, buscam-se alternativas para a diminuição do impacto ambiental proveniente de resíduos plásticos tais como: controle do consumo e reciclagem do material, aterramento e incineração dos resíduos e biodegradação (lima e jesus, 2013; costa et al., 2012; faria et al., 2010; piatti e rodrigues, 2005, spinacé e de paoli, 2005). estudos estão sendo realizados a fim de avaliar a degradação de materiais poliméricos por fungos do gênero pleurotus (romero, 2009; cordeiro, 2008; faria, 2008; kloss, 2007; monteiro, 2007; reyes, 2003; costa, 2001). o gênero pleurotus, da classe dos basidiomicetos, por degradar material lignocelulósico, faz parte de um grupo denominado “fungos de podridão branca”. este gênero é representado por espécies cosmopolitas, que ocorrem naturalmente em florestas tropicais, subtropicais e temperadas (zadrazil e kurtzman, 1984) e possuem um complexo enzimático lignocelulolítico único que os habilita a decompor diversos resíduos agroindustriais (rajarathnam et al., 1992). costa (2001) observou a habilidade fúngica de linhagens do gênero pleurotus para produção de enzimas celulolíticas e ligninolíticas tais como avicelase, xilanase, carboximetilcelulase, manganês peroxidase, lignina peroxidase, álcool veratrílico oxidase e lacase, assim como de biosurfactantes, revelando o potencial destes organismos para processos benignos ao meio ambiente como a biodegradação. segundo reyes (2003), monteiro (2007), cordeiro (2008), faria (2008) e souza (2009) diferentes espécies de pleurotus apresentaram potencial de biodegradação de pet e pp. já kloss (2007), utilizando p.sajor-caju para a biodegradação de poliuretano (pu), verificou perdas de massa de 1,8 a 2,0%, após 30 dias de incubação. diante do exposto, este trabalho teve por objetivo avaliar a biodegradação de pet e pp por pleurotus djamor univille 001 um microrganismo isolado na região de joinville/sc, colaborando assim com a comunidade científica sobre a reflexão de possíveis alternativas para os problemas decorrentes da poluição ambiental gerada pelo lixo plástico. material e métodos revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 23 microrganismo e manutenção o microrganismo utilizado foi a espécie fúngica pleurotus djamor univille 001, isolada no campus joinville da univille, sc. as culturas foram mantidas em meio de cultivo tda (furlan et al., 1997), a 4°c e os repiques foram feitos a cada três meses. meio de cultivo o meio de cultivo tda era composto por 1l de extrato de trigo, 20g de dextrose e 15g de ágar, previamente esterilizados por 20 minutos, a 120°c. o extrato de trigo foi obtido através do cozimento de grãos de trigo em água destilada por 10 minutos, na proporção 1:2 (grãos de trigo: água) (m/v). polímeros utilizados os polímeros utilizados foram o poli(tereftalato) de etileno (pet) e o polipropileno (pp), na forma de “pellets”, não processados. na figura 1 pode-se observar a forma dos polímeros utilizados. biodegradação de polímeros por pleurotus djamor o experimento de degradação dos polímeros pet e pp por pleurotus djamor foi realizado em placas de petri contendo micélio fúngico crescido durante 7 dias sobre o meio tda. uma massa de cerca de 4,5 g de pet e de pp foram previamente pasteurizadas em vapor d’ água por 1h e colocadas sobre o micélio. as placas foram, então, incubadas a 30 ºc por 76, 150 e 180 dias. a cada 60 dias o material contido em cada placa foi suplementado com 5 ml de extrato de trigo, previamente esterilizado a 120ºc por 20 minutos, para suprir a deficiência de nitrogênio no processo. após cada período de incubação, o material foi lavado e seco, conforme descrito no item 2.6 e a perda de massa calculada. o experimento foi realizado em duplicata. exposição ao intemperismo natural os polímeros pet e pp, biodegradados durante 150 dias por pleurotus djamor, foram submetidos ao intemperismo natural durante 90 e 150 dias. amostras dos polímeros sem a degradação prévia por p. djamor, também foram expostos pelo mesmo período, sendo considerados como controle. o experimento foi conduzido sobre peneiras de plástico a fim de permitir uma exposição uniforme da radiação solar sobre a superfície dos “pellets”. após cada período de exposição, o material foi lavado e seco, conforme descrito no item 2.6 e a perda de massa calculada. o experimento foi realizado em duplicata. tratamento das amostras todas as amostras foram previamente pasteurizadas em vapor d’água por 1h. as amostras de pet e de pp, após os tempos de incubação, foram colocadas em solução de naoh 5m por 8h e em seguida por 8h em água destilada, em temperatura ambiente (astm, 1992). posteriormente as amostras foram secas a 50 ºc até massa constante, cerca de 48h (reyes, 2003). no experimento de exposição ao intemperismo natural, as amostras após a exposição e as dos tempos iniciais, também passaram pelo mesmo procedimento. cálculo da perda de massa a perda de massa foi calculada conforme a equação (1) e foi verificada quando a massa dos polímeros após os tempos de biodegradação por pleurotus djamor e após a exposição á intempérie de 90 e 150 dias, for menor que a massa do polímero no tempo inicial. 100* m mm (%)massa deperda 0 f0 −= (1) onde m0 é a massa inicial de polímeros após a pasteurização e mf a massa de polímeros após os tempos de incubação ou exposição ao intemperismo natural. calorimetria exploratória diferencial (dsc) as amostras, após o tratamento conforme o item 2.6, contendo aproximadamente 20 miligramas foram adicionadas em cadinhos de alumínio e aquecidas a 350°c, com taxa de aquecimento de 10°c min-1 e mantidas nesta figura 1 – poli(tereftalato de etileno) (pet) e polipropileno (pp) na forma de pellets utilizados nos experimentos revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 24 temperatura por 2 minutos. em seguida, foram submetidas a um resfriamento, de 350 a -100°c, com uma taxa de 15°c min-1 e mantidas nesta temperatura por mais 2 minutos. o segundo aquecimento foi realizado no intervalo de temperatura entre 100 a 350°c com taxa de aquecimento de 10°c min-1. no entanto, os valores de ∆hm foram calculados no primeiro período de aquecimento. o grau de cristalinidade (αc) dos polímeros foi determinado segundo a equação (2). 100* δh δh α 0 m m c = (2) onde ∆hm é a entalpia de fusão (j.g-1) e ∆hm o é a entalpia de fusão supondo a amostra 100% cristalina (j.g-1), tendo sido consideradas as entalpias de fusão para o polímero 100% cristalino (∆hm o) de 140 j/g para o pet e de 190 j/g para o pp isotático (monteiro, 2007). análise estatística os dados de perda de massa e grau de cristalinidade foram analisados através do teste estatístico para rejeição de valores desviantes (teste q de dixon), sendo aceitos ou não (rorabacher, 1991). foram também submetidos a análise de variância dos valores médios das amostras, através do teste de tukey com nível de significância de 5%. resultados e discussão na figura 2 estão apresentados os resultados de biodegradação obtidos após 76, 150 e 180 dias de incubação de pet e pp com p. djamor em placas de petri. observando-se a figura 2 e comparando-se as perdas de massa de pet entre 76, 150 e 180 dias de biodegradação verifica-se que não houve diferença significativa, permanecendo em torno de 0,90%. já para o pp, houve um aumento de 0,8% de perda de massa de 76 para 150 dias de biodegradação e de 150 para 180 dias a perda de massa permaneceu em 2,2%. avaliando-se o tempo de biodegradação de 76 dias, verifica-se que pet e pp sofreram a mesma perda de massa, pois as médias não apresentaram diferença significativa. para o tempo de 150 dias observa-se que pp obteve maior perda de massa, 2,23 %. o mesmo comportamento foi verificado para o tempo de 180 dias. estas perdas de massa podem representar um indício de degradação do polímero por ação do fungo. reyes (2003), avaliando as espécies pleurotus 001, p. sajor-caju, p. tailandia, p. chrysosporium, pleurotus sp. (p1) e pleurotus sp. (psc 94/03) num estudo de 30, 60, 90 e 120 dias de cultivo em meio líquido contendo pet, verificou que as espécies que mais promoveram perda de massa polimérica foram p. 001 (5,79%) e p. sajor-caju (4,82%) em 30 dias, p. chrysosporium (6,72%) em 90 dias e psc 94/03 (4,13%) em 120 dias. no trabalho de faria (2008) em cultivo sólido foi verificado 3,3% de perda de massa de pet reciclado por pleurotus ostreatus em 45 dias de biodegradação. no presente trabalho, utilizando-se pet virgem em cultivo onde a principal fonte de carbono era o polímero, foi verificada perda de massa inferior (em torno de 0,9%) entre 76 e 150 dias de biodegradação (figura 2). em relação ao pp, no trabalho de faria (2008) foi observado 0,3% de perda de massa de pp reciclado em 45 dias de biodegradação em cultivo sólido de p. ostreatus. neste trabalho (figura 2), uma significativa perda de massa (cerca de 2,0%) foi verificada quando pp virgem foi utilizado como principal fonte de carbono em 150 o76 o150 o180 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 (a) (b)(b) (a)(a) pe rd a de m as sa (% ) tempo (dias) pet pp 76 150 180 (a) figura 2 – perda de massa (%) de pet e pp após 76, 150 e 180 dias de biodegradação por pleurotus djamor. as barras indicam a média ± desvio padrão. letras iguais indicam médias sem diferença significativa pelo teste de tukey, com nível de significância de 5%. revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 25 dias de biodegradação por p. djamor. na tabela 1 podem ser vistos os dados de tm (ºc), ∆hm (j.g 1) e αc (%) obtidos a partir das curvas de dsc. não se observa grandes variações nas temperaturas de fusão tanto para pet quanto para pp. pode-se observar pela tabela 1 que o grau de cristalinidade do pet diminuiu de 55,8 para 25,2 %, após 76 dias de biodegradação. segundo gan et al. (1997) e gan et al. (1999), isto pode estar relacionado com a degradação da fase amorfa e também da fase cristalina. já, para os tempos de 150 e 180 dias, observa-se que os graus de cristalinidade não apresentaram diferença significativa com o inicial. ao compararmos estes dados com os da figura 2, observase que apesar de não haver diferença significativa entre os tempos de biodegradação para o pet, permanecendo a perda de massa em torno de 0,90%, pode-se propor que houve um indício de degradação, principalmente da fase amorfa, em 76 dias de biodegradação. para o pp, observa-se na tabela 1 que o grau de cristalinidade também diminuiu do tempo inicial (43,8%) para o tempo de 76 dias de biodegradação (35,4%), ou seja, parece que, tanto a fase amorfa quanto a fase cristalina do polímero, foram afetadas pelo fungo (gan et al., 1997; gan et al., 1999). verificase, ainda, que os tempos de 150 e 180 dias apresentaram grau de cristalinidade superiores ao tempo de 76 dias, sem diferença significativa entre si. este fato pode estar relacionado com os dados da figura 2 para o pp, onde houve um aumento de 0,8% de perda de massa de 76 para 150 dias de biodegradação. os resultados obtidos no tabela 1 – dados de temperatura de fusão (tm), entalpia de fusão (∆hm) e grau de cristalinidade (αc) obtidos por dsc para as amostras de pet e pp incubadas com p. djamor por 76, 150 e 180 dias. letras iguais significam médias de αc, entre os tempos de biodegradação de cada polímero, sem diferença significativa pelo teste de tukey, com nível de significância de 5%, entre amostra inicial (t0) e demais amostras. tempo (dias) tm (ºc) ∆hm (j.g-1) αc (%) 0 239,8 e 249,3 78,1 55,8 ± 6,2 a biodegradação do pet 76 150 180 246,3 243,0 e 249,27 239,1 e 248,9 35,2 54,3 67,8 25,2 ± 2,9 b 38,8 ± 8,7 a 48,4 ± 17,5 a biodegradação do pp 0 76 150 180 157,6 160,4 160,3 159,6 83,3 67,3 77,4 71,4 43,8 ± 1,3 a 35,4 ± 3,3 b 40,7 ± 1,2 c 37,6 ± 6,7 c tabela 2 – valores médios de perdas de massa (%) ± desvio padrão das amostras de polímeros expostas ao intemperismo natural. amostra controle é a amostra sem degradação prévia por p. djamor. amostra teste é a amostra previamente degradada durante 150 dias por p. djamor. letras iguais, entre amostras controle e teste, indicam médias sem diferença significativa, entre as amostras controle e teste, pelo teste de tukey com nível de significância de 5%. amostras tempo (dias) perda de massa (%) ± desvio padrão amostra controle pet 90 0,47 ± 0,05 a amostra teste pet 90 0,48 ± 0,03 a amostra controle pet 150 0,48 ± 0,06 a amostra teste pet 150 0,48 ± 0,02 a amostra controle pp 90 0,0 a amostra teste pp 90 0,0 a amostra controle pp 150 0, 068 ± 0,03 a amostra teste pp 150 0 ,098 ± 0,05 a revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 26 tempo de 150 dias mostram um indício de biodegradação dos polímeros pelo fungo, no entanto, como não foi verificado aumento na perda de massa dos polímeros, de 150 para 180 dias de biodegradação, tanto para o pet quanto para o pp, as amostras do tempo de 150 dias foram expostas ao intemperismo natural para avaliar a influência da biodegradação promovida por p. djamor. na tabela 2 estão apresentados os resultados obtidos em termos de perda de massa (%) de pet e pp expostos ao intemperismo natural por 150 dias. observando-se os dados da tabela 2 para pet e pp verifica-se que não houve perda de massa significativa entre amostras controle e teste. segundo lima (2004) o fator determinante da degradação de polímeros por fotodegradação é a ação da luz e, mais particularmente, dos raios ultravioletas. todos os polímeros são sensíveis à luz em graus diferentes. por esta razão, eles possuem aditivos para retardar ou acelerar esse efeito. no entanto, as ações dos raios ultravioletas são somente uma foto-fragmentação onde as macromoléculas não são transformadas, mas sim cortadas pela fragilização dos aditivos. durante a exposição ao intemperismo natural, o material fica exposto a ciclos de claro e escuro, variações cíclicas de temperatura e outros efeitos sazonais. muitas reações iniciadas na presença da luz se propagarão no escuro produzindo grupos absorvedores de luz (cromóforos) que irão acelerar o processo no próximo ciclo de iluminação. durante os períodos de escuro e/ou de temperaturas mais baixas as reações químicas de degradação não são interrompidas, elas são apenas mais lentas (de paoli, 2009). ainda, conforme fechine et al. (2006) o polipropileno (pp) não absorve radiação uv em valores superiores a ~250 nm. como a radiação solar, que alcança a superfície terrestre, possui comprimentos de onda superiores a 290 nm, a iniciação da fotodegradação desse polímero é atribuída à absorção de radiação uv por impurezas cromóforas como resíduos de catalisadores e hidroperóxidos gerados durante o processamento. a absorção da radiação uv por esses cromóforos inicia uma série de reações químicas fotoxidativas, que geram grupos químicos como carbonila e hidroperóxidos e provocam reações de cisão de cadeia e/ou de reticulação. os autores verificaram, quando expuseram amostras de pp ao intemperismo natural que os processos degradativos no polipropileno tinham predomínio de reações de cisão de cadeia. no trabalho de santos et al. (2010), que avaliaram a fotodegradação de acrilonitrilobutadieno-estireno (abs) durante 120 dias ao intemperismo natural, os autores sugerem que a degradação é um fenômeno heterogêneo que ocorre essencialmente à superfície e que tende a propagar-se para o interior do co-polímero. de acordo com a literatura, verifica-se que a exposição ao intemperismo natural do pet e do pp, previamente degradados por p. djamor, não promoveu diferenças, em relação ao controle, mesmo sofrendo variações de temperatura, efeitos sazonais, ação da luz e da radiação uv. isto pode estar relacionado com o fato de as amostras utilizadas de pet e de pp tabela 3 – dados de temperatura de fusão (tm), entalpia de fusão (∆hm) e grau de cristalinidade (αc) obtidos por dsc para as amostras de pet e pp colocadas na intempérie por 90 e 150 dias. amostra controle é a amostra sem degradação prévia por p. djamor. amostra teste é a amostra previamente degradada durante 150 dias por p. djamor. letras iguais significam médias de αc sem diferença significativa, entre amostras controle e teste, pelo teste de tukey, com nível de significância de 5%, entre amostras controle e teste nos mesmos tempos amostra tempo (dias) tm (ºc) ∆hm (j.g-1) αc (%) controle pet 0 239,8 e 249,4 77,9 55,6 ± 6,4 a teste pet 0 243,0 e 248,8 54,2 38,7 ± 8,8 a controle pet 90 246,1 37,0 26,4 ± 0,5 b teste pet 90 243,1 e 249,0 57,0 40,7 ± 21,6 b controle pet 150 236,8 e 249,0 60,58 43,3 ± 0,6 c teste pet 150 242,1 e 251,1 48,1 34,3 ± 10,9 c controle pp 0 157,6 81,5 42,9 ± 0,0 a teste pp 0 160,2 75,7 39,8 ± 5,5 a controle pp 90 158,2 74,8 39,4 ± 1,4 b teste pp 90 158,7 77,5 40,8 ± 4,3 b controle pp 150 158,3 81,23 42,7 ± 0,0 c teste pp 150 160,4 79,7 42,0 ± 0,0 d revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 27 não serem processadas, não contendo aditivos que desencadeiam os diferentes processos de degradação (de paoli, 2009). na tabela 3 estão os dados de tm (ºc), ∆hm (j.g -1) e αc (%) obtidos a partir das curvas de dsc e observa-se que tanto as amostras teste (previamente biodegradadas durante 150 dias por p. djamor) quanto as amostras controle (sem degradação prévia), apresentam temperatura de fusão (tm) semelhantes para pet e pp. analisando-se os graus de cristalinidade das amostras controle e teste de pet (tabela 3), verifica-se que em todos os tempo testados a amostras apresentaram um grau de cristalinidade sem diferença significativa. estes resultados estão de acordo com os apresentados na tabela 2, que mostram que após 90 ou 150 dias na intempérie, não houve diferença significativa em termos de perda de massa entre as amostras controle e teste. o mesmo comportamento pode ser observado para as amostras de pp (tabela 3). os resultados obtidos neste experimento sugerem que, em 150 dias de exposição ao intemperismo, a provável degradação prévia de pet e pp por pleurotus djamor não promoveu qualquer alteração nestes polímeros. deve-se levar em consideração, que no presente trabalho os polímeros pet e pp eram na forma de “pellets” e não haviam sido processados. este fato pode ter dificultado o ataque das enzimas e a penetração das hifas fúngicas, que poderiam haver facilitado a biodegradação. conclusões utilizando os polímeros como principal fonte de carbono, verificou-se que as perdas de massa de pet entre 76, 150 e 180 dias de biodegradação não tiveram diferença significativa, permanecendo em torno de 0,90 %. já para o pp, houve um aumento de 0,8 % de perda de massa de 76 para 150 dias de biodegradação e de 150 para 180 dias a perda de massa permaneceu em 2,2 %. observou-se uma variação no grau de cristalinidade do pet utilizado como principal fonte de carbono, durante 76 e 150 dias de biodegradação, provavelmente relacionada à competição dos mecanismos de degradação. já, para o pp o grau de cristalinidade diminuiu do tempo inicial para o tempo de 76 dias de biodegradação os tempos de 76 e 150 dias, parecendo que tanto a fase amorfa quanto a fase cristalina do polímero foram afetadas pelo fungo. quando os polímeros pet e pp, previamente degradados durante 150 dias por p. djamor, foram expostos ao intemperismo natural, verificou-se que não houve perda de massa significativa entre amostras controle e as previamente degradadas (teste). estes resultados podem contribuir na busca por soluções para problemas ambientais envolvendo pet e pp lembrando que a reciclagem destes polímeros consome grandes quantidades de água e energia e gera resíduos sólidos, emissões atmosféricas e efluentes líquidos. agradecimentos os autores agradecem ao fundo de apoio à pesquisa (fap) da univille pelo apoio financeiro e à escola técnica tupy (joinville sc) pelos polímeros utilizados neste trabalho referências abiplast. os plásticos, 2012. disponível em: <http://www.abiplast.org.br/site/os -plasticos>. acesso em 10 de março de 2013. astm:d5247. american society for testing and materials. standard test method for 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mancini, s.d. resíduos plásticos e reciclagem: aspectos gerais e tecnologia. são carlos:ufscar, 2004, 143p. recebido em: mar/2012 aprovado em: mar/2014 calorimetria exploratória diferencial (dsc) figura 1 – poli(tereftalato de etileno) (pet) e polipropileno (pp) na forma de pellets utilizados nos experimentos análise estatística furlan, s.a.; virmond, l.j.; miers, d.a.; bonatti, m.; gern, r.m.m.; jonas, r. mushroom strains able to grow at high temperatures and low ph values. world journal of microbiology and biotechnology, v. 13, p. 689-692, 1997. rajarathnam, s.; shashireka, m.n.; bano, z. biopotentialities of the basidiomacromycetes. advances in applied microbiology, v. 37, p. 233-361, 1992. figura 2 – perda de massa (%) de pet e pp após 76, 150 e 180 dias de biodegradação por pleurotus djamor. as barras indicam a média ± desvio padrão. letras iguais indicam médias sem diferença significativa pelo teste de tukey, com nível de significânci... romero, t. descoberto fungo que faz biodegradação de garrafas pet. inovação tecnológica, 2009. disponível em: <http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=descoberto-fungo-que-faz-biodegracao-de-garrafas-pet&id=#.uymai380qho>. ac... 97 rbciamb | n.41 | set 2016 | 97-110 julie andrews de frança e silva engenheira florestal. mestranda do programa de pós-graduação em ciências ambientais da universidade federal do pará (ufpa) – belém (pa), brasil. mário augusto gonçalves jardim engenheiro florestal. doutor em ciências biológicas. pesquisador titular iii no museu paraense emílio goeldi – belém (pa), brasil. endereço para correspondência: mário augusto gonçalves jardim – avenida perimetral, 1.901 – bairro montese – belém (pa), brasil – e-mail: jardim@museu-goeldi.br resumo o objetivo do presente trabalho foi avaliar os efeitos da inundação sazonal na composição florística, na estrutura e na forma de vida da regeneração natural em uma floresta ombrófila densa aluvial no estuário amazônico, em dois períodos sazonais. na área de proteção ambiental (apa) ilha do combu, foram demarcadas quatro parcelas de 20 x 20 m, onde as espécies e respectivos indivíduos foram identificados, quantificados, agrupados em categorias de tamanho (ct) e classificados quanto ao tipo de forma de vida. foram calculadas: densidade e frequência relativas; categoria de tamanho relativa; regeneração natural relativa; e diversidade. os dados de inundação foram coletados diariamente em cinco varas de 1,5 m, em cada parcela. não houve diferença significativa no número de espécies, indivíduos, diversidade e equabilidade entre os períodos analisados, os quais foram similares em ambos os períodos. a forma de vida dominante em espécies foi árvore; e em indivíduos, herbácea. a ct2 apresentou a maior quantidade de indivíduos e a ct1 a menor quantidade. os níveis de maré não interferiram na composição florística, demonstrando que as espécies são capazes de sobreviver ao estresse hídrico, principalmente: pariana campestris, anthurium sinuatum, costus spicatus e costus arabicus. palavras-chave: amazônia; nível de maré; composição florística. abstract the aim of this study was to evaluate the effects of seasonal flooding in floristic composition, structure and forms life of the natural regeneration in a dense alluvial rainforest in the eastern amazon. in the environmental protection area (apa) combu island, four plots of 20 x 20 m were demarcated, where the species and their individuals were identified, quantified, grouped into size categories (ct) and classified according to life form. the relative density and frequency, the category of relative size, the relative natural regeneration and the diversity were calculated. the data of flood were collected daily in five sticks of 1.5 m in each plot. there was no significant difference in the number of species, individuals, diversity and evenness between the periods analyzed, which were similar in both periods. the dominant life form in species was tree; and in individuals, herbaceous. the ct2 had the highest number of individuals and the ct1 the lowest amount. the tide levels did not affect the floristic composition, showing that species are able to survive the water stress, especially: pariana campestris, anthurium sinuatum, costus spicatus e costus arabicus. keywords: amazon; tidal level; floristic composition. doi: 10.5327/z2176-947820160123 o efeito da inundação sazonal sobre a regeneração natural em uma floresta ombrófila densa aluvial no estuário amazônico the effect of seasonal flood on natural regeneration in a dense alluvial rainforest in the amazon estuary silva, j.a.f.; jardim, m.a.g. 98 rbciamb | n.41 | set 2016 | 97-110 introdução a região amazônica abrange nove países da américa do sul e nove estados brasileiros, com destaque para dois ambientes: terra firme e áreas inundáveis. as áreas inundáveis, considerando igapó e várzea, são responsáveis pela ocupação de aproximadamente 8% do bioma amazônico (ferreira et al., 2005). a floresta ombrófila densa aluvial, conhecida por várzea, é inundada por água branca e apresenta grande quantidade de sedimentos em suspensão originada dos andes, em frequente erosão, enquanto que o igapó é formado por rios de água clara ou preta e permanece sempre inundado (barbosa; piedade; kirchner, 2008). no estuário amazônico, o fluxo de maré eleva o nível da água entre 2 e 4 m, dependendo da época do ano, sobretudo no período mais chuvoso que atinge as cotas mais altas devido ao efeito aditivo do refluxo oceânico e da descarga hídrica no rio (almeida; amaral; silva, 2004). os diferentes níveis de inundação na região são responsáveis pela formação de habitats aquáticos e terrestres, o que influencia a colonização por espécies nas áreas inundáveis (barbosa; piedade; kirchner, 2008). o dinamismo hidrológico e geomorfológico dos rios pode distinguir as florestas de várzea em várias comunidades, diferentes em idade, fisionomia e composição das espécies (wittmann; junk, 2003). a energia cinética da descarga da água resulta em processos de erosão e sedimentação, servindo para a criação de canais, lagos e barragens florestais, cujas combinações implicam em uma alta produtividade e diversidade na região (haugaasen; peres, 2006). as inundações carreiam grandes quantidades de material sedimentar, o que resulta na elevada fertilidade no ambiente (carim; jardim; medeiros, 2008). a ocorrência e a distribuição de espécies na floresta de várzea podem estar relacionadas com a pedologia, com o regime hídrico, com o tipo de solo, com a topografia, e com as condições climáticas (koreza et al., 2009). os limites da várzea são distintos em decorrência do forte impacto dos períodos regulares das inundações nas estruturas e funções desse ambiente (parolin et al., 2004), onde as espécies estabeleceram diferentes níveis de adaptação e aclimatação em ambientes com baixo teor de oxigênio e longos períodos de inundações de marés (parolin; wittmann, 2010). ao longo do gradiente de inundação, a composição e a estrutura das espécies arbóreas variam, o que resulta no estabelecimento de vegetações típicas e comunidades florestais conforme cada nível de inundação (wittmann; anhuf; junk, 2002). a regeneração natural é decorrente da interação de processos naturais de restabelecimento do ecossistema florestal; é a parte do ciclo de crescimento da floresta e suas fases iniciais de estabelecimento e desenvolvimento (gama; botelho; bentes-gama, 2002). para o entendimento da dinâmica florestal, além do conhecimento da regeneração arbórea, é necessário conhecer a composição florística do estrato inferior, acrescentando as espécies herbáceas, arbustivas, epífitas e lianas (maués et al., 2011). pesquisas recentes têm avaliado as florestas ombrófilas densas aluviais da amazônia oriental apenas do ponto de vista florístico. somente batista et al. (2013) trataram dos impactos da inundação sobre a dinâmica da regeneração natural em uma floresta de várzea, em macapá, sem inundação diária e com pouca inundação. eles constataram que a riqueza de espécies foi maior onde não houve inundação constante; e que espécies exclusivas ocorreram no ambiente com maior nível de inundação, indicando melhor adaptabilidade. nesse contexto, assis e wittmann (2011) investigaram, em duas florestas de várzea em estágios sucessionais na amazônia central, a composição de espécies arbóreas, a riqueza, a distribuição e a estrutura do sub-bosque em relação às alturas da inundação. os autores mostram que a maior parte das espécies arbóreas do dossel não esteve presente no sub-bosque da várzea alta e baixa em virtude da hipoxia sazonal dos sítios, o que indica o grau de adaptação das espécies para tolerar os níveis de inundação. o presente trabalho teve por objetivo avaliar os efeitos da inundação sazonal na composição florística, na estrutura e na forma de vida da regeneração natural em uma floresta ombrófila densa aluvial na amazônia oriental, em dois períodos sazonais. o efeito da inundação sazonal sobre a regeneração natural em uma floresta ombrófila densa aluvial no estuário amazônico 99 rbciamb | n.41 | set 2016 | 97-110 material e métodos o estudo foi realizado na área de proteção ambiental (apa) ilha do combu, no município de belém (pa), na margem esquerda do rio guamá, com uma área de aproximadamente 15 km² (figura 1). a região apresenta floresta primária com estrutura e composição florística variada, composta por cipós, árvores, arbustos, lianas, espécies do sub-bosque e predomínio de palmeiras, sobretudo euterpe oleracea mart. (rodrigues et al., 2006; lau; jardim, 2013). o clima é do tipo tropical quente e úmido, segundo a classificação de köppen, com pluviosidade média anual de 2.500 mm e temperatura média de 27°c. a estação chuvosa se concentra nos meses de janeiro a abril; e a estação menos chuvosa, de maio a dezembro. o tipo de solo é glei pouco húmico, com alta percentagem de siltes e argila, e com baixa percentagem de areia (jardim et al., 2007; lau; jardim, 2013). a coleta de dados ocorreu em 2015, nos meses de fevereiro a abril (período mais chuvoso), e de maio a julho (período menos chuvoso). foram demarcadas quatro parcelas de 20 x 20 m (400 m²) próximas à margem do rio furo do igarapé combu, em um trecho de floresta não manejada, parcialmente sombreada e composta por espécies arbóreas, cipós e palmeiras, e solo pouco úmido. as parcelas foram dispostas paralelamente ao rio, com uma distância de aproximadamente 80 m entre si, e a 2 m da margem do rio. as subparcelas de 1 x 48°32’w 48°28’w 48°24’w 48°20’w 1°24’s 1°28’s área de estudo amazônia legal 1°32’s 48°20’w 48°24’w 48°28’w 48°32’w 1°32’s 1°28’s 1°24’s belém barcarena ilha do combú área de estudo acará figura 1 – mapa de localização das parcelas na floresta ombrófila densa aluvial na área de estudo na área de proteção ambiental, ilha do combu, belém (pa), brasil. silva, j.a.f.; jardim, m.a.g. 100 rbciamb | n.41 | set 2016 | 97-110 1 m foram confeccionadas com o auxílio de 4 tubos de pvc de 1 m cada e com diâmetro de 20 cm, unidos por encaixes (joelhos), formando um quadrado de acordo com maués et al. (2011). para análise da composição florística e da estrutura da vegetação, o quadrado de pvc era lançado ordenadamente a partir do lado sul da parcela, seguindo até o lado norte em espaços de 20 cm entre as subparcelas para aumentar a área amostral. foram demarcadas no mínimo seis linhas paralelas entre si para alocação das subparcelas em todas as parcelas. todas as espécies foram identificadas e quantificadas. dentro das subparcelas, as plantas foram identificadas em família, gênero e espécie com auxílio de um parabotânico do museu paraense emilio goeldi. a classificação das famílias foi feita pelo sistema de classificação do angiosperm phylogeny group (apg iii, 2009) para a angiosperma e de smith et al. (2006) para samambaias. os nomes das espécies, gêneros e famílias botânicas foram atualizados conforme o site missouri botanical garden (mobot, 2015). a análise da estrutura de cada subparcela foi obtida pela quantificação e estratificação dos indivíduos com o auxilio de uma vara de um 1 m de altura posicionada no centro da subparcela, nas seguintes categorias de tamanho (ct): ct1= altura ≤ 15,0 cm; ct2=15,1 cm ≤ altura ≤ 30,0 cm; ct3=30,1 cm ≤ altura ≤ 100,0 cm. tais categorias foram baseadas em maúes et al. (2011). a análise da estrutura levou em consideração as categorias de tamanho, sendo feita pelo cálculo de categoria de tamanho relativa por espécie (ct%)(equação 1), segundo finol (1971): ct%= [(ctsp/ σct) x 100] (1) sendo que: ct sp = [(n 1 n 1 +...+ n 3 n 3 )/n x 100]; ct sp = categoria de tamanho de cada espécie; n 1...3 = número de indivíduos de cada espécie, nas categorias de tamanho de 1 a 3; n 1...3 = número total de indivíduos nas categorias de tamanho 1 a 3; n= número total de indivíduos da amostragem; σct= somatório da categoria de tamanho de todas as espécies. a estrutura horizontal da regeneração foi avaliada pela abundância e frequências absoluta e relativa. o índice de shannon-wiener (h’) (magurran, 1988) e o índice de equabilidade (j’) (pielou, 1977) para avaliar a diversidade florística da regeneração natural. a forma de vida das espécies foi classificada de acordo com o instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge, 2012) em: arbusto, árvore, epífita, hemiepífita, herbácea, liana e palmeira. as espécies foram classificadas conforme a importância em regeneração natural relativa (rn%), obtida pela soma dos valores relativos de abundância, frequência e categoria de tamanho, de acordo com finol (1971). para relacionar com os resultados de nível de maré, foram selecionadas apenas as espécies que obtiveram rn% ≥ 5 e as espécies exclusivas de cada parcela. a similaridade dos dados foi realizada pelo programa r 3.1.1 (r foundation for statistical computing, 2014), a partir de uma matriz com os valores de abundância das espécies de cada parcela. foi utilizado o índice de similaridade de bray-curtis, aplicando o pacote “vegan” e função “vegdist” (oksanen et al., 2015). os resultados obtidos foram destinados para a elaboração dos dendrogramas por meio do método de unweighted pair group method with arithmetic mean (upgma), com a execução do pacote “cluster” e função “hclust” (maechler et al., 2015), a fim de observar as similaridades e os possíveis agrupamentos (souto; boeger, 2011). para a validação do método de pareamento, foi aplicado o coeficiente de correlação cofenética (ccc). os dados de inundação foram coletados diariamente no período da manhã, às 7h00, de fevereiro a julho de 2015. em cada parcela foram inseridas 5 varas de madeira de angelim com 1,5 m de altura, de cor branca e graduadas com giz de cera vermelho de 5 em 5 cm. em seguida, quatro varas ficaram dispostas nos vértices e paralelas ao rio e uma no centro da parcela. os níveis máximos de inundação foram obtidos pela marca da água em cada vara de maré. a composição florística de cada período foi comparada por meio de um teste t de student com amostras independentes realizado com o programa r 3.1.1 (r foundation for statistical computing, 2014), utilizando o número de indivíduos, o número de espécies e os índices de shannon-wiener e de equabilidade de pielou. os dados foram normais. o efeito da inundação sazonal sobre a regeneração natural em uma floresta ombrófila densa aluvial no estuário amazônico 101 rbciamb | n.41 | set 2016 | 97-110 resultados e discussão no período chuvoso, a parcela 3 apresentou os maiores níveis de maré com média de 4,10 cm; seguida da parcela 1, com 2,71 cm; e as parcelas 4 e 2, com 2,39 cm e 2,30 cm, respectivamente. o mês de abril obteve o maior valor de inundação nas 4 parcelas, com média de 4,18 cm; seguido de março, com média de 2,48 cm. no período menos chuvoso, não houve registro de marcas d’água ocasionadas pela maré (figura 2). conforme os dados obtidos pelo banco nacional de dados oceanográficos (bndo), no porto de belém a média do período chuvoso foi de 1,86 cm, enquanto que nas parcelas foi de 2,88 cm; e no período menos chuvoso a média do porto de belém foi de 1,85 cm, acima do registrado no estudo. na amazônia central, na reserva de desenvolvimento sustentável mamirauá, sem considerar a sazonalidade, wittmann e junk (2003) determinaram o nível de inundação em ambientes de várzea alta e várzea baixa. nessa mesma reserva, o nível médio de inundação registrado foi de 0,32 m durante o período menos chuvoso (marinho; wittmann, 2012). esses valores médios de inundação são aproximadamente iguais às parcelas do presente estudo. a parcela 1, com área amostral de 0,0133 ha, registrou no período chuvoso: 23 famílias, 34 gêneros, 37 espécies e 2.525 indivíduos. as espécies com valor de rn% ≥ 5 foram: pariana campestris (32,80%), anthurium sinuatum (13,69%), costus arabicus (8,09%), pterocarpus santalinoides (7,75%) e inga laurina (6,56%), correspondendo a 68,89% do total com 1.940 indivíduos. o índice de shannon-wiener (h’) foi de 2,25 nat/ind. e o de equabilidade (j’) de 0,62 (tabela 1). no período menos chuvoso, em 0,0108 ha, foram contabilizadas: 23 famílias, 36 gêneros, 40 espécies e 2.493 indivíduos. as espécies com os maiores valores de rn% foram: pariana campestris (43,10%), anthurium sinuatum (12,02%), costus arabicus (5,85%), pterocarpus santalinoides (5,63%), equivalendo a 66,60% do total com 1.894 indivíduos. o índice de shannon-wiener (h’) foi de 1,93 nat/ind. e o de equabilidade (j’) de 0,53 (tabela 1). parcela 1 parcela 2 parcela 3 parcela 4 n ív el d e m ar é (c m ) figura 2 – níveis de maré nos meses de fevereiro a julho de 2015 nas quatro parcelas na floresta ombrófila densa aluvial na área de proteção ambiental ilha do combu, belém (pa), brasil. silva, j.a.f.; jardim, m.a.g. 102 rbciamb | n.41 | set 2016 | 97-110 tabela 1 – valores da inundação média nos períodos chuvoso (fevereiro, março e abril) e menos chuvoso (maio, junho e julho), composição florística e parâmetros fitossociológicos das espécies com valor de rn% ≥ 5 na floresta ombrófila densa aluvial na área de proteção ambiental ilha do combu, belém (pa), brasil. p im (cm) área (ha) tf tg te ni h’ j’ nome científico fv ni dr% fr% ct% rn% período chuvoso 1 2,71 0,0133 23 34 37 2.525 2,25 0,62 pariana campestris aubl. herbácea 965 38,22 14,98 45,19 32,80 anthurium sinuatum benth. ex schott hemiepífita 383 15,17 13,98 11,92 13,69 costus arabicus l. herbácea 197 7,80 7,99 8,48 8,09 pterocarpus santalinoides l’hér. ex dc árvore 237 9,39 5,62 8,24 7,75 inga laurina (sw.) willd. árvore 158 6,26 8,86 4,56 6,56 período menos chuvoso 1 0,00 0,0108 23 36 40 2.493 1,93 0,53 pariana campestris aubl. herbácea 1.278 51,26 16,45 61,60 43,10 anthurium sinuatum benth. ex schott hemiepífita 329 13,20 15,63 7,23 12,02 costus arabicus l. herbácea 129 5,17 7,00 5,36 5,85 pterocarpus santalinoides l’hér.ex dc árvore 158 6,38 4,23 6,31 5,63 período chuvoso 2 2,30 0,0129 18 27 36 2.706 2,48 0,69 anthurium sinuatum benth. ex schott hemiepífita 887 32,78 15,75 38,14 28,89 pariana campestris aubl. herbácea 303 11,20 6,44 10,36 9,33 piper hispidum sw. arbusto 232 8,57 8,36 8,42 8,45 costus spicatus (jacq.) sw. herbácea 225 8,31 9,18 7,60 8,36 inga edulis mart. árvore 133 4,20 8,08 5,15 6,05 período menos chuvoso 2 0,00 0,0108 17 26 32 2.717 2,57 0,74 anthurium sinuatum benth. ex schott hemiepífita 705 25,95 13,11 29,99 23,02 pariana campestris aubl. herbácea 319 11,74 7,44 11,88 10,36 costus spicatus (jacq.) sw. herbácea 248 9,13 8,90 8,69 8,91 trichanthera gigantea (bonpl.) nees árvore 232 8,54 10,19 7,80 8,84 piper hispidum sw. arbusto 206 7,58 7,61 7,92 7,70 heliconia psittacorum l.f. herbácea 143 5,26 8,74 4,56 6,19 período chuvoso 3 4,10 0,0123 22 36 41 2.334 1,92 0,52 pariana campestris aubl. herbácea 1.155 49,49 18,20 55,14 40,94 anthurium sinuatum benth. ex schott hemiepífita 348 14,91 15,08 11,16 13,72 costus arabicus l. herbácea 230 9,85 12,29 10,59 10,91 inga laurina (sw.) willd. árvore 170 7,28 7,54 4,81 6,54 continua... o efeito da inundação sazonal sobre a regeneração natural em uma floresta ombrófila densa aluvial no estuário amazônico 103 rbciamb | n.41 | set 2016 | 97-110 tabela 1 – continuação. p im (cm) área (ha) tf tg te ni h’ j’ nome científico fv ni dr% fr% ct% rn% período menos chuvoso 3 0,00 0,0108 22 33 35 2.180 1,88 0,53 pariana campestris aubl. herbácea 1.121 51,42 17,67 58,84 42,64 anthurium sinuatum benth. ex schott hemiepífita 351 16,10 16,25 10,65 14,33 costus arabicus l. herbácea 184 8,44 11,66 8,93 9,68 inga laurina (sw.) willd. árvore 124 5,69 6,89 3,22 5,27 período chuvoso 4 2,39 0,0116 22 33 44 2.652 2,28 0,60 anthurium sinuatum benth. ex schott. hemiepífita 594 22,40 14,68 25,62 20,90 pariana campestris aubl. herbácea 659 24,85 15,02 21,89 20,58 syzygium malaccense (l.) merr. & l.m.perry árvore 509 19,19 6,66 19,94 15,26 costus spicatus (jacq.) sw. herbácea 252 9,50 10,58 8,50 9,53 período menos chuvoso 4 0,00 0,0108 19 28 33 2.734 2,33 0,67 pariana campestris aubl. herbácea 753 27,54 15,75 23,84 22,38 anthurium sinuatum benth. ex schott hemiepífita 626 22,90 14,65 27,21 21,59 costus spicatus (jacq.) sw. herbácea 302 11,05 10,81 10,02 10,63 syzygium malaccense (l.) merr. & l.m.perry árvore 269 9,84 4,40 10,72 8,32 ischnosiphon obliquus (rudge) körn. herbácea 165 6,04 6,04 6,18 6,09 p: parcela; im: inundação média; tf: total de família; tg: total de gênero; te: total de espécie; ni: número de indivíduos; h’: índice de shannon-wiener; j’: índice de equabilidade de pielou; fv: forma de vida; dr: densidade relativa; fr: frequência relativa; ct%: categoria de tamanho relativa; rn%: regeneração natural relativa. a parcela 2, com área amostral de 0,0129 ha, contabilizou no período chuvoso: 18 famílias, 27 gêneros, 36 espécies e 2.706 indivíduos. as espécies com valor de rn% ≥ 5 foram: anthurium sinuatum (28,89%), pariana campestris (9,33%), piper hispidum (8,45%), costus arabicus (8,36%) e inga edulis (6,05%) correspondente a 61,08% do total com 1.780 indivíduos. o índice de shannon-wiener (h’) foi de 2,48 nat/ind. e o de equabilidade (j’) de 0,69 (tabela 1). durante o período menos chuvoso, a parcela 2 apresentou, em 0,0108 ha: 17 famílias, 26 gêneros, 32 espécies e 2.717 indivíduos. as espécies com rn% ≥ 5 foram: anthurium sinuatum (23,02%), pariana campestris (10,36%), costus spicatus (8,91%), trichanthera gigantea (8,84%)¸ piper hispidum (7,70%) e heliconia psittacorum (6,19%) sendo 65,02% do total com 1.853 indivíduos. o índice de shannon-wiener (h’) foi de 2,57 nat/ind. e o de equabilidade (j’) de 0,74 (tabela 1). a parcela 3, com área amostral de 0,0123 ha, apresentou no período chuvoso: 22 famílias, 36 gêneros, 41 espécies e 2.334 indivíduos. as espécies com os maiores rn% foram: pariana campestris (40,94%), anthurium sinuatum (13,72%), costus arabicus (10,91%) e inga laurina (6,54%), correspondendo a 72,11% do total com 1.903 indivíduos. o índice de shannon-wiener (h’) foi de 2,25 nat/ind. e o de equabilidade (j’) de 0,62 (tabela 1). no período menos chuvoso, em 0,0108 ha, foram registradas: 22 famílias, 33 gêneros, 35 espécies e 2.180 indivíduos. as espécies com rn% ≥ 5 foram: pariana campestris (42,64%), anthurium sinuatum (14,33%), costus arabicus (9,68%) e inga laurisilva, j.a.f.; jardim, m.a.g. 104 rbciamb | n.41 | set 2016 | 97-110 na (5,27%), representando 71,92% do total com 1.780 indivíduos. o índice de shannon-wiener (h’) foi de 1,88 nat/ind. e o de equabilidade (j’) de 0,53 (tabela 1). na parcela 4, com área amostral de 0,0116 ha, houve o registro de: 22 famílias, 33 gêneros, 44 espécies e 2.652 indivíduos. as espécies com valor de rn% ≥ 5 foram: anthurium sinuatum (20,90%), pariana campestris (20,58%), syzygium malaccense (15,26%) e costus spicatus (9,53%), com 66,27% do total e 2.014 indivíduos. o índice de shannon-wiener (h’) foi de 2,28 nat/ind. e o de equabilidade (j’) de 0,60 (tabela 1). o período menos chuvoso, em 0,0108 ha, apresentou: 19 famílias, 28 gêneros, 33 espécies e 2.734 indivíduos. as espécies com rn% ≥ 5 foram: pariana campestris (22,38%), anthurium sinuatum (21,59%), costus spicatus (10,63%), syzygium malaccense (8,32%) e ischnosiphon obliquus (6,09%), equivalendo a 69,01% do total com 2.115 indivíduos. o índice de shannon-wiener (h’) foi de 2,33 nat/ind. e o de equabilidade (j’) de 0,67 (tabela 1). nos dois períodos (chuvoso e não chuvoso), as famílias com mais espécies foram: fabaceae, arecaceae, araceae e euphorbiaceae. os gêneros mais representativos em número de indivíduos foram: pariana, anthurium, costus e inga. em uma floresta de várzea na ilha do combu, maués et al. (2011) avaliaram a composição florística do estrato inferior, obtendo fabaceae e inga entre as mais representativas. dentre os estudos realizados em várzeas amazônicas, fabaceae foi uma das famílias com os maiores valores de espécies e indivíduos, bem como arecaceae (gama; botelho; bentes-gama, 2002; gama et al., 2003; carim; jardim; medeiros, 2008; almeida; jardim, 2011). as parcelas, conjuntamente, apresentaram: 10.217 indivíduos, 30 famílias, 49 gêneros e 63 espécies para o período chuvoso; e 10.124 indivíduos, 29 famílias, 46 gêneros e 59 espécies para o período menos chuvoso. espécies como pariana campestris, anthurium sinuatum, costus spicatus e costus arabicus foram abundantes em todos os meses, representando pelo menos 60,77% do total de indivíduos, o que demonstra serem adaptadas aos dois extremos — alto e baixo níveis de maré. do total das espécies, 79,41% (54 espécies) ocorreram nos 6 meses de coleta de dados; 13,24% (9 espécies), somente no período chuvoso; e 7,35% (5 espécies), no período não chuvoso. foram contabilizadas 20 espécies exclusivas em todas as parcelas, estando 40% delas presentes nos dois períodos, 40% apenas no período chuvoso e 20% no período menos chuvoso (tabela 2). as espécies mais representativas em ambos os períodos não foram compatíveis com as encontradas em trabalhos realizados na amazônia oriental que não consideraram o efeito da inundação na vegetação. as espécies mais representativas em ambos os períodos não foram compatíveis com aquelas encontradas em outras florestas alagadas na amazônia oriental, conforme citado por maués et al. (2011), que registraram os maiores valores de rn% para euterpe oleracea e virola surinamensis. no estrato superior, as mesmas espécies foram as mais importantes em número de indivíduos, frequência, dominância e índice de valor de importância (ivi), juntamente com astrocaryum murumuru (gama; botelho; bentes-gama, 2002; queiroz et al., 2005; carim; jardim; medeiros, 2008; almeida; jardim, 2011; lau; jardim, 2013). em uma floresta ombrófila densa aluvial, situada na estação científica ferreira penna em caxiuanã, ferreira et al. (2013) compararam a composição florística de florestas de igapó e várzea. ressaltando os resultados de várzea, em 2 ha, encontraram no estrato superior 48 espécies com um índice de shannon-wiener variando entre 2,25 e 2,27. a forma de vida predominante em número de indivíduos foi árvore. relataram que a riqueza de espécies da floresta de várzea pode estar combinada com o ciclo de inundação anual, sendo provocado pela variação do nível das marés que são resultantes das chuvas nas cabeceiras dos rios e igarapés e do ciclo de inundação diário. segundo salomão et al. (2007), em função das condições hidrológicas, a várzea apresenta uma diversidade de espécies inferior, comparada com uma floresta de terra firme. no presente estudo, foi possível observar que o período chuvoso com maior nível de inundação apresentou mais espécies e indivíduos, além de maiores valores dos parâmetros fitossociológicos. wittmann, junk e piedade (2004), ao avaliarem a inundação e a geomorfologia em duas florestas de várzeas amazônica (várzea alta e várzea baixa), mostraram que houve maior inundação na várzea baixa (em torno de 6,5 m) e poucas espécies; enquanto, na várzea alta, houve a maior riqueza de espécies e baixo nível de inundação. esses dados também estão de acordo com assis e wittmann (2011), o efeito da inundação sazonal sobre a regeneração natural em uma floresta ombrófila densa aluvial no estuário amazônico 105 rbciamb | n.41 | set 2016 | 97-110 tabela 2 – parâmetros fitossociológicos das espécies exclusivas nas suas respectivas parcelas no período chuvoso e menos chuvoso na floresta ombrófila densa aluvial na apa ilha do combu, belém (pa), brasil. parcela nome científico fv ni dr% fr% ct% rn% 1 período chuvoso sarcaulus brasiliensis (a. dc.) eyma árvore 14 0,55 1,62 0,46 0,88 crudia oblonga benth. árvore 3 0,11 0,25 0,07 0,15 mezilaurus mahuba (a. samp.) van der werff árvore 2 0,08 0,25 0,10 0,14 genipa americana l. árvore 1 0,04 0,12 0,05 0,07 período menos chuvoso sarcaulus brasiliensis (a. dc.) eyma árvore 2 0,08 0,16 0,03 0,09 dioscorea laxiflora mart. ex griseb. liana 1 0,04 0,16 0,02 0,07 senna quinquangulata (rich.) h.s. irwin & barneby arbusto 1 0,04 0,16 0,02 0,07 2 período chuvoso astrocaryum murumuru mart. palmeira 32 1,18 0,27 1,44 0,97 hernandia guianensis aubl. árvore 2 0,07 0,14 0,03 0,08 uncaria guianensis (aubl.) j.f. gmel. liana 1 0,04 0,14 0,05 0,07 período menos chuvoso astrocaryum murumuru mart. palmeira 2 0,07 0,32 0,09 0,16 ficus insipida willd. árvore 1 0,04 0,16 0,04 0,08 período chuvoso 3 manihot esculenta crantz arbusto 32 1,37 2,95 1,56 1,96 macrolobium angustifolium (benth.) r.s.cowan árvore 11 0,47 1,15 0,42 0,68 scleria gaertneri raddi herbácea 9 0,39 0,16 0,14 0,23 manaosella cordifolia (dc. a.h. gentry) liana 1 0,04 0,16 0,05 0,09 parinari excelsa sabine árvore 1 0,04 0,16 0,05 0,09 período menos chuvoso manihot esculenta crantz arbusto 33 1,51 3,00 1,81 2,11 macrolobium angustifolium (benth.) r.s.cowan árvore 4 0,18 0,18 0,23 0,20 scleria gaertneri raddi herbácea 3 0,14 0,35 0,09 0,19 parinari excelsa sabine árvore 2 0,09 0,35 0,06 0,17 continua... silva, j.a.f.; jardim, m.a.g. 106 rbciamb | n.41 | set 2016 | 97-110 parcela nome científico fv ni dr% fr% ct% rn% 4 período chuvoso syzygium malaccense (l.) merr. & l.m.perry árvore 509 19,19 6,66 19,94 15,26 psychotria colorata (willd. ex roem. & schult.) müll. arg. arbusto 3 0,11 0,17 0,08 0,12 manihot tripartita (spreng.) müll. arg. arbusto 2 0,08 0,17 0,56 0,10 desmoncus polyacanthos mart. liana 1 0,04 0,17 0,05 0,08 período menos chuvoso syzygium malaccense (l.) merr. & l.m.perry árvore 269 9,84 4,40 10,72 8,32 doliocarpus dentatus (aubl.) standl. liana 5 0,18 0,18 0,22 0,20 manihot tripartita (spreng.) müll. arg. arbusto 1 0,04 0,18 0,02 0,08 fv: forma de vida; ni: número de indivíduos; dr: densidade relativa; fr: frequência relativa; ct%: categoria de tamanho relativa; rn%: regeneração natural relativa. tabela 2 – continuação. wittmann e junk, (2003) e wittmann, anhuf e junk (2000), cujos trabalhos indicam níveis baixos de inundação na várzea alta com maior riqueza em espécies. conforme o teste t de student, não houve diferença significativa entre os parâmetros analisados. o período chuvoso, com os níveis de inundação, apresentou as maiores médias de número de indivíduos (2554.25 indivíduos; t=0.1516; df=5,102; p=0.8853); de número de espécies (39.5 espécies; t=1.7538; df=5.991; p=0.1301); de índice de shannon-wiener (2.31350; t=0.7895; df=3.668; p=0.4777); e de equabilidade (0.6325; t=0.2674; df=3.831; p=0.8029), quando comparado às médias do período menos chuvoso (2531 indivíduos; 35 espécies; índice de shannon-wiener 2.1775; e equabilidade 0.6175). ao analisar somente a composição florística das quatro parcelas, houve separação em dois grupos distintos por maior similaridade, com o agrupamento das parcelas 1 e 3; e 2 e 4, nos dois períodos. no período chuvoso, a separação ocorreu a um grau menor que 45% de dissimilaridade, com a correlação cofenética de 0,93 e no período menos chuvoso, a um grau de 45% de dissimilaridade e com 0.96 de correlação cofenética (figura 3). foi possível observar a mesma similaridade florística das parcelas em ambos os períodos. ao contrário do dendrograma realizado por meio dos dados de presença e ausência das espécies apresentado por batista et al. (2013), em cinco transectos em uma floresta de várzea, situados em diferentes gradientes de inundação. os transectos foram separados em dois grupos a uma similaridade de 30%, possibilitando observar que o transecto sem nenhuma influência de inundação foi o mais dissimilar e os transectos com pouca ou influência direta do rio foram agrupados. em todas as parcelas, a forma de vida mais abundante foi árvore (seguida de herbácea), que variou de 18 (parcela 1) a 13 (parcela 2) espécies no período chuvoso; no período menos chuvoso, a variação foi de 15 a 12 espécies nas mesmas parcelas. a forma de vida herbácea (seguida de hemiepífita) se destacou em números de indivíduos, com máximo de 1.945 indivíduos (parcela 3) e mínimo de 798 (parcela 2) no período chuvoso; e máximo de 1.416 (parcela 1) e mínimo de 882 (parcela 2) no período menos chuvoso. nessas áreas existem registros de ocorrência para epífitas, linas e palmeiras apenas no estrato superior da floresta (maués et al., 2011; lau; jardim, 2013). a ocorrência de espécies arbóreas em ambientes de várzea e igapó provavelmente é resultante da dispersão de diásporos, das adaptações ocorridas ao longo do processo evolutivo e da periodicidade da inundação (marinho et al., 2013). a dominância de indivíduos o efeito da inundação sazonal sobre a regeneração natural em uma floresta ombrófila densa aluvial no estuário amazônico 107 rbciamb | n.41 | set 2016 | 97-110 com a forma de vida herbácea é decorrente da altura e do período de inundação que interferem no aparecimento de espécies herbáceas, principalmente na vazante da água e antes das inundações, quando ocorre uma maior proliferação dessa forma de vida (gama et al., 2003). as ct mais representativas em indivíduos, foram a ct2 com a parcela 2 (2.038 indivíduos) e parcela 4 (1.610); e a ct3 com as parcelas 1 e 3, com 1.413 e 1.361 indivíduos, nessa ordem, havendo aumento no número de indivíduos no período menos chuvoso. a ct1 foi a menos expressiva, variando de 55 a 195 indivíduos no período chuvoso, e de 15 a 107 indivíduos no menos chuvoso, o que demonstra que essa inferioridade de indivíduos pode ocorrer em virtude dos períodos de inundação e a altura da maré, visto que as espécies podem ter baixa adaptabilidade ao estresse hídrico. para silva et al. (2007), a ausência de populações nas menores classes de altura pode ser decorrente das estratégias de ocupação. as espécies em todas as classes de altura são aquelas que exibem o maior potencial de desenvolvimento e que poderão estar no futuro dossel. segundo salomão et al. (2007), o sub-bosque de uma floresta de várzea apresenta pouca regeneração das espécies do dossel, devido à mortalidade das mudas ocasionada pela inundação que diminui o número de indivíduos jovens. para bianchini et al. (2003), uma possível explicação para a grande quantidade de indivíduos de baixa estatura em áreas alagáveis é a relação entre a instabilidade do solo durante os períodos de inundação e a pequena profundidade dos sistemas de raízes com a superficialidade do lençol freático — por isso a maior quantidade de indivíduos em ct2 e ct3. em áreas alagáveis, os fatores fundamentais para a manutenção da biodiversidade são os processos físicos e biológicos, a sedimentação e, principalmente, os ciclos hidrológicos (ferreira et al., 2005). ao longo do gradiente de inundação, ocorre a variação da diversidade das espécies arbóreas e a estrutura das florestas de várzea, resultando no estabelecimento das vegetações típicas e comunidades florestais, que em um estágio secundário desse ambiente pode ser composto por mais espécies arbóreas com maiores áreas basais figura 3 – dendrograma de similaridade florística no período chuvoso (a) e no período menos chuvoso (b) obtido pelo método unweighted pair group method using arithmetic averages (upgma), com base no índice de bray-curtis nas parcelas amostradas de uma floresta ombrófila densa aluvial na área de proteção ambiental ilha do combu, belém (pa), brasil. 0.45 0.35 0.25 0.40 0.30 0.20 1 3 2 parcelas dist.mat hclust(*, “average”) d is si m ila ri da de f lo rí sti ca d is si m ila ri da de f lo rí sti ca dendrograma de cluster período chuvoso dendrograma de cluster período menos chuvoso ba dist.mat hclust(*, “average”) parcelas 4 1 3 2 4 silva, j.a.f.; jardim, m.a.g. 108 rbciamb | n.41 | set 2016 | 97-110 (wittmann; anhuf; junk, 2000; wittmann; junk; piedade, 2004). conforme a posição do gradiente de inundação, as plantas são reduzidas a um menor número de espécies e formas de vida, e nessa condição prevalecem as árvores (wittmann; junk, 2003). as árvores encontradas no sub-bosque são consideradas melhores bioindicadores para as limitações do crescimento nas inundações do que as árvores maiores que estão acima do nível de inundação, refletindo no seu desenvolvimento a tolerância às condições anóxicas (assis; wittmann, 2011). considerações finais a variação no nível de maré entre os períodos chuvoso e menos chuvoso interferiu na quantidade de famílias, gêneros e espécies na região estudada. ao contrário dos estudos realizados na amazônia com a associação da inundação e da vegetação, as parcelas com maiores taxas de maré apresentaram uma composição florística superior. pariana campestris, anthurium sinuatum, costus spicatus e costus arabicus foram abundantes em todos os meses e com os maiores valores de regeneração natural relativa, podendo ser resultantes da adaptação aos extremos de inundação e estratégias de dispersão de sementes e reprodução, bem como de ações antrópicas e naturais. a quantidade inferior de indivíduos na ct1 deve ser decorrente do estresse hídrico ocorrido nas parcelas, diminuindo a quantidade dos indivíduos jovens. a compreensão ambiental entre o estrato inferior de uma floresta e o nível de inundação poderá favorecer a definição e o estabelecimento de cenários florísticos futuros nos ambientes amazônicos que constantemente recebem os pulsos de marés. agradecimentos à coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior (capes), pela concessão da bolsa de mestrado, e ao conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico (cnpq), pelo apoio ao projeto de bolsa de produtividade “palmeiras da amazônia oriental como indicadoras de conservação ambiental e qualidade de vida” (cnpq-processo 305667/2013-0). referências almeida, a. f.; 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que o modelo pressão‑estado‑resposta pode ser utilizado para caracterizar os campi das instituições, possibilitando o agrupamento, a elaboração de índices, níveis e ranking de eficiência energética relativa, além de metas para o aumento da eficiência energética que devem ser estimuladas simultaneamente. palavras-chave: gestão ambiental; modelo pressão‑estado‑resposta; benchmarking; índice de eficiência energética. abstract the general aim of this research was to present a methodology for the energy diagnosis and benchmarking of the use of electric energy in multicampi institutions of higher education. thus, the federal institute of education, science and technology of piauí was used as a study object; data were collected in the energy bills, correlating them with indicators that measure their activity. throughout the institution, it was possible to verify greater losses than all the amount spent individually with electric energy in eight of the 17 institution campuses; it was also possible to suggest strategies to increase energy efficiency. finally, it was concluded that the energy bills can be used in the energy diagnosis and to direct investments in energy efficiency projects; the pressure‑state‑response model can be used to characterize the institutions’ campuses, enabling the grouping, elaboration of indexes, levels and ranking of relative energy efficiency, as well as targets for increasing energy efficiency that must be simultaneously stimulated. keywords: environmental management; pressure‑state‑response model; benchmarking; energy efficiency index. doi: 10.5327/z2176-947820180401 análise envoltória de dados para a gestão energética em instituições de ensino superior multicampi data envelopment analysis for energy management in multifield higher education institutions http://orcid.org/0000-0003-1778-5855 http://orcid.org/0000-0003-3268-1907 http://orcid.org/0000-0002-1691-1488 utilização da dea para a gestão energética em ies multicampi 79 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 78-96 introdução apontado como referência para um modelo de desen‑ volvimento ideal, foi publicado pela organização da na‑ ções unidas (onu), em 1987, o relatório brundtland (documento intitulado our common future), em que o desenvolvimento sustentável era concebido como aquele capaz de garantir as necessidades presentes sem o comprometimento da capacidade de as ge‑ rações futuras suprirem suas próprias necessidades (brundtland, 1987). desde então, esse conceito evo‑ luiu e, atualmente, pode ser entendido como um modo de ser e viver que concilie as atitudes humanas com as limitações da natureza e com as necessidades das gerações atuais e futuras. sendo, portanto, um conjun‑ to de processos e ações que devem ser pensados em uma perspectiva global, mas executados também a ní‑ veis nacionais, regionais e locais, permitindo que todo o planeta possa crescer igualitariamente sem que uma parte evolua à custa do prejuízo de outras (boff, 2017). já na década de 1990, essa ideia de desenvolvimento foi amplamente discutida e entendida como o modelo a ser seguido por todas as nações do mundo, principal‑ mente na conferência das nações unidas sobre o meio ambiente e desenvolvimento (rio 92), que culminou na publicação da agenda 21, programa de planeja‑ mento e ação cooperativa global em que se concilia‑ va a proteção ambiental, a justiça social e a eficiência econômica (ferreira, 2016). na agenda 2030, por sua vez, publicada pela onu em setembro de 2015, os países‑membros comprometeram‑se com 17 objetivos de desenvolvimento sustentável (ods) e 169 metas a serem buscadas nos 15 anos subsequentes (onu, 2015b). com relação à utilização de energia, com o sé‑ timo objetivo (energia acessível e limpa), por exemplo, almeja‑se com esse acordo o atendimento das seguin‑ tes metas: universalização do acesso, aumento da par‑ ticipação das energias renováveis, dobrar a taxa global de eficiência energética, além de reforçar a cooperação internacional em pesquisas e transferência de tecnolo‑ gia (onu, 2015a). desse modo, de acordo com os princípios estabeleci‑ dos pela agenda 21 e, mais recentemente, pela agen‑ da 2030, todas as organizações devem possuir um sis‑ tema de gestão ambiental (sga) de forma a garantir um desempenho ambiental aceitável. devem pensar globalmente e agir localmente, porque, conforme des‑ tacam flores e medeiros (2013), “por mais que a escala dos impactos seja global, é ao nível local que muitos impactos são apresentados e onde as ações podem ser eficazes”. o uso de energia é só um dos aspectos ambientais gerenciáveis em uma organização, mas sua demanda vem aumentando em razão do crescimento populacional e, principalmente do desenvolvimento econômico, causando impactos ambientais que podem ser minimizados com a utilização eficiente da energia que já produzimos. a eficiência energética é o tema deste trabalho e, de acordo com pérez‑lombard et al. (2013), tem como principal benefício a realização das mesmas atividades ou o fornecimento dos mesmos produtos ou serviços com menor consumo de energia. existem vários indicadores específicos, comprovados por estudos científicos e metodologicamente avança‑ dos, para medir os aspectos relevantes ao desempenho ambiental esperado, sobretudo os objetivos definidos na agenda 2030. destacando‑se ainda a necessidade de considerar os conhecimentos científicos ainda na formulação das políticas ambientais de cada uma das organizações (hák et al., 2016). entretanto, deve‑se ajustá‑los às necessidades das organizações, limitando o máximo possível o número de indicadores para mi‑ nimizar o trabalho desnecessário (sudin et al., 2015). puderam‑se identificar 706 indicadores ambientais em um conjunto de 14 pacotes desenvolvidos por organi‑ zações internacionais, governamentais e não gover‑ namentais, escolhidos em função do seu sucesso de implementação. tais indicadores foram divididos em função do tipo e da área de aplicação, com distribuição aproximada de 50, 30 e 20% dos indicadores, podendo ser caracterizados como indicadores de estado, pres‑ são e resposta, respectivamente. nessa caracterização, a maioria deles é relacionada ao ambiente biótico, à qualidade e ao uso dos recursos naturais e contamina‑ ção física e química (brambila; flombaum, 2017). existem, portanto, uma série de indicadores padroni‑ zados por diferentes organizações e relatórios, diferen‑ ciando‑se por tipo e área de aplicação. entre eles, destaca‑se o modelo pressure-status-response (psr), definido pela organization for economic co‑ope‑ ration and development (oecd, 2003), em razão des‑ se modelo orientar a tomada de decisões nacionais, internacionais por vários países e organizações inter‑ nacionais (onu, banco mundial, união europeia, por silva, o.a.v.o.l.; moita neto, j.m.; lira, m.a.t. 80 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 78-96 exemplo) nas avaliações de desempenho ambiental que objetivam o desenvolvimento de indicadores am‑ bientais internacionais harmonizados. vale destacar, porém, que essa abordagem também pode ser usada para desenvolver indicadores a níveis subnacionais ou ecossistêmicos, reconhecendo que não existe um con‑ junto universal, uma vez que eles devem ser regular‑ mente refinados e podem mudar com a evolução do conhecimento científico, do cenário político e da dis‑ ponibilidade de dados. de acordo com o modelo psr, os indicadores ambien‑ tais podem ser de três tipos: indicadores de pressões ambientais (representam as pressões diretas e indire‑ tas que as atividades humanas exercem sobre o meio ambiente); indicadores de condições ambientais (re‑ fletem a qualidade do meio ambiente e do recursos naturais); e indicadores de respostas sociais (refletem as ações individuais ou coletivas destinadas a mitigar os efeitos negativos das ações antrópicas no meio am‑ biente) (oecd, 2003). pôde‑se identificar ainda a uti‑ lização dessa metodologia em vários artigos recente‑ mente publicados com aplicabilidade em várias áreas, como indústria marinha (han et al., 2018; liu et al., 2018), avaliação de ecossistemas (liao et al., 2018), ambiente urbano (huang et al., 2018), indicadores ambientais (cabello et al., 2018) e sustentabilidade ambiental (avelar et al., 2018). entretanto, é impor‑ tante destacar que os indicadores sozinhos não são ca‑ pazes de fazer uma avaliação correta do desempenho ambiental, devendo sempre que possível ser agregados ou ponderados e comporem índices, sendo necessária, ainda, a sua complementação com análise e interpreta‑ ção, além de informações e dados adicionais. existem várias formas de se determinar índices de efi‑ ciência energética (iee), com esses parâmetros sendo capazes de fornecer soluções para edificações e apoiar sistemas de gestão energética por meio da previsão do consumo de energia, da coleta de dados para de‑ terminação da performance energética, fornecendo benchmarking padrão, verificação de economia e des‑ perdícios de energia (bakar et al., 2015). é objetivo da gestão energética a melhoria contínua do uso da energia; dessa forma, como não se pode gerenciar o que não se pode medir, analisaram‑se as técnicas de determinação dos iee em edificações publicados re‑ centemente em periódicos internacionais, e pôde‑se identificar um total de 41 artigos que continham as expressões “energy efficiency index” e “building”, pu‑ blicados nos anos de 2016 e 2017 com o objetivo de identificar as principais técnicas utilizadas para a deter‑ minação desses índices. neste estudo, constatou‑se que a simples “razão” entre dois indicadores ou índices consolidados, com pelo menos um deles relacionado à energia, ainda é muito utilizada, entretanto a que apareceu com maior frequência foi a análise envoltória de dados (data envelopment anlysis — dea). desenvolvida por charnes et al. (1978), que objetivavam o desenvolvimento de medidas de eficiência de unidades tomadoras de de‑ cisão (decision making units — dmu) para utilização na avaliação de programas públicos, por meio inicial‑ mente de um programa educacional para a avaliação de escolas, a dea é uma técnica não paramétrica usada para avaliar o grau de eficiência de unidades produti‑ vas semelhantes. utilizando‑se as medições dos inputs e dos outputs em cada uma dessas dmu analisadas, essa metodologia é capaz de determinar a eficiência relativa (parâmetro que varia de zero a um) em relação aos que obtiveram desempenho máximo entre os ce‑ nários analisados (índice um de eficiência relativa) por meio de programação linear (ji; lee, 2010). desde a criação da dea, pôde‑se identificar o total de 10.300 artigos publicados por 11.975 autores diferen‑ tes com crescente aumento no número de publicações nos últimos anos (especialmente a partir de 2004, tota‑ lizando mais de 1.000 artigos em 2016), destacando‑se a sua relevância científica, com “eficiência ambiental” e “agricultura” como a palavra‑chave e a área de estudo mais popular nas publicações de 2016 e 2017, respec‑ tivamente (emrouznejad; yang, 2018). entretanto, com a seleção de modelos de análise apropriados, a dea pode ainda ser útil no estudo de questões de ener‑ gia e meio ambiente, dada a importância das técnicas de modelagem nessas áreas com o crescente interesse em comparações de desempenho, constatando‑se a aplicabilidade dessa técnica em nove áreas diferentes (mardani et al., 2017). a dea utiliza dados multivariados e cria fronteiras de eficiência objetivando a maior relação entre as combi‑ nações lineares dos outputs e dos inputs, classificando‑as de acordo com os tipos de retorno de escala em dois modelos clássicos: ccr (charnes, cooper e rhodes) ou bcc (banker, charnes e cooper), sendo o primeiro mais adequado quando não existem diferenças de escala utilização da dea para a gestão energética em ies multicampi 81 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 78-96 entre as amostras, e o segundo, quando existe essa di‑ ferença (chen et al., 2016). podemos definir a produ‑ tividade de uma dmu como a razão entre os insumos e os produtos. por meio da dea, definidas as frontei‑ ras de eficiência, pode‑se estabelecer valores‑alvo ou metas para a redução dos insumos ou para o aumen‑ to dos produtos de cada uma das dmu para que elas possam se tornar eficientes, de acordo com o tipo de orientação (orientados a inputs ou outputs, respectiva‑ mente). dessa forma, os índices de eficiência definidos por essa análise variam de zero a um e representam a razão entre a produtividade dessa unidade e a produti‑ vidade da dmu eficiente, de acordo com o modelo e a orientação escolhida para a dea. importante destacar que nessa análise deve‑se respeitar a regra de ouro (golden rule) da dea, definida por banker et al. (1989), destacando que o número de dmus deve ser maior ou igual a três vezes a soma total do número de variáveis (inputs e outputs) utilizadas e maior ou igual ao produ‑ to do número de inputs e outputs. o modelo ccr, desenvolvido por charnes et al. (1978), também é conhecido por constant return scale (crs) e considera que um aumento na utilização de insumos deve promover um aumento proporcional nos resulta‑ dos; já o modelo bcc, desenvolvido por banker et al. (1984), é conhecido por variable return scale (vrs), e considera que o aumento da utilização de inputs tam‑ bém deve provocar um aumento nos outpus, entretan‑ to esse aumento pode ser proporcionalmente maior, menor ou igual. como consequência, o modelo ccr cria uma fronteira de eficiência que tem a forma de uma reta (linear), enquanto a fronteira criada pelo mo‑ delo bcc é côncava, contornando as dmu com mais eficiência, sendo, portanto, menos exigente e mais fle‑ xível que a primeira. independentemente do modelo utilizado, os índices criados pela dea representam a distância de cada uma das dmu à respectiva curva de eficiência, de modo que para atingir essa fronteira de eficiência, três so‑ luções são possíveis: manter constantes as entradas e aumentar as saídas (dea orientada a outputs) ou man‑ ter constantes as saídas e diminuir as entradas (dea orientada a inputs), ou, simultaneamente, diminuir as entradas e aumentar as saídas (melhor opção), permi‑ tindo o contínuo processo de aprimoramento (wang et al., 2017). a dea fornece, portanto, indicações do que melhorar para atingir melhor grau de eficiência em uma análise cíclica, porque pode ser repetida em ciclos de medição subsequentes. em uma mesma dea, diversas unidades produtivas podem receber o iee igual à unidade, entretanto, em alguns casos, faz‑se necessária a criação de um ranking das dmu ordenando as unidades com base na sua efi‑ ciência. para tanto, pode‑se utilizar a técnica da fron‑ teira invertida (destacada neste trabalho em função do software que será utilizado) que, introduzida por yama‑ da et al. (1994) e entani et al. (2002), determina uma curva de eficiência utilizando como parâmetro as dmu com as piores produtividades por meio das mesmas equações da dea tradicional, invertendo‑se os inputs e os outputs. dessa forma, pode‑se determinar um novo índice de eficiência composto da dea convencional e invertida para ranquear as dmu que obtiveram índices de eficiência iguais à unidade. ademais, destaca‑se a crescente disponibilidade de fer‑ ramentas para a implementação de eficiência e a identi‑ ficação de sete softwares de propósitos gerais com essa capacidade, além de 21 programas dedicados e três programas on-line (daraio et al., 2017). muitos dos softwares generalistas são bastante conhecidos no meio científico (r, sas, stata, matlab). entretanto, para facilitar os cálculos dos iee, optou‑se por utilizar um software dedicado à dea, técnica utilizada pela maio‑ ria dos softwares encontrados (87,1%). dessa forma, por ser de fácil acesso e de uso gratuito, utilizou‑se o sistema integrado de apoio à decisão (siad) (angulo meza et al., 2005), ferramenta dedicada à análise de produtividade e eficiência, também citada na pesquisa de daraio et al. (2017), que foi desenvolvida na univer‑ sidade federal fluminense e que utiliza técnicas de dea convencionais ou alternativas para determinar índices de eficiência, pesos, alvos e benchmarks. como pode ser constatado nos diversos balanços energéticos, como nos apresentados pela internatio‑ nal energy agency (iea, 2017), na esfera global, e pela empresa de pesquisa energética (epe, 2017), na esfera nacional, estatísticas de energia geralmente são com‑ piladas e apresentadas numa base setorial, em que os consumidores são agrupados de acordo com a ativi‑ dade econômica, quais sejam: indústria, transportes, serviços, agricultura e residencial. entretanto, o setor de serviços, no qual as instituições de ensino superior (ies) estão inseridas, é o mais heterogêneo e, embo‑ ra os dados de consumo de energia para o setor como silva, o.a.v.o.l.; moita neto, j.m.; lira, m.a.t. 82 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 78-96 um todo estejam disponíveis, os dados de consumo de energia subsetores não são facilmente encontrados. as ies no brasil experimentaram grande expansão geo‑ gráfica a partir da década de 1960, exigindo‑se delas melhor gestão acadêmica e administrativa, para ga‑ rantir a formação de uma unidade e bons desempe‑ nhos nessa nova configuração multicampi (nez, 2016). ciente dessa necessidade, silva et al. (2016) salientam que é imperativa a consolidação da institucionalização da gestão ambiental nas universidades, com a intero‑ perabilidade entre os vários setores da instituição por meio de um fluxo contínuo de informações devidamen‑ te oficializado, com a definição de rotinas administrati‑ vas. ademais, destacam a necessidade da utilização da tecnologia da informação e da inteligência analítica no tratamento de dados que devem ser expressos em suas respectivas unidades físicas, devendo ainda consoli‑ dar‑se um modelo de gestão voltado para a eficiência, eficácia e efetividade, contando com análises econômi‑ co‑financeiras e usando procedimentos padronizados. dessa forma, deve‑se implantar um sga nas ies que contemple a gestão energética, uma vez que o uso da energia é o insumo com maior índice de risco ambien‑ tal (ira) (senna et al., 2014). essa ação permite que as ies se tornem exemplo de sustentabilidade para toda a comunidade e incentivem mudanças concretas na realidade social não só por meio de sua atividade‑fim (ensino, pesquisa e extensão), mas também com a ar‑ ticulação da gestão e a infraestrutura das edificações, para consolidá‑la como um espaço educador sustentá‑ vel, uma vez que a sustentabilidade deve estar alinha‑ da com a missão e a visão dessas organizações. a análise de indicadores que ligam os dados de deman‑ da e consumo de energia a partir de contas de serviços públicos a variáveis que medem a atividade em univer‑ sidades, por exemplo, pode apontar resultados rele‑ vantes e orientar a tomada de decisões. dessa forma, este projeto de pesquisa busca resolver o seguinte pro‑ blema: “como desenvolver uma estratégia para gestão do uso de eletricidade que garanta a conformidade da gestão energética em instituições de ensino superior multicampi?”. instituído em 1984, o programa brasi‑ leiro de etiquetagem (pbe) foi criado com a finalidade de contribuir para a racionalização no uso de energia no país, informando os consumidores sobre a eficiên‑ cia energética de cada produto, estimulando‑os a fazer uma compra mais consciente, e tem estimulado a efi‑ ciência energética no país, sobretudo com a etiqueta‑ gem de equipamentos elétricos a partir da publicação da lei de eficiência energética em 2001 (cepel, 2014). entretanto, vale destacar que desde 2009 esses iee e níveis de eficiência energética (nee) podem ser obti‑ dos para edificações comerciais, de serviços, públicas e residenciais, devendo seguir os requisitos técnicos da qualidade (rtq) do instituto nacional de metrologia, qualidade e tecnologia (inmetro, 2010; 2012), que consideram apenas aspectos de infraestrutura. para melo et al. (2012), o desenvolvimento do rtq no brasil é um instrumento importante para garantir a eficiência energética dos edifícios no país, entretan‑ to enfatiza a necessidade de um modelo simplifica‑ do, mais preciso e eficiente para o cálculo do consu‑ mo de energia utilizada no processo de etiquetagem. nesse contexto, wong e krüger (2017) investigaram as dificuldades e as restrições para a metodologia de cálculo, escopo e rotulagem do rtq e destacam que, para se conseguir uma implantação completa do rtq, devem‑se desenvolver metodologias para calcular va‑ lores realistas, criar campanhas para a conscientização entre o público em geral, treinamento e apoio para au‑ mentar o número de avaliadores de energia; aplicação de sanções em caso de descumprimento; aplicação de medidas de monitoramento e avaliação pós‑certifica‑ ção; estabelecimneto e manutenção de um sistema de registro central para coleta de dados relevantes dos certificados. parte disso se comprova com o levanta‑ mento feito por silva et al. (2015) ao mostrarem que em seis anos de programa, período que contempla a expansão dos institutos federais de educação, ciência e tecnologia, por exemplo, apenas 125 edificações co‑ merciais, públicas e de serviços foram etiquetadas no país, com alguns estados, nos quais o piauí está incluso, com nenhuma edificação etiquetada. dessa forma, na medida em que se propõe o desenvol‑ vimento de índices, níveis e benchmarks para a gestão energética em ies multicampi, abre‑se um horizonte no qual se pode contribuir para o que preconiza os objeti‑ vos do desenvolvimento sustentável, no que se refere à energia elétrica, considerando‑se ainda a difícil utili‑ zação e ineficácia dos iee oficialmente regulamentados no brasil, bem como sua caracterização como um pa‑ radigma tradicional de casualidade linear que avalia a eficiência energética das edificações somente a partir de sua infraestrutura. assim, essa pesquisa propõe a utilização da dea para a gestão energética em ies multicampi 83 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 78-96 avaliação da eficiência por meio do paradigma sistêmi‑ co do meio ambiente e reconhece, portanto, sua com‑ plexidade, instabilidade e intersubjetividade. esse problema científico leva em consideração a vi‑ são sistêmica do meio ambiente ao considerar as ies como parte do sistema elétrico nacional, uma vez que aproximadamente 98% do sistema de energia elétrica do país está interligado. dessa forma, além de bene‑ fícios a essas instituições, a execução desta pesquisa também trará benefícios ao país e ao planeta, uma vez que a eficiência energética é uma alternativa viável aos impactos socioambientais do aumento da demanda de energia elétrica. a presente investigação tem, por‑ tanto, caráter interdisciplinar por trazer questões refe‑ rentes ao planejamento e gestão ambiental, educação ambiental, engenharia e economia. a principal hipótese investigada é que se pode utilizar a dea para elaborar uma estratégia de benchmarking para a garantia da conformidade da gestão energética em ies multicampi, utilizando os dados disponibilizados nas fa‑ turas de energia elétrica e informações de infraestrutu‑ ra e acadêmicas das instituições (metodologia diferente do paradigma tradicional determinado pelo inmetro). para tanto, o objetivo geral desta pesquisa foi apresen‑ tar uma metodologia para o diagnóstico energético e benchmarking do uso de energia elétrica em ies multicampi. dessa forma, foram objetivos específicos: • fazer a caracterização geral da instituição; • executar o diagnóstico energético da ies na pers‑ pectiva multicampi; • calcular índices de eficiência energética relativa (ieer) para as ies; • estabelecer níveis de eficiência para todos os campi; • definir metas para o aumento da eficiência energética. materiais e métodos instituído em 2007, o programa de apoio a planos de reestruturação e expansão das universidades federais (reuni) contribuiu para o crescimento do número de municípios atendidos pelas ies federais, que passaram de 114 em 2003 para 237 até o fim de 2011 (brasil, 2010), não sendo diferente no estado do piauí. o insti‑ tuto federal de educação, ciência e tecnologia do piauí (ifpi), por exemplo, sofreu grande expansão, principal‑ mente a partir de 2009 (construção de 12 novos campi até o ano de 2015), resultado dessa política de expan‑ são e interiorização do acesso à educação tecnológica (rêgo, 2015), consolidando‑se com uma estrutura or‑ ganizacional multicampi. o ifpi é uma ies, básica e profissional, vinculada ao governo federal brasileiro criada no ano de 2008 pela lei federal nº 11.892, e conforme pode ser visto na figura 1, conta com 17 campi universitários, distribuí‑ dos em todas as regiões do estado. todos os campi do ifpi são objeto de estudo desta pesquisa, sendo, por‑ tanto, censitária e de caráter dedutivo. esta pesquisa iniciou‑se com a caracterização geral do ifpi; para tanto, fez‑se uma busca na bibliografia dis‑ ponível e no site da instituição por documentos rele‑ vantes como o plano de desenvolvimento institucional (pdi) e os relatórios de gestão. utilizando‑se a metodo‑ logia definida por silva, barbosa e santos (2017) com o método indutivo pôde‑se concluir que o ifpi não está gerenciando corretamente o uso de energia elétrica, com 6,63% do valor pago à concessionária de energia no campus teresina central (catce) do ifpi no ano de 2015, constituindo‑se de gastos desnecessários que poderiam ser facilmente evitados com a atuação de um sistema de gestão energética. entretanto, destaca‑ va a continuidade dos estudos, sobretudo por ser uma instituição multicampi (silva et al., 2017). ciente dessa necessidade, ainda conforme essa meto‑ dologia, identificaram‑se os três centros de custo de julho de 2016 a junho de 2017 em todos os campi da ies, considerando‑se sua estrutura organizacional multicampi, utilizando‑se a cópia digitalizada das faturas de energia para realizar um diagnóstico energético pre‑ liminar, e sugerindo‑se estratégias para a eliminação das perdas evitáveis. em seguida, apresentaram‑se os resultados parciais desse diagnóstico à administração superior da instituição a fim de estabelecer um fluxo contínuo de informações nos meses subsequentes e viabilizar a continuidade dos estudos. para o estabelecimento de nee para os campi da ies, elaborou‑se uma matriz de indicadores ambientais, com base no modelo psr, com as variáveis de pressão silva, o.a.v.o.l.; moita neto, j.m.; lira, m.a.t. 84 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 78-96 nº campus do ins�tuto federal do piauí la�tude longitude 1 caang – campus de angical 6°5'2.11"s 42°44'1.10"o 2 cacam – campus de campo maior 4°51'51.69"s 42°8'48.04"o 3 cacoc – campus de cocal 3°27'44.26"s 41°34'59.36"o 4 cacor – campus de corrente 10°25'48.61"s 45°10'25.85"o 5 caflo – campus de floriano 6°47'9.95"s 43°2'34.88"o 6 caoei – campus de oeiras 7a°0'0.86"s 42°6'2.18"o 7 capar – campus de parnaíba 2°56'47.96"s 41°43'52.13"o 8 capau – campus de paulistana 8°5'40.52"s 41°9'53.52"o 9 capedii – campus de pedro ii 4°26'53.94"s 41°27'26.67"o 10 capic – campus de picos 7°4'12.91"s 41°24'8.58"o 11 capir – campus de piripiri 4°17'23.01"s 41°47'37.29"o 12 casjp – campus de são joão do piauí 8°21'44.13"s 42°15'14.65"o 13 casrn – campus de são raimundo nonato 9°2'45.98"s 42°41'36.91"o 14 catce – campus teresina central 5°5'19.63"s 42°48'39.81"o 15 cauru – campus de uruçui 7°16'43.89"s 44°30'40.05"o 16 caval – campus de valença do piauí 6°25'27.15"s 41°44'53.59"o 17 ctzs – campus teresina zona sul 5°67'49"s 42°48'50.72"o brasil estados da federação região nordeste do brasil estado do piauí municípios dos campi do ifpi localização da sede dos campi do ifpi 1:51.000.000 1:15.000.000 legenda mt ms mg pr sc rs es rj ba ba sp pa ma ma pi pi ce cese se rn rn al pe pb ap rr ro to go ac am sistema de referência: coordenadas geográficas datum sirgas 2000 base cartográfica: ibge (2015); google earth (2018) elaboração: josé maria marques de melo filho (2018) 1:3.200.000 50 0 50 100 150 km ifpi: instituto federal de educação, ciência e tecnologia do piauí. figura 1 – espacialização dos campi do instituto federal de educação, ciência e tecnologia do piauí. (uso da energia) e de estado (número de servidores, aspectos de infraestrutura e ensino), conforme mostra‑ do na tabela 1, escolhidas com base na atividade‑fim da instituição (uma vez que a instituição claramente prioriza essa atividade em detrimento da pesquisa e da extensão) e em critérios qualitativos e quantitativos: confiabilidade dos dados, relação com problema, uti‑ lidade para o usuário, disponibilidade dos dados, rele‑ vância, redundância e mensurabilidade. a pesquisa foi, portanto, realizada com dados primários, referentes a esses indicadores em todos os campi da ies junto e cor‑ respondentes aos anos de 2015, 2016 e 2017, por meio de uma solicitação formal encaminhada à alta adminis‑ tração da instituição, que foi prontamente atendida. de posse desses dados, para o agrupamento dos campi em diferentes categorias de escala, fez‑se uma aná‑ lise multivariada desses dados e plotou‑se um den‑ drograma, gráfico construído por meio da análise de agrupamento que permite agrupar diferentes obser‑ vações utilizando como critério a distância euclidia‑ na. consideraram‑se, portanto, os centroides de cada grupo de observações, em que o valor de cada uma das observações nesse centroide é a média aritmética dos valores desse indicador em cada uma das obser‑ vações (manly, 2008), usando como referência os in‑ dicadores do ano de 2017 em todos os campi do ifpi. vale ressaltar ainda que, para evitar que uma variável dominasse a análise, previamente, todos os indicado‑ utilização da dea para a gestão energética em ies multicampi 85 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 78-96 res foram normalizados individualmente, com base na diferença entre os valores mínimos e máximos (kilkis, 2015). em seguida, elaborou‑se uma matriz de correlação, calculando‑se o coeficiente de correla‑ ção de pearson para avaliar dois a dois o grau de cor‑ relação entre os indicadores de ensino, infraestrutura e servidores com o uso de energia. com essas análises, escolheram‑se as variáveis que me‑ lhor representam o consumo de energia elétrica (input) e a atividade‑fim da instituição (output). desse modo, objetivando melhor visualização do modelo propos‑ to, foram feitas ainda duas análises de componentes principais (acp), uma para os inputs e outra para os outputs, para determinar índices utilizando a álgebra matricial, que relacionam os indicadores das entradas e das saídas separadamente, com uma precisão que também pode ser determinada (manly, 2008) redu‑ zindo todos os indicadores em dois índices, um para a energia e outro para o ensino. assim, esses novos dados bivariados de consumo de energia e ensino da ies (inputs e outputs, respectiva‑ mente) foram então utilizados em uma dea para a de‑ terminação de curvas de eficiência nos modelos ccr e bbc, que foram plotadas em dois planos cartesia‑ nos. em seguida, com o modelo ilustrado, novamen‑ te com a utilização da dea, com o modelo de análise (bcc ou ccr) definido com base na homogeneidade das amostras, criaram‑se ieer para cada um dos agru‑ pamentos e índices gerais. os maiores e menores ín‑ dices foram então utilizados para dividir os campi em cinco níveis de eficiência com comprimentos iguais, objetivando o benchmarking do uso de energia na ies. importante destacar que se respeitou a regra de ouro (golden rule) da dea, definida por banker et al. (1989). utilizaram‑se ainda os modelos de dea orientados a inputs e outputs para estabelecer metas de consumo e demanda de energia e para as atividades de ensino em cada campus da ies que não atingiram o índice tabela 1 – matriz de indicadores ambientais. tipo aspecto indicador descrição pressão consumo e demanda de energia x1 média mensal do consumo de energia elétrica ativa no horário ponta (kwh) x2 média mensal do consumo de energia elétrica ativa no horário fora‑ponta (kwh) x3 média mensal da demanda máxima de energia ativa no horário ponta (kw) x4 média mensal da demanda máxima de energia ativa no horário fora‑ponta (kw) estado número de servidores y1 número total de servidores técnicos administrativos y2 número total de professores efetivos aspectos de infraestrutura y3 área total da edificação (m2) y4 número de salas de aula y5 área total das salas de aula (m2) y6 número de laboratórios y7 bombas d’água e elevadores (cv) ensino y8 número de alunos em cursos técnicos concomitantes e subsequentes y9 número de alunos em cursos técnicos integrados y10 número de alunos em cursos técnicos superiores y11 número de alunos em cursos de pós‑graduação silva, o.a.v.o.l.; moita neto, j.m.; lira, m.a.t. 86 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 78-96 máximo de eficiência energética, a fim de atingir esse melhor nível. além disso, para a criação de um ranking das dmu, ordenando as unidades com base na sua efi‑ ciência, utilizou‑se a técnica da fronteira invertida para determinar um novo índice de eficiência composto da dea convencional e invertida e ranquear as dmu que obtiveram índices de eficiência iguais à unidade. por fim, para viabilizar os cálculos da dea, destaca‑se a utilização do siad (angulo meza et al., 2005) e, além dele, dos softwares microsoft excel 2013 (planilha ele‑ trônica) e o rstudio, sendo este um software gratuito para computação estatística e elaboração de gráficos nas análises de dados multivariados por possuir algo‑ ritmos já implementados (racine, 2012). resultados e discussão considerando a estrutura organizacional multicampi do ifpi, após a análise das faturas de energia elétri‑ ca, identificaram‑se os custos com energia elétrica em todos os campi da instituição no período de julho de 2016 a junho de 2017: r$ 179.214,47 (4,3% compos‑ ta dos itens destacados na figura 2a), que é mais do que foi gasto com energia elétrica em oito dos 17 campi — campus de angical (caang), campus de campo maior (cacam), campus de cocal (cacoc), campus de pedro ii (capedii), campus de valença do piauí (ca‑ val), campus de oeiras (caoei), campus de são joão do piauí (casjp) ou campus de paulistana (capau) — e devem ser eliminados imediatamente, além de r$ 4.264.199,95 de custos gerenciáveis que devem re‑ duzidos com a execução de projetos de eficiência ener‑ gética (pee) ou com a utilização de fontes alternativas de energia, objetivando, prioritariamente, a redução do consumo de energia no horário em que ela é mais cara (17h30 às 20h30). apuraram‑se ainda os custos men‑ sais por campi em cada um dos centros de custos, des‑ tacando o catce como o que possui os maiores gastos com energia elétrica e também as maiores perdas em termos absolutos (r$ 4.293,02/mês), o que já era es‑ perado por ser o maior da instituição. além desse campus, destacaram‑se o campus de corrente (cacor) e o casjp com as maiores (13,24%) e as menores (0,92%) perdas em relação ao valor da fatura, respectivamente. como pode ser visto nas figuras 2a e 2b, a composi‑ ção percentual dos centros de custos foi realizada com o objetivo de direcionar as ações eficiência energética e, consequentemente, reduzir os custos com energia figura 2 – percentual dos centros de custo com energia elétrica nos campi do instituto federal de educação, ciência e tecnologia do piauí, de julho de 2016 a junho de 2017. ifpi: instituto federal de educação, ciência e tecnologia do piauí; cosip: contribuição para o custeio do serviço de iluminação pública. perdas evitáveis – ifpi 2016-2017a b custos gerenciáveis – ifpi 2016-2017 juros de mora 4% multa 22% reativo excedente 37% correção monetária 2% demanda de ultrapassagem 35% cosip 2% demanda 15% consumo fora-ponta 48% consumo ponta 35% utilização da dea para a gestão energética em ies multicampi 87 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 78-96 elétrica. conforme mostrado na figura 2a, as multas, os juros e a correção monetária por causa do atraso no pagamento das faturas totalizaram r$ 49.566,08 em perdas anuais (28% das perdas evitáveis), que pode‑ riam ser facilmente evitadas com o pagamento em dia das faturas de energia. já na figura 3a pode ser vista a participação percentual de cada um dos campi nesse total de encargos. é mostrado que todos os campi fo‑ ram penalizados, destacando que o peso maior é refe‑ rente às multas (79%) que são cobradas mesmo que o atraso no pagamento seja de poucos dias. parte da energia elétrica fornecida pelas concessio‑ nárias, definida como energia reativa, é utilizada para garantir o funcionamento de algumas máquinas e equi‑ pamentos, sendo o restante definido como energia ati‑ va e retorna trabalho útil. para melhor eficiência ener‑ gética, a agência nacional de energia elétrica, agência reguladora do setor elétrico, define em 0,92 (fator de potência) a razão mínima entre essa energia útil e o total fornecido pela rede (energia aparente). o con‑ sumo excessivo de energia reativa fez com que o ifpi pagasse r$ 66.852,96 por ano (37% das perdas evitá‑ veis, conforme a figura 2a), e para que isso não ocor‑ ra novamente, faz‑se necessária a execução de obras de engenharia para a correção do fator de potência, geralmente com a instalação de bancos de capacito‑ res. essas obras requerem investimento financeiro e, por isso, elaborou‑se uma distribuição percentual dos gastos com energia reativa para direcionar os recursos, priorizando os campi que mais foram penalizados e, consequentemente, possuem maior potencial de eco‑ nomia. ainda conforme mostrado na figura 3b, dife‑ rentemente do que se presumia, o campus teresina central, mesmo sendo o maior, mais antigo e sede de instituição, deve ser apenas a quarta opção de investi‑ mento, ficando atrás de outros quatro campi. o último percentual das perdas evitáveis que deve ser evitado, de acordo com a figura 2a, é o paga‑ mento da demanda de ultrapassagem (35%, ou seja, r$ 62.795,43/ano pago pelo ifpi no período analisa‑ do), que ocorre quando as unidades consumidoras solicitam da rede elétrica uma potência elétrica supe‑ rior a 5% do valor contratado junto à concessionária. dessa forma, devem‑se analisar as demandas medidas nos horários ponta e fora‑ponta em cada um dos campi nos últimos três anos ou a partir de uma mudança sig‑ nificativa no consumo (reforma, ampliação, mudança no padrão de consumo), e revisar os contratos de for‑ necimento. a figura 4 apresenta a análise de demanda de uma das unidades consumidoras do catce a partir de setembro de 2015, mês em que a reitoria da institui‑ ção, que funcionava anteriormente nesse prédio, mu‑ dou‑se para outra edificação. destaca‑se nessa análise a revisão do contrato de demanda a partir do mês de março de 2017 (mudança de 170 para 220 kw), resulta‑ do da pesquisa desenvolvida por silva et al. (2017), e os meses de janeiro e novembro de 2016 com as máximas demandas medidas (136 e 240 kw, respectivamente). todas as ações propostas para a eliminação das perdas evitáveis preveem a economia mensal de r$ 14.934,54, que devem ser vistas em uma análise de viabilidade econômica como benefícios das inter‑ venções. entretanto, os custos gerenciáveis repre‑ sentaram 95,97% das despesas com energia elétrica do ifpi, e requerem atuação de um sistema de ges‑ tão energética. para tanto, conforme a metodologia apresentada, coletaram‑se dados para a elaboração de uma matriz de indicadores nos anos de 2015, 2016 e 2017. entretanto, as medições referentes ao ano de 2015 não foram utilizadas nas análises por causa da greve dos docentes que paralisou as atividades nos campi da instituição por um período de 153 dias, as‑ sim como as medições referentes ao campus de flo‑ riano no ano de 2016, porque o medidor de energia da concessionária que lá existia não media o consumo de energia ponta e fora‑ponta separadamente, indica‑ dores analisados na matriz. mesmo com esses problemas, a análise de correlação de pearson revelou uma correlação forte entre todos os indicadores e, com a análise de agrupamento das medições do ano de 2017, puderam‑se formar dois agrupamentos com base na distância multivariada dos campi, destacando que todos os campi são seme‑ lhantes, exceto o catce. em seguida, utilizaram‑se as medições referentes aos anos de 2016 e 2017 em uma análise de componentes principais, e foi possível de‑ terminar equações que transformam os dados multi‑ variados da utilização de energia (input) e da atividade de ensino (output) em dados bivariados, utilizando as variáveis definidas na tabela 1, com precisões de 99,92 e 95,58%, respectivamente. assim, pôde‑se ilustrar as curvas de eficiência determinadas pela dea nos mode‑ los ccr e bcc orientados a insumos (figura 5a) e pro‑ dutos (figura 5b). silva, o.a.v.o.l.; moita neto, j.m.; lira, m.a.t. 88 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 78-96 com base nos conceitos de produtividade, puderam‑ ‑se determinar os índices de eficiência relativa utilizan‑ do‑se as medições de uso de energia e ensino nesse mesmo período, com o modelo bcc da dea na deter‑ minação dos ieer para o índice geral e com o modelo ccr da dea para determinar o ieer nos agrupamentos, pelo fato de o primeiro considerar retornos variáveis de escala e o último considerar retornos constantes de catce: campus teresina central; capir: campus de piripiri; capic: campus de picos; cacor: campus de corrente; ctzs: campus teresina zona sul; capar: campus de parnaíba; caflo: campus de floriano; capedii: campus de pedro ii; caang: campus de angical; casrn: campus de são raimundo nonato; caval: campus de valença do piauí; casjp: campus de são joão do piauí; capau: campus de paulistana; caoei: campus de oeiras; cauru: campus de uruçui; cacoc: campus de cocal; cacam: campus de campo maior. figura 3 – percentual dos campi do instituto federal de educação, ciência e tecnologia do piauí em multas, juros, correção e reativo excedente, de julho de 2016 a junho de 2017. catce capir capic cacor ctzs capar caflo capedii caang casrn caval casip capau caoei cauru cacam cacoc 31,92% 11,36% 10,09% 8,18% 5,44% 5,09% 3,63% 3,42% 3,29% 2,98% 2,59% 2,45% 2,30% 2,24% 2,22% 1,39% 1,42% correção monetária 5% juros 16% multa 79% multa, juros e correção monetáriaa b rea�vo excedente catce 12,73% capar 18,50% cacor 36,48% outra 8,29% capedii 2,77% capir 21,24% cacoc 1,62% ctzs 1,54% caflo 1,47% cauru 1,26% caval 0,97% caoei 0,47% capic 0,29% casrn 0,20% caang 0,14% casjp 0,14% capau 0,11% cacam 0,08% utilização da dea para a gestão energética em ies multicampi 89 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 78-96 figura 4 – análise de demanda do prédio a do campus teresina central, de setembro de 2015 a agosto de 2017. ifpi: instituto federal de educação, ciência e tecnologia do piauí. d em an da (k w ) 100 135 170 205 240 275 se t./ 15 no v./ 15 jan ./1 6 ma r./ 16 ma io/ 16 jul ./1 6 se t./ 16 no v./ 16 jan ./1 7 ma r./ 17 ma io/ 17 jul ./1 7 ago./17; 228 ago./17; 214 fev./17; 170 jan./16; 136 contratada análise de demanda – ifpi catce – prédio a – uc 0085773-4 medida ideal mar./17; 220nov./16; 240 dea: análise envoltória de dados; bbc: banker, charnes e cooper; ccr: charnes, cooper e rhodes. figura 5 – análise envoltória de dados das componentes principais dos inputs e dos outputs. o ut pu t ( 95 ,5 8% ) 7.000 6.000 5.000 4.000 3.000 2.000 1.000 0 150.000100.00050.0000 input (99,92%) dea bbc e ccr – orientado a inputa b ccr bbc o ut pu t ( 95 ,5 8% ) 7.000 6.000 5.000 4.000 3.000 2.000 1.000 0 150.000100.00050.0000 input (99,92%) dea bbc e ccr – orientado a output ccr bbc escala. na figura 6, são apresentados os ieer e os ní‑ veis de eficiência energética relativa (neer) para cada um dos campi, e como pode ser visto para o cacam, o modelo de dea escolhido para a determinação dos ieer dos agrupamentos é mais exigente que o utilizado para os índices gerais, e, por essa razão, esse modelo será utilizado para a determinação das metas para o aumento da eficiência energética. o caang e o cacam apresentaram o melhor e o pior ieer nos agrupamentos, respectivamente, e após a classi‑ ficação em nee, pôde‑se determinar que nove dos campi possuem nível a de eficiência energética; um, nível b; dois, nível c; quatro, nível d; e um, nível e. analisando‑se ainda a diferença dos cenários de 2016 e 2017, pôde‑se analisar a variação dos ieer e constatar que em cinco dos campi os nee pioraram (destacados em vermelho), silva, o.a.v.o.l.; moita neto, j.m.; lira, m.a.t. 90 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 78-96 ifpi: instituto federal de educação, ciência e tecnologia do piauí; dea: análise envoltória de dados; ccr: charnes, cooper e rhodes; bcc: banker, charnes e cooper; caang: campus de angical; cacam: campus de campo maior; cacoc: campus de cocal; cacor: campus de corrente; caflo: campus de floriano; caoei: campus de oeiras; capar: campus de parnaíba; capau: campus de paulistana; capedii: campus de pedro ii; capic: campus de picos; capir: campus de piripiri; casjp: campus de são joão do piauí; casrn: campus de são raimundo nonato; catce: campus teresina central; caval: campus de valença do piauí; cauru: campus de uruçui; ctzs: campus teresina zona sul. figura 6 – índices de eficiência energética relativa e níveis de eficiência energética relativa dos campi do instituto federal de educação, ciência e tecnologia do piauí, geral e no agrupamento. eficiência energética relativa – 2017 agrupamento (dea – crr) geral (dea – bcc) nº campi índice nível índice nível 1 caang 1,00 a 1,00 a 2 cacam 0,51 e 0,91 a 3 cacoc 1,00 a 1,00 a 4 cacor 0,93 a 1,00 a 5 caflo 1,00 a 1,00 a 6 caoei 0,76 c 0,80 b 7 capar 0,88 b 0,91 a 8 capau 0,74 c 0,74 c 9 capedii 0,94 a 0,96 a 10 capic 0,93 a 1,00 a 11 capir 0,64 d 0,66 d 12 casjp 0,56 d 0,74 c 13 casrn 0,57 d 0,61 d 14 catce 1,00 a 1,00 a 15 caval 0,97 a 0,97 a 16 cauru 0,61 d 0,64 d 17 ctzs 1,00 a 1,00 a sistema de referência: coordenadas geográficas datum: sirgas 2000 base cartográfica: ibge (2015); google earth (2018). elaboração: josé maria marques de melo filho (2018) 1:3.200.000 50 0 50 100 km municípios dos campi do ifpi municípios do estado do piauí índice de eficiência por agrupamento localização das sedes dos campi do ifpi índice de eficiência por agrupamento índice de eficiência por agrupamento índice de eficiência por agrupamento nível de eficiência geral nível de eficiência geral nível de eficiência geral nível de eficiência geral índice de eficiência por agrupamento legenda em quatro melhoraram (destacados em verde) e em sete continuaram no mesmo patamar, conforme figuras 7a e 7b, destacando‑se que não se pôde fazer essa análise com relação ao campus de floriano (caflo), porque o índice em 2016 não pôde ser determinado. na figura 8a, é apresentada a contagem dos campi por neer, no ano de 2017, nos agrupamentos, e na figura 8b, é destacado, por meio do cacam, como a redução dos insumos (modelo orientado a inputs) e o aumento dos produtos (modelo orientado a outputs) podem levar às dmu ineficientes ao índice a de efi‑ ciência energética relativa e atingir a curva de eficiên‑ cia. importante perceber que existe mais de um cami‑ nho para a dmu tornar‑se eficiente (alguns mais curtos que outros) e, de acordo com o tipo de orientação, a distância da dmu à curva de eficiência determina o ín‑ dice de eficiência, explicando, por exemplo, porque o cacam possui um nível e de eer no agrupamento (mo‑ delo ccr orientado a inputs) e nível a de eer no geral (modelo bcc orientado a inputs), conforme a figura 6. utilização da dea para a gestão energética em ies multicampi 91 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 78-96 caoei: campus de oeiras; capau: campus de paulistana; capir: campus de piripiri; cauru: campus de uruçui; casrn: campus de são raimundo nonato; casjp: campus de são joão do piauí; cacam: campus de campo maior; caang: campus de angical; cacoc: campus de cocal; caflo: campus de floriano; ctzs: campus teresina zona sul; caval: campus de valença do piauí; capedii: campus de pedro ii; capic: campus de piripiri; cacor: campus de corrente; capar: campus de parnaíba; catce: campus teresina central. figura 7 – índices de eficiência energética relativa dos campi do instituto federal de educação, ciência e tecnologia do piauí nos anos de 2016 e 2017. capedii catce caval caflo caang cauru variação do nível de eficiência 2016-2017 melhor igual pior 5 7 4 capar caoei capir cacam casjp cacoc casrn capau capic 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 2016 2017 a b cacam: campus de campo maior. figura 8 – número de campi do instituto federal de educação, ciência e tecnologia do piauí por níveis de eficiência energética relativa no ano de 2017 e análise envoltória de dados orientada a inputs e outputs. número de campi por nível de eficiência 2017 a b c d e 9 1 4 2 1 1.200 1.000 800 600 400 200 0 40.00030.00020.00010.0000 input (99,92%) ou tp ut (9 5, 58 % ) a b orientação a output cacam orientação a input silva, o.a.v.o.l.; moita neto, j.m.; lira, m.a.t. 92 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 78-96 tabela 2 – metas de redução dos inputs e aumento dos outputs para atingir a curva de eficiência. campi metas de redução dos insumos metas de aumento dos produtos x1 (%) x2 (%) x3 (%) x4 (%) y8 y9 y10 y11 cacam 49 50 55 54 125 89 0 0 casjp 44 44 57 48 215 141 307 36 casrn 47 43 47 43 233 173 236 41 cauru 39 43 41 39 437 150 241 72 capir 50 54 44 36 348 164 263 121 capau 26 26 32 31 98 87 352 65 caoei 24 24 41 24 79 69 276 54 capar 20 15 12 12 84 119 87 8 cacor 7 7 7 11 141 25 177 14 capic 33 15 26 7 425 33 88 7 capedii 6 6 10 6 84 17 136 68 caval 3 11 8 3 12 76 385 8 cacam: campus de campo maior; casjp: campus de são joão do piauí; casrn: campus de são raimundo nonato; cauru: campus de uruçui; capir: campus de piripiri; capau: campus de paulistana; caoei: campus de oeiras; capar: campus de parnaíba; cacor: campus de corrente; capic: campus de piripiri; capedii: campus de pedro ii; caval: campus de valença do piauí. ademais, conforme mostrado na tabela 2, puderam‑se estabelecer, para os campi com ieer diferente de um, metas para redução dos insumos e aumento dos pro‑ dutos, cujos indicadores foram definidos na tabela 1, considerando‑se os índices da figura 6. utilizaram‑se novamente as medições de uso de energia e ensino nos anos de 2016 e 2017 em uma dea com o modelo bcc, que resultará no aumento dos níveis de eficiência energética e na diminuição dos custos e das emissões de co 2 , caso as metas sejam atingidas. por fim, conforme mostrado na figura 9, puderam‑se utilizar os ieer (índice 1) e a fronteira invertida da dea (índice 2) para ranquear os campi (considerando o maior agrupamento) e definir os melhores e os piores níveis, parâmetros que também podem ser bastante úteis em uma estratégia de benchmarking. figura 9 – ranking dos campi com base nos índices de eficiência energética relativa e na fronteira invertida da análise envoltória de dados. caang: campus de angical; cacoc: campus de cocal; caflo: campus de floriano; ctzs: campus teresina zona sul; caval: campus de valença do piauí; capedii: campus de pedro ii; capic: campus de piripiri; cacor: campus de corrente; capar: campus de parnaíba; caoei: campus de oeiras; capau: campus de paulistana; capir: campus de piripiri; cauru: campus de uruçui; casrn: campus de são raimundo nonato; casjp: campus de são joão do piauí; cacam: campus de campo maior. 1,00 0,75 0,00 0,50 0,25 1 0 0,25 0,5 0,75 ca an g ca co c ca fl o ct zs ca va l ca pe di i ca pic ca co r ca pa r ca oe i ca pa u ca pir ca ur u ca sr n ca sjp ca ca m variação dos índices e ranking de eficiência por campus 2017 melhor nível pior nível índice 1 índice 2 utilização da dea para a gestão energética em ies multicampi 93 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 78-96 considerações finais por meio do método dedutivo, esta pesquisa compro‑ vou as conclusões previamente induzidas que afirma‑ vam que o ifpi não está gerenciando corretamente o uso de energia elétrica, uma vez que 4,3% do valor pago para a concessionária de energia local, no perío‑ do de julho de 2016 a junho de 2017, é composto de perdas que totalizam um valor maior que todo o valor gasto individualmente com energia elétrica em oito dos 17 campi da instituição e poderiam ser facilmente evitadas com a atuação de um sistema de gestão ener‑ gética. entretanto, pôde‑se comprovar que o desenvol‑ vimento de pesquisas na área de eficiência energética pode trazer impactos positivos para a gestão do uso de energia em ies. faturas de energia elétrica podem ser utilizadas no diagnóstico energético de ies multicampi, permitindo a identificação de centros de custo (perdas evitáveis, custos gerenciáveis e outros) e destacando os campi que possuem as maiores e as menores contribuições para essas despesas. além disso, conforme pôde ser visto nas figuras 2 e 3, as composições percentuais dos custos em todos os campi podem direcionar priorida‑ des de investimentos em projetos de eficiência ener‑ gética quanto ao objeto e ao campus onde o projeto deve ser executado, priorizando o maior benefício para a instituição. uma matriz de indicadores ambientais utilizando o mo‑ delo psr pode ser elaborada para caracterizar todos os campi das ies (tabela 1), possibilitando, por meio da estatística multivariada, o agrupamento dos campi se‑ melhantes e a elaboração de índices que representem os insumos e os produtos (ensino e de uso de energia, respectivamente) que podem ser utilizados em uma análise de produtividade e eficiência, sobretudo no uso da energia, conforme a metodologia apresentada. ainda utilizando esses dados, os modelos tradicionais da dea (ccr e bcc) podem ser utilizados para a determina‑ ção de índices, níveis e rankings de eer em nível geral e para os agrupamentos (figura 6), além de metas para a redução do consumo e demanda e energia ou aumento dos indicadores de ensino em ies multicampi, que de‑ vem ser estimuladas simultaneamente (tabela 2). utilizando o benchmarking, pode‑se utilizar essa me‑ todologia para ranquear os campi das ies (figura 9) e monitorar o uso da energia em vários ciclos de medi‑ ção, estimulando a melhoria contínua desse aspecto ambiental (figura 7), objetivo principal de um sistema de gestão energética, além de contribuir para a agenda 2030. espera‑se que os resultados desta pesquisa tam‑ bém tenham impactos positivos no desempenho am‑ biental das ies e promovam a sensibilização da comu‑ nidade acadêmica às questões ambientais, tendo em vista que o uso de energia é somente um dos aspectos ambientais gerenciáveis, estimulando o desenvolvi‑ mento das ies como espaços educadores sustentáveis. ademais, pretende‑se estimular a introdução de ou‑ tras instituições nos estudos para que a metodologia proposta possa ser utilizada como referência de benchmarking na gestão energética de todas as ies. e, por fim, dada a flexibilidade das técnicas sugeridas, espe‑ ra‑se, ainda, que essa estratégia seja aplicável a outras organizações multisite e a outros aspectos ambientais. referências angulo meza, l.; 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fitorremediação em áreas contaminadas methodology for selection of phytoremediation technique in brownfields resumo a introdução de produtos nocivos no ambiente tem ocasionado situações de risco a saúde humana e ambiental. o presente artigo define as principais técnicas de fitorremediação e sua relação com a remediação de contaminantes orgânicos e inorgânicos. os mecanismos utilizados nestes processos utilizam as bases teóricas das técnicas biológicas in-site, que estão sendo amplamente estudadas devido à sua eficiência e baixo custo quando comparadas com as técnicas de remediação tradicionais. pesquisas na área de fitorremediação têm sido direcionadas para remediação de contaminantes específicos e situações especiais onde as técnicas podem ser implantadas. este estudo descreve as técnicas de fitorremediação e os contaminantes específicos para os quais são apropriadas. a fitodegradação, fitoestabilização, fitoextração, rizofiltração e a rizodegradação apresentam-se como novas alternativas estratégicas para a revitalização de áreas contaminadas, otimizando os custos de implantação e monitoramento e direcionando as técnicas de forma a amenizar alterações nas condições ambientais locais. palavras-chave: fitorremediação; técnicas de fitorremediação; contaminantes abstract the introduction of noxious products in the environment has caused situations of risk to human and environmental health. this study defines techniques of phytoremediation and their links with the remediation of organic and inorganic contaminants. the phytoremediation uses the background of biological insite techniques, which are widely studied due to its efficiency and low cost when compared to traditional remediation techniques. research on phytoremediation have been targeted for remediation of specific contaminants and special situations where the techniques can be implementated. this paper describes phytoremediation techniques and it is suitable for specifc contaminants. the phytodegradation, phytostabilization, phytoextraction, rhizofiltration and the rhizodegradation are a new strategic alternatives for the revitalization of brownfields, optimizing costs of implanting and monitoring and targeting techniques in order to minimize changes in local environmental conditions. keywords: phytoremediation; techniques of phytoremediation; contaminants paulo víctor laguardia mejía engenheiro ambiental coordenador de tecnologia e licenciamento da haztec tecnologia e planejamento ambiental s/a. nova iguaçu, rj, brasil paulo.laguardia.8@haztec.com.br fabiana de nadai andreoli eng. civil, mestre em eng. ambiental pela ufes e professora do curso de engenharia ambiental da puc-pr. curitiba, pr, brasil fabiana.andreoli@pucpr.br cleverson v. andreoli eng. agr., doutor em meio ambiente e desenvolvimento pela ufpr, professor do programa de mestrado em governança e sustentabilidade do isae e eng. de pesquisa da companhia de saneamento do paraná – sanepar. curitiba, pr, brasil c.andreoli@sanepar.com.br beatriz monte serrat eng. agr., mestre em ciência do solo e dr. professora do departamento de solos da ufpr. curitiba, pr, brasil bmserrat@ufpr.br revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 98 introduçâo as áreas mais extensivamente contaminadas ao redor do mundo invariavelmente estão relacionadas a indústrias ou empreendimentos comerciais que produzem, armazenam ou descartam substâncias nocivas para o meio ambiente. é então necessário estruturar medidas preventivas e ações corretivas para tratar essas áreas e assim torná-las mais seguras para o ser humano e toda a vida animal e vegetal relacionada com o local contaminado (saier e trevors, 2008). ao considerar que as técnicas de remediação tradicionais mais comuns como a lavagem do solo, recuperação e tratamento de água subterrânea, remediação por processos químicos, etc. requerem investimentos iniciais elevados e podem causar uma série de impactos negativos no meio ambiente, o desenvolvimento de estudos relacionados a técnicas de remediação in-site, como os processos biológicos de biorremediação e fitorremediação, estabelece novas alternativas para o tratamento de áreas contaminadas por substâncias de origem orgânica e inorgânica (schianetz,1999). a fitorremediação é um processo biológico que utiliza as plantas como agentes remediadores, tendo por objetivos reduzir os teores de contaminantes a níveis considerados seguros para a saúde humana e qualidade ambiental e limitar a disseminação destes elementos no ambiente (andrade, tavares e mahler, 2007; epa, 2000). a fitorremediação pode ser dividida em várias técnicas, cada uma com características diferenciadas, especializadas em determinado tipo de contaminante ou na remediação de meios específicos. assim, neste trabalho, foram consideradas como técnicas de fitorremediação a fitoextração, fitodegradação, fitovolatilização, rizofiltração, fitoestabilização e a rizodegradação. desta forma, a fitorremediação oferece uma série de instrumentos flexíveis e menos ofensivos ao meio ambiente que permitem gerenciar a remediação de áreas contaminadas, visando reduzir custos e potencializar a reutilização da área afetada após a conclusão do processo remediativo realizado pelas plantas. fitorremediação estudos têm demonstrado que a biorremediação de solos contaminados pode apresentar-se limitada, já que em muitos casos esta técnica não prevê a migração do contaminante a áreas circunvizinhas ao local afetado (fernet, 2008), além de não ser aplicável em solos contaminados em maiores profundidades (leahy e colwell, 1990). a ausência de vegetação também pode limitar o desenvolvimento de microrganismos na área contaminada, fator este que interfere no processo para alcançar as metas de remediação traçadas (fernet, 2008). a interação entre plantas e bactérias é importante para o sucesso da degradação de muitos contaminantes, como pesticidas, compostos clorados, hidrocarbonetos policíclicos aromáticos, entre outros. a influência que a rizosfera exerce sobre a biodegradação faz com que existam mudanças na atividade dos microrganismos e a diversidade dos mesmos, possibilitando a realização da remediação de uma forma mais eficiente (corgié, beguiristain e leyval, 2004, p. 3552). assim, considerando a importante relação que existe entre a atividade microbiológica e fatores externos, como a presença de plantas, alguns autores (argenbio, 2007), dividem a técnica de biorremediação considerando os processos utilizados e as interferências externas em: biorremediação por degradação enzimática, remediação microbiana e fitorremediação. a fitorremediação é um instrumento da área da biotecnologia que utiliza plantas para efetuar os processos de degradação, extração, contenção ou imobilização de contaminantes no meio através da interação entre a planta e as substâncias de interesse (moreira, 2006, epa, 2000). esta técnica baseia-se na tolerância e a capacidade que algumas espécies vegetais têm para sobreviver em condições extremas e atuar na remediação de áreas contaminadas (procópio et al., 2005). assim, a remediação da área contaminada depende da espécie vegetal escolhida e sua habilidade para, através dos diferentes processos fitorremediadores, descontaminar e/ou estabilizar o meio (kim, et al., 2004). estudos complementares sobre a composição florística e as relações fitossociológicas das espécies que serão utilizadas em processos de fitorremediação, assim como a definição das características ambientais da área contaminada e seu histórico, são informações que também auxiliam no estabelecimento de relações entre as técnicas de fitorremediação e o tipo de contaminantes que se deseja remediar (nappo et al., 2004). o aprofundamento nas questões relacionadas à técnica de fitorremediação através de pesquisas e desenvolvimento de tecnologias difundiu a utilização de espécies vegetais para a remediação de meios contaminados por uma ampla gama de compostos e elementos, os quais podem ser de natureza inorgânica ou orgânica. os principais elementos contaminantes estudados são os metais pesados e alguns compostos químicos orgânicos de origem antropogênica (moreno e corseuil, 2001). os estudos sobre a remoção, bioacumulação, imobilização, biodegradação e destoxificação de compostos contaminantes por plantas tem demonstrado que, além de potencializar a fertilidade do solo, a revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 99 fitorremediação possui diversas vantagens sobre métodos convencionais de remediação (moreno e corseuil, 2001). o baixo custo da técnica, as vantagens sobre sua instalação, operação e manutenção, seu caráter menos invasivo na área, entre outros, têm feito da fitorremediação uma opção viável para projetos de remediação de locais contaminados (fuentes, 2001). o tempo requerido para o crescimento das plantas selecionadas para a fitorremediação, o risco de perdê-las por eventos de fogo, geadas ou outro tipo de acontecimento natural ou antrópico, o tempo requerido para alcançar resultados visíveis e a indisponibilidade da área para humanos e animais durante o processo de remediação são algumas das desvantagens da fitorremediação (saier e trevors, 2008). outras desvantagens da fitorremediação são a necessidade de que a concentração do contaminante esteja em intervalos de toxicidade que não ultrapassem os limites de tolerância da planta e o risco do contaminante entrar na cadeia alimentar através da ingestão das plantas utilizadas por parte de outros seres vivos (andrade, tavares e mahler (2007, p. 52). considerando as desvantagens apresentadas anteriormente, a pesquisa sobre as técnicas de fitorremediação e sua relação com contaminantes específicos permitirá uma melhor compreensão sobre os processos que podem levar a atingir os resultados esperados (alkorta et al., 2004; sair e trevors, 2008; schwitzguébel et al. 2002). a fitorremediação pode ser dividida em diferentes técnicas, sendo as mais importantes: fitodegradação, fitoestabilização, fitoextração, rizofiltração, fitovolatização e rizodegradação. cada uma destas técnicas possui características específicas que limitam ou potencializam sua utilização dependendo das características do local que se deseja remediar e o contaminante específico presente na área (mcpherson, 2007). estas técnicas não são exclusivas entre si, de fato, muitas delas ocorrem ou podem ocorrer simultaneamente, aumentando a eficácia da fitorremediação da área (odjegba e fasidi, 2007). fitodegradação define-se como fitodegradação à técnica de fitorremediação que utiliza o metabolismo da planta e microrganismos da rizosfera para conseguir a quebra de contaminantes (mcpherson, 2007; wenzel, 2008). estes mecanismos podem acontecer internamente, através de processos metabólicos, ou externamente, por enzimas produzidas pela própria planta no solo. as plantas também produzem compostos que ajudam no transporte, armazenamento e metabolismo dos contaminantes. a fitodegradação é uma técnica comumente usada na remediação de contaminantes orgânicos, porém, também são conhecidos seus efeitos remediativos em alguns compostos inorgânicos que fazem parte do solo (fuentes, 2001). segundo lamengo e vidal (2007, p. 12) a técnica de fitodegradação é aplicável para contaminantes de origem orgânica já que estes são compostos móveis nas plantas. assim, as enzimas interagem com os elementos contaminantes, mineralizando sua estrutura completamente ou degradando-os a compostos intermediários estáveis que podem ser transportados e armazenados na própria planta. a biodisponibilidade de contaminantes para absorção e metabolização é um dos requisitos da fitodegradação, já que os contaminantes que resistem aos processos biológicos de degradação limitam a ação das plantas ou associações entre plantas e sistemas microbiológicos atuando no solo contaminado (cunningham, berti e huang, 1995). alguns dos contaminantes para os quais a técnica de fitodegradação foi comprovadamente aplicável são o tce, trinitrotuleno (tnt), ddt, hcb, pcp, pcbs, entre outros (epa, 2000). fitoestabilização a técnica de utilização de plantas para estabilizar ou imobilizar os poluentes no solo, prevenindo a migração do mesmo por perdas do solo via erosão ou lixiviação é chamada de fitoestabilização (lamengo e vidal, 2007; terry e bañuelos, 2000). os processos de estabilização do contaminante dependem da incorporação do composto na lignina ou no húmus do solo e na precipitação do mesmo na rizosfera da planta por meio da humificação ou ligações covalentes irreversíveis (cunningham, berti e huang, 1995; lamengo e vidal, 2007). autores como cunningham, berti e huang (1995), epa (2000), lamengo e vidal (2007) e saier e trevors (2008) explicam que a fitoestabilização é aplicável em solos, sedimentos e efluentes contaminados com metais, principalmente as, cd, cr, cu, hg, pb e zn. nesse caso, a fitoestabilização busca utilizar plantas tolerantes aos metais pesados e que tendam a conter ou imobilizar contaminantes no meio. é importante ressaltar que esta técnica é efetiva se a concentração dos contaminantes é baixa ou moderada (terry e bañuelos, 2000). pode-se deduzir a partir da avaliação das características da técnica de fitoestabilização, que o tempo de tratamento do contaminante pode ser reduzido pelo fato de que a planta não incorpora a substância nos seus revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 100 tecidos, somente os estabiliza no meio. terry e bañuelos (2000, p. 366) explicam que no processo de aplicação da técnica de fitoestabilização deve ser medido o risco real do local contaminado. primeiramente devem ser realizados testes químicos que mostrem que a solubilidade, disponibilidade e potencial de lixiviação do contaminante foram reduzidos a valores abaixo do limite que ofereça risco à saúde humana. em segunda instância, devem também ser consideradas análises do solo que identifiquem a concentração e possível evolução do contaminante. por último, nas análises de risco do local onde foi aplicada a fitoestabilização, sugere-se estimar a biodisponibilidade do contaminante no solo através de ensaios biológicos, incluindo ensaios com plantas, microfauna associada ao solo ou estudos com alimentação animal. a aplicação de técnicas de fitoestabilização é mais apropriada em áreas extensas e terá uma maior eficiência em solos com maior textura e com conteúdo de matéria orgânica elevado (cunningham, berti e huang, 1995; epa, 2000). esta técnica é atualmente utilizada e aprovada para a remediação de áreas de minas, não sendo recomendada em áreas urbanas e industriais (cunningham, berti e huang, 1995; terry e bañuelos, 2000). fitoextratação a fitoextração é um processo de remediação pelo qual algumas variedades de plantas acumulam nos seus tecidos os contaminantes extraídos do solo, sedimentos, água ou do ar, sem ocorrer nenhum tipo de degradação dos mesmos (andrade, tavares e mahler, 2007). a fitoextração, também chamada de fitoacumulação (fuentes, 2001), envolve a absorção de contaminantes através das raízes e posterior translocação dos mesmos às folhas pelo xilema da planta. assim, o objetivo da fitoextração é a limpeza in-site do meio contaminado de forma a retirar o contaminante e, se possível, reaproveitar os elementos que tenham utilidade nos processos produtivos atuais (terry e bañuelos, 2000). de forma geral a técnica de fitoextração é apropriada e atualmente utilizada para a remediação de áreas contaminadas com metais, utilizando plantas com grande capacidade acumulativa, chamadas de plantas hiperacumuladoras (andrade, tavares e mahler, 2007; terry e bañuelos, 2000; epa, 2000; wenzel, 2008). schwitzguébel et al. (2002) indicam que solos contaminados por ag, cd, co, cr, cu, hg, mn, mo, ni, pb, zn e os radionuclídeos sr, cs, pu e u; podem ser remediados por técnicas de fitoextração. nesta técnica, após o processo acumulativo do contaminante na planta ter acabado, deve ser realizada uma colheita das plantas com o objetivo de evitar passivos ambientais decorrentes do retorno do contaminante ao solo ou eventual contato das partes contaminadas da planta com o ser humano e a biota. o destino do material coletado dependerá da possibilidade ou não de seu aproveitamento, o qual é limitado pela espécie de planta utilizada, sua capacidade de bioacumulação e o risco ambiental apresentado. cunningham, berti e huang (1995) explicam que a técnica de fitoextração deve ser planejada de maneira a significar em vantagens econômicas quando comparado com as técnicas tradicionais de remediação, especialmente quando os contaminantes extraídos, como os metais acumulados nos tecidos da planta, possam ser reutilizados e trazer algum benefício econômico. rizofiltração segundo andrade, tavares e mahler (2007, p. 16), a fitoextração pode ser considerada como o principal mecanismo da rizofiltração. a diferença entre ambas reside em que a rizofiltração consiste em processos de acumulação de contaminantes apenas nas raízes e é geralmente aplicada em condições hidropônicas de crescimento para as plantas, já a fitoextração é utilizada diretamente no solo. fuentes (2001, p. 41) acrescenta que a rizofiltração é uma técnica que combina a fitoextração e a fitoestabilização. a rizofiltração consiste na adsorção e precipitação dos contaminantes nas raízes ou a absorção dos mesmos quando se encontram em solução. a rizofiltração é uma técnica apropriada para a separação de metais em águas através da retenção destes contaminantes, imobilizando-os ou acumulando-os nas raízes (andrade, tavares e mahler, 2007; fuentes, 2001; moreno e corseuil, 2001; lone, 2007; trapp e karlson, 2001; wang, 2004). a rizofiltração é aplicada em condições de baixa concentração de contaminantes em água, sendo comumente usadas plantas hidropônicas de sistemas radiculares complexos com grande biomassa total que ajudem a aumentar a eficiência da técnica (andrade, tavares e mahler, 2007; fuentes, 2001). segundo estudos realizados pela epa (2000), a rizofiltração é apropriada para a remoção de metais como o pb, cd, cu, ni, zn e cr, assim como alguns radionuclídeos como u, cs e sr. da mesma forma que a fitoextração, a precipitação dos metais e a adsorção ou absorção dos mesmos nas raízes pode levar à saturação da planta com contaminantes, sendo necessária a colheita e disposição correta de ditos materiais (andrade, tavares revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 101 e mahler, 2007; fuentes, 2001; padmavathiamma e li, 2007). o tempo requerido para remediar a água contaminada pode ser reduzido pelo fato de que as condições para aplicar esta técnica geralmente são controladas, propiciando o contato do contaminante com as raízes das plantas sem sofrer de forma significativa com interferências externas como acontece em outras técnicas de fitorremediação. investimento na construção de sistemas de direcionamento de água, sistemas de pré-tratamento da água (ajuste de ph e remoção de particulados grosseiros), assim como em monitoramento, manutenção e manejo de resíduos da planta que estejam contaminados, serão necessários ao utilizar a técnica de rizofiltração (epa, 2000). fitovolatilização a fitovolatilização é definida como o movimento de um determinado contaminante fora do solo, sedimentos, lodo ou da água subterrânea e o transporte do mesmo para a atmosfera pela planta (mcpherson, 2007; lamengo e vidal, 2007; padmavathiamma e li, 2007; wang, 2004). os processos da fitovolatilização utilizam a capacidade metabólica de algumas plantas em associação com microrganismos da rizosfera para transformar contaminantes em compostos voláteis (wenzel, 2008). a volatilização destes compostos pode ocorrer via biodegradação na rizosfera ou pela ação direta da planta, sendo neste último liberado através da superfície das folhas (andrade, tavares e mahler, 2007). santos (2006, p. 19) esclarece que os contaminantes liberados para a atmosfera no processo de fitovolatilização não sofrem nenhuma alteração química, motivo pelo qual, em concentrações elevadas, continuam sendo perigosos para o meio ambiente e para a saúde e segurança humana. os contaminantes removidos através da fitovolatilização não podem ser rastreados e controlados como acontece em outras técnicas de fitorremediação, o que indica que estes podem migrar a outras áreas sem ser detectados (padmavathiamma e li, 2007). andrade, tavares e mahler (2007, p. 55) acrescentam que alguns contaminantes ou metabólitos, além de apresentar periculosidade quando volatilizados, podem ser acumulados em várias partes da planta, como nas frutas e na madeira, aumentando o passivo ambiental. a limpeza por fitovolatilização pode ser utilizada para a remoção de alguns compostos orgânicos voláteis como o tricloroetileno (tce) e para alguns poucos compostos de natureza inorgânica que existem em forma volátil como o se e hg (lamengo e vidal, 2007). no caso dos inorgânicos, estes passam por transformações que os tornam misturáveis à atmosfera, porém, alguns autores afirmam que a utilização de plantas para a volatilização de hg, por exemplo, é questionável, devido ao aumento do passivo ambiental na biologia molecular da planta (andrade, tavares e mahler, 2007; mcpherson, 2007; wang, 2007). a volatilização de metais é considerada uma solução permanente, já que os constituintes inorgânicos desses elementos são removidos (padmavathiamma e li, 2007). rizodegradação o método de rizodegradação ou biodegradação na rizosfera da planta precisa da presença de microorganismos que ativam a atividade biológica em torno das raízes da planta, acelerando assim a digestão de substâncias, especialmente as orgânicas. esse processo acontece na parte superior do solo e é considerado similar à biorremediação comum (fuentes, 2001). as raízes liberam compostos produzidos pela própria planta que tem o potencial de auxiliar na remediação pela atividade biológica existente na rizosfera. entre esses compostos estão alguns ácidos orgânicos, esteróis, nucleotídeos e enzimas. assim, a população microbiana nas raízes e a atividade que estas exercem para degradar o contaminante podem ser incrementadas pela presença destes compostos (epa, 2000). a epa (2000, p. 23) acrescenta que a própria rizosfera pode incrementar a superfície da área onde existe atividade microbiológica, levando, junto com os compostos mencionados anteriormente, ao metabolismo dos contaminantes na zona de raízes e proximidades. outro fator importante a ser mencionado é a melhoria das condições do solo, como a aeração e a retenção de umidade, pela aplicação de técnicas de rizodegradação (fuentes, 2001). esta técnica tem sido útil para a limpeza de ambientes contaminados por compostos orgânicos hidrofóbicos, os quais, por terem uma natureza que impede sua absorção pela planta, podem ser degradados por microrganismos. entre os compostos mencionados anteriormente estão as pcbs, hidrocarbonetos de petróleo (btex, hpa, etc.), pesticidas, pcps, entre outros (lamengo e vidal, 2007). a rizodegradação é uma técnica que destrói o contaminante em processos in-site, com custos baixos de instalação e manutenção e sem limitações climáticas importantes (epa, 2000). objetivos o presente trabalho objetivou expor estratégias que revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 102 permitam relacionar as técnicas de fitorremediação conhecidas com os principais contaminantes que afetam a saúde de populações humanas e o meio ambiente como um todo. materiais e métodos a partir da avaliação das informações sobre as diferentes técnicas de fitorremediação, especialmente do tipo de elementos e compostos para os quais cada uma dessas técnicas é mais apropriada, realizaram-se análises qualitativas baseando-se nas pesquisas exploratórias e descritivas das técnicas de fitorremediação para estabelecer, de forma clara e precisa, a relação entre as técnicas, suas características, os tipos de contaminação e os controles para apoiar os processos de seleção das técnicas. a coleta e organização dos dados e o levantamento teórico deste tipo de remediação e as características dos principais contaminantes orgânicos e inorgânicos, foram essenciais como primeiro passo da pesquisa. considerando a imersão e a reflexão sobre o tema, foi possível então definir o problema e estabelecer as relações existentes entre as variáveis da contaminação e as técnicas de fitorremediação que poderiam ser utilizadas. a definição das variáveis constitui parte importante na metodologia de trabalho pelo fato de expressar o nível de detalhamento e relação na fundamentação teórica. assim, este artigo apresenta o levantamento teórico realizado com o objetivo de subsidiar o desenvolvimento de novas formas de relacionar a técnica com o contaminante e a interação de ambas no meio. resultados e discussão de forma a expor de forma sintética as informações das diversas pesquisas com fitorremediação consultadas e suas relações, estruturou-se uma tabela de afinidade entre as técnicas de fitorremediação apresentadas e os contaminantes para os quais estas apresentam melhores resultados durante os processos de remediação. a tabela 1 apresenta duas colunas, uma com as técnicas de fitorremediação e a outra com o tipo dos contaminantes relacionados e os exemplos mais representativos dos mesmos. a tabela 1 apresentado a continuação, resume as técnicas de fitorremediação e sua aplicação em áreas afetadas com diferentes tipos de contaminantes. considerando a fundamentação teórica sobre a fitorremediação e os principais contaminantes introduzidos pelo homem na natureza, foi possível elaborar um referencial adequado aos objetivos estabelecidos e com isto descrever as vantagens e desvantagens da utilização desta técnica de remediação em áreas contaminadas por substâncias orgânicas e inorgânicas. a fitorremediação é uma das técnicas de remediação de áreas contaminadas que se apresenta como uma metodologia efetiva, tabela 1 relação técnicas de fitorremediação x contaminantes técnica de fitorremediação contaminante tipo exemplos fitodegradação orgânicos hidrocarbonetos, pcp, tce e pcbs fitoestabilização inorgânicos metais (as, cd, cr, cu, hg, pb e zn) fitoextração inorgânicos metais (ag, cd, cr, cu, hg, mn, mo, ni, pb e zn) e radionuclídeos (sr, cs, pu e u) rizofiltração inorgânicos metais (pb, cd, cu, ni, zn e cr) e radionuclídeos (u, cs e sr) fitovolatilização orgânicos tce inorgânicos metais (se e hg) rizodegradação orgânicos hidrocarbonetos, nitroaromâticos, pcp, tce, pcbs revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 103 pouco impactante no meio e com melhor relação custo-benefício quando comparada com as técnicas físico-químicas tradicionais utilizadas na atualidade. essa técnica, a pesar de requerer longos períodos para obter resultados e apresentar alguns riscos durante sua utilização, é uma forma de remediação socialmente aceita pela população, órgãos ambientais e alguns pesquisadores da área (alkorta, 2004). com a tabela de relação entre as técnicas de fitorremediação e os contaminantes específicos para os quais cada uma destas técnicas é mais apropriada pode ser apoiada a definição de novas formas de relação que permitam entender a fitorremediação e os mecanismos que esta utiliza para revitalizar ou facilitar a revitalização de ambientes contaminados. a informação apresentada neste artigo, junto com estudos complementares sobre outras variáveis aplicadas, também poderão ser úteis para a construção de metodologias que facilitem a escolha de técnicas de fitorremediação para casos específicos, visando estabelecer o perfil aplicativos das técnicas e contribuir com expansão comercial da fitorremediação. conclusões neste artigo foi apresentada uma descrição teórica das técnicas de fitorremediação e sua relação com os contaminantes orgânicos e inorgânicos mais conhecidos. as técnicas de fitorremediação possuem características específicas relacionadas com a espécie fitorremediadora, as condições externas que afetam a remediação e principalmente a forma pela qual, relacionando os aspectos acima, o contaminante é extraído ou estabilizado no meio. muitas das técnicas descritas neste artigo são peças valiosas para as quais existe um amplo campo de pesquisa. os estudos relacionados com as técnicas de fitorremediação e os contaminantes devem ter por objetivo potencializar a fitorremediação como técnica para revitalizar áreas contaminadas, assim como esclarecer quais os fatores de risco que se apresentam ao utilizar estas técnicas de remediação. a aplicação de alternativas estratégicas com grande potencial como a fitorremediação devem ser incentivadas de forma a concretizar novos métodos para realizar a limpeza de ambientes comprometidos ambientalmente pelas diversas atividades humanas e os produtos que estas lançam na natureza. referências alkorta, i. et al. chelate-enhanced phytoremediation of soils polluted with heavy metals. reviews in environmental science and bio/technology, holanda, n. 03, p. 55-70, 2004. andrade, j. c. m.; tavares, s. r.; mahler, c. f. fitorremediação: o uso de plantas na melhoria da qualidade ambiental. são paulo: oficina de textos, 2007. 176 p. argenbio. biorremediación: organismos que limpian el ambiente. el cuaderno de por qué biotecnología, n. 36. argentina: argenbio, 2007. disponível em: <http://www.porquebiotecnologia.c om.ar/educacion/cuaderno/ec_36.a sp?cuaderno=36>. acesso em: 26 de abril de 2009. corgié, s. c.; beguiristain, t.; leyval, c. spatial distribution of 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(phytoremediation) of soils. journal of plant soil, austria, sem paginação, 2008. recebido em: fev/2014 aprovado em: mar/2014 revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 49 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 participação e planejamento em um programa de desenvolvimento regional sustentável resumo este artigo é uma análise crítica da implantação de um projeto de desenvolvimento regional sustentável, promovido pelo banco do brasil, em apoio à pesca no município de matinhos, no litoral do paraná entre os anos de 2007 e 2010. centrando a problemática de pesquisa na teoria democrática e no processo de planejamento da participação social, apontamos as potencialidades abertas pelo projeto ao empoderamento e à democratização em uma comunidade, identificamos barreiras enfrentadas para sua efetivação e refletimos sobre algumas proposições que as superem, contribuindo assim para o incremento de processos participativos e análise da sustentabilidade local. palavras-chave: planejamento participativo; sustentabilidade; desenvolvimento regional. abstract this article is a critical analysis on the implementation of a regional sustainable development project promoted by banco do brasil aimed at supporting artisan fishing in the municipality of matinhos, in coastal area of paraná state, brazil, from 2007 to 2010. centering our research problem on democratic theory and in the planning process of the social participation, we point out potentialities opened up by the project regarding communitarian empowerment and democratization. we also identify barriers faced to put it into effect and consider some proposals that surpass the obstacles, thus contributing to foster participatory processes and local sustainability analysis. keywords: participatory planning; sustainability; regional development. rodrigo rossi horochovski professor na universidade federal do paraná (ufpr) – setor litoral e-mail: rorossi@uol.com.br ivan jairo junckes professor na universidade federal do paraná (ufpr) – setor litoral cláudio josé lemos muraro bancário (banco do brasil), coordenador da equipe gestora do projeto bb/drs de atividade pesqueira em matinhos (pr) revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 50 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução acompanhamos entre 2007 e 2010 uma experiência de planejamento participativo do projeto de desenvolvimento regional sustentável (drs), promovido pelo banco do brasil, em apoio à pesca artesanal no município de matinhos no litoral do paraná. vivenciando a representação da universidade na equipe responsável pela gestão do projeto, pode-se refletir sobre diversas barreiras à realização dos referenciais teóricos da participação política, do planejamento participativo e dos princípios (e paradoxos) do desenvolvimento sustentável. este artigo constitui uma análise dessa experiência e está organizado em quatro seções. a primeiro seção é dedicada à problemática da investigação. é nessa seção que são trazidos os principais elementos do debate teórico como suporte para esquadrinhar a contribuição da experiência de matinhos ao aprimoramento das vivências da participação, do planejamento e da sustentabilidade. a seção seguinte consiste numa descrição do objeto de nossa investigação e subdivide-se em duas partes: na primeira, é detalhado o programa drs tal como formulado no âmbito da diretoria nacional do banco no início do governo lula; na segunda, historia-se e explana-se sobre o funcionamento do projeto específico do município de matinhos. trata-se, portanto, de um estudo de caso, para cuja coleta de dados lança-se mão de diversas técnicas de pesquisa: análise de documentos, como publicações do drs, atas de reuniões da equipe gestora, etc; além de observação participante e etnografia, facilitadas pelo fato dos autores deste artigo terem tomado parte diretamente do processo. as informações obtidas propiciaram os achados que ora apresentamos e possibilitam a discussão presente nas duas últimas seções do trabalho. nelas apontamos, respectivamente, limitações e desafios com que se defrontam o projeto e seus atores e indicações de ações que, em nosso entendimento, potencializam correções visando à consecução dos objetivos da iniciativa. tais objetivos ligam-se intimamente à conquista de sustentabilidade por uma comunidade de produtores artesanais de pescados, mediante o empoderamento propiciado pela participação direta dos atores nos aspectos que afetam suas vidas nos mais diferentes campos. a problemática: participação, planejamento e a sustentabilidade adotando a noção de democracia como fator de desenvolvimento das potencialidades humanas, teorias da ciência política como a participativa e a deliberativa defendem um caráter substantivo à democracia representativa que ultrapasse a democracia liberal e implique uma participação mais direta e informada dos sujeitos afetados pelos processos decisórios. os teóricos da participação e da deliberação opõem-se especialmente à noção presente no elitismo democrático, segundo a qual a participação popular deve-se restringir ao sufrágio, vale dizer, à escolha entre elites competitivas – que deteriam o monopólio da participação ativa nos processos decisórios de interesse coletivo (held, 2006). trata-se de um enfrentamento com a concepção minimalista da democracia, que se satisfaz com um comportamento praticamente passivo da imensa maioria dos cidadãos em nome da estabilidade do sistema, em face da redução das pressões de demanda e da interposição de barreiras ao risco de formação de maiorias tirânicas. a democracia participativa problematiza o próprio caráter democrático das sociedades de massa nas quais, na maior parte do tempo, as pessoas estão sujeitas a estruturas autoritárias e hierarquizadas, como a escola e o local de trabalho, restandolhes basicamente obedecer (pateman, 1970; macpherson, 1982). escasseariam, portanto, oportunidades de exercício da participação democrática, o que contribui para a formação de personalidades autoritárias e/ou subordinadas bem como para uma tendência à alienação. ademais, a participação seria fortemente afetada pela condição socioeconômica dos indivíduos, com os estratos dominados sendo alijados das principais decisões políticas, produzindo e reproduzindo um ciclo vicioso de subordinação e apatia. como resposta aos limites das democracias eleitorais reais, os teóricos em tela propõem e impulsionam a constituição de estruturas participativas não apenas no âmbito das instituições políticas da esfera pública, mas também nos espaços de sociabilidade do cotidiano. a participação teria, assim, um condão pedagógico na formação da personalidade cívica e democrática. formulações mais recentes da teoria propõem que os processos deliberativos, ao contrário de apresentar-se como neutros, assumam a diversidade e as assimetrias sociais, legitimando discursos e práticas dos estratos dominados, como pobres, mulheres, minorias étnicas e sexuais, etc (young, 2001). nas últimas décadas, o acúmulo dos debates sobre os princípios participativos, em amplo sentido, foi paulatinamente incorporado à dinâmica política e ao desenho institucional de diversas sociedades. o brasil, neste sentido, configurou-se em espaço privilegiado. como resultado das pressões das parcelas mais organizadas da sociedade civil, a transição democrática dos anos 1980 culminou no processo constituinte e na constituição federal de 1988, a qual positivou a participação cidadã nas políticas públicas, em especial naquelas voltadas à garantia e promoção dos direitos sociais. em outros termos, o fortalecimento de esferas públicas democráticas e participativas, que não se reduzem à órbita do estado, passou a ter força prescritiva, orientando sujeitos que pautam sua ação coletiva na luta pelo direito a ter direitos na construção de seu próprio mundo. o novo desenho institucional constituiu estruturas de oportunidades à ampliação de esferas públicas revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 51 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 democráticas, ao fortalecimento dos sujeitos e movimentos voltados ao aprofundamento dos direitos, à sustentabilidade ambiental e à promoção de uma cidadania ativa. comprovam-no a multiplicação de experiências de capacitação de lideranças, governos participativos, conselhos gestores de políticas públicas, fóruns da sociedade civil e redes de movimentos ambientalistas, desde a ecologia racial e do ambientalismo moderado até a ecologia política (scherer-warren, 1996; fedozzi, 2001; e jatobá, cidade e vargas, 2009). embora tenha sido observada ampla expansão de experiências que conferem ao espaço institucional um caráter positivamente participativodemocrático, a realidade, ambígua e contraditória, não se subordina à vontade dos sujeitos expressa nas disposições normativas do sistema político. diversos elementos soerguemse como barreiras à efetivação da democratização e da sustentabilidade nas comunidades nas mais diversas regiões do país. componentes estruturais do modo de produção vigente, apatia política, déficits informacionais e a persistência de assimetrias e padrões autoritários e clientelísticos, mesmo no âmbito das organizações da sociedade civil (baquero, 2001; kerstenetzky, 2003; silva, 2006), são barreiras visíveis à concretização dos princípios das teorias normativas acima discutidas e sua transformação em sustentabilidade social. adicionalmente, os referenciais teóricos da democracia participativa e da sustentabilidade, especialmente este último na condição de instrumental analítico e operativo, apresentam-se insuficientes ante os desafios assumidos por seus proponentes, tal qual escrevem sérgio ulisses silva jatobá, lúcia cony faria cidade e glória maria vargas: o conceito de desenvolvimento sustentável é polissêmico e apresenta abordagens diferenciadas, desde a biologia até a economia. no entanto, as tensões da combinação de dois tipos distintos de racionalidade, a econômica e a ecológica, tornam a sua operacionalização difícil. apesar disso, o termo desenvolvimento sustentável vem sendo sistematicamente adotado nas convenções internacionais sobre meio ambiente e desenvolvimento. (…). embora se reconheça que existem algumas experiências que podem demonstrar sustentabilidade em âmbitos localizados, elas ainda não compõem um conjunto de iniciativas que caracterizam um modelo de desenvolvimento sustentável. isso evidencia o descompasso entre as intenções formuladas e as ações desenvolvidas sob o enunciado do desenvolvimento sustentável e ressalta as suas contradições (jatobá, cidade e vargas, 2009, p.62) no curso do debate sobre essas barreiras e desafios, a racionalidade da ação burocrática e o modelo normativo de planejamento e governo tornaram-se objeto de análise crítica. em extensa obra dedicada à crítica à tecnocracia, carlos matus (1993, 1996a e 1996b) afirma que o fator determinante para a realização da participação e da deliberação é a capacidade de governo para o cumprimento dos compromissos assumidos pelos grupos e suas lideranças sociais e político-partidárias. segundo o autor, as organizações sociais, especialmente os partidos políticos, em amplas matizes ideológicas, apresentam elevada capacidade para mobilizar seus membros e realizar campanhas eletivas, todavia dispõem de capacidade inversa quando se trata de conduzir a gestão de seus projetos (matus, 1996a). uma observação minimamente atenta sobre a dinâmica organizacional de grupos sociais ou instituições públicas percebe que distintos modelos de planejamento atendem tanto a imposição de decisões centralizadas, e centralizadoras, quanto a descentralização e ampliação do espectro de participação de grupos conforme seus distintos interesses. defrontamo-nos assim com um gradiente de métodos e técnicas de planejamentos que polarizam desde muitos modelos centralizados e impositivos até outros com práticas descentralizadas e participativas. na primeira perspectiva encontra-se a figura de um técnicoplanejador, ou uma equipe de planejadores que, a serviço de agentes político-institucionais específicos, assume a realidade como um objeto do planejamento. nesta condição os técnicos posicionam-se “do lado de fora” do objeto a ser planejado, elaboram uma explicação “científica” e tentam aplicar postulados matemáticos ao sistema econômico e modelos teóricos ao conjunto social. nesta concepção, a produção social é concebida como um sistema com regras conhecidas, fluxos regulares e previsíveis, consequências estimadas e controláveis externamente. iluminados pelo saber tecnocrático e empoderados pelos cálculos probabilísticos, os planejadores assumem o papel de interventores sobre os atores sociais que deles supostamente dependem para programar o seu futuro. a tais práticas conceituamos de planejamento tradicional, ou normativo, assim descrito em franco huertas: o plano tradicional tem como base uma teoria do controle de um sujeito sobre um sistema e afirma explicitamente que a realização do planejamento exige um certo grau de controle. trata-se de uma concepção autoritária do planejamento. o sujeito é o governo do estado que tenta regular o sistema econômico e portanto é propenso a ignorar tudo quanto escape às suas capacidades de controle e predição (huertas, 2007, p.47). além da exterioridade do sujeito que planeja e da pressuposta capacidade de controle, o modelo de planejamento normativo caracteriza-se também pela explicação diagnóstica. nesta perspectiva, a totalidade da realidade é acessada pelo planejador na forma de verdade pouco ou nada refutável. assim, a tecnocracia arroga para si o papel de esteio do exercício de revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 52 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 liberdades etereamente caracterizadas por escolhas sem alternativas. em perspectiva bastante distinta, o sujeito que planeja percebese integrante do objeto de planejamento e assume a condição de ser um dentre muitos outros atores sociais que também planejam conforme seus interesses. dessa forma, nenhum dos atores que compõem o jogo situacional pode arrogar-se detentor de alguma explicação verdadeira contra outras explicações dos demais atores. têm-se, portanto, que todos os atores que planejam precisam considerar várias explicações, igualmente válidas para cada grupo que planeja. a noção de validade, e não de verdade, para as explicações dos diversos atores, implica assumir a produção social como um jogo criativo, pleno de conflitos entre distintas explicações, com regras que apenas em parte seguem modelos analíticos, padrões ou leis. no jogo social as regras apenas orientam, e não determinam, as escolhas, decisões e ações dos atores sociais. motivo pelo qual os movimentos dos diversos componentes do jogo são pouco prediziveis e, consequentemente, os resultados o são menos ainda, excetuando-se o princípio geral de que os atores movem-se para acumular recursos (matus, 1993, p. 111-127). tal qual aponta matus, “qualquer força social luta por objetivos próprios e tem capacidade de fazer um cálculo que precede e preside a ação. por essa razão existem vários planos em concorrência ou conflito e o final está aberto a diferentes resultados” (matus, 1993. p. 79). o futuro se constitui, portanto, por uma infinidade de possibilidades dadas pelas escolhas operadas pelos atores sociais. orientados por estas preocupações sobre a participação e o planejamento, destacaram-se em nossas reflexões a capacidade instalada para o planejamento dos projetos de desenvolvimento sustentável em âmbito regional comunitário, afinal, tal qual apontado por carlos machado de freitas: metodologias participativas como forma de fortalecer os laços comunitários de solidariedade, devem estar orientadas para o incremento do poder técnico e político das comunidades nos processos decisórios que afetam o nível local, reafirmando de forma radical a democracia nas relações sociais, políticas, econômicas e culturais, elementos fundamentais para a sustentabilidade e justiça ambiental. (freitas, 2004, p.152). desta forma, para elaboração deste artigo orientamos o acompanhamento e a reflexão sobre a iniciativa de desenvolvimento regional sustentável pelo seguinte questionamento: qual a contribuição que a experiência de matinhos proporciona para o aprimoramento das vivências da participação, do planejamento e da sustentabilidade? o objeto: o programa de estímulo ao desenvolvimento regional sustentável do banco do brasil em matinhos (pr) embora apresente o predomínio da lógica empresarial privada, o banco do brasil desenvolve desde 2003 duas experiências bastante atraentes para a pesquisa no campo do desenvolvimento sustentável: a reorientação e ampliação da atuação no microcrédito produtivo através do banco popular e de organizações da sociedade civil de interesse público – oscips, e a criação de uma unidade de responsabilidade socioambiental, atualmente (2010) chamada de unidade de desenvolvimento sustentável e vinculada, com status de diretoria, à vice-presidência de gestão de pessoas e desenvolvimento sustentável. o movimento do banco, por certo, corresponde ao apontado por henrique rattner para as últimas décadas: governos, universidades, agências multilaterais e empresas de consultoria técnica introduziram, em escala e extensão crescentes, considerações e propostas que refletem a preocupação com o "esverdeamento" de projetos de desenvolvimento e a "democratização" dos processos de tomada de decisão (rattner, 1999, p. 233). ainda que se possa reportar o estabelecimento de uma diretoria de desenvolvimento sustentável a uma estratégia mercadológica, não se pode negligenciar seu caráter político, que acarreta uma determinada concepção de estado, e sua atuação inovadora que evidencia diretrizes de governo razoavelmente distintas na história da instituição. uma nova gramática, ao menos, passa a frequentar os projetos e ações do banco, incrementando-se o uso ou mesmo incorporando noções como sustentabilidade, cidadania, participação, inclusão social, agenda 21 etc. o programa de desenvolvimento regional sustentável (drs) do banco do brasil tem o objetivo declarado de impulsionar iniciativas comunitárias de desenvolvimento em todo o país por meio da concessão de financiamento a juros baixos, a partir de prioridades e projetos eleitos e construídos pelas próprias comunidades, e que tenham sustentabilidade ambiental, social e econômica, tendo em consideração a diversidade cultural. o drs é definido como uma estratégia negocial que busca impulsionar o desenvolvimento sustentável das regiões onde o bb está presente, por meio da mobilização de agentes econômicos, sociais e políticos, para apoio a atividades produtivas economicamente viáveis, socialmente justas e ambientalmente corretas, sempre observada e respeitada a diversidade cultural (banco do brasil, 2009a). o documento que apresenta o drs registra ainda que o programa se propõe a: promover a inclusão social, por meio da geração de trabalho e renda; democratizar o acesso ao crédito; impulsionar o associativismo e o cooperativismo; contribuir para a melhora dos indicadores de qualidade de vida; solidificar os negócios com micro e pequenos empreendedores rurais revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 53 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 e urbanos, formais ou informais (banco do brasil, 2010a). os projetos drs baseiam-se na noção de concertação que, segundo os documentos do banco, consiste num processo construtivista e participativo, com enfoque regional, pelo qual se prospectam vocações econômicas locais, com potencial de adensar cadeias e arranjos produtivos e promover desenvolvimento sustentável. a metodologia empregada consiste em convidar e reunir atores locais, no nível dos municípios ou de comunidades, representando governos, organizações da sociedade civil – associações comerciais, sindicatos, ongs etc – e universidades para discutir e decidir coletivamente os rumos dos projetos, cada qual assumindo responsabilidades específicas para a consecução dos objetivos e metas. as etapas de implantação do programa são assim apresentadas pelo banco do brasil: fonte: http://www.bb.com.br/portalbb/page3,8305,8370,0,0,1,6.bb?codigomenu=14235&codigonoticia=4567&codigoret=3868&brea d=1. acesso em 10/05/2010 a operacionalização do projeto é centralizada em uma agência local do banco do brasil, que destaca um de seus funcionários para responder pelo seu encaminhamento. este funcionário, capacitado pelo banco, tem a incumbência de convocar e conduzir as reuniões e as atividades, além de monitorar e relatar seu andamento, à luz do referido plano de negócios, para as instâncias de controle e auditoria da instituição. o banco deve funcionar, portanto, como um agente catalizador de potencialidades locais, a partir da constituição de redes de atores sociais. é importante ressaltar que os objetivos e metas – expressos em ações – não se resumem a resultados financeiros. no caso de matinhos, por exemplo, há diversas ações relacionadas à melhoria dos indicadores de saúde e educação das famílias envolvidas. em suma, o desenho metodológico está em linha com as vertentes participativas da teoria democrática aduzida na seção anterior, ainda que premido pelo dilema organizacional de conciliar a busca do lucro com uma agenda de promoção da cidadania e aprofundamento democrático. tal qual apontam mantovaneli jr. e sampaio: quando o eixo analítico ou interventivo desloca-se dos resultados para os processos e seus pressupostos, não apenas a dinâmica estrutural que os consubstancia é fundamental, mas também passam a ser fundamentais os atores que os legitimam e dão vida, e suas impressões. neste instante, uma outra dimensão se apresenta ao projeto sustentabilista... (mantovaneli jr. e sampaio, 2010, p.84). um projeto drs pode levar anos para ter seus objetivos atingidos. é o que vem ocorrendo com o projeto em exame neste trabalho. no entanto, a estratégia como um todo tem apresentado resultados, conforme balanço divulgado no portal do bb, o qual destaca aspectos quantitativos e financeiros (quadro 1). revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 54 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 total de planos de negócios drs em implementacao: 3717 diagnósticos e planos de negócios drs elaboração: 759 municípios abrangidos: 3831 funcionários banco do brasil treinados em drs no país: 14070 dependências habilitadas no país: 3983 total de familias atendidas: 936677 total de recursos programados: r$ 8.632.056.974,64 recursos programados banco do brasil: r$ 5.812.521.249,43 recursos programados parceiros r$ 2.819.535.725,21 quadro 1. drs/bb – resultados até 21 jun. 2010. fonte: banco do brasil (2010b). como pode ser percebido, o programa drs implica um choque entres distintas culturas, ou modelos, de planejamento. são 3.717 planos de negócios tencionando por uma dinâmica minimamente participativa no interior de uma instituição cujas ações historicamente corresponderam aos desígnios instrumentais dos grupos de interesse e pressão representados pelo presidente da instituição em associação, harmoniosa-conflituosa, com o clássico departamento central de organização e métodos (deorg), atualmente chamado de diretoria de estratégia e organização (direo). esta combinação instrumental tecnocrática tem elevada afinidade com métodos bastante normativos e suas respectivas técnicas, todavia experimenta razão contrária com práticas coletivas (entre atores participantes do plano) de concertação, escolha, implementação ou avaliação, tal qual pode ser observado na experiência drs em matinhos (pr) i . após reuniões informais, realizadas em agosto de 2007, foi marcado um encontro inicial, que aconteceu em 4 de setembro do mesmo ano. para esse evento, foram convidadas pessoas que, para os envolvidos no projeto, seriam as mais representativas da sociedade – política e civil – local. entre os 41 presentes, afora funcionários do banco do brasil, nota-se a presença majoritária de representantes de organismos governamentais, da administração direta e indireta ii . organizações da sociedade civil em si foram poucas. participaram representantes da colônia de pescadores z-4 e a da associação comercial e industrial – aci do município, além de representantes do rotary club e da associação dos coletores e selecionadores de resíduos sólidos de matinhos acresmat, entidade esta de apoio e não de representação. após três encontros, acalorados debates – relata-se, inclusive, que participantes quase chegaram às vias de fato – e tensos processos de votação, a atividade produtiva escolhida para a ser apoiada no âmbito do drs matinhos foi a exploração pesqueira com fins comerciais (pesca), desbancando atividades como turismo e reciclagem. o passo seguinte foi a constituição de uma equipe responsável pela condução do projeto para elaborar o diagnóstico e o plano de negócios. tal equipe inicialmente compôs-se de representantes de sete organizações das já mencionadas, que se predispuseram a participar de forma voluntária. as reuniões deste grupo tiveram início em 13 de novembro de 2007, quando a equipe decidiu o elenco de ações que comporia o plano de negócios. com recursos programados de r$ 1.479.434,00, o plano de negócios estima beneficiar 1.500 pessoas, 230 famílias, quatro associações e 41 empresas. desde o início, ficou patente tratar-se de um projeto ambicioso, que mobilizava distintos e múltiplos interesses em torno de seus seis objetivos e 23 ações, assim distribuídas: revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 55 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 objetivo: promover o associativismo ações: 1.realizar oficina com participantes da equipe drs, para reestruturar o plano de ações a ser implementado de forma mais objetiva. 2.fazer a criação e instituição de uma cooperativa da classe de pescador es com fim a promover suas necessidades. 3.organizar, dentro da futura cooperativa, uma central de compras visando intermediar aquisição de insumos para os associados, com subsídios. 4.edificar anexos ao mercado municipal para setores de preparação, acondicionamento, armazenagem etc. tanto de insumos quanto produtos. 5.prover a futura cooperativa com com material condizente com suas necessidades, como computadores, faxes, reprografia, material de expediente. objetivo: melhorar a qualidade dos produtos, adequando-se ao mercado ações: 6.promover cursos de preparação, acondicionamento e armazenagem dos produtos para garantir melhor qualidade e segurança. 7.adquirir uma câmara frigorífica apropriada para procução de gelo, arma zenamento e conservação dos produtos. 8.adquirir máquinas e equipamentos a serem instalados no mercado público para conservação, armazenamento e visualização pelos consumidores. 9.aquisição de uma câmara fria e fábrica de gelo para conservação do pescado antes de sua comercialização. objetivo: recuperar e preservar ambientalmente a área cultivada ações: 10.viabilizar a pesca de cultivo na região, como alternativa ambientalmente correta, financiando produtores dedicados a essa atividade. 11.iniciar estudos junto à ufpr no sentido de buscar uma alternativa aos combustíveis fósseis atualmente utilizados. objetivo: melhorar as condições sociais dos envolvidos com a atividade ações: 12.fazer contatos com adultos analfabetos envolvidos com a atividade para incentivar participação no programa "paraná alfabetizado" junto a drs. 13.propiciar aos envolvidos na atividade, o acesso ao crédito com a bancarização, abrindo contas corrente e oferecendo produtos bancários. 14.efetivar a criação e cadastramento da cooperativa dos pescadores através de registro na receita federal, inscrição estadual, etc. 15.promover programa de conscientização sanitária junto ao público alvo co vistas a melhoria das condições de saúde,higiene e saneamento. 16.promover estudos para vincular plano de assistência médica básica para os beneficiários e suas famílias, vinculado à entidade de classe. objetivo: aumentar a escala de produção primária ações: 17.aplicar valores de verbas oriundas do pronaf para custeio das diversas necessidades relativas à atividade primária e correlatas. revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 56 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 18.analisar/conceder financiamento para aquisição de embarcações para renovação da frota e inclusão de novos profissionais na atividade. objetivo: apoio à comercialização ações: 19.reforma e ampliação do atual mercado municipal de pescados, com planejamento de áreas diversas de atuação dos diversos agentes. 20.instalar lojas anexas ao mercado que confeccionem e comercializem produtos oriundos do reaproveitamento dos resíduos do pescado. 21.iniciar estudos junto ao registro de marcas e patentes para analisar a criação de uma marca característica da região. 22.adquirir veículos de transporte (caminhões) para levar os produtos ao mercado assim como aos pontos comerciais mais distantes. 23.iniciar ações que visem a obtenção das licenças e alvarás necessários à regulamentação das entidades representativas dos beneficiários. fonte: http://www50.bb.com.br/drs/jsp/consultas/consultardetalhamentoobjetivoprojeto/detalhamentoobjetivoprojeto.drs no momento em que nossa investigação encaminhava-se para sua conclusão, em setembro de 2010, duas das vinte e três ações foram totalmente concluídas iii , sendo que as demais tiveram seu prazo de início revisto para o segundo semestre de 2010 e de conclusão para o segundo semestre de 2011. alguns resultados e desafios da experiência drs matinhos os resultados alcançados pelo programa drs em matinhos, até o momento, são razoáveis na ordem político-participativa, todavia são ainda poucas as ações executadas, ou em andamento satisfatório, e ainda reduzidos os alcances dos objetivos dispostos pelo plano de negócios. um resultado expressivo a ser considerado é o incremento da imagem do próprio banco na região, tal qual apontam fonseca e bursztyn ao analisarem os momentos de governança ambiental: atributos como participação, descentralização, responsabilização e equidade entre os atores dão à noção de governança um conteúdo de legitimidade e pragmatismo, abrindo espaço para uma regulação que leve em conta fatores extraeconômicos. (fonseca e bursztyn, 2009, p. 21). a avaliação geral é que o projeto e sua execução têm acarretado ganhos sob o prisma da participação, do aprofundamento da democracia e do empoderamento das comunidades. do ponto de vista das regras explícitas e formais de deliberação, todos os integrantes da equipe executora sentam-se à mesa em condições de razoável simetria de recursos e informações. neste sentido, estamos diante uma arena deliberativa nos moldes habermasianos que logrou constituir-se num fórum permanente e no qual os sujeitos têm conseguido reunir-se, com cerca de 10 participantes por reunião, com picos de 30, há mais três anos. todavia, várias dificuldades exprimem as ambiguidades do processo. a mais notável é o caráter pouco participativo da comunidade pesqueira em ações coletivas, sobretudo naquelas em que os benefícios seletivos iv são pouco visíveis. a pesca artesanal de caceio, a mais comum na localidade em apreço, é em geral um trabalho quase solitário, pouco cooperativo. é uma modalidade de caça, em que a sorte, o saber acumulado e as condições naturais são ingredientes determinantes, gerando, entre seus protagonistas, um forte sentimento de preservação do alto grau de autonomia de que dispõem e um razoável grau de individualismo. ações coletivas mais ou menos organizadas praticamente resumem-se a reações a ameaças externas, tal como ocorre quando há um recrudescimento da fiscalização da atividade por órgãos ambientais (horochovski, 2007). o resultado é que os principais interessados, os pescadores, embora sejam convidados a participar das reuniões do projeto, em geral não o fazem. numa lógica delegativa, apenas diretores da colônia estão mais presentes. não é lícito, contudo, reduzir a explicação da baixa participação dos pescadores a características deste grupo. apesar das intenções sinceras de que o processo seja efetivamente participativo e democrático, observamos um fluxo decisório inicial top-down no que se refere às bases da comunidade. pode estar aí a razão de os principais interessados, os pescadores, em seu conjunto tenham sido pouco ouvidos, o que aparentemente vem se modificando nos últimos tempos, notando-se que o interesse da comunidade pesqueira pelo projeto apresenta crescimento. tal dinâmica indica correspondências com as preocupações expressas por fonseca e bursztyn ao discutirem as falhas da boa governança ambiental em escala local e apontarem para uma relativa banalização da sustentabilidade: restrições econômicas ou sociais podem impedir que determinados indivíduos participem. podem ocorrer, inclusive, situações em que o comparecimento e a ação nos fóruns de participação http://www50.bb.com.br/drs/jsp/consultas/consultardetalhamentoobjetivoprojeto/detalhamentoobjetivoprojeto.drs revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 57 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 estabelecidos constituam monopólio daqueles que não sofrem tais restrições e que podem regularmente se locomover, prescindir de horas de trabalho e ter voz ativa nos canais. (fonseca e bursztyn, 2009, p. 26). afora as dificuldades apontadas para a inclusão do sujeito pescador nos processos participativos, outras barreiras, por vezes pouco predizíveis pela equipe executora, colocam desafios ao projeto. trazemos à discussão dois exemplos. no momento de implementar a ação de melhorias no mercado municipal de pescados, surgiram entraves de difícil transposição. um dos participantes alertou que este sítio, de significado histórico para os pescadores de matinhos, está em uma zona de restrição segundo arcabouço legal relacionado à ocupação da orla marítima, informação confirmada por representantes da gpu – gerência do patrimônio da união e do colit conselho de desenvolvimento territorial do litoral paranaense, órgão do governo do estado, especialmente convidados pela equipe para prestar esclarecimentos. a solução apontada pelos convidados seria o município ter um plano diretor aprovado tanto pela câmara municipal quanto pelo referido conselho estadual, que previsse uma ocupação especial do local pela comunidade pesqueira e que fosse referendado no projeto orla – o projeto de gestão integrada da orla marítima, executado pelo governo federal em associação com os municípios. todavia não há consenso em torno no plano diretor entre o legislativo municipal e o colit. este alega querer frear a especulação imobiliária enquanto aquele aponta para efeitos limitadores ao desenvolvimento do município no plano originalmente proposto pelo conselho. por um lado, o impasse mantém o mercado de pescados em situação precária, sobretudo no que respeita à higiene e à sanidade; por outro, ganham aqueles que vêm se beneficiando da desorganização do comércio, sobretudo atravessadores. o segundo exemplo são os impasses criados pela própria dinâmica eleitoral da cidade. na constituição inicial do projeto, os representantes da prefeitura municipal de matinhos pertenciam a um grupo político, derrotado nas eleições de outubro de 2008. o novo prefeito, num primeiro momento, parece ter associado o projeto a seu adversário, o que gerou desconfiança e demora para indicação de novos representantes além das dificuldades inerentes à substituição de pessoas numa equipe em andamento e com certa afinidade. sem entrar no mérito das questões, o fato é que entraves e impasses como esses acarretam lentidão na resolução de problemas, com potencial desmobilizador para o projeto. ambos os exemplos citados apontam para a assertividade de uma reflexão sobre a sustentabilidade promovida por henrique rattner: ...a força e a legitimidade das alternativas de desenvolvimento sustentável dependerão da racionalidade dos argumentos e opções apresentadas pelos atores sociais que competem nas áreas política e ideológica. (…). instituições e políticas relacionadas à sustentabilidade são construções sociais, o que não significa serem menos reais. entretanto, sua efetividade dependerá em alto grau da preferência dada às proposições concorrentes avançadas e defendidas por diferentes atores sociais. (rattner, 1999, p. 234). dentre os diversos desafios de participação e organização vividos na experiência drs de matinhos, destacamos a dinâmica de constituição do grupo diretivo do projeto, ao qual denominamos de ator do plano, como um fator determinante para as limitações de resultados verificadas no tempo abrangido pela análise. discutimos a seguir esta proposição. reflexões críticas sobre constituição do grupo diretivo do processo drs confirmamos ao longo das nossas observações a hipótese de que a constituição do “ator social drs” apresenta uma frágil consistência. tal condição, relativa à epistemologia do planejamento, compromete decisivamente a explicação que o ator elabora de sua situação e, consequentemente, a viabilidade do plano que se pretende dirigido à sustentabilidade regional. para sustentar nossa crítica e análise adotamos a concepção matusiana de planejamento situacional e abordaremos os conceitos de ator, projeto de governo, capacidade de governo, governabilidade e problema. tal qual aponta matus: “nosso interesse pelos atores sociais advém de seu papel no processo de produção social. eles são os únicos produtores coletivos de eventos sociais e, portanto, são os sujeitos da mudança situacional.” (matus, 1993, p. 228). definimos ator social como uma organização, estável ou transitória, com interesses e capacidades para acumular projetos, recursos e forças para produzir resultados em uma dada situação na qual é participe. adicionalmente o ator que planeja, e executa, é sempre dotado de ação criativa, detém controle sobre os recursos que acumula, tem a capacidade para enunciar políticas e produzir verdades sociais e, dessa forma, vive e produz riscos e incertezas próprias do jogo social (matus, 1993, p. 570; e 1996, p. 204). matus considera que: o que caracteriza e diferencia uma força social de um grupo social, um estrato social e uma multidão é sua constituição como organização estável, com capacidade permanente de acumulação de força e de produção de eventos mediante aplicação dessa força. uma força social é uma entidade com capacidades distintas de reunião de seus aderentes. apresenta uma imagem de coesão, é capaz de atuar em bloco e constituir um instrumento de ação do homem coletivo. (matus, 1993, p. 228). no projeto drs, observa-se um ator multicomposto que tem a tarefa revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 58 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 de elaborar e executar um plano com o objetivo de operar uma mudança situacional. todavia como fazê-lo, assumindo a perspectiva de um plano como cálculo probabilístico, que precede e preside a ação de governo mediante um acordo entre os distintos interesses e as frágeis regras que compõem o universo aberto de incertezas do jogo social? comumente os diversos atores, ou mesmo os componentes de um ator composto, são concordes com a explicação e com as escolhas das operações a serem realizadas e, portanto, formalmente a viabilidade do plano é ampla. todavia observa-se também uma enorme distância entre a concordância formal verificada nas reuniões (viabilidade formal imediata, tal qual uma decisão presidencial entre ministros, todos formalmente concordes...) e o ajustamento dessa concordância formal aos distintos interesses dos (sub)grupos componentes do ator. para esta concepção, o poder não pode ser pensado como uma variável econômica à disposição do ator-planejador normativo. necessariamente o poder é assumido como componente político escasso e disputado por distintos atores. os diversos conflitos de interesse entre os distintos atores por acúmulo de poder constituem o domínio da incerteza sobre o “deve ser” e implicam seus agentes em um complexo, e incerto, cálculo sobre o “pode ser”. ou seja: as forças sociais são obrigadas a fazer o cálculo interativo. numa situação conflitante, a decisão mais eficaz de uma delas com respeito à sua situação-objetivo depende de decisões incertas ou desconhecidas das outras forças sociais, opostas ou aliadas. a luta social só pode ser entendida como um cálculo interativo no qual se produz uma interdependência das decisões mais eficazes e um condicionamento mútuo das incertezas (matus, 1993, p. 148). dessa forma, carlos matus (1996b) aponta o planejamento situacional como a principal ferramenta para liberdade em condições onde os recursos de poder são escassos e, necessariamente, compartilhados por distintos atores sociais. o planejamento é então assumido como um cálculo, que muito além de predição, cria o futuro e mantém a esperança através da reflexão sobre as possibilidades sobre (e sob) as quais necessariamente condicionamos nossas escolhas. na experiência em análise, a viabilidade do programa implicaria a equipe drs em um método de planejamento participativo que fosse além das disposições institucionais do banco do brasil e que contemplasse (1) a reflexão e sistematização sobre sua própria constituição, e (2) a crítica sobre as condições necessárias para realizar o levantamento, seleção e explicação do problema/área específica para atuação. precisamos questionar à nossa experiência: em que medida a equipe drs configurou-se como ator social? matus aponta uma pergunta chave para este primeiro momento do plano: “quem é e onde está situado o ator que planeja?” (matus, 1993, p. 72). no caso da drs matinhos, a experiência é bastante distinta de um planejamento normativo tecnocrático e a sua análise nos conduz a considerar que o ator que planeja é multicomposto, cada qual com sua posicionalidade histórica em relação às práticas de planejamento. poderíamos representar da seguinte forma a posicionalidade das entidades parceiras do banco do brasil que (multi) compõem o ator que planeja. devemos perguntar também: em que medida seus diversos componentes, cada qual com sua posição em relação aos demais, tornaram-se autores e sujeitos coletivos coesos em uma estratégia capaz de operar uma mudança situacional? a teoria do planejamento estratégico situacional tem como pressuposto a busca da superação da segmentação histórica entre os agentes “planejadores”, dotados meritocraticamente de condições para tal, e os agentes “executantes”, respectivamente desprovidos de conhecimento técnico e de reconhecimento meritocrático para planejar ações que enfrentem e superem seus próprios problemas. a importância da assertiva anterior pode ser percebida com dois exemplos. primeiramente, entre as ações previstas no projeto encontra-se a criação de uma cooperativa de produtores, pois uma organização deste tipo permite que os resultados econômicos, os excedentes produzidos na atividade sejam divididos, o que não é possível no caso de uma associação. o tema é recorrente, aparecendo em sete das 18 reuniões realizadas até julho de 2010. em nossas conversas, diagnosticamos resistências a ações deste tipo, oriundas de experiências anteriores mal-sucedidas. ademais, haveria barreiras tácitas, dificuldades de fala. os pescadores aparentemente se intimidam na presença de outros atores, detentores de capitais simbólicos de maior valorização social, como o conhecimento perito – acadêmico, jurídico e técnico – de parte significativa dos demais participantes. pudemos ouvir isso de pescadores em diversas ocasiões. projetos de empoderamento bem sucedidos demandam participação ativa das bases comunitárias, das grassroots, compondo ativamente todas as etapas do processo, algo que vimos insistindo em diversas reuniões, no que, finalmente, fomos atendidos. a transcrição de um trecho de ata, de reunião realizada em 08 de julho de 2010, é ilustrativa: (...) por fim, tratamos da dinâmica do evento, onde chegamos à conclusão de que melhor do que impor a formação de uma cooperativa, após explanarmos nossas intenções, deveremos provocar um debate em grupos, formados a partir de lideranças já existentes, provocando um trabalho de diagnóstico participativo, onde eles mesmos talvez cheguem às mesmas revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 59 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 conclusões que chegamos em nossa equipe (banco do brasil, 2010c). outro exemplo. em julho de 2010, já no fechamento de nossas análises, a equipe, sob patrocínio da emater, realizou o referido evento, aproveitando a ocasião de entrega de equipamentos, incluindo embarcações, motores e outros implementos. na oportunidade, um dos autores deste texto conduziu algo próximo do diagnóstico pretendido, no qual os cerca de 50 participantes (entre cerca de 200 pescadores cadastrados, ou seja, uma participação bastante razoável) deveriam debater e registrar aspectos favoráveis e desfavoráveis e propor soluções para o incremento da atividade pesqueira. posicionalidade 1: banco do brasil, ufpr, ibama, icmbio, sanepar, provopar, emater; posicionalidade 2: associação comercial e industrial, prefeitura municipal, rotary club, acresmat; posicionalidade 3: colônia de pescadores z-4 após debates em quatro pequenos grupos e exposição no grande grupo, os principais resultados foram: os pescadores têm dificuldades para comercializar pescados a um preço que garanta sua sustentabilidade econômica em função da existência de “atravessadores”; há dificuldades para aquisição de insumos e implementos que aumentariam a produção, devido aos preços elevados e limites de acesso a financiamento; há problemas relacionados à saúde e ao bem-estar em geral. os pescadores precisam se articular para resolver seus problemas. em três dos quatro grupos apareceu a palavra cooperativa entre as propostas para resolver esses problemas. em suma, os verdadeiros protagonistas do projeto chegaram a conclusões muito semelhantes às da equipe executora, conforme havíamos previsto, e, malgrado o diagnóstico pouco otimista da equipe executora espaço-ação ator que explica espaço-ação ator que explica espaço do problema espaço do problema espaço-ação espaço do problema ator que explica 1 2 3 revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 60 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 quanto à criação de uma cooperativa, esta parece estar próxima. adicionalmente, podemos avizinhar a superação de barreiras que têm afastado a equipe dos sujeitos, os quais, conforme consenso que vimos construindo, precisam dispor de uma estrutura que amplie suas oportunidades de participação ativa no processo e, consequentemente, a coesão do grupo. a coesão de uma força social é uma variável dependente de diversos fatores, tais como dogma, carisma, ideologia, interesses específicos, projeto de conservação ou transformação social. o ideário de matus, perfeitamente aplicável à experiência drs, implica acentuados desafios de articulação e viabilidade para o ator que planeja, afinal: são muitos os atores que produzem fatos políticos, sociais, econômicos, bélicos, etc. cada ator produz tais fatos em função de suas visões e propósitos particulares, e nada garante a coerência do resultado social global. isso ocorre tanto no interior de um ator composto de sub-atores como na coexistência conflitante entre atores diversos. a coerência de ação global não se alcança espontaneamente, ela requer uma racionalidade central *…+ é necessário uma ação central que busque a coerência global frente às ações parciais dos atores sociais, se é que queremos conduzir o sistema social a objetivos decididos democraticamente pelos homens [e mulheres] (matus, 1993, p. 27). a multicomposição do ator drs implica articular distintas verdades e leituras sobre os objetivos declarados do projeto drs, os quais são de impulsionar iniciativas comunitárias de desenvolvimento em todo o país por meio da concessão de financiamento a juros baixos, a partir de prioridades e projetos eleitos e construídos pelas próprias comunidades, e que tenham sustentabilidade ambiental, social e econômica. em torno desses objetivos encontram-se distintos valores e afinidades, intenções e motivações, capacidades e habilidades, estilos de ação e vetores de força. assim, a compreensão do ator drs-matinhos torna-se especialmente complexos, pois, tal qual indica matus: no jogo político, os atores alinham-se em posições conforme sejam as jogadas e os jogadores. apoiam-se em posições conforme sejam as jogadas e os jogadores. apoiam-se e rejeitam-se entre si por afinidades e antipatias pessoais, com igual ou maior veemência que a originada em suas motivações para as operações. a política é, em parte, racional e, em parte, passional. é exercida não só em relação a operações e ações que os atores sociais produzem ante as exigências de seus objetivos declarados, mas também em relação a afinidades e rejeições que se desenvolvem entre dirigentes políticos que comandam as organizações sociais. como atividade humana, a política é essencialmente uma atividade dominada tanto pelas paixões quanto pelo cálculo (matus, 1996, p. 116). devemos, portanto, investigar elementarmente quem são os componentes drs e quais os seus problemas, os incômodos prioritários e o quanto seus projetos coadunam-se, em termos de resultados esperados, com os produtos gerados na execução do plano, pois a resultante da viabilidade é sempre um jogo de forças dispostas e alinhadas em função de interesses. o “alinhamento de posições” dos componentes do grupo drsmatinhos pode ser medido durante as discussões para a escolha da atividade econômica a ser apoiada pelo programa, a pesca. tal momento evidenciou acentuados desafios para a composição e ação coesa do ator. em diversas as ocasiões diversos participantes exaltaram-se verbalmente, inclusive com ameaças que exigiam a intervenção de mediadores no embate de ideias e interesses. dada a inviabilidade de uma escolha consensual foi realizada uma votação, cujo resultado expressou a baixa coesão do grupo neste primeiro momento. só em parte estavam em disputa os recursos imediatos aportados pelo banco do brasil, pois tornou-se evidente que a probabilidade de acúmulo de capacidade de ação de em um determinado setor social, os pescadores, provocava aos demais. as discussões ocorridas provocam questionamentos sobre a capacidade dos “vencedores” da votação para viabilizar sua proposta frente a resistência dos demais interessados. com efeito, do amplo grupo participante das primeiras reuniões, poucos mantiveram-se frequentando as reuniões da equipe executora, sendo que os mais empedernidos defensores de atividades alternativas deixaram a equipe logo no início dos trabalhos. evidencia-se que conjunto de atores envolvidos no projeto drs enfrenta com dificuldades os desafios próprios da constituição múltipla de um ator social, ou seja promovem neste espaço um encontro compreensivelmente conflituoso e irresoluto de seus projetos, capacidades/recursos e posicionamentos nas redes sociais que atuam. tudo isso a despeito do desenho inegavelmente participativo da arena que se constituiu, confirmando o apontado por henrique rattner em um de seus textos: o conceito de sustentabilidade transcende o exercício analítico de explicar a realidade e exige o teste de coerência lógica em aplicações práticas, onde o discurso é transformado em realidade objetiva. os atores sociais e suas ações adquirem legitimidade política e autoridade para comandar comportamentos sociais e políticas de desenvolvimento por meio de prática concreta. (rattner, 1999, 233/234). indicações para a participação e planejamento em processos de desenvolvimento regional sustentável revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 61 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 dois recursos metodológicos (ferramentas) bastante úteis para auxiliar a integração e convivência do grupo para o planejamento podem ser apontados, ambos componentes de uma explicação situacional na perspectiva de planejamento matusiana. o primeiro é a montagem de um triângulo de governo coletivo, com que se explicitam os projetos, recursos e rede de relacionamentos formada pelos diversos participantes do grupo. o segundo é o levantamento, seleção e explicação situacional do(s) problema(s) a ser enfrentado, ou na linguagem drs do banco do brasil, a atividade econômica a ser apoiada pelo programa. o triângulo de governo é um recursos didático-metodológico que implica os participantes do grupo em uma reflexão e sistematização sobre seus projetos (p), capacidades (c) e variáveis que controlam no jogo social (g) (matus, 1993 e 1996b). governar, que no caso drs corresponde a coordenar o programa em matinhos (pr), implica a articulação entre estes três elementos, sendo que cada um dos polos está composto por distintos projetos, capacidades e governabilidades. a representação desta ferramenta é bastante simples: figura adaptada de matus, 1996b, p. 51. o primeiro vértice (p), o projeto de governo ou projeto político, define-se como o conteúdo propositivo elaborado pelo ator para acumular forças políticas, realizar reformas culturais, otimizar o desenvolvimento econômico e social, etc. o projeto de governo é um compromisso que o ator declara na forma de propostas para o futuro em função de suas necessidades presentes ou potencialmente indicadas. não se trata, portanto, de uma aspiração descompromissada do ator declarada na forma de um “dever ser” normativo. apresenta seu limite no capital político e intelectual acumulados pelo ator que os dirige especialmente para fusionar seus componentes em torno de ações constitutivas de um futuro almejado coletivamente. o segundo vértice (g), a governabilidade, evidencia-se na relação entre variáveis que o ator controla e aquelas que não controla. a governabilidade é a posição de centralidade e de intermediação ocupada pelo ator na rede de atores sociais que lhe proporciona influência e controle das variáveis do jogo social. a maior ou menor governabilidade é sempre relativa a um ator concreto, seu projeto (mais ou menos ambicioso) e sua capacidade de governo instalada. as variáveis não controladas pelo ator em geral estão sendo controladas por outros atores, motivo pelo qual tornase essencial o “mapeamento” dos outros atores que participam do jogo social com seus respectivos projetos e recursos. o último vértice(c), a capacidade de governo, corresponde ao conjunto de técnicas, métodos, finanças, materiais, habilidades e experiências (direção, gerência, administração e controle) que o ator pode disponibilizar para operar as variáveis que controla (posicionando-se taticamente em função das variáveis que não controla) e cumprir seu projeto em direção aos objetivos declarados, ou seja para conduzir ou influenciar o processo social. dentre as capacidades de governo matus destaca que “o domínio de técnicas potentes de planejamento é das variáveis mais importantes na determinação da capacidade de uma equipe de governo” (matus, 1993, p. 61). no caso em análise, a multicomposição do ator drs/bb matinhos (pr), o triângulo de governo pode ser elaborado coletivamente e com as informações dispostas visualmente para que todos os membros tenham acesso à produção do grupo, tal qual exemplificado a seguir: ▲ componente a ▲ componente b ▲ componente c ▲ componente n proj. gov. a → proj. gov. b → proj. gov. c → proj. gov. n → ↓ proj. gov. drs governab. a → governab. b → governab. c → governab. n → ↓ governab. drs recursos a → recursos b → recursos c → recursos n → ↓ recursos drs ▲ ator drs p g c revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 62 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 a totalidade do triângulo de governo (▲ ator drs) somente é configurada quando relacionada com os problemas e oportunidades selecionados e explicados pelo ator. ou seja, um projeto de governo não existe independente de problemas e oportunidades, tais quais enunciados e explicados pelo ator. da mesma forma o ator controla ou não controla determinadas variáveis (governabilidade), assim como pode deter ou não determinados recursos, em função dos problemas e oportunidades que seleciona para enfrentamento ou aproveitamento e da explicação que elabora para tais fenômenos. portanto, problema e oportunidade tornam-se conceitos elementares para o trabalho de coordenação da elaboração de um planejamento participativo v. a noção de problema é bastante exigente de um rigor conceitual, afinal se enunciamos precariamente os problemas comprometemos a sua seleção e, inevitavelmente, a sua explicação. matus define problema essencialmente como uma condição desconfortável que vivemos e julgamos alterável no prazo do plano, ou: uma discrepância entre o ser (ou a possibilidade de ser), e o deve ser, discrepância essa que um ator encara como evitável e inaceitável. a evitabilidade e a inaceitabilidade são apreciações do ator sobre o problema, as quais o levam a defini-lo como tal. essas apreciações são assumidas com diferente grau de convicção (matus, 1993, p. 259). cada ator confere um determinado valor e, portanto, prioridade de enfrentamento, para um problema conforme sua proximidade com os demais problemas observados no seu espaço de governo, ou seja, mesmo um problema reconhecidamente grave, tal qual a elevação do nível dos mares, estará fora de muitos levantamentos, entretanto certamente será selecionado por atores globais com a devida capacidade de intervenção. outro fator importante de valoração do problema é o quanto o ator é simultaneamente afetado e beneficiado pelo problema, no caso do programa drs esta combinação é bastante relevante. o levantamento e seleção de problemas é a fase mais difícil do trabalho de planejamento participativo, pois, em geral, os grupos facilmente dedicam-se a discutir prematuramente a normatividade (dever ser). em qualquer discussão os participantes apresentam muitas soluções sem que seja realizada uma reflexão sobre quais são os problemas. frequentemente os grupos expressam diretamente uma proposta de ação/solução no momento de levantamento de problemas ou mascaram as soluções que estão prédefinidas enunciando como problema o clássico “falta de *objeto da solução+”, por exemplo falta de computadores, falta de empregos, etc. ferreira (1992) afirma que colecionamos milhares de respostas, todavia esquecemo-nos das perguntas. tão importante quando enunciar e selecionar precisamente os problemas para enfrentamento é perceber que o ator tem também oportunidades para aproveitar. tal qual aponta matus: “oportunidade significa inserir no lugar adequado da cadeia temporal de eventos aquele evento para o qual se quer construir viabilidade” (matus, 1993, p.64). para o autor, a excelência da estratégia é associar oportunidade e ação, todavia o aproveitamento de oportunidades é raro nas práticas política e econômica, justamente porque envolve o escasso recurso tempo. pouco valorizado, o tempo condena nossas oportunidades ao passado, pois apenas as percebemos integralmente quando estas deixam de ser oportunidades e, em geral, quando se tornam problemas. as dificuldades para identificação e aproveitamento das oportunidades são, basicamente, relativas à condição temporal, pois dispomos, em geral, de reduzida capacidade para a análise de cenários e tendências que criam as oportunidades. além disso, o aproveitamento de oportunidades implica elevada capacidade para identificar e reagir rapidamente ao momento, ou seja, precisamos manter em alerta um conjunto de recursos de que, em geral, não dispomos pois estão alocados para resolver problemas “urgentes” que assaltam a agenda do ator. reafirmamos que estes dois recursos metodológicos sugeridos, o triângulo de governo e a explicação situacional, podem auxiliar decisivamente para a integração e constituição do ator que planeja, ou seja, de uma identidade coletiva que assume o planejamento como o cálculo que precede e preside a ação. conclusão nossa intenção, até o momento, foi fazer o relato de uma análise muito breve de um processo participativo protagonizado por sujeitos de carne e osso, de suas potencialidades, dos limites e ambiguidades de sua capacidade de organização. à luz das vertentes teóricas discutidas, sobretudo aquelas que preconizam a participação efetiva e direta dos afetados pelas decisões políticas, concluímos provisoriamente que os princípios participativos assumidos por uma organização que lhes é tradicionalmente avessa geram efeitos favoráveis para o aprofundamento da cidadania e da sustentabilidade em uma comunidade, ainda que aparentemente tímidos e, por vezes, contraditórios. tal qual apontam mantovaneli jr. e sampaio: na medida em que os processos são vistos como determinantes fundamentais da política e seus resultados, estes se tornam também alvo privilegiado dos processos decisórios. ou seja, os atores começam a se preocupar com a abordagem aplicada ao processo decisório, suas pedagogias, sua normatividade, suas prerrogativas, sua dinâmica, e passam também a deter este conhecimento e com ele lidar. (mantovaneli jr. e sampaio, 2010, p. 84). revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 63 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 o fato de se tratar de um projeto localizado, de pequeno alcance, porém de objetivos muito claros, pode ser uma das chaves para explicar o que já se conquistou, malgrados todos os percalços. a busca de ferramentas que efetivem a participação das bases comunitárias, como a explicação situacional participativa, seria uma das saídas para mitigar as barreiras que o projeto tem enfrentado. o programa drs assumiu a explicação baseado na noção de diagnóstico, inclusive realizado após a escolha da atividade econômica a ser apoiada, fator que nos parece um tanto quanto anacrônico. embora diagnosticar etimologicamente corresponda a distinguir por conhecimento, a questão que se coloca são as distintas concepções sobre o acesso ao objeto de conhecimento. na cartilha diagnóstica os fenômenos sociais podem (e devem) ser reduzidos a referentes equacionais matemáticos para que a ciência econômica possa enquadrá-los em parâmetros de normalidade ou desvio para, em seguida, normatizar o fenômeno para o tempo futuro. todavia, os fenômenos sociais são irredutíveis e, consequentemente, situacionais. portanto, as operações de um plano são uma função necessária e subordinada à força social constituída para (planejar e) governar. conforme aponta matus: o diagnóstico é um monólogo feito por alguém não-situado e fechado em sua própria visão do mundo que o rodeia. já a apreciação situacional é um diálogo entre um ator e os outros atores. o relato deste diálogo é assumido por um dos atores de forma inteiramente consciente do texto e contexto situacional, os quais fazem coabitante de uma realidade conflitante que admite outros relatos. minha explicação é um diálogo com a situação, onde coexisto com o outro (matus, 1993, p. 207). contrapondo-se à noção de diagnóstico o conceito de situação é existencialista, pois a essência do objeto é insólita e estéril sem a posicionalidade do sujeito que o significa, a partir do qual o significado não se constitui senão na situação determinada e a realidade somente é compreensível ao sujeito que nela se reconhece contido tanto quanto lhe faz contingente. explicar a situação de um ator, seus projetos, recursos, governabilidade, problemas e oportunidades é, portanto, validar as diferentes explicações elaboradas por cada membro de um ator multicomposto, como é o caso do ator drs. considerando o papel e o poder de influência de cada um no jogo de possibilidades sociais é possível estabelecer os parâmetros das necessárias negociações entre os diversos componentes, para só então, por exemplo, realizar a escolha da atividade econômica a ser apoiada. caso contrário torna-se bastante provável a instauração de um quadro degenerativo do potencial de coesão grupal. tal qual apontam silva neto e basso: a promoção do desenvolvimento sustentável, nesse sentido, é incompatível com a noção positivista de um conhecimento científico infalível, cuja função seria a de proporcionar um controle crescente sobre a natureza e a sociedade. (…) o desenvolvimento pode ser entendido como um processo aberto e evolutivo, que ocorre em sociedades interpretadas como estruturas dissipativas, o que implica reconhecer que as estruturas sociais emergem fundamentalmente a partir das interações locais entre seus constituintes, e que sua trajetória não pode ser prevista, o que descarta a possibilidade de um planejamento centralizado eficaz. (silva neto e basso, 2010, 322/323). evidente torna-se a necessidade de adoção de uma tática de composição dos atores locais com melhor posição na rede de relacionamentos, ou seja, com amplo controle de variáveis por ocuparem posições centrais na mediação de interesses. para tanto, o é fundamental a validação dos sujeitos tidos como público-alvo como atores protagonistas. parcialmente, o ator drs assumiu essa necessidade em suas ações mais recentes. todavia até que ponto o projeto drs vincula-se aos seus projetos destes sujeitos-agentes? responder implica continuidade desta pesquisa e os resultados serão alvo de nossas próximas reflexões. referências andrade, r. p.; deos, s. 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(2001) comunicação e o outro: além da democracia deliberativa. in: democracia hoje: novos desafios para a teoria democrática. i durante a implantação do programa de desenvolvimento regional sustentável (drs) do banco do brasil no município de matinhos, nos valemos do fato de sermos partícipes do processo, representando a universidade federal do paraná – ufpr setor litoral, de modo que pudemos fazer observações e análises de documentos, como registros, anotações e atas. ii ibama – instituto brasileiro do meio ambiente e dos recursos naturais renováveis; icmbio – instituto chico mendes de conservação da biodiversidade; sanepar – companhia de saneamento do paraná; provopar – programa do voluntariado paranaense (ligado ao governo do estado); emater – instituto paranaense de assistência técnica e extensão rural; prefeitura municipal de matinhos e várias de suas secretarias; e a ufpr – universidade federal do paraná. iii dados disponíveis em http://www50.bb.com.br/drs/jsp/consultas /detalhardpnfotografia/detalhardpnfotogr afia.drs, acessado em 04/09/2010. iv benefícios para cuja consecução a ação efetiva e direta do ator é indispensável. diferenciam-se de benefícios coletivos, de revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 65 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 que o ator usufrui mesmo não tendo agido para obtê-los. v para uma leitura sobre metodologias participativas ver brose (2010). metodologia participativa: uma introdução a 29 instrumentos. porto alegre; são leopoldo rs; santa cruz do sul: tomo editorial; amencar; participe. 45 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 45-59 gerald norbert souza da silva universidade federal de pernambuco (ufpe) – recife (pe), brasil. luiz eduardo nascimento figueiredo universidade federal de pernambuco (ufpe) – recife (pe), brasil. márcia maria guedes alcoforado de moraes universidade federal de pernambuco (ufpe) – recife (pe), brasil. endereço para correspondência: gerald souza da silva – rua ambrosina soares dos santos, 71, bessa – 58035-140 – joão pessoa (pb), brasil – e-mail: geraldsouzadasilva@gmail.com resumo a região do submédio da bacia do rio são francisco tem uma variedade de usos, com alguns conflitos já estabelecidos. curvas de demanda da água são importantes para identificar o valor econômico dado ao recurso hídrico pelo usuário diante de diferentes quantidades disponibilizadas. o conhecimento de tais curvas deve auxiliar no estabelecimento de políticas que criem incentivos adequados ao uso eficiente do recurso e evitem sua sobre‑exploração. este trabalho apresenta curvas de demanda pelos recursos hídricos estimadas para os usuários da agricultura irrigada e para o abastecimento humano usando o método de programação matemática positiva e expansão de ponto. os resultados para a agricultura irrigada nos dois métodos mostraram que o mix de culturas é o fator mais relevante na disposição a pagar dos usuários pelo recurso hídrico e que, para o abastecimento humano, os valores econômicos em relação ao mesmo grau de disponibilidade hídrica foram mais elevados em comparação com a irrigação. palavras‑chave: curvas de demanda; valor econômico da água; alocação de água. abstract the lower basin region of são francisco basin has a variety of uses, with some conflicts already established. water demand curves are important to identify the economic value given to the water resource by different users and available amounts. the knowledge of them should assist in establishing policies that create appropriate incentives for efficient water resource use and prevent their over‑exploitation. this paper presents the water demand curves estimated by users of irrigated agriculture and human supply using the positive mathematical programming method and point expansion method. results for irrigated agriculture of the two methods showed that the crop mix is the most important factor for the willingness to pay for water resources and that, for human supply, the economic values, considering the same level of water availability, are higher when compared with irrigation. keywords: demand curves; water value; water allocation. curvas de demanda pelos recursos hídricos dos principais usos consuntivos no submédio da bacia do rio são francisco demand curves for water resources of the main water users in sub‑middle são francisco basin doi: 10.5327/z2176-947820151004 silva, g.n.s.; figueiredo, l.e.n.; moraes, m.m.g.a. 46 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 45-59 introdução a região semiárida brasileira é cada vez mais impactada pela escassez de água, ao mesmo tempo que o crescimento econômico alavancado pelo setor agrícola depende fortemente de água para irrigação. o aumento da população e de sua renda está criando uma demanda crescente por água em setores não agrícolas e muitas vezes não rurais. variabilidade temporal e espacial das chuvas e altas taxas de evaporação em conjunto com estiagens prolongadas marcam a região. as mudanças climáticas e o continuado crescimento da população podem elevar ainda mais a já existente crise da água na região. a exploração excessiva dos recursos hídricos disponíveis, bem como o uso de reservatórios de acumulação, afeta também a qualidade das fontes de água doce, por exemplo por intermédio da intrusão salina. a região hidrográfica do submédio do rio são francisco foi escolhida para identificação do valor econômico da água para os principais usos consuntivos, com o objetivo de subsidiar o desenvolvimento de um modelo de alocação hidroeconômico (moraes et al., 2013). a área de estudo é inserida na região semiárida brasileira, que possui características especiais, sobretudo com relação ao clima e à vegetação. o clima tropical semiárido no brasil destaca‑se pelo regime e pela quantidade de chuvas e determinado pela escassez, irregularidade espacial e concentração das precipitações pluviométricas. na região semiárida, as chuvas anuais variam de no mínimo 400 mm ao máximo de 800 mm ao ano. o período seco é predominante e pode atingir até 11 meses nas áreas de maior aridez, e a precipitação ocorre de forma irregular e concentrada em dois ou três meses do ano. nessa época intensas precipitações (120 a 130 mm em 24 horas) podem ser observadas (brasil, 2005; embrapa, 2008). a irrigação é responsável por cerca de 70% das retiradas totais de água no submédio do são francisco. incentivos que envolvem preços mais elevados de água para irrigação estão sendo cada vez mais considerados como uma ferramenta eficaz para reduzir a demanda de água. a elasticidade–preço da demanda por recursos hídricos mede a alteração proporcional na quantidade demandada do recurso diante de uma mudança no preço. a elasticidade–preço da demanda é uma medida econômica usada muitas vezes para avaliar a eficácia de um sistema de preços, no sentido de incentivar a conservação de água ou a viabilidade econômica de transferir água de um uso para outros. os formuladores de políticas interessados em estimar os efeitos das modificações em preços dos recursos hídricos podem basear‑se em estimativas da elasticidade–preço da demanda (scheierling et al., 2006). curvas de demanda por recursos hídricos podem ser empregadas no apoio à decisão na gestão de bacias hidrográficas, ao possibilitar análise de questões relativas ao recurso, tais como: escassez, estabelecimento de prioridades, avaliação do retorno de atividades econômicas que usam tal recurso como entrada, alocação eficiente, conservação, e avaliação de políticas. tendo em vista que os mercados de bens como a água são em geral ausentes ou ineficazes, as decisões de alocação dos recursos hídricos raramente podem contar com o funcionamento autônomo do mercado. em vez disso, as curvas de demanda e os valores marginais de água devem ser aplicados para subsidiar políticas de intervenção que impeçam a sobreutilização do recurso, bem como assegurem a boa qualidade dele (tilmant et al., 2008). o comitê da bacia hidrográfica do rio são francisco (cbhsf) implementou a cobrança pelo uso da água no rio são francisco, em julho de 2010 (brasil, 2010). os mecanismos e valores de cobrança foram estabelecidos na deliberação cbhsf n.° 40/08. os valores são cobrados e arrecadados pela agência nacional de águas (ana) e repassados à associação executiva de apoio à gestão de bacias hidrográficas peixe vivo (agb peixe vivo), a quem compete desembolsar os recursos nas ações previstas no plano de recursos hídricos da bacia, conforme as diretrizes estabelecidas no plano de aplicação (ana, 2014). os valores de cobrança atualmente são fixados em níveis baixos e em geral não têm cumprido o papel de induzir um uso eficiente pelos agricultores, pois são determinados por metodologias com objetivos arrecadatórios. segundo vera (2014), em termos numéricos da cobrança, a irrigação consome mais de 70% dos volumes totais da bacia, porém a contribuição da cobrança é de apenas 9% do valor arrecadado total. para o autor, isso é o resultado do mecanismo de cobrança adotado, que dá desconto de 97,5% no valor cobrado e nos preços fixos unitários estabelecidos. ademais, a avaliação da evolução do consumo e das vazões de captação mostram crescimento para o período de 2011 a 2013, o que pode sinalizar a utilização não eficiente dos recursos curvas de demanda pelos recursos hídricos dos principais usos consuntivos no submédio da bacia do rio são francisco 47 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 45-59 hídricos. além disso, dados relativos ao consumo do recurso pelos agricultores continuam a ser imprecisos. o objetivo principal deste trabalho foi estimar as curvas de demanda para os principais usos consuntivos de água no submédio do rio são francisco. é importante frisar que o termo demanda na economia pressupõe a existência de um mercado e a determinação de um preço para o bem. essas características (mercado e preço) nem sempre são observadas quando a análise está relacionada ao recurso hídrico em alguns de seus usos. assim, o termo demanda aqui é empregado como sinônimo de benefício marginal, ou seja, o quanto de retorno é obtido com base em uma variação marginal na quantidade de água. outras denominações são encontradas e também utilizadas no presente artigo com o mesmo sentido, como, por exemplo, a disponibilidade a pagar, o valor econômico da água, entre outros. materiais e métodos a medida da capacidade de resposta da quantidade demandada de um bem a mudanças em seu próprio preço é conhecida como elasticidade–preço da demanda (lipsey, 1988). para estimar a função demanda pelo recurso hídrico, que mede os benefícios marginais associados a diversas quantidades do recurso, são necessários os dados relativos às quantidades totais do recurso, bem como os benefícios econômicos associados a ele. existem muitas formas de utilização da água, seja para consumo direto, seja para consumo indireto, num processo produtivo, como, por exemplo, a produção de alimentos e os serviços de ecossistemas básicos. por conta dessa diversidade de uso dos recursos hídricos e de suas características específicas, uma variedade de métodos para estimar as demandas econômicas da água foi desenvolvida e continua a se desenvolver (booker et al., 2012). em geral os métodos econométricos são intensivos em dados, isto é, requerem uma série extensa e confiável de informações. métodos não tão intensivos em dados foram utilizados, a saber: o método de expansão de ponto e a programação matemática positiva (griffin, 2006). expansão de ponto a técnica da expansão do ponto já foi empregada em inúmeros trabalhos e representa um instrumento importante para a estimação da demanda (harou et al., 2009; griffin, 2006). o método é relativamente fácil na aplicação, dado que se obtém toda curva de demanda por intermédio de apenas um ponto conhecido da função (normalmente o ponto de operação atual) e a elasticidade–preço da demanda, que é exógeno e assumido ser constante. a elasticidade–preço da demanda é definida como a variação na quantidade demandada em relação à variação no preço (griffin, 2006; varian, 2006): (1) em que: d = delta; η = elasticidade–preço da quantidade demandada; q = quantidade de água; p = preço de água, disposição a pagar; valor econômico da água ou o benefício marginal; resolvendo‑se a equação diferencial (dq=f(dp)) e assumindo‑se a elasticidade–preço constante, chega‑se à seguinte função de demanda inversa: (2) conhecendo‑se um ponto na equação 2, a constante k pode ser obtida e a curva de demanda traçada. para esse ponto em geral se usa o ponto da operação atual do usuário, ou seja, a quantidade do recurso atualmente utilizada e os custos médios atuais incorridos para a obtenção de tal recurso como condição de contorno. deve‑se salientar que, conquanto mais fácil de obter, o custo médio não é igual ao custo marginal (que é igual ao benefício marginal no ponto de ótimo), mas é uma boa proxy dele, pelo menos para os usuários que empregam silva, g.n.s.; figueiredo, l.e.n.; moraes, m.m.g.a. 48 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 45-59 o recurso de forma eficiente (o ponto mínimo do custo médio ocorre quando este se iguala ao custo marginal). entretanto a equação 2 proposta por griffin (2006) tem certas limitações referentes a essa utilização na prática, pois a função assímptota os eixos p e q em direção ao infinito. assim, por exemplo, quando a quantidade de água alocada tende a zero, o valor da água tende ao infinito. na teoria isso representaria tendência real, mas na prática a função resulta em benefícios econômicos infinitos para valores alocados de água maiores que zero (benefícios econômicos totais dados pela área sob a curva de demanda de zero até o valor alocado). por isso, na maioria das aplicações dessas curvas de demanda em modelos hidroeconômicos, utilizam‑se tais curvas para calcular a perda dos benefícios econômicos (área sob a curva entre o valor atual e o valor alocado) por conta das reduções na alocação, o chamado custo de escassez. moraes et al. (2006) propuseram uma equação 3 similar, mas que interceptasse o eixo das ordenadas pela introdução de duas constantes c2 e c1 e, portanto, possibilitasse o cálculo dos benefícios totais, mediante o deslocamento da função. a ideia era que na prática o valor econômico associado à quantidade alocada nula seria mensurável, e não infinito. ademais, os valores dos benefícios econômicos atualmente obtidos seriam usados como outra condição de contorno, e a curva então se adaptaria de forma a que a área sob ela no ponto de operação se aproximasse do benefício atual obtido pelo usuário com a quantidade de água atual (ponto de operação). (3) a curva da equação 3 passaria a interceptar o eixo dos preços (quantidade zero) e o eixo da quantidade alocada na qual o preço tende a zero (consumo autônomo). para a regressão dos pontos obtidos com o método da programação matemática positiva (pmp), foi utilizada a mesma equação 3, com o valor de operação (p água e q p ) obtido pelo método pmp. para a obtenção das curvas da irrigação difusa e para o abastecimento humano com o método de expansão de ponto, também se recorreu aos benefícios brutos dos usuários, e o parâmetro c2 foi obtido com o excedente bruto calculado por meio da integração da função de demanda inversa e da minimização do erro utilizando o solver, empregando o método não linear de levenberg‑marquardt. programação matemática positiva a partir da década de 1990, a programação matemática foi integrada como método de modelagem para a demanda de água para irrigação, com o trabalho de howitt (1995), que desenvolve uma técnica denominada programação matemática positiva (pmp). os métodos para obtenção de curvas de demanda por meio da pmp baseiam‑se em um determinado preço e estimam a quantidade de água que maximiza o lucro do agricultor. a variação do preço da água induz diferentes quantidades de água ideais. essas informações são diretamente usadas para representar a demanda derivada da água para irrigação. várias hipóteses são feitas a respeito da função‑resposta rendimento da cultura à água de irrigação. a pmp é um procedimento de autocalibração, em três estágios, desenvolvido por howitt (1995). o primeiro estágio consiste em um modelo de programação linear definido como: (4) (5) (6) em que equação 4 é a função objetivo e (hectares plantados por região g e cultura i) são as variáveis de decisão. a receita marginal é dada por e a produtividade média e custos variáveis médios por e . os parâmetros são definidos pela razão do total de insumos normalizados pela área plantada. a restrição dos recursos é dada pela equação 5, e o conjunto da equação 6 representa os limites da calibração em que é a quantidade de área plantada atualmente observada, e ε, um erro de tolerância. curvas de demanda pelos recursos hídricos dos principais usos consuntivos no submédio da bacia do rio são francisco 49 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 45-59 o segundo estágio consiste na calibração de uma função custo quadrática e de uma função de produção com elasticidade constante, conforme descrito a seguir: (7) (8) em que: = produto da cultura i na região g; = parâmetro de escala da função de produção (ces); = parâmetros de participação de um dado recurso j. a elasticidade de substituição é e são o intercepto e a declividade, respectivamente, da função linear de custo marginal da cultura i da região irrigada g. por fim, o terceiro estágio consiste em resolver um programa de maximização não linear com restrição. a função objetivo pode ser escrita assim: (9) (10) (11) é definida pela função de produção e pelos parâmetros e da equação 8. o segundo termo é a função custo quadrática calibrada (equação 7). o conjunto de restrições (equação 10) é o mesmo utilizado no problema de maximização linear (equação 5). não são usadas mais as restrições de calibração do modelo linear (equação 6). adiciona‑se um novo conjunto de restrições exclusivo para o uso da água anual (equação 11). os procedimentos utilizados para a calibração do problema pmp foram os mesmos de howitt et al. (2012). já para a calibração da função ces e para a calibração da função custo quadrática, recorreu‑se aos trabalhos de medellín‑azuarra et al. (2009) e maneta et al. (2009). a elasticidade de substituição adotada foi 0,4, valor derivado dos estudos de maneta et al. (2009) e torres et al. (2012), e para a elasticidade de oferta1 das culturas foram aplicados os valores de 0,2 até 2,0 para todas as culturas observadas. os dados utilizados nessa etapa do trabalho consistiram em um total de culturas observadas de onze (banana, cana, cebola, coco, goiaba, manga, maracujá, melancia, melão, uva, tomate) para doze regiões irrigadas (nilo coelho, bebedouro, salitre, maniçoba, tourão, curaçá, icó mandantes, apolônio sales, barreiras, caraíbas, brígida e pedra branca) e quatro insumos (terra, água, trabalho e suprimentos). os valores necessários foram obtidos com base nos dados municipais do censo agropecuário (ibge, 2009), da produção agrícola municipal (ibge, 2012), do relatório final dos coeficientes técnicos de recursos hídricos das atividades industriais e agricultura irrigada n.° 6 (funarbe, 2011) e do relatório de gestão da companhia de desenvolvimento dos vales do são francisco e do parnaíba (codevasf, 2006). resultados e discussão o método pmp foi utilizado para a identificação das curvas de demanda dos perímetros irrigados no submédio do são francisco. foram analisados 12 perímetros irrigados (nilo coelho, bebedouro, salitre, maniçoba, tourão, curaçá, icó mandantes, apolônio sales, barreiras, caraíbas, brígida e pedra branca) com as principais culturas (banana, cana, cebola, coco, goiaba, manga, maracujá, melancia, melão, uva, tomate) referentes aos insumos (terra, água, trabalho e suprimentos). obtiveram-se os valores com base nos dados municipais do 1a elasticidade de oferta da cultura é definida pela variação percentual na demanda da cultura determinada pela variação percentual no preço dessa cultura. no modelo, tais elasticidades vão impactar no custo do recurso terra. ou seja, quanto maior a elasticidade da oferta, mais os produtores desejarão ofertar o produto e consequentemente demandarão mais terras, aumentando o custo do fator (para cada elasticidade se terá uma função custo quadrática calibrada com valores diferentes de α e γ) silva, g.n.s.; figueiredo, l.e.n.; moraes, m.m.g.a. 50 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 45-59 censo agropecuário (ibge, 2009), da produção agrícola municipal (ibge, 2012), do relatório final dos coeficientes técnicos de recursos hídricos das atividades industriais e agricultura irrigada n.° 6 (funarbe, 2011) e o relatório de gestão da codevasf (2006). em relação à área irrigada por cultura e por região, o relatório da funarbe (2011) forneceu a área irrigada mensalmente, estimada pelos dados do censo agropecuário de 2006 (ibge, 2009), por cultura, para cada município. para representar a área por cultura anual, usou‑se a média das áreas mensais de cada cultura por município. os resultados dados pela pmp, que compuseram a curva de demanda por água, correspondem aos valores sombra (benefícios marginais) da restrição anual de disponibilidade de água expressa pela equação 11, usando diferentes percentuais de disponibilidade de 100 até 5% do volume atual observado, empregando para isso o parâmetro avail. isso foi feito em intervalos de 5% e para a elasticidade de oferta de 0,2 adotada para as culturas propostas. deve‑se ressaltar que na maioria das aplicações são obtidos valores sombra com a pmp para 100 a 60% de disponibilidade, porque também para esse método grande parte das aplicações dessas curvas de demanda em modelos hidroeconômicos é voltada ao cálculo dos custos de escassez, e não aos benefícios econômicos totais advindos da alocação. o gráfico 1 mostra os valores sombra alcançados para as diversas disponibilidades de água de 100 a 5% para 100% 0 10.000 20.000 30.000 0 0.2 0.4 salitre salitre (pmp) ico ico (pmp) barreiras barreiras (pmp) pedra branca pedra branca (pmp) apolonio apolonio (pmp) brigida brigida (pmp) dam3/ano r$ /m 3 gráfico 1 – curvas de demanda dos perímetros irrigados salitre, icó mandantes, barreiras, pedra branca, apolônio e brígida obtidas usando o método programação matemática positiva (pmp). curvas de demanda pelos recursos hídricos dos principais usos consuntivos no submédio da bacia do rio são francisco 51 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 45-59 os perímetros irrigados salitre, icó mandantes, barreiras, pedra branca, apolônio sales e brígida obtidos com o método pmp e as curvas resultantes de uma regressão desses pontos achados com o pmp feita no tocante à forma funcional dada pela equação 3, que resultou em aproximações bastante satisfatórias. os valores obtidos com a pmp foram representados pela forma funcional dada pela equação 3 pela obtenção de valores ótimos para c2 e η, que minimizam os erros ao quadrado entre os valores alcançados com a pmp e os dados pela relação funcional, empregando o método não linear de levenberg‑marquardt, que é uma variante do método de quase‑newton. a tabela 1 exibe os resultados e os valores ótimos encontrados. a ideia de usar a mesma relação funcional para as curvas de demanda obtidas pelos dois métodos empregados (expansão de ponto e pmp) tem a vantagem de facilitar a integração de ambas as curvas quando aplicadas num modelo de alocação hidroeconômico. a referida relação funcional, apesar de ser uma função relativamente simples e obtida com base no pressuposto elasticidade–preço constante, adaptou‑se bem aos dados obtidos com a pmp em que a elasticidade (η) muda constantemente. ressalta‑se apenas que, como a pmp, ao contrário do método de expansão deslocado, não associa na sua estimação a área total sob a curva de demanda aos benefícios econômicos totais, isso deve ser considerado quando da integração dessas curvas como medida dos benefícios totais e critério de otimização nos modelos hidroeconômicos. pode ser observado nos dados obtidos com o método pmp que a maioria dos perímetros mostra no ponto de operação atual (a 100% de avail) valores marginais de água muito baixos (<r$ 0,01), exceto o perímetro brígida. a forma funcional dada pela equação 3 conseguiu representar os valores obtidos com o método pmp de forma mais acurada entre 100 e 60%, o que coincide com a faixa em que o método em geral é aplicado. pode‑se posteriormente identificar uma função objetivo que penalize de maneira diferente os erros, dependendo da faixa de disponibilidade. as curvas de demanda dos perímetros irrigados nilo coelho, bebedouro, caraíbas, tourão, curaçá e maniçoba são apresentados no gráfico 2. os resultados das curvas de demanda obtidos com o método pmp (gráficos 1 e 2) para os principais projetos públicos de irrigação no submédio do são francisco sugerem que, na maioria dessas regiões irrigadas, a disposição dos usuários a pagar (dap) com 100% de disponibilidade é maior ou igual ao valor atualmente cobrado pelo cbhsf (r$ 0,004/m3). no caso de menor disponibilidade (90% ou menos do valor que os perímetros usam hoje em dia), para a maioria deles os dap tornam-se muito maiores do que o atual valor cobrado. outro resultado interessante exposto pelas curvas de demanda obtidas com a pmp são os valores da dap (valor econômico da água) com 100% de disponibilidade para os projetos públicos de irrigação que abrangem a área de produção de cana no sfrb (salitre, maniçoba, tourão e curaçá, no município de juazeiro), muito próximos de zero, em contraste com aqueles projetos que são grandes produtores de frutas. são exemplos os perímetros de nilo coelho e bebedouro, na cidade de petrolina, que possuem dap elevadas em todas as faixas de disponibilidade. como as curvas de demanda dependem do mix de culturas cultivado em um projeto (juntamente com os custos de produção e disponibilidade de água), mostra‑se que a tabela 1 – resultados da representação funcional dos valores ótimos para c2 e η. n ilo c oe lh o to ur ão br íg id a ba rr ei ra s be be do ur o sa lit re m an iç ob a cu ra ca ic ó m an da nt es pe dr a br an ca a po lô ni o sa le s c2 (hm³/ano) 1.774.939 155.755 394.540 1.277 178.019 20.798 39.570 68.671 21.096 29.983 4.153 η 0.023 0.357 0.019 0.382 0.017 0.368 0.203 0.195 0.211 0.552 0.391 silva, g.n.s.; figueiredo, l.e.n.; moraes, m.m.g.a. 52 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 45-59 produção de cana‑de‑açúcar nesses projetos públicos diminui significativamente a dap desses usuários em relação àqueles que produzem majoritariamente frutas. o método de expansão de ponto foi aplicado para a irrigação difusa e para o abastecimento dos municípios ao longo do rio são francisco. os dados utilizados referentes à produção e ao rendimento agrícola foram extraídos do banco de dados do sistema instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge) de recuperação automática (sidra) (ibge, 2012). as áreas irrigadas da produção difusa foram delimitadas por intermédio de imagens de satélite (silva et al., 2014). a produção agrícola nos perímetros irrigados localizados no mesmo município foi retirada utilizando relatórios da codevasf. a demanda de água foi estimada pelas matrizes de consumo por cultura e município (funarbe, 2011). a tabela 2 traz como exemplo a produção agrícola dos perímetros públicos pertencentes ao município e a resultante da irrigação difusa em petrolina no ano de 2012. 100% dam3/ano r$ /m 3 0 50.0 00 100.000 0 0.2 0.4 0.6 0.8 nilo coelho nilo coelho (pmp) bebedouro bebedouro (pmp) caraibas caraibas (pmp) tourão tourão (pmp) curaçá curaçá (pmp) maniçoba maniçoba (pmp) cobrança irrigação gráfico 2 – curvas de demanda dos perímetros irrigados nilo coelho, bebedouro, caraíbas, tourão, curaçá e maniçoba usando o método programação matemática positiva (pmp). curvas de demanda pelos recursos hídricos dos principais usos consuntivos no submédio da bacia do rio são francisco 53 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 45-59 tabela 2 – produção agrícola no município de petrolina (ano‑base 2012). produção do ano área colhida [ha] 2012 petrolina (pe) sidra nilo coelho maria tereza bebedouro difusa lavoura total valor (mil reais) empresarial família empresarial família família banana (cacho) (toneladas) 1.820 27.835 16 725,31 22,8 623,2 432,69 coco‑da‑baía (mil frutos) 1.620 13.666 469,40 686,91 25,1 71,17 367,42 goiaba (toneladas) 2.230 85.648 78,6 1.189,53 58,91 428,2 474,76 limão (toneladas) 70 1.097 2,5 16,65 1,8 49,05 mamão (toneladas) 68 707 3 56,63 47,35 1,9 manga (toneladas) 7.900 12.902 2.431,28 3.392,77 449,22 320,2 88,3 1.218,23 maracujá (toneladas) 200 5.528 12,88 16,18 8 37 16,77 109,17 uva (toneladas) 4.650 35.212,20 1.575,55 1.441,91 713,66 300,68 192,99 425,21 acerola (toneladas) 14,56 1.084,35 1 146,6 11,2 batata-doce (toneladas) 30 293 2,5 4,50 23 cana‑de‑açúcar (toneladas) 75 372 75 cebola (toneladas) 80 2.351 5,1 7,50 3,00 64,4 feijão (em grão) (toneladas) 80 312 146,9 132,20 161,93 mamona (baga) (toneladas) 0 0 0 mandioca (toneladas) 235 1.210 2 116,64 4,00 68,79 2,00 41,57 melancia (toneladas) 180 1.097 37,3 1,00 9,30 79,50 52,9 melão (toneladas) 65 1.047 2 21,2 6,00 1,00 34,8 milho (em grão) (toneladas) 0 0 12 109,5 50,80 71,70 sorgo (em grão) (toneladas) 0 0 tomate (toneladas) 60 2.532 12,6 4,00 3,20 40,2 abóbora (toneladas) 49,5 1,00 103,95 silva, g.n.s.; figueiredo, l.e.n.; moraes, m.m.g.a. 54 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 45-59 dam3/ano r$ /m 3 0 20.000 40.000 60.000 80.000 0 1 2 3 4 petrolina santa maria lagoa grande oroco cabrobo belém do são francisco juazeiro curaça ponto de operação gráfico 3 – curvas de demanda da irrigação difusa dos municípios de petrolina, santa maria, lagoa grande, orocó, cabrobó, belém do são francisco, juazeiro e curaçá usando o método de expansão de ponto. o gráfico 3 mostra as curvas de demanda dos municípios com atividade agrícola significativa no submédio do são francisco. para a demanda de água para irrigação difusa, foi aplicada elasticidade–preço igual a 0,48 (scheierling et al., 2006). os resultados obtidos para a irrigação difusa nos municípios usando o método de expansão de ponto também mostram que a seleção de culturas tem grande impacto na definição das curvas de demanda de água obtidas. por exemplo, no município lagoa grande a cultura dominante é a uva (1.260 ha). em comparação a outras culturas como a manga (270 ha), a curva de demanda associa benefícios marginais elevando‑se bastante à medida que se reduz a disponibilidade de água (maiores reduções no valor de operação). no outro extremo, no município de juazeiro, a manga é uma das culturas mais plantadas (3.376 ha) e a uva é menos explorada (761 ha). a curva de demanda da irrigação desse município eleva‑se pouco, mesmo com significativas reduções nos valores de operação. finalmente é interessante notar que no caso da irrigação difusa, em geral desenvolvida ao longo do rio por iniciativas privadas e pequenos irrigantes, pouco se cultiva cana. curvas de demanda pelos recursos hídricos dos principais usos consuntivos no submédio da bacia do rio são francisco 55 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 45-59 em comparação com o método pmp, pode ser observado que as curvas têm elasticidade maior no início da função, e o método de expansão de ponto pode superestimar os valores marginais próximo do ponto de operação, pois se usa um valor de elasticidade constante ao longo de toda a curva. ademais, na adaptação ao método de ponto de expansão empregado, dado pela equação 3 (moraes et al., 2006), os valores dos benefícios econômicos atualmente obtidos representaram outra condição de contorno: a curva acentua pouco seu crescimento nas faixas de pequenas disponibilidades para representar o benefício econômico total em sua área associada. ressalta‑se que as curvas pmp não fazem o mesmo. ou seja, áreas sob tais curvas não representam os benefícios totais, mesmo que com a regressão esse valor passe a ser finito. já em comparação com a metodologia de ponto de expansão original, observou‑se que os resultados eram bastante similares na faixa de 60 a 100% se fosse considerada a elasticidade–preço desta última em torno de metade da obtida pela meta‑análise (0,48). como se esperam os valores nas faixas de maior disponibilidade, a metodologia de ponto de expansão desloca‑se menos em relação à metodologia pmp, por conta do uso da mesma relação funcional para as curvas de demanda. as curvas referentes ao abastecimento dos municípios ao longo do rio são francisco foram determinadas pelos dados do sistema nacional de informações sobre saneamento (snis, 2012). a tabela 3 mostra valores referentes ao abastecimento nas cidades do estado de pernambuco utilizando como referência o ano de 2012. para o abastecimento humano foi adotada a mesma metodologia de ponto de expansão deslocado, a mesma utilizada para obter as curvas de demanda da irrigação difusa. adotou‑se elasticidade–preço de η=0,46 para obter as curvas do abastecimento nos municípios (dalhuisen et al., 2001). as curvas de demanda para tabela 3 – abastecimento dos municípios pernambuco. município população total com abastecimento de água (habitantes) volume de água tratada em etas (1.000 m³/ano) volume de água faturado (1.000 m³/ano) despesa total com os serviços por m³ faturado (r$/m³) tarifa média praticada (r$/m³) belém de são francisco 20.260 1.254 669 0,6 2,84 cabrobó 31.497 2.230 1.104 6,57 2,5 floresta 29.973 1.999 1.082 1,82 2,99 itacuruba 4.475 330 219 0,13 0,12 jatobá 14.087 1.569 595 1,31 2,93 lagoa grande 23.308 1.381 534 1,54 2,2 orocó 13.536 412 233 2,08 2,36 petrolândia 33.273 2.461 1.200 0,96 2,99 petrolina 305.352 21.363 11.812 1,13 2,66 santa maria da boa vista 39.816 1.552 712 1,15 2,4 total 515.577 34.551 18.161 eta: estação de tratamento de água. silva, g.n.s.; figueiredo, l.e.n.; moraes, m.m.g.a. 56 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 45-59 os municípios no estado de pernambuco podem ser observadas no gráfico 4. o abastecimento dos municípios ao longo do rio são francisco tem benefícios marginais (valores econômicos) mais elevados nos seus pontos de operação em comparação com os usos de água para irrigação difusa. os pontos de operação do abastecimento humano envolvem em geral quantidades de água bem menores do que a irrigação, o que explicaria o maior valor de uma unidade adicional do recurso nesse ponto. diferenças significativas entre as curvas de demanda do abastecimento humano dos diversos municípios foram observadas e podem ser explicadas por conta das distintas características dos seus sistemas de abastecimento de água, tais como perdas, tarifas praticadas e despesas. uma investigação efetuada na região de piranhas‑açu (denis et al., 2011), que apresenta algumas características climáticas e econômicas semelhantes a nossa área de estudo, utilizou custos médios (ponto de operação) na mesma ordem de grandeza para o setor de abastecimento humano. na região do submédio do rio são francisco os custos médios são de 0,67 r$/m³, e na região de piranhas‑açu os custos foram de 0,59 a 0,96 r$/m³. já os benefícios variaram em função da arrecadação muito diferente das companhias de abastecimento de água em cada município. dam3/ano r$ /m 3 0 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 0 1 2 3 petrolina lagoa grande santa maria petrolandia oroco jatoba itacuruba floresta belém do são francisco cabrobo ponto de operação dam3/ano r$ /m 3 0 1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 0 1 2 3 petrolina lagoa grande santa maria petrolandia oroco jatoba itacuruba floresta belém do são francisco cabrobo ponto de operação gráfico 4 – curvas de demanda do abastecimento humano dos municípios de petrolina, lagoa grande, santa maria, petrolândia, orocó, jatobá, itacuruba, floresta, belém do são francisco e cabrobó usando o método de expansão de ponto. curvas de demanda pelos recursos hídricos dos principais usos consuntivos no submédio da bacia do rio são francisco 57 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 45-59 conclusões as curvas de demanda da água mostram características variáveis, em função das propriedades dos usuários e das mudanças nas condições observadas. a pmp adaptou‑se bem às condições de dados existentes para os perímetros irrigados localizados no submédio do rio são francisco. os resultados do método de expansão de ponto mostraram similaridades nas ordens de grandeza dos valores nas curvas de demanda obtidas com a pmp. o método de expansão de ponto é bem mais simples do que a pmp e menos intensivo em dados, mas deve‑se ter clareza acerca de suas limitações, como, por exemplo, o uso da elasticidade–preço constante na curva de demanda e do custo médio no ponto de operação como uma proxy do custo marginal. para a última observação, ressalta‑se que no caso da irrigação difusa, como em geral ela é desenvolvida por iniciativas privadas e pequenos irrigantes, se espera que ela esteja operando num ponto próximo do ótimo e, assim, que o custo médio seja igual ao marginal. relativo aos valores de elasticidade–preço constantes, os valores de elasticidade–preço variáveis podem ser facilmente obtidos pelo método pmp, que foi aplicado nos perímetros públicos. esses valores podem auxiliar na verificação da consistência dos valores constantes ora utilizados no método de expansão do ponto. salienta-se a necessidade de estudos como este para que sejam validados os parâmetros necessários à aplicação de modelos hidroeconômicos. análises de sensibilidade concernentes aos parâmetros das curvas ora obtidos, quando do uso de tais curvas para a obtenção da solução de alocação econômica ótima, são recomendadas na tomada de decisão e na avaliação de políticas de água. referências ana – agência nacional de águas. cobrança pelo uso de recursos hídricos de domínio da união na bacia do são francisco. 2014. disponível em: <http://www2.ana.gov.br/paginas/servicos/cobrancaearrecadacao/baciasf_inicial. aspx>. acesso em: 20 dez. 2014. ana – agência nacional de águas. outorgas emitidas pela ana: 2001‑2013. 2013. disponível em: <http://www2. ana.gov.br/paginas/institucional/sobreaana/uorgs/sof/geout.aspx>. acesso em: 2013. booker, j. f.; michelsen, a. m.; howitt, r. e.; young, r. a. economics and the modeling of water resources and policies. natural resource modeling journal, v. 25, n. 1, 2012. doi: 10.1111/j.1939‑7445.2011.00105.x brasil. min – ministério da integração nacional. plano estratégico de desenvolvimento sustentável do semi‑árido. brasília: min, 2005. 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do ica, 4,48 m2 hab-1; da da, 38 árvores ha-1; e da dah, 0,54 árvores hab-1. conclui-se que esses índices ainda estão longe dos ideais e que macapá precisa planejar melhor sua arborização, de forma a beneficiar toda a população. apenas o bairro do zerão — com pca de 18,40% e ica de 31,70 m2 hab-1 — mostrou-se próximo do recomendado pela literatura. palavras-chave: arborização urbana; cobertura vegetal; planejamento urbano; qualidade ambiental. abstract the urban afforestation is a key aspect for the planning of any city for bringing a large number of benefits to the population. the objective of this study was to diagnose the current afforestation conditions of 19 central districts of macapá, amapá, through the determination of tree cover (ca) and its percentage (pca), tree cover index (ica) and density of trees per hectare (da) and per inhabitant (dah). these neighborhoods were accounted for 128,667 trees, a ca total of 1,005,102 m2. the average of pca was 6.25%; of the ica, 4.48 m2 hab-1; of the da, 38 trees ha-1; and of the dah, 0.54 hab-1 trees. it is concluded that the indexes are still far from ideal and that macapá needs to plan afforestation better in order to benefit the entire population. only the neighborhood of zerão — with pca of 18.40% and ica of 31.70 m2 hab-1 — proved to be close to the recommended by the literature. keywords: urban afforestation; tree cover; urban planning; environmental quality. doi: 10.5327/z2176-947820160085 avaliação quantitativa da cobertura arbórea dos bairros centrais de macapá (ap) tree cover quantitative analysis of the urban area of macapá (ap) sarquis, i.r.; vazquez, g.h.; vanzela, l.s. 28 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 27-42 introdução a arborização urbana é algo recente no brasil, tendo pouco mais de 100 anos, período no qual vem sendo realizada sem o devido planejamento, principalmente por causa da carência de contribuições técnicas e de literatura especializada (loboda et al., 2005). ela é definida como o conjunto de vegetação arbórea e arbustiva, natural ou cultivada, distribuída nas vias públicas de uma cidade (andreatta et al., 2011). outro conceito a ser destacado é o de áreas verdes, que pode ser compreendido como um conjunto composto por três setores individualizados e que possuem funções ecológicas, estéticas e de lazer: 1. áreas verdes públicas, em que predomina a vegetação arbórea (praças, jardins públicos e parques urbanos, além dos canteiros centrais e trevos de vias públicas); 2. áreas verdes privadas, compostas pelos remanescentes vegetais significativos incorporados à malha urbana; e 3. arborização de ruas e vias públicas (lorusso, 1992). assim, as árvores que acompanham o leito das vias públicas não se incluem na categoria “áreas verdes”, pois as calçadas são impermeabilizadas (lima et al., 1994) e essas áreas são um tipo especial de espaço livre urbano no qual os elementos fundamentais de composição são a vegetação e o solo livre de impermeabilização, com pelo menos 70% do seu espaço constituído por áreas vegetadas com solo permeável (guzzo et al., 2006). com o objetivo de estudar a vegetação na paisagem urbana, houve o surgimento de outras classificações e terminologias. de acordo com nucci (2001), cobertura vegetal pode ser definida como toda a vegetação de ruas, praças, canteiros, áreas públicas e áreas particulares visualizada a olho nu em uma fotografia aérea na escala de 1:10.000. a partir disso, a cobertura arbórea (ca) é classificada como a área ocupada pelas árvores, ou seja, a projeção do espaço urbano ocupado pelas copas das árvores (lindenmaier & souza, 2015). embora não pareça uma necessidade — em um primeiro momento —, a ca deve ser levada em consideração no planejamento de desenvolvimento dos municípios, visto ter diversos benefícios e poder ser utilizada como padrão de referência de qualidade de vida para a população que habita um determinado local. os benefícios proporcionados pela arborização urbana são muitos, podendo ser de ordem ambiental, socioeconômica e estética (bobrowski, 2011). a copa é a parte da árvore que mais se destaca, pois é ela que promove grandes feitos, como: a redução da amplitude térmica e dos efeitos das “ilhas de calor”; a melhoria das condições microclimáticas; a retenção de poeira e de ruídos; a absorção da água da chuva; a redução de picos de enchente; o sequestro de gás carbônico; e a beleza estética da floração (platt, 1994; lacerda et al., 2011). além disso, a ca inserida no meio urbano atua na melhoria da qualidade do ar, como abrigo da fauna nativa local e como atenuante de doenças psicológicas e estresse (mendes et al., 2016). de acordo com santos et al. (2012), o estado do amapá apresentou o maior aumento porcentual de crescimento populacional do brasil entre 2000 e 2010. desse modo, a cidade de macapá vem sofrendo um processo de expansão territorial característico do estado e da maior parte do norte do país. contudo, a criação de novos bairros é feita sem quaisquer planejamento ou obras de urbanização por parte dos órgãos municipais. com isso, a arborização das ruas e dos passeios públicos fica a cargo dos próprios moradores, que muitas vezes selecionam árvores inapropriadas, como espécies frutíferas ou que apresentam raízes tabulares que destroem as calçadas e geram conflitos com as estruturas urbanas, causando transtornos à população local e prejuízos às companhias que administram o fornecimento de energia, água e saneamento público. com um planejamento adequado, macapá poderia ganhar muito em termos de conforto térmico, sem contar outros benefícios advindos da arborização. em um estudo sobre as tendências de variação climática urbana de macapá, com base nas variáveis meteorológicas diárias de temperatura do ar e precipitação pluviométrica de 42 anos — 1968 a 2010 —, santos et al. (2012) mostraram que a sistemática substituição da cobertura vegetal pela pavimentação e pelas construções trouxe problemas associados à mudança dos padrões do microclima local. ou seja, houve aumento no número de dias quentes extremos e por períodos mais prolongados, aumento no número de dias com chuvas intensas avaliação quantitativa da cobertura arbórea dos bairros centrais de macapá (ap) 29 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 27-42 e com risco de alagamento, e diminuição no número de dias frios; mudanças tais que repercutiram no aumento da sensibilidade humana ao excesso de calor e na produtividade de serviços em geral — saúde pública, saneamento, conforto térmico, agricultura, geração de energia, eficiência energética etc. ademais, segundo um estudo de percepção ambiental realizado por castro e dias (2013) em macapá, para 54% da população a cidade é “pouco arborizada”, enquanto somente 18% a considera “muito arborizada”. segundo o mesmo estudo, 42% dos entrevistados indicam que o maior benefício da arborização urbana seria poder desfrutar das sombras propiciadas pelas árvores, o que em uma cidade com clima equatorial é uma vantagem importante. portanto, os citadinos percebem que o município precisa ter mais árvores, mas ainda desconhecem grande parte das vantagens de se ter uma melhor e maior arborização. o artigo 182 da constituição federal brasileira estabelece que seja obrigatório, para cidades com mais de 20 mil habitantes, a criação de um plano diretor, a fim de estabelecer um instrumento básico de desenvolvimento e expansão urbana (brasil, 1988); porém o plano diretor do município de macapá não prevê nenhuma obra ou benefício que permita ou determine obras de paisagismo e arborização, evidenciando, assim, uma falta de compreensão sobre a importância desse tipo de projeto para o bem-estar da população. a única legislação em nível municipal que preconiza algo em relação ao tema é o código de postura da prefeitura municipal de macapá (cppmm), o qual prevê, em seu artigo 71,§ iii, como responsabilidade do município a arborização de áreas livres e a proteção das existentes (prefeitura municipal de macapá, 1998). estudos sobre a arborização urbana e sua ca são essenciais para subsidiar possíveis ações que visem à melhoria da qualidade de vida da população das cidades. dessa forma, este trabalho teve como objetivo quantificar as atuais condições de arborização dos bairros centrais do município de macapá, amapá, por meio da determinação da área de ca, do porcentual de cobertura arbórea (pca), do índice de cobertura arbórea (ica) e das densidades de árvores por área (da) e por habitante (dah). material e métodos área de estudo o trabalho foi realizado em macapá, capital do amapá, cuja área física é de 6.502,1 km2. segundo o instituto brasileiro de geografia e estatística – ibge (2016), a população desse município é estimada em 465.495 habitantes. a cidade de macapá está situada em zona tropical, a 00° 02’s de latitude e 51° 03’w de longitude, com altitude média de 18 metros ao nível médio do mar e apresenta clima “am”, segundo classificação de köppen (tavares, 2014). com regime térmico bastante estável, a temperatura média, média máxima e média mínima do ar são de, respectivamente: 26,8; 27,9; e 25,7°c. portanto, durante todo o ano as temperaturas se mantêm elevadas, destacando-se os meses de junho a dezembro, em especial outubro e novembro, períodos nos quais as médias máximas se elevam acima do valor médio, ou seja, são os meses mais quentes do ano; enquanto isso, fevereiro e março se constituem como o período menos quente, embora nenhum desses meses apresente temperatura média inferior a 24,8°c (gonçalves et al., 2002). a cidade de macapá possui 28 bairros (ibge, 2010), e para a realização deste estudo foram selecionados 19 da área central, totalizando 3.367.366,67 m², levando-se em consideração a importância comercial, o fluxo diário de pessoas, o tempo de criação e a proximidade com o centro da cidade (figura 1). método o trabalho foi realizado no período de março de 2014 a abril de 2015, por meio de avaliações em campos amostrais de 6,25 ha, distribuídos em 3 unidades por bairro, determinando-se a ca de 19 bairros centrais de macapá com o uso de imagens do satélite rapdieye de resolução espacial de 2,5 m e data de passagem de 09 de novembro de 2012. assim, utilizando-se as imagens e com o auxílio do software arcgis 10, foi realizada a digitalização manual da sarquis, i.r.; vazquez, g.h.; vanzela, l.s. 30 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 27-42 área de copa de cada árvore, bem como a localização de seu centro. para a determinação da área total de copas e da quantidade de árvores por campo amostral, realizou-se uma tabulação cruzada entre o mapa de campos amostrais e os mapas de copas e localização das árvores. de posse dos dados, a quantificação da ca foi realizada pelo cálculo das seguintes variáveis: ca (m2), pca (%), ica (m2 por habitante), da (árvores ha-1) e dah (árvores hab-1). a cobertura arbórea do campo amostral (ca i ) foi obtida a partir do quociente entre o total de área de cobertura arbórea (ac) e o respectivo campo amostral (a), determinada pela equação 1: m pacoval cidade nova jesus de nazaré laguinho perpétuo socorro santa rita central novo buritizal buritizal trem beirol jardim equatorial pedrinhas santa inês araxá jardim marco zero congós zerão universidade n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 bairros legenda limite dos bairros 0 1.250 2.500 5.000 7.500 10.000 figura 1 – imagem de satélite e localização dos bairros de macapá, amapá, que tiveram sua cobertura arbórea analisada. ⋅ ⋅ + + ⋅ m b m i m b m b b i ac ca = a + + m ca1 ca2 ca3 ca = 3 ca= ca a pca= ca 100 ca ica= hab na da = a da1 da2 da3 da = 3 na = da a na dah= hab (1) sendo: ca i = área de cobertura arbórea do campo amostral “i” (m2 copa m-2 do campo amostral); ac = área de cobertura arbórea do campo amostral (m2); a = área do campo amostral (m2). a partir dos valores de ca i , foi determinada a ca média (ca m ) para os bairros, utilizando a equação 2: ⋅ ⋅ + + ⋅ m b m i m b m b b i ac ca = a + + m ca1 ca2 ca3 ca = 3 ca= ca a pca= ca 100 ca ica= hab na da = a da1 da2 da3 da = 3 na = da a na dah= hab (2) avaliação quantitativa da cobertura arbórea dos bairros centrais de macapá (ap) 31 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 27-42 em seguida, foi determinada a área de ca total por bairro (ca), a partir da seguinte equação 3: ⋅ ⋅ + + ⋅ m b m i m b m b b i ac ca = a + + m ca1 ca2 ca3 ca = 3 ca= ca a pca= ca 100 ca ica= hab na da = a da1 da2 da3 da = 3 na = da a na dah= hab (3) sendo: ca = área de cobertura arbórea total do bairro (m2); ca m = área de cobertura arbórea média do campo amostral (m2 copa m-2 campo amostral); a b = área do bairro (m2). a partir desse valor, foi calculado o pca por bairro, utilizando-se a equação 4:⋅ ⋅ + + ⋅ m b m i m b m b b i ac ca = a + + m ca1 ca2 ca3 ca = 3 ca= ca a pca= ca 100 ca ica= hab na da = a da1 da2 da3 da = 3 na = da a na dah= hab (4) sendo: pca = porcentual de cobertura arbórea (%); ca m = área de cobertura arbórea média do campo amostral (m2). já o ica, foi determinado pela equação 5: ⋅ ⋅ + + ⋅ m b m i m b m b b i ac ca = a + + m ca1 ca2 ca3 ca = 3 ca= ca a pca= ca 100 ca ica= hab na da = a da1 da2 da3 da = 3 na = da a na dah= hab (5) sendo: ica = índice de cobertura arbórea do bairro (m2 hab-1); ca = área de cobertura arbórea total do bairro (m2); hab = número de habitantes do bairro, obtidos a partir dos dados do ibge (2010). a densidade de árvores (da i ) foi determinada para cada campo amostral por meio da equação 6: ⋅ ⋅ + + ⋅ m b m i m b m b b i ac ca = a + + m ca1 ca2 ca3 ca = 3 ca= ca a pca= ca 100 ca ica= hab na da = a da1 da2 da3 da = 3 na = da a na dah= hab (6) sendo: da i = densidade de árvores do campo amostral “i”(árvores ha-1); na = número de árvores do campo amostral; a = área do campo amostral (ha). em seguida, determinou-se a da média por bairro (da m ) por intermédio da equação 7: ⋅ ⋅ + + ⋅ m b m i m b m b b i ac ca = a + + m ca1 ca2 ca3 ca = 3 ca= ca a pca= ca 100 ca ica= hab na da = a da1 da2 da3 da = 3 na = da a na dah= hab (7) em seguida, determinou-se o número de árvores por bairro (na b ) pela equação 8: ⋅ ⋅ + + ⋅ m b m i m b m b b i ac ca = a + + m ca1 ca2 ca3 ca = 3 ca= ca a pca= ca 100 ca ica= hab na da = a da1 da2 da3 da = 3 na = da a na dah= hab (8) sendo: na b = número de árvores total por bairro; da m = densidade de árvores média por bairro (árvores ha-1); a b = área do bairro (ha). o valor da dah foi quantificada pela equação 9: ⋅ ⋅ + + ⋅ m b m i m b m b b i ac ca = a + + m ca1 ca2 ca3 ca = 3 ca= ca a pca= ca 100 ca ica= hab na da = a da1 da2 da3 da = 3 na = da a na dah= hab (9) sendo: dah = densidade de árvores por habitante (árvores hab-1); na b = número de árvores do bairro; hab = número de habitantes do bairro, obtido a partir dos dados do ibge (2010). após a determinação das variáveis e a tabulação dos resultados, para diferenciar estatisticamente as médias obtidas nos bairros estudados, adotou-se o critério de gravetter e wallnau (1995), no qual a diferença estatística ocorre quando não há sobreposição dos limites superior e inferior dos valores da média somados ao erro padrão da média. as análises estatísticas foram conduzidas utilizando-se o programa estatístico spss (spss inc., 2008). resultados e discussão cobertura arbórea a área de ca de cada bairro estudado, bem como o seu pca e os limites máximos e mínimos dos valores da média do pca ± erro padrão, estão apresentados na tabela 1 e figura 2. sarquis, i.r.; vazquez, g.h.; vanzela, l.s. 32 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 27-42 a área de ca para toda a região estudada foi de 1.005.102 m2, e os bairros que mais se destacaram foram o zerão, com 396.255 m2, o beirol, com 120.669 m2, e o central, com 91.272 m2. no zerão, a ca não se distribui de maneira uniforme por todo o bairro — um dos campos amostrais analisados apresentou um elevado valor de ca por estar localizado em uma área da universidade federal do amapá (unifap), que, por sua vez, não possui muitas edificações. o beirol também apresenta poucas edificações e muita vegetação. o bairro central caracteriza-se pela presença de muitas áreas verdes públicas, como praças e um cemitério. já os bairros com menor área coberta foram o jesus de nazaré, com 153 m2, o perpétuo socorro e o santa rita, com 2.461 e 4.326 m2, respectivamente (tabela 1). esses bairros se caracterizam, ainda, por possuírem muitas áreas de invasão e ocupação irregular, o que não propicia o plantio de árvores pelos moradores e pela prefeitura. no geral, a média do pca para os 19 bairros centrais analisados foi de 6,25%, o que é alarmante, já que a cidade tem um clima tropical úmido, devendo, por esse motivo, apresentar uma porcentagem bem maior, de forma a proporcionar algum conforto térmico aos seus cidadãos. sabe-se que a cobertura vegetal tabela 1 – cobertura arbórea, porcentual de cobertura arbórea e limites máximos e mínimos dos valores da média do porcentual de cobertura arbórea ± erro padrão dos bairros analisados em macapá, amapá. bairro ca pca pca ± erro padrão (m2) (%) limite mín. limite máx. zerão 396.255 18,40 7,11 29,68 beirol 120.669 15,63 9,17 22,29 pedrinhas 57.596 13,63 9,47 17,78 novo buritizal 37.459 6,68 5,67 7,69 jesus de nazaré 153 5,91 5,89 5,92 laguinho 21.905 5,78 4,75 6,81 buritizal 34.569 5,61 4,45 6,77 congós 39.208 5,42 4,49 6,35 trem 8.396 4,58 4,13 5,02 santa inês 3.693 4,58 4,15 5,00 jardim marco zero 70.575 4,58 3,72 5,44 universidade 35.178 4,51 4,11 4,92 jardim equatorial 4.989 4,10 2,97 5,23 pacoval 50.521 3,89 3,65 4,13 santa rita 4.326 3,82 3,70 3,94 central 91.272 3,67 2,35 4,99 cidade nova 6.073 3,16 2,78 3,54 araxá 19.806 2,90 2,37 3,44 perpétuo socorro 2.461 1,92 1,76 2,08 ca: cobertura arbórea; pca: porcentual de cobertura arbórea. avaliação quantitativa da cobertura arbórea dos bairros centrais de macapá (ap) 33 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 27-42 por meio de suas folhas possui grande influência climática, pois absorve de 15 a 35% da energia luminosa recebida durante as horas de insolação, o que resulta em um resfriamento do ambiente de forma direta, por meio do sombreamento (alvarez, 2004). tejas et al. (2011) analisaram a influência de áreas verdes no comportamento higrotérmico em duas unidades amostrais, levando-se em consideração a presença e a ausência de vegetação arbórea em porto velho, rondônia, e concluíram que nas áreas arborizadas os valores higrotérmicos foram inferiores aos dos locais em que há ausência de vegetação — área construída —, alcançando uma diferença de 3 a 5°c, havendo para a umidade relativa do ar valores até 8% superiores em áreas vegetadas. gomes e queiroz (2011), avaliando as manchas de vegetação arbórea em birigui, são paulo, determinaram que a cidade apresenta 7,75% de cobertura. já pereira et al. (2010) calcularam um pca de 8,02 e de 12,57% dos bairros “centro” das cidades de porto alegre, rio grande do sul, e belo horizonte, minas 0 5 10 15 20 25 30 35 ze rã o be ir ol pe dr in ha s n ov o bu ri tiz al je su s de n az ar é la gu in ho bu ri tiz al co ng ós tr em sa nt a in ês jd m ar co z er o u ni ve rs id ad e jd e qu at or ia l pa co va l sa nt a ri ta ce nt ra l ci da de n ov a a ra xá pe rp ét uo s oc or ro pc a (% ) pca: porcentual de cobertura arbórea. figura 2 – detalhe da comparação entre as médias de porcentual de cobertura arbórea dos bairros analisados em macapá, amapá. sarquis, i.r.; vazquez, g.h.; vanzela, l.s. 34 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 27-42 gerais, respectivamente. esses valores, bem como o de macapá — 6,25% —, estão acima dos 5% necessários para que o município não seja semelhante a um “deserto florístico”, estando, porém, distante do valor ideal sugerido por oke (1973 apud lombardo, 1985), de 30%. porém, de acordo com nowak et al. (1996), não devemos comparar índices de cobertura vegetal de locais muito diferentes, pois o desenvolvimento da vegetação pode ser influenciado pelas condições de precipitação e de evapotranspiração. em cidades nas quais a evapotranspiração é menor do que a precipitação, há um potencial para uma maior cobertura vegetal, enquanto que em cidades que se desenvolvem em regiões desérticas a cobertura é menor. segundo os mesmos autores, em cidades localizadas em regiões de florestas, foram encontrados pcas de 15,0 a 55,0% — média de 31,0% —; para cidades localizadas em regiões de savanas, pcas de 5,0 a 39,0% — média de 19,0% —; e em cidades localizadas em desertos, pcas de 0,4 a 26,0% — média de 10,0%. portanto, a média calculada de 6,25% está bem aquém da média de 31,00% de ca em regiões de florestas. quanto aos bairros, os com maior pca, em termos numéricos, foram o zerão, com 18,40%, o beirol, com 15,73%, e o pedrinhas, com 13,63%, sendo os de menor porcentual de cobertura o perpétuo socorro, o araxá e o cidade nova, com: 1,92; 2,90; e 3,16%, respectivamente. as médias de ca de cada bairro estão apresentadas na tabela 1, em que se observa que os bairros zerão, beirol e pedrinhas não diferiram entre si quanto ao pca e foram superiores aos demais, apresentando uma média de 15,92%. de forma geral, os bairros nova buritizal, laguinho, central, trem, jardim equatorial, jardim marco zero, santa inês, congós e universidade não diferiram entre si, estando seus valores de pca muito próximos uns dos outros — valores de aproximadamente 4%. já o bairro perpétuo socorro foi o de menor ca — 1,92% —, diferindo dos demais (figura 2). portanto, de acordo com novak et al. (1996), os bairros zerão, beirol e pedrinhas, com média de 15,92%, estão dentro dos valores relatados em estudos para cidades localizadas em regiões de florestas, ou seja, de 15 a 55% de cobertura de copas de árvores; porém esses bairros ainda estão abaixo dos 25% sugerido por maco & mcpherson (2002) — média considerada ideal para ruas e calçadas com árvores de faixas etárias diversificadas — e dos 30% recomendado por oke (1973 apud lombardo, 1985). índice de cobertura arbórea o perímetro urbano dos 19 bairros centrais analisados no município possui uma população de 229.549 habitantes, no qual foi digitalizado, por meio de identificação visual, um total de 13.532 árvores. a população de cada bairro estudado, bem como o ica por habitante e os limites máximos e mínimos dos valores da média de ica ± erro padrão, estão apresentados na tabela 2 e figura 3. a média do ica calculada neste estudo foi de 4,48 m2 hab-1, sendo o zerão, em termos numéricos, o bairro com maior índice — 31,70 m2 hab-1 —, seguido do beirol — 13,77 m2 hab-1 — e do pedrinhas — 11,69 m2 hab-1. o bairro com menor ica foi jesus de nazaré, com 0,03 m2 hab-1, seguido do perpétuo socorro, com apenas 0,19 m2 hab-1. os bairros mais populosos são buritizal, novo buritizal e trem, que, por sua vez, possuem baixo ica (tabela 2). por meio dos erros padrões das médias de ica, o zerão superou todos os bairros analisados, com exceção do beirol e do pedrinhas, enquanto jesus de nazaré foi o com menor ica e inferior aos demais (tabela 2 e figura 3). harder et al. (2006) quantificaram o ica em vinhedo, são paulo, obtendo 0,55 m2 hab-1, enquanto o centro de porto alegre, rio grande do sul, e o de belo horizonte, minas gerais, possuem 4,65 e 15,68 m2 hab-1, respectivamente (pereira et al., 2010). buccheri filho & nucci (2006) calcularam um índice de 25,24 m2 hab-1 para o bairro alto do xv, em curitiba, paraná, o que supera (e muito) o encontrado para toda a área de estudo. não existe um índice específico que indique a área de ca mínima ideal por habitante em áreas urbanas, mas valores que levam em consideração a área avaliação quantitativa da cobertura arbórea dos bairros centrais de macapá (ap) 35 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 27-42 verde, ou seja, os espaços livres vegetados de uso público. assim, cavalheiro & del picchia (1992) citam como ideal 12 m2 de área verde por habitante; a sociedade brasileira de arborização urbana (sbau) propõe 15 m2 por habitante (sbau, 1996); e a associação nacional de recreação dos estados unidos, entre 28 e 40 m2 por habitante (milano, 1990). portanto, a área central de macapá, com 4,48 m2 hab-1, de forma geral, estaria bem abaixo do recomendado, excetuando-se o bairro zerão, que estaria acima do indicado pela sbau e dentro do sugerido pela associação de recreação americana. por sua vez, no outro extremo, o bairro jesus de nazaré, com apenas 0,03 m2 hab-1, possui pouca arborização, já que grande parte de seu território se encontra em uma área de ressaca, que são grandes lagos com vegetação arbustiva, caracterizada por ser um local de inundação permanente. tabela 2 – população, índice de cobertura arbórea e limites máximos e mínimos dos valores da média de índice de cobertura arbórea ± erro padrão dos bairros analisados em macapá, amapá. bairro população ica ica ± erro padrão (m2 hab-1) limite mín. limite máx. zerão 12.500 31,70 13,40 50,00 beirol 8.764 13,77 5,82 21,72 pedrinhas 4.928 11,69 4,94 18,44 central 17.798 5,13 2,17 8,09 jardim marco zero 14.577 4,84 2,05 7,64 pacoval 12.216 4,14 3,88 4,39 laguinho 7.930 2,76 1,17 4,36 universidade 12.850 2,74 1,16 4,32 jardim equatorial 1.877 2,66 1,12 4,19 araxá 8.713 2,27 0,96 3,59 congós 18.636 2,10 0,89 3,32 novo buritizal 23.975 1,56 0,66 2,46 buritizal 25.651 1,35 0,57 2,13 trem 6.800 1,23 0,52 1,95 santa inês 5.847 0,63 0,27 1,00 cidade nova 15.194 0,40 0,17 0,63 santa rita 12.291 0,35 0,15 0,56 perpétuo socorro 13.087 0,19 0,08 0,30 jesus de nazaré 5.915 0,03 0,01 0,04 ica: índice de cobertura arbórea. sarquis, i.r.; vazquez, g.h.; vanzela, l.s. 36 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 27-42 densidade de árvores o número de árvores por bairro (na b ), bem como a densidade de árvores por hectare (da m ) e os limites máximos e mínimos dos valores da média de da m ± erro padrão, estão apresentados na tabela 3 e figura 4. o total de árvores da área estudada foi de 128.667, sendo os bairros universidade e central os locais com maior número de unidades, e o jardim equatorial com a menor quantidade. a densidade média de árvores foi de 38 árvores ha-1, sendo o laguinho, em termos numéricos, o bairro de maior densidade — 63 árvores ha-1 —, seguido por pacoval — 54 árvores ha-1— e jesus de nazaré — 50 árvores ha-1. o bairro com menor da m foi o pedrinhas, com somente 18 árvores ha-1, seguido por araxá e jardim marco zero, com 20 e 21 árvores ha-1, respectivamente (tabela 3). 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 ze rã o be ir ol pe dr in ha s ce nt ra l ja rd im m ar co z er o pa co va l la gu in ho u ni ve rs id ad e ja rd im e qu at or ia l a ra xá co ng ós n ov o bu ri tiz al bu ri tiz al tr em sa nt a in ês ci da de n ov a sa nt a ri ta pe rp ét uo s oc or ro je su s de n az ar é ic a (m 2 ha b1 ) ica: índice de cobertura arbórea. figura 3 – detalhe da comparação entre as médias de índice de cobertura arbórea dos bairros analisados em macapá, amapá. avaliação quantitativa da cobertura arbórea dos bairros centrais de macapá (ap) 37 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 27-42 tabela 3 – número de árvores por bairro, densidade de árvores por hectare e limites máximos e mínimos dos valores da média da densidade de árvores ± erro padrão dos bairros centrais de macapá, amapá. bairro na b da m da ± erro padrão (árvores ha-1) limite mín. limite máx. laguinho 7.709 63 52 73 pacoval 7.015 54 49 59 jesus de nazaré 3.331 50 45 56 buritizal 7.643 45 37 52 trem 4.820 45 38 52 santa inês 2.229 45 39 51 novo buritizal 9.147 43 36 49 beirol 4.305 41 35 46 universidade 20.571 41 36 46 central 15.480 39 27 51 santa rita 7.980 38 34 42 zerão 7.699 38 34 42 congós 8.970 37 29 45 cidade nova 3.066 33 24 43 perpétuo socorro 2.459 28 24 32 jardim equatorial 608 24 17 31 jardim marco zero 9.891 21 20 22 araxá 4.277 20 18 22 pedrinhas 1.468 18 15 22 na b : número total de árvores por bairro; da m : densidade de árvores média por hectare; da: densidade de árvores. os bairros laguinho e jesus de nazaré são bem populosos e sujeitos à inundação. não obstante apresentarem um elevado número de árvores por hectare, esses bairros não possuem um elevado pca (tabela 1), possivelmente devido ao pouco espaço disponível às plantas e à elevada frequência de podas, além da ocorrência de períodos de inundação que impedem o crescimento das árvores. o bairro pacoval não possui planejamento urbano, apresentando calçadas estreitas e ausência de áreas verdes. no entanto, a maioria dos moradores possui quintais vegetados. o bairro zerão, que possui o maior pca, não apresentou uma elevada dam. nesse bairro há uma grande área preservada localizada na unifap, na qual as árvores crescem naturalmente e sem podas, o que eleva a área de cobertura e a sua porcentagem. sarquis, i.r.; vazquez, g.h.; vanzela, l.s. 38 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 27-42 0 10 20 30 40 50 60 70 80 la gu in ho pa co va l je su s de n az ar é bu ri tiz al tr em sa nt a in ês n ov o bu ri tiz al be ir ol u ni ve rs id ad e ce nt ra l sa nt a ri ta ze rã o co ng ós ci da de n ov a pe rp ét uo s oc or ro ja rd im e qu at or ia l ja rd im m ar co z er o a ra xá pe dr in ha s d a m (á rv or es h a1 ) da m : densidade de árvores média por hectare. figura 4 – detalhe da comparação entre as médias de densidade de árvores por hectare nos bairros centrais de macapá, amapá. quanto à análise dos erros padrões das médias da da m , os bairros laguinho, pacoval, jesus de nazaré, buritizal e trem não diferiram entre si e foram superiores aos demais. já os bairros jardim equatorial, jardim marco zero, araxá e pedrinhas, foram inferiores aos demais e não diferiram entre si (figura 4). densidade de árvores por habitante a população por bairro, bem como a dah e os limites máximos e mínimos dos valores da média da dah ± erro padrão, estão apresentados na tabela 4 e figura 5. a dah média para a área pesquisada foi de 0,54 árvores hab-1, sendo o universidade, em termos numéricos, o bairro com a maior densidade — 1,60 árvores hab-1 —, seguido por laguinho — com 0,97 árvores hab-1 — e avaliação quantitativa da cobertura arbórea dos bairros centrais de macapá (ap) 39 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 27-42 central — com 0,87 árvores hab-1. os bairros com menor dah foram perpétuo socorro, com 0,19 árvores hab-1,e cidade nova, com somente 0,20 árvores hab-1 — bairros com muitas moradias irregulares em áreas de invasão e elevada população, além do baixo número de árvores (tabela 4). os bairros universidade e central, mesmo com elevada população, por apresentarem um grande número de árvores, possuem um alto valor de dah quando comparados aos demais. já o laguinho, por apresentar uma população e uma quantidade de árvores praticamente equivalentes, possui uma dah próxima de 1 — 0,97 árvores hab-1. quanto à análise estatística das médias da dah, o bairro universidade superou os demais, enquanto o perpétuo socorro e o cidade nova — que não diferiram entre si — foram os locais com os menores valores. os outros bairros, de forma geral, foram semelhantes entre si, com valores variando entre 0,25 e 0,81 árvores hab-1 (figura 5). tabela 4 – densidade de árvores por habitante e limites máximos e mínimos dos valores da média de densidade de árvores por habitante ± erro padrão dos bairros analisados em macapá, amapá. bairro dah dah ± erro padrão (árvores hab-1) limite mín. limite máx. universidade 1,60 1,41 1,79 laguinho 0,97 0,81 1,13 central 0,87 0,60 1,14 trem 0,71 0,60 0,82 jardim marco zero 0,68 0,64 0,72 santa rita 0,65 0,58 0,72 zerão 0,62 0,55 0,69 pacoval 0,57 0,52 0,63 jesus de nazaré 0,56 0,50 0,62 beirol 0,49 0,43 0,56 araxá 0,49 0,45 0,53 congós 0,48 0,38 0,59 novo buritizal 0,38 0,32 0,44 santa inês 0,38 0,33 0,43 jardim equatorial 0,32 0,23 0,42 pedrinhas 0,30 0,24 0,35 buritizal 0,30 0,25 0,35 cidade nova 0,20 0,14 0,26 perpétuo socorro 0,19 0,16 0,22 dah: densidade de árvores por habitante. sarquis, i.r.; vazquez, g.h.; vanzela, l.s. 40 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 27-42 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 u ni ve rs id ad e la gu in ho ce nt ra l tr em ja rd im m ar co z er o sa nt a ri ta ze rã o pa co va l je su s de n az ar é be ir ol a ra xá co ng ós n ov o bu ri tiz al sa nt a in ês ja rd im e qu at or ia l pe dr in ha s bu ri tiz al ci da de n ov a pe rp ét uo s oc or ro d a h (á rv or es h ab -1 ) dah: densidade de árvores por habitante. figura 5 – detalhe da comparação entre as médias de densidade de árvores por habitante dos bairros analisados em macapá, amapá. conclusão em termos médios, em macapá, para a área central estudada, o pca foi de 6,25%, o ica de 4,48 m2 hab-1, a da de 38 árvores ha-1 e a dah de 0,54 árvores hab-1. apenas o bairro zerão, com o pca de 18,40% e o ica de 31,70 m2 hab-1, mostrou-se próximo do considerado adequado em termos de arborização urbana. de forma geral, os resultados mostram que esses índices ainda estão longe de serem considerados ideais pela literatura. assim, a prefeitura de macapá precisa planejar melhor a arborização, de forma a beneficiar toda a população, amenizando muitos dos problemas decorrentes do processo de urbanização. estudos ainda serão necessários em toda a cidade, com o objetivo de complementar os resultados encontrados neste trabalho, sendo este pioneiro para a mensuração da ca. avaliação quantitativa da cobertura arbórea dos bairros centrais de macapá (ap) 41 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 27-42 referências alvarez, i. a. qualidade do espaço verde urbano: uma proposta de índice de avaliação. 209f. tese (doutorado em agronomia) – escola superior de agricultura luiz de queiroz, universidade de são paulo, piracicaba, 2004. andreatta, t. r.; 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problemas referentes ao armazenamento dos rejeitos radioativos. todavia, a inserção da opção nuclear na matriz mundial de energia cresceu nas últimas décadas e hoje corresponde a cerca de 15% de toda a eletricidade gerada no mundo. neste trabalho, efetuou-se um levantamento da variação do volume dos rejeitos radioativos de baixo e médio nível existentes em vários países. foram estudados os rejeitos armazenados em depósitos intermediários e também os que foram para disposição final. verificou-se que o volume de rejeitos gerados e sua taxa de crescimento é limitada quando comparada, por exemplo, aos resíduos urbanos gerados em grandes metrópoles. palavras-chave: rejeitos radioativos, energia nuclear, instalações nucleares. abstract the use of nuclear energy is a complex issue being widely debated around the world, without any consensus on the matter. the opponents of the sector emphasize the need to invest in alternative energy sources and criticize, among other issues, problems concerning the storage of radioactive waste. however, the inclusion of the nuclear option in the global energy matrix has risen significantly in recent decades, and today this area represents about 15% of all electricity generated in the world. in this work an evaluation of changes in the volume of radioactive waste in various countries around the world was performed. the volume of waste disposed, as well as the intermediately stored, was evaluated. it was verified that the volume of waste generated and its growth rate is limited when compared, for example to the urban waste generated in big cities. keywords: radioactive waste, nuclear energy, nuclear facilities. vinícius v. m. ferreira centro de desenvolvimento da tecnologia nuclear universidade federal de minas gerais, belo horizonte, mg, brasil vvmf@cdtn.br bruna l. aleixo centro de desenvolvimento da tecnologia nuclear universidade federal de minas gerais, belo horizonte, mg, brasil bla@cdtn.br, bárbara m. a. ulhoa centro de desenvolvimento da tecnologia nuclear universidade federal de minas gerais, belo horizonte, mg, brasil barbaradjuto@hotmail.com valeria cuccia centro de desenvolvimento da tecnologia nuclear universidade federal de minas gerais, belo horizonte, mg, brasil vc@cdtn.br revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 28 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução a busca da melhor opção para a geração de energia elétrica sem que ocorram danos ambientais significativos é um processo dinâmico e que envolve muitas questões. no entanto, as respostas obtidas não podem ser consideradas como uma regra geral. as características econômicas e particulares de cada país são os fatores-chave para as suas escolhas energéticas. em alguns casos, a saúde humana, a qualidade ambiental e outros vários outros aspectos associados a esta pergunta não são considerados como deveriam no processo decisório (garret, 1995). muitos exemplos mostram que os impactos ambientais nem sempre foram avaliados no processo de tomada de decisão. em alguns casos, os estudos mostraram que, mesmo cientes dos danos à saúde humana associados à construção de usinas hidrelétricas, algumas autoridades decidiram não considerá-las devido aos custos adicionais que as medidas de mitigação criariam. como exemplo, no senegal, os estudos de impactos associados à saúde necessários para a construção das barragens de diama e manantali não foram realizados devido aos custos adicionais envolvidos. como resultado dessa omissão, a população local enfrentou surtos de várias doenças, como a esquistossomose, malária e febre do vale rift (ferreira, 2004). as plantas termelétricas também geram sérios danos ao meio ambiente. em um passado recente, na parte sul da polônia, a velocidade máxima em estradas de ferro era de 40 km/h, devido à corrosão dos trilhos, causada pela chuva ácida. a grande quantidade de óxidos de enxofre gerados no país devido ao uso de carvão em centrais térmicas foi considerada a principal causa do problema. no canadá, a chuva ácida é vista pela população como o pior problema ambiental do país e até mesmo as paredes do parlamento nacional, feitas de pedra calcária, estão se degradando devido a esta questão. além disso, a “mapletree”, um símbolo nacional representado na bandeira do país e matéria-prima de doces e xaropes canadenses, também está ameaçada por este problema (ferreira et al., 2009). na realidade, não é uma tarefa fácil encontrar a solução adequada para a equação energia x meio ambiente. a opção nuclear é amplamente debatida e os recentes eventos no japão trouxeram novamente esta questão ao centro de inúmeras discussões em todo o mundo. dados do setor energético nuclear na figura 1, são mostrados os principais produtores de energia elétrica a partir da fonte nuclear (iea, 2010) e na tabela 1 é apresentado um cenário atualizado dos reatores nucleares de potência ao redor do mundo (cuccia et al., 2011). no brasil, a usina nuclear de angra 3 está em construção e o governo federal pretende construir quatro outras centrais até 2030 (cabe ressaltar que após os eventos em fukushima, o governo federal declarou que esta previsão será revista no devido tempo). segundo a iaea agência internacional de energia atômica, as plantas de energia nuclear geram quase 14% da eletricidade produzida no mundo. em 1973, o setor nuclear era responsável por apenas 0,9% da oferta total de energia primária no mundo. em 2008, esse valor estava perto de 6% (iaea, 2010). este fato traz como consequência a existência de um grande número de instalações necessárias ao processo de gerência de rejeitos radioativos, conforme apresentado na tabela 2 (cuccia et al., 2011), pois as usinas nucleares geram rejeitos radioativos, assim como as aplicações nucleares em hidrologia, figura 1 principais produtores de energia elétrica de fonte nuclear (adaptado de iea, 2010). revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 29 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 saúde, engenharia, agricultura e medicina, entre outras. vale mencionar que o conceito de rejeito radioativo se aplica a qualquer material resultante da atividade humana que contenha radionuclídeos em quantidades superiores aos limites de isenção especificados em normas e para o qual a reutilização é imprópria ou não prevista (iaea, 2003). em relação às instalações para gerência de rejeitos, armazenamento significa conter os rejeitos de maneira segura, com intenção de removê-los. o repositório é um local para disposição final dos rejeitos de forma segura. esta deposição definitiva dos rejeitos implica que não há intenção de removê-los futuramente (ferreira et al., 2011). tabela 1 – panorama das usinas nucleares no mundo (adaptado de cuccia et al., 2011). país planejada/ proposta em construção em operação desativada áfrica do sul 6 2 alemanha 17 19 argentina 3 1 2 armênia 1 1 1 bélgica 7 1 brasil 4 1 2 bulgária 2 2 4 canadá 6 2 18 7 cazaquistão 4 1 chile 4 china 160 27 13 coréia do sul 6 5 21 egito 2 emirados árabes 14 eslováquia 1 2 4 3 eslovênia 1 1 espanha 8 2 eua 32 1 104 29 finlândia 1 4 frança 2 1 58 11 holanda 1 1 2 hungria 2 4 índia 58 5 20 indonésia 6 irã 3 1 itália 10 4 japão 15 2 57 6 lituânia 1 2 méxico 2 2 paquistão 4 3 polônia 6 reino unido 13 19 26 república tcheca 3 6 romênia 3 2 rússia 44 10 32 5 suécia 10 3 suíça 3 5 tailândia 5 turquia 8 ucrânia 22 15 4 vietnã 14 revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 30 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 disposição final de rejeitos tabela 2 – instalações para gerência de rejeitos radioativos de baixo e médio nível (adaptado de cuccia et al., 2011). país instalação de processamento deposição intermediária repositório em operação repositório proposto áustria 6 2 bielo rússia 1 3 20 bélgica 10 13 1 bulgária 9 4 república tcheca 11 10 4 estônia 1 1 1 finlândia 54 10 4 frança 6 8 3 alemanha 18 3 hungria 4 2 3 itália 2 16 lituânia 3 4 holanda 3 1 romênia 2 3 1 eslováquia 6 5 1 eslovênia 1 3 1 espanha 13 15 2 suécia 19 3 7 suíça 10 8 5 ucrânia 6 20 27 reino unido 51 49 2 madagascar 7 china 33 2 4 índia 7 indonésia 2 2 1 irã 1 2 1 japão 13 38 4 kuwait 3 malásia 1 2 1 paquistão 3 coréia do sul 7 9 1 singapura 2 1 tailândia 1 3 1 austrália 6 15 2 argentina 6 11 3 brasil 5 5 2 canadá 4 22 1 chile 1 3 cuba 1 1 1 méxico 2 6 2 peru 2 1 1 eua 21 24 34 obs.: países com apenas uma instalação: irlanda, equador, uruguai, colômbia, tunísia, armênia, áfrica do sul, gana, nigéria, moldávia, dinamarca, portuga, grécia, ilhas maurício, vietnã, letônia. com duas instalações: croácia, noruega, egito, marrocos, bangladesh, síria, taiwan, turquia e filipinas. revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 31 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 radioativos para se avaliar a quantidade de rejeitos de baixo e médio de atividade que está disposta nos repositórios, foram analisados os relatórios anuais da iaea, considerando sempre que possível um intervalo da ordem de 5 anos. em alguns casos, não foi possível efetuar a avaliação devido à ausência de dados. como exemplo, o japão, em seu último relatório disponível, não especifica os repositórios de forma individual, mas informa o volume total existente em todas as instalações. no entanto, relatórios anteriores foram preparados utilizando outra metodologia, discriminando o volume de rejeitos por instalações. uma vez que não é possível verificar se as mesmas instalações foram consideradas em todos os relatórios, os dados deste país não foram avaliados. da mesma forma, o relatório da frança, país onde cerca de 80% da energia gerada é de fonte nuclear, apresenta os dados sob o nome de "todas as instalações francesas", não sendo possível analisar quais são as instalações consideradas quando o volume total de rejeitos é fornecido, o que também impossibilita a análise para este país. a tabela 3 mostra quais as instalações para o armazenamento de rejeitos foram analisadas e a tabela 4 apresenta os dados associados ao volume de rejeitos radioativos existentes nos depósitos avaliados neste estudo (iaea, 2011). ressalta-se que a tabela 4 não apresenta os dados da croácia, do kuwait e do irã, pois se verificou que não houve variação do volume de rejeitos armazenados no intervalo 2003/2008. observa-se que a quantidade de rejeitos armazenada diminuiu na noruega e na suécia. esta situação não seria esperada, considerando que os rejeitos, uma vez em disposição final, estão tratados e acondicionados e não são mais removíveis do local. é possível que estas discrepâncias estejam relacionadas a diferentes interpretações na maneira de reportar os dados à aiea. como os relatórios da aiea não descrevem maiores detalhes, esses casos merecem uma investigação mais aprofundada, o que foge ao escopo deste trabalho. deposição intermediária de rejeitos radioativos da mesma forma também foi avaliado o volume de rejeitos radioativos armazenados, aguardando pela disposição final, o que significa que estes podem ser transportados e alocados em outros sítios. assim como para a disposição final, para deposição intermediária também não foi possível verificar qual a variação de volume ocorrida em alguns casos. tomando como exemplo a argentina, os dados associados ao volume de rejeitos radioativos armazenados nas usinas nucleares de embalse e atucha i não foram avaliados, visto que estes estão disponíveis para o ano de 2008, mas não para períodos anteriores. no entanto, para a instalação de gerenciamento de rejeitos radioativos existente em ezeiza, o inventário de volume está disponível para um intervalo de cinco anos. tabela 3 instalações de disposição final analisadas (adaptado de iaea, 2011). país nome da instalação (conforme citado no relatório da aiea) argentina ezeiza waste management area bulgária novi han finlândia loviisa npp and olkiluoto npp noruega combined disposal and storage facility for lilw romênia national institute for development & research for physics and nuclear engineering suécia okg npp, forsmark npp, ringhals npp, repository for radioactive operational waste and studsvik research center ucrânia dnipropetrovsk sise (state interregion special enterprise), kharkov sise, kiev sise, odessa sis, state special enterprise “komplex” eua hanford site, idaho national laboratory, los alamos national laboratory, nevada test, oak ridge reservation, including oak ridge national laboratory and east tennessee technology park, savannah river site eslováquia near surface disposal facility república checa urao richard, urao dukovany, urao bratrstvi espanha el cabril revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 32 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 desta forma, neste caso, foi possível se fazer a avaliação proposta. a tabela 5 apresenta alguns dos dados avaliados (iaea, 2011). cabe ressaltar que rejeitos de alto nível não são considerados nesta avaliação, e sim apenas aqueles de baixo e médio nível de atividade. a tabela 6 mostra alguns dados associados à quantidade de rejeitos radioativos que se encontram armazenados nos locais listados na tabela 5. assim como na tabela 4, os volumes dos rejeitos foram obtidos nos últimos relatórios disponíveis publicados pela iaea (iaea, 2011). aceitação pública do tema a aceitação pública talvez seja o maior desafio associado ao setor nuclear. as figuras 2 e 3 mostram algumas pesquisas de opinião realizadas recentemente sobre este tema, antes e após os eventos em fukushima, japão. na figura 2, é mostrada a percepção do tema no brasil e na figura 3, a opinião da população de vários países (ulhoa et al., 2011). discussão embora a geração de rejeitos radioativos seja vista por parte da opinião pública como uma desvantagem da produção de energia nuclear, o volume gerado é muito menor do que aquele proveniente de diversas outras atividades. como exemplo, alguns estudos mostram que o brasil produz cerca de 240 mil toneladas de resíduos domésticos todos os dias. nos eua, esse número está perto de 607 mil toneladas diárias, na alemanha 85 mil e na suécia, 10.400 toneladas. uma cidade como são paulo gasta, em geral, 500 mil dólares por dia para resolver questões relacionadas com os resíduos urbanos gerados. na china, os problemas relacionados com a quantidade de resíduos domésticos não são diferentes. atualmente, o acúmulo de resíduos sólidos no país atingiu 7 milhões de toneladas, o que traz grandes dificuldades para a sua deposição. segundo informações da imprensa e da comissão do governo municipal de pequim, a produção diária de resíduos na capital alcançou a marca de 18.400 toneladas, aumentando a uma taxa de 8% ao ano. no entanto, a cidade tem capacidade de lidar com apenas 10.400 toneladas diárias e, nesse ritmo, os 13 aterros sanitários em tabela 4 – volume de rejeitos de baixo e médio nível de atividade em disposição final. país volume de armazenamento definitivo (metros cúbicos) variação do volume (%) argentina 2003 2008 1 2.885 2.924 república checa 2003 2008 26 5.098 6.917 finlândia 2003 2008 173 2.384 6.516 noruega 2003 2008 -21 434 341 romênia 2003 2008 40 1.330 1.867 suécia 2003 2008 -4 49.400 47.567 ucrânia 2003 2008 9 569.334 623.160 eua 2003 2008 12 6.807.726 7.655.190 bulgária 2003 2008 0 245 245 espanha 2004 2007 9 51.170 55.988 eslováquia 2003 2008 211 1.786 5.558 total 7.491.793 8.406.275 11 revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 33 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 operação estarão repletos num tabela 5 instalações analisadas – deposição intermediária (adaptado de iaea, 2011). país instalações argentina ezeiza waste management area bélgica belgoprocess, sites 1 and 2 and umicore n.v. brasil central nuclear almirante álvaro alberto bulgária novi han repository canadá all facilities in the country chile centro de estudios nucleares lo aguirre croácia institute rudjer boskovic república checa nuclear research institute rez and urao richard estônia the former soviet navy nuclear training centre finlândia loviisa npp, olkiluoto npp, storage for stated owned waste and vtt fir indonésia radioactive waste management development center, batan irã anarak storage building kuwait kuwait cancer control centre, faculties of science and medicine – malásia malaysian nuclear agency – radioactive waste management centre noruega combined disposal and storage facility for lilw, institute for energy technology waste treatment plant storage facilities filipinas radiation protection services romênia national institute for development & research for physics and nuclear engineering, authonomus company for nuclear activities, nuclear research institute pitesti and national company nuclearelectrica, cne –prod eslováquia npp jaslovske bohunice and npp mochovce eslovênia central storage facility for radioactive waste in brinje (cisf) and krsko npp espanha vandellos i npp under decommissioning and el cabril suécia interim storage facility for spent nuclear fuel, studsvik research center and okg npp tailândia all facilities in the country ucrânia chernobyl npp, khmelnitsky npp, riven npp, south ukraine npp, zaporizhzhya npp, dnipropetrovsk sise (state interregion special enterprise), kharkov sise, kiev sise, odessa sise, state special enterprise "komplex" eua grouping of multiple licenses, waste control specialists, hanford site, idaho national laboratory, los alamos national laboratory, lawrence livermore national laboratory, nevada test, oak ridge reservation, including oak ridge national laboratory and east tennessee technology park, all other us department of energy sites with radioactive processing facilities and/or ongoing remedial action, paducah gaseous diffusion plant, portsmouth gaseous diffusion plant, savannah river site, west valley demonstration project, formerly west valley nuclear services observação: npp = nuclear power plant (usina nuclear) revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 34 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 prazo de quatro anos. de acordo tabela 6 – volume de rejeitos radioativos de baixo e médio nível em depósitos intermediários. país volume de armazenamento temporário (metros cúbicos) e anos variação de volume (%) argentina 2003 2008 125 241 544 bélgica 2003 2007 -2 66.595 65.157 brasil 2005 2008 11 2.041 2.280 bulgária 2003 2008 75 362 635 canadá 2003 2006 47 1.562.000 2.294.650 chile 2003 2008 37 14 20 república checa 2003 2008 -11 677 604 estônia 2003 2008 13 751 850 finlândia 2003 2008 89 1.503 2.849 indonésia 2003 2008 504 45 273 malásia 2003 2007 -48 370 193 noruega 2003 2008 258 102 365 filipinas 2003 2008 357 17.3 79 romênia 2003 2008 8 396 428 eslováquia 2003 2008 -63 40.770 15.240 eslovênia 2003 2008 49 2.278 3.409 espanha 2004 2007 23 6.221 7.684 suécia 2003 2008 11 3.192 3.547 tailândia 2003 2008 5 102 107 ucrânia 2003 2008 49 1.332.568 1.993.153 eua 2003 2008 -8 541.217 496.317 total 3.520.713 4.888.407 28 revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 35 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 com um relatório de pesquisa de 2008, apenas a menor parte dos resíduos domésticos da china tem sido tratada de forma adequada, enquanto que os 70% restantes ainda precisa ser processado (ulhoa et al., 2011). estima-se que a quantidade total de resíduos domésticos gerados na áfrica do sul seja da ordem de 15 milhões de toneladas ao ano. nos eua, cada pessoa no estado do texas gera cerca de 1 tonelada de resíduos domésticos ao ano. segundo o ibge instituto brasileiro de geografia e estatística, a produção de resíduos sólidos no figura 2 enquete feita no brasil sobre a energia nuclear. (adaptado de ulhoa et al., 2011). figura 3 – resultados de enquete realizada em vários países sobre a energia nuclear. (adaptado de ulhoa et al., 2011). revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 36 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 brasil passou de 125.000 toneladas ao dia em 2000 para 260.000 em 2008 (ibge, 2011). conclusões discussões relacionadas aos benefícios e malefícios das usinas nucleares são infindáveis, sendo que as questões associadas à gerência dos rejeitos radioativos são consideradas por grande parte da sociedade como o aspecto mais sensível dentro deste tema. é válido observar que, embora os rejeitos radioativos sejam inegavelmente um resíduo perigoso, a quantidade gerada é muito menor do que, por exemplo, os resíduos domésticos, dos quais são geradas milhares de toneladas diariamente. os dados apresentados neste estudo mostram que: a quantidade de rejeitos radioativos armazenados de forma não definitiva nas instalações analisadas diminuiu nos eua, república checa, eslováquia, malásia e bélgica. os relatórios da iaea não fornecem indicações sobre o motivo pelo qual este fato está acontecendo. uma possibilidade a ser estudada é se os resíduos estão sendo deslocados para locais permanentes; por outro lado, o volume de rejeitos dispostos neste mesmo cenário (não definitivo) cresceu sobremaneira na finlândia, canadá, eslovênia, ucrânia e espanha; no caso dos rejeitos alocados em repositórios, houve diminuição de volume na noruega e suécia, situação que pode estar relacionada a diferentes interpretações para reportar dados à iaea; inversamente, os países em que houve aumento significativo dos rejeitos armazenados em repositórios foram república checa, eslováquia, finlândia e romênia; em alguns casos, os valores percentuais apresentados nas tabelas são significativos, todavia os valores absolutos envolvidos no aumento dos volumes são pequenos, como por exemplo, no caso da indonésia e filipinas. a aceitação pública do setor nuclear continua sendo um desafio para os profissionais da área e, entre todas as questões, a gestão de resíduos radioativos é sempre motivo de grande preocupação da população. é de suma importância que não sejam poupados esforços e investimentos para que os desafios de comunicação pública e responsabilidade social na área nuclear sejam enfrentados, com transparência e responsabilidade. agradecimentos os autores agradecem a fapemig e ao cnpq pelas bolsas de ic das alunas bárbara ulhoa e bruna aleixo. referências cuccia, v., uemura, g., ferreira, v.v.m., malta, r.s.v. & tello, c.c.o. an updated overview of low and intermediate level waste disposal facilities around the world. trabalho apresentado ao inac international atlantic nuclear conference, belo horizonte, 2011. ferreira, v.v.m. avaliação de externalidades do setor hidrelétrico no estado de minas gerais. belo horizonte: ufmg, 2004. tese (doutorado)programa de pós graduação em saneamento, meio ambiente e recursos hídricos da ufmg, belo horizonte, 2004. ferreira, v.v.m., aronne, i.d.; santos, r.a.m. environmental impacts evaluation associated to renewable sources of energy. trabalho apresentado ao inac international atlantic nuclear conference, rio de janeiro, 2009. ferreira, v.v.m., alves, j.v.; soares, w.a. estudos hidrogeológicos associados à deposição de rejeitos radioativos de baixo e médio nível de atividade. revista brasileira de ciências ambientais. são paulo, volume 19, 18-29, março de 2011. garrett, l. a próxima peste: novas doenças num mundo em desequilíbrio. rio de janeiro: editora nova fronteira, 1995. iaea – international atomic energy agency. radioactive waste management glossary: 2003 edition. viena, 2003. disponível em: < http://wwwpub.iaea.org/mtcd/publications/pd f/pub1155_web.pdf>. acesso em: 11 mai. 2011. iaea – international atomic energy agency. reference data series no. 1 energy, electricity and nuclear power estimates for the period up to 2050. disponível em <http://wwwpub.iaea.org/mtcd/publications/pd f/iaea-rds-1-30_web.pdf. acesso em: 14 jun. 2011. iaea – international atomic energy agency. country annual reports. disponível em <http://newmdb.iaea.org/reports.as px>. acesso em: jun. 2011. ibge instituto brasileiro de geografia e estatística. disponível em: <www.ibge.gov.br>. acesso em: 20 ago. 2011. iea – international energy agency. key world energy statistics 2010. paris, 2010. disponível em: <http://www.iea.org/textbase/nppd f/free/2010/key_stats_2010.pdf>. acesso em: 10 nov. 2011. ulhoa, b.m.a., aleixo, b.l., mourão, r.p. & ferreira, v.v.m. radioactive waste disposal and public acceptance aspects. trabalho apresentado ao inac international atlantic nuclear conference, belo horizonte, 2011. recebido em: dez/2011 aprovado em: jun/2012 materia 3a materia 3b dados do setor energético nuclear aceitação pública do tema discussão conclusões agradecimentos revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 66 tratamento da borra oleosa de petróleo e estudo cinético do processo de estabilização por solidificação treatment of oily sludge of petroleum and kinetic study of the stabilization process by solidification resumo a borra oleosa de petróleo, resíduo gerado nas refinarias de petróleo, é composta de metais pesados, óleos e graxas, e hidrocarbonetos totais, o que impede sua disposição no meio ambiente sem um tratamento prévio. assim, o presente trabalho visa realizar o tratamento da borra oleosa utilizando a estabilização por solidificação e o estudo cinético do teor de óleos e graxas. a pesquisa compreendeu as seguintes etapas: planejamento do experimento, tipo fatorial; preparação e avaliação do material estabilizado por solidificação através da resistência à compressão, capacidade de absorção de água, óleos e graxas e estudo cinético. todos os tratamentos foram aprovados nos ensaios de resistência à compressão e capacidade de absorção de água e apenas um tratamento (20% de borra e 14 dias de cura) foi reprovado no ensaio de determinação de óleos e graxas. com relação à cinética, a constante de decaimento foi maior para o menor tempo de cura. palavras-chave: borra oleosa de petróleo, estabilização, solidificação abstract the oily sludge of petroleum, hazardous waste generated by oil refineries, is composed of heavy metals, oils and greases, and total hydrocarbons, which prevent their disposal into the environment without prior treatment. the research involved the following steps: design of the experiment, factorial; preparation and evaluation of the material stabilized by solidification through compressive strength, absorbency of water, oils and greases and kinetic study. all treatments were approved in the tests compressive strength and absorption capacity of water and only one (20% sludge and 14 days curing) failed the test for determining oil and grease. regarding the kinetics, the decay constant was higher for less healing time. keywords: oil sludge of petroleum, stabilization, solidification maria rosiane de almeida andrade graduanda engenharia química – universidade federal de campina grande campina grande, pb, brasil m.rosianealmeida@gmail.com andré luiz fiquene de brito professor na universidade federal de campina grande. campina grande, pb, brasil andre@deq.ufcg.edu.br ana cristina silva muniz professora na universidade federal de campina grande. campina grande, pb, brasil anamuniz@deq.ufcg.edu.br revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 67 introduçâo a indústria petrolífera tem crescido em todo o mundo e tornou-se um dos principais setores da economia mundial. de acordo com a agência brasileira nacional do petróleo, gás natural e biocombustíveis (anp, 2010), em 2009 o brasil alcançou o 14º lugar entre os maiores produtores mundiais de petróleo, com uma produção de aproximadamente 2 x 106 barris.dia-1. o problema decorrente desse crescimento esta ligada a geração de resíduos, que aumenta a cada dia. contaminação ambiental por petróleo e seus derivados é um problema grave em todo o mundo. as diversas atividades da indústria do petróleo (perfuração, produção, transporte, processamento e distribuição) geram resíduos sólidos e líquidos na forma de lamas, borras, efluentes líquidos e gasosos (ollivier e magot, 2005). refinarias de petróleo e indústrias petroquímicas geram grandes quantidades de resíduos sólidos. uma preocupação especial é a borra oleosa de petróleo que se acumula no fundo dos tanques de armazenagem de petróleo bruto ou é gerado em sistemas de separação de água-óleo (maitet et al., 2008). a borra oleosa é um resíduo recalcitrante e caracterizado como uma emulsão de água, óleo, gorduras, sólidos, compostos orgânicos e metais pesados. entre os compostos orgânicos, os mais comuns são os alcanos, cicloalcanos, benzeno, tolueno, xilenos, fenóis e hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (hpas) (kriipsalu et al., 2008). devido à presença de compostos perigosos e ao elevado teor de óleos e graxas (tog) e as suas características de toxicidade e inflamabilidade, a borra oleosa de petróleo é classificada como resíduo perigoso classe i, segundo a abnt nbr 10.004 (abnt nbr 10.004, 2004), o que impede sua disposição no meio ambiente sem um tratamento prévio. a disposição inadequada da borra oleosa de petróleo pode contaminar solos e representar uma séria ameaça para as águas subterrâneas. aterro sanitário, tratamento via coque, extração com solventes e incineração são atualmente os principais métodos de eliminação de borras oleosas. contudo estes métodos são considerados caros ou inadequados para atender os atuais e futuros regulamentos (conaway, 1999). uma opção de prétratamento ou tratamento propriamente dito, de resíduos que não podem ser eliminados, reduzidos, reciclados ou utilizados no ambiente em que foram gerados é a estabilização por solidificação (e/s) (stegemann et al., 2001). o processo de e/s envolve a mistura de resíduo tanto na forma de lodo como líquido e sólido, com material cimentício, de forma a encapsular e incorporar o resíduo nesse sistema de ligação. ao término do processo de e/s obtémse um material sólido com integridade estrutural e estabilidade adequada com o propósito de reter contaminantes presente no resíduo perigoso e evitar a lixiviação dos mesmos ao meio ambiente (fitch e cheeseman, 2003). dois aspectos são importantes para o entendimento da e/s. o primeiro está relacionado ao critério de imobilização dos contaminantes. fica evidenciado que os contaminantes são aprisionados ou retidos na forma de um precipitado na superfície da matriz e/ou são incorporados em seu interior. o segundo aspecto está relacionado ao critério de integridade/durabilidade dos materiais, principalmente quando se afirma que a matriz e/s aprisiona ou retém os contaminantes por meio de mecanismos físicos, sem ocorrerem necessariamente reações químicas, mas aprisionamento físico (brito, 2007; spence e shi, 2005). a estabilização é um processo de conversão de resíduos tóxicos para uma forma física e quimicamente mais estável, isto é, altera quimicamente resíduos perigosos para produzir uma forma menos tóxica ou menos móvel. trata-se de interações químicas entre os resíduos e o agente de ligação. por outro lado, a solidificação converte resíduos líquidos, semissólido, lama ou um pó em uma forma monolítica ou em um material granular, que irá permitir o tratamento relativamente fácil e o transporte para aterros (chen, 2009). o uso da e/s para resíduos inorgânicos é até certo ponto bem aceito e tem sido amplamente divulgado. contudo, a e/s é considerada menos compatível com resíduos orgânicos, devido aos compostos orgânicos inibirem a hidratação do ligante (cimento). assim, qualquer imobilização de contaminantes orgânicos depende principalmente do aprisionamento físico na matriz de tal forma que compostos não polares (insolúveis) são mais susceptíveis de ser retido pelo sólido, enquanto que compostos polares (solúveis) permanecem sujeitos à lixiviação (trusell e spence 1994; conner e hoeffner 1998; leonard e stegemann 2010). bandeira (2010) realizou o tratamento da borra oleosa de petróleo, utilizando a estabilização por solidificação, tendo como ligante o cimento portland comum e a argila organofílica. a autora avaliou o comportamento do material estabilizado por solidificação em função do ambiente que o material era armazenado. a presente pesquisa apresenta como diferencial aos já publicados em função de realizar estudo cinético visando à determinação da constante de decaimento do contaminante. suzuki e ono (2008) realizaram um estudo cinético, desenvolvendo um modelo cinético de primeira ordem para o tratamento de cinzas contaminadas revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 68 com metais pesados. as cinzas contaminadas foram tratadas utilizando a estabilização por solidificação. os autores encontraram valor de k (h-1) igual a 1,73 x 10-² para o contaminante chumbo, quando realizou extração com água destilada. paudy et al., (2008) realizaram o tratamento de solos contaminados com combustíveis, utilizando a técnica do landfarming. os autores realizaram o estudo da constante de decaimento de hidrocarbonetos de petróleo (htp) e verificaram que a taxa de decaimento do htp era proporcional a sua concentração. neste contexto, o presente trabalho tem como objetivo realizar o tratamento da borra oleosa de petróleo utilizando a técnica da estabilização por solidificação, tendo como aglomerante o cimento portland comum. o material estabilizado por solidificação será avaliado quanto a sua integridade/durabilidade e quanto à imobilização do teor de óleos e graxas, visando a sua redução. neste trabalho, será realizado o estudo cinético da estabilização por solidificação, visando determinar, também, a velocidade de decaimento do teor de óleos e graxas. foi usado o modelo de 1° ordem proposto por suzuki e ono (2008), porém com aplicação em resíduos sólidos da indústria de petróleo (borra oleosa de petróleo). metodologia a pesquisa compreendeu as seguintes etapas: planejamento do experimento, preparação dos corpos de prova, realização dos ensaios de avaliação do material e/s e estudo cinético do processo de estabilização por solidificação. planejamento do experimento e análise estatística neste trabalho foi adotado o planejamento experimental fatorial 2k(22), onde as variáveis avaliadas foram: percentual de borra oleosa de petróleo e tempo de cura em dias. os experimentos foram realizados com dois fatores e dois níveis. para o fator porcentagem foram usados os níveis 10 e 20% codificados para baixo (-) e alto (+), respectivamente. para o tempo de cura, foram usados níveis 14 e 28h, codificados nos níveis baixo (-) e alto (+), respectivamente. o experimento teve como objetivo verificar se existem efeitos significativos entre a porcentagem de resíduo e o tempo de cura, além das interações entre estes fatores, através da análise de variância – anova. o critério de decisão adotado foi o seguinte: • efeito significativo (valor p ≤ 0,05): médias diferentes para o tempo de cura e porcentagem ao nível de 95% de probabilidade; • efeito não significativo (valor p> 0,05): médias iguais para o tempo de cura e porcentagem, ao nível de 95% de probabilidade. o software utilizado para realizar as análises estatísticas foi o minitab 16.0 (2012). preparação dos corpos de provas os corpos de provas foram preparados seguindo as etapas propostas pela abnt nbr 7215 (1996). a avaliação foi realizada utilizando o protocolo de avaliação de materiais e/s (brito, 2007). o aglomerante utilizado foi o cimento portland comum. na figura 1 está apresentada a sequência de preparação dos corpos de prova. na figura 1(a) e (b) encontra-se a borra oleosa de petróleo e o aglomerante (cimento portland comum). na figura 1(c) a pasta homogênea formada, após misturar a borra oleosa os aglomerante e água destilada. na figura 1(d) estão os moldes cilíndricos onde a pasta é disposta e na figura 1(e) os corpos de provas já desmoldados. inicialmente misturou-se o aglomerante com a borra oleosa de petróleo, em seguida adicionouse água aquecida a 60 °c. a partir do contato entre os aglomerantes com água, iniciou-se a contagem do tempo de preparação dos corpos de provas. homogeneizou-se bem a mistura de forma a obter uma massa homogênea. a massa formada foi então disposta em moldes cilíndricos, tomando-se o cuidado para não ficarem espaços vazios na interior do molde. em seguida foram figura 1 – preparação dos cp revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 69 cobertos com placas de vidros retangulares de 70 mm por 100 mm de aresta e de no mínimo 5 mm de espessura afim de não ocorrer perda d’água. os corpos de prova ficaram em repouso por um período de 24 horas para endurecimento da pasta. após as 24h, os corpos de prova foram desmoldados e deixados por um tempo de cura de 14 e 28 dias, para que então os ensaios fossem realizados. avaliação do material estabilizado e solidificado resistência à compressão no ensaio de resistência à compressão, foram utilizados corpos de prova cilíndricos de 50 mm de diâmetro e 100 mm de altura, os quais foram postos diretamente sobre o prato inferior de uma prensa, de maneira que ficassem rigorosamente centrados em relação ao eixo de carregamento. a medida da resistência à compressão foi calculada pela equação 1, em kgf.cm-2, considerando a carga aplicada (f) e a área da seção do corpo de prova (a), e convertida para mpa. rc (kgf .cm -2 ) = f/a (1) onde: rc: resistência a compressão em mpa; f: força de ruptura dos corpos de prova em kg; área: área de seção dos corpos de provas em cm². capacidade de absorção de água no ensaio de capacidade de absorção de água os corpos de prova foram condicionados em estufa a 103 °c por 24 horas e com uma relação líquido/sólido (l/s) 10:1, utilizando água desmineralizada com resistividade maior que 0,2 mω.cm. posteriormente as amostras foram imersas em água a 23 °c por períodos de 24, 48 e 72 horas. o resultado é expresso em % conhecendo-se a massa do corpo de prova após saturação em água e a massa do corpo de prova seca em estufa, conforme a equação abaixo: (2) onde: msat: massa do corpo de prova após saturação em água e fervura; ms: massa do corpo de prova seco em estufa. determinação do teor óleos e graxas (tog) em base seca para determinação de óleos e graxas em base seca foi utilizado o procedimento do método c da extração em soxhlet, modificado, o qual se aplica a lodos e outras amostras sólidas ou semisólidas (cetesb l5.142). esse método consiste na extração por solvente. promoveu-se o contato da matriz com o solvente orgânico (nhexano), a fim de que o óleo presente fosse solubilizado pelo agente extrator. posteriormente, através de outro processo de separação, a destilação, obteve-se o óleo e o solvente recuperado pode ser reutilizado no processo de extração. o cálculo da porcentagem de óleos e graxas é dado pela equação 3: ( )     − = dc ba sóleosgraxa * 100* (%) (3) onde: a: peso do balão com resíduos de óleos e graxas, g; b: peso do balão vazio, g; c: quantidade de borra em g; d: teor de sólidos totais = % sólidos totais/100. sólidos totais na determinação dos sólidos totais, utilizou-se o método gravimétrico standard methods (1998). pesou-se 25 gramas do material estabilizado/solidificado e enviou-o para estufa por 24 horas à temperatura de 103-105 °c. retirouse a material, deixou esfriar no dessecador até peso constate e pesou novamente. o resultado para sólidos totais foi calculado através da seguinte equação 4: ( ) ( ) 100*(%)       − − = bc ba aissólidostot (4) onde: a : peso da amostra seca + cápsula b : peso da cápsula c : peso da amostra úmida + cápsula os resultados obtidos nesse ensaio foram utilizados no cálculo da determinação de óleos e graxas em base seca. constante de decaimento (k) para determinar a constante de decaimento da borra oleosa de petróleo utilizou-se o modelo de primeira ordem, conforme descrito em suzuki & ono (2008). a velocidade de dissolução pode ser dada pela equação de primeira ordem, que é proporcional à quantidade de contaminante, logo: kt x dx −=      0 ln (5) rearranjando a forma integrada da lei de velocidade de primeira ordem, obtém-se a equação: ln x lnxo = k.t (6) onde: ln[x]: concentração da borra em qualquer instante(mg.kg-1); 100(%) × − = ms msmsat caa revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 70 k: constante cinética de decaimento (dia-1); t: tempo (dia); ln [x]o: concentração da borra bruta(mg.kg-1). resultados e discussões resistência à compressão na tabela 1 estão apresentados os valores obtidos para o ensaio de resistência à compressão (rc). observa-se que todos os corpos de provas apresentaram valores de resistência à compressão maior que o 1 mpa, que é o valor mínimo estabelecido pelo protocolo de avaliação de materiais estabilizados por solidificação proposto por brito (2007). segundo brito (2007) o material e/s apresentando valores superiores a 1 mpa poderá ter diversas utilizações como materiais de base e cobertura em obras de pavimentação e como material de construção civil, como confecção de tijolos, blocos, agregados e peças de concreto com ou sem função estrutural. para ser disposto em aterro de resíduos industriais perigosos deve ter no mínimo 0,8 mpa de resistência à compressão. se o material apresentar resistência à compressão menor que 1 mpa, sua utilização será controlada e dispostas em aterro de resíduos não perigosos. neste caso a concentração do contaminante deve ser quantificada para decidir a rota final a ser seguida. bandeira (2010) encontrou os seguintes valores de rc para um tempo de cura de 14 dias, a temperatura de 0 °c e 10 e 20% de borra oleosa se petróleo: 5,02 e 3,71mpa. a diferença entre os valores encontrados por bandeira e o do presente trabalho, pode ser atribuída à temperatura de cura e ao tipo de borra utilizada. a tabela 2 apresenta que os fatores percentagem de borra, tempo de cura e interação foram significativos ao nível de 95% de probabilidade, pois, os valores p foram todos menores que 0,05. logo, é valido afirmar que percentagem de borra oleosa tempo de cura exerce influência na resistência a compressão. a figura 2 confirma o resultado da anova apresentada na tabela 2, pois, apresenta o gráfico de pareto para os efeitos padronizados para a resistência à compressão ao nível de 95% de probabilidade. observa-se que os fatores percentagem (a), tempo de cura (b) e interação (ab) são interceptados pela linha dos efeitos padronizados. o modelo obtido está apresentado na equação 7. o modelo consegue explicar 89,7% dos dados. rc = 2,10 -0,47 perc0,306 tempo 0,17 perc x tempo (7) onde: rc: resistência à compressão perc: percentagem de borra oleosa substituindo na equação 7 os níveis dos fatores por (-1) e (+1), o maior valor estimado para a resistência a compressão é de 3,236 mpa, quando se utiliza menor percentagem de borra oleosa de petróleo (10%) e menor tempo de cura (14 dias). o menor valor estimado, 1,824 mpa, ocorre quando se tem uma maior porcentagem de borra oleosa de petróleo (20%) e maior tempo de cura (28 dias). capacidade de absorção de água tabela 1resultados do ensaio de resistência à compressão corpo de prova porcentagem de borra (%) tempo de cura (dias) rc (mpa) 1 10 14 2,736 2 10 14 2,694 3 10 28 2,6 4 10 28 2,27 5 20 14 2,119 6 20 14 2,09 7 20 28 1,24 8 20 28 1,08 tabela 2 análise de variância (anova) para rc fontes de variação g.l soma quadrática (sq) quadrado médio ajustado (qmaj) pvalor * efeito principal 2 2,53 1,26 0,001 a fator perc (%) 1 1,78 1,78 0,001 b fator tempo( t) 1 0,75 0,75 0,003 ab interação perc x tempo 1 0,22 0,22 0,023 residual 4 0,07 0,02 puro erro 4 0,07 0,02 total 7 2,82 r² r²max r legenda: g.l: graus de liberdade; t: fator tempo; perc: fator percentagem; r2: coeficiente de determinação; sq: soma de quadrado; qmaj: quadrado médio ajustado; valor p* ≤ 0,05(significativo); valor p** > 0,05 (não significativo). revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 71 na tabela 3, estão apresentados os valores de capacidade de absorção de água (caa) para cada corpo de prova. o ensaio de capacidade de absorção de água estima a porosidade do material. segundo a abnt nbr 9778, neste ensaio o limite máximo de água permissível nos poros é 40%. a tabela 4 apresenta que todos os corpos de prova ficaram dentro do limite máximo permissível. bandeira (2010), em seus estudos encontrou os seguintes valores para o ensaio de caa: 38,39 e 47,50, para 10 e 20% de borra respectivamente, sendo a temperatura da cura 0 °c e 32,20 e 34,37, para 10 e 20% de borra respectivamente, mas, a uma temperatura de cura de 40°c. logo, percebe-se que tanto a diminuição, como o aumento brusco da temperatura, afetam a capacidade de absorção de água do material, pois o material passa a reter mais água em seus poros. a tabela 4 apresenta que os fatores percentagem de borra, tempo de cura e interação foram, também, significativos ao nível de 95% de probabilidade, pois, os ab b a 1086420 te rm standardized effect 2,78 a a b b f actor n ame pareto chart of the standardized effects (response is rc, alpha = 0,05) figura 2 – gráfico de pareto para resistência à compressão tabela 3 resultados do ensaio de capacidade de absorção de água corpo de prova porcentagem de borra (%) tempo de cura (dias) caa(%) 1 10 14 19,78 2 20 14 17,05 3 10 28 12,04 4 20 28 17,2 5 10 14 20,52 6 20 14 18,22 7 10 28 11,13 8 20 28 17,44 tabela 4 análise de variância (anova) para capacidade de absorção de água fontes de variação g.l soma quadrática (sq) quadrado médio ajustado (qmaj) p-valor* efeito principal 2 44,63 22,31 0,001 a fatorperc (%) 1 5,17 5,17 0,018 b fator tempo( t) 1 39,44 39,44 0,000 ab interação perc x tempo 1 34,05 34,05 0,001 residual 4 1,39 0,34 puro erro 4 1,39 0,34 total 7 80,07 r² r²max r legenda: g.l: graus de liberdade; t: fator tempo; perc: fator percentagem; r2: coeficiente de determinação; sq: soma de quadrado; qmaj: quadrado médio ajustado; *: valor p ≤ 0,05 (significativo); **: valor p > 0,05 (não significativo). revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 72 valores p foram todos menores que 0,05. com base na anova da tabela 4, é valido afirmar que percentagem de borra oleosa tempo de cura exerce influência na capacidade de absorção de água. a figura 3 confirma o resultado da anova apresentada na tabela 4, pois, apresenta o gráfico de pareto para os efeitos padronizados para a resistência à compressão ao nível de 95% de probabilidade. observa-se que os fatores percentagem (a), tempo de cura (b) e interação (ab) são interceptados pela linha dos efeitos padronizados. o modelo obtido está apresentado na equação 8. o modelo consegue explicar 98,28%. caa = 16,67+ 0,804 perc -2,22 tempo+2,06 perc x tempo (8) substituindo na equação 8 os níveis dos fatores por (-1) e (+1), pode-se afirmar que os valores esperados sempre estarão abaixo do limite máximo permissível (40%), pois o maior valor esperado é 20,15%, quando a porcentagem de borra é menor (10%) e o tempo de cura do corpo de prova é maior (28 dias). determinação de óleos e graxas na tabela 5 estão apresentados os valores do teor de óleos e graxas (tog) para cada corpo de prova e a redução do teor de óleos e graxas para cada tratamento em relação à borra bruta, que tem 42,78% de óleos e graxas. oliveira (2003) ressalta que a análise de óleos e graxas indica um potencial de risco ambiental, uma vez que muitas substâncias consideradas perigosas podem estar dissolvidas na fração oleosa do resíduo. de acordo com os critérios para destinação de resíduos da feema – rj (dz 1311, 1994), os resíduos industriais oleosos só figura 3 – gráfico de pareto para capacidade de absorção de água tabela 5 – resultados do ensaio de determinação de óleos e graxas e redução do tog corpo de prova porcentagem de borra (%) tempo de cura (dias) tog (%) redução (%)* 1 10 14 5,5 87,14 2 10 14 4,64 89,15 3 10 28 4,14 90,32 4 10 28 6,32 85,22 5 20 14 13,14 69,28 6 20 14 15,73 63,23 7 20 28 6,30 85,27 8 20 28 6,58 84,61 legenda: *: redução em relação à concentração do valor da borra oleosa no estado bruto revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 73 poderão ser dispostos em aterros sanitários se a concentração de óleo presente for de até 10% (isto é, menor ou igual a 10%). resíduos oleosos com percentual de óleo superior a 10% deverão ter o mesmo tratamento dado aos resíduos industriais perigosos (classe i), ou quando couber, aos resíduos não inertes (classe ii). nas amostras em estudo, verificou-se que apenas a amostra tratada com 20% de borra oleosa e tempo de cura de 14 dias, que embora tenha apresentado uma redução de mais de 50% do teor de óleos e graxas, apresentou teor de óleos e graxas acima do limite máximo permissível estabelecido pela feema – rj. bandeira, em seus estudos, para uma borra com concentração de óleos e graxas de 68,38%, observou os seguintes valores de tog, após estabilização por solidificação: 14,38 e 9,13 para 10 e 20% de borra, respectivamente, e temperatura de cura de 0 °c. a diferença entre os valores encontrados por bandeira e os valores do presente trabalho, podem ser atribuídas, mais uma vez, a temperatura de cura e ao tipo de borra oleosa utilizada. a tabela 6 apresenta que os fatores percentagem de borra, tempo de cura e interação foram significativos ao nível de 95% de probabilidade, pois, os valores p foram todos menores que 0,05. é valido afirmar que percentagem, tempo e interação influenciam na concentração de óleos e graxas. a figura 4 confirma o resultado da anova apresentada na tabela anterior, pois, apresenta o gráfico de pareto para os efeitos padronizados do teor de óleos e graxas ao nível de 95% de probabilidade. observa-se que os fatores percentagem (a), tempo (b) e interação (ab) são interceptados pela linha dos efeitos padronizados. o modelo obtido está apresentado na equação 9. o modelo consegue explicar 82,89% de um máximo de 95,13%. tabela 6 análise de variância (anova) para tog fontes de variação g.l soma quadrática (sq) quadrado médio ajustado (qmaj) p-valor * efeito principal 2 86,6 43,3 0,004 a fator perc (%) 1 55,88 55,88 0,004 b fator tempo( t) 1 30,72 30,72 0,011 ab interação perc x tempo 1 33,28 33,28 0,01 residual 4 6,14 1,54 puro erro 4 6,14 1,54 total 7 126,02 r² 95,13 82,89 legenda: g.l: graus de liberdade; t: fator tempo; perc(%): fator percentagem; r2: coeficiente de determinação; sq: soma de quadrado; qmaj: quadrado médio ajustado; valor p* ≤ 0,05 (significativo); valor p** > 0,05 (não significativo). b ab a 6543210 te rm standardized effect 2,776 a a b b f actor n ame pareto chart of the standardized effects (response is o&g, alpha = 0,05) figura 4 – gráfico de pareto para o tog revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 74 tog = 7,79 + 2,64 perc1,96 tempo – 2,04 perc x tempo (9) substituindo na equação 9 os níveis dos fatores por (-1) e (+1), o maior valor estimado para o teor de óleos e graxas, está acima do limite máximo permissível (10%) e que o mesmo ocorre quando foi usado maior percentual de borra oleosa (20%) e um menor tempo de cura (14). o valor estimado para estas condições (20% e 14 dias) foi igual a 14,43% para o tog. já o menor valor estimado do tog (5,04%), que é o ideal, ocorre quando há menos resíduo (10%) e menor tempo de cura (14 dias). constante de decaimento (k) na tabela 7, estão apresentados os valores da constante de decaimento do contaminante para cada tratamento realizado. a constante de decaimento foi avaliada de 02 formas. 1 fixando o tempo e variando a percentagem de borra oleosa de petróleo: com base nos resultados apresentados, percebe-se que para o tratamento com 14 dias de cura o valor de k é maior para o tratamento com 10% de borra oleosa (k = 0,1526 dias-1) quando comparada com 20% (k = 0,078 dia-1), ou seja, a velocidade de decaimento da borra oleosa é maior quando sua concentração no material é menor. o mesmo ocorre para os tratamentos com 28 dias. quando a concentração de resíduo é menor (10%), o valor de k é maior (0,0759 dias-1). 2 fixando o percentual de borra oleosa de petróleo e variando o tempo: quando se utilizou 10% de borra oleosa, a constante de decaimento é maior (0,1526 dia-1) para o menor tempo (14 dias). da mesma forma ocorre para 20%. o valor de k é maior (0,078 dia-1) para 14 dias, quando comparado com 28 dias (0,067 dia-1). avaliando os 4 tratamentos, de modo geral, percebe-se que a maior constante de decaimento é pra o tratamento 2 (10% de borra e 14 dias de cura), ou seja, nessas condições a redução do contaminante ocorrerá mais rapidamente. conclusões em todos os tratamentos realizados a resistência à compressão foi maior que 1mpa e pela análise estatística observou-se que o fator tempo de cura, porcentagem de resíduo e interação influenciam na resistência à compressão. todos os tratamentos, também foram aprovados no ensaio de capacidade de absorção de água, onde todos os materiais reterão menos que 40% de água em seus poros. a análise estatística, também mostrou que o tempo de cura e a porcentagem de resíduo exercem influência nesse resultado. para todos os tratamentos houve uma redução significativa, mais de 60%, no teor de óleos e graxas em relação à borra bruta. com relação ao limite máximo permissível (10%), apenas o tratamento com 20% de borra e 14 dias de cura ficou acima deste valor. e pela anova percebe-se que os fatores tempo de cura, porcentagem de resíduo e interação influenciam no teor de óleos e graxas. pode-se considerar que o melhor tratamento foi o que utilizou 20% de borra oleosa de petróleo e tempo de cura de 28 dias, pois além dos corpos de prova ter sido aprovado em todos os ensaios, a quantidade de aglomerante usada foi menor. a constante de velocidade de decaimento de óleos e graxas é influenciada pela quantidade de borra oleosa. com o mesmo percentual de borra oleosa e variando o tempo, obteve-se maior velocidade de decaimento quando o tempo é menor. por outro lado, com mesmo tempo e variando o percentual de borra oleosa, a velocidade de decaimento da borra oleosa é maior quando a concentração é menor de borra oleosa. logo, a estabilização por solidificação, utilizando como aglomerante o cimento portland, mostrou-se uma técnica viável para o tratamento da borra oleosa de petróleo. pois, a borra oleosa é convertida de um resíduo perigoso para um resíduo não perigoso e ao aplicar a técnica da e/s observou-se que o contaminante ficou realmente aprisionado dentro matriz sólida, evitando a sua lixiviação para o meio ambiente e consequentemente a contaminação. referências agência nacional do petróleo gás natural e biocombustíveis (anp). anuário estatístico brasileiro do petróleo, gás natural e biocombustíveis, rio de janeiro, inss 1983–5884, 2010. associação brasileira de normas técnicas abnt nbr 10.004: resíduos sólidos classificação. cenwin, versão digital, abnt nbr 10.004, 71p, 2004a. tabela 7 – constante de decaimento da borra oleosa de petróleo tratamentos k (dia-1) t1 10%rs e 28dias 0,0759 t2 10%rs e 14dias 0,1526 t3 20%rs e 28dias 0,0676 t4 20%rs e 14dias 0,0780 revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 75 associação brasileira de normas técnicas abnt nbr 7.215: determinação da resistência à compressão. rio de janeiro, 8p, 1996. associação brasileira de normas técnicas nbr 9.778: argamassa e concreto endurecido – determinação da absorção de água por imersão, rio de janeiro, 5p, 1987. bandeira, a. a. s.; atenuação de hidrocarbonetos totais de petróleo e óleo presentes em borra de petróleo usando aglomerantes à base de cimento e argila organofílica, dissertação de mestrado em engenharia química, universidade federal de campina grande ufcg, campina grande– pb, 2010. brito, a. l. f. protocolo de avaliação de materiais resultantes da estabilização por solidificação. tese de doutorado em engenharia ambiental, universidade federal de santa catarina ufsc, florianópolis sc, 2007. chen, q.y., immobilization of heavy metal in cement-based solidification/stabilisation: a review. waste management 29, 390–403. 2009. companhia de tecnologia de saneamento ambiental. norma cetesb l5.142 – determinação de óleos e graxas em águas – método de extração por solvente – métodos a e c. conaway, l.m., 1999. method for processing oil refining waste, united states patent, no. 5928522. conner, j.r.; hoeffner, s. l.; a critical review 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autocorrelation with each other. subsequently, the principal components were submitted to pearson’s correlation analysis with the incidence of hepatitis a. a correlation coefficient of -0.32 was observed, at the level of significance (p < 0.05) between the cumulative incidences of hepatitis a and the principal component (pc3) formed by a set of quality indicators for the provision of water supply services. the indicators that best described pc3, with factor loadings ranging from -0.88 to 0.70, were those related to: hydrometer, water and revenue losses, water revenue, the participation of residential water savings, micro-measurement related to water consumption, water consumption and average water consumption per economy, average duration of outages, and the incidence of non-standard total coliform analyses. thus, the observed results point to an association between the quality of water supply services and the incidence of hepatitis a, which may indicate both failures in treatment efficiency and lack of hygiene. keywords: hepatitis a; water supply; principal components; rio de janeiro; quality of public services. r e s u m o este artigo analisa a relação entre incidências de hepatite a — doença transmitida pela água ou falta de higiene — e indicadores de qualidade da prestação dos serviços de abastecimento de água por meio de dados secundários extraídos dos sistemas nacionais de informação de agravos de notificação e sobre saneamento, no período entre 2007 e 2018, para os municípios do estado do rio de janeiro. os indicadores foram submetidos, inicialmente, à análise de componentes principais (pca) para redução de variáveis numerosas que apresentaram autocorrelação entre si. posteriormente, as componentes principais foram submetidas à análise de correlação de pearson com a incidência de hepatite a. foi observado coeficiente de correlação de -0,32, ao nível de significância p < 0,05, entre as incidências acumuladas de hepatite a e a componente principal (pc3) formada por um conjunto de indicadores de qualidade da prestação dos serviços de abastecimento de água. os indicadores que melhor descreveram a pc3, com cargas fatoriais variando de -0,88 a 0,70, foram aqueles relacionados: à hidrometração, a perdas de água e de faturamento, ao faturamento de água, à participação das economias residenciais de água, à micromedição relativa ao consumo, ao consumo de água e ao consumo médio de água por economia, à duração média das paralisações e à incidência das análises de coliformes totais fora do padrão. desse modo, os resultados alcançados apontam para uma associação entre a qualidade da prestação dos serviços de abastecimento de água e a incidência de hepatite a, podendo indicar tanto falhas na eficiência do tratamento como na higienização. palavras-chave: hepatite a; abastecimento de água; componentes principais; rio de janeiro; qualidade dos serviços públicos. association between water for human consumption and health of the population of the state of rio de janeiro: the case of hepatitis a between 2007 and 2018 associação entre água para consumo humano e saúde da população do estado do rio de janeiro: o caso da hepatite viral do tipo a entre 2007 e 2018 daniele gonçalves nunes1,2 , nuria pistón3 , carlos josé saldanha machado4 1graduate program in environmental studies, universidade do estado do rio de janeiro – rio de janeiro (rj), brazil. 2instituto federal do rio de janeiro — rio de janeiro (rj), brazil. 3graduate program in ecology, universidade federal do rio de janeiro – rio de janeiro (rj), brazil. 4graduate program in biodiversity and health, fundação oswaldo cruz — rio de janeiro (rj), brazil. corresponding address: daniele gonçalves nunes – rua santo amaro, 51 – glória – cep: 22211-230 – rio de janeiro (rj), brazil. e-mail: daniele.nunes@ifrj.edu.br conflict of interest: the authors declare no conflicts of interest. funding: coordination for the improvement of higher education personnel (capes) – financing code 001. received on: 08/11/2020 accepted on: 03/11/2021 https://doi.org/10.5327/z21769478974 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. https://orcid.org/0000-0001-7644-3770 https://orcid.org/0000-0003-4946-9945 https://orcid.org/0000-0002-9895-7059 mailto:daniele.nunes@ifrj.edu.br https://doi.org/10.5327/z21769478974 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ association between water for human consumption and health of the population of the state of rio de janeiro: the case of hepatitis a between 2007 and 2018 23 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 22-33 issn 2176-9478 introduction water is essential for human and non-human life on this planet. for humans, adequate water quality and sufficient quantity are required to meet their needs, protect their health, and enable their economic activities (plessis, 2017; gurung et al., 2019; singh et al., 2019), and access to water was established as a human right by the general assembly of the united nations on july 28, 2010 (united nations, 2010; palmer et  al., 2018). however, it is possible to observe intense water degradation, both in quality and quantity, over the years. the worsening of climate change, disorderly urban growth, inadequate disposal of solid waste, deforestation of forests and riparian forests of rivers, the release of domestic and industrial effluents in natura, the diffuse pollution that causes pollutants, disorderly exploitation of water reserves, and the commodification of a common good are among the factors responsible for the pressures on water bodies, as demonstrated over two decades, by machado and klein (2003), shiva (2016), escher et al. (2019), fonseca et al. (2020) and the intergovernmental panel on climate change (ipcc, 2021). this reality directly impacts the access to safe water of quality and quantity for the population, especially in developing countries in latin america and africa facing severe health and environmental crises, intensified by the new coronavirus pandemic since 2020 (britto et al., 2019; ekumah et  al., 2020; gaber et  al., 2021; gwenzi, 2021; purnama and susanna, 2020). in this sense, the progress on drinking water, sanitation and hygiene report: 2000-2017: special focus on inequalities (unicef and who, 2019) points out that, since 2000, 1.8 billion people have been guaranteed access to basic drinking water services. nevertheless, one in ten people (785 million) remains without access to basic water services, including 144 million who access untreated water sources. the report also shows that there is an inequality between the richest and the poorest countries, as the former have at least twice as much coverage of basic services than the later (unicef and who, 2019). according to santos et al. (2015, p. 11), half of the urban population in africa, asia, latin america and the caribbean suffers from one or more diseases associated with inadequate water supply and lack of sanitation. within the brazilian scenario, the results of the 2019 continuous national household sample survey (continuous pnad) demonstrate that 86% of the 72.4 million households had access to water supply through the general water network as the main source of supply, and 68.3% had a general network of sanitary sewer. however, there is regional inequality between north (58.8%), northeast (80%), midwest (87.2%), south (87.9%), and southeast (92.3%) (ibge, 2020). according to these data, regarding the availability and frequency of the water supply service provided by the general water network, 88.5% of households had daily availability, whereas the remaining 11.5% had frequency variations that could range between once and three times a week. concerning the regions, the northeast presented lower coverage of daily water supply (69.0%), followed by the north (89%), midwest (94.9%) and southeast (94.8%), and the best condition was observed in the south (97.0%) (ibge, 2020). with regard to sanitary sewer, according to pnad, there is regional inequality in access to the general network, as follows: north (27.4%) and northeast (47.2%) had lower coverage; the south and midwest reached 68.7%; and the southeast had the best performance, with 88.9% (ibge, 2020). among the water-borne diseases, hepatitis a stands out, a transmission disease associated with the quality of water for human consumption, hygiene habits, or water scarcity (ensink and cairncross, 2012; singh and mondal, 2019), which is the focus of the present study. in addition, brazil recorded 1,189 deaths associated with hepatitis a between 2000 and 2018, of which 70.9% (843) had the disease as de underlying cause and 29.1% (346) as the associated cause, according to the “epidemiological bulletin on viral hepatitis” (boletim epidemiológico especial sobre hepatites virais) published by the brazilian ministry of health (brasil, 2020). also according to the bulletin, the highest percentage of deaths from hepatitis a as the underlying cause occurred in the northeast region (35.1%), followed by the southeast (27.6%). it is noteworthy that the mortality rate due to hepatitis a as the underlying cause has shown a downward trend in all brazilian regions in the last ten years (brasil, 2020). nevertheless, two recent outbreaks in the two largest brazilian cities reversed the downward trend in the incidence of this disease. in 2017, in the city of são paulo alone, there were 694 cases of this infection (one third of that recorded in the entire country in 2015). conversely, in the municipality of rio de janeiro (mrj) there was a sudden increase in the disease at the end of that year, with most cases occurring in the neighborhood of vidigal. this neighborhood ranked as the 121st in the social development index and, in 2010, as the 123th in percentage of households with water supply among the 163 neighborhoods of the mrj, according to the census of the brazilian institute of geography and statistics (ibge), totaling 119 cases (data rio, 2010; brasil, 2020); conversely, in 2016, there were only ten records. although in são paulo the main suspicion of the municipal health department (secretaria municipal de saúde – sms) for the advancement of the disease was unprotected sexual intercourse, in rio de janeiro managers of the healthcare sector related its cause to the use of water contaminated with the virus. the high vulnerability of areas with lack of basic sanitation was highlighted, as observed in vidigal, a slum with more than 2 million residents that gave rise to the neighborhood in the south region of the mrj (guimarães, 2018). considering the public health issue in question, it is worth questioning whether water supply services of the general network have been provided in sufficient quantity and quality to guarantee the human right to water for the served population. hence, the state of rio de janeiro (srj) was prioritized as an object of identification and analysis of the relationships between the incidence of hepatitis a and the qualinunes, d.g. et al. 24 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 22-33 issn 2176-9478 ty indicators of water supply services in its 92 municipalities, based on a quantitative database methodology, with systematization, treatment, interpretation, and representation of data extracted from government agencies. the srj proved to be an important territorial selection due to the history of water supply systems, dating back to the 19th century, and the strong dependence on few centralized water supply systems — such as the paraíba do sul basin, which supplies water to 17.6 million people, and the guandu river basin, which receives water from the paraíba do sul river through transposition, supplying about 80% of the metropolitan region of rio de janeiro (mrrj). this article is organized into five sections, starting with this introduction, followed by the presentation of the study area and the methods of data collection and analysis. subsequently, the obtained results are presented, followed by the discussions and, finally, the conclusions of this article. study area and methods territorial selection of the study: the state of rio de janeiro the study area covers the territorial extension of 43,750,427 km2, with an estimated population, according to ibge, of 17,366,189 million inhabitants (ibge, 2021). historically, the srj has water supply systems centralized in large pipelines and water treatment plants; in addition, these systems are dependent on water sources transported over long distances through transposition systems, especially for the mrrj (britto and quintslr, 2017). according to britto and quintslr (2017), there are three periods of the development of urban water systems, between the years 1870 and 1980. the first consists of water transfers over long distances to overcome the absence of water treatment techniques. the second, in turn, is marked by the advent of new water treatment techniques based on the scientific technical development of sanitary engineering. finally, the third period includes sustainable management, which seeks sustainable water use, demand management and supply control as well as water reuse (britto and quintslr, 2017). taking this into consideration, the choice for the srj is justified by three factors. the first is the centralized and infrastructural characteristic of the water supply systems of the state, especially the water and sewage company of the state of rio de janeiro (companhia estadual de águas e esgotos do rio de janeiro – cedae). under public administration, this mixed-economy company fully or partially provides 64 municipalities with water supply, with an estimated population of 6,747,815 inhabitants in 2020, of which 97.41% were supplied with water services (brasil, 2021c), and was recently taken to auction with a view to privatization (silva et  al., 2021). in addition, there are seven municipalities served by autarkies of the autonomous water and sewage services (serviços autônomos de água e esgoto); five by municipal governments operating as direct public administration and, finally, 16 private companies, according to the national sanitation information system (sistema nacional de informações sobre saneamento – snis) (brasil, 2021c). the second factor is related to the possibility of using secondary data on the quality of water supply services, based on the snis, with higher percentages of information due to the link between the filling of these data by the operators of water supply systems and the release of resources from investment programs of the brazilian ministry of regional development, including the growth acceleration program (programa de aceleração do crescimento – pac). finally, the third factor is the strong dependence on water supply sources, especially the paraíba do sul river and the guandu river, the former being fundamental to maintain the quality of the water of the later through transposition – dated in the 1950s – between the santa cecília reservoir, in piraí (rj), which, integrated with other reservoirs, such as ribeirão das lajes, will supply the guandu system. study design in this article, the authors chose to use the data available in the information systems of institutional databases, namely: the notifiable diseases information system (sinan-net), which is part of the system catalog of the unified health system informatics department (datasus) of the brazilian ministry of health; the national sanitation information system (snis), of the brazilian ministry of regional development; and the 2010 demographic census, of ibge (2011). data collection was carried out through access to the database available in the aforementioned information systems, and several visits were made to the information systems until the year 2021. then, the data were stored, organized, and processed using the r project, version 4.0.2, and excel software. initially, descriptive statistics analysis techniques were used to perform exploratory analysis, as well as data pre-processing for later use in inferential statistics analysis. a percentage of zeros and failures of 45% was observed in the samples of the historical series of the municipalities of the srj, both for the sinan-net and for the snis, making it necessary to exclude 35 municipalities. this enabled to identify that the period between 2007 and 2018 had greater data filling. in the case of snis, this fact can be justified by the requirement to regularly send data to the system as a criterion for selecting, ranking, and releasing financial resources. therefore, the analysis was limited to municipalities with more complete data records (lower percentage of failures and zeros), reaching 57 of them (angra dos reis, araruama, arraial do cabo, barra do pirai, belford roxo, bom jardim, bom jesus do itabapoana, cabo frio, cachoeiras de macacu, campos dos goytacazes, cantagalo, duque de caxias, guapimirim, itaboraí, itaguaí, italva, itaperuna, itatiaia, japeri, macaé, macuco, magé, mangaratiba, maricá, mesquita, miguel pereira, natividade, nilópolis, niterói, nova friburgo, nova iguaçu, paracambi, paraty, paty do alferes, petrópolis, pinheiral, porciúncula, queimados, quissamã, resende, rio bonito, rio claro, rio das flores, rio association between water for human consumption and health of the population of the state of rio de janeiro: the case of hepatitis a between 2007 and 2018 25 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 22-33 issn 2176-9478 das ostras, rio de janeiro, são fidelis, são francisco de itabapoana, são gonçalo, são joao da barra, são joao de meriti, são jose do vale do rio preto, sapucaia, saquarema, seropédica, tanguá, teresópolis, trajano de morais, três rios, and volta redonda). the same criterion was followed for data on hepatitis a. thus, the annual database referring to 57 of the 92 municipalities in rio de janeiro was used for this time frame regarding: • indicators of the quality of water supply services, via snis, consolidated by municipalities (brasil, 2019, 2021c) in the operational, economic-financial, and water quality categories, based on which the arithmetic means of these indicators were calculated per municipalities, in the period from 2007 to 2018. components with excess zeros or lack of data were excluded, and 32 indicators were selected from the operational, economic-financial, and water quality categories (brasil, 2019); • cumulative incidence of hepatitis a (cases of hepatitis a per 100,000 inhabitants distributed per municipality), reported in the brazilian unified health system (sus), via sinan-net/datasus (brasil, 2021b), with calculation of the cumulative frequency of the total reported cases of hepatitis a in the period from 2007 to 2018, divided by the respective population of each municipality x 100,000, as demonstrated by rafael et al. (2020); • census data, via the 2010 ibge demographic census (2011), of the 57 studied municipalities of the srj and that were used for the calculations of the incidence of hepatitis a as previously mentioned. data analysis to analyze the relationship between hepatitis a and the quality indicators of water supply services, the cumulative incidence of hepatitis a and the means of the indicators selected in the time frame of this study were calculated. subsequently, both sets of variables were submitted to normality tests and validation of the principal component analysis. the shapiro-wilk normality test was chosen, with a significance level of p < 0.05. regarding the data of the indicators of the quality of the provision of water supply services, the correlation matrix between the variables was first analyzed, and then the bartlett’s test of sphericity and the kaiser-meyer-olkin (kmo) test, which consists in a measure of the adequacy of the principal component analysis (pca). with regard to the normality test, the two data sets – cumulative incidence of hepatitis a and mean of the indicators of quality of the provision of water supply services – indicated a non-normal distribution according to the shapiro-wilk test, with a significance level of p < 0.0001. thus, the authors opted for logarithmization of the variable “cumulative incidence of hepatitis a,” which met the normality, as demonstrated by the shapiro-wilk test (p > 0.05). for data on the quality indicators of the provision of water supply services, normalization took place in the development of the statistical analyses in the r project program, using the vegan package, rda function (legendre and legendre, 2012; oksanen et al., 2020). normality was also tested after pca using the shapiro-wilk test, and the authors identified that the principal components presented normal distribution (pc1, pc2, pc3, pc4 — p > 0.05). in the present study, it was observed that the quality indicators of water supply services are strongly associated with each other, a characteristic that may limit the type of statistical analysis to be used or produce spurious results – for example, the independence of the variables is a requirement for pearson’s correlation analysis (taylor and bates, 2013). thus, pca – a technique frequently applied by several authors to the most different areas, especially those related to the topic of the present article – proved to be interesting for the development of studies with these indicators as it allowed to reduce a set of correlated variables to a smaller number of principal components, independent of each other (hernández-flores et  al., 2017; zeinalzadeh and rezaei, 2017; corrêa et  al., 2019; tripathi and singal, 2019). the results obtained from this statistical technique consist of eigenvalues of a sample covariance matrix (legendre and legendre, 2012; santo, 2012). in this matrix, the principal components and the resulting eigenvalues are independent of each other and can therefore be used in subsequent statistical analyses (logan, 2015). subsequently, the pearson’s correlation analysis was performed between the principal components and the incidence of hepatitis a. according to callegari-jaques (2003 apud feil et al., 2015), the pearson’s correlation can be qualitatively evaluated regarding its intensity as follows: null, when the correlation is 0; weak, when it is between 0 and 0.3; regular, when it is between 0.31 and 0.6; strong, when it is between 0.61 and 0.9; very strong, when it is between 0.91 and 99; and full, when it is equal to 1. the sign of the coefficient indicates the direction of the association (moore, 2007). to perform the analyses with the pca and correlation techniques, the free r project software, version 4.0.2, was used, as well as its vegan, factorminer, and xlsx packages. results table 1 presents the descriptive statistics for the variables used in the analyses developed in this article: cumulative incidence of hepatitis a and indicators of the quality of water supply services, between 2007 and 2018. mean, median, standard deviation, and confidence intervals are presented, with their respective lower and upper limits for all variables. hepatitis a scenario in the state of rio de janeiro the distribution of cumulative incidences of hepatitis a for the 2007-2018 period was determined, according to the territorial location of the highest rates, as well as the mean (20.2 cases per 100,000 inhabitants) for the srj (dashed line), as shown in graph 1. nunes, d.g. et al. 26 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 22-33 issn 2176-9478 among the analyzed municipalities, 13 had values of cumulative incidence of hepatitis a above the estimated state average for rio de janeiro. among them, mangaratiba, paraty, and sapucaia presented 86.56, 72.72, and 84.27% of average water supply coverage, respectively, in the period between 2007 and 2018. still among these 13 municipalities, três rios (99.13%), rio de janeiro (97.41%), petrópolis (96.93%), angra dos reis (90.44%), macuco (86.94%), duque de caxias (84.50%), macaé (75.05%), porciúncula (74.95%), magé (72.86%), and tanguá (51.68%) stand out for their percentage of water supply. graph 2 shows the percentages of coverage for water supply, based on snis data, for the 57 municipalities observed in the present study. table 1 — descriptive statistics of hepatitis a incidences and quality indicators of water supply services. variables description of variables mean median standard deviation confidence interval (95%) lower limit upper limit ihepa cumulative incidence of hepatitis a 20.70 10.97 43.55 9.40 32.01 in001 density of water economy per connection 16.28 15.66 3.74 15.30 17.25 in005 average water rate 37.86 37.06 12.26 34.68 41.05 in009 hydrometer index 807.46 892.23 343.77 718.21 896.71 in010 micro-measurement index related to the available volume 474.45 472.12 227.13 415.49 533.42 in013 revenue loss index 498.82 552.97 217.41 442.38 555.26 in014 micro-measurement of water consumption per economy 180.61 190.90 39.21 170.43 190.79 in017 water consumption billed per economy 169.64 173.80 41.57 158.85 180.43 in020 extension of the water network per connection 143.96 137.80 81.92 122.70 165.23 in022 average per capita water consumption 2,173.62 2,208.20 569.69 2,025.73 2,321.52 in023 urban water service index 983.62 1,025.60 185.87 935.37 1,031.88 in025 volume of water provided per economy 357.84 330.60 147.81 319.47 396.22 in028 water revenue index 653.81 622.36 211.05 599.02 708.60 in043 participation of residential water economies in the total water economies 1,060.38 1,094.74 109.03 1,032.08 1,088.69 in044 micro-measurement index related to consumption 782.20 803.90 333.97 695.50 868.90 in049 distribution loss index 430.09 407.69 149.32 391.33 468.86 in050 gross linear loss index 637.06 531.56 489.78 509.91 764.21 in051 loss index per connection 6,830.62 5,570.45 4,596.5 5,637.33 8,023.91 in052 water consumption index 722.54 742.93 143.90 685.18 759.90 in053 average water consumption per economy 195.04 202.10 50.31 181.98 208.10 in055 total water service index 935.65 980.37 198.62 884.08 987.21 in057 water fluoridation index 420.17 104.10 472.51 297.50 542.83 in058 electric energy consumption index in water supply systems 7.14 4.90 7.61 5.17 9.12 in071 economies affected by outages 29,210.16 7,759.00 51,791.53 15,764.65 42,655.67 in072 average duration of outages 62.61 52.70 43.41 51.34 73.89 in073 economies affected by intermittences 7,685.46 0.00 3,4031.93 -1,149.52 16,520.43 in074 average duration of intermittences 10.88 0.00 28.24 3.55 18.21 in075 incidence of non-standard residual chlorine analyses 13.84 4.60 21.69 8.21 19.47 in076 incidence of non-standard turbidity analyses 54.65 14.78 76.65 34.75 74.54 in079 sample quantity compliance index (free residual chlorine) 1,350.15 1,264.04 710.13 1,165.79 1,534.51 in080 sample quantity compliance index (turbidity) 1,378.55 1,291.36 705.73 1,195.33 1,561.76 in083 average duration of provided services 947.05 825.58 875.85 719.67 1,174.43 in084 incidence of non-standard total coliform analyses 25.98 6.81 37.45 16.25 35.70 in085 sample quantity compliance index (total coliform) 1,497.51 1,268.90 955.93 1,249.34 1,745.68 source: prepared by the authors based on data from sinan-net and snis, based on the cumulative incidence of hepatitis a and the average quality of water supply indicators, using the r project software, version 4.0.2. association between water for human consumption and health of the population of the state of rio de janeiro: the case of hepatitis a between 2007 and 2018 27 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 22-33 issn 2176-9478 analysis of principal components of the indicators of the national sanitation information system as for the set of quality indicators of water supply services, the kmo suitability test obtained a value of 0.52, higher than the acceptable critical limit of 0.5 (hair et al., 2009). furthermore, bartlett’s test of sphericity was statistically significant (p > 0.0001). in both cases, the tests suggest that the data are suitable for statistical treatment. thus, the pca of the quality indicators of the provision of water supply services evidenced those that significantly contributed to the variance of the main axes of the set of analyzed variables. hence, the authors could identify four principal components (pc1 to pc4), which explain 54.5% of the variance of the set of analyzed variables. pc1 explains 21.4% of the total variance of the data and presents high positive factor loadings for the indicators concerning: micro-measurement related to the available volume (in010), micro-measurement related to water consumption (in044), hydrometer (in009), and water revenue (in028); and moderate-to-strong negative factor loading for the indicators concerning revenue losses (in013) and the volume of water provided per economy (in025), with correlation coefficients ranging from 0.92 to -0.72, at a significance level of p < 0.001. pc2, in turn, explains 15.8% of the total variance of the data and presents high positive factor loadings for the indicators concerning average per capita water consumption (in022), micro-measurement related to water consumption per economy (in014), water consumpsource: prepared by the authors based on sinan-net data (brasil, 2021b). graph 1 — hepatitis a incidence per 100,000 inhabitants and per municipalities in the state of rio de janeiro and state average (orange line) for the period between 2007 and 2018. nunes, d.g. et al. 28 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 22-33 issn 2176-9478 tion billed per economy (in017), and average water consumption per economy (in053), with correlation coefficients ranging from 0.80 to -0.43, at a significance level of p < 0.001. conversely, pc3 corresponds to 9.3% of the total variance of the data and presents a weak-to-moderate positive factor loading for indicators concerning water consumption (in052) and the incidence of non-standard total coliform analyses (in084) and strong negative factor loading for the indicator related to distribution losses (in049), with correlation coefficients ranging from 0.71 to -0.88, at a significance level of p < 0.001. lastly, pc4 explains 7.9% of the total variance of the data and presents a weak-to-moderate positive factor loading for the indicators concerning economy achieved by outages (in071), duration of outages (in072) and water fluoridation (in057) and presented a weak negative source: prepared by the authors based on snis data (brasil, 2021c). graph 2 — water supply coverage of the municipalities of the state of rio de janeiro for the 2007-2018 period. association between water for human consumption and health of the population of the state of rio de janeiro: the case of hepatitis a between 2007 and 2018 29 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 22-33 issn 2176-9478 table 2 — pearson’s correlation coefficients between cumulative incidence of hepatitis a and the principal components of the means of the indicators of the quality of the provision of water supply services. significant results (p < 0.05) in bold. dimensions pearson’s correlation coefficient p-value confidence intervals lower limit upper limit pc1 -0.06 0.69 -0.21 0.31 pc2 0.21 0.13 -0.06 0.44 pc3 -0.32 0.02 -0.53 -0.06 pc4 -0.14 0.30 -0.39 0.13 source: prepared by the authors based on data from sinan-net (brasil, 2021b) and snis (brasil, 2021c). factor loading for the indicator regarding extension of water network (in020), with correlation coefficients ranging from 0.61 to -0.45, at a significance level of p < 0.001. association between hepatitis a and the principal components of the water supply based on the results achieved with the pca technique in the study of water supply indicators, it was possible to solve multicollinearity and reduce the set of variables in the main axes for the analysis of the association with the incidence of hepatitis a. it is worth emphasizing that the choice for the pca technique was made to meet the fundamental assumptions of many data analyses, including the pearson’s correlation — according to which the data are independent and the errors are independent and identically distributed (taylor and bates, 2013) — as well as to reduce the number of variables. therefore, pearson’s correlation analyses showed an association between the incidence of hepatitis a and the pc3 axis, with a correlation coefficient of -0.32, at a significance level of p < 0.05, as shown in table 2. as aforementioned, the most explanatory variables of pc3 are indicators related to water consumption (in052), incidence of non-standard total coliform analyses (in084), and distribution losses (in049), as previously mentioned. thus, observing the positive factor loadings of the in052 and in084 indicators, it is possible to infer that there is an inversely proportional relationship between them and the cumulative incidence of hepatitis a. in the case of in052, this may indicate that greater water consumption means greater access to treated and distributed water, which contributes to the maintenance of hygiene habits, subsequently reducing the incidence of hepatitis a cases due to water scarcity. conversely, the in084 initially indicates a strange relationship, as it was expected that the higher incidence of total coliform analyses with non-standard samples could increase the risk of contamination by the hepatitis a virus, whether due to failures in water treatment, or due to poor water quality in water supply sources or recontamination in the distribution networks. it was observed that 23 of the 57 municipalities present less than 85% of the required samples. however, it can be assumed that municipalities with the highest in084 values are those that periodically monitor water supply systems, following the protocols defined by ordinance no. 888 of may 4, 2021 (brasil, 2021a), among other regulations and guidelines for the control and surveillance of water quality for human consumption. therefore, the prior diagnosis of risk situations in monitoring the quality of water supply systems may contribute to reducing the incidence of hepatitis a. finally, the negative factor loading of in049, related to distribution losses, demonstrates that the high rate of these losses can cause several problems in the access to water, compromising the health of the population due to increased risk of hepatitis a contamination, among other diseases that were not addressed in this study. discussion the obtained results point to an association between the incidence of hepatitis a and indicators of the quality of water supply services — of the principal component (pc3), which explains 9.3% of the total variance of the data — in addition to what has already been found in other studies concerning the relationship between health and sanitation (siqueira et  al., 2017; paiva and souza, 2018; dall’agnol et  al., 2019). some authors highlighted the presence of hepatitis a virus in urban sanitation networks (holanda and vasconcellos, 2015), especially in the mrj (prado et al., 2012), demonstrating high viral activity in summer and spring, under the presence of coliforms (prado et al., 2012). this association indicates a relationship between the cumulative incidence of hepatitis a and pc3, in which the quality indicators of the provision of water supply services in052, in084, and in049 stand out, with higher factor loadings. in this sense, it is suggested that this relationship may be due to several factors, such as: poor quality of water from water supply sources, inefficiency in water treatment in ensuring its potability for human consumption, absence or precariousness in the monitoring and control of the surveillance of water quality in the supply systems, interruptions and outages in supply, which compromise water and food security, and the hygiene habits of the population. with regard to the loss of water quality in water sources, the presence of viruses in sewage becomes more severe when there is low coverage of sanitary sewer, as was evidenced in the srj, especially in the state capital and in the metropolitan region, according to data on average sanitation coverage of sanitary sewer presented in this article, which corroborate the discussions of britto et al. (2019). moreover, the release of untreated effluents contributes to the degradation of water quality of water sources in the srj, as highlighted by nunes (2021), in line with the historical framework of the abandonment of water sources to degradation, rectification, and channeling presented by britto and quintslr (2018). furthermore, this scenario of degradation of water quality of the water supply sources compromises, a posteriori, the water that will be used in water catchment, treatment, and distribution to supply the population (sos mata atlântica, 2019). this is because the water from water sources may not meet the quality standards required by resolution no. nunes, d.g. et al. 30 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 22-33 issn 2176-9478 357/2005 of the national environment council of brazil (conselho nacional do meio ambiente – conama) for human supply, influencing the efficiency of water treatment. in turn, compromising this efficiency may lead to non-compliance with potability standards, as established by ordinance no. 888 of the brazilian ministry of health of may 4, 2021, which amends annex xx of the gm/ms consolidation ordinance no. 5, of september 28, 2017, to provide information on the control and surveillance procedures for the quality of drinking water and its potability standard. for illustrating this type of situation, what the mrrj has been facing can be mentioned, in which the presence of geosmin has been associated with poor water quality in water bodies and the inefficiency of water treatment in achieving the potability standard required by ordinance no. 888 of the brazilian ministry of health (brasil, 2021a). this corroborates what some authors have demonstrated regarding the association of hepatitis a and other fecal-oral diseases, transmitted by water or due to lack of hygiene habits or water scarcity, with the quality of consumed water and access to water services (holanda and vasconcellos, 2015; santos, 2019; jesus, 2020). with regard to access, the water consumption indicator (in052) – which showed a strong correlation (0.71) with pc3 – may indicate that, when access to water is guaranteed, higher consumption rates imply lower incidence of hepatitis a. furthermore, higher consumption rates may be related to socioeconomic factors, as demonstrated by fan et al. (2017). in other words, according to the authors of the aforementioned study conducted in china, the socioeconomic situation was one of the main factors that contributed to high water consumption and, in cities with low water consumption, this consumption was lower than the minimum amount required to sustain life, being “restricted by water supply capacity and household economic status” (fan et al., 2017, p. 131). as for the indicator related to the incidence of analyses of total coliforms with non-standard samples (in084), it is suggested that efficient monitoring of water supply systems may lead to the recording of incidents, which in turn contributes to the monitoring of water quality for human consumption. in this sense, studies have shown that the monitoring performed by the quality control of the water supply was relevant in reducing diarrhea and hepatitis a, including during periods with records of intermittent supply (castro et al., 2019). with regard to the indicator related to distribution losses (in049), orellana et al. (2018) stress that the ageing of water supply systems is inevitable because they are among the first infrastructures installed and also because they accompany the development of cities. the authors emphasize that, as systems age, the trend is the increase in the number of leaks, ruptures, and interruptions in supply, as well as incrustation in the pipes. such impacts can compromise water quality, increase internal roughness, reduce the hydraulic diameter and consequently the pressures that, in turn, cause intermittences and outages (orellana et al., 2018). concerning distribution losses – which can aggravate intermittences and outages –, the impermanence of water supply through the general network interferes with access to water in quantity and quality due to problems of under pressure and recontamination in the network, as well as induces the search for alternative sources of supply, enabling the spread of water-borne diseases or those transmitted due to lack of hygiene habits resulting from water scarcity, such as hepatitis a — as discussed in the manuals prepared by the secretariat of health surveillance of the brazilian ministry of health (brasil, 2006a, 2006b). another factor related to intermittences is the operation of the general network, which guides the performance of systematic discharges to clean the pipes, preventing contamination of the water inside them (brasil, 2006a, 2006b). this procedure is essential for monitoring and controlling the quality of water for human consumption. however, more detailed studies are needed in order to expand the knowledge of this relationship, using, for this purpose, other water-borne diseases or those transmitted due to lack of hygiene resulting from water scarcity, under multiple methods of analysis, and even considering the increase in historical series on specific regions and intra-urban studies. although the correlation between the incidence of hepatitis a and the principal component is not strong, it is still significant, with a significance level of p < 0.05, which encourages further investigation of this relationship. hepatitis a is an oligosymptomatic disease, that is, it is presented by several factors that interact with each other and influence its manifestation. as previously discussed, among these factors are: lack of hygiene and access to water; consumption of water contaminated by animal feces, for example, through inadequate disposal of sewage into water bodies; and the risk associated with water contamination in the general network, which may occur due to losses, intermittences and supply outages, which produce a negative pressure in the pipes and, consequently, end up absorbing whatever is on the ground. furthermore, diseases such as hepatitis a, persistent in developing countries, are characterized as “diseases of poverty” because they are more prevalent among vulnerable social groups, or neglected diseases triggered by the absence or precariousness of sanitation and water supply services and housing conditions (machado et  al., 2017). accordingly, sotero-martins et  al. (2020) developed a study that evaluated the spatial distribution of municipalities and subnormal clusters of the srj according to the regional concession blocks for the privatization of cedae, relating it to data on the incidence of diseases associated with inadequate environmental sanitation (doenças relacionadas ao saneamento ambiental inadequado – drsai). the results achieved by the authors show that there is a spatial association between the municipalities of the srj and the incidence rate of drsai in 31 municipalities covered by cedae. also according to this study, 45.6% of the municipalities in the srj have subnormal clusters, especially the capital, rio de janeiro, which has the highest percentage of subnormal clusters in the entire state, 57.3% (sotero-martins et al., 2020). in addition, it is worth deepening the investigation into the knowledge and formulation of these indicators of the quality of the provision of water supply services, enabling a better understanding of the information contained by them. given the importance for the quality association between water for human consumption and health of the population of the state of rio de janeiro: the case of hepatitis a between 2007 and 2018 31 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 22-33 issn 2176-9478 of life and health of the population served by the general water supply network, such research may contribute to the improvement of the information system and the quality of the provided service. nonetheless, the association of these indicators of the quality of the provision of water services with the analyzed disease points to the existence of deficiencies or inadequacies in the water supply systems for human consumption. in addition to the technical aspects of water supply systems, it is worth highlighting the structural nature of the decision-making processes regarding the choices of political-institutional actors. hence, britto and quintslr (2018, p. 9, free translation) state that the review of the historical and structural process in the development of water supply macrosystems – such as in the case of the mrrj – enabled to observe that the decisions were centralized “by political actors and engineers from the civil engineering sector, acting as builders of these urban service networks,” which led to the concentration of supply in a single system for this region to the present day. according to the authors, cedae has been operating since 1975 as a “developer of this macrotechnical system,” although the development and expansion of the macrosystem over the years has not guaranteed the universalization of water services for the entire population, in terms of quality and quantity. conversely, the privatization process of cedae demonstrates that social groups lacking the access to quality and quantity water services, residing in more vulnerable regions, may end up remaining outside the urgent universalization of access to safe water for human consumption (nunes, 2021). furthermore, centralization in a single system can also increase the risk of collapse in the face of the worsening of successive water crises and the worsening of the water quality conditions of the water sources. this was evidenced in the consecutive geosmin crises in the city of rio de janeiro (formiga-johnsson and britto 2020; nunes, 2021), but it had already been observed in a study for almost two decades (machado, 2004). during the water crisis, the transposition flows of the paraíba do sul river, the main water supply source of the srj, were reduced; together with the degraded waters of the guandu river, they supplied the mrrj (castro et  al., 2019), which could justify the poor quality of the water and the worsening of interruptions in their supply networks. finally, no studies were found in the literature that explored the relationship between hepatitis a and snis variables based on the pca technique, specifically in the srj, although some authors have analyzed this relationship to a lesser extent, using other methodologies. conclusions the results achieved in this study contribute to a deeper understanding of the indicators contained in official databases and data systems regarding water supply and their relationship with the health of the population served, regarding the cumulative incidence of hepatitis a. they also contribute to a proposal for a differentiated analysis, such as the one performed with the application of the pca technique, which allowed the identification of the principal components and their respective sets of variables with higher factor loadings, aiming to later analyze the correlation between the components and the cumulative incidence of hepatitis a. the use of this technique may allow further analyses with other types of dependent variables other than hepatitis a. in addition, the association between hepatitis a and indicators of the quality of the provision of water supply services also proves to be important, as it indicates a certain vulnerability in the supply system, especially due to failures in water distribution, evidenced by the increase in the disease when related to indicators concerning distribution losses (in049). the results also demonstrate the importance of monitoring and controlling water quality from treatment, undergoing distribution, and up to consumption, as a way of guaranteeing safe water for the population, in the face of environmental degradation and the negligence of the government in solving a public health issue. finally, we emphasize the need – already pointed out by machado and klein (2004) for almost two decades – to rethink and promote actions in an integrated manner with policies on public health, environment, water resources, and sanitation, seeking to meet the fundamental needs of the population in a safe, equitable, and fair manner. the universalization of good quality water supply services for human consumption is an existential imperative of present and future generations and which integrates the right to health, as determined by article 225 of the 1988 federal constitution of brazil. in democratic state ruled by law, the constitution is above everyone else. contribution of authors: nunes, d.g.: conceptualization, methodology, analysis, research, writing – original draft. machado, c.j.s.: conceptualization, methodology, writing – review & editing. pistón, n.: analysis, writing – review & editing. references brasil. conselho nacional de meio ambiente (conama). 2005. resolução nº 357, de 17 de março de 2005. dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes, e dá outras providências (accessed dec. 18, 2016) at: http://bit.ly/2dbkoky. brasil. ministério da saúde. 2017. anexo xx. do controle e da vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade. in: brasil. portaria de consolidação nº 5, 28 de setembro de 2017. 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municipal cemeteries areas in curitiba (paraná) resumo o presente estudo avaliou aspectos construtivos dos quatro cemitérios municipais de curitiba (cemitérios são francisco de paula, água verde, boqueirão e santa cândida), bem como a vulnerabilidade dos aquíferos presentes nestes locais. a verificação utilizou informações dos planos de controle ambiental e de visitas técnicas. a vulnerabilidade do aquífero foi analisada seguindo o método groundwater hydraulic confinement, overlaying strata e depth to groundwater table (god). entre os quatro cemitérios (32.132 jazigos), 18.014 jazigos apresentaram danos aparentes, principalmente os com acabamento convencional argamassado e sem pintura. o cemitério do boqueirão apresentou mais danos por jazigo. o cemitério santa cândida ocupa a área de maior vulnerabilidade e correspondeu à maior incidência de basculamento. ações preventivas e corretivas que garantam a estanqueidade dos jazigos, por meio de boas práticas de engenharia, bem como a fiscalização de situações críticas devem ser fortalecidas na gestão de áreas cemiteriais, para a minimização de problemas ambientais. palavras-chave: cemitérios, contaminação, águas subterrâneas, curitiba abstract the herein study evaluated the constructive aspects of the four municipal cemeteries in curitiba (cemetery são francisco de paula, água verde, boqueirão and santa cândida), as well as the vulnerability of aquifers in these locations. information from the environmental control plans and from technical visits were used for verification. the aquifer vulnerability was analyzed according to the groundwater hydraulic confinement, overlaying strata and depth to groundwater table (god) method. among the four cemeteries (32,132 graves), 18,014 graves showed apparent damage, especially with conventional mortar and unpainted walls. the cemetery boqueirão showed more damage index per grave. the cemetery santa candida is in the highest vulnerability area and corresponded to the highest incidence of tipping. preventive and corrective actions to ensure the impermeability of graves, through good engineering practices, and the monitoring of critical situations should be strengthened in the cemeterial management to minimize environmental problems. keywords: cemeteries, contaminated groundwater, curitiba cristiane maria born mestre em gestão ambiental pela universidade positivo, up secretaria municipal do meio ambiente de curitiba curitiba, pr, brasil cborn@smma.curitiba.pr.gov.br cíntia mara ribas de oliveira professora do programa de pósgraduação em gestão ambiental da universidade positivo, up curitiba, pr, brasil cmara@up.com.br selma aparecida cubas professora do programa de pósgraduação em gestão ambiental e do curso de engenharia civil da universidade positivo, up curitiba, pr, brasil selmacubas@up.com.br revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 89 introduçâo a propagação de epidemias no final do século xviii motivou ações político-sanitárias pelo mundo, uma vez que a decomposição natural dos corpos e os locais de sepultamentos associavam-se à contaminação da água e do ar. a individualização dos sepultamentos, em locais organizados e identificados nas periferias das cidades, surgiu na europa, no final do século xviii, concomitantemente à releitura do espaço urbano das cidades e à proibição de sepultamentos no interior das igrejas (foucalt, 2001). no brasil, somente em 1828, foi regulamentada a legislação que proibia qualquer tipo de sepultamento em áreas urbanas e responsabilizava os municípios pelas questões sanitárias (duarte, 2009). desde então, estudos a respeito da decomposição de corpos humanos estão sendo aprofundados. destaca-se, durante o processo de decomposição, a fase coliquativa por nela ocorrerem reações desencadeadas pela ação de enzimas microbianas, resultando na destruição dos tecidos, na produção de gases, líquidos e sais (campos, 2007). a ação conjunta de bactérias e da fauna necrófaga resulta, assim, na formação do líquido coliquativo, denominado necrochorume. tratase de uma solução de cor castanhoacinzentada, com densidade média de 1,23 g.cm-3, ph entre 5 e 9, odor forte, grau variado de toxicidade e patogenicidade, constituído de 60% de água, 30% de sais minerais dissolvidos e 10% de substâncias complexas biodegradáveis (putrescina e cadaverina) (silva, 1998; matos, 2001; campos, 2007). esta fase pode durar de seis a oito meses, e cada corpo liberar, de maneira intermitente, em torno de 30 a 40 l de necrochorume, com grande tendência de polimerização (silva, 1998), processo que pode ocorrer, segundo pacheco e batello (2000), de dois a oito anos, em razão de variáveis geoambientais e de óbito. outro fator ambiental que influencia na decomposição dos corpos é a umidade, pois pode favorecer a saponificação ou a mumificação. a saponificação é um fenômeno que ocorre pelo excesso de umidade, enquanto a mumificação, em locais de baixíssima umidade. outros fatores, que também podem contribuir para a inibição do fenômeno da decomposição natural e facilitar a mumificação, são hemorragia aguda, ingestão de arsênico e antimônio e embalsamamento (pacheco & batello, 2000); silva & malagutti filho, 2008). aspectos de engenharia como porosidade e falhas de fechamento das paredes e lajes dos túmulos devem ser observados na construção ou operação dos cemitérios, pois podem favorecer o carreamento de necrochorume para águas superficiais e subterrâneas, além de permitir a liberação de odor desagradável, a partir do gás sulfídrico (h2s) e mercaptanas provenientes da degradação (pacheco & batello, 2000). sendo assim, a avaliação da situação dos jazigos possui um caráter relevante para as questões ambientais, pois pode contribuir na identificação da correlação com a vulnerabilidade das águas subterrâneas. cabe destacar, ainda, que as características das construções tumulares são variadas e retratam diferenças culturais, econômicas e sociais, ao evidenciarem as fases da história da arquitetura e da religiosidade, como pode ser observado em cemitérios com mais de cem anos de existência. independente do tipo de construção, a execução de instalações civis comuns, sujeitas, como qualquer outra edificação, a ações das intempéries e ao desgaste natural das estruturas, pode facilitar problemas decorrentes de infiltração de água da chuva e do necrochorume à água subterrânea e ao solo. migliorini (1994), migliorini et al. (2007) e campos (2007) enfatizam que estudos geológicos e hidrogeológicos são necessários, por serem instrumentos de avaliação do risco de contaminação a partir de cemitérios. a suscetibilidade e a vulnerabilidade do aquífero a contaminações dá-se pelo seu posicionamento espacial no meio físico, que pode facilitar o acesso a vetores químicos e microbiológicos (romanó, 2004), a partir do carreamento e lixiviação de águas superficiais infiltradas (campos, 2007). a complexidade da composição do solo pode desencadear intensas reações bioquímicas e os contaminantes podem mudar enquanto percolam o solo em suas diferentes zonas (saturada e não saturada) até atingir o aquífero freático (environment agency, 2004). em suma, em áreas cemiteriais, a possibilidade de contato entre solo, água e subprodutos da decomposição dos corpos representa riscos de poluição ao ambiente. ao longo do tempo, os cemitérios têm adotado outras concepções de implantação e, neste contexto, a resolução conama 335/03 e suas alterações (resolução conama nº 368/06 e resolução conama nº 402/08), bem como instrumentos legais nas esferas estadual e municipal definem parâmetros para a atividade, que incluem critérios técnicos para a instalação de novos cemitérios e para ampliação e operação dos existentes. em curitiba (pr), o decreto municipal n° 1080/2011 (curitiba, 2011b), em consonância à resolução conama 335/03, classifica os cemitérios em três tipos: tradicional, tipo parque e vertical. cemitérios tradicionais são definidos como horizontais, com jazigos sobre o solo, no subsolo ou mistos; tipo parque são aqueles cujas sepulturas ficam no subsolo recobertas por jardins; e os do tipo vertical concebidos em uma edificação revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 90 térrea ou não, com espaço para lóculos (curitiba, 2011b). neste contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar os aspectos construtivos dos jazigos dos cemitérios municipais de curitiba e a vulnerabilidade do aquífero, buscando estabelecer uma possível correlação entre a influência da manutenção e a contaminação das águas subterrâneas. metodologia seleção das áreas de estudo para a realização deste trabalho, foram selecionados os cemitérios municipais de curitiba, que representam quatro entre as 22 áreas de cemitérios existentes na cidade. para caracterização das áreas, foi feito um levantamento dos dados, por meio de pesquisa documental a laudos técnicos e analíticos, planos de controle ambiental (pca’s) e outros documentos disponíveis em órgão públicos municipais e estaduais, como secretaria municipal de meio ambiente de curitiba (smma), instituto de pesquisa e planejamento urbano de curitiba (ippuc) e instituto da águas (atual águas paraná), além de artigos científicos, legislação existente e fotografias de diferentes fontes de divulgação. vistoria local as visitas técnicas nos quatro cemitérios municipais ocorreram em 2007 e 2008, com o acompanhamento e fiscalização dos procedimentos adotados pelas equipes do laboratório contratado para realização das coletas de amostras de águas subterrâneas dos poços de monitoramento. nas visitas, as estruturas físicas existentes nas áreas foram verificadas, em relação ao tipo de pavimentação interna, aos sinais de inoperância da rede de microdrenagem, às características operacionais dos poços de monitoramento, ao acondicionamento de resíduos sólidos e às condições externas dos jazigos. as informações coletadas permitiram analisar possíveis relações dos impactos ambientais a que as áreas estão sujeitas quanto aos aspectos construtivos e operacionais de cada cemitério. todas as informações obtidas foram relatadas nos planos de controle ambiental de cada cemitério, permitindo integrar estes dados à presente pesquisa. avaliação da situação dos jazigos quanto à situação dos jazigos, foram obtidas informações, em campo e a partir de relatórios técnicos, relativas: ao tipo de jazigos existentes (aéreo, enterrado ou misto); aos aspectos construtivos dos jazigos, como tipo e condições do revestimento, danos na estrutura dos jazigos, como a existência de rachaduras, posição das tampas, sinais de basculamento; à presença de vegetação junto à base; ao odor aparente e à ocorrência de vazamentos de líquido coliquativo. para fins de denominação, os acabamentos definidos como convencionais são aqueles que receberam aplicação de revestimento em argamassa. a identificação de “tampa entreaberta” refere-se a um deslocamento parcial da tampa do jazigo, quando da verificação. no cemitério municipal água verde, os levantamentos de campo dos jazigos, realizados durante a elaboração dos pca´s, foram georreferenciados, possibilitando a construção de mapa por tipos de danos encontrados, o que permitiu integrar estes dados à presente pesquisa. em todas as áreas, foram verificados dados quanto ao número de jazigos e número de danos encontrados em cada jazigo, para indicar numericamente os danos simultâneos ocorridos em cada um, com o objetivo de avaliar possíveis alterações ambientais atreladas à situação dos danos nos jazigos. avaliação das campanhas de monitoramento das águas subterrâneas as campanhas de monitoramento das águas subterrâneas ocorreram em 2004, 2007 e 2009 nos quatro cemitérios municipais. no presente trabalho, foram, entretanto, avaliados os dados de qualidade dos poços de monitoramento somente para o cemitério municipal água verde, para os anos de 2007 e 2009 (mesmo período da avaliação dos jazigos), uma vez que todos os jazigos encontravam-se georreferenciados, permitindo uma correlação dos resultados nas várias etapas. assim, a análise dos resultados laboratoriais obtidos nas campanhas de monitoramento das águas subterrâneas permitiu verificar a possível influência da atividade sobre a qualidade das águas subterrâneas. no ano de 2007, foram realizadas três campanhas amostrais (25/01, 01/05 e 13/09/2007) e em 2009, foi realizada apenas uma (16/07/2009). os parâmetros monitorados foram determinados em função da resolução sema n° 19/2004 (paraná, 2004), sendo: alcalinidade, dureza total, dureza (cálcio e magnésio), ph, condutividade, oxigênio dissolvido, oxigênio consumido, cloreto, amônia e nitrato. não se utilizou a resolução sema nº 02/2009 para interpretação dos dados, por esta apresentar menos parâmetros e para se estabelecer um critério único de monitoramento para os anos amostrados. os métodos analíticos utilizados seguiram os procedimentos descritos no standard methods for the revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 91 examination of water and wastewater (apha, 1998), exceto para os parâmetros clostrídios sulfito redutores e salmonella sp., cujos métodos aplicados foram, respectivamente, tubos múltiplos, de acordo com cetesb (1993) e para salmonella em 25 g ou 25 ml de acordo com ital (1995). a determinação de coliformes termotolerantes foi realizada, a partir da caracterização das colônias isoladas em ágar eosina azul de metileno (emb), por meio de provas bioquímicas específicas. os valores máximos permitidos (vmp) dos padrões de qualidade da água foram comparados aos estabelecidos pela portaria ms 518/2004 (legislação vigente à época da pesquisa), resoluções conama n° 396/2008 e 357/2005. para parâmetros que não apresentavam um padrão de comparação definido, foi adotado como referência a ausência de padrão. avaliação das condições de vulnerabilidade dos aquíferos a avaliação das condições de vulnerabilidade constituiu-se em pesquisa documental nos planos de controle ambiental pca de cada cemitério, onde abordou-se as condições de vulnerabilidade dos aquíferos para o ano de 2008 (2007 para o cemitério municipal do boqueirão). teve como base o método simplificado groundwater hydraulic confinement, overlaying strata e depth to groundwater table (god), fundamentado nos mecanismos de recarga e na capacidade natural dos materiais que compõem os estratos das zonas não saturadas em atenuar fluidos, em função das condições geológicas superficiais e das profundidades do nível de água subterrânea (foster et al., 2002). o método considera numericamente o confinamento da água subterrânea, estratos geológicos, zonas não saturadas ou camadas confinadas e profundidade do nível da água subterrânea. indica o potencial de contaminação da água subterrânea, permitindo avaliar propostas de desenvolvimento e da política de proteção das águas subterrâneas, bem como embasar decisões de controle e monitoramento quanto à qualidade destas águas (foster et al., 2002). o procedimento dividiu-se em três fases. a primeira fase de atribuição correspondeu à identificação do tipo e do grau de confinamento hidráulico da água subterrânea (g), apresentados num intervalo de 0 a 1, cuja pontuação varia para confinamento artesiano, confinado, semi-confinado, não confinado (coberto) e não confinado. a segunda fase consistiu na valoração da ocorrência e caracterização geológica da zona não saturada (o), compreendida numa escala variável de 0,4 a 1. na terceira fase, foi feita a atribuição de valor com relação à distância ou à profundidade do nível de água em aquíferos não-confinados ou à profundidade do teto do primeiro aquífero confinado (d), valorando numa escala compreendida entre 0,6 e 1. os dados permitiram classificar o aquífero quanto à vulnerabilidade natural à poluição, como extrema, alta, moderada, baixa a desprezível. áreas de estudo os quatro cemitérios municipais localizam-se no município de curitiba (pr) e denominam-se: são francisco de paula (sf), água verde (av), do boqueirão (bq) e santa cândida (sf) (figura 1). quanto à geologia, os cemitérios são francisco de paula, água verde, do boqueirão e parte do santa cândida situam-se sobre a formação guabirotuba, cujo aquífero possui um armazenamento e fluxo de água associados à porosidade natural das lentes de areias arcosenas, do tipo intergranular, em que a água subterrânea ocupa os interstícios entre os grãos. o aquífero apresenta vulnerabilidade média à baixa, por possuir uma cobertura argilosa, que permite a ação dos processos de depuração dos eventuais efluentes na superfície do solo (instituto das águas, 2010). as águas do aquífero guabirotuba têm a composição tendendo a bicarbonatadas sódicas, com concentrações de sólidos dissolvidos totais entre 90 e 297 mg.l-1, ph entre 6,7 a 8,1, não sendo raro encontrar teores de ferro total e manganês acima dos valores máximos permitidos para consumo humano, além da presença de sódio, cálcio, magnésio e potássio (muller, 2007). segundo santos et al. (2007), nas áreas onde ocorre a formação guabirotuba, existe a susceptibilidade dos solos à erosão, colapsos por compactação e instabilização em taludes. as partes norte do cemitério municipal santa cândida e norte do são francisco de paula situam-se sobre o embasamento cristalino, cujo aquífero possui um armazenamento de água condicionado à existência de fraturas que afetam estas rochas e permitem a infiltração e percolação da água. sendo assim considera-se que este aquífero apresenta baixa vulnerabilidade às contaminações, contudo se esta ocorrer poderá ser irremediável. a exploração de água deste aquífero pode ser realizada por meio de poços profundos, cujas entradas de água estão entre 60 e 150 m (instituto das águas, 2010). as águas deste aquífero são classificadas como bicarbonatadas cálcio-magnesianas, com teores de sólidos dissolvidos totais entre 100 e 150 mg.l-1, ph entre 6,5 a 7,2 e dureza inferior a 100 mg.l-1 de caco3. predominam a presença dos cátions cálcio e magnésio (muller, 2007). revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 92 a concepção das áreas de cemitérios municipais de curitiba baseou-se nos pressupostos de construção do final do século xviii e se mantém até o presente. independente do tipo de cemitério e do tipo de edificação que abrigue os jazigos, as gavetas que o compõe são prismáticas, com padronização das dimensões (0,80 m de largura, 0,60 m de altura e 2,20 m de comprimento), em concreto armado pré-moldado e fechamentos laterais em alvenaria, para confinamento dos gases exalados e figura 1 – mapas do município de curitiba apresentando as bacias hidrográficas, unidades geológicas, bem como a localização dos cemitérios municipais e seus poços de monitoramento (curitiba, 2007; curitiba, 2008b, curitiba, 2008c; curitiba, 2008d) revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 93 do necrochorume até sua decomposição total. o cemitério municipal são francisco de paula, o mais antigo, foi fundado em 1854, construído na parte alta da cidade, o que, na época, minimizava a preocupação sanitária da população pela proximidade com os mortos e com possíveis alagamentos que pudessem contaminar as águas (dudeque, 2010). mantém sua concepção original de cemitério horizontal e a mesma área (51.414 m2), mesmo tendo passado por obras de melhorias de infraestrutura ao longo destes anos. em 2007, possuía 67.579 corpos sepultados em 5.741 túmulos (curitiba, 2008d). em 1888, foi inaugurado o cemitério água verde, que passou a ser municipal somente em 1928 (oliveira, 2001 apud curitiba, 2008b). há registros de ampliações em 1930, 1935 e 1997. é um cemitério horizontal com uma área construída de 97.827 m2, e em 2007, possuía 90.758 sepultados em 12.049 túmulos (curitiba, 2008ba). em 1950 foi construído e inaugurado o cemitério do boqueirão, de administração municipal somente a partir de 1954. é um cemitério horizontal e sofreu ampliações ao longo dos anos. tem uma área construída de 45.214 m2; e em 2007, possuía 30.000 sepultados em 5.839 túmulos (curitiba, 2007). em 1957, foi inaugurado o cemitério municipal de santa cândida para suprir a necessidade de novos locais para sepultamentos. implantado em uma área de 132.299,75 m2, contando com 8.503 túmulos em 2007 e 96.584 corpos sepultados (curitiba, 2008c). destaca-se que nos cemitérios municipais de santa cândida e do boqueirão, exclusivamente, foram implantados gavetários, estruturas em concreto armado que abrigam gavetas aéreas geminadas com altura equivalente a quatro gavetas, para suprir a demanda por jazigos e aproveitar as áreas livres disponíveis. estes gavetários não foram objeto de avaliação neste trabalho. atualmente, as quatro áreas são administradas pelo poder público municipal, vinculado ao departamento de serviços especiais da secretaria municipal de meio ambiente de curitiba. o município concede à população, por meio de uma permissão de uso, o direito ao sepultamento em jazigos identificados e definidos, cuja construção e manutenção é de responsabilidade do permissionário. a administração pública atua na garantia de acessibilidade aos usuários, manutenção das áreas de acesso e circulação interna, segurança e monitoramento ambiental. em 1999, iniciou-se a implantação dos poços de monitoramento nos cemitérios municipais, bem como os estudos sobre a geologia dos locais e fluxos das águas subterrâneas. em 2004, então, ocorreram as primeiras campanhas de monitoramento das águas subterrâneas, seguidas por coletas em 2007 e 2009. as áreas totalizam 40 poços de monitoramento, distribuídos da seguinte forma: 9 no são francisco de paula, 10 no água verde, 10 no boqueirão e 11 no santa cândida. resultados e discussão avaliação da situação geral os cemitérios municipais de curitiba totalizam 32.132 jazigos, sendo 21.555 com gavetas aéreas, 10.441 com gavetas enterradas e 136 com gavetas mistas (aéreas e enterradas). as gavetas aéreas predominam nos cemitérios municipais são francisco de paula (5.055 jazigos), água verde (11.455) e boqueirão (5.045), que juntos resultam em 67% do total de jazigos. as gavetas enterradas predominam no cemitério municipal santa cândida (8.503 jazigos), seguido pelo boqueirão (691), são francisco de paula (662) e água verde (585). normalmente, os jazigos apresentam algum tipo de acabamento ou revestimento, que varia desde a argamassa à rocha ornamental. nos cemitérios avaliados, são encontrados jazigos revestidos por rocha ornamental (granitos e mármores), azulejo, acabamento convencional (alvenaria com revestimento argamassado) e combinações, nas tampas e laterais, dos mesmos revestimentos já citados. destaca-se a aplicação de rocha ornamental em 2.334 jazigos do cemitério municipal são francisco de paula e em 8.710 jazigos do cemitério municipal água verde, que representam 40,65% e 72,28%, sendo estes os cemitérios mais antigos e tradicionais da cidade, construídos em bairros colonizados por alemães e italianos, respectivamente (fenianos, 1998). no cemitério municipal são francisco de paula, ainda podem ser encontrados 2.176 jazigos com revestimentos em azulejo, 1.216 com acabamento convencional e, no cemitério municipal água verde, outros 3.339 jazigos com acabamento convencional. no cemitério municipal boqueirão, 3.146 jazigos são revestidos com rocha ornamental (53,81%), cujo padrão pode ser um reflexo da época de sua implantação, tendo em vista a ocupação que predominava no bairro ser de imigrantes alemães (fenianos, 2000). já no cemitério municipal santa cândida, há um predomínio de jazigos revestidos em azulejo com laterais em acabamento convencional (4.681 jazigos), que representa 55,05% do total. ainda podem ser encontrados 890 jazigos revestidos com rocha ornamental, 469 jazigos revestidos com azulejos, 1.981 jazigos revestidos com acabamento convencional e 482 com tampas revestidas em rocha ornamental e laterais revestidas com acabamento convencional. revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 94 avaliação da situação dos danos dos jazigos foram avaliados 32.132 jazigos presentes nas áreas de estudo e, deste total, 18.014 jazigos (56,06%) apresentam danos. cabe destacar que em muitos jazigos há mais de um tipo de dano, o que resultou em número de danos superior ao número de jazigos. dos 5.741 jazigos do cemitério municipal são francisco de paula, 2.258 (39,33%) apresentaram danos aparentes, tendo sido identificados 4.678 danos. sendo assim, foram observados 2,07 danos simultâneos por jazigo, entre os quais se destacam: revestimento parcialmente comprometido, ausência de pintura nos jazigos com acabamento convencional e a presença de vegetação junto à base, como pode ser visualizado na figura 2. o cemitério municipal são franciso de paula apresenta o menor número de danos por jazigo dentre as quatro áreas avaliadas. esta condição pode estar associada à predominância de jazigos revestidos com rocha ornamental, que apresenta maior durabilidade do revestimento às ações das intempéries diárias e das variações de temperatura ao longo do ano. segundo frascá (s/d), este tipo de material apresenta dilatação térmica linear de 10-3 mm/m.⁰c com capacidade de suportar variações de temperaturas em intervalo de 0⁰c e 50⁰c. o menor índice de danos por jazigo pode, ainda, estar associado a fatores como representatividade histórico-cultural do cemitério em relação às personalidades de destaque da sociedade curitibana, ali sepultadas e visitadas constantemente pela sociedade em geral, além da proximidade com a sede administrativa deste serviço municipal. no cemitério municipal água verde, em 8.877 jazigos, foram identificados 21.115 danos, o que lhe confere o segundo maior índice comprometimento total de revestimento com acabamento convencional nas laterais e tampa com azulejo comprometimento parcial de revestimento com acabamento convencional presença de rachaduras com acabamento convencional ausência de pintura tampa de vedação entreaberta presença de vegetação junto à base figura 2 – gráfico comparativo dos tipos de danos associados aos jazigos dos cemitérios municipais de curutiba. sf = cemitério municipal são francisco de paula; av = cemitério municipal água verde; bq = cemitério municipal do boqueirão; sc = cemitério municipal santa cândida (curitiba, 2007, 2008a, 2008b, 2008c). revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 95 de danos simultâneos por jazigo (2,38), mesmo com a predominância de jazigos construídos com acabamento em rocha ornamental. os danos mais frequentes foram (figura 2): ocorrência de tampa entre aberta (15,26%) e presença de vegetação junto à base (17,82%). constatou-se que, neste cemitério, houve uma degradação do espaço pela não conservação e manutenção dos jazigos. tais problemas podem estar ligados a fatores como falhas operacionais no controle da manutenção dada pelos permissionários aos jazigos, e/ou refletirem questões culturais acerca do distanciamento da sociedade atual em relação à morte e ao significado da preservação da memória de entes queridos. também, os danos nas tampas dos jazigos podem estar relacionados a furtos de lápides, roubos de peças anatômicas, associados à ação de vandalismo recorrente, como apontado no plano de controle ambiental. no cemitério municipal santa cândida, o único cemitérioparque municipal, com túmulos rentes ao solo e uma ampla área gramada, foram identificados 12.543 danos em 5.846 jazigos, o que representa um índice de danos simultâneos por jazigo de 2,15, próximo ao encontrado no cemitério municipal são francisco de paula. contudo, na leitura visual do espaço, a própria tipologia do cemitério atenua a percepção dos danos por parte do visitante. os danos mais comuns estão associados com o acabamento na tampa superior em azulejo e acabamento convencional nas laterais, sendo este o tipo de acabamento predominante na área. também foram observadas rachaduras (15,34%), situações de revestimento parcialmente comprometido (13,64%) e ausência de pintura nos jazigos com acabamento convencional (14,81%), sugerindo uma possível ocorrência simultânea destes danos em razão do acabamento com argamassa (figura 2). no cemitério municipal boqueirão, dos 5.839 jazigos, 1.033 apresentaram danos, correspondendo 17,69% do total, e a um menor número de jazigos com danos entre as quatro áreas cemiteriais avaliadas. quando avaliado, porém, o número de danos simultâneos por jazigo, esta situação é modificada, pois o local apresenta cerca de 3,86 danos simultâneos por jazigo, a maior relação encontrada, o que resulta em 3.984 danos. os danos mais comuns foram a presença de rachaduras (22,89%), revestimento parcialmente comprometido (19,07%) e ausência de pintura nos jazigos com acabamento convencional (32,88%). tais ocorrências implicam, ao longo do tempo, em uma degradação das paredes e, em casos de extremo abandono, descolamento e queda do revestimento (figura 2). quanto à incidência de jazigos com vazamento de necrochorume e odor, o conjunto de dados para todas as áreas não atingiu 1,49% dos danos identificados em todos os cemitérios. é válido observar que vazamentos de necrochorume nas gavetas subterrâneas não foram objeto de análise, restringindo-se o levantamento a danos externos e visíveis. alterações como rachaduras, comprometimento no revestimento e deslocamento de tampas podem acarretar em acúmulos de águas pluviais no interior dos jazigos e, consequentemente, interferir no processo de decomposição dos corpos, resultando numa conservação dos corpos sepultados, dependendo do estágio de decomposição em que se encontram. nestes casos, as águas pluviais podem, ainda, carrear o produto de coliquação para fora dos jazigos, através das rachaduras, colaborando com o aumento da fragilidade ambiental destas áreas. outro dano comum a todas as áreas é o deslocamento de calçadas que afetem a base do jazigo, em função da presença de vegetação arbustiva ou arbórea, o que pode danificar as redes de drenagem de água pluvial, e, assim, contribuir para a fragilidade ambiental da área. apesar de ser um problema visível, cabe destacar que os dados dos planos de controle ambiental consultados apontam para baixos índices de jazigos com basculamento, por um ou mais fatores associados, tais como sobrepeso da estrutura com fundação inadequada, capacidade de suporte extrapolada em função da sobrecarga e subdimensionamento de peças estruturais. o basculamento pode ser decorrente, ainda, de inadequações no padrão construtivo dos jazigos, em possíveis reformas, principalmente quando se mantêm, sob as novas estruturas, peças anatômicas dos sepultamentos antigos feitos diretamente no solo. os planos registraram danos desta natureza somente nos cemitérios municipais são francisco de paula (0,49%) e santa cândida (1,20%), em decorrência das adaptações nas estruturas feitas ao longo dos anos, pois muitos jazigos alteraram sua aparência física, sobrelevando-se em dois ou três jazigos. como consequência dos danos, pode ocorrer uma interferência na qualidade das águas subterrâneas, uma vez que as condições geológicas podem favorecer ou dificultar a dispersão de contaminantes. avaliação da qualidade das águas subterrâneas dos poços de monitoramento do cemitério municipal água verde os resultados de análise das águas subterrâneas no cemitério municipal água verde para os parâmetros ph, condutividade, turbidez, sólidos dissolvidos totais, revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 96 ferro, cálcio, magnésio, dbo, dqo, oxigênio dissolvido, coliformes termotolerantes e cor constam na tabela 1. • ph, condutividade elétrica e sólidos dissolvidos totais os valores de ph das amostras de água subterrânea dos poços de montante, durante os anos de monitoramento, apresentaramse numa faixa de 5,98 a 8,50, semelhantes às características tabela 1 – resultados das análises das amostras de água subterrânea dos poços de monitoramento do cemitério municipal água verde (curitiba, 2008b, 2008e, 2009f) ph condutividade (μs.cm-1) av 01 av-02 av 03 av 04 av 05 av 06 av 08 av 09 av 01 av 02 av 03 av-04 av 05 av 06 av 08 av 09 1 7,57 6,63 6,34 6,85 5,23 6,58 7,88 8,03 386,00 73,80 102,30 75,00 104,10 101,40 368,00 270,00 2 7,57 6,63 6,34 6,85 5,23 6,58 7,88 8,03 386,00 73,80 102,30 75,00 104,10 101,40 368,00 270,00 3 7,28 7,21 6,13 5,98 4,89 6,35 7,84 7,76 368,00 38,00 219,00 68,00 84,00 91,40 352,00 301,00 4 7,28 7,21 6,13 5,98 4,89 6,35 7,84 7,76 368,00 38,00 219,00 68,00 84,00 91,40 352,00 301,00 5 7,57 7,48 6,37 7,50 4,82 7,29 7,85 7,80 400,40 407,00 140,70 395,10 104,60 210,00 303,50 239,00 turbidez (ut) sólidos dissolvidos totais (mg. l-1) 1 450,00 12,00 56,00 16,00 3,00 47,00 1,20 2,50 251,00 48,00 66,00 49,00 68,00 66,00 239,00 176,00 2 450,00 12,00 56,00 16,00 3,00 47,00 1,20 2,50 251,00 48,00 66,00 49,00 68,00 66,00 239,00 176,00 3 6,00 2,00 7,00 60,00 <1,00 5,00 3,00 13,00 239,00 247,00 142,00 44,00 55,00 59,00 229,00 196,00 4 6,00 2,00 7,00 60,00 <1,00 5,00 3,00 13,00 239,00 247,00 142,00 44,00 55,00 59,00 229,00 196,00 5 41,00 49,76 33,58 47,71 11,30 91,46 35,67 79,60 228,00 234,00 104,00 244,00 96,00 148,00 190,00 152,00 ferro (mg. l-1) cálcio (mg. l-1) 1 4,27 1,42 7,90 1,25 0,73 0,29 0,20 0,48 41,44 9,42 6,78 10,55 7,54 7,91 40,31 32,77 2 4,27 1,42 7,90 1,25 0,73 0,29 0,20 0,48 41,44 9,42 6,78 10,55 7,54 7,91 40,31 32,77 3 0,06 0,25 14,20 1,96 <0,01 0,29 0,04 0,23 53,37 32,76 18,67 10,44 6,48 11,09 38,13 41,22 4 0,06 0,25 14,20 1,96 <0,01 0,29 0,04 0,23 53,37 32,76 18,67 10,44 6,48 11,09 38,13 41,22 5 0,30 0,34 21,40 0,40 0,26 0,63 0,30 0,60 52,00 52,00 8,00 52,00 4,00 24,00 32,00 28,00 magnésio (mg. l-1) coliformestermotolerantes (nmp.100 ml-1) 1 24,50 0,95 4,62 3,38 2,43 6,08 18,33 13,71 3,10 228,20 3,10 >2419,2 5,20 62,00 >2419,2 <1,0 2 24,50 0,95 4,62 3,38 2,43 6,08 18,33 13,71 3,10 228,20 3,10 >2419,2 5,20 62,00 >2419,2 <1,0 3 17,89 25,23 11,43 1,12 1,65 3,31 26,06 15,56 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 < 1,0 < 1,0 4 17,89 25,23 11,43 1,12 1,65 3,31 26,06 15,56 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 <1,0 5 22,00 24,00 5,00 22,00 4,90 15,00 17,00 15,00 >23,0 >23,0 16,00 <1,1 <1,1 3,60 <1,10 2,20 dbo (mg o2. l -1) dqo (mg o2. l -1) 1 <2,0 <2,0 3,2 <2,0 <2,0 2,3 <2,0 2,9 7,41 2,47 11,86 4,94 9,88 12,36 2,47 9,39 2 <2,0 <2,0 3,2 <2,0 <2,0 2,3 <2,0 2,9 7,41 2,47 11,86 4,94 9,88 12,36 2,47 9,39 3 <2,0 <2,0 <2,0 5,3 <2,0 <2,0 <2,0 <2,0 5,00 3,00 15,00 27,00 6,00 5,00 5,50 4,00 4 <2,0 <2,0 <2,0 5,3 <2,0 <2,0 <2,0 <2,0 5,00 3,00 15,00 27,00 6,00 5,00 5,50 4,00 5 <2,0 <2,0 <2,0 2,0 <2,0 <2,0 <2,0 <2,0 <2,00 5,00 <2,00 11,00 3,00 <2,00 <2,00 <2,00 oxigênio dissolvido (mg.l-1) cor (uh) 1 7,50 7,50 7,50 7,50 7,50 7,50 7,50 7,50 600,00 25,00 500,00 75,00 5,00 400,00 5,00 10,00 2 7,50 7,50 7,50 7,50 7,50 7,50 7,50 7,50 600,00 25,00 500,00 75,00 5,00 400,00 10,00 <5,00 3 6,30 6,30 6,30 6,30 6,30 6,30 6,30 6,30 <5,00 <5,00 5,00 200,00 <5,00 10,00 <5,00 5,00 4 6,30 6,30 6,30 6,30 6,30 6,30 6,30 6,30 <5,00 <5,10 5,00 200,00 <5,00 10,00 <5,00 5,00 5 2,98 2,98 2,98 2,98 2,98 2,98 2,98 2,98 25,00 50,00 125,00 50,00 25,00 50,00 25,00 1000,00 coliformes totais (nmp.100 ml-1) bacterias heterotroficas (mg.l-1) 1 26,50 >2419,2 206,40 >2419,2 6,30 1046,00 >2419,2 579,40 12,00 120,00 0,52 110,00 5,00 78,00 790,00 3,00 2 26,50 >2419,2 206,40 >2419,2 6,30 1046,00 >2419,2 579,40 1,20 12,00 0,05 11,00 0,50 6,30 79,00 0,30 3 <1,0 <1,0 142,50 231,00 3,00 86,40 <1,00 48,60 14,00 14,00 7,40 150,00 14,00 63,00 150,00 53,00 4 <1,0 <1,0 142,50 231,00 3,00 86,40 <1,00 48,60 n.e. n.e. n.e. n.e. n.e. n.e. n.e. n.e. 5 >23,0 >23,0 >23,0 1,10 9,20 23,00 >23,0 12,00 47,00 172,00 69,00 5,10 3,00 48,00 84,00 54,00 salmonella (mg.l-1) clostridio sulfito redutor (mg.l-1) 1 a a a a a a a a n.e. a a a n.e. n.e. n.e. n.e. 2 a a a a a a a a <1,10 9,20 6,90 <1,10 <1,10 5,10 n.e. n.e. 3 a a a a a a a a <1,10 9,20 6,90 <1,10 <1,10 5,10 3,60 9,20 4 a a a a a a a a n.e. n.e. n.e. n.e. n.e. n.e. n.e. n.e. 5 a a a a a a a a >23,00 >23,00 >23,00 >23,00 16,00 12,00 23,00 23,00 n.e. = dado não encontrado; a = ausência; datas de realização das coletas = 1 – em 25/01/2007; 2 – em 01/05/2007; 3 – em 13/09/2007; 4 – em 01/02/2008; 5 – em 16/07/2009 revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 97 encontradas no aquífero guabirotuba, que, conforme muller (2007), corresponde a um ph entre 6,7 a 8,1. e dentro dos valores aceitáveis pela portaria do ministério da saúde n° 518/04 (entre 6 e 9,5). feitosa e manoel filho (2000) citam que, geralmente, o ph das águas subterrâneas varia entre 5,5 e 8,5. já a resolução conama nº 396/08 não estabelece nenhum padrão de ph para as diferentes classes. o único poço de monitoramento com valores de ph fora da faixa aceitável pela portaria foi o av-05, considerado como background, cujas interferências podem referir-se a atividades antrópicas externas ao cemitério e não relativas a sua operação. também foram avaliados os parâmetros condutividade elétrica e sólidos dissolvidos totais. a condutividade elétrica é um valor recíproco da resistividade elétrica, utilizada indiretamente para determinar a concentração de sólidos dissolvidos, sendo um dos parâmetros indicados para se determinar condições de potabilidade (marion et al., 2007). quanto à condutividade, não há limites estabelecidos pela legislação. entretanto, migliorini et al. (2007), em pesquisa realizada nos cemitérios municipais são gonçalo e parque bom jesus de iguape, em cuiabá (mato grosso), atribuíram o aumento de condutividade dos poços de jusante em relação ao de background como função de possível contaminação das águas subterrâneas por necrochorume. os autores citados verificaram uma condutividade média de 98,6 μscm1, superior aos resultados obtidos de background e atribuíram esta condição a um possível impacto da atividade cemiterial, pois o poço avaliado possuía uma profundidade e um tempo de contato maior devido à formação geológica. avaliando os resultados de condutividade para o cemitério municipal água verde, seguindo as discussões de migliorini, observouse que as condições antrópicas externas à área têm maior influência na qualidade das águas subterrâneas do que a atividade cemiterial. considerando o poço av-04 como o mais representativo da atividade, verificou-se que a média de condutividade (116,89 μs.cm-1), para o período de monitoramento, apresentou-se inferior à observada para av-06, um poço de background (180,40 μs.cm-1), que poderia ter interferência direta em função da potenciometria. quando comparados os resultados de espíndula (2004), que obteve valores acima de 1000 μs.cm-1 para o cemitério da várzea, recife, atribuídos por ele como decorrentes da decomposição de corpos em área de sepultamento com menos de um ano, aos registrados para o cemitério água verde, estes apresentaram-se inferiores, em todos os poços de monitoramento. os resultados obtidos com a análise dos sólidos dissolvidos totais mostraram o mesmo comportamento que a condutividade, o que já era esperado, pois há uma correlação intrínseca entre ambos (migliorini et al., 2007) e que, indiretamente, demonstra a presença de sais minerais. as amostras coletadas não ultrapassaram o limite máximo permitido para sólidos dissolvidos totais, que é de 1.000 mg.l-1 pela resolução conama 396/08 e pela portaria do ministério da saúde n° 518/04. foram detectadas alterações de condutividade e sólidos dissolvidos totais nos poços de monitoramento av-01, av-02 e av-08, também denominados de montante (background), sugerindo reflexos da área externa, não associados ao desenvolvimento das operações do cemitério. além disso, as águas do aquífero guabirotuba possuem naturalmente concentração média de sólidos dissolvidos totais de 156,74 mg.l-1, variando entre 11,00 e 419,00 mg.l-1 (instituto das águas, 2010), o que contribui para a hipótese de não haver interferência da atividade cemiterial nesta área. para o poço av-04, considerado o mais à jusante da área e que possui o nível do aquífero freático mais aflorante (0,69 a 1,16 m), ou seja, mais suscetível às variações de nível por ocasião de chuvas intensas, os resultados dos parâmetros condutividade e sólidos dissolvidos totais apresentaram-se mais baixos que os demais poços. isto foi observado, com exceção do período de coleta das amostras em 2009, onde os valores foram superiores em relação aos demais, porém semelhantes aos poços de background e à condição encontrada para as águas subterrâneas do aquífero guabirotuba. sendo assim, por este parâmetro não é possível afirmar que haja uma relação dos resultados do poço av-04 com contaminação do aquífero freático decorrente da decomposição humana ou ainda que ocorra uma influência direta do cemitério municipal água verde na qualidade das águas subterrâneas. sugere-se, para monitoramento futuro, um acompanhamento periódico mensal dos níveis do aquífero freático, de modo a correlacionar com os índices pluviométricos verificados para curitiba, integrando-os na análise dos resultados destes parâmetros. • cor e turbidez uma forma de avaliar os resultados obtidos no parâmetro sólidos dissolvidos totais é a verificação do comportamento dos resultados para o parâmetro cor (cetesb, 2008). também se pode associar a cor em função da presença de altos níveis de ferro, entretanto, estas relações não foram verificadas neste trabalho. os resultados obtidos para o parâmetro cor apresentaram uma grande variação, além de terem ultrapassado o limite máximo permitido pela portaria ms 518/04 (15 uh), nos vários anos amostrados revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 98 e nos diferentes poços de monitoramento. as oscilações encontradas podem estar relacionadas a problemas analíticos envolvendo coleta e metodologia de análise. o parâmetro turbidez indica a presença de sólidos em suspensão, tais como partículas inorgânicas (areia, silte e argila) e detritos orgânicos (cetesb, 2008). conforme legislação pertinente (portaria ms 518/2004 e resolução conama nº 396/2008), apenas a portaria do ministério da saúde estabelece um padrão, em relação à turbidez (5 ut). para o cemitério água verde, no ano de 2007, o valor médio do parâmetro turbidez foi igual a 55,28 ut e, para 2009, de 48,76 ut. é importante, ressaltar, porém, que a comparação adequada destes dados e suas possíveis correlações com outros parâmetros foi prejudicada, em função de métodos analíticos distintos terem sido aplicados nas campanhas avaliadas. • ferro quanto ao parâmetro ferro total, em 2007, observou-se concentração média de 2,18 mg.l-1 e, para o ano de 2009, de 3,03 mg.l1. estes valores apresentam-se muito superiores ao limite correspondente a 0,3 mg.l-1, estabelecido pela portaria ms 518/2004 e pela resolução conama 396/2008. segundo feitosa e manoel filho (2000), os processos e fatores que influem na evolução da qualidade das águas subterrâneas podem ser intrínsecos ou extrínsecos ao aquífero. em relação aos processos intrínsecos, ao que se refere à formação guabirotuba, observou-se que teores de ferro total podem atingir médias de 0,7 mg.l-1 e máximos de até 9 mg.l-1 (instituto das águas, 2010). assim, pode-se verificar que os valores de ferro encontrados, na maioria da campanhas de monitoramento, estão em consonância com a formação geológica local, uma vez que as variações do nível do aquífero freático num ciclo hidrológico podem provocar o desprendimento constante de partículas, lixiviando tais compostos para as águas subterrâneas. com relação aos fatores extrínsecos, poderiam estar associadas as guarnições metálicas dos caixões, bem como a pintura à base de verniz como acabamento dos caixões (migliorini, 1994). • cálcio, magnésio a dureza é um indicador da qualidade das águas para abastecimento e que está associada à presença de cátions cálcio e magnésio. não há evidências da relação destes indicadores com algum problema sanitário, há, no entanto, constatações de sabor desagradável e efeitos laxativos (cetesb, 2008). a qualidade natural das águas subterrâneas do aquífero guabirotuba, ao qual pertence o cemitério municipal água verde, apresenta uma composição química bicarbonatada sódica, não sendo raro encontrar sódio, cálcio, magnésio e potássio (muller, 2007). segundo o instituto das águas (2010), as águas do aquífero guabirotuba possuem em média 22,13 mg.l-1 de cálcio, podendo variar entre 0,65 a 81,85 mg.l-1 e 7,24 mg.l-1de magnésio, também podendo variar entre 0,31 e 35,47 mg.l-1 . sendo assim, os resultados obtidos para os parâmetros cálcio e magnésio apresentaram-se com as características naturais da composição química das águas subterrâneas do aquífero guabirotuba, não sendo possível associar a alterações decorrentes da atividade cemiterial. • demanda bioquímica de oxigênio (dbo) e demanda química de oxigênio (dqo) os parâmetros que permitem avaliar as questões relativas à contaminação por matéria orgânica são dbo e dqo e os próprios bacteriológicos. por definição, a dbo é a quantidade de oxigênio necessária para oxidar a matéria orgânica por decomposição microbiana aeróbia para uma forma inorgânica estável (cetesb, 2008), sendo uma medida indireta para caracterização do grau de poluição. a resolução conama nº 357/2005 orienta que, para amostras de água com classe 2, a dbo deverá ser menor que 5 mg.l-1. feitosa e manoel filho (2000) afirmam que, em geral, para as águas subterrâneas, a dbo é inferior a 1 mg.l-1 e que valores superiores indicam contaminação. já demanda química de oxigênio (dqo) é, por definição, a quantidade de oxigênio necessária para oxidação da matéria orgânica através de um agente químico (cetesb, 2008). em águas subterrâneas, a dqo pode variar de 1 a 5 mg.l-1, e valores acima de 10 mg.l-1 indicam contaminação (feitosa ; manoel filho, 2000). a análise dos dados de dqo obtidos a partir de relatórios técnicos foi dificultada no presente trabalho, tendo em vista a falta de padronização metodológica observada em determinadas campanhas, cujos limites mínimos quantificados foram distintos (exemplo 5 mg.l-1 para uma campanha e 2 mg.l-1 para outra). além disso, quando analisados conjuntamente os parâmetros dbo, dqo e coliformes termotolerantes, não foi possível estabelecer uma correlação direta entre eles, sugerindo a inconsistência dos dados. um exemplo disto pode ser verificado mediante a análise do poço av-08, que apresentou em 2007, dbo menor que 2,0 mg.l-1, dqo de 2,47 mg.l-1 e coliformes termotolerantes maior que 2419,20 nmp.100 ml-1. • oxigênio dissolvido (od) outro parâmetro que aponta as condições de sobrevivência de microrganismos é o oxigênio dissolvido. baixas concentrações de oxigênio dissolvido indicam que houve consumo na decomposição de revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 99 compostos orgânicos (cetesb, 2008), assim como a presença de elevadas concentrações de sais dissolvidos podem influenciar o teor de oxigênio dissolvido (fiorucci ; benedetti filho, 2005). o oxigênio dissolvido em águas subterrâneas pode variar entre zero e 5 mg.l-1, segundo feitosa e manoel filho (2000). os resultados encontrados, com exceção da campanha de 2009, sugerem que houve erro no momento da realização da purga, tendo sido provocada uma modificação das condições naturais e que interferiram não só no parâmetro oxigênio dissolvido como também podem ter influenciado nos resultados da dbo. • demais parâmetros químicos na natureza, são encontradas diferente formas de nitrogênio que permitem avaliar em que fase de decomposição a matéria nitrogenada se encontra. o nitrogênio orgânico e amoniacal são formas reduzidas de nitrogênio, dando indícios de poluição mais recente. já nitratos e nitritos são formas oxidadas do nitrogênio e apontam para poluição mais antiga (cetesb, 2008). nos resultados para a família dos nitrogenados, ocorreu alternância de valores em todos os poços de monitoramento. mesmo assim, todos os resultados das campanhas apresentaram valores dentro dos limites de potabilidade, apesar das divergências encontradas ao relacioná-los com os parâmetros nitrogênio total, kjeldahl e amoniacal. o nitrato pode ser encontrado na composição química das águas subterrâneas do aquífero guabirotuba, alcançando valor médio de 3,65 mg.l-1, e podendo variar entre 0,021 e 74,00 mg.l-1 (instituto das águas, 2010). outros estudos publicados sobre a qualidade das águas do aquífero guabirotuba indicaram a presença de nitrato acima do limite de potabilidade em algumas amostras, fato que não tem origem natural, estando associado ao recebimento de esgotos domésticos (instituto das aguas, 2010). como há relatos do desenvolvimento de cânceres, linfomas e má formação congênita decorrentes da ingestão de água contaminada com até 4 mg.l-1 de nitrato em longo prazo (neira et al., 2008), sugere-se a realização de pesquisa junto aos órgãos de saúde para apurar a ocorrência destas doenças na população do entorno imediato, assim como realizar um levantamento da existência de poços para abastecimento e consumo de água subterrânea. já os teores encontrados de cloreto, sulfato, sódio, zinco e cádmio nos anos amostrados foram muito abaixo dos limites máximos permitidos pela legislação (250 mg.l1, 250 mg.l-1, 200 mg.l-1, 5 mg.l-1, 0,005 mg.l-1, respectivamente). • coliformes totais e termotolerantes e outros parâmetros microbiológicos os parâmetros microbiológicos avaliados para o cemitério municipal água verde foram coliformes totais, coliformes termotolerantes, bactérias heterotróficas, salmonella e clostrídio sulfito redutor. o grupo coliforme é considerado o principal indicador de contaminação fecal, associado às fezes de animais homeotermos e com o solo, sendo o coliforme termotolerante o mais significativo por se tratar de bactérias restritas ao trato intestinal de animais de sangue quente (cetesb, 2008). os resultados destes parâmetros para o cemitério municipal água verde apontaram uma possível ocorrência de interferência externa à área devido às alterações registradas nos poços de monitoramento ditos de montante em relação ao sentido de fluxo das águas subterrâneas, refletindo as condições em que o empreendimento está submetido e o contexto local no qual a área está inserida. somado a este fato, é necessário considerar que os níveis do lençol freático são altos, praticamente aflorantes em alguns pontos, incorrendo na possibilidade da influência da qualidade das águas do curso hídrico canalizado na área do cemitério ou ainda, estar relacionada à possibilidade de ligação clandestina de esgotos, contaminando diretamente o rio. para os anos amostrados, coliformes totais e termotolerantes foram detectados na maioria das campanhas de amostragem. segundo o ministério da saúde, o padrão de potabilidade em relação a estes organismos é de ausência em 100 ml. observou-se, no entanto, que algumas amostras resultaram em valores absolutos elevados e outras abaixo do limite de detecção do método utilizado, sendo possível identificar diferenças metodológicas adotadas nos relatórios analíticos consultados. demonstra-se, portanto, a necessidade de padronizações analíticas em campanhas futuras, para que estes parâmetros possam ser analisados de forma segura e integrada aos demais. martins et al. (1991), em trabalho realizado no cemitério vila formosa (são paulo), apresentaram um exemplo de caso em que a geologia local desempenha um papel de filtro natural, retendo microrganismos e matéria orgânica no solo, devido à alternância de solos argilosos e areno-argilosos. contudo, apesar da composição do solo do cemitério municipal água verde ser bastante similar ao cemitério vila formosa, os níveis de água mais aflorantes no água verde não garantem que haja uma coluna de solo suficiente para o bom desempenho como filtro. a presença de coliformes termotolerantes associados à água relaciona-se à existência de microrganismos patogênicos, responsáveis pela transmissão de doenças de veiculação hídrica, tais como febre tifóide, febre paratifóide, desinteria bacilar e cólera (von sperling, 1996). revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 100 outro indicador utilizado para verificar as condições higiênicas corresponde às bactérias heterotróficas, que utilizam os compostos orgânicos como fonte de carbono. sua presença pode indicar uma condição de aerobiose maior, sugerindo a passagem de matéria orgânica para o lençol freático, onde as proteínas seriam convertidas a nitrato, que se acumula na água subterrânea (martins et al., 1991). embora não sejam consideradas patogênicas, quando presentes em nível elevado podem constituir risco à saúde (espindula, 2008; martins et al., 1991). os resultados das campanhas realizadas indicam elevadas concentrações deste tipo de bactéria heterotrófica, que caracterizam anaerobiose, favorecendo a desnitrificação do nitrato, levado a nitrogênio. para avaliar o risco da presença de microrganismos patogênicos nas águas subterrâneas, tem sido também utilizado o indicador salmonella. sua presença está relacionada a doenças infecciosas gastro-intestinais de relevância para saúde pública. os resultados das campanhas de 2007 e 2009 indicaram ausência desta bactéria. e, por fim, outro parâmetro microbiológico analisado foi o indicador clostrídio sulfito redutor, cuja avaliação pode sugerir poluição mais antiga, por ser mais resistente às condições ambientais adversas, prolongando sua permanência no meio (martins et al., 1991). os resultados das análises de clostrídio sulfito redutor no ano de 2007 apontam a presença desta bactéria em algumas amostras, o que remete a uma preocupação, em especial no que se refere à utilização de poços artesianos nas áreas de entorno do cemitério, já que o plano de controle ambiental registrou a existência de um poço à jusante no entorno imediato. segundo martins et al. (1991), não se pode afirmar, entretanto, que a presença desta bactéria esteja relacionada ao processo de putrefação, mas tão somente que este organismo poderia compor mais um indicador para avaliação das águas subterrâneas. avaliação da vulnerabilidade dos aquíferos as quatro áreas deste estudo estão assentadas basicamente sobre duas geologias predominantes, formação guabirotuba (fg) e embasamento cristalino (ec). a formação guabirotuba é composta por bancos pouco consolidados de argilas, arcósios, depósitos rudáceos (conglomeráticos) e de finos depósitos carbonáticos (caliches), bem como areias arcoseanas e cascalhos (salamuni; stellfeld, 2001; salamuni et al., 2004). o embasamento cristalino é composto por rochas metamórficas de alto grau, compostas por grande variedade litológica, indicada pela ocorrência de gnaisses, migmatitos e subordinamente, xistos, quartzitos, ultrabasito, metabasito e anfibolito (mineropar, 2006 apud curitiba, 2011a; talamini neto, 2001). o cemitério municipal são francisco de paula está assentado sobre duas unidades geológicas distintas, que são o complexo atuba (embasamento cristalino) e a formação guabirotuba (figura 1), sendo a primeira em menor proporção de área. basicamente os solos da formação guabirotuba possuem uma composição mineralógica mais expressiva de argilas, sendo comum a presenças de siltes e areias inconsolidadas. os resultados dos ensaios de permeabilidade da área apontam para uma condutividade hidráulica na área entre 8,2x10-5 cm.s-1 e 8,5x10-7 cm.s-1 e uma velocidade aparente de fluxo entre 15,97 m.ano-1 e 0,17 m.ano-1 (curitiba, 2008c). isto indica que os solos da área são mais impermeáveis, o que pode dificultar a percolação de efluentes para as camadas mais profundas e, assim, proteger as águas subterrâneas de possíveis contaminações externas. o cemitério municipal água verde, por sua vez, está assentado numa área basicamente da formação guabirotuba, com predominância de argilas a siltes, e ocasionalmente lentes de arcóseo, que são sedimentos inconsolidados. os ensaios de campo para o plano de controle ambiental resultaram em condutividade hidráulica (k) média de 9,90x10-6 cm.s-1 e a velocidade média de fluxo subterrâneo é de 0,14 m.ano-1 (curitiba, 2008a). o cemitério municipal boqueirão encontra-se sobre duas unidades geológicas distintas: embasamento cristalino e formação guabirotuba. a condutividade hidráulica (k) observada foi de 2,9398x10-5 cm.s-1 (curitiba, 2007). já o cemitério municipal santa cândida, localizado no outro extremo da cidade, apresenta-se assentado, em sua maior parte, sobre o embasamento cristalino e em proporções menores sobre a formação guabirotuba. os resultados de ensaios indicaram que a área possui condutividade hidráulica (k) entre 3,3x10-5 e 1,7x10-6 cm.s-1 e velocidade de fluxo subterrâneo entre 0,44 m.ano-1 e 8,61 m.ano-1 (curitiba, 2008b). a condutividade hidráulica de todas as áreas variou entre 3,3 x 10-5 cm.s-1 e 8,5 x 10-7 cm.s-1, resultados que indicam uma baixa condutividade, dificultando a migração de contaminantes. a exceção é para o cemitério municipal santa cândida que, por estar assentado em sua maior parte sobre o embasamento cristalino com possibilidade de rochas mais aflorantes, pode representar um fator de risco para eventos de contaminação de aquífero profundo. revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 101 as condições dos níveis de água subterrânea e a respectiva carga hidráulica para as poços de monitoramento para as amostras de 2007 e 2008 estão apresentadas na tabela 2. de acordo com os resultados obtidos pelo método god, as quatro áreas estão assentadas em solo, cujas águas subterrâneas podem estar classificadas quanto à vulnerabilidade variando desde insignificante à alta, como pode ser visualizado no quadro síntese na tabela 3. a área mais vulnerável quanto à contaminação das águas do aquífero freático é o cemitério municipal santa cândida. o embasamento cristalino é uma formação geológica que pode conter falhas geológicas, ditas fraturas, e facilitar a contaminação do aquífero profundo. a parte sobre a formação guabirotuba indicou uma condição moderada à suscetibilidade, em razão das características predominantes que conferem um arranjo impermeável e de semi-confinamento. cabe destacar que o santa cândida é o segundo maior cemitério municipal de curitiba, em área e em número de túmulos e sua concepção de implantação prejudica a percepção visual dos danos e dos problemas de vazamento. desta forma, a realização das campanhas tabela 2 – características físicas dos poços de monitoramento dos cemitérios municipais de curitiba (curitiba, 2007, 2008b, 2008c, 2008d) poços cota (m) profundidade (m) nível de água (m) carga hidráulica (m) 2008 2009 2008 2009 sf-01 929,01 5,08 4,09 0,95 924,92 928,06 sf-02 936,9 5,32 2,08 2,5 934,82 934,4 sf-03 927,51 5,95 4,73 3,5 922,78 924,01 sf-04 922,73 6,1 3,22 3,3 919,51 919,43 sf-05 923,26 9,48 9,87 nd 913,39 nd sf-06 921,1 7,9 8 nd 913,2 nd sf-07 930,5 11,75 10,88 10,6 919,62 919,9 sf-08 922,87 7,89 4,58 2,67 918,29 920,2 sf-09 923,22 5,16 1,27 1,27 921,95 921,95 av-01 918 10,22 1,54 1,62 916,46 916,38 av-02 918 8,44 0,82 0,98 917,18 917,02 av-03 908 4,23 1,44 1,44 906,56 906,56 av-04 903 5,34 0,78 1,16 902,22 901,84 av-05 911 7,85 3,57 3,65 907,43 907,35 av-06 913 6,61 0,82 0,83 912,18 912,17 av-08 906 9,83 1,32 1,3 904,68 904,7 av-09 907 8,09 1,22 1,15 905,78 905,85 av-10 908 ne 1,78 nd 906,22 nd av-11 907 ne 2,36 nd 904,64 nd bq-01 922 5,97 6,6 5 915,4 917 bq-02 920,5 10 5,68 6,9 914,82 913,6 bq-03 919,87 4,93 5,55 2,9 914,32 914,32 bq-04 nd 6,38 nd 4,4 nd nd pp-01 919,62 ne 5,1 nd 914,52 nd pp-02 921,8 ne 6,55 nd 915,25 nd pp-03 920,72 ne 5,54 nd 915,18 nd bq-06 919,87 3,48 nd 2,6 nd 917,27 bq-08 918,5 7,34 nd 4,5 nd 914 bq-09 919,93 6,24 3,15 3,1 916,78 916,83 bq-09a 921,45 ne 3,3 7,3 918,15 915,15 bq-09b 919,93 ne 2,9 7,1 917,03 912,83 sc-01 951,37 6,47 3,17 1 948,2 950,37 sc-02 944,5 5,21 4,24 seco 940,26 nd sc-03 931 5,41 nd nd nd nd sc-04 924,99 3,1 1,69 2,39 923,3 922,6 sc-05 926,69 3,96 2,94 2,44 923,75 924,25 sc-07 935,5 10,82 seco 7,07 nd 928,43 sc-08 934,93 8,84 9,01 nd 925,92 nd sc-09 934,4 6,63 6,94 3,2 927,46 931,2 sc-10 938,32 5,64 3,89 2,75 934,43 935,57 sc-11 929,72 0,95 2,88 seco 926,84 nd nd = informação não disponível; ne = informação não encontrada revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 102 de monitoramento da qualidade das águas subterrâneas, para detectar as alterações, significa antecipar a possível contaminação das águas subterrâneas. a fiscalização dos jazigos quanto às condições de manutenção também deve ser feita de forma efetiva, uma vez que a responsabilidade é do cessionário, e ao poder público, cabe orientar e resguardar o direito de todos a um ambiente saudável. o cemitério municipal boqueirão corresponde à área menos vulnerável em relação à contaminação das águas subterrâneas (vulnerabilidade baixa a insignificante). esta condição é atribuída, principalmente, pelo favorecimento do semiconfinamento das camadas argilosas, que as tornam naturalmente impermeáveis, minimizando a dispersão de contaminantes. apesar disto, sua fragilidade ambiental reside nas condições desfavoráveis de manutenção, sendo este o cemitério cujo número de danos por jazigos foi maior. destaca-se a presença de rachaduras e de revestimentos parcialmente comprometidos, o que favorecem a infiltração da água de chuva, a circulação de vetores, carreamento do lixiviado, e, em longo prazo, infiltrações internas podem ocorrer e propiciar o contato do necrochorume com o solo e água. neste caso também, a ação do poder público deve ser mais efetiva e eficaz, pois os cessionários têm a obrigação de manter seus jazigos em condições mínimas que garantam sua integridade. diferentemente dos demais, o cemitério municipal água verde está assentado basicamente da formação guabirotuba, o que dificulta a percolação de efluentes para as camadas mais profundas pela presença das argilas. pacheco e batello (2000) e silva (1998) destacam que, quanto menos profundo for o nível do aquífero freático, mais suscetíveis à inundação estão as sepulturas, tornando o aquífero vulnerável às contaminações pelo transporte de vetores químicos e microbiológicos contidos no necrochorume. esta condição de vulnerabilidade pode ser agravada se considerada a ocorrência de danos nas tampas dos jazigos em áreas suscetíveis à inundação. o cemitério municipal são francisco de paula está assentado sobre embasamento cristalino e formação guabirotuba, e os resultados dos ensaios de permeabilidade revelam que os solos presentes na área são mais impermeáveis, o que pode dificultar a percolação de efluentes para as camadas mais profundas e, assim, proteger as águas subterrâneas de possíveis contaminações externas. mesmo que os níveis de água na maioria dos poços de monitoramento apresentem-se em profundidades maiores, a parte assentada na formação guabirotuba consiste em níveis mais aflorantes, sendo consequentemente de suscetibilidade maior. entre as quatro áreas avaliadas, este é o cemitério que apresentou o menor índice de danos por jazigos, destacando-se a predominância de revestimentos de jazigos com rocha ornamental, acabamento mais durável em relação à ação de intempéries, bem como ter visitação constante da população atraídas pelo valor histórico-cultural da área e pelas personalidades de destaque ali sepultadas, e a presença da administração municipal dos cemitérios. além disto, foram identificados danos que podem ser agravados ao longo do tempo como revestimentos parcialmente comprometidos, ausência de pintura convencional e a presença de vegetação junto à base, fatos que contribuem para vulnerabilidade. conclusão foram avaliados os quatros cemitérios municipais de curitiba quanto aos aspectos construtivos e vulnerabilidade das águas subterrâneas. nos aspectos construtivos, observou-se que a falta de manutenção nos jazigos é preocupante, uma vez que 56,06% ou 18.014 jazigos apresentam um ou tabela 3 – avaliação do índice de vulnerabilidade do aquífero freático nos cemitérios municipais de curitiba, aplicando-se o método god (curitiba, 2007, 2008a, 2008b, 2008c) sf av bq sc ec fg fg ec fg ec fg aquífero (g) critério 20 a 100m 1,20 a 11m 20 a 100m 5 a 20m todas <5m god 0,5 0,9 – 0,8 0,6 0,50 0,80 1,0 0,90 substrato geológico (o) critério confinado livre coberto não confinado confinado semiconfinado livre livre god 0,2 0,6 0,9 0,20 0,40 0,90 0,70 profundidade do teto do aquífero (d) 0,6 a 0,7 0,6 a 0,5 0,90 0,60 0,70 0,60 0,55 índice 0,06 a 0,07 0,24 – 0,32 0,49 0,06 a 0,07 0,224 0,54 0,34 vulnerabilidade insignificante baixa a moderada moderado insignificante baixa alta moderada sf = são francisco de paula; av = água verde; bq = boqueirão; sc = santa cândida; ec = embasamento cristalino; fg = formação guabirotuba revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 103 mais danos, sugerindo um baixo índice de conservação e manutenção dos espaços, o que compromete a operação adequada da área. os índices obtidos no boqueirão (3,56) sugerem uma situação de abandono em áreas pontuais, e nos cemitérios água verde (2,38) e santa cândida (2,15), um abandono geral das áreas. o índice do são francisco de paula (2,07) indica uma melhor condição de conservação e manutenção dada pelos permissionários. além disso, a falta de manutenção em geral, destacada pela presença de rachaduras e revestimento parcialmente comprometido, favorece infiltração, carreamento de lixiviado, circulação de vetores, acentuando a fragilidade ambiental. quanto à verificação da contaminação do aquífero freático por necrochorume no cemitério municipal água verde, os resultados das amostras das campanhas de monitoramento sugerem, em parte, reflexos de atividades externas, não associadas ao cemitério. as características químicas naturais do aquífero guabirotuba também marcaram os resultados dos parâmetros físico-químicos analisados. em relação à vulnerabilidade das águas subterrâneas, das quatro áreas analisadas, concluiu-se que o cemitério municipal santa cândida apresentou a mais alta vulnerabilidade de contaminação das águas subterrâneas. o cemitério municipal água verde apresentou a maior vulnerabilidade de contaminação por possuir níveis do aquífero freático mais aflorantes. levando-se em consideração o índice de danos múltiplos por jazigo no cemitério municipal água verde e a vulnerabilidade de contaminação da área, decorrente do tipo de formação geológica, verificou-se a necessidade de uma ação imediata nos jazigos danificados identificados, por possibilitarem a contaminação por decomposição humana. o acompanhamento e fiscalização da evolução da situação dos jazigos críticos são práticas de gestão que necessitam ser fortalecidas em áreas cemiteriais, como procedimentos para a minimização de problemas ambientais. a arquitetura destas áreas deve ser revista de modo amplo, incluindo a avaliação quanto à suscetibilidade de contaminação decorrente dos níveis de água mais aflorantes e, assim, compatibilizando o projeto de implantação dos espaços a condições ambientais adequadas. referências american public health association – apha. standard methods for the examination of water and wastewater. 20 ed washington, dc, 1998. campos, a. p. s. avaliação potencial de poluição no solo e nas águas subterrâneas decorrentes de atividade cemiterial. são paulo, sp. originalmente apresentada como dissertação de pós-graduação em saúde pública, faculdade de saúde pública, universidade de são paulo, 2007, 105 p. cetesb. significado ambiental e sanitário das variáveis de qualidade das águas e dos sedimentos e metodologias analíticas e de amostragem. in: relatório de qualidade das águas interiores do estado de são paulo, 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do meio ambiente. monitoramento da qualidade da água do aquífero freático nos cemitérios municipais do água verde, boqueirão, santa cândida e são francisco de paula. curitiba, 2008e. curitiba. secretaria municipal do meio ambiente. monitoramento da qualidade da água do aquífero freático nos cemitérios municipais do água verde, boqueirão, santa cândida e são francisco de paula. curitiba, 2009f. curitiba. instituto de pesquisa e planejamento urbano de curitiba. estudo de impacto ambiental da linha azul – santa cândida / cic sul do sistema de metrô de curitiba no eixo norte / sul da rede integrada de transportes. curitiba, 2011a. curitiba. secretaria municipal de meio ambiente. decreto municipal n° 1080, de 05 de julho de 2011. aprova o regulamento sobre licenciamento ambiental de cemitérios e estabelece requisitos, condições técnicas, no que tange à proteção e conservação do ambiente, em particular do solo e das águas subterrâneas. diário oficial do município, poder executivo, curitiba, 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estudo comparativo de curvas de ph de solos resumo objetivou-se avaliar a taxa de aplicação máxima anual de lodo de esgoto higienizado por processo de estabilização alcalina prolongada (eap) em dois solos da região metropolitana de curitiba (lapa e pinhais). obteve-se curvas de neutralização do ph, incubando-se os solos com doses crescentes de dois dos três corretivos de acidez utilizados: dois lodos eap (obtido em condições controladas e da estação) e um calcário. concluiu-se que três toneladas de lodo eap higienizado sob condições controladas foi equivalente a uma tonelada de calcário; houve interação entre lodo e tipo de solo, sendo a capacidade tampão dos solos importante para determinação da taxa de aplicação máxima anual. palavras-chave: biossólido; incubação; resolução conama 375/06. abstract the study aim was to determine the maximum annual application rate (maar) of sanitized sewage sludge by prolonged alkaline stabilization process (ss-eap), for two soils from metropolitan region of curitiba (lapa and pinhais municipality). the maar was obtained from ph neutralization curves by incubating soils samples with crescent rates of two of three acidity correctives used: two types of ss-eaps [1alkalinized under controlled condition (lab); 2 sludge station] and one limestone. the majors conclusions were: a) 3 tons of ss-eap from lab was equivalent an one ton of limestone. b) soil buffer capacity was very important to determine the maar; c) there was interaction between sludge and soil type in order to established the maar. keywords: biosolid, incubation; resolution conama 375/06. beatriz monte serrat engenheira agrônoma. doutora em solos e nutrição de plantas pela usp. professora na pós-graduação em ciências do solo – ufpr. bolsista dti/cnpq em projeto de pesquisa na sanepar. e-mail: bmserrat@ufpr.br thiago romanholi santiago graduando de agronomia – ufpr. estagiário sanepar. simone bittencourt engenheira agrônoma. mestre em agronomia pela ufpr. doutoranda do programa de pós-graduação em engenharia de recursos hídricos e ambiental ufpr. analista da sanepar. antônio carlos vargas motta engenheiro agrônomo. doutor em agronomy and soils pela auburn university, usa. professor adjunto do dep. de solos e eng. agrícola da ufpr. luiz antônio tavares pinto da silva graduando de agronomia – ufpr. bolsista iti cnpq. cleverson vitório andreoli engenheiro agrônomo. doutor em meio ambiente e desenvolvimento pela ufpr. eng. de pesquisa da sanepar e professor de mestrado em organizações e desenvolvimento da fae. revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 31 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução estudos com a disposição final do lodo gerado do tratamento do esgoto doméstico destacam as vantagens do retorno de nutrientes e de matéria orgânica aos solos agriculturáveis ou à áreas degradadas. no brasil a aplicação de lodo de esgoto na agricultura segue as determinações da resolução conama 375/06 (brasil, 2006) e no estado do paraná, essa é complementada pela resolução sema 021/09 (paraná, 2009). tais resoluções estabelecem critérios para a determinação da taxa de aplicação máxima anual de lodo de esgoto, entre eles o de ph, de modo a garantir que o ph final da mistura sololodo de esgoto não ultrapasse o limite de 7,0. o lodo de esgoto gerado na região metropolitana de curitiba apresenta teores de substâncias inorgânicas abaixo dos limites estabelecidos pela legislação (tamanini et al., 2008), dessa forma, as medidas de controle prioritárias para uso agrícola desse material visam a higienização para eliminação dos agentes patogênicos. para este fim, a companhia de saneamento do paraná adota o processo de estabilização alcalina prolongada (eap) por meio da adição de cal visando a elevação do ph da mistura a 12 e com posterior período de cura de 30 dias (sanepar, 2007 e paraná, 2009). o lodo higienizado por estabilização alcalina prolongada (lodo eap) apresenta características de corretivo de acidez do solo. os óxidos e hidróxidos de ca e mg que constituem o lodo eap, possuem maior velocidade de reação quando comparados aos carbonatos de ca e mg, constituintes do calcário, material normalmente utilizado como corretivo de acidez de solos agrícolas (motta; lima, 2006). assim, a elevação do ph do solo a valores superiores a sete poderá provocar mais facilmente efeitos negativos nos cultivos agrícolas, conforme observado por chueiri et al. (2007) e por tamanini et al. (2008). a faixa de ph do solo determinado em água entre 6,0 e 6,5 tem sido considerada excelente para a maioria das plantas cultivadas, sendo que algumas culturas tais como, milho, trigo e soja, apresentaram efeito depressivo na produtividade em situações de valores superiores a 7,0 (mello et al., 1984), pois neste caso, pode vir a comprometer o suprimento de alguns micronutrientes tais como mn, fe, zn, cu e b (motta; lima, 2006). na determinação do ph em cacl2 esses valores, em média, correspondem à 5,4; 5,9 e 6,4 respectivamente (monte serrat et al., 2006). ainda que se utilize o mesmo processo para higienização do lodo de esgoto eap, existem variações nos métodos de desague e mistura, bem como, na origem e quantidade dos materiais empregados, podendo resultar em poderes alcalinizantes distintos para cada lote. da mesma forma, solos com diferentes características de “poder tampão”, poderão apresentar respostas diferenciadas à aplicação de um mesmo lote de lodo eap. desta forma, para um programa da disposição agrícola do lodo eap, é importante a definição da amplitude dessas variações. cabe ressaltar que o “poder tampão” sendo uma característica intrínseca do solo que determina a resistência à variação do ph, está relacionado com a composição mineralógica e/ou conteúdo de orgânica dos solos (nolla; anghinoni, 2004). o método da incubação com caco3 é utilizado como método padrão para a avaliação de efeito corretivo de diversos materiais (nolla; anghinoni, 2004; motta; lima, 2006) e comparações com calcário têm sido feitas por prado e fernandes (2000) e prado et al. (2002), permitindo, desta forma, o estabelecimento de referenciais com diferentes tipos de solo. em função do critério de elevação de ph estabelecido a resolução conama 375/06 para determinação da taxa de aplicação máxima anual, o presente estudo visa obter, analisar e comparar curvas de elevação de ph de dois solos de características distintas da região metropolitana de curitiba incubados com um único lote de lodo esgoto higienizado pelo processo de estabilização alcalina (lodo eap); verificar, para um dos solos, o efeito da aplicação de dois lotes de uma mesma unidade de gerenciamento de lodo de esgoto (ugl), preparados de maneira distinta; e ainda, comparar, para um dos solos, as curvas de elevação de ph obtidas com lodo eap, citadas anteriormente, com as curvas de elevação de ph desse solo incubado com calcário comercial. materiais e métodos dois tipos de solos de importância agrícola foram selecionados e coletados na região metropolitana de curitiba – pr (rmc): latossolo bruno ácrico (lbw1) do município de pinhais – pr; cambissolo háplico tb distrófico (cxbd29), do município da lapa – pr. os solos foram coletados e transportados para dependências da ufpr, onde foram secos e peneirados em peneira com abertura de 2 mm. amostras de solo seco foram separadas para análise química e física segundo marques e motta (2003) e embrapa (1997), respectivamente (tabela 1). floresta de araucária com sub-bosque era a vegetação existente na área de pinhais e campo nativo, recém desbravado, com plantio de cultura de milho no ano anterior para a área de lapa. o solo da lapa apesar do uso agrícola com milho, não tinha recebido calagem. em julho de 2009 o experimento foi estabelecido em local protegido no departamento de solos e engenharia agrícola do setor de ciências agrárias da ufpr, empregando-se o ensaio de incubação (brasil, 2006). a unidade experimental constou do equivalente a 400 g de solo seco, condicionados em potes plásticos de um decímetro cúbico (diâmetro de 18 cm) com tampa perfurada. revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 32 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 solo ph al + 3 h + + al +3 ca + 2 mg + 2 k + t p c v areia silte argil a ds u ca cl2 s m p -------------------cmolc dm -3 -------------- mg dm -3 g dm -3 % ---------g cm -3 ------ g dm -3 g kg 1 lbw 4,0 4,7 3,7 15,8 3,1 1,6 0,09 20,59 1,3 65,4 23 221 129 650 0,95 54,3 cxbd 4,1 4,9 1,9 11,3 1,3 1,2 0,19 13,99 0,6 21,2 19 713 87 200 1,23 28,7 tabela 1: atributos químicos e físicos dos solos da região metropolitana de curitiba utilizados no processo de incubação*. *profundidade de coleta 0 – 20cm. t = capacidade de troca de cátions; c = carbono orgânico; v = saturação por bases; ds = densidade do solo; u = umidade do solo na capacidade de campo (0,033 mpa). dois lotes de lodo de esgoto foram utilizados, um originário da ete são jorge do município de almirante tamandaré (lodo at) e outro, misto de várias etes incluindo o lote anterior, coletado na unidade de gerenciamento de lodo (ugl) do bairro cidade industrial de curitiba (cic), denominada de cic-xisto do município de curitiba (lodo cic/xis). ambos os lotes foram resultantes de tratamento anaeróbio de esgoto, desaguados em leito de secagem e higienizados pelo processo eap, adicionando-se cal na proporção de 50% de sólidos totais. a quantidade utilizada de lodo úmido foi calculada com base nos sólidos totais de uma sub-amostra. a mistura da cal ao lodo da ugl cic-xisto foi realizada em escala real utilizando-se misturador mecânico (maromba) de carregamento manual (pá). para o lodo da ete são jorge a mistura foi realizada sob condições controladas, onde as quantidades de cal e lodo úmido foram pesadas em balança de precisão e posteriormente misturadas manualmente, deixando-se por um período de cura de trinta dias. a tabela 2 apresenta as características dos materiais utilizados quanto ao poder de correção de ph. material ph pn 2 prnt 3 cal 12,3 124,0 105,1 calcário 9,5 101,8 101,3 lodo de esgoto ete são jorge 1 9,7 29,4 lodo de esgoto ugl cic xisto 1 9,8 51,1 tabela 2 – características da cal, dos lodos higienizados com cal e do calcário comercial utilizado na incubação dos solos quanto ao poder de correção de ph. 1 lodo de esgoto higienizado com cal; 2 pn: poder de neutralização; 3 prnt: poder relativo de neutralização total. o experimento foi conduzido em ambiente protegido em temperatura ambiente. para os dois solos, os tratamentos foram aplicados em delineamento “inteiramente casualizado”, com três repetições, conforme apresentado na tabela 3. o efeito do tempo sobre ph também foi avaliado em amostras do material incubado coletadas aos 0, 7, 14, 30, 45 e 60 dias. o tempo 0 foi correspondente à amostra coletada logo após a adição de água na mistura de solo e lodo. a amostra foi então levada a estufa de circulação de ar forçada, com temperatura controlada de 55 0 c, até peso constante (brasil, 2006). o ph foi determinado em solução de cacl2 0,01 m, utilizando phmetro digital com duas casas decimais. adicionou-se 25 cm 3 de solução de cacl2 0,01 à amostra de 10 cm 3 de solo, seguindo-se os procedimentos apresentados por marques e motta (2003). solo tratamento lodo de esgoto (t ha -1 de st) calcário t ha -1 * ete são jorge ugl cic xisto cxbd29 lapa 0 – 10 – 20 40 e 80 0 – 10 – 20 40 e 80 lbw1 pinhais 0 – 10 – 20 40 e 80 0 – 3,5 – 11,7 – 19,9 – 28,2 tabela 3 – doses dos lotes de lodo e de calcário aplicadas para obtenção das curvas de ph de solos da região metropolitana de curitiba. *doses calculadas pelo método de saturação de bases (v%) visando atingir v% de: 0 – 40 80 – 120 – 160, respectivamente. revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 33 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 a umidade na capacidade de campo foi obtida através do aparelho extrator de richards na tensão de 0,033 mpa (embrapa, 1997). cada solo foi umedecido e mantido úmido durante o período experimental, com uma quantidade de água desionizada equivalente a 80% do valor obtido para a sua capacidade de campo. os dados obtidos foram analisados estatisticamente pelo programa r (r development, 2008), fazendo-se a análise da variância. após a análise conjunta dos dados de ph considerando o tempo de incubação e a dose, foram realizadas, apenas para o último dia de incubação, análises de regressão individualizadas para os lodos e para o calcário em função das doses aplicadas. para o solo de pinhais foi realizada a correspondência entre calcário e lodo. a taxa de aplicação máxima anual foi estimada aos 60 dias de incubação através da análise da regressão do ph versus dose do lodo de esgoto higienizado aplicado para cada situação. considerou-se a linha de predição superior, obtida a partir do limite de confiança dos dados, com 95% de confiabilidade (draper e smith, 1998), para indicar a quantidade de lodo mais segura, evitando que o solo ultrapasse o ph 7. resultados e discussão as respostas da interação entre as doses de lodo de esgoto e o tempo de incubação para a variável ph do solo cxbd29 lapa estão apresentadas na figura 1a, para o lodo at e na figura 1b, para lodo cic/xis. as superfícies de resposta dos dois lodos apresentam a mesma tendência de acréscimos decrescentes do ph com a elevação da dose ao longo do período avaliado. tal fato era esperado visto que a reatividade do produto diminui com elevação do ph e ca no sistema. o efeito do tempo pode ser observado por meio da elevação do ph, do dia 0 até 60 dias de incubação, quando considerada a mesma dosagem. isto se deve, provavelmente, à reatividade dos hidróxidos que compõem a cal utilizada no processo de higienização dos dois lodos, ou seja, parte dos hidróxidos reagiu no inicio da incubação para todas as dosagens e no decorrer do tempo a reação prosseguiu de menor intensidade, diferenciada de acordo com cada dosagem (allen & hossner, 1991). (a) (b) figura 1 – ph do solo cxbd29 – lapa em função do tempo de incubação e das doses de lodo aplicadas: lodo at (a) e lodo cic/xis (b). a tabela 4 apresenta a análise comparativa do efeito da dose aos 60 dias de incubação para os dois lodos. no solo da lapa verificou-se que houve diferença entre esses dois lodos, pois para o lodo cic/xis os valores de ph foram superiores até a dose 40 t ha -1 , observando-se também que para esse lodo houve menor variação no ph entre as doses mais elevadas. tipo de lodo (1) dose de lodo de esgoto t ha -1 0 10 20 40 80 lodo at (2) 4,7 f 5,2 e 5,8 d 6,7 c 7,7 ab lodo cic/xis (3) 4,7 f 5,7 d 6,3 c 7,5 b 8,0 a tabela 4. médias de ph do solo da lapa aos 60 dias de incubação com lodo de esgoto de almirante tamandaré da ete são jorge (lodo at) e do lodo de curitiba da ugl cic/xisto (lodo cic/xis). revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 34 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 (1) adição de cal a 50% dos sólidos totais; (2) lodo preparado em condições de laboratório; (3) lodo preparado em condições de escala real, com misturador mecânico e carregamento manual; (4) valores seguidos da mesma letra não diferem entre si pelo teste de tukey a 5%. na continuação da avaliação do efeito desses dois lodos sobre o ph do solo da lapa, a taxa de aplicação máxima anual determinada (figuras 2a e 2b) foi de 40,6 t ha -1 para o lodo at e 23,9 t ha -1 para o lodo cic/xis. essa diferença entre as taxas é um indicativo da complexidade na quantificação da cal pelo carregamento manual, considerando que um lodo foi preparado em condições controladas e outro em condições reais de operação. um dos principais problemas observados em escala real é a variação no volume do lodo devido à variação de sua umidade, o que poderá acarretar dificuldades no controle da quantidade de cal a ser aplicada. a razão entre as doses necessárias para atingir ph 7 no solo da lapa, apresentada no parágrafo anterior para os dois lodos eap fica em 1,7 (40,6 / 23,9). esta razão é praticamente igual ao inverso da razão (1,74) entre os valores do poder de neutralização determinados em laboratório, desses mesmos lodos (pns de 29,4 / 51,1 = 0,575, tabela 2). como a quantidade de corretivo a ser aplicada é inversamente proporcional ao seu poder neutralizante, isso sugere que a metodologia de determinação do pn utilizada para corretivo agrícola poderá ser importante para a recomendação da taxa de aplicação máxima anual de lodo eap a ser aplicada no solo. esses resultados podem representar uma substituição metodológica no processo de obtenção da curva, devendo ser testada com maior número de solos e lodos de esgoto. (a) (b) figura 2 – relação entre o ph (cacl2) e as doses de lodo aplicadas no solo da lapa e taxa de aplicação máxima anual: lodo at (a) e lodo cic/xis (b). para o solo lbw1 pinhais, os dados relativos às doses de lodo eap e de calcário no tempo avaliado são apresentados nas figuras 3a e 3b, os quais possuem comportamento similar ao observado para as incubações com o solo da lapa quanto aos acréscimos decrescentes de ph com aumento das doses, sendo mais evidentes no dia 0. todavia os resultados diferem dos observados para solo da lapa, pois para o solo de pinhais os phs não atingiram valores maiores que 7 com uso do lodo at e de calcário. isto indica que o solo de pinhais tem uma maior resistência à elevação do ph, o que é confirmado pelos seus maiores valores de (h + + al +3 ), argila e matéria orgânica apresentados na tabela 1, características essas relacionadas por diversos pesquisadores à capacidade tampão dos solos (almeida et al., 1999; nolla ; anghinoni, 2004). para o solo de pinhais, essa resistência à elevação do ph com a adição de produtos alcalizantes é também evidenciada pela dose necessária de lodo para atingir ph 7,0 (figura 4), a qual foi de 74,15 t ha -1 ; 1,8 vezes maior que a obtida para o solo da lapa com o mesmo lodo at. salienta-se que comparados à média dos solos brasileiros, os solos do presente estudo apresentam atributos, já citados, que lhes confere maior poder tampão (motta; melo, 2009). ao avaliar o intervalo de ph em água considerado adequado para a maioria das plantas cultivadas, entre 6 e 6,5 (mello et al., 1984), obtém-se, figuras 3a e 5, quantidades de aplicação que variam de 20 a 30 t ha -1 revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 35 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 para os solos da lapa e de 40 a 60 t ha -1 para o solo de pinhais. para esta mesma região, serrat et al. (2009), trabalhando com três solos da rmc, obteve a taxa de aplicação máxima anual de lodo eap de 31 t ha -1 . (a) (b) figura 3 – ph do solo lbw1 pinhais em função do tempo de incubação e da dose de corretivo aplicada: lodo at (a) e calcário (b). como a definição da quantidade de lodo eap a aplicar depende de critérios estabelecidos pelo conama 375 (brasil, 2006), a sua recomendação fica limitada pelo critério mais restritivo. isso é observado por bittencourt et al. (2009) em sua pesquisa sobre a disposição agrícola de lodo eap em 2007, os quais citam que os projetos agronômicos realizados pela sanepar recomendaram em média 10,89 t ha -1 de sólidos totais para a região metropolitana de curitiba. numa análise mais detalhada das figuras 3a e 3b é possível verificar que os aumentos de ph ao longo do tempo são maiores para o calcário do que para lodo. embora o calcário utilizado tenha pn e prnt (tabela 2) ligeiramente acima de 100%, o principio ativo na correção da acidez é carbonato que diferentemente do hidróxido, tem sua reatividade reduzida em ph acima de 6,0 (allen & hossner, 1991). figura 4 relação entre o ph (cacl2) e as doses de lodo at aplicada no solo de pinhais e taxa de aplicação máxima anual. revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 36 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 a elevação do ph utilizando lodo eap e calcário para solo de pinhais permitiu o estabelecimento da equivalência entre os mesmos (figura 5). observa-se que até a dose de aproximadamente 40 t ha -1 de lodo eap existe uma relação praticamente linear de 3/1 (lodo/calcário). figura 5 – correspondência entre lodo at e calcário para o solo de pinhais. essa relação é mais elevada para os valores de calcário superiores 13 t ha -1 , devido a redução da reatividade do calcário em phs próximos a 6. verifica-se que esse valor obtido aproximou-se do calculado para 80% de saturação por bases, conforme tabela 2 (11,7 t ha -1 ). salienta-se que a higienização do lodo eap a 50% dos sólidos totais confere à mistura lodo/cal essa mesma relação de 3/1, indicando que para o solo de pinhais o comportamento dos dois materiais corretivos foi equivalente. a existência de tais relações para diferentes tipos de lodos e de solos, poderá permitir uma extrapolação baseada na necessidade de calagem. conclusão a reação do lodo eap, como corretivo de acidez de solo, apresenta efeito de interação entre a dose e o tempo, com acréscimos decrescentes do ph em função do aumento da dose ao longo do tempo; a taxa de aplicação máxima de lodo eap anual foi 1,8 vezes mais elevada no solo com maior poder tampão, ocorrendo interação entre lodo eap e tipo de solo. a taxa de aplicação máxima anual de lodo eap sofreu interferência do método de adição da cal, sendo em média 1,6 vezes menor para o solo incubado com o lodo eap higienizado em escala real. para a elevação do ph do solo, a correspondência entre o lodo eap, higienizado sob condições controladas, e o calcário foi de 3:1. agradecimentos ao colégio agrícola da lapa, à useg/sanepar e à ufpr pelo apoio no desenvolvimento da pesquisa. ao cnpq pelo financiamento do projeto: “lodo de esgoto higienizado por diferentes processos como fertilizante de culturas em sistema de agricultura familiar” (processo 574924/2008-6-edital ct agro n.43/2008) e ao sanetec/sanepar pelo financiamento do projeto: “curvas de elevação de ph de solos com lodo de esgoto, dos quais a presente pesquisa é integrante. referências allen, e.r. & hossner, l.r. factores affecting the acumulation of surfaceapplied agricultural limestone in permanent pastures. soil scienc, baltimore, 151(3): 240-248, 1991. almeida, j. a.; ernani, p. r.; maçaneiro, k. c. recomendação alternativa de calcário para solos altamente tamponados do extremo sul do brasil. cienc. rural. v. 29, n. 4, p. 651-656. 1999. bittencourt, s.; andreoli, c. v.; mochida, g. a;souza, l. m. k. m.; serrat, b. m. aspectos agronômicos do uso agrícola de lodo de esgoto região metropolitana de curitiba. revista aidis de ingeniería y ciencias ambientales: investigación, desarollo y práctica. v. 2, n. 1, 2009. brasil. ministério do meio ambiente. conselho nacional do meio ambiente. resolução conama n o 375, de 29 de agosto de 2006. define critérios e procedimentos, para o uso agrícola de lodos de esgoto gerados em estações de tratamento de esgoto sanitário. revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 37 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 disponível em: http://www.mma.gov.br/port/conama. acesso em: fev. 2007. chueiri, w., et al. lodo de esgoto e fertilizante mineral sobre parâmetros do solo e de plantas de trigo. revista brasileira de engenharia agrícola e ambiental, campina grande, v. 11, n. 5, p. 502-508, 2007. draper, n.r.; smith jr., h. apllied regression analysis. 3.ed. new york: john w iley, 1998. 706 p. embrapa empresa brasileira de pesquisa agropecuária. serviço nacional de levantamento e conservação do solo. manual de métodos de análise do solo. rio de janeiro, 1997. 212 p. marques, r.; motta, a.c.v. análise química do solo para fins de fertilidade. in: lima, m.r. 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bittencourt, s.; marin, l.m.k.s.; lima, m.r.; andreoli, c.v. lodo de esgoto higienizado por processo alcalino no ph de solos da região metropolitana de curitiba: uma análise comparativa da taxa de aplicação máxima anual. synergismus scyentifica, utfpr, pato branco. v. 4, n. 1, 2009. tamanini, c. r.; motta, a. c. v.; andreoli, c. v. e doetzer, b. h. land reclamation recovery with the sewage sludge use. braz. arch. biol. technol. v. 51, n. 4, p. 643-655. 2008. rbciamb | n.41 | set 2016 | 1-11 1 ana lúcia fermino de oliveira arine mestranda no instituto de ciência e tecnologia de sorocaba (icts), laboratório de toxicologia ambiental e histologia (lathis) da universidade estadual paulista júlio de mesquita filho (unesp) – sorocaba (sp), brasil. renata fracácio professora da unesp-icts e coordenadora do lathis – sorocaba (sp), brasil. mail address: ana lúcia fermino de oliveira arine – avenida três de março, 511 – alto da boa vista – 18087-180 – sorocaba (sp), brazil. e-mail: analucia.arine@gmail.com abstract investigation of the dynamics and toxicity of pollutants in natural sediments is hindered by the great complexity of their matrix. given this difficulty, the objective of this paper was to recommend the formulation of sediments representative of tropical lotic environments, considering their use in ecotoxicological assays. organic and inorganic fractions were used in different percentages, resulting in five sediment formulations with different grain size proportions (fine, medium and coarse sand, and clay). measured dissolved oxygen and hardness values were suitable for ecotoxicological assays; however, regarding ph values, only formulations with lower levels of organic matter provided suitable water quality for this purpose (between 6.3 and 7.3), for up to 10 days. these formulations were tested using hyalella azteca, which confirmed their suitability for use in toxicological tests, since no lethal effects were observed and there were no significant changes in terms of growth and reproduction of the organisms. keywords: formulated sediments; ecotoxicological assays; hyalella azteca; tropical water bodies. resumo os estudos relacionados à dinâmica de poluentes e toxicidade em sedimentos naturais são de difícil compreensão por se tratar de uma matriz muito complexa. diante dessa problemática, o objetivo deste trabalho foi propor a formulação de sedimentos com características representativas de ambientes lóticos tropicais, considerando-se a sua aplicação em ensaios ecotoxicológicos. as frações orgânica e inorgânica foram utilizadas em porcentagens variadas, totalizando cinco formulações de sedimento com diferentes proporções granulométricas (areia fina, média, grossa e argila). os resultados de oxigênio dissolvido e dureza permaneceram adequados para ensaios ecotoxicológicos, porém, considerando-se o ph, apenas as formulações contendo menores taxas de matéria orgânica apresentaram-se adequadas para este fim (entre 6,3 e 7,3), num período de estabilização de até 10 dias. a espécie hyalella azteca confirmou a aplicabilidade desses sedimentos em testes toxicológicos, não tendo sido observadas taxas de letalidade, tampouco variações significativas em relação aos parâmetros de crescimento e reprodução dos organismos. palavras-chave: sedimentos formulados; ensaios ecotoxicológicos; hyalella azteca; corpos de água tropicais. doi: 10.5327/z2176-9478201611614 formulation of sediments with characteristics of tropical lotic systems for use in ecotoxicological assays formulação de sedimentos com características de sistemas lóticos tropicais para aplicação em ensaios ecotoxicológicos arine, a.l.f.o.; fracácio, r. rbciamb | n.41 | set 2016 | 1-11 2 introduction one of the most important uses of ecotoxicological testing concerns the establishment of safe concentrations of pollutants in order to protect the aquatic life in water and sediment environments (zagatto, 2008). this can be achieved by exposing test organisms to different concentrations of a chemical agent under controlled conditions. relations between concentration, effect, and exposure time enable the identification of a concentration range, above which the majority of species could suffer injury, and which should not be exceeded (zagatto; bertoletti, 2008). in brazil, the resolution 357 (brasil, 2005) of the conselho nacional do meio ambiente (conama) sets out water quality standards according to the intended use, considering the protection of aquatic life in classes 1 and 2 water bodies. however, as to sediments, there is no brazilian legislation concerning quality standards or toxicological potential of this aquatic compartment. this happens due to the difficulties involved in studying sediments, especially the interpretation of experimental results obtained using natural sediments. these materials represent a highly complex matrix, and many factors can influence both pollutant bioavailability and reaction mechanisms, as well as can hinder the evaluation of toxic effects of a pollutant (mozeto; zagatto, 2008). the brazilian environmental agency presents a single legislation concerning the evaluation and disposal of dredged materials in brazilian jurisdictional waters (brasil, 2004), whose reference values for freshwater sediment are based on the official canadian sediment quality guidelines for the protection of aquatic life (ccme, 1995). a possible way of minimizing these difficulties is the use of laboratory-manufactured artificial sediments that are spiked with contaminants in order to determine toxic effects under controlled conditions (murdoch et al., 1997). this can assist in understanding the behavior of different classes of pollutants, including their mobility between water and sediment compartments (“top down” and “bottom up”), degradation time, and formation of secondary compounds, as well as bioavailability and toxicity to biota. despite the importance of studies using artificial sediments, new methodologies that take into account physical and chemical factors are needed in order to avoid inaccurate predictions (burton et al., 2003). the organic content of artificial sediment can influence the nutritional status of the test organism, therefore preliminary studies are essential to formulate the sediment (wästlund, 1999). furthermore, most of the sediment formulations that have been described do not represent real environments (gonzalez, 2012). in a country like brazil, with a vast geographical area and a diversity of geological processes that produce sediments, formulations should therefore consider different regional characteristics. formulations of sediments containing known amounts of contaminants, based on real north american sediments, have been recommended by the organization for economic co-operation and development (oecd) since 1994 to determine observed effect concentrations (oec), non-observed effect concentrations (noec), and lethal concentrations (lc), and to establish standards for sediment quality (suter, 2008). however, due to differences in geographical characteristics, individual countries should develop protocols suitable for ecotoxicological and chemical studies designed to determine environmentally safe concentrations and to understand the dynamics of organic and inorganic pollutants. this study would assist in enabling formulations to be adjusted for ensuring their suitability in tests using representative organisms from this type of environment. hyalella azteca is an epibenthic species from northern freshwater. this amphipod was chosen as a matching parameter for the sediment quality, as recommended by international and brazilian standards for sediment toxicity evaluation (usepa, 2000; abnt, 2013). it presents short life cycle, dimorphism, sexual reproduction, and females produce eggs. such characteristics allow the survival and reproduction to be evaluated by different generations of hyalella azteca, which are recommended criteria for ecotoxicological analysis of many aquatic pollutants. amphipods play an important role in aquatic environments due to their detritivorous and herbivorous habits and consequent transfer of energy produced by algae and vegetables to consumers of higher trophic levels (usepa, 2000). formulation of sediments with characteristics of tropical lotic systems for use in ecotoxicological assays rbciamb | n.41 | set 2016 | 1-11 3 objectives the purpose of this work was to develop suitable formulated sediments for the survival, growth, and reproduction of hyalella azteca with formations that represent water bodies in the state of são paulo, brazil. tietê river system is located in the highest economic and population growth area of the state of são paulo. the effects of granulometry variation and organic matter content on test organisms were evaluated. material and methods formulations the tested formulations were based on previous studies regarding the formation of natural sediments from 14 locations in the tietê river system in four different periods (rodgher et al., 2005). tietê river is an important aquatic system impacted by a range of anthropogenic influences, and it is used for different purposes such as power generation, public water supply, and navigation. it was chosen as a basis for the formulations due to its varied geology and extensive area, stretching from the east of são paulo state to its point of discharge into the paraná river system. five sediment compositions were tested using different proportions of coarse, medium, and fine sand (jundu®, analândia, são paulo), and kaolin clay (synth®) for the inorganic fraction, totaling 100 g in each formulation. the granulometry followed the classification scheme described in the regulation from the associação brasileira de normas técnicas (abnt) nbr 6502 (abnt, 1995), as previously used (rodgher et al., 2005). these materials were calcined in a muffle furnace at 550 °c for one hour before the experiments. different proportions of two types of organic matter (elodea sp. and tetramin®) were added to the formulations. the macrophyte elodea sp. was dried at 40 °c for 24 hours, crushed and sieved to particles < 1 mm in order to ensure good interaction with the sediments (oecd, 2010). in addition, a common commercial fish food (tetramin®, with a 47% crude protein content) was likely crushed and sieved. there are many types of organic matter sources for artificial sediment composition. easy acquisition, cost and constant composition for the selection of sources of organic matter were considered important, despite the low representativeness of very complex natural organic matter (gonzalez, 2012). us environmental protection agency (usepa, 2000) does not recommend a specific organic carbon source, but they believe it is important to observe the ratios of carbon to nitrogen to phosphorus when considering the materials to be used in formulated sediments. some authors (péry et al., 2005; verrhiest et al., 2002) have used tetramin® as an organic carbon to formulated sediments in their studies, and this material is listed as a possible source of organic matter for formulated sediment composition (usepa, 2000). elodea sp. was chosen as an alternative to α-cellulose, which use is also very common in studies with formulated sediments. the organic matter contents of different formulations varied between 1 and 20% (table 1). after mixing manually the dry organic and inorganic components, reconstituted water was added at a ratio of 1 g: 4 ml (sediment/reconstituted water). the water used followed the recommendations for cultivation of hyalella azteza (a representative test organism for sediments). tap water was filtered and dechlorinated, followed by adjustment of ph, hardness, and dissolved oxygen (do) to values of 7.2 – 7.6, 40 – 48 mg caco3 l -1, and > 4 mg l-1 respectively (usepa, 2000; abnt, 2013). these parameters were monitored every three days for 15 days, under controlled conditions of temperature and photoperiod. mild aeration of the surface was maintained throughout the experiment, and three replicates were used for each formulation. the values of chemical parameters obtained for the formulations were compared with those obtained for the controls using kruskal-wallis analysis of variance test, performed with bioestat 5.0 software (ayres et al., 2007). arine, a.l.f.o.; fracácio, r. rbciamb | n.41 | set 2016 | 1-11 4 suitability of sediments for use in ecotoxicological studies: analysis of survival, growth, and reproduction of the test organism hyalella azteca formulations 4 and 5 (table 1) were selected in order to evaluate their suitability for use in ecotoxicological tests due to their satisfactory physical and chemical characteristics for use with test organisms, as required by brazilian and international protocols. the ecotoxicological studies were performed using the hyalella azteca species cultivated in incubators (tecnal ex80) on controlled conditions of temperature (24 ± 1 °c) and photoperiod (12 hours – light, 12 hours – dark), as recommended by abnt nbr 15470 (abnt, 2013) and usepa (2000) for evaluation of growth and reproduction, respectively. organisms’ feeding was in accordance with fracácio et al. (2011). the test organisms were fed every day in the experimental period with a mix of 10 mg/ml fish food solution (tetramin®), 5 mg/ml yeast and 0.1 ml/100 ml primrose oil (0,025 ml/organism/day) and macerated flakes of fish food containing spirulina (tetraveggie® spirulina – enhanced flakes, 0.2 mg/organism/every other day). according to abnt nbr 15470 (abnt, 2013) and usepa (2000), tests can be validated when they present less than 20.0% of mortality in control sediment. control consisted of inorganic sediment fraction alone for assessment of survival, growth, and reproduction of h. azteca. table 1 – proportions of organic and inorganic fractions used in sediment formulations (based on reservoirs in middle and lower tietê river, and the piracicaba river). reference environment (rodgher et al., 2005) formulation inorganic fraction organic fraction cs (%) ms (%) fs (%) cl (%) organic matter (%) elodea sp. fish food piracicaba river control 1 25 75 1a 25 75 20 1b 25 75 20 barra bonita reservoir control 2 40 50 10 2a 40 50 10 15 2b 40 50 10 15 nova avanhandava reservoir control 3 90 10 3a 90 10 5 3b 90 10 5 três irmãos reservoir (1) control 4 40 40 10 10 4a 40 40 10 10 1 4b 40 40 10 10 3 4c 40 40 10 10 1 4d 40 40 10 10 3 três irmãos reservoir (2) control 5 10 10 70 10 5a 10 10 70 10 1 5b 10 10 70 10 3 5c 10 10 70 10 1 5d 10 10 70 10 3 cs: coarse sand; ms: medium sand; fs: fine sand; cl: clay. formulation of sediments with characteristics of tropical lotic systems for use in ecotoxicological assays rbciamb | n.41 | set 2016 | 1-11 5 growth evaluation for each formulation and experimental control (table 1), 10 replicas were prepared for a 10-day test, each with one organism aged between 7 and 14 days that had been allowed a stabilization period of five days. all the experiments used 10 g of sediment and 40 ml of reconstituted water, which were placed in glass vessels with a capacity of 50 ml. the experiment lasted 10 days, and a semi-static regime was adopted, with exchange of water every three days, and measurement of ph, hardness, and do. the incubators were equipped with controlled temperature (24 ± 1°c), photoperiod (12 hours – light, 12 hours – dark), and illumination (500 – 600 lux). after the experimental period, the test organisms were evaluated biometrically to obtain the dry weight and length. dry weight was determined using a five-decimal analytical balance (ohaus), after drying the organisms for 24 hours at 60 °c, and the length was measured from the base of the first antenna to the tip of the third uropod along the curve of the dorsal surface using a vernier caliper (usepa, 2000). kruskal-wallis analysis of variance test was used to identify significant differences between the data obtained for different experimental treatments and controls. with regard to dry weight, fisher’s exact test was applied because the values were obtained as the average of five organisms for each treatment, rather than individually (ayres et al., 2007). according to abnt nbr 15470 (abnt, 2013), the length or dry weight of organisms in control sediment must be compatible with organisms of the same age previously cultivated in the laboratory. reproduction evaluation adult organisms aged between 24 and 30 days were selected to prepare couples that were kept for 14 days in vessels containing the formulations and controls, on the environmental conditions that have already been described. five replicates were used in each experiment. every seven days, adults were removed to new vessels maintained under the same conditions, and the offspring numbers were counted. statistical analysis of the data was performed using the kruskal-wallis analysis of variance test. reproduction parameter is highly variable within and among laboratories. more than 50% of laboratories participating in a round-robin testing reported that reproduction from day 28 to 42 was >2 young/female in control sediment (usepa, 2000). results and discussion formulations: analysis of chemical water parameters do and hardness values were within acceptable ranges for all the tests, with values greater than 2.5 mg/l (usepa, 2000; abnt, 2013) and between 40 and 48 mg caco 3 l-1 (abnt, 2013) respectively. maximum and minimum do values obtained for formulations 1 to 5 were 7.5 and 6.0 mg/l respectively, and the hardness was in the range of 40.0 – 46.8 mg caco 3 l-1. as to these two parameters, the formulations were suitable for use in ecotoxicological tests. however, the first three formulations with organic matter contents of 20, 15, and 5% showed substantial acidity throughout the experiment. the environment was therefore unfavorable for the survival of h. azteca during ecotoxicological tests, even with the exchange of water in every three days. when a 20.0% proportion of organic matter was used (based on sediments from the piracicaba river), the maximum and minimum ph values were 6.8 and 4.7. in the case of formulation 2, containing 15.0% of organic matter in the form of triturated elodea sp., the maximum and minimum ph values were 7.1 and 5.5 respectively, and when the fish food was used, the ph ranged between 6.0 and 7.3. slightly higher ph values were observed for formulation 3, which contained 5.0% of organic matter, with ph ranges of 6.8 to 7.2 (macrophyte) and 6.8 to 7.4 (fish food). in this case, ph showed signs of reaching equilibrium between days 10 and 15, and the average value was 6.8. these data are in agreement with the findings of verrhiest et al. (2002), who reported that the physicochemical and biological parameters of sediment formulations showed important changes during the first 10 to 15 days. these suggest that toxicity tests should only be performed after 10 days at minimum. the used arine, a.l.f.o.; fracácio, r. rbciamb | n.41 | set 2016 | 1-11 6 formulations consisted of 65.0% sand, 30.0% kaolin clay, 4.85% α-cellulose, 0.15% tetramin® fish food, and 0.1% calcium carbonate. it was shown that, during the conditioning period, parameters such as ph became stabilized and there was the initiation of organic matter degradation, which is a fundamental process in natural ecosystems. the ph values obtained for formulations 1 to 3 are shown in figure 1 (a, b and c). results of ph analyses indicated that formulations 1 and 2 were not suitable for use in toxicological tests during the 15-day period. the systems showed instability and the ph values were below the ph 7.0 – 7.6 range, which is recommended for the hyalella azteca cultivation (abnt, 2013). formulation 3 presented better stability for ph values than formulations 1 and 2, therefore the lower amount of organic matter, the more stable will be the system regarding this parameter. values of ph obtained for formulations 4 and 5 were similar to those of the controls and remained closer to neutral (table 2), which could be explained by the low organic matter content. these findings are in agreement with the work of campagna (2010), in which a simple sediment formulation (90.0% coarse sand and 10.0% clay) was used with 1.0, 3.0, and 5.0% organic matter content (derived from an aquatic macrophyte). it was concluded that the use of organic matter content exceeding 1.0% resulted in unsuitable water quality for the survival of test organisms during periods shorter than 10 days. for both formulations, those with 1.0% organic matter derived from fish food (formulations 4a and 5a) showed the best characteristics in terms of water quality suitable for the survival of h. azteca, as the ph values were slightly closer to the range recommended for this organism (table 2, figure 1d and 1e). excluding the controls, the maximum and minimum ph values were 7.3 and 6.3 for formulation 4 and 7.3 and 6.8 for formulation 5. according to kemble et al. (1999), changes in water quality using formulated sediments are related to the bioavailability of byproducts produced during the decomposition of organic matter, which in turn depends on the microbial community and physical and chemical characteristics of the sediment and water. herein, the water ph was closer to neutrality for formulation 5, which consisted mainly of fine sand. between days 7 and 15, it was slightly closer to those of the controls, for both types of organic matter, compared to formulation 4 (which had a higher content of coarse sand). in the latter case, the ph was slightly more acidic for formulation 4d, in which 3.0% elodea sp. were used. as discussed by kemble et al. (1999), sediments with finer particle size may have a greater capacity to adsorb the byproducts of organic matter decomposition, making the byproducts less available to the water column. analysis of variance using the kruskal-wallis test revealed p ≤ 0.05 for comparison of the ph values obtained for formulations 4b and 4d (3.0% organic matter) with those for the control. however, the first of these formulations showed stability after day 10, with values close to neutrality, while for the second formulation the ph remained acidic up to the end of the experiment. for formulation 5, comparisons between all treatments (including the control) resulted in p ≥ 0.05, which indicate good ph stability. in this case, there was a ph fluctuation of only 0.5 between the minimum and maximum ph values for the four formulations (with 1.0 and 3.0% organic matter). overall, considering the results of the statistical tests and the fact that the ph values were closer to those recommended for cultivation, survival, and reproduction of h. azteca, together with the time taken for ph stabilization, formulation 5a was found to be the most satisfactory. nonetheless, all the variations of formulation 5 could be considered suitable, but they only showed slight differences regarding the time taken for ph stabilization. all variations of formulation 4 also presented conformity in terms of measured parameters, with the exception of formulation 4d (using 3.0% elodea sp.). it has been widely reported that, amongst the abiotic factors, the content of organic matter in the sediment is the main factor controlling the bioavailability of organic pollutants in toxicological studies (di toro et al., 1991; fleming; holmes; nixon, 1998). in addition to the amount, the type of organic matter used in sediment formulations is also important because it influences the sorption of contaminants as well as their bioavailability to microand macroinvertebrates, and determines how well the formulations represent natural environments (gonzalez, 2012). various sources of organic matter (such as peat, dung, humus, plants, and fish food) can be used in sediment formulations. the selection of organic matter for this work was based formulation of sediments with characteristics of tropical lotic systems for use in ecotoxicological assays rbciamb | n.41 | set 2016 | 1-11 7 figure 1 – values of ph obtained every three days during 15 days of experiment: (a) formulation 1, containing 20.0% organic matter; (b) formulation 2, containing 15.0% organic matter; (c) formulation 3, containing 5.0% organic matter; (d) formulation 4 and (e) formulation 5, containing 1.0 and 3.0% organic matter. 8.0 7.5 7.0 6.5 5.5 4.5 6.0 5.0 4.0 20% fish food 20% elodea sp control days ph 3o 6o 9o 12o 15o 8.0 7.5 7.0 6.5 5.5 4.5 6.0 5.0 4.0 15% fish food 15% elodea sp control days ph 3o 6o 9o 12o 15o 8.0 7.5 7.0 6.5 5.5 4.5 6.0 5.0 4.0 5% fish food 5% elodea sp control days ph 3o 6o 9o 12o 15o 8.0 7.5 7.0 6.5 5.5 4.5 6.0 5.0 4.0 1% fish food 3% fish food 3% elodea sp control 1% elodea sp days ph 3o 6o 9o 12o 15o 8.0 7.5 7.0 6.5 5.5 4.5 6.0 5.0 4.0 1% fish food 3% fish food 3% elodea sp control 1% elodea sp days ph 3o 6o 9o 12o 15o a c b d e arine, a.l.f.o.; fracácio, r. rbciamb | n.41 | set 2016 | 1-11 8 table 2 – results of chemical analyses of sediment formulations consisting mainly of coarse and medium sand (formulation 4) and fine sand (formulation 5), using two sources of organic matter in proportions of 1.0 and 3.0%. formulation days ph hardness (mg caco 3 l-1) dissolved oxygen (mg l-1) control 4 3 7.4 45.8 7.4 6 7.5 44.6 7.5 9 7.5 44.2 7.3 12 7.6 44.0 7.4 15 7.6 43.2 7.3 4a 3 7.2 44.2 7.3 6 6.8 43.2 7.0 9 6.9 41.9 7.0 12 7.1 43.9 7.2 15 7.3 44.2 7.0 4b 3 7.1 44.6 7.0 6 6.5 42.5 6.8 9 6.3 42.4 6.3 12 6.9 41.3 6.1 15 7.0 44.3 6.9 4c 3 7.2 45.2 6.9 6 6.9 43.1 6.8 9 6.9 44.1 7.0 12 7.0 44.3 7.1 15 7.0 46.3 6.9 4d 3 7.1 44.6 7.0 6 6.5 42.5 6.8 9 6.2 42.4 6.3 12 6.6 41.3 6.1 15 6.5 44.3 6.2 control 5 3 7.5 44.3 7.2 6 7.3 44.1 7.0 9 7.1 43.2 7.3 12 7.4 44.8 7.4 15 7.5 46.2 7.3 5a 3 7.2 43.0 7.0 6 7.3 43.2 6.9 9 7.0 44.1 6.9 12 6.9 43.1 7.0 15 7.1 42.8 7.0 5b 3 7.1 45.4 7.0 6 7.0 41.8 6.6 9 6.8 46.8 6.9 12 6.9 45.6 6.0 15 7.1 44.0 7.0 5c 3 7.2 43.2 7.0 6 6.9 44.0 6.9 9 6.9 45.6 6.7 12 7.0 46.2 7.0 15 7.0 46.3 6.9 5d 3 7.1 42.8 7.0 6 7.0 42.1 6.5 9 6.8 44.7 6.7 12 6.8 40.3 6.3 15 7.1 41.8 6.8 formulation of sediments with characteristics of tropical lotic systems for use in ecotoxicological assays rbciamb | n.41 | set 2016 | 1-11 9 table 3 – physiological parameters of the organisms after 10 days of contact with sediment formulations. formulation average weight (µg) average length (mm) control 4 0.123 2.300 ± 0.081 4a 0.132 2.307 ± 0.061 4b 0.136 2.276 ± 0.104 4c 0.141 2.386 ± 0.146 4d 0.128 2.307 ± 0.147 control 5 0.138 2.280 ± 0.093 5a 0.155 2.300 ± 0.084 5b 0.143 2.438 ± 0.245 5c 0.139 2.251 ± 0.118 5d 0.132 2.266 ± 0.086 table 4 – total numbers of offsprings produced per couple after 14 days of contact with sediment formulations. formulation control 4 4a 4b 4c 4d control 5 5a 5b 5c 5d average offspring per couple 8.0 ± 1.0 8.0 ± 1.0 7.6 ± 2.8 7.2 ± 2.3 7.0 ± 1.2 8.0 ± 1.0 8.6 ± 1.5 7.6 ± 1.7 7.6 ± 1.1 8.4 ± 1.5 on the natural sediment characteristics, as well as the commercial availability and ease of use in the laboratory. further studies will be necessary to evaluate the interaction of different types of organic matter with contaminants, together with their influence on the bioavailability of toxic pollutants to benthic organisms. tests of survival, growth, and reproduction of hyalella azteca using sediment formulations results of the ecotoxicological analyses provided support for the results obtained in chemical analyses of water for formulations 4 and 5. all the exposed organisms survived until the end of the experiments, and the values obtained for growth parameters were very similar, even in the comparison of the two formulations. the average weight and length values (using 10 replicates for each formulation) are shown in table 3. the minimum and maximum values obtained for the lengths of organisms were 2.07 and 2.67 mm respectively for formulation 4, and 2.09 and 3.41 mm respectively for 5. kruskal-wallis analysis of variance test showed that for the length parameter there were no significant differences between formulations 4 and 5 and their control (p > 0.05). additionally, for the average weight of the organisms, application of fisher’s exact test revealed no significant differences between the test formulations and their corresponding controls (p > 0.05 in both cases). the reproduction parameter also showed considerable similarity between the treatments using the different formulations. the average numbers of offspring produced per couple at the end of two weeks (using five replicates for each formulation) are listed in table 4. the smallest number was three offsprings (formulation 4b), and the greatest number was 11 offsprings (formulations 4c, 5a, and 5d). these results are similar to those of fracácio et al. (2011), who found about 7 to 11 offsprings per couple aging between 30 to 42 days. kruskal-wallis analysis of variance test resulted in p > 0.05 for formulations 4 and 5 and between both formulations, therefore they suggest that there were no significant differences between the varied treatments in terms of numbers of produced offspring. arine, a.l.f.o.; fracácio, r. rbciamb | n.41 | set 2016 | 1-11 10 references abnt – associação brasileira de normas ténicas. nbr 6502: rochas e solos. rio de janeiro, 1995. ______. nbr 15470: ecotoxicologia aquática – toxicidade aguda e crônica. método de ensaio com hyalella spp. (amphipoda) em sedimentos. rio de janeiro, 2013. ayres, m. et al. bioestat: aplicações estatísticas nas áreas das ciências biomédicas. 5. ed. belém: cnpq, 2007. brasil. conama – conselho nacional do meio ambiente. resolução n.o 357. dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes, e dá outras providências. brasil, 2005. ______. resolução n.o 344. estabelece as diretrizes gerais e os procedimentos mínimos para a avaliação do material a ser dragado em águas jurisdicionais brasileiras, e dá outras providências. brasil, 2004. burton, g. a. et al. sediment toxicity testing: issues and methods. in: hoffman, d. j. et al. 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solubilização em solvente; chama; infravermelho; dsc; mev com eds; drx; e perda ao fogo. os lcds são compostos de camadas. os materiais que compõem estas camadas são, de fora para dentro, triacetato de celulose, poli (álcool) vinil dopado com iodo, triacetato de celulose, cristal líquido, vidro com ito, triacetato de celulose, poli (álcool) vinil dopado com iodo, triacetato de celulose, polímero com mica. o principal material que pode ser reciclado em lcds de dispositivos eletro-eletrônicos portáteis é o vidro, todavia a complexidade do sistema torna difícil a recuperação como matéria prima para fabricação de novos vidros. palavras-chave: reciclagem, lcds, vidro. abstract liquid crystal displays (lcd) are used in tvs, calculators, mobiles, computers (laptop and palm), video games and electronic agendas. the increasing and fast technological obsolescence of these electronic devices causes their extreme discard, decreasing the landfills useful life. therefore it is necessary the development of a lcd recycling methodology which must be started by the lcds characterization, followed by the displays processing with the objective of separating materials, using some ore treatment techniques. the characterization tests of the ldc components: solvent solubilization, flame, infrarred, dsc, mev with coupled eds, x-ray diffraction and loss on fire. the sequence of the identified materials were: celulose triacetate, poly vinyl alcohol with iodine, cellulose triacetate, liquid cristal, ito glass, cellulose triacetate, poly vinyl alcohol with iodine, cellulose triacetate, polymer with muscovite. the main material that can be recycled in lcds from portable electroelectronics devices is glass, however the system complexity makes it difficult to recover as raw material to manufacture new glass. keywords: recycling, lcds, glass. viviane tavares de moraes departamento de engenharia metalúrgica e de materiais da escola politécnica, universidade de são paulo, brasil av. prof. mello moraes, 2463, 05508-900 são paulo sp, brazil denise crocce romano espinosa departamento de engenharia metalúrgica e de materiais da escola politécnica, universidade de são paulo arthur pinto chaves departamento de minas e de petróleo da escola politécnica, universidade de são paulo, brasil jefferson salvador de moraes departamento de minas e de petróleo da escola politécnica, universidade de são paulo, brasil jorge alberto soares tenório departamento de engenharia metalúrgica e de materiais da escola politécnica, universidade de são paulo caracterização de lcds de aparelhos celulares obsoletos visando a reciclagem revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 16 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução o uso de lcd aumentou principalmente pelo seu melhor desempenho na economia de energia e diminuição de seu tamanho, com benefício de não emitirem radiação em relação às telas de tubo de raios catódicos¹. em 2005, o consumo de l cds aumentou diante da utilização das telas em aparelhos celulares e das vantagens sobre os outros monitores. foi estimado que de 2 mi lhões de toneladas de resíduos eletroeletrônico descartado na europa, cerca de 40.000 toneladas (2%) eram compostos somente de telas; presentes em laptops, agendas eletrônicas, calculadoras, celulares, vídeo games, equipamentos de áudio e telas de computadores e televisão2, 3. as telas possuem estrutura complexa composta principalmente de plásticos e vidro. ao serem descartadas em aterros, além de colabora rem para o esgotamento dos mesmos, deixam de ser reciclados plásticos e vidro. a importância em se reciclar tais materiais, está relacionado com o tempo que cada um leva para se degradadar no meio ambiente, por exemplo, os plásticos podem levar de 200 a 450 anos para se degradar enquanto que o vidro não se degrada4. as telas de cristal líquido (lcds) estão presentes na área eletrônica em vários equipamentos, com destaque às tvs, calculadoras, computadores (laptop e palmtop) e celulares5,6. para evitar problemas ambientais e alcançar o desenvolvimento sustentável temse a proposta da reciclagem das lcds, na qual estudam-se a recuperação e reciclagem do vidro das telas. os lcds tem como principais componentes o analizador, o vidro laminado, o cristal líquido e o polarizador. como a quantidade de vidro presente em lcds de equipamentos portáteis é maior do que a do plásticos os processos de reciclagem visam a recuperação do vidro. materiais e métodos com o objetivo de reciclar telas de cristal liquido foi realizada a caracterização dos seus componentes e avaliado vários métodos de liberação de materiais utilizando técnicas de tratamento de minérios. a caracterização das lcds foi baseada na identificação dos materiais. esta identificação foi dividida em duas etapas: desmantelamento e testes. o processo de desmantelamento foi feito manualmente com espátula e água para liberação dos plásticos. os componentes segregados foram aquecidos em estuda a 60°c por 24h para secagem do material, em seguida cada item foi pesado e quantificado. com os materiais liberados foram utilizados técnicas de caracterização. após a caracterização dos componentes foram selecionados processos de moagem a fim de liberar os materiais para a reciclagem. em resumo os processos que visam a reciclagem dos lcds são: desmantelamento manual, quantificação, caracterização e liberação dos materiais. a figura 1 mostra um diagrama de blocos com as etapas do processo de caracterização. caracterização separação manual ensaios eletrodo vidro pol. condutor polarizador analisador solvente chama infravermelho dsc drx mev com eds água pol. transparente pol. acinzentado água pol. transparente pol acinzentado pol. perolado pol transparente pol. perolado pol. acinzentado pol. perolado caracterização separação manual ensaios eletrodo vidro pol. condutor polarizador analisador solvente chama infravermelho dsc drx mev com eds água pol. transparente pol. acinzentado água pol. transparente pol acinzentado pol. perolado pol transparente pol. perolado pol. acinzentado pol. perolado pol. transparente pol. acinzentado figura 1 fluxograma da metodologia de caracterização de telas de lcd de aparelhos celulares obsoletos revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 17 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 foram selecionados lcds dos aparelhos de telefonia móvel obsoletos. a f igura 2 mostra um lcd usada na caracterização dos materiais. os lcds foram submetidas aos desmantelamento manual e dissolução em água a fim de separar vidros, plásticos e metal. desmantelamento manual com o processo de desmantelamento manual separam-se o polarizador, os vidros, eletrodo de metal e o polímero condutor. o polarizador e analisador são filtros finos que selecionam o comprimento de onda que pode ser emitido pelas telas; também funciona como uma barreira dos raios ultravioletas para proteger o cristal líquido dentro da tela. estes filtros foram separados dos vidros com o auxilio de um estilete. o polarizador e analisador removidos tinham um polímero solúvel em água, que facilitou a separação de três plásticos destes filtros. o polímero condutor foi destacado manualmente da tela. os vidros laminados são selados com um adesivo para encapsular o cristal liquido. o cristal líquido corresponde a apenas cerca de 0,001% da massa do lcd. quando os filtros são removidos das telas o cristal líquido se degrada com a ação da atmosfera5,7,8. para remover o eletrodo metálico, o lcd foi aquecido por 3 horas pa ra volatilizar o adesivo que o fixava na tela. dissolução em água os fi ltros polarizadores e analizadores liberam 3 tipos de plásticos após 2 horas de imersão em água a 25°c. foram denominados como polímero transparente e acinzentado. o polímero acinzentado era solúvel em água e estava presente entre as duas camadas de polímeros transparentes dos filtros. o analisador além de liberar os mesmos polímeros que o polarizador, apresentava um polímero perolado não solúvel. quantificação com a lcd foi realizado o desmantelamento dos componentes da tela, conforme descrito no desmantelamento manual e por dissolução em água da caracterização da tela. os polímeros que foram desmantelados por dissolução em água foram secados em estufa a 60°c (+/-5°c) e depois foram pesados em balança analítica. o vidro, o eletrodo e o polímero condutor foram desmantelados e pesados em balança analítica. a figura 3 mostra um esquema simplificado dos materiais e processos para a quantificação dos componentes. figura 2 imagem típica de um lcd do lote estudado revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 18 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 quantificação lcd 1 manual pol. condutor eletrodo vidro polarizador analisador pol. transparente pol . acinzentado pol. transparente pol . acinzentado pol. perolado pesagem perda ao fogo e pesagem quantificação lcd 1 manual pol. condutor eletrodo vidro polarizador analisador pol. transparente pol . acinzentado pol. transparente pol . acinzentado pol. perolado pesagem perda ao fogo e pesagem imersão em água secagem pesagem ensaios de caracterização foram usadas as seguintes técnicas para caracterização dos componentes após o desmantelamento manual. 1. ensaio com solventes; 2. ensaio com chama; 3. ft-ir espectroscopia no infravermelho por transformada de fourier; 4. dsc calorimetria exploratória diferencial; 5. drx difração de raio x, e 6. mev microscopia eletrônica de varredura. o teste com solvente foi usado para caracterizar os polímeros transparentes e acinzentado usando etanol, acetona, acetato figura 3 materiais e processos para a quantificação dos componentes de etila, tetracloreto de carbono, ácido acético , tolueno, nitrobenzeno, ácido súlfurico e água visando identificar os grupos funcionais de cada polímero. os mesmos polímeros foram também analisados pelo teste da chama. a avaliação considerou coloração e permanência da chama e odor. os ensaios de fr-ir foram usados para identificar os grupos funcionais. esta técnica só analisa materiais transparentes por este motivo foi caracterizado somente o polímero transparente. o polímero transparente também foi analisado por dsc visando a identificação do polímero através da temperatura de transição vítrea e de fusão. a difração de raio x foi usada para caracterizar os polímeros acinzentado e perolado. pedaços do polímero acinzentado foram submetidos a analise, enquanto que somente o resíduo resultante da queima a 550°c por 3 horas do polímero perolado foi enviado para análise. resultados e discussão separação manual de lcds os componentes segregados dos lcds pelo desmantelamento manual foram: polarizador, vidro frontal, vidro traseiro, eletrodo metálico e polímero condutor como pode ser visto na figura 4. revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 19 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 o analisador e o polarizador são compostos por alguns plásticos que podem ser segregados através da solubilização de um dos plásticos em água. figura 4 esquema simplificado dos componentes da lcd dissolução em água do polarizador foi separado um plástico transparente e outro acinzentado; do analisador foi removido os mesmos plásticos que do polarizador acrescentando o plástico perolizado, como mostra a figura 5. os polímeros do polarizador e analisador foram agrupados em: polímeros transparentes, polímeros acinzentados, e polímero perolado. quantificação os componentes desmantelados da tela foram pesados e calculados em porcentagem em peso conforme mostra a figura 6. estes resultados possibilitam a quantifica ção de cada material pa ra definição dos processos de liberação de materiais. figura 5 componentes segregados da lcd revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 20 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 2,7% 1,6% 8,7%2,8% 0,4% 83,6% polímero transparente polímero acinzentado polímero perolado vidro eletrodo polímero condutor nota-se que cerca de 83% da tela é composta de vidro, com isso tem-se a intenção de desenvolver uma metodologia de li beração do vidro para seu reaproveitamento e reciclagem. ensaios de caracterização os processos de desmantelamento manual e dissolução em água permitiram identificar os seguintes componentes: 1. polímero transparente, 2. polímero acinzentado, 3. polímero perolado, 4. polímero condutor, 5. eletrodo, e 6. vidro. ensaios com solventes o ensaio de solubi lização com solventes foi realizado com os polímeros transparente e acinzentado do polarizador e analisador. não foi analisado o polímero perolado, pois este apresenta um composto inorgânico que poderia influenciar a solubilização do polímero. a solubilização e o amolecimento dos polímeros em solventes pode indicar a presença de grupos funcionais na macromolécula, auxiliando na caracterização; por exemplo, a solubilização de um polímero em acetona, acetato de etila e ácido acético indica que o polímero pode ser derivado de acetato. a tabela 1 mostra a solubi lidade e o amolecimento dos polímeros em solventes, onde: s indica que o polímero solubilizou no solvente; sendo que, i significa que o polímero permaneceu insolúvel no solvente; e m indica que o polímero amoleceu no solvente. s o l v e n t e p o lí m e r o t r a n s p a r e n t e p o lím e r o a c in z e n t a d o e t a n o l i i a c e t o n a s i a c e t a t o d e e t ila s i t e tr a c lo r e t o d e c a r b o n o i i á c id o a c é ti c o s i t o lu e n o m i n itro b e n z e n o i i á c id o s u lf ú r ic o s s á g u a i s tabela 1 solubilidade e amolecimento de polímeros em solventes figura 6 componentes da lcd em porcentagem revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 21 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 nota-se que o polímero transparente apresentou solubilidade na acetona, acetato de etila e ácido acético e amolecimento em tolueno, assim os polímeros trans pare ntes podem ser derivados do acetato. para o polímero acinzentado verifica-se solubilidade em água, o que ocorre com poucos polímeros, que seria o caso de poli (álcool) vinil e poliacrilamida de alto peso molecular. foi realizado o ensaio com solvente com o polímero perolado, que apresentou o mesmo resultado que o polímero transparente quanto ao seu comportamento de solubilidade nos solventes, porém como o polímero apresenta material inorgânico na sua composição, esta análise não foi conclusiva. ensaio com chama obser vou-se a degradação do polímero transparente e do acinzentado em contato com a chama oxidante da vela. o polímero transparente tem a liberação de odor de ácido acético, o que confirmou o resultado obtido no ensaio com solventes, que os polímeros transparentes podem ser derivados do acetato, como mostra a tabela 2. ft-ir espectroscopia de infra-vermelho por transformada de fourier para a análise de infravermelho foi polímeros coloração odor permanência polímero transparente amarela ácido acético sustentável polímero acinzentado amarela nenhum sustentável tabela 2 ensaio de chama coletada um filme de polímero transparente e um filme do polímero acinzentado, sendo que os espectros de ft-ir dos mesmos são mostrados na figura 7a e 7b, respectivamente. figura 7 espectro de ft-ir dos polímeros transparente e acinzentado polímero transparente a polímero acinzentado b revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 22 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 o pico de 3315cm -1 sugere a presença de grupos o-h com vibração de estiramento, isto indica que o material pode ser um álcool, os picos de 2944 cm-1 e 2854 cm-1 sugerem a presença de vibrações de estiramento em c-h, e em 1422 cm-1 flexão no plano, indicando uma cadeia polimérica. os picos de 1500 cm-1 e 1480 cm-1 indicam c-h com flexão no plano e o-h com deformação. os picos de 1143 cm-1 e 1092 cm-1 sugerem a presença de grupos c-c com estiramento, indicando mais uma vez que é a cadeia polimérica9. comparando com espectros da literatura pode-se verificar que as regiões e as vi brações do material analisado é semelhante às encontradas no poli (álcool) vinil segundo pouchert10. dsc calorimetria exploratória diferencial a análise foi realizada com o polímero transparente, pois não possuía componente inorgânico dopado em sua estrutura, como ocorre com o polímero acinzentado e o polímero perolado. comparando os resultados do ensaio com solventes, da chama e análise de infravermelho, verificou-se que o polímero transparente é um polímero derivado do acetato, assim o dsc pode determinar a temperatura de transição vítrea deste polímero e o mesmo pode ser comparado com resultados da literatura. a figura 8 mostra o resultado do dsc para o polímero transparente.. o dsc do polímero transparente apresentou uma temperatura de transição vítrea de aproximadamente 290°c, figura 8 dsc do polímero transparente correspondente ao triacetato de celulose10. juntando-se os resultados do ensaio com solventes, ensaio da chama, infravermelho e dsc, tem-se a caracteriza ção dos componentes da tela, conforme tabela 3. componente caracterização polímero transparente triacetato de celulose polímero acinzentado poli (álcool) vinil tabela 3 caracterização dos componentes da tela de cristal líquido xrd difração de raio x a técnica foi usada pa ra caracterizar a carga mineral do polímero perolado, como mostra a figura 9. revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 23 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 de acordo com o difratograma da figura 8 os picos de difração são compatíveis com a muscovita, porém ocorre variação nas intensidades relativas devido a "textura" das partículas em forma de plaquetas. mev microscopia eletrônica de varredura a técnica de microscopia eletrônica 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 152-10 14 a.asc data ba ckground 152-10 14 a.asc peaks 1600 1200 800 400 0 000-07 -0 0 42 mus covite-3 t 0.0 10.0 20 .0 30.0 40.0 50 .0 60 .0 7 0.0 figura 9 difratograma do polímero perolado são provenientes da preparação da amostra. analisando o espectro do eds verificam-se picos pequenos de iodo, que está dopado no poli (álcool) vinil. carga do polímero perolado analisando o espectro de eds da carga do polímero perolado, apresentado na figura 11, verificam-se picos de oxigênio, alumínio, ferro, potássio, silício, e titânio. de varredura com eds acoplado foi usada para caracterizar os seguintes materiais: • polímero acinzentado, e • polímero perolado. o espectro de eds do polímero acinzentado do polarizador está mostrado na figura 10. nota-se que os picos de ouro (au) figura 10 espectro de eds e imagem de elétrons secundários do polímero acinzentado revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 24 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 este resultado está de acordo com o que fora verificado nas demais análises da caracterização, onde se concluiu que esta placa é composta de mica. a mica pode ser identificada pelos picos de potássio, ferro, alumínio, titânio, silício e oxigênio, conforme a fórmula química da muscovita kal 2 (si 3 al)o 10 (oh,f) 2 , ou ainda uma variedade da biotita (que também é uma figura 11 eds da carga do polímero perolado mica) chamada wodanita que apresenta titânio na estrutura química11. assim, a tela de cristal líquido de aparelhos de celulares é composta de polarizador, seguida de uma camada de vidro, cristal líquido, outra camada de vidro e finalmente o analisador. o polarizador é composto de camadas de triacetato de celulose, poli (álcool) vinil, e triacetato de celulose. o analisador, por sua vez, é constituído de placas de triacetato, poli (álcool) vinil, triacetato e o polímero não identificado com mica. com os resultados da quantificação e da caracterização de cada componente da tela de cristal líquido foi estruturado a figura 12 que serve de base para os processos de liberação de materiais visando a reciclagem. figura 12 quantificação e caracterização da lcd revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 25 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 conclusões para as condições deste trabalho, os resultados alcançados permitem as seguintes conclusões: 1. os lcds de telefonia celular são constituídos por diversas camadas de materiais aderidos. a seqüência de materiais de fora para dentro é: triacetato de celulose, poli (álcool) vini l dopado com iodo, triacetato de celulose, vidro, cristal líquido, vidro com ito, triacetato de celulose, poli (álcool) vinil dopado com iodo, triacetato de celulose, polímero com mica. 2. cerca de 83% da tela é composta de vidro e 17% de polímeros. referências bibliográficas asada, a. electronic displays: a revealing look at the latest in lcds. display devices dempa publications. 30, jul. 1990. mester, a. et al. characterization of the hazardous components in the end-of-life notebook display. in: light metals, califonia, tms, 2005. p. 1213 1216. hnat, 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a questão ecológica na análise da qualidade ambiental em áreas urbanas. entretanto, não só é preciso compreender melhor a pe, como são necessários estudos empíricos que analisem a sua aplicação em cidades de países em desenvolvimento. o objetivo desta pesquisa é contribuir para suprimir essa lacuna, confrontando os resultados de pe’s aplicadas no brasil para evidenciar a necessidade de uma uniformização de procedimentos e o estabelecimento de referências para que se seja possível fazer de fato uma comparação. palavras-chave: cidade, sustentabilidade, pegada ecológica. abstract cities have been increasingly seen as crucial to global sustainability regarding their social, economic and ecological aspects. public administration has to find ways to improve standards of living in a city and to search for indicators which can measure environmental performance in urban areas. ecological footprint (ef) has been seen as an important indicator to incorporate ecological concerns in environmental quality levels in urban areas. however, a comprehensive understanding of this tool is still required, as well as empirical studies that can analyses the application of ef on cities in developing countries. this paper aims to contribute to this gap. it compares the results of the application of ef in some cities in brazil identifying a need for adjustment and consistency of procedures and approaches in order to make comparisons possible. keywords: city, sustainability, ecological footprint. arilma oliveira do carmo tavares engenheira sanitarista e ambiental e mestre em engenharia ambiental urbana (ufba). professora das faculdades senai cetind e ftc salvador severino soares agra filho engenheiro químico. doutor em economia aplicada (desenvolvimento econômico, espaço e meio ambiente) (unicamp). professor adjunto do dep. engenharia ambiental/ escola politécnica /universidade federal da bahia (ufba). revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 55 introdução a perspectiva de melhoria de condições e de qualidade de vida tem sido determinante na atratividade exercida pelas cidades sobre as populações. a cidade parece ser a forma que os seres humanos encontraram para viver em sociedade e prover suas necessidades (alberti, 1994). as estatísticas falam por si: mais de 60% do pib dos países desenvolvidos é produzido em áreas urbanas e se constata que 81% dos brasileiros vivem em cidades (ibge, 2002). as cidades se tornam, portanto, lócus e cenário importante dos processos de mudanças sociais e, por sua vez, um espaço privilegiado para o exercício da cidadania. para que tal ocorra, impõe-se, como premissa fundamental, o pleno cumprimento da sua função social, ou seja, que a cidade seja entendida como um espaço urbano cujo uso e ocupação ocorram de forma socialmente justa e ecologicamente sustentável. a promoção da sustentabilidade ambiental impõe o conhecimento e o desenvolvimento de novos processos de apreensão da realidade que permitam a percepção integrada dos diferentes fatores sociais, econômicos e ecológicos. a condução dessa perspectiva exige, entre outros mecanismos, a definição de indicadores que relacionem as condições de sustentabilidade ambiental com os diferentes setores da produção social. essa demanda consta objetivamente na agenda 21, que determina que os países devam desenvolver sistemas de monitoramento e avaliação do avanço para o desenvolvimento sustentável através do uso de indicadores que possam captar as mudanças nas dimensões: econômica, social e ambiental. atualmente, diversos países e entidades internacionais, como a organização das nações unidas (onu), através de suas instituições como a comissão econômica para américa latina e o caribe (cepal) e a comissão de desenvolvimento sustentável, bem como a organização de cooperação e desenvolvimento econômico (ocde), têm desenvolvido esforços no sentido de estabelecer indicadores para a aferição e o monitoramento da trajetória das nações no caminho da sustentabilidade ambiental ou propor metodologias que possam contribuir para a escolha dos mesmos. muitos indicadores têm sido criados para tentar traduzir o grau de sustentabilidade, tanto do ambiente urbano quanto do planeta (barômetro da sustentabilidade, painel da sustentabilidade etc.). entre eles, notam-se os indicadores de origem ecológica, que compreendem a disponibilidade dos recursos naturais, tais como: áreas bioprodutivas (plantação, pastagem, marítima etc.), minerais, água, assim como a qualidade do solo, ar, a biodiversidade, dentre outros. buscando se suprir a demanda por indicadores ecológicos, ou seja, que compreendam os limites da ecosfera, foi criada a pegada ecológica (pe) no canadá, no início dos anos 90, pelos pesquisadores william rees e mathis wackernagel. esse indicador estabelece uma relação do consumo dos recursos naturais com a biocapacidade potencial da natureza para produzir e para assimilar os resíduos gerados, sinalizando se o ecossistema em análise já ultrapassou a sua própria biocapacidade. na pesquisa bibliográfica sobre a pe procedida preliminarmente, foram encontradas poucas aplicações no brasil. além disso, identificou-se que estas faziam uso de fatores de conversão internacionais, utilizavam categorias que não condiziam com a realidade local e relacionavam o consumo de água com a área de bacia hidrográfica. a pouca e frágil aplicação da pe no brasil constatada em 2005 era justificada por se tratar então de um indicador relativamente novo, sendo, portanto, ainda preciso realizar estudos mais aprofundados para sua maior compreensão e para fazer as adaptações necessárias à realidade local. essa constatação despertou o interesse na realização dessa pesquisa, visando contribuir com informações para uma futura sistematização de sua aplicação no brasil. nesse sentido, o presente artigo, baseados nos resultados da referida pesquisa, tem o objetivo de caracterizar e discutir os procedimentos de cálculo de aplicação adotados no brasil, destacando os aspectos e respectivas necessidades de uniformização que permitam o estabelecimento de referências que possam efetivar a sua aplicação como indicador de comparação das pe dos municípios. dessa forma, a partir da análise comparativa de resultados de pe aplicados no brasil pretende-se evidencia as diferenças obtidas, em função das distintas considerações que podem ser adotadas. metodologia a condução metodológica da pesquisa considerou preliminarmente o devido conhecimento e apropriação do cálculo da pe. após o entendimento da metodologia de cálculo e do seu suporte teórico, foi realizado um levantamento dos resultados das aplicações da pe realizadas no brasil, visando à obtenção de dados que pudessem auxiliar no estudo comparativo pretendido e assim na identificação das particularidades locais. cabe salientar que a bibliografia acerca da pe disponível no brasil é insuficiente para um aprofundamento sobre o método de seu cálculo, especialmente por se tratar de um indicador de origem canadense relativamente novo, criado na década de 1990. desse revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 56 modo, a busca por publicações internacionais, especificamente aquelas produzidas pelos autores do método, foi permanente, sendo necessário manter contato com pesquisadores ligados às organizações internacionais que utilizam a pe. a escolha das aplicações feitas no brasil para a realização do estudo comparativo foi baseada em dois critérios: a) ser resultado de pesquisas de mestrado e/ou doutorado e b) apresentar o memorial de cálculo da pegada. dessa forma, foram considerados os resultados dos estudos sobre os seguintes locais: • região metropolitana de fortaleza – ceará (leite, 2001); • cidades satélites (taguatinga, ceilândia e samambaia) – distrito federal (dias, 2002); • florianópolis – santa catarina (andrade, 2006). como suporte metodológico, adotou-se a cidade do salvador-ba para um estudo prático do método, o que contribuiu também para se perceber a realidade local acerca da aplicação da pe. de posse dos valores das pegadas parcelares1 obtidas para salvador, foi realizada uma análise comparativa desses resultados com outros obtidos por pesquisadores no brasil. o ano definido para o cálculo da pe de salvador foi 2006 sendo, portanto, adotado o valor da população local neste ano. os valores do consumo dos diversos elementos considerados nas categorias de análise da pe e as produtividades adotadas deveriam ser referentes ao ano de análise (2006), mas a ausência de dados impediu que esse procedimento fosse adotado em todas as categorias. 1 a pe total é formada por pegadas parcelares que se somam. ex.: pegada do carbono, pegada do consumo de leite, pegada do consumo de carne bovina etc. outro procedimento da pesquisa foi a adoção do cálculo de pe parciais, relativas a categorias específicas (pegadas parcelares) que constituem a pe total. a partir dos valores das pegadas parcelares obtidas para salvador, foi realizada uma análise comparativa desses resultados com outros estudos realizados no brasil. este procedimento, além de auxiliar em relação às dificuldades de disponibilidade de dados, propiciou observar a metodologia adotada em cada estudo, assim como conhecer os fatores de conversão adotados, as fontes de dados, as taxas de emissão e absorção de co2 e a produtividade média, subsidiando a análise acerca da aplicação do método da pe e no brasil. para realizar o cálculo da pe, é necessário o levantamento de dados de diversos setores tais como, da agricultura, pecuária, pesca e energia. a complexidade desse tipo de pesquisa aumenta à medida que são inseridas novas categorias e componentes de análise, que tendem a tornar maior o valor da pe resultante. para as categorias e unidades de análise adotadas neste estudo, foram realizados levantamentos de dados nas instituições relacionadas a seguir: • associação brasileira da indústria de café – abic. • bahia pesca órgão ligado à secretaria de agricultura da bahia – seagri. • bahia pulp s/a – indústria de celulose. • banco nacional de desenvolvimento econômico e social – bndes. • companhia de gás da bahia – bahiagas. • companhia hidro elétrica do são francisco – chesf. • companhia nacional de abastecimento – conab. • empresa brasileira de pesquisa agropecuária – embrapa. • instituto brasileiro de geografia e estatística – ibge. • secretaria de infra-estrutura do estado da bahia – seinfra. • empresa de limpeza urbana de salvador – limpurb. • união da indústria canavieira de são paulo – unica. • votorantin – indústria de papel. de posse dos resultados da pe para a cidade do salvador, foi realizada uma comparação desses resultados com aqueles obtidos por outros estudos realizados no brasil, para que fosse possível observar a metodologia adotada em cada estudo, assim como os fatores de conversão adotados, as fontes de dados, as taxas de emissão e absorção de co2 e a produtividade média. isso possibilitou que a análise acerca da aplicação do método da pe no brasil fosse subsidiada. referencial teórico a pe é um indicador de sustentabilidade que aponta diretamente para a pressão exercida sobre os recursos naturais, sendo considerada como um indicador de sustentabilidade ecológica ou de sustentabilidade do consumo (moran et al, 2007). a demanda ecológica observada é o que se denomina de pegada ecológica: “o total de área de terra produtiva e de água demandada continuamente para produzir todos os recursos consumidos e para assimilar todos os resíduos produzidos por uma dada população” (rees e wackernagel, 1996), ou seja, quanto maior a pe maior a demanda (rees, 2000). desde a sua publicação em 1996, a pe tem sido constantemente aprimorada. as organizações redefining progress e global footprint network têm sido as principais responsáveis pelas adaptações no método original da pe, originando o método da nação, que considera a produtividade média mundial e adota fatores de equivalência. o método original, denominado nessa pesquisa como método da produtividade local (o revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 57 nome do método original não foi identificado na literatura consultada), permite o uso da produtividade média local e não considera fatores de equivalência. metodologia de cálculo para calcular a pegada, é necessário determinar as categorias de consumo a serem analisadas; por exemplo: alimentação, habitação, energia, bens e serviços etc. cada categoria por sua vez, é formada por componentes de análise, por exemplo, a categoria alimentação tem como componentes: frutas, verduras, grãos, carnes etc. ainda, uma categoria poderá ter subcategorias, por exemplo: alimentação tem como subcategorias “vegetal e animal”. os componentes por sua vez podem ser subdivididos em unidades, tais como o componente “frutas” pode ter as unidades: maçã, laranja, uva etc. os termos componentes e unidades foram definidos nessa pesquisa para facilitar o entendimento do método. a escolha das categorias de consumo é realizada com base na realidade local, adotando aquelas mais significativas (rees e wackernagel, 1996). outro fator importante na escolha das categorias é a disponibilidade de dados necessários para o cálculo. o cálculo original da pe adota oito categorias de análise, conforme apresentado na tabela 1, sendo todas referentes à terra, ou seja, não é considerado o recurso hídrico. a equação da pe foi estruturada de forma similar à equação do impacto ambiental humano (rees e wackernagel, 1996, p. 230; rees, 2000, p. 372), apresentada a seguir: i = p x a x t (equação 01) onde: i = impacto ambiental. p = população. a = afluência (consumo material). t = tecnologia. a equação da pe é representada por meio da equação 02, a qual possui relação entre consumo, tecnologia (associada à produtividade) e população: pe = [σ (ci / pi)] x n......... (equação 02) onde: ci: consumo médio per capita de cada bem. pi: produtividade média de cada bem. n = população. a produtividade média a ser adotada no método proposto é com base na produtividade média mundial, mas também pode ser utilizada a produtividade média local quando se busca realizar estimativas mais detalhadas. os produtos secundários (por exemplo: queijo, carvão vegetal, papel, farinha de mandioca etc.), estes devem ser transformados no bem primário por meio de fatores de conversão local (se produzidos localmente) para que assim, pela produtividade global do bem primário, haja a transformação em área produtiva. apenas uma classe de resíduo é adotada no cálculo, que é quantidade de co2 emitida, a partir do consumo de energia, sendo então calculada a área necessária para sequestrar o carbono (rees e wackernagel, 1996). demais gases e resíduos sólidos não são considerados no cálculo. as emissões de co2 são quantificadas, a partir da sua taxa de emissão específica para cada tipo de combustível. a partir do quantitativo de co2 emitido obtém-se o valor da área, adotando o fator de conversão categoria caracterização território de energia território apropriado pela utilização de energia fóssil território de energia ou co2 território consumido ambiente construído território degradado território atualmente utilizado jardins ambiente construído reversível terra para plantio sistemas cultivados pastagem sistemas modificados florestas plantadas sistemas modificados território com avaliação limitada florestas intocadas ecossistemas produtivos áreas não produtivas desertos, capa polar tabela 1: categorias de território. fonte: adaptado por bellen (2006, p. 108) a partir de wackernagel e rees (1996). revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 58 referente à capacidade de assimilação do carbono pela vegetação (kg c/ha). originalmente, não é considerado o potencial dos oceanos em absorver o co2, pois esta absorção varia em função da temperatura das águas (wackernagel e silverstein, 2000). o consumo de água não é contabilizado no cálculo original da pe, assim como as áreas de mar e de rio utilizadas na produção de pescado. após o cálculo, a pe é comparada com a capacidade de suporte ou biocapacidade local do ecossistema em estudo. a biocapacidade é compreendida como sendo a área local produtiva, desprezando, portanto, as áreas consideradas improdutivas; tais como: os desertos, semiáridos e icebergs (rees e wackernagel, 1996). as áreas produtivas são aquelas destinadas para a pastagem, plantação, florestas, aquicultura. segundo bellen (2006), o cálculo realizado em 1999, pelos autores do método – ecological footprint of nations – considerou que 12% da área bioprodutiva disponível devem ser destinados à preservação da biodiversidade. não foi identificada na literatura se esse procedimento foi adotado na origem do método ou posteriormente. sempre que a pe for maior que a biocapacidade local, significa que há um déficit ecológico, ou seja, o saldo é negativo. para um saldo positivo, equivale a dizer que a biocapacidade disponível está atendendo à demanda ecológica daquela população. aplicações a pe pode ser aplicada em diferentes escalas, desde o planeta até um indivíduo. segundo wackernagel; kitzes e moran (2006), existem, provavelmente, mais de 100 estudos de pe aplicada para cidades, resultantes de projetos de pesquisa que buscam compreender a demanda das áreas urbanas pela natureza. no entanto, para as cidades, não existem dados tão consistentes quanto para o cálculo da pe de uma nação. como exemplo de uma aplicação da pe para cidade, apresenta-se a realizada para a cidade de cardiff, capital de wales, que é um dos quatros países constituintes do reino unido da grã bretanha e da irlanda do norte. o cálculo da pe de cardiff, com 307.300 habitantes em 2001, foi realizado a partir de uma parceria entre centro de pesquisa brass, da universidade de cardiff, conselho de cardiff e o instituto ambiental de estocolmo, com duração de 2 anos, a partir de janeiro/2003 (collins, flynn e netherwood, 2005). como resultado foi obtido, a pe de 5,59 gha/per capita para o ano de 2001, o que significa dizer que se a população mundial possuísse a mesma pe de um morador de cardiff seriam necessários três planetas terra (collins, flynn e netherwood, 2005). a tabela 2, apresenta as categorias de análise, utilizadas no cálculo da pe de cardiff e suas respectivas pe parcelares. itens analisados pe (gha/capita) descrição alimentos e bebidas 1,33 alimentos e bebidas consumidos em cardiff e pelos serviços de refeições. energia doméstica 0,99 eletricidade, gás, óleo e energias renováveis. viagem 0,99 carro, ônibus, trem e avião. capital investimento 0,74 infra-estrutura (auto-estradas, vias férreas, pontes, estádios, lazer). bens consumíveis e duráveis 0,64 roupas, equipamentos de tecnologia da informação, audiovisual, livros, móveis, eletrodomésticos etc. governo 0,41 bens duráveis. serviços 0,26 água, hospital, telefone, post, escolas, universidades, polícia, comercial, financeiro. habitação 0,16 construção, manutenção e reforma. atividades de férias 0,1 residentes do reino unido em férias no estrangeiro. outros -0,03 instituições sem fins lucrativos e turistas estrangeiros no reino unido. total 5,59 tabela 2: pegada ecológica de cardiff. fonte: collins, flynn e netherwood (2005, p. 13). revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 59 resultados e discussões para a realização da comparação entre os métodos adotados nos estudos em análise, foram consideradas as categorias em comum entre as aplicações selecionadas. dos três estudos apresentados, apenas andrade (2006) adotou os fatores de equivalência recomendados pelo método da nação. os demais estudos foram baseados no método da produtividade local. dessa forma, os resultados de andrade (2006) foram considerados nessa comparação sem a multiplicação pelo fator de equivalência de modo a torná-los compatíveis com o método da produtividade local. a tabela 3 apresenta os valores parcelares da pe obtidos para cada categoria de análise comum aos estudos realizados no brasil e que foram consideradas neste estudo, assim como os resultados obtidos na aplicação realizada para a cidade do salvador. conforme os dados da tabela 3 indicam, o valor obtido para a pe de salvador é significativamente inferior aos demais valores das pe apresentados nessa tabela. mesmo em relação à pe de florianópolis, cidade em que são analisadas apenas as categorias gasolina e resíduos sólidos, o valor da pe total de salvador é menor. esses valores suscitam questionamentos relevantes sobre o significado dos valores obtidos, tais como: pode-se afirmar que a constatação indica que o padrão de consumo do soteropolitano é baixo? será que na rmf, por exemplo, o padrão de consumo é muito elevado? subsidiar a discussão dessas questões é o propósito maior deste artigo. para subsidiar uma resposta a esses questionamentos foi realizado o cálculo da pe estabelecendo-se como variável constante o consumo per capita em salvador no ano de 2006 e aplicando-se os distintos critérios de cálculo dos estudos selecionados. desse modo, pretende-se evidenciar as diferenças existentes. os resultados obtidos estão sistematizados na tabela 4. os dados constantes da tabela 4 correspondem, portanto, aos valores da pe parcelares determinados para a cidade de salvador, caso fossem adotados os mesmos fatores de conversão, taxa de absorção e emissão de carbono etc. utilizados pelos estudos selecionados. a partir desses dados, procede-se a seguir a uma discussão e análise comparativa dos resultados categoria pe (ha/per capita) rmf df florianópolis salvador grãos, legumes e frutas 0,14 0,058 carne bovina 0,72 0,51 0,092 papel 0,04 0,04 0,001 gasolina 0,38 0,47 0,39 0,006 glp 0,10 0,11 0,002 resíduo sólido 0,38 0,09 0,04 0,019 total 1,76 1,22 0,43 0,178 tabela 3: resultados da pe para cada aplicação no brasil considerada neste estudo itens analisados pe total (ha) rmf florianópolis df salvador gasolina 0,033 0,050 0,006 glp 0,184 0,109 0,002 resíduo sólido 0,192 0,207 0,114 0,019 carne bovina 0,727 0,321 0,092 leite de vaca 0,045 0,041 peixe água salgada 0,156 0,098 papel 0,021 0,021 0,001 total 1,359 0,257 0,565 0,259 tabela 4: valores da pe obtidos a partir de cada autor em análise considerando o consumo e a população de salvador em 2006 revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 60 obtidos por categoria com o objetivo de evidenciar as diferenças observadas para as distintas taxas de emissão, absorção etc. adotadas nos estudos selecionados. • gasolina e glp para se determinar a pe da gasolina e glp ou a área necessária para assimilar o co2 emitido pela queima dos combustíveis fósseis, foram considerados os distintos valores de taxas de emissão de co2 para cada combustível, assim como as taxas de absorção do co2 pela vegetação e pelo oceano aplicadas nos estudos analisados. nas aplicações observadas, cada autor adotou valores distintos, conforme mostra a tabela 5. cabe esclarecer que a determinação da pe do consumo de gasolina pelo df não foi considerada nessa análise diante da impossibilidade de se dispor do valor da quilometragem exigido para a aplicação do cálculo adotado por dias (2002) de 24 g de co2.km -1 estabelecido pela resolução do conama nº. 18/86. a partir da tabela 5, nota-se que a pe de salvador foi significativamente inferior nos dois casos (gasolina e glp). essa diferença se justifica pelos parâmetros adotados nos diferentes estudos: taxa de emissão co2 pela queima da gasolina: rmf: 3,63 kg co2 .l -1 (vine et al., 1997 apud leite, 2001). florianópolis: 2,63 kg co2 .l -1 (vine et al., 1991 apud dias, 2002). salvador: 2,21 kg co2.l -1 (carmo, 2008). taxa de emissão co2 pela queima do glp: rmf: 88 kg co2 /13 kg glp = 6,77 kg co2.kg -1 glp (dias, 1999 apud leite, 2001). df: 88 kg co2 /13 kg glp = 6,77 kg co2.kg -1 glp (dias, 2002). salvador: 2,92 kg co2 /kg glp (carmo, 2008). taxa de absorção de co2 pela vegetação: rmf: 1,07 t co2 .ha -1 (dajoz, 1978 apud leite, 2001). florianópolis: 1 t co2 .ha -1 (ipcc, 2001 apud andrade, 2006). df: 1,8 t co2.ha -1 (rees e wackernagel, 1996 apud dias, 2002). salvador: 29,36 t co2.ha -1 (juvenal e matos, 2002 apud carmo, 2008). taxa de absorção de co2 pelo mar: salvador: 33% – referente à média mundial (ipcc, 2001 apud monfreda, wackernagel e deumiling, 2004). local total emitido (t co2) pe (ha/per capita) gasolina rmf 952.784,354 0,033 florianópolis 1.356.506,54 0,050 salvador 97.054,6669 0,006 glp rmf 533.735,040 0,184 df 533.735,040 0,109 salvador 154.239,178 0,002 tabela 5: pegada ecológica da gasolina e glp para os diferentes estudos aplicados no brasil – considerando o consumo per capita em salvador em 2006 local emissão co2 (kg) pe total (ha/per capita) salvador 1.511.938.446 0,019 df 555.735.896 0,114 florianópolis 555.735.896 0,207 rmf 555.735.896 0,192 tabela 6: pegada ecológica dos resíduos sólidos nos diferentes estudos aplicados no brasil – considerando a geração per capita de resíduos em salvador em 2006 revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 61 além da redução em 33% devido à contribuição dos oceanos na absorção do co2, no cálculo da pe de salvador foi considerada também uma elevada taxa de absorção de co2 pela vegetação, que condiz com a capacidade do ecossistema brasileiro. para o canadá, por exemplo, segundo juvenal e matos (2002) a referida taxa é de apenas 0,6 t c/ha, ou seja, 2,2 t co2 /ha. sendo assim, justificase o baixo valor da pe de salvador para o consumo de gasolina e glp em relação aos demais estudos em análise aplicados no brasil. • resíduos sólidos para a determinação da área de assimilação de co2 emitido pelos aterros sanitários, o cálculo da pe foi realizado considerando-se a geração anual de resíduos sólidos de salvador nos diferentes estudos. os resultados estão apresentados na tabela 6. a pe de salvador foi inferior às pe obtidas pelos outros estudos, porque se utilizou uma taxa de absorção pela vegetação muito superior, se comparada aos demais estudos. utilizou-se também a taxa de absorção pelo mar. destarte, para salvador, considerou-se uma taxa de emissão de co2 pelos aterros sanitários maior do que a taxa adotada pelos outros estudos. taxa de emissão de co2 pelos resíduos no aterro sanitário: salvador: 1,34 kg co2.kg -1 resíduo sólido (carmo, 2008). outros: 0,33 kg co2.kg -1 resíduo sólido 2 (decicco et al, 1991 apud dias, 2002). taxa de absorção de co2 pela vegetação: rmf: 1,07 t co2 .ha -1 (dajoz, 1978 apud leite, 2001). florianópolis: 1 t co2 .ha -1 (ipcc, --- apud andrade, 2006). distrito federal: 1,8 t co2.ha -1 (rees e wackernagel, 1996 apud dias, 2002). salvador: 29,36 t co2.ha -1 (juvenal e matos, 2002). taxa de absorção de co2 pelo mar: salvador: 33% – referente à média mundial (ipcc, 2001 apud monfreda, wackernagel e deumiling, 2004). 2 1,35 kg de resíduo sólido produzem 0,45 kg de co2, ou seja, 0,33 kg co2/kg resíduo sólido. com relação à taxa de emissão de co2 pelos resíduos sólidos em decomposição no aterro sanitário, o valor adotado pelo estudo de salvador partiu de dados locais como pode ser verificado em carmo (2008). já os demais autores adotaram um valor correspondente à realidade de outra região que difere da realidade brasileira já que o brasil possui um clima tropical favorável para os processos de decomposição biológica e, consequentemente para a emissão de metano nos aterros. sendo assim, justifica-se o baixo valor da pe de salvador para os resíduos sólidos urbanos em relação aos demais estudos em análise aplicados no brasil. • carne bovina além do estudo para salvador, dias (2002) e leite (2001) realizaram o cálculo da pe do consumo de carne bovina. mais uma vez, a pe de salvador apresentou-se inferior à obtida pelos demais estudos, conforme apresentado na tabela 7. a diferença nos parâmetros adotados justifica a discrepância entre os resultados obtidos, especialmente com relação à estudo pe (ha/per capita) salvador 0,091 df 0,321 rmf 0,727 tabela 7: pegada ecológica do consumo de carne bovina para os diferentes estudos aplicados no brasil – considerando o consumo per capita em salvador em 2006 estudo pe (há/per capita) salvador 0,001 df 0,021 rmf 0,021 tabela 8: pegada ecológica do consumo de papel para os diferentes estudos aplicados no brasil – considerando o consumo per capita em salvador revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 62 capacidade de suporte da área de pastagem: peso útil do animal (kg) salvador: 210 kg (zimmer e euclides filho, 1997 apud embrapa, 2003). df: 230 kg (frigorífico fricoby, --apud dias, 2002). rmf: 33 kg.ha-1 ( 3) (wackernagel et al, 1999 apud leite, 2001). capacidade de suporte da pastagem (ua/ha) salvador: 0,9 ua.ha-1 (zimmer e euclides filho, 1997 apud embrapa, 2003). df: 4 ha.ua-1, ou seja, 0,25 ua.ha-1 (frigorífico fricoby; sindicato varejista de carnes frescas do distrito federal e bastos, 1997 apud dias, 2002). rmf: 33 kg.ha-1 (ces, 1999 apud leite, 2001), equivalente, aproximadamente, a 6,7 ha.ua-1, ou seja, 0,15 ua.ha-1. nesse caso, a fonte de dados adotada por dias (2002) tende a refletir a realidade local, enquanto que os dados utilizados no estudo de salvador representam a média nacional e o estudo da rmf, a realidade do méxico. outro aspecto a ser observado é que o gado leiteiro no final de sua vida produtiva é aproveitado para o abate. desta forma, no cálculo da pe de salvador esse aspecto foi considerado no sentido de se evitar que houvesse uma superposição de pe (consumo de carne bovina e consumo de leite), isso foi considerado no cálculo desse indicador. dessa forma, da quantidade de gado de corte calculado na pe do consumo de carne, fez-se uma redução que corresponde a 20% do total do gado leiteiro calculado na pe do consumo de leite. assim, reduziu-se a pe do consumo de carne bovina. o valor 3 nesse caso, o consumo total de carne foi dividido pela produtividade, obtendose a área de pastagem. de 20% foi recomendado por embrapa, 2008. • papel a pe do consumo de papel em salvador apresentou valor inferior aos obtidos por dias (2002) e leite (2001), conforme pode ser verificado na tabela 8. a diferença nos parâmetros adotados justifica a discrepância entre os resultados, especialmente com relação à produtividade da madeira. conversão de papel em madeira: salvador: 480 kg papel/m3 de madeira (bahia pulp, 2008). df: 1,8 m3 de madeira para 1 t de papel, ou seja, 555 kg papel/m3 de madeira (rees e wackernagel, 1996 apud dias, 2002). rmf: 1,8 m3 de madeira para 1 t de papel, ou seja, 555 kg papel/m3 de madeira (rees e wackernagel, 1996 apud leite, 2001). produtividade da madeira: salvador: 45 m3/ha/ano valor médio no brasil (tonello, 2006). df: 2,3 m3/ha/ano (rees e wackernagel, 1996 apud dias, 2002). rmf: 2,3 m3/ha/ano (rees e wackernagel, 1996 apud leite, 2001). os fatores de conversão de papel em madeira adotados não foram tão distintos. no entanto, a produtividade da madeira diferiu significativamente. o valor adotado pelo estudo de salvador foi baseado na realidade brasileira, enquanto que os demais estudos consideraram o valor recomendado por rees e wackernagel para florestas tropicais. por isso, justificase a diferença nos valores obtidos. • pescado de água salgada além do estudo de salvador, somente a rmf considerou o consumo de pescado de água salgada no cálculo da pe, sendo os seguintes: rmf 0,153 ha/per capita e salvador 0,098 ha/per capita. a diferença observada entre os parâmetros adotados está relacionada à produtividade marítima que rmf adotou 29 kg.ha-1 e o estudo de salvador adotou 46 kg.ha-1. a fonte usada por leite (2001) foi a instituição mexicana (ces, 1999 apud leite, 2001), enquanto que para salvador foi usado um valor estimado a partir da produção local e da área da plataforma continental do município, conforme carmo (2008). • leite de vaca além do estudo de salvador, somente leite (2001) considerou o consumo de leite de vaca no cálculo da pe. os valores da pe do consumo de leite para salvador e rms foi respectivamente 0,041 ha/per capita e 0,045 ha/per capita. observou-se que há diferença entre os parâmetros adotados. o estudo da rmf considerou um fator de conversão de 502 kg para derivado de leite/ha de pastagem, obtido a partir de wackernagel e outros (1999) apud leite (2001). já o estudo de salvador adotou valores específicos para cada tipo de derivado (iogurte, leite em pó, requeijão cremoso, queijo etc.), de acordo com uma tabela de conversão fornecida por neves apud embrapa (ano desconhecido). conclusões a pe é considerada como um indicador de sustentabilidade ecológica ou de sustentabilidade do consumo, pois avalia diretamente a pressão exercida sobre os recursos naturais oriunda dos padrões de produção e de consumo, fornecendo, indiretamente, informações de cunho econômico e social. no entanto, vale ressaltar que revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 63 esse indicador compreende apenas parte do aspecto ecológico. a comparação realizada entre algumas aplicações da pe em cidades brasileiras evidenciou a necessidade da adoção de fatores de conversão, de produtividade e de taxas de emissões e assimilação de carbonos coerentes com a realidade local, para que assim, possam ser reduzidos os erros associados ao método. o uso de dados incoerentes com a realidade local muitas vezes se dá devido à ausência de informações atualizadas e consistentes, o que demonstra a fragilidade da gestão da informação no brasil. dessa forma, tais situações foram observadas: • adoção de dados regionais em detrimento das informações locais; • adoção de fatores de conversão e taxas de emissão e de absorção de carbono que não representam as características locais; • adoção de um ano de referência muito anterior ao ano de realização da pesquisa; • insuficiência de dados para determinadas categorias de análise. pelo exposto, não é adequado realizar comparações entre valores de pe total de localidades distintas (valor agregado) e, sim, entre valores parcelares, pois as condições de contorno que envolvem cada cálculo são diferenciadas e, portanto, devem ser reconhecidas para evitar equívocos na interpretação dos resultados. para tanto, faz-se necessário abrir o memorial de cálculo da pe quando da sua divulgação para que estejam explícitos os critérios adotados nesses cálculos. a pe deve ser compreendida não apenas como um número agregado para a gestão ambiental (seja de uma cidade, estado ou país), pois o mais importante é o seu conteúdo, ou seja, cada pegada parcelar e os dados de produção e consumo associados. sendo assim, torna-se indispensável o estabelecimento de procedimentos de uniformização de critérios para que a pe possa ser comparativa e cumprir suas funções precípuas de indicador. referências alberti, m.; solera, g.; tsetsi, v. la cittá sostenible. itália: legambiente, 1994. andrade, b. b. turismo e sustentabilidade no município de florianópolis: uma aplicação do método da pegada ecológica. 2006. 152 f. dissertação (mestrado em administração) – universidade federal de santa catarina. florianópolis, 2006. bahia pulp s.a. – fábrica de celulose. publicação eletrônica [mensagem pessoal]. mensagem recebida por <arilmacarmo@yahoo.com.br> em 25 jan. 2008. bellen, h. m. v.. indicadores de sustentabilidade: uma análise comparativa. 2ª ed. rio de janeiro: editora fgv, 2006. 256 p. carmo, a. o. pegada ecológica: possibilidades e limitações a partir de sua aplicação para a cidade do salvador-ba. 2008. 170 f. dissertação (mestrado em 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http://www.cardiff.gov.uk/content.asp?parent_directory_id=2865&nav=2870,3148,4119 http://sistemasdeproducao.cnptia.embrapa.br/fonteshtml/bovinocorte/bovinocorteregiaosudeste/producaocarne.htm http://sistemasdeproducao.cnptia.embrapa.br/fonteshtml/bovinocorte/bovinocorteregiaosudeste/producaocarne.htm http://sistemasdeproducao.cnptia.embrapa.br/fonteshtml/bovinocorte/bovinocorteregiaosudeste/producaocarne.htm http://sistemasdeproducao.cnptia.embrapa.br/fonteshtml/bovinocorte/bovinocorteregiaosudeste/producaocarne.htm mailto:arilmacarmo@yahoo.com.br revista brasileira de ciências ambientais – número 21 – setembro de 2011 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 64 monfreda, c., wackernagel, m. & deumling, d. 2004. establishing national natural capital accounts based on detailed ecological footprint and biological capacity assessments. land use policy, 21, p. 231-246, 2004. moran, d. m. wackernagel, m; kitzes, j.a; et al. measuring sustainable development — nation by nation. 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comunicar informações sobre questõeschave e tendências consideradas relevantes para a tomada de decisão. dentro deste contexto, o objetivo desta pesquisa é apresentar um método baseado em indicadores para a avaliação da sustentabilidade de estações de tratamento de esgoto na fase de projeto. para isto, o conceito de biblioteca de tecnologia foi escolhido para agregar os parâmetros econômicos, sociais e ambientais dessas estações. o método aqui proposto demonstrou ter potencial para ser utilizado nas avaliações de sustentabilidade de estações de tratamento de esgoto. palavras-chave: biblioteca de tecnologias; sustentabilidade; tratamento de esgoto abstract the incorporation of sustainability assessment in decision-making has become fundamental in the context of water management. however, it is difficult to quantify sustainability. the role of sustainability indicators is to communicate information, key issues and trends that are relevant to decision making. considering these difficulties, the objective of this research is to present a method based on sustainability indicators to assess the sustainability of wastewater treatment plants performance at the design phase. for this, the concept of a technology library is used to aggregate the economic, social and environmental impacts of these plants. the method proposed here proved to have potential to be used in sustainability assessments. keywords: library of technology, sustainability, sewage treatment alexandre bevilacqua leoneti doutor em engenharia civil hidráulica e saneamento (eesc/usp) e professor doutor no departamento de administração (fea-rp/usp) ribeirão preto, sp, brasil ableoneti@usp.br sonia valle walter borges de oliveira doutora em administração de empresas (fea/usp) e professora associada no departamento de administração (fea-rp/usp) ribeirão preto, sp, brasil eduardo cleto pires doutor em engenharia civil hidráulica e saneamento (eesc/usp) e professor titular no departamento de engenharia civil hidráulica e saneamento (eesc/usp) são carlos, sp, brasil revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 57 introduçâo desde a publicação do relatório brundtland “nosso futuro comum”, pela comissão mundial sobre meio ambiente e desenvolvimento, em 1987, e da realização da conferência das nações unidas sobre meio ambiente e desenvolvimento (unced), em 1992, o conceito de sustentabilidade entrou na pauta das decisões da maioria das organizações no mundo inteiro (rametsteiner et al., 2011). no entanto, quantificar os critérios relativos à sustentabilidade é, na maioria das vezes, um processo discutível e possivelmente conflitante, devido à necessidade de atender às diversas características do problema. segundo rametsteiner et al. (2011), muitas ferramentas têm sido desenvolvidas para esta tarefa, mas estas diferem nos processos de sua construção: o processo político-administrativo ou o cientificamente orientado. neste último, há uma tendência para ignorar ou subestimar o processo de negociação, colocando ênfase na concepção técnica e separando a ciência da política – aqui considerada como a habilidade no trato das relações humanas – com vista à obtenção dos resultados desejados. todavia, a busca pela sustentabilidade deve estar baseada na tomada de decisão participativa, democrática, integrada e abrangente (starkl; brunner, 2004). no âmbito da gestão das águas, as soluções para novos empreendimentos deveriam estar baseadas na avaliação técnica e na posterior avaliação da sua sustentabilidade, devido principalmente às profundas implicações sociais, econômicas e ambientais das estações de tratamento (makropoulos et al., 2008). a necessidade desta avaliação tem estimulado o desenvolvimento de novas ferramentas, que se baseiam em diversos tipos de indicadores para representar os diferentes aspectos da sustentabilidade (meadows, 1998). por meio destas ferramentas, cientistas, políticos, cidadãos e tomadores de decisão em geral podem monitorar as alterações nas dimensões-chave da sustentabilidade, possibilitando identificar tendências para cenários futuros (rametsteiner et al., 2011). a partir disto, as diferentes alternativas podem ser discutidas entre os diferentes agentes envolvidos na tomada de decisão, com a finalidade de se identificar qual delas atende todos os critérios exigidos, sem, no entanto, gerar impactos negativos nas regiões onde serão implantadas. desta forma, makropoulos et al. (2008) afirmam que a incorporação da avaliação de sustentabilidade nos processos decisórios se tornou uma tarefa fundamental para o serviço de água e seus prestadores. todavia, também concordam que o desafio fundamental da incorporação desta avaliação da sustentabilidade não é essencialmente o técnico, mas sim o político, pois o conceito de sustentabilidade é normativo e a decisão sobre quem participará e quem decidirá no processo de desenvolvimento do indicador é crucial (rametsteiner et al., 2011). assim, segundo os autores, a adoção deste novo conceito trará sempre a necessidade de dar suporte aos envolvidos para realizarem uma avaliação mais objetiva de diferentes alternativas, tendo como foco a sustentabilidade. como uma contribuição para realizar esta avaliação de alternativas makropoulos et al. (2008) desenvolveram um software baseado em uma biblioteca denominada “biblioteca de tecnologia”. esta biblioteca é a compilação de funções, na forma de blocos individuais, para estimar o desempenho de diferentes tecnologias de sistemas de tratamento de água ou esgoto, abrangendo os aspectos ambientais, econômicos e sociais da sustentabilidade. de forma específica, cada uma destas unidades – chamadas de “bloco” (figura 1) – representa uma tecnologia de tratamento e contém diversas funções, do tipo caixa preta, que são utilizadas para estimar o desempenho das tecnologias nos diversos aspectos considerados em sua avaliação. de forma mais ampla, estes blocos são agrupados de acordo com as afinidades tecnológicas para formar blocos compostos, que são chamados de sistemas. estes blocos compostos representam diferentes tipos de sistemas, os quais podem ser avaliados com base em seus desempenhos nos múltiplos critérios considerados. dentro deste contexto, o objetivo desta pesquisa foi desenvolver em planilha eletrônica um método baseado em indicadores para a avaliação da sustentabilidade de estações de tratamento de sistema quantidade afluente qualidade afluente quantidade efluente qualidade efluente figura 1 – configuração dos blocos fonte: makropoulos et al. (2008, p. 1454). revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 58 esgoto, utilizando o conceito de biblioteca de tecnologia proposto por makropoulos et al. (2008). foram coletadas e são apresentadas funções para estimar os critérios econômicos, sociais e ambientais de diferentes tipos de tecnologias e processos para o tratamento de esgoto. estas funções foram agrupadas com o objetivo de verificar a possibilidade da implementação desta biblioteca e, assim, permitir uma discussão mais objetiva sobre os conceitos de sustentabilidade na fase de projeto e tomada de decisão. o método proposto demonstrou ser facilmente aplicável o que lhe confere um potencial para ser utilizado nas avaliações de sustentabilidade de estações de tratamento de esgoto. metodologia o presente estudo é uma pesquisa aplicada, com a criação e utilização de uma biblioteca de tecnologias para avaliar a sustentabilidade de estações de tratamento de esgoto. a pesquisa foi desenvolvida com o auxílio do software excel®, onde foram definidas funções para estimar os diferentes aspectos da sustentabilidade de tecnologias e processos de tratamento de esgoto. estas funções foram agrupadas em blocos individuais, como proposto por makropoulos et al. (2008), considerando parâmetros econômicos, ambientais e sociais. a escolha dos sistemas para compor esta biblioteca de tecnologia foi realizada a partir dos dados da pesquisa nacional de saneamento básico (ibge, 2008), de onde foram selecionados os tipos de sistemas de tratamento mais utilizados no brasil. a tabela 1 mostra estes tipos de sistemas de tratamento nos municípios brasileiros. dentre os doze principais sistemas de tratamentos empregados nos municípios brasileiros, nove foram incorporados ao modelo, não tendo sido incorporados à biblioteca os sistemas de fossa séptica, por se tratar de um sistema descentralizado, ou seja, que não permitiria a sua interação com outros sistemas individuais da biblioteca, bem como valo de oxidação e lagoa mista, devido à pequena representatividade na amostra destes dois últimos sistemas. embora possuindo também uma baixa representatividade, o sistema wetland foi incorporado, pois representa um tipo de póstratamento que pode ser adicionado ao final dos tratamentos convencionais para aumentar o desempenho do sistema como um todo. ainda, devido a uma diferença entre dois sistemas encontrados na literatura (von sperling, 2006), também foi inserida uma variação do sistema de filtro biológico e outra do sistema de lodos ativados. por fim, foi adicionado um sistema de tratamento preliminar, o que completou os doze sistemas considerados nesta pesquisa: (i) preliminar; (ii) filtro biológico (baixa carga); (iii) filtro biológico (alta carga); (iv) lodo ativado (convencional); (v) lodo ativado (aeração prolongada); (vi) reator anaeróbio (uasb); (vii) lagoa anaeróbia; (viii) lagoa aerada (facultativa); (ix) lagoa aerada (aeróbia); (x) lagoa facultativa; (xi) lagoa de maturação; e (xii) wetland. os critérios considerados para cada sistema foram selecionados a partir da identificação de indicadores recorrentes entre os sistemas de indicadores de sustentabilidade para estações de tratamento de esgoto propostos por alegre et al. (2007), muga e mihelcic (2008), vidal et al. (2002), kellner, calijuri e pires (2009) e makropoulos et al. (2008). para isto, foi selecionado um tabela 1 – principais tipos de sistemas de tratamento nos municípios brasileiros sistema quantidade lagoa facultativa 672 reator anaeróbio 565 lagoa anaeróbia 431 filtro biológico 317 lagoa de maturação 238 lodo ativado 188 lagoa aeróbia 131 fossa séptica 109 lagoa aerada 93 lagoa mista 65 valo de oxidação 27 wetland 20 outros 129 fonte: adaptado de ibge (2008) revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 59 indicador de sustentabilidade que serviu como base de comparação entre os sistemas de indicadores, tendo sido escolhidos os propostos por muga e mihelcic (2008) devido à sua estrutura, dividida entre critérios sociais, ambientais e econômicos, e seu número adequado e balanceado de variáveis entre as dimensões de sustentabilidade. a tabela 2 apresenta os critérios escolhidos como indicadores, baseados no indicador de sustentabilidade proposto por muga e mihelcic (2008). finalmente, os valores para os critérios selecionados foram coletados na literatura a partir de, basicamente, duas maneiras: (i) por meio de funções ou modelos determinísticos; ou (ii) por meio de funções ou modelos heurísticos, através de funções de transformação empíricas. em ambas as formas, dado, por exemplo, a quantidade de uma determinada variável de entrada (afluente), a função ou modelo estima o seu valor após o tratamento (efluente), conforme a figura 1 anteriormente apresentada. resultados e discussões dentre os critérios escolhidos para compor a biblioteca de tecnologia utilizada nesta pesquisa, os indicadores “custo de implantação”, “custo de operação e manutenção” e “custo para o usuário” foram selecionados para representar a dimensão econômica das estações de tratamento de esgoto. o indicador “custo de implantação” representa o custo em reais estimado para instalar cada sistema individualmente em um município baseado no número de habitantes. de forma semelhante, o indicador “custo de operação e manutenção” estima o custo anual em reais para a operação e manutenção de cada sistema individual, também em função do número de habitantes. finalmente, o indicador “custo para o usuário” estima, em reais, qual o valor médio da tarifa ou taxa que o município cobra por cada sistema individual ao ano. em sua maior parte, os indicadores econômicos foram encontrados na literatura na forma de funções determinísticas, embora para estimar o indicador “custo para o usuário” tenha sido necessário utilizar dados consolidados do relatório diagnóstico dos serviços de água e esgoto 2009 do sistema nacional de informações sobre saneamento (snis, 2009), fazendotabela 2 – critérios escolhidos para compor o indicador de sustentabilidade muga and mihelcic (2008) alegre et al. (2007) vidal et al. (2002) makropoulos et al. (2008) kellner et al. (2009) critérios escolhidos critérios econômicos custo de implantação custo de implantação investimento custo de implantação custo total custo de implantação operação e manutenção operação e manutenção operação e manutenção custos operacionais custo de operação e manutenção custo para o usuário capacidade de pagamento tarifa med. praticada custo para o usuário critérios ambientais uso de energia consumo de energia consumo de energia uso de energia consumo de energia dbo dbo dbo desempenho dbo remoção dbo n nitrogênio total n remoção n p fósforo total p remoção p produção de lodo geração de lodo produção de lodo critérios sociais nível de odor odor odor nível de odor espaço livre disponível uso do espaço espaço necessário pessoal necessário empregados por população funcionários requeridos revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 60 se uma regressão entre a variável independente “população total do município” e a variável dependente “receita operacional direta de esgoto” deste relatório. as funções das variáveis “custo de implantação” e “custo de operação e manutenção” foram facilmente encontradas e receberam, em sua maior parte, valores médios entre os mínimos e máximos sugeridos na literatura. todavia, os valores referentes às lagoas anaeróbias, devido à amplitude de sua variação entre o custo mínimo e máximo, foram definidos utilizando-se 120% do valor mínimo para sua composição. finalmente, estes valores foram corrigidos pelo índice nacional de custo da construção de janeiro/2006 para janeiro/2009, o qual variou 24,73% no período. a tabela 3 apresenta as funções definidas para os critérios econômicos e suas versões originais, além da quantidade de casos analisados e o índice r2 (coeficiente de determinação na amostra) alcançado pela regressão para o caso específico da variável “custo para o usuário”. para representar a dimensão ambiental das estações de tabela 3 – funções para os critérios econômicos sistema função original função adaptada fonte custo de implantação preliminar 30-50 r$/hab 50 r$/hab * von sperling, 2006, p 340 filtro biológico (baixa carga) 120-150 r$/hab 168 r$/hab * von sperling, 2006, p 340 filtro biológico (alta carga) 120-150 r$/hab 168 r$/hab * von sperling, 2006, p 340 lodo ativado (convencional) 100-160 r$/hab 162 r$/hab * von sperling, 2006, p 340 lodo ativado (aeração prolong.) 90-120 r$/hab 131 r$/hab * von sperling, 2006, p 340 reator anaeróbio (uasb) 30-50 r$/hab 50 r$/hab * von sperling, 2006, p 340 lagoa anaeróbia 30-75 r$/hab 45 r$/hab * von sperling, 2006, p 340 lagoa aerada (facultativa) 50-90 r$/hab 87 r$/hab * von sperling, 2006, p 340 lagoa aerada (aeróbia) 65-100 r$/hab 103 r$/hab * jordão; pessôa, 2009, p 852 lagoa facultativa 30-75 r$/hab 65 r$/hab * von sperling, 2006, p 340 lagoa de maturação 20-25 r$/hab 28 r$/hab * von sperling, 2006, p 340 wetland 50-80 r$/hab 81 r$/hab * von sperling, 2006, p 340 custo de operação e manutenção preliminar 1,5-2,5 r$/hab 2,5 r$/hab * von sperling, 2006, p 340 filtro biológico (baixa carga) 10-15 r$/hab 15,6 r$/hab * von sperling, 2006, p 340 filtro biológico (alta carga) 10-15 r$/hab 15,6 r$/hab * von sperling, 2006, p 340 lodo ativado (convencional) 10-20 r$/hab 18,7 r$/hab * von sperling, 2006, p 340 lodo ativado (aeração prolong.) 10-20 r$/hab 18,7 r$/hab * von sperling, 2006, p 340 reator anaeróbio (uasb) 2,5-3,5 r$/hab 3,7 r$/hab * von sperling, 2006, p 340 lagoa anaeróbia 2-4 r$/hab 3,5 r$/hab * von sperling, 2006, p 340 lagoa aerada (facultativa) 5-9 r$/hab 8,7 r$/hab * von sperling, 2006, p 340 lagoa aerada (aeróbia) 5-9 r$/hab 8,7 r$/hab * von sperling, 2006, p 340 lagoa facultativa 2-4 r$/hab 3,7 r$/hab * von sperling, 2006, p 340 lagoa de maturação 0,5-1 r$/hab 0,9 r$/hab * von sperling, 2006, p 340 wetland 2,5-4 r$/hab 4,1 r$/hab * von sperling, 2006, p 340 custo para o usuário preliminar 2,43 us$/hab 7,0 r$/hab leoneti (2009) filtro biológico (baixa carga) 63 casos; r2=0,45 17,94 r$/hab sinis (2009) filtro biológico (alta carga) 63 casos; r2=0,45 17,94 r$/hab sinis (2009) lodo ativado (convencional) 45 casos; r2=0,96 54,72 r$/hab sinis (2009) lodo ativado (aeração prolong.) 45 casos; r2=0,96 54,72 r$/hab sinis (2009) reator anaeróbio (uasb) 179 casos; r2=0,63 24,92 r$/hab sinis (2009) lagoa anaeróbia 18 casos; r2=0,86 10,87 r$/hab sinis (2009) lagoa aerada (facultativa) 10 casos; r2=0,94 21,38 r$/hab sinis (2009) lagoa aerada (aeróbia) 10 casos; r2=0,93 27,32 r$/hab sinis (2009) lagoa facultativa 117 casos; r2=0,59 22,67 r$/hab sinis (2009) lagoa de maturação 7 casos; r2=0,75 8,64 r$/hab sinis (2009) wetland média dos 3 casos 20,41 r$/hab sinis (2009) notas: (*) os valores médios foram atualizados de janeiro/2006 para janeiro/2009 pelo índice nacional de custo da construção (incc), que apresentou variação de 24,73% no período revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 61 tratamento de esgoto, tabela 4 – funções para os critérios ambientais sistema função original função adaptada fonte consumo de energia preliminar 0 kwh/hab 0 kwh/hab von sperling, 2006, p 340 filtro biológico (baixa carga) 0 kwh/hab 0 kwh/hab von sperling, 2006, p 340 filtro biológico (alta carga) 0 kwh/hab 0 kwh/hab von sperling, 2006, p 340 lodo ativado (convencional) 18-26 kwh/hab 22 kwh/hab von sperling, 2006, p 340 lodo ativado (aeração prolong.) 20-35 kwh/hab 27,5 kwh/hab von sperling, 2006, p 340 reator anaeróbio (uasb) 0 kwh/hab 0 kwh/hab von sperling, 2006, p 340 lagoa anaeróbia 0 kwh/hab 0 kwh/hab von sperling, 2006, p 340 lagoa aerada (facultativa) 11-18 kwh/hab 14,5 kwh/hab von sperling, 2006, p 340 lagoa aerada (aeróbia) 20-24 kwh/hab 21 kwh/hab jordão; pessôa, 2009, p 852 lagoa facultativa 0 kwh/hab 0 kwh/hab von sperling, 2006, p 340 lagoa de maturação 0 kwh/hab 0 kwh/hab von sperling, 2006, p 340 wetland 0 kwh/hab 0 kwh/hab von sperling, 2006, p 340 eficiência de remoção de dbo preliminar 30-35% dbo 32,5% dbo von sperling, 2006, p 339 filtro biológico (baixa carga) 85-93% dbo 89% dbo von sperling, 2006, p 339 filtro biológico (alta carga) 80-90% dbo 85% dbo von sperling, 2006, p 339 lodo ativado (convencional) 85-93% dbo 89% dbo von sperling, 2006, p 339 lodo ativado (aeração prolong.) 90-97% dbo 93,5% dbo von sperling, 2006, p 339 reator anaeróbio (uasb) 60-75% dbo 67% dbo von sperling, 2006, p 339 lagoa anaeróbia 50-85% dbo 65% dbo metcalf; eddy, 1991, p 645 lagoa aerada (facultativa) 75-85% dbo 80% dbo von sperling, 2006, p 339 lagoa aerada (aeróbia) 50-60% dbo 55% dbo jordão; pessôa, 2009, p 797 lagoa facultativa 75-85% dbo 80% dbo von sperling, 2006, p 339 lagoa de maturação 60-80% dbo 70% dbo metcalf; eddy, 1991, p 645 wetland 80-90% dbo 85% dbo von sperling, 2006, p 339 eficiência de remoção de n preliminar 5-10% n 7,5% n metcalf; eddy, 1991, p 692 filtro biológico (baixa carga) 15-50% n 32,5% n metcalf; eddy, 1991, p 170 filtro biológico (alta carga) 15-50% n 32,5% n metcalf; eddy, 1991, p 170 lodo ativado (convencional) 15-50% n 32,5% n metcalf; eddy, 1991, p 170 lodo ativado (aeração prolong.) 15-50% n 32,5% n metcalf; eddy, 1991, p 170 reator anaeróbio (uasb) 60% n 60% n von sperling, 2006, p 339 lagoa anaeróbia 60% n 60% n von sperling, 2006, p 339 lagoa aerada (facultativa) 30% n 30% n von sperling, 2006, p 339 lagoa aerada (aeróbia) 30% n 30% n jordão; pessôa, 2009, p 797 lagoa facultativa 60% n 60% n von sperling, 2006, p 339 lagoa de maturação 50-65% n 57,5% n von sperling, 2006, p 339 wetland 60% n 60% n von sperling, 2006, p 339 eficiência de remoção de p preliminar 10-20% p 15% p metcalf; eddy, 1991, p 695 filtro biológico (baixa carga) 35% p 35% p von sperling, 2006, p 339 filtro biológico (alta carga) 35% p 35% p von sperling, 2006, p 339 lodo ativado (convencional) 10-25% p 17,5% p metcalf; eddy, 1991, p 695 lodo ativado (aeração prolong.) 10-25% p 17,5% p metcalf; eddy, 1991, p 695 reator anaeróbio (uasb) 35% p 35% p von sperling, 2006, p 339 lagoa anaeróbia 35% p 35% p von sperling, 2006, p 339 lagoa aerada (facultativa) 35% p 35% p von sperling, 2006, p 339 lagoa aerada (aeróbia) 35% p 35% p von sperling, 2006, p 339 lagoa facultativa 35% p 35% p von sperling, 2006, p 339 lagoa de maturação 50% p 50% p von sperling, 2006, p 339 wetland 35% p 35% p von sperling, 2006, p 339 revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 62 foram escolhidos os indicadores consumo de energia, eficiência de remoção de demanda bioquímica de oxigênio (dbo), eficiência de remoção de nitrogênio (n), eficiência de remoção de fósforo (p) e produção de lodo. o indicador “consumo de energia” representa uma estimativa do consumo de energia anual, em kwh, para o tratamento do esgoto de cada munícipe, ou seja, como todos os indicadores econômicos apresentados, este indicador varia também em função da população. o mesmo ocorre com o indicador “produção de lodo”, que fornece uma estimativa de produção em litros de lodo por ano para cada sistema individual, com base na quantidade de habitantes do município. por sua vez, os indicadores “eficiência de remoção de dbo”, “eficiência de remoção de n” e “eficiência de remoção de p”, representam uma estimativa de remoção, em porcentagem, da dbo, do nitrogênio e do fósforo, que são encontrados no afluente de cada sistema individual, respectivamente. desta forma, as variáveis de entrada passaram a ser, até aqui: (i) população; (ii) dbo afluente; (iii) n afluente; e (iv) p afluente. os valores para os critérios ambientais foram mais facilmente encontrados na literatura, possuindo apenas algumas variações entre os diferentes autores e também receberam valores médios entre os mínimos e máximos sugeridos. a tabela 4 apresenta as funções definidas para os parâmetros ambientais e suas versões originais. finalmente, os indicadores “nível de odor”, “espaço necessário” e “funcionários requeridos” foram escolhidos para representar a dimensão social das estações de tratamento de esgoto. o indicador “nível de odor” não possui uma escala quantitativa como os outros critérios vistos até aqui e por isto foi estabelecido a partir da opinião coletada por meio de entrevista com um especialista da área de projetos utilizando-se de uma escala entre 1 e 4 pontos, sendo um a melhor pontuação e quatro a pior pontuação possível. quando considerados dois ou mais sistemas, a média entre as notas de cada sistema é utilizada como padrão. também neste caso, quanto menor a pontuação alcançada, melhor será o sistema. o indicador “espaço necessário” representa a área necessária em metros quadrados estimada para a instalação de cada sistema individual, com base no número de habitantes. por fim, o indicador “funcionários requeridos” representa o total de funcionários necessários para operar a estação de tratamento de esgoto com base na vazão afluente, em metros cúbicos, e esta passou a ser a quinta variável de entrada do sistema: (i) população; (ii) dbo afluente; (iii) n afluente; e (iv) p afluente; (v) vazão média afluente. os valores para os indicadores sociais foram os de maior dificuldade de obtenção por falta na literatura de trabalhos especializados. com exceção do indicador “espaço necessário”, que foi facilmente encontrado na literatura, os indicadores “nível de odor” e “funcionários requeridos” exigiram uma busca maior, tendo sido o último de maior complexidade. assim, o indicador que estima o nível de odor foi definido com base na opinião de um especialista. todavia, o mesmo não pode ser replicado para estimar a quantidade de trabalhadores. desta forma, a quantidade de trabalhadores foi determinada empiricamente, utilizando-se do software em planilha eletrônica wwtpstaffing (geselbracht, 2006), que permite o cálculo de operários em uma estação de tratamento de esgoto baseado na publicação “estimating staffing for municipal wastewater treatment facilities”, de março de 1973, da environmental protection agency (epa). a tabela 5 apresenta as funções definidas para os critérios sociais e suas versões originais. os valores coletados e apresentados nas tabelas anteriores foram suficientes para proporcionar uma medida razoável de estimação dos diversos critérios considerados na composição do indicador de sustentabilidade. desta forma, vale ressaltar que devido à complexidade de estimação destes critérios, tabela 4 – funções para os critérios ambientais (cont.) produção de lodo preliminar 110-360 l/hab 235 l/hab von sperling, 2006, p 340 filtro biológico (baixa carga) 360-1100 l/hab 730 l/hab von sperling, 2006, p 340 filtro biológico (alta carga) 500-1900 l/hab 1200 l/hab von sperling, 2006, p 340 lodo ativado (convencional) 1100-3000 l/hab 2050 l/hab von sperling, 2006, p 340 lodo ativado (aeração prolong.) 1200-2000 l/hab 1600 l/hab von sperling, 2006, p 340 reator anaeróbio (uasb) 70-220 l/hab 145 l/hab von sperling, 2006, p 340 lagoa anaeróbia 55-160 l/hab 107,5 l/hab von sperling, 2006, p 340 lagoa aerada (facultativa) 30-220 l/hab 125 l/hab von sperling, 2006, p 340 lagoa aerada (aeróbia) 55-360 l/hab 207,5 l/hab von sperling, 2006, p 340 lagoa facultativa 55-160 l/hab 107,5 l/hab von sperling, 2006, p 340 lagoa de maturação 55-160 l/hab 107,5 l/hab von sperling, 2006, p 340 wetland 0 l/hab 0 l/hab von sperling, 2006, p 340 revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 63 somada à proposta de agregação dos sistemas individuais, ou seja, a estimação dos sistemas utilizando os dados de saída do sistema imediatamente anterior, faz com que sua utilização sirva para exemplificar a teoria proposta nesta pesquisa. desta forma, a partir da coleta dos valores para a composição das funções para todos os indicadores selecionados, um exemplo foi desenvolvido considerando um município fictício com aproximadamente 40 mil habitantes e com a necessidade de implantar uma estação de tratamento de esgoto. a biblioteca de tecnologias foi criada com as funções encontradas para os sistemas preliminares, primários, secundários e terciários (polimento). a figura 2 apresenta a estrutura geral de cada uma destas funções. os blocos criados foram: (i) preliminar; (ii) filtro biológico (baixa carga); (iii) filtro biológico (alta carga); (iv) lodo ativado (convencional); (v) lodo ativado (aeração prolongada); (vi) reator anaeróbio (uasb); (vii) lagoa anaeróbia; (viii) lagoa aerada (facultativa); (ix) lagoa aerada (aeróbia); (x) lagoa facultativa; (xi) lagoa de maturação; e (xii) wetland. finalmente, os arranjos desses tabela 5 – funções para os critérios sociais sistema função original função adaptada fonte nível de odor preliminar 2 pt * opinião de especialista filtro biológico (baixa carga) + − 2 pt opinião de especialista filtro biológico (alta carga) + − 2 pt opinião de especialista lodo ativado (convencional) − 1 pt opinião de especialista lodo ativado (aeração prolong.) − 1 pt opinião de especialista reator anaeróbio (uasb) ++ 4 pt opinião de especialista lagoa anaeróbia ++ 4 pt opinião de especialista lagoa aerada (facultativa) + 3 pt opinião de especialista lagoa aerada (aeróbia) + 3 pt opinião de especialista lagoa facultativa + 3 pt opinião de especialista lagoa de maturação + − 2 pt opinião de especialista wetland − 1 pt opinião de especialista espaço necessário preliminar 0,03-0,05 m2/hab 0,04 m2/hab von sperling, 2006, p 340 filtro biológico (baixa carga) 0,15-0,3 m2/hab 0,22 m2/hab von sperling, 2006, p 340 filtro biológico (alta carga) 0,12-0,25 m2/hab 0,18 m2/hab von sperling, 2006, p 340 lodo ativado (convencional) 0,12-0,25 m2/hab 0,18 m2/hab von sperling, 2006, p 340 lodo ativado (aeração prolong.) 0,12-0,25 m2/hab 0,18 m2/hab von sperling, 2006, p 340 reator anaeróbio (uasb) 0,03-0,1 m2/hab 0,07 m2/hab von sperling, 2006, p 340 lagoa anaeróbia 1,5-3 m2/hab 2,25 m2/hab von sperling, 2006, p 340 lagoa aerada (facultativa) 0,25-0,5 m2/hab 0,37 m2/hab von sperling, 2006, p 340 lagoa aerada (aeróbia) 0,2-0,4 m2/hab 0,3 m2/hab von sperling, 2006, p 340 lagoa facultativa 2-4 m2/hab 3 m2/hab von sperling, 2006, p 340 lagoa de maturação 1,5-2 m2/hab 1,75 m2/hab von sperling, 2006, p 340 wetland 3-5 m2/hab 4 m2/hab von sperling, 2006, p 340 funcionários requeridos preliminar 0,00001 m3/d 0,00001 m3/d geselbracht, 2006 filtro biológico (baixa carga) 0,00005 m3/d 0,00005 m3/d geselbracht, 2006 filtro biológico (alta carga) 0,00005 m3/d 0,00005 m3/d geselbracht, 2006 lodo ativado (convencional) 0,00009 m3/d 0,00009 m3/d geselbracht, 2006 lodo ativado (aeração prolong.) 0,00009 m3/d 0,00009 m3/d geselbracht, 2006 reator anaeróbio (uasb) 0,00003 m3/d 0,00003 m3/d geselbracht, 2006 lagoa anaeróbia 0,00001 m3/d 0,00001 m3/d geselbracht, 2006 lagoa aerada (facultativa) 0,00002 m3/d 0,00002 m3/d geselbracht, 2006 lagoa aerada (aeróbia) 0,00002 m3/d 0,00002 m3/d geselbracht, 2006 lagoa facultativa 0,00001 m3/d 0,00001 m3/d geselbracht, 2006 lagoa de maturação 0,00001 m3/d 0,00001 m3/d geselbracht, 2006 wetland 0,00001 m3/d 0,00001 m3/d geselbracht, 2006 notas: (*) parâmetro ajustado de 1 para 2 devido a presença de odores, particularmente grades e caixas de areia revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 64 blocos tiveram como base os sistemas considerados no modelo etex (oliveira, 2004; leoneti, 2009) e a inclusão de sete novos (do “i” ao “n”), os quais foram utilizados para criar o arranjo de 14 sistemas, que podem ser visualizados na tabela 6. finalmente, com base nos dados de entrada aproximados para um município deste porte, a saber: população de 40 mil habitantes; concentração de dbo afluente de 350 mg/l; concentração de nitrogênio afluente de 100 mg/l; concentração de fósforo afluente de 50 mg/l; e vazão afluente de 14 mil m3/d, os 14 sistemas apresentaram os desempenhos que podem ser visualizados na tabela 7. a partir dos desempenhos calculados pelas funções da biblioteca de tecnologias, a avaliação das alternativas mais sustentáveis pode ser realizada. por exemplo, para o município em avaliação, a alternativa mais viável do ponto de vista do operador ou prestador de serviços de saneamento seria o “sistema f”, que necessita apenas de aproximadamente r$ 6,4 milhões para sua implantação e r$ 388 mil anuais para sua operação e manutenção, sendo estes os menores custos entre todos os sistemas. por outro lado, este sistema não é o mais barato para o usuário final, sendo o “sistema h” o mais viável para municípios com população de baixa renda per capta. este tipo de discussão pode ser expandido quando considerados os critérios ambientais. por exemplo, o “sistema b”, que possui o segundo menor custo de implantação, operação e manutenção dentre os sistemas, perde no desempenho figura 2 – estrutura geral das funções (exemplo do sistema preliminar) 0 cpc r$/hab 0 0 0 oam r$/hab 0 0 0 usc r$/hab 0 0 0 ene kwh/hab.ano 0 0 0 dbo % dbo 0 0 0 nef % n 0 0 0 pef % p 0 0 0 slu l/hab.ano 0 0 0 odo pt 0,5 0,5 0 spa m2/hab 0 0 0 sta m3/d 0 0 preliminar notas: cpc = custo de implantação (r$); oam = custo de operação e manutenção (r$); usc = custo para o usuário (r$); ene= consumo de energia (kwh); dbo = eficiência remoção dbo (mg/l); nef = eficiência remoção nitrogênio (mg/l); pef = eficiência remoção fósforo (mg/l); slu = produção de lodo (l); odo = nível de odor (pts); spa = espaço necessário (m2); sta = mão-de-obra requerida tabela 6 – sistemas criados a partir dos blocos individuais da biblioteca de tecnologias nome do sistema prétratamento 1º processo 2º processo polimento sistema a preliminar uasb lodo ativado (convencional) sistema b preliminar uasb lagoa facultativa sistema c preliminar uasb filtro biológico (alta carga) sistema d preliminar uasb lagoa aerada (aeróbia) sistema e preliminar uasb lagoa aerada (facultativa) sistema f preliminar lagoa anaeróbia lagoa facultativa sistema g preliminar lagoa anaeróbia lagoa aerada (aeróbia) sistema h preliminar lagoa anaeróbia lagoa aerada (facultativa) sistema i preliminar uasb lodo ativado (aeração prolongada) sistema j preliminar uasb filtro biológico (baixa carga) sistema k preliminar uasb lagoa facultativa lagoa de maturação sistema l preliminar lagoa anaeróbia lagoa facultativa lagoa de maturação sistema m preliminar uasb lodo ativado (convencional) wetland sistema n preliminar uasb lodo ativado (aeração prolongada) wetland revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 65 ambiental quando comparado com os sistemas “m” ou “n”, que possuem a melhor eficiência na remoção de dbo. enquanto o efluente do “sistema b” tem uma concentração de dbo em torno de 15 mg/l, os sistemas “m” e “n” têm uma concentração por volta de 1,29 e 0,76 mg/l de dbo, respectivamente 1. este tipo de avaliação pode ser ampliado para todos os sistemas. de acordo com a tabela 8, que apresenta a classificação crescente dos sistemas em cada critério, nenhum dos sistemas alcançou uma posição ótima para todos os requisitos. este, aliás, é o grande 1 ressalta-se que estas estimativas estão sendo apresentadas não como uma representação inequívoca da realidade, mas apenas como uma base da discussão do exemplo proposto desafio da incorporação da avaliação da sustentabilidade no processo de tomada de decisão de sistemas de tratamento de esgoto. enquanto um determinado sistema pode atender de maneira adequada um dos critérios da sustentabilidade, por exemplo, o econômico (como o “sistema f”), ele pode não atender de forma satisfatória os outros critérios da sustentabilidade (ambiental e social) de forma satisfatória. além disto, se for considerada uma medida como a média aritmética para identificar qual seria o melhor sistema em todos os critérios de forma global, pode-se criar uma situação como a apresentada na referida tabela, onde grande parte dos sistemas alcançaria uma classificação intermediária (entre 5 e 8), impossibilitando uma discriminação entre os sistemas em prol da tomada de decisão. esta dificuldade de se estabelecer cientificamente qual seria o melhor sistema a ser adotado, traz em pauta a necessidade da incorporação do processo de negociação como etapa complementar do processo de tomada de decisão. soma-se ainda a problemática, o fato de que cada agente pode ter opiniões distintas e, consequentemente, prioridades diferentes de atendimento aos critérios. por exemplo, para o critério “sta = mão de obra requerida” um agente poderia determinar como maior impacto social um maior número de empregados, pois veria esta questão como custos maiores. por outro lado, um segundo agente poderia enxergar o mesmo critério de forma tabela 7 – desempenho dos sistemas critérios econômicos critérios ambientais critérios sociais cpc (mil) oam (mil) usc (mil) ene (mil) dbo nef pef slu (mil) odo spa (mil) sta sistema a 10.480 996 3.465 880 38,50 67,50 41,25 97,20 0,50 11,60 1,82 sistema b 6.600 396 2.183 15,59 14,80 17,96 19,50 2,75 124,40 0,70 sistema c 10.720 872 1.994 11,69 24,98 17,96 63,20 2,25 11,60 1,26 sistema d 8.120 596 2.369 840 35,08 25,90 17,96 23,50 2,75 16,40 0,84 sistema e 7.480 596 2.132 580 15,59 25,90 17,96 20,20 2, 75 19,20 0,84 sistema f 6.400 388 1.621 16,54 14,80 17,96 18,00 2, 75 211,60 0,42 sistema g 7.920 588 1.807 840 37,21 25,90 17,96 22,00 2, 75 103,60 0,56 sistema h 7.280 588 1.570 580 16,54 25,90 17,96 18,70 2, 75 106,40 0,56 sistema i 9.240 996 3.465 1.100 5,07 24,98 22,79 79,20 1,75 11,60 1,82 sistema j 10.720 872 1.994 8,58 24,98 17,96 44,40 2,25 13,20 1,26 sistema k 7.720 432 2.529 4,68 6,29 8,98 23,80 2,38 194,40 0,84 sistema l 7.520 424 1.967 4,96 6,29 8,98 22,30 2,38 281,60 0,56 sistema m 13.720 1.160 4.282 880 1,29 9,99 14,81 97,20 1,38 171,60 1,96 sistema n 12.480 1.160 4.282 1.100 0,76 9,99 14,81 79,20 1,38 171,60 1,96 notas: cpc = custo de implantação (r$); oam = custo de operação e manutenção (r$); usc = custo para o usuário (r$); ene= consumo de energia (kwh); dbo = eficiência remoção dbo (mg/l); nef = eficiência remoção nitrogênio (mg/l); pef = eficiência remoção fósforo (mg/l); slu = produção de lodo (l); odo = nível de odor (pts); spa = espaço necessário (m2); sta = mão de obra requerida. revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 66 positiva, ou seja, levaria em conta os benefícios de se empregar um maior número de funcionários. esta controvérsia pode se replicar em outros tipos de critérios, por exemplo, “spa = espaço necessário”. assim, de acordo com meadows (1998), o tipo de ferramenta apresentado nesta pesquisa pode enriquecer o processo de tomada de decisão, pois torna possível a incorporação da negociação no processo da escolha de sistemas de tratamento de esgoto. além disto, esta ferramenta permite uma discussão mais objetiva dos conceitos de sustentabilidade, o que poderia ajudar a diminuir a resistência dos envolvidos na escolha dos sistemas de tratamento. considerações finais o objetivo desta pesquisa foi desenvolver um método baseado em indicadores para a avaliação da sustentabilidade de estações de tratamento de esgoto, utilizando o conceito de biblioteca de tecnologia. a utilização de bibliotecas de tecnologia demonstrou ter potencial para a avaliação da sustentabilidade das estações de tratamento de esgoto, pois permite considerar diferentes critérios, por exemplo, os econômicos com os ambientais e/ou sociais, e evidencia as principais vantagens e desvantagens das diversas alternativas consideradas no processo de tomada de decisão. esta constatação ganha evidência quando considerados dois sistemas diferentes, sendo um mais bem avaliado no aspecto econômico e outro mais bem avaliado no aspecto ambiental, o que torna necessário a negociação entre os agentes envolvidos na escolha, a qual poderia ser orientada, por exemplo, por meio da teoria dos jogos. um maior detalhamento deste outro tipo de abordagem já está sendo preparado pelos presentes autores na forma de um artigo científico. com relação aos critérios que foram coletados na literatura para a avaliação da sustentabilidade, as funções para os indicadores sociais são as de maior dificuldade de obtenção, sendo as funções das variáveis econômicas obtidas com dificuldade intermediária e as funções das variáveis ambientais mais facilmente obtidas, possuindo algumas variações entre diferentes autores na literatura. para a aplicação e teste do método, as tecnologias de tratamento mais comumente adotadas no brasil foram encontradas na tabela da pesquisa nacional de saneamento básico e foram incorporados à biblioteca de tecnologias na forma de blocos individuais. o método aqui proposto, com seus blocos de sistemas e funções para a avaliação dos critérios da sustentabilidade, demonstrou potencial para ser utilizado nas avaliações de sustentabilidade ou como ponto de partida para outros trabalhos semelhantes nesta área de conhecimento ou outras afins. outra característica identificada é que o método torna possível uma tabela 8 – desempenho dos sistemas (ordem crescente) critérios econômicos critérios ambientais critérios sociais cpc oam usc ene dbo nef pef slu odo spa sta média (mil) (mil) (mil) (mil) (mil) (mil) sistema a 10 11 11 5 14 14 14 13 1* 1* 11 10 sistema b 2 2 8 8 5 5 3 9 9 5 6 sistema c 11 9 5 7 7 5 10 5 1* 9 7 sistema d 8 7 9 3 12 10 5 7 9 5 6 7 sistema e 4 7 7 1* 8 10 5 4 9 6 6 6 sistema f 1* 1* 2 10 5 5 1 9 13 1* 5 sistema g 7 5 3 3 13 10 5 5 9 7 2 6 sistema h 3 5 1* 1* 10 10 5 2 9 8 2 5 sistema i 9 11 11 7 5 7 13 11 4 1* 11 8 sistema j 11 9 5 6 7 5 9 5 4 9 7 sistema k 6 4 10 3 1* 1* 8 7 12 6 6 sistema l 5 3 4 4 1* 1* 6 7 14 2 5 sistema m 14 13 13 5 2 3 3 13 2 10 13 8 sistema n 13 13 13 7 1* 3 3 11 2 10 13 8 notas: cpc = custo de implantação (r$); oam = custo de operação e manutenção (r$); usc = custo para o usuário (r$); ene= consumo de energia (kwh); dbo = eficiência remoção dbo (mg/l); nef = eficiência remoção nitrogênio (mg/l); pef = eficiência remoção fósforo (mg/l); slu = produção de lodo (l); odo = nível de odor (pts); spa = espaço necessário (m2); sta = mão de obra requerida. revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 67 discussão mais objetiva sobre os conceitos de sustentabilidade. todavia, ressalta-se que as funções apresentadas neste trabalho serviram principalmente como base para a aplicação do método proposto em um caso hipotético. sendo assim, sugere-se que em estudos futuros estas funções sejam aprimoradas. um problema de origem conceitual com relação aos resultados, é que a eficiência total foi considerada resultante da associação de processos de tratamento e das respectivas eficiências adotadas para cada um deles. entretanto, após um processo, dever ser considerado que o efluente pode apresentar substâncias mais recalcitrantes à biodegradação o que tornaria a eficiência menor no processo subsequente. esta é uma das limitações do trabalho, que não impediu a aplicação e teste do método, mas que torna necessária sua redefinição para estudos que necessitem de maior detalhamento e precisão. agradecimentos à fapesp pela bolsa de doutorado concedida a alexandre bevilacqua leoneti ao cnpq pela bolsa pq1 concedida a eduardo cleto pires. referências alegre, h.; baptista, j. m.; cabrera jr., e.; cubillo, f.; duarte, p.; hirner, w.; merkel, w.; parena, r.. performance indicators for water supply services: manual of best pratice. 2 ed. londres: iwa publishing, 2007 geselbracht, j. wwtpstaffing. water works engineers, version 1.01 (16/8/2006). disponível em: http://www.wwengineers.com ibge – instituto brasileiro de geografia e estatística. pesquisa nacional de saneamento básico, 2008. disponível em: <http://www.sidra.ibge.gov.br/bda/ pesquisas/pnsb/default.asp>. acesso em: 30 out. 2011. jordão, e. p.; pessôa, c. a. tratamento de esgotos domésticos. 5. ed. rio de janeiro: abes, 2009 kellner, e.; calijuri, m. c.; pires, e. c.. aplicação de indicadores de sustentabilidade para lagoas de estabilização. engenharia sanitária e ambiental, v.14, 2009, p. 455-464 leoneti, a. b. avaliação de modelo de tomada de decisão para escolha de sistema de tratamento de esgoto sanitário. 2009. 154f. dissertação (mestrado em administração de organizações). faculdade de economia, administração e contabilidade de ribeirão preto, universidade de são paulo, ribeirão preto, 2009. makropoulos, c.k.; natsis, k.; liu, s.; mittas, k.; butler d. decision support for sustainable option selection in integrated urban water management. environmental modelling & software, v. 23, 2008, p. 1448–1460 meadows, d. indicators and information systems for sustainable development. the sustainability institute, 1998 metcalf, a.; eddy, m. s., wastewater engineering. treatment, disposal and reuse. 3. ed. new york: mcgraw-hill, 1991 muga, h. e.; mihelcic, j. r. sustainability of wastewater treatment technologies. journal of environmental management, v. 88, 2008, p. 437–447 oliveira, s.v.w.b. modelo para tomada de decisão na escolha de sistema de tratamento de esgoto sanitário. 2004. 293 f. tese (doutorado em administração) faculdade de economia, administração e contabilidade, universidade de são paulo, são paulo, 2004. rametsteiner, e.; pülzl, h.; alkan-olsson, j.; frederiksen, p. sustainability indicator development—science or political negotiation? ecological indicators, v. 11, 2011, p. 61–70 snis – sistema nacional de informações em saneamento (2009). disponível em: <http://www.snis.gov.br/>. acesso em: 30 out. 2011. starkl, m.; brunner, n. feasibility versus sustainability in urban water management. journal of environmental management, v.71, 2004, p. 245-260. vidal, n.; bañares-alcántara, r.; rodríguez-roda, i.; poch, m. design of wastewater treatment plants using a conceptual design methodology, v 41, industrial & engineering chemistry research, 2002, p. 4993-5005 von sperling, m. introdução à qualidade das águas e ao tratamento de esgoto. v.1, 3. ed. belo horizonte: departamento de engenharia sanitária e ambiental – universidade federal de minas gerais, 2006. recebido em: nov/2011 aprovado em: out/2013 figura 1 – configuração dos blocos fonte: makropoulos et al. (2008, p. 1454). tabela 1 – principais tipos de sistemas de tratamento nos municípios brasileiros tabela 2 – critérios escolhidos para compor o indicador de sustentabilidade tabela 3 – funções para os critérios econômicos tabela 4 – funções para os critérios ambientais tabela 4 – funções para os critérios ambientais (cont.) tabela 5 – funções para os critérios sociais tabela 6 – sistemas criados a partir dos blocos individuais da biblioteca de tecnologias figura 2 – estrutura geral das funções (exemplo do sistema preliminar) tabela 7 – desempenho dos sistemas tabela 8 – desempenho dos sistemas (ordem crescente) 437 rbciamb | v.55 | n.4 | dez 2020 | 437-439 issn 2176-9478 https://doi.org/10.5327/z2176-94782020553edt editorial prezados leitores, é com satisfação que me dirijo ao público da revista brasileira de ciências ambientais (rbciamb) para comemorar a conclusão de mais um ano de publicação e também fazer uma prestação de contas de fim de gestão. ao longo de 2020, a equipe editorial, novamente, alcançou sucesso na agilização do processo de avaliação dos artigos submetidos, cumpriu os prazos de publicação de todas as edições e fomentou a publicação de artigos de impacto científico significativo. quando assumi a editoria-geral da revista, no fim de 2015, tínhamos como pendências 15 artigos submetidos em 2013, 102 artigos submetidos em 2014 e 126 artigos submetidos em 2015. chegamos ao final de 2020 com nenhuma pendência de anos anteriores, e todos os artigos submetidos em 2020 já estão pré-avaliados. nesse período, foram publicadas 20 edições da revista. além de estarmos com todas as edições de 2020 no ar, temos sete artigos pré-publicados e 10 aceitos e em processo de edição, que comporão as primeiras edições de 2021. atualmente, o prazo médio de comunicação da pré-avaliação ao autor é de cinco dias, enquanto o prazo médio entre a submissão e a decisão final é de 79 dias. esses números indicam uma equipe editorial altamente comprometida, elevando a rbciamb, nesses quesitos, aos patamares das grandes revistas internacionais. encerrando mais um ano, aproveito para agradecer o excelente trabalho voluntário realizado pelos editores e revisores em prol das ciências ambientais. a lista completa de editores e revisores que colaboraram com a rbciamb em 2020 é apresentada na sequência. encerrando a minha participação como editor-geral da revista, agradeço à associação brasileira de engenharia sanitária e ambiental (abes) o apoio e agradeço especialmente a soraia fernandes o trabalho incansável na secretaria-geral da revista, e dou as boas-vindas, ou boa-volta à casa, ao professor valdir fernandes, que assume a editoria-geral da revista a partir de agora. cordiais saudações, professor maurício dziedzic editor-geral da rbciamb e-mail: madziedzic@gmail.com revista brasileira de ciências ambientais • brazilian journal of environmental sciences https://doi.org/10.5327/z2176-94782020553edt dziedzic, m. 438 rbciamb | v.55 | n.4 | dez 2020 | 437-439 issn 2176-9478 editores de seção adriana marques rossetto universidade federal de santa catarina (ufsc) liliana pena naval universidade federal de tocantins (uft) marco aurélio da silva carvalho filho universidade positivo (up) mário augusto gonçalves jardim museu paraense emílio goeldi (mpeg) tadeu fabrício malheiros universidade de são paulo (usp) revisores 2020 adriano quaresma – instituto nacional de pesquisas da amazônia (inpa) aida silva – agência nacional de saúde suplementar (ans) alexandre uhlmann – empresa brasileira de pesquisa agropecuária (embrapa) allison silva – instituto federal da bahia (ifba) álvaro back – universidade do extremo sul catarinense (unesc) amarilis gallardo – universidade de são paulo (usp) ana petry – universidade federal do rio de janeiro (ufrj) andré santos – universidade federal de são carlos (ufscar) angela fushita – universidade federal do abc (ufabc) antônio fiorucci – universidade estadual de mato grosso de sul (uems) arilson favareto – universidade federal do abc (ufabc) carla ozorio – universidade federal do rio grande do sul (ufrgs) carlyle menezes – universidade do extremo sul catarinense (unesc) claudia bravo – universidade tecnológica federal do paraná (utfpr) cristina hüther – universidade federal fluminense (uff) cristina alvarez – universidade federal do espírito santo (ufes) cristina pandolfo – empresa de pesquisa agropecuária e extensão rural de santa catarina (epagri) cynthia ferreira – universidade federal de minas gerais (ufmg) daiane cecchin – universidade federal fluminense (uff) dirlane carmo – universidade federal fluminense (uff) dusan schreiber – universidade feevale eduardo cunha – universidade federal de pelotas (ufpel) eduardo ethur – centro universitário univates elaine silva – universidade federal do piauí (ufpi) elen pacheco – universidade federal do rio de janeiro (ufrj) eliane vasconcelos – universidade positivo (up) elfany lopes – universidade federal do sul da bahia (ufsb) elineide marques – universidade federal do tocantins (uft) elisandra scapin – universidade federal do tocantins (uft) érika furlan – instituto de pesca euclésio simionato – universidade estadual de mato grosso do sul (uems) flávio silva – universidade federal fluminense (uff) gean delise vargas – universidade federal da fronteira sul (uffs) gérsica nogueira da silva – universidade federal de pernambuco (ufpe) giovano candiani – universidade federal de são paulo (unifesp) gustavo costa – universidade feevale irineu bianchini júnior – universidade federal de são carlos (ufscar) ivan junckes – universidade federal do paraná (ufpr) jefferson nascimento de oliveira – universidade estadual paulista “júlio de mesquita filho” (unesp) juliana américo-pinheiro – universidade estadual paulista “júlio de mesquita filho” (unesp) joão ulrich – instituto de pesquisas energéticas e nucleares (ipen) john loomis – universidade positivo (up) josé araújo – universidade federal do ceará (ufc) josé froehlich – universidade federal de santa maria (ufsm) josé henrique cattanio – universidade federal do pará (ufpa) josé mota – instituto tecnológico vale (itv) juacyara campos – universidade federal do rio de janeiro (ufrj) jussara cruz – universidade federal de santa maria (ufsm) joel silva – universidade regional de blumenau (furb) katia cavalcante – universidade federal do amazonas (ufam) kelly tonello – universidade federal de são carlos (ufscar) klebber formiga – universidade federal de goiás (ufg) editorial 439 rbciamb | v.55 | n.4 | dez 2020 | 437-439 issn 2176-9478 leonardo hoinaski – universidade federal de santa catarina (ufsc) leonardo silva – universidade federal rural do rio de janeiro (ufrrj) luciana rezende – centro universitário de maringá (unicesumar) luis rovena – universidade estadual do paraná (unespar) luis silva – universidade federal do pará (ufpa) maria autora mota – universidade federal do pará (ufpa) maria antonia carniello – universidade do estado de mato grosso (unemat) maria de lourdes ruivo – museu paraense emilio goedi (mpeg) maria eliza hassemer – universidade federal de santa catarina (ufsc) maría valverde – universidade federal do abc (ufabc) marilia castro – instituto federal de educação ciência e tecnologia de pernambuco (ifpe) michele potrich – universidade tecnológica federal do paraná (utfpr) miguel aisse – universidade federal do paraná (ufpr) nádia torres – universidade tiradentes nemésio salvador – universidade federal de são carlos (ufscar) nilton rosário – universidade federal de são paulo (unifesp) nobel freitas – universidade de sorocaba (uniso) omar bitar – instituto de pesquisas tecnológicas (ipt) ozelito amarante junior – instituto federal do maranhão (ifma) patricia bilotta – universidade positivo (up) patricia borja – universidade federal da bahia (ufba) paulo fortes neto – universidade de taubaté paulo janissek – instituto federal de educação, ciência e tecnologia do rio grande do sul rachel magnago – universidade do sul de santa catarina (unisul) rafael oliveira – pontifícia universidade católica do paraná (puc-pr) rafael salomão – universidade federal rural da amazônia (ufram) reginaldo geremias – universidade federal de santa catarina (ufsc) rejane marques – universidade federal do rio de janeiro (ufrj) renata cuba – universidade federal de goiás (ufg) ricardo ojima – universidade federal do rio grande do norte (ufrn) roberta rodrigues – rb recursos hídricos roberto farias – vigilância em saúde da prefeitura de porto alegre roberto lourenço – universidade estadual paulista “júlio de mesquita filho” (unesp) rodrigo horochovski – universidade federal do paraná (ufpr) rosana barros – instituto federal de goiás (ifg) rosecélia castro – universidade federal do pará (ufpa) sandra schult – universidade federal do abc (ufabc) silvia bittencourt – universidade do sul de santa catarina (unisul) simone miraglia – universidade federal de são paulo (unifesp) sorele fiaux – universidade federal fluminense (uff) steel vasconcelos – empresa brasileira de pesquisa agropecuária (embrapa) thiago alves – universidade regional de blumenau (furb) thiago rodrigues – universidade federal de mato grosso do sul (ufms) vanusca jahno – universidade feevale vinicius kütter – universidade federal do pará (ufpa) wanessa ramsdorf – universidade tecnológica federal do paraná (utfpr) este é um artigo de acesso aberto distribuído nos termos de licença creative commons. rbciamb-n16-jun-2010-materia06 revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 44 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 resumo as normas de proteção às florestas e recursos hídricos brasileiros são fundamentadas na lei nr. 4.771 de 1965, com atualizações baseadas na lei 7.803 de 1989 e medida provisória 2.166-67 de 2001, que são responsáveis pela atual redação do código florestal brasileiro. desde a publicação do decreto 6.514, de 2008, que penalizava severamente os produtores rurais, que ainda não haviam se adequado às exigências da lei, o conflito entre o setor agropecuário e os ambientalistas alcançou um ponto de ebulição. desde então a câmara dos deputados decidiu criar uma comissão especial para analisar a reforma do código florestal. o deputado aldo rebelo, do pcdob, foi escolhido para a relatoria do substitutivo ao projeto de lei nr. 1.876 de 1999, do deputado sérgio carvalho, ao qual foram apensos outros 10 projetos de lei, em tramitação na câmara dos deputados desde o início do século, todos sobre o mesmo tema, a reforma do código florestal. trata-se de assunto bastante polêmico, caracterizado por uma polarização nos debates entre ruralistas e ambientalistas. o objetivo deste artigo é trazer alguns esclarecimentos acerca do confronto ideológico entre dois pontos de vista antagônicos, consubstanciados no relatório substitutivo ao pl 1876/99, aprovado pela comissão especial da câmara dos deputados, em 06/07/2010, que ainda depende de ratificação pelo plenário da câmara federal. palavras-chave: código florestal; políticas públicas ambientais; conflitos ideológicos. abstract the brazilian norms of protection to the forests and water sources are based on the law 4.771 of 1965, with updates based on law 7.803 of 1989, and provisory law 2,166-67 of 2001, that they are responsible for the current format of the brazilian forest code. since publication of decree 6,514, of 2008, that it severely penalizes the agricultural producers that are not yet adjusted to the requirements of the law, the conflict between the farming sector and the environmental protectors it reached a boiling point. since then the house of representatives decided to create a special commission to analyze the reform of the forest code. the congressman aldo rebelo, from pcdob party, was chosen for the subscription of the substitute to the project of law nr. 1.876 of 1999, of the congressman sergio carvalho, which had been attached others 10 projects of law in transaction in the house of representatives since the beginning of the century, all on the same subject, the reform of the forest code. one is about sufficiently controversial subject, characterized for a polarization in the debates between farming sector and environmental protectors. the goal of this paper is discussion about the ideological confrontation between colon of sight antagonistic, reunited in the report substitute to pl 1876/99, approved for the special commission of the house of representatives, in 07/06/2010, that still it depends on ratification for the plenary assembly of the federal chamber. keywords: forest code; environmental public polices; ideological confrontation. kilder henrique zander economista pelo centro universitário franciscano do paraná (1987), pós graduado em finanças e em banking pela fae business school (1992/1995), mestrando em organizações e desenvolvimento pela fae. taiane dagostin darós pedagoga pela faculdade estadual de f i losofia, ciências e letras (2007), es pecialista em gestão de recursos humanos pela universidade do vale do iguaçu uniguaçu, mestranda em organizações e desenvolvimento pela fae. valdir fernandes cientista social pela pela universidade federal de santa cataria (2000), mestre e doutor em engenharia ambiental pela universidade federal de santa catarina (2003/2007), pós-doutor em saúde pública pela universidade de são paulo (2010), professor do programa de pós-graduação em organizações e desenvolvimento da fae. cleverson v. andreoli engenheiro agrônomo pela universidade federal do paraná (1980), mestre em ciências do solo e doutor em meio ambiente e desenvolvimento pela universidade federal do paraná (1989/ 1999)., engenheiro técnico da assessoria de pesquisa e desenvolvimento da diretoria de meio ambiente e ação social da companhia de saneamento do paraná sanepar, professor do programa de pós-graduação em organizações e desenvolvimento da fae. código florestal brasileiro: alguns esclarecimentos sobre embate político inerente a sua reforma revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 45 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 "era uma vez um grão de onde cresceu uma árvore que foi abatida por um lenhador e cortada numa serração. um marceneiro trabalhou-a e entregou-a a um vendedor de móveis. o móvel foi decorar um apartamento e mais tarde deitaram-no fora. foi apanhado por outras pessoas que o venderam numa feira. o móvel estava lá no adeleiro, foi comprado barato e, finalmente houve quem o partisse para fazer lenha. o móvel transformou-se em chama, fumo e cinzas. eu quero ter o direito de refletir sobre esta história, sobre o grão que se transformou em árvore que se torna móvel e acaba no fogo, sem ser lenhador; marceneiro, vendedor, que não vêem senão um segmento da história." edgar morin agressões ao meio ambiente, usado como depósito". a apresentação cada vez mais participativa da sociedade civil5, nos assuntos de interesse geral, torna a publicização essencial, evitando conflitos através de debate público e transparência, tendendo desenvolver e concretizar direitos de cidadania. os desígnios das políticas públicas têm uma menção de estima daqueles que exercem o poder com bom senso, ainda que, para sua efetivação, careçam considerar algumas instâncias de partes sociais determinadas, dependendo assim da sua habilidade de negociação e organização. devido o constante crescimento econômico-industrial e a influência humana quanto às implicações prejudiciais ao meio ambiente 6, tais políticas por terem responsabi lidades tão contundentes e categóricas nos costumes e nas maneiras de produção, passam a ter um papel básico como ferramentas não só de desenvolvimento econômico-social, mas igualmente, como modo de segurança de preservação de recursos às futuras gerações. o surgimento do "meio ambiente" no âmbito da política pode ser interpretado como um aumento do domínio público, no grau em que as condições de vida humana tomaram um lugar crescente como artifício de discussão política na sociedade. sachs (2 002, p.73) afirma que "o ecodesenvolvimento requer o planejamento local e participativo, das autoridades locais, comunidades e associações de cidadãos envolvidas na proteção da área". nesta esfera, as políticas públicas ambientais ostentaram papel prioritário de proteger o meio ambiente, unificando sua assistência aos demais objetivos da vida em sociedade, como base, até mesmo, de aprimorar a qualidade de vida7. no entanto, é equivocado o pensamento de que esta base é responsabi lidade apenas do poder público8. conforme o artigo 225 de 1988, a constituição federal, ao instituir o meio ambiente ecologicamente equilibrado como direito de todos, benefício de caráter comum e primordial à saudável qualidade de vida, con feriu a responsabi lidade de sua preservação e defesa não somente ao poder público, mas do mesmo modo a coletividade. neste contexto, quintas (2006, p.29) afere uma reflexão a cerca do art. 225: introdução a interpretação das políticas públicas1 quanto à gestão ambiental2 trás consigo uma gestão de conflitos devido à busca pela construção de ferramentas e mecanismos políticos capazes de estarem em consonância com os avanços atuais. o entendimento das questões ambientais3, em seu propósito de um desenvolvimento mais sustentável 4 despertou na sociedade conflitos antes subtendidos, tais como, nas analogias entre segmentos com interesses desiguais, na definição das responsabilidades e no uso dos recursos. segundo o pensador indiano swaminathan apud sachs (2002, p. 29), "uma nova forma de civi lização, fundamentada no aproveitamento sustentável dos recursos renováveis, não é apenas possível, mas essencial". questões ambientais estão cada vez mais tomando espaço no cotidiano, tornando-se, deste modo, essencial contrapor aos desafios com conhecimento, qualificação e capacidades específicas. sachs (2002, p.48) afirma que "a opinião pública tornou-se cada vez mais consciente tanto da limitação do capital da natureza quanto dos perigos decorrentes das "(...) mesmo conferindo à coletividade, também, a obrigação de proteger o meio ambiente, a constituição de 1988 fez do poder público o principal responsável pela garantia, a todos os brasileiros, do direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado. para isso, ela determina sete incumbências ao poder público (e somente a ele) que deve ter assegurado o seu direito de viver num ambiente que lhe proporcione uma sadia qualidade de vida, também precisa utilizar os recursos ambientais para satisfazer suas necessidades básicas. e, como todos sabemos, não é possível vida digna e saudável sem o atendimento dessas necessidades." as sete incumbências ao poder público presentes no art. 225 apontadas por quintas surgiram com o propósito de garantir a efetividade deste principio constitucional. desta forma, a lei assegura: "i preser var e restaurar os processos ecológicos essenciais e prover o manejo ecológico das espécies e ecossistemas; ii preservar a diversidade e a integridade do patrimônio genético do país e fiscalizar as entidades dedicadas à pesquisa e manipulação de material genético; iii definir, em todas as unidades da federação, espaços territoriais e seus componentes a serem especialmente protegidos, sendo a alteração e a supressão permitidas somente através de lei, vedada qualquer uti lização que comprometa a integridade dos atributos que justifiquem sua proteção; iv exigir, na forma da lei, para instalação de obra ou atividade potencialmente causadora de significativa degradação do meio ambiente, estudo prévio de revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 46 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 pública12. esta mesma constituição, em seu artigo 23, proclama as competências da união, dos estados e dos municípios13, onde são responsáveis pela proteção ao meio ambiente e combate a todas as formas de poluição. do mesmo modo, as três esferas de governo devem compartilhar esta função. além disso, no seu artigo 30, a constituição firma aos municípios a jurisdição para criar leis em amparo do interesse local, fortalecendo a gestão participativa. anterior a esta abordagem e em consonância a esta lei, a política nacional de meio ambiente instituiu através da lei no 6.938 o sisnama, com o objetivo de formar uma rede de organizações em nível federal, estadual e municipal para que possam alcançar as maiores metas nacionais na área ambiental, consolidando-se mediante formulação de políticas públicas de meio ambiente, articulação entre as instituições componentes do sistema em âmbito federal, estadual e municipal e execução dessas políticas por meio de órgãos ambientais nos diferentes âmbitos e estabelecimento da descentralização da gestão ambiental (mma & ibama, 2006), tendo-se em vista que: interesses entre ambientalistas e proprietários rurais. neste contexto, fica evidente a necessidade do seu entendimento no que tange a vigência da constituição federal e as suas competências aferidas. pesquisas apontam que a legislação ambiental no brasil teve início no século xvi, era de caráter protecionista, porém, era insuficiente. logo após, com a criação do governo geral do brasil, instituíram-se os chamados regimentos do governo geral com o propósito de prevenir a devastação das florestas pelos portugueses para a construção de navios (wainer, 1991). todo processo de vigoração das leis no brasil colônia foi complicado devido às grandes extensões territoriais e distancias administrativas, que acarretou na deficiência de aplicação e divulgação da legislação ambiental nesta época (carvalho, 1991). o primeiro código penal de 1830 trazia leis que limitavam o corte ilegal e o dano ao patrimônio cultural. logo, a lei das terras de 1850 instituía sansões administrativas e penais para o dano ocasionado pela derrubada de árvores e queimadas. com o propósito de tornar as florestas bens de interesse comum, foi criado o serviço florestal do brasil através do decreto 4.421/21 em 1917 (brasil, 1980). quanto à designação "bens de interesse comum", o legislador afirma que: conforme estas sete incumbências, a gestão ambiental pública brasileira pode ser entendida através de duas derivações distintas constitucionalmente. de acordo com quintas (2008), primeiramente, a de comando e controle, na qual o poder público pratica alguma forma de ordenamento do processo de apropriação social dos recursos ambientais. segundo, a vertente de controle social, na qual o poder público proporciona meios para o desenvolvimento de capacidades para a intervenção qualificada de grupos sociais nas ações de comando e controle. analisando sua organização, os atores sociais9 no âmbito da sociedade civil e do estado10 existem a partir deste foco, onde no domínio estatal são instancias dos poderes executivo, legislativo e judiciário. no entanto, esses atores na sua representatividade, nem sempre consideram necessidades e interesses das diversas camadas sociais de alguma forma afetadas. neste contexto, surge a importância da prática de uma gestão ambiental participativa, onde a transparência abrange estes contextos. pois, ao analisar o exposto no art. 225, fica evidente a necessidade de medidas preventivas e protetivas ao meio ambiente. entende-se que é um direito de todos. deste modo, a constituição federal de 1988 consente o ampa ro do meio ambiente por intermédio de dois instrumentos: ação popular11 e ação civil impacto ambiental, a que se dará publicidade; v controlar a produção, a comercialização e o emprego de técnicas, métodos e substâncias que comportem risco para a vida, a qualidade de vida e o meio ambiente; vi promover a educação ambiental em todos os níveis de ensino e a conscientização pública para a preservação do meio ambiente; vii proteger a fauna e a flora, vedadas, na forma da lei, as práticas que coloquem em risco sua função ecológica, provoquem a extinção de espécies ou submetam os animais a crueldade." constituição federal de meio ambiente (1988). "a política nacional do meio ambiente tem por objetivo a harmonização do meio ambiente com o desenvolvimento socioeconômico (desenvolvimento sustentável). essa harmonização consiste na conciliação da proteção ao meio ambiente, de um lado, e a ga rantia de desenvolvimento socioeconômico, de outro, visando assegurar condições necessárias ao progresso industrial, aos interesses da segurança nacional e à proteção da dignidade da vida humana (art. 2º da lei n. 6.938/81)". sirvinskas (2008, p.130). entretanto, durante as tentativas de implementação destas ações para promover a proteção do meio ambiente, algumas leis ambientais sofreram e ainda sofrem alterações na tentativa de instituir diretrizes consistentes com a atualidade, como ocorre com o código florestal, foco de divergentes "(...) qualquer cidadão brasileiro pode acompanhar e exigir que sejam mantidos os atributos naturais das florestas, e seu papel no contexto ambiental, estejam elas situadas em territórios privados ou públicos. em outras palavras, pode qualquer indivíduo exigir, administrativa ou judicialmente, do titular de domínio florestal, que este cumpra as normas legais relativas à sua proteção (antunes, 2006, p.502)". o decreto 23.793/34 constituiu o primeiro código florestal brasileiro, em 1934, regulamentando o uso de florestas e qualificando as ações prejudiciais ao meio ambiente com transgressões penais. na década de sessenta, ainda no século xx, a área ambiental passou por uma intensa revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 47 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 elaboração legislativa referente à tutela penal ambiental. elaborou-se então um novo código florestal, lei 4.771/65. mas somente a lei 6.938/81 tentou adequar às novas exigências a uma nova visão de proteção ambiental, através da instituição da política nacional de meio ambiente. desta forma, responsabilizava os autores dos atos danosos ao meio ambiente e estes tendo como obrigação reparar o dano (ahrens, 2003). sobre a formação da política ambiental brasileira, silva-sánchez (2000, p.78) explica que: desafio é a fundamentação concreta de normas que protejam o meio ambiente de forma correta (lopes, 1993). a evolução das políticas públicas de meio ambiente, bem como a evolução do pensamento, ultimou no desenvolvimento sustentável, com recursos descobertos localmente, auto-suficientes, direcionados para as necessidades e em harmonia com a natureza e acessível às alterações institucionais. em consonância com as alterações constantes das leis ambientais estão as políticas públicas e a reação da sociedade. a ineficiência ou insuficiência de meios necessários para a proteção efetiva na multiplicação de reservas é uma política autoderrotada (sachs, 2002). código florestal vigente (lei 4.771 de 15/09/65) dentre o conjunto de políticas ambientais estabelecidas no brasil, é o objeto específico deste ensaio, apresentar o código florestal brasileiro, na sua versão atual, lei 4.771 de 15/09/65, e discutir a proposta de sua revogação, por meio do substitutivo ao projeto de lei no. 1.876, de 1999. a lei 4.7 7 1 de 15/09/6 5, regulamenta temas como: as áreas de preservação permanente (apps), tanto no ambiente rural quanto no urbano; a reserva legal dos imóveis rurais; o licenciamento para a exploração florestal e para supressão de vegetação nativa; a reposição florestal; a imputa ção de responsabi lidades pelo descumprimento das normas, as penalidades; combate a incêndios; fontes de financiamento para reposição florestal e até formas de desenvolvimento e divulgação de uma cultura ambiental nas escolas e meios de comunicação do país. em seu artigo 1º, define as florestas como bens de interesse comum: "as florestas existentes no território nacional e as demais formas de vegetação, reconhecidas de utilidade às terras que revestem, são bens de interesse comum a todos os habitantes do país, exercendo-se os direitos de propriedade, com as limitações que a legislação em geral e especialmente esta lei estabelecem." em seu parágrafo 1º, referese à imputação de responsabilidades pelo mau uso dessas florestas: "as ações ou omissões contrárias às disposições deste código na uti lização e exploração das florestas e demais formas de vegetação são consideradas uso nocivo da propriedade, aplicando-se, para o caso, o procedimento sumário previsto no art. 275, inciso ii, do código de processo civil." áreas de preservação permanente (apps): em seu parágrafo 2º inciso ii, o código define o que são e porque preservar as apps: "área protegida14 nos termos dos artigos 2 e 3 desta lei, coberta ou não por vegetação nativa, com a função ambiental de preser var os recursos hídricos, a paisagem, a estabi lidade geológica, a biodiversidade, o fluxo gênico de fauna e flora, proteger o solo e assegurar o bem estar das populações humanas;". o artigo 2, classifica essas apps, considerando como de preser vação permanente as florestas e demais formas de vegetação situadas: a) ao longo dos rios ou de qualquer curso d'água desde o seu nível mais alto em faixa marginal cuja largura mínima será: 1 de 30 metros para os cursos d'água de menos de 10 metros de largura; 2 de 50 metros para os cursos d'água que tenham de 10 a 50 metros de largura; 3 de 100 metros para os cursos d'água que tenham de 50 a 200 metros de largura; 4 de 200 metros para os cursos d'água que tenham de 200 a 600 metros de largura; 5 de 500 metros para os cursos d'água que tenham largura superior a 600 metros;b) ao redor das lagoas, lagos ou reservatórios d'água naturais ou artificiais; c) nas nascentes, ainda que intermitentes e nos chamados "olhos d'água", qualquer que seja a sua situação topográfica, num raio mínimo de 50 metros de largura; d) no topo de morros, montes, montanhas e serras; e) nas encostas ou partes destas, com declividade superior a 45º, equivalente a 100% na linha de maior declive; f) nas restingas, como fixadoras de dunas ou estabilizadoras de mangues; g) nas bordas dos tabuleiros ou chapadas, a partir da linha de ruptura do relevo, em faixa nunca inferior a 100 metros em projeções horizontais; h) em altitude superior a 1.800 metros, qualquer que seja a vegetação." em 1988 uma nova constituição considerou outros pontos referentes ao meio ambiente. o mais relevante é o título viii, capítulo vi, sobre a proteção ao meio ambiente e as responsabilidades ao estado, municípios e união. neste sentido, o maior "(...) a política ambiental brasileira começou a ser formulada durante os anos 30, mais como resultado das ações de um estado autoritário e centralizador para, em seguida, subordinar-se aos imperativos da política econômica desenvolvimentista e da tecnocracia estatal do regime militar. a sua consolidação, entretanto, foi resultado da pressão de forças sociais organizadas. a demanda e as reivindicações ambientalistas, que então se formavam, possibilitaram a formulação da lei da política nacional de meio ambiente, trazendo instrumentos legais importantes e inovadores como a avaliação de impacto ambiental e a audiência pública, além da criação da lei dos interesses difusos, um instrumento legal extremamente moderno e democrático. a década de 80 colocou em pauta a questão da democratiza ção, sendo um momento de intensa mobilização dos chamados novos movimentos sociais; ao final da década, a promulgação da constituição, ga rantiu uma série de novos direitos, situando o direito ao meio ambiente no mesmo nível dos direitos e garantias fundamentais." revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 48 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 consoante o artigo 3: "consideramse, ainda, de preservação permanente, quando assim declaradas por ato do poder público, as florestas e demais formas de vegetação natural destinadas: a) a atenuar a erosão de terras; b) a fixar as dunas; c) a formar faixas de proteção ao longo de rodovias e ferrovias; d) a auxiliar a defesa do território nacional a critério das autoridades militares; e) a proteger sítios de excepcional beleza ou de valor científico ou histórico; f) a asi lar exemplares da fauna ou flora ameaçados de extinção; g) a manter o ambiente necessário à vida das populações silvícolas; h) a assegurar condições de bemestar público." reserva legal: o inciso iii parágrafo 2º, do artigo 1º, do código florestal define reserva legal como: "área localizada no interior de uma propriedade ou posse rural, excetuada a de preservação permanente, necessária ao uso sustentável dos recursos naturais, à conservação e reabilitação dos processos ecológicos, à conservação da biodiversidade e ao abrigo e proteção de fauna e flora nativas;" em seu artigo 16, o código classifica as áreas de reserva legal: "as florestas e outras formas de vegeta ção nativa, ressalvadas as situadas em área de preser vação permanente, assim como aquelas não sujeitas ao regime de utilização limitada ou objeto de legislação específica são suscetíveis de supressão, desde que sejam mantidas, a título de reserva legal, no mínimo: i 80%, na propriedade rural situada em área de floresta localizada na amazônia legal15; ii 35%, na propriedade rural situada em área de cerrado localizada na amazônia legal, sendo no mínimo 20% na propriedade e 15% na forma de compensação em outra área, desde que esteja localizada na mesma microbacia, e seja averbada nos termos do parágrafo 7º deste artigo; iii 20%, na propriedade rural situada em área de floresta ou outras formas de vegetação nativa localizada nas demais regiões do país; e iv 20%, na propriedade rural em área de campos gerais localizada em qualquer região do país." o parágrafo 3º do artigo 16, faz algumas concessões para a pequena propriedade rural: "para cumprimento da manutenção ou compensação de reserva legal em pequena propriedade ou posse rural familiar, podem ser computados os plantios de árvores frutíferas ornamentais ou industriais, compostos por espécies exóticas, cultivadas em sistema intercalar ou em consórcio com espécies nativas: i pequena propriedade rural ou posse rural familiar: aquela explorada mediante o trabalho pessoal do proprietário ou posseiro e de sua família, admitida a ajuda eventual de terceiro e cuja renda bruta seja proveniente, no mínimo, em oitenta por cento, de atividade agroflorestal ou do extrativismo, cuja área não supere: a) cento e cinqüenta hectares se localizada nos estados do acre, pará, amazonas, roraima, rondônia, amapá e mato grosso e nas regiões situadas ao norte do paralelo 13o s, dos estados de tocantins e goiás, e ao oeste do meridiano de 44o w, do estado do maranhão ou no pantanal mato-grossense ou sul-mato-grossense; b) cinqüenta hectares, se localizada no polígono das secas ou a leste do meridiano de 44º w, do estado do maranhão; e c) trinta hectares, se localizada em qualquer outra região do país. fonte: inciso i, do parágrafo 2º, do artigo 1, da lei 4.771, de 15/09/65. o parágrafo 4º, também do artigo 16, trata da questão da definição da localização da área de reserva legal dentro da propriedade rural, aspecto este que tem sido alvo de crítica dos produtores rurais em função da morosidade e burocracia do processo: "a localização da reserva legal deve ser aprovada pelo órgão ambiental estadual competente ou, mediante convênio, pelo órgão ambiental municipal ou outra instituição devidamente habilitada, devendo ser considerados, no processo de aprovação, a função social da propriedade, e os seguintes critérios e instrumentos, quando houver: i o plano de bacia hidrográfica; ii o plano diretor municipal; iii o zoneamento ecológico-econômico; iv outras categorias de zoneamento ambiental; e v a proximidade com outra reserva legal, área de preservação permanente, unidade de conser vação ou outra área legalmente protegida." já o parágrafo 5º, ainda do artigo 16, permite ao poder público fazer uma flexibilização nos percentuais de reserva legal, a saber: "o poder executivo, se for indicado pelo zoneamento ecológico econômico zee e pelo zoneamento agrícola, ouvidos o conama, o ministério do meio ambiente e o ministério da agricultura e do abastecimento, poderá: i reduzir, para fins de recomposição, a reserva legal, na amazônia legal, para até 50% da propriedade, excluídas, em qualquer caso, as áreas de preser vação permanente, os ecótonos, os sítios e ecossistemas especialmente protegidos, os locais de expressiva biodiversidade e os corredores ecológicos; e ii ampliar as áreas de reserva legal, em até 50% por cento dos índices previstos neste código, em todo o território nacional." casos em que a área de reserva legal e de preser vação permanente poderão ser computadas de forma conjunta: no parágrafo 6º, do artigo 16, abrese uma possibilidade de somar-se a área de preservação permanente à área de reserva legal: "será admitido, pelo órgão ambiental competente, o cômputo das áreas relativas à vegetação nativa existente em área de preservação permanente no cálculo do percentual de reserva legal, desde que não implique em conversão de novas áreas para o uso alternativo do solo, e quando a soma da vegetação nativa em área de preservação permanente e reserva legal exceder a: i 80% da propriedade rural localizada na amazônia legal; ii 50% da propriedade rural localizada nas demais regiões do país; e iii 25% por cento da pequena propriedade." a obrigatoriedade da averbação da reserva legal no registro do imóvel rural: essa questão é tratada nos parágrafos 8º e 9º, do artigo 16, sendo assegurado a averbação gratuita para a pequena propriedade rural ou posse rural familiar: "a área de reserva legal deve ser averbada à margem da inscrição de matrícula do imóvel, no registro de imóveis revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 49 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 competente, sendo vedada a alteração de sua destinação, nos casos de transmissão, a qualquer título, de desmembramento ou de retificação da área, com as exceções previstas neste código." exploração comercial de florestas em área de reserva legal: no parágrafo 2º, do artigo 16, abrese uma possibilidade para a exploração comercial parcial da floresta localizada em área de reserva legal: "a vegetação da reserva legal não pode ser suprimida, podendo apenas ser utilizada sob regime de manejo florestal sustentável, de acordo com princípios e critérios técnicos e científicos estabelecidos no regulamento, ressalvadas as hipóteses previstas no parágrafo 3º deste artigo, sem prejuízo das demais legislações específicas." o artigo 1916 regulamenta essa possibilidade de uso parcial das florestas em área de reserva legal, a saber: "a exploração de florestas e formações sucessoras, tanto de domínio público como de domínio privado, dependerá de prévia aprovação pelo órgão estadual competente do sistema nacional do meio ambiente sisnama, bem como da adoção de técnicas de condução, exploração, reposição florestal e manejo compatíveis com os variados ecossistemas que a cobertura arbórea forme." para tanto, os parágrafos 1º e 2º do artigo 19 estabelecem competências exclusivas para alguns casos tais como: "compete ao ibama à aprovação de que trata o caput deste artigo: i nas florestas públicas de domínio da união; ii nas unidades de conservação criadas pela união; iii nos empreendimentos potencialmente causadores de impacto ambiental nacional ou regional, definidos em resolução do conselho nacional do meio ambiente conama. compete ao órgão ambiental municipal a aprovação de que trata o caput deste artigo: i nas florestas públicas de domínio do município; ii nas unidades de conservação criadas pelo município; iii nos casos que lhe forem delegados por convênio ou outro instrumento admissível, ouvidos, quando couber, os órgãos competentes da união, dos estados e do distrito federal." quanto à fiscalização17 da aplicação das regras do código florestal: conforme o artigo 22, "a união diretamente, através do órgão executivo específico, ou em convênio com os estados e municípios, fiscalizará a aplicação das normas deste código, podendo, para tanto, criar os serviços indispensáveis." o artigo 23 invoca o poder de polícia: "a fiscalização e a guarda das florestas pelos serviços especializados não excluem a ação da autoridade policial por iniciativa própria.", sendo que o artigo 24 permite o porte de armas aos funcionários florestais, quando no exercício da fiscalização de florestas. contravenções penais: consoante o artigo 26 do código florestal, "constituem contravenções penais, puníveis com três meses a um ano de prisão simples ou multa de uma a cem vezes o salário-mínimo mensal, do lugar e da data da infração ou ambas as penas cumulativamente: a) destruir ou danificar a floresta considerada de preser vação permanente, mesmo que em formação ou utilizá-la com infringência das normas estabelecidas ou previstas nesta lei; b) cortar árvores em florestas de preservação permanente, sem permissão da autoridade competente; c) penetrar em floresta de preservação permanente conduzindo arma, substâncias ou instrumentos próprios para ca ça proibida ou para explora ção de produtos ou subprodutos florestais, sem estar munido de licença da autoridade competente; d) causar danos aos parques nacionais, estaduais ou municipais, bem com às reservas biológicas; e) fazer fogo, por qualquer modo, em florestas e demais formas de vegetação, sem tomar as precauções adequadas; f) fabricar, vender, transportar ou soltar balões que possam provocar incêndios nas florestas e demais formas de vegetação; g) impedir ou dificultar a regeneração natural de florestas e demais formas de vegetação; h) receber madeira, lenha, car vão e outros produtos procedentes de florestas, sem exigir a exibição de licença do vendedor, outorgada pela autoridade competente e sem munirse de via que deverá acompanhar o produto até final beneficiamento; i) transportar ou guardar madeiras, lenha, carvão e outros produtos procedentes de florestas, sem licença válida para todo o tempo da viagem ou do armazenamento, outorgada pela autoridade competente; j) deixar de restituir à autoridade, licenças extintas pelo decurso do prazo ou pela entrega ao consumidor dos produtos procedentes de florestas; l) empregar, como combustível, produtos florestais ou hulha, sem uso de dispositivo que impeça a difusão de fagulhas, suscetíveis de provocar incêndios nas florestas; m) soltar animais ou não tomar precauções necessárias para que o animal de sua propriedade não penetre em florestas sujeitas a regime especial; n) matar, lesar ou maltratar, por qualquer modo ou meio, plantas de ornamenta ção de logradouros públicos ou em propriedade privada alheia ou árvore imune de corte; o) extrair de florestas de domínio público ou consideradas de preservação permanente, sem prévia autorização, pedra, areia, cal ou qualquer outra espécie de minerais; q) transformar madeiras de lei em carvão, inclusive para qualquer efeito industrial, sem licença da autoridade competente". "além das contravenções estabelecidas no artigo precedente, subsiste m os dispositivos sobre contravenções e crimes previstos no código penal e nas demais leis, com as penalidades neles cominadas." artigo 28. "aplicam-se às contravenções previstas neste código as regras gerais do código penal e da lei de contravenções penais, sempre que a presente lei não disponha de modo diverso." artigo 30. penalidades: de acordo com o artigo 29: "as penalidades incidirão sobre os autores, sejam eles: a) diretos; b) arrendatários, pa rceiros, posseiros, gerentes, administradores, diretores, promitentes compradores ou proprietários das áreas florestais, desde que praticadas por prepostos ou subordinados e no interesse dos preponentes ou dos superiores hierárquicos; c) autoridades que se omitirem ou facilitarem, por consentimento legal, na revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 50 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 prática do ato." prazo para adequação às exigência do código florestal: conforme o artigo 44, o proprietário rural que tenha sua área de floresta nativa, natural, primitiva ou regenerada, inferior os percentuais mínimos exigidos por esta lei, deverá adotar as seguintes alternativas, isoladas ou conjuntamente: "i recompor a reserva legal de sua propriedade mediante o plantio, a cada três anos, de no mínimo 1/10 da área total necessária à sua complementação, com espécies nativas, de acordo com critérios estabelecidos pelo órgão ambiental estadual competente; ii conduzir a regeneração natural da reserva legal; e iii compensar a reserva legal por outra área equivalente em importância ecológica e extensão, desde que pertença ao mesmo ecossistema e esteja localizada na mesma microbacia, conforme critérios estabelecidos em regulamento." aplicação da legislação florestal no estado do paraná nos últimos anos muitas leis foram criadas e/ou reformuladas, principalmente no que tange ao código florestal, como por exemplo, no estado do paraná, baseandose na legislação federal quanto à reserva legal e áreas de preservação permanente. este debate teve início em 1998 e em 1999, através do decreto 387, foi instituído o sistema de recuperação e manutenção das áreas de reserva florestal legal e áreas de preservação permanente do estado do paraná sisleg (sohn, 2001). para tourinho (2005), esse decreto foi um importante progresso pela reposição florestal proposta, por meio do ajustamento das propriedades quanto à legislação ambiental vigorante no paraná, sendo muito bem aceito por todos os setores da sociedade paranaense. alguns de seus pontos relevantes foram: a utilização da área de preservação permanente no cômputo do índice da reserva legal. no paraná, o índice é de 20% do total da área da propriedade rural. esta medida provisória editada pelo governo federal mudou a partir de 2000. o decreto foi baseado nos pré-requisitos da lei federal pa ra proporcionar ao proprietário rural condições para recompor ou compensar a sua área de reserva legal, inclusive através do agrupamento de municípios. instituiu áreas prioritárias para recuperação, estipulando prazos para estas recomposições18. a partir do ano 2000, o sisleg ressurgiu totalmente reformulado. com todas estas mudanças, tendo o paraná como exemplo, tourinho (2005, p.13) afirma que: i disposições gerais; ii das áreas de preservação permanente; iii das áreas de uso restrito; iv da área de reserva legal; vi da supressão de vegetação para uso alternativo do solo; v da regularização ambiental; vii da exploração florestal; viii do suprimento por matéria-prima florestal; ix do controle da origem dos produtos florestais; x da proibição do uso de fogo e controle dos incêndios; xi dos instrumentos econômicos para a conser vação da vegetação e xii disposições complementares, transitórias e finais. objetivos da lei: no capítulo i disposições gerais, traz, no seu artigo 1, os objetivos da lei, qual seja: "esta lei estabelece normas gerais sobre a proteção da vegetação, dispõe sobre as áreas de preservação permanente e as áreas de reserva legal, define regras gerais sobre a exploração florestal, o suprimento de matéria-prima florestal, o controle da origem dos produtos florestais e o controle e prevenção dos incêndios florestais, e prevê instrumentos econômicos e financeiros para o alcance de seus objetivos." redução das apps em 50% para cursos d'água inferiores a 5 metros: em seu capítulo ii das áreas de preservação permanente, seção 1, que trata da delimitação dessas áreas, observa-se a primeira mudança de impacto, em comparação com a legislação atual, qual seja: criou-se uma nova categoria de faixa marginal aos cursos d'água natural, de 15 metros, para os cursos d'água de menos de 5 metros de largura. na legislação anterior, exigia-se o mínimo de 30 metros de área de preservação para os cursos d'água de até 10 metros, ou seja, está sendo proposta uma redução de 50% em relação à exigência do código atual. para as demais faixas não houve alteração. permitida a exploração de atividade produtiva em áreas de várzea19: no capítulo iii, das áreas de uso restrito, artigo 10, destaca-se mais uma principais mudanças propostas na reforma do código florestal o substitutivo ao projeto de lei no. 1.876, de 1999, adotado pela comissão especial de reforma do código florestal, aprovado em 06 de julho de 2010, revoga a lei no. 4.771, de 15 de setembro de 1965 e dá outras providências. substitutivo é uma espécie de emenda que altera a proposta em seu conjunto, substancial ou formalmente. recebe esse nome porque substitui o projeto. o sub stitutivo é apresentado pelo relator e tem preferência na votação, mas pode ser rejeitado em favor do projeto original. esse projeto de lei depende, agora, de aprovação pelo plenário da câmara dos deputados, cuja data para início das discussões prévias à votação ainda é desconhecida. dentre as principais mudanças propostas em comparação com a legislação atual destacam-se: o código florestal passa a ser divido em 12 capítulos: a primeira mudança que chama a atenção é que o novo código proposto foi dividido em capítulos, assim especificados: "após todas estas mudanças não há como convencer o produtor rural para se adequar às normas, pois elas estão sempre mudando ou com novas restrições, mas nunca trazem alternativas para que eles mudem. com isso observa-se nas propriedad es in loco, que a atividade fica na clandestinidade". revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 51 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 mudança significativa proposta: passa a ser permitido o uso de várzeas em sistemas de explora ção sustentáveis, mediante autorização do órgão estadual do meio ambiente. esta medida viabi liza a continuidade da produção de "arroz das águas", principalmente nos estados de santa catarina e rio grande do sul, cujas atividades econômicas, da espécie, estavam ameaçadas caso a legislação vigente viesse a ser efetivamente implementada. permitida a exploração de atividade agrícola no topo de morros, montes, montanhas e serras: ao eliminar o item "d" do artigo 2º do código florestal vigente que regulamentava o topo de morros, montes, montanhas e serras como áreas de preser vação permanente, dando nova redação ao item "e", que passou a ser o item "v", do artigo 4º, do substitutivo, a saber: "considera-se área de preser vação permanente (...) as encostas ou parte destas, com declividade superior a 45º (quarenta e cinco graus), equivalente a cem por cento na linha de maior declive;" o legislador conseguiu viabilizar a continuidade da produção de uvas viníferas na região da serra gaúcha, bem como da exploração da cultura do café na região de morros do rio de janeiro e minas gerais. isenção da obrigação de constituição de reserva legal para pequenas propriedades: trata-se de uma das maiores novidades acerca do assunto, conforme capítulo iv, seção 1, da delimitação da área de reserva legal, artigo 13: "os imóveis rurais, exceto as pequenas propriedades ou posses rurais nos termos desta lei, devem possuir área de reserva legal, sem prejuízo da aplicação das normas sobre as áreas de preser vação permanente." o próprio substitutivo define pequena propriedade ou posse rural como: "o imóvel rural com até quatro módulos fiscais20, considerada a área vigente na data de publicação da lei;". tal prerrogativa vem de encontro às demandas da bancada ruralista no congresso, uma vez que isenta as pequenas propriedades da obrigação de formar a reserva legal, apesar de manter a obrigação de manutenção/ constituição de áreas de preser vação permanente. de qualquer forma, pela nova legislação proposta, aquelas pequenas propriedades que já tenham remanescentes de vegetação nativa, excedentes àquelas consideradas de preservação permanente, devem preservá-las. nesses casos não será permitida a conversão desses excedentes em área de uso alternativo do solo21, conforme parágrafo 4º do artigo 13 desse substitutivo. criação dos programas de regularização ambiental pra: no capítulo vi, sobre regularização ambiental, seção 1, disposições gerais, artigo 23, é criado o pra. tais programas deverão ser elaborados pela união e pelos estados. no seu parágrafo 1º, consta que somente poderão beneficiar-se do pra os imóveis que tiveram a vegetação nativa suprimida irregularmente antes do dia 22 de julho de 2008. os programas de regulariza ção ambiental deverão ser promulgados em até 5 (cinco), anos da data da publica ção da lei. o pa rágrafo 4º concede, ao proprietário de imóvel em condição irregular, até o dia 22/07/08, o prazo de até 180 dias contados da data da promulgação do pra para oficializar um "termo de adesão e compromisso" objetivando a regularização da área. o parágrafo 5º diz que tal termo de adesão e compromisso firmado junto ao órgão ambiental competente, é documento hábil para a averbação da área de reserva legal no cartório de registro de imóveis. conforme o artigo 24, durante esse período fica assegurada a manutenção das atividades agropecuárias e florestais em áreas rurais consolidadas22, localizadas em áreas de preservação permanente e de reserva legal, como também nas áreas de uso restrito, sendo vedada a expansão da área ocupada. o perdão às transgressões à lei ocorridas até 22/07/2008: no parágrafo 3º, do artigo 24, é concedido uma espécie de "perdão temporário" àqueles proprietários rurais que transgrediram as leis do código florestal vigente até o dia 22 de julho de 2008. a transcrição integral do texto diz que: no parágrafo 4º, o legislador suspende a cobrança de multas decorrentes de infrações cometidas antes daquela data mencionada. no parágrafo 7º é dada uma isenção condicional dessas multas suspensas, conforme o texto que segue: "a partir da data da inscrição no cadastro ambiental previsto no inciso iii do caput, o proprietário ou possuidor não poderá ser autuado por infrações cometidas antes de 22 de julho de 2008 na respectiva propriedade ou posse, referentes à supressão irregular de vegetação nativa em áreas de preservação permanente, áreas de reserva legal ou em áreas de inclinação entre 25º e 45º." "cumpridas integralmente as obriga ções estabelecidas no programa de regularização ambiental (pra) ou no termo de compromisso, nos prazos e condições neles estabelecidos, as multas, referidas nos parágrafo 3º, serão consideradas como convertidas em serviços de preser vação, melhoria e recuperação da qualidade do meio ambiente." prazo para recomposição da reserva legal: segundo o parágrafo 1º, do artigo 26, da seção 3 sobre a regularização da reserva legal, essa recomposição deverá atender a critérios estipulados pelo órgão ambiental competente e terá que ser concluído em prazo inferior a 20 anos, abrangendo, a cada dois anos, no mínimo 1/10 (um décimo) da área total necessária a sua complementação. a boa nova, para os proprietários rurais, é que, o parágrafo 2º, autoriza que essa recomposição seja feita mediante o plantio intercalado de espécies nativas e exóticas, em sistema agroflorestal, de acordo com critérios técnicos estabelecidos pelas autoridades ambientais. revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 52 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 no código vigente essa prerrogativa existia apenas para as pequenas propriedades rurais. moratória do desmatamento: por fim, o artigo 47, do capítulo xii, sobre disposições complementares, transitórias e finais, determina o seguinte: reduzir ou aumentar as áreas de reserva legal de acordo com estudos técnicos e seu zoneamento ecológico-econômico (zee)23. o texto manteve essa prerrogativa, porém não se trata de nenhuma novidade, pois isso já está previsto no código vigente. a polêmica que existia em torno desse assunto era relativa a uma proposta da bancada ruralista da câmara, que permitia aos estados, de forma direta, independentemente do zoneamento ecológico-econômico, autorizar uma redução em até 50% das áreas de preservação permanente a seu critério. isso é considerado arriscado por alguns setores da sociedade, pois além de incentivar o desmatamento, poderia trazer uma concorrência econômica predatória entre os estados, (assim como ocorreu com a "guerra fiscal" que objetivava atrair as montadoras de automóveis), transferindose áreas produtivas para aqueles estados que fossem mais condescendentes com o desmatamento. essa pretensão dos ruralistas não foi aceita pelo relator e não constou do relatório final aprovado. outra informação conflitante, ainda com base no noticiário da própria câmara federal, refere-se ao fato de o relator ter diminuído o prazo para recomposição da reserva legal, naqueles casos em que essas áreas sejam inferiores ao exigido pela legislação. alegase que o texto diminuiu de 30 para 20 anos o prazo para a recomposição das áreas desmatadas em excesso, porém, na prática, além de não ter havido essa redução, o que ocorreu foi um aumento no prazo, uma vez que a legislação atual concede um prazo de 30 anos para essa recomposição, porém a contar do ano de 2001, período desde o qual já se passaram 10 anos, restando, consequentemente, para aqueles que viessem a cometer infrações da espécie, a partir de agora, apenas 20 anos. o texto substitutivo propõe os mesmos 20 anos, a contar da data da aprovação da nova legislação. entretanto há que se considerar, ainda, que existe uma moratória de cinco anos, embutida no relatório da comissão, que levaria o prazo total para reposição de áreas desflorestadas para 25 anos. essa moratória revelou-se um dos pontos mais polêmicos do substitutivo do deputado aldo rebelo, pois proíbe qualquer desmatamento para abertura de novas áreas pa ra agricultura e pecuária, em qualquer propriedade do país, por um prazo de 5 (cinco) anos. em contrapartida, as áreas que estavam sendo utilizadas para a exploração agropecuária, de forma irregular, até 22 de julho de 2008, ficarão isentas de multas e penalidades criminais, durante esse mesmo período, de 5 (cinco) anos, prazo a partir do qual terão de ser, obrigatoriamente, regularizadas através do pra, plano de regularização ambiental. uma vez que essas informações veiculadas na mídia em geral não são de todo fidedignas, buscou-se analisar os próprios textos do código florestal vigente e também do relatório substitutivo ao projeto de lei 1.876/99, disponíveis online no site da câmara legislativa. além das já mencionadas alterações propostas, cabe destacar a redução de 30 para 15 metros da exigência de mata ciliar mínima para os rios com até 5 metros de largura. trata-se de uma vitória parcial dos ruralistas, uma vez que pleiteavam a redução 50% em todas as faixas de exigências de apps. o relator chegou a incluir em seu texto substitutivo anterior, a redução dessa área para 7,5 metros, porém não resistiu à pressão dos ambientalistas e acabou fechando no meio termo. cumpre-se esclarecer que essa concessão não vai acarretar aumento no desmatamento de áreas de mata ciliar no entorno de rios com até 5 metros, pois o mesmo artigo que regulamenta essa nova área proíbe a conversão de novas áreas em áreas de uso alternativo do solo (desflorestamento), para aqueles que já mantinham os 30 metros, mínimos, exigidos pela legislação atual. essa redução vai beneficiar apenas aqueles produtores rurais que não estavam enquadrados na legislação e terão que fazer a recomposição dessas áreas de preservação permanente. outra grande conquista para os ruralistas, principalmente pa ra os pequenos proprietários, foi a exclusão da obrigação de recomposição da reserva legal para as propriedades rurais cuja dimensão não seja superior a 4 (quatro), módulos fiscais, o que, por sua vez, não os desobriga de recompor as áreas de preservação permanente. novamente, aqueles pequenos produtores que já tenham área de reserva legal, mesmo que seja inferior aos padrões exigidos pela em seu parágrafo 1º, o legislador pretende justificar essa providência, dizendo que tal proibição de supressão de florestas objetiva permitir que a união e os estados se adaptem às exigências desta lei, entre outras providências. nesse ínterim, o estado deverá elaborar o zee zoneamento econômico-ecológico (decreto 4.297/02), que é um instrumento de gestão do território, que estabelece diretrizes para a proteção ambiental, quando da implantação de projetos de obras públicas e privadas, bem como estabelece a distribuição espacial das atividades econômicas para assegurar o desenvolvimento sustentável. através do zee os órgãos ambientais deverão desenvolver os planos de bacia, instalar comitês de bacia hidrográfica, e, principalmente, elaborar os pra, programas de regularização ambiental. considerações finais as informações veiculadas pelos meios de comunicação acerca das mudanças propostas para reforma do código florestal brasi leiro têm sido bastante confusas, desencontradas e imprecisas. até mesmo no site da câmara dos deputados, que veiculou a informação da aprovação do texto substitutivo ao pl 1.876/99, continha informações confusas como a de que o texto mantinha a autonomia dos estados para "pelo período de cinco anos contados da data da vigência desta lei, não será permitida a supressão de florestas nativas pa ra estabelecimento de atividades agropastoris, assegurada a manutenção das atividad es agropecuárias existentes em áreas convertidas antes de 22 de julho de 2008." revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 53 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 legislação atual, não poderão convertê-las em áreas de uso alternativo do solo, ou seja, não poderão desmatar. a crítica que os ambientalistas fazem a essa concessão do substitutivo do relator, está baseada no fato de que, da forma como foi elaborada a questão, haverá um incentivo àqueles produtores rurais de porte médio ou grande, que não estejam adequados aos percentuais mínimos exigidos para a reserva legal, a procurarem os cartórios de registro de imóveis, para fazer o desmembramento de suas áreas, o que é permitido por lei, transformando-as em várias áreas de apenas 4 (quatro) módulos fiscais e, desta forma, burlando os objetivos do legislador, quando pretendia beneficiar apenas a agricultura familiar. havia ainda dois grandes desafios envolvendo a adequação dos produtores rurais à legislação ambiental vigente, pendente de uma solução adequada, quais sejam: a questão dos produtores de arroz irrigado que pretende ser resolvida pela nova legislação, por meio da permissão para exploração de atividade produtiva em áreas de várzea, uma vez que o substitutivo deixa bem claro essa possibi lidade, em seu capítulo iii, artigo 10º. assim sendo, caso aprovada a lei, fica assegurada a viabilidade econômica da cultura de arroz das águas, principalmente, nos estados do rio grande do sul e santa catarina, maiores produtores nacionais daquele cereal. o segundo desafio a ser solucionado envolve os produtores de uvas viníferas na região da serra gaúcha, bem como os produtores de café do rio de janeiro e minas gerais, que também desenvolvem suas culturas nas regiões montanhosas. caso aprovado o substitutivo em questão, a pendência quedará solucionada, (ver seção supra "4.5", relativo à análise das principais mudanças propostas para o código florestal). por fim, mereceu destaque no referido substitutivo, a criação da cota de reserva ambiental cra, que é um título nominativo representativo de área com vegetação nativa, conforme capítulo xi, dos instrumentos econômicos para a conservação da vegetação, artigo 38. esse título poderá ser uti lizado para a compensação de área de reserva legal, motivo pelo qual poderá ser comercializado em mercado que deverá ser desenvolvido especificamente para esse fim, porém tratase de assunto que os autores do presente artigo pretendem explorar em outra ocasião. o desenrolar das discussões para aprovação do texto substitutivo ao projeto de lei 1.876/99 na câmara dos deputados, se deu de uma forma bastante ideológica. de um lado os ambientalistas muito descontentes com o desempenho do relator do projeto, de quem esperavam menos condescendência para com os anseios dos ruralistas e, de outro, os ruralistas que chegaram a acusar os ambientalistas de legítimos defensores dos interesses das multinacionais, uma vez que são, na sua maioria, representantes de ongs, em alguns casos patrocinadas pelo "capital estrangeiro" e que se colocavam contra o desenvolvimento da agricultura nacional. de qualquer forma, após o conhecimento e análise das mudanças propostas para o novo código florestal, percebe-se que existe um flagrante "favorecimento" ao setor produtivo rural, nomeadamente quando se compara à legislação atual. no entanto, à primeira vista, em função dessas alterações não são evidentes grandes prejuízos à questão ambiental, principalmente se comparadas com o que se apresenta como realidade do momento, motivo pelo qual se apresenta algumas questões para reflexão: teria o relator conseguido equilibrar os interesses de ruralistas e ambientalistas, uma vez que se fizeram concessões para ambas as partes? será que essa proposta de reforma do código florestal não será capaz de "pacificar" os anseios dos ruralistas e com isso, obterá mais êxito do que o código vigente no que tange aos esforços de adequação às exigências da lei? ou seja, não é melhor ter uma lei um pouco mais branda, mas que seja cumprida? é justo "anistiar" aqueles que cometeram infrações até 22/07/ 08 em troca de cinco anos sem desmatamento em áreas rurais? e como fica a situação daqueles que sempre procuraram adequar-se às exigências legais? venceram aqueles que nunca se preocuparam em cumprir a lei? talvez todas essas concessões sejam necessárias, porque fazem parte da "arte" de se fazer políticas públicas, pois como conceitua teixeira (2002, p.02), "(...) as políticas públicas traduzem, no seu processo de elaboração e implantação e, sobretudo, em seus resultados, formas de exercício do poder político, envolvendo a distribuição e redistribuição de poder, o papel do conflito social nos processos de decisão, a repartição de custos e benefícios sociais. como poder é uma relação social que envolve vários atores com projetos e interesses diferenciados e até contraditórios, há necessidade de mediações sociais e institucionais, para que se possa obter um mínimo de consenso e, assim, as políticas públicas possam ser legitimadas e obter eficácia." a discussão direta entre antagonistas não tem se apresentado como um procedimento capaz de promover o adequado aprimoramento dos instrumentos legais, embora seja imprescindível ao debate democrático. este processo deve ser precedido de um embasamento cientifico que avalie s reais impactos ambientais, sociais e econômicos das adequações dos diplomas legais, orientando a discussão politica sobre bases conceituais teóricas, definindo as grandes linhas que permitam alcançar o ponto de equilíbrio politico. 1 segundo palmeira & lechner (2010, p.02), as políticas públicas "visam assegurar o redirecionamento da sociedade, isto é, garantir que as mutações por ela geradas propiciem o bem estar do conjunto de sua população. tem portanto, mais do que paliativa, uma natureza preventiva e organizativa da sociedade." 2 gestão ambiental "trata-se de um conjunto de políticas, programas e práticas que levam em conta a saúde e a segurança das pessoas e a proteção do meio ambiente. a gestão é realizada por meio da eliminação ou, da minimização de impactos, e danos ambientais decorrentes do planejamento, implantação, operação, ampliação, realocação ou desativa ção de empreendimentos e atividades, incluindose todas as fases do ciclo de vida de um produto". ibama & mma (2006, p.63). 3 as questões ambientais são entendidas por quintas (2006, p.19) como "os diferentes revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 54 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 modos pelos quais a sociedade, através dos tempos, se relaciona com o meio físico". 4 conforme a comissão brundtland (1991, p.47), desenvolvimento sustentável "tem que atender às necessidades do presente, sem comprometer a capacidade de as novas gerações atenderem às suas próprias necessidades". 5 sociedade civil pode ser entendida como "a esfera das relações entre indivíduos, entre grupos, entre classes sociais que se desenvolvem à margem das relações de poder que caracterizam as instituições estatais. em outras palavras, sociedade civil é representada como o terreno dos conflitos econômicos, ideológicos, sociais e religiosos que o estado tem ao seu encargo resolver, intervindo como mediador ou suprimindoos (...)". bobbio (1996, 1210). 6 são exemplos de implicações prejudiciais ao meio ambiente por intermédio do homem: poluição do solo, água e ar, desmatamento, aquecimento global, chuva ácida, entre outros. 7 o modelo adotado pela organização mundial da saúde (oms), entende qualidade de vida como "a percepção do indivíduo sobre a sua posição na vida, no contexto da cultura e dos sistemas de valores nos quais ele vive, e em relação a seus objetivos, expectativas, padrões e preocupações." whoqol (1995, p.04). 8 poder público "é o conjunto dos órgãos com autoridade para realizar os trabalhos do estado, constituído de poder legislativo, poder executivo e poder judiciário. a expressão é utilizada também no plural (poderes públicos), também chamados de poderes políticos. em sentido amplo, representa o próprio governo, o conjunto de atribuições legitimadas pela soberania popular." silva (1994, p. 36). 9 para jacob (2010, p.02), os "atores sociais se mobilizam em torno de temas que afetam a cotidianidade, reforçando a colaboração e a solidariedade como instrumentos eficazes para a ação e a experimentação de novas formas de resolução de problemas". 10 o termo estado é interpretado por japiassu & marcondes (1991) apud quintas (2006, p.37) como "o conjunto das instituições políticas, jurídicas, policiais, administrativas, econômicas etc, sob um governo autônomo e ocupando um território próprio e independente. diferentemente de governo (conjunto das pessoas às quais a sociedade civil delega direta ou indiretamente o poder de dirigir o estado)". 11 ação popular é "(...) o meio constitucional posto à disposição de qualquer cidadão para obter a invalidade de atos ou contratos administrativos ou estes equiparados ilegais e lesivos do patrimônio federal, estadual e municipal, ou de suas autarquias, entidades paraestatais e pessoas jurídicas subvencionadas com dinheiro público." meirelles (2007, p.23). 12 milaré (2002, p.46) conceitua ação civil pública como o "direito expresso em lei de fazer atuar, na esfera civil em nome do interesse público, a função jurisdicional." 13 numa federação, os governos federal, estadual e municipal organizam-se tendo a constituição como soberana. submetidos aos seus princípios, os entes federativos compartilham diferentes competências. cada uma dessas esferas de governo desfruta autonomia política, administrativa, organizativa e legislativa. essa forma de organização cria um estado composto, no qual existe a união das comunidad es públicas em torno da realização dos objetivos da constituição. dessa forma, o poder não fica concentrado nas mãos de uma única autoridade central; esse sistema faz com que ele seja repartido entre os entes coletivos que compõem a federação: a união como ordem nacional, os estados como ordens regionais e os municípios como ordens locais. ibama & mma (2006). 14 no caso de áreas urbanas, assim entendidas as compreendidas nos perímetros urbanos definidos por lei municipal, e nas regiões metropolitanas e aglomerações urbanas, em todo o território abrangido, observar-se-á o disposto nos respectivos planos diretores e leis de uso do solo, respeitados os princípios e limites a que se refere este artigo. fonte: parágrafo único do artigo 2, da lei 4.771, de 15/09/65. 15 amazônia legal: os estados do acre, pará, amazonas, roraima, rondônia, amapá e mato grosso e as regiões situadas ao norte do paralelo 13o s, dos estados de tocantins e goiás, e ao oeste do meridiano de 44o w, do estado do maranhão. fonte: inciso vi, do parágrafo 2º do artigo 1, da lei 4.771, de 15/09/65. 16 artigo 19, parágrafos 1º, 2º e 3º, da lei 4.771, de 15/09/65, regulamentados pela lei nº 11.284, de 2006. 17 nas áreas urbanas, a que se refere o parágrafo único do art. 2º desta lei, a fiscalização é da competência dos municípios, atuando a união supletivamente. fonte: parágrafo único do artigo 22, da lei 4.771, de 15/09/65. 18 segundo tourinho (2005), "pela mp 1956-51, se o produtor rural quiser se utilizar da área de preservação permanente no cômputo da reserva legal deverá ser da seguinte forma: as pequenas propriedades, ate 30ha, se forem se utilizar da soma o índice da rl passa de 20% para 25%; e nas propriedades maiores que 30ha, o índice passa de 20% para 50% do total da área da propriedade. o proprietário rural que por ventura não tivesse rl ou tivesse apenas parte dela poderia optar por compensá-la em outra área, desde que fosse dentro da mesma bacia hidrográfica e do mesmo bioma, seguindo parâmetros estabelecidos pelo decreto 387/99 (sisleg). a instituição dos agrupamentos foi uma forma de restringir um pouco mais para que não houvesse uma fragmentação muito grande das florestas a serem recompostas, ou uma aglomeração em um único lugar do estado. a legislação estipulou um prazo de 30 anos para a recuperação das reservas legais nas propriedades, já o decreto 387/99 adotou o prazo de 20 anos, iniciando em 1999 e terminando em 2018. as áreas prioritárias foram criadas principalmente para a formação dos corredores ecológicos, formados ao longo dos grandes rios do estado numa extensão de 5km a partir de suas margens, contemplando as apps". revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 55 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 19 várzea ou leito maior: terrenos baixos às margens dos rios, relativamente planos e sujeitos à inundação. fonte: substitutivo ao pl 1876/99 de 06/07/10 artigo 3º, inciso xv. 20 módulo fiscal: é a unidade de medida em hectares, definida pelo instituto nacional de colonização e reforma agrária (incra), para cada município, para fins de cobrança do imposto territorial rural (itr). as variações levam em conta: qualidade do solo, relevo, acesso e capacidade produtiva. na região norte, um módulo fiscal varia em 50 a 100 hectares; no nordeste, de 15 a 90 hectares; no centro-oeste, de 5 a 110 hectares; na região sul, de 5 a 40 hectares e na região sudeste, de 5 a 70 hectares. cada hectare equivale a 10.000 metros quadrados. 21 uso alternativo do solo: substituição de vegetação nativa e formações sucessoras por outras coberturas do solo, como atividades agropecuárias, industriais, de geração e transmissão de energia, de mineração e de transporte, assentamentos urbanos ou outras formas de ocupação humana. fonte: substitutivo ao pl 1876/99 de 06/07/10 artigo 3º, inciso xiii. 22 área rural consolidada: ocupação antrópica consolidada até 22 de julho de 2008, com edificações, benfeitorias e atividades agrossilvipastoris, admitida neste último caso a adoção do regime de pousio. fonte: substitutivo ao pl 1876/99 de 06/07/ 10, capítulo i, artigo 3, inciso iii. 23 http://www2.camara.gov.br; acesso feito em 06/07/2010, as 21 horas. referências ahrens, sergio. o "novo" código florestal brasi leiro: conceitos jurídicos fundamentais. trabalho voluntário apresentado no viii congresso florestal brasileiro. são paulo: sociedade brasileira de silvicultura. 2003. antunes, r. riqueza e miséria do trabalho no brasil. são paulo: boitempo, 2006. brasil. códigos penais do brasil. evolução histórica. compilação de josé henrique pierangelli. bauru: ed. jalovi. 1980. bobbio, n. sociedade civil in bobbio, n. dicionário de política. brasilia, ed. unb, 2006. carvalho, carlos gomes de. introdução ao direito ambiental. 2 ed. são paulo: letras e letras, 1991. comissão mundial sobre meio ambiente e desenvolvimento. nosso futuro comum. 2. ed. rio de janeiro: editora da fundação getulio vargas, 1991. constituição da república federativa do brasil de 1988 meio 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<feffd5a5c0c1b41c0020c778c1c40020d488c9c8c7440020c5bbae300020c704d5740020ace0d574c0c1b3c4c7580020c774bbf8c9c0b97c0020c0acc6a9d558c5ec00200050004400460020bb38c11cb97c0020b9ccb4e4b824ba740020c7740020c124c815c7440020c0acc6a9d558c2edc2dcc624002e0020c7740020c124c815c7440020c0acc6a9d558c5ec0020b9ccb4e000200050004400460020bb38c11cb2940020004100630072006f0062006100740020bc0f002000520065006100640065007200200035002e00300020c774c0c1c5d0c11c0020c5f40020c2180020c788c2b5b2c8b2e4002e> /chs <feff4f7f75288fd94e9b8bbe7f6e521b5efa76840020005000440046002065876863ff0c5c065305542b66f49ad8768456fe50cf52068fa87387ff0c4ee563d09ad8625353708d2891cf30028be5002000500044004600206587686353ef4ee54f7f752800200020004100630072006f00620061007400204e0e002000520065006100640065007200200035002e00300020548c66f49ad87248672c62535f003002> /cht <feff4f7f752890194e9b8a2d5b9a5efa7acb76840020005000440046002065874ef65305542b8f039ad876845f7150cf89e367905ea6ff0c4fbf65bc63d066075217537054c18cea3002005000440046002065874ef653ef4ee54f7f75280020004100630072006f0062006100740020548c002000520065006100640065007200200035002e0030002053ca66f465b07248672c4f86958b555f3002> >> >> setdistillerparams << /hwresolution [2400 2400] /pagesize [612.000 792.000] >> setpagedevice 26 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 análise multivariada na avaliação da qualidade de água do reservatório de foz do areia, estado do paraná applying multivariate analysis techniques for the evaluation of water quality of foz do areia reservoir, state of paraná nicole machuca brassac de arruda bióloga. doutora em engenharia floresta pela universidade federal do paraná (ufpr). professora da universidade positivo. pesquisadora do instituto de tecnologia para o desenvolvimento – curitiba (pr), brasil. nivaldo eduardo rizzi engenheiro florestal. doutor em ciencias y tecnicas del agua y medio ambiente pela universidad de cantabria (unican), espanha. professor do departamento de ciências florestais da ufpr – curitiba (pr), brasil. tânia lúcia graf de miranda engenheira agrônoma. doutora em meio ambiente e desenvolvimento pela ufpr. pesquisadora do instituto de tecnologia para o desenvolvimento – curitiba (pr), brasil. endereço para correspondência: nicole machuca brassac de arruda – rodovia br 116, km 98, 8813 – jardim das américas – 81531-980 – curitiba (pr), brasil – email: n.brassac@lactec.org.br resumo o reservatório de foz do areia, formado em 1980, localiza-se no rio iguaçu e tem finalidade de geração de energia. a qualidade de suas águas é monitorada desde 2005, gerando uma extensa matriz de dados. a análise fatorial (af) é empregada como ferramenta de estudo de matrizes como esta, condensando dados, com mínima perda de informação. a af foi aplicada para avaliação de dados de cinco estações de monitoramento no local. a variância explicada esteve entre 71,1 e 84,3%, com a retenção de 5 a 6 fatores, por estação. na estação a montante do reservatório, o aporte de poluentes foi relacionado à área da bacia de contribuição, que se caracteriza pela diversidade de usos do solo. nas estações de reservatório, o fator eutrofização foi destacado, evidenciado pela ocorrência eventual de florações, que interferem na qualidade da água. a estação a jusante do reservatório caracterizou-se por fontes pontuais de poluentes, evidenciando também a qualidade da água restituída. palavras‑chave: rio iguaçu; reservatório hidrelétrico; análise multivariada; eutrofização. abstract foz do areia reservoir is located in the iguaçu river, and was formed in 1980 with the objective of energy generation. the quality of its water is monitored since 2005, generating an extensive data matrix. the factor analysis (fa) is used as a tool to study data matrices like this, condensing data with minimal loss of information. factor analysis was applied to evaluate data from five monitoring stations on that site. five to six factors were retained per sampling station, with explained variance between 71.1 and 84.3%. in the upstream sampling station, the contribution of pollutants to the water body was related to the basin’s contribution, a basin that drains a large area and with complex land uses. in reservoir sampling stations, the eutrophication factor was highlighted, as shown by the occasional occurrence of algal blooms, which affect water quality. the downstream station was characterized by point sources, also showing the influence of the water quality that is returned to the river. keywords: iguaçu river; hydropower reservoir; multivariate analysis; eutrophication. doi: 10.5327/z2176-947820159514 27 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 introdução dos vários recursos disponíveis na natureza, a água está entre os mais importantes e o principal recurso necessário à manutenção da vida. entre as múltiplas aplicações da água estão a potabilidade, a balneabilidade, as atividades domésticas e industriais, bem como a diluição de seus efluentes, a irrigação, a criação de animais e a geração de energia (khan & ansari, 2005). no brasil, a utilização da água para a geração de energia é de vital importância para a manutenção da matriz energética nacional. atualmente responsável por 14,7% da matriz energética brasileira e 81,8% da matriz elétrica do país, a energia hidráulica advém do barramento de rios e da consequente formação de reservatórios localizados principalmente nas regiões sul e sudeste (soares et al., 2008; epe, 2012). nas últimas décadas, alguns desses reservatórios têm passando por alterações na qualidade de suas águas, o que compromete diretamente a manutenção dos usos múltiplos dos recursos hídricos, assegurados por força de lei, incluindo a geração de energia. dentre esses problemas, a eutrofização tem papel preponderante. entre os anos de 2006 e 2009, o reservatório da usina hidrelétrica (uhe) governador bento munhoz da rocha netto, também conhecida como uhe foz do areia, de concessão da companhia paranaense de energia (copel), passou por problemas de comprometimento da qualidade das suas águas em função de florações de cianobactérias, uma das principais consequências associadas à eutrofização. a concessionária, que já monitorava sistematicamente aquele corpo hídrico desde 2003, ampliou a malha amostral, bem como o número de variáveis de qualidade de água analisadas, em especial nas estações do reservatório. programas de monitoramento de qualidade de água como o supracitado, gerenciados pelas concessionárias de geração de energia, produzem grandes matrizes de dados, uma vez que incluem amostragens em várias estações de coleta, durante longos períodos. o tamanho da matriz de dados e a quantidade de possíveis interferentes na coleta e análise dos dados acabam dificultando o diagnóstico da qualidade da água. a utilização de ferramentas estatísticas facilita a interpretação de matrizes com grande número de variáveis. dentre as diversas técnicas que podem ser aplicadas, destaca-se a de análise multivariada, que, além de auxiliar na compreensão da interação dos diversos fatores que afetam o ecossistema aquático, permite avaliar, de forma sistemática, quais variáveis melhor explicam as mudanças na qualidade da água dos reservatórios. segundo hair et al. (2005), dentre as técnicas de análise multivariada, a análise fatorial (af) avalia a estrutura das correlações entre um grande número de variáveis, definindo um conjunto de dimensões comuns, os fatores. dessa forma, a avaliação de bancos de dados de qualidade de água por meio da af pode ser uma ferramenta de gestão e acompanhamento ambiental, condensando séries históricas de dados, em um número menor de fatores que representam a variância da amostra, com pequena perda de informação. trabalhos aplicando diferentes técnicas de análise multivariada na avaliação da qualidade da água vêm se tornando cada vez mais frequentes (de ceballos et al., 1998; nogueira et al., 1999; rangel-peraza et al., 2009; gonzales et al., 2013), assim como a utilização da af no estudo de ambientes lênticos, como reservatórios (sieciechowicz et al., 2011; cid et al., 2011; varol et al., 2012; cavalcante et al., 2013). com o intuito de descrever a qualidade das águas do reservatório de foz do areia, bem como evidenciar possíveis diferenças entre as estações de monitoramento do reservatório, a montante e a jusante, variáveis de qualidade foram analisadas por intermédio de af. material e métodos área de estudo o reservatório de foz do areia está situado no rio iguaçu, em seu terço médio, no sudoeste do estado do paraná, abrangendo áreas limítrofes de cinco municípios do estado. o reservatório, formado em 1980, está associado à geração de energia da uhe governador bento munhoz da rocha netto, também conhecida pelo nome de uhe foz 28 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 do areia (copel, 2008). é o primeiro reservatório de uma série de outros cinco empreendimentos hidrelétricos no rio iguaçu, de montante para jusante, foz do areia, segredo, salto santiago, salto osório e salto caxias. no local do barramento de foz do areia, a área de drenagem do rio iguaçu é de 29.900 km2, sendo que a lâmina de água do reservatório compreende 146,5 km2 (lactec, 2009). desde 2005, quatro estações são monitoradas no reservatório. a partir de 2008, esse número subiu para cinco. suas localizações são ilustradas na figura 1 e detalhadas na tabela 1. coleta e tratamento das variáveis de qualidade de água variáveis de qualidade de água foram coletadas trimestralmente entre 2005 e 2008, e bimestralmente entre 2008 e 2012 pelo programa de automonitoramento da concessionária: temperatura da água (oc), oxigênio dissolvido (mg.l-1), transparência da água (m), ph, condutividade (µs.cm-1), fósforo total (mg.l-1), nitrogênio total (mg.l-1), sólidos totais (mg.l-1), turbidez (ntu), coliformes termotolerantes (nmp.100ml-1), demanda bioquímica de oxigênio (dbo, mg.l-1), demanda química de oxigênio (dqo, mg.l-1). nas estações de reservatório (fa_2r, fa_3r e fa_4r), também foram avaliadas a densidade do fitoplâncton (cél.ml-1) e a concentração de clorofila-a (µg.l-1). como variáveis climatológicas foram coletadas a temperatura do ar (oc) e a pluviosidade acumulada em 48 horas anteriores à coleta (mm). 4833274333277 443327 453327 463327 473327 4833274333277 443327 71 36 85 8 453327 convenções cartográficas estações de monitoramento projeção: utm – fuso: 22 referencial: sad 69 463327 473327 brasil paraná uhe foz do areia hidrografia reservatório 0 300 600 km w n e s 71 06 85 8 71 16 85 8 71 26 85 8 71 36 85 8 71 06 85 8 71 16 85 8 71 26 85 8 figura 1 ‑ localização das estações de amostragem na região do reservatório de foz do areia. 29 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 a seleção das variáveis em análise considerou que o número de observações (n) fosse maior que o número de variáveis (p) avaliadas, ou seja, “n>p”, contemplando um dos critérios da análise multivariada. para a realização da af, adotou-se o método das componentes principais (acp). primeiramente, os dados foram avaliados para a verificação da distribuição normal multivariada, por intermédio de função programada no software matlab 7.0. para validar a premissa de que os dados apresentam distribuição normal, o gráfico resultante de tal avaliação deve representar uma reta (ou uma reta aproximada) (frança, 2009). a adequabilidade dos dados quanto à estrutura da af foi avaliada por meio do teste de esfericidade de bartlett e da medida de adequacidade da amostra (msa) de kaiser-meyer-olkin (kmo) (hair et al., 2009), pelo programa matlab. o teste de esfericidade de bartlett testa a hipótese de que as correlações de uma dada matriz de correlação sejam iguais a zero, ou seja, a hipótese de que as variáveis não sejam relacionadas. para ser considerado adequado para avaliação pela af, o resultado (valor p) deve ser inferior a 0,05 (frança, 2009). a medida de adequacidade de kmo avalia qual variância dos dados pode ser considerada comum a todas as variáveis e, dessa forma, ser atribuída a um fator comum. a estatística desse teste é representada pelo índice msa (do inglês measure of sampling adequacy). o valor de msa varia entre 0 e 1, sendo que valores entre 0,5 e 1,0 indicam que a af é uma ferramenta apropriada para a avaliação dos dados, enquanto valores abaixo de 0,5 indicam que a af pode ser inadequada para o conjunto de dados em questão (frança, 2009). a estimação do número de fatores a serem retidos foi determinada pelo critério de kaiser (kaiser, 1958), no qual os fatores retidos são aqueles com autovalores >1. as variáveis selecionadas para a caracterização dos fatores foram aquelas que apresentaram peso absoluto ≥0,7 (sieciechowicz et al., 2011). como parte da af, a matriz de correlações foi também calculada e seus dados utilizados para explicar as interações entre certas variáveis. resultados e discussão primeiramente, procedeu-se à análise da normalidade multivariada dos dados das estações de monitoramento de qualidade de água. o resultado é obtido na forma de um gráfico scatter plot. quanto mais a disposição dos pontos estiver próxima a formar uma reta, é confirmada a normalidade multivariada dos dados. o mesmo é obtido pelo emprego da função normult (frança, 2009), no software matlab. a figura 2 ilustra o gráfico, por estação de amostragem, que relaciona o quadrado da distância generalizada e o teste do χ² para cada evento amostral por estação. nas estações fa_1m, fa_2r, fa_3r e fa_5j, tal gráfico tabela 1 posição geográfica (em utm) das estações de monitoramento. estação localização coordenadas utm e n fa_1m rio iguaçu, a montante do reservatório/corredeiras de porto vitória 477240 7106693 fa_2r rio iguaçu, reservatório da uhe foz do areia, próximo à área de lazer do município de bituruna 449542 7117359 fa_3r rio iguaçu, reservatório da uhe foz do areia, cerca de 500 m da barragem (log boom) 433674 7123256 fa_4r rio iguaçu, reservatório da uhe foz do areia, no braço do rio areia 441382 7124342 fa_5j rio iguaçu, imediatamente a jusante da casa de força da uhe foz do areia 431466 7125220 uhe: usina hidrelétrica; utm: universal transversa de mercator. 30 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 40 χ2 d2 30 25 20 15 10 5 0 0 5 10 15 20 25 30 35 χ2 d2 30 25 20 15 10 5 0 0 5 10 15 20 25 30 χ2 d2 35 30 25 20 15 10 5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 χ2 d2 35 30 25 20 15 10 5 0 5 10 15 20 25 30 35 24 χ2 d2 30 25 20 15 10 5 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 figura 2 avaliação da normalidade multivariada: (a) fa_1m; (b) fa_2r; (c) fa_3r; (d) fa_4r; (e) fa_5j. a c b d e 31 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 representa o resultado referente a 39 campanhas de amostragem, sendo que, para a estação fa_4r, são referenciadas 28 campanhas de amostragem. conforme pode ser observado pela figura 2, a distribuição dos dados de qualidade de água da região da uhe foz do areia pode ser considerada normal. posteriormente, o teste de esfericidade de bartlett foi aplicado, bem como a medida de adequacidade da amostra pelos critérios de kmo. os valores obtidos são apresentados na tabela 2. segundo frança (2009), o teste de esfericidade de bartlett compara o nível de significância, denominado valor p, resultante da combinação do valor calculado do teste do χ² e dos graus de liberdade, com o valor de 0,05. dessa forma, quando o valor p for <0,05, a hipótese de que a matriz de correlação da população é uma matriz identidade que indica que o modelo fatorial é inapropriado será rejeitada e os dados serão adequados para a af. conforme observado na tabela 2, o valor p obtido para todas as estações de monitoramento foi <0,05, indicando que as matrizes são passíveis de avaliação por af. já a msa é validada com valores ≥0,5. assim, com exceção da estação a jusante fa_5j, todas as estações apresentam dados ajustados ao tratamento de af. apesar do não atendimento a esse item, a af foi procedida também para essa estação, para que seus resultados fossem comparáveis com as demais estações. no entanto, deve-se ressaltar que o conjunto de dados de qualidade de água da estação fa_5j pode não estar ajustado de forma adequada para tratamento por af. os resultados da af para cada estação de amostragem encontram-se resumidos na tabela 3. nesta, são registradas as variáveis que apresentaram pesos iguais ou superiores a ǀ0,7ǀ, em cada fator retido. o símbolo junto ao nome da variável indica o sentido (positivo ou negativo) da variável. também são apresentadas as variâncias individuais de cada fator e a variância total da amostra, representada pelos fatores retidos. na estação fa_1m, localizada a montante do reservatório, foram selecionados 5 fatores que, em conjunto, explicam 71,7% da variância total da amostra. o fator 1 foi composto pelas variáveis oxigênio dissolvido (od), temperatura de água e temperatura ambiente, e correspondeu a 19,3% da variância total da amostra. tal fator representa a influência da temperatura na concentração de oxigênio da água, variáveis que interagem em sentido inverso. o comportamento dos gases, incluindo o oxigênio dissolvido, tem relação com a temperatura, pois a elevação da mesma torna os gases menos solúveis. como se trata de um sistema aberto, o od na água desprende-se para o ar (fiorucci & benedetti-filho, 2005). situações como esta, em que o od e a temperatura da água mostraram correlação negativa, já foram registradas anteriormente, como em saffran & anderson (1997), em estudos no rio red creek, em alberta, canadá. o fator 2 foi composto pelas variáveis condutividade e turbidez, explicando 14% da variância da amostra. a análise dos variáveis de qualidade de água dessa estação demonstra a ocorrência de situações em que a condutividade esteve elevada, e a turbidez baixa. situações como essas já foram registradas em outros estudos, como o de maimuna & victor (2012), em rios na nigéria. tais autores comentam que essa relação inversa ocorreu tanto na estação seca quanto na estação chuvosa. sendo a condutividade a medida indireta de íons dissolvidos na água, a turbidez pode estar relacionada com a ocorrência de poluentes não iônicos, como matéria orgânica e coliformes. o fator 3 foi representado, isoladamente, pela variável sólidos totais, com 13,9% da variância. estando isolado em um fator, tal variável demonstra sua tabela 2 avaliação do teste de esfericidade de bartlett e da medida de adequacidade da amostra. fa_1m fa_2r fa_3r fa_4r fa_5j χ2 192,63 351,22 753,70 235,62 173,32 valor p 0 0 0 0 0 msa 0,5 0,5 0,7 0,5 0,4 msa: medida de adequacidade da amostra. 32 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 importância na caracterização das águas do reservatório. segundo plamondon et al. (1991), a remoção de florestas no entorno de corpos de água pode promover elevações na temperatura e reduções na concentração de od (como o observado no fator 1), conforme observado no trabalho supracitado, sobre a conservação do solo e água em bacias do peru. plamondon et al. (1991) reforçam que, em bacias florestadas, a concentração de sólidos totais na água foi inferior, quando comparada a bacias que passaram por remoção de áreas de floresta para a criação de pastos e áreas agriculturáveis. tabela 3 resultados da análise fatorial dos dados de qualidade de água das estações de monitoramento do reservatório de foz do areia. fa_1m fa_2r fa_3r fa_4r fa_5j fator 1 od (-) t. água (+) t. ar (+) clor-a (+) fito (+) od (+) ph (+) clor-a (+) fito (+) dbo (+) dqo (+) nt (+) clor-a (+) od (+) cond. (+) nt (+) st (+) variância 19,3% 19,4% 36,0% 16,0% 16,9% fator 2 cond. (-) turbidez (+) secchi (-) turbidez (+) secchi (-) od (+) t. água (+) t. ar (+) od (-) t. água (+) t. ar (+) variância 14,0% 17,0% 20,2% 15,7% 15,9% fator 3 st (+) cond. (+) st (+) t. água (+) t. ar (+) cond. (+) dbo (+) turbidez (+) variância 13,9% 13,5% 13,3% 14,7% 11,7% fator 4 dbo (+) dqo (+) t. água (+) pluvio (-) secchi (-) turbidez (+) colif. t. (-) pluvio (-) variância 12,3% 12,7% 7,8% 13,9% 10,9% fator 5 colif. t. (-) secchi (-) dbo (+) dqo (+) colif. t. (+) nt (+) pluvio (+) dbo (+) dqo (+) variância 11,6% 11,8% 7,0% 12,1% 10,7% fator 6 – – – colif. t. (-) pt (+) variância – – – 9,7% 8,3% variância total explicada 71,1% 74,4% 84,3% 82,1% 74,4% clor-a: clorofila-a; colif. t.: coliformes termotolerantes; cond.: condutividade; dbo: demanda bioquímica de oxigênio; dqo: demanda química de oxigênio; fito: densidade do fitoplâncton; nt: nitrogênio total; od: oxigênio dissolvido; pluvio: pluviosidade acumulada em 48h; pt: fósforo total; secchi: transparência da água; st: sólidos totais; t. água: temperatura da água; t. ar: temperatura do ar. 33 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 o fator 4 compreendeu as variáveis dbo e dqo, com explicação de 12,3% da variância total da amostra. esse fator representa a matéria orgânica na água, corroborando o diagnóstico dos fatores anteriores de aporte de matéria orgânica e demais poluentes ao corpo hídrico a montante do empreendimento. o fator 5 incluiu as variáveis coliformes termotolerantes e transparência da água, variando no mesmo sentido, e representou 11,6% da variância total da amostra. tais variáveis atuam, de forma geral, em sentidos inversos, uma vez que representam, respectivamente, a transparência da água e a contaminação por material de origem fecal. a composição desse fator pode ter sofrido interferência dos valores elevados de coliformes termotolerantes, cujas concentrações brutas foram altas na maior parte do monitoramento, enquanto os valores de transparência variaram pouco (entre 0,5 e 1,0 m). a estação fa_2m localiza-se no terço médio do reservatório, sendo um ambiente lêntico, nas proximidades de uma área de lazer do município de bituruna. quatro fatores foram selecionados para descrever a variabilidade da qualidade da água naquela estação. tais fatores, em conjunto, representam 74,4% da variabilidade total dos dados. o fator 1 foi representado pelas variáveis clorofila-a, densidade do fitoplâncton, oxigênio dissolvido e ph, que descrevem o fator eutrofização do corpo hídrico (19,4% da variância). a ocorrência de eventos de florações de microalgas na região (corroborado pela densidade do fitoplâncton) apresentou relação direta com a clorofila-a (medida da biomassa algal). com a elevação da densidade da comunidade de produtores primários, durante o dia, ocorre também a elevação na concentração de od, advindo do processo de fotossíntese. também o ph pode ser afetado por eventos de floração, uma vez que ocorre uma demanda maior de co 2 da água para a fotossíntese e consequente alcalinização da água. situações de eventos de floração no reservatório de foz do areia já foram evidenciadas em trabalhos anteriores (brassac et al., 2009; pereira et al., 2009; serpe et al., 2013). o fator 2 também está relacionado com a eutrofização já caracterizada pelo primeiro fator (17,0% da variância). a medida de transparência (disco de secchi) e a turbidez foram as variáveis descritivas do fator e ocorreram em sentidos opostos. tal situação está, possivelmente, relacionada com a turbidez biogênica, dada a ocorrência de eventuais florações, que impedem a entrada de luz para a subsuperfície da água, aumentando a turbidez e reduzindo a profundidade medida para o disco de secchi. corroborando o diagnóstico de material em suspensão, o fator 3, responsável por 13,5% da variância da amostra, foi caracterizado pela condutividade e pela variável sólidos totais, sendo o fator 5 descritivo da ocorrência de matéria orgânica na água pelas variáveis dbo e dqo (11,8% da variância). o fator 4, representado exclusivamente pela temperatura da água, pode ter ilustrado a influência de tal variável como catalisadora das reações metabólicas do ecossistema, uma vez que a temperatura eleva o metabolismo da comunidade aquática, incluindo o fitoplâncton. na estação fa_3r foram selecionados 5 fatores descritivos da variabilidade dos dados de qualidade de água, representando 84,3% da variabilidade total da amostra. essa estação de amostragem está localizada no reservatório de foz do areia, nas proximidades do barramento, região onde o lago apresenta sua maior profundidade. assim como na estação fa_2r, também o primeiro fator foi representativo do processo de eutrofização. descrito pelas variáveis clorofila-a, fitoplâncton, dbo, dqo e nitrogênio total, o fator 1 foi responsável por 36,0% da variância total da amostra. as variáveis descritivas do fator representam a ocorrência de florações (densidade de fitoplâncton e clorofila-a) e a disponibilidade de matéria orgânica quando da ocorrência desses eventos (dbo, dqo e nitrogênio total). tal situação é corroborada também pelas variáveis descritivas do fator 2, od e transparência da água, em sentidos opostos (20,2% da variância). quando da ocorrência de florações, picos de od podem ser registrados, e a turbidez biogênica prejudica a entrada da luz para as camadas inferiores da água, reduzindo a transparência da água. os fatores 4 e 5 também comprovam o diagnóstico de aportes de matéria orgânica ao reservatório, uma vez que são compostos por pluviosidade acumulada e coliformes termotolerantes, respectivamente. já o fator 3, conforme descrito, pode ter indicado a influência da temperatura no metabolismo do ecossistema aquático. a estação fa_4r localiza-se no reservatório de foz do areia, em um braço formado pelo rio areia, tributário do rio iguaçu, na região do barramento. para a caracterização da qualidade das águas do reservatório nessa região, foram selecionados 6 fatores, que, em conjunto, representaram 82,1% da variância total da amostra. 34 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 assim como nas demais estações de reservatório, na estação fa_4r o fator 1 foi representado pelas variáveis oxigênio dissolvido e clorofila-a e correspondeu a 16,0% da variância total da amostra. tal composição relaciona-se à atividade da comunidade de produtores primários no ecossistema, que, em quantidade elevada, também elevam a concentração de od na água. o fator 2 foi composto pelas variáveis temperatura da água e temperatura do ar, representando 15,7% da variância da amostra, reforçando a influência da temperatura no metabolismo do ecossistema. os demais fatores foram caracterizados pelo aporte de poluentes, como o fator 3 (14,7% da variância), descrito pela condutividade e pela dbo, e o fator 4 (13,9 % da variância), caracterizado pelas variáveis transparência da água e turbidez, em sentidos opostos. em conjunto com o fator 5 (12,1% da variância), caracterizado pelas variáveis nitrogênio total e pluviosidade acumulada, demonstram a influência do uso do solo nas características da qualidade da água, visto que a lavagem do solo pela ação das chuvas pode carrear poluentes para o corpo de água. segundo jarvie et al. (2006), a correlação em mesmo sentido entre a chuva e os poluentes pode ser indicativa de fontes difusas de poluição, uma vez que a lavagem do solo após/durante a chuva elevaria a concentração do constituinte em estudo na água. o fator 6 (9,7% da variância) foi representado, isoladamente, pela variável coliformes termotolerantes, indicativa de contaminação das águas por material de origem fecal. a jusante do barramento (no leito do rio iguaçu) e a montante do reservatório de segredo (o próximo na cadeia de empreendimentos de geração instalada no rio iguaçu) localiza-se a estação fa_5j. descrevendo a qualidade da água local foram verificados seis fatores que, em conjunto, somam 74,4% da variabilidade total dos dados. nessa estação de característica intermediária entre um ambiente de rio e um ambiente de lago, o fator 1 foi descrito pelas variáveis condutividade, nitrogênio total e sólidos totais, representando 16,9% da variância da amostra. o fator 2 (15,9% da variância total da amostra) foi caracterizado pelas variáveis oxigênio dissolvido, temperatura do ar e temperatura da água. tal situação também foi observada na estação a montante fa_1m. conforme descrito, a influência da temperatura na dissolução dos gases explica tal relação em sentido inverso. já nas estações de reservatório tal característica não foi observada. é possível que tal relação entre o od e a temperatura não tenha sido registrada nas estações de reservatório, em função da influência dos processos de estratificação, característica dos locais estudados (miranda et al., 2009). a estratificação térmica forma uma barreira física, com diferenças significativas na densidade da água. essa barreira impede a mistura de massas de água com temperaturas e concentrações de od diferentes. assim, o calor não se distribui de forma homogênea na coluna de água, assim como o od (padial et al., 2009). estudos como o de pratte-santos & simões (2010) também registraram correlação fraca (abaixo de 0,5) entre o od e a temperatura em reservatórios, no caso, o reservatório de duas bocas, no espírito santo. outro fator interferente na correlação negativa linear entre o oxigênio dissolvido e temperatura da água, em ecossistemas lênticos, é a atividade fotossintética (maier, 1987). o fator 3 foi representado pela variável turbidez e reteve 11,7% da variância. o fator 4 caracterizou-se pelas variáveis coliformes termotolerantes e pluviosidade acumulada, destacadas em sentidos opostos, com 10,9% da variância total da amostra. com base nos estudos de jarvie et al. (2006), pode-se pressupor que a relação inversa entre tais variáveis pode indicar diluição dos poluentes pela ação das chuvas, correspondendo a aportes por fontes pontuais. o fator 5 caracterizou o aporte de matéria orgânica, destacando as variáveis dbo e dqo. tal fator apresentou 10,7% da variância total da amostra. também, o último fator (o fator 6) destacou-se, isoladamente, pela variável fósforo total, com 8,3% da variância total da amostra. com relação à aplicação da af propriamente dita, como uma ferramenta de diagnóstico, observa-se a redução no número de variáveis explicativas por estação de monitoramento. nas estações de reservatório, cuja matriz inicial apresentava 16 variáveis, ocorreu redução para 11 variáveis, resumidas em 5 ou 6 fatores. na estação a montante, de 14 variáveis iniciais, houve também uma redução para 10 variáveis, sumarizadas em 5 fatores. somente na estação a jusante ocorreu menor redução, em que 14 variáveis foram reduzidas para 12, resumidas em 6 fatores; no entanto, ressalva-se que também para essa estação o modelo fatorial mostrou-se menos ajustado, por meio da avaliação do índice msa. as variáveis oxigênio dissolvido, temperatura da água e dbo estiveram presentes na caracterização de um fator em cada uma das estações de monitoramento. 35 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 conclusões as variáveis que caracterizaram os fatores retidos e que descrevem a qualidade de água da estação fa_1m representaram o aporte de poluentes ao corpo hídrico, cuja bacia de contribuição até o barramento drena uma área de 29.900 km2, incluindo vários centros urbanos. já nas estações fa_2m, fa_3r e fa_4r a composição dos fatores retidos evidenciou a eutrofização do corpo hídrico, em que ocorrem eventos esporádicos de florações de microalgas e o aporte de poluentes advindos da bacia de contribuição. na estação localizada a jusante do reservatório, fa_5j, observa-se a qualidade da água alterada, seja pela característica das águas advindas a montante, bem como pela eventual ocorrência de fontes de poluição na região da estação. de forma geral, observa-se que a af demonstrou ser uma boa ferramenta de análise de dados de qualidade de água, em especial no sentido de condensar extensas matrizes de dados, com menor perda de informação. agradecimentos os autores agradecem à companhia paranaense de energia (copel), pela permissão para a utilização de dados de qualidade de água do reservatório de foz do areia, bem como possibilidade de acesso aos dados brutos referentes ao monitoramento da região, mantido pela concessionária. os autores agradecem também ao instituto de tecnologia para o desenvolvimento (institutos lactec), pelo apoio na conclusão da presente pesquisa de doutoramento do primeiro autor. referências arruda, n.m.b. avaliação de variáveis de qualidade de água dos reservatórios das usinas hidrelétricas de foz do areia, segredo e caxias, como instrumento de gestão de bacias hidrográficas. tese (doutorado em engenharia florestal) – universidade federal do paraná, curitiba, 2014. brassac, n.m.b.; 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e condomínio flamboyants, monte líbano e jardim eldorado, nos quais a coleta seletiva já funcionava havia pelo menos cinco anos. em outubro de 2013, aplicouse nos bairros um questionário socioeconômico e de hábitos de descarte de resíduos que contemplou a forma de separação dos resíduos para a coleta seletiva e o descarte dos resíduos domiciliares especiais. verificouse que a população deve ser melhor informada sobre os resíduos sólidos, principalmente quanto à forma de separação. conclui-se que a implantação de um processo de coleta seletiva sem a conscientização dos cidadãos não é garantia de bons resultados quanto à participação da população nem quanto à efetiva separação dos resíduos passíveis de reciclagem. palavras-chave: material reciclável; resíduos sólidos; educação ambiental. abstract the objective of this work was to determine the influence of selective collection on household solid waste disposal habits in lavras, minas gerais, brazil, specifically in the neighborhoods: são vicente, caminho das águas and dona flor, where selective collection was recently implemented; and in condomínio flamboyants, monte líbano and jardim eldorado, where selective collection had already been in operation for at least five years. in october 2013, a questionnaire on socioeconomic factors and habits of waste disposal was applied to the neighborhoods, which included the form of separating waste for selective collection and the disposal of special household waste. it was found that the population should be better informed about solid waste, especially in regard to the form of separation. it was concluded that implementation of a selective collection process without awareness of the citizens is not a guarantee of good results regarding the participation of the population, nor with regards to effective separation of residues that can be recycled. keywords: recyclable material; solid wastes; environmental education. doi: 10.5327/z2176-947820170097 coleta seletiva: influência nos hábitos de descarte da população em lavras, minas gerais selective collection: influence on the waste disposal habits of the population in lavras, minas gerais sadi junior, h.t. et al. 50 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 49-63 introdução o desenvolvimento econômico, o crescimento populacional, a urbanização e a revolução tecnológica têm alterado os processos produtivos e o modo de vida e de consumo da população, ocasionando, de forma direta, um aumento, tanto em quantidade como em diversidade, na produção de resíduos sólidos. considerando que as necessidades humanas não são ilimitadas nem biologicamente fixadas, mas constantemente redimensionadas e condicionadas socialmente de acordo com as potencialidades e determinações produtivas (zaneti et al., 2009), torna-se evidente que a geração de resíduos não irá parar. segundo relatório publicado em 2013 pelo programa das nações unidas para o meio ambiente (pnuma), foi estimada uma produção de 1,3 bilhão de toneladas de resíduos sólidos urbanos (rsu) coletados no ano de 2012 na terra. e há uma expectativa de que esse número chegue a 2,2 bilhões de toneladas em 2025. o crescimento de 1,20 para 1,42 kg hab-1 d-1 é devido ao aumento da população, à urbanização, à industrialização e ao desenvolvimento econômico (hyman et al., 2013). no brasil, entre 2002 e 2009, a média da geração per capita de rsu variou de 0,75 a 0,96 kg d-1, correspondendo a um aumento de 28% em 8 anos, enquanto o aumento populacional no período foi de apenas 8,3% (campos, 2012). as projeções mundiais da geração de rsu para o ano de 2100, para uma série de cenários de crescimento populacional e do produto interno bruto (pib), evidenciam que o pico da geração de resíduos na terra não vai acontecer neste século se as tendências atuais continuarem. a geração per capita e a caracterização dos resíduos sólidos têm a ver com o desenvolvimento econômico de um país, o poder aquisitivo e o correspondente consumo de uma população. famílias mais abastadas, cidades maiores e países mais ricos apresentam indicadores de geração per capita de resíduos sólidos superiores às famílias mais pobres, às cidades menores e aos países em desenvolvimento (hoornweg et al., 2013). assim, em função de um cenário preocupante, tem-se buscado reduzir o consumo de produtos e o desperdício de materiais, e incentivar a aquisição de produtos que tenham menos embalagens – ou que elas sejam recicláveis. apesar de não ser a solução final para os problemas dos rsu, a reciclagem posta em prática simultaneamente com as outras alternativas é um recurso a ser considerado para os problemas de escassez de espaços para os aterros e de matérias-primas para a indústria. diante desses fatos, é fundamental que governo e sociedade assumam novas atitudes, visando a gerenciar de modo mais adequado a grande quantidade e a diversidade de resíduos que são produzidos diariamente nas empresas e residências (gouveia, 2012; besen et al., 2014). para a implantação do processo de gestão integrada dos resíduos sólidos, deve-se incluir um conjunto de atividades voltadas para a busca de soluções para os resíduos sólidos, de forma a considerar as dimensões política, econômica, ambiental, cultural e social, com controle social e sob a premissa do desenvolvimento sustentável. diante do envolvimento social, a educação ambiental é um dos principais fatores e de maior importância na busca da solução para o problema apresentado (santiago & dias, 2012; pinheiro et al., 2014). o motivo de as pessoas fazerem ou não coleta seletiva, atitude indispensável para a implantação da reciclagem, tem sido objeto de estudo de pesquisadores que buscam compreender e e verificar a influência deste e de outros comportamentos pró-ambientais. participar do processo de gestão de resíduos sólidos em casa, por meio da separação, depende de características sociodemográficas e econômicas, atitudes ambientais, crenças e valores; da influência da família, dos amigos e das normas sociais; do acesso a instalações e serviços que permitam a participação na reciclagem; e do conhecimento, ou da falta dele, sobre as questões ambientais (thomas & sharp, 2013). em um levantamento de dados feito por troschinetz & mihelcic (2009) em 22 países em desenvolvimento, incluindo o brasil, foi verificado que as 2 maiores barreiras à reciclagem são, nesta ordem: educação ambiental sobre a gestão dos resíduos sólidos e conhecimento sobre o sistema de coleta e separação dos resíduos. bolaane (2006) também observou, em países em desenvolvimento, a falta de educação e conscientização sobre práticas eficazes de gestão de resíduos; embora os cidadãos estivessem cientes da reciclagem e de outras técnicas sustentáveis, isso não se traduziu necessariamente em iniciativas de reciclagem. coleta seletiva: influência nos hábitos de descarte da população em lavras, minas gerais 51 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 49-63 um melhor conhecimento sobre os resíduos e os impactos socioambientais por eles gerados melhora a habilidade da sociedade em reaproveitá-los e removê-los de forma adequada. assim, para melhorar os índices de reciclagem é preciso incentivo à coleta seletiva, por meio da adequada separação dos diversos materiais, principalmente no momento da geração do resíduo. o primeiro passo da coleta seletiva diz respeito à realização de campanhas informativas de conscientização junto à população, convencendo-a da importância da reciclagem e orientando-a para que separe os resíduos. a efetividade de programas e as iniciativas de coleta seletiva requerem necessariamente o envolvimento dos cidadãos, considerados, no extremo da cadeia de produção e consumo, os geradores dos resíduos sólidos (bringhenti & gunther, 2011; abd’razack et al., 2017). os índices de reciclagem no brasil são baixos. segundo dados divulgados pelo instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge), por meio da pesquisa nacional de saneamento básico (ibge, 2010b), 994 municípios do país realizaram coleta seletiva, representando 18% dos municípios brasileiros. sendo que as regiões sul e sudeste apresentaram maior quantidade de municípios, com 46 e 32,4%, respectivamente. de acordo com o instituto de pesquisa econômica aplicada – ipea (2012), o número de municípios que adotaram a coleta seletiva de materiais recicláveis cresceu 120% de 2000 a 2008. apesar da falta de informações fornecidas por 45,4% dos municípios brasileiros, pode-se afirmar que, pelo menos, em 20% do total de municípios brasileiros há alguma iniciativa de prestação do serviço de coleta seletiva executada diretamente pela prefeitura, por empresa contratada por ela ou por associações/ cooperativas de catadores e outras entidades, desde que com alguma parceria com a prefeitura (brasil, 2014). tendo em vista que a coleta seletiva é um dos instrumentos da política nacional de resíduos sólidos – pnrs (brasil, 2010) e que esta deve constar nos planos municipais de gestão integrada de resíduos sólidos, o percentual observado no diagnóstico do manejo de resíduos sólidos urbanos – 2012, realizado pela secretaria nacional de saneamento ambiental, do ministério das cidades, é relativamente pequeno. se a população faz a sua parte, separando corretamente os resíduos, e se o município conta com um programa de coleta seletiva, a qualidade dos produtos recicláveis aumenta, contribuindo para a renda dos catadores e para o aumento da reciclagem. além de facilitar o retorno dos resíduos para os fabricantes e comerciantes, possibilitando, assim, o fluxo reverso, há também a diminuição dos materiais que vão para os aterros, contribuindo para a preservação do meio ambiente e para a melhora saúde da população (demajorovic et al., 2004). objetivos o objetivo principal deste estudo foi verificar a influência da coleta seletiva nos hábitos de descarte dos resíduos sólidos domiciliares (rsd) em três bairros do município de lavras, minas gerais, em que a coleta seletiva foi recentemente implantada, e em três outros bairros em que a coleta seletiva já ocorre há, pelo menos, cinco anos. material e métodos localização da coleta de dados o trabalho foi realizado em seis bairros da cidade de lavras, situada ao sul do estado de minas gerais. em 2010, lavras possuía uma população estimada de 92.200 habitantes (ibge, 2010a). foram selecionados os bairros são vicente, caminho das águas e dona flor, nos quais a coleta seletiva havia sido recentemente implantada (aproximadamente três meses), e jardim eldorado, monte líbano e condomínio flamboyants, nos quais a coleta seletiva já ocorria há, aproximadamente, cinco anos. os bairros sem coleta seletiva (bscs) são vicente, caminho das águas e dona flor foram escolhidos em função da recente implantação, pela associação de catadores de materiais recicláveis de lavras (acamar), da coleta seletiva. os três bairros apresentam população carente e são amparados pelo centro de referência da assistência social (cras) da cidade de lavras. no bairro caminho das águas existem 254 residências; em relação ao total de propriedades, os comércios representam 0,39%. o bairro dona flor apresenta sadi junior, h.t. et al. 52 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 49-63 134 domicílios, sendo que 5,63% das propriedades são estabelecimentos comerciais. já no bairro são vicente, o maior em número de propriedades, são registradas 623 moradias e a porcentagem de estabelecimentos comerciais em relação às posses é de 3,56%. os demais bairros, com coleta seletiva (bccs), são exclusivamente residenciais. o bairro jardim eldorado apresentou 367 moradias, o monte líbano, 288 domicílios, e o condomínio flamboyants, 165 residências. a coleta seletiva é realizada pela acamar desde 2009 nos três bairros. procedimento experimental uma análise social dos bairros foi realizada por meio de um questionário que avaliou a situação socioeconômica dos moradores com base nas informações do critério de classificação econômica – brasil (cceb), de acordo com a associação brasileira das empresas de pesquisa – abep (2013). além disso, os moradores foram questionados quanto aos diferentes tipos de resíduos gerados por eles e à destinação dada aos rejeitos. o questionário foi submetido ao comitê de ética em pesquisa com seres humanos (coep) da universidade federal de lavras (ufla), sob o protocolo n° 1887515.6.0000.0184. o questionário foi aplicado em outubro de 2013. as perguntas relativas aos hábitos de descarte de rsu pelos munícipes abordaram o conhecimento sobre coleta seletiva e sobre a existência da coleta seletiva dos rsu no bairro de residência do entrevistado. o participante também foi questionado se realizava a separação dos resíduos sólidos para coleta seletiva e como lidava com o descarte dos resíduos especiais (como resíduos de serviços de saúde, óleo de cozinha, pilhas e baterias, resíduos eletroeletrônicos e lâmpadas fluorescentes). em função do número de residências, foram aplicados, respectivamente, 84, 108 e 117 questionários nos bairros condomínio flamboyants, monte líbano e jardim eldorado; e, respectivamente, 78, 128 e 135 questionários nos bairros dona flor, caminho das águas e são vicente. os questionários foram aplicados em todas as ruas dos bairros, intercalando as residências sempre que possível. a aplicação do questionário ocorreu das 18h às 21h nos dias da semana; nos sábados, em dois períodos: manhã (entre 8h e 12h) e tarde (entre 14h e 17h), pois nos horários comerciais normalmente a população não se encontrava em suas residências. o número de questionários (n) foi obtido pelas equações 1 e 2 (levin, 1987). 0 0 1 2 0 1 (1 ) n n n n z n p p e ∂ = + = × × − (1) em que: n 0 é dado pela equação 2 e n 1 é o número de casas. 0 0 1 2 0 1 (1 ) n n n n z n p p e ∂ = + = × × − (2) em que: z 0,95 = 1,96 (valor da distribuição normal para intervalo de confiança de 95%); p = 0,5; e = erro (5%). resultados e discussão a partir da aplicação do questionário de avaliação socioeconômica verificou-se que apenas o bairro dona flor apresentou população da classe econômica d. os bairros são vicente e caminho das águas tinham apenas população das classes b e c, com predomínio da classe c. já no bairro condomínio flamboyants a população é composta pelas classes a e b. a classe b é predominante nos bairros monte líbano e jardim eldorado, enquanto a classe d não foi observada (figura 1). acredita-se que o bairro dona flor tenha apresentado um pequeno percentual da classe a e maior percentual total da classe b por estar localizado em uma região mais central da cidade de lavras. os bairros são vicente e caminho das águas estão localizados em área periférica, tendo grande predominância da classe c. no condomínio flamboyants quase a totalidade da população pertence à classe a. já nos bairros monte líbano e jardim eldorado a predominância é da classe b. coleta seletiva: influência nos hábitos de descarte da população em lavras, minas gerais 53 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 49-63 as classes sociais estão relacionadas à educação formal. segundo nogueira & nogueira (2002), há correlação entre as desigualdades sociais e escolares; assim, pode-se inferir que quanto maior a classe social, maior o nível educacional formal da população daquele bairro (barbosa, 2007). portanto, espera-se que uma sociedade informada gerencie seus resíduos adequadamente, tal como observado por abd’razack et al. (2017). a classe social também influencia a quantidade e o tipo de resíduo produzido. franco et al. (2016) verificaram, em cidades da região sul de minas gerais, que a geração de rsd foi maior nas famílias da classe b, enquanto a geração de matérias recicláveis foi maior em residências da classe a. ao serem questionados sobre o conhecimento da existência de coleta de resíduos sólidos no bairro, apenas 1,5% dos entrevistados do bairro caminho das águas disseram não haver coleta no local, o que pode implicar na disposição inadequada, como em córregos e lotes vagos. os demais tinham conhecimento sobre a existência de tal atividade. embora não participasse ativamente, a maior parte das pessoas entrevistadas nos bscs sabia o que é coleta seletiva, e mais de um terço da população não sabia o que é coleta seletiva (figura 2a). a aplicação do questionário foi antes de a acamar iniciar a coleta seletiva, o que indica a necessidade de uma campanha efetiva de conscientização para que o processo prospere a partir da participação em massa da população. já nos bccs, apenas uma pequena parcela da população desconhecia o conceito de coleta seletiva. nos 3 bairros, mais de 75% da população participa da coleta seletiva % 100 80 60 40 20 0 df sv ca cf ml je bairros a b c d df: dona flor; sv: são vicente; ca: caminho das águas; cf: condomínio flamboyants; ml: monte líbano; je: jardim eldorado. figura 1 – distribuição da população por classe socioeconômica nos bairros dona flor, são vicente, caminho das águas, condomínio flamboyants, monte líbano e jardim eldorado em lavras, minas gerais. sadi junior, h.t. et al. 54 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 49-63 e mais de 90% da população tem conhecimento sobre a coleta seletiva no bairro em que reside (figura 2b). thomas & sharp (2013) evidenciaram, a partir de dados de literatura, que a prestação de serviços e o conhecimento de como reciclar desempenham um papel importante na inserção da comunidade nos processos de coleta seletiva e reciclagem. verificaram, ainda, que o conhecimento sobre a reciclagem e a pressão social exercida pelo conhecimento de que outros indivíduos da comunidade fazem a separação dos resíduos em casa tiveram um efeito positivo no comportamento daqueles que não faziam a separação. rispo et al. (2015) verificaram que uma das barreiras à coleta seletiva e à reciclagem no reino unido é a falta de conhecimento sobre quais materiais podem ser destinados para essa finalidade. martin et al. (2006) relataram que a importância da educação, da informação sobre o processo de coleta seletiva e o retorno de informações dos processos de coleta seletiva e reciclagem para os participantes não podem ser subestimados. destacaram também que em bradford, inglaterra, uma carta enviada a todos os participantes do processo de coleta seletiva, três meses após o lançamento do projeto, informando-os sobre o seu desempenho, resultou em um maior número de novos participantes e aumento na coleta de materiais advindos daquelas residências que já participavam. o fato de a maioria da população dos bscs não ter conhecimento sobre a coleta seletiva ou não participar dela reflete no pequeno índice de separação dos resíduos em casa (figura 3a), reafirmando a necessidade de uma campanha de esclarecimento e conscientização junto à população dos três bairros, para participação efetiva na separação dos resíduos passíveis de reciclagem e coletados pela acamar. nos bccs, boa parte da população tem conhecimento sobre coleta seletiva e participa no movimento, o que reflete em alto índice de separação de resíduos (figura 3a). entretanto, apesar de um elevado índice de habitantes dos bairros condomínio flamboyants, monte líbano e jardim eldorado ter relatado fazer a coleta seletiva (82, 81 e 75%), os percentuais da população que separa os resíduos é inferior a esses valores, respectivamente, 76, 78 e 67%. a diferença se dá, provavelmente, devido à população que às vezes separa (6, 7 e 15%) e às vezes não separa os resíduos. não a bvocê sabe o que é coleta seletiva? tem conhecimento se existe a coleta seletiva dos resíduos sólidos urbanos no seu bairro? % % 100 80 60 40 20 0 100 80 60 40 20 0 df sv ca cf ml je df sv ca cf ml je bairros bairros sim, e participo sim, mas não participo não, mas eu separo meu lixo sim não df: dona flor; sv: são vicente; ca: caminho das águas; cf: condomínio flamboyants; ml: monte líbano; je: jardim eldorado. figura 2 – resultado da pesquisa realizada junto à população dos bairros dona flor, são vicente, caminho das águas, condomínio flamboyants , monte líbano e jardim eldorado, em lavras, minas gerais, sobre o conhecimento do processo de coleta seletiva. coleta seletiva: influência nos hábitos de descarte da população em lavras, minas gerais 55 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 49-63 cornieri & fracalanza (2010) chamam a atenção para a diferenciação entre os termos “coleta seletiva” e “reciclagem”, considerados sinônimos por boa parte da população. frequentemente, as pessoas declaram estar fazendo a reciclagem em suas casas, quando o que fazem é apenas separar previamente o lixo que será coletado. assim, parte da população pode ter respondido erroneamente que sabia o que é coleta seletiva. entre o pequeno percentual da população que separa os seus resíduos nos bscs, deve-se destacar a separação do alumínio, devido ao seu valor atrativo em relação aos demais materiais recicláveis, material muitas vezes vendido pela própria população. na nigéria, abd’razack et al. (2017) verificaram , por meio do relato dos catadores de materiais recicláveis, que a coleta e a venda de materiais recicláveis, especialmente latas de alumínio e sucatas metálicas, fornecem renda para a b c % 100 80 60 40 20 0 df sv ca cf ml je sim não às vezes bairros você separa os resíduos sólidos para coleta seletiva? se não separa, você separaria? se separa, que tipo de separação você faz? % 100 80 60 40 20 0 df sv ca cf ml je bairros % 100 80 60 40 20 0 df sv ca cf ml je bairros sim não talvez metal alumínio plástico papel orgânicos vidro reciclável df: dona flor; sv: são vicente; ca: caminho das águas; cf: condomínio flamboyants; ml: monte líbano; je: jardim eldorado. figura 3 – resultado da pesquisa realizada junto à população dos bairros dona flor, são vicente, caminho das águas, condomínio flamboyants, monte líbano e jardim eldorado, em lavras, minas gerais, sobre a separação dos resíduos sólidos domiciliares. sadi junior, h.t. et al. 56 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 49-63 atender à necessidade diária desses trabalhadores. outros autores relataram que incentivos monetários motivaram os processos de separação e reciclagem, tal como observado por troschinetz & mihelcic (2009). residências com maior densidade de pessoas normalmente vendem e reutilizam mais os resíduos, comparativamente às residências com menor número de habitantes e de maior poder aquisitivo (abd’razack et al., 2013). verifica-se que, entre os que separam os resíduos nos bccs, a seleção é feita de acordo com os materiais recicláveis tradicionais (papel, plástico, metais, vidro) e a matéria orgânica (figura 3b). os resultados obtidos por gonzález-torre et al. (2003), ao comparem a coleta seletiva em localidades da espanha e dos estados unidos, reiteraram que o tempo gasto na separação dos resíduos e na destinação aos pontos de coleta é um importante fator para adesão ao processo de separação de resíduos pela população. assim, a separação em apenas duas categorias – secos (papel, plástico, metais, vidro) e molhados (matéria orgânica e materiais não recicláveis) – torna o processo de separação mais ágil e pode incentivar maior número de pessoas a participar. a maioria dos habitantes dos bscs pesquisados disse ter disposição para realizar a separação dos resíduos para a reciclagem. assim, nota-se que. se incentivada e informada. a população poderia contribuir para a implantação da coleta seletiva nos bairros (figura 3c). almeida (2012) e bringhenti & gunther (2011) verificaram que, sem conhecimento sobre o tema, a participação voluntária da população na coleta seletiva é baixa. entre as pessoas que não separam os resíduos nos bccs, todas do condomínio flamboyants reportaram que separariam; já nos bairros jardim eldorado e monte líbano a maioria informou que separaria ou talvez separaria os resíduos. tal fato implica em uma maior investida em trabalhos de conscientização ambiental, explicitando a importância do processo para o ambiente e para a cidade de uma forma geral. destaque deve ser dado a uma pequena parcela da população dos bairros monte líbano (1%) e jardim eldorado (3%) que não tem interesse em participar do processo de gestão de rsd por meio da separação para a coleta seletiva (figura 3c). para shaw et al. (2007), a não participação das famílias no processo de separação dos resíduos pode ser influenciada por vários fatores (por exemplo, circunstâncias, atitudes, conscientização e/ou compreensão sobre o processo de separação dos resíduos). para desenvolver uma estratégia eficaz para estimular a separação dos resíduos entre os não participantes, é necessário colher informações para identificar se essas famílias apresentam atitudes pró-ambientais ou se a compreensão sobre o processo de coleta/reciclagem é inadequada, além de identificar se existem barreiras estruturais à participação (por exemplo, falta de espaço de armazenamento em casa entre os dias de coleta). essas informações qualitativas podem ser obtidas por meio de questionários e entrevistas. nos bairros jardim eldorado, monte líbano e condomínio flamboyants, a iniciativa de coleta seletiva pela acamar começou no início do ano de 2009, por isso a participação de maior parte da população no processo. cornieri & fracalanza (2010) verificaram que em santo andré, são paulo, mesmo após dez anos de implantação da coleta seletiva, com toda a área urbana coberta por coleta seletiva porta a porta e com pontos de entrega voluntária, apenas cerca de 3% dos rsu do município não eram destinados ao aterro sanitário municipal. os autores concluíram que o paradigma deve ser mudado, ou seja, ter coleta seletiva não significa só oferecer o serviço; também envolve coletar seletivamente com a participação dos munícipes. rezende et al. (2013), ao avaliarem a composição gravimétrica dos rsd em diferentes períodos de tempo (2001 e 2010) em dois bairros da cidade de jaú, são paulo, verificaram que, mesmo após a implantação da coleta seletiva em 2001, foi observada a presença de resíduos recicláveis no montante a ser aterrado, mostrando que os resultados do programa de coleta seletiva iniciado em 2001 foram temporários. a partir das experiências relatadas por rezende et al. (2013) e cornieri & fracalanza (2010), em ambientes de estudo diferentes da cidade de lavras, minas gerais evidencia-se a importância da continuidade das estratégias relacionadas não só à coleta seletiva, mas também à educação ambiental e ao marketing, para obtenção de sucesso no processo de coleta seletiva. martin et al. (2006) reforçaram a tese de que, embora a divulgação eficaz do processo de coleta seletiva seja essencial para o desempenho dos processos de coleta e reciclagem, também é necessário reforçar regularcoleta seletiva: influência nos hábitos de descarte da população em lavras, minas gerais 57 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 49-63 mente a mensagem para o público que já participa, talvez já cansado e se sentindo pouco recompensado pelo seu esforço voluntário. outro ponto a ser observado pela municipalidade é a gestão dos resíduos domiciliares especiais, que não devem ser destinados com os resíduos comuns (figuras 4 e 5). verifica-se que os resíduos de serviços de saúde gerados nos domicílios são descartados, em sua maioria, com o lixo comum nos bscs. apesar de alguns dizerem que a destinação se dá de forma separada (figura 4a), a coleta é realizada conjuntamente, e a mistura com o lixo comum faz com que o percentual de material vinculado à área de saúde seja ainda maior. entre os outros destinos desse tipo de resíduos estão o vaso sanitário e a queima do material. uma pequena parcela alegou não descartar este tipo de resíduo. mesmo nos bccs, os resíduos domiciliares especiais, tais como os resíduos de serviços de saúde gerados em casa, o óleo de cozinha, as pilhas e baterias, as lâmpadas fluorescentes e os eletroeletrônicos, muitas vezes são destinados de forma inadequada nos bairros onde existe o processo de coleta seletiva há algum tempo (figuras 4 e 5). quase metade dos entrevistados nos bairros condomínio flamboyants e monte líbano declarou descartar os resíduos de serviço de saúde em lixo separado. porém, apesar da aparente conscientização dessa parte da população, é preocupante o destino dado a esses resíduos: provavelmente o vazadouro municipal. já no bairro jardim eldorado a maioria da população descarta esse rejeito no lixo comum, sendo obrigatoriamente destinado ao vazadouro municipal. subentende-se que o ponto de entrega seja nas farmácias comunitárias ou mesmo a destinação em farmácias que recolhem as sobras e/ou os medicamentos vencidos. outro tipo de destinação, porém inadequada, é a disposição no solo (jardim/quintal) ou no vaso sanitário. deve-se destacar que a população muitas vezes não tem conhecimento sobre os diferentes componentes da gama de resíduos considerados de serviços de saúde. além disso, o atendimento domiciliar aumentou significativamente por profissionais da estratégia saúde da família (esf). nesse tipo de assistência, admite-se a permanência do paciente no domicílio, desde que com a utilização de alguns recursos hospitalares que garantam a sua assistência médica e o acompanhamento de equipe multidisciplinar, além da participação da família no cuidado (consoni & siqueira, 2007). a b % 100 80 60 40 20 0 df sv ca cf ml je bairros onde você faz o descarte de material de saúde? onde você faz o descarte de óleo de cozinha? % 100 80 60 40 20 0 df sv ca cf ml je bairros lixo comum lixo separado ponto de entrega outro df: dona flor; sv: são vicente; ca: caminho das águas; cf: condomínio flamboyants; ml: monte líbano; je: jardim eldorado. figura 4 – resultado da pesquisa realizada junto à população dos bairros dona flor, são vicente, caminho das águas, condomínio flamboyants, monte líbano e jardim eldorado, em lavras, minas gerais, sobre o descarte de resíduos de serviços de saúde e óleo de cozinha gerados nas residências. sadi junior, h.t. et al. 58 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 49-63 a b c % 100 80 60 40 20 0 df sv ca cf ml je bairros onde você faz o descarte de pilhas e baterias? onde você faz o descarte de resíduos eletroeletrônicos? onde você faz o descarte de lâmpadas fluorescentes? % 100 80 60 40 20 0 df sv ca cf ml je bairros % 100 80 60 40 20 0 df sv ca cf ml je bairros lixo comum lixo separado ponto de entrega outro df: dona flor; sv: são vicente; ca: caminho das águas; cf: condomínio flamboyants; ml: monte líbano; je: jardim eldorado. figura 5 – resultado da pesquisa realizada junto à população dos bairros dona flor, são vicente, caminho das águas, condomínio flamboyants, monte líbano e jardim eldorado, em lavras, minas gerais, sobre destinação dos resíduos eletroeletrônicos, pilhas e baterias e lâmpadas fluorescentes. alves et al. (2012), ao analisarem o manejo dos resíduos gerados pela assistência à saúde nos domicílios, observaram inadequações relacionadas às dificuldades inerentes ao manejo dos resíduos de serviços de saúde. e, mesmo que essa atividade seja desempenhada por profissionais da área da saúde, foi verificada a necessidade de qualificação do profissional e dos moradores e cuidadores. syed et al. (2012) verificaram que a gestão de resíduos de serviços de saúde gerados nas residências da capital de bangladesh é pior quando comparada à gestão desse tipo de resíduo em todo o país, porque as pessoas em casa não estão cientes dos efeitos que esses resíduos perigosos podem causar sobre a saúde. em bangladesh, a maioria dos cuidadores é de idade avançada e mistura os resíduos de serviço de saúde coleta seletiva: influência nos hábitos de descarte da população em lavras, minas gerais 59 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 49-63 com resíduos domésticos. nesse sentido, ikeda (2014) conclui que é fundamental o treinamento de cuidadores e enfermeiros quanto à gestão dos resíduos de serviços de saúde, para que esses profissionais auxiliem os pacientes na gestão residencial (separação e destinação adequadas). quanto ao óleo de cozinha, nota-se que a maioria da população dos bscs não destina esse resíduo no lixo comum, nem mesmo de forma separada (figura 4b): há descarte na pia da cozinha, no esgoto ou no solo; verificam-se também outros usos desse material, como a fabricação de sabão. destaque deve ser dado ao percentual que o reutiliza para fabricação de sabão caseiro, sendo 48, 41 e 45% nos bairros dona flor, são vicente e caminho das águas. nos bccs, cerca de 40% destinam esse resíduo de modo separado (figura 4b). quando a acamar faz esse tipo de coleta, o óleo é destinado para a fabricação de biodiesel. destacam-se outros tipos prevalentes de destinação final ao resíduo nos bairros flamboyants, monte líbano e jardim eldorado, respectivamente: fabricação de sabão ou doação para a fabricação de sabão (38, 31 e 24%) e despejo no solo (6, 7 e 2%). a atividade de fabricar sabão a partir do óleo de cozinha usado vai ao encontro de uma tendência nacional, em que tal atividade tem sido incentivada em diferentes cidades brasileiras no intuito de reduzir a poluição e de promover a cidadania e o desenvolvimento social e econômico de populações de baixa renda (pereira & lewandowisk, 2013). apesar de acondicionar de forma separada os rejeitos, a maioria das pessoas dos bscs descarta as pilhas e baterias e as lâmpadas fluorescentes no lixo comum (figuras 5a e 5b). entre os outros tipos de descarte das pilhas e baterias encontram-se: a queima, o enterramento em casa e o acúmulo em casa (guarda o resíduo), por haver dúvida quando à destinação correta. provavelmente, após acumular uma grande quantidade em casa, há destinação incorreta no ambiente. já as lâmpadas fluorescentes sem uso são queimadas ou enterradas pela maior parte da população que não destina esse material ao lixo comum. deve-se destacar que 14% da população entrevistada no bairro caminho das águas relatou não fazer uso desse tipo de lâmpada. é provável que uma parcela de menor poder aquisitivo da população dos bairros não utilize lâmpadas fluorescentes, em função do custo inicial desse produto. entretanto, como não são mais fabricadas lâmpadas incandescentes de maior potência no país, o uso das lâmpadas fluorescentes deverá crescer, aumentando, consequentemente, a geração desse tipo de resíduo. a destinação de pilhas e baterias nos bccs é realizada por boa parte da população em pontos de entrega ou de modo separado (figuras 5a e 5b). já para as lâmpadas fluorescentes, boa parte vai para o lixo comum ou é separada. contudo, a discussão é a mesma referente aos resíduos de serviços de saúde: não há coleta específica, por isso acredita-se que o vazadouro municipal seja o destino final de tais resíduos. a figura 5 destaca o início do processo de logística reversa de pilhas e baterias instituído pela resolução conama n° 257 (brasil, 1999), alterado pela resolução conama n° 401 (brasil, 2008) e confirmado pela pnrs (brasil, 2010). na cidade existem pontos de coleta em algumas revendedoras de aparelhos celulares, posto central dos correios (atualmente desativado) e em uma drogaria localizada na região central. a existência de pontos de coleta facilita a destinação adequada pelos moradores. e como a produção geralmente é esporádica, facilita o armazenamento temporário na residência e a destinação posterior adequada dos resíduos. a falta de uma exigência legal anterior à pnrs faz com que a mesma iniciativa não seja observada para as lâmpadas fluorescentes e os eletroeletrônicos, pois não há pontos de coleta específicos na cidade, apesar de a pnrs obrigar quem fabrica ou comercializa a recolher o material. porém, “a forma de se fazer” ainda não foi regulamentada. em revisão sobre o tema, inglezakis & moustakas (2015) descreveram que a legislação da união europeia existente não prevê regras explícitas para a gestão (coleta e tratamento) nem definição específica para a classificação dos resíduos perigosos gerados nas residências. consequentemente, a situação é bastante confusa tanto para os cidadãos como para as autoridades responsáveis pelos resíduos. não há nenhuma exigência legal para as pessoas separarem os resíduos perigosos em casa. apesar da ausência de regulamentos específicos para a união europeia, alguns países, como o reino unido, a holanda e a suécia, por exemplo, adotaram de forma independente legislação específica. couto et al. (2013) relataram que em portugal só houve melhora no manejo de resíduos perigosos gesadi junior, h.t. et al. 60 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 49-63 rados nas residências com o desenvolvimento de uma legislação mais rígida e maior esforço governamental nas duas últimas décadas. na ausência de regulamentos obrigatórios para os cidadãos residentes na união europeia, a cobrança e, consequentemente, a gestão dos resíduos perigosos dependem de esquemas voluntários baseados na responsabilidade compartilhada pelos resíduos, semelhante ao processo de logística reversa. em geral, os cidadãos devem classificar e segregar os resíduos perigosos, armazená-los e, em seguida, levá-los para um local de coleta. na indonésia, aprilia et al. (2013) observaram que, apesar de existirem políticas para a gestão adequada dos resíduos por meio da separação e do tratamento, 91% dos resíduos perigosos são destinados com os demais resíduos residenciais. assim, os autores concluíram que a implementação deve ser continuada para se tornar eficaz, e que a separação dos resíduos na fonte exige forte empenho e consciência da população, juntamente com o mecanismo regulador por parte dos governantes. em relação aos eletroeletrônicos nos bscs, verifica-se tanto a destinação no lixo comum quanto aqueles que guardam este tipo de subproduto (39,7; 7,4 e 12,5%, nos bairros dona flor, são vicente e caminho das águas, respectivamente). há ainda aqueles que relatam que não geram esse tipo de resíduo (figura 5c). nos bccs, a separação dos resíduos eletroeletrônicos pode estar associada à coleta realizada pela acamar, quando o resíduo é disposto separadamente junto aos resíduos tradicionalmente coletados no processo de coleta seletiva. destaca-se que, nos bairros monte líbano e jardim eldorado, em média 21% dos entrevistados nunca descartaram esse tipo de resíduo e 22% guardam o resíduo. franco & lange (2011) relataram que um dos fatores do sucesso dos sistemas de gerenciamento de resíduos eletroeletrônicos em países desenvolvidos se deve ao fato de a legislação vigente adotar o princípio da responsabilidade estendida do produtor, cobrando, entre outras atitudes, a logística reversa. tendo em vista a recente legislação brasileira sobre a logística reversa, é de se pensar que a gestão só terá sucesso no brasil daqui a alguns anos, a partir de leis e resoluções complementares que norteiem situações específicas da logística reversa de eletroeletrônicos. em países da europa, onde a diretriz para o manejo de resíduos eletroeletrônicos é mais antiga, datada de 1996, favot et al. (2016) relataram que os municípios continuam sendo os atores mais importantes nas operações de coleta de resíduos eletroeletrônicos, sendo recompensados monetariamente pela quantidade coletada. os recursos vêm das empresas produtores de equipamentos eletroeletrônicos. assim, além da legislação, uma maior integração dos diferentes atores envolvidos no processo de logística reversa deverá melhorar a gestão desse tipo de resíduo. a questão de a população dos bccs separar os resíduos recicláveis e não separar alguns resíduos que devem ter acondicionamento e destinação diferenciados pode estar relacionada à sua falta de conhecimento (educação ambiental) sobre os resíduos sólidos, o que prejudica o seu entendimento quanto à importância da gestão dos mesmos para a saúde pública e para o ambiente. apesar de a maior parte dos habitantes dos três bairros participar da coleta seletiva, o maior incentivador de participação no processo pode ter sido o próprio ambiente do bairro, a conversa com os vizinhos, e não necessariamente o entendimento sobre a importância da gestão dos resíduos sólidos domiciliares. esse é um fato preocupante e que deve ser considerado pela municipalidade no que tange à continuidade de um processo de coleta seletiva eficaz nos bairros estudados. conclusão com base nos resultados obtidos, conclui-se que a implantação de um processo de coleta seletiva sem o incentivo e a conscientização dos cidadãos não é garantia de bons resultados quanto à participação da população nem quanto à efetiva separação dos resíduos passíveis de reciclagem. a realização de um programa de educação ambiental junto à população dos bairros com a implantação recente da coleta seletiva pode estimular a maior participação dos munícipes na separação dos materiais passíveis de serem reciclados, reduzindo os resíduos destinados ao vazadouro municipal. um trabalho ainda maior deve ser realizado junto à população no que se refere aos resíduos sólidos domiciliares especiais, para acondicionamento e destinação final adequados, reduzindo o impacto ambiental da disposição inadequada dos resíduos no ambiente. coleta seletiva: influência nos hábitos de descarte da população em lavras, minas gerais 61 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 49-63 referências abd’razack, n. t. a.; 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houve aumento das classes influência urbana e reflorestamento. enquanto na floresta ocorreu decréscimo e as massas d’águas nos dois primeiros anos investigados mostraram aumento de área, mas não houve avanço no ano de 2011. o ita da bacia apresentou duas classificações: 1991 e 2011 regular e em 2011 degradada, resultados que podem ser devido a pastagem e ao cultivo em larga escala da cana-deaçúcar. palavras-chave: sensoriamento remoto, ecologia da paisagem, bacia do alto paraguai – mato grosso. abstract this paper describes the analysis multiyear of land use and land cover of consequences of human actions on the riparian vegetation in the water resources in the queima-pé/mato grosso river basin. landsat images from 1991, 2001 and 2011 were used. to quantify the anthropic alteration degree was calculated the anthropic transformation index. the results indicated an intensification of agriculture (sugarcane and soybeans). livestock had a decrease, especially in the years 1991-2001; the urban influence had an increase as well as reforestation; there were an increase in class forest and urban influence. quantities of water masses in the first two years investigated has an increase, but there was no increase in the year 2011. the anthropic transformation index presented of basin described two classifications: 1991 e 2011 as a regular class and 2011 as a degraded class, results can be attributed to the intensive cultivation of sugarcane and pasture. keywords: remote sensing, landscape ecology, upper paraguay river basin mato grosso luciene da costa rodrigues mestre em ambiente e sistemas de produção agrícola unemat mato grosso, mt, brasil lucyrodrigues_bio@hotmail.com sandra mara alves da silva neves professora do programa de pósgraduação em ambiente e sistemas de produção agrícola unemat mato grosso, mt, brasil ssneves@unemat.br ronaldo josé neves professor do programa de pósgraduação em ambiente e sistemas de produção agrícola unemat mato grosso, mt, brasil rjneves@unemat.br. edinéia aparecida dos santos galvanin professora do programa de pósgraduação em ambiente e sistemas de produção agrícola unemat mato grosso, mt, brasil galvaninbbg@unemat.br joão dos santos vila da silva professor do programa de pósgraduação em ambiente e sistemas de produção agrícola unemat mato grosso, mt, brasil joao.vila@embrapa.br revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 53 introduçâo com a crescente urbanização as alterações ambientais e, consequentemente, as modificações da paisagem, vem sendo evidenciadas, indicando que não basta apenas tomar medidas tecnológicas para controlar as degradações, mas, se faz necessárias medidas adequadas para tentar solucioná-las. nesse sentido, uma possibilidade é o aproveitamento dos mecanismos da natureza, como a autorregeneração, para na sequência estudar quais devem ser as tecnologias mais compatíveis a serem utilizadas (cavalheiro, 1991). segundo sukopp e kunick (1973) o ambiente do ser humano e seus riscos de sobrevivência concentram-se em considerações tecnológicas. a natureza e a paisagem como sistemas complexos raramente são incluídas nessas reflexões. para melhor compreensão do ambiente tem-se que estudar a paisagem para buscar uma interpretação holística e prognosticar as degradações e os impactos. nessa ótica, a paisagem de acordo com bertrand (1972) não é a simples adição de elementos geográficos disparatados. é, em uma determinada porção do espaço, o resultado da combinação dinâmica, portanto instável, de elementos físicos, biológicos e antrópicos que, reagindo dialeticamente uns sobre os outros, fazem da paisagem um conjunto único e indissociável, em perpétua evolução. os elementos que a compõe segundo turner et al. (2001) influenciam de forma expressiva os processos ecológicos. assim, a ecologia de paisagem é o estudo da estrutura, função e dinâmica de áreas heterogêneas compostas por ecossistemas interativos, sendo na atualidade, básica para o desenvolvimento, manejo, conservação e planejamento. de acordo com santos (2004) o planejamento ambiental é um conjunto de informações regionais referenciadas no espaço e apreendidas de maneira holística, assim como sugerida para a apreensão da paisagem. em função de focalizar os ecossistemas e os geossistemas (sistema físico), os seus objetivos podem sublinhar perspectivas ecológicas e geográficas (christofoletti, 1999). nessa linha de raciocínio, há necessidade da definição de uma unidade espacial de trabalho, a partir da compreensão da área que contenha as interações e pressões sobre os sistemas naturais ou criados pelo homem. a bacia hidrográfica como unidade de planejamento é de aceitação universal, sendo comumente usada porque constitui um sistema natural bem delimitado no espaço, composto por um conjunto de terras topograficamente drenadas por um curso d’água e seus afluentes, onde as interações físicas são integradas e, assim, mais facilmente interpretadas (santos, 2004). no brasil, desde 1986, foi aprovada a resolução 001 do conselho nacional do meio ambiente conama, que criou a obrigatoriedade de estudos de impacto ambiental no país para uma vasta gama de atividades humanas. foram estabelecidas diretrizes de avaliação de impactos, planejamento e gerenciamento e o instrumento do zoneamento ambiental, baseado nas bacias hidrográficas como unidade de planejamento. no artigo 5º, item iii, é assim conceituado: “definir os limites da área geográfica a ser direta ou indiretamente afetada pelos impactos, denominados da área de influência do projeto, considerando em todos os casos, a bacia hidrográfica, na qual se localiza”. isso se deve ao fato da bacia hidrográfica ser a unidade ecossistêmica e morfológica que melhor reflete os impactos das interferências antrópicas (périco et al., 2012). a investigação do uso e a ocupação da terra e a cobertura vegetal tem se tornado fundamental para o entendimento dos padrões de organização dos elementos da paisagem, sendo importante para a observação das consequências que seu manejo inadequado provoca em termos ambientais. nesse aspecto o seu estudo, utilizando as técnicas espaciais como o sensoriamento remoto aliadas aos sistemas de informação geográfica (sig), contribui para o monitoramento ambiental, principalmente em regiões de grande extensão territorial, onde há carência de informações e a necessidade de se estudar o processo de gerenciamento dos recursos naturais. o sensoriamento remoto desponta como um importante instrumento na análise ambiental, seja para o monitoramento e detecção de mudanças, seja para o mapeamento do espaço geográfico, auxiliando nos processos de decisão que envolvam a gestão e o planejamento (rosa, 2007). as geotecnologias são um conjunto de tecnologias para coleta, processamento, análise e informações com referência geográfica, sendo compostas por soluções em hardware, software e peopleware que juntos constituem poderosas ferramentas para tomada de decisões (rosa, 2005). dentre as geotecnologias no âmbito deste trabalho podemos destacar o emprego do sistema de informação geográfica sig, sensoriamento remoto e global positioning system gps. com a aplicação das geotecnologias na investigação do uso da terra e cobertura vegetal pode-se mensurar as transformações realizadas na paisagem através do índice de transformação antrópica (ita), ou seja, as ações humanas que modificam os atributos da paisagem revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 54 natural por meio de seus usos diversos (rocha e cruz, 2009). o ita foi desenvolvido por lémechev em 1982 e utilizado por mateo (1984; 1991), vicens (1998), teixeira (2003), schwenk e cruz (2008) entre outros autores, em estudos que objetivavam quantificar a pressão antrópica sobre algum componente da paisagem, seja na escala de bacia hidrográfica, áreas de proteção, entre outras. com isso faz-se o diagnóstico ambiental para avaliar os impactos causados pela ocupação não planejada no espaço (vicens, 1997), considerando que a magnitude ou grau em que a paisagem é modificada pode ser usado na avaliação da qualidade ambiental. diante do exposto, este estudo objetivou efetuar, por meio do sensoriamento remoto orbital e sistemas de informação geográfica – sig, a análise multitemporal do uso da terra e da cobertura vegetal, analisando os desdobramentos das ações antrópicas na vegetação ciliar dos cursos hídricos da bacia do rio queima-pé, localizada no município de tangará da serra, no estado de mato grosso. material e métodos área de estudo a área de estudo possui dimensão territorial de 15.684,24 ha, estando localizada entre as coordenadas geográficas 14º 33' a 14º 43' de latitude sul e 57º 37' a 57º 28' de longitude oeste, na porção do alto curso do rio paraguai em mato grosso (figura 1). o rio queima-pé é o principal curso d’água da bacia em estudo, nasce ao sul da área urbana de tangará da serra/mt, junto as glebas esmeralda, santa fé e aurora, tendo como afluentes na margem direita os córregos figueira e cristalino e na esquerda os córregos pedreira, tapera e uberabinha. a cobertura vegetal original da bacia com passar dos anos foi sendo substituída por diversos tipos de usos, inclusive o urbano decorrente da inserção dos loteamentos vila alto, jardim presidente, vila esmeralda e san diego. atualmente a população de tangará da serra totaliza 83.431 pessoas, destas 75.883 vivem na área urbana (ibge, 2010). o índice de desenvolvimento humano (idh) municipal é de 0,780, o que o caracteriza como de médio desenvolvimento humano, enquanto o do brasil é de 0,792 (pnud, 2013) e o de mato grosso 0,773 (mato grosso, 2013a). segundo a classificação de köppen o clima do município é tropical úmido megatérmico (awa) com altas temperaturas, chuvas no verão e seca no inverno. a temperatura média anual, precipitação e umidade relativa do ar são respectivamente, 24ºc, 1.500mm e de 70% a 80% (dallacort et al., 2010). na bacia ocorrem quatro tipos de solos, o podzólico vermelho-amarelo álico distrófico situados na porção norte; o latossolo roxo eutrófico que ocupa maior extensão da área investigada, figura 1 localização da área de estudo, bacia do rio queima-pé revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 55 estando presente na porção norte, centro, leste, oeste e uma parte no sul; o latossolo vermelho escuro distrófico, que é encontrado na porção leste; e o latossolo roxo distrófico que ocorre na parte sul da bacia. ocorrem duas formas de relevo na bacia do rio queima-pé: relevo de topo aplainado, com grau de entalhamento dos vales menores de 20 m, presente no centro sentido sul; e o relevo de topo aplainado, com grau de entalhamento dos vales entre 20 a 40 m, presente no centro sentido norte da bacia. materiais e procedimentos operacionais para a análise multitemporal do uso da terra e cobertura vegetal da bacia hidrográfica do rio queima-pé foram processadas as bandas 3 (0,63 0,69 µm), 4 (0,76 0,90 µm) e 5 (1,55 1,75 µm) de três imagens da órbita/ponto 227/70 do satélite landsat 5, sensor tm (thematic mapper), relativas aos anos de 1991, 2001 e 2011, com resolução espacial de 30 metros, disponibilizadas pelo instituto nacional de pesquisas espaciais (inpe). as imagens foram convertidas do formato tif para grib no módulo impima do sistema de processamento de informações georreferenciadas – spring (câmara et al., 1996), para a realização da correção geométrica (registro). o ajustamento foi feito mediante o reconhecimento de pontos de controle na imagem juntamente com as coordenadas da base, via tela do monitor, no spring, versão 4.3.3. a escolha dos pontos de controle foi feita obedecendo a uma distribuição uniforme destes por toda a imagem. o processamento digital de imagem, realizado no spring, compreendeu as seguintes fases: segmentação (área 10, similaridade 20, método de crescimento de regiões e classificador bhattacharya), treinamento, classificação supervisionada e mapeamento para classes temáticas. foi utilizada a composição colorida, a partir da combinação das bandas 3, 4 e 5 (rgb), para a interpretação do uso da terra e identificação das formações vegetais na fase de classificação, por possibilitarem melhor discriminação entre as classes temáticas. as classes foram definidas a partir dos estudos sobre o uso da terra e vegetação realizado pelo ibge (1992; 1999). os parâmetros utilizados para interpretação dos objetos contidos na imagem foram os sugeridos por florenzano (2002), quais sejam: tonalidade/cor, textura, tamanho, forma, sombra, altura, padrão e localização geográfica. a elaboração dos layouts dos mapas e as quantificações das classes de uso da terra e cobertura vegetal da bacia foram realizadas no arcgis, versão 9.2, da esri, disponibilizado no laboratório de geotecnologias – labgeo unemat. a validação do mapa de uso da terra e cobertura vegetal de 2011 ocorreu por meio da realização de dois trabalhos de campo, ocorridos no período de agosto a dezembro de 2011, em que a paisagem observada foi registrada através de fotografias, sendo os locais de tomada das fotografias foram georreferenciados. para verificar a confiabilidade do mapa gerado foi realizada uma avaliação por meio do índice kappa. o índice kappa é baseado na matriz de erro, o qual corresponde à razão entre a soma da diagonal principal da matriz de erros e a soma de todos os elementos dessa matriz, representada pelo número total da amostra, tendo como referência o número total de classes, considerando assim a proporção de amostras corretamente classificadas, todo o processo de análise dos resultados foi baseado no trabalho de congalton (1991). o índice de transformação antrópica (ita) foi calculado a partir dos valores de área (%) obtidos através das classes quantificadas do mapa de uso da terra e cobertura vegetal, representado pela equação 1. onde: uso: área em valores percentuais da classe de uso da terra e cobertura vegetal; peso: peso dado aos diferentes tipos de uso da terra e cobertura vegetal quanto ao grau de alteração antrópica, que varia de 1 a 10, onde 10 indica as maiores pressões. portanto, constrói-se o indicador do índice de transformação antrópica, atribuindo valores para o peso em cada classe de uso da terra e cobertura vegetal que contribui na transformação da paisagem, pela consulta sistemática chamada “delphi”, que possibilita o estabelecimento do consenso sobre como quantificar o grau de modificação da paisagem (schwenk e cruz, 2008; nogueira et al., 2001). entretanto, os valores apresentados neste estudo foram atribuídos pelos autores tendo em vista o conhecimento sobre a área de estudo, corroborando assim com mateo (1984) que menciona que cada classe apresenta um peso atribuído em função do conhecimento que o autor tem sobre as mesmas em relação ao grau de antropização. os pesos de cada classe de uso da terra estão dispostos na tabela 1. a transposição dos valores mensurados quantitativamente para classes qualitativas ocorreu por meio de adoção do método de quartis utilizado por cruz et al. (1998): pouco degradada (0 2,5), regular (2,5 5), degradada (5 7,5) e muito degradada (7,5 10). no caso da bacia de estudo a classe pouco degradada refere-se às áreas ocupadas por vegetação natural com bom vigor e boa qualidade, recobrindo ∑ ×= 100/)(% pesousoita (1) revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 56 completamente o solo; enquanto a classe regular é relativa as áreas com uso agrícolas com manejo correto das atividades; a classe degradada é correspondente às áreas agricultáveis, sem plano de manejo adequado, tornando o solo impraticável e a classe muito degradada esta relacionada as áreas cultivadas (agrícola e pastagem) sem manejo apropriado, prejudicando a vegetação natural e as massas d’água, visando um planejamento ambiental viável, para a recuperação da fertilidade do solo. resultados e discussão uso da terra e cobertura vegetal da bacia do rio queima-pé tabela 1 classificação do ita com os pesos de cada classe de uso da terra classes pesos cana-de-açúcar 7,3 floresta estacional semi-decidual aluvial 1 influência urbana 9,7 massas d’água 2 pecuária 5 reflorestamento 1 soja 7,3 figura 2 uso da terra e cobertura vegetal da bacia do rio queima-pé, nos anos de 1991, 2001e 2011 revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 57 os mapas de uso da terra e da cobertura vegetal da bacia do rio queima-pé (figura 2), que apresentaram acurácia do índice kappa de 98,87% referente ao do ano de 1991, 98,83% para o de 2001 e 99,05% para o de 2011, indicaram que os resultados do processo de ocupação impactaram negativamente os componentes naturais da paisagem, principalmente à quantidade de matas ciliares circundantes das massas d’água, implicando possivelmente em deterioração de sua qualidade. o processo de antropização dos elementos naturais da paisagem na área de estudo se materializa por meio das áreas agrícolas, pastagens e reflorestamentos, distribuídos em diferentes porções da área, em detrimento principalmente das áreas recobertas por vegetação natural. a figura 3 apresenta a dinâmica espaço-temporal das classes temáticas representadas na figura 2, nos anos estudados. dentre as atividades agrícolas analisadas, a área ocupada pela pecuária decresceu em função dos cultivos da soja e da cana-deaçúcar, pois em 1991 esta representava 74,90%, decrescendo para 64,88% no ano de 2001 e 60,70% em 2011. fato este possivelmente relacionado com a expansão do cultivo da soja em mato grosso na década de 1990, que inicialmente obteve uma área de plantio de 1.503 hectares, ampliando-se para 4,5 milhões de hectares em 2003-2004, com uma produção de quase 13 milhões de toneladas (brasil, 2011; bertrand, 2004). em 1991 a soja ocupava uma área de 299,59 ha (1,91%) na área de estudo, em 2001 correspondia uma área na bacia de 1.349,22 ha (8,58%), em 2011 houve crescimento para 1.440,69 ha (9,16%). para bertrand et al. (2005), o cultivo da soja em mato grosso é vista como uma fonte de riqueza econômica para o estado além de ter um papel importante na produção e exportação de grãos e derivados, pois, há disponibilidade de crédito e tecnologias melhoradas. mas, esse sucesso tem impacto negativo quando se trata do ambiente, com o uso intensivo de defensivos agrícolas (produtos químicos) para o manejo da cultura, com riscos de degradação dos corpos hídricos e da fertilidade do solo. mesmo havendo aumento da soja ao longo dos anos, a cultura da cana-de-açúcar expandiu também nos anos analisados, a cultura em 1991 ocupava 1.087,89 ha, correspondendo a 6,92% da área da bacia, em 2001 passou a ocupar 1.651,11 ha (10,50%) e no ano de 2011 chegou a 2.126,54 ha (13,94 %). esse aumento está relacionado com as necessidades da sociedade, pois, a cultura contribui com o setor sucroalcooleiro, ou seja, na produção de açúcar e álcool (machado et al., 2010). para a economia esse aumento pode ser considerado como positivo, entretanto deve-se atentar com o aumento da produtividade da canade-açúcar há um acúmulo dos resíduos (vinhaça ou vinhoto), pois, essa substância de forma in natura apresenta segundo a literatura, um elevado potencial de poluição ambiental. contudo, esse material quando tratado por meio de biodigestores favorece ou minimiza a poluição do solo e água, e pode ser utilizado no processo de fertirrigação, por ser rico em matéria orgânica e nutriente mineral (salomon, 2007). os resultados pertinentes à cana obtidos por este estudo são semelhantes aos apresentados na pesquisa realizada por lisboa (2008) que constatou a expansão da cultura aos longos dos anos analisados na bacia do alto taquari, cuja área figura 3 área ocupada das classes temáticas analisadas nos anos de 1991, 2001 e 2011 revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 58 encontra-se distribuída em mato grosso e mato grosso do sul. a área de influência urbana apresentou aumento expressivo na bacia do rio queima-pé nos anos analisados, pois em 1991 correspondia a uma área de 177,28 ha (1,13%), em 2001 a 242,99 ha (1,55%) em 2011 a 396,99 ha (2,53%). no período de 20 anos houve uma expansão superior a 100%, podendo ser atribuída à migração de pessoas a procura de emprego, tendo em vista que na região a cultura da soja está em expansão e há duas usinas, a itamarati e barralcool, que processam a cana-de-açúcar, demandando mão de obra. a expansão da área de influência urbana ocorreu sobre as áreas de floresta estacional semidecidual aluvial que no ano de 1991 correspondia 2.314,44 ha (14,72 %), em 2001 a 2.062,45 ha (13,12%) enquanto em 2011 decresceu para 2.005,30 ha (12,76%). o decréscimo apresentado está relacionado possivelmente com o cultivo desenfreado da soja e principalmente da cana-de-açúcar, com a substituição da floresta para a implantação dessas monoculturas, intensificou-se as modificações da paisagem local, favorecendo o estabelecimento de uma grande variabilidade sucessional (marques, 2008). as massas d'água em 1991 representaram 67,15 ha (cerca de 0,43%) da área total da bacia, em 2001 houve um acréscimo, passando a ocupar 122,23 ha (0,78%). entretanto em 2011 houve redução, passando a representar 93,98 ha (0,60%). o aumento apresentado no período de 1991 a 2001 auxilia na recuperação das matas ciliares e consequentemente na conservação das massas d’água na área estudada. no ano de 2011 houve redução da área da classe analisada, esse decréscimo pode estar relacionado com a atividade antrópica atuante na bacia, ou seja, devido ao cultivo intenso da cana-de-açúcar e a urbanização, próximos e/ou inseridas nas matas ciliares, que constituem as app’s. o que pode comprometer a conservação das massas d’água na bacia do rio queima-pé são as ações realizadas, como por exemplo, a pecuária e o cultivo de certas culturas (soja e cana-de-açucar) pois, utiliza-se agrotóxicos em quantidades elevadas e com isso provoca inúmeros problemas ambientais, podendo alterar a quantidade e a qualidade da água drenada e, consequentemente, a vazão total da bacia (pinto et al., 2004). foi possível observar por meio dos mapas temáticos dos anos investigados e das visitas à campo na bacia, que muitas das nascentes estão desprotegidas, e em vários pontos as massas d’água estão em contato direto com as atividades agropastoris. neste contexto, é importante ressaltar a necessidade da manutenção da vegetação no mínimo em um raio de 50 metros ao redor das nascentes para a proteção da bacia hidrográfica (brasil, 2002), uma vez que as nascentes são suas produtoras (valente e gomes, 2005). foram identificadas estradas municipais que atravessam as massas d’água, fato este que está relacionado com o crescimento da área urbana, tornando-se preocupante, visto que as estradas e carreadores servem de caminho para o escoamento superficial, ocasionando processos erosivos, causando assoreamento nos córregos principalmente em épocas de chuva (grossi, 2006). o exposto corroboram com os resultados gerados pelos estudos de grossi (2006) e serigatto (2006) sobre o uso da terra na bacia do rio queima-pé , que constataram que esta região vem sofrendo interferência antrópica desde 1984 pelo aumento do uso do terra, vinculado as atividades de pecuária e agricultura, impulsionadas pelas condições topográficas e fertilidade natural elevadas presentes na região. de acordo com muscutt et al. (1993) as atividades rurais e urbanas presentes próximas as massas d’água torna-se preocupante por contribuir para o aumento do transporte de resíduos químicos e sedimentos, os quais afetam a qualidade e diminuem a vida útil dos cursos d’águas. o estudo de prado (2004), realizado no reservatório de barra bonita/sp que tem como contribuintes os rios tietê e piracicaba, verificou o comprometimento dos corpos d’água pelo cultivo da cana-deaçúcar, destacando-se os resíduos provindos da agricultura, tais como fertilizantes, herbicidas, inseticidas, fungicidas, entre outros tipos de poluição, que pode ser intensificado devido à irrigação, à compactação do solo com a mecanização e ao desflorestamento (inclusive de mata ciliar). o decréscimo apresentado pelas massas d’água, no período de 2001 a 2011, não pode ser considerado como satisfatório, pois a preservação dos corpos d’água é importante para que se mantenha a qualidade de água, tendo em vista que as águas da bacia do rio queima-pé abastecem a cidade de tangará da serra (grossi, 2006). em 1991 não foi mapeada a classe reflorestamento na bacia, porém em 2001 esta correspondeu a 0,60% (93,96 ha), e em 2011 a 0,74% (115,67 ha). esse aumento pode ser atribuído à expansão da atividade, que vem apresentando crescimento em diversas regiões brasileiras, como mostra alguns autores como alves e filho (2003) que constataram na bacia hidrográfica do ribeirão piracangaguá/sp o plantio de cerca de 5 milhões de árvores, que são utilizadas como matéria prima para a fabricação de papel e celulose. para os mesmos autores, descrevem que esse plantio é um tipo de reflorestamento que trás benefícios econômicos, e tem como finalidade compensar a demanda de madeira para as máquinas locomotivas, as quais revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 59 haviam destruído grande parte das reservas de mata ainda existentes. e cruz et al. (2008) ao estudarem o crescimento da teca (tectona grandis l.f.) no município de tangará da serra/mt, uma das espécies florestais cultivadas nas regiões centro oeste e norte, mais especificamente nos estados de mato grosso, pará e roraima para reflorestamento, constataram que esta espécie apresenta bom desenvolvimento no solo dessa região e sua produção é usada para fins de construção civil (portas, janelas, lambri, painéis e forros), assoalhos e decks, móveis, embarcações e lâminas decorativas (kreitlow et al., 2014). por fim, a análise do uso da terra e da cobertura vegetal na bacia do rio queima-pé, permitiu verificar que há necessidade de medidas voltadas à conservação dos elementos da paisagem, dentre elas pode-se citar o reflorestamento das matas ciliares com espécies nativas, devido ao papel fundamental desempenhados pelas apps, que é atuar como filtros de toda água que atravessa em seu sistema, determinando as características físicas, químicas e biológicas dos corpos d’água (delitti, 1989) uma vez que sua serrapilheira e raizes retêm os sedimentos e substâncias que podem provocar o assoreamento, eutrofização e poluição dos cursos d’água (martins e dias, 2001). nesta mesma vertente, vale ressaltar que há conexão entre a bacia do rio queima-pé e a bacia do alto paraguai bap, cuja degradação dos componentes da paisagem decorrente da ação antrópica representam sérias ameaças principalmente aos ecossistemas das áreas situadas a sua jusante, afetando o pantanal mato-grossense (serigatto et al., 2007). índice de transformação antrópica (ita) na bacia do rio queima-pé os valores obtidos por meio dos cálculos do ita aplicado aos componentes da paisagem da bacia hidrográfica estudada possibilitou classificá-la em dois cenários: em 1991 e 2001 regular e em 2011 como degradada, pois apresentava elevadas modificações no ambiente decorrente da ação humana. dentre as classes analisadas a cana-de-açúcar e a pecuária apresentaram maiores áreas ocupadas relativas ao uso da terra, sendo que a cana-de-açúcar no ano de 1991 apresentou um índice antrópico de 6,98% (0,51), em 2001 passou para 10,56% (0,77) e no ano de 2011 houve um acréscimo para 13,61% (0,99). a pecuária no ano de 1991 correspondeu a uma antropização de 74,64% (3,73), em 2001 houve uma redução para 64,59% (3,23) passando em seguida para 60,30% (3,02) no ano de 2011 (figura 4). apesar da oscilação da pecuária, nos anos analisados, esta correspondeu a um ita com intensidade maior em relação à cana-de-açúcar, corroborando com pérez-ortega (2011) que ao estudar a bacia do córrego do ipê/sp nos anos de 2002 e 2011, verificaram que a mudança no uso e ocupação do solo estava associada, principalmente, com a predominância da cana-de-açúcar, pastagem e culturas temporárias. em relação à soja o ita apresentou um aumento no decorrer dos anos estudados, em 1991 correspondeu a 1,95% (0,14), aumentando para 8,64% (0,63) em 2001 e em 2011 apresentou 9,24% (0,67), conforme consta na figura 4. o cultivo da soja em mato grosso vem aumentando, principalmente na região dos cerrados pela fácil adaptação da cultura aos tipos de solo. segundo schwenk e cruz (2008) que ao estudarem a expansão da soja nas áreas de planaltos e na chapada dos parecis/mt constataram elevado número de produção (t) e uso de mecanização intensa juntamente com agrotóxicos. dados estes preocupantes, principalmente no que diz respeito à conservação vegetação nativa desse ambiente. a classe influência urbana também apresentou uma elevação nos valores antrópicos nos anos pesquisados (figura 4). em 1991 o índice foi de 1,17% (0,11), sendo que em 2001 houve um acréscimo para 1,58% (0,15), aumentando ainda mais no ano de 2011 para 2,58% (0,25), pois a expansão urbana ocorreu sobre a vegetação natural, na qual vem gerando profundas transformações socioespaciais na bacia hidrográfica analisada. consequentemente, essas modificações estão relacionadas às formações de campos cultivados como os de pastagens e cultivos agrícolas com potencial econômico. a ação antrópica diminuiu em relação a classe floresta no decorrer dos anos analisados, como pode ser observado na figura 4. em 1991 constatou um índice de 14,80% (0,15), reduzindo para 13,18% (0,13) no ano de 2001 e em 2011 passou para 12,84% (0,13). embora o índice apresente um menor valor no decorrer dos anos, ainda é alarmante, pois a vegetação natural foi suprimida para o desenvolvimento de atividades produtivas (cultivos agrícolas e pastagens), ocorrendo à formação de unidades de paisagens antropizadas. a ocupação das áreas do entorno da floresta ao longo de anos vem trazendo danos irreversíveis a esta, pois não há um planejamento ambiental adequado, visando à sustentabilidade. atualmente, a sociedade vivência problemas relacionados à degradação, como fatores climáticos (queimadas e seca) e desmatamentos. além disso, várias espécies da fauna encontramse ameaçadas de extinção (mato grosso, 2013b). a presença de formações vegetais diferenciadas numa mesma região, com ampla diversidade de espécies, demonstra a importância ecológica dessa área, pois auxilia na manutenção e aproveitamento da biodiversidade que, além do seu revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 60 valor intrínseco, são essenciais nos ciclos biológicos e hidrológicos, assim como eficientes reguladores térmicos e agentes de amenização paisagística (ferreira et al., 2007). em relação ao índice de antropização das massas d’água em 1991 correspondeu a 0,47% (0,01) e no ano de 2001 elevou para 0,81% (0,02), ou seja, nos dois primeiros anos analisados houve um aumento, porém este valor reduziu no último ano investigado para 0,65% (0,01) em 2011 (figura 4). ainda com o decréscimo em 2011, o aumento da atividade antrópica nos dois primeiros anos avaliados está associado com as mudanças na natureza, como o desmatamento e a escalada das atividades humanas, fatores estes que possuem consequências qualitativas e quantitativas nas propriedades dos recursos hídricos (mato grosso, 2013b; sharpley et al., 1999) a bacia investigada apresenta extensas áreas agrícolas e de pastagens em seu entorno, especialmente aquelas onde não são adotadas práticas conservacionistas para o uso da terra, o que torna preocupante devido à entrada excessiva de nutrientes como fósforo e nitrogênio no meio aquático, advindos das unidades antrópicas. esses nutrientes chegam ao ambiente aquático por meio de enxurradas, promovendo o enriquecimento da água e desencadeando o processo de eutrofização, causando assim, alteração na qualidade da mesma, podendo acarretar sérios problemas na saúde humana, tendo em vista que o município de tangará da serra é abastecido por esta bacia (sharpley et al., 1999). a classe reflorestamento ao longo dos anos pesquisados apresentou aumento no índice de antropização, devido às atividades silvícolas na bacia do rio queima-pé. em 1991 o valor do ita não apresentou dados relevantes, em 2001 correspondeu a 0,63% (0,01) e 2011 incidiu um acréscimo para 0,79% (0,01), como mostra a figura 4. estas atividades são associadas a três grupos principais: a de figura 4 índices de transformação antrópica da paisagem da bacia do rio queima-pé revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 61 exploração, a de preparação e a de manutenção. o reflorestamento visa atender a recuperação das áreas sob rejeitos de carvão, suprir as necessidades em madeira para as propriedades rurais e a comercialização. as espécies cultivadas são do gênero eucaliptus, tectona e pinus, sendo as principais nessa região. de acordo com lima (1993), as plantações florestais, ou seja, a formação de florestas a partir de regeneração artificial tem se estabelecido em outros países há vários anos, com o propósito de fornecer madeira para fins industriais. para o mesmo autor, nas fases de preparo do solo e crescimento das mudas florestais, o solo permanece praticamente sem proteção. os regimes de corte ao final do período de rotação são fatores que também podem resultar em perdas consideráveis de solo por erosão. as perdas do solo e de nutrientes prejudicam tanto a qualidade da água quanto a manutenção da produtividade, dessa forma, é importante o manejo adequado das plantações florestais. a transformação da paisagem na bacia do rio queima-pé é resultante da mudança do perfil econômico no século xx que ocorreu no brasil e refletiu no município de tangará da serra/mt. a passagem de uma economia agrária para uma industrial levou ao crescimento gradual da cidade, sem planejamento. a paisagem retrata o histórico natural e antrópico ao longo do tempo. a capacidade do homem em desenvolver tecnologias, interfere no meio natural e torna-se um grande modelador do espaço. portanto, é se faz necessário na bacia estudada o planejamento ambiental, buscando associar a utilização dos recursos naturais com a conservação do ambiente, a fim de estabelecer um ambiente equilibrado e um desenvolvimento ecologicamente correto. conclusões a utilização de imagens de sensoriamento remoto orbital aliado ao sistema de informação geográfica sig mostraram-se eficiente no mapeamento do uso da terra e da cobertura vegetal da bacia do rio queima-pé. o produto gerado, associado ao trabalho de campo e o ita, possibilitaram gerar informações a respeito do estado de conservação dos elementos da paisagem da bacia do rio queimapé. por meio da análise espaçotemporal pode-se constatar que a classe cana-de-açúcar aumentou em todos os anos estudados, assim como as classes: influência urbana e reflorestamento. enquanto as classes massas d’água e floresta apresentaram decréscimo no percentual de área ocupada na bacia a cada ano investigado. este estudo evidenciou que a influência do uso da terra tem impactado negativamente a conservação das matas ciliares das massas d’água na bacia do rio queima-pé, esse fato ocorre por haver contato direto em alguns locais da água com as atividades agropastoris e urbanas, que ameaçam sensivelmente a sua qualidade e quantidade. tornando urgente um plano de manejo e recuperação destas áreas, pois suas águas são utilizadas para abastecer a população da cidade de tangará da serra, desta forma sugere-se a realização de trabalhos em que sejam realizados experimentos para avaliar as propriedades da água. o índice de transformação antrópica aferido a partir dos atributos da paisagem apresentou duas classificações, nos anos de 1991 e 2001 foi regular e em 2011 degradado, decorrente principalmente da expansão da cultura de cana-de-açúcar e da pastagem, que constituem as atividades antrópicas que impactam negativamente os componentes ambientais, isto fez com que na bacia de estudo predominasse a paisagem de campos cultivados, que foram implantados as expensas dos elementos naturais, reduzindo ao mínimo a floresta. por fim, ressalta-se que as consequencias dos problemas ambientais apresentados na unidade de estudo, situada nos biomas cerrado e amazônia, podem ser extensivos ao bioma pantanal, devido a área estar localizada na bacia do alto paraguai. agradecimentos a capes pela concessão da bolsa de mestrado. ao programa de pósgraduação stricto sensu em ambiente e sistemas de produção agrícola/ppgasp da unemat. referências alves, m.; valério filho, m. geotecnologias aplicadas na análise do processo de antropização na bacia hidrográfica do ribeirão piracangaguá – município de taubaté – sp. anais... xi sbsr, belo horizonte, brasil, 2003. bertrand, g. paisagem e geografia física global: esboço metodológico. caderno de ciências da terra. são paulo: igeo/usp, n. 13, p. 01-27, 1972. bertrand, j. p. l’avancée fulgurante du complexe soja dans le mato grosso: facteurs clés et limites prévisibles. revue tiers monde, paris, v. 45, n. 179, p. 567-594, 2004. bertrand, j. p.; cadier, c.; gasquès, j. g. o crédito: fator essencial à expansão da soja em mato grosso. 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(petrobras), pela universidade estadual do mato grosso do sul (uems) – dourados (ms), brasil. maressa pomaro casali doutoranda em ciências da engenharia ambiental pela escola de engenharia de são carlos, universidade de são paulo (usp) – são carlos (sp), brasil. william deodato isique pós-doutorando pelo programa nacional de pós-doutorado (pnpd) da coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior (capes) pelo departamento de engenharia civil, faculdade de engenharia de ilha solteira da universidade estadual paulista “júlio de mesquita filho” (unesp) – ilha solteira (sp), brasil. maurício augusto leite professor do departamento de engenharia agronômica da unesp – ilha solteira (sp), brasil. odete rocha professora do departamento de ecologia e biologia evolutiva da universidade federal de são carlos (ufscar) – são carlos (sp), brasil. endereço para correspondência: alessandro minillo – universidade estadual do mato grosso do sul – rodovia dourados/ithaum, km 12, 7804-9970 – dourados (ms), brasil – e-mail: alminillo@yahoo.com.br resumo as cianobactérias representam um componente natural da comunidade fitoplanctônica, mas estão frequentemente associadas com águas eutrofizadas. os rios do estado de são paulo estão em processo contínuo de eutrofização, o que favorece frequentes florações de cianobactérias, prejuízos à qualidade da água para o consumo humano e riscos à biota aquática. o mexilhão dourado (limnoperna fortunei) é uma espécie exótica invasora que pode ser vetor na transferência de toxinas de cianobactérias. o objetivo deste estudo foi avaliar a ocorrência de florações de cianobactérias no rio são josé dos dourados, suas toxinas produzidas e a possibilidade de ficotoxinas bioacumularem em limnoperna fortunei. foram detectadas, nas amostras, a dominância de cianobactérias tóxicas e cianotoxinas (microcistinas). os resultados indicaram que l. fortunei acumularam microcistinas. as florações de cianobactérias nas águas do rio estudado indicaram prejuízo ao ambiente associado à eutrofização e aos riscos da presença das cianotoxinas à biota aquática. palavras-chave: bioacumulação; cianobactéria; ficotoxinas; espécies exóticas; molusco; eutrofização. abstract cyanobacterias are natural components of the phytoplankton community, but they are often associated with eutrophic waters. rivers in the state of são paulo are in a continuous process of eutrophication, which favors the frequent cyanobacteria blooms in these environments, compromises the quality of the water for human consumption and promotes risks to the aquatic biota. the golden mussel (limnoperna fortune) is an invasive alien species that can be a vector in the transfer of cyanobacterial toxins. the aim of this study was to evaluate the cyanobacteria blooms occurrence in são josé dos dourados river, their cyanotoxins and the possibility of phycotoxins bioaccumulating in the limnoperna fortunei. toxic cyanobacterias and cyanotoxins (microcystins) were detected in the samples. the results indicated that l. fortunei accumulated microcystins. the cyanobacterial blooms in the water of the studied river indicated a damage to the environment associated with eutrophication and risks of cyanotoxins presence to the aquatic biota. keywords: bioaccumulation; cyanobaceria; phycotoxins; alien species; mollusc; eutrophication. doi: 10.5327/z2176-947820160051 acumulação de microcistinas no mexilhão dourado limnoperna fortunei e riscos para a biota aquática microcystin accumulation in golden mussel limnoperna fortunei and potencial risks to the aquatic biota acumulação de microcistinas no mexilhão dourado limnoperna fortunei e riscos para a biota aquática 43 rbciamb | n.41 | set 2016 | 42-57 introdução a água é um recurso natural de valor econômico, estratégico e social, essencial à existência e ao bem-estar da espécie humana e à manutenção dos ecossistemas do planeta (tundisi, 2014). no entanto, é possível observar que, nos últimos anos, a contaminação hídrica se intensificou devido ao descarte contínuo de novas substâncias no meio aquático, causando efeitos negativos adversos à biota desses ecossistemas assim como à saúde humana (zagatto & bertoletti, 2008). em razão das ações antrópicas sobre os ecossistemas aquáticos, são frequentes os eventos de florações de cianobactérias em diferentes regiões do território nacional (lins et al., 2016, pacheco et al., 2016), o que desperta preocupações nas empresas de saneamento e monitoramento ambiental sobre os possíveis riscos promovidos à saúde humana e à biota aquática. os gêneros de cianobactérias produtoras de toxinas, como microcystis, anabaena, oscillatoria e nostoc, são descritos mundialmente como causadores de sérios problemas ecológicos e em seres humanos (codd, 2000), e demonstram que o aumento na incidência de seus florescimentos resulta da eutrofização das águas em que ocorrem (almeida et al., 2016). entre as cianotoxinas produzidas pelos referidos gêneros, as microcistinas representam o grupo mais comum com efeitos nocivos em organismos aquáticos, animais domésticos, selvagens e à saúde humana (chorus, 2001). as microcistinas são conhecidas por serem potentes (codd, 2000) hepatotoxinas responsáveis pela ação de inibição das proteínas fosfatases 1a e 2a e na formação de tumores (chorus, 2001). embora as microcistinas raramente sejam ingeridas pelo homem em quantidades suficientes para promover ação letal aguda, os efeitos tóxicos crônicos por sua exposição em água potável ou alimentos contaminados são particularmente prováveis, especialmente se houver uma exposição frequente (zhang et al., 2009b). apesar dos relatos associados aos efeitos nocivos das microcistinas sobre os componentes das comunidades aquáticas (chorus, 2001), uma série de estudos tem despertado atenção sobre o potencial acumulativo e de transferência dessa hepatotoxina na cadeia alimentar aquática (xie et al., 2005; zhang et al., 2009a). alguns autores destacam a presença comprovada das microcistinas em diferentes animais aquáticos, como peixes (deblois et al., 2008), zooplânctons (ferrão-filho et al., 2002), caramujos (zhang et al., 2009a; 2009b), gastrópodes (zhang et al., 2007) e bivalves (dionisio pires et al., 2004; gkelis et al., 2006). a água de lastro é um procedimento utilizado para dar estabilidade às embarcações marítimas quando não estão carregadas. essa água é bombeada no porto de origem e despejada no porto de destino, sendo esse procedimento o principal meio de introdução de organismos em ambientes aquáticos, tanto de águas doces como salgadas. pela água de lastro, a espécie de bivalve de água doce limnoperna fortunei (dunker, 1857) foi introduzida no estuário do rio da prata, em 1991, provavelmente trazida por navios da coreia e hong kong (pastorino et al., 1993). o mexilhão dourado (limnoperna fortunei) é um molusco bivalve, originário do sudeste asiático, o qual se estabeleceu como organismo invasor em diversas partes do mundo (darrigran et al., 2007). sua presença na américa do sul foi confirmada na bacia do rio da prata, argentina (pastorino et al., 1993), e atualmente sua expansão se faz presente ao longo das bacias hidrográficas da américa do sul (paraná-uruguai e guaíba), sendo verificado nos rios da argentina, uruguai, paraguai, bolívia e brasil. relatos feitos por boltovskoy et al. (2009, 2013), pestana et al. (2010) e pareschi et al. (2008) já apontam que limnoperna fortunei estendeu sua ocupação ao longo do rio paraguai e de outros importantes rios, nos estados de são paulo, minas gerais e paraná. se considerada a capacidade dos bivalves na acumulação de microcistinas (chen & xie, 2005; zhang et al., 2007; martins & vasconcelos, 2009, leão et al., 2010) e dos riscos na transferência dessa toxina para níveis superiores da cadeia alimentar aquática, acarretando prejuízos à saúde humana (ibelings & chorus, 2007), é presumível que esse molusco atue como possível vetor na transferência de microcistinas para os elos tróficos superiores, embora sejam escassos os registros que confirmem a acumulação dessas ficotoxinas em seu tecido. nesse sentido, o objetivo do presente estudo foi avaliar a presença de microcistinas retidas em limnoperna fortunei, em ambiente natural, e quais as concentrações dessas toxinas em florescimentos de cianobactérias no ambiente avaliado. minillo, a. et al. 44 rbciamb | n.41 | set 2016 | 42-57 material e métodos estado da arte eutrofização e florações de cianobactérias no brasil o elevado suporte nutricional dos ambientes aquáticos representa a causa principal do aumento no processo de eutrofização desses ambientes (tundisi, 2014). esse processo de eutrofização dos ambientes aquáticos tem sido resultante das atividades humanas, causando enriquecimento artificial desses ecossistemas. entre as principais causas do aumento da eutrofização está o aporte das descargas de esgotos domésticos e industriais dos centros urbanos, sem tratamento adequado, e de fontes difusas provindas de regiões agriculturáveis. devido a essa riqueza nutricional, o surgimento de espécies de cianobactérias em ambientes eutrofizados tem aumentado, causando a formação de florações em diversas regiões no brasil (almeida et al., 2016; lins et al., 2016). as cianobactérias ou cianofíceas são organismos microscópicos procariontes, fotossintetizantes, que podem apresentar formas unicelulares, filamentosas ou coloniais, altamente especializados na adaptação e na ocupação de diferentes ambientes (chorus, 2001). no brasil, uma série de estudos tem destacado uma expressiva dominância (biomassa e/ou densidade) das cianobactérias em sistemas aquáticos naturais ou artificiais (huszar et al. 2000). em casos específicos, como em ambientes lênticos, 62% dos reservatórios e 42% dos lagos são dominados por cianobactérias (huszar & silva, 1999). estudos realizados em reservatórios brasileiros têm demonstrado que ambientes em condições de eutrofia e hipertrofia, com concentrações de p-total entre 50–660 µg/l, ph levemente elevado (7,0 a 9,0), baixa profundidade (entre 2,8 e 14,0 metros), temperatura da água relativamente alta (acima de 20°c) e razão n/p total entre 2 e 19 são ambientes adequados para a proliferação e a manutenção dos florescimentos de cianobactérias (sant’anna & azevedo, 2000). esse fato assume crescente relevância uma vez que a maioria desses florescimentos de cianobactérias tem demonstrado o potencial tóxico de muitas de suas espécies no brasil (azevedo & vasconcelos, 2008; almeida et al., 2016; lins et al., 2016). cianotoxinas as cianobactérias produzem uma variedade de toxinas denominadas cianotoxinas, cujos mecanismos de toxicidade conhecidos compreendem efeitos hepatotóxicos, neurotóxicos e dermatotóxicos à inibição geral na síntese de proteínas (chorus, 2001). são definidas como endotoxinas, podendo ser produzidas em todos os estágios do crescimento da célula e somente liberadas quando ocorre o rompimento dessa célula; sendo então diluídas na água, onde podem persistir por vários dias, semanas ou meses, dependendo principalmente das condições específicas do meio, como ph e temperatura da água (codd, 2000). diferentes gêneros e espécies de cianobactérias formadoras de florações são capazes de produzir esses compostos tóxicos. atualmente, são conhecidas três classes de cianotoxinas segundo sua ação farmacológica: hepatotoxinas, neurotoxinas e citotoxinas. muitos estudos estão concentrados nas duas primeiras classes, em virtude do número elevado de casos de intoxicações que as envolvem (codd, 2000; chorus, 2001). microcistinas a maioria dos casos de intoxicações e envenenamentos por cianobactérias está associada principalmente às microcistinas. essa cianotoxina geralmente pode ser produzida por espécies dos gêneros microcystis, anabaena, anabaenopsis, nostoc e planktothrix (codd, 2000). sua estrutura geral é representada por um heptapeptídeo cíclico, composto por sete aminoácidos, em cujas estruturas moleculares pode haver pequenas alterações, levando à formação de mais de 60 análogos estruturais de microcistinas (chorus, 2001). acumulação de microcistinas no mexilhão dourado limnoperna fortunei e riscos para a biota aquática 45 rbciamb | n.41 | set 2016 | 42-57 as microcistinas são solúveis em água e não são capazes de penetrar diretamente nas membranas lipídicas das células, exceto aquelas poucas que são hidrofóbicas. alguns estudos sobre os mecanismos de ação das microcistinas as caracterizam como potentes promotoras de tumores hepáticos em mamíferos, quando submetidos a doses abaixo do limite de toxicidade aguda (codd, 2000). em humanos, seus efeitos de intoxicações podem incluir desde distúrbios gastrointestinais, pneumonia atípica, dor de cabeça, enjoo, até elevação da concentração de determinadas enzimas no fígado (chorus, 2001). mexilhão dourado limnoperna fortunei (dunker 1857), vulgarmente conhecido como mexilhão dourado, é um molusco bivalve mytilidae, a mesma família dos mexilhões marinhos. a espécie é nativa de rios e arroios chineses e do sudeste asiático; e apenas recentemente, em 1991, por meio da água de lastro de navios, aportou na américa do sul (darrigran & escurra de drago, 2000). a rápida expansão de l. fortunei na américa do sul foi estimada em 240km/ano, e os problemas ambientais e econômicos ocasionados pressupõem aspectos semelhantes ao ocorrido na europa e na américa do norte com o dreissena polymorpha (mexilhão zebra) (darrigran et al., 2007). isso porque ambas as espécies apresentam características de invasores que se tornam pragas: tempo de geração curto, plasticidade fenotípica, comportamento gregário, abundância em seu habitat natural, ampla tolerância ambiental e associação a atividades humanas (von rückert et al., 2006). a invasão e a colonização de vários ambientes por l. fortunei é um fato preocupante nos estados que fazem limite com as bacias dos rios paraná, paraguai e uruguai. no estado de são paulo, sua presença é reportada em hidrelétricas que utilizam água do rio paraná, como nas usinas hidrelétricas (uhe) ilha solteira, porto primavera e jupiá (oliveira et al., 2004), e do paranapanema, na uhe rosana (avelar et al., 2004). atualmente, o mexilhão dourado encontra-se disseminado no lago da uhe de itaipu (marengoni et al., 2013). em virtude da expansão do mexilhão dourado em rios da américa do sul, são reportados inúmeros prejuízos na esfera ambiental dos ecossistemas aquáticos colonizados, como indícios de alterações nas concentrações e proporções de nutrientes, mudanças na estrutura das comunidades fitoplanctônicas e favorecimento da manutenção de florações de cianobactérias (cataldo et al., 2012). alguns autores também relatam que a presença de l. fortunei nos ambientes colonizados já o torna parte da dieta alimentar de algumas espécies de peixes do rio paraná e do rio da prata (cantanhêde et al., 2008; vermulm junior & giamas, 2008; paolucci et al., 2010). se considerada a capacidade adaptativa do mexilhão dourado na colonização e na ocupação em diversos habitats aquáticos, é presumível que sua coexistência em locais impactados por florescimentos de cianobactérias represente um mero desafio a ser transponível. um aspecto amplamente discutido na literatura sobre as florações de cianobactérias avalia a possível transferência de suas toxinas (microcistinas) ao longo da cadeia alimentar sob ausência de biomagnificação (xie et al., 2005; smith & haney, 2006), o que sugere um risco potencial às espécies de níveis tróficos superiores e ao humano no consumo de produtos aquáticos contaminados (zhang et al., 2009b). essa hipótese vem sendo aceita como provável, visto que trabalhos reforçam a coexistência de l. fortunei com cianobactérias tóxicas sem prejuízos a sua sobrevivência e ao seu comportamento alimentar (gazulha et al., 2012). área de estudo o rio são josé dos dourados está localizado na região noroeste do estado de são paulo, possui uma extensão aproximada de 285 km e, em seu trecho final, desagua no reservatório de ilha solteira. esse recurso hídrico apresenta importância para a região em usos diversos (irrigação, pesca, aquicultura e sua navegação na hidrovia “tietê – paraná”). o estudo foi realizado em dois pontos amostrais fixos, georeferenciados às margens do rio – um na região lótica (s1) e outro próximo à sua foz (s2), no rio paraná (figura 1). a escolha dos locais amostrados esteve associada ao seu fácil acesso, aos históricos de florações de cianobactérias já registradas, e à elevada abundância do mexilhão dourado. minillo, a. et al. 46 rbciamb | n.41 | set 2016 | 42-57 amostragens de bivalves e de parâmetros físicos e químicos os espécimes de limnoperna fortunei (ca. mil indivíduos) foram coletados nos locais de estudo, por meio da retirada dos diversos substratos aderidos (rochas, troncos de árvores, canos de ferro, blocos de concreto). as coletas foram realizadas em meses intercalados, de março a dezembro de 2009, totalizando sete campanhas. após as coletas, os bivalves foram acondicionados em gelo e transportados ao laboratório para processamento de extração e análise de microcistinas. juntamente com as coletas dos moluscos, foram realizadas medições in situ na água dos parâmetros abióticos, tais como: ph, condutividade, oxigênio dissolvido, temperatura, utilizando sonda multissensor yellows springs (ysi) modelo 6920 v2 (ysi inc., yellow springs, ohio, estados unidos) e leituras da transparência da água utilizando disco de secchi. amostragem da comunidade fitoplanctônica e determinação de cianotoxinas no seston durante as coletas dos bivalves, foram realizadas amostragens de água destinadas à avaliação da composição dos grupos fitoplanctônicos. foram utilizados baldes com volume graduado para coleta e arrastos com redes de plâncton (20 µm de abertura de malha). as amostras (300 ml) obtidas foram preservadas em solução de formalina (4%) para a identificação e contagem em laboratório. figura 1 – mapa do estado de são paulo com destaque à localização dos pontos de amostragem no rio são josé dos dourados avaliados durante o estudo. km 12382410 rio paraná s2 s1 barragem de ilha solteira rio são josé dos dourados rio paraná rio paranapanema cidade de são paulo n legenda barragem 24° 45° acumulação de microcistinas no mexilhão dourado limnoperna fortunei e riscos para a biota aquática 47 rbciamb | n.41 | set 2016 | 42-57 amostras complementares de água (3 l) foram tomadas em superfície (0,20 m) utilizando baldes com volume graduado, acondicionadas em gelo e conduzidas para o laboratório para determinação dos níveis de microcistinas (intracelulares) presentes no seston. análises em laboratório extração de microcistinas dos bivalves as amostras de limnoperna fortunei, em laboratório, foram lavadas com água destilada e dissecadas com a retirada do tecido das conchas. o tecido obtido foi congelado, liofilizado (-30oc) e submetido à extração de microcistinas segundo o procedimento de dionisio pires et al. (2004), com modificações. resumidamente, para cada 10 g do tecido de limnoperna fortunei foram adicionados 20 ml de uma solução de metanol 75%, que foi mantida em repouso por 12 horas (4oc) no escuro. após esse período, o material foi centrifugado (30 min – 4.000 rpm 4oc), recolhido e armazenado à 4oc no escuro. o pelet foi resuspenso e reextraído por duas vezes com o mesmo procedimento. o sobrenadante armazenado foi submetido à extração em fase sólida utilizando colunas de sílica (cartuchos c-18), pré-ativado com 10 ml de metanol (100%), seguido de 10 ml de água mili-q. após a passagem da amostra, os cartuchos c-18 foram lavados com 4 ml de metanol (20%) e posteriormente secos em nitrogênio por 2 min. a eluição da microcistina foi feita com 4 ml de uma solução de acetonitrila com 0,05% (v/v) ácido trifluoracético (tfa). o eluato foi recolhido, seco a 40oc, ressupendido em 1 ml de metanol (100%) e injetado em um cromatográfico líquido de alta eficiência para determinação da toxina. extração de microcistinas do seston para determinação da presença de microcistinas (intracelulares) no seston, foi realizada a concentração da biomassa das cianobactérias presentes nos locais de coleta por meio da filtragem das células contidas em amostras de água (1 l) do local utilizando filtros de fibra de vidro (gf/c), que foram em seguida liofilizados, pesados e mantidos em freezer até as análises. para extração de microcistinas, os filtros foram expostos a uma solução de metanol 75% (v/v) por 18 horas, no escuro, a 4oc. após centrifugação (3.500 rpm 10 min 4oc) do filtro com a solução de metanol, o sobrenadante foi recolhido e filtrado em filtro de fibra de vidro (gf/c) para remoção de detritos celulares. a solução filtrada foi submetida à secagem em evaporador rotativo (80 rpm – 52oc), e foi obtido um resíduo concentrado (meio água) dissolvido em metanol 100% e injetado em um cromatográfico líquido de alta eficiência para determinação da toxina. análise de microcistina em clae para a análise de microcistinas acumuladas em limnoperna fortunei e no seston, foi utilizado um cromatógrafo líquido de alta eficiência (clae; shimadzu, japão), equipado com detector “photodiode array” (spd-m20a), com duas bombas de alta pressão (lc-20at e lc 20ad), em coluna de fase reversa c-18 (modelo shim-pack) com 4,6 x 150 mm e diâmetro de partícula de 5 µm segundo meriluoto e spoof (2005). a fase móvel é constituída por dois componentes, um com água milli-q e o outro por acetonitrila, ambos acidificados com 0,05% (v/v) de ácido trifluoracético (tfa). foi utilizado um fluxo de 1 ml min-1, com tempo de corrida cromatográfica de 12 minutos para cada amostra analisada, em triplicata. foram utilizados padrões externos puros de microcistina para calibração e análises dessa toxina, representados por microcistina-lr e microcistinas(d-leu1)-microcistina-lr, ambos adquiridos da unidade de pesquisa em cianobactérias da universidade federal do rio grande, rio grande, rs. os limites de detecção das microcistinas no seston e nos bivalves foram de 0,070 µg mg-1 e 0,018 µg g-1 de peso seco (p.s.), respectivamente. minillo, a. et al. 48 rbciamb | n.41 | set 2016 | 42-57 avaliação quali-quantitativa dos grupos fitoplanctônicos a avaliação da composição dos grupos fitoplanctônicos foi realizada com lâminas e lamínulas em microscópio binocular. a identificação dos organismos foi realizada segundo características morfológicas e morfométricas de acordo com bibliografia específica (komárek & anagnostidis, 2005; bicudo & menezes, 2006). a quantificação dos grupos fitoplanctônicos foi realizada em microscópio binocular invertido de acordo com o método de utermöhl (1958). experimentos de recuperação para avaliar a precisão do método de detecção utilizado no presente estudo, foi realizado o ensaio de recuperação adicionando 30 g de tecido de liofilizado de limnoperna fortunei homogeneizado em uma solução mista contendo os dois padrões comerciais purificados de microcistinas — lr e (d-leu1)-microcistina-lr — para 1 µg.g-1 peso seco. a extração e a análise da toxina seguiram o protocolo descrito anteriormente, com a recuperação e o desvio padrão relativo do método analítico também calculados. a recuperação média das amostras analisadas de limnoperna fortunei foi da ordem de 88% (variando de 86 a 93%), com desvio padrão relativo variando de 8,7 a 10,0% pelo método analítico utilizado, comprovando uma adequada eficiência da técnica de análise utilizada durante o estudo. tratamento estatístico dos dados obtidos os dados obtidos no estudo foram submetidos à análise estatística utilizando o software statistic for windows (versão 5.0). foi usada a análise de correlação de pearson (p<0,01) para avaliar relações entre as concentrações de microcistinas no seston e acumuladas em l. fortunei, densidade de células e os parâmetros físicos e químicos da água dos pontos de amostragem. resultados parâmetros físicos e químicos da água os parâmetros físicos e químicos da água estão apresentados na tabela 1. pode-se verificar que os valores de ph estiveram próximos entre si nos pontos de amostragem e com níveis próximos da neutralidade; exceção apenas no ponto s2 no mês de março, quando foram registrados níveis ligeiramente alcalinos de 8,7. a condutividade não apresentou oscilações expressivas entre os seus valores entre os pontos amostrados, exceto nos meses de agosto, outubro e dezembro, quando foram registrados os maiores níveis no ponto s1, com 150; 128 e 124 µs, respectivamente. o oxigênio dissolvido variou ligeiramente em determinadas ocasiões, com destaque aos maiores registros (em média) nos meses de julho, agosto e outubro. a temperatura manteve um padrão sazonal, com maiores valores nos meses de verão (33,8oc – ponto s2) e menores no inverno (24oc – ponto s1). a transparência da água apresentou oscilações entre seus valores, com os maiores valores verificados nos meses de inverno (4 m – pontos s1 e s2) e os menores nos meses de verão (1 m – ponto s1). não foi verificada correlação significativa (r=0, 451; p>0,01) entre os parâmetros físico-químicos e a transparência da água nos pontos de coleta durante o estudo. análise quali-quantitativa dos grupos fitoplanctônicos em relação às composições dos grupos fitoplanctônicos, foram identificadas 22 espécies, integradas em 4 classes taxonômicas, representadas por 7 cyanophyceae, 6 bacillariophyceae, 5 zygnemaphyceae e 4 chlorophyceae (figura 2). entre os grupos, a maior abundância relativa foi representada pelas cianobactérias (80%), seguidas por clorofíceas (10%), diatomáceas (7%) e finalmente pelas zygnemaphyceae (3%) (figura 3). a maior riqueza de espécies foi verificada no final dos meses de verão (março e abril), com 19 táxons, e acumulação de microcistinas no mexilhão dourado limnoperna fortunei e riscos para a biota aquática 49 rbciamb | n.41 | set 2016 | 42-57 meses pontos de coleta parâmetros físicos e químicos da água ph cond. (µs) o 2 diss. (mg l-1) temp. (°c) transp. (m) março s1 6,90 79 5,61 32,80 1,00 s2 8,70 51 13,48 33,80 2,70 abril s1 6,30 78 6,70 27,80 2,20 s2 6,80 62 8,83 29,50 2,70 maio s1 6,90 54 5,64 26,60 1,90 s2 6,30 53 7,36 27,80 2,90 junho s1 7,40 68 8,95 24,00 4,00 s2 6,90 45 9,37 25,40 4,00 agosto s1 6,10 150 8,14 26,00 4,00 s2 6,80 107 8,35 27,10 4,00 outubro s1 6,70 128 7,40 30,30 1,90 s2 7,20 59 9,39 28,30 4,00 dezembro s1 7,40 124 5,25 26,00 1,00 s2 6,80 95 5,87 27,00 4,00 cond.: condutividade; o 2 diss.: oxigênio dissolvido; temp.: temperatura; transp.: transparência da água. tabela 1 – parâmetros físicos e químicos da água registrados nos pontos amostrados. a menor riqueza foi encontrada nos meses de inverno (julho e agosto), com cinco táxons. a maior abundância relativa entre as cianobactérias foi representada pelos gêneros microcystis (microcystis aeruginosa, m. sp.) e anabaena (anabaena circinalis, a. spiroides), com representatividade de 65 e 20%, respectivamente. gêneros como aphanocapsa, geitlerinema, phormidium e leptolyngbya obtiveram as menores abundâncias relativas (6; 4; 3 e 2%, respectivamente) entre as cianobactérias registradas. os florescimentos de cianobactéria estiveram presentes nos figura 2 – composição dos grupos fitoplanctônicos registrados nos pontos de amostragem. cyanophyceae 7 6 5 4 zygnemaphyceae bacillariophyceae chlorophyceae 0 20 40 60 80 1000 percentual (%) chlorophyceae zygnemaphyceae bacillariophyceae cyanophyceae figura 3 – abundância relativa das classes fitoplanctônicas encontradas nos pontos amostrados. minillo, a. et al. 50 rbciamb | n.41 | set 2016 | 42-57 pontos de amostragem; sua composição foi mista, com destaque aos gêneros potencialmente tóxicos, como microcystis e anabaena. a maioria dos florescimentos foram registrados no ponto s1 do rio, nos meses de março (1,4 x 105 cel ml-1), abril (1,2 x 105 cel ml-1) e outubro (1,8 x 105 cel ml-1). contudo, florescimentos de microcystis (m. aeruginosa, m. sp) foram também presentes na região no ponto s2, entre os meses de julho (1,3 x 104 cel ml-1) e agosto (1 x 104 cel ml-1). não foi observado qualquer padrão de sazonalidade na ocorrência dos florescimentos durante o período amostrado. foi verificada uma correlação positiva entre a densidade de cianobactérias durante os florescimentos frente aos valores de temperatura (r = 0, 87; p<0,01) e à transparência da água (r = 0, 67; p<0,01) nos locais de coleta, enquanto os demais parâmetros físicos e químicos não apresentaram correlações significativas (p>0,01). microcistinas no seston e acumulados em limnoperna fortunei os resultados referentes à presença de microcistinas no seston e acumulados em limnoperna fortunei estão descritos na tabela 2. foi detectada apenas a presença da variante de microcistina — (d-leu1)-microcistina-lr — no seston, com seus maiores valores nas amostras coletadas no ponto s1, com destaque nos meses de março (18,6 µg.mg-1) e outubro (23,3 µg.mg -1), períodos em que a temperatura da água foi mais elevada. contudo, a cianotoxina foi registrada com seu maior valor (19,0 µg.mg-1) em uma das amostras coletadas no ponto s2, em julho, quando a temperatura da água foi ligeiramente menor. as concentrações de microcistina presentes no seston demonstraram uma correlação positiva (r=0,81; p<0,01) com as densidades dos florescimentos de ciameses pontos de coleta cianobactérias seston (µg.mgˉ¹) limnoperna fortunei (µg.gˉ¹) março s1 anabaena c, geitlerinema, leptolyngbya, microcystis ab, phormidium, 18,60 100,00 s2 microcystis ab , anabaena cd 9,56 170,00 abril s1 microcystis a 9,07 n.d.* s2 microcystis b n.d.* n.d.* maio s1 microcystis a n.d.* n.d.* s2 microcystis b, anabaena d n.d.* n.d.* junho s1 microcystis a 1,30 195,20 s2 microcystis b 19,60 n.d.* agosto s1 microcystis ab 2,60 47,60 s2 microcystis a 8,20 n.d.* outubro s1 anabaena cd, aphanocapsa 23,30 79,40 s2 microcystis b n.d.* n.d.* dezembro s1 anabaena cd, microcystis ab, n.d.* 49,60 s2 microcystis a n.d.* n.d.* amicrocystis aeruginosa; bmicrocystis sp; canabaena circinalis; danabaena spiroides; *nd: não detectado. tabela 2 – cianobactérias (gêneros e espécies) e concentrações de microcistinas presentes no seston e em limnoperna fortunei nos pontos amostrados. acumulação de microcistinas no mexilhão dourado limnoperna fortunei e riscos para a biota aquática 51 rbciamb | n.41 | set 2016 | 42-57 nobactérias registradas nos locais de coleta durante o estudo. contudo, em alguns meses amostrados (maio e dezembro) não foi detectada a hepatotoxina nos locais, embora houvesse a presença, em baixas densidades (≥103 cel.ml-1), de cianobactérias (microcystis e anabaena) potencialmente produtoras de toxinas. de forma semelhante às amostras do seston, foi identificada e detectada em limnoperna fortunei a presença da variante de (d-leu1)-microcistina-lr. a toxina contida nos bivalves apresentou seus maiores valores nas amostras coletadas no ponto s1. não foi constatado padrão temporal no acúmulo de microcistinas no mexilhão dourado. os maiores níveis dessa toxina no mexilhão dourado foram registrados nos meses de março (170,0 µg. g-1 – ponto s2) e julho (195,2 µg.g-1 – ponto s1). em determinados períodos de coleta, como nos meses de abril e maio, não foi registrada a toxina nos bivalves, apesar da presença confirmada de cianobactérias (microcystis e anabaena) produtoras de toxinas nas amostras. situações inversas foram observadas na ocasião da detecção de toxina no molusco, nos meses de agosto (47,6 µg.g-1 – ponto s1) e dezembro (49,6 µg.g-1 – ponto s2), frente à reduzida presença ou ausência, respectivamente, da toxina no seston. não foi constatada correlação significativa (r=0,33; p>0,01) entre as concentrações de microcistinas no seston e seus níveis acumulados nos moluscos. discussão os resultados apontaram que a composição da comunidade fitoplanctônica foi influenciada por características físicas e químicas da água no ambiente, desde o fitoplâncton total, o total de cianobactérias presentes e o domínio de microcystis spp e anabaena spp nas florações registradas. de modo geral, o surgimento de florescimentos de cianobactérias está condicionado a ambientes com temperaturas elevadas e ph próximos ou acima da neutralidade. os resultados apresentados no estudo apontaram os meses mais quentes, principalmente no verão, como os mais propícios para uma maior diversidade de táxons, embora os florescimentos de cianobactérias encontrados nesse período tenham apresentado uma composição específica reduzida nos representantes das comunidades fitoplanctônicas. segundo paerl et al. (2001), são inúmeros e complexos os fatores físicos e químicos que controlam a formação de florescimentos de cianobactérias planctônicas. frequentemente, fatores físicos e químicos da água podem influenciar na dominância e no estabelecimento de gêneros e espécies fitoplanctônicas em diferentes ecossistemas aquáticos. em adição, esses organismos podem estar fortemente regulados por condições ambientais presentes no ambiente (lins et al., 2016). a ocorrência de frequências de florescimentos de cianobactérias (microcystis spp e anabaena spp) no rio são josé dos dourados demonstra a influência das variáveis físicas e químicas da água como condicionantes para sua manutenção no ambiente. os valores registrados em alguns dos parâmetros físicos e químicos na área de estudo foram próximos aos descritos por kotak (2000) e zurawell et al. (2005) como os principais fatores condicionantes na formação e na manutenção de florações em ambientes eutrofizados. a presença desses florescimentos no ambiente monitorado é indicativo do comprometimento da qualidade de suas águas registradas nos últimos anos. uma série de fatores desencadeantes poderia estar propiciando condições aos florescimentos de cianobactérias recorrentes no ambiente avaliado. entre esses possíveis fatores está o aumento de poluição nas fontes pontuais e difusas, que favorece uma maior entrada da carga de nutrientes no ambiente aquático. ações associadas ao uso do solo na área de entorno do corpo hídrico — como monoculturas intensivas (como a cana-de-açúcar), o uso crescente de defensivos agrícolas; o aumento da carga de esgoto sanitário e industrial lançado no corpo hídrico, sem um tratamento apropriado; e a crescente expansão de empreendimentos aquícolas ao longo do rio (pisciculturas intensivas em sistemas de tanque-rede) — podem vir a contribuir para a eutrofização do local. os maiores níveis registrados de microcistinas no seston estiveram associados com os picos de maiores densidades de microcystis spp e anabaena spp. contudo, houve ocasiões com ausência da toxina nas amostras analisadas apesar da presença de cianobactérias produtoras no local. essa condição de ausência das toxinas pode estar associada não apenas à composição de representantes (espécies/gêneros) potencialmente tóxicos, mas também à proporção relativa de linhagens tóxicas e não tóxicas de cianobactérias dentro de uma mesma população (park et al., 1998; ozawa et al., 2003). outro aspecto minillo, a. et al. 52 rbciamb | n.41 | set 2016 | 42-57 relevante das variações encontradas pelo presente estudo é que a alta concentração de microcistinas pode ter ocorrido durante a fase exponencial de crescimento da floração (park & lwami, 1998) foi evidenciada uma correlação entre os valores de biomassa de microcystis spp e anabaena spp com as concentrações registradas de microcistinas nas amostras do seston nos pontos avaliados. essa condição apresenta concordância ao padrão descrito por zhang et al. (2009a), que apontaram as variações (espaciais e temporais) de microcistinas intracelulares na coluna de água como reflexo das alterações de biomassa dessas cianobactérias. a variabilidade na presença de microcistinas no ambiente de estudo demonstrou que a concentração dessa toxina no fitoplâncton foi altamente dinâmica, refletindo, em grande parte, uma condição de resposta às flutuações das abundâncias relativa e absoluta das cianobactérias (microcystis spp e anabaena spp) produtoras de toxinas no local (zurawell et al., 1999; kotak, 2000). as variações dos níveis presentes de microcistinas no mexilhão dourado revelam uma possível resposta às flutuações na composição de cianobactérias (tóxicas e não tóxicas), como também na capacidade desses moluscos em reterem e depurarem a hepatotoxina. essa tendência foi verificada em períodos em que os níveis de microcistinas em l. fortunei coincidiram com suas altas concentrações no seston, o que pode ser explicado pela abundância encontrada de cianobactérias produtoras de toxinas (microcystis spp e anabaena spp) nos florescimentos. um situação parecida foi descrita por zurawell et al. (1999), que correlacionaram as concentrações de microcistinas – lr em três espécies de gastrópodes (lymnaea stagnalis, physa gyrina, e helisoma trivolvis) coletados em um lago eutrófico-hi pertrófico no canadá aos níveis contidos da toxina no fitoplâncton. essa condição observada de sincronismo na ascensão e queda da toxina no seston e no mexilhão dourado indicam que a dinâmica da toxina nos bivalves foi impulsionada pelo conteúdo de microcistinas presentes nos florescimentos (zhang et al., 2009a) e por possíveis variações na presença de células de cianobactérias tóxicas e não tóxicas presentes na coluna de água (dionisio pires et al., 2004). uma estudo realizado por falconer et al. (1992) com o mexilhão mytilus edulis em estuário, destacou que o aumento da hepatotoxicidade no animal foi associado durante uma densa floração da cianobactéria (nodularia spumigena) ocorrida no local, a qual diminuiu rapidamente sua toxidez após o término do florescimento. torna-se importante também considerar a hipótese de possível oscilação na concentração de cianotoxinas contidas nas algas durantes eventos de florescimentos. chen & xie (2007) constataram que três espécies de bivalves (cristaria plicata, hyriopsis cumingii e lamprotula leai) apresentaram aumento e declínio nos níveis acumulados de microcistinas, em diferentes tecidos do corpo, que decorreram basicamente de variações substanciais de toxinas contidas em florescimentos de cianobactérias no lago taihu (china). a presença de microcistina em limnoperna fortunei em ocasiões de reduzida densidades de cianobactérias e baixos valores detectáveis dessa hepatotoxina no seston pode estar diretamente associada a vestígios acumulados dessa cianotoxina de florescimentos anteriores ocorridos no local, como também de uma possível redução na atividade de desintoxicação da toxina ingerida pelos bivalves, configurando uma possível desintoxicação parcial (gérard et al., 2009). é provável que os níveis presentes dessa toxina em l. fortunei, na circunstância considerada, seja uma resposta do vagaroso processo de desintoxicação do animal às toxinas absorvidas após ingestão das células tóxicas de cianobactérias, e do tempo que esses bivalves foram continuamente expostos aos florescimentos no local. normalmente os moluscos que habitam locais com alta contaminação por cianotoxinas estão mais predispostos a acumularem as toxinas (gérard et al., 2009). a ação prolongada de pastejo do mexilhão dourado sobre as florações de cianobactérias, com a filtragem de células (simples e colônias) de cianobactérias tóxicas na água, pode ter representado um fator de incremento dessa toxina acumulada no animal, como tem sido verificado em outros grupos de moluscos que acumulam microcistinas após longos períodos expostos a florescimentos de cianobactérias tóxicas (gérard et al., 2009). embora o presente estudo não tenha se detido a uma avaliação criteriosa dos aspectos do tempo de depuração de microcistinas em l. fortunei expostos aos florescimentos de cianobactérias, torna-se importante considerar tal perspectiva no âmbito de futuros trabalhos, tendo em vista as escassas informações sobre a acumulação de microcistinas no mexilhão dourado limnoperna fortunei e riscos para a biota aquática 53 rbciamb | n.41 | set 2016 | 42-57 potencial capacidade dessa espécie de molusco em acumular cianotoxinas. a presença do mexilhão dourado em ambientes impactados por florescimentos de cianobactérias sugere que esses bivalves invasores possuam estratégias de tolerância à exposição a cianobactérias tóxicas, permitindo, assim, reproduzir e sobreviver. estudos em laboratório envolvendo a ingestão de células de microcystis tóxicas por l. fortunei reforçam a ideia de um possível mecanismos de desintoxicação, garantindo, assim, sua tolerância às cianotoxinas mesmo após prolongada exposição (gazulha et al., 2012; boltovskoy et al., 2013). a literatura elucida que os bivalves marinhos e de águas doces representam o grupo dos moluscos mais resistentes às toxinas de cianobactérias e capazes de transferi-las ao longo da cadeia alimentar (martins & vasconcelos, 2009). há também indícios de que o sucesso dos bivalves em suportar elevados conteúdos de microcistinas durante período prolongado poderia estar associado à baixa absorção da toxina em seus tecidos ou mesmo uma rejeição seletiva (juhel et al., 2006) e uma diminuição na filtração (vanderploeg et al., 2001) de células de microcystis e suas toxinas durante florescimentos. este estudo verificou que a microcistina contida no fitoplâncton e a composição da comunidade fitoplanctônica (ou seja, a abundância de microcystis spp e anabaena spp.), influenciadas pela qualidade da água do ambiente, foram determinantes sobre as variações encontradas da toxina em limnoperna fortunei. apesar do mexilhão dourado não representar uma fonte de alimento direta para o consumo humano, deve ser considerado seu risco na ingestão de organismos aquáticos (e.g., peixes) que incluam esse bivalve em sua dieta alimentar (cantanhêde et al., 2008; vermulm junior & giamas, 2008; paolucci et al., 2010). a presença de microcistinas no mexilhão dourado evidencia o potencial desse bivalve invasor como vetor para a transferência das toxinas de cianobactérias para os níveis tróficos superiores, aumentando o risco de bioacumulação das cianotoxinas nos ecossistemas aquáticos. nesse sentido, torna-se necessária uma avaliação dos riscos combinados da presença de florescimentos de cianobactérias tóxicas e da transferência de microcistinas em componentes da cadeia alimentar aquática decorrente do consumo do mexilhão dourado contaminado com essas toxinas. em razão da presença verificada de microcistinas em limnoperna fortunei nas amostras analisadas, conclui-se que o ambiente em estudo oferece riscos associados à presença das florações de cianobactérias, bem como à possível bioacumulação de componentes da cadeia alimentar aquática por cianotoxinas. esse fato requer uma maior atenção dos órgãos fiscalizadores e monitoramento ambiental quanto a uma maior rigidez nas ações de controle da eutrofização, a fim de minimizar o surgimento de florações de cianobactérias tóxicas e de reduzir a exposição dos organismos aquáticos e dos seres humanos às suas toxinas. agradecimentos nossos agradecimentos à fundação de amparo à pesquisa do estado de são paulo (fapesp), pelo suporte financeiro para execução de pesquisa e pela concessão das bolsas de estudo (processos: 2006/53502-0 e 2009/00412-1). referências almeida, c. r.; 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extremos climáticos; semiárido. abstract the semi‑arid northeast brazil is one of the most vulnerable regions to climate changes, being necessary tools for monitoring the dry and rainy seasons in the region, as aid in the management of water resources, as supply of cities and irrigation projects. this work aimed to analyze the space‑temporal variability of climate rainfall and characterize the dry and wet periods in the lower‑middle stretch of the são francisco river basin. total annual precipitation of 36 stations spatially distributed rainfall in the study area was used during the period from 1964 to 2014, provided by pernambuco agency for waters and climate and the national water agency. we used the technique of rain anomaly index (iac) to determine the dry and wet periods. it’s possible to observe the variation of dry and wet years in the region over the study period, as well as its intensity. the results showed a downward trend in rainfall totals, which became more frequent from the 1980s, featuring a turning point between the first and second half of the series, predominantly dry years. keywords: climate; climatic extreme; semiarid. análise climática da precipitação no submédio da bacia do rio são francisco com base no índice de anomalia de chuva climate analysis of the rainfall on sub‑medium part of the são francisco river basin based on the rain anomaly index doi: 10.5327/z2176-947820151012 assis, j.m.o; souza, w.m.; sobral, m.c. 116 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 115-127 introdução as mudanças do clima têm intensificado cada vez mais a problemática da escassez hídrica, sobretudo em áreas áridas e semiáridas do planeta. a região semiárida do nordeste do brasil encontra‑se inserida nesse contex‑ to, uma vez que apresenta grande tendência à aridiza‑ ção, acompanhada de diminuição da oferta hídrica em função da alteração nos padrões pluviométricos, com diminuição da frequência e da intensidade das chuvas. diante da problemática da escassez hídrica, o monito‑ ramento de períodos seco e chuvoso e da variabilidade espaçotemporal da precipitação no nordeste brasileiro é de grande importância, por conta principalmente da existência de inúmeros projetos de irrigação e do abas‑ tecimento de água das grandes cidades. vale ressaltar que a maioria das culturas agrícolas depende exclusiva‑ mente da regularidade das chuvas, e a possibilidade de água subterrânea é pequena quando comparada à da água superficial (freitas, 1998). de acordo com o intergovernmental panel on climate change (ipcc, 2007), as projeções futuras associadas aos impactos das mudanças climáticas apontam para o aumento da frequência dos eventos extremos nessas regiões, provocando secas mais prolongadas. reforçan‑ do essa afirmação, pesquisadores do instituto nacional de pesquisas espaciais (inpe) desenvolveram modelos regionais para cenários futuros, com maior resolução espacial. tais modelos sugerem que a temperatura po‑ derá aumentar, em função do cenário, de 1,5 a 2,5ºc e em até 3 a 5,5ºc até o fim do século xxi. com o aque‑ cimento, haverá aumento na evaporação e diminuição da disponibilidade hídrica (lima et al., 2011). conforme o painel brasileiro de mudanças climáticas (pbmc, 2013), as mudanças do clima e a consequente alteração do ciclo hidrológico evidenciam‑se não apenas nos padrões pluviométricos, como também nas taxas de recarga de águas subterrâneas. do mesmo modo, a ele‑ vação de temperatura tem efeito significativo no aumen‑ to da evaporação, o que poderá prejudicar a eficiência de armazenamento nos reservatórios superficiais. em estudo recente, assis et al. (2012) identificaram tendência média de diminuição para a precipitação e aumento do número de dias secos consecutivos em bacias hidrográficas do semiárido de pernambuco, por meio de metodologia recomendada pela organiza‑ ção meteorológica mundial (omm). do mesmo modo, o iv relatório do ipcc (ipcc, 2007) de‑ monstra que, em média, na maioria dos modelos existe maior probabilidade de redução das chuvas no nordeste brasileiro, como consequência das mudanças climáticas globais. as projeções apresentadas no relatório do cli‑ ma do inpe (cptec/inpe, 2007) mostram que, pelo fato de praticamente todos os modelos convergirem numa situação de clima mais seco, se consideram essas proje‑ ções como um grau de certeza grande. levando em conta o modelo do centro climático britâ‑ nico, o hadcm3, e o cenário pessimista, relata‑se ten‑ dência de extensão da deficiência hídrica para a região nordeste do brasil, particularmente para a região se‑ miárida, que sofre forte tendência de aridização até o fim do século xxi. um importante registro de escassez hídrica na região se‑ miárida nordestina é observado na situação crítica de ar‑ mazenamento de água dos reservatórios de sobradinho e itaparica, localizado no rio são francisco, que se encon‑ tram operando com menos de 30% da capacidade (ons, 2012). essa situação de escassez hídrica no rio são fran‑ cisco tem provocado conflitos entre os múltiplos usos, particularmente em relação à redução da vazão à jusante dos reservatórios, que tem contribuído para a diminuição da qualidade da água nesse corpo hídrico. o índice de anomalia de chuva (iac) é uma metodolo‑ gia que vem sendo aplicada e difundida no nordeste do país para caracterizar os períodos extremos (seco e chuvoso), assim como as diferentes intensidades desses eventos no tempo e no espaço. um ponto crucial no em‑ prego de um índice como tal, assim como de qualquer outro índice climático, reside na escolha do patamar a ser estabelecido para a definição de um período de seca. nesse sentido, freitas (1998; 2004) observou que com base nesse índice é possível fazer a comparação das con‑ dições atuais de precipitação quanto aos valores históri‑ cos, servindo ainda para avaliar a distribuição espacial do evento, consoante a sua intensidade. o monitoramento de períodos de seca ou períodos chu‑ vosos é particularmente útil, uma vez que auxilia na ges‑ tão dos recursos hídricos, como abastecimento de água de grandes cidades e projetos de irrigação, por exemplo. análise climática da precipitação no submédio da bacia do rio são francisco com base no índice de anomalia de chuva 117 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 115-127 diante do exposto, este trabalho teve como objetivos investigar, por intermédio de séries temporais de preci‑ pitação, como se dá a variabilidade espaço‑temporal das chuvas no trecho submédio da bacia hidrográfica do rio são francisco e caracterizar os períodos seco e chuvoso, além de sua intensidade, fundamentado no iac. materiais e métodos área de estudo este artigo teve como objeto de estudo o trecho sub‑ médio da bacia hidrográfica do rio são francisco lo‑ calizado na porção semiárida do nordeste brasileiro, no oeste do estado de pernambuco e norte da bahia, entre os meridianos 43ºw e 37ºw e paralelos 7ºs e 12ºs. compreende uma área de aproximadamente 122 mil km2, abrangendo municípios de dois estados nordestinos do país (figura 1). a região é composta pe‑ figura 1 – localização espacial do trecho submédio do rio são francisco. 8 10 12 14 16 18 20 46 44 42 40 38 n 1:5.5000.000 50 0 50 100 150 km datum horizontal sad 69 sistema de coordenadas geográficas assis, j.m.o; souza, w.m.; sobral, m.c. 118 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 115-127 las sub‑bacias dos rios pontal, garças, brígida, pajeú, moxotó e xingó, pela margem esquerda. à margem di‑ reita, ficam as sub‑bacias de tourão, salgado, vargem, curaçá, macuru e poço comprido (embrapa, 2009). o submédio são francisco engloba toda a mesorregião do sertão de pernambuco e grande parte da mesorre‑ gião do agreste. na parte situada no estado pernambu‑ cano, está limitado na porção leste com o trecho baixo da bacia do são francisco. já na parte localizada na bah‑ ia, o submédio são francisco abrange grande parte da mesorregião do vale do são francisco e pequena par‑ cela do centro‑norte, limitando‑se ao sul com o trecho médio da bacia do são francisco, no município de re‑ manso (ba). no total, o submédio são francisco envolve 83 municípios, sendo 59 em pernambuco e 24 na bahia. do ponto de vista climático, a área do submédio são francisco é caracterizada pela grande irregularida‑ de das precipitações pluviométricas e apresenta como principal período chuvoso os meses de janei‑ ro a abril. as chuvas que ocorrem no sertão têm sua origem nas frentes frias, nos vórtices ciclônicos de ar superior (vcas) e na zona de convergência intertropi‑ cal (zcit). o início da pré‑estação chuvosa ocorre em dezembro (extremo oeste) e está associado às instabi‑ lidades das frentes frias e aos vcas, que atuam sobre‑ tudo nos meses de janeiro e fevereiro. a partir de fe‑ vereiro ou março, dependendo do ano, a zcit começa em todo o sertão, que já se encontra em seu principal período chuvoso (sectma, 2006). os totais pluviométricos anuais oscilam, em média, en‑ tre 300 e 1.200 mm, com maiores valores observados no alto sertão pernambucano, com valores acima de 600 mm, e os menores no sertão de são francisco em pernambuco e na bahia, com totais entre 300 e 600 mm, em média. na área de estudo a estação seca pode se prolongar por 7 a 10 meses. a semiaridez é bem acen‑ tuada na parte mais baixa, próxima ao rio são francisco, que apresenta o maior número de anos consecutivos se‑ cos, com precipitações abaixo do esperado. dados pluviométricos utilizaram‑se nesta pesquisa os totais anuais de precipi‑ tação de 36 postos pluviométricos localizados no trecho submédio da bacia hidrográfica do rio são francisco, compreendendo o período de 1964 a 2014. esses dados foram obtidos na agência pernambucana de águas e cli‑ ma (apac), mediante o banco de dados online disponível no endereço <http://www.apac.pe.gov.br/meteorolo‑ gia/monitoramento‑pluvio.php>, e na agência nacional de águas (ana), em seu sistema de informações hidroló‑ gicas chamado de hidroweb, pelo endereço eletrônico <http://hidroweb.ana.gov.br/>. a figura 2 apresenta a distribuição espacial dos postos pluviométricos usados. índice de anomalia de chuva para caracterizar os anos extremos secos e chuvosos no submédio da bacia hidrográfica do rio são francisco, uti‑ lizou‑se o iac, que analisa a frequência em que ocorrem anos secos e anos chuvosos e a intensidade do evento. com base na metodologia de rooy (1965), adaptada para o nordeste do brasil por freitas (2004), avaliou‑se a varia‑ bilidade climática por intermédio da confecção dos índices climáticos espacializados no tempo e no espaço, detectan‑ do períodos considerados extremamente úmidos ou secos. a avaliação do grau de severidade e duração dos períodos secos e úmidos foi realizada pelo cálculo do iac (freitas, 1998; 2004), obtido mediante as equações 1 e 2: iac = 3 ( ) ( ) − − n n m n' , para anomalias positivas (1) iac = ‑3 n n x n ( ) ( ) − − , para anomalias negativas (2) em que: iac = índice de anomalia de chuva; n = precipitação anual (mm); n = precipitação média anual da série histórica (mm); m' = média das 10 maiores precipitações anuais da sé‑ rie histórica (mm); x = média das 10 menores precipitações anuais da sé‑ rie histórica (mm). anomalias positivas são valores acima da média histórica de precipitação, e anomalias negativas, análise climática da precipitação no submédio da bacia do rio são francisco com base no índice de anomalia de chuva 119 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 115-127 valores abaixo de tal média histórica. aplicando a metodologia proposta por freitas (1998; 2004) e araújo et al. (2007), foi utilizada a classificação de anos secos e úmidos como indicador climático para a intensidade dessas anomalias, conforme mostra a tabela 1. resultados a utilização do iac permitiu identificar mudanças nos pa‑ drões de comportamento da precipitação, além de avaliar a sua distribuição espacial. com o cálculo e a aplicação desse índice, foi possível determinar a severidade dos ci‑ clos seco e chuvoso no trecho do submédio da bacia do são francisco. dessa forma, puderam‑se observar valores de iac positivos, significando que o ano foi chuvoso (úmi‑ do). do mesmo modo, os valores de iac negativos repre‑ sentam os anos secos. nos dois casos a classificação se estende desde anos chuvosos ou secos a extremamente chuvosos ou secos. a figura 3 mostra o iac nos anos de 1964 a 2014. foram observadas algumas distinções no iac do sub‑ médio são francisco no decorrer do tempo. até a dé‑ cada de 1980, os valores positivos ocorreram em maior número, com a alternância de apenas dois valores negativos. a partir dessa década, houve modificação na variação da precipitação, e os anos secos ficaram mais evidentes, mostrando possível variação climática la ti tu d e (o c ) longitude (oc) 7,5 8 8,5 9 9,5 10 10,5 11 42,5 42 41,5 41 40,5 40 39,5 39 38,5 38 3737,5 figura 2 – distribuição espacial dos postos pluviométricos no submédio do rio são francisco. assis, j.m.o; souza, w.m.; sobral, m.c. 120 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 115-127 no padrão da precipitação nessa região. essa variação tornou‑se mais nítida nos anos 1990 em diante, quan‑ do se verificou que de 1990 a 2000 aconteceram ape‑ nas anos secos, sem nenhum índice positivo ou ano úmido/chuvoso. entre os anos secos dos anos 1990, quatro deles clas‑ sificaram‑se entre muito seco e extremamente seco, mostrando que tal década foi bastante seca em toda a área de estudo. de acordo com o cptec/inpe (2007), a década de 1991–2000 foi uma das mais secas já re‑ índice de anomalia de chuva (iac) faixa do iac classe de intensidade acima de 4 extremamente úmido 2 a 4 muito úmido 0 a 2 úmido 0 a ‑2 seco ‑2 a ‑4 muito seco abaixo de ‑4 extremamente seco tabela 1 – classes de intensidade do índice de anomalia de chuva (iac), de freitas (2004; 2005). iac: índice de anomalia de chuva. figura 3 – índice de anomalia de chuva no submédio são francisco. 6 8 4 2 0 -2 -4 -6 ia c 19 64 19 66 19 68 19 70 19 72 19 74 19 76 19 78 19 80 19 82 19 84 19 86 19 88 19 90 19 92 19 94 19 96 19 98 20 00 20 02 20 04 20 06 20 08 20 10 20 12 20 14 ano análise climática da precipitação no submédio da bacia do rio são francisco com base no índice de anomalia de chuva 121 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 115-127 gistradas no nordeste do brasil. o fenômeno el niño deu‑se duas vezes de forma intensa nos anos de 1990– 1993 e 1997–1998. segundo marengo (2007), essas es‑ tiagens tiveram repercussão adversa na geração de energia elétrica (redução), no nível de reservatórios e no aumento da demanda da energia termelétrica, além da elevação do número de queimadas durante o período seco. após esse período de modificação no padrão da preci‑ pitação da região, os valores positivos voltaram a alter‑ nar‑se com os valores negativos, porém em menor evi‑ dência. a partir da década de 2000, ocorreram quatro anos úmidos, mas com a classe de intensidade de acor‑ do com a normalidade, sem apresentar anos muito ou extremamente úmidos. comparando‑se todo o perío‑ do analisado, verificou‑se que houve mais anos secos do que chuvosos, somando‑se três eventos extremos no período seco e dois eventos extremos em perío‑ do chuvoso. os eventos extremos em período úmido deram‑se nas décadas de 1970 e 1980, e os eventos extremos em anos secos, nos anos 1990 e 2010, con‑ forme mostra a figura 3. vale ressaltar que na primeira metade da série histó‑ rica estudada aconteceram apenas eventos extremos em período úmido e na segunda metade somente eventos extremos em período seco. os eventos extre‑ mos citados compreendem os anos que foram classi‑ ficados entre muito secos ou extremamente secos e muito úmidos ou extremamente úmidos. assis et al. (2013) encontraram resultados semelhantes para a bacia do rio pajeú, sertão de pernambuco, em análise dos anos de 1960 a 2012, quando o iac foi pre‑ dominantemente negativo a partir da década de 1980. araújo et al. (2009), em análise da bacia do rio paraíba, no semiárido paraibano, no período de 1910 a 2003, expuseram a grande variabilidade do iac, com grande alternância entre anos secos e anos úmidos, porém com períodos distintos de predominância de anos se‑ cos a partir das décadas de 1980 e 90, apresentando os maiores eventos extremos nos anos secos, em 1993 e 1998. sanches et al. (2014), em estudo sobre o iac para o município de alegrete (rs) no período de 1928 a 2009, fizeram uma comparação entre os índices, tanto positivos quanto negativos, e os anos sob ação dos fenômenos el niño e la niña. comparando‑se os anos sob influência desses fenômenos com os valores do iac, verificou‑se que houve maior correspondência com os anos sob efeito de el niño. após a análise temporal do iac, os cinco eventos ex‑ tremos que ocorreram em toda a série estudada foram analisados separadamente, com o intuito de estabele‑ cer a variabilidade espacial da precipitação, a intensi‑ dade desses eventos e sua área de abrangência tanto positiva quanto negativa. foram selecionados cinco anos que seguem a classificação de intensidade do iac, sendo dois anos chuvosos, na primeira metade da série de dados (1974 e 1985) e três anos secos, na segunda metade da série de dados (1993, 1998 e 2012). a figura 4 ilustra o ano chuvoso de 1974, o qual ob‑ teve o segundo maior iac positivo. esse ano classifi‑ cou‑se como um ano úmido/chuvoso em toda a re‑ gião do submédio são francisco, intercalando entre anos úmidos e extremamente úmidos, prevalecendo o segundo. esses valores positivos de iac são expli‑ cados pela atuação do fenômeno la niña de forte in‑ tensidade, que teve grande atuação no nordeste do brasil entre os anos de 1973 e 1975, que contribuiu para que 1974 obtivesse o maior total pluviométrico em relação aos demais anos. apesar de haver predominância na área de estudo de que o ano de 1974 foi de evento extremo de chuva, teve‑se exceção na região do araripe, localizada mais ao norte do submédio. ela foi a área em que se per‑ cebeu menor intensidade das chuvas em 1974. o mu‑ nicípio de ouricuri, em pernambuco, foi o único que apresentou iac negativo, classificando‑se como ano seco. no entorno da referida cidade se encontraram índices que se estabeleceram entre úmidos e muito úmidos. no restante do submédio, no trecho de per‑ nambuco, a predominância foi de índices classificados entre muito úmidos ou extremamente úmidos, o que caracteriza 1974 como um ano de evento extremo de chuva nessa região. no sudoeste do submédio são francisco, no muni‑ cípio de remanso, na bahia, também foi registrada menor intensidade da chuva em 1974, porém com iac positivo, sendo este classificado como úmido ou muito úmido. no restante do submédio são francis‑ co, no trecho da bahia, houve predominância de iac classificados entre muito úmidos e extremamente úmidos, determinando 1974 como um ano de evento extremo de chuva. assis, j.m.o; souza, w.m.; sobral, m.c. 122 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 115-127 a figura 5 mostra o ano de 1985 como intensamente chuvoso no trecho submédio da bacia do são francis‑ co. esse ano apresentou o maior iac de toda a série de dados estudada. no sertão de araripina, em per‑ nambuco, no ano citado, a classificação do iac pre‑ valeceu como extremamente úmido, com exceção apenas do município de ouricuri, que foi considera‑ do pelo iac como ano muito úmido. na mesorregião do pajeú e moxotó, em pernambuco, foi unânime a classificação do iac como ano extremamente úmido. no vale do são francisco, tanto em pernambuco como na bahia, ocorreu classificação do iac como seco, nos municípios de jacobina e morro do chapéu, ambos no estado baiano, e úmido, na cidade de tacaratu (pe). nos demais municípios o iac foi qualificado como extremamente úmido, o que classifica o ano de 1985 como intensamente chuvoso. esses valores positivos de iac justificam‑se em fun‑ ção da atuação do fenômeno la niña, do mesmo modo que o ano de 1974. entretanto, de acordo com a ocorrência e classificação desse evento (cptec/inpe, 2015), em 1985 se deu um la niña de intensidade fra‑ ca, que atuou no nordeste do brasil nos anos de 1984 e 1985, porém, apesar de se classificar como um fenô‑ meno fraco, de baixa magnitude, contribuiu para o au‑ mento da precipitação nessa região nordestina do país. a figura 6 traz o ano de 1993, que se classificou como o ano mais seco de toda a série histórica ana‑ lisada (1964–2014) e apresentou, consequentemente, o maior iac negativo entre todos os anos secos estu‑ dados. conforme se observou, ficou evidente que a maior área da sub‑bacia do submédio são francisco se enquadra como um ano extremamente seco. no centro‑sul do submédio são francisco, entre per‑ nambuco e bahia, e na região mais a oeste, em pernam‑ buco, houve iac considerado entre muito seco e extre‑ mamente seco. do mesmo modo, ao sul da sub‑bacia, no município de morro do chapéu, houve a ocorrência de iac classificado como muito seco. no restante do submédio predominou o iac classifi‑ cado como extremante seco, e não se teve nenhum registro de ano úmido/chuvoso, de acordo com a in‑ tensidade do iac. isso caracteriza que 1993 foi um ano de grande seca na região de estudo, o que se confirma por meio do el niño de intensidade forte, que atuou nos anos de 1990 a 1993, acarretando a diminuição dos índices pluviométricos na região figura 4 – classificação do índice de anomalia de chuva (iac) do submédio são francisco, para o ano de 1974. -7,5 -8 -8,5 -9 9,5 -10 -10,5 -11 la ti tu d e (o c ) -42,5 -42 -41-41,5 -40,5 -40 -39,5 -39 -38,5 -38 -37,5 -37 longitude (oc) extremamente úmido (acima de 4) muito úmido (2 a 4) úmido (0 a 2) seco (0 a -2) muito seco (-2 a -4) extremamente seco (abaixo de -4) análise climática da precipitação no submédio da bacia do rio são francisco com base no índice de anomalia de chuva 123 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 115-127 -7,5 -8 -8,5 -9 9,5 -10 -10,5 -11 la ti tu d e (o c ) -42,5 -42 -41-41,5 -40,5 -40 -39,5 -39 -38,5 -38 -37,5 -37 longitude (oc) extremamente úmido (acima de 4) muito úmido (2 a 4) úmido (0 a 2) seco (0 a -2) muito seco (-2 a -4) extremamente seco (abaixo de -4) figura 5 – classificação do índice de anomalia de chuva (iac) do submédio são francisco, para o ano de 1985. -7,5 -8 -8,5 -9 9,5 -10 -10,5 -11 la ti tu d e (o c ) -42,5 -42 -41-41,5 -40,5 -40 -39,5 -39 -38,5 -38 -37,5 -37 longitude (oc) extremamente úmido (acima de 4) muito úmido (2 a 4) úmido (0 a 2) seco (0 a -2) muito seco (-2 a -4) extremamente seco (abaixo de -4) figura 6 – classificação do índice de anomalia de chuva (iac) do submédio são francisco, para o ano de 1993. assis, j.m.o; souza, w.m.; sobral, m.c. 124 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 115-127 nordeste do brasil, sobretudo no último ano de sua ocorrência. estudos de da silva (2009) corroboram essa análise, uma vez que afirmam que o principal sistema de grande escala causador dessa variabilida‑ de negativa foi o intenso el niño desse ano de 1993. a figura 7 mostra o ano de 1998, que similarmente a 1993 foi extremamente seco, mas com menor intensidade em suas classificações espaciais de iac. a região leste da sub‑bacia do submédio são francisco quase que totalmen‑ te se classifica como extremamente seco, com exceção do município de serra talhada (pe), que possui iac seco. o ano de 1998 foi atingido por um el niño também de intensidade forte, que provocou diminuição das chu‑ vas no nordeste do brasil, entretanto é notável que sua influência se deu mais no centro‑leste, ficando as regiões centro‑sul e oeste com maiores índices plu‑ viométricos e, dessa forma, com menor grau de es‑ cassez hídrica e maiores iac. não ocorreram, nes‑ se ano, iac positivos; mesmo nas regiões oeste e sul esses índices se classificam entre seco, nos extremos sul e oeste da sub‑bacia do submédio são francisco, mais precisamente em remanso, morro do chapéu e jacobina, e muito seco, nas demais áreas localizadas na região centro‑oeste da sub‑bacia. a figura 8 apresenta o ano de 2012, que se classificou entre seco e extremante seco. apesar de esse ano não ter tido ocorrência nem influência do el niño, 2012 marcou o início de uma seca severa na região nordes‑ te brasileira, que foi atribuída a uma anomalia da tem‑ peratura da superfície do mar (tsm), no oceano pací‑ fico equatorial, central e leste. essa anomalia indicou aumento da tsm, indicando evolução nas condições oceânicas favoráveis a uma configuração de fase posi‑ tiva do fenômeno el niño‑oscilação sul (enos) com o episódio el niño (santos et al., 2012). de acordo com a ana (2014), o triênio 2012–2014 destacou‑se pela situação extremamente crítica no semiárido brasileiro, onde na maior parte das estações pluviométricas o ano foi classificado como seco ou muito seco. no ano de 2012 não ocorreu nenhum iac positivo; todos os índices se classificaram entre secos e extre‑ mamente secos. na região mais ao sul da sub‑bacia do submédio são francisco, nos municípios de morro do chapéu, jacobina e campo formoso (todos na bahia), e na região mais ao norte da sub‑bacia, nas cidades de exu e moreilândia, ambas em pernambuco, os iac en‑ contrados foram classificados como secos. no restante da sub‑bacia, prevaleceu o iac extremamente seco, figura 7 – classificação do índice de anomalia de chuva (iac) do submédio são francisco, para o ano de 1998. -7,5 -8 -8,5 -9 9,5 -10 -10,5 -11 la ti tu d e (o c ) -42,5 -42 -41-41,5 -40,5 -40 -39,5 -39 -38,5 -38 -37,5 -37 longitude (oc) extremamente úmido (acima de 4) muito úmido (2 a 4) úmido (0 a 2) seco (0 a -2) muito seco (-2 a -4) extremamente seco (abaixo de -4) análise climática da precipitação no submédio da bacia do rio são francisco com base no índice de anomalia de chuva 125 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 115-127 o que significa que os totais de precipitação pluviomé‑ tricos para esse ano ficaram bem abaixo da média his‑ tórica na maior parte da região de estudo. diante do exposto, observou‑se que houve tendên‑ cia de diminuição dos totais pluviométricos, o que se tornou mais evidente a partir da década de 1980. na primeira metade da série histórica, os iac positi‑ vos predominaram, no entanto viu‑se uma inversão, e a partir de 1980 os iac negativos foram mais abun‑ dantes tanto em quantidade de ocorrência quanto em relação à intensidade desses eventos, ao contrá‑ rio do que se encontrou na primeira metade da série histórica. vale ressaltar que os anos 1990 se destaca‑ ram como o período mais seco de toda a série ana‑ lisada, com a ocorrência de dois casos de el niño de forte intensidade e nenhum evento de iac positivo. conclusões no trecho submédio da bacia hidrográfica do rio são francisco, diagnosticou‑se que até a década de 1980 os anos chuvosos ocorriam com mais frequência que os anos secos. esse período corresponde a um ponto de inflexão, e os anos secos começaram a predominar, agravando‑se na década de 1990. dessa forma, vale ressaltar que aconteceu uma modifi‑ cação importante no padrão da precipitação média no submédio do rio são francisco: mais períodos de anos secos do que de anos úmidos. constatou‑se que o cálculo do iac pode ser utiliza‑ do como uma ferramenta para auxiliar o acompa‑ nhamento climático e a variabilidade pluviométrica de uma determinada área, uma bacia hidrográfi‑ ca, por exemplo, ajudando no gerenciamento dos recursos hídricos, e então empreender ações de adaptação e mitigação. com esses resultados, buscou‑se mostrar a importân‑ cia da gestão e a adequação das águas na bacia hi‑ drográfica, pois, se essa tendência de crescimento de anos secos se configurar como padrão, o problema do abastecimento se consolidará, a demanda não será atendida e os conflitos pelo uso da água se tornaram mais graves. figura 8 – classificação do índice de anomalia de chuva (iac) do submédio são francisco, para o ano de 2012. -7,5 -8 -8,5 -9 9,5 -10 -10,5 -11 la ti tu d e (o c ) -42,5 -42 -41-41,5 -40,5 -40 -39,5 -39 -38,5 -38 -37,5 -37 longitude (oc) extremamente úmido (acima de 4) muito úmido (2 a 4) úmido (0 a 2) seco (0 a -2) muito seco (-2 a -4) extremamente seco (abaixo de -4) assis, j.m.o; souza, w.m.; sobral, m.c. 126 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 115-127 referências ana – agência nacional de águas. conjuntura dos recursos hídricos no brasil: relatório 2013. brasília: ana, 2014. araújo, l. e.; da silva, d. f.; moares neto, j. m.; sousa, f. a. s. análise da variabilidade espaço‑temporal da precipitação na bacia do rio paraíba usando iac. revista de geografia da ufpe, recife, v. 24, p. 47‑59, 2007. araújo, l. e.; moraes neto, j. m.; sousa, f. a. s. análise climática da bacia do rio paraíba – índice de anomalia de chuva (iac). revista de engenharia ambiental, espírito santo do pinhal, v. 6, n. 3, p. 508‑523, 2009. assis, j. m. o.; sobral, m. c.; souza, w. m. análise de detecção de variabilidades climáticas com base na precipitação nas bacias hidrográficas do sertão de pernambuco. revista brasileira de geografia física, recife, v. 5, n. 3, 2012. assis, j. m. o.; souza, w. m.; sobral, m. c.; melo, g. l.; irmão, r. a. índice de anomalia de chuva (iac) como indicador para análise da variabilidade climática na bacia hidrográfica do rio pajeú – pe. in: simpósio brasileiro de recursos hídricos, 20., bento gonçalves, 2013. anais..., bento gonçalves, 2013. cptec – centro de previsão de tempo e estudos climáticos/inpe – instituto nacional de pesquisas espaciais. relatório do clima do inpe. in: marengo, j. a. mudanças climáticas globais e seus efeitos sobre a biodiversidade: caracterização do clima atual e definição das alterações climáticas para o território brasileiro ao longo do século xxi. brasília: ministério do meio ambiente, 2007. cptec – centro de previsão de tempo e estudos climáticos/inpe – instituto nacional de pesquisas espaciais. el niño e la niña. disponível em: <http://enos.cptec.inpe.br/>. acesso em: jul. 2015. cunha, t. j. f.; 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universalização dos serviços de saneamento básico é fundamental que as ferramentas de avaliação estejam voltadas para a promoção destes serviços às comunidades em situação de maior vulnerabilidade social. portanto, o objetivo principal deste artigo é propor e discutir indicadores visando melhorar a gestão pública dos serviços de saneamento básico em áreas de concentração de populações vulneráveisem áreas urbanas e peri-urbana. mais especificamente, uma aplicação a partir do modelo peir pressão-estado-impacto-resposta, utilizado na metodologia geo-cidades. trata-se de pesquisa exploratória e aplicada, envolvendo a mobilização de institutos de pesquisa, universidades e operadoras de serviços de saneamento. a discussão aqui apresentada tem como estudo de caso o serviço autônomo de água e esgoto (saae) de são carlos, no estado de são paulo, brasil (dos santos et al, 2010). o enfoque analítico peir mostrou-se interessante, pois favorece visualização integrada dos principais aspectos a serem tratados nesta temática. de fato, este poderia ser incorporado pela ferramenta geo-cidades, fortalecendo sua aplicação na gestão das cidades. palavras-chave: indicadores de desenvolvimento, gestão pública, saneamento e vulnerabilidade social. abstract to achieve the goal of water and sanitation services universal coverage, it is essential that the assessment tools are directed towards the promotion of these services to the most vulnerable communities. therefore, this paper aims to propose and discuss indicators to improve the public management of these basic sanitation services in urban and peri-urban poverty areas. more specifically, it is an application of the psir pressure-state-impact-response model adopted in the geo-city methodology. it is an exploratory and applied research, with the engagement of research institutes, universities and, water and sanitation services operators. the discussion presented has as case study the water and wastewater autonomous service of são carlos municipality in the state of são paulo, brazil. the analytical approach psir proved to be interesting, once it favors integrated outlook of the main aspects to be tackled in this thematic. in fact, it could be incorporated by the geo-city methodology, strengthening its application in cities management. keywords: performance indicators, public management, sanitation and poverty. indicadores para serviços de abastecimento de água e esgotamento sanitário voltados às populações vulneráveis danieli delello schneider bióloga (uniara). especialista em saúde pública (faculdade de ciências farmacêuticas unesp). mestre em ciências da engenharia ambiental (eesc-usp). doutoranda (ppgsea eesc-usp). e-mail: danieli.delello@gmail.com raquel dos santos tecnóloga em saneamento básico (unicamp) e em obras hidráulicas (unesp). mestre em saúde coletiva (fmsc/sp) e em environmental planning (unesco-ihe). doutoranda, ppgsea-usp/br. pesquisadora e docente do unesco-ihe, delft/holanda. ruby criollo martinez engenheira civil. doutoranda, ppgsea-usp/ br. docente-pesquisadora da universidade nariño/colômbia. sonia maria viggiani coutinho advogada. doutoranda em saúde pública, faculdade de saúde pública da usp (bolsista cnpq). pesquisadora do grupo siades sistema de informações ambientais para o desenvolvimento sustentável. tadeu fabrício malheiros professor do departamento de hidráulica e saneamento da eesc/usp. tássia gaspar temóteo tecnóloga em saneamento ambiental (unicamp). mestranda em ciências da engenharia ambientaleesc-usp (bolsista fapesp). revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 66 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução embora o estabelecimento das metas de desenvolvimento do milênio (mdm) pelas nações unidas, no ano 2000, venha impulsionando o aumento das taxas de cobertura de água potável e esgotamento sanitário com a inclusão de milhões de pessoas que não tinham acesso a serviços seguros e confiáveis, estudos apontam que estas não serão atingidas no prazo acordado. o relatório do joint monitoring programme (jmp) afirma que "o mundo está no caminho certo para atingir a meta relativa ao abastecimento de água potável, mas com base nas tendências atuais, a meta do esgotamento sanitário não será atingida para mais de meio bilhão de pessoas". outro fator chave é a situação observada em algumas regiões, tais como a áfrica subsaariana, cujo número de pessoas sem acesso a água potável aumentou 23% e sem esgotamento sanitário mais de 30% entre 1990 e 2004 (who e unicef, 2006). verifica-se ainda que as populações vulneráveis socialmente continuam sendo as mais prejudicadas em termos de não acesso aos serviços de abastecimento de água, sendo ainda pior a situação da cobertura por ser viços de esgotamento sanitário (lawrence et al, 2002; saiani, 2006; pmss, 2008). vulnerabilidade social entendida como um processo multidimensional que conflui o "risco ou probabi lidade do individuo, família ou comunidade ser lesionada, afetado ou atingido perante mudanças ou permanência de situações externas e/ou internas." a vulnerabilidade social se expressa de várias formas, pode ser como a fragilidade diante de mudanças do entorno, debilidade interna para enfrentar concretamente as mudanças necessárias do individuo ou família, como insegurança permanente que paralisa, incapacita e desmotiva a possibi lidade de pensar estratégias e atuar para no futuro alcançar melhores níveis de bem-estar (busso, 2001, p. 8). na america latina, em 2007, um grupo de instituições organizou a con ferência latinoamericana de saneamento latinosan sob o tema "saneamento básico e ambiental: desafio pela vida" (mavdt, 2007). esta conferência visava contribuir para a melhoria da saúde, do bem estar e da dignidade da população, bem como para a paz, proteção e preservação do meio ambiente. nesta reunião, reconheceu-se mais uma vez que as pessoas sem serviços de saneamento básico pertencem aos grupos mais vulneráveis da população. além disso, os países participantes se comprometeram a priorizar o saneamento básico nas políticas de desenvolvimento nacionais e apoiar os principais objetivos do ano internacional do saneamento (latinosan, 2007). em 2010 foi realizada, no brasil, a segunda reunião da latinosan com o tema "universalização e sustentabilidade dos serviços de saneamento", que visava avaliar o progresso nos países envolvidos, promover troca de experiências e lições aprendidas, identificar os principais desafios e propor ações para efetivamente alcançar a universalização dos serviços de saneamento. esta reunião resultou na assinatura da "declaração de foz de iguaçu", em que se ratificou os fins da latinosan 2007, e foram assumidos compromissos pelos países participantes de implementar ferramentas de planejamento da ação dos governos, de assegurar o investimento contínuo e sustentável no setor, de promover a investigação, educação, controle e vigilância, bem como de incentivar a prevenção e gestão de riscos no setor de saneamento (latinosan, 2010). quanto à situação do saneamento básico no brasil, este tem avançado desde o estabelecimento do plano nacional de saneamento (planasa) implantado na década de 1970. segundo dados do ibge (2010), a porcentagem de moradores em domicílios particulares conectados a rede de abastecimento de água em áreas urbanas, subiu de 88,3% para 92,8% entre 1992 e 2008. já a porcentagem de moradores em domicílios conectados à rede de coleta de esgotos (ou que possuíam fossa séptica) também em áreas urbanas, subiu de 65,9% para 80,5% no mesmo período. por outro lado, segundo dados da organização mundial de saúde (oms), a falta de infraestrutura de saneamento ambiental1 nas cidades é uma das principais causas de morbidades no brasil. diversos estudos têm confirmado esta interface da saúde e ambiente, com especial destaque para o impacto positivo do saneamento nos indicadores de saúde pública (martins, 1995; heller, 1997; philippi jr e malheiros, 2005). o que se deseja destacar é a importância da qualidade ambiental na promoção das cidades saudáveis, e desta forma o papel fundamental do saneamento ambiental para proteção dos recursos naturais. no caso do saneamento básico, esta relação é ainda mais óbvia quando aplicada à proteção dos recursos hídricos e promoção da qualidade de vida da população. de fato, ainda hoje no brasil o despejo de águas residuárias domiciliares in natura ou tratadas insuficientemente é uma das principais causas de poluição dos cursos d'água urbanos, o que pode impactar negativamente a saúde de mi lhares de pessoas. mais uma vez coloca-se em risco a sociedade, seja pelo uso destes mananciais superficiais como fonte de abastecimento de água, de irrigação de alimentos, de lazer, e/ ou seu uso para diversas atividad es econômicas, tais como a pesca. pode-se citar, por exemplo, a unidade de gerenciamento de recursos hídricos ugrhi 6 alto tietê, no estado de são paulo, que é composta por 34 municípios e abrange a parte superior do rio t ietê, abrigando quase metade da população, e, territorialmente, grande parte da região metropolitana da grande são paulo. segundo dados da cetesb (2008), nesta ugrhi eram coletados, em 2007, 84% do esgoto produzido, e o índice de tratamento era de 43% do esgoto gerado. as médias anuais dos índices de qualidade de água bruta para abastecimento (iap) nos diversos cursos d'água monitorados nesta 1 saneamento ambiental é definido pela oms como "o gerenciamento ou controle dos fatores físicos que podem exercer efeitos nocivos ao homem, prejudicando seu bem-estar físico, mental e social" (philippi jr & malheiros, 2005). na política nacional do saneamento básico (lei federal 11.445/2007, brasil) que estabelece diretrizes nacionais, este é definido como "conjunto de serviços, infra-estruturas e instalações operacionais de abastecimento de água potável, esgotamento sanitário, limpeza urbana, manejo de resíduos sólidos e drenagem e manejo das águas pluviais". revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 67 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 bacia variaram, em 2007, de 2 a 77, numa escala de 0 a 100, sendo que nenhum apresentou qualificação ótima. parte desta água tem como destino o sistema de tratamento da metrópole paulistana, além de ser utilizada para irrigação de atividades de horticultura e fruticultura. diversos fundos de vale destes cursos d'água estão totalmente tomados por ocupações irregulares, criando condições de alto risco para as populações que vivem nestas áreas, principalmente pelo contato direto com estas águas poluídas quando da ocorrência de enchentes. neste contexto, verifica-se que houve grande esforço nacional na ampliação das taxas de cobertura, primeiramente dos serviços de abastecimento de água, dos serviços de coleta de resíduos sólidos, e posteriormente dos serviços de esgotamento sanitário. porém, as áreas mais pobres, principalmente nas regiões peri-urbanas, apresentam uma situação bastante complexa, com fragilidades legais, arranjo habitacional específico, alta dinâmica de crescimento horizontal e vertical. assim, apesar dos avanços em termos de políticas que colocam o saneamento como um dos fatores chave e prioritários no desenvolvimento do brasil, e da tendência de melhoria das taxas de cobertura dos serviços de saneamento básico observada nos últimos anos (castro e heller, 2009), não está claro como este setor se organiza quanto à prestação de serviços em áreas urbanas onde se concentram populações vulneráveis socialmente. estes fatores, entre outros associados à própria gestão das prestadoras de serviço e ao arranjo político-regulatório do setor, contri buíram pa ra que parte desta população fosse excluída do acesso aos sistemas de saneamento básico nas áreas urbanas e peri-urbanas. ao mesmo tempo, verifica-se uma lacuna no que se refere a existência de indicadores para avaliar esta situação complexa e orientar a sociedade, empresas e governo na tomada de decisão, visando reduzir o déficit no setor de saneamento com prioridade para estas populações em situação de maior vulnerabilidade social e ambiental. os atuais sistemas de informação em saneamento do brasil carecem ainda de enfoque integrado, seja na perspectiva das dimensões sócioeconômica e ambiental, seja na perspectiva de integração dos serviços urbanos. para i lustrar esta questão da desigualdade no acesso aos serviços de abastecimento de água e esgotamento sanitário, pode-se observar o índice de pobreza hídrica (water poverty index) proposto por lawrence et al. (2002). este índice representa uma medida integrada de bem estar e disponibilidade de água. foram avaliados 140 países, a partir de cinco componentes, sendo eles: disponibilidade de recursos hídricos, acesso, capacidade instalada, uso e meio ambiente. o índice calculado para alguns dos países da américa latina sinalizou para o brasil uma situação relativamente pior do que países como bolívia, peru, venezuela, colômbia, costa rica, uruguai, equador e chile. o componente de acesso foi de 13,5 pontos, numa escala de 0 a 20. um estudo do ministério das cidades, com base no censo de 2000, mostra estatisticamente que quanto maior a renda total do responsável, maior o acesso aos serviços de saneamento básico na área urbana. acima de 4,5 salários mínimos (sm), o acesso ao abastecimento de água observado em porcentagem é de 93,7% e ao esgotamento sanitário é de 72,4%. para as faixas de renda total do responsável do domicílio entre 0,25 e 0,5 (sm), e entre 0,5 e 1 (sm), a porcentagem é respectivamente de 56,5% e 66,7% de acesso para o serviço de abastecimento de água e de 26,1% e 33,7% de acesso para o serviço de coleta de esgoto sanitário (snsa, 2008). portanto, estes valores apontam e reforçam que a parcela da população economicamente mais fragilizada é exatamente aquela com menor percentagem de acesso aos serviços de saneamento básico. deste modo, é necessário desenvolver estudos que contribuam para ampliar a efetividade de instrumentos de gestão pública voltados para a expansão dos serviços de saneamento às populações em situação de maior vulnerabilidade social2. nesta temática da gestão dos sistemas de saneamento, os indicadores assumem especial relevância. a escolha de um sistema adequado de indicadores que proporcione uma visão integrada do funcionamento e exponha as fragilidades e potencialidades dos serviços de saneamento, favorece a avaliação dos fatores que orientam as ações para o funcionamento destes serviços, tais como: pressões resultantes do contexto demográfico, o impacto na saúde pública e as respostas dos atores do setor. quanto ao uso de indicadores para mensurar e avaliar o desempenho das operadoras de serviços de saneamento básico, martins (1999) observa ser fundamental que este processo seja sistemático, pois, se feita de outra maneira mais pontual, circunstancial ou isolada poderia conduzir a decisões equivocadas. segundo jasch (1999), uma organização que possui um sistema de indicadores socio-ambientais pode avaliar seu desempenho em relação à sua política ambiental e de responsabilidade social, bem como em relação a seus objetivos, metas e outros critérios de desempenho socioambiental. a comparação destes indicadores num certo período, assim como com organizações que prestam serviços similares, permite uma avaliação do progresso, podendo estimular e alavancar melhorias no sistema de gestão e gerenciamento de ser viços. este processo de avaliação e compara ção contínua de indicadores comuns para melhoria de desempenho é conhecido como benchmarking. em termos gerais, benchmarking refere-se a um processo de análise de dados visando comparações, com vários objetivos, como melhoria de práticas na atividade do setor analisado, identificação de problemas em processos, ou mesmo visualização de pontos fortes da organização ou do setor analisado. pode ser praticado no âmbito 1 a ideia de vulnerabilidade social de pessoas, famílias ou comunidades deve ser entendida como uma combinação de fatores que possam produzir uma deterioração de seu nível de bem-estar, em conseqüência de sua exposição a determinados tipos de riscos ou situações. nesse sentido, vulnerabilidade é uma noção multidimensional, na medida em que afeta indivíduos, grupos e comunidades em planos distintos de seu bem-estar, de diferentes formas e intensidade (seade, sd). revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 68 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 interno da empresa, entre departamentos ou unidades, ou entre empresas do mesmo setor, ou ainda, entre setores diferentes. é um processo adotado na perspectiva de medir a situação em relação à outra parte, e desta forma identificar pontos fortes e pontos fracos, e incentivar melhorias no desempenho inicial. no setor público vem sendo uti lizado para aumentar transparência, prestação de contas entre as partes interessadas, redução de custos e de consumo de recursos, e, principalmente, para melhoria da qualidade dos produtos ou serviços por meio de mudanças em postura (blokland, 2009). quatro enfoques podem ser obser vados no uso da ferramenta de benchmarking: processual, que refere-se aos processos e operações diárias de uma organização, cujo objetivo é a melhoria das atividades; funcional, que ser ve pa ra comparar formato de funcionamento dos negócios, utilizado para comparar diferentes empresas; estratégico, que envolve diretamente o nível gerencial, e se refere ao estabelecimento de objetivos e metas de longo prazo; de desempenho, que compara produtos e serviços entre organizações de forma a criar uma relação de comparação com outras organizações, por meio de características do produto ou serviço, tais como qualidade e confiabi lidade. o benchmarking de desempenho também pode ser utilizado para comparar aspectos que não são rastreáveis no nível dos processos ou operações, como formação ou capacidade da equipe ou dos colaboradores, questões de gênero no corpo de colaboradores (lankford, 1997; blokland, 2010). o setor de saneamento tem alocado esforços na implantação de sistemas de avaliação e benchmarking para atividades de prestação de serviços de saneamento básico utilizando indicadores de desempenho. na última década, apesar do estímulo das organizações internacionais de desenvolvimento, agências e especialistas do setor de serviços de abastecimento de água e esgotamento sanitário, ao uso de benchmarking na gestão integrada do setor, na prática obser va-se que muitos dos esforços centram-se na eficiência e na eficácia destes serviços. a questão é que, embora grande parte dos ser viços de saneamento uti lize a ferramenta benchmarking com vistas a medir e melhorar seu desempenho, esta não reflete adequadamente a prestação destes serviços para populações vulneráveis socialmente. ao abordar esta lacuna, a ferramenta de benchmarking deveria ser mais capaz de monitorar a criação de condições para o fornecimento de serviços de saneamento básico para estas populações, contribuindo para atingir as mdm e a real universalização (dos santos et al, 2010). portanto, baseado na necessidade de contribuir para a melhoria dos instrumentos de gestão pública voltados para a expansão dos serviços de saneamento para populações socialmente vulneráveis, foi desenvolvido o presente trabalho com estudo de caso no município de são carlos, interior do estado de são paulo. este tem por objetivo propor um conjunto preliminar de indicadores como ferramenta de benchmarking para melhorar a gestão pública dos serviços de saneamento básico em áreas de concentração de populações vulneráveis em áreas urbanas e peri-urbana (dos santos et al, 2010). esta discussão será feita tendo como premissa que a universalização, hoje tema presente nas políticas de saneamento, só será possível se o setor olhar com a devida prioridade para as camadas mais vulneráveis da população. metodologia a pesquisa caracterizou-se como exploratória, descritiva, qualitativa e aplicada, visando fornecer subsídios úteis para lidar com a complexidade inerente às operadoras e reguladoras de serviço de saneamento básico. com vistas a observar o possível uso de indicadores e ferramentas de benchmarking enquanto instrumentos de gestão para alcançar a universalização dos serviços de saneamento, os procedimentos científicos adotados nesta pesquisa foram: a) o levantamento bibliográfico de publicações científicas sobre saneamento básico e vulnerabilidade, benchmarking, indicadores de desempenho e seu uso na tomada de decisão e, sistemas de incentivo para expansão do fornecimento; b) a realização de um estudo de caso junto ao serviço autônomo de água e esgoto de são carlos no estado de são paulo (saae); c) a análise dos dados primários e secundários coletados, que foi realizada sob a luz da revisão de literatura, bem como levando-se em consideração o estudo de caso, aplicando a estratégia de triangulação: interpretar os dados por meio da combinação de informações teóricas e práticas com a revisão bibliográfica. o desenvolvimento do estudo de caso dos serviços prestados pelo saae são carlos teve o objetivo de identificar indicadores e sistemas de incentivos usados no município de são carlos, como instrumento de gestão visando à universalização dos serviços de saneamento básico em áreas urbanas e periurbanas de concentração de populações vulneráveis. os dados relacionados ao município foram obtidos por meio de pesquisa no banco de dados do ibge e pnud, assim como do plano diretor e website municipal. já os dados referentes aos serviços de saneamento foram levantados em entrevistas semi estruturadas com funcionários e pesquisa no banco de dados do saae e, da prefeitura municipal, bem como em tese de mestrado de barbosa (2010) sobre o tema e com estudo de caso desenvolvido em são carlos (dos santos et al, 2010). o estudo de caso o município de são carlos fica localizado no interior do estado de são paulo, distante 240 km da capital paulista. no ano 2000, este município que integra a região administrativa central possuía 192.820 habitantes. uma análise das condições de vida de seus habitantes mostra que os responsáveis pelos domicílios auferiam, em média, r$1.003, sendo que 40,3% ganhavam no máximo três salários mínimos por mês. esses responsáveis tinham, em média, 7,5 anos de estudo, 49,3% deles completaram o ensino fundamental, e 6,0% eram analfabetos. em relação aos indicadores demográficos, a idade média dos chefes de domicílios era de 46 anos e aqueles com menos de 30 anos representavam 13,9% do total. as mulheres responsáveis pelo domicílio correspondiam a 22,9% e a parcela de crianças com menos de cinco anos revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 69 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 equivalia a 7,6% do total da população (seade, sd). nas edições de 2000 e 2002 do índice paulista de responsabilidade social iprs, são carlos classificou-se no grupo 1, que agrega municípios com bom desempenho nas três dimensões: riqueza, longevidade e escolaridade. o município exibiu excelente resultado em longevidade, superando em muito a média estadual. já em escolaridade, apresentou relativa estabilidade e não acompanhou a evolução do conjunto do estado. o indicador sintético de riqueza decresceu, mas o município conseguiu manter-se entre os cem mais ricos (do estado de são paulo). o saneamento básico no município de são carlos teve início em 1889 com a canalização da mais antiga fonte de água da cidade conhecida como "biquinha do padre". em 1890, essa fonte já se tornava insuficiente para abastecer toda a cidade, passando-se a utilizar as nascentes do córrego do gregório sub-bacia da sub-bacia do monjolinho (saae, 2009 ). em 1908 foi realizado um contrato entre a prefeitura municipal e a companhia paulista de eletricidade para instalação de uma bomba elétrica para trazer água das represas do espraiado e do valinhos para dois reservatórios da cidade, alcançando uma vazão de 40 l/s (saae, op cit. ). entre 1958 e 1960 ocorreu a construção do sistema monjolinho, composto por duas capta ções: a do espraiado (180 l/s) e galdino (60 l/s) que juntas recalcavam 240l/s; e da estação de tratamento de água (eta) da vila pureza, que entrou em funcionamento em 1960, com capacidade nominal de tratamento de 220 l/s. em 1968 foi perfurado o primeiro poço artesiano profundo da cidade, iniciando os serviços de captação de água do aqüífero subterrâneo, recebendo o nome do professor antonio fischer dos santos3. devido a essas iniciativas locais em prol do desenvolvimento no setor de saneamento, a prefeitura municipal criou o serviço autônomo de água e esgoto de são carlos (saae), por meio da lei 6.199 de 26 de junho de 1969, tendo essa nova unidade municipal, autonomia administrativa e financeira para gerenciar os serviços de abastecimento de água e coleta de esgoto em todo o município. a partir dessa data, o saae passou a construir poços profundos, de onde são extraídos 50% do total de toda água captada e os outros 50% de águas superficiais provindas do ribeirão do feijão e do espraiado. atualmente a produção de água chega a 2.300 mil m3 mensais e a estação de tratamento chega a tratar aproximadamente 540 l/s. o saae possui 22 poços em operação, distribuídos por todo o município, com produção de 525l/s, quantidade equivalente à produção proveniente das águas de superfície, sendo que 100% da população urbana recebe água tratada em suas residências (saae, op cit. ). quanto à rede de coleta de esgoto, as primeiras obras foram iniciadas em 1890 pelo poder municipal, sendo toda água residual tratada por processo de filtragem. porém, com o crescimento da cidade esse processo foi abandonado e as águas residuárias passaram a ser despejadas in natura até o final do ano de 2009 no córrego do monjolinho (500l/s) e no ribeirão água quente e água fria até os dias atuais. a rede de esgoto atente atualmente 98% da população urbana, sendo que estes 2% não atendidos vivem em bairros localizados na periferia. na estação de tratamento de esgoto monjolinho, a qual foi entregue no final do ano de 2009, trata-se o esgoto do município com perspectiva de atingir 100% de tratamento em 2011 (saae, op. cit.). como mencionado anteriormente, o foco do estudo de caso do saae são carlos foi identificar indicadores e sistemas de incentivos usados no município, como instrumento de gestão visando à universalização dos serviços de saneamento básico em áreas urbanas e peri-urbanas de concentração de populações vulneráveis. ressalte-se que por sistemas de incentivos entende-se tanto as ações implementadas pela operadora para possibilitar facilidades a pessoas desprivilegiadas, na busca de igualdade de acesso a toda população, como as ações relacionadas com redução de consumo de água, devido à preservação do recurso natural. resultados como resultado da investigação teórica sobre o tema observou-se que de fato, entre as ferramentas de gestão atualmente utilizadas por operadoras de serviços de saneamento básico, destaca-se o benchmarking, cuja idéia baseia-se em indicadores de desempenho. verificou-se também, que existe um crescente grupo de experiências no uso de benchmarking na gestão pública de serviços de saneamento em vários países, tais como: brasil, china, holanda, hungria e tanzânia. estudos mostram que o exercício benchmarking na holanda, por exemplo, resultou em significativa melhoria no desempenho dos serviços de abastecimento de água deste país (de witte e dijkgraaf, 2007; braadbaart, 2007), aumentando a eficiência em mais de 20% (de witte e dijkgraaf, 2007; vewin, 2007), bem como a transparência dos processos de gestão (braadbaart, 2007). também nos países em desenvolvimento, o benchmarking tem sido visto como impulsionador de melhor desempenho dos serviços de saneamento (berg, 2007; corton e berg, 2009; mugisha, 2007). constatou-se ainda que a ferramenta benchmarking é reconhecida pelo banco mundial, bem como por outras agências financiadoras, como promotora de ações e políticas públicas voltadas às populações vulneráveis, especialmente quando a distri buição equitativa de benefícios e outros aspectos sociais são priorizados e incluídos nos planos estratégicos dos serviços de saneamento (braadbaart, 2007; de witte et al., 2009; marques, 2006; sawkins, 1995). no estudo de caso do município de são carlos verificou-se que 100% da população urbana é atendida pelo sistema de abastecimento de água tratada e 98% pelo sistema de coleta e tratamento de esgoto. constatou-se também que os 2% da população não atendida por coleta e tratamento de esgoto reside nos bairros 3 desanti, comunicação pessoal; saae, 2010 revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 70 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 4 de santi, comunicação pessoal, saae 2010 localizados em terrenos com topografia que dificulta o percurso do fluxo de esgoto até a ete municipal. o saae informou que tem previsão de sanar esse problema em curto prazo com a construção de uma estação elevatória, passando a partir dessa obra, a tratar 100% do esgoto da cidade4. a partir das entrevistas realizadas junto ao saae, bem como reforçado pelos resultados apresentados por barbosa (2010), há na política da empresa o objetivo de garantir o acesso de toda a população urbana do município aos ser viços de abastecimento de água e esgotamento sanitário, independente da classe social da qual esta faz parte. o principal instrumento que a empresa uti liza para alcançar universalização dos serviços é o econômico. destacaram-se: o parcelamento das taxas de ligação de água e esgoto para evitar as ligações clandestinas, o parcelamento de dívidas em atraso e o acesso a tarifa social. ao fazer uso destes incentivos os consumidores saem da situação i legal, tornando-se legais juridicamente (saae, 2009; barbosa, 2010). o pagamento de tarifa social é concedido às famílias de baixa renda classificadas pelo saee como aquelas que recebem até um salário mínimo por mês. este benefício é oferecido por tempo determinado às famílias cadastradas no programa municipal de tarifa social, conforme estabelecido em lei municipal de 2007 e, uma vez cadastradas, estas pagam em torno de 34% do valor cobrado nas tarifas comuns por m3 de água consumida. portanto, os valores das taxas cobradas pelos serviços de água e esgoto são diferenciados entre tarifas comuns e tarifas sociais (prefeitura municipal de são carlos, 2010; saae, 2009), conforme apresentado na tabela 1: tabla 1 tarifas dos serviços do saee são carlos fonte: adaptado de saae 2009 faixa de consumo comum social água r$/m 3 esgoto r$/m 3 água r$/m 3 esgoto r$/m 3 de 0 a 10m3 1,06 0,74 0,36 0,25 de 11 a 15m3 1,74 1,22 0,57 0,40 de 16 a 25m 3 2,59 1,81 0,86 0,60 de 26 a 40m3 3,52 2,46 1,18 0,83 de 41 a 60m3 4,16 2,91 3,52 2,46 de 61 a 100m 3 4,74 3,32 4,16 2,91 acima de 100m3 5,46 3,82 0,36 0,25 além dos dados acima apresentados, verificou-se que o saee também possui uma série de indicadores que fornecem uma visão mais abrangente dos serviços prestados no município de são carlos. por exemplo, pode-se observar na tabela 2, que de um total de 76.325 residências atendidas, 2,42% são subsidiadas pela tarifa social. constatou-se ainda, a existência de um programa de capacitação onde o tema uso racional da água é trabalhado por funcionários do saee junto a representantes comunitários de bairros periféricos, com o intuito de formar agentes multiplicadores (barbosa, 2010). revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 71 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 o outro fator importante observado foi que o saee possui um sistema de informações atualizado periodicamente. este sistema de informações geográficas (sig) contém informações sobre as redes de água e esgoto do município e de seus distritos, bem como várias outras informações tais como: rede hidrográfica, pontos de captação de água, geologia, topografia, rede de gás e rede telefônica (saae, 2009 ). além disso, o saae disponibiliza um site contendo informações sobre implantação e funcionamento das estações de tratamento de água e esgoto, produção e qualidade de água, programas de educação ambiental etc. tendo em vista então, que a qualidade geral dos serviços de saneamento é de interesse público, visando o bem estar da população e proteção dos recursos naturais, o desenvolvimento de ferramentas que apóiem a melhoria da qualidade dos serviços deve estar vinculado ao governo, coordenado pelo âmbito regional ou estadual, com a participação das prefeituras e operadoras municipais. assim, justifica-se a proposição de indicadores voltados à questão da promoção do saneamento básico para comunidades urbanas e periurbanas em situação de maior vulnerabi lidade social. podem ser organizados segundo o modelo de análise pressão, estado, impacto e resposta. este enfoque então favorece a sua aplicação em benchmarking, ou seja, para identificação da real situação dos serviços e como mecanismo de melhoria contínua. modelo de análise: pressão estado impacto resposta (peir) e os indicadores geo cidades a matriz peir é um instrumento analítico que permite estabelecer um vínculo lógico entre seus componentes de forma a dirigir a avaliação do estado do meio ambiente, desde os fatores que estabelecem pressão sobre os recursos naturais, e que podem ser entendidos como causas do seu atual estado, até cada uma das respostas locais acerca de como lidar com os problemas ambientais. a escolha deste enfoque permite analisar de maneira lógica os componentes que incidem sobre o saneamento básico voltado para populações vulneráveis (pnuma, 2004) a matriz (figura 1) se divide em indicadores de pressão, estado, impacto e resposta (peir). os indicadores de pressão (p) descrevem que ações ou situações que estão causando os problemas no sistema. é considerada a motivação, sob a perspectiva política, para atender as questões ambientais. os indicadores de estado (e) têm a função de mostrar a situação em que determinado sistema se encontra, a partir da pressão exercida, descrevendo o efeito sobre a saúde humana, sobre o ambiente, a sociedade. os indicadores de impacto (i) visam medir as mudanças no estado do sistema, podendo auxiliar evitando novos impactos no sistema e os indicadores de resposta (r) mostram as atitudes que estão sendo tomadas no sentido de modificar o cenário do sistema atual e/ou prevenir danos. atitudes que podem ser em escalas individuais, coletivas, políticas, como a mudança de hábitos nocivos, regulamenta ção de leis, mudança de estratégias de gestão, exigência de informações públicas etc. (pintèr, 2000; pnuma, 2004). esse modelo mostra-se pertinente devido à possibilidade da definição de um cenário, ponderando as vertentes envolvidas no fornecimento dos serviços de saneamento às populações ca rentes. indicadores baseados no modelo peir permitem traçar cenários futuros, tanto positivos, de acordo com as respostas e ações das variadas formas de participação, como negativos, caso existam pressões e impactos maiores que as respostas dadas. a construção de cenários de análise possibilita a tomada de postura a respeito de situações antes de transcorrer-las, visto que estas podem ser situações desfavoráveis, e até mesmo, irreversíveis. direcionando decisões, de maneira acessível ao entendimento dos tomadores de decisão e à sociedade (pintèr, 2000). tabla 2 indicadores dos serviços prestados pelo saae são carlos fonte: adaptado de saae 2009; barbosa 2010 indicadores água esgoto cobertura 100% 98% produção total de água e % de esgoto coletado 2.374.913 m3 98% número de residências atendidas (tarifa comum) 74.476 74.476 número de residências atendidas (tarifa social) 1.849 1.231 número de ligações comerciais 320 320 número de ligações industriais 8.400 8.400 estações de tratamento 1 1 revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 72 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 figura 1 a interação dos componentes urbano-ambientais da matriz peir fonte: pnuma 2004 ao mesmo tempo em que o modelo proposto é de fáci l visualização, entendimento e aplicação, este apresenta fragilidade por ser linear, não abrangendo a complexidade sistêmica existente (marzall e almeida, 2000). o modelo expõe vínculos entre causas e efeitos, mas numa lógica linear, avaliando o problema (efeito) em função de sua causa, e a partir desta, a busca da solução. estes fatores podem levar a uma interpretação simplificada das interrelações, por exemplo, no setor de serviços de abastecimento de água e esgotamento sanitário. apesar disso, o peir vem sendo bastante uti lizado na metodologia dos relatórios geoglobal environment outlook, produzidos periodicamente com apoio do pnuma desde 1995, com informações sobre o estado do meio ambiente em nível global, regional, subregional, nacional e local. destaque é dado ao geo cidades, que tem como objetivo fundamental promo ver melhor entendimento da interação entre o desenvolvimento urbano e o meio ambiente, de forma a subsidiar governos locais formuladores de políticas públicas e o público em geral com informações chave venham a auxiliar no planejamento e na gestão urbano-ambiental (pnuma, 2004). diversas cidades no mundo e no brasil, tais como são paulo, rio de janeiro, manaus, adotaram esta metodologia. portanto, a proposta do seu uso enfocando a universalização dos serviços de saneamento básico surge na perspectiva de complementar a proposta presente no programa do pnuma. em relação ao fornecimento de serviços de saneamento às populações socialmente mais vulneráveis, o modelo permite visualizar: a pressão (p) exercida, com indicadores do número de pessoas em situação de vulnerabi lidade social (demanda) que necessitam ser atendidas pelos serviços; e a capacidade do sistema de prestação de serviços de abastecimento de água e esgotamento sanitário em relação revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 73 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 a recursos financeiros, recursos humanos e tecnologia; o estado (e) se refere à qualidade ambiental; e o desempenho da infraestrutura de saneamento existente; o impacto (i), a partir de indicadores de bem estar da população; e de resposta (r), com indicadores de esforços para melhoria da situação, como estabelecimento de políticas, e gestão voltadas às pressões identificadas, investimentos em capacitação, informação, infraestrutura etc.. o quadro 1 resume os indicadores uti lizando a matriz peir. parte dos indicadores está baseada no que está proposto pelo modelo geo cidad es (pnuma, 2004), porém ajustados. outros indicadores foram propostos com base na es pecificidade do tema, e visando a uti liza ção como ferramenta de benchmarking. no quadro 1 os indicadores foram preenchidos com dados observados para o município de são carlos, e na última coluna é possível observar uma avaliação preliminar de cada indicador. quadro 1 indicadores aplicados no município de são carlos para a utilização de benchmarking nos serviços de saneamento voltados às populações vulneráveis. • indicadores valores observaçõ es p r e s s a o ín dice pau lista de vulnerabilidade so cial (sead e 200 0) desiguald ade social (índice de gini) (ibg e, 2003) nível de tratamento da estação de tratamen to de esgotos porcen tagem de águ as residuárias d omiciliares não tratad as vo lu me to tal d e águas re sidu árias do mésticas não coletad as em são c arlos 12,8 (m édia vu lnerabilidade) 6,2 (alta vu lnerabilidad e); 2,1 (m uito alta) 0,41 secun dário 2% zero no estad o d e são paulo 16,4 (média vu lnerabilid ade) 21,1 (alta vulnerabilid ade); 8,6 (muito alta) similar aos m unicíp ios do entorno atend e legisla ção estação em início de operação acima d a média do estado d e são paulo ☺ ☺ ☺ ☺ � � ☺ e s t a d o ín dice de qu alidad e d e água bruta para abasteci mento público (iap ) porcen tagem da popu lação carente sem acesso aos serviços d e água e esgotamento sanitário quantidade de solicitações e reclamações d os serv iços capacid ade do sistema de sanea men to supo rtar o crescimento populaciona l ín dice de perd as zero acima d a média do estado d e são paulo ☺ im p a c t o in cidência de doen ças p or veiculação hídrica, associadas à vulne ra bilidade social despesas c om saú de pública d evido à incid ência de enfermidad es de veiculação hídrica custos do s serviços de abastecimen to d e água e esgotame nto sa nitário por metro cú bico tratado -- -- -- -- -- -- -- -- -- r e s p o s t a plano de gestão m unicip al do saneamento básico atualizado, com universalização c omo elemento estru turador in vestimentos em sistemas d e abasteci mento de água e águas resid uárias e m bolsões utilização de sistema de in dicad ores para o atendimento a se tores sig nificativamente vulneráveis pro grama de su bsídio s para popu lação carente capacita ção para os fun cionário s v oltado s à temática da vulne ra bilidade social e saneamento não sim não sim sim poucos municíp ios aten dem esta q uestão atua lmente não há metas para avaliação poucos municíp ios aten dem esta q uestão atua lmente tari fa social não há metas para avaliação � � � ☺ � revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 74 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 considerações finais como base na revisão de literatura e no estudo de caso apresentado neste artigo, pode-se destacar que: • o município estudado possui diversos indicadores bem qualificados ( ), mas muitos deles ainda apresentam problemas ( ). por exemplo, a ausência de metas de melhoria contínua e a qualidade insatisfatória das águas urbanas; • de fato, são carlos possui estratégia para lidar com as populações de baixa renda, apresentando altos índices de cobertura por serviços de saneamento básico quando compa rados a outros municípios do estado de são paulo e do brasil; • a adoção de sistemas de incentivo pelo saee são carlos tais como, a tarifa social e o parcelamento de taxas e dívidas, mostra-se como importante ferramenta para melhorar a gestão pública dos serviços de saneamento básico em áreas de concentração de populações vulneráveis e logo, para melhorar as condições de vida das populações vivendo nestas áreas; • a operadora de ser viços de saneamento estudada possui incentivos, indicadores de prestação de serviços e sistema de informação. no entanto, estes instrumentos parecem não estar sendo utilizados para direcionar a gestão pública e a tomada de decisão para expansão dos ser viços de saneamento básico neste município; • é fundamental que as prefeituras apóiem o uso de benchmarking voltados às populações com maior vulnerabilidade social, entendido como ferramenta impulsionadora de instrumentos de gestão que priorizem as populações urbanas e periurbanas na universalização destes serviços. importante a ressaltar que o fato dos ser viços de abastecimento de água e esgotamento sanitário estudado não possuírem sistema de informação específico para a gestão voltada à população socialmente vulnerável e seu impacto na universaliazação carece ainda de mais reflexão. os princípios para construção da sustentabi lidade dos sistemas de abastecimento de água e esgotamento sanitário, que certamente é mais ampla do que os ser viços prestados pelo saae, incluem: a busca contínua de patamares de segurança para a saúde pública; redução de risco em termos de qualidade e quantidade da água de abastecimento; responsabilidade compartilhada entre as diversas partes interessadas do município e da bacia hidrográfica onde está situada; acessibilidade (qualidade e quantidade) aos ser viços; processos que ga rantam participação das partes interessadas no processo decisório; transparência da gestão do setor; integração horizontal e vertical no planejamento e gestão do setor. enfim, esse sistema de informação é utilizado para o mapeamento e verificação situacional no âmbito da operadora, mas ele não é uti lizado enquanto ferramenta estratégica, no âmbito do município e da bacia em que se insere, como um sistema de comparações com outras operadoras, outros municípios e com outros serviços visando a melhoria do desempenho e da qualidade de acesso (benchmarking). assim, este conjunto preliminar de indicadores mostrou-se necessário, pois proporcionaria comparação da qualidade e desempenho entre os serviços de saneamento e o possível aprendizado com experiências bem sucedidas, especialmente criando condições de melhoria contínua no setor. recomenda-se aprofundar os estudos de caso sob a luz dos resultados e considerações finais aqui apresentados com vistas a identificar potenciais componentes da ferramenta de benchmarking visando à expansão dos serviços de saneamento básico para populações com vulnerabilidade social. complementarmente, é fundamental aprofundar os estudos da bibliografia existente sobre a correlação entre benchmarking e incentivos na expansão da cobertura de ser viços de saneamento voltados às populações socialmente mais vulneráveis vivendo em áreas urbanas e peri-urbanas no brasil e no mundo, bem como sua relação com os outros componentes abordados nesta pesquisa: visão do gestor municipal e uso de indicadores como instrumento de gestão (dos santos et al, 2010). devido à complexidade do problema, o uso de benchmarking por sistemas prestadores de serviços de saneamento em áreas de concentração de populações vulneráveis exigem a integração e o compartilhamento de conhecimentos e tecnologias entre instituições e centros de pesquisas envolvidos com a temática visando divulgar resultados de pesquisas e potencializar sua aplicação na prática. além disso, faz-se necessário o envolvimento da sociedade civil na promoção do saneamento ambiental nestas áreas. assim, recomendase a realização de pesquisas aplicadas sobre o tema, levando em conta a experiência acumulada pelos diversos atores quanto ao desenvolvimento de programas integrados para reurbaniza ção de aglomerados urbanos e peri-urbanos de baixa renda. lembrando que experiências bem sucedidas sobre o processo de benchmarking em saneamento básico podem contribuir para redução de riscos a saúde pública e até mesmo redução da vulnerabilidade social urbana urbana (dos santos et al, 2010). o desafio que se coloca, então, é complexo, pois não se trata somente de estabelecer metas, mas de mobilizar as partes interessadas no sentido de alavancar ações e recursos para sua viabilização. portanto, o governo deve exercer seu papel de articulador, favorecendo ou estabelecendo ações de incentivo e regulação para o setor. a criação das agências de regulação dos serviços de saneamento, por exemplo, pode resultar em impulso à gestão pública destes serviços e significar, na prática, que o uso e aplicação do benchmarking para populações mais vulneráveis pode tornar-se realidade no brasil, auxiliando no cumprimento das mdm e real universalização destes ser viços. fundamental neste processo é o uso de ferramentas de apoio na tomada de decisão, no âmbito legislativo, também dos colegiados, como os comitês de bacias hidrográficas, das agências de regulação, e certamente das empresas de prestação de serviços de saneamento (dos santos et al, 2010). referências bibliográficas barbosa, c. pro-poor incentives for water and sanitation services provision: a case study of water utilities in the state of sao paulo, brazil. dissertação de mestrado revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 75 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 wm.10.04 do unesco-ihe 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e diversos metais dissolvidos com concentrações que podem variar de 100 a 300mg.l-1. devido a essas características, a dam representa grandes riscos ambientais, em especial, impactos hídricos, em conseqüência da solubilização e mobilização de metais pesados. por este motivo, o foco deste trabalho é a caracterização e neutralização, com naoh até ph6, de três amostras de dams. remoções acima de 70% ocorreram para os metais al e fe nas três amostras; k, mg e zn para as amostras cs e edr3; cu da amostra cs; e ca da amostra edr3. contudo, pb e mn ainda permaneceram acima dos limites máximos permitidos. palavras-chave: caracterização; drenagem ácida de minas (dam); neutralização. abstract the acid mine drainage (amd) is an aqueous solution characterized by having ph generally below 3 and diversity dissolved metals with concentrations ranging from 100 to 300mg.l-1. due to these characteristics, amd represents major environmental risks, in particular, water impacts as a result of solubilization and mobilization of heavy metals. for this reason, the aim of this study is the characterization and neutralization, using naoh up to ph6, of three amds samples. removals above 70% occurred for al and fe of three samples; k, mg and zn for cs and edr3; cu for cs; and ca for edr3. however, pb and mn remained above permissible limits. keywords: characterization; acid mine drainage (amd); neutralization. flávia paulucci cianga silvas doutoranda em engenharia metalúrgica e de materias pela escola politécnica da universidade de são paulo e-mail: flavia.silvas@gmail.com daniella cardoso buzzi doutoranda em engenharia metalúrgica e de materiais pela escola politécnica da universidade de são paulo. andrea moura bernardes professora do departamento de materiais da escola de engenharia da universidade federal do rio grande do sul denise crocce romano espinoa professora do departamento de metalurgia da escola de engenharia da universidade federal do rio grande do sul. jorge alberto soares tenório professor titular do departamento de engenharia metalúrgica e de materias da escola politécnica da universidade de são paulo. revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 24 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução em 2003, como consequência do início de um período de prosperidade da economia mineral, ocorreu um aumento significativo na demanda de commodities provocando um boom dos preços dos bens minerais. impulsionada pela demanda global por commodities minerais, ações mineroempreendedoras foram firmadas resultando em significativo aumento no fluxo de investimentos mundiais em exploração mineral, alcançando a ordem de us$ 14,4 milhões em 2008, 26,3% acima de 2007 em particular de venture capital, com ênfase ao carvão, cobre, molibdênio, ouro e urânio (rodrigues, 2009). o brasil dispõe de uma das maiores reservas de carvão da américa latina (soares et. al., 2006), no segundo semestre de 2008 foram produzidas mais de 4,1 milhões de toneladas de carvão bruto, sendo que destas foram beneficiadas 2,4 milhões toneladas de carvão energético (ce) e apenas 7,8 mil toneladas de carvão metalúrgico (cm). a produção de cm apresentou crescimento de 25% do segundo semestre de 2006 para o mesmo período de 2007 e de 118% para 2008, como pode ser observado na figura 1 (borba & araújo, 2009). figura 1. produção de carvão mineral em toneladas (adaptado de borba & araújo, 2009). a produção de carvão mineral brasileira concentra-se na região sul do país, segundo neves & silva (2007) 74% das minas ativas em 2006 encontram-se no estado de santa catarina, 22% no rio grande do sul e o restante no paraná. um dos principais impactos causados pela atividade mineira é a poluição hídrica pela drenagem ácida de minas (dam). os problemas ambientais estão relacionados com o ph geralmente abaixo de 3 e a diversidade de metais dissolvidos, como ferro, alumínio, manganês e traços de chumbo, cobre e zinco (wei et al., 2008), com concentrações que podem variar de 100 a 300mg.l-1 (farfan et al., 2004). kountopoulos (1998) explica que as reações envolvidas na formação da dam se dão por processos químicos e biológicos, originando-se da exposição de minerais sulfetados presentes em rochas e expostos à ação combinada de água e oxigênio atmosférico, por dois mecanismos, o mecanismo direto que ocorre nos estágios iniciais de oxidação da pirita, representado pela reação (1), e o mecanismo indireto que ocorre nos estágios mais avançados do processo de acordo com as reações (2) e (3). 2fes2(s) + 7o2 + 2h2o → 2fe 2+ + 4h+ + 4so4 2 reação (1) fes2(s) + 14fe 3+ + 8h2o → 15fe 2+ + 2so4 2+ 16h+ reação (2) 4fe2+ + o2(aq) + 4h + → 4fe3+ + 2h2o reação (3) (via ação bacteriana) revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 25 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 vale ressaltar que a reação (3) ocorre somente em ph inferior a 3,0 e se dá pela ação de bactérias acidofílicas (thiobacillus spp.) que convertem o fe2+ a fe3+, retroalimentando a reação (2) em um processo autocatalítico. de acordo com vaz (2003) dois terços da malha hidrográfica da região de criciúma estão comprometidos. os rios da região apresentam valores de ph abaixo de 3, elevados teores de acidez e de sulfatos de ferro, além disso há locais assoreados pela deposição de finos e ultrafinos do carvão, com acentuada turbidez e concentrações de sólidos sedimentáveis. ainda segundo o autor supracitado, os rejeitos piritosos quando abandonados de forma descriteriosa comprometem áreas superiores a 5.000ha. na região carbonífera e a lixiviação destas pilhas contribui para a acidificação do solo e das águas superficiais. nas figuras 2 e 3 pode-se visualizar, respectivamente, os impactos gerados pela dam no rio sangão e os rejeitos oriundos da mineração/beneficiamento do carvão expostos ao meio ambiente, ambos em santa catarina. figura 2. rio sangão, santa catarina. figura 3. pilhas de rejeitos, santa catarina. estima-se ainda que na bacia carbonífera do sul de santa catarina existam cerca de 786 km de rios atingidos por dam nas bacias dos rios araranguá, tubarão e urussanga. a contaminação dos recursos hídricos é devido a 134 áreas mineradas à céu aberto perfazendo 2.924 ha, 115 áreas com depósitos de rejeitos perfazendo 2.734 ha, 77 lagoas ácidas perfazendo 58 ha, além de centenas de minas subterrâneas (gomes, 2004). o início da exploração de carvão mineral em santa catarina se deu com a escavação manual de inúmeras bocas de minas, nas encostas, onde afloram as camadas de carvão. estas escavações eram realizadas com o uso de ferramentas manuais, portanto nas porções mais alteradas e brandas da camada se tornava possível a exploração, mas com o avanço das galerias o minério se tornava muito duro para ser explorado manualmente. assim eram abandonadas as frentes de lavras, dando-se início a abertura de uma nova boca de mina (amaral et al., 2009). observa-se hoje no município que muitas dessas bocas de minas abandonadas continuam com dam desde sua abertura. de acordo com gaikwad & gupta (2008), os tratamentos da drenagem ácida de minas podem ser divididos em duas grandes classes de metodologias: tratamento passivo: reações naturais, químicas e biológicas, que ocorrem em um reator químicomicrobiológico controlado. a alimentação é feita sem assistência mecânica na maior parte do tempo. tratamento ativo: adição mecânica de álcalis para aumentar o ph e precipitar os metais. o tratamento convencional da dam é realizado pela neutralização e precipitação dos metais na forma de hidróxidos (campaner & silva, 2009). o processo ativo por neutralização/precipitação tem sido o preferido pelas indústrias de mineração de carvão no brasil. o processo de separação sólido-líquido varia, sendo aplicados bacias de decantação, decantadores convencionais, decantadores de lamelas e unidades de revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 26 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 flotação por ar dissolvido (rubio et al., 2007). uma forma alternativa de tratamento para a dam está sendo estudada por souza et al. (2009), o uso de cobertura seca. para tanto foi construído em uma carbonífera de criciúma/sc, em escala piloto, um sistema composto por quatro cavidades com volume aproximado de 110 m3 cada, preenchidas com rejeito oriundo da operação de beneficiamento de carvão. três das quatro células receberam coberturas diferentes e uma delas simulou a situação real, com o rejeito exposto diretamente às intempéries. no presente estudo utilizou-se a dam proveniente da célula que não recebeu a cobertura seca, proveniente do estudo supracitado, uma dam coletada em boca de mina abandonada e também uma dam proveniente da bacia de adução de uma carbonifera, a fim de caracterizar as três amostras antes e após neutralização com hidróxido de sódio e comparar os resultados obtidos entre as amostras e com os parâmetros da legislação vigente. os padrões de lançamento da dam após tratamento seguem as diretrizes da resolução conama n° 357 de 17 de março de 2005, que estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes industriais. o objetivo deste trabalho é caracterizar amostras de drenagem ácida de minas antes e após neutralização com hidróxido de sódio e comparar os resultados obtidos com os parâmetros da legislação local. materiais e métodos a metodologia adotada pode ser descrita em 5 etapas e está exemplificada no fluxograma de trabalho (figura 4) que será posteriormente detalhado: figura 4. fluxograma de trabalho: etapas. 1a etapa: coleta foram coletadas amostras de dam de três locais em santa catarina: de um módulo de rejeitos em teste em uma carbonífera local (figura 5), de uma boca de mina abandonada (figura 6) e de uma bacia de adução também de uma carbonífera local (figura 7), identificadas neste trabalho como cs, ss16 e edr3, respectivamente. a primeira amostra foi coletada na última semana de outubro de 2009 e as duas outras na primeira semana de dezembro do mesmo ano. figura 5. módulo de rejeitos: teste de cobertura. figura 6. boca de mina abandonada. coleta 1ª etapa caracterização 2ª etapa oxidação 3ª etapa neutralização 4ª etapa reanálises 5ª etapa evista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 27 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 figura 7. bacia de adução edr3. fez-se a escolha dos locais de coleta de modo a conseguir amostras com diferentes características, capazes de representar situações distintas de geração de dam: 1ª – a dam coletada no módulo de rejeitos em teste, pode “ser comparada” com drenagens encontradas em lagoas ácidas ao redor de pilhas de rejeitos abandonadas. segundo gomes (2004), há 77 lagoas ácidas e 115 áreas com depósitos de rejeitos no sul de santa catarina. 2ª – a amostra ss16 proveniente de uma boca de mina abandonada, “representa” dams geradas na mesma situação e, assim como esta, estima-se a ocorrência de aproximadamente 1.000 bocas de minas abandonadas e até novembro de 2008 foram cadastradas aproximadamente 768 bocas de minas nesta situação, na região (amaral et al., 2009). 3ª a dam coletada na bacia de adução possui alta concentração de metais dissolvidos, pois recebe os efluentes gerados em toda a unidade carbonífera. vale ressaltar que a composição de cada dam varia de acordo com a produtividade, condições climáticas, qualidade do carvão explorado, entre outros fatores e, portanto, não se pode afirmar que as amostras estudadas são representativas para todas as situações mesmo quando provenientes de fontes similares. 2a etapa: caracterização após coleta as amostras foram acidificadas com ácido nítrico até ph 1 de modo a preservar as amostras, para posterior análise de espectrometria de absorção atômica a fim de se identificar a concentração dos seguintes metais: al, cd, cr, cu, fe, mn, mg, ni, pb e zn. o teor de fe+3 foi determinado por titulometria e o de fe+2 por diferença em relação ao fe total previamente determinado. a determinação dos teores de ca, k, sulfato e cloreto se deram através de cromatografia iônica. para a análise no cromatógrafo as amostras foram previamente filtradas em membrana de 0,45 μm. 3ª etapa: oxidação considerando que o objetivo deste trabalho é a avaliar a eficiência de remoção dos metais no tratamento da dam através de neutralização até ph6, optou-se por realizar a oxidação da amostra cs antes da neutralização através da adição de peróxido de hidrogênio, agitação e bombeamento de ar (wei et al., 2005), para oxidação do fe2+ inicialmente presente na solução em fe3+, isso porque o ferro pode estar presente na dam nos dois estados de oxidação (ii e iii) e as duas formas se comportam de modo bastante desigual: enquanto a concentração do fe3+ é igual a 10-4 m para um ph da solução igual a 3, um ph de aproximadamente 8 é necessário para se conseguir a mesma concentração do íon fe2+ (jonhson & hakkberg, 2005). 4ª e 5ª etapas: neutralização e reanálises o ph das amostras foi corrigido a 6, sob constante agitação e utilizando hidróxido de sódio 4n (figura 8). o hidróxido de sódio é cerca de 1,5 vezes mais efetivo para a neutralização que a cal, embora apresente maior custo (jonhson & hakkberg, 2005). a lama formada pela precipitação dos metais foi separada da solução através de filtração em papel de filtro de filtração rápida (figura 9), posteriormente o sobrenadante foi caracterizado usando os mesmos parâmetros das amostras brutas. após a neutralização as amostras receberam novas identificações: cs csn6, ss16 ss16n6 e edr3 edr3n6. evista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 28 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 figura 8. neutralização: amostra ss16. figura 9. filtração da amostra cs: lama. materiais e métodos os resultados obtidos através das análises químicas estão compilados na tabela 1, assim como os limites máximos permitidos para lançamento de efluentes, de acordo com a resolução conama 357/2005. para facilitar a visualização dos resultados e a comparação entre as amostras, estes mesmos dados foram transformados em porcentagem e estão apresentados na figura 10. parâmetro concentração (mg.l-1) cs csn6 ss16 ss16n6 edr3 edr3n6 conama 357/2005 ph 1,92 6,0 3,05 6,0 1,89 6,0 5,0 a 9,0 al 11.820,00 67,50 269,00 75,00 427,00 n.d. - ca 1.156,44 723,56 143,07 114,64 1609,33 314,04 - cd 0,39 0,12 n.d. n.d. n.d. n.d. 0,20 cr 0,27 0,08 n.d. n.d. 0,02 0,02 0,50 cu 7,77 0,11 n.d. n.d. 0,05 0,02 1,00 fe total 7.806,00 1,62 0,65 0,07 127,80 0,02 15,00 fe+2 4.257,24 -0,65 -75,03 - fe+3 3.548,76 -n.d. -52,05 - k 1.236,07 n.d. 64,07 63,89 1.738,52 58,12 - mn 139,30 23,50 5,45 1,15 5,45 5,44 1,00 mg 93,66 n.d. 19,24 14,57 154,53 35,03 - ni 10,09 0,54 0,16 0,16 0,37 0,32 2,00 pb 1,57 0,85 n.d. n.d. n.d. n.d. 0,50 zn 159,70 0,51 0,56 0,49 8,50 n.d. 5,00 cl484,72 384,57 69,76 56,22 1.513,42 851,71 - so4 -2 43.772,28 21.085,89 3.671,45 466,43 3.671,45 1.510,27 - n.d. – não detectado tabela 1. caracterização química das amostras cs, csn6, ss16, ss16n6, edr3 e edr3n6 e também os limites máximos permitidos pelo conama 357/2005. observando-se a tabela 1 e a figura 10, verificamos que na dam cs os metais com maiores concentrações são: al, ca, fe e k que somados correspondem a aproximadamente 98,16% do total de metais presentes nesta amostra. mn, mg e zn possuem concentrações intermediárias, 139,30, 93,66 e 159,70mg.l-1, respectivamente. já os teores de cd, cr, cu, ni e pb são menores que 10mg.l-1 e a soma dos mesmos totaliza 0,09% dos metais presentes nesta amostra. revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 29 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 o alto teor de sulfatos das amostras cs e edr3, 65% e 40% respectivamente, e o baixo ph, 1,92 e 1,89 respectivamemnte, estão relacionados à concentração de ácido sulfúrico e íons livre de hidrogênio (h+) (gaikwad & gupta, 2008). na amostra edr3 os metais com maior concentração são ca e k, com cerca de 36%, seguidos pelo al, fe e mg que somados representam 7,66% do total da amostra. já, a somatória dos demais metais (cr, cu, mn, ni e zn) não ultrapassa 14,39mg.l-1, o que corresponde a menos que 0,2%. também na tabela 1 e na figura 10, verifica-se que na amostra ss16 as concentrações de fe, zn e ni são menores que 1mg.l-1 e o teor de ca e al correspondem a 82,05% do total dos metais presentes. a concentração de mn é menor que 10mg.l-1 e a de k encontra-se em torno de 60mg.l-1. a concentração de cloreto totaliza 1,6% do total e a alta concentração de sulfato, 3.671,25mg.l-1, justifica o baixo ph da amostra: 3,05. em todas as amostras, entre os cinco metais com maior concentração aparecem k, ca e al. ainda da análise da tabela 1 tem-se que alguns metais presentes na dam cs não estão presentes na dam ss16 ou edr3, tais como: cd, cr, cu e pb. outra observação relevante é que mesmo os elementos que são comuns às três amostras apresentam diferentes concentrações. essas diferenças entre as amostras podem estar relacionadas com a qualidade e composição da matéria-prima extraída (camada de onde o carvão foi extraído – geologia local), com os tipos de rochas e mineral no local de formação e passagem da dam, uma vez que a mesma tem elevada capacidade de lixiviação de elementos presentes no minério e nas rochas circundantes à área minerada (campaner & silva, 2009). outro fator que influencia a composição das dams é a presença ou não de bactérias acidofílicas nas mesmas. uma vez que, conforme apresentado anteriormente, as reações envolvidas na formação da dam se dão de acordo com a reação (3) que converte o fe+2 a fe+3 retroalimentando a reação (2) que ocorre pela ação das bactérias acidofílicas. tais bactérias vivem e crescem somente em meio ácido com ph variando entre 1,5 e 3 (garcia jr, 1995; blodau, 2006). a influência dos fatores supracitados nas amostras analisadas pode ser identificada visualmente na coloração em que estas se apresentam: figura 10. composição das dams brutas em porcentagem. revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 30 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 cs e edr3 com coloração avermelhada, justificada pela presença de fe(oh)3 e ss16 incolor. esta análise visual foi corroborada pela determinação titulométrica do teor de fe+3 encontrado na amostra cs (3.548,76mg.l-1) e edr3 (52,05mg.l-1), enquanto que na amostra ss16 todo o ferro presente encontrava-se na forma fe+2. além disso, tem-se a diferença na origem das amostras, pois a amostra ss16 é proveniente de uma boca de mina abandonada enquanto que a dam edr3 foi obtida a partir da bacia de adução que recebe todo o efluente gerado em uma carbonífera, inclusive a dam proveniente das pilhas de rejeitos. já a dam cs é gerada a partir de um módulo de rejeitos sem cobertura, ou seja, os rejeitos do carvão estão expostos diretamente a intempéries e sabe-se que a pirita quando em contato com ar (oxigênio) e água oxida-se e inicia reações de hidrólise que produzem ácido sulfúrico (h2so4) e íons livre de hidrogênio (h+), acidificando ainda mais o meio (kontopoulos, 1998; gaikwad & gupta, 2008). apesar dos metais cd, cr, cu, pb, ni, mn e zn estarem em menores proporções nas amostras, suas presenças não podem ser ignoradas, uma vez que estes metais representam riscos a saúde e ao meio ambiente e, portanto devem ser removidos da dam até os limites máximos permitidos pela resolução conama 357/2005 para a disposição final desta como um efluente industrial. os percentuais de remoção após a neutralização das amostras de dam são apresentados na figura 11, para cada um dos parâmetros analisados, em cada uma das 3 amostras avaliadas. figura 11. porcentagem de remoção dos parâmetros após neutralização das dams. observa-se que mesmo após a neutralização com naoh 4n até ph 6, a concentração de pb, para a amostra csn6 e mn para todas as três amostras extrapolaram o limite máximo permitido pela legislação. na amostra csn6 a concentração de pb foi igual a 0,85mg.l-1, sendo que o limite é de 0,50mg.l-1 e o mn se apresentou 23,5 vezes maior que o máximo permitido, enquanto que na ss16n6 ultrapassou apenas 0,15mg.l-1. já na edr3 o teor de mn é 5 vezes maior que o permitido, conforme apresentado na tabela 1. na figura 11 é possível observar que percentuais de remoção acima de 98% ocorreram na amostra cs para os elementos: al, cu, fe, k, mg e zn; na amostra edr3 para al, fe, k e zn; e na ss16 para cu e cr. já para os metais cd e cr da amostra cs, o percentual de remoção foi aproximadamente de 70% e para o sulfato em torno de 50%. para mn e ni, o percentual de remoção foi maior que 80%, na mesma amostra o teor de remoção de ca e pb ficou em torno de 40% e cloreto em torno de 20%. na amostra ss16 os metais fe e al tiveram percentual de remoção maior que 70%, enquanto que o ca e mg apresentaram em torno de 20% de remoção. ainda na mesma amostra, os percentuais de remoção de zn e cloreto foram de aproximadamente 15% e a de k menor que 1%. com exceção do ni na amostra ss16n6, quando os elementos aparecem na figura 11 como percentual zero é porque não faziam parte da composição amostra bruta. as diferenças no comportamento das amostras podem ter sido influenciadas devido à diferença de ph inicial das amostras, do teor de sulfatos e de cloretos. além da co-precipitação que pode ocorrer de outros metais presentes na dam juntamente com o hidróxido férrico devido à diferença de potencial entre os metais em solução (blodau, 2006). comparando os resultados obtidos para amostra ss16 com os apresentados por wei et. al. (2005), verifica-se que ambas apresentam características e comportamento próximos. enquanto que a amostra cs e a amostra edr3 apresentam mais de 20 vezes a quantidade de sulfatos da dam caracterizada pelo autor supracitado. essa diferença na concentração de sulfatos pode influenciar no produto de solubilidade dos sais metálicos revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 31 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 presentes na amostra aumentando a precipitação dos metais e sua consequente remoção. conclusão a partir dos resultados de caracterização, conclui-se que em todas as amostras, entre os cinco metais com maior concentração aparecem k, ca e al. dos resultados apresentados para o percentual de remoção dos metais após a neutralização podemos concluir que este tratamento mostrouse eficiente (percentuais de remoção acima de 70%) para os metais al e fe das três amostras; k, mg e zn para as amostras csn6 e edr3n6; cu da amostra csn6; e ca da amostra edr3n6. pb e mn mesmo após tratamento ainda permaneceram em concentrações superiores aos limites máximos permitidos pela resolução conama 357/2005. conclui-se também que o percentual global de remoção após o tratamento da dam foi maior para a amostra cs (percentual de remoção maior que 97%), seguida pela amostra edr3 (70%), enquanto que para a amostra ss16 o percentual de remoção foi menor do que 50%. agradecimentos à capes – coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior; à carbonífera criciúma s/a; à sact – associação beneficente da indústria carbonífera de santa catarina; ao laprom – laboratório de processamento mineral (ufrgs); ao leamet – laboratório de estudos ambientais para metalurgia (ufrgs); à escola politécnica da universidade de são paulo (usp). referências amaral, josé e., krebs, antônio s. j. & pazzetto, mariane b.. bocas de minas de carvão abandonadas em santa catarina. anais do xxiii encontro nacional de tratamento de minérios e metalurgia extrativa – gramado, rio grande do sul, 27 de setembro a 1º de outubro de 2009. v. 2, p. 397-402. blodau, c. a review of acidity generation and consumption in acidic coal mine lakes and their watersheds. science of the total environment, 369, p. 3017-332, 2006. borba, r. f. & araújo, l. p. o. carvão mineral. informe mineral, departamento nacional de produção mineral dnpm, p. 13, 1° sem. 2009. campaner, v. p. & silva, w. l. processos físico-quimicos em drenagem ácida de minas em mineração de carvão no sul do brasil. química nova, v. 32, p. 146-152, 2009. farfan, j. r. j. z.; 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farmers; occupational exposure; health; intoxication. r e s u m o no brasil, o acesso e desenvolvimento de tecnologias para aplicação na agricultura é um fato, destacando-se o uso de agrotóxicos nas lavouras, mesmo na agricultura familiar. no entanto, alguns fatores agravam os riscos relativos ao uso de agrotóxicos nesta última, como baixo nível escolar, falta de conhecimento sobre os riscos e não seguimento de instruções de segurança. assim, o presente trabalho visou identificar os agrotóxicos utilizados pelos agricultores familiares da união das associações do vale do salitre (uavs), analisando o método de uso empregado e os possíveis riscos que essas substâncias oferecem à saúde dos agricultores. o trabalho foi realizado com 31 agricultores familiares do distrito do junco (juazeiro/ba) que utilizam agrotóxicos em suas plantações. as informações foram obtidas com a aplicação de questionários semiestruturados. como resultados, identificouse que 100% dos agricultores são do sexo masculino, com média de idade entre 34 e 41 anos, e, que apesar da baixa escolaridade, não foram identificados agricultores analfabetos entre os participantes. a maior parte dos agrotóxicos (utilizados por 68% dos entrevistados) é classificada toxicologicamente como extremamente tóxica; além disso, foi identificada a prática da realização de misturas de agrotóxicos. verificouse também que grande parte dos agrotóxicos empregados era aplicada em plantas não indicadas nas bulas. os achados deste estudo servem de orientação para ações da sociedade e do poder público, no sentido de prover uma atividade mais segura e produtiva para o agricultor familiar. palavras-chave: assistência técnica; agricultores; exposição ocupacional; saúde; intoxicação. risks to the environment and to the health of family farmers through the inappropriate use of pesticides: the case of the union of associations of the salitre valley, juazeiro/ba, brazil riscos ao meio ambiente e à saúde de agricultores familiares pelo uso inadequado de agrotóxicos: o caso da união das associações do vale do salitre, juazeiro/ba, brasil israel vieira de souza1 , tâmara almeida e silva2 , francisco alves pinheiro3 1universidade do estado da bahia – juazeiro (ba), brazil. 2universidade do estado da bahia – paulo afonso (ba), brazil. 3universidade federal do vale do são francisco – juazeiro (ba), brazil. correspondence address: israel vieira de souza – avenida sebastião almeida branco, 29 – pedra do lord – cep: 48901-340 – juazeiro (ba), brazil. e-mail: israel_cnbp@hotmail.com conflicts of interest: the authors declare no conflicts of interest. funding: none. received on: 10/10/2022. accepted on: 12/10/2022. https://doi.org/10.5327/z2176-94781469 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. https://orcid.org/0000-0003-4447-9220 https://orcid.org/0000-0002-9265-8285 https://orcid.org/0000-0001-8651-5205 mailto:israel_cnbp@hotmail.com https://doi.org/10.5327/z2176-94781469 risks to the environment and to the health of family farmers through the inappropriate use of pesticides: the case of the union of associations of the salitre valley, juazeiro/ba, brazil 655 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 654-664 issn 2176-9478 introduction agriculture is in a constant process of technological development, whether in relation to machinery, or in relation to the inputs used in crops. however, due attention should be paid to the use of pesticides, especially the those applied by family farmers’ use, due to the fact that since there is evidence that the low knowledge and awareness of farmers about the risks related to the use of these products is a problem that threatens their health (bagheri et al., 2018) and the environment (damalas and koutroubas, 2018; bondori et al., 2019). it is also noteworthy that family farming plays an important role in the development of brazil. although its socioeconomic importance has been placed in the background by the state and dominantsectors (picolotto, 2014), it emerges with the mission of reconciling aspects related to social, economic, environmental, and food security issues. brazilian farmers, in many cases, make use of pesticides without proper technical guidance, which starts from the purchase of the products and extends to their application in the field. in addition, they do not have the necessary knowledge of health and safety standards for the proper handling of pesticides (adissi and pinheiro, 2015), and this type of use constitutes a risk for users and their surroundings (recena et al., 2006). therefore, understanding the product that is being used and knowing its risks, the effects on health, and the appropriate means of risk control are fundamental to develop a safer activity (brevigliero et al., 2020), both for the health of the rural worker and for the environment. the risk classification of pesticides used in brazil is based on resolution dc/anvisa no. 294, of july 29, 2019, which established the criteria for toxicological evaluation and classification of pesticides, components, related substances and wood preservatives. according to article 39 of this resolution, the classification according to acute toxicity must be determined and identified with the respective category names, where: • category 1: extremely toxic product; • category 2: highly toxic product; • category 3: moderately toxic product; • category 4: slightly toxic product; • category 5: product unlikely to cause acute harm; • unclassified: not classified product. access to this information and understanding its meaning are considered important and necessary factors for the safe use of agrochemicals. however, despite regulations regarding pesticide labeling, many farmers do not follow these guidelines, either due to their low levels of education (remoundou et  al., 2015; öztaş et  al., 2018), or due to issues regarding risk perception (bagheri et  al., 2018). thus, in many cases, increased occupational exposure to pesticides is linked to lack of attention to instructions on their use, and particularly to the failure to comply with basic safety regulations (damalas and eleftherohorinos, 2011), which are often not clearly accessible to the user. in addition to the access to information, the farmer must understand its meaning and fully comprehends the risks related to each piece of information. additionally, one should be aware of the likely acute effects related to the use and ways to avoid contact with the chemical substance. in this sense, it is essential to understand and fulfill the safety measures, which includes following the manufacturers’ recommendations, described in the labels of pesticides (soares and souza porto, 2009), and using the personal protective equipment (ppe) while handling the products (weng and black, 2015). another important source of information is the msds (material safety data sheet), which is the basis for the risk management system, since it enables actions based on the conditions of use of the products, resulting in more efficient safety measures (pinheiro, 2015). however, following such guidelines, contained in package leaflets/labels, collides with the low educational level of farmers (öztaş et al., 2018; sapbamrer, 2018; dalbó et al., 2019) and the use of ppe has as barriers the cost of acquisition, lack of information, resistance of farmers to its use and lack of access to it (adissi and pinheiro, 2015; magalhães and caldas, 2019), mainly due to the cost of acquisition thereof. in this context, it is asked: what is the situation of family farmers of the union of associations of the salitre valley regarding the use of pesticides? the answer to this question is fundamental not only for the community studied, but it is also important for contributing to the debate and for new research on the conditions of family farming in brazil, as well as for subsidizing government actions, in the sense of providing a safer and more productive activity for the family farmer. thus, this study aimed to identify the pesticides used by family farmers in the union of associations of salitre valley (união das associações do vale do salitre — uavs), analyzing the method of use employed and the possible risks that pesticides offer to the health of farmers. the hypothesis is that family farmers receive technical assistance and use pesticides according to technical guidance, preserving their health and the environment. methodology the municipality of juazeiro is inserted in the integrated region of economic development (ired) of the pole petrolina/pe and juazeiro/ba (cavalcante et al., 2018), and is prominent in irrigated agriculture. according to junqueira et al. (2020), the city of juazeiro-ba is located in the northeastern semi-arid region, within the polygon of droughts. the microregion of juazeiro is located in the submedium of the são francisco river basin, forming, with the neighboring municipality of petrolina-pe, the largest urban agglomeration of the brazilian semiarid region. according to data from ibge (2017), the district of junco is part of the municipality of juazeiro/ba. this district is located in the region known as the salitre valley, which stretches from the community of passagem do sargento (on the border with campo formoso) to boca souza, i.v. et al. 656 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 654-664 issn 2176-9478 da barra, situated on the banks of a portion of the salitre river basin (ufba, 2001). this locality is permeated by a history of conflicts over water and land, as a result of unequal access to them (rossi and santos, 2018), which became more acute after the implementation of the irrigated perimeters (rossi and santos, 2018), that aimed to develop irrigated fruit farming in the region, through the salitre project. the junco district has several associations, most notably the union of associations of the salitre valley (uavs). the uavs is composed of 10 local associations, totaling 397 members, which are distributed throughout the district as shown in figure 1. of these 397 members, according to information from the presidents of the associations, most of them perform economic activities such as trade, passenger transportation, livestock industry, organic agriculture, agriculture with use of salaried labor, agricultural workers, among others, and few develop family-based agriculture. in this case, the criteria for inclusion in this study were: being a family farmer, being over 18 years old, producing with the use of pesticides, and being a member of the uavs. the farmers participating in the interviews were selected through the snowball technique, which is based on the indication of the participants themselves, who nominate new participants, according to the inclusion criteria, until all have been interviewed (baldin and munhoz, 2011). from the application of the snowball technique, 35 farmers were identified, and 31 agreed to participate in the research. for data collection, interviews were conducted between april and june 2022, using a semi-structured questionnaire. this study was authorized by the ethics and research committee of universidade do estado da bahia, under number caae 36657720.9.0000.0057. the questionnaire was comprised of both open and closed questions. the first part dealt with the socioeconomic survey of the study population. the second part contained questions that sought to identify the products grown on the farms, the type of pesticides used, the knowledge about health and environmental risks, the existing sources of information, the target crop, and the harmful effects of pesticides used on the health of the farmer and the environment. figure 1 – distribution of uavs members in the junco district, salitre valley, juazeiro-ba. risks to the environment and to the health of family farmers through the inappropriate use of pesticides: the case of the union of associations of the salitre valley, juazeiro/ba, brazil 657 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 654-664 issn 2176-9478 the interviews were conducted in the production site, which made it possible, through non-participant observation, to verify the storage site for pesticides, the use of personal protective equipment (ppe) and the pesticides employed. through literature searches, consultations of chemical material safety data sheets (msds) and pesticide labels, we evaluated the effects of the used pesticides on the health of farmers and the environment, whether the chemicals are being applied in accordance with the guidelines contained in the labels and with the crop for which it is intended, as well as whether the product is approved for use in our country. the data collected underwent descriptive statistical analysis to verify socioeconomic characteristics of the participants, the representativity of a given pesticide in relation to the overall use, the rate of correct and incorrect use relative to the target crop of the pesticide and the number of pesticides used. it also served as basis to relate the possible damage to the health of farmers. results and discussion socioeconomic aspects from the analysis of the data collected, it can be stated that 100% of the respondents are male, similar data being found in the region of juazeiro-ba and petrolina-pe (corcino et al., 2019). regarding the age of the farmers, they presented a distribution between 20 and 62 years of age, with the most frequent range being the interval between 34 and 41 years of age (23%). the work of corcino et al. (2019) found a higher frequency in the age range distributed between 40 and 59 years, while in the work of petarli et al. (2019) the main age range was between 30 and 39 years, quite similar to that found in the present work. barring methodological issues, it can be stated that the majority of these farmers, in general, has its largest distribution among men under 60 years old (94%), which indicates a mature population, but with few young people, only 6%. concerning the level of education, it is important to note that there was no record of illiteracy among the farmers interviewed, and that 35.5% claimed to have completed high school. such information differs from the latest census data from ibge (pnud, 2010), for the municipality of juazeiro/ba, where the illiteracy rate was approximately 51,14%, and is also distinct from the study conducted by corcino et  al. (2019), which found an 8.8% illiteracy rate among agricultural workers and landowners in the region of juazeiro-ba and petrolina pe. despite the positive data, most farmers have complete (38.7%) and incomplete (22.6%) elementary school level. other studies point to the low educational level of farmers, such as illiteracy (remoundou et al., 2015) and incomplete elementary level education (dalbó et al., 2019), as a factor that generates health and safety risks in relation to the use of pesticides, as it contributes to their inappropriate use (dalbó et al., 2019), in addition to affecting the development of family farming production (souza et al., 2019). the results obtained in the study conducted by magalhães and caldas (2019), in the federal district, further corroboates this statement, in which almost half of the farmers assisted in outpatient care, in connection with the use of pesticides, had only elementary school level education. therefore, it is important to understand that the educational level of the population under study is an important factor to understand the type of use that they make of pesticides, and from then on to suggest control measures that are contextualized with the environment and the individuals involved.this is mainly due to the fact that illiteracy rates of farmers in underdeveloped countries contribute to their difficulty in understanding the safety regulations in the use of pesticides (remoundou et  al., 2014), as observed in the study conducted by wahlbrinck et al. (2017), in the municipality of imigrante-rs, where 83.1% of farmers had incomplete high school education, and only 33.1% claimed to read or understand what was written on the pesticide labels. internet access was confirmed by 93.5% of the respondents, who cited cable and mobile data connection as their main means of connection. these results confirm that farmers have means of access to important information, such as television and internet, which, if well used, can be an important means of obtaining information about the products used in the field. part of the interviewees (32%) highlighted the participation of up to two people from the family unit in agricultural activities, with greater relevance for the participation of the wife, who was pointed out in 35.5% of the interviews, followed by the children, who accounted for 22.5%, reinforcing and further characterizing this agricultural activity being developed as family work. other farmers also point out parents, nephews, brothers and sisters, in-laws, and neighbors as individuals who work in the field to help them out. only 16.1% claim to rely on the labor force of rural day laborers to help at some point during the farming season. the main data from the interviews and questionnaire application are presented in table 1. besides the agricultural activity, 68% of the farmers state that they perform other economic activities to complement their income, the main ones being: commerce (29%) (grocery stores and bars), activities governed by the brazilian consolidation of labor laws (the clt) (19%), day labor for other farmers (14%), and raising goats and sheep (14%). an important element for the health of farmers and their families is access to a source of drinking water. in this case, only 48% indicated as a source thereof the water and environmental sanitation service (saae), without any treatment of effluents and waste disposal, of the municipality of juazeiro / ba, another 48% have access to drinking water through cisterns, which are supplied by tanker cars, and 4% point to artesian wells as their sources of drinking water. taking into account that contaminated drinking water is a source of contamination by pesticides (damalas and eleftherohorinos, 2011), the use of water from artesian wells, which are in or near cultivation areas, increases the probability of contamination of farmers, their families, domestic animals, and possibly neighbors who use this water domestically, since the intensive use of pesticides in agricultural systems causes environmental contamination of water, soil, food, and organisms (sapbamrer, 2018). souza, i.v. et al. 658 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 654-664 issn 2176-9478 aspects related to the production process regarding the production process, it is noteworthy that the area used for planting is mostly owned by the farmer himself (51.6%), and planting occurs in areas that have between 1-2 hectares (41.9%), less than 1 hectare (16.1%) and 1 hectare (12.9%), whereas only 16.1% had access to bank financing for their current production. these results corroborate the research conducted by pereira et al. (2009), in the region of petrolina-pe and juazeiro-ba, which already pointed out the difficulty in obtaining financial resources to fund production. according to souza et al. (2019), the obstacles to access financial resources limit the access of family farmers to more efficient production technologies. the products most grown by family farmers of the uavs are presented in figure 2, with emphasis on melon, lemon, pumpkin, bell pepper and passion fruit, as the most cultivated. it is worth noting that most farmers grow an average of two products, with some of them producing three to four agricultural products at the same time. the commercialization of all production is performed, in 87% of cases, through the middleman, a common figure in wholesale markets who defines the flow of agricultural products (moraes et  al., 2018). these data differ from those found by nascimento et  al. (2016), in mato grosso do sul, where family farmers who used the services of middlemen were approximately 47%. these results demonstrate the need for action, together with family farmers and public authorities, in order to streamline the process of direct selling, which brings greater financial return to the farmer. an interesting practice that deserves to be highlighted is the fact that 3 family farmers (6% of the participants) who use water from artesian wells for irrigation through small dams for water storage also fatten nile tilapia (oreochromis niloticus linnaeus, 1758) in these storage dams. this activity, in addition to generating income and being a source of protein for the family, also potentially contributes to the process of crop fertilization (baioni et  al., 2017). table 1 – socioeconomic characteristics of family farmers in the union of associations of the salitre valley, (uavs), junco district, juazeiro-ba, in june 2022 (n = 31). source: prepared by the author (2022) based on interviews using a semi-structured questionnaire, between april and june 2022. characteristic frequency percentage (%) gender female 0 0 male 31 100 age 20 |—27 2 6.5 27 |—34 5 16.1 34 |—41 7 22.5 41 |—48 6 19.4 48 |—55 6 19.4 55 |—62 5 16.1 number of children 0 6 19.4 1 6 19.4 2 8 25.8 3 7 22.5 4 or more 4 12.9 educational level illiterate 0 0 complete elementary school 12 38.7 incomplete elementary school 7 22.6 complete middle school 0 0 incomplete middle school 0 0 complete high school 11 35.5 incomplete high school 1 3.2 average family income less than 1 minimum wage 3 9.8 1 minimum wage 19 61.2 between 1 and 2 minimum wages 4 12.9 between 2 and 3 minimum wages 4 12.9 between 3 and 4 minimum wages 0 0 between 4 and 5 minimum wages 1 3.2 more than 5 minimum wages 0 0 performs another activity besides agriculture yes 21 67.7 no 10 32.3 internet access yes 29 93.5 no 2 6.5 figure 2 – relationship between farmer’s rates and the varieties of crops grown by family farmers in the uavs. source: prepared by the author (2022) based on interviews using a semi-structured questionnaire, between april and june 2022. risks to the environment and to the health of family farmers through the inappropriate use of pesticides: the case of the union of associations of the salitre valley, juazeiro/ba, brazil 659 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 654-664 issn 2176-9478 however, there is a probability that this water source is contaminated by pesticides and these fish are another source of contamination for those who consume them. because, as stated by santana and cavalcante (2016), the toxic effects of pesticides on fish represent a threat to the health of their consumers, including humans. brazil has been presenting, in recent years, an increase in the consumption of pesticides in the field, as shown in the study by ribeiro et  al. (2022), in which between 2000 and 2014 there was an increase of 213% in the commercialization of pesticides, with the northeast region showing an increase of 97.5% in sales, the state of bahia standing out in the sales average. in this respect, regarding the main pesticides used by family farmers in uavs, the seven (7) most cited by family farmers are shown in table   2, with vertimec 18 ec (68%) and klorpan 480 ec (35.0%) standing out. it is worth noting that, on average, each farmer claimed to use at least three (3) different pesticides during cultivation, less than the five (5) used by farmers in santa maria do jetibá-es (petarli et  al., 2019). other pesticides cited were: amistar top, avatar, capataz, cercobin 700 wp, curacron 500, curyon 550 ec, dimexion, glyphosate notox sl, karate zeon 50 cs, manzate wg, polytrin, potenza sinon, premio, tifmine, trigard 750 wp and voraz. among these, glyphosate stands out as one of the most commercialized worldwide (pestizidatlas, 2022). in developing countries, like brazil, farmers use highly toxic pesticides, many of them banned from the producing countries (bondori et  al., 2019). in this study of the most used pesticides (table 2), the majority is toxicologically classified as extremely toxic, used by 68% of the respondents. similarly, 88% of family farmers in santa maria de jetibá-es also use pesticides in this classification (petarli et al., 2019). such information warns of the danger existing in the handling thereof, both for man and for the environment. however, it is a fact that most farmers have little knowledge of the risks to their health related to the use of pesticides (weng and black, 2015), which corroborates the need for actions intended to provide information to farmers, in such a way that there are changes in behaviors in the field. regarding the chemical groups to which the 7 (seven) most cited pesticides belong, they are divided into: avermectins (42.9%), pyrethroid (20.6%), organophosphate (23.8%) and the oxine methylcarbamate (12.7%). the active ingredients (ai) and their chronic effects are presented in table 3. in the study by corcino et  al. (2019), in juazeiro-ba and petrolina-pe, pyrethroids (18.4%) and organophosphates (17%) were also highlighted. all identified ais (table 3) present acute and chronic effects related to exposure during handling thereof, with abamectin, cypermethrin and methomyl classified as extremely toxic. according to remoundou et  al. (2014), in general, exposure to pesticides causes acute effects to human health, such as: headaches, nausea, eye irritation, skin rashes and flu-like symptoms, most of which are related to all the ais identified in this study. additionally, some ais exhibit potentially carcinogenic effects and reduced human reproductive function (carneiro, 2015), information that is not present in the package inserts provided by manufacturers. data from the interviews conducted point out that 38.7% of family farmers have experienced some discomfort during pesticide application, with complaints related to irritation of the throat, eyes and nostrils, and headache, indicated as the most common acute effects experienced by family farmers. similar results were found in studies in rio de janeiro (leão et al., 2018) and in the region of juazeiro-ba and petrolina-pe (corcino et  al., 2019).however, 61.3% of the respondents reported that they had never experienced any discomfort during, or after, pesticide application. nevertheless, as stated by berg et al. (2019), farmers may feel the harmful effects of pesticides years after being exposed and not make the cause and effect relationship with the exposure experienced in the past. table 2 – main pesticides mentioned by family farmers from the uavs, junco district, juazeiro-ba. source: based on adapar (2022) and agrolink websites (2022). trade name/chemical group action toxicological classification environmental hazard classification registration holder abamex br 18 group 6 – avermectins acaricide, insecticide and nematicide class i – highly toxic class iii – environmentally hazardous product sumitomo chemical brasil indústria química s.a cyptrin 250 ce group 3a pyrethroid contact and ingestion insecticide class i – highly toxic class i – highly hazardous to the environment nufarm indústria química e farmacêutica s/a kaiso 250 cs group 3a pyrethroid contact and ingestion insecticide class iii – moderately toxic product class ii – very hazardous to the environment sumitomo chemical brasil indústria química s.a klorpan 480 ec group 1b – organophosphate contact and ingestion insecticide class iii – moderately toxic product class ii – very hazardous to the environment nufarm indústria química e farmacêutica s/a lannate br group 1a oxime methylcarbamate systemic and contact insecticide class i highly toxic product class ii very hazardous to the environment corteva agriscience do brasil ltda. malathion 1000 ec group 1b organofosforado inseticida de contato e ingestão class v – product unlikely to cause acute harm class ii – very hazardous to the environment fmc química do brasil ltda. vertimec 18 ec group 6 – avermectin acaricide, insecticide and nematicide class iv – mildly toxic product class ii – very hazardous to the environment syngenta proteção de cultivos ltda. souza, i.v. et al. 660 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 654-664 issn 2176-9478 a worrisome fact is related to the practice of mixing two (2) or three (3) different pesticides, because no package insert consulted indicates the need for this mixture, highlighting that the critical point is the concentrations used by farmers in the mixtures (belchior et al., 2014). the process of mixing pesticides in the field is a problem pointed out in several studies (damalas and eleftherohorinos, 2011; gazziero, 2015), and, according to research by yassin et  al. (2002), in the gaza strip, farmers who performed mixing had a higher prevalence of toxicity symptoms. according to castro (2009), due to the reality of the mixtures that occur in the field, it is necessary to understand the toxic potential of these mixtures, in order to determine the advantages and disadvantages of their use, “because mixtures involve greater risk” (majolo and rempel, 2018, p. 16), despite being a common practice in brazil, information about mixtures is insufficient (gazziero, 2015). the problems reported above c”n be justified by the fact that over 87.1% of the interviewees stated that they did not receive any type of technical assistance to help with production. added to this fact, the source of information about pesticides used in the field by family farmers comes from the father (45%), neighbors (29%), other family members (10%), and pesticide sellers (16%), as found in the study by petarli et al. (2019). the data obtained from the application of the questionnaires prove, for the most part, that the knowledge about the use of pesticides is related to the transfer of knowledge from father to son. other sources are neighbors and vendors, also observed in a study conducted in pakistan (damalas and khan, 2016), making it clear that most of the information is contained within the farmers’ family cycle, which in turn does not guarantee correct use and consequently puts the farmers’ health and the preservation of the environment at risk. according to soares and souza porto (2009, p. 2725), “the guidance of an agronomist when purchasing pesticides, the mandatory use of an agronomist’s prescription, and the use of substances that are less toxic to human health considerably reduce health costs for farm workers.” furthermore, there is evidence of a correlation between access to rural technical assistance and the viability of family farms (souza et al., 2019). when we evaluated whether farmers apply the pesticides on target plants correctly, comparing the indications contained in the pesticide package leaflets with the use that family farmers perform in the field, it was found that only the pesticide kaiso 250 cs is used 100% following what is stated in its package insert. the others, in addition to not respecting the directions on the package leaflets, are all used on plants not indicated by the manufacturers, as can be seen in table 4. this problem may be related to the lack of technical assistance, since 87% of the respondents claimed not to receive it, added to the low educational level, which may interfere in understanding the information contained in the leaflets (carvalho et al., 2016; wahlbrinck et  al., 2017), and economic pressure. because, as stated by remoundou et  al. (2015), factors such as economic pressures also influence human behavior related to the inherent risks of pesticide use. as a result of this behavior, pesticides can harm non-target organisms, causing an ecological imbalance in the environment (belchior et al., 2014). thus, the use of pesticides not indicated for a particular crop may also explain the mixtures, considering that farmers are not following the manufacturer’s guidelines and the expected effect may not occur, since the indiscriminate use of pesticides can cause the development of pest resistance (yassin et  al., 2002; carvalho et  al., 2016), thereby leading to the need to increase the amount of applications and, consequently, greater dependence on these products by farmers (yassin et al., 2002). in france, protection policies dictate that farmer protection depends on the farmer’s ability to follow a set of recommendations, such as the information contained in pesticide leaflets (jouzel and prete, 2015). table 3 – information about the health effects on humans, related to the active ingredients (ai) of the 7 pesticides most used by family farmers in the uavs. *prepared by the author (2022) based on adapar (2022) and agrolink websites (2022); **dossiê abrasco 2015 (apud carneiro, 2015). trade name active ingredient (ai) symptoms of chronic intoxication abamex br 18 vertimec 18 ec / abamectin *the active ingredient has not been found to be mutagenic, teratogenic or carcinogenic to humans. ** acute toxicity and suspected reproductive toxicity of the active ingredient (ai) and its metabolites cyptrin 250 ce / cypermethrin * unidentified. **mutagenic and genotoxic potential, decreased sperm count. kaiso 250 cs / lambda-cyhalothrin *unidentified. ** neuromotor disorders. klorpan 480 ec / chlorpyrifos *no carcinogenic potential, and no potentially teratogenic effects or reproductive disorders in experimental animals. ** neurotoxicity, endocrine disruption and decreased male reproductive function. lannate br / methomyl *unidentified. ** neurotoxicity, endocrine dysregulation, thyroid ultrastructural changes, genotoxic effect, immunosuppressive effect, and chromosomal changes. risks to the environment and to the health of family farmers through the inappropriate use of pesticides: the case of the union of associations of the salitre valley, juazeiro/ba, brazil 661 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 654-664 issn 2176-9478 another point that should be considered in this analysis is the place where pesticides are stored, for 58.1% of the farmers interviewed store pesticides in the field, under trees and covered by tarpaulin, 35.5% store them at home, in external storage, and, very worryingly, 6.5% of family farmers store pesticides inside their homes. these types of errors are characteristic of agriculture, and the storage of pesticides in an inappropriate place is a problem that threatens the health of farmers (bagheri et al., 2018) and family members. in this regard, it can be said that these storage methods expose farmers, their families, and domestic animals to the risks of contamination. thus, the harmful effects of pesticides on human health and the environment assume very extensive positions that go beyond the cultivation area, reaching the homes of farmers and their neighborhoods. all farmers interviewed irrigate their crops. however, there is a very distinct situation in this region regarding access to water for irrigation, since only 29% have access to water from the salitre irrigation project, whereas 51.6% use artesian wells and water from the salitre river during the rainy season, and 19.4% use a canal with water from lixiviation arising from sugar cane irrigation. the lack of access to the waters of the salitre project is pointed out by the interviewees as limiting the number of farmers currently producing. regarding the use of ppe, 61.3% of farmers claimed to use it during the preparation and application of the grout. however, only 19.4% made use of all ppe required for the activity, a number well below the 56.9% found by corcino et al. (2019), in the juazeiro-ba and petrolina-pe region, and the 28% found by petarli et al. (2019), in espírito santo. that is, the non-use of ppe during the handling of pesticides is a common practice in family farming (petarli et al., 2019), which leads to a more aggravating occupational exposure. a sign that demonstrates that the provision of agricultural technical assistance has the potential to change this type of inappropriate behavior is in the data found by corcino et al. (2019), which verified that 56.9% of the respondents made use of all ppe, this same study pointing out that 83.5% of the respondents received specialized technical assistance. from the analysis of the data collected during the interviews, it can be stated that farmers use a wide variety of pesticides, and these products are used indiscriminately, ignoring the manufacturer’s guidelines, whether they relate to their action on cultivated plants, or in relation to safety recommendations. such practices can lead to environmental degradation (wahlbrinck et  al., 2017), and can generate resistance of certain pests to pesticides (damalas and eleftherohorinos, 2011), thus requiring more intensive use thereof, which worsens the effects on the health of farmers and the environment. conclusions the family farmers who participated in this study showed a low average income, lack of access to federal government benefits, and diftable 4 – level of correct use as indicated on the label of the pesticides, compared to their use by farmers. source: prepared by the author (2022) based on adapar (2022) and agrolink websites (2022). trade name crop application, as indicated in the package insert, carried out by farmers application to crops which are not listed in the package insert and are carried out by farmers rate of farmers using pesticides according to the package insert (%) rate of farmers using pesticides without following the package insert (%) abamex br 18 lime mango, onion, corn, passion fruit, melon 28.57 71.43 cyptrin 250ce corn mango, lime, melon, onion, bell pepper, banana, pumpkin, papaya, beans, watermelon 7.69 12.31 kaiso 250 cs pumpkin, mango, watermelon, melon, beans, onions, bell pepper ----100 0 klorpan 480 ec citrus, corn melon, papaya, mango, bell pepper, passion fruit, onion, banana 11.76 88.24 lannate br corn lime, papaya, mango, melon, bell pepper, passion fruit, pumpkin 9.09 90.91 malathion 1000 ec citrus onion, melon, passion fruit, banana 20 80 vertimec 18 ec citrus, beans, mango, watermelon, papaya, melon, bell pepper pumpkin, guava, onion, passion fruit, banana, corn 55 45 souza, i.v. et al. 662 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 654-664 issn 2176-9478 ficulty in accessing rural financing, which represent barriers to the development of agricultural activity. in relation to education, the panorama shows an improvement in the level of schooling, which in isolation does not solve the problems identified, but creates possibilities for a policy of inclusion and sustainable development. the methods of storage of pesticides are another point of attention. it is necessary to define a safe place with limited access for the storage of these products, so that the risks related to their use are not increased, much less domiciliated. the limitation of access to water, both for irrigation and domestic consumption, is an issue that goes beyond food production; it is a public health issue, and a long-standing demand in this region. water, in this context, is an essential element of inclusion, since several uavs members do not produce due to lack of access to water. as demonstrated in the results of this research, family farmers do not receive technical assistance, which results in the inappropriate use of pesticides in the field, promoting increased exposure to pesticides with risks to their health and environment. therefore, it is important to promote public policies that provide proper guidance on the handling of pesticides, in order to protect family farmers and the environment. furthermore, the results presented here can serve as a basis for the development of actions and technical assistance programs, at local and national levels, covering other communities of family farmers, and thus strengthening family farming. contribution of authors: souza, i. v.: conceptualization; data curation; formal analysis; funding; acquisition; investigation; methodology; project administration; resources; writing — original draft; writing — review & editing; silva, t. a.: conceptualization; methodology; supervision; validation; visualization; writing — review & editing; pinheiro, f. a.: conceptualization; methodology; supervision; validation; visualization; writing — review & editing. references adissi, p.j.; pinheiro, f.a., 2015. análise de risco na aplicação manual de agrotóxicos: o caso da fruticultura do litoral sul paraibano. sistemas & gestão, v. 10, (1), 172-179. https://doi.org/10.7177/sg.2015.v10.n1.a14. agência de defesa agropecuária do paraná (adapar), 2022. agrotóxicos no paraná (accessed june 5, 2022) at:. https://www.adapar.pr.gov.br/pagina/ agrotoxicos-no-parana. agência nacional de vigilância sanitária (anvisa), 2019. resolução da diretoria colegiada nº 294, de 29 de julho de 2019. dispõe sobre os critérios para avaliação e classificação toxicológica, priorização da análise e comparação da ação toxicológica de agrotóxicos, componentes, afins e preservativos de madeira, e dá outras providências. diário oficial da união, seção 1, v. 146, 7831 (accessed december 9, 2020) at:. http://www.cvs.saude.sp.gov.br/zip/u_rsms-anvisa-rdc-294_290719.pdf. agrolink, 2022. portal do conteúdo agropecuário. agrolinkfito (accessed june 5, 2022) at:. https://www.agrolink.com.br/agrolinkfito. bagheri, a.; 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photovoltaic market; distributed generation; monthly installed power capacity; design science research. r e s u m o na busca pela sustentabilidade no setor energético, a energia solar fotovoltaica (fv) vem-se destacando como solução para promover o desenvolvimento sustentável. à medida que a tecnologia fv se expande, surge a necessidade de estudos para a avaliação de como o novo mercado se comporta diante de diferentes cenários, com a consequente elaboração de indicadores diversos. seguindo uma abordagem interdisciplinar e baseado no paradigma epistemológico da design science, o objetivo do presente estudo foi analisar, após seleção e avaliação, indicadores que reflitam um possível impacto da pandemia de covid-19 no mercado de micro e minigeração distribuída fotovoltaica no brasil (mmgd) nos anos de 2020 e 2021. para tanto, caracterizou-se, por meio de revisão sistemática da literatura (rsl), o estado da arte a respeito do impacto da pandemia de covid-19 no mercado fotovoltaico e de indicadores aplicados a sistemas fotovoltaicos. com subsídios da rsl e conforme a literatura de base sobre o assunto, selecionouse o indicador potência mensal instalada de sistemas fotovoltaicos. efetuou-se então a análise deste por meio de alimentação do indicador, por meio de consulta em banco de dados abertos da agência nacional de energia elétrica (aneel). identificou-se que, com a sensibilização geral inicial causada pelo primeiro pico da pandemia de covid-19, o mercado fotovoltaico sofreu redução na potência mensal instalada; porém, passado esse momento inicial, observou-se a recuperação do indicador, o que sugere capacidade de resiliência e de adaptação desse mercado, superando as dificuldades e novos desafios encontrados e mantendo o ritmo de crescimento observado antes da pandemia. palavras-chave: indicadores aplicados a sistemas fotovoltaicos; mercado fotovoltaico; geração distribuída; potência mensal instalada; design science research. covid-19 pandemic impact on micro and mini photovoltaic distributed generation in brazil: selection and analysis of representative indicator impacto da pandemia de covid-19 na micro e minigeração distribuída fotovoltaica no brasil: seleção e análise de indicador representativo bruno sabino scolari1 , décio estevão do nascimento1 , marilia de souza1 , faimara do rocio strauhs1 1universidade tecnológica federal do paraná – curitiba (pr), brazil. correspondence address: bruno sabino scolari – faimara do rocio strauhs – universidade tecnológica federal do paraná – avenida sete de setembro, 3.165 – rebouças – cep: 80230-901 – curitiba (pr), brasil. e-mail: brunoengutfpr@gmail.com conflicts of interests: the authors declare no conflicts of interests. funding: none. received on: 03/08/2022. accepted on: 05/31/2022. https://doi.org/10.5327/z2176-94781330 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. https://orcid.org/0000-0001-9695-5650 https://orcid.org/0000-0001-5902-6545 https://orcid.org/0000-0002-5362-439x https://orcid.org/0000-0002-4013-2724 mailto:brunoengutfpr@gmail.com https://doi.org/10.5327/z2176-94781330 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ scolari, b. s. et al. 398 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 397-408 issn 2176-9478 introduction the topic of sustainability has become a rising agenda, widely debated in different sectors of society (fernandes and vieira, 2014). the growing reflections and interest in it evidenced the need to review existing paradigms, especially the one that natural resources are infinite. thus, countries and the international community were stimulated to develop joint actions with a view to reconciling the production of goods necessary for the quality of life of societies while preserving natural elements equally responsible for this quality (philippi jr. et al., 2013; fernandes and vieira, 2014; erzen et al., 2021). in the context of the search for sustainable development, the energy issue is one of the main focuses, according to the ministry of science and technology (brasil, 2010), facing the difficulty of reconciling the maintenance of the supply of energy inputs with the maintenance in short and long-term environmental, social, ethical, cultural, economic, spatial, and political needs of society. the energy issue gains such importance in the context of sustainability that it is mentioned directly in the seventh sustainable development goal (sdg) of the united nations (un): “ensuring reliable, sustainable, modern, and affordable access to energy for all” (un, 2015, p. 21). according to gomes (2013), the global energy policy agenda has been guided by three main pillars: • economic security: electricity generation at a competitive cost; • energy security: reliability in energy supply; • environmental security: restriction of environmental impacts resulting from electricity generation. in this context, by reinforcing these three pillars, renewable sources of electricity generation emerge as a solution to promote sustainable development in the sector (connolly et  al., 2016; kuang et  al., 2016; nunes-villela et al., 2017). among these sources, photovoltaic solar energy (pv) has been highlighted thanks to its low environmental impact of deployment and generation (epe, 2021; ren21, 2021). according to the global think tank renewable energy policy network for the 21st century — ren21 (2021), pv technology is expanding as it becomes the most competitive option for generating electricity in an increasing number of locations. thus, as its penetration level increases, pv generation has a growing effect on electrical systems, increasing the importance of developing indicators and studies to assess how this new market expands and behaves in different scenarios (ren21, 2021). according to malheiros et al. (2008), indicators provide diagnoses of topics of interest, supporting the decision-making process. this understanding, therefore, allows the spotting of trends, making it possible to more effectively direct urban policies, energy planning, programs to encourage pv generation, among other actions (adachi and rowlands, 2010; polo and hass, 2014; scolari and urbanetz jr., 2018). one of the current scenarios that needs to be evaluated is the identification of how pv generation behaved in the face of the impacts caused by the covid-19 pandemic. according to marsillac (2021), the covid-19 pandemic has had a serious impact on global financial markets, changing consumer and industry behaviors as well as supply chain trends in general, and also affecting the pv market specifically. wang et al. (2021) consider that solar energy is an important basis for global energy development, and thus it is particularly fundamental to study the effects caused by the covid-19 pandemic on this market. this comprehension will increase the understanding of this new technology, assessing its resilience power in the face of the serious social, financial, and cultural impacts caused by the aforementioned pandemic; not only for this, but so that the current and future conjuncture are considered in the country’s energy planning studies, evidencing and substantiating its viability and continuity (scolari, 2019; eroğlu and cüce, 2021). according to tiepolo (2015), energy sector planning is an essential tool to ensure the continuity of electricity supply and for the formulation of public policies. along the same lines, according to the northeast development agency (adene, 2015), policymakers and regulatory agencies are actors with great institutional power, influencing the entire complex national electricity sector through their decisions; however, these decisions, in most cases, are taken in an environment of uncertainty and require systematic decision support processes and adequate indicators. this corroborates the need to assess the influences of covid-19, a worldwide phenomenon, on the national pv market. in this context of interdisciplinarity, this article is structured so that such an approach converges to the creation of new knowledge, applicable in different areas. for this, first, the state of the art regarding the impact of the covid-19 pandemic on the pv market and indicators applied to pv systems will be characterized through a systematic literature review (slr). then, the methodology adopted in this study will be detailed, which follows the epistemological paradigm of design science, and the strategies of slr are described. finally, the results will be reported and discussed, and the conclusions obtained will be presented. impact of the covid-19 pandemic on the photovoltaic market as noted in the slr, with procedures described in the methodology section, the relationship between the covid-19 pandemic and pv energy is still poorly addressed in academia. however, even with few studies in this field, it is observed that the approaches are quite varied and conducted under the most different aspects, areas of knowledge, and geographical areas. hariharan (2020) and naderipour et al. (2020), for example, assess the impact of the covid-19 pandemic on the increase in pv generation. they attest that, since the lockdown caused by the restrictive measures reduced the movement of people and industrial production, there was also a reduction in the emission of greenhouse gases, which intensified the solar radiation on the pv panels and, consequently, increased the generation of electricity of these systems. covid-19 pandemic impact on micro and mini photovoltaic distributed generation in brazil: selection and analysis of representative indicator 399 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 397-408 issn 2176-9478 in addition, studies focused on the field of electrical engineering, more specifically on electrical power systems (alam and ali, 2021; gallo et al., 2021), assess the effects of the change in the profile of electrical consumption caused by the pandemic in electrical distribution networks and the impact of pv generation in this context. in a scenario of electrical system stress, pv generation was seen as an important countermeasure to provide resilience to the electrical power system, which can be defined as the ability to withstand stress events without being compromised, or to adapt to these events to minimize compromise through graceful degradation (taft, 2017). still in the field of electrical engineering, studies have evaluated the change in the electrical matrix in spain and japan due to the pandemic (micheli et  al., 2021; tingting xu et  al., 2021). the reduction in industrial production led to a reduction in the load on electrical systems, causing large plants to have their generation reduced. in this context, decentralized pv systems (residential, commercial, and industrial) that are not controlled in the dispatch of energy generated by the electrical system operators continued with their normal generation, which increased the percentage share of this generation source in the electricity matrix of these countries (micheli et al., 2021; tingting xu et al., 2021). in the area of economics, studies point to the negative impact of the pandemic on the share prices of companies in the pv sector, scaring investors and making it difficult for these companies to capitalize for new projects (eroğlu and cüce, 2021; wang et al., 2021). entering the context of the pv market itself, several authors approach the topic with studies conducted from different perspectives. marsillac (2021) highlights that the uncertainties and security measures resulting from covid-19 have led to the interruption of a large part of global industrial production at the same time they have changed consumption patterns, causing a double impact, both on supply and demand. along the same lines, eroğlu and cüce (2021) point out that the solar energy sector has critical points in the production chain, which were negatively affected by the covid-19 pandemic, a perception also evidenced by vaka et al. (2020). song et  al. (2020) report that the influence of the covid-19 pandemic on the pv market mainly includes production delay, labor shortages, logistical problems, increased production cost, raw material shortages, and uncertain prospects for foreign trade, which are also supported by vaka et al. (2020). according to eroğlu and cüce (2021), the pv market supply chain is highly dependent on imports of components from china, as already reported by rabe et  al. (2017). the temporary closure of these industries affected the supply to the sector, causing shortages and rising prices (radu et al., 2020). the studies by song et al. (2020) and wang et al. (2021), who report delays in the supply chain of pv modules and other equipment due to the covid-19 pandemic, support these observations. concerning business management aspects, marsillac (2021) highlights that companies in the pv sector that, even before the pandemic, had been seeking efficient business management were able to react and adapt more quickly than companies that did not adopt such practices. turning the analysis to the other extreme of the pv market, radu et  al. (2020) point out that during the initial stages of the pandemic, the greatest concern was related to the production chain, that is, the impact on the supply of components; as soon as industrial production resumed, concern shifted to demand, with the cancellation of construction sites and restrictions on travel and work. if, at one end, the pv market is fed by the component industries, at the other end it is pulled by the installation, testing, and commissioning workforce (eroğlu and cüce, 2021). therefore, since there is a lack of components in the market and the mobility of professionals is limited during the pandemic, it is not possible to complete stages of the installation process (das, 2020), which causes delays in projects, idleness of the workforce, and dismissal of employees, with small installers being the most affected (vaka et al., 2020). radu et al. (2020) conclude by stating that the impact on the operation of the pv plants already installed, which comprise the final end of the pv market, was minimal, since this operation is largely remote and classified as essential in most countries. on the other hand, marsillac (2021) highlights a learning point provided by the pandemic: the interdependencies in the production chain started to be understood in a more concrete way, revealing how problems with critical trading partners can have repercussions throughout the production chain. in their study evaluating the impact of the pandemic on the chinese pv market based on modelling, song et al. (2020) conclude that the pandemic causes an immediate delay effect on the entire chain, ending up causing an increase in the levelized cost of energy (lcoe), an important indicator of the economic return of pv plants. song et al. (2020) also note that the pv market had a lag in response of approximately three months in relation to the covid-19 pandemic. despite efforts to understand the impact of the pandemic on the pv market, eroğlu and cüce (2021) state that the magnitude of the effect is not fully investigated, and that studies along these lines are needed to increase understanding in the area. at the same time, no work was identified that evaluated the impact of the covid-19 pandemic on the brazilian pv market based on slr. neither was any study found that identified indicators or analyzed them using official databases to quantify this impact. likewise, no research has evaluated the consequences of the covid-19 pandemic specifically in the pv market niche, which includes small distributed generation pv plants, considering the databases used in slr, which will be detailed later. in this context, considering the advances and gaps revealed by the state of the art on the subject, the aim of this study was to analyze indicators that reflect the possible impact of the covid-19 pandemic on the micro and mini distributed generation (mmdg) pv market in brazil in the years 2020 and 2021, through its selection and evaluation. pv systems of up to 75 kw are called “distributed microgeneration” and pv systems of up to 5 mw are called “distributed mini-generation”, scolari, b. s. et al. 400 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 397-408 issn 2176-9478 installed in the consumer unit itself (residential, commercial, industrial, among others) and supported by normative resolution (ren) no. 482, of april 17th, 2012, by aneel (2012; 2015). thus, large pv plants installed centrally were not considered in the scope of this study. moving toward achieving the proposed objective, the theme “indicators” will be conceptualized in the next section, with the help of the basic literature on the subject. next, the state of the art regarding indicators applied to pv systems through slr will be portrayed. in this way, it is intended to theoretically and conceptually support the selection and evaluation of the indicators used in this study. indicators applied to photovoltaic systems according to gallopín (1996), different authors define indicators in different ways, including: a measure of the system’s behavior in terms of significant and perceptible attributes (holling, 1978); a measure that summarizes information relevant to a given phenomenon (mcqueen and noak, 1988); a variable hypothetically linked to the studied variable that cannot be observed directly (chevalier et  al., 1992); a parameter that points to information about the state of a phenomenon (oecd, 1993); partial reflections of reality (meadows, 1998); qualitative, quantitative, statistical and/or graphic information, which seek to present reality in a systematic way (rauli et al., 2006); a parameter of special relevance to reflect certain conditions of the system under analysis (silva and souza-lima, 2010); tools consisting of one or more variables that, associated in different ways, reveal broader meanings about the phenomena to which they refer (ibge, 2015). for meadows (1998), indicators are tools of change, learning and propaganda, and their presence, absence or prominence affect behavior in relation to the evaluated fact. also according to meadows (1998), as indicators are at the center of the decision-making process, when poorly chosen, imprecise, biased or poorly evaluated, they can cause errors in the interpretation of the phenomenon under analysis; decisions based on such indicators may not be effective, leading to misconduct and overor under-reactions to the phenomenon. along the same lines, for malheiros et al. (2008), indicators provide diagnoses of topics of interest, supporting the decision-making process. according to tunstall (1992) and gallopín (1996), the main functions of indicators are: • assessment of conditions and trends; • comparison between places and situations; • assessment of conditions and trends in relation to goals and objectives; • provision of warning information; • anticipation of future conditions and trends. this study considered that the most relevant indicators are those that summarize relevant information about the observed phenomenon, making certain aspects of this it, which are barely perceptible, become apparent to the reader (gallopín, 1996). indicators are more meaningful for what they point to than for their absolute value (ibge, 2015). based on the theoretical frameworks presented and on slr, which will be methodologically described in the next section, it was possible to identify the state of the art in relation to the application of indicators for the evaluation of various aspects of the pv market, with the main findings shown in chart 1. it is observed that the theme including indicators applied to the pvs is approached in an interdisciplinary way by the authors of the area, passing through different dimensions of the field of study. ghenai et al. (2020) and mei and chen (2021), for example, categorized pv system indicators into five dimensions: environmental, economic, social, resource, and technological. following this line, the same categorization was used in this study. furthermore, studies in this field move between these different dimensions with greater or lesser intensity, according to the scope or specificity that the author seeks. although larger studies approach more dimensions of the phenomenon, they do not cover in depth a certain aspect, which is better appreciated in more specific studies. chart 1 – indicators identified by the systematic literature review. indicator unit source economic dimension profitability index — pi % narkwatchara et al. (2021)benefit-cost ratio — bcr % payback period — pb years net present value — npv r$ liu et al. (2018), guo et al. (2021), narkwatchara et al. (2021)return on investment — roi % internal rate of return — irr % levelized cost of energy — lcoe r$/kwh liu et al. (2018), ghenai et al. (2020), guo et al. (2021) installation unit cost r$/kw liu et al. (2018), ghenai et al. (2020) implementation cost r$ mei and chen (2021) continue... covid-19 pandemic impact on micro and mini photovoltaic distributed generation in brazil: selection and analysis of representative indicator 401 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 397-408 issn 2176-9478 chart 1 – continuation. indicator unit source resource dimension solar radiation kw/m² ogbonnaya et al. (2020), tanu et al. (2021) solar irradiation kw/m²/day liu et al. (2018), guo et al. (2021), narkwatchara et al. (2021) energy payback time — epbt years kourkoumpas et al. (2018), lamnatou et al. (2018) delivered energy — de kwh kourkoumpas et al. (2018) energy returned on energy invested — eroei dimensionless kourkoumpas et al. (2018), peiró et al. (2022) area intensity m²/kw ghenai et al. (2020) material intensity kg/kw end-of-life recycling input rate — eolrir % peiró et al. (2022) technology dimension yield kwh/kwp scolari (2019), oprea and bâra (2020), sakellariou and axaopoulos (2020), narkwatchara et al. (2021) performance ratio — pr % scolari (2019), oprea and bâra (2020) capacity factor — cpf % scolari (2019), ghenai et al. (2020) energy efficiency — eff % ghenai et al. (2020), ogbonnaya et al. (2020), erzen et al. (2021), mei and chen (2021) lifetime years liu et al. (2018), ghenai et al. (2020) energy production kwh/month narkwatchara et al. (2021) occupied area m² scolari et al. (2018), scolari and urbanetz jr. (2018), scolari (2019) average efficiency of pv panels % centralized x distributed generation ratio % scolari and urbanetz jr. (2018), scolari (2019) environmental dimension global warming potential — gwp t co2-eq. kourkoumpas et al. (2018), lamnatou et al. (2018), mei and chen (2021), peiró et al. (2022) global warming potential per installed capacity t co2-eq./kw peiró et al. (2022) ecological footprint — carbon dioxide pts lamnatou et al. (2018) ecological footprint — land occupation pts climate change kg co2-eq. lamnatou et al. (2018), garraín et al. (2020) co2 intensity — construction kg co2/kw ghenai et al. (2020) co2 intensity — fuel kg co2/kwh sustainability index dimensionless erzen et al. (2021) social dimension agricultural land occupation m² lamnatou et al. (2018) urban land occupation m² health risk dimensionless mei and chen (2021) social acceptability dimensionless installed power capacity gw liu et al. (2018), scolari et al. (2018), scolari and urbanetz jr. (2018), scolari (2019), urbanetz et al. (2019), epe (2021), ghenai et al. (2020), ogbonnaya et al. (2020), guo et al. (2021), narkwatchara et al. (2021), ren21 (2021) growth rate %/ year scolari (2019), urbanetz et al. (2019), ghenai et al. (2020), ren21 (2021) per capita installed power capacity kw per capita scolari (2019) per residence installed power capacity kw/resid. scolari, b. s. et al. 402 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 397-408 issn 2176-9478 in this way, it was evaluated that both types of study are important to build a theoretical framework on the subject. as described in the “research methodology” section, this was not an exhaustive slr, but rather a saturation one, which does not intend to exhaust all available content on the topic under study, but to sufficiently characterize it for the purposes of the research. although no indicator was identified with the specific purpose of representing the influence of the covid-19 pandemic on the pv market, the large number of indicators collected through slr opens the way to subsidize the choice of indicators for such representation, object of this study. it was observed, through content analysis, that official energy reports (epe, 2021), international observatories (iea 2020a, 2020b, 2021; ren21, 2021), in addition to the literature in the area (liu et al., 2018; scolari and urbanetz jr., 2018; scolari et al., 2018; scolari, 2019; urbanetz et al., 2019; ghenai et al., 2020; ogbonnaya et al., 2020; guo et al., 2021; narkwatchara et al., 2021) use the indicator “installed power” to characterize the insertion of a given energy source in the electrical matrix of a given region. thus, such studies compare and trace trends between different energy sources. on the other hand, in brazil, regarding distributed micro and mini-generation, a given plant only has its individual installed power accounted for in the national installed power after it starts operating (aneel, 2022). in other words, this plant will be accounted for in the aneel database (2022) only after the various stages of the marketing process have been completed: raw material extraction, component manufacture, transport, financing, public policies, design, installation, commissioning, among others (song et al., 2020). thus, any oscillations faced in any of these stages will end up reflecting in the indicator of installed power of pvs in the same period or with delay (song et al., 2020), which makes this indicator sensitive to market uncertainties, instabilities and variability, thus representing the health of the pv sector as a whole. it is true that the simple correlation between variables does not mean a causal relationship between them (vencovsky and barriga, 1992). however, the causal relationship between the covid-19 pandemic and its impact on various sectors of the pv market in the years 2020 and 2021 was proved by slr. thus, the installed power indicator being sensitive to such impacts, and since no evidence has been identified in the recent literature on the subject that other factors could be impacting the pv market, it is plausibly safe to say that breaks in the growth pattern of the pvs installed power indicator are causally related to the covid-19 pandemic. in addition to the practical aspect, theoretical aspects are equally relevant when choosing the indicator to be selected. for this reason, the candidate for the “installed power” indicator was submitted to the sieve of the literature on the subject (berliner and brimson, 1988; tironi et  al., 1991; neely et  al., 1997; meadows, 1998; callado and fensterseifer, 2010; caldeira, 2018), with regard to the characteristics of a good indicator: being selective, clear, representative, sufficient, simple, low-cost, stable, available, and allowing external comparisons. after evaluation, it was judged that the analyzed indicator had all the desirable characteristics mentioned above. in this way, subsidized by slr and supported by the analysis of the basic literature on the subject, this study opted to assess the impact of the covid-19 pandemic on the mmdg pv market in brazil, the installed monthly power of pvs indicator. for this study, the monthly integration periodicity of the indicator was adopted, since the period of one month has good representation and sensitivity in relation to the phenomenon under study. thus, once the selection stage is completed and before carrying out the evaluation of the selected indicator, the methodological lines that guided and epistemologically supported the present study, fundamentally bibliographic and analytical, will be described in the next section. research methodology from a transdisciplinary perspective, and supported by the model proposed by gibbons et  al. (1994), the present work was intended to produce type 2 knowledge, that is, to use transdisciplinarity to solve problems; unlike type 1 knowledge, which has a purely academic and unidisciplinary bias (dresch et al., 2015). considering that transdisciplinarity has its own theoretical structure and specific research methods, in which traditional sciences may present limitations (gibbons et  al., 1994; starkey and madan, 2001; van aken, 2004; 2005), adequate epistemological paradigms must be used during the conduct of the study. in this context, the epistemological paradigm adopted for the elaboration of this research was the design science proposed by simon (1996). since the objective is not to discover natural or universal laws that explain the behavior of the object of study, design science aims to develop solutions to improve existing systems, solve problems or even create artifacts that contribute to better human performance, being suitable for conducting type 2 transdisciplinary research (gibbons et al., 1994; dresch et al., 2015). once the epistemological paradigm used, which is guided by the strategy for conducting scientific research based on design science, proposed by dresch et al. (2015), it is necessary to substantiate the scientific and the research methods used. according to dresch et al. (2015), design science research is the research method that underpins and operationalizes research conducted under the design science paradigm, oriented toward the solution of specific problems and not necessarily aiming at the optimal solution, but rather a satisfactory solution to the problem. as it is an important element in conducting design science research, an slr was performed adapting the method proposed by dresch et al. (2015), which applies to the needs of the former. for van aken (2011), slr can help to identify solutions for a particular class of problem, in addition to identifying gaps in the existing literature. through slr, we sought to address the state of the art on the relationship between covid-19 and pv generation, as well as on incovid-19 pandemic impact on micro and mini photovoltaic distributed generation in brazil: selection and analysis of representative indicator 403 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 397-408 issn 2176-9478 dicators applied to this form of generation; in addition to verifying if there are studies that address all three major themes simultaneously: covid-19, pv generation, and indicators. in this sense, a configurative review was intended to be carried out, in which heterogeneous primary studies are sought, which are explored and interpreted, resulting in a coherent theoretical rendering (dresch et  al., 2015). for this, a saturation search strategy was used, which aims to locate sufficient primary studies for a coherent configuration of the study theme. in this way, the search for new materials extends to the moment when they do not contribute with new concepts to the synthesis process on canvas (brunton et  al., 2012; dresch et al., 2015). in the search for minimizing bias in the search strategy, dresch et al. (2015) emphasize the importance of including synonyms, different spellings and similar expressions in the search, in addition to the main terms. following this guideline, in addition to the main terms — indicators, pv systems, and covid-19 — groups of descriptors were searched for each main term, both in portuguese and in english. the  choice of descriptors was performed using the adherence test, which considered several descriptors for each main term. the query stage was carried out in january 2022 in the following databases: • scientific electronic library online (scielo); • digital library of theses and dissertations (biblioteca digital de teses e dissertações – bdtd); • scopus (elsevier); • web of science (main collection — clarivate analytics). among the various databases made available by the portal of the coordination for the improvement of higher education personnel (coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior – capes), these were chosen for the large number of peer-reviewed indexed items in each one and for offering a comprehensive overview of the world production in different areas of research. thus, the research became comprehensive enough to address the issues at hand with the necessary depth and breadth, minimizing any research bias. in addition to searching for groups of descriptors individually, a combined search for groups of descriptors was carried out, using boolean logical operators “and” and “or”, keeping in mind the alignment with the study theme and aiming at both precision and satisfactory recall accuracy. results were filtered for documents published in the period from 2018 to 2022, in portuguese and english. after excluding duplicate materials that were not in line with the research, 21 documents addressing the relationship between covid-19 and pv generation were selected, as well as 16 documents that deal with indicators applied to pv generation. no relevant results addressing these three themes at the same time were found. also, no relevant result was found in portuguese, nor adressing the brazilian territory. dresch et  al. (2015) underline the importance of the database search not being exclusive, and the possibility to consult gray literature. kugley et al. (2017) highlight that, proceedings of congresses, seminars and conferences, documents and reports produced by the government or international bodies, among others, are a good source of gray literature, since more than half of the studies presented are never published. thus, another six documents were selected to deepen the characterization of the indicators applied to pv generation. in the next section, the results obtained through the evaluation of the selected indicator, using official open data, will be presented and discussed. results and discussion once the installed monthly power indicator of pv systems has been chosen, its analysis will be carried out in this section by means of feeding the indicator, as consulted in an open database. the distributed generation system (sistema de geração distribuída – sisgd) is an official open database that contains a list of distributed generation projects (aneel, 2022), that is, a list of all mmdg plants supported by ren no. 482/2012 in operation in brazil (scolari and urbanetz jr., 2018). thus, as this study intends to only address mmdg systems, the information contained in the sisgd was used to feed the indicator. the database used has, among others, information on the date and installed power of each mmdg plant in brazil. although this information is available for open consultation, it is not compiled in a way that facilitates the analysis, nor does it constitute indicators that can be consulted in a practical way by the agent that demands such information. thus, firstly, the data contained in the database were exported to an electronic spreadsheet so that the information could be treated with greater flexibility. the database query was performed in february 2022. then, only the plants with pv generation were selected, and the time range was made based on pv plants with registration date between january 1st, 2018 and december 31st, 2021. the year considered for the beginning of the time range was 2018 so that it was possible to assess the trend of the indicator before the event to be analyzed: the covid-19 pandemic, which started in december 2019. then, the monthly payment of the pvs power installed in each month was elaborated. the monthly payment period was used because it has a good representation of the trend of the analyzed indicator. finally, this information was consolidated in the form of graphics, in order to make the analyzed fact more understandable. graphic 1 shows the generated sfv power curve of mmdg added per month in brazil, from january 2018 to december 2021. to assist in the interpretation of the indicator’s behavior through the smoothing of the aforementioned curve, the moving average technique is used, one of the most used for this purpose (latorre and cardoso, 2001). thus, the centered moving average of period three was calculated, that is, for each month, the average of the added power values in the previous month, in the current month, and in the scolari, b. s. et al. 404 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 397-408 issn 2176-9478 following month was calculated; the resulting curve of this process is also represented in graphic 1. there is a constant and consistent increase in the monthly power added between january 2018 and march 2020, when the peak of 256  mw added in the month was reached. the months of april and may are marked by a sharp drop in installed monthly power, with 212 mw and 196 mw added in these months, respectively. the month of march 2020 represents the moment when the covid-19 pandemic began to be felt more intensely in the brazilian territory. the installed monthly power started to drop the following month, suggesting a correlation between the two facts, but with a delay of approximately one month. thus, the initial impact of the pandemic on the installed monthly power of pvs was felt from april 2020. this delay, also observed by song et  al. (2020), can be explained by the dynamics of the pv market. the date of installation of a pvs indicated in the consulted database is the date on which the pvs actually went into operation. before that, there is a whole process of commercial negotiation with the installing company, in addition to the elaboration and approval of the project by the energy concessionaires, the purchase of equipment, and installation and commissioning of the pvs. thus, a pvs that went into operation in march, for example, was already contracted and being installed at least a month earlier. the downward trend in installed monthly power continued until august 2020; in the following months, it followed a growth trend, suggesting the beginning of the recovery and culminating in installed capacity in december 2020 higher than that recorded before the beginning of the pandemic. thus, the beginning of the recovery in the installed monthly power was observed in the fifth month (august) after the initial impact (april), a recovery that was completed eight months (december) after this initial impact. in the first three months of 2021, the increase in installed monthly power was accentuated, with the addition of 350 mw being recorded in march 2021, the highest monthly value ever recorded so far; this shows that, in addition to recovering, the pv market was heated in the first quarter of 2021. graphic 1 – power of photovoltaic systems of micro and mini distributed generation added per month in brazil. source: based on data from aneel (2022). however, the second peak of the pandemic began in march 2021, reaching its peak in april 2021. it is observed that, with the same delay that occurred during the first peak of the pandemic, there was a sharp drop in installed monthly power in the following three months. from july 2021, the monthly installed power growth trend is again observed, which remained until the end of the time frame adopted in this study, december 31, 2021. in order to compare the installed monthly power in the pre-pandemic period (until march 2020) and in the pandemic period (after march 2020), a trend line based on polynomial regression was calculated, which consists of an interpolation method capable to determine the relationship between two variables, with the objective of making it possible to predict behaviors of unknown periods based on known periods (hair et al., 2009; gomes et al., 2015). thus, the order-three polynomial trend line, which best fits the data, was calculated for the pre-pandemic period (known period) and extrapolated to the post-pandemic period (unknown period), as can be seen in graphic 2. although the installed monthly power after march 2020 also followed a growth trend, it did not follow the pre-pandemic growth pace, ending 2021 with a real installed monthly power of 428 mw, against the statistical expectation of 750 mw (graphic 2, trend line) in a non-pandemic scenario. notwithstanding the impact of the pandemic, records were broken in the years 2020 and 2021 in the installed monthly power of pvs. in graphic 3, the installed power indicator is represented in an accumulated way, and a polynomial trend line of order 2 of the pre-pandemic period is also calculated, this line being extrapolated to the pandemic period. despite the monthly declines identified, it is observed that the accumulated installed power of the pandemic period followed a growth trend similar to that of the period before the pandemic, resulting in the real accumulated power at the end of 2021 of 8,772 mw, against the statistical expectation of 9,012 mw (graphic 3, trend line) in a non-pandemic scenario. in addition, in 2020, 78% more pv power was added than in 2019; and in 2021, 153% more pv power was added than in the pre-pandemic year. source: based on data from aneel (2022). graphic 2 – trend line of the power of photovoltaic systems of micro and mini distributed generation added by month in brazil. covid-19 pandemic impact on micro and mini photovoltaic distributed generation in brazil: selection and analysis of representative indicator 405 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 397-408 issn 2176-9478 source: based on data from aneel (2022). graphic 3 – trend line of the power of photovoltaic systems of micro and mini distributed generation accumulated in brazil. thus, it is observed that the pv sector experienced a turbulent first semester both in 2020, during the beginning of the covid-19 pandemic, and in 2021, during the second peak of the pandemic, a fact that was observed by the sharp drop in the quantity and in the pvs monthly power installed during the two peaks. the pace of growth lost at the beginning of the pandemic was quickly recovered in the following months, suggesting a high capacity for resilience and adaptation of the pv market in the face of the covid-19 pandemic. interruptions in the supply chain, restrictions on the movement of labor and goods, delays in deliveries, price increases, as well as impediments in the preparation of projects, licensing and construction of plants, allied to the crisis and insecurity felt by a large part of industries and commerce, can be pointed out as the likely responsible for the drop in the evaluated indicator, corroborating the studies by das (2020), radu et al. (2020), song et al. (2020), vaka et al. (2020), eroğlu and cüce (2021), and marsillac (2021). on the other hand, the installation of a pvs is an activity carried out practically entirely outdoors, with little social contact between the professionals involved in the installation. in addition, working from home due to the covid-19 pandemic made people spend more time in their homes, consuming more electricity and raising monthly costs on their electricity bills, which may have led to greater demand of a residential pvs to take advantage of the moment for renovations and various improvements in homes. thus, these two factors may have contributed to the rapid recovery of the market and are options of possible future studies and evidence. conclusions based on the research findings and their subsequent discussion, it is possible to infer, firstly, that the study of the impact of the covid-19 pandemic on the pv market has an interdisciplinary scope, extending to the field of environmental sciences, engineering, economics, administration, international trade, as well as related areas. the same reality is verified for the indicators applied to pv systems, which are related in the following dimensions: economic, resources, technological, environmental, and social. it was also found that the indicator selected by the present study, the monthly installed power of pvs, was able to reflect the impact of the covid-19 pandemic on the mmdg pv market in brazil, considering the years 2020 and 2021, as the results observed in graphics 1, 2 and 3. as demonstrated in the presentation and discussion of the results, the initial impact of the covid-19 pandemic on the installed monthly power of mmdg pvs in brazil was felt from april 2020, and the onset of recovery was observed in the fifth month (august) after the initial impact. however, the observed recovery did not follow the pace of pre-pandemic growth, although records were perceived in the years 2020 and 2021 in the installed monthly power of pvs. it was also observed that the accumulated installed power of the pandemic period followed a growth trend similar to that of the period before the pandemic. in this way, the history of distributed generation photovoltaic energy in brazil during the two-year crisis caused by the covid-19 pandemic was one of resilience and adaptation, overcoming the difficulties and new challenges encountered, in order to maintain the rhythm of growth observed before the pandemic. it is thus concluded that, with the initial general awareness caused by the first peak of the covid-19 pandemic, the pv market suffered a reduction in the installed monthly power, however, after this initial moment, there was a recovery of this indicator. a stratification of this indicator in terms of the class of consumer unit (residential, commercial, industrial and public sector) is suggested as a future work, in order to assess the differences in the behavior and trends of each one of them. contribution of authors: scolari, b. s.: conceptualization; data curation; formal analysis; investigation; methodology; writing — original draft; writing — review & editing. nascimento, d. e.: conceptualization; methodology; supervision; visualization. souza, m.: conceptualization; methodology; supervision; visualization. strauhs, f. r.: conceptualization; methodology; supervision; visualization; writing — review & editing. scolari, b. s. et al. 406 rbciamb | v.57 | n.3 | sep 2022 | 397-408 issn 2176-9478 references adachi, c.; rowlands, i.h., 2010. the role of policies in supporting the diffusion of solar photovoltaic systems: experiences with ontario, canada’s renewable energy standard offer program. sustainability, v. 2, (1), 30-47. https://doi.org/10.3390/su2010030. agência de desenvolvimento do nordeste (adene), 2015. aspectos fundamentais do planejamento energético. agência de desenvolvimento do nordeste, brasília. agência nacional de energia elétrica (aneel), 2012. resolução normativa nº 482, de 17 de abril de 2012. diário oficial da união, brasília (accessed january 31, 2022) at: http://www2.aneel.gov.br/cedoc/ren2012482.pdf. agência nacional de energia elétrica (aneel), 2015. resolução normativa nº 687, de 24 de novembro de 2015. diário oficial da união, brasília (accessed january 31, 2022) at: http://www2.aneel.gov.br/cedoc/ren2015687.pdf. agência nacional de energia elétrica (aneel), 2022. relação de empreendimentos de geração distribuída. agência nacional de energia elétrica, brasília (accessed february 23, 2022) at: https://dadosabertos.aneel. gov.br/dataset/relacao-de-empreendimentos-de-geracao-distribuida. alam, s.m.m.; 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pósgraduação em desenvolvimento e meio ambiente do centro de biociências (cb) – natal (rn), brasil. endereço para correspondência: maria de lima alves – secretaria de estado da saúde pública do rio grande do norte – avenida marechal deodoro da fonseca, 730, 6° andar – centro – 59025600 – natal (rn), brasil – e-mail: malimalves11@gmail.com resumo aspectos socioeconômicos, ambientais e culturais que caracterizam as comunidades influenciam diretamente na saúde dos indivíduos. o objetivo do estudo consistiu em analisar o conhecimento dos indivíduos sobre os fatores associados aos riscos de transmissão da leishmaniose visceral na comunidade guanduba, município de são gonçalo do amarante (rn). a metodologia envolveu a aplicação de 111 questionários, com famílias da comunidade, abordando aspectos socioeconômicos, epidemiológicos, sanitários e ambientais associados à transmissão da doença. os resultados revelam que as características ambientais presentes na comunidade favorecem a transmissão da leishmaniose visceral (lv), em que 21% dos participantes não possuem educação formal e 97% não sabem como se prevenir da doença. portanto, o conhecimento que os indivíduos da comunidade guanduba possuem acerca da lv é insuficiente para sua prevenção. a necessidade de compreender como os sujeitos organizam suas vivências e saberes é imprescindível para o planejamento e a consolidação de ações de promoção da saúde humana e ambiental. palavras-chave: conhecimento da população; leishmaniose visceral; área periurbana; meio ambiente. abstract socioeconomic, environmental and cultural aspects that characterize communities directly influence the health of individuals. this study aimed to analyze the knowledge of individuals about the factors associated with the risks of transmission of visceral leishmaniasis in the guanduba community, county of são gonçalo do amarante (rn(. the methodology involved the application of 111 questionnaires to members of families in the community, considering socioeconomic, epidemiological, sanitary and environmental aspects associated with the transmission of the disease. the results reveal that the environmental characteristics present in the community favor the transmission of visceral leishmaniasis. of the total participants, 21% do not have formal education and 97% do not know how to prevent the disease. therefore, the knowledge that individuals of the guanduba community have about visceral leishmaniasis is insufficient for its prevention. understanding how the subjects organize their experiences and knowledge is essential for planning and consolidation of actions promotion human and environment health. keywords: knowledge of the population; visceral leishmaniasis; peri-urban area; environment. doi: 10.5327/z2176-947820150070 leishmaniose visceral e aspectos socioambientais: relatos sobre a doença em área periurbana da região metropolitana de natal (rn), brasil leishmaniasis visceral and environmental aspects: reports about the disease in area peri-urban of the metropolitan region of natal, rio grande do norte, brazil alves, m.l.; azevedo, p.r.m.; ximenes, m.f.f.m. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 109-122 110 introdução as transformações econômicas, sociais e demográficas nas duas últimas décadas no brasil repercutiram de forma significativa nas condições de vida e de saúde da população. nesse cenário, o crescimento demográfico das cidades destaca-se como propulsionador das problemáticas urbanas que envolvem questões cruciais nos mais variados campos da sociedade brasileira, como o da saúde pública. os riscos à saúde humana inerentes ao crescimento demográfico e à expansão urbana desordenada contribuem para deficiências de infraestrutura básica, destruição da vegetação e sua substituição por diferentes tipos de empreendimentos, transformando completamente a paisagem (leal et al., 2008). desse modo, as questões sanitárias e ambientais desfavoráveis verificadas nos espaços com alta vulnerabilidade social interferem nas condições de saúde dos indivíduos, estando diretamente relacionadas, contribuindo, assim, para o surgimento de doenças infecciosas e parasitárias, sendo a leishmaniose uma dessas doenças (who, 2010). a leishmaniose apresenta diferentes formas clínicas (visceral e tegumentar), sendo notificadas em diferentes países (who, 2013). no brasil, as leishmanioses são registradas em todas as regiões. no rio grande do norte, a distribuição da leishmaniose visceral (lv) e tegumentar ocorre nas diferentes regiões do estado, de forma isolada ou em concomitância (ximenes et al., 2007). a lv é mais predominante na população carente (jerônimo, 2004) e sua ocorrência endêmica está associada às baixas condições socioeconômicas da população, podendo alcançar proporções ainda maiores pela adaptação dos insetos vetores da doença aos ambientes modificados (marzochi et al., 2009). no que se refere à lv, diversos fatores estão envolvidos na sua transmissão. a doença é causada por um protozoário do gênero leishmania. no brasil, o principal vetor é o inseto flebotomíneo da espécie lutzomyia longipalpis, sendo o cão doméstico o principal reservatório e o ser humano o hospedeiro final. acomete órgãos internos, principalmente o fígado, o baço e a medula óssea, podendo durar meses ou até ultrapassar o período de um ano e ser fatal (pearson, 1995). essas particularidades tornam a doença sem controle e com avanço desordenado, atingindo 21 estados das 5 regiões brasileiras, sendo endêmica na região nordeste (brasil, 2013). no rio grande do norte, três municípios em diferentes regiões de desenvolvimento ― metropolitana, mossoroense e vale do açú ― têm classificação intensa para a lv. o município de são gonçalo do amarante, lócus deste estudo, está classificado como de transmissão moderada e integra a região metropolitana de natal (sesap, 2014). assim sendo, o objetivo do estudo consistiu em analisar o conhecimento dos indivíduos sobre os fatores associados aos riscos de transmissão da lv na comunidade guanduba, município de são gonçalo do amarante (rn). a perspectiva fundamental é contribuir com novos subsídios acerca das condições socioeconômicas, ambientais e sanitárias e dos fatores de risco favoráveis à transmissão da lv em ambiente periurbano. materiais e métodos a pesquisa foi realizada na comunidade guanduba (figura 1), com latitude 5°48’11” sul e longitude 35°21’28” oeste, localiza-se em área periurbana a 5 km da sede do município de são gonçalo do amarante, que integra a região metropolitana de natal, rio grande do norte (ibge, 2014). o universo da pesquisa abrange 702 famílias de guanduba e a amostra analisada corresponde a 111 famílias. a amostragem foi do tipo aleatória simples e a variável considerada foi a proporção de famílias cadastradas no programa saúde da família (psf) da referida comunidade. o instrumento de coleta de dados foi um questionário composto por 20 perguntas semiestruturadas contendo respostas dicotômicas e espaço reservado para observações. os questionários foram aplicados no mês de julho de 2014 a um indivíduo de cada família maior de 18 anos. a pesquisa foi aprovada pelo comitê de ética em pesquisa (licença cep com nº 184.343/2012). a análise dos dados qualitativos e quantitativos foi realizada por meio do programa statistica 7.0. para verificação de possíveis associações entre as variáveis, foi utilizado o teste do χ2 e adotado o nível de significância menor ou igual a 5% (p<0,05). leishmaniose visceral e aspectos socioambientais: relatos sobre a doença em área periurbana da região metropolitana de natal (rn), brasil rbciamb | n.38 | dez 2015 | 109-122 111 resultados a pesquisa constatou que na comunidade guanduba não há saneamento e 100% dos dejetos são destinados à fossa séptica. já o abastecimento público de água canalizada chega a 91,82% das residências e a água proveniente de poços ou cacimbas perfaz 8,18%. possui uma cobertura em atenção à saúde para mais de 90% das famílias residentes, com 758 famílias cadastradas no psf no ano de 2013, compreendendo uma população de 2.701 pessoas; desse total, são 1.367 homens e 1.334 mulheres (são gonçalo do amarante, 2014). os resultados evidenciam que dos 111 participantes da pesquisa, 33% pertencem ao gênero masculino, e 67%, ao gênero feminino. observou-se uma associação significativa entre a escolaridade e a idade (p=0,0000), ou seja, indivíduos do gênero feminino na faixa etária de 25 a 59 anos possuem escolaridade mais elevada e, entre a escolaridade e o gênero (0,0293), as mulheres possuem nível de escolaridade mais elevado do que os homens. os participantes distribuíram-se em diferentes graus de escolaridade: sem escolaridade (21%), ensino fundamental (47%), ensino médio (31%) e ensino superior (1%), conforme figura 2. no tocante à ocupação dos participantes, as principais categorias laborais citadas foram: dona de casa (38%), aposentado (20%), comerciante (8%), agricultor (8%), doméstico (4%), outras (24%). quanto aos conhecimentos sobre a leishmaniose/calazar, 73% dos sujeitos confirmaram possuir conhecimento sobre a doença. nesse passo, sobre as formas de transmissão da leishmaniose, 34% dos participantes compreendiam como ocorre a transmissão da doença e 66% responderam que não tinham conhecimento sobre esse assunto. não se observou associação significante entre escolaridade e conhecimento sobre a prevenção da leishmaniose (p=0,7234). quanto ao conhecimento sobre quem é o vetor da leishmaniose, 52% dos sujeitos não conheciam o inseto e 48% responderam afirmativamente. observou-se associação significante entre o conhecimento a respeito da lv e sobre quem é o seu transmissor (p=0,0023). sobre a existência de casos de leishmaniose na família ou na comunidade, verificou-se que 10% dos entrevistados confirmaram casos na família, ao passo que 90% negaram tal ocorrência em ambiente familiar. já o risco de contrair a leishmaniose foi confirmado por 83% dos participantes. no rio grande do norte, o adoecimento por este agravo é elevado. considerando o período de 2004 a 2014, verifica-se que foram confirmados 916 casos de lv no estado (figura 3). no que se refere às formas de prevenção da leishmaniose, 3% dos indivíduos afirmaram saber como se prevenir e 97% relataram não possuir conhecimentos a esse respeito (figura 4). não se observou asfigura 1 – vista aérea da comunidade guanduba, são gonçalo do amarante (rn). alves, m.l.; azevedo, p.r.m.; ximenes, m.f.f.m. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 109-122 112 sociação significante entre o conhecimento sobre a prevenção da leishmaniose e a escolaridade dos participantes (p=0,7234). no que diz respeito à presença de animais domésticos nesses domicílios, 74% afirmaram ter a posse desses animais, mencionando diferentes espécies domésticas figura 2 – escolaridade dos participantes da pesquisa em guanduba, são gonçalo do amarante (rn), 2014. 0,40 0,35 0,30 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 sem escolaridade masculino 14% 7% 36% 11% 6% 25% 1% feminino fundamental médio superior es co la ri d ad e d o s p ar ti ci p an te s (% ) fonte: seap/sinan/suvige. figura 3 – letalidade e incidência de casos de leishmaniose visceral no rio grande do norte (rn), 2004–2014. lv – incidência/100.000 taxa de letalidade (%) le ta lid ad e (% ) in ci d ên ci a/ 10 0. 00 0 4,5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 leishmaniose visceral e aspectos socioambientais: relatos sobre a doença em área periurbana da região metropolitana de natal (rn), brasil rbciamb | n.38 | dez 2015 | 109-122 113 comumente presentes em suas residências, prevalecendo os cães. ao responderem sobre a questão da posse de cão que já tinha adquirido o calazar, 11% declararam que sim e 89% assinalaram negativamente. no entanto, o conhecimento sobre cães doentes na comunidade apresentando sintomas do calazar foi confirmado por 55% dos entrevistados, que descreveram os sinais e sintomas, em contraposição a 45%, que assinalaram desconhecimento de casos desse tipo. a presença de animais da mata próximos ou dentro da residência foi descartada por 20% e confirmada por 80% das famílias, que mencionaram diferentes espécies de animais, como cobra, preá, escorpião, sapo, caranguejeira, etc., e um dos entrevistados afirmou que criava preá (galea spixii) no quintal da sua casa. nessa comunidade, 80% das residências situam-se próximas da mata, entre 10 e 100 m de distância, e a prática de desmatamento foi confirmada por 35% dos sujeitos, em contraposição a 65% que desconhecem essa prática na comunidade. observou-se associação significante entre a presença de animais silvestres dentro de casa ou nas proximidades e a residência próxima da mata (p=0,0000). no que se refere às questões sanitárias e ambientais na comunidade, verificou-se que 80% das residências têm água parada ou fluente na frente e/ou no quintal. não se observou associação significante entre o conhecimento sobre a prevenção da lv e a água escorrendo nas proximidades das residências (p=0,1230). o acúmulo de lixo próximo às residências ou em terrenos baldios foi confirmado por 64% dos participantes. não se observou associação significante entre o conhecimento sobre a prevenção da lv e o acúmulo de lixo nas proximidades das residências (p=0,9854). a destinação de restos de comida no quintal para alimentar animais domésticos, ocorre em 55% das residências dessas famílias e 45% responderam que não reproduzem tal hábito. não se observou associação significante entre a prevenção da lv e a destinação de restos de comida nas proximidades da casa (0,9268). destaca-se a quantidade de espécies frutíferas (82%) na frente e/ou nos quintais das casas. a maioria das residências tem mais de três espécies de frutíferas em sua área de abrangência; as mais citadas foram mangueira (mangifera indica), 30%, coqueiro (cocos nucifera), 23%, aceroleira (malpighia punicifolia l.), 20%, bananeira (musa spp.), 17%, outras frutíferas, 10%. a totalidade (100%) dos entrevistados confirmaram o acompanhamento da família pelo agente comunitário de saúde, e que a unidade básica de saúde (ubs) oferta serviços em nível de atenção básica à população local. quanto à participação dos entrevistados em palestras ou atividades similares que abordasse o tema da leishmaniose, 5% assinalaram participação em alguma atividade educativa sobre o assunto. não se observou associação estatisticamente significante entre o conhelv: leishmaniose visceral. figura 4 – respostas dos entrevistados sobre leishmaniose visceral em guanduba, são gonçalo do amarante (rn), 2014. não sabe como se prevenir da lv desconhece quem é o vetor da lv não sabe como ocorre a transmissão da lv 66% 52% 97% 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 alves, m.l.; azevedo, p.r.m.; ximenes, m.f.f.m. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 109-122 114 variável 1 variável 2 valor p idade escolaridade 0,0000 fundamental nível médio ≤39 18 (16,2%) 36 (32,4%) >39 47 (42,3%) 10 (9%) gênero escolaridade 0,0293 fundamental nível médio fem. 38 (34,2%) 36 (32,4%) masc. 27 (24,3%) 10 (9,0%) como se prevenir da lv escolaridade 0,7234 fundamental nível médio não 63 (56,8%) 44 (39,6%) sim 2 (1,8%) 2 (1,8%) conhecimento sobre lv quem é o transmissor da lv 0,0023 sim não sim 48 (43,2%) 33 (29,7%) não 8 (7,2%) 22 (19,8%) mata próximo à residência animais silvestres nas proximidades da casa 0,0000 sim não sim 85 (76,6%) 7 (6,3%) não 3 (2,7%) 16 (14,4%) sabe como se prevenir da lv lixo acumulado nas proximidades da casa 0,9854 sim não sim 54 (48,6%) 53 (47,7%) não 2 (1,8%) 2 (1,8%) tabela 1 – resultados de testes de associação entre alguns pares de variáveis do estudo em guanduba, são gonçalo do amarante (rn), 2014. cimento que os indivíduos possuem sobre leishmaniose visceral e a participação em palestras e eventos similares sobre esse tema (0,71731). os resultados dos testes de associações entre alguns pares de variáveis do estudo são mostrados na tabela 1. para a realização do teste de associação foi necessário adequar a faixa etária entre ≤39 e >39 anos e o nível de escolaridade para ensino fundamental e ensino médio. os percentuais foram obtidos com relação ao total de pesquisados (n=111). continua... leishmaniose visceral e aspectos socioambientais: relatos sobre a doença em área periurbana da região metropolitana de natal (rn), brasil rbciamb | n.38 | dez 2015 | 109-122 115 discussão na comunidade guanduba (figura 1), as precárias condições socioeconômicas, sanitárias e ambientais são notórias. a falta de saneamento básico se constitui em um dos maiores problemas estruturais da comunidade, refletindo a precariedade das condições socioeconômicas e ambientais em que vive essa população. outra característica que chama a atenção é o elevado número de animais domésticos, principalmente cães, contribuindo para maior probabilidade de aquisição de doenças zoonóticas pelos indivíduos. foram presenciadas situações corriqueiras como a de crianças brincando em frente a suas casas, inclusive com os animais domésticos, entre lixo e esgotos, ignorando os riscos aos quais estão submetidas. as condições sanitárias precárias e desfavoráveis à saúde humana, presentes no cotidiano dessas famílias em situação adversa, estão naturalizadas em função da estabilidade dessa situação insalubre ao longo de suas vidas, permanecendo negligenciadas pelo poder público mesmo em detrimento de políticas de incentivos ao saneamento básico para os municípios brasileiros por parte da esfera federal. estudos realizados rio grande do norte, mostram que fatores ambientais e sociais são importantes variáveis associadas à infecção por l. infantum em humanos e caninos (lima et al., 2012). as condições de vida dos indivíduos geram diferenças não apenas sociais e ambientais, mas, principalmente, na condição humana do processo saúde-doença e no acesso aos serviços de saúde. a estratificação econômico-social e ambiental dos indivíduos e grupos repercute nos diferenciais de saúde (cndss, 2008). no contexto de comunidades em situação de vulnerabilidade social e pobreza, o acesso à assistência à saúde se dá não como um direito de cidadania, como preconiza o sistema único de saúde (sus). de acordo com silva filho & fortes (2013), a vulnerabilidade dos indivíduos diante do infortúnio da doença, agravada pelas baixas condições socioeconômicas e ambientais, é determinante para a naturalização de trocas de favores assimétricas entre profissionais do setor saúde, usuários do sus e atores políticos, caracterizando práticas clientelísticas no setor público da saúde. ocorre principalmente quando os indivíduos necessitam de suporte da média e alta complexidade no sus para o tratamento de doenças, como é o caso da leishmaniose. a resolutividade para o agravo se depara com diferentes problevariável 1 variável 2 valor p sabe como se prevenir da lv restos de comida nas proximidades da casa 0,9268 sim não não 56 (50,5%) 51 (45,9%) sim 2 (1,8%) 2 (1,8%) sabe como se prevenir da lv água escorrendo nas proximidades da casa 0,1230 sim não não 87 (78,4%) 20 (18%) sim 2 (1,8%) 2 (1,8%) conhecimento sobre lv participação em palestras ou similares 0,7173 não sim sim 77 (69,4%) 4 (3,6%) não 29 (26,1%) 1 (0,9%) tabela 1 – continuação. lv: leishmaniose visceral. alves, m.l.; azevedo, p.r.m.; ximenes, m.f.f.m. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 109-122 116 mas e, sobretudo, com a necessidade de qualificação dos profissionais para realizar o diagnóstico precoce e tratamento para as doenças de notificação compulsória. mas é imprescindível que a população tenha conhecimentos acerca da estrutura e do funcionamento dos serviços do sus, para que possa reivindicar o atendimento para a detecção oportuna do agravo. neste estudo, observações e conversas complementam o quadro de informações coletadas e muitos aspectos evidenciaram como os membros da comunidade, no seu cotidiano, convivem com os fatores associados à lv e, sobretudo, o que sabem, pensam e reproduzem sobre a leishmaniose. como refletido na fala de um dos entrevistados sobre os sinais clínicos da doença no cão: [...] eu crio um cachorro... e faz dias que o coitado está doente: magro, pelo caindo, feridas no focinho... acho que é calazar [...] ele pegou essa doença desses cachorros da rua [...] esse relato demonstra o reconhecimento, pelos indivíduos, de cães doentes apresentando sinais da lv canina, apesar de não saberem identificar como ocorre a transmissão da doença. no rio grande do norte, os sintomas da lv canina foram estudados e destacados como sintomas preditivos de lv canina a presença de úlceras, unhas grandes, perda de peso e alopecia (queiroz, 2012). nessa comunidade, a guarda dos cães por essas famílias ainda é feita de forma elementar, não observando cuidados de higiene, alimentação e prevenção de doenças. em situação de doença do animal, não comunicam o fato para os serviços públicos, para que possam realizar testes sorológicos para verificação da positividade canina e recolhimento do animal com calazar para a eutanásia. foram constatados, ainda, hábitos inadequados de manutenção, soltura ou abandono de cães doentes na comunidade, constituindo-se como um grave problema de saúde pública. a permanência de pessoas nas residências, sobretudo donas de casa, possibilita melhor acompanhamento do animal por intermédio de cuidados e práticas de higiene apropriados para os cães. nesta comunidade, a ocupação que obteve maior percentual foi a de dona de casa, com predomínio do gênero feminino em relação ao masculino, principalmente na faixa etária de 25 a 59 anos, ocupando a terceira posição dentre as ocupações mais atingidas pela lv, ficando atrás de estudantes e aposentados, que ocupam, respectivamente, o primeiro e o segundo lugar das ocupações (sesap, 2014). em relação a esse perfil, observou-se associação significante entre gênero e escolaridade dos participantes, com predominância do gênero feminino, havendo uma diferença sutil entre as que se incluem no ensino fundamental (34,2%) e aquelas que se incluem no ensino médio (32,4%) (tabela 1). o baixo nível de escolaridade dos participantes pode ter repercutido na qualidade das respostas obtidas. uma parcela dos entrevistados foi composta por analfabetos (21%), ficando incluídos no ensino fundamental. em relação ao nível educacional, observou-se associação estatisticamente significante entre a escolaridade e a idade, em que os maiores de 39 estavam incluídos no nível fundamental (42,3%), categoria na qual foram incluídos os idosos autodeclarados analfabetos. borges et al. (2008), com dados menos alarmantes, também verificaram o baixo índice de instrução dos entrevistados, já que 68,3% podiam ser incluídos no grupo daqueles que não chegaram a terminar o ensino médio. a constatação do baixo nível educacional (58,5%) dos participantes no nível fundamental pode implicar na situação de saúde dos indivíduos da comunidade, já que a escolaridade contribui para a percepção dos riscos à saúde e da noção de cidadania (tabela 1). embora tenham demonstrado conhecimento sobre a existência da leishmaniose, constatou-se elevado percentual de desconhecimento sobre os mecanismos de prevenção da doença (97%). no entanto, a escolaridade dos indivíduos não obteve associação significante em relação à prevenção da lv, em que tanto indivíduos incluídos no ensino fundamental (56,8%) quanto no ensino médio (39,6%) responderam não saber como se prevenir da lv (tabela 1). esses resultados demonstram que essa temática possivelmente não seja trabalhada pelos professores em sua prática educativa tanto no ensino fundamental quanto no ensino médio. ademais, evidenciam a ineficácia, por parte equipe de saúde da família, dos mecanismos de educação em saúde nessa comunidade. nesse sentido, a aquisição de informações acerca dos sinais e sintomas da leishmaniose no ser humano e no cão e das formas de transmissão da doença é imprescindível, já que esses dados são indispensáveis à adoção de medidas preventivas, pelos indivíduos na comuleishmaniose visceral e aspectos socioambientais: relatos sobre a doença em área periurbana da região metropolitana de natal (rn), brasil rbciamb | n.38 | dez 2015 | 109-122 117 nidade, no que se refere à doença e ao saneamento ambiental, contribuindo para o controle da lv. desse modo, os entrevistados que afirmaram compreender como se transmite a doença não conseguiram descrever de forma clara os diferentes elos da cadeia de transmissão: o vetor (inseto), o reservatório (cão) e o hospedeiro final (ser humano). isso ficou evidente em um discurso de um dos entrevistados: [...] a gente pega essa doença dos cachorros doentes, sentando perto deles ou nos locais onde eles vivem. os cachorros também pegam o calazar de outro cachorro doente [...]. no discurso acima fica evidente o conhecimento confuso sobre a transmissão da leishmaniose tanto no cão quanto no ser humano, colocando o cão como principal agente transmissor da doença, não citando o inseto vetor nesse ciclo da doença. em estudo sobre leishmaniose cutâneo-mucosa, netto et al. (1985) observaram que a população detinha um entendimento razoável sobre alguns aspectos epidemiológicos e o tratamento da leishmaniose, mas demonstrava pouco conhecimento sobre a etiologia e a prevenção da doença. já os estudos de alemu et al. (2013) sobre lv mostraram que as pessoas estão bem informadas sobre a doença, mas o conhecimento sobre a transmissão, os sinais e sintomas e a origem infecciosa da doença não ficou evidente. na amazônia legal, a incidência da lv pode estar associada com pouco ou nenhum conhecimento da população sobre a prevenção da doença (oliveira et al., 2013), o que foi corroborado por margonari et al. (2012) demonstrando que o conhecimento público sobre a lv em divinópolis é escasso e fragmentado. gama et al. (1998) verificaram que as populações residentes em áreas endêmicas de lv no maranhão apresentavam baixo nível de conhecimento, principalmente em relação à prevenção e à terapêutica da doença. diferente do que boraschi et al. (2008) observaram em três lagoas (mg), onde a população demonstrou ter conhecimento sobre a doença, a transmissão e o que é necessário para a prevenção. ainda que os participantes deste estudo tenham referido conhecimento sob a forma de transmissão da lv, 69% não citaram os nomes populares do inseto transmissor da leishmaniose já relatados na literatura. outros 28% citaram insetos responsáveis por outras doenças, como muriçoca, aedes aegypt, mosquito, maruim, como transmissores desta doença. em contrapartida, 3% citaram o mosquito do calazar como sendo o transmissor da leishmaniose. o desconhecimento sobre a transmissão, os riscos e a prevenção da lv é preocupante, já que o rio grande do norte é endêmico para esse agravo. no período de 2004 a 2014, a incidência de registros de casos lv no estado potiguar (figura 3) foi maior entre 2008 e 2011, sendo que em 2008 a letalidade alcançou a maior taxa. no período analisado, os municípios com maiores taxas de incidência de casos humanos de lv são natal, mossoró e açú, classificados como de transmissão intensa e prioritários para os serviços de vigilância ambiental e epidemiológica. no município de são gonçalo do amarante, foram registrados 31 casos da doença distribuídos no referido período. no entanto, a classificação epidemiológica para área de transmissão da lv nesse município mudou de esporádica para moderada no último triênio (2012 a 2014), em decorrência do registro de oito casos humanos de lv; dentre estes, houve a confirmação de dois óbitos (sesap, 2014) em indivíduos oriundos de localidades periurbanas com ocorrência de desmatamento de grandes áreas de mata nativa, tanto para a construção de centenas de unidades habitacionais, quanto para a construção de um aeroporto nesse município. na comunidade guanduba não se registra casos humanos de lv há cinco anos (sesap, 2014). essa constatação, possivelmente, justifique o alto percentual (90%) de desconhecimento de casos de lv na comunidade pelos moradores, já que apenas 10% dos entrevistados afirmaram ter conhecimento sobre tal enfermidade, sendo que um deles admitiu ter história pregressa da doença na família. embora essa comunidade tenha sido classificada como área silenciosa para transmissão da lv pelos serviços de vigilância e controle, a constatação de cães doentes apresentando sintomas da doença, as condições socioambientais desfavoráveis e o desmatamento da mata nativa são fatores que sugerem o risco eminente de ocorrência de casos humanos. as implicações referentes à notificação de casos humanos de lv foram apenas uma questão de tempo, já que no segundo bimestre de 2015 se confirmou um caso de lv em um comunitário de guanduba, fechando, assim, o ciclo da doença. alves, m.l.; azevedo, p.r.m.; ximenes, m.f.f.m. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 109-122 118 ximenes et al. (2007) assinalaram a existência de associações entre as espécies vetoras e da distribuição da doença com características demográficas, fisionômicas, crescimento desordenado, condições de vida e degradação ambiental em área de notificação de casos de lv da região metropolitana de natal. guanduba se insere no contexto dessa região metropolitana, possuindo características rurais e urbanas, o que a evidencia como área periurbana (vale, 2005). nessa comunidade ainda se verificam práticas como a criação de animais domésticos (suínos, caprinos, ovinos, bovinos), elucidando a destinação de resíduos orgânicos nos quintais dessas residências para alimentação desses animais. nesses ambientes, as condições precárias de moradia, ausência e/ou deficiência na coleta de lixo e presença de animais domésticos no peridomicílio favorecem a manutenção do ciclo de insetos vetores (flebotomíneos) da leishmaniose (lima et al., 2012; queiroz et al., 2009; ximenes et al., 2007). o cultivo de frutíferas nas proximidades dessas residências, com forte presença de mangueiras, contribui para o sombreamento do solo e o aumento da quantidade de matéria orgânica (frutas e folhas caídas), criando ambiente propício à manutenção do ciclo biológico dos flebotomíneos. ademais, constatou-se a convivência comum de crianças e cães nesses ambientes, representando um risco ainda maior, já que esses animais são potenciais reservatórios de leishmania em áreas urbanizadas ou fonte de alimentação para o inseto vetor, como demonstrado por rebêlo et al. (2000), na amazônia maranhense, e ximenes et al. (2007), no rio grande do norte, em áreas endêmicas de leishmaniose. para essa comunidade periurbana, o risco de adquirir a lv assemelha-se ao de se adquirir outro tipo de doença. mesmo sem compreenderem os mecanismos de transmissão da doença, ao serem questionados sobre os riscos de adquirir a lv, responderam questionando: “quem não tem medo?” ou comentando: “sim, como qualquer doença”. já os participantes que confirmaram a criação de caninos, negaram sintomas da doença no seu animal. contudo, confirmaram a presença de cães doentes na comunidade, mas desconheciam os encaminhamentos a serem dados ao cão doente, conforme relato: [...] o que devo fazer quando aparecer um cachorro doente? se um dos meus cachorros pegar a doença vai passar para o resto? o que eu faço? assim, a constatação de cães apresentando sintomas característicos da leishmaniose canina, indica tanto a presença do protozoário quanto a do inseto vetor neste território. esta verificação aponta a ausência dos serviços de vigilância em saúde deste município em relação a busca ativa de cães positivos em guanduba. os inquéritos caninos, realizados no município de são gonçalo do amarante no último triênio (2012, 2013 e 2014), apesar da baixa cobertura em relação a população canina, demonstraram positividade crescente de 4,3, 6,4 e 16%, respectivamente (sesap, 2014). contudo, esses resultados não representam a real situação epidemiológica deste município. já que os órgãos responsáveis pelas ações de vigilância não realizam inquéritos sorológicos em cães, refletindo no baixo percentual de infecção na população canina desta comunidade, mesmo fazendo uso do teste rápido para detecção de cães positivos. de acordo com o ministério da saúde, o cão (canis familiaris) é a principal fonte de infecção em áreas urbanas e periurbanas (brasil, 2014). a infecção em cães tem sido mais prevalente e antecedem os casos humanos, confirmando a importância dos cães na epidemiologia da lv humana servindo de reservatório para o parasita e fonte alimentar para o vetor, contribuindo para a manutenção de focos endêmicos e a dispersão da infecção para áreas sem registros de casos (margonari et al., 2006; reis et al., 2006). estudo realizado em teresina-pi, sobre a lv humana e canina, demonstrou que a infecção canina foi preditora de maior infecção humana (werneck et al., 2002). no rio grande do norte, a prevalência de infecção por leishmania em cães é elevada, contribuindo para a manutenção da endemia e para a disseminação e urbanização da infecção humana e canina no estado (queiroz, 2012). em contrapartida, há uma correlação direta entre o acréscimo do número de cães vacinados e o decréscimo na incidência de lv canina e humana (palatnikde-souza et al., 2009). essa constatação demonstra a necessidade de ampliação das ações públicas no brasil no que se refere ao reservatório, por meio da inclusão de vacinas para o controle parasitário nos cães, contribuindo para a redução do risco de transmissão da leishmaniose para humanos. leishmaniose visceral e aspectos socioambientais: relatos sobre a doença em área periurbana da região metropolitana de natal (rn), brasil rbciamb | n.38 | dez 2015 | 109-122 119 a localização de 80% dos domicílios visitados próximos da mata (entre 10 e 100 m) propicia a aparição de animais silvestres, de flebotomíneos vetores e de insetos que invadem o peridomicílio e/ou o domicílio em busca de alimento ou abrigo, podendo causar diferentes problemas aos moradores. esse fato corriqueiro nas residências foi confirmado pelos entrevistados, que consideraram normal a grande quantidade de mosquitos e outros insetos nesse ambiente, sendo que os “bichos” mais citados foram: cobra, preá, escorpião e caranguejeira. o estudo realizado por werneck et al. (2007) em teresina (pi) mostra que a maior incidência de lv foi encontrada em áreas com vegetação abundante, sugerindo uma relação entre a ocupação da área e sua cobertura vegetal. em contrapartida, araújo et al. (2013) constataram que a vegetação não se mostrou associada com o risco relativo de lv em belo horizonte (mg). nesse território, constataram-se áreas com cobertura vegetal abundante. todavia, a derrubada da mata foi percebida tão somente por 35% dos entrevistados. essa situação revela-se preocupante, visto que nessa comunidade são observadas áreas de matas devastadas para a construção de estradas de acesso ao aeroporto construído nesse município e para a manutenção da indústria ceramista, que é uma atividade econômica presente nessa comunidade. o desmatamento acentuado e as condições sanitárias e ambientais precárias favorecem a multiplicação do vetor e uma maior proximidade entre humanos e cães, fazendo destes um reservatório ativo para a transmissão do parasita (oliveira et al., 2013). no rio grande do norte, ximenes et al. (1999, 2007) verificaram que a destruição ou o desequilíbrio dos sítios naturais de reprodução das espécies vetoras da leishmaniose contribuem para a criação de habitats peridomiciliares para o vetor e predispõem à instalação de novos focos da doença. outro fator inquietante é a precariedade nas demandas referentes ao saneamento básico. a coleta de resíduos sólidos é realizada uma vez durante a semana, não garantindo a periodicidade esperada e necessária ao atendimento das necessidades da comunidade, causando insatisfação e criando condições propícias para o desenvolvimento de vetores de doenças. a situação é ainda pior em relação à destinação dos dejetos das residências, em que a maioria destes é canalizada para fossas sépticas construídas nos quintais das casas. a ausência do serviço público de coleta de esgotos explica a grande quantidade de água, proveniente das pias e banheiros, escorrendo nos quintais e na frente das casas, causando infortúnios pela sujeira e odores. mas, em relação ao acompanhamento da família pelo agente comunitário de saúde, as respostas foram unânimes, incluindo-se o reconhecimento de uma instituição de saúde (ubs) para atendimento aos problemas de saúde das famílias locais. por outro lado, os entrevistados afirmaram criticamente vivenciar dificuldades com consultas e exames de alta complexidade e ausência de serviços de urgência e emergência nesse município, necessitando se deslocar de “qualquer forma” para natal. os serviços de saúde possuem a capacidade de diminuir a exposição aos fatores de risco para a saúde de indivíduos e grupos. contudo, o acesso equitativo aos serviços de saúde é imprescindível para diminuir os diferenciais de saúde de indivíduos referentes a esses aspectos (cndss, 2008). o atendimento da equipe da estratégia saúde da família (esf) dessa comunidade ocorre na ubs, com cobertura de mais de 90% das famílias cadastradas no psf de guanduba em 2014. observou-se que as ações de educação em saúde, cerne do psf, não são prioritárias, como ressaltadas no depoimento de um profissional de saúde: o trabalho burocrático aumentou [...] toda semana temos que entregar um relatório estatístico, que antes era mensal [...] não restando muito tempo para as atividades de educação em saúde na comunidade como deveria acontecer [...]. a constatação desse déficit das ações de educação em saúde foi evidenciada nos discursos dos entrevistados, sobretudo no que se refere à participação em atividades educativas sobre leishmaniose. apenas 5% confirmaram ter participado de uma atividade sobre a leishmaniose em uma instituição de ensino, não havendo nenhum registro de eventos dessa ordem na ubs dessa comunidade. o agravante é que a maioria (95%) confirmou que em nenhuma ocasião participou de evento com essa finalidade, evidenciando a necessidade de realização de atividades continuadas de educação em saúde ambiental e leishmanioses na comunidade mediante o trabalho da equipe de saúde da família. no entanto, faz-se necessária a capacitação dos profissionais integrantes da esf em educação sanitária e ambiental, a fim de sensibilizá-los sobre a situação da leishmaniose e das questões sanitárias, epidemiológicas e ambientais que oferecem riscos à saúde da população. alves, m.l.; azevedo, p.r.m.; ximenes, m.f.f.m. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 109-122 120 referências alemu, a.; alemu, a.; esmael, n.; dessie, y.; hamdu, k.; mathewos, b.; birhan, w. knowledge, attitude and practices related to visceral leishmaniasis among residents in addis zemen town, south gondar, northwest ethiopia. bmc public health, v. 13, n. 1, p. 382, 2013. araújo, v.e.m.; pinheiro, l.c.; almeida, m.c.m.; menezes, f.c.; morais, m.h.f.; reis, i.a.; assunção, r.m.; carneiro, m. relative risk of visceral leishmaniasis in brazil: a spatial analysis in urban area. plos neglected tropical diseases, v. 7, n. 11, p. e2540, 2013. basano, s.a. & camargo, l.m.a. leishmaniose tegumentar americana: histórico, epidemiologia e perspectivas de 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pautar na realidade local e nas práticas sociais da comunidade em consonância com as diretrizes do sus e dos conhecimentos produzidos na academia acerca do manejo ambiental, da prevenção, do tratamento e da cura da leishmaniose. portanto, o conhecimento que os indivíduos residentes em uma área periurbana da região metropolitana de natal possuem acerca da lv é insipiente para sua prevenção, considerando a existência de diversos fatores presentes no processo de transmissão da doença, o que a qualifica como de alta complexidade em relação às estratégias de controle. contudo, a necessidade de compreender como os sujeitos vivenciam seu ambiente e organizam suas experiências e conhecimentos, desde os mais elementares, acerca das implicações das alterações ambientais e dos diferentes fatores que favorecem a transmissão da leishmaniose, é indispensável para o planejamento e a consolidação de ações intersetoriais de promoção da saúde e do meio ambiente pela gestão pública mediante parcerias com instituições de pesquisa e com setores responsáveis pelo controle da lv. leishmaniose visceral e aspectos socioambientais: relatos sobre a doença em área periurbana da região metropolitana de natal (rn), brasil rbciamb | n.38 | dez 2015 | 109-122 121 cndss – comissão nacional sobre determinantes sociais da saúde. as causas sociais das iniquidades em saúde no brasil relatório final. 2008. disponível em: <http://www.cndss.fiocruz.br/pdf/home/relatorio.pdf>. acesso em: 20 ago. 2014. gama, m.e.a.; barbosa, j.s.; pires, b.; cunha, a.k.b.; freitas, a.r.; ribeiro, i.r.; costa, j.m.l. avaliação do nível de conhecimento que populações residentes em áreas endêmicas têm sobre leishmaniose visceral, estado do maranhão, brasil. cadernos de saúde pública, v. 14, n. 2, p. 381-390, 1998. ibge – instituto brasileiro de geografia e estatística. censo brasileiro. 2014. estimativa da população residente no brasil. disponível em: 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e sustentável do sistema das nações unidas com o bellagiostamp compatibility analysis of the human development index and sustainable development indicators of the united nations system using the bellagio principles resumo o presente artigo analisou a compatibilidade de três modelos de indicadores, relacionados com o desenvolvimento humano e sustentável, do sistema das nações unidas, em relação aos princípios do bellagiostamp. para isto, foi utilizado o método comparativo para a análise, que permitiu concluir que os bellagiostamp ainda não são atendidos pelo conjunto de sistema de indicadores e indicador síntese analisados. alguns princípios, como existência de considerações essenciais e ampla participação, constituem-se como os mais problemáticos, indicando a necessidade de melhoria da qualidade no processo de constituição de indicadores. o idh-m foi o modelo que menos atendeu aos princípios, seguido pelo ids. a metodologia geo cidades se destacou como o modelo que mais atendeu aos princípios, sendo sua utilização e a inspiração em seu modelo aconselhável, dentre os modelos estudados, para a criação e o uso de indicadores capazes de aferir o caminho rumo ao desenvolvimento sustentável. palavras-chave: desenvolvimento sustentável, indicadores de sustentabilidade, princípios do bellagiostamp, indicadores das nações unidas abstract this paper analyzes the compatibility of three models of indicators, related to human and sustainable development, from un system, regarding the principles of bellagiostamp. for this, it was used the comparative method to the analysis, which made it possible to conclude that the studied models do not fully met by the analyzed set of system of indicators and synthetic index. some principles, such as existence of essential considerations and broad participation, constitute as the most problematic, indicating the need for improvement of quality in the indicator models constitution process. the idh-m was the model who less met the principles, followed by ids. the geo cities methodology stood out as the model which best met the principles, being its use and inspiration in this model advisable, among the studied models, for the production and use of indicators able to measure the path towards sustainable development. keywords: sustainable development, indicators, united nations andré giovanini de oliveira sartori doutorando em ciências da engenharia ambiental – usp são carlos, sp, brasil brasilandresartori@sc.usp.br ricardo da silva siloto doutor em história, pesquisador do programa de pós-graduação em engenharia urbana, da universidade federal de são carlos são carlos, sp, brasil rss@ufscar.br. revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 100 introduçâo um dos dilemas da sociedade atual é a concomitância da saturação, na forma predatória da produção e do consumo dos bens naturais, com a necessidade de uma distribuição socialmente equitativa dos recursos disponíveis no planeta. a difícil construção de consensos na busca de uma forma de desenvolvimento que, seja equilibrado e sustentável, e a estruturação de projetos, programas e políticas, que avancem nessa direção, requer o conhecimento sistemático, e ao mesmo tempo, a sensibilização dos atores sociais envolvidos, contemplando a sua diversidade intrínseca e identificando conflitos. nesse sentido, a estruturação de bancos de dados e informações e o emprego de instrumentos de mensuração, avaliação e monitoramento como ferramentas de apoio à gestão, têm se constituído num esforço de diferentes esferas da administração pública. destaca-se o papel das nações unidas (onu), que vêm se consolidando como a instituição central, tanto na articulação de acordos multilaterais internacionais sobre o tema, como na elaboração de sistemas de indicadores, embasados em relatórios técnicos, sobre desenvolvimento sustentável. a agenda 21, estabelecida em 1992 na conferência das nações unidas sobre meio ambiente e desenvolvimento humano, põe-se como um marco temporal nesse processo. ela ressalta a importância dos indicadores para todo cidadão, provedor e usuário de informação, bem como da sua consistência e da busca da homogeneidade da qualidade das informações. em uma condição de ciclo virtuoso, a prática tem demonstrado que a utilização de indicadores na gestão pública tem auxiliado o surgimento de critérios mais objetivos e transparentes nas definições das ações e investimentos públicos (nahas, 2002). há limites e eles devem ser conhecidos e explicitados. os indicadores são sempre uma apreensão parcial da realidade e, portanto, não a substituem. essa percepção leva à adoção de determinados cuidados na sua produção, como a clareza quanto ao seu objetivo, a identificação de seus potenciais usuários, a sua abrangência e a definição das variáveis componentes. as opções necessariamente tomadas em suas diferentes fases concepção, produção e implantação – trazem, obrigatoriamente o caráter de parcialidade, sejam para indicadores-síntese, conjunto ou sistemas de indicadores. as fases de criação de modelos de indicadores devem contemplar, entre outros fatores mais evidentes, a busca de uma comunicação eficiente com seus usuários – setor público, tomadores de decisão ou sociedade civil -, como condição essencial para a constituição da representatividade necessária ao instrumento (hardi, zdan, 1997; gallopin, 1996). o potencial destas ferramentas, na avaliação de um progresso rumo ao desenvolvimento sustentável, reside em sua capacidade de servir para o embasamento da tomada de decisão, ao subsidiar informações relevantes para a política e o todo o processo de tomada de decisões, desde o estabelecimento até o acompanhamento das ações pelas partes interessadas. (van bellen, 2005; malheiros et al., 2008; veiga, 2010). apesar das potencialidades vislumbradas, a tomada de decisão, auxiliada pelo uso de ferramentas de informação e baseada em princípios do desenvolvimento sustentável, em que os aspectos ambientais, econômicos e sociais são levados em consideração, ainda se mostra escassa e, por vezes, ineficaz, como aponta pintér et al. (2012), com relação à realidade dos países da união europeia e membros da oecd. diante desta realidade, algumas constatações podem ser feitas, e a principal delas é a de que se a produção e utilização de modelos de indicadores para o auxílio da tomada de decisão, circunscrita na visão de desenvolvimento sustentável, já é recente e escassa, a análise das suas fragilidades e potencialidades tende a ser ainda mais. neste sentido, este artigo busca analisar, qualitativamente, a compatibilidade que três modelos de indicadores ligados ao desenvolvimento e à sustentabilidade, índice de desenvolvimento humano municipal (idh-m); indicadores de desenvolvimento sustentável (ids); e metodologia geo cidades possuem em relação com o bellagiostamp, referência na análise de indicadores de desenvolvimento sustentável. objetivou-se pontuar quais são os modelos mais aptos para retratar o estágio de desenvolvimento de um dado espaço, em escala local, regional ou nacional, perante a visão do desenvolvimento sustentável. bellagiostamp a organização de princípios e critérios norteadores para a elaboração de modelos de indicadores de desenvolvimento sustentável recebeu uma significativa contribuição em 1996 quando, sob a promoção e coordenação da iisd – international institute for sustainable development -, um grupo de cientistas e lideranças na área organizou, sintetizou e sistematizou as diretrizes gerais para sua consecução. dessa forma surgiram os princípios de bellagio, em alusão à comunidade italiana que sediou o encontro. esses princípios, que foram amplamente disseminados, se mostram úteis para guiar, em uma perspectiva holística, o desenvolvimento de sistemas de indicadores e avaliações capazes de gerar informações relevantes e revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 101 confiáveis acerca do desenvolvimento de uma determinada realidade, em relação à busca pelo desenvolvimento sustentável (pintér et al., 2012; bossel, 1999; hardi, zdan, 1997). segundo bakkes (2012), os princípios servem para auxiliar as avaliações na formulação das perguntas que devem ser respondidas nas avaliações; escolha do método que as avaliações utilizarão; definição da escala espacial, temporal e temática das avaliações; e na maximização de seu impacto perante os tomadores de decisão e o público em geral. para mantê-los atualizados com as mudanças no contexto das mensurações, o iisd, em parceria com a organização para cooperação econômica e desenvolvimento oecd -, promoveu nova reunião de especialistas, sendo boa parcela deles participantes da reunião que gerou os princípios originais, para realizarem uma revisão crítica dos princípios de bellagio, no final de 2009 na coréia do sul. sob o novo nome de “bellagiostamp” (hardi, zdan, 2009), os princípios foram retrabalhados, de modo que ambiguidades e duplicações foram eliminadas, a fim de se tornar os princípios mais sucintos. como resultado, os dez princípios originais foram reduzidos para oito. o bellagiostamp se constitui como um novo conjunto de princípios orientadores dos indicadores utilizados para medir e avaliar a tendência, ou não, de rumo à sustentabilidade. no que se refere aos usuários potenciais dos princípios, estes foram definidos como sendo comunidades envolvidas no desenvolvimento de sistemas métricos alternativos; comunidades, em geral, focadas na avaliação integrada e sua comunicação; e pessoas envolvidas em projetos ou tabela 1 comparação entre casos estudados em relação ao atendimento aos princípios do selo de bellagio bellagiosmart casos estudados ids idhm geo princípio 1: estabelecimento de visões proporcionar bem-estar dentro da capacidade da biosfera e mantê-la em condição para as gerações futuras princípio 2: considerações essenciais bem-estar dos subsistemas e interação entre eles a adequação dos mecanismos de governança dinâmicas, tendências atuais e padrões de mudança riscos, incertezas e limites implicações para o tomador de decisão princípio 3: escopo adequado horizonte de tempo apropriado escopo geográfico apropriado princípio 4: estrutura e indicadores domínio dos principais indicadores inferir tendências e criação de cenários métodos padronizados de medição comparação dos valores com metas e padrões princípio 5: transparência indicadores e resultados sejam acessíveis para o público tornar clara as escolhas, suposições e incertezas revelar as fontes de dados e métodos revelar fontes de financiamento e conflitos de interesse princípio 6: comunicação efetiva utilizar-se de linguagem clara e simples apresentar informações de forma justa e objetiva usar ferramentas visuais e gráficos inovadores tornar os dados disponíveis princípio 7: ampla participação refletir o ponto de vista do público envolver usuários da informação princípio 8: continuidade e capacidade repetição de mensuração capacidade de resposta à mudança desenvolvimento e capacidade adequada aprendizado e melhoria contínua fonte: baseado em hardi e zdan (2009) revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 102 políticas focadas na avaliação (pintér et al., 2012). como elemento central da análise realizado neste trabalho, os princípios bellagiostamp são apresentados na tabela 1. materiais e métodos o presente artigo buscou analisar a compatibilidade que modelos de indicadores de desenvolvimento humano e sustentável do sistema das nações unidas possuem em relação aos princípios do bellagiostamp. a primeira etapa consistiu na definição do universo de análise, por meio da seleção de três modelos de indicadores relacionados com o desenvolvimento sustentável. dois critérios foram utilizados para a seleção da amostra dos casos a serem estudados. o primeiro foi a vinculação do indicador com o sistema onu, sendo que os indicadores originados de produção direta, parceria, ou até inspirados em modelos do sistema onu, amplamente conhecidos em escala internacional, foram escolhidos. isto se deve ao fato de a onu ter liderado e aglutinado esforços para a criação de indicadores, da década de 1990, com a participação de especialistas do mundo todo, no desenvolvimento de estruturas e metodologias que serviram de referência para a criação de outros indicadores. levou-se em conta também a capacidade institucional dessa entidade para manter o funcionamento e a melhoria contínua de suas produções, além da sua capacidade de divulgação dos resultados para o mundo, de forma geral. o segundo critério foi a existência de edição dos casos estudados em território nacional, já inspirado ou adaptado à realidade brasileira. por último, o terceiro critério se baseou na escolha de um modelo que melhor representasse o estudo do desenvolvimento humano, outro que representasse a análise do desenvolvimento focado no meio ambiente (impacto da urbanização no meio ambiente), e um terceiro que buscasse abarcar tanto o ponto de vista social, quanto ambiental. assim, foram selecionados: indicadores de desenvolvimento sustentável (ids); índice de desenvolvimento humano municipal (idh-m) e metodologia geo cidades. o resultado da definição da amostra a ser estudada culminou, então, em diferentes tipos de indicadores (conjuntos, índices e sistemas) que abordam diferentes aspectos do desenvolvimento sustentável (desenvolvimento sustentável, desenvolvimento humano e meio ambiente), de maneira a existir grande heterogeneidade entre eles, na forma e nos objetivos. a análise qualitativa foi feita a partir da observação da existência ou não de cada princípio do bellagiostamp nos modelos estudados. para isso, foram analisadas as edições, conjuntos de informações e web sites de cada modelo, sendo a quantidade de informação vista delimitada pelo seu livre acesso para o cidadão comum, o que coaduna com o princípio da transparência, no que diz respeito à acessibilidade às informações para todo o público. sendo assim, buscou-se analisar a existência dos princípios do bellagiostamp nas visões, princípios, metas, mecanismos e outros fatores de cada caso estudado, sempre se julgando o modelo como um todo, e não cada indicador de forma separada. cada princípio e cada modelo foram analisados individualmente. para efeito de comparação entre os modelos, houve a criação de uma matriz relacional (tabela 1), que vinculou o estágio de atendimento dos princípios do bellagiostamp com cores, de forma a facilitar o entendimento do estudo. os graus de atendimento foram identificados como “princípio atendido” (cor verde), “princípio parcialmente atendido” (cor amarela) e “princípio não atendido” (cor vermelha). a aplicação do bellagiostamp serve para identificar e ressaltar as potencialidades e aptidões que os modelos possuem em relação com aquilo que é entendido como ideal. análise dos modelos de indicadores indicadores de desenvolvimento sustentável – ids fruto de um esforço nacional para a elaboração de um sistema de indicadores de desenvolvimento sustentável, o ibge publicou, nos anos de 2002, 2004, 2008 e 2010, os indicadores de desenvolvimento sustentável – ids (ibge, 2010). este trabalho se remete à proposição das nações unidas de testar a metodologia do livro azul. a motivação para a construção do sistema de indicadores proveio da realização da conferência mundial do meio ambiente de 2002, na cidade de johanesburgo, conhecida como rio + 10, e teve como principal premissa oferecer à sociedade brasileira, principalmente pesquisadores e formuladores de políticas públicas, integrantes dos setores público e privado e das organizações sociais, uma informação estruturada, voltada para a avaliação da trajetória do país em relação ao desenvolvimento sustentável e, em particular, à agenda 21. de acordo com o ibge (2010), os indicadores componentes do sistema foram elaborados para retratar fenômenos de curto, médio e longo prazo, a fim de identificar variações, comportamentos, processos e tendências, com o objetivo também de informar características comparáveis entre as regiões brasileiras e outros países. sua meta final foi concebida no revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 103 sentido de incidir, enquanto ferramenta de informação, positivamente no levantamento das necessidades e prioridades para a formulação, monitoramento e avaliação de políticas. a composição do sistema de indicadores de desenvolvimento sustentável (ids) coube a um grupo de técnicos do ibge e se baseou nas instruções das nações unidas, mais especificamente no modelo do livro azul, constando apenas uma modificação quanto à divisão em subtemas proposta pela csd no livro azul, que não foi adotada pelo ibge. scandar neto (2006) catalogou o conjunto de indicadores de desenvolvimento sustentável, produzido pelo ibge, como um sistema de indicadores. seu método se embasou estruturalmente na definição de quatro grandes dimensões – social, ambiental, econômica e institucional –, em que cada dimensão foi constituída por indicadores. essas dimensões devem ser analisadas individualmente. o ids é composto por 55 indicadores no total, onde: 19 indicadores pertencem à dimensão social; 20 indicadores à dimensão ambiental; 11 indicadores à dimensão econômica; e 5 indicadores à institucional. análise da compatibilidade do ids em relação os princípios do bellagiostamp: • princípio 1 (estabelecimento de visões): o princípio é atendido totalmente, pois, por ter adaptado a metodologia proposta pelo livro azul, o ids segue a conceituação de desenvolvimento sustentável aceitada mundialmente e utilizada pelo sistema das nações unidas, e seus objetivos consagram a implementação e o estudo do desenvolvimento sustentável de acordo com o estabelecido pela agenda 21. • princípio 2 (considerações essenciais): a propriedade bem-estar dos subsistemas e interação entre eles é parcialmente atendida, pois trabalha com elementos essenciais à sustentabilidade somente em relação à dimensão ambiental, não abordando temas importantes como a urbanização, que era trabalhada pelo livro azul e que corresponde a um espaço geográfico em que há grande interação entre a sociedade e a natureza, onde mais de 83% da população brasileira reside. a propriedade adequação aos mecanismos de governança não é atendida, pois somente existe o levantamento da existência deles, tais como órgãos ambientais. fato a ser repensado, neste sentido, é capacidade de acoplamento que o sistema pode ter, mediante adaptação, com os objetivos da agenda 21, visto que ele trabalha aspectos comuns com a mesma. a propriedade ligada ao estudo entre as dinâmicas atuais e os padrões de mudança não é atendida, o que pode ocorrer é vislumbrado a partir da comparação entre as versões produzidas pelo sistema, não havendo ferramentas que proporcionem o desenho de cenários futuros, o que também reflete no não atendimento da propriedade relacionada aos riscos, incertezas e limites à sustentabilidade, que sequer é mencionada. outra propriedade não atendida diz respeito às implicações para o tomador de decisão, que não existem justamente pelo fato de não haver definição sobre quem é o tomador de decisão idealizado como utilizador do sistema. • princípio 3 (escopo adequado): atende parcialmente à propriedade horizonte de tempo apropriado, pois o objetivo de capturar tanto efeitos de curto, médio e longo prazo é alcançado quando se aproveita análises históricas e gráficos que demonstram a tendência, ao longo dos últimos tempos, dos objetos estudados. porém, o desdobramento das ações atuais só é possível de ser constatada de acordo com a produção das edições do sistema. já a propriedade do escopo geográfico é parcialmente atendida, tendo em vista que parte da escala nacional, mas também constata situações locais, como o estudo da dinâmica e situação atual de biomas brasileiros. no entanto, não aborda a urbanização, fenômeno que, partindo da escala local, ocasiona mudanças em escalas maiores. • princípio 4 (estrutura e indicadores): a propriedade do domínio dos principais indicadores é atendida pelo fato de o ids ter passado por modificações, ao longo de suas edições e, assim, ter criado um terreno fértil para a análise dos resultados. no entanto, a propriedade relativa a inferir tendências e criação de cenários é parcialmente atendida, pois o modelo foi desenvolvido para a identificação de tendências somente em curto prazo, não havendo previsões ou cenários para efeitos no futuro. a variável relativa aos métodos padronizados de medição e a comparação dos valores com metas e padrões, é parcialmente atendida, pois há inconsistências tanto na série histórica dos dados, quanto na existência de poucos indicadores de comparação com alvos e valores de referências predeterminados para o seu entendimento, o que abre precedente para uma análise dos resultados própria a cada usuário. apesar disso, o foco prático é posto em destaque. • princípio 5 (transparência): a propriedade relativa à acessibilidade dos indicadores e resultados para o público é totalmente atendida. isto se dá porque todo indicador é analisado de forma didática, pois há uma estrutura lógica, em que o indicador é descrito, justificado, comentários são tecidos, indicados relacionados são enumerados e, após isso, gráficos e figuras didáticas são utilizadas. quanto a tornar claras as escolhas, suposições e incertezas, o princípio é parcialmente atendido, pois há transparência no uso de dados, e não nas suposições e escolhas, que são parcialmente revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 104 explicadas. tais dados são acessíveis para os formuladores do indicador, o que não garante a facilidade para um cidadão comum obtê-los, dependendo de um processo burocrático. as fontes de dados e métodos são reveladas, denotando o atendimento da propriedade, sendo que os dados são cedidos por empresas e secretarias públicas, como o ibge, o instituto brasileiro do meio ambiente e dos recursos naturais renováveis (ibama), a companhia ambiental do estado de são paulo (cetesb) e outras. isto garante, em tese, o direito ao acesso a estes dados, o que ocorre quando o motivo de seu uso é explicitado. no que diz respeito à propriedade relativa às fontes de financiamento e aos possíveis conflitos de interesse, não há menções sobre os últimos, porém, a fonte, ao que tudo indica, é a própria instituição que responsável pela produção do modelo, ou seja, a propriedade é parcialmente atendida. • princípio 6 (comunicação efetiva): a propriedade ligada à utilização de linguagem clara e simples é totalmente atendida, pois a redação é bem didática e usa de linguagem clara e concisa. a apresentação de informações de forma justa e objetiva é outra propriedade totalmente atendida, pois há gráficos e tabelas fáceis de ser compreendidos e que estão vinculados à argumentação presente, que denota o atendimento à propriedade justamente ligada ao uso de ferramentas visuais e gráficos inovadores. a disponibilidade dos dados é propriedade totalmente atendida, pois, dentro do website do ibge há um espaço pertencente ao ids, e nele o acesso a todas as produções, dados, mapas e toda espécie de conhecimento gerado a partir do uso do modelo são de livre acesso a qualquer indivíduo. • princípio 7 (ampla participação): por ter partido da adaptação do livro azul, sem que houvesse participação pública e tampouco consultas ostensivas à comunidade científica brasileira, pode-se constatar que o sistema foi moldado à característica de seus idealizadores e suas ideias relativas à participação, portanto a propriedade relacionada ao modelo refletir o ponto de vista do público não é atendida. da mesma forma e pelo mesmo motivo, não é atendida a propriedade que leva em conta o envolvimento dos usuários no processo que criação e melhoria do modelo. • princípio 8 (continuidade e capacidade): a repetição da mensuração é uma propriedade totalmente atendida, pois o ids já possui quatro versões, que vem sendo refinadas, buscando a solidificação de uma tradição na utilização deste indicador. a capacidade resposta à mudança é parcialmente atendida, pois o ids possui a característica de ser adaptável a novas tendências, porém, isso ocorre em relação à percepção do grupo responsável por sua concepção, ou seja, suas potencialidades para ajustes interativos e para a aprendizagem coletiva ficam circunscritas apenas na comunidade técnica responsável pelo mesmo. quanto ao desenvolvimento e a sua capacidade, a propriedade é totalmente atendida pelo fato de o ids ser formulado e executado pelo ibge, instituição que tem um histórico positivo de coleta, produção e sistematização de informações. o mesmo ocorre para o atendimento total da propriedade que diz respeito sobre o aprendizado e melhoria contínua, que vem ocorrendo ao longo das quatro versões do modelo. índice de desenvolvimento humano municipal – idhm o índice de desenvolvimento humano, criado pela onu no início da década de noventa, representou o surgimento de uma nova fórmula de mensuração da riqueza das nações. sua ideia de subversão de valores foi inédita e marcou a ascensão de uma nova mentalidade, na qual as pessoas são a riqueza das nações. no brasil, o idh foi considerado como uma ferramenta de subsídios para a escolha de políticas públicas. dado o sucesso de sua utilização, uma parceria entre o instituto de pesquisa econômica aplicada (ipea), o programa das nações unidas para o desenvolvimento (pnud) e a fundação joão pinheiro, buscou adaptar o idh para a realidade brasileira e em uma escala local. assim surgiu, em 1996, o índice de desenvolvimento humano municipal, o idh-m. esse novo índice, que teve a sua primeira publicação apenas em 2003, foi concebido, segundo o pnud (2003), para permitir a avaliação do desenvolvimento humano em municípios brasileiros. ele segue o modelo idh, porém, por adotar a escala municipal, algumas alterações foram necessárias. assim como o idh, o idh-m possui as mesmas três dimensões (educação, longevidade e renda) que são mensuradas por indicadores próprios, pensados em torno da ideia de sistema aberto, diferentemente do modelo original do idh, que trata a sociedade – escala nacional – como um sistema fechado. as dimensões educação (indicadores “taxa de alfabetização de adultos” e “taxa bruta de frequência escolar”), longevidade (indicador “esperança de vida ao nascer”) e renda (indicador renda municipal per capita) recebem pontuação de 0 a 1 e, posteriormente, as três dimensões são calculadas a partir do pressuposto de que todas possuem o mesmo peso, sendo o índice a soma dos pesos dividida por três, em que o resultado final é o idh de cada município. existe, então, um ranking no qual os municípios são classificados em diferentes grupos, segundo os resultados de cada um. dessa forma, de acordo com ipea et revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 105 al. (2003), os municípios com pontuação de 0 até 0,499 são classificados como municípios com índice de desenvolvimento humano baixo; aqueles com pontuação entre 0,500 a 0,799 são classificados como municípios com desenvolvimento humano médio; já aqueles com pontuação igual ou superior a 0,800 são classificados como municípios com desenvolvimento humano alto. cabe dizer que o pnud está trabalhando para a formulação de novas bases metodológicas para a aplicação do idh-m, considerando o fato de o censo 2010, produzido pelo ibge, ter possibilitado o uso de informações mais atuais sobre os municípios brasileiros, desagregadas para o nível local, mais especificamente a escala intraurbana. análise da compatibilidade do idh-m em relação os princípios do bellagiostamp: • princípio 1 (estabelecimento de visões): o idhm é baseado em uma visão limitada de desenvolvimento humano, que apenas leva em conta aspectos quantitativos, não atendendo preocupações ambientais referentes à capacidade da biosfera, portanto, o princípio um é parcialmente atendido. • princípio 2 (considerações essenciais): o bem-estar dos subsistemas e interação entre eles não é uma propriedade atendida, já que não há elementos essenciais mesmo em relação ao desenvolvimento humano. a propriedade de mecanismos de governança não é atendida, pois eles são previstos. já as dinâmicas, tendências atuais e padrões de mudança são uma propriedade parcialmente atendida, pois os relatórios de desenvolvimento humano, onde os indicadores fazem parte dele, problematizam com mais profundidade os resultados e os contextos e a dinâmica recente em que os indicadores estão inseridos. a identificação de riscos, incertezas e limites à sustentabilidade é uma propriedade não atendida, pois não é trabalhada no modelo. também não há definição sobre quem é o tomador de decisão ideal para a utilização do idh-m, fazendo com que a propriedade das implicações para o tomador de decisão não sejam atendidas. • princípio 3 (escopo adequado): como apenas o desenvolvimento humano é estudado a escala de tempo adotada é antrópica, sendo tal propriedade parcialmente atendida. já o escopo geográfico é focado no local, mas que repercute substancialmente nas escalas local e global, sendo uma propriedade totalmente atendida, já que o modelo está focado no município. • princípio 4 (estrutura e indicadores): o domínio dos principais indicadores é uma propriedade totalmente atendida, pois o idh-m possui um número limitado de indicadores, que se relacionam com as questões chave abordadas, permitindo uma compreensão satisfatória ao usuário. já a propriedade relacionada ao ato de inferir tendências e criação de cenário não é atendida, pois não há meios para isso dentro do modelo, a não ser pela série histórica. métodos padronizados e medição mostram-se como uma propriedade totalmente atendida, visto que o número de indicadores já é bem limitado, e eles não sofreram mudanças radicais ao longo de suas edições. já os valores e indicadores de comparação para a sua utilização constituem uma propriedade não atendida, pois não existem nos resultados do sistema, havendo possibilidade de isso apenas ocorrer com a análise sequencial das edições lançadas. • princípio 5 (transparência): a propriedade relativa à acessibilidade dos indicadores e resultados para o público é totalmente atendida, pois, pelo fato de ser um indicador-síntese, sua simplicidade facilita a compreensão de todos. a clareza do processo de produção é uma propriedade totalmente atendida, já que foram lançadas publicações que trataram especificamente do método, das escolhas dos indicadores e as razões para elas. as fontes de dados e métodos, consequentemente, foram reveladas e o princípio foi totalmente atendido. no que diz respeito aos possíveis conflitos de interesse, não há menções, mas as fontes financiamento, ao que tudo indica, foram as instituições responsáveis pela formulação do modelo, sendo assim, a propriedade foi parcialmente atendida. • princípio 6 (comunicação efetiva): a simplicidade, compreensibilidade e aceitação do idh-m serviram como um marco na utilização de indicadores, como ferramentas de auxílio ao processo de tomada de decisão. desta forma, a propriedade referente ao uso de linguagem clara e simples é totalmente atendida. a apresentação das informações, de forma justa e objetiva, é outro princípio totalmente atendido, que remete a simplicidade na apresentação dos dados e também no número limitado de variáveis que compõe o modelo. quanto à propriedade que se refere ao uso de ferramentas visuais e gráficos inovadores, cabe dizer que pelo fato de o idh-m ser um indicador sintético e seus resultados estarem dispostos em um ranking, a necessidade de grandes inovações gráficas para apresentação dos resultados pode ser minimizada, pois a simplicidade está no cerne de seu funcionamento. sendo assim, o atendimento desta propriedade pode ser classificado como parcial, pois, apesar da natureza do modelo, inovações poderiam ser propostas para aumentar a compreensibilidade dos usuários e os estimular visualmente, amplificando a facilidade para a assimilação dos resultados. a disponibilidade dos dados é uma propriedade parcialmente atendida, tendo em revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 106 vista que as produções já existentes são de livre acesso a todos os indivíduos, porém elas estão dispersas em web sites relacionados às diferentes instituições que estão envolvidas com sua criação e desenvolvimento, sendo o processo para aquisição mais complicado para o usuário. • princípio 7 (ampla participação): refletir o ponto de vista do público certamente é uma propriedade não atendida pelo idhm, pois apenas os pesquisadores envolvidos na criação, desenvolvimento e utilização do modelo participaram e ainda interferem, de forma importante, na sua utilização e em seu melhoramento contínuo. mesmo caso para o não atendimento da propriedade relacionada ao envolvimento dos usuários da informação nos processos do modelo. • princípio 8 (continuidade e capacidade): a repetição da mensuração é uma propriedade totalmente atendida pelo idh-m, pois não houve mudanças nos indicadores e em sua forma de cálculo ao decorrer de suas edições. a capacidade de resposta à mudança é uma propriedade parcialmente atendida e isto se deve ao fato de que o idh-m produz um relatório que extravasa o conteúdo dos indicadores, sendo nele abordado outros assuntos, como a preocupação com o meio ambiente e entre outras, mostrando, assim, que os indicadores fazem parte de um modelo maior de análise, que busca captar mudanças e que poderá, em breve, incluí-las através da criação de novos indicadores. o desenvolvimento e capacidade adequada são bem ancorados na capacidade institucional que ipea, fundação joão pinheiro e pnud possuem, constituindo o atendimento desta propriedade. já o aprendizado e melhoria contínua é uma propriedade totalmente atendida, já que o modelo mostra evolução em suas análises, voltada não só para o desenvolvimento humano, mas como também em outras variáveis, como a ambiental, presente nos últimos relatórios do modelo. metodologia geo cidades – geo o projeto geo cidades é parte da série de relatórios geo, desenvolvida pelo programa das nações unidas para o meio ambiente (pnuma) que, desde 1995, produz, de forma periódica, informações sobre o estado do meio ambiente em nível global, regional, sub-regional, nacional e local. a metodologia geo cidades trata da análise da interação entre o desenvolvimento urbano e o meio ambiente, analisada com o uso da matriz pressão – estado – impacto – resposta (peir). em 1995, o pnuma aprimorou o modelo ao acrescentar o elemento “impacto”. assim, os relatórios geo cidades foram formulados com o objetivo de avaliar o impacto da urbanização sobre o meio ambiente, especialmente sobre os recursos naturais e os ecossistemas locais. os seus componentes remetem a uma concatenação lógica de questões básicas, onde: estado se refere a o que está acontecendo com o meio ambiente; a pressão é relacionada ao por que o estado do meio ambiente se encontra em sua forma atual; o impacto responde as consequências da pressão sobre o estado do meio ambiente; a resposta remete ao que está acontecendo, em termos de ações, em relação ao impacto da pressão sobre o estado do meio ambiente. há também um fator diacrônico nesta análise, que é o do cenário futuro, uma ferramenta que permite a análise do estado do meio ambiente, em médio e longo prazo, de acordo com o tipo de resposta a ser tomado pela sociedade. consideram-se respostas que surtiram efeito, a inexistência das mesmas ou a sua insuficiência. o uso desta ferramenta emergiu no sentido de conscientizar o tomador de decisão em relação às consequências de suas ações. o relatório geo cidades delimita quais são os fatores referentes aos impactos, chamados de forças motrizes. na escala urbana, eles são relativos a três componentes: o demográfico, o econômico e a ocupação territorial. baseado na priorização do que precisa ser mensurado, a metodologia geo cidades estabeleceu um grupo de indicadores para a análise da matriz peir. foram formulados oito indicadores de estado, 14 indicadores de pressão, 16 indicadores de impacto e 15 indicadores de resposta, constituindo um total de 53 indicadores. quanto às suas características, os indicadores são classificados em cinco categorias de recurso, que são: água, ar, solo, biodiversidade e meio ambiente construído. o mesmo indicador pode ser comum a mais do que uma categoria, ou seja, pode estar relacionado diretamente ao recurso, água, ar, solo e outros simultaneamente. os indicadores também são relacionados a cada força motriz pelo qual mantém uma relação direta. dessa forma, os mesmos vinculam-se aos fatores: dinâmica demográfica, ocupação do território, desigualdade social e outros. análise da compatibilidade da metodologia geo cidades em relação os princípios do bellagiostamp: • princípio 1 (estabelecimento de visões): atende totalmente ao princípio, pois diz respeito à identificação do estado do meio ambiente no meio urbano, estabelecendo a necessidade de levantamentos periódicos das condições do meio ambiente para, em um longo prazo, servir ao planejamento e à gestão ambiental, revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 107 a fim de melhorar a qualidade de vida dos cidadãos. • princípio 2 (considerações essenciais): trabalha com elementos essenciais à sustentabilidade somente em relação à dimensão ambiental, atendendo a propriedade relacionada ao bem-estar do subsistemas e interação entre eles de maneira parcial, pois foca sua análise primordialmente no meio ambiente. o modelo permite a sua adequação a mecanismos de governança local, sendo esta uma propriedade totalmente atendida. dentro de sua estrutura, o modelo reserva espaço para mudanças e inclusões de temas e indicadores emergentes que se relacionem com novos padrões, e também possui ferramentas e formas de análise de tendências atuais e padrões de mudança o que faz com que esta propriedade esteja totalmente atendida. essas mesmas condições permitem estudos dos riscos, incertezas e limites à sustentabilidade, possibilitando a adição de novos elementos na estrutura da metodologia, o que caracteriza essa propriedade como totalmente atendida. as implicações para o tomador de decisão, definido como profissional que atua na gestão urbano-ambiental local, é uma propriedade totalmente atendida, pois ele tem consigo informações necessárias para identificar os trade-offs inerentes ao sistema, assim como as sinergias, que podem ser amplificadas, pois o sistema é aberto a modificações. • princípio 3 (escopo adequado): a propriedade relativa ao horizonte de tempo é totalmente atendida, pois o modelo se caracteriza por ser um sistema que permite a possibilidade de mensuração em uma escala de tempo mais ampla, que busca acomodar a escala humana e a da natureza, sob um intervalo em que possa ser possível haver identificação de alterações da qualidade ambiental. em sua estrutura, os indicadores são materializações da abordagem de forças motrizes que moldam o estado do meio urbano, sendo estas forças passíveis de se modificarem. a propriedade relativa ao escopo geográfico é totalmente atendida, pois respeita o fato de o modelo estar voltado para a área urbana mas, ao mesmo tempo, tem dentro de sua metodologia a consideração de que impactos nacionais e regionais podem interferir na qualidade do meio ambiente em escala local. • princípio 4 (estrutura e indicadores): o domínio dos principais indicadores é uma propriedade totalmente atendida, pois há uma classificação de diferentes tipos de indicadores e sua importância, que visa a manutenção de aspectos mínimos para que o modelo não seja desvirtuado na prática e, ao mesmo tempo, espaço para a inclusão de indicadores que adicionam conhecimento sobre as especificidades de cada localidade a ser estudada. o estudo de tendências e criação de cenários é outra propriedade totalmente atendida, ao ponto que a metodologia geo cidades tem incluso em sua estrutura o desenho de cenários futuros como uma ferramenta vital para seu funcionamento, pois permite o vislumbramento das consequências que podem ocorrer com a resposta da sociedade frente aos impactos que pressionam a qualidade do meio ambiente. a padronização dos métodos de medição é mais uma propriedade atendida, já que o modelo necessita disto como uma das condições mínimas para seu funcionamento. a comparação dos valores com metas e padrões também é uma propriedade totalmente atendida, visto que os valores dos indicadores são tabelados, fazendo com que a análise destes permita a identificação dos padrões médios, mínimos e máximos, para que se possa ser discutido o que é ideal, por exemplo. • princípio 5 (transparência): a acessibilidade dos indicadores e resultados para o público é uma propriedade totalmente atendida, já que a metodologia prega que transparência e acessibilidade devem estar presentes em sua aplicação, de modo a estarem disponíveis, em web sites relacionados à implementação do modelo, informações e as edições já publicadas. a clareza do processo de escolhas, suposições e incertezas é outra propriedade totalmente atendida pelo modelo, além do mais, sua flexibilidade, abertura para inclusão de novos fatores e existência de ferramentas para o desenho de cenários futuros, estão intrinsecamente ligadas à existência desta propriedade. as fontes de dados e métodos também estão acessíveis, como todo o modelo e sua metodologia, para o público em geral, sendo outra propriedade totalmente atendida. já a propriedade referente às fontes de financiamento e possíveis conflitos de interesse é parcialmente atendida, pois as fontes de financiamento estão expostas nas figuras das instituições que participaram do processo de confecção do modelo, já os possíveis conflitos de interesse não são trabalhados. • princípio 6 (comunicação efetiva): a propriedade referente à existência de linguagem clara e simples é totalmente atendida, pois a forma de comunicação é voltada para públicos que possuem diferentes níveis de conhecimento, desde aqueles que já compreendem o funcionamento da matriz peir, aos iniciantes no estudo da gestão ambiental e ferramentas de informação, como os indicadores. a forma e objetividade da apresentação das informações é outra propriedade bem atendida, mas cabe lembrar que pode ocorrer, por parte do usuário iniciante, uma ocasional confusão acerca de qual indicador refere-se à pressão, estado ou impacto, que pode acarretar em dificuldades para a interpretação dos dados e funcionamento do modelo. o uso de revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 108 ferramentas visuais e gráficos inovadores mostra-se como mais uma propriedade totalmente atendida pelo modelo, e isto se dá pela necessidade de simplificação na forma de apresentação dos resultados, visto que a matriz peir traz, em seu cerne, algumas dificuldades para o entendimento de seus resultados. a disponibilidade dos dados é mais uma propriedade totalmente atendida, sendo os websites das instituições responsáveis pelos modelos os locais virtuais onde estão armazenadas as edições, dados e outras informações envolvidas com a implantação do modelo. • princípio 7 (ampla participação): a metodologia geo cidades prega a participação ampla dos diretamente envolvidos em sua aplicação, bem como a formulação de um comitê responsável por sua aplicação, buscando-se envolver tomadores de decisão e população afetada. este fato denota que tanto as propriedades relacionadas à reflexão do ponto de vista do público quanto ao envolvimento dos usuários são totalmente atendidas. • princípio 8 (continuidade e capacidade): o princípio de repetição da mensuração é totalmente atendido pelo modelo, pois, ao mesmo tempo em que existe abertura para a inclusão de novas variáveis no modelo, o uso das variáveis consideradas “núcleo duro” da metodologia é obrigatória, dessa forma, há possibilidade de comparação entre diferentes produções, pois elas possuem indicadores e análises de varáveis em comum. a capacidade de resposta à mudança é mais uma propriedade totalmente atendida, e está relaciona à existência de flexibilidade e admissão de incertezas inerentes ao modelo, que faz com que ele possa adicionar novas variáveis em sua estrutura. o desenvolvimento e a capacidade adequada remetem à capacidade institucional que seus autores, pnuma e ministério do meio ambiente, possuem, desta forma, é uma propriedade totalmente atendida. já o aprendizado e a melhoria contínua representam uma propriedade que é totalmente atendida e, mais do que isso, mostra-se inerente ao caráter dinâmico e flexível que a metodologia geo cidades possui. discussões os oito princípios foram analisados de acordo com suas propriedades inerentes, num total de 26. como foram analisados três modelos, infere-se que, no geral, o percentual de propriedades, relativas aos princípios, totalmente atendidas foi de 56,4%, enquanto que aquelas parcialmente atendidas representaram 25,6% e, por fim, em 18% dos casos as propriedades não foram atendidas. observou-se que os princípios dois, quatro e sete possuíram a maioria de suas propriedades não atendidas pelos sistemas ids e idh-m. enquanto isso, o princípio oito foi aquele mais bem atendido pelos três casos estudados. em relação a cada sistema, a metodologia geo teve o maior número de propriedades atendidas, 88,5% no total. já ids obteve números próximos entre àquelas propriedades totalmente atendidas e as parcialmente atendidas, sendo, respectivamente, 42,3% e 34,6%, enquanto que as propriedades não atendidas somaram 23,1%. o idhm seguiu a mesma tendência observada no estudo do ids, pois a porcentagem de propriedades totalmente atendidas, 38,4%, foi semelhante aos números das propriedades parcialmente atendidas e não atendidas, 30,8%. a maioria das propriedades não atendidas está ligada com características comuns à sustentabilidade, como a falta de abordagem voltada para a análise do bem-estar dos subsistemas e interação entre eles; não inclusão de problemas em uma escala intergeracional de tempo; inexistência de abertura para a participação do público e dos usuários da informação; falta de informações acerca do tomador de decisão e de suas necessidades. muitos aspectos podem ser destacados dentro desta análise comparativa entre os indicadores. entre eles, observa-se que há uma fragmentação conceitual das partes a serem estudadas, que abordam determinado aspecto e relegam os demais à utilização de indicadores tradicionais. outros dois pontos merecem destaque: o da participação dos diretamente envolvidos que, por vezes, se resume aos técnicos e especialistas e a falta de transparência dos processos de concepção, produção e implantação. há de se ressaltar a afirmação de bakkes (2012) 1, quando diz que os formuladores dos princípios de bellagio provavelmente se utilizaram do projeto geo como seu modelo principal. isso ajuda a explicar o alto índice de atendimento dos princípios por parte da metodologia geo. de forma geral e com exceção feita à metodologia geo, diante da análise do atendimento dos princípios de bellagiostamp, por parte dos indicadores estudados, torna-se possível concordar com veiga (2009), no que se refere à persistência de “sérias clivagens e bloqueios, tanto conceituais quanto operacionais, para que ele seja cumprido’’ (veiga, 2009, p. 3). algumas fragilidades ainda existem, apesar das alterações imbricadas já realizadas, tanto nos princípios, quanto nos indicadores. conclusões os resultados da pesquisa mostram que os modelos estudados possuem capacidade institucional, objetivos bem delineados, 1 nota: “global environment outlook (geo) of the united nations environment programme has probably been used as the main template” (bakkes, 2012, p. 7). revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 109 comunicação efetiva e aceitabilidade e difusão em suas respectivas áreas. os modelos ids e idh-m, que menos se adequaram ao bellagiostamp necessitam de maiores transformações para que possam aferir o desenvolvimento sustentável com aperfeiçoamentos em aspectos como a interação entre subsistemas, inclusão da escala intergeracional, abertura e ajustes com relação às necessidades do tomador de decisão, que se evidenciam como pontos de alavancagem essenciais para adequá-los aos princípios. porém, é prudente dizer que estas melhorias podem não se restringir aos indicadores, e os relatórios e os estudos oriundos de tais modelos, necessariamente, ultrapassam o reducionismo inerente à ferramenta indicador, e podem complementá-la nos aspectos mencionados. a metodologia geo cidades se destacou como a que melhor atendeu aos princípios, o que a credencia como um exemplo bem sucedido de modelo de indicadores capaz de auxiliar no aprimoramento de estratégias, ações de políticas públicas, e na democratização da informação necessária à qualificação da participação das pessoas nas questões de interesse coletivo. a utilização e a replicação de seu modelo, em diferentes escalas e com objetivos distintos, que extravasem ou enfoquem outros aspectos além do meio urbano, mostra-se como um horizonte viável para o aperfeiçoamento de indicadores para aferir a compatibilização entre o biofisicamente possível com o que é social e eticamente desejável. de forma geral, os modelos apresentados podem servir de exemplo, diante das potencialidades evidenciadas de cada um, para a criação de novos indicadores, e estes podem mirar a adequação ao bellagiostamp como um benchmarking, a fim de se tornarem modelos eficazes no monitoramento e na avaliação de um desenvolvimento que se preconiza que seja sustentável. agradecimentos à fundação de apoio à pesquisa do estado de são paulo – fapesp – pelo financiamento da pesquisa. referências bakkes, j. 1. bellagio sustainability assessment and measurement principles (bellagiostamp) – significance and examples from international environment outlooks. sustainable development, evaluation and policy-making: theory, practice and quality assurance, p. 241, 2012. gallopin, g. c. environmental and sustainability indicators and the concept of situational indicators. a system approach. environmental modeling & assessment. v. 1, n. 3, p. 101-117, 1996. hardi, p.; barg, s. measuring sustainable development: review of current practice. winnipeg: iisd, 1997. hardi, p.; zdan, t. assessing sustainable development – principles in practice. winnipeg: iisd, 1997. hardi, p.; t. zdan. bellagio stamp (sustainability assessment and measurement principles). winnipeg: iisd, ocde, 2009. available at: <http://www.iisd.org/pdf/2009/broc hure_bellagiostamp.pdf>. access in: 14. apr. 2012. instituto brasileiro de geografia e estatística – ibge. . indicadores de desenvolvimento sustentável. rio de janeiro: instituto brasileiro de geografia e estatística, 2010. iisd – international institute for sustainable development. bellagio principles. winnipeg: iisdnet, 2000. iisd – international institute for sustainable development. sustainable development indicators: proposals for a way forwad. winnipeg: iisdnet, 2005. ipea, pnud, fjp. atlas do desenvolvimento humano no brasil. brasília, 2003. nahas, m. i. p. bases teóricas, metodologia de elaboração e aplicabilidade de indicadores intraurbanos na gestão municipal da qualidade de vida: o caso de belo horizonte. 2002. 373 p. tese (doutorado em ecologia e recursos naturais), universidade federal de são carlos (ufscar), são carlos, 2002. oecd – organization for economic co-operation and development. environmental indicators: indicateurs d’environnement. paris: organization for economic cooperation and development, 1994. oecd – organization for economic co-operation and development. in: 3o oecd world forum: charting progress, building visions, improving life , 2009, busan. 3o oecd world forum. busan: oecd, 2009. pintér, l.; hardi, p.; martinuzzi, a.; hall, j. bellagio stamp: principles for sustainability assessment and measurement. ecological indicators, v. 17, p. 20-28, 2012. pnud – programa das nações unidas para o desenvolvimento. entenda o cálculo do idh municipal (idh-m) e saiba quais os indicadores usados. brasília, 2003. disponível em: <http://www.pnud.org.br>. acesso em: 20 abr. 2010. revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 110 pnuma – rograma das nações unidas para o meio ambiente. metodologia para elaboração de relatório geo cidades: manual de aplicação. rio de janeiro: pnuma, v. 2, 2004. scandar neto, w. j. síntese que organiza o olhar: uma proposta para construção e representação de indicadores de desenvolvimento sustentável e sua aplicação para os municípios fluminenses. 2006. 119 p. dissertação (mestrado em estudos populacionais e pesquisas sociais), escola nacional de ciências estatísticas (ence), rio de janeiro, 2006. veiga, j. e. indicadores socioambientais: evolução e perspectivas. revista de economia política, v. 29, n. 4, p. 421-435, 2009. veiga, j. e. indicadores de sustentabilidade. estudos avançados, n. 68, jan-abr, 2010. recebido em: nov/2011 aprovado em: nov/2013 revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 66 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 influência da aplicação das boas práticas de fabricação sobre a quantidade e qualidade do efluente bruto de uma indústria de laticínios em caldazinha-go resumo as boas práticas de fabricação bpfs podem ser importante ferramenta no processo de gestão ambiental em indústrias e agroindústrias, pois é capaz de controlar segundo normas preestabelecidas os fluxos e processos de produção. essa pesquisa objetivou avaliar antes e depois da implantação das bpfs o volume e a qualidade física, química e biológica dos efluentes gerado em um laticínio localizado em caldazinha – go, no período entre maio de 2007 a setembro de 2008. os resultados obtidos mostram que após as bpfs houve redução do volume de efluentes gerados e melhora nas condições físicas, químicas e biológicas, favorecendo o tratamento biológico dos efluentes. palavras-chave: esgoto bruto; bpfs; tratamento de efluente; leite. abstract the good manufacturing practices gmps can be an important tool in the process of environmental management in industries and agribusinesses, as it is able to control the second pre-established norms flows and production processes. the study aimed to evaluate before and after the implementation of gmps volume and physical, chemical and biological effluents generated in a plant located in caldazinha go, in the period between may 2007 and september 2008. the results show that after the gmps reduction in the volume of wastewater generated and improvement in physical, chemical and biological weapons, favoring the biological treatment of wastewater. keywords: raw sewage; gmps; wastewater treatment; milk. denise gonçalves ferreira zootecnista, m. sc. em recursos hídricos e saneamento ambiental, prefeitura municipal de caldazinha av. cristóvão colombo qd. 205, lt. 17, jardim novo mundo, goiânia, go, 74705-130 e-mail: dgferreiras@hotmail.com delvio sandri docente de ensino superior v, dr., faculdade de engenharia agrícola da universidade estadual de goiás/ueg. revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 67 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução a indústria de laticínios de médio e pequeno porte representa um importante componente econômico e social, além disso, constitui uma importante parcela na produção de alimentos, mas sua contribuição em termos de poluição de águas receptoras é significativa, sendo, portanto, necessário o tratamento prévio de seus despejos líquidos antes do lançamento na natureza. os laticínios utilizam grande quantidade de água no processo industrial, gerando um volume considerável de efluentes, caracterizado por elevada carga orgânica e alta concentração de sólidos em suspensão, provenientes das diferentes etapas do processamento tecnológico do leite. o problema agrava-se considerando que estes resíduos industriais têm mobilidade, ou seja, se espalham por vastas extensões de terra, água e ar, causando danos ambientais (derisio, 2000). os efluentes das indústrias de laticínios abrangem as coleções líquidas industriais, geradas em todos os setores da indústria. os constituintes presentes no efluente industrial incluem: substâncias orgânicas associadas ao leite, como gorduras, proteínas e carboidratos; detergentes e desinfetantes usados nas operações de lavagem e sanitízação; areia e poeira removidas nas operações de lavagens de pisos e latões de leite e lubrificantes empregados em determinados equipamentos. podem ainda estar presentes ingredientes como açúcar, pedaços de frutas, essências, condimentos diversos, subprodutos como o soro (produção de queijo) e o leitelho (produção de manteiga) (machado et al., 2001). a vazão e a qualidade do efluente gerado por agroindústrias são dependentes, entre outros fatores, do tipo e porte da indústria, dos processos empregados, e do grau de reaproveitamento nas diferentes etapas do processamento; volume de leite processado; condições e tipo de equipamentos utilizados; adoção de práticas para redução da carga poluidora; volume de efluentes; atitudes de gerenciamento ambiental; consumo de água nas operações entre outros fatores (konig e ceballos, 1995). a implantação de medidas simples como o reaproveitamento do soro, a padronização dos procedimentos de limpeza, o treinamento e conscientização dos colaboradores sobre as práticas ambientais e de higiene, a manutenção preventiva dos equipamentos e práticas de reúso de água, proporcionaram a redução no consumo de água e diminuição no volume e na carga poluidora do efluente, oferecendo melhores condições para as pequenas e médias empresas tratarem seus efluentes. a adoção de programas de qualidade e segurança alimentar é uma alternativa para auxiliar as indústrias de laticínios, especialmente às pequenas e médias a: agregarem valor a seus produtos e reduzir seus efluentes e tornarem-se mais competitivas. estes programas têm por objetivos reorganizar o processo produtivo evitando perdas de matéria prima; aumentar a segurança e a qualidade dos alimentos produzidos; aumentar a exportação de alimentos preparando o setor produtivo para atender às exigências dos países importadores; aumentar a competitividade nas empresas e agregar valor econômico aos produtos finais. dentre os programas de segurança de alimentos, as boas práticas de fabricação bpfs podem ser uma ferramenta importante, pois é capaz de controlar, segundo normas pré estabelecidas, a água, as contaminações cruzadas, as pragas, a higiene e o comportamento do manipulador, a higienização das superfícies, o fluxo de processos, os equipamentos e outros itens, dando um grande passo para melhorar e dinamizar a produção de alimentos industrializados de forma segura e de qualidade. correlacionar as bpfs com a redução na quantidade e melhora a qualidade dos efluentes gerados em laticínios pode ser uma importante ferramenta, principalmente para pequenas e médias indústrias, para, além de agregar valor qualitativo a seus produtos, possam reduzir as quantidades de efluentes gerados. até o presente momento não foi identificados estudos que abordem esta correlação da interferência das bpfs na qualidade e quantidade de efluentes gerados por laticínios, sendo, portanto, importante obter estas informações. algumas literaturas (moura et al., 2003; briâo e tavares, 2004; valle et al., 2000; braga e miranda, 2002; braile e cavalcante, 1993), (cuykendall et al.,2003) mencionam que qualquer prática ou processo, técnica ou medida que reorganize e torne mais eficiente os processos produtivos e promova mudanças que resultem em economia de matériaprima, insumos e água, e minimizem dos impactos negativos ao meio ambiente devem ser adotadas. desta forma, objetivou-se avaliar o volume de efluente gerado e a qualidade física, química e biológica, antes e depois da implantação das bpfs em uma indústria de laticínio. material e métodos a indústria de laticínios rio grande ltda, local realizado o experimento, instalada no município de caldazinha há 10 anos e segundo a delegacia federal de agricultura de goiás (serviço de inspeção federal sif) (2005), esta indústria é classificada como fábrica de laticínios e tem uma capacidade industrial para processar 10 mil litros de leite por dia, estando, portando, sob inspeção federal. no período chuvoso funciona com 80% de sua capacidade e no período de seca com 50%. está localizada na região urbana do município de caldazinha, onde existem em sua vizinhança residências, escolas e comércios. esta indústria possui 14 colaboradores distribuídos em diversas funções, sendo que 10 trabalham na linha de produção, com nível de escolaridade de ensino médio completo. revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 68 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 o período de implantação das bpfs ocorreu entre maio de 2007 a setembro de 2008. inicialmente realizou-se uma auditoria interna com base na resolução dipoa/sda nº 10, de 22 de maio de 2003, para levantamento das condições iniciais quanto aos seguintes aspectos: instalações, equipamentos, higiene da indústria e equipamentos, segurança da água, controle integrado de pragas, manejo de resíduos, recursos humanos, matéria prima, fluxos de produção e embalagem e rotulagem. na seqüência elaborou-se o manual de bpfs de acordo com a legislação pertinente do mapa, portaria nº 368, de 04 de setembro de 1997 e resolução dipoa/sda nº 10, de 22 de maio de 2003 e dados obtidos na auditoria realizada no laticínio. o manual descreveu e contemplou de forma minuciosa todos os itens relativos à condição estrutural e higiênico-sanitária da indústria; o saneamento do estabelecimento; a higiene pessoal e requisitos sanitários; requisitos de higiene na elaboração do alimento e o armazenamento e transporte de produtos acabados conforme prevê as portarias citadas, bem como análise das condições dos sistemas de disposição dos efluentes gerados no laticínio. o plano pphos (procedimentos padrão de higiene operacional) seguiu a recomendação da resolução dipoa/sda nº 10, de 22 de maio de 2003, estruturada em nove pontos básicos: pphos 1: segurança da água; pphos 2: condições e higiene das superfícies de contato com o alimento; pphos 3: prevenção contra contaminações cruzada; pphos 4: higiene dos empregados; pphos 5: proteção contra contaminantes e adulterantes do alimento; pphos 6: identificação e estocagem adequadas de substancias químicas e de agentes tóxicos; pphos 7: saúde dos empregados; pphos 8: controle integrado de pragas; pphos 9: registros. para atender aos pphos descreveu-se de forma minuciosa 18 instruções de trabalho que estabelecem de forma rotineira os procedimentos a serem realizados para alimento livres de contaminações a ser seguido dentro do laticínio pelos colaboradores. após a elaboração do manual de bpfs realizou-se o treinamento de todos os colaboradores do laticínio, apresentando-se o manual de bpfs com os pphos aos dirigentes do laticínio e aos colaboradores. os colaboradores assistiram aulas teóricas nos meses de janeiro e fevereiro de 2008, duas vezes por semana, das 15:00 h às 18:00 h, resultando em 48h de aulas teóricas que abordaram todos os itens descrito no manual de bpfs e noções de microbiologia, legislação, emprego e diluição dos produtos usados em limpeza e sanitízação, noções de conservação e manejo ambiental e importância da monitorização por meio dos registros de informações. durante o treinamento teórico foram feitas as modificações e adaptações descritas pelos pphos, realizando-se atividades práticas em cada setor da indústria e posto de trabalho, de forma que os colaboradores conhecessem as condições de como realizar as suas tarefas de acordo com o preconizado pelo manual de bpfs. afixou-se em locais visíveis e preestabelecidos no interior da indústria um resumo das instruções de trabalho, ou seja, os roteiros que descrevem a forma correta de desenvolver cada atividade, para que os colaboradores pudessem relembrar as sequências e rotinas de realização das tarefas. as figuras 1a e 1b mostram como exemplo, o pphos de higiene das mãos afixados na indústria. figura 1. lavatório para as mãos (a) e instruções de trabalho fixadas na indústria sobre higiene das mãos (b). o processo de implantação do manual das bpfs com os pphos foi apresentado ao serviço de inspeção federal (sif), no mês de maio de 2008, para fins de certificação por auditores, quanto à validade do plano e de sua implantação e que, ao mesmo tempo atende aos requisitos preconizados na legislação vigente. a matéria prima (leite) recebido pelo laticínio, após ser pasteurizado é transformado em queijos como a mussarela, o parmesão e o provolone fresco defumado. a mussarela é produzida em maior escala (60%) e a menor na produção dos queijos parmesão e provolone (40%). a sequência de produção dos diferentes a b revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 69 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 queijos pode ser vista no (quadro 1) e a planta baixa do laticínio com os respectivos equipamentos estão na figura 2. a descrição do processo industrial se divide na seguinte sequência: quadro 1 – sequência de produção dos diferentes queijos no laticínio. j1 j1 j1 j4 j 4 j4 j1 j1 p2 p2 j3 j3 j2 p2 p2 p1 p1 p1 p1 p1 p2 j2 p3 11 11 13 13 12 12 17 16 14 14 15 18 18 18 12 8 8 7 6 3 2 3 3 1 5 4 futura câmara queijo prado parmesão expedição embalagem provolone mussarela fabricação dep. embalagem defumador ante câmara laboratório plataforma de recepção casa de máquinas dep. ingred. 10 proj. cobertura 9 legenda 1 batente 11 prensas 2 deslizador para latões 12 tanques de fabricação em aço inox 3 tanque de recepção de aço inox 13 mesa em aço inox revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 70 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 4 ponto de água 14 prateleira em aço inox 5 ponto de vapor 15 picadeira 6 pia acionada com pedal 16 filadeira 7 bancada com pia 17 tanque de água 8 lavadouro de botas 18 tanques para salmoura em fibras de vidro 9 projeção da cobertura 19 embaladoura a vácuo 10 pia acionada por pedal 20 balança figura 2. planta baixa do laticínio rio grande ltda, com os equipamentos utilizados no processo industrial. mussarela provolone parmesão 1recebimento do leite 2 pasteurização 3 adicionar de cloreto de cálcio, fermento lático e coalho 4 aguardar 25 a 30 minutos 5 fazer o 1º corte de forma lenta e repousar por 3 minutos 6 fazer a mexedura por 10 minutos, aquecer a 47ºc 7 prensar a massa no tanque por 15 minutos 8 repouso para fermentação 12 horas 9 filagem de 80 a 85ºc 10 enformagemesfriar por 4horas 11 salmoura 12 horas 12 secagem 13 embalagem/ rotulagem 14 estocagem. 1recebimento do leite 2 pasteurização 3 adicionar de cloreto de cálcio, fermento lático e coalho 4 aguardar 25 a 30 minutos 5 fazer o 1º corte de forma lenta e repousar por 3 minutos 6 fazer a mexedura por 10 minutos, aquecer a 48ºc 7 prensar a massa no tanque por 20 minutos 8 repouso para fermentação 12 horas 9 filagem a 80 a 85ºc 10 enformagemesfriar por 4horas 11 salmoura 5 dias 12 encordoamento 13 secagem 14 defumação 15 rotulagem 16 estocagem. 1recebimento do leite 2 pasteurização 3 adicionar de cloreto de cálcio, fermento lático e coalho. 4 aguardar 25 a 30 minutos. 5 fazer o 1º corte de forma lenta e repousar por 3 minutos. 6 fazer a 1º mexedura rápida por 15 minutos, aquecer a 51ºc. 7 fazer a 2º mexedura rápida por 30 minutos. 8pré prensar a massa. 9 – prensagem por 12 horas, nas 6 primeiras virando de 20 em 20 minutos. 10 salmoura 5 dias. 12 secagem – 8 dias câmara de ventilação. 13 embalagem/ rotulagem. 16 estocagem. quadro 1. sequência de produção dos diferentes queijos no laticínio revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 71 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 o funcionamento da linha de produção do laticínio inicia-se às 6:00 h e termina às 14:00 h, definido em função da sequência de produção do subproduto do leite (queijo) e do recebimento do leite na plataforma, sendo este portanto, o período de atividades e que são gerados os efluentes. o efluente produzido pelo laticínio contém resíduos resultantes da pasteurização, limpeza da indústria e dos equipamentos e subprodutos dos queijos (o soro) sendo composto somente das coleções líquidas produzidas na área de recepção e processamento do leite, portanto, o efluente não contém resíduos dos sanitários, refeitório e lavanderia. o (quadro 2) apresenta a descrição dos ambientes do laticínio e processos de fabricação com a respectiva caracterização dos efluentes gerados. etapas período ambientes processos caracterização dos efluentes gerados recepção do leite 7:00 ás 11:00 h plataforma de recepção higienização de tanques caixas plásticas, latões, filtros e resfriadores. resíduos de leite, gordura, detergentes, terra e areia. pasteurização 9:00 e 12:00 h plataforma de recepção higienização dos tanques, padronizadores, pasteurizadores, pisos e tubulações. resíduos de leite, gordura, detergentes e resíduos de ácido nítrico e soda. produção de queijos 6:00 ás 13:00 h sala de fabricação dessoragem, filagem da massa, enformagem higienização dos tanques e formas, panos, pisos, prateleiras, salga e maturação. resíduo de queijos, soro, salmoura, detergente, água de filagem. embalagem e rotulagem 7:00 ás 11:00 h sala de embalagem embalagem água de lavagem do piso com detergentes. higienização da indústria 14:00 h toda a fábrica paredes, tanques, prateleiras, formas, tubulações, pisos e demais itens. água sanitária, detergente, resíduos de ácido nítrico e soda. quadro 2. principais etapas do processamento de queijos e efluentes gerados as condições físicas e estruturais presentes no local permitiram que o volume total de efluente gerado por dia fosse medido utilizando-se dois latões de 50 l. para isso, uma pessoa foi orientada para encher e esvaziar os latões, após a caixa de equalização e antes de entrar no sistema de tratamento, 1 dia por semana (terça-feira ou quinta-feira), durante 8 semanas consecutivas, em dois momentos distintos, sendo antes a implantação das bpfs (junho e julho de 2007) e após a implantação das bpfs (junho e julho de 2008). para realização das análises físicas, químicas e biológicas foram feitas 8 coletas de efluentes antes de implantação das bpfs no dias (05/12/19/26 junho de 2007 e 03/10/17/24 de julho de 2007) e 8 depois das bpfs nos dias ( 03/10/19/24 de junho de 2008 e 01/08/15/22 de julho de 2008).os dias de coleta eram sempre na terça-feira ou quinta-feira para coincidir com os dias em que o laboratório recebia material (efluente) para análises. para se obter a qualidade média diária do efluente gerado no laticínio e reduzir o número de amostras para análise, viabilizando a execução das mesmas por questões técnicas, adotou-se a amostragem composta. as coletas de afluente foram realizadas obedecendo ao período de atividade da indústria com intervalos de 2:00 h entre cada coleta (6:00; 8:00; 10:00; 12:00 e 14:00 h), resultando em cinco amostras simples, sendo misturadas, para formar uma amostra composta. as amostras foram coletadas no exterior do laticínio após a caixa de equalização e antes de sofrer qualquer tipo de tratamento e sempre no mesmo ponto. utilizou se para coleta do efluente um recipiente de polietileno com capacidade para 1 l (figura 3). revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 72 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 figura 3. ponto de coleta de efluente do laticínio para realização de análises físicas, químicas e biológicas. resultados e discussão na auditoria realizada no laticínio antes da aplicação das bpfs, constatou-se a falta de articulação do processo de produção, ausência de medidas de controle do processo produtivo, mal conservação e uso de instalações e equipamentos e desinformação dos colaboradores para desenvolver as etapas de fabricação, prevenindo o risco de contaminação dos alimentos produzidos. após a implantação do manual de bpfs as instalações foram reformadas de acordo com a necessidade. para os equipamentos e utensílios foi elaborado e implantado um programa de manutenção preventiva. estruturou-se a padronização dos procedimentos de limpeza e os produtos passaram a ser usados de forma adequada seguindo as especificações do fabricante.. os resíduos líquidos encaminhados para um sistema de tratamento externo ao laticínio passou a ser controlado por empresa terceirizada. os resíduos gasosos (fumaça da caldeira) serão desenvolvidos estudos para tratamento. os colaboradores receberam treinamento prático e teórico sobre as bpfs e apresentaram mudanças significativas dos hábitos de higiene e asseio pessoal. no recebimento da matéria prima (leite) passou-se a ter maior cuidado para evitar perdas e contaminações. os fluxos de produção diretos foram reorganizados e o processo de produção foi descritos de forma seqüencial e de fácil compreensão, evitando que os colaboradores trabalhassem em outra atividade ao mesmo tempo, permitindo maior eficiência para separar os resíduos, o soro e a água de filagem. o fluxo de produção indireto, ou seja, os processos de limpeza foram padronizados e passou se a usar equipamentos (jatos de água) e produtos de forma eficiente conforme diluição adequada. os procedimentos de embalagem, rotulagem e expedição foram revistos e destinado à equipe exclusiva para esta atividade. os volumes de leite recebido, efluente gerados, soro coletado e a relação volume de efluentes gerado por litro de leite processado são apresentados no quadro 3. as análises estatística (media, desvio padrão, coeficiente de variação e teste t e probabilidade) dos volumes obtidos antes e depois das bpfs são apresentados no quadro 4. bpfs datas de análise antes 19/06 28/06 03/07 10/07 17/07 24/07 31/07 06/08 parâmetro depois 05/06 10/06 17/06 24/06 01/07 08/07 15//07 22/07 volumes (l) leite recebido antes 4093 4231 4123 4407 4530 4859 4914 4303 depois 4614 4354 4064 4011 3935 3850 3757 3823 efluente gerado antes 5540 5400 5330 4800 5100 4880 5250 4900 depois 5150 4900 4330 4800 4100 4200 4250 4050 efluente / leite antes 1,35 1,27 1,29 1,08 1,12 1,00 1,06 1,13 depois 1,11 1,12 1,06 1,19 1,04 1,09 1,13 1,05 soro coletado antes 1200 700 1300 1200 900 950 950 700 depois 1800 1500 1300 1700 1100 1300 1500 1700 quadro 3. volumes de leite recebido, efluentes gerados e soro coletado antes e depois da implantação das bpfs no laticínio rio grande ltda, em caldazinha (go). revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 73 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 volumes antes e depois das bpfs média % de aumento (+) ou redução () desvpad (l) cv (%) teste-t p leite (l) antes 4433 9,4 314,5 7,10 2,5 0,03* depois 4051 293,5 7,25 efluente** (l) antes 5150 15 271,8 5,28 3,86 < 0,01 ** depois 4473 415,8 9,30 efluente / leite antes 1,16 5,5 0,13 11,21 1,34 0,20 n.s. depois 1,1 0,05 4,55 soro (l) antes 988 + 50 227,9 23,08 4,26 < 0,01 ** depois 1488 241,6 16,25 quadro 4. variáveis estatísticas para o volume de leite recebido, efluente gerado, relação efluente gerado / leite recebido e soro coletado antes e depois da aplicação das bpfs no laticínio rio grande ltda. desvpad – desvio padrão; cv – coeficiente de variação; p – probabilidade; * significativo ao nível de 5% de probabilidade (p < 0,05); ** altamente significativo ao nível de 1% de probabilidade (p<0,01); n.s. não significativo. o volume médio diário de leite recebido, antes das bpfs, foi de 4433 l e depois das bpfs foi de 4051 l, ou seja, redução no recebimento de leite de 382 l ou 9,4%. vários fatores podem explicar esta redução, dentre eles, maior rigor na plataforma de recebimento com relação à qualidade da matéria prima, conforme descrito no manual de bpfs; as oscilações de preço do leite no mercado e o período seco que reduz a disponibilidade de alimento para os rebanhos leiteiros diminuindo a oferta de leite para a indústria; fatores estes também descritos por (mendonça, 2006). depois das bpfs a quantidade média de efluente bruto gerado por dia teve redução de 15%, sendo significativo pelo teste t a 1% de probabilidade. a produção de efluentes esta associada ao volume de leite recebido, ao uso da água no processo de produção e aos procedimentos de limpeza e sanitízação. após as bpfs alguns fatores contribuíram para a menor produção de efluentes, como: redução da quantidade de leite recebida para processamento, a reorganização do processo produtivo, adaptação e recondicionamento dos equipamentos e a padronização dos processos de limpeza e sanitízação, itens contemplados no manual de bpfs e maior segregação do soro com melhor aproveitamento do mesmo. a determinação do volume de efluentes bruto é importante para definir o dimensionamento do sistema de tratamento e o melhor método de tratamento a ser adotado, além disso, pode servir como indicador para rever os processos de produção visando adotar medidas para reduzir em termos quantitativos os efluentes gerados durante o processo de produção. para o coeficiente de geração de efluente (litros efluente gerado / litros leite processado) os valores médios obtidos foram de 1,16 antes das bpfs e 1,10 depois das bpfs, redução de 5,5 %. pelo teste t não houve diferença significativas entre as médias (p. > 0,05), evidenciando que o volume de água gasto para executar as operações diretas e indiretas do processo industrial apresentou pequena variação, fator positivo, evidenciando que as bpfs não promoveu maior gasto com água nas rotinas da indústria. esta é uma informação importante, considerando que quanto maior a quantidade de efluente gerado maior a demanda do sistema tratamento. valores semelhantes de coeficiente de geração de efluente foram descritos por brião e tavares (2004) como sendo entre 0,5 a 7,0 l, para braile e cavalcante (1993) fica entre 1,1 a 6,8 l e konig e ceballos (1996) descreve valores entre 1,0 a 2,5 l para produção de queijos. o coeficiente de geração de efluente define a produção de resíduos líquidos no processo industrial independente do volume de matéria prima processada. apesar de ter havido queda na quantidade de leite recebida e conseqüentemente na produção de efluentes, o coeficiente de geração de efluente manteve-se sem alterações significativas apresentando ligeira redução indicando que as bpfs, promoveram pequena redução na produção de efluentes. a média diária de soro coletado apresentou aumento de 50% depois das bpfs, diferença altamente significativa ao nível de 1% de probabilidade. as bpfs proporcionaram melhor conscientização dos colaboradores e organização do processo produtivo, permitindo assim, regularidade na dessoragem favorecendo a coleta deste material por tubulação construída especificamente para este fim. giroto e pawlowsky (2001) relatam que cuidados durante as etapas de processamento do queijo ajudam a recuperar este material líquido para reaproveitamento e machado et al. (2001) menciona que adotar melhorias que facilitem o escoamento do produto, implantar programas que possibilitem a produção de soro de qualidade ajuda a aumentar revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 74 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 a procura por este produto para ser usado na alimentação humana e/ou animal. de maneira geral, para os parâmetros volume de leite recebido e efluente produzido o coeficiente de variação, mostra fraca dispersão entre os resultados obtidos antes das bpfs, mantendo depois da implantação das bpfs (quadro 4). para os parâmetros efluentes produzido por litro de leite processado e quantidade de soro coletado depois das bpfs, observase queda do coeficiente de variação demonstrando tendência a homogeneidade nos volumes. o desvio padrão (quadro 4). mostra dispersão entre os dados de volumes, tanto antes como depois da implantação das bpfs, isto se deve as diferenças que podem ocorrer entre os dias que foram medidos os volumes e também as quantidades de leite recebido e consequente produção dos efluentes. a implantação das bpfs no laticínio contribuiu para redução da quantidade de efluente bruto gerado, por proporcionar condições que aumentaram o volume de soro coletado, além disso, pelo coeficiente de geração de efluentes, constata-se que não houve aumento no consumo de água nos procedimentos da indústria, indicando que as bpfs podem favorecer o sistema de tratamento, pois reduz o volume de efluentes bruto gerados. a quadro 5 apresenta os resultados da caracterização qualitativa do afluente bruto do laticínio, antes e depois da implantação das bpfs. os resultados das análises estatísticas são apresentados no quadro 6. bpfs datas de análise vaiáveis antes 19/06 28/06 03/07 10/07 17/07 24/07 31/07 06/08 depois 05/06 10/06 17/06 24/06 01/07 08/07 15//0 7 22/07 t 1 (ºc) antes 23 27 23 24 25 28 23 29 depois 29 27 32 27 27 23 24 28 t 2 (ºc) antes 20 23 21 25 24 22 26 24 depois 25 26 27 24 26 25 23 25 ph antes 4,0 4,0 4,0 3,0 3,3 3,0 4,0 4,0 depois 5,8 6,0 5,0 5,0 9,0 7,0 8,0 6,0 dbo (mg l -1 ) antes 10000 1800 6000 8000 9070 16000 5000 19954 depois 5000 00 00 2000 1800 2400 1600 2400 dqo (mg l -1 ) antes 32600 5770 2130 20200 38400 36100 25700 50400 depois 9960 18140 16480 8560 5990 9120 7100 7880 p total (mg l -1 ) antes 194 > 275 > 275 137 > 275 > 275 258 > 275 depois 86 43 110 67 127 133 119 74 nh 4+ (mg l -1 ) antes 21,6 5,2 29,0 16,0 63,0 61,0 35,0 48,0 depois 21,0 37,0 43,0 5,0 18,6 29,0 16,0 23,0 no2 (mg l -1 ) antes 0,258 0,050 0,200 0,150 0,117 0,144 0,210 0,540 depois 0,750 1,100 0,960 1,400 1,600 1,400 1,200 0,950 ss (mg l -1 ) antes 1,6 9,0 5,0 2,0 10,0 14,0 25,0 0,4 depois 6,0 2,0 4,0 1,5 9,0 1,0 < 0,1 < 0,1 st mg l -1 antes 23666 47949 25510 23002 21761 35067 31067 34569 depois 17990 14193 13122 8008 6121 9738 7145 6787 cor mg pt l -1 antes 8200 1810 18600 9600 2800 14800 11100 11000 depois 7660 6600 7800 5270 3220 3900 5500 3850 turbidez unt antes 1400 3400 3300 1800 4800 2600 1900 2200 depois 1720 900 1260 980 560 720 1000 700 col.totais (nmp 100 ml 1 ) antes 00 00 00 00 00 00 00 00 depois 1,3x10 4 2,4x1 0 4 9,5x1 0 4 4,5x1 0 4 3,4x1 0 4 5,4x1 0 4 3,8x1 0 4 1,3x10 4 cloretos (mg l -1 ) antes 146,5 250 965 700 120 950 170 155 depois 1050 599 680 340 880 1867 896 1166 ce (µs cm -1 ) antes 4,11 00 00 00 00 00 00 00 depois 3,10 4,78 4,40 2,65 2,60 6,0 4,15 5,40 revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 75 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 ó e g (mg l -1 ) antes 1,3475 0,590 8 2,512 2 2,972 5 1,340 0 1,099 7 0,601 8 3,0037 depois 0,7144 0,914 6 0,725 6 0,543 8 0,469 8 0,634 2 1,104 2 0,5812 quadro 5. caracterização físico-química e microbiológica do efluente bruto do laticínio rio grande ltda, realizadas antes e depois da implantação das bpfs. t1 temperatura da amostra de efluente; t2 – temperatura do ar ambiente; dbo – demanda bioquímica de oxigênio; dqo – demanda química de oxigênio; ptotal – fósforo total; nh 4+ nitrogênio amoniacal; no2 –nitrito; o & g – óleos e graxas; ss – sólidos sedimentáveis; st – sólidos totais; col. totais – coliformes totais; ce – condutividade elétrica. para os resultados de coliformes totais não foram realizadas as analises estatística, pois antes das bpfs não houve crescimento de microorganismos. quanto a condutividade elétrica, antes das bpfs somente foi realizada uma amostra e depois das bpfs todas foram realizadas, portanto a discussão foi feita com base nos resultado existentes sem comparar medias. as informações qualitativas de um efluente bruto são importantes para dimensionar e programar medidas que resultem em aumento da eficiência de um sistema de tratamento, além disso, servem como indicativo para verificar a eficiência de medidas de gestão ambientais aplicadas dentro do processo produtivo de uma indústria. a seguir tem se a discussão de todos os parâmetros estudados antes de depois das bpfs. a temperatura do efluente bruto antes das bpfs variou entre 23 e 29 ºc e média de 25,25 ºc e depois da implementação das bpfs variou entre 23 e 32 ºc e média de 27,13 ºc aumento de 7,4%. o coeficiente de variação teve fraca dispersão entre as datas de análises e não houve alterações significativas das temperaturas (p < 0,05). segundo brasil (2005), os padrões para emissão de efluentes dependem da classificação em que esta inserida o corpo receptor e da vazão do efluente, sendo a temperatura do efluente deve ser inferior a 40 °c para ser lançado em corpo receptor de classe 2. as bpfs não promoveram alterações na temperatura da água utilizada nas operações internas à indústria, no entanto, a mudança na realização das operações de limpeza e os produtos utilizados podem causar alteração da temperatura do efluente bruto conforme relatam braile e cavalcante (1993), konig e ceballos (1996). de acordo com cetesb (1981) a faixa de variação da temperatura registrada em efluentes que sai de laticínios estão entre 18 e 45 °c, concordando com os resultados obtidos. houve aumento de 8,6% na temperatura do ar ambiente, que está associado às mudanças climáticas durante o período do experimento. a temperatura ambiente não interferiu na implementação das bpfs, porém, pode causar efeitos sobre a qualidade do efluente. a importância da temperatura ambiente também está associada aos processos de tratamento do efluente, pois, sua influência se dá: nas operações de natureza biológica (a velocidade de decomposição aumenta com a temperatura na faixa entre 25 e 35 °c). a temperatura interfere na solubilidade do oxigênio, onde a quantidade de oxigênio dissolvido é menor em temperaturas mais elevadas, além disso, pode influenciar nas operações em que ocorre o fenômeno da sedimentação, sendo maiores com o aumento da temperatura, pois diminui a viscosidade (braile e cavalcante, 1993). o valor do ph dos despejos líquidos brutos do laticínio variou entre 3 e 4 unidades antes da implementação das bpfs e média de 3,7. depois da implementação das bpfs variou entre 5,0 e 9,0 com média de 6,5, aumento de 77%, com diferença altamente significativa (p < 0,01). o ph em efluente para ser lançado em um corpo receptor de classe 2, segundo brasil (2005), deve estar entre 5 e 9, demonstrando que antes das bpfs deveria ser realizada a correção do mesmo, porém, depois das bpfs esta dentro de limites aceitáveis. o valor do ph do efluente bruto, antes das bpfs, manteve-se sempre ácido (quadro 5), isto pode ser explicado pelo uso de produtos detergentes ácidos e sem fazer diluição prévia durante os processos de limpeza. após implementação das bpfs, com as modificações no processo de limpeza e desinfecção, passou-se a utilizar detergentes alcalinos para a limpeza e sempre com diluição adequada antes do uso. braile e cavalcante (1993); briao e tavares (2004); konig e ceballos (1996) relatam que as limpezas alcalinas objetivam a saponificação de gorduras e remoção de matéria orgânica em geral, enquanto que as limpezas ácidas removem as incrustações salinas. além disso, todos descrevem que o ph é diretamente influenciado pelo tipo e quantidade de agentes químicos de limpeza e desinfecção utilizados. a modificação do ph após a implementação das bpfs, é um fator de considerável importância, entendendo que o ph é fator limitante para adoção de tratamentos de efluentes por meios biológicos, além disso, influencia positivamente na remoção de outros poluentes dos efluentes von sperling (2005). revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 76 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 vaiáveis bpfs média % de aumento (+) ou redução (-) dp cv (%) teste-t p t 1 (ºc) antes 25,25 + 7,4 2,40 9,62 -1,43 0,17 n.s. depois 27,13 2,80 10,32 t 2 (ºc) antes 23,13 + 8,6 2,00 8,78 -2,37 0,03 * depois 25,13 1,30 4,96 ph antes 3,66 + 77 0,47 12,84 -5,31 < 0,01 ** depois 6,48 1,43 21,96 dbo (mg l -1 ) antes 9478 274 5928 62,55 2,80 0,02 * depois 2533 1250 49,34 dqo (mg l -1 ) antes 26412 154 16501 62,48 2,65 0,02 * depois 10404 4453 42,80 p total (mg l -1 ) antes 245,50 159 52,00 21,19 6,96 < 0,01 ** depois 94,87 32,30 33,99 nh 4+ (mg l -1 ) antes 34,85 45 21,10 60,32 1,26 0,23 n.s. depois 24,08 12,10 50,11 no2 (mg l -1 ) antes 0,21 + 457 0,15 71,43 -8,49 < 0,01** depois 1,17 0,28 24,27 ss (mg l -1 ) antes 8,38 183 8,22 98,09 1,74 0,10 n.s. depois 3,96 3,17 80,0 s t (mg l -1 ) antes 30323 192 8833 29,13 5,75 < 0,01 ** depois 10388 4268 41,09 cor (mg pt l -1 ) antes 9739 78 5619 57,69 2,05 0,06 n.s. depois 5475 1761 32,15 turbidez unt antes 2675 173 1112 41,57 4,09 < 0,01 ** depois 980 369 37,69 cloretos (mg l -1 ) antes 432 + 116 374 86,67 -2,40 0,03* depois 935 458 49,05 ó & g (mg l -1 ) antes 1,68 136 1,20 78,49 3,60 < 0,01** depois 0,71 0,20 29,44 quadro 6. variáveis estatísticas dos valores médios obtidos nas análises qualitativas do efluente bruto do laticínio rio grande ltda. dp– desvio padrão; cv – coeficiente de variação; p – probabilidade; * significativo ao nível de 5% de probabilidade (p < 0,05); ** altamente significativo ao nível de 1% de probabilidade (p < 0,01); n.s. não significativo. t1 temperatura da amostra de efluente; t2 – temperatura ambiente; dbo – demanda bioquímica de oxigênio; dqo – demanda química de oxigênio; p total – fósforo total; nh4 + nitrogênio amoniacal; no2 nitrito; o & g – óleos e graxas; ss – sólidos sedimentáveis; st – sólidos totais. a dbo antes das bpfs apresentou valor médio diário de 9478 mg l -1 e variação entre 1800 e 19954 mg l -1 e depois da implementação das bpfs os valores médios foram 2533 mg l -1 e variação entre 1600 e 5000 mg l -1 , redução média de 6945 mg l -1 , ou seja, 274%, sendo significativa ao nível de 5% de probabilidade. antes da implementação das bpfs no laticínio o volume médio diário de efluente gerado foi de 5150 l e considerando a dbo medida, resultou em uma carga orgânica 48,81 kg de dbo dia -1 . depois da implementação das bpfs o valor médio diário de efluente de 4473 l, correspondendo a uma carga orgânica de 11,33 kg de dbo por dia, ou seja, redução de 330% ou 37,48 kg de dbo a menos por dia. o valor adequado para lançamento em corpo hídrico receptor deve apresentar dbo entre 3,0 e 10,0 mg l -1 (brasil, 2005). os índices obtidos são elevados devido ao efluente ser bruto, no entanto, observa-se que se poderá obter o valor de dbo apropriado com mais facilidade após a aplicação das bpfs, considerando o mesmo sistema de tratamento, devido a menor carga revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 77 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 orgânica em relação a antes da aplicação das bpfs. ao mesmo tempo, se poderá obter maiores eficiências no tratamento e possíveis reduções nos custos de tratamento do efluente. a dqo média antes das bpfs foi de 26412 mg l -1 e variação entre 5770 e 50400 mg l -1 e depois da implementação das bpfs a média foi de 10404 mg l -1 e variação entre 5990 e 18140 mg l -1 , uma redução de 16009 mg l -1 ou 154%, apresentando diferença significativa pelo teste t ao nível de 5%. considerando o volume médio de efluente antes da implantação das bpfs de 5150 l, resultou em 136 kg de dqo dia -1 e depois das bpfs, para um volume de efluente de 4473 l, a carga orgânica foi de 47 kg dia -1 , uma redução de 189% ou 7,04 kg de dqo dia -1 eliminada a menos. o coeficiente de variação mostra forte dispersão entre os resultados obtidos antes das bpfs (quadro 6) e depois da implementação das bpfs estes valores reduziram 27% para dbo e 46% para dqo indicando maior homogeneidade nas amostras de efluentes que foram submetidas a análises. a redução nos valores de dbo (37,48 kg) e dqo (7,04 kg) podem ser atribuídas às alterações em todo o processo produtivo, interferindo em vários locais que contribuíram de forma decisiva para esta redução, entre eles: a otimização da linha de produção; maior rigor na recepção da matéria prima; melhor controle do uso da água; uso correto das substâncias usadas nas operações de limpeza e sanitízação; maior segregação e coleta do soro; realização de manutenção dos equipamentos; qualificação e conscientização dos recursos humanos, dentre outros, concordando com braile e cavalcante (1993) e machado et al. (2001). a relação dqo/dbo revela a existência e a magnitude da matéria não biodegradável em relação à parcela biodegradável. antes da implementação das bpfs a relação dqo/dbo apresentou valor médio de 2,8, ou seja, proporção de 3/1 e depois foi de 4,1, representado aumento de 46%. esse resultado deve-se a redução da quantidade de matéria orgânica, principalmente o soro, que antes das bpfs, era eliminado em maior quantidade junto aos despejos do laticínio. o aumento da fração inerte é um fator importante, visto que a quantidade de matéria orgânica que é adicionada na estação de tratamento de esgoto é menor, resultando em maior facilidade de tratamento, além de se poder construir um sistema de tratamento de menor tamanho, resultando em menor área construída e conseqüentemente menor custo. segundo braile e cavalcante (1993) quanto maior for está relação, menor será a biodegradabilidade. brião e tavares (2004) descrevem que a relação de dqo / dbo na faixa de 2 a 3 é considerado adequada para aplicação de tratamentos biológicos. valores acima de 3 significam maior presença de material inerte, portanto, tratamentos por meios químicos são mais indicados. antes da implementação das bpfs a relação dqo/dbo foi dentro da faixa indicada pelos autores acima, devido a menor segregação da matéria orgânica, especialmente do soro. porém, após as bpfs houve aumento da relação dqo/dbo causada provavelmente pela maior separação do soro e a água de filagem do efluente. embora maior que a faixa indicada pelos autores acima, pode-se propor o uso tratamentos biológicos, no entanto, deve-se estudar a possibilidade da utilização de tratamento químico complementar, que depende do tipo de material inerte presente no efluente, podendo ser partículas sólidas como areia, terra, dentre outros. as modificações nos valores de dbo e dqo ocorreram especialmente em função do produto elaborado e das medidas adotadas no processo produtivo. a eficiência com que o processo de produção foi conduzido na implementação das bpfs, influenciou nos valores qualitativos dos resíduos, sendo positivo considerando que as bpfs é um programa acessível a todas as empresas. os valores médios dos teores de fosfatos antes das bpfs foram de 245,6 mg l -1 com variação entre 194 e > 275 mg l -1 , depois da implementação das bpfs a média obtida foi de 94,9 mg l -1 , com variação entre 43 e 133 mg l -1 , redução de 159%, apresentando diferença altamente significativa ao nível de 1%. o coeficiente de variação (quadro 6) mostra dispersão moderada entre os resultados obtidos (ascheri, 2007). a redução de fósforo no afluente pode estar associada à redução da carga orgânica. segundo brasil (2005) o fósforo total para ser eliminado no corpo receptor deve estar entre 0,030 e 0,050 mg l -1 dependendo também do ambiente receptor se lêntico (águas represadas) ou lótico (águas correntes). o fósforo é o elemento químico indispensável no crescimento de algas e quando em grandes quantidades, pode levar a um processo de eutrofização de um corpo hídrico onde é lançado, além de ser essencial ao crescimento das bactérias responsáveis pela estabilização da matéria orgânica macêdo (2004) e lore et al., (2006). o nitrogênio amoniacal antes da implementação das bpfs apresentou valor médio de 34,9 mg l -1 , variando entre 5,2 e 63,0 mg l -1 e depois da implantação das bpfs foi de 24,1 mg l -1 e variação entre 5,0 e 43,0 mg l -1 , redução de 45% e considerada moderada ao nível de 5%. essa redução esta associada aos teores de carga orgânica, considerando que o laticínio não usa produtos de limpeza e sanitízação a base de amônia que poderiam influenciar no efluente bruto. segundo macêdo (2004) a presença de amônia esta relacionada com a decomposição do material orgânico e quanto maior o ph e a temperatura do efluente, maior será a concentração de nh4 + . segundo brasil (2005) os valores de nitrogênio amoniacal no efluente a ser eliminado varia entre 0,05 e 20 mg l -1 dependendo da influência do ph. o coeficiente de variação mostra elevada dispersão entre os resultados obtidos antes e depois da implementação das bpfs, porém, após o programa de bpfs o valor reduziu 20%, indicando tendência de revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 78 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 homogeneidade nas amostras de efluentes bruto analisadas. as concentrações de amônia na maioria dos casos estão englobadas as concentrações das duas formas de nitrogênio amoniacal (nh3 e nh4 + ). o íon amônio (nh4 + ) é muito importante para os organismos produtores, especialmente porque sua absorção é energeticamente mais viável. altas concentrações do íon amônio podem ter grandes implicações ecológicas, como por exemplo: influenciando na quantidade do oxigênio dissolvido na água, uma vez que para oxidar 1,0 mg do íon amônio são necessários cerca de 4 mg de oxigênio. outra forma de ação pode ser em ph básico (alcalino), onde este íon se transforma em gás amônia (nh3 livre, gasoso), que, dependendo da concentração, pode ser tóxico para os peixes. portanto, quando se encontra muito nitrogênio amoniacal na água pode-se dizer que esta é pobre em oxigênio dissolvido e que o ambiente deve ter muita matéria em decomposição von sperling (2005). o valor médio de nitrito obtido antes das bpfs foi de 0,208 mg l -1 com variação entre 0,50 e 0,54 mg l -1 e depois das bpfs foi de 1,17 mg l -1 com variação entre 0,95 e 1,60 mg l -1 , aumento de 457%, sendo altamente significativo pelo teste t ao nível de 1%. o coeficiente de variação antes das bpfs foi 71,43% mostrando forte dispersão entre as datas de análises, já depois das bpfs o valor foi de 24,27%, redução de 47,16% que caracteriza média dispersão e tendência a homogeneidade ascheri (2007) entre as datas de análises. para brasil (2005) o nitrito a ser liberado no efluente tratado pode variar entre 0,5 e 1,0 mg l -1 sendo que acima desses valores pode provocar a eutrofização dos corpos de água, além de ser tóxico aos organismos. os íons nitritos (no2 ) constituem-se a etapa intermediária do processo de nitrificação, sendo indicativo da oxidação do nitrogênio por ação das bactérias nitrificantes. o aumento de nitrito pode estar associado às modificações físicoquímicos ocorridas no efluente bruto após as bpfs, principalmente de ph e temperatura que favoreceram o crescimento de microorganismos, conforme descrito por macedo (2004) e von sperling (2005) o valor médio dos sólidos sedimentáveis, encontrados no efluente bruto, antes implementação das bpfs foi de 8,38 mg l -1 e variação entre 0,4 e 25,0 mg l -1 e depois das bpfs foi de 2,96 mg l -1 e variação entre < 0,1 e 9,0 mg l -1 , ou seja, redução de 183%, existindo diferenças entre as médias ao nível de 5% de probabilidade. o coeficiente de variação (quadro 6), antes da implementação das bpfs foi de 98,09% e depois foi de 80,0%, considerado elevada entre datas de análises, fato que pode ser explicado, pelas coletas compostas para formar as amostras, pois, as diferentes etapas do processamento contribui para formar amostras com teores bem diversificados de sedimentos. segundo brasil (2005) os sólidos sedimentáveis em efluentes para serem eliminados em corpos receptores da classe 2 devem ser até 1 mg l -1 . as ações promovidas pela implementação das bpfs resultaram em diminuição do material suspenso sedimentável devido principalmente, à conscientização dos colaboradores que passaram a agir com mais rigor em dois pontos principais de geração deste material, que são a plataforma de recebimento de leite (latões de leite que chegavam sujos eram pré lavados antes de serem descarregados na plataforma) e as perdas de massa de queijo e soro que passaram a ser evitadas durante o processamento dos queijos. segundo braile e cavalcante (1993); konig e ceballos (1996); brião e tavares (2004); machado et al. (2001) a ampla faixa de variação dos resíduos sedimentáveis pode ser explicada pelas oscilações do ph, que quando esta ácido precipita as proteínas do leite; além disso, relatam que os resíduos sedimentáveis são um dado importante na verificação da necessidade e no dimensionamento de unidades de sedimentação no tratamento de águas residuais. serve para a determinação da eficiência da sedimentação e permite a previsão do comportamento de despejos ao atingirem um curso d'água. o valor médio dos sólidos totais foi de 30323 mg l -1 antes da implementação das bpfs e variação entre 21761 e 47949 mg -1 e depois das bpfs o valor médio foi de 10388 mg l -1 e variação entre 6121 e 17990 mg l -1 , redução de 192%, sendo significativa pelo teste t (p < 0,01). a variação obtida neste estudo esta dentro dos padrões descritos por konig e ceballos (1996) que são entre 1,0 e 120000 mg l -1 para laticínios com a mesma característica do laticínio estudado. o coeficiente de variação antes da implementação das bpfs foi de 29,13% e depois de 41,09%, aumento de 11,96% da dispersão entre as datas de analises, provavelmente pela metodologia de coleta composta que promove uma amostragem variada. para brasil (2005) os efluentes tratados podem ser eliminados com até 500 mg l -1 de sólidos totais. os sólidos totais são constituídos principalmente de sais inorgânicos e matéria orgânica dissolvida e podem aumentar o grau de poluição em efluentes. após a implementação das bpfs as metodologias e produtos usadas nos processos de limpeza e sanitízação podem ser considerados decisivos para as modificações físicas e químicas do efluente bruto, aliado a isto, de maneira geral, a conscientização dos colaboradores a matéria sólida reduziu devido ao maior rigor na coleta de soro, que é grande responsável pela presença da matéria orgânica no efluente, braile e cavalcante (1993). a cor é o resultado da reflexão e dispersão da luz nas partículas em suspensão macedo (2004). o valor médio de cor, antes das bpfs foi de 9739 mg pt l -1 , variando entre 1810 e 14800 mg pt l -1 e após a implementação das bpfs o valor médio foi de 5475 mg pt l -1 variando entre 3220 e 7800 mg pt l -1 , representando redução de 78%, porém, verificado pelo teste t que foi significativo ao nível de 5% de probabilidade. brasil (2005) preconiza a cor até 75 mg pt l -1 para ser eliminado o efluente tratado nos corpos de água de classe 2. os coeficientes de variação foram de revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 79 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 57,69% e 32,15%, para antes e depois das bpfs, respectivamente, evidenciando variabilidade entre os resultados obtidos, porém, depois das bpfs foi 25,54% menor, indicando maior homogeneidade entre as amostras, sendo atribuído a metodologia de coleta das amostras serem compostas e às diferentes etapas de fabricação dos queijos, que resultam em diferentes qualidades do efluente, interferindo na amostra composta no final do período de coleta, mesmo considerando o mesmo horário em as datas de análise. a redução pode ser atribuída a redução da carga poluidora em conseqüência das modificações promovidas, principalmente nos processos de produção que permitiu maior segregação dos resíduos produzidos durante a fabricação dos queijos. a cor dificulta a incidência de luz no efluente, portanto, compromete o processo de tratamento, uma vez que os teores de oxigênio dissolvidos ficam comprometidos braile e cavalcante (1993) e von sperling (2005). a turbidez é constituída por partículas em suspensão (macedo, 2004). a turbidez média antes da implementação das bpfs foi de 2675 unt com variação entre 1400 e 3400 unt e depois das bpfs a média foi de 980 unt e variando entre 560 e 1720 unt, redução de 173%, diferença demonstrada pelo teste t ao nível de 1% de probabilidade. o coeficiente de variação foi de 41,57% e 37,69 % para antes e depois das bpfs, respectivamente, evidenciando variabilidade entre as datas de análises, sendo atribuídas as coletas compostas e as diferentes etapas de fabricação dos queijos. deve-se principalmente às atividades que estavam sendo executadas no momento da coleta e que resultam em mudanças na qualidade do efluente bruto gerado, uma vez que o efluente gerado oscila na composição durante cada fase de fabricação dos derivados (queijos). a turbidez após as bpfs reduziu, fato que pode estar associado as mudanças realizadas, principalmente, na maior conscientização dos colaboradores sobre a segregação do resíduo orgânico na linha de produção, promovendo alterações das condições físicoquímicas do afluente bruto. a turbidez pode variar entre 40 e 100 unt no efluente a ser eliminado em corpos de água, brasil (2005). a turbidez dificulta a passagem de luz pelo efluente e isto regulando a presença de microorganismos fotossintetizantes e a concentração de oxigênio. apesar de não ser muito usada como forma de controle do esgoto bruto, é um parâmetro importante para caracterizar a eficiência do tratamento secundário, uma vez que está relacionada à concentração de sólidos em suspensão cetesb (1981) e macêdo (2004). os valores de cloretos obtidos antes das bpfs foi entre 120 e 965 mg l 1 com média de 432 mg l -1 e depois da implementação das bpfs foi entre 340 e 1867 mg l -1 com média de 935 mg l -1 , aumento de 116%, sendo significativo pelo teste t ao nível de 5%. para brasil (2005) para corpo receptores de classe 2 os efluentes podem conter até 250 mg l -1 de cloretos. o coeficiente de variação antes das bpfs foi 86,67% e depois foi de 49,05% redução de 37,62% indicando menor variação entre as datas de análises e tendência homogeneidade ascheri (2007). isto pode ser explicado pelo controle sanitário da água, onde o nível de cloro residual passou a variar entre 0,5 e 2,0 mg l -1 , garantindo a presença de anions cl . nas águas tratadas, a adição de cloro puro ou em solução leva a uma elevação do nível de cloreto, resultante das reações de dissociação do cloro na água. os processos de limpeza e sanitízação também podem ser causas de interferências no aumento de cloretos, pois, passou-se a usar água sanitária para limpeza de alguns ambientes da indústria e por ser substâncias básicas, quimicamente podem precipitar os sais. os cloretos aumentam o efeito da corrosão do efluente podendo comprometer a infraestrutura do sistema de tratamento de efluentes cetesb (1981) e macêdo (2004). o teor médio de óleos e graxas antes da implementação das bpfs, foi de 1,6800 mg l -1 e variando entre 0,5908 e 3,003 e depois das bpfs a média foi de 0,7100 mg l -1 e variação entre 0,4698 e 1,1040 mg l -1 , teve uma redução de 136%, sendo altamente significativo pelo teste t ao nível de 1% de probabilidade. brasil (2005) determina que em efluentes, após tratamento, deve-se conter teores de até 20 mg l -1 para óleos minerais e até 50 mg l -1 para óleos e gorduras animais. o coeficiente de variação antes das bpfs foi de 78,49% indicando forte dispersão entre datas de análises e depois das bpfs reduziu para 29,44%, evidenciando média dispersão e tendência a homogeneidade, ascheri (2007). as mudanças propostas pelo manual de bpfs possibilitaram melhor coleta do soro, pois, durante o processo de produção dos queijos principalmente na produção da mussarela a água quente usada na filagem da massa era, antes das bpfs, eliminada no efluente, porém, depois das bpfs, passou-se a coletar a mesma e destinar ao reservatório de soro, estas modificações promovidas no processo de segregação proporcionou a redução dos teores de óleos e graxas presente no efluente. estudos realizados por brião e tavares (2004), em laticínios com características semelhantes ao deste trabalho, observaram valores de óleos e graxas em efluente bruto resultantes da fabricação de queijos entre 911,8 e 5732,8 mg l -1 , demonstrando, a exemplo deste trabalho, grande variação, além disso, relatam que as diferentes fases do processamento podem contribuir para níveis variáveis de óleos e graxas no efluente bruto. a redução dos teores de óleos e graxas eliminados no efluente bruto é importante, considerando que sua presença é altamente indesejável, pois, geralmente se aderem às paredes das canalizações das estações de tratamento dos esgotos, produzindo odores desagradáveis, diminuição do tempo de vida útil das estações, promovem a formação de material flutuante nos decantadores, interferem e inibem a vida biológica e trazem problemas de manutenção braile e cavalcante (1993), nemerow (1995), portanto, deve-se limitar o teor http://www.worldcat.org/search?q=au%3a%22nemerow%2c+nelson+leonard.%22&qt=hot_author revista brasileira de ciências ambientais – número 20 – junho de 2011 80 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 de óleos e graxas no efluente a valores iguais ou menor que 50 mg l -1 , brasil (2005). a condutividade elétrica esta associada com a quantidade de material dissolvido que podem dissociar em ânions e cátions von sperling (2005). a condutividade elétrica, antes da implantação das bpfs, foi realizada em uma única amostra cujo resultado foi 4,11 µs cm -1 . depois das bpfs a média de todos os dias de análise foi de 4,46 µs cm -1 e variação entre 2,6 e 6,0 µs cm -1 , redução, portanto, de 8,5%. para a legislação brasil (2005) os valores de condutividade elétrica em efluentes tratados devem ser até 5,0 mg l -1 . após as bpfs, o efluente apresentou menor quantidade de sólidos totais e isto favoreceu a diminuição da condutividade elétrica. os cuidados maiores na recepção das matérias primas, maior segregação e coleta do soro e modificações nos processos de limpeza e sanitízação contribuíram para redução da condutividade elétrica. segundo cetesb (1981) os valores de condutividade elétrica em ambientes poluídos por esgotos domésticos ou industriais podem chegar até 1000 µs cm -1 , portanto, os valores encontrados antes e após implantação das bpfs, foram considerados abaixo, sendo importante, considerando que a condutividade esta diretamente relacionada com os valores de sólidos totais e o grau de decomposição da matéria orgânica. para von sperling (2005), mudanças significativas da condutividade elétrica em corpos de água podem causar efeitos tóxicos aos organismos aquáticos. antes da implantação das bpfs, não houve crescimento de coliformes totais, possivelmente devido ao valor baixo do ph (média de 3,7) sendo este um dos fatores principias para o desenvolvimento das bactérias. após as bpfs, houve crescimento de bactérias com valor médio de 3,65 x 10 4 nmp 100 ml -1 e variação entre 1,3 x 10 4 e 9,5 x 10 4 nmp 100 ml -1 ). para brasil (2005) os limites para coliformes fecais dependerão da destinação e uso do corpo receptor, podendo variar entre 40 e 4000 coliformes por militros de amostra. segundo von sperling (2005), mendes et al. (2006), kellner e pires (1998), maxime et al. (2006) o não crescimento bacteriano em efluente esta relacionado a diversos fatores, dentre eles o ph, temperatura, presença de nutriente, irradiação solar e toxicidade. depois das bpfs verificouse que houve modificação da constituição físico-química do efluente, o que provavelmente, proporcionou ambiente adequado para o crescimento microbiano, principalmente considerando o ph e a temperatura, que aumentaram em 77% e 7,4%, respectivamente, favorecendo o crescimento microbiano. segundo von sperling (2005) a faixa ideal de ph para crescimento microbiano está entre 5,5 e 9,0. efluente fora desta faixa dificulta a realização de tratamentos por meios biológicos, sendo necessário, portanto, realizar correções do ph adicionando produtos químicos ou biológicos, aumentando os custos de tratamento. após as bpfs com as modificações do ph, resultante principalmente das modificações realizadas nos processos de limpeza e sanitízação, favoreceu o crescimento dos coliformes totais, indicando que biologicamente o efluente tornou-se mais adequado para o tratamento, resultando em maior facilidade e economia para adoção de tratamentos por meios biológicos. de modo geral, todos os parâmetros físicos químicos e biológicos tiveram modificações favoráveis após a implantação das bpfs, resultando em melhores condições para realizar o tratamento do afluente, porém, segundo brasil (2005), os índices ideais destes parâmetros no efluente devem ser bem menores aos observados, necessitando, portanto, a adoção de um sistema de tratamento eficaz para adequação a legislação vigente. as boas práticas de fabricação nas condições em que o experimento foi desenvolvido promoveu modificações na constituição físicoquímica, microbiológica e o volume do efluente bruto produzido no laticínio, portanto, merecem atenção especial, não somente como uma medida de melhoria da segurança alimentar, mas também como uma alternativa de gestão ambiental, reduzindo o volume de efluente bruto gerado e propiciando qualidade que facilita seu tratamento, representando, um importante instrumento para unir a eficiência na produção de alimentos com qualidade e menor grau de impactos ambientais. conclusões o fluxo e o processo de produção do laticínio foram melhorados e houve maior participação dos colaboradores na redução dos resíduos gerados. o volume de efluentes bruto gerado depois da implementação das bpfs foi 15% menor em relação à antes da aplicação do programa. os valores de dbo, dqo, fósforo, nitrogênio amoniacal, óleos e graxas, sólidos sedimentáveis, sólidos totais, cor e turbidez, e condutividade elétrica do efluente bruto do laticínio apresentaram redução depois da implementação das bpfs, já os valores de nitrito, cloreto, ph e temperatura aumentaram, favorecendo o uso dos sistemas tratamento dos efluentes. os coliformes totais antes da implementação das bpfs, não foram detectados no efluente bruto e depois foram de 3,65 x 10 4 nmp 100ml -1 . referências abreu, l.r.; 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sustainability; governance; municipal solid waste. r e s u m o a gestão integrada de resíduos sólidos urbanos busca a sustentabilidade sob as premissas da proteção ambiental, promoção da saúde e desenvolvimento econômico. nesse contexto, o presente artigo propõe ações e ferramentas políticas para os governos locais melhorarem a qualidade e a governança na gestão de resíduos. um conjunto de 23 ações é proposto com base em modelos conceituais existentes e legislação disponível. os resultados são apresentados em três níveis: planejamento da estrutura administrativa e operacional, gestão de resíduos e avaliação de desempenho. os resultados mostraram que as ações propostas precisam ser implementadas por meio de ferramentas de política, como legislação municipal, comunicação social, instruções normativas e estudos técnicos. a aplicabilidade da metodologia proposta pode ser replicada em qualquer município para aumentar a eficiência do sistema de gestão de resíduos e foi avaliada positivamente em uma cidade brasileira de médio porte, que apresentou um índice geral de atendimento de 52%. palavras-chave: gestão pública; sustentabilidade; governança; resíduos sólidos urbanos. actions and policy tools for local governments to achieve integrated sustainable waste management ações e ferramentas políticas para governos locais alcançarem a gestão integrada sustentável de resíduos sólidos valdir eduardo olivo1 , pedro domingos marques prietto1 , eduardo pavan korf2 1engineering department, universidade de passo fundo – são josé (rs), brazil. 2engineering department, universidade federal fronteira sul – chapecó (sc), brazil. correspondence address: valdir eduardo olivo – rua equador, 313 d – cep: 89805-211 – chapecó (sc), brazil. e-mail: eduardo@baseamb.com.br conflicts of interest: the authors declare that there are no conflicts of interest. funding: none. received on: 11/03/2020. accepted on: 06/10/2021. https://doi.org/10.5327/z21769478968 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. https://orcid.org/0000-0003-0444-7443 https://orcid.org/0000-0001-6393-8125 https://orcid.org/0000-0003-2041-0173 mailto:eduardo@baseamb.com.br https://doi.org/10.5327/z21769478968 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ actions and policy tools for local governments to achieve integrated sustainable waste management 437 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 436-444 issn 2176-9478 introduction waste management is one of the essential public services and is considered a “basic human right.” if not properly provided, it represents a threat to public health and the environment (unep, 2015). most municipalities in underdeveloped and developing countries face significant challenges in waste management, mainly regarding the implementation of sustainable practices, due to the economic and technological limitations and the lack of trained staff, which causes fragility in the system’s operation, particularly in smaller cities (marino et al., 2018; deus et al., 2020). integrated management is being widely adopted by municipalities to properly handle local waste (asefi and lim, 2017). this system allows the municipalities to adapt to the existing norms, guaranteeing physical structure, economic sustainability, and social responsibility. it includes the physical elements of the system, the interested parties, encompassing the technical, environmental, financial, sociocultural, institutional, and political dimensions (van de klundert and anschutz, 2001). the integrated sustainable waste management (iswm) conceptual model has four main objectives as follows: the promotion of health and well-being of the entire population, the protection of the environment and the guarantee of sustainability, the promotion of efficiency and productivity in the economy, and the generation of jobs and income (schübeler, 1996). this model is widely discussed at a conceptual level (schübeler, 1996; van de klundert, 1999; mwangi and thuo, 2014). however, there is a lack of studies that address practical actions to be taken by government officials to meet iswm requirements (marino et al., 2018). the integrated urban solid waste management system is divided into three steps as follows: planning, management, and evaluation (figure 1), with each stage having axes of actions for the integrated management (schübeler, 1996; van de klundert and anschutz, 2001; mwangi and thuo, 2014). the purpose of this article is therefore to present a set of actions and tools for the local government to achieve integrated solid waste management. thus, municipalities can implement an integrated management system through these actions. they are based on the principles of sustainability, current legislation, and the local capacity of the municipalities. the actions can be applied to all municipalities that need technical guidance to implement this management system, enabling managers to increase local sustainability by reducing environmental impacts, minimizing operating expenses, and engaging society. this study was conducted on the medium-sized municipalities with a population between 100,000 and 250,000 inhabitants, and brazil has 172 cities with this population (brazil, 2019). due to the great relevance in the economic market and for becoming a regional pole for services and infrastructure, these municipalities have high growth potential, thus requiring the planning of actions aimed at sanitation. methodology the research was conducted initially through a systematic review and performed in two steps as follows: the first one comprised three database searches using the key words relevant to the research and the analyses of selected articles and documents from the database search (figure 2). initially, a search for national legislation regarding the management of solid waste was carried out. the research took place on the legislation portal of the brazilian federal government and identified 24 legislations on the subject, in the period between 2001 and 2021. eight federal laws were selected, which served as a legal basis for this work. after, a systematic literature review was realized to this article. sciencedirect and scopus databases were consulted using three search criteria as follows: all types of articles, time interval from 2011 to 2021, and the following key-word associations: “municipal solid waste” and “policy tools,” “guidelines” and “municipal solid waste” and “policy tools,” and “municipal solid waste” and “integrated management.” a total of 448 articles were identified and selected by the abstract reading, and 29 were selected for the in-depth discussion for this study. the guidelines were defined based on the analysis of the 29 articles. from these, actions and policy tools to iswm were selected. the municipality of chapeco (sc), brazil, was selected to assess the conditions of applicability of the study. the municipality presented an excellent performance in waste management in 2018 (brazil, 2019). actions and policy tools to implement iswm the actions and tools were established for each of the axes and were based on the principles of sustainable management (van de klundert and anschutz, 2001) and on the legislation available at the national level (brazil, 2007, 2010). each iswm area of activity generated a set of practical actions that the local government must adopt to achieve sustainable management. the vast majority of actions are based on structuring legal support through standardization and inspection, social mobilization, technical studies, increasing physical structure, and projects to minimize environmental impacts. several authors approached the iswm as a methodological alternative to improve the municipal management system. these practices were observed in studies conducted by dutra et al. (2018), fuss et al. (2018), and marino et al. (2018).figure 1 – the iswm system. olivo, v.e. et al. 438 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 436-444 issn 2176-9478 step 1: planning the first step in starting a municipal management system is to develop adequate planning based on the current situation of local governance. planning must involve institutional, legal, financial, and social aspects. table 1 shows the government actions proposed for this step. the letter “p” was assigned to establish a relationship between the action and the step it refers to. it is also presented the necessary tool for the action implementation. in waste management planning, communication must involve all levels of government and stakeholders (kaza et  al., 2018). the basis of a management system occurs through the development of sound public policies that guarantee the availability and continuity of services. government actions in the institutional and legal aspects emphasize the importance of drafting the brazilian policy on solid waste (bpsw). in brazil, this policy is provided in federal laws. iswm will contemplate all the actions present in this article. the plan will serve as a base document for government officials and should be implemented through municipal law (i.e., actions p.1 and p.2). according to marino et al. (2018), the biggest problems of planning public management in the area of solid waste are related to the technical and operational incapacity of local governments. lowand middle-income countries find it difficult to achieve adequate management due to poor sector planning (kaza et al., 2018). therefore, the creation of a municipal public cleaning department with a qualified technical staff guarantees responsible execution of planned actions, monitoring and implementation of plans, contract management, technical studies, standardization, inspection, and social mobilization (i.e., actions p.3–p.5). the local government team should prepare normative manuals and instructions that involve, for example, guidance for minimizing waste generation, segregation at source, encouraging home reduction and reuse of waste, the requirements for waste management plans, the licensing of potentially polluting activities, and the standardization of waste disposal facilities (i.e., action p.6). as provided in the brazilian policy on basic sanitation (bpbs), the local government should promote sectoral agreements to reach reverse logistics among the parties involved, guaranteeing participation at all levels (i.e., action p.7; brazil, 2010). the inclusion of waste pickers in integrated management (i.e., action p.8) is foreseen in the bpsw (brazil, 2010). the municipality should encourage the establishment of cooperatives so that waste pickers can work in an organized and wholesome environment, yet provide subsidies and technical partnership to support the structuring of sorting spaces (fidelis et al., 2020; siman et al., 2020). according to schübeler (1996), iswm provides priority assistance to the needy population and vulnerable areas at risk. a detailed study of these areas must be prepared and instituted in municipal legislation to guarantee the care of this population (i.e., action p.9). the structure of a management system must contain legal support to guarantee the execution and continuity of actions. the single legislation can facilitate the understanding of users (e.g., municipal code for urban cleaning; action p.10). the code will provide guidance on the segregation of waste, the responsibilities of each user, the service charge, the inspection process, penalties, and tax incentives (kaza et al., 2018). according to fernando (2019), for the effectiveness of local regulations, the punishment process must be provided for cases of noncompliance with local guidelines. figure 2 – methodology. actions and policy tools for local governments to achieve integrated sustainable waste management 439 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 436-444 issn 2176-9478 to standardize and supervise the provision of basic sanitation services (brazil, 2010), the bpsw determines the adhesion of municipalities to regulatory agencies (i.e., action p.11). the financial area of management proposes to standardize and make the financial issues of the local government feasible. the government should implement a program of continuous assessment of the management system, allowing the assessment of available technologies and the necessary instruments to match financial availability and to achieve greater efficiency (asian development bank, 2017). the preparation of a detailed economic feasibility study will assess the financial deficiencies and deficits in the operational area (i.e., collection, transportation, treatment, and disposal; action p.12). public services must be sustainable (bartolacci et al., 2018); therefore, charging of the waste collection tariff (i.e., action p.13) is a determining factor for the functioning of the solid waste management system (brazil, 2010). the charging can be carried out through a fixed tariff or as a function of the amount of waste generated (welivita et al., 2015). however, the fixed tariff does not encourage the population to minimize the generation of waste (chung and yeung, 2019). it is recommended that the best alternative be evaluated and chosen according to the technologies available to the municipality. according to xu et al. (2018), there are two ways to engage the population in the waste segregation at source as follows: through intensive environmental education and through financial incentives. the  local government can institute financial support legislation for users who table 1 – actions and policy tools for iswm planning. government actions policy tools planning – institutional and legal arrangements p.1) implement the municipal policy of basic sanitation municipal law p.2) implement the municipal plan for integrated solid waste management municipal law p.3) create the municipal department responsible for waste management municipal law p.4) encourage employee participation in waste management training social communication p.5) network with municipalities with similar characteristics social communication p.6) establish operational procedures for the management plan, considering all types of waste normative instruction p.7) promote sectoral agreements between the parties involved and guarantee reverse logistics social communication p.8) include recyclable material collectors in the integrated management municipal law p.9) define priority areas and actions for social inclusion municipal law p.10) implement the municipal code of urban cleaning municipal law p.11) join a regulatory agency to monitor contracts and tariffs municipal law planning – financial management p.12) prepare technical–economic feasibility study in all operational sectors technical study p.13) institute the collection of services municipal law p.14) stimulate the creation of management consortia and public–private partnerships social communication p.15) establish norms for participation in transparent bidding processes, guaranteeing publication in user access channels normative instruction p.16) create incentive programs for companies in the waste area municipal law p.17) seek external financing for new investments technical study p.18) institute a tax incentive and certification program for companies that adopt environmental responsibility regarding their waste municipal law planning – public participation and environmental education p.19) create an environmental education program ensuring the minimization of waste generation technical study p.20) increase social communication through social media, newspapers, and television social communication p.21) develop training courses for users for proper waste management technical study p.22) promote local events and discussion forums focused on waste management social communication p.23) establish partnerships with universities for research, technological development, and innovation social communication olivo, v.e. et al. 440 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 436-444 issn 2176-9478 adopt good waste management practices and contribute to local management. companies engaged in the proper management of waste must be recognized and encouraged. an environmental certification and tax incentive programs are recommended for companies that contribute to the proper management of waste (i.e., action p.18). public participation is an important aspect to be considered and must be guaranteed through an active environmental education program. in addition to adequate social communication to transmit information, guidance, and recommendations to users of the system (i.e., actions p.19 and p.20), environmental education should primarily target organized groups and schools, to which information will be disseminated. the user must be provided with training courses for the proper handling of waste (i.e., action p.21). environmental education for solid waste must be included in the public education curriculum for all levels (fernando, 2019). the municipality must encourage and hold debates, discussion forums, and local events that allow the exchange of experiences, information, and knowledge for waste management (i.e., action p.22). local universities can develop research projects to solve local problems with waste management (i.e., action p.23). step 2: management the management step addresses the operational aspects of the process. in this step, all operational tasks previously defined and institutionalized are carried out (table 2). minimizing generation is the first axis of the waste management hierarchy (unep, 2005). this topic must be worked on with appropriate public policies and an intense process of environmental education. decentralized composting is an example of minimizing waste for conventional collection. in addition to the economic benefits, the user will obtain a compound to be used at their residence. the government might encourage the provision of domestic composters (i.e., action m.1). municipalities that adopt voluntary delivery points have higher recycling rates than others (brazil, 2019). the green points are structures for concentrating the reception of previously segregated waste, ensuring greater efficiency in the recycling of materials and less waste (action m.2). for workers in the waste area (e.g., collectors and drivers), continuous training should be carried out according to the demand of each sector (fernando, 2019; action m.3). also, individual safety equipment (i.e., action m.4) and adequate physical structure (i.e., action m.5) suitable for the development of activities must be available. differentiated collection for dry and wet waste (i.e., action m.6) is decisive for the engagement of the population, guaranteeing the quality of the recyclable material and the health and safety of workers. the recovery of waste (i.e., action m.7) is the highlight of the process, since almost all waste is liable to treatment and reuse, thereby reducing the impacts on the environment. the waste that was treated as an environmental liability can be transformed into an asset for the local government if appropriate technologies are used. the proposal for a waste recovery park must contain the feasibility study for the sorting unit, the centralized composting of organic waste, the composting of green waste, the energy use of composting or incineration systems, the use of civil construction aggregates, the recycling of unserviceable items (e.g., furniture, mattresses, and other waste), and the recycling of electronics. as for the final disposal of waste, measures to reduce impacts must be taken (i.e., action m.8), for example, the control of the exclusive destination of tailings for landfills, adequate treatment of leachate, and periodic inspection of the units. controlled landfills and dumps must be closed and recovered in accordance with the nswp (brazil, 2010). according to nswp, large generators are responsible for the proper destination of waste (i.e., hazardous or nonhazardous; brazil, 2007). therefore, it is up to the local government to guarantee the inspection regarding the disposal of waste. for small generators, voluntary delivtable 2 – actions and policy tools for iswm management. government actions policy tools management – minimization of waste generation m.1) make domestic or community composters available to the population bidding process management – collection and transport m.2) implement voluntary delivery points and green points for proper waste disposal bidding process m.3) promote training for waste workers social communication m.4) provide safety equipment for workers bidding process m.5) provide adequate work structure and equipment for workers bidding process m.6) establish differentiated collection for recyclables, organic, and tailings technical study management – waste treatment m.7) study and enable the installation of a solid waste recovery park containing waste sorting and transformation units technical study management – final provision m.8) carry out mitigating measures for the environmental impacts bidding process management – hazardous waste m.9) implement hazardous waste disposal points for small generators and ensure supervision of large generators bidding process actions and policy tools for local governments to achieve integrated sustainable waste management 441 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 436-444 issn 2176-9478 ery points (i.e., action m.9) must be made available for waste classified as hazardous, which is not suited to reverse logistics. step 3: assessment the planning and management steps should be evaluated and revised periodically. performance indicators are an important tool for analyzing the performance of the local government waste management system (table 3). the local government must constantly evaluate its management system through the use of performance indicators (i.e., action a.1; zurbrügg et al., 2014). it is recommended to use indicators validated by the literature to assess the efficiency of the management system through information previously stored in a database. the sustainability indicators presented by silva et al. (2019) are specific to smalland medium-sized municipalities and cover all areas of action of integrated management. these indicators must be evaluated at least once a year and can be compared with other municipalities with similar characteristics. revisions and improvements must be made in case of the inefficiency of the system. applying iswm in a medium-sized brazilian municipality the governmental action proposal was tested in a medium-sized municipality located in the southern region of brazil. the municipality of chapeco has 220,000 inhabitants and is located in the state of santa catarina (ibge, 2020). the city stands out among smalland medium-sized municipalities due to adequate solid waste management (brazil, 2019). therefore, the application of this model can make the municipality a reference for others with similar characteristics in the dissemination of environmentally appropriate practices. the applicability of the model of sustainable integrated management of solid urban waste for the municipality was evaluated (table 4). the data collection related to local management was obtained through a questionnaire sent to the responsible sector of the local government. to identify the status of the current situation of the local management, a color traffic code was used for each action. the green color represents full service (i.e., actions taken or in progress), the yellow color represents partial service (i.e., actions started and not finished or actions suspended), and the red color represents no service (i.e., actions not implemented). among the 33 actions proposed, the municipality of chapeco serves 17 actions (52%) with full service, 8 actions (24%) with partial service, and 8 actions (24%) without service. the biggest challenges are related to the planning aspects due to the lack of standardization, the lack of technical studies to evaluate the operating conditions of the system, and the lack of incentive to develop new businesses and to strengthen existing companies. it is recommended that the municipality restructures its management system, starting with the update of the bpsw so that all the items in table 4 will be covered. the planning stage is fundamental for the involvement of the parties and to guarantee the engagement of the local government. the municipality must implement the actions provided in the bpsw using the tools presented. the municipality needs to establish the responsibilities of reverse logistics through municipal legislation to inspect these activities. the municipality may adopt measures for the inclusion of recyclable material collectors in the selective collection, in an organized and remunerated manner. the municipality will be able to prepare a feasibility study for all operational sectors involved in waste management; thus, it will be possible to assess the demand for interventions in the management model. in this sense, the municipality will be able to encourage the creation of a consortium to manage waste management in an inter-municipal manner. economic development can be expanded through specific programs for companies that value waste in their process. as for the treatment of waste, the municipality should implement a differentiated collection system for the fraction to be used in composting. the municipality will also be able to set up a waste recovery center, ensuring maximum efficiency in sorting and making use of recyclable material. finally, from this analysis, it was possible to assess the municipality’s level of sustainability in relation to integrated waste management. the municipality is recommended to adopt an action plan defining priority actions and the resource planning to apply them. conclusions integrated waste management must be based on the principles of sustainability and depends on the commitment of the local government to carry out the actions proposed in this article. for this, an analysis must be carried out to identify which measures can be adopted by each municipality according to their demands and socioeconomic characteristics. planning is the first step at which the municipality must structure itself. through sound public policies, the local government will obtain support to define the responsibilitable 3 – actions and policy tools for iswm assessment. government actions policy tools assessment – performance indicators a.1) establish quality indicators to assess the efficiency of the municipal management system normative instruction olivo, v.e. et al. 442 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 436-444 issn 2176-9478 table 4 – assessment conditions of application of iswm in the municipality of chapeco. government actions situation planning p.1) implement the municipal policy of basic sanitation p.2) implement the municipal plan for integrated solid waste management p.3) create municipal department responsible for waste management p.4) encourage employee participation in waste management courses and training p.5) network with municipalities with similar characteristics p.6) establish operational procedures for the management plan (considering all types of waste) p.7) promote sectoral agreements between the parties involved and guarantee reverse logistics p.8) include recyclable material collectors in the integrated management p.9) define priority areas and actions for social inclusion p.10) implement the municipal code of urban cleaning p.11) join a regulatory agency to monitor contracts and tariffs p.12) prepare technical–economic feasibility study in all operational sectors p.13) implement the collection of services p.14) stimulate the creation of management consortia and public–private partnerships p.15) establish norms for participation in transparent bidding processes, guaranteeing publication in user access channels p.16) create incentive programs for companies in the waste area p.17) seek external financing for new investments p.18) implement a tax incentive and certification program for companies that adopt environmental responsibility with their waste p.19) create an environmental education program ensuring the minimization of waste generation p.20) increase social communication through social media, newspapers, and television p.21) develop training courses for users for proper waste management p.22) promote local events and discussion forums focused on waste management p.23) establish partnerships with universities for research development management m.1) make domestic or community composters available to the population m.2) implement voluntary delivery points and green points for proper waste disposal m.3) promote training for waste workers m.4) provide safety equipment for workers m.5) provide adequate work structure and equipment for workers m.6) establish differentiated collection for recyclables, organic, and tailings m.7) study and enable the installation of a solid waste recovery park containing waste sorting and transformation units m.8) carry out mitigating measures for the environmental impacts caused in the process m.9) implement hazardous waste disposal points for small generators and ensure supervision of large generators assessment a.1) establish quality indicators to assess the efficiency of the municipal management system ties of each party involved. the proposed actions consider environmental, social, and economic aspects, through environmental education programs that promote the minimization of waste generation and the reduction of impacts on the environment, the valorization, and social inclusion of recyclable material collectors and economic development through the standardization of service provision. following the management step, the municipalities will carry out actions related to the operational part of the management system, complying with the technical, environmental, and legal requirements regarding the collection, transportation, treatment, and final disposal of solid waste, guaranteeing the service to all users, economic sustainability, and appropriate technologies for each activity. actions and policy tools for local governments to achieve integrated sustainable waste management 443 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 436-444 issn 2176-9478 for the management stage, the municipality must establish differentiated waste collection and implement waste collection points not served by conventional collection, physical structure of machines and equipment suitable for the operation of activities and training of the team. it is recommended to evaluate the implemented integrated management system through the use of selected reference indicators for smalland medium-sized municipalities. municipalities can consult government reports to identify the data related to waste management, thereby establishing a benchmarking. finally, the study evaluated the conditions of applicability of the proposed methodology in the brazilian city of chapeco. the municipality can implement the actions proposed presenting an initial attendance of 52% of the proposed actions. it is recommended that the municipality should carry out a planning so that the other actions are adequate. contribution of authors: olivo, v.e.: conceptualization, methodology, validation, formal analysis, investigation, resources, data curation, and writing – original draft; prietto p.d.m.: conceptualization, validation, formal analysis, investigation, resources, project administration, and review & editing; korf e.p.: conceptualization, validation, formal analysis, investigation, visualization, supervision, and review. references asefi, h.; lim, s., 2017. a novel multi-dimensional modelling approach to integrated municipal solid waste management. journal of cleaner production, v. 166, 1131-1143. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.08.061. asian development bank. 2017. integrated solid waste management for local governments: a practical guide. asian development bank, manila, philippines. https://doi.org/10.22617/tim178662-2. bartolacci, 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https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2019.104594 https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.01.051 https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.01.051 http://www.ibge.gov.br/apps/populacao/projecao/index.html https://openknowledge.worldbank.org/handle/10986/30317 https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.03.311 https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.117802 https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.117802 olivo, v.e. et al. 444 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 436-444 issn 2176-9478 siman, r.r.; yamane, l.h.; de lima baldam, r.; pardinho tackla, j.; assis lessa, s.f.; britto, p.m., 2020. governance tools: improving the circular economy through the promotion of the economic sustainability of waste picker organizations. waste and management, v. 105, 148-169. https://doi. org/10.1016/j.wasman.2020.01.040. united nations environment program – unep. 2005. integrated waste management scoreboard: a tool to measure performance in municipal solid waste management. united nations environment program (accessed 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participatory socio-environmental indicators: experiences of an outreach program resumo a experiência aqui relatada descreve o primeiro ano do projeto de pesquisa/extensão “indicadores socioambientais para a gestão territorial participativa da microbacia hidrográfica do rio sagrado”, inserido no programa de extensão “diagnóstico socioambiental participativo da microbacia hidrográfica do rio sagrado, morretes (pr)”, que teve por objetivo unir esforços de análise de vulnerabilidade à ocupação humana ao projeto de indicadores socioambientais participativos. o programa de extensão acontece no contexto de uma zona de educação para o ecodesenvolvimento (zee). o processo de educação que se preconiza na zee trata de impulsionar diagnósticos participativos vistos como ponto de partida para estratégias de ecodesenvolvimento, onde a perspectiva da cultura local deixa de ser relegada ao nível de crenças infundadas e passa a ser considerada como fonte potencial de dados. este artigo descreve a construção participativa de indicadores socioambientais. caracteriza-se como pesquisa descritiva, para poder detalhar as etapas nos seus tempos diferentes e ação pedagógica. após três anos de interações com a comunidade, o principal resultado foi a tomada de consciência da necessidade de preservar a biodiversidade local e as potencialidades na conservação do seu modo de vida. a experiência revelou-se como alternativa viável na proposição de políticas públicas que visam a sustentabilidade, a partir de uma perspectiva interdisciplinar rumo a transdisciplinaridade, privilegiando os saberes da comunidade local conjuntamente com o conhecimento científico. palavras-chave: participação social; indicadores socioambientais participativos; conhecimento científico; sabedoria tradicional; bacia hidrográfica. abstract the experience here reported describes the first year of a research / extension project named "social and environmental indicators for participatory land management of rio sagrado's watershed basin" in the context of the extension program "participatory environmental diagnosis of rio sagrado's watershed basin in morretes (pr)", which aimed to unite the efforts made to analyze the vulnerability to human occupation and the project for participatory environmental indicators. the extension program took place within the education for eco-development zone (eez). the process of education that is advocated in the eez aims to encourage the participatory diagnosis, seen as a starting point for the development of eco-strategies, in which the local culture's perspectives cease to be relegated to the level of unfounded beliefs, being recognized as a potential source for data. his article describes a participatory construction of social and environmental indicators. it is a descriptive study, so as to give details of each stage, their timing and pedagogic actions. after three years of community interactions, local people have become aware of the need to preserve the territory's biodiversity and the potential preservation of their own living way. this experience has proved to be a viable alternative in proposing public policies aimed at sustainability, from an interdisciplinary perspective towards transdisciplinarity, valuing community's knowledge and the scientific one. keywords: social participation; socio-envirommental participatory indicators; scientific knowledge; community´s knowledge; hydrographic basin. cristiane mansur de moraes souza drª ciências humanas, docente do programa de pós-graduação em des. regional e do curso de arquitetura e urbanismo furb blumenau, sc, brasil arqcmansur@gmail.com carlos alberto cioce sampaio dr. engenharia de produção, docente do curso de turismo e da pós graduação em gestão urbana da puc e programa de pós-graduação em des. regional / furb. curitiba, pr, brasil carlos.cioce@gmail.com christian henriquez zuniga doutorando em ciências humanas, docente ceamphas e do programa de pós graduação em des. à escala humana e economia ecológica uach chile christianhen@gmail.com adriana dias pasco mestre em des. regional, assessora de projetos da furb blumenau, sc, brasil adridiasp@gmail.com juarês josé aumond dr. eng. civil, docente do programa de pós-graduação em des. regional e do ppg em eng. ambiental da furb brusque, sc, brasil juares.aumond@gmail.com revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 2 introduçâo no início do século xxi, a percepção das mudanças climáticas globais, aliada ao modelo vigente de uso e ocupação do solo, vem desencadeando desastres ambientais sem precedentes. as mudanças climáticas são compreendidas como alterações do clima decorrentes da variabilidade natural e da atividade humana ao longo do tempo (ipcc, 2007). entre os dados de temperatura existentes, 11 dos 12 anos entre 1995 – 2006, data do último relatório do (ipcc, 2007) estão entre os mais quentes registrados, desde 1850. por sua vez, a estratégia internacional para a redução de desastres, campanha mundial instituída em 2006/2007, definiu que a redução de desastres se inicia pela educação. o projeto aqui descrito propõe uma ação educativa para a construção de indicadores socioambientais, a partir de um projeto de pesquisa/extensão que os identifica. neste sentido, estratégias de gestão ambiental podem ser pautadas no respeito ao meio ambiente e participação do cidadão. a gestão ambiental é entendida como a articulação e a negociação de diferentes agentes sociais que visa à sustentabilidade socioambiental, sendo ainda um processo político apoiado em bases técnicas e científicas (frank, 1995). de modo simplificado, entende-se que o objetivo maior da gestão ambiental é o estabelecimento de um processo que possa levar a um desenvolvimento sustentável. a experiência aqui relatada descreve o primeiro ano do projeto de pesquisa/extensão “indicadores socioambientais para a gestão territorial participativa da microbacia do rio sagrado”, inserido no programa de extensão “diagnóstico socioambiental participativo da microbacia hidrográfica do rio sagrado, morretes (pr)”, que teve por objetivo unir esforços de análise de vulnerabilidade à ocupação humana ao projeto de indicadores socioambientais participativos, que procurou monitorar o indicador deslizamento de massa, ou seja, as áreas susceptíveis a deslizamentos. além deste projeto, o “programa de extensão diagnóstico” incorpora outro, sob o título “análise socioambiental participativa das localidades candonga e rio sagrado de cima”, convergindo para estabelecer redes de cooperação entre a sociedade civil organizada, poder publico e pesquisadores em direção a um pacto territorial. o projeto “indicadores socioambientais para a gestão territorial participativa da microbacia do rio sagrado” teve como objetivo construir, a partir da percepção comunitária dos problemas ambientais locais, uma metodologia de indicadores socioambientais para a gestão participativa do território. o objetivo do projeto de extensão “análise socioambiental participativa das localidades candonga e rio sagrado, morretes (pr)”, vinculado ao mesmo programa de extensão, foi no primeiro ano levantar e analisar o sistema natural: ou seja, dados dos atributos do meio-físico natural como delimitação da microbacia hidrográfica do rio sagrado, geologia, transectos geoambientais, relevo, hipsometria, legislação ambiental; e para o segundo ano cruzar estas informações identificando áreas de vulnerabilidade à ocupação humana, ou seja, áreas susceptíveis à deslizamentos ou cheias periódicas. o projeto indicadores socioambientais para a gestão territorial participativa é o foco principal deste artigo. tal projeto considera a metodologia de wautiez e reyes (2000), na qual foram selecionados alguns indicadores socioambientais que poderiam ser monitorados por diferentes atores da microbacia hidrográfica em referência. a seleção dos indicadores partiu de um diagnóstico dos problemas ambientais locais. o diagnóstico foi chamado de intergeracional, porque envolveu crianças, jovens, adultos e idosos e pretendeu responder a questão norteadora: qual seria a abordagem para os conflitos ambientais na tentativa de construção de um pacto territorial, entre sociedade civil organizada, poder público e pesquisadores? o programa apresentou-se como um primeiro passo na construção deste pacto, no sentido de mediar conflitos ambientais locais. neste sentido o “projeto indicadores” caracterizou-se como o estabelecimento de um diálogo de abordagem territorial útil para a construção de políticas públicas que possam começar a responder as necessidades locais, uma vez que o resultado do monitoramento dos indicadores estabelecidos poderia servir de subsídio para a formulação de políticas públicas que consideram estes indicadores locais como ferramentas para monitorar a realidade local e uma forma de prevenir a ocupação de áreas vulneráveis à ocupação humana na localidade. o termo indicador tem sua origem no latim “indicare” que significa revelar e apontar (garcia e guerrero, 2006). os indicadores podem ser definidos como variáveis dotadas de significados, derivados de uma configuração científica e que refletem de forma sintética, no caso da vertente socioambiental, um interesse social pelo ambiente, e que podem subsidiar processos de tomada de decisão. o uso de indicadores consiste na agregação e quantificação de informações de maneira que sua significância fique mais evidente. os indicadores procuram simplificar as informações existentes sobre fenômenos, considerados complexos, tentando melhorar com isso o processo de tomada de decisão e, por sua vez, a comunicação (van bellen, 2006). conseguinte, os indicadores para sustentabilidade são ferramentas capazes de avaliar progressos na direção do desenvolvimento sustentável. revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 3 a metodologia adotada se inspira na visão interdisciplinar, rumo a transdisciplinaridade, que reconhece a sabedoria tradicional como um modo de conhecimento, de fundamental importância, tal como o conhecimento científico e admite que ambos os conhecimentos são complementares. o estudo se inspira na metodologia de pesquisaação, no entanto neste trabalho se adotou um enfoque descritivo para contar a experiência em questão, que buscou pacto territorial na interação entre lideranças comunitárias de instituições como associações de moradores do rio sagrado (amorisa), associação comunitária cadonga (cozinha comunitária) e o movimento força jovem, com pesquisadores da universidade regional de blumenau, universidade federal do paraná e universidade austral do chile. inclusive, como resultados desta interação, vieram a ser produzidas duas dissertações de mestrado, além de outras em temas convergentes. o envolvimento de diversos pesquisadores (nacionais e internacionais) acabou gerando instâncias propícias que influenciaram no aumento da autoestima e da autogestão na comunidade. para alcançar o objetivo de descrever a experiência de diagnóstico e construção participativa de indicadores socioambientais, partindo da zona de educação para o ecodesenvolvimento da microbacia hidrográfica do rio sagrado, área rural do município de morretes (pr) – brasil, estrutura-se este trabalho nas seguintes partes: introdução que contextualiza o presente trabalho; breve caracterização da microbacia hidrográfica do rio sagrado; metodologia e resultados da pesquisa; fundamentação teórica que remete a superação da dicotomia entre conhecimento científico e sabedoria rradicional; resultados do diagnóstico intergeracional: diálogos participativos para o desenvolvimento territorial sustentável e considerações finais. breve caracterização da microbacia hidrográfica do rio sagrado o território da microbacia hidrográfica do rio sagrado, assim como a apa de guaratuba e parte do litoral brasileiro, está localizado no município de morretes, estado do paraná, e abriga entre outras comunidades, as que são foco do programa de diagnóstico socioambiental tratado neste artigo: brejumirim, candonga, canhembora e rio sagrado de cima. este território hospeda a floresta atlântica brasileira e segundo alvarez (2008) em função da diversidade da mata atlântica, surge a denominação “floresta ombrofila” (ombro= sombra; fila=amiga) densa. com relação aos aspectos socioculturais e socioétnicos, como se aponta na etnografia de álvarez (2008), havia a presença de comunidades indígenas (tupis, guaranis e carijós, entre outros), africanos e europeus (colonizadores alemães e italianos), conforme atesta o estudo de alvarez (2008) que registra parte de uma entrevista: “(...) a raiz disto, o lugar chamado rio sagrado, era a sede da nação indígena (…), aqui viviam de seis a oito mil índios carijós”. o mesmo estudo aponta ainda, o início da migração para o território: “estamos falando de 1938, aqui tudo era mato e o caminho estava totalmente fechado por ele, dificilmente havia moradores. os moradores eram tão poucos que dava para contar com a mão (...) havia oitos habitantes desde aqui até a escola (...) quando a mãe veio para morar aqui, ela diz que havia índios no alto da serra (...) eles eram mansos.” ... “a gente chegou numa época em que chovia muito, oito meses: havia dois dias de sol e o resto da semana era só chuva...” (entrevista de maria de conceição), (alvarez, 2008). em relação aos aspectos socioeconômicos, keller alves (2008) aponta que o local concentra 520 famílias, sendo que cerca de 270 são consideradas residentes e 250 não residentes (proprietários de chácaras ou sítios de lazer). trata-se de uma comunidade que busca mecanismos de adaptação na (a) (b) figura 1 – a) exemplares de artesanato confeccionados pela artesã. e b) artesã da comunidade do rio sagrado fazendo artesanato a partir do cipó imbé revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 4 tentativa de superação de crises econômicas, baseando-se principalmente na “pluriatividade” ou também chamado “polirubrismo” da agricultura familiar, no artesanato com fibras naturais (figura 1) e turismo de base comunitária. metodologia embora existam controvérsias quanto aos benefícios e malefícios da cientificidade, temse como ponto de partida que a pesquisa interdisciplinar rumo a transdisciplinaridade vem a corrigir muitas das distorções monodisciplinares, sobretudo quando esta releva formas de conhecimento, tratadas sob a designação de saberes locais. para isso, a pesquisa-ação participativa tem como princípio o envolvimento da população diretamente beneficiada no design da pesquisa, na coleta de dados e no desenvolvimento do projeto, de maneira a relevar tais conhecimentos (seixas, 2005). a pesquisa-ação é uma técnica definida por thiollent (1986, p. 14) como: [...] um tipo de pesquisa social com base empírica que é concebida e realizada em estreita associação com uma ação ou com a resolução de um problema coletivo e no qual os pesquisadores e os participantes representativos da situação ou do problema estão envolvidos de modo cooperativo ou participativo. denker (2003) salienta que a técnica de pesquisa-ação é útil para a solução de problemas comunitários e thiollent (1986, p. 16) acredita que [...] a ideia de pesquisaação encontra um contexto favorável quando os pesquisadores não querem limitar suas investigações aos aspectos acadêmicos e burocráticos da maioria das pesquisas convencionais. querem pesquisas nas quais as pessoas implicadas tenham algo a “dizer” e a “fazer”. ou seja, não se trata de simples levantamento de dados ou de relatórios a serem arquivados. a pesquisa-ação favorece que pesquisadores desempenhem um papel ativo na própria realidade dos fatos observados. a pesquisa-ação participativa encontra-se interconectada com a ecopedagogia (gutiérrez e prado, 1999), onde de acordo com mcarthur, citado por seixas (2005) “os próprios membros comunitários podem ser compreendidos como educandos e educados em um processo de ensino-aprendizagem colaborativo, na identificação de problemas comuns que dizem respeito ao território” (p. 75). segundo chambers, citado por seixas (2005) “não se poderia compreender os problemas e suas possíveis soluções sem participação ativa das comunidades envolvidas” (p. 75). assim, teve-se como motivação o empoderamento das populações economicamente menos favorecidas, dando voz e valorizando o uso do conhecimento tradicional (seixas, 2005; henriquez et al., 2009, henriquez, 2009). os dados levantados foram definidos, na sua maioria, pela participação da comunidade local e não pelos pesquisadores envolvidos no processo. estes assumiram o papel de facilitadores do processo de pesquisa, na construção de instrumentos para a coleta de dados, na própria coleta e em suas análises. o caminho traçado para a identificação de indicadores socioambientais consistiu basicamente em duas vertentes: (a) conhecimento científico e (b) sabedoria tradicional. a vertente do conhecimento científico envolveu a análise dos fatores físico naturais da microbacia hidrográfica e se desenvolveu a partir de uma equipe multidisciplinar formada por estudantes e professores de variadas áreas: geógrafo, geólogo, engenheiro florestal e arquiteto. a vertente da sabedoria tradicional envolveu, por sua vez, o diagnóstico intergeracional, realizado a partir da cartografia temática ambiental, com crianças, jovens, adultos e idosos das quatro comunidades antes citadas (brejumirim, canhembora, candonga e rio sagrado de cima). o diagnóstico intergeracional realizado com crianças produziu um mapa mental e uma maquete do território em três dimensões. o diagnóstico que foi realizado com os jovens complementou a cartografia realizada anteriormente a partir do conhecimento científico (mapas) e inseriu objetos do cotidiano da comunidade, a partir da percepção deles, como por exemplo, mapas sobre problemas ambientais locais que a posteriori foram reafirmados no diagnóstico realizado com os adultos. junto aos adultos também se completou a cartografia e, consequentemente, identificaram-se problemas ambientais similares. na sequencia foi desenvolvido um trabalho com os idosos, a partir de entrevistas semiestruturadas que produziram uma visualização da problemática territorial em uma perspectiva histórica. para finalizar o diagnostico intergeracional participativo, procedeu-se a realização de um transecto, a partir da estrada da canavieiras, que possibilitou a priorização dos problemas socioambientais identificados por crianças, adolescentes, adultos e idosos (seixas, 2005). a partir deste diagnóstico, construíram-se, participativamente, os indicadores socioambientas. revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 5 resultados do diagnóstico intergeracional: diálogos participativos para o desenvolvimento territorial sustentável na etapa do diagnóstico realizada com crianças das escolas municipais rurais das comunidades candonga e canhembora (e que também abrigam crianças de brejumirim e rio sagrado de cima) foram desenvolvidas quatro oficinas, nas quais se obteve como resultado a identificação de elementos da natureza se sobrepondo aos elementos de origem antrópica. por, exemplo, uma árvore quando desenhada próximo de uma casa, proporcionalmente era bem maior. esta etapa está descrita e analisada em outro trabalho (sepulveda, 2009). a mesma etapa foi realizada com os jovens ocorreu no âmbito do programa de honra em estudos e práticas em ecossocioeconomia / projeto intervivência universitária, financiado pelo cnpq. foi um programa conectado com práticas de ecopedagogia, no qual filhos de agricultores e moradores das quatro comunidades citadas da microbacia do rio sagrado alojaram-se por cerca de uma semana nas dependências das universidades (furb e ufpr). neste período, os jovens participaram de diversas oficinas com temas que estimulavam a discussão para a solução de problemas do território do rio sagrado. como ilustração desta etapa de diagnóstico, os jovens realizaram um mapeamento da identidade territorial e das principais atividades produtivas (figura 2) e seus respectivos problemas ambientais. foram ainda realizados exercícios de reconhecimento cartográfico da delimitação da microbacia hidrográfica do rio sagrado, além do mapeamento de localização das residências dos jovens, das famílias associadas, ou seja, do cotidiano vivencial. pode-se constatar que muitos deles compartilhavam visões similares acerca dos problemas ambientais do território, discutindo e comprometendo-se com possíveis mudanças futuras. nesta etapa do diagnóstico, produziu-se paralelamente um mapa de identidade da microbacia do rio sagrado, com objetivo de definir, a partir da visão dos jovens moradores do local, quais os elementos da paisagem natural ou construída se podia identificar no território. a síntese do mapa de identidade determinou elementos como bares, mercearias, bazares, lojas de materiais de construção; escolas; posto de saúde; pizzaria; casas; cozinha e biblioteca comunitária; igrejas; pousadas; viveiros; associação de moradores do rio sagrado (amorisa) e as agroindústrias de banana seca. aqui observou uma diferença significativa entre a etapa realizada com as crianças, isto é, onde elementos de origem antrópica (casa, carro, etc.) sobressaindo em relação aos naturais. incentivou-se a confecção de um mapa das atividades produtivas, a partir da perspectiva de pares de jovens envolvidos no programa de honra. a legenda proposta e acatada pelo grupo levantou as seguintes atividades produtivas: comércio, agricultura, turismo e artesanato. a agricultura foi posteriormente reclassificada em cultivo de condessa, mandioca, palmeira, pupunha, tomate, maracujá, chuchu, mexerica, milho, berinjela, flores, caqui, laranja e banana (figura 3). ministrou-se uma aula expositiva sobre bacias hidrográficas, vulnerabilidade ambiental deste ecossistema e sua importância como unidade de planejamento. tomou-se contato com uma maquete (escala 1: 25.000) da microbacia hidrográfica do rio sagrado (figuras 4) elaborada pelos estudantes universitários de iniciação científica do projeto “análise dos fatores físico-naturais da microbacia hidrografia do rio sagrado”. como consequência, o projeto de pesquisa/extensão em foco possibilitou que os jovens moradores do rio sagrado colocassem bandeiras na maquete no local correspondente onde moram, despertando a percepção que a microbacia representa um ecossistema. em outro encontro, foram levantados os problemas ambientais e localizados no mapa da figura 2 jovens elaborando o mapa de atividades produtivas, resultado da pesquisa/extensão revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 6 microbacia para que possíveis diretrizes de ações pudessem ser apontadas. como fechamento da oficina do programa de honra em estudos e práticas em ecossocioeconomia ocorreu apresentação dos mapas, por cada par de jovens comunitários, aos estudantes universitários e professores. a ocasião foi ainda um espaço para ampliar o debate em torno das causas e efeitos de padrões de modos de vida pouco comprometidos com a complexidade socioecossistêmica do território correspondente à microbacia do rio sagrado, propondo uma continuidade dos conteúdos abordados nas próximas oficinas. a oficina com adultos teve início, uma vez finalizadas as oficinas com os jovens, seguindo em alguns casos o mesmo padrão das oficinas anteriores, trabalhando com base na cartografia (saber científico), nas quais foram identificadas as principais atividades produtivas e consequentemente os principais problemas ambientais decorrentes dessas atividades. cabe ressaltar que no início do trabalho os adultos se mostraram um pouco distantes, pois apresentavam muita dificuldade de entender o território figura 3 mapa de classes de agricultura fonte: resultado da etapa concepção de indicadores socioambientais, arquivo dos autores. revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 7 representado a partir de um mapa. o trabalho com adultos possibilitou perceber que a cartografia realizada pelos pesquisadores apresentava alguns erros, o que dificultava a orientação no mapa. foi assim, como resultado desta primeira fase de oficina com os adultos, que os mapas foram corrigidos nas questões de caminhos, pontes e estradas. foi então que se pode compreender o quão importante foi trabalhar participativamente e misturando distintos tipos de conhecimentos. o trabalho com os adultos foi desenvolvido em oficinas. primeiramente explanou-se sobre a importância de considerar os mapas como ferramenta de compreensão do processo de desenvolvimento no território. antes de entrar na discussão dos mapas, considerou-se levantar alguns dos dados apresentados por keller alves (2008), como por exemplo, 52% da comunidade queimam seu lixo e 15% os enterram. destacou-se a origem dos problemas de lixo próprios daquela comunidade; depois foram apresentados vídeos sobre o trabalho realizado com jovens, mapeamentos das atividades produtivas e os principais problemas ambientais identificados pela própria comunidade. o processo de mapeamento das atividades produtivas feito pelos adultos não apresentou grandes diferenças em relação ao mapeamento feito pelos jovens. as diferenças estiveram marcadas pela identificação dos problemas ambientais, pois para um grupo considerável de adultos, não se visualizava problemas ambientais locais. eles consideravam que no local existe muita “mata”, água e bichos. o fato da natureza do local ser exuberante e ainda abundante faz com que os adultos não percebam problemas. contudo, após a terceira oficina e demais atividades, eles mudaram sua opinião. entre as principais atividades produtivas identificadas pelos adultos constou-se: comércio, agricultura, turismo e artesanato. alguns dos principais problemas ambientais identificados pelos adultos foram: desmatamentos, caça, uso de agrotóxicos na agricultura e diminuição da quantidade de água da microbacia hidrográfica do rio sagrado, sendo este último o problema destacado com maior consenso. por último, dando continuidade ao trabalho com o grupo da melhor idade realizaram-se entrevistas semiestruturadas e com perguntas abertas. os diálogos mantidos com a melhor idade, como eles se denominam, trouxe aprendizados em relação a história do local e as mudanças na paisagem. em algumas entrevistas os pesquisadores apresentaram o mapa corrigido na etapa anterior, contudo foram identificados ainda mais elementos que permitiram finalizar o mapa temático de localização das comunidades. por ocasião do debate em torno das causas e efeitos dos padrões de modos de vida identificados no território, assim como detectadas as principais atividades produtivas e os problemas ambientais, procedeu-se à fase denominada de priorização das atividades produtivas e dos problemas ambientais identificados pelos moradores locais e pelos pesquisadores em campo. a etapa de priorização foi desenvolvida com base na metodologia proposta por seixas (2005), denominada transecto. para seixas (2005, p. 92) a metodologia transecto “baseia-se na coleta de informações durante caminhadas de reconhecimento de uma dada área, mediante observações sistemáticas da topografia, dos recursos, e atividades humanas existentes”. o produto final desta fase foi uma representação gráfica plana e sem escala, que cortou uma parte representativa da microbacia e buscou priorizar, sistematizar e interpretar as informações obtidas nas etapas anteriores do diagnóstico. além disso, esta metodologia propiciou o encontro de gerações, e também possibilitou que professores, pesquisadores e estudantes da graduação e pósgraduação pudessem trocar suas diferentes percepções com os moradores locais. a fase seguinte do diagnóstico teve o objetivo de construir alguns indicadores locais para a sustentabilidade. a partir da metodologia proposta por wautiez e reyes (2000) foram escolhidos alguns indicadores socioambientais que chamaram a atenção dos diferentes atores da microbacia, e segundo os autores citados acima, os critérios de seleção para os indicadores precisariam ser: quantificáveis; relevantes para a figura 4 elaboração da maquete (escala 1:25.000) da microbacia hidrográfica do rio sagrado, que teve por objetivo de subsidiar a pesquisa e extensão do programa diagnóstico socioambiental participativo; fonte: resultado do trabalho, arquivo dos autores. revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 8 sustentabilidade; vinculantes; compreensíveis, chamativos, interessantes, ressonantes; baseados em causas e não em sintomas; desenvolvidos pela comunidade; com validade para toda a comunidade; orientados para ação; comparáveis no tempo; credíveis e com custo e efeito. considerando os critérios acima, elaboraram-se alguns indicadores/ações socioambientais a partir dos problemas levantados pela própria comunidade, a saber: (1) desmatamento: bioindicadores; (2) ausência da mata ciliar: bioindicadores e placa de sinalização com depoimento sobre importância da mata ciliar; (3) plantações em áreas de mata ciliar: quantidade de famílias que possuem plantações em áreas indevidas e bandeiras vermelhas para identificar plantações que não estão respeitando as leis; (4) acúmulo de lixo: quantidade de lixo gerado por família/ mês e quantidade de material reciclado por família/mês, e placa de sinalização com o tempo de decomposição de alguns sólidos; (5) água parada: bioindicadores e barquinhos coloridos em pontos de água parada; (6) diminuição ou aumento do nível de água no rio; (7) lixo na água: quantidade de lixo coletado em caminhadas semestrais pela microbacia, quantidade de casas que possuem tratamento de esgoto; e (8) espaços em desuso: taxa de desemprego na comunidade, número de residentes das comunidades que possui emprego no mesmo bairro e número de livros emprestados por semana na biblioteca. pensando na continuidade do diagnóstico, alguns indicadores foram sendo monitorados pela comunidade, a partir de instrumentos por ela confeccionados, como por exemplo: pluviômetros elaborados com garrafas de plástico e estacas colocadas em pontos estratégicos nas comunidades participantes do projeto. a continuidade desta proposta de indicadores socioambientais partiu de uma segunda oficina do programa de honra em estudos e práticas em ecossocioeconomia. na oportunidade buscou-se iniciar um processo de monitoramento de indicadores ambientais com o objetivo de avaliar se existem mudanças de comportamento da população local, no contexto da pesquisa ação participante na zona de educação para o ecodesenvolvimento e qualificar os jovens para a mensuração e monitoramento dos indicadores socioambientais participativos. as atividades realizadas na oficina de indicadores, com os jovens de rio sagrado, no âmbito da segunda oficina do programa de honra e práticas em ecossocioeconomia são compostas por: lixômetro: produção de lixo mensal/família; jogos e brincadeiras para entendimento da separação e reaproveitamento do lixo; palestra sobre movimento de massa e indicadores de densidade para prevenção de movimentos de massa; construção do pluviômetro; mata nativa: indicador de pressão – estado/resposta; estado e volume da água; bioindicadores: presença biótica para análise do estado da água; construção de estacas para monitoramento do nível de água do rio. foram realizadas palestras como os temas acima relacionados para qualificar os membros comunitários no monitoramento de indicadores. a próxima etapa realizada foi a divulgação dos resultados dos trabalhos junto as autoridades locais para melhor qualificação na elaboração de políticas públicas e que considerariam esses indicadores socioambientais como ferramenta de acompanhamento da realidade local. considerações finais explicitou-se, então, uma metodologia de diagnóstico socioambiental participativo, que pode servir de subsídio para a elaboração políticas públicas, que possam vir a consolidar o pacto territorial almejado, entre comunidade e poder público, a partir do monitoramento comunitário de indicadores socioambientais. como resultado da experiência relatada, verificou-se que a transição para sustentabilidade, isto é, o caminho para um desenvolvimento sustentável implica estabelecer um contrato social amplo, no qual a complexidade do cotidiano é identificada por aqueles que ali vivem, ou melhor, nascem, crescem, amam, trabalham e morrem. isto determina a importância de se considerar diferentes grupos etários, de gênero, classes sociais, escolarização, entre outros, na identificação dos problemas ecossocioeconômicos, bem como nas suas soluções, que, por sua vez, possam ser monitorados por indicadores socioambientais. tal processo representa a construção participativa de políticas públicas territoriais. neste sentido, o projeto possibilitou o estabelecimento de um diálogo de abordagem territorial útil para a construção de políticas públicas que respondam efetivamente às necessidades locais, uma vez que cada território tem suas singularidades de acordo com a realidade que seus membros vivenciam. finalmente, este trabalho tratou de uma abordagem que reconhece que cada território tem suas próprias dinâmicas, e que delas deve partir a elaboração e execução de políticas públicas para o desenvolvimento sustentável. assim, o pacto territorial proposto (no caso das quatro comunidades de rio sagrado, representado por um arranjo socioprodutivo de base territorial) apresenta-se como uma alternativa viável a ser considerada na elaboração de políticas públicas de gestão participativa no território da microbacia do rio sagrado. acompanhando as discussões emergentes em torno da sustentabilidade, questiona-se revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 9 atualmente sobre a possibilidade de criação de indicadores mais abrangentes, capazes de contemplar variáveis econômicas, sociais e ambientais e, ao mesmo tempo, serem validados pelos grupos de influência. no entanto, com a crescente publicização da problemática socioambiental, ganha visibilidade a necessidade de se pensar alternativas ao que socialmente chama-se de desenvolvimento. diante deste cenário, a construção participativa de diagnósticos e indicadores requerem abordagens que abandonem a perspectiva uno disciplinar e o raciocínio cartesiano. o ambiente complexo, incerto e instável, exige abordagens ecossociosistêmicas, isto é, que sejam integradas, inter-rumo a transdisciplinaridade, que reconheçam novos campos de pesquisa, capazes de indicar caminhos alternativos para os desafios que se apresentam. nesta direção, há que se revitalizar conceitos e construir novos constructos teórico-empíricos fazendo emergir, assim, o conceito de ecossocioeconomia e de zona de educação para o ecodesenvolvimento, conceitos estes que coadunam com a perspectiva inter /transdiciplinaridade, propondo bases filosóficas que repensem a ética e a epistemologia e que possam subsidiar um novo conceito de desenvolvimento. para isso, está em curso a experimentação na microbacia do rio sagrado, onde o diagnóstico, bem como ações propositivas territoriais – entendendo território como espaço biofísico apropriado por comunidades são construídos participativamente, relevando o grau de complementaridade entre conhecimento científico e tradicional. os membros comunitários possibilitaram aos facilitadores, professores, pesquisadores e estudantes universitários uma troca entre sabedoria tradicional e conhecimento científico. a avaliação realizada sobre os resultados das atividades foi positiva tanto para os jovens como aos facilitadores, no sentido de que a aprendizagem e vivencia se inserem como parte do processo mais amplo da educação. neste caso, entende-se que esta não pode ser unidirecional no sentido educador-educando, pois como tal seria domesticadora e não libertadora (freire, 1976). assim, sugere-se transitar em ambos os sentidos, dialeticamente, de tal maneira que o educador, além de ensinar, passa a aprender e o educando, além de aprender passa a ensinar (becker, 2010, p. 17). por último, que o trabalho sirva de inspiração para elaboração, implementação e avaliação de políticas públicas fomentadas no âmbito do município de morretes e da apa de guaratuba, assim com para o litoral do paraná. e que neste âmbito encontrem-se projetos políticos pedagógicos que privilegiam o protagonismo das comunidades, tendo como exemplo a atuação institucional da universidade federal do paraná (ufpr) setor do litoral e do programa de pós-graduação em meio ambiente e desenvolvimento, e o programa de honra de estudos e práticas em ecossocioeconomia da universidade regional de blumenau (furb). este conjunto de esforços tem diagnosticado demandas territoriais e ofertado ações propositivas que promovem o desenvolvimento territorial sustentável, fazendo parte do sistema de informações do observatório de educação, projeto coordenado pela furb, financiado pelo edital observatório de educação/capes/inep/ministério da educação. referências alvarez, e. feria de trueque y agrosistemas tradicionales: organización y generación de antecedentes para un diagnóstico participativo de las comunidades de rio sagrado. instituto lagoe, 2008. becker, f. o caminho da aprendizagem em jean piaget e paulo freire: da ação à operação. petrópolis, rj: editora vozes, 2010. denker, a. f. m.. métodos e técnicas de pesquisa em turismo. são paulo: futura, 2003. frank, b. uma abordagem para o gerenciamento ambiental da bacia hidrográfica do rio 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eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 78 projeto urbano lagoas do norte: estratégia de requalificação de uma área de preservação permanente (app) lagoas do norte urban project: a requalification strategy of a permanent preservation area lara lopes arquiteta e urbanista, mestranda em arquitetura e urbanismo da universidade presbiteriana mackenzie, são paulo-sp. laracito@gmail.com gilda collet bruna arquiteta e urbanista, doutora e livre-docente, e professora do programa de pós em arquitetura e urbanismo da universidade presbiteriana mackenzie, são paulo-sp resumo este artigo discute o projeto “lagoas do norte” em teresina-pi, como uma estratégia de intervenção e planejamento urbano em área de preservação permanente. o estudo se faz, em primeiro momento, por referenciais sobre habitações em tais áreas de preservação. a partir disso, focaliza a ocupação urbana de teresina de maneira a explicitar tal intervenção, que possui o objetivo final de preservação ambiental e a melhoria da qualidade de vida da população. para que o projeto seja compreendido, expõem-se aqui os principais pontos que levaram à sua origem, como ocorreu a intervenção e quais resultados foram obtidos com sua finalização. palavras-chave: áreas de preservação ambiental; projeto lagoas do norte; rio parnaíba; teresina; requalificação urbana; remoção de pessoas. abstract this paper aims to provide a debate about the " lagoas do norte " project in teresina-pi, as an intervention strategy and urban planning in permanent preservation areas. firstly, the study considers references about housing in such conservation areas. then, it focuses on teresina urban occupation in order to explain the intervention, which has the ultimate goal of environmental protection and the improvement of people's quality of life. for the project to be understood, the main points that led to its origin are shown here, as well as how the intervention took place, and what results were obtained with its completion. keywords: environmental preservation areas; lagoas do norte project; parnaiba river; teresina; urban requalification; removal of people. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 79 introdução o brasil tem vivido um período de desenvolvimento econômico, desde o final da década de 1990. esse crescimento, pode-se dizer, contou com a participação do setor imobiliário e com sua contribuição para a urbanização das cidades. no entanto, mesmo com os investimentos públicos no setor de desenvolvimento urbano, ainda hoje esse desenvolvimento é caracterizado por “disparidades socioespaciais, ineficiência e grande degradação ambiental” (rolnik e klink, p. 90, 2011). no entanto, como mostra o censo de 2010, a maioria da população brasileira 84% vive em centros urbanos e os problemas devido à ausência de infraestrutura, que se agravaram nos anos de 1960, com o crescimento desmedido consequente do processo de industrialização existente no país nesta época, continuam fazendo parte do cotidiano de muitos brasileiros (pádua, 2011). o planejamento urbano do país não tem se mostrado eficiente em relação às demandas de toda a população, provocando perturbações na sociedade e no meio ambiente (tucci, 2006). ainda segundo esse autor, a urbanização favorece o processo de inundações, devido à diminuição de área permeável com o consequente aumento do escoamento superficial, apesar dessas inundações ocorrerem “principalmente, pelo processo natural no qual o rio ocupa o seu leito maior, de acordo com os eventos chuvosos extremos, em média, com tempo de retorno10 superior a dois anos” (tucci, 2006, p.401) como mostra a figura 1 (fonte: tucci, 2006). figura 1: inundação de áreas ribeirinhas nesse cenário, é importante atentar para o fato de que grande parte da população se encontra sujeita a riscos ambientais em suas moradias e locais que frequenta, pois devido às desigualdades econômicas, aqueles que têm menor renda familiar acabam ocupando essas áreas de risco (jeane, 2011). todavia, será que não há no país políticas públicas que proíbam a ocupação dessas várzeas, que são igualmente áreas de preservação permanente? para encontrar resposta a essa questão, pode-se consultar a lei federal nº 12.651, de 25 de maio de 201211, que instituí o código novo código florestal; de acordo com essa legislação, as margens de lagoas são áreas de preservação permanente, quer sejam cobertas ou não por vegetação nativa, como mostra seu art 8º “a intervenção ou a supressão de vegetação nativa em área de preservação permanente somente ocorrerá nas hipóteses de utilidade pública, de interesse social ou de baixo impacto ambiental previstas nesta lei”. 10 tempo de retorno é o período de tempo, em média, de recorrência da cheia (tucci, 2003). 11 lei federal nº 12.651, de 25 de maio de 2012: revoga a lei lei n° 4.771 de 15 de setembro de 1965, que instituiu o primeiro código florestal. http://legislacao.planalto.gov.br/legisla/legislacao.nsf/viw_identificacao/lei%25252012.651-2012?opendocument http://legislacao.planalto.gov.br/legisla/legislacao.nsf/viw_identificacao/lei%25252012.651-2012?opendocument revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 80 afirma-se assim, que o objetivo do código florestal (legislação federal) é a conservação de florestas e sistemas naturais importantes para toda a população, conforme essa referência do ministério da agricultura12. também a legislação municipal, de acordo com sua lei complementar nº 3.563, de 20 de outubro de 2006, aponta que as regiões das margens das lagoas em estudo são classificadas como zona de proteção 5, permitindo o uso da área apenas “para serviços públicos de drenagem e saneamento e apoio ao transporte fluvial, de iniciativa ou concessão pública, condicionado à prévia aprovação do conselho municipal de meio ambiente – comdema. ” verifica-se que essa legislação que instituiu as áreas de preservação permanentes acompanhou propriamente o processo de urbanização no brasil. nesse contexto, essa lei não alcançou seus princípios quanto à preservação e proteção do meio ambiente, pois os vazios gerados em áreas ambientalmente frágeis, mesmo existindo impedimento por lei de suas ocupações, foram alvos de estabelecimentos humanos irregulares (jeane, 2011). no entanto, segundo vargas (2008) as políticas públicas são necessárias, pois, de um lado devem facilitar a oferta de moradia digna a essa parcela menos favorecida da população, e de outro, que têm esse direito assegurado pelo at. 6º da constituição de 1988 13 . assim sendo, tanto as políticas públicas de planejamento das cidades merecem ser implementadas, como também deve haver, por parte do governo, uma eficiente fiscalização. observa-se ainda que essas habitações existentes em áreas de preservação permanente tornam-se ameaças à própria preservação do meio ambiente pois, além de estarem sujeitas a inundações e desmoronamentos, como ocupações que não contam com serviços de saneamento básico, muito provavelmente são agentes da poluição, principalmente do solo e água. desse modo, os estabelecimentos humanos em locais desprovidos de infraestrutura urbana, saneamento, coleta de lixo, drenagem de água pluvial, entre outros, deixa a própria população moradora dessas áreas vulnerável a problemas de saúde em consequência do processo de degradação ambiental e de poluição lá "instalados", comprometendo sua qualidade de vida (jeane, 2011). como fazer então para oferecer saúde como qualidade de vida às populações de menor renda familiar, assentadas em áreas de preservação permanente? com foco nessa pergunta, de acordo com minnicelli (2008), para que a área de app seja preservada e cumpra com seu papel socioambiental, seria necessário reassentar essa população que ali habita, em uma área próxima, quando não for possível, na mesma gleba, com acesso aos serviços urbanos de saneamento básico. desse modo seria possível preservar a vegetação e as matas ciliares, recuperando-as. no entanto, resolver uma questão como essa não é tão fácil. para frança, (2012), um dos problemas é a falta de experiência daqueles que lideram os projetos urbanos. normalmente, as pessoas responsáveis por esses projetos trabalham na retirada de moradores de locais passíveis a alagamentos, deslizamentos, sem saneamento, mas não sabem projetar habitações em lugares que precisam ser protegidos. por isso, essa autora propõe como alternativa tornar esses locais salubres, sempre que possível, evitando a remoção das pessoas que ali habitam. nesse caso, o perigo permanece devido à atração que essa população então instalada adequadamente em app exerce sobre novos 12 código florestal – wwf, ministério da agricultura, sos florestas o código florestal em perigo, apoio wwf. 2011. in assets.wwfbr.panda.org/.../cartilha_codigoflorestal_20012011.pdf; acesso em 19/11/2014. 13 art. 6 º da constituição de 1988: são direitos sociais a educação, a saúde, a alimentação, o trabalho, a moradia, o lazer, a segurança, a previdência social, a proteção à maternidade e à infância, a assistência aos desamparados, na forma desta constituição (redação dada pela emenda constitucional nº 64, de 2010). revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 81 moradores. como consequência, observa-se um aumento da ocupação de apps o que, na realidade, significa que a floresta (áreas de preservação) continua a ser devastada. nos casos de reassentamento, além da devastação das florestas, o que acontece muitas vezes, segundo freitas (2002), entre outros aspectos, os empreendimentos habitacionais são mal planejados, com condições precárias de infraestrutura, baseados em análise socioeconômica insuficiente. assim, contribuem para a formação de áreas degradadas ambientalmente no local da intervenção. portanto, há uma piora da qualidade de vida desses moradores, além do surgimento de custos desnecessários para o poder público. nessa análise, destaca-se que qualquer empreendimento habitacional precisa contar com os serviços de infraestrutura que atendam às necessidades de seus moradores. nesse contexto, questiona-se a situação de apps na cidade de teresina, cuja discussão será apresentada mais adiante. o processo de urbanização em teresina-pi como a maioria das cidades brasileiras, na última década do século xx teresina apresentou muitos contrastes sociais, trazendo efeito negativo sobre a qualidade de vida de sua população, principalmente em relação às apps, que não devem ser destruídas, mas preservadas. no entanto esse fenômeno urbano precisa ser compreendido, ao que se propõe lima (2011), mostrando como a urbanização cresceu desordenadamente, gerando conflitos de uso e ocupação do solo: “em teresina, essa dinâmica desigual está enraizada na sua própria formação histórica, já que cresceu sob assimetrias profundas, expressas, de forma dramática, na década de 80, quando aumentaram os conflitos pela apropriação e uso do solo urbano. para isso concorreu, entre outros fatores, a inadequação dos instrumentos urbanísticos perante a complexa realidade social, forjada na urbanização acelerada registrada desde os anos 70, sem mencionar a ausência de políticas públicas para o enfrentamento da questão urbana” (lima, 2011, p.7). esse autor, como se depreende de seu texto, afirma que a cidade enfrentou a ausência de políticas públicas na década de 1970. no entanto, bellen e trevisan (2008) reconhecem a existência de uma agenda pública já naquela época, estruturada em torno de questões relativas ao modelo de desenvolvimento brasileiro, que deveria ter como foco o arranjo institucional: descentralização, participação, transparência e redefinição da parceria público-privado na política. mas não foi isso que ocorreu. destaca-se que a cidade de teresina, conhecida inicialmente como vila velha do rio poti, teve como primeira localização a confluência dos rios parnaíba e poti, como mostra a figura 2. nos primeiros anos de 1850, a mudança da capital do estado de oieiras para teresina, em localização estratégica territorialmente em cota acima do nível do rio — situando-se perto do rio parnaíba, em topografia plana — constituiu-se num novo centro de ocupação, distinto da vila velha do poti, evitando inundações (braz e silva, 2012). a cidade foi projetada com traçado ortogonal, partindo do rio parnaíba ao rio poti em direção norte e desenvolveu se, segundo abreu e lima (2000), a princípio, como centro administrativo e em função do comércio varejista. essa ocupação territorial pode ser observada nos mapas das figuras 2 (fonte: braz e silva, 2012), apresentados a seguir. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 82 figura 2: localização do novo ponto de ocupação de teresina. observa-se que a existência dos rios foi fundamental para a origem da cidade e instalação das pessoas no local, devido ao fácil acesso ao abastecimento de água. portanto, a atual zona norte, localizada na confluência dos rios, como mostra a figura 2, e também onde está a área em foco deste estudo (as lagoas), que foi a primeira região habitável do município. de acordo com chaves e lopes (2011), essa é uma zona com baixos indicadores sociais, sendo também a mais vulnerável às enchentes causadas diretamente pela cheia dos rios como se observa nas figuras 3 (fonte: pmt, 2007) e 4 (fonte: semplan. adaptado por halysson macêdo, apud chaves, lopes, 2011) mostradas a seguir. figura 3: zona norte na enchente de fevereiro de 2004. figura 4: bairros de teresina vulneráveis às inundações pelas cheias dos rios poti e parnaíba. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 83 observando a região norte no mapa da figura 4, destaca-se sua maior vulnerabilidade às enchentes ocasionadas pelas cheias dos rios, enquanto que as zonas sul e leste são as menos propícias a esse tipo de evento. muitas dessas inundações registradas pela prefeitura municipal de teresina (pmt), ocasionaram o desalojamento de milhares de famílias, nos anos de 1995 e 2004: “em 1995, a incidência de chuvas concentradas resultou em nova inundação da área, atingindo a cota 57,0 m e desalojando cerca de 2.000 famílias. as últimas enchentes nessa cota ocorreram no início de 2004. [...] quase 3.000 famílias desabrigadas foram atendidas por serviços assistenciais da prefeitura e encaminhadas para abrigos públicos ou residências de parentes e amigos. ” (pmt, 2007, p.5). até a constituição de 1988, a formação da cidade de teresina foi norteada por três planos diretores nos anos de 1969, 1977 e 1983. tais planos foram incorporados como dever do estado, não contando com a participação popular e tentavam solucionar as questões urbanas sem considerar as necessidades sociais (resende,2013). até o princípio da década de 2000, a cidade de teresina ainda se norteava pela legislação de 1988 e, embora já houvesse mecanismos constitucionais os quais designaram “a participação e a descentralização como base da gestão pública e tornaram obrigatório o plano diretor para os municípios com mais de 20.000 habitantes”, não contava com a participação da comunidade em seus planos diretores. de acordo com lima (2011) a legislação de 1988 se apresentava extremamente ultrapassada, tendo em vista a ocorrência de grandes modificações na malha urbana que resultaram da expansão territorial, caracterizada: pelo rápido processo de verticalização; e o aumento de vilas e favelas, modificando a dinâmica de seus habitantes (lima, 2011, p.8). já resende (2013) acredita que, tendo em vista essa deficiência a partir de 1980, a cidade procura orientar-se fundamentada na democratização das políticas públicas, como manda a constituição em vigor, tratando a gestão pública com a participação da sociedade. após a aprovação em 1988 da constituição federal, foram elaborados dois planos diretores: o primeiro no mesmo ano desta constituição; e outro em 2001 — ano da aprovação do estatuto da cidade — o plano de desenvolvimento sustentável–teresina agenda 2015, que contempla princípios dessa política. esse último plano diretor só foi publicado de fato em 2006, apesar de ter sido elaborado em 2001. ele é composto por 11 leis, entre as quais está aquela que define diretrizes de ocupação do solo, como também trata da criação de apps (rodrigues, veloso filho, 2013). mas o que é o projeto lagoas do norte? quando foi desenvolvido e implantado? objetivos esta pesquisa analisa a adequação do tratamento das regiões das lagoas do norte, que são apps, assim como do manejo das pessoas que habitam o local. metodologia para a realização do estudo fez-se necessário o levantamento de referências bibliográficas a partir de fontes secundárias relacionadas ao tema. foram pesquisados na internet temas relacionados às áreas de preservação, à expansão urbana de teresina e ao projeto lagoas do norte; foram selecionados livros, dissertações, teses, artigos e projetos técnicos que abordem tais temas. também foi realizada a coleta de dados primários em visita à prefeitura de teresina no dia 05 de janeiro de 2015, para mais informações sobre o andamento do projeto lagoas do norte. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 84 resultados e discussão da análise bibliográfica baseado no material coletado, observa-se que o projeto lagoas do norte é um projeto urbanístico, proposto para a região norte de teresina, presente no plano de requalificação da cidade de teresina, com o intuito de melhorar o funcionamento dessa cidade, assim como preservar as apps da região. na história mundial, observa-se que os primeiros planos de intervenções no espaço urbano surgiram nos estados unidos nos anos de 1950, para recuperar áreas que, com o tempo, adquiriram usos inadequados e perderam sua qualidade urbanística, tendo sido conhecidos como planos de requalificação urbana. ora, situações similares de degradação de áreas urbanas também começaram a aparecer em cidades brasileiras, incluindo teresina, que recebeu seu plano de requalificação em 2011 (pru teresina, 2011). nesse plano, destacam-se as apps como as áreas compreendidas pelo projeto entendidas como tais tanto de acordo com a legislação municipal, como nacional. áreas como essas são típicas pelas ocupações irregulares, levando a maior degradação ambiental, além de estarem sujeitas a inundações. no caso do projeto lagoas do norte, encontra-se um conjunto de lagoas com profundidade e dimensões variadas, naturais e artificiais, mas interligadas, que formam um sistema natural de acumulação de água da região, como afirma campelo (2005): “a região abriga um conjunto de mais de 30 lagoas alongadas — algumas naturais, outras artificiais — com profundidades e dimensões variadas e dispostas em cordões subparalelos correspondentes a antigos leitos do rio parnaíba. as lagoas artificiais são decorrentes de escavação para retirada de material de construção, sendo, ainda, corrente o uso da argila extraída de forma artesanal para suprir olarias, bem como a extração de cascalho aluvionar” (campelo, 2005, p.11). apesar de serem identificadas mais de 30 lagoas, como afirma campelo (2005) o projeto lagoas do norte 14 http://www.skyscrapercity.com/showthread.php?t=790210; acesso 20/11/2014. trabalha com 9 das maiores, que se interligam com as demais. sendo estas o canal da vila pe. eduardo, a lagoa são joaquim, lagoa jacaré, lagoa da draga 02, lagoa da piçarreira, lagoa dos cachorros, lagoa dos oleiros, lagoa da cerâmica do poty 02 e lagoa do mocambinho. segundo a prefeitura de teresina (2009)14, o projeto lagoas do norte objetiva o desenvolvimento socioeconômico e ambiental da zona norte da cidade, local onde estão situadas as lagoas. para a execução do projeto, a prefeitura e também o banco interamericano de desenvolvimento (bird), o banco mundial e o governo federal são responsáveis pelos recursos financeiros para o projeto. esse propõe recuperar a zona norte de teresina para torná-la área de proteção ambiental, com projetos adequados para formar, entre outros, parques ecológicos, além de levar escolas e postos de saúde para uma área habitacional 15 (idem. in http:www.skyscrapercity.com/showthread.php=7902 10; acesso 20/11/2014). segundo a prefeitura de teresina (2007), durante o período chuvoso, essas lagoas têm seus níveis aumentados por conta do solo argiloso que possuem e tendem a se esvaziar pela evaporação ao longo de meses. as águas das lagoas são formadas pela coleta das águas pluviais e por um sistema integrado de drenagem, constituído de canais, vias e galerias que formam “um sistema natural de acumulação de água” (moua, lopes, 2006). o uso e a ocupação do solo na zona norte de teresina foram e são responsáveis por muitos problemas ambientais como inundações e poluição das lagoas com resíduos domésticos, entre outros. além disso, a ocupação de suas margens que são consideradas apps, e que estão com elevado número de casas construídas, estimula o aumento da especulação imobiliária que atua em uma malha viária descontínua (moura, 2006). ora, como as áreas em torno das lagoas da zona norte da cidade são áreas de preservação permanente (apps), e também, devido 15 (idem. in http:www.skyscrapercity.com/showthread.php=790210; acesso 20/11/2014). revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 85 aos riscos de inundações, bem como a existência de condições precárias de habitabilidade, associadas à deficiência de locais propícios para manifestações culturais, esportivas e de lazer, o local passou a ser atendido pelo pru teresina (plano de requalificação urbana de teresina), vindo a beneficiar diretamente cerca de 100.000 habitantes. o projeto para requalificação da zona das lagoas foi intitulado projeto lagoas do norte, cuja localização é apresentada nos mapas a seguir (pmt, 2007). figura 5: localização do programa. de acordo com os mapas mostrados pela figura 5 (fonte: pmt, 2007), observa-se que a área beneficiada pelo programa é delimitada ao norte pelos desenhos das calhas dos rios; a leste, pelo rio poti; a oeste, pelo rio parnaíba; e a sudoeste, pelo aeroporto da cidade (pru teresina, 2011). destaca-se, no entanto, que a área formada por apps acabou não sendo respeitada, de acordo com a legislação; teve uma ocupação desordenada e irregular, o que promoveu descontinuidade do tecido urbano, sendo este desprovido da infraestrutura necessária à habitação e se constituindo em área de riscos à saúde humana. essa ocupação, segundo a pmt (2007), dá-se por população de baixa renda em condições precárias, em locais insalubres, com habitações em risco permanente de inundação e desprovidas de serviços básicos de saneamento, como é possível verificar na figura 6 (fonte: moura,2005 apud moura, lopes, 2006). nesse contexto, observa-se que a vulnerabilidade a enchentes é talvez o fator mais limitante do desenvolvimento da região (fortes, 2012). figura 6: ocupação em uma das lagoas antes do projeto de recuperação o programa do pru (plano de requalificação urbana) iniciado em 2004 propõe para a zona norte, “através de intervenções articuladas, algumas das intenções de desenvolvimento estabelecidas pela teresina-2015” (pmt, 2007, p. 4). observa-se que a implantação das ações e obras do plano de governo utilizou recursos oriundos de empréstimo firmado pelo acordo entre a prefeitura de teresina e o banco internacional para reconstrução e desenvolvimento (bird), e ainda por meio de convênio com o governo federal (nere, 2014). como já mencionado, o projeto lagoas do norte objetiva melhorar as condições de vida e promover o desenvolvimento socioeconômico e ambiental da região das lagoas, sendo assim uma proposta de requalificação urbana: espera-se nessa área melhoria de saneamento e drenagem, de modo que possa haver desenvolvimento econômico e social (fortes, 2012). esse projeto objetiva beneficiar, diretamente, mais de 90 mil pessoas que moram nos 13 bairros que compõem a região das lagoas (nunes, 2010). as apps devem ser respeitadas, pois devem formar uma área verde de preservação, que também tem sua atuação revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 86 na melhoria das condições do clima regional e qualidade do ar na cidade. segundo a pmt (2007, p.8-9) há treze bairros 16 beneficiados pelo projeto, que foram divididos em 4 áreas de intervenção, como visto na figura 7 (fonte: pru tresina, 2011). essas áreas foram definidas com base no “critério de limites das bacias hidrográficas que drenam para a região”. por sua vez, essa divisão relaciona-se também com as etapas de implantação dos sistemas de esgotamento sanitário, macrodrenagem e incorporação, sucessivamente na malha urbana como áreas requalificadas. as apps foram detalhadas levando em conta a necessidade de sua preservação, bem como a atribuição que lhe foi dada como função de lazer urbano, que enriquece a realidade local, mas beneficia toda a sociedade teresinense. figura 7: áreas e intervenção. a drenagem foi inicialmente pensada para todas as lagoas, como alternativas por modelagem hidráulica, com a utilização da cota 56. porém, isso acarretaria a remoção de 2.000 famílias aproximadamente, cujos custos iriam além do esperado. logo, a solução escolhida passou a determinar como cota de inundação a de 55 e 56, apenas para duas lagoas. essa escolha também permitiu o aumento da capacidade de bombeamento do sistema e escoamento das lagoas, o que é essencial para o bom funcionamento do sistema 16 os 13 bairros beneficiados pelo projeto lagoas do norte são: são francisco, mocambinho, poti velho, olarias, alto alegre, itaperu, mafrense, são joaquim, nova brasília, aeroporto, alvorada, matadouro e acarape (pmt, 2007). de drenagem. em seguida foi delimitada uma mancha de inundação provável, onde os habitantes ali instalados deverão passar pelo processo de reassentamento. esse projeto atenderá 1.588 famílias. porém, não poderá haver moradias no local de apps (pmt, 2007). além da remoção, houve casos de indenização para algumas famílias que tiveram que sair de suas moradias. para equacionar o acesso ao esgoto, o projeto propôs a princípio que houvesse coleta e que essa fosse exportada para fora da área do projeto que é de app, em uma nova estação de tratamento, com disposição final no rio parnaíba. foram previstas duas fases de implantação do sistema de esgoto: a primeira referindo-se ao tratamento primário (gradeamento, caixa de areia, e reatores anaeróbios de fluxo ascendente); e a segunda focada no tratamento secundário (gradeamento, caixa de areia, reatores anaeróbios de fluxo ascendente seguidos de lagoas facultativas e de polimento) (pmt, 2007). no entanto, em visita feita à unidade de gerenciamento de projeto (upg) lagoas do norte 17 , setor da prefeitura responsável pelo projeto, um dos profissionais dessa equipe, leonardo martins, informou que essa estação não será mais construída. devido a capacidade de suportar mais demanda de esgoto, a estação de tratamento de esgoto do pirajá, sob administração da agespisa, receberá o esgoto coletado das primeiras etapas de implantação do projeto. contudo, para que essa estação receba o esgoto de toda a área prevista pelo projeto, de acordo com martins, foi necessária a previsão de sua ampliação, com utilização de equipamentos tecnologicamente mais avançados do que os que existem atualmente. no que concerne ao desenvolvimento econômico e social da zona norte das lagoas, o projeto prevê ação social, educação ambiental e sanitária, apoio à geração 17 visita realizada em 05 jan. 2015 na upg lagoas do norte no palácio da cidade, em teresina. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 87 de renda, reforma do teatro do boi18 e, além de um local para ensaios e apresentações para a comunidade, entre outras ações, várias oficinas serão oferecidas à população (nunes, 2010). reassentamento de famílias na zona norte as famílias cujas moradias estão abaixo da cota estabelecida pelo programa passaram pelo processo de reassentamento. elas foram transferidas para o residencial zilda arns. as demais permaneceram nos mesmos locais. segundo o plano de requalificação urbana de teresina (vide pru teresina, 2011; google maps, jun 2014. edição: lopes, 2014; acesso em 21/11/2014), como acima mencionado, cerca de 1588 famílias foram reassentadas no residencial zilda arns, vide figuras 8 (fonte: pru teresina, 2011; google maps, jun 2014. edição: lopes, 2014) e 9 (fonte: borges, 2010, apud nunes, 2010.); esse residencial conta com infraestrutura básica, incluindo energia elétrica, sistema de abastecimento de água e de esgotamento sanitário, pavimentação e drenagem. trata-se de um conjunto habitacional formado por quatro tipologias: padrão; residencial; residencial especial para pessoas portadoras de deficiência; e mista19. pesquisa realizada nesse residencial focalizou o “grau de satisfação e os impactos” devido ao reassentamento; seus resultados mostraram níveis de satisfação elevados na comunidade, bem como verificou-se que houve um aumento na renda e na qualidade de vida local. 18 teatro do boi: fundado em 1987, é um teatro oficina, pois tem o objetivo de desenvolver um trabalho artístico com a população carente da região através de oficinas de capoeira, teatro, artes plásticas (desenho, pintura e reciclagem), bumba-meu-boi mirim, música e dança (pmt, 2014). figura 8: localização do residencial zilda arns, na região das lagoas do norte. figura 9: residencial zilda arns, área residencial. a figura 8 mostra que o residencial zilda arns está inserido na área de abrangência do programa lagoas do norte, indicando também que as pessoas reassentadas ficaram localizadas próximas ao antigo ponto de sua moradia. a figura 9, mostra a fase final de construção e início do reassentamento das famílias nas habitações do residencial. esses dados trazidos pela pesquisa realizada por nunes (2010) apontam que o reassentamento foi imposto pela prefeitura e a mudança para o local foi feita em alguns casos de forma não tão harmônica. os moradores deixaram evidente seu apego sentimental ao local que antes habitavam na beira das lagoas; suas preferências voltavam-se para que pudessem permanecer no local. 19 o empreendimento custou 7,4 milhões de reais, e foi realizado com recursos do ogu/pac (orçamento geral da união/programa de aceleração do crescimento). revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 88 esse apego foi superado, pois ao morar no residencial vieram a contar com acesso ao transporte, passaram a habitar uma área que não é mais alagada pelas enchentes costumeiras e, além disso, por continuarem próximos às escolas. desse modo, aquela ocupação indevida das apps foi superada, possibilitando que essas sejam local de área verde ao redor das lagoas ou ao longo dos corpos d’agua, cumprindo sua função ambiental, tornando-as áreas públicas locais de preservação e proteção aos mananciais. em 23 de dezembro de 2012, a primeira etapa do projeto foi inaugurada, como mostra a figura 10 (fonte: pmt, 2014), com sua localização às margens do canal da vila padre eduardo (redação cidade verde, 2012). mais ainda, além das obras de drenagem e esgotamento sanitário citadas anteriormente, o parque, na qualidade de equipamento de lazer urbano, tornou-se um espaço público verde com quiosques, playground, anfiteatro para 200 pessoas, pista de caminhada, ciclovia, pista de skate, quadras poliesportivas com vestiários e banheiros, área de contemplação e uma passarela sobre o canal. figura 10: primeira etapa do projeto lagoas do norte finalizada. em 2014 foi possível confirmar o resultado esperado desse programa: naquele ano, o volume de chuva nos três primeiros meses foi o maior dos últimos oito anos. porém, não houve inundação, e nenhum morador ficou desabrigado por conta de enchente (pmt, 2014). conclusão a partir do desenvolvimento desta pesquisa, ressalta-se a importância de projetos urbanos no sentido da requalificação de espaços, sendo estes apps, que não cumprem mais com seus usos de maneira eficiente, gerando, dessa forma, prejuízos à sociedade. com isso, observa-se que projetos como esses procuram proporcionar a preservação do meio ambiente. ou seja, no caso das apps, para que não voltem ao grave estado de degradação e possam ser locais que promovam o equilíbrio ecológico, faz-se necessária a modificação de seus usos em parques, em locais de contato com a natureza e principalmente recuperando suas matas para que cumpram sua função ambiental. percebe-se que a cidade de teresina caminha para o estímulo ao incentivo desses programas de requalificação urbana, mesmo que a passos lentos. o projeto lagoas do norte é um exemplo disso, já que objetiva a preservação das várzeas das lagoas pertencentes ao programa. mesmo sendo necessária a remoção de alguns moradores de suas casas para um novo assentamento, o que poderia ser considerado um ponto negativo, o programa o fez de forma que eles pudessem permanecer próximos ao local da antiga morada. dessa maneira, a alteração no deslocamento dessas pessoas em relação a suas atividades cotidianas como trabalho e escola é mínima, permitindo que elas continuem próximas à antiga vizinhança. a ação de remoção deve-se ao fato de que a permanência dessas moradias era impraticável, já que se trata de áreas de preservação permanente, além dos moradores estarem sujeitos a enchentes e causarem graves danos ambientais para toda a cidade. vale ressaltar que, quando for necessário empreender uma intervenção urbana, deve-se tentar ao máximo que os moradores locais permaneçam em suas casas, como defende frança (2012), desde de que isso aconteça sem graves prejuízos ambientais. assim sendo, o projeto lagoas do norte tornou-se um bom exemplo de programas que podem gerar bons resultados em prol de melhoria das dinâmicas sociais, da qualidade de vida de seus habitantes, e principalmente da preservação de apps. contudo, deve-se pensar no modo de superar equívocos, como por exemplo, no que diz respeito ao tratamento de esgoto, em que o projeto buscava ser independente nesse aspecto, mas acabou tornando-se dependente da realização de melhorias por parte da agespisa. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 89 referências abreu, i. g.; 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caatinga; fruit tree; multipurpose tree; ecosystem service. resumo spondias tuberosa arruda, uma árvore frutífera endêmica do semiárido do nordeste do brasil, oferece diversos recursos ao seu ecossistema, bem como ao ser humano. ela fornece alimento a animais selvagens e ruminantes domésticos, além de frutas ricas em vitaminas para dieta do homem. essa árvore é uma importante fonte de renda extra para propriedades de agricultura familiar, além de ser fonte para um medicamento terapêutico tradicional. apesar de sua importância no nordeste do brasil, investiu-se pouco em pesquisa até o momento para compreender melhor a fisiologia dessa árvore, e como ela interage no ecossistema. estudos anteriores sobre a s. tuberosa focaram na fenologia, fisiologia, genética da população, práticas de manejo e aspectos socioeconômicos. por causa da ausência de programas de reprodução e clonagem, estudos fisiológicos e ensaios de manejo basearam-se em material de planta heterogênica, levando a resultados ambíguos. para que a pesquisa da s. tuberosa se desenvolva, em especial para sua conservação genética bem como para sua exploração agroindustrial, faz-se necessária a condução imediata de pesquisas de reprodução básica e de genética intensificada. apesar de haver algumas poucas publicações sobre a s. tuberosa, é possível dizer que essa árvore tem sido negligenciada do ponto de vista científico, em especial se comparada a outros membros da família das anacardiaceae. palavras-chave: umbuzeiro; caatinga; árvore frutífera; árvore polivalente; serviço do ecossistema. umbuzeiro (spondias tuberosa): a systematic review umbuzeiro (spondias tuberosa): uma revisão sistemática doi: 10.5327/z2176-947820151006 mertens, j. et al. 180 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 179-197 introduction the fructiferous spondias tuberosa known locally as umbuzeiro or imbuzeiro belongs to the anacardiaceae family (lima, 1996), which contains several other important tropical and subtropical fruit-bearing trees such as mangifera indica l., anacardium occidentale l., pistacia vera l., rhus coriaria l., spondias mombin l., and spondias purpurea l.. out of the anacardiaceae, the genus spondias is one of the most important in the brazilian context, because of its potential for agro-industrial exploitation (silva junior et al., 2004; almeida et al., 2007). spondias includes 17 to 18 species with 7 to 9 species occurring in the neotropics (silva junior et al., 2004; miller & schaal, 2005). among these, s. tuberosa is endemic to the semiarid northeast region of brazil, which is covered with deciduous, thorny woodland vegetation called caatinga (prado & gibbs, 1993; cavalcanti et al., 2002a; silva junior et al., 2004; cavalcanti & resende, 2006; santos & oliveira, 2008; reis et al., 2010; araújo et al., 2012). the common name umbuzeiro is derived from the tupi-guarani indigenous word “ymb-u”, which can be translated as “the tree which gives water” (epstein, 1998; barreto & castro, 2010). its fruit is called brazilian plum locally known as umbu, imbu, ambu or ombu (barreto & castro, 2010). umbuzeiro is considered a sacred tree, which is associated with the fact that s. tuberosa starts to blossom and subsequently leaves sprout before the onset of the rainy season. the tree is worshipped by indigenous tribes in spiritual rituals owing to these early signs of life in the otherwise dormant caatinga at the end of the dry season (machado et al., 1997; monteiro, 2007; nadia et al., 2007; neto et al., 2010). due to its early blossom, almeida et al. (2011) claim s. tuberosa represents an important feed resource for pollinators and nectar sucking animals during the dry season. scientists indicate great economic benefits of s. tuberosa for local smallholders and families. borges et al. (2007) found that during the fruit harvest season, fruit picking and selling provide employment and is a major source of income for the dwellers in the semiarid northeast region of brazil. the fruit of s. tuberosa contributes significantly to household income (drumond et al., 2001; reis et al., 2010; barreto & castro, 2010). moreover, s. tuberosa is considered a medicinal plant with high importance for indigenous tribes in the caatinga (albuquerque et al., 2007, 2011). irrespective of the significance of s. tuberosa for local communities and the environment of the caatinga, the tree faces several natural and manmade threats, which affect its natural regeneration. according to the literature, the problem of natural regeneration and a possible subsequent extinction of s. tuberosa seem to be highly multi-factorial. as s. tuberosa is not well known (narain et al., 1992), this work aims at raising attention to one of the economically most important native trees of the scientifically neglected semiarid northeast region of brazil (santos et al., 2011b). since the late 1980s about 100 articles on s. tuberosa were published, which are accessible through google scholar, scielo, sciencedirect, scopus, and worldwidescience. forty percent of the articles are published only in portuguese language with an english abstract, which makes it difficult to reach a large scientific audience and may contribute to the fact that neither the general public nor the scientific community is familiar with s. tuberosa. we reviewed the majority of the publications mainly on biology, physiology, and management of s. tuberosa, which were accessible through the five databases mentioned earlier. phenology, abundance, and reproductive biology s. tuberosa is an up to 9 m tall xerophytic tree with a stunted, and strongly branched trunk of approximately 0.3 to 1.4 m in diameter, and a characteristic umbrella-like crown measuring 10 m in diameter (lima, 1996; cavalcanti, 2008). the grayish trunk sheds its bark in rectangle shaped plates (lima, 1996). the leaves are pinnate and of an uneven number of oval leaflets (lima, 1996; epstein, 1998). seedlings of s. tuberosa develop a taproot system, which is substituted with fibrous root systems within the first ten years after germination. the horizontal growth of the root system in this period is greater than its vertical development (neto et al., 2009; cavalcanti et al., 2010), thus leading to a shallow root system, which spreads underneath the canopy area and grows up to 1.0 to 1.9 m depth (cavalcanti & resende, 2006; cavalcanti et al., 2010). as an adaption to the semiarid climate, s. tuberosa forms root tubers, in which the tree is able to store umbuzeiro (spondias tuberosa): a systematic review 181 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 179-197 water, minerals, and organic solutes (lima, 1996; epstein, 1998; duque, 2004; cavalcanti et al., 2010). this adaptation of the tree is essential for its survival during the dry season (silva et al., 2008a; cavalcanti et al., 2010) and for the commencement of flowering before the onset of the wet season (machado et al., 1997; lima filho, 2007). an adult s. tuberosa tree can have several hundred tubers with a mean tuber weight of approximately 2 kg (cavalcanti et al., 2002b; cavalcanti, 2008). cavalcanti & resende (2006) investigated 12 adult s. tuberosa and found in average 907 tubers per tree with a mean tuber weight of 1.5 kg. cavalcanti et al. (2010) observed in average 112 tubers per tree with a mean tuber weight of 0.9 kg while exploring the root system of 10 ten-year-old trees. besides the age of the tree, average annual precipitation is a factor which seems to affect the number of tubers per plant, as cavalcanti et al. (2002b) observed a slight decrease in tubers per tree during the study period from 1995 to 1998 concomitant with and the annual precipitation dropped in the same time on the experimental plot from 348 mm to 147 mm (apac, 2015). s. tuberosa is abundant throughout the entire semiarid northeast of brazil, in the states of piauí, ceará, rio grande do norte, paraiba, pernambuco, alagoas, sergipe, bahia, and in northern minas gerais (epstein, 1998; lima, 1996). santos (1997) assumes the five regions tanquinho, jeremoabo, and ipupiara in bahia, petrolina in pernambuco, and pio ix in piauí within the caatinga as the origin of s. tuberosa because of the great phenotypic uniformity found within these regions. the tree requires a daily air temperature between 12°c and 38°c, relative air humidity between 30% and 90%, 2,000 to 3,000 insolation hours per year, and 400 mm to 800 mm of precipitation during the wet season from november to february. deep, free draining soils without stagnant moisture favor its growth (epstein, 1998). tree stand density of s. tuberosa varies widely within the caatinga. the theoretical total population of s. tuberosa ranges from 21 million to up to 630 million individuals within an area of 845,000 km², which is covered by caatinga. santos (1997) claims differences in climate and soil types in such a vast area did not influence evolution and phenotypic differentiation of s. tuberosa. neto et al. (2012, 2013) confirmed this uniformity in phenotype for areas with different land use and management as well. s. tuberosa is an andromonoecious tree with white panicle inflorescence ranging from 0.1 to 0.2 m in length (lima, 1996; epstein, 1998; cavalcanti et al., 2002a; nadia et al., 2007). the inflorescence is made of up to 155 flowers on average, of which 40% are hermaphrodite and 60% are male flowers (nadia et al., 2007). almeida et al. (2011) found a slightly higher number of flowers per inflorescence—176 on average—in s. tuberosa located within an anthropogenic influenced site, such as pastures, crop fields and/or corn (zea mays l.), beans (phaseolus vulgaris l.) or cactus (opuntiafícus-indica mill.) plantations. sixty percent of the male flowers are located at the base of the inflorescence, whereas 90% of the hermaphrodite flowers are located towards the apex of the inflorescence (nadia et al., 2007). the inflorescence has a flowering duration of two to seven days (nadia et al., 2007; leite & machado, 2010). depending on the region blossoms appear from september to april with a peak in november before the onset of the wet season (machado et al., 1997; nadia et al., 2007; leite & machado, 2010; neto et al., 2013; mendes, 1990; cavalcanti et al., 2000; barreto & castro, 2010). neto et al. (2013) stated that the bloom of s. tuberosa is negatively correlated with occurrence of precipitation. s. tuberosa is not especially adapted to a specific pollinator. up to 19 insect species were observed visiting the entomophily and self-incompatible inflorescence (nadia et al., 2007; leite & machado, 2010; almeida; albuquerque; castro, 2011). the visitors included the following orders: hymenoptera (apidae, pompilidae, vespidae), diptera, and lepidoptera. the lepidoptera are considered nectar thieves and their visit does not result in pollination (nadia; machado; lopes, 2007; almeida et al., 2011). barreto et al. (2006) investigated the pollen load of pollinators visiting s. tuberosa inflorescence. they found the stingless bees trigona spinipes fabricius and frieseomelitta doederleini friese. the red paper wasp polistes canadensi linnaeus are the most important among the pollinators, as they were exclusively loaded with pollen of s. tuberosa. reported ratios of flowers to fruits per inflorescence of s. tuberosa indicate a very low fruit set. almeida et al. (2011) observed 0.55 fruits per flower on average. leite & machado (2010) found 0.01 fruits per flower after natural pollination, and this ratio increased mertens, j. et al. 182 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 179-197 to 0.22 fruits per flower in cross-pollination, whereas nadia et al. (2007) found 0.01 fruits per flower after natural pollination and 0.02 fruits per flower after cross-pollination. they also investigated the effect of a pollen donor and found no significant difference in pollen originated from hermaphrodite flowers or male flowers. as s. tuberosa flowers are self-incompatible, and no biparental inbreeding was observed of the outcrossing species, the low fruit set is unlikely a result of reduced offspring fitness due to inbreeding (frankham, 2005; keller & waller, 2002; santos et al., 2011a; santos & gama, 2013) (table 1). the drupe is about 3.2 cm long with a diameter of 2.8 cm, and weighs about 15.4 to 21.2 g (narain et al., 1992; santos; 1997). the form of the greenish-yellow fruit, which contains a greenish-white pulp covered by a thin skin ranges from round to oval or oblong (lima, 1996). fruit weight is made up of approximately 58% pulp, 21% seed, and 21% skin. the pulp ph is about 3.1 with 9.47°bx, and the content of titratable acids is 1.1%. hundred gram of eatable portion of the fruit contains 0.3 g ash, 1.5 g iron, 15.6 g calcium, and 27.9 g phosphorus (narain et al., 1992). additionally, it is a source of several vitamins, such as vitamin b1, b2, b3, a, and c (vidigal et al., 2011), and is one of few native natural vitamin c sources for human consumption in the driest regions of northeast brazil (araújo et al., 2001). the dispersal of s. tuberosa is exclusively zoochoric by native animals, such as gray brocket (mazama gouazoubira fischer), black-rumped agouti (dasyprocta prymnolopha wagler), collared peccary (pecari tajacu linnaeus), fox (dusicyon thous linnaeus), yellow armadillo (euphractus sexcinctus linnaeus), the argentine black and white tegu (tupinambis merianae linnaeus), greater rhea (rhea americana linnaeus), white-naped jay (cyanocorax cyanopogon, wied) as well as by human introduced cattle (bos taurus linnaeus) and goat (capra hircus linnaeus) (cavalcanti et al., 2009; barreto & castro, 2010; azevedo et al., 2013; griz & machado, 2001; cavalcanti & resende, 2003). table 1 – floral characteristics of spondias tuberosa according to nadia et al. (2007). floral characteristics hermaphrodite flower male flower calyx (sepals) 5 5 corolla (petals) 5 5 short stamen/ anther 5/5 5/5 long stamen/ anther 5/5 5/5 apocarp 1 0 ovary per flower 1 0 pistil 1 1 physiology studies published about the physiology of s. tuberosa focus virtually only on its response to mineral fertilization, saltand water-stress, and its juvenile development. in a field experiment, drumond et al. (2001) tested the effect of phosphorus and nitrogen fertilization combined with irrigation on s. tuberosa seedling growth in the first 40 months after transplanting ten-monthsold seedlings. none of the treatments in their experiment showed a significant difference in plant height due to the mineral fertilization or irrigation within their 40 months trial period. in contrast, melo et al. (2005) found a positive response of s. tuberosa seedling on phosphorus and nitrogen fertilization on shoot height, shoot diameter, above ground dry matter, leaf area, and tuber diameter in their experiment in a mesh greenhouse and calculated an optimal n and p dose of 99 kg ha-1 and 150 kg ha-1, respectively. based on a sixmonth pot experiment, neves et al. (2008a) stated that umbuzeiro (spondias tuberosa): a systematic review 183 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 179-197 the optimal p input for best shoot growth (height and diameter), canopy area, and dry matter of root system of s. tuberosa seedlings is approximately 281 mg dm-3. they observed a negative effect on all assessed parameters beyond that input level. andrade et al. (2013) observed in a pot experiment a negative effect of n and k fertilization on the development of s. tuberosa seedlings, and on their rootstock and survival. the authors concluded that the n (350 – 2800 mg dm-3) and k (1800 – 7200 mg dm-3) applied doses reached toxic levels for s. tuberosa. neves et al. (2007a, 2007b) observed in a pot experiment the highest dry matter production after application of 286 mg n dm-3 and 137–229 mg k dm-3. beyond these doses the authors also observed a negative effect of n and k application on seedling growth. lacerda et al. (2009) observed a negative effect of n application on seedling growth at only 0.65 mg dm-3 on their pot experiment. additionally, they showed an increased seedling growth owing to increased boron concentration in the growth substrate. the greatest seedling growth in the experiment was achieved when the seedling was supplied with 3 mg b dm-3. since the experiment was conducted with a combined application of n and b, the authors also observed a negative interaction of both. the authors supposed that this might have been the result of an ion antagonism. these experiments mentioned earlier were carried out under different growth conditions—pot versus field experiment, and differ significantly in the growth substrate used . it is difficult to come to a conclusion based on few publications. in a liming experiment neves et al. (2008b) demonstrated a positive effect of liming on seedling growth. an increased base saturation because of liming led to an increased content of ca, mg, and s in shoot and leaves of s. tuberosa seedlings, whereas the content of n, p, k, cu, fe, mn, and zn decreased (table 2). ferri & labouriau (1952) and ferri (1953) were the first authors discussing, inter alia, the internal water balance and stomatal behavior of s. tuberosa (lima filho & silva, 1988). lima filho & silva (1988) reevaluated stomatal resistance, transpiration and leaf temperature of s. tuberosa at the end of the dry season and after the onset of the wet season. differences in leaf temperature between dry and wet season could not be observed, and the observed vapor pressure deficit was also similar in both seasons. in both periods the lowest stomatal resistance was recorded at 7:00 am and was followed by an increase, yet the increase in the dry season was more intense. the stomatal resistance during wet season was maintained at a low value almost until 1:00 pm, when consequently a high transpiration was recorded. lima filho (2004) detected a second peak with high stomata conductivity with subsequent high transpiration rates and photosynthesis rates during the wet season at 4:00 pm, in addition to high stomata conductivity in the morning recorded by lima filho & silva (1988). thus, s. tuberosa exhibits a two-peaked daily course of gas exchange. since the stomatal resistance increased around 1:00 am, with decreased stomatal conductivity, even though environmental conditions were favorable for high transpiration, lima filho & silva (1988) concluded s. tuberosa regulates its internal water balance according to a very strict and accentuated stomata behavior, especially under adverse conditions. later, lima filho (2001) stated s. tuberosa has two different strategies to maintain favorable internal water balance. under dry conditions, the author claimed, it maintains its internal water balance by expenses of water stored in the tubers and by restricted transpiration, whereas during the wet season, the internal water balance is maintained by short-term osmotic adjustments, such as uptake of additional inorganic salts or the accumulation of organic solutes (lima filho, 2001). the very strict and accentuated stomatal behavior reported by lima filho & silva (1988) and lima filho (2001, 2004) differs among various phenotypes of s. tuberosa, in which some phenotypes appear to be more sensitive than others (silva et al., 2009a) (the authors use the term genotype although the accessions in the germplasm bank of umbuzeiro bgu were not categorized on genetic base [see section population genetics]). two of the tested phenotypes showed a correlation of stomatal behavior with air temperature, relative humidity, and vapor pressure deficit. one tested phenotype showed correlation with photosynthetic active radiation, whereas one phenotype did not show any correlation of stomatal behavior with the assessed environmental factors. the authors concluded that the observed differences in anatomical alteration in the different phenotypes, such as stomatal density, stomatal index, and stomatal aperture size, could not fully explain the physiological differences among the tested phenotypes. changes in leaf water potential, concentration of carbohydrates, amino acmertens, j. et al. 184 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 179-197 ids, and proline in leaves and root tubers as a response to intermittent drought differs in different phenotypes as well (silva et al., 2009b). the concentration of proteins in s. tuberosa leaves and root tubers did not vary either because of induced drought, or because of different phenotypes in the same experiment. since silva et al. (2009b) observed high leaf water potential even though soil moisture reached the permanent wilting point, the strategy of maintaining favorable internal water balance by water stored in the tubers (lima filho, 2001) seems factual. s. tuberosa seedlings show a negative response in growth on salt stress. however, when cultivated in a nutrient solution with a nacl concentration up to 31 mm, it proved to be moderately tolerant to salinity (neves et al., 2004). the authors assume that this moderate tolerance to salt stress is realized owing to the tubers of the seedlings, which accumulates excess nacl. silva et al. (2008a) observed negative effects of salinity on the seedling growth if the nacl concentration exceeded 50 mm. the authors could not detect a decreasing root/shoot ratio as reported by neves et al. (2004). owing to the increase of root/shoot ratio observed in their experiment, silva et al. (2008a) stated the salinity effects are more severe on the shoot growth than root growth, which implies the root system of s. tuberosa is less sensitive towards salt stress than observed in other crops, such as beans (seemann & critchley, 1985) or wheat (jbir et al., 2001). population genetics in order to conserve genetic variation of s. tuberosa, embrapa semiárido (brazilian corporation of agricultural research) in petrolina, pernambuco, brazil (embrapa-cpatsa) established in 1994 a germplasm collection (germplasm bank of umbuzeiro [bgu]) in its experimental site in the municipality of petrolina. until 2012, it contained 79 accessions with the last addition in 2002 (nascimento et al., 2002, 2012). the accessions were categorized based on fruit characteristics and tree habit (nascimento et al., 2002). the first approach studying the genetic variability of s. tuberosa was conducted in 2004 using the mixed model methodology—restricted maximum likelihood/best linear unbiased prediction (reml/blup) (oliveira et al., 2004). after evaluating plant height, canopy diameter, basal trunk diameter, and number of primary branches of 42 trees from three different regions, the authors concluded that the greater genetic variability is found within local s. tuberosa populations compared to the variability in between populations of different ecoregions. the first study on the genetic level of s. tuberosa was conducted by santos et al. (2008), assessing the genetic variability with the amplified fragment length polymorphism (aflp) method. their results objected the findings of oliveira et al. (2004), as santos et al. (2008) observed a high variability in between ecoregions, whereas within local populations higher similarities were observed in the resulting dendrogram. the aflp method was also used to determine the outcrossing rate of s. tuberosa (santos et al., 2011a; santos & gama, 2013). in both studies, which combined aflp with the mixed mating model, a high heterozygosity in the offspring generation was observed. this observation shows that s. tuberosa is predominantly an outcrossing species. since the differential of the multilocus outcrossing estimation and the single-locus estimation was small, a parental inbreed could not be observed. table 2 – leaf concentration of mineral nutriments if spondias tuberosa seedling is balanced nutrient supplied. mineral nutriment quantity (mg g-1 dry matter) author n 25.72–29.48 neves et al. (2007b) p 1.52–1.92 neves et al. (2008a) k 3.40–6.04 neves et al. (2007a) mg 2.80–3.26 neves et al. (2008b) ca 18.28–21.47 neves et al. (2008b) umbuzeiro (spondias tuberosa): a systematic review 185 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 179-197 in conclusion, santos et al. (2008) and santos et al. (2011a) recommended numerous protection areas for in situ conservation of genetic variability of s. tuberosa or broad fruit sampling in various ecoregions for ex situ genetic variability conversations. the latter already exists in form of the bgu of embrapa even though its accessions are categorized based on phenotype characteristics. management practices for plantations a density from 39 to 100 plants ha-1 is recommended for s. tuberosa with a tree spacing ranging from 10 m x 10 m to 16 m x 16 m (epstein, 1998). the suggested size of the planting hole is 40 cm x 40 cm x 40 cm or 50 cm x 50 cm x 50 cm and the refill earth should be enriched with 20 l of cow manure, 300 g of simple superphosphate, and 100 g of potassium-chloride depending on the soil type and soil fertility (epstein, 1998). seeds of s. tuberosa have naturally a very distinct dormancy, which remains an obstruction for commercial seedling production. few, partly antithetical, research works investigated how the dormancy of s. tuberosa seeds can be overcome. the effect, which accounts for the natural reproduction and agro-industrial exploration discussed in literature, is the maturation of seeds after the abscission of the fruits. araújo et al. (2001) showed a strong increase in germination after 24 months of seed maturation. this maturation period lead to a germination of 73.6% compared to the germination of 22.8% of freshly harvested seeds. according to the authors, only 12 months of maturation significantly increases the germination to 27.7%. according to cavalcanti et al. (2006) a maturation time of 24 to 48 months leads to the highest germination percentage between 60.0% and 72.5% within 30 days after sowing. magalhães et al. (2007) tested the influence of 13 different maturation periods: 0, 30, 60, 90, 120, 150, 180, 210, 240, 270, 300, 330, and 360 days. after a maturation period of 90 up to 210 days they observed the highest germination of 70% and a decrease in germination beyond a maturation time of 300 days. a fourth work observed the highest germination between 120 and 210 days of maturation (lopes et al., 2009), which differs only slightly from the work of magalhães et al. (2007) and confirms their findings. besides the storage period, storage conditions and fruit ripeness affect the germination, which were not consistent in the publications mentioned earlier (compare section “conclusion”). methods to break the dormancy of s. tuberosa seeds discussed in literature with importance for agro-industrial exploration are mechanical, chemical and thermal scarification, and immersion in water or growth promoting solutions such as gibberellic acid, ethylene, or cytokinin. chemical scarification and thermal scarification are not appropriate methods to break the dormancy of s. tuberosa seeds. seeds treated with these methods showed a significantly lower germination percentage than the control seeds (aragão et al., 2008). lopes et al. (2009) did not detect any germination after the seeds were treated with h2so4 for 10 minutes. neither lopes et al. (2009) nor melo et al. (2012) observed any positive effect on germination owing to treatment with growth regulating solutions. immersion of the seeds in water for 24 hours slightly increased the germination (aragão et al., 2008); however, the most appropriate method seems to be the mechanical scarification by a beveled cutting distal of the seed, introduced by epstein (1998), to allow water to easily soak the seed. lopes et al. (2009) and aragão et al. (2008) observed the highest germination after such treatment. however, neto et al. (2009) and melo at al. (2012) stated even mechanical scarification does not break dormancy of s. tuberosa seeds. according to cavalcanti et al. (2002a), the most suitable substrate for s. tuberosa germination and greater shoot height and shoot diameter is the actual caatinga soil. growth substrate made of soil and cattle manure (50:50 v/v) lead to the biggest canopy area and subsequent highest dry matter (cavalcanti et al., 2002a). besides the generative propagation, s. tuberosa can be propagated by vegetative reproduction with stem cuttings (epstein, 1998; lima, 1996), which is of interest for the agro-industrial use of s. tuberosa since the uncertain and time demanding germination will by skipped. s. tuberosa propagated by stem cutting is not prone to form root tubers and it is not recommended to plant such trees in areas with limited soil water availability (lima filho, 2007), unless such trees are mertens, j. et al. 186 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 179-197 placed in a plantation with additional irrigation. melo et al. (1997) experimented a different form of vegetative propagation to produce living germplasm for genetic conservation of s. tuberosa. they succeeded with micro-propagation of nodal segments of oneyear-old seedlings on a murashige and skoog medium (ms0) (murashige & skoog, 1962) with 0.1 mg/l bap (6-benzylaminopurine, c 12 h 11 n 5 ) to obtain 2.2 new sprouts on average after one week of cultivation. in the control treatment, 1.5 shoots sprouted. they also tested iba (c 12 h 13 no 2 ), which seemed to hamper sprouting as did higher doses of bap. dutra et al. (2012) found iba did not have a positive effect on growth of s. tuberosa in their experiment as well. even though they claim iba promotes root growth when used to propagate s. tuberosa by air layering, they could not show a significant effect of iba concentrations on the development and growth of root tissue. in 1990 and 1991, two works were published on successful grafting of s. tuberosa (mendes, 1990; pedrosa et al., 1991), which seems to be a promising method for commercial seedling production, as grafted seedlings start to produce fruits after four years, whereas non-grafted seedlings bear fruits only after 10 years (mendes, 1990; nascimento et al., 1993). espindola et al. (2004) tested how two different size classes (7–9 mm; 4–6 mm) of the scion, cleft graft, and splice graft affect the development of the grafted seedling. the viability of the seedlings after 15 days did not differ between the two grafting methods and the different methods had no influence on the development of the seedlings within the first 45 days. however, the authors observed that larger scions significantly formed more sprouts than the smaller ones. a similar effect of diameter was noted by gomes et al. (2010), who investigated the effect of rootstock diameter and grafting method on seedling development. they observed a positive effect in larger diameter rootstock on the growth of grafted seedlings within the first 120 days regardless of the grafting method. in their experiment, the success of the grafting was dependent on the method chosen. the fixation of the scion was significantly higher if the splice graft was conducted regardless of the rootstock diameter. this was already observed by araújo & neto (2002) in their experiment. additionally, the author stated neither the physiological nor phenological state of a tree the scion is taken from, has influence on the success of grafting, which allows grafting throughout the entire year. six months after germination, s. tuberosa seedlings can already be used as rootstock for grafting, and the ability will not change until the rootstock exceeds six years of age. after six years, the success rate of grafting reduces gradually (reis et al., 2010). the effect of grafting on the tuber production of s. tuberosa, as seen under stem cutting conditions, has not yet been investigated. narain et al. (1992) identified an absence of plantations of s. tuberosa. the fruit production of brazilian plum is limited to extractivism. neto et al. (2010) observed the management of s. tuberosa is limited to tolerance of native trees, fruit picking, and in particular cases, protection manners against an abundant epiphyte, tilandsia sp. in addition, little is known about pest and diseases of s. tuberosa and its fruits. pests and pathogens associated with s. tuberosa are phasmatodea spp., diabrotica speciosa germar, megalopyge lanata stoll, cryptotermes spp., pinnaspis spp., elsinoë spp., septoria spp., glomerella cingulata (stoneman) spauld. & h. schrenk, and guignardia spp. (freire & bezerra, 2001; neves & carvalho, 2005; tavares et al., 1998). two fruits flies, ceratitis capitata wiedemann, and anastrepha obliqua macquart, are associated with the brazilian plum and are considered as postharvest pests (araujo et al., 2005; silva et al., 2008b). economic aspects s. tuberosa is considered a multipurpose tree whose foliage is used for animal feed, and its fruits and root-tubers contribute to human diet. it also generates fuelwood, and its bark, bast and resin are utilized for therapeutic practices (lima, 1996; epstein, 1998; albuquerque et al., 2007; neto et al., 2010; silva et al., 2009c). to ban the utilization of s. tuberosa as fuelwood, a draft law (law project nº 3.548) to prohibit felling the tree was introduced in 2004 (duarte, 2004). the fruit itself is the most important product of s. tuberosa. it is consumed in brazil in natura or processed as juice, sweet, jam, ice cream, and umbuzada (fruit pulp boiled with milk and sugar) (narain et al., 1992; neto et al., 2010). frozen industrial processed fruit umbuzeiro (spondias tuberosa): a systematic review 187 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 179-197 pulp is also exported to several european countries (narain et al., 1992). the reported annual yields of s. tuberosa vary largely. santos (1999) observed annual yields in 16 trees ranging from 4.2 kg to 184.0 kg of fresh fruits per tree, with a mean of 61.5 kg. cavalcanti et al. (2008) reported annual yields ranging from 206.9 kg to 531.2 kg of fresh fruits per tree with a mean of 323.6 kg based on 66 trees. as cavalcanti et al. (2011) noted an increase of fruit production owing to additional irrigation, the observed wide range in fruit yield may primarily be due to the great variation in precipitation throughout the caatinga. especially the precipitation in the beginning of the rain season from november to december is very important for yield formation (cavalcanti et al., 2011). fruit yield per tree increases in strong correlation to the canopy diameter (santos & nascimento, 1998). thus, the variation in yield seems to be primarily defined by climatic factors and tree age (table 3). family farmers involved in brazilian plum harvest in 2007 generated an averaged additional income of 670 brl within 55 days of harvest, which equals about two minimum wages (cavalcanti, 2008). if harvesting farmers or cooperatives additionally process the fruits, their benefits could increase approximately 1,025%, owing to adding value (barreto & castro, 2010). in 2012, 7,979 t of brazilian plum were harvested, which generated a monetary value of approximately us$ 3,820,500 (table 4). this underlines the economic importance of the brazilian plum commercialization for the rural communities, especially if processing is done in the communities. using the root tubers of s. tuberosa table 3 – chemical composition of 100 g of the eatable portion of brazilian plum, modified from narain et al. (1992). constituents moisture [g] 87.25 fat [g] 0.85 protein [g] 0.31 crude fiber [g] 1.04 total sugars [g] 5.38 starch [g] 1.41 tannin [g] 0.12 ascorbic acid [mg] 15.80 table 4 – quantity and value of brazilian plum harvest in 2012 (ibge, 2015). 1 brl ≈ 0.50 usd in 2012. federal state quantity (t) value (1,000 brl) piauí 56 55 ceará 38 53 rio grande do norte 231 453 paraíba 83 59 pernambuco 403 281 alagoas 34 25 bahia 7,010 6,615 minas gerais 124 100 mertens, j. et al. 188 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 179-197 seedlings to produce pickles could generate further income for family farmers. pickles produced of 120 days old seedlings, cultivated in washed sand and pickled with salt and ascorbic acid show a high consumer acceptance (cavalcanti et al., 2004). to produce the needed seedlings, the authors suggested using seeds that remain from pulp or juice production, as they are already available. a further branch of commercial exploration of s. tuberosa might be the oil obtained from seed kernels. the oil content of the kernels, approximately 56%, is very high compared to cashew nut (46%) or sesame seeds (49%) (borges et al., 2007). the authors observed a favorable ratio of the oleic and linoleic fatty acids, and a high content of minerals. they suggested the oil of s. tuberosa may be an edible oil for food enrichment and even utilized as frying oil. screening the oil for toxins or allergenic factors was not carried out (table 5). the foliage of s. tuberosa, which is utilized for animal feed, has a slightly higher content of crude protein during the wet season compared with other native caatinga species, which makes it an interesting alternative animal feed (lima, 1996; cavalcanti et al., 2004). the crude protein content of the foliage drops by 31% during dry season and, consequently, the in vitro digestibility drops from 46% to 40%. cavalcanti et al. (2004) quantified the amount of foliage consumed by caprinae during wet and dry season per s. tuberosa. the authors observed that caprinae consume approximately 19 kg foliage per tree during the wet season and approximately 39 kg foliage per tree during the dry season and concluded that s. tuberosa is a very important alternative food source for animal husbandry in the semiarid northeast of brazil. during fruit season, s. tuberosa contributes considerably to animal nutrition too, as one goat consumes more than ten thousand fruits per fruit season, which equals to approximately 131 kg of brazilian plum (resende et al., 2004). table 5 – fatty acids composition of brazilian plum kernel and other oil plants, compiled from borges et al. (2007), ivanov et al. (2010), wang et al. (2012), and were et al. (2006). fatty acids composition (%) ratio oleic/linoleic acid16:0 18:0 18:1 18:2 20:0 brazilian plum kernel oil 19.4 11.3 34.4 33.7 0.6 1/0.98 sesame seed oil 8.2 4.9 37.6 47.8 0.5 1/1.27 peanut oil 11.0 3.3 43.2 35.0 1.6 1/0.81 soybean oil 17.0 5.2 16.0 47.6 1.4 1/2.98 spondias tuberosa, a medical plant among the dwellers and indigenous tribes of the caatinga, s. tuberosa is considered a medical plant (albuquerque & oliveira, 2007; albuquerque et al., 2007, 2011; almeida et al., 2010; neto et al., 2010; ferreira júnior et al., 2011). interviews with local communities reveal that in traditional therapeutic practices, bark, bast, leaves, fruits, roots, and resin of s. tuberosa are used to treat numerous symptoms, such as conjunctivitis, ophthalmia, venereal diseases, digestive problems, colic, diarrhea, diabetes, menstrual disturbances, renal infection, throat afflictions, kidney inflammation, tooth pain, and “not healing cut” (albuquerque et al., 2011; ferreira júnior et al., 2011). none of the publications above mentioned which plant parts are used for which purposes and whether the plant parts are utilized in natura, as extraction or infusion. the therapeutic efficacy of s. tuberosa drugs may be a result of the high content of tannins and flavonoids detected in bark and fruit, which are considered as wound-healing and anti-inflammatory active (araújo et al., 2008). the content of tannin and antioxidant activity varies in plants owing to environmental and genotypic factors, and plant age as summarized by araújo et al. (2012). the same authors investigated whether different habitats influence the tannin content and antioxidant activity in s. tuberosa. they observed a sigumbuzeiro (spondias tuberosa): a systematic review 189 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 179-197 nificant difference in antioxidant activity owing to the collection site, whereas the tannin concentration did not show significant difference. since other studies showed a correlation between tannin concentration and antioxidant activity (he et al., 2011; aoudia et al., 2013), araújo et al. (2012) concluded that the antioxidant activity of s. tuberosa might be influenced by other metabolites, whose production and accumulation is more sensitive to differences in habitat. besides traditional therapeutic practices, s. tuberosa became the focus of academic medicine as well. in 1997, 75 brazilian plant species, including s. tuberosa, were screened for antitumor active extracts (moraes et al., 1997; pessoa et al., 2006). moraes et al. (1997) reported an inhibition of walker’s tumor growth of 18% after treating with a crude hydroalcoholic extract of s. tuberosa bark. as the authors considered the extracts active if the inhibition exceeded 40%, the extract of s. tuberosa was not considered antitumor active. s. tuberosa may provide a breakthrough for the development of an anti-dengue virus agent. the recently developed and tested anti-dengue virus vaccine—the sanofi pasteur dengue vaccine—provides protection against dengue virus type 1, 3, and 4 but does not provide significant protection against dengue virus type 2 (denv 2) (bärnighausen et al., 2013). s. tuberosa research may not provide a solution for the vaccination dilemma, but it shows promising results for developing an anti-dengue virus agent. silva et al. (2011) tested secondary metabolites, phenolic compounds, of s. tuberosa and spondias mombin for their antiviral activity against denv 2. the authors identified two flavonoids in the leaf extract of the two spondias species with antiviral activity—rutin and quercetin—and only in s. tuberosa both were present (table 6). rutin and quercetin showed in vitro a viral inhibiting effect of denv 2 in c 6/36 cells of 68.42% and 50%, respectively. in conclusion, the author stated that rutin and quercetin extracted from s. tuberosa leaves have potential for the development of an anti-denv 2 agent. however, further studies with other cell lines and in vivo survey are required to affirm the effectiveness of these flavonoids against denv 2 (silva et al., 2011). conclusion to date s. tuberosa is hardly domesticated (neto et al., 2012), and all experiments were virtually conducted with wild types. additionally, no homogeneous plant material is available. the highest uniformity in plant material was achieved by grafting s. tuberosa seedlings at embrapa semiárido. even though the scions are obtained from the same tree as well as the seeds, which formed the rootstock, the grafted seedlings are not genetically identical. because seeds from the same stock plant are genetically heterogeneous, which is caused by self-incompatible and outcrossing feature of the reproduction system of s. tuberosa. in addition, some publications use the term clone or genotype erroneously for grafted s. tuberosa seedlings from embrapa semiárido. to the best of our knowledge, neither cloning nor breeding was successfully executed to date. owing to the lack of clones or hybrids, physiological studies conducted on s. tuberosa seedlings are difficult to interpret since observed outcomes may have resulted from the genetic diversity and not from applied treatments. moreover, grafting of s. tuberosa is the key method for its commercial propagation in tree nurseries to obtain refined seedlings for a fast fruit production. besides the heterogeneity of the used plant material, comparing existing results with each other faces further constraints, which we want to illustrate with the results from the p fertilization experiments and the table 6 – quantities of flavonoids in spondias species, modified from silva et al. (2011). components s. mombin (mg/g extract) s. tuberosa (mg/g extract) rutin n.d.* 53.38 quercetin 41.56 169.76 *not detected mertens, j. et al. 190 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 179-197 seed maturation experiments. consulting literature for the optimal p fertilization is a difficult task owing to the lack of methodological consistency among the studies. on the one hand, there are field experiments, and on the other hand, pot experiments using different bases for calculating the fertilizer dose: per plant versus per hectare versus per soil volume. whereof the calculation based on weight per volume is rather unorthodox. therefore, it is difficult to compare the results concerning the response of s. tuberosa seedlings on p fertilization. this shows a dilemma in s. tuberosa research, as only few studies, which are hardly comparable owing to the lack of standardization on the units used in the fertilizer application, are available. a unit, which can be supposedly deduced from the three p fertilization experiments published, is g plant-1. this unit is not precise, in addition to being unserviceable. the partly opposing findings on germination after seed maturation may result from the inconsistent conditions of the seeds storage during maturation. araújo et al. (2001), magalhães et al. (2007), and lopes et al. (2009) stored the seeds under controlled conditions with 10°c, 22.5°c, 25°c, respectively. only cavalcanti et al. (2002a) stored the seeds under ambient conditions in dry soil, which comes close to natural conditions seeds encounter in the caatinga. the antithetical findings may also have occurred owing to differences in the maturation of the fruits. souza et al. (2005) observed a significant effect of degree of ripeness of the fruit itself on the germination of s. tuberosa seeds. the other authors mentioned previously did not comment on degree of ripeness of their experimental material or neglected this information. therefore, the results are again difficult to compare owing to different experimental setups and to the lack of methodological consistency. s. tuberosa research in general is not yet very advanced and lacks accessibility. for instance, scopus shows only 58 hits for s. tuberosa in the time period between 1980 and 2015, whereas other wider distributed and economically more important members of the family anacardiaceae, such as mango and cashew, generated 522 and 521 hits respectively in the same period. the lack of scientific work was also noted by neves & carvalho (2005) in their publication. the scarce availability of studies about s. tuberosa is present in all aspects of its research, and only a few researchers and research groups worked on s. tuberosa, which is reflected in the little number of different authors and their recurrence. despite its economic and medical potential for northeast region of brazil, we consider s. tuberosa scientifically neglected to date. in order to progress in s. tuberosa research, we suggest focusing on following research fields: • vegetative propagation/ cloning; • breeding and establishing cultivars; • management practices; • utilization as medical plant and oil source; to increase the understanding of s. tuberosa, especially for its further agro-industrial exploitation and its medical use, scientific effort is still required. to avoid a depletion of the natural s. tuberosa population, efforts are required in breeding and management practices in order to shorten the time between germination and first fructification to make s. tuberosa plantations profitable. simultaneously, efforts are required to understand s. tuberosa in its habitat, with its problematic reproduction in mind, in order to maintain and protect its genetic diversity. acknowledgements this work was supported by the german-brazilian joint research project innovate (interplay between the multiple uses of water reservoirs via innovative coupling of substance cycles in aquatic and terrestrial ecosystems). the project is funded by the german federal ministry of education and research (bmbf) under project number 01ll0904b and the brazilian ministry of education. the first author would also like to thank for the support by the foundation fiat panis ulm, germany. the sole responsibility for the content of this publication lies with the authors. umbuzeiro (spondias tuberosa): a systematic review 191 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 179-197 references albuquerque, u. p. de; 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[5] the reactive species generated by the interaction of ionizing radiation with water (oh radicals, e-aq, and h) have been successfully applied for organic pollutants removal in environmental samples and industrial effluents [2,3,4]. various research groups in the world have studied the degradation of pesticides in different matrices. [1,7,8,9]. the study of pesticide chlorpyrifos and ametryne removal using ionizing radiation were evaluated and published elsewhere [3,10]. the main objective of this paper is to study the efficiency of ionizing radiation on the pesticides removal from commercial polymeric packaging of high-density polyethylene coex type, used in agriculture; in order to substitute the very expensive incineration process, by the recycle. experimental sampling a mixture of contaminated pesticides packaging prepared for incineration process was obtained in bags of approximately 30 kg, from the national institute of processing of empty packaging inpev. the samples, without triple rinsing, were cut in small pieces, weighted in portions of 50 g and placed in plastic bags, in two situations dried and with 200 ml of water. radiation processing the gamma irradiation was carried out at room temperature using a cobalt-60 gamma irradiator, gammacell type, at dose rate 3.5 kgy/h, and "perspex" dosimeter was employed to determine the absorbed dose of the system. the electron beam irradiation was carried out with 1.5 mev of electrons energy, provided by the ipen's electron beam facility (dynamitron type from radiation dynamics inc., usa). the irradiation parameters were 4.0 mm sample width, 112cm (94.1%) scan and 6.72 m/min conveyor stream velocity. all the irradiations were performed in a batch system and the delivered irradiation absorbed doses were 15 kgy, 25 kgy, 50 kgy, and 100 kgy. the samples were irradiated in triplicate, and 60 results were obtained in this way. chemical analysis after irradiation the polymeric material was separated from water and was transferred to glass vessel, and the pesticides were extracted with 50 ml of hexane/ dichloromethane 1:1 solvent, using an ultrasonic system per 30 min. the pesticides concentration, before and after radiation processing, was determined by gas chromatography with fid detector shimadzu, model gc-fid 17-a, and their characterization were made by gas chromatography in association with mass spectrometry, shimadzu, model gc-ms qp5000 using the following conditions: • helium gas carrier, • db5 fused capillary columns with low polar bonded phase, • mass detector operation in electron impact mode (ei), using 1.50 kv of ionizing voltage and temperature 250oc, • interface temperature 240oc and continuous operation mode (scan). results and discussion chemical analysis through the gas chromatography in association with mass spectrometry, the identification of the main pesticides present in the samples was completed (fig. 1). the pesticides with higher concentration were atrazyne, followed by methylparathion and thrifluralin. the other pesticides presented similar concentrations. naphthalene, nitrophenol and benzenedicarboxilic acid are not pesticides, but solvents normally used in commercial formulations. the main characteristics of these pesticides are showed in table 1. gamma irradiation the presence of water was fundamental in the efficiency of this process as using gamma or electron beam irradiation. the pesticides removals in different absorbed doses are presented in figure 4 (gamma radiation without and with water). the removal, using 25 kgy of absorbed dose, was more than 80% for the pesticides triazyne, methylparathion and revista brasileira de ciências ambientais número 12 abril/2009 25 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 atrazyne. the lower removal rates for the same absorbed dose (25 kgy) were obtained for endosulfan (54%), chlorpyrifos (69%), triazophos (79%) and trifluraline (74%). although these removals were lower than the others were it can be considered efficient, because these lower removal rates were due to the higher concentration of these pesticides in relation to the others (fig. 2). electron beam irradiation as expected, the presence of water was also fundamental in the electron beam figure 1 gas chromatogram showing the main pesticides present in the studied polymeric packaging mixture processing (fig. 4). the removal rates were lower than gamma irradiation, but the difference was not so significant. using 25 kgy of absorbed dose, the removal was more than 80% for dimetoate, chlorpyrifos, carbofuran and more than 60% of endosulfan, triasophos, methomyl, and methylparathion. the lower removal rate for the same absorbed dose (25 kgy) was for endosulfan, atrazyne, and triazyne. the water samples used in this process were separated from the packaging mixture after irradiation and analyzed by gas chromatography. pesticide contamination of water was expected, but no residue of table 1 characterization of the main pesticides identified in the polymeric packaging mixture (8) commercial name atrazyne carbofuran chlorpyrifos dimethoate endosulfan methomyl methydathion methylparatio triazophos trifluralin action type herbicidetriazyne insecticide, acaricide benzofuran methylcarbamate insecticide, acaricide organophos phorate insecticide, acaricide organophos phorate insecticide, acaricide chlorociclo diene insecticide, acaricide oxyme methylcarba mate insecticide, acaricide organophos phorate insecticide, acaricide organophos phorate insecticide, acaricide organophos phorate herbicide dinitroaniline chemical name 2-chloro-4-(2-propylamino)-6-ethylamino-s-triazine 7-benzofuranol, 2,3-dihydro-2,2-dimethylmethylcarbamate o,o-diethyl-o-(3,5,6-trichloro-2-pyridyl) phosphorothioate o,o-dimethyl s-methylcarbamoylmethyl phosphorodithioate hexachlorohexahydromethano-2-3-4benzodioxathienpin-3-oxide s-methyl-n-(methylcarbamoyloxy)-thioacetimidate s-2,3-dihydro-5-methoxy-2-oxo-1,3,4-thiadiazol-3ylmethyl o,o-dimethylphosphorodithioate o,o-dimethyl-o-0-nitrophenyl phosphorodioate o,o-diethyl o-(1-phenyl-1h-1,2,4-triazol-3-yl) phosphorothioate benzenamina, 2,6-dinitro-n,n-dipropyl-4(trifluoromethyl)pesticides in the water was detected, even after repeated extraction with organic solvents. in terms of efficiency, both radiation sources showed equivalency, and the main differences are of a practical point of view. in the case of gamma radiation it is necessary to use containers for the irradiation of large volumes at the same time. however the irradiation time of a gamma facility is at least several hours, while in the case of electron beam accelerator, due to high throughput efficiency, a mobile system can be used. revista brasileira de ciências ambientais número 12 abril/2009 26 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 figure 3 pesticides removal in packaging with and without water, in different absorbed doses, using electron beam accelerator and gamma rays. conclusion ionizing radiation was efficient on removal of pesticides and other solvents from the polymeric packaging, but the presence of water during the irradiation processing showed to be fundamental. the pesticide removal yields using electron beam accelerator were similar to gamma rays. some minimal variations were not important for practical purposes and in the global efficiency. with 50 kgy of absorbed dose more than 60% of pesticides were removed by using gamma rays and also by using electron beam accelerator. when a new technology is proposed for commercial use, some factors such as applicability and practicality have to be considered. the initial idea was to irradiate the polymeric packaging material references bachman, s.; gieszczynska, j. effect of gamma irradiation on pesticide residue in food products. in: iaea ed. "agrochemicals: fate in food and the environmen"t. vienna, international atomic energy agency, p. 313315 (1982). duarte, c. l.; oikawa, h.; mori, m. n.; sampa, m. h. o. present status of environmental application of electron beam accelerator in brazil. in: iaea ed. international symposium on utilization of accelerators, vienna, international energy agency, p. 1-8 (2006). duarte, c.l.; andrade, d.c.; oikawa, h. mori, m.n. decontamination of ametryne hdpe packaging using electron-beam without destruction. however, grinding them before irradiation easily optimizes the process, because in this case a conveyor in the electron beam facility can be used which presents high throughput efficiency. treatment using radiation processing in polymeric packaging materials can be advantageous in comparison with the incineration method that is a very expensive process and doesn't allow for recycling of the high density polyethylene (hdpe). acknowledgments the authors gratefully acknowledge the financial support of the fundação de amparo à pesquisa do estado de são paulo, fapesp, (project 03/05631-7). figure 2 pesticides removal in packaging with and without water, in different absorbed doses, using electron beam accelerator and gamma rays. re vis ta b rasi l e i r a d e c i ê n c i a s a m b i e nta i s n ú m e ro 1 2 a b r i l /2 0 0 9 27 i s s n i m p r es s o 1 8 0 8 4 5 2 4 / i s s n e l e t rô n i c o : 2 1 76 9 478 accelerator. radiation physics and chemistry, 78, 725-728 (2009). getoff, n.; solar,s. radiation induced decomposition of chlorinated phenols in water. radiation physics and chemistry, 31, 121-130 (1988). haji-saeid, m.; sampa, m.h.o.; chmielewski, a.g. radiation treatment for sterilization of packaging materials. radiation physics and chemistry, 76, 15351541 (2007). inpev instituto nacional de processamento de embalagens vazias. destinação final de embalagens vazias de produtos fitossanitários. disponível em: http://www.inpev.gov.br. march, 2008. kubesh, k.; zona,r.; solar,s.; gehringer, p. degradation of catechol by ionizing radiation, ozone and the combined process ozone-electron-beam. radiation physics and chemistry, 72, 447-453 (2005). hajslová, j. pesticides. in: moffat, c.f.; whittle, k.j. eds. environmental contamination in food. london, academic press, 1999, p.215-272. luchini, l. c.; peres, t. b.; rezende, m. o. o. degradation of the insecticide parathion in methanol by gamma-irradiation. journal of radioanalitical and nuclear chemistry, 241, 191-194 (1999). mori, m. n.; sampa, m. h. o.; duarte, c. l. study of the degradation of chlorpyrifos by ionizing radiation. journal of radioanalitical and nuclear chemistry, 270 (1), 99-102 (2006). revista brasileira de ciências ambientais – número 32 – junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 106 metais pesados nos sedimentos ativos de corrente na confluência dos rios piranhas e seridó, estado do rn heavy metals in sediments active current in the confluence of piranhas and seridó rivers , rn state resumo neste trabalho se discute as definições de sedimento de fundo (sf) e sedimento ativo de corrente (sac), na perspectiva de aplicação dos parâmetros nacionais e internacionais definidores da qualidade dos sedimentos. um estudo de caso concernente à coleta de 432 amostras sac e análise dos metais as, cd, cr, cu, ni e zn, na região de confluência dos rios piranhas e seridó, no rio grande do norte, revelou que, na exceção do zinco, todos os demais estão presentes em concentrações superiores àquelas indicadas pela resolução do conama nº 344, de 25 de março de 2004. na região de confluência dos rios piranhas e seridó, abrangendo os municípios de caicó, timbaúba dos batista e são fernando, os metais as, cd, cr, cu, ni e pb estão geodisponíveis em concentrações prejudiciais a saúde humana, conforme os valores de referência da resolução conama nº 344, de 25 de março de 2004, do canadian council of ministers of the environment” (ccme, 2002), macdonald et al. (2000), mc donald et al. (2003), usepa (2010) e do wisconsin department of natural resources (2003). palavras-chave: sedimento ativo de corrente, sedimento de fundo, qualidade de sedimento abstract the paper discusses the definitions of sediment fund (sf) and sediment active current (sac) in the context of application of the defining national and international parameters of quality of sediment. a case studied concerning 432 samples sac collected and analysis of the metals as, cd, cr, cu, ni and zn in the region of the confluence of the seridó and piranhas rivers, in rio grande do norte state, northeast of brazil, revealed that, in the exception of zinc, all others elements are present in concentrations higher than those indicated by conama resolution no. 344 of 25 march 2004 in the region of the confluence of the piranhas and seridó rivers, covering the municipalities of caicó, timbaúba dos batistas and são fernando. the metals cd, cr, cu, ni and pb are geoavailable in concentrations harmful to human health, according to the reference values of conama resolution no. 344, of march 25, 2004, canadian council of ministers of the environment "(ccme, 2002 ), macdonald et al. (2000), mc donald et al. (2003), usepa (2010), wisconsin department of natural resources (2003). keywords: bottom sediment, active sediment stream, sediment quality mário tavares de o. cavalcanti nt. programa dinter ufcg/ifrn natal, rn, brasil mario.tavares@ifrn.edu.br maria sallydelândia sobral de farias programa ppgrn/ufcg campina grande, pb, brasil sallyfarias@hotmail.com josé dantas neto programa ppgrn/ufcg campina grande, pb, brasil zedantas1955@gmail.com revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 107 introduçâo as diretrizes para avaliação da qualidade de sedimentos (sediment quality guidelines sqg) são controvertidas (simpson et al., 2005), pois são vários os critérios, definições e abordagens adotadas, com os consequentes problemas de aplicabilidade. duas definições se confrontam: sedimento de fundo (sf), para o qual se identificam várias normas a nível nacional e internacional, e sedimento ativo de corrente (sac), para o qual não se reconhece nenhuma proposição de parâmetros de qualidade. macdonald et al. (2000) apresentaram valores de referência para a qualidade de sedimentos visando à proteção de organismos que residem em sedimentos do estado da florida (usa), indicando aqueles teores cuja concentração situa-se no limiar entre os valores que não causam danos aos organismos residentes em sedimentos (tec – threshold effect concentration) e os que causam provável efeito negativo (pec probable effect concentrations) nos organismos que vivem nos sedimentos daquele estado norteamericano. mais tarde, o wisconsin department of natural resources (2003), baseado em macdonald et al. (2000) e mc donald et al. 2003, apresentou quatro níveis de referência para a qualidade de sedimentos, do qual destacamos os teores de metais, também utilizado pela usepa (2010). para tanto aquele departamento sugeriu um parâmetro intermediário (mec – midpoint effect concentration) igual a média aritmética entre tec e pec que reproduzimos na tabela 1. a resolução do conama nº 344, de 25 de março de 2004, estabelece as diretrizes gerais e os procedimentos mínimos para a avaliação do material a ser dragado em águas jurisdicionais brasileiras, dentre os quais os teores limites de alguns metais presentes nos sedimentos de água doce e salgada (ver tabela 2), tomando por base os limites estabelecidos pelo “canadian council of ministers of the environment” (ccme, 2002) para arsênio, metais pesados e compostos orgânicos visando à proteção da vida aquática, o qual foi construído a partir de macdonald et al. (2000) e mc donald et al. (2003). esses mesmos valores de referência foram adotados pela resolução conama nº 344, de 25 de março de 2004 (ver tabela 2) que estabelece os limites de teor de alguns metais para a avaliação da qualidade dos materiais a serem dragados em sedimentos de água doce e salina/salobra. um aspecto fundamental, que tem sido negligenciado pela maioria das abordagens, reside nas definições e classificações de sedimentos. a maioria das diretrizes para avaliação da qualidade de sedimentos (sqg – sediment quality guidelines) enfocam os denominados sedimentos de fundo (sf), os quais, via de regra, englobam a porção dendrítica (areia, silte, argila), incluindo a parte ativa de corrente, os organismos bentônicos, enfim, todo o material de origem geogênica, biogênica e antropogênica que compõem o assoalho dos corpos d´água (rio, lagoa, oceano, açude etc.). na maioria das abordagens de sqg’s são realizadas análises em amostras que são, na realidade, uma mistura das porções geogênicas, biogênicas e antropogênicas que compõem as amostras dos sf’s. na análise dos resultados de laboratório dessas amostras, o poder de bioacumulação de determinados metais pelas plantas e animais que compõem o sf tem sido negligenciado, implicando que essas informações podem refletir apenas efeitos pontuais, se prestando basicamente para verificar a presença de contaminantes em determinadas partes do fundo do corpo d´água objeto de estudo. quando o material coletado é exclusivamente o sedimento ativo de corrente (sac), como é o caso deste trabalho, se tem por objetivo identificar a fonte dos metais (e demais elementos químicos) e, assim, delimitar corpos hospedeiros de mineralizações ou áreas de emissão de poluentes que alimentam a bacia de captação. vistos de outra maneira, se prestam também para verificar a extensão da dispersão de metais em uma bacia de drenagem. as amostras de sac são coletadas exclusivamente no leito de drenagem ativo, ou seja, naquela porção onde os sedimentos estão sendo constantemente transportados, daí serem chamados de ativos. as amostras sac são constituídas predominantemente de partículas e agregados minerais que são produzidas numa determinada área chamada de bacia de captação, situada a montante do local de coleta (estação de amostragem). o efeito da bioacumulação no aumento do teor de alguns metais não é considerado nas amostras sac, pois esta porção foi eliminada quando da coleta, conforme tradicionalmente é recomendado pelos geoquímicos (ver lins, 2003). esta eliminação é justificada, uma vez que o objetivo precípuo deste tipo de amostragem é verificar a fonte de metais que se dispersaram na rede de drenagem. as diferenças entre sac e sf são sutis e a avaliação dos resultados têm implicações distintas em alguns aspectos e similares em outros. os valores constantes na resolução conama nº 344, de 25 de março de 2004 (tabela 2), referem-se ao conteúdo químico em sedimentos de fundo (sf), desconsiderando a bioacumulação e a biodisponibilidade. portanto, os teores apresentados podem estar acrescidos em relação àqueles coletados em sac em função da bioacumulação. nesta perspectiva, a presente pesquisa teve como foco principal, fazer uma avaliação de metais pesados nos sedimentos ativo de corrente (sac) na região de confluência dos rios piranhas e seridó e compará-las com diretrizes para sedimentos de fundo, do revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 108 conama e do wisconsin department of natural resources (2003). metodologia foram coletadas 432 amostras de sac na região de confluência dos rios piranhas e seridó, no estado do rio grande do norte (figura 1), nordeste do brasil, onde se constatou teores de as, cd, pb, cu, cr e ni acima daqueles níveis recomendados pelas normas brasileiras para a qualidade dos sedimentos a serem dragados, ou seja, os sf´s. pela a ausência de outros parâmetros, se utilizou deste da resolução conama nº 344, de 25 de março de 2004, por ser o sf aquele que mais se assemelha aos sac. figura 1 mapa de localização das estações de coleta de amostras sad, entre os municípios de caicó e de são fernando, no estado do rio grande do norte, nordeste do brasil. (georreferenciamento segundo coordenadas utm, datum sad69, zona 24) revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 109 os dados coletados foram divididos em 18 domínios homogêneos, uma vez que o conjunto de teores de cada um dos elementos aqui apresentados revelou uma distribuição multimodal por refletirem diferentes fontes de contaminação (confirmada pela análise do fluxo direcional da rede de drenagem, altimetria, imagens de satélite cbers, imagem srtm referência sb-24-z-b e interpretação tridimensional do modelo digital do terreno). resultados e discussão nesses 18 domínios convém destacar que o cádmio só esta presente acima do limite inferior de detecção no domínio 13, a prata nos domínios 10 e 12 e o figura 2 distribuição dos domínios homogêneos na região de confluência dos rios piranhas e seridó, no estado do rio grande do norte, nordeste do brasil – áreas dentro de um mesmo polígono são consideradas homogêneas com respeito aos teores as, cd, pb, cu, cr e ni revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 110 arsênio nos domínios 2, 3, 4, 7, 8, 11, 13 e 15. o chumbo nos domínios 13, 14, 15, 16 e 17 (figura 2). destaca-se a correlação fortemente positiva entre o w e zn em todos os domínios, como pode ser observado, ainda que parcialmente, pelas médias aritméticas de teores de alguns elementos listadas por domínio na tabela 1. todavia, esses elementos não foram considerados neste trabalho por não constarem na resolução do conama. uma forte correlação também pode ser observada entre o chumbo e o níquel do domínio 0 ao domínio 12 (figura 2), uma vez que nos demais domínios o pb está ausente ou abaixo do limite de detecção. essas fortes correlações sugerem uma associação geoquímica entre esses elementos e que cada domínio se constitui numa fonte única de suprimento de metais para a bacia de captação. observa-se, na figura 3, a média dos teores dos elementos as, cd, cr, cu, ni, pb e zn. as linhas alternadas, tracejadas e pontilhadas, referem-se aos valores de referência dos metais para água doce, acrescido dos números 1 e 2 referentes aos níveis 1 e 2 (quando os teores situam-se na escala do gráfico), conforme estabelecido naquela resolução do conama. o zinco não está incluído, pois o valor mínimo de referência, 123 mg/kg, situa-se fora dos valores de área de abrangência do gráfico, denotando que nenhum elemento teve teor médio que atingisse tais valores. o cr, cu e pb estão representados no gráfico apenas com respeito ao nível 1, pois os valores relativos ao nível 2 fogem da escala do gráfico. observa-se que as médias dos elementos estão abaixo dos valores de referências, exceto o cromo nos domínios 4 e 13. na figura 4 é possível comparar os valores de teores máximos e os teores acima da média aritmética mais um desvio padrão (x + σ) com os valores de referência em cada um dos 18 domínios. ressaltase que os teores máximos e x + σ de cromo são mais elevados que os de referência do nível 1 em quase todos os domínios e são maiores que o nível 2 nos domínios 5, 7 e 13. a tabela 2, que lista a frequência de teores acima dos valores de referência e da média mais um desvio padrão (x + σ), em cada um dos 18 domínios, corrobora com o gráfico da figura 4. quando a comparação é feita com os valores de referencia do nível 1 estabelecidos pela resolução conama nº 344, de 25 de março de 2004, tomados a partir do tec (threshold effect tabela 1 -teores médios em ppm dos elementos químicos determinados em cada domínio homogêneo na região de confluência dos rios piranhas e seridó, no estado do rio grande do norte, nordeste do brasil as cd co cr cu fe ni pb s w zn domínio 0 0 0 3,9 8,3 5,4 1,2 12,7 12,7 1,53 21,1 21,1 domínio 1 0 0 4,6 8,6 3,6 1,1 6,9 7,0 0 14,7 14,6 domínio 2 1,9 0 5,3 15,5 6,3 1,2 11,0 11,1 2,4 23,9 23,9 domínio 3 1,5 0 8,4 28,0 5,6 1,1 12,6 12,8 1,8 18,9 18,8 domínio 4 1,8 0 9,8 40,1 5,1 1,5 11,3 11,3 1,7 26,1 26,1 domínio 5 0 0 10,2 31,3 4,5 1,4 5,5 5,5 1,6 27,5 27,5 domínio 6 0 0 10,3 23,1 3,2 1,2 7,2 7,4 1,4 28,1 28,1 domínio 7 2,5 0 9,1 33,3 5,9 1,3 5,8 5,9 1,6 23,6 23,6 domínio 8 1,3 0 8,5 30,8 9,1 1,4 16,3 16,3 1,8 21,8 21,8 domínio 9 0 0 5,4 30,3 7,2 1,6 4,5 4,7 2,5 29,1 29,1 domínio 10 0 0 8,1 34,8 9,8 1,7 8,4 8,5 2,3 31,7 31,6 domínio 11 1,3 0 7,9 24,5 5,9 1,2 14,1 14,1 1,3 18,4 18,4 domínio 12 0 0 7,8 17,7 8,4 1,4 8,2 8,3 1,7 25,2 25,2 domínio 13 0,6 0,02 10,1 39,2 16,1 2,0 16,2 0 4,4 31,5 25,5 domínio 14 0 0 4,1 19,4 1,2 1,2 7,4 0 0,7 23,4 23,4 domínio 15 0,4 0 6,0 18,3 6,5 1,5 13,0 0 2,7 29,2 29,1 domínio 16 0 0 5,7 18,2 7,7 1,2 3,5 0 0,6 15,0 14,9 domínio 17 0 0 4,8 20,8 5,1 1,4 5,0 0 0 25,0 25,0 revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 111 concentration de mcdonald et al., 2003), limiar a partir do qual o teor passa a ser preocupante à saúde. de outra forma podemos afirmar que nos casos em que os teores estejam acima dos valores de referência, o sedimento possui quantidades preocupantes do metal em questão. este é o caso do arsênio que apresenta 3 dados de teor acima do valor de referência no domínio 13, configurando aquela área numa região preocupante. somando-se a isto se inclui, apesar dos cuidados tomados com a amostragem, transporte e análises, as questões peculiares do arsênio, que exigem cuidados especiais, sem os quais os teores de as são facilmente subdimensionados os valores anômalos geoquimicamente em relação à população de dados de cada domínio são aqueles acima da x + σ. em alguns casos essas anomalias não são preocupantes em relação à saúde, pois estão abaixo daqueles valores de referência estabelecidos pela resolução do conama, conforme a maioria dos casos figura 3 teores médios dos elementos químicos determinados em cada domínio homogêneo e seus respectivos valores de referência propostos pela resolução conama nº 344, de 25 de março de 2004 figura 4 valores máximos e seus desvios padrão dos elementos químicos determinados em cada domínio homogêneo e os respectivos valores de referência propostos pela resolução conama nº 344, de 25 de março de 2004 revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 112 segundo registrado na tabela 2. em outros, todavia, o valor x + σ é maior que o valor de referência e, assim, a frequência de dados acima do valor de referência é maior que a frequência de dados acima do valor de referência, como é o caso do ni nos domínios 0, 3, 4, 8, 11, 13 e 15 e do cr nos domínios 3, 4, 5, 7, 8, 9, 10 e 13. o níquel tem 90 amostras acima do valor de referência, ocorrendo este fato em 13 dos 18 domínios. já o cr tem 64 teores acima do nível 1 de referência, tendo este fato se repetido em 9 dos 18 domínios. o cu encontra-se acima da referencia nos domínios 7, 10, 13, o pb só tem teor acima da tabela 2 frequência dos teores dos elementos químicos acima dos valores de referência(*) e frequência dos valores acima da média aritmética mais um desvio padrão, determinados para cada domínio homogêneo d as_ppm cd_ppm cr_ppm cu_ppm ni_ppm pb_ppm zn_ppm 0 freq>ref 0 0 1 0 4 2 0 0 freq>x+ σ 0 0 3 3 3 2 4 1 freq>ref 0 0 0 0 0 0 0 1 freq>x+ σ 0 0 2 1 2 2 2 2 freq>ref 0 0 0 0 3 0 0 2 freq>x+ σ 0 0 2 2 3 3 2 3 freq>ref 0 0 6 0 7 0 0 3 freq>x+ σ 0 0 4 3 1 4 3 4 freq>ref 0 0 3 0 2 0 0 4 freq>x+ σ 0 0 1 2 0 0 1 5 freq>ref 0 0 4 0 0 0 0 5 freq>x+ σ 0 0 1 2 3 3 3 6 freq>ref 0 0 0 0 0 0 0 6 freq>x+ σ 0 0 2 1 2 2 1 7 freq>ref 0 0 6 1 1 0 0 7 freq>x+ σ 0 0 2 5 3 3 5 8 freq>ref 0 0 3 0 7 0 0 8 freq>x+ σ 3 0 2 4 1 2 3 9 freq>ref 0 0 5 0 0 0 0 9 freq>x+ σ 0 0 3 2 2 2 2 10 freq>ref 0 0 24 3 0 0 0 10 freq>x+ σ 0 0 10 9 7 7 7 11 freq>ref 0 0 6 0 7 0 0 11 freq>x+ σ 0 0 6 4 3 3 6 12 freq>ref 0 0 0 0 0 0 0 12 freq>x+ σ 0 0 1 1 3 2 1 13 freq>ref 3 1 26 9 22 0 0 13 freq>x+ σ 3 1 11 9 3 0 10 14 freq>ref 0 0 0 0 0 0 0 14 freq>x+ σ 0 0 0 0 1 0 0 15 freq>ref 0 0 4 0 11 0 0 15 freq>x+ σ 10 0 9 7 6 0 6 16 freq>ref 0 0 1 0 0 0 0 16 freq>x+ σ 0 0 3 3 1 0 3 17 freq>ref 0 0 1 0 0 0 0 17 freq>x+ σ 0 0 1 1 1 0 1 d = domínio homogêneo (*) valores de referência propostos pela resolução conama nº 344, de 25 de março de 2004. revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 113 referencia no domínio 0 e o cd só tem teor acima da referencia no domínio 13. o zinco é o único elemento que se manteve abaixo do nível de referência indicado pela resolução conama nº 344, de 25 de março de 2004 em todos os domínios. o estudo realizado por alba et al. (2008) em sedimentos corrente do vale da ribeira(sp), sugere que os sedimentos de corrente são indicadores eficientes da presença de solos com seu padrão de qualidade alterado, principalmente quando envolvidas anomalias multivariadas expressivas. conclusão na região de confluência dos rios piranhas e seridó, abrangendo os municípios de caicó, timbaúba dos batista e são fernando, os metais as, cd, cr, cu, ni e pb estão geodisponíveis em concentrações prejudiciais a saúde humana, conforme os valores de referência da resolução conama nº 344, de 25 de março de 2004, do canadian council of ministers of the environment (ccme, 2002), de macdonald et. al. (2000), mc donald et. al. (2003), da usepa (2010) e do wisconsin department of natural resources (2003). dos elementos investigados o zinco foi o único elemento com concentrações abaixo do nível de referência indicados por estas instituições. no sedimento de corrente o arsênio, o primeiro da lista dos mais perigosos da astdr (2014), se encontra acima do valor de referência na área que engloba uma sub-bacia de drenagem imediatamente a montante da sede do município de são fernando e do açude que a abastece. os sedimentos ativos de corrente são apropriados para indicar a fonte e a área de dispersão de metais numa bacia hidrográfica, enquanto os sedimentos de fundo refletem uma mistura das porções geogênicas, biogênicas e antropogênicas, incluindo a porção sac presente entre aquelas geogênicas. a depender da participação de cada uma dessas porções no sf, a amostra pode refletir, mais fortemente, informações à montante da estação de coleta, ou dados “in situ”, ou ainda uma mistura indivisível de ambos. os valores de referência de metais pesados numa bacia hidrográfica não podem ser determinados pela simples comparação com aqueles valores indicados na resolução conama nº 344, de 25 de março de 2004. todavia, se considera esses valores pela absoluta ausência de referências mais apropriadas. referências alba, josé maria filippini , souza filho, carlos roberto, figueiredo, bernardino ribeiro. análise da assinatura geoquímica de solos e de sedimentos de corrente no vale do ribeira (sp) por meio de um sistema de informação geográfica. revista brasileira de geociências josé maria filippini alba et al. 38(1): 66-77, março de 2008.revista brasileira de geociências 38(1): 66-77, março de 2008 astdr (agency for toxic substances and disease registry) the priority list of hazardous substances. 2014. disponível em http://www.atsdr.cdc.gov/spl/ bay, steven; greenstein darrin; young, diana. evaluation of methods for measuring sediment toxicity in california bays and estuaries. southern california coastal water. research project. technical report 503, march 2007. cbsqg (2000) = macdonald, d.d., c.g. ingersoll, and t.a. berger. development and evaluation of consensus-based sediment quality guidelines for freshwater ecosystems. arch. environ. contam. toxicol. 39:20-31. 2000 a. ccme canadian sediment quality guidelines for the protection of aquatic life.canadian environmental quality guidelines summary tables. 2002. crane, j.l., macdonald, d.d.; ingersoll, c.g.; smorong, d.e.; lindskoog, r.a.; severn, c.g.; berger, t.a. and field, l.j. development of a framework for evaluating numerical sediment quality targets and sediment contamination in the st. louis river area of concern. epa 905-r-00-008. great lakes national program office. united states environmental protection agency. chicago, illinois. 107 pp. + appendices. 2000. crane mark. proposed development of sediment quality guidelines under the european water framework directive: a critique. crane consultants, chancel cottage, 23 london street, faringdon, oxfordshire sn7 7ag, uk, toxicology letters 142 (2003) 195_/206. flück, r.; campiche, s.; chèvre, n.; alencastro, f. de; ferrari, b.; santiago, s. use of sediment quality criteria for the assessment of sediment toxicity : applicability to switzerland. first report in the project “assessment of swiss sediment toxicity”. centre suisse d´écotoxicologie appliquée eawag epfl. august 2010. lins, carlos alberto cavalcanti. manual técnico da área de geoquímica da cprm versão 5.0. min. minas e energia. secretaria de minas e metalurgia. cprm serviço geológico do brasil. 2003. macdonald, d.d. and macfarlane, m.. 1999. (draft). criteria for managing contaminated sediment in british columbia. british columbia ministry of revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 114 environment, lands, and parks. victoria, british columbia. macdonald, d. d., ingeroll, c. g., berger, t. a. – development and evaluation of consensus – based sediment quality guidelines for freshwater ecosystems. archives environmental contamination and toxicology 39, 20-31, 2000. macdonald, d. d., ingeroll, c. g., smorong, d.e.; lindskoog, r.a.; sloane g.; biernacki t. development and evaluation of numerical sediment quality assessment guidelines for florida inland waters. technical report. prepared for: florida department of environmental protection, usa, 2003. noaa (1991) = long, e.r. and l.g. morgan. 1991. the potential for biological effects of sedimentsorbed contaminants tested in the national status and trends program. noaa technical memorandum nos oma 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graeme e; chariton, anthony a; stauber, jenny l; king, catherine k; chapman, john c; hyne, ross v; gale, sharyn a; roach, anthony c; maher, william a. handbook for sediment quality assessment. isbn 0 643 09197 1 (csiro: bangor, nsw), university of canberra, 2005. usepa ohio. guidance on evaluating sediment contaminant results. division of surface water. standards and technical support section. january 2010. wisconsin department of natural resources, box 7921 madison, wi 53707 consensus-based sediment quality guidelines. recommendations for use & application interim guidance. december 2003, wt-732 2003 recebido em: set/2012 aprovado em: jun/2014 rbciamb-n13-ago-2009-materia03 revista brasileira de ciências ambientais número 13 agosto/2009 45 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 resumo este artigo tem como objetivo apresentar um estudo relacionado à investigação dos impactos ambientais gerados a partir do processo produtivo de uma indústria de alimentos oriundos da soja, identificando os resíduos gerados pela empresa e a forma de destinação. foram realizadas visitas técnicas à empresa, entrevistas não estruturadas e análise de documentação. os resultados evidenciaram que a empresa tem consciência da importância da gestão dos recursos naturais, considerando seus resíduos como um material com potencial de reaproveitamento e demonstra através de sua política de responsabilidade ambiental atitudes sustentáveis. palavras-chave: resíduos, recursos, impactos. abstract this paper aims to present a research study related to the environmental impacts generated from the production process of an industry of food from the soybean, identifying the waste generated by the company and the form of assignment. were conducted technical visits to the company, unstructured interviews and analysis of documentation. the results showed that the company is aware of the importance of managing natural resources, considering their waste as a material with the potential for reuse and demonstrates through its politics of environmental responsibility attitudes sustainable. keywords: waste, resourses, impacts. elisangela n. brandli professora mestre em engenharia, faculdade anhanguera e-mail: elisnicoloso@yahoo.com.br adalberto pandolfo professor doutor, programa de pósgraduação em engenharia (ppgeng), universidade de passo fundo (upf), faculdade de engenharia e arquitetura (fear) jalusa guimarães bolsista pibic, faculdade de engenharia e arquitetura (fear) universidade de passo fundo (upf) marco aurelio stumpf gonzález dr. em eng. programa de pos graduação em engenharia (ppge), unisinos renata reinehr bolsista cnpq, faculdade de engenharia e arquitetura (fear), universidade de passo fundo (upf) a identificação dos resíduos em uma indústria de alimentos e sua política ambiental revista brasileira de ciências ambientais número 13 agosto/2009 46 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 desenvovimento sustentável: a relação da indústria com o meio ambiente o aumento da pressão pela conservação dos ecossistemas, a maior rigidez da legislação ambiental e a preocupação cada vez maior dos consumidores com a qualidade ambiental dos produtos têm conduzido as empresas a reverem suas estratégias de produção industrial. à medida que aumentam as preocupações com a melhoria da qualidade do meio ambiente, as organizações de maneira crescente voltam suas atenções para os potenciais impactos de suas atividades, produtos e serviços. dessa forma, a nbr 14001:2004 apresenta especificações e diretrizes para auxiliar as organizações na implementação de um sistema de gestão ambiental. esta norma define, além de outros itens, aspecto ambiental, impacto ambiental e desempenho ambiental. aspecto ambiental é o elemento das atividades, produtos ou serviços de uma organização que pode interagir com o meio ambiente. já impacto ambiental é qualquer modificação no meio ambiente, adversa ou benéfica que resulte, no todo ou em parte, das atividades, produtos ou serviços de uma organização. o desempenho ambiental é a medida de quão bem uma organização está saindo em relação ao cuidado com o meio ambiente, principalmente em relação à diminuição de seu impacto ambiental global. o desempenho ambiental de uma organização vem ganhando importância cada vez maior para as partes interessadas, internas e externas (gheno, 2006). segundo libera (2003), a indústria acaba afetando o meio ambiente (seja pelo uso de recursos naturais, produção de resíduos, liberação de gases, etc.), sendo importante adotar uma gestão estratégica em relação às questões ambientais, e os impactos gerados nesta área devem ser avaliados, quantificados, mensurados e informados, gerando, com isso, uma contribuição em benefício da sociedade. o conselho empresarial para o desenvolvimento sustentável (bcsd, 2006), em um estudo sobre a publicação de relatórios de sustentabilidade em portugal, afirma que o desenvolvimento sustentável está cada vez mais presente na agenda das empresas. cada empresa, dentro das suas circunstâncias particulares, estabelece a sua visão de sustentabilidade, procurando desenvolver melhores práticas e com elas criar vantagens competitivas para o seu negócio. a visão empresarial mostra que os executivos estão convencidos que o desenvolvimento sustentável é economicamente lucrativo e garante o futuro das empresas (schmidheiny, 1992). dessa forma, esta pesquisa apresenta um estudo de caso em uma indústria de alimentos localizada na cidade de passo fundo/rs, detalhando os aspectos e impactos ambientais inerentes a cada etapa do processo produtivo, identificando os resíduos gerados pela unidade, bem como a destinação final dos mesmos. metodologia para a realização do presente estudo, foram utilizados múltiplos meios e fontes de coletas de dados, como: visitas a indústria, entrevistas não estruturadas e análise documental. resultados a empresa atualmente, a bünge tem unidades industriais, silos e armazéns nas américas do norte e do sul, europa, austrália e índia; no brasil possui mais de 300 instalações entre fábricas, portos, centros de distribuição e silos. presente em 16 estados brasileiros, a empresa atua nos setores de fertilizantes, agronegócio e alimentos. o objeto de estudo desta pesquisa é a unidade da bünge alimentos de passo fundo, rio grande do sul (brasil), localizada na rs 153, km 2. essa unidade desenvolve as atividades de agronegócios e produtos; sendo que a divisão de agronegócios produz farelo de soja e óleo degomado, o qual é refinado pela divisão produtos e expedido em latas, bombonas ou a granel. a indústria possui aproximadamente 150 funcionários próprios e conta com 60 funcionários terceirizados. possui a certificação iso 9001 desde 2004. a unidade de passo fundo está situada em um ponto estratégico em termos regionais, possibilitando a diminuição dos valores gastos com a obtenção de matériaprima e com a distribuição de produtos acabados. responsabilidade ambiental por meio de sua política de sustentabilidade, a empresa põe em prática seu compromisso com o desenvolvimento sustentável em suas operações em todos os países nos quais atua. o quadro 1 apresenta os três pilares de sustentabilidade da empresa, conforme a nbr 16001:2004, que trata dos requisitos de sistema de gestão da responsabilidade social. sustentabilidade desenvolvimento econômico a parceria com o produtor rural e demais stakeholders, gerando empregos, divisas e riquezas para o país. responsabilidade social a crença na participação comunitária e nos valores da cidadania empresarial moldando políticas em benefício de todos. responsabilidade ambiental a preocupação com os recursos naturais e o respeito ao meio ambiente conduzindo políticas e ações que integram homem e natureza. quadro 1: os três pilares da sustentabilidade da empresa fonte: relatório de sustentabilidade (bunge brasil, 2005) revista brasileira de ciências ambientais número 13 agosto/2009 47 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 a política de sustentabilidade estabelece os seguintes compromissos (bunge brasil, 2005): • associar os objetivos de negócios às questões da responsabilidade ocioambiental; • buscar ir além do cumprimento da legislação ambiental local e outros requisitos aplicáveis aos seus processos, produtos e serviços; • promover a melhoria ambiental contínua e o desenvolvimento sustentável, aplicando os princípios do gerenciamento, indicadores de desempenho e avaliações de risco ambiental; • investir na formação de parceiros, que devem entender os conceitos empregados e apresentar sua visão do processo; • manter uma postura ética e transparente em todas as atividades e relacionamentos de negócios; • gerar empregos, renda e riquezas para as comunidades e o país onde opera; • demonstrar responsabilidade social procurando atender as necessidades das comunidades onde atua e promover o uso responsável dos recursos naturais; • contribuir para o desenvolvimento da cidadania por meio de ações de valorização da educação e do conhecimento. política ambiental a empresa é comprometida com a melhoria contínua da gestão ambiental em todos os níveis, negócios e regiões de atuação, e adotou a seguinte política ambiental global: • conduzir os negócios de modo a promover a qualidade ambiental. • para atender esta política, a bünge se compromete a: • cumprir a legislação ambiental e outros requisitos aplicáveis aos seus processos, produtos e serviços; • promover a melhoria ambiental contínua e o desenvolvimento sustentável, aplicando os princípios do gerenciamento ambiental, indicadores de desempenho e avaliações de risco ambiental; • prover e apoiar o treinamento em gestão ambiental, respeito ao meio ambiente e responsabilidade de desempenho ambiental para os seus colaboradores; • medir e avaliar o desempenho ambiental associado aos processos de suas instalações, produtos e serviços; • atuar com responsabilidade social, procurando atender às necessidades ambientais de suas comunidades e promovendo o uso responsável dos recursos naturais; • buscar a prevenção da poluição, a redução de resíduos, o reúso e a reciclagem e seus processos, produtos e serviços, quando tecnicamente viáveis e economicamente justificáveis. o processo produtivo e a geração de resíduos o processo de produção da soja, mostrado na figura 1 apresenta de forma resumida as etapas, conforme as setas indicativas, da ordem de produção. recebimento de soja / balança secagem de soja preparação da soja extração da soja extração do óleo armazenagem / expedição de farelo neutralização / branqueamento desodorização armazenagem envase armazenagem / expedição figura 1: fluxograma do processo produtivo fonte: cadastro do processo industrial revista brasileira de ciências ambientais número 13 agosto/2009 48 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 o processo produtivo inicia com o recebimento da soja, pelos caminhões graneleiros diretamente das lavouras, onde é pesada e inspecionada. a soja armazenada passa pela secagem por combustão a lenha, posteriormente os grãos são quebrados, destilados e hidratados, resultando no óleo degomado, que após a neutralização, branqueamento e desodorização, passa pelo envase, terminando na expedição onde é encaminhado à pesagem. o farelo é estocado em armazéns graneleiros para posterior expedição. levantamento dos aspectos e impactos ambientais inerentes ao processo produtivo da empresa no quadro 2 estão descritos os aspectos e impactos ambientais inerentes a cada processo produtivo, baseados nos relatórios de identificação, disponibilizados aspectos ambientais consumo de combustível; papelão; descarte de pneus, pilhas, baterias, cartucho toner e epi´s; emissão de gases e vapores. geração de resíduos sólidos; vazamento de óleo hidráulico; descartes de pilhas, baterias, vidros, materiais refratários, graxas, óleo lubrificante, fusíveis, ponta de eletrodo, circuitos eletrônicos, cinza e borracha; resíduos de limpeza de fossa séptica, caixa de gordura; sucata de metal contaminada ou não; resíduo orgânico; borra de soldagem; consumo de energia elétrica, água, madeira; emissão de particulado, pó; efluente de pintura. consumo de soja, vapor, energia elétrica; descartes de produtos químicos, pilhas, baterias, vidros, graxas, óleo lubrificante / hidráulico, amido, feltros dos mancais, silicato de cálcio, circuitos eletrônico, efluente c/ detergente, ponta de eletrodo e borracha; resíduos orgânicos; sucata de metal contaminada ou não; explosão; incêndio; emissão de particulado, pó; efluente de pintura, oleoso; bombonas plásticas. emissão de gases e vapores; sucatas de metal contaminadas; resíduos de varrição, orgânicos; efluentes de pintura, oleoso, químico; descarte de amianto, papelão, papel, gaxeta, borracha, óleo lubrificante, materiais de isolamento térmico, pilhas, baterias, fusível, massa de calafetar; plásticos; borracha; embalagens metálicas contaminadas; panos de limpeza contaminados; resíduos de limpeza na caixa de gordura; consumo de energia elétrica, água. resíduos de varrição, orgânicos; geração de efluente orgânico, resíduos sólidos; descarte de óleo lubrificante, óleo hidráulico, filtro de óleo diesel e óleo lubrificante, filtro de ar, pneus, mangueira de óleo hidráulico, vidro, pincéis, entulhos, ponta de eletrodo, borra de soldagem, resíduos sólidos, graxa, borracha; descarte de sucata de metal contaminada; emissão de pó, gases, vapores; consumo de combustível, energia elétrica; efluente de pintura, químico; explosão; panos de limpeza contaminado; derramamento de farelo, óleo combustível, lubrificante e graxa. efluentes de pintura, químicos, oleosos; madeira; plásticos; papel / papelão; derramamento de borra, produto químico, goma, fluido térmico, óleo vegetal, óleo lubrificante, ácido graxo; descartes de efluente c/ detergente, produto químico, pilhas, baterias, óleo lubrificante, chapas de aço, circuito elétrico, fusíveis, elemento filtrante, resíduos sólidos; geração de resíduos sólidos, líquidos, químicos, efluente oleoso e orgânico, vidros; vazamentos de sulfato de alumínio, polímero, óleo vegetal, terra clarificada, bpf 1 , bpf, óleo combustível, produtos químicos, borra; sucata de metal contaminada; panos de limpeza contaminados; emissão de gases, vapores; consumo de energia elétrica; baldes plásticos e metálicos; lodo do tratamento de efluente; bombonas plásticas. descarte de cola, papelão e plásticos contaminados, embalagens metálicas contaminadas e sucatas, efluentes c/ detergentes, panos de limpeza contaminados, resíduos de varrição, embalagens plásticas contaminadas; efluentes oleosos, químicos; madeira. emissão de particulado, gases, vapor; vazamento de produto acabado; panos de limpeza contaminados; geração de resíduos sólidos; efluentes químicos, oleosos; descarte de vidros contaminados, cartucho de toner, circuito elétrico, fusíveis, pilhas, baterias, pneus, plástico contaminados, resíduos sólidos, embalagens longa-vida; consumo de energia elétrica, glp ; policarbonato; madeira / serragem; papel / papelão. impactos ambientais ocupação do aterro; alteração na qualidade do ar e solo; contribuição para o esgotamento; redução da disponibilidade de recursos naturais. ocupação do aterro; alteração na qualidade do solo, água, ar; contribuição para o esgotamento; redução da disponibilidade de recursos naturais. alteração na qualidade da água, ar e solo; contribuição para o esgotamento; ocupação do aterro; redução da disponibilidade de recursos naturais. alteração na qualidade do ar, solo, água; ocupação do aterro; contribuição para o esgotamento; redução da disponibilidade de recursos naturais. alteração na qualidade do solo, água, ar; ocupação do aterro; incômodo à comunidade; contribuição para o esgotamento, redução da disponibilidade de recursos naturais. alteração da qualidade do solo, água, ar; contribuição para o esgotamento; ocupação do aterro; redução da disponibilidade de recursos naturais; incômodo à comunidade. alteração na qualidade da água, solo e ar; contribuição para o esgotamento; ocupação do aterro; redução da disponibilidade de recursos naturais. alteração na qualidade da água, solo e ar; contribuição para o esgotamento; ocupação do aterro; redução da disponibilidade de recursos naturais. processo produtivo recebimento de soja/balança armazenagem/ secagem da soja preparação da soja extração da soja /óleo armazenagem/ expedição do farelo neutralização/ branqueamento/ desodorização envase armazenagem/ expedição quadro 2: aspectos e impactos ambientais do processo produtivo bpf (boas práticas de fabricação) revista brasileira de ciências ambientais número 13 agosto/2009 49 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 pela empresa. os principais aspectos ambientais relacionados ao processo produtivo são as emissões de gases, vapores e particulados, geração de resíduos sólidos como: papéis, papelão, plásticos, pilhas, madeira, cinzas da caldeira, orgânicos, sucata de metais ferrosos, borra oleosa, vidro, borracha, entre outros; efluentes líquidos produzidos na limpeza da fossa séptica, tintas, solventes e pigmentos, limpeza da área da empresa, do processo de refinaria. os principais impactos ambientais relacionados ao processo produtivo são: a ocupação do aterro, a alteração da qualidade da água, do ar e do solo e a redução da disponibilidade dos recursos naturais. levantamento dos resíduos industriais da unidade de passo fundo rs a no quadro 3, estão apresentados os resíduos gerados na unidade industrial de passo fundo, bem como sua classe de acordo com a nbr 10004:2004, que classifica os resíduos em: classe i resíduos perigosos (que apresentam riscos à saúde pública e ao meio ambiente, se gerenciados de forma inadequada); classe ii resíduos não perigosos, classe ii a não inertes, classe ii b inertes. os resíduos são listados e catalogados em uma planilha gerada trimestralmente, por meio de um sistema de gerenciamento e controle de resíduos sólidos industriais (sigecors). item resíduos gerados classe 1 óleo lubrificante usado classe i 2 resíduo têxtil contaminado (panos e estopas) classe i 3 outros resíduos perigosos de processo (corrosivo, resinas) classe i 4 acumuladores de energia (baterias, pilhas, assemelhados) classe i 5 lâmpadas fluorescentes e mistas (vapor de mercúrio ou sódio) classe i 6 resíduos de restaurante (restos de alimentos) classe ii a 7 resíduo orgânico de processo (varrição orgânica, terra, grãos) classe ii a 8 resíduos de varrição não perigosos (pó, terra, farelo, soja) classe ii a 9 sucata de metais ferrosos classe ii b 10 resíduo de papel e papelão classe ii a 11 resíduo plástico (filmes e pequenas embalagens) classe ii b 12 resíduo de borracha classe ii b 13 resíduo de madeira (paletes descartáveis e restos de madeira não tratada) classe ii a 14 cinzas da caldeira classe ii a 15 resíduo de vidros classe ii b 16 borra oleosa (borra de neutralização e ácidos graxos destilados) classe i 17 lodo perigoso de ete classe i 18 embalagens vazias contaminadas classe i 19 resíduos de tintas e pigmentos classe i 20 resíduo e lodo de tinta classe i 21 embalagens metálicas (latas vazias não contaminadas) classe ii b 22 borra de óleo vegetal classe ii-b 23 óleo vegetal usado em fritura no restaurante classe ii a 24 resíduo sólido de ete com substâncias não tóxicas classe ii a 25 pós metálicos classe i 26 material contaminado com óleo classe i 27 resíduo perigoso de varrição classe i 28 óleo de corte e usinagem classe i 29 óleo usado contaminado em isolação ou refrigeração classe i 30 resíduos oleosos de sistema separador de água e óleo classe i 31 solventes contaminados classe i 32 equipamentos contendo bifenilas policloradas – pcb’s (transformadores) classe i 33 resíduo gerado fora do processo industrial (escritório, embalagens) classe ii 34 sal usado classe ii a quadro 3: resíduos industriais fonte: relatório de resíduos revista brasileira de ciências ambientais número 13 agosto/2009 50 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 os resíduos de papel e papelão também são gerados pelo setor administrativo, que produz também resíduos de embalagens e de escritório. os resíduos de vidros são gerados pelo laboratório. a borra oleosa (borra de neutralização e ácidos graxos destilados), assim como a borra de óleo vegetal e outros resíduos corrosivos e resinas são gerados na refinaria. resíduos como lodo perigoso de ete, tóxico de ete com substâncias não tóxicas, óleo usado contaminado em isolação ou refrigeração, oleosos de sistema separador de água e óleo, equipamentos contendo bifenilas policloradas (pcb's), transformadores e acumuladores de energia (baterias, pilhas e assemelhados) são gerados na estação de tratamento de esgoto e na subestação. destinação final dos resíduos as principais formas de tratamento e destinação dos resíduos industriais produzidos são: reciclagem, aterro municipal, co-processamento, aterro industrial, estocagem, incineração, incorporação, fertilização ou landfarming e aterro de terceiros. com relação aos resíduos não inertes, porém, as principais formas de tratamento e destino incluem a reciclagem, a estocagem na própria indústria e o despejo em aterros municipais (feema, 2000). tipo de resíduo gerado destinação óleo lubrificante usado armazenado em tanque específico com bacia de contenção; venda – indústria petroquímica do sul ltda; outros perigosos classe i depositados na central de resíduos para posterior destinação; utresa; têxtil contaminado locação de toalhas – alsco brasil ltda; acumuladores de energia estocagem na central de resíduos; lâmpadas fluorescentes, mistas armazenadas na central de resíduos; brasil recicle; resto de alimentos (restaurante) compostagem orgânica na unidade; varrição classe ii b utresa; estocagem na central de resíduos; varrição classe ii a compostagem orgânica na unidade; utresa; varrição classe i utresa; armazenado na central de resíduos; sucata de metais ferrosos venda – comércio de sucatas severino silvestre – me; venda – comércio de sucatas sanches ltda; papel e papelão venda – comércio de sucatas severino silvestre – me; venda – comércio de sucatas sanches ltda; venda – recolhedora de papel e plástico repasso ltda; plástico tamborsul; venda – comércio de sucatas severino silvestre – me; armazenado na central de resíduos; venda – comércio de sucatas sanches ltda; madeira não reaproveitável pró-ambiente ltda; madeira pallet descatável doação para queimar em fornos de olarias; queima de paletes não tratados nos secadores da unidade industrial; cinza da caldeira pátio da empresa vidro venda – comércio de sucatas severino silvestre – me; armazenado na central de resíduos; venda – comércio de sucatas sanches ltda; borra de oleosa sulina comércio de óleos; resíduo de borracha armazenado na central de resíduos; utresa; lodo perigoso da ete armazenado na central de resíduos; utresa; óleo vegetal usado (restaurante) armazenado na central de resíduos; utresa; solventes contaminados armazenado na central de resíduos; utresa; pós metálicos armazenado na central de resíduos; utresa; embalagens metálicas venda – comércio de sucatas severino silvestre – me; embalagens vazias contaminadas armazenado na central de resíduos; utresa; tintas e pigmentos armazenado na central de resíduos; gerados fora do processo industrial (material de escritório, embalagens, etc.) armazenado na central de resíduos; prefeitura municipal de passo fundo; sólidos da ete com substancias não tóxicas usado na compostagem orgânica; ácidos graxos destilados industria e comércio de óleos paranalba; cognis do brasil ltda; outros perigosos do processo depositado na central de resíduo para posterior destinação; utresa; sal usado utresa; quadro 4: destinação dos resíduos. revista brasileira de ciências ambientais número 13 agosto/2009 51 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 como exemplo da venda dos resíduos, a borra de óleo de soja bruta passa a ser um subproduto, tornando-se matériaprima para a fabricação de sabão. a partir de julho de 2007, as destinações dos resíduos são de responsabilidade de uma empresa terceirizada. a empresa responsável pelo recolhimento dos resíduos segrega e classifica-os de acordo com a sua periculosidade. a prestadora de serviço possui um controlador de resíduos, responsável pela gestão dos resíduos e controle de informações diárias, como a quantidade e setores em que estes são gerados. a empresa recolhe os resíduos recicláveis semanalmente na bünge; já para os demais resíduos, o recolhimento é conforme a quantidade gerada. alguns dos resíduos gerados pela bünge são previamente analisados, para verificar sua periculosidade, pela empresa terceirizada, antes de sua destinação final. conclusões o presente artigo foi motivado visando considerar como uma organização de grande porte, como é o caso da bünge alimentos, lida com o meio ambiente, através da identificação de seus resíduos e por meio de ações desenvolvidas para melhorar a qualidade ambiental. conforme o exposto, a indústria produz resíduos através de vários processos. ações da empresa, como as referentes à venda de resíduos recicláveis e à realização de análises para verificação de sua periculosidade, asseguram que muitos desses materiais nem sempre são nocivos ao meio ambiente e à sociedade. a avaliação da adequação da empresa em estudo, com relação à disposição dada aos resíduos sólidos gerados, é uma ferramenta de extrema importância para o aprimoramento do sistema produtivo quando se visa associar crescimento econômico e preservação ambiental. de forma geral, a destinação dos resíduos sólidos gerados tem sido adequada, já que a empresa tem controle sobre os seus resíduos, identifica e monitora as quantidades geradas. sua destinação e armazenagem são feitas de acordo com a classe do resíduo. através do estudo de seu processo produtivo, a referida empresa demonstra por meio de sua política de responsabilidade ambiental, da consideração dos potenciais impactos ambientais do seu processo produtivo e da destinação adequada dos seus resíduos, a preocupação com o desenvolvimento sustentável. a gestão ambiental faz parte do planejamento, política e objetivos da empresa, por meio de ações que visam atender as exigências dos consumidores e do mercado nacional e estrangeiro. referências bibliográficas associação brasileira de normas técnicas. nbr 1004:2004. resíduos sólidos classificação. rio de janeiro, abnt, 2004. associação brasileira de normas técnicas. nbr 1401:2004. sistema de gestão ambiental requisitos com orientação para uso. rio de janeiro, abnt, 2004. associação brasileira de normas técnicas. nbr 16001:2004. responsabilidade social sistema de gestão requisitos. rio de janeiro, abnt, 2004. bcsd portugal conselho empresarial para o desenvolvimento sustentável. estudo sobre a publicação de relatórios de sustentabilidade em portugal em 2006. disponível em: http:/www.bcsdportugal.org/ files/983. acesso em: 28 mar de 2007. bunge brasil. cadastro do processo industrial. bunge brasil, 2007. bunge brasil. relatório de sustentabilidade 2005. bunge brasil, 2005. feema (fundação estadual de engenharia do meio ambiente), 2000. gestão de resíduos relatório semestral de atividades do programa de despoluição da baía de guanabara setembro/2000. rio de janeiro: feema. gheno, r. sistema de gestão ambiental e benefícios para a organização: estudo de caso em empresa metalúrgica do rs. 2006. dissertação (mestrado em infra-estrutura e meio ambiente). programa de pósgraduação em engenharia, universidade de passo fundo, passo fundo, 2006. libera, k. a. d. análise da gestão estratégica dos custos de natureza ambiental: estudo de caso em uma empresa do setor cerâmico. 2003. dissertação de mestrado. curso de pós-graduação em engenharia de produção, universidade federal de santa catarina, florianópolis, 2003. schmidheiny, s. mudando o rumo: uma perspectiva empresarial global sobre desenvolvimento e meio ambiente. rio de janeiro: fgv, 1992. rbciamb-n16-jun-2010-materia04.pmd revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 26 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 resumo a cada ano a telefonia móvel se torna acessível a uma parcela maior da população mundial, sendo considerada por alguns como algo imprescindível. a popularização dos telefones celulares, aliada a crescente evolução tecnológica com novos produtos e serviços cada vez mais sofisticados, faz com que consumidores troquem seus aparelhos antigos por modelos menores, mais leves e, mais modernos. em conseqüência uma infinidade de sucatas e aparelhos obsoletos que são descartados a cada ano, ocasionam perdas econômicas e poluição ambiental. em face disto, buscou-se neste trabalho avaliar a possibilidade de reciclagem mecânica dos polímeros que compõem estas sucatas. conforme identificação dos fabricantes, a grande maioria dos aparelhos descartados tinha a sua carcaça constituída por uma mistura de pc + abs (policarbonato + acrilonitrila butadieno estireno), tornando possível a sua reciclagem, o que pode ser comprovado através de ensaios físico-mecânicos realizados em corpos de prova obtidos do material reciclado. ensaios de espectroscopia de infravermelho revelaram que na parte polimérica das placas de circuito impresso (pci's) estão presentes as resinas epóxi e poliéster, que são termofixas e que, portanto, não são passiveis de reciclagem mecânica. uma alternativa para reciclar mecanicamente estas resinas foi a incorporação de percentuais (5 %) destas resinas termofixas como carga no material reciclável. palavras-chave: telefone celular, reciclagem mecânica, polímeros. abstract each year, mobile phones have become accessible to a larger share of world population and are considered as something necessary by some peoples. the popularization of mobile phones, combined with a technological evolution of new products and services that are increasingly sophisticated, make the consumers change their old devices for smaller, lighter and more modern ones. as a result, a big number of scrap and obsolete equipment is discarded each year, causing economic losses and environmental pollution. thus, this work intends to study the possibility of mechanical recycling of polymers that are present in these scraps. as identification of the manufacturers, the majority of the equipment discarded consists of a mixture of pc + abs (polycarbonate + acrylonitrile butadiene styrene thermoplastics), making it possible to recycle, which can be proved through physicalmechanical tests performed on samples obtained from recycled material .infrared spectroscopy revealed that in the polymeric fraction, of the printed circuit boards (pcb's), there is the presence of epoxy and polyester resins, which are thermoset and therefore the mechanical recycling is not possible. an alternative to recycling these resins was the incorporation of a percentage (5%) of these thermoset resins as charge in recyclable material (mixture of pc+abs+5% of thermoset). keywords: mobile phone, mechanical recycling, polymers. angela cristina kasper mestre em ciência e tecnologia dos materiais, laboratório de corrosão, proteção e reciclagem de materiais lacor; ppge3m; ufrgs guilherme batista tartaro berselli graduando em engenharia de materiais, laboratório de corrosão, proteção e reciclagem de materiais lacor; demat; ufrgs bruno dias freitas graduando em engenharia de materiais, laboratório de corrosão, proteção e reciclagem de materiais lacor; demat; ufrgs andréa moura bernardes laboratório de corrosão, proteção e reciclagem de materiais lacor; demat; ppge3m; ufrgs hugo marcelo veit laboratório de corrosão, proteção e reciclagem de materiais lacor; demat; ppge3m; ufrgs estudo da reciclagem das blendas pc+abs e pc+abs+epóxi provenientes de sucatas eletrônicas revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 27 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução de acordo com o cempre (compromisso empresarial para a reciclagem) as sucatas eletrônicas já correspondem a 5% dos detritos gerados pela população mundial (cempre, 2009). dados da unep (united nations environment programme) apontam que a cada ano, são gerados de 20 50 milhões de toneladas de resíduos de equipamentos elétricos e eletrônicos (weee) em todo o mundo. somente no brasil, são descaradas cerca 500 mil toneladas de sucata eletrônica por ano (unep, 2005). as sucatas eletrônicas são formadas por aparelhos eletrônicos como baterias recarregáveis ou não, celulares, placas de circuito impresso (placa mãe, de rede, de modem e de vídeo) presentes em computadores, além de monitores, impressoras, aparelhos de áudio e vídeo portáteis, etc., que chegaram ao final da sua vida útil por falhas no funcionamento ou por obsolescência tecnológica. segundo dados da anatel (agência nacional de telecomunicações) somente em março de 2009 foram vendidos no brasil 1,3 milhão de novos celulares, chegando a um total de mais de 154 milhões celulares em uso. no mundo o número de aparelhos celulares estaria em 4 bilhões (anatel, 2009). estima-se que o tempo médio para troca de um aparelho celular seja de menos de dois anos, o que significa dizer que dos celulares fabricados anualmente, entre 10 e 20% entram em inatividade a cada ano, ou seja, seriam cerca de 3 mil toneladas de celulares obsoletos a caminho dos lixões e aterros sanitários (mawakdiye, 2007). em geral, entre 65% e 80% dos componentes dos aparelhos celulares podem ser reciclados. no entanto, segundo dados de uma pesquisa realizada pela empresa nokia, no brasil apenas 2% dos aparelhos celulares são reciclados, enquanto que 32% dos aparelhos são simplesmente guardados em casa, 29% são repassados a familiares ou pessoas conhecidas, 27% são vendidos e 10% vão parar no lixo comum, o que pode trazer sérios riscos à saúde humana e o meio ambiente (nokia, 2009). o que torna urgente a adoção de uma política que estimule a reciclagem, pois os ganhos serão tanto do ponto de vista ambiental quanto econômico. além da quantidade de resíduos gerados outros fatores que devem ser levados em conta e que tornam a reciclagem uma solução viável e eficaz são a possibilidade de inibir a contaminação do meio ambiente com substâncias perigosas contidas nos aparelhos (metais pesados) e a possibilidade de recuperação de metais de interesse econômico como cobre, estanho, prata e ouro (petranikova, 2009). composição dos telefones celulares praticamente todos os produtos eletro-eletrônicos são compostos por materiais metálicos, poliméricos (plásticos) e cerâmicos (hoffmann, 1992). nos telefones celulares a composição global e as percentagens dos materiais são mais ou menos semelhantes, sendo que a maior contribuição no peso total é dada pelos plásticos (não incluindo as bases epóxi), seguida pelos metais, cerâmicas, e epóxi. sem considerar as baterias, os plásticos são os principais materiais, sendo utilizados na carcaça, no teclado, alguns componentes e conectores, e geralmente, são fabricadas com polímeros termoplásticos, que por não sofrerem alterações químicas durante o seu processamento podem ser faci lmente remodelados (wu et al, 2008). os metais são uti lizados nas placas de circuito impresso (pci's), componentes, molduras, chapas, parafusos, e outras peças, perfazendo entre 35% 40% do total da massa. os materiais cerâmicos são utilizados nos displays e como componentes nas pci's, enquanto que as resinas epóxi, que são polímeros termofixos e que, após serem aquecidos uma vez não podem mais ser remodelados, são utilizadas como base das pci's (wu et al, 2008). as placas de circuito impresso apresentam uma composição bastante variada, mas em geral são compostas por uma infinidade de metais e ligas metálicas, além de compostos orgânicos e inorgânicos cuja distri buição, em peso, é aproximadamente a seguinte: 30% de polímeros (principalmente epóxi e poliéster), 30% de óxidos refratários (principalmente sílica, alumínio, óxidos de terras raras), 40% de metais base (50% de cobre, 20% de ferro, 10% de estanho, 5% de níquel, 5% de chumbo, 5% de alumínio e 3% de zinco), além de metais preciosos (wu et al, 2008). meio ambiente e reciclagem de telefones celulares do ponto de vista toxicológico e ambiental os telefones celulares contêm um grande número de substâncias perigosas o que pode poluir o ar quando queimados e o solo e a água quando lixiviados e/ou dispostos em aterros. estas substâncias tóxicas incluem arsênio, chumbo, cádmio, cobre, níquel, entre outras presentes nas placas de circuito impresso (most, 2003) e (ipim, 2003). tanto o plástico das carcaças, quanto das pci's são susceptíveis de conter compostos orgânicos de bromo, utilizados como retardadores de chama, alem de outros componentes que podem representar ameaça devido a formação de dioxinas e furanos gerados durante a queima sem controle de gases (wu et al, 2008). em paises desenvolvidos, a maior parte das indústrias de reciclagem utiliza métodos pirometalúrgicos, onde apenas os metais dos apa relhos e baterias são recuperados, enquanto que os plásticos são queimados, gerando energia para o próprio processo, mas neste caso os gases são neutralizados quimicamente e por filtros (moreira, 2007). o processo utilizado pela empresa de reciclagem umicore, por exemplo, é constituído por uma trituração e homogeneização, seguida por uma analise de amostras do material para determinação da composição química do lote. após esse passo, os materiais são enviados a um forno de alta temperatura, onde a parte orgânica é queimada e os metais se concentram em uma fase líquida. depois de retirados do forno, os metais concentrados em lingotes seguem para separação e refino. as escórias, já sem metais, são utilizadas como agregado para concreto (umicore, 2009). no entanto, segundo guo et al (2009) a incineração não é o melhor método para o tratamento de materiais não metálicos, como os presentes nas placas de revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 28 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 circuito impresso, devido a presença de cargas inorgânicas, tais como a fibra de vidro, que reduzem significativamente a eficiência como combustível. eliminação da escoria em aterro sanitário é o principal método para o tratamento de materiais não metálicos de pci's, mas pode causar poluição secundária e desperdício de recursos desta forma os processamentos mecânicos surgem como uma alternativa para concentrar os metais em uma fração e os polímeros e cerâmicos em outra. fazem parte desse processamento mecânico a cominuição, classificação e separação (por diferença de densidade, peso, granulometria, propriedades magnéticas, elétricas, etc.) dos diferentes componentes do rejeito (veit et al, 2002) e (veit, 2006). no brasil, atualmente não existe nenhuma empresa que realize a reciclagem de telefones celulares, o que se tem são empresas que recebem os aparelhos e os enviam para empresas na europa que fazem a reciclagem. por isso este trabalho tem por finalidade caracterizar os materiais presentes nos aparelhos de celular, identificando os materiais passíveis de serem reciclados ou reaproveitados e sugerindo alternativas de reciclagem. materiais e métodos os aparelhos de telefones celulares utilizados neste trabalho foram coletados em lojas de assistência técnica e, previamente, separados por marcas e modelos. depois foram desmontados manualmente e separados em unidad es básicas, que posteriormente foram caracterizadas e estudadas a fim de verificar a melhor maneira de serem recuperadas, conforme figura 1. figura 1 fluxograma resumido do processo de reciclagem revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 29 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 separação por unidades básicas depois da desmonta gem as unidades básicas foram pesadas para que se identificação do tipo de material (figura 3), conforme os símbolos padronizados (nbr 13230), dos que não possuíam identificação alguma. nos casos em que o tipo de polímero não vinha especificado, depois de trituradas as amostras foram separadas por diferença de densidade utilizando etanol e cloreto de cálcio (cacl 2 ). pudesse calcular os percentuais de cada unidade. como unidades básicas foram consideradas a carcaça polimérica, a placa de circuito impresso e outros acessórios (parafusos, antenas, etc.), conforme figura 2. neste trabalho foram estudados apenas os aparelhos celulares, não incluindo as baterias. carcaças poliméricas no trabalho com as ca rcaças poliméricas o primeiro passo foi separar os apa relhos que traziam de fabrica a figura 2 celular desmontado figura 3 -métodos de identificação e separação das carcaças revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 30 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 a injeção de materiais poliméricos deve ser realizada uma faixa de temperatura característica de cada tipo de polímero. para descobrir esta faixa de temperatura foi realizado um ensaio de dsc (calorimetria exploratória diferencial), que também serviu para analisar a homogeneidade da blenda. além dos ensaios mecânicos e do dsc foi realizado ainda um ensaio de tga (análise termogravimétrica), para verificar a perda de massa do material a partir do aumento da temperatura e desta forma obter a temperatura de degradação do material. para o ensaio de dsc (calorimetria exploratória diferencial) foi utilizado o equipamento ta instruments modelo dsc p20, para o tga (análise termogravimétrica) foi utilizado o equipamento ta instruments modelo tga 2050. nos ensaios mecânicos foram uti lizados os seguintes equipamentos: impacto (astm d256) equipamento marca ceast modelo impactor ii; tração (astm d638) máquina universal de ensaios emic dl 2000; e dureza (astm d2240) durômetro analógico bareiss. placas de circuito impresso (pci's) de modo análogo ao que foi realizado com as carcaças, as pci's também foram cominuídas em moinho de martelos e de fa cas até atingir granulometrias inferiores a 1mm. as frações das amostras foram levadas a um separador eletrostático, a fim de separar os materiais condutores (metais) dos não condutores (fração polimérica). o equipamento uti lizado pa ra separar a fração condutora, da não condutora foi separador eletrostático (equimag marca, modelo es1010). a identificação da fração polimérica foi realizada por espectroscopia no infravermelho (ftir), uti lizando o espectrômetro marca perkin elmer modelo spectrom 1000. após a separação dos materiais e do ensaio de infravermelho, utilizado para a identificação do material presente na fração não condutora (polímeros), percentuais desta fração não condutora (5%) foram adicionados como carga a fração polimérica (carcaça) e novos corpos de prova foram injetados. foram realizados os ensaios mecânicos de impacto, tração, dureza e flexão, para verificar a viabi lidade da utilização deste material como carga. resultados e discussão separação por unidade básica conforme pode ser observado na tabela 1, a pesagem dos materiais demonstrou que a carcaça polimérica corresponde a um percentual entre 20 50% do material dependendo do modelo. este percentual varia, pois, alguns modelos têm sua carcaça composta por partes metálicas. verifica-se também que a pci corresponde a 20 40% da composição. enquanto que o percentual de "outros" varia de 13 50% da composição do telefone, também variando conforme marca ou modelo. a b figura 4: corpo de prova (a) testes de flexão e impacto e (b) testes de tração e dureza. após a separação e identificação das carcaças, o material (blenda pc/abs) passou por um processo de cominuição para que as partículas ficassem com tamanhos inferiores a 1mm. o processo de redução do tamanho (cominuição) foi realizado em duas etapas, na primeira foi utilizado um moinho de martelo, marca tigre a4r modelo, para fazer uma redução de tamanho preliminar e depois foi utilizado um moinho de facas, marca modelo sm2000 retsch, capaz de trituração do material até que tamanho de partículas menores que 1 milímetro. posteriormente, o material moído foi processado por injeção, obtendo-se corpos de prova padrões para a realização dos ensaios mecânicos de impacto, tração, dureza e flexão (figura 4). para a injeção dos corpos-de-prova foi utilizada a máquina de injeção horizontal marca battenfeld modelo ba 350/75 plus. as temperaturas utilizadas para a injeção de amostras contendo somente pc/abs (somente carcaças) variaram entre 230, 215 e 200ºc. nas amostras contendo pc/abs e 5% da fração de polímero de placas de circuito impresso, a temperaturas entre 210 e 200ºc foram utilizados. revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 31 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 tabela 1 exemplos de percentuais de unidades básicas de celulares, sem bateria marca modelo c arcaça (%) pc i (% ) outros (%) n okia 1220 44,0 20,0 36,0 n okia 5125 43,0 39,0 18,0 n okia 5120i 41,0 37,0 22,0 n okia 3320 46,0 20,0 34,0 n okia 2100 48,0 23,0 29,0 n okia 2112 43,0 22,0 35,0 n okia 7160 27,0 27,0 46,0 n okia 8260 34,0 28,0 38,0 n okia 6120 37,0 39,0 23,0 n okia 7160 27,0 27,0 46,0 n okia 6560 36,0 34,0 30,0 n okia 2112 29,0 26,0 45,0 n okia 6120i 36,0 40,0 24,0 g radiente td -1000 46,0 21,0 32,0 g radiente td -700 34,0 35,0 31,0 g radiente td -600 37,0 39,0 24,0 lg m g 220c 47,0 21,0 32,0 lg bd2030 39,0 28,0 33,0 lg md 180 50,0 23,0 28,0 m otorola 120t 42,0 32,0 25,0 m otorola w 180 23,0 32,0 46,0 m otorola st 7890 32,0 37,0 31,0 m otorola v 60i 47,0 28,0 25,0 m otorola w 175 27,0 23,0 51,0 m otorola c 350i 41,0 28,0 31,0 m otorola v 60i 47,0 28,0 25,0 m otorola c 357 40,0 30,0 30,0 m otorola v 810 37,0 20,0 43,0 m otorola c 331 44,0 35,0 21,0 siemens a52 40,0 28,0 32,0 siemens a50 49,0 24,0 27,0 samsung sth-a 255 38,0 28,0 33,0 samsung sth-n 275 35,0 30,0 35,0 samsung sth-n 275 35,0 30,0 35,0 revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 32 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 caracterização dos materiais carcaças poliméricas através da inspeção visual das carcaças poliméricas foi possível verificar que a grande maioria das mesmas eram constituídas por um mistura de pc + abs (policarbonato + acrilonitrila butadieno estireno), que são materiais facilmente recicláveis. enquanto que algumas não possuíam símbolo de identificação do material e que foram identificadas e separadas por diferença de densidade, eram constituídas por pa (poliamida) ou pa+ fibra de vidro. conforme observado no ensaio de dsc (f igura 5) a tg (temperatura de transição vítrea) da blenda de >pc+abs< ficou em torno de 135ºc, portanto, uma temperatura intermediaria entre a tg do pc (policarbonato) que é de 149ºc, e a do abs (acrilonitrila butadieno estireno) que é de 100ºc. a observação de uma única tg demonstra alto grau de homogeneidade da mistura. figura 5 curvas de dsc analisando a cur va obtida no ensaio de tga (figura 6) foi possível observar que na temperatura de 250°c começa a degradação do polímero e que na temperatura de 435°c ocorre uma perda elevada de massa. pode-se observar ainda um residual de aproximadamente 7%, que deve estar relacionado à adição de carga mineral ao polímero. a partir dos ensaios de dsc e tga foi possível obter a faixa de temperatura na qual é possível a extrusão e/ou injeção das carcaças poliméricas (pc/abs), permitindo a reciclagem destes materiais, uma vez que a temperatura de processamento do pc puro é de 250-300ºc, enquanto que o abs puro fica entre 167-260ºc. desta forma, o reprocessamento deve ocorrer em um inter valo de temperatura em que o policarbonato pode ser processado, sem que haja degradação do abs. assim, foi determinado que a temperatura de processamento do material deve ficar em torno de 200-230ºc. figura 6 curvas de tga revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 33 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 caracterização da fração polimérica das pci's a caracterização do material polimérico presente nas placas de circuito impresso foi realizada através de ensaios de espectroscopia de infravermelho. pelos resultados destes ensaios foi possível verificar, através da observação dos picos característicos em 870, 950 e 1250 cm1 (figura 7) que a base das pci's é constituída por epóxi. já os componentes que envolvem os circuitos eletrônicos são de poliéster, conforme evidenciado pela observação dos picos característicos em 1101, 1245 e 1715 cm-1 (figura 8). como as resinas epóxi e poliéster são materiais termofixos e, portanto não podem ser recicladas, a alternativa seria uti lizar este material como ca rga na reciclagem das carcaças. figura 7espectro de infravermelho da base das pci's figura 8 espectro de infravermelho dos componentes das pci's resultados dos ensaios físico-mecânicos reciclagem das carcaças os resultados dos ensaios mecânicos (tabela 2) demonstram que os valores obtidos quando se utilizou o material reciclado estão muito próximos dos obtidos quando se utiliza um material virgem. pelos valores obtidos no ensaio de impacto pode-se afirmar que o material apresenta um alto teor de abs, o que foi comprovado pela densidade do material (1,08 g/cm³) mais próxima do abs do que do pc. enquanto que os valores mais elevados de dureza (mais próximos dos valores para pc) podem ser explicados pela presença de cargas no material. revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 34 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 tabela 2 resultados comparativos dos ensaios mecânicos tipo de ensaio material virgem material reciclado (100% de carcaças) impacto charpy c/ entalhe (j.m -1 ) 50-800* 156 dureza (shore d) abs = 68,3 pc = 74,5 75 tração tensão de ruptura (n/mm 2 ) 40 40 densidade (g/cm -3 ) abs = 1,05 pc = 1,20 1,08 * dependente da proporção abs/pc reciclagem das carcaças com 5% de material polimérico das pci's os resultados mostram que a adição de 5% da fração polimérica das placas de circuito impresso ao material das carcaças ocasionou um ligeiro aumento na resistência à tração, tornando o material mais resistente. a resistência ao impacto diminuiu ligeiramente em compara ção com as amostras con tendo 100% de material reciclado das carcaças. obser vou-se também, um aumento da densidade de 1,08 g.cm-3 para 1,18 g.cm-3, o que pode ser prejudicial, dependendo do uso a ser feito do material reciclado. portanto, pode-se considerar que a adição de 5% da fração polimérica das placas de circuito impresso ao material das ca rcaças (pc/abs) não altera significativamente as propriedades mecânicas de materiais reciclados e pode ser considerada como uma grande alternativa pa ra a reciclagem destas sucatas poliméricas. conclusões a partir das analises realizadas nas carcaças foi possível verificar que todas eram compostas por polímeros termoplásticos, sendo a maioria composta por blendas de pc/abs, ou, seja passiveis de serem recicladas. os valores obtidos na ca racterização do material reciclado demonstram um comportamento mecânico similar ao verificado em blendas virgens de pc+abs com alto teor de abs, o que comprova a possibilidade do uso do material reciclado na produção de novas carcaças de celulares ou então de qualquer outra peça/ componente que exija características mecânicas similares. da mesma forma, os resultados indicam que a adição de 5% da fração nãocondutora de placas de circuito impresso ao material reciclado das carcaças, não altera significativamente as características do material, o que nos leva a concluir que a reciclagem mecânica de tais materiais podem ser considerados uma alternativa válida. portanto, os resultados deste estudo indicam que a reciclagem de blendas de pc/abs das carcaças de telefones tipo de ensaio material virgem material reciclado (95% carcaças + 5% pci’s) impacto charpy c/ entalhe (j.m -1 ) 50-800* 133 dureza (shore d) abs = 68,3 pc = 74,5 69 tração tensão de ruptura (n/mm 2 ) 40 42,8 densidade (g/cm -3 ) abs = 1,05 pc = 1,20 1,18 tabela 3 resultados comparativos dos ensaios mecânicos revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 35 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 celulares e da fração polimérica das placas de circuito impresso dos mesmos dispositivos, têm um tratamento viável, com aceitáveis propriedades mecânicas e de baixo custo, fornecendo uma abordagem interessante para a gestão de polímero de resíduos de equipamentos eletroeletrônicos. agradecimentos os autores gostariam de agradecer a capes, cnpq e fapergs. referências bibliográficas anatel (ag ência nacional de telecomunicações). citação de referências e documentos eletrônicos. disponível em: http;// www.anatel.gov.br/portal. acesso em: abril de 2009. cempre (compromisso empresarial para reciclagem). citação de referências e documentos eletrônicos. disponível em: http:// www.cempre.org.br/. acesso em: setembro de 2009. engineered materials handbook engineering plastics hard book: asm publication, 1983, vol 2. guo, j.; guo, j.; cao, b.; tang, y.; xu, z. 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passive sampler; air pollution; benzo[a]pyrene-equivalent; urban coast areas. resumo os centros urbanos causam poluição atmosférica e são os que mais sofrem com suas emissões. os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (hpa) são substâncias tóxicas persistentes que podem ser transportadas por longas distâncias e impactar a saúde humana, causando alergias, doenças respiratórias e câncer. macaé é uma cidade litorânea do sudeste brasileiro que teve um intenso processo de urbanização e crescimento populacional, associado à instalação de companhias petrolíferas. o estudo teve como objetivo avaliar a qualidade do ar de macaé quanto à ocorrência de hpa, medidos com amostradores passivos de espumas de poliuretano (epu). os discos epu foram implantados ao longo de gradientes ambientais durante o período primavera/verão 2018–2019 na cidade de macaé e arredores. vinte e dois hpa individuais foram analisados por cromatografia gasosa acoplada a espectrômetro de massas. a concentração total de hpa atmosféricos variou de 0,3 a 3,3 ng.m-3, sendo os compostos de três e quatro anéis aromáticos os mais abundantes (76%). fenantreno, antraceno e fluoranteno apresentaram as maiores concentrações, especialmente em locais onde a queima de combustível fóssil parece ser mais proeminente. comparando com outros centros urbanos, as baixas concentrações de hpa atmosféricos encontradas no presente estudo podem ser explicadas por retrotrajetórias marinhas de massa de ar. os resultados também são expressos em benzo[a] pireno-equivalente (b[a]peq), hpa altamente carcinogênico. o b[a]peq variou de 0,02 a 0,10 ng.m-3. este estudo indicou uma tendência decrescente no transecto urbano-industrial-controle (ou de fundo). apesar de uma massa de ar marinha possivelmente contribuir para a eficiente dispersão de poluentes atmosféricos, áreas urbanas/industriais aumentam a exposição humana a compostos carcinogênicos, provavelmente por fontes de hpa, dentro dos perímetros urbanos de macaé. palavras-chave: hidrocarbonetos policíclicos aromáticos; poluição atmosférica; amostradores passivos; benzo[a]pireno-equivalente; áreas costeiras. passive air sampler-derived concentrations and carcinogenic potential of pahs in oil/gas production city (macaé, brazil) concentrações e potencial carcinogênico de hidrocarbonetos policíclicos aromáticos derivados de amostradores passivos atmosféricos em uma cidade produtora de óleo/gás (macaé, brasil) camilla szerman euzebio1 , rodrigo ornellas meire2 , giovanna da silveira rangel1 , antonio azeredo3 , yago guida3 , jean remy davée guimarães3 , rejane corrêa marques1 1universidade federal do rio de janeiro – macaé (rj), brazil. 2universidade federal do rio de janeiro – duque de caxias (rj), brazil. 3universidade federal do rio de janeiro – rio de janeiro (rj), brazil. correspondence address: camilla szerman euzebio – estrada dos bandeirantes, 14.000, casa 30 – vargem pequena – cep: 22783-112 – rio de janeiro (rj), brasil. e-mail: szerman@outlook.com conflicts of interest: the authors declare no conflicts of interest. funding: coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior, conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico, and fundação de amparo à pesquisa do estado do rio de janeiro. received on: 08/23/2022. accepted on: 10/26/2022. https://doi.org/10.5327/z2176-94781431 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. https://orcid.org/0000-0002-7171-361x https://orcid.org/0000-0002-4977-1071 https://orcid.org/0000-0002-1911-7335 https://orcid.org/0000-0001-9097-1254 https://orcid.org/0000-0002-6115-3305 https://orcid.org/0000-0003-2584-0009 https://orcid.org/0000-0001-6730-7769 mailto:szerman@outlook.com https://doi.org/10.5327/z2176-94781431 passive air sampler-derived concentrations and carcinogenic potential of pahs in oil/gas production city (macaé, brazil) 595 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 594-605 issn 2176-9478 introduction since the industrial revolution, atmospheric pollution has intensified. during the early 20th century, urban centers became responsible for most of the atmospheric pollution emissions due to their high density of humans and vehicles (who, 2016; shafie and mahmud, 2020), suffering the most from atmospheric pollution (shafie and mahmud, 2020). many studies suggest an association between human diseases and atmospheric pollution exposure, mainly in highly industrialized countries and/or highly populated countries (clark et  al., 2019; jaganathan et al., 2019; ilango et al., 2020; yang et al., 2021). indeed, 90% of the world’s population is exposed to atmospheric conditions that do not meet the world health organization air quality guidelines (who, 2016). moreover, approximately 30% of liver cancer deaths and more than 50% of children’s deaths from pneumonia are associated with atmospheric pollution (who, 2015; hei, 2020). in the past decades, similar studies in brazil have also pointed out the role of atmospheric pollution in human diseases, mainly respiratory, such as allergies, asthma, and reduced pulmonary functions (santana et al., 2020; silva et al., 2020). moreover, recently, the atmospheric occurrence of some semivolatile organic contaminants was reported to increase cancer risk in brazilian urban areas (guida et al., 2021a). in south america, there are few studies about atmospheric pollution compared to other global regions. most of them usually analyze standard parameters such as particulate matter, ozone, nox, and co, highlighting the influences of intense traffic, wood combustion, and urbanization processes as the major sources of air pollution (unep, 2002; gomez pelaez et al., 2020). polycyclic aromatic hydrocarbons (pahs) are persistent toxic substances (pts) (li et al., 2022), prone to long-range atmospheric transport (meire et al., 2007; speciale et al., 2018; balmer et al., 2019), and able to cause damages on human health, such as respiratory diseases, skin allergies, and cancer, even at low air concentrations (rodriguez-aguilar et al., 2019; låg et al., 2020; aminiyan et al., 2021; yang et al., 2021; mallah et al., 2022). therefore, pahs are a priority class of atmospheric compounds in environmental and human health studies worldwide (hussain et al., 2018; yang et al., 2021). fossil fuel combustion is usually highlighted as a major pah source in urban and industrial areas around the world (carratalá et al., 2017; pokhrel et al., 2018; aminiyan et al., 2021) and a cancer risk factor due to the inhalation of these compounds (pokhrel et al., 2018; fadel et al., 2022). the main distribution routes of pah atmospheric transport are usually associated with fine (diameter ≤ 2.5 μm) particulate matter (epa, 2013), increasing the long-range dispersion of these compounds from their primary sources (meire et  al., 2007; pokhrel et  al., 2018). pahs are composed of benzene rings fused in linear, clustered, or angular arrangements. there are thousands of pah compounds in the environment, but only a selected priority group is monitored worldwide, especially to assess human health risks (epa, 1993; who, 2015; 2016). pahs are formed and released by incomplete combustion of organic materials such as fossil fuel (diesel and gas engines), coal and biomass, cigarette smoke, and industrial activities (stogiannidis and laane, 2015). urbanization is usually associated with industrial development and changing society’s habits, and all these factors may influence pah concentrations in the environment. the use of passive air sampling (pas) methods is justified by their cost-effectiveness compared to active air samplers, as well as their ease of handling and the fact that they do not require a power supply (harner et al., 2013; melymuk et al., 2021; prats et al., 2022). polyurethane foam (puf) disks can adsorb a wide range of semivolatile organic compounds (svocs) present in the atmosphere (nguyen et  al., 2020; prats et  al., 2022; strandberg et al., 2022). puf-pas method has been widely used as an efficient tool to determine pts air pollution across temporal and spatial gradients, including local (pozo et al., 2015; meire et al., 2016; carratalá et al., 2017), regional (cheng et al., 2013; meire et al., 2019), continental (klanova et al., 2009; yao et al., 2016), and global scales (pozo et al., 2009). many studies used puf-pas to monitor the concentration of pahs in the atmosphere, indicating the effectiveness of the method for this purpose (melymuk et  al., 2021; prats et  al., 2022; strandberg et al., 2022). moreover, puf-pas have also been adopted to assess human health risk due to inhalation of several svocs in the air, including pahs (wang et al., 2017; guida et al., 2021a; 2021b; arias et al., 2022). macaé is a brazilian city, located in rio de janeiro state, which has undergone an intense and recent process of urbanization and population growth, initiated in the 1970s. the changes in macaé’s landscape are highly associated with the installation/operation of several oil companies during the same decade. during the first years of oil industry activities, the population increased by 10,000 inhabitants (ramires, 1991). according to the last census, 206,728 inhabitants are living in macaé city, with 98% of them in urban areas (ibge, 2010). therefore, macaé is a relevant study case regarding the sources and exposure to pah air contamination and its effect on human health in an urban/ industrial site in average-sized brazilian coastal cities. in this context, the current study aims to investigate atmospheric pah concentrations using puf-pas as a cost-effective tool to evaluate air quality in a coastal area, identify emission sources of pahs along environmental gradients, and determine the carcinogenic potential of pahs at sampling sites. materials and methods study area macaé is a seaside city in the north of rio de janeiro state, brazil (lat.: 22o22ʹ33ʺs, lon.: 41o46ʹ30ʺo) (figure 1a). it has 1,215.291 km2 and 23 km of coastline (ibge, 2019). it is part of the macaé river basin, located between the serra do mar mountains and the atlantic ocean (freitas et  al., 2015). the city’s water supply derives from the macaé river basin, which drains an area of 1,765 km2 and flows for around 136 km until it reaches the atlantic ocean (barroso and molisani, 2019). since the 1940s, this river basin has been suffering from environmental degradation because of deforestation, wood exeuzebio, c.s. et al. 596 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 594-605 issn 2176-9478 traction, and agricultural activities, especially coffee and sugar cane production (ramires, 1991; barros júnior et al., 2018). these impacts increased with the intensification of oil companies’ activities since the early 1970s and were worsened by unplanned urban growth (silva, 2020; silva and leal, 2020). macaé’s economy relies on oil activities, being part of the campos basin (petrobras, 2019). the latter is the largest sedimentary basin and oil reserve in brazil, operating with 44 offshore prospect fields and 591 productive wells. additionally, 19.7 million cubic meters of natural gas from campos basin are processed in plants in macaé, which categorize this city as the country’s largest national gas processor. according to the brazilian petroleum national agency (anp or agência nacional do petróleo in portuguese), during the past 5 years, macaé has accumulated around 600 million us dollars in royalties, with the lowest income being in 2016 at us$ 73 million and the highest in 2018 at us$ 149 million (anp, 2019). passive air sampling deployment the use of the puf-pas technique is a simple and cheap method to monitor atmospheric organic contaminants at several sampling sites simultaneously (prats et  al., 2022; anh et  al., 2020). passive samplers are stainless-steel chambers consisting of two domes with diameters of 30 and 20 cm, allowing air to flow through a 2.5-cm gap between them (figures 1b-1d). they were designed to protect puf disks from direct meteorological conditions, such as precipitation, windy conditions, and uv radiation (shoeib and harner, 2002). for each passive sampler chamber, a puf disk (dimensions: 14 cm diameter; 1.35 cm thick; surface area: of 365 cm2; volume: 207 cm3; density: 0.0213 g.cm-3; tisch environmental, cleves, oh, usa) was fixed inside. previously, puf disks were preextracted with acetone and petroleum ether (tedia high purity solvents, fairfield, oh, usa) in an automatic soxhlet extractor (extraction system b-811; büchi, switzerland) and stored in glass recipients sealed with teflon. the sampling campaign was conducted in macaé city and its surroundings during the spring/summer period, from october 2018 to january 2019. puf-pas samplers were deployed at six sampling sites (p01– p06) along a spatial transect, including urban, industrial, and background sites. urban areas (p01, p03, and p04), urban/industrial areas (p02), and natural preservation areas (p05 and p06) represented the main scenarios of the city. puf disks were deployed for a period of 90 days and then stored at -20°c until analysis. additionally, three field blanks were sampled to monitor possible transport and storage contamination. pas procedure details for puf samplers have been extensively reported elsewhere (pozo et al., 2012; harner et al., 2013; guida et al., 2018). figure 1 – (a) details of puf-pas deployment at sampling sites in macaé city and surroundings (rio de janeiro, brazil). (b and c) sampling sites of pufpas (photo: the author). (d) schematic illustration of puf-pas design. p01: downtown; p02: nupem/ufrj; p03: iff; p04: alto da glória; p05: natural municipal atalaia park; p06: santana island. http://g.cm passive air sampler-derived concentrations and carcinogenic potential of pahs in oil/gas production city (macaé, brazil) 597 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 594-605 issn 2176-9478 analytical procedure pahs were identified by a comparison between the measured mass spectra and retention times of reference pah standards. target pahs were naphthalene (naph); 1-methylnaphthalene (1-mn); 2-methylnaphthalene (2-mn); acenaphthylene (acy); acenaphthene (ace); fluorene (f); dibenzothiophene (dbt); phenanthrene (phe); anthracene (ant); fluoranthene (fl); pyrene (pyr); benzo[a]anthracene (b[a]ant); chrysene (chr); benzo[b]fluoranthene (b[b]fl); benzo[k]fluoranthene (b[k]fl); benzo[e]pyrene (b[e]p); benzo[a]pyrene (b[a]p); perylene (per); indeno[1,2,3-cd]pyrene (i[123cd]p); dibenzo[a,h]anthracene (db[ah]ant); and benzo[g,h,i]perylene (b[ghi]per). pah quantification consisted of a linear calibration curve, regarding area versus concentration, for six different concentrations (from 10 to 250 ng ml-1), using an analytic standard solution: pah surrogates + terphenyl d14 + isooctane. to monitor possible contaminations during transport and storage, three field blanks were collected at random sites during the sampling campaign. moreover, an analytical blank was also included for each sample batch to assure analytical quality. all glassware was previously cleaned with water-soap-water, acetone, dichloromethane, and n-hexane to avoid analytical interferences. prior to exposure, puf disks were washed in running water, extracted with acetone, dichloromethane, and n-hexane, and finally stored in pre-cleaned glass recipients sealed with teflon® tape. samples were spiked with labeled pahs as surrogates (d8-naphthalene, d10-acenaphthene, d10-phenanthrene, d12-chrysene, and d12-benz[a]pyrene) and then extracted by the automatic soxhlet system (extraction system b-811) with 150 ml of petroleum ether and 1 ml of isooctane (tedia high purity solvents) in a warm extraction program, 40 min of extraction followed by 20 min of rinsing for each solvent. after extraction steps, samples were concentrated under a gentle nitrogen flow until ~5 ml. the extract was cleaned-up in a glass column with sodium sulphate and activated neutral silica. the cleaned extracts were eluted with n-hexane and blown down to 0.5 ml under a gentle n2 flux. terphenyl d14 (sigma-aldrich corp., bellefonte, pn, usa), at 1 μg/ml, was added as an internal standard before analysis. the analysis was conducted on a gas chromatograph (agilent 7890, palo alto, ca, usa) equipped with a capillary silica column (hp-5ms, 60 m, 250 μm, 0.25 μm) and a mass spectrometry detector (agilent 5975), operated in electronic impact (ei) ionization and selected ionization mode (sim). atmospheric pah calculation to calculate pah air concentration and convert data to the most usual unit (ng m-3), we assumed a puf sampling rate (r) of 5 m3/day, defined by harner et al. (2013), which represents air mass sampled per day. this rate was defined by the first study to calibrate and use puf samplers for polycyclic aromatic compounds, including pahs, alkylated pahs, and dibenzothiophenes, and compare the results with those from high-volume air samplers. the calculation for each sample site was based on exposure time (in days) and the concentration of individual pahs, using the equation 1: [ ] pahair = pahind / (r × days) (1) where: [ ] pahair: the atmospheric pah concentration (ng.m -3); pahind: the individual pah concentration in each sample (ng/puf); r: the sampling rate; days: the exposure time. air mass back trajectory analysis to investigate the influence of the atmospheric large-scale circulation on pah air concentrations over the macaé coastline, 5 days (120 h) back trajectories arriving at p06 (santana island) were calculated every 48 h at 01:00 utc using the hysplit model (draxler and rolph, 2012). air mass back trajectories were calculated weekly at the p06 sampling site during all puf sampler exposure periods. benzo[a]pyrene-equivalent pah properties may lead to acute or chronic effects, mutations, cancer development, and pulmonary function reduction (talaska et al., 2014; gao et al., 2018; mohammadi et al., 2022). in general, pahs undergo some transformation in human organs and tissues, producing carcinogenic intermediaries by enzymatic reactions (talaska et  al., 2014; lee et  al., 2017; stading et  al., 2021). as the most carcinogenic pah compound is benz[a]pyrene, the results are also given in benzo[a]pyrene-equivalent (bapeq) for each sample, which is the sum of the concentrations of the seven carcinogenic compounds multiplied by their toxic equivalent factor (tef) (iarc, 1987). the tef points out the carcinogenic potential of each pah when compared to benzo[a] pyrene (azeredo et al., 2014). quality control field blanks showed relatively high concentrations of selected pahs such as naphthalene (0.23–0.34 ng m-3), 1-methylnaphthalene (0.12–0.18 ng m-3), 2-methylnaphthalene (0.07–0.10 ng m-3), and phenanthrene (0.03–0.05 ng m-3). on the contrary, most other individual pahs showed lower concentrations in the field blanks ranging from 0.0 to 0.34 ng m-3. analytical blanks followed the same trend as field blanks, with higher concentrations of naphthalene (0.05–0.12 ng m-3), 1-methylnaphthalene (0.05–0.11 ng m-3), 2-methylnaphthalene (0.03–0.07 ng m-3), and phenanthrene (0.01–0.02 ng m-3). to assure data quality, recovery was calculated using tests with a surrogate concentration of a labeled standard mixture. individual pah concentrations were calculated based on the recoveries of those labeled surrogates, considering the number of aromatic rings. the average recovery was 70%, where 65, 66, 80, and 74% were calculated euzebio, c.s. et al. 598 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 594-605 issn 2176-9478 for two-, three-, four-, and five-membered ring pahs, respectively. the limits of quantification (loq) were determined as the average concentration of blank fields corrected by the analytical blanks plus three times the standard deviation (pozo et al., 2009). the loq values ranged from 0.07 (dibenzo[a,h]anthracene) to 146 ng m−3 (naphthalene). concentration below the loq was not considered for further discussion. results and discussion pah air concentrations in total, 21 pahs were monitored in this study. four of them (naphthalene, acenaphthylene, acenaphthene, and benz[a]pyrene) were below the loq in all samples. the total pah air concentrations ranged from 0.3 to 3.3 ng m-3, with an average of 1.7 ng m-3. basically, the pah air concentrations observed in this study were much lower than in several urban and suburban areas around the world (table 1). our results were only comparable to rural and remote sites (melymuk et al., 2012; pozo et al., 2012; harner et al., 2013; peverly et al., 2015; schuster et al., 2015; meire et al., 2019), even though the macaé city is considered highly urbanized. meteorological factors are also important pieces in understanding pah profiles, showing a seasonal trend. usually, during winter, pahs atmospheric concentrations are higher because of intense heating systems, which is not macaé’s situation, considering its tropical location, dry periods that lead to forest burning and less photolytic degradation (shorter daylight hours), as well as humid deposition due to drought events (schuster et al., 2015; pokhrel et al., 2018; miura et al., 2019). regarding cities with a similar population (200,000–215,000 inhabitants), such as pokhara, nepal (average of 14.1 ng m-3), concepción, chile (average of 100 ng m-3), and burgas, bulgaria (average of 13.8 ng m-3), macaé city and surroundings (206,728 inhabitants) reveal much lower concentrations of pah in the air (pokhrel et al., 2018; naydenova et al., 2022; pozo et al., 2022). concepción (chile), a south american coastal city like macaé, reported higher pah concentrations (average of 100 ng m-3, maximum of 230 ng m-3) in the air than reported here. this city has ~221,000 inhabitants and intense industrial activities such as steel manufacturing plants, which probably raised pah emissions locally (pozo et al., 2022). threeto four-membered ring pahs (low-molecular weight — lmw) were the most frequently (76%) detected in macaé city (figure   2). among them, phenanthrene (0.5 ng.m-3), anthracene (0.5 ng.m-3), and fluoranthene (0.7 ng.m-3) showed the highest air concentrations (figure 3). this pah profile is similar compared to other studies around the world, such as those in concepción, chile, mexico city, mexico, tuscany region, italy, manila, philippines, dalian, china, and seoul, korea, where threeand four-membered ring pahs were the most frequently detected groups, generally above 90% contribution to the total pah contamination (santiago and cayetano, 2007; bohlin et al., 2008; estellano et al., 2012; pozo et al., 2012; wang et al., 2019; thang et al., 2020). lmw compounds are more abundant in passive sampling methods because they partition in an easier way than high-molecular weight (hmw) pahs, which have lower volatility (pozo et al., 2012). the highest total pah air concentration (3.3 ng m-3) was detected in santana island (p06), a well-preserved island that is part of an table 1 – atmospheric pah concentrations at worldwide cities and locations. atotal pah; bpah detected method; cpopulation number; 1(13-15) pah; 2(16-18) pah; 3(19-21) pah; *average value; puf: polyurethane foam disks; hi-vol: active high-volume air sampling; ldpe: low-density polyethylene sampling. world cities tpaha methodb popul.c references manila, philippines 41-170 puf 1,780,000 santiago and cayetano (2007)1 mexico city, mexico 6.1-180 puf 8,918,653 bohlin et al. (2008)1 concepción, chile 26-230 puf 215,413 pozo et al. (2012)1 toronto, canada 0.3-51 puf/hi-vol 2,731,571 melymuk et al. (2012)1 alberta, canada 0.02-182 puf 4,334,025 harner et al. (2013)2 alberta, canada 0.03-210 puf 4,334,025 schuster et al. (2015)2 chicago, usa 8.7-52 puf 2,695,598 peverly et al. (2015)2 santiago de cali, colombia 25-66 puf 2,754,078 álvarez et al. (2016)1 kathmandu, nepal 6.4-29 puf 1,442,271 pokhrel et al. (2018)1 pokhara, nepal 6.8-29 puf 200,000 pokhrel et al. (2018)1 hetauda, nepal 4.1-38 puf 84,775 pokhrel et al. (2018)1 national parks, brazil 0.70-90 ldpe meire et al. (2019)3 burgas, bulgaria 14* hi-vol 206,728 naydenova et al. (2022) concepción bay, chile 1-2 hi-vol pozo et al. (2022)1 macaé, rj, brasil 0.3-3.3 puf 251,631 present study3 passive air sampler-derived concentrations and carcinogenic potential of pahs in oil/gas production city (macaé, brazil) 599 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 594-605 issn 2176-9478 environmentally preserved area (apa — área de preservação ambiental), which suggests different emission sources (stogiannidis and laane, 2015). ship navigation routes, their proximity to the continent’s coastline, and the lighthouse energy generator may influence the pah profile at this site (drotikova et  al., 2021). the high concentration of 1-methylnaphthalene (0.4 ng m-3) reported at santana island may indicate diesel combustion sources (stogiannidis and laane, 2015), reinforcing the probable role of ship traffic frequency in macaé coastal waters and fuel combustion in the lighthouse generator. as an atlantic forest fragment, the p05 site is protected by an exuberant vegetation canopy (235 hectares) and is relatively far away from the urban perimeter, which probably explains why it shows the lowest air concentration of total pah (0.3 ng m-3). phenanthrene (0.15 ng.m-3) and pyrene (0.13 ng.m-3) were the pahs most frequently reported at this site. naphthalene (0.08 ng.m-3) was also detected at site p05 but was below loq limits. the presence of these light pahs (two and three rings) at this site could be linked to biogenic origins, associated with termite nests and plant secondary metabolites such as terpenes (wilcke et  al., 2000; krauss et al., 2005). wood and soil digestion by termites may produce pahs and release these compounds into the environment (krauss et al., 2005). the pyrene concentration in this site is comparable with the concentration of the same compound in costa rica, 0.003–0.64 ng m-3 (daly et al., 2007), a similar environment in a tropical region. moreover, several studies have pointed out the biogenic origins of pahs in abiotic environmental matrices worldwide, especially in natural conservation units (wilcke et al., 2000; wilcke et al., 2003; meire et al., 2019). total pah air concentrations between the highest and lowest values are associated with vehicle emissions (fossil combustion) in highly populated urban areas (p01, p02, p03, and p04), close to important roads, showing high levels of phenanthrene, anthracene, and fluoranthene. the highest concentration among these sites (2.1 ng m-3) is not only in an urban area but close to an industrial area as well (p02). its pah profile indicates an emission mixture by the presence of phenanthrene (a petrogenic source), pyrene and fluoranthene (biomass burning sources) and benz[e]pyrene (a pyrolytic source) (stogiannidis and laane, 2015; alani et al., 2021). figure 3 – pah individual air concentration in each sample site. compounds: 1-methylnaphthalene — 1-mn; 2-methylnaphthalene — 2-mn; fluorene — f; dibenzothiophene — dbt; phenanthrene — phe; anthracene — ant; fluoranthene — fl; pyrene — pyr, benz[a]anthracene — b[a]ant; chrysene — chr; benz[b]fluoranthere — b[b]fl; benz[k]fluoranthere — b[k]fl; benz[e]pyrene — b[e]p; perylene — per; indeno[1,2,3-cd]pyrene — i[123cd]p; dibenzo[a,h] anthracene — db[ah]ant; benz[g,h,i]perylene — b[ghi]per. p01: downtown area; p02: nupem/ufrj; p03: iff; p04: alto da glória; p05: natural municipal atalaia park; p06: santana island. figure 2 – atmospheric pah profile along spatial transects in macaé city pointing out threeto four-membered rings compounds as the most abundant at sampling sites. p01: downtown area; p02: nupem/ufrj; p03: iff; p04: alto da glória; p05: natural municipal atalaia park; p06: santana island. euzebio, c.s. et al. 600 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 594-605 issn 2176-9478 figure 4 – the air-back trajectory analysis (hysplit model) at the p06 site (santana island) over october 29 and november 2018, and january 8, 2019. pah ratio profile different emission sources are usually associated with variations in the composition and concentration of pahs. to identify them, the most common method is the molecular diagnostic ratio (mdr) analysis, which is calculated using ratios of similar properties of pahs (tobiszewski and namiésnik, 2012). some pairs of pahs were used to calculate the mdr and to infer pah sources, though this tool is not completely accurate because many factors may influence the pah profile (schuster et al., 2015). atmospheric samples usually have low concentrations of pah compounds that have different degradation rates, which could change pah composition (schuster et  al., 2015; balmer et al., 2019; gbeddy et al., 2020). to differentiate petrogenic sources from pyrogenic sources, anthracene (ant)/anthracene + phenanthrene (phe) (petrogenic ≤ 0.1 and pyrogenic > 0.1) and fluoranthene (fl)/fluoranthene + pyrene (pyr) (petrogenic ≤ 0.5 and pyrogenic > 0.5) ratios were both used in this study (khalikov et al., 2018; ambade et al., 2022). moreover, these lmw pahs were the most abundant compounds in our puf samples. in general, ant/ ant + phe ratios showed values lower than 0.1 (p01, p02, and p06), while fl/fl + pyr ratios were around 0.5 (p01, p02, p03, and p04), indicating mainly petrogenic pah sources. these results could be partly explained by fossil fuel combustion sources in macaé city and its surroundings, especially downtown and at industrial sites. indeed, petrogenic sources are the major contributor to atmospheric pah in macaé for most samples (p01, p02, and p06), even though pyrolytic sources were also reported for p03 and p04 sites. as pahs are emitted as complex mixtures of compounds and may travel long distances, establishing their sources accurately is not trivial. the influence of pyrolytic sources may be justified by waste burning, which is still a common practice in communities with inappropriate waste collection. moreover, the proximity of the city to rural areas, where biomass combustion occurs, may also drive the pah levels towards the pyrolytic origin. the p05 site had concentrations below the loq and was not considered for source determination in this study. air mass back trajectory analysis the air-back trajectory analysis performed on the 5-day back trajectories (figure 4) unveiled that the trajectories arriving at the p06 site (santana island) basically come from the south and southwestern origins with purely atlantic ocean influences during the early exposure weeks (october). east and northeast airflow back trajectories also reached the macaé coast with a major maritime influence (november). a minor contribution of west and southwest back trajectories was also identified, arriving at the p06 site as high altitudinal airflows (500–1,000 m above sea level — m.a.s.l.). despite marine first origin (open atlantic ocean), the continental influences were minor, represented by north and northeast trajectories that stemmed from espírito santo state coastline and surroundings before reaching the sampling site (december and early january). moreover, south trajectories were also identified coming from the argentine coastline. the exposure of macaé city, as a whole, to large-scale marine airflows (south and the eastern atlantic ocean origin), may partly explain the low atmospheric pah concentrations at all monitored sampling sites in this study. benzo[a]pyrene-equivalent although the pah air concentrations are considered low in macaé, probably due to marine air mass influence, some scenarios could lead to toxicological concerns for humans. bapeq ranged from 0.02 to 0.10 ng m-3 (figure 5), indicating relatively low carcinogenic potential. passive air sampler-derived concentrations and carcinogenic potential of pahs in oil/gas production city (macaé, brazil) 601 rbciamb | v.57 | n.4 | dez 2022 | 594-605 issn 2176-9478 site p05 did not show carcinogenic compounds above the loq and was not considered for results. in this case, dibenzo[a,h]anthracene was the most abundant and the only carcinogenic compound occurring in almost all field sample sites, ranging from 0.02 to 0.07 ng m-3. the highest bapeq were found at the sample site p02, in a highly populated and vulnerable community with waste burning, close to an important road and an industrial complex. p02 was the only sample site where six of the seven iarc carcinogenic compounds were found and shows a profile that indicates many emission sources (petrogenic, pyrolytic, and biomass burning). the lowest bapeq was found in the most preserved area (atlantic forest — p05), showing the importance of vegetation in the control of pah dispersion, especially for carcinogenic potential compounds. figure 5 – carcinogenic potential of each sample site in macaé, rj, regarding benzo[a]pyrene-equivalent parameter, in ng m-3. p01: downtown area; p02: nupem/ufrj; p03: iff; p04: alto da glória; p05: natural municipal atalaia park; p06: santana island. conclusions in total, 17 pahs were considered to calculate total pah concentrations. results show low concentrations, comparable to rural sites around the world, even though macaé is a highly urbanized city. these results may be justified by the proximity to the ocean, where the air mass coming from the sea usually disperses air pollutants. the sampling period, during the summer, is another reason for low pah concentrations, as it is a rainy season, decreasing forest burning and increasing scavenging from the atmosphere. moreover, the summer season may increase photolytic pah degradation due to longer daylight periods. establishing a source for pahs is not simple, because pahs are complex compounds and may be present in samples far away from the sources. petrogenic sources seem to be the major contributor to atmospheric emissions, especially from fossil fuel combustion, with some influence from pyrolytic sources. background pah concentrations do not mean that there is no carcinogenic potential, indicating no direct dependence on pah air concentration levels. the bapeq indicates higher concentrations of carcinogenic compounds in the most urbanized/industrialized areas. populations living close to important roads, traffic workers, and people with waste burning habits are the most exposed and may suffer the most from atmospheric pollution consequences. the study indicates that urban/industrial areas raised human exposure to carcinogenic chemicals locally. acknowledgments this work was supported by capes, cnpq, and faperj. the authors are grateful to the brazilian navy, instituto federal fluminense (iff), instituto de biodiversidade e sustentabilidade (nupem/ufrj), parque natural municipal atalaia and dr. prof. ítalo rodolfo silva for giving us access to install the samplers. we also thank raquel capella gaspar nepomuceno for her help and assistance in map elaboration. contribution of authors: euzebio, c. s.: data curation, formal analysis, research, methodology, writing — original draft and editing. meire, r.o.: project management, resources, supervision, data curation, formal analysis, research, methodology, writing — original draft and editing. rangel, g.s.: data curation, research, methodology. guida, y.: data curation, formal analysis, research, methodology, writing — original draft and editing. azeredo, a.: methodology, research, writing — original draft and editing. guimarães, j.r.d.: conceptualization, research, writing — review and editing. marques, r.c.: conceptualization, project management, resources, supervision, data curation, writing — review and editing. references agência nacional do petróleo, gás natural e biocombustíveis (anp). 2019. royalties. 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organic waste; biosolids. resumo solos tropicais, em geral, apresentam baixa fertilidade natural, e o seu manejo inadequado tem produzido uma grande quantidade de áreas degradadas. o lodo de esgoto, em função dos altos teores de matéria orgânica e nutrientes, pode melhorar as propriedades do solo. assim, este trabalho avaliou o efeito do lodo de esgoto nas propriedades de um latossolo distrófico típico do sul de minas gerais, visando o seu condicionamento e o aumento da fertilidade. o experimento estudou a aplicação de lodo da estação de tratamento de esgotos de santana em varginha (minas gerais) em vasos, com doses equivalentes a 60, 120 e 180 t ha-1 de lodo e um tratamento controle sem lodo. o lodo de esgoto elevou os teores de matéria orgânica, da capacidade de troca catiônica, da soma de bases e nutrientes, além de aumentar a porosidade e diminuir a densidade aparente do solo, portanto apontando o potencial para condicionamento e fertilização de solos agrícolas. palavras-chave: fertilidade do solo; resíduos orgânicos; biossólidos. doi: 10.5327/z2176-947820151914 39 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 introduction solid residue management is one of the biggest challenges faced by brazilian municipalities that fight environmental problems brought on from scarce investments on urban planning, public health, and environmental sanitation policies (ricci et al., 2010). sewage sludge, also called biosolid, is the residue obtained from wastewater treatment plants (wtp), and its final disposal may rise to 50% of the operational budget in a treatment system (prosab, 1999). in brazil, due to the increase in the number of wtp, the volume of sludge that demands a special final disposal has grown significantly. there has also been a significant increase in the number of wtp since the end of last century. it is in this scenery that sewage sludge disposal has become a relevant theme to the scientific community, considering the high potential of its application as a soil fertilizer in agriculture and in the recovery of downgraded soils (suthar & singh, 2008). tropical soils are quite peculiar and characterized as an advanced stage of evolution, which show an adsorption complex made of low-activity clays (clays 1:1 and gibbsite), low in organic matter (om) and with low cation exchange capacity (cec). therefore, they present low natural fertility (kliemann et al., 2003). in addition, improper handling of the soils, adoption of improper agricultural and cattle-raising methods and techniques, among other actions, have resulted in fertility reduction, accelerated oxidation of the om, and decrease of quantity and diversity of organisms in the soil (leite et al., 2010). to solve those problems, various studies have focused on the use of organic residues to improve soil properties (pimentel et al., 2009; sanchez-monedero et al., 2004; singh & agrawal, 2008). sewage sludge has high content of om besides micro and macronutrients essential to plants, mainly n and p, improving the chemical, physical, and biological properties of the soils (cezar et al., 2012). therefore, its use in agriculture is an appropriate alternative for final disposal, due to its low cost and for promoting the re-use of nutrients and reduction in the costs of chemical fertilizers. however, this option must follow sewage sludge characterization, because the application of sludge to the soil may imply risk of contamination of the natural ecosystems and of the trophic chain due to content of heavy metals (fjallborg et al., 2005), pathogens and toxic organic compounds, depending on wastewater properties of the sewage sludge produced in each wtp. the tillage of agricultural soils has led to considerable increase in the content of heavy metals (baird & cann, 2011). even so, most of the investigations carried out in the last few years show that the application of sewage sludge on soils provides benefits to agricultural production, with few environmental risks (kidd et al., 2007). on the other hand, in order to use sludge safely, the conselho nacional do meio ambiente (conama) 2006 guidelines numbers 375 and 380 established the criteria and procedures for using sewage sludge produced in wtps in agriculture (conama, 2006). therefore, the aim of this study was to characterize the effect of applying sewage sludge at different concentrations on physical and chemical attributes of dystrophic latosol in southern minas gerais, considering its use as an agricultural fertilizer and soil conditioner. materials and methods the experiment was conducted in the greenhouse at universidade josé do rosário vellano (unifenas), in alfenas (minas gerais state, brazil), at an altitude of 880 m. its climate is tropical mesothermic or tropical of altitude, based on köppen’s classification. annual average temperature is around 21° to 23°c, and 1.500 mm of rainfall (alfenas, 2006). for the experiment, a sample of clayey dystrophic latosol, dominant in southern minas gerais, was collected from 0 to 20-cm depth at a point (21°25’s and 45°57’w) that had been manure-free for at least five years. following collection, the soil was air-dried in the shade, broken, passed through a 4-mm-mash sieve, homogenized and, then, an aliquot was stored for routine chemical characterization following raij et al. (2001). the results of analyses are shown in table 1. the sludge used in the experiment was produced at the santana wtp in varginha (minas gerais state), managed by minas gerais state sanitation company (copasa). the samples representing the above wtp were collected, 40 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 systematically, top to bottom, from six drying tanks full of sludge, in february 2013. sludge samples were dried in an oven at 65°c for three days and then ground, quartered, and stored for chemical characterization. in order to check if the sludge met brazilian requirements, analyses of cd, pb, ni, cr, cu, and zn were carried out due to the toxic potential of these elements. samples were dissolved in acqua regia (melo & silva, 2008) and the metals were quantified by inductively coupled plasma optical emission spectrometry (icp-oes). the validation of metal content was done by simultaneous analyses of the certified sample of domestic sewage sludge bcr 144-r from the belgium institute for reference materials and measurements (irmm). the values obtained were compared to the legal limits established by conama resolutions 375 and 380 (conama, 2006). besides metals, parameters of agricultural interest were analyzed and determined content of nutrients, om and ph, in accordance with raij et al. (2001). wetness and volatile solids were quantified by mass loss at 105 and 500° c, respectively, and total solids and inorganic elements were obtained by difference. the experiment was carried out at random with four treatments and four repetitions, using 6 dm³ polyethylene pots as experimental unities. treatments with concentrations equivalent to 60, 120, and 180 t ha-¹ of sewage sludge and a control without sludge were studied. starting from the initial soil saturation index by bases (v%), the limestone quantity was estimated to raise v% to 70%. the dry mixture of portions of soil, limestone, and sludge was done following the adopted treatments, then it was homogenized and transferred to the pots. next, the treated soil was incubated for 30 days, with a wetness similar to the field capacity being kept. after incubation, a sample of approximately 0.5 dm³ of soil was collected from each pot and a non-deformed 50 cm³ sample with volumetric rings. chemical attributes analyzed were the om content, cec, ca²+, mg²+, k+ exchangeable content, sum of bases (sb), p, and s (camargo et al., 2009). in addition, the physical attributes “apparent density” by the volumetric ring method and “total porosity” were determined (embrapa, 1997). the results obtained underwent variance analysis and first and second polynomial regressions by adopting the best-adjusted model. for the calculation, the statistical appliance sisvar was used (ferreira, 2011), taking into consideration a 5% statistical confidence level of probability. results and discussion one of the largest problems that may turn application of sewage sludge to the soil impracticable is the content of heavy metals in the residue composition. some metals are essential elements to the plants, such as cu, zn, and n, called micronutrients. others do not present a known function and are toxic, like cd, pb, and cr. however, even micronutrients may be toxic to plants at high concentrations in the soil (baird & cann, 2011). comparison of values of the heavy metals analyzed with certified values (bcr 144-r) validated the accurcy of the conducted studies and were from 3.6 to 150 times lower than the maximum limits allowed by specific legislation (conama, 2006), as seen in table 2. heavy metals found in the sewage sludge are the result of, mainly, clandestine disposal of industrial effluents in the domestic draining system. cd comes from paints, fuels, fertilizers, and pesticides, whereas ni is from batteries, hydrogenated greases, and welds. cr is used in tanning and electroplating processes. cu is applied in electric wire plants, metal surface treatment, and agrotoxic industries. ph p k p-rem ca2+ mg2+ al3+ h+al sb t t v m om h 2 0 mg dm-3 cmol dm-3 % g dm-3 5.6 0.5 41 7 0.6 0.4 0.0 2.1 1.1 1.1 3.2 35 0 8.1 table 1 chemical characterization of the soil used in the experiment. p-rem: remaining p; sb: sum of bases; t: effective cec; t: potential cec; v: bases saturation; m: aluminum saturation; om: organic matter. 41 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 at last, zn is used in metallurgic industries (silva et al., 2001). heavy metals can cause several problems to the food chain due to the phenomena of bioaccumulation and biomagnification (baird & cann, 2011). ni and zn presented the highest content in the sludge samples, i.e. 188 and 185 mg dm³. such values are, respectively, 3.6 and 15 times smaller than the maximum limits allowed for the elements by the legal standards (conama, 2006). the content of cd, pb, cr, and cu in the sludge was also far short from regulations, not prohibiting therefore the use of sludge in agriculture. the sludge was also analyzed as for characteristics of agricultural interest (table 3). for agricultural purposes, sewage sludge is considered stable if the relation between volatile soluble substances and total solids is lower than 0.70 (conama, 2006). in such case, sludge presented a rate of 0.68, which is suitable for agricultural use. nitrogen is the most important plant nutrient among organic fertilizers and the element that plants need in larger quantity. sludge presented a 3.4% n content, which gives a great potential to supply this element to plant development. ph was near neutrality, which is ideal for soil use. it also presented a high content of om, which makes it a choice for soil conditioning, improving its structure and the content of p, ca, mg, and s, despite low amounts of k, and it may favor soil fertility. after incubation in the pots, sewage sludge provided an increased content of om and cec in the soil, which varied from 7.03 to 50.35 g dm-3 and 283.50 to 503.56 mmol c dm-3, respectively (figures 1a and b). the increase in om content is the most important benefit of the agricultural use of organic residues due to its contribution to the improvement of the chemical, physical, and biological properties of soils (berton & valadares, 1991). due to the presence of negative charges on the surface, om is able to retain cations such as ca2+, mg2+, and k+, as well as heavy metals. thus, the application of sewage sludge, in addition to increasing om content, also improves soil cec (ferrer et al., 2011). in tropical and subtropical soils, negative charges of om represent a large percentage of total cec, as illustrated in figure 1 and in the results obtained by lima et al. (2011). element sludge* bcr 144-r conamacertified found mg dm-3 cadmium 0.16 1.84±0.07 1.8 39 plumb 0.3 96±1.6 98 300 nickel 118 44.9±1.5 43 420 chromium 0.3 90±6 94 1000 copper 8.3 1500 zinc 185 2800 table 2 comparison of the content of heavy metals found in the sludge from santana wastewater treatment plant in varginha, and the limits established by the 2006 conama resolutions 375 and 380. *average obtained from the six samples collected from the drying tanks. ph p s ca2+ mga+ k n mo ts vs is wetness mg dm-3 mmol c dm-3 % g dm-3 % 6.4 347 713 216.5 45 19.48 3.4 262.33 32.36 21.90 10.46 67.63 table 3 agronomic characteristics of sewage sludge. ts: total solids; vs: volatile solids; is: inorganic solids. 42 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 application of sludge also improves soil sorption complex in relation to k, ca, mg, and na, thus increasing the sb of soils, especially when the residue is treated with limestone (ferrer et al., 2011). from the control to the treatment with the highest concentration of sludge, ca increased linearly from 260.70 to 484.03 mmol c dm-3 (figure 2a), and k from 1.41 to 4.42 mmol c dm-3. similarly, mg improved from 10.75 to 17.5 mmol c dm-3 (figure 2c) and the sb from 275.83 to 499.48 mmol c dm-3. such results are in agreement with those obtained by ricci et al. (2010), who observed the growth of k, ca, and mg content after application of up to 80 t ha-1of the sewage sludge compound. the increase in content of those nutrients in the soil was continuous provided that the proportion of applied sludge was increased, which also resulted in the elevation of the sb. as far as fertility is concerned, the evaluated sludge presented high p content (347.5 mmol c dm-3) (figure 2e). from the macronutrients required in larger quantities (n, p and k), p is the one that is requested in smallest quantities by plants, but it is the most used nutrient in fertilization in brazil (raij, 1991). this happens because plants do not absorb more than 10% of the applied p since acid tropical soils, rich in fe and al, retain p firmly in the soil (malavolta, 1989; santos et al., 2008). another point that must be considered is the scarcity of phosphate reserves to be feasibly explored in order to produce fertilizers. at current consumption rate, it is estimated that phosphate reserves are large enough for only 50 or 100 years of exploration (cordell et al., 2009). this fact makes the study of new sources of p for agriculture necessary. variation in p content in response to the application of sludge was from 9.58 to 77.68 mg dm-3, illustrating quadratic behavior (figure 2e), which shows the high sludge potential in supplying this nutrient to plants. the level of s in the soil also changed from 20.5 to 999 mg dm-3 by increasing sludge dosage (figure 2f). this is due to the 713 mg dm-3 content of s in the residue (table 3). according to rheinheimer et al. (2005), soils with low om content may present low s availability and limit plant development. considering that the brazilian soil, in general, presents low om content, the addition of residues with high organic content as sewage sludge may also be important to supply s to plants. the origin of s in sewage sludge is attributed to the decomposition of proteins from human feces, to the presence of surfactants, and to s derived from the burning of fossil fuels (sígolo & pinheiro, 2010). significant differences were observed among treatments and in the physical characteristics of apparent density and porosity of the soil. the results are in agreement with those of aggelides & londra (2000), for whom the application of sewage sludge supplies om, which improves the particle aggregation condition, and, in turn, decreases density and increases soil porosity. figure 1 effect of the application of different sewage sludge dosages on soil cec (a) and on organic matter (b). y=1.2225x + 283.5 r²=0.9636 y=-0.0003x2 + 0.2812x + 6.75 r²=0.9373 ce c (m m ol c d m -3 ) o rg an ic m att er (g d m -3 ) 0 050 100 100 200150 200 0 0 100 10 20 30 40 50 200 300 400 500 600 a b 43 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 figure 2 effect of the application of different sewage sludge dosages on ca, k, mg, p, s content and on the soil of sum of bases. 0 50 100 150 200 0 50 100 150 200 0 0 1 2 3 4 5 100 200 300 400 500 600 po ta ss iu m (m m ol c d m -3 ) ca lc iu m (m m ol c d m -3 ) y=0.000076x2 + 0.003x + 1.405 r²=0.9925 0 0 5 10 15 20 50 100 150 200 0 50 100 150 200 0 100 200 300 400 500 600 m ag ne si um (m m ol c d m -3 ) su m o f b as es (m m ol c d m -3 ) y=0.0003x2 0.0225x + 10.525 r²=0.9719 y=1.2425x + 275.83 r²=0.941 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1200 1000 800 600 400 200 0 0500 100 150 200 50 100 150 200 ph os ph or us (m g dm -3 ) su lfu r (m g dm -3 ) y=0.0008x2 + 0.2408x + 9.575 r²=0.9948 y=-0.0167x2 + 8.3273x + 31.138 r²=0.9957 a c e f b d 44 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 setembro de 2015 nº 37 in accordance with the regression equations, the decrease in density and the increase in porosity occurred linearly by making the dosage of applied sludge higher, which varied from 1.38 to 1.06 g cm-3 and 42.38 to 63.73%, respectively (figures 3a and 3b). the lowest density and highest porosity values provide the expectation of an increase in water infiltration in soil, and, consequently, less surface draining, which decreases erosion and offers more favorable conditions for the development of plants. figure 3 effect of the application of different sewage sludge dosages on apparent density (a) and total porosity (b) of the soil. 0 0.00 0.20 0 10 20 30 40 50 60 70 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 50 100 150 200 0 50 100 150 200 y=-0.0019x + 1.353 r²=0.9319 y=0.1187x + 42.375 r²=0.9891 a pp ar en t d en si ty (g c m -3 ) to ta l p or os ity (% ) references aggelides, s. m.; 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(2003) observa, há um grande número de empresários que já se conscientizaram dessa nova realidade, visto que a maioria das organizações pesquisada está praticando ações sociais que as credenciem a serem chamadas de empresas “socialmente responsáveis”. de acordo com alves (2003), a rse se torna um fenômeno resultante de um conjunto de fatores que podem ser agrupados em algumas dimensões: ideológica, econômico empresarial, a gestão da empresa, ordenamento institucional da sociedade e os valores sociais do homem por meio da moral e da ética. um dos temas mais difundidos que abrange a relação entre o marketing e as ações sociais é o de marketing social. possuindo significados diferentes, por vezes contraditórios, o assunto não é exatamente novo, já que há muitos anos empresários e empresas praticam ações na área social, doando recursos a entidades filantrópicas ou constituindo organizações para atuar no social (alday e pinochet, 2003, 2004). a novidade está na evolução de uma concepção baseada na caridade e no altruísmo para a associação entre filantropia e estratégia (smith, 1994). é nessa temática que o presente artigo se insere. ele procura contribuir para o melhor entendimento da importância da implementação dos programas de rse e do conceito de marketing para causas sociais como uma possibilidade para alcançar a vantagem competitiva na empresa o boticário. o principal foco da empresa em rse é a preservação da natureza e o meio ambiente. ela também possui outros programas de responsabilidade social em andamento, mas, embora muito importantes para a organização, não têm relação com o foco principal da empresa e, dessa forma, tornam-se um pouco restritos em termos de desenvolvimento e divulgação. o artigo objetiva investigar a percepção dos colaboradores em relação aos programas de responsabilidade social e o marketing social presente na corporação. para isso, a pesquisa tenta responder a quatro questões, a saber: (1) qual é o composto de marketing social aplicado pela empresa e que grupos de colaboradores estão envolvidos nessa percepção; (2) de que forma as estratégias e os programas de responsabilidade social da organização em análise se aderem ao marketing social; (3) como é compreendido o marketing social utilizado junto ao público interno da organização e aos franqueados, em relação aos programas sociais; e, (4) compreender se a estratégia de marketing social pode ser um ferramental de vantagem competitiva para a empresa neste estudo de caso. referencial teórico um panorama histórico pode ser considerada como marco para o debate na academia a publicação social responsabilities of the businessman, de howard r. bowen, em 1953 (carroll, 1979). contudo, o debate se intensificou apenas a partir dos anos 1970, cujos trabalhos de narver (1971), davis (1973), e de hay e gray (1974) podem ser considerados como significativos. no início de 1970 questões como os problemas com o meio ambiente – principalmente a respeito da poluição –, o aumento da sensibilidade dos acionistas e dos consumidores em relação às ações empresariais, o questionamento sobre o papel das empresas na guerra do vietnã – que forneciam materiais e produtos para armamentos e lucravam consideravelmente à custa de mortes de pessoas –, foram fatores externos importantes para que a academia começasse a refletir sobre e relação entre as empresas e a sociedade. parece ser justamente nessa fronteira que a rse se inclui, se considerar em termos mais amplos. ainda no início de 1970 o economista milton friedman (1970) questionou a rse ao afirmar que a responsabilidade das empresas não deve ser mais do que gerar lucros, porque dessa forma, cumpre com a sua função “natural”: distribuir riqueza entre os acionistas de modo que possam futuramente fazer mais investimentos e, com isso, oferecer mais empregos, pagar um volume maior de impostos para o estado, e fornecer mais produtos para os consumidores. ou seja, a dimensão a qual friedman se refere é a estritamente econômica. assim, é colocada em cheque a rse ao emergir a idéia que ela é apenas uma retórica. contudo, davis (1973) enriquece o debate ao propor que a rse é algo que surge depois que cessa a lei, algo que vai além da responsabilidade econômica, legal e técnica. em sua definição clássica, a rsc é entendida como “consideração da empresa em responder a questões além das exigências econômicas, dezembro 2007 31 técnicas e legais da empresa [...] a fim de realizar benefícios sociais paralelamente com os ganhos econômicos tradicionais que a empresa procura” (davis, 1973, p. 312). em meados da década de 1970 surge o debate acerca da necessidade de se medir o desempenho da empresa numa relação causal com a rse. em outras palavras, começou a se buscar uma razão para a rse existir, utilizandose do desempenho financeiro como uma justificativa. esses estudos podem ser classificados em duas visões. na primeira, empresas socialmente conscientes possuem habilidades superiores que as demais, no sentido tradicional de performance financeira. representante dessa visão é o trabalho de moskwitz (1972), que tentou provar empiricamente essa hipótese. na segunda, uma visão contraditória à primeira, afirma que a rsc seria uma desvantagem competitiva por adicionar despesas, tal visão foi defendida por vance (1975), que em seus estudos encontrou uma correlação negativa entre a posição da empresa no rank e o valor da ação no ano de 1974. no embate moskowitz versus vance há dois pressupostos importantes: que existe relação (positiva ou negativa) entre rse e desempenho financeiro, e que isso influi na decisão dos investidores. tais pressupostos foram questionados por vários autores, entre eles alexander e buhholz (1978), abbot e monsen (1979), cochran e wood (1984), aupperle, carrol e hatfield (1985), que em suas pesquisas não conseguiram concluir se realmente existe tal relação. não há como afirmar, levando-se em conta essas pesquisas empíricas, que a rse influi no desempenho financeiro da empresa. o segundo pressuposto é questionado por fogler e nut (1975), ao indicar que, em geral, os investidores ainda não se sensibilizam – ao avaliar uma empresa – com suas ações sociais. em seus estudos, cujo objetivo foi pesquisar empiricamente a avaliação dos investidores de empresas (produtoras de papel) após divulgação de suas tendências poluidoras (analisar o impacto da publicidade indesejada), concluíram que é necessária uma mudança institucional. afirmam que enquanto não houver uma maioria de investidores socialmente conscientes não haverá mudança, porque a pequena parte de investidores socialmente conscientes vende para os investidores tradicionais, ou seja, as ações passam de mão em mão. o sentido inverso – venda do investidor tradicional para o socialmente consciente – se daria apenas se obedecesse aos critérios da responsabilidade social. mas como o universo dos investidores sociais é pequeno, esse impacto é insignificante. concluem dizendo que, embora possa acontecer que um dia os investidores sejam socialmente conscientes, tal evento não está em curso no momento (isso em 1975). resumidamente, pode ser que as vantagens ou benefícios intangíveis da responsabilidade social corporativa se inclinam a uma investigação científica quase impossível de ser resolvido. talvez essa questão – se há ou não uma relação entre a rse e a lucratividade – dificilmente será totalmente solucionada. o teor do debate na década de 1980 seguirá a da década anterior, sendo, contudo influenciado fortemente pelo construto de carroll (1979). esse trabalho tentou construir uma ponte entre duas linhas principais de rse. na primeira, empresas são obrigadas somente a maximizar os lucros dentro da lei e num mínimo limite ético; na segunda, aqueles que sugerem um alcance mais abrangente de obrigações com a sociedade. essa ponte sugere um modelo de desempenho social baseado em 3 aspectos distintos: a) definição básica: a responsabilidade social das empresas inclui as expectativas econômicas, legais, éticas e filantrópicas, que a sociedade tem das organizações num dado momento histórico; b) questões sociais envolvidas: identificar as questões sociais ou áreastópico em que estas responsabilidades estarão vinculadas; c) filosofia da prontidão [responsiveness]: o terceiro aspecto do modelo remete à filosofia, método, ou estratégia por trás das respostas administrativas da empresa a questões sociais e de responsabilidade social. a prontidão social pode ser entendida como um continuum que vai da não-resposta [no response, do nothing] à resposta pró-ativa [do much]. no final dos anos de 1980 e ao longo de 1990 novos temas se tornam relevantes, acrescentado ao debate da rse a preocupação com a qualidade das relações com os stakeholders, como em o’neill, saunders e mccarthy (1989), teoh e shiu (1990), e berman et al. (1999), o tema da diversidade, como em cox e blake (1991) e wright (1995), e a ênfase na proteção do meioambiente, como em klassen e whybark (1999) e christmann (2000) contudo, um gerador para a ambigüidade do debate ainda é a falta de consenso do que realmente signifique rse. nesse período, o trabalho de wood (1991) foi considerado como um marco para os estudos de rse por tentar desfazer essa incerteza. ela afirma que apesar das várias contribuições, as definições não são satisfatórias e não há ainda algo como uma teoria do desempenho social corporativo. a construção do conceito é importante para que o tema se transforme em algo hard e não soft, como vem sendo revista brasileira de ciências ambientais – número 832 tratado. também pode fornecer uma estrutura coerente para o campo dos negócios e sociedade, integrando os avanços conceituais que foram feitos e permitir aos acadêmicos situar trabalhos dentro de um modelo amplo de relações negócios-sociedade. afirma que identificar categorias não é o mesmo que articular princípios (é o que wood busca). diz que princípio expressa algo fundamental que as pessoas acreditam ser verdadeiro, ou é um valor básico que motivam as pessoas a agirem. categoria mostra como distinguir entre diferentes tipos de fenômeno, mas não representam motivações ou verdades fundamentais. é neste ponto que a autora critica o trabalho de carroll (1979). wood afirma que as categorias de carroll (responsabilidade econômica, legal, ética e filantrópica) podem ser vistas como um conjunto de princípios ordenados nos seus respectivos domínios, mas não são os princípios em si. acrescenta-se que idéia básica da rse defendida por wood é que a sociedade e os negócios estejam entrelaçados, mais do que serem considerados como entidades distintas. o que se pode perceber ao longo dessas décadas é que a preocupação em estabelecer uma relação entre a rse e o desempenho empresarial por meio da medição do desempenho financeiro vai, aos poucos, deixando de ser importante, e é fortalecida a idéia de focar as ações e as medições de eficácia nas próprias ações sociais. a impossibilidade de estabelecer uma relação causal entre rse e lucratividade, constatada nas pesquisas, faz com que as ações sociais deixem de ser um mero meio – para atingir a meta da otimização do lucro –, para se tornar um fim, que deve ser eficiente em seus propósitos sociais e que, para isso, é preciso se fazer avaliações quantitativas e qualitativas. responsabilidade social e a sua relação com o marketing social para fins desse trabalho, considera-se a rse como uma forma de gestão empresarial que envolve a ética em todas as atitudes. significa fazer todas as atividades da empresa e promover todas as relações – com seus funcionários, fornecedores, clientes, com o mercado, o governo, com o meio ambiente e com a comunidade – de uma forma socialmente responsável (alves, 2003). a responsabilidade social de uma empresa pode ser totalmente compatível com o conceito de marketing. a compatibilidade depende de duas coisas: quão amplamente uma empresa percebe seus objetivos de marketing e quanto tempo ela pretende esperar para atingir seus objetivos. uma empresa que estende suficientemente as dimensões de tempo e de abrangência dos seus objetivos de marketing para atender suas responsabilidades sociais está praticando o que se tornou conhecido como conceito de marketing de responsabilidade social (etzel et al., 2001). kotler (1998) chama a atenção para o fato de que as empresas devem avaliar constantemente se estão praticando marketing de forma ética e socialmente responsável. sugere uma reflexão sobre técnicas de vendas que invadem a privacidade das pessoas, técnicas de pressão para forçar as pessoas a comprar e a aceleração da obsolescência de bens. nesse sentido entende-se por marketing de causa como o marketing destinado a criar apoio para idéias e questões ou a levar as pessoas a mudar comportamentos socialmente indesejáveis (churchill e peter, 2000). a partir dos anos 1980 algumas empresas passaram a descobrir que com as mesmas ferramentas de marketing utilizadas para aumentar vendas poderiam também promover um serviço público e, ainda mais, que os dois objetivos poderiam ser complementares (eisman, 1992) surgindo, assim, o chamado marketing relacionado a uma causa. numa outra interpretação, schiavo (1999) defende que marketing social é a gestão estratégica do processo de mudança social a partir da adoção de novos comportamentos, atitudes e práticas, nos âmbitos individual e coletivo, orientadas por preceito ético, fundamentadas nos direitos humanos e na equidade social. essa concepção enfatiza a questão de mudança de comportamento como uma estratégia de transformação social. no brasil, porém, o termo marketing social está sendo utilizado, especialmente pela mídia, para designar atuação empresarial no campo social com o objetivo de obter diferenciais competitivos, sem que essas ações tenham o objetivo de influenciar um comportamento coletivo. marketing social como estratégia de mudanças de comportamentos e atitudes é possível identificar diferentes tipos de estratégias de marketing relacionado a uma causa, que pode acontecer por meio da destinação de um percentual sobre as vendas de certo produto, da distribuição conjunta de produtos ou informações sobre determinada questão, ou do licenciamento de uma marca ou logotipo para alguma empresa comercializar (andreasen, 1996). na visão de varadorajan e menon (1988), marketing relacionado a causas sociais é um programa que procura alcançar dois objetivos: melhorar a performance organizacional e colaborar com causas sociais. não é uma promoção de vendas, pois os consumidores não recebem nenhum tipo de incentivo financeiro (cupons, dezembro 2007 33 bônus) para adquirirem produtos ou serviços de dada organização. também não é filantropia, pois os recursos são regularmente doados em um orçamento à parte, não estando condicionados às vendas. os conceitos de marketing social são extremamente versáteis e suas técnicas podem ser utilizadas de diferentes maneiras, por exemplo: criar novos programas sociais. a maioria das referências considera o marketing social como a estratégia de mudança de comportamentos e atitudes, que pode ser usada por qualquer tipo de organização podendo atingir um impacto público mais amplo. no setor privado, as pressões competitivas do mercado impulsionam a organização a pensar estrategicamente para poder sobreviver. alianças corporativas por meio do marketing social para drumwright, cunningham e berger (2000), existe uma forma de alianças sociais ou parcerias entre organizações com e sem fins lucrativos, distinguindo-as das alianças estratégicas entre organizações com fins apenas lucrativos. é o que pode ser chamado de alianças de marketing, que é um acordo formal ou informal entre organizações ou membros de uma corporação em que cada um busca, por meio de atividades de marketing, ganhos que não seriam possíveis a cada uma delas sem essa aliança. uma dessas alianças que se aplica para o nosso estudo de caso é o chamado acordo de franquia, onde uma empresa se alia a um investidor para desenvolver e abrir lojas em uma área previamente determinada (varadarajan e cunningham, 1995; bucklin e sengupta, 1993; lei e slocum, 1992; lorange, roos e bronn, 1992; andreasen, 2002). alguns autores dividem os objetivos das alianças em duas categorias: operacionais e estratégicas. as alianças operacionais envolvem as parcerias projetadas para tornar as transações comerciais mais eficientes, e as estratégicas que oferecem aos parceiros, vantagens competitivas potenciais que não estão disponíveis para os concorrentes (speckman et al., 1996), sendo que algumas alianças podem ter tanto objetivos estratégicos quanto operacionais. para as corporações, são citadas quatro vantagens típicas para se engajar em alianças sociais: a) realça a imagem da corporação; b) aumenta o envolvimento dos funcionários; c) fortalece os laços com os clientes; e d) aumenta a eficiência dos programas de doação (alperson, 1994). pela perspectiva de quem faz o marketing social é possível uma ampla gama de benefícios, a saber: um acréscimo no ingresso de recursos voltados para a missão da organização, incluindo capital de investimento e ajuda voluntária; um acréscimo na exposição promocional, principalmente por meio de publicidade, relações públicas e eventos especiais; um acréscimo no conhecimento e no crescimento da sofisticação no gerenciamento (andreasen e drumwright, 2002). no entanto, nas alianças sociais de marketing é muito comum que as partes tenham diferenças significativas em relação a tamanho, especialidade, objetivos e medida de desempenho, e cultura (andreasen, 2002). existem controvérsias na literatura sobre se as diferenças culturais entre organizações afetam o sucesso das alianças. em um estudo realizado com 98 parcerias comerciais, saxton (1997) concluiu que alianças são ações econômicas embutidas em uma estrutura social, a qual pode afetar os resultados (veja também granovetter, 1985; hill, 1990 e nooteboom, 1992). entretanto, a análise quantitativa de saxton concluiu que as similaridades entre parceiros com respeito a características organizacionais específicas, incluindo recursos culturais e humanos, se relacionaram negativamente aos resultados da aliança, concluindo que o desempenho das alianças era relacionado à reputação do parceiro, tomada de decisões compartilhada, similaridades entre os parceiros em relação aos processos estratégico e organizacional. o autor também indica que a confiança é um fator muito importante, pois afeta os resultados da aliança. entretanto, osborn e hagedoorn (1997) sugerem que existe um reconhecimento crescente de que os patrocinadores podem ter expectativas incompatíveis para uma dada aliança. isso pode ter efeitos importantes na confiança e, assim, sabotar um acordo potencialmente satisfatório. padrões comportamentais na prática de responsabilidade social uma contrapartida atual à tese de friedman (como exposto anteriormente) é a posição advogada por donaldson e dunfee (1995) e por quinn e jones (1995), que afirmam que as corporações são responsáveis por múltiplos stakeholders, dos quais um dos mais proeminentes é a sociedade. o fato de que a sociedade permite à corporação existir implica um contrato social que impões obrigações à corporação ao considerar os interesses da sociedade em suas ações. outros autores assumem uma abordagem diferente, mais empírica. weeden (1998) entre outros tem assegurado que as alianças sociais são apenas bons negócios, ou seja, o investimento social sistemático pode ter resultados diretos, recompensas positivas revista brasileira de ciências ambientais – número 834 para a corporação. drumwright, cunningham e berger (2000), acham que as alianças sociais podem resultar em acréscimos ao capital financeiro, humano e social. uma questão de importância para a sociedade é se o envolvimento das corporações no marketing social tem o efeito de desviar a atenção do setor sem fins lucrativos da gama de problemas que a sociedade estabeleceu como sendo os objetivos de ação de tais organizações. o que se questiona é se a sociedade estará mais bem servida se as empresas se restringirem a ver suas responsabilidades sociais como a criação de empregos e a geração de lucros para os acionistas. drumwright e murphy (2000) argumentam que as alianças sociais e outras formas de marketing social das corporações podem resultar em benefícios irrecusáveis não apenas para as empresas, mas também para os organismos sem fins lucrativos. dentro de uma aliança social específica, os comportamentos aparecem dentre três tipos de insatisfação: a) insatisfação com os efeitos ou resultados; b) insatisfação com os procedimentos ou processos, e c) insatisfação com o comportamento do parceiro. as partes podem se sentir feridas se acreditarem que a outra parte falhou em atingir um ou mais dos seguintes padrões de comportamento: honestidade, imparcialidade, justiça, confiança, compromisso e responsabilidade (gundlach e murphy, 1993). procedimentos metodológicos o delineamento de pesquisa utilizado neste trabalho é o estudo de caso. o método é considerado um tipo de análise qualitativa que busca respostas para as questões que permitem enfocar diretamente o tópico da pesquisa inserido num determinado contexto (goode e hatt, 1969). os dados foram obtidos no período de julho a dezembro de 2004 a partir de quatro fontes. a primeira foi a fonte documental, sendo considerados documentos fornecidos pela empresa, tais como o planejamento estratégico, material de divulgação interna e externa, planos de ação dos diferentes projetos de responsabilidade social. a segunda foram os registros de arquivos, nos quais foram consultados alguns registros de arquivos históricos da empresa, disponibilizados para uma melhor compreensão do pesquisador, principalmente aspectos internos da organização que representam um valioso patrimônio para a empresa, além de arquivos disponíveis ao público em geral, em material publicitário e sites da internet. a terceira fonte foram entrevistas do tipo focal (merton et al., 1990) e entrevistas que foram conduzidas de forma espontâneas e que assumiram caráter de uma conversa informal. a quarta foi a observação direta dos colaboradores. para a entrevista e a observação, a amostra intencional foi composta da seguinte forma: oito entrevistados do grupo do núcleo técnico-operacional, 10 entrevistados do grupo da linha intermediária, três entrevistados do grupo da cúpula estratégica, e cinco entrevistados do grupo dos franqueados. o método de análise utilizado de estudo de caso foi de acordo com einsenhardt (1989), que considera quatro técnicas analíticas dominantes: adequação ao padrão, construção da explanação, análise de séries temporais e modelos lógicos de programa. a organização escolhida para a pesquisa foi a empresa o boticário, por se tratar de uma referência nacional na implementação de programas de marketing social, bem como uma referência nacional e internacional no processo de comercialização de produtos por meio do sistema de franquias. estrutura da corporação e grupos organizacionais seguindo o modelo de mintzberg (1995), foi identificado que a organização em estudo possui uma estrutura simples, em que o principal mecanismo de coordenação é a supervisão direta, a parte-chave da organização é a cúpula estratégica, os principais parâmetros de delineamento organizacional são a centralização e um modelo de estrutura orgânica (morgan, 1996). a coordenação é efetuada em grande parte pela supervisão direta. especificamente, o poder sobre todas as decisões estratégicas tende a ser centralizado no principal executivo. a partir dessa caracterização estrutural, são apresentados a seguir os quatro grupos selecionados que melhor representam a corporação e que servirão para a análise. o primeiro grupo é o núcleo técnico-operacional, que engloba os técnicos que perfazem o trabalho básico relacionado diretamente com a produção de bens, no caso, na produção de perfumes e cosméticos, tais como farmacêuticos, bioquímicos, técnicos de produção, encarregados de embalagens e empacotamento, encarregados da distribuição, entre outros, e técnicos administrativos que realizam trabalhos padronizados em escritórios. o segundo grupo é a linha intermediária, que é representado pela cadeia de gerentes com autoridade formal, tais como gerentes e supervisores de produção, gerentes e supervisores de qualidade, gerentes e supervisores de distribuição, gerentes e dezembro 2007 35 supervisores comerciais, gerentes e supervisores de promoções e eventos, gerentes e supervisores da linha de franqueados, gerentes administrativos e financeiros, entre outros. essa cadeia vai desde os gerentes de mais alto nível até os supervisores de fábrica. o terceiro grupo é a cúpula estratégica, que engloba as pessoas em cargos com total responsabilidade na organização, tais como os diretores e gerentes executivos. neste grupo também estão inclusos todos aqueles que dão suporte direto para os administradores da cúpula, como as secretárias diretas e assistentes administrativos. esta cúpula estratégica é encarregada de assegurar que a organização cumpra sua missão de maneira eficaz e, também, de satisfazer as exigências de quem exerça poder na organização. o quarto grupo são os franqueados, caracterizados por representar entre os colaboradores da organização toda a rede de distribuição da empresa, atuando como intermediários junto aos consumidores, correspondendo a mais de dois mil pontos de distribuição no brasil. eles realizam as atividades de vendas e comercialização dos produtos da empresa com os diferentes públicosalvos, bem como a representação comercial e social nas comunidades onde eles atuam. categorias de análise conforme gunglach e murphy (1993) existem padrões de comportamentos que podem representar aspectos importantes na análise de dados, bem como na representatividade e legitimidade desses comportamentos. esses comportamentos, sugeridos por esses autores, podem servir de apoio para a análise qualitativa dos dados encontrados no presente estudo de caso, servindo de parâmetros para análise dos grupos escolhidos para a pesquisa. foram consideradas as categorias responsabilidade, compromisso, confiança, imparcialidade e honestidade (andreasen, 2002): • responsabilidade: neste contexto, trata-se de uma aliança da organização com o público interno, em que os chamados colaboradores de maneira geral demonstram a sua responsabilidade em relação aos programas de responsabilidade social. assumir a participação nos programas sociais da empresa pressupõe a mesma responsabilidade do trabalho formal; • compromisso: para este estudo de caso são analisados o compromisso da organização com os colaboradores e o compromisso dos próprios colaboradores em relação aos programas sociais, evitando assumir compromissos fixos que possam ser difíceis de cumprir, como, por exemplo, se comprometer em mais de um programa social sem avaliar o tempo de dedicação; • confiança: neste estudo, a parceria permanente entre organização e colaboradores está baseada no sucesso dos programas de responsabilidade social como requisito do sucesso empresarial, confiando no sucesso do programa em que está participando, mantendo sempre o entusiasmo e otimismo necessário; • imparcialidade: uma preocupação para muitos dos que trabalham com marketing social é se a extensão e o caráter dos esforços de ambas as partes são apropriados e eqüitativos. é fundamental a parceria entre a organização e os colaboradores, mesmo em situações críticas, em que o colaborador é chamado muitas vezes a manter sempre o sentido crítico e imparcial no desenvolvimento das atividades iniciadas para o andamento e sucesso dos programas de responsabilidade social; • honestidade: no presente estudo de caso, quando a parceria acontece entre a organização que patrocina os programas de responsabilidade social, e os colaboradores que, de alguma forma estão mais ou menos envolvidos nos programas sociais, é fundamental para a manutenção do marketing social trabalhar de forma honesta nos programas sociais, fazendo com que eles tenham êxito para a organização e para seus beneficiários. análise e discussão dos dados independentemente do resultado anual, a companhia destina ao investimento social privado 1% da receita líquida do exercício. os recursos são aplicados em diversos programas, projetos e ações da fundação o boticário de proteção à natureza e em programas desenvolvidos na comunidade local e na corporação, destinados à saúde, educação, bemestar, cultura e lazer. o investimento social privado é o uso planejado, monitorado e voluntário de recursos privados em projetos de interesse público, que têm por objetivo a transformação de determinada realidade social. as ações de investimento social com foco na proteção e conservação ambiental são implementadas pela fundação o boticário de proteção à natureza. entre seus principais programas destacam-se: política de responsabilidade social, global compact, projeto crescer, essência da vida, viver mais natural, doação para fundo dos direitos da criança, estação natureza, cadernos reciclados, meio ambiente, revista brasileira de ciências ambientais – número 836 apoio internacional, programa de educação e mobilização, constatou-se também a grande importância e prestígio que alguns programas sociais assumiram na empresa e, principalmente, entre seus colaboradores. certamente nem todos esses programas gozam do mesmo prestígio e do glamour que significa atuar naqueles que mais representam a filosofia da empresa. observou-se que o foco é a preservação da natureza e o respeito pelo meio ambiente, assim as ações nesse sentido adquirem uma importância maior no direcionamento das ações empresariais e a sua associação com a imagem da companhia. a pesquisa revelou também a necessidade de uma maior integração em torno de alguns programas direcionados para outros focos de atenção, mas com grande importância futura para a empresa, apenas evitando a dispersão de esforços e de recursos. foram detectadas críticas na pesquisa no sentido que a empresa deveria ser mais arrojada, expandir mais esses programas e não ficar apenas no raio de ação da própria comunidade próxima à sua sede principal. talvez o entendimento de ações sociais não chegue por igual a todas as pessoas, que de fato podem ter um grau de percepção diferenciado em relação a esta ou aquela ação empresarial. análise dos grupos organizacionais de acordo com o grupo do núcleo técnico-operacional, os programas de responsabilidade social podem estar associados ao desenvolvimento profissional e pessoal na organização, destacando-se o programa fábrica de talentos. esse programa oferece oportunidades para efetivação de emprego na empresa, pontos que foram verificados de maneira geral nesse grupo, e considera que os tornam mais responsáveis nas suas atividades na organização e também as suas percepções sobre as práticas dos programas sociais. esse compromisso está diretamente relacionado com a intenção de continuar trabalhando na organização, como fazem parte deste grupo pessoas que estão na base da pirâmide, a necessidade do trabalho acabam atingindo maior afetividade com a organização, e dessa forma, consideram para muitos a sua segunda casa. consideram que esse comprometimento com a organização poderá recompensálos futuramente com maiores benefícios, além dos benefícios já oferecidos pelos programas de responsabilidade social. um dos programas considerado por esse grupo que representa de certa forma um comprometimento com a organização é o programa de desenvolvimento para as crianças. nesse programa os pais que pertencem a este grupo técnico-operacional podem deixar as crianças durante o período de trabalho e a empresa se responsabiliza pelos cuidados com seus filhos desenvolvendo aspectos emocionais, motores e cognitivos das crianças, preparando-as para a alfabetização. o otimismo exagerado pode ser relacionado à confiança que eles depositam no que eles chamaram nas entrevistas de “investimento social”, algo que poderia beneficiá-los no crescimento profissional, na estabilidade e segurança de emprego, e também as práticas da responsabilidade social poderiam indicar um tipo de canal para captar novos talentos, dado o voluntarismo a que esses indivíduos se submetem. este grupo chegou inclusive a sugerir outros programas que poderiam ser implementados pela empresa, tais como um programa específico para a terceira idade (contribuindo com maiores benefícios para pais, dependentes ou parentes de colaboradores e pessoas idosas da comunidade) e um amplo programa de voluntariado. outro programa cuja divulgação foi considerada importante é o de “gestão à vista” para que os colaboradores soubessem mais o que está acontecendo na gestão da empresa e como as atividades administrativas estariam sendo encaminhadas. assim, existiria maior transparência nas atividades administrativas de todos os colaboradores, já que o programa existe e somente faltaria uma maior divulgação por parte da cúpula estratégica. a imparcialidade em relação de qual é o principal programa de responsabilidade social (a fundação) foi predominante neste grupo. eles consideram que os programas sociais são uma extensão das estratégias que a empresa está adotando, não conseguem separar o que é negócio e o que é responsabilidade social, acreditam que ambos os conceitos estão atrelados. em outra entrevista, percebeu-se a intenção do colaborador de que a fundação fosse doada ou para a administração dos próprios funcionários da organização ou para alguma organização sem fins lucrativos desvinculada da indústria. esta proposta parece indicar que apesar de alguns funcionários considerarem que os programas de responsabilidade social estejam com um foco bem definido em auxiliar à corporação e até mesmo expandir para a comunidade – promessa mantida pela cúpula estratégica em outras entrevistas –, existe certo receio, ou até mesmo certa desconfiança de alguns membros deste grupo em relação à administração dos programas sociais pela indústria. o grupo da linha intermediária possui poder de sugerir prioridade dos recursos disponíveis, não tendo poder de utilização desses recursos disponíveis dezembro 2007 37 de forma diferente. observa-se que alguns integrantes deste grupo repetem respostas orientadas a ficar bem junto aos superiores, ou ainda, a repetir frases feitas, o que demonstra uma postura induzida, em relação aos programas de responsabilidade social, não tendo uma opinião muito autêntica e isenta. apesar do processo induzido verificado anteriormente, um ponto de relevância que deve ser ressaltado é a necessidade de implantação de programas de responsabilidade social a partir de novos meios tecnológicos de elearning (ensino a distância) na corporação. estes sistemas, segundo este grupo, poderiam beneficiar muitos dos colaboradores, porque com a adoção desta nova tecnologia, muitos cursos de ensino a distância poderiam ser usufruídos sem a necessidade de custos em deslocamentos e perdas de tempo. a cultura local também foi considerada como um sinal de comprometimento, dado que apresenta ser uma organização em aprendizagem, que está compartilhando valores e crenças com seus funcionários, onde se comprometem de modo espontâneo a disseminar os seus valores e crenças para outros funcionários da empresa, criando assim, a cultura da empresa. a prática destes programas sociais serviria de certo modo como um “laboratório” para a revisão do processo produtivo na organização, onde se obteriam melhores resultados. assim, a prática de responsabilidade social, para esse grupo, poderia ser o caminho para a preservação de profissionais mais capacitados e ao mesmo tempo mais íntegros de confiança na organização. neste grupo constatou-se uma preocupação em relação de como é utilizado o 1% da receita líquida que é investido em programas de responsabilidade social, considerando que a empresa deveria tornar presente o balanço social para toda a corporação. também consideram que ter os programas de responsabilidade social na corporação não é mais um “diferencial estratégico” e, sim, algo que já aponta para poder de sobrevivência da organização. em algumas entrevistas esse mesmo grupo põe em dúvida até que ponto os colaboradores de maneira geral, principalmente o grupo técnicooperacional, estaria disposto em participar como voluntário em programas sociais. entretanto, apesar da presença dessa desconfiança eles consideram que como estão acima hierarquicamente podem utilizar a força da gerência média para conseguir seus objetivos. parece haver pouca objetividade, em alguns casos, mas também sugestões estratégicas de longo prazo, muito úteis para a continuidade dos programas de responsabilidade social. mais uma vez vale lembrar a importância deste grupo em relação ao sucesso dos programas de responsabilidade social na empresa. as respostas apresentadas pelo grupo da cúpula estratégica são relevantes por se tratar do grupo que detém o poder na organização, o grupo que estabelece as estratégias, enfim, o grupo que toma as principais decisões e diretrizes da organização às vezes com percepções muito particulares como se a empresa fosse de apenas uma pessoa, e com pouca preocupação pelo público interno (colaboradores e parceiros). outro ponto importante levantado por este grupo é a transmissão de culpa para os colaboradores de forma geral na empresa, considerando que existem poucas pessoas atuando, que não existe comprometimento, que ainda há pouca conscientização e pouco voluntariado. consideram que a prática de programas de responsabilidade social está associada à eficiência na gestão podendo atingir diferentes níveis hierárquicos na corporação e assim, essas práticas seriam incorporadas pelos envolvidos, o que levaria inclusive a uma maior motivação no trabalho, bem como, maior produtividade nas funções exercidas. verifica-se uma intenção em atingir mais as comunidades representadas pelos clientes finais, embora eles acreditem que todos os colaboradores estejam usufruindo os benefícios dos programas de responsabilidade social. um ponto considerado favorável pelo grupo da cúpula estratégica foi a diminuição da rotatividade de pessoal. essa prática, já observada anteriormente em outros grupos, considera que os profissionais envolvidos nos programas de responsabilidade social estão se esforçando mais no trabalho e atingindo melhores resultados, diminuindo assim a substituição de pessoal e mantendo as pessoas nos cargos por mais tempo. outras respostas contêm críticas construtivas ao manifestar que deverá haver uma maior conscientização em longo prazo e uma otimização em cima do conhecimento, onde um maior número de pessoas estaria informado dos programas de responsabilidade social. assim, percebe-se que a imparcialidade fica um pouco comprometida neste grupo, talvez pela sua posição hierárquica na empresa ou pela visão de longo prazo que os integrantes da cúpula estratégica devem ter a respeito do sucesso dos programas de responsabilidade social na empresa. prevalece uma colocação crítica, no sentido de reconhecer que essa enorme força de distribuição dos produtos da empresa, por meio dos franqueados, mantém ainda esse importante grupo sem a participação correspondente nos programas sociais. no entanto, pouco se comentou sobre o posicionamento de ações específicas por parte deste grupo revista brasileira de ciências ambientais – número 838 para uma maior integração do grupo dos franqueados à corporação, no que tange a participação nos programas sociais. as respostas dos integrantes do grupo dos franqueados têm a importância de quem está meio dentro e meio fora da empresa. por um lado eles se sentem responsáveis por tudo que acontece na organização, como parceiros, e por outro lado se sentem como seres estranhos à organização. este grupo acredita que a fundação o boticário representa todos os programas de responsabilidade social, que em números corresponde aproximadamente a 80% dos programas, desconhecendo outros 20% que representam os benefícios para os funcionários, os quais, como colaboradores, também possuem direito, mas acabam não usufruindo pela falta de informação que é caracterizada pela falta de endomarketing. percebe-se algum descontentamento por parte dos franqueados principalmente pela falta de atenção e informação da administração da organização, mas, ao mesmo tempo, uma enorme vontade de participação, de pertencer de alguma forma mais ativa, nos programas de responsabilidade social. este grupo considera que deveria existir maior ação por parte do departamento de marketing da empresa divulgando de forma mais direta seus programas para os franqueados, principalmente aqueles que se encontram mais distantes geograficamente da indústria. como esse grupo está envolvido diretamente com o consumidor final, considera que poderia se tornar uma das pontes estratégicas fundamentais no auxílio à empresa em apresentar novas sugestões em propagandas e divulgação sobre o tema da responsabilidade social. apesar de estarem de certa forma “entusiasmados”, os franqueados consideram que a organização deveria confiar mais neles em relação aos programas sociais existentes e na participação de novos programas. alguns franqueados manifestaram interesse em participar de um programa de responsabilidade social intitulado fábrica de talentos, um projeto educacional de educação continuada. o grupo da cúpula acena com a possibilidade da implantação de e-learning entre franqueados, o que favoreceria, dependendo do tipo de curso e do programa de responsabilidade social, o acesso à aprendizagem. ao mesmo tempo alguns demonstraram um sentimento de angústia e de exclusão e se perguntam a razão de eles não podem se inserir de forma mais atuante nos programas sociais. estas formas de comportamento e respostas refletiram um grau de honestidade confiável por parte do grupo. os franqueados consideram que a área de marketing e a área de assessoria de imprensa deveriam refletir, repensar, e intensificar os esforços na forma de comunicação e divulgação dos programas sociais com os que fazem parte da corporação, e não se preocupar somente com o marketing do negócio (vendas de produtos). em suma, podese considerar que os franqueados ainda não foram envolvidos pelo composto do marketing social que é o elemento condutor para a transmissão de conhecimento das práticas de responsabilidade social na corporação. considerações finais o estudo de caso realizado na empresa o boticário oferece uma ampla gama de informações em relação ao tratamento dado às ações de responsabilidade social. o objetivo principal da pesquisa foi verificar qual é a percepção dos colaboradores com relação aos programas de responsabilidade social e sua associação com o marketing social. uma primeira constatação foi à diversidade de opiniões dos entrevistados em relação aos programas de responsabilidade social mantidos pela empresa. não se pode esquecer que, na maioria das empresas, entendese por ações sociais o que é algo totalmente normal nas outras organizações. pode-se afirmar, apoiados na base teórico-empírica do estudo, que responsabilidade social não é apenas um conjunto de ações isoladas dentro de uma organização, e, sim, uma série de atividades organizadas, com esforços e recursos planejados para atender a uma determinada causa ou problema. pode-se identificar o meio ambiente e a natureza como foco principal nas ações de responsabilidade social da empresa. o composto de marketing social fica muito claro quando a empresa o boticário se direciona para os programas relacionados com o meio ambiente por meio das ações da fundação o boticário para a preservação da natureza e o meio ambiente, bem como outros programas que beneficiam os membros da corporação. o marketing social tem por objetivo modificar as atitudes ou comportamentos do mercado-alvo, tendo como principal meta o atendimento dos interesses desse mercado ou da sociedade, cuja obtenção se dá por meio da concretização de idéias e serviços. enquanto o marketing de negócios lida com preferências e opiniões, o marketing social trata de crenças e valores. apesar de ambos utilizarem os mesmos instrumentos e compartilharem o conceito de marketing vinculado à relação de troca, os resultados obtidos são divergentes. como conseqüência, dezembro 2007 39 há a necessidade de desenvolvimento das atividades de marketing social de uma forma diferenciada. com base nos conceitos de estratégia empresarial, pode-se assumir que o marketing social, como estratégia utilizada neste estudo, se adere aos programas de responsabilidade social. corresponde à formação da estratégia como processo em construção permanente considerar que a prática de programas de responsabilidade social está associada à eficiência na gestão, podendo atingir diferentes níveis hierárquicos na corporação e, assim, essas práticas seriam incorporadas pelos envolvidos, o que levaria inclusive a uma maior motivação no trabalho, bem como maior produtividade nas funções exercidas. lindbloom (1959) considera que a estratégia de aprendizagem sobre o ambiente se forma a partir das capacidades internas da organização, que é a forma mais adequada de estabelecer uma relação entre elas. por outro lado, mintzberg (1988) observa que para enfrentar os desafios do ambiente a estratégia deve ser um fluxo consistente de decisões da organização. em relação ao sentido de estratégia, a uma estratégia preferencialmente realizada a própria aprendizagem na implementação dos programas de responsabilidade social conduz a empresa e seus colaboradores a assumirem uma nova postura de comprometimento e crítica ao questionar a falta de diretrizes ou a falta de estratégias estruturadas e objetivos claramente definidos pela alta direção, que envolvam todos os colaboradores, de forma não planejada, na atuação nos mercados onde atua. isso porque para hax e maijluf (1998) a estratégia se forma entre o aprender do passado e as novas direções que conduzam à organização para um futuro mais equilibrado, levando-se em consideração a sua conduta anterior. essas estratégias tendem a ser emergentes para mintzberg e waters (1985), observando-se uma constante preocupação com o consumidor final, o que demonstra que as práticas de responsabilidade social estariam convergindo para um fator determinante na escolha da empresa, e não somente com a preocupação se o produto é o melhor, com o meio ambiente e a existência de práticas de responsabilidade social. dessa forma, considera-se uma estratégia emergente porque ela é criada a partir do trabalho que é construído socialmente, por meio da sinergia dos diferentes grupos que participam do processo produtivo da empresa e que atuam de forma voluntária. cada grupo pode assim contribuir com a sua competência essencial no processo e questionando a constante mutação para melhorias permanentes (berger e luckmann, 1999). de acordo com gluck, kaufman e walleck (1982) a estratégia pode ser implícita, dada a associação das características dos principais linhas de produtos com os principais programas de responsabilidade social mantidos pela empresa, orientados para a preservação da natureza e do meio ambiente. assim, a aplicação dos conceitos de marketing social, no sentido de evidenciar melhor as ações desenvolvidas e em desenvolvimento, por meio de campanhas de divulgação mais explícitas direcionadas para os diferentes públicos, em geral, poderá gerar uma maior sinergia em relação aos produtos oferecidos pela empresa, em relação à sua filosofia de empresa responsável socialmente e em relação ao seu posicionamento de maneira geral nos mercados onde atua e/ou pretende atuar. alguns entrevistados citaram a questão de sobrevivência das empresas, não apenas se conformando com a situação atual. outros lembraram a tendência do mercado, no sentido de que as empresas que não desenvolvam programas de responsabilidade social e não realizem investimentos no marketing social, simplesmente estarão fora do mercado. dessa maneira, sugere-se que existe uma falha na divulgação dos programas sociais para os colaboradores, principalmente os franqueados, o que acaba criando uma falsa idéia de que algumas ações não são realizadas. a pesquisa detectou claramente a existência de um descompasso em relação ao direcionamento da comunicação, com ênfase para o público externo em detrimento dos colaboradores. certamente, sendo seu principal foco a preservação da natureza e o meio ambiente, é razoável pensar que os outros programas em andamento que, embora muito importantes para a organização, não têm relação com foco principal da empresa, fiquem um pouco restritos em termos de desenvolvimento e divulgação. por meio deste estudo observa-se também certa divergência em relação aos programas de responsabilidade social, se eles seriam considerados ou não vantagem competitiva para a empresa. nesse sentido deve-se lembrar que nem todos os programas sociais são muitos conhecidos pelos seus colaboradores, principalmente, pelo grupo dos franqueados. entretanto, nesta pesquisa também foi observada que a falta da participação dos programas de responsabilidade social pela corporação poderia se tornar uma desvantagem competitiva, o que indica uma clara preocupação com as atividades do negócio da empresa. revista brasileira de ciências ambientais – número 840 referências bibliográficas abbott, w. f.; monsen, r. j. on the measurement of corporate social responsibility: self-reported disclosures as a method of measuring corporate social investment. academy of management journal, v. 22, n. 3, p. 501-15, 1979. alday, h. e. c.; pinochet, l. h. c. a relação entre as dimensões do marketing para causas sociais com as estratégias empresariais em busca da vantagem competitiva: um estudo de caso. atibaia-sp. enanpad, 2003. alday, 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pode ser entendido como o resultado das águas que infiltram e da degradação da fração orgânica dos resíduos sólidos, e tem sido identificado na literatura como fonte potencial de poluição das águas superficiais e subterrâneas. conhecer a diversidade microbiana do lixiviado de aterro é um importante fator na avaliação do processo de degradação de resíduos. ferramentas moleculares têm sido amplamente aplicadas na análise do perfil microbiano em diversos ambientes. o presente trabalho tem por objetivo apresentar uma revisão do uso de técnicas moleculares na avaliação das comunidades bacterianas em lixiviado de aterro de resíduos sólidos urbanos. palavras-chave: aterro; resíduos sólidos; lixiviado; comunidades bacterianas abstract solid waste landfill leachate is the result of excessive rainwater percolating through the waste layers and the product from organic matter degradation processes and it is nowadays considered a potential source of groundwater and surface water pollution. the knowledge of the microbial diversity of landfill leachates is an important factor when it comes to evaluating the waste degradation process. molecular techniques have been widely used in analyzing the microbial profile in diverse environments. this work presents a review of the molecular techniques to evaluate bacterial communities of solid waste landfill leachates. keywords: landfill; solid waste; leachate; bacterial communities bianca ramalho quintaes d.sc. em tecnologia de processos químicos e bioquímicos/ eq/ ufrj. biomédica unirio. rio de janeiro, rj, brasil biaquintaes@yahoo.com.br juacyara carbonelli campos d.sc. em engenheira química peq/coppe/ufrj. professora adjunta do departamento de processos inorgânicos da escola de química ufrj rio de janeiro, rj, brasil marco antônio lemos miguel d.sc. em ciências de alimentos pela ufrj. chefe do laboratório de microbiologia de alimentos e professor adjunto do instituto de microbiologia da ufrj. rio de janeiro, rj, brasil analy m. de oliveira leite d.sc. em ciências de alimentos ufrj. médica veterinária ufrj. professora assistente do instituto de microbiologia da ufrj rio de janeiro, rj, brasil marco a. giovannini hinojosa biologista do laboratório de microbiologia do dpto de pesquisas aplicadas da companhia municipal de limpeza urbana do município do rio de janeiro comlurb rio de janeiro, rj, brasil revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 31 introduçâo as mudanças ambientais resultantes da atividade humana, como é o caso das áreas de disposição de resíduos sólidos, afetam de maneira significativa os sistemas ecológicos no ambiente, incluindo as comunidades bacterianas. apesar das pesquisas envolvendo essas comunidades, há pouca informação para o entendimento dos processos biológicos que se sucedem em um aterro de disposição de resíduos sólidos (uchida et al., 2009). os grupos microbianos adaptados ao novo ambiente aumentam, enquanto que aqueles não adaptados às condições ambientais diminuem. a ampla variedade de microrganismos existentes permite uma rápida adaptação da comunidade microbiana ao novo ambiente. métodos tradicionais de rastreamento, através de meios de cultura seletivos, não conseguem reproduzir as condições que um microrganismo requer para a proliferação no seu habitat natural. no entanto, o advento das técnicas de biologia molecular trouxe novas oportunidades para a análise de estruturas e composição de espécies de populações microbianas complexas. algumas metodologias que têm sido aplicadas permitem estabelecer relações filogenéticas entre os microrganismos, determinar a diversidade genética de comunidades microbianas e identificar diversos microrganismos não cultiváveis (muyzer e smalla, 1998). a diversidade microbiana é um importante fator na avaliação do processo de decomposição de resíduos. assim, essa tarefa é um dos principais passos em direção ao entendimento das propriedades metabólicas espécie-específica, responsáveis pela decomposição dos resíduos (klammer et al., 2008). as populações iniciais do resíduo disposto em aterro apresentam notável papel na seleção de espécies dominantes presentes, tanto durante o estágio inicial de decomposição, quanto no resíduo decomposto. um entendimento mais profundo da dinâmica dessa população microbiana fornecerá subsídios para compreender também a sua persistência e o poder de recuperação, na medida em que há mudanças nas condições ambientais e na qualidade do substrato ao longo do tempo (staley et al., 2007). a investigação dos processos de decomposição orgânica é indispensável para uma avaliação precisa dos riscos ambientais e da estabilidade dos aterros de resíduos. diante das perspectivas tecnológicas disponíveis para o tratamento de lixiviado de aterro de resíduos sólidos urbanos, reconhece-se a necessidade de um estudo que acompanhe o desenvolvimento e a sucessão das comunidades microbianas, particularmente as populações bacterianas, presentes neste material, sua dinâmica ao longo do processo de decomposição, bem como as suas características fenotípicas e genotípicas. o presente trabalho tem por objetivo apresentar uma revisão do uso de técnicas moleculares na avaliação das comunidades bacterianas em lixiviado de aterro de resíduos sólidos urbanos. aterro sanitário como destinação final de resíduos sólidos urbanos a associação brasileira de normas técnicas (abnt) nbr 8419, abril de 1992, conceitua aterro sanitário como uma técnica de disposição de resíduos sólidos urbanos no solo, sem causar danos ou riscos à saúde pública e à segurança, minimizando os impactos ambientais, fazendo uso dos princípios de engenharia para confinar os resíduos sólidos à menor área possível, e reduzi-los ao menor volume permissível, cobrindo-os com uma camada de terra na conclusão de cada jornada de trabalho ou a intervalos menores, se for necessário. segundo a mais recente pesquisa nacional de saneamento básico do instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge), realizada em 2008 (ibge, 2010), dos 5.562 municípios brasileiros que apresentam serviço de manejo de resíduos sólidos, 50,5% (2.810) utilizam os vazadouros a céu aberto (lixões) como unidade de destino dos resíduos sólidos domiciliares e/ou públicos; 0,2% (14) utilizam vazadouros em áreas alagadas ou alagáveis; 22,5% (1.254) utilizam os aterros controlados; 27,7% (1.540) utilizam os aterros sanitários; 3,8% (211) utilizam as usinas de compostagem de resíduos orgânicos; 11,6% (643) utilizam as unidades de triagem de resíduos recicláveis; 0,6% (34) utilizam as unidades de tratamento por incineração e 2,4% (134) utilizam outra forma de destinação. observa-se que alguns municípios apresentam mais de um tipo de unidade de destinação de resíduos sólidos. apesar do elevado percentual de municípios que possui vazadouros a céu aberto, no brasil e em diversos países, os aterros representam a principal destinação dos resíduos sólidos urbanos (monteiro et al., 2006; zhang et al., 2011; sang et al., 2012, zhao et al., 2013; othman et al., 2013). em 2010, os estados unidos geraram 249,9 milhões de toneladas de rsu, sendo que cerca de 135,5 milhões de toneladas destes foram dispostos em aterros (zhao et al., 2013). no entanto, para rich e outros (2008), a disposição em aterro, do modo como é praticada atualmente, é fundamentalmente insustentável já que os custos financeiros baixos não contabilizam os potenciais custos ambientais para uma gestão a longo prazo. a disposição de resíduos sólidos domiciliares em aterro é a principal revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 32 causa de risco para a saúde pública e de impacto ambiental, através da transmissão de doenças, da emissão de gases de efeito estufa, da poluição do solo e da contaminação das águas superficiais e subterrâneas (seng et al., 2013.). outros efeitos negativos do aterro incluem a própria rotina, afetando as famílias que residem nos arredores, através de perturbações, como ruído, poluição visual, maus odores e presença de vetores, e o tráfego de veículos pesados, causando poluição do ar e impactos físicos e estruturais (ham et al., 2013). as alternativas propostas em substituição aos aterros sanitários vêm sendo estudadas e discutidas há muitos anos, mas até hoje não se encontrou opção que apresentasse melhor relação custo/benefício (manfredi et al., 2010; sawamura et al., 2007; manfredi et al., 2011; sang et al., 2012). degradação de resíduos sólidos nos aterros as características construtivas dos aterros permitem minimizar os efeitos das duas principais fontes de poluição oriundas dos resíduos sólidos: o gás e o lixiviado (souto, 2009). o gás gerado no aterro é a mistura entre o biogás obtido com a decomposição anaeróbia dos resíduos sólidos e compostos voláteis liberados pelos mesmos. a grande diversidade microbiana que participa da cadeia alimentar nos resíduos gradualmente degrada as moléculas complexas a uma mistura de ch4 e co2 sob condições ambientais favoráveis (wirth et al., 2012). esse gás pode ser drenado através de tubulações adequadas e encaminhado para queima ou eventual aproveitamento energético (souto, 2009). a recuperação de energia a partir da fração orgânica dos resíduos sólidos tem um grande potencial de redução das emissões de gases do efeito estufa (kim et al., 2013). kjeldsen e outros (2002) dividem os processos de biodegradação em duas fases: aeróbia e anaeróbia. assim que o resíduo é enterrado, um período de aclimatação é observado, correspondendo à fase em que ocorre um acúmulo suficiente de umidade e oxigênio que suportam a atividade microbiana. durante esse primeiro estágio de decomposição, o oxigênio presente nos espaços entre os resíduos recém-enterrados é rapidamente consumido por microrganismos aeróbios, resultando na produção de dióxido de carbono, água e no aumento da temperatura. o lixiviado produzido nessa fase é caracterizado pela dissolução dos sais inorgânicos altamente solúveis, inicialmente presentes no aterro, e pequenas quantidades de matéria orgânica oriunda da degradação aeróbia (senior, 1995). uma fase de transição se instala quando o oxigênio se esgota e o resíduo torna-se anóxico, com mudança de receptores de elétrons, como o oxigênio, para os nitratos e sulfatos (mata-alvarez, 2002). a fase anaeróbia é subdividida em quatro estágios: hidrólise, acidogênese, acetogênese e metanogênese (pohland e harper, 1985). rich e outros (2008) acrescentam uma quinta etapa, a estabilização biológica. durante a vida de um aterro, essas fases não são tão bem distintas, à medida que sempre há o aterramento de resíduos sólidos novos, causando grande variabilidade na idade do material disposto. nesse sentido, é possível encontrar as quatro fases ocorrendo simultaneamente em um único aterro (kjeldsen e christensen, 2001). a fase de hidrólise é o início do processo de decomposição anaeróbia. com a diminuição da quantidade de oxigênio, começam a predominar microrganismos anaeróbios facultativos, ou seja, aqueles que preferencialmente não usam oxigênio na decomposição da matéria orgânica. essas bactérias convertem o material orgânico particulado, como a celulose e outros, em compostos dissolvidos. a presença de água, presente nos resíduos pela umidade inicial e pelas águas que infiltram ou são recirculadas (cussiol, 2005), é importante para o primeiro passo da degradação anaeróbia (hidrólise), promovendo a diluição de agentes inibidores e facilitando a distribuição de microrganismos e nutrientes na massa de rsu (kjeldsen et al., 2002). a hidrólise leva a produção de ácidos orgânicos voláteis, amônia, hidrogênio e dióxido de carbono. a decomposição ocorre através da hidrólise dos polímeros e fermentação dos monossacarídeos resultantes a ácidos carboxílicos e alcoóis, caracterizando assim, o inicio da fase acidogênica (mataalvarez, 2002). durante essa fase, que pode durar alguns anos, são produzidas quantidades consideráveis de compostos orgânicos simples e de alta solubilidade, principalmente ácidos graxos voláteis (monteiro et al., 2006). a conversão desses ácidos e alcoóis a acetato, hidrogênio e dióxido de carbono, marca o inicio da fase acetogênica. essa fase é executada por uma população microbiana anaeróbia, sendo algumas anaeróbias facultativas responsáveis por reduzir o potencial redox do ambiente, permitindo assim o crescimento de espécies metanogênicas (mataalvarez, 2002). frequentemente, uma redução do ph é observada, sendo acompanhada pela solubilização dos metais, tornando o lixiviado, nessa fase, quimicamente tóxico (vergara e tchobanoglous, 2012). os subprodutos da etapa anterior agora são consumidos por um consórcio de árqueas metanogênicas, e convertidos a gás metano e dióxido de carbono (mata-alvarez, 2002). as condições redutoras dessa fase irão revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 33 influenciar na solubilidade dos sais inorgânicos, resultando na precipitação ou dissolução desses compostos. por exemplo, sulfato e nitrato são reduzidos a sulfetos e amônia, respectivamente. observa-se um declínio da dbo e dqo, e uma fração do resíduo permanece inalterada, visto que é composta de polímeros aromáticos, alguns tipos de ligninas, por exemplo (amaral, 2007), resultante da biodegradação de componentes vegetais, e ácidos húmicos e fúlvicos, de coloração marrom escuro a preto (sang et al., 2012). algumas bactérias do gênero pseudomonas e actinobactérias termofílicas do gênero streptomyces e nocardia são as mais importantes na degradação da lignina (tuomela et al., 2000). sulfeto é formado a partir da decomposição anaeróbia de aminoácidos sulfurados. apesar de os sulfetos serem parcialmente liberados como biogás (h2s), a maior parte permanece dissolvido como sulfeto de hidrogênio (sang et al., 2012). a degradação anaeróbia da fração orgânica requer a ação de uma população bacteriana variada, consistindo de muitos grupos de estirpes facultativas e estritas (mata-alvarez, 2002). a diversidade microbiana é um importante fator no processo de decomposição de resíduos e a avaliação dessa diversidade é um dos principais passos em direção ao entendimento das propriedades metabólicas espécie-específica responsáveis pela decomposição dos resíduos. geração de lixiviado a partir da degradação microbiológica nos aterros o lixiviado é o resultado da mistura da água da chuva que infiltra e percola através dos resíduos, com os produtos da degradação biológica da massa orgânica do resíduo (kjeldsen et al., 2002; boumechhour et al., 2013). a formação de lixiviado representa risco ambiental e tem sido identificado na literatura como fonte de poluição das águas superficiais e subterrâneas (zhao et al., 2013), apresentando elevadas concentrações de matéria orgânica, ácidos, sais e microrganismos (vilar et al., 2013) e com um potencial de contaminação bem maior do que o de muitos despejos industriais (silva et al., 2007). a fração orgânica dos resíduos é um substrato complexo e requer uma via metabólica que transforme estes compostos em subprodutos menos complexos antes da conversão final em metano (monteiro et al., 2006). senior (1995) ressalta que quando os resíduos sólidos municipais entram num aterro eles têm um grande conteúdo de sólidos e matéria orgânica solúvel suspensos. dentre os principais componentes da matéria orgânica biodegradável estão os carboidratos, as proteínas e os lipídios. após o resíduo ser enterrado, uma série de eventos químicos e biológicos dá inicio ao processo de transferência de massa do resíduo para a água percolante, de onde o lixiviado se origina. a quantidade e a composição do lixiviado gerado variam ao longo das fases e refletem qual processo microbiológico está acontecendo no aterro (mata-alvarez, 2002). esses dados são importantes, pois indicam a quantidade de matéria orgânica disponível para a biodegradação (santos, 2010). interação microrganismos e lixiviado de aterro os resíduos sólidos domiciliares apresentam composição microbiana variada, sendo possível a ocorrência de vírus, bactérias, fungos, protozoários e helmintos (vermes), entre outros (umar et al., 2011). esses microrganismos se originam de seres humanos, dos animais, dos vegetais e do solo (avery et al., 2012). também são vias de entrada na massa de resíduos os papéis higiênicos, lenços de papel, fraldas descartáveis, absorventes, preservativos, carcaças e vísceras de animais, alimento deteriorado e outros materiais em decomposição, bem como curativos e resíduos de saúde provenientes de doentes em residências e de fezes in natura, humanas e de animais (especialmente cães e gatos) (cussiol, 2005). o lixiviado de aterro apresenta condições propícias ao desenvolvimento de microrganismos patogênicos (souza, 2003). bactérias de interesse médico, como as enterobactérias e staphylococcus aureus, já foram detectadas no lixiviado produzido a partir de rss dispostos em aterro sanitário, reforçando o papel destes resíduos como reservatórios de patógenos microbianos, bem como, de linhagens resistentes aos antimicrobianos (nascimento et al., 2009). a relação entre os microrganismos patogênicos e o lixiviado de aterro pode ser interpretada como o ambiente oferecendo as condições propícias para a transferência de genes entre os grupos bacterianos. a exposição do ambiente ao lixiviado pode ocorrer de diferentes formas: através do excesso de chuvas, do transbordamento descontrolado das lagoas de equalização, de infiltrações ou por falhas no tratamento do lixiviado lançado nos corpos d´água. o impacto do lixiviado de aterro sobre a microflora e microfauna é determinado por fatores como elevadas concentrações de matéria orgânica, e de nitrogênio amoniacal, além de outros contaminantes transportados pela massa de resíduos (liu et al., 2011). nesse sentido, o aterro sanitário se mostra como um sistema heterogêneo complexo quanto às características físicas, químicas e biológicas onde revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 34 diferentes microrganismos coexistem e interagem (szyłakszydłowski e korniłłowiczkowalska, 2011). quando os resíduos oriundos de unidades hospitalares são descartados juntamente com os resíduos comuns em aterros, as bactérias entéricas, como e. coli, originada de resíduos contaminados por fezes, podem estar expostas a diferentes tipos de medicamentos, incluindo antimicrobianos. é possível que microrganismos possam trocar propriedades de resistência aos antimicrobianos durante longos períodos de incubação dentro do aterro (threedeach et al., 2012). esses genes de resistência aos antimicrobianos podem ser transferidos por conjugação, transformação e transdução para bactérias ambientais ou patogênicas adaptadas ao ambiente, através do mecanismo de transferência horizontal de genes (zhang et al., 2011). a detecção de estirpes multirresistentes em esgoto doméstico e em lixiviado de aterro pode demonstrar que estes ambientes são altamente favoráveis à proliferação e à transferência de genes, consistindo de uma mistura de microrganismos, nutrientes e substâncias químicas (chagas et al., 2011). microbiota do lixiviado de aterro o grau de conhecimento sobre a composição de microrganismos em lixiviado de aterro é limitado (grisey et al., 2010) em comparação às características físicas e químicas deste poluente (boumechhour et al., 2013). a quantificação de microrganismos aeróbios e a identificação dos grupos de microrganismos celulolíticos, proteolíticos e amilolíticos através de meios de cultura foi estabelecida por monteiro e outros (2006) com o objetivo de correlacionar as diferentes fases de degradação dos resíduos sólidos urbanos. alguns trabalhos têm focado na detecção de grupos de bactérias patogênicas isolados em amostras de lixiviado de aterro, como é caso dos estudos de efuntoye e outros (2011) demonstrando a capacidade de proliferação e os fatores de virulência de staphylococcus aureus e de clostridium perfringens isolados de amostras de lixiviado. grisey e outros (2010) utilizaram análises bacterianas para identificar a origem de bactérias patogênicas no lixiviado de aterro e em águas subterrâneas e fazer correlações com a variabilidade sazonal. umar e outros (2011) estabeleceram uma metodologia de inativação bacteriana do lixiviado de aterro através da cloração utilizando a quantificação de bactérias patogênicas indicadoras, como os coliformes totais e a e. coli. as análises bacterianas do lixiviado de aterro revelam um grande número de bactérias patogênicas e oportunistas. muitas espécies pertencentes ao gênero enterobacter, escherichia, klebsiella, salmonella, serratia, proteus, pseudomonas e staphylococcus têm sido reportadas por diversos autores (adeyemi et al., 2007; nascimento et al., 2009; efuntoye et al., 2011; zhang et al., 2011). coliformes totais, e. coli, enterococos, salmonella, pseudomonas aeruginosa, e staphylococcus aureus são capazes de se desenvolver em lixiviado de aterro e, desta forma, a presença destas populações pode ser discutida no que tange à saúde pública (grisey et al., 2010). no monitoramento do lixiviado dos rsd do município do rio de janeiro através de parâmetros bacteriológicos, realizado pela gerência de pesquisas aplicadas da comlurb, são determinadas as populações de coliformes totais, de e. coli e de enterococos, e a identificação de microrganismos potencialmente patogênicos, como salmonella e outras enterobactérias e staphylococcus aureus. os resultados desse estudo revelam similaridade nos valores obtidos para o grupo dos coliformes ao longo dos anos de 2004 a 2013. a mesma similaridade foi observada na identificação das enterobactérias, havendo a prevalência de 3 espécies de importância sanitária: e. coli, proteus mirabilis e klebsiella pneumoniae (comlurb, 2013). uchida e outros (2009), na investigação de fontes de poluição ambiental por emissão de sulfeto de hidrogênio em um aterro no japão, monitoraram as estruturas das comunidades bacterianas em amostras de lixiviado durante 8 meses usando a técnica molecular da dgge (eletroforese em gel de gradiente de desnaturação), com o objetivo de determinar o impacto da degradação da matéria orgânica nos aterros sobre estas comunidades. além disso, compostos químicos decorrentes da degradação dos materiais químicos artificiais, como borracha, plásticos, metais, vidros e materiais de construção (entulhos) enterrados no aterro sanitário também foram qualitativamente analisados. nesse estudo, as análises dos padrões de bandeamento gerados indicaram que as comunidades bacterianas habitantes do local eram muito estáveis e que os principais microrganismos apresentavam relação com a família comamonadaceae, que inclui os gêneros acidovorax e commamonas que são conhecidos por desempenharem importantes papéis na biodegradação de compostos aromáticos, na desnitrificação, e na biorremediação de ambientes contaminados. os autores concluíram que a geração de sulfeto de hidrogênio também pode ser considerada o resultado da adaptação da atividade microbiana ao ambiente alterado. através de técnicas moleculares, a natureza da composição bacteriana foi determinada em lixiviados oriundos revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 35 de diferentes aterros sanitários no brasil e foi possível verificar a diversificação do domínio bactéria, com destaque para o filo proteobacteria, como o mais abundante (santos, 2010). as proteobacterias compreendem uma das maiores divisões dentro do domínio bactéria e representam a grande maioria das bactérias gramnegativas conhecidas. o outro grupo igualmente abundante foi firmicutes, particularmente, as classes clostridia e bacilli. o estudo das comunidades bacterianas, oriundas de lixiviado de um aterro estabilizado, analisadas por pirosequenciamento, já revelaram a predominância das bactérias sobre os demais microrganismos, destacando pseudomonas, lysobacter, bacillus e δproteobactérias como as responsáveis pela remoção de poluentes (xie et al., 2012). ecologia microbiana em 1978, martin dworkin submeteu à revista science a seguinte proposição: “a inclinação para ver microrganismos como seres independentes, separáveis do seu ambiente natural, surgiu no século 19 como consequência direta do espetacular sucesso das culturas puras de robert koch e seus colegas”. durante todo esse século, a atenção dos fisiologistas microbianos foi focada no crescimento de culturas puras em meios de cultivo em laboratório. isso impede que se pense que o microrganismo é apenas um membro de um complexo de interações em um nicho ecológico, o que é crucial para o entendimento, tanto da ecologia, quanto da evolução do organismo (gòmez et al., 2012). a ecologia microbiana é uma ciência que tem como objetivo compreender como as comunidades microbianas interagem entre si e com o ambiente (santos, 2010). atualmente, os estudos em ecologia microbiana permitem responder a questionamentos como, quais fatores influenciam a diversidade microbiana e quão estáveis as comunidades microbianas se apresentam na natureza. as respostas a essas perguntas fundamentam a realização de práticas biotecnológicas. a biotecnologia ambiental aplica os conceitos e as ferramentas da ecologia microbiana para melhor gerenciar seus processos (bassin e rosado, 2011). em contrapartida, a biotecnologia ambiental fornece os modelos de ecossistemas para que os ecologistas microbianos possam estudar e aperfeiçoar os seus conceitos e métodos, tornando a ecologia microbiana e a biotecnologia ambiental intrinsecamente ligadas (ritmann, 2006). diversidade microbiana rosado e duarte (2002) afirmam que a diversidade microbiana é tão vasta quanto desconhecida. os microrganismos são o grupo mais diversificado e abundante de organismos na terra e com a mais longa história evolucionária (cerca de 3,5 bilhões de anos) (coutinho et al., 1999). sabe-se que um pequeno percentual das espécies bacterianas do planeta foi identificado, deixando vasta porção dessa biota desconhecida e não estudada (amann et al., 1995). a utilização de metodologias de cultivo impõe às populações bacterianas uma pressão seletiva, impedindo a detecção de muitos microrganismos “não cultiváveis” (zak et al., 1994; coutinho et al., 1999; santos et al., 2009). torna-se, então, limitante o estudo da diversidade associada a determinado ambiente com a utilização de meios de cultivo seletivos a grupos particulares. a análise da diversidade em comunidades microbianas complexas pode ser examinada em vários níveis. as análises mais simples usam perfis de dna para identificar diferenças na composição das comunidades. abordagens mais refinadas descrevem as diferenças não só na composição da comunidade, mas também na sua organização através da medida do número (riqueza) e abundância relativa de espécies ou filotipos (dunbar et al., 2000). as novas tecnologias desenvolvidas têm conferido à diversidade microbiana uma posição prioritária para o avanço da biotecnologia (bassin e rosado, 2011). importância do uso de ferramentas moleculares em estudos de comunidades microbianas a evolução da biologia molecular nas últimas décadas propiciou avanços nos estudos da microbiologia ambiental e da ecologia microbiana. a ecologia microbiana molecular é baseada na compreensão das relações entre microrganismos e suas interações com o ambiente, através da análise de moléculas representativas de organismos (proteínas, enzimas, ou ácidos nucleicos) ou de processos por eles desencadeados (santos, 2010). as principais razões para o uso de técnicas independentes do cultivo são a ausência de conhecimento das condições reais sob as quais a maioria das bactérias está crescendo no seu habitat natural, e a dificuldade para se desenvolverem meios de cultura adequados que simulem estas condições (ercolini, 2004). esse é o caso do lixiviado de aterro, podendo ser considerado um meio de cultivo microbiano de composição e condições indeterminadas e variáveis. o estudo da biologia molecular dos microrganismos, que, sem dúvida nenhuma, trouxe avanço ao estudo da diversidade microbiana, só passou a ganhar importância em meados da década de 80, a partir dos estudos de revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 36 stackenbrandt et al. (1985), que sugeriram o uso do ácido desoxirribonucléico ribossomal (dnar) para afiliação de grupos bacterianos, embora o uso do conteúdo de guanina-citosina do dna fosse sugerido para a taxonomia de bactérias ainda na década de 60 (zilli et al., 2003). dessa forma, o conhecimento da variabilidade genética foi amplamente beneficiado pela aplicação de técnicas de biologia molecular. a capacidade de examinar diretamente o dna permitiu atingir níveis elevados de sensibilidade e detalhamento, contornando os problemas relacionados à expressão gênica e às influências ambientais. a detecção e a identificação bacterianas, tradicionalmente, são feitas de acordo com os meios de obtenção de carbono e energia, exigências nutricionais, meio de cultivo para seu crescimento, e observação direta através do microscópio (kennedy, 1999). no entanto, a utilização dessas metodologias fornece informações limitadas, impedindo a detecção de bactérias “não cultiváveis” (zak et al., 1994; santos et al., 2009). as limitações das técnicas tradicionais de detecção e de identificação de bactérias são ainda maiores quando se quer estudar a diversidade associada a determinado ambiente. sabe-se que a diversidade das bactérias é maior que a de qualquer outro grupo de organismos, no entanto, os meios de cultivo são seletivos a grupos particulares. até mesmo quando se quer utilizar um meio seletivo para determinado organismo–alvo, algumas estirpes não cultiváveis, provavelmente, serão excluídas das análises (coutinho et al., 1999). amann et al. (1995) sugerem que um pequeno percentual das espécies bacterianas do planeta tenham sido identificadas, deixando vasta porção dessa biota desconhecida e não estudada. de fato, até recentemente, apenas 20% das bactérias que ocorrem naturalmente foram isoladas e caracterizadas (klammer et al., 2008). como exemplo da limitação conferida pelas técnicas convencionais, podem-se citar os resultados de nove anos de monitoramento do lixiviado dos resíduos sólidos domiciliares do município do rio de janeiro, através de parâmetros bacteriológicos, promovido pela companhia municipal de limpeza urbana (comlurb). nesse trabalho são determinadas as densidades de coliformes totais, de escherichia coli e de enterococos, bem como a identificação de microrganismos potencialmente patogênicos, como as enterobactérias e staphylococcus aureus. os resultados desse estudo (dados não publicados) revelam uma homogeneidade nos valores obtidos com a determinação de coliformes. a mesma homogeneidade foi observada nos grupos de bactérias identificadas, havendo a prevalência de 3 espécies de importância sanitária: escherichia coli, proteus mirabilis e klebsiella pneumoniae, e de bactérias do grupo dos enterococos. os métodos moleculares, independentes de cultivo, em geral utilizam, como etapa inicial, a amplificação de genes marcadores por pcr (polymarese chain reaction). após a extração do dna total de uma dada amostra, o material extraído serve como molde para a reação de pcr. a região a ser amplificada deverá conter sequências conservadas que irão permitir o pareamento dos iniciadores, e regiões variáveis que serão utilizadas pela filogenia (ye et al., 2012). a extração de dna de amostras ambientais, com posterior amplificação e análise do material genético, tem sido uma alternativa ou complemento ao método clássico de cultivo e análises fisiológicas de microrganismos (zilli et al., 2003; ercolini, 2004). o gene que codifica o rnar 16s e sua utilização na identificação de espécies bacterianas o rna é bastante conservado tanto funcionalmente como em sua sequência, e está associado a regiões de moderada variação genética (ward e bateson, 2000). assim, a comparação de sequências de rna ribosomal (rnar) se tornou uma poderosa ferramenta para deduzir relações filogenéticas e evolutivas de organismos, assim como, sua própria identificação. a molécula amplamente utilizada para análises filogenéticas em procariontes é a 16s, subunidade menor do rnar. é um polirribonucleotídeo de aproximadamente 1500 nucleotídeos, codificado pelo gene rrs (ácido desoxiribonucleotídio ribosomal dnar). a estrutura primária do rnar 16s é composta por regiões alternadas de alta e baixa variabilidade. as regiões com sequências variáveis contêm informação de baixo nível filogenético, enquanto, as regiões com sequências conservadas contêm informação dos eventos evolutivos. o rna ribossomal é um excelente marcador molecular para a reconstrução da maioria das relações filogenéticas (fry et al., 1991). no entanto, o dnar 16s é a molécula preferida pelo seu tamanho e por ser manejável experimentalmente. quando se pretende amplificar o dnar 16s completo, as sequências conservadas do gene são utilizadas para o desenho dos oligonucleotídios iniciadores. de fato, embora existam posições filogeneticamente informativas ao longo de todo o gene, a maior variabilidade se concentra nas primeiras 500 bases nucleotídicas (patel et al., 2002). genbank, o maior banco de dados de revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 37 sequências, tem aproximadamente 20 milhões de sequências depositadas, das quais 90.000 são referentes ao gene que codifica o rnar 16s, o que permite a comparação da sequência das linhagens desconhecidas com as sequências disponíveis. principais técnicas aplicadas às amostras de lixiviado de aterro diferentes técnicas moleculares vêm recentemente sendo aplicadas ao lixiviado de aterro, destacando-se: a análise do polimorfismo de comprimento do fragmento de restrição (t-rflp ou trf terminal restriction fragment length polymorphism) (sawamura et al., 2007;); biblioteca de clones do gene rnar 16s (huang et al., 2005; liu et al., 2011), hibridização fluorescente in situ fish (sanz e kochling, 2007), análise da restrição do dna ribossomal amplificado (amplified ribossomal dna restriction analysis – ardra) (walsh et al., 2002); eletroforese do gel de gradiente desnaturante – dgge (röling et al., 2001; brat et al., 2008; mehmood et al., 2009), e pirosequenciamento (santos, 2010). a técnica de dgge, inicialmente introduzida em ecologia microbiana molecular para determinar a diversidade genética de misturas complexas de comunidades microbianas (muyzer et al., 1993), pode ser amplamente utilizada, como no estudo das mudanças ocorridas nas comunidades microbianas no ambiente natural ou submetido a condições de estresse, ou no monitoramento de microrganismos específicos em um ambiente natural, sendo esta uma poderosa ferramenta de estudo (rosado e duarte, 2002). é um método de separação electroforético baseado em diferenças no comportamento de desnaturação de fragmentos de dna de cadeia dupla, previamente amplificados pela pcr, em gel com gradiente desnaturante. esses fragmentos ficam sujeitos a um ambiente com crescentes níveis de desnaturação, que acabam por promover mudanças conformacionais na molécula, reduzindo sua migração (muyzer e smalla, 1998). assim, fragmentos com mesmo tamanho, mas com composição de bases diferentes, irão apresentar diferentes padrões eletroforéticos, diferenciando cada microrganismo, ou seja, cada banda no gel representa uma espécie ou um grupo de espécies de bactéria, e a imagem final do gel corresponderá a um padrão de “códigos de barra” referente à comunidade bacteriana estudada. as aplicações mais recentes dessa técnica têm focado no estudo das estruturas e evolução das comunidades microbianas do solo (nakatsu, 2007); composto orgânico (klammer et al., 2008), rizosfera (duineveld et al., 1998), lodo de refinaria de petróleo (pinhati, 2008), e lixiviado de digestão anaeróbia (silvey et al., 2000). os estudos de röling e outros (2001), e brat e outros (2008), em aquíferos contaminados por lixiviado de aterro, mostram a relação entre as comunidades microbianas e a hidrogeoquímica do local, com a aplicação da dgge. a análise de clones dos perfis de dgge, gerados com os iniciadores para bactérias e para árqueas, foi capaz de separar comunidades microbianas pertencentes à água contaminada daquelas pertencentes à água limpa, bem como clones bacterianos de amostras coletadas próximas ao aterro, daquelas coletadas a distâncias maiores. os resultados baseados nos dados da biblioteca genômica que associam um determinado organismo às bandas dos perfis de dgge foram consistentes com as condições redox observadas, sendo também possível revelar um variado número de sequências relacionadas às bactérias fermentativas degradadoras de compostos complexos e acetogênicas. para os autores, a análise por dgge do dnar 16s gera perfis de bandeamento que podem servir de base para informações sobre a presença e a atividade de comunidades microbianas, sendo útil na determinação do potencial na biorremediação de aquíferos contaminados por lixiviado de aterro. na análise da comunidade microbiana de composto oriundo de diversos materiais, como resíduos orgânicos, lodo de esgoto, fezes de animais e resíduos sólidos urbanos, klammer et al., (2008) concluíram que os métodos moleculares e, em particular, a dgge, provaram ser uma poderosa ferramenta na análise comparativa de amostras de resíduos orgânicos em decomposição. ainda assim, os autores não obtiveram um padrão de dgge que pudesse servir para comparações laboratoriais. no caso da compostagem, as comunidades microbianas podem somente servir como um parâmetro adicional, indicando a fase do processo de degradação, mas os resultados devem ser associados aos parâmetros químicos. moura et al.(2007) utilizaram a técnica de pcr-dgge para estimar a diversidade bacteriana e monitorar mudanças nas comunidades de 2 lagoas aeradas de uma usina de tratamento de água residuária, receptora de afluentes urbanos e industriais. tal pesquisa procurou mostrar a composição, a estrutura e a dinâmica ao longo de um ano, permitindo entender que as mudanças nas estações podem afetar a estrutura da comunidade e, consequentemente, o tratamento do lixiviado em lagoas aeradas. considerando que há pouca informação disponível com relação às comunidades bacterianas que habitam esses ecossistemas, a técnica de pcr-dgge, aplicada neste trabalho, demonstrou ser eficaz em fornecer dados sobre a revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 38 estrutura e a dinâmica dessas comunidades. os autores relataram que as estruturas das comunidades bacterianas nas lagoas foram similares, tendo sido identificadas comunidades bacterianas compostas de organismos pertencentes ao filo firmicutes (3/15), β-proteobacteria(1/15), εproteobacteria (1/15), mas a maioria pertencia ao grupo cytophaga flexibacter bacteroides (cfb) (10/15). uma outra técnica que merece destaque dada a sua aplicação a amostras de lixiviado é a rflp (restriction fragment length polymorphism) polimorfismo de tamanho de fragmento de restrição. essa técnica pode ser aplicada para monitorar mudanças na estrutura e na composição de comunidades microbianas, sendo também baseada no pcr. no entanto, o gene de interesse é amplificado com o emprego de iniciadores ou “primers”, um ou dois deles sendo marcados por fluorescência, e o produto é digerido com uma ou mais enzimas de restrição. os genes resultantes marcados são então analisados por sequenciamento. já que diferenças na sequência gerarão genes marcados de diferentes tamanhos, será possível agrupar as populações de microrganismos que são geneticamente distintas (liu et al., 2011) alguns autores empregam a técnica de t-rflp (terminal restriction fragment length polymorphism), polimorfismo de tamanho de fragmento de restrição terminal, para avaliar a comunidade microbiana de sistemas de tratamento de resíduos. briones et al. (2009) monitoraram, por t-rflp, as populações microbianas de bactérias e árqueas em um biorreator anaeróbio. os autores notaram uma mudança no fluxo de elétrons de butirato a propianato como consequência da presença de populações bacterianas, como os clostrídios produtores de butirato. por outro lado, houve a seleção de um grupo novo de bactérias, thermotogaceae, que estava mais bem adaptada às condições sulfidogênicas do biorreator. dunbar et al. (2000), ao avaliar a habilidade dos padrões de fragmentos de restrição terminal (trflp ou trf) do rnar 16s, em fornecer informações sobre a diversidade de comunidades microbianas em solos, verificaram que os perfis de trf não foram capazes de diferenciar os diferentes filotipos de comunidades microbianas de solo. advertem, no entanto, que tais perfis podem ser uma nova ferramenta em ecologia microbiana, desde que sejam cuidadosamente interpretados e associados a outras técnicas, como o dgge. huang et al (2005) reportaram os resultados de ensaios moleculares para determinação de grupos bacterianos associados ao lixiviado de aterro municipal através da técnica de rflp. para tanto, um banco de dados de dnar foi gerado a partir do dna total recuperado de amostras de lixiviado, usando um iniciador universal e um iniciador bactéria-específico. os clones recombinantes do banco genômico foram selecionados ao acaso e submetidos ao sequenciamento. a análise filogenética revelou que a maioria dos clones bacterianos pertencia ao grupo das proteobactérias, ao grupo cfb e ao filo spirochaetes. membros de diversos outros grupos foram identificados em baixa frequência, incluindo o filo verrucomicrobia, o grupo deinococcus thermus, cyanobacteria e as bactérias verdes não sulfurosas. os autores concluem que, devido às comunidades desconhecidas, o consórcio microbiano em aterros tradicionais tem sido tratado como “caixas-pretas”. os resultados sugeriram que as comunidades bacterianas em sistemas de aterro são mais complexas do que previamente estimado e permanecem ainda pouco exploradas. a aparente abundância e diversidade das novas sequências de dna sugerem que os grupos de microrganismos correspondentes podem desempenhar um importante papel em processos anaeróbios nos aterros. os autores acreditam que as sequências de dnar obtidas com a pesquisa podem fornecer um panorama mais consistente para as investigações futuras usando técnicas baseadas no rnar 16s. recentemente, a tecnologia de pirosequenciamento vem se destacando por ser um sistema capaz de sequenciar 25 milhões de bases em um período de quatro horas, ou seja, cerca de 100 vezes mais rápido do que o tempo gasto no sequenciamento convencional (rogers e venter, 2005). quando utilizada na avaliação das comunidades microbianas em lixiviado de aterro sanitário, a tecnologia de pirosequenciamento revela uma maior diversidade microbiana quando comparada ao sequenciamento tradicional (xie et al., 2012). no brasil, o trabalho mais recente sobre a microbiota do lixiviado de aterro observada através de dgge e pirosequenciamento foi realizado por santos (2010). os filos mais abundantes foram proteobacteria e firmicutes, seguidos pelos filos tenericutes, thermotogae, actinobacteria, synergistetes e verrucomicrobia. alem desses, representantes de outros filos também foram detectados pela primeira vez associados à lixiviados como é o caso gemmatimonadetes; um filo descrito recentemente (2003), que inclui bactérias aeróbias, gram-negativas que parecem se reproduzir por gemulação. a autora conclui que as estruturas das comunidades microbianas presentes nesses “consórcios” são complexas e permanecem inexploradas, dificultando o aperfeiçoamento dos métodos de tratamento biológico desse efluente. revista brasileira de ciências ambientais – número 31 – março de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 39 conclusões da análise das literaturas pesquisadas, pode-se concluir que a riqueza e o dinamismo das comunidades microbianas presentes no lixiviado de aterro de resíduos sólidos, evidenciados através de técnicas de biologia molecular, refletem o comportamento que deve ser esperado em amostras ambientais, em que diferentes variáveis concorrem para influenciar os ecossistemas, como, por exemplo, a composição física dos resíduos, o regime de chuvas locais e a percolação da água, a compactação dos resíduos, a presença de poluentes e a disponibilidade de nutrientes. rflp, dgge e o pirosequenciamento são as técnicas mais empregadas na observação das comunidades bacterianas em lixiviado de aterro. os filos proteobacteria e firmicutes foram identificados como os mais abundantes com as técnicas empregadas. no entanto, o pirosequenciamento se destacou por ser um sistema capaz de sequenciar 25 milhões de bases em quatro de horas, o que significa um período 100 vezes superior ao tempo gasto no sequenciamento convencional, além de permitir a detecção de populações bacterianas em baixa abundância nas complexas comunidades bacterianas. o desafio é aplicar os muitos dados a respeito da diversidade microbiana, gerados com esses métodos em estratégias mais eficientes de remediação e de tratamento de resíduos sólidos através da seleção, utilização e/ou estímulo de populações microbianas específicas presentes nos aterros ou nos lixiviados. referências abnt associação brasileira de normas técnicas. norma brasileira (nbr) 8419 – apresentação de projetos de aterros sanitários de 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engenharia civil no instituto federal de educação, ciência e tecnologia da paraíba (ifpb) – joão pessoa (pb), brasil. endereço para correspondência: érika alves tavares marques – rua professor júlio ferreira de melo, 756, apto. 201 – boa viagem – cep 51020‑231 – recife (pe), brasil – e‑mail: erikatmbio@gmail.com resumo o brasil apresenta potencial para expansão da aquicultura por conta das características hidroclimáticas, da matriz energética e da oferta de mão de obra. apesar disso, o estado de pernambuco possui produção aquícola aquém de suas potencialidades. os produtores afirmam que isso se deve em parte às dificuldades para obtenção do licenciamento ambiental. nessa perspectiva, o objetivo deste estudo foi analisar o processo de regularização ambiental da aquicultura em pernambuco, a fim de identificar os principais entraves para obtenção do licenciamento ambiental. foram levantadas 74 licenças ambientais emitidas no período compreendido entre 2009 e 2014 para empreendimentos aquícolas no estado de pernambuco, dos quais 12 estão relacionados com licenciamento de instalação, 13 com licença de operação, 23 com licença prévia, seis com renovação de licença de instalação e 20 com renovação da licença de operação. em pernambuco foram identificadas quatro outorgas e emitidos 25 registros gerais da atividade pesqueira de 2008 a 2015. palavras‑chave: política pesqueira; regularização ambiental; aquicultura. abstract brazil has potential for the expansion of aquiculture due to its hydro‑climatic characteristics, its energy matrix and its labour supply. although the favourable framework, the state of pernambuco has an aquaculture production that remains below its potentialities. producers point out the difficulties to obtain environmental license as a reason for that. from this perspective, the objective of this study was to analyse the environmental regularization of aquaculture in pernambuco, in order to identify the main obstacles faced by fish farmers for environmental licensing. seventy‑four environmental licences were raised for aquaculture projects issued in the period 2009‑2014 in the state of pernambuco: 12 are related to installation license, 13 to operating license, 23 to prior license, six to the installation license renewal and 20 with renewal of operating licence. in pernambuco four grants were identified end twenty‑five general records of fishing activity were issued in the period from 2008 to 2015. keywords: fisheries policy; environmental licensing; aquaculture. análise dos procedimentos de regularização ambiental da atividade aquícola em pernambuco analysis of the environmental regularization procedures on aquaculture activities in pernambuco doi: 10.5327/z2176-947820151011 análise dos procedimentos de regularização ambiental da atividade aquícola em pernambuco 61 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 60-78 introdução a pesca e a aquicultura constituem atividades funda‑ mentais para a garantia da segurança alimentar mun‑ dial. por meio do trabalho autônomo ou contratado, contribuem para a redução da pobreza e diminuição de desigualdades entre as zonas rural e urbana, além da geração de renda nacional e internacional via comér‑ cio. para tanto, a conservação dos recursos aquáticos explorados pelo homem, bem como a dos ecossiste‑ mas, é fator essencial para a sustentabilidade das ati‑ vidades a longo prazo, para a continuidade da pesca à alimentação humana e para a manutenção dos níveis de emprego (brasil, 2011a). de acordo com a reso‑ lução do conselho nacional do meio ambiente (cona‑ ma) n.º 413/2009, a aquicultura compreende o cultivo ou a criação de organismos cujo ciclo de vida, em con‑ dições naturais, ocorre total ou parcialmente em meio aquático (brasil, 2013). essa atividade gera um produto interno bruto (pib) pesqueiro nacional de r$ 5 bilhões, mobiliza 800 mil profissionais e proporciona 3,5 milhões de empregos diretos e indiretos. a meta do ministério da pesca e aquicultura (mpa) é incentivar a produção nacional para que, em 2030, o brasil alcance a expectativa da organização das nações unidas para agricultura e ali‑ mentação (fao): ser um dos maiores produtores do mundo, com 20 milhões de toneladas de pescado por ano. hoje o país ocupa a 17.ª posição no ranking mun‑ dial na produção de pescados em cativeiro e a 19.ª na produção total de pescados (aceb, 2014). no brasil, a atividade aquícola ainda apresenta ele‑ vado percentual de informalidade. essa situação tem como consequências mais danosas a impossibilidade de acesso às políticas públicas de fomento (crédito/ seguro, mercados institucionais, infraestrutura, seguri‑ dade social etc.) e a perpetuação da exclusão social de pequenos produtores. diante desse cenário, o gover‑ no federal, por meio do mpa e de outros importantes parceiros, está conduzindo uma estratégia nacional para a regularização dos empreendimentos aquíco‑ las. entre os parceiros do ministério se encontram a associação brasileira de entidades estaduais de meio ambiente (abema), a associação nacional de órgãos municipais de meio ambiente (anamma) e o servi‑ ço brasileiro de apoio às micro e pequenas empre‑ sas (sebrae) (brasil, 2014). desde a década de 1930, praticamente todo o cresci‑ mento da produção mundial de pescados ocorre em função da expansão da aquicultura. no brasil, apesar das dificuldades legais como problema para obtenção de licenciamento ambiental, da excessiva carga tribu‑ tária e da falta de um programa governamental para a extensão e assistência técnica aquícola, a aquicultura ainda responde por boa parte do crescimento da pro‑ dução nacional de pescados (sonoda et al., 2015). geralmente os aquicultores relatam a complexidade e a dificuldade do licenciamento de atividades aquícolas e envolvem muitas e diferentes instituições (venturieri, 2000; eler et al., 2006). o licenciamento ambiental é o principal obstáculo à expansão dos cultivos (gráfico 1). a expansão da pisci‑ cultura no país tem sido fortemente limitada pela difi‑ culdade do licenciamento ambiental dos cultivos, que depende da anuência de quatro agências da união — agência nacional de águas (ana), instituto brasileiro do meio ambiente e dos recursos naturais renová‑ veis (ibama), marinha e superintendência do patrimô‑ nio da união (spu) — e do órgão ambiental do estado onde o projeto será implantado. isso torna o licencia‑ mento oneroso e demorado, fazendo com que muitos pleitos se arrastem por longos períodos. pleitos com mais de seis anos sem qualquer deferimento ou satisfa‑ ção aos solicitantes são casos comuns (kubitza, 2013). sem as licenças ambientais de implantação e operação dos seus empreendimentos, especialmente nos gran‑ des reservatórios públicos, os empresários (pequenos ou grandes) não encontram um ambiente seguro, tam‑ pouco conseguem obter crédito, para a implantação e expansão dos seus cultivos. por esse motivo, a produ‑ ção da aquicultura no brasil é bem inferior à registrada em países com muito menos recursos naturais do que nós (kubitza, 2013). de acordo com thiago (2002), um dos maiores pro‑ blemas em relação aos licenciamentos é o fato de que faltam instrumentos específicos, incentivadores ou desincentivadores, que auxiliem e garantam o desen‑ volvimento sustentável da aquicultura e promovam a proteção ambiental. no entanto o analista ambiental carlos frosch enfatiza a importância e a necessidade do processo de licenciamento argumentando que, se o empreendedor observar a legislação (federal e es‑ marques, e.a.t. et al. 62 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 60-78 tadual) desde a elaboração até a implantação e ope‑ ração do projeto, a sustentabilidade ambiental estará assegurada. além disso, o produtor poderá utilizar os instrumentos específicos como um selo de qualidade para atrair sua clientela. nessa perspectiva, o objetivo deste trabalho foi analisar o processo de regularização ambiental da aquicultura no estado de pernambuco. para isso, foram analisados: as solicitações de registro geral da atividade pesqueira fornecido aos aquicultores em pernambuco; os licen‑ ciamentos ambientais da piscicultura em pernambu‑ co, com base nos processos protocolados no mpa; e a concessão de termos de outorgas para uso de água para aquicultura pela ana para empreendimentos lo‑ calizados no estado pernambucano. a partir de então foi possível identificar os principais entraves enfrenta‑ dos pelos piscicultores para obtenção do licenciamen‑ to ambiental, bem como propor algumas estratégias para aprimorar o processo de regularização ambiental da atividade aquícola. atualmente, são muitos os sistemas normativos e as normas isoladas que incentivam a gestão ambiental das atividades produtivas e disciplinam sobre ela, es‑ pecialmente do licenciamento ambiental também da aquicultura (dias, 2015). como nos demais ambientes institucionais, a aquicultura é diretamente afetada pe‑ las leis do solo, da água, do meio ambiente, da con‑ servação de recursos naturais, da sanidade animal e da caça e pesca (quadro 1), de maneira genérica, por leis de saúde pública, sanitárias, de exportação e importa‑ ção, tributárias, entre outras (thiago, 2002; tiago & gianesella, 2003). a resolução conama n.º 237/1997 define o licen‑ ciamento ambiental como procedimento adminis‑ trativo pelo qual o órgão competente licencia a localização, a instalação, a ampliação e a operação de empreendimentos e atividades utilizadoras de recursos ambientais, consideradas efetiva ou po‑ tencialmente poluidoras ou que possam causar de‑ gradação ambiental (brasil, 1997). gráfico 1 – fatores que limitam a expansão da piscicultura em diferentes regiões do país (kubitza, 2012). 5,00 4,50 4,00 3,50 3,00 2,50 200 4,11 3,71 centro-oeste difícil licenciamento ambiental insuficiente assistência técnica mão de obra de baixa qualidade difícil acesso à tecnologia baixa oferta de ração de qualidade alto custo de produção baixo preço de venda difícil acesso ao crédito mercado regional limitado perdas por enfermidades nordeste norte sudeste sul 4,41 4,25 3,96 1,50 1,00 0,50 0,00 análise dos procedimentos de regularização ambiental da atividade aquícola em pernambuco 63 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 60-78 corrêa (2011) descreve o licenciamento ambiental como um dos mais importantes instrumentos da po‑ lítica nacional do meio ambiente, instituída pela lei federal n.º 6.938, de 31 de agosto de 1981. já teixeira (2010) define esse instrumento como uma das mani‑ festações de poder de polícia do estado, e, por meio dele, a administração pública limita o direito de em‑ preender para garantir que tal direito não exceda cer‑ tos limites para o uso dos recursos naturais, com os objetivos maiores de proteger o ambiente e garantir a sadia qualidade de vida. o processo de licenciamento ambiental é composto por três tipos de licença: prévia ou localização, de ins‑ talação e de operação. cada uma é exigida em uma eta‑ pa específica do licenciamento e segue certa sequência lógica de encadeamento (dell’orto, 2009), conforme demonstrado a seguir: • prévia (lp): é a primeira etapa do licenciamento. para sua obtenção, o interessado deve procurar o órgão ambiental competente na fase de plane‑ jamento do projeto. o órgão ambiental define os documentos, os projetos e os estudos ambientais necessários ao início do processo do licenciamento. em seguida o empreendedor contrata a elaboração dos estudos ambientais, que têm de contemplar to‑ das as exigências determinadas pelo órgão licencia‑ dor. nessa fase ainda não é apresentado o projeto básico, que somente é elaborado após expedida a licença prévia. após pagamento e retirada da licen‑ ça prévia, o empreendedor deve publicar informa‑ tivo comunicando a concessão no diário oficial da esfera de governo que licenciou e em jornal de grande circulação (tcu, 2007); • instalação (li): após a concessão da lp, o próximo passo do empreendedor é elaborar o projeto básico do empreendimento, com base nas indicações dos estudos técnicos preliminares, de forma a assegu‑ rar a viabilidade técnica e o adequado tratamento do impacto ambiental do empreendimento. o projeto deve possibilitar a avaliação do custo da obra e a defi‑ nição dos métodos e do prazo de execução. durante a vigência da li, o empreendedor precisa implemen‑ tar as condicionantes determinadas, com o objetivo de prevenir ou remediar impactos ambientais que possam ocorrer durante a fase de construção da obra, por meio de medidas que devem ser tomadas antes do início da operação (tcu, 2007); • operação (lo): ao requerer a lo, o empreendedor deve comprovar ao órgão ambiental que concedeu a lp e a li: a implantação de todos os programas ambientais a serem executados durante a vigência da li; a execução do cronograma físico‑financeiro do projeto de compensação ambiental; o cumprimen‑ to de todas as condicionantes estabelecidas quando legislação ementa lei n.º 12.727/2012 altera a lei n.º 12.651/2012 (novo código florestal) lei n.º 4.771/1965 institui o código florestal decreto‑lei n.º 221/1967 lei básica da pesca, código de pesca lei n.º 6.938/1981 política nacional do meio ambiente lei n.º 7.661/1998 plano nacional de gerenciamento costeiro lei n.º 9.433/1997 política nacional de recursos hídricos lei n.º 9.636/1998 regulamentação/administração/alienação de bens imóveis da união decreto n.º 4.897, de 25/11/2003 águas de domínio da união para atividades de aquicultura resolução conama n.º 001/88 cadastro técnico federal de atividades resolução conama n.º 413/2009 normas e critérios para o licenciamento ambiental da aquicultura quadro 1 – principais leis vinculadas ao licenciamento de empreendimentos de aquicultura (dias, 2015). conama: conselho nacional do meio ambiente. marques, e.a.t. et al. 64 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 60-78 da concessão da li e lp (tcu, 2007). autoriza‑se a operação da atividade ou do empreendimento após a verificação do efetivo cumprimento das exigên‑ cias constantes das licenças anteriores e do estabe‑ lecimento das condições e dos procedimentos, a ser observados para essa operação. a licença ambiental é boa para os produtores na me‑ dida em que visa à sustentabilidade ambiental do seu empreendimento, o que garante o melhor uso dos re‑ cursos naturais disponíveis e a consequente continui‑ dade do processo produtivo, com redução de riscos ao investimento. a regularização também é importante para atender aos mercados, que se tornam cada vez mais exigentes quanto aos aspectos ambientais, e, não menos importante, traz segurança quanto à atuação da fiscalização ambiental e à consequente punição com advertência, multa ou embargo (suspensão da opera‑ ção). atualmente os produtores só podem ter acesso às políticas públicas de fomento, tais como o crédito agrícola, incentivos, isenções, programas de aquisição de alimentos do governo etc. se estiverem regulares do ponto de vista ambiental (sebrae & mpa, 2011). os empreendimentos de aquicultura seguem as regras gerais para o licenciamento ambiental, conforme de‑ finidas pela lei n.º 6.938/81. sendo assim, para efeito de divisão das competências, a dimensão do impacto direto (local, regional, nacional) constitui a regra geral que define qual órgão vai efetuar o licenciamento am‑ biental (sebrae & mpa, 2011). durante décadas a aquicultura sofreu com a inexistên‑ cia de uma norma específica para a regularização am‑ biental de seus empreendimentos. essa situação mudou após 26 de junho de 2009, quando foi publicada a re‑ solução n.º 413 do conama, na tentativa de solucionar as dificuldades impostas aos produtores, o que resul‑ tou de negociação entre os setores do governo, da so‑ ciedade civil e dos produtores (sebrae & mpa, 2011). diante da crescente importância nos cenários mun‑ dial e nacional, a aquicultura passou a ser considera‑ da estratégica para o governo brasileiro (rocha et al., 2013). em 2003 o governo federal criou a secretaria especial de aquicultura e pesca (seap), que em 2009 foi transformada em ministério da pesca e aquicultu‑ ra (mpa) (scorvo‑filho & frascá‑scorvo, 2011). desde então, a pesca, historicamente negligenciada pelas políticas públicas, e a aquicultura vêm recebendo investimentos importantes para o fomento da ativida‑ de (brasil, 2011a). entre as dificuldades sofridas pelos aquicultores, havia a ausência de regularização ambiental dos empreen‑ dimentos, taxas e preços superiores à capacidade de pagamento dos pequenos produtores, problemas para atender à complexidade de informações neces‑ sárias ao procedimento do licenciamento ambiental, longo tempo para análise dos pleitos e impedimento de acesso ao crédito, com consequente desestímu‑ lo ao investimento em boas práticas de produção (sampaio, 2010). em 2013 o conama aprovou novas diretrizes nacionais que alteraram a resolução n.º 413/2009, tornando mais simplificado e ágil (sem perder a eficácia) o licen‑ ciamento ambiental para empreendimentos aquícolas. de acordo com essa resolução, a licença ambiental pas‑ sou a ser única, por meio de procedimento simplifica‑ do, para as áreas/os parques aquícolas que se situam em reservatórios artificiais. entre os critérios para a concessão da licença simplificada, é necessária a uti‑ lização de espécie nativa ou autóctone (natural da re‑ gião ou do território em que habita). também pode ser empregada espécie alóctone (não originária da região ou do território em que habita) ou exótica, desde que sejam apresentadas medidas de mitigação de possíveis impactos. a nova resolução prevê, ainda, a apresenta‑ ção de anteprojeto técnico do empreendimento aquí‑ cola, bem como o estudo ambiental e o programa de monitoramento da área (monitor digital, 2013). segundo o mpa (brasil, 2011a), foram identificados no brasil, inicialmente, 174 territórios com presença de pesca e aquicultura. neles estão presentes 89,8% dos pescadores e pescadoras cadastrados no registro ge‑ ral de pescadores, 80% das áreas de alta incidência da prática de aquicultura continental, 100% das áreas com potencial para atividades de maricultura e 85% dos re‑ servatórios com potencial para a aquicultura. em 2009 começou a implantação da política territorial da pesca e aquicultura em 60 territórios; a cada ano, novos ter‑ ritórios são incorporados. compete ao mpa a organização e a manutenção do registro geral da atividade pesqueira, instrumento do governo federal que visa contribuir para a gestão e análise dos procedimentos de regularização ambiental da atividade aquícola em pernambuco 65 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 60-78 o desenvolvimento sustentável da atividade pesqueira, em atendimento ao disposto na lei n.º 11.959, de 26 de junho de 2009 (brasil, 2015a). para qualquer uma das categorias do registro geral da pesca (aquicultor, pesque e pague, empresa que comercializa animais aquáticos vivos e indústria pesqueira), toda pessoa físi‑ ca ou jurídica necessita do registro no cadastro técnico federal de atividades potencialmente poluidoras ou utilizadoras dos recursos ambientais. o registro é fei‑ to automaticamente por meio do ministério do meio ambiente (mma), ou solicitado diretamente ao ibama (garutti, 2003). antes de iniciar a aquicultura é necessário que o inte‑ ressado possua licença ambiental, a ser requerida no órgão ambiental competente, no estado em que se localiza a atividade, no entanto, por conta das muitas dificuldades relacionadas ao licenciamento ambiental, poucos são os aquicultores instalados que alcança‑ ram a produção aquícola de maneira legal. assim, poucos também são os aquicultores que possuem licença do aquicultor, documento que caracteriza o produtor como aquicultor legal (rondônia ao vivo.com, 2016). o piscicultor precisa estar informado e atento, uma vez que as solicitações de autorização ou concessão, as licenças de execução e os registros devem ser enca‑ minhados para diferentes órgãos da administração pú‑ blica. tais solicitações são praticamente independentes umas das outras, e ter a outorga ou a concessão de um órgão não significa ter a outorga ou concessão de ou‑ tro órgão. além disso, é preciso encaminhar a todos os órgãos a documentação exigida para as solicitações es‑ pecíficas (garutti, 2003). de acordo com o § 2.º da resolução conama n.º 413/2009, no caso do licenciamento ambiental de empreendimentos aquícolas localizados em águas de domínio da união, além do disposto nessa resolução, devem ser seguidas as normas específicas para a ob‑ tenção de autorização de uso de espaços físicos de cor‑ pos d’água de domínio da união. as águas da união são aquelas que banham mais de um estado da federação, fazem fronteira entre estados nacionais e com outros países. também estão nessa condição as águas acumu‑ ladas em represas construídas com aporte de recursos da união e o mar territorial brasileiro, incluindo baías, enseadas e estuários, além das zonas de mar aberto, que podem ser utilizadas para cultivo offshore (longe da praia ou da costa) (banco do brasil, 2010). em qualquer parte do país, os projetos não licenciados pelos órgãos ambientais competentes estão sujeitos às sanções como: advertências, multas, paralisação temporária ou definitiva da atividade, incluindo as penalidades previstas na lei de crimes ambientais. além da obrigatoriedade legal, a licença é requisito para obtenção de financiamentos e certificação de produtos, tanto para o mercado interno quanto para o externo (dell’ortto, 2009). para se instalar tanques rede em hidrelétricas ou em águas navegáveis, ou quando houver a necessidade de desviar águas navegáveis para o abastecimento dos tanques de criação ou crescimento, a marinha do brasil deve ser consultada. para a legalização dos projetos de piscicultura em tanque rede em águas da união, é necessário o atendimento à instrução nor‑ mativa interministerial n.º 6, que estabelece os cri‑ térios para a autorização de uso dos espaços físicos em corpos d’água da união para fins de aquicultura (rocha & vital, 2012). a cessão de águas da união, aproveitando o potencial e a disponibilidade nacional, é uma boa oportunida‑ de para a aquicultura. as águas brasileiras pertencem à união, mas são cedidas por 20 anos, renováveis por mais 20, para a prática aquícola. apesar das dificulda‑ des, longos prazos de tramitação e burocracias, assun‑ to que será explorado à frente, o mpa tem amadurecido o processo de cessões (sidônio et al., 2012a). a atividade de aquicultura é formalmente regida por procedimentos de várias instituições, que não podem estar dissociadas da área ambiental, responsável pelo licenciamento ambiental, pelo planejamento ambien‑ tal da aquicultura, por políticas de preservação, con‑ servação e de uso sustentável de ecossistemas e da biodiversidade e, sobretudo, pelo controle das espé‑ cies exóticas (agu, 2013). competências das institui‑ ções para o licenciamento ambiental da aquicultura estão expostas no quadro 2. o artigo 21 da resolução conama n.º 413/2009 determina que no encerramento das atividades de aquicultura deve ser apresentado ao órgão ambien‑ tal um plano de desativação e recuperação, com cronograma de execução. marques, e.a.t. et al. 66 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 60-78 por ser considerada atividade de baixo impacto ambien‑ tal e produzir alimento saudável, alguns estados/gover‑ nos já adotam o licenciamento ambiental simplificado, e até mesmo estão liberando a necessidade dessa licença para projetos aquícolas de menor porte, a exemplo do governo do acre, que dispensa a licença ambiental para projetos aquícolas de até 5 ha. outro avanço foi a publi‑ cação da resolução conama n.º 413, de 26 de junho de 2009, que, conforme o artigo 7.º, os empreendimentos de pequeno porte e que não sejam potencialmente cau‑ sadores de significativa degradação do meio ambiente podem ser dispensados do licenciamento ambiental, a critério do órgão ambiental licenciador, desde que ca‑ dastrados nesse órgão (brasil, 2012b). órgão competência agência nacional de águas (ana) outorgar, por intermédio de autorização, o direito de uso de recursos hídricos em corpos d’água de domínio da união. a regulamentação e emissão das outorgas é uma das suas atribuições (ana, 2013). secretaria do patrimônio da união (spu) emitir pareceres sobre a regularidade e autorizações de uso para áreas de propriedade da união, reguladas pela lei n.º 9.636/98, que, entre outros aspectos, dispõe sobre a regularização, o aforamento e a alienação de bens imóveis de domínio da união (brasil, 2002). ministério do meio ambiente (mma) fazer o registro no cadastro técnico federal de atividades potencialmente poluidoras ou utilizadoras dos recursos ambientais (brasil, 2002). ministério da pesca e aquicultura (mpa) cabe ao mpa e ao ibama, em conjunto, e sob a coordenação do primeiro, fixar as normas, os critérios, os padrões e as medidas de ordenamento de uso sustentável dos recursos pesqueiros, com base nos melhores dados científicos e existentes, na forma de regulamento (agu, 2013). instituto brasileiro do meio ambiente e dos recursos naturais renováveis (ibama) marinha do brasil (mmb) avaliar a execução de obras sob, sobre e às margens das águas sob jurisdição brasileira, emitindo parecer no que concerne ao ordenamento do espaço aquaviário e à segurança da navegação, sem prejuízo das obrigações perante os demais órgãos competentes (garutti, 2003). secretarias estaduais do meio ambiente (sema) é competência comum da união, dos estados e dos seus municípios proteger o meio ambiente e combater a poluição em qualquer de suas formas, bem como preservar as florestas, a fauna e a flora. com relação ao licenciamento ambiental, compete analisar o conteúdo dos relatórios apresentados e pode recomendar ao secretário de estado do meio ambiente que torne sem efeito a delegação, caso sejam constatadas irregularidades que impossibilitem a continuidade do convênio (semas, 2013). secretarias municipais do meio ambiente (smma) quadro 2 – competências das instituições para o licenciamento ambiental. análise dos procedimentos de regularização ambiental da atividade aquícola em pernambuco 67 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 60-78 materiais e métodos caracterização da área de estudo o estado de pernambuco (figura 1) possui 98.311 km2 e localiza‑se no centro‑leste da região nordeste. ele faz limite com a paraíba, o ceará, o alagoas, a bahia e o piauí. também faz parte do território pernambucano o arquipélago de fernando de noronha, a 545 km da costa. possui 185 municípios, com o total de 8.796.032 habi‑ tantes, e tem a cidade do recife como sua capital (go‑ verno do estado de pernambuco, 2016). em pernambuco a produção de pescado da aquicultu‑ ra marinha em 2011 foi de 4.554,8 t, representando 5,41% da produção nacional para o período. com relação à produção da aquicultura continental nesse estado, chegou‑se ao número de 8.243,3 t, representando 1,51% da produção nacional (icmbio, 2011). conforme destaca o diagnóstico do arranjo produtivo local (apl) da piscicultura no estado, tradicionalmente os recursos hídricos de pernambuco são monitorados visando principalmente ao abastecimento das popula‑ ções e dos rebanhos. esse fato tem contribuído para a manutenção de um quadro geral de subutilização, contrastando com o volume de água disponível nas principais barragens que apresentam potencial para a atividade da piscicultura. tal aspecto foi constatado em açudes públicos e represas pernambucanas, em que a pesca garante aos pescadores e a suas famílias a sobrevivência, embora a piscicultura seja uma ativida‑ de comprovadamente lucrativa. paralelamente a essa situação, verifica‑se que tem crescido o interesse na atividade da piscicultura, sobretudo em tanque rede, por parte de grupos organizados, ou que estão orga‑ nizando‑se, em associações e colônias de pescadores (prorural, 2007). em pernambuco, a pesca industrial não se configura como um entrave ao pescador artesanal. a atividade apresentou queda de 76,6% na produção em 2007, de acordo com o relatório estatística da pesca, do ibama (2007), produzido no mesmo ano. os pernambucanos são responsáveis por apenas 1,9% de todo o pescado brasileiro, de acordo com o relatório produção pes‑ figura 1 – estado de pernambuco, com detalhe para os principais polos de aquicultura na região metropolitana do recife e na região de desenvolvimento de itaparica. marques, e.a.t. et al. 68 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 60-78 queira e aquícola do mpa feito em 2010 (brasil, 2012a). desses quase 2% produzidos, menos de 1% é proveniente da pesca industrial, 23% vêm da aqui‑ cultura e 76% da pesca artesanal. a carcinicultura, produção de camarões em cativeiro, é o maior exem‑ plo do conflito entre a pesca artesanal e a aquicul‑ tura em pernambuco. de acordo com o economista tarcísio quinamo, pesquisador da fundação joa‑ quim nabuco (fundaj), a carcinicultura gera proble‑ mas denunciados pelos pescadores há muito tempo. “o conflito dá‑se, basicamente, em função dos im‑ pactos socioambientais que a atividade, da forma como foi desenvolvida aqui, gera”, afirma (apud al‑ meida, 2010). procedimentos metodológicos obtiveram‑se os dados por intermédio de pesquisa do‑ cumental em fontes diretas e indiretas. os documentos analisados foram disponibilizados pelo site do mpa e pela ana e compreendem: • licenciamentos ambientais emitidos no estado no período entre 2008 e 2015; • registros gerais de piscicultura fornecidos entre os anos de 2009 e 2014; • emissão de outorgas para uso de água pela ana para o estado de pernambuco no período entre 2009 a 2014. a pesquisa foi dividida em três partes. inicialmente foi realizado um levantamento sobre os procedimentos para a obtenção do licenciamento ambiental. na segunda par‑ te se fez um levantamento acerca das licenças ambientais e dos registros gerais de piscicultura emitidos no estado. por fim foram apontados os avanços e as principais difi‑ culdades para a obtenção do licenciamento. resultados e discussão o estado de pernambuco produziu 1.889 t de organis‑ mos aquáticos de água doce no ano de 2009, número abaixo da média nacional e ainda mais quando compa‑ rado, no nordeste, com a quantidade produzida pelo estado do ceará, quarto maior produtor, com produ‑ ção de 32.812 t (brasil, 2011b). ainda em pernambu‑ co, a região que mais se destaca na piscicultura de água doce pertence ao vale do são francisco, com produção anual de 9.000 t nos canais de irrigação em áreas lotea‑ das nos perímetros irrigados nilo coelho e bebedouro (melo et al., 2011). para bernardino (2014), a produ‑ ção aquícola nacional é caracterizada por ter muitos produtores mal organizados, desunidos e com pouca experiência administrativa, fato que dificulta a obten‑ ção da regularização dos produtores. a principal atividade aquícola desempenhada na área é a piscicultura, em tanques rede e em tanques escavados. a piscicultura no semiárido vem se ex‑ pandindo significativamente como uma alternativa econômica de produção alimentar para a população local (melo, 2015). a instrução normativa n.º 16/2013 do mpa determina a necessidade de realização do registro de aquicultor, que é condicionada à existência de licença ambiental para a atividade. o interessado recebe a licença de aquicultor conforme a instrução normativa n.º 6/2011. o valor da taxa de pagamento é calculado de acordo com a área ou o volume das unidades de aquicultura requeridas, segundo a mesma instrução normativa (melo, 2015). emissão de licença ambiental em pernambuco: 2009 a 2014 no estado de pernambuco, a agência estadual de meio ambiente (cprh) é o órgão executor da política am‑ biental, tendo como âmbito de sua competência as atividades de prevenção, fiscalização e repressão na defesa do meio ambiente. a lei n.º 12.916, de 8 de novembro de 2005, que dispõe sobre o licenciamento ambiental, infrações administrativas ambientais, e dá outras providências, no capítulo i indica as licenças ambientais como instrumento de atuação da cprh. o processo de licenciamento ambiental dá‑se me‑ diante solicitação pelo interessado. a simples so‑ licitação de licenciamento ambiental por si só não caracteriza a implantação do empreendimento (au‑ reliano et al., 2007). análise dos procedimentos de regularização ambiental da atividade aquícola em pernambuco 69 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 60-78 a atividade da piscicultura apresenta grande índice de irregularidade ambiental por conta da burocracia e da dificuldade de adequação. nesse sentido, a maior parte da eficácia das propostas aqui elencadas só será alcançada quando esses procedimentos forem desbu‑ rocratizados e mais ágeis (melo, 2015). foram levantadas 74 licenças ambientais emitidas no período compreendido entre 2009 e 2014 para em‑ preendimentos aquícolas em pernambuco, dos quais 12 estão relacionadas com li, 13 com lo, 23 com lp, seis com renovação de licença de instalação (rli) e 20 com renovação da licença de operação (rlo) (gráfico 2). a espécie oreochromis niloticus (tilápia‑do‑nilo) é cul‑ tivada em 61 empreendimentos (82,4%), enquanto em 13 não foi declarada a espécie cultivada (17,6%). de acordo com furlaneto e ayroza (2006), a tilápia‑do‑ ‑nilo vem ocupando lugar de destaque na piscicultura em tanques rede por ser uma espécie precoce e apre‑ sentar bom desempenho em sistemas intensivos de produção. é uma espécie originária dos rios e lagos afri‑ canos que foi introduzida no brasil em 1971 em açudes do nordeste e se difundiu para todo o país (proença & bittencourt, 1994). a maior parte dos empreendimentos é realizada em águas da união, e 41 estão instalados às margens da usina hidrelétrica (uhe) de itaparica, 20 nas mar‑ gens da uhe de moxotó e 13 não tiveram seu local declarado (gráfico 3). para o licenciamento da piscicultura em tanques rede, a ana disponibiliza uma tabela com a relação dos re‑ servatórios de domínio federal e a respectiva informa‑ ção das quais possuem ou não capacidade de suporte para essa atividade, para atender à resolução conama n.º 413/2009, que dispõe sobre o licenciamento am‑ biental da aquicultura (melo, 2015). o processo de licenciamento ambiental de tanques es‑ cavados em pernambuco é realizado pela cprh e é bas‑ tante simples, compreendendo o pagamento de uma taxa e expedição da licença. a outorga deve ser solicita‑ da à agência pernambucana de águas e clima (apac). ressalta‑se que todo o processo de licenciamento deve ser acompanhado de fiscalização para averiguação do cumprimento das condicionantes estabelecidas, sob pena de cancelamento da licença ambiental (melo, 2015). para o licenciamento da piscicultura em tan‑ ques escavados no solo, precisam ser solicitadas as gráfico 2 – tipologia das licenças ambientais emitidas para a aquicultura em pernambuco no período entre 2009 e 2014. li: licença de instalação; lo: licença de operação; lp: licença prévia; rli: renovação de licença de instalação; rlo: renovação da licença de operação. 27,0% 16,2% 17,6% 31,1% 8,1% li lo lp rli rlo http://www.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=608 http://www.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=608 marques, e.a.t. et al. 70 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 60-78 gráfico 3 – local dos empreendimentos licenciados para aquicultura no estado de pernambuco no período de 2009 a 2014. uhe: usina hidrelétrica. 17,6% 27,0% 55,4% uhe itaparica uhe moxotó não informado lp, li e lo, consecutivamente. os valores determina‑ dos pela lei estadual n.º 12.916/2005 são apresenta‑ dos no quadro 3. de acordo com sidônio et al. (2012a), o licencia‑ mento ambiental é um dos gargalos existentes na aquicultura. por se tratar de uma atividade nova, há estados que não têm regras adequadas para a aná‑ lise nem concessão de licenças para o segmento. em alguns casos, as regras estaduais são mais res‑ tritivas do que a legislação federal. a grande demora na concessão de licenças ambientais contribui para a informalidade do setor. nessa mesma perspectiva, outro avanço foi a publica‑ ção da resolução conama n.º 413, de 26 de junho de 2009, que, conforme o artigo 7.º, os empreendimen‑ tos de pequeno porte e que não sejam potencialmen‑ te causadores de significativa degradação do meio ambiente poderão ser dispensados do licenciamento ambiental, a critério do órgão ambiental licenciador, desde que cadastrados nesse órgão (brasil, 2011b). emissão de registro geral da atividade pesqueira em pernambuco: 2009 a 2014 de acordo com o sistema nacional de informações da pesca e aquicultura (sinpesq), disponibilizado pelo mpa (brasil, 2011c), foram emitidos 25 registros gerais da atividade pesqueira para o estado de pernambuco no período entre 2009 e 2014. desse levantamento, 11 es‑ tão relacionados ao cultivo de peixes em tanque rede (44%), oito à carcinicultura (32%) e seis ao cultivo de peixes ornamentais (24%) (gráfico 4). no tocante às regiões do estado que receberam o re‑ gistro geral da atividade pesqueira, 12 pertencem a municípios que fazem parte da região metropolitana do recife (rmr), três a municípios da zona da mata, um do agreste e nove que fazem parte do sertão. a produção de peixes em pernambuco é bastante dife‑ renciada, e no litoral é onde se concentra a maior comer‑ cialização e produção de peixes marinhos. em contra‑ partida, a região do vale do são francisco tem produzido em abundância peixes de água doce de caráter econô‑ mico, como a tilápia‑do‑nilo (godoy‑filho, 2013). análise dos procedimentos de regularização ambiental da atividade aquícola em pernambuco 71 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 60-78 tamanho da área ocupada pelo tanque escavado (ha) categoria valor da licença prévia (r$) valor da licença de instalação (r$) valor da licença de operação (r$) até 5 f 241,97 483,94 362,95 5,1 a 10 g 362,95 725,91 483,94 10,1 a 30 h 483,94 967,88 725,91 30,1 a 100 i 725,91 1.451,83 967,88 acima de 100 j 967,88 1.935,77 1.451,83 quadro 3 – valores das licenças ambientais para a piscicultura, conforme lei estadual n.º 12.916/2005. gráfico 4 – números de registro geral de piscicultura emitido em pernambuco por atividade no período 2008‑2015. 44% 32% 24% carcinicultura criação de peixes em tanque rede cultivo de peixes ornamentais referente aos municípios de pernambuco que recebe‑ ram registro geral da atividade pesqueira, foram le‑ vantados 12 com atividades associadas à aquicultura que receberam tal registro. nos municípios da rmr e da zona da mata predominam as atividades de carcini‑ cultura e criação de peixes ornamentais, enquanto no agreste e no sertão prevalece a criação de peixes em tanque rede (gráfico 5). emissão de outorgas em pernambuco:2009 a 2014 a outorga para uso de água é um instrumento instituí‑ do por meio da política nacional de recursos hídricos em 1997. de acordo com a ana (2011), ela é uma das ferramentas pelas quais o poder público autoriza o usuário, sob condições preestabelecidas, a utilizar ou realizar interferências hidráulicas nos recursos hídricos necessários à sua atividade, garantindo o direito de acesso a esses recursos. as outorgas são gratuitas e podem ser solicitadas pela internet. as resoluções de outorga de direito de uso de recursos hídricos, apro‑ vadas pela ana, têm seu extrato publicado no diário oficial da união e são disponibilizadas integralmente no site da instituição. cabe à ana a autorização de uso de espaço físico em corpos d’água de domínio da união, emitindo para tan‑ to a outorga de direito de uso dos recursos hídricos. nesse sentido, a metodologia utilizada pela agência marques, e.a.t. et al. 72 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 60-78 gráfico 5 – números de registro geral de atividade pesqueira emitido em pernambuco por município no período entre 2008 e 2015. são josé da coroa grande recife petrolândia paulista jatobá jaboatão dos guararapes itapissuma itacuruba igarassu gravatá goiana belém de são francisco 0 1 2 3 4 5 6 para análise de pedidos de outorga para piscicultu‑ ra em tanque rede baseia‑se na estimativa da carga admissível e na concentração máxima permitida de fósforo no reservatório, estimadas por modelos ma‑ temáticos simplificados e concentrados, de modo a restringir o efeito de eutrofização no reservatório (aureliano et al., 2007). os pedidos de outorga podem ser indeferidos em função do não cumprimento das exigências técnicas ou legais ou do interesse público, mediante decisão devidamen‑ te fundamentada, devendo ser publicada na forma de extrato no diário oficial da união (ana, 2013). de um total de 159 outorgas emitidas pela ana para fins de aquicultura no período compreendido entre 2009 e 2014, foram identificadas quatro outorgas re‑ ferentes ao estado de pernambuco, correspondendo a 2,52% do total de outorgas. as outorgas foram emiti‑ das para empreendimentos instalados nos municípios de belém de são francisco (uma outorga), itacuruba (uma) e petrolândia (duas) (gráfico 6). vale salientar que as referidas outorgas foram para a região hidro‑ gráfica do rio são francisco: 75% das outorgas emi‑ tidas no estado de pernambuco foram para águas da união, mais especificamente para empreendimentos instalados na uhe de itaparica (atual luiz gonzaga), e 25% para o rio são francisco. de acordo com rocha e vital (2012), após a alteração do ambiente do rio são francisco pela construção da uhe, transformando um sistema lótico (águas correntes) em um sistema lêntico (águas represadas), contri‑ buiu‑se para o declínio da pesca artesanal na região, contudo criaram‑se, segundo soares et al. (2007, p. 71), condições privilegiadas para o desenvolvimento da piscicultura intensiva em tanque rede. a piscicul‑ tura em tanque rede surgiu como uma resposta para o aumento da produção aquícola, principalmente nas regiões do submédio e baixo são francisco, onde se lo‑ calizam projetos nos reservatórios de xingó, itaparica e paulo afonso. soares et al. (2007) destacam ainda a importância da bacia do rio são francisco como referência obrigató‑ ria para a pesca artesanal e afirmam que pescadores e pessoas que viviam da pesca na região passaram a desenvolver a piscicultura como forma de produção. localizada no semiárido pernambucano, a região de desenvolvimento do sertão de itaparica abrange os municípios de petrolândia, floresta, itacuruba e ja‑ tobá. a região apresenta excelente potencial para o desenvolvimento da piscicultura continental por con‑ ta das condições hidroclimatológicas favoráveis, uma vez que é beneficiada pelo rio são francisco e pelo reservatório de itaparica (atual luiz gonzaga). essa é análise dos procedimentos de regularização ambiental da atividade aquícola em pernambuco 73 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 60-78 gráfico 6 – percentual de outorgas emitidas por municípios de pernambuco no período entre 2009 e 2014. 50% 25% 25% belém de são francisco itacuruba petrolândia a região do estado de pernambuco que apresenta o maior potencial para consolidação do parque aquícola na produção de pescado e seus derivados. somam‑se ainda condições favoráveis à ampliação de canais de negócios entre agentes financeiros, produtores e pisci‑ cultores. atualmente a região de desenvolvimento de itaparica é caracterizada como um arranjo produtivo local (apl), por apresentar boa organização na estru‑ tura da cadeia produtiva, insumos, produção, benefi‑ ciamento, distribuição e comercialização. atualmente existem 10 associações, entre elas de pescadores e outras de produtores familiares, todas com o seu res‑ pectivo cadastro nacional de pessoa jurídica (cnpj) regularizado. desse montante, nove associações já re‑ ceberam a outorga d’água (prorural, 2007). com base na análise desenvolvida, consideram‑se as outorgas liberadas como documentos técnicos de boa qualidade que fazem a diferenciação entre a quantida‑ de de água e as horas disponíveis para captação nos diferentes meses do ano. ressalta‑se, entretanto, que embora a cobrança pelo uso da água seja um instru‑ mento previsto na política nacional de recursos hí‑ dricos e na política estadual de recursos hídricos, ela ainda não é realizada em grande parte do estado de pernambuco, nem no sistema itaparica, sobretudo por‑ que os irrigantes ainda não assumiram as responsabi‑ lidades na gestão dos perímetros públicos de irrigação em que grande parte dos projetos de piscicultura está instalada (melo, 2015). dificuldades para a regularização ambiental da aquicultura sidônio et al. (2012b) descrevem que, apesar das me‑ lhorias recentes nos processos de cessão, ainda são muitos os desafios da aquicultura: agilizar as conces‑ sões, tornar o licenciamento ambiental mais eficiente, efetuar mais estudos, realizar monitoramento am‑ biental eficaz etc. a grande demora na concessão das licenças necessárias para as empresas produtoras de pescado (lp, li, lo) contribuía para maior informali‑ dade do setor. conquanto ainda haja informalidade, a concessão dessas licenças tornou‑se mais rápida e menos burocrática, mas ainda é passível de melhorias. outra dificuldade é a quantidade de órgãos e institui‑ ções envolvida na regularização da atividade em águas da união, entre eles o mpa, o mma, o ministério da marinha (mm), a ana, a spu, o ibama e demais órgãos ambientais estaduais. em pernambuco, melo (2015) identificou as seguintes dificuldades para a realização da piscicultura: marques, e.a.t. et al. 74 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 60-78 • degradação da qualidade da água pelo lançamento de ração para os peixes, o que, juntamente com seus dejetos, contribui para o aumento da presença de nu‑ trientes e consequente risco de eutrofização do reser‑ vatório, no caso de tanques rede, ou do corpo hídrico receptor do efluente, no caso dos tanques escavados. essa ação pode acarretar relação conflituosa com a pesca artesanal por conta da poluição causada; • assistência técnica ineficiente para pequenos piscicultores; • burocracia na regularização dos tanques rede em função da demora de resposta da solicitação rea‑ lizada à secretaria especial de aquicultura e pes‑ ca, que compreende o licenciamento ambiental, a outorga para uso de água e o parecer conclusivo para a segurança do tráfego aquaviário; • introdução de espécies de peixes exóticas pela pisci‑ cultura, como é o caso da tilápia‑do‑nilo (oreochromis niloticus). por outro lado, silva et al. (2013) ressalta que, com uma política de pesquisa e desenvolvimento para espécies promissoras e a modernização e profissio‑ nalização do setor, a aquicultura brasileira pode ser bastante desenvolvida. estratégias para aprimorar o processo de regularização ambiental da atividade aquícola desde 2008, o atual mpa está cedendo águas da união para o cultivo de organismos aquáticos. até 2011, foram entre‑ gues quase três mil áreas aquícolas, todavia há demanda para mais de cem mil. os parques aquícolas só podem ser demarcados após a realização de estudos detalhados. ape‑ sar das melhorias recentes nos processos de cessão, ainda se tem o envolvimento de diversos órgãos públicos – mari‑ nha, ibama, ana, mma e spu (sidônio et al., 2012a). de acordo com bernardino (2014), as tendências da ca‑ deia produtiva da piscicultura são: • maior concentração, visando aumentar a eficiência eco‑ nômica e o aproveitamento das economias de escala; • parcerias e alianças estratégicas desenvolvendo e ofertando novos e diferenciados produtos; • relocalização das indústrias e pagos prêmios por qualidade e regularidade; • disputa mais acirrada pelo mercado, com a sobrevi‑ vência daquelas indústrias que melhor atenderem às exigências do consumidor; • ampliação e modernização da logística de distribui‑ ção e de transporte. nesse sentido, são propostas estratégias para auxiliar nos procedimentos de regularização ambiental da ati‑ vidade aquícola, entre as quais se destacam: • informatização do licenciamento para tanques rede e realização de vistorias por órgãos ambientais lo‑ cais a fim de agilizar o processo de regularização; • implantação do sistema de cobrança pelo uso da água pelos órgãos executores de recursos hídricos, visto que a atividade lança efluentes no corpo hídri‑ co alterando a sua qualidade; • para atividade aquícola de pequenos empreen‑ dimentos, sobretudo familiares, recomenda‑se a assistência técnica de órgãos públicos especiali‑ zados, o instituto agronômico de pernambuco, no caso em estudo; • fornecimento de formação continuada para pisci‑ cultores, por meio de cursos de beneficiamento de pescados e técnicas de higiene para manipu‑ lação de alimentos, entre outros, que possam im‑ pulsionar a comercialização, ampliando o acesso a mercados; • periodicidade de avaliação da qualidade da água destinada à piscicultura, principalmente em reser‑ vatórios de usos múltiplos, e divulgação desses da‑ dos para os outros órgãos, para que não sejam rea‑ lizadas análises do mesmo local ou de locais muito próximos, a fim de que se possam estabelecer uma rede de monitoramento e um banco de dados pú‑ blico atualizado. análise dos procedimentos de regularização ambiental da atividade aquícola em pernambuco 75 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 60-78 referências aceb – associação cultural e educacional brasil. 1º anuário brasileiro da pesca e aquicultura 2014. brasil: ministério da pesca e aquicultura, 2014. 136 p. agu – advocacia geral da união. consultoria geral da união. consultoria jurídica junto ao ministério da pesca e aquicultura. nota n.º 009/2013/conjur‑mpa/cgu/agu. processo n.º 02000.003239.2003‑18. 2013. disponível em: <http://www.mma.gov.br/port/conama/processos/6333f3d1/parecer_mpa.pdf>. acesso em: 4 fev. 2016. agu – advocacia geral da união. consultoria geral da união. consultoria jurídica junto ao ministério do meio ambiente. coordenação geral de assuntos jurídicos. parecer n.º 274/2012/cgaj/conjur/mma/mmc. processo n.º 02000.003239/2003‑18. 2012. disponível em: <http://www.mma.gov.br/port/conama/processos/6333f3d1/parecer_ mma.pdf>. acesso em: 4 fev. 2016. almeida, c. a disputa pelas áreas de pesca. revista coletiva, recife, n. 15, jan.‑abr. 2010. disponível em: <http://www.coletiva.org/ site/index.php?option=com_k2&view=item&id=5:a‑disputa‑pelas‑%c3%a1reas‑de‑pesca&tmpl=component&print=1>. acesso em: 4 ago. 2015. ana – agência nacional de águas. manual de procedimentos técnicos e administrativos de outorga de direito de uso de recursos hídricos da agência nacional de águas. brasília: ana, 2013. 252 p. ana – agência nacional de águas. outorga de direito de uso dos recursos hídricos. brasília: sag, 2011. aureliano, j.; 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gianesella, s. m. f. o uso da água pela aquicultura: reflexões temáticas (online). in: encontro nacional de pós‑graduação e pesquisa em ambiente e sociedade, 1., indaiatuba, 2003. anais..., indaiatuba, 2003. thiago, g. g. aquicultura, meio ambiente e legislação. são paulo: annablume, 2002. 161 p. tribunal de contas da união. cartilha de licenciamento ambiental. 2. ed. brasília: tcu, 4.ª secretaria de controle externo, 2007. 83 p. revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 37 análise da avaliação de desempenho do sistema de gestão ambiental (iso 14001) de usina hidrelétrica: relação empresacomunidades do entorno analysis of performance assessment of environmental management system (iso 14001) power plant of dam: company interaction with the surrounding communities resumo foi estudado o sistema de gestão ambiental (sga) de uma usina hidrelétrica (uhe) localizada no estado do amapá. o objetivo foi avaliar como indicadores gerenciais, legais e educacionais interferem na sua eficiência. com uso de questionários foram obtidas opiniões de funcionários da uhe e de moradores de duas comunidades residentes no seu entorno. as variáveis independentes utilizadas no estudo foram: quantidade e qualidade de cursos aplicados pelo sga aos funcionários da uhe e às comunidades; conhecimento sobre a legislação ambiental; fiscalização e aplicação da legislação na área de entorno da usina; imagem de mudança interna e externa da empresa. para avaliar a relação entre variáveis e o índice de eficiência do sga foi empregada a análise multivariada de regressão linear. verificou-se que o índice de eficiência do sga apresentou respostas distintas para as duas comunidades do entorno da usina. conclui-se que é necessário considerar as complexas interações empresa-comunidade, destacando-se a qualidade educacional empregada pelos agentes de grandes projetos como as hidrelétricas na amazônia. palavras-chave: hidrelétrica; amazônia; comunidade; iso 14001; indicadores, análise de regressão múltipla (arm). abstract we studied the environmental management system (ems) of a hydroelectric power plant (hpp) located in the state of amapá. the objective was to evaluate how management, legal and educational indicators interfere on their effectiveness. with use of questionnaires were obtained opinions of the hpp staff and residents of two communities living around it. the independent variables used in the study were: quantity and quality of courses applied by ems employees hpp and communities; knowledge of environmental legislation, monitoring and enforcement in the area around the plant, inside and outside change image of the company. to evaluate the relationship between variables and the efficiency ratio of sga was employed multivariate linear regression. we note that the efficiency ratio of sga showed different responses to the two communities around the plant. we conclude that it is necessary to consider the complex interactions companycommunity, highlighting the educational quality of agents employed by large projects such as hydroelectric dams in the amazon. keywords: hydroelectric; amazon; community; iso 14001; indicators, multiple regression analysis (mra). ângela do céu ubaiara brito doutoranda em educação universidade de são paulo-usp são paulo, sp, brasil angelaubaiara@usp.br. alan cavalcanti da cunha doutor em engenharia civil (usp) e professor programa de pósgraduação em biodiversidade tropical e programa de pósgraduação em direito da universidade federal do amapá– unifap macapá, ap, brasil alancunha@unifap.br helenilza ferreira albuquerque cunha doutora em ciências da engenharia ambiental (usp), professora programa de pós-graduação em biodiversidade tropical e programa de pós-graduação em direito da universidade federal do amapá– unifap macapá, ap, brasil helenilzacunha@unifap.br revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 38 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução as hidrelétricas são a base da matriz energética no brasil, constituindo-se em uma fonte de grande escala que contribui para suprir a necessidade de energia elétrica, principalmente do setor econômico industrial. em nível mundial o brasil é o segundo maior produtor de hidroeletricidade, totalizando 80% da oferta nacional com uma estimativa potencial total de 260 gw. parte significativa deste potencial encontra-se na amazônia, pois as regiões sul, sudeste e centrooeste brasileiras estão praticamente esgotadas (cunha, et al., 2011; empresa de pesquisa energética, 2010; costa, 2010; bárbara et al., 2010, 2006; brito, 2008b). em função dos potenciais impactos causados por construção de hidrelétricas, desde os anos 1980, alguns estudiosos já comentavam sobre problemas ambientais decorrentes desses empreendimentos na amazônia alertando para implementação de projetos que atendessem a necessidade da região, respeitando a legislação ambiental com eficiente sistema de gestão. de acordo com vörösmarty et al. (2003), em todo o planeta, cerca de 40% de toda água descarregada pelos rios são interceptadas por barragens e 25% do fluxo de sedimentos das margens para os oceanos são retidos pelas mesmas. isso mostra a dimensão do impacto que a construção de barragens pode causar no ecossistema da bacia em que foram construídas e a importância de se estudar diferentes aspectos físicos, ecológicos e socioambientais de longo prazo de suas influências. junk e mello (1990) relataram o caso da uhe de balbinaam, considerada um exemplo negativo sem retorno econômico justificável, com graves danos ambientais não previstos na fase de planejamento. leite (2005) indica alguns exemplos, tais como alterações hidrológicas do escoamento, aumento exagerado do tempo de detenção hidráulico (mais de um ano), alteração do fluxo de corrente ou vazão, mudança de ambiente aquático lótico para lêntico; alteração da temperatura, umidade relativa, além da ocorrência de erosão marginal com perda do solo e árvores, com diminuição da vida útil do reservatório e comprometimento de locais de desova de peixes; perda de biodiversidade. em termos comparativos, por exemplo, a uhe coaracy nunes apresenta um tempo de detenção hidráulico da ordem de 2 a 5 dias (cunha et al., 2011), dependendo do período sazonal climático. estas experiências são eminentemente válidas, porém, não são completamente transferíveis para outras regiões, principalmente devido às diferenças fundamentais em relação a algumas condições ecológicas e sócioambientais locais, como é o caso da usina hidrelétrica de coaracy nunes (uhecn) no estado do amapá. a uhe coaracy nunes foi instalada na bacia do rio araguari com operação iniciada em 1976 (figura 1). na época, a legislação ambiental brasileira estava se consolidando e nem se cogitava temas como avaliação de impactos ambientais. como consequência, quase não se dispunha de informação sobre os impactos ambientais ocorridos durante e após sua construção (cunha et al., 2011). entretanto, atualmente há tentativas de se reverter este quadro de deficiência a partir do processo de construção e manutenção de sua certificação ambiental iso 14001. cropper et al., (2000) comentam que já havia mais de 17.000 certificações para o sistema de gestão ambiental efetivados globalmente desde 1996. no brasil a implantação do sistema de gestão ambiental (sga) no setor energético vem sendo tratada de modo descentralizado nas empresas e nas suas unidades operacionais, como é o caso da uhe coaracy nunes. portanto, é possível constatar que há algumas iniciativas de empresas de geração de energia que visam implantar o sistema de gestão ambiental baseado na série de normas iso 14001. no brasil, historicamente, esse processo iniciou com a uhe de guilmanamorin, no rio piracicaba-mg, primeira usina certificada na nbr iso 14001, em dezembro de 1999 (brito, 2008a). tal preocupação decorre da situação atual em que a fronteira hidrelétrica brasileira se encontra na bacia amazônica, na qual novos projetos estão se inserindo, como as uhes de jirau e santo antônio (rio madeira-am, com 19 gw) e perspectivas de novos empreendimentos de menor porte no rio araguari-ap (250 mw). neste último caso os impactos são também significativos apesar do relativamente menor porte. em todos estes projetos, sejam antigos, atuais ou futuros, haverá a necessidade de eficientes sistemas de gestão ambiental (sgas) para atender as demandas de competitividade e inovação de mercado do setor elétrico, sem desprezar as normativas da legislação ambiental e a importância socioambiental das comunidades do entorno (brito, 2008a). neste aspecto, a legislação brasileira torna-se cada vez mais restritiva e exigente no controle, monitoramento e fiscalização de impactos ambientais causados pelos empreendimentos de modo geral. portanto, é natural que se conheçam todas as formas de interação entre empresa e comunidade do entorno, antes, durante e pós sua instalação (brito, 2008b). contudo, considerando seus indicadores e instrumentos mais importantes e suas externalidades inerentes, nem sempre contabilizadas, mesmo nos modernos sistemas iso 14001. no contexto empresarial, de acordo com viegas revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 39 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 (1995), o conceito de gestão ambiental vem sendo utilizado para definir, além da gestão pública do meio ambiente, os programas de ação desenvolvidos por empresas e instituições não-governamentais, para administrar suas atividades dentro dos modernos princípios de proteção do meio ambiente. assim, a gestão ambiental tornou-se uma peça fundamental no desenvolvimento das empresas, sejam públicas ou privadas (brito, 2008a). como consequência o desempenho do setor privado abre espaço de renovação e possibilidade de melhor gerenciamento dos recursos naturais e interações com comunidades locais, potencializando a qualidade ambiental e minimizando suas externalidades negativas. entretanto, pouco se tem pesquisado sobre as diversas variáveis que interferem ou influenciam a eficiência do sistema de gestão ambiental (sgas) nas empresas (brito, 2008a). uma solução seria as empresas trabalharem a capacitação de gestão em forma de treinamentos, o que se constitui em um meio para desenvolver a força de trabalho nos setores específicos, sendo o processo educacional de curto prazo aplicado de modo sistemático e organizado (chiavenato, 1994). esses treinamentos devem ser realizados em fluxos contínuos levando o profissional a adquirir atitudes ambientais. kurb e prokopenko (1989) afirmam que a área de gerenciamento empresarial é fundamentada no conhecimento e na informação retida sobre os fatos, conceitos e inter-relações, considerando a habilidade de fazer coisas e aplicá-las. em situações normais de trabalho, os conhecimentos e as atitudes pessoais são os canais mais eficazes para a implementação da capacitação na empresa. von korf et el., (2010) reforçam esta linha de pensamento observando que a participação social em negociações e processos de interação empresacomunidade é um facilitador do diálogo e redutor de riscos de conflitos entre os atores sociais envolvidos. carvalho (2006) sugere que a educação ambiental é a palavra-chave da efetiva participação nos processos de tomada de decisão no sistema de gestão ambiental, pois é a compreensão ambiental que permite que as decisões sejam tomadas considerando as múltiplas variáveis socioambientais no processo de construção das atividades inerentes ao processo de interação social. assim, o sistema de gestão ambiental torna-se, então, a conexão-chave da empresa com seu entorno social e ambiental. as figura 1. mapa de localização do reservatório e uhe coaracy nunes. a montante a cidade de ferreira gomes no rio araguari/amapá. o círculo transparente maior em vermelho indica a área específica de estudo (uhe; r5 e p10, e r2 representam as localidades das comunidades do entorno e remanescente, respectivamente). adaptado de cunha et al., 2011. revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 40 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 práticas educativas ambientais nas empresas devem apontar portanto para propostas centradas na mudança de hábitos, atitudes, avaliação e participação dos envolvidos, desafiando o empreendimento a elaborar novas epistemologias que possibilitem uma reforma de pensamento (loureiro et al, 2006 e morin, 2000). contudo, é conhecido o fato de que a conexão socioambiental empresacomunidade é uma difícil e desafiante tarefa de implementação nos sgas, pois depende do conhecimento de diversas variáveis “implícitas” envolvidas no processo de melhoria da relação socioambiental entre ambas, nem sempre facilmente mensuráveis. a gestão ambiental que contempla uma política de educação ambiental do setor hidrelétrico é fundamental e depende de sua eficácia para promover a mudança de postura de funcionários e a comunidade do entorno das empresas, sendo considerada o principal elo que implementa a formação crítica. essa formação implica em capacitação e práticas educativas efetivas no cotidiano da empresa (layrargues, 2000). callenbach et al (1993) citam dois tipos de posturas das empresas em relação ao meio ambiente. a primeira é a administração ambiental como defensiva e reativa, com o objetivo apenas de observar as leis e melhorar a imagem da empresa. a segunda é a administração ecológica (ou sistema de gestão ambiental) com uma postura ativa e criativa, substituindo a ideologia do crescimento econômico pelo conceito da sustentabilidade ecológica. entende-se, neste caso, que os problemas ecológicos não estão isolados, mas interligados e interdependentes, necessitando de um novo tipo de pensamento (sistêmico), com novos valores e práticas. portanto, os sgas devem incorporar de forma mais eficiente estas conexões empresacomunidade, até como agente facilitador do diálogo social (von korf et al., 2010). se o gerenciamento ambiental depende do sistema de gestão ambiental nas empresas, respeitando suas múltiplas dimensões ambientais, sociais, econômicas, legais e educacionais, por outro lado, a maior dificuldade é compreender como e em que grau tais dimensões se inter-relacionam ou influenciam a eficiência deste mesmo sga. para analisar essas influências é preciso compreender como a gestão ambiental se desenvolve na prática da política ambiental da empresa onde estão definidos os instrumentos de gestão a serem utilizados. estes são normalmente o controle, avaliação e planejamento ambiental, plano de gestão e operação (brito, 2008a). portanto, a presente pesquisa tem como objetivo principal aplicar um método de análise multivariada (arm) para avaliar a dependência entre a eficiência do sistema de gestão a ambiental da uhe coaracy nunes (indesga) e sua relação com variáveis independentes concernentes às comunidades do entorno e próximas do reservatório e a empresa de geração de energia. além disso, se buscou compreender quais e como os fatores avaliados influenciam a eficiência do sistema de gestão. para tanto, foram obtidos dados de pesquisa de campo simultâneos ao processo de sistematização da iso 14001 na uhe coaracy nunes durante o ano de 2007. a hipótese da pesquisa é que a variável independente que consiste na qualidade dos cursos ministrados à comunidade e funcionários da empresa é a que mais influencia positivamente a eficiência do sga. o método de análise de regressão linear múltipla (arm) tem sido muito utilizado em estudos que envolvem planejamento, estratégias e tomadas de decisões na área administrativa das empresas. um bom exemplo é a área de marketing (hair et al, 2005; levine et al, 2005). no presente caso, a análise de regressão linear múltipla foi utilizada para avaliar como variáveis explicativas (independentes) estão correlacionadas com a eficiência do sga (dependente) e respectivas interações empresa-comunidades do entorno da uhe coaracy nunes, estado do amapá. material e métodos na primeira etapa da pesquisa foi definido um indicador geral de eficiência do sistema de gestão ambiental (ind.esga) da uhe coaracy nunes. as respostas foram obtidas a partir de questionários aplicados em campo, com perguntas abertas e fechadas, tanto para as comunidades do entorno quanto aos funcionários da uhe coaracy nunes (figura 1). o período de aplicação dos questionários foi de fevereiro a agosto de 2007 (tabela 1). a quantificação de parâmetros sensíveis à eficiência do sistema de gestão ambiental foi obtida com o uso da análise de regressão linear múltipla (arm), a qual utiliza variáveis independentes processadas numericamente a partir de valores atribuídos à qualidade do item investigado. as variáveis independentes escolhidas do questionário aplicado foram: números de cursos (ncr) ministrados pela empresa para a comunidade e funcionários, qualidade dos cursos (qcr), nível da fiscalização (fis), mudança interna (emi) e mudança externa (eme). de modo geral, a valoração dos atributos variaram na escala de 0 a 10 (tabela 2), segundo o princípio de que cada resposta independente apresenta um mesmo peso ou nível de probabilidade. por definição, a análise de regressão linear múltipla (arm) aplicada consiste em prever o valor de uma variável dependente (ind.esga), utilizando variáveis revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 41 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 independentes ou explanatórias tabela 1. demonstrativo do público alvo e abrangência da aplicação dos questionários aplicados. público alvo universo e descrição da aplicação dos questionários amostra analisada comunidade borda do reservatório o universo contou com 29 residências localizadas próximas à borda do reservatório (figura 1, r2 e r5). o informante que respondeu ao questionário foi o chefe do domicílio ou o caseiro. 100% dos moradores comunidades de paredão e caldeirão (remanescente do projeto) o universo contou com 103 residências nas duas localidades, incluídos os moradores residentes antes e depois da construção da usina (figura-1, p1 e p10). o informante que respondeu ao questionário foi o chefe do domicílio ou o responsável maior de idade. 98% dos moradores (101 residências) funcionários da usina o universo contou com 56 funcionários da empresa. foram incluídas as atividades mais relevantes para o estudo: mecânica, operador, almoxarifado, manutenção, barqueiro, motorista, vigilante, eletricista, gerentes ambientais, educadores. considerou-se o funcionário mais antigo no serviço e o funcionário recentemente contratado na empresa (figura 1, p1). 37,5% (21 funcionários) tabela 2. categorias e variáveis analisadas da eficiência do sga. categorias variável dependente variáveis independentes funcionários indesga (1) ncr (2) qcr (3) e.c.leg (4) e.a.leg (5) emi (6) eme (7) comunidades circunvizinhas à uhecn indesga (1) ncr (2) qcr (3) e.c.leg (4) e. fisc (8) emi (6) (1) índice geral de eficiência do sga. variável dependente. estima a eficiência do trabalho do sga na empresa e nas comunidades: entorno do reservatório, caldeirão e paredão (conexão comunidade-empresa). (5) eficiência da aplicação da legislação. variável independente. valora a aplicação da legislação pelo sga na escala entre 0 e 10. (2) número de cursos realizados. variável independente. quantifica o número de cursos realizados pelo sga. (6) eficiência de mudança da imagem interna. variável independente. valora a mudança na imagem interna que ocorreu a partir das atividades do sga na escala entre 0 e 10. (3) qualidade do curso. variável independente. valora a qualidade do curso aplicado numa escala entre 0 e 10. (7) eficiência de mudança da imagem externa. variável independente. valora a mudança da imagem externa nas atividades do sga na escala entre 0 e 10. (4) eficiência da compreensão da legislação. variável independente. valora o nível de compreensão da legislação nos cursos realizados na escala entre 0 e 10. (8) eficiência da fiscalização. variável independente. valora a eficiência da fiscalização no entorno da usina na escala entre 0 e 10. revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 42 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 (levine et al, 2005; hair et al, 2005). como resultado a análise de regressão linear múltipla gera um conjunto de coeficientes que indicam o grau de ajuste aos valores das variáveis independentes, de forma que se infira ou preveja a eficiência do índice do sistema de gestão ambiental. na análise de regressão linear múltipla são obtidas taxas de influência para cada variável independente, além de parâmetros estatísticos de correlações (r, r² e r²aj) ao nível de 0,05 de significância (p < 0,05). o coeficiente de correlação é representado por r. trata-se de uma medida da relação linear entre duas ou mais variáveis que indicam a proximidade ou ajuste dos pontos à reta de regressão. significa que quanto mais próximo r estiver de 1,0, mais ajustadas as variáveis estarão à esta curva. de modo contrário, sendo o r mais próximo de zero, o ajuste à reta de regressão é considerado disperso. neste último caso os resultados são insuficientes para a análise, ou indicados como não significativos para os resultados obtidos (levine et al., 2005; hair et al, 2005). o coeficiente de determinação é representado pelo quadrado de r e que pode ser simbolizado por r² da arm. esse coeficiente analisa o grau de dependência da variável dependente em função da variável independente. a rigor, explica a influência dos valores de y (ind.esga) em relação aos demais valores de x (ncr, qcr, ecleg, ealeg, efisc, emi e eme), considerando as premissas da análise de regressão linear múltipla: independência das variáveis, homossedasticidade e normalidade dos dados (levine et al., 2005; hair et al, 2005). o coeficiente de r² ajustado (r²aj) na análise de regressão linear múltipla tem a função de avaliar acréscimos positivos ou negativos devido à inclusão de uma nova variável na análise. nesse processo, quando se inserir uma nova variável e o r²aj apresentar perdas, significa dizer que esta nova variável não contribui na análise de regressão linear múltipla, ou para a resposta da análise do índice de eficiência do sistema de gestão ambiental. de modo contrário, a inclusão de uma nova variável pode melhorar o r²aj (levine et al., 2005; hair et al, 2005). esta análise é realizada simultaneamente com a observação do valor de p < 0,05 (significância). o resultado final da análise de regressão linear múltipla é a geração de uma equação linear múltipla, cujos coeficientes representam as taxas médias das variações de cada variável independente. além disso, são também gerados os coeficientes de ajuste r, r² e raj². a equação 1 representa como e quanto as taxas individuais (ai) influenciam globalmente a variável dependente indesga (levine et al, 2005; hair et al, 2005). onde: ind.esga= variável dependente a0 = valor de interseção 1 ai = parâmetro que representa taxa média de variação da respectiva dimensão na escala, normalmente entre 0 e 10, na presente análise. xn = variável independente (ncr, qcr, ecleg, ealeg, efisc, emi, eme). e1 (i) = erro (erro ou influência de outros fatores não mensurados na análise). para tabular, organizar e analisar os dados dos questionários foi utilizada uma planilha eletrônica do microsoft excel, versão 2007. a seguir são 1segundo levine et al (2005) este valor não tem significado concreto, mas decorre apenas da própria análise de regressão múltipla. apresentados os resultados das análises. resultados avaliação do sistema de gestão ambiental aplicada aos funcionários da uhe coaracy nunes. com base em entrevistas com 21 funcionários foram obtidas informações concernentes ao número de cursos realizados pelo servidor da uhe coaracy nunes. as questões estavam relacionadas com a gestão ambiental em ciclo de um ano. foram solicitadas aos entrevistados que atribuíssem notas globais de avaliação do sga na escala de 0 a 10. as variáveis selecionadas para a análise foram ind.esga, ncr, qcr, ealeg, ecleg, efis, emi e eme, sendo a primeira considerada dependente e as demais independentes (tabela 3). observa-se na tabela 3 que as notas apresentam boa qualidade para os cursos ofertados aos funcionários na empresa e na compreensão da legislação ambiental (ecleg). as respostas às questões abertas dos questionários quanto às notas atribuídas na aplicabilidade da legislação (ealeg) refletem o nível de exigência legal para o setor elétrico (brito, 2008a). em relação à mudança da imagem interna da empresa (emi) observou-se que esta é uma variável dependente da compreensão dos cursos e da aplicabilidade da legislação no sistema. apesar da tardia implantação do sistema de gestão ambiental (30 anos após a construção da uhe coaracy nunes), observou-se, nas respostas dos questionários aos funcionários, que a principal mudança interna ocorreu com a oportunidade de reflexão de ações gerenciais e resultados )(........ 3322110 iexaxaxaxaaesgaind nn ++++++= (1) revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 43 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 práticos relacionadas ao meio ambiente. as notas atribuídas à mudança externa (eme) refletem a busca da expressão da imagem empresarial responsável pela qualidade ambiental, incluindo o reconhecimento dos funcionários quanto à melhoria de indicadores ambientais alcançados. isso mostra que há uma preocupação quanto a este parâmetro, o qual influi na competitividade e na qualidade da prestação de serviços da empresa como um todo. eficiência do sistema de gestão ambiental da uhe coaracy nunes ap versus comunidades a) comunidade da borda do reservatório (referentes a r2 e p10 da figura 1). a tabela 4 mostra os resultados obtidos com os residentes na borda do reservatório da uhe coaracy nunes e que participaram das atividades desenvolvidas pelo sistema de gestão ambiental. b) comunidade paredão-caldeirão (referentes a p2 da figura 1) a tabela 5 apresenta os resultados da avaliação junto às comunidade do paredão-caldeirão que participaram das atividades desenvolvidas pelo sga. nas comunidades paredão-caldeirão poucos moradores participaram dos cursos e de outras atividades sobre educação ambiental. em média 15 moradores participaram duas vezes das atividades, 12 moradores apenas 1 vez, e somente 8 moradores discutiram 3 vezes sobre questões ambientais com a empresa. os moradores que mais discutiram sobre as questões ambientais foram os líderes da comunidade. discussão a análise de regressão múltipla e indicadores de eficiência do sga para os funcionários da uhe coaracy nunes. a análise de regressão múltipla foi inicialmente aplicada à categoria dos funcionários indicando uma influência das variáveis independentes número de cursos realizados (ncr) e qualidade de cursos realizados (qcr). a tabela 6 mostra os resultados da análise bem como os coeficientes de determinação, correlação e ajustado, respectivamente. tabela 3. valores das variáveis que fundamentaram as arms para a categoria funcionários. indicador de eficiência geral do sga ind.esga número de cursos realizados ncr qualidade do curso realizado qcr eficiência da aplicabilidade legislação ealeg eficiência da compreensão da legislação ecleg eficiência da mudança interna emi eficiência da mudança externa eme 3 3 4 3 5 8 5 8 6 8 7 7 9 6 6 4 7 7 7 5 7 7 6 7 3 5 5 6 4 3 7 3 5 4 6 8 6 7 2 7 3 7 9 10 8 7 7 9 7 8 3 8 7 7 8 9 9 6 8 9 10 7 4 6 6 8 7 9 7 5 10 3 9 9 10 7 5 9 6 8 9 10 7 6 9 6 7 9 10 6 5 7 4 7 7 9 8 4 5 10 9 7 9 8 3 9 6 9 9 10 9 4 7 4 7 9 10 9 5 9 6 9 9 10 9 6 9 6 9 9 10 9 7 10 10 10 9 10 8 7 9 6 9 7 9 6 7 revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 44 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 a análise de regressão múltipla mostrou que para essas variáveis independentes o coeficiente de correlação r é confiável em 69,1%. também indica que houve uma boa explicabilidade da variável dependente indesga pelas variáveis independentes ncr e qcr. o coeficiente de determinação representou ganhos positivos para o sistema, indicando que a variável dependente (indesga) é influenciada pelas variáveis independentes no grau de 47,76% das respostas aceitáveis. o raj 2 foi significativo em 42% das vezes, sendo considerado satisfatório para esta etapa de análise. a análise de regressão múltipla constatou que a taxa de influência de qcr foi positiva e da ordem de 1,0887 (tabela 7). isto significa que para cada unidade adicional de qcr o indesga cresce positivamente nesta mesma proporção. ou seja, quanto maior o investimento da empresa na qualidade do curso mais o indesga se fortalece. de modo inverso, a taxa de variação do número de cursos ofertados (ncr) tem o um efeito contrário, decrescendo o indesga na taxa de -0.0502. note que se o valor de p < 0,05, e então há significância da análise. caso contrário, p torna-se não significativo, representado pelo símbolo ns. a partir desses parâmetros obtém-se a equação 2: esta equação reflete a variação do indicador indesga com qcr e ncr. entretanto, verifica-se que a equação (2) apresenta real confiabilidade apenas para qcr (p < 0,05), sendo ncr (p > 0,05) um parâmetro que poderia ser desprezado da equação. mas sua utilidade é sabermos que seu excesso pode induzir a uma menor eficiência do sga. essa análise decorre de valores das notas atribuídas pelos entrevistados conforme consta na tabela 7. os funcionários realizaram em média 10 cursos sobre gestão ambiental no período de um ano (2007). nas respostas aos questionários, os funcionários mostraram que os cursos mais interessantes são aqueles que permitem analisar situações cotidianas reais da empresa, diminuindo as dúvidas que são mais facilmente esclarecidas. neste caso, os funcionários valorizaram a qualid ade em detri mento da quantidade dos cursos de procedimentos do sga. isso porque, normalmente, alguns cursos são realizados apenas para cumprir rotinas formais. miles e covin (2000) também identificaram esse problema em suas pesquisas no setor empresarial. para melhor compreender a análise de regressão múltipla acrescentaram-se novas variáveis selecionadas (ecleg, ealeg, emi e eme) para identificar se houve perdas ou ganhos gerais na variável dependente indesga. na análise foram obtidos os seguintes resultados (tabela 8). tabela 4. valores das variáveis independentes que fundamentaram as arms comunidade da borda do reservatório indicador de eficiência do sga ind.esga número de cursos realizados ncr qualidade do curso realizado qcr eficiência da fiscalização efisc eficiência da compreensão da legislação ecleg eficiência da mudança interna emi 4 1 3 3 9 7 5 3 4 8 7 7 1 4 5 9 7 8 8 5 6 4 8 8 2 5 7 8 8 7 5 6 7 1 7 7 4 7 7 8 7 7 9 6 8 8 7 9 9 5 9 9 8 8 7 4 9 6 7 6 8 4 9 9 7 5 8 3 9 9 9 6 3 3 7 7 9 7 9 1 9 8 9 7 )(0887,10502,06011,0 ieqcrncrindesga ++−−= (2) revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 45 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 a tabela 8 indica que o indesga apresenta ganhos reais (raj²) quando a análise de regressão múltipla acrescenta a variável aplicabilidade da legislação (ealeg), pois o coeficiente de determinação ajustado cresceu de 41,96% para 47,33%. portanto, a nova variável melhorara a explicação das variações do indesga. outra variável que contribuiu para o crescimento do indesga foi a compreensão da legislação (ecleg) apresentando um coeficiente ajustado de 47,18%. em tabela 5. valores das variáveis independentes que fundamentaram as arms para as comunidades de paredão e caldeirão indicador de eficiência do sga indesga número de cursos realizados ncr qualidade do curso realizado qcr eficiência da fiscalização efisc eficiência da compreensão da legislação ecleg eficiência da mudança interna emi 5 1 2 5 1 7 8 3 2 5 8 5 9 3 2 6 8 6 5 2 3 7 8 7 7 1 4 8 8 7 6 3 2 9 8 7 1 1 2 8 8 7 8 2 4 8 2 8 6 2 4 5 8 7 7 2 4 6 9 6 7 4 7 4 9 5 5 2 6 3 0 6 8 2 6 5 8 4 5 2 6 6 8 3 6 2 7 7 9 3 7 2 7 7 5 4 8 2 7 7 9 5 6 4 8 7 8 6 2 4 7 7 5 7 2 3 6 8 9 8 9 1 5 8 7 6 3 1 5 9 9 8 5 1 5 9 9 9 4 2 6 9 7 7 3 3 5 5 6 7 4 4 7 5 4 7 5 3 5 5 8 7 1 2 5 6 9 6 5 1 4 6 5 6 1 1 4 7 7 6 5 1 4 6 8 5 1 1 5 6 6 4 6 2 5 6 8 5 1 3 6 7 9 6 7 1 5 7 5 7 7 1 5 7 8 6 9 3 5 8 3 5 5 2 5 8 9 7 3 2 5 9 6 6 revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 46 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 seguida a mudança externa (eme) com raj² de 42,25% e a mudança da imagem interna (emi) que apresenta apenas o coeficiente de determinação de 38,71%. contudo, é importante ressaltar que, ao se incluir a variável emi houve perdas de confiabilidade além de apresentar pouca influência sobre o ind.esga (baixos valores das taxas). a análise de regressão múltipla indicou que os coeficientes angulares médios de influência para cada variável independente sobre o indesga quantificam a influência de cada uma delas sobre o indesga (tabela 9). observa-se que os coeficientes da variável independente (ncr na 3ª coluna) são negativos, contribuindo para o decrescimento do indesga. de modo contrário, a taxa da qcr se apresenta com coeficientes positivos e com maiores módulos (qcr na 4ª coluna). esta variável se constituiu na mais importante para a eficiência do sga (p < 0,05). verifica-se que entre as variáveis adicionadas nas análises, como a ecleg (5º coluna), apresenta-se com um coeficiente angular de 0,3676 para o crescimento do indesga. em seguida, o maior coeficiente angular é da variável independente ealeg tabela 6. resultado da estatística de regressão linear múltipla para a categoria dos funcionários, considerando variáveis independentes ncr, qcr. variáveis independentes ncr e qcr r múltiplo 0,6911 r-quadrado 0,4776 r-quadrado ajustado 0,4196 erro padrão 1,4720 observações 21 p 0,0029* (significativo) tabela 7 taxas das variáveis independentes para o ncr e qcr. estatística de regressão (arm) taxas variáveis independentes ind.esga/ncr/qcr interseção -0,6011 (p = 0,77, ns) ncr -0,0502 (p = 0,78, ns) qcr 1,0887 (p = 0,0021*) tabela 8. resultado da arm para o indesga da categoria funcionários considerando as variáveis independentes ncr, qcr, ecleg, ealeg, emi, eme. simbologia (* = significativo, ns = não significativo) coeficientes de determinação, correlação e ajustado variáveis estudadas r múltiplo r² r² ajustado erro padrão ind.esga/ncr/qcr (*) 0,6911 0,4776 0,4196 1,4720 ind.esga/ncr/qcr/ecleg (*) 0,7423 0,5511 0,4718 1,4042 ind.esga/ncr/qcr/ealeg (*) 0,7432 0,5523 0,4733 1,4023 ind.esga/ncr/qcr/emi (*) 0,6921 0,4791 0,3871 1,5126 ind.esga/ncr/qcr/em (*) 0,7135 0,5091 0,4225 1,4684 revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 47 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 (6º coluna) que se mostra em média com 0,2932 para a eficiência do sistema. a mudança externa (eme) se apresenta com um coeficiente angular de 0,2465, indicando baixa influência sobre o indesga. entretanto, a mudança interna (emi) indica uma preocupação para sistema de gestão ambiental. neste caso, o seu coeficiente de determinação foi inferior, com 38,71% de explicabilidade. o coeficiente angular da variável emi foi muito baixo, em torno de 0,0432, explicando pouco o desempenho do indesga. o coeficiente angular de mudança interna indicou que o sistema de gestão ambiental precisa trabalhar com foco na mudança mais efetiva de atitudes de seus funcionários dentro da empresa. arm para o ind esga nas comunidades do entorno da área da uhecoaracy nunes com base nos valores da tabela 10 e 11 a aplicação da arm indicou que ncr e qcr, tanto tabela 9. coeficientes angulares das variáveis independentes ncr, qcr, ecleg, ealeg, emi e eme sobre o ind.esga para categoria funcionários. simbologia (* = significativo, ns = não significativo). taxas equação. indesga = variáveis estudadas interseção a0 ncr x1 qcr x2 ecleg x3 ealeg x4 emi x5 eme x6 ind.esga/ncr/qcr (*) -0,6011 -0,0502 1,0887 ind.esga/ncr/qcr/ecleg (*) -0,9686 -0,0195 0,7212 0,3676 ind.esga/ncr/qcr/ealeg (*) 0,0216 -0,0031 0,7123 --------0,2932 ind.esga/ncr/qcr/emi (*) -0,7755 -0,054 1,0741 ----------------0,0432 ind.esga/ncr/qcr/eme (*) -1,7908 -0,0235 1,040 ------------------------0,2465 tabela 10. resultado da estatística de regressão linear múltipla para as comunidades da borda do reservatório e paredão-caldeirão, considerando as variáveis ncr e qcr. simbologia (* = significativo, ns = não significativo). comunidade da borda do reservatório comunidade paredão-caldeirão r múltiplo (r) (ns) 0,6418 0,1009 r-quadrado (r2) (ns) 0,4119 0,0102 r-quadrado ajustado (raj 2) (ns) 0,3049 -0,0448 erro padrão 2,3090 2,4803 observações 14 39 tabela 11 taxas das variáveis independentes ncr e qcr para a borda do reservatório e paredãocaldeirão. estatística de regressão taxas variáveis independentes comunidade da borda do reservatório comunidades paredão-caldeirão interseção (ns) 0,4505 5,4638 ncr (ns) -0,2683 0,2082 qcr (ns) 0,9191 -0,1466 observações 14 39 revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 48 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 para a comunidade da borda do reservatório como para a comunidade de paredão-caldeirão também foram as variáveis que mais influenciaram na avaliação do indesga. na comunidade da borda do reservatório (tabela 10, pontos r5 e p10 da figura 1) o coeficiente de correlação r foi de 64,18% e se apresentou satisfatório. isto significa que as variáveis apresentam boa correlação. r² obtido foi igual a 41,19%, significando razoável grau de dependência da variável dependente (ind. sga) e raj² de 30,49%, indicando ganhos devidos às novas variáveis incluídas no ind sga. para a comunidade paredão-caldeirão o coeficiente de correlação não se apresentou satisfatório, próximo de 10,09%. neste caso, é possível afirmar que não há associação entre as variáveis independentes ncr nem qcr com o indsga. o r² de 0,010% e o raj² de 0,044% não apresentam quaisquer correlações com o indesga, não sendo satisfatórios para a análise. as taxas para cada variável independente são apresentada na tabela 11. na comunidade da borda do reservatório (tabela 11, pontos r5 e p10 da figura 1), a taxa da variável independente de ncr apresenta um valor negativo para o indesga, igual a -0,2683. esse valor negativo mostra que o número de cursos, cartilhas ou panfletos trabalhados não resultam em processo de formação eficiente. pelo contrário, apresenta um efeito negativo, pois as visitas do sga são passageiras e formais sem um contato mais profundo com a comunidade. esta pode ser uma explicação razoável para os motivos do sga não ter tido nenhuma influência significativa em relação a essa comunidade. além disso, talvez os moradores não compreendam o conteúdo ambiental que o sga transmite. entretanto, os coeficientes angulares apresentados, da ordem de 0,9191, confirmam que a qualidade dos cursos é eficiente e fundamental para a melhoria do indesga. os cursos considerados de qualidade foram os que indicavam, de forma didática e prática, o cuidado com o meio ambiente do entorno, com interpretação da legislação ambiental, onde houvesse situações úteis para as intervenções dos moradores ou que fomentassem debates interessantes entre os agentes sociais. este é o ponto central que mostra as oportunidades da empresa em realizar esforços de melhoria desses cursos. este fato pode ser corroborado por estudos da literatura de educação ambiental (loureiro et al, 2006; morin, 2000, pena-veja, 2003; romão, 2002; schmidt, 1983), os quais afirmam que a prática fundamenta e concretiza a teoria. contrariamente, para a comunidade paredão-caldeirão, o coeficiente angular de qcr mostra um efeito inverso sobre o indesga quando comparado à comunidade da borda do reservatório. também o coeficiente angular que mais contribui para o crescimento do indesga é justamente o ncr, próximo de 0,2082, o contrário dos casos anteriores. e, como observado, o coeficiente angular de qcr foi negativo, próximo de 0,1466, não apresentando índices ou efeito significado educativo. neste caso, parece que a comunidade remanescente da construção da uhe coaracy nunes se importa mais com as visitas do sga do que com o seu conteúdo ambiental. o que poderia explicar tal disparidade de resultados entre as duas comunidades (reservatório e paredão-caldeirão) seriam os indicativos de que as últimas vivem em constante mudança. seus tabela 12. resultado da estatística da arm para a comunidade da borda do reservatório na avaliação do ind.esga considerando as variáveis ncr, qcr, ecleg, e.fisc e emi. simbologia (* = significativo, ns = não significativo). coeficientes de determinação, correlação e ajustado variáveis estudadas r múltiplo r² raj² erro padrão indesga/ncr/qcr (*) 0,6418 0,4119 0,3049 2,3090 indesga/ncr/qcr/ecleg (*) 0,6617 0,4378 0,2692 2,3676 indesga/ncr/qcr/e.fisc (*) 0,6443 0,4151 0,2396 2,4150 indesga/ncr/qcr/emi (*) 0,6836 0,4673 0,3075 2,3047 revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 49 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 moradores estão geralmente no local em busca de melhores condições de vida. são imigrantes de outras regiões ou estados, não possuindo identidade ou residência fixa no local e talvez não atribuam importância às questões ambientais relacionadas à usina. sua presença na região está relacionada ao lazer e alternativas de geração de renda nos finais de semana. suas residências estão localizadas na capital do estado (macapá-ap) a 120 km de distância da uhe coaracy nunes (figura 1). outro aspecto relevante são os constantes conflitos entre a comunidade paredãocaldeirão e a uhe coaracy nunes. estudiosos da área observaram esse tipo de conflito em outras localidades brasileiras sob impactos de hidrelétricas (cunha,1999; karpinski, 2003). a taxa positiva para o número de cursos (ncr) na tabela 11 está restrita à participação esporádica da comunidade que, nos encontros com o sga, tem expressado seus anseios, suas angústias e reivindicado direitos junto ao empreendimento. nestes cursos do sga são criadas as oportunidades “ideais” para reivindicar e cobrar ações concretas e “compensações” do empreendimento. é importante salientar que, neste caso, o grau de ajuste da arm foi fraco. os valores dos coeficientes mostraram-se pouco expressivos, em torno de – 0,04488. após as avaliações com as variáveis ncr e qcr foram acrescentadas outras variáveis (ecleg, efis, emi e eme) para verificar seus impactos no indesga, com perdas ou ganhos com esta inclusão (tabela 12). observa-se na tabela 12 ganhos para o indesga na comunidade da borda do reservatório com a inclusão da variável independente ecleg, pois o raj 2 foi de 26,92%. a variável independente efisc influencia em 23,96% o indesga. emi, apresentou o maior valor de ganho no raj 2, igual a 30,75%. tabela 13. resultado da estatística de arm para as comunidades de paredão e caldeirão na avaliação do ind.esga considerando as variáveis ncr, qcr, ecleg, e.fisc e emi. simbologia (* = significativo, ns = não significativo). coeficientes de determinação, correlação e ajustado variáveis estudadas r múltiplo r² r² ajustado erro padrão ind.esga/ncr/qcr (ns) 0,1009 0,0102 -0,0448 2,4803 ind.esga/ncr/qcr/ecleg (ns) 0,1288 0,0166 -0,0677 2,5073 ind.esga/ncr/qcr/e.fisc (ns) 0,1298 0,0169 -0,0674 2,507 ind.esga/ncr/qcr/emi (ns) 0,2766 0,0765 -0,0026 2,4297 tabela 14. coeficientes angulares das variáveis independentes ncr, qcr, ecleg, efisc e emi na análise de indesga para a comunidade da borda do reservatório. simbologia (* = significativo, ns = não significativo). taxas equação. indesga = variáveis estudadas interseção a0 ncr x1 qcr x2 ecleg x3 efisc x4 emi x5 indesga/ncr/qcr (*) 0,4505 -0,2683 0,9191 indesga/ncr/qcr/ecleg (*) 1,1922 -0,2971 1,0195 -0,1927 indesga/ncr/qcr/efisc (*) 2,5661 -0,3545 0,9369 ------0,2429 indesga/ncr/qcr/emi (*) -5,0625 -0,4254 1,052 --------------0,7371 revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 50 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 efeito contrário novamente se obteve com a comunidade paredão-caldeirão, pois houve perdas de correlação com a inclusão de novas variáveis explicadas por r2aj. a tabela 13 apresentou o r2aj da variável ecleg igual a -6,77%, e para a efis igual a -6,74%. a emi se apresentou com menor eficiência quando comparado às demais variáveis, com r2aj igual a -0,26%, contribuindo negativamente com o indesga. a arm indicou que os coeficientes angulares médios não apresentam influência sobre o indesga (tabela 14). o sistema de gestão ambiental analisou costumes dos ribeirinhos indicando, de modo prático, os procedimentos adequados de preservação do reservatório. isso surtiu efeito positivo na mudança de hábitos e atitudes desses moradores. o fato da variável independente mudança interna da imagem da empresa (emi) apresentar-se como positiva junto ao indesga significa êxito do trabalho da equipe do sistema de gestão ambiental na comunidade da borda do reservatório (r5 e p10). de modo contrário, para a comunidade paredãocaldeirão (r2) as taxas dos coeficientes apresentadas na tabela 15 mostraram que as variáveis qcr, ecleg e emi não influenciaram de forma positiva a eficiência do sga. assim, depreende-se que esta comunidade estivesse vivenciando possíveis “conflitos” com a empresa. as variáveis independentes qcr, ecleg, e.fisc e emi decrescem o indesga, agindo de forma negativa no processo quando se analisa a comunidade paredão-caldeirão (p2). tal fato pode ser ainda explicado pela total falta de correlação entre as variáveis independentes e o indesga. neste caso específico, o coeficiente de determinação obtido foi muito baixo (tabela 13). o trabalho educativo aplicado pelo sistema de gestão ambiental na comunidade do reservatório deve ser uma atividade constante e de caráter permanente, pois, trata-se de área de segurança da barragem. contudo, o sistema de gestão ambiental necessita melhorar sua atuação na área da comunidade do paredão-caldeirão, no sentido provocar mudanças de comportamento, utilizando-se da educação ambiental como principal interventora no processo de preservação. autores como kurb e prokopenko (1989), maimon (1999), layrargues (2004) mostram que é possível minimizar impactos negativos desenvolvendo um processo educacional efetivo. a equação 4 indica a eficiência do indesga, considerando apenas a comunidade da borda do reservatório (r5 e p10). contudo, os parâmetros estatísticos r, r² e raj² na arm para a comunidade paredão-caldeirão não indicam correlação significativa entre as variáveis: nesta equação são consideradas somente as variáveis ncr, qcr e emi. os coeficientes angulares apresentam, em todas os casos, um valor positivo e crescente do indesga. neste aspecto, mostra que o objetivo da atuação do sistema de gestão ambiental na política de educação ambiental tem tabela 15. taxas das variáveis independentes ncr, qcr, ecleg, efisc e emi na análise de ind.esga para a comunidade paredão-caldeirão. simbologia (* = significativo, ns = não significativo). taxas equação. ind.esga = variáveis estudadas interseção a0 ncr x1 qcr x2 ecleg x3 efisc x4 emi x5 indesga/ncr/qcr (*) 5,4638 0,2082 -0,1466 indesga/ncr/qcr/ecleg (*) 6,0136 0,2105 -0,142 -0,0831 indesga/ncr/qcr/efisc (*) 6,4814 0,1526 -0,1427 --------0,1375 indesga/ncr/qcr/emi (*) 8,9206 0,266 -0,2752 -----------------0,4827 7371,0052,14254,00625,5. emiqcrncresgaind ++−−= (4) revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 51 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 sido efetiva principalmente, na mudança do comportamento do cidadão ribeirinho. contudo, com base nos coeficientes de ajustes (r, r² e raj² muito baixos) esta análise não pode ser representada como significativa. os coeficientes angulares indicam que realmente há melhorias contínuas no processo de gestão, mas estas não são significativas ou confiáveis. conclusão a investigação mostrou que a técnica da análise de regressão múltipla pode ser utilizada como uma ferramenta simples de auxílio ao planejamento, análise e verificação estratégica das equipes do sistema de gestão ambiental da uhe coaracy nunes, principalmente junto ao monitoramento de procedimentos que necessitam de interação entre a empresa e as comunidades do entorno. este tipo de análise é importante para explorar relações de dependência entre as variáveis educacionais, legais e gerenciais, nem sempre facilmente perceptíveis nos procedimentos convencionais de auditorias ambientais (iso 14001), e variáveis dependentes de quantificação da eficiência do sistema. a análise detalha as escolhas e critérios gerenciais subjetivos concernentes ao processo dinâmico de tomada de decisão, mesmo quando se consideram as respostas como “qualitativas”. portanto, a valoração das variáveis absorve as interações comunidadeempresa de forma simples e valoradas pelos próprios agentes envolvidos no processo sga, sejam empregados ou sejam agentes sociais comunitários do entorno. isto é, para efeito de análise democrática todas as opiniões têm o mesmo valor. ressalte-se que a manutenção da certificação ambiental iso 14001 da uhe coaracy nunes, apesar de não ser obrigatória, é um desafio local, pois as auditorias ambientais não explicitam, com o rigor necessário, as reais interações entre empresa e comunidade do entorno. talvez porque não estão inseridas no foco principal da empresa (geração de energia) e este ganho pode ser corrigido ou implementado mediante análises como as apresentadas nesta investigação. na medida em que as certificações iso 14.001 tendem a ser mais rigorosas, no competitivo e exigente mercado hidrelétrico brasileiro, provavelmente terão de se preocupar mais com as complexas relações sociais, econômicas e educacionais que envolvem as interações empresa/sociedade. este “passivo” ambiental é um ponto relevante observado neste trabalho e deve ser superado ao longo do tempo, conforme observado na literatura da área. os resultados obtidos sugerem aos agentes do sga do setor hidrelétrico que alguns aspectos técnicos normalmente não são considerados nos processos de certificação ambiental das empresas, com ênfase na interação empresa comunidade do entorno, a qual deve ser reforçada e evidenciada nesses procedimentos. evidencia-se este problema quando se percebe que parte do escopo da certificação iso 14001 da uhe coaracy nunes não está sendo desenvolvida de forma holística ou sistemática, mas apenas focada na geração hidráulica, o que é até compreensível. mas esse fato deve ter contribuído de alguma forma para que os resultados da eficiência do sga, frente às comunidades locais, principalmente paredãocaldeirão, tenham sido em alguns momentos mal avaliados. ou seja, o processo de intervenção educacional ou de formação do sistema de gestão ambiental da uhe coaracy nunes deve compreender como e quando ocorrem as influências no indesga junto às diferentes comunidades impactadas pelo empreendimento. outro aspecto relevante, é que os efeitos “educativos” do sga estão focados apenas na comunidade residente das bordas do reservatório da barragem por estar mais próxima do empreendimento (segurança da geração), mas não na comunidade remanescente da sua construção (passivo ambiental), onde há tendência de ocorrer maiores conflitos socioambientais. em relação aos funcionários da uhe coaracy nunes, a análise indicou que o papel educacional na formação dos procedimentos e execução do serviço prestado é fundamental para a excelência de seu desenvolvimento na busca da melhoria contínua da gestão ambiental e, em menor grau o conhecimento da legislação (ecleg), sendo esta última, contudo, também importante para a assimilação dos conhecimentos em geral por ser a base de suas discussões. em relação às comunidades observou-se diferenciações significativas para o indesga, tais como qualidade dos cursos realizados efetivos para a comunidade de borda do reservatório e não efetivos para a comunidade paredão-caldeirão. ocasionalmente, ocorrendo o mesmo para outras variáveis independentes. para a comunidade da borda do reservatório, onde as atividades do sistema de gestão ambiental se intensificaram, foram obtidas melhores correlações entre indesga e qcr e emi. contudo, na comunidade paredão-caldeirão, onde as atividades do sistema de gestão ambiental parecem não ter sido eficientemente desenvolvidas ou executadas, até em uma frequência desejada, pois os resultados indicaram a necessidade de maior investimento em cursos de qualidade e desenvolvimento de políticas educacionais ou gerenciais efetivas, em especial direcionados às alternativas econômicas frente aos problemas ambientais no entorno da uhe. revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 52 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 como foi observado, alguns dos procedimentos do sga devem considerar as complexas interações, nem sempre perceptíveis nos sgas, mas que de fato ocorrem entre empresa-comunidade, provavelmente diminuindo conflitos potenciais entre ambas. especial atenção deve ser dispensada a este quesito antes que se iniciem conflitos causados por interesses divergentes entre ambos. sugere-se que as ações preventivas devam ser priorizadas para o indesga tornar-se mais eficiente a partir de ações educativas em detrimento de ações de fiscalização ou repressão às comunidades do entorno. considera-se que todo o arcabouço de conhecimentos desenvolvidos para o funcionamento efetivo dos sgas, isto é, qualidade do processo de educação e formação, legislação, e a mudança interna da empresa sejam integrados de forma mais harmoniosa com benefícios mútuos para a empresa e as comunidades do entorno. agradecimentos os autores agradecem ao apoio financeiro do cnpq bolsa produtividade pq processo: 305657/2009-7, ao laboratório de modelagem e simulação computacional /ccam/unifap, núcleo de hidrometeorologia e energias renováveis nhmet/iepa e programa de pós-graduação em direito ambiental e políticas públicas-ppgdapp/unifap. referências bibliográficas bárbara, v. f. uso do modelo qual2e no estudo da qualidade da água e da capacidade de autodepuração do rio araguari – ap (amazônia). dissertação (mestrado em engenharia do meio ambiente), universidade federal de goiás, goiânia, 174 p. 2006. bárbara, v. f.; cunha, a. c.; rodrigues, a. s. l. e siqueira, e. q. monitoramento sazonal da qualidade da água do rio araguari/ap. revista biociências, unitau. volume 16, número 1. p 57-72. 2010. barbieri. c. j. gestão empresarial: conceitos, modelos e instrumentos. são paulo: saraiva, 2007. brito, a. c. u. certificação iso 14001 e educação ambiental: estudo de caso do sistema de gestão ambiental da usina hidrelétrica de coaracy nunes-ap. 125 p. dissertação de mestrado em direito ambiental e políticas públicas. unifap. macapá-amapá, 2008a. brito, d. c. aplicação do sistema de modelagem da qualidade da água qual2kw em 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oliveira et al., 2012), podendo causar danos irreversíveis ou até letais a biota, além de inúmeras doenças na população humana (tundisi, 2003; souza et al., 2012). a bacia do rio dos sinos ocupa uma área com cerca de 3.800 km2, localizada na região leste do estado do rio grande do sul, e abrange 32 municípios que desenvolvem diferentes atividades econômicas, como indústria e agricultura. o rio dos sinos, principal curso hídrico da bacia, apresenta uma extensão de 190 km, caracterizado em três terços, denominados de trecho superior, médio e inferior e já apresentou a qualidade de água mais baixa do brasil (figueiredo et al., 2010; hupffer et al., 2012; fepam, 2013). dentre os principais afluentes do rio dos sinos, no trecho inferior da bacia, destaca-se o arroio schmidt, localizado em um importante polo da indústria coureiro-calçadista (ibge, 2013), no município de campo bom (robaina et al., 2002). neste contexto, a preocupação com o estado de degradação de corpos hídricos induz a necessidade de se estabelecer métodos analíticos eficientes para avaliação e gestão ambiental (rodrigues e castro, 2008). o monitoramento dos cursos d'água normalmente é realizado por meio da avaliação físico-química e bacteriológica para enquadramento utilizando parâmetros estabelecidos pela resolução conama 357/2005 do conselho nacional de meio ambiente (brasil, 2005). parâmetros como a concentração de fósforo, nitrogênio e demanda de oxigênio são indicadores típicos de contaminação antrópica por matéria orgânica, destacando-se o esgoto doméstico, enquanto que os metais podem refletir desde a formação geológica da região avaliada, até a ocorrência de poluentes provenientes de atividades industriais. contudo, estes parâmetros, quando analisados isoladamente, podem subestimar a real magnitude dos danos que estão sendo causados aos ecossistemas aquáticos (karr e chu, 1999). vários índices de qualidade de água vêm sendo desenvolvidos avaliando um conjunto de parâmetros que permitem diagnosticar o grau de conservação ou degradação dos corpos hídricos (rodrigues e castro, 2008). sendo assim, o monitoramento com organismos bioindicadores pode ser um parâmetro para integrar a avaliação da qualidade da água (umbuzeiro et al., 2007; oliveira et al., 2012). plantas bioindicadoras vêm sendo integradas em estudos de monitoramento da qualidade da água por serem sensíveis a misturas complexas de poluentes hídricos (duan et al., 1999; grisolia e starling, 2001). tradescantia pallida (rose) d.r. hunt var. purpurea boom, espécie bem adaptada aos climas sub-tropical e tropical, apresenta alta sensibilidade a agentes genotóxicos presentes em corpos hídricos e águas residuais provenientes de esgotos domésticos (umbuzeiro et al., 2007; mielli et al., 2009; thewes et al., 2011). a avaliação da qualidade da água é importante para a demanda e o abastecimento público. a política nacional de recursos hídricos (lei 9.433/1997) dispõe dos seguintes instrumentos para gestão e utilização de corpos hídricos: os planos de recursos hídricos, a outorga dos direitos de uso da água, o sistema de informações sobre os recursos hídricos, o enquadramento dos corpos d’água e a cobrança pelo uso da água bruta (brasil, 1997). esta política destaca a importância da avaliação integrada da qualidade e da quantidade da água para o enquadramento dos corpos hídricos, considerando os usos preponderantes, de forma a viabilizar a gestão sistemática. considerando a forte intervenção antrópica no trecho inferior da bacia do rio dos sinos, o objetivo deste trabalho foi avaliar a qualidade da água do arroio schmidt e do rio dos sinos no município de campo bom por meio de parâmetros químicos e do bioensaio com tradescantia pallida var. purpurea. materiais e métodos área de estudo o município de campo bom localiza-se na região metropolitana de porto alegre, distante aproximadamente 50 km da capital do rio grande do sul, brasil. pertencente a uma das regiões do estado com maior número de atividades industriais e com elevada ocupação urbana, este município faz parte do trecho inferior da bacia hidrográfica do rio dos sinos, com uma população de 60.074 habitantes, distribuídos em uma área de 61 km2, residindo principalmente na área urbana. a base econômica de campo bom é formada por indústrias calçadistas, metalúrgicas e olarias (robaina et al., 2002; ibge, 2013; fee, 2013). os pontos de coleta das amostras de água situam-se no arroio schmidt (nascente: 29°39'0,23"s e 51°4'49,99”o 68 m alt. e foz: 29°41'22,00"s e 51°2'40,83"o, 11 m alt.) e em um ponto no rio dos sinos (29°41'29,7"s e 51°02'11,1"o, 11 m alt.), no município de campo bom (figura 1). coleta das amostras e análises químicas da água as amostras de água foram coletadas na superfície dos pontos amostrais do arroio schmidt e do rio dos sinos, no inverno e na primavera revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 67 de 2012 e no verão e no outono de 2013. o transporte das amostras ao laboratório foi realizado de acordo com a associação brasileira de normas técnicas (abnt/nbr 9898, 1987) e o standard methods for the examination of water and wastewater (apha, 2005). as análises químicas da água foram realizadas conforme metodologia descrita no standard methods for the examination of water and wastewater (apha, 2005). os parâmetros analisados foram: demanda bioquímica de oxigênio (dbo5), demanda química de oxigênio (dqo), fósforo total (pt), nitrogênio total kjeldahl (ntk), sólidos suspensos totais (sst) e os metais cádmio (cd), chumbo (pb), cobre (cu), cromo total (crtotal) e zinco (zn). os resultados obtidos em cada parâmetro analisado foram comparados com os valores determinados na resolução conama 357/2005 (brasil, 2005). enquadramento das classes de águas doces o enquadramento das classes de águas doces foi realizado conforme a resolução conama 357/2005 (brasil, 2005), que estabelece valores máximos para os diferentes parâmetros físicoquímicos. índice de contaminação por tóxicos (ict) de acordo com a metodologia desenvolvida pelo igam (instituto de gerenciamento ambiental de minas gerais brasil), é possível classificar os corpos hídricos, nos pontos de monitoramento, de acordo com a concentração de alguns parâmetros tóxicos, como cd, pb, cu, cr e zn, baseado na concentração limite indicada na resolução conama 357/2005 (brasil, 2005). no monitoramento realizado, foi considerada a concentração limite estabelecida para as águas de classe 1. o índice de contaminação por tóxicos (ict) pode ser “baixo”, “médio” ou “alto”, se as concentrações dos parâmetros avaliados forem iguais ou inferiores a 20% dos limites estabelecidos, estiverem entre 20% e 100% ou, ainda, acima de 100% dos limites da legislação, respectivamente. a pior situação do conjunto de resultados define a faixa de contaminação. assim, se um dos parâmetros apresenta valor acima de 100% (o dobro da concentração limite), em pelo menos uma das estações do ano, a contaminação no ponto de amostragem será classificada como alta (igam, 2012). índice de estado trófico (iet) o índice de estado trófico (iet) permite classificar corpos d’água em diferentes graus de trofia, ou seja, avalia a qualidade da água quanto ao enriquecimento por figura 1 localização dos pontos amostrais no município de campo bom: (1) nascente do arroio schmidt; (2) foz do arroio schmidt; (3) rio dos sinos, no trecho inferior da bacia do rio dos sinos (c), rio grande do sul (b), brasil (a) revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 68 nutrientes (almeida et al., 2009). no índice iet, os resultados calculados a partir dos valores de fósforo são uma medida do potencial de eutrofização de rios, conforme lamparelli (2004) e fia et al. (2009), pela equação 1. os valores para a determinação do índice de estado trófico foram de: iet≤47 para ultraoligotrófico, 47<iet≤52 para oligotrófico, 52<iet≤59 para mesotrófico, 59<iet≤63 para eutrófico, 63<iet≤67 para supereutrófico e iet>67 para hipereutrófico, onde o fósforo total (pt) é expresso em µg/l (alves et al., 2012). cultivo das plantas e bioensaio com tradescantia pallida var. purpurea amostras de tradescantia pallida var. purpurea foram cultivadas em vasos (37 cm x 20 cm x 20 cm), contendo 4 kg de solo comercial, em uma área não-poluída da universidade. as plantas foram regadas três vezes por semana. a exposição das plantas, a fixação e o armazenamento das inflorescências, bem como a preparação das lâminas foram realizados de acordo com thewes et al. (2011). após 24 h de adaptação em água destilada, as inflorescências foram expostas por 8 h às amostras de água do arroio e do rio e recuperadas por 24 h em água destilada. sete lâminas foram preparadas para cada amostra. simultaneamente, foi realizado o controle negativo, seguindo a metodologia descrita acima, porém substituindo a água das amostras por água destilada. para a contagem dos micronúcleos (mcn) foram observadas 300 tétrades por lâmina, em um total de sete lâminas por ponto amostral, em microscopia óptica, aumento de 400x. as frequências de micronúcleos foram expressas em mcn/100 tétrades (thewes et al., 2011). análise estatística dos dados do bioensaio com tradescantia pallida var. purpurea as frequências de mcn obtidas nas amostras de água em cada estação foram submetidas ao teste de normalidade de shapirowilk. após, foi realizada a análise de variância (anova) e médias foram comparadas pelo teste de tukey, a 5% de probabilidade, utilizando o programa spss versão 20. resultados análises químicas na nascente do arroio schmidt, a maioria das concentrações dos parâmetros analisados se mantiveram baixas durante o período de amostragem, com exceção da dbo5, que apresentou valores acima do estabelecido pela resolução conama 357/2005 para águas doces de classe 1, em todas as estações (brasil, 2005) (tabela 1). os parâmetros indicativos de contaminação de origem orgânica (dbo5 e ntk) e os metais cádmio (cd) e chumbo (pb) apresentaram maior concentração na foz do arroio schmidt e no rio dos sinos, estando acima dos limites estabelecidos pela resolução conama 357/2005, enquanto que o zinco (zn) apresentou-se em concentrações abaixo do definido para a classe 1 (brasil, 2005), embora detectado em todas as amostras avaliadas (tabela 1). enquadramento das águas doces, ict e iet a água dos pontos amostrais do arroio schmidt e do rio dos sinos foi enquadrada na classe 4 para águas doces, sendo imprópria para consumo humano segundo a resolução conama 357/2005, em função da alta concentração de dbo5 e ntk (brasil, 2005) (tabela 1). o índice de contaminação por tóxicos (ict) foi considerado alto nos três pontos amostrados devido às altas concentrações de cd no rio e de pb na nascente e na foz do arroio, embora em algumas amostras este índice tenha sido classificado como médio, devido às concentrações de alguns parâmetros apresentarem-se entre 20% e 100% acima do limite estabelecido. para os metais zn, cr e cu, o ict foi baixo em todo o período amostrado e nos três pontos amostrais, por apresentar concentrações inferiores a 20% do limite estabelecido (tabela 2). de acordo com o índice de estado trófico (iet), a água da nascente do arroio apresentou a melhor condição, onde a concentração média obtida para o fósforo total (pt) indicou estado mesotrófico. na foz do arroio, o estado trófico foi classificado como hipereutrófico, em função da alta concentração de fósforo total na água, enquanto que a água do rio foi caracterizada como eutrófica (tabela 2). bioensaio em tradescantia pallida var. purpurea (trad-mcn) nos pontos amostrados no arroio schmidt e no rio dos sinos, os botões florais expostos às amostras de água do rio apresentaram frequência de mcn significativamente maior, enquanto que botões expostos à água da foz do arroio apresentaram frequência intermediária e aqueles expostos às amostras da nascente e do controle negativo apresentaram frequências estatisticamente inferiores, no inverno (f=25,222; p<0,001). a frequência de mcn das amostras do rio dos sinos foi significativamente superior em relação às observadas para a nascente e a foz que não diferiram entre si, na primavera. contudo, as frequências de mcn das amostras da foz e do rio diferiram iet = 10. �6 − � 0,42 − 0,36 × ln(pt) ln(2) �� − 20 (1) revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 69 tabela 1 características químicas das amostras de água do arroio schmidt (nascente e foz) e do rio dos sinos coletadas no inverno e na primavera de 2012 e no verão e no outono de 2013 parâmetros inverno primavera verão outono padrão/classe 1 nascente foz rio nascente foz rio nascente foz rio nascente foz rio conama 357/2005 dbo5 (mg o2 l -1) 8,0 30,0 7,0 10,0 36,0 6,0 <5,0 16,0 <5,0 13,0 21,0 10 ≤ 3,0 dqo (mg o2 l -1) 9,5 41,7 12,4 10,5 57,4 14,7 8,6 24,7 18,8 14,3 41,6 14,7 n.i pt (mg l-1) 0,02 1,31 0,07 0,03 1,59 0,1 0,25 0,31 0,14 n.d. 0,52 0,24 0,1 ntk (mg l-1) 1,10 13,55 n.d. 0,86 15,93 1,36 1,12 6,41 2,73 12,13 10,79 2,1 2,18 sst (mg l-1) 13,7 28,5 9,8 4,8 14,0 12,0 8,8 18,4 46,8 7,0 4,3 19,8 n.i cd (mg l-1) 0,002 0,002 n.d. n.d. n.d. 0,006 n.d. n.d. n.d. n.d. 0,002 0,004 0,001 pb (mg l-1) 0,011 n.d. 0,015 n.d. n.d. 0,012 0,033 0,031 0,023 n.d. n.d. n.d. 0,01 cu (mg l-1) n.d. n.d. 0,002 n.d. n.d. 0,003 0,005 0,003 0,006 n.d. n.d. 0,007 0,009 cr total (mg l-1) n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. n.d. 0,008 0,05 zn (mg l-1) 0,006 0,016 0,015 0,021 0,027 0,026 0,043 0,038 0,025 0,023 0,037 0,038 0,18 n.d. = não detectado pelo método analítico; n.i. = não informado pela resolução conama 357/2005. revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 70 do controle negativo que não apresentou diferença significativa em relação à nascente (f=24,917; p<0,001) (tabela 3). os botões expostos às amostras de água do rio apresentaram frequência de mcn significativamente maiores, diferindo dos botões expostos na nascente e no controle negativo, no verão. no entanto, a frequência de mcn observada na foz não diferiu estatisticamente da nascente, embora diferisse do controle negativo que foi semelhante à nascente (f=10,421; p<0,001). a maior frequência de mcn foi observada nas amostras do rio, no outono, diferindo estatisticamente da nascente, foz e do controle negativo que não diferiram entre si (f=22,842; p<0,001) (tabela 3). durante as estações monitoradas, os botões expostos às amostras de água da nascente do arroio apresentaram frequências de mcn significativamente diferentes entre o outono e o verão, sendo semelhantes entre as demais estações (f=4,035; p=0,019). na foz, houve diferença significativa entre as frequências de mcn obtidas no inverno e no outono (f=8,811; p<0,001). no rio, as frequências de mcn também diferiram estatisticamente entre o inverno e o outono (f=4,517; p=0,012). entre as estações, não houve diferença significativa nas frequências de mcn observadas para o controle negativo (f=1,155; p=0,226) (tabela 3). discussão as amostras de água do arroio schmidt e do rio dos sinos foram enquadradas na classe 4, em função de pelo menos um dos parâmetros analisados ter apresentado valores acima do estabelecido pela resolução conama 357/2005 (brasil, 2005). a presença de sólidos suspensos totais foi observada em todas as amostras de água. a ocorrência se justifica pelo transporte de sedimentos e por matéria orgânica, constituída por folhas e húmus, podendo também estar associada à pluviosidade (naime e fagundes, 2005). aumentos de concentração de sst nos esgotos sanitários podem estar acompanhados por aumentos da concentração de dbo5 (tchobanoglous et al., 2003). o aumento da carga de sedimentos tabela 2 enquadramento das classes de água doce, índice de contaminação por tóxicos (ict) e índice de estado trófico (iet) nos pontos amostrais do arroio schmidt (nascente e foz) e do rio dos sinos a partir dos valores médios das análises químicas das amostras de água arroio schmidt (nascente) arroio schmidt (foz) rio dos sinos classe 4 4 4 ict alto alto alto iet mesotrófico hipereutrófico eutrófico tabela 3 frequência de micronúcleos em tradescantia pallida var. purpurea expostos às amostras de água do arroio schmidt (nascente e foz), do rio dos sinos e do controle negativo, no inverno e na primavera de 2012 e no verão e no outono de 2013 pontos amostrais frequência de mcn (média ± desvio padrão) f p inverno primavera verão outono arroio/nascente 1,71 ± 0,40cab 2,14 ± 0,32bca 2,52 ± 0,72bca 1,62 ± 0,65bb 4,03 5 0,019 arroio/foz 3,52 ± 1,07ba 2,38 ± 0,62bbc 3,19 ± 0,86abab 1,62 ± 0,65bc 8,81 1 <0,00 1 rio dos sinos 4,81 ± 0,74aa 3,71 ± 0,56aab 3,81 ± 1,14aab 3,28 ± 0,23ab 4,51 7 0,012 controle 1,85 ± 0,74ca 1,62 ± 0,30ca 1,43 ± 0,50ca 1,33 ± 0,27ba 1,55 5 0,226 f 25,222 24,917 10,421 22,842 p <0,001 <0,001 <0,001 <0,001 na coluna, letras minúsculas indicam diferença significativa entre os pontos amostrais e o controle negativo e na linha, letras maiúsculas indicam diferença significativa entre as estações do ano, pelo teste de tukey (p=0,05) revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 71 pode ser provocado principalmente pela falta de proteção do solo, somado ao lançamento de resíduos sólidos e esgotos no sistema de drenagem (barros e souza, 2012). na foz do arroio schmidt, o efeito cumulativo de efluentes industriais e de esgotos, bem como a presença de resíduos de atividades agropecuárias, contribui para uma elevada concentração de dqo e dbo5. as concentrações de dbo5 na foz variaram entre 16 e 36 mg o2 l -1, estando acima do estabelecido para a classe 3 (brasil, 2005). barros e souza (2012) observaram concentrações elevadas de dbo5, entre 12,0 e 16,0 mg l-1 no córrego andré em mirassol d’oeste, mato grosso, destacando que estes valores também podem estar relacionados com a carga de efluentes domésticos e industriais e com a baixa vazão do córrego. no ponto amostral do rio dos sinos, a concentração de dbo5 foi menor, provavelmente por ser um corpo com maior volume hídrico. o índice de contaminação por tóxicos foi considerado alto em função dos metais pesados cádmio e chumbo apresentarem-se em concentrações superiores aos limites estabelecidos para águas de classe 1, nos três pontos amostrados (brasil, 2005). robaina et al. (2002) avaliaram a presença de metais em sedimentos do rio dos sinos e de afluentes. dentre os afluentes avaliados, o arroio schmidt apresentou risco moderado para o chumbo, enquanto que no rio dos sinos foram observadas condições de risco baixo ou muito baixo para o cádmio e o chumbo. no entanto, vargas et al. (2001) haviam registrado anteriormente concentrações elevadas de chumbo no rio dos sinos, principalmente em seu trecho inferior. este metal pode ser proveniente de indústrias metalúrgicas e curtumes, causando efeitos tóxicos e genotóxicos aos organismos aquáticos. considerando os valores médios da concentração de fósforo total, o índice de estado trófico foi classificado em mesotrófico, hipereutrófico e eutrófico na nascente e na foz do arroio, e no rio, respectivamente, corroborando com os resultados obtidos por cunha et al. (2013). o índice de estado trófico calculado para cada um dos pontos pode ser devido à eutrofização natural, que é o resultado da descarga de nitrogênio e fósforo nos ecossistemas aquáticos ou pode ocorrer em função dos despejos de esgotos domésticos e industriais e de fertilizantes aplicados na agricultura, o que acelera o processo de enriquecimento de algas e macrófitas nas águas superficiais (almeida et al., 2009). na região da bacia do rio dos sinos, o tratamento do esgoto, na maioria dos municípios, ainda é baixo, o que pode estar contribuindo para a eutrofização dos corpos hídricos (oliveira et al., 2012). segundo fia et al. (2009), o índice de estado trófico avalia o impacto relacionado às atividades antrópicas nas bacias hidrográficas, auxiliando na formulação de planos de manejo e gestão de ecossistemas aquáticos, por meio de estratégias que visam à sustentabilidade dos recursos hídricos. as frequências de mcn observadas nos botões florais de tradescantia pallida var. purpurea evidenciaram genotoxicidade da água na foz do arroio schmidt e no rio dos sinos, uma vez que foram superiores às frequências observadas nos botões expostos à água do controle, que variam de 1,33 a 1,85 mcn, alertando sobre os possíveis efeitos genotóxicos dos poluentes hídricos sobre os organismos. pereira et al. (2013) consideraram como resultado de mutações espontâneas frequências de até 2,0 mcn/100 tétrades em plantas cultivadas em ambientes desprovidos de poluição. os botões expostos às amostras de água do rio dos sinos apresentaram as maiores frequências, variando de 3,28 a 4,81 mcn. o efeito genotóxico de corpos hídricos também foi previamente relatado para clones de tradescantia e para t. pallida. ruiz et al. (1992) avaliaram a genotoxicidade da água de um canal que recebe efluentes industriais, em queretaro (méxico), observando frequências de mcn entre 2,5 e 9,0 em tradescantia clone 4430, superiores ao controle (1,5). jiang et al. (1999), observaram frequências de 5,2 a 7,0 mcn em tradescantia clone 03 expostas às amostras de água coletadas em diferentes pontos do rio lijang, china. no rio panlong, também na china, foram observadas frequências de mcn entre 3,19 e 8,53 em tradescantia clone 4430 (duan et al., 1999). umbuzeiro et al. (2007) realizaram um estudo em um tributário do rio cristais em são paulo, usando t. pallida e verificaram uma frequência de 1,8 mcn no tributário, considerado como ponto de referência e 6,2 mcn a jusante de uma indústria têxtil no rio. apesar de as amostras de água da nascente do arroio schmidt não terem apresentado potencial genotóxico significativo, as frequências de mcn foram significativamente maiores em relação ao controle, na primavera e no verão. estudos adicionais são necessários para verificar se a nascente do arroio schmidt pode ser considerada como uma área de referência quanto ao potencial genotóxico da água, uma vez que os índices de qualidade da água caracterizaram as amostras como impróprias para o consumo humano. embora os valores de metais pesados como cobre, cromo e zinco obtidos para as águas do arroio schmidt e do rio dos sinos tenham estado abaixo dos limites estabelecidos pela legislação, substâncias genotóxicas ainda não investigadas ou combinações químicas mutagênicas podem ter contribuído para o aumento da frequência de mcn. dentre os metais analisados, o cádmio e o chumbo podem ter apresentado um efeito genotóxico sobre tradescantia pallida var. purpurea, considerando que apresentaram revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 72 valores superiores aos estabelecidos pela legislação brasileira. os metais pesados são tóxicos aos organismos podendo ser transferidos através da cadeia alimentar causando doenças como deficiência em cálcio e saturnismo (bouzon et al., 2012; pereira, 2004). em um estudo realizado na bacia do rio dos sinos, vargas et al. (2001) encontraram concentrações elevadas de metais pesados, alertando sobre a possibilidade de genotoxicidade em salmonella. o cenário observado no arroio schmidt e no ponto amostral do rio dos sinos tem sido também registrado para outros corpos hídricos da bacia do rio dos sinos. níveis aumentados de poluentes foram detectados na água do terço inferior do rio dos sinos (blume et al., 2010), o que reforça significativa toxicidade observada em daphnia similis, daphnia magna, ceriodaphnia dubia e hyalella azteca, quando expostas às amostras de água do arroio estância velha, afluente deste rio (mitteregger-júnior et al., 2007). scalon et al. (2010) verificaram genotoxicidade em peixes expostos em amostras de água coletadas ao longo do rio. para uma efetiva gestão dos recursos hídricos, considerando os instrumentos previstos na política nacional de recursos hídricos (brasil, 1997), é requisito a obtenção de informações sobre as características e o comportamento de fatores bióticos e abióticos, bem como acerca das interações entre estes (naime e fagundes, 2005), assim que se possa identificar e gerenciar de forma adequada as possíveis fontes de poluição e os riscos ambientais aos quais os organismos vivos estão expostos. considerar de forma sistêmica o conjunto de fatores para o monitoramento de corpos hídricos é de relevância para o reconhecimento de sua condição e das variáveis que interferem na sua qualidade, objetivando assegurar a disponibilidade de água à atual e às futuras gerações em padrões adequados aos respectivos usos. conclusão os ambientes aquáticos têm sofrido interferências de origem antrópica que têm introduzido significativas quantidades de diferentes substâncias biologicamente ativas, incluindo compostos químicos orgânicos e inorgânicos. mesmo que tais poluentes estejam em conformidade com a legislação vigente, estes podem acumular-se na biota aquática em concentrações superiores àquelas detectadas no ambiente, sendo capazes de ocasionar efeitos adversos potencialmente tóxicos e genotóxicos. os parâmetros utilizados no presente estudo foram capazes de apontar as condições peculiares de cada ambiente avaliado em relação a variações sazonais e efeitos antrópicos, constituindo indicadores significativos que podem integrar programas de gerenciamento ambiental na bacia hidrográfica do rio dos sinos. agradecimentos os autores agradecem à universidade feevale pela infraestrutura disponibilizada, à coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior (capes) pelas bolsas de doutorado de g. m. costa (capes/fapergs) e m. b. b. cassanego (capes/prosup); à universidade feevale pela bolsa de ic de c. t. petry; ao ministério da ciência e tecnologia financiadora de estudos e projetos (mct/finep) pelo suporte financeiro (processo 551923/2011-3); ao conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico (cnpq) pelas bolsas (dti-b) concedidas à t. benvenuti e m. a. kieling-rubio. referências abnt/nbr 9898 associação brasileira de normas técnicas. preservação e técnicas de amostragem de efluentes líquidos e corpos receptores. rio de janeiro, 1987. almeida, v. l. s. et al. zooplanktonic community of six reservoirs in northeast brazil. brazilian journal of biology, v. 69, n.1, p. 57-65, 2009. alves, i. c. c. et al. qualidade das águas superficiais e avaliação do estado trófico do rio arari (ilha de marajó, norte do brasil). acta amazônica, v. 42, n.1, p. 115-124, 2012. apha american public health association. standard methods for the examination of water and wastewater. 21st ed. washington dc. 1220p, 2005. barros, r. v. g.; souza, c. a. qualidade do recurso hídrico 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precisamente aquellos que históricamente han sido victimas de la inequidad y la marginación. así, el costo estimado de hacer frente al cc debe ser considerado como un inversión necesaria, a fin de prevenir los mayores costos; económicos y sociales; que produciría la inacción del estado en este frente. por ello, se requiere una política de estado frente al cc de carácter integral, que combine y balancee iniciativas tanto en el campo de la mitigación como de la adaptación, con el objetivo de contribuir y asegurar el crecimiento sostenible e inclusivo. palavras-chave: cambio climático, vulnerabilidad, mitigación. abstract peru is one country where the phenomenon of climate change (cc) is a critical issue regarding public policies, given its importance in relation to prospects for sustainable economic growth and social development. with a very diverse geography and a extensive variety of ecosystems; peru has great potential for development of cc mitigation mechanisms, but, at the same time, it is highly vulnerable to this phenomenon and its sequels. furthermore, peru's socio-economic context makes it clear that there are significant segments of the population at risk, which are precisely those that have historically been victims of inequality and marginalization. thus, the estimated cost of addressing cc in peru should be considered a necessary investment in order to prevent higher economic and social costs, requiring a comprehensive state policy, with balanced initiatives regarding mitigation and adaptation to cc, aiming to contribute and ensure sustainable and inclusive growth . keywords: climate change, vulnerability, mitigation. cambio climático en el perú. consideraciones en relación al impacto económico y social armando mendoza nava m.a. in economics. investigador asociado a centro peruano de estudios sociales cepes, red por una globalización con equidad redge, movimiento ciudadano frente al cambio climático mocicc. e-mail: armendoza@yahoo.com revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 78 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 la vulnerabilidad al cambio climático en el perú; ambiental , económica y social acorde a los estudios existentes sobre el fenómeno del cambio climático (cc) y su impacto sobre el planeta; será en el hemisferio sur -donde se localizan la gran mayoría de los países en vías de desarrollodonde los efectos negativos de dicho fenómeno serán sentidos con mayor fuerza; con sudamérica siendo considerada como una de las regiones más expuestas, pues se espera que en las próximas décadas los daños y perdidas como resultado del cambio climático se incrementen dramáticamente, tanto en el perú como en los países vecinos. en el caso del perú, las características de su geografía y de su realidad social y económica configuran una compleja situación que contribuye a su vulnerabilidad frente a las perturbaciones del clima. así, el perú se caracteriza por una rica combinación de ecosistemas, siendo uno de los 10 países que cuentan con megadiversidad. sin embargo, dicha riqueza de los ecosistemas es producto de un delicado equilibrio y presenta una alta sensibilidad a fenómenos como el cambio de temperatura y cambios en el régimen de precipitaciones, que justamente están asociados al cc. en efecto, acorde a la metodología establecida por convención marco de las naciones unidad para el cambio climático (cmnucc, o unfccc, por sus siglas en ingles), dentro del territorio peruano existen al menos 4 de las 5 características de vulnerabilidad reconocidas oficialmente: zonas costeras bajas, zonas áridas y semiáridas, zonas expuestas a inundaciones, sequía y desertificación, y ecosistemas montañosos frágiles; considerándose a los glaciares andinos y a la selva amazónica como áreas particularmente sensibles dentro del territorio nacional. es importante señalar que los efectos negativos del cc se vienen manifestando sobre nuestros países desde décadas atrás, teniendo relación directa con acontecimientos tales como el incremento de la frecuencia e intensidad de los fenómenos de el niño y la niña, la paulatina desaparición de los glaciares andinos, o la ocurrencia de periodos de sequía severa en la selva amazónica. en particular, el retroceso y desaparición de los glaciares andinos se ha convertido en un problema de primer orden, dada la aceleración de dicho fenómeno en las últimas décadas. así, se estima que en los últimos 35 años se habría perdido hasta el 22% de la superficie glaciar en el perú (iju fukushima, 2010). ello significa la perdida de 7,000 millones de m3 de agua; lo que equivale al consumo de agua por 10 años de la ciudad de lima (aproximadamente 8 millones de personas). más aún, se estima que de continuar el proceso de incremento de la temperatura promedio en las zonas de la cordillera andina, durante las próximas décadas, todos los glaciares por debajo de los 5 mi l metros de altura podrían desaparecer. asimismo, es evidente que serán los sectores más pobres y marginados los más afectados por el fenómeno del cc y sus secuelas, dada la estrecha y directa relación que existe entre dicho fenómeno y la evolución de factores socialmente críticos en el perú, tales como el crecimiento económico, la reducción de la pobreza, la seguridad alimentaria, o el desarrollo sostenible de las zonas rurales. así, la información existente apuntala la premisa de que el impacto del cc se concentrará justamente en aquellos segmentos de la población más vulnerables, y en las zonas más pobres y excluidas del país, a través de diversos canales, incluyendo: • perdida de cosechas en zonas rurales; lo que se traduce en déficits alimentarios y de ingresos • dificultades de acceso al agua para la agricultura y para consumo familiar, lo que se traduce en deterioro de su condición de salud e higiene • enfermedades producidas por vectores (malaria, dengue, uta), así como enfermedades vinculadas a la climatología (neumonía y muerte por los friajes). • riesgos de viviendas precarias en zonas de riesgo (al pie de ríos, en laderas o al borde del mar) en efecto, la población ubicada en la sierra rural y selva rural del perú, por sus características socioeconómicas y por el medio ambiente en el que se ubica, es la que mayores riesgos enfrenta en relación a las perturbaciones del clima. así, 8 de cada 10 pobres extremos o indigentes viven en el área rural, con niveles de incidencia que en el caso de la selva rural (23.8%) y sierra rural (33.2%) sobrepasan largamente el acumulado nacional (11.5%) (inei, 2010). no por coincidencia, muchas de esas mismas zonas figuran entre las más vulnerables a las grafico 1 incidencia de la pobreza total en el perú por dominio geográfico, 2009 fuente: instituto nacional de estadística e informática 11 .5 2.3 6.8 8.8 9.2 23.8 33 .2 0 1 0 2 0 3 0 4 0 % d e p o b la c io n t o ta l to t a l na c io na l cos ta u rba na sie r r a u rba n a se lva u rba na c os ta r ur al s e lva r ur al s ie r ra ru ral revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 79 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 perturbaciones causadas por el cc. de igual forma, sólo el 36.4% de los hogares rurales tienen acceso a la red pública de agua, mientras el 40.8% acceden al servicio de desagüe y poco más de la mitad (55.2%) tiene acceso a energía eléctrica; lo cual refleja el grado de exclusión que históricamente ha experimentado las áreas rurales. asimismo, un problema de primer orden es el alto porcentaje de la población que aún no satisface adecuadamente sus requerimientos nutricionales, estimándose que al primer trimestre del 2010 casi un tercio de la población (32.9%) padecía de algún grado de déficit calórico a nivel nacional, en tanto que este porcentaje se elevaba al 42.5% de los pobladores en las áreas rurales del país, lo cual es un tema crítico, considerando el impacto que el cc y sus secuelas pueden tener sobre la sostenibilidad de las actividades agrícolas y sobre la seguridad alimentaria (inei, 2010). de igual forma, el impacto del cc en el campo de la salud pública es considerable, expresado a través de la aparición y resurgimiento de enfermedades como resultado de las cambiantes condiciones climatológicas. así, la malaria y otras en fermedad es que en el pasado se consideraban erradicadas o controladas, han reaparecido de la mano del cambio climático, gracias a fenómenos como las lluvias fuera de temporada; que alteran el patrón de desarrollo de los mosquitos y otros vectores, permitiéndoles prosperar en zonas donde la enfermedad había desaparecido; y la deforestación de los bosques tropicales, que estaría forzando a los insectos a emigrar a nuevos territorios, dispersando la enfermedad hacia zonas en donde no existía. en el caso de la malaria, se estima que se presentaron casi 65 mil casos de malaria en el perú en el 2007 (carter, 2008), con lo que figura en tercer lugar de latinoamérica por número de afectados, sólo superado por brasil y colombia simi larmente; también se ha vinculado al cc el fenómeno del friaje y heladas en zonas alto andinas (particularmente en el sur del perú), dado que el fenómeno de la deforestación ha contribuido a la expansión del fenómeno del friaje a zonas de la selva baja y ceja de selva, con temperaturas hasta por debajo de los 10 grados celsius. el costo económico del friaje es considerable, afectando las actividades agrícolas y ganaderas de miles de familias en las zonas más pobres del perú. peor aún, el friaje se relaciona con la alta incidencia de infecciones respiratorias agudas, las cuales figuran entre las principales causas de mortalidad infantil en las zonas rurales. así, acorde al ministerio de salud, las regiones de mayor mortalidad por infecciones respiratorias son puno, cusco, y huancavelica; ubicadas en la zona sur de la cordillera andina peruana y que figuran entre las regiones más pobres del país. la preocupación por el impacto del cc sobre los sectores más vulnerables de la población, tiene relación con el avance de las metas y compromisos de desarrollo y justicia económica y social asumidos por el perú. así, el estado peruano se ha comprometido a avances específicos en temas vinculados a la equidad y la inclusión económica y social en foros nacionales; como el acuerdo nacional (2002); e internacionales, como los compromisos de desarrollo del mi lenio (2000). la consecución de dichas metas y su sostenibi lidad en el largo plazo esta íntimamente ligada al impacto del cc en nuestro país y a la capacidad del estado de responder con políticas efectivas y oportunas de adaptación. según se ha indicado en la segunda comunicación nacional del perú a la cmnucc (minam. 2010) el impacto del cc en el perú se ve incrementado y agravado por una serie de factores relacionados con problemas de carácter socioeconómico. entre estos problemas figura la elevada incidencia y persistencia de la pobreza y la inequidad, que está aún lejos de ser definitivamente encausada y resuelta. f inalmente, un elemento preocupante en relación al proceso de crecimiento económico del perú, así como del resto de latinoamérica, es que él mismo se da bajo esquemas elevados en carbono y de generación de emisiones de gei (de la torre, fajnzylber y nash, 2010). así, uno de los mayores retos de cara al desarrollo sostenible es cómo desacoplar el crecimiento de la economía del incremento de las emisiones, mediante el avance de esquemas de crecimiento económico bajo en carbono y la transformación de la matriz energética. en suma, es evidente la vulnerabilidad de los sectores más desfavorecidos del perú a las perturbaciones climatológicas, con consecuencias en el campo económico y social cuyas exactas dimensiones no es posible aun estimar, pero cuyo sentido negativo sí está claro. como resultado, el invertir recursos y esfuerzos en la adaptación al cc largamente se justifica tanto en términos de minimizar el costo económico, como en términos de proteger y defender la vida y el bienestar de los peruanos, en particular de los más pobres y marginados. sobre los costos económicos del cambio climático la estimación de los costos del cc en el perú y el mundo debe considerarse como un proceso aun incipiente, basado en información incompleta, y marcado por la incertidumbre. más aún las diferentes metodologías empleadas en los estudios emprendidos se reflejan en las significativas variaciones existe ntes en los montos estimados de los costos y requerimientos financieros del cc, debido diferencias en los métodos de cálculo, supuestos aplicados y parámetros empleados en dichas estimaciones, en relación a elementos tan diversos como incremento de la temperatura de la atmosfera, tasa de crecimiento de la población, o velocidad del proceso de deforestación, entre otros. debido a esta incertidumbre y a la insuficiente precisión en dichos cálculos, los montos estimados deben ser tomados como referenciales. sin embargo, pese a estas imprecisiones y limitaciones, es importante señalar que acorde a estudios recientes realizados sobre el impacto del cc a nivel mundial, se considera que el costo económico del mismo podría alcanzar el equivalente al 20% del pbi mundial, para mediados del presente siglo (galarza, 2008). en lo referente a las diversas estimaciones existentes sobre el costo de la mitigación (actividades de reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero gei) y adaptación (actividades de reducción del impacto económico, ambiental y social del cc), las mismas han consistentemente revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 80 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 determinado que existe una relación costobeneficio positiva por implementar estrategias de mitigación/adaptación, las cuales en el mediano y largo plazo compensaran con creces los costos incurridos. en otras palabras, el costo del impacto del cc en un escenario en donde no se adopten medidas para contrarrestar dichos efectos, superará en muchas veces el costo de dichas medidas. es indudable que el desarrollo de políticas de mitigación y adaptación al cc exigirá montos considerables, que muchos países en vías de desarrollo mal pueden permitirse. así, se indica que el costo anual de la mitigación del cc estaría entre los us$ 140 mil y us$ 175 mil millones de dólares para el periodo 2010-2030 (world bank, 2010). por otra parte, otros estudios han estimado que para financiar adecuadamente tanto la mitigación como la adaptación al cc los países desarrollados deberán proveer a los países en vías de desarrollo con al menos us$ 200 mil millones de dólares anuales para el año 2020 (actionaid, 2009). en lo referente al costo económico histórico del cc, se ha estimado que en latinoamérica entre los años 1970 y 2008 los daños causados por desastres naturales directamente relacionados a fenómenos climáticos, ascendieron a no menos de us$ 80 mil millones de dólares, y, más aun, concluyen que en ausencia de una política adecuada de mitigación y adaptación, dicho costo continuará ascendiendo hasta alcanzar los us$ 250 mil millones de dólares anuales al año 2100,lo que equivaldría -según los distintos escenarios planteadosa entre el 34.3% y el 137.3% del pbi total de la región registrado en el año 2007 (cepal, 2009). simi larmente, un estudio de la comunidad andina concluye que al año 2025 los países de la región sufrirían una pérdida anual promedio en su producto equivalente al 4.5% del mismo, por un monto que superaría los us$ 30 mil millones de dólares en dicho año. en el caso del perú, la pérdida ascendería a casi us$ 10 mil millones de dólares anuales, equivalentes al 4.4% del pbi proyectado para ese año, convirtiéndose en el segundo país de la región andina con mayores perdidas, en términos absolutos, después de colombia (can, 2008). en el caso del perú, se estima que las pérdidas económicas como resultados de variaciones en temperatura y precipitaciones -atribuibles al cambio climáticoserian equivalentes, al año 2030, a aproximadamente 6% del pbi, y, en ausencia de políticas de respuesta al cc, el impacto negativo de este fenómeno sobre el pbi se incrementaría de manera exponencial en las próximas décadas, lo que al año 2050 significaría una pérdida del 23.4% sobre el pbi potencial que se habría registrado en dicho año en ausencia del cc (vargas, 2009). en relación a lo anterior, los datos históricos disponibles sobre el impacto de las perturbaciones climatológicas en el suelo peruano no dejan lugar a dudas sobre la importancia del costo económico asociado al cc. así, los dos episodios registrados más recientes de ocurrencia del "fenómenos del niño" de gran dimensión; o "meganiños"; en 1982-1983 y 1997-1998, indican que los mismos generaron enormes pérdidas a la economía peruana en montos absolutos y en relación al producto bruto interno. fuente: confederación andina de fomento, instituto nacional de estadística e informática como porcentaje del pbi en millones de dólares perdidas económicas 6.2%11.6% us$ 3,500us$ 3,283 niño 1997-1998 niño 1982-1983 como porcentaje del pbi en millones de dólares perdidas económicas 6.2%11.6% us$ 3,500us$ 3,283 niño 1997-1998 niño 1982-1983 tabla 1 perdidas económicas por el fenómeno del niño en el perú, 1982-83 y 1997-98 es importante señalar que las estimaciones del costo para nuestros países del cambio climático se han construido originalmente sobre escenarios donde, ni en el perú ni en el resto de los países andinos se establecen políticas de mitigación y adaptación que permitan disminuir o prevenir sus peores efectos. sin embargo, estos resultados cambian radicalmente cuando se incluye el efecto de las políticas de mitigación y adaptación. así, se estima que la relación entre el costo derivado del impacto del cc en el perú en ausencia de medidas de adaptación y mitigación, y lo que representaría la implementación de dichas medidas, es considerable; con un ratio positivo de 5:1; lo que evidencia que la adopción de medidas frente al cc es una opción racional y conveniente acorde a un análisis costo-beneficio (loyola, 2009). en relación a lo anterior, se ha señalado que dado el crecimiento exponencial del costo económico asociado al cc a lo largo del tiempo, mientras más se posponga el establecimiento de medidas, mayor será el costo de las mismas, menor su impacto, y mayor será el volumen de pérdidas económicas asociadas a este fenómeno. así, vargas (2009) ha estimado que en el caso del perú, las perdidas económicas inicialmente calculadas para el año 2030 (equivalentes al 6% del pbi) podrían reducirse a un tercera parte, de revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 81 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 implementarse adecuadas políticas de mitigación y adaptación. ¿quién pagará por el cambio climático? a la luz de las estimaciones existentes sobre el costo económico del cc en el perú y el mundo, el establecimiento de políticas de mitigación y adaptación en los países de la región se convierte en una cuestión crítica. sin embargo, la realidad es que dichas políticas demandaran recursos financieros considerables; por lo que la discusión sobre como financiar dichas demandas se ha convertido en el eje del proceso de respuesta al cc en nuestros países. no obstante las limitaciones de la información presentada, los estimados existentes permiten tener una idea, de la considerable magnitud del costo para nuestros países de la mitigación y adaptación al cc, lo cual debiera ser un acicate para promover el establecimiento de mecanismos de financiamiento que sean lo suficientemente robustos y flexibles como para hacer frente a los costos de responder al cc. aunque al presente, una serie de iniciativas para el financiamiento de las estrategias frente al cambio climático se encuentran bajo discusión en los foros internacionales, aún se está lejos de alcanzar un compromiso global sobre cómo asegurar y distribuir los recursos requeridos para implementar dichas estrategias, en particular en lo que atañe a los requerimientos de los países en vías de desarrollo, como el perú. así, si bien en la más reciente conferencia de las naciones unidas sobre el cambio climático, que tuvo lugar en copenhague en diciembre del 2009, los países que presentaron el llamado "acuerdo de copenhague" establecieron iniciativas sobre el aporte de recursos por parte de los países desarrollados para encarar el cambio climático, la realidad es que aún se está lejos de lograr un esquema definitivo que cuente con el pleno apoyo de todas las partes interesadas. más aún, de cara a la siguiente conferencia; a tener lugar en cancun a fines del 2010; las perspectivas de lograr avances sustanciales en relación al financiamiento del cc no son alentadoras, dada la incapacidad para llegar a acuerdos globales en temas críticos, tales como el origen, monto y mecanismos de distribución de los recursos captados para el financiamiento de la adaptación en los países en vías de desarrollo. en particular, resulta de vital importancia la definición del nivel del aporte de los países desarrollados; asumiendo su responsabilidad como principales emisores históricos y en el presente, per cápita de gas es de efecto invernadero; pa ra implementar estrategias frente al cambio climático en los países en vías de desarrollo, cuya escasez de recursos no les permite derivar suficientes recursos para atender este urgente requerimiento. así, se ha estimado que el aporte de los países desarrollados debería ser no menor a los us$ 100 mil millones de dólares anuales, a fin de garantizar que los países en vías de desarrollo cuenten con una capacidad minima de respuesta y atención a los problemas generados por el cambio climático (actionaid, 2010). ante este panorama, el establecimiento de acuerdos globales para el financiamiento de las estrategias de mitigación y adaptación ambiental, se convierte en una necesidad imperiosa. ¿a cuánto podría ascender el costo para nuestro país de una política de atención y prevención frente al cc en el perú? un estudio recientemente encargado por el ministerio del ambiente para estimar los requerimientos financieros para la adaptación, de terminó que sólo por concepto de adaptación el perú requeriría recursos por un estimado de us$ 646 mi llones de dólares anuales, como un estimado proyectado al año 2015 (libélula, 2009). a ello habría que agregar que, acorde a cálculos complementarios, se requerirán otros us$ 347 millones de dólares anuales para el financiamiento de un programa nacional para atender el problema de la deforestación y el cambio de uso de suelos grafico 2 requerimientos anuales estimados para las actividades de adaptación al cambio climático en el perú fuente: minam, libélula, 2009 revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 82 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 en el perú. considerando que los países en vías de desarrollo cuentan con recursos financieros escasos, insuficientes para atender los severos problemas del atraso y la exclusión, la aparición del cc en las agendas de los gobiernos y la creciente urgencia de implementar políticas de mitigación y adaptación, implica nuevos y considerables requerimientos de dichos recursos para estos países, los cuales ya de por sí son escasos. así, existe un riesgo real de que estos requerimientos de financiamiento para la atención del cc compitan con otras urgentes necesidades, traduciéndose en un redireccionamiento de los recursos públicos y la disminución del financiamiento disponibles para la salud, educación, nutrición, etc. como ya se ha visto, en el caso del perú los cálculos preliminares sobre los requerimientos para la adaptación y mitigación indican que estos podrían alcanzar un nivel cercano a los us$ 1,000 mi llones de dólares anuales1. esto representa un monto considerable de recursos, aproximadamente equivalente al 1% del producto bruto interno, lo que significa que en los próximos años el estado peruano estará bajo fuerte presión para atender los requerimientos del cc, sin que ello signifique disminuir o descuidar el financiamiento de otros rubros vitales como la lucha contra la pobreza, la promoción de las pequeñas y micro empresas, la reforma de la educación, etc. la atención al cc debería tener una orientación similar a la de la lucha contra la pobreza, o la lucha contra la desnutrición: el avance y protección de los derechos de la persona y de la sociedad frente a lo cual, las consideraciones de carácter económico deben ser secundarias. por lo tanto, el motor principal de una política de estado para el cc, no puede ser la promoción de intereses económicos privados, sino la protección de la persona. recalcar este punto es importante, considerando la amplia y rápida popularización de mecanismos de mercado para el desarrollo de las actividades e inversiones necesarias para hacer frente al cc en el perú y el mundo, en particular en lo referente a la mitigación. tal es el caso, por ejemplo, de los llamados mecanismos de desarrollo limpio (mdl) para la reducción de la emisión de gases de efecto invernadero, lo cual ha impulsado el surgimiento un mercado de "bonos de carbono" global, que permite a las naciones industrializadas adquirir el equivalente a "créditos ecológicos" de los países en vías de desarrollo. cabe señalar que, pese a las acciones de mitigación que puedan adoptarse en el perú y el mundo, las emisiones de gei; históricas y futuras; seguirán contribuyendo al fenómeno del cc en los próximos siglos (ipcc, 2007). no obstante, se reconoce que las políticas de mitigación pueden tener un impacto sustancial en desacelerar y aminorar el proceso de avance del cc y de sus secuelas en el largo plazo, por lo que la mitigación se constituye en una primera barrera de prevención y reducción de su futuro impacto. al respecto, se vienen promoviendo a nivel internacional diversas propuestas para reducir las emisiones de gei en el curso de las próximas décadas, a fin de alcanzar escenarios donde el nivel de concentración de dióxido de carbono (co2) en la atmosfera se estabilice en niveles entre 350 ppm (meinshausen et al, 2006) y 550 ppm (pacala y socolow, 2008) durante las próximas décadas2. en ese sentido, aunque se ha reconocido que los mecanismos de mercado -tales como los "bonos de carbono"son una herramienta útil para los esfuerzos globales frente al cc, también se ha reconocido que estos instrumentos adolecen de un conjunto de limitaciones, por lo que su contribución, si bien importante, no deja de ser parcial, y por ello no puede sustituir a la implementación de políticas estatales y programas públicos de mitigación y adaptación que estén guiados, no por el lucro privado, sino por el bien común. así, entre las críticas hechas a los mecanismos de desarrollo limpio destacan las provenientes del banco mundial, que en su más reciente informe sobre el desarrollo mundial 2010 indica que los dichos mdl adolecen de una serie de limitaciones e ineficiencias en relación a: • integridad medioambiental: no se ha establecido hasta el momento un forma totalmente segura de certificar que una reducción en la emisión de gases de efecto invernadero es realmente "adicional", es decir, una reducción que es resultado de un esfuerzo deliberado de mejora medioambiental y no simplemente un resultado accidental, imprevisto, o secundario. • gobernabilidad y transparencia: al presente subsisten serias insuficiencias y discrepancias sobre la administración y regulación de los mecanismos de desarrollo limpio -en especial en lo referente a los procesos de certificacióna nivel internacional, generando riesgos de malas practicas, fraudes, tráfico de influencias, movidas especulativas, etc3. • limitada difusión: el grueso de proyectos e inversiones de mecanismos de desarrollo limpio se concentran en un puñado de países; como brasil, china e india; que cuenta con sustanciales ve ntajas comparativas respecto a otros países en vías de desarrollo, que carecen de adecuados recursos financieros, tecnológicos, legales, etc., como para poder desarrollar proyectos similares. • insuficiente contribución al desarrollo sostenible: puesto que el énfasis -en la mayoría de los proyectos relacionados a mdlha estado puesto o en la mitigación 1 estimaciones basadas en el análisis factorial de las cifras globales de un estudio de las naciones unidas del año 2008 2 ppm = partes por millón. 3 al respecto, recientemente estalló un escándalo en el mercado europeo de certificados de reducción de emisiones, al comprobarse que el gobierno húngaro había permitido la recompra y reventa de más de 800 mil de estos certificados, pese a que estos mismos ya habían sido usados como créditos de reducción de emisiones, por lo que carecían de valor ecológico. para mayor información al respecto, véase la nota de la revista the economist: "carbon markets the wrong sort of recycling" (http://www.economist.com/business-finance/displaystory.cfm?story_id=15774368) revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 83 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 del cambio climático o en la generación de beneficios económicos, pero no en asegurar el desarrollo sostenible de los territorios y poblaciones involucradas. • insuficiente incentivo para la transformación tecnológica y productiva: contra lo que se esperaba, el desarrollo de proyectos mdl no ha sido suficiente para impulsar a los países en vías de desarrollo a adoptar un esquema de crecimiento económico que este basado en tecnologías y métodos de producción menos dependientes del consumo de hidrocarburos y otros combusti bles contaminantes, y que sean más amigables con el medioambiente. similarmente, si bien las naciones unidas respaldan la expansión de los proyectos y mercados vinculados a los mdl, no por ello han dejado de plantearse reservas sobre la efectividad y transparencia de dichos mecanismos. así, se reconoce que los mercados de bonos de carbono no pueden proveer todas las reducciones requeridas, y que distorsiones de mercado pueden significar que no sean las tecnologías más limpias y eficientes aquellas que se difundan y adopten. por ello, se reitera que la acción estatal sigue siendo un elemento central e imprescindible para avanzar las estrategias frente al cambio climático (unfccc 2008). críticas similares se han hecho en relación a los mecanismos de reducción de emisiones por deforestación y degradación de los bosques (redd), los cuales si bien tienen aspectos claramente positivos, contri buyendo a la preser vación y recuperación de los bosques, también conllevan una serie de riesgos y problemas en relación a la administración de estos mecanismos, la solvencia y transparencia de los proyectos implementados, y la distribución de los beneficios generados, así como la defensa de los derechos de aquellos grupos cuyos intereses son directamente afectados (comunidades nativas, por ejemplo). así, la difusión de los proyectos redd presenta indudables oportunidades para generar beneficios en diversas áreas; económica, social y medioambiental; sin embargo, también podría representar perjuicios, si es que su introducción y administración no se ciñe estrictamente a criterios de optimización del bien común, transparencia y gobernabilidad, y pleno respeto de los sectores vulnerables. a modo de conclusión la lucha contra el cambio climático no puede plantearse como un rubro separado de los temas de la justicia social y económica, sino que, por el contrario, debe entenderse como un rubro íntimamente ligado al avance de dichos temas. dicha correspondencia ha sido claramente reconocida por la convención marco de las naciones unidas, que indica que el financiamiento para las estrategias de mitigación/adaptación tiene que ser adicional a los recursos para el desarrollo que ya vienen recibiendo los países en vías de desarrollo, y que la expansión de los flujos de inversiones relacionadas al cambio climático no puede hacerse a costa de la disminución de los flujos destinados a otros temas críticos como la lucha contra la pobreza, la universalización de la salud, la seguridad alimentaria, etc. ello exige al estado y a la sociedad peruana asumir políticas responsables de adaptación y mitigación, que permitan prevenir los peores efectos de este fenómeno y compensar a los sectores afectados, con énfasis en grupos es pecialmente vulnerables, como comunidades campesinas, comunidades indígenas, pescadores, etc. en ese sentido, esta claro que el costo de una política de estado frente al cambio climático es, en realidad, una inversión no sólo necesaria sino también conveniente, que va a redituar significativos beneficios económicos y sociales, dado que, acorde a estudios y proyecciones realizadas sobre el impacto del cambio climático en nuestro país, la disminución en las perdidas gracias a las medidas de mitigación y adaptación, sobrepasaría largamente el costo de implementar dichas medidas. asimismo, los estudios sobre el impacto del cambio climático, coinciden en la urgencia de establecer estas políticas de mitigación y adaptación en el perú, siendo que mientras más se demore en la introducción de dichas políticas, más difícil y costoso será compensar y revertir los efectos negativos para nuestro país, los cuales eve ntualmente podrían ser irreversibles. aunque hasta el momento, en el perú no se ha establecido una política de estado comprehensiva en relación al cambio climático, algunos avances parciales se han dado en temas tales como el fomento del uso de combusti bles limpios, o el establecimiento de proyectos de mitigación vinculados al mercado de bonos de carbono dentro de los mdl. asimismo, también se ha avanzado preliminarmente en la indispensable coordinación entre estado y sociedad para la discusión e implementación de medidas ante el cambio climático. sin embargo, lo anterior no puede ocultar los serios problemas que surgen como resultado de la ausencia de una autentica política de estado en este tema, debidamente consensuada entre todos los sectores interesados, lo cual es particularmente visible en el caso del financiamiento de la mitigación y adaptación al cambio climático en el perú y en otros países en vías de desarrollo. preocupa especialmente cómo desde el estado peruano aparentemente se viene enfocando el problema del cambio climático fundamentalmente como una oportunidad para promover oportunidades de inversión para la gran empresa, antes que como una cuestión de interés social. así, el tema de la mitigación viene recibiendo especial atención y promoción -comparado a la adaptaciónenfatizando los beneficios económicos para los inversionistas privados por participar en proyectos bajo el esquema de los mdl y redd, en vez de poner mayor atención en los beneficios para el medioambiente y la sociedad. de no encontrarse un balance en la visión del estado ante el cambio climático, que armonice el interés privado y el interés social, podría terminarse generando una situación de "privatización de las ganancias y socialización de las perdidas", donde una minoría, representada por los inversionistas del mercado de bonos de carbono y de mecanismos de desarrollo limpio se beneficien de las políticas medioambientales del estado y de los beneficios económicos que se generen gracias a las mismas, revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 84 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 mientras los sectores directamente afectados por el cambio climático no son adecuadamente atendidos ni compensados. la discusión sobre las distintas opciones de financiamiento que existen o pueden implementarse, debe ser un proceso inclusivo y transparente, que involucre a todos los sectores interesados, a fin de alcanzar un consenso estado-sociedad sobre cuál debe ser el mecanismo -o mecanismosmás práctico y efectivo, y que asegure los recursos necesarios para la mitigación y adaptación. el respeto a los derechos esenciales de las personas, la armonización con otros temas prioritarios de la agenda nacional (como la lucha contra la pobreza), y la vinculación a una perspectiva de desarrollo sostenible, son elementos que tendrán que estar -necesariamentepresentes en la propuesta de financiamiento que se alcance, garantizando su legitimidad y sostenibilidad. bibliografía actionaid. rich countries' "climate debt" and how they can repay it.an actionaid rough guide, october, 2009. http://www.actionaid.org/micrositeassets/ eu/assets/climate%20debt%20briefing%20 october%202009.pdf[08/03/2011] actionaid. using special drawing rights for climate finance. discussion paper, february, 2010. http://www.eurodad.org/uploadedfi les/whats_new/reports/sdr_for_climate_ finance1.pdf[08/03/2011] barrantes, r.; morales, r . sistema nacional de inversión pública y cambio climático: una estimación de los costos y beneficios de implementar medidas de reducción de riesgos. lima: ministerio del ambiente (minam) y ministerio de economía y finanzas 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trata-se de um trabalho que tem como objetivo discutir a coleta seletiva de resíduos sólidos urbanos e a reciclagem de maneira abrangente e crítica, argumentando que a reciclagem isoladamente não pode ser considerada como solução para todos os problemas com o lixo. além disso, pretende-se mostrar que um dos papéis mais importantes da coleta seletiva é trazer à tona reflexões sobre os problemas com os resíduos sólidos, como o consumismo, a obsolescência planejada, o desperdício e a necessidade de diminuir a quantidade de resíduos gerados. a metodologia utilizada foi a revisão bibliográfica a partir de artigos científicos, dissertações e livros sobre o tema. palavras-chave: coleta seletiva, reciclagem, obsolescência planejada. abstract the objective of this paper is to discuss the selective collection of municipal solid waste and the recycling in a comprehensive and critical way, arguing that recycling by itself is not a solution for all the problems about solid waste. furthermore, it is intended to show that one of the roles of selective collection is to promote reflections about problems concerning solid waste, such as consumerism, planned obsolescence, waste and need to reduce the amount of solid waste. the methodology was the literature review. keywords: selective collection, recycling, planned obsolescence. marina gonzalbo cornieri bacharel em gestão ambiental. mestranda em ciência ambiental do procam-usp. bolsista de mestrado da fapesp. e-mail: marina.gonzalbo@gmail.com ana paula fracalanza socióloga e economista. doutora em geografia. professora da escola de artes, ciências e humanidades (each) e do programa de pós-graduação em ciência ambiental (procam) da universidade de são paulo (usp). desafios do lixo em nossa sociedade revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947858 introdução a produção de lixo é inevitável. a partir das atividades humanas são gerados resíduos sólidos de duas maneiras: como parte inerente do processo produtivo e também quando termina a vida útil dos produtos (calderoni, 2003). assim, que destino dar ao lixo produzido torna-se um problema cada vez mais sério. à medida que a produção de lixo aumenta em taxa maior do que a de aumento da população, aumenta também a quantidade e a complexidade de substâncias sintéticas produzidas e diminui a disponibilidade de grandes espaços vazios para "afastar o lixo da vista da população" (maneira que tem sido usada tradicionalmente para encarar esse problema). destaca-se que desde a antiguidade as instalações para disposição final de resíduos sólidos têm sido alocadas em áreas habitadas por populações pobres, despossuídas e pertencentes a minorias étnicas. assim, há desigualdade social na exposição aos riscos ambientais, constituindo um quadro de injustiça ambiental (acselrad, 2002). a palavra lixo origina-se do latim lix, que significa cinzas ou lixívia. no brasil atribuiuse ao lixo, segundo a nbr 10004, a determinação de resíduo sólido. residuu, do latim, significa o que sobra de determinadas substâncias (bidone; povinelli, 1999). já a categoria de resíduos sólidos urbanos inclui os resíduos domiciliares, o resíduo comercial de pequenos geradores (produzido em escritórios, lojas, hotéis, supermercados, restaurantes) e os resíduos de serviços oriundos de limpeza pública urbana (resíduos de varrição de vias públicas, limpeza de galerias, terrenos, córregos, praias, feiras, podas). os resíduos sólidos urbanos são de responsabilidade municipal (tenório; espinosa, 2004). para lidar com o lixo, o ideal seria não gerá-lo, mas já que sua produção é inevitável, resta ao homem a estratégia de gerar o mínimo de lixo possível. e garantir aos resíduos sólidos inevitáveis tratamento e disposição final adequados. a dis posição inadequada de resíduos sólidos causa impactos graves, tais como a degradação do solo, a poluição de corpos hídricos, a contribuição para a poluição do ar e a proliferação de vetores causadores de doenças (jacobi; besen, 2006). a disposição indiscriminada de resíduos sólidos pode ser considerada o principal fator antrópico de poluição do solo, devido aos impactos causados (günther, 2005). sendo assim, a política nacional de resíduos sólidos torna proibidas as seguintes formas de destinação ou dis posição final de resíduos sólidos: lançamento em praias, no mar ou em quaisquer corpos hídricos; lançamento in natura a céu aberto, exceto os resíduos de mineração; queima a céu aberto ou em recipientes, instalações e equipamentos não licenciados para essa finalidade (brasil, 2010). outra inovação trazida pela lei que institui a política nacional de resíduos sólidos é a instituição da logística reversa, estabelecendo que os fabricantes, importadores, distribuidores e comerciantes são obrigados a estruturar e implementar sistemas de logística reversa, mediante retorno dos produtos após o uso pelo consumidor, de forma independente do serviço público de limpeza urbana e de manejo dos resíduos sólidos. mas, de acordo com a lei, a logística reversa só é obrigatória nos casos de agrotóxicos, seus resíduos e embalagens; pilhas e baterias; pneus; óleos lubrificantes, seus resíduos e embalagens; lâmpadas fluorescentes, de vapor de sódio e de mercúrio; produtos eletroeletrônicos e seus componentes. nesse panorama, a reciclagem tem sido considerada, cada vez mais, uma alternativa para os problemas com o lixo produzido. sabe-se que a reciclagem oferece vantagens, como o auxílio no prolongamento da vida útil dos aterros sanitários; prevenção à poluição do solo, da água e do ar; diminuição da extração de matérias-primas pa ra a con fecção de novos produtos; economia de água e de energia; geração de trabalho e renda para os catadores. por outro lado, não se pode esquecer dos problemas que a coleta seletiva enfrenta e dos desafios a serem superados para que os programas municipais de coleta seletiva consigam funcionar de maneira contínua e sustentável, incluindo na sustentabilidade as condições de trabalho dos catadores. nesse sentido, esse trabalho tem como objetivo discutir a coleta seletiva de resíduos sólidos urbanos e a reciclagem de maneira abrangente e crítica. e também defender o ponto de vista de que a reciclagem não é uma "solução mágica" para os problemas com o lixo. ela pode funcionar somente se inserida numa gestão integrada de resíduos sólidos. além disso, pretende-se mostrar questionamentos em relação a problemas com os resíduos sólidos, como o consumismo, o desperdício, a obsolescência planejada e a necessidade de diminuir a quantidade de lixo gerado. deve ser esclarecido que deixar de produzir o lixo é mais importante do que reciclá-lo. a reciclagem só pode ser defendida à luz dessas discussões, sendo mais uma das soluções integradas e não uma única solução isolada. a metodologia uti lizada para o desenvolvimento do trabalho foi a revisão bibliográfica sobre a gestão integrada de resíduos sólidos e temas de reflexão em torno do lixo, a partir de livros, artigos científicos, dissertações de mestrado, trabalhos apresentados em congressos e leis. também foram utilizados registros de campo realizados em atividades de educação ambiental junto ao departamento de limpeza urbana da prefeitura de são paulo, no período de março de 2007 a julho de 2008. coleta seletiva e reciclagem: uma diferenciação necessária é muito comum a confusão entre os termos coleta seletiva e reciclagem, sendo que frequentemente os dois são considerados como sinônimos. muitas vezes as pessoas declaram estar fazendo a reciclagem em suas casas, quando, na verdade, o que fazem é apenas separar previamente o lixo que será coletado. as centrais de triagem de lixo também são chamadas às vezes, erroneamente, de usinas de reciclagem (eigenheer; ferreira; adler, 2005). a reciclagem pode ser considerada revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947859 como uma série de atividades, pelas quais materiais que se tornariam lixo, ou estão no lixo, são desviados, coletados, separados e processados pa ra serem usados como matéria-prima na manufatura de novos produtos (d'almeida; vilhena, 2000). a política nacional de resíduos sólidos considera a reciclagem como o processo de transformação dos resíduos sólidos que envolve a alteração de suas propriedades físicas, físico-químicas ou biológicas, com vistas à transformação em insumos ou novos produtos, observadas as condições e os padrões estabelecidos pelos órgãos competentes do sistema nacional de meio ambiente sisnama . já a coleta seletiva de lixo é um sistema que recolhe materiais recicláveis, tais como papéis, plásticos, vidros e metais, previamente separados na fonte geradora. esses materiais passam por uma etapa de triagem seguida de pré-beneficiamento, que consiste na separação por cores, tipos, tamanhos, densidade; lavagem; secagem; prensagem; moagem; enfardamento, sendo posteriormente vendidos às empresas recicladoras ou aos sucateiros (vilhena, 1999; d'almeida; vilhena, 2000). há também uma definição legal para coleta seletiva. a política nacional de resíduos sólidos considera como coleta seletiva a coleta de resíduos sólidos previamente segregados conforme sua constituição ou composição. eigenheer, ferreira e adler (2005) demonstram como mesmo nos manuais mais importantes e utilizados no brasil sobre resíduos sólidos há confusão com os termos reciclagem e coleta seletiva. os autores acreditam que essa terminologia pouco clara atrapalha o entendimento de questões referentes ao lixo, fazendo com que a comunicação e reflexão em relação a esses temas possa ficar impossibilitada. durante observações de campo realizadas junto ao departamento de limpeza urbana da prefeitura de são paulo, exemplos práticos desse equívo co envolvendo a expressão "coleta seletiva" puderam ser observados em atividades de educação ambiental desenvolvidas com professores da rede municipal de ensino de são paulo. muitas vezes os professores incentivavam os alunos a separarem os resíduos recicláveis na escola, mas não se preocupavam que a coleta fosse diferenciada, para que houvesse encaminhamento à reciclagem. eles apenas separavam na fonte, depois colocavam o material reciclável para ser recolhido pela coleta regular de lixo e acreditavam que essa medida seria suficiente para que os materiais fossem destinados à reciclagem. outro exemplo, também envolvendo professores da rede municipal de ensino de são paulo, pôde ser observado em visitas realizadas a uma das estações de transferência de resíduos sólidos urbanos . ao reparar em meio aos resíduos nãorecicláveis uma grande quantidade de materiais recicláveis, muitos professores questionavam os representantes da prefeitura sobre porque isso ocorria se o município tinha programa de coleta seletiva. essa fala demonstrava desconhecimento em relação ao programa de coleta seletiva e em relação a como fazer parte dele. alguns desses professores acreditavam que, já que são paulo tem um programa de coleta seletiva, apenas destinar os resíduos recicláveis juntamente com todos os outros resíduos na coleta regular seria suficiente para que fossem encaminhados à reciclagem. reflexão crítica sobre coleta seletiva e reciclagem a questão do lixo pode ser tratada a partir de dois tipos de discursos: o discurso ecológico oficial, que representa a ideologia hegemônica, pretende manter os valores culturais instituídos na sociedade; e o discurso ecológico alternativo, que vem de um movimento social organizado, representa uma ideologia contra-hegemônica, pretende disseminar valores diferentes (layargues, 2002). o discurso ecológico oficial vê a questão do lixo como um problema técnico, e não cultural. o problema não seria o consumismo, e sim o consumo insustentável. percebe-se que esse discurso pretende a manutenção de valores, pressupondo que possa haver um consumo sustentável, que seria uma junção entre a reciclagem e as tecnologias limpas. criticar o consumo insustentável é menos subversivo e perigoso ao sistema econômico atual do que criticar o consumismo (layargues, 2002). já discurso ecológico alternativo considera a questão do lixo como um problema cultural, tendo suas raízes no consumismo da sociedade moderna. desse modo, a pedagogia dos 3rs (reduzir, reutilizar, reciclar) teria uma sequência lógica a ser seguida: a redução do consumo deve ser priorizada sobre a reutilização e a reciclagem; depois da redução, a reutilização deve ser priorizada sobre a reciclagem (layargues, 2002). o discurso ecológico oficial apresenta outra interpretação da pedagogia dos 3rs, considerando que a reciclagem deve se sobrepor à redução e à reutilização. de acordo com esse discurso, a reciclagem seria suficiente para tornar o consumo sustentável. essa situação faz com que a reciclagem produza um efeito ilusório e tranquilizante na consciência dos indivíduos, fazendo-os acreditar que podem consumir ainda mais produtos, pois são recicláveis, sendo, portanto, considerados ecológicos (blauth apud layargues, 2002). o simples símbolo de reciclável nos rótulos acaba trazendo a ideia de que a embalagem será automaticamente reciclada, infinitamente. em um primeiro momento, pode parecer que a reciclagem é ambientalmente correta e que não ocasiona nenhum impacto, mas não se pode perder de vista que esse procedimento sempre gasta água e energia elétrica. eigenheer, ferreira e adler (2005) chamam a atenção para uma visão mais abrangente nesse aspecto, lembrando que deve ser feito um balanço entre os resultados diretos obtidos com a reciclagem de materiais e os gastos ambientais causados pelas atividades de separação, coleta, transporte e processamento dos recicláveis. além disso, quando se fala em aumentar a porcentagem de materiais encaminhados à coleta seletiva (pa ra posterior reciclagem) algumas dúvidas surgem, tais como a capacidade da indústria em reciclar todo o material coletado e se haverá mercado para todo o material. no caso brasileiro, outro aspecto relevante é que com o aumento da oferta de materiais, o preço pago pelas indústrias compradoras irá cair, aumentando a condição de exploração revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947860 dos catadores, que, em grande parte, sustentam a viabi lidade econômica da reciclagem (eigenheer; ferreira; adler, 2005). também é importante ressaltar que a possibilidade de reciclar materiais só existe se houver demanda pelos produtos gerados pelo processamento deles. nesse sentido, antes de um município decidir se vai estimular a separação de materiais, tendo em vista a reciclagem, é essencial verificar se há meios pelos quais possa haver o escoamento desses materiais (venda ou doação) (d'almeida; vilhena, 2000). eigenheer, ferreira e adler (2005) defendem a importância de que programas de coleta seletiva sejam institucionalizados pelo poder público; entretanto, é importante que essa medida se dê de forma relacionada à gestão integrada de resíduos. programas de coleta seletiva instituídos de maneira isolada acabam gastando muitos recursos públicos e não alcançando resultados práticos satisfatórios. a política nacional de resíduos sólidos considera como gestão integrada de resíduos sólidos o conjunto de ações voltadas para a busca de soluções para os resíduos sólidos, de forma a considerar as dimensões política, econômica, ambiental, cultural e social, com controle social e sob a premissa do desenvolvimento sustentável. outro aspecto a ser considerado pelo poder público é a concorrência dos catadores informais , como carroceiros, com a coleta seletiva oficial. em alguns municípios os catadores informais chegam a coletar mais materiais recicláveis do que a coleta oficial. isso acarreta graves problemas, pois os catadores informais são explorados e expostos a condições de trabalho muito ruins, conseguindo vender os materiais por um valor muito baixo e, ao mesmo tempo, os programas oficiais de coleta seletiva, que contam com altos investimentos, são prejudicados com o grande "desvio" de materiais (jacobi, 2006). nesse sentido, a população deve ser bem informada sobre a coleta seletiva de lixo e a reciclagem para que possa participar desses processos de maneira adequada. d'almeida e vilhena (2000) acreditam que o sucesso da coleta seletiva está intimamente associado aos investimentos feitos para sensibilizar e conscientizar a população. em geral, quanto maior a participação voluntária em programas de coleta seletiva, menor é seu custo de administração. de acordo com a política nacional de resíduos sólidos, os consumidores dos serviços públicos devem acondicionar e disponibilizar para coleta adequadamente e de forma diferenciada os resíduos sólidos gerados, sempre que estabelecido sistema de coleta seletiva pelo plano municipal de gestão integrada de resíduos. a separação dos resíduos sólidos urbanos entre recicláveis e não-recicláveis é importante, pois os primeiros podem ser reaproveitados a partir da coleta seletiva e encaminhamento às empresas recicladoras, enquanto os não-recicláveis, com considerável parcela de matéria orgânica, podem ser degradados para a geração de composto orgânico, a ser aplicado no solo, melhorando suas características. por outro lado, recicláveis misturados a não-recicláveis formam um "lixo inaproveitável" (rodrigues, 1998). além dos aspectos discutidos, a coleta seletiva não deve ser pensada de maneira reducionista, ou seja, deixando-se de lado um debate mais amplo e que envolva reflexões sobre a sociedade de consumo, o consumismo, os aspectos políticos e econômicos que envolvem a questão do lixo. a reciclagem de lixo não deve ser considerada um fim, mas sim um tema que provoque questionamento sobre causas e consequências envolvendo o lixo (layargues, 2002). também é válido um olhar mais crítico sobre o caráter de inclusão social praticado pelos programas de coleta seletiva em parceria com catadores, que costumam destacar esse aspecto como um de seus maiores pontos positivos. talvez nem todas essas parcerias propiciem, de fato, a inclusão social dos catadores. medeiros e macedo (2006) não consideram que essa seja uma inclusão de verdade, considerando-a como uma "inclusão perversa", uma inclusão apenas aparente e que esconde a exclusão dos trabalhadores. günther (2005) destaca que muitas vezes os catadores ficam expostos aos riscos de acidentes com materiais perfurocortantes e têm contato direto com materiais infectantes, demonstrando as condições de trabalho inadequadas que enfrentam. por outro lado, estudos em várias cidades do brasi l têm mostrado que a renda dos catadores organizados em cooperativas, na maioria dos casos, supera o salário mínimo, sendo que esses catadores têm remuneração acima da média brasileira (d'almeida, vilhena, 2000). assim, quando se fala em catadores de materiais recicláveis vários tipos de ocupação e condições de trabalho podem estar sendo englobados, tais como os catadores autônomos que trabalham em lixões, catadores autônomos que atuam nas ruas de grandes cidades ou catadores organizados em cooperativas de reciclagem, com ou sem parceria com o poder público. em relação a esses grupos, existem reporta gens (rodrigues, 2009; rodrigues, 2000; cipriano, 2004; angrimani, 2003; cunha, 2009) que apontam casos em que os dois primeiros têm vergonha da ocupação que praticam; já o último grupo demonstra ter orgulho do que faz, muitas vezes tendo consciência da importância de seu trabalho para a limpeza urbana e para o meio ambiente. os catadores que atuam em cooperativas têm se organizado cada vez mais, sendo que em 2000 foi criado o movimento nacional dos catadores de materiais recicláveis. um dos principais resultados desse movimento foi a atividade de catação ser reconhecida pelo ministério do trabalho e incorporada ao código brasileiro de ocupações (jacobi, 2006). troschinetz e mihelcic (2009) acreditam que quando a atividade dos catadores recebe o devido apoio, o que ajuda a combater sua exploração e discriminação, eles podem ser considerados como um exemplo de desenvolvimento sustentável, já que empregos são criados, a pobreza é reduzida, os custos de matéria-prima para as indústrias são reduzidos, alguns recursos naturais são poupados, a poluição é diminuída e o meio ambiente é protegido. em seu trabalho sobre programas de coleta seletiva em parceria com associações de catadores, besen (2006) conclui que as principais fragilidades desses programas relacionam-se ao baixo índice de coleta revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947861 seletiva (em relação a todo material que poderia ser reciclado), ao alto índice de rejeito misturado ao material reciclável, à competição informal de catadores autônomos e à fragilidade dos convênios firmados com as prefeituras (besen, 2006). outros fatores que influenciam consideravelmente programas de gestão sustentável de resíduos sólidos urbanos foram identificados por troschinetz e mihelcic (2009) como sendo a política governamental, o orçamento do governo, a ca racterização dos tipos de resíduos produzidos, a triagem dos materiais, o grau de escolaridade dos munícipes, a condição econômica dos munícipes, o gerenciamento de resíduos sólidos, a preparação técnica da equipe responsável pela gestão de resíduos sólidos, o plano de gestão dos resíduos sólidos, o mercado local para a venda de materiais recicláveis, recursos tecnológicos disponíveis e disponibilidade de terras. esses fatores são detalhados no quadro a seguir: é possível perceber a diversidade de fatores que podem influenciar a gestão de resíduos sólidos, desde fatores relacionados à organização política até fatores relacionados à condição sócio-econômica dos munícipes, passando por questões técnicas e de mercado. isso mostra como a gestão de resíduos sólidos deve ser equacionada de maneira abrangente e integrada. tabela 1 fatores que influenciam a gestão integrada de resíduos sólidos fator descrição política governamental existência de regulamentações, efetividade das leis, uso de incentivos. orçamento do governo custo das operações, orçamento destinado aos resíduos sólidos. caracterização dos resíduos avaliação da geração e dos tipos de resíduos. coleta e triagem dos materiais presença e eficiência da coleta e triagem formal ou informal, realizada por catadores, setor público ou setor privado. grau de escolaridade dos munícipes conhecimento dos munícipes sobre gestão de resíduos sólidos, relações entre resíduos e meio ambiente e sobre resíduos e saúde. condição econômica dos munícipes renda dos indivíduos. gerenciamento de resíduos sólidos presença e efetividade de gerenciamento privado ou público dos resíduos (coleta, tratamento, disposição final). preparação técnica da equipe conhecimentos técnicos e habilidades na área de gestão de resíduos sólidos por parte dos membros da equipe. plano de gestão dos resíduos sólidos presença e efetividade de uma estratégia de gestão de resíduos integrada, abrangente e de longo prazo. mercado local para a venda de recicláveis existência e lucratividade do mercado para venda de materiais recicláveis. recursos tecnológicos disponívei s disponibilidade e efetividade de recursos tecnológicos. disponibilidade de terras disponibilidade de terras em condições adequadas às atividades. obsolescência: a geração de lixo planejada um problema a ser considerado na geração de lixo nos dias de hoje refere-se à obsolescência planejada, que será definida e discutida com mais detalhes nesta seção. schewe e smith (1982) acreditam que a obsolescência planejada é uma estratégia adotada pelos empresários para induzir um produto a tornar-se desatualizado e, em seguida, aumentar o mercado de reposição. souza et al (2007) consideram a obsolescência planejada como sendo uma estratégia que estimula a desatualização e o descarte de tudo, como roupas, móveis, eletrodomésticos, eletrônicos, automóveis, serviços, ideias, profissionais. schewe e smith (1982) dividem a obsolescência em quatro formas: técnica, física, adiada e de estilo. 1. técnica: quando a empresa faz melhorias técnicas em um produto; um exemplo disso ocorreu quando fonte: modificado de troschinetz; mihelcic (2009). revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947862 se tornou possível que as impressoras imprimissem os dois lados de uma folha de papel. os modelos mais antigos, que eram mais lentos, foram deixados de lado. 2. física: quando os produtos são fabricados para durar um tempo pequeno; isso ocorre com as baterias de carro, meias de náilon e alguns tipos de lâmpadas. 3. adiada: quando a empresa tem condições para efetuar melhorias tecnológicas, mas não as faz enquanto a demanda pelos produtos existentes não caia, e os estoques não acabem ; pode ser dado o exemplo das lâminas de barbear, cujos produtos com melhorias tecnológicas demoram para chegar ao mercado, esperando até que os estoques dos produtos com tecnologia anterior acabem. 4. de estilo: quando a aparência física de um produto é modificada para que os anteriores pareçam desatualizados. esse tipo de obsolescência é muito comum nas indústrias de roupas, de automóveis, de móveis e de equipamentos eletrônicos. há também a obsolescência planejada simbólica, que causa a sensação de que a vida útil do produto acabou, mesmo que ele ainda esteja em condições de uso. atualmente isso ocorre com muitos produtos, que funcionalmente estão dentro de sua vida útil, mas simbolicamente já estão ultrapassados (layargues, 2002). nesse sentido, miller jr. (2008) cita como exemplo os consumidores americanos como produtores de grandes quantidades de lixo. nos estados unidos, por ano, são descartados cerca de 130 milhões de telefones celulares, 50 mi lhões de computadores, 8 milhões de televisores, muitos dos quais em perfeitas condições de uso. dessa forma, o desperdício eletrônico torna-se um problema crescente, e fonte de resíduos perigosos, como chumbo, mercúrio, cádmio, que podem contaminar o ar, o solo, as águas superficiais e subterrâneas. no mesmo sentido da ideia de obsolescência, bauman (2005) acredita que vivemos em uma sociedade de transitoriedade, na qual os objetos tidos hoje como úteis e indispensáveis serão, quase sempre, considerados como refugos amanhã. dessa maneira, os desejos de compra são rapidamente satisfeitos, sem muita reflexão, e rapidamente também passam, trazendo rejeição pelo objeto comprado e seu encaminhamento para o lixo. sou za et al (2007) mostram exemplos práticos de como profissionais de diferentes setores lidam com a obsolescência planejada em seu cotidiano. como o caso de um estagiário de engenharia mecânica que participou de uma reunião para discutir o projeto de um novo refrigerador, que deveria obrigatoriamente ficar obsoleto em cinco anos. ou do técnico de manutenção de televisores que percebe que as empresas lançam novos modelos de televisores a cada seis meses, sendo que se em poucos meses de uso um televisor apresentar defeitos é possível que não haja peças à venda para substituir aquela com defeito. outros técnicos de manutenção de produtos (informática, telefonia) relatam que suas condições de trabalho estão cada vez piores, já que a dificuldade para achar peças para substituir nos produtos com defeito é cada vez maior. é importante destacar que essas práticas apresentadas ferem os direitos do consumidor, já que o código de defesa do consumidor estabelece que deve ser assegurada a oferta de componentes e peças de reposição enquanto não cessar a fabricação ou importação de determinado produto. e que cessada a produção ou importação, essa oferta deverá ser mantida por período razoável de tempo (brasil, 1990). a eliminação da obsolescência planejada pode ser encarada como uma importante estratégia de minimização dos resíduos, pois produzir um refrigerador que funcione doze anos ao invés de oito anos implica em ter um terço de refrigeradores a menos no lixo durante esse período de tempo (sewell, 1978). além disso, a obsolescência planejada deve ser questionada por ser uma estratégia que estimula a compra de produtos que não são necessários. atualmente não se pode mais argumentar simplesmente que consumir seja sinônimo de felicidade, é necessário um olhar mais amplo sobre os impactos ambientais e sociais que esse tipo de consumo vem provocando. consumismo e desperdício outro aspecto importante na discussão atual sobre geração de lixo referese ao desperdício praticado. o desperdício pode ser considerado como o consumo além do que é necessário. mas a determinação do que é necessário é muito difícil de ser realizada, pois pertence a um campo totalmente subjetivo. a necessidade humana não pode ser considerada somente estando de acordo com a manutenção biológica, pois consumir bens além dos essenciais ao funcionamento biológico faz parte do desenvolvimento da diversificação humana. o problema principal é que a sociedade atual perdeu a dimensão de suas necessidades (wahba, 1993). nesse sentido, órgãos voltados para questões sociais consideram a necessidade de se buscar o pleno aproveitamento de bens já existentes no combate à fome e miséria. pode-se dizer que uma característica da chamada moderna miséria é sua direta relação com o grande desperdício de recursos e de bens (silva, 1993). o que chama a atenção em relação a informações sobre o desperdício é que já não há nada de novo nos dados, que são cotidianos, repetitivos, recorrentes (silva, 1993). assim, a busca de alterações nas formas de produção, no consumo e no consumismo, assim como a melhor distribuição da riqueza e renda colocam-se como centrais na busca de diminuição das desigualdad es socioambientais e no combate à fome. augusto (1993) defende que a atividade de planejamento ainda é considerada um pormenor no setor produtivo, que acaba deixando-a de lado como estratégia para economizar recursos financeiros. essa "estratégia" acaba sendo a principal responsável pelo desperdício em alguns setores produtivos. um planejamento bem detalhado seria capaz de diminuir o desperdício de bens. mas o setor privado vem desenvolvendo avanços nesse campo de planejamento, pois o desperdício significa revista brasileira de ciências ambientais número 16 junho/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947863 perda de recursos financeiros, que é combatida no setor. já o setor público, segundo augusto (1993), não tem dispensado atenção a esse problema, sendo que os níveis de desperdício atingem proporções grandiosas. um exemplo de desperdício pode ser dado em relação aos estados unidos: cerca de 186 bilhões de correspondências (lixo postal) são descartadas por ano, e estima-se que 45% delas são jogadas fora sem ao menos serem abertas, o que corresponde a uma média de 660 cartas por estado-unidense (miller jr, 2008). outro tipo de desperdício que vem sendo cada vez mais criticado é o de embalagens. lu tzenberger (2002) acredita que a maioria dos produtos que compramos hoje venha com embalagens exa geradas, que representam um desperdício de recursos naturais. desafios da educação ambiental é importante que seja passada à população uma visão abrangente e clara sobre a coleta seletiva e a reciclagem, pois as pessoas em geral não entendem seu funcionamento. muitas acreditam que tudo encaminhado à coleta seletiva será, de alguma maneira, reciclado. outras acreditam que em municípios com programas de coleta seletiva mesmo os materiais recicláveis descartados na coleta regular serão, de alguma maneira mágica, reciclados. é preciso esclarecer a população de que os resíduos recicláveis descartados com os resíduos não-recicláveis, com grande parcela de matéria orgânica, não poderão ter um tratamento diferenciado. as atividad es de educação ambiental relacionadas aos resíduos sólidos devem ser melhoradas em qualidade, mas também em quantidade de informações. o campo de transmissão dessas informações precisa ser ampliado, para que a maioria dos munícipes saiba sobre a gestão de resíduos sólidos em seu município. nesse sentido, a política nacional de resíduos sólidos assegura que será dada ampla divulgação ao conteúdo dos planos de resíduos sólidos, bem como controle social em sua formulação, implementação e operacionalização. jacobi e besen (2006) defendem que a divulgação de um programa municipal de coleta seletiva deve ser permanente, para que a participação da população seja alcançada. mas em estudo que realizaram sobre a gestão de resíduos sólidos na região metropolitana de são paulo, constataram que os municípios costumam fazer apenas divulgação esporádica. também é importante destacar que a educação ambiental não pode ser reduzida a adestramento ambiental, que é o que ocorre quando os indivíduos são treinados apenas pa ra cumprir procedimentos: separar os materiais recicláveis, separar os materiais em contêineres difere ntes, sem ter uma percepção mais ampla do motivo pelo qual estão praticando essas ações (consórcio, 2001). jacobi (2009) acredita que ainda há desafios a serem vencidos para que formas de gestão participativas e compartilhadas consigam estabelecer-se, mas esse caminho levará a uma nova qualidade de cidadania. e para que seja alcançada participação dos diversos atores nas políticas é necessária a utilização de instrumentos educacionais e pedagógicos. considerações finais autores e trabalhos importantes (calderoni, 2003; jacobi, 2006; besen, 2006) defendem a relevância de programas de coleta seletiva em parcerias com cooperativas de catadores, nos aspectos ambiental, social e econômico. esse trabalho pretende mostrar que uma visão abrangente e crítica precisa ser disseminada, para que a coleta seletiva não seja usada de uma maneira contrária aos seus objetivos: como tranquilizadora de consciência em relação à manutenção do padrão de consumo atual e da geração cada vez maior de lixo. a ideia de reciclagem não pode causar a falsa impressão de que tudo que é reciclável será reciclado, infinitamente. além disso, algumas fragilidades recorrentes dos programas de coleta seletiva foram identificadas: baixo índice de coleta, alto índice de rejeito misturado ao material reciclável, pouca divulgação do programa para a população, condições instáveis de trabalho para os catadores, concorrência dos catadores informais, falta de preparação técnica da equipe. é necessário que haja planejamento em relação a esses problemas, para que os programas de coleta seletiva consigam atingir bons resultados. e, mais do que isso, outros aspectos relacionados à crescente geração de lixo em nossa sociedade, como o consumismo, a obsolescência planejada, o desperdício, precisam ser debatidos e combatidos, pois são as verdadeiras raízes dos problemas com o lixo. referências acselrad, h. justiça ambiental e construção social do risco. xii encontro nacional da abep. caxambu, 2002. angrimani, d. prefeitura de santo andré disputa lixo com coletores motorizados. diário do grande abc, santo andré, 02 mar. 2003. política grande abc, p. 03. augusto, c. f. o desperdício planejado. in: eigenheer, e. m. 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(coord.). manual de gerenciamento integrado de resíduos sólidos. rio de janeiro: ibam, 2001. rbciamb | n.45 | set 2017 | 48-60 48 ressiliane ribeiro prata-alonso doutora em ciências biológicas (botânica) pelo instituto nacional de pesquisas da amazônia (inpa). professora e coordenadora do curso de graduação em engenharia agronômica da faculdade araguaia. vice-coordenadora do núcleo de estudos e pesquisas sobre educação rural no brasil (neperbr/ueg) – morrinhos (go), brasil. flávio reis dos santos doutor em educação pela universidade federal de são carlos (ufscar). professor do programa de pós-graduação em ambiente e sociedade da universidade estadual de goiás (ueg). pesquisador do grupo de estudos e pesquisas sobre educação do campo (gepec/histebr/ufscar). coordenador do neperbr/ueg – morrinhos (go), brasil. endereço para correspondência: ressiliane ribeiro prata-alonso – avenida t-10, 1047, setor bueno – 74223-060 – goiânia (go), brasil – e-mail: ressiliane@yahoo.com.br recebido: 15/06/2016 aceito: 06/07/2017 resumo os objetivos deste trabalho foram identificar o perfil do produtor rural do assentamento tijuqueiro (at) e caracterizar suas concepções sobre o que o cerrado “era” e as transformações ocorridas de flora e fauna até os dias atuais em morrinhos, goiás. entrevistas não diretivas com moradores do referido assentamento, a partir da delimitação da amostra intencional não probabilística realizadas com dez famílias, mostraram que as atividades agropecuárias empreendidas há décadas em morrinhos contribuem para a diminuição da biodiversidade, com relatos de espécies de plantas e animais não mais visualizadas em decorrência do desmatamento do cerrado local. os moradores do at expressam grande preocupação com a preservação do pouco que restou da vegetação original em morrinhos e reiteram que é preciso empreender ações imediatas para reverter a deplorável situação desse bioma na região e evitar a expansão da destruição da biodiversidade com a destinação de áreas de reserva florestal em suas propriedades. palavras-chave: produtor rural; conservação; agronegócio; ambiente. abstract the objectives of this study were to identify the profile of the rural producers of the tijuqueiro settlement (ts) and to characterize their conceptions of what the cerrado “was” and the changes of flora and fauna to the present day in morrinhos, goiás, brazil. non-directive interviews with residents of the settlement, from the delimitation of the non-probabilistic intentional sample carried out with ten families, showed that the agricultural activities undertaken for decades in morrinhos contribute to the reduction of biodiversity, with reports of plants and animals species no longer visualized as a result of deforestation of the local cerrado. the residents of the st express great concern about the preservation of the little that remains of the original vegetation in morrinhos and reiterate that immediate actions must be taken to reverse the deplorable situation of this biome in the region and to avoid the expansion of the destruction of biodiversity with the destination of areas of forest reserves on their properties. keywords: rural producers; conservation; agribusiness; environment. doi: 10.5327/z2176-947820170162 as transformações do cerrado em morrinhos (go): uma história narrada pelo assentamento tijuqueiro the transformations of cerrado in morrinhos (go): a story narrated by the tijuqueiro settlement mailto:ressiliane@yahoo.com.br as transformações do cerrado em morrinhos (go) rbciamb | n.45 | set 2017 | 48-60 49 introdução o município de morrinhos, localizado na região sul do estado de goiás, destaca-se por impulsionar a economia da região ao concentrar a maior parte de suas atividades produtivas em áreas rurais. possui uma população estimada de 44.607 habitantes, distribuída em uma área territorial de 2.846,199 km2, conforme informações do instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge, 2015). mais da metade da produção do município (53%) advém do setor agropecuário, no qual se verifica a predominância de associações no uso da terra, destaque para a cultura de soja, milho, arroz, feijão, tomate, mandioca etc. a pecuária apresenta um rebanho de bovinos em torno 250 mil cabeças, tanto destinadas ao corte (carne), quanto à produção leiteira, que ultrapassa a barreira de 60 milhões de litros por ano. morrinhos é um dos maiores responsáveis pelo abastecimento de produtos lácteos no estado de goiás, por meio das atividades produtivas realizadas pela cooperativa mista dos produtores de leite de morrinhos (complem) e de produtos agrícolas cultivados pela cooperativa dos agricultores familiares do assentamento tijuqueiro (cooperfat), havendo o predomínio das culturas irrigadas de soja, feijão, tomate industrial e milho em áreas que, em passado recente, caracterizavam-se pelo predomínio pleno de vegetação do cerrado. a substituição da vegetação natural tem provocado, obviamente, a diminuição da biodiversidade e dos recursos hídricos no município. a situação de devastação do cerrado causa grande preocupação, e apontamentos efetuados por carlos klink e ricardo machado (2005) demonstraram que existe correlação entre a perda da diversidade e o endemismo, associados à intensificação dos impactos antrópicos desde a segunda metade do século xx, sobretudo, devido à expansão das atividades agrícolas e pecuárias, que causaram a drástica redução da cobertura vegetal original do cerrado. o nível de antropização e degradação da riqueza de espécies e endemismos da região foi o critério principal para inclusão do cerrado como um dos hotspots mundiais para a conservação da biodiversidade global (myers et al., 2000; mittermeier et al., 2004). devese, ainda, considerar que o mesmo é a segunda maior província fitogeográfica do brasil (ribeiro & walter, 1998), abrangendo as nascentes de importantes rios brasileiros das três maiores bacias hidrográficas da américa do sul: tocantins-araguaia, paraná-prata e são francisco (felfili & silva junior, 2005). o impacto na diminuição da cobertura vegetal e a degradação de recursos hídricos nas fronteiras agrícolas brasileiras são alvos de discussões na sociedade, que geralmente culminam com consequentes efeitos negativos da apropriação do espaço físico — antes ocupado por recursos nativos — e da intensificação do uso do solo, caracterizados pela emissão de poluentes na atmosfera, assoreamento dos rios, aparecimento de erosões, extinção de algumas espécies da fauna e da flora e destruição de ecossistemas frágeis (rocha, 2011). a ocupação da agropecuária iniciou-se de forma intensiva no sul e no sudeste do brasil. entretanto, com o esgotamento de terras disponíveis nessas regiões, o direcionamento da produção para áreas de cerrado no centro-oeste brasileiro tornou-se estratégico pela sua posição geográfica e por suas características físico-ambientais, que propiciavam a expansão da produção agropecuária nos padrões da agricultura moderna, baseada no padrão tecnológico da “revolução verde”, que incorporou a mecanização, o melhoramento genético de sementes e a aplicação de agrotóxicos e fertilizantes químicos (pires, 2000; silva, 2000; oliveira & duarte, 2004; brandão et al., 2006; della giustina & franco, 2014). a cidade de morrinhos se projetou em um cenário dinâmico do agronegócio no território goiano, destacando-se no segmento nacional e internacional da agricultura (santos, 2015). considerando que o produtor rural nesse município vivencia, experimenta e está exposto às transformações do processo de desenvolvimento capitalista e agrário, chegamos ao seguinte questionamento: qual a percepção que os produtores rurais do assentamento tijuqueiro (at), no município de morrinhos, têm sobre a expansão da produção agropecuária e, consequentemente, sobre a diminuição da cobertura vegetal em áreas de cerrado no sul do estado de goiás? sobre essa indagação, os objetivos deste trabalho foram identificar o perfil do produtor rural morador do at em morrinhos, goiás, e caracterizar as suas concepções sobre o que o cerrado “era” e as transformações ocorridas de flora e fauna até os dias atuais no município. prata-alonso, r.r.; santos, f.r. rbciamb | n.45 | set 2017 | 48-60 50 material e métodos a presente pesquisa foi empreendida a partir da delimitação da amostra não probabilística intencional (richardson, 2008). a escolha/definição dos sujeitos participantes do estudo obedeceu aos seguintes critérios/parâmetros: • ser um produtor rural proprietário de terras e/ou residente no at, no município de morrinhos; • ter idade igual ou superior a 40 anos. esclarecemos que o estabelecimento de tais critérios se deveu à necessidade de selecionar sujeito(s) com vivência suficiente para ter podido observar as modificações que vêm ocorrendo no cerrado há pelo menos 20 anos. as primeiras informações sobre os possíveis participantes da pesquisa foram obtidas na empresa de assistência técnica e extensão rural do estado de goiás (emater/go), que apontou a presidência do at como fonte inicial de informações (dados) para que pudéssemos empreender a pesquisa. presidência, aliás, que prontamente contribuiu para o nosso propósito primeiro, na medida em que especificou os sujeitos que se encaixavam no perfil por nós definido. a presidência do at realizou os primeiros contatos, apresentou os nossos propósitos, agendou as primeiras entrevistas e nos apresentou, pessoalmente, aos participantes do estudo. tal mediação foi de extrema importância para a efetiva realização da pesquisa, pois a apresentação formalizada pela presidência do assentamento junto aos assentados/proprietários estabeleceu uma relação de transparência e de confiança entre esses produtores rurais e os pesquisadores, expressa pela intensidade das informações fornecidas (colhidas). a maior parte das entrevistas foi realizada nas residências dos sujeitos participantes do estudo. seguindo as especificações de roberto richardson (2008), as coletas de dados foram efetuadas por meio de entrevistas não diretivas, que permitiram aos entrevistados expressar as suas opiniões e informações da maneira que melhor lhes conviesse; e o entrevistador, por sua vez, desempenhou apenas funções de orientação e estimulação. para empreender a análise quantitativa, coletamos informações pessoais dos entrevistados, como ano de nascimento, tempo de residência no at, que atividades agropecuárias desempenham e demais informações que pudessem ser manifestamente importantes para a execução da pesquisa. durante os encontros — realização das entrevistas — fizemos uso de gravador de voz e de máquina fotográfica, de acordo com prévia autorização do informante, expressa por meio de assinatura do termo de consentimento livre e esclarecido (tcle). as informações obtidas foram analisadas quantitativamente, mediante a consideração de frequência absoluta e relativa, produzidas no programa microsoft office excel® 2013. resultados e discussão o assentamento tijuqueiro atualmente existem três assentamentos rurais no município de morrinhos: assentamento tijuqueiro i (ati), assentamento tijuqueiro ii (atii) e assentamento são domingos dos olhos d’água (asd). as áreas de instalação dos dois primeiros assentamentos eram de propriedade do governo federal, mais especificamente, do ministério da agricultura (1974-1978). a primeira ocupação das referidas áreas ocorreu em 1986, dando origem ao atual ati, e constitui, de fato, a primeira etapa de formação do at, com 20 famílias. propriedade do governo federal, a área ocupada somente poderia ser retomada por meio da ação da polícia federal, o que não aconteceu à época. mais tarde, o governo federal, por meio do ministério da agricultura, firmou contrato de cessão de parte da área com o governo do estado de goiás, por um período de dez anos, mais especificamente, à empresa goiana de pesquisa agropecuária (emgopa). a empresa desenvolvia atividades de seleção de sementes e possuía diversos pivôs centrais na produção de arroz, soja e milho. entretanto, a emgopa acabou por encerrar suas atividades em 1998, sendo absorvida pela empresa de assistência técnica e extensão rural de goiás (emater/go). vários funcionários, contratados desde a época das pesquisas iniciais empreendidas pela emgopa na reas transformações do cerrado em morrinhos (go) rbciamb | n.45 | set 2017 | 48-60 51 gião, foram demitidos de seus cargos, sem observância e respeito pleno aos direitos trabalhistas. alguns trabalhadores buscaram a garantia dos seus direitos na justiça. outro pequeno grupo, formado por apenas cinco ex-funcionários da emgopa, completamente insatisfeitos com a situação em que se encontravam, reuniuse, somou forças e decidiu “invadir” a área: aí foi ondi mandaram todo mundo embora e não queriam acertar e foi onde eu e minha mãe entrô no consenso de reuni o pessoal. [...] já que eles num qué acertar então vamu pegá a terra. já abriu falência a empresa não dá conta de tocá, nóis fica com a terra. (j., 38 anos) para que possamos entender com maior facilidade por que trabalhadores decidem fazer parte de ocupações de terra, precisamos considerar que todos estão em busca de assegurar os seus direitos constitucionais e, nesse caso, também trabalhistas, na perspectiva de um futuro melhor, que pode concretizar-se a partir da deflagração de um processo de ocupação da terra (oliveira, 2007). a ocupação durou cerca de oito meses, período no qual várias pessoas permaneceram na área da emgopa, levantaram acampamento, alojaram-se em tendas e barracas, pressionando o poder público a encaminhar uma solução para os seus problemas. em meio ao processo de ocupação, o período de cessão das terras ao governo do estado de goiás havia chegado a termo e a área retornou às mãos do ministério da agricultura, sendo em seguida transferida ao instituto nacional de colonização e reforma agrária (incra) — autarquia subordinada ao atual ministério do desenvolvimento agrário —, que realizou o processo de reforma agrária, dando vida ao at e estendendo o benefício da propriedade da terra (lote) a outros trabalhadores que não somente os ex-funcionários da emgopa. eu já tinha uns tantos anos eu já nasci aqui dento e o incra falou, não, cê tem direito a uma chácara tamém, nóis era em 6 pessoas que tinha direito de pegá o chão. (j. g., 55 anos) o início da ocupação aconteceu em 1998, mas a liberação legal das terras para os futuros moradores transitou pela burocracia administrativa do aparelho do estado por dois anos e, finalmente, em 2000, os novos proprietários iniciaram as construções de suas casas de alvenaria na área e pagaram para que as terras fossem dividas por igual. a divisão da área beneficiou 15 famílias, que receberam lotes de terras com áreas de 3,5 alqueires e outros de 3,75 alqueires. o aumento na metragem se deveu à ausência de água (rios, ribeirões, lagos, lagoas etc.) em alguns lotes, ou seja, uma pequena compensação em relação àqueles que contavam com tal recurso natural à sua disposição. essa segunda etapa deu origem ao atii. o terceiro assentamento, denominado são domingos dos olhos d’água, está localizado na zona rural de morrinhos, ocupa a sua porção sudoeste e faz fronteira com o município de goiatuba. o asd remete as suas origens à montagem e fixação de um acampamento, que contou com a participação de 85 famílias de trabalhadores rurais no processo de ocupação da antiga fazenda são domingos dos olhos d’água. esses trabalhadores empreenderam luta pela posse da terra por sete longos anos, e finalmente a conquistaram em reforma agrária pelo decreto da presidência da república do brasil, publicado aos nove dias do mês de outubro de 1997, legalizando a propriedade dos 85 lotes constituintes do assentamento (silva & santos, 2015). esclarecemos que a nossa preocupação em apontar a existência do asd é relevante pois, além de estar contido em território morrinhense, é um dos maiores assentamentos da região. porém, não compõe o nosso objeto de estudo; as nossas investigações foram concentradas no at. aliás, os contatos, as conversas informais e as entrevistas formais em si apontam a edificação de relações orientadas por conceitos de organização, participação e cooperação entre os assentados, que se expressam por meio da associação dos proprietários (moradores) do at. caracterização dos entrevistados no processo de desenvolvimento da pesquisa, realizamos entrevistas com dez famílias, sendo que quatro entrevistas contaram com a participação do homem e da mulher (casal) proprietários do lote. destacamos aqui o papel desempenhado pela mulher no at, pois, além de suas responsabilidades domésticas (cuidados com os filhos, com a casa) e com as atividades de produção no campo, ela também se encarrega da comunicação, articulação e liderança no interior da família. prata-alonso, r.r.; santos, f.r. rbciamb | n.45 | set 2017 | 48-60 52 o trabalho da mulher no assentamento não se restringe aos afazeres do lar. tal percepção se evidencia nas relações entre marido e mulher, pois sempre que as conversas eram iniciadas, o homem da casa se dirigia à esposa expressando o seu respeito, especialmente quando o assunto se concentrava na organização e no direcionamento das atividades laborais da família. ao abordar as questões do cerrado, por exemplo, a mulher deixava o espaço para que o companheiro efetuasse os seus apontamentos e concepções, visto que entendia ser o homem — por seu maior contato e trato direto com a terra — o maior conhecedor do ambiente natural da região. no desenvolvimento das entrevistas com as outras seis famílias, observamos em algumas ocasiões a presença de um parente e/ou pessoa mais “chegada” (íntima da família), mas em momento algum houve qualquer interferência no desenrolar da conversa. enfim, entrevistamos 12 moradores do at, sendo 4 mulheres (34%) e 8 homens (66%). a idade variou bastante, entre 38 e 68 anos para as mulheres e entre 39 e 74 anos para os homens — 33,3% dos sujeitos participantes do sexo masculino possuem idades que variam entre 51 e 70 anos (tabela 1). do número total de entrevistados, a metade (50%) é natural de morrinhos. dentre os sujeitos envolvidos diretamente na pesquisa, 41% nasceram em cidades goianas como buriti alegre, uruanã, fazenda do norte e aloândia. apenas 1 assentado (0,9% dos entrevistados) não é natural do estado de goiás, e nasceu no município de picos, no estado do piauí. de acordo com as informações prestadas pelos entrevistados, em média eles vivem há 22,3 anos no at. salientamos que somente 3 assentados residem há menos de 20 anos na região, sendo moradores da segunda etapa do at, que foi mais recente (1998 — atii). a principal atividade produtiva do at está concentrada na pecuária, mais especificamente na produção leiteira, sendo vinculada à cooperativa dos agricultores familiares do assentamento tijuqueiro (cooperfat) e à empresa goiasminas indústria de laticínios ltda. (italac®). os assentados entrevistados produzem e repassam à italac®, diariamente, entre 150 e 300 litros de leite. alguns, entretanto, chegam a produzir 500 litros/dia. os trabalhadores rurais do at também dedicam parte de suas atividades à agricultura, produzindo culturas como milho para silagem, mandioca, abóbora e verduras. em pesquisa realizada na bacia do tijuqueiro, publicada em 2011, aderbal rocha apontou que a produção de mais de 70 milhões de litros de leite por ano (naquele momento) colocou o município de morrinhos na posição de segundo maior produtor leiteiro do estado. o pesquisador destaca, ainda, a importância do rebanho bovino destinado ao corte e à seleção de reprodutores para a economia do município. as modificações no cerrado a primeira grande evidência observada se remete à homogeneidade na linguagem expressa pelos assentados entrevistados, sendo marcante a forma como expõem os seus conhecimentos sobre as plantas e os animais característicos do cerrado; há significativa concordância das informações fornecidas que o cerrado na região foi modificado pela diminuição da biodiversidade local. o argumento principal, como resposta às modificações tabela 1 – faixa etária e gênero dos sujeitos participantes da pesquisa. faixa etária feminino masculino frequência absoluta frequência relativa (%) 30 – 40 1 1 2 16,6 41 – 50 0 1 1 8,4 51 – 60 2 2 4 33,3 61 – 70 1 3 4 33,3 71 – 80 0 1 1 8,4 total 4 8 12 100 as transformações do cerrado em morrinhos (go) rbciamb | n.45 | set 2017 | 48-60 53 ocorridas, é de que o desmatamento, a devastação do cerrado, vem ocorrendo há mais de 30 anos, ou seja, quando chegaram à região, a destruição da vegetação natural era realizada em marcha plena. as experiências e atividades produtivas agrícolas empreendidas pela emgopa e, mesmo anteriormente, pelo ministério da agricultura, já tinham devastado o que havia de cerrado na área, sobretudo pela utilização de pivôs centrais. outros apontam, ainda, que a construção de uma rodovia estadual também contribuiu para a destruição da vegetação natural na região. estima-se que o desmatamento para a realização das obras da rodovia tenha atingido entre dois e três hectares de mata nativa. outras ocorrências se impõem ao cerrado de um modo geral, como as grandes transformações provocas por queimadas, seca e intervenções antrópicas como pastagem, agricultura, remoção de árvores para carvão etc. (rezende et al., 2005). as nossas preocupações concentram-se nas nefastas consequências produzidas por tais ocorrências, pois impactam diretamente o dinamismo do cerrado. ao que a experiência indica, parece não haver possibilidades concretas para a sustentabilidade dessas áreas manejadas, que fragilizam intensivamente o bioma cerrado e reduzem significativamente a sua biodiversidade. diante das informações coletadas, podemos inferir que a maior parte das áreas desmatadas, talvez a sua totalidade, abrigava espécies de plantas e animais não conhecidas pela maioria da população local e, portanto, não foram identificadas (catalogadas) cientificamente. nesse contexto, são inegáveis as consequências danosas que o desmatamento causa: dano biológico irreversível, irreparável, na medida em que possíveis espécies promissoras para o tratamento e/ou cura de doenças que acometem o homem poderiam ter sido identificadas e aplicadas para tal fim, por exemplo. alguns entrevistados, moradores de uma região de baixada do at, relataram que o acesso a algumas áreas remanescentes de matas nativas era bastante difícil no passado. argumentaram ainda que, desde a ocupação da área do at até os dias atuais, a devastação foi mínima se comparada à situação em que a região se encontrava à época que era explorada pela emgopa; o estrago já havia sido feito. embora haja um discurso similar entre os sujeitos participantes da pesquisa sobre o desmatamento anterior à ocupação, todos demonstraram grande preocupação com a necessidade de preservação do cerrado. constatamos em momentos diversos a preocupação dos assentados com a importância de se destinar uma área de cada propriedade à reserva florestal; o que expressa, por si só, a consciência ambiental desses trabalhadores rurais. portanto, torna-se evidente a existência de uma concepção que considera a correlação entre a necessidade e a importância da existência de reserva em cada propriedade e transforma em tarefa cotidiana os cuidados com os remanescentes florestais. de acordo com david pimentel et al. (1992), os fragmentos florestais remanescentes em áreas alteradas podem servir como áreas tampões diante da variação microclimática (visto que ajudam a reduzir a perda de água e a ocorrência de erosões) e aumentar a biodiversidade nas áreas de plantações e/ou pastagens. o entrevistado x. (68 anos) relata que há 40 anos toda a área correspondente ao at era mata e, à medida que a produção agrícola se expandiu, provocou consequentemente o aumento do desmatamento. prossegue o nosso entrevistado x. com os seus apontamentos, afirmando que na época da formação do atii (1998-2000), a área ocupada era parte constituinte da reserva do ministério da agricultura. os espaços no interior dos assentamentos que possuíam áreas verdes, na realidade, constituíam as áreas de cultivo agrícola desenvolvidas pelos assentados, com vistas, inclusive, a garantir sombra para o gado leiteiro e, também, como reserva legal. após a ocupação, formação e legalização dos assentamentos ati e atii, da área total de 70 alqueires, restaram apenas 9 ou 10 alqueires de vegetação nativa do cerrado. aproximadamente 86% da área original foi transformada em pastagens, ou destinada à produção agrícola, acirrando a discussão sobre a destruição do cerrado. vejamos os seguintes fragmentos: diminuiu bastante, e vem diminuindo, a flora vem diminuindo cada dia, né? cada dia o homem é o animal mais terrível que tem, né? vai diminuindo mesmo. o que deus gasta 30 anos o homem dirruba em 2, 3 dias. (a. l., 39 anos) prata-alonso, r.r.; santos, f.r. rbciamb | n.45 | set 2017 | 48-60 54 obrigação de cada posseiro é plantá 100 árvore todo ano e aí 15 a 20 ano teria uma reserva, não a que tinha antes, 12 alqueires. uns 10 a 15 ano. (j. g., 55 anos) outro problema apontado se remete ao pisoteio do gado em áreas com nascentes d’água, o que provoca o soterramento e desaparecimento das mesmas, reduzindo a disponibilidade de recurso tão importante (fundamental) nas terras do assentamento. a preocupação com a preservação do meio ambiente é permanente e reflete tanto a sabedoria da relação causa e efeito na natureza, como promove o debate entre os assentados, pois mantém o sinal de alerta acesso em relação à destruição dos recursos naturais e, portanto, do meio ambiente. a assistência tecnológica no campo é entendida por muitos trabalhadores rurais como um avanço da agropecuária na região. exemplo do emprego de recursos tecnológicos nas atividades laborais do assentamento é verificado na produção leiteira: há 4 anos eram produzidos 130 litros de leite por dia; atualmente, com a utilização da ordenha mecânica, a produção por dia gira em torno de 350 a 400 litros, um aumento médio de 300% na produção diária. contudo, outra parcela de assentados responsabiliza o desenvolvimento tecnológico e o emprego de máquinas no processo produtivo como um dos grandes responsáveis pela expansão indiscriminada do desmatamento. em passado recente, o que demandava exclusivamente a força de trabalho do homem, agora se realiza facilmente com a utilização de tratores de última geração no trabalho rural. diante da submissão do cerrado à ação da motosserra, do fogo, da destoca com lâmina e da gradagem, a sustentabilidade das formações vegetais desse bioma precisa ser assegurada, é preciso promover o estabelecimento da regeneração natural de espécies após a ocorrência de tantos distúrbios. alba rezende et al. (2005) afirmam que esse bioma vem conseguindo recuperar a sua riqueza florística, o que pode caracterizá-lo como um sistema resiliente que, ao ser modificado por distúrbios externos, retorna à sua condição de equilíbrio original de forma gradativa. manoel guariguata e juan dupuy (1979) argumentam que a compactação do solo decorrente da utilização frequente de máquinas e/ou sistemas mecanizados dificulta o desenvolvimento da flora e causa atraso no processo regenerativo. as nossas inquietações a respeito da regeneração do cerrado suscitam o seguinte questionamento: mesmo que o bioma cerrado apresente resiliência em sua recuperação natural, será mesmo que os produtores rurais respeitarão a relação espaço-tempo para que tal processo regenerativo se concretize? outro aspecto abordado pelos assentados e encarado como positivo diz respeito à adubação artificial com a utilização de fertilizantes químicos, pois se tornou possível cultivar determinados tipos de grãos nunca praticados na produção agrícola do cerrado, conforme argumenta d. g. (63 anos): e daí foi isso, chegou fazendo as lavoura e umas pessoas até chamam que o arroz passou a ser o desbravador do cerrado. é isso, a transformação veio o desmatamento, vem a tecnologia, vem plantio, vem muito produto, adubo, lembro da primeira lavoura de adubo que eu vi de arroz, começou a plantá arroz no cerrado mesmo, terra vermelha não se plantava arroz, ai nos plantamo, primeiro arroz que eu vi plantá cuidá e colhe o arroz, mas muito fraco, dava pouco, o rendimento pequeno. daí uns tempos um parente meu plantou, mas eu não sabia, passei no meio daquela lavoura depois de colhido e assustei com aquela lavoura, o tanto que ela tinha sido boa um arroz, bom demais e perguntei alguém o que o manoel fez com aquele arroz que ele ficou bom demais, me falaram que é porque ele tinha usado adubo, mas eu não sabia o que era adubo, e perguntei o que era isso porque não conhecia, ai me falaram que é um produto que tinha colocado no pé do arroz que ele cresce demais e desenvolve demais. ai foi crescendo adubo para fazer correção de solo, e tudo isso foi acontecendo e o desbravamento do cerrado se deu ai, mas foi muito maquinário, muito maquinário, ai desmatou mesmo [...]. (d. g., 63 anos) esse relato, em si, expressa o papel desempenhado pela modernização e expansão da agricultura no processo de destruição do cerrado; não apenas expressa a ocorrência do desmatamento, mas também o abandono e a consequente desintegração da produção agrícola tradicional, reforçada pelo crescimento do êxodo rural. de acordo com os sujeitos participantes desta pesquisa, muitos trabalhadores rurais perderam seus empregos em virtude da introdução das máquinas no processo produtivo agropecuário. as transformações do cerrado em morrinhos (go) rbciamb | n.45 | set 2017 | 48-60 55 as grandes fazendas possuíam os denominados agregados ou meeiros, encarregados do trabalho geral nessas terras, que recebiam uma parte da terra para trabalhar e a outra parte para produzir para os grandes fazendeiros. quando as máquinas chegaram ao campo, os fazendeiros simplesmente dispensaram essa mão de obra. os agregados e meeiros foram obrigados a deixar as terras que tinham cultivado e perderam tudo que produziram com o seu trabalho. a maior incidência de êxodo rural no município de morrinhos foi verificada na década de 1960, momento em que muitos agricultores deixaram o campo em busca de novas oportunidades na cidade. na esteira das transformações ocorridas em morrinhos, rildo costa e flávia santos (2010) apontam as mudanças implementadas no processo produtivo da soja no estado de goiás, que passou a ser realizado, sobretudo, em médias e grandes propriedades rurais com a intensa utilização de máquinas e insumos químicos em substituição à mão de obra do trabalhador rural. eliminação de mão de obra que incidiu na desintegração da agricultura familiar, na medida em que os pequenos produtores, sem condições de subsistir, buscaram a vida na cidade. um verdadeiro holocausto para a sustentabilidade. atualmente observamos um movimento na direção contrária: a busca pelo desenvolvimento sustentável, ainda que tímida em nosso país. a manutenção da agricultura familiar tem ganhado espaço, como perspectiva de um continuum para a preservação dos recur sos naturais. o processo de mapeamento dos solos com o auxílio do sensoriamento remoto para o monitoramento e manejo das propriedades rurais também contribui substancialmente para a devastação do cerrado e tem sido apontado como responsável pela fragmentação da vegetação nativa, devido às grandes extensões utilizadas nas atividades produtivas agropecuárias na atualidade, à insuficiência e/ou ausência de planejamento preventivo de impactos negativos que o acompanha; bem como aos efeitos diretos e indiretos gerados por tal processo, como a poluição das águas, da atmosfera, a compactação dos solos e a erosão, dentre outros (faria & castro, 2007). outro grande problema constatado no desenvolvimento da pesquisa, para além das áreas já desmatadas, é o crescimento do corte de madeira nativa para a construção civil, para a edificação de cercas (mourão) e para a queima (lenha/carvão). a solução se encaminhou — por boa parte dos produtores rurais — para a plantação de eucalipto, tendo em vista evitar a retirada de madeira da mata. observamos uma interessante distinção das áreas de cerrado na concepção dos assentados: a primeira diz respeito aos campos limpos e de baixa fertilidade, que ocorrem em áreas acidentadas como vales e baixadas; a segunda concepção se remete às terras ricas e férteis, denominadas de “mato”, ou de “cultura”, onde são encontradas as madeiras de lei — jatobá e aroeira. “cerrado é diferente de mato. cerrado é um mato baixo de madeira ruim. e o mato é de madeira boa” (j. b., 54 anos). ocupamo-nos, ainda, em listar todas as espécies vegetais e animais citadas pelos sujeitos participantes da pesquisa. as espécies estão dispostas por seus nomes populares nas tabelas 2 e 3, contudo, não houve observação in loco dos exemplares, pois as citações foram baseadas nas histórias de vida, nas lembranças pessoais dos entrevistados de um passado em que o cerrado era formado por diversificados componentes da flora e da fauna. os nomes científicos listados foram pesquisados na literatura básica de plantas e animais nativos do cerrado brasileiro. somente duas espécies vegetais, o sorgo e o cipó-quadrado, não apresentam nome científico, visto que o único sorgo listado na literatura é cultivado, porém, na entrevista, a planta foi citada como a árvore de sorgo; e o cipó-quadrado não foi encontrado na literatura. em excursão pela mata, todos os entrevistados demonstraram amplo conhecimento sobre as plantas que existiam em abundância na região. as plantas mais citadas como extintas na região de morrinhos foram: jatobá, angico, aroeira e araticum. algumas espécies como angico e pau-d’óleo foram apontadas como plantas medicinais, outrora utilizadas como remédio. as plantas frutíferas vinham às lembranças dos entrevistados como algo único e especial e faziam reluzir os olhos ao mesmo tempo em que expressavam no olhar o prazer de colher uma fruta no pé, como a gabiroba, a mangaba e o araticum. prata-alonso, r.r.; santos, f.r. rbciamb | n.45 | set 2017 | 48-60 56 os assentados, além de apontarem a ocorrência de uma grande diversidade de animais no cerrado, ainda especificaram alguns traços fundamentais do comportamento de parte deles, como veado (catingueiro), guariba, tamanduá-mirim (meleta), beijaflor, gavião-carcará, quati, paca, cotia, onça-vermelha, onça-preta, caititu e lobo-guará, animais que não são mais vistos na região. outros, como inhambu, tucano, macaco, capivara, tamanduá-bandeira e jacaré, que eram sempre vistos, hoje são raros, praticamente desapareceram. o tamanduá-bandeira, o macaco-prego e o lobo-guará estão presentes nas listas das espécies da fauna brasileira ameaçadas de extinção (brasil, 2014). a vulnerabilidade desses animais na natureza depende do grau de desmatamento do cerrado nos próximos anos. as espécies hoje presentes no cerrado e a categoria vulnerável para elas apresentada, demostram que, se o avanço da agropecuária e o desmatamento persistirem nos próximos anos, certamente esses animais serão levados à extinção. das poucas espécies de aves avistadas no desenvolvimento da pesquisa, apontamos as araras como representativas remanescentes de um grupo que luta insistentemente por sua sobrevivência no cerrado de morrinhos, devastado pela intensiva produção agropecuária. lamentavelmente, os apontamentos, os relatos, os argumentos expressos pelos sujeitos participantes tabela 2 – espécies vegetais citadas pelos entrevistados. nome comum nome científico 1 jatobá hymenaea sp. 2 angico piptadenia sp. 3 aroeira schinus sp. 4 pequi caryocar sp. 5 carvoeiro sclerolobium sp. 6 capitão terminalia sp. 7 sucupira bowdichia sp. 8 amarelinho plathymenia sp. 9 sorgo espécie desconhecida 10 araticum annona sp. 11 paineira * 12 cipó-quadrado * 13 guapeba chrysophyllum sp. 14 jacarandá jacaranda sp. 15 gabiroba campomanesia sp. 16 mangaba hancornia sp. 17 baru dypterix sp. 18 pau-d’óleo copaifera sp. 19 maria-preta solanum sp. 20 cafezinho cordia sp. 21 angá, ingá inga sp. 22 ipê tabebuia sp. *como são diversificadas/desconhecidas as espécies dessas plantas no cerrado não foi especificado o nome científico. as transformações do cerrado em morrinhos (go) rbciamb | n.45 | set 2017 | 48-60 57 tabela 3 – espécies animais citadas pelos entrevistados. nome comum nome científico 1 seriema cariama cristata 2 catingueiro mazama gouazoubira 3 arara * 4 jaó crypturellus undulatus 5 inhambu crypturellus sp. 6 juriti leptotila sp. 7 tatu tolypeutes tricinctus 8 macaco-guariba alouatta fusca 9 tamanduá-mirim (meleta) tamandua tetradactyla 10 tucano ramphastos sp. 11 beija-flor * 12 pica-pau celeus sp. 13 gavião-carcará polyborus plancus 14 macaco-prego sapajus sp. 15 quati nasua nasua 16 paca cunicullus paca 17 cotia dasyprocta azarae 18 capivara hydrochaeris hydrochaeris 19 onça-vermelha * 20 caititu pecari tajacu 21 tamanduá-bandeira myrmecophaga tridactyla 22 lobo-guará chrysocyon brachyurus 23 cascavel crotalus sp. 24 jacaré * 25 coelho-do-mato * 26 jaguatirica leopardus pardalis 27 onça-preta * 28 cachorro-do-mato dusicyon thous 29 gato-do-mato * 30 ema rhea americana *como são diversificadas as espécies dessas plantas no cerrado não foi especificado o nome científico. do estudo refletem os prazeres vividos de um cerrado em tempo ido. de um cerrado em que era possível e perfeitamente natural apanhar um fruto no interior da “mata”, amplamente povoada por uma diversidade animal riquíssima, praticamente dizimada pela ação destrutiva das atividades produtivas do capital. entretanto, são tais lembranças que persistem e insistem em manter viva a preocupação com a preservação dos remanescentes florestais na região de morrinhos, na perspectiva de conservar o que restou do patrimônio natural denominado cerrado do brasil. prata-alonso, r.r.; santos, f.r. rbciamb | n.45 | set 2017 | 48-60 58 conclusões o perfil dos entrevistados nesta pesquisa nos faz crer na importância do papel da mulher moradora do at; por mais que haja uma separação espacial de trabalho e de gênero no conhecimento das áreas em que vivem esses produtores, na estrutura social as mulheres demonstraram dominância na organização de suas propriedades rurais. no histórico narrado da construção do at no município de morrinhos, observamos uma unanimidade dos relatos que apontam uma devastação já existente na região antes da tomada de terra pelos assentados. conclui-se, então, que as experiências e atividades produtivas agropecuárias realizadas no município de morrinhos há muito têm contribuído para dizimar a vegetação natural do cerrado desde a década de 1960 com a ampliação da utilização de pivôs centrais na produção agrícola, mais especificamente. assim como a ocorrência de queimadas, tanto os períodos estendidos de seca (decorrentes de fenômenos climáticos) quanto as intervenções antrópicas, que aumentam as áreas de pastagem e de produção agrícola mediante a remoção de árvores, também têm contribuído substancialmente para a devastação do cerrado. na leitura da história de vida dos assentados, a existência ou ausência de uma planta ou animal do cerrado nos permite afirmar seguramente que inúmeras espécies deixaram de ser conhecidas em decorrência do processo de desmatamento e destruição da vegetação natural do cerrado. consequências extremamente maléficas para o meio ambiente e para a humanidade, pois o atendimento permanente às demandas impostas pela economia capitalista tem causado danos irreversíveis, irreparáveis, irremediáveis ao meio natural. inferimos ainda que os trabalhadores rurais do at expressam a sua mais objetiva consciência da atual condição do cerrado. suas afirmações e argumentos convergem e expressam a grande preocupação com a urgente necessidade de se preservar o pouco que restou da vegetação natural original na região de morrinhos. os assentados do tijuqueiro reiteram que é preciso empreender ações imediatas, como a destinação de áreas em suas propriedades à criação de reservas florestais — se não para reverter a deplorável situação do cerrado, pelo menos para que essas ações sirvam para evitar a expansão da destruição. referências brandão, a. s. p.; 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ecoturismo; educação ambiental; unidades de conservação. abstract environmental interpretation aims to translate the technical language of the natural sciences into a language intelligible for the general public, in a ludic and creative way, being an integral part of the public use and environmental education programs in protected areas, relating aspects of the landscape with themes focused on appreciation and conservation. this article refers to the concept of creating an interpretive script involving eight trails and the woods of the national park organ mountains. this article refers to the concept of creating an interpretive script, involving eight track and one grove of the serra dos orgãos national park (parnaso-rj). through a central theme developed for environmental interpretation, users are encouraged to reflect on the “evolution of the landscape”, adding value to the tourism experience and encouraging environmental awareness in this protected area. thus, visitors can see the intricate ecological and man’s relationship with nature, revealing the importance of parnaso as an integral core area of the central corridor of the atlantic forest — essential for the conservation of this biome. keywords: ecotourism; environmental education; conservation units. doi: 10.5327/z2176-947820160024 a evolução da paisagem aplicada na interpretação de trilhas, no parque nacional da serra dos órgãos (parnaso-rj) the evolution of landscape applied in the interpretation of trails, at serra dos órgãos national park (parnaso-rj) a evolução da paisagem aplicada na interpretação de trilhas, no parque nacional da serra dos órgãos (parnaso-rj) 13 rbciamb | n.41 | set 2016 | 12-23 introdução os recursos naturais1 têm sido submetidos a uma exploração crescente nas últimas décadas, levando muitas vezes à sua degradação e até mesmo, em alguns casos, ao seu comprometimento. a partir de meados do século passado, as diversas conferências internacionais sobre meio ambiente têm demonstrado preocupação com este tema, buscando encaminhar propostas que incluam mudanças nas relações entre desenvolvimento econômico, meio ambiente e sociedade. o modo de produção e o padrão de consumo vigente se configuram como uma importante ameaça para uma parcela significativa desses recursos, e caso o ritmo de crescimento econômico seja mantido, como aplicado ao longo dos últimos cem anos, o mundo poderá ter um incremento de mais de dois bilhões e meio de consumidores até 2050 (nascimento, 2012). o entendimento da inter-relação entre as formas de manejo dos recursos, o papel das populações na conservação ambiental e os regimes de propriedades para controlar o uso de recursos têm sido grande desafio para pesquisadores e administradores públicos (castro et al., 2006). dessa forma, as unidades de conservação (uc) configuram-se como uma das principais estratégias de conservação da diversidade biológica e da diversidade cultural associada a ela (valenti et al., 2012). as ucs constituem-se espaços adequados para o desenvolvimento de ações de educação ambiental e pesquisa científica, além de gerar opções de trabalho e renda para as comunidades de seu entorno, por meio do uso sustentável de recursos naturais, como, por exemplo, o ecoturismo (terborgh & van shaik, 2002; thomas et al., 2014). cada vez mais, a recreação nas ucs tem representado uma potencial alternativa para o desenvolvimento econômico regional, portanto, a escassez de informações, de recursos humanos e financeiros para o planejamento e manejo dessas unidades dificulta a previsão dos impactos da visitação pública aos meios biótico e abiótico (takahashi et al., 2005). o planejamento nas atividades de recreação ao ar livre (outdoor) é responsável pela mitigação dos impactos significativos ao meio ambiente, podendo estes: alterar a movimentação, a alimentação e a forma de reprodução da fauna silvestre; reduzir e/ou eliminar a vegetação nativa pelo pisoteamento excessivo; comprometer a capacidade de retenção de água e promover a compactação do solo; acelerar os processos erosivos; incrementar a deposição de lixo; e, ainda, aumentar significativamente os riscos de incêndios florestais (guillaumon et al., 1977; robim, 1999; souza & martos, 2008). o sistema nacional de unidades de conservação (snuc) uniformizou os critérios para criação e gestão das ucs. este instrumento da política pública apresenta como um de seus objetivos proporcionar mecanismos capazes de favorecer e promover o envolvimento da sociedade, por intermédio da educação e da interpretação ambiental, do outdoor e do turismo ecológico, como um dos pilares para o estabelecimento da política nacional de unidades de conservação (brasil, 2000; 2002). o snuc vem sendo considerado uma das mais eficientes estratégias de conservação dentro da mata atlântica, que hoje é um dos biomas mais ameaçados do planeta, restando apenas algo entre 11,4 e 16% da área original, determinando um número significativo de espécies da fauna e da flora ameaçadas de extinção (ribeiro et al., 2009). diante desses fatos, torna-se imprescindível a adoção de medidas de planejamento do uso turístico em ucs, em que a procura por atividades como trilhas e caminhadas ecológicas tem sofrido um crescimento significativo (takahashi et al., 2005). lobo e moretti (2008) afirmam que o turismo, quando direcionado para os aspectos de contemplação da natureza, pode tornar-se uma importante ferramenta para a conservação, pois revela um sentido de valor a espaços que poderiam ser apropriados por outras atividades causadoras de impactos negativos, ou seja, quando tais atividades são executadas diante de princípios conservacionistas não implicam danos ao meio ambiente. 1utiliza-se o termo “recursos naturais” quando mencionam-se os elementos da natureza mais ligados à sua utilização pela sociedade, e “natureza” quando cita-se o conjunto de elementos naturais. freitas, w.k. et al. 14 rbciamb | n.41 | set 2016 | 12-23 dentro desse contexto, a interpretação ambiental passa a ser um elemento fundamental para o devido manejo dessas áreas, estimulando a colaboração dos recreacionistas na proteção das características socioculturais e ambientais de áreas protegidas (costa neto et al., 2010). conforme ham (1992), a interpretação da natureza ou interpretação ambiental refere-se a um conjunto de princípios e técnicas que visam estimular as pessoas para o entendimento do ambiente pela experiência prática direta, utilizando-se de técnicas que adotam a informalidade e encantamento, a provocação de estímulo, a curiosidade e reflexão, e o uso de interações, comparações e analogias com experiências reais, abordando temas relevantes em seus aspectos normalmente despercebidos. de acordo com wood e wood (1990), a interpretação ambiental atua no fomento da sensibilidade ambiental, no reconhecimento de ecossistemas presentes e no aumento do interesse pelo turismo ecológico, garantindo, assim, novas opções de desenvolvimento sustentável. o planejamento de trilhas interpretativas é fundamental para despertar a curiosidade do visitante sobre os recursos naturais e culturais existentes nas áreas silvestres, estimulando o aumento da consciência ambiental e melhorando a qualidade da experiência da visitação (ikemoto et al., 2009). o objetivo desse artigo é estabelecer um roteiro interpretativo, envolvendo oito trilhas do parque nacional da serra dos órgãos (parnaso-rj), o que proporciona melhores experiências recreativas, em consonância com os princípios da conservação dos recursos naturais. metodologia área de estudo com uma área de cerca de 20 mil hectares, o parque nacional da serra dos órgãos-parnaso (figura 1), ocupa parte dos municípios de magé, guapimirim, petrópolis e teresópolis, abrangendo mais de 10 picos, com destaque para a pedra do sino e o dedo de deus (icmbio, 2008a). tais atributos conferem ao parque uma posição de destaque dentro do patrimônio paisagístico brasileiro. o parnaso fica em uma seção proeminente da serra do mar, ao fundo da baía de guanabara, situado aproximadamente na intersefigura 1 – localização do parque nacional da serra dos órgãos (parnaso), rj, brasil. a evolução da paisagem aplicada na interpretação de trilhas, no parque nacional da serra dos órgãos (parnaso-rj) 15 rbciamb | n.41 | set 2016 | 12-23 ção do paralelo 22o com o meridiano 42o, com uma amplitude altitudinal de 145 m até aproximadamente 2.200 m (drummond, 1997). os rios do parnaso são curtos, permanentes, encachoeirados e despencam rapidamente na planície costeira até a baía de guanabara, com volumes de água modestos, mas frequentemente sujeitos a cheias repentinas (cabeças d’água) durante as chuvas torrenciais de verão (drummond, 1997). de acordo com a classificação dos tipos climáticos de thornthwaite, o parnaso está inserido em uma região de clima superúmido, com pouco ou nenhum déficit de água, com temperatura média de 11oc, chegando a registrar -5oc nas partes altas da serra (fiderj, 1978). de acordo com freitas et al. (2006), a flora possui quatro tipos distintos, que variam de acordo com a altitude, temperatura e regime de chuvas. abaixo de 800 m predominam as florestas tropicais úmidas costeiras atlânticas (floresta ombrófila baixo montana). as florestas tropicais úmidas de montanha predominam entre 800 e 1.800 m (floresta ombrófila montana). entre 1.800 e 2.000 m prevalecem as florestas tropicais úmidas de altitude (floresta ombrófila alto montana). acima de 2.000 m, a tipologia é composta por árvores pequenas e arbustos distribuídos por uma matriz graminoide, apresentando rochas e pedras em parte cobertas de liquens e musgos (campos de altitude). segundo bragagnolo et al. (2003), o parque, situado a apenas 80 km do centro da cidade do rio de janeiro, provavelmente abriga exemplares da flora ainda desconhecidos pela ciência, principalmente em suas florestas de altitude. procedimentos de campo o presente trabalho foi dividido em três etapas: 1. levantamento de campo e mapeamento; 2. inventário cênico; 3. elaboração de roteiro interpretativo. para a construção do croqui foram utilizados: trena, bússola, clinômetro, além de balizas e bandeirolas coloridas para facilitar a sinalização e a implementação das etapas posteriores do estudo. os dados coletados em campo foram anotados em cadernetas e, posteriormente, compilados em planilhas eletrônicas. as plataformas de trabalho utilizadas no sistema de informações geográficas-sig foram: o arcview 9.3, o arcgis 10.2 e o autocad map 3d. a plataforma de sensoriamento remoto utilizada foi o ermapper 7,2. a projeção utilizada na construção da base de dados espaciais foi a utm, datum wgs84. os dados secundários que estavam em outra projeção foram reprojetados para o sistema de projeção supracitado. os dados espaciais referentes à hidrografia, sistema rodoviário, curva de nível e limite municipal, bem como os limites do parnaso foram obtidos por meio dos endereços eletrônicos fornecidos pela geolista (carvalho & di maio, 2011). o parnaso possui três sedes (teresópolis, petrópolis e guapimirim), com diversas opções de lazer para diferentes públicos. o parque contém um mobiliário adequado às atividades de ecoturismo, como: trilhas com diferentes níveis de dificuldade; piscina natural; cachoeiras; centros de visitação; áreas para camping, vias para escaladas e locais para piquenique. é possível ter acesso à sede guapimirim pela br-116, com entrada no km 98. a sede teresópolis está localizada no centro da cidade de teresópolis. as sedes de guapimirim e teresópolis distam cerca de 10 km uma da outra. as trilhas selecionadas para a elaboração do roteiro estão localizadas nas zonas de uso intensivo das duas sedes supracitadas do parnaso (tabela 1). em cada trilha foram registrados os pontos notáveis referentes, principalmente, às obras arquitetônicas, às características bióticas e abióticas relevantes, ao início e fim da trilha e aos potenciais de uso público. o inventário cênico foi realizado a partir da adaptação do método iapi (indicadores de atividade de pontos interpretativos), sugerido por magro e freixêdas (1998). este método busca agregar ao potencial interpretativo de cada sítio selecionado um valor qualitativo para aumentar a atratividade do local. freitas, w.k. et al. 16 rbciamb | n.41 | set 2016 | 12-23 resultados e discussão a interpretação ambiental é relatada por diversos autores como uma experiência positiva, no sentido de despertar nos visitantes uma consciência ecológica com relação ao ambiente visitado (guillaumon et al. (1977); magro e freixêdas (1998); robim (1999); lima et al. (2003); souza e martos (2008); ikemoto et al. (2009); costa neto et al. (2010)). conforme ikemoto et al. (2009), por meio da metodologia iapi, foi possível compilar um amplo leque de atrativos e temas de condução, resultando em um inventário interpretativo eficaz para as trilhas do parque estadual dos três picos (rj). lima et al. (2003), ao implementar uma trilha interpretativa no bairro do moinho, no município de nazaré paulista (sp), concluíram que as trilhas interpretativas têm um potencial para a revalorização dos atributos ambientais e culturais locais e o estímulo para uma consciência conservacionista, além de promover o aumento na renda familiar da população local, por meio do turismo comunitário. o inventário dos recursos cênicos apontou a vocação para uma abordagem “desglomerativa”. segundo pires (2013), a composição visual se apoia na existência de uma base física estabelecida em duas escalas espaciais, a primeira considera uma escala regional na qual se destacam as unidades de relevo, demarcando uma característica topográfica dominante; a segunda, mais localizada, detalha formas do relevo (plana, côncava e convexa), o que configura o substrato para os demais componentes da paisagem: hidrografia, cobertura vegetal, bem como os aspectos bióticos e antrópicos. nas trilhas do parnaso, os rios, florestas, caminhos e rochas fornecem subsídios para a construção de uma interpretação fascinante, revelando a “evolução da paisagem natural, suas alterações ao longo do tempo e as relações entre os elementos que a compõem, além das mudanças promovidas pelo homem”. o roteiro interpretativo, considerado no projeto “interpretação ambiental das trilhas do parnaso”, propôs a implantação de painéis interpretativos, alocados na entrada das oito trilhas e do recanto das ruínas, que completam o roteiro que descreve a história da evolução da paisagem no parnaso (figura 2). a riqueza dessa paisagem permite estabelecer pontos de interpretação em que o histórico e a dinâmica dos recursos naturais são combinados com os processos e a morfologia atual, despertando o interesse do visitante e permitindo novas leituras por parte dos usuários. o começo do trajeto ocorre no bosque santa helena, seguindo uma trilha curta de 500 m de extensão e desnível máximo de 20 m, de fácil acesso e ampla visitação, situada ao lado do estacionamento, próximo do centro de visitantes da sede guapimirim do parnaso. por esses motivos, foi recomendada a instalação de uma única placa contemplando todos os temas abordados no roteiro interpretativo que revela a “história tabela 1 – localização, descrição e classificação das trilhas que compõem o circuito interpretativo da “história da evolução da paisagem no parnaso, rj, brasil”. trilhas sede coordenadas sul coordenadas oeste desnível (m) santa helena teresópolis 22° 26’ 54” 42° 59’ 09” 20 suspensa teresópolis 22° 27’ 05” 43° 00’ 04” 15 mozart catão teresópolis 22° 27’ 13” 42° 59’ 31” 140 primavera teresópolis 22° 26’ 58” 42° 59’ 21” 8 mãe d’água guapimirim 22° 29’ 37” 43° 00’ 00” 20 preguiça guapimirim 22° 29’ 33” 43° 00’ 04” 10 poço verde guapimirim 22° 29’ 37” 43° 00’ 04” 60 capela guapimirim 22° 29’ 39” 42° 59’ 51” 59 ruínas guapimirim 22° 29’ 42” 42° 59’ 47” 7 a evolução da paisagem aplicada na interpretação de trilhas, no parque nacional da serra dos órgãos (parnaso-rj) 17 rbciamb | n.41 | set 2016 | 12-23 legenda do mapa trilha início da trilha limite do parque drenagem rodovia entrada do parque portaria do parque estacionamento auditório sede do parque represa poço camping ruína capela trilha poço verde trilha poço da preguiça trilha mãe d’água trilha meia lua trilha capela trilha recano das ruínas trilha bosque santa helena trilha primavera trilha mozart catão trilha ponte suspensa figura 2 – mapa com a localização das trilhas interpretadas no parnaso, rj, brasil. freitas, w.k. et al. 18 rbciamb | n.41 | set 2016 | 12-23 da evolução da paisagem no parnaso”. além da visão geral do projeto, esse ponto instiga o visitante com o seguinte questionamento: “(...) e você, já pensou como pode ajudar a conservar a tão ameaçada mata atlântica?” (freitas et al., 2006). com essa indagação, e com a apresentação de todos os temas em uma única placa, espera-se que o visitante seja motivado a circular por todo o percurso. essa estratégia também envolve o público sedentário, que procura o parque para atividades mais pontuais de curta duração. assim, permite-se que diferentes grupos possam ter acesso aos mesmos temas interpretativos. o segundo ponto, a trilha suspensa, também possui um percurso curto (320 m) e de fácil acesso. o traçado acompanha um imponente afloramento rochoso apoiado sobre um antigo aqueduto. nesse ponto, é abordado o tema “sucessão ecológica”, pois na superfície das rochas é possível observar o processo de sucessão primária, pela ocupação dos liquens e bromélias sobre a rocha nua, contendo a seguinte chamada: “vamos começar pela rocha exposta...” (freitas et al., 2006). conforme orlóci (1993), a sucessão primária é o desenvolvimento da vegetação em substrato recém-formado ou exposto, em vez de solo já desenvolvido, em sítios que não continham legado biológico de vegetação prévia (banco de sementes ou matéria orgânica). exemplos de sucessão primária ocorrem em deltas, costas oceânicas elevadas, depósitos vulcânicos ou aluviais, dunas, afloramentos rochosos, recifes, rejeitos de minérios. na trilha mozart catão (terceiro ponto) (figura 3), o percurso apresenta maior grau de dificuldade, sendo figura 3 – painel interpretativo para a trilha mozart catão do parnaso, rj, brasil. mozart catão ao longo da história, as cidades foram se expandindo e seus habitantes se distanciando cada vez mais da natureza. as florestas atuam na melhoria do clima, diminuição da poluição, manutenção do ciclo da água, redução da erosão, dentre outros benefícios. estes ecossistemas servem como refúgio e fonte de alimento para fauna. estes espaços também promovem benefícios à saúde, oferecendo oportunidades de recreação e lazer para a população, além de melhorar a qualidade visual das cidades, reduzindo os efeitos do metal e do concreto, largamente encontrados em paisagens urbanas. limite do parque poço represa entrada do parque rodovia estrada drenagem as florestas são importantes para as cidades? trilha poço verde trilha poço da preguiça trilha mãe d’água trilha capela trilha recano das ruínastrilha bosque santa helena trilha primavera trilha mozart catão trilha ponte suspensa a evolução da paisagem aplicada na interpretação de trilhas, no parque nacional da serra dos órgãos (parnaso-rj) 19 rbciamb | n.41 | set 2016 | 12-23 este o percurso mais extenso (940 m). a trilha é marcada por um traçado único, em aclive, culminando em um mirante (mozart catão), de onde se tem uma ampla visão da cidade de teresópolis, com destaque para a granja comary (sede da seleção brasileira de futebol). com essa posição superior em relação ao plano urbano, há um painel interpretativo com o seguinte alerta: “as florestas são importantes para as cidades?” (freitas et al., 2006). assim, os visitantes são despertados para o problema que o parque vem sofrendo com o crescimento da cidade, podendo experimentar in loco os efeitos sobre o microclima e no controle da erosão. conforme nucci (1996), a vegetação urbana ainda serve como barreira ou obstáculo para propagação do som e resíduos sólidos no ar; atuam na regulação do ciclo hidrológico, facilitando o escoamento e absorção das águas pluviais pelo solo. albertin et al. (2011) destacam, ainda, sua importância quanto aos aspectos paisagísticos (exemplo: mudança de textura do elemento construído e aspectos estéticos); psicológicos (exemplo: conforto e bem-estar que ela reproduz) e ecológicos (exemplo: fonte de abrigo e alimento para a fauna urbana). o quarto ponto, a trilha primavera, possui o menor traçado (240 m) e o mais baixo grau de dificuldade de todo o circuito. sob a cobertura do dossel florestal, os usuários são estimulados a pensar sobre uma questão importante: “como ocorre a renovação de uma floresta?” (freitas et al., 2006). o conjunto de animais, vegetais e micro-organismos, ao interagir com os fatores como ar, luz, água, calor e solo, formam um ecossistema florestal. a queda natural de uma ou de diversas árvores provoca mudanças no ambiente, como o aumento na quantidade de luz, da temperatura e na redução da umidade, originando uma clareira. as clareiras naturais são mecanismos de renovação das florestas. nelas, árvores como as embaúbas (cecropia spp) e jacatirão (miconia spp) crescem por entre os arbustos, onde a penetração de luz é intensa. sob essa nova condição, a clareira se enriquece com a matéria orgânica e a quantidade de luz vai sendo gradualmente reduzida, aumentando assim a umidade do local. os exemplares da fauna, como a cutia (dasyprocta azarae, lichtenstein, 1923), em busca de alimentos, também contribuem para o avanço do processo, ao trazer outras sementes para a região, o que cria, então, condições para o estabelecimento de plantas típicas de ambientes mais conservados, como por exemplo, a palmeira-jussara (euterpe edulis martius). para reis (1995), essa espécie, além de apresentar valor econômico e importância social, possui um grande valor ecológico, aproximando-se do conceito de espécie chave keystone species. na sede guapimirim, os visitantes continuam o percurso pela trilha mãe d’água, com um trajeto linear de 240 m e baixo grau de dificuldade. nesse ambiente, os visitantes podem analisar o papel dinâmico da água na paisagem. além de desgastar as rochas por meio de processos químicos, a água com sua força é capaz de carrear partículas de solo e restos orgânicos e, até mesmo, arrastar blocos de rochas, exercendo assim seu papel modelador da paisagem. segundo castro (1990), o funcionamento do solo refere-se à criação, transformação e recriação das suas estruturas que condicionam e são condicionadas pelos fluxos internos de água, solutos e partículas, e pela atividade biológica, modelando e sendo modelado pela interação com os demais componentes da paisagem. a trilha do poço da preguiça, percurso linear, de fácil acesso e com 58 m de comprimento, oferece aos usuários a experiência de visualizar a função das florestas que acompanham as margens e áreas próximas dos rios, lagos, lagoas e outros corpos d’água, denominadas matas ciliares. de acordo com o novo código florestal brasileiro (brasil, 2012), as formações ciliares são classificadas como áreas de preservação permanente (apps), sendo seus limites relacionados com a largura do curso d’água. essas matas possuem um papel fundamental para a dinâmica fluvial, pois suas raízes fixam o solo de seus barrancos, evitando o assoreamento (siqueira et al., 2012). para esses autores, as formações ciliares atuam também na redução da velocidade da queda das gotas de chuva, que permite uma maior infiltração da água da chuva no solo, com isso regula a quantidade de água e melhora sua qualidade no curso do rio. segundo lino e dias (2003), é cada vez maior o reconhecimento entre ambientalistas, acadêmicos, órgãos públicos, e até mesmo entre outros setores sociais não diretamente envolvidos com o tema, de que existe uma relação de interdependência entre a floresta e o ecossistema aquático, e que a degradação ou escassez de um perturba profundamente a existência e a qualidade do outro. na trilha do poço verde, com 520 m de extensão e fácil acesso, o tema abordado leva os usuários a refletirem sobre o ciclo hidrológico, em especial sobre os perigos freitas, w.k. et al. 20 rbciamb | n.41 | set 2016 | 12-23 que envolvem o fenômeno da “cabeça-d’água”, muito comum na região. o relevo da serra dos órgãos é fortemente dissecado, por isso quando ocorre o acúmulo de umidade nas cabeceiras, ocasionam-se chuvas locais, provocando um aumento repentino do volume d’água. as águas quando atingem as áreas mais baixas do relevo se transformam em violentas e perigosas correntezas, denominadas de cabeças d’água. nesse ponto, o painel alerta o usuário para os perigos desse evento natural pouco previsível. na sequência, os usuários deparam-se com a capela de nossa senhora da conceição do soberbo, datada de 1713, em estilo barroco, tombada pelo instituto estadual do patrimônio cultural (inepac) (teixeira, 2010). situada em uma pequena ilha fluvial, entre dois braços do rio soberbo, a trilha que leva até a capela possui traçado irregular, com médio grau de dificuldade e leve declive, com 150 m de comprimento. a capela é reconhecida como um importante remanescente histórico do período de ocupação colonial do recôncavo da guanabara, relacionada com o antigo caminho das tropas (icmbio, 2008b). para esse trecho desenvolvese o tema relacionado às alterações humanas na paisagem. soulé (1986), bierregaard jr. et al. (1992) e murcia (1995) afirmam que a redução do tamanho original das florestas proporciona o surgimento de novos hábitats ao separar partes do original, o que distancia cada vez mais os remanescentes deste. este processo de fragmentação de hábitats é responsável pela indução de mudanças microclimáticas e hidrológicas locais que levam à redução da biodiversidade. finalmente, o visitante chega ao destino final do percurso, o recanto das ruínas, trecho com 230 m e de fácil acesso. neste recanto, foi enfocado o processo de sucessão secundária, a partir dos registros históricos das atividades agrícolas estabelecidas na região no passado, responsáveis por profundas mudanças no hábitat. todavia, após a criação do parnaso, o ambiente deixou de sofrer alterações antrópicas profundas. dessa forma, a natureza teve tempo para se regenerar e, nos dias atuais, existe uma exuberante floresta que cobre toda a ruína deixada pela atividade humana. assim, os visitantes percebem que, uma vez mantidas as condições adequadas, as florestas lentamente se regeneram, possibilitando o uso sustentável da biodiversidade na mata atlântica. a redução de áreas ocupadas por vegetação nativa tem levado a taxas alarmantes de perda de biodiversidade e ao empobrecimento dos recursos genéticos em todo o bioma mata atlântica (myers et al., 2000). conforme reis e tres (2007), a restauração de áreas degradadas representa uma atividade básica para a conservação in situ da biodiversidade, refazendo comunidades e estabelecendo corredores entre fragmentos vegetacionais. assim, o estabelecimento de corredores ecológicos, que liga fragmentos e/ou a matriz aos fragmentos, possibilita o aumento do fluxo gênico, pelo aporte de propágulos, e consequentemente aumenta a biodiversidade. por isso, o parnaso hoje é visto como uma área núcleo integrante do corredor central da mata atlântica, fundamental para a reversão do preocupante quadro em que o bioma se encontra. conclusão o parnaso dispõe de um mobiliário apropriado para as atividades de interpretação ambiental. suas trilhas compõem um roteiro interpretativo interessante e rico em atributos para a interpretação e atração de visitantes. além disso, estas trilhas não apresentam grandes dificuldades para uso, o que pode ser visto como motivador para a realização dos circuitos já existentes. o presente estudo considerou os roteiros nas duas sedes do parque: teresópolis (bosque santa helena e as trilhas suspensa, mozart catão e primavera) e guapimirim (mãe d’água, preguiça, poço verde, capela e recanto das ruínas). a distância entre estas sedes, cerca de 10 km, pode ser um limitador para a realização de todo o roteiro. o parnaso reúne atributos naturais e antrópicos relevantes e passíveis de aplicação para a demonstração de temas atuais da conservação dos recursos naturais, tais como o processo de sucessão ecológica, a ecologia florestal, a ecologia urbana, os recursos hídricos, a fragmentação e restauração florestal, os corredores ecológicos e as unidades de conservação. neste sentido, a implementação do circuito da “história da evolução da paisagem do parnaso” constitui um importante instrumento para as atividades de uso público e educação ambiental nessa uc. a evolução da paisagem aplicada na interpretação de trilhas, no parque nacional da serra dos órgãos (parnaso-rj) 21 rbciamb | n.41 | set 2016 | 12-23 referências albertin, r. m.; 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uberlândia (mg), brasil. boscolli barbosa pereira programa de pós‑graduação em genética e bioquímica pela universidade federal de uberlândia (ufu) – uberlândia (mg), brasil. endereço para correspondência: boscolli barbosa pereira – avenida joão naves de ávila, 2121, bloco 3e, laboratório de vigilância em saúde ambiental – santa mônica – 38400‑902 – uberlândia (mg), brasil – e‑mail: boscolli@ufu.br resumo o trânsito na área urbana de uberlândia torna‑se a cada dia mais desorganizado e inseguro, comprometendo a qualidade de vida da população e afetando a segurança e a saúde das pessoas devido aos diversos conflitos e às emissões de poluentes oriundos do elevado tráfego de automóveis. o presente trabalho objetivou habilitar o modelo fpeeea (oms) como instrumento de análise dos impactos das políticas públicas relacionadas direta e/ou indiretamente aos sistemas de transporte coletivo e individual na saúde da população de uberlândia, mg. os dados para elaboração da matriz foram levantados em bases de dados da literatura científica e de domínio público virtual. foram selecionados indicadores para a identificação das forças motrizes (fm) e pressões (p). para cada nível da matriz foram identificadas e relacionadas ações (a) de atenção e vigilância em saúde ambiental, que podem contribuir para as decisões e gerenciamento de riscos associados à vigilância em saúde ambiental. palavras‑chave: vigilância em saúde ambiental; indicadores de contaminação; qualidade do ar; políticas públicas. abstract traffic in the urban area of uberlândia becomes increasingly disorganized and unsure, compromising the population’s quality of life and affecting the safety and health of people, due to various conflicts and the emissions of pollutants coming from high automobile traffic. this study aimed to enable the model dpseea (who) as an analytical tool of the impacts of direct related public policies and/or indirectly to the collective and individual transport systems in the health of the population of uberlândia, mg. the data for the preparation of the matrix were collected in databases of scientific literature and virtual public domain. indicators were selected to identify the driving forces (fm) and pressures (p). for each level of the matrix, have been identified and related actions (a) to provide care and environmental health surveillance, which can contribute to decisions and managing risks associated with environmental health surveillance. keywords: environmental health surveillance; pollution indicators; air quality; public policies. doi: 10.5327/z2176-947820160027 políticas públicas relacionadas ao transporte individual e coletivo e seus impactos sobre indicadores de saúde e ambiente em uberlândia, minas gerais public policies concern to individual and collective transport and its impacts on health and environment indicators in uberlândia, minas gerais políticas públicas relacionadas ao transporte individual e coletivo e seus impactos sobre indicadores de saúde e ambiente em uberlândia, minas gerais 17 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 16-26 introdução uberlândia é considerada a capital da logística por pos‑ suir o maior centro atacadista da américa latina. a lo‑ calização geográfica da cidade contribui para isso, pois sua malha rodoviária faz com que os maiores centros econômicos do brasil (são paulo, rio de janeiro, belo horizonte, goiânia e brasília) contem com uberlândia como ponto de intersecção (pereira et al., 2014). a rápida urbanização de uberlândia trouxe como con‑ sequência um crescimento significativo no número de veículos que trafegam na cidade nos últimos anos. na realidade, a frota veicular praticamente dobrou no município. de acordo com dados fornecidos pela se‑ cretaria de trânsito e transportes (settran, 2012), enquanto em 2001 circulavam pela cidade 171.829 veí‑ culos, em 2011, o número de veículos em uberlândia atingiu 341.364 unidades. diante desse cenário, o trânsito na área urbana de uberlândia torna‑se a cada dia mais desorganizado e inseguro, comprometendo a qualidade de vida da po‑ pulação e afetando a segurança e a saúde das pessoas, devido aos diversos conflitos e às emissões de poluen‑ tes oriundos do elevado tráfego de automóveis. embora a qualidade do ar seja avaliada por meio de medições físico‑químicas, que aferem com precisão a concentração dos poluentes, os resultados dessas me‑ dições não permitem conclusões a respeito do impac‑ to desses contaminantes sobre seres vivos (pereira; campos júnior; morelli, 2013) de fato, os efeitos simultâneos da associação de outros poluentes que caracterizam a mistura complexa que constitui o ar das grandes cidades sobre a biota não po‑ dem ser conhecidos a partir de informações baseadas somente na concentração de cada um desses poluentes. diversas abordagens metodológicas e conceituais têm sido empregadas em estudos epidemiológicos brasilei‑ ros que visam analisar a associação entre poluição at‑ mosférica e desfechos na saúde humana (who, 2006). os estudos realizados com esse fim têm sido delineados a partir de enfoques observacionais e experimentais (amancio et al., 2012; andrade filho et al., 2013; arbex et al., 2009; braga et al., 2007; ignotti et al., 2010; junger; ponce de leon, 2007; mascarenhas et al., 2008; moura et al., 2011; nascimento, 2011; oliveira et al., 2011). como os estudos experimentais são geralmente limita‑ dos por questões éticas, dificuldades de financiamento e metodologias que não conseguem isolar os efeitos específicos dos poluentes, investigações observacio‑ nais têm sido amplamente incentivadas e utilizadas (castro; gouveia; escamilla‑cejudo, 2003). nesse tipo de estudo, os resultados da avaliação dos efeitos da poluição na saúde da população são avalia‑ dos de maneira generalizada, ou seja, o grupo de indi‑ víduos investigado pode ser definido em bairros, cida‑ des, regiões ou países. contudo, a maior parte dos estudos dessa natureza tende a concentrar seu foco de investigação no eixo ex‑ posição‑efeito, desconsiderando fatores determinan‑ tes e condicionantes da situação de saúde da popula‑ ção avaliada, como condição socioeconômica, acesso aos serviços de saúde e outras situações que poderiam aumentar o impacto das contribuições desses estudos para gestores dos setores ambiental e da saúde, para a tomada de decisões e implementação de políticas pú‑ blicas racionalizadas (teixeira, 2005). pensando nessa relação complexa entre meio ambien‑ te e saúde humana, no início da década de 1990, a or‑ ganização mundial de saúde (oms) criou um modelo para caracterizar e avaliar os problemas ocasionados por essas inter‑relações, com o objetivo de propor ações de prevenção e identificação de indicadores (kjellström & corvalán, 1995). esse modelo foi chamado de quadro de força motriz – pressão – estado – exposição – efeito – ação (fpeeea), o qual tem a finalidade de identificar e organizar os dados para construção de indicadores sugeridos para a vigilân‑ cia em saúde de populações e ambientes, que permitem inferir sobre os diferentes processos que determinam e condicionam a saúde, podendo desencadear possíveis efeitos danosos ao bem‑estar físico e mental da popula‑ ção (araujo‑pinto; peres; moreira, 2012). de acordo com esse modelo, as forças motrizes propi‑ ciam uma visão macro sobre os problemas que podem gerar algum dano a saúde e ao ambiente (ministério da saúde, 2011). as pressões são decorrentes dos elementos de for‑ ça motriz, ou seja, por meio dessa pressão originada cunha, p.b.; silva, g.g.; pereira, b.b. 18 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 16-26 da força motriz é que o ambiente será alterado. já o estado está relacionado às possibilidades de um im‑ pacto no ambiente, resultado das diversas alterações produzidas nesse ambiente pelos dois primeiros níveis (ministério da saúde, 2011). em decorrência disso, a exposição humana é a condi‑ ção necessária para o processo de adoecimento. desse modo, a exposição significa o contato do homem com os agentes nocivos (poluentes atmosféricos no caso da análise da qualidade do ar) à saúde, resultantes do estado, das pressões e das forças motrizes. os efeitos relacionam‑se diretamente com a saúde dos indiví‑ duos, que estão vinculados ao bem‑estar e ao padrão de morbimortalidade de uma população. estes efeitos dependerão do local, da duração, da exposição, da sus‑ cetibilidade individual, entre outros fatores. finalmen‑ te, as ações são os indicativos de possibilidade de in‑ tervenção, que podem atuar em quaisquer dos demais eixos (ministério da saúde, 2011). nessa direção, a realização da pesquisa é justificada pela necessidade de estudos que proponham a estru‑ turação de sistemas de indicadores que permitam ana‑ lisar os efeitos e impactos, positivos ou não, de políticas públicas propostas para os diversos setores da adminis‑ tração pública sobre as condições de saúde da popula‑ ção contribuindo para o fortalecimento das ações de saúde pública no brasil (carneiro et al., 2006). esses estudos permitem inferir sobre os diferentes processos que determinam e condicionam a saúde e fornecem informações que podem subsidiar o planejamento de ações de prevenção de possíveis efeitos danosos ao bem‑estar físico e mental da população. objetivos habilitar o modelo fpeeea (oms) como instrumento de análise dos impactos das políticas públicas relacionadas di‑ reta e/ou indiretamente aos sistemas de transporte coleti‑ vo e individual na saúde da população de uberlândia, mg. estruturar sistemas de indicadores que permitam ana‑ lisar os efeitos e impactos, positivos ou não, de políticas públicas propostas aos sistemas de transporte coletivo e individual na saúde da população de uberlândia, mg. fornecer subsídios para ações e tomadas de deci‑ sões relacionadas aos serviços de vigilância em saú‑ de ambiental. identificar, por meio da análise de determinantes de forças motrizes e de pressão, quais indicadores estão disponíveis e em condições de contribuir para o pro‑ cesso decisório e de gerenciamento de riscos associa‑ do à vigilância em saúde ambiental. metodologia tipo de estudo a presente investigação configura‑se como estudo de caso e utiliza abordagem quanti‑qualitativa. segundo a metodologia utilizada, este estudo pode ser caracteri‑ zado como descritivo‑exploratório. levantamento e organização dos dados no modelo fpeeea o modelo fpeeea foi empregado para análise dos im‑ pactos das políticas públicas envolvidas nos setores de transporte individual e coletivo na cidade de uberlân‑ dia (mg) sobre indicadores de qualidade de saúde e ambiente. os elementos para elaboração da matriz analítica do modelo fpeeea foram levantados em bases de dados de literatura científica, incluindo as bases de indexação pubmed, lilacs, medline e scielo e de domínio pú‑ blico virtual, incluindo o instituto brasileiro de geogra‑ fia e estatística (ibge), o departamento de informáti‑ ca do sistema único de saúde (datasus), instituto de pesquisa econômica aplicada (ipea), departamento nacional de trânsito (denatran) e prefeitura munici‑ pal de uberlândia. os dados foram analisados com base na organização dos determinantes e indicadores associados a cada eixo na matriz fpeeea. também foram identificadas e relacionadas ações (a) de atenção e vigilância em saú‑ de ambiental. políticas públicas relacionadas ao transporte individual e coletivo e seus impactos sobre indicadores de saúde e ambiente em uberlândia, minas gerais 19 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 16-26 os indicadores definidos para os eixos “força motriz” e “pressão”, que compõem a matriz do modelo fpeeea produzida, foram listados e avaliados. esses índices analisados são restritos à cidade de uberlândia e o período avaliado está compreendido entre janeiro de 2003 e dezembro de 2013. como critérios de inclusão foram adotados: • disponibilidade de dados para o município de uberlândia, • disponibilidade de dados para organização e dis‑ tribuição nos níveis de complexidade, conforme o modelo fpeeea. resultados a partir do levantamento dos dados e informações, foi possível elencar possíveis indicadores para a matriz fpeeea (tabela 1), enfatizando os eixos de forças motrizes e pressões (tabela 2). análise de determinantes, indicadores e ações relacionados aos problemas de mobilidade urbana do município de uberlândia, minas gerais a análise de dados e informações disponíveis na se‑ cretaria de trânsito e transporte da prefeitura muni‑ cipal de uberlândia e nas bases do denatran permi‑ tiu acessar uma série de possíveis indicadores para o período de 2003 a 2013. conforme mostra a tabela 1, os determinantes considerados incluem políticas eco‑ nômicas, como a redução do imposto sobre produtos industrializados (ipi) e o aumento da tarifa para trans‑ porte público; políticas específicas para a mobilidade urbana, como criação de ciclovias, corredores de ôni‑ bus, aumento da taxa de motorização, diminuição da taxa de ocupação, baixo crescimento do número de usuários do transporte coletivo, alto crescimento do interesse pelo transporte individual motorizado; as‑ pectos socioeconômicos; fatores ambientais, culturais e de saúde. as emissões de poluentes e seus respectivos efeitos sobre a saúde humana vêm trazendo diversos desafios para a gestão e a tomada de decisão na formulação e implementação de políticas públicas e ações (a). assim, para cada nível da matriz, foram identificadas as ações, tais como medidas de intervenção na po‑ nível determinantes ações indicadores forças motrizes redução do ipi para carros novos revisão das políticas econômicas para o setor automotivo emplacamentos aumento da tarifa (transporte público) melhoria da qualidade do transporte; subsídios fiscais para o transporte variação do valor da tarifa aumento da urbanização políticas e ações de planejamento urbano ruas e avenidas crescimento populacional criação de ciclovias estímulo ao transporte individual não motorizado quilômetros de ciclovias sistema integrado de transporte – corredores de ônibus estímulo ao transporte público coletivo quilômetros de corredores tabela 1 – determinantes, indicadores e ações para vigilância em saúde ambiental do município de uberlândia em relação aos problemas associados à mobilidade urbana. continua... cunha, p.b.; silva, g.g.; pereira, b.b. 20 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 16-26 tabela 1 – continuação. nível determinantes ações indicadores pressão aumento da frota de automóveis fiscalização sobre emissões veiculares frota de automóveis aumento da taxa de motorização fiscalização sobre emissões veiculares taxa de motorização diminuição da taxa de ocupação estímulo ao transporte público coletivo taxa de ocupação redução do número de usuários do transporte coletivo estímulo ao transporte público coletivo usuários do transporte crescimento do interesse pelo transporte individual motorizado estímulo ao transporte individual não motorizado; estímulo ao transporte público coletivo número de cnhs emitidas ineficiente cobertura do serviço de transporte coletivo estímulo ao transporte público coletivo quilometragem realizada aumento da frota de veículos do transporte coletivo estímulo ao transporte público coletivo frota estado deterioração da qualidade do ar estudos de biomonitoramento ambiental; monitoramento ambiental de parâmetros físico‑químicos para qualidade do ar indicadores físico‑químicos indicadores biológicos aumento dos congestionamentos estudos de biomonitoramento ambiental; estímulo ao transporte individual não motorizado; estímulo ao transporte público coletivo número de congestionamentos tempo de viagem exposição aumento do número de habitações em áreas de risco políticas e ações de planejamento urbano; manejo ambiental; estímulo à percepção de riscos habitações em áreas de risco aumento do número de trabalhadores expostos à atmosfera contaminada avaliação clínica dos trabalhadores; atividades educativas; estímulo à percepção de riscos número de trabalhadores expostos efeitos aumento da morbimortalidade associada à poluição atmosférica inquéritos epidemiológicos considerando dss indicadores epidemiológicos aumento do número de acidentes de trânsito fiscalização sobre emissões veiculares acidentes de trânsito políticas públicas relacionadas ao transporte individual e coletivo e seus impactos sobre indicadores de saúde e ambiente em uberlândia, minas gerais 21 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 16-26 in di ca do re s a no 20 03 20 04 20 05 20 06 20 07 20 08 20 09 20 10 20 11 20 12 20 13 em pl ac am en to s 10 .4 26 13 .0 92 13 .9 81 16 .0 17 20 .9 53 26 .0 89 22 .6 95 26 .9 71 27 .5 18 23 .2 54 19 .7 51 va ri aç ão d o va lo r da ta ri fa 1, 50 1, 50 1, 90 1, 90 1, 90 1, 90 2, 20 2, 25 2, 40 2, 60 2, 85 ru as 3. 54 7 3. 55 5 3. 58 5 3. 58 5 3. 61 0 3. 63 6 3. 74 5 3. 80 9 3. 85 0 3. 87 4 ‑ av en id as 38 2 42 4 42 4 42 4 42 4 42 2 43 1 43 4 44 1 45 1 ‑ cr es ci m en to po pu la ci on al 52 9. 06 1 53 8. 69 0 54 8. 49 6 55 8. 47 8 56 8. 64 8 57 9. 00 0 58 9. 54 8 60 4. 01 3 61 1. 90 4 61 9. 53 6 64 6. 67 3 km d e ci cl ov ia s 0 0 0 0 0 0 31 ,9 5 31 ,9 5 31 ,9 5 31 ,9 5 ‑ km d e co rr ed or es 0 0 0 15 ,0 15 15 15 15 15 15 15 fr ot a de a ut om óv ei s 11 8. 66 8 12 3. 54 9 12 9. 55 4 13 4. 53 9 14 0. 83 7 15 3. 93 3 17 1. 24 3 19 0. 67 0 21 0. 77 8 22 9. 94 7 24 7. 94 1 ta xa d e m ot or iz aç ão au to m oti va * 0, 22 0, 23 0, 24 0, 24 0, 25 0, 27 0, 29 0, 32 0, 34 0, 37 0, 38 ta xa d e m ot or iz aç ão ve ic ul ar ** 0, 34 0, 35 0, 36 0, 38 0, 40 0, 44 0, 47 0, 52 0, 56 0, 59 0, 60 ta xa d e oc up aç ão au to m oti va ** * 4, 46 4, 36 4, 23 4, 15 4, 04 3, 76 3, 44 3, 17 2, 90 2, 69 2, 61 ta xa d e oc up aç ão ve ic ul ar ** ** 2, 96 2, 87 2, 75 2, 64 2, 50 2, 28 2, 11 1, 94 1, 79 1, 68 1, 65 pa ss ag ei ro s tr an sp or ta do s 55 .6 94 .4 62 54 .7 33 .1 31 53 .3 17 .6 11 54 .7 08 .3 15 57 .7 59 .5 75 60 .2 28 .8 71 60 .3 08 .1 27 62 .9 72 .4 58 64 .3 11 .6 82 64 .3 23 .9 16 64 .5 17 .4 70 n úm er o de c n h s em iti da s 6. 47 0 7. 37 6 9. 56 2 12 .8 52 13 .0 26 14 .7 43 18 .9 57 16 .8 51 17 .1 66 15 .0 83 15 .6 53 q ui lo m et ra ge m re al iz ad a pe lo tr an sp or te p úb lic o co le tiv o 28 .8 01 .2 13 27 .0 81 .6 35 28 .7 82 .3 10 29 .6 57 .4 18 30 .0 10 .3 01 30 .0 32 .8 34 30 .3 31 .3 13 30 .2 68 .5 92 30 .6 25 .6 43 30 .4 09 .5 57 30 .0 63 .2 50 fr ot a de ô ni bu s pa ra o tr an sp or te p úb lic o co le tiv o 35 1 35 5 35 3 32 9 33 2 33 7 35 2 36 2 36 8 36 5 36 1 ta be la 2 . i nd ic ad or es e in fo rm aç õe s di sp on ív ei s em c on di çõ es d e co nt rib ui r p ar a o pr oc es so d ec is ór io e d e ge re nc ia m en to de ri sc os a ss oc ia do à v ig ilâ nc ia e m s aú de a m bi en ta l d o m un ic íp io d e u be rlâ nd ia e m re la çã o ao s pr ob le m as re fe re nt es à m ob ili da de u rb an a. – d ad os n ão d is po ní ve is . * é a re la çã o en tr e o nú m er o de a ut om óv ei s po r h ab ita nt es ; * * é a re la çã o en tr e o nú m er o de v eí cu lo s po r h ab ita nt es ; * ** é a re la çã o en tr e o nú m er o de h ab ita nt es p or a ut om óv el (c am in ho ne te , c am io ne ta e u til itá rio ); ** ** é a re la çã o en tr e o nú m er o de h ab ita nt es p or v eí cu lo . cunha, p.b.; silva, g.g.; pereira, b.b. 22 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 16-26 lítica econômica, considerando, inclusive, a revisão dessas políticas para o setor automotivo; interven‑ ções na mobilidade urbana como estímulo ao uso do transporte público coletivo; melhoria da qualidade do transporte público e subsídios fiscais para o se‑ tor; estímulo ao transporte individual não motoriza‑ do; fiscalização sobre emissões veiculares; políticas e ações de planejamento urbano adequados ao cres‑ cimento populacional. para os eixos estado, exposição e efeito, as principais ações elencadas se concentram em estudos de biomo‑ nitoramento ambiental para avaliação de parâmetros físico‑químicos para qualidade do ar; ações de manejo ambiental e atividades educativas. análise e seleção dos indicadores para os eixos “força motriz” e “pressão”, segundo o modelo fpeeea a partir do levantamento e da organização das in‑ formações obtidas, foi possível selecionar, propor e analisar indicadores e informações para os eixos “força motriz” e “pressão”. a tabela 2 apresenta o rol de indicadores selecionados que serão detalha‑ dos a seguir. forças motrizes os dados levantados com base nos emplacamentos de veículos revelam que houve aumento no número de automóveis adquiridos ao longo de todo período avaliado, sendo que a partir de 2006 essa elevação foi notavelmente maior. em relação à variação do valor da tarifa para o trans‑ porte coletivo é notória a elevação do preço da passa‑ gem, com aumento de 1,35 reais de 2003 a 2013. quanto ao terceiro indicador (ruas e avenidas), foi possível observar crescimento durante os últimos 10 anos, segundo o qual, em 2003, o município apre‑ sentava 3.547 ruas construídas e 382 avenidas e, em 2013, este número cresceu, apresentando 3.874 ruas e 451 avenidas construídas no município de uberlândia, segundo dados disponibilizados pela setran (2014). com base no indicador de crescimento populacional, é possível notar uma forte tendência de aumento da população do município, uma vez que, segundo a es‑ timativa do ano de 2003, a população de uberlândia era de 529.061 habitantes, e, em 2013, houve um aumento para 646.673 habitantes, representando um crescimento de 22,2% da população residente no município. em relação aos dados levantados sobre o indicador de quilômetros (km) de ciclovias, revela‑se que somente em 2009 foram implementadas ciclovias, com exten‑ são total de 31,95 km, sendo que nos últimos quatro anos esse cenário não sofreu alteração. por fim, o último indicador analisado refere‑se aos qui‑ lômetros de corredores exclusivos para o transporte pú‑ blico coletivo que, segundo os dados do setran (2014), somente no ano de 2006 foram implementadas 13 es‑ tações ao longo da avenida joão naves com extensão total de 15 km, sendo 7,5 km no sentido bairro‑centro e 7,5 km no sentido centro‑bairro. pressão a partir dos dados levantados sobre a frota de automó‑ veis (automóvel, camioneta, caminhonete e utilitário), observa‑se que, nos 10 anos avaliados, houve um au‑ mento de 129.273 automóveis na cidade de uberlândia. a taxa de motorização, que estabelece o número de meios de transporte por habitantes, neste estudo, foi avaliada de forma a considerar separadamente a taxa de motorização veicular e a taxa de motorização automotiva. a taxa de motorização veicular foi, des‑ se modo, caracterizada por meios de locomoção em geral, incluindo automóveis, motocicletas, caminhões, ônibus e outros assemelhados. para esse indicador, foi possível observar um aumento de 0,26 ao longo do período avaliado. quanto à taxa de motorização auto‑ motiva, caracterizada pelos automóveis, camionetas, caminhonetes e utilitários, também houve uma eleva‑ ção de 0,16 entre 2003 e 2013. em relação à taxa de ocupação, a qual estabelece o nú‑ mero de habitantes em relação aos meios de transpor‑ te, também foram consideradas separadamente a taxa políticas públicas relacionadas ao transporte individual e coletivo e seus impactos sobre indicadores de saúde e ambiente em uberlândia, minas gerais 23 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 16-26 de ocupação veicular e a taxa de ocupação automotiva. de acordo com a análise desse indicador, a taxa de ocu‑ pação veicular mostrou uma redução de 1,31 ao longo dos anos avaliados, enquanto a taxa de ocupação auto‑ motiva reduziu 1,85 no período avaliado. sobre o indicador de passageiros transportados no ser‑ viço público de transporte coletivo, foi possível obser‑ var baixo crescimento de interesse/utilização desses usuários para o uso do transporte público no município de uberlândia no período avaliado. em contrapartida, os dados levantados sobre o número de cnhs emitidas mostraram um aumento significati‑ vo no período de 2003 a 2009, sendo que somente de 2010 a 2013 foi possível observar uma redução na pro‑ cura para emissão de novas cnhs. em relação ao indicador de quilometragem realizado pelo transporte público coletivo, foi possível observar um baixo crescimento de oferta desse serviço ao longo dos anos analisados. por fim, a partir dos dados sobre a frota do transporte coletivo, observa‑se que houve um baixo crescimento dessa frota nos últimos 10 anos, sendo que nos anos de 2005, 2006, 2012 e 2013 a frota de ônibus foi reduzida. discussão por meio da organização e análise dos dados existentes, foi possível observar diferentes situações e cenários que podem contribuir para o aumento da exposição da população de uberlândia aos poluentes atmosféricos, aumentando o risco de comprometimento da saúde desses indivíduos expostos. como foi possível perceber, em relação às forças motri‑ zes (fm), as políticas públicas têm um papel significati‑ vo no quadro da qualidade do ar no município pesqui‑ sado. a redução dos ipis, especialmente na indústria automobilística, e o aumento no valor da tarifa do transporte público serviram de incentivo para ampliar a procura pelo transporte individual motorizado, como foi mostrado nos indicadores de emplacamentos e da variação do valor da tarifa. de acordo com o ipea (2011), essa migração para o transporte individual deu‑se pela abundante oferta de crédito para aquisição de veículos e uma política tribu‑ tária (ipi) que reduziu impostos de veículos populares que, como consequência disso, diminuiu o interesse da população pelo uso do transporte coletivo, aumentan‑ do assim o uso do transporte individual motorizado. é possível observar também que o município de uber‑ lândia apresenta um contínuo aumento da urbanização, conforme revelam os indicadores de ruas, avenidas e o crescimento populacional, fazendo com que haja a ne‑ cessidade de políticas e ações de planejamento urbano na cidade que racionalizem o crescimento da malha ur‑ bana e reduzam impactos na qualidade do ar. desta forma, segundo lemes (2005), as cidades de mé‑ dio a grande porte do brasil vêm lidando com inúmeros problemas devido ao seu crescimento acelerado e sem planejamento. assim, com a rápida urbanização, pro‑ blemas como poluição, congestionamentos, a falta de transporte público de qualidade capacitado para aten‑ der a alta demanda são consequências ou mesmo ine‑ xistência de um planejamento urbano eficaz e de trans‑ portes integrados. em resposta, é necessário, segundo o mesmo autor, que haja um planejamento eficiente dos sistemas de transporte, capaz de analisar os fatores intervenientes, tais como: o uso atual do solo, projeções para conhecer o comportamento da demanda futura, entre outros. deste modo, a partir dos estudos realizados é possível coordenar o crescimento e o desenvolvimento das ci‑ dades com os investimentos necessários para atender com qualidade a demanda exigida (lemes, 2005). em relação à proposta de criação de sistema integrado de transporte, que tem como objetivo melhorar aces‑ so ao transporte público pela população, observamos que além da construção dos terminais, a instalação dos corredores exclusivos para o transporte coletivo e tam‑ bém a criação de ciclovias, em tese, poderiam atuar no desestímulo do uso do transporte individual não mo‑ torizado, mas avançaram muito pouco e ainda não são suficientes para atender à grande e crescente popula‑ ção de uberlândia. é importante destacar, no que se refere às pressões (p), que com o crescimento da frota de veículos, simulta‑ cunha, p.b.; silva, g.g.; pereira, b.b. 24 rbciamb | n.40 | jun 2016 | 16-26 neamente ocorreu aumento na taxa de motorização e ocupação veicular, revelando, consequentemente, o baixo interesse pelo transporte coletivo, principalmen‑ te pela falta de qualidade e superlotação desse modal. segundo rodrigues e sorratini (2005), o transporte coletivo possui uma grande importância no cenário de deslocamento urbano entre os meios de loco‑ moção, uma vez que este consegue amenizar vários problemas, tais como: diminuir as viagens feitas por automóveis, colaborando na redução dos congestio‑ namentos, da poluição ambiental, dos acidentes de trânsito, entre outros. entretanto, várias circunstân‑ cias fazem a população preferir o uso do transporte individual em vez do transporte coletivo, uma vez que este gera muita insatisfação em vários fatores, assim como lotação, tempo de viagem, estado das vias, segurança, características dos veículos e locais de parada. sendo assim, fazem‑se necessários estudos em seu sis‑ tema operacional que atendam às expectativas da po‑ pulação com o propósito de melhorar o nível de serviço do transporte coletivo (rodrigues & sorratini, 2005). a análise da matriz de indicadores disponíveis possibili‑ tou uma visão mais detalhada sobre a situação atual da qualidade da mobilidade urbana em uberlândia que, conforme o exposto, traz prejuízos à locomoção e de‑ teriora a atmosfera do município. com isso, para cada nível da matriz foi proposto um conjunto de ações para prevenção e mitigação dos danos associados aos po‑ luentes atmosféricos, destacando‑se alguns dos prin‑ cipais indicadores para possível uso nas atividades da vigilância em saúde ambiental. no âmbito das políticas públicas (fm), é relevante des‑ tacar a necessidade de estímulo e subsídios fiscais para melhoria do transporte público; incentivo ao transpor‑ te não motorizado, com a criação de ciclovias e revi‑ são das políticas econômicas para o setor automotivo. para o nível de pressão, são necessárias ações de fis‑ calização sobre as emissões veiculares e melhoria nos serviços de planejamento urbano do município. conclusões a análise dos dados que foram apresentados e discuti‑ dos direciona para o promissor uso do modelo fpeeea (oms) como instrumento de trabalho para as vigilâncias, principalmente para a vigilância em saúde ambiental da cidade de uberlândia, em particular na sua relação com a qualidade do ar. uma vez que esse modelo favorece o olhar para as diversas situações problemas em níveis dis‑ tintos, com destaques para os determinantes, indicado‑ res e as ações apresentadas, representa uma importan‑ te ferramenta de subsídio à elaboração e planejamento das ações de vigilância que envolvem ambiente e saúde. associada a essa situação, foi possível observar que ainda não existem indicadores, nem ações exe‑ cutadas em relação ao monitoramento da qualidade do ar de uberlândia. buscam‑se, portanto, estimu‑ lar, a partir do modelo apresentado e discutido ao longo do presente estudo, novas experiências rela‑ cionadas à sua aplicação, como subsídio a ações de vigilância em saúde ambiental, para que possa ga‑ rantir melhor qualidade de vida para a população e maior conservação do ambiente. referências amancio, c. t.; nascimento, l. f. c. asma e poluentes ambientais: um estudo de séries temporais. revista da associação médica brasileira, v. 58, n. 3, p. 302‑307, 2012. andrade filho, v. s.; artaxo, p.; hacon, s.; carmo, c. n.; cirino, g. aerossóis de queimadas e doenças respiratórias em crianças, manaus, brasil. revista de saúde pública, 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impactos ambientais; análise hierárquica de processos abstract the construction of gated communities and activities developed in residential condominiums may have a great pollution potential, particularly if they accommodate a large number of houses. currently, there is no methodology that can be used to identify and prioritize alternatives in order to minimize environmental impacts, which are specific to gated communities. in the pursuit of studying and thus, identifying management alternatives, corresponding environmental impacts were grouped accordingly. so, a checklist was developed for in loco verification of the management alternatives for gated communities. a model using a multi-criteria analysis method was developed for the decision-makingmore specifically, the analytic hierarchy process (ahp). criteria for weight attribution were stipulated to allow ranking the management alternatives. thus, it was standardized a methodology for qualitative assessment of environmental impacts in gated communities, helping prevent their occurrence. curitiba and its metropolitan area were chosen as the study area due to the large number of existing gated communities. the results showed a preference for managing alternatives that prioritized the concentration in storage, generation and preparation area, as well as the building materials area, in order to avoid the dispersion of contamination and restrict the extension of environmental impacts on soil, air and water. keywords: gated communities; environmental impacts; analytic hierarchy process revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 27 introdução os condomínios residenciais são caracterizados, segundo dacanal (2004), por planos urbanísticos de uso residencial, fechados por excelência, resultantes da divisão de uma gleba em: unidades residenciais, áreas de circulação, áreas verdes e de lazer exclusivas à comunidade que nele habita. as áreas comuns internas são privadas e mantidas pelos moradores mediante o pagamento mensal de uma taxa condominial. cada unidade residencial é uma fração ideal do terreno, ou seja, há uma divisão das áreas internas comuns proporcionalmente à área de cada unidade residencial. condomínios residenciais são um processo urbano relativamente novo, que ganhou significância particularmente na última década (vesselinov, 2008). low (2003) reforça que os condomínios residenciais são considerados como sendo áreas residenciais fechadas por muros, cercas ou algo que providencie uma barreira à entrada. o acesso é restrito não somente aos residentes, mas às ruas, calçadas e outros lugares do próprio condomínio (low, 2003). dois aspectos precisam ser enfatizados: (1) a barreira física a entrada e (2) o acesso restrito a suas ruas. o acesso restrito a suas ruas e outras facilidades públicas, não típico de residências isoladas, e/ou outras formas de exclusão, como a segregação, exacerbam a privatização do espaço (vesselinov, 2008). desenvolvimentos residenciais privados, na forma de condomínios residenciais, estão surgindo mundo afora, tanto em áreas urbanas, quanto suburbanas, adotando diferentes modelos urbanos, tipologias e locações específicas (cruz; pinho, 2009). podem existir diferentes motivações que levam as pessoas a morarem em condomínios residenciais fechados. questões de segurança e a provisão de lares seguros para si mesmo e sua família são a motivação primária, que leva os residentes a escolherem condomínios residenciais fechados. esta segurança se manifesta de vários modos, desde a presença física de muros, portões e guardas de segurança, até a segurança do estilo de vida utópico e idílico e a segurança privada, em contrapartida a um estado tido como desinteressado no bem-estar dos residentes (lemanski; oldfield, 2009; sanchez; lang; dhavale, 2005; vesselinov, 2008). entre outras motivações, aponta-se viver em um lugar com status, privacidade e potencial investimento (atkinson; blandy, 2005; cruz; pinho, 2009). porém, pow (2009) cita que os portões e muros dos condomínios fechados sinalizam mais o prestígio e exclusividade do que a segurança aos seus moradores. segundo alvarez-rivadulla (2007), mudar-se para um condomínio fechado parecer ser, primariamente, uma escolha do estilo de vida, melhorando a qualidade de vida da pessoa e da família, expressando os residentes a sua seleção de um local exclusivo e seguro para viver com certo estilo de vida e status (cruz; pinho, 2009). apesar das motivações e benefícios que levam os residentes a escolher morar em condomínios residenciais, muito pouco se sabe dos impactos ambientais causados pela implantação desses projetos. segundo landman (2007), há um consumo exagerado de recursos naturais (área e água) em condomínios fechados. kuppinger (2004) coloca que, utilizando-se do exemplo da criação de condomínios fechados em cairo, no egito, os desenvolvedores de condomínios não levam em conta as questões ambientais na construção desses, como, por exemplo, a água. os impactos ambientais em condomínios residenciais a serem prevenidos podem ser observados em três situações: a primeira, na construção da infraestrutura do empreendimento; a segunda, na edificação das residências; e a terceira, no decurso da sua utilização. o objetivo deste estudo foi o de criar uma metodologia, com base na análise hierárquica de processos (ahp), para tomada de decisão na escolha de alternativas de gestão, visando à minimização de impactos ambientais nas etapas de implantação, construção e utilização de condomínios residenciais horizontais fechados, tendo, por área de estudo, a cidade de curitiba e sua região metropolitana. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 28 metodologia área de estudo definiu-se a área de estudo, concentrada em condomínios residenciais horizontais fechados, de alto e médio padrão, tomando-se por base de dados a cidade de curitiba e sua região metropolitana. foram selecionados para a pesquisa três condomínios residenciais, horizontais, fechados, de alto e médio padrão descritos resumidamente a seguir: a) condomínio 1: possui uma área de 70.000 m2, dos quais 35.000 m2 foram destinados para as áreas construídas. o percentual de área verde por residência é de 51 m2, perfazendo os 20% exigidos por lei para compor a reserva legal do empreendimento. o terreno possui dois grandes capões de vegetação nativa com vários espécimes de pinheiro araucaria angustifolia. esse condomínio está localizado na região metropolitana de curitiba e foi escolhido por apresentar uma infraestrutura quase pronta e com algumas benfeitorias em fase de conclusão; b) condomínio 2: possui 41 lotes com área média de 296m2. a incorporadora não forneceu os dados de área total. o empreendimento não possuía uma área verde durante a etapa de implantação, sendo que os 20% exigidos por lei para compor a reserva legal do empreendimento foram remanejados em outro terreno da incorporadora, por meio da prática de permuta de reserva. esse condomínio está localizado no bairro xaxim e foi escolhido por apresentar uma infraestrutura quase pronta e com algumas benfeitorias em fase de conclusão; c) condomínio 3: possui área de 34.000 m2, dos quais 17.400 m2 serão destinados a áreas construídas. a área verde de preservação permanente será de 11.000 m2 e 5.600 m2 serão destinadas às áreas de lazer e recreação. a área de 11.000 m2 corresponde a 32,35% de área de preservação, excedendo os 20% exigidos por lei para compor a reserva legal do empreendimento e complementam a permuta de reserva de outro empreendimento da incorporadora. o terreno possui áreas de vegetação nativa, com vários espécimes de árvores com características centenárias. está localizado no bairro são braz e foi escolhido por apresentar uma infraestrutura de condomínio pronta, algumas residências prontas e em uso e outras residências em fase de conclusão. análise hierárquica de processos diferentes métodos de análise multicriterial foram desenvolvidos nos anos de 1960, com a intenção de minimizar os impactos ambientais da sociedade humana (zavadskas et al., 2009). esses métodos de análise multicriterial podem ser considerados ferramentas muito importantes para a solução de muitos tipos de problemas (hwang; yoon, 1981; figueira et al., 2005; ginevicius et al., 2008a, b; liaudanskiene et al., 2009; zavadskas et al., 2008). entre os métodos desenvolvidos está a ahp (análise hierárquica de processos) (saaty, 1991). o método ahp pode ser considerado um instrumento poderoso, considerando-se problemas complexos que envolvam objetivos inter-relacionados (chuang, 2001). os pesos dos critérios específicos são estabelecidos por um ranking de importância e adequação. o método ahp é composto por três diferentes etapas (saaty; vargas, 2001), descritas a seguir. a primeira etapa é a decomposição do problema de tomada de decisão em uma estrutura hierárquica. uma hierarquia estrutural formada pelo problema de decisão consiste em diferentes níveis, critérios e subcritérios. a segunda etapa é a criação de tabelas de decisão para cada nível da decomposição hierárquica. as matrizes capturam uma série de comparações entre pares, revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 29 utilizando dados relativos. a comparação pode ser feita usando-se uma escala de nove pontos ou dados reais, se estiverem disponíveis. (saaty; vargas, 2001). a escala de nove pontos inclui: [9, 8, 7, ..., 1/7, 1/8, 1/9], sendo que 9 significa extrema preferência, 7 significa preferência muito forte, 5 significa forte preferência, e assim por diante até 1 que significa sem preferência (tabela 1). essa comparação em pares permite uma avaliação independente da contribuição de cada fator, simplificando assim o processo de decisão (rezaei-moghaddam; karami, 2008). as comparações em pares de vários critérios são organizadas em uma matriz quadrada. os elementos da diagonal da matriz são iguais a 1. o autovalor principal e o autovetor normalizado, correspondentes diretos da matriz de comparação, dão a importância relativa dos critérios que estão sendo comparados. os elementos do autovetor normalizado são pesados no que diz respeito aos critérios ou subcritérios e avaliados no que diz respeito às alternativas (bhushan; rai, 2004). na terceira etapa, a classificação de cada alternativa é multiplicada pelos pesos dos subcritérios e agregados para determinar as classificações locais com respeito a cada critério. as classificações locais são então multiplicadas pelos pesos dos critérios e agregadas para determinar avaliações globais (bhushan; rai, 2004). modelo proposto atualmente não existe uma metodologia de identificação de impactos ambientais e de priorização de alternativas de gestão para minimização dos mesmos, aplicável aos modelos habitacionais estudados neste trabalho. são encontrados manuais de condomínios residenciais que apresentam sugestões para a economia de recursos, para a coleta seletiva e dão dicas de conservação. entretanto, nenhum deles é abrangente ou trata detalhadamente da questão dos impactos causados. nesta pesquisa foram consideradas as consequências decorrentes das atividades, rotinas e serviços desenvolvidos na implantação da infraestrutura, construção e uso de uma modalidade residencial, que possam caracterizar algum tipo de impacto ambiental, seja ele de conotação física, química ou biológica. tabela 1. escala de julgamento intensidade de importância definição explicação 1 mesma importância. as duas atividades contribuem igualmente para o objetivo. 3 importância pequena de uma sobre a outra. a experiência e o julgamento favorecem levemente uma atividade em relação à outra. 5 importância grande ou essencial. a experiência e o julgamento favorecem fortemente uma atividade em relação à outra. 7 importância muito grande ou demonstrada. uma atividade é muito fortemente favorecida. sua dominação de importância é demonstrada na prática. 9 importância absoluta. a evidência favorece uma atividade em relação à outra com o mais alto grau de certeza. 2, 4, 6, 8 valores intermediários entre os valores adjacentes. quando se procura uma condição de compromisso entre duas definições. recíprocos dos valores acima de zero se a atividade i recebe um dos valores acima, quando comparado com a atividade j, então j tem o valor recíproco quando comparada com i. uma designação razoável. racionais razões resultantes da escala. se a consistência tiver de ser forçada para obter n valores numéricos para completar a matriz fonte: saaty (1991) revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 30 a metodologia consistiu, de forma simplificada, em: a) verificar e identificar diretamente em amostras de condomínios, a possibilidade de ocorrência de impactos ambientais; b) verificar e identificar em amostras de condomínios quais alternativas de gestão serão utilizadas para a minimização dos impactos; c) montar as estruturas de tomada de decisão, de acordo com os impactos e as alternativas de gestão identificadas; d) submeter as matrizes à avaliação do profissional da construção civil, para a avaliação das alternativas de minimização de impactos através dos critérios definidos para a atribuição de pesos; e) calcular os autovetores das matrizes; f) calcular a média ponderada dos autovetores das alternativas de gestão submetidas aos critérios; g) analisar os dados; h) apresentar e discutir os resultados. a verificação e a identificação de impactos ambientais e de alternativas de gestão foram realizadas através de visitas aos condomínios, onde foram verificadas: as características da obra; a possibilidade de impactos e alternativas de gestão utilizadas. o procedimento adotado foi: agendar visita com responsável técnico ou síndico no condomínio residencial; conversar com o responsável técnico ou síndico no condomínio residencial e preencher um formulário; coletar dados sobre impactos ambientais (observações, dados técnicos, fotos); coletar dados sobre alternativas de gestão para minimização de impactos ambientais (observações, dados técnicos, fotos). após a coleta dos dados, foram montadas as estruturas de tomada de decisão, na forma de matrizes, comparando-se as alternativas de gestão entre si para nove grupos de impactos definidos, apresentados na tabela 2. esses noves grupos foram separados em três classes de impactos: impactos causados na etapa de implantação (responsabilidade do incorporador); impactos causados na etapa de construção (responsabilidade do incorporador/construtor); e impactos causados na etapa de utilização (responsabilidade do morador). posteriormente à definição e classificação dos grupos de impactos, foi realizada a análise em pares das alternativas de gestão, de acordo com os correspondentes impactos. foram estipulados critérios e pesos para o julgamento de qualificação destas alternativas com o objetivo de avaliar e ordenar o potencial de minimização de geração de impactos ambientais nos condomínios residenciais horizontais fechados. esses pesos adotaram a configuração da escala fundamental de saaty (tabela 1). o julgamento foi realizado por profissional da área de construção civil, com experiência na área de construção do tipo de empreendimento objeto de estudo. com base nesta atribuição de pesos, foi possível calcular os autovetores das 36 matrizes geradas, o autovetor da matriz de critérios gerada e as médias ponderadas das alternativas de gestão utilizadas, para cada um dos nove grupos de impactos ambientais definidos e apresentados na tabela 2. critérios de julgamento os critérios de julgamento foram definidos de modo a determinar qual alternativa de gestão é a mais adequada para minimizar os respectivos impactos ambientais para o condomínio. após a submissão ao julgamento individual de cada critério por um profissional da área da construção civil, os resultados foram relacionados no modelo de análise hierárquica para conclusão final. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 31 tabela 2 definição dos grupos de impactos grupo de impacto classe de impacto descrição do grupo 1 implantação o alteração na paisagem natural; o impacto (visual) estético; o eliminação da cobertura vegetal; o abertura de valas e exposição do solo. 2 implantação o alteração de estrutura/camadas do solo (por acomodação topográfica e abertura de valetas); o aumento da densidade/compactação do solo (ocorre em obras de maior porte). 3 implantação o perturbação na drenagem natural; o mudanças na frequência e/ou volume do escoamento superficial; o contaminação da água; o redução da infiltração; o elevação ou rebaixamento freático (não há elevação de nível de rio; o rebaixamento pode ocorrer pela construção de dreno, no caso de obras subterrâneas). 4 implantação o produção de resíduos sólidos (vidro, metais, plástico, madeira, cimento, brita, asfalto e lixo); o pilhas de resíduos e rejeitos. 5 construção o contaminação do solo, água e ar por geração de resíduos sólidos (cimento, cal, areia, brita, gesso, madeira, metal, cerâmica, vidro, plástico, lixas, estopa, tinta e lixo). 6 construção o contaminação do solo, água e ar por geração de resíduos líquidos. 7 construção o risco de proliferação de doenças transmitidas por vetores. 8 utilização o contaminação do solo/água por geração de resíduos sólidos. 9 utilização o contaminação do solo/água por geração de resíduos líquidos. os critérios de julgamento escolhidos foram: custo, atendimento a legislação, eficiência técnica e manutenção da alternativa levando-se em consideração os seguintes aspectos:  critério custo: considera o custo de realização da alternativa de gestão para minimização do impacto. comparando-se uma alternativa de gestão em relação a outra, atribui-se um peso maior para a alternativa de menor custo;  critério atendimento à legislação: considera o grau de atendimento à legislação pela realização da alternativa. comparando-se uma alternativa de gestão em relação a outra, é atribuído um peso maior àquela que for preferencial e atender a legislação; revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 32  critério eficiência técnica: considera o grau de eficiência técnica pela realização da alternativa. comparandose uma alternativa de gestão em relação a outra, é atribuído peso um maior àquela que apresentar maior eficiência técnica na minimização do impacto;  critério manutenção da alternativa: considera a perenidade da alternativa e a duração, possibilidade, dificuldade e custo da manutenção ao longo do tempo. comparando-se uma alternativa de gestão em relação a outra, é atribuído um peso maior àquela que apresentar maior vantagem. esse critério é diferenciado do critério custo, por considerar em sua análise outros aspectos além do custo, como rapidez da disponibilização, localização e características de assistência técnica. aplicação do método – utilização do método de análise hierárquica optou-se pelo método de análise hierárquica para a avaliação qualitativa das alternativas de gestão para a minimização dos impactos ambientais em condomínios residenciais, horizontais e fechados devido à possibilidade de estruturação de um problema complexo, atribuindo-se critérios de julgamento às diversas alternativas e a comparação em pares entre as mesmas. esse foi o método escolhido para a tomada de decisão entre outros estudados que são específicos para a área ambiental. atribuição de pesos os pesos foram atribuídos conforme a percepção do profissional da área da construção civil, de acordo com a comparação em pares entre as alternativas. a referência utilizada foi a escala fundamental de saaty, conforme tabela 1. os pesos atribuídos pela comparação em pares entre as alternativas estão dispostos em uma matriz, na qual o número de linhas é igual ao número de colunas e são iguais ao número de alternativas que estão sendo comparadas em pares. o peso ij é resultante da comparação entre a alternativa correspondente à linha i com a alternativa correspondente à coluna j da matriz de pesos. quando uma alternativa i é preponderante sobre uma alternativa j, o peso ij assumirá um valor superior a 1, obedecendo a escala fundamental de saaty (tabela 1), ressaltando a importância da alternativa i sobre a alternativa j. como consequência, o peso ji assumirá o recíproco do peso ij, ou seja, será o inverso do peso ij. por outro lado, quando uma alternativa j é preponderante sobre uma alternativa i, o peso ji assumirá um valor superior a 1, obedecendo a escala fundamental de saaty (tabela 1), ressaltando-se a importância da alternativa j sobre a alternativa i. como consequência, o peso ij assumirá o recíproco do peso ji, ou seja, será o inverso do peso ji. no método ahp, a matriz de pesos atribuídos resulta em uma matriz quadrada recíproca, onde os elementos ji serão sempre o inverso dos elementos ij e cujos elementos da diagonal principal resultam sempre iguais a 1, pois representam a comparação de uma alternativa com ela mesma. após a aplicação do método de análise hierárquica em estruturas de tomada de decisão relativas aos grupos de impacto e suas respectivas alternativas de gestão, pode-se calcular os respectivos autovetores (coeficientes) para cada alternativa de gestão. com esses valores, serão calculadas as médias ponderadas de cada alternativa de gestão isoladamente, quando submetidas ao julgamento dos quatro critérios (custo, atendimento à legislação, eficiência técnica e manutenção da alternativa). com esse procedimento, determina-se qual a melhor alternativa para a minimização dos impactos para os grupos de impactos considerados, agrupados em classe de impactos (etapa de implantação, etapa de construção e etapa de utilização). o método precisou ser explicado ao avaliador, engenheiro civil, responsável pela análise e atribuição de pesos. também foi preciso orientar a sua interpretação na hora de julgar as alternativas em pares. a maior dificuldade foi percebida quando o profissional precisou comparar duas alternativas que, segundo a sua ótica, não tinham relação entre si, como, por exemplo, “playground com areia” e “utilização de água de poços”. a atribuição de pesos era mais simples e rápida quando as alternativas eram similares entre si, como, por exemplo, entre “playground com areia” e revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 33 “playground com grama”. após a compreensão da estrutura do método pelo avaliador, a análise prosseguiu sem maiores dificuldades. após a definição dos critérios, dos grupos de impactos e das respectivas alternativas de gestão para minimização dos impactos, foram montadas estruturas hierárquicas de tomada de decisão. também foi estruturada a relação entre os critérios para a comparação das alternativas em pares. as estruturas hierárquicas de tomadas de decisão, quando estruturadas em forma de matrizes, deram origem a matrizes que ao serem avaliadas sob os quatro critérios (custo, eficiência técnica, atendimento à legislação e manutenção da alternativa), deram origem a matrizes de comparação em pares. somada a matriz gerada pela comparação em pares de critérios, formaram-se matrizes para a análise e atribuição de pesos. resultados e discussão após o tratamento dos dados, os resultados obtidos foram separados por grupos de impactos relacionados às respectivas alternativas de gestão para minimização de impactos, e estão descritos a seguir. a figura 1 mostra os resultados para o grupo 1 – alternativas para minimização de impactos na etapa de implantação (alteração da paisagem natural, impacto visual estético, eliminação da cobertura vegetal e abertura de valas e exposição do solo). verifica-se, a partir da figura 1, que a alternativa “rapidez na execução da obra”, foi apontada pelo método com 29,50% de preferência na minimização do impacto ambiental, e confirmou a percepção do profissional pelos critérios custo e eficiência técnica como fatores relevantes para boa condução da obra e consequente minimização dos impactos relacionados. as alternativas “reserva legal” e “permuta de reserva” apresentaram os percentuais de 25,95% e 25,15% de preferência, respectivamente, muito próximos entre si. a percepção do avaliador é de que a alternativa “permuta de reserva” seria preferível à alternativa “reserva legal”, pois sob a ótica dos critérios eficiência técnica, custo e manutenção da alternativa, ela disponibiliza uma área de terreno maior para edificação e atende satisfatoriamente ao critério atendimento à legislação, sendo, portanto, mais vantajosa. no entanto, como resultado da aplicação do método, as duas alternativas adquiriram importância similar para a minimização do impacto. a alternativa “replantio/espécies nativas”, apontada pelo método com um percentual de 13,69%, apresentou uma vantagem na preferência em relação à alternativa “urbanização/paisagismo” porque, para a minimização de impactos, dá maior ênfase à condição original da vegetação do terreno. caracteriza-se pela reconstituição e replantio de espécies arbóreas, mais valorizadas visualmente do que o replantio de espécies gramíneas. a alternativa “urbanização/paisagismo” apresentou um percentual de 5,71% por sua realização ser uma prática comum e indispensável nesse tipo de empreendimento, ou seja, para o profissional avaliador, todas as obras devem executar a alternativa “urbanização/paisagismo”. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 34 figura 1 priorização de alternativas para minimização de impactos ambientais do grupo 1 a figura 2 mostra os resultados para o grupo 2 – alternativas para minimização de impactos na etapa de implementação (alteração da estrutura/camadas do solo acomodação topográfica e abertura de valetas). figura 2 priorização de alternativas para minimização de impactos ambientais do grupo 2 segundo os resultados apresentados pela figura 2, a alternativa “traçado de ruas no nível do terreno” apresentou um percentual de 31,70% de preferência, pois minimiza a intervenção no terreno e, com isso, minimiza o impacto. a percepção do profissional foi de que se as ruas acompanham a topografia do terreno, a intervenção nos terrenos marginais também é proporcionalmente menor. desta forma, os critérios custo e eficiência técnica tornam-se a alternativa preferencial. a alternativa “estudo geotécnico” veio em seguida com 26,21%, confirmando a percepção da importância atribuída ao estudo geotécnico para melhor adequação do uso do terreno e minimização do investimento em adequações para correção topográfica, refletindo-se positivamente os critérios custo, eficiência técnica e atendimento à legislação. a alternativa “aterro/nivelamento ao nível da rua” apresentou 19,00% e as alternativas “destinação correta de material removido” e “aterro com cascalhos de pequenas dimensões” apresentaram 12,61% e 0 5 10 15 20 25 30 29,50 25,95 25,15 13,69 5,71 % 0 5 10 15 20 25 30 35 traçado de ruas no nível do terreno estudo geotécnico aterro/nivelamento ao nível da rua destinação correta do material removido aterro com cascalho de pequenas dimensões 31,70 26,21 19,00 12,61 10,48 % revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 35 10,48%, respectivamente. para o avaliador, essas alternativas possuem caráter complementar, ou seja, uma alternativa de destinação para o material removido pode ser a realização de aterro com cascalho de pequenas dimensões (sem a presença de vigas e grandes blocos de materiais que dificultem a compactação do mesmo no solo) na mesma obra ou em outra obra e o aterro com cascalho de pequenas dimensões pode ser, não a cor*reta, mas uma alternativa para destinação de material removido. a figura 3 mostra o grupo 3 – alternativas para minimização de impactos na etapa de implementação (perturbação da drenagem natural, mudanças na frequência e/ou volume do escoamento superficial, contaminação da água e redução da infiltração). figura 3 priorização de alternativas para minimização de impactos ambientais do grupo 3 a alternativa “galeria de águas pluviais” apresentou um percentual de 31,81% de preferência, confirmando a percepção do profissional de que trata-se da melhor alternativa para a minimização desses impactos. as alternativas “bacias de contenção/retenção” e “drenos, ralos, bueiros, bocas de lobo, caixas coletoras” apresentaram percentuais de 18,36% e 16,19%, respectivamente, e revelaram a característica de serem as duas principais alternativas para minimizar os impactos causados pelo aumento de escoamento superficial. a alternativa “impermeabilização menor que a definida pela lei de zoneamento” apareceu com um percentual de 12,26%, seguida por “poços – utilização de água para irrigação e limpeza” com 8,26%. esta última alternativa, cuja percepção a princípio parecia ser favorável pelo aproveitamento de fonte de recurso água disponível dentro do próprio condomínio, não se mostrou prioritária na aplicação do método. isso deveu-se ao fato da alternativa implicar em custo e responsabilidade em garantir a qualidade no uso desta água, refletindo-se na avaliação sob os critérios custo, atendimento à legislação e manutenção da alternativa. as alternativas “grelhas para retenção de resíduos” e “muros divisores entre terrenos” apresentaram 7,85% e 5,27%, respectivamente. a figura 4 mostra o grupo 4 – alternativas para minimização de impactos na etapa de implementação (produção de resíduos sólidos, pilhas de resíduos e rejeitos). 0 5 10 15 20 25 30 35 galeria de águas pluviais cisternas e bacias de contenção drenos, ralos, etc ... impermeabilidade menor poços utilização de água grelhas para retenção de resíduos muros entre terrenos 31,81 18,36 16,19 12,26 8,26 7,85 5,27 % revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 36 figura 4 priorização de alternativas para minimização de impactos ambientais do grupo 4 a partir da figura 4, verifica-se que a alternativa “concentração no armazenamento” apresentou 28,49% de preferência, tendo como característica a diminuição na dispersão dos materiais utilizados em toda a obra, minimizando o impacto. tal resultado foi de certa forma surpreendente, pois, diante da grande variedade de alternativas relacionadas a resíduos, a percepção do profissional era de que estas alternativas apresentariam maior preferência. a alternativa “uso de equipamentos e máquinas na obra” apresentou 21,32% de preferência, considerando a automação e agilidade de algumas atividades para minimização de impactos sob o critério eficiência técnica. as alternativas “reutilização de materiais na obra”, “acondicionamento correto de produtos químicos” e “destinação correta de resíduos sólidos” apresentaram percentuais 11,63%, 10,55% e 10,31%, respectivamente, valores próximos entre si. a alternativa “remoção de solo superficial e substituição por nova camada” seguiu-se com 8,19%, confirmando a expectativa de que não é uma alternativa preferencial sob o critério custo. finalmente, as alternativas “treinamento para redução de perdas/desperdícios” e “triagem de resíduos” apresentaram percentuais 4,97% e 4,54%, respectivamente, e confirmaram a percepção do avaliador que afirmou ser cético quanto à efetividade destas duas alternativas, devido à baixa qualificação da mão de obra utilizada e grande rotatividade de pessoal, o que, sob os critérios custo, eficiência técnica e manutenção da alternativa confirmam a baixa atribuição de peso. a figura 5 mostra o grupo 5 – alternativas para minimização de impactos na etapa e construção (contaminação de solo, água e ar por geração de resíduos sólidos). 0 5 10 15 20 25 30 28,49 21,32 11,63 10,55 10,31 8,19 4,97 4,54 % revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 37 figura 5 priorização de alternativas para minimização de impactos ambientais do grupo 5 segundo os resultados apresentados na figura 5, a alternativa “concentração de área de geração (preparação de materiais) ” apresentou 12,31% de preferência, pois evita a dispersão dos materiais utilizados em toda a obra, minimizando-se o impacto. esse resultado também confirmou a percepção e atribuição de pesos de alternativa similar no grupo de impactos anterior, grupo 4. esta alternativa foi observada em todos os três condomínios pesquisados e em dois caracterizou-se a dispersão. as alternativas “limpeza frequente”, “uso de caixas de preparação” e “uso de equipamentos e máquinas na obra” apareceram com 11,85%, 11,40% e 11,32% de preferência, respectivamente, resultados próximos entre si e que enfatizam a não ocorrência de dispersão de materiais e resíduos. foram percebidas variações nos padrões de condução das obras nos condomínios, com maior ou menor grau de organização, o que influencia diretamente na dispersão de resíduos pelo empreendimento. a alternativa “remoção de restos de construções” apresentou 8,87% de preferência. as alternativas “acondicionamento correto de produtos químicos”, “destinação correta de resíduos sólidos” e “remoção de solo superficial e substituição por nova camada” seguiram-se com 7,70%, 6,46% e 6,10%, respectivamente, e foram consideradas alternativas mais favoráveis sob os critérios atendimento à legislação e eficiência técnica, porém com menor apelo de uso sob os critérios custo e manutenção da alternativa. as alternativas “paisagismo com espécies gramíneas”, “reutilização de resíduos” e “paisagismo com espécies arbóreas” apresentaram os percentuais de 5,94%, 5,64% e 5,50%, respectivamente. portanto, com preferência similar na minimização de impactos e com características de baixa utilização com a finalidade específica de minimização dos impactos desse grupo. as alternativas menos preferenciais foram “uso de caçambas” e “triagem de resíduos” com 4,47% e 2,44%, respectivamente, confirmando a percepção do avaliador de que, sob os critérios custo e eficiência técnica, elas não são preferenciais. a verificação direta nos condomínios registrou a alternativa “uso de caçambas” em apenas um dos condomínios pesquisados. a figura 6 mostra os resultados obtidos do grupo 6 – alternativas para minimização de impactos na etapa de construção (contaminação do solo, água e ar por geração de resíduos líquidos). 0 2 4 6 8 10 12 14 12,31 11,85 11,40 11,32 8,87 7,70 6,46 6,10 5,94 5,64 5,50 4,47 2,44 % revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 38 figura 6 priorização de alternativas para de minimização de impactos ambientais do grupo 6 a figura 6 mostra que a alternativa “concentração de área de preparação de materiais” apresentou 37,08% de preferência, pois contribui para a não dispersão de resíduos líquidos, consequentemente, minimizando o impacto. esse resultado confirmou a característica desta alternativa também em outros grupos de impactos tratados pelo método. as alternativas “sanitários no canteiro de obras” e “destinação correta de resíduos líquidos” apareceram com os percentuais de 23,64% e 18,14%, respectivamente. as alternativas “remoção de solo superficial e substituição por nova camada” e “reutilização de resíduos líquidos” apresentaram os percentuais de 11,16% e 9,98%, respectivamente, demonstrando que ainda não são alternativas priorizadas para gestão. a figura 7 mostra os resultados obtidos do grupo 7 alternativas para minimização de impactos na etapa de construção (risco de proliferação de doenças transmitidas através de vetores). figura 7 priorização de alternativas para minimização de impactos ambientais do grupo 7 0 5 10 15 20 25 30 35 40 concentração de área de preparação de materiais sanitários no canteiro de obras destinação correta de resíduos líquidos remoção de solo superficial e substituição por nova camada reutilização de resíduos líquidos 37,08 23,64 18,14 11,16 9,98 % 0 5 10 15 20 25 evitar presença de cães e animais sem dono na obra reutilização de água de poços eliminar recipientes e objetos com água parada evitar cães de segurança na obra caixas de passagem com pedras no fundo para evitar água parada playground com areia playground com grama 22,70 19,01 17,31 15,91 13,09 6,54 5,44 % revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 39 os resultados apresentados na figura 7 mostram que a alternativa “evitar presença de cães sem dono e outros animais domésticos na obra” apresentou um percentual de 22,7% de preferência. a verificação direta nos condomínios pesquisados constatou em dois deles a presença de vários cachorros sem dono. as alternativas “reutilização de água de poços” e “eliminar recipientes e objetos com água parada” apareceram com os percentuais de 19,01% e 17,31%, destacandose a necessidade de garantir a qualidade para a reutilização da água, que se reflete nos critérios custo e atendimento à legislação e a percepção da maior facilidade em se eliminar o acúmulo de água parada em recipientes na obra. desta forma, a reutilização de água de poços ainda não é considerada uma alternativa vantajosa. as alternativas “evitar cães de segurança na obra” e “caixas de passagem com pedras no fundo para evitar água parada” apresentaram os percentuais de 15,91% e 13,09%, respectivamente, percebidas pelo avaliador sob o critério custo, como economia na primeira alternativa e sem custo para a segunda alternativa, e com as duas alternativas atendendo aos critérios atendimento à legislação e manutenção da alternativa. as alternativas “playground com areia” e “playground com grama” seguiram-se com os percentuais de 6,54% e 5,44%, respectivamente, caracterizando a maior utilização da primeira alternativa sob os critérios custo e manutenção da alternativa, mesmo com a segunda alternativa sendo considerada mais adequada sob o critério eficiência técnica para minimização do risco de transmitir doenças através de vetores. a figura 8 mostra os resultados do grupo 8 – alternativas para minimização de impactos na etapa de utilização (contaminação do solo, água e ar por geração de resíduos sólidos). figura 8 priorização de alternativas para minimização de impactos ambientais do grupo 8 na figura 8, nota-se que as alternativas “orientação dos condôminos/funcionários” e “coleta seletiva/lixeiras” apresentaram percentuais de 42,45% e 35,80% de preferência, respectivamente, destacando-se que a primeira alternativa influencia diretamente a eficiência da segunda alternativa. o método evidenciou a importância da conscientização ambiental para a minimização de impactos associada à alternativa de gestão. a alternativa “lixeiras com ligação para coleta de chorume” apresentou um percentual de 21,75% de preferência. a figura 9 mostra os resultados obtidos para o grupo 9 – alternativas para minimização de impactos na etapa de utilização (contaminação do solo, água e ar por geração de resíduos líquidos). 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 orientação de condôminos/funcionários coleta seletiva/lixeiras lixeiras com ligação para coleta de chorume 42,45 35,80 21,75 % revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 40 figura 9 priorização de alternativas para minimização de impactos ambientais do grupo 9 a partir da figura 9, tem-se que a alternativa “destinação correta das águas residuárias das residências e áreas de lazer edificadas (salão de festas) ” apresentou um percentual de 47,2% de preferência, bastante representativo para a percepção de minimização do impacto associado. a alternativa “destinação correta das águas residuárias das piscinas” obteve 28,09% de preferência. as alternativas “drenos, ralos e bueiros desobstruídos” e “canis com ralos ligados à rede de esgotos” apresentaram 13,96% e 10,75%, respectivamente, sendo, portanto, significativamente menos preferenciais em comparação às duas primeiras alternativas. conclusões a partir da análise global dos resultados, foi possível formular conclusões a respeito da tomada de decisão sobre as alternativas de gestão para minimização de impactos ambientais através do método de análise hierárquica (ahp). na etapa de implantação, a rapidez na execução das obras, a adequação das obras ao perfil do terreno e a realização de estudo geotécnico mostraram-se alternativas preferenciais para minimizar o impacto do empreendimento, motivadas principalmente pelos critérios custo e eficiência técnica, ou seja, alterar o mínimo possível o terreno reverte favoravelmente na redução de impactos ambientais. na etapa de construção, os grupos de impactos relacionados aos impactos sobre o solo, água e ar, decorrentes das efetivas obras de construção e geração de resíduos, refletem, unanimemente, a preferência por alternativas de gestão que priorizam a concentração no armazenamento, área de geração e área de preparação de materiais, para evitar a dispersão da contaminação e, assim, conseguir restringir a amplitude desses impactos ambientais e também diminuir desperdícios. alternativas como reuso e triagem de resíduos, apesar de incentivadas, apresentam baixa efetividade, devido à baixa qualificação e à alta rotatividade que caracterizam a mão de obra nesse setor, não incentivando investimentos em treinamento, por exemplo. na etapa de utilização, alternativas para evitar situações de risco em relação à possibilidade de contaminação de doenças transmitidas por vetores são as alternativas preferenciais e a conscientização e treinamento foram confirmadas pelos resultados como uma parceria eficaz para implantação de um programa ambiental efetivo de coleta seletiva. observou-se, nos resultados dos grupos de impactos relacionados à água, que a destinação correta de águas residuárias é a alternativa de gestão preferencial em todas as etapas e que alternativas como reuso ainda não são práticas comuns ou incentivadas como alternativa de gestão. destaca-se que as características específicas de um condomínio influenciariam o resultado em função da formulação das estruturas hierárquicas de tomada de decisão. condomínios mais simples possuiriam menos alternativas de gestão para serem avaliadas. condomínios que possuam mais benfeitorias e maior utilização de recursos permitem observar variações na formulação das estruturas de tomada de decisão. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 destinação correta de águas residuárias das residências e das áreas de lazer destinação correta de águas residuárias das piscinas drenos, caixas sifonadas, ralos e bueiros desobstruídos canis com ralos ligados à rede de esgoto 47,20 28,09 13,96 10,75 % revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 41 referências alvarez-rivadulla, m. j. golden ghettos: gated communities and class residential segregation in montevideo, uruguay. environment and planning a, v.39, p.47-64, 2007. atkinson, r.; blandy, s. introduction: international perspectives on the new enclavism and the rise of gated communities. housing studies, v.20, n.2, p.177-186, 2005. brushan, n.; rai, k. strategic decision making: applying the analytic hierarchy process. springer verlag: new york, 2004. chuang, p. t. combining the analytic hierarchy process and quality function deployment for a location decision from a requirement perspective. international journal of advanced manufacturing technology, v.18, p.842-849, 2001. cruz, s. s.; pinho, p. 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com apoio do cepema centro de capacitação e pesquisa em meio ambiente da usp, do iclei governos locais pela sustentabilidade, da tetra-pak, da comissão de pós graduação fsp/usp e da comissão de cultura e extensão fsp/usp. 2 agradecimentos ao inct de estudos do meio ambiente (inct-ema), cnpq, capes, fapesp e ao cepema-poli-usp. revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 2 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução já é praticamente consenso que os impactos das mudanças climáticas estão gerando problemas nos setores de prestação de serviços, de saúde pública, com mudança no padrão de doenças sazonais, na agricultura, além da ocorrência de catástrofes derivadas de inundações, ciclones e tempestades, entre outros. devido ao aumento da freqüência e intensidade destes problemas, cresce também, nos últimos anos, a preocupação e a busca por soluções. cresce também a consciência de que não são problemas isolados, separados por fronteiras geográficas e, portanto, as soluções a serem buscadas também não o devem ser. nesse contexto, o trabalho em rede passou a torna-se uma exigência para enfrentamento destas questões. a nova realidade global e o meio ambiente, conforme coimbra (2002, p. 290-291), exigem uma multivisão, conjugação de olhares sobre o universo e intercâmbio permanente entre pessoas. "a era dos gênios enciclopédicos já se perdeu na história pelo menos há dois séculos. o método científico moderno da análise decompôs o mundo em tantos fragmentos, cada qual criando à sua volta uma esfera de conhecimentos, que acabamos por precisar uns dos outros até nas informações mais banais." destaque é dado por alvarenga et al (2005) à incapacidade demonstrada pelas teorias científicas mais tradicionais para fornecer soluções plausíveis para as dificuldades encontradas pelos cientistas na abordagem de problemas relacionados com fenômenos cada vez mais complexos. estes exigem a mudança de paradigmas, a produção de novos conhecimentos, o diálogo, a hibridação, a integração de saberes e colabora ção de diferentes especialidades, sugerindo uma nova organização interdisciplinar do conhecimento com o objetivo de se alcançar o desenvolvimento sustentável (leff 2001). pode-se dizer que vivemos numa época de crises derivada de uma profunda falta de valores, de conceitos e de projetos, da qual a questão ambiental é uma das maiores expressões. o paradigma atual (colonialista, civilizatório, progressista, economicista) gerou uma série de problemas, que não é capaz de resolver. dentre eles, tem-se que a economia ocupa papel de destaque e determinante quando deveria ser apenas um subsistema na biosfera. o crescimento econômico está sempre no centro das soluções para questões socioeconômicas que, por sua vez são resultado da própria lógica econômica (fernandes e sampaio, 2008) para morin "de toda parte surge a necessidade de um princípio de explicação mais rico do que o princípio de simplificação (separação/redução), que podemos denominar de princípio da complexidade" (morin, 2010, p.30). o papel da academia, neste contexto, enquanto produtor e divulgador do conhecimento científico perante uma sociedade cada vez mais complexa é ampliado e destacado no capítulo 35, da agenda 21 global: "um dos papéis da ciência é oferecer informações para permitir uma melhor formulação e seleção das políticas de meio ambiente e desenvolvimento no processo de tomada de decisões". para isso sugere como objetivos o aumento do número de programas interdisciplinares de pesquisa e a expansão de redes de informação científica e tecnológicas regionais e mundiais (cnumad, 1997, item 35.1). para creech e w i llard (2001) a existência de redes remonta a quando o homem começou a criar suas primeiras estruturas organizacionais. hoje, porém, sua existência é atribuída ao senso de urgência, que tem se verificado nos últimos 10 anos, no sentido de acelerar a criação de modelos de redes ou grupos multidisciplinares, com atuação interdisciplinar, visando contribuir para a solução de problemas concretos tais como aqueles trazidos pela crise ambiental, caracterizada pela grande complexidade das inter-relações sociais e econômicas; ao senso de frustração das instituições públicas e acadêmicas acerca da falta de impacto das pesquisas, particularmente as científicas, sobre as políticas públicas cuja lacuna poderia ser coberta a partir da atuação em rede, que permitiria maior agregação de conhecimento, gerando maior influência do que na atuação de instituições individuais; e, finalmente, à percepção do setor público e das organizações da sociedade civil da necessidade de obser var modelos de gerenciamento do conhecimento há muito tempo uti lizados pelas organizações privadas, isto é, conectar aqueles que sabem com os que precisam saber, envolvendo a uti lização de processos, não só pa ra gerenciar o que sabem, mas para criar e compartilhar novos saberes com outros, e pô-los em ação. rede siades a rede siades situa-se neste contexto. foi criada a partir do grupo siades sistema de informações ambientais para o desenvolvimento sustentável, cadastrado no diretório de grupos do conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico cnpq, e tem por objetivo principal mobilizar e conectar governo, empresas, universidades e sociedade civil, dentro do contexto da promoção da qualidade de vida e do desenvolvimento sustentável, contribuindo para a governança ambiental e sustentabilidade da utilização dos recursos naturais. agrega instituições internacionais e nacionais pa ra desenvolvimento de diversas atividades de pesquisa, ensino e orientação, somando esforços na formação de recursos humanos na área de saúde ambiental, especialmente nos temas governança e indicadores de desenvolvimento sustentável. a fim de alcançar este objetivo tem trabalhado na atualização de acer vo bibliográfico sobre o uso de indicadores estratégicos de gestão ambiental e sua importância para o processo de tomada de decisões; no desenvolvimento de pesquisa e identificação de modelos de indicadores de desenvolvimento sustentável pa ra avaliação estratégica de implementação de políticas ambientais; na investigação e discussão para o estabelecimento e revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 3 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 implementação de políticas ambientais conforme critérios de orientação para o desenvolvimento sustentável; na criação de sistemas de informações para gerenciar e avaliar sustentabi lidade; no estudo, desenvolvimento e proposição de metodologia de avaliação estratégica de gestão ambiental pa ra promoção do desenvolvimento sustentável; na produção de conhecimento em forma de publicações, visando embasar novas propostas de políticas públicas na área do desenvolvimento sustentável e na inserção do conhecimento e experiência, adquiridos no período da pesquisa, nas atividades dos países envolvidos no campo do ensino e capacitação no tema avaliação estratégica de implementação de políticas ambientais para o desenvolvimento sustentável. simpósio internacional de mudanças climáticas e pobreza na américa do sul dentre as atividades da rede, em 2009, a partir de projeto firmado com a fundación carolina sobre mudanças climáticas e pobreza na américa do sul, realizou-se o simpósio internacional de mudanças climáticas e pobreza na américa do sul. esse simpósio pretendeu oferecer espaço para apresentação de experiências e avanços em mudanças climáticas e pobreza, por convidados nacionais e internacionais, com atuação na temática do evento, onde foram apresentados resultados de pesquisas e atividades em desenvolvimento nos diversos países da américa do sul, contribuindo para o avanço de pesquisas de graduação e pós-graduação das instituições participantes e da comunidade científica em geral. contribuiu com o ensino e a realização de pesquisas em programas de pós-graduação da usp (procam, fau, each, iag, poli, eesc, entre outras) e das demais instituições federais e privadas do país e dos países participantes. possibilitou parcerias institucionais e de cooperação internacional interuniversidades para a proposição futura de projetos integrados de pesquisa e intercâmbio, por meio de declaração de intenções para trabalho em rede entre os diversos pesquisadores presentes ao evento. cumpre ressaltar que houve participação de professores convidados em disciplinas de pós-graduação ministradas pela faculdade de saúde pública, e o envolvimento de alunos da pós-graduação em saúde pública e dos demais programas de pós-graduação convidados, propiciando um aprofundamento nas discussões inclusive sobre complexidade da questão ambiental e indicadores de sustentabilidade. participaram pesquisadores de universidades do brasi l, frança, chile, argentina, paraguai, uruguai, equador, bolívia, perú e colômbia para apresentar dados e estudos em andamento sobre impactos das mudanças climáticas no setor de prestação de serviços, especialmente em saneamento, energia, saúde, transportes, habita ção, bem como em questões demográficas. o e vento teve o patrocínio da fundación carolina, da capes coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior, do cnpq conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico, da fapesp fundação de amparo à pesquisa do estado de são paulo e da pró-reitoria de pósgraduação da usp, bem como apoio do cepema centro de capacitação e pesquisa em meio ambiente da usp, do iclei governos locais pela sustentabilidade, da empresa tetra-pak, da comissão de pósgraduação da faculdade de saúde pública da usp e comissão de cultura e extensão da faculdade de saúde pública da usp. a comissão organizadora foi composta por professores e alunos pósgraduandos da fsp e da eesc da usp, universidade federal do paraná litoral, universidade presbiteriana mackenzie e centro universitário franciscano do paraná. o simpósio foi realizado nos dias 30 de agosto a 03 de setembro de 2010, com a seguinte estrutura: mesas redondas (dias 30, 31 e 01, pela manhã); análise e discussão de síndromes de desenvolvimento (dias 01, tarde e 02); consolidação e planejamento da rede siades (dia 03). o tema central foi "mudanças climáticas e pobreza na américa do sul", com foco no acesso aos ser viços de saneamento, saúde, energia, transportes e habitação. o simpósio foi conduzido na forma de mesas redondas, com apresentação de palestras, seguidas de debates entre pesquisadores convidados e abertura para questionamentos da platéia. a relação das mesas redondas, com respectivos palestrantes e moderadores é apresentada no quadro 1. revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 4 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 quadro 1 relação das mesas redondas com os respectivos palestrantes e moderadores titulo da mesa redonda palestrante moderador rede clima (mesa redonda 1) christovam barcellos fundação oswaldo cruz – fiocruz – rio de janeiro antonio miguel monteiro instituto nacional de pesquisas espaciais – inpe – são josé dos campos arlindo philippi jr. – faculdade de saúde pública – usp – são paulo mudanças climáticas e pobreza no brasil: um enfoque na saúde (mesa redonda 2) ulisses confalonieri fundação oswaldo cruz – fiocruz – rio de janeiro arlindo philippi jr. – faculdade de saúde pública da usp – são paulo mudanças climáticas e pobreza no brasil (mesa redonda 3) josé antônio marengo instituto nacional de pesquisas espaciais – inpe – cachoeira paulista sônia maria f. gianesella – programa de pósgraduação em ciência ambiental – procam/usp – são paulo mudanças climáticas e pobreza na bolívia (mesa redonda 4) maria del carmen ledo garcia universidad mayor de san simon – la paz bolívia gilda collet bruna – universidade presbiteriana mackenzie – são paulo mudanças climáticas e pobreza no chile (mesa redonda 5) marcela salgado universidad de chile santiago oscar parra/jorge rojas universidad de concepción concepción gilda collet bruna – universidade presbiteriana mackenzie – são paulo mudanças climáticas e cidades: população, vulnerabilidade e adaptação (mesa redonda 6) ricardo ojima universidade estadual de campinas – unicamp campinas antonio carlos rossin -faculdade de saúde pública – usp – são paulo mudanças climáticas e pobreza no perú (mesa redonda 7) armando mendonza nava movimiento ciudadano frente ao cambio climático – lima – perú severino agra filho – universidade federal da bahia salvador indicadores de desenvolvimento sustentável (mesa redonda 8) jochen jesinghaus centre of european community – milão itália tadeu fabrício malheiros – escola de engenharia de são carlos da usp apoio a projetos na américa do sul (mesa redonda 9) emmanuel skoufias banco mundial – washington eua fernanda magalhães banco interamericano de desenvolvimento – bid – brasília df antonio carlos rossin -faculdade de saúde pública – usp – são paulo complexidade da ciência ambiental (mesa redonda 10) alfredo pena-vega escola de altos estudos em ciências sociais – paris frança valdir fernandes – centro universitário franciscano do paraná curitiba ulisses ferreira de araújo – escola de artes , ciências e humanidades each/usp mudanças climáticas e pobreza no uruguai (mesa redonda 11) gustavo nagy – universidad de la república – montevidéu uruguai sueli corrêa de faria – urbenviron association – brasília df mudanças climáticas e pobreza no equador (mesa redonda 12) sandra jimenez – pontificia universidad católica de ecuador – quito equador sérgio martins – universidade federal de santa catarina – florianópolis mudanças climáticas e pobreza no paraguai (mesa redonda 13) maria rossana scribano – instituto de desarollo – assunção antonieta rojas de arias – centro para el desarollo de la investigación cientifica – cedic – assunção sérgio martins – universidade federal de santa catarina – florianópolis revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 5 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 ao todo foram 32 pesquisadores convidados, de 12 países (argentina, chile, colômbia, uruguai, paraguai, equador, frança, eua, itália, bolívia, peru e brasil); 05 estados (rio de janeiro, bahia, brasília, paraná, santa catarina e são paulo); 19 universidades, 01 fundação pública e 01 instituto público, 01 secretaria de governo, 02 bancos internacionais, 02 organismos internacionais, 01 movimento popular e 02 centros de pesquisa formam o grupo de pesquisadores presentes. dentro da temática das mudanças climáticas, importa destacar que a organização do simpósio buscou integrar estudos em andamento no brasil, incluindo unicamp (projeto nº 2008/58159-7, financiado pela fapesp "crescimento urbano, vulnerabilidade e adaptação: dimensões ecológicas e sociais de mudanças climáticas no litoral de são paulo"), o inpe instituto nacional de pesquisas espaciais e a fiocruz fundação oswaldo cruz. foram também realizadas oficinas de trabalho com o objetivo de se propor um conjunto de indicadores de síndromes de mudanças climáticas comuns a países da américa do sul, cujo conteúdo e metodologia serão objeto de artigo da edição 18 desta publicação. os participantes foram escolhidos a partir de comprometimento de presença em todas as mesas do simpósio e análise curricular. todos os palestrantes, comissão organizadora e moderadores atuaram na qualidade de participantes, moderadores e relatores das oficinas. estas oficinas foram coordenadas por representante do cepal comisión económica para américa latina y el caribe que, baseado no conceito de síndromes de sustentabi lidade, vem desenvolvendo projeto e cursos na américa latina e caribe. no dia 03 de setembro o grupo de pesquisadores presentes se reuniu para ouvir experiências em rede, e, em seguida, foi conduzida proposta de continuidade do trabalho do grupo e o estabelecimento de propostas de demandas dentro do tema do simpósio, assim como de outros temas de interesse do grupo. ao final, o grupo presente decidiu firmar compromisso de trabalho na rede siades, denominada "declaración de são paulo", que foi assinada pelos pesquisadores, professores e alunos de pós-graduação presentes (box 1). foram estabelecidas ações, nomeados coordenadores, equipes e acertados prazos para desenvolvimento das ações acordadas. box 1: declaracion de são paulo en são paulo, brasil a los tres dias del mes de septiembre de 2010, los abajo firmantes participantes del simpósio internacional de mudanças climáticas e pobreza na américa do sul declaran: 1. el cambio climático y su relación con la pobreza es un tema relevante que merece la atención y el estudio por parte de la comunidad científica de américa latina y el caribe. 2. un abordaje propicio eficiente y colaborativo es la conformación de redes de carácter multilateral, interinstitucional e interdisciplinar. 3. la red siades por sus características y experiencia constituye un instrumento apropiado para 4. desarrollar la generación de conocimientos y potenciar su área de acción a otros países. 5. en el contexto del simposio se establecieron un conjunto de acuerdos sobre intereses comunes y demandas sobre la temática planteada. sobre la base de lo expresado anteriormente los presentes expresan su voluntad de desarrollar acciones en sus respectivas instituciones, con el propósito de oficializar y formalizar la participación en la red siades. en un plazo no mayor de 30 días los suscritos informarán a los coordinadores de la red prof. dr. arlindo philippi jr y prof. dr. tadeu fabricio malheiros, sus confirmaciones como participantes oficiales de la misma. o evento contou com mais de 400 inscrições. a partir das fichas de inscrição nota-se que a participação maior foi do âmbito acadêmico e de pesquisa, composta por professores, pesquisadores e alunos de universidades, faculdades e institutos de pesquisa, mostrando o interesse do setor no tema, gerando troca de experiências, com o conseqüente enriquecimento das áreas de pesquisa com enfoque multi e interdisciplinar e a abertura de possibi lidades de novas pa rcerias em projetos de pesquisa. em segundo lugar veio a participação do setor público, revelando o interesse desse setor em se aprofundar nos conhecimentos para aplicação na sua esfera de atuação. a participação do setor privado, apesar de revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 6 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 menor, trouxe contraponto para as discussões, enriquecendo os trabalhos e trazendo um caráter complementar, já que todos esses atores se inter-relacionam. a divulgação foi feita pela assessoria de imprensa da faculdade de saúde pública da usp e por meio de mailing enviado para cerca de 3 mil contatos de universidades públicas e privadas do país, instituições e profissionais relacionados ao tema do evento, além de utilização de mala direta oferecida por parceria com o iclei local governments for sustainability. por fim, cabe registrar que o evento permitiu explorar o estado da arte e delinear perspectivas futuras para pesquisa em mudanças climáticas e pobreza na américa do sul e temas relacionados, tanto no contex to nacional quanto em âmbito internacional. constituiu também um terreno fértil para acordos de parceria, convênios e formação de rede entre as instituições nacionais e internacionais participantes, abrindo oportunidades de atuação bem como a possibilidade de novos horizontes, evidenciando a amplitude e o interesse pelo tema, por meio da participação dos atores envolvidos provenientes de diversos setores da sociedade. vem, portanto, juntar esforços na contribuição da construção de conhecimento sobre governança socioambiental, e nos esforços de capacitação para profissionais que atuam em instituições relacionadas à formulação e implementação de políticas públicas de promoção da saúde pública, qualidade de vida e proteção ambiental. o evento gerou, ainda, dois volumes da revista brasileira de ciências ambientais. o presente número, edição 17 de setembro de 2010 e a edição 18 de dezembro de 2010, cujos textos são provenientes das palestras, discussões e oficinas desenvolvidas a partir desta atividade. referências bibliográficas alvarenga, a. t. de; sommerman, a. e alvarez, a . m. de s. congressos internacionais sobre transdisciplinaridade: reflexões sobre emergências e convergências de idéias e ideais na direção de uma nova ciência moderna. saúde e sociedade [online]. 2005, vol.14, n.3, pp. 9-29. issn 0104-1290. [cnumad] conferência das nações unidas sobre meio ambiente e desenvolvimento. agenda 21. brasília:senado federal, subsecretaria de edições técnicas; 1997. coimbra j.a.a. o outro lado do meio ambiente. campinas, sp: senac; 2002. creech h.; willard, t. strategic intentions: principles for sustainable development knowledge networks. canadá: iisd; 2001 disponível em: <http://www.iisd.org/pdf/ 2001/networks_strategic_intentions.pdf>. acesso em: 02 fev. 2011. fernandes, v.; sampaio, c. a . c. problemática ambiental ou problemática socioambiental? a natureza da relação sociedade/meio ambiente. desenvolvimento e meio ambiente (ufpr), v. 18, p. 87-94, 2008. leff, e. saber ambiental. sustentabilidade, racionalidade, complexidade, poder. tradução lúcia mathi lde endich orth; petrópolis, rj: vozes, 2001. morin, e. ciência com consciência (tradução maria d. alexandre e maria alice sampaio dória). rio de janeiro: bertrand, 2010. 128 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 128-144 günter gunkel ass. professor of limnology, chair water quality control, berlin university of technology – berlin, germany. elena matta phd program of civil engineering, berlin university of technology – berlin, germany. florian selge phd program of environmental technology, berlin university of technology – berlin, germany. gérsica moraes nogueira da silva phd program of civil engineering, universidade federal do pernambuco – recife, brazil. maria do carmo sobral professor of civil engineering, universidade federal do pernambuco – recife, brazil. corresponding address: günter gunkel – technische universität berlin – sekr. kf 4, straße des 17. juni 135, d – 10623 berlin, germany – e-mail: guenter.gunkel@ tu-berlin.de abstract finfish aquaculture in net cages is widely used in brazilian reservoirs, mainly for tilapia production. there is a large and increasing potential for production in the são francisco river basin, and particularly the itaparica reservoir. tilapia production amounts to 24,000 t y-1, with a licensed amount of 43,267 t y-1. this intensive fish production in net cages is responsible for a significant biological oxygen demand, and phosphorus and nitrogen load on the reservoir, which promotes eutrophication. particulate organic matter released from the net cages accumulates beneath the net cages, and a minimum water depth beneath the net cages of 10 m is required to limit the sediment increase to a few millimetres per year. modeling of icó-mandantes bay has identified a reduced water exchange within the bay. modeling of the effect of net cage aquaculture within the icó-mandantes bay points out clearly the significant increase in dissolved phosphorus and the accumulation inside the bay area. the carrying capacity of the reservoir was determined using the p load model, with a critical p concentration based on the phosphorus use efficiency. the critical p concentration amounts 25 µg l-1, and the critical p load of the reservoir amounts 2.84 g m-2 y-1; the actual load is already 3.30 g m-2 y-1, such the reservoir is already overcharged by nutrients. a sustainable “blue” aquaculture must be implemented based on use of advanced systems, species selection, fish feed, and linked production systems. keywords: net cageculture; green aquaculture; tilapia; oreochromis niloticus; itaparica; são francisco. resumo a aquicultura de peixe em tanques-rede é amplamente utilizada em reservatórios brasileiros, principalmente para a produção de tilápia. os reservatórios presentes na bacia do rio são francisco são vistos como tendo um elevado e crescente potencial de produção, principalmente o reservatório itaparica. a produção de tilápia ascende a 24.000 toneladas por ano, com um licenciamento de 43.267 toneladas por ano. essa produção intensiva de pescado em tanques-rede é responsável por uma carga significativa de fósforo, nitrogênio e demanda biológica de oxigênio, promovendo o processo de eutrofização no reservatório de itaparica. a matéria orgânica particulada lançada é acumulada sob os tanques-rede, e uma profundidade mínima de 10 m é requerida como limite de água abaixo dos tanques-rede, necessário para limitar o aumento de sedimentos em alguns milímetros por ano. a modelagem da baía icó-mandantes tem identificado uma troca reduzida de água no interior da baía. a modelagem também aponta claramente o efeito da aquicultura em tanques-rede através do incremento significativo de fósforo dissolvido e seu acúmulo no interior da área carrying capacity limits of net cage aquaculture in brazilian reservoirs limites da capacidade de suporte da aquicultura em tanques-rede em reservatórios brasileiros doi: 10.5327/z2176-947820151008 carrying capacity limits of net cage aquaculture in brazilian reservoirs 129 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 128-144 introduction fisheries in lakes and reservoirs are of interest due to the success and increasing significance of finfish aquaculture, with the aquaculture yield exceeding that of artisanal fisheries in many countries. a small-scale artisanal fishery is seen as a necessary part of the maintenance of an aquatic ecosystem, because it reduces fish biomass to the optimum level and prevents the over-aging of the fish population. the optimum fish biomass is determined by a balanced predation effect in the trophic cascade, due to the predation-pray functional chain: high abundance of carnivore fish → low abundance of planktivorous fish → increased development of zooplankton → reduced algae biomass due to zooplankton predation, or vice versa (gunkel et al., 2016). fish aquaculture as a means of food production faces many challenges, due to overfishing, contamination, and degradation of natural water bodies. additionally, the demand for fish is increasing worldwide, and new high price markets guarantee the economic success of aquaculture technologies. today, global freshwater aquaculture production is rising at a rate of 7.5% p.a., compared to a rise in the commercial fishery yield of only 1.4% p.a. (fao, 2013). the significance of fish aquaculture has been increasing in brazil for several decades, especially freshwater fish, and artisanal fisheries have been restricted due to the limited capacity of the water bodies and seasonal effects of low water levels. fish aquaculture technologies have been established for about five decades, but their implementation in south american countries has been delayed. however, growth rates have been increasing for about 20 years, mainly due to the use of net cages of about 10–300 m3. the use of reservoirs for aquaculture is still a common practice in many countries, with restrictive regulations implemented to limit the environmental impact. in many countries, net cage aquaculture is prohibited or restricted in lakes and reservoirs (e.g. chile and germany). in brazil, aquaculture is permitted to occupy 1% of a lake’s surface, but there are concerns about the sustainability of this regulation (gunkel et al., 2013; suhet & schocken-iturrino, 2013; canocico et al., 2015). more advanced fish aquaculture systems use ponds, tanks, and raceways on the border of a reservoir, with a flow through of pumped lake water. this technology permits the treatment of the pond/tank wastewater with sedimentation units or artificial wetlands, before it is released in the reservoir. ponds are used mainly for fry and fingerling (i.e., small fishes) production, while the growth of fish to their final weight occurs in net cages. fish aquaculture systems in lakes and reservoirs have to be evaluated in terms of both their benefits, such as food production and economic development, and their impact on nature, mainly due to contamination of water bodies, leading to eutrophication, and sediment, leading to anoxic conditions. non-native species are often used for aquaculture, and it is not possible to avoid the escape of some of the cultured fish. non-native species can change the natural fish community and spread as invasive species. several fish species have been used in aquaculture systems, such as the common carp (cyprinus carpio), the grass carp (ctenopharyngodon idella), the bighead carp (aristichthys nobilis), and the nile tilapia (oreochromis niloticus). in addition, some native species of the são francisco river are also used in aquaculture, such as the pacu (piaractus mesopotamicus), tambaqui (colossoma macropomum), and curimbatá (prochilodus spp.) (chesf, 2003; scott, 2013). however, the significance of these native species is small, with tilapia accounting for about 40% of the fish production in brazil. da baía. a capacidade de carga do reservatório é calculada usando o modelo de carga de p e uma concentração crítica de p, baseado na eficiência do uso de fósforo. a concentração crítica total de p de 25 µg l-1, e a carga crítica de p do reservatório de 2,84 g m-2 y-1; a carga real é de 3,30 g m-2 y-1, estando o reservatório já sobrecarregado por nutrientes. a aquicultura sustentável “azul” deve ser implementada com base na utilização de sistemas avançados, seleção de espécies, sistemas de produção e alimentação de peixes interligados. palavras-chave: tanques-rede; aquicultura; tilápia; oreochromis niloticus; itaparica; são francisco. gunkel, g. et al. 130 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 128-144 tilapia is widely used in aquaculture and its production has increased in brazil, mainly in the south and northeast of the country. the fish are well suited to aquaculture because they are fast-growing and tolerant of a range of environmental conditions. these species adapt readily to changes in salinity levels and low oxygen availability, can feed at different trophic levels, and, under certain circumstances, can tolerate overcrowding (canonico et al., 2005). the main limiting factor for aquaculture systems in lakes and reservoirs is the eutrophication that occurs due to the input of feed rests and feces, as well as the excretion of ammonium by the fish. in a mass balance the input of nutrients (p, n, organic carbon compounds) exceeded their export by the fish yield by three and four times for phosphorous and nitrogen, respectively. organic matter inputs lead to the consumption of oxygen by mineralization, as well as the contamination of sediment and the promotion of anoxic conditions. materials and methods study area the environmental impact of net cage fish culture in tropical reservoirs was studied in the itaparica reservoir in são francisco river, northeast brazil. the reservoir is located in the sub-middle course of the river. the são francisco river is the 25th largest river in the world and flows from the rainy southwest to the semi-arid northeast of brazil. itaparica reservoir was built for hydroelectric power generation and has operated since 1988. it is located in a semi-arid area, with typical caatinga fauna and flora. the reservoir has a regulated inflow of 2,060 m3 s-1, a length of 149 km, a surface area of 828 km2 and a subwater basin of 93,040 km2. the maximum depth is 101 m (mean depth = 13 m). the reservoir’s capacity is 10.7×109 m3. for about 10 years, regular monitoring of the water quality has been undertaken by the companhia hidroelétrica do são francisco (chesf). limnological and socio-economic studies have also been conducted (gunkel & sobral, 2007; gunkel et al., 2013). since 2012, an interspecific binational research program, interplay among multiple uses of water reservoirs via innovative coupling of substance cycles in aquatic and terrestrial ecosystems (innovate) has been ongoing in the area (innovate, 2016). the reservoir is characterized by high flow through conditions, with a theoretical residence time of 2 months at high water level (304 m above sea level (a.s.l.)) and about 1 month at low water level (299 m a.s.l.). the water quality of the main stream is determined by low conductivity (82.8±27.5 µs cm-1), and a midday water temperature of 27.5±1,9°c with oxygen concentrations of 7.1±1.6 mg l-1. nutrient concentrations are small, with mean soluble reactive phosphorous = 6.9±11.5 µg l-1, total phosphorous (tp) = 16.9±10.2 µg l-1, and dissolved inorganic nitrogen = 90±136 µg l-1. algae blooms have been observed, including cyanobacteria (cylindrospermopsis raciborskii) blooms with a maximum chl a concentration of 65 µg l-1 and the mass development of submerged macrophytes (egeria densa). the aquaculture systems the environmental impact on the reservoir of two aquaculture net cage systems were investigated, jovens criadores de peixes and pé da água, which both produce tilapia (o. niloticus). jovens criadores de peixes consists of 65 net cages of 14 m3 each. up to 2,500 fish with a final body weight of 1 kg can be raised in each cage. the production cycle is 4–5 months. the total annual production amounts to 216 t tilapia. pé da água has 210 net cages of 6 m3 each, with a yearly production of 300 t of tilapia (gunkel et al., 2013). water quality parameters were analyzed using a multi parameter device (exo water quality sonde, ysi, yellow springs, oh, usa) and chemical analyses were conducted according to us standard methods. sediment samples were analyzed after a hno 3 /hcl digestion for p and n, respectively, by colorimetric method (fiastar 5000, gerber instruments, switzerland) using german standard methods (dev, 2015). carrying capacity limits of net cage aquaculture in brazilian reservoirs 131 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 128-144 modeling aquaculture emissions in icó-mandantes bay the impact of dissolved ion emissions from aquaculture net cages was studied by modeling the accumulation, dilution, and spreading of n and p in the aquaculture wastewater plume. a small theoretical net cage culture system with a productivity of 130 t y-1 was assumed in the model. the ion emissions from an aquaculture system were simulated using telemac-2d, which is a module of the telemac-mascaret system, a powerful integrated modeling tool for free-surface flows that solves the two-dimensional shallow water and transport equations (hervouet, 2007). a high-resolution unstructured mesh with triangular elements was established in a previous study (matta et al., 2014). the entire computational domain had an area of around 100 km2, covering icó-mandantes bay itself and containing part of the reservoirs mainstream, including the inflow and the outflow. the site selected to measure aquaculture emissions was around 100 m from the south-eastern shore of the bay, where the water depth was 5 m (figure 1). a low water level of 300 m a.s.l. was used as the constant water elevation and a controlled discharge of 2,060 m3s-1was set as the boundary condition at the inflow from itaparica. development and licensing of finfish aquaculture in brazil there has been a rapid development of finfish aquaculture in brazil and other countries in south america during the past 20 years. in brazil, fish production increased from 45,000 to y-1 in 1995 to 209,400 t y-1 in 2001 and 415,700 t y-1 in 2009 (figure 2). tilapia accounts for about 40% of the fish production (133,000 t y-1 in 2009; kubitza, 2011). this is supported by low working costs and a strong local market mainly in south brazil, but also by exports to north america. the licensing of finfish aquaculture has been developed since 1997 by multi-decree/-resolution/-norm processes, based on three key values: 1. the use of a limit of 1% of the surface area of a reservoir for cage aquaculture (instrução normativa interministerial n. 7, 2005); 2. a minimum water depth of 1.75 × the underwater cage construction height, or at least 1.5 m; and 3. the conama resolution n. 357/2005, which establishes maximum limits for total p and chl a of 30 µg l-1 (scott, 2013). in 2009, the national environmental council (conama) established a clear processing of licensing (conafigure 1 – itaparica reservoir, são francisco river, and observation points used for aquaculture emission modeling inside icó-mandantes bay. reservatório ita pa ric ade belém de são francisco itacuruba rodelas macururé glória petrolândia floresta riacho barrei ras tacara tu jatobá 8536 3972 1224 6479 gunkel, g. et al. 132 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 128-144 ma resolution n. 413/2009). the licensing system classifies the potential impacts of a proposed aquaculture system, documents the environmental situation, sets minimum criteria for environmental reporting and ensures that a monitoring program will take place based on hydro-biological studies. nevertheless, a critical discussion is required regarding the periodic water level changes in reservoirs, which leads to a decrease in the lake area, e.g. about 26% in itaparica. from an ecological perspective, net cages are not acceptable in areas with a water depth of <10 m beneath the cage, with a depth of about 4–6 m required to guarantee the effective translocation and dilution of particulate organic material and avoid large increases in sediment beneath the cages (see below). the limits of the available lake area and minimum water depth are strongly influenced by the water level, and therefore licensing must take account of low water level conditions, otherwise a severe overcharge will occur during dry periods with low water levels. in itaparica, the maximum water level is 304 m a.s.l., with a mean depth of 13 m, but throughout the year the low water level decreases down to 300–299 m, with a mean water depth of <8 m, and existing cage aquaculture systems must be translocated. production of tilapia in net cages tilapia culture technologies fish aquaculture is a two-stage process, the propagation and cultivation of the fry and fingerlings (young fish up to 12 cm) is followed by growth cultivation for commercial use. the cultivation of fry and fingerlings occurs in tanks or ponds, whereas the growth stage can proceed using low-cost technology, such as net cages of a few m3 or larger net cages with a volume of >200 m3. tilapia production has increased very rapidly due to the small volume/ high density (svhd) net cage technology used in reservoirs. these svhd cages allow a fish yield of 80–250 kg m-3 crop-1, with two crops per year (kubitza, 2011) or up to 330 kg m-3 crop-1 with three crops per year (halwart et al., 2007). to nn es (x 10 00 ) years 0 100 200 300 400 500 19 50 19 60 19 70 19 80 19 90 20 00 20 10 figure 2 – reported aquaculture production in brazil (fao, 2013). carrying capacity limits of net cage aquaculture in brazilian reservoirs 133 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 128-144 alternatively, growth can also occur in ponds, tanks, or raceways, albeit with higher capital costs (figure 3). the fish yield in naturally managed ponds amounts to 8–10 t ha-1, with a production cycle of one year, but with high flow-through rates and artificial aeration it can be increased to 60–80 to ha-1 crop-1 (kubitza, 2011). the benefits of the net cage culture of finfish are: • low-cost technology, no water pumping costs, the main costs are only the fish feed; • high intensity of production; • flow through of fresh water, constant (good) water quality; • easy control of fish health and food intake; • possibility to relocate the net cages during low water levels or when there are harmful plumes of toxicants or algae; • many treatment options in cases of fish diseases (e.g. isolation of net cages, short-term chemical treatment with quick dilution of the substances). the risks of net cage culture are: • eutrophication of the water body due to the use of isolated bays for aquaculture; • contamination of sediments by particulate waste from fish culture; • risk of deceased oxygen levels due to the natural day/night oscillation of oxygen concentrations in eutrophic water; • risk of infection of cultured fish by wild fishes infected with disease; • risk of infection of wild fishes by farmed fishes; • reduced fish quality with increasing feeding rates due to the high fat content; • escape of cultured fish and damage to the natural fish biocoenosis. figure 3 – left: net cage culture system in itaparica, são francisco; right: raceway (aat company) at paulo afonso, são francisco. feed quality fish cultivation is based on artificial feeding in the form of pellets. the quality of the feed is determined by the content of fish proteins (fish meal), animal proteins (slaughtering, blood, plumes etc.), and supplementary plant proteins (e.g. soy). fish feed that contains a large amount of plant proteins can be used for the cultivation of omnivorous and herbivorous fish, whereas carnivorous and planktivorous species need a higher amount of animal gunkel, g. et al. 134 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 128-144 proteins. the quality of fish feed required also depends on the development stage (fry > fingerling > adults). the availability of the fish proteins in the feed is the most limiting factor, and in many regions specific fisheries for fish meal production have been established, with no requirements to protect young fishes or endangered species. the fish feed used for tilapia production contains protein (>40%), mineral elements (<10%), water (>11%), fiber (>2.5%), and phosphorus (>1.3%). kubitza (1999) reported a mean p range in feeds of 0.85–1.54%. fish feed also has to be evaluated in terms of its potential for environmental contamination, as indicated by its p content and stability in water. the p content should not exceed 0.6%, with excess p leading to greater p excretion by the fish, without any growth increase. the stability of the pellets in water is an important factor in minimizing feed losses. the pellets should not start to disintegrate during the sedimentation process within the net cages, even though some have a height of >10 m. tilapia growth the most important environmental factor for tilapia growth is the temperature. tilapia grows at 15–32°c with an optimum of 25–26°c. temperatures below the optimum lead to a reduced growth rate, with temperatures >26°c leading to a reduced food conversion rate (codevasf, 2010). tilapia is a fast-growing fish and reaches 600 g within 4 months. the mean production data are given in table 1. two production cycles per year are common in warm water, in which the fish reach a final weight of up to 900 g (sampaio & braga, 2005). the feeding rate for small fishes (75 g) is 5.0% d-1 and for large fishes (350 g) is 2.0% d-1 (codevasf, 2010). the amount of feed used for fish production is given by the food conversion ratio (used dry feed/total fresh body weight of fish) and amounts to 1.3–1.5. tilapia growth data production period 130 d fish number per m3 200 initial fish weight 31 g final fish weight 658 g total fish yield 475 kg food conversion factor, feed with 32% crude protein 1.53 total feed used (4 mm pellets >350 g, 6 mm pellets >350 g) 717 kg table 1 – production studies with red tilapia in ribeirão de saloméa reservoir, bahia at 27°c and with excess feeding (mod. after sampaio & braga, 2005). environmental impact of tilapia net cage culture aquaculture is a controlled and intensive fish production technology, which supports limited artisanal fisheries, but with the increasing production level, the impact on aquatic ecosystems also increases. the use of net cages for aquaculture in lakes, reservoirs, and coastal areas is the simplest technology for fish production, and is also the most frequently used system in the são francisco river reservoirs. however, the use of the simple net cages must be evaluated very critically, because the possibilities in wastewater treatment are very restrictive (see bellow). additionally, pond systems at the margins of lakes and reservoirs, as simple flow-through systems, are frequently used for stock fish production, here waste water treatment can be done without effort. other more advanced technologies, which are mainly used in european and north american countries, are based on water recycling systems as integrated aquaculture-agriculture (iaa) technology, integrated multitrophic aquaculture, fish-plant linked systems (aquaponics), carrying capacity limits of net cage aquaculture in brazilian reservoirs 135 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 128-144 and tank technologies with high flow through rates and aeration by oxygen gas. the environmental impact of net cage culture can be grouped into three categories: • impact on water quality; • impact on sediment quality; and • impact on the natural fish population. water quality impact the contaminants of aquaculture wastewater are: 1. solids, such as feces and feed rests; 2. dissolved compounds, mainly nutrients such as ammonia and phosphorus (excreted by fish) and with lower concentrations of feed additives, including metals (copper, zinc, manganese, and iron) as micro nutrition compounds; 3. a lack of oxygen, as well as an increased concentration of organic compounds, with the corresponding biological oxygen demand (bod 5 ); 4. occurrence of harmful bacteria such as streptococcus, which are emitted by infected fishes, but also grow in aquaculture waste water (suhet & schocken-iturrino, 2013); and 5. chemicals such as antibiotics, fungicides, and insecticides that are used to treat fish diseases. the effects on water quality depend on water currents, fish biomass in the cages, and the feeding level, but significant changes in water quality have been reported when tilapia are raised in net cages. oxygen depletion occurs with the concentration beneath the cages reaching 1.85 mg l-1 (jovens criadores). the no effect level for tilapia is about 2.0 mg l-1 (xu et al., 2006). total p in water increases at these oxygen levels, with a ∆ p total of 0.026 mg l-1 and 0.064 mg l-1, respectively, in the studied aquaculture systems. high concentrations of ammonium have also been reported at these oxygen levels, with a ∆ nh 4 +-n of 0.030 and 0.052 mg l-1, respectively (gunkel et al., 2013; suhet & schocken-iturrino, 2013). in brazil, there are no studies available that have reported the environmental fate and distribution of antibiotics and other chemicals in rivers impacted by freshwater cage aquaculture. the water quality in aquaculture areas has deteriorated and the repeated use of antibiotics is expected to result in the development of antibiotic-resistant bacteria, making antibiotics actually ineffective against the target pathogens, with environmental health consequences for humans and the native biological community (rico et al., 2014). sediment quality impact the intensive feeding of fish in net cages leads to feed losses, typically in the range of about 10%, and the emission of particulate organic matter in the form of feces (about 15–20% of the feed). there is an accumulation of organic materials beneath the fish cages. the sediment becomes enriched with organic materials and anoxic conditions can occur, which can damage the sediment fauna and flora. under anoxic conditions, the mobilization of p from the sediment occurs through a redox process. the increase in sediment due to particulate organic matter released from the net cages depends on the water current and depth, with calculations indicating typical sediment increase rates of a few millimetres. for jovens criadores (table 2) the increase amounted to 20 mm y-1 for the 2,300 m2 area covered by net cages. the normal undisturbed sediment accumulation in an oligoto mesotrophic reservoir is in the range of 1–2 mm y-1, and this must be used as the limit value (figure 4). natural fish population impact the growth in tilapia culture generally results in negative effects on the natural biocoenosis, due its predatory characteristics. trophic interactions are important. the direct impacts of tilapia culture include its influence on the interspecific competition between tilapia and the natural fishes. the sharing of food and habitats reduces the amgunkel, g. et al. 136 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 128-144 table 2 – tilapia production, feed use and nutrient emissions rates at jovens criadores net cage aquaculture system. parameter calculation factor value fish production 130 t y-1 feed used conversion factor 1.4 180 t y-1 p input 1.2% p in feed 2.16 t y-1 p export by fish yield 23% p assimilation 0.50 t y-1 dissolved p emission 22% p dissolved excretion 0.48 t y-1 p accumulation in sediment 5% feed loss, 15% feces 1.19 t y-1 n input 40% protein content 11.52 t y-1 n export by fish yield 25% n assimilation 2.88 t y-1 dissolved n emission 55% excretion (nh 4 +) 6.34 t y-1 n accumulation in sediment 5% feed loss, 15% feces 2.30 t y-1 personal equivalents (p dissolved) 570 personal equivalents (n inorganic) 2,300 sediment increase 45 m3 p: phosphorus ; n: nitrogen. figure 4 – the calculated sediment increase due to tilapia net cage aquaculture systems (jovens criadores de peixes fish culture system, são francisco, 65 cages, 200 t y-1 fish production; data from gunkel et al., 2013). water depth (m) se di m en ta tio n ra te (m m a -1 ) eutroph oligotroph sediment increase underneath net cage aquaculture system tolerable increase < 0.5 mm 0 1 2 3 4 5 6 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 carrying capacity limits of net cage aquaculture in brazilian reservoirs 137 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 128-144 plitude of the effective niche, and could lead to the extinction of natural species. tilapia are generally considered to be herbivorous, detritivorous, or planktivorous, and have been documented to consume the eggs and larvae of other fish species, and even some small fish (canonico et al., 2005). additionally, there is a high risk of the introduction of parasites and diseases by virus, fungi, and bacteria following the import of fishes from other regions of the country or even other countries. the ecological impacts of invasive species on inland water ecosystems vary significantly depending on the invading species, the extent of the invasion and the vulnerability of the ecosystem being invaded. tilapia is considered to invasive species due to their high predation and successful breading, which is enhanced due to egg and fry protection through mouth breeding. while the use of aquaculture holds great promise for decreasing the fishing pressure on wild fish stocks, more studies of the natural fish biocoenosis are necessary to better understand the potential impacts of invasive tilapia on native fish (martin et al., 2010). as a consequence of the environmental impacts of net cage aquaculture, the activity also has negative socioeconomic impacts on traditional fishing communities, because the environmental imbalance it produces contributes to the reduction of fish stocks. according to the fao, it is estimated that more than 250 million people worldwide depend on artisanal fisheries, and in developing countries, such as brazil, artisanal fishermen live near or below the subsistence level. modeling emission plumes from net cage culture systems in icó-mandantes bay the environmental impact of net cage culture systems within the reservoir is strongly regulated by their location and the water exchange processes, and the main stream, as the central part of the reservoir, and the main dendritic bays must be distinguished. this new approach for evaluating the reservoirs water quality and the risk of contamination has been proven by telemac-2d modeling at icó-mandantes bay (figure 5; matta et al., 2014) and the eutrophication processes that have been observed (selge et al., 2015). the impacts of a net cage aquaculture system for tilapia were modeled using the emission data determined in this study, with a theoretical location of the cages at 100 m from the bank of the reservoirs and a water depth of 5 m, with low water level conditions (300 m above sea level) and a mean discharge of 2,060 m3 s-1. the results indicated that the exchange of water within icó-mandantes bay and the main stream of the reservoir were strictly reduced and the exchange processes inside the bay were very slow. after 1 month, the concentrations inside the bay (observation point in the middle of the bay) were only 0.2%, compared to the emission point (figure 6). this led to the development of a plume of dissolved phosphorus (dp), which stretched, along the bank of the reservoir from the emission point to the south-west. the increase in dp in the water ranged from 4 to 8 µg l-1 (figure 6), while the mean dp concentration in the bay is already 18 µg l-1 (sd = 13 µg l-1) without aquaculture systems. this is a significant increase in the phosphorus concentration and lead to severe eutrophication, because the critical phosphorus concentration is only 25 g l-1 (selge et al., 2015). carrying capacity limit of the itaparica reservoir the determination of the carrying capacity is an approach that can be used to regulate the use of reservoirs and lakes for aquaculture systems. limitations are given to avoid overcharging the water body, but a free capacity can be also established to enable aquaculture activities to increase. in brazil, the calculation of carrying capacity calculation was developed by beveridge (1984) and is still used to calculate the maximum fish production license. the sustainability of water quality and more ecosystem adapted methods should be applied to consider the sustainability of aquatic ecosystem services. an evaluation of water uses and the dynamics of water quality have to be considered along with natural effects, such as climate change. thus, any use of reservoirs for aquagunkel, g. et al. 138 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 128-144 dp (mg/l) dp (mg/l) 0.008 0.008 0.006 0.004 0.002 0 0.006 0.004 0.002 0 figure 6 – contamination plume from a hypothetic net cage aquaculture system in icó-mandantes bay due to tilapia production with a capacity of 65 cages (area 2,300 m2) and an annual production of 130 to fish. left: simulation after 1 day, right: simulation after 1 month. velocity (m/s) 0.1 0.075 0.05 0.025 0 figure 5 – surface flow simulation results (mean discharge = 2,060 m3 s-1, wind = 5.5 m s-1). carrying capacity limits of net cage aquaculture in brazilian reservoirs 139 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 128-144 culture is limited by water quality and the morphometric conditions (depth, flow-through, mixing processes, critical phosphorus load, and also nutrient export from the watershed), and the carrying capacity has to be calculated individually for each water body. the determination of the carrying capacity of a reservoir or distinct reservoir branches is an auspicious new approach in reservoir management, and is a key factor, which will allow the limited development of aquaculture. different parameters can be used to calculate carrying limits: • flushing rate is given as the theoretical water exchange time of the reservoir, and with an increasing flushing rate, the risk of eutrophication decreases. the flushing rate must be calculated under low discharge conditions to ensure a sufficient water exchange and net cage flow-through during dry periods to avoid fish kill. • initial water nutrient concentration must be considered. the p concentration should not increase to >30 µg l-1 (the maximum limit of the conama resolution nº 357/2005) or >25 µg l-1 (the critical p concentration; see below). the critical ammonium concentration is given by the toxic threshold of 0.78 mg l-1 (eu fish directive). chlorophyll a should not exceed 30 µg l-1 (conama resolution). • the water depth to cage height ratio should be 1:1.75 according to a conama resolution. a depth of about 10 m would produce a dilution of the particulate matter. the available reservoir area must be calculated at low water level, using a bathymetric model of high resolution. • sedimentation rate is given by the free water height beneath the cage system as well as the water current and the feed quality. the sediment increase should not exceed about 1 mm y-1 as a mean value for oligotrophic to mesotrophic water bodies. • the oxygen concentration is very significant for fish health and should not decrease to below 2 mg l-1 for tilapia culture. other species are more sensitive to a lack of oxygen. the minimum o 2 concentration occurred after midnight due to the respiration of fish, algae, macrophytes, and the biochemical use of oxygen. in the daytime, the oxygen concentration is increased due to photosynthesis of the algae. water quality is a dynamic parameter with seasonal eutrophication periods and the mass development of algae in locally contaminated areas of the reservoir. emergency plans in case of cyanobacteria blooms and a lack of oxygen (especially nocturnal oxygen deficits) are necessary. the evaluation of the eutrophication risk has to be done using the p load concept of vollenweider (oecd, 1982) and the determination of the critical p concentration is done using the phosphorus use efficiency relationship. this critical load concept must also be applied for aquaculture emissions (selge et al., 2015). this model is used worldwide and has been modified by pan american center for sanitary engineering and environmental sciences (cepis; salas & martino, 1991). the differences in the critical p concentration as determined by different methods are very small. the application of the vollenweider load concept for the itaparica reservoir leads to a critical p concentration of 25 µg l-1, which corresponds to the conama resolution no 357 (2005; selge et al., 2015). the carrying capacity of itaparica reservoir is given by conama as 43,267 t y-1 used as concept for further development (aureliano et al., 2007). however, this leads to an overcharge of the reservoir if the p load concept is applied (table 3). the calculation of the p load of itaparica reservoir gives a value of 3.32 g m2 y-1 with a critical load of 2.84 g m2 y-1, thus the itaparica reservoir is already overcharged by nutrients, and eutrophication phenomenon, such as the mass development of algae and submerged macrophytes are observed. an increase in the extent of aquaculture production to the conama license amount of 43,267 t y-1 would increase the p load to 3,68 g m2 y-1, which exceeds the critical value by 130%. however, the calculation of the p load and carrying capacity for the whole reservoir was not supported by the water exchange conditions, and the effect of it being an isolated bay must also be considered. for icó-mandantes bay, the actual p load is 1.54 g m2 y-1, without any aquaculture system, which significantly exceeds the critical load by 324%. if 1% of the bay area is used for aquaculture, the load would increase to 2.22 g m2 y-1, which corresponds to an overcharge of 467%. gunkel, g. et al. 140 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 128-144 table 3 – the phosphorus load calculation and critical load as a limit value for the eutrophication of itaparica reservoir and icó-mandantes bay. p sources (half-life in years of leaching) g p m-2 year-1 itaparica reservoir 2013 icó-mandantes bay 2013 natural sources inflow main stream in reservoir/in bay 1.561 0.274 subwater basin (caatinga) 1.279 0.397 p mobilisation from sediments (internal load) 0 0 mineralisation of inundated soils (2 years) <0.001 <0.001 mineralisation of inundated trees 0.036 0.032 atmospheric deposition by rain 0.054 0.054 sub-sum 2.927 0.758 anthropogenic sources water level changes and inflow in bay 0 0.048 p mobilisation from the desiccated littoral zone 0.013 0.014 p mobilisation from desiccated macrophytes ? 0.335 actual aquaculture (24,000 t y-1) 0.312 0 maximum aquaculture limit (43,267 t y-1) *0.675 *0.675 drainage water from agricultural areas 0.096 0.010 wastewater inflow 0.026 0.100 sub-sum 0.369 0.459 total load 3.318 1.217 total load with maximum aquaculture *3.681 *1.892 critical load 2.838 0.475 *theoretical value at the maximum aquaculture capacity (feed with 1.2% p, conversion factor = 1.4); p mobilisation from desiccated macrophytes = 821 g m-2 egeria densa (dw), 0.2 % p, 65% covering of desiccated area. sustainability of aquaculture in reservoirs aquaculture is an effective and nearly unlimited technology for fish production, but the environmental impact has to be reduced, in many locations intensive aquaculture has already led to an overcharge of aquatic ecosystems. under brazilian law (lei federal no 9.433 from 08.01.1997), multiple water uses are established and aquatic ecosystem services must be protected. the sustainability of aquaculture is based on (1) the selected species, (2) cultivation systems, and (3) the feed type and origin. the use of native or already introduced species is a fundamental requirement to protect the natural fish biocoenosis. when new species are used some will escape from aquaculture systems and can become predators of natural species, act as vectors of (new) fish diseases or replace native species by being more competitive in the local ecosystems. the use of adapted culturing systems makes landbased systems, such as ponds or tanks with wastewater treatment facilities, a more appropriate alternative. the treatment of aquaculture ponds or tanks with flow-through systems is a necessary practice. treatment technologies were reviewed by snow et al. (2012). net cages used in lakes and reservoirs are not carrying capacity limits of net cage aquaculture in brazilian reservoirs 141 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 128-144 a sustainable technology due to the contamination of the aquatic system. additionally newly developed technologies, such as large planes beneath the net cages, with a water pumping system to collect organic matter (feed residue, feces) can reduce the environmental impact of aquatic systems, but this is cost intensive and does not have an effect on the excretion of dissolved nitrogen, phosphorous, and organic substances. more advanced fish aquaculture systems use ponds and tanks on the border of reservoirs with a flow through by abstracting lake water. this technology permits the treatment of the wastewater in tanks, ponds, or in artificial wetlands, before it is released into the reservoir. the feed used in aquaculture should be altered to minimize its environmental impact, e.g. no excess phosphorus and nitrogen, high digestibility, a high consistency in water, and a controlled feeding regime (tacon & forster, 2003). there is much interest in the more sustainable aquaculture – agriculture linked systems that use the aquaculture wastewater for the irrigation of farmland (iaa). the nutrients and organic matter support agricultural productivity and will meliorate the soils. during percolation through soils self-purification occurs, and the infiltration water released to the reservoir will be purified. for natural lakes with limited water exchange and with an adopted fish biocoenosis, these effects generally prohibit net cage culture, but for reservoirs private propriety is often given, with a very high flow through and no natural fish biocoenosis exists, thus aquaculture is seen to offer opportunities for economic development. additionally, aquaculture within lakes or reservoirs should be prohibited, as it is already in many countries, e.g. chile, or at least limited to the carrying capacity of the reservoir (gunkel et al., 2013). aquaculture is practiced in many countries for export, and to develop good standards for fish production, international certification such as globalgap are of high significance, which is private business certification focusing mainly on food safety standards, but too, on animal welfare, environmental protection, and social risk assessment (bostock et al., 2010). the proposed rules for good sustainable aquaculture, often referred to as “blue” or blue aquaculture, are as follows: • no routine use of antibiotics, with the only use for bacterial infections, and with a sufficient elimination period from the fishes before they are sold. • water used for aquaculture must be free of cyanobacteria to avoid the accumulation of cyanotoxine in fish. • the fish should be free of contaminants (pesticides, xenobiotica, heavy metals), which means the quality control of inflow water, feed, and cage construction. • use of feed with a low p content, to reduce the risk of eutrophication in the lake. • cultivation of native species or already introduced neozoans, but no introduction of new species, because some will escape and establish a new population. • sufficient water depth to avoid the accumulation of organic matter beneath the cages, e.g. by feces and feed loss. • no excess feeding to minimize the feed loss. use of only feed with a sufficiently high persistence in water to minimize losses. conclusion the use of net cage culture systems for tilapia aquaculture is an inappropriate low-cost technology, because the potential for net cage emission treatment (dissolved nutrients, feed residue, and feces) is very restricted; in pond systems and raceways, wastewater treatment can be done with a simple sedimentation tanks or with secondary treatment steps by aeration and denitrification. more advanced systems use aquaculture–agriculture linkage with wastewater used for the irrigation of farmland (iaa). in case of net cages, large planes beneath the net cages with a water pumping system to collect organic matter (feed residue, feces) enable the re-use of the wastewater in agriculture. gunkel, g. et al. 142 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 128-144 in itaparica reservoir, aquaculture systems are licensed for 43,267 t y-1, the actual productions amounts about 24,000 t y-1 and lead already to eutrophication processes in the reservoir, especially in the bays where a reduced water exchange occur. the site of net cages must consider the flushing rate and the theoretical water exchange time, which is normally decreased in bays of the reservoir. additionally, licensing must be calculated for periodically occurring low water level with reduced water depth and reservoir area, otherwise eutrophication processes are triggered by the low water periods. from an ecological perspective, net cages are not acceptable in areas with a water depth of <10 m beneath the cage, to guarantee the effective translocation and dilution of particulate organic materials and avoid large increases in sediment beneath the cages. the reservoir carrying capacity for aquaculture can be calculate by the p load (as sum of natural and anthropogenic phosphorus input), compared to the critical p load (given by the relationship between phosphorus and algae development), the critical p concentration in water corresponds to mesotrophic conditions with <10 µg chl a l-1. the critical p load of the itaparica reservoir is already overcharged, and any increase of aquaculture will increase the eutrophication effects. feed used in aquaculture should minimize phosphorus and nitrogen content, optimize digestibility, and stability in water; additional, fish protein in feed should not be of wild fish catches. acknowledgment the investigation was part of the companhia hidroelétrica do são francisco (chesf) monitoring program in 2007– 2010 by the fundação apolônio salles de desenvolvimento educacional (fadurpe) and the “interplay among multiple uses of water reservoirs via innovate coupling aquatic and terrestrial ecosystems” (innovate) project. the binational innovate project is funded by the german federal ministry of education and research (bmbf) and the brazilian conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico (cnpq), ministério da ciência, tecnologia e inovação (mcti) and the universidade federal de pernambuco (ufpe). references aureliano, j.; lacerda, a.; falcão, d.; marinho, l. h.; brito, j. levantamento dos sistemas de tanque-rede nos reservatórios da chesf, em pernambuco. xvii simpósio brasileiro de recursos hídricos, são paulo, brazil. 17 p., 2007. beveridge, m. c. m. cage and pen fish farming. carrying capacity models and environmental impact. fao fisheries technical paper 255. fao rome, 131 p., 1984. bostock, j.; 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nicolau, 210 – centro – cep 09913-030 – diadema (sp), brasil – e-mail: lrizzo@unifesp.br recebido em: 30/10/2019 aceito em: 20/12/2019 resumo o ozônio (o 3 ) é um dos poluentes responsáveis pela deterioração da qualidade do ar em áreas urbanas. trata-se de um poluente secundário, formado na atmosfera por meio de reações fotoquímicas, e sua produção depende tanto de fatores meteorológicos quanto de fatores químicos. este trabalho teve por objetivo analisar a variabilidade interanual das concentrações de o 3 na região metropolitana de são paulo entre 2005 e 2015, isolando a contribuição de fatores químicos mediante a aplicação do filtro kolmogorov–zurbenko. os resultados mostraram que a variabilidade das condições meteorológicas explicou de 39 a 52% da variância das concentrações de o 3 no período de estudo. a incidência relativamente baixa de radiação solar em 2008 e 2009 foi um fator limitante para a produção de o 3 , já que as concentrações observadas foram inferiores às concentrações esperadas considerando apenas os fatores químicos. por outro lado, os picos de concentração de o 3 entre 2010 e 2012 foram atribuídos majoritariamente a fatores químicos, associados a mudanças no padrão de emissão de precursores. nos anos em que foram constatadas altas concentrações de o 3 , houve aumento no consumo de gasolina em relação ao etanol. palavras-chave: qualidade do ar; ozônio; condições meteorológicas; química da atmosfera; região metropolitana de são paulo. abstract ozone (o 3 ) is one of the main pollutants that contribute to air quality deterioration in urban areas. it is a secondary pollutant, produced in the atmosphere by photochemical reactions, in a way that its formation depends both on meteorological and chemical factors. this work aimed to analyze the interannual variability of o 3 concentrations at the são paulo metropolitan region between 2005 and 2015, isolating the contribution of chemical factors using the kolmogorov-zurbenko filter. results indicate that the variability of meteorological conditions explained from 39 to 52% of o 3 concentration variance during the study period. the relatively low incidence of solar radiation in 2008 and 2009 was a limiting factor for the o 3 production, since the observed concentrations were below what would be expected if only chemical factors were considered. conversely, o 3 concentration peaks between 2010 and 2012 were mainly associated with chemical factors, associated with changes in the emission pattern of precursors. years with high o 3 concentrations occurred simultaneously with increases on the gasoline usage relative to ethanol. keywords: air quality; ozone, meteorological conditions; atmospheric chemistry; são paulo metropolitan region. doi: 10.5327/z2176-947820190577 contribuição de fatores químicos e meteorológicos para a formação de ozônio troposférico em são paulo contribution of chemical and meteorological factors to tropospheric ozone formation in são paulo, brazil http://orcid.org/0000-0002-4184-4301 http://orcid.org/0000-0001-8660-9244 https://orcid.org/0000-0002-1748-6997 http://orcid.org/0000-0001-9482-602x mailto:lrizzo@unifesp.br contribuição de fatores químicos e meteorológicos para a formação de ozônio troposférico em são paulo 91 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 90-104 issn 2176-9478 introdução no brasil, o rápido processo de urbanização e industrialização foi acompanhado da emissão de poluentes atmosféricos e da consequente deterioração da qualidade do ar. o foco no desenvolvimento econômico sem considerar os impactos ambientais resultou em efeitos negativos na saúde da população, principalmente no caso de residentes em regiões metropolitanas (miraglia; nascimento saldiva; böhm, 2005; miraglia; gouveia, 2014; santos et al., 2016; takano et al., 2019; wang et al., 2019). até a década de 1980, as indústrias eram a principal fonte de emissão de poluentes na região metropolitana de são paulo (rmsp) (andrade et al., 2017). porém, a partir da década de 1990, o avanço do controle de emissões e as mudanças de ocupação do solo levaram muitas empresas a moverem indústrias para o interior do estado, e a frota veicular passou a ser a principal fonte de poluição atmosférica (andrade et al., 2012; miranda et al., 2018; pereira et al., 2017). a rmsp possui uma frota veicular que aumenta a cada ano, tendo alcançado o número de 7,3 milhões de veículos em 2017, o que representa 48% da frota do estado de são paulo (cetesb, 2019). embora tenha havido esse aumento, a concentração de alguns poluentes atmosféricos como o monóxido de carbono e o dióxido de enxofre tem diminuído ao longo dos últimos 30 anos, em resposta a programas de controle de emissão veicular, utilização de combustíveis menos poluentes e avanços tecnológicos (andrade et al., 2017; carvalho et al., 2015). o ozônio (o3), contudo, possui comportamento mais complexo do que os demais e continua ultrapassando os padrões de qualidade do ar, apesar da diminuição na concentração de seus precursores. no ano de 2018, por exemplo, as concentrações de o3 na rmsp excederam o padrão estadual em 18 dias (140 µg/m3 em oito horas) (cetesb, 2019). a complexidade do comportamento do o 3 troposférico está relacionada ao fato de que este é um poluente secundário, cuja produção fotoquímica depende tanto de fatores químicos quanto de fatores meteorológicos. seus precursores são os óxidos de nitrogênio (nox) e algumas espécies de hidrocarbonetos (hc), como aldeídos e alcenos (alvim et al., 2017; orlando et al., 2010). na rmsp, as emissões de nox provêm de fontes veiculares (64%) e de fontes industriais (36%) (cetesb, 2019). considerando as fontes antrópicas, os hc também são emitidos por veículos (85%) e indústrias (15%) na rmsp (brito et al., 2015; cetesb, 2019), entretanto a emissão de hc de origem biogênica pela vegetação urbana também é significativa na região (dominutti et al., 2016) e pode influenciar as concentrações de o3 (calfapietra et al., 2013; martins et al., 2006). mudanças no uso de combustíveis em veículos resultam em alterações nas emissões de nox e hc, que por sua vez podem influenciar as concentrações de o3 na rmsp (salvo; geiger, 2014). a produção fotoquímica de o 3 depende de maneira não linear da concentração de seus precursores, e em áreas urbanas predomina o regime de produção limitado por hc (duncan et al., 2010; kleinman, 2005). nesse regime de produção, aumento nas concentrações de espécies de hc precursoras de o3 promove elevação nas concentrações de o 3 , enquanto aumento nas concentrações de nox resulta na diminuição da produção líquida de o 3 (alvim et al., 2017; jhun et al., 2015). além de fatores químicos, a concentração de o 3 também depende de condições meteorológicas propícias para a sua produção fotoquímica, como altas temperaturas e incidência de radiação solar, e da ocorrência de transporte de massas de ar ricas em o3 (camalier et al., 2007; sánchez-ccoyllo et al., 2006; santos, 2016). desse modo, mesmo que as emissões de precursores de o 3 permanecessem constantes, variações interanuais nas condições meteorológicas levariam a diferenças na produção fotoquímica de o 3 , dificultando a comparação entre concentrações observadas em períodos distintos. a variabilidade das condições meteorológicas pode dificultar a determinação de tendências de longo prazo na concentração de o3 e a proposição de medidas efetivas para o controle desse poluente secundário em áreas urbanas. para contornar esse problema, métodos estatísticos têm sido aplicados para obter séries temporais de concentração de o3 meteorologicamente ajustadas, isto é, que excluem a influência da variabilidade das condições meteorológicas (ahmadi; john, 2015; lou thompson et al., 2001; wise; comrie, 2005). tendências de longo prazo na qualidade do ar já foram avaliadas anteriormente na rmsp (andrade et al., 2017; carvalho et al., 2015; pérez-martínez; andrade; miranda, 2015), indicando que as concentrações de o3 não têm acompanhado a queda nas santolaya, c. et al. 92 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 90-104 issn 2176-9478 concentrações de seus precursores ao longo dos anos, porém os trabalhos anteriores não consideraram a variabilidade de longo prazo das condições meteorológicas, de modo que a influência dessas sobre a produção de o 3 ficou sobreposta a variações nos padrões de emissão dos precursores nox e hc. o presente trabalho inovou ao isolar a contribuição de fatores químicos para a produção de o 3 na rmsp. tais fatores são diretamente relacionados ao perfil e à intensidade das emissões antrópicas, que por sua vez são passíveis de restrições por meio da aplicação de políticas públicas que visem promover a qualidade do ar. o objetivo deste trabalho foi analisar a variabilidade interanual das concentrações de o 3 na rmsp entre 2005 e 2015, avaliando separadamente a contribuição de fatores químicos e de fatores meteorológicos que influenciam a produção fotoquímica desse poluente. materiais e métodos área de estudo e bases de dados as estações de monitoramento de qualidade do ar foram escolhidas de acordo com a localização, influência de fontes emissoras e disponibilidade de dados, sendo elas as estações da companhia ambiental do estado de são paulo (cetesb) de diadema, ibirapuera, mauá e pinheiros (figura 1). todas as estações sofrem influência de emissões veiculares em maior ou menor grau (quadro 1). algumas estações possuem características específicas: a estação ibirapuera sofre influência de emissões biogênicas de hc, enquanto a estação mauá está localizada nas proximidades de fontes fixas, como o polo petroquímico de capuava. já a estação pinheiros, com representatividade espacial característica de microescala (cetesb, 2016), sofre influência de emissões veiculares pouco envelhecidas. o clima da rmsp é caracterizado por verões quentes e úmidos e invernos secos (reboita et al., 2012). em geral, a primavera apresenta as condições mais favoráveis para a produção fotoquímica de o 3 , já que combina incidência de radiação solar relativamente alta e menor nebulosidade em comparação ao verão (carvalho et al., 2015). a variabilidade interanual das condições meteorológicas no sudeste do brasil está relacionada principalmente a teleconexões associadas a eventos de el niño (grimm; ambrizzi, 2009). destaca-se a seca do verão austral 2013/2014, quando anomalias de temperatura da superfície do mar no pacífico oeste encadearam anomalias anticiclônicas em baixos níveis no atlântico sul, resultando em aproximação da área de influência da alta subtropical do atlântico sul ao continente (coelho et al., 2016; seth et al., 2015). a atuação desse sistema de alta pressão sobre o sudeste do brasil impediu o avanço de sistemas frontais e o transporte de umidade da amazônia que tipicamente ocorre no verão austral, causando subsidência, estabilidade atmosférica e baixa ventilação, o que propicia condições favoráveis para o acúmulo de poluentes e para a produção de poluentes secundários como o o 3 . dados horários de concentração dos poluentes o 3 , no e no 2 no período entre julho de 2003 e julho de 2017 foram adquiridos por meio do sistema de informações de qualidade do ar da cetesb (qualar). dados horários de temperatura (t) e velocidade do vento (vv), dados diários de radiação solar global (rs) e de precipitação anual acumulada foram fornecidos pela estação meteorológica do instituto de astronomia, geofísica e ciências atmosféricas da universidade de são paulo (iag-usp). foram calculadas as máximas diárias de concentração de poluentes e de variáveis meteorológicas, reduzindo as séries temporais horárias para séries temporais diárias. filtro kolmogorov–zurbenko o filtro kolmogorov–zurbenko (kz) (rao et al., 1997) foi aplicado ao logaritmo das máximas diárias de concentração de o 3 , temperatura e radiação solar global. o filtro kz permite a decomposição de séries temporais em três componentes (equação 1): x(t) = e(t) + w(t) + s(t) (1) em que: x(t) = a série temporal original; contribuição de fatores químicos e meteorológicos para a formação de ozônio troposférico em são paulo 93 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 90-104 issn 2176-9478 e(t) = a componente de longo prazo, representando variações em uma escala de tempo de anos em razão da variabilidade climática ou mudanças no perfil e na intensidade das emissões de poluentes; w(t) = a componente de curto prazo, equivalendo a variações em uma escala de tempo de dias a semanas, associadas principalmente à ocorrência de fenômenos meteorológicos que influenciam a dispersão de poluentes; s(t) = a componente sazonal, representando variações em uma escala de tempo de meses por conta do clima da região sudeste do brasil e de variações sazonais nas emissões de poluentes atmosféricos. bl(t) é denominada de componente de base, determinada pela soma das componentes e(t) e s(t), conforme equação 2: bl(t) = e(t) + s(t) (2) o filtro kz consiste em um método iterativo que utiliza a média móvel de m = 2p + 1 pontos (dias) e k iterações, de acordo com a equação 3: 0 50 100 km n 0 15 30 km n pinheiros ibirapuera mauá diadema iag-usp figura 1 – a região metropolitana de são paulo, localizada no sudeste do estado de são paulo, e a posição das estações de monitoramento da qualidade do ar utilizadas neste trabalho: diadema, ibirapuera, mauá e pinheiros e estação meteorológica do instituto de astronomia, geofísica e ciências atmosféricas da universidade de são paulo (iag-usp). quadro 1 – características das estações de monitoramento e variáveis monitoradas. a representatividade espacial das estações de monitoramento da qualidade do ar foi determinada pela companhia ambiental do estado de são paulo (iag-usp, 2016). estações coordenadas variáveis monitoradas representatividade espacial principais fontes de poluentes diadema 23°41’18.4”s, 46°36’49.3”w o 3 0,4–4 km veiculares ibirapuera 23°35’14.8”s, 46°39’27.6”w o 3 , no e no 2 4–50 km veiculares e biogênicas mauá 23°40’07.9”s, 46°27’52.8”w o 3 , no e no 2 0,4–4 km veiculares e industriais pinheiros 23°33’42.3”s, 46°42’07.3”w o 3 , no e no 2 <100 m veiculares iag/usp 23°39’03.6”s 46°37’19.2”w t, vv, rs o 3 : ozônio; no: óxido nítrico; no 2 : dióxido de nitrogênio; t: temperatura do ar; vv: velocidade do vento; rs: radiação solar global. santolaya, c. et al. 94 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 90-104 issn 2176-9478 y i = x i+j 1 m p j=-p∑ (3) em que: x = série temporal original; y = a variável de saída, que atua como variável de entrada na próxima iteração k. assim, a aplicação do filtro kz para determinar as componentes de curto, médio e longo prazo pode ser representada por x m,k (t). os valores de m e k foram escolhidos com base em ahmadi e john (2015), da forma explicitada pela equação 4: ⎧ ⎪ ⎨ ⎪ ⎩ e(t) = x 365.3 (t) s(t) = x 15.5 (t) x 365.3 (t) w(t) = x(t) x 15.5 (t) (4) vale ressaltar que a aplicação do filtro kz provoca diminuição de 547 pontos em cada extremidade da série temporal original, de modo que os resultados dessa análise ficaram compreendidos entre janeiro de 2005 e dezembro de 2015. como exemplo, a figura 2 ilustra a decomposição da série temporal original x(t) nas componentes de longo prazo, sazonal e de curto prazo no caso da estação ibirapuera. procedimento semelhante foi realizado para as outras estações de monitoramento. x( t) 1,5 1,7 1,9 2,1 2,3 2,5 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 2017 e( t) , s (t ) -0,3 -0,2 -0,1 0 0,1 0,2 0,3 x( t) 2.5 2.3 2.1 1.9 1.7 1.5 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 2017 w (t ) 1 0.5 0 -0.5 -1 -1.5 x(t) = log(o3) x(t) = log(o3) w(t) e(t) s(t) figura 2 – decomposição da série temporal do logaritmo da concentração de ozônio (o 3 ), x(t), nas componentes de longo prazo, e (t), sazonal, s(t), e de curto prazo, w(t), para a estação ibirapuera. contribuição de fatores químicos e meteorológicos para a formação de ozônio troposférico em são paulo 95 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 90-104 issn 2176-9478 após o cálculo das componentes e(t), s(t), w(t) e bl(t) para as séries temporais diárias de o 3 , temperatura, velocidade do vento e radiação solar, foram calculadas correlações entre a componente de base do o 3 , o bl (t), e as componentes de base das variáveis meteorológicas: temperatura, t bl (t), radiação solar, rs bl (t), e velocidade do vento, vv bl (t). em alguns casos, foi necessário aplicar uma defasagem entre as séries temporais para maximizar a correlação. entre as variáveis meteorológicas disponíveis, t e rs apresentaram melhor correlação linear com o3, de modo que essas variáveis foram escolhidas para a aplicação de regressão multilinear, de acordo com a equação 5. foi adotado o método de regressão robusta (huber, 1981), já que as séries temporais envolvidas não atenderam aos critérios de normalidade nem de homocestaticidade, necessários para utilizar o método dos mínimos quadrados. analogamente, foi realizada uma regressão multilinear entre as componentes de curto prazo w(t) para as mesmas variáveis (equação 6): obl(t) = a.tbl(t+i)+b.rsbl(t+j)+c+εbl(t) (5) o w (t) = f.t w (t)+g.rs w (t)+ε w (t) (6) em que: a, b, c, g = os coeficientes dos ajustes (tabela 1); i, j = os números de dias deslocados entre as séries temporais para obter a correlação máxima; ε bl (t) e ε w (t) = resíduos da regressão linear (ahmadi; john, 2015). ressalta-se que o coeficiente constante foi excluído do modelo de regressão apresentado na equação 6 por possuir p superior a 0,05. somando os resíduos das regressões lineares (equações 5 e 6), obtém-se uma nova série temporal que exclui a influência das condições meteorológicas sobre a concentração de o 3 (equação 7): o quim (t) = ε bl (t) + ε w (t) (7) dessa forma, a série temporal o quim (t) representa a variabilidade na concentração de o 3 em razão, exclusivamente, de mudanças nas concentrações de seus precursores, que sofrem reações fotoquímicas na atmosfera para produzir o 3 . já a série temporal de o 3 influenciada unicamente pelas condições meteorológicas (o met ) pode ser obtida pela soma dos modelos lineares definidos pelas equações 5 e 6 (equação 8): o met (t) = [a.t bl (t+i)+b.rs bl (t+j)+c]+[f.t w (t)+g.rs w (t)] (8) em seguida, o filtro kz (equação 4) foi novamente aplicado, agora sobre as séries temporais o quim e o met , de modo a extrair as componentes de longo prazo o quim_e e o met_e . a porcentagem de variância explicada pelos modelos multilineares foi calculada pela equação 9: r2 = 100. var[o met (t)] var[o 3 (t)] (9) em que: var = variância; o met (t) = o resultado da regressão multilinear (equação 8); o 3 (t) = a série temporal original do logaritmo da concentração de o 3. tabela 1 – coeficientes dos modelos de regressão multilinear e suas incertezas (a, b, c, g) e número de dias deslocados entre as séries temporais de ozônio (o 3 ), temperatura e radiação solar para obter correlações máximas (i, j). todos os coeficientes são significativos considerando significância de 95% (p < 0,05). a(x10-2) b(x10-2) c f(x10-2) g(x10-2) i j diadema 1,27 ± 0,11 1,42 ± 0,08 1,298 ± 0,018 3,22 ± 0,08 0,80 ± 0,06 2 -1 ibirapuera 1,10 ± 0,09 1,63 ± 0,07 1,398 ± 0,015 2,38 ± 0,07 1,12 ± 0,05 3 -2 mauá 1,52 ± 0,08 0,96 ± 0,07 1,348 ± 0,014 3,69 ± 0,07 0,20 ± 0,05 3 -1 pinheiros 0,45 ± 0,13 3,08 ± 0,10 1,183 ± 0,021 1,72 ± 0,09 1,63 ± 0,07 5 0 http://f.tw http://f.tw santolaya, c. et al. 96 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 90-104 issn 2176-9478 resultados e discussão a figura 3 apresenta as médias anuais das máximas concentrações diárias de o 3 , dióxido de nitrogênio (no 2 ), óxido nítrico (no) e da radiação solar global. observam-se semelhanças entre a variabilidade interanual das concentrações de o 3 e a da radiação solar, especialmente as quedas acentuadas em 2008 e 2013. nesses anos, a radiação solar global medida na estação meteorológica do iag-usp ficou abaixo da média climatológica em boa parte da primavera e do verão austral (iag-usp, 2008; 2013), que são as estações do ano mais propícias para a produção de o 3 em são paulo (carvalho et al., 2015). esse comportamento sugere que nesses anos houve menor disponibilidade de radiação solar para a produção fotoquímica de o 3 , levando à diminuição de suas concentrações em todas as quatro estações de monitoramento avaliadas. por outro lado, o mês de janeiro de 2014 apresentou recorde de radiação solar global desde 1961, com média mensal 22% superior à média climatológica (iag-usp, 2014). o ano de 2014 também teve acumulação pluviométrica 13% abaixo da média climatológica (iag-usp, 2014). esse comportamento das variáveis meteorológicas em superfície é um reflexo da seca do verão austral de 2013/2014, que assolou toda a região sudeste do brasil (coelho et al., 2016; seth et al., 2015). coerentemente, constatou-se aumento nas concentrações de o 3 de 2013 para 2014 em todas as estações de monitoramento (figura 3a). entretanto, além dos fatores meteorológicos, a produção de o 3 está sujeita à variabilidade na concentração de seus precursores químicos, que são os nox (no + no 2 ) e algumas espécies de hc. as médias anuais de concentração de o 3 representadas na figura 3 são resultantes da contribuição simultânea de fatores meteo120 110 100 90 80 70 60 50 o 3 ( µg .m -3 ) 2005 2007 2009 2001 2013 2015 18 17 16 15 14 13 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 2005 2007 2009 2001 2013 2015 120 110 100 90 80 70 60 50 40 n o 2 ( µg .m -3 ) 2005 2007 2009 2001 2013 2015 300 250 200 150 100 50 0 n o (µ g. m -3 ) 2005 2007 2009 2001 2013 2015 pr ec ip .(x 10 ³m m .a no ¯¹ ) rs (m j.m ²) diadema ibirapuera mauá pinheiros precipitação radiação solar global figura 3 – médias anuais das máximas concentrações diárias de ozônio (o 3 ), dióxido de nitrogênio (no 2 ) e óxido nítrico (no) e da radiação solar global (rs) diária e precipitação anual acumulada. foi adotado o número mínimo de 219 dias de monitoramento (cobertura anual de 60% do ano) para que a média anual fosse representada. diadema não possui dados para os poluentes no 2 e no. contribuição de fatores químicos e meteorológicos para a formação de ozônio troposférico em são paulo 97 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 90-104 issn 2176-9478 rológicos e de fatores químicos. a contribuição isolada de cada fator será discutida a seguir. observa-se tendência de diminuição nas concentrações de no 2 e no, especialmente nas estações ibirapuera e pinheiros (figura 3). esse comportamento é coerente com estudos anteriores e pode ser explicado pela aplicação de políticas públicas como o programa de controle da poluição do ar por veículos automotores (proconve) e pela adoção de padrões de qualidade do ar restritivos no estado de são paulo (andrade et al., 2017; carvalho et al., 2015), que promoveram o uso de combustíveis menos poluentes e de dispositivos de controle de emissões, como catalisadores, e avanços tecnológicos na indústria automobilística. por outro lado, as concentrações de o 3 não apresentaram tendência linear clara ao longo dos anos. na figura 3, podem-se notar diferenças entre as estações no que se refere às concentrações dos poluentes, como reflexo das diferenças entre as fontes emissoras locais que influenciam as estações, bem como diferenças nas escalas de representatividade espacial (quadro 1). a estação ibirapuera exibiu as maiores concentrações de o 3 , de maneira coerente com o fato de que ela apresenta elevada frequência de ultrapassagens do padrão estadual de qualidade do ar (cetesb, 2019). uma possível explicação para esse comportamento é a localização da estação, em uma área verde com cerca de 160 ha, cujas espécies mais abundantes são as dos gêneros eucalyptus (14% do total de árvores), ligustrum (7%), eugenia (3%) e tipuana (3%) (silva filho; tosetti, 2010). a vegetação emite hc para a atmosfera, e, em termos globais, as emissões biogênicas de hc equiparam-se com as emissões antrópicas de hc ou as superam (sindelarova et al., 2014), com impactos na química atmosférica. os compostos mais abundantes emitidos pela vegetação são o isopreno e os monoterpenos, e as taxas de emissão podem variar em até quatro ordens de magnitude, dependendo da espécie e das condições ambientais, atingindo até cerca de 70 μg.g-1.h-1 no caso de eucalyptus globulus (he; murray; lyons, 2000). estudos anteriores apontam a influência de emissões biogênicas de hc sobre a química atmosférica em são paulo, e o isopreno figura entre os 20 compostos que mais contribuem para a produção de o 3 (alvim et al., 2017; martins; andrade, 2008b; orlando et al., 2010). uma pesquisa de simulação computacional indica que as emissões biogênicas causam aumento de 15% no pico diurno de concentração de o 3 em são paulo (martins et al., 2006). já a estação pinheiros se diferencia das demais estações pelas elevadas concentrações de no, como consequência da proximidade a uma via de intenso tráfego de veículos (marginal pinheiros) e da influência de emissões veiculares pouco envelhecidas. altas concentrações de nox em um regime de produção limitado por hc, como ocorre em são paulo e em outras cidades do mundo (jhun et al., 2015; martins; andrade, 2008b; sillman, 1999), causam diminuição na produção líquida de o3, o que explica as concentrações de o3 relativamente baixas em pinheiros em comparação às demais estações. para isolar a influência das condições meteorológicas e da disponibilidade de precursores químicos sobre as concentrações de o3, foram realizadas regressões multilineares (equações 5 e 6), tendo como variável dependente as componentes de base e de curto prazo de o3, respectivamente obl(t) e ow(t), e tendo as séries temporais de temperatura e radiação solar como variáveis independentes. a figura 4 ilustra a aplicação da regressão multilinear sobre dados da estação ibirapuera, utilizada como exemplo. a série temporal resultante da aplicação de modelos multilineares, denominada de omet(t) (equação 8), representa a porção da série temporal de o 3 que pode ser explicada pela variabilidade nas condições meteorológicas. por outro lado, o resíduo dos modelos multilineares, denominado de oquim(t) (equação 7), consiste na porção da série temporal de o 3 meteorologicamente ajustada, isto é, excluindo a influência da meteorologia e, portanto, considerando somente a influência da disponibilidade de precursores químicos sobre as concentrações de o 3 . a porcentagem de variância explicada pelo modelo multilinear aplicado a cada estação foi calculada pela equação 9, e os resultados são apresentados na tabela 2. variações nas condições meteorológicas em curto, médio e longo prazo explicaram, em média, 43% da variabilidade das concentrações de o3 nas estações de monitoramento investigadas. o restante da variabilidade das concentrações de o 3 seria explicado por fatores não meteorológicos, como as taxas de emissão dos precursores nox e hc. santolaya, c. et al. 98 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 90-104 issn 2176-9478 como limitação, cabe reconhecer que o método utilizado neste trabalho não levou em conta o transporte vertical nem horizontal de o 3 na atmosfera, que são fatores meteorológicos que podem influenciar na concentração desse poluente (boian; andrade, 2012). entretanto, a fraca correlação entre as séries temporais de concentração de o 3 e de velocidade do vento sugere que a contribuição do transporte de poluentes é pouco significativa nesse contexto. as componentes de longo prazo o quimε , calculadas para cada estação, permitem avaliar o quanto as concentrações de o 3 seriam diferentes do observado, oε, caso as condições meteorológicas fossem as mesmas ao longo de todo o período de estudo. a magnitude de o quimε é pequena em comparação com oε, já que o quimε foi calculada com base no resíduo de regressões multilineares. para facilitar a visualização das componentes de longo prazo oεe oquimε na mesma escala, adotamos o procedimento de wise e comrie (2005) na figura 5, somando a média de oε à série temporal oquimε. além disso, aplicamos a função exponencial aos valores das séries temporais para apresentar os resultados na forma de concentrações, já que o filtro kz foi aplicado ao logaritmo das concentrações de o 3 . vê-se na figura 5 que as concentrações de o 3 explicadas pela disponibilidade de precursores químicos, o quimε , são muito próximas das concentrações efetivamente observadas, oε. particularmente, os resultados resíduo o bl ibirapuera co m po ne nt e de b as e de o 3 ( ad im ) 2,5 2 1,5 1 0,5 0 -0,5 2005 2007 2010 2012 2015 o bl regressão o bl figura 4 – resultado da regressão multilinear aplicada aos dados da estação ibirapuera. a linha azul representa a previsão da componente de base de concentração de ozônio (o 3 ), o bl (linha preta), em função da temperatura e da radiação solar, de acordo com o modelo multilinear adotado (equação 5 e tabela 1). a linha vermelha corresponde ao resíduo do modelo multilinear. esse resíduo pode ser interpretado como uma série temporal de fatores não meteorológicos que influenciam na concentração de o 3 , como variações nas taxas de emissão de precursores químicos. variância explicada (%) diadema 43 ibirapuera 39 mauá 52 pinheiros 40 tabela 2 – porcentagem de variância explicada pelos modelos multilineares aplicados a cada estação, representando a influência de fatores meteorológicos sobre as concentrações de ozônio (o 3 ) observadas. contribuição de fatores químicos e meteorológicos para a formação de ozônio troposférico em são paulo 99 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 90-104 issn 2176-9478 diadema o 3 ( µg .m -3 ) 2005 80 75 70 65 60 2007 2009 2011 2013 2015 ibirapuera o 3 ( µg .m -3 ) 2005 110 100 90 80 70 60 2007 2009 2011 2013 2015 mauá o 3 ( µg .m -3 ) 2005 90 80 70 60 2007 2009 2011 2013 2015 o e o quim_e +média(o e ) pinheiros o 3 ( µg .m -3 ) 2005 80 75 70 65 60 2007 2009 2011 2013 2015 figura 5 – componentes de longo prazo das séries temporais originais de concentração de ozônio (o 3 ) (o e ) e das séries temporais que consideram somente a influência da disponibilidade de precursores químicos sobre as concentrações de o 3 (o quim_e ), isto é, excluída a influência da meteorologia. indicam que os picos de concentração de o 3 constatados em 2006 e no período de 2010 a 2012 podem ser explicados majoritariamente pela variabilidade nas emissões de precursores e que variações nas condições meteorológicas tiveram pouco impacto sobre os picos de concentração verificados. o fato de esse comportamento ser comum a todas as estações evidencia o caráter regional desse problema ambiental. tanto em 2006 quanto no período de 2010 a 2012, o consumo de gasolina foi superior ao de etanol (figura 6), por conta das flutuações de preço desses combustíveis (cetesb, 2017; salvo; geiger, 2014). essa variação no tipo de combustível consumido provocou mudanças na razão hc/nox, da qual a produção de o 3 depende. no regime de produção limitado por hc, que é o caso de áreas urbanas, como são paulo, a produção de o 3 aumenta com a razão hc/nox, isto é, com diminuições na emissão de nox e/ou aumentos na emissão de hc (alvim et al., 2017; orlando et al., 2010). em comparação com a gasolina, a combustão de etanol produz menor emissão de nox e hc aromáticos e maior emissão de hc aldeídos (graham et al., 2008), que são espécies que atuam na produção de o 3 de maneira eficiente (alvim et al., 2017; orlando et al., 2010). assim, alterações no perfil e na magnitude das emissões de precursores podem influenciar a produção de o 3 em diferentes sentidos, de modo que as consequências não são triviais de se prever, evidenciando que a produção química de o 3 é um problema que depende de muitas variáveis e de maneira não linear. considerando que a principal fonte de precursores de o 3 na rmsp é a emissão veicular (brito et al., 2015; cetesb, 2019), o comportamento apresentado nas figuras 5 e 6 sugere que os picos de concentração observados em 2006 e no período de 2010 a 2012 podem santolaya, c. et al. 100 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 90-104 issn 2176-9478 diesel gasolina etanol bi lh õe s de li tr os 12 10 8 6 4 2 2005 2007 2009 2011 2013 2015 fonte: com base em companhia ambiental do estado de são paulo (cetesb, 2017). figura 6 – evolução do consumo aparente de combustíveis no estado de são paulo entre 2006 e 2015. o volume de diesel reportado reflete aquele que foi utilizado em veículos, excluindo, portanto, usos em outras aplicações, como construção civil, máquinas e tratores estar ligados à diminuição no consumo de etanol em relação à gasolina. esse resultado é coerente com um estudo de simulação computacional realizado na rmsp que indicou que o aumento do consumo de etanol levaria à diminuição das concentrações de o 3 (martins; andrade, 2008a). por outro lado, os resultados do presente trabalho contradisseram, de certa forma, um estudo baseado em observações na rmsp entre 2008 e 2011, que revelou que, naquele período, a diminuição do consumo de etanol causou redução nas concentrações de o 3 em escalas de tempo de curto prazo (dias a semanas) (salvo; geiger, 2014). logo, percebe-se que o impacto das mudanças no consumo de combustíveis sobre as concentrações de o 3 na rmsp ainda não é consenso na comunidade científica e requer mais investigações, baseadas tanto em observações quanto em simulações computacionais. na figura 5, nota-se que em alguns períodos houve diferenças entre as curvas o quimε e oε. entre 2007 e 2009, a série temporal o quimε superou as concentrações observadas em todas as estações, revelando que, se dependesse apenas da disponibilidade de precursores, a produção fotoquímica de o 3 teria sido maior do que a constatada, mas as condições meteorológicas foram desfavoráveis para essa produção. de fato, as médias anuais de radiação solar global diminuíram em 2008 e 2009 em comparação às dos outros anos (figura 3). por outro lado, entre 2013 e 2015 as concentrações de o 3 (oε) superaram a série temporal de o 3 com efeitos meteorológicos removidos (o quimε ), sugerindo que condições meteorológicas favoráveis teriam atuado no sentido de intensificar a produção de o 3 acima do que seria previsto com base na disponibilidade de precursores químicos. de modo geral, avaliamos que o filtro kz é uma ferramenta promissora para separar a influência de fatores meteorológicos e de fatores químicos que influenciam a produção de o 3 na rmsp. recomenda-se a aplicação dessa ferramenta em estudos de longo prazo na rmsp, utilizando séries temporais mais longas e maior número de estações de monitoramento. contribuição de fatores químicos e meteorológicos para a formação de ozônio troposférico em são paulo 101 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 90-104 issn 2176-9478 conclusões as médias anuais de concentração de no e no 2 entre 2005 e 2015 indicaram tendência de diminuição em três estações de monitoramento da cetesb na rmsp. esse resultado é coerente com estudos anteriores e está relacionado à adoção de políticas públicas que promoveram o controle das emissões veiculares, como o proconve e o programa de controle da poluição do ar por motociclos e veículos similares. as médias anuais de concentração de o3 não acompanharam a diminuição na concentração de seus precursores nox nem apresentaram tendência linear no período de estudo. foram observadas diferenças na concentração de o 3 entre as quatro estações de monitoramento analisadas, tendo a estação ibirapuera apresentado as maiores concentrações, entretanto a variabilidade nas concentrações de o 3 foi semelhante em todas as estações, com picos de concentração em 2006 e entre 2010 e 2012. essa semelhança indica que os fatores que influenciam na produção de o 3 na rmsp atuam em escala regional. as concentrações de o 3 observadas nas estações de monitoramento são consequência da atuação de dois fatores de natureza distinta: fatores meteorológicos, principalmente relacionados à disponibilidade de radiação solar para a produção fotoquímica de o 3 ; e fatores químicos, pertinentes à disponibilidade dos precursores nox e hc. variações interanuais nas condições meteorológicas podem mascarar a influência das emissões antrópicas de precursores sobre as concentrações de o 3 . uma técnica de análise espectral denominada de filtro kz, associada a uma regressão multilinear, foi aplicada às séries temporais de concentração de o 3 para isolar a contribuição dos fatores meteorológicos. os resultados mostraram que a variabilidade nas condições meteorológicas explicou de 39 a 52% da variância das concentrações de o 3 no período de estudo. a influência das condições meteorológicas pode ser visualizada, por exemplo, entre 2008 e 2009, quando a incidência de radiação solar foi relativamente baixa e as concentrações de o 3 ficaram aquém do que poderia ser produzido considerando a disponibilidade de precursores. a série temporal de o 3 meteorologicamente ajustada, isto é, excluindo a variabilidade por causa das condições meteorológicas e mantendo apenas a variabilidade em razão de fatores químicos, apresentou comportamento semelhante ao da componente de longo prazo da série temporal original de o 3 , indicando que os picos de concentração observados em 2006 e entre os anos de 2010 e 2012 podem ser explicados majoritariamente pela variabilidade nas emissões de precursores. inventários de emissão veicular apontam que nesses anos houve oscilação no consumo de gasolina e de etanol no estado de são paulo, em função de flutuações no preço relativo desses combustíveis. os picos de concentração de o 3 coincidiram com o aumento do consumo de gasolina em relação ao etanol. é sabido que o perfil das emissões provenientes da combustão de gasolina e de etanol apresenta particularidades, de modo que mudanças no consumo de combustíveis podem afetar a razão hc/ nox e influenciar a produção de o 3 . mais estudos são necessários para elucidar essa questão. por fim, recomenda-se que as análises de tendência de longo prazo nas concentrações de o 3 em cidades brasileiras considerem a variabilidade das condições meteorológicas, de maneira a isolar a contribuição de fatores químicos para a produção de o 3 . além do filtro kz, outros métodos estatísticos podem ser utilizados para remover a influência das condições meteorológicas das séries temporais de concentração, permitindo melhor compreensão sobre a influência das emissões antrópicas na produção de o 3 e sobre a proposição de medidas efetivas para o controle desse poluente secundário em áreas urbanas. referências hmadi, m.; john, k. statistical evaluation of the impact of shale gas activities on ozone pollution in north texas. science of the total environment, v. 536, p. 457-467, 2015. http://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2015.06.114 alvim, d.s.; gatti, l.v.; corrêa, s.m.; chiquetto, j.b.; de souza rossatti, c.; pretto, a.; santos, m.h.; yamazaki, a.; orlando, j.p.; santos, g.m. main ozone-forming vocs in the city of sao paulo: observations, modelling and impacts. air quality, atmosphere & health, v. 10, p. 421-435, 2017. http://doi.org/10.1007/s11869-016-0429-9 http://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2015.06.114 http://doi.org/10.1007/s11869-016-0429-9 santolaya, c. et al. 102 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 90-104 issn 2176-9478 andrade, m. de f.; kumar, p.; freitas, e.d.; ynoue, r.y.; martins, j.; martins, l.d.; nogueira, t.; perez-martinez, p.; miranda, r.m.; albuquerque, t.; gonçalves, f.l.t.; oyama, b.; zhang, y. air quality in the megacity of são paulo: evolution over the last 30 years and future perspectives. atmospheric environment, v. 159, p. 66-82, 2017. http://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2017.03.051 andrade, m. de f.; miranda, r.m.; fornaro, a.; kerr, a.; oyama, b.; andre, p.a.; saldiva, p. vehicle emissions and pm(2.5) mass concentrations in six brazilian cities. air quality, atmosphere & health, v. 5, p. 79-88, 2012. http://doi.org/10.1007/s11869-010-0104-5 boian, c.; andrade, m.f. characterization of ozone transport among metropolitan regions. revista brasileira de meteorologia, v. 27, n. 2, p. 229-242, 2012. http://dx.doi.org/10.1590/s0102-77862012000200009 brito, j.; wurm, f.; yáñez-serrano, a.m.; assunção, j.v.; godoy, j.m.; artaxo, p. 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grupos de catadores de materiais recicláveis, mas poucos avanços são percebidos na prática. muitos são os desafios a serem enfrentados para manter o grupo unido em torno de um projeto comum. o objetivo deste artigo é realizar uma abordagem da experiência vivenciada com o grupo de catadores de recicláveis da cidade de aquidauana, mato grosso do sul, e dos desafios enfrentados na tentativa de organização social desses trabalhadores, em um regime de economia solidária, traçando um paralelo com a literatura. a base metodológica utilizada foi a geografia humanística voltada à percepção. como resultado do projeto, muitos benefícios foram percebidos pelos catadores, entretanto, não foram suficientes para diminuir a rotatividade desses profissionais no empreendimento. o tempo limitado de desenvolvimento do projeto-piloto, três anos, pode ter contribuído para que as mudanças sofressem tanta resistência por parte dos participantes. palavras-chave: coleta seletiva; catadores; economia solidária; percepção ambiental. abstract there is a vast theoretical discussion about the social organization of recyclable materials collectors groups, but few advances are perceived in practice. many are the challenges to be faced to keep the group together around a common project. the objective of this article is to approach the experience lived with the group of recyclable materials collectors in the city of aquidauana, mato grosso do sul, brazil, and the challenges faced in trying to have a social organization, in a solidarity economy system, drawing a parallel with the literature. the methodological basis used was the humanistic geography focused on perception. as a result of the project, many benefits were perceived by the collectors, however, they were not enough to reduce the turnover of collectors in the venture. the short period of the pilot project (3 years) may have contributed so that the changes suffered so much resistance from participants. keywords: selective collect; collectors; solidarity economy; environmental awareness. doi: 10.5327/z2176-947820160040 organização social de catadores de recicláveis e seus desafios social organization of recyclable waste pickers and their challengers organização social de catadores de recicláveis e seus desafios 59 rbciamb | n.41 | set 2016 | 58-74 introdução existe uma vasta discussão teórica sobre a organização social de grupos de catadores de materiais recicláveis, mas poucos avanços são percebidos na prática. poucos são os grupos que efetivamente têm conseguido se tornar minimamente sustentáveis em longo prazo. qualquer grupo social precisa superar desafios para se manter unido em torno de um objetivo comum. o individualismo e a falta de solidariedade são alguns desses desafios. na organização social de catadores, outros desafios se destacam, como: discriminação e marginalização da sociedade; falta de recursos e apoio governamental; baixa escolaridade dos catadores; alta rotatividade dos catadores nos grupos; descontinuidade dos projetos e programas governamentais, entre outros. todos esses desafios causam impactos que influenciam o fator psicológico na percepção, refletindo na tomada de decisões dos catadores. como resultado, a baixa autoestima é um dos obstáculos nos relacionamentos internos dentro do grupo, assim como o individualismo e a falta de estímulo para a solidariedade, que são determinantes no sucesso dos empreendimentos sociais de catadores. na busca de métodos que possam enfrentar esses desafios, apresenta-se o sistema de economia solidária, que tem sido largamente utilizado como ferramenta para viabilizar a organização social de trabalhadores excluídos e sem perspectivas, em curto prazo, como é o caso dos catadores de materiais recicláveis. a economia solidária está baseada principalmente na solidariedade, e não no capital, na participação dos membros nas decisões internas e na divisão igualitária do trabalho e da renda (singer, 2001). existe, ainda, por parte dos catadores uma grande resistência ao sistema, devido, principalmente, ao seu caráter inovador. habituados à figura do patrão, à obediência sem questionamentos, uma realidade vivenciada ao longo do tempo, a mudança tem sido conflitante para muitos grupos de catadores. conhecer os fatores que influenciam na percepção de si e do seu meio, e que levam as pessoas a tomarem uma decisão, pode ajudar no planejamento dos empreendimentos, favorecendo as chances de sucesso dos empreendimentos solidários de catadores. o objetivo deste artigo é realizar uma abordagem da experiência vivenciada com o grupo de catadores de recicláveis da cidade de aquidauana, mato grosso do sul, e os desafios enfrentados na tentativa de organização social desses trabalhadores, traçando um paralelo com a literatura. a análise apresentada se refere ao período de maio de 2011 a março de 2013, no qual foi desenvolvido o projeto-piloto de coleta seletiva na cidade. a base metodológica da pesquisa é a geografia humanística voltada à percepção. além do levantamento bibliográfico relacionado ao tema, foram utilizados dados secundários do projeto desenvolvido no período de 2011 a 2013. a complexidade da motivação e do comportamento dos catadores na geografia humana, a dimensão psicológica é fator determinante para o estudo do comportamento das sociedades, não só a psicologia, como também a economia, a história, entre outras ciências, precisam ser utilizadas nos estudos da compreensão das motivações humanas. desde a década de 1970, tuan (1975) já demonstrava crescente interesse na dimensão psicológica das atitudes e dos valores em relação ao meio ambiente e ao espaço. em seus estudos, tenta encontrar, pela natureza humana, os sentidos universais nas experiências particulares. “é a busca da autocompreensão, para entender, então, a humanidade e a nossa essência” (pádua, 2013, p. 15). a autocompreensão, por sua vez, envolve um trabalho complexo, pois cada indivíduo percebe, reage e responde diferentemente às ações sobre o ambiente em que vive, e suas atitudes estão baseadas em suas experiências vividas, sua percepção do presente, nas possibilidades e perspectivas futuras e nas expectativas baseadas em suas crenças e seus valores, por isso não existe previsibilidade na ação e reação das pessoas (tuan, 1975; fernandes et al., 2015). a percepção é, portanto, particular e individualizada. não é possível que duas pessoas tenham a mesma percepção, mesmo que sejam irmãos e tenham tido corrêa, n.r.g.; ayach, l.r. 60 rbciamb | n.41 | set 2016 | 58-74 uma infância juntos, cada um terá sido impactado pelo ambiente de forma individual e terá expectativas presentes e futuras diferentes, mesmo que suas crenças e seus valores sejam semelhantes. essa é uma das dificuldades encontradas na organização social de qualquer grupo ou setor da sociedade. as crenças e os valores, no entanto, aproximam as pessoas, que tendem a ter motivações e comportamentos semelhantes. o conhecimento sobre essas crenças e esses valores possibilita o avanço no sentido de melhorar a interação do indivíduo com o mundo e a sua valorização enquanto pessoa. as crenças e os valores surgem da possibilidade humana de se perceber, de ter consciência de si mesmo. pádua (2013, p. 26) afirma que “o ambiente é um mundo inautêntico com o qual nos relacionamos ingenuamente por meio de coisas; o mundo, por sua vez, não é nem uma coisa nem um conjunto de coisas, é o reino de nossa experiência, onde encontramos as coisas, os outros e nós mesmos”. a liberdade existencial permite que nossa percepção e nossos pensamentos entrem no campo da imaginação nos projetando para o futuro. cada indivíduo comanda seu mundo e reduz o outro a um objeto de seu mundo (tuan, 1975). é de extrema relevância observar os fatores que influenciam positivamente ou negativamente a percepção dos catadores, visto que suas motivações e decisões são totalmente influenciadas pelo que os trabalhadores pensam de si mesmos e do mundo. as iniciativas que objetivam a mudança dessa percepção encontram diversas barreiras. segundo pádua (2013, p. 29), é pela vivência que o homem se põe em contato com o mundo dos objetos exteriores, e esses “produzem e possuem uma geografia a partir de suas experiências de mundo, de suas noções de território e lugar, com foco na compreensão de como espaços se transformam em lugares”. ao analisarmos o que pádua (2013) afirma, é possível perceber a dificuldade encontrada pelos catadores em criar expectativas a respeito da melhoria da sua condição de vida. seu cotidiano em meio ao lixo, ano após ano, convivendo diariamente com o chorume e o odor que ele exala, em meio a uma paisagem sempre em desconstrução, não favorece que sua percepção e seus pensamentos sigam para o campo da imaginação, projetando-os para um futuro diferente daquele ao qual estão acostumados: feio, sujo e indesejável. de forma geral, os catadores têm dificuldade de se projetar para um futuro diferente e melhor. adiciona-se a isso a convivência rotineira com a discriminação e a marginalização; como rodriguez (2002) aborda, falando a respeito do sofrimento experimentado com a rejeição social por seu contato permanente com o lixo, muitos são “confundidos” com os rejeitos. são vítimas do mais alto grau de exclusão e ficam relegados às zonas mais “selvagens” da cidade: as lixeiras, as ruas e os guetos, onde vendem seus produtos. frequentemente, esses setores não só estão à margem do sistema, mas são marginalizados ao serem responsabilizados pela sua própria exclusão, e por estarem na situação em que se encontram, por causa de sua instrução precária ou analfabetismo ou seus costumes primitivos. outro erro comum de interpretação é achar que esses setores estão impossibilitados e excluídos apenas do acesso ao consumo de bens. mance (2005) afirma que cresce cotidianamente no mundo o número de excluídos, ao passo em que a concentração da riqueza é cada vez maior. enquanto os 20% mais ricos da população mundial são responsáveis por 86,0% do total de gastos em consumo privado, os 20% mais pobres respondem apenas por 1,3%. são mais de um bilhão de pessoas privadas de satisfazer suas necessidades básicas de consumo. porém, é um erro interpretar que é apenas do consumo que as pessoas estão excluídas. esses erros de interpretação têm levado ao desenvolvimento de estratégias educativas “integradoras”, mas que resultam apenas em inclusão desses setores ao consumo dos bens materiais e culturais aos quais tinham acesso (bordenave, 1994; singer, 2001; rodriguez, 2002). a impossibilidade de acesso dos catadores não pode ser resumida ao aspecto do acesso ao consumo de bens, seu afastamento vai além do consumo e perpassa a possibilidade de participação nas decisões. para carrion (2003), a possibilidade de tomar decisões não quer dizer assumir um poder, mas ter, de alguma forma, uma proximidade com o poder, proximidade que se refere à participação em decisões de natureza técnica, organizacional e econômica. o interesse das massas em participar nos processos decisórios tem se generalizado no brasil nos últimos anos. a participação é o assunto do momento porque há um descontentamento geral do povo devido à sua organização social de catadores de recicláveis e seus desafios 61 rbciamb | n.41 | set 2016 | 58-74 impossibilidade de participação sobre assuntos que dizem respeito a todos, mas que apenas poucos decidem (bordenave, 1994). a participação nas decisões pode ser considerada uma necessidade fundamental do ser humano, uma vez que lhe possibilita exprimir sua tendência inata de realizar, afirmar-se e dominar a natureza e o mundo, contemplando também necessidades importantes como a interação entre os indivíduos, o desenvolvimento do pensamento reflexivo, o prazer de criar e recriar as coisas, a valorização de si mesmo pelos outros. bordenave (1994) afirma que a participação proporciona um envolvimento do indivíduo com a causa, gerando um sentimento de pertencimento, produzindo, por sua vez, atitudes de solidariedade. nesse sentido, a frustração decorrente da necessidade de participar constitui uma mutilação do homem social. a participação no processo decisório gera satisfação pessoal. esse mesmo autor afirma que a participação social é efetiva quando, como resultado da participação política, há uma correspondente participação nas decisões sobre os modos de produção, gestão e usufruto, com acesso universal, o que não ocorre na democracia liberal. no caso dos rituais eleitorais, por exemplo, a participação macrossocial é fictícia, pois os eleitores não possuem ou administram os meios de produção material e cultural. sendo assim, a participação tem duas bases motivacionais complementares: a base afetiva, que gera prazer em fazer as coisas com outros, e a base instrumental, que torna mais eficaz e eficiente fazer as coisas com os outros do que sozinho. governos autoritários acreditavam que havia certa segurança no autoritarismo e que o povo se sentia aliviado por não ter de tomar decisões. esse tipo de pensamento reforçou o cenário de competição feroz, que se instaurou entre os gigantes capitalistas no mercado financeiro e entre as gerências das empresas para maximizar lucros e minimizar custos. as decisões gerenciais não se preocuparam com a opinião, nem houve abertura para a participação dos operários. criou-se um ambiente de competitividade feroz nas empresas, com objetivo de melhorar o desempenho conjunto, fomentando espírito de equipe, mas, ao mesmo tempo, ressaltando o desempenho individual, premiando com recompensas materiais ou morais (bordenave, 1994). nesse ambiente capitalista, os indivíduos precisam adaptar-se a essa contradição: ser competitivo e individualista ou solidário, com “espírito de equipe”, de acordo com o que a situação exige. singer (2001) afirma que há fortes indícios de que as atitudes competitivas tendem a prevalecer. economia solidária: um caminho ou desafio? para singer (2001), nenhuma sociedade é isenta de competição ou de solidariedade, existe sempre um pouco de ambas, para que haja condições para a perpetuação da vida humana, ainda que uma se sobreponha à outra. uma sociedade sem nenhum tipo de solidariedade, baseada unicamente na competição, pereceria em pouco tempo. no sistema capitalista, as interações sociais acontecem de forma competitiva nas relações econômicas, políticas e lúdicas, e também de forma solidária nas relações familiares, de vizinhança, no trabalho, nos esportes. o equilíbrio competitivo pode ser obtido, no sistema capitalista, pela competição livre de oferta e demanda que regula naturalmente o mercado. contudo, o uso do capital fixo por um pequeno grupo de empresas gigantes ou multiempresas transnacionais monopoliza a produção, a distribuição e a comunicação, manipula as leis de mercado, favorecendo uma pequena parcela da sociedade, forçando dezenas de milhões de consumidores a escolherem entre um número muito limitado de marcas que, em geral, oferecem produtos padronizados e com preços muito semelhantes (singer, 2001). o que se observa na prática é a manipulação por parte de um pequeno grupo, que detém a posse do capital e consequentemente o poder, das leis de mercado em benefício próprio, sem a participação dos operários, em qualquer nível, nas decisões das empresas capitalistas. como consequência, os operários menos preparados são excluídos das empresas. bordenave (1994) afirma que, se uma população apenas produz e não usufrui, ou usufrui mas não toma parte na gestão, não se sente integrante do processo. a inclusão e a participação nos processos decisórios não devem ter o contexto consumista, mas o de processo coletivo transformador, no sentido político, no corrêa, n.r.g.; ayach, l.r. 62 rbciamb | n.41 | set 2016 | 58-74 qual os setores marginalizados se incorporam à vida social por direito próprio, e não como convidados. resulta assim a conquista da participação em todos os processos dos quais uma população faz parte, como o direito de decidir como produzir, distribuir, consumir, opinar na vida política e na criação cultural. o objetivo final e ambicioso da participação é a “autogestão”, que representa uma relativa autonomia dos poderes do estado e das classes dominantes, sem, contudo, caminhar para a anarquia, mas para o aumento da consciência política dos cidadãos. o sistema atual de desenvolvimento não consegue absorver a totalidade da sociedade na produção de bens, excluindo alguns setores. é o que se observa em relação aos catadores de recicláveis que são relegados às margens do sistema produtivo formal, restando para eles unicamente a informalidade, e da informalidade as sobras, os restos, o lixo. dedicam-se às atividades informais de subsistência, passam dias, meses e anos como desempregados, oferecendo seu trabalho, sem sucesso, na busca de ingressar no mercado formal, que para eles não existe. essa é a consequência do resultado lógico e natural desse modelo de desenvolvimento que é desigualmente repartido, provocando o superdesenvolvimento de uns, por meio do subdesenvolvimento de outros, ou seja, para que uns acumulem vastos patrimônios e riquezas, outros precisam ser explorados e sacrificados. para concentrar o poder, a participação política da maioria da população precisa ser reduzida. santos (1996) acredita que a modernidade conseguiu resolver muitas questões que se propunha a resolver, mas outras ficaram sem respostas, agravando as discrepâncias sociais, tornando a distância entre ricos e pobres cada vez mais acentuada. a globalização transformou os mercados mundiais e locais e causou vários efeitos que podem ser sentidos. é inegável o crescimento da produção com a abertura dos mercados, mas é inegável também o agravamento das desigualdades sociais em nível local e mundial, aumentando os setores que ficam na marginalidade desse crescimento sem precedentes. a exclusão social é favorecida pelo desconhecimento das populações excluídas do que fazer para se evitá-la, ou rompê-la. os movimentos sociais se mobilizam em prol da inclusão e da participação de parte dessa população, propiciando o surgimento de empreendimentos baseados na solidariedade, no igualitarismo e na autogestão. singer (2001) afirma que nas sociedades mais pobres, na percepção de fragilidade pela falta de segurança e esperança no futuro, as pessoas se tornam mais solidárias, na perspectiva de serem ajudadas quando tiverem necessidade (singer, 2001). como singer (2001) afirma, nas organizações sociais e econômicas mantidas pelos pobres é compreensível que a lógica da solidariedade se sobressaia à competição social, com o fim de proporcionar a seus associados a possibilidade de participar do processo de produção negado pelo sistema capitalista, autoritário. no sistema capitalista, o único objetivo é o lucro, negando a participação da maior parcela da sociedade, mais pobre, que não possui capital para pagar por sua presença nas decisões de produção. o que caracteriza as empresas de economia solidária é a substituição do capital pela solidariedade e pelo autossacrifício. no brasil, assim como em outros países, as empresas de economia solidária são constituídas por indivíduos abandonados à própria sorte, excluídos socialmente, e que veem nessas empresas a possibilidade de participação social efetiva. brito et al. (2008) observam que há alguns desafios nos empreendimentos solidários no que se refere à efetiva participação dos membros nos processos decisórios e em relação à viabilidade econômica da empresa. as empresas de economia solidária propõem a organização e a promoção social de seus membros, mas têm a função de produzir bens e serviços dentro de certo grau relativo de eficiência financeira e econômica, assim como as empresas no sistema capitalista. na dimensão política, a questão central se refere à circulação do poder como elemento condicionante do processo decisório e das ações administrativas dentro dessas entidades. o desafio seria, portanto, a propriedade de articular, dentro de uma mesma estrutura organizacional, estas duas dimensões — a política e a econômica — que conferem a tais organizações um caráter específico (brito et al., 2008). a questão da viabilidade econômica da empresa de economia solidária é que não existe um mercado diferenciado para que ela realize as suas transações mercantis. apesar de sua forma diferenciada de gesorganização social de catadores de recicláveis e seus desafios 63 rbciamb | n.41 | set 2016 | 58-74 tão, está sujeita às mesmas leis de mercado comuns às empresas privadas. o fato de serem solidárias não garante seu êxito. para ultrapassar os tempos iniciais e permanecer em operação, é necessário muitas horas de dedicação, nem sempre remuneradas, e que os laços de solidariedade e confiança sejam firmados entre os associados. essa é uma das contradições na gestão dos empreendimentos solidários. de acordo com brito et al. (2008), ao tentar se ajustar ao mercado, esses empreendimentos reproduzem as mesmas relações que se dão nos empreendimentos capitalistas, que competem em um mercado acirrado e precisam diminuir custos para aumentar a lucratividade, se descaracterizando como proposta concreta de superação das contradições e dos problemas sociais. valentim (2006) observa que, mesmo organizados em um empreendimento solidário, há o risco da manutenção de seus membros sob um regime de exclusão, visto que em muitos casos esses postos de trabalho são viáveis apenas se combinados com salários muito baixos. hellwig e carrion (2007) também apontaram o problema na implantação dos processos democráticos participativos nos empreendimentos solidários, no que se refere à divisão entre o trabalho manual de produção e o de gestão, mais intelectual. isso acontece porque os que produzem não se sentem preparados para se encarregar da gestão. a qualificação dos trabalhadores na esfera técnica, administrativa e gerencial é um desafio para a gestão democrática e participativa. outro desafio é a construção de uma nova percepção do ambiente de trabalho, diferente do ambiente marcado pela competição e pelo individualismo que habita o imaginário coletivo. precisam ser estabelecidas novas relações entre capital e trabalho, baseadas na solidariedade. a dificuldade reside em construir uma nova ética baseada na cooperação, em uma empresa que está sujeita às mesmas leis de mercado, muitas vezes, selvagem e cruel (hellwig; carrion, 2007). por isso, a confiança entre os integrantes é de vital importância para superar a competição e o individualismo. valentim (2006) afirma que a confiança possui relevância ímpar, pois tende a melhorar o desempenho da organização. a confiança, segundo carrion (2003), gera atitudes pessoais levando em conta as ações futuras de outros, incertas, como se fossem certas em determinadas circunstâncias. uma possibilidade de atenuar o problema da participação efetiva dos membros de uma empresa, bem como incrementar a confiança entre os participantes, é a capacidade de articular seus interesses e objetivos, estabelecendo uma relação interna de forças sociais entre os grupos e as coalizões dentro do empreendimento (alencar, 1997). a participação em grupos oferece aos indivíduos a oportunidade de se tornarem políticos na busca de seus objetivos, com a possibilidade de influência até mesmo na estrutura organizacional. os grupos de interesse imprimem esforços políticos, convencendo outros integrantes, fazendo coalizões ou resistindo às decisões tomadas. para ser bem-sucedido em seus objetivos, brito et al. (2008) afirmam que o grupo, ou a coalizão, precisa eleger um líder qualificado e dinâmico para orientar, mobilizar e mediar os conflitos existentes. muitas vezes, a escolha do líder é determinada pela existência, ou não, da confiança do grupo em relação a ele. outros fatores que podem influenciar as relações de poder dentro dos grupos são a escassez de recursos e a tentativa de controle dos recursos considerados críticos, que facilitaria o exercício do poder, permitindo influenciar no processo decisório. entre esses recursos, podem ser citados dinheiro, prestígio, legitimidade, informações, conhecimento e capacidade de lidar com incertezas. a comunicação, formal ou informal, pode ser determinante para o sucesso dos grupos na manutenção do poder e no controle e na influência sobre os demais integrantes (valentim, 2006). lixo, um problema mundial a explosão demográfica tem sido um dos principais fatores das mudanças em nosso planeta. um crescimento tão explosivo, aliado a um modelo de desenvolvimento não sustentável, tem causado sérios danos à água, ao ar, ao solo e aos recursos energéticos. entre os problemas contemporâneos causados pelo aumento demográfico, um dos mais graves é o lixo (hess, 1998). corrêa, n.r.g.; ayach, l.r. 64 rbciamb | n.41 | set 2016 | 58-74 o reaproveitamento e a reciclagem se tornaram mais relevantes após a segunda guerra, quando muitos países se viram em destroços, sem moradia, sem alimento, e seus habitantes, no espírito de sobrevivência, adotaram a reutilização ou a transformação de materiais (heiden, 2008). a reciclagem se tornou de grande importância por dois grandes motivos, o primeiro é a conservação do meio ambiente. não desperdiçando materiais, evita-se a poluição do solo, da água e do ar. reciclar materiais descartáveis é evitar retirar mais recursos naturais por vezes não renováveis, como o petróleo. o segundo motivo é o custo da produção de matérias-primas e de energia, fornecidas pela natureza. pode-se citar o exemplo do alumínio na sua produção a partir da bauxita, visto que mais da metade dos custos provém do uso da eletricidade. reciclando latinhas, economiza-se 95% da energia elétrica gasta com o minério (faria, 2010). o volume dos resíduos gerados diariamente no brasil é outra questão a ser discutida. são produzidas aproximadamente 230 mil t de lixo por dia, e cada brasileiro gera, em média, de 700 g a 1 kg de lixo por dia. todo esse volume, quando descartado em lixões, se acumula e contamina o meio ambiente. como solução, lacerda (2006) acredita que se deve diminuir a geração de resíduos, além de incentivar a reutilização e a reciclagem dos materiais em desuso, para que os lixões e aterros sanitários tenham maior tempo de vida útil. o aterro sanitário é uma técnica ambientalmente segura para dispor os resíduos. com o crescente interesse popular pela conservação do meio ambiente, sendo para isso necessário um desenvolvimento sustentável, os governos passaram a realizar uma série de eventos na tentativa de acordo sobre quais seriam essas mudanças. o protocolo de quioto foi estabelecido como consequência de uma série de eventos iniciados com a toronto conference on the changing atmosphere, no canadá (outubro de 1988), seguida pelo ipcc’s first assessment report em sundsvall, na suécia (agosto de 1990) e pela convenção-quadro das nações unidas sobre a mudança climática (cqnumc, ou unfccc em inglês). o protocolo de quioto é um tratado internacional com compromissos mais rígidos para a redução da emissão dos gases que agravam o efeito estufa. discutido e negociado em quioto, no japão, em 1997, foi aberto para assinaturas em 11 de dezembro de 1997 e ratificado em 15 de março de 1999, tendo poucos países ausentes, ou contrários a ele, com metas estabelecidas que cada nação, conforme suas condições geográficas, econômicas e políticas, deveria cumprir (eco-92, 1992). no brasil, o movimento cresceu mais a partir da conferência das nações unidas sobre o meio ambiente e o desenvolvimento, realizada no rio de janeiro, em junho de 1992. em 2 de agosto de 2010, no brasil, foi instituída a política nacional de resíduos sólidos, lei no 12.305 (brasil, 2010). a política estabelece os princípios do poluidor-pagador e do protetor-recebedor, da prevenção e da precaução. de acordo com faria (2011), a lei determina diretrizes para o setor empresarial e os demais segmentos da sociedade para a responsabilidade compartilhada pelo ciclo de vida dos produtos. os setores passam a ter obrigações que abrangem, entre outras determinações, o recolhimento dos produtos e dos resíduos remanescentes, após o consumo, e a destinação final ambientalmente adequada, de forma independente do serviço público. a lei incentiva a cooperação entre as diferentes esferas do poder público, municipal, estadual e federal, na gestão dos resíduos, para que a visão sistêmica considere as variáveis ambiental, social, cultural, econômica, tecnológica e de saúde pública, e o desenvolvimento sustentável. além disso, incentiva acordos setoriais e termos de compromisso entre o poder público e o setor empresarial, com a inclusão dos catadores de materiais recicláveis e reutilizáveis, tanto na logística reversa quanto na coleta seletiva, reconhecendo os resíduos sólidos como um bem econômico e de valor social (faria, 2011). a política nacional de resíduos sólidos (pnrs) estabeleceu o prazo para a extinção dos lixões a céu aberto para o ano de 2014. as prefeituras buscam estender esse prazo, visto que nada, ou muito pouco, se fez para resolver o problema dos lixões. o governo federal sancionou a lei, mas não destinou os recursos necessários para a implementação dos aterros sanitários. as prefeituras se justificam dizendo que seus parcos recursos não são suficientes para implementar um projeto de tamanho vulto. enquanto isso, o problema continua inalterado na maioria das cidades, salvo algumas exceções onde já existem programas de coleta seletiva, parcial ou total, ou projetospiloto na tentativa de implantar a coleta seletiva, como foi o caso da cidade de aquidauana, mato grosso do sul. organização social de catadores de recicláveis e seus desafios 65 rbciamb | n.41 | set 2016 | 58-74 considerações sobre o projeto-piloto de coleta seletiva em aquidauana durante o período de maio de 2011 a junho de 2013, foi desenvolvido um projeto-piloto de coleta seletiva na cidade de aquidauana, estado do mato grosso do sul, com o objetivo de organizar os catadores que atuavam de forma autônoma na região central da cidade em um empreendimento em regime de economia solidária. a cidade de aquidauana possui uma população de 45,6 mil habitantes (ibge, 2010), está situada a 139 km da capital e tem como principais atividades: indústria, serviços e agropecuária, que são a base da sua economia. a cidade possui um aterro sanitário, inaugurado em 2004, mas não cumpriu as normas técnicas legais, como a localização próxima à bacia hidrográfica do córrego joão dias, o tamanho adequado da área, bem como a impermeabilização correta, desencadeando outros problemas de ordem social e ambiental. atualmente funciona como lixão, sendo coberto por camada de terra regularmente, sem nenhum tipo de triagem ou tratamento dos resíduos. catadores e a exclusão social em aquidauana conforme dados do projeto, foram cadastrados 33 catadores (homens e mulheres); desses, 15 (44,4%) estavam trabalhando ativamente na catação do lixo, sendo essa sua única renda; 10 pessoas (30,5%) realizavam a catação como atividade completar de renda; e 8 pessoas (25,0%) eram catadores, porém não estavam realizando a catação por algum motivo, tendo como fonte de renda apenas algum programa do governo para famílias mais humildes, mas declaravam que gostariam de voltar à atividade, caso houvesse melhoria das condições de trabalho e renda na atividade. os catadores de materiais recicláveis de aquidauana são, em sua maioria, pantaneiros, alguns de origem indígena. alguns são ex-funcionários de fazendas do pantanal que se encontram desempregados e optaram pela atividade de catação por falta de emprego formal e por não possuírem nenhuma outra qualificação, não restando muitas opções. muitos trabalham por mais de 10 horas e percorrem mais de 12 km/dia, chegando a ganhar entre r$ 5,00 e r$ 15,00 por dia. alguns catadores realizam outro trabalho informal concomitante ao de catação, como a limpeza de terrenos, para aumentar a renda. no início do projeto, nos meses de maio a junho de 2011, 33 catadores que trabalhavam individualmente no centro da cidade foram cadastrados e, em seguida, foram realizadas visitas às suas residências, para uma entrevista, na qual se verificou a renda e as condições de vida, oportunidade que também serviu para coletar informações para analisar a percepção de sua condição atual e suas perspectivas futuras, bem como convidá-los a fazer parte do projeto. durante a entrevista, ficou evidente que a maioria dos catadores utilizava suas residências como depósito para os recicláveis, enquanto a quantidade era insuficiente para vender ao atravessador. os materiais considerados “nobres”, como móveis velhos (fogões, armários, geladeiras), também ficavam nos quintais aguardando um comprador interessado, com os reciclados sem comércio em determinado momento (caixas de leite, papel branco, livros, entre outros). tanto os catadores como suas famílias, incluindo as crianças, ficavam em contato direto com os resíduos, sem nenhum tipo de equipamento de segurança ou proteção, sem contar os riscos de contrair doenças e de ocorrerem acidentes com materiais cortantes ou com os animais e vetores misturados ao lixo. nas visitas, verificou-se que a maioria não possuía energia elétrica. apesar de ter a rede de energia nas suas residências, ela estava desligada por falta de recursos financeiros para pagar por ela. a maioria das residências possui tanto o fogão a gás como um botijão, mas também não possuía recursos financeiros para pagar pelo gás e para cozinhar os alimentos, improvisando um fogareiro a lenha. as casas eram modestas, em sua maioria, sem piso, de chão batido, e em algumas não havia água encanada. entre as mulheres cadastradas, três catadoras tinham filhos pequenos, que as acompanhavam no trabalho de catação pela cidade e também de separação dos resíduos nos depósitos. ao serem questionadas sobre isso, disseram que não conseguiam vagas nas creches locais, para deixar os filhos em corrêa, n.r.g.; ayach, l.r. 66 rbciamb | n.41 | set 2016 | 58-74 segurança, e por isso eles acabavam acompanhando as mães. durante a entrevista, quando perguntado aos catadores qual a importância do trabalho que eles realizavam, a maioria disse que nenhuma. eles não conseguiam ver o importante papel que realizavam. a maioria dos catadores não percebe nenhuma positividade vinda do lixo. apenas três trabalhadores disseram que seu trabalho era importante porque recolhiam aquilo que ninguém mais queria, mas que alguém precisava dar um destino para os resíduos e eles faziam esse papel. quando perguntado aos catadores sobre sua perspectiva de futuro, a maioria disse que não tinha perspectivas, porque trabalhar com o lixo era “aquilo mesmo” e que já estavam acostumados, porque nada mudaria, alguns ainda citaram que “só se a prefeitura ajudasse”. o trabalho realizado pelos catadores era de vital importância para a cidade; sem ele, a quantidade de resíduos que a cidade coletava em 2011, 25 t por dia, de acordo com o gerente da secretaria de meio ambiente da cidade, seria ainda maior. pádua (2013) afirma que as pessoas percebem o mundo a partir das suas vivências e do contato com as coisas próximas a elas, assim, compreendem seus espaços e o transformam em seu lugar. a vivência diária dos catadores com o lixo e a falta de perspectiva dificultam sua imaginação para além do lixo e a percepção da importância que o seu trabalho representa para a cidade. vale lembrar, como foi dito por bordenave (1994) e singer (2001), que frequentemente esses trabalhadores são responsabilizados pela sua própria exclusão, por causa de sua instrução precária ou pelo analfabetismo e por entenderem que não possuem nenhuma outra capacitação para qualquer outra atividade produtiva, o que nem sempre corresponde à verdade. o que se vê é a incapacidade do sistema capitalista absorver o contingente de trabalhadores, que acaba selecionando aqueles que se encontram mais qualificados. a maioria desses trabalhadores possui aptidão para atividades agrícolas, mas falta o capital para investir em qualquer tipo de atividade que não a de catador, que não exige nenhum tipo de investimento inicial. na cidade de aquidauana já existia uma associação de catadores, que foi formalizada em 2004, denominada associação de separadores de recicláveis (assepar). no início, contou como apoio e capacitação da universidade federal do mato grosso do sul (ufms), porém, com os conflitos internos e desinteresse dos próprios catadores, o projeto terminou em 2006. quando o projeto-piloto de coleta seletiva se iniciou, em 2011, a associação estava com suas atividades praticamente paralisadas, contando com apenas quatro associados ativos e o presidente. três associados coletavam recicláveis em algumas residências no município e vendiam o material ao presidente, que atuava como atravessador. a renda média desses associados era de r$ 60,00 por mês. o quarto associado era contratado pelo presidente, para prensar o material comprado dos outros sócios e o papelão que a associação recebia como doação de um supermercado local. pelo serviço de prensa, recebia r$ 5,00 por fardo prensado, sendo que a renda média mensal era de r$ 30,00. a comercialização dos materiais é realizada, informalmente, não pela associação, mas em nome do próprio residente. o diagnóstico da associação evidencia que, apesar de ser um empreendimento legalmente constituído nos princípios solidários, atua como uma empresa capitalista, tendo no presidente a figura do patrão. ele estabelece as relações de trabalho e determina o valor a ser pago por atividade desenvolvida; ainda que a matéria-prima seja fruto de doações para a associação, dela se apropria sem questionamentos por parte dos catadores. a participação dos catadores é inexistente e, talvez por isso, não há estímulo para continuar na associação, restando apenas 4 dos 60 catadores do início da associação, em 2004. a economia solidária, uma possibilidade de mudança? os catadores cadastrados foram convidados a participar de três reuniões para a apresentação do projeto. nas reuniões, foram expostas as vantagens do trabalho cooperativo, como a força para barganhar melhores preços, maior quantidade de materiais coletados e possibilidade de enviar para lugares que ofereciam maiores lucros, entre outros. foram apresentados os princípios para a implantação do empreendimento de economia solidária, que exigia comprometimento dos associados. organização social de catadores de recicláveis e seus desafios 67 rbciamb | n.41 | set 2016 | 58-74 de acordo com singer (2001), nas sociedades mais pobres, a solidariedade é mais difundida. apesar de o individualismo ser uma tônica entre os catadores, que disputam os parcos recursos entre si, no momento em que foi apresentado o projeto foi possível observar que se sobressaiu o princípio de solidariedade, pois 33 catadores aderiram ao plano. com a implantação do projeto, foi formalizada uma parceria com a assepar, e os catadores autônomos passaram a incorporar a associação, que passou a ser a sede do projeto, na qual foram realizadas todas as atividades de separação, prensa e estocagem dos fardos de reciclados. com o objetivo de se tornar um empreendimento de economia solidária, iniciou-se a capacitação dos associados, com a realização de oficinas de formação, conforme pode ser observado na figura 1. paralelamente à etapa de organização do trabalho e do espaço físico, aconteceram as oficinas sobre cooperativismo, economia solidária, resgate da autoestima e autogestão. as oficinas aconteceram durante cinco meses, toda semana, às quartas-feiras, no período de junho a outubro de 2011. nas oficinas de formação, foram tratados temas como: importância do reaproveitamento e do trabalho dos catadores para a cidade e para o meio ambiente, com o objetivo de mostrar como o trabalho que desenvolvem é importante, pois diminui a quantidade de resíduos depositados nos aterros sanitários ou lixões. mesmo que se sintam discriminados pela sociedade, quando confundidos com a matéria prima que trabalham, sendo sempre mantidos a distância, seu trabalho tem grande valor para a própria sociedade que os discrimina. questões de gênero também foram tema nas oficinas, mostrando que no sistema cooperativista cada pessoa representava um voto, todos eram iguais e tinham o mesmo peso. até mesmo entre eles havia discriminação contra as mulheres, por causa das diferenças físicas e da impossibilidade da mulher despender o mesmo figura 1 – imagem das senhoras maria das dores e maria santos, durante a oficina de construção do conceito de solidariedade com os catadores, em junho de 2015, na sede da associação de separadores de recicláveis (assepar), em aquidauana, mato grosso do sul. corrêa, n.r.g.; ayach, l.r. 68 rbciamb | n.41 | set 2016 | 58-74 esforço físico. foi necessário mostrar que a mulher, apesar de ter menor força física, tem um raciocínio holístico e é multitarefas, diferente do homem. tuan (1975), ao estruturar suas ideias, costumava tratar os temas combinando-os ou comparando-os de forma binária. utilizou-se essa estrutura para simplificar e proporcionar aos catadores a introspecção de conceitos básicos, mas ainda desconhecidos, como, por exemplo, individualismo e associativismo, ou economia solidária e capitalismo. os próprios catadores construíam o conceito de cada uma das palavras e do tema, identificando o que era melhor para o grupo. o objetivo nessas oficinas foi promover a participação de todos, estimulando e valorizando cada ideia. por meio dessa atividade, os catadores começaram e exercitar a participação. além disso, a atividade promoveu: a percepção da possibilidade de valorização social do trabalho humano; a satisfação plena das necessidades de todos como eixo da criatividade tecnológica e da atividade econômica; o reconhecimento do lugar fundamental do homem em uma economia fundada na solidariedade; a busca de uma relação de intercâmbio respeitoso com a natureza; e os valores da cooperação e da solidariedade. foram utilizadas como ferramentas nas oficinas: teatro, jogos, brincadeiras e artesanato, produzidos de materiais reciclados, envolvendo os catadores e sua família, o que favoreceu, tanto aos catadores como às suas famílias, o perceber-se em outras realidades, diferentes do seu cotidiano em meio ao lixo, ao feio, ao rejeito, possibilitando o despertar da criatividade. as mãos calejadas e as juntas endurecidas pelo tempo, pelo manuseio do lixo e pelo esforço despendido para as atividades de catação, separação e prensagem representam uma das dificuldades enfrentadas pelos catadores para manusear delicadamente os materiais para criar um artesanato. contudo, o resultado das expressões de contentamento, ao olhar para um objeto que era apenas lixo, feio e sujo, quando transformado em um objeto útil, bonito e até desejável, mostrou que valeu a pena o esforço, mesmo que o artesanato não seja tão apreciável esteticamente. tuan (1975) fala sobre a capacidade humana de se perceber separado das coisas, o que permite que o homem entre no campo da imaginação, projetando-se para o futuro, de acordo com as vivências de cada indivíduo. a vida difícil e misturada ao lixo, dos catadores, dificulta o despertar do imaginário para uma expectativa de vida diferente, por isso é tão importante proporcionar um ambiente de criatividade, para estimulá-lo a perceber a possibilidade de transformar coisas feias, sem valor, em coisas belas e úteis, até mesmo de mudar a própria vida, por meio da cooperação e da solidariedade. alguns resultados gerados pelas mudanças implantadas alguns resultados positivos foram percebidos logo após a implantação do projeto; com as mudanças na sede da associação, o espaço interno foi reorganizado para otimizar o aproveitamento do terreno. os catadores foram treinados para realizar a triagem dos reciclados de acordo com a exigência dos depósitos, para valorização dos materiais, que por falta de triagem mais criteriosa perdiam valor na venda. com o início da coleta seletiva, foram feitas a divisão do trabalho e a implantação de controles de horas trabalhadas, de entrada, saída e venda de materiais, além disso, os catadores passaram a utilizar uniforme. uma refeição diária passou a ser fornecida na associação, pois muitos deles se alimentavam apenas vez em casa. a tração humana foi substituída por coleta motorizada, com o auxílio de um caminhão disponibilizado pela prefeitura, que arcou com as despesas do veículo (combustível e pessoal, motoristas e coletores). entretanto, outras prioridades na gestão pública realocaram o veículo para outras tarefas, depois de seis meses de atividades da associação, obrigando os catadores a realizarem a coleta por tração humana por quatro meses. a renda média dos catadores antes do projeto era de r$ 30 a r$ 60 mensais, mas apenas 4 trabalhadores estavam ativos na associação. com o início do projeto, a renda média passou para r$ 250 mensais, nos dois primeiros meses do projeto, para uma média de 20 catadores ativos na associação. no semestre seguinte, a renda média foi de r$ 100 a r$ 150 mensais para uma média de 20 catadores ativos na associação. organização social de catadores de recicláveis e seus desafios 69 rbciamb | n.41 | set 2016 | 58-74 alguns problemas, como a mudança da sede do projeto e a falta de prensa e de caminhão para a coleta seletiva, forçaram a paralisação das vendas por quatro meses, mas a coleta continuou a ser realizada com tração humana pelos catadores. nesse período, a renda e o número de catadores diminuíram, porém, com a situação regularizada, em uma nova sede, com a instalação de outra prensa e o patrocínio de outro parceiro para seção de veículo para realização da coleta, no ano de 2012, a renda média saltou para r$ 350,00 mensais nos dois primeiros trimestres e para r$ 450,00 no segundo trimestre, beneficiando uma média de 12 catadores. o gráfico 1 mostra a renda média trimestral dos catadores de maio de 2011 a janeiro 2013, bem como a quantidade de catadores beneficiados em cada período. o projeto, além de ter beneficiado as famílias de catadores com a melhoria da renda, gerou benefícios para a conservação do pantanal, tendo em vista a localização geográfica de aquidauana e a proximidade com esse frágil e importante ecossistema. todas as ações antrópicas na região têm influência direta no bioma pantaneiro. muitas vezes, todo o lixo produzido na cidade acaba sendo levado pelas enxurradas para as bacias hidrográficas do rio aquidauana e do córrego joão dias, sendo transportado por quilômetros para dentro da vegetação pantaneira, causando diversos impactos para a biodiversidade ali existente. no período de maio de 2011 a janeiro de 2013, deixaram de ser depositadas mais de 85 t de materiais reciclados no lixão de aquidauana. esses resíduos foram coletados nas residências e no comércio da cidade, e depois separados, prensados e vendidos, gerando renda para os catadores. no gráfico 2 podemos observar a quantidade de resíduos coletados, no período de junho de 2011 a janeiro de 2013. foram firmadas diversas parcerias para a execução do projeto-piloto de coleta seletiva, como a prefeitura municipal de aquidauana, que disponibilizou um caminhão, um motorista e dois funcionários para a coleta dos reciclados nas residências. outras dez empresas comerciais da cidade firmaram parceria para a doação de todos os resíduos produzidos para a associação dos catadores, gerando um incremento de 60% na quantidade de material coletado. gráfico 1 – renda média dos catadores por trimestre, de maio de 2011 a janeiro de 2013. renda média dos catadores por período jan/2013 out a dez/2012 fev a maio/2012 jun a set/2012 450 11 380 100 12 150 20 250 400 20 15 100 500200 3000 100 valores em r$ 30 nov a jan/2012 jul a out/2011 maio a jun/2011 12 0 corrêa, n.r.g.; ayach, l.r. 70 rbciamb | n.41 | set 2016 | 58-74 conflitos internos e disputa de poder na organização dos catadores em aquidauana vários são os desafios para o estabelecimento de um processo participativo de autogestão na organização dos catadores. o estudo da percepção ambiental aponta vários fatores que influenciam e motivam os indivíduos na tomada de decisões, mas, para efeitos deste estudo, passaremos a analisar apenas a questão relacionada à participação, à confiança, ao estabelecimento de forças internas e à figura do líder como fatores determinantes e limitantes na implantação da autogestão do projeto-piloto de coleta seletiva na cidade de aquidauana. a coleta seletiva foi implantada primeiro no bairro santa terezinha, escolhido devido à sua densidade populacional . localizado na periferia de aquidauana, mostrou-se insuficiente para gerar renda para todos os catadores cadastrados. percebeu-se que seria imprescindível ampliar a coleta seletiva para a região central da cidade. além disso, foram firmadas parcerias com as empresas comerciais da cidade, para a doação de todos os resíduos para a associação, o que aumentou a quantidade e a qualidade dos resíduos. apesar das medidas adotadas para aumentar a renda média dos catadores, e de o rendimento ser maior depois do projeto já implantado do que a média anterior ao plano, foi insuficiente para manter muitos catadores na associação, pois eles decidiam abandonar a associação, por considerarem que individualmente poderiam gerar renda maior, além de poder fazer outros serviços, como a limpeza de terreno, por exemplo. a rotatividade foi um dos maiores entraves para a sustentabilidade do projeto em longo prazo. mesmo mantendo um número de catadores entre 10 e 15 pessoas, os novos participantes precisavam ser capacitados, porém a necessidade de aumentar a produtividade não possibilitava a formação dos novos participantes na mesma velocidade com que a rotatividade acontecia. hellwig e carrion (2007) afirmam que o elevado índice de rotatividade é outra barreira que se interpõe no processo participativo, o que, de certa forma, constitui um empecilho para a criação de um vínculo significativo não só com a associação, mas também com os degráfico 2 – quantidade de resíduos coletados mensalmente no período de julho de 2011 a janeiro de 2013. pe rí od o de c ol et as jan/2013 nov/2012 set/2012 jul/2012 maio/2012 mar/2012 jan/2012 nov/2011 set/2011 quantidade em toneladas 0 6000 7000 8000 250,5 2851,2 781 33435 jul/2011 1000 2000 3000 4000 5000 3242 5236,1 1560 2922 2455 2200 1643 1500 3875 2310 2500 1233 7400 4378 5950 organização social de catadores de recicláveis e seus desafios 71 rbciamb | n.41 | set 2016 | 58-74 mais membros, dificultando o estabelecimento de uma relação de confiança entre os trabalhadores e impossibilitando que a capacitação seja eficaz. os catadores, quando trabalham em coletividade, querem apenas coletar, porque entendem que separar e prensar o material não faz parte do seu trabalho, tampouco a preocupação com uma boa separação. segundo os autores: há também um sentimento de não pertencer à associação como membro, com direitos e deveres, mas sim como trabalhadores que executam tarefas específicas. essa percepção permite a representação de que se cada um fizer a “sua parte”, ou seja, desempenhar adequadamente sua função, a unidade de triagem vai funcionar sem nenhum problema e eles poderão ter o retorno financeiro esperado para seu sustento. isso nos leva a concluir que os associados não percebem a unidade de triagem como uma organização de convivência e construção de cidadania, mas como uma forma de subsistência. ou seja, não se vê a associação como um empreendimento social, mas, numa visão restrita, como uma atividade de geração de trabalho e renda. (hellwig; carrion, 2007, p. 8) esse mesmo tipo de sentimento de não pertencimento foi observado durante o processo de desenvolvimento do projeto. na fase inicial, quando foram indagados se já conheciam o sistema cooperativo de economia solidária, a maioria disse já ter ouvido falar, mas não sabia exatamente como funcionava. mesmo depois de esclarecidos sobre como era um empreendimento de base solidária, a maioria se mostrou descrente no sucesso do empreendimento sendo administrado pelos próprios catadores. os catadores são acostumados a trabalhar de forma independente, solitários, competindo por recursos limitados; por isso, outro catador não é visto como companheiro de trabalho, mas como concorrente. durante as oficinas de formação, um dos objetivos foi mostrar as vantagens do trabalho cooperativo, contudo a rotatividade causou fragmentação na formação e na fase final da formação. na fase final das oficinas de formação, quando foram trabalhados os temas “mudar ou continuar” e “eu na associação”, começaram a surgir conflitos mais intensos entre os catadores e a diretoria da associação, por causa das mudanças necessárias para a sustentabilidade do projeto e o novo modelo solidário. a diretoria, percebendo que perderia seus privilégios e que não poderia mais explorar a mão de obra dos catadores, visto que a administração da associação, à época, não conseguiria manter os associados e não conseguiria promover crescimento, começou a criar um grupo de poder paralelo. aproveitando-se da confiança, da empatia e da comunicação dos catadores, a diretoria da associação buscou a adesão dos trabalhadores, fora do período em que estavam na associação, para convencê-los de que a melhor opção era continuar como estavam antes, visto que já estavam acostumados. os membros da diretoria usou da empatia com os catadores e diziam aos demais associados que realmente sabiam das suas dificuldades, pois eram catadores também, e por isso sabiam cuidar e decidir da melhor forma por eles. para os participantes, a decisão ficou muito difícil, pois a mudança representava o novo e o desconhecido, e continuar da mesma forma representava a familiaridade que poderia ser traduzida na frase: “tá ruim, mas tá bom”, que uma das catadoras disse. uma vida de exploração deixa marcas e não é fácil para esses trabalhadores entenderem o trabalho cooperativo e solidário. surgiram então dois grupos disputando o poder: a diretoria, apoiada pelos novos participantes que ainda não tinham sido formados nos princípios da economia solidária, e por isso facilmente manipulados; e o grupo mais consciente, que queria mudanças. desse conflito resultou a mudança da sede do projeto para outro local e a ruptura da parceria com a assepar, que foi apropriada pelos antigos diretores e metade do número dos catadores. a outra metade dos catadores foi para um novo local. no período de adaptação, a renda média caiu, porque a estrutura física e logística foi prejudicada, mas as perspectivas de melhorias futuras possibilitaram a permanência dos catadores nesse período. romper as antigas estruturas mentais e a percepção ambiental exige um longo tempo. para tuan (1975, p. 6), há muita ambiguidade na formação do pensamento humano: [...] as pessoas não são máquinas de calcular, os seus desejos e atos, até mesmo as suas conclusões teóricas, são sempre confusas, causadas pelo resultado de três conjuntos principais de fatos ou condições: o meio ambiente complexo e repleto de estímulos; a busca da mente, pelos valores específicos situados no futuro; e a tendência à polarização dos sentimentos e ideias primitivas. corrêa, n.r.g.; ayach, l.r. 72 rbciamb | n.41 | set 2016 | 58-74 a mudança precisa ser vivenciada de diferentes formas, até que as novas estruturas mentais substituam as antigas, desde que as mudanças sejam consideradas superiores aos resultados antigos e algum tipo de vantagem possa ser percebido. um dos maiores desafios na organização dos catadores na cidade de aquidauana ocorreu durante a etapa de qualificação técnica dos participantes. o baixo nível de escolaridade foi uma barreira para a compreensão de cálculos, como soma das horas trabalhadas ou a divisão dos recursos de forma equitativa, por exemplo. quando trabalha de forma independente, o catador coleta nas ruas, entrega o material para o atravessador — o dono do depósito —, recebe pelo material e volta para coletar, sem se preocupar em calcular nada. a autogestão não é um instrumento simples, pois exige elevado grau de envolvimento e conhecimento do processo, bem como o desenvolvimento de consciência crítica. na sua rotina de trabalho, os catadores aprenderam a priorizar a arrecadação de bens materiais escassos, em detrimento do bem-estar coletivo. por isso a dificuldade de inserção na vivência associativista, como membros ativos, participativos e comprometidos com o trabalho e o futuro da instituição, que, aliás, carece de compreensão. a baixa autoestima e a dificuldade de assumir responsabilidades e se adequar a regras são obstáculos para a participação política e social dos catadores. a formação dos catadores como cidadãos pelos motivos expostos é extremamente difícil, o que reforça a crença de que existem limites nos discursos democráticos. o desafio aponta para a dificuldade interna em romper com a divisão do trabalho manual e intelectual e entre produção e gestão, na implementação de processos participativos nesses empreendimentos, já que aparecem hierarquias e privilégios nas relações entre os trabalhadores dos empreendimentos solidários. carrion (2003, p. 2) defende que “a autonomia é uma construção que vai além da posse dos meios de produção e da distribuição equitativa dos resultados”. a autonomia, na visão desses autores, exige também a qualificação dos trabalhadores tanto na esfera técnica como na administrativa e gerencial. a autogestão vai exigir a construção coletiva de uma nova ética do trabalho e de relações entre capital e trabalho, estruturadas em um modelo distinto daquele que habita o imaginário coletivo, que é marcado pela competição e pelo individualismo, em um sistema econômico de natureza capitalista como o nosso. considerações finais o estudo de caso deste projeto-piloto de coleta seletiva na cidade de aquidauana, mato grosso do sul, demonstrou que a organização social dos catadores de recicláveis gerou diversos benefícios para os participantes, já a partir do início do projeto, tais como o aumento de mais de 100% da renda média, a melhoria da qualidade de vida e das condições de trabalho dos associados, e a garantia do direito de participação dos trabalhadores nas decisões do empreendimento. outros resultados obtidos foram: o aumento do faturamento da associação, que permitiu o aumento do número de catadores beneficiados; a melhoria da estrutura física e da organização interna do trabalho; e a diminuição dos riscos de acidentes e contaminação dos trabalhadores com o uso de equipamento de proteção individual (epi). houve participação da população e dos comerciantes locais no processo de separação do lixo e na destinação correta. a cidade ficou mais limpa, pois a população dos bairros participantes do projeto, mais consciente dos problemas ambientais ocasionados pelos resíduos sólidos, passou a fazer o descarte de forma correta. a quantidade de resíduos descartados no lixão diminuiu, pois durante o projeto foram coletadas mais de 85 t de materiais recicláveis; e a melhoria dos processos de triagem dos reciclados fez com que eles tivessem um valor agregado. nas oficinas de formação em economia solidária, os catadores puderam experimentar ter voz e opinião, e valorizar sua participação nos processos decisórios. o processo de construção da participação possibilitou a melhoria da autoimagem dos catadores. a diretoria da associação preferia não ter as mudanças na gestão, pois atuava como uma empresa privada, utilizando seu poder de liderança, persuasão e comunicação informal, influenciando parte dos trabalhadores; e organização social de catadores de recicláveis e seus desafios 73 rbciamb | n.41 | set 2016 | 58-74 decidiu continuar com o modelo autocrático de gestão e baixo comprometimento dos associados. para os catadores, o trabalho é vivenciado como um meio de sobrevivência como outro qualquer. já as relações entre os trabalhadores são pautadas pela desconfiança e pela competição, fatores que podem estar na origem do volume excessivo de trabalho e do baixo índice de produtividade constatados. entre as conclusões deste estudo está o reconhecimento da complexidade em reconstruir o laço social. a solidariedade, apesar de existente, é suprimida pelo individualismo e pela competição pelo poder. todos esses resultados positivos, no entanto, não foram suficientes para diminuir a rotatividade dos catadores no empreendimento. a resistência a mudanças e o curto espaço de tempo de permanência dos catadores na associação não possibilitaram a percepção das mudanças como positivas. após sair e voltar às condições anteriores de trabalho, não tiveram tempo hábil para retornar ao projeto, visto que o curto período de tempo de desenvolvimento do projeto-piloto, três anos, não permitiu que os trabalhadores tivessem tempo e vivência suficientes para perceber como as mudanças, apesar de drásticas e árduas, resultavam em muito mais benefícios do que a situação anterior. o ideal para o projeto seria a implantação, pelo governo municipal, de um programa permanente de coleta seletiva na cidade, aproveitando o período de execução do projeto-piloto. entretanto, a prefeitura municipal participou ativamente do projeto-piloto por apenas seis meses. outro fator contributivo para a rotatividade dos catadores na associação pode ser o recebimento de algum auxílio do governo, como bolsa família, vale renda, entre outros. tais auxílios são percebidos pelos catadores como uma renda fixa garantida, o que possibilita que eles possam deixar a associação por ter esse “amparo”. essa consideração não está julgando o mérito e a importância dos programas sociais, apenas leva em conta as atitudes dos catadores em relação à percepção de ser beneficiário. esta experiência demostra que o processo de organização dos catadores e a implantação da coleta seletiva precisam de um período de tempo superior ao que foi utilizado. outros benefícios deveriam ser oferecidos aos catadores no período inicial do projeto, como forma de evitar a rotatividade, tais como: cesta básica de alimentos ou remuneração fixa mensal, custeada pela prefeitura, que é a instituição responsável pela coleta nos municípios. espera-se que os resultados aqui obtidos possam servir de subsídios para outras iniciativas semelhantes. referências alencar, e. m. l. s. o estímulo à criatividade no contexto universitário. psicologia escolar e educação, campinas, v. 1, n. 2-3, p. 29-37, 1997. bordenave, j. e. d. o que é participação. 8. ed. são paulo: brasiliense, 1994. brasil. lei no 12.305, de 2 de agosto de 2010. institui a política nacional de resíduos sólidos, altera a lei no 9.605, de 12 de fevereiro de 1998, e dá outras providências. brasília: diário oficial da união, 2010. brito, v. g. p. et al. a dinâmica política no espaço organizacional: um estudo das relações de poder em uma organização cooperativa. rac eletrônica, p. 141-154, 2008. carrion, r. s. m. alternativas econômicas de trabalho e produção: desafios à consolidação de empreendimentos populares nos moldes da economia popular e solidária. in: colóquio internacional sobre poder local, 9., 2003. salvador, ba. anais... salvador: universidade federal da bahia, 2003. eco-92 – conferência das nações unidas sobre o meio ambiente e desenvolvimento. agenda 21. rio de janeiro, 1992. disponível em: <http://bd.camara.gov.br/bd/handle/bdcamara/7706>. acesso em: 10 mar. 2013. corrêa, n.r.g.; 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sandrargaspar@terra.com.br jeroen johannes klink imes, pd resumo este estudo foi realizado com o objetivo de verificar qual a contribuição dos organismos de articulação regional do grande abc (câmara regional do grande abc, consórcio intermunicipal das bacias do alto tamanduateí e billings e agência de desenvolvimento econômico do grande abc), no período de 2003 e 2004, para a implementação do plano da bacia do alto tietê pbat, um dos instrumentos do sistema de integrado de gerenciamento de recursos hídricos do estado de são paulo. trata-se de uma pesquisa de cunho exploratório, caracterizada como estudo de caso. a gestão dos recursos hídricos na região do grande abc foi o caso estudado. a pesquisa teve como objetivos identificar as ações dos organismos regionais acima citados relacionadas ao plano da bacia do alto tietê e suas contribuições para a implementação deste plano da região do abc paulista. concluiu-se que tais contribuições não foram significativas para a implementação do pbat na região do grande abc face à própria aplicabilidade do plano na região e à fragilidade da articulação interinstitucional entre organismos regionais e os órgãos do sistema de gerenciamento dos recursos hídricos. abstract the study was made for to check that contribution of the greater abc regional articulation organizations (the greater abc citizenship forum, the intermunicipal consortium of the alto tamanduateí and billings basin and the economic development agency) to a implementation for the alto tietê basin plan, an instrument of the water resources management system of são paulo state. it´s about an exploratory research, characterized like a case study. a water resource management of the greater abc is a case studied. the research has like objectives to identify what the regional organizations actions further along related to the alto tietê basin plan and contributions for implementation this plan in the abc region. to conclude, these contributions show little importants for an implementation of the alto tietê basin plan in the abc region, because of suitable plan application and fragility interinstitucional articulation between the regional organizations and the water resources management system organizations. gestão ambiental agosto 2008 15 introdução uma das questões ambientais mais preocupantes refere-se à quantidade e qualidade da água utilizada para fins de abastecimento público e do setor privado, em conseqüência de uma utilização sem controle dos recursos hídricos em décadas passadas, que acarretou à sociedade atual, problemas econômicos (altos investimentos em tratamento de água da produção industrial e disposição das águas residuárias), sociais (comprometimento do atendimento às necessidades da população), ambientais (degradação dos mananciais) e de saúde (poluição e contaminação das águas). para o equacionamento desta questão, é fundamental uma efetiva modificação na relação entre as políticas urbanas e de recursos hídricos visando a integração e a cooperação entre esses dois sistemas, principalmente quando se trata de bacias intensamente urbanizadas, cuja gestão está intimamente ligada aos processos de uso e ocupação do solo urbano . tal gestão, por sua vez, deve pautarse numa nova lógica institucional e prática governativas, pois o gerenciamento da água extrapola os limites dos municípios e se dá no âmbito dos limites da bacia hidrográfica que, a priori, abarcam um conjunto de municípios ou duas ou mais regiões, exigindo uma articulação regional que envolva organismos públicos, privados e sociedade civil. para silva (2003), os desafios que se colocam para a efetividade desta gestão referem-se à integração e articulação dos municípios de uma mesma bacia, e destes, com as bacias vizinhas, no planejamento e gestão urbanos relacionados ao uso e destino da água. sob esta ótica, áreas que já possuem instituições de gestão regional – como o grande abc, implantadas e atuantes, apresentam facilidades para a implementação de ações consorciadas com o desenvolvimento econômico, ambiental e social e com as especificidades da bacia na qual estão inseridas. instrumentos importantes para a implantação e consolidação desta articulação regional (silva, 2003), são os planos e bacia, uma vez que pressupõe uma visão integrada da utilização do espaço territorial ocupado pelas áreas urbanas, preocupando-se com as alterações ambientais que resultaram desse processo e as formas de controlá-la. no caso da bacia hidrográfica do alto tietê, cujo território abriga a região do grande abc, foi elaborado em 2002, pela fundação de apoio à universidade de são paulo, o plano da bacia hidrográfica do alto tietê, que visa garantir a conservação dos recursos hídricos por meio de diretrizes e orientações para a proteção, recuperação e conservação dos mananciais e dos rios urbanos e implantação de sistemas de uso racional da água e de drenagem e controle das cheias (fusp, 2002). este plano foi desenvolvido tendo como pressuposto a coordenação entre os diferentes usos dos recursos hídricos e os sistemas municipais e intermunicipais de planejamento e gestão, e o desenvolvimento e implantação de um sistema atualizado permanentemente de informações hídricas para a bacia que possa subsidiar a formulação de diretrizes para orientação dos planos diretores 3 metropolitanos e municipais, além da proposição de programas regionais de investimentos em gestão, obras e serviços de recursos hídricos e saneamento e análise/elaboração de leis, regulamentos, instrumentos normativos e de avaliação e controle (fusp, 2000). as ações propostas no pbat não apresentam determinação rígida de metas físicas a serem cumpridas pois permitem adequação à realidade e dinâmica de cada região e/ou município da bacia, podendo ser detalhadas, posteriormente, a partir da decisão da agência de bacia do alto tietê, do comitê da bacia hidrográfica do alto tietê e dos subcomitês, órgãos gerenciadores do sistema integrado de gerenciamento de recursos hídricos, por meio de medidas estruturais de despoluição, drenagem e abastecimento, medidas não-estruturais (implantação da agência, sistema de licenciamento e certificação, gestão compartilhada) e medidas de melhoria do processo de decisão (desenvolvimento, articulação institucional, e capacitação institucional dos municípios). o grande desafio do plano é, portanto, harmonizar a condutas dos diferentes agentes, nas esferas estadual – órgãos da administração e concessionários – e municipal, que têm responsabilidades no aproveitamento de recursos hídricos visando a gestão integrada metropolitana. objetivos a partir da preocupação sobre a importância de aproximar os organismos de fomento à gestão regional do grande abc (câmara regional do grande abc, consórcio intermunicipal das bacias do alto tamanduateí e billings e agência de desenvolvimento econômico do grande abc) com as instituições regionais e metropolitanas responsáveis pela gestão das bacias hidrográficas, foram definidos os seguintes objetivos: a) identificar as ações dos organismos de atuação regional no grande abc (câmara regional do revista brasileira de ciências ambientais – número 1616 grande abc, consórcio intermunicipal das bacias do alto tietê e billings e agência de desenvolvimento econômico), desenvolvidas no período de 2003 e 2004 que se relacionam com o plano da bacia do alto tietê; b) analisar a contribuição desses organismos para a implementação do plano da bacia do alto tietê e a gestão integrada da bacia na região do abc paulista. metodologia foi realizada uma pesquisa de cunho exploratório, caracterizada como estudo de caso. o caso estudado foi à região do grande abc, sob a ótica da gestão integrada dos recursos hídricos. o recorte cronológico compreende o período de 2003 e 2004, imediatamente posterior à finalização do plano da bacia do alto tietê. para a realização da pesquisa foram utilizadas as seguintes técnicas para coleta dos dados: a) entrevistas focalizadas com questões-chave, abertas, aplicadas aos representantes do subcomitê das bacias hidrográficas billings-tamanduateí, onde foram coletadas informações sobre elementos conceituais, teóricos e práticos da gestão de bacias e dos planos de bacia; a aos responsáveis pela presidência/coordenação da câmara regional do grande abc e consórcio intermunicipal das bacias do alto tamanduateí e billings, onde foram coletadas informações sobre as ações destes organismos para a implementação do plano da bacia do alto tietê; b) pesquisa documental para coleta de dados referentes à função, competência, composição, estrutura, área de atuação e ações desenvolvidas (2003-2004) pelas instâncias regionais do grande abc. resultados como parte integrante da bacia do alto tietê, o abc paulista é representado pelo subcomitê da bacia hidrográfica billings-tamanduateí. este subcomitê foi criado em 1998 com a função de fornecer, à região do grande abc, autonomia para discutir a gestão de seus recursos hídricos. este subcomitê é formado por um conselho tripartite, composto por representantes do governo do estado, governos municipais (sete municípios) e sociedade civil. outras interfaces com a gestão dos recursos hídricos acontecem no âmbito das instâncias regionais: a câmara regional do grande abc, o consórcio intermunicipal e a agência de desenvolvimento econômico. por meio de suas ações voltadas não apenas ao desenvolvimento econômico, mas também ao social e ambiental, essas instâncias apresentam as condições e infra-estrutura necessárias para conduzir a gestão da bacia billings-tamanduateí dentro da proposta de gestão da bacia do alto tietê, representado pela presença do subcomitê e das próprias instâncias regionais articuladoras, importantes espaços tripartite, democráticos e políticos que contam com a participação de governos estadual e municipal, as sociedade civil e do setor privado. a câmara regional do grande abc, instaurada em 1997, reúne representantes dos governos estadual e municipal e da sociedade civil no sentido de equacionar os problemas da região e buscar soluções para a problemática social, econômica, ambiental, territorial, de circulação e de transportes. as prioridades são estabelecidas de acordo com os diagnósticos formulados pelos grupos temáticos e com o planejamento regional estratégico do grande abc. no período de 2003 a 2004, foram fechados, pela câmara, 22 acordos. dentre esses acordos, conforme apontado pelos entrevistados, os apresentam relação com as diretrizes e metas do plano da bacia do alto tietê são: a) projeto billings, destinado a viabilizar o aproveitamento do reservatório billings para o abastecimento da população; b) drenagem pluvial e fluvial, acordo assinado pela câmara em 2000 que prevê a construção de 46 reservatórios (piscinões) na região do grande abc.desde 2000, foram construídos 17 reservatórios e em 2004 foram definidos os locais para mais 6; c) plano de desenvolvimento e proteção ambiental e lei específica da billings, objetivando preservar e recuperar o manancial billings, compatibilizando as ações de preservação dos mananciais com o uso e ocupação do solo e o desenvolvimento socioeconômico; d) programa de saneamento ambiental dos mananciais do alto tietê e billings, que abrangerá toda a região metropolitana de são paulo, destacando a preservação dos mananciais de água para abastecimento da região; e) rodoanel obras de construção do trecho sul do complexo viário metropolitano, que corta o território do grande abc. o consórcio intermunicipal das bacias do alto tietê e billings foi instalado em 1990 tendo como objetivo principal representar o conjunto dos sete municípios perante outras entidades e instâncias e de fomentar políticas consensuais para o desenvolvimento da região. a partir de 1997, passou também a fornecer apoio e suporte para o funcionamento da câmara do abc. este consórcio é agosto 2008 17 composto pelo conselho de municípios e pelo conselho fiscal, do qual participam membros das 6 câmaras de vereadores das cidades e de entidades da sociedade civil. o consórcio participa também dos acordos fechados pela câmara regional. durante o período 2003/2004, além de participar destes acordos, este consórcio desenvolveu, através de seus grupos de trabalho, ações nas áreas de política tributária, meio ambiente, lei específica da bacia billings, combate à violência contra a mulher, demarcação das divisas intermunicipais, mobilização para combate à dengue. articulou também a gestão regional referente à drenagem pluvial e fluvial, sistema viário de interesse regional e metropolitano, construção do coletor tronco de esgoto, movimentos de alfabetização e criança prioridade 1, saúde, segurança pública, centros de apoio de difusão tecnológica (plástico/moveleiro) e o projeto alquimia (qualificação profissional do setor de plásticos). a agência de desenvolvimento econômico, criada em 1998, tem por missão produzir e disseminar informações sócio-econômicas da região, conduzindo as ações de marketing regional e coordenando as ações técnico-financeiras de apoio e fomento às empresa, visando promover o desenvolvimento econômico sustentado da região. a agência é uma associação civil sem fins lucrativos, que conta com a participação do consórcio intermunicipal, dos setores privado, acadêmico e civil. no período 20032004, destacam-se os projetos de arranjos produtivos locais, incubadora de empresas, consórcio social abc da juventude e programa de apoio à exportação e a participação em 06 acordos regionais, nas áreas de diversificação e fortalecimento das cadeias produtivas e de inclusão social. discussão as instâncias de articulação regional do grande abc, considerando sua função, composição e atuação, apresentam mecanismos facilitadores dos processos de articulação interinstitucional para a gestão hídrica integrada e de caráter metropolitano, pois atuam em áreas que permitem a integração entre os sistemas de gestão de recursos hídricos e a gestão territorial e urbana e atuação junto aos usuários da água, com vistas à gestão da demanda e controle e racionalização. porém, embora essas instâncias sejam reconhecidamente legítimas, existe ainda uma dificuldade explicita no que se refere à adesão de tais organismos ao sistema de gerenciamento de recursos hídricos, pois os mesmos não estão contemplados na constituição do subcomitê billings-tamanduateí, órgão gestor do sistema de recursos hídricos no grande abc. o sistema de recursos hídricos, portanto, não considera todos os atores da bacia. conseqüentemente, os atores da bacia (instituições regionais), também não consideram, ou consideram parcialmente, em seus planejamentos, as diretrizes desses sistemas, não acoplando a discussão sobre a problemática da água em todas as suas dimensões de atuação. a contribuição dos organismos de articulação regional do grande abc para a implementação do plano da bacia do alto tietê é uma das conseqüências dessa dificuldade. muitas das ações da câmara regional do grande abc, do consórcio intermunicipal das bacias do alto tietê e billings e da agência de desenvolvimento econômico apresentam relação direta com as recomendações e diretrizes do plano da bacia do alto tietê. porém, conforme colocado pelos entrevistados, nenhuma ação teve, em sua elaboração e/ou execução, o plano da bacia do alto tietê considerado como instrumento de apoio ou norteador. o plano da bacia hidrográfica do alto tietê é um instrumento de gestão integrada e compartilhada das áreas da bacia e dos usos de suas águas por meio do estabelecimento de diretrizes e orientações. entretanto, não é um instrumento normativo legalmente instituído, mas um conjunto de recomendações. portanto, o que garante sua implementação é justamente a adesão das instituições ao plano e ao sistema de gerenciamento de recursos hídricos, o que depende integralmente da articulação dos organismos que atuam na bacia e subbacias hidrográficas do alto tietê. por não ser normativo, a utilização e implantação do plano da bacia do alto tietê reflete duas situações: a) a instabilidade da capacidade e força governativas dos órgãos dos sistemas de gerenciamento dos recursos hídricos (agências, comitês, subcomitês e conselhos), no que se refere à implantação do plano e à influência em outras instâncias de decisão; b) a crise do próprio sistema de gestão e governança metropolitana da grande são paulo, expressos pelas dificuldades de ações articuladas entre os vários municípios que compõem a bacia e órgãos gestores, não só nos aspectos ambientais, mas sociais, econômicos, culturais, políticos, etc. às limitações inerentes à gestão do setor de recursos hídricos em que convivem três esferas administrativas decisórias (união, estados e municípios), somam-se, para explicar a ausência de ações coordenadas de gestão da água, fatores como a falta histórica de prioridade política dada ao setor. embora bastante atuantes, a câmara regional do grande abc, o consórcio intermunicipal e a agência de revista brasileira de ciências ambientais – número 1618 desenvolvimento econômico, têm, no tocante à gestão dos recursos hídricos, poder muito limitado, uma vez que só há domínio federal ou estadual das águas. no abc são ainda explicitadas algumas necessidades de mudança na condução e na postura políticoadministrativa de gestão da água, tanto por parte do poder público quanto pela sociedade civil organizada: cultura organizacional e intelectual: mudança na visão ainda tradicional de gestão e práticas públicas autárquicas a partir da apreensão de conceitos de desenvolvimento ambiental consorciado com o desenvolvimento social e econômico; cultura da sociedade civil: melhoria dos processos de decisão, participação e representatividade por meio de formação e capacitação, pois a demanda de várias comunidades e grupos também é tradicional e não contempla uma visão holística do meio e da região; articulação regional, com o estabelecimento claro de papel e atuação dentre as instâncias que atuam na região. já as diretrizes e recomendações do plano da bacia do alto tietê não foram consideradas nas ações realizadas pelas instituições pesquisadas por três razões identificadas: muitas das ações já estavam em andamento ou definidas anteriormente ao plano, o que implicou na ausência de tentativas de adequação de tais ações ao plano da bacia do alto tietê; a fragilidade na adesão dos municípios ao plano, deixando sob livre arbítrio dos municípios e de outros órgãos sua utilização como documento norteador ou subsidiário das ações planejadas; e o plano da bacia do alto tietê não se mostrou um instrumento eficaz para a gestão dos recursos hídricos na região do grande abc, face às deficiências nas diretrizes e recomendações e dificuldades de implementação, indicando a necessidade de adequações e complementações. no caso do grande abc, a aplicabilidade do plano foi comprometida também pela não determinação de ações claras, no mesmo, no que confere à gestão das áreas de mananciais, onde estão explicitados os maiores conflitos da região. por um lado, cabe lembrar aqui que o plano não se propõe a instaurar metas ou ações enrijecidas, mas o estabelecimento de objetivos que podem ser alcançados mediante múltiplas alternativas de ação setorial. por outro lado, as esferas de governança externas à regional, em muitos casos, comprometem o fortalecimento dos processos de gestão regional ao executarem ações e parcerias à revelia dos órgãos regionais gestores, desconsiderando as políticas regionais já elaboradas e limitando a própria autonomia da região na tomada de decisões. neste caso, é preciso distinguir, no tocante aos recursos hídricos, o que é de interesse regional metropolitano e o que ultrapassa esse interesse específico. conclusão apesar de todas as ponderações cabíveis, é fato que ao grande abc tem uma capacidade governativa e gerencial de elaborar e implantar políticas e ações públicas de gestão e planejamento ambiental, em especial as relacionadas aos recursos hídricos, fomentando o desenvolvimento e a integração regional a partir do uso de um instrumento comum como subsidiário estratégico para elaboração das propostas de ação, seja o plano da bacia do alto tietê ou outro instrumento qualquer que mais lhe aprouver. porém a gestão integrada dos recursos hídricos no grande abc ainda exige o estabelecimento de diretrizes integracionistas e o comprometimento dos atores regionais. necessita também de investimentos voltados à redução da fragmentação e da fragilidade e ao fortalecimento da competência regional na gestão dos recursos hídrico por meio da reciprocidade entre cooperação e intercâmbio dos municípios e sociedade civil da região e o desenvolvimento sustentável da sub-bacia billingstamanduateí e, conseqüentemente, da bacia hidrográfica do alto tietê. desta forma, a criação dos sistemas e políticas nacional e estadual de recursos hídricos e sua integração com a política regional metropolitana e seus órgãos consultores e executores acarreta ainda outras discussões que precisam ser aprofundadas e que dialogam com diversas dimensões no âmbito da gestão integrada dos recursos hídricos, como a identificação dos fatores que limitam a integração dos diversos sistemas de gestão metropolitana intra e inter-regional e a autonomia das regiões na gestão de seus recursos; além de discussões sobre a legitimidade funcional e aplicabilidade dos instrumentos de gestão ambiental, no caso, do sistema de gerenciamento de recursos hídricos. referências 1. câmara do abc. a região encontraa região encontraa região encontraa região encontraa região encontra soluçõessoluçõessoluçõessoluçõessoluções. revista da câmara do grande abc. santo andré: agência de desenvolvimento econômico do grande abc câmara do grande abc, 2001. 2. câmara do abc. balanço dos acordosbalanço dos acordosbalanço dos acordosbalanço dos acordosbalanço dos acordos regionaisregionaisregionaisregionaisregionais. revista da câmara do grande abc. santo andré: agência de desenvolvimento 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paulistareestruturação no grande abc paulistareestruturação no grande abc paulistareestruturação no grande abc paulista. rio de janeiro dp&a, 2001. 6. neder, r.t. crise socioambiental: estado e crise socioambiental: estado e crise socioambiental: estado e crise socioambiental: estado e crise socioambiental: estado e sociedade civil no brasil (1982 -1998)sociedade civil no brasil (1982 -1998)sociedade civil no brasil (1982 -1998)sociedade civil no brasil (1982 -1998)sociedade civil no brasil (1982 -1998). são paulo: annablume – fapesp, 2002. 7. sigrh – sistema integrado de gerenciamento de recursos hídricos do estado de são paulo. disponível emdisponível emdisponível emdisponível emdisponível em: www.sigrh.sp.gov.br . acessado em:out.2004 8. silva, r.t. gestão urbana e gestão das águas: caminhos da integração. in: estudos avançados. universidade de são paulo instituto de estudosinstituto de estudosinstituto de estudosinstituto de estudosinstituto de estudos 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necessidade de implantar um sistema de gestão ambiental nesse setor, sendo para isso indispensável a educação ambiental. palavras-chave: microempresas de lavagem de veículos; impacto socioambiental; educação ambiental e gestão ambiental. abstract the article attempts to analyze the environmental impacts of car washing companies in the city of campina grande –pb, and environmental perception of entrepreneurs in order to contribute to the integration of environmental management in the business sector. the sample universe consisted of 20 companies from washing vehicles, accounting for 33% of micro enterprises in the city. the results demonstrated that these developments represent important economic and social contribution, however, cause negative environmental impacts, indicating the imminent need to implement an environmental management system in this sector, for which, environmental education proves to be indispensable. keywords: car wash enterprises; social and environmental impacts; environmental education and environmental management. luciene gonçalves rosa bióloga, mestre em desenvolvimento e meio ambiente e doutora em recursos naturais pela universidade federal de campina grande – ufcg, campina grande, pb, brasil luciene_gr@hotmail.com josé tavares de sousa mestre em engenharia civil, doutor em hidráulica e saneamento, prof.º do depto de engenharia ambiental da universidade estadual da paraíba, campina grande, pb, brasil jtdes@uol.com.br vera lúcia antunes de lima mestre em recursos hídricos e doutora em engenharia agrícola. prof.ª do depto de engenharia agrícola da ufcg, campina grande, pb, brasil antuneslima@gmail.com monica maria pereira da silva mestre em desenvolvimento e meio ambiente e doutora em recursos naturais. prof.ª do depto de ciências biológicas da uepb, campina grande, pb, brasil monicaea@terra.com.br luciana maria andrade da silva graduada em ciências biológicas pela universidade estadual da paraíba. prof.ª da rede municipal de massaranduba – pb, brasil. l_uuu@hotmail.com gilmara henriques araujo graduada em ciências biológicas e mestranda em biologia celular e molecular pela ufpb, campina grande, pb, brasil gilmaraha@yahoo.com.br revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 37 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução a problemática ambiental tem gerado a necessidade de mudanças de percepção em diversos setores da sociedade, inclusive no setor empresarial. neste norte, donaire (2009) enfatiza que as constantes pressões exercidas tanto pela sociedade civil, quanto por organizações governamentais exigem uma nova postura de interação entre as empresas e o meio ambiente, de forma que considerem não apenas as questões de ordem econômica, mas incluam os aspectos de ordem político-social e ecológica. perfilhando-se tal entendimento, durante o processo de internalização da pauta ambiental das empresas, podem ser identificadas três fases distintas: na primeira o objetivo é o controle de poluição, procedendo-se através de instalações de equipamentos adequados; na segunda, a preocupação encontra-se na prevenção da poluição; e na terceira, objetiva-se a integração do controle de poluição na gestão administrativa. nessa última fase, as empresas deixam de apenas cumprir a legislação ambiental, tornando-se pró-ativas, passando a considerar o meio ambiente como estratégia empresarial, através da implementação da gestão ambiental (barbieri, 2004). a inflexão das empresas no sentido da gestão ambiental, de acordo com borger (2006), exige uma visão integrada da empresa e o envolvimento de todos os segmentos. quintas (2008) acrescenta que a inserção da gestão ambiental transpassa o processo produtivo, requerendo mudanças na percepção ambiental de empresários e funcionários, e a educação ambiental torna-se uma ferramenta fundamental por apresentar-se como prática emancipatória e transformadora, comprometida com a construção de um futuro sustentável. de tal modo, autores como simons (2006) e jacobi et al. (2009) ressalvam a relevância de se inserir a educação ambiental como estratégia para gestão ambiental, por favorecer mudanças de ordem socioambiental, pautando-se inclusive em questões de foro político. layrargues (2004) enfatiza ainda que a realização da educação ambiental nessas organizações adquire nítida visibilidade à medida que a ação educativa ganha um foco privilegiado, girando em torno da disseminação do critério da ecoeficiência, no sentido de mover o metabolismo industrial na direção da sustentabilidade. ramalho pombo e magrini (2008) avaliaram a situação das empresas brasileiras quanto à inserção da gestão ambiental, verificando que o setor empresarial está cada vez mais assumindo uma postura pró-ativa com relação ao meio ambiente, adquirindo capacidade de competir no mercado internacional globalizado. no entanto, a pesquisa também revelou que o maior número de certificações está centrado nas empresas de grande porte, fato justificado pelos altos custos relacionados à inserção da gestão ambiental, que vem a ser um obstáculo para as empresas de pequeno porte. as microempresas e empresas de pequeno porte, embora apresentem papel crucial na economia brasileira, englobando cerca de 99,2% de todas as empresas do país, quase 60% dos empregos e 20% do produto interno bruto (pib), constituindo-se na geração de renda para inúmeras famílias, principalmente nos municípios de pequeno e médio porte (koteski, 2004), ainda representam sério desafio com relação às questões ambientais (layrargues, 2004), por privilegiar o aspecto econômico em detrimento dos demais aspectos que constituem o princípio da sustentabilidade. nesse contexto, o desempenho das microempresas e empresas de pequeno porte de lavagem de veículos motiva a reflexão acerca de suas práticas, por apresentar vertentes paradoxais: à medida que contribuem para o crescimento econômico local, com geração de emprego e renda, também são consideradas atividades impactantes ao meio ambiente, por conterem derivados do petróleo, como óleos e graxas, substâncias surfactantes, alta concentração de matéria orgânica, sólidos suspensos e metais pesados (brown, 2002). outro impacto de igual dimensão refere-se ao elevado consumo de água da atividade, pois estimativas registradas em países como méxico, japão e china pelos autores smith e shilley (2009) e fall, (2007), mostram que são utilizados de 50 a 378 litros de água por veículo, dependendo do tipo de sistema operacional adotado. costa et al. (2007), estudando os impactos socioambientais de lava-jatos no interior do estado da paraíba, enfatizam que em média são consumidos 100 litros de água para lavagem de um veículo, e ainda segundo os proprietários, a maioria não apresenta sistema de tratamento de águas residuárias geradas, encaminhando-as, assim, diretamente para a rede coletora de esgoto sanitário. por outro lado, o aumento da frota de veículos no país, que atualmente encontra-se em torno de 65 milhões de unidades (brasil, 2011), tem contribuído para o aumento do número dessas empresas de lavagem de veículos, despertando por sua vez a preocupação para essa problemática, de forma a incentivar a implantação de gestão ambiental empresarial nesse setor, o que conduzirá ao entendimento da necessidade de tratamento das águas residuárias produzidas e a inserção de práticas tecnologias e sociais sustentáveis (barbieri, 2004). é importante destacar que, conforme rubio et al. (2007), por ser uma atividade que vem se revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 38 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 desenvolvendo recentemente, existem ainda poucos trabalhos voltados para essa temática. considerando ainda que as limitações das pesquisas nessa área implicam especialmente em desconhecimento dos impactos decorrentes e de alternativas tecnológicas voltadas à mitigação ou eliminação dos poluentes produzidos pelas atividades desses empreendimentos, objetivou-se com este trabalho analisar os impactos socioambientais das empresas de lavagem de veículos da cidade de campina grande-pb e a percepção ambiental dos empresários, no intuito de contribuir para a implantação de sistema de gestão ambiental nesse setor. 2. procedimento metodológico 2.1 caracterização da pesquisa o trabalho foi realizado no período de novembro de 2009 a julho de 2010 na cidade de campina grande – pb, consistindo de uma pesquisa participante como retratam thiollent e silva (2007). 2.2 caracterização da área de estudo o município de campina grande, localizado na microrregião e na mesorregião do agreste paraibano, apresenta população de 385 mil habitantes, sendo considerado como um município de médio porte (ibge, 2010), exercendo forte influência política e econômica sobre os demais municípios do estado. de acordo com costa et al. (2007), no ano de 2006 já havia em torno de 40 empresas de lavagem de veículos, das quais 57,5% não apresentavam licenciamento ambiental e a maioria dessas empresas não fazia nenhum tratamento prévio das águas residuárias. 2.3 procedimento de coleta de dados e análise de dados a pesquisa foi desenvolvida em três etapas: a primeira etapa consistiu no levantamento geográfico das empresas de lavagem de veículos de campina grande-pb; na segunda, analisou-se o número de empresas legalizadas e o cadastro da jucep junta comercial da paraíba (paraiba, 2009) e realizaram-se visitas aos proprietários desses empreendimentos, com o intuito de reconhecimento da área de estudo, o que permitiu delinear o universo amostral de 20 empreendimentos, correspondente a 33,4% dos empreendimentos desse setor na cidade; e na terceira etapa, ocorreu a elaboração e aplicação de entrevista semiestruturada com os proprietários das empresas de lavagem de veículos que constituíam o universo amostral, e por último, aplicou-se o tratamento estatístico. para a entrevista semiestruturada foram considerados os impactos socioambientais, tomando-se por base os indicadores apresentados por panpanit (2002) e fall et al. (2007), organizando-a da seguinte forma: quantificação do consumo de água usada para lavagem de cada veículo em relação ao tempo de serviço, origem da água utilizada (subterrânea, pluvial ou da rede pública), quantificação dos insumos empregados em cada procedimento. além de questionamentos que permitissem a identificação da percepção ambiental dos proprietários das empresas de lavagem de veículos pesquisadas. para a organização dos dados foi utilizado como instrumento o programa estatístico statistical package for social sciences – spss 17.0 for windows ®. quanto à análise, os dados foram tratados de forma quantitativa e qualitativa, utilizando-se da triangulação que, conforme thiollent e silva (2007), permite que os resultados apresentem maior credibilidade, por serem apreciados de forma quantitativa e descritivas, de forma a valorizar a visão dos atores sociais envolvidos. 3. resultados e discussão 3.1 impactos socioambientais das microempresas de lavagem de veículos da cidade de campina grande-pb 3.1.1 situação atual das empresas de lavagem de veículos pesquisadas a identificação da situação atual das empresas de lavagem de veículos de campina grande-pb foi iniciada através de um levantamento geográfico desses empreendimentos. o resultado do censo realizado demonstrou que existem atualmente cerca de 60 agências de lavagem de veículos, localizadas nos bairros que apresentam perfil comercial. no entanto, conforme relatório da junta comercial da paraíba (paraíba, 2009), apenas 20 destas empresas apresentam licença de funcionamento, sendo estas foco da pesquisa, estando localizadas no mapa da cidade de campina grandepb (figura 1). no caso das 20 agências de lavagem de veículos pesquisadas (100% das empresas legalizadas), constatou-se que a maioria desses empreendimentos conta com quatro pessoas em seu quadro de funcionários. de acordo com a classificação do serviço brasileiro de apoio a micro e pequena empresa, esses empreendimentos classificamse como microempresa e empregam 70% das pessoas economicamente ativas do país, contribuindo como um fator de estabilidade social e de desenvolvimento regional (sebrae, 2010). no estado da paraíba, atualmente há 82 mil microempresas, sendo as empresas de serviços as que mais têm se desenvolvido (sebrae, 2010). no município de campina grande, revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 39 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 segundo dados do ibge (2010), há 7.402 estabelecimentos atuando, correspondendo a 18,86% dos empregos formais do estado (brasil, 2010). wu e young (2002) destacam que apesar das dificuldades para as microempresas e empresas de pequeno porte se manterem em funcionamento, há reconhecimento da importância desse setor empresarial para a dinamização da economia em diversos países do mundo. isto ocorre em razão do desenvolvimento empresarial está diretamente relacionado com a função social que as empresas exercem, através da geração de empregos e renda, proporcionando melhorias econômicas e sociais a comunidades (agyapong, 2010). nessa mesma direção, guerra (2008) enfatiza que, atualmente, as microempresas e empresas de pequeno porte são responsáveis pela maior quantidade de geração de empregos, inclusive de menor qualificação profissional. foi verificado que a maioria das empresas pesquisadas apresenta tempo de atuação no mercado inferior a oito anos (60%), demonstrando estarem iniciando suas atividades no mercado, embora existam alguns desses empreendimentos (40%) que prestam seus serviços a comunidade a mais de 11 anos, participando efetivamente da geração de emprego e distribuição de renda. a permanência das microempresas no mercado associase a atividade produtiva em relação ao mercado (khalil; rodriguez, 2007). em se tratando das microempresas de lavagem de veículos pesquisadas, a permanência no mercado depende da quantidade de veículos lavados por semana, cujos resultados demonstram que a maioria (75%) desses empreendimentos lavam acima de 40 veículos e 25% lavam de 7 a 30 veículos semanalmente. as diferenças na atuação dessas microempresas pesquisadas envolvem principalmente a figura 1. mapa da cidade de campina grande-pb, com a localização das 20 empresas de lavagem de veículos pesquisadas. fonte: secretaria de planejamento de campina grande-pb seplan/ 2010. revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 40 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 localização: quanto mais próximo aos bairros com perfil comercial, maior será a movimentação nessas empresas; associados a isso há também a eficiência no atendimento e a qualidade no serviço prestado, como enfatiza um proprietário entrevistado nesse trabalho: “a qualidade do serviço é fundamental, mesmo que os funcionários façam bem feito, estou sempre olhando e atendo os clientes no que for possível”. além desses fatores diferenciais verificados nas microempresas de lavagem de veículos pesquisadas, zimmermann (2008) enfatiza que a quantidade de veículos lavados semanalmente nessas empresas pode ainda ser influenciada por aspectos como: período sazonal, o procedimento de lavagem e cotação de mercado. 3.1.2 consumo e origem da água utilizada na lavagem de veículos na tabela 1 estão expostos os resultados referentes ao consumo e a origem da água utilizada na lavagem de veículo das empresas pesquisadas. de acordo com brown (2006), as empresas de lavagem de veículos podem consumir elevada quantidade de água, com variações de acordo com o tipo de lavagem (manual ou mecânico), acessórios empregados (bomba, compressor, bico de atomização). há ainda fatores como a situação do veículo e o tamanho de veículo (veículos de passeio, veículos de carga ). segundo o relato dos proprietários, 35% desses empreendimentos utilizam de 30 a 50 litros de água por veículo. no entanto, um percentual significativo chega a consumir 120 litros de água por veículo, e 20% alegaram não saber quantos litros de água são gastos na lavagem. os impactos ocasionados pelo consumo excessivo de água nas empresas de lavagem de veículos na cidade de campina grande envolvem dimensões ambientais, sociais e econômicas, haja vista que a cidade está localizada em uma região semiárida com restrições no uso de água, tendo apenas o reservatório epitácio pessoa, para abastecê-la, o qual já passou por períodos com baixos volumes, quase entrando em colapso total. a produção de águas residuárias da lavagem de veículos pode causar sérios impactos ambientais se forem lançados no meio ambiente sem tratamento adequado, a exemplo das concentrações de óleos e graxas e surfactantes, que podem provocar a formação de camada de óleo e escumas que dificultam as trocas gasosas necessárias à respiração e fotossíntese da biota aquática; ou ainda, se forem encaminhados para o sistema de tratamento de esgoto do município, podem causar entupimentos nas tubulações das redes coletoras (jordão; pessôa, 2009), implicando em prejuízos econômicos e sociais, uma vez que os custos financeiros para manutenção da estação de tratamento poderiam ser aplicados em outros setores, a exemplo da educação. segundo magalhães et al. (2002), as águas residuárias produzidas na cidade de campina grande, juntamente com o efluente final da estação de tratamento de esgotos, são lançadas na bacia do rio bodocongó, que atravessa a cidade e que, consequentemente, encontra-se intensamente poluído. esses impactos negativos aos recursos hídricos oriundos da lavagem de veículos se agravam nos grandes centros urbanos, a exemplo da cidade de são paulo, onde, segundo pesquisa realizada por almeida et al. (2010), 15 mil veículos são lavados a cada dia, e as empresas de transporte urbano consomem cerca de 2,200,000 m3 de água por ano nessa atividade, sendo que apenas uma minoria dessas empresas faz o tratamento e reuso dessas águas residuárias no próprio empreendimento. segundo rubio et al. (2007), a lavagem de veículos (passeio e transporte) consome aproximadamente 3,7 milhões de m³. ano-1 no brasil, o equivalente ao gasto mensal de uma cidade com 600 mil habitantes. esses impactos socioambientais demonstram a ausência de responsabilidade social empresarial dessas empresas de lavagem de veículos, que segundo santos (2003) deve visar à manutenção e melhoria das condições ambientais, minimizando ações potencialmente agressivas ao meio ambiente e disseminando as práticas e conhecimentos adquiridos. os proprietários das microempresas pesquisadas encontram-se distantes dos princípios da sustentabilidade. quanto aos resultados referentes à procedência da água utilizada na lavagem de veículos nas microempresas pesquisadas (tabela 1), observou-se que a maioria (85%) faz uso de água de poços artesianos para a realização de suas atividades, salientando que 15% dos proprietários informaram que usam água de mais de uma fonte, a exemplo das águas de chuva. a captação dessa água, conforme zimmermann (2008) é uma opção economicamente viável e sustentável, por reduzir a extração de águas subterrâneas. tesore coelho e duarte (2003) colocam que a utilização das águas subterrâneas como insumo básico para o abastecimento público ou industrial requerem dispositivos institucionais que disciplinem, controlem e fiscalizem o seu exercício. a falta de instrumentos legais coloca em risco a qualidade dos aquíferos e estes, uma vez poluídos, são de difícil recuperação com custos em geral muito elevados (diaz et al., 2009). no estado da paraíba, a captação e uso de água de poço artesiano, inclusive para o uso nas empresas de lavagem de veículos, requer a outorga de direito de uso da água que está disciplinada pelo decreto nº 19.260/97, expedida pela agência executiva de gestão das revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 41 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 águas do estado da paraíba aesa (paraíba, 1997). a comprovação do termo de outorga do uso da água é um dos diplomas legais exigidos para que as empresas de lavagem de veículos obtenham a licença ambiental. consequentemente, todas as empresas pesquisadas (100% licenciadas) apresentam o termo de outorga de direito de uso da água. no entanto, verifica-se que não há fiscalizações que controlem o uso excessivo dessas águas subterrâneas nas empresas legais como também nas demais empresas de lavagem de veículos da cidade (66,6%) que não apresentam licença ambiental e provavelmente fazem uso de água de poços artesianos sem a devida outorga. constatou-se que há necessidade de políticas públicas que atuem de forma preventiva e de controle da poluição dos recursos hídricos, assim como na sensibilização da população sobre a importância do uso dos recursos naturais de forma sustentável. 3.1.3 insumos utilizados na lavagem de veículos nas microempresas pesquisadas na tabela 2 estão expostos os resultados referentes aos materiais usados na lavagem, limpeza e lubrificação dos veículos. verifica-se que os insumos mais utilizados pelas empresas de lavagem pesquisadas são compostos derivados do petróleo, os quais são formados principalmente por hidrocarbonetos aromáticos e poliaromáticos, que apresentam elevado potencial de toxicidade (tiburtius et al., 2005). os óleos e graxos presentes em águas residuárias descartadas, ao alcançarem córregos ou rios, tendem a ser absorvidos pelos vegetais aquáticos como também pelos que crescem às margens, interagindo com os sedimentos, podendo afetar os organismos que habitam esses ambientes ou que se alimentam destes sedimentos (berti et al., 2009). no intuito de maior investigação e identificação de possíveis impactos ambientais negativos quanto à utilização de insumos na lavagem de veículos das empresas pesquisadas, foi perguntado aos proprietários qual é o consumo semanal de detergentes e óleo na lavagem de veículos (tabela 3). os resultados expostos na tabela 3 demonstram que embora algumas empresas utilizem uma quantidade razoavelmente reduzida de detergente (1,5 a 5 litros 15%), um percentual considerável consome (15%) até 50 litros por semana. os detergentes são compostos extremamente impactantes por apresentarem como principais constituintes os surfactantes, que ao serem lançados tabela 1. quantidade e origem da água utilizada em lavagem de veículo. campina grande-pb. novembro de 2009 a julho de 2010. quantidade de água utilizada (l) (%) origem da água (%) 30 a 50 35 água de abastecimento pública 8,7 51 a 80 30 água de carro pipa 8,7 81 a 100 5 água de poço 73,9 101 a 120 10 água de chuva 8,7 não soube responder 20 total 100 total 100 l: litros tabela 2. insumos utilizados para a lavagem dos veículos. campina grande-pb. novembro de 2009 a julho de 2010. insumos utilizados (%) detergente 15,9 xampu 28,6 cera de polimento 28,6 óleos lubrificantes 7,9 outros materiais de limpeza 19,0 total 100 revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 42 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 no meio ambiente sem o devido tratamento podem causar sérios problemas aos corpos aquáticos, tais como: diminuição da concentração de oxigênio dissolvido, devido à diminuição da tensão superficial da água; diminuição da permeabilidade da luz, por manter as partículas presentes em suspensão; além de acelerar o processo de eutrofização, devido à presença de fosfatos na sua composição (penteado et al., 2006). quanto ao uso de óleo na lavagem de veículos, verificou-se que apesar de 15% dos entrevistados afirmarem usar de 1,5 a 3 litros de óleo semanalmente, e 40% não fazer uso de óleo, há microempresas que usam de 15 (10%) a 18 litros (5%) de óleo por semana. embora seja um percentual menor, torna-se relevante ao considerar que esses compostos, por serem constituídos de hidrocarbonetos, provocam desequilíbrios nos corpos hídricos por afetar a fauna e a flora aquática, devido ao elevado potencial de toxicidade e a capacidade de biomagnificação e bioacumulação nos diversos níveis tróficos. (brito et al., 2005; tiburtius et al., 2005). sabe-se que os hidrocarbonetos aromáticos como o benzeno, tolueno e xileno (btx), têm efeitos mutagênicos, carcinogênicos, teratogênicos (kayal et al., 1995). percebe-se a necessidade de um gerenciamento adequado das atividades que envolvam a presença de derivados do petróleo, tal qual a lavagem de veículos, como ferramenta indispensável para minimizar a poluição dos recursos hídricos, haja vista que podem ser fontes potenciais de poluição. 3.2 aspectos legais e as microempresas de lavagem de veículos pesquisadas como a lavagem de veículos é uma atividade que causa impactos socioambientais, a instalação e funcionamento desse tipo de empreendimento requer o licenciamento ambiental, que deve estar em concordância com os seguintes diplomas legais: constituição federal, art. 225 (brasil, 1988); lei nº 6.938, de 31 de agosto de 1981 (brasil, 1981); resolução do conama 237/1997 (brasil, 1997); resolução do conama 273/2000 (brasil, 2000) e a resolução do conama 357/2005 (brasil, 2005). a licença ambiental deve ser expedida pelo órgão ambiental responsável, que no caso da cidade de campina grande-pb, até o ano de 2010, cabia à superintendência de administração do meio ambiente – sudema, segundo lei 6.757/99 (paraíba, 1999). no entanto, no início do corrente ano, a coordenadoria do meio ambiente, que atualmente faz parte da secretaria de obras e serviços urbanos e meio ambiente, passou a expedir o licenciamento ambiental pautada na lei complementar de nº 042 de 24 de setembro de 2009 que dispõe sobre o código de defesa do meio ambiente do município de campina grande e dá outras providências (campina grande, 2009). no caso específico das empresas de lavagem de veículos, para a liberação da licença ambiental, conforme a resolução 273/2000, compete ao órgão responsável exigir o tratamento prévio com a instalação de caixa de areia e caixa separadora de água e óleo como forma de reduzir os poluentes presentes nas águas residuárias produzidas por esses serviços. considerando as 20 empresas de lavagem de veículos focos da pesquisa, foi verificado que embora apresentassem a licença administrativa, conforme os dados fornecidos pela junta comercial da paraíba (paraíba, 2009), os resultados demonstram que 15% não apresentam licença ambiental. esse fato é preocupante, pois demonstra descaso dos órgãos responsáveis, haja vista que a solicitação da licença administrativa requer o preenchimento dos requisitos legais exigidos (mello, 2006) que é este tipo de licença, a qual é composta pela licença prévia (lp), licença de instalação (li) e de operação (lo), sendo requisito dentre outros aspectos, a instalação de sistema de tratamento das águas residuárias. considerando-se que a cidade de campina grande apresenta 60 microempresas de lavagem de veículos, sendo que 40 dessas (66,6%) estão trabalhando informalmente, ou seja, sem a licença administrativa e tabela 3. quantidade de detergente e de óleo utilizada semanalmente na lavagem dos veículos. campina grande-pb. novembro de 2009 a julho de 2010 quantidade de detergente (l/semana) (%) quantidade de óleo (l/semana) (%) 1,5 a 5,0 15,0 1,5 a 3 15,0 7,5 a 10 40,0 5 a 15 10,0 12 a 15 10,0 15 a 18 5,0 20 a 25 20,0 não respondeu 15,0 50 10,0 não soube informar 15,0 não soube informar 5,0 não usa 40,0 total 100 total 100 revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 43 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 consequentemente sem a licença ambiental, associando-se aos resultados verificados nessa pesquisa pode-se concluir que aproximadamente 82% dessas microempresas estão no mercado trabalhando informalmente, sem licença ambiental. a licença administrativa permite que o empresário atue de forma a exercer a cidadania, cumprindo com os seus deveres e obtendo seus direitos, a exemplo da previdência social. por outro lado, o licenciamento ambiental permite o controle das atividades desenvolvidas pelos empreendimentos que utilizam os recursos ambientais e são potencialmente poluidoras. mediante esses aspectos, foi questionado aos proprietários que apontassem as dificuldades para a não legalização, os quais destacaram principalmente: a burocracia (50%, falta de credibilidade no ramo de empresas de lavagens de veículos (25%) e dificuldades financeiras (25%). as frases dos proprietários entrevistados nesse trabalho reforçam estes resultados. “o meu maior motivo é a burocracia excessiva, grande números de documentos”. “não sei se irei permanecer nesse ramo”. “não tenho condições financeiras”. “meu negócio é pequeno e a burocracia é grande”. percebe-se que existem sérios entraves à legalização dessas empresas. um dos maiores motivos, segundo os proprietários, refere-se à burocracia, que envolve o cumprimento dos requisitos necessários a cada uma das três etapas que compõem o licenciamento, tais como: o termo de outorga de uso da água, o projeto e instalação de sistema de tratamento da águas residuárias e dos resíduos; o laudo técnico das análises físico-química das águas residuárias que estão sendo lançadas na rede pública de esgoto sanitário. esses procedimentos são extremamente necessários para se reduzir os impactos ambientais negativos das empresas de lavagem de veículos; no entanto, conforme os proprietários, isso requer investimentos financeiros, tornandose outro obstáculo a petição da licença ambiental para as empresas pesquisadas. esses resultados denotam a necessidade de uma fiscalização ambiental mais intensa em todas as empresas de lavagem de veículos da cidade. e os proprietários desse tipo de empreendimento precisam estar sensibilizados da necessidade não apenas de legalização, mas da inserção de gestão ambiental nesse setor, porque precisam da licença até para conseguir investimentos de microcrédito através dos bancos de financiamento ou governamentais (oliveira, 2006). a ausência de legalização induz a prejuízos de ordem socioambiental, por provocar impactos ambientais que afetam direta ou indiretamente toda a sociedade; e prejuízos de ordem econômica para os empresários, como reconhecido por um proprietário entrevistado nesse trabalho: “já dei entrada na licença, mas ainda não saiu e por isso estou impedido de receber financiamento bancário”. com relação à existência de sistema de tratamento das águas residuárias geradas nas empresas de lavagem de veículos pesquisadas, pode-se verificar que a maioria (75%) apresenta o sistema de caixa de areia como tratamento dessas águas residuárias, o que implica diretamente na concentração de óleos e graxas a serem eliminados no ambiente. esse tipo de tratamento requer constante manutenção, principalmente em dias de maior movimento e de chuvas, evitando-se o processo de ressuspensão e carregamento de sólidos e a saturação da areia usada na remoção do óleo (grobério et al., 2004). esse sistema de tratamento envolve outra problemática, que é o destino final da areia impregnada de óleo, que conforme os proprietários entrevistados (100%) são descartados em qualquer terreno baldio, tornando-a um passivo ambiental de alta periculosidade, haja vista que a poluição dos solos e das águas subterrâneas é um grave problema, podendo apresentar risco à saúde pública, por contato direto com a pele, por ingestão ou inaladas através de emissões de gases tóxicos; ou através das águas subterrâneas, que podem contaminar as redes de água potável e cursos de água superficiais, como também apresentar toxicidade para espécies nos ecossistemas terrestres e aquáticos (sánchez, 2001). quanto às empresas pesquisadas que não realizam qualquer tratamento das águas residuárias (25%), essas águas são lançadas diretamente na rede coletora de esgotos, conforme relato dos proprietários dessas empresas, denotando descaso e descumprimento da legislação ambiental. a ausência de tratamento dessas águas residuárias implica em problemas de ordem social, econômica e ambiental, haja vista que a excessiva carga de matéria orgânica e inorgânica causa poluição dos recursos hídricos e do solo, provocando desequilíbrios aos ecossistemas, além de afetar os mananciais ocasionando inadequação para seus múltiplos usos, afetando a qualidade de vida (philippi jr.; martins, g., 2005). também podem ocorrer riscos à saúde, tendo em vista a contaminação desses corpos hídricos, por metais pesados contidos nessas águas residuárias, implicando em custos financeiros com a manutenção da saúde pública e recuperação dos sistemas aquáticos e edáficos. a necessidade de gerenciamento das atividades nas empresas de lavagem de veículos torna-se nítida, assim como a necessidade de investimento em revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 44 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 educação ambiental no intuito de sensibilizar os empresários para a tomada de uma nova postura de responsabilidade social empresarial. 3.3 percepção ambiental de proprietários de microempresas de lavagem de veículos quanto aos impactos ambientais ocasionados pelas atividades. com relação à percepção dos proprietários a respeito do conhecimento de alguma lei ambiental que trate das atividades de seus empreendimentos, a maioria (75%) respondeu que não conhecia nenhuma lei. e, embora o percentual considerável (25%) tenha afirmado conhecer, quando indagados sobre as mesmas, não demonstraram clareza. os depoimentos dos empresários entrevistados nesse trabalho denotam a falta de conhecimento da legislação pertinente: “só conheço a lei de separação de água e óleo”. “já ouvi falar na lei da água residuária”. “conheço a lei da sudema”. os depoimentos identificados indicam a ausência de conhecimentos e a necessidade de investimentos em cursos de capacitação ou mesmo cursos técnicos, cujo componente de educação ambiental esteja presente. de forma que esses empresários possam conhecer e compreender as normas e leis que regem a instalação e funcionamento desse tipo de empreendimento. outra questão abordada junto aos proprietários foi se as atividades de lavagem de veículos causavam algum tipo de impacto ambiental: 45% dos proprietários responderam que “não”, enquanto 55% afirmaram que “sim”. quando questionados sobre quais são os impactos causados, o grupo pesquisado destacou a “ausência de tratamento das águas residuárias, assim como o óleo queimado, a soda cáustica, o solupam (detergente desengraxante) usados. esses resultados corroboram a pesquisa realizada por demonstrar que a maioria dos proprietários tem conhecimento de que as águas residuárias oriundas das atividades de seus estabelecimentos são impactantes ao meio ambiente; no entanto, ainda não se encontram sensibilizados para se sentirem responsáveis na tomada de decisões e buscarem alternativas para minimizar esses impactos. figueiredo e guarim neto (2009) enfatizam a necessidade de investimentos na realização de educação ambiental no setor empresarial, ressaltando a relevância da percepção ambiental por oportunizar reflexões e práticas compatíveis com a educação ambiental dialógica, ética, política, econômica e social, de forma a construir cidadãos aptos a tomada de decisões em prol do individual e do coletivo, e empresas que optem realmente por práticas de cunho sustentável. 4. conclusões as microempresas de lavagem de veículos pesquisadas que atuam em campina grande-pb apresentam potencial em termos de geração de emprego e renda, informais e formais, participando de forma efetiva do desenvolvimento local. a maioria das microempresas de lavagem de veículos de campina grande-pb não apresenta licença administrativa, atuando na ilegalidade (66,7%). a outra fração tem licença administrativa (33,3%). no entanto, 15% dessas ainda não apresentam licença ambiental. observou-se que as microempresas de lavagem de veículos de campina grande-pb causam diferentes impactos negativos, dentre os quais: elevado consumo de água (de 30 a 120 litros por veículo) e de insumos, como detergentes (consumo médio de 0,32 litros por veículos), óleos lubrificantes (tendo consumo médio de 0,08 litros por veículos) e, consequentemente, geração de águas residuárias potencialmente poluidoras. conforme os resultados, 25% dessas empresas não têm sistema de tratamento das águas residuárias geradas; e aquelas que têm sistemas de caixa de areia, lançam a areia impregnada com o óleo em terreno baldio, transformando-se em um passivo ambiental, desobedecendo à legislação específica e desrespeitando a sua responsabilidade sócia e ambiental. apesar dos impactos ambientais negativos, verifica-se que ainda não há fiscalização das atividades desenvolvidas nas empresas de lavagem de veículos por parte do órgão ambiental competente, assim como registro de multas e penalidades. quanto à percepção dos proprietários envolvidos na pesquisa, observou-se que desconhecem as leis ambientais relacionadas com as atividades dos seus empreendimentos, mas sabem que podem causar impactos ao meio ambiente. no entanto, ainda não se encontram sensibilizados para buscar soluções sustentáveis. portanto, os resultados denotam iminente necessidade de investimento em educação ambiental, de forma a contribuir para a implantação de gestão ambiental nesse setor empresarial, reduzir os impactos negativos ao meio ambiente e colaborar para a sustentabilidade local. 5. referências agyapong, d. micro, small and medium enterprises’ activities, income level and poverty reduction in ghana – a synthesis of related literature. international journal of business and management. ghana, v. 5, n.12; 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b) constatar até que ponto o descrito se submeteu aos desígnios do responsável pelos indicadores 1. ou seja, há uma questão epistemológica e uma questão ética. ou, ainda, usando o jargão filosófico do final do século xviii, uma questão no âmbito da razão pura e outra questão no âmbito da razão prática. no tocante à razão pura, atribui-se ao indicador ambiental uma tarefa ingrata: ele tem que descrever uma realidade, complexa como todas as realidades, e ao mesmo tempo ser simples, de fácil manuseio e de fácil entendimento. ele encerra, então, um conflito entre a simplicidade e a complexidade. situa-se em uma superfície de tradeoff, sendo a proposição de qualquer indicador uma solução de compromisso (um quadro com dificuldades relacionadas a indicadores é apresentado por malheiros e philippi jr., 2007). tarefa impossível a de propor indicadores ambientais considerados satisfatórios? talvez não, porque muito do avanço da ciência e da técnica deveu-se à capacidade de enxergar a simplicidade na complexidade. na ciência, esse avanço em grande parte correspondeu a identificar leis para a simplicidade (análise) e recompô-las para descrever a complexidade (síntese); trata-se de um método extremamente bem 1 é óbvio que de tal classificação não se estaria autorizando derivar uma independência entre descrição e decisão. a descrição nunca é neutra e necessariamente embute em si uma visão de mundo e um viés de decisão. isso é particularmente evidente no embasamento e na escolha de indicadores. sucedido nas ciências ditas físicas, e que ainda é considerado um paradigma. na técnica, em grande parte correspondeu à tentativa de aplicar o ainda frequentemente insatisfatório arsenal disponível de conhecimento científico descritivo na tentativa de intervir na realidade. tarefa difícil? sim, bastante, sendo que tal dificuldade não precisa ser ainda mais exacerbada ao atribuir aos indicadores uma tarefa a que eles não se prestam bem: tentar construir teorias descritivas a partir do próprio sistema de indicadores, inserindo-se, inclusive, causalidades. tais tentativas, exceto em alguns casos muito triviais, parecem fadadas ao fracasso porque a realidade frequentemente se mostra complexa demais e rebelde à tentativa de trivializá-la através de modelos excessivamente simples, como necessariamente tem que ser um conjunto de indicadores. daí decorre que um sistema de informações deveria incluir não apenas indicadores como também estudos mais aprofundados, a serem realizados periodicamente, que poderiam responder de maneira satisfatória a algumas questões específicas. no caso de sistemas de informações de desenvolvimento sustentável, uma excelente classificação de diferentes estudos nesse sentido disponíveis na literatura é apresentada por ness et al. (2007). no tocante à razão prática, temos que qualquer desejo e tentativa de intervir na realidade fazem-se embasados não só por técnicas e tecnologias (incapazes de fundamentar valores e deveres, necessariamente exógenos a elas, embora obrigatórios em suas avaliações e decisões) como também pela ética, ou seja, por valores (axiologia) e deveres (deontologia). ora, valores e deveres são conceitos metacientíficos, e não deveriam, em princípio, ser objeto da ciência. assim, por exemplo, o embasamento de sistemas de indicadores deveria se reportar aos objetivos últimos das sociedades humanas, como ocorre explicitamente, por exemplo, no triângulo de daly, base de discussão por parte de meadows (1998) da moldura conceitual de indicadores de sustentabilidade ambiental. porém, flusser (1998), ao tratar do conceito de miséria, mostra ser muito distante da trivialidade a tarefa de explicitar objetivos últimos humanos ele vê a miséria como essencialmente ligada à alienação, e que se dá por carência e também por excesso. ele visualiza três ordens de atitudes da humanidade frente à miséria: carregando muito nas aspas, corresponderiam a atitudes ditas “primitiva”, “ocidental” e “oriental”. de cada uma delas decorreriam objetivos últimos das sociedades humanas bastante distintos. myrdal (1962) não se cansa de alertar que comparações interpessoais de utilidade são essencialmente sem sentido, do que decorreria a impossibilidade de embasar funções de bem-estar social e, portanto, embasar cientificamente decisões. brayrooke e lindblom (1972) dissertam sobre a impossibilidade de embasar, a partir de princípios gerais, critérios para avaliar políticas sociais e a tomada de decisão. o teorema da impossibilidade de arrow é frequentemente interpretado como uma demonstração da impossibilidade de encontrar preferências sociais a partir de preferências individuais (a formalização e a demonstração do teorema podem ser encontradas, por exemplo, em fishburn, 1970, e wiedijk, 2007; discussões sobre consequências do teorema são apresentadas, por exemplo, por maskin, 2009, e ulen, 2004; uma contestação das interpretações usuais do teorema é feita por tullock, 1967). sistemas de indicadores ambientais, pela própria definição bastante ampla de meio ambiente, usualmente envolvem uma quantidade grande de indicadores. revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 13 isso torna difícil uma apreciação da situação e a tomada de decisões, sendo interessante, portanto, reduzir o número de indicadores, de forma a chegar, idealmente, a um indicador sintético único 2. pintér et al. (2005) observaram uma tendência de desenvolvimento de índices agregados de desenvolvimento sustentável. a redução do número de indicadores usualmente implica perda de informação, o que se constitui em enorme problema. pele (2009) informa haver dois métodos principais para reduzir o número de indicadores: seleção e agregação. a seleção reduz o número de indicadores usando métodos e técnicas estatísticas que eliminam informação redundante3. a seleção pode ser feita ainda por elementos da teoria da classificação. a agregação implica a construção de um indicador agregado que se constitui em uma função dos indicadores iniciais. pele informa ainda a respeito do teorema de impossibilidade de paun. tal teorema assevera que um indicador agregado sensível (ou seja, um aumento no valor de um indicador inicial não implica a diminuição do valor do indicador agregado) e não explosivo (ou seja, um pequeno aumento no valor de um indicador inicial não implica em um aumento grande no valor do indicador agregado) é necessariamente 2 a rigor, um indicador sintético corresponderia a um índice. prefere-se aqui não utilizar essa terminologia, que poderia dar margem a confusões desnecessárias. um excelente apanhado de terminologias, definições, conceituações e classificações de indicadores de desenvolvimento sustentável é apresentado por gallopín (1997). 3 uma técnica estatística para a diminuição do número de variáveis corresponde à análise fatorial. no entanto, nem sempre é possível que a redução de variáveis se faça de forma a manter a perda da quantidade de informação em um nível satisfatório. compensatório (ou seja, para que o valor do indicador agregado permaneça constante com a variação do valor de um indicador inicial, é necessário que o valor de outro indicador inicial se altere, do que resulta que valores iguais do indicador agregado possam se referir a situações distintas). o caráter compensatório de um indicador agregado corresponde a uma deficiência sua em descrever uma realidade. coloca-se então a pergunta: haveria a possibilidade de desenvolver funções para a criação de indicadores agregados que minimizassem o seu caráter compensatório? tais funções seriam aplicáveis apenas à descrição (razão pura) ou também se aplicariam à decisão (razão prática)? o objetivo do presente é apresentar e discutir a aplicação de algumas funções de agregação de indicadores lastreadas em elementos da termodinâmica e da teoria da informação. para tanto, são apresentados resumidamente os conceitos termodinâmicos de entropia e exergia, ressaltando suas aplicações em outras teorias, em especial a teoria da informação e a ecologia. são apresentados e discutidos três indicadores sintéticos ambientais: a) método de agregação de zhang et al., embasado na teoria da informação; b) indicador sintético de qualidade da água de huang et al., baseado em considerações de exergia das emissões; c) indicador ecológico de jørgensen, destinado a descrever a saúde de um ecossistema com base em teoria segundo a qual o conteúdo de exergia de um componente de ecossistema corresponde à probabilidade de produzir o componente considerado em equilíbrio termodinâmico; assim, para os componentes biológicos de um ecossistema, a exergia consiste na probabilidade de produzir a matéria orgânica (termo clássico da exergia) e na probabilidade de encontrar o código genético dos seres vivos do ecossistema (termo da exergia informacional), sendo obtida uma expressão relacionando ambos os termos; o referido indicador postula que a saúde do ecossistema é adequadamente descrita através de sua exergia e de sua exergia específica. são também sugeridos aqui dois indicadores ecológicos para áreas verdes urbanas. finalmente, são apresentadas conclusões. entropia a entropia presta-se aos mais diversos usos, conceituações e aplicações. no âmbito da termodinâmica clássica, ela se relaciona à irreversibilidade, sendo descrita através da desigualdade de clausius (v., p.ex., van wylen e sonntag, 1976, p.145-182). no âmbito da mecânica estatística, ela se relaciona à desordem (v., p.ex., eisberg e lerner, 1982, p.472-83, e castellan, 1983, p.205-17). a entropia presta-se, no âmbito da teoria da informação, à medida da quantidade média de informação por mensagem (shannon, 1948) 4. no âmbito da modelagem urbana, regional e de transportes, wilson (1970) utilizou as conceituações de entropia de jaynes (1957) e lindley (1965 apud wilson, 1970, p.9-10). a estrutura de modelos entrópicos voltados à modelagem urbana e de transportes é apresentada por wilson (1970) e por novaes (1981). em um exemplo bastante didático da aplicação do princípio da maximização da entropia aplicado à modelagem de transportes (masser, 1972 apud esmer, 2005, p.77-87), obtiveram 4 mugur-schächter (2007) se insurge contra o uso do termo informação no âmbito da teoria de shannon argumentando que, na realidade. a informação transmitida está na consciência do emissor de uma mensagem, e a informação recebida constitui-se na consciência do receptor da mensagem. assim, o que circula é sempre uma mensagem, nunca uma informação. a fonte emite apenas sinais. sendo desprovida de consciência, não pode conter nenhuma informação. revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 14 se equivalentes soluções numéricas partir da aplicação da equação da mecânica estatística, da máxima entropia de shannon e da maximização condicionada da entropia através de lagrangianos. no âmbito da ecologia, diversas teorias trataram da termodinâmica da vida e dos ecossistemas, sendo a entropia um conceito fundamental nessa tarefa. por exemplo, jørgensen (1992, p.149), comentando uma hipótese de kay segundo a qual os ecossistemas se desenvolvem de forma a degradar o trabalho disponível da maneira mais efetiva (v., p.ex., kay, 2000), entendeu que essa hipótese implica que os ecossistemas sempre se auto-organizam de forma a que não só a soma da variação de entropia do sistema e do meio seja maior do que zero como também a que ocorra a maximização dessa variação. alguns outros campos do uso do conceito de entropia são as teorias sociais, em especial a economia, as avaliações de impacto ambiental e a análise do ciclo de vida, sem falar, é claro, de suas aplicações em engenharia, em especial a mecânica e a química, aplicações essas voltadas, em especial, à otimização de energia. verifica-se, portanto, que o conceito de entropia, pela variedade de suas aplicações em tão distintos ramos do saber e da técnica, mostra-se particularmente fértil e apto à interdisciplinaridade. uma prova adicional da fertilidade do conceito de entropia é o fato de ele se prestar como conceito articulador na demonstração da equivalência entre diversas teorias, modelos e métodos utilizados tradicionalmente na modelagem urbana e de transportes. tais teorias, modelos e métodos são: método de maximização de utilidade condicionada por restrições orçamentárias; modelo de oportunidades intervenientes, desenvolvido por stouffler e descrito, por exemplo, em novaes (1981, p.143-64) e bruton (1979, p.99-102); modelo gravitacional aplicado a geração, atração e distribuição de viagens; e método da maximização condicionada de entropia. a equivalência entre essas teorias, modelos e métodos foi formalmente demonstrada por wilson (1970, p.100-5, 151-5, 19). além disso, é notável a similaridade formal entre o método da maximização condicionada de entropia e o modelo logit multinomial (descrito em novaes, 1986). indicador sintético de zhang et al. como visto, a diminuição do número de indicadores usualmente implica a perda de informação. seria interessante um processo de agregação de indicadores derivado da teoria da informação. zhang et al. (2006) propuseram que a agregação de indicadores em vista da obtenção de um indicador único se faça segundo a formulação seguinte, lastreada no conceito de entropia informacional. o indicador referente a um determinado período baseado em entropia informacional pode ser expresso como: δs = -(1/ℓn m) ∑i=1,n (qij/qj) ℓn (qij/qj) sendo i: índice referente a um indicador de qualidade ambiental; j: índice referente a um período; n: número de indicadores; m: número de períodos; xij: valor do indicador i no evento j; qij: valor normalizado. é feita uma normalização de cada indicador de maneira a eliminar os efeitos dimensionais, transformando, dessa forma, os dados brutos em dados normalizados entre 0 e 1. para indicadores de melhoria, o valor bruto é dividido pelo máximo valor para gerar o valor normalizado; para indicadores de piora, a menor perda é dividida pelo valor bruto para gerar o valor normalizado: qij = xij/xi* sendo xi* = max(xij) qij = xi*/xij sendo xi* = max(xij) sendo xij o valor do indicador i para o evento j, e qij o valor normalizado, calculado a partir dos dados brutos qj = σi=1,n qij (i=1, 2,..., n; j= 1, 2, …, m) 5 o peso de cada indicador é assim determinado: qi = (1 – ei)/(n – ee) (σi=1,n qi = 1, 0≤qi≤1) sendo: ei = -(1/ℓn m) σj=1,m (qij/qi) ℓn (qij/qi) sendo, por sua vez: qi = σj=1,m qij ee = -σi-1,n σj=1,m (qij/qi) ℓn (qij/qi) (i=1, 2, …, n; j=1, 2, …, m) na opinião de filchakova et al. (2007), esse indicador é calculável, mas não sucinto nem útil do ponto de vista de diagnóstico. exergia a exergia é definida como “o máximo trabalho teórico útil obtido quando um sistema s é trazido ao equilíbrio termodinâmico com o ambiente por meio de processos nos quais s interage somente com seu ambiente” (sciubba e wall, 2007, p.3). um sinônimo de exergia é a disponibilidade. o conceito de exergia ou disponibilidade encontrase formalizado, por exemplo, em van wyllen e sonntag (1976), wall e gong (2001) e wall (2009). de wulf et al. (2008a e 2008b) apresentam uma síntese do conceito. a exergia e de um sistema pode ser assim expressa (wall e gong, 2001): e = u + p0v – t0s – ∑i μi0ni 5 provavelmente há um erro no trabalho original, que apresenta qij = σi=1,n 1ij. revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 15 sendo u a energia interna do sistema; v o volume do sistema; s a entropia do sistema; ni o número de moles das diferentes substâncias i no sistema; p0 a pressão do ambiente; t0 a temperatura absoluta do ambiente; μi0 o potencial químico generalizado da substância i no ambiente. da expressão acima podem ser derivados, como casos especiais da exergia, todos os outros potenciais termodinâmicos, como a energia livre de gibbs, a energia livre de helmholz e a entalpia (wall e gong, 2001). wall (2009, p.70-8) relaciona a exergia à teoria de informação, sendo obtida a seguinte expressão: e = k ln 2 t0 i sendo k a constante de boltzmann (1,38054.10-23 j.k-1); t0 a temperatura absoluta do ambiente; i a informação ou capacidade de informação, expressa em binary units (bits). assim, à temperatura ambiente, a quantidade de exergia relacionada a 1bit de informação é aproximadamente 2,9.10-21j. leduc e van kann (2010) e van kann e de roo (2009) apresentaram propostas de aplicação do conceito de exergia ao planejamento regional para obter locações espaciais de atividades de forma tal a otimizar o fluxo exergético. filchakova et al. (2007) e phdungsilp (2007) são um pouco pessimistas em relação à possibilidade de avaliação de sistemas urbanos através do conceito de exergia. mesmo assim, balocco et al. (2004) utilizaram o método denominado extended exergy accounting (eea) para avaliar a sustentabilidade de uma área urbana através do estudo do ciclo de vida de edificações. para tanto, foram definidos dois índices termodinâmicos, ηi e ηii, que mostram a eficiência das edificações em relação à primeira e à segunda leis da termodinâmica. essa metodologia proporcionou um critério ambiental de ordem termodinâmica para a seleção de alternativas, estratégias e projetos tecnológicos que produzam impactos ambientais menores correlacionados aos maiores índices ηii de exergia. indicador sintético de huang et al. huang et al. (2007) oferecem um interessante exemplo de uso do conceito de exergia para a definição de um indicador sintético de poluição da água. eles asseveram que qualquer indicador sintético proposto seria arbitrário e não descreveria de forma adequada o nível de poluição do corpo d'água. por outro lado, eles observam que, no caso de emissões, a exergia poderia ser considerada como o potencial de dano ao meio ambiente por conduzir a reações indesejáveis e incontroláveis com componentes do meio ambiente. assim, a exergia incorporada nas emissões é uma medida efetiva do potencial de impacto no meio ambiente. quanto mais exergia uma emissão carrega, mais ela se desvia do meio ambiente. uma emissão de substâncias que são comuns no meio ambiente, como, por exemplo, vapor ou água, carrega menos exergia que emissões de substâncias que são menos comuns, como, por exemplo, metais pesados ou resíduos radioativos. dessa forma, a quantidade de exergia contida na emissão constituir-se-ia em um excelente indicador sintético. gong e wall (2001) apresentam uma discussão mais aprofundada do uso do conceito de exergia na construção de indicadores de sustentabilidade, tendo concluído que a exergia é um indicador adequado e tendo recomendado mais pesquisa nessa área. o cálculo da exergia de um curso d'água pode ser realizado segundo formulação apresentada por valero et al. (2010), gallegos-muñoz et al. (2003) e martinez et al. (2012). assim, temse para uma seção do curso d'água: b = q.ρw.b = m'.b sendo b: exergia absoluta (kw); q: vazão (l.s-1); ρw: densidade da solução (kg.l-1); b: exergia específica (kj.kg-1); m': fluxo de massa (kg.s-1). a exergia específica b tem componentes térmico, mecânico, químico, de concentração, cinético e potencial. aqui interessam apenas o componente químico qch e o componente de concentração qc: a) componente químico qch = [∑i yi (∆gf + ∑e nebche)]p [∑i yi (∆gf + ∑e nebche)]0 sendo yi: molalidade relativa do parâmetro i (kmol.kg-1); ∆gf: energia de formação de gibbs (kj.kmol-1); ne: quantidade em kmol de cada elemento e contido em um kmol da substância (kmol); bche: exergia química padrão do elemento e (kj.mol-1). o índice 0 refere-se às propriedades da água no ambiente de referência, enquanto o índice p refere-se ao corpo d'água em consideração. sendo a exergia o máximo trabalho que um sistema é capaz de realizar quando trazido ao equilíbrio com o ambiente, torna-se necessário definir o ambiente de referência (v. szargut et al. 2005). um ambiente adequado a ser tomado como referência seria, por exemplo, a água do mar situada no estuário do corpo d'água. assim, a água de um corpo d'água tem máxima exergia quando aparece como precipitação, e exergia nula no estuário. considerando a importância dos nutrientes transportados pelo curso d'água para a manutenção da vida no estuário, o valor nulo da exergia química é atingido a alguns quilômetros da costa, quando o equilíbrio com a água do mar é atingido; b) componente de concentração qc = rt0 ∑i xi ln (ai/a0) sendo r: constante universal dos gases (kj.kg-1.k-1); xi: concentração molar em 1kg de solvente (kmol.kmol-1.kg-1); ai: atividade da substância i. a atividade deve ser calculada para: a) a água pura; b) substâncias inorgânicas dissolvidas; c) substâncias orgânicas dissolvidas. revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 16 no caso da água pura, a atividade pode ser estimada a partir de estimativa da pressão osmótica, realizada esta a partir de medidas da condutividade elétrica, o que se faz assumindo que a pressão osmótica é uma função da concentração de sais presentes na solução. no caso de substâncias inorgânicas dissolvidas, a atividade é avaliada a partir de medidas diretas em amostras da concentração de cada eletrólito a atividade de cada um deles pode ser obtida pela equação ai = γi.mi, sendo γi o coeficiente de atividade e mi a molalidade da substância i. o coeficiente de atividade pode ser estimado pela aplicação da equação de debye-hückel. no caso de substâncias orgânicas dissolvidas, tem-se que quando medidas da dqo (demanda química de oxigênio) estiverem disponíveis, uma reação de combustão é suposta assumindo que a matéria orgânica é completamente biodegradável, sendo representada por uma fórmula genérica ch2o. no entanto, o uso da dqo não é adequado quando a concentração orgânica é muito baixa, como no caso de rios, sendo nesse caso usualmente adotado o toc (carbono orgânico total) para a obtenção de uma fórmula genérica. exergia no âmbito da ecologia jørgensen postulou uma lei para ecossistemas: “se um sistema tiver um fluxo de exergia por suas fronteiras, ele procurará utilizar tal fluxo de forma a aumentar sua exergia, isto é, mover-se para uma posição distante do equilíbrio termodinâmico; se mais combinações e processos forem oferecidos para utilizar o fluxo de exergia, a organização que for capaz de dar ao sistema a mais alta exergia, sob as condições e perturbações prevalecentes, será a selecionada” (jørgensen, 1992, p. 186). o que essa lei informa é que os ecossistemas se mantêm fora do equilíbrio termodinâmico com o meio, com um alto grau de organização e de informação em relação a esse meio, e que o fazem de tal forma que sua exergia seja máxima. bendoricchio e jørgensen (1997 apud dewulf et al., 2008, p.2223-4) propuseram calcular o conteúdo de exergia de um componente de ecossistema como a probabilidade de produzir o componente considerado no equilíbrio termodinâmico. para os componentes biológicos de um ecossistema, ela consiste na probabilidade de produzir a matéria orgânica (termo clássico da exergia) e na probabilidade de encontrar o código genético, isto é, a sequência correta de nucleotídeos do dna (termo da exergia informacional), sendo obtida uma expressão relacionando ambos os termos 6. de wit (2005) e silow et al. (2011) fornecem uma síntese do caminho para chegar a essa expressão. svirezhev (2000) observou uma analogia entre essa expressão e a medida de kullback; tal medida, situada no âmbito da teoria da informação, corresponde à medida da informação adicional a uma distribuição previamente conhecida. jørgensen et al. (2005) aprimoraram os cálculos do conteúdo ecoexergético de seres vivos, apresentando tabelas com os resultados. jørgensen (1992) relatou resultados promissores para a modelagem de ecossistemas utilizando essa lei. sciubba e wall (2004) e de wit (2005) apresentaram críticas a essa abordagem. indicador ecológico de jørgensen o conteúdo ecoexergético de um ecossistema pode ser utilizado como critério para avaliar a “qualidade”, ou “saúde”, de um ecossistema. um exemplo pode ser encontrado em jørgensen (2000). constanza e mageau (1999) conceituam saúde de um 6 para a exergia assim conceituada, utiliza-se aqui o termo ecoexergia. ecossistema como uma medida abrangente, multiescalar, dinâmica e hierárquica da resiliência, organização e vigor desse ecossistema. kay (1991) usa a expressão “integridade ecossistêmica” para se referir à habilidade de um ecossistema em manter sua organização, devendo as medidas dessa integridade refletir os dois aspectos do estado organizacional de um ecossistema: funcional e estrutural. a função refere-se às interconexões entre os componentes do sistema; jørgensen (2000) propõe que ela possa ser medida através da quantidade de ecoexergia. a estrutura indica o caminho pelo qual a energia se move no sistema; jørgensen (2000) propõe que a ecoexergia armazenada no ecossistema poderia ser um indicador razoável da estrutura. silow et al. (2011) informam que a ecoexergia, especialmente a ecoexergia estrutural (ecoexergia específica), demonstraram ser bons indicadores da saúde de ecossistemas em muitos estudos de caso de modelagem, experimentais e de campo. assim, a ecoexergia informaria sobre: a) a distância do equilíbrio termodinâmico, o que se constituiria em uma medida geral da complexidade total do ecossistema; b) estrutura (biomassa e tamanho da rede) e funções (informação disponível) do ecossistema; c) habilidade do ecossistema em sobreviver (expressa através da biomassa e da informação do sistema). a ecoexergia estrutural, ou ecoexergia específica, por seu lado, informaria sobre: a) eficiência no uso de energia pelos organismos; b) conteúdo relativo de informação do ecossistema; c) consequentemente, a habilidade do ecossistema em regular interações entre organismos ou grupos de organismos. jørgensen (2000) avaliou a ecoexergia e a ecoexergia específica de doze ecossistemas costeiros, juntamente com nove outros atributos ecológicos, sendo feitas correlações entre todos esses revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 17 atributos. ele concluiu que os dois conceitos cobrem uma grande gama de importantes propriedades dos ecossistemas, mas que outros indicadores são necessários também para proporcionar uma avaliação suficientemente abrangente da saúde ecossistêmica. salas et al. (2005) testaram a capacidade de a exergia (tanto a ecoexergia como a ecoexergia específica) bem como de índices de diversidade (índices de shannon e mergalef) distinguir áreas enriquecidas organicamente em uma dada área costeira mediterrânea (el mar menor, espanha). os resultados mostraram que os índices de ecoexergia e de ecoexergia específica foram capazes de fornecer informação útil a respeito da estrutura da comunidade, mas não foram capazes de distinguir áreas alta e baixamente enriquecidas organicamente, ou afetadas por qualquer outro tipo de poluição, mostrando-se os índices de biodiversidade mais sensíveis à poluição orgânica. os autores concluíram que a ecoexergia e a ecoexergia específica não são ainda aplicáveis como os únicos indicadores ecológicos de um modo generalizado no campo da gestão ambiental. portanto, eles ainda requerem aplicações adicionais em diferentes locais e em diferentes condições de forma a estudar mais acuradamente as propriedades da exergia como um indicador ecológico. eles informaram ainda que os índices de diversidade e o índice de exergia mostraram uma correlação positiva significativa na descrição do estado nas comunidades do fundo. no entanto, os índices de diversidade pareceram ser mais sensíveis à influência do conteúdo de matéria orgânica nos sedimentos do que o índice de exergia. por outro lado, nenhum dos índices de diversidade respondeu à concentração de metais pesados, embora ambos pareçam ter sido influenciados pela granulometria e pelo intervalo de salinidade. muys e quijano (2002) estruturaram um sistema de indicadores ecológicos destinados à avaliação de impactos do uso da terra em bases teóricas absolutamente análogas. a partir de considerações de maximização de ecoexergia, os autores lançaram a hipótese segundo a qual, para qualquer local, a vegetação potencial natural, isto é, o clímax, constitui-se no ecossistema com o mais alto controle energético possível para o local, sendo por isso considerada no método proposto pelos autores como referencial. dessa forma, eles definiram 19 indicadores, agrupados em 4 temas (solo, água, vegetação e biodiversidade). com base em todas as considerações acima, são sugeridos aqui dois indicadores para a qualidade ecológica de uma determinada área verde urbana. o primeiro corresponde à relação entre o conteúdo ecoexergético da biomassa dessa área e o conteúdo ecoexergético da biomassa relativo à maturidade (clímax, conforme odum, 1983, p.469-73) do local em que a área em questão se localiza. o segundo indicador corresponde à relação entre a ecoexergia específica da biomassa dessa área e a ecoexergia relativa à maturidade do local em que a área em questão se localiza. tal proposta supõe ser desprezível a informação contida na rede de relações ecológicas entre os organismos perante a informação contida na biomassa dos organismos e em seus genes. para o cálculo desses indicadores aqui propostos, tem-se que a ecoexergia e a ecoexergia específica podem ser estimadas segundo formulação e parâmetros apresentados, p.ex., em silow et al. (2011). quando tais cálculos se referirem a áreas verdes, são necessários ainda alguns parâmetros adicionais, que podem ser estimados, por exemplo, a partir de dados apresentados nas seguintes fontes: a) biomassa de gramíneas e leguminosas (pereira, 2008); b) biomassa aérea de árvores (silveira et al., 2008, e lima, 2010); c) relação entre biomassa total e biomassa aérea (forster e mello, 2007). para o cálculo da ecoexergia da maturidade, os parâmetros seguintes podem ser adaptados de dados constantes, por exemplo, das seguintes fontes: a) exergia da maturidade armazenada em diversos ecossistemas (fath et al., 2004); b) biomassa da maturidade em diversos ecossistemas (lima, 2010). conclusões com frequência a agregação de indicadores ambientais se mostra necessária e útil. porém, usualmente apresenta algumas dificuldades: a) ocorre perda de informação na agregação; b) a função de agregação é arbitrária; c) a função de agregação é compensatória, com isso atribuindo um mesmo valor numérico a situações distintas. no presente foram apresentadas algumas funções de agregação lastreadas na termodinâmica e na teoria da informação, apresentando elas, portanto, algum respaldo teórico. desse respaldo teórico decorre que as dificuldades elencadas acima como usualmente associadas à agregação desaparecem. isso se faz, porém, ao custo de sacrificar a simplicidade e a facilidade de compreensão necessárias a indicadores ambientais. na introdução, destacou-se o caráter duplo dos indicadores ambientais, associados à descrição e à decisão. o lastro teórico das funções de agregação aqui apresentadas trabalha a favor da descrição. ele o faz também a favor da decisão? uma vez que a decisão se faz respaldada não apenas em conhecimentos científicos e técnicos, mas também em aspectos revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 18 éticos, não se pode pretender que alguma teoria científica garanta a qualidade das decisões. tal é traduzido em termos econômicos por myrdal ao asseverar não ter sentido a construção de funções de utilidade interpessoais. isso poderia ser contornado apelando a aspirações da humanidade tão consensuais que poderiam ser tomadas por proposições necessárias? flusser nos mostra que elencar tais aspirações universais não se constitui em tarefa trivial; na realidade, nenhuma dessas aspirações seria universal. porém, mesmo que tais proposições sejam elencadas, braybrooke e lindblom mostram que não se pode extrair dedutivamente, a partir de tal elenco de proposições, um caminho seguro para a avaliação de decisões. poder-se-ia contornar todas essas dificuldades apelando às pessoas que votassem em suas preferências? o teorema da impossibilidade de arrow opõe a tais dificuldades sérias. porém, mesmo essas dificuldades poderiam ser superadas se relaxassem algumas condições presentes no enunciado desse teorema. no entanto, isso esvaziaria a sua interpretação. diante de todas essas negações, há algum vislumbre de esperança do ponto de vista teórico? poder-se-ia parafrasear o filósofo afirmando que o escândalo teórico não está em não se encontrar uma solução a essas dificuldades, mas persistir em procurá-las? a resposta é pessimista, o que não quer dizer que nada se possa fazer. munda (2012), por exemplo, aplicou à teoria de agregação alguns elementos da teoria da votação e da análise de decisão multicritério, obtendo resultados que poderiam servir de ponto de partida a algumas reflexões pertinentes à questão. referências balocco, c. et al. using exergy to analyze the sustainability of an urban area. ecological economics, n.48, p.231-44, 2004. braybrooke, d.; lindblom, c.e. uma estratégia de decisão social: escolha de políticas alternativas como processo social. rio de janeiro: zahar, 1972. 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aspectos de convergência com a tese segundo a qual a pleonexia constitui-se em obstáculo a este mesmo processo. argumentamos ainda que uma atitude de inserção orientada por uma reflexão teórica sobre esses temas têm enormes potencialidades de orientar uma prática melhor e mais aprofundada da educação ambiental. palavras-chave abstract in this paper we argue that sen’s thesis according to which the development process necessarily requires the exercise of freedoms presents aspects of convergence with the thesis according to which the pleonexia constitutes an obstacle for this process. we argue too that the theoretical reflection on these themes can provide a better and deeper practice of environmental education. key words educação ambiental revista brasileira de ciências ambientais – número 728 1. introdução o objetivo precípuo deste trabalho é o de mostrar a convergência das duas teses a seguir e a pertinência desta discussão no sentido de orientar uma prática melhor e mais aprofundada de educação ambiental. as teses às quais nos referimos são: 1) a de amartya sen (2000) que assevera a importância decisiva do exercício das liberdades para o processo de desenvolvimento e; 2) a que assevera (monteiro, ayres, barros et al., 2006) que a pleonexia enquanto exacerbação negativa da propensão competitiva constitui-se em obstáculo a esse mesmo processo. entendemos aqui que esse obstáculo implica em reais privações das liberdades. argumentamos que a reflexão dos temas aqui trazidos à baila são relevantes para uma prática conseqüente de educação ambiental no sentido em que encoraja a superação do maniqueísmo ingênuo que propugna contra toda e qualquer competição. esse maniqueísmo não é conseqüente, pois apenas ressalta de uma maneira descontextualizada e unilateral, a propensão cooperativa, desconsiderando o caráter positivo da competição para o processo de desenvolvimento. deste modo, ao se combater a pleonexia enquanto competição extrema e predatória, não se quer combater toda e qualquer competição. ressaltamos o papel essencial das competições saudáveis e leais e a sua compatibilidade de coexistência com as propensões cooperativas, no sentido mesmo da tensão essencial entre o arco e a lira de heráclito. o nosso trabalho se encontra organizado da seguinte maneira: na seção 2 centraremos a nossa atenção na tese de amatya sen do desenvolvimento enquanto exercício das liberdades; na seção 3 a atenção será voltada para a tese segundo a qual a pleonexia constitui obstáculo ao processo de desenvolvimento; na seção 4 exploraremos as ambigüidades e contradições da filosofia liberal; na seção 5 argumentaremos em prol da convergência entre as duas teses referidas nas seções precedentes; na seção 6 ressaltamos a pertinência e a relevância da discussão envolvendo a convergência das duas teses acima no contexto de uma prática conseqüente de educação ambiental; e na seção 7 apresentaremos as nossas conclusões. 2. desenvolvimento como exercício das liberdades amartya sen (1999) argumentou que a interpretação corrente e apressadamente dada à obra de adam smith não lhe faz justiça. considera sen que o pensador tido como o pai da moderna ciência econômica, que era professor de filosofia moral na universidade de glasgow, na escócia, não seria suficientemente esquizofrênico para separar a economia da ética. o argumento se completa quando sen defende a tese segundo a qual foi precisamente este afastamento que a economia tomou da ética que se constituiu em algo danoso para a própria ciência econômica. em outras palavras, a economia se apequenou com este desastroso afastamento, o qual, podemos inclusive acrescentar, ocasionou e continua ocasionando, sérios problemas de ordem ecológica ao desprezar a dimensão ético-ambiental global. sen (2000) também defende a tese segundo a qual o exercício das liberdades é, a um só tempo, tanto meio quanto fim do desenvolvimento. essa perspectiva teleológica é especialmente interessante, pois a liberdade é elevada a uma finalidade em si mesma que pode ser expressa em termos de causa final de aristóteles: a finalidade (fim, causa final) do desenvolvimento é alcançar a liberdade. ademais, a liberdade é também meio e isso é de crucial e decisiva importância. nem todos os meios1 são permitidos e nem são quaisquer meios que podem se coadunar com a finalidade de se alcançar a liberdade. os únicos meios que genuinamente conduzem à finalidade da liberdade são também impregnados de liberdade. em outras palavras, meios que tenham como finalidade o desenvolvimento, mas constituindo-se, eles próprios em privações de liberdade, não poderão conduzir nem sequer garantir um desenvolvimento genuíno. a moderna teoria econômica fala das virtudes das liberdades de comércio, das virtudes das liberdades de mercado, o que em larga medida é válido. no entanto, essa última se esquece, com freqüência, de que a exacerbação de certas práticas pode excluir largos espectros de atores do desenvolvimento. esses se vêem constrangidos diante de severas e até mesmo terríveis privações de liberdade. assim, práticas que tenham como finalidade a exacerbada procura de hegemonia constituem-se também em potenciais estimuladoras de privações de liberdade e, como tais, são fontes de sérios obstáculos ao desenvolvimento como liberdade. bem entendido, o exercício de liberdade se insere em um amplo rol de possibilidades e ações, como por exemplo, no caso do desenvolvimento econômico-social, a própria capacidade de empreendimento, de tomada de iniciativas, de capacidade de organização e de participação no cenário de agosto 2007 29 gerando conflitos que perdem a capacidade de auto-regulação, sendo por isso, extremados em seu caráter negativo. a este respeito, pode ser recordada a metáfora dos trogloditas de montesquieu (montesquieu, 1960). 4. a filosofia liberal e suas contradições a tradição inglesa do empirismo, cujo método subjacente é a indução, sempre foi de alguma maneira associada às liberdades democráticas e à luta contra o absolutismo. foi assim no século xvii quando o empirista john locke (16321704) refugia-se na holanda devido a seu combate contra o absolutismo, tendo retornado ao seu país após a vitória do parlamento por ocasião da assim chamada revolução gloriosa de 1689 que significou a derrocada do absolutismo na inglaterra. foi assim no século xix quando o empirista john stuart mill (1809-1873) consolida o pensamento liberal inglês com seus princípios de economia política. a defesa das liberdades políticas dos indivíduos sempre esteve conectada às liberdades de comércio (o assim chamado livre comércio) e às liberdades de mercado. no século xviii adam smith (1723-1790), emblemático nome do liberalismo econômico inglês, escreve a sua seminal sobre a origem das riquezas das nações. nessa obra, ele defende a tese segundo a qual a origem da riqueza de uma nação está baseada na livre iniciativa de indivíduos movidos pelo auto-interesse (self-interest) 2 e na livre concorrência regida por um mecanismo de controle chamado de mão invisível do mercado. para que isso aconteça torna-se vital a existência de uma política que valorize as liberdades dos próprios indivíduos. produção e consumo, inclusive, ambientalmente responsável. é precisamente neste sentido que a reflexão sobre a pleonexia enquanto obstáculo ao desenvolvimento se coaduna com a idéia do desenvolvimento como exercício das liberdades. a pleonexia, neste contexto, constitui-se na exacerbação das privações de liberdade para o outro, o que também significa uma violação dos princípios da alteridade e da isonomia, princípios esses que são elementos essenciais para o exercício das liberdades e para as atitudes éticas com relação ao meio ambiente e à própria cidadania. 3. a pleonexia como obstáculo ao desenvolvimento recentemente alguns autores (monteiro, ayres, barros et al., 2006) escreveram um trabalho no qual argumentavam que a pleonexia constitui um sério entrave ao desenvolvimento. os autores se ativeram a um conceito de desenvolvimento que não fosse mero crescimento econômico e sim que se consubstanciasse em um processo complexo que necessariamente levasse em conta as dimensões, respectivamente, econômica, social, ambiental e ética do desenvolvimento. a pleonexia, conceito de origem grega significa uma avareza desmedida que consiste fundamentalmente em angariar para si todas e quaisquer vantagens, legítimas ou não, em detrimento de quem quer que seja. este último sujeito, portanto, que sofre a ação de quem pratica a pleonexia, se vê totalmente tolhido de quaisquer vantagens e direitos, até mesmo daqueles que lhe são legítimos. logo, a pleonexia implica numa perigosa assimetria que significa violações do princípio da alteridade (além de mim existe o outro tão legítimo quanto eu) e do princípio da isonomia (igual tratamento em dignidade para todos) constituindo-se, por conseguinte, talvez no mais grave dos males, que é a desmedida, ou seja, a hybris que é a arrogância sobre a qual recai a terrível ira dos deuses, tal como nos conta a mitologia grega. o quadro teórico proposto parte do pressuposto da existência de um mundo real no qual comparecem dois campos de propensões cooperativa e competitiva -, respectivamente. é importante lembrar que no cenário complexo da realidade econômica atual, tais propensões não são necessariamente excludentes. as experiências positivas em torno de cooperativas e organizações de pequenas empresas, inclusive na experiência de desenvolvimento sustentável, também no brasil, bem o demonstram (lages e tonholo, 2006). não se trata de eliminar a competição, pois esta é irremovível. ademais, quando esta é saudável e leal, ou seja, construída a partir dos referenciais éticos, desempenha um papel essencial no desenvolvimento sócio-econômicoambiental. remete-se assim à metáfora heraclitiana do arco e da lira, onde a tensão é vital para a construção do equilíbrio. neste sentido, harmonia não significa eliminação de conflitos e sim um equilíbrio dinâmico em constante construção. no entanto, a pleonexia, por ser exacerbação negativa dos interesses individuais, espúrios do ponto de vista ético, introduz uma ruptura nos papéis positivos da tensão exercida entre o arco e a lira, remetendo, portanto, a um conflito que não gera equilíbrio e sim, a completa desestruturação do contexto social, ambiental e econômico. conflitos revista brasileira de ciências ambientais – número 730 o excerto, talvez, mais famoso de smith que deu vazão à interpretação de sua obra centrada na ênfase conferida ao auto-interesse é o seguinte: “it is not from the benevolence of the butcher, the brewer, or the baker that we expect our dinner, but from their regard to their own interest. we address ourselves, not to their humanity but to their self-love, and never talk to them of our own necessities but of their advantages.” (smith, 1978, p.7)3 sen escreve que há referências profusas e exuberantes às partes da obra de smith que enfatizam a compatibilidade das trocas mutuamente vantajosas e da divisão de trabalho com o comportamento humano sem bonomia e sem ética. no entanto, apresenta ele um contraponto dirigido àqueles que se dizendo inspirados em smith separam radicalmente a economia da ética. o contraponto de sen é o seguinte: “outras partes dos escritos de smith sobre economia e sociedade, que contém observações sobre a miséria, a necessidade de simpatia e o papel das considerações éticas no comportamento humano, particularmente o uso de normas de conduta, foram relegadas a um relativo esquecimento à medida que essas próprias considerações caíram em desuso na economia.” (sen, 1999, p. 44) deste modo, sen apresenta o outro lado da moeda e clama que isso é imprescindível para fazer justiça à grandeza do pensamento de smith. neste contexto, sen assevera: “o apoio que os crentes e defensores do comportamento autointeressado buscaram em adam smith é na verdade difícil de encontrar quando se faz uma leitura mais ampla e menos tendenciosa da obra smithiana. na verdade o professor de filosofia moral e economista pioneiro não teve uma vida de impressionante esquizofrenia. de fato, é precisamente o estreitamento, na economia moderna, da ampla visão smithiana dos seres humanos que pode ser apontado como uma das principais deficiências da teoria econômica contemporânea. esse empobrecimento relaciona-se de perto com o distanciamento entre economia e ética.” (sen,1999, p. 44) como vimos, os comentários de sen constituem uma reivindicação em prol da grandeza do pensamento de smith contra aqueles que mesmo pensando em segui-lo querem reduzi-lo a alguém que exacerbaria o auto-interesse e desprezaria quaisquer relações éticas e de generosidade no âmbito das relações econômicas. esses intérpretes são claramente favoráveis ao ponto de vista centrado na exacerbação do autointeresse. daí as suas interpretações tendenciosas que não levam em conta, por exemplo, o fato de smith ter chamado de “perdulários e imprudentes” aqueles comerciantes que visavam unicamente seu interesse ávido (sen, 2000, p. 340), ou seja, um comportamento centrado de maneira exclusiva, a nosso ver, na pleonexia. por outro lado, deve-se alertar que há outro tipo de apreciação que vai numa direção muito diferente e que consiste em pôr dúvidas sobre o caráter genuíno da defesa das liberdades por parte de smith e de outros liberais ingleses. inscreve-se neste grupo domenico losurdo (1999) que ironiza a auto-glorificação de adam smith da “ilha de liberdade cercada por um oceano de tirania”. segundo losurdo, smith ao dizer isso passa por cima de um ponto nada desprezível segundo o qual essa mesma liberal inglaterra de seu tempo ter enriquecido, em larga medida, através do comércio dos escravos negros, tirando da espanha o assim chamado asiento, e deste modo, passado a dominar a chattel slavery. não se pode deixar de considerar que esse comércio é uma das mais brutais formas de desumanidade conhecida, o que compromete não apenas a sinceridade do discurso liberal como também a própria autenticidade de sua prática efetiva. desnecessário dizer que a relação comercial inglesa com o mercado escravista perdura até se tornar anacrônica com relação aos novos interesses econômicos que então emergiam, levando-os a assumir, inclusive, uma posição “ética” de combate ao trabalho escravo. neste momento, aparece mais um filósofo empirista: david hume (17111776) –grande amigo de adam smith e um empirista que derrotou o próprio empirismo o qual não poupa pareceres nada favoráveis aos negros no sentido em que esses não estariam preparados para o exercício da liberdade. losurdo (1999) assevera que apesar da crítica tanto de smith quanto de hume à escravidão, esses autores não hesitam em culpar justamente as próprias vítimas pela ignomínia e hediondez da escravidão. pode-se também citar, como outro rápido exemplo, que a sinceridade da ética vitoriana foi posta em xeque pela efetiva participação inglesa na guerra do ópio, defendendo os interesses dos comerciantes da droga. ou seja, os discursos mudam, mas o dinheiro continua a fluir. é importante asseverar que a ambigüidade do discurso centrado no elogio às liberdades individuais e ao livre comércio não é uma conseqüência nem necessária nem exclusiva da opção filosófica do empirismo e tampouco de seu princípio central que é a indução. essa ambigüidade, a nosso ver é centrada na pleonexia, e, como vimos, consiste precisamente em admitir para agosto 2007 31 alguns, exatamente aquilo que é negado para outros, principalmente se esses últimos forem julgados pelos primeiros como inaptos para exercer as tão glorificadas liberdades. numa entrevista à revista alemã der spiegel o filósofo popper (1902-1994) crítico do empirismo, do positivismo e da indução vai nessa mesma direção (popper, 2001). nessa ocasião, ele pôs sérias dúvidas sobre a autodeterminação dos povos do terceiro mundo. segundo ele, se a esses povos fosse facultado o exercício de sua autonomia, então isso seria algo como se as crianças em um jardim de infância fossem postas a comandar a si próprias (popper, 2001, p. 515). trata-se da mesma ambigüidade: por um lado se propala a necessidade de autonomia intelectual e política para todos, mas por outro, restringe-se severamente essa autonomia para aqueles que ainda deveriam ser tutorados. essa divisão entre capazes e incapazes do exercício pleno da liberdade (principio e fim do próprio pensar/fazer liberdade) é, em última análise, uma defesa do colonialismo, do imperialismo, da submissão e, se formos mais adiante encontraremos aspectos ainda mais graves por fortalecerem a pleonexia dos que “tudo podem” em detrimento dos que nada podem (ou merecem). de maneira análoga, defende-se atualmente a internacionalização dos recursos ambientais dos países em desenvolvimento, pretendendo-se com isso retirar destes a responsabilidade e capacidade de gerir estes mesmos recursos, mas, por outro lado, não se pretende a internacionalização das riquezas e ganhos dos países ricos. todavia, em que pese estas criticas aos homens de seus tempos, não é possível desconsiderar a importância histórica destes pensadores, o alcance de sua influência e a necessidade de ainda hoje trazer à baila as questões por estes levantadas como referência quando se trata de discutir a questão da liberdade. 5. convergência das teses acima como discutimos acima, não é possível o exercício pleno da liberdade em uma situação que favorece a prática impune da pleonexia. a pleonexia implica em privação de direitos essenciais reconhecidos pela sociedade ocidental, pelo menos em tese, desde as revoluções políticas e sociais dos séculos xviii, xix e xx. as teses, respectivamente, do desenvolvimento enquanto exercício das liberdades e da pleonexia enquanto obstáculo ao desenvolvimento convergem muito claramente. a prática da pleonexia constitui um elemento que severamente restringe, senão impossibilita de fato, o exercício dessas mesmas liberdades. melhor dizendo, em uma sociedade onde as liberdades sociais e políticas sofrem restrições, o próprio desenvolvimento se dá de maneira limitada, falsa ou efêmera, no tocante aos resultados efetivos de desenvolvimentos sociais, econômicos e ambientais. três exemplos emblemáticos do século xx ilustram o argumento: 1) o alto desenvolvimento tecnológico e econômico nos tempos da alemanha nazista não foi acompanhado do exercício de liberdades, contribuindo para gerar um cenário de holocausto irracional e de autodestruição que arrastou todo o mundo; 2) o modelo desenvolvimentista soviético, baseado no autoritarismo e na centralização burocrática excessiva de poder gerou grandes distorções políticas e graves problemas ambientais, entre os quais a dissolução do mundo soviético e o acidente de chenorbyl, são conseqüências emblemáticas; 3) o modelo chinês, que combina crescimento econômico acelerado com grande poder de repressão interna, não tem favorecido à solução de problemas ambientais de monta e, muito pelo contrário, a crise ambiental se agrava no país. tais exemplos constituem-se em distorções graves também provocadas por atitudes que envolvem a pleonexia de grupos hegemônicos e de indivíduos, o que se coaduna com as terríveis privações reinantes com relação ao exercício das liberdades. 6. o papel da educação ambiental habitualmente, se insiste na tese segundo a qual a educação ambiental constitui uma transversalidade, no sentido estrito em que esta não se esgota em uma mera abordagem disciplinar e desta maneira, além de requerer uma confluência de disciplinas e saberes, sejam esses científicos e não científicos, também requer atitudes éticas com relação a nossa inserção no mundo em que vivemos. a crítica ao modelo desenvolvimentista baseado na modernidade ocidental e as conseqüências de práticas econômicas lesivas ao meio ambiente apresentam-se centrais em vários discursos ambientalistas que fundamentam a educação ambiental. do ponto de vista ético, a discussão acerca dos elementos presentes nas atitudes que envolvem pleonexia também se apresenta no discurso ambiental, embora sejam estas apresentadas muitas vezes de maneira ingênua, ou seja, referindo-se de forma genérica e vaga ao “egoísmo da revista brasileira de ciências ambientais – número 732 humanidade”, a uma “ambição desmedida do homem”, à “violência do ser humano contra a natureza”, entre outras, sem um devido aprofundamento epistemológico e histórico dos problemas (ayres, 2007). estamos, portanto, diante de uma realidade educacional que, por um lado preconiza uma transversalidade que requer profunda revisão epistêmica quanto ao estatuto conferido historicamente às disciplinas per se, e por outro lado requer uma profunda mudança de atitudes e relações éticas e políticas, envolvendo sociedade e natureza. trata-se, portanto, de tarefa hercúlea, o quê não deve ser motivo para imobilismos, pois quaisquer passos bem dados, ainda que aparente ou realmente pequenos, são enormemente relevantes. infelizmente, para dar conta deste desafio, não há ainda na presente conjuntura educacional e na correspondente prática escolar uma adequada contrapartida em termos de formação de professores suficientemente preparados, o que, evidentemente, não significa que não se possa fazer algo relevante (ayres, 2007). faz-se necessário superar a concepção de ambiente como mera externalidade onde comparecem apenas florestas, rios, solo, diversidade biológica etc., e venha a se conceber ambiente como espaço que é igualmente processo e no qual atuam relações de poder, ou seja, onde tudo isso tem implicações sociais, econômicas, culturais, simbólicas e ecológicas. em outras palavras, ambiente assim concebido, não é redutível ao mero nível ecológico embora este último seja um aspecto importante do primeiro. outro aspecto de grande importância na prática da educação ambiental e que requer sérias mudanças de posturas e atitudes, diz respeito à concepção ingênua segundo a qual grupos hegemônicos que sempre tiveram uma relação predatória com o ambiente, associada a uma prática de geração de exclusão social, tenham alguma probabilidade de se redimir mantendo ou mascarando este processo de exclusão e domínio. essa visão tem que ser combatida ou, no mínimo, analisada detidamente. o que se propõe no debate sobre a educação ambiental, é que se leve em conta a presença tanto da competição quanto da cooperação como fatores essenciais concretamente existentes. a irremovível competição não deve atuar de forma predatória de tal maneira a caracterizar uma anulação da cooperação passando a se constituir numa situação dominada pela pleonexia. desta maneira, a cooperação não deve ser vista de maneira idealizada, sem a compreensão dos fatores históricos que têm envolvido a relação sociedade-meio ambiente. a natural propensão cooperativa deve se manifestar como algo inevitável para a superação das privações de liberdade concretamente existentes e, consequentemente, atuar como processo de superação das barreiras que se interpõem ao desenvolvimento. essa luta se dá em diversos níveis de participação e seguramente uma melhor organização da sociedade civil potencializa eventuais bons resultados de políticas públicas inclusivas as quais certamente também vêm acompanhadas de positivas conseqüências ao ambiente. em outras palavras, melhorar o social é um requisito necessário para a melhoria do ambiental no seu sentido lato. em suma, o que propomos é que uma prática conseqüente de educação ambiental que critique severamente a competição predatória, dotada de pleonexia, não se constitua numa ojeriza maniqueísta a quaisquer que sejam as formas de competição. mesmo porque as competições tanto no âmbito social, quanto no âmbito ecológico, quanto nos âmbitos das relações sociedadenatureza, além de serem irremovíveis, também desempenham um papel crucial de extraordinária importância. uma prática conseqüente de educação ambiental deve necessariamente levar em conta esse aspecto. ademais, ao se realçar o decisivo papel desempenhado pela tensão entre o arco e a lira, faz-se necessário enfatizar igualmente o papel essencial a ser desempenhado pelas propensões cooperativas. de fato, esse papel é frequentemente realçado, mas não no contexto em que também aparece o papel positivo desempenhado pela competição saudável no espaço humano. concebemos que uma inserção do gênero, encoraja tanto a tomada de iniciativas quanto a emergência de uma mentalidade ética de sujeitos ativos, social e ambientalmente responsáveis, que provejam o exercício das liberdades em prol do genuíno desenvolvimento. 7. conclusões concluindo o nosso trabalho, reiteramos a visão segundo a qual a tese de sen asseverando que o exercício das liberdades é fator propulsor decisivo do desenvolvimento genuíno converge muito claramente para a tese segundo a qual a pleonexia, enquanto exacerbação predatória da propensão competitiva, constitui-se como obstáculo a esse desenvolvimento, pois, além de eliminar o caráter positivo e necessário da competição leal e sadia, também aniquila a igualmente necessária propensão cooperativa, sendo ambas essenciais ao pleno desenvolvimento. dito em outras palavras, a pleonexia atua como obstáculo ao desenvolvimento de duas maneiras igualmente devastadoras: a agosto 2007 33 primeira por eliminar o caráter propulsor da competição sadia e a segunda por eliminar as possibilidades de cooperação, pois em ambas, restringe-se severamente o pleno exercício das liberdades. outro resultado advindo desta reflexão, e que reputamos como bastante relevante, diz respeito à importante mediação que uma eventual prática da educação ambiental possa ensejar tanto no que se refere ao conseqüente exercício das liberdades quanto no que diz respeito ao conseqüente e justo combate à pleonexia. uma educação ambiental que seja enfraquecida de reflexão teórica pode muito facilmente pecar por maniqueísmo ingênuo ao não levar em conta as múltiplas e complexas relações ensejadas pelos espaços que consistem tanto a educação quanto o ambiente. por isso, é fundamental superar a concepção segundo a qual a pleonexia se reduz, por exemplo, simplesmente à maldade de alguns poucos, ou mesmo, à difusa (ir)responsabilidade de todos para com o meio ambiente. obscurecese, desse modo, a existência de dois grandes campos de propensões em luta, cujo processo, necessariamente aberto, exibe um amplo cenário de possibilidades. assim, as configurações dos cenários mais prováveis não favorecem determinismos e serão sempre aqueles que as sociedades civis planetárias forem capazes de ensejar em direção ao exercício pleno das liberdades e do desenvolvimento genuíno. notas (1) é necessário afirmar que os meios que constituem em severas restrições e ou privações de liberdades políticas, ainda que impliquem, aparentemente, em relevante crescimento econômico, não preparam a finalidade de um desenvolvimento genuíno. em outras palavras, não há despotismos que sejam tão suficientemente esclarecidos que não introduzam distorções ainda mais graves do que as eventuais virtudes por eles postas em prática. (2) sen argumenta que a esta concepção que valoriza um “egoísmo” individual (na verdade o self-love no texto de smith) foi posteriormente atribuído um caráter positivo que não se encontra na obra de smith. o egoísmo assume uma valorização ética que contrasta segundo a nossa opinião com o real objetivo do desenvolvimento. (3) não é da benevolência do açougueiro, do cervejeiro ou do padeiro que esperamos obter nosso jantar, mas da atenção que cada qual dá ao próprio interesse. apelamos não à sua humanidade, mas ao seu amor-próprio, e nunca lhes falamos das nossas necessidades. (smith apud sen p. 39, 1999) referências ayres, f. g. s., cidadania e educação ambientalcidadania e educação ambientalcidadania e educação ambientalcidadania e educação ambientalcidadania e educação ambiental na interpretação do docente de educaçãona interpretação do docente de educaçãona interpretação do docente de educaçãona interpretação do docente de educaçãona interpretação do docente de educação fundamental do município de maceiófundamental do município de maceiófundamental do município de maceiófundamental do município de maceiófundamental do município de maceió, dissertação defendida do programa regional de pós-graduação em desenvolvimento e meio ambiente prodema/ufal, maceió, 2007 losurdo, d., ‘consciência de si, falsa consciência, auto crítica do ocidente’, in: ooooo patrimônio espiritual da europapatrimônio espiritual da europapatrimônio espiritual da europapatrimônio espiritual da europapatrimônio espiritual da europa, buhr, m & chitas, e. (orgs.), lisboa: edições cosmos, 1999, pp. 271-306 monteiro, j. a. m. ; ayres, f. g. s. ; barros, j. g. ; silva, r. m. s. r. ; tonholo, j. ; bastos filho, j. b., ‘pleonexia enquanto obstáculo ao desenvolvimento’, in: desafios dedesafios dedesafios dedesafios dedesafios de competitividade em arranjos produtivos locaiscompetitividade em arranjos produtivos locaiscompetitividade em arranjos produtivos locaiscompetitividade em arranjos produtivos locaiscompetitividade em arranjos produtivos locais, lages, v. & tonholo, j. (orgs.), brasília, anprotec, pp. 41-72, 2006 montesquieu, cartas persascartas persascartas persascartas persascartas persas, belo horizonte: itatiaia, 1960. popper, k. r., tttttutta la vutta la vutta la vutta la vutta la vita è risolvere problemiita è risolvere problemiita è risolvere problemiita è risolvere problemiita è risolvere problemi, milão: bompiani, 2001 sen, a., sobre ética e economiasobre ética e economiasobre ética e economiasobre ética e economiasobre ética e economia, são paulo: companhia das letras, 1999 sen, a., , desenvolvimento como liberdadedesenvolvimento como liberdadedesenvolvimento como liberdadedesenvolvimento como liberdadedesenvolvimento como liberdade, são paulo: companhia das letras, 2000 smith, a., an inquiry into the nature and causean inquiry into the nature and causean inquiry into the nature and causean inquiry into the nature and causean inquiry into the nature and cause of the wealth of nationsof the wealth of nationsof the wealth of nationsof the wealth of nationsof the wealth of nations, in: great books of western world, adam smith, vol. 39, encyclopaedia britannica, inc. 1978 [originalmente publicado em 1776] rbciamb | n.38 | dez 2015 | 123-136 123 andreia borges oliveira mestranda de pós-graduação em saúde e meio ambiente pela universidade da região de joinville (univille) – joinville (sc), brasil. nelma baldin doutora em educação pela pontifícia universidade católica de são paulo (puc-sp). professora do programa de pós-graduação em saúde e meio ambiente pela univille – joinville (sc), brasil. endereço para correspondência: nelma baldin – programa de pós-graduação em saúde e meio ambiente universidade da região de joinville – univille campus universitário – rua paulo malschitzki, 10 – zona industrial – 89219-710 –joinville (sc), brasil – e-mail: nelma.baldin@univille.br resumo embalagens vazias, quando lançadas no meio ambiente, geridas ou manuseadas incorretamente, tornam-se poluidoras e podem provocar impactos no meio ambiente e aos seres humanos. o estudo que subsidia este artigo objetivou a análise do trabalho de uma empresa situada no estado de santa catarina, quanto aos procedimentos de seus colaboradores na coleta, no transporte, na armazenagem temporária e no destino final de embalagens – tambores metálicos vazios contaminados. a metodologia, abordagens qualitativa e quantitativa, centrou-se em visitas técnicas à empresa e aplicação de questionários e entrevistas aos colaboradorestrabalhadores. analisaram-se os procedimentos adotados, o ambiente de trabalho, as atividades desenvolvidas e o esclarecimento dos trabalhadores no desempenho das suas funções. os resultados referem falta de escolaridade dos trabalhadores, aliada à pouca atenção aos procedimentos de trabalho e à falta de esclarecimentos quanto ao desempenho de atividades potencialmente poluidoras em relação ao meio ambiente. diante desses resultados, foram sugeridas práticas de educação ambiental (ea). palavras-chave: educação ambiental; conscientização ambiental; tambores metálicos. abstract when empty packages are dumped into the environment, managed or handled incorrectly, they may become polluters and may impact the environment and human beings. the study that supported this article aimed to observe the work of a company in the state of santa catarina regarding the procedures used by its employees in the collection, transportation, temporary storage and final destination of the packaging – contaminated empty metal drums. the methodology, qualitative and quantitative approaches, focused on technical visits to the company and on the application of a questionnaire, as well as an interview with the employees-workers. the analysis comprised the adopted procedures, the working environment, the activities and the knowledge of the workers on the performance of their duties. the results point out to the workers’ lack of education, little attention to work procedures, as well as the lack of knowledge regarding highly polluting activities. therefore, some environmental education (ee) practices were suggested. keywords: environmental education; environmental awareness; metal drums. doi: 10.5327/z2176-947820150914 estudo sobre manuseio de embalagens contaminadas – tambores metálicos: uma prática de educação ambiental na indústria study on the handling of contaminated packaging – metal drums: an environmental education practice in the industry oliveira, a.b.; baldin, n. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 123-136 124 introdução as ações individuais e coletivas relacionadas aos hábitos de consumo, transformadas ao longo das décadas, levaram a questionamentos e preocupações sobre em quais situações se dá a preservação do ambiente para a garantia da saúde do homem na terra. condições essas geradas pelo próprio homem e que contribuem para a contaminação do meio e que ainda são presenciadas em pleno século xxi. um evento que reforça essa tese aconteceu na chamada “estrada velha”, que liga as cidades de rio claro e brotas (sp), em maio de 2012. ali foram deixados, à beira da estrada, 42 tambores que, segundo a companhia de tecnologia de saneamento ambiental (cetesb), tratavam-se de embalagens contendo óleo e outras substâncias, constatadas como resíduos classe 1 (arvolea, 2012). a classificação dos resíduos se dá devido às peculiaridades do material, se este apresenta riscos à saúde pública e ao meio ambiente, exigindo tratamento e disposição especial em função de suas características de inflamabilidade, corrosividade, reatividade, toxicidade e patogenicidade (abnt, 2004). um caso semelhante ocorreu no rio de janeiro, em janeiro de 2011. fiscais do serviço de operações em emergências ambientais do instituto estadual do ambiente (inea) estiveram no município de queimados, na baixada fluminense, para verificar o conteúdo de 21 tambores com substâncias químicas que foram descartados em um terreno baldio. os fiscais constataram, no local, a ausência de 10 tambores, que haviam sido levados provavelmente por moradores da região. os 11 restantes que foram deixados no terreno estavam danificados e vazavam um líquido que, uma vez coletado para análise no laboratório do inea, foi identificado como altamente poluente (amado, 2011). percebe-se, assim, que o novo estilo de vida da sociedade atual, focada em novos hábitos de consumo, consequentemente interveio na relação homem-meio ambiente. tais alterações, com o decorrer do tempo e com a sistematização das indústrias já a partir da revolução industrial, conduziram à modernização dos processos, levando a indústria a produzir cada vez mais. assim, os indivíduos são induzidos ao consumo exagerado de bens e serviços que, além de atenderem às necessidades pessoais, atendem também às necessidades fabricadas (seiffert, 2007). o resultado desse comportamento resultou no aumento do volume de diversos tipos de resíduos, tanto urbanos quanto industriais, que contribuem para desencadear novos problemas ambientais e também realçar antigos problemas, mesmo aqueles surgidos ao longo das décadas e decorrentes das ações antrópicas. dentre os tantos problemas ambientais, a preocupação com o meio ambiente saudável também passa pela questão da gestão das embalagens contaminadas, como, por exemplo, os tambores metálicos que, anteriormente, armazenaram diferentes tipos de produtos (em sua maioria, químicos). tais embalagens são comuns em vários segmentos da indústria, considerando-se que os tambores metálicos são usados para armazenagem de matéria-prima ou resíduos diversos e, quando vazios, necessitam ser manuseados e geridos de forma a não se danificarem. esse trabalho de manuseio dos tambores normalmente é realizado na carga e descarga da embalagem, no transporte ou em situações de armazenamento na indústria. em geral, esse é o trabalho dos empregados, os colaboradores-trabalhadores da empresa. essa condição de manuseio é, de fato, uma situação delicada e que deve ser discutida e informada às pessoas envolvidas dentro das empresas, em especial aquelas que manipulam esse tipo de embalagem, dado o risco que essa operação oferece à saúde do homem e ao meio ambiente, particularmente quando mal utilizada ou disposta em locais impróprios. estudos realizados sobre a questão dos resíduos de embalagens contaminadas são de relevante importância, em particular em vista das notícias de abandono desses recipientes no meio ambiente. decorre daí a preocupação com a saúde das pessoas, assim como com a preservação dos ecossistemas. este artigo teve como objetivo tratar justamente dessa questão e das dimensões que envolvem o cotidiano de uma empresa que atua nas atividades de coleta, transporte, armazenagem e destino final de embalagens contaminadas (tambores metálicos), com vistas a verificar a prática ou não da educação ambiental (ea) na empresa, bem como as interações relacionais nos procedimentos ali utilizados por seus funcionários. o estudo, portanto, fundamentou-se em uma investigação ocorrida em uma empresa que atua no ramo de armazenagem de tambores metálicos com resquícios de resíduos e teve como objetivo analisar como essa estudo sobre manuseio de embalagens contaminadas – tambores metálicos: uma prática de educação ambiental na indústria rbciamb | n.38 | dez 2015 | 123-136 125 empresa transmite, aos seus colaboradores, os conhecimentos a respeito das questões ambientais que circundam a atividade executada. o município onde está localizada a empresa objeto do estudo situa-se na região norte do estado de santa catarina, a qual vem se tornando, nos últimos anos, em um forte polo industrial que abriga vários empreendimentos industriais em operação e outros em fase de instalação, além de empresas multinacionais que buscam mercado na região. no ano de 2010, a estimativa do serviço brasileiro de apoio às micro e pequenas empresas (sebrae) considerou que as micro e pequenas empresas da localidade geraram 892.208 empregos, o que corresponde a 50,2% dos postos de trabalho na região (sebrae, 2010). além desse grande fluxo industrial, observam-se, ainda, na região, áreas de pastagens, canaviais, culturas de bananas e postos de fomento florestal no ramo de papel e celulose (epagri/ciram, 2002). por ser um polo industrial em considerável crescimento, é certa a produção de embalagens contaminadas, geradas como um dos tipos de resíduos provenientes desses setores empreendedores e também pelos novos segmentos que estão se instalando no local. o lixo contaminado e a educação ambiental – uma revisão de literatura a questão sobre a disposição do lixo é um problema para a sociedade, até porque demanda cada vez mais espaços adequados para a sua armazenagem. essa situação, como expressam silva & robles (2011), pode levar a conflitos na relação entre ecologia e setores produtivos. os tambores metálicos contaminados gerados na atualidade, em sua maioria, são provenientes do setor industrial. essas embalagens, quando vazias, em geral contêm resquícios de algum resíduo que pode ainda ser tóxico, normalmente usual nos processos fabris e tidos como fontes de matérias-primas. os riscos oriundos dos resquícios dos resíduos presentes nos tambores metálicos, tais como inflamáveis, tóxicos, oxidantes, reativos e outros, conforme demonstram as figuras 1 e 2, quando abandonados ao léu ou geridos de forma incorreta, podem incidir em agravos a ecossistemas como a fauna, a flora, o ar, a água e o solo. esses resíduos podem ainda causar riscos à área de produção de alimentos, afetando a saúde da população que circunda a região contaminada. embora tenha havido progressos nos estudos que encaminham para um aprofundamento na busca de alternativas para minimizar as consequências desses resíduos, esses ainda são insuficientes (paixão; roma; moura, 2011). os resíduos contidos nas embalagens, quando são abandonadas em locais impróprios, “podem migrar para rios ou lagos por meio da lixiviação e podem ainda chegar às águas subterrâneas contaminando lençóis freáticos” (barreira, 2002, p. 4). diante dos fatos encontrados na literatura, como o evento ocorrido na “estrada velha” que liga rio claro figura 1 – resquício de resíduo aderido à embalagem de tambor. figura 2 – resquício de resíduo seco. oliveira, a.b.; baldin, n. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 123-136 126 a brotas (sp), em maio de 2012, verifica-se que a situação se torna ainda mais grave quando esse “descuido” das empresas é atrelado à intoxicação do homem. vale aqui lembrar que os tambores metálicos também são utilizados pelas indústrias para armazenar princípios ativos de agrotóxicos e, quando vazias, tais embalagens oferecem riscos diversos, expondo os trabalhadores, principalmente os rurais, à possibilidade de intoxicação. esse risco de intoxicação com as embalagens contaminadas está ligado ao manuseio no trabalho com a agricultura e com o contato da pele humana no trato com o produto aderido nessas embalagens. ou, ainda, pela absorção via inalação do produto, meio mais rápido de intoxicação (sobrinho & silva 2011). nesse sentido, faz-se necessária a mudança de paradigmas por parte da sociedade, das indústrias e dos governantes. também se faz necessário um maior comprometimento diante da questão ambiental, do gerenciamento e do manuseio dessas embalagens. nesse caso, as empresas que geram os tambores metálicos (o tema foco deste estudo) como um dos tipos de seus resíduos devem rever suas posições, seus conceitos e suas formas de gestão dessas embalagens. como ressalta seiffert (2007), as empresas devem investir na adequada destinação de suas embalagens e, principalmente, proporcionar educação, conscientização e sensibilização ambiental aos seus trabalhadores por meio de programas como a implantação de práticas de ea. o processo envolve a instrução de seus colaboradores-trabalhadores quanto ao tipo de resíduo com que estão lidando em suas atividades laborais, no intuito de sensibilizá-los quanto a sua relação comportamental em relação ao ambiente e a sua saúde. ressaltam-se, no caso, o comprometimento e a responsabilidade das empresas na manutenção de programas com essa finalidade, os quais devem ser estabelecidos pelas próprias empresas (seiffert, 2007). além dos agrotóxicos, outros tipos de produtos armazenados nas embalagens de tambores também são considerados tóxicos e, quando vazias, as embalagens tornam-se contaminadas e oferecem riscos para quem manuseia tais recipientes. dada a grande quantidade de produtos químicos que ao longo das décadas vieram a circundar os processos fabris, elaborou-se a ficha de informação de segurança de produto químico (fispq), considerada um instrumento essencial para informar a todas as pessoas sobre questões de segurança e saúde. essa ficha é indicada, ainda, como uma ferramenta de prevenção, tendo em vista as implicações que decorrem do uso indiscriminado de embalagens muitas vezes jogadas no meio ambiente (kato; garcia; wünsch filho, 2007). cada embalagem de tambor, mesmo vazia, deve conter, durante o transporte, o rótulo original do produto que continha. esse rótulo muitas vezes trará informações como o nome do produto, os perigos que envolvem o produto que a embalagem continha, os cuidados e primeiros socorros em caso de contato com a substância, as medidas a se tomar em caso de vazamento do produto no solo, as orientações para armazenagem, se há perigos para a saúde e para o meio ambiente. enfim, é um mix de informações importantes que devem estar contidas nesses rótulos e que informam a quem manuseia esse tipo de embalagem, dando-lhes noções sobre os riscos a que estão expostos (antt, 2004). kato, garcia e wünsch filho (2007, p. 06) apresentam, em seus estudos, dados da organização internacional do trabalho (oit) sobre os milhares de casos relativos a doenças do/no trabalho, em que “35 milhões desses casos estão relacionados à exposição a substâncias químicas com ocorrência de 439.000 mortes”. cabe salientar, nessa perspectiva, que os produtos químicos, em grande parte, estão presentes no dia a dia das pessoas e entre os vários segmentos industriais, seja como matérias-primas necessárias aos processos ou como resíduos gerados por estes, sendo que podem também estar presentes nas embalagens oriundas desses processos, como é o caso dos tambores metálicos, tidos como um tipo de resíduo gerado pelos empreendimentos. desse modo, é de significativa importância alertar, informar e treinar os sujeitos que trabalham ou que têm contato com esses resíduos que contêm produtos químicos aderidos a sua estrutura. levar-lhes informações no que concerne aos perigos, seja para a sua saúde ou para o meio ambiente, vindos das atividades que os envolvem. nesse caso, a solução é sensibilizar por meio da prática da ea, vista como a ferramenta para a conscientização e o fornecimento de informações aos sujeitos envolvidos e também à sociedade. nesse sentido, seiffert (2007) expõe aos trabalhadores os riscos a que estão expostos, além de mostrar-lhes alternativas e formas de gestão adequadas para se ter um ambiente saudável e seguro para trabalhar. estudo sobre manuseio de embalagens contaminadas – tambores metálicos: uma prática de educação ambiental na indústria rbciamb | n.38 | dez 2015 | 123-136 127 os sujeitos sem instrução, também chamados de “analfabetos funcionais”, como se lê em moreira (2000), são pessoas cujo grau de alfabetização muitas vezes não atende às necessidades das sociedades atuais, tais como ler e entender informações necessárias do dia a dia ou até para a própria segurança. moreira (2000), ao referendar keller (1991), esclarece que esses “analfabetos funcionais” talvez nunca venham a exercer atividades simples, como ler uma revista, um manual de instruções, um jornal, uma receita de bolo, os rótulos de produtos em geral ou as instruções de segurança de um equipamento, etc. estas pessoas (“analfabetos funcionais”) não percebem o quanto suas atividades e atitudes podem interferir de forma danosa no meio ambiente e prejudicar a saúde humana se as atividades não forem realizadas de forma adequada. esses indivíduos por vezes nem se dão conta de que suas ações podem trazer consequências em longo prazo e, particularmente, a si próprios (moreira, 2000). o autor citado refere que medidas simples por parte das empresas podem favorecer questões como sensibilizar, orientar e informar os seus trabalhadores com vistas a diminuir os riscos e os possíveis impactos inerentes às suas atividades. desse modo, a ausência de instrução exige educação e conscientização dos indivíduos envolvidos nesse tipo de atividade, para atingir adequado controle das ações e prevenção dos impactos sobre o ambiente, evitando, assim, resultados adversos (seiffert, 2007). a promoção do conhecimento representa um papel fundamental e importante na aceitação de programas ambientais implementados pelas empresas, dado que os seus colaboradores compreenderão que os benefícios gerados refletem diretamente sobre eles mesmos, já que estão ligados às atividades rotineiras. nesse caso, reflete-se também sobre as embalagens contaminadas e, assim, pensa-se contribuir para a mudança de comportamento e de ações ativas desses trabalhadores (orth, 2010). programas que estão respaldados na preservação do meio ambiente trazem benefícios para todo o equilíbrio dos ecossistemas, do ar, do solo e da água. o desenvolvimento responsável das atividades laborais, baseado em princípios de preservação ambiental e na saúde individual e coletiva, pode resolver ou prevenir problemas adversos em longo e médio prazo (luna; seles; silva, 2005). nesse sentido, como expressa verdugo (2005), a ea vem “somar ” em um processo que visa a transformação, dadas as questões interdisciplinares que o tema aborda, assuntos antes incomuns para algumas pessoas, mostrando-lhes como o comportamento humano afeta o ambiente. é, pois, uma ferramenta que visa trabalhar educando de forma a romper barreiras e bloqueios adquiridos por gerações anteriores e que muitas vezes impedem ou dificultam mudanças no ambiente, assim como nas atitudes das pessoas. é justamente nesse sentido de informar às pessoas, levando-lhes conhecimento, que a ea tem como finalidade resgatar os valores pessoais e coletivos na busca de um ambiente mais sustentável. a própria lei que institui a política nacional de educação ambiental, lei nº 9.795, de 1999, esclarece que esse é um processo gradativo, que constrói novos valores sociais, habilidades, competências e conhecimentos que retratam a conservação ambiental e sua sustentabilidade. no art. 3º da referida lei são apresentadas as obrigações que cada setor da sociedade deve se incumbir e também promover a capacitação dos indivíduos sobre as questões ambientais, sempre por meio da ea. dentro do escopo da lei aparecem o poder público, as instituições educativas, os meios de comunicação em massa e também as empresas, que, ao longo dos anos, têm investido em ações e experiências cada vez mais frequentes com vistas à sustentabilidade ambiental. um exemplo da aplicação da ea no sentido da conscientização de seus trabalhadores quanto à relação resultado do trabalho e meio ambiente é a praticada em empresas que aplicam o método dojo ambiental. palavra de origem japonesa que significa “espaço de formação na empresa”, o dojo ambiental é designado para promover a formação de seus colaboradores-trabalhadores (coutinho et al., 2009; orth, 2010). outras formas, tais como palestras, vídeos, brincadeiras, jogos eco-didáticos, documentários e cartilhas, são também exemplos da aplicação da ea como ferramenta para a educação dos indivíduos em diferentes ambientes (sauvé, 2005). com isso, um indivíduo educado e informado exigirá dele mesmo atenção diária, tomando cuidado ao executar suas funções e buscando também se proteger. um estudo realizado em uma indústria oliveira, a.b.; baldin, n. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 123-136 128 automobilística no paraná demonstrou que, após a implementação do programa de ea, as não conformidades da empresa no que se refere à capacitação dos funcionários para essas questões foram reduzidas, assim como houve “redução dos acidentes internos” (coutinho et al., 2009, p. 13). percebe-se, nesse sentido, o esforço dos indivíduos envolvidos em proporcionar melhorias àquele ambiente. diante dessas questões afirma-se que a ea é uma ferramenta valiosa, de potencial significativo e que deve ser utilizada por diferentes organizações que almejam a adequação das suas instalações no intuito de direcionar as atividades na rotina de trabalho com vistas a formar e a estabelecer a harmonia entre homem e meio ambiente, reduzindo, consequentemente, os custos e os riscos à saúde dos envolvidos. metodologia o estudo realizado foi metodologicamente ancorado nas abordagens qualitativa e quantitativa e caracterizado como exploratório do tipo observacional. a descrição fiel dos dados e das informações é uma característica da etnografia, uma variante da pesquisa qualitativa que, conforme esclarece andré (2010), ocorre quando se dá a descrição dos ambientes, das situações das pessoas e dos diálogos, os quais são reestruturados e descritos em forma de palavras ou transcrições literais. o lócus da pesquisa foi uma empresa que trabalha com tambores metálicos – embalagens contaminadas, localizada em um município situado na região norte do estado de santa catarina, sendo que a população-alvo da pesquisa caracterizou-se pelos funcionários da empresa (os responsáveis pelas atividades de coleta, transporte e armazenamento das embalagens contaminadas). são 7 funcionários fixos, 6 contratados que são encarregados pelas atividades internas relacionadas à classificação e à armazenagem, além, ainda, de 2 administradores que gerenciam as partes administrativa, fiscal e financeira da empresa, totalizando, assim, 15 sujeitos participantes do estudo. uma vez definida a empresa lócus da pesquisa, o estudo ficou direcionado na linha da pesquisa social, como orienta minayo (2006). assim, as providências foram tomadas por meio de um contato prévio com a administração da empresa, na tentativa de obter autorização para desenvolver a investigação nas instalações do empreendimento. obtida a autorização, preparou-se um questionário visando diagnosticar quais os saberes que tinham os funcionários quanto às concepções de meio ambiente e sobre suas práticas profissionais com repercussão local. ocorreram visitas técnicas à empresa, com o objetivo de conhecê-la; por motivos éticos, a organização é identificada como “ep 01”, os participantes (trabalhadores e funcionários), como “c”, e os administradores, como “a”. de janeiro a abril de 2013, foram realizadas 42 visitas de observação à empresa, com duração aproximada de 3 a 4 horas cada visita, alternando entre períodos matutinos ou vespertinos. nessas visitas, utilizaram-se as “fichas de observação” para registro e anotações respectivas sobre o que era observado na empresa durante a execução das atividades laborais dos trabalhadores (carga e descarga de embalagens, orientações fornecidas pelos supervisores, classificação de embalagens, armazenagem, manuseios, entre outras). no caderno de campo foram feitas as anotações das rotinas laborais, os planejamentos e as etapas para a realização das coletas das embalagens, a quantidade de material coletado e transbordado (armazenado no dia), os diálogos entre colegas de trabalho, as situações e os imprevistos surgidos. quanto às etapas da pesquisa, ou seja, os procedimentos metodológicos aplicados, foram realizadas: aplicação do pré-teste para validação do instrumento de pesquisa (o questionário aplicado aos participantes da pesquisa); aplicação de questionário final com questões semiestruturadas abertas e fechadas, direcionado aos trabalhadores, supervisores e administradores da empresa; aplicação das entrevistas. aos mesmos sujeitos que responderam o questionário foram aplicadas, um mês após, as entrevistas, semiestruturadas, com vistas a não influenciar nas respostas; transcrição das informações obtidas com a aplicação do questionário e das entrevistas; análise e interpretação do material obtido (do conteúdo), em que se buscou identificar as categorias de análise da pesquisa segundo orientações de bardin (1977). ou seja, nesse procedimento, identificaram-se os termos mais frequentes e mais representativos daqueles apresentados nas falas dos entrevistados. estudo sobre manuseio de embalagens contaminadas – tambores metálicos: uma prática de educação ambiental na indústria rbciamb | n.38 | dez 2015 | 123-136 129 durante a fase de coleta dos dados foram ainda realizados registros fotográficos das atividades laborais e dos entornos da empresa (espaço físico). já de posse das informações necessárias e finalizadas as visitas técnicas, bem como finalizadas também todas as etapas previstas para a aplicação da pesquisa e coleta dos dados, o prosseguimento seguinte foi a análise descritiva e qualitativa dos dados coletados. a pesquisa, por trabalhar diretamente com seres humanos, foi submetida à aprovação do comitê de ética em pesquisa da universidade da região de joinville (univille), atendendo, assim, às orientações do conselho nacional de saúde, via resolução nº 466/2012. os participantes da pesquisa foram todos esclarecidos sobre os objetivos e o tema do estudo e manifestaram-se por meio da assinatura do termo de consentimento livre e esclarecido (tcle). todo o material obtido com a aplicação da pesquisa (os tcles, as fichas de observação, o caderno de campo, os registros fotográficos, os textos transcritos das entrevistas e os questionários) será arquivado por um período de cinco anos e ficará de posse das pesquisadoras, resguardado sigilosamente. após esse tempo, será picotado e enviado para reciclagem. uma vez de posse dos dados, advindos do recorte definido no questionário, selecionaram-se as perguntas a serem analisadas: “você cuida do meio ambiente durante o trabalho? como?”; “você gostaria de aprender sobre ea, explique, você sabe como?”; na entrevista, optou-se por: “o que você entende por meio ambiente?; “existe algum tipo de treinamento ou orientação com frequência na empresa?”. a análise dos dados coletados possibilitou identificar, conforme bardin (1977), os termos mais repetidos e mais enfatizados nas respostas dos entrevistados, ou seja, identificaram-se as categorias de análise da pesquisa. essa análise facilitou a compreensão da realidade dos sujeitos, em especial a partir de suas falas e manifestações. em vista disso, chegou-se às categorias de análise da pesquisa, as quais emergiram, portanto, a posteriori, como resultado da pesquisa e, a partir de então, deram a tônica e os direcionamentos do estudo: treinamento/conversa; meio ambiente; ea; e sujeira versus tambores metálicos. resultados a amostra populacional submetida ao estudo foi constituída pelos colaboradores da “ep 01”, em que participaram 13 sujeitos envolvidos nas atividades gerais de manuseio das embalagens contaminadas, com idades entre 20 e 50 anos, e 2 pessoas do setor administrativo, com idades entre 30 e 47 anos, variando também o nível de escolaridade: entre semianalfabetos e nível superior. representado por 2 participantes, o setor administrativo da empresa conta com uma funcionária com idade de 30 anos e com nível superior, sendo esta responsável pela parte administrativa e pelos recursos humanos (rh); a outra representação administrativa, com 47 anos de idade e ensino médio completo, é o diretor e gerente da empresa, responsável também pelas compras e pela organização das coletas de embalagens de tambores. a análise dos dados levou à identificação da concepção de meio ambiente que os colaboradores têm da empresa “ep 01” em relação aos espaços físicos de seu entorno e às atividades laborais que desenvolvem. o estudo dos saberes e das concepções de meio ambiente por parte dos colaboradores-trabalhadores e funcionários da empresa foi fundamentado nas leituras de bezerra & gonçalves (2007), reigota (2007) e sauvé (2005), que contribuíram para um melhor entendimento das categorias de análise da pesquisa. na interpretação da categoria treinamento/conversa, 31% dos sujeitos da pesquisa entenderam “treinamento” como as conversas que tiveram durante um intervalo e outro, quando ingressaram na empresa. já os administradores apresentaram a sugestão de que esse “treinamento” deva acontecer durante a execução das atividades laborais. nessa mesma direção, 69% dos participantes destacaram o momento da integração na empresa como a ocasião do “treinamento”, pois é nesse momento que é dado enfoque a carga e descarga das embalagens, dos cuidados a se ter em relação às quedas, e uma preocupação em não deixar que resquícios de resíduos que possam estar aderidos nas embalagens caiam no chão e, caso isso ocorra, que sejam imediatamente removidos, o que demonstra, de certa forma, uma inquietação com a questão visual na empresa, mas não uma preocupação com a possível poluição ambiental. oliveira, a.b.; baldin, n. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 123-136 130 outro momento em que foi perceptível que a questão visual é um fator relevante para a empresa foi verificado com as respostas à pergunta “você cuida do meio ambiente durante o trabalho? como?”. nesse momento, a preocupação com a organização e a sujeira do local de trabalho foi destaque e percebida em 76% da amostra. ou seja, os participantes da pesquisa demonstraram estar mais preocupados em verificar, arrumar, organizar ou limpar o local de trabalho, com vistas a não receberem cobranças por parte da supervisão, do que de fato executar esse procedimento por responsabilidade ambiental ou, ainda, pela preocupação com a própria saúde. outra observação percebida em determinados momentos, durante as atividades, foi o “esquecimento” do uso de equipamentos de proteção individual (epis), como as luvas, por exemplo. a imagem visual da empresa, na verdade, tomou a maior expressão nas respostas dos sujeitos. comprova-se, assim, a teoria de marin, oliveira e comar (2003), quando os autores expressam que há nos sujeitos uma reflexão reduzida e desatenta às questões importantes, tais como as relacionadas à proteção da natureza e seus ecossistemas (solo, ar, água), inclusive em situações que referendam a proteção à saúde, questão também observada no texto de schor & demajorovic (2010). os referidos autores relatam que tais concepções se devem ao fato de os conceitos e teorias serem apresentados de forma fragmentada, com pressa, o que atropela o pensamento e leva a inexistência de ações e entendimento por parte das pessoas. percebeu-se, no geral, que o treinamento na empresa se apresenta somente no momento inicial da integração, em que são abordados aspectos gerais da unidade e com relação às atividades desenvolvidas. no entanto, quando se perguntou sobre a realização de algum tipo de programa de conscientização ou treinamento ambiental, na empresa, as respostas foram que além da “integração” inicial de chegada à empresa, houve ainda a realização de um “treinamento” sobre o transporte de cargas perigosas, no qual foram abordados alguns cuidados a serem tomados em relação a esse momento da atividade laboral. em justificativa à ausência de outros “treinamentos” aos trabalhadores da pesquisa, o supervisor da unidade enfatizou que esse empreendimento foi instalado recentemente e que, até o momento, vem adequando aos poucos as questões legais todas das unidades. ressaltou, ainda, que os custos com profissionais habilitados para dar agilidade na conformação da empresa não são baixos, mas que tem buscado alternativas que possam favorecer na conformação do seu negócio, como, por exemplo, as parcerias por meio de estágios acadêmicos em suas instalações, com vistas a investigar falhas e buscar suas correções, visando minimizar, assim, as não conformidades. na categoria de análise meio ambiente, as respostas vieram ao encontro dos estudos de bezerra & gonçalves (2007) e reigota (2007, 2009), apresentando-se com uma forte tendência de visão antropocêntrica. ou seja, percebeu-se que 77% dos sujeitos compreendem o meio ambiente apenas como fonte de exploração de recursos necessários à sua sobrevivência. as falas dizem respeito a um meio ambiente como sendo o lugar onde vivem e respiram, local de onde se tira o sustento, ambiente onde estão os recursos que o homem necessita para viver, lugar para se morar. em outras palavras, as falas colocam o homem como o centro das atenções, que usufrui daquilo que pertence a ele como meio de sobrevivência: meio ambiente é onde nós vivemos e respiramos (c3) o meio ambiente é toda a nossa natureza que tiramos o nosso sustento (c12) meio ambiente é tudo aquilo que o homem depende pra viver, onde temos o ar, a água, a terra pra plantar (c4) meio ambiente é a natureza e tudo que contempla ela, os rios, as florestas, lugar para a vida humana (a2) é área onde precisamos para morar, no meio ambiente (c09) parte desse total de participantes da pesquisa, isto é, cerca de 15%, representados por 2 indivíduos, surpreendeu com suas respostas ao demonstrar não compreender o que é “coleta seletiva”. esse é um fato preocupante, já que essa questão da coleta seletiva e do cuidado na preservação e conservação do meio ambiente é uma temática que vem sendo difundida há algum tempo, inclusive via televisão e em outros meios de comunicação. no entanto, levantou-se também a hipótese de que esses sujeitos possam compreender a questão por outro nome, como separação do lixo, ou algum outro termo ainda menos técnico. estudo sobre manuseio de embalagens contaminadas – tambores metálicos: uma prática de educação ambiental na indústria rbciamb | n.38 | dez 2015 | 123-136 131 em contraposição aos 77% dos participantes que se mostraram antropocentristas, no entendimento de bezerra & gonçalves (2007) e reigota (2007, 2009), os outros 23% dos respondentes apresentaram uma visão mais naturalista, dando a entender que percebem os aspectos relacionados à atividade laboral como naturais, tais como as florestas, os rios, as plantas ou ainda como o lugar onde vivem os seres em geral, conforme apresentam algumas falas: o meio ambiente é onde vivem todos os seres vivos, o homem animais e plantas. (c6) o meio ambiente é a natureza que tá a nossa volta. (c8) meio ambiente são as florestas os rios os lagos os animais. (c5) meio ambiente é todo o espaço da natureza, florestas, onde moramos, onde trabalhamos e onde vivemos. (a1) dessa forma, os participantes demonstraram uma tendência de valoração da natureza como um todo. as falas desses sujeitos, com ênfase na concepção naturalista, como ratificam os estudos de sauvé (2005), centram as suas análises no campo da preservação do meio ambiente na percepção dos interesses humanos, valorizando mais os elementos naturais à sua volta e evidenciando os recursos considerados essenciais. é essa visão que os autores aqui referenciados caracterizam, de fato, como naturalista, isto é, está voltada para as concepções ecológicas, evidenciando-se os elementos bióticos e abióticos. conforme frisa sauvé (2005), este é o campo em que se reconhece o valor inerente da natureza, evidenciando-se, acima de tudo, os recursos que são proporcionados ao homem. quando perguntados: “você gostaria de aprender sobre ea? explique como”, observou-se que 77 % dos participantes mostram interesse em aprender sobre ea (outra categoria de análise da pesquisa) e estão dispostos a atuar como multiplicadores do conhecimento, repassando esses ensinamentos para os filhos. já 23% demonstraram total falta de interesse nessa aprendizagem, conforme se lê nos seus relatos e depoimentos. percebeu-se, ainda, por meio de outras perguntas do questionário pertinentes ao tema tratado, que 39% dos sujeitos já haviam ouvido falar sobre ea na televisão, 15% por meio de empresas anteriores onde já haviam trabalhado, 23% pela escola dos filhos ou revistas e 23% relataram não saber do que se trata. notou-se, nos depoimentos, uma absoluta falta de informação sobre o tema ea. mesmo que alguns dos participantes já tenham ouvido falar sobre essa questão, percebeu-se que eles não compreendem o real objetivo da ea. nesse sentido, vale destacar o que dizem sauvé (2005) e reigota (2007), ressaltando que a ea não deve focar somente informação, mas sim ser proporcionadora de uma abordagem mais holística de inter-relações, retratando a visão de mundo e o conhecimento do todo e, basicamente, de como suas partes se relacionam e interagem. ainda na análise das categorias que emergiram da pesquisa, e referindo-se à categoria sujeira versus tambores metálicos, percebeu-se que este é um tema bastante frequente nas respostas fornecidas pelos participantes. com relação ao termo “sujeira”, que aparece em vários momentos distintos, mas com o mesmo enfoque de preocupação, destaca-se, sempre, no caso, a questão visual. percebeu-se uma inquietação por parte dos sujeitos, principalmente por serem eles os responsáveis pelo manuseio das embalagens contaminadas. nota-se que a preocupação maior centra-se em manter a limpeza e a organização na empresa. a justificativa é que a “cobrança” maior, nesse sentido, parte principalmente da supervisão, ou seja, a orientação que recebem é que o pátio da empresa deve estar sempre limpo. o cuidado e a preocupação com a limpeza na “ep 01” são percebidos em 100% das falas dos participantes do estudo. faço a limpeza do barracão tiro a sujeira do chão, organizo os latão checando se não tem peças furadas, e deixo pronto para carregar e mandar embora. (c5) minha rotina é montar pilhas de tambor e verificar se todos estão fechados, se caso está aberto preciso lacrar eles com tampas pra não cair sujeira no chão. (c11) chego e guardo a bicicleta, assino o meu ponto, tomo café, coloco uniforme e vou ajudar descarregar caminhão e arrumar no pátio externo e interno pra ver se não tá sujo ou bagunçado. (c12) com base na análise dos depoimentos fica claro, portanto, que a preocupação dos sujeitos se refere única e exclusivamente à limpeza do espaço de trabalho, mas não à limpeza do meio ambiente em si. os sujeitos não identificam nem reconhecem as possibilidades de uma contaminação do solo em oliveira, a.b.; baldin, n. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 123-136 132 curto, médio ou longo prazo, e que isso poderá ocorrer em vista do absoluto descuido na execução das atividades laborais. para esses participantes da pesquisa, a “sujeira” ou o “resíduo” que cai no chão quando o tambor metálico contaminado é removido, o que então gera o processo da limpeza do local, extingue-se ali de qualquer forma, basta proceder à limpeza do local. faz-se então a referência de que a ciência é a porta de entrada para a construção do conhecimento, e com esse apoio do intelecto podem ocorrer mudanças no comportamento humano. a “sujeira” gerada pela atividade com os tambores é um objeto complexo e factível de análise e de finalização. é rica fonte de aspectos a serem estudados e discutidos, além de, na prática, contribuir para a ampliação e compreensão dos problemas que podem surgir dessa atividade. conforme se lê em sauvé (2005), é de suma importância a tomada de consciência para reencontramos uma nova forma de valorar a vida e tudo que nos cerca e para melhor compreendermos o todo e atuarmos sobre as partes. considerações finais a pesquisa deu a perceber que a falta de “treinamento” com ênfase na questão ambiental e sem a prática da ea para gerar conhecimento aos sujeitos participantes é uma questão importante a ser considerada. observou-se que a ausência de ea pode interferir quanto à execução de atitudes mais sustentáveis e, com isso, possibilitar a não degradação do meio ambiente da localidade onde a empresa estudada está inserida, levando também à melhoria na qualidade de vida das pessoas. nesse sentido, e de posse dos dados obtidos com a pesquisa, percebeu-se o quão carente se encontra a unidade “ep 01” no aspecto da prática da ea. os depoimentos obtidos com os participantes durante a realização das entrevistas comprovaram o que os trabalhadores já haviam citado quando do preenchimento dos questionários, porém o posicionamento agora ficou sustentado com os argumentos das suas próprias falas. notou-se que no preenchimento dos questionários os sujeitos foram mais simplistas ao relatar as informações, mostrando que este instrumento (questionário) é um fator limitante para a expressão dos dados, em especial no caso desse grupo de indivíduos, em vista das dificuldades que apresentam com a escrita. no entanto, todos sabiam ler e escrever, embora alguns com um pouco mais de dificuldade que os outros. nesse aspecto, as entrevistas, gravadas, mostraram-se mais significativas, principalmente no que diz respeito à obtenção de mais argumentos sobre o assunto estudado, pois os indivíduos tiveram a possibilidade de se expressar melhor e de falar sobre outros detalhes que gostariam de comentar, o que não foi possível na escrita das respostas do questionário. os fatores para isso podem ser as dificuldades para escrever, a vergonha por não saber utilizar alguns termos entendidos como adequados, ou por cometer erros de português na escrita. isso não ocorreu nas entrevistas gravadas, uma vez que os sujeitos da pesquisa se sentiram mais à vontade para se expressar. esse fato, que na verdade se deve ao baixo grau de escolaridade apresentado por esses sujeitos, foi também encontrado por luna, seles e silva (2005) e analisado, pelos autores, como um fator significativo a ser trabalhado, pois tem influência em ocorrências de contaminação de pessoas, já que pode contribuir para a dificuldade de leitura dos rótulos de produtos utilizados na lavoura, por exemplo. ou, no caso, no entendimento do que seja um produto contaminante (resíduo) que se encontra dentro de um tambor metálico a ser manuseado. o que se pode concluir desta pesquisa é que a empresa “ep 01”, apesar de carente em determinados aspectos relacionados ao fornecimento de informações na área da ea, de certa forma, por meio das suas atividades, tem a sua parcela de contribuição para a preservação dos recursos naturais ao recolher do ambiente aquilo que para outros segmentos industriais é considerado “lixo”. assim, o “lixo” descartado de outras empresas é para a “ep 01” fonte de matéria-prima e lucratividade. percebeu-se que as intenções dos diretores e supervisores da empresa, ao abrirem as portas de seu estabelecimento para a realização da pesquisa, de certa forma contribuíram tanto para o trabalho das pesquisadoras em conhecer e investigar uma atividade rica em aspectos passíveis de análise como para levar conhecimento aos seus colaboradores-trabalhadores, possibilitando-lhes, assim, “despertar” para as causas ambientais. estudo sobre manuseio de embalagens contaminadas – tambores metálicos: uma prática de educação ambiental na indústria rbciamb | n.38 | dez 2015 | 123-136 133 pode-se concluir, também, que a empresa “ep 01” pode e deve utilizar a ea por meio de um educador ambiental e, ainda, deve utilizar do poder do próprio ambiente de trabalho para educar e conscientizar seus colaboradores-trabalhadores de forma a organizar os ambientes e contribuir para a saúde de todos, homens e meio ambiente. ainda, outra possibilidade à empresa estudada é agregar a prática da ea ao uso das informações contidas nas fispqs nos rótulos das embalagens, para complementação do processo de implementação de treinamentos, pois as embalagens contaminadas (tambores), quando coletadas nos fornecedores externos, devem atender à legislação no que tange ao transporte, tendo em vista que esses resíduos são considerados perigosos. cabe também observar a resolução nº 420/2004, da agência nacional de transportes terrestres (antt), que especifica a documentação necessária para acompanhar o transporte desses tambores, tais como notas fiscais, em que são descritos os tipos de resíduos coletados, seja para embalagens metálicas de tambores ou de plásticos, quantidades, gerador, transportador, etc.; o manifesto de transporte de resíduos (mtr), documento obrigatório emitido pelo gerador do resíduo (os tambores vazios), para melhor controlar a movimentação desses recipientes, que deve ser elaborado conforme legislação determinada pela nbr 13.221/2003, da associação brasileira de normas técnicas (abnt); e, ainda, as fichas de emergência, que trazem informações importantes no que tange à classificação do resíduo transportado, os cuidados em caso de incidentes e/ou acidentes, os perigos e outras informações pertinentes, além, é claro, dos rótulos originais do produto que estava anteriormente nas embalagens. todas essas informações são fontes importantes a serem discutidas em um processo de treinamento ou preparação, mostrando ao trabalhador onde ele pode obter informações sobre o resíduo (tambor) que manipula. após essas orientações, quando o funcionário passar a perceber as informações contidas nos rótulos, o que muitas vezes lhe passa despercebido, começará a dar muito mais importância à sua segurança e passará a utilizar adequadamente e sem esquecimento os epis. ainda, quando conhecedor das implicações das suas atividades para o meio ambiente, o trabalhador, quase que instintivamente, atuará com ações mais seguras e conscientes ao executar suas tarefas. é nesse ponto que entra a ea, rica nos saberes e que, conforme se lê em seiffert (2007), vem ganhando espaço nas empresas e tornando-se essencial na formação de pessoas com a motivação para a conservação ambiental. a ea deve ser um instrumento utilizado para ampliar os conhecimentos dos sujeitos envolvidos em processos produtivos e, assim, orientá-los a pensar globalmente para que possam melhor agir no local onde vivem. como já citado, reigota (2009) enfatiza que será possível atender às metas de um desenvolvimento que atente para a sustentabilidade à medida que se pense a ea como construtora de níveis intelectuais e sociais que possibilitam ações da coletividade. a questão da presença desse profissional habilitado foi um dos pontos citados pelos empregadores da empresa estudada, até porque devido ao fato de o porte da empresa e o número de funcionários serem relativamente pequenos, relata o administrador, esse é um fator limitante. devido à grande oferta de empregos na região onde a empresa está localizada, em geral esses profissionais habilitados têm buscado empresas de maior porte, que paguem melhores salários, o que para a “ep 01”, de momento, ainda não é possível. em um negócio que está começando, relata o administrador, “busca-se formas possíveis para reduzir custos, mas que ao mesmo tempo propicie organizar e adequar a empresa”. esse administrador ainda complementa: “o objetivo último é agregar valor nos serviços prestados, melhorar continuamente. sabemos que mesmo realizando uma atividade que valoriza o que antes era considerado lixo, temos consciência que é possível sempre melhorar, e isto é o que buscamos” (a1). considerando essas afirmações, percebeu-se que o consentimento para a realização da pesquisa na planta industrial da empresa “ep 01” deu-se, de fato, pela iniciativa dos empregadores em descobrir os pontos a serem melhorados internamente. observou-se, nas respostas desses administradores, que eles buscaram justificar as ações da empresa. “a1” respondeu que disputar a compra das embalagens não limpas com os “sucateiros” da região é um tanto quanto estressante. alegou que há empresas que se abstêm das questões ambientais e só querem saber do preço, pois os clientes pagarão pelo tambor contaminado. esses empresários não se preocupam, em nenhum momento, se esses tambores irão ou não parar nas residências das famílias para um possível churrasco de final de semana. por ouoliveira, a.b.; baldin, n. rbciamb | n.38 | dez 2015 | 123-136 134 tro lado, “a2” explicou que a empresa é “familiar”, que os investimentos para a adequação das atividades não são fáceis, principalmente quando há intenções de se fazer a coisa certa, e que buscam, enquanto empresários, sugestões no que devem e podem corrigir, tentando, assim, melhorar o trabalho da empresa. e algo dessa melhoria esperada pela empresa foi observado ainda durante a execução da pesquisa. logo após a aplicação do questionário, em que se abordava como era feita a separação dos resíduos gerados na empresa, partiu do supervisor/gerente (administrador “a1”) a iniciativa de implementar a coleta seletiva na unidade, situação que até aquele momento não existia. dada a largada para a implementação do projeto, o executivo reuniu alguns dos trabalhadores para a confecção dos tambores que seriam utilizados para a separação dos resíduos na empresa, escolhendo os que estavam visualmente melhores, com menos amassos e menos sujos, e, então, encaminhou esses latões para a pintura. essa atividade e o processo então implementado deixaram todo o pessoal da empresa com certo ar de “compromissado com o meio ambiente”. ainda, decorrente também da pesquisa, percebeu-se uma relativa harmonia entre os colegas trabalhadores quanto ao uso dos galões para a coleta seletiva e logo surgiram dúvidas sobre o porquê das cores vermelha, verde, amarela, azul e outros questionamentos. essa prova reforça que o uso da ea para a organização dos espaços laborais tem muito a contribuir, principalmente porque, de forma prática, os sujeitos podem adquirir conhecimento e conscientização ambiental. todos esses apontamentos apresentados e sugeridos como propostas de melhorias nesta pesquisa concentram para um único objetivo: a ea como instrumento para conhecimento e melhorias na qualidade de vida, mudanças que podem ser obtidas pela consciência coletiva em prol de um bem comum, isto é, a preservação do meio ambiente com equilíbrio quanto ao desenvolvimento e à saúde do homem. os desafios apresentados aqui certamente não serão a solução de todos os problemas da empresa “ep 01”, mas contribuirão para adequação das atividades da empresa e planejamentos futuros. há desafios que não foram apresentados aqui e tantos outros que podem surgir, mas certamente poderão ser solucionados a partir de uma boa preparação da coletividade, pois é certo que os resultados serão sentidos assim que forem implementadas ações educativas como as sugeridas nesta pesquisa. somos todos atores de um só planeta com recursos finitos em busca da construção de um novo modelo de desenvolvimento e, uma vez alfabetizados ambientalmente e conhecedores das inter-relações homem-meio ambiente, poderemos adquirir, voluntária e espontaneamente, novas atitudes e competências para agir. ações essas praticadas de forma equilibrada e mais cuidadosa para com a nossa casa, a terra. o ambiente de trabalho é o espaço ideal para a promoção de situações de aprendizagem na medida em que este poderá instigar o sujeito a descobrir e a ter um novo olhar sobre o meio ambiente à sua volta. assim, esse sujeito promoverá um melhor 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cuenta, de manera integrada, todas las esferas que se ven involucradas en la propia consideración del concepto. en este trabajo se realiza una breve presentación de la metodología tal como ha sido considerada por el potsdam institute for climate impact research y german advisory council on global change. los síndromes de cambio son patrones funcionales que configuran una constelación de interrelaciones que dan lugar a resultados o tendencias desfavorables en los que la presión antrópica sobre el medio ambiente natural queda claramente puesta de manifiesto. el estudio define los alcances del método y describe sus principales características. se enumeran también los principales síndromes de cambio global identificados y su respectiva relevancia. palavras-chave: desarrollo sostenible, síndromes de cambio global abstract we aren't saying nothing new when we affirm that phenomena related to global change and sustainable development are inherently complex. any challenge to study this complexity requires methodologies that go beyond the sectoral reductionist perspectives. a holistic or systemic approach such as the syndrome of global change should be considered. it is an approach that allows us to operationalize the concept of sustainability by means of including in an integrated way, all areas and spheres that are involved in the suitable notion of sustainability. in this paper, we point up a brief presentation of the methodology as it has been considered by the potsdam institute for climate impact research and german advisory council on global change. the syndromes are functional patterns of change that are shaping by a constellation of relationships leading to unfavorable results or trends given by the human pressure on the natural environment. the study defines the scope of the methodology and describes its main features. we also list the major syndromes of global change identified and their particular relevance. keywords: sustainable development, syndrome of global change andrés schuschny1 doctor en economía, facultad de ciencias economicas (universidad nacional de buenos aires). professor universitário da universidade de santiago de chi le. investigador asociado de la comisión económica para américa latina y el caribe (cepal), en la división de recursos naturales e infraestructura. e-mail: andres.schuschny@cepal.org la metodología de los "síndromes de cambio global": un abordaje para estudiar la sostenibi lidad del desarrollo 1 las opiniones expresadas en este documento, que no ha sido sometido a revisión editorial, son de exclusiva responsabilidad del autor y puede no coincidir con las de la organización. revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947886 sobre la necesidad de un enfoque sistémico para evaluar la sostenibilidad del desarrollo una característica fundamental del cambio global que hoy testimoniamos es precisamente que la humanidad es ahora un factor más que activo que participa en la alteración de los sistemas naturales como nunca antes. los seres humanos, conscientes o no de ello, estamos jugando un papel significativo a escala planetaria y la presión antrópica sobre el medio ambiente natural requiere de herramientas de diagnóstico de alcance sistémico que promuevan un debate verdaderamente transversal. las intervenciones antrópicas puestas de manifiesto en el agotamiento de los recursos naturales no renovables, en los cambios en los flujos de materiales y energía, en las alteraciones de las estructuras naturales a gran escala y en la generación permanente de tensiones críticas sobre los activos ambientales. todo esto, está alterando la propia naturaleza del medio ambiente natural en un grado de complejidad cada vez mayor, lo que nos obliga a analizar la cuestión desde nuevas o más integradas perspectivas, que consideren la necesaria amplitud transdisciplinaria en la que se integre cooperativamente la actividad de numerosas disciplinas académicas y científicas, grupos de interés y actores sociales, no siempre visionadas como convergentes. encontrar respuestas a estas preguntas como las que a continuación se formulan será de una importancia capital en los próximos años: 1. ¿cuáles son las causas de estos cambios en el medio ambiente natural? 2. ¿cómo se vinculan estos con los problemas del desarrollo a nivel global? 3. ¿cómo pueden ser estos cambios identificados o incluso predichos en una etapa temprana? 4. ¿qué riesgos implica la acción departamentalizada y no integrada? 5. ¿cómo debe actuar la humanidad para evitar una evolución negativa en el plano mundial con el fin de evitar crecientes amenazas y/o mitigar las consecuencias del cambio global? toda investigación vinculada con los cambios a nivel global, y no me refiero sólo al cambio climático, debe considerar un necesario diagnóstico, predicción y evaluación de las tendencias mundiales y nacionales, que nos permitan prevenir la posibilidad de que tengan lugar impactos negativos, reparar, en la medida de lo posible, el daño existente, rehabilitar y restaurar lo dañado, cuando fuera posible. es por ello que se necesita un abordaje sistémico (gallopín, 2003) que nos permita conocer y evaluar las interacciones principales que intervienen, identificar, describir y explicar las tendencias principales que de estas se pueden derivar. desde que se introdujo, a fines de los años setenta, el concepto de desarrollo sostenible ha sugerido la posibilidad de una síntesis entre el desarrollo económico, en tanto manifestación medible de la actividad humana y la preser vación del medio ambiente natural. las distintas definiciones del desarrollo sostenible comparten el respeto por la necesidad de integrar los intereses económicos, sociales y ecológicos. la definición de desarrollo sostenible que se cita con mayor frecuencia es la propuesta por la comisión de las naciones unidas sobre medio ambiente y desarrollo, conocida también como comisión bruntland, en 1987 (wced, 1987). en su informe a la asamblea general de las naciones unidas, titulado "nuestro futuro común", la comisión definió el desarrollo sostenible como el "desarrollo que satisface las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras de satisfacer las propias". todo muy bien, sin embargo, para lograr alcanzar el desarrollo sostenible es muy importante comprender las intrincadas vinculaciones entre los aspectos sociales, ambientales y económicos de nuestro mundo. ello obedece a que, en general, el comportamiento de un sistema está determinado tanto por los vínculos causales entre sus variables como por las variaciones en los valores de las variables mismas. para comprender estas vinculaciones, es fundamental usar un enfoque sistémico en la observación de los fenómenos que se ven involucrados. el proceso de puesta en práctica del desarrollo sostenible exige complementar la aplicación de un enfoque sistémico base de la integración de perspectivas múltiples. como veremos, ello queda rescatado en la esencia de la metodología de los síndromes. así mismo, la investigación sobre cambio global debe responder a dos problemas fundamentales. en primer lugar y como ya se dijo, se requiere de un enfoque integrador ya que las interacciones entre los componentes de los sistemas socioambientales realizan su operación a través de las fronteras de distintas disciplinas individuales, sectores o medios. el segundo problema de fondo es la enorme complejidad de las interrelaciones dinámicas implicadas (véase la siguiente figura 1), lo que nos obliga a alcanzar una descripción distinta, un análisis global cuya modelización es mucho más difícil de realizar. el único enfoque capaz de responder adecuadamente a estos problemas es uno que está conectado y que se base en una integración transdisciplinaria que trascienda los sesgos de la departamentalización de los saberes (gallopín, 2003). es por eso que las perspectivas sectoriales deben complementarse con el enfoque sistémico, ya que este contribuye a establecer vínculos entre las diversas líneas (generalmente convergentes) de investigación. la velocidad y magnitud del cambio global, la creciente interdependencia de los sistemas sociales y naturales y la complejidad cada vez mayor de las sociedad es hiperconectadas y de sus impactos sobre la biosfera, ponen de relieve que el desarrollo sostenible debe orientarse no sólo a preservar y mantener la base ecológica del desarrollo y la habitabilidad, sino también a aumentar la capacidad social y ecológica de hacer frente al cambio, y la capacidad de conservar y ampliar las opciones disponibles para confrontar un mundo natural y social en permanente mutación. por lo tanto, el concepto de desarrollo sostenible no puede revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947887 significar simplemente la perpetuación de la situación existente, sino muy por el contrario, apuntar a una transformación sistémica de las relaciones y presiones antrópicas sobre el medio ambiente (froger & zyla, 1998). es por ello que, como veremos, la propuesta metodológica que plantean los síndromes de cambio global se constituye en una herramienta coherente, integradora (o sea basada en principios sistémicos), y pertinente que nos permite identificar y consolidar la base de conocimientos y experiencia acumulados que son importantes a la hora de realizar una correcta evaluación de la sostenibilidad del desarrollo en muy diversos contextos y territorios. los principales problemas del cambio global es posible realizar una taxonomía, relativamente exhaustiva de los principales problemas que dan lugar a alteración sustantivas del medio ambiente natural, que tienen un carácter global y que engendran cursos de evolución que pueden ser considerados como insostenibles (wbgu, 1997): ecoesfera el cambio climático la continua emisión de gases de efecto invernadero por acción antrópica está produciendo una gradual variabilidad en el clima planetario al punto que regiones enteras están sometidas al estres del cambio cuyo impacto puede ser desmedido. la degradación de los suelos que puede ser más o menos severa y que es causada por el rápido crecimiento de la población mundial y las actividades de sobreexplotación contaminante, que resultan de ello. la pérdida de biodiversidad los cambios en el uso de la tierra y su fragmentación dan lugar a una sustancial reducción de las reservas de diversidad biológica que dispone el planeta. la escasez y contaminación del recurso agua las reservas de agua potable están siendo sobreexplotadas a nivel local en muchas regiones del mundo. los sistemas de riego, los usos en la industria y actividades ex tractivas y el crecimiento urbano incrementan el estrés hídrico, dando lugar a una creciente escasez y/o contaminación de un recurso tan valioso para el sostenimiento de la vida. la sobreexplotación y contaminación de los océanos los océanos cumplen un importante rol en la homeostasis del clima planetario además de ser una rica fuente de alimentos y de servir como sumidero de los desechos humanos. la sobreexplotación y contaminación de los océanos no sólo amenaza a las especies que allí habitan, sino a la seguridad climática y alimentaria global. la creciente incidencia de la actividad antrópica en la generación de desastres naturales existe alguna evidencia de que los desastres naturales están aumentando su frecuencia producto de la interferencia humana, particularmente los relacionados con el clima, por ejemplo, a través de la deforestación. antroposfera crecimiento de la población y distribución la población, a nivel mundial, continua creciendo, principalmente en los países en desarrollo. ello se debe a los deficientes o inadecuados niveles de educación, a la debilidad de los sistemas de seguridad social y a la marginalización de vastos sectores de la población. la migración intra e internacional rural-urbano de miles de personas generan condiciones que hacen insostenible la provisión de servicios básicos, lo que da lugar a presiones adicionales sobre el medio ambiente. amenazas a la seguridad alimentaria vastos sectores de la población padecen la desnutrición y el hambre. en un contexto en que se degradan los suelos, la población crece y tiene lugar la escasez de agua y la seguridad alimentaria se ve más que amenazada. amenazas ambientales a la salud el crecimiento poblacional, las hambrunas, las guerras, la contaminación o deficiente tratamiento de las aguas, la globalización del transporte y la potencial c reciente incidencia de los vectores contagiosos producto del cambio climático amenazan la salud humana y la expansión de las epidemias. las disparidades en los niveles de desarrollo de los países los desequilibrios estructurales entre los países en desarrollo y los desarrollados no se ven atenuados. la globalización no ha llegado para beneficio de todos sino de unos pocos países que se benefician. los síndromes como patrones funcionales del cambio global las redes de interrelaciones o cadenas causales en que se vinculan los distintos elementos que conforman la realidad, pueden ser estudiados no sólo para comprender fenómenos a nivel global, sino a otros niveles de desagregación. es posible pues realizar un análisis regionalizado de la interacción entre los sistemas humanos y los naturales. una metodología válida para realizar el tipo de investigación sistémica a la que nos estamos refiriendo es la de los síndromes. se trata de patrones funcionales que configuran una constelación de interrelaciones que dan lugar a resultados o tendencias desfavorables en los que la presión antrópica sobre el medio ambiente natural queda claramente puesta de manifiesto (wbgu, 1997). revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947888 figura 1 posibles interrelaciones implicadas los síndromes de cambio global ha sido una metodología desarrollada por potsdam institute for climate impact research (http://www.pik-potsdam.de) que nos permite realizar el análisis de una cuestión de alta complejidad desde una perspectiva integrada sistémico / holísticamente, por lo que nos facilita la necesaria fluidez para poder conversar entre distintos enfoques con miras a desarrollar un mapa conceptual de ca rácter transdisciplinario. es por ello, que en la misma naturaleza de los síndromes de cambio global queda operacionalizado el concepto de sostenibilidad del desarrollo al que ya hemos aludido (wbgu, 1997). los síndromes son patrones funcionales de interacciones socioambientales repetibles, hasta cierto punto, que definen constelaciones problemáticas o negativas características de tendencias naturales y antropogénicas de cambio global. es por eso que cada síndrome define una suerte de "perfil clínico" que representa un complejo antropogénico de causas-efectos que involucra tensiones ambientales específicas y un patrón más o menos independiente de degradación ambiental. así pues, los síndromes de cambio global, son de naturaleza transectorial puesto que afectan a varios sectores socioeconómicos (economía, población, sectores industriales, regiones) y a varias posibles categorías ambientales (suelo, agua, aire, etc.). la definición de cada síndrome se relaciona, directa o indirectamente con el uso de los recursos naturales y pueden ser identificados bajo diferentes formas en muchas regiones del mundo donde, incluso, varios síndromes pueden ocurrir simultáneamente. la definición de un síndrome de ca rácter global se hace relevante cuando modifica sustantivamente al medio ambiente natural y por lo tanto tiene un impacto notable, directa o indirectamente, sobre la base de la vida de una parte importante de la humanidad, o cuando se necesitan soluciones de tipo global para superar los problemas. al tratarse de perfiles de carácter "clínico" representan un patrón funcional distinto de degradación ambiental inducida por la sociedad humana. esto significa que, en teoría, cada síndrome se manifiesta más o menos independientemente de los demás y puede continuar desarrollándose como un complejo antropogénico particular. con todo, tal la autonomía básica de los síndromes de ninguna manera excluye la posibi lidad de interacción acumulativa pasiva o activa entre los patrones de degradación a que dan lugar. se puede distinguir entre varias formas de acoplamientos entre síndromes. los síndromes se pueden considerar como mapas conceptuales a partir de los cuales entablar un diálogo transversal que motive revertirlo, repararlo o modificarlo. el concepto de síndrome ofrece varias opciones analíticas. en primer lugar, el análisis puede llevarse a cabo de tal manera que la vulnerabilidad de una región determinada motivada por la presencia de un síndrome puede determinarse y por lo tanto prevenirse. en segundo lugar, la integración sistémica de las cadenas causales, de los mecanismos imperantes y de los efectos concluyentes en un patrón de análisis funcional de un problema específico, produce una mejor comprensión del sistema en su conjunto, permitiendo así que las revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947889 recomendaciones para la prevención o reversión de la situación problemática pueda ser atendida por todos los sectores pertinentes en forma integrada. finalmente, la filosofía que subyace a detrás de los síndromes, abre un camino para poner en práctica en forma efectiva, el concepto de desarrollo sostenible, ya que este, por su propia naturaleza, se refiere a una co-evolución aceptable de los medio ambientes natural y socio-económico en forma integrada. la investigación de temas que conciernen al cambio global debe basarse, aunque sea en una etapa inicial en el diseño y la estructuración de un cuerpo de conocimiento que viabilice la comunicación interdisciplinaria de los problemas y las posibles soluciones entre los diversos sectores, disciplinas, grupos de interés y actores sociales. detrás del concepto de síndrome se proporcionan nuevas opciones concretas para dar forma a tales actividades de investigación transdisciplinaria. hemos llegado a una instancia epocal, en la que debemos adquirir una perspectiva global, sistémica e integrada que, en particular, nos invite y, más aún, nos exija al trabajo conjunto por parte de la sociedad toda y es casualmente eso lo que el estudio sobre la base de los síndromes puede facilitar. entre las principales ventajas del uso de esta metodología se puede apuntar que: • permiten conocer cuáles son las causas de los cambios en el medio ambiente y cómo se vinculan con el crecimiento y desarrollo socio-económico de los países. • facilta el conocimiento desde una perspectiva integral lo que favorece la toma de decisiones y políticas integradas y transversalizables. • sirven como un elemento ordenador en la discusión en foros intersectoriales. • proveen una plataforma para la selección de indicadores y el establecimiento de prioridades en la medición de estadísticas ambientales y sociales. en américa latina se ha aplicado la metodología de los síndromes en varias ocasiones. escobar ramírez (2004) identificó y caracterizó los principales síndromes que pudieran estar presentes en la república de colombia; young (2006) se enfocó en el fenómeno de la agriculturalización realizando un estudio comparado entre las situaciones de argentina y australia; algo similar realizaron rabinovich y torres (2004), aunque se enfocaron en otras áreas problemáticas de la república argentina; tudela (2004) identificó los principales síndromes que se pueden considerar presentes en la república de méxico. identificación de los síndromes de cambio global identificar y describir, aunque sea en una primera aproximación, los principales síndromes que perturban el medio ambiente natural o que dan lugar a patrones de desarrollo antrópico ambientalmente insostenibles es un requerimiento importante a la hora de ir en busca de respuestas mitigadoras. la siguiente tipología concebida por el potsdam institute for climate impact res earch (http:// www.pik-potsdam.de) como un primer paso en esta dirección es un mapa en gran escala que nos permite señalar la necesidad investigación más profundamente sobre la materia. la lista de los síndromes que se describe y presenta a continuación puede servir como hoja de ruta que nos ayude a identificar desde esta primera aproximación, nuevas tipologías o patrones funcionales que se adapten al contexto de acción que nos toque abordar. en principio, se distinguen tres grandes grupos de síndromes: 1. síndromes causados por el uso inadecuado de los recursos naturales tomados estos como factores de producción (síndromes de utilización). 2. síndromes derivados de problemas de desarrollo insostenible debido a una vinculación "patológica" entre el medio ambiente humano y natural (síndromes de desarrollo). 3. la degradación ambiental por el mal uso por parte de la sociedad de los sistemas de eliminación de desechos (síndromes de "sumidero"). dentro de estos tres grupos, ha sido posible identificar varios modelos arquetípicos de los problemas ambientales que suele replicarse a escala global y que pueden ser identificados a partir de un estereotipo local. es por ello que en muchos de ellos, la definición de algunos de estos síndromes lleva asociado el nombre de alguna región o zona que lo representa. es importante recalcar que todos los síndromes deberían cumplir con los siguientes criterios: • cada síndrome se debería relacionar directa o indirectamente con algún aspecto vinculado al medio ambiente natural. las referencias exclusivamente asociadas a los subsistemas socioeconómicas sin vínculo con lo ambiental no deberían ser consideradas. • el síndrome debe ocurrir como un problema visi ble y, en lo posi ble, identificable en muchas regiones un país o del mundo. • el síndrome debe describir un patrón funcional de insostenibilidad y/o una situación de degradación importante del medio ambiente. síndromes de utilización el síndrome del sahel: el cultivo excesivo de las tierras marginales el síndrome de sahel (lüdeke, moldenhauer & petschel, 1999) define una compleja red de factores que causan la degradación del medio ambiente, cuando la capacidad de carga del mismo es superada. manifestaciones típicas de este síndrome son la degradación del suelo (erosión, pérdida de ferti lidad, salinización, etc.), la propagación de la desertificación, el agotamiento de los acuíferos, la conversión de ecosistemas semi-naturales debido a la deforestación, la pérdida de la biodiversidad y los cambios en el clima regional. el síndrome de sahel aparece típicamente en las zonas donde proliferan las economías de subsistencia, donde habitan grupos de campesinos en condiciones de pobreza pobres y sectores de la población en peligro de marginación. tal situación da lugar a la creciente degradación del ambiente natural debido a la sobreexplotación de las tierras agrícolas (por ejemplo, el pastoreo excesivo, difusión de la agricultura de las regiones ecológicamente sensibles o el avance de la frontera agrícola). el síndrome define problemas específicos revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947890 que padecen los habitantes que se ven sometidos al éxodo rural y quedan expuestos a una mayor vulnerabilidad a crisis alimentarias o de escasez de recursos. la sustitución de la agricultura sostenible con la intensificación de los métodos de gestión de la tierra, tales como el abandono de los sistemas de rotación de cultivos o el acortamiento de los períodos de barbecho, son un elemento importante a considerar en la definición del síndrome. estrategias de desarrollo imprudentes como la sedentarización de los nómadas o la construcción de pozos profundos, también pueden actuar como factores determinantes y amplificadores de los impactos que se derivan del síndrome. el desarrollo de este síndrome es reforzado positivamente por el rápido crecimiento demográfico, se produce en un contexto de transformación estructural que da lugar al colapso de los sistemas tradicionales de solidaridad, a la alteración de los mecanismos de precios locales por las exportaciones subvencionadas de los países industrializados y a la transformación cultural regresiva. en la gestación del síndrome, el margen de actuación de los grupos sociales afectados se estrecha gradualmente, llegando al riesgo de la hambruna en los casos extremos, debido a la retroalimentación positiva y viciosa que se da entre la pobreza creciente, la sobreexplotación y la degradación del medio ambiente. en la zona del sahel, en áfrica subsahariana (como se muestra en el mapa), más de la mitad de la población se ve amenazada por las hambrunas. como resultado del crecimiento de la población, los métodos tradicionales de rotación de cultivos se han acercado a sus límites críticos, obligando a una expansión de la producción agrícola hacia tierras marginales. la consecuencia de dicho uso inapropiado de la tierra ha sido la desertificación y la migración rural-urbana. otra de las tendencias típicas en el síndrome sahel es la conversión de bosques en lugares marginales y posterior quema y explotación basada en la agricultura de subsistencia. en el sur de tailandia, por ejemplo, las graves inundaciones causadas por la erosión del suelo son una consecuencia directa de esta forma de uso del suelo en la parte norte del país. síntomas: la desestabilización de los ecosistemas, pérdida de biodiversidad, degradación de los suelos, la desertificación, las amenazas a la seguridad alimentaria, la marginación, el éxodo rural. a continuación y a modo de ejemplo, se muestra en la figura 3, la red de interrelaciones causales que el potsdam institute for climate impact research identificó como las relaciones de causa y efecto básicas que inter vienen en el síndrome de sahel y que son detalladamente explicadas a partir de la página 132 de wbgu (1997). a través del análisis del gráfico e identificando los ciclos de retroalimentación que aparecen es posible detectar y "aislar" el "mecanismo figura 2 región del sahel central del síndrome" mostrado en la figura 4. síndrome de la sobre-explotación: sobreexplotación de ecosistemas naturales el síndrome de la sobreexplotación (wbgu, 1997) implica la conversión de ecosistemas naturales y la sobreexplotación de los recursos biológicos. afecta tanto a medio ambientes terrestres (bosques y sabanas, por sobrepastoreo, por ejemplo) y como marinos (producto de la pesca excesiva). la característica común es que los ecosistemas están sobre explotados, independientemente de su capacidad de regeneración, dando lugar a severos daños en el equilibrio natural, por lo que se viola flagrantemente el principio de sostenibilidad dando lugar a la degradación e incluso destrucción de los ecosistemas naturales. las consecuencias inmediatas son la pérdida del hábitat natural, la consiguiente reducción de la diversidad biológica y la erosión excesiva, sobre todo en zonas de montaña. ello da lugar al aumento de la susceptibilidad a los desastres naturales (deslizamientos, inundaciones) y al incremento de la cantidad de sedimentos transportados por los ríos y canales navegables, lo que provoca mayores inundaciones que amenazan a los ecosistemas costeros. para la población revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947891 local, la conversión de los ecosistemas significa la pérdida de medios de vida, dando como resultado el empobrecimiento creciente y la marginalización. una de las características típicas del síndrome es que la sobreexplotación es consecuencia de la visión cortoplacista de las empresas que buscan obtener grandes beneficios que son trasladados a las megaciudades o fugados del país. en este contexto, las economías locales tienen poca injerencia y los beneficios que logran obtener son mínimos. figura 3: el síndrome de sahel: interrelaciones y cadenas causales identificadas por el potsdam institute for climate impact research figura 4: mecanismo central del síndrome de sahel (ciclo de retroalimentación vicioso) potsdam institute for climate impact research revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947892 entre las manifestaciones típicas del síndrome de sobreexplotación se incluyen la tala de los bosques tropicales y los cambios posteriores de uso del suelo, o la tala de manglares en la zona de mareas de las costas tropicales. otro caso grave es la sobreexplotación de los bosques boreales que poseen una reducida capacidad de regeneración. mecanismos similares suelen conducir a la sobreexplotación de los océanos del mundo por acción de la explotación pesquera. con la ayuda de avanzadas tecnologías de captura, muchas cuencas pesqueras están siendo explotadas por encima del límite de su capacidad, llegando al límite de ser severamente diezmadas. síntomas: pérdida de biodiversidad, contri bución a los efectos de cambio climático, escasez de agua dulce, erosión del suelo, creciente incidencia en la gestación de desastres naturales, amenazas a la seguridad alimentaria, marginalización síndrome del exodo rural: degradación ambiental por abandono de prácticas agrícolas tradicionales el síndrome del éxodo rural (wbgu, 1997) se refiere a la degradación ambiental causada por el abandono de las prácticas sostenibles en el uso del suelo. los métodos de labranza intensivos, los sistemas de riego, la fertilización y el cultivo de especies exóticas resistentes modifican las rentabilidades y la demanda de trabajo a nivel local, lo que afecta a la situación socioeconómica de las comunidades locales. esto suele producir el éxodo masivo de jóvenes a los centros urbanos en busca de mejores salarios, mejores oportunidades de educación y formas menos precarias de vida. el síndrome del éxodo rural pone en peligro la sostenibilidad de la agricultura local de subsistencia, a la vez que produce una creciente dependencia de las transferencias externas de bienes y de las remesas de los migrantes. la construcción de caminos para acceder a regiones remotas tiende a inducir al crecimiento en los flujos de intercambios exteriores de bienes y materias primas. las mejoras en la educación, junto con la migración laboral temporal y definitiva de personas puede llevar a la negligencia en el manejo y a la decadencia de lo que solían ser prácticas de uso intensivo de la tierra. la modernización y mecanización parcial de la agricultura no compensa la contracciones laborales producto del éxodo, por lo se desacelera tanto el área cultivada como la productividad, lo que pone en peligro la subsistencia de los productores de alimentos. síntomas: pérdida de biodiversidad, erosión del suelo, el éxodo rural, la amenaza a la seguridad alimentaria, la marginación. síndrome del cuenco de polvo: uso agroindustrial insostenible de suelos y cuerpos de agua el síndrome del cuenco de polvo o "dust bowl" (cook, miller & seager, 2009) es un complejo causal específico en el que se tiene lugar la destrucción ambiental por el uso no sostenible de los suelos o cuerpos de agua como factores de la producción de biomasa, con la participación de despliegue intensivo de energía, capital y tecnología. la denominación del síndrome hace referencia a un fenómeno que sucedió en los años 1930 y que fue conocido como dust bowl (literalmente "cuenco de polvo"). fue uno de los peores desastres ecológicos del siglo xx. la sequía afectó a las llanuras y praderas que se extienden desde el golfo de méxico hasta canadá y se prolongó entre 1932 y 1939, y fue precedida por un largo periodo de precipitaciones por encima de la media. el efecto "dust bowl" fue provocado por condiciones persistentes de sequía, favorecidas por años de prácticas de manejo del suelo que dejaron al mismo susceptible a la acción de las fuerzas del viento. el suelo, despojado de humedad, era levantado por el viento en grandes nubes de polvo y arena tan espesas que escondían el sol. este fenómeno incrementó los efectos adversos de la gran depresión en la región y provocó el mayor desplazamiento de población habido en un corto espacio de tiempo en la historia de estados unidos. cada apuntar que unos 3 millones de habitantes dejaron sus granjas durante la década de 1930, y más de medio millón emigró a otros estados, hacia el oeste. dado que los productores intentan lograr el mayor rendimiento posible de las áreas cultivadas y la intensividad de las técnicas agrícolas modernas, esto puede provocar adversas repercusiones en el largo plazo para el medio ambiente natural y que generalmente son ignoradas en el más corto plazo.el síndrome del cuenco de polvo es también característico de algunos tipos de gestión forestal (por ejemplo, la siembra y luego la limpieza de los monocultivos de rápido crecimiento sin tener en cuenta la degradación del suelo o la pérdida de biodiversidad) y de la acuicultura (eutrofización, la destrucción de los ecosistemas costeros) que se ve impulsada por motivaciones similares. las variedades de alto rendimiento, productos agroquímicos y la mecanización forma la base de la producción moderna de la biomasa industrial. los sistemas agrícolas altamente mecanizados y realizados por grandes empresa s que requieren una pequeña fuerza laboral pueden reforzar el fenómeno. el mecanismo central de generación del síndrome es de carácter tecnológico en contextos de alta competencia internacional y mercados globalizados. en el caso de la acuicultura, el fenómeno se produce cuando las condiciones hidrológicas se ven alterados y tiene lugar la eutrofización y contaminación de aguas superficiales y subterráneas que motiva la pérdida de la biodiversidad que se amplifica por el aumento en las concentraciones de productos químicos en la cadena alimentaria de las especies comercializadas. en la página 204 de wbgu (1998), se realiza una descripción muy detalla de este síndrome de cambio global. síntomas: pérdida de los ecosistemas y de la biodiversidad, erosión genética, eutrofización, lluvia ácida, efecto invernadero, contaminación de cuerpos de agua y aire, escas ez de agua dulce, degradación del suelo, marginación, éxodo rural. síndrome de katanga: degradación ambiental por agotamiento de recursos no renovables el síndrome de katanga (http:// revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947893 www.pamojasolutions.org/syndrome.html) se refiere a los daños medio ambientales, que pueden ser irreversibles, causados por la minería intensiva en recursos no renovables tanto subterránea como de superficie, sin ninguna consideración a la preservación del medio ambiente natural. se pueden distinguir entre dos manifestaciones del síndrome: (i) los impactos ambientales derivados de la toxicidad debida a la liberación de pequeñas cantidades de sustancias altamente tóxicas, como el mercurio, o (ii) los impactos morfológicos y relacionados con la energía liberada cuando tremendas cantidades de material son extraídas con la finalidad de extraer grandes volúmenes de materias primas (arena, carbón marrón) o de muy valiosa apreciación aunque muy dispersa (como en el caso de los diamantes o metales preciosos). una característica típica de este síndrome es la destrucción en gran escala de los ecosistemas naturales y suelos aptos para el cultivo, especialmente en el caso de la minería a cielo abierto. otros efectos incluyen cambios en la morfología y el hundimiento de la superficie terrestre. todo esto, puede producir graves consecuencias en los procesos hidrológicos, como el escurrimiento superficial, el aumento de la contaminación de sedimentos en los ríos y la capa freática, así como la intensa erosión del suelo. la presencia de sustancias de alta toxicidad en los proceso de extracción del recurso puede dar lugar a la contaminación de los suelos, de las aguas superficiales y subterráneas cuyos impactos quedan reflejados en la pérdida de biodiversidad y a la exposición a problemas de salud de la población autóctona. el síndrome de katanga es especialmente intenso cuando las operaciones mineras se realizan con tecnologías obsoletas e ineficientes, sin embargo, tal uso no sostenible de los recursos naturales está muy extendido. síntomas: pérdida de biodiversidad, contaminación local del aire y acuíferos, escasez hídrica, degradación de los suelos, aparición de zonas altamente contaminadas, efectos negativos sobre la salud de la población. síndrome del turismo masivo: desarrollo y destrucción de la naturaleza con fines recreativos el síndrome del turismo masivo descri be una red de causas y efectos generados por el crecimiento sostenido del turismo mundial que viene aconteciendo en las últimas décadas y que conduce a la degradación ambiental en ciertas regiones del mundo. las típicas zonas calientes son áreas costeras (playas tropicales) y regiones montañosas (donde se practican por ejemplo: deportes de invierno o travesías a caballo). la "invasión" masiva de turistas puede causar la destrucción o el deterioro de la cobertura vegetal, dando lugar a la pérdida de biodiversidad y erosión del suelo. ello se debe a la nivelación o alteración del terreno que supone la construcción de la infraestructura turística (hoteles, casas de va caciones, las rutas de trans porte) necesaria para abastecer la creciente demanda. el incremento del tráfico aéreo contribuye a contaminar la atmósfera, química y sonoramente. en muchas regiones afectadas, especialmente en las pequeñas islas, la demanda de agua dulce se colapsa debido a la construcción de piscinas y a los altos niveles de consumo de agua por parte de los turistas, lo que provoca el agotamiento de las reser vas de aguas subterráneas, desecación de los suelos y la erosión. a esto debemos agregarle la presión que ejercen los numerosos residuos que se generan provocando cuellos de botella en los sistemas de tratamiento de aguas residuales generando más contaminación y eutrofización de las aguas superficiales y los ecosistemas litorales. este volumen creciente del turismo está directamente inducido por el aumento en los ingresos que han tenido los países industrializados en años recientes y la reducción de los gastos transporte y los cambios fundamentales en el comportamiento del ocio, particularmente de quienes se jubilan. por otro lado, este fenómeno se expande en cuanta zona virgen sea posible ya que la gente gusta de pasar sus vacaciones en lugares cada vez más exclusivos y aislados. síntomas: pérdida de biodiversidad, aumento del efecto invernadero por el transporte aéreo, falta de suministro de agua potable y saneamiento, erosión del suelo, disposición inadecuada de aguas residuales y de los residuos en general, fragmentación de los paisajes por los asentamientos, alto consumo de recursos. síndrome de la t ierra arrasada: destrucción ambiental debida a las guerras y acciones militares la degradación ambiental causada por los efectos directos e indirectos de las actividades mi lita res exhi be ciertas características únicas. los efectos de maniobras militares pueden generar no sólo devastación a la infraestructura de una región, sino también extensos campos minados y zonas altamente contaminadas. síntomas: pérdida de biodiversidad debido al uso militar de agentes químicos (por ejemplo: el agente naranja), degradación permanente del suelo debido a la presencia de minas terrestres, contaminación causada por los combustibles y explosivos, riesgos para la salud, mayores flujos de refugiados. síndromes de desarrollo síndrome del mar aral: deterioro ambiental de paisajes naturales como resultado de proyectos de gran escala el síndrome del mar aral (wbgu, 1997) describe la destrucción medioambiental debida a la realización de proyectos de gran escala que demandan grandes inversiones de capital y que alteran paisajes enteros que son afectados de manera sistemática y deliberadamente. se trata de proyectos que forman parte de los planes nacionales de desarrollo e incluso a veces pueden tener alcance global, por ejemplo en la construcción de represas, sistemas de riego a gran escala, infraestructuras portuarias, canales, etc. por su escala este tipo de proyectos conllevan a la degradación del medio ambiente y, a revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947894 veces, llegan a perturbar el tejido social. una característica común que suele identificarse es la incapacidad de los planificadores e ingenieros de evaluar o manejar correctamente los impactos de dichos proyectos. el mar aral, uno de los lagos de agua dulce más grandes del mundo, se manifiesta el síndrome en todas sus características. la pesca y la agricultura se llevaron a cabo en lo que fue una fértil región abundante en bosques y especies. sin embargo, sus aguas fueron aprovechadas durante décadas para regar vastas superficies destinadas al cultivo del algodón, por lo que su tamaño se vio reducido a la mitad. lo que alguna vez fue el fondo del lago es hoy un desierto de sal. entre 40 y 150 millones de toneladas de sal y arena son movidas por los vientos. todas las 24 especies de peces se han extinguido, lo que significa la pérdida del empleo para 60.000 pescadores. la expansión de la producción agrícola ha provocado tal daño socio-ambiental de amplias zonas de la región que han sido desertificadas. otros ejemplos de este síndrome son los proyectos de represas a gran escala (por ejemplo, el las represas de hoover, assuan, narmada y bakun). en estos casos, los efectos sociales y ambientales eran completamente ignorados o su apreciación era equivocada. síntomas: pérdida de biodiversidad, cambio climático local y hasta global, escasez de agua dulce, degradación del suelo, reasentamientos forzosos de la población local, peligro de conflictos internacionales, por ejemplo, entre los ribereños de los derechos de agua. síndrome de la revolución verde: degradación ambiental por introducción de métodos agrícolas inapropiados el síndrome de la revolución verde (wbgu, 1997) se circunscribe a la extensa planificación centralizada motivada por la modernización de la agricultura basándose en la importación de tecnologías agrícolas con el fin de garantizar el suministro adecuado de alimentos para una población en rápido crecimiento y con impactos negativos para la producción y la estructura social. ciertamente, se han realizado esfuerzos nacionales coordinados con actividades de las organizaciones donantes que ayudaron a muchos países en desarrollo a aumentar significativamente sus rendimientos agrícolas. la típica revolución verde consistió en el uso simultáneo de variedades de cereales de alto rendimiento, productos agroquímicos (fertilizantes y pesticidas comerciales) y máquinas (tractores, cosechadoras, bombas de riego, etc.). el suministro alimentario a una población en crecimiento exponencial, en muchos los países en desarrollo, no hubiera sido posible sin una revolución verde. el mecanismo central del síndrome es la tensión generada por el crecimiento demográfico y la compulsión por aumentar la producción alimentaria mediante la intensificación de la producción agrícola. a pesar de los impactos aparentemente positivos de estos cambios en las prácticas. la revolución verde fue la fuente de generación de problemas ecológicos y socioeconómicos debido a la importación de métodos de producción ajenos y a la aplicación incorrecta de estos. la falta de educación de muchos agricultores, la errónea consultoría técnica y el uso inadecuado de las técnicas puede llevar, en muchos casos a la degradación del medio ambiente, por ejemplo, a través de sobre-fertilización o el despliegue incorrecto de la maquinaria a gran escala. el mal uso de plaguicidas y la introducción de especies exóticas que se adaptan rápidamente pueden provocar la rápida erosión genética de numerosas variedades autóctonas. por otro lado, las revoluciones verdes pueden reforzar las disparidad es económicas regionales, ya que se suelen instaurar en aquellas zonas donde el riego está disponible pero no en zonas áridas o semi-áridas. el ejemplo típico es la revolución verde de la india, donde se presentó como un programa nacional de desarrollo rural en los '60. en schellnhuber et al (1997) se describe detalladamente este sindrome. síntomas: pérdida de biodiversidad, erosión genética, contaminación de las aguas subterráneas, degradación del suelo, amenazas a la seguridad alimentaria, riesgos para la salud a través del uso de plaguicidas, marginación, éxodo rural, reducción de la diversidad cultural, refuerzo de las disparidades económicas regionales. síndrome de los t igres asiáticos: desatender la normativa ambiental debido al acelerado crecimiento económico muchos países están pasando por un proceso de desarrollo en plena ebullición dando lugar al crecimiento acelerado de regiones enteras. el cambio estructural es tan vertiginoso que provoca la movilización de miles de personas y toneladas de recursos con el consiguiente potencial impacto sobre el medio ambiente natural. ya en el siglo 19, numerosas ciudades de inglaterra, durante la revolución industrial, tuvieron un crecimiento tal que impactó fuertemente sobre la naturaleza. en el caso de los países emergentes con alto crecimiento económico, como lo fueron los tigres asiáticos los tiempos de desarrollo se han reducido drásticamente lo cual exige esfuerzos colosales para contener la degradación ambiental que ello implica. la movilidad del mercado de capitales, las ventajas que algunas empresas obtienen de la globalización de los mercados, las altas capacidades de transporte que hay hoy, los bajos salarios, la falta de derechos laborales y las normas de contratación flexible, la deslocalización de empresas que se mudan de los países desarrollados a otros destinos, pueden ser factores importantes que predisponen a una región a padecer este síndrome. es obvio que ni la creación de infraestructuras pertinentes para el suministro ni la introducción de tecnologías ambientales adecuadas pueden seguir el ritmo de crecimiento acelerado que muchas regiones poseen en el plano económico. esto se aplica sobre todo a los países que tratan de imitar a los tigres asiáticos. una consecuencia de la naturaleza explosiva del crecimiento económico tiene un correlato medioambiental que puede producir daños irreparables. ciudades como bangkok, manila, ciudad de méxico, yakarta, san pablo y mumbai (bombay) suelen ser consideradas como asentamientos humanos que han perdido el control de sus sistemas de tráfico, por ejemplo. la contaminación extrema del aire local, tratamiento de aguas revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947895 residuales y manejo inadecuado de residuos perjudiciales para el medio ambiente son las características típicas del síndrome, producto del enorme consumo de recursos y energía. síntomas: aumento del efecto invernadero, cambio climático local, contaminación del aire, lluvia ácida, contaminación del agua, riesgos para la salud como el incremento de la morbilidad respiratoria, el alto consumo de recursos. síndrome de la favela: degradación ambiental por crecimiento urbano descontrolado el síndrome de la favela se refiere al proceso de urbanización no planificada, dañino para el ambiente y "erosionador" de la inclusividad y la cohesión social. sus características incluyen diversas manifestaciones de la pobreza, tales como la formación de barrios, tugurios o villas miseria marginalizadas, en su mayoría a partir de tomas de terrenos u ocupaciones ilegales. este proceso formativo da lugar a la sobrecarga de los servicios básicos así como de la segregación de la población en términos de ingresos, acceso a la tenencia de una propiedad, inclusividad social y accesos a niveles de vida mínimamente dignos. algunos impactos indeseables de este tipo de crecimiento urbano descontrolado es el aumento del tráfico y las emisiones, la acumulación incontrolada de residuos, los problemas con las aguas residuales con las consiguientes amenazas a la salud de la población, el incremento de la criminalidad y de la población en riesgo de adicciones, etc. por lo general, este fenómeno se da en las zonas periurbanas en las que la población afectada queda sometida a paupérrimas condiciones de vida sin suministros adecuados de electricidad, agua potable o saneamiento básico. una característica típica del síndrome de la favela es el predominio de un sector informal cuyas condiciones de vida escapan a toda planificación municipal. así, las consecuencias sociales y económicas son padecidas principalmente por los pobres urbanos. el crecimiento descontrolado de los asentamientos es el resultado del rápido crecimiento demográfico, por una parte, y de los problemas no resueltos de desarrollo en las zonas rurales, por el otro. las ciudades son visualizadas por los futuros migrantes que habitan las regiones agrícolas como lugares que ofrecen mejores oportunidades, aunque no siempre así suceda. este síndrome pareciera estar presente en las principales megaciudades del mundo aunque se puede citar a ciudades como karachi, en pakistán (que hoy posee más de 7 millones de habitantes cuando hace un siglo era simple pueblo), el cairo, donde casi el 45% de sus habitantes viven en asentamientos informales. el número de personas que viven en los cementerios de el cairo se estima entre 160.000 y 2.3 millones. otros ejemplos son san paulo, calcuta, manila, teherán, el gran buenos aires, etc. síntomas: contaminación del aire, erosión del suelo, acumulación de residuos, incremento del ruido, crecimiento demográfico, éxodo rural, riesgos para la salud, marginación socio-económica, fracaso de la administración pública local, falta de infraestructura básica, incremento y precarización del tráfico urbano. síndrome de expansión urbana: destrucción del paisaje por la expansión planificada de la infraestructura urbana a partir de la revolución industrial el movimiento urbanizador del mundo se convirtió en el centro de la reestructuración de las relaciones sociales. en las ciudades de hoy, se concentran todas las tensiones y contradicciones de la globalización. el síndrome de la expansión urbana se refiere al crecimiento de la aglomeración en las megaciudades que hoy testimoniamos en todos los países y que tiene grande impactos ambientales en el largo alcance. la formación de las aglomeraciones urbanas via concentración y fusión de los sistemas urbanos, da lugar a nuevas estructuras que obligan a una necesidad de adaptación afín. las aglomeraciones se caracterizan por la alta densidad de población lo que da lugar a fenómenos como el de la compactación del suelo, el sellado superficial y la fragmentación de las zonas verdes con la consiguiente pérdida de la diversidad biológica. se estima que para el 2030 unos 610 millones de personas residirán en zonas urbanas de américa latina y el caribe, el 84% de la población, por lo que se erigirá como la región más urbanizada del planeta. es obvio que ello tendré consecuencias sociales, económicas y ambientales que deben ser consideradas. el aumento en el volumen de tráfico urbano produce mayores niveles de contaminación directa tanto del aire como del suelo a través de las deposiciones de los gases, el desgaste de los neumáticos y residuos de hidrocarburantes. cuando las infraestructuras de transporte se expanden pa ra formar los principales ejes de comunicación que unen lugares clave el proceso viene acompañado de la reestructuración total del hábitat, dando lugar a la emergencia de una infraestructura comercial, residencial e industrial intensiva en capital cuyo objetivo es generar plusvalía inmobiliaria. esta transformación estructural no sólo degrada al medio ambiente, también genera presión a la demanda energética y un incremento sustantivo de los flujos de materiales e insumos. el síndrome de expansión urbana es, en parte, una consecuencia de la reducción de los costos de transporte y de las políticas de infraestructura que favorecen la propagación de las zonas aptas para la construcción, de los cambios en los planes maestros de urbanización. la presencia del síndrome de la expansión urbana se complementa con otros malestares estructurales, tales como el síndrome de la favela. el síndrome puede ser identificado cuando se expande la aglomeración urbana policéntrica, como por ejemplo, en la ciudad de los angeles, que abarca más de 120 ciudades incorporadas de muy diversa magnitud. este tipo de proceso de aglomeración tiende a conducir a una creciente segmentación y polarización del mercado de trabajo y la segregación social. síntomas: fragmentación de los ecosistemas, contaminación del aire, intensificación del efecto invernadero, lluvia ácida, contaminación de los suelos, compactación y sellado superficial, peligros revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947896 para la salud, congestión del tráfico. síndrome de grandes accidentes: desastres ambientales antropogénicos singulares con impactos de largo plazo la característica central de este síndrome es la creciente amenaza para el medio ambiente producto de la deficiente evaluación de los riesgos tecnológicos que puede dar lugar a desastres ecológicos localizados de magnitud. pensemos, por ejemplo, en el reciente derrame de petróleo que se inició el 20 de abril de 2010 producto de la explosión y el incendio de la plataforma petrolífera deepwater horizon de la bp, que se hundió el 22 de abril de 2010 provocando un derrame de petróleo incontrolable en el golfo de méxico. si bien estos eventos suelen considerarse improbables, cuando ocurren dan lugar a tremendos impactos transfronterizos. la globalización de las actividades productivas ha potenciado significativamente al sector del transporte provocando un aumento sustantivo de la demanda de hidrocarburos, lo que a su vez incrementa la exposición e incidencia a desastres ambientales en relación con el transporte de mercancías y sustancias peligrosas. particularmente, en muchos países en desarrollo la vulnerabi lidad se incrementa dado que, so pretexto de atraer inversiones rápidamente, los requisitos y normativas de seguridad se hacen más laxas y su aplicación menos restrictiva. además, en algunos casos la dotación de recursos destinada a la prevención y/o tratamiento de desastres es, a menudo, insuficiente. los riesgos tecnológicos suelen ser fruto de la falta de mantenimiento del equipamiento e instalaciones industriales y del deficiente nivel de capacitación del personal. dentro de este síndrome de grandes accidentes también se puede incluir experimentos biológicos como la introducción de especies exóticas que alteran los equilibrios ambientales en forma a veces imprevista y con consecuencias catastróficas que dan lugar a la extinción de especies autóctonas y a la destrucción de hábitats producto de la reproducción masiva de especies invasoras. ejemplos de este síndrome pueden fácilmente identificarse debido al interés que despiertan en los medios de comunicación: seveso, chernobyl, exxon valdez, bhopal y el derrame en el golfo de méxico son sinónimos de este síndrome. síntomas: pérdida de biodiversidad, degradación de los ecosistemas, contaminación del suelo, agua y aire, riesgos para la salud. síndromes de sumidero síndrome de la chimenea: degradación ambiental por difusión a gran escala de substancias persistentes este síndrome describe los efectos de las emisiones de sustancias de desecho en la atmósfera y las agua servidas producto de la actividad industrial altamente concentrada. dependiendo de los patrones de emisión y de las características físicoquímicas de las sustancias emitidas en el medio ambiente natural el impacto derivado puede tener un alcance local, por ejemplo, en el cado del particulado más pesado y compuestos orgánicos voláti les no metálicos; regional, típica del amoniaco, nh3, dióxido de azufre, so2 y óxidos de nitrógeno, nox; o global, típico del caso del dióxido de carbono, co2 y metano, ch4 y los compuestos clorofluorocarbonados, cfc. los impactos ambientales que se producen se pueden distinguir en función de si los contaminantes tienen efectos en el sistema después de su dispersión en el medio ambiente (por ejemplo, el agotamiento de la capa de ozono causado por los cfc o aumento del efecto invernadero debido a las emisiones de co2 o ch4), o si se re-acumulan (por ejemplo por el enriquecimiento de ácido en los suelos resultantes de las emisiones de nh3 , so2 y nox, la acumulación de plaguicidas persistentes en la cadena alimentaria). como ya sabemos, los cambios en la composición química de la atmósfera de la tierra por el uso de combustibles fósiles y la emisión de los gases de efecto invernadero puede ser mínima en términos absolutos y a corto plazo, pero tiene importantes implicaciones a mediano y largo plazo y pueden afectar de manera más que significativa el clima mundial. lo mismo sucede con las sustancias clorofluorocarbonadas (cfc) y el agotamiento de la capa de ozono estratosférico. cantidades muy pequeñas de sustancias altamente reactivas (cfc) provocan intensísimas perturbaciones de los procesos químicos de la alta atmósfera, produciendo a su vez un incremento de la irradiación de rayos uv-b, amenazando la salud humana y los ecosistemas naturales. la acidificación del suelo es otro ejemplo de cómo opera el síndrome: las emisiones de los agentes acidificantes como el so2 y el nox, procedentes sobre todo de plantas de energía termoeléctrica y del sistema de transporte, producen deposiciones de ácido sulfúrico y nítrico en los ecosistemas, con la acidificación posterior de los suelos. estos procesos son una de las principales causas de pérdida de bosques en el centro de europa. síntomas: pérdida de biodiversidad, eutrofización de los ecosistemas, agotamiento de la capa de ozono estratosférico, aumento de los niveles de radiación uv-b sobre la superficie de la t ierra, aumento del efecto invernadero, cambio climático regional y mundial, subida del nivel del mar, lluvias ácidas, contaminación de suelos y aguas subterráneas con impactos sobre el recurso agua. síndrome del vertedero de basura: degradación ambiental por deposición controlada o descontrolada de los desperdicios el vertido de residuos y desechos, y su tratamiento racional configuran una de las principales preocupaciones en el cuidado del medio ambiente urbano. en contraste con el síndrome de la chimenea, donde la intención subyacente es reducir al mínimo la contaminación por difundir y "diluir" en el aire o el agua, este síndrome considera la necesidad de "localización", compactación y acumulación localizada de los residuos y desechos. es por eso, que se debería procurar concentrar al máximo posible la cantidad de instalaciones destinadas al procesamiento de los vertederos. la concentración en el vertido de residuos en pocas grandes instalaciones facilita el uso y revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947897 despliegue de sistemas de mayor complejidad y el aprovechamiento de las economías de escala necesarias para reducir los altos costos que pueden derivarse del tratamiento complejo de los desechos. el tratamiento incompleto o limitado de los residuos puede afectar a las aguas subterráneas, al agua potable, los suelos y el aire. un tema aparte a considerar sería el vertido de residuos radiactivos peligrosos que constituyen un serio problema ambiental ya que los tiempos de decaimiento involucran plazos de cientos o mi les de años. es por ello importante disponer de instalaciones destinadas al almacenamiento de residuos radiactivos que permanezcan totalmente controlados y aislados del entorno durante varios milenios, lo que representa un verdadero desafío tecnológico y social que todavía no se ha resuelto. síntomas: contaminación de suelos y aguas subterráneas, efectos perjudiciales en el agua potable, riesgos para la salud. síndrome de la t ierra contaminada: contaminación local de activos ambientales en zonas industriales el síndrome de la tierra contaminada caracteriza a los sitios y regiones con depósitos acumulados de contaminantes en el suelo o subsuelo que son de alta peligrosidad para la salud humana y el medio ambiente. los lugares contaminados se encuentran usualmente en las cercanías de zonas que fueron industriales o donde se realizaron actividades militares. se trata de actividades que fueron abandonadas y donde se acumularon grande cantidades de residuos y peligrosos. ello suele ocurrir en zonas del periurbano donde había actividad de la industria pesada o química que fue relocalizada o en el caso del sector minero, una vez que se abandonaron las actividades extractivas. ejemplos de este síndrome es la aglomeración en torno a sajonia-anhalt, en cubatao, brasil, la cuenca del donez en ucrania, katowice en polonia, valonia en bélgica, manchester-liverpool-birmingham en el reino unido y algunas zonas de pittsburgh en los estados unidos. síntomas: pérdida de biodiversidad, deposición de contaminantes en suelos, agua y aire, pérdida funcional del suelo, riesgos para la salud. criterio de relevancia dado el carácter multidimensional de los temas que los síndromes consideran es necesario considerar algunos criterios de relevancia en su selección, diseño y tratamiento. obviamente la calidad metodológica, el balance entre la relevancia a nivel nacional o internacional, los aspectos intertemporales, la complejidad y variedad de las dinámicas inhere ntes en los fenómenos contemplados y las consideraciones vinculadas al costo/ beneficio de investigarlos entran en juego. el propósito de estructurar un "cuadro clínico" en un síndrome debe satisfacer un doble propósito. debe ser de naturaleza trans-sectorial, debe incluir aspectos vinculados a la interacción medio ambiente natural y sociedad y a su vez, de contribuir a priorizar los programas de investigación y canalizar los recursos disponibles para investigar en dirección a tales prioridades. los criterios a considerar pues, son: • relevancia global: ¿cuánta gente se ve afectada por el complejo causal a analizar? ¿ha sido investigado antes? a través de su investigación ¿se lograrán generar nuevas estrategias de control/ mitigación del problema considerado? • urgencia: ¿se trata de un problema irreversible o cuyas consecuencias ambientales o sociales afectarán severamente el futuro? • brechas de conocimiento: ¿se adolece de una perspectiva sistémica que amerite investigar? • responsabi lidad: ¿t iene el problema a ser considerado alguna relación con cuestiones éticas o que involucren el accionar coordinado de diversos grupos de interés? • impacto a nivel nacional: ¿el problema ha sido investigado? ¿requiere algún tipo de coordinación? • investigación y capacidad de respuesta: la investigación relacionada con el problema a trata rse ¿puede dar respuestas para solucionarlo? principios de integración como ya se apunto al principio de este texto, lograr condensar en un síndrome una perspectiva global y sistémica requiere la colaboración e integración entre variadas disciplinas, grupos de interés y actores sociales. la diversidad de conceptos involucrados y el amplio espectro multidimensional de las cuestiones tratadas puede dar lugar a muchos problemas de comunicación interdisciplinaria que deben ser superados. la capacidad de síntesis debe evocarse permanentemente. es por ello que vale la pena atender al siguiente conjunto de principios de implementación e integración. • referencia espacial: el síndrome debe ser referido a un territorio geográfico bien identificado. • referencia temporal: cuando quedan involucradas varias escalas temporales y las tasa s de descuento subjetivas de los actores involucrados sean diferentes es necesario considerarlas y analizar la complementariedad/conflicto entre ellas. • procesos y estructuras socioculturales: la sociedad no es un todo homogéneo, somos muchas sociedades, cada una con su propio nivel de desarrollo psico-socio-económico-cultural. diferentes sistemas de valores se interpenetran afectando a factores como la tolerancia a riesgos y cambios, capacidades de adaptación, sensibilidad al medio ambiente y capacidad de respuesta a los problemas de la realidad que enfrentan. • simulaciones y modelización: todo modelo intenta representar la "realidad", validando los datos empíricos, simplificando las hipótesis. el uso de modelos de representación puede servir para integrar diversas disciplinas a partir de la aceptación o crítica de sus resultados. • uso de herramientas diversas: el equipamiento y la infraestructura a gran escala (información satelital, comunicaciones, etc.) y los recursos de información (bases de datos extensas, algoritmos, publicaciones, etc.) son revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947898 instrumentos que facilitan y complementan la integración del conocimiento. • entornos adecuados: la integración de actividades de investigación transdisciplinaria que requiere de la colaboración de profesionales de diversas áreas, requiere de un entorno adecuado desde el cual se facilita dicha integración. • asociaciones temporales: la formación de equipos de corto y mediano plazo que trabajen en proyectos concretos interdepartamentalmente y cuyos miembros estén enredados promueva la integración del conocimiento. • formación de capacidades: la capacitación permanente y abierta, a través de programas de alcance transdisciplinario y los programas de intercambio de profesionales es un elemento fundamental que apalanca la integración de los saberes. • participación: una condición necesaria para la integración es la participación activa de los actores involucrados. esto se refiere tanto a los tomadores de decisiones a nivel político, representantes sectoriales, grupos de la sociedad civil, etc. • evaluación: la evaluación ex-post de los programas de investigación promueve la integración del conocimiento hacia el futuro ya que, a través de ella, se puede identificar qué áreas se deben fortalecer y qué elementos de gestión pueden mejorar la calidad de lo realizado. comentarios finales la metodología de los síndromes de cambio global se configura a partir de 3 metas básicas: (i) ilustrar sintéticamente un resumen sistemático (y sistémico) orientado a la comprensión funcional de diversos procesos de cambio global en los que la sostenibilidad del desarrollo pueda verse comprometida, a través de la consideración de diversas escalas espaciales y temporales; (ii) mediante la exhibición de cursos de evolución causal no-sostenibles identificar los principales obstáculos al desarrollo sostenible; (iii) operacionalizar el concepto de sostenibilidad. vale considerar que la perspectiva que ofrece la metodología de los síndromes se basa en la tesis de que en el cambio global y su dinámica subyacen un número limitado de relaciones causales que se conforman a partir de la relación antrópica con el medio ambiente. el nombre de cada uno de los síndromes identificados se deriva de regiones típicas, sucesos estereotipados y/ o mecanismos relativamente generalizables ligados al síndrome correspondiente. es por eso que pretende rastrear modelos parecidos en distintas regiones. finalmente, nos ofrece un marco o una heurística para la formulación de ámbitos de influencia relevantes a partir de los cuales se pueden identificar y analizar los mecanismos de acción centrales del problema a solucionar, y constituir una base para la toma de decisiones en distintos campos de acción. bibliografía cook, b.i., r.l. miller, and r. seager. amplification of the north american "dust bowl" drought through human induced land degradation. proc. natl. acad. sci., 106, 4997-5001, 2009. doi:10.1073/pnas.081020 0106. http://pubs.giss.nasa.gov/abstracts/ 2009/cook_etal.html [8 de marzo del 2011] escobar ramírez, j. síndromes de sostenibilidad ambiental del desarrollo en colombia, serie seminarios y conferencia no, 41, santiago, chile, octubre 2004. http:/ /www.eclac.org/publicaciones/xml/5/20965 /lcl2202e.pdf [8 de marzo del 2011] froger, g. y zyla, e. towards a decisionmaking framework to address sustainable development issues. in: sylvie faucheux, martin o'connor y jan van der straaten (eds.) sustainable development: concepts, rationalities and strategies, londres: kluwer academic publishers, 1998. gallopín, g. sostenibilidad y desarrollo sostenible: un enfoque sistémico, serie medio ambiente y 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petróleo, foi feita a análise dos parâmetros legais que norteiam esta atividade. além de uma vantagem enorme oferecida em relação à prevenção, a auditoria de conformidade legal dá a uma refinaria uma margem razoável de segurança em relação aos riscos ao meio ambiente, já que a lei nada mais é do que uma padronização de poderes e deveres. o que se propõe é que sejam seguidos vários itens da legislação brasileira, aplicável às refinarias, durante a auditoria, de modo que a unidade a ser auditada possa fazer do processo de auditoria, e muitas vezes estas auditorias são compulsórias, uma oportunidade de melhorar sua gestão ambiental, através do conceito da melhoria contínua. abstract this study presents a proposal of using legal conformity audits as a management tool at petroleum refinery facilities. all federal, state and city’s brazilian regulations regarding to environmental audit, applicable to petroleum refinery facilities have being studied, analyzed and cross checked. besides the advantage regarding to prevention, the legal conformity audit provides to petroleum refinery facilities a good safety margin related to environmental risks, since the law is no more than a standardization of power and responsibility. the huge amount of accidents on the petroleum industry has pushed this segment to adequate itself more and more to the environmental regulations. this study intends to contribute this industry segment on its interest of fitting within the environmental regulations standards. the proposal is to follow several items applicable to petroleum refinery on the brazilian regulation during the audit, aiming to improve the company’s environmental management. gestão ambiental abril 2008 21 introdução a legislação evolui constantemente, mas nas últimas décadas este processo acelerou-se em velocidade igual ou maior que a própria evolução da sociedade, como conseqüência lógica dos próprios sistemas criados pela sociedade. a legislação ambiental não é diferente, quanto mais produção maior a necessidade de controle pela lei. os administradores empresariais, a partir de 1998, com a vigência da lei de crimes ambientais, foram forçados a uma corrida pela conformidade legal em relação ao meio ambiente, já que à partir de então, além de gerar multa, agressões ao meio ambiente davam cadeia. quando se fala em controle pela lei, não se refere a diretrizes a serem seguidas simplesmente, mas de deveres a serem rigorosamente cumpridos para o exercício da atividade produtiva, ou seja, da atividade industrial. assim a conformidade legal com normas ambientais da atividade industrial hoje não é apenas um item a ser cumprido, mas uma questão de sobrevivência. nas atividades com petróleo, mais especificamente em refinarias, tem-se atualmente um universo muito complexo de leis e normas sem as quais uma unidade de refino de petróleo simplesmente não funciona. devido ao histórico ambiental trágico desta atividade e ao seu grande potencial poluidor, as atividades de refino de petróleo tem sido alvo de leis cada vez mais rígidas, obrigando seus gestores a se adaptarem aos mecanismos de controle do setor. neste contexto, a auditoria surge como uma lupa para os órgãos de fiscalização, que permite que se veja de perto as condições ambientais da empresa. forçados pela lei e vigiados pelos entes públicos, incluindo-se aqui o ministério publico e a sociedade, a auditoria ambiental, tanto voluntária quanto compulsória, tornou-se instrumento imprescindível de gestão ambiental em refinarias. o controle a ser exercido pelo poder público através das auditorias ambientais tornou-se uma ferramenta útil em suas atividades de rotina. pelas dificuldades encontradas por estes órgãos para exercer as rotinas de fiscalização e controle que seriam inerentes a sua atividade de órgão regulador, justificada pela falta de recursos humanos e financeiros na maioria destes órgãos, e baseados na experiência internacional, alguns governos estaduais e municipais brasileiros passaram a exigir a realização de auditorias ambientais em indústrias potencialmente poluidoras e com reconhecida capacidade financeira para adequar-se, sendo que o termo “potencialmente poluidoras” atingiu principalmente as atividades com petróleo. assim, sob a ótica desta tendência do controle legal pelas auditorias, o presente trabalho realiza estudo abordando a auditoria ambiental em refinarias de petróleo, baseado em conformidade legal com as normas ambientais vigentes, legislação aplicável e parâmetros por ela impostos, verificando os riscos ambientais envolvidos, as principais fontes de não-conformidade, as oportunidades de melhoria dentre outros aspectos pertinentes à questão ambiental. material e métodos a pesquisa foi desenvolvida em análise documental, executada a partir da análise das leis ambientais sobre auditoria aplicáveis a uma refinaria de petróleo, bem como da literatura disponível. realizou-se levantamento de leis municipais, estaduais e federais que envolvem auditoria ambiental em refinarias de petróleo. analisaram-se os parâmetros das normas estudadas comparando-as. a partir desta análise, elaborou-se uma lista de itens relacionados com a legislação. foi feito um estudo de caso, utilizando-se um relatório de uma auditoria realizada na reduc (refinaria duque de caxias-rj) em dezembro de 2003, tomando-se como base as nãoconformidades encontradas na ocasião, de maneira a demonstrar os benefícios que a auditoria ambiental traz. (bastos, 2003) revisão bibliográfica em geral, a literatura sobre auditoria ambiental aponta os estados unidos como o país pioneiro no seu desenvolvimento. apesar da existência de alguma controvérsia na literatura norteamericana a respeito do inicio dos primeiros programas de auditoria ambiental, alguns trabalhos indicam que a auditoria ambiental já estava sendo praticada voluntariamente naquele pais por algumas grandes corporações no início e meados da década de 70. de acordo com estas fontes, a auditoria ambiental foi desenvolvida por essas empresas como uma das iniciativas destinadas a auxiliá-las na avaliação e aprimoramento do cumprimento do crescente numero de leis ambientais promulgadas nos estados unidos desde o final da década de 60. (sales, 2001) a implementação de um sistema de gestão ambiental implica em melhoria contínua deste sistema e, conseqüentemente, do desempenho ambiental da atividade, identificando pontos de risco e oportunidades de melhoria. um sistema de gestão revista brasileira de ciências ambientais – número 922 ambiental passa por cinco pontos: 1um sistema coerente com a política ambiental; 2planos de ação que atendam a esta política; 3implementação de ferramentas necessárias à sustentabilidade do sistema; 4avaliação periódica da conformidade do sistema e 5análise crítica visando a melhoria contínua. note que os pontos 4 e 5 não têm como serem praticados sem a realização de uma auditoria. por vezes a auditoria ambiental é confundida com diagnóstico, revisão ou consultoria ambiental. entretanto, a auditoria ambiental não se confunde com os estudos de impacto ambiental, os estudos de risco, ou qualquer outro instrumento de gestão ambiental (lepage-jessua, 1992). a iso (international standard organization) define sistemas de gestão ambiental como sendo a estrutura, responsabilidades, práticas, procedimentos, processos e recursos para implementar e manter a gestão ambiental e, gestão ambiental, é definida como sendo parte de toda a função gerencial de uma organização que desenvolve implementa, executa, revê e mantém a sua política ambiental. (abnt, 2002). auditoria ambiental e legislação como os recursos ambientais envolvem interesses difusos e, portanto, de todos, a participação da sociedade, em todos os níveis, na administração destes, na prevenção dos danos ambientais e na preocupação com os padrões de produção e consumo são indispensáveis e decisivos para a defesa dos recursos naturais. tal premissa foi, inclusive, contemplada na constituição federal brasileira, promulgada em 1988, que no capítulo dedicado à matéria ambiental estabelece, em seu artigo 225, esclarece que cabe não só ao estado, mas também a toda sociedade o poder e o dever de defender e preservar o meio ambiente. ocorre que devido a esta pluralidade de interesses há muita de ocorrência de leis superpostas, ou seja, que tratam do mesmo assunto, seja em nível federal, estadual ou municipal. porém, a constituição federal do brasil, promulgada em 1988, delimita as competências, asseverando em seu artigo 23 que é competência comum da união, dos estados, do distrito federal e dos municípios “proteger” o meio ambiente e combater a poluição em qualquer de suas formas. porém, o poder de “legislar” sobre proteção ao meio ambiente e controle de poluição é somente delegado à união e aos estados concorrentemente, conforme prevê o artigo 24. atualmente, pelo elevado potencial poluidor que apresentam as atividades relacionadas com exploração e refino de petróleo, existe legislação específica sobre realização de auditorias compulsórias em vários estados e municípios do brasil. dentre elas, por serem as mais restritivas, ou seja, por imporem critérios mais rígidos, destacam-se: 1) a resolução conama no 265, de 27 de janeiro de 2000, e a resolução no 306, de 5 de junho de 2002, que a complementa (criada por força da lei federal 9.966 de 28 de abril de 2000); 2)a resolução nº 007/2001, de 2 de agosto de 2001 do conselho estadual do meio ambiente cema, do estado do paraná; 3) a lei nº 1898 de 26 de novembro de 1991, do estado rio de janeiro, que é regulamentada pela diretriz dz 56. a seguir estuda-se o quadro legal acima mencionado. a lei federal 9.966 de 28 de abril de 2000, que dispõe sobre a prevenção, o controle e a fiscalização da poluição causada por lançamento de óleo e outras substâncias nocivas ou perigosas em águas sob jurisdição nacional e dá outras providências, prevê, em seu artigo nono que “as entidades exploradoras de portos organizados e instalações portuárias e os proprietários ou operadores de plataformas e suas instalações de apoio deverão realizar auditorias ambientais bienais, independentes, com o objetivo de avaliar os sistemas de gestão e controle ambiental em suas unidades” (brasil, 2000). antes da legislação federal citada já havia a constituição estadual do rio de janeiro, no seu art. 258, § 1º, item xi, determinava a realização periódica de auditorias, incluindo a avaliação detalhada dos efeitos de sua operação sobre a qualidade física, química e biológica dos recursos ambientais”. também no rio de janeiro a lei nº 1.898, de 26 de novembro de 1991, que trata especificamente sobre auditoria ambiental e é o primeiro dispositivo legal a tratar especificamente o assunto, ou seja, auditoria ambiental em refinarias de petróleo. dentre outros aspectos, abrange a avaliação das condições de operação e de manutenção dos equipamentos e sistemas de controle de poluição; das medidas a serem tomadas para restaurar o meio ambiente e proteger a saúde humana e da capacitação dos responsáveis pela operação e manutenção dos sistemas, rotinas, instalações e equipamentos de proteção do meio ambiente e da saúde dos trabalhadores. (rio de janeiro, 1991). é a primeira lei a fixar auditorias ambientais anuais para as refinarias. estabelece, de maneira abrangente as diretrizes para a realização de auditorias ambientais, determinado a avaliação dos impactos, planos de emergência, abril 2008 23 atendimento às normas e saúde dos trabalhadores e população vizinha. (rio de janeiro, 1991). note-se que aqui, antes mesmo da vigência da lei federal 9.966 de 28 de abril de 2000, que obriga auditorias bienais, as refinarias de petróleo no estado do rio de janeiro já estavam obrigadas à auditorias ambientais anuais e, mesmo com a vigência posterior da lei federal, a lei estadual não foi revogada, pois é mais restritiva. neste cenário da legislação no país, outras leis, em âmbito federal e estadual, começaram a surgir regulando a freqüência e os requisitos de uma auditoria ambiental. o que desencadeou este processo foi a resolução conama 265. o acidente na baía de guanabara em janeiro de 2000 foi o grande vetor desta mudança. a resolução conama no 265, de 27 de janeiro de 2000, assim dispõe: “considerando a necessidade de colher lições do grave derramamento de óleo ocorrido na baía de guanabara nos últimos dias, (...), resolve: art. 1º determinar ao instituto brasileiro do meio ambiente-ibama e aos órgãos estaduais de meio ambiente, com o acompanhamento dos órgãos municipais de meio ambiente e entidades ambientalistas não governamentais, a avaliação, no prazo de 240 dias, sob a supervisão do ministério do meio ambiente, das ações de controle e prevenção e do processo de licenciamento ambiental das instalações industriais de petróleo e derivados localizadas no território nacional. art. 2º determinar à petrobrás a realização, no prazo de 6 meses, de auditoria ambiental independente em todas as suas instalações industriais, marítimas e terrestres, de petróleo e derivados, localizadas no estado do rio de janeiro. art. 3º a -petrobrás e as demais empresas com atividades na área de petróleo e derivados deverão apresentar para análise e deliberação do conama, no prazo máximo de 180 dias, programa de trabalho e respectivo cronograma para a realização de auditorias ambientais independentes em suas instalações industriais de petróleo e derivados localizadas no território nacional” (conama, 2000). ressalte-se aqui a importância que a auditoria ambiental como instrumento de gestão e diagnóstico ambiental ganha, notadamente pelo grave derramamento de óleo ocorrido na baía de guanabara. não foi só por isso, mas sem dúvida este foi elemento bastante importante. então, a partir do ano de 2000, a auditoria ambiental começa a ganhar grande importância como instrumento de controle, atuando como um diagnóstico fiscalizador da “situação ambiental” em que se encontra o empreendimento auditado. especificamente no setor de petróleo ligado a dispositivos legais, a indústria do petróleo é pioneira no uso deste instrumento em razão de ser uma atividade econômica de alto risco. em 2002 o conama, considerando a necessidade de disciplinar o art. 9º, da lei nº 9.966, de 28 de abril de 2000, que trata sobre a realização de auditorias ambientais bienais no âmbito das entidades exploradoras das atividades petrolíferas, edita a resolução 306, e estabelece os requisitos mínimos e o termo de referência para realização de auditorias ambientais, objetivando avaliar os sistemas de gestão e controle ambiental nos portos organizados e instalações portuárias, plataformas e suas instalações de apoio e refinarias, tendo em vista o cumprimento da legislação vigente e do licenciamento ambiental. (conama, 2002). mais recentemente a portaria do ministério do meio ambiente no 319, de 15 de agosto de 2003, que define requisitos mínimos para o profissional que realiza a auditoria ambiental, definiu auditoria ambiental como sendo “o processo sistemático e documentado de verificação, executado para obter e avaliar, de forma objetiva, evidências que determinem se as atividades, eventos, sistemas de gestão e condições ambientais especificados ou as informações relacionadas a estes, estão em conformidade com os critérios de auditoria estabelecidos na resolução conama no 306, de 2002, e para comunicar os resultados deste processo” (brasil, 2003) resultado como resultado do presente estudo tem-se o levantamento da maior parte da legislação no que tange ao tema auditoria ambiental em refinarias de petróleo e, à partir disto, uma demonstração, através do estudo de caso, de como a conformidade legal impacta a atividade produtiva. no estudo de caso realizado, ao considerar-se que a fiscalização ambiental, no máximo do seu rigor, o que geralmente ocorre somente em caos extremos de reincidência, aplicasse todas as multas previstas na legislação, chegar-se-ia facilmente a um valor não inferior a r$ 10.000.000,00 (dez milhões de reais), relativos a infrações à legislação ambiental. como benefício de uma auditoria ambiental de conformidade legal, além da correção dos fatores que levariam aos prejuízos gerados pelas multas, pode-se dizer que uma unidade em conformidade com a lei não agride, em tese, o meio ambiente, já que a legislação é o fruto de uma necessidade de limitação ou padronização. revista brasileira de ciências ambientais – número 924 discussão no estudo realizado sobre a ferramenta auditoria como um instrumento de gestão ambiental, verifica-se que um sistema de gestão concebido sem auditorias sistemáticas é um sistema falho. a importância que a auditoria ambiental ganha como instrumento de gestão e diagnóstico ambiental, principalmente no setor do petróleo, após o grave derramamento de óleo ocorrido na baía de guanabara em janeiro de 2000 é notória na resolução conama 265, publicada cerca de dez dias após o derrame, determinando à empresa causadora do derrame a realização de auditoria ambiental em todas as suas instalações dentro do estado do rio de janeiro no prazo de seis meses. grande parte da legislação é uma ramificação muito parecida com as principais legislações sobre o tema, de modo que se pode escolher dentre o conjunto delas as que possuem padrões de conduta mais rígidos que, desta forma, também atender-se-á as demais. já existe forte tendência em se compilar a legislação ambiental, para que tenha uma consolidação das leis, ou um código ambiental. outro ponto que é de extrema importância dentro da tendência legal às auditorias compulsórias é o conceito de publicidade embutido em algumas normas, como no caso da dz.56.r2 do estado do rio de janeiro que prevê a disponibilização do relatório de auditoria na biblioteca do órgão ambiental para a consulta pública, trazendo à tona a questão do envolvimento da população com as questões ambientais. as auditorias legais, embora sejam compulsórias e tragam certo incômodo para os auditados, é uma excelente oportunidade de se avaliar a organização de forma independente. o estudo de caso mostrou que possíveis multas as quais estão sujeitas as empresas em função do descumprimento da legislação ambiental podem ser evitados e as oportunidades de melhoria podem trazer à organização até uma melhora financeira. conclusão como benefício de uma auditoria ambiental de conformidade legal, além da correção dos fatores que levariam aos prejuízos gerados pelas multas, concluímos que uma unidade em conformidade com a lei não agride, em tese, o meio ambiente, já que a legislação é o fruto de uma necessidade de limitação ou padronização. tal qual outras áreas da atividade empresarial, o meio ambiente passou a ser uma opção estratégica e, com isto, a auditoria ambiental também. as auditorias ambientais, além de servirem para avaliar as não conformidades com a legislação, ou avaliar a eficácia do sistema de gestão adotado para os controles ambientais, podem ser utilizadas para avaliar riscos e oportunidades. parâmetros estipulados em normas e legislação são componentes importantes na avaliação de riscos aos negócios ou à atividade. todos os dados da gestão e do controle ambientais aplicados na atividade, somados aos dados coletados em entrevistas e principalmente somados às constatações de auditores ambientais experientes e independentes, resultam num relatório onde são demonstrados, além das características da unidade avaliada, as não conformidades encontradas, com as respectivas evidências de auditoria e os riscos eminentes e potenciais, tendo em vista as probabilidades de ocorrências. a partir da avaliação da eficácia da implementação de um sistema de gerenciamento personalizado e eficaz, a empresa pode conseguir inverter o processo de instalação ou aumento do passivo e até contabilizar ganhos com diminuição de perdas. a conformidade legal na indústria petrolífera é, além de uma necessidade, uma opção estratégica. a modificação nos conceitos de gestão ambiental, dentro de um contexto globalizado, traz à tona a utilização de auditorias ambientais cada vez mais freqüentes. nota-se que grande número das normas abordadas durante o estudo, relativas à realização de auditorias, ressalvada a iso 14001, todas são compulsórias, o que demonstra a força que a auditoria vem ganhando dentro das políticas públicas de proteção ambiental. na história mais recente das auditorias ambientais, a adoção de políticas públicas que adotam auditorias compulsórias tem se mostrado eficaz, suprindo as deficiências da fiscalização. o aumento da pressão legal em relação às questões ambientais forma também uma consciência ambiental que norteia a sociedade, já que o ambiente que se vive é comum e a agressão ao meio passa a ser uma agressão à própria sociedade. no estudo realizado sobre a ferramenta auditoria como um instrumento de gestão ambiental, verifica-se que um sistema de gestão concebido sem auditorias sistemáticas é um sistema falho. o próprio conceito de melhoria contínua embutido no sistema é inviabilizado sem a aplicação da auditoria. por fim, notamos que a grande parte da legislação é uma ramificação muito parecida com as principais legislações abril 2008 25 sobre o tema, de modo que podemos escolher dentre o conjunto delas as mais restritivas que também atenderemos às demais. já existe forte tendência em se compilar a legislação ambiental, para que tivéssemos uma consolidação das leis, ou um código ambiental. referências abnt. normas nnormas nnormas nnormas nnormas nbbbbbr ir ir ir ir issssso série 1o série 1o série 1o série 1o série 14.0004.0004.0004.0004.000. rio de janeiro: abnt: 1996-2002 bastos, j. et al. relatório de auditoria ambientalrelatório de auditoria ambientalrelatório de auditoria ambientalrelatório de auditoria ambientalrelatório de auditoria ambiental reducreducreducreducreduc. feema, rio de janeiro, 2003 brasil. lei 9.966 2000lei 9.966 2000lei 9.966 2000lei 9.966 2000lei 9.966 2000. legislação federal – 28 de abril de 2000 -disponível em: <http:// www.planalto.gov.br>. acesso em: 01 de junho de 2004 conama – resolução nº 306resolução nº 306resolução nº 306resolução nº 306resolução nº 306 conselho nacional do meio ambiente – 5 de julho de 2002 – josé carlos carvalho, presidente do conselho lepage-jessua, c. audit d’environment –audit d’environment –audit d’environment –audit d’environment –audit d’environment – legislation, methodologie, politique europeennelegislation, methodologie, politique europeennelegislation, methodologie, politique europeennelegislation, methodologie, politique europeennelegislation, methodologie, politique europeenne. dunod, paris, 1992. rio de janeiro. lei 1.898 – 1991lei 1.898 – 1991lei 1.898 – 1991lei 1.898 – 1991lei 1.898 – 1991. legislação do estado do rio de janeiro 26 de novembro de 1991 – disponível em http://www.alerj.rj.gov.br. acesso em: 01 de junho de 2004 sales, r. auditoria ambiental e seus aspectosauditoria ambiental e seus aspectosauditoria ambiental e seus aspectosauditoria ambiental e seus aspectosauditoria ambiental e seus aspectos jurídicosjurídicosjurídicosjurídicosjurídicos. ltr, são paulo, 2001. agradecimentos agradeço a todos os meus ascendentes, que de certa maneira sacrificaram-se para que eu estivesse aqui fazendo este agradecimento. aos professores do programa, de forma especial ao professor dr. márcio estefano, e aos funcionários da secretaria e da biblioteca. ictr_n8_b.p65 revista brasileira de ciências ambientais – número 84 destinação de resíduos sólidos domiciliares em megacidades: uma análise do município de são paulo claudia ruberg nutau/usp, pq ruberg@usp.br geraldo gomes serra nutau/usp, pd resumo o gerenciamento dos resíduos sólidos se apresenta como um dos maiores problemas da atualidade nas megacidades. na cidade de são paulo cerca de 9.000 toneladas diárias de resíduos domiciliares são dispostas em dois grandes aterros sanitários. sem mecanismos de redução do volume de resíduos, a política atual é o afastamento dos resíduos coletados. os diversos problemas associados a essa prática, tornam o afastamento uma solução pouco viável nas megacidades. portanto, é necessário reduzir significativamente o volume de resíduos dispostos em aterro, a dependência de grandes áreas de aterro e as distâncias de transporte entre coleta e destinação. na elaboração de uma proposta para são paulo que atinja esses objetivos, foram definidos os elementos condicionantes de projeto e verificados os diversos aspectos ambientais e urbanos que restringem a proposta. a distribuição dos incineradores ao longo do rodoanel criou um sistema mais racional de transporte, com a eliminação de grande parte dos resíduos gerados, de modo a salvaguardar o meio ambiente e a permitir o desenvolvimento da megacidade de são paulo. esta pesquisa foi financiada pela capes. abstract the solid waste management is one of the largest problems existent in the megacities. in the city of são paulo about 9.000 daily tons of household waste is disposed of into two great sanitary landfills. because of the several problems associated with the practice of removing the waste, this practice is almost unviable in the megacities. therefore, it is necessary to reduce significantly the volume of the waste disposed in landfills, the dependence of great landfill areas and the distances between collection and destination. in order to reach these objectives in são paulo, we defined the premises and the environmental and urban restrictions for the project. the distribution of the incinerators along one ring road created a more rational system of transport, with the elimination of great part of the generated residues, in order to protect the environment and to allow the development of the megacity of são paulo. this research is financial supported by capes. gerenciamento de resíduos dezembro 2007 5 introdução são paulo, município escolhido como estudo de caso, é uma megacidade de 10,5 milhões de habitantes (ibge, 2002) e está no centro de uma grande região metropolitana composta por 39 municípios que abriga 18,6 milhões de habitantes (emplasa, 20031). um em cada dez brasileiros mora na região metropolitana de são paulo (rmsp). de acordo com fialho (2002), na capital de são paulo são coletadas, diariamente, cerca de 16.000 toneladas de resíduos sólidos urbanos, sendo que aproximadamente 12.000 toneladas são dispostas nos dois aterros sanitários que estão em operação, situados na periferia ao norte (aterro bandeirantes) e à leste da cidade (aterro são joão) (informação oral)2. das 12 mil toneladas de resíduos urbanos confinados nos aterros todos os dias, quase 9 mil são resíduos domiciliares (pmsp, 2004c). dentro da malha urbana há três estações de transbordo (ou de transferência) de resíduos domiciliares para melhorar a estrutura de coleta e transporte, reduzindo gastos com o sistema. inúmeras viagens são realizadas para transportar todo o material coletado nas vias dos 1.500 km2 de área do município. o tempo despendido no trânsito também é representativo. como em são paulo, a distância entre os transbordos e os aterros varia de 32 a 54 km, o tempo médio de transporte é de 2 a 4 horas, chegando a durar de 6 a 9 horas nos horários de maior trânsito na cidade. atualmente não há mecanismos de redução significativa do volume de resíduos domiciliares a ser disposto no aterro. a coleta seletiva disponibilizada pela administração municipal recolhe menos de 1% dos resíduos gerados. os aterros sanitários existentes, bandeirantes e são joão, que ocupam 140 ha e 85 ha respectivamente, têm uma vida útil prevista de mais três ou quatro anos, de acordo com previsões do eng. rubens lara, presidente da companhia estadual de tecnologia de saneamento ambiental – cetesb (henrique; menocchi, 19/03/2005). o contínuo afastamento dos resíduos tem se tornado uma alternativa cada vez menos viável face ao alto grau de urbanização municipal e conurbação urbana. mister é reduzir significativamente o volume de resíduos enviados aos aterros e diminuir as distâncias de transporte. o foco da pesquisa se dá em função da destinação dos resíduos sólidos domiciliares, e compreende: aspectos urbanos de localização, dimensionamento das áreas, acessibilidade e área de abrangência de cada unidade de destinação. o presente artigo contém uma parte da pesquisa de doutorado do autor principal (ruberg, 2005) cujos principais objetivos são: analisar os principais problemas urbanos associados à questão dos resíduos sólidos em megacidades e propor um sistema de estações redutoras de volume de resíduos domiciliares associadas ao sistema viário principal da região metropolitana de são paulo. método inicialmente foi realizada a revisão bibliográfica sobre a destinação dos resíduos urbanos, as experiências internacionais de tratamento de resíduos sólidos existentes na atualidade e sobre o gerenciamento dos resíduos urbanos do município de são paulo. em seguida foram coletados dados primários, tanto na prefeitura quanto nas unidades de resíduos sólidos da capital paulista. após a compilação e análise dos dados obtidos e com o auxílio de mapas contendo o sistema viário principal metropolitano (que inclui o traçado do rodoanel elaborado pela dersa s.a.), áreas de proteção ambiental e áreas urbanizadas, foi montada a proposta de destinação dos resíduos sólidos domiciliares do município de são paulo. resultados verifica-se atualmente que o afastamento dos resíduos não é alternativa viável nas megacidades e conurbações urbanas – que inclui o município de são paulo, devido aos seguintes fatores: • não há mais para onde afastar – o afastamento significa dispor em outro município; • existe uma forte rejeição da população 3 pelas unidades de resíduos; • escasseiam as áreas adequadas para aterros e o custo do solo é elevado; • quando não há tratamento, o volume gerado e as distâncias de transporte são muito grandes e o sistema depende de grandes áreas para disposição final; • a emissão dos veículos de transporte é elevada e a circulação dos caminhões contribui para agravar os congestionamentos; • o entorno dos aterros sofre diversos impactos, decorrentes do fluxo de veículos, da emissão de gases e particulados, dos ruídos, da visão antiestética, da restrição do uso futuro da área; • devido aos impactos negativos ocorre uma desvalorização imobiliária permanente do entorno. revista brasileira de ciências ambientais – número 86 a redução significativa do volume de resíduos é fundamental para minimizar o problema dos resíduos nas megacidades. objetivando definir qual tipo de tratamento a ser empregado é importante conhecer a composição dos resíduos sólidos coletados no município de são paulo. para tanto apresenta-se na figura 1 os resultados da caracterização dos resíduos sólidos domiciliares do município de são paulo realizada em 2004 (pmsp, 2004): o percentual de materiais recicláveis (papel, plástico, vidro e metal) presentes nos resíduos sólidos do município de são paulo é inferior a 30%. verifica-se que, caso a coleta seletiva fosse amplamente implementada, com captação total (utopia) dos materiais recicláveis gerados, quase 30% dos resíduos atualmente coletados seriam desviados dos aterros sanitários. restariam ainda 70% dos resíduos a prosseguir para outra destinação. além disso, a caracterização revela que cerca de 60% dos resíduos é matéria orgânica que poderia ser encaminhada para a compostagem. sabe-se que qualidade do produto final depende da qualidade do material que chega à unidade, conforme demonstram as experiências brasileiras de compostagem. percebe-se então a dificuldade de coletar esse material em separado, pois seria necessária uma estrutura de coleta e transporte em paralelo à coleta convencional, tornando ainda mais complexo o sistema de limpeza urbana. apesar disso não se teria como garantir a qualidade do material recolhido, porque a separação adequada é a realizada na fonte de geração, ou seja, aquela feita pelo morador. convém lembrar que atualmente há uma grande preocupação com a contaminação biológica da matéria orgânica por doenças como a “doença da vaca louca” (encefalopatia espongiforme bovina), a febre aftosa animal, a gripe aviária e a aids. esse receio mundial é eliminado com a queima dos resíduos a temperaturas elevadas. identificou-se que a incineração é a tecnologia de redução de volume que melhor atende, nos dias atuais, as necessidades das megacidades – pois, além de reduzir o volume de resíduos, inertiza o material biológico, pode gerar energia, permite a reciclagem de parte dos materiais, seus equipamentos ocupam áreas significativamente menores que os aterros atuais, entre outros benefícios. a incineração é uma tecnologia atualmente encontrada em diversos países, que atende às mais restritas legislações quanto às emissões. os exemplos das regiões metropolitanas de paris e de lisboa serviram de referência para as análises (valorsul, 2004; syctom, 2005; cewep, 2004). a melhoria do sistema de gerenciamento em são paulo também está vinculada à implantação das unidades em local próximo ao de geração dos resíduos e de fácil acesso pelo sistema viário principal. por isso, o rodoanel (anel viário metropolitano traçado pela dersa, mas ainda em fase de construção) foi escolhido como elemento viário para localização das unidades de tratamento. esse anel viário dista de 20 a 40 km do centro do município, passando também por municípios vizinhos a são paulo, na região metropolitana, e sua principal função é reduzir o fluxo interno de veículos de grande porte que atravessam a cidade. para a montagem da proposta de destinação dos resíduos domiciliares de são paulo, considerou os seguintes condicionantes de projeto: • tratamento de todos os resíduos domiciliares recolhido pelo sistema público de coleta no município; • redução significativa do volume e peso dos resíduos a serem dispostos em aterro sanitário. • não obrigatoriedade de uma coleta diferenciada ou triagem prévia ao tratamento; • unidades de fácil acesso de chegada e saída; figura 1 – composição média dos resíduos sólidos domiciliares através da ponderação pela produção anual de resíduos – são paulo – 2004 fonte: baseado em pmsp, 2004, p. 67 – tabela 4. dezembro 2007 7 • redução do impacto do tráfego nas imediações das unidades, quando comparado ao atual; • destinar a cada unidade quantidades aproximadamente equivalentes de resíduos; • criar um buffer zone vegetal para proteção visual da área. portanto, todos os resíduos coletados serão encaminhados para estações redutoras de volume e, dessas estações, os rejeitos seguirão para os aterros sanitários. para definir a localização das estações redutoras de volume de resíduos foi necessário levantar os principais elementos restritivos e/ou impeditivos da implantação dessas estações. algumas áreas do município de são paulo, ou fora dele, são protegidas pela legislação estadual de proteção ambiental vigente, sofrendo restrições quanto à utilização de seu solo. na figura 2, estão destacadas as áreas de proteção aos mananciais: com o intuito de minimizar os conflitos, verificou-se que as áreas mais indicadas para implantação de novas unidades de resíduos seriam aquelas que, atualmente, já sofrem o impacto das atividades ligadas aos resíduos sólidos. essa também é a postura adotada pela administração municipal, uma vez que os atuais transbordos de resíduos e algumas centrais de triagem funcionam junto a antigas unidades de incineração e aterros encerrados. após diversas análises, a proposta elaborada consiste na implantação de seis unidades de incineração distribuídas ao longo do rodoanel metropolitano, próximas a algumas das principais rodovias interligadas por ele. há uma única exceção: o incinerador localizado na região sul do município (santo amaro), onde o trecho viário do rodoanel está totalmente inserido na área de proteção aos mananciais, assim como as duas rodovias a ele interligadas. em cada unidade está previsto um buffer de vegetação para proteger visualmente e minimizar os ruídos e os particulados no entorno. a figura 3 apresenta o rodoanel, as vias principais e as unidades de incineração. três unidades de incineração localizam-se dentro dos limites do município e as outras três, em municípios vizinhos pertencentes à região metropolitana – cotia, itaquaquecetuba e mauá. a indicação das áreas para implantação das unidades de figura 2 – áreas de proteção aos mananciais – rmsp fonte: são paulo, 1997. fig. 3 – rmsp, vias principais, rodoanel e unidades de incineração mapas base: universidade de são paulo, 2002; ibc, 2005; dersa, 200-. revista brasileira de ciências ambientais – número 88 incineração é fruto de análises ambientais, urbanas e do sistema viário. a definição de uma localização mais precisa de um lote ou terreno necessitaria de um estudo mais aprofundado de cada área apontada. essa atividade não fez parte dos objetivos da presente pesquisa. tomando como referência os projetos de lisboa (valorsul, 2004) e de são paulo (proema, 1994), estima-se que uma área aproximada de 4 hectares comporta o incinerador e equipamentos complementares. com intuito de proteger visualmente o local prevê-se que no entorno do equipamento haja um buffer vegetal, uma faixa de vegetação de cerca de 30 metros 4 , que aumentará em cerca de 70% a área inicial. desse modo a área total da unidade de incineração ocupará, em média, 6,8 hectares. esse buffer terá a função principal de proteger visualmente a área, mas também contribuirá como amortecedor acústico e retentor de materiais particulados. após a elaboração da proposta fez-se uma avaliação das principais vantagens e desvantagens dessa proposta. lista-se a seguir algumas vantagens: • cada unidade ocupa áreas muito menores que os atuais aterros (cerca de 6,8 hectares cada); • as unidades localizam-se dentro do município ou em áreas próximas à capital e de fácil acesso; • cada unidade possui buffer vegetal para proteção visual, além de servir como barreira acústica e de propagação de particulados; • o tratamento permite a reciclagem dos metais e das escórias; • o processo permite a geração de energia; • a distribuição espacial das unidades diminui a circulação de veículos de grande porte nas principais vias dentro da malha urbana; • o tratamento não exige qualificação do material (estar separado, limpo) e sistema de coleta diferenciado; • o número de incineradores reduz o impacto no entorno da unidade a partir da redução de entradas e saídas de veículos em cada local. em seguida estão relacionadas as principais desvantagens dessa proposta: • os custos de implantação e operação das unidades de incineração; • o sistema não prevê a reciclagem de papel, plástico ou vidro; • o processo emite gás carbônico e outros poluentes; • a produção de cinzas perigosas; • não abrange os resíduos gerados nos municípios da rmsp que não têm unidades de incineração; • somente são atendidos pela proposta a capital e os três municípios onde foram locados os incineradores. sob o aspecto da redução de volume de resíduos, para melhor visualização dos resultados da proposta, foram montados os fluxogramas de gerenciamento dos resíduos sólidos domiciliares no município de são paulo, atual e proposto, suas respectivas massas e percentual do total coletado (figuras 4 e 5). com a redução do volume de resíduos, apenas 2% do total diário de resíduos gerados será disposto em aterro sanitário, ou seja, menos de 200 t/dia, em contraposição às quase 9.000 toneladas diárias atuais. fig. 4 – fluxograma do gerenciamento dos resíduos domiciliares em são paulo – atual fig. 5 – fluxograma do gerenciamento dos resíduos domiciliares em são paulo – proposta dezembro 2007 9 conclusões conclui-se então que a distribuição de estações de redução de volume de resíduos permitiu a montagem de um sistema mais racional de transporte, evitando estações de transferência de resíduos, diminuindo as distâncias de transporte e consequentemente a poluição causada pelos veículos. com este projeto o problema da destinação dos resíduos sólidos é enfrentado, com a eliminação de grande parte dos resíduos gerados, salvaguardando o meio ambiente e a megacidade de são paulo. notas (1) informação obtida no site da emplasa referente à população estimada na data acessada. disponível em: <http://www.emplasa.sp.gov.br>. acesso em: 30/09/2003. (2) informação oral fornecida por marco antônio fialho, assistente técnico do plano diretor de resíduos sólidos da secretaria de serviços e obras (sso), prefeitura municipal de são paulo (pmsp), em são paulo, no dia 19/06/2002. (3) conhecida como síndrome nimby, que vem da expressão “not in my back yard” – não no meu quintal. (4) essa largura foi estimada como sendo razoável para crescimento de variados tipos de vegetação para vedação visual da unidade de incineração. não foi encontrada referência bibliográfica acerca da largura mais adequada para essa finalidade. referências cewep – confereration of european waste-toenergy plants. heating and lighting the way to a sustainable future. download de arquivo. disponível em: <http://www.cewep.com>. acesso em: 26/ 10/2004. dersa desenvolvimento rodoviário. [200-]. disponível em: <http://www.dersa.gov.br>. acesso em: 18 jul. 2004. emplasa. população estimada em tempo real. 2003. disponível em: <http:// www.emplasa.sp.gov.br>. acesso em: 30 set. 2003. henrique, brás; menocchi, simone. até 2009, sp não terá onde pôr o lixo. cruzeironet. brasil – meio ambiente, 19 mar. 2005. disponível em: <http://www.cruzeironet.com.br/run/5/ 164448.shl>. acesso em: 20 mar. 2005. ibc – instituto brasileiro de cultura ltda. guia cartoplan são paulo. são paulo: cooperdisc editorial log, 2005. 1 cd rom. ibge – instituto brasileiro de geografia e estatística. pesquisa nacional de saneamento básico – pnsb 2000. rio de janeiro: ibge, 2002. download de arquivo. disponível em: <http:// www.ibge.gov.br>. acesso em: 30 set. 2003. pmsp – prefeitura municipal de são paulo. secretaria de serviços e obras – sso. departamento de limpeza urbana – limpurb. caracterização gravimétrica dos resíduos sólidos domiciliares do município de são paulo 2004. são paulo: pmsp/sso/limpurb, 2004. proema engenharia e serviços ltda. estudo de impacto ambiental – eia: usina de processamento de resíduos sólidos domiciliares com incineração, recuperação de energia elétrica e dos materiais reaproveitáveis – santo amaro. são paulo: proema, ago. 1994a. 4 vols. ruberg, claudia. a destinação dos resíduos sólidos domiciliares em megacidades: o caso de são paulo. 2005. tese (doutorado) – faculdade de arquitetura e urbanismo, universidade de são paulo, são paulo, 2005. são paulo. secretaria do meio ambiente – sma. coordenadoria de planejamento ambiental – cpla. lei estadual nº. 9.866/97: uma nova política de mananciais. são paulo: sma, [1997b]. syctom. [2005] disponível em: <http:// www.syctom.fr >. acessos em: 21 fev. 2005; 06 mar. 2005; 10 set. 2005. universidade de são paulo. faculdade de arquitetura e urbanismo. seção de produção de bases digitais – cesad. mapa vetorial de quadras município de são paulo – mspq. são paulo: cesad-fauusp, 2002. 1 cd rom. valorsul. apresentação base 2004. apresentação em powerpoint. lisboa: valorsul, 2004. 1 cd rom. agradecimentos à capes pelo financiamento da pesquisa de doutorado. revista modelo revista brasileira de ciências ambientais número 12 abril/2009 28 issn eletrônico: 2176-9478 resumo o presente trabalho relata o diagnóstico da geração de resíduos sólidos do processo produtivo de uma indústria calçadista no ano de 2007, além das oportunidades de minimização dos resíduos, utilizando a metodologia do cntl centro nacional de tecnologias limpas. os resíduos de couro, de classe i, são gerados em maior quantidade absoluta e relativa à produção por par de calçado seguido do forro sintético, da couraça, da espuma de palmilha e de materiais auxiliares como esponjas, creme de acabamento, adesivos termoplásticos e à base de solvente, além dos panos de limpeza. a implantação de algumas das oportunidades identificadas promoveu a minimização dos resíduos, aumento na eficiência do consumo de matéria-prima e melhoria nas atividades produtivas, traduzindo-se em ganhos ambientais e econômicos. palavras-chave: prevenção da poluição, produção mais limpa, gestão ambiental, indicadores ambientais, indústria de calçados. abstract the present work shows the diagnostic elaborated for the solid waste generation in a shoe industry in the year of 2007, besides the opportunities for minimization of solid waste. this work followed the methodology of the national center for clean technologies (cntl). leather wastes that are classified as a class i waste, according to nbr 10007, presented the biggest absolute and relative quantity per pair of shoe followed by synthetic linings, toe caps, insole's foam, sponges, finishing cream, solvent adhesives and thermoplastic adhesives, besides cleaning cloths. the implementation of some of the identified opportunities promoted waste reduction, an increase of raw material consumption efficiency and also improvement of production operations which yielded environmental and economical profits. keywords: pollution prevention, cleaner production, environmental management, environmental indicators, shoe industry. denise maria lenz engenheira química, doutora em ciências pela université paris vii e em ciência dos materiais ufrgs/rs, professora adjunta do curso de química e do programa de pósgraduação em engenharia, energia, ambiente e materiais da ulbra/rs e-mail: denise.lenz@pq.cnpq.br alex rafael acker bacharel em química, mestre em engenharia pela universidade luterana do brasi l ulbra/rs, químico da acker assessoria ambiental universidade luterana do brasil programa de pós-graduação em engenharia: energia, ambiente e materiais (ppgeam) av. farroupilha, 8001 prédio 14 sala 215 canoas rs cep 92.425-900 fone: 3477-9285 fax: 3477-1313 diagnóstico dos resíduos sólidos e seleção de oportunidades de produção mais limpa na indústria calçadista revista brasileira de ciências ambientais número 12 abril/2009 29 issn eletrônico: 2176-9478 introdução a sociedade vem a cada dia buscando uma maior qualidade de vida. as necessidades de satisfação e bem estar fazem com que a produção industrial tenda a crescer. no entanto, com a competitividade industrial, muitas vezes, abre-se uma lacuna no quesito sustentabilidade. a falta de planejamento, de estruturação da atividade industrial, agrícola ou de quaisquer outras áreas pode impactar negativamente no meio ambiente. esse impacto altera a qualidade de vida da população, através do desconforto causado por ruídos, contaminação do ar, do solo e das águas, além da depredação das matas e a exploração indiscriminada de recursos minerais (furtado e furtado, 1998). a organização das nações unidas, através da unido/unep (united nations industrial development organization / united nations environment program), vem desenvolvendo, desde a década de 90, técnicas e filosofias de produtividade com redução de impactos ambientais, as chamadas "técnicas de produção mais limpa" ou, abreviadamente, pml ou ainda p+l. essas técnicas prevêem a garantia de produtividade, buscando a realização do menor impacto ambiental possível, através de uma metodologia de coleta e avaliação de dados operacionais, implantação de melhorias e monitoramento contínuo dos resultados, envolvendo principalmente a mudança de filosofia da empresa, tornando a mudança permanente e eficaz. a proposta da p+l é de substituir a filosofia de tratamento "end of pipe" (fim de tubo) e introduzir a filosofia da prevenção, redução ou eliminação da fonte geradora de resíduos, além da melhoria contínua de processos, produtos e serviços. assim, a reciclagem não pode ser considerada como p+l, pois está relacionada diretamente às tecnologias de fim de tubo. uma atividade industrial muito presente no estado do rio grande do sul é a produção de couro e calçados, sendo considerada como a atividade mais impactante, ou seja, com a maior geração de resíduos totais e per capita das atividades industriais desta unidade federativa (fepam, 2002). as empresas de calçados têm se adaptado a realidades de mercado diferentes, onde a variação da política cambial nacional possui capacidade de manter aberta ou fechar indústrias de todos os portes. outro problema enfrentado por estas empresas são as variáveis ambientais que, além de elemento legal e ético, têm seu fundo financeiro atrelado à continuidade da atividade industrial dessas empresas. conforme andres (2001), as atividades industriais têm visões diversas sobre o tema ambiental, mas tem, como motivador principal para mudanças em sua conduta ambiental, a ação de agentes fiscalizadores externos. porém, é possível destacar empresas que se beneficiam direta ou indiretamente a partir de suas ações ambientais, tornando-se mais competitivas, idôneas ambientalmente e até com uma postura de marketing voltado aos produtos e serviços menos lesivos ao meio ambiente. o presente trabalho realizou um diagnóstico dos resíduos sólidos de uma indústria de calçados situada em sapiranga (rs) visando a implantação de oportunidades de pmaisl, através da metodologia sugerida pelo conselho nacional de tecnologias limpas (cntl) do senai/rs, sede da unido/ unep no brasil. em sua sede matriz, para a produção de 704.043 pares de calçados no ano de 2006, a empresa gerou um total aproximado de 485 m3 de resíduos constituídos principalmente de couro, tecidos, papel e papelão não recicláveis, além de solados de sbr (copolímero estireno butadieno) ou pu (poliuretana), esponjas de pu ou látex, não havendo um programa de controle da geração destes resíduos. faziase necessário, portanto, um estudo mais aprofundado de modo a obter uma análise confiável da geração de resíduos, além da implantação de medidas que reduzissem esta geração. metodologia o presente trabalho realizou um estudo de campo que teve como base as diretrizes estabelecidas pelo guia de implementação de programas de produção mais limpa do cntl (2003), realizando adaptações conforme a realidade da empresa. esta metodologia é composta de várias etapas as quais visam facilitar o processo de coleta e organização dos dados necessários para o desenvolvimento do diagnós tico operacional com vistas à implantação das oportunidades de pmaisl. estas etapas são constituídas basicamente das seguintes atividades executadas sequencialmente: 1. sensibilização dos funcionários e da alta diretoria da empresa com formação de um ecotime cujo objetivo é auxiliar na condução do programa de p+l . neste sentido, cursos de capacitação de funcionários foram ministrados para promover o entendimento do conceito de p+l e da metodologia a ser empregada. 2. elaboração de diagnóstico ambiental prévio através da elaboração de fluxograma qualitativo do processo produtivo, o qual, neste trabalho, teve como foco principal as matérias-primas efetivas como as entradas do processo produtivo, desconsiderando insumos como água e energia elétrica, e os resíduos sólidos como saídas, desconsiderando efluentes líquidos e gasosos. 3. estabelecimento de indicadores ambientais seguido da elaboração de diagnóstico quantitativo das matérias-primas e dos resíduos do processo produtivo. os indicadores ambientais são ferramentas de relevância indiscutível, pois ajudam a compreender a situação atual (onde se está), qual o caminho a ser seguido (como chegar) e qual a distância a ser percorrida para atingir a meta estabelecida (onde se deseja chegar). 4. identificação das causas da geração dos resíduos sólidos e das oportunidades de p+l técnica e economicamente viáveis de serem implantadas. todo programa de p+l ao ser implantado deve prever um plano de monitoramento e continuidade tendo em vista que o conceito de p+l prevê melhorias contínuas do processo produtivo. esta atividade, no entanto, não é apresentada no presente trabalho. a indústria, objeto deste estudo, é do ramo calçadista, maior gerador de empregos do estado do rio grande do sul (abicalçados, 2007). o processo produtivo da indústria de calçados inicia-se ao adicionar-se o material pré-fabricado (cabedais de couro ou sintéticos, os forros e enchimentos, os solados e as palmilhas) à linha de produção revista brasileira de ciências ambientais número 12 abril/2009 30 issn eletrônico: 2176-9478 propriamente dita, conforme o centro tecnológico de couro, sapatos e afins (1994). a figura 1 mostra um fluxograma simplificado do processo produtivo de uma indústria de calçados. figura 1 fluxograma simplificado da produção de calçados a indústria em estudo possui uma produção mensal de cerca de 50.000 pares de calçado produzidos em três fábricas: • fábrica 1 fábrica de botas • fábrica 2 fábrica de sandálias • fábrica 3 fábrica de sapatos conforme gil (2002), para esta produção mensal, a amplitude da amostra deve ser de 8.333 pares de sapatos para uma margem de erro de aproximadamente 1%. assim, o período de levantamento da geração de resíduos sólidos compreendeu 10 dias de produção, ocorrendo, neste período, a produção da quantidade desejada para amostragem dos pares de calçados em cada fábrica. durante a execução des te levantamento, o ecotime foi mobilizado de modo a orientar os funcionários do processo produtivo a segregar os resíduos sólidos gerados, acondicionando-os em recipientes adequados dispostos em locais estratégicos do setor produtivo. posteriormente, todas as matérias-primas e os resíduos sólidos foram devidamente pesados em balança previamente calibrada. após o diagnóstico, a geração de cada resíduo foi avaliada através de análise comparativa dos indicadores ambientais estabelecidos pelo ecotime. também, os resíduos foram classificados conforme a norma nbr abnt 10004 de 2004. produção de calçados produção efetiva abastecimento dos pré-fabricados chanfração preparação e colagens costuras montagem do cabedal na fôrma colagem do solado acabamento encaixotamento pré-fabricação corte do couro produção de palmilhas produção de solados corte de forros e espumas figura 2 fluxograma qualitativo intermediário das entradas: matéria-prima e insumos e saídas: produtos e resíduos. recebimento matérias-primas • materiais: linhas, couros, tecidos, sintéticos, linhas, panos, estopas, produtos químicos • resíduos: embalagens plásticas, de papelão, metálicas, paletes, estrados. fitas e cordões de embalagens • materiais: couro, couro sintético, espumas, tecidos, borrachas para solado • insumos: navalhas, cepos de balancin, embalagens plásticas, atilhos, energia • produtos: cortes dos cabedais, forrações, reforços, solados, todos embalados • resíduos: aparas das matérias primas, sucata das navalhas, sucatas plásticas dos cepos de balancin abastecimento • materiais: pré-fabricados, couraças, contrafortes • materiais: cabedais de couro, forros sintéticos, couraças e contrafortes • insumos: energia elétrica, navalhas e óleos lubrificantes • materiais: cabedais chanfrados, forros, fitas adevivas, espumas • insumos: energia elétrica, pincel, adesivo, esponja, estopas • materiais: cabedais aderidos no forro e reforços • insumos: energia elétrica, navalhas, linhas, agulhas e óleo lubrificante • materiais: cabedais costurados, palmilha de montagem • insumos: energia elétrica, adesivo termofusível, fôrma • resíduos: embalagens plásticas, atilhos pré-fabricado chanfração • produtos: cabedais chanfradose aderidos com a couraça e contraforte • resíduos: aparas de couro, e de outros materiais chanfrados, navalhas com defeito, embalagem de óleo preparação costura • produtos: cabedais aderidos no forro e reforços • resíduos: pincéis, embalagens de adesivo, esponja, estopas • produtos: cabedais costurados • resíduos: aparas de couro e de outros materiais refilados, navalhas, embalagem de óleo, agulhas, linhas, fitas • produtos: cabedal montado na forma com a palmilha • resíduos: restos de adesivo termofusível • produtos: cabedal asperado • resíduos: lixas, poeira de couro, de sintético e de papelão • produtos: cabedal unido ao solado e desenformado • resíduos: esponjas e panos sujos de cola, adesivo perdido, papelão, pote montagem asperação colagem do solado • materiais: cabedal montado na forma com a palmilha • insumos: energia elétrica, lixas • materiais: cabedal montado na forma com a palmilha, já asperado, solado • insumos: energia elétrica, adesivo base água, esponja, tecido, pote para aplicação, papelão de proteção • materiais: cabedal unido ao solado e desenformado, palmilha interna • insumos: energia elétrica, pregos e parafusos pregar salto e colar • produtos: sapato semi-acabado • resíduos: metais e sintéticos • produtos: sapato pronto • resíduos: tecidos e esponjas contaminadosembalagens de papel, potes de tintas e restos de tintas • materiais: sapato semi-acabado, caixa de papelão, papel de seda • insumos: tintas, antiks, escovas, esponjas e tecidos acabamento resultados e discussão diagnóstico dos resíduos sólidos da produção de calçados após estudo do processo produtivo e identificação dos resíduos sólidos gerados em cada etapa do processo produtivo do calçado, conforme f igura 2, o ecotime definiu então os seguintes indicadores ambientais: • quantidade de resíduos absoluta, a qual demonstra o desempenho após um determinado período de tempo. è um indicador comparativo medido em kg, • quantidade de resíduos relativa à produção medida em kg/par de calçado e • eficiência de consumo de matérias-primas. é uma medida percentual que compara o resíduo gerado com a quantidade de determinado material abastecido. o cálculo de eficiência foi estabelecido pelo ecotime como a relação entre a diferença da massa de matéria-prima abastecida e da massa de resíduos gerados e descartados, divididos pela massa da matéria-prima. revista brasileira de ciências ambientais número 12 abril/2009 31 issn eletrônico: 2176-9478 a tabela 1 apresenta os resíduos gerados nos setores de corte, costura e montagem das três fábricas: fábrica de botas (fábrica 1), fábrica de sandálias (fábrica 2) e fábrica de sapatos fechados (fábrica 3) durante o período es tabelecido para o levantamento de dados (10 dias). tabela 1 quantidade absoluta de resíduos de todos os setores das fábricas 1, 2 e 3 gerados no período de 10 dias. indicador absoluto: quantidade de resíduos (kg) tipo do resíduo fábrica 1 fábrica 2 fábrica 3 total do resíduo couro 568,0 581,8 359,7 1509,5 forro sintético 208,4 51,9 80,6 340,9 panos de limpeza 34,8 20,9 40,2 95,9 couraça 46,3 0,0 39,2 85,5 espuma palmilha 27,7 8,5 39,7 75,9 adesivo (base solvente) 48,4 11,5 3,5 63,4 reforço simples 22,1 4,0 29,5 55,6 avesso 29,3 0,1 25,4 54,8 palmilhas internas 30,0 3,9 7,5 41,4 malha reforço 22,3 0,2 22,5 armação 16,8 1,8 0,2 18,8 adesivo (base água) 3,8 11,0 1,7 16,5 poeira de lixa 6,2 0,5 9,3 16,0 adesivo hot melt 4,5 11,3 15,8 creme de acabamento 5,0 0,4 5,0 10,4 fitas adesivas 0,3 5,6 1,4 7,3 enchimento 5,3 5,3 esponjas 1,5 1,0 1,8 4,3 linhas 0,8 0,3 0,0 1,1 parafusos 0,8 0,0 0,8 solventes de limpeza 0,8 0,8 elástico 0,3 0,0 0,0 0,3 zíper 0,3 0,0 0,0 0,3 pregos 0,2 0,0 0,2 totais 1.083,9 703,2 656,2 2.443,3 é visível, através da tabela 1, que o couro é o material de maior geração de resíduos em quantidade absoluta seguido do forro sintético, dos panos de limpeza e das couraças. o ranking dos resíduos mais gerados nas três fábricas encontra-se na figura 3 porcentagem em peso dos seis resíduos mais gerados por fábrica e no geral da empresa. f igura 3 em quantidades absolutas. de acordo com esta graduação, os resíduos com maior porcentagem de geração são: aparas de couro, aparas de forro sintético, panos de limpeza contaminados, aparas de couraça, espumas de palmilhas, sobras de adesivos à base de solvente orgânico, sobras de reforços simples, sobras de palmilhas internas, sobras de reforços simples e sobras de adesivos à base de água. revista brasileira de ciências ambientais número 12 abril/2009 32 issn eletrônico: 2176-9478 outro indicador relativo definido pelo ecotime foi a eficiência de consumo de matérias-primas. a eficiência no consumo de matérias-primas tem relação direta com o tipo de material utilizado e a qualificação da mão-de-obra aplicada no processo. é uma medição percentual que compara o resíduo gerado com a quantidade de um determinado material abastecido. conforme a tabela 3, na classificação geral, as menores eficiências de consumo de matéria-prima es tão nos insumos como solventes, panos de limpeza e esponjas de aplicação de produtos químicos. as matérias-primas propriamente ditas, tais como couro, forros, reforços, espumas estão em nível intermediário de eficiência. couro, forros sintéticos e couraças, apesar de serem os produtos com maior quantidade absoluta de resíduos, não são os materiais que apresentam as maiores perdas no processo. os materiais auxiliares como pregos, linhas, fitas adesivas e parafusos são os que têm maior aproveitamento, acima de 90% do que é abastecido é utilizado no calçado. produção total de 29.076 pares tipo do resíduo resíduo (kg) indicador relativo (kg/100 pares) couro 1509,5 5,192 forro sintético 340,9 1,172 panos de limpeza 95,9 0,330 couraça 85,5 0,294 espuma palmilha 75,9 0,261 adesivo (base solvente) 63,4 0,218 reforço simples 55,6 0,191 avesso 54,8 0,188 palmilhas internas 41,4 0,142 malha reforço 22,5 0,077 armação 18,8 0,065 adesivo (base água) 16,5 0,057 poeira de lixa 16,0 0,055 adesivo hot melt 15,8 0,054 creme acabamento 10,4 0,036 fitas adesivas 7,3 0,025 enchimento 5,3 0,018 esponjas 4,3 0,015 linhas 1,1 0,004 parafusos 0,8 0,003 solventes de limpeza 0,8 0,003 elástico 0,3 0,001 zíper 0,3 0,001 pregos 0,2 0,001 totais 2.443,3 8,403 tabela 2 quantidade relativa de resíduos geral da produção da empresa no entanto, a quantidade relativa de resíduos em quantidades totais na empresa, isto é, somando-se as fábricas 1, 2 e 3 em termos de produção e de geração de resíduos são apresentados na tabela 2. observa-se que os cinco maiores resíduos gerados por 100 pares de calçado são: aparas de couro, forro sintético, panos de limpeza, aparas de couraça e espumas de palmilha, de modo similar ao indicado pelo indicador absoluto anterior. o somatório dessas quantidades representa mais de 86% dos resíduos gerados nas linhas de produção. o indicador relativo é mais relevante, visto que, no momento em que a produção aumenta, a tendência da geração de resíduos é aumentar em termos absolutos. porém, com o estabelecimento de controles mais específicos sobre a produção e a geração de resíduos, a tendência é que a proporção de resíduos por unidade produzida seja menor. em outros termos, se num ano fosse produzido a quantidade de 500.000 pares de calçados com a geração de 500 toneladas de resíduos, haveria uma proporção de 1 kg de resíduo por par de calçado. em contrapartida, se a produção aumentar para 750.000 pares anuais e a geração de resíduos for de 700 toneladas ao ano, a proporção ficaria menor que 1 kg por par de calçado. tabela 3 apresentação do indicador absoluto comparado ao indicador relativo de eficiência no consumo de matérias-primas. abastecimento (kg) resíduos fábrica 1 fábrica 2 fábrica 3 total (kg) indicador absoluto: resíduo total (kg) indicador relativo: eficiência de matériaprima (%) solventes de limpeza 0,8 0,0 0,0 0,8 0,8 0,0 panos de limpeza 34,8 24,3 40,2 99,3 95,9 3,4 esponjas 4,5 1,6 2,8 8,9 4,3 51,7 creme acab. 8,8 5,8 12,0 26,6 10,4 60,9 couraça 143,7 0,0 92,2 235,9 85,5 63,8 adesivo hot melt 12,1 0,0 32,9 45,0 15,8 64,9 couro 2.369,3 850,1 1.196,4 4.415,8 1.509,5 65,8 forro sintético 606,7 144,6 255,5 1.006,8 340,9 66,1 palmilhas internas 101,8 14,4 26,5 142,7 41,4 71,0 enchimento 20,1 0,0 0,0 20,1 5,3 73,6 reforço simples 67,3 19,2 141,4 227,9 55,6 75,6 espuma palmilha 84,2 113,0 129,1 326,3 75,9 76,7 avesso 147,5 17,2 90,8 255,5 54,8 78,6 adesivo (b. solv) 90,4 86,3 119,2 295,9 63,4 78,6 malha reforço 109,6 0,0 3,0 112,6 22,5 80,0 armação 116,1 5,1 1,5 122,7 18,8 84,7 fitas adesivas 24,5 30,1 32,5 87,1 7,3 91,6 adesivo (b. água) 89,2 81,3 91,0 261,5 16,5 93,7 parafusos 2,0 15,1 19,4 36,5 0,8 97,8 elástico 16,2 0,0 1,5 17,7 0,3 98,3 linhas 27,7 23,4 28,7 79,8 1,1 98,6 zíper 42,0 0,0 0,0 42,0 0,3 99,3 pregos 2,0 43,9 42,5 88,4 0,2 99,8 poeira de lixa 16,0 totais 4.121,3 1.475,4 2.359,1 7.955,8 2.443,3 69,3 revista brasileira de ciências ambientais número 12 abril/2009 33 issn eletrônico: 2176-9478 nas três fábricas, o resíduo de menor aproveitamento foi oriundo dos panos de limpeza. o couro é o segundo maior desperdício na fábrica 2, enquanto que, nas fábricas 1 e 3, este material se apresenta em posições intermediárias. pode-se observar que materiais de apoio como solventes, panos e esponjas apresentam percentual de descarte maior do que a matéria-prima, pois, como sua função é de aplicar algum componente ao calçado, após sua saturação, o mesmo é rejeitado. apesar das pequenas quantidades absolutas desses materiais, eles são impregnados com produtos químicos e podem gerar contaminações de outros subprodutos, aumentando a quantidade de resíduos classe i, perigosos. a maior quantidade de resíduo classe i, perigoso, é de aparas de couro, seguido de panos contaminados, sobras de produtos químicos (cremes e adesivos) e seus sistemas de aplicação no calçado. já os resíduos de classe iia são liderados, em termos de quantidade, pelos forros sintéticos e outros componentes. o couro é o resíduo gerado em maior quantidade absoluta e em maior quantidade relativa. além disto, o resíduo de couro pertence à classe i e é a matéria-prima de maior valor agregado no calçado e de pequena uniformidade em termos de qualidade. os defeitos encontrados na pele fazem a qualificação da mesma. estes defeitos reduzem a área útil do couro o que contribuiu para a geração do resíduo. como medida direta, a opção para pmaisl no couro é a aquisição de um produto de qualificação melhor o qual irá gerar menor quantidade de resíduo devido ao melhor aproveitamento das peles compradas. outra oportunidade de pmaisl para o couro está relacionada com seu corte. este processo envolve a destreza e profissionalismo do cortador. a sua acuidade visual é extremamente importante para que possa dis tinguir diferenças de cores e geração das oportunidades de pmaisl as ações de pmaisl priorizaram os resíduos que apresentaram as maiores quantidades absolutas, as maiores quantidades relativas e as menores eficiências no consumo de matérias-primas, além dos resíduos perigosos, conforme apresentado na tabela 4. defeitos, além de garantir um excelente posicionamento da navalha na pele. por ser um processo manual envolvendo navalhas e balancim, o ponto de visão do operador interfere diretamente na operação do corte. além disso, a espessura das navalhas e as opções de posicionamento das mesmas na pele (encaixe) também interferem na geração de resíduos. sugere-se, portanto, a substituição do processo manual por um tabela 4 resíduos sólidos da indústria calçadista que foram priorizados nas ações de pmaisl. resíduos sólidos justificativa para priorização classificação (abnt nbr 10.004) couro • grande geração absoluta • grande geração relativa classe i forro sintético • grande geração absoluta • grande geração relativa classe iia panos de limpeza • grande geração relativa • baixa eficiência no consumo classe i esponjas • grande geração relativa • baixa eficiência no consumo classe i creme de acabamento • grande geração relativa classe i couraças • grande geração relativa • baixa eficiência no consumo classe iia espuma de palmilha • grande geração relativa classe iia adesivo base solvente • grande geração relativa classe i outros componentes gerados no corte • grande geração absoluta • grande geração relativa • baixa eficiência no consumo classe iia adesivo termoplástico • baixa eficiência no consumo classe iia revista brasileira de ciências ambientais número 12 abril/2009 34 issn eletrônico: 2176-9478 processo automatizado que utiliza pequenas facas ou laser sob uma mesa especial de corte. esta mudança beneficia o meio ambiente, pois economiza matérias-primas. na f igura 4, encontra-se exemplo de modelagem do corte feita por computador e manualmente no balacim tipo ponte. os forros sintéticos e os tecidos são recebidos na empresa em rolos com 1,5 metros de largura e 30 metros de comprimento. para seu corte, são divididos em peças de 4 metros de comprimento e empilhados em camadas, com número par delas. a paridade das camadas é importante para que se cortem as peças para os dois pés do calçado de uma única vez, economizando tempo. os rolos de materiais têm sua largura não paralela e nem linear, com aproximados 1,5m. já os balancins ponte, onde os rolos cortados, têm largura de uso de 1,4m. estes dois fatores contribuem para a geração de resíduos. assim, a oportunidade de pmaisl sugerida para os forros sintéticos e tecidos é comprar os rolos de materiais com 1,4m de largura e suas bordas paralelas. também, verificou-se que o operador do balancim ponte não estava treinado para regulagem do seu equipamento, desperdiçando quantidades significativas de materiais (15%) devido ao corte imperfeito. o treinamento pode reduzir as perdas de materiais defeituosos e economizar matérias-primas a um custo bastante baixo. a limpeza das áreas, equipamentos, ferramentas e operações do calçado é prática corriqueira na indústria calçadista. os operadores utilizam grande quantidade de panos para limpar suas mesas, máquinas e o próprio calçado. não há controle na liberação de panos de limpeza por parte do almoxarifado. o descarte dos panos aumenta a quantidade de resíduos gerada, principalmente pela contaminação de materiais não perigosos pelos perigosos. exis tem, no mercado, empresas que fornecem panos de limpeza retornáveis, isto é, não descartáveis. essas empresas fornecem uma quantidade determinada de panos de limpeza para o cliente, que distribui os mesmos nas suas atividades de acordo com suas necessidades. porém, após o uso, estes não são descartados, mas devolvidos ao fornecedor que os lava e devolve para novo uso. a economia recorrente é na redução dos resíduos, bem como a redução referente a não contaminação de outros materiais pelos panos sujos. além disso, não há aquisição dos panos, apenas o aluguel dos mesmos. isto reduz em 100% o descarte de panos no meio ambiente. as esponjas são também insumos importantes na indústria de calçados. com elas são aplicados adesivos à base de água e produtos de acabamento, como cremes e xampus. na empresa estudada verificou-se que as esponjas eram usadas de forma inadequada e incompleta. os cubos de esponjas utilizados para aplicação de cremes tinham dimensões aproximadas de 15 cm de altura por 15 cm de largura e 20 cm de profundidade. além do tamanho, eram usadas em apenas um dos 4 vértices e em apenas uma das 6 faces. sugere-se que as esponjas sejam compradas diretamente em cubos 5 cm de altura por 7 cm de largura e 6 cm de profundidade. o tamanho menor não interfere na aplicação dos produtos químicos e reduz em 94% o tamanho das peças e, com isso, diminui a geração de resíduos de espumas contaminadas. além do tamanho, outra fonte de perdas era o uso de apenas um dos 8 vértices da esponja na aplicação de cremes. o uso sugerido, para evitar a saturação da esponja muito rapidamente é usar 4 vértices em pontos opostos. a figura 5 mostra modelo de esponja usada de forma inadequada e o sugerido. figura 4 modelos de posicionamento de navalhas na pele (fonte: empresa estudada) a) automatizado por computador b) manual no balancim ponte figura 5 modelo de esponja usada na indústria de calçado a) de forma inadequada (antes da pmaisl) b) forma adequada (depois da pmaisl). revista brasileira de ciências ambientais número 12 abril/2009 35 issn eletrônico: 2176-9478 o creme de acabamento tem a função de fechar os poros do couro e promover brilho no mesmo, após um polimento adequado. os cremes são aplicados por esponjas, conforme visto anteriormente. as perdas de creme estão relacionadas à secagem e cura do mesmo. para aplicação do creme, além da esponja, utilizam-se frascos plásticos de boca larga, com altura de 7,5cm e 10 cm de diâmetro. essa área de contato com o ar, durante as trocas de turno, faz com que o produto seque e seja necessário remover a camada superficial do mesmo. além disso, há muitas perdas nas esponjas que são mal utilizadas. sugerese que os frascos plásticos utilizados na aplicação do creme sejam trocados por dois outros tipos de frascos. o primeiro frasco, com tampa, armazenaria uma quantidade maior de creme e o segundo, um frasco baixo com no máximo 1cm de altura, seria usado para umedecer a esponja no creme. quando as atividades encerram, a quantidade do frasco menor pode ser guardada no frasco maior, ou ainda, o operador, com a prática, consegue verificar sua necessidade de creme e controlar o consumo para que no final do expediente não ocorram sobras. assim há a redução imediata no consumo, bem como a redução de resíduo classe i (perigoso) gerado e que pode contaminar outros materiais, se operado de forma inadequada. as couraças, peças utilizadas para reforçar e moldar o bico do calçado, são compradas em chapas quadradas de 1,4 m de largura com aproximados 1,0 mm de espessura. as chapas devem ser cortadas nos balancins ponte no formato desejado e posteriormente ter suas bordas chanfradas para possibilitar a costura do cabedal nas outras peças. as operações de corte e a chanfração originam os resíduos de couraça. como o resíduo da couraça é reciclável, à base de polietileno, é oportuno adquirir o produto pronto do fornecedor, mesmo que o custo seja um pouco maior. com isso, economiza-se na mão-de-obra para compras, almoxarifado, corte e chanfração, além de reduzir a quantidade de resíduo gerado. além disso, as aparas do material das couraças são revendidas ao próprio fabricante, acarretando despesa com frete de retorno. os adesivos termoplásticos são utilizados nas máquinas de apontar para que o bico do calçado fique aderido à palmilha de forma adequada e uniforme. a injeção do adesivo é feita pelo bico injetor. verificou-se que o bico injetor utilizado não possuía vincos suficientes para distribuir completamente o adesivo fundido no couro e na palmilha. com isso, era injetada uma quantidade maior de adesivo que formava rebarbas de cola reticulada que é descartada. essas sobras de adesivos representavam cerca de 1,5 kg para cada rolo de 4 kg abastecido, isto é, entre 33% e 37% de desperdício direto. criou-se um novo bico injetor, conforme a figura 6, em bronze, que tem vincos maiores e orifícios menores. necessita, portanto, menos adesivo fundido para efetuar a colagem, reduzindo as perdas para 12%. água) que possa substituir o adesivo à base solvente. análise dos ganhos ambientais e econômicos das oportunidades algumas das oportunidades de p+l foram selecionadas para implantação, outras, devido ao tempo de retorno financeiro muito alto, foram descartadas momentaneamente pela empresa. cabe, no entanto, salientar que as oportunidades de p+l que ainda não foram implantadas na empresa de estudo podem ser implantadas em outras indústrias do ramo, dependendo do perfil e produtividade da mesma. com relação aos outros resíduos dos componentes do calçado gerados na operação de corte, como a espuma de palmilha, sugere-se o treinamento dos operadores como medida de pmaisl. na empresa estudada, o supervisor do setor tem conhecimento pleno das atividades e equipamentos utilizados, bem como tem condições de repassar ao operador, sendo necessário apenas o acompanhamento do funcionário na execução da tarefa. como o treinamento ocorre com o pessoal já existente no local (supervisor), não há custos de mão-de-obra. encontra-se também em desenvolvimento um novo adesivo (à base de a aquisição de couros de melhor qualidade é tecnicamente viável, pois podem ser encontrados no mercado. sabe-se que os couros de melhor classificação apresentam menos defeitos e, assim, deverão gerar menos resíduos. no entanto, a cada aumento do índice de qualidade do couro, o custo do material aumenta em torno de 25%. testes devem ser ainda realizados para garantir que o couro de melhor qualidade diminua os custos com a geração de resíduos de modo a compensar seu custo mais elevado sem repassá-lo ao consumidor. com relação à utilização de equipamento automatizado para o corte do couro, pode-se afirmar que a redução da interferência humana no figura 6 bico injetor e um sapato com o bico já apontado. no detalhe, à direita, o novo bico injetor desenvolvido (fonte: ecotime) revista brasileira de ciências ambientais número 12 abril/2009 36 issn eletrônico: 2176-9478 panos de limpeza através de empresa que também promove a limpeza dos mesmos, após seu uso, gera uma redução dos custos de transporte e disposição dos mesmos. entretanto, o custo de aquisição destes panos é 100% maior. assim, há ganhos ambientais, considerando que a empresa lave os panos com utilização de processo ecológico, porém não há ganhos econômicos que justifiquem ainda a implantação desta proposta. a oportunidade relacionada à compra de couraças prontas também foi implantada devido aos benefícios econômicos e ambientais. o custo para a produção de 96.000 pares de couraça por mês era de r$54.000,00, considerando os custos com matéria-prima, mão-de-obra, energia elétrica e tratamento do resíduo. o fornecedor externo vende a r$48.000,00 por mês utilizando um processo com menor geração de resíduos. assim, houve economia anual de r$72.000,00. a alteração do bico injetor de adesivo termoplástico da máquina de apontar, bem como a troca de um adesivo de menor viscosidade trouxe uma redução de 33% de resíduo de adesivo termoplástico. além da economia direta pela aquisição de um adesivo de custo menor e mais adequado ao processo de r$4000,00 mensais, há também redução nos custos referentes à geração de resíduos e sua disposição no valor de r$2500,00 mensais. o tempo de retorno do investimento para o desenvolvimento do bico injetor foi de 1,3 dias. através de uma análise crítica das propostas de p+l implantadas, pode-se comprovar que as indústrias ainda almejam, como principal meta, obter ganhos econômicos em curto prazo na implantação de medidas viáveis tecnicamente que reduzam o consumo de matérias-primas e a geração de resíduos. conclusão o presente trabalho apresentou um diagnóstico dos resíduos sólidos de uma indústria calçadista, além da geração de oportunidades de p+l e a caracterização dos benefícios ambientais e econômicos que estas oportunidades podem trazer. pode-se concluir que: 1. o diagnóstico, realizado de forma amostral neste estudo de caso, revelou que o resíduo de couro, além de ser a maior quantidade absoluta e relativa de resíduos, é também o resíduo perigoso de maior geração. porém, o couro não é o material com menor eficiência no consumo. os insumos são os materiais percentualmente mais descartados, constituindo-se de panos de limpeza e esponjas, além de produtos químicos. 2. após análise dos resultados do diagnóstico, algumas oportunidades de pmaisl foram geradas, as quais priorizaram os resíduos que apresentaram as maiores quantidades absolutas, as maiores quantidades relativas e as menores eficiências no consumo de matérias-primas, além dos resíduos perigosos. as oportunidades englobaram a substituição de matérias-primas e equipamentos de processo, além da alteração nos procedimentos de produção. 3. a alternativa para redução dos resíduos de couro propôs a substituição de matéria-prima para uma de melhor qualidade, além da uti lização de equipamento de corte automático. no entanto, no momento esta alternativa não se mostrou viável economicamente para a empresa. 4. a substituição da matéria-prima de forros e tecidos também não se mostrou viável no momento. entretanto, a constatação de uma falha no procedimento operacional reduziu em 15% os resíduos desta matéria-prima acarretando ganhos de r$12.000 anuais. 5. a execução de medida relativamente simples como a redução do tamanho das esponjas e maior uso das mesmas na aplicação dos cremes de acabamento gerou uma economia anual de r$9.000,00, além de reduzir a geração deste resíduo em 90%. 6. a modificação da matéria-prima das couraças reduziu a praticamente 100% os resíduos, acarretando em uma economia de r$72.000,00 anuais. 7. o desenvolvimento de um novo bico injetor de adesivo termoplástico para as máquinas de apontar e a substituição do adesivo por outro mais adequado ao processo trouxe uma economia de r$78.000,00 anuais e uma diminuição em processo gera, comprovadamente, uniformidade no processo, reduzindo a geração de resíduos pelo melhor encaixe das peças no couro e pela redução de margens de corte necessários com o uso de navalhas, apresentando uma eficiência de aproveitamento do couro 15% maior. outra vantagem é que a máquina automática corta o couro 30% mais rápido que o ser humano. após análise do investimento para compra de 21 máquinas automáticas, necessárias para manter o nível de produtividade atual, e dos ganhos com a venda dos equipamentos atualmente usados na seção de corte, além da redução nos custos de mão-de-obra, consumo de couro e custos na destinação de resíduos, obteve-se um tempo de retorno do investimento inicial em torno de 15 anos, dependendo da taxa cambial, uma vez que a máquina é importada. a alteração na aquisição da matériaprima de forros e tecidos deixará de gerar em torno de 20% do resíduo atualmente gerado, pois não há necessidade de cortar as rebarbas desta matéria-prima. no entanto, o custo da compra do material aumentaria 3%, valor este que superaria o somatório dos custos com a redução de mão-de-obra para preparação de chapas de tecidos e de disposição dos resíduos. porém, o treinamento do operador para o corte dos tecidos e forros foi uma prática simples através da qual detectou-se que 15% do material já cortado e pronto para a produção era descartado, havendo, portanto, ganhos ambientais imediatos sem custos para a empresa. através da detecção desta falha de procedimento operacional, obtiveram-se ganhos em torno de r$1.000,00 mensais. a redução no tamanho e maior uso da esponjas foi uma oportunidade implantada imediatamente, pois verificou-se que não há alteração na qualidade do processo de aplicação de adesivos e cremes. com a mudança, houve redução do consumo de esponjas e redução na geração deste tipo de resíduo em torno de 90% que também deixou de contaminar outros resíduos que entravam em contato com as esponjas sujas, tornando-os também resíduos de classe i. somando-se ainda a eliminação dos custos de transporte e disposição deste resíduo, houve uma economia anual de r$9.000,00. a oportunidade de aquisição de re vis ta b rasi l e i r a d e c i ê n c i as a m b i e n ta i s n ú m e r o 1 2 a b r i l /20 0 9 37 33% da geração deste resíduo. 8. a pmaisl mostrou-se, portanto, como uma boa ferramenta de auxílio na gestão empresarial de resíduos industriais, gerando ganhos financeiros e com grande cunho ambiental na indústria calçadista, foco deste estudo de caso. a implantação das oportunidades de pmaisl identificadas jus tificam-se através de pequenos investimentos visando o conhecimento do processo, formação de equipes de análise, criação de uma filosofia de melhoria contínua e, quando necessário e viável, substituição de materiais, processos e equipamentos. agradecimentos os autores agradecem ao sindicato das indústrias calçadistas da cidade de sapiranga/rs. referências bibliográficas abicalçados, associação brasileira da indústria de calçados, pólos produtivos, 2007, dis ponível no site: www.abicalcados.com.br. abnt, associação brasileira de normas técnicas, classificação dos resíduos sólidos. nbr 10004, 2004. andres, luiz fernando. a gestão ambiental em indústrias do vale do taquari: vantagens com o uso 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brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 54 efeito da fertirrigação combinado com a adubação mineral e orgânica sobre as propriedades químicas do solo effect of fertirrigation combined with mineral and organic fertilization on soil chemical properties resumo o objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do uso combinado da irrigação com esgoto tratado com as práticas agronômicas da adubação mineral e orgânica e da calagem sobre as propriedades químicas do solo. o experimento foi realizado em casa de vegetação, no delineamento experimental inteiramente casualizado, tendo como unidades experimentais vasos com capacidade de 14 l. os tratamentos constaram de três combinações, adubo, efluente e dez variedades de batata-doce, constituindo um fatorial 3 x 10, com 10 repetições. os resultados obtidos indicaram que a irrigação com efluente de esgoto tratado trouxe efeitos benéficos para o solo estudado, notadamente, no aumento da capacidade de troca catiônica (ctc). além disso, complementado pela adubação química e mineral, o efluente melhorou os níveis de fertilidade do solo ao incrementar as concentrações de macro elementos. palavras-chave: fertirrigação; química do solo; reuso. abstract the aim of this study was to evaluate the effect of combined use of irrigation with treated sewage to the agronomic practices of mineral and organic fertilization and liming on soil chemical properties. the experiment was conducted in a greenhouse in a completely randomized design, with pots as experimental units with a capacity of 14 l. treatments consisted of three combinations: fertilizer, effluent and ten varieties of sweet potato, constituting a factorial 3 x 10, with 10 repetitions. the results indicated that irrigation with treated sewage effluent has brought beneficial effects in the studied soil, notably in the increased cation exchange capacity. moreover, supplemented by mineral and chemical fertilizers, improved the effluent levels of soil fertility by increasing the concentrations of macro elements. keywords: fertirrigation; soil chemistry; reuse. liliana pena naval bióloga, doutorado em engenharia química. docente da universidade federal do tocantins. palmas, tocantins, brasil liliana@uft.edu.br fued abrão junior engenheiro ambiental, mestre em ciências do ambiente pela uft. infraero-superintendência regional do rio de janeiro, rio de janeiro, rj, brasil. fajunior.sbgl@infraero.gov.br daniel vidal pérez pesquisador a da empresa brasileira de pesquisa agropecuária. doutorado em química pela pontifícia universidade católica do rio de janeiro. rio de janeiro, rj, brasil danperezenator@gmail.com revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 55 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução de acordo com o world resources institute (wri, 2000), se nos dias atuais quase metade da população mundial enfrenta problemas de escassez de água, sobretudo no que se refere à disponibilidade de águas superficiais, o programa das nações unidas para o meio ambiente (pnuma, 2004) alerta que as previsões para os próximos anos não são nada favoráveis nem, tampouco, otimistas. para brown (2003), o mundo caminha para um déficit hídrico generalizado, em que a irrigação é uma grande contribuinte desta realidade, dado ao aumento e à evolução tecnológica das formas de captação de água (bombas elétricas e a combustíveis fósseis de grande potência) ocorrida no último meio século. esta afirmação corrobora com câmera e santos (2002) que, além de ratificarem que a irrigação é a atividade humana que mais consome água, estimam que o percentual deste tipo de uso frente aos demais é da ordem de 80%. segundo hespanhol (2003), no brasil 70% da água consumida é destinada à agricultura, o que permite concluir que a falta deste recurso passa a ser um fator limitante à produção agrícola; ante o que, a reciclagem e o reuso de água vêm tornado quase que uma necessidade para a conservação e manutenção das fontes naturais ainda existentes (usepa, 2004). de acordo com a food and agriculture organization (fao, 2003), o total de áreas com solos irrigados com esgoto concentrado ou diluído, é estimado em 20 milhões de hectares distribuídos em 50 países, representando aproximadamente 10% das áreas irrigadas em países em desenvolvimento. neste contexto, o emprego de efluentes de esgotos tratados na irrigação se tem mostrado como fonte alternativa viável de água, desde que tomados os devidos cuidados e controles (hespanhol, 2003). pollice et al. (2003), avaliaram os efeitos da irrigação com efluentes tratados sobre o solo e cultivares de tomates e funcho, e observaram que não houve alterações significativas em suas propriedades químicas e microbiológicas. de acordo com bastos (1999), 70% das áreas irrigadas com efluentes no peru são destinadas ao cultivo de hortaliças. devido ao grande potencial de geração de esgoto doméstico tratado e em virtude do déficit hídrico que vem se acentuando, a prática do reuso na agricultura apresenta-se não apenas como uma prática viável, mas também importante. nesse sentido este estudo objetivou conhecer o comportamento do solo frente a este tipo de atividade. objetivo avaliar o efeito do uso combinado da irrigação com efluente de uma estação de tratamento de esgoto com as práticas agronômicas da adubação mineral e orgânica e da calagem sobre as propriedades químicas do solo. metodologia o experimento foi realizado em casa de vegetação, no delineamento experimental inteiramente casualizado, tendo como unidades experimentais vasos com capacidade de 14 l preenchidos com amostra seca e destorroada da camada de 0 a 15 cm de profundidade de um latossolo vermelho-amarelo (tabelas 1 e 2). os tratamentos constaram de três combinações, adubo, efluente e dez variedades de batata-doce, constituindo um fatorial 3 x 10, com 10 repetições. a configuração de cada tratamento foi a seguinte: t1: irrigação com efluente de esgoto tratado em solo de ph corrigido por calagem; t2: irrigação com efluente de esgoto tratado em solo de ph corrigido por calagem e adubado (química e organicamente); t3: irrigação com água em solo de ph corrigido por calagem e adubado (química e organicamente). a adubação e calagem seguiram as recomendações de ribeiro et al. (1999), sendo aplicados em função dos tratamentos, 41,5 g/vaso de calcário dolomítico, 15,0 g/vaso de adubo mineral (tabela 3) e 150,0 g/vaso de adubo orgânico (tabela 4). as dez cultivares de batata doce [ipomoea batatas (l) lam] utilizadas foram: 7 clones (c08, c48, c58, c100, c106, c112, c114) e 3 variedades (palmas, brasilandia roxa e branca); esta olerícola foi escolhida por se adaptar bem às condições locais, além de servir como alimento e matéria-prima para a produção de álcool. o efluente usado ao longo do experimento foi proveniente de uma estação de tratamento de esgoto (ete), a qual é composta de filtro biológico seguido de reator uasb; os parâmetros analisados foram aqueles que constituem os principais agentes poluidores de corpos d’água por esgotos domésticos e industriais (von sperling, 2005). os procedimentos analíticos foram realizados de acordo com apha (2005). para estimar a quantidade de água utilizada na irrigação, adotouse o método epan, conforme a descrição apresentada por papadopoulos (1999); trata-se de um método simples que, a partir de medições básicas da evaporação da água de um tanque classe a, localizado na área cultivada, estima a evapotranspiração da cultura através de equações matemáticas e, consequentemente, a necessidade de água por ela demandada; na fase inicial, correspondente ao período seco, foi aplicada uma lâmina d’água de 14 l m-2 dia-1; na fase final, referente ao período chuvoso, revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 56 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 tabela 1. características químicas e físicas do latossolo vermelho-amarelo utilizado no experimento profundidade ph-h2o c n ca mg na k al ct c p argila areia silte cm g kg1 ----------------------cmolc kg -1 --------mg kg-1 --------g kg-1 -- 0-15 5,4 9,1 0,8 0,5 0,3 0,01 0,18 0,1 4, 8 1 220 7 0 6 74 tabela 2. características químicas e físicas do latossolo vermelho-amarelo utilizado no experimento profundidade fe mn zn cu cr ni cd pb cm ----------------------------------------------------------------mg kg-1------------------------------------- mehlich 1 0-15 13,7 2,43 0,60 0,25 0,029 0,069 < ld 0,24 água régia 0-15 22240 43,3 6,07 3,79 21,9 3,47 2,56 1,39 < ld significa menor que o limite de detecção tabela 3. características químicas dos insumos utilizados no experimento insumo fe mn zn cu cr ni cd pb -------------------------------------------------------------g kg-1----------------------------------- npk 4-14-8 19,6 1,18 5,32 0,19 0,044 < ld < ld 0,4 6 calcário 1,23 0,03 < ld < ld < ld < ld < ld < ld < ld significa menor que o limite de detecção tabela 4. características químicas dos insumos utilizados no experimento adubo orgânico* c n ca mg na k p al fe s --------------------------------------------------------g kg-1-----------------------------------------g.kg-1----------- 45,2 6,23 79,7 7,17 1,22 10,42 17,42 22,1 10,9 0,004 metais b mn zn co cu cr ni cd pb ---------------------------------------------------------------------------------g kg-1---------------------------------------- 0,06 0,39 0,34 <ld 0,05 0,01 <ld 0,001 0,002 * composto de esterco de galinha e casca de arroz; < ld significa menor que o limite de detecção revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 57 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 aplicaram-se 7 l m-2 dia-1; desta forma, foi aplicado um volume total de 14,10 m3, que equivaleu a 150 l/vaso. um semestre após o plantio foram coletadas amostras de solo em todas as unidades experimentais, nas quais foram analisados ph (em água), capacidade de troca catiônica (ctc), carbono orgânico (c orgânico), nitrogênio total (n total), fósforo assimilável (p), micronutrientes (fe, mn, zn, cu) e metais (cr, cd, pb, ni) extraídos por solução mehlich 1, segundo embrapa (1997). os dados de solo (ph, c, n, ca, mg, na, k, ctc, p, fe, mn, zn, cu, cr, ni, cd e pb) obtidos foram analisados estatisticamente, empregando-se o proc glm do statistical analysis system (sas, 2000). para os resultados significativos encontrados pelo teste f, foi aplicado o teste de tukey, a nível de 5% de probabilidade, a fim de se classificar as médias de tratamentos; em alguns casos, se usou a transformação raiz quadrada (√x + 1), visando homogeneizar os dados quando a razão entre o maior e o menor valor da variável a ser analisada apresentou resultado superior a 20, em conformidade com fernandez (1992). resultados a análise de variância indicou para a maioria das variáveis de solo analisadas, que apenas a aplicação de efluente exerceu efeito significativo sobre as características avaliadas, situação em que o efeito da aplicação foi estudado como se não existisse o efeito dos clones e de sua interação (gomes, 1982). em função da variação nas quantidades de efluente e adubo adicionadas ao solo e das condições de realização do experimento, é possível particularizar o efeito de alguns desses fatores sobre os parâmetros de solo estudados; com respeito ao ph e apesar dos três tratamentos terem contado com a mesma correção (calagem), aquele que recebeu água (t3) ao invés do efluente, foi o que apresentou um valor de ph significativamente maior que os outros 2 tratamentos (tabela 6). é possível especular que tal resultado esteja relacionado ao elevado poder tampão da matéria orgânica, que se traduz pelo seu ponto de carga zero (pcz) próximo a 2,0 (uehara, 1988) e a elevada carga elétrica de superfície dos colóides orgânicos (silveira et al., 2003; neste sentido, o significativo aumento do teor de matéria orgânica no solo, medido indiretamente pelo aumento do teor de carbono orgânico em t1 e t2, corrobora com esta hipótese, (tabela 6). a principal fonte de cálcio nos três tratamentos de solo estudados, foi o calcário; mesmo assim, não se pode negligenciar a contribuição dos fertilizantes, tanto minerais como orgânicos; daí, o resultado de ca em t1 ter sido significativamente menor que os outros, já que esse tratamento não recebeu adubação. os teores de potássio obtidos também expressam a contribuição do fertilizante, principalmente, o de origem mineral; ou seja, t2 mostrou concentração de k significativamente maior (tabela 6), tabela 5. composição química média de efluente proveniente da estação de tratamento de esgoto variável efluente variável efluente ph 6,5 na (mg l-1) 45,0 sólidos totais (mg l-1) 247 s (mg l-1) 18,0 sólidos solúveis totais (mg l-1) 49 cu (mg l-1) 0,04 sólidos dissolvidos totais (mg l-1) 202 fe (mg l-1) 0,38 n amoniacal (mg l -1) 22 mn (mg l-1) 0,06 n orgânico (mg l -1) 8 zn (mg l-1) 0,06 n total (mg l -1) 30 ni (mg l-1) 0,04 p (mg l-1) 5 cr (mg l-1) 0,12 k (mg l-1) 12,0 pb (mg l-1) 0,02 ca (mg l-1) 16,0 cd (mg l-1) 0,03 mg (mg l-1) 3,0 b (mg l-1) 0,05 alcalinidade (mg l-1) 116 co (mg l-1) 0,03 dbo (mg l-1) 36 revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 58 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 pois envolveu duas fontes desse elemento: a principal, oriunda do adubo mineral (npk) e a secundária, do efluente; o t3 apresentou um resultado intermediário, visto que só possuía a contribuição do k do fertilizante mineral; por último, t1 só contava com a contribuição do efluente que, comparativamente, possui menos k. é notória a preocupação com o aumento da concentração de sódio em solo pelo uso de efluentes (pescod, 1992) o que, também, foi observado no presente estudo; isto é, as maiores concentrações de na foram encontradas nos tratamentos t1 e t2 (tabela 6), diferindo significativamente do que foi irrigado com água (t3). vale ressaltar, no entanto, que os valores de ras (razão de adsorção de sódio) calculados para t1 e t2 foram, respectivamente, 1,2 meql-1 e 1,1 meql-1, não oferecendo, portanto, risco potencial às plantas (usepa, 2004). o aumento significativo da capacidade de troca catiônica (ctc) verificado em t1 e t2 está relacionado ao incremento, também, significativo, do teor de carbono orgânico nesses tratamentos (tabela 6), a maior influência da matéria orgânica nas propriedades químicas do solo reside na alteração do seu complexo coloidal; isso se reflete diretamente no aumento de cargas superficiais negativas e, consequentemente, a maior retenção de cátions (zech et al., 1997; abreu jr. et al., 2001). como, em média, os valores de ph se mantiveram próximos à neutralidade (tabela 6) e superiores ao valor correspondente ao pcz da matéria orgânica, que é de aproximadamente 2,0 (uehara, 1988), se justifica o aumento de cargas superficiais negativas (medidas através da ctc) em função da aplicação de efluente em t1 e t2. os teores de fósforo, tal como os de potássio, também representam a contribuição dos fertilizantes. ressalta-se, contudo, que o baixo valor de p obtido em t1 está relacionado, provavelmente, à baixa concentração de p no efluente (tabela 5 ) e à possibilidade de formação de fosfato de cálcio, que é insolúvel, oriundo da reação de uma fonte em que o p encontra-se totalmente dissolvido, como é a forma presente no efluente, com o calcário. apesar de se esperar um teor de nitrogênio maior nos tratamentos que receberam o efluente como fonte de água, observa-se (tabela 6) que, estatisticamente, não houve diferenciação para os teores desse elemento entre os tratamentos empregados. fonseca (2001) observou que as perdas de nitrogênio pela volatilização de nh3 em solos irrigados com efluentes têm sido altas. ramirez-fuentes et al. (2002) observam, também, que outras formas de perda de n em solos que receberam efluentes podem ocorrer em decorrência da lixiviação de nitrato, oriundo da nitrificação do nh4 + presente no efluente, ou da desnitrificação, processo de redução biológica do n mineral até n2, que pode ocorrer quando o solo fica encharcado, após a aplicação do efluente. as maiores concentrações de manganês obtidas em t2 e t3 refletem, sem dúvida, a elevada contribuição, via fertilizante mineral e orgânico, como se apresenta na tabela 3 e 4, uma vez que o teor de mn no efluente foi baixo (tabela 5), o que corrobora pescod (1992) e bastos et al. (2003). os resultados de ferro e cobre também refletem a contribuição do adubo mineral e orgânico (tabela 3 e tabela 4); contudo, desta vez não se pode descartar a participação do efluente (tabela 3), que embora não apresente valores significativos destes elementos por unidade de volume, contribuiu cumulativamente para os incrementar; assim, t2 foi o tratamento que, significativamente, destacou-se, pois apresentava as ta bela 6. características químicas do latossolo vermelho amarelo submetido a três tipos de combinação, entre irrigação e adubação, ao término do experimento tratamento ph-h2o c n ca mg na k ctc p --------g kg-1------------------------------cmolc kg -1 --------------mg kg-1 efluente + calcário (t1) 6,99 b 10,1 a 0,9 a 3,3 b 1,3 a 0,67 a 0,06 c 6,2 a 9 c efluente + calcário + adubo (t2) 6,93 b 10,0 a 0,9 a 3,9 a 0,9 c 0,63 a 0,15 a 6,2 a 244 a água + calcário + adubo (t3) 7,37 a 9,3 b 0,9 a 4,0 a 1,1 b 0,30 b 0,12 b 5,4 b 129 b cv 5 12 11 13 18 34 3* 13 41* médias seguidas de letras diferentes na mesma coluna significa que são estatisticamente diferentes pelo teste de tukey a 5% de probabilidade *análise de variância calculada com dado transformado por raiz quadrada revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 59 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 duas contribuições, tanto do adubo mineral e orgânico, quanto do efluente; já t1 e t3 indicaram menores valores de fe e cu, pois tinham apenas duas fontes de contribuição; o comportamento do zinco é similar ao do k e p (tabela 7). também, no caso do cádmio, os resultados obtidos no solo (tabela 7) refletem as contribuições dos insumos utilizados (tabela 4 e 5), em que o adubo orgânico e o efluente são os principais contribuintes; desta forma, t2 e t3 apresentaram valores significativamente maiores que t1. quanto ao ni, apesar do efluente ser o principal contribuinte (tabela 3), os dois tratamentos que levaram sua aplicação, t1 e t2, diferiram significativamente. com respeito ao chumbo existem, aparentemente, dois mecanismos envolvidos; o efluente torna o pb mais disponível devido à sua facilidade de complexação pela matéria orgânica (silveira et al., 2003); com isso, esperava-se que tanto t1 como t2 apresentassem os maiores valores de pb no solo; mas, o que se observa é que a concentração de pb no solo de t2 é significativamente menor que o de t1; melamed et al. (2003) observaram que o p forma facilmente compostos insolúveis com pb; como o solo de t2 apresenta concentração de p disponível significativamente superior ao de t1 (tabela 6), justifica-se, então, o fato observado de que pb é significativamente maior em t1 do que em t2 (tabela7). conclusão o efeito do uso combinado da irrigação com esgoto tratado com as práticas agronômicas da adubação mineral, 15,0 g/vaso, e orgânica, 150,0 g/vaso, e da calagem, 41,5 g/vaso, sobre as concentrações dos elementos químicos analisados, c, n, ca, mg, na, k, p, fe, mn, zn, cu, cr ni, cd, pb, possibilitou verificar que a adição de 150 l/vaso* esgoto tratado contribuiu para o incremento dos nutrientes n, p e k, essências ao desenvolvimento vegetal, mas em concentrações inferiores à adubação química, o que não permite considera-lo um substituto à esta. entretanto, o esgoto causou variação na concentração de c, 10,0 gkg-1 contra 9,3 gkg-1 nas parcelas que não o receberam, influenciando positivamente no aumento de aproximadamente 13% da capacidade de troca catiônica (ctc), do solo. esse efeito quando associado às práticas agronômicas de correção da acidez e de correção química, melhoraram os aspectos nutricionais do solo. nesse sentido, as parcelas adubadas e irrigadas com efluente quando comparada àquelas adubadas e irrigadas com água, apresentaram variações percentuais positivas de 20% e 47% para os macronutrientes k e p, e de 24% e 30% para os micronutrientes zn e cu. no que se refere à sodicidade do solo, avaliada a partir da razão de de sódio, as parcelas irrigadas com esgoto apresentaram maiores valores, variando de 1< rãs <1,2, o que não é considerado um fator de risco ao desenvolvimento vegetal, dado que este é de ras<3. quanto aos metais de interesse do ponto de vista da contaminação, principalmente cr, cd e pb o efluente não influenciou significativamente em seus teores, com exceção do pb que apresentou 50% a mais de concentração na parcelas não adubadas e com ele irrigadas. entretanto, essa concentração de 0,12 mgkg-1, está abaixo daquela considerada critica para irrigação, que aproximadamente 5 mgkg-1. em geral, o esgoto se mostrou uma fonte de água alternativa à irrigação, não apresentado riscos significativos quanto ao aumento da sodicidade e a contaminação do solo por metais. ademais, o incremento do carbono orgânico é benéfico do ponto de tabela 7. características químicas do latossolo vermelho amarelo submetido a três tipos de combinação, entre irrigação e adubação, ao término do experimento tratamento fe mn zn cu cr ni cd pb -----------------------------------------mg kg-1--------------------------------------------------- mehlich 1 efluente + calcário (t1) 5,8 b 3,7 b 1,6 c 0,19 b 0,030 b 0,050 c 0,001 b 0,12 a efluente + calcário + adubo (t2) 9,01 a 5,9 a 10,3 a 0,26 a 0,088 a 0,086 a 0,030 a 0,07 b água + calcário + adubo (t3) 6,2 b 6,4 a 7,8 b 0,18 b 0,079 a 0,066 b 0,022 a 0,05 b cv 22 21 18* 3* 1* 1* 1* 3* médias seguidas de letras diferentes na mesma coluna são estatisticamente diferentes pelo teste de tukey a 5% de probabilidade * análise de variância calculada com dado transformado em √ (raiz quadrada) revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 60 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 vista agronômico. assim, se bem administrada, a irrigação de determinadas culturas agrícolas com esgoto tratado pode reduzir o uso de água convencional na agricultura, podendo reduzir os custos de produção e o redirecionamento da quantidade de água não utilizada para fins potáveis, como abastecimento humano e animal. referências bibliográficas abreu jr, c. h.; muraoka, t.; oliveira, f. c. cátions trocáveis, capacidade de troca de cátions e saturação por bases em solos brasileiros adubados com composto de lixo urbano. scientia agrícola, piracicaba, v.58, p.813-824, 2001. apha, american public health association, standard methods for the examination of water and wastewater. 21 st, centennial edition, washington, 2005. bastos, r. k. x. fertirrigação com águas residuárias. in: folegatti, m. v. 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hidroponia; cooperativismo; indicadores; semiárido; método mesmis. abstract the aim of this paper is to assess the sustainability in farming systems with integrated activities (hydroponics, desalination, microalga and aquaponics), with the activities of hidroçu cooperative, in são joão do cariri (state of paraíba, brazil) as the object of study. the application of the mesmis method was employed in such assessment. this research is characterized as descriptive, exploratory, with a qualitative and quantitative approach. for data collection, desk and field research were used. for analysis of the information gathered, triangulation of primary and secondary data, theoretical background and the perception of researchers were employed. the results showed that the agricultural activities of the cooperative have average contribution to sustainability with regard to economic and social dimensions, and high environmental contribution through integrated processes, in which hydroponics allows the reduction of the impacts of agriculture on soil and preservation of natural resources. thus, the cooperative is seen by its associates as a promising alternative that generates jobs and income in a region characterized by long periods of droughts that prevent conventional agriculture. keywords: agroecosystems; hydroponic; cooperativism; indicators; semiarid; mesmis method. doi: 10.5327/z2176-947820170112 sustentabilidade em sistemas agrícolas integrados: uma aplicação do método mesmis em cooperativa de pequenos produtores rurais sustainability in integrated agricultural systems: application of the method mesmis in cooperative of small farmers sustentabilidade em sistemas agrícolas integrados: uma aplicação do método mesmis em cooperativa de pequenos produtores rurais 65 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 64-84 introdução os processos de desenvolvimento pelos quais a sociedade moderna já passou ao longo de sua evolução tiveram implicações, tais como: a degradação da base de recursos naturais, o aumento da poluição ambiental, a elevação nos níveis de desigualdade social e de concentração de riqueza, entre outros problemas. como resposta a essas questões, o conceito de desenvolvimento sustentável surge com a proposta de incorporar outras dimensões às questões econômicas, para resultar em um modelo de desenvolvimento futuro equitativo em distribuição e exploração dos recursos naturais. diante dessas questões, as atividades econômicas tiveram de se adaptar para atender às exigências desse novo modelo de desenvolvimento, em que estratégias, processos, atitudes, ações, entres outros aspectos precisaram ser modificados para gerar produtos e serviços que atendessem a essa nova realidade. no contexto das atividades agrícolas, verifica-se uma nova postura dos produtores no sentido de produzir com o menor impacto negativo possível na sociedade e no meio ambiente, buscando gerar rendimentos econômicos, melhoria da qualidade de vida e preservação das condições ambientais locais. marques e oliveira (2016) chamam a atenção para a emergência de uma agricultura alternativa com a possibilidade de introdução de novas práticas, discussões, performances, instituições para um reposicionamento dos modos locais de organização em torno de uma agricultura ecológica, baseada em práticas locais de produção que se apresentam na contramão da modernização, caracterizadas principalmente pela ausência de agrotóxicos. esse tipo de produção se refere a um conjunto de práticas produtivas e processos sociais que resultam na incorporação de valores socioambientais na produção agrícola. constitui um sistema orgânico de produção agropecuária com técnicas específicas e otimização do uso dos recursos naturais e socioeconômicos, normatizados pela lei no 10.831/2003. destacam-se alguns fatores de fundamental importância para a construção de uma nova percepção e das discussões atuais em torno do desenvolvimento rural e das práticas produtivas: a introdução da agricultura familiar e seu potencial como modelo social, econômico e produtivo para a sociedade brasileira; a crescente influência e ação do estado no meio rural, que se deu tanto por meio das políticas para a agricultura familiar como por ações relacionadas à reforma agrária, à segurança alimentar, entre outras; as mudanças no âmbito político e ideológico, em que, por um lado, setores das elites agrárias contrários às mudanças, particularmente no apoio às políticas sociais e de caráter compensatório, viram-se forçados a mudar de posição enquanto, por outro lado, foi sendo construída uma argumentação que visava descortinar as diferenças fundamentais existentes no universo de produtores da agricultura brasileira; e, por último, foram as discussões sobre o desenvolvimento rural relacionado ao tema da sustentabilidade ambiental (schneider, 2010), ampliando-se as discussões atuais para a sustentabilidade agrícola, que envolve outras dimensões, tais como a social, a econômica, a política, a institucional, entre outras. ressalta-se, nesse contexto, a necessidade de um novo enfoque para a agricultura e o desenvolvimento rural, que construa aspectos de conservação dos recursos naturais, viabilize atividades em pequena escala e modernos métodos ecológicos. logo, uma atividade produtiva que utilize a base dos recursos locais, que seja sustentável e com um grau de produtividade capaz de gerar produção diversificada, propiciando as condições de reprodução social de famílias e comunidades locais (araújo & maia, 2012). como incentivo para essas práticas, verifica-se um direcionamento das políticas públicas para o fortalecimento da agricultura familiar, no sentido de oferecer suporte às práticas agrícolas voltadas para a manutenção das famílias nas áreas rurais. a atividade agrícola da cooperativa hidroçu, localizada em são joão do cariri (pb), objeto do presente estudo, caracteriza-se em termos de estrutura como um sistema produtivo com processos integrados (hidroponia, aquaponia, microalga, dessalinização), sendo a atividade hidropônica a base para a produção agrícola. a hidroponia é uma forma de produção com o cultivo de plantas na água sem utilizar o solo, cujas raízes recebem uma solução nutritiva com os nutrientes essenciais para o desenvolvimento do vegetal (labhidro, 2013) em um ambiente de produção com estufas. esse método representa uma oportunidade para regiões onde as questões climáticas interferem na produção agrícola tradicional. desse modo, mesmo tendo como principal insumo a água, é possível explorar as águas subterrâneas para a produção dos produtos hidropônicos e martins, m.f. et al. 66 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 64-84 manter a produção constante, sem interferência climática. assim, o sistema de cultivo hidropônico apresenta potencial para contribuir com a sustentabilidade de localidades com baixa precipitação e maior risco de seca, como é o caso da região do semiárido. com os processos integrados, tem-se uma atividade com baixo impacto ambiental, cuja proposta é melhorar as condições sociais e econômicas da comunidade. por tratar-se de uma atividade considerada sustentável em sua produção e com significativa importância para o desenvolvimento local, torna-se imperativa a análise do desempenho e da eficiência desse sistema produtivo, bem como dos problemas sociais, ambientais e econômicos enfrentados. essa análise pode ser viabilizada por meio de indicadores de sustentabilidade adequados à atividade agrícola, visando consolidar informações para tomada de decisões e monitoramento das ações desenvolvidas. de acordo com bolívar (2011), a avaliação da sustentabilidade dos sistemas de produção agrícola, por meio da utilização de metodologias e indicadores, possibilita apontar as tendências de desenvolvimento dos sistemas produtivos. a partir da preocupação de mensurar a sustentabilidade das atividades agrícolas, diversos sistemas foram desenvolvidos, podendo-se destacar: o método indicateurs de durabilité des explotations agricoles (também conhecido como idea, briquel et al., 2001), bases para estabelecer indicadores (camino & muller, 1993); fipat � indicador de segurança alimentar e ferramenta de análise de políticas (iisd, 2014); kul – kriterien umweltvertraglicher landbewirtschftung, com critérios de manejo da terra ambientalmente saudável (hege; brenner, 2004); o isa – indicadores de sustentabilidade em agroecossistemas (ferreira et al., 2012); o idas – índices de desenvolvimento agrícola sustentável (tavares, 2004), o mesmis – marco para la evaluación de sistemas de manejo de recursos naturales incorporando indicadores de sustentabilidade (masera; astier; lópez-ridaura, 1999), entre outros. o método mesmis permite avaliar unidades produtivas agrícolas que objetivam tornar-se mais sustentáveis, sendo um método flexível na escolha dos indicadores por permitir a participação dos agentes envolvidos, ou seja, os agricultores. assim, constitui uma metodologia adequada para avaliar a atividade econômica da cooperativa hidroçu, dadas as peculiaridades da gestão cooperada e os processos integrados da cooperativa, que exige um olhar diferenciado no tocante da análise da sustentabilidade dessa atividade agrícola. a adoção dessa ferramenta permite mensurar o nível de sustentabilidade da atividade agrícola a partir da identificação das potencialidades e vulnerabilidades da atividade, para incorporar práticas sustentáveis adequadas ao contexto local e a atividade como forma de manter seu funcionamento e, ao mesmo tempo, contribuir para o desenvolvimento local sustentável. diante das considerações colocadas, o objetivo do presente artigo é analisar a sustentabilidade de sistemas agrícolas com atividades integradas (hidroponia, dessalinização, microalga e aquaponia), tendo como objeto de estudo as atividades da cooperativa hidroçu, utilizando como marco ordenador o método mesmis. a relevância deste estudo consiste na utilização de uma metodologia que permite análise da sustentabilidade das atividades agrícolas de uma cooperativa a partir de suas principais características e comportamentos, evidenciados por meio da participação dos próprios atores envolvidos na atividade: os agricultores. essa participação permite que os indicadores utilizados na análise da sustentabilidade reflitam a realidade do agroecossistema, resultando em uma análise mais coerente da sustentabilidade, cujos resultados servirão para projeção do empreendimento agrícola de forma sustentável para contribuir com a sustentabilidade local. o presente artigo está estruturado neste início seguido da exposição das bases teóricas que deram sustentação ao estudo, do detalhamento da metodologia utilizada, dos resultados apresentados por dimensão da sustentabilidade e, por fim, das considerações finais e referências do estudo. sustentabilidade e indicadores em agroecossistemas o termo desenvolvimento sustentável foi reconhecido a partir do relatório blundtland ou, como passou a ser conhecido, “nosso futuro comum”, da comissão mundial sobre meio ambiente e desenvolvimento. o desenvolvimento sustentável surge em uma proposta de harmonização entre o desenvolvimento socioeconômico com sustentabilidade em sistemas agrícolas integrados: uma aplicação do método mesmis em cooperativa de pequenos produtores rurais 67 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 64-84 a conservação do meio ambiente, ênfase na preservação dos ecossistemas naturais e na diversidade genética para a utilização dos recursos naturais. o conceito de desenvolvimento sustentável é apresentado como um processo de transformação no qual a exploração dos recursos, a direção dos investimentos, a orientação do desenvolvimento tecnológico e as mudanças institucionais se harmonizam e reforçam o potencial presente e futuro para atender às necessidades e aspirações humanas (cmmad, 1991). o conceito foi consolidado na conferência das nações unidas sobre meio ambiente e desenvolvimento – rio 92 e, de acordo com barbiere (2007), foi nessa ocasião que foram fixadas as bases para alcançar o desenvolvimento sustentável, formalizando os direitos e as obrigações dos países por meio da agenda 21. em vista desse novo paradigma de desenvolvimento, a sociedade e os setores produtivos ao longo dos anos passaram por diversas transformações que afetaram seus modos de vida, formas de produzir e consumir, desencadeando novas concepções e práticas. nesse contexto, o desenvolvimento passa a ser um processo de mudança, de transformação estrutural que, necessariamente, envolve as distintas esferas da sociedade e a inclusão de diversas perspectivas: sociais, ambientais, econômicas, políticas, culturais, etc. o desenvolvimento, para ser sustentável, deve incluir tais perspectivas em busca da equidade e da justiça social. nas atividades agrícolas, a sustentabilidade constitui um novo paradigma que orienta os sistemas produtivos, de modo que os mesmos possam contribuir com o desenvolvimento social, ambiental e econômico da comunidade. ferreira et al. (2012) afirmam que é imperativa a mudança na compreensão do papel do espaço rural na conservação e na proteção dos recursos naturais, em que o produtor rural tornou-se protagonista na gestão desses sistemas complexos, diversificados, integrados e interdependentes, na busca por conciliar eficácia econômica, responsabilidade social e proteção do patrimônio natural, tendo como resultado a geração de serviços e produtos para a sociedade. as controvérsias em torno do tema destacam em diversas correntes básicas: uma vertente que afirma que a sustentabilidade implica fundamental e prioritariamente as questões ambientais ou ecológicas, com foco para conservação dos recursos naturais e redução dos impactos dos agroecossistemas; e outra que afirma que a sustentabilidade deve considerar, além da dimensão ecológica, a socioeconômica ou social (olmos & santos, 2013). esta última é tomada como uma abordagem mais adequada, considerando o significado do termo desenvolvimento sustentável. no contexto da agricultura familiar, há um caminho que busca a sustentabilidade por meio de práticas agroecológicas. fernandes e pascual (2015) apontam a agroecologia como uma alternativa para a sustentabilidade, uma vez que utiliza o manejo de agroecossitemas a partir da aplicação de princípios ecológicos, incluindo questões socioeconômicas. nessa mesma linha de pensamento, camino e muller (1993) já haviam destacado outros aspectos que merecem destaque: além do manejo adequado dos recursos do agroecossistema, a busca da promoção da equidade e do respeito aos valores da comunidade, o atendimento às demandas atuais e futuras por melhores condições, bem como a manutenção e a melhora da base dos recursos naturais. essas práticas encontram subsídios nas políticas para o desenvolvimento rural sustentável e, assim, maior abrangência em termos práticos nos municípios brasileiros, com abarcamento de diversas atividades agrícolas. sales e cândido (2016, p. 25) afirmam que, sem o apoio de políticas e programas estatais, “os agricultores familiares não teriam como melhorar suas condições sociais, econômicas, culturais e até mesmo ambientais”. os autores enfatizam que a agricultura familiar consegue ser muito mais do que uma atividade puramente econômica voltada para obtenção de lucro ou suprimento alimentar das famílias; envolve um número considerável de pessoas e constitui uma atividade econômica, avaliada a partir de parâmetros em diversas dimensões: ambiental, econômica, social e político-institucional, para atingir os princípios da sustentabilidade. como suporte, é possível estabelecer um ciclo virtuoso capaz de gerar desenvolvimento e autonomia regional a partir de alguns aspectos: participação efetiva dos atores envolvidos (agricultores e pesquisadores) em todas as fases do processo; interação entre as partes implicadas a partir de ações interdisciplinares, envolvendo pesquisadores de diversas áreas do conhecimento e a experiência dos agricultores; equilíbrio entre as distintas dimensões do desenvolvimento, orientado ao progresso agrícola sustentável; participação do estado como indutor do processo para construção de novas parcerias; e criação de uma consciência do pensar globalmente e martins, m.f. et al. 68 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 64-84 do agir localmente, a partir dos esforços voltados às iniciativas do poder público nos seus distintos níveis (municipal, estadual, federal) para a construção do desenvolvimento com base na sustentabilidade (martins, 2000). a agricultura familiar como uma atividade muito complexa pela sua heterogeneidade, seja em sua forma de organização, viabilidade ou emancipação social dos atores sociais (sales & cândido, 2016), requer formas de intervenção distintas, a partir da compreensão dos sistemas produtivos em suas características, tipos de práticas produtivas e entendimento em termos de sustentabilidade. para atender essas condições, torna-se imprescindível a utilização de instrumentos e medidas que permitam o monitoramento desses agroecossistemas. sendo assim, os indicadores de sustentabilidade direcionados para o setor agrícola constituem-se em medidas adequadas que fornecem informações importantes para análise e gestão desses sistemas. é importante ressaltar que, de acordo com ferreira et al. (2012) esses sistemas atuais mais integrados, diversificados e resilientes, implicam em maior complexidade e reforçam a necessidade do monitoramento por meio de métricas e parâmetros, ou seja, indicadores. um indicador é uma variável de medida que pode representar uma característica quantitativa ou qualitativa – importante para julgamentos das condições do sistema, sejam elas atuais, passadas ou futuras (bolívar, 2011). assim, na busca por uma forma de quantificar a sustentabilidade, os indicadores são essenciais para a compreensão da realidade investigada e, por conseguinte, para a orientação do processo de desenvolvimento em bases sustentáveis, conforme destaca martins (2012). nesse contexto, é importante destacar o pensamento de gallopin (1996) sobre indicadores sustentáveis, quando o mesmo afirma a necessidade de identificar as interligações a partir da verificação de vínculos entre as variáveis relacionadas ao desenvolvimento sustentável do contexto investigado, visando ao entendimento do sistema como um todo, em busca de soluções integradas. nesses termos, os indicadores constituem relevantes parâmetros para caracterizar a realidade investigada, devendo comunicar informações úteis para a elaboração e o planejamento de políticas, a fim de efetivar o processo de desenvolvimento sustentável, em uma perspectiva ampla que contemple a multidisciplinaridade inerente ao contexto (martins, 2013). em relação às atividades agrícolas, esses indicadores devem refletir a realidade e as características dos agroecossistemas. assim, de acordo com bolívar (2011), a construção de indicadores deve partir das necessidades e dos problemas dos produtores, bem como dos projetos e ações propostas para promoção do desenvolvimento. a partir dessa realidade, elabora-se um marco conceitual que reflita os interesses e as perspectivas dos atores locais, a serem transpostos em variáveis, resultando em indicadores mensuráveis. nessa perspectiva, são construídos sistemas para análise da sustentabilidade das atividades agrícolas a partir de um conjunto de indicadores que permita responder as condições atuais da sustentabilidade e orientar as decisões relacionadas ao futuro do agroecossistema, onde os sistemas agrícolas se diferem em termos de composição das variáveis, formas de avaliação, participação dos agricultores ou agentes envolvidos, entre outros. para bolívar (2011), a relevância do uso de sistemas de indicadores está na possibilidade de detectar pontos críticos da sustentabilidade, estabelecendo suas causas e possíveis soluções. é importante ressaltar que a aplicação dos sistemas de indicadores em agroecossistema precisa considerar que os espaços rurais são complexos e podem ser multisetoriais, assim como as pessoas que o habitam podem apresentar características ligadas a pluriatividades (sales & cândido, 2016). assim, existem atualmente diversos sistemas para análise da sustentabilidade voltados para as atividades agrícolas, em destaque: • o método idea visa integrar um conjunto de indicadores na busca por quantificar os vários componentes de um sistema agrícola por meio da atribuição de uma pontuação numérica e ponderação para agregação das informações nas dimensões agro-ecológica, sócio-territorial e econômica. assim, constitui uma ferramenta de avaliação de sustentabilidade e apoio à decisão, permitindo ao agroecossistema uma reflexão sobre suas próprias práticas. é composto por 37 indicadores que buscam abordar as atividades agrícolas de forma sistêmica. no entanto, cada indicador tem o objetivo de transmitir uma mensagem voltada ao progresso e à durabilidade do agroecossistema (briquel et al., 2001). • o programa sostenibilidad de la agricultura y los recursos naturales, por meio de um documento sustentabilidade em sistemas agrícolas integrados: uma aplicação do método mesmis em cooperativa de pequenos produtores rurais 69 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 64-84 que estabelece as bases para indicadores, apresenta o marco conceitual da agricultura sustentável, as principais variáveis e estabelece critérios para a definição de indicadores para avaliar situações passadas e futuras no estabelecimento do sistema de monitoramento. nesse sentido, essa proposta permite medir até que ponto um sistema econômico, social, natural ou integrado é sustentável em longo prazo. assim, estabelece algumas variáveis para análise da sustentabilidade, tais como: população, necessidade e consumo, recursos, tecnologias, produção, produtividade, capacidade de carga, distribuição e acesso dos recursos de tecnologia, rentabilidade, instituições, variáveis sociais e tempo (camino & muller, 1993). • indicadores de sustentabilidade em agroecossistemas (isa) é um sistema integrado para aferição do desempenho econômico, social e ambiental, tendo como objetivo auxiliar na gestão de estabelecimentos rurais. o sistema é composto por um conjunto de 23 indicadores que abrangem os balanços econômico e social, o gerenciamento do estabelecimento, a qualidade do solo e da água, o manejo dos sistemas de produção, a diversificação da paisagem e o estado de conservação da vegetação nativa. vale mencionar que o isa já foi aplicado em aproximadamente 500 estabelecimentos rurais, em diferentes regiões do estado de minas gerais (ferreira et al., 2012). além desses sistemas de indicadores, existem atualmente outros sistemas com o propósito de analisar a sustentabilidade das atividades agrícolas. dentre eles, é possível destacar o mesmis. mesmis o mesmis é um sistema criado em 1995 pelo grupo interdisciplinar de tecnologia rural apropriada (gira) do méxico. é um método que, de forma cíclica, participativa e multiescalar, busca identificar alterações antrópicas sobre um sistema com base em padrões de sustentabilidade (souto maior et al., 2012). o sistema é uma ferramenta metodológica que possibilita a avaliação da sustentabilidade dos recursos naturais, com ênfase no contexto de produtores agrícolas em nível local; a compreensão das limitações e possibilidades do sistema; a comparação dos sistemas de manejo em termos de sustentabilidade. o método representa uma estrutura flexível para se adaptar a diferentes níveis de informação e capacidades técnicas locais, entre outros aspectos. o diferencial da ferramenta é a possibilidade de construção, a partir das experiências e aplicações em diferentes ambientes (mesmis, 2013). o mesmis é orientado por atributos gerais que constituem as bases para a definição do conceito de sustentabilidade, sendo eles: produtividade, estabilidade, confiabilidade e resiliência, adaptabilidade, equidade e autogestão. nesses termos, a produtividade consiste na capacidade de um agroecossistema gerar um nível desejado de bens e serviços em relação aos seus insumos; a estabilidade descrita como o equilíbrio dinâmico dos ecossistemas ao longo do tempo, mantendo sua harmonia funcional e sua produtividade; a confiabilidade como a capacidade do sistema de manter os benefícios desejados e sua produtividade; a resiliência como a propriedade de um ecossistema retornar às condições de vida originais das populações e espécies depois da ocorrência de impactos graves; a adaptabilidade como a característica de um sistema encontrar o equilíbrio após mudanças ambientais de longo prazo, mantendo seu nível de produtividade; a equidade vista como a faculdade de um sistema distribuir, de forma justa aos beneficiários humanos, os custos e benefícios resultantes, de forma intra e intergerações; e autogestão como a competência do sistema de regular, manter e controlar suas relações com o ambiente externo (masera; astier; lópez-ridaura, 1999). além desses atributos, olmos e santos (2013) ressaltam que, em função da flexibilidade, o mesmis tem como base outros parâmetros: • a avaliação só é válida para um sistema de manejo em um determinado espaço geográfico, em uma escala espacial; • requer processo participativo com equipe de participação interdisciplinar; • não se mede a sustentabilidade por si só, mas por meio da comparação transversal ou longitudinal. assim sendo, é uma ferramenta que permite uma análise da sustentabilidade, a partir de atributos e critérios martins, m.f. et al. 70 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 64-84 de diagnósticos que orientam a avaliação, tomando como base os aspectos limitantes e potencialidades do agroecossistema para estabelecer as variáveis de avaliação da sustentabilidade, mediante a participação dos principais atores envolvidos no processo. para operacionalização e aplicação da metodologia, segue-se um conjunto de passos que permite efetivar todo o ciclo de avaliação: • fase 1: caracterização do sistema analisado; • fase 2: definição dos fatores favoráveis (fortes) e limitações (fracos) da sustentabilidade do sistema; • fase 3: seleção dos indicadores e critérios para avaliação; • fase 4: medição e monitoramento dos indicadores ao longo do tempo; • fase 5: integração e apresentação dos resultados; e • fase 6: conclusões e recomendações para melhoria da sustentabilidade do sistema. quando esse ciclo se fecha, abre-se nova avaliação (masera; astier, m.; lópez-ridaura, 1999, verona, 2010). nesse sentido, pode-se destacar que essa metodologia permite uma avaliação contínua do sistema investigado, oferecendo subsídios para a incorporação das questões da sustentabilidade na atividade agrícola, de modo que a mesma contribua efetivamente para o desenvolvimento local sustentado. dessa forma, considerando que o objeto de estudo é a cooperativa agrícola com atividades integradas (hidroponia, aquaponia, microalga e dessalinização) e orientada pela gestão cooperativa, em que as decisões são colegiadas, o método mesmis, por apresentar uma metodologia flexível que permite a análise da sustentabilidade, a partir da leitura dos próprios agentes envolvidos no agroecoessistema, é um método adequado para a avaliação da sustentabilidade na cooperativa hidroçu. proposta metodológica para aplicação do mesmis na cooperativa agrícola hidroçu para atender ao problema de pesquisa e objetivos propostos, foi realizada por meio de pesquisa bibliográfica uma revisão da literatura pertinente à temática: sustentabilidade e indicadores, método mesmis, cooperativas, atividade agrícola e hidropônica. quanto aos objetivos da pesquisa, o estudo pode ser classificado como pesquisa descritiva devido à necessidade de descrição das atividades, processos produtivos e formas de gestão adotadas pela cooperativa; bem como pesquisa exploratória, em virtude do caráter pouco explorado do tema em relação à análise da sustentabilidade em cooperativas com atividades agrícolas integradas por meio do método mesmis, resultando na geração de novos conhecimentos no contexto das teorias referentes à sustentabilidade e indicadores voltados para sistemas hidropônicos. estrutura conceitual e operacional para a construção dos indicadores e análise da sustentabilidade o método utilizado como marco ordenador para análise da sustentabilidade das atividades agrícolas da cooperativa hidroçu foi o mesmis, a partir das seis fases ou ciclos de avaliação, a saber: caracterização do sistema analisado, definição dos fatores favoráveis e limitações da sustentabilidade do sistema, seleção dos indicadores estratégicos, medição e monitoramento dos indicadores, integração e apresentação dos resultados, seguidas das conclusões e recomendações para melhoria da sustentabilidade do sistema. o primeiro passo corresponde à caracterização do sistema analisado. o modelo de produção adotado pela cooperativa hidroçu é um sistema de produção integrado com as seguintes atividades: uma unidade de água potável (dessalinização), uma de hortaliças (hidroponia), uma de criação de tilápias (aquaponia) e outra de produção da microalga spirulina. na primeira fase, foi utilizada a pesquisa documental para levantar dados e informações disponíveis na cooperativa sobre o projeto implantado e seu funcionamento na comunidade uruçu em são joão do cariri. essas informações foram complementadas pela verificação in loco, mediante visitas para reconhecimento do ambiente de estudo e seus aspectos organizacionais e sustentabilidade em sistemas agrícolas integrados: uma aplicação do método mesmis em cooperativa de pequenos produtores rurais 71 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 64-84 funcionais, assim como a averiguação da cooperativa em seu contexto sociocultural, econômico e ambiental para desenvolvimento local. para isso, foi realizado um mapeamento das atividades e processos da cooperativa, permitindo uma melhor compreensão de funcionamento, perspectivas e limitações da atividade no contexto interno da cooperativa, como também no contexto externo, em termos de relacionamento com o mercado fornecedor e consumidor e com a comunidade local. considerando que o método mesmis de avaliação de sustentabilidade tem como característica essencial ser um trabalho interdisciplinar, tendo a valorização da participação de todos os atores envolvidos (verona, 2010), esse mapeamento utilizou, além da pesquisa documental, entrevistas com cooperados, gestores e agentes envolvidos na implementação do projeto, tornando possível a coleta de informações sobre atividades desenvolvidas (produtos produzidos), processos produtivos (produção hidropônica e suas variações), formas de gestão praticadas pela cooperativa para a condução das atividades de produção, comercialização dos produtos hidropônicos e posicionamento estratégico para manter-se competitiva no mercado, além de aspectos que interferem na atuação da cooperativa. além disso, buscou-se informações sobre a relação estabelecida pela cooperativa com seu entorno e a contribuição da mesma para o desenvolvimento local. a utilização do mesmis, conforme ressalta verona (2010, p. 56), “é um processo que permite adaptações de acordo com as necessidades específicas dos agroecossitemas que estão sendo avaliados”. dessa forma, o mapeamento realizado na cooperativa foi fundamental para identificar os pontos fortes e os fracos e, consequentemente, listar um conjunto de indicadores que refletisse a realidade investigada, mediante adaptação do mesmis para análise da sustentabilidade da atividade hidropônica da cooperativa hidroçu. assim, o segundo passo correspondeu à definição dos fatores favoráveis e limitações da sustentabilidade do sistema. a partir do mapeamento e da imersão dos pesquisadores junto à cooperativa, foi possível definir os pontos fortes ou fatores favoráveis e as limitações ou pontos fracos da cooperativa em estudo orientado pelos atributos do método mesmis (produtividade, resiliência, estabilidade, confiabilidade, adaptabilidade, equidade, autogestão) e seus respectivos critérios de diagnóstico, que serviram de suporte para escolha dos indicadores estratégicos para análise da sustentabilidade da cooperativa (terceiro passo), conforme quadro 1. o quarto passo consiste na medição e monitoramento dos indicadores. nessa fase foi realizada uma pesquisa de campo. atualmente, a cooperativa é composta de 22 cooperados que correspondem ao universo da pesquisa; assim foram entrevistados 16 cooperados, correspondendo uma amostra de 73% do total. a coleta de dados ocorreu mediante a realização de entrevistas com cooperados, orientadas por um formulário estruturado com afirmativas correspondentes aos atributos da sustentabilidade (produtividade, resiliência, estabilidade, confiabilidade, adaptabilidade, equidade, autogestão), permitindo aos próprios cooperados atribuir notas de desempenho com variação entre 0 e 10, assim como opinar sobre as questões abordadas ou justificar as notas atribuídas. logo, foi possível um maior aprofundamento quanto à sustentabilidade da cooperativa e, por consequência, a seleção do conjunto de indicadores potenciais para análise da cooperativa em seus aspectos sociais, ambientais e econômicos (quadro 2). para melhor consolidação das informações levantadas, também foi realizada uma entrevista com a atual gestora, visando estabelecer as perspectivas atuais e futuras da cooperativa. o quinto passo do método corresponde à integração dos resultados. uma característica do método mesmis destacada por verona (2010, p. 56) consiste na “exigência da abordagem das dimensões ambientais e socioeconômicas”. assim, o primeiro esforço nesse sentido foi enquadrar os indicadores selecionados para análise da sustentabilidade da cooperativa nas dimensões ambiental, social e econômica, tomando como base a abordagem conceitual de cada dimensão da sustentabilidade e a realidade diagnosticada na cooperativa. o quadro 2 mostra as dimensões com seus respectivos indicadores e descrição em função da realidade do agroecossistema em estudo. o segundo esforço foi a integração dos dados para a formação do índice de sustentabilidade e apresentação dos resultados. nesse sentido, as notas para cada indicador foram transformadas em índices com variação 0 – 1 que, agregados, geraram os índices das dimensões econômica, social e ambiental e o ínmartins, m.f. et al. 72 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 64-84 gestão sustentável forças fraquezas indicadores atributo e descrição: produtividade – capacidade da cooperativa de gerar bens e serviços em relação aos seus insumos. critério de diagnóstico: retorno e eficiência. produtos de qualidade hidroponia baixa produtividade baixo retorno preço de venda; produção mensal; qualidade dos produtos; eficiência do sistema produtivo; retorno aos cooperados. atributo e descrição: resiliência – capacidade de recuperar as condições de vida das populações e espécies depois de impactos ambientais. critério de diagnóstico: conservação e diversidade. sistema integrado das atividades produtivas baixo impacto da atividade – ausência de impactos ambientais; conservação dos recursos naturais; produção hidropônica; diversificação da produção. atributo e descrição: estabilidade – equilíbrio dinâmico da cooperativa ao longo dos anos para funcionar e ter produtividade. critério de diagnóstico: capacidade de funcionamento. cooperação sistema integrado das atividades produtivas produção contínua (sem sazonalidade) mercado consumidor apoio das instituições redução dos cooperados distância dos fornecedores quantidade de água isponível venda dos produtos; participação das instituições; padronização dos processos; quantidade de cooperados; aquisição de insumos; disponibilidade de água para produção. atributo e descrição: confiabilidade – capacidade de manter os benefícios desejados e sua produtividade. critério de diagnóstico: capacidade para manter a produtividade. produtos de qualidade e sem agrotóxicos instabilidade na produção canais de distribuição escoamento da produção no mercado; satisfação dos consumidores; ampliação da participação da cooperativa no mercado. atributo e descrição: adaptabilidade – capacidade de a cooperativa encontrar o equilíbrio após mudanças ambientais de longo prazo. critério de diagnóstico: capacidade de mudança e inovação. potencial para diversificar os produtos apoio do governo e instituições baixa adaptabilidade da spirulina às condições locais investimentos; produção da spirulina; grau de adaptação do sistema produtivo às culturas locais; produção de novos produtos. atributo e descrição: equidade – capacidade de distribuir, de forma justa, aos cooperados os custos e benefícios resultantes ao longo das gerações. critério de diagnóstico: distribuição e participação. – baixos rendimentos aos cooperados participação nas atividades; distribuição dos rendimentos. atributo e descrição: autogestão – capacidade de gestão da cooperativa. critério de diagnóstico: autossuficiência organizacional. gestão cooperada baixa participação das instituições e envolvimento da comunidade ausência de planejamento formal estruturação da cooperativa; planejamento das atividades; envolvimento da comunidade; eficiência na gestão; conhecimento do processo produtivo; capacitação dos funcionários. quadro 1 – forças, fraquezas, indicadores e atributos de sustentabilidade. sustentabilidade em sistemas agrícolas integrados: uma aplicação do método mesmis em cooperativa de pequenos produtores rurais 73 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 64-84 dimensões indicadores descrição econômica qualidade dos produtos reconhecimento da qualidade dos produtos preço de venda adequação do preço de venda dos produtos quantidade mensal produzida adequação da quantidade produzida por mês para atender ao mercado eficiência do sistema produtivo capacidade do sistema produtivo de produzir com qualidade e em quantidade suficiente para sustentar a cooperativa venda dos produtos eficiência na venda e escoamento de toda a produção para o mercado aquisição de insumos adequação das fontes de fornecimento de materiais para a produção satisfação dos consumidores satisfação dos consumidores com os produtos da cooperativa produção da spirulina reestabelecimento da produção da spirulina retorno aos cooperados retorno financeiro aos cooperados eficiência na gestão eficiência na gestão da cooperativa social quantidade de cooperados adequação da quantidade de cooperados para realizar os serviços da cooperativa participação das instituições de apoio existência de instituições de apoio atuando junto à cooperativa investimentos de instituições/governo existência de investimentos para ampliação e diversidade da produção grau de adaptação do sistema produtivo às culturais locais possibilidade do sistema produtivo para reproduzir as culturais locais participação nas atividades distribuição das atividades da cooperativa distribuição dos rendimentos distribuição da remuneração dos cooperados envolvimento da comunidade envolvimento da comunidade com as atividades da cooperativa ambiental disponibilidade de água para produção existência de água suficiente para manter a diversidade de produção ausência de impactos ambientais da atividade ausência de impactos ambientais no entorno provocados pela atividade da cooperativa conservação dos recursos naturais conservação dos recursos naturais (solo e água) produção hidropônica grau de importância da produção hidropônica diversificação da produção produção de variedades de produtos quadro 2 – dimensões e indicadores da sustentabilidade da cooperativa hidroçu. martins, m.f. et al. 74 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 64-84 dice de sustentabilidade da cooperativa em estudo, a partir da equação 1: = − − i x x x x min max min (1) onde: i = índice x = média do indicador xmin = nota mínima atribuída xmax = nota máxima atribuída os critérios de valoração e análise dos índices seguiram os seguintes parâmetros: 0,00 – 0,29, baixa contribuição para a sustentabilidade; 0,30 – 0,69, média contribuição; 0,70 – 1,00, alta contribuição para sustentabilidade. tomando como base o limiar estabelecido por ferreira et al. (2012) para avaliar a sustentabilidade de agroecossistemas, em que se considera o índice 0,7 como o limiar da sustentabilidade (ou seja, abaixo desse índice, a situação é considerada indesejável para a sustentabilidade), adota-se aqui que os índices acima de 0,70 representam a situação almejada ou ideal para a sustentabilidade do agroecossistema, denominado aqui marco para a sustentabilidade – limite aceitável. a representação dos índices foi possível por meio de biogramas ou gráficos de radar, como forma de facilitar o entendimento e a interpretação dos resultados. para análise dos resultados, utilizou-se o processo de triangulação dos dados primários e secundários, recorrendo-se ao embasamento conceitual que deu suporte ao estudo e às percepções dos pesquisadores. o sexto passo do método corresponde às conclusões e recomendações para melhoria da sustentabilidade do sistema. na sequência serão apresentados os resultados das análises, conclusões e recomendações para a sustentabilidade da cooperativa hidroçu, a partir do conjunto de indicadores selecionados. caracterização das atividades da cooperativa em 2007, a cidade de são joão do cariri foi beneficiada com o projeto água – fonte de alimento e renda: uma alternativa sustentável para o semiárido. o projeto, proposto e coordenado pela fundação centro de referências em tecnologias inovadoras (certi), com sede em florianópolis (sc), foi financiado pelo programa petrobras ambiental, com a participação de diversos parceiros técnicos: a universidade federal de campina grande (ufcg), por meio do laboratório de dessalinização (labdes), realizando a perfuração dos poços e capacitação de pessoal para operacionalização do sistema; a universidade federal de santa catarina, com o labhidro e o biotec, laboratórios responsáveis por desenvolver as atividades pertinentes à hidroponia e pesquisas referentes ao cultivo da spirulina. posteriormente, outras instituições passaram a fazer parte do projeto, a exemplo dos governos municipal, estadual e federal, parque tecnológico etc. o projeto inicial tinha como principal objetivo implantar tecnologia social inovadora, que permitisse estimular o empreendedorismo para a geração de emprego e renda e a melhoria da qualidade de vida de comunidades desfavorecidas. de forma mais específica, objetivava a conservação dos recursos hídricos a partir do aproveitamento do rejeito de dessalinização pela prática de ações sociais, ambientais e econômicas que proporcionassem o desenvolvimento de um modelo sustentável e replicável para outras regiões do semiárido. assim, a proposta baseou-se no aproveitamento do “concentrado de sais” gerado no processo de dessalinização. convencionalmente, a água salobra retirada de poços tubulares da região, após a dessalinização, gera água potável e um concentrado, que, se devolvido ao solo, causa grandes impactos ambientais. a solução inovadora foi implantar em uruçu quatro unidades de produção que funcionassem de forma integrada, fazendo uso criativo desse concentrado: uma unidade de água potável; uma de hortaliças, por meio da hidroponia; uma de criação de tilápias (piscicultura); e outra de produção da microalga spirulina. depois, foi ainda iniciado o cultivo de pimenta de variadas espécies, também no sistema hidropônico (frança, 2007). esse sistema permite menor impacto ambiental mediante o aproveitamento de todos os rejeitos do processo de dessalinização. esse projeto beneficiava os agricultores familiares da comunidade de uruçu, no município de são joão do cariri. com o término do financiamento, ao final de dois anos, surgiu a necessidade de formalização de um modelo jusustentabilidade em sistemas agrícolas integrados: uma aplicação do método mesmis em cooperativa de pequenos produtores rurais 75 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 64-84 rídico para comercialização desses produtos. o modelo mais adequado à realidade local e às características do negócio foi o cooperativismo. dessa forma, em 2009, foi criada a cooperativa agropecuária de uruçu (hidroçu), responsável por dar continuidade ao desenvolvimento sustentado das unidades construídas, em benefício de seus cooperados. inicialmente, a cooperativa atingiu o número de 45 cooperados, mas conta atualmente com 22. a sede da hidroçu está localizada no sítio uruçu, em são joão do cariri, que fica a 216 km de distância da capital, joão pessoa. na integração das atividades, a primeira etapa é o processo de dessalinização da água que vem do poço tubular e que, posteriormente, é distribuída para as demais atividades. o processo de dessalinização utilizado na cooperativa é por osmose inversa que, atualmente, é uma das técnicas mais utilizadas em processos de dessalinização, pois a água do poço não entra em contato com o meio exterior. a estrutura do poço deve ser mantida vedada, contra a entrada de répteis ou outros animais, suas peças deverão passar sempre por manutenção e a qualidade da água deverá ser analisada a cada seis meses (frança, 2007). esse processo de dessalinização resulta em dois tipos de água: permeada (água potável) e concentrada (água com maior concentração de sais). a água potável é distribuída à comunidade por meio de um chafariz localizado nas imediações da cooperativa e o concentrado é distribuído para as unidades produtivas de acordo com a necessidade de cada uma. essa integração nas atividades é uma forma de reduzir os custos dos produtos produzidos e amenizar o impacto ao meio ambiente caso essa água concentrada viesse a ter contato com o solo, além de gerar atividade, renda e melhoria na qualidade de vida para as famílias da comunidade de uruçu. outra atividade integrada é a aquaponia que, de acordo com reis (2007), é o cultivo de peixes integrado à produção de vegetais por hidroponia, principalmente verduras e legumes, cujo objetivo é dar um destino ecologicamente correto ao concentrado salino. na cooperativa, o sistema é composto por quatro viveiros escavados com capacidade individual de armazenamento de 100 mil litros de água; um sistema de filtragem de água por meio de tanques para decantação, com capacidade para armazenar 7 mil litros cada um; quatro tanques para secagem, cujo objetivo consiste em receber o lodo advindo dos tanques de decantação; casa de bombas contendo dois filtros de piscina equipados com moto bomba trifásica e cinco moto-bombas para oxigenação e movimentação de água entre os viveiros e filtros; sistema de filtros biológicos composto por seis caixas d’água com capacidade de armazenamento de 2,5 mil litros cada e duas caixas d’água com capacidade de armazenamento de 5 mil litros; calhetões para cultivo de pimenta hidropônica compostos por dez calhetões de fibrocimento e duas caixas d’água com capacidade de armazenamento de 3 mil litros cada, utilizadas para preparar a solução nutritiva das plantas e uma moto bomba para gerenciar o sistema. outra atividade integrada é a hidroponia, prática agrícola realizada sem a presença do solo. a hidroponia consiste no cultivo de plantas sem solo, em que as raízes recebem uma solução nutritiva balanceada que contém água e todos os nutrientes essenciais ao desenvolvimento da planta (labhidro, 2013). oliveira (2007) esclarece que a água do solo é substituída por uma solução líquida, contendo os nutrientes essenciais à planta, tendo como principal vantagem a economia da água e dos nutrientes, resultando em plantas saudáveis cultivadas em local limpo, sem contaminação e sem agrotóxicos. juntamente com a água, as raízes das plantas absorvem nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, magnésio, enxofre, ferro, manganês, zinco, cobre, molibdênio e boro. esses nutrientes são responsáveis pela saúde e crescimento das plantas. para cada cultura existe uma solução nutritiva diferente. a cooperativa conta com três estufas para cultivo das hortaliças: uma para a fase inicial e intermediária e duas para as plantas que estão em sua fase final. as estufas têm capacidade produtiva de 16 mil pés de alface por mês, estando atualmente abaixo dessa capacidade, pois parte desta estrutura necessita de manutenção e reparos. para a produção da pimenta, a cooperativa conta com duas formas de plantio: hidropônico e o sistema por gotejamento. segundo informações do laboratório de hidroponia, labhidro (2013), pelo sistema por gotejamento, as plantas são irrigadas gota a gota por canos chamados de gotejadores, que ficam acoplados junto ao pé da planta. pelo sistema de gotejamento, a planta precisa de substrato para que retenha o máximo possível de água e nutrientes, sendo utilizada na cooperativa a fibra de coco. mesmo assim, devido à exposição ao sol, a água evapora com maior facilidade, deixando a planta seca rapidamente. além disso, apresenta a desvantagem de não permitir o reuso da água e da solução nutritihttp://pt.wikipedia.org/wiki/jo%c3%a3o_pessoa martins, m.f. et al. 76 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 64-84 va no sistema produtivo, como acontece na produção da alface. com o objetivo de agregação de valor dos produtos já existentes, o ministério da integração fez a doação para a construção de uma fábrica própria para o processamento da pimenta e de um caminhão para facilitar o transporte das mercadorias. para completar o processo integrado, tem-se também a produção da microalga denominada spirulina. como é uma microalga oriunda de outras condições climáticas, seu cultivo constitui um dos maiores desafios para a cooperativa, pois é uma atividade que ainda necessita de muitos estudos e experiências, afora presença de um técnico para dar suporte à produção. isso fez com que a plantação não se consolidasse mas, mesmo assim, a cooperativa mantém a estrutura física inicial destinada à spirulina. assim, a estrutura da cooperativa foi organizada para funcionar de forma integrada utilizando uma pequena área física. no entanto, dispõe de uma área de 3 ha, o que favorece a possibilidade de ampliação e crescimento das atividades. com esse processo, apresenta estrutura para produzir água potável, alface, rúcula, agrião, almeirão, pimenta e alguns derivados, tilápia e spirulina. a água é o primeiro produto desenvolvido. é extraída de um poço e, após dessalinização, torna-se apropriada para o consumo. desse procedimento, para cada 100 litros de água “bruta”, 40% torna-se apropriada para o consumo humano e 60% torna-se ainda mais salgada, sendo utilizada nas unidades de produção. a quantidade de água consumida mensalmente na produção é de, em média, 50 mil litros. atualmente, a alface é o principal produto da cooperativa, pois é responsável pelo retorno financeiro aos cooperados e paga os custos de manutenção da cooperativa. a produção mensal é um torno de 4.200 pés, cuja comercialização ocorre nas feiras das cidades circunvizinhas. apesar de ser um produto de alta qualidade e com ausência de agrotóxicos, a comercialização em feiras livres e a concorrência direta com outros produtos de baixa qualidade e preço inferior gera uma desvalorização do alimento no mercado. a pimenta fabricada é comercializada in natura, tendo uma produção média de 200 kg por mês, também beneficiada na fábrica de processamento própria, gerando outras mercadorias, tais como molho de pimenta e pimenta em garrafa. esses produtos têm mais valor agregado e melhores perspectivas de penetração no mercado. a tilápia é obtida em dois ciclos anuais. com essa descontinuidade, ou seja, periodicidade de apenas duas pescas anuais, o acesso ao mercado torna-se restrito pela impossibilidade de estabelecer e fidelizar compradores. isso gera uma dependência da cooperativa com algumas instituições, como é o caso da relação estabelecida com a conab (companhia nacional de abastecimento), que atende ao programa fome zero do governo federal, em que acaba comprando toda a produção não absorvida pelo mercado. a microalga spirulina, com significativo valor no mercado, atualmente não é produzida pela cooperativa em função do alto grau de complexidade para produzi-la, o que requer um acompanhamento técnico especializado do qual a cooperativa não dispõe no momento. esse foi um grande entrave nos propósitos da cooperativa, pois havia significativas possibilidades de retorno por ser um produto ainda pouco produzido no brasil. mesmo assim, a hidroçu continuou com suas atividades voltadas para a produção dos demais produtos, mantendo seu funcionamento e sempre buscando novas maneiras de se fortalecer por meio da colaboração das famílias agricultoras envolvidas nesse empreendimento. atualmente, passa por algumas dificuldades que podem comprometer seu futuro. é nesse ponto que reside a significativa contribuição do presente estudo, em que a análise da sustentabilidade pode mostrar caminhos ou perspectivas para essa atividade, dada sua importância para a comunidade local. resultados e discussão: análise da sustentabilidade do agroecossistema a sustentabilidade da atividade da cooperativa hidroçu foi avaliada a partir das dimensões econômica, social e ambiental, tomando como base a percepção dos cooperados e a análise dos pesquisadores mediante observação do fenômeno estudado (hidroçu) à luz dos atributos do mesmis. sustentabilidade em sistemas agrícolas integrados: uma aplicação do método mesmis em cooperativa de pequenos produtores rurais 77 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 64-84 a dimensão econômica foi avaliada a partir dos indicadores: preço de venda, quantidade mensal produzida, eficiência do sistema produtivo, venda dos produtos, aquisição de insumos, satisfação dos consumidores, produção da spirulina, retorno aos cooperados e eficiência na gestão, conforme figura 1. de acordo com os resultados, os indicadores melhores avaliados nessa dimensão e que evidenciaram alta contribuição para sustentabilidade, por estarem acima do marco ou limite aceitável para a sustentabilidade do agroecossistema, são: satisfação dos consumidores com os produtos da cooperativa (0,91), eficiência do sistema produtivo (0,88), eficiência na gestão (0,83), qualidade dos produtos (0,81) e aquisição de insumos (0,79). esses resultados foram evidenciados tanto na pesquisa quantitativa, mediante percepção dos cooperados com a atribuição de notas de desempenho, quanto na percepção dos pesquisadores ao realizar o diagnóstico ou o mapeamento das atividades da cooperativa. tais resultados ficaram claros uma vez constatado que a estrutura física da cooperativa foi inicialmente organizada para funcionar de forma integrada, de modo que os resíduos do processo de dessalinização fossem utilizados na produção hidropônica e na aquaponia, com total aproveitamento da água e nutrientes utilizados no processo. verifica-se que a estrutura do sistema produtivo se mantém integrada e realizando todos os seus processos com o mínimo de impacto da atividade em seu entorno. as atividades realizadas no processo hidropônico seguem uma padronização que deve ser realizada por todos os cooperados, em que todos realizam as mesmas tarefas em um sistema de rodízio de atividades. assim, todos conhecem o funcionamento da estrutura e o desenvolvimento das atividades produtivas, visando à eficiência do sistema como um todo. vale ressaltar que os cooperados entendem a funcionalidade do sistema e sua importância para a qualidade dos produtos produzidos e baixo impacto negativo na comunidade e meio ambiente. com isso, um ponto favorável da atividade é a produção de produtos de qualidade, ou seja, sem a utilização de agrotóxicos por meio do processo de hidroponia. isso evidencia que os produtos da cooperativa têm qualidade para competir no mercado e satisfazer seus consumidores, apresentando grande potencial para ampliação da participação da cooperativa no mercado. em relação à eficiência na gestão, um ponto importante a ser destacado é a adequação da gestão cooperada para a atividade em questão. no entanto, é necessário ressaltar que a falta de qualificação dos cooperados na área de gestão de negócios, o que prejudica o gerenciamento da cooperativa para que ela possa atuar de forma mais competitiva no mercado, ainda é um fator que merece ser melhorado. nesse sentido, verificou-se certa ineficiência na gestão em termos mercadológicos para projeção dos produtos da cooperativa no mercado, aproveitando suas vantagens competitivas, tanfigura 1 – indicadores da dimensão econômica. 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 0,91 0,88 0,83 0,53 0,19 0,65 0,67 0,67 0,79 0,81 produção da spirulina satisfação dos consumidores eficiência do sistema produtivo retorno aos cooperados eficiência na gestão quantidade mensal produzida qualidade dos produtos preço de venda aquisição de insumos venda dos produtos sustentabilidade do agroecossistema marco para sustentabilidade – limite aceitávetl martins, m.f. et al. 78 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 64-84 to no processo de venda das mercadorias, quanto na compra e aquisição dos insumos. quanto à aquisição de insumos, verifica-se que a atividade hidropônica requer materiais (semente, espuma fenólica e nutrientes – ferro, cálcio, potássio, magnésio) não comercializados localmente. assim, devido à distância dos fornecedores (são paulo), o preço de compra desses insumos são elevados, sendo repassados para os custos de produção. mesmo assim, os cooperados ressaltam que a qualidade dos materiais comprados viabiliza a qualidade dos produtos da cooperativa; logo, independentemente da distância, são fundamentais para manter a eficiência do sistema e qualidade dos produtos. portanto, as formas de aquisição dos insumos na percepção dos cooperados apresenta alta contribuição para a sustentabilidade. quanto às relações com o mercado consumidor, constatou-se que os produtos da cooperativa não são posicionados adequadamente no mercado, ou seja, deveriam ser destinados às classes a e b, devendo ser comercializados em pontos estratégicos, tais como supermercados ou pontos de comércio identificados com marca própria, ou que possuam selos que certifiquem a qualidade dos produtos. no entanto, são comercializados em feiras livres, nas quais os concorrentes são produtos com qualidade e preço inferiores. além disso, na definição do preço de venda, não há um método adequado de precificação, sendo o valor determinado pelo comportamento e aceitação no mercado. dessa forma, os índices de venda dos produtos (0,67), preço do produto (0,67) e quantidade mensal produzida (0,65) e retorno aos cooperados (0,53) apresentam média contribuição para a sustentabilidade. a pesquisa mostrou que, devido a problemas na comercialização dos produtos da cooperativa, tem-se produzido em menor quantidade, o que gera baixo retorno financeiro aos cooperados – fato que tem provocado o desligamento das famílias junto à atividade. os cooperados afirmam que a quantidade produzida atualmente está muito abaixo da capacidade produtiva da cooperativa, onde apenas é produzida uma quantidade mínima de produtos absorvida pelo mercado. ou seja, a produção ocorre em função das demandas de mercado, especificamente ao comportamento das feiras livres onde os produtos são comercializados. quanto ao indicador produção da spirulina (0,19) apresentando baixa contribuição para a sustentabilidade da cooperativa, constata-se que o produto não se adaptou às condições climáticas locais, necessitando de ajustes e melhoramentos no processo, que requer acompanhamento especializado de que a cooperativa não dispõe atualmente. esse aspecto também tem provocado redução na produção e baixos rendimentos aos cooperados, dado que a spirulina tem significativo valor de mercado. diante do exposto, verifica-se que, mesmo com produtos de qualidade e que proporcionam a satisfação dos consumidores, as formas de comercialização têm provocado a desvalorização dos produtos da cooperativa no mercado, o que, por sua vez, tem gerado uma instabilidade na produção, ocasionando problemas que interferem na sustentabilidade da cooperativa. uma forma de comercialização mais adequada para os produtos da hidroçu era a venda nas feiras ecológicas. outras experiências têm mostrado a importância dessas feiras para o fortalecimento das atividades agrícolas, conforme enfatizam araújo e maia (2012) em estudo realizado na cidade de mossoró, cuja feira representou avanços significativos para os agricultores com o aumento da produção e para os consumidores, devido ao acesso a produtos de qualidade. a dimensão social foi avaliada a partir dos indicadores: quantidade de cooperados, participação das instituições de apoio, investimentos de instituições ou governamentais, grau de adaptação do sistema produtivo às culturais locais, participação nas atividades, distribuição dos rendimentos e envolvimento da comunidade, conforme a figura 2. as análises referentes à dimensão social evidenciaram que os índices com alta contribuição para a sustentabilidade, portanto, os melhores avaliados e que estão acima do marco ou limite para a sustentabilidade nessa dimensão, foram: participação das instituições de apoio (0,79), grau de adaptação do sistema produtivo às cultural locais (0,78), distribuição dos rendimentos (0,76) e participação nas atividades (0,71). dada a importância da cooperativa para a comunidade uruçu, afora a da atividade da cooperativa para o desenvolvimento da comunidade local, o apoio de instituições tem sido fundamental para manter o funcionamento da cooperativa desde sua concepção até o momento atual. portanto, toda a estrutura física e organizacional da hidroçu foi instalada mediansustentabilidade em sistemas agrícolas integrados: uma aplicação do método mesmis em cooperativa de pequenos produtores rurais 79 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 64-84 te a atuação de instituições, como: fundação certi, ufcg, ufsc, parque tecnológico, governo municipal, estadual e municipal, entre outras. nesses termos, a cooperativa existe em função das parcerias com essas instituições e da percepção dos cooperados no sentido de avaliar a participação das instituições com alta contribuição para a sustentabilidade, estando relacionada a contribuição histórica dada por essas instituições à cooperativa, e não a participação atual das mesmas. isso porque, atualmente, a cooperativa conta apenas com o apoio da prefeitura municipal, mediante o pagamento da energia consumida, e o peasa, com o fornecimento dos alevinos para a produção das tilápias. um dos aspectos favoráveis que permitem o funcionamento do agroecossistema é o grau de adaptação do sistema produtivo às cultural locais (0,78). esse índice representa alta contribuição para a sustentabilidade da atividade, uma vez que o sistema produtivo foi estruturado para a produção de vários tipos de produtos, tais como: hortaliças (diversas), pimenta, tilápia, água potável e a microalga spirulina, ampliando a possibilidade de adequar as culturas locais à produção com base na técnica de hidroponia. dessa forma, verifica-se que a estrutura do sistema produtivo integrado permite diversificar a produção com a utilização de uma pequena propriedade agrícola, oferecendo o mínimo de impacto ambiental da atividade em seu entorno. quanto à distribuição dos rendimentos aos cooperados (0,76), terceiro índice melhor avaliado com alta contribuição para a sustentabilidade, verificou-se que, apesar do baixo retorno financeiro, há uma distribuição equitativa dos rendimentos em função da disponibilidade e da contribuição de trabalho de cada membro da cooperativa. por conseguinte, a cooperativa adota a remuneração por produção, o que, segundo os cooperados, é uma medida justa, pois quem trabalha mais deve ganhar mais, e quem trabalhar menos, consequentemente, deverá ganhar menos. assim, há uma distribuição adequada das atividades por meio do planejamento semanal, havendo uma participação justa dos cooperados (0,71), em que todos são escalados e têm suas atividades definidas, sendo esse, portanto, um índice que representa alta contribuição para a sustentabilidade. vale ressaltar que, mesmo com a participação adequada dos cooperados nas atividades, houve, ao longo dos anos, a redução da quantidade de cooperados. assim, a quantidade atual de cooperados representa uma ameaça para as atividades da cooperativa. consequentemente, o índice referente à quantidade de cooperados (0,68) apresentou média contribuição para a sustentabilidade, já que a quantidade de colaboradores está diminuindo com o passar dos anos. os resultados mostram que, no início do projeto, houve adesão significativa da comunidade, em que foram figura 2 – indicadores da dimensão social. sustentabilidade do agroecossistema marco para sustentabilidade – limite aceitávetl 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 0,79 0,45 0,78 0,48 0,76 0,68 0,71 envolvimento da comunidade distribuição dos rendimentos participação das instituições de apoio investimentos de instituições/governo grau de adaptação do sistema produtivo às culturas locais quantidade de cooperados participação nas atividades martins, m.f. et al. 80 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 64-84 cadastradas 80 famílias. porém, pouco mais da metade aderiu à proposta e participou, efetivamente, das atividades. assim, a cooperativa foi formada inicialmente com 45 cooperados, tendo ao longo dos últimos anos reduzido esse número e contando atualmente com apenas 22 colaboradores. portanto, parte da comunidade local passou a desacreditar do potencial da cooperativa de proporcionar melhoria de condição de vida e de desenvolvimento local, comprometendo o envolvimento de algumas famílias da comunidade nas atividades da cooperativa – aspecto que a gestão atual da hidroçu busca resgatar. mesmo assim, o índice referente ao envolvimento da comunidade foi avaliado com média contribuição para a sustentabilidade (0,48), estando abaixo do limite aceitável ou marco para a sustentabilidade do agroecossistema, cujo resultado foi constatado pelas percepções dos pesquisadores junto à comunidade. considerando que a estrutura da cooperativa necessita de manutenção, foi avaliado o indicador referente à existência de investimento para ampliação e diversidade da produção, sendo esse índice de investimentos de instituições ou governamentais (0,45) o pior avaliado na dimensão social. esses investimentos, de acordo com os gestores da cooperativa, dependem do lançamento de editais de órgãos de fomento, não havendo, no momento, nenhum que atenda os interesses da hidroçu. para complementar as análises da sustentabilidade, serão analisados os aspectos ambientais do agroecossistema. a dimensão ambiental foi avaliada a partir dos indicadores: disponibilidade de água para produção, ausência de impactos ambientais da atividade, conservação dos recursos naturais, produção hidropônica e diversificação da produção, conforme figura 3. o índice ambiental melhor avaliado foi importância da produção hidropônica (0,93), seguido da ausência de impactos ambientais da atividade (0,89), conservação dos recursos naturais (solo e água – 0,88) e diversificação da produção (0,73), todos avaliados com alta contribuição, estando todos acima do marco ou limite aceitável para a sustentabilidade do agroecossistema. verificou-se que os cooperados reconhecem a importância da atividade hidropônica, tendo a preocupação de manter o sistema produtivo e as formas de produzir conforme as exigências desse tipo de cultivo. esse empenho dos cooperados é um ponto que se mostrou favorável para o funcionamento da atividade e, mesmo diante dos problemas enfrentados, os cooperados alimentam a perspectiva de crescimento e melhor participação da cooperativa no mercado. uma preocupação dos cooperados é a redução dos impactos ao meio ambiente, tendo o cuidado de evitar que o concentrado do processo de dessalinização atinja o solo e venha a causar danos. assim, reconhecem figura 3 – indicadores da dimensão ambiental. sustentabilidade do agroecossistema marco para sustentabilidade – limite aceitávetl 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 0,93 0,61 0,73 0,89 0,88 produção hidropônica disponibilidade de água para produção conservação dos recursos naturais ausência de impactos ambientais da atividade diversificação da produção sustentabilidade em sistemas agrícolas integrados: uma aplicação do método mesmis em cooperativa de pequenos produtores rurais 81 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 64-84 que os recursos naturais – ou seja, a água e o solo – precisam ser preservados, e garantem que as atividades da cooperativa não impactam negativamente esses recursos. quanto à diversificação dos produtos, constatou-se que o sistema foi projetado para a produção de diferentes mercadorias. no entanto, atualmente, mesmo reconhecendo essa possibilidade do sistema, o agroecossistema não tem diversificado sua produção em função da baixa vazão do poço ocasionada pelo período longo de estiagem. considerando que essa é uma situação momentânea, o índice referente à diversificação de produtos foi avaliado com alta contribuição para a sustentabilidade, já que se espera o restabelecimento da produção em pouco tempo – com o aumento das chuvas na região. nesse sentido, o índice que apresentou média contribuição para a sustentabilidade foi o de disponibilidade de água para a produção (0,61). mesmo com um sistema projetado para utilização da água do poço artesiano, cuja produção não depende exclusivamente dos períodos chuvosos, atualmente, dado o longo período de estiagem na região, a atividade da cooperativa está ameaçada. esse problema já reduziu o potencial de produção e a capacidade de diversificação do cultivo que, atualmente, em termos de hortaliças, só produz alface. ante ao exposto, pode-se afirmar que o sistema produtivo foi projetado com atividades de forma integrada para minimizar os impactos ambientais; e os índices ambientais corroboram para esses resultados, tendo em vista que apenas o indicador que trata da disponibilidade de água apresenta média contribuição para sustentabilidade da atividade, tendo os demais apresentado alta contribuição para a sustentabilidade. esses resultados reforçam os propósitos da atividade no sentido de promover o desenvolvimento local da região mediante a exploração de uma atividade econômica que representa baixo impacto negativo para a comunidade local e seu entorno, ao mesmo tempo em que gera renda por meio da valorização da atividade agrícola sustentável. os resultados integrados das dimensões econômica, social e ambiental encontram-se expostos na figura 4. o melhor índice mensurado foi o ambiental, com 0,81, representando alta contribuição para a sustentabilidade, pois está acima do marco ou limite aceitável para a sustentabilidade do agroecossistema, seguido do índice social, de 0,66 e do econômico, de 0,59, ambos representando média contribuição para a sustentabilidade do agroecossistema, abaixo do limite de sustentabilidade aceitável. os resultados integrados geraram um índice geral de sustentabilidade de 0,69, analisado como de média contribuição para sustentabilidade da cooperativa hidroçu; portanto, abaixo do marco da sustentabilidade do agroecossistema. diante do exposto, verifica-se que a sustentabilidade da cooperativa tem contribuição mais expressiva dos aspectos ambientais que viabilizam um sistema menos vulnerável aos impactos negativos, cujos aspectos sociais permitem, por meio da participação das instituições figura 4 – dimensões da sustentabilidade. sustentabilidade do agroecossistema marco para sustentabilidade – limite aceitávetl 1,00 0,80 0,60 0,40 0,20 0,00 0,81 0,59 0,66 econômica ambiental social martins, m.f. et al. 82 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 64-84 (certi, ufcg, governos municipal, estadual e federal, fundação parque tecnológico da paraíba, entre outras), fortalecer a atividade junto à comunidade, de modo que a sustentabilidade econômica possa ser melhorada para permitir a ampliação da renda das famílias, por meio das atividades agrícolas realizadas na cooperativa. considerações finais a sustentabilidade das atividades econômicas e, especialmente das atividades agrícolas, é uma temática com ampla discussão em diversas áreas do conhecimento, esferas pública e privada, tanto em termos conceituais quanto em políticos e metodológicos, como forma de dotar as atividades agrícolas das condições adequadas para atingir níveis considerados sustentáveis. nesse sentido, a atividade hidropônica constitui uma forma de atividade agrícola que tem como proposta a produção de alimentos sem a utilização do solo, buscando assim reduzir os impactos das atividades produtivas. ao mesmo tempo, tem a proposta de produzir com um nível de qualidade que atenda as exigências nutricionais e de forma isenta de agrotóxicos. a cooperativa hidroçu, em são joão do cariri (pb), foi projetada com um sistema produtivo para uma produção integrada (dessalinização, produção hidropônica, aquaponia e microalga spirulina) com o mínimo de impactos negativos em seu entorno, visando a ampliar a renda de famílias e fortalecer a agricultura familiar. o sistema integrado das atividades produtivas, mediante a utilização de água subterrânea extraída de poços artesianos, proporciona maior estabilidade às atividades agrícolas por meio da produção contínua, dados os períodos de estiagem na região do cariri paraibano. esses aspectos constituem os principais pontos de sustentação e estabilidade da atividade ao longo dos anos de funcionamento. dada à complexidade que envolve as questões da sustentabilidade, principalmente em cooperativas agrícolas, torna-se necessário encontrar formas de avaliação da sustentabilidade que permitam melhorar a gestão desses espaços cooperados, tornando-os mais competitivos e com maiores perspectivas de desenvolvimento ao longo dos anos, uma vez que envolvem atividades que geram renda e trabalho para pessoas que não dispõem de outras alternativas de sobrevivência. dessa forma, o objetivo que orientou o presente estudo foi analisar a sustentabilidade de sistemas agrícolas com atividades integradas (hidroponia, dessalinização e aquaponia), tendo como objeto de estudo as atividades da cooperativa hidroçu em são joão do cariri (pb), a partir do método mesmis. a partir dos estudos realizados à luz dos atributos do mesmis (produtividade, resiliência, estabilidade, adaptabilidade, confiabilidade, equidade e autogestão) que apontou os pontos fortes e fraquezas do agroecossistema, foi identificado um conjunto de indicadores estratégicos e potenciais para análise da sustentabilidade da cooperativa, em seus aspectos econômico, social e ambiental, tendo a participação dos cooperados nesse processo de análise. os resultados mostraram que as atividades agrícolas desenvolvidas na cooperativa hidroçu apresentam contribuições à sustentabilidade, principalmente no que concerne à dimensão ambiental, cujos processos integrados permitem maior controle e padronização das atividades realizadas pelos cooperados, em que eles reconhecem a importância da atividade hidropônica para redução dos impactos da atividade agrícola no solo, valorizam a preservação dos recursos naturais, assim como apostam na cooperativa como alternativa agrícola promissora em uma região pela qual, evidentemente, a maioria dos cooperados tem um sentimento de apego, especialmente no que se refere à cooperativa, que vai além de uma fonte de renda ou de trabalho, mas um ambiente de conquistas da própria comunidade. nesse sentido, foi possível constatar que a cooperativa é um sistema social que requer a participação de instituições de apoio para dar suporte técnico, capacitação, orientação e direcionar investimentos para a manutenção de seu sistema e atividades produtivas. uma vez que atua como um sistema cooperativo, requer também o envolvimento da comunidade para atingir seus objetivos enquanto entidade social e agente propulsor do desenvolvimento local. nesses aspectos, a cooperativa hidroçu mostrou-se como um sistema importante para a comunidade. no entanto, em função dos rendimentos não representarem a principal renda das famílias, uma vez que apresentam baixo retorno aos cooperados, houve a redução da quantidade de membros ao longo dos anos. diante dessa situação, verifica-se a necessidade de melhorar os mecanismos de venda e formas de precificação dos produtos, de modo que se permita um sustentabilidade em sistemas agrícolas integrados: uma aplicação do método mesmis em cooperativa de pequenos produtores rurais 83 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 64-84 posicionamento adequado dos produtos no mercado e vantagem competitiva para a cooperativa. foi possível verificar que os cooperados e a gestão atual da cooperativa têm mantido todos os esforços para o bom funcionamento da hidroçu em busca do fortalecimento de suas atividades, na captura de novos investimentos e no envolvimento da comunidade, visando agregar mais famílias para aumentar a produção e, assim, ampliar a participação no mercado. em termos de aplicação da metodologia, mesmo com a adequação do método mesmis para análise do sistema produtivo estudado, vale ressaltar uma limitação em relação a não ponderação dos indicadores de sustentabilidade utilizados. essa limitação foi minimizada mediante análise, utilizando a triangulação dos dados e a participação dos cooperados e gestores da cooperativa, o que permitiu gerar um conjunto de informações consistentes e que retratam a realidade da cooperativa. referências araújo, j. p.; maia, z. m. g. agroecologia, soberania alimentar e comercialização solidária na feira agroecológica de mossoró-rn: o enlace da sustentabilidade. raízes, v. 32, n. 2, jul.-dez. 2012. barbiere, j. c. gestão ambiental empresarial: conceitos, modelos e instrumentos. são paulo: saraiva, 2007. bolívar, h. metodologías e indicadores de evaluación de sistemas agrícolas hacia el desarrollo sostenible. red de revistas científicas de américa latina y el caribe, v. 8, n. 1, p. 1-18, 2011. briquel, v.; bourdais, j.; girardin, p.; mouchet, c.; viaux, p. la méthode idea (indicateurs de durabilité desexploitations. ingénieries, n. 25, p. 29-39, 2001. camino, r.; muller, s. sostenibilidad de la agricultura y los recursos naturales: bases para 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occupational health; cancer; genotoxicity; oxidative stress; strategies. resumo o brasil é o terceiro maior mercado e o oitavo maior consumidor de agrotóxicos por hectare do mundo, com herbicidas e inseticidas correspondendo a 60% dos produtos comercializados no país. o uso de agrotóxicos tem aumentado em todo o mundo nas últimas décadas, o que pode representar um risco para diversas doenças em humanos, incluindo o câncer. embora, no brasil, a pesquisa sobre o impacto do uso de agrotóxicos na saúde humana tenha crescido nos últimos anos, ainda é insuficiente para de fato conhecer a real dimensão dos danos à saúde, causados principalmente pela exposição ocupacional e alimentar, em virtude da utilização de agrotóxicos. esta revisão tem por objetivo destacar o uso de pesticidas por trabalhadores rurais no brasil, evidenciando a importância de medidas preventivas para a saúde do trabalhador. palavras-chave: transtornos de saúde; saúde ocupacional; câncer; genotoxicidade; estresse oxidativo; estratégias. doi: 10.5327/z2176-947820180357 impact of the use of pesticides by rural workers in brazil impacto do uso de agrotóxicos por trabalhadores rurais no brasil http://orcid.org/0000-0002-7955-078x http://orcid.org/0000-0001-8573-0237 majolo, f.; rempel, c. 2 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 1-25 introduction pesticides, according to the world health organization (who, 2008), is any substance capable of controlling a pest that can have consequences for both the population and the environment. among the countries with agricultural power involving the consumption of herbicides, fungicides and agricultural insecticides, brazil ranks first in the latin american and caribbean newsletter, dated 23 of april 2011 (stédile, 2012; neves, 2017). in brazil, the diversity of agrochemicals is big, about 300 active principles in more than 2 thousand commercial formulations (neves, 2017). humans are often their final recipients, and they can be found in the soil, water, air, in animals and vegetables, being thus considered with great capacity of dispersion (neves, 2017). different symptoms are caused by pesticide poisoning, mainly among farmers, and may even make them stop working and having to look for another type of profession. among the symptoms, we can highlight anemia, headache, dysthymia, decreased immune defenses, sexual impotence, insomnia, changes in arterial depression and behavioral disorders (levigard; rozemberg, 2001; souza et al., 2011). with its effect based on insect neurotoxicity, dichlorodiphenyltrichloroethane (ddt), is a widely known pesticide, mainly because it is sold at a low cost and can act for several years (stopelli; magalhães, 2005). however, it has some limitations: insects have developed resistance to it and experiments with animals showed their carcinogenicity (smith; gangolli, 2002; stopelli; magalhães, 2005). already in humans, high concentrations of dieldrin in the blood, for example, have a greater amount of thyroid stimulating hormone (tsh), presenting hypothyroidism. therefore, this pesticide and other organochlorines act as neurotoxicants, as well as in the endocrine function ( rathore et al., 2002; stopelli & magalhães, 2005). many studies have presented promising results and made important conclusions beyond the use of pesticides by rural workers, allowing a better understanding of the consequences of its use. due to the accumulated knowledge, we aimed at conducting a survey on the most important and promising researches on the use of pesticides by rural workers in brazil until now. the brazilian situation because of agricultural practices in the country, around the 1960s the whole scenario underwent modifications leading to a record consumption of agrochemicals and a chemical-dependent context of food production (abreu; alonzo, 2014; jacobson et al., 2009). in the global context, since 2008 brazil has become the largest consumer of pesticides (carneiro et al., 2012; augusto et al., 2012; rigotto et al., 2012), standing out as the world’s largest agricultural producer. brazil shows growth rates of 10% per year (agronews, 2014; brasil, 2015; gonçalves, 2016) and exports food to 180 countries, being the world’s leading exporter of soybeans in grains, sugar, coffee, orange juice, beef and chicken (brasil, 2013; gonçalves, 2016). according to ibama (2002), the states of mato grosso, são paulo, paraná, rio grande do sul, goiás, minas gerais, bahia and mato grosso do sul are the main consumer states of agrochemicals (figure 1). especially for the rural worker, along with the evolution of techniques and the use of agricultural inputs, there have been harmful changes in health, mainly related to the loads, ways of working and risks incorporated into these new activities (stoppelli & magalhães, 2005). these risks involve both acute intoxications, with the onset of symptoms fast after excessive exposure, including weakness, vomiting, nausea, seizures, muscle contractions, headaches, difficulty breathing, nasal bleeding and fainting, as well as chronic intoxication. in these, the symptoms are late after months or years, caused by small or moderate exposure to toxic products or multiple products. this type of exposure causes irreversible damage, such as paralysis and neoplasia (peres, 1999; stoppelli & magalhães, 2005), contact dermatitis, renal and hepatic lesions, delayed neurotoxic effects, chromosomal abnormalities, parkinson’s disease, cancers and teratogens (wilson; otsuki, 2004; stoppelli & magalhães, 2005). table 1 shows the main studies carried out to date specifically related to the exposure of the rural worker to pesticides in brazil. electronic databases were collected from pubmed and “portal de periódicos” from capes/mec (coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior/ ministério impact of the use of pesticides by rural workers in brazil 3 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 1-25 source: ibama, 2018. figure 1 – federation sales of agrochemicals by unit in 2017. *no definition: sum of marketed quantities whose companies are not able to specify the territorial distribution of sales, since it is an activity carried out by third parties. to ns o f a c� ve in gr ed ie nt 95,000 70,000 45,000 20,000 15,000 12,500 10,000 7,500 5,000 2,500 0 a c a m a p pa ro r r to d f g o m s m t a l ba c e m a pb p e pi rn s e es m g rj sp pr r s sc n o de fin i� on continue... table 1 – update of the main publications related to the use of pesticides by rural workers in brazil. state target major findings methodology reference year health disorders and occupational health se high frequency hearing loss; noise exposure; quality of life pure-tone audiometry, distortion product otoacoustic emissions, and high-frequency audiometry tests were performed. this report is unusual because of the short time of exposure to noise and pesticides and the hearing loss found, indicating a synergy between those agents. pure-tone audiometry, distortion product otoacoustic emissions, and high-frequency audiometry tests. sena et al. 2018 es beck depression inventory-ii (bdi-ii); depressive symptoms; mental health pesticide exposure, tobacco use, poor self-perceived health and the presence of chronic disease contribute as risk factors for the appearance of depressive symptoms at a level above ups and downs considered normal in the bdi-ii. questionnaire conti et al. 2018 majolo, f.; rempel, c. 4 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 1-25 state target major findings methodology reference year sc artificial targets; tractor cabins; exposure evaluation; fenitrothion; crop pulverization sealed cabin minimized the exposure of the operator to the pesticides, since all samples analyzed showed fenitrothion values below the limit of detection. ultrasonic extraction barcellos et al. 2016 rs agrochemicals; work environment; practical nursing. rural workers who apply pesticides present a higher prevalence of dermatological alterations. questionnaire cezar-vaz et al. 2016 rs wheezing; asthma; tobacco; rural health; prevalence pesticides, dusts exposure, and green tobacco sickness were risk factors for wheezing. questionnaire fiori et al. 2015 brazilian microregion suicide suicide rates have increased in middle age (35–64 years) and younger men (15–34 years). micro-regions with a higher use of pesticides showed higher rates of suicides. pesticide poisoning effect on suicide rates was stronger than use of pesticide. reinforces the hypothesis that pesticide use and pesticide poisoning increase the suicide rates. crude suicide rates of a 15year time series (1996–2010) were examined, followed by an ecological study using age-standardized suicide rates for the period 2006–2010. faria et al. 2014a mg health and epidemiological surveillance; health policies the conclusion is the pressing need to develop a model for sustainable agriculture, healthy, free of pesticides and that organized society and responsible institutions must undertake actions that meet the needs of the people who work in the farms or consume agricultural products harvested there, especially controlling risks and consequences that can and must be avoided. questionnaire nasrala neto, lacaz and pignati 2014 rs poisoning; mental disorders reinforces the evidence of the association between pesticide poisoning and mental health disorders. it also points to increased risk of minor psychiatric disorders from low socioeconomic status, dermal pesticide exposure and exposure to organophosphates. reveals intense nicotine exposure as a risk for tobacco farmers’ mental health. characterizing economic indicators of the farms, sociodemographic factors, lifestyle habits and occupational exposures. faria et al. 2014b continue... table 1 – continuation. impact of the use of pesticides by rural workers in brazil 5 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 1-25 state target major findings methodology reference year se rural population; quality of life agricultural workers users of pesticides showed the worst levels of quality of life when compared to those who have not handled them. the use of pesticides and their toxicity class interfered in a most striking way in the classification of hearing loss presented by this group. audiological evaluation sena, vargas and oliveira 2013 rj risk perception; risk communication; defensive strategies; community-based participatory research risk perceptions and work practices are strongly influenced by local cultural patterns and, therefore, must be taken into account when developing effective intervention strategies, including risk communication initiatives. questionnaire peres et al. 2013 rj small holders; environment human health do not confirm that the farmers’ apparent careless handling of pesticides is linked to an intentional disregard for intoxication risk. the results point to a more complex set of explanatory variables that include: labor scarcity, inadequacy of protective gear, mixing practices and limited educational effectiveness of labeling standards. questionnaire pedlowskia et al. 2012 df knowledge, attitudes, and practices study; acetylcholinesterase; butyrylcholinesterase although most farmers were aware that pesticides can harm their health, many still use ppds in an inappropriate manner, or not at all, during pesticide handling. inhibition of che activity during the exposure period for some farmers was higher than the safe, indicating that they might be at risk by the exposure to pesticides during their agricultural activities. questionnaire and blood sample pasiani et al. 2012 rj hearing; auditory perception; adverse effects. workers exposed to pesticide performed below-average on temporal auditory processing tests. there was association between the index of exposure to pesticides and worse performance in temporal auditory processing tests, suggesting that pesticides may be harmful to central auditory pathways. questionnaire, meatoscopy, basic audiological evaluation and temporal auditory processing tests. bazilio et al. 2012 continue... table 1 – continuation. majolo, f.; rempel, c. 6 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 1-25 state target major findings methodology reference year rj health indicators; rural labor; public health the volume of the determinants identified in the dpseea matrix are related to deficiencies in actions for monitoring and surveillance of pesticide use, as well as the lack of technical assistance provided by the public sector. dpseea model (who) based on analysis of official public documents. araújo-pinto, peres and moreira 2012 pr poisoning; economy; health expenditures society, especially the population most affected by agrochemicals, would benefit if the risks of acute intoxication associated with the current model of agricultural production were recognized and eliminated. information obtained from pesquisa de previsão de safras from 1998 to 1999. soares and porto 2012 rj mortality rates; hospitalization rates attributable to suicide attempts; sales of pesticides pesticide exposure may indeed increase the risk of suicide frequency, especially among agricultural workers. data on mortality rates, hospitalization rates attributable to suicide attempts, and data on sales of pesticides. meyer et al. 2010 mg rural settlements; social conditions; family health; rural health; food security; rural population health; landless worker movment. the view held by families from the landless rural workers’ movement was that as they belonged to the movement and were better organized, their health was better than the temporary rural workers’. the conservative modernization of rural brazil has led to worse conditions for temporary rural workers, while agrarian reform has allowed for a better quality of life and improved health conditions among families in the areas under study. questionnaire carneiro et al. 2008 rj environmental pollution discusses several pesticide-related implications for human health and the environment in the mountainous region of the state of rio de janeiro, an important farming center. the article presents the results of the research in the area, identifying possible determinants of the current situation and some of the main challenges in dealing with the problem. survey peres and moreira 2007 continue... table 1 – continuation. impact of the use of pesticides by rural workers in brazil 7 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 1-25 state target major findings methodology reference year rj intoxication; multiple application; delayed-neuropathy; organophosphate pesticides these results indicate recurrent multiple overexposures to high concentrations of different chemicals, with serious damage to vital functions, especially considering their young age (average 35 ± 11 years old) and the productive period in their lifetime. questionnaire, biological sample collection for toxicology analysis and clinical – general and neurological – assessment. araújo et al. 2007 rj neurobehavioral while a few behavioral assessment and research system (bars) performance measures suggested behavioral impairments for the rural versus the urban participants, a stronger and more consistent association between bars measures (especially impairment of tapping, digit span, and selective attention) and level of exposure to pesticides was noted when the exposure index was input into a multiple linear regression analysis. exposure seemed to be especially strong for the youngest participants (10-11 years old). questionnaire, behavioral assessment and research system (bars) to assess their performance. eckerman et al. 2007 ms knowledge, attitude and practices (kap) survey about 92% of the interviewees had worked directly with pesticides and 59.6% reported typical intoxication symptoms. only 44.3%, however, believe they had been intoxicated. a significant correlation was found between hand washing after pesticide application and reporting symptoms. less than 20% used masks, impermeable clothes, or gloves during pesticide application. questionnaire recena et al. 2006 rj risk perception; risk communication; women’s health results showed that the inclusion of risk-perception studies in the development of educative and risk-communication campaigns is very important, linking research to action. questionnaire peres et al. 2006 continue... table 1 – continuation. majolo, f.; rempel, c. 8 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 1-25 state target major findings methodology reference year rj risk; rural population results pointed to the importance of risk perception analysis in the process of developing strategies of intervention in rural areas, especially in policies and educational risk communication campaigns. questionnaire and assessment of local work processes. peres, rozemberg and de lucca 2005 ms suicide; poisoning poisonings occurred mostly from october to march and the organophosphate insecticides monocrotophos and methamidophos were the main pesticides involved. reports from 1992 to 2002, using data from the integrated center for toxicological surveillance under the state health department. pires, caldas and recena 2005 rj agriculture; pesticide exposure highlights health professionals’ discourse in relation to the association between “nervousness” and pesticides. the authors discuss factors related to this perception and make several suggestions for future research. questionnaire levigard e rozemberg 2004 rs pesticide exposure; incidence based on poison regression, applying pesticide, reentering crop fields after spraying and working with pesticides in more than one farm were the types of exposure that presented a positive correlation with pesticide poisoning. questionnaire faria et al. 2004 mg risk factors; poisoning; rural health the results emphasize the high level of health risk associated to pesticide use among rural workers. questionnaire. data obtained through the jorge duprat figueiredo foundation for workers’ safety and occupational medicine. soares, almeida and moro 2003 mg economic assessment points to the need for an extensive investigation on the real benefits of pesticide use and its consequences for the environment and health in brazil. data were obtained from the fundacentro ministry of work agency for the years 1991-2000 soares, moro and almeida 2002 continue... table 1 – continuation. impact of the use of pesticides by rural workers in brazil 9 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 1-25 state target major findings methodology reference year rj communication; health education; interview; communication and health. this study pointed out to the historical misinformation on pesticides in rural areas. questionnaire peres et al. 2001 rj insecticides; organophosphate; poisoning; socioeconomic factors; carbamates; cholinesterase inhibitors; blood. a result of 3.0 % was found for the bche values, and 41.8 %, according to ache. individuals with at least one positive enzymatic indicator result were considered as “intoxicated”. when these data were compared to the social-economic and pesticides use factors, the importance of the educational level in the prevalence of intoxication was highlighted. ache and bche activities oliveira-silva et al. 2001 pe tomatoes; environment impacts; health surveillance. there is a lack of effective policies to protect the health of rural workers who must deal with pesticides and the environment which has already been severely damaged. questionnaire araújo, nogueira and augusto 2000 rs pesticide poisoning; occupational accidents; agriculture the high prevalence of health problems identified in the study calls attention to the need for measures to promote and protect rural workers’ health. questionnaire faria et al. 2000 rs mental health; poisoning; educational status. the results call attention to the problem’s dimension and to the importance of adopting new policies to protect farm workers’ mental health. questionnaire faria et al. 1999 rj ddt; dieldrin; occupational exposure serum concentrations of organochlorine pesticides found in this study are comparable to the levels reported for the nonoccupationally exposed population in brazil and elsewhere. blood samples, serum levels of organochlorine pesticides measured. paumgartten et al. 1998 ba occupational and environmental exposure rural workers and public health authorities must become aware of the importance of protective equipment, periodic health examinations and reduced environmental pollution in order to lessen occupational risks of field workers and promote improved conditions of life for the rural population. parameters of biochemistry, hematology, and organochlorine insecticide residues in the blood. carvalho 1991 continue... table 1 – continuation. majolo, f.; rempel, c. 10 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 1-25 state target major findings methodology reference year sp cns magnese intoxication occupational exposure to pesticides containing mn is a possible source of mn intoxication of the cns. mn intoxication ferraz et al. 1988 cancer, genotoxicity, dna damage, oxidative stress sp machine learning; genotoxicity micronucleus; smoking; agriculture exposing agricultural workers to pesticides and/or tobacco had genotoxic potential, but concomitant exposure to xenobiotics did not lead to additive or potentiating effects. oral mucosa cells, cytogeneticanalysis tomiazzi et al. 2018 sc dna damage; oxidative stress exposed individuals, participants of this study, are more subject to suffer genetic damage and, consequently, more susceptible to diseases resulting from such damages blood samples, comet assay and the cytokinesisblock micronucleus technique and thiobarbituric acid reactive substance and catalase activity. hilgert jacobsenpereira et al. 2018 mg genotoxicity test; bioindicators and clinical evaluation the group exposed to organophosphates presented significant changes in all these parameters compared to the control group and showed significant changes in budding, condensed chromatin and karyolytic cells compared to the group nonexposed to organophosphates. data from clinical evaluation showed significant changes in the central nervous, respiratory and auditory systems. blood, urine and buccal samples, activities of cholinesterases, the levels of urinary dialkyl phosphates, genotoxicity data, from a cytome assay. silvério et al. 2017 rs skin neoplasms; occupational risks; oncology nursing; clinical competence; health communication this study’s results allowed to clarify the combination of clinical knowledge and risk communication regarding skin cancer to rural workers. observationalexploratory study cezar-vaz et al. 2015 rs oxidative stress, tbars, protein carbonyls. the results demonstrated a change in the oxidative status of rural workers compared to the control group, mainly by possible inhibition of ache activity and the occurrence of oxidative stress without showing changes in biochemical parameters. questionnaire and blood sample murussi et al. 2014 continue... table 1 – continuation. impact of the use of pesticides by rural workers in brazil 11 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 1-25 state target major findings methodology reference year rj brain cancer; ageperiod-cohort; agriculture; trend there is an increasing trend in brain cancer mortality rates in the rural serrana region in brazil. at the ecological level, different environmental factors, especially the use of pesticides, may explain regional disparities in the mortality patterns from brain cancers. descriptive study examined brain cancer mortality who died between 1996 and 2010. miranda filho et al. 2014 go occupational exposure; dna damage; mn comet assay occupational exposure to pesticides could cause genome damage in somatic cells, representing a potential health risk to rural workers that constantly deal with agrochemicals without adequate personal protection equipment. micronucleus and the comet assay. khayat et al. 2013 go polymorphism gst; biomarkers the authors could not associate a null gstt1 or null gstm1 polymorphisms or both to intoxication events caused by pesticides, but instead they presented the importance of using personal protection equipment to prevent such harm. blood sample godoy et al. 2014 ce biomonitoring; human lymphocytes; comet assay; chromosomal aberrations damages caused by pesticides in our study area were not great enough to induce permanent mutations or to interfere with mitotic apparatus formation; minimal pesticide damages could have undergone cellular repair, explaining the absence of structural and numerical chromosome aberration. alkaline comet assay and the chromosome aberration test. paiva et al. 2011 pe and al carcinogenesis; analysis of principal components both endosulfan and its metabolites are electrophilic and have carcinogenic potential. electronic paramenters (electron affinity, dipole moments, electrostatic attaction, formation heat and permeability of the cell membrane). bedor et al. 2010 continue... table 1 – continuation. majolo, f.; rempel, c. 12 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 1-25 state target major findings methodology reference year sp cancer; agriculture; cancers of the skin and digestive system were the most prevalent. database containing records of amaral carvalho hospital. de brito sá stopelli and crestana 2005 rj mortality; cancer; ecological analysis agricultural workers 30–49 years old showed higher, but not statistically significant, mortality by stomach, esophagus, liver, testis, and prostate cancer, and soft-tissue sarcoma in the period of 1979–1988, and by testis and penis cancer, leukemia, and softtissue sarcoma in the period of 1989–1998. national mortality information system between 1979 and 1998 meyer et al. 2003 sp chromosome aberrations; toxicology; contamination. although workers used protection against the pesticide’s fog, the results revealed that they were contaminated with the pesticides. toxicological dosages of copper, zinc and manganese, hepatic enzyme dosage and acetylcholinesterase activity brega et al. 1998 reproductive hormones, sperm quality rs agricultural workers; anogenital distance; fungicides; herbicides; reproductive hormones; sperm quality chronic occupational exposure to modern pesticides, particularly herbicides and fungicides, may adversely affect semen quality in young male farmers, potentially leading to poorer morphology. also, exposure to agricultural pesticides may acutely increase prolactin and chronically alter sex hormone levels acting at the pituitary level through prolactin and lh suppression, hampering compensatory responses to testicular dysfunction. reproductive hormones, semen quality, and genital measures cremonese et al. 2017 rj endocrine disruptors; estrogenic compounds; organochlorines; testosterone seem to support the known capacity of organochlorines pesticides to exert estrogenic and anti-androgenic activity, affecting sex hormone systems through mechanisms of action that may be different for each individual compound. interviews and blood sample. freire et al. 2014 es: espírito santo; sp: são paulo; rj: rio de janeiro; pr: paraná; rs: rio grande do sul; mg: mato grosso; ba: bahia; pe: pernambuco; ce: ceará; ms: mato grosso do sul; al: alagoas; sc: santa catarina; br: brasília; go: goiás; se: sergipe; df: distrito federal. table 1 – continuation. impact of the use of pesticides by rural workers in brazil 13 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 1-25 da educação). the majority of the articles are related to health disorders and occupational health, such as mental disorders, asthma, hearing, suicide, and poisoning. reflecting the importance of agriculture to the country’s economy, brazil has a vast legislation specifically designed to regulate the stages of the agrochemicals’ life cycle at federal and state level (gonçalves, 2016). all states have a pesticides register and authorization in their territory, but it also left some open controversial points regarding evaluation parameters and the attribution of inspection to the public power (gonçalves, 2016). consequently, according to pelaez, terra and silva (2010) there is a conflict of interests due to the ability of regulators, regulated companies and the companies themselves in adapting to the more stringent criteria for registering toxic substances (pelaez; terra; silva, 2010; gonçalves, 2016). there are studies that prove the contamination caused by the indiscriminate use of pesticides in different regions of brazil (albuquerque et al., 2016; caldas; zanella; primel, 2011; rissato et al., 2007; laabs et al., 2002; caldas et al., 1999; laabs et al., 2002; alho; vieira, 1997); however, this gap between brazilian and state legislation leads to a panorama of uncertainties about the extent and degree of environmental contamination, as well as the dimension of effects to the human health and to the environment. since there are no equal control procedures throughout the national territory, there are vulnerabilities associated with the use of agrochemicals. the european union, one of the world’s largest food producers and holding the position of the world’s largest wheat producer, is in the process of implementing the world’s most rigorous plan to reduce the use of pesticides. it culminated in the adoption of the directive 2009/128/ce on the sustainable use of pesticides, whose complete implementation is planned for 2020 (gonçalves, 2016). health disorders and occupational health as a result of the analysis of the selected articles, four thematic categories emerged, the first three being linked to the problems that the use or misuse of pesticides generate to the environment and human health and a category linked to the appropriate practices: • health disorders and occupational health; • genotoxicity of pesticides; • reproductive hormones and sperm quality; • practices to reduce exposure. using ache and bche analysis, oliveira-silva et al. (2001), evaluated the exposures of rural workers of rio de janeiro state to anticholinesterasic pesticides. according to the authors’ results and to the enzymatic indicator used, data were distinct concerning the incidence of excessive exposure. in the studied sample, a result of 3.0% was found for bche values, and 41.8% according to ache. individuals with at least one positive enzymatic indicator result were considered as “intoxicated”. considering these data and comparing them to the social-economic and pesticides use factors, the importance of educational level in the prevalence of intoxication was showed. the other indicators studied did not show any significant and evident correlation (oliveira-silva et al., 2001). in the same way, pasiani et al. (2012) conducted a knowledge, attitudes, and practices (kap)/biomonitoring study in an agricultural setting in midwestern brazil. for this purpose, they assessed the knowledge, attitudes, and practices regarding the use of pesticides by farmers in two rural settings and calculated the farmers and residents’ levels of exposure to organophosphorous and carbamate pesticides through red cells (ache) and plasmatic butyrilcholinesterase (bche) analysis. in relation to these last analyses, for some farmers, the authors found higher activity of cholinesterase inhibition during the exposure period compared to what is considered safe. this may indicate that they might be at risk by the exposure to pesticides during their agricultural activities. ache activity depletion was also found in family farming settings, and thus may also be at risk from secondary exposure to pesticides (pasiani et al., 2012). from an epidemiological, clinical and laboratory aspects study of multiple exposure to pesticides in a representative sample of 102 small farmers, araújo et al. (2007), brought some light to moderate episodes of acute intoxication by organophosphorates either described by the farmers or observed during clinical examination. thirteen cases of delayed neuropathies were diagmajolo, f.; rempel, c. 14 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 1-25 nosed and 29 cases of neural behavioral syndromes and psychiatric disorders associated to the continued use of pesticides. from these results, they found recurrent multiple overexposures to high concentrations of different chemicals that may cause serious damage to vital functions, if considered their young age (average 35 ± 11 years old) and the productive period in their lifetime (araújo et al., 2007). genotoxicity of pesticides the harmful effects on the health of rural workers, who are chronically exposed to mixtures of agrochemicals, are still little elucidated. in brazil, antonucci e syllos (2000) found a positive relationship between genotoxicity and farmers in parana, and silva et al. (2008) in winery workers in rio grande do sul, being observed chromosomal aberrations as genotoxicity markers ( silva, 2012). among the most serious damage caused by pesticides, genotoxicity or genetic toxicology seeks to identify the action of agents that produce toxic and genotoxic effects on the genetic material. from the interaction between our genetic material and genotoxic agents, the formation of adducts, oxidative alterations or even the breakdown of dna molecules can happen (silva, 2012). the elimination of this cell or its repair by the organism usually occurs, however, if the lesion is fixed it will probably cause mutations, that is, hereditary alterations. thus, there will be a mutagenic effect, where during the replication process the perpetuation of the mutation in the daughter cells will take place (obe et al., 2002; silva, 2012). the mutagenic potential is common between the pesticides, being extremely toxic to mammals. because they inhibit the enzyme acetylcholinesterase, organophosphorus insecticides, for example, cause an accumulation of acetylcholine in nervous tissues, impairing neurotransmission. therefore, a reaction with dna molecules occurs, being able to generate substitutions of bases (grisolia, 2005; silva, 2012). in 2006, the international agency for research on cancer (iarc) came to consider the organophosphate dichlorvos as possibly carcinogenic to man (silva, 2012). it is of vital importance to increase studies that seek the detection of cytogenetic damage caused by pesticides, since there is a strong association between occupational exposure to pesticides and different types of cancer (silva, 2012). between them, we can highlight lung cancer (beane freeman et al., 2005), bladder (viel; challier, 1995), pancreas (andreotti et al., 2009) and leukemias (bonner et al., 2010) (silva, 2012). mechanisms of action between mutagenesis and carcinogenesis may be related. as a consequence of the damage, the mutation may be the initial stage in the process by which most chemical carcinogens initiate tumor formation (ribeiro; salvadori; marques, 2003; silva, 2012). therefore, genotoxicity and mutagenicity assays for a given pesticide are important for cancer risk assessment. however, they do not have the capacity to predict their carcinogenic potential ( silva, 2012). important and recent articles involving this area are from tomiazzi et al. (2018), hilgert jacobsen-pereira et al. (2018) and silvério et al. (2017), performed in sp, sc and mg, respectively. in tomiazzi et al. (2018), the authors study the relationship between the exposure to two xenobiotics with possible carcinogenic potential. in the exposed groups, the total number of cytogenetic abnormalities and mn were higher and the exposure to pesticides proved to be more deleterious than smoking. this finding is consistent with the exposure to a mixture of pesticides in the workplace, including compounds that are potentially carcinogenic in humans, as reported by pesticide group and smoking + pesticide group participants (tomiazzy et al., 2018). results obtained by hilgert jacobsen-pereira et al. (2018) indicate the presence of genotoxic and mutagenic effects in the exposed group. continuous and low dose exposure to complex mixtures of pesticides is associated to single and double strand breaks of dna, oxidative stress and crosslinks. it is important to highlight that dna damage, when incorrectly or not repaired, can persist and accumulate, triggering mutagenic processes and causing important cytogenetic changes (benedetti et al., 2013; hilgert jacobsen-pereira et al., 2018). from a study in southern minas gerais, silvério et al. (2017) showed that workers had a hazardous exposure to organophosphates and afforded valuable data to esimpact of the use of pesticides by rural workers in brazil 15 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 1-25 timate the risk to cancer development. the biomarkers used in this study are useful to assess and distinguish the occupational and environmental exposure to pesticides (silvério et al., 2017). reproductive hormones and sperm quality it is interesting to highlight two studies approaching reproductive hormones and sperm quality (cremonese et al., 2017; freire et al., 2014). cremonese et al. (2017) investigated reproductive hormone levels, sperm quality, and genital measures in rural compared to urban young men in the south of brazil, examining their association with occupational exposure to agricultural pesticides. according to their results, the main findings were: • the linear dose-response relationship’s poorer sperm morphology and life time use of all pesticides, fungicides, insecticides, herbicides, op insecticides, dithiocarbamates and other chemical lasses, mancozeb, glyphosate, and paraquat; • the association of lifetime use of pesticides, particularly herbicides and fungicides, with reduced levels of lh and prolactin; • the association of rural living and maternal farming during pregnancy with larger anogenital distance and testicular volume, but poorer sperm morphology. the authors suggest that chronic occupational exposure to modern pesticides, particularly herbicides and fungicides, may adversely affect semen quality in young male farmers in the south of brazil, potentially leading to poorer morphology (cremonese et al., 2017). on the other hand, freire et al. (2014) aimed to examine the association between serum concentrations of organochlorine pesticides and levels of sex hormones in adult population in a rural area of brazil heavily contaminated with these pesticides. the authors found an inverse association between organochlorine pesticide concentrations and testosterone in men and lh and fsh in peri-/postmenopausal women, together with the high proportion of women with elevated prolactina. based on their findings, the authors suggest that, in this population, these organochlorine compounds may have triggered anti-androgenic effects in men and estrogenic effects in women (freire et al., 2014). practices to reduce exposure according to the world health organization, accidental poisoning kills about 355,000 people every year. two thirds of these deaths happen in developing countries and are strongly associated with overexposure and inappropriate use of toxic chemicals, including pesticides (who, 2008; gonçalves, 2016). the use of pesticides has increased worldwide in the last decades, representing a risk for several diseases in humans, including cancer. as previously mentioned, genotoxicity underscores the importance of increasing studies that seek to detect cytogenetic damage caused by pesticides. it is among the most serious damage caused by pesticides, as there’s a strong association between occupational exposure to pesticides and different types of cancer. the inappropriate use of pesticides is of vital importance and is considered one of the main public health problems, mainly in the interior of brazil. there are few, however, valuable studies related to the characteristics of their occupational use in order to identify the effects of the agrochemicals’ use by rural workers from basic science with enough relevance to give a return to society’s health. therefore, it is necessary to obtain a profile of the rural worker through the study on the use of agrochemicals’ impact, as well as the possible genetic and cytological modifications that can be triggered by these treatments. according to abreu & alonzo (2014), the chemical industries encourage the expansion of the use of their products through aggressive marketing and commercialization practices, supported by the brazilian legislation on agrochemicals (porto & soares, 2012; miranda et al., 2007). they disregard the health impacts on farmers by promoting “safe use” (abreu & alonzo, 2014). the safety manuals prepared by the associação nacional de defesa vegetal (iwami et al., 2010; associação nacional de defesa vegetal, 2006) credit the hazards and accidents involved in the handling of pesticides to the “incorrect use” by the worker and not to the toxicity of the formulations and to the imposition of the agrochemical model of production in the country (breihl, 2003; abreu & alonzo, 2014). majolo, f.; rempel, c. 16 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 1-25 quite common for rural workers, mainly by poor communication of risks to the population, is mixing active substances with the objective of achieving a potent effect, the so-called cocktail effect (reffstrup; larsen; meyer, 2010; hernández et al., 2013; gonçalves, 2016). individually, these active substances can be approved but mixed imply greater risks. brazilian legislation does not provide tests on the effects of that, which are frequent and rarely punished. although already regulated in several states, there is an urgent need to spread the information about the risks of using agrochemicals to the population and gain national dimension (gonçalves, 2016). stoppelli & magalhães (2005), cited some strategies to minimize negative impacts to the producer and consumer: greater inspection of manufacturing, import, export and quality, as well as products sales; greater control over use, including correct disposal of empty packaging and waste; application only when necessary, in the correct dose and preferring less toxic formulations; greater control in commercialized foods; restrictions by the responsible organs of those products without full epidemiological and environmental studies; banning, when necessary, classes of pesticides; simplifying labels on packaging; risk communication; changes in the production and labor model; greater adequacy of protective equipment to excessive heat in tropical countries. also incentive to government policies that incorporate, before crediting these products, an earlier structuring of the system, such as the preparation of labor, certification of good agricultural practices and compliance with laws and improvements in inspection (stoppelli & magalhães, 2005). as reported by maroni, fait and colosio (1999), in the european union a set of tests is required and designed to identify a toxicological profile of the substance. this profile includes: acute toxicity (oral, inhalation, dermal), skin and eye irritation, skin sensitization, short-term toxicity (28–90 days), mutagenicity, long-term toxicity (2 years), carcinogenicity, reproductive toxicity and other special effects (maroni; fait; colosio, 1999). according to the same author, developed countries’ stringent requirements have to be satisfied before a product is authorized and the costs of meeting these requirements are very high. with the lack of legislation and adequate control’s infrastructure to enforce legislation mainly in developing countries, the rural worker, often misinformed, starts to use pesticides that contain dangerous compounds which do not have controlled adverse effects both to humans and to the environment (maroni; fait; colosio, 1999). the production of organic products through price reduction policies is also worth highlighting as a possible measure to be taken. according to soares (2010), as it is done with alcohol and cigarettes in brazil, making the production of pesticides less attractive by charging the products with high toxicity could be done. having less than 1% of accredited establishments, the organic market in brazil is considered very shy (ibge, 2006; soares, 2010). already in europe, mainly due to the implemented policies encouraged the expansion of this market. about 11% of the land used for agriculture in austria is occupied by certified organic producers, 7 to 10% in the czech republic, greece, italy, sweden and switzerland, 4 to 6% in denmark, estonia, germany, finland, lithuania, portugal, slovakia, slovenia, spain and the united kingdom, and less than 3% in other countries (padel; röcklinsberg; schmid, 2009; soares, 2010). conclusion rural workers and planting care are associated with a variety of occupational health hazards, both by physical factors and extreme weather conditions, and by exposure to hazards arising from the use of toxicological chemicals, such as pesticides and fertilizers. there are also biological and mechanical risks. farmers are involved in different farming activities, so they are susceptible to numerous work-related health disorders. in many cases, producers do not give adequate attention to preventing and controlling occupational health problems. for the rural environment, comprehensive occupational health programs are adequately developed for this public, involving both preventive, curative and rehabilitation aspects. studies such as chaudhuri (2000), cavalheiro et al. (2014) and rempel, haetinger and sehnem (2013) demonstrate that there are health problems related to the occupational health of rural producers and that they demonstrate that specific programs can improve their quality of life. impact of the use of pesticides by rural workers in brazil 17 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 1-25 several studies report and describe the genotoxic effect of pesticides on farmers who use them, including a study by doğanlar et al. (2018), which shows that populations of areas close to sites that use agrotoxic, even if they are not in contact with them, present an increase in the genotoxicity verified in blood test. these same authors suggest that biological monitoring efforts should be made to control non-occupational exposure to pesticides and thus safeguarding the health of agricultural residents. despite the possible immediate benefits of using pesticides, it is important to stress that they are toxic substances and that their uncontrolled use causes severe damage to environmental and human health (gonçalves, 2016). many countries encourage sustainable agricultural practices and have restrictions on importing products without proven food security. therefore, even if the elimination of pesticide use in agriculture is still far away, its use in a rational manner and respecting quantity, application, environmental legislation and with appropriate ppe use, make the genotoxic risks smaller. most articles that relate the change in reproductive hormones and sperm quality to the prolonged use of pesticides in agriculture also mention that pregnant women exposed to pesticides accumulate active ingredients and pass them to the fetus. in a study carried out with rural producers in a city in the interior of rio grande do sul, they do not relate the inadequate use of pesticides to their health status, even though they know the problems that pesticides can have on their health (wahlbrinck; bica; rempel, 2017). many countries, mainly from the european union, have adopted targets to reduce the use of agrochemicals, but countries that have their agriculture heavily dependent on pesticides must follow the regulations of the us epa, which is the agency that regulates the amount of pesticide residues considered to be reliable in food. these sustainable environmental measures and practices, such as crop rotation and crop diversity, are necessary to ensure that even using only pesticides, there is less risk of generating health problems. also, the measures adopted by the eu can be adapted to the brazilian reality, improving the brazilian agrochemicals’ management system and for the brazilian products to be certified and accepted in the european market. this review made it possible to understand the current situation of the association between the exposure to pesticides and their possible effects caused to brazilian rural workers. considering the size of the country and although the research on the impact of the use of pesticides on human health has grown in recent years, it is still insufficient to really know the dimension of their damage on human health, caused by occupational exposure and by the intensive use of agrochemicals. it is fundamental to identify the presence of genotoxic and mutagenic effects of the use of pesticides in rural workers, considering the strong relationship between mutagenesis and carcinogenesis in pesticide users, as well as other damages involving health disorders and reproductive hormones. brazil has been growing in relation to the consumption of agrochemicals as well as in the production and export of agricultural products. it is up to us, and mainly to the governments, the search for the disciplining of their use, preventive actions and change to an agriculture aware of the environmental health, the consumer and the rural worker (stoppelli & magalhães, 2005). conflict of interests the authors confirm that this article content has no conflicts of interest. funding sources this study was financed in part by the brazilian coordination for the improvement of higher education personnel (coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior—capes), finance code 001. acknowledgments the first author is grateful for the postdoctoral grant from capes. majolo, f.; rempel, c. 18 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 1-25 references abreu, p. h. b.; alonzo, h. g. a. trabalho rural e riscos à saúde: uma revisão sobre o “uso seguro” de agrotóxicos no brasil. ciência & saúde coletiva, v. 19, n. 10, p. 4197-4208, 2014. http://dx.doi.org/10.1590/1413-812320141910.09342014 agronews. top six agrochemical firms grew steady 2013. agronews, 2014. available at: <http://news.agropages. com/news/newsdetail---11846-e.htm>. acessed on: nov., 2018. albuquerque, a. f.; ribeiro, j. s.; kummrow, f.; nogueira, a. j.; montagner, c. c.; umbuzeiro, g. a. pesticides in brazilian freshwaters: a critical review. environmental science: process & impacts, v. 18, n. 7, p. 779-787, 2016. http://dx.doi.org/10.1039/c6em00268d alho, c. j. r.; vieira, l. m. fish and wildlife resources in the pantanal wetlands of brazil and potential disturbances from the release of environmental contaminants. environmental toxicology and chemistry, v. 16, n. 1, p. 71-74, 1997. https://doi.org/10.1002/etc.5620160107 andreotti, g.; 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destaca-se também pela geração de energia elétrica a partir do resíduo bagaço. tais iniciativas conferiram à unidade sucroalcooleira certificados ambientais, que atestam seu envolvimento com o tripé da sustentabilidade. palavras-chave: açúcar e álcool; bioenergia; sustentabilidade. abstract the objective of this work was to verify the performance of an agribusiness in the sugar and ethanol sector, located in the northwest of paraná state, in relation to three aspects of sustainability: the environmental, the social and the economic ones. the methodology was qualitative, with exploratory field research. the results show that the sector has practices based on sustainable development, and these practices are embodied in the governance policies of the company. the economic pillar has proven business performance with reductions in operating costs, regional personal workforce, increased productivity and use of precision agriculture. it was proved the social inclusion of workers with professional qualifications and residences program. environmentally, it refers to a renewable energy matrix, with evolution of the cane cutting, from burning to the mechanized, which reduces the emission of co 2 in the atmosphere. it is also notable for the generation of electric energy from bagasse residue. these initiatives gave environmental certificates to the sugaralcohol unit, which attest its concern with the sustainability. keywords: sugar-alcohol; bioenergy; sustainability. doi: 10.5327/z2176-947820170228 setor sucroenergético: uma análise sob o tripé da sustentabilidade sugar-alcohol sector: an analysis under the sustainability tripod mailto:verri13@gmail.com verri, r.a.; ribeiro, r.m.; gasparotto, f. rbciamb | n.45 | set 2017 | 33-47 34 introdução o setor sucroenergético no brasil apresenta grandes avanços tecnológicos que culminam com o desenvolvimento de tecnologias limpas. contudo, o setor sucroalcooleiro, mesmo apresentando avanços frente às questões ambientais, ainda apresenta alguns aspectos negativos que devem ser mitigados. os impactos na qualidade do ar, por exemplo, segundo macedo (2007), dividem-se em dois pontos: o primeiro refere-se ao uso do etanol, que proporciona melhorias consideráveis à qualidade do ar em comparação à queima de combustíveis fósseis em centros urbanizados; e o segundo diz respeito à queimada da palha da cana-de-açúcar no campo, como alternativa de manejo, causando problemas como a dispersão de cinzas e fumaça que afetam negativamente a qualidade do ar e fatores ligados à saúde dos moradores aos arredores dos campos de cultivo. a prática de queima da palha da cana-de açúcar, disseminada até anos atrás e usada na colheita manual, tem sido apontada como a responsável por problemas ambientais e de saúde pública, o que levou a secretaria de estado do meio ambiente e recursos hídricos do estado do paraná à resolução sema nº 76, de 20 de dezembro de 2010, que dispõe sobre a eliminação gradativa da despalha da cana-de-açúcar por meio da queima controlada; o artigo 4° da referida resolução diz que em áreas não-mecanizáveis a utilização da queima controlada deverá ser eliminada até 31 de dezembro de 2030, desde que exista tecnologia viável (paraná, 2010). assim, fez-se necessário o aprimoramento das colheitadeiras mecanizáveis, o uso de variedades de canas propícias para o corte mecanizado (cana crua) e o estudo da topografia dos terrenos do cultivo da planta, que tem sido um problema na maioria dos canaviais em razão da declividade de várias regiões cultiváveis, além de problemas com adversidades climáticas. estudos também têm sido desenvolvidos para avaliar os impactos das práticas aplicadas a esse sistema, apresentados pelos processos de corte manual realizado pós-queimada e de corte mecanizado, os quais inicialmente se depararam com o problema humano – a necessidade de rearranjo de função dos cortadores de cana. as práticas de manejo da palhada da cana-de-açúcar devem ser monitoradas constantemente, uma vez que influenciam na qualidade do solo e estão diretamente ligadas aos aspectos que contribuem para o desenvolvimento sustentável do processo de produção desse cultivo (oliveira et al., 2014). a sustentabilidade vem ganhando posição de destaque entre os estudos sobre a temática, visto que há um acentuado crescimento de conscientização sobre a necessidade de aprimoramento das condições ambientais, econômicas e sociais (silva, 2012). percebe-se então que temas como a responsabilidade ambiental interferem diretamente no processo de tomada de decisão organizacional, seja em níveis operacionais e estratégicos durante o desenvolvimento de novos produtos e serviços, que afetam de forma significativa a utilização de recursos naturais em curto prazo, seja com a renovação desses recursos em longo prazo, estendendo-se também a decisões acerca do processo produtivo em relação à proporção de energia e mão de obra que são desperdiçadas, assim como geração de resíduos (slack et al., 2008). essas mudanças por parte das organizações envolvem fatores estratégicos, gerenciais e operacionais, necessitando de aporte tecnológico, que além de solucionar os problemas ambientais, também deve atender aos objetivos socioeconômicos das organizações. uma fórmula de gestão para a sustentabilidade, que pode ser adotada pelos empreendimentos do setor sucroenergético assim como por organizações de outros segmentos, é o tripé da sustentabilidade (triple bottom line), que proporciona uma análise da atuação de uma organização sob os três pilares da base: social, econômico e ambiental. esses pilares possibilitam que organizações atinjam seus objetivos de maneira equilibrada perante as questões que as cercam, devendo ser inseridos nas estratégias da organização como um todo, tanto em seu processo decisório quanto ao longo de sua cadeia produtiva. para isso, buscam-se as tecnologias limpas (as energias renováveis, por exemplo), a conscientização do consumo que colabora para medidas legais de proteção ambiental, a redução do uso de recursos esgotáveis e a sua substituição por recursos renováveis, fechando assim um ciclo sustentável que se estenderá por todo o ambiente no qual a organização encontra-se inserida. setor sucroenergético: uma análise sob o tripé da sustentabilidade rbciamb | n.45 | set 2017 | 33-47 35 assim, o objetivo desse trabalho consistiu em realizar uma verificação do desempenho de uma agroindústria do setor sucroenergético, localizada no noroeste do estado do paraná, em relação ao tripé da sustentabilidade. materiais e métodos caracterização do local de estudo a usina sucroalcooleira onde foi desenvolvido este estudo está localizada na região noroeste do paraná, em uma propriedade particular, a 555 m de altitude em relação ao nível do mar. o clima da região é subtropical temperado com temperatura média anual de 22 °c. o estudo foi aplicado em uma das unidades, situada no bairro iguatemi, no município de maringá, pertencente a um grupo familiar. trata-se de uma empresa brasileira de capital fechado. os principais produtos produzidos pelo grupo são açúcar vhp1, bioetanol (anidro e hidratado) e bioeletricidade; e os subprodutos são bagaço da cana-de-açúcar, vinhaça e creme de levedura. atualmente, possui dez unidades produtivas distribuídas no estado do paraná, no qual se concentra a maior parte de suas atividades, e uma unidade no estado do mato grosso do sul. procedimentos metodológicos a pesquisa configura-se como qualitativa, ocorrendo por meio de levantamento de dados e informações na unidade de estudo, para posterior análise. o caráter exploratório e a pesquisa de campo adotados tiveram o intuito de investigar o funcionamento da usina, a fim de definir as variáveis que poderiam nortear o levantamento, sob o olhar do tripé da sustentabilidade, dos dados desse projeto. para isso, o estudo foi estruturado partindo de uma breve análise geral de todo o grupo empresarial e uma análise mais detalhada de uma das unidades da organização. na análise geral, foram observados fatores como: estratégia e análise, perfil e atuação e identidade organizacional. nesse sentido, a análise possibilitou identificar quais são os pilares que sustentam as diretrizes políticas adotadas pela organização, sua origem, visão, missão e valores frente ao seu campo de atuação, assim como o ambiente no qual está inserida. na área da unidade em estudo, foram observados aspectos de desempenho econômico, social e ambiental. por meio da pesquisa documental, direcionada a uma visão da organização na unidade, buscou-se levantar informações junto à unidade administrativa acerca da unidade produtiva em relação ao seu histórico quanto à mecanização da colheita já realizada, aos indicadores de desempenho e aos impactos gerados pelo processo ao trabalhador, ao meio ambiente e à organização industrial em todos os segmentos. buscou-se também dados de projetos desenvolvidos na região que pudessem afetar diretamente aos trabalhadores da empresa e à comunidade como um todo. foram realizadas entrevistas semiestruturadas junto aos gestores das divisões agrícola e administrativa da unidade em estudo, sendo elas realizadas presencialmente em visitas e por disponibilidade de arquivos no período de fevereiro a outubro de 2016. o levantamento dos dados por meio da entrevista ocorreu mediante um roteiro de assuntos, os quais foram organizados dentro da linha de pesquisa pretendida, alicerçada nas três vertentes da sustentabilidade — consideradas a base de toda cadeia da sustentabilidade —, a partir das quais, posteriormente, outras vertentes foram elaboradas: desempenho econômico, desempenho social e desempenho ambiental. os pontos norteadores da pesquisa são característicos do setor sucroenergético: as variedades da planta “cana-de-açúcar” nos cultivares da unidade em estudo, sendo indicadas aquelas com maiores proporções; dados sobre cultivares renovados — novos plantios; histórico de mecanização; impactos do processo de mecanização e limpeza da cana crua; quantidade de implementos empregados na mecanização da colheita; quantidade de mão de obra empregada na colheita no corte manual; 1vhp significa very high polarization. o vhp é o açúcar bruto, que pode ser transformado em vários tipos de açúcar para consumo. sua umidade é bem baixa, 0,10%, ideal para exportação. verri, r.a.; ribeiro, r.m.; gasparotto, f. rbciamb | n.45 | set 2017 | 33-47 36 impacto da mecanização sobre a mão de obra do corte manual; ações sociais desenvolvidas; ações de preservação ambiental; e certificações adquiridas. no uso da técnica por observação, foram realizadas visitas in loco no distrito da central administrativa do grupo e na unidade industrial, a fim de compreender os processos de produção local e observar o comportamento e as benfeitorias na comunidade inerentes às atividades da usina. para fechamento, os dados levantados foram analisados e quantificados, auxiliando nas respostas às questões da pesquisa e aos objetivos traçados. resultados e discussão análise geral das políticas do grupo na análise geral da usina quanto aos fatores de estratégias e análise, verifica-se que a empresa possui uma metodologia de governança corporativa voltada aos aspectos do desenvolvimento sustentável, apresentada por toda a estrutura organizacional que compõe o plano de negócios da organização, atuando estrategicamente sob enfoque de desempenho econômico, ambiental e social — segundo seu diretor-presidente —, e que podem ser observadas pelas ferramentas utilizadas pela comunicação organizacional e divulgadas por meio de documentos de diretrizes políticas, pelo site corporativo, murais e outros informativos internos e externos. em relação ao perfil de atuação, no ano safra de 2014/2015, este foi encerrado com um quadro de 20.938 colaboradores distribuídos em diferentes níveis e unidades que compõem o grupo. o total de área cultivada foi de 64 mil hectares, sendo moídas 18,2 milhões de toneladas de cana-de-açúcar, resultando na produção de 1,68 milhões de toneladas de açúcar. o fator “identidade organizacional” apresenta a missão, a visão e os valores do grupo, sendo que os mesmos também apresentam pontos voltados à sustentabilidade, que segundo o relatório de sustentabilidade, são tratados na governança corporativa (usaçúcar, 2015), em que: • missão: “atuar de forma segura e rentável, com produção de cana-de-açúcar, açúcar, etanol, energia elétrica e seus derivados. atender aos mercados nacionais e internacionais, com responsabilidade socioambiental e contribuição para o desenvolvimento sustentável da companhia e da comunidade”; • visão: “manter-se no mercado sucroenergético sempre entre as maiores do ranking, como garantia da remuneração do capital do acionista”. • valores: integração; resultados; parceiros e fornecedores; prontidão para mudanças; empreendedorismo e inovação; ética e transparência; respeito à vida; diversidade humana e pessoas. o grupo empresarial também conta com um comitê de sustentabilidade, órgão interno cujas ações estão voltadas para o monitoramento de todas as atividades corporativas que garantem a sustentabilidade do todo organizacional, sendo responsável direto pela elaboração do relatório de sustentabilidade a cada ano safra. nascimento et al. 2008 (apud farias; moraes filho, 2014) relatam que o planejamento estratégico, alinhado a práticas socioambientais, passou a ser tratado pelas corporações e apontado em literaturas da área a partir dos anos 1980. para melo neto e froes (2011), com o passar dos anos, os aspectos socioambientais tornaram-se, para as organizações, um elemento presente no planejamento estratégico, haja vista o grande apelo comercial que os mesmos apresentavam frente às relações com diversos segmentos de públicos-alvo. diante disso, a comunidade empresarial passou a optar por estratégias administrativas e tecnológicas que contribuam para a redução ou eliminação de problemas sociais e ambientais no meio em que estão inseridas (barbieri, 2011). para barbieri (2011), uma organização sustentável é aquela que pratica uma gestão socioambiental, contemplando em suas políticas e estratégias o compromisso para com o crescimento econômico, equilibradas quanto aos aspectos ecológicos e ao progresso social, agregando valor, em longo prazo, a seus proprietários e investidores e contribuindo de forma contínua para a solução dos problemas socioambientais. setor sucroenergético: uma análise sob o tripé da sustentabilidade rbciamb | n.45 | set 2017 | 33-47 37 análise da unidade os resultados da análise de uma das unidades do grupo empresarial referem-se aos pilares econômico, social e ambiental, mapeados ao final por suas variáveis de correlação. segundo pesquisas da empresa brasileira de pesquisa agropecuária (embrapa), a escolha dos tipos de variedades de plantas melhoradas geneticamente afeta significativamente a produtividade e influencia no processo de colheita, devido a suas características e à sustentabilidade do setor. a empresa objeto deste estudo realiza o plantio de diferentes variedades de cana-de-açúcar, sendo elas: rb867515, rb867515, rb966928, rb92579, ctc04 e rb855156. os tipos de plantas da cana-de-açúcar utilizadas pela usina, as quais são predominantemente variedades com a sigla rb, referem-se a plantas desenvolvidas pela república brasileira em centros de pesquisa que fomentam programas de melhoramento genético da cana-de-açúcar em universidades federais do país e em centros de tecnologia canavieira (ctc), que trata das variedades desenvolvidas. segundo dados da embrapa (2010), a variedade rb867515 — desenvolvida pela universidade federal de viçosa (ufv), em minas gerais — lançada em 1998, apresenta como característica alto desempenho em produtividade agroindustrial, sendo uma planta com adaptabilidade em solo com índices de baixa fertilidade natural e que possui resistência a estresse hídrico, ou seja, é resistente a solos com baixa capacidade de retenção de água. essa variedade, aliada ao manejo adequado, possibilita uma colheita antecipada mediante a aplicação de reguladores de crescimento. quanto à colheita mecanizada, a variedade rb867515 apresenta bom rendimento — classificado com excelente ou alto desempenho em relação à brotação em solo com acumulação de palha. já a variedade rb966928, desenvolvida pela universidade federal do paraná (ufpr) e lançada em 2010, tem como característica médio teor de sacarose e elevada produtividade agrícola. a brotação da soqueira dessa espécie apresenta bom desempenho com o manejo por queima da palhada; sem esse processo, o rendimento não apresenta boa eficiência (ridesa, 2010). em relação à variedade rb92579, também desenvolvida pela ufv e lançada no ano de 2003, a planta apresenta elevado índice de produtividade, assim como ótimo perfilhamento, fechamento da entrelinha e brotação da cana soca, características essas que contribuem significativamente para a longevidade do plantio e para o processo de colheita mecanizada, devido ao seu porte semi-ereto. essa variedade tem alta resposta a sistemas de irrigação, aproveitamento dos principais nutrientes e ótimo teor de sacarose (ufa, 2016). o cultivar da variedade ctc04, de 2002 e desenvolvida pelo ctc, apresenta características de alto perfilhamento — sendo as folhas mais novas eretas e as demais arqueadas —, boa produtividade e elevado nível de brotação da soqueira para manejo de cana crua, características que beneficiam a colheita mecanizada (ctc, 2016). a variedade rb855156, desenvolvida pela universidade federal de são carlos (ufscar),sp, lançada em 1995, possui como características alta precocidade e capacidade de brotação da soqueira, e resistência a pragas como ferrugem e mosaicos. apresenta ótimo desempenho para o manejo com a queima e para a cana crua durante a colheita. quanto à produtividade, são observados médio desempenho e alto teor de sacarose. a figura 1 relaciona os tipos de manejos — entre cana crua e queimada — mais adequados para cada cultivar. verifica-se que entre as variedades de cada cultivo, algumas características, quando combinadas ao ambiente no qual será cultivada, tornam a planta mais sustentável, trazendo benefícios quanto à produtividade e ao desempenho. nesse sentido, as variedades de cultivo rb867515 (que representa 38,20%), rb92579 (4,80%), e ctc04 (3,80%) na unidade em estudo, conforme apresentado, possuem características para melhor desempenho de produtividade e rendimento quanto ao manejo de cana crua, ou seja, sem a queimada da palhada, que é um forte problema ambiental ainda apresentado pelo setor sucroalcooleiro. a variedade br855156, utilizada em 3,50% do plantio, possui características de bom desempenho tanto para manejo de cana crua quanto para a queimada da palhada. já a variedade rb966928, que compõe 29,10% das lavouras, possui melhor desempenho no manejo verri, r.a.; ribeiro, r.m.; gasparotto, f. rbciamb | n.45 | set 2017 | 33-47 38 pela queimada da palhada, ponto a ser melhorado pela unidade na busca por alternativas mais sustentáveis. verifica-se que 20,60% da área plantada são destinadas a diversas outras variedades não identificadas; contudo, é possível identificar os avanços para um processo de manejo mais sustentável da cana-de-açúcar na unidade em estudo por meio da cana crua, visto que 50,60% das variedades identificadas nas plantações da unidade apresentam ótimo desempenho sem o processo de queimada da palhada, por conta do melhoramento genético da planta. para carvalho e furtado (2013), o brasil apresenta grande capacidade tecnológica frente aos desafios do setor sucroenergético, e parte dessa capacidade refere-se a programas de melhoramento genético, capaz de atender a exigências legislativas como a redução da queima da cana-de-açúcar, a mecanização e também aspectos relacionados à capacidade de adaptação hídrica da planta mediante a fatores climáticos. os autores também relatam que o desenvolvimento de variedades de cana-de-açúcar contribui significativamente para aspectos voltados à elevação da produtividade e à redução de custo da produção, criando plantas mais resistentes a pragas e receptivas aos sistemas de plantio e colheita mecanizados. outro fator que aponta para a busca da sustentabilidade da unidade de iguatemi quanto à utilização de plantas com o melhoramento genético é o histórico de renovação das lavouras, que entre 2014 e 2016 renovou 8.565 hectares, correspondentes a 31,33% de novos plantios do total de 27.050 hectares de área de plantação que a usina possui, sendo: ano de 2014, 5.120 hectares; ano de 2015, 2.500 hectares; ano de 2016, 945 hectares. sabendo que a maioria das variedades da planta de cana-de-açúcar cultivadas nas lavouras da unidade de iguatemi é melhorada geneticamente para manejo enquanto cana crua, o tipo de colheita também acaba sendo diretamente afetado por esse fator, pois cada variedade de cana-de-açúcar apresenta viabilidade distinta aos processos de corte manual e mecanizado. em relação ao corte manual e à utilização de operações mecanizadas da cana-de-açúcar, a unidade apresenta um histórico de evolução que iniciou no ano de 2008 e se estendeu até 2016 (figura 2). torquato et al. (2008) explicam os benefícios do processo de mecanização, pois este possibilita a proteção do solo, melhorias na fertilidade e a redução de incidência de plantas invasoras. a mecanização da cana crua trouxe alguns pontos negativos, como a redução do teor de açúcar da cana por conta de impurezas, minerais e vegetais. essas impurezas também acabam exigindo mais do processo industrial da usina, o que gera maior desgaste dos equipamentos e compactação do solo. o supervisor de planejamento da unidade explica que esse tipo de perda não ocorre no processo de colheita manual, visto que, com a queima da palhada, essas impurezas acabam sendo eliminadas durante o processo de colheita pelos trabalhadores. segundo o supervisor de planefigura 1 – variedades de plantas e adaptação ao tipo de manejo. manejo cana queimada rb867515 rb9669285 rb92579 ctc04 rb855156 manejo cana crua setor sucroenergético: uma análise sob o tripé da sustentabilidade rbciamb | n.45 | set 2017 | 33-47 39 jamento da unidade, “a limpeza da cana crua ocorre somente pelos extratores das colhedoras (primário e secundário) na indústria, pois não há nenhum sistema de retirada dessas palhas”. o extrator primário refere-se a um dos principais componentes do sistema de limpeza e descarga da colhedora de cana-de-açúcar, no qual a colheitadeira efetua o corte da planta, seguido de um processo de corte basal, em que a planta é picada em pedaços que variam de 30 a 40 cm. esses pedaços são direcionados a um compartimento interno do implemento, no qual, por exaustão de ar, a maior parte das impurezas vegetais e minerais é eliminada dos colmos. após esse processo, os colmos são direcionados para um elevador, que passa pelo extrator secundário, no qual, também por exaustão, há uma nova etapa de limpeza, sendo os mesmos transferidos posteriormente aos transbordos, que transportam os colmos ao processo industrial (kawamot et al., 2016) no entanto, com a especialização da usina, que foi se adequando às novas tecnologias para a utilização da colheita mecanizada, os problemas inicialmente apresentados — como a perda da qualidade e o desgaste de equipamentos, entre outros fatores — passaram a ser eliminados de forma a apresentar um processo mais eficiente e sustentável da colheita da cana crua, favorecendo a redução da emissão de co2 na atmosfera. o supervisor relata ainda que a unidade possui um balanço energético positivo, o que contribui para um ciclo equilibrado quanto à emissão de co 2 . para torquato et al. (2008), a substituição de combustíveis fósseis por biocombustíveis é incentivada, principalmente pela redução na emissão de co 2 e seus efeitos negativos na qualidade do ar. dessa forma, o processo de queima da cana acaba sendo contraditório frente ao objetivo de redução de emissão de gases, visto que esse processo possibilita elevado nível de emissão de co 2 na atmosfera. ainda conforme dados apresentados pela usina, com o advento da mecanização da colheita da cana-de-açúcar e dentro da análise unidade em estudo, há um custo de r$ 25,00 em relação ao desempenho econômico por tonelada de cana-de-açúcar em seu processo de colheita para áreas mecanizadas, enquanto esse custo se eleva para r$ 50,00 por tonelada em relação ao corte manual e à utilização de áreas com o processo de colheita manual. frente a isso, é evidente que a mecanização da colheita quanto ao custo e ao aspecto econômico, apresenta-se com maior viabilidade financeira e sustentável nesse aspecto. embora apresente perdas quando comparada à colheita manual, o processo mecanizado torna-se de menor custo e mais eficiente. nesse aspecto deve-se considerar, também, que além do bagaço, a palha da cana figura 2 – evolução das áreas mecanizadas da unidade de estudo. 2016 evolução/ano 100,00 90,00 80,00 70,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 28,86 29,15 32,22 60,91 65,22 80,61 87,31 93,02 94,52 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 % verri, r.a.; ribeiro, r.m.; gasparotto, f. rbciamb | n.45 | set 2017 | 33-47 40 crua também está sendo utilizada como matéria-prima para a co-geração de energia nas usinas processadoras (torquato et al., 2008, p. 13). em relação aos investimentos aplicados para o processo de mecanização, segundo dados apresentados, o investimento inicial necessário para um conjunto mecanizado — ou seja, composto por um colhedora e dois transbordos (sendo trator ou caminhão e arrasto) — somam mais de r$ 1,5 milhão em investimento por conjunto. cada conjunto tem a capacidade de colher em média 600 toneladas/dia de cana-de-açúcar, enquanto um trabalhador (cortador) colhe em média 12 toneladas por dia. ou seja, o rendimento na relação entre conjunto de corte versus trabalhador em um dia de trabalho, é na proporção de 1 para 50, demonstrando assim o alto rendimento obtido por meio do corte mecanizado. no ano de 2016, a unidade atribuiu à colheita da cana crua — 14 colheitadeiras e 36 transbordos, que alternaram entre as áreas a serem colhidas — alcançou a capacidade de colheita de 7.000 toneladas por dia, que se fossem colhidas pelo corte manual, necessitariam do emprego de aproximadamente 584 cortadores em um único dia. em 2008, período no qual a mecanização da colheita foi iniciada, a usina empregava 850 colaboradores no corte; em 2016, a usina possuía 217 colaboradores no corte, o que corresponde a 25,53% da mão de obra empregada na colheita. os 217 cortadores mantidos no ano de 2016 podem chegar a colher aproximadamente 2.604 toneladas em um dia, ou seja, estima-se que a unidade em estudo apresenta capacidade para realizar 27,11% da colheita por corte manual e 72,89% por corte mecanizado. assim, o processo de mecanização reduziu postos de trabalho de corte manual de cana-de-açúcar, sendo que a esses trabalhadores foi dado o direito de optar por serem redirecionados a outros setores. em depoimento do gerente operacional da unidade, identificou-se que uns dos motivos, além do ambiental, que levou ao processo de mecanização da colheita é a escassez da mão de obra para a prática desse tipo de manejo. vale ressaltar que a mão de obra empregada não é utilizada diariamente durante toda a época de colheita em razão de algumas variáveis, como a rotatividade que ocorre devido aos períodos sazonais de início e término da safra, nos meses de março e dezembro; a assiduidade e os possíveis remanejamentos para outras áreas interferem diretamente nesses índices, ou seja, os números apresentados são estimados mediante à capacidade total da colheita mecanizada versus manual. esses índices também justificam a opção de variedades que possuem características favoráveis para ambos os tipos de manejo, uma vez que, conforme a necessidade, a usina opta, de forma estratégica, pela modalidade de corte a ser aplicada dentro de suas áreas, além de também contribuir de forma socialmente responsável, mantendo o emprego de mão de obra mesmo não havendo tal necessidade perante a tecnologia empregada na unidade. para torquato (2013), o mercado de trabalho na atividade sucroalcooleira está vinculado à modernização dos sistemas de processamento da cana-de-açúcar, que eliminam o exaustivo trabalho empregado à mão de obra, mas que também reduz a necessidade da mesma nas atividades de campo, acarretando no desemprego de parte dos cortadores. esse não é o caso da unidade em estudo, pois, segundo o gestor da divisão agrícola, há um remanejamento dos trabalhadores. com o avanço da mecanização da colheita nas áreas da usina, atualmente são necessários somente cerca de 20 trabalhadores no processo, distribuídos entre os cargos de chefes, encarregados, operadores de colheitadeira e transbordos, sendo funcionários remanescentes do manejo pelo corte manual da cana-de-açúcar. essa reposição se deu frente a inúmeros programas de capacitação desenvolvidos pela usina ao longo dos 8 anos durante os quais o processo de mecanização foi implantado. segundo o relatório apresentado pela unidade, 223 cursos foram ofertados até 2015 na unidade de estudo; os programas de capacitação foram direcionados à formação para a operação de colheitadeiras, caminhão canavieiro, trator e caminhão pipa, além de outras capacitações direcionadas à formação de eletricistas e mecânicos para oportunidades geradas dentro da usina, e à formação de lideranças e gestores de pessoas. ainda pensando no bem-estar de seus colaboradores, a usina desenvolve um programa de moradias em parceria com a companhia de habitação do paraná e banco nacional de desenvolvimento econômico e social (bndes). até o ano de 2015, o programa atingiu 2.797 famílias de colaboradores em todo o grupo empresarial. na região da unidade de iguatemi, foram 249 famílias beneficiasetor sucroenergético: uma análise sob o tripé da sustentabilidade rbciamb | n.45 | set 2017 | 33-47 41 das. a empresa mantém as casas, que são cedidas em sistema de comodato aos colaboradores e familiares, de acordo com uma análise da situação socioeconômica. diante do exposto, é possível observar os ganhos relacionados a fatores sociais, visto que a empresa fomentou o crescimento profissional de 5.437 colaboradores até 2015 em todo o grupo empresarial, oferecendo-lhes outras oportunidades em novos postos de trabalho e, assim, colaborando para que estes buscassem por melhores condições de vida, prosperidade profissional e elevação de sua renda familiar. torquato (2013) relata que ocorreu aumento na demanda por mão de obra qualificada, com a finalidade de atender às novas necessidades do processo da colheita mecanizada e de gerenciamento. com isso, as unidades produtoras tendem a investir mais em treinamento e qualificação dos funcionários, remanejando-os a novas frentes de trabalho e, consequentemente, elevando o nível de escolaridade e capacitação. essa situação pode ser identificada na usina por meio da implementação de programas de desenvolvimento social relacionados ao pacto global, movimento que visa ao desenvolvimento, à implantação e à divulgação de políticas sustentáveis. esse programa é formado por dez princípios que contemplam os direitos humanos, do trabalho, do meio ambiente e o combate à corrupção, abordados pela organização das nações unidas (onu). nesse quesito, a empresa apoia projetos do movimento “nós podemos paraná” e do núcleo “nós podemos maringá”, participando mensalmente de círculos de diálogo, como instituições públicas, privadas, não governamentais e líderes da comunidade. outras ações buscadas pela empresa estão elencadas no pacto global — as metas do milênio da onu —, e referem-se às medidas embasadas em oito objetivos associados a indicadores socioeconômicos: • acabar com a fome e a miséria; • oferecer educação básica de qualidade para todos; • promover a igualdade entre os sexos e a autonomia das mulheres; • reduzir a mortalidade infantil; • melhorar a saúde das gestantes; • combater a aids, a malária e outras doenças; • garantir qualidade de vida e respeito ao meio ambiente; e • estabelecer parcerias para o desenvolvimento. a usina participou de ações voltadas ao programa de desenvolvimento de políticas públicas em compromisso aos objetivos de desenvolvimento do milênio, do 4º movimento nacional pela cidadania e solidariedade, movimento mundial que possui a participação de 56 países, realizado em 2014, com o objetivo de reafirmar o pacto e a transição para o programa de objetivos do desenvolvimento sustentável, que passou a ser foco do movimento após o ano de 2015. na ocasião, a usina, ciente da transição do programa, firmou seu compromisso de atualizar os objetivos do pacto global alinhados às estratégias da organização, juntamente com 2.000 organizações da sociedade civil, empresarial, governamental e parceiros do brasil, com o objetivo de criar metas a serem encaminhadas à onu em um relatório, para que mesma possa definir uma agenda de ações para o ano de 2016. outra medida de fomento a políticas públicas se dá mediante a parcerias formadas entre a usina e outras entidades como a federação das indústrias do estado do paraná (fiep), a federação da agricultura do estado do paraná (faep), a associação de produtores de bioenergia do estado do paraná (alcoolpar), o sindicato da indústria do açúcar do estado do paraná (siapar), o sindicado da indústria de fabricação de álcool do estado do paraná (sialpar), o centro de tecnologia canavieira (ctc), a rede interuniversitária para o desenvolvimento do setor sucroalcooleiro (ridesa), e participação em sindicatos rurais e trabalhadores rurais na região de atuação. a usina também conta com ações de desempenho ambiental, como: • recolhimento de embalagens descartáveis de produtos agroquímicos; • cogeração de energia; • programa de melhoria em infraestrutura de estradas rurais; • programas de conservação a bacias hidrográficas; verri, r.a.; ribeiro, r.m.; gasparotto, f. rbciamb | n.45 | set 2017 | 33-47 42 • manejo sustentável; • reutilização das águas; e • certificações e premiações de cunho ambiental. o recolhimento de embalagens descartáveis de produtos agroquímicos está em cumprimento a disposições legais acerca da responsabilidade ambiental (lei n° 7.802/1989); o grupo é associado da associação dos produtores de insumo e tecnologia agropecuária (adita) no estado do paraná, entidade que opera no recolhimento de embalagens de insumos agroquímicos. em 2014, a adita recolheu 1,4 tonelada de embalagens no paraná, representando 25% do total do estado; destes, 4% correspondem a recolhimento no grupo, correspondendo a 56.000 kg de embalagens vazias. a unidade de estudo disponibilizou a quantidade de 15.489 unidades de galões, que corresponde a 5,6% do total geral, e 4.977 unidades de sacas, que corresponde a 1,4% do total acumulado — estas percentagens são relacionadas ao recolhimento total do grupo. o material recolhido pela adita é destinado a atividades da construção civil, sendo processados e convertidos em matérias-primas de produtos como mangueiras corrugadas, luvas plásticas, cordas, madeiras plásticas, embalagens para óleos lubrificantes, barricas de papelão, sacos para armazenamento de lixo hospitalar, entre outros, que possibilitam a gestão correta na destinação de resíduos sólidos. as atividades do setor sucroenergético geram um grande volume de resíduos sólidos. de acordo com cruz et al. (2016c), o excedente desses resíduos necessita de adequada destinação, de forma a minimizar os impactos ambientais que esses podem ocasionar ao meio ambiente. as atividades da cana-de-açúcar geram resíduos sólidos, líquidos e gasosos, sendo os principais deles o bagaço, a torta filtro, a cinza/fuligem e a levedura seca (sólidos), e a vinhaça, as águas residuais e o melaço (líquidos). os resíduos gasosos são constituídos basicamente de gases poluentes como o co2. o grupo empresarial possui capacidade de cogeração de energia elétrica a partir de 100% da biomassa da cana-de-açúcar. a safra de 2014/2015 atingiu a cogeração de energia de 694.784 megawatts/hora de bioeletricidade, sendo utilizada em consumo próprio e um excedente comercializado de 368 megawatts. a unidade de estudo na referida safra produziu 10.615 megawatts/hora em cogeração, o que representa 1,53% do total produzido por todo o grupo empresarial. o consumo total de energia da unidade foi de 11.160 megawatts/hora, sendo comprados somente 545 megawatts/hora de concessionária, o que representa apenas 4,88% do consumo total, tornando os processos mais sustentáveis tanto pelo aspecto ambiental por meio do aproveitamento de subprodutos, quanto do ponto de vista econômico, que apresentou economia nos gastos com a compra de energia termoelétrica, uma vez que 95,12% da energia elétrica necessária às atividades da usina advieram da cogeração. entre as fontes de energia renovável existentes, a biomassa é atualmente a que possui maior destaque no brasil, correspondendo a 15,7 dos 39,4% do total da produção da categoria no país (brasil, 2015). para rangel et al. (2009), o processo de cogeração de energia elétrica a partir da biomassa proporciona benefícios ambientais, reduzindo a emissão de gases poluentes e trazendo benefícios econômicos. nesse mesmo pensamento, tomaz et al. (2015) descrevem que o setor sucroalcooleiro — fazendo uso de práticas de reaproveitamento do bagaço na cogeração de energia, além de beneficiar a empresa do ponto de vista econômico — também contribui para a preservação ambiental. o processo de cogeração de energia torna-se um diferencial também frente à escassez de chuvas e crises hídricas vivenciadas pelo país, o que representa ainda mais a sustentabilidade do setor. entre as práticas de manejo sustentável, a usina é adepta da agricultura de precisão, como medida de proteção e conservação do solo, realizando um preparo do solo profundo e canteirizado. o sistema contribui para a descompactação do solo, assim como para sua longevidade e fertilidade. grego et al. (2014) relatam que frente aos grandes avanços tecnológicos e à importância econômica do setor sucroenergético, a agricultura de precisão é uma ferramenta indispensável para o desenvolvimento do setor, visto que ainda existem desafios a serem superados no manejo da cana-de-açúcar, principalmente em decorrência da colheita da cana crua e do acúmulo da palha que fica depositada no solo, entre outros aspectos da compactação do solo. setor sucroenergético: uma análise sob o tripé da sustentabilidade rbciamb | n.45 | set 2017 | 33-47 43 assim, como alternativas para resolver esses desafios, uma das formas da utilização da agricultura de precisão ocorre a partir dos cuidados com a compactação do solo e controle de tráfego agrícola. pesquisas apresentadas por souza et al. (2012) descrevem que, por meio de manejo com controle de tráfego, ocorre a preservação das áreas não trafegadas, contribuindo para o crescimento das plantas e propriedades do solo. no manejo do solo, também são utilizados alguns resíduos do processo de industrialização, como as cinzas, a torta de filtro e a vinhaça, que são incorporados ao local de plantio como um meio de adubação orgânica, não necessitando assim o uso de corretivos químicos no solo. de acordo com cacuro e waldman (2015), as cinzas provenientes das caldeiras são um resíduo encontrado em grandes proporções, gerado pelo processo industrial sucroenergético, mas que pode ser utilizado como adubo nas lavouras da cana-de-açúcar. entre os benefícios, os autores destacam a utilização das cinzas como corretor de ph do solo, assim como resultados positivos em relação à sua capacidade de retenção hídrica apresentada ao solo mediante seu uso. para vazquez et al. (2015), o uso da torta de filtro contribui para a redução de falhas de colmos na linha de plantio da cana, além de apresentar grande retorno econômico quando utilizado em conjunto com alguns tipos de fertilizantes — como os organofosfatados — na cana-planta, tornando-se ainda mais viável seu uso no cultivo da cana-de-açúcar. gonzález et al. (2014) também relatam os benefícios da utilização da torta de filtro. segundo eles, sua utilização, acrescida de fosfato natural e biofertilizantes, ocasiona o aumento da população bacteriana, o que eleva as condições do solo, enriquecendo-o nutricionalmente, não havendo a necessidade de aumentar os tratamentos diretos com biofertilizantes. um aspecto sustentável na utilização da fertirrigação ocorre pelo uso da vinhaça no processo. martins e oliveira (2015) explicam que essa prática é viável para as usinas, visto que os preços de fertilizantes químicos vêm sofrendo aumentos, o que torna seu custo mais oneroso. o uso da vinhaça, além de ser vantajoso economicamente, também contribui para a longevidade e aumento da produtividade quando aplicados em um manejo controlado, uma vez que, em grades proporções, ela pode causar danos aos plantios e contaminação do solo. como alternativas para a destinação de resíduos líquidos, a usina apresenta um circuito de águas fechado, que favorece a reutilização desse recurso no processo industrial. por exemplo, não há mais a possibilidade de reutilização da água da fase de lavagem da cana e das fases de resfriamento dos sistemas produtivos, logo, ela é destinada a fertirrigação, assim como a vinhaça. cruz et al. (2016a) explicam que o processo industrial da cana-de-açúcar faz uso de grandes proporções de água, sendo essa uma preocupação do setor. sua excessiva utilização ocorre principalmente no processo de lavagem, antes da moagem e outras fases de resfriamento. contudo, as usinas apresentam circuito fechado de águas, fazendo o reúso das mesmas, e quando é não possível, utilizando-as em processos de fertirrigação. essas práticas fazem com que a utilização de recursos hídricos seja poupada, contribuindo, assim, de forma mais sustentável ao meio ambiente. além da utilização de resíduos sólidos e líquidos em seus próprios processos, a usina também contribui com um projeto que destina parte do bagaço da cana a uma central de compostagem, que distribui o composto para o preparo de hortas no município de maringá, beneficiando 22 hortas comunitárias por meio dessa iniciativa. a usina também conta com um dos dois laboratórios entomológicos, destinado à criação de vespas, que são utilizadas como controle biológico para brocas na cana-de-açúcar (prática utilizada desde 1987). no ano safra de 2015/2016, foram depositados 750.000 copos de vespas nas lavouras. arruda et al. (2014, p. 69) consideram que o controle biológico é um dos sistemas mais utilizados no brasil em plantio da cana-de-açúcar devido à ineficiência de sistemas convencionais a partir de produtos químicos: “o controle biológico geralmente é feito com uso de inimigos naturais, que são predadores ou parasitoides das pragas das culturas. no caso da broca, os mais utilizados são a cotesia flavipes, uma vespa de aproximadamente 2 mm que parasita as lagartas”. para suguiyama e moreira (2015, p. 96), o controle biológico contribui significativamente para uma agricultura sustentável, haja vista a necessidade de práticas agrícolas mais rentáveis e que degradem menos o meio ambiente. em comparação ao uso de inseticidas altamente prejudiciais à saúde, o controle biológico, além de sustentável, também apresenta melhor custo, torverri, r.a.; ribeiro, r.m.; gasparotto, f. rbciamb | n.45 | set 2017 | 33-47 44 nando-se economicamente mais viável. “a incorporação do controle biológico como parte de um programa integrado de controle de pragas reduz os riscos legais, ambientais e públicos do uso de produtos químicos”. para cruz et al. (2016b), o setor sucroenergético mostra seu grande potencial de melhorias nos processos de forma mais sustentável, atreladas às necessidades econômicas. essas práticas podem ser aplicadas mediante à adequada gestão de resíduos e impactos ao meio ambiente. neste sentido, a figura 3 apresenta o mapeamento dos aspectos da sustentabilidade da usina, conforme suas variáveis correspondentes. diante disso, constata-se que a usina apresenta uma gestão sustentável entre suas práticas em todas as suas divisões, abrangendo todo o escopo organizacional. essas medidas são alicerçadas no viés da sustentabilidade, contribuindo para a sustentabilidade do posto de vista econômico, social e ambiental da empresa. figura 3 – mapa da sustentabilidade da unidade de estudo. políticas públicas mecanização da colheita melhoramento genético controle biológicos agricultura de precisão cogeração de energia resíduos e subprodutos econômico sustentabilidade social usina ambiental matriz energética redução da queima bioenergia elétrica programas/preservação controles biológicos reciclagem central de compostagem balanço energético + mão de obra empregada qualidade de vida programa de moradia qualificação profissional recuperação de estradas setor sucroenergético: uma análise sob o tripé da sustentabilidade rbciamb | n.45 | set 2017 | 33-47 45 conclusões a usina do setor sucroenergético, objeto deste estudo, mostra-se alicerçada no desenvolvimento sustentável. no pilar econômico, observaram-se medidas que reduzem significativamente os custos operacionais e que elevam a produtividade, como: o melhoramento genético de plantas (predominância da variedade rb); a mecanização proporciona maior rendimento no plantio, na colheita e no manejo em geral; o uso de controle biológico de pragas de menor custo (quando comparado a tratamentos químicos); a utilização da agricultura de precisão na eliminação de desperdícios de recursos e insumos; a cogeração de energia; e o aproveitamento de resíduos e subprodutos da cadeia produtiva, usados como fertilizantes e adubos. no pilar social, é possível observar o índice de mão de obra empregada na colheita acima da necessidade frente a mecanização, a melhoria na qualidade de vida do colaborador, o programa de moradia oferecido aos colaboradores, a aplicação de diversos programas de qualificação profissional oferecidos, programas de inclusão social e acesso à educação, programas de recuperação de estradas e rodovias utilizadas no setor, e fomento a políticas públicas sociorresponsáveis em parceria com outras entidades governamentais, não governamentais e privadas. no pilar ambiental, pode-se destacar uma matriz energética renovável. há uma redução na queima da palhada da cana-de-açúcar que vem se intensificando a cada safra, mitigando, assim, as emissões de co 2 , gás que contribui para o efeito estufa. possui ainda um sistema para cogeração de bioenergia elétrica, a destinação correta de embalagem para reciclagem e o aproveitamento de subprodutos e resíduos de forma correta, a participação em programas de preservação de bacias hidrográficas e outros voltados à educação ambiental e preservação do meio ambiente. também conta com central de compostagem e circuito fechado de águas, e faz uso de controle biológico de pragas, reduzindo a aplicação de controles químicos. dessa forma, é possível verificar que as empresas do setor sucroenergético podem trilhar o caminho do desenvolvimento organizacional de forma sustentável, por meio de uma governança corporativa que esteja pautada nos pilares econômico, social e ambiental da sustentabilidade, assim como o caso estudado. referências arruda, l. a.; 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of climate trends associated with "heat island" in macapá-ap (1968-2010) resumo o objetivo da pesquisa é analisar as tendências de variação climática urbana de macapá com base nas variáveis meteorológicas diárias de temperatura do ar e precipitação pluviométrica. a metodologia consistiu de duas etapas: a) coleta, ordenamento e tabulação de dados no período de 1968 a 2010; b) uso do aplicativo rclimdex 2.12.2/ipcc para estimar os parâmetros estatísticos indicadores de variação climática urbana. os resultados acusam treze indicadores estatísticos significativos (0,05 < p < 0,1). como conclusão, observa-se que o comportamento dos indicadores quantificados pode estar associado com o fenômeno de formação de “ilha de calor” urbana. contudo, as características geográficas de macapá parecem apresentar uma suavização deste efeito devido às brisas fluviais do rio amazonas. palavras-chave: rclimdex 2.12.2, índices de variação climática, ilha de calor, macapá, amapá-ap. abstract the goal of this study is to analyze the urban climatic variation trends based on a daily historical series of meteorological variables, notably air temperature and rainfall obtained at the meteorological station of macapá. the methodology comprised two steps: data collection and data statistical analysis with the rclimdex software. the first step comprised collection, ordering, and tabulation of data, from 1968 to 2010. in the second step, the rclimdex 2.12.2/ipcc was used to estimate the statistical parameters that indicate local urban climatic variation trends. we concluded that these indices may be associated with the phenomenon known as the formation of urban “heat islands”. but, the geographic characteristics of macapá seem to weaken this effect due to the fluvial breeze of the amazon river. keywords: rclimdex 2.12.2, climatic variation indices, heat island, macapá, amapá state. keila patrícia cambraia dos santos bolsista de iniciação científica pibic/unifap/cnpq graduanda em ciências ambientais, universidade federal do amapá (unifap), macapá, ap, brasil santos.kpc@gmail.com alan cavalcanti da cunha prof.º dr. adjunto ii do curso de ciências ambientais programa de pós-graduação ppgbio / bionorte ppgdapp unifap, macapá, ap, brasil alancunha@unifap.br antônio carlos lola da costa prof.º dr. associado iv da faculdade de meteorologia da universidade federal do pará (ufpa), belém, pa, brasil lola@ufpa.br. everaldo barreiros de souza prof.º dr. adjunto iii da faculdade de meteorologia da universidade federal do pará (ufpa), belém, pa, brasil everaldo@ufpa.br revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 2 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução a variabilidade climática, principalmente traduzida pelos seus extremos, é de relevante importância na vida dos habitantes da sociedade atual. sua compreensão pode ser aplicada de diversas formas nas diversas atividades humanas, especialmente na agricultura, comércio, indústria, turismo, saneamento, saúde pública, ecologia, geração de energia e eficiência energética, dentre outras (souza e azevedo, 2009). assim, é de suma importância que as variações representadas pelas temperaturas máximas e mínimas, em nível local, sejam normalmente monitoradas e analisadas por intermédio de séries climatológicas disponíveis, com o objetivo de utilizá-las para diversas finalidades (zhang et al., 2005). no presente artigo, o estudo da análise da variabilidade climática está direcionado para o conforto ambiental em cidades tropicais, notadamente a capital amapaense, macapá. neste caso, o período de estudo compreendeu 42 anos utilizando-se uma série de dados diários de temperatura e precipitação pluviométricas. de acordo com de souza e cunha (2010), na amazônia, situada inteiramente na região tropical da américa do sul, as variáveis mais importantes do ponto de vista climatológico são: a atividade convectiva (formação de nuvens) e a precipitação pluviométrica. o regime de precipitação da amazônia exibe máximos anuais bem pronunciados durante os meses do verão (dezembro, janeiro e fevereiro – djf) e outono (março, abril e maio – mam). por outro lado, os mínimos anuais ocorrem durante os meses de transição do período chuvoso (junho, julho e agosto – jja) e, principalmente, primavera (setembro, outubro e novembro – son). portanto, considera-se a estação chuvosa do amapá ocorrendo durante os períodos sazonais de djf e mam e a estação seca durante os períodos sazonais jja e son. a zona de convergência intertropical (zcit) é o principal sistema meteorológico indutor de chuva no estado do amapá, quando da sua posição climatológica mais austral, sendo que a sua atuação define a qualidade da estação chuvosa nestes estados da amazônia oriental, inclusive o estado do amapá. a organização mundial meteorológica (omm) recomenda que o clima de uma dada região deva ser caracterizado com base no período mínimo de 30 anos de dados. segundo panofsky e brier (1968), quanto mais longas as séries de dados, maior será a confiabilidade da caracterização climática. contudo, os referidos autores afirmam que um dos maiores problemas nos estudos de tendências climáticas é justamente obter uma série histórica de dados, diária, suficientemente consistente para que ocorra uma real caracterização e confirmação da mesma, tanto de tendências positivas quanto negativas desses eventos. as variações climáticas locais são medidas por meio de análise de séries históricas de variáveis meteorológicas. para cada localidade específica é possível se observar tendências temporais das variações no clima com uso de ferramentas de análise estatística, as quais podem ser representadas por indicadores ou índices climáticos (santos et al., 2009). por outro lado, porém, a maior dificuldade em se estabelecer a existência de tendência de variabilidade climática está na limitação temporal das séries de dados observacionais. tal particularidade é ainda mais expressiva na amazônia, cuja densidade de estações meteorológicas é muito baixa. além disso, as séries observacionais podem conter falhas ou imprecisões que, por sua vez, também tendem a afetar a estimativa da variabilidade e, consequentemente, a compreensão da natureza e as causas das flutuações da temperatura e da precipitação pluviométrica ao longo do tempo (de souza et al. 2009). neste contexto, esta pesquisa está relacionada essencialmente com o estudo da variabilidade climática urbana de macapá. no entanto, o foco principal da análise são os indicadores de extremos de temperatura do ar e de precipitação e suas tendências, ambas fundamentadas em uma metodologia estatística com base em dados diários observados num período de 42 anos (1968 a 2010) e com uso do aplicativo rclimdex/ipcc (zhang e yang, 2004). portanto, este estudo objetiva contribuir com as ações de políticas públicas associadas ao planejamento, monitoramento e controle da qualidade ambiental em áreas urbanas de macapá, especialmente disponibilizando análises de tendência de variáveis climáticas (temperatura do ar e precipitação pluviométrica) relacionadas ao fenômeno denominado de “ilha de calor urbana”, ambas já registradas em cidades da amazônia e do nordeste brasileiro (costa, 1998, souza et al., 2010; souza e azevedo, 2009). 2.revisão da literatura costa (1998) afirma que nas últimas décadas a ocupação do território adquiriu novas características, que claramente entraram em conflito com a preservação do meio ambiente e a qualidade de vida das populações urbanas. a intensificação de atividades garimpeiras, mineradoras, somado às atividades pecuárias, provocou na região amazônica um rápido processo de crescimento de centros urbanos, cada vez mais numerosos, cujo resultado final foi também a rápida degradação ambiental e a formação das denominadas “ilhas de calor”. revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 3 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 costa (2009) afirma também que a ocupação humana na região amazônica se intensificou na segunda metade do século xix, durante o chamado “ciclo da borracha”. naquele período esta ocupação não ameaçava diretamente o seu equilíbrio ecológico, uma vez que não era necessário retirar as árvores, pois as atividades dos seringueiros se harmonizavam com o meio ambiente. essa economia combinava com a reduzida criação de gado nas áreas abertas e a existência de pouquíssimos centros urbanos importantes como belém, macapá, santarém, manaus. contudo, à época, suas áreas geográficas eram consideradas pequenas em relação às atuais. portanto, o clima de uma região também sofre influência da maioria das atividades humanas que podem consequentemente contribuir com alterações diversas sobre o meio ambiente, que em muitos casos, podem ser prejudiciais ao homem e se tornar até irreversíveis. dentre as potencialmente capazes de provocar alterações meteorológicas de pequenas e médias escalas, a urbanização é uma das que mais contribuem (maitelli et al., 1991; goldreich, 1992; jaureguí, 1992). uma das mais marcantes modificações climáticas provocadas pela urbanização é o aumento da temperatura do ar em relação ao seu entorno rural adjacente. este fenômeno é conhecido com o nome de “ilha de calor urbana”. tais alterações térmicas são devidas a uma complexa interação de fatores, dentre os quais merecem destaque: a) a substituição de superfícies vegetadas por outros tipos de superfícies, de características térmicas distintas; b) as diferentes inclinações e orientações das superfícies urbanas; c) a geração de calor antrópico pelo complexo urbano; d) a reduzida quantidade de vegetação e e) a qualidade do ar atmosférico urbano (lowry, 1967; gardland, 2010). apesar de muito se discutir sobre as variações do clima urbano, verifica-se que a maioria das pesquisas a este respeito foi desenvolvida em cidades de latitudes médias, sendo ainda, relativamente reduzido, o número dessas pesquisas em latitudes altas e baixas (oke, 1982; costa, 2009; gardland, 2010). a identificação e dimensionamento do fenômeno da “ilha de calor”, bem como a sua correlação com outros fatores característicos de regiões urbanas, podem proporcionar importantes subsídios ao estudo do planejamento urbano, de maneira a possibilitar a melhoria da qualidade ambiental (costa, 2009). por esta razão, a análise de indicadores de variabilidade climática pode ser extremamente útil em termos ambientais com vistas à avaliação dos níveis de interferências antrópicas nas cidades, a partir de medidas das tendências de temperatura e precipitação ao longo do tempo (zhang et al., 2005). as inúmeras alterações físicas provocadas pelo processo de urbanização apresentam consequências ambientais importantes, modificando as características ecológicas do meio urbano, principalmente, nas cidades onde o crescimento se processa desordenadamente e sem um planejamento adequado. a primeira consequência é a perda da qualidade ambiental local, traduzida pela perturbação do equilíbrio térmico natural devido à expansão dos ambientes construídos urbanos, tais como a verticalização e a expansão horizontal indiscriminada, cujas superfícies naturais são rapidamente substituídas por construções e outros tipos de superfícies artificiais. estas, por sua vez, formam gradientes de temperatura que tendem a serem máximos nos centros urbanos com decaimento em direção às áreas periurbanas e de fronteiras com as áreas rurais (costa, 2009; gartland, 2010). 2.1 clima urbano segundo landsberg (1981) o termo “ilha de calor urbana” apareceu pela primeira vez na literatura de linguagem meteorológica inglesa em um trabalho de gordon manley (1958), no quarterly journal of the royal metheorological society. mas, segundo gartland (2010), a primeira documentação de calor urbano ocorreu em 1818, quando o estudo revolucionário sobre clima de londres realizado por luke howard detectou um "excesso" de calor artificial na cidade, em comparação com o campo. posteriormente, em paris durante a segunda metade do século xix, cientistas como renou e wilhelm schmidit encontraram essas mesmas condições em viena. alguns estudos sobre o clima urbano vêm sendo realizados principalmente em países desenvolvidos, desde o estudo pioneiro de luke howard (1818), citado por (mitchell, 1961). o bom exemplo do “antigo” clima de londres foram os dados obtidos que indicaram uma maior temperatura do ar no centro da cidade, quando comparada com o seu entorno rural. a partir deste estudo pioneiro, e pesquisas realizadas posteriormente em outras regiões do mundo, constatou-se que o fenômeno da “ilha de calor urbana” é proporcional ao crescimento das cidades e às suas populações. além disso, descrevem que as temperaturas são mais intensas durante os dias da semana, quando as atividades urbanas são máximas, e mínima no final da semana, quando a “máquina urbana” apresenta-se praticamente parada. diferenças de temperatura entre o meio urbano e o meio rural são mais acentuadas durante as estações quentes, quando as maiores amplitudes térmicas são verificadas na área rural. duckwort e sandberg (1954) estudaram o comportamento da temperatura do ar em cidades de diferentes tamanhos nos eua e revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 4 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 verificaram que o comportamento vertical da temperatura do ar, tanto sobre a região urbana quanto na região rural, acusava variações em seus valores quando comparadas em diferentes alturas das construções, de 40 a 90 m. estes valores foram considerados como sendo o limite dos efeitos do aquecimento da superfície, da ordem de aproximadamente três vezes o valor das alturas médias das construções. contrastes térmicos entre cidade e campo também foram estudados em toluca-méxico, através de medidas móveis por jaureguí (1979). os resultados apresentaram contrastes da ordem de 5,0 c, sendo inferiores aos valores encontrados pelo mesmo autor para a cidade do méxico, o que mostra uma relação com o tamanho do sítio urbano. esta “ilha de calor” mostra também uma variação estacional, sendo mais acentuada na época seca, diminuindo de intensidade com a época chuvosa, quando a umidade ambiente é aumentada e os contrastes térmicos entre a cidade e a área rural circundantes são reduzidos. por outro lado, a vegetação exerce uma influência positiva tanto sobre o clima como sobre a qualidade do ar. as áreas verdes proporcionam a redução da temperatura nos centros urbanos, pois parte da energia solar disponível para o aquecimento das estruturas urbanas é utilizada no processo de evapotranspiração (costa, 2009). estudos realizados por stulpnagel et al. (1990) sobre a influência da vegetação no comportamento da temperatura do ar, em berlim (alemanha), mostraram que a temperatura média anual do ar apresentou consideráveis variações, sendo os maiores valores (12 c) encontrados no centro da cidade, enquanto os menores valores (7,5 c) ocorreram sobre áreas vegetadas na periferia da cidade. estas diferenças normalmente estão de acordo com a tipologia de uso e ocupação do solo. lombardo (1985), ao estudar o fenômeno da “ilha de calor urbana” na cidade de são paulo, a partir de técnicas de sensoriamento remoto, verificou significativas diferenças horizontais na temperatura do ar entre o centro da cidade e a área rural adjacente. além disso, afirmou que em condições de céu claro e vento calmo, tais diferenças superaram 10 c. mas a maior intensidade deste fenômeno tende a ocorrer a partir das 15 horas, estendendo-se até as 21:00 horas. no período da madrugada, quando as atividades urbanas são reduzidas e o balanço de radiação alcança o equilíbrio, o fenômeno da "ilha de calor" apresentou uma redução considerável de sua influência. hasenack e becker (1991), estudando a distribuição da temperatura do ar no ambiente urbano de porto alegre (rs), com uso de método de medidas móveis, encontraram melhor correlação da intensidade da “ilha de calor” com a distribuição da vegetação e densidade de edificações. embora tenham encontrado vários núcleos de temperaturas elevadas na cidade, a área de calor mais definida foi observada no centro. este fato ocorreu em todas as noites, mas variando em forma e intensidade, mesmo em condições de tempo semelhante. segundo costa (2009), por outro lado, em área com maior concentração de vegetação arbórea, no interior da área urbana tropical, foi observada a formação de "ilhas frias", também conhecida como efeito “oásis”, por apresentarem temperaturas inferiores às das áreas construídas, sendo destacada a dimensão das áreas verdes e o porte da vegetação. vidal (1992) estudou as relações entre a morfologia urbana e a distribuição espacial da temperatura do ar em natal-rn. os resultados mostraram que os elementos mais significativos na determinação das características da temperatura do ar foram a proximidade com o oceano, a topografia, as características do tecido urbano e a presença de áreas vegetadas. esse efeito também foi observado por souza et al. (2010) quando comparadas as temperaturas médias horárias em manaus, belém, macapá, santarém e na floresta nacional de caxiuanãpa. segundo costa (1998), durante o dia, as temperaturas mais elevadas são registradas nos espaços abertos, sem sombreamento e/ou arborização, onde os efeitos da radiação solar direta são mais intensos. o setor mais verticalizado, devido a sua localização e formação de sombras, tende a apresentar temperaturas mais amenas, assim como as ruas largas com canteiros centrais arborizados e áreas com intensa vegetação. o rápido e desordenado crescimento das cidades, em especial na amazônia brasileira, tem tornado difícil proporcionar condições ideais de vida a seus habitantes. as alterações climáticas resultantes do processo de urbanização figuram entre as mais profundas agressões sofridas ao meio ambiente e consequentemente ao próprio homem. as consequências são diversas, variando desde os problemas de conforto térmico até eficiência energética, gestão ambiental, economia de água, saúde pública, entre outras. em relação à saúde pública, com o aquecimento do clima, a população tende a utilizar condicionadores de ar que, além de aumentar o consumo energético, estimula o “enclausuramento” dos habitantes em ambientes fechados, tais como escritórios, apartamentos, residências, shoppings, escolas, etc (rocha et al., 2009). se a tendência do fenômeno “ilha de calor urbana” se mantiver, há uma preocupação dos cientistas ambientais em enfrentar e minimizar esse revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 5 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 problema, iniciando pelo conhecimento de como funciona o clima local. 2.2 ilha de calor urbana de acordo com gartland (2010), há tempos que se percebeu que as áreas urbanas e suburbanas possuem “ilhas de calor”, considerados como um “oásis inverso”. nestes ambientes a temperatura do ar e as superfícies são mais elevadas do que em áreas rurais circundantes. gartland (2010) indica que as principais características das ilhas de calor são: a) em comparação com áreas rurais não urbanizadas, a ilha de calor é mais quente em geral, com padrões de comportamento distintos, principalmente após o por do sol, quando comparadas às áreas rurais, mais frescas após o amanhecer. nestes casos, a temperatura do ar no “dossel urbano”, abaixo das copas das árvores e edificações, pode ser até 6 oc mais elevada do que o ar em áreas rurais; b) as temperaturas do ar são elevadas em consequência do aquecimento das superfícies urbanas, uma vez que as superfícies artificiais absorvem mais calor do que a vegetação natural; c) as diferenças nas temperaturas do ar e na superfície são realçadas quando o dia está calmo e claro; d) áreas com menos vegetação e mais desenvolvidas tendem a ser mais quentes, e ilhas de calor tendem a ser mais intensas conforme o crescimento das cidades; e) ilhas de calor também apresentam ar mais quente na camada limite atmosférica, de até 2.000 m de altura, onde as colunas de ar são geralmente mais quentes sobre as cidades. deste modo, a energia que seria utilizada para evaporar a umidade presente na superfície, é diretamente absorvida pela superfície urbana, aquecendo-a mais que o seu entorno rural. o calor de origem antrópica, assim como a poluição atmosférica, também são fatores fundamentais nestas alterações (landsberg, 1981). kuhn et al., (2010), em simulações numéricas para todo o estado do amapá, com uso do brams (nhmet/iepa), observaram nitidamente um gradiente de temperatura zonal no litoral (especialmente próxima de macapá), evidenciado pelo contraste térmico entre as áreas continental e fluvial adjacente (rio amazonas ou marítima). e este gradiente se manteve num ciclo diário que varia desde as primeiras horas da manhã estendendo-se até a noite, quando ocorre a inversão da brisa, o que permite perda radiativa do continente. portanto, ocorrendo a diminuição da temperatura à superfície, retornando no dia seguinte. esta característica faz com que o período do dia que ocorrerá chuva seja conhecido ou previsto, ou pelo menos seja bastante aproximado quando comparado entre dois dias consecutivos no período de estiagem. a “ilha de calor urbana” é um fenômeno característico de todas as cidades e metrópoles. contudo, a sua distribuição e intensidade são proporcionais ao crescimento das mesmas e de sua população, sendo mais intensa durante os dias da semana, quando as atividades urbanas são máximas, e mínima no final da semana. acrescente-se a estas características a proximidade dos centros urbanos aos grandes corpos d’água, tais como o rio amazonas ou o oceano atlântico (kuhn et .al., 2010), por exemplo. as diferenças de temperatura urbano-rural são mais acentuadas durante as estações quentes, quando as maiores amplitudes térmicas são verificadas na área rural. estas variam também com o tipo de uso e ocupação do solo, com a situação geográfica, além da hora do dia e da estação do ano, sendo mais expressivo em condições de céu claro e vento calmo, e na estação seca, onde os efeitos amenizantes da umidade são reduzidos (de souza et al., 2009; landsberg, 1981; kuhn et al., 2010). sabe-se que a “ilha de calor urbana” não resulta da ação de um simples fator, e sim, devido à interação de muitas características do sistema da atmosfera urbana. incluídos entre estas características que são possíveis causas do desprendimento de calor antrópico, temos: a alta capacidade de calor dos materiais de construção; a redução da área de superfícies de evapotranspiração; a retenção de radiação de ondas longas devido ao aumento da poluição atmosférica, entre outras. além disso, nas últimas décadas, grandes alterações têm ocorrido nas investigações dos balanços de radiação e energia nas áreas urbanas, e os estudos observacionais de vários elementos meteorológicos sejam todos de grande interesse, principalmente em cidades da região tropical e equatorial (oke e maxwell 1975). estudos sobre a “ilha de calor urbana’ relacionada com o uso do solo foram realizados por garcia cueto et al., 2007, na cidade de mexicali, b.c., méxico. foram utilizados dados de temperatura do ar e imagens termais dos satélites noaa e avhrr e os resultados mostraram o desenvolvimento de uma ilha de calor urbana noturna, com intensidade de 4,5ºc, durante o outono. por outro lado, durante o dia, em todas as estações do ano, esta situação sofreu comportamento inverso, dando lugar a uma “ilha fria”. esse comportamento foi atribuído ao tipo de uso e ocupação do solo urbano. as cidades, embora diferentes entre si, apresentam algumas características comuns: áreas residenciais, comerciais, de lazer e arborizadas. com o desenvolvimento dos centros urbanos, as áreas construídas se expandem, tomando lugar antes ocupado pela vegetação (bueno, 1988). a substituição da cobertura vegetal pela pavimentação e construções tem trazido problemas, como o desconforto, estresse revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 6 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 relacionado ao conforto térmico e danos tanto para a saúde física quanto a mental dos habitantes, repercutindo na diminuição da qualidade de vida dos mesmos, produtividade laborial, principalmente nos centros urbanos maiores (romero, 1988; rocha et al., 2009). por esta razão, a identificação do fenômeno da “ilha de calor urbana”, assim como a sua correlação com diversos outros fatores ambientais, é de grande importância no sentido de dar subsídio a projetos de planejamento urbano, favorecendo a melhoria da qualidade de vida de seus habitantes. no ambiente urbano, a presença de áreas vegetadas apresenta um papel fundamental no que se refere ao processo de amenização das temperaturas, uma vez que, além de proporcionar um sombreamento natural, também apresenta a função de proteger a superfície do solo contra os efeitos da erosão e manutenção da umidade (gartland, 2010). portanto, a importância de análises de indicadores de mudanças de tendências de variabilidade climática em áreas urbanas também pode ser um parâmetro útil de avaliação das perturbações decorrentes dos impactos antropogênicos sobre o micro-clima local, principalmente ao longo de períodos significativos de séries históricas obtidas de estações meteorológicas. o interesse maior é devido à tendência das variáveis meteorológicas refletirem os impactos do crescimento urbano sobre o micro-clima local. portanto, a formulação principal do problema da presente pesquisa é: macapá apresenta características microclimáticas de formação de “ilha de calor” ao longo do tempo? a principal hipótese é de que o micro-clima da área urbana de macapá apresenta significativas alterações de seus indicadores de variabilidade climática que podem ser atribuídas ao crescimento urbano desordenado. tal análise será realizada com base nos dados de série histórica diária dos últimos 42 anos de observação meteorológica de superfície. de acordo com o ibge (2010), o estado do amapá apresentou o maior aumento percentual de crescimento populacional do brasil na última década. fundamentados nestas análises pretendemos dispor de informações meteorológicas e estatísticas para avaliar as tendências de variabilidade climática em macapá para aceitar ou rejeitar esta hipótese. assim, o objetivo principal da pesquisa é contribuir para o entendimento do contínuo processo de alteração da variação climática da área urbana de macapá. no contexto geral serão disponibilizados resultados de análises da variabilidade climática a partir de parâmetros estatísticos considerados significativos ou maiores do que 90% de confiança ( 0,1 < p < 0,05). os resultados apresentadas nesta pesquisa poderão ser utilizados na formulação de políticas públicas ambientais, vez que grande parte da população e seus gestores desconhecem os potenciais reflexos negativos do fenômeno conhecido como “ilha de calor urbana”. portanto, os resultados apresentam um cenário apropriado para ações preventivas nas diversas modalidades de políticas públicas setoriais que variam desde problemas ambientais como microclima, saúde pública, até problemas de gestão de eficiência energética e ecologia urbana. 3. materiais e métodos 3.1. área de estudo macapá-ap a maior parte do território do estado do amapá, cerca de 73% do total, que corresponde a aproximadamente 97.000 km², está coberta pela floresta amazônica. mas a região de estudo compreende a zona urbana do município de macapá, capital do estado do amapá, localizada no nordeste da amazônia (latitude de 0º 05’n, longitude 51°04'w, altitude de 14 m), a qual possui uma população de aproximadamente 387.539 habitantes. o clima predominante em macapá é o equatorial, ou seja, quente e muito úmido, com pluviosidade superior a 2.500 mm anuais. as temperaturas médias anuais oscilam entre 25 e 30ºc (ibge, 2010). 3.2. dados utilizados e indicadores de variação de tendência climática os dados utilizados neste estudo consistem de 42 anos de registros diários de temperatura máxima e mínima e precipitação na estação meteorológica da fazendinha, distrito urbano de macapá/ap. a série de dados foi obtida da rede de estações meteorológicas convencionais do instituto nacional de meteorologia (inmet), gentilmente cedidos pelo nhmet/iepa. a estação do inmet se encontra na localidade 0o02’42.36”s e 51 o06’35.64”w. no procedimento metodológico utilizou-se as rotinas estatísticas do aplicativo rclimdex/ipcc (zhang e yang 2004), a partir da qual foram realizados os cálculos para gerar os índices climáticos. contudo, os autores alertam que é importante observar as falhas e imprecisões encontradas na série, as quais podem afetar alguns resultados. entretanto, a avaliação de qualidade, homogeneidade e consistência dos dados e o cálculo dos índices climáticos foram realizados de acordo com haylock et al. (2006) e zhang et al. (2004) com o objetivo de evitá-los ou contorná-los. nestes termos, tais procedimentos foram realizados no presente estudo. a descrição dos índices de tendência da mudança da variabilidade climática pode ser observada na literatura. os índices cujos valores de p foram significativos (0,1 < p < 0,05) estão revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 7 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 resumidos na tabela 1, adaptados de zhang e yang (2004). na presente análise, de acordo com os indicadores climáticos constantes na tabela-1, os resultados obtidos somente foram considerados como sujeitos às tendências de variabilidade climática quando o erro padrão de estimativa for estatisticamente significativo ou a significância estiver contida no intervalo 0,1 < p < 0,05 (entre 90 e 95% de confiança). à exceção do rx1day, com 90% de confiança (tabela-1), todos os demais indicadores encontrados estão na faixa de 95%. 3.3 metodologia estatística do rclimdex/ipcc de acordo com pinto et al. (2008), para os documentos e técnicas endereçadas ao desenvolvimento e uso de informações obtidas de cenários, em estudos de processos de vulnerabilidade e adaptações climáticas, muitas ferramentas estão disponíveis para dar suporte a estas aplicações. os referidos autores apontam o rclimdex como uma das técnicas mais importantes para este fim. o rclimdex faz parte de um conjunto de técnicas usado para produzir dados climáticos de pequena escala, do tipo normalmente requerido por modelos de impactos e cenários futuros do clima em escala local. alguns métodos requerem considerável expertise e experiência (downscaling), enquanto outros, como a aplicação do rclimdex, são relativamente diretos e fáceis de usar. tabela 1: índices climáticos utilizados com suas respectivas definições e unidades. ìndice nome do indicador descrição unidade txx máximo da temperatura máxima valor mensal máximo da temperatura máxima diária °c txn mínimo da temperatura máxima valor mensal mínimo da temperatura máxima diária °c tx90p dias quentes número de dias com temperatura máxima acima do percentil 90 dias tx10p dias frios número de dias com temperatura máxima abaixo do percentil 10 dias wsdi períodos quentes número de dias no ano, com pelo menos seis dias consecutivos, quando a temperatura máxima é maior que o percentil 90. dias dtr amplitude diária de temperatura diferença média mensal entre temperatura máxima e mínima °c tn90p noites quentes número de dias com temperatura mínima acima do percentil 90. dias tn10p noites frias número de dias com temperatura mínima abaixo do percentil 10 dias tnn mínimo da temperatura mínima valor mensal mínimo de temperatura mínima diária °c tnx máximo da temperatura mínima valor mensal máximo de temperatura mínima diária °c tr20 noites tropicais número de dias em um ano quando a temperatura mínima diária é >20 °c °c gsl duração da estação de cultivo (crescimento) prolongamento ou extensão da estação de cultivo dias rx1day quantidade máxima de precipitação em um dia precipitação máxima mensal em um dia mm revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 8 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 o aplicativo rclimdex foi projetado para proporcionar uma interface amigável com o usuário no cálculo de índices de extremos climáticos a partir de séries históricas diárias de dados de temperatura e precipitação. um total de vinte e sete (27) índices básicos são recomendados pela equipe de peritos do cci/clivar e “climate change detection monitoring and indices” (etccdmi), onde os limites de alguns índices de temperatura e precipitação são definidos pelo usuário. este aplicativo é desenvolvido e mantido pelos pesquisadores do serviço de meteorologia do canadá, disponível em http://cccma.seos.uvic.ca/etccdmi/ aplicativo.html (zhang e yang, 2004; zhang et al., 2005). na presente análise, os procedimentos principais para a elaboração dos índices de extremos climáticos em macapá-ap foram os seguintes: 1obtenção dos dados em arquivo de texto ascii, composto de seis colunas correspondentes ao ano, mês, dia, precipitação (prcp), temperatura máxima (tmax), temperatura mínima (tmin); 2análise dos dados faltosos foram codificados como 99.9 e os registros dos dados dispostos em ordem cronológica, conforme (zhang e yang, 2004); 3cálculo dos índices climáticos, e seleção dos parâmetros estatísticos cuja significância fosse da ordem de p < 0,05 ou no máximo p < 0,1 ou próximo de p < 0,05); 4confecção das figuras com as saídas gráficas e seus respectivos índices de variabilidade climática; 5incremento da qualidade das saídas gráficas do rclimdex (yang, 2011). as saídas do rclimdex 2.12.2, realizadas no pós-processamento de todos os índices, forneceu uma série de parâmetros estatísticos que foram utilizados na decisão quanto a sua significância em relação às tendências de variação climática ao longo da série temporal de dados (0,1 < p < 0,05). estes parâmetros foram: a) a tendência linear calculada pelo método de mínimos quadrados; b) nível de significância estatística da tendência (valor p); c) coeficiente de determinação (r²); e d) erro padrão de estimativa. após a fase de processamento em um arquivo r, a série de figuras das análises anuais foi obtida e visualizada através de figuras geradas no próprio rclimdex. as figuras mostram as linhas de tendências e o seu nível de significância para cada parâmetro analisado (tabela-1). esses resultados são mostrados a seguir. 4. resultados no total foram gerados dezessete índices analisados e somente aqueles considerados como de alta significância estatística, cujo intervalo de confiança fosse da ordem de 90 a 95% ou com ± 3 desvios padrão. a partir das figuras 1a e 1b, até a figura 7, os pontos indicam valores observados e consolidados (considerando as falhas de dados das séries, inclusive). as linhas pretas contínuas indicam a tendência tradicional da série histórica para o respectivo parâmetro em análise (variável ou indicador). as linhas vermelhas tracejadas indicam o comportamento temporal ou potencial de mudança da variabilidade climática desta mesma variável no período. chama-se a atenção do leitor que nos textos localizados abaixo do eixo das abscissas das figuras o r2 representa o coeficiente de determinação (em números percentuais, como por exemplo, 40%, 70%, 80%, e assim por diante, significando explicabilidade da variável ou do índice). a figura 1a mostra a variabilidade anual do índice txx (máximo da temperatura máxima) cuja tendência anual é de aumento da temperatura máxima da ordem de 0,053°c /ano no período de 1968 a 2010, com os mais altos registros na faixa de 39,6°c no ano de 1987 e 38,6 no ano de 2007. em consequência, um aumento da temperatura máxima é evidenciado (figura 1b), com o aumento dos valores anuais mínimos da temperatura máxima (txn) na taxa de 0,020°c /ano (linhas pontilhadas em vermelho). observe o valor de p para ambas as variáveis, sendo significativas para o período. o aumento da temperatura máxima também é observado pelo índice tx90p (figura 2a). na figura 2a observa-se claramente o aumento do número de dias com temperaturas máximas acima do percentil 90, ou seja, número de dias quentes crescentes. durante a primeira década o número de dias quentes era de aproximadamente 5. porém, na década de 80, houve a manutenção de tendência em níveis constantes, e finalmente alcançando níveis próximos de 60 dias no meio da década de 2000. de modo inverso, o índice climático tx10p aponta para uma diminuição de dias frios, provavelmente associado ao aumento do número de dias quentes (figura 2.b). observe o valor de p para ambas as variáveis, sendo muito significativas para o período. para o índice wsdi (figura 3a) verifica-se um aumento significativo de períodos quentes a partir da década de 80, registrando mais de 130 dias com pelo menos 6 dias consecutivos de temperatura máxima acima do percentil 90. a inflexão da linha vermelha pontilhada mostra essa brusca mudança da tendência para este índice. observe o valor de p para ambas as variáveis, sendo muito significativas para o período. revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 9 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 (a) (b) figura 1. comportamento temporal dos índices climáticos para o período de 1968 a 2010 em macapá ap: a) txx (máximo das temperaturas máximas; b) txn (mínimo das temperaturas máximas). (a) (b) figura 2. comportamento temporal dos índices climáticos para o período de 1968 a 2010 em macapá ap: a) tx90p (dias quentes); (b) tx10p (dias frios). (a) (b) figura 3. comportamento temporal dos índices climáticos para o período de 1968 a 2010 em macapá ap: a) wsdi (períodos quentes); (b) dtr (amplitude diária de temperatura). revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 10 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 (b) (a) figura 4. comportamento temporal dos índices climáticos para o período de 1968 a 2010 em macapá ap: a) tn90p (noites quentes); (b) tn10p (noites frias). (a) (b) figura 5. comportamento temporal dos índices para o período de 1968 a 2010 em macapá ap: a) tnn (mínimo da temperatura mínima); (b) tnx (máximo da temperatura mínima). (a) (b) figura 6. comportamento temporal dos índices climáticos para o período de 1968 a 2010 em macapá ap: a) tr20 (noites tropicais); (b) gsl (prolongamento da estação de cultivo). revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 11 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 em relação à amplitude térmica diária (dtr) observa-se uma diminuição até a década de 80, seguida de uma posterior reversão desta tendência (figura 3b). este comportamento pode estar associado não só aos processos de urbanização como também com a nebulosidade natural, devido a região de macapá apresentar significativa cobertura de nuvens na maior parte do ano (itcz) de souza e cunha (2010). sabe-se que as nuvens apresentam importante impacto sobre a amplitude térmica diária, especialmente pela redução do aquecimento diurno devido à reflexão da luz solar e aumento da temperatura noturna com o aumento da radiação de onda longa incidente (tatsch, 2006). observe o valor de p para ambas as variáveis, sendo muito significativas para o período. o índice tn90p (figura 4a) indica que a estação registrou um aumento de 20 dias de noites mais quentes na segunda década do período, atingindo nos últimos anos até 50 dias de noites mais aquecidas. esse aumento de noites mais quentes pode estar também associado ao efeito da “ilha de calor” (duckworth e sandberg, 1954; chandler, 1962; bueno, 1988; camargo e tavares, 1985; assis, 1991; hasenak et al., 1991; dufek e ambrizzi, 2005; costa, 1998; costa, 2009; entre outros). este número de dias mais quentes provoca alterações do balanço de energia e de radiação na zona urbana devido a substituição de superfícies naturais por superfícies pavimentadas e construções. a razão disso é que as superfícies estocam parte do calor recebido durante o dia, liberando-o para o ambiente após o por do sol. na análise da figura 4b observa-se uma diminuição de dias em que a temperatura mínima atinge valor abaixo do percentil 10 (tn10p). ou seja, noites frias, com tendência de decréscimo a partir da década de 70 e inflexão da curva a partir da década de 80. observe o valor de p para ambas as variáveis, sendo muito significativas para o período. com a liberação de energia solar à noite absorvida durante o dia por ruas e prédios, ocorre o aumento nos valores mensais mínimos da temperatura mínima diária (tnn) que influencia nas noites mais quentes (figura 5a). para o índice tnn (figura 5b) verifica-se uma tendência de aumento do valor mensal máximo da temperatura mínima, com uma variação significativa no decorrer dos anos de estudo, com registros de até 28,4 oc em 1971 e 28,5 °c em 2001. observe o valor de p para ambas as variáveis, sendo muito significativa no período para o primeiro, figura 5a e significativa para o segundo, figura 5b. uma análise similar à anterior também pode ser realizada em relação às figuras 6a e 6b, nas quais se observa uma tendência de diminuição dos índices tr20 (noites tropicais), com valores muito significativos, e gsl (extensão do período de cultivo – ou de plantio/agrícola), com valores em nível apenas significativo. observe que nas figuras 6a e 6b, o valor de p foi de apenas 0,18, ou seja, próximo, mas abaixo do intervalo de confiança de 90%. observa-se um aumento no máximo mensal de precipitação em um dia (rx1day), alcançando uma taxa de aumento de até 215,8 mm no ano de 2004 (figura 7), representado pela última década. este índice é um tanto preocupante porque é um indicativo do aumento dos riscos de alagamento na cidade de macapá. de acordo com a defesa civil local (comunicação pessoal com representantes do corpo de bombeiros de macapá) o número de pontos com risco de alagamento em macapá passou, desde as duas últimas décadas passadas, de uma dezena à atualmente setenta localidades com estes problemas. apesar do indicador estatístico p apresentar um valor não muito significativo (p = 0,163) o comportamento do índice da figura 7 apresenta uma inflexão positiva da curva, mostrando um provável figura 7. comportamento temporal do índice climático rx1day (quantidade máxima de precipitação em um dia) observado no período de 1968 a 2010 em macapá – ap. revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 12 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 aumento dos riscos de alagamento em simultaneidade com o aquecimento urbano local. este parâmetro pode também estar detectando uma consequência indireta do fenômeno “ilha de calor urbana”, considerando que os alagamentos são consequência natural da impermeabilização do solo, principalmente causado pela construção de superfícies artificiais urbanas (asfaltamento e calçamento, além da tradicional urbanização, verticalização, etc). além disso, este foi o único parâmetro relacionado à precipitação em que foi observado mudanças de tendências nas características de variabilidade climática no período (p = 0,163). 5. discussões no estudo foram analisadas as séries de dados meteorológicos diários (temperatura do ar e de precipitação) em macapá no período entre 1968 a 2010. a metodologia consistiu no uso de indicadores de mudanças de tendência de variação climática a partir do uso do aplicativo livre rclimdex como ferramenta de análise estatística fundamentada em zhang e yang (2004). a metodologia utilizada foi considerada consistente, flexível e de uso relativamente fácil, em que foi possível não só avaliar as variações das tendências do comportamento climático local, mas também a significância estatística de cada parâmetro com base na própria série climatológica corrigida da estação meteorológica de macapá (fazendinha). trata-se de uma possibilidade de análise de cenários ambientais concernentes aos problemas ambientais que poderão se intensificar ou amenizar no futuro. esta possibilidade nos permite especular quais providências em termos de gestão pública poderiam ser priorizadas para mitigar ou eliminar seus efeitos deletérios ao homem e ao meio ambiente urbano. os resultados das análises, com base nos indicadores climáticos do rclimdex, apontam fortes indicativos de que macapá, mais precisamente a localidade representada pela estação meteorológica do inmet – distrito da fazendinha, tende a se caracterizar como um reflexo confiável do fenômeno conhecido como “ilha de calor urbana”. isto porque os níveis de significância da maioria dos índices analisados, sendo os mais expressivos a temperatura (figuras 1 a 6) em detrimento da precipitação (figura 7), acusar variações preocupantes em relação aos efeitos microclimáticos urbanos com seus consequentes efeitos diretos e indiretos sobre os cidadãos. contudo, é importante observar que a temperatura apresenta reflexos mais locais (micro-escala) enquanto a precipitação tende a ser mascarado pelos fenômenos de grande escala, como a itcz. talvez, essa tenha sido uma das razões para a amenização do efeito precipitação local (rx1day). de acordo com os índices apresentados ao longo da análise e discussão dos resultados, macapá apresenta fortes indícios físicos (temperatura principalmente) reconhecidos em sistemas urbanos obsevados em outras “ilhas de calor” urbanas do país. por assim dizer, os efeitos deletérios da desorganização urbana parecem estar se refletindo significativamente no microclima local, tal como observado em outras capitais ou cidades brasileiras estudadas por outros autores observados na revisão deste artigo. a rigor, observou-se que os índices txx, txn, tx90p, tx10p, wsdi, dtr, tn90p, tn10p, tnn, tnx, tr20, foram todos quantificados como de alta significância estatística (p < 0,05). por outro lado, os níveis de significância dos índices gsl e rx1day foram apenas razoáveis (0,188 < p < 0,163). contudo, este indicador sugere um problema urbano sério, que é o provável aumento do risco e intensificação de alagamentos na capital macapaense, haja vista que os níveis de aumento das chuvas intensas coincidem com o aumento da taxa de urbanização da capital. deste modo, se a tendência deste parâmetro não fosse de elevação, o risco seria um pouco menor, mas não evitaria o problema da urbanização, em termos de ações necessárias ao poder público em termos de prevenção e reação da defesa civil da capital macapaense. em relação às variações de temperatura, atenção especial pode ser dada ao aumento da temperatura máxima, representada pelo índice tx90p. para este índice foi observado um brusco aumento do número de dias com temperaturas máximas acima do percentil 90, ou seja, dias quentes extremos mais frequentes. neste caso, foi observada uma forte inflexão positiva da curva para esta variável, indicando uma tendência acentuada na primeira década analisada, onde o número de dias quentes era de aproximadamente 5, passando para níveis alarmantes e próximos de 60 dias no meio da década de 2000. além disso, o índice climático tx10p (relacionado às temperaturas mínimas) acusou uma tendência de diminuição do número de dias frios, provavelmente também associado ao aumento do número de dias quentes. ou seja, o número de dias mais agradáveis está diminuindo. diante das análises dos parâmetros climáticos em macapá, embora diferente de outras cidades da amazônia, devido às variações de tamanho, localização geográfica, climatologia e, ainda, ao baixo nível de verticalização das construções, apresenta características comuns aos de outros centros urbanos regionais. isto é, se apresenta com muitas áreas construídas ou artificiais que se expandem com o tempo. tal avanço da urbanização revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 13 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 vem tomando lugar antes ocupado pela vegetação, alterando os índices microclimáticos locais. mas, ao longo das duas últimas décadas, a sistemática substituição da cobertura vegetal pela pavimentação e construções parece ter trazido problemas consideráveis, como a mudança dos padrões do microclima local mostrado pelos indicadores de variabilidade climática analisados. talvez um dos mais expressivos indicadores seja o desconforto térmico observado pela população macapaense nos últimos 20 anos, a exemplo do aumento significativo de dias quentes mais freqüentes e por períodos cada vez mais prolongados. assim, percebe-se certo nível de estresse fisiológico sobre os habitantes locais, com provavelmente danos tanto para a sua saúde física quanto mental. na revisão da literatura, foi possível observar diversas manifestações populares desta natureza e os alertas têm sido cada vez mais freqüentes em outras regiões do país e no exterior. em macapá, esta tendência é observada na mídia local e por diversas manifestações da população nos meios de comunicação. mudanças das características do clima local, normalmente, repercute na percepção ou diminuição da qualidade de vida dos habitantes dos centros urbanos, tal como discutido nos tópicos da revisão da literatura. percepções como aumento da sensibilidade ao excesso de calor, problemas de refrigeração de condicionadores de ar, diminuição de produtividade agrícola, problemas em reservatórios de geração de energia hidráulica, problemas de saúde pública, saneamento, eficiência energética, etc, são exemplos cada vez mais comuns no estado do amapá. a identificação do fenômeno “ilha de calor urbana” em macapá, assim como a sua correlação com diversos outros fatores ambientais, não pode mais ser desconsiderada pelas autoridades locais, nem pelos gestores responsáveis pelos setores ambientais e de infra-estrutura ou da saúde. as análises indicaram que o assunto deve ser levado a sério e se apresenta como de grande importância para o estado do amapá. esta preocupação deve incidir, principalmente, como uma das bases fundamentais de planejamento urbano de longo prazo, favorecendo ações preventivas que promovam a reversão das tendências microclimáticas com possibilidades de melhoria da qualidade de vida de seus habitantes. com relação às hipóteses levantadas pela pesquisa, de que macapá apresenta sintomas de “ilhas de calor urbana”, foi confirmada. os principais indicadores avaliados pelo rclimdex para análises de mudanças de tendência da variação climática local foram consistentes e significativas. portanto, é importante considerar que essas análises possam ser aliadas dos estudiosos das ciências ambientais e de outros setores da sociedade para o enfrentamento preventivo de fenômenos físicos, sociais, biológicos ou ambientais relacionados ao microclima local. especial atenção deve ser dada aos usuários que necessitam diariamente das informações relacionadas aos parâmetros indicadores das perturbações climáticas causadas pelos impactos da urbanização sobre o microclima local e suas consequências no ambiente e no modo de vida da população. 6. conclusões com base nos resultados, apresentamos as seguintes conclusões: 1as séries meteorológicas diárias de temperatura do ar e de precipitação em macapá, no período entre 1968 a 2010, estão consistentes com a geração de indicadores de mudanças de tendência de variação climática a partir do uso do aplicativo livre rclimdex; 2a metodologia utilizada é robusta, pois proporciona uma série de análise de cenários concernentes aos problemas ambientais atuais e que poderão se intensificar (ou amenizar) no futuro, sendo útil para estudos de prevenção, mitigação ou eliminação de efeitos deletérios da mudança do clima urbano; 3os indicadores climáticos apontam para uma tendência de comportamento do fenômeno conhecido como “ilha de calor urbana”, o qual se manifesta por intermédio de perturbações ou variações microclimáticas e seus consequentes efeitos negativos sobre vários aspectos ambientais, como conforto térmico. neste caso, os indícios físicos são também observados ou reconhecidos em outras localidades da amazônia, como belém, santarém e manaus. e, apesar de apresentar apenas dimensões urbanas medianas, macapá apresenta algumas vantagens como tamanho, localização geográfica e climatologia dos ventos, sendo esta última favorecida positivamente pelo baixo nível de urbanização e potencialmente amenizada pelo efeito de brisa do rio amazonas; 4ao longo das duas últimas quatro décadas, a sistemática substituição da cobertura vegetal pela pavimentação e construções parece ter trazido problemas revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 14 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 associados com a mudança dos padrões do micro-clima local sugerido pelos indicadores de variabilidade climática analisados. a possível verificação pode ser uma resposta dos treze índices de mudanças de tendência climática, txx, txn, tx90p, tx10p, wsdi, dtr, tn90p, tn10p, tnn, tnx, tr20, com alta significância estatística (p < 0,05), além dos índices gsl e rx1day, com indicadores medianamente significativos (0,188 < p < 0,163). entretanto, um agravante importante é que estes dois últimos são indicadores de aumento do risco de intensificação de alagamentos na capital macapaense (chuvas severas) o que é uma preocupação para os gestores da defesa civil, além de um grande problema ambiental devido à precariedade sanitária da capital; 5mudanças das características do clima local, normalmente, repercutem em aumento da sensibilidade humana ao excesso de calor, podendo também interferir na produtividade de serviços em geral (saúde pública, saneamento conforto térmico, agricultura, geração de energia, eficiência energética, etc); 6recomenda-se, portanto, que as políticas públicas locais devam doravante considerar a problemática do fenômeno “ilha de calor urbana” em macapá, haja vista os indicadores quantificarem significativas mudanças das tendências microclimas locais e, consequentemente, ambientais. nos planos diretores, por exemplo, tais informações não podem mais ser desprezadas pelas autoridades locais, nem pelos gestores do setor de defesa civil e ambiental. 7finalmente, a população diretamente afetada deve estar ciente de mais um problema ambiental que pode estar diretamente ligado aos impactos negativos da urbanização. os alagamentos e veranicos prolongados no período de seca são alguns dos fenômenos relevantes que influenciam o ambiente urbano local. seus efeitos negativos podem ter consequências imediatas ou no longo prazo no ambiente e no modo de vida da população. agradecimentos: os autores agradecem a concessão de bolsa iniciação científica pibic/unifap/cnpq; bolsa de produtividade cnpq processo cnpq nº 305657/2009-7; o apoio dado aos seguintes projetos de pesquisa: rede de gestão integrada de monitoramento da dinâmica hidroclimática e ambiental da bacia do jarí estado do amapá” iepa/unifap/sudam; climurb (cnpq/ufpa/iepa/unifap) e modclim (cnpq/ufpa/ unifap), remam2 (finep/cnpq/ufpa); e ao laboratório de modelagem ambiental da ccam/unifap. a equipe também agradece aos idealizadores do aplicativo rclimdex, especialmente o dr. yang (canadá) por ter possibilitado e orientado a equipe quanto às mudanças no script do aplicativo para melhorar a etapa de confecção das figuras e dos textos inseridos nas mesmas. referências amanajás, j. c.; cunha, a. c. análise comparativa do desempenho dos modelos wrf e eta operacional nhmet/iepa na previsão de chuva para o município de macapá-ap. in: cunha, a. c.; souza, e. b.; cunha, h. f. a. 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impõem novos modelos de desenvolvimento da produção científica. propomos “novas formas de avaliar o desempenho acadêmico”, o que significa deixar de premiar exclusivamente pesquisadores que publicam em periódicos indexados, mas valorizar o trabalho com comunidades e a pesquisa interdisciplinar aplicada, visando compreender problemas socioambientais e sugerir possíveis soluções que melhorem o desempenho acadêmico, a qualidade de vida da população e a proteção da natureza. palavras-chave: publicar ou perecer; impacto social; produtivismo; colonialismo científico. the indexing of scientific knowledge: the need for knowledge at the service of community development and nature protection a indexação do conhecimento científico: a necessidade do conhecimento a serviço do desenvolvimento comunitário e da proteção da natureza ricardo orlando barra1 , jorge rojas-hernandez1 1university of concepción – concepción, bio bio, chile. correspondence address: ricardo o. barra – faculty of environmental sciences and eula-chile center – university of concepción – víctor lamas, 1290 – 4070386, concepción, región del bío bío, chile. e-mail: ricbarra@udec.cl conflicts of interest: the authors declare no conflicts of interest. funding: fondap crhiam anid/fondap center 15130015; center for environmental sciences eula-chile of the university of concepción, and the instituto milenio secos anid-icn 2019_015. received on: 09/09/2022. accepted on: 10/10/2022. https://doi.org/10.5327/z217694781470 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. introduction scientific thought, which emerged in modern times, was developed and strengthened, especially with the european intellectual movement of the enlightenment, and has contributed significantly to the clarification of multiple problems of modern life, which has been expressed in progress and quality of life. however, science is not without its mistakes. this has happened when it is oriented too much by positivist paradigms and when knowledge — located in the academy — is exploited by projects that do not consider human rights or the laws of nature, as is the case in the anthropocene era, in which we find ourselves. currently, we debate local and global multiple crises (rojas, 2013), to which the pandemic is added. the problem is not science itself, as knowledge creation and innovations. nor is it about the researchers or academics who generate knowledge or produce innovative technologies. the difficulty lies in public or private scientific policies, in the way scientific knowledge is viewpoint https://orcid.org/0000-0002-1567-7722 https://orcid.org/0000-0001-6869-8984 mailto:ricbarra@udec.cl https://doi.org/10.5327/z217694781470 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ barra, r.o.; rojas-hernandez, j. 2 rbciamb promoted and used. the problem also lies in the management, volume, orientation, and prioritization of the funds dedicated to research. it also depends on the criteria and indicators that are defined to measure and evaluate scientific productivity and academic careers. for example, the neoliberal model encourages and prioritizes individual creation and the establishment of indexed indicators of productivity in the knowledge market: science is placed in a certain sphere of the division of labor; it is subtracted from the necessary applicability and locked up in the unattainable heights of abstraction and false neutrality. this neoliberal and neo-extractive concept corresponds to an ideological model, a way of avoiding its comprehensive role and its transforming potential. it is consciously deprived of its enlightening and emancipatory capacities, intrinsic to scientific rationality. in short, researchers are required to produce goods packaged in indexed knowledge, regardless of their social and critical sense. in the past 30 years, this practice has been implemented intensively in the chilean university system and globally. we refer to scientific production measured through two fundamental indicators: the number of indexed publications (web of science and scopus, both from private companies) and the number of citations to the said publications. both constitute the measure of the impact of scientific activity, and this translates into a personal quality rating index, the hirsch index (h), which reflects the number of times an article within the individual scientific production is cited. obviously, the higher this index, the better the quality of scientific production. however, this approach is increasingly being challenged and criticized and is being reviewed internationally (see dora, https://sfdora.org, or the leiden manifesto, hicks et al, 2015). these trends were driven by the “publish or perish” policy that has been implemented in the world’s universities in recent decades, which has also meant an increase in the rate of publications throughout the latin american region, but not with sufficient quality, since the number of citations per publication still remains low, in many cases due to the poor quality of what is published and the low value that peers attribute to latin american papers. as fernandes (2022) indicated in a previous perspective in this same journal, a distortion occurs, where quantity matters much more than the quality of what is published. in this viewpoint, we address the impact that this way of measuring academic work has had, since it has circumscribed the work of researchers to a logic of competence and individual results. it corresponds to a privatizing logic of knowledge, despite its imminent public nature. in general, knowledge is a social construction. basically, knowledge is a common good that historically accumulates and evolves in its interaction and permanent renewal in the dynamic processes of the changing reality of modern society in regional and global contexts. for this reason, we believe that it is necessary to begin to value and recognize collaborative, applied, interdisciplinary work and its bidirectional link with the environment, putting it on par with indexed scientific production. in other words, in addition to publishing only in indexed form, it is necessary to promote other ways of evaluating academic performance and valuing the work that is done in the social, environmental, and artistic sciences and the humanities, also in collaboration with the natural sciences. scientific neo-extractivism or externalization of knowledge today, the demands for being a full professor in chilean and latin american universities are higher than 30 years ago, but the criteria remain the same: excellence in academic work, peer recognition, and scientific production measured through the indicated parameters, which are increasingly demanding, outsourced, and alienating. if before, for example, publishing a couple of articles a year was considered outstanding, today an active scientist should publish at least five articles a year, hopefully in the journals of the discipline with the greatest possible impact, to be considered competitive in funding institutions of scientific activity. this is because if there is a distinctive feature in the production of papers, it is that it is closely linked to the financing of research activity, which is certainly very competitive, particularly in the funds that allow individual applications, for example, fondecyt in the chilean case or the cnpq in brazil. undoubtedly, the communication of the advancement of scientific knowledge occurs through the publication of papers in specialized journals. however, there are also other mechanisms, for example, the production of books, popular articles, and artistic works. the latter, since they are evaluated differently, do not enter the system and are, in practice, undervalued. thus, for example, the national accreditation commission (cna) measures academic scientific production through indexing indicators. these parameters weigh decisively on the formal trajectory and progress of the academic career (to advance from being an instructor to a full professor), which also constitutes a denaturation and external intervention of the academic career and, therefore, of university autonomy. nevertheless, the question we ask ourselves in this viewpoint is: where does the knowledge generated in universities and by researchers go, mostly financed by the state, with resources, provided by society as a whole? the answer is clear: for the most part, it goes to indexed journals from large publishers, to which we latin american scientists assign the rights. these publishers charge for access to our scientific production after a rigorous international peer review process, which evaluates the merit of the articles. the other alternative that has emerged is open-access publishing, where the author(s) pay a publishing fee when the manuscript is accepted. in other words, a true commercial industry has been created around the papers, which operates with market logic, since you must pay to have access. there are, however, indexing with a more academic and public sense. for example, the scielo and latindex journals bring together and promote scientific journals in the latin american region. https://sfdora.org the indexing of scientific knowledge: the need for knowledge at the service of community development and nature protection 3 rbciamb the above process can be defined as scientific neo-extractivism: knowledge is exported or outsourced, in the same way as it is done with raw materials from developing countries (acosta, 2011; martínez alier, 2015; gudynas, 2016; svampa, 2011). in this case, however, we are dealing with both elaborate and common goods. the researcher is placed in a specific function of the division of labor, and the more quality scientific goods he exports (measured by the level of impact of the journals in which he publishes), the greater his productivity, prestige, and academic career will be. therefore, there are better chances of winning new projects and increasing productivity and academic prestige. in short, the researcher accumulates merits in the academic market. this constitutes a modern form of private alienation of scientific work. this trend, however, removes scientific production from the sphere of public service, as it was before and as it is maintained in developed countries where, through research, scientists add value to what they produce, to their institutions, and to society. now, an indexed article in environmental sciences, published in chile, is cited on average 18 times (clarivariate, 2020). should our effort then be focused on publishing papers that are not widely read? in fact, these indexed publications, in many cases, are outside the reach of the localities in which the researchers themselves produce them, or there is no public access when it comes to reserved or simply private information. chile has quadrupled the number of indexed scientific publications in recent decades, but this has not necessarily meant that our science deserves the respect of the national community. indeed, chile currently invests approximately 0.36% of its gross domestic product (gdp) in research and development (r&d) (oecd, 2020). there is consensus that this figure is very low, given that it is very far from the oecd average (2.34%) and even well below what latin america invests (0.7%). in addition, it is recent data that scientists have incorporated into national commissions (with high participation of researchers from the metropolitan region) together with the recent creation of the ministry of science, technology, knowledge and innovation and the new national research and development agency (anid). the current government headed by gabriel boric has promised to increase spending on science: to reach 1% of the gdp by the end of his mandate, which would undoubtedly be progress, but still insufficient for the needs of adding value to production, institutions, knowledge of ecosystems, and, in general, society. for public policies, however, it would be important that the results of scientific research also have applications to improve the well-being and quality of life of people, the protection of the environment, and sustainable development. in this area, as a scientific community, we must and should progress more boldly in pursuing sustainable development goals when doing publicly funded, mission-driven research. this also implies a change in the policies of the institutions that promote and finance research. this does not mean that curiosity-based science should be pushed aside, but incentives should be put into different ways of evaluating performance and of doing science and developing technologies. scientists must also listen to politics and their demands and develop a more effective interaction between science and politics (barra, 2020). however, not all researchers agree with this neo-extractivist system of scientific productivity and measurement of academic trajectory. in fact, many reject it or do not accept it, even though they are forced to submit to its techno-bureaucratic rules of a neoliberal nature. for this reason, many combine experiences: they publish in indexed journals and, at the same time, apply knowledge; or they join citizen science initiatives. in some cases, including international calls and evaluations, as is the case of the fondap center for water resources for agriculture and mining, crhiam — where we are researchers — applied science and knowledge socialization are required in various forms, not only indexed articles. it also occurs with other centers, such as the eula center and research projects at various chilean universities. producing knowledge at the service of community development in the current context of the debate on suitable development alternatives to get out of the multiple crises that affect the country and the world, not only is a rapprochement and collaboration possible between those who are vocationally dedicated to producing knowledge and new technologies and traditional knowledge and practices of the communities, but it is highly desirable, necessary, and essential. thus, for example, regarding water resources, there are many local experiences, knowledge, and traditions of good management and governance based on the collaboration of diverse actors. there is also much research and new knowledge to make use of water more efficiently in agriculture, mining, industry, and in cities, as well as in the collection of rainwater, recharge of groundwater, and reuse of water. in this regard, water harvesting represents an example. this process of capturing water from the capturing mist, or camanchaca, produced in coastal areas, has made it possible to supply water to the population, maintain animal needs, and irrigate crops, traditionally in the north of chile (atacama), and experience the harvesting of rainwater in the south of the country. to unite local endogenous experiences and knowledge, it is required that the researcher lowers the “ivory tower” and accepts the existence of spaces of cooperation between their theories and traditional social practices that are also made of knowledge and lore. both areas of knowledge, inter-knowledge, implicit in the ecology of knowledge concept, expressed as inter-knowledge by boaventura de sousa santos (2010), have contributed to a better understanding of the times of mega-droughts and global climate change that we live in, which can result in the construction of a better society and partially curb the disastrous and threatening impacts of climate change: post-anthropocene, postgrowth, and post-pandemic transformative strategy, with a better qualbarra, r.o.; rojas-hernandez, j. 4 rbciamb ity of life and protection of ecosystems. we are moving toward a mode of interspecies coexistence. chile, an emerging country, has enormous capacities and potentials to advance toward its own sustainable development, promoting the creation — or recreation — of an inclusive social state that covers the basic needs of all chilean men and women, trusting in its citizens, and renewing its public institutions. in truth, all latin american societies have scientific, territorial, local knowledge, political, and citizen potentials to advance in a sense of sustainability. in addition, the current economic, social, and political crisis that the world is experiencing requires that our countries turn their gaze toward their own capacities in order to reorient their development models. precisely in this sense, universities and researchers can make a relevant contribution in a synergistic alliance with society, regional territories, and their institutions. contribution of authors: barra, r.o.: conceptualization; data curation; formal analysis; funding; acquisition; investigation; methodology; project administration; resources; software; supervision; validation; visualization; writing — original draft; writing — review & editing. rojas-hernandez, j.: conceptualization; data curation; formal analysis; funding; acquisition; investigation; methodology; project administration; resources; software; supervision; validation; visualization; writing — original draft; writing — review & editing. references acosta, a., 2011. extractivismo y neoextractivismo: dos caras de la misma maldición. revista más allá del desarrollo, 1-23. barra, r., 2020. the 2019 global environment outlook and the global chemicals outlook: challenges for environmental chemistry and toxicology in latinamerica. current opinion in green and sustainable chemistry, v. 25, 100352. https://doi.org/10.1016/j.cogsc.2020.100352. fernandes, v., 2022. why and where 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y si se aumentan el suministro de infraestructura de saneamiento básico en las zonas más pobres. para implementar esta estrategia costo-efectiva, el fortalecimiento de las capacidades institucionales de los gobiernos locales es una condición básica, así como también, instituciones locales autosuficientes son necesarias para alcanzar la efectividad de estas medidas de adaptación. palavras-chave: cambio climático, pobreza, salud. abstract the main conclusions of this paper are: (i) the higher vulnerability of the climate change by 2020 year will be concentrated in medium and small cities of the guayas, imbabura, santa elena and bolivar provinces. in all the years analyzed, the risk ratio of guayas is much higher than other provinces. in the case of rural population, the “climate change provincial risk index” indicates that by 2020, mostly exposed provinces will be bolivar, orellana, los rios and cañar; and (ii) the impact of climate changes on the ecuadorian’s health, would focus on this areas of greatest socio-economic vulnerability, and where the new climate conditions allows the reproduction of vector borne. there are more probabilities that occur in higher altitudinal areas allocated in the foothills of the eastern and western andean corridor. it is important highlighted that the definition of “socio-economic vulnerability” cambio climatico y pobreza en el ecuador sandra jimenez noboa licenciatura en ciencias económicas en la universidad central de ecuador. postgrado en economía agrícola en iowa state university y en gestión económica del medio ambiente y de los recursos naturales en la universidad de alcalá de henares. coordinadora del estudio: impacto del cambio climático en la agricultura de subsistencia en el ecuador" fundación carolina españa /universidad san francisco de quito usfq. coordinadora nacional del estudio "la economía regional del cambio climático" erecc/cepal". docente en la pontificia universidad católica del ecuador en la facultad de ciencias económicas y en la escuela de sociología. e-mail: sjimenezn19@gmail.com 57revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 used for this work, is related to the climate change, as a function of: (i) physical exposure to climate phenomena, (ii) climate change sensibility, (iii) level of poverty measured by unsatisfied basic needs , and, (iv) weakness on local government capacity; the present study identifies the highest levels of vulnerability in small and medium cities in future probably climate scenarios. considering that the variables under control of the policy makers are those regarding on poverty conditions and on institutional capacity to face climate change adaptation. on the first variable the study conclude there are a significant tendency to increase the geographic dispersion for poor populationwhich is a peculiar characteristic in ecuador-, and, has strong influence on the “climate change provincial risk index” . regarding the second variable the study underlined the weakness financial autonomy average, in medium cities, reaches 32%, and small ones 14.4%, in opposition of 52.9% in the big cities (sierra 2009), aggravated by the highest public services precariousness.regarding on the health’s impact of the climate change, the biological evidence has demonstrated the relationship between temperature and precipitation increases with the highest density of vector-borne infectious diseases, like malaria y dengue, , however these biological impact’s quantification, in new cases adduced to expected changes in the future climate scenarios, present a variety of methodological complexities, constrains related with the information availability. the scientific evidence indicates that malaria is closely associated with the changes of climate conditions, and actually “ it is a public health serious problem” which demonstrates the high vulnerability of the country, due to poor infrastructure and health culture. the study concluded that the propose that the negative effects of climate change could be attenuated if they strengthen epidemiological surveillance systems in new areas of transition, where should be improved the communication strategies and to generate incentives (economics and non economics)for preventive health practices; and if they increase the provision of basic sanitation infrastructure in the poorest structural areas. to implement these cost-effective strategies, strengthening the institutional capacities of local governments is a basic condition, also, to reach the effectiveness of these adaptive actions. keywords: climate change, poverty, health. 58revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 cambio climatico y pobreza en el ecuador el presente documento está organizado en tres partes, la primera intenta identificar las provincias del ecuador con mayores niveles de vulnerabilidad5 socioeconómica frente a los posibles efectos del cambio climático, la segunda se refiere a una primera aproximación de los efectos del cambio climático en la salud, la última parte se presenta una reflexión sobre estrategias de adaptación costo-efectivas que incluyen inversiones y acciones preventivas en la salubridad pública. la actual tendencia de urbanización en ecuador empieza a partir de 1960 dado que la estructura de la economía ecuatoriana cambia drásticamente con el boom bananero y el boom de exportación de petróleo que permitió el crecimiento de la población urbana y de su capacidad de compra y de demanda de productos básicos. esto causó también que los polos de crecimiento urbano atrajeran migración desde el sector rural, la cual se vio exacerbada por la ocurrencia de sequías en los andes sur y en la costa central (loja y manabí) (larrea 1992; wunder, 2000). fuerza de atracción de la aglomeración. las tendencias centrífugas están asociadas a la renta del suelo. los precios de la tierra son más bajos a medida que aumenta la distancia con respecto al centro. grafico 1 evolución población total, urbana y rural ecuador 1970-2050 fuente: inec, 2003; celade, 2009 elaboración: miguel castro como se obser va en el gráfico anterior la tendencia a la urbanización y el crecimiento poblacional están marcados principalmente por la población urbana, tendencia que se proyecta a mantenerse en el futuro. este fenómeno se da, especialmente, en los países en desarrollo como es ecuador. sin embargo, esta urbanización rápida ocurre generalmente en los cinturones periféricos de ciudades urbanas los cuales suelen ser zonas de alta amenaza por desastres urbanos (ejm.: laderas y quebradas en quito, esteros y zonas inundables en guayaquil), por lo cual cada vez una creciente proporción de la población y de la economía de los países en desarrollo está siendo puesta en riesgo. (w ilbanks, 2007) en el caso concreto de ecuador, la estructura del proceso de urbanización ha dejado de centrarse en las ciudad es principales (quito, guayaquil y cuenca) que en 1982 representaron el 56,6% de la población urbana del país, para caer en 1990 a 50,3% y 48,3% en 2001 y centrarse en las ciudades medianas cuyo porcentaje de población urbana creció de 3,8% en 1982 a 18,4% en 2001 (siise 4.5 y sierra, 2009). así, las ciudades medianas (con poblaciones entre 150.000 y 500.000 habitantes) 5 se define vulnerabilidad como una función del grado de exposición física a fenómenos climáticos, sensibilidad al cambio climático, niveles de pobreza por necesidades básicas insatisfechas nbi, y capacidad institucional local. 59revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 tabla 1 población y pobreza de ciudades grandes, medianas y pequeñas de ecuador (2001) crecieron a tasas de 3,6% por año, inclusive llegando algunas al 5% en los últimos años, por lo cual se ha creado un sistema urbano diverso de ciudades medianas en ecuador contribuyendo a una densidad poblacional homogéneamente más distribuida en su superficie, a diferencias de otros países en la región, como chile (sierra, 2009). este fenómeno representa la existencia de mayores vulnerabilidades en estas ciudades medianas y pequeñas (población menor a 100.000 habitantes) respecto de las ciudades grandes (quito y guayaquil), puesto que, en primer lugar, existe un mayor exposición física y sensibilidad socio económica debido a los altos porcentaje de pobreza estructural medida por nbi6 en las ciudades medianas (43,1%) y pequeñas (56,3%) respecto de las dos mayores ciudades (41,8%). esto significa también, que en valores absolutos (habitantes) la mayor parte de la población pobre urbana de ecuador vive en ciudades medianas y pequeñas: 853.269 en medianas y 1.109.324 en pequeñas que suma 1.962.593 pobres, frente a 1.515.895 habitantes pobres de quito y guayaquil, ciudades grandes. (tabla 1). fuente: siise 4.5. r. sierra, 2009 elaboración: miguel castro. en segundo lugar se añade que las ciudades medianas y pequeñas no tienen suficiente capacidad institucional y autonomía financiera municipal y presupuestaria para afrontar gastos relacionados a las necesidades de prevención y adaptación, ya que en promedio su autonomía financiera es de 32% pa ra medianas y 14,4% para pequeñas frente a 52,9% de las ciudades mayores (sierra, 2009), agravado por la mayor precariedad en los servicios públicos (wilbanks, 2007). lo señalado nos lleva a concluir que existe una tendencia a incrementar la dispersión en la localización de la población vulnerable que es una característica peculiar en el ecuador, si se compara con otros países, donde los grupos urbanos vulnerables están concentrados solo en pocos núcleos, especialmente en la población urbana marginal de las grandes ciudades. analizando la vulnerabilidad por regiones, la región que posee el mayor número de pobladores urbanos pobres (2,3 millones), y también como porcentaje del total (55%), es la costa7; mientras que en la sierra está en segundo lugar respecto del total de habitantes pobres (1,01 millones) y la amazonía es la de tercer mayor porcentaje. (grafico # 2). 6 necesidades básicas insatisfechas 7 en la grafica las ciudades con color rojo. 60revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 grafico 2 ciudades con mayor número de habitantes pobres en ecuador 2001 fuente: siise 4.5. elaboración: propia lo anterior se debe a que en la región costa existe un buen número de ciudades pequeñas (en especial en la provincia del guayas (22 ciudades pequeñas), los ríos (10) y manabí (14)) que poseen una elevada pobreza por nbi (guayas 70,2%, los ríos 64,7% y manabí 63,9% de la población). estos factores hacen de la región costa sea la región más vulnerable del país frente a impactos asociados al cambio climático, tanto por el número de ciudades pequeñas y pobreza como por la presencia de amenazas recurrentes relacionados con eventos extremos, como desastres naturales inundaciones, deslaves, deslizamientos de tierras, y otros, acecidos en esta región, principalmente de la cuenca del guayas (los ríos y guayas). de esta manera, la población urbana marginal de las ciudades pequeñas de la costa es uno de los grupos poblacionales en riesgo8 frente a desastres naturales, eventos extremos y cambio climático. respecto al sector rural, la tasa de crecimiento poblacional se ha mantenido estable desde 1980, década en la que dejó de ser el sector del país que albergaba al mayor número de habitantes. a su decaída contribuyeron, a más de los factores de atracción de crecimiento de los polos urbanos mencionados, las presiones demográficas agravadas por la mala distribución del recurso tierra, la sequía y erosión registradas en provincias como loja y manabí (grijalva et al, 2004). por lo tanto, la vulnerabilidad en este sector está marcada por la pobreza y por la alta dependencia la población respecto de las actividad es primarias (agricultura, ganadería, caza), que a su vez son dependientes estrechamente de las condiciones climáticas (pacc, 2008). considerando que el riesgo a un impacto o daño es una función de la amenaza, entendida como disturbio o presión, que en el presente análisis es el cambio climático; y de la vulnerabilidad que es la capacidad de enfrentar, recuperarse o adaptarse a las amenazas climáticas (pacc, 2008), que en el presente caso es la dotación de infraestructura básica nbi-, se construyó un índice provincial que permite comparar el riesgo de las distintas provincias y su población urbana y rural frente al cambio climático y eventos extremos9. con esta metodología se ha evaluado la evolución del riesgo en las décadas futuras (2020, 2030, 2050, 2070 y 2100), respecto de las condiciones existentes en la actualidad (año 2010)10. metodología para la construcción del "índice de riesgo provincial frente a cambio climático: el índice de riesgo provincial propuesto en este estudio, se basó en la metodología de la construcción del índice de desarrollo humano (idh), donde se normaliza todos los datos con un índice que 8 sin la existencia de la presencia física (exposición a impactos asociada al cambio climático), no habría amenaza, y si los niveles de vulnerabilidad serian bajos, no existiría población en "riesgo de impacto". 9 la magnitud de estos impactos depende del tipo de amenaza y del grado de vulnerabilidad del sector de análisis (pacc, 2008). 10 como condiciones actuales asumimos, las variables climáticas de temperatura y precipitación del año 2010, provistas por el modelo precis -conama, y las nbi del censo 2001. 61revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 toma valores entre 0 y 100 y luego se los suma a todos los índices por medio de una ponderación o no. en este caso se consideró el peso de todas las variables por igual. se clasificó a las provincias en el rango de riesgo de 1 (bajo) a 5(alto) en base al análisis de frecuencia de quintiles. valor = (valor actual valor mínimo)*100 indice valor máximo valor mínimo para la variable "vulnerabilidad" se ha considerado el sector urbano de ciudades pequeñas, (población menor a 100.000 habitantes), y la dotación de infraestructura de servicios (nbi) cuya fuente es siise 4.5. para el sector rural, se ha considerado como indicador clave también la pobreza por nbi, la población total provincial y el porcentaje de la población económicamente activa (pea) que trabaja en el sector de agricultura, ganadería, caza y silvicultura11. por otra parte, la data climática para escenarios futuros a2 y b2 del modelo precis-conama para ecuador (cervantes, 2009), proviene del estudio "economía regional del cambio climático en el ecuador erecc cepal (documento de trabajo en proceso de edición). resultados del cálculo del índice provincial de riesgo provincial12 frente a cambio climático en el ecuador. para el período 2010-2020, las cuatro provincias con mayor riesgo (nivel 5) para su población urbana son: guayas, imbabura, santa elena y bolívar. para el siguiente período (2010-2030) guayas se mantiene como la provincia de mayor riesgo, presentando la siguiente categorización: cañar, los ríos y orellana. en los períodos finales (2010-2050/70/100) las tres provincias mayores se mantienen (guayas, cañar y orellana) pero la cuarta provincia es sucumbíos registrándose únicamente para este periodo una provincia amazónica. en todos los años, el índice de riesgo de guayas es mucho mayor al de las otras provincias puesto que existe en esta provincia el mayor número de pobladores urbanos pobres de ciudades pequeñas, lo cual aumenta la población expuesta a riesgo. para la población rural, el índice de riesgo indica que en el período 2010-2020 las provincias con mayor exposición son bolívar, orellana, los ríos y cañar. en el período siguiente (2010-2030) la tendencia de las provincias con mayor riesgo se mantiene, registrando la única variante en cañar la de mayor riesgo. para el período 2010-2050 las cuatro provincias de mayor riesgo son orellana, cañar, sucumbíos, y bolívar; en el siguiente período (2010-2070) son cañar, orellana, bolívar y los ríos y en el período final (2010-2100) son cañar, orellana, sucumbíos, pastaza, (ver tabla 2 y anexo 1) es importante señalar que el índice de riesgo de categoría 5 en la zona rural, registra pequeñas diferencias en el grado de significancia entre las provincias, a diferencia de lo que ocurría con el índice urbano donde guayas concentra la mayor significancia. en las provincias rurales no existe ninguna provincia que concentre población rural pobre ni concentración de población que trabaja en el sector agrícola que pudiera marcar tendencias en el índice de riesgo, más bien se registra homogeneidad en el grado de vulnerabilidad; por lo tanto la variación de las condiciones climáticas es lo que determinará el nivel de riesgo provincial rural. tabla 2 indice de riesgo frente a cambio climatico periodo 2010-2030 fuente: siise 4.5, inec 2001, precis conama erecc/cepal, 2010. elaboración: propia. 11 los datos de población de ciudades pequeñas y de población total provincial se proyectaron para las décadas futuras mencionadas. 12 se define como unidad de análisis "la provincia" por ser la unidad política administrativa y porque la información estadística para la construcción del índice está disponible a este nivel. 62revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 periodo 2010-2100 fuente: siise 4.5, precis conama proyecto erecc/ cepal elaboración: propia. estimacion del impacto del cambio climatico en salud el ecuador, al igual que la mayoría de países de ingreso medio se encuentra en la fase transición epidemiológica de enfermedades asociadas a condiciones de carencia y pobreza, hacia un perfil más urbano donde prevalecen las enfermedades crónico-degenerativas y las ocasionadas por accidentes y violencia. según el estudio citado en el plan nacional de desarrollo, del peso de la enfermedad en el país, expresado en años de vida saludables perdidos por muerte prematura y discapacidad (avisa) el 33,7% se atribuyó a procesos carenciales de privación de las necesidad es básicas (in fecciosas, parasitarias, nutrición, afecciones perinatales y de la reproducción). el 42,1% a procesos crónicos y degenerativos y el 24,2% a los accidentes y violencia. si consideramos que el efecto probable de los cambios climáticos en la salud de la población se concentrarían en una proporción de ese 33.7% -que corresponden a morbilidad originada en carencias y pobreza, se destacarían las de transmisión vectorial, particularmente el paludismo (can 2007) y el dengue. la evidencia científica señala que el paludismo (ó malaria) está muy asociada con las variaciones de las condiciones climatológicas, y actualmente "es un problema grave de salud pública que pone en evidencia la alta vulnerabilidad del país, debido a la escasa infraestructura y cultura sanitaria". la incidencia de estas epidemias, mantiene una tendencia irregular en el tiempo; y, la mayor ocurrencia, además de registrarse en las zonas tropicales y subtropicales, es relevante en las áreas rurales, urbano-periféricas y espacios donde las coberturas con infraestructura sanitaria son insuficientes, y el desarrollo socioeconómico, las condiciones y calidad de vida son deficientes" (senplades 2007).13 diagnostico de las en fermedades vectoriales: malaria y dengue el comportamiento de la prevalencia de la enfermedad paludismo o malariaha sido inestable y/o cíclico. en 1996 se registró 11.991 casos, lo que corresponde a una tasa de 102,5 por cien mil habitantes. en el año 2000 el número de casos ascendió dramáticamente a 97.007 (tasa de 767,31) y cinco años más tarde (año 2005), el número de casos fue de 16.484, lo que corresponde a una tasa de 124,7 por cien mil habitantes. las provincias más afectadas son las de la amazonía, los ríos y esmeraldas. las tasas de incidencia superan el valor nacional y van desde el 331,8 a 1096,4 por cien mil habitantes. 13 malaria: la malaria es una enfermedad causada por diferentes especies de parásitos del género plasmodium. su transmisión en condiciones naturales se hace por la picadura de un mosquito del género anopheles, que se cría en charcos pozos o lagunas. 63revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 grafico 3prevalencia de la malaria en el ecuador fuente: servicio nacional de erradicación de la malaria snem, 2009 ministerio de salud publica. elaboración: propia. la tendencia en el caso del dengue, ha sido creciente desde 1999, registrando valores más altos en el 2001 y 2005 con 23 mi l y 1400 casos confirmados. en la actualidad el dengue en el ecuador, mantiene un comportamiento endémico con ciclos epidémicos localizados y de menor magnitud y gravedad que en años anteriores, apreciándose una notable disminución de su incidencia en los últimos 2 años, pero aún no se podría hablar de una tendencia, ya que la incidencia de esta enfermedad en estas últimas dos décadas ha tendido a reaparecer con más fuerza cada dos años. correlación entre variables climáticas y enfermedades de transmisión vectorial. la evidencia biológica de la relación entre incrementos de temperatura y precipitaciones con la mayor densidad de vectores transmisores de enfermedades infecciosas como la malaria y el dengue, ha sido expuesta en diversos estudios científicos14, sin embargo la cuantificación de este impacto biológico, en términos de nuevos casos aduci bles a los cambios esperados en el clima futuro, revisten diversas complejidades metodológicas y de disponibilidad de información. para la presente ponencia se ha ex tractado algunos de los resultados obtenidos en el estudio del proyecto "economía regional del cambio climático ercc de la cepa l, que mediante la construcción de modelos econométricos de correlación entre la variación del número de casos de las enfermedades de malaria y dengue con las variables explicativas de temperatura, precipitación y dotación de infraestructura básica -nbi-. las bases de datos que sustenta ron este análisis, provienen de la información oficial del país para el periodo 2003-2007 considerado como periodo base, mientras que las variables climáticas provienen del modelo precis -conama del proyecto referido, y la data de dotación de infraestructura provino del siise, 4.5. en el grafico siguiente podemos observar, que con un incremento de 2.8oc, y un incremento del 37% de la precipitación diaria hacia el 2100, los casos adicionales de dengue y malaria alcanzarían una cota de 10.170 y 130.000 nuevos casos respectivamente. 14 informe de la organización mundial de la salud, 2003, gubler, 1998; roger y randolph 2000. grafico 4 impacto de cambio climatico en casos de malaria y dengue escenario a2 fuente: modelo econométrico proyecto erecc/cepal, 2010 (documento de trabajo en proceso de edición). elaboración: propia. 2010 -3680 2858 2020 -2936 3849 2030 -1480 7952 2050 1765 16454 2070 6457 50284 2100 10170 130910 140000 120000 100000 80000 60000 40000 20000 0 -20000 casos incrementales dengue por cc casos incrementales malaria por cc casos incrementales dengue por cc casos incrementales malaria por cc n u m e r o d e c a s o s 64revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 en términos económicos, estos nuevos casos implicarían un incremento del gasto público y privado por efecto de los costos directos de tratamiento y prevención, así como por los costos indirectos derivados de la productividad perdida de las personas y fami lias afectadas. estos costos ascenderían en el 2100 a 24.1 millones de dólares en el caso de la malaria y de 4.2 millones de dólares en el caso del dengue15. conclusiones y lineamientos de política la incidencia del cambio climático en la salud de los ecuatorianos se concentraría en el incremento de brotes epidémicos en las zonas de mayor vulnerabilidad socioeconómica, y con características climáticas propensas a la reproducción de vectores transmisores; pero demás, estos casos se presentarían en nuevas zonas geográficas con pisos altitudinales mayores y en las estribaciones de la cordillera oriental y occidental del corredor andino. esta incidencia probablemente tendrá especial impacto en ciudades pequeñas e intermedias que vinculan las regiones de la sierra y costa, y sierra y amazonia. los efectos negativos del cambio climático podrían verse atenuados si se fortalecen los sistemas de vigi lancia epidemiológica en las nuevas zonas de transición, se mejoran las estrategias e incentivos de comunicación de prácticas preventivas en salubridad; y si se incrementa la dotación de infraestructura en saneamiento básico en las zonas de mayor pobreza estructural. para la implementación de estas estrategias costo efectivas, el fortalecimiento de las capacidades institucionales de los gobiernos locales constituye una condición básica para la efectividad de estas acciones adaptativas. para la implementación de estas estrategias costo efectivas, el fortalecimiento de las capacidades institucionales de los gobiernos locales constituye una condición básica para la efectividad de estas acciones adaptativas. para la implementación de las estrategias e incentivos de comunicación de prácticas preventivas en salubridad es indispensable fortalecer las capacidades organizacionales y de reacción comunitaria basada en información permanente, de manera que introduzca conductas de "adaptación al cambio climático". bibliografía oms/pnuma (actualizado 2008), climate change and human health risks and responses. world bank (2009) assessing the potential consequences of climate destabilization in latin america. sustainable development working paper 32 balbus j.m. y w ilson m.l. 2001. human health and global climate change. pew center on global climate change. washington d.c. cifuentes, luis. 2001. hidden health benefits of greenhouse gas mitigation. science. vol. 293: 1257-1259. american association for the advancement of science, ee.uu. epstein, paul r., 1997. climate, ecology and human health. consequences 3: 1-24. who/wmo/unep, geneva. epstein, paul r., 2000. is global warming harmful to health. scientific american. agosto 2001. scientific american, inc. new york. ipcc, third assessment report. climate change 2001: the scientific basis. cambridge univeristy press, cambridge. mcmichael, a.j., a haines., r. slooff. y s. kovats. 1996. climate change and human heatlth. world health organization, geneva. mcmichael a. y a. githeko 2001. climate change 2001: impacts, adaptation and vulnerability. chapter 9: human health. cambridge university press, cambridge. secretaría de investigación y desarrollo de la unam 2001, potencial de la investigación científica y tecnológica en materia de cambio climático en méxico. informe final, diciembre méxico. who information. climate and health. fact sheet no 266. december 2001.who geneva. zwik, astrid. 1997. global climate change: potential impact on human health. ipts report. 13. joint research center. sevilla 15 para mayor detalle sobre la estimación de casos y costos derivados, consultar el informe erecc-ecuador, cepal 2010. documento de trabajo en proceso de edición. rbciamb-n18-dez-2010-materia05.pmd revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 49 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 resumen en el paraguay las poblaciones más pobres no poseen la capacidad para reaccionar oportunamente ante los cambios, ni tampoco disponen de ahorros para las emergencias, por lo tanto son las más vulnerables al cambio climático. la economía del país es altamente dependiente de la agricultura y la ganadería, por lo que eventos extremos como fuertes tormentas, inundaciones y sequias, afectarían las infraestructuras sanitarias y de respuesta para apoyar a las poblaciones más desposeídas, así como el acceso al alimento; la pobreza se ha urbanizado en cinturones de gran marginalización entorno a los grandes centros urbanos del país, es una pobreza amparada en el subempleo y con precario acceso a infraestructura y servicios básicos excepto electricidad. la extrema pobreza se mantiene como un fenómeno rural con una alta dependencia de esos hogares de las actividades agrícolas. un aumento de los parámetros climáticos como la temperatura y la humedad, incrementará las poblaciones de vectores de importantes enfermedades como la fiebre amarilla, hantavirus, virus del nilo, las leishmaniosis y otras enfermedades transmitidas por vectores como el dengue, así como las enfermedades vehiculizadas por el agua. en un esfuerzo por adaptarse al cambio climático es perentoria la información y capacitación de las poblaciones más vulnerables, del fortalecimiento de las infraestructuras y del saneamiento básico, así como de la vigilancia en los servicios de salud. la adaptación al cambio climático debe llevarnos a obtener respuestas concretas ante el irreversible impacto climático previsto para la región. palabras-clave: cambio climático, pobreza, objetivos del milenio, paraguay. abstract in paraguay, the poorest people do not have the capacity to react promptly to changes, nor do they have savings in case of emergencies, so they are the most vulnerable to climate change. the country's economy is highly dependent on agriculture and livestock, and therefore extreme events such as severe storms, floods, and drought affect health infrastructure and the state's ability to support the most disenfranchised populations, by providing access to food, for example. poverty has urbanized in large marginalized belts around the major urban centers; a poverty characterized by underemployment and poor access to basic infrastructure and services, except electricity. extreme poverty remains a rural phenomenon and these households have a high dependence on agricultural activities. an increase in climatic parameters such as temperature and humidity leads to an increase in the populations of the vectors for important diseases such as yellow fever, hantavirus, west nile virus, leishmaniasis, and dengue fever, as well as increases in diseases transmitted by water. in the effort to adapt to climate change it is imperative that the most vulnerable populations be educated and empowered, that infrastructure and basic sanitation be strengthened, and health services be monitored. adaptation to climate change should lead to concrete responses prior to the irreversible impact projected for the climate in this region. keywords: climate change, poverty, millenium goals, paraguay. algunas consideraciones sobre el cambio climático y la pobreza en el paraguay antonieta rojas de arias organización panamericana de la salud (ops/oms). centro para el desarrollo de la investigación científica (cedic). e-mail: rojasdearias@gmail.com rossana scribano instituto de desarrollo, asunción paraguay. revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 50 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introducción se espera que los principales impactos del cambio climático en los países en vías de desarrollo estén centrados en la disponibilidad de agua, las inundaciones, la pérdida de glaciares, la producción agrícola y el hambre, las poblaciones indígenas, los aumentos en el nivel del mar, los eventos extremos, la morbilidad y mortalidad por enfermedades como la diarrea, los procesos de desertificación y salinización del suelo y la pérdida de biodiversidad. también se sabe que las poblaciones humanas más vulnerables a estos eventos son las poblaciones más pobres, ya que las mismas no poseen la capacidad para reaccionar oportunamente y dis ponen de pocos ahorros ante las emergencias. las poblaciones más pobres dependen de los bienes y servicios de los ecosistemas, son por lo tanto más vulnerables a su degradación, la calidad de estos bienes se pierde impactando principalmente sobre los sectores agrícolas, y sobre la calidad del agua (albritton & meiro filho, 2001; adb, 2003; fao, 2010). la capacidad para enfrentar al cambio climático depende del desarrollo económico de los pueblos. países como el pa raguay que posee una economía altamente dependiente de la agricultura y la ganadería, lo hace muy vulnerable a los cambios del clima. el nivel de deforestación del medio ambiente ha alcanzado límites intolerables, y el grado de degradación de un ecosistema influencia su vulnerabilidad ante los cambios climáticos; además, la fragmentación de los hábitat lleva a una pérdida de biodiversidad y limita la sobrevida de las especies (adb, 2003; ipcc, 2007). los eventos extremos que se suscitan en el país corresponden a fuertes tormentas, inundaciones y sequias, que afectan las infraestructuras sanitarias y de respuesta para apoyar a las poblaciones más des poseídas; en los años donde ha impactado fuertemente el fenómeno del el nino el pib ha arrojado valores muy bajos y hasta negativos. si bien la disponibilidad de agua por habitante es elevada, la potabilidad del agua es baja, y el acceso al alcantarillado sanitario es aun limitado (monte domecq, 2004, 2006).las sequia crónica en la región del chaco y los periodos observados en la región oriental, se han intensificado en los últimos años y han expuesto al riesgo del cólera a las poblaciones indígenas en el caso del chaco y a pérdidas en la balanza comercial al sector agro ganadero en la región oriental. a nivel nacional la morbilidad por diarreas ha ido en aumento y predicciones preliminares colocan a esta enfermedad en franco aumento en su camino hacia el año 2050 (pnud, 2007; pnud, 2008, cepal, 2009, costello et al, 2009). la pobreza en los últimos años se ha urbanizado en cinturones marginales entorno a las principales ciudades del país, amparada en el subempleo y con precario acceso a infraestructura y servicios básicos excepto electricidad, por otro lado, la extrema pobreza se mantiene como un fenómeno rural con una alta dependencia de esos hogares de las actividades agrícolas, principalmente del cultivo del algodón el cual se produce en forma intensiva en base a mano de obra y no a nivel empresarial con capital y maquinarias, como es el caso de los cereales, semillas y frutos oleaginosos. cabe señalar que el superávit comercial del algodón y los otros rubros de pequeña y mediana producción agrícola, se ha venido reduciendo en los últimos años (dgeec, 2008a; ramírez & gonzález, 2009). el escenario que se acaba de describir nos muestra un paraguay vulnerable al cambio climático; es así que, al menos que se concreten urgentes acciones y se las implementen con miras a reducir la vulnerabilidad y fortalecer la capacidad de adaptación de los contingentes pobres, y que las mismas sean integradas a las estrategias nacionales de lucha contra la pobreza y el desarrollo sostenible, no estaremos en capacidad de alcanzar los objetivos fijados para el milenio en el año 2015( fondo odm, 2010). el presente documento ha tenido como propósito describir los determinantes de la pobreza y del cambio climático en el país y aproximarlos a los objetivos del mileno con miras a identificar medidas generales de abordaje para los procesos de adaptación ligados a la lucha contra la pobreza. demografía y geografía del paraguay paraguay con 406.752 km2 limita con bolivia, brasil y argentina, sin salida al mar. las dos regiones en que se encuentra dividido el país son marcadas por el río pa raguay, diferenciándolas en región occidental o chaco con tres departamentos, y región oriental, donde se encuentran las principales ciudades, con 14 departamentos y la capital, asunción. es un país eminentemente joven ya que el 62,1% de su población tiene menos de 30 años. según la "encuesta permanente de hogares 2008", el paraguay contaba para finales de ese año, con una población de 6.163.913 habitantes, de los cuales el 58,6% se localizaba en el área urbana. el país presenta una tasa de crecimiento de 2,4% anual. con respecto a la población indígena, la población alcanza unas 108.308 personas, un 1,7% de la población total. un poco más de la mitad (52,5%) reside en la región oriental, y el resto (47,5%) vive en la región occidental (dgeec, 2008a, dgeec, 2008b). situación de salud la tasa de mortalidad infanti l observada en el periodo 2000-2005 (26,9) disminuye en el quinquenio 2005-2010 a 24,8 nacimientos por cada mil habitantes. con relación a la mortalidad general que ocurre en el país, se reconoce un 40% de subregistro entre los años 2001 y 2003. el porcentaje de causas mal definidas para el mismo periodo fue de 18,1 y 21,4%, prevaleciendo en las definidas los problemas del aparato circulatorio (28,2%), los tumores con 14,8%, un 12,9% a enfermedades transmisibles y un 10,9% a causas externas. la prevalencia de la desnutrición en la niñez y la mortalidad materna por 100.000 nacidos vivos es de 150 mujeres. la tasa global de fecundidad fue estimada para el año 2002 de 3,9 hijos por mujer (5,1 hijos en el área rural y 3,2 hijos en el área urbana). esta tasa ha sufrido una reducción importante en especial en el grupo etario de 20-29 años, revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 51 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 osci lando entre 150 mi l a 142 mi l nacimientos por mil mujeres, lo cual indica una reducción de 22% en el área urbana y de 34% en el área rural. actualmente la tasa de fertilidad por mujer es de 3,0 hijos. sin embargo existe una importante brecha con relación a la población indígena ya que presentan 6,3 hijos cada mil mujeres. la estructura de la población indígena es más joven que el promedio nacional, viviendo predominantemente en el chaco. con relación a la cobertura o seguro de salud el 87,8% no posee ninguna, mientras que en la población no indígena es de 78,3% (dgeec, ops/oms, 2007; 2008a; dgeec, 2008b). determinante sociales en relación a la educación puede decirse que entre 1990 y el 2001 la matrícula bruta del preescolar varió de 27,0% a 81,0%, respectivamente. la educación escolar básica llegó al 100% mientras que la del tercer ciclo alcanzó un 53,0%. para la educación media paso de 22% a 44% entre 1990 y el 2001. con relación al analfabetismo la misma disminuyó en forma importante ya que fue de 9,7% en 1992 y en el 2002 de 7,1%. las diferencias más llamativas son observadas en la población indígena, ya que la misma presenta un 40,2% de analfabetismo, mientras que el promedio nacional actual ha caído a 5,4%. además se sabe que el promedio nacional de años cursados para la población de 15 años, en el 2002 fue de 7,1 años sin diferencias entre sexos; mientras que para la población indígena fue de 2,2 años promedio de estudio, actualmente este promedio es de 3,01 años (ops/oms, 2007). determinantes económicos paraguay es un país eminentemente rural y agrícola. las exportaciones en este ramo representan la mitad de las exportaciones totales, que al ser principalmente comodities dependen mucho de los precios y la demanda internacional. la situación económica actual se sustenta por la producción agrícola y ganadera con muy escasa inversión privada en el sector productivo e industrial, además la presencia de comercios informales, una fuerte incidencia en inversión pública, un importante déficit fiscal, una evidente caída del gasto social, y un aumento de los gastos corrientes, hacen difícil el abordaje hacia una economía saludable. la extrema pobreza es un fenómeno netamente rural y dado que los hogares rurales se dedican a las actividades agrícolas, la crisis internacional tiene severos impactos sobre este sector. en paraguay el 63,4% de la población puede considerarse económicamente activa y la tasa de actividad es de 20,8%. sin embargo seis de cada diez niños y niñas no consiguen terminar el noveno grado, mientras que el 9% de la población cuenta con estudios terciarios (robles & santander, 2004). la variación del producto interno bruto ha sido desfavorable para el país en los últimos años; aunado al crecimiento demográfico ha provocado un incremento del desempleo y subempleo y de la pobreza estructural. la tasa de empleo en población no indígena es de 61 % mientras que en los indígenas es de 52,2 % (ops/oms, 2007; dgeec, 2008b). la pobreza con relación a los niveles de pobreza la mayor proporción de pobreza continúa localizándose en el campo: 49% frente el 30% en el área urbana (dgee, 2010; figura 1). el promedio de ingreso mensual en guaraníes es de 1.193.000 para población no indígena, mientras que para la población indígena es de 778.000 gs. hace 10 años atrás el número de personas pobres alcanzaban a 1.584.990 pobres (32,1% de la población), y para el año 2005 ascendió a 2.230.202 (38,2%). en ese momento la población pobre estaba en el área rural (970.943 personas), sin embargo hoy se encuentra en las principales ciudades del país (1.332.572 personas). actualmente el 38% de la población vive en la pobreza y el 19% por debajo de la línea de la pobreza (tabla 1, figura 1). el desplazamiento de estos contingentes poblacionales a las ciudades aumenta los barrios marginales donde puede observarse la inseguridad, la transitoriedad en las viviendas, el hacinamiento, y los inadecuados servicios de agua y saneamiento (ops/oms, 2007). es importante señalar que la pobreza y la desigualdad de ingresos afectan de manera heterogénea al país. en un análisis realizado a la encuesta de hogares 2003 se observan diferencias importantes a nivel de los departamentos del país; no obstante, las estimaciones de robles y santander (2004) indican que en el país estás diferencias son aún mayores a nivel distrital. los departamentos más pobres del país corresponden a san pedro y concepcion con más del 50%, mientras que los que poseen porcentajes de 30% o menos son la capital asunción y el departamento de alto paraná. por lo tanto el abordaje de políticas públicas debe tener nivel distrital para una mayor eficiencia de las acciones. (figura 2). en un estudio recientemente realizado por ramírez y gonzalez (2009), el perfil de pobreza en el país se corresponde con jefe de hogar de más edad, mujer soltera, divorciada o sin conyugue, que viven en el área rural, con bajos ingresos, con aumento del número de personas en el hogar menores de 18 años, con poco nivel de educación y sin ingresos provenientes de transferencias públicas o privadas, de cualquier departamento del país, menos del departamento central. determinantes del medio ambiente y condiciones sanitarias con respecto a la situación del medio ambiente en el país, existe una continua pérdida de los ecosistemas así como una poca presencia del estado en su control, debido a la baja capacidad institucional de los órganos competentes; puede observarse una debilidad por parte de la secretaría del ambiente (seam), un pobre acatamiento de la ley por la escasa descentralización de la gestión ambiental, además de un limitado presupuesto para la gestión del sistema de áreas protegidas, donde existe un escenario de expansión productiva importante sin control de los recursos naturales. existe una baja cobertura de agua y saneamiento básico, con una enorme brecha urbano-rural, especialmente para la población indígena. actualmente los datos de cobertura para suministro de agua potable y alcantarillado mostrados en la revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 52 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 encuesta permanente de hogares del año 2008, indica que el 68,2% de los hogares tenía acceso a una conexión domiciliaria de agua (por red), la cual puede ser mediante una junta de saneamiento (24,9%), essap (22,9%), una red comunitaria (8,5%) o una red privada (12,1%). la población que no posee acceso por redes (31,8%) lo hace mediante pozos con o sin equipos de bombeo (11,6% y 14,2%, respectivamente) o mediante pozos artesianos, y acarreando el agua de los vecinos (5,9%). la población indígena posee solamente una cobertura del 6% de las viviendas, lo que nos indica que alrededor de 65.000 indígenas utilizan las aguas superficiales y de lluvia para consumo humano. el nivel de cobertura de alcantarillado para el año 2007 era del 24%, correspondiendo 14,6% en el área urbana, y el 37,1% en el área rural (monte domecq, 2001, 2006; paraguay, 2010). con relación a residuos sólidos, actualmente se recolectan el 33,6% de lo que el país genera (55,6% en el área urbana y 2,5% en el área rural); es importante destacar que el 54,5% de la población total del país (35,9% en el área urbana y 80,1% en el área rural) procede a quemar la basura y la disposición final de los residuos se realiza a cielo abierto en un 72% frente a 28% que lo hace en forma controlada, gracias al vertedero metropolitano (ops/oms, 2007). determinantes del cambio climático y su situación en el paraguay en numerosas publicaciones se ha afirmado que el impacto del cambio climático será más severo en las regiones más pobres y en aquellas con niveles más elevados de hambre crónica, lo cual conllevaría a un aumento de las importaciones de productos alimenticios (fao, 2010). por los cambios previstos, se tiene el conocimiento de una disminución en la productividad de alimentos entre el 9 y el 21% en los países en vías de desarrollo; sin embargo la seguridad alimentaria se verá afectada en forma desigual según sus dimensiones; por ejemplo, la disponibilidad puede verse favorecida ya que un aumento de la concentración del co2 en la atmósfera beneficiaria el rendimiento de muchos cultivos; con relación a la accesibilidad, el aumento de los fenómenos ex tremos previstos, afectará en mayor grado las áreas más desfavorecidas por lo que las regiones más pobres estarán expuestas a un grado más ele vado de inestabi lidad en la producción alimentaria; el aumento previsto de la temperatura por otro lado (bidegain, 2008), podrá afectar la producción agrícola y por ende un aumento de los precios de los productos al generarse su escasez; además las predicciones de un aumento de las enfermedades transmitidas por vectores, puede afectar la mano de obra en la producción alimentaria en el campo y por ende una escasez importante a nivel rural y urbano, con un aumento indefectible en los niveles de pobreza (adb, 2003), el impacto variará en las poblaciones pobres en relación a su contex to, localización geográfica, aspectos socioculturales de las poblaciones, así como la presencia del estado en las áreas, las políticas públicas implementadas y el modo de vida en general de las poblaciones afectadas (adb, 2003). un análisis de los determinantes que se verán mayormente afectados en las poblaciones pobres del paraguay podría ser abordado como sigue: uso de servicios y bienes ambientales. las poblaciones pobres dependen del ecosistema y sus servicios, son por lo tanto más vulnerables a su degradación. la calidad de los productos esta en dependencia de la marginalidad en que viven por la escasa economía local y por las condiciones socioeconómicas. alimentos, infraestructura, vivienda dependen del ecosistema. una degradación de los sistemas naturales lleva a las poblaciones a la marginalización y al uso indiscriminado de los recursos, por lo que se potencian los niveles de pobreza. una explotación desmesurada del ecosistema aún siendo degradado por el cambio climático, aumenta los niveles de contaminación del suelo, el agua y la capacidad fértil de suelo. uno de los vivos ejemplos del uso desmesurado de los recursos naturales es el proceso de deforestación sufrido en el país desde los años sesenta (kleinpenning & zoomers, 1989). la cobertura boscosa en la región oriental en 1945 era de unos 8.8 millones de hectáreas, lo que corresponde a un 53 % de la superficie de la región; para el año 1965 este porcentaje bajaba al 44 %, en 1975 alcanzo el 34.4 % y para el año de 1985 era 24.6 %. si vemos la cobertura boscosa en la actualidad la misma estaría en torno a 2 millones de hectáreas, el equivalente al 13 % de la superficie, correspondiendo a bosques no degradados 1.16 millones de hectáreas (7.3%) y el resto a bosques degradados. a pesar de esta drástica reducción de la superficie boscosa, en la región oriental, ésta sigue siendo la principal fuente de leña y carbón. del total de 300 especies arbóreas, se explotan comercialmente 15, 7 sobre explotadas y 12 en peligro de extinción. la deforestación de la región occidental ha tenido un gran auge en los últimos tiempos, ya que se ha estimado entre 16.8 millones a 10.8 millones de hectáreas de cobertura boscosa nativa deforestada en menos de una década. acceso al agua para el paraguay las zonas con escasez de agua aumentarán con el cambio climático como es el caso del chaco, donde las poblaciones más vulnerables como las indígenas se encuentran asentadas; por otro lado, aquellas áreas donde las precipitaciones son elevadas lo serán aun más, como es el caso de la región de alto paraná, canindeyú y caaguazú donde se encuentran grandes ex tensiones de agricultura tecnificada, donde las inundaciones limitarán la producción agrícola, así como impactarán sobre los asentamientos humanos más desposeídos y la infraestructura de estas poblaciones. las inundaciones aumentarán las enfermedades transmitidas por vectores y de transmisión hídrica, así como deteriorarán la calidad de agua de consumo (rojas de arias, 2006, 2007). la pérdida de los glaciares por el aumento de la temperatura es una de las predicciones para américa latina (al), hay que tomar en cuenta que el rio pilcomayo se nutre del deshielo de los glaciares revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 53 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 bolivianos, la pérdida de esto impactará sobre el caudal del agua y el curso del rio que accede al territorio chaqueño. las inundaciones causadas por los ríos paraguay y sus tributarios y el rio paraná originan desplazados entorno al 10% en la capital del país y 20% a los largo de su recorrido. las sequias, han afectado el pib y pueden agravar la situación de vulnerabilidad de las comunidades indígenas del chaco, con la aparición de enfermedades relacionadas con la pérdida de la calidad del agua como el cólera (ya señalada su presencia en la zona), así como desplazamiento y perdida del sustento alimentario (ipcc, 2007). los eventos extremos en el paraguay los eventos extremos característicos son las inundaciones y las sequias, ambos asociados al enos (el nino oscilación sur), que cuando se manifiesta positivo provo ca aumento en las precipitaciones y temperaturas más altas que las normales, este fenómeno es conocido como el niño. la niña en cambio está asociada a bajas precipitaciones y temperaturas medias más bajas que lo normal. las poblaciones ri bereñas, la agricultura y la ganadería son las más afectadas por los excesos hídricos de el niño, mientras que durante los periodos de la niña se ven afectados la agricultura, la ganadería y el transporte fluvial. (monte domecq & baez, 2001; pasten, 2009; paraguay, 2010) los efectos de el niño del 82-83, 9798 y de la niña son los más documentados en el país. en el 82-83 superó los niveles históricos de altura del rio pa raguay, inundándose toda la zona que se encuentra por debajo de la cota 60. se han cuantificado para ese fenómeno 60.000 personas desplazadas por estas inundaciones. son las poblaciones que viven en zonas inundables del litoral asunceno y en menor cuantía en otras ciudades del litoral. los efectos adversos se observan en la vivienda y en el asentamiento. en el periodo 97-98 hubo pérdida de vidas humanas, viviendas dañadas y familias desplazadas; además la agricultura tuvo pérdidas millonarias. con relación a la salud existió un importante deterioro, ya que el aumento de la humedad y los días de lluvia favorecieron los resfríos multiplicándose por un factor de 2.5. en los asentamientos temporales hubo brotes de diarrea, en especial en la población menor de 12 años. la infraestructura se deterioró en relación a puentes y caminos con pérdidas millonarias y se reconoce que las infraestructuras con relación al drenaje urbano han quedado desfasadas frente a la demanda de diferentes tipos de servicios. en el periodo 1998-2000 la disminución de las lluvias ocasionó una severa y prolongada sequía causando daños importantes en los sectores productivos del país. (monte domecq & baez, 2001; pasten, 2009; paraguay, 2010) manejo de la agricultura y seguridad alimentaria paraguay país considerado en vías de desarrollo presentan vulnerabilidades al cambio climático basados en la escasa capacidad de respuesta a este fenómeno debido a las condiciones políticas, económicas y sociales que lo caracterizan. entre las vulnerabi lidades del sector agricultura y ganadería puede mencionarse que la mayoría de los productores agropecuarios corresponde a pequeños productores con pocos recursos financieros y de infraestructura y tecnología que les permita enfrentar estos cambios. el sector ganadero asentado en el chaco, la región más extensa del país, se desarrolla en condiciones de sequia crónica y de fragilidad de los ecosistemas que dificulta la respuesta que los conducen a una desertificación (pnud, 2007, pnud, 2008). el proceso de degradación de la tierra por el cambio de uso de la misma es altamente vulnerable en las diferentes regiones del país. los agricultores pequeños están siendo desplazados por el cultivo de la soja, quedando restringidos a pequeñas áreas de producción que provocarán una disminución de la producción agrícola y un aumento de los precios en los productos de consumo. otros aspectos de acceso al alimento están relacionados con la pesca, lo cual se verá reflejado en la disminución de la misma en ríos como el pilcomayo en la región chaqueña, por la pérdida de los glaciares bolivianos, como ya se mencionara, así como por la intensidad en la evapotranspiración por el aumento de las temperaturas. acceso a la salud para el paraguay se esperan impactos directos e indirectos ocasionados por el cambio climático. el aumento de la temperatura en el país puede generar los golpes de calor, aumentando las tasas de mortalidad en la población hipertensa o con problemas cardíacos (pasten, 2009). el panel de expertos sobre cambio climático predice para el cono sur de américa un el aumento de la temperatura y las precipitaciones en la zona oriental del paraguay y un incremento en la sequía de la región occidental. un aumento de estos parámetros climáticos incrementará las poblaciones de vectores de importantes enfermedades como la fiebre amarilla, hantavirus, virus del nilo, las leishmaniosis y otras enfermedades transmitidas por vectores como el dengue y la malaria (pnud, 2007; rojas de arias et al, 2002, rojas de arias , 2006, 2007; ortiz bulto et al., 2006), . recientes publicaciones han mostrado que brotes de hantavirus en norteamérica, argentina, chile, paraguay, uruguay y brasil, han ocurrido debido al aumento de roedores por las precipitaciones ocasionadas por el fenómeno del el niño en los años 1991-1992. en paraguay ya se han identificado al menos 10 especies de reservorios de hantavirus en la región occidental y 3 en la región oriental. los procesos agrícolas y forestales que aumentan la deforestación en el área chaqueña, así como la acción del viento, concentran partículas y aerosoles que pueden incrementar las infecciones respiratorias agudas entre ellas la transmisión del hantavirus. por otro lado, el aumento de la temperatura puede acelerar la amplificación de los virus en los mosquitos vectores así como también el acortamiento del ciclo biológico del mismo; por ejemplo, se sabe en la actualidad que el dengue tipo 2, el cual posee un periodo de incubación extrínseco de 12 días a una temperatura de 30º c se reduce a sólo 7 días cuando la temperatura se eleva entre 33º c y 34º c, lo cual permite que la transmisión del virus revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 54 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 sea tres veces mayor (ribeiro et al, 2006). las leishmaniosis en especial la tegumentaria es característica de los bosques de san pedro, alto paraná, caaguazú y canindeyú, sin embargo ya se han observado brotes peri urbanos, lo cual nos muestra el cambiante patrón de infección estrechamente relacionado con la intensidad de la deforestación en la zona oriental, con la precariedad de las viviendas y la proximidad de las mismas a los focos enzoóticos y al cambiante régimen de lluvias y procesos de adaptación de los vectores a nuevos hábitat. por otro lado, la fiebre amarilla, está expandiendo sus fronteras. es una enfermedad que ya no ocurre en zonas exclusivamente boscosas, sino en áreas transformadas y bosques remanentes como los observados actualmente en la mata atlántica del baapa . por lo tanto, los sistemas naturales de fiebre amarilla han modificado sus patrones de transmisión en consonancia con las modificaciones medioambientales. estudios han demostrado que las especies vectoras de esta enfermedad naturalmente selváticas se encuentran actualmente en áreas de transición ambiental entre los bosques nativos y las zonas degradadas de bosques semidecíduos con árboles de baja altura, rodeados de zonas descampadas, generalmente asociadas a pasturas o a cultivos agrícolas (rojas de arias, 2007). la onda amarilla que se encuentra afectando desde años atrás las zonas enzoóticas del brasil, y actualmente a la argentina y nuestro país, evidencian los procesos de adaptación de estas poblaciones de animales hospederos del virus como los primates no humanos, y vectores que se comportan como verdaderos reser vorios al transmitirla transovaricámente. un avance hacia nuevos espacios facilitado por las actividades humanas es la aparición de brotes urbanos de esta enfermedad, con la potencial transmisión por el aedes aegypti, también transmisor de la fiebre dengue. este nuevo escenario epidemiológico de transmisión amenaza nuestras ciudad es, con importantes repercusiones en la salud pública y en la economía del país. estudios realizados recientemente, muestran que el aumento de casos para el dengue será mayor de lo previsto, ya que las estadísticas locales solo registran los casos confirmados, lo que nos estaría indicando un importante subregistro (cepal, 2009). si bien algunas de las enfermedades transmitidas por vectores como la malaria están bajo un importante control, las leishmaniosis, la fiebre amarilla y el dengue, responden a brotes de importancia que pueden potenciarse con aumentos en la temperatura, precipitación y humedad pronosticados para el país. desplazamientos involuntarios las inundaciones y eventos extremos causan a nivel de las ciudades importantes desplazamientos de poblaciones a albergues temporales, aumentando el riesgo de brotes de enfermedades por hacinamiento y vehiculizadas por el agua, así como daños importantes en la infraestructura de las ciudades y los servicios de salud. el 10% de la población de la capital asunción vive por debajo de la cota inundable del rio paraguay, lo cual amenaza en la época de lluvias a estas poblaciones altamente vulnerables por su marginalización y pobreza. el aumento previsto de precipitación y cambios de patrones en las lluvias amenaza a estas poblaciones y todas aquellas ri bereñas, a lo largo de los principales ríos del país (bidegain, 2008). otro extremo ocurre con las poblaciones chaqueñas, la falta crónica de agua en comunidades indígenas donde no se tiene la infraestructura para su almacenamiento en condiciones de aseguramiento de la calidad, los somete a desplazamientos hacia ciudades o poblados con acceso agua durante los periodos normales de sequia. una extremización de las condiciones de escases de agua, provocaría desplazamientos masivos de poblaciones indígenas, aumentando el riesgo de enfermedades y de establecimiento de nuevos ciclos de enfermedades en zonas donde no se han observado casos con anterioridad. la sequia en ambas regiones del país provoca incendios que pueden provocar desplazamiento de poblaciones animales, por ejemplo, la migración de monos y mosquitos transmisores de la fiebre amarilla selvática a zonas más pobladas, como se explicara anteriormente. así es el caso del brote de fiebre amari lla selvática (posteriormente desplazado al área urbana), ocurrido en el 2008 en la zona de canindeyú, donde las áreas rurales han experimentado importantes modificaciones ecológicas debido a la intensa deforestación y donde en agosto y septiembre del 2007 ocurrieron más de 5000 focos de incendio de gran envergadura. los objetivos del milenio y el cambio climático en paraguay en el paraguay se estima que solo los objetivos del mi lenio 2 y 3 (lograr la educación primaria universal y promover la igualdad de género y potencialmente a la mujer) tienen un progreso compatible de ser cumplidos, mientras que lo relativo a las otras metas el progreso es insuficiente. se ha mencionado que se cuenta con buena capacidad de recolección de información de calidad con la excepción de salud y medio ambiente, pero no existe capacidad para proceder a incorporar estos datos en la toma de decisiones políticas. por lo tanto se requerirá de un gran esfuerzo sostenible y de calidad, en especial en la eficiencia del gasto social sustentado por políticas a mediano y largo plazo ( molinas, 2001; snu, 2002;torres & mujica, 2004; pnud, 2005, 2009). consideraciones finales la respuesta del paraguay al proceso de mitigación y adaptación al cambio climático debe ser multidisciplinaria y multisectorial. sin lugar a dudas la respuesta debe ir ligada a una disminución del carbono, además de una mayor producción de conocimientos que permitan llegar a prontas aplicaciones para la salud global, ya que la disminución de carbono no solo mejorará la salud sino también los estilos de vida (schipper et al, 2008). hay que alertar y adiestrar a las poblaciones, especialmente las más vulnerables, a los posibles impactos en sus regiones y las consecuencias de estas para revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 55 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 la salud, con el fin de obtener respuestas concretas de acción ante el cambio climático. si se quieren lograr acciones especificas de parte de la población, esta debe conocer los riesgos para la salud. todos los actores clave en la sociedad convienen en involucrarse, pero es la academia, los grupos de jóvenes estudiantes los que deberían liderar los procesos de adiestramiento en foros y debates para crear conciencia de lo irreversible del aumento de la temperatura y sus graves consecuencias para la salud. referencias albritton dl, meiro filho lg. 2001. technical summary in: climate change 2001. the scientific basis. contribution of working group i to third assessment report of the intergovernmental panel on climate change. new york . cambridge university press, 2185. african development bank. poverty and climate change. reducing the vulnerability of the poor through adaptation. 2003. 56p. bidegain, m. 2008. segundo informe de avance. escenarios climáticos regionales futuros para el paraguay. 25pp. cepal. análisis del impacto económico del cambio climático sobre el sector salud en el paraguay. 2009. 76pp. (en revisión nacional) costello, a, m abbas, a allen, s 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asunción-paraguay; centro nacional del clima, la habana-cuba; servicio nacional de control de vectores (senepa), ministerio de salud pública y bienestar social, asunciónparaguay. trabajo presentado en el xxiii congreso de medicina tropical en belén do tabla 1 evolución de la población pobre en el paraguay durante el periodo 2003-2008 condición de pobreza años 2003 2004 2005 2006 2007 2008 urbana pobre extremo 424.290 392.116 357.591 510.284 539.813 378.588 pobre no extremo 756.994 744.959 789.351 697.687 635.489 702.275 pobreza total 1.181.285 1.137.075 1.146.942 1.207.971 1.175.302 1.080.563 rural pobre extremo 769.815 642.791 595.431 892.993 855.597 786.795 pobre no extremo 525.165 559.185 487.277 480.881 449.342 456.898 pobreza total 1.294.960 1.201.976 1.082.708 1.373.873 1.304.939 1.243.693 total pobre extremo 1.194.105 1.034.907 953.022 1.403.277 1.395.410 1.165.384 pobre no extremo 1.282.159 1.304.144 1.276.628 1.178.568 1.084.831 1.159.173 pobreza total 2.476.264 2.339.051 2.229.650 2.581.844 2.480.241 2.324.556 fuente: dgeec, 2008 pará, brasil, noviembre, 2002. rojas de arias, a. vulnerabi lidad y adaptación al cambio climático. plan de implementación / secretaría del ambiente. pncc. documento mimeografiado. 2006. rojas de arias a. ecosistema y salud. el impacto de las alteraciones ambientales en las enfermedades transmitidas por vectores. en: biodiversidad del paraguay. una aproximación a sus realidades. d. salas dueñas & jf facetti edts. 1ra ed. fundación moisés bertoni, usaid/gef/bm. 2007. 5776 pp. sistema de naciones unidas en paraguay. objetivos de desarrollo del milenio. informe paraguay, 2002. 64p. schipper elf, mp cigarán, m mcknzi h. adaptación al cambio climático: el nuevo desafío para el desarrollo en el mundo en desarrollo. en: la hoja de ruta de bali: temas claves en la negociación. 2008. 123-163p. torres, c & oj mujica. salud, equidad y los objetivos de desarrollo del milenio. rev. panam. salud publica 2004. 15(6): 430-439. revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 57 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 figura 2: paraguay pobreza y desigualdad de ingresos a nivel distrital fuente: robles m, santander h, 2004. figura 1 incidencia de la pobreza total en el paraguay (nueva línea), por área de residencia (%). 1997/8 2008 fuente: direccion general de estadisticas encuestas y censos, 2010 ictr_n4g_final.p65 agosto 2006 43 habitação social com tijolo de solocimento, como elemento estruturador do desenvolvimento sustentável de joão dourado (ba) gilda collet bruna professora doutora, coordenadora de pós-graduação do curso de arquitetura e urbanismo da universidade presbiteriana mackenzie. e-mail: gilda@mackenzie.com.br simone helena tanoue vizioli profa. msc., universidade presbiteriana mackenzie, escola de engenharia. e-mail: simonehtv@mackenzie.com.br resumo esta pesquisa foi desenvolvida pela universidade presbiteriana mackenzie e realizada entre 2003 e 2004, na vila independência (joão dourado – ba). trata-se de um trabalho interdisciplinar entre as áreas de engenharia civil, arquitetura e educação, voltado para a promoção do desenvolvimento sustentável na região. o principal objetivo desta pesquisa consistiu em promover o desenvolvimento sustentável, considerando: a) o uso dos recursos naturais locais, sem comprometer o meio ambiente; b) a transferência de tecnologia para construção de habitação, utilizando o tijolo de solocimento e a construção de um protótipo; c) a alfabetização de jovens e adultos e a construção de um centro de aprendizagem. a principal motivação desta pesquisa consistiu em abordar as limitações e as potencialidades da experiência de desenvolvimento em uma comunidade do semi-árido da bahia. palavras-chave habitação de interesse social, tijolo de solo-cimento. abstract this research was developed at the presbyterian university mackenzie during 2003 and 2004, and focused on vila independência in joão dourado – ba. civil engineering, architecture and educational areas led an interdisciplinary work promoting a sustainable development in this region altogether. the main goal of this research was to motivate and improve a sustainable development considering: a) the use of natural regional resources without jeopardizing the territorial support capacity; b) a house building technology transference using soil-cement brick, and the prototype building, c) adult people alphabetization, and the building of a learning center prototype. the research experience’s motion engine was to approach the limitations and potentialities of semi-árido’s community development experience. key words low-coot housing-social, cement brick. resumen esta pesquisa fué desenvuelta por la universidad presbiteriana mackenzie y realizada entre 2003 e 2004, en la vila independência (joão dourado – ba). tratase de um trabajo interdisciplinar entre las áreas de ingienieria civil, arquitetura y educación, dirigido para la promoción del desarrollo sustenable em la región. el principal objetivo de esta pesquisa consiste em promover o desarrollo sustentable, considerando: a) el uso de los recursos naturales locales sin comprometer el médio ambiente, b) la transferência de la tecnologia para la construcción de habitaciones utilizando el ladrillo de cimiento y la construcción de uno prototipo; c) la alfabetización de jovenes y adultos, y la construción de un centro de aprendizaje. la principal motivación de esta pesquisa consiste em abordar las limitaciones y la potencialidad de la experiência del desarrollo em uma comunidade de región semi arida de bahia. palabras llaves habitación de interese social, ladrilho de solo cimiento. gestão ambiental revista brasileira de ciências ambientais – número 444 introdução promover o desenvolvimento sustentável significa contribuir, de alguma forma, para que os recursos ambientais não sejam dilapidados ao serem utilizados no presente e, com isso, interferirem negativamente na qualidade de vida das novas gerações (mma, 2000). certamente esse conceito abre oportunidades de contribuição de várias áreas do conhecimento, cada qual com suas especificidades. as necessidades humanas, dentre elas a habitação, precisam de uma atuação conjunta – multi e interdisciplinar – para que a sociedade organize ambientes de qualidade. segundo bonduki (1993), a produção da habitação tem peculiaridades que a diferenciam dos demais bens necessários à sobrevivência do trabalhador. por mais que se tenham, ao longo do século 20, feito esforços no sentido de transformar a produção da casa em um sistema realizado, totalmente, industrializado, visto como uma saída para baratear seu custo, este processo não foi bemsucedido. diante desses fatos, foi desenvolvida esta pesquisa – a construção habitacional com uso de tijolos de solocimento. o material utilizado, solo local, enquadra-se nos aspectos de sustentabilidade. por sua vez, a predisposição para esse tipo de atividade, segundo salmar (2002), é motivadora do homem do campo, levando-o a entusiasmar-se com a aplicação dessa tecnologia e mesmo a transformar-se em um replicador da experiência, um construtor produtivo em um trabalho em equipe. a experiência desta pesquisa teve a participação voluntária de cidadãos de joão dourado, da prefeitura de joão dourado, da ong missão servir e de profissionais vinculados à pesquisa universitária – universidade presbiteriana mackenzie – e financiamento do mackpesquisa. esse esforço comunitário é um processo contínuo, pois as comunidades se transformam e assim também suas necessidades e desejos e, segundo lord scarman (apud wates; knevitt, 1987), nesse processo de renovação a “grande tarefa é criar parceria entre os diferentes setores com diferentes recursos a oferecer: o setor público (...) o setor privado (...), os profissionais e os movimentos voluntários”, propondo-se a buscar meios para satisfazer essas necessidades e desejos. por isso mesmo, “os verdadeiros construtores das cidades do terceiro mundo são o próprio povo”, os quais vêm sendo apoiados em seus movimentos para a construção da casa própria. contexto socioeconômico de joão dourado o município de joão dourado se situa a noroeste da bahia, pertencendo à região administrativa de irecê. possui 16 povoados e, de acordo com o censo de 2000 (ibge, 2000), a população de joão dourado é de 18.964 habitantes, com uma densidade demográfica de 18,9 hab./km2. a zona urbana conta com uma população de 11.440, enquanto o restante se encontra na zona rural. o município tem como fonte econômica a agricultura, produzindo, principalmente, feijão, milho e mamona. segundo o plano municipal de assistência social, a situação do desemprego é preocupante, gerando um cenário de miséria, fome e muita emigração de chefes de família que partem em busca de melhores oportunidades nos grandes centros. os maiores problemas de saúde estão relacionados com as precárias condições de vida e moradia, podendo-se citar a desnutrição, doenças infecto-parasitárias, diarréia, doenças respiratórias, problemas de pele, hepatite e meningite. enquanto na sede do município há predominância de domicílios executados com bloco e adobinho, na zona rural e nos povoados da periferia, as residências, em alguns casos, são de taipa e não possuem piso nem reboco. algumas moradias não têm instalações sanitárias. essa tipologia de habitação vem contribuindo para o aumento do número de casos com a doença de chagas, cujo transmissor é o barbeiro, que se aloja nas frestas da construção de taipa. no início desta pesquisa foram aplicados questionários aos habitantes da vila independência, com o objetivo de coletar informações sobre as condições das habitações e a vida cultural do povoado. das 180 casas existentes, foram selecionadas 12, para um levantamento fotográfico e desenhos esquemáticos das plantas das casas. essas informações foram importantes para a concepção da planta do protótipo. na ilustração 1, notase que, na maioria dos casos, o banheiro se localiza na parte externa da casa. o uso de tijolo de solocimento como contribuição ao meio ambiente para a construção de edifícios existem vários componentes de vedação, como o bloco de concreto, de cerâmica ou mesmo o tradicional tijolo de barro. porém, a cada um desses elementos construtivos agregam-se questões agosto 2006 45 transferência de tecnologia e construção de uma unidade habitacional a transferência de tecnologia de construção consistiu em ensinar a produzir o tijolo de solo-cimento e sua utilização na construção civil. nesse sistema se destacam em importância os projetos de um protótipo de habitação e de um centro de aprendizagem. o acompanhamento desse período de aprendizagem de construção foi realizado por profissionais – professores da pesquisa – e por alunos de graduação que, ao participarem, tornaram-se simultaneamente assistentes no processo de capacitação e aprendizes quanto à atividade prática de construção. a transferência de tecnologia e a qualificação do aprendizado foram realizadas como um projeto piloto, com a participação da população local: um mestre-de-obras e quatro chefes de família – voluntários – com experiência em construção civil. o objetivo da pesquisa foi treinar essa mão-de-obra para atuarem como propagadores do conhecimento da técnica para os demais membros da comunidade. a ilustração 2 mostra a produção de tijolos de solo-cimento de dois furos, sendo compactados em máquina ambientais: no caso do bloco de concreto, além do consumo de cimento, há a necessidade do processo industrial envolvendo a queima do bloco. o mesmo ocorre com o bloco cerâmico e com o tijolo, os quais também necessitam de queima em seu processo de fabricação. a fabricação de tijolo de solo-cimento minimiza a agressão ao ambiente, pois, além de utilizar solo natural e uma quantidade menor de cimento, não necessita de queima, uma vez que os tijolos são apenas prensados. antes de iniciar-se a fabricação propriamente dita do tijolo de solocimento, é fundamental o estudo do solo disponível na região. embora o solo seja abundante em todo o planeta, existem vários tipos de solos, com características específicas encontradas em diversas camadas, profundidade e extensão. é muito importante conhecer as propriedades e classificação dos mesmos. para tanto, aconselha-se trabalhar com o solo in natura. tendo em vista as dificuldades e deficiências apontadas no uso das classificações tradicionais, desenvolvidas para solos de clima frio e temperado, quando empregadas em solos de clima tropical, nogami e villibor (1981) desenvolveram uma metodologia denominada miniatura compactada tropical (mct). a designação mct é proveniente da utilização de ensaios de dimensões reduzidas (corpos-de-prova com 50 mm de diâmetro), com solos tropicais compactados. nesta pesquisa foi utilizado o mct (fortes et al, 2002) para identificar o solo extraído de joão dourado – ba. a partir de uma amostra de 2,5 kg de solo com umidade 9,08%, foi possível calcular o peso do solo seco, totalizando 2,3 kg. para esta quantidade de solo seco, foi calculado 8% de cimento, correspondendo a 183,3 g. esta dosagem de cimento foi misturada ao solo. após a homogeneização da mistura seca, foram acrescentados 62,3 ml de água para se obter uma umidade ótima de 11,8. para cada tijolo foram utilizados 2,5 kg de solo, 62,3 ml de água e 183,3 g de cimento. tabela 1: resultados dos testes realizados a partir da amostra de solo de joão dourado ilustração 1 – condições das casas de vila independência (questionário aplicado na vila independência – joão dourado – ba/ 2003, pelos membros desta pesquisa) revista brasileira de ciências ambientais – número 446 ilustração 2 – máquina para fabricação de tijolos de solocimento em joão dourado – ba crédito: moscatelli/ 2003 ilustração 3 – construção do protótipo de casa em tijolo de solo-cimento crédito: moscatelli/ 2003 ilustração 5 – casa de tijolo de solo-cimento em joão dourado – ba crédito: moscatelli/ 2003 ilustração 7 – centro de aprendizagem de joão dourado – ba crédito: bandeira, 2003 ilustração 4 – projeto residencial –joão dourado crédito: vizioli/ 2003 ilustração 6 – plantas do centro de aprendizagem agosto 2006 47 desenvolvida pela empresa sahara. a mistura solo, cimento e água é colocada na máquina, e com um movimento na alavanca, o tijolo é compactado. esta pesquisa almejou, com a construção dos protótipos (ilustração 3), unir e organizar a comunidade em torno de um objetivo comum – a produção de moradia de baixo custo. para a implementação da continuidade do projeto pela comunidade – construção de unidades habitacionais no bairro de vila independência – é preciso ressaltar a importância da organização da comunidade, isto é, além de todo produto do trabalho ser incorporado pelo trabalhador, é imprescindível, do ponto de vista econômico, a autogestão – entendida aqui como forma de gestão na qual a administração do empreendimento habitacional deve ser realizada democraticamente e de modo transparente por uma entidade formada pelos futuros moradores e o produto por eles apropriado. o local selecionado para a constução dos protótipos foi um terreno da prefeitura, no centro estudantil de vila independência, adjacente à vila. essa escolha buscou reforçar as atividades de ensino preexistentes no local. para a construção do protótipo da habitação, com 40,00 m2 úteis (70,00 m2 de cobertura), foram gastos r$ 5.800,00 (ano base: 2003). tendo sido utilizada mão-de-obra voluntária, o custo deste item não foi considerado no preço total do protótipo. outro ponto analisado neste projeto foi a planta da casa, procurando-se atender às questões culturais da comunidade, ver ilustração 4. a partir do projeto original, foi acrescida uma varanda, visto que as atividades diárias eram, geralmente, executadas fora da casa. essa varanda assumiu, então, o papel de agente intermediário entre a rua pública e o interior privado da residência. para a fundação da casa foram adotadas sapatas corridas, uma vez que o terreno era favorável ao emprego desta opção. a fundação foi impermeabilizada, para que a umidade do solo não penetrasse nas paredes de tijolos de solo-cimento, as quais possuem características de absorção específicas. além dos pilares estruturais, a cada 1,5 m de distância nas paredes foi prevista a concretagem de pilaretes, aproveitando-se os furos dos tijolos. esses pilaretes atuam, principalmente, como elementos de travamento das peças encaixadas. as vigas, vergas e contravergas foram executadas a partir da concretagem, utilizando-se os tijolos moldados em forma de “calha”. a cobertura seguiu o convencional: madeira e telhas cerâmicas. as instalações hidráulicas e elétricas, que, em um primeiro estudo seriam aparentes, acabaram sendo substituídas por instalações embutidas nas paredes, mais uma vez, por questões culturais da comunidade – o morador associa a instalação aparente a uma casa de menor padrão. como o tijolo possui dois furos, todas as instalações verticais passaram por eles, tendo o projeto de prever apenas a passagem das instalações horizontais com a colocação de tijolos “calha”. o projeto se deparou com uma questão regional merecedora de cuidados na execução da habitação: a presença do barbeiro. as casas de taipas existentes em joão dourado enfrentam com dificuldades o combate ao barbeiro, uma vez que suas “paredes” possuem muitos vãos. o encaixe dos tijolos de solo-cimento também apresentava pequenos vãos, que foram rejuntados com uma mistura pastosa feita com o próprio solo-cimento e aplicado com esponja pelas senhoras voluntárias. após o rejunte, as paredes externas receberam tratamento impermeabilizante. centro de aprendizagem construído com tijolos de solo-cimento a construção de um local próprio para o curso de alfabetização de jovens e adultos serviu de estímulo aos alunos. a área coberta do centro totalizou 114,00 m2, com duas salas de aula de 22,00 m2 cada, para 20 a 25 alunos. o centro se localiza junto do protótipo da unidade habitacional e o material empregado em sua construção teve o mesmo padrão da residência. a cobertura também foi feita com estrutura de madeira e telha cerâmica, pois outro tipo de cobertura mais econômica tornaria-se inviável devido ao isolamento térmico necessário no local (ilustração 6 e 7). além de atender à demanda da alfabetização de jovens e adultos, esse espaço foi projetado também para servir de local para cursos profissionalizantes, permitindo que a população pudesse, com isso, desenvolver alguma atividade produtiva. a construção dos protótipos como objeto didático na alfabetização de jovens e adultos o projeto desenvolvido na vila independência contou com a participação de professores da faculdade de educação mackenzie, que fizeram um levantamento sobre a escolarização dos moradores do bairro. foram visitadas 12 residências em um total de 22 pessoas entrevistadas na faixa etária entre 20 a 56 anos, e, dentre estas, 10 possuíam entre 20 a revista brasileira de ciências ambientais – número 448 29 anos. dos entrevistados, 27% eram homens e 72% mulheres. constatou-se que 86% não estudam atualmente, mas 82% desse número já passaram pela escola. os motivos citados por esses moradores para explicar a evasão precoce da escola relacionavam-se com a necessidade de trabalhar, a falta de compreensão e apoio da família, a falta de escola ou mesmo por motivos de doença. a proposta da pesquisa foi capacitar educadoras do local, para a implementação da alfabetização de jovens e adultos. uma das maiores dificuldades nesse tipo de atividade centra-se na desistência dos alunos. diante desse problema, a pesquisa buscou incentivar o ensino por meio do acompanhamento da construção dos protótipos, isto é, temas como “casa”, “tijolo” e “meio ambiente” foram objetos de estudo em sala de aula. as visitas dos alunos ao canteiro de obras foi outro elemento motivador. foram capacitadas quatro educadoras de joão dourado: dois para cada sala de aula de 25 alunos. no final de 2003, essas duas turmas atingiram o objetivo proposto e as educadoras continuaram o processo, com apoio da secretaria de educação do município. considerações finais o projeto em joão dourado, centrado na construção de um protótipo de unidade habitacional e de um centro de aprendizagem, contribuiu significativamente para a pesquisa sobre uso do solo-cimento. o projeto capacitou cinco técnicos em fabricação de tijolos de solo-cimento, quatro educadoras e alfabetizou 35 jovens e adultos, todos membros da comunidade de vila independência. permitiu ainda que três alunos de graduação da engenharia civil desenvolvessem ensaios sobre o tijolo de solo-cimento nos laboratórios da universidade mackenzie. em 2004, a máquina para prensagem dos tijolos foi cedida pelo mackenzie para que a comunidade pudesse fabricar seus próprios tijolos, dando continuidade ao processo. o acompanhamento ocorreu até a fabricação da primeira casa na própria vila independência: os técnicos locais ensinaram os proprietários da casa de taipa selecionada, onde seria construída a primeira casa de tijolo de solo-cimento, e a família terminou a obra em maio de 2004 (ver ilustrações 8 e 9). a continuidade do processo desencadeado com a transferência de tecnologia e a criação do centro de aprendizagem geraram expectativas junto da população local. as comunidades se tornam sociedades mais confiantes em si próprias, inovando com novas formas de cooperação, dando origem, assim, a uma nova cultura: orgulham-se de serem cidadãos responsáveis atuando nas decisões de gestão, planos, projetos e obras em suas comunidades. ilustração 8 – família moradora em casa de taipa, selecionada para a construção da primeira casa em tijolo de solo-cimento crédito: vizioli, 2003 ilustração 9 – casa de tijolo de solo-cimento em fase final, feita pelos próprios moradores crédito: clovis, 2004 agosto 2006 49 bibliografia bonduki, nabil. arquitetura & habitação social em são paulo 1989-1992. são paulo: universidade de são 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com terra. 2002. salvador. anais. edit. c. neves; c. santiago. salvador, bahia: projeto proterra, 2002. wates, n.; knevitt, c. community architecture. how people are creating their own environment. londres: penguin books, c. 1987. foreword by the rt hon. the lord scarman obe. obs.: os créditos das fotos deste artigo pertencem aos membros da equipe, citados pelos sobrenomes. membros da equipe: alex alves bandeira (estrutura); carlos roberto prado (alfabetização); gilda collet bruna (líder); hagar maala inácio (aluno); henrique dinis (estrutura); ivo moscatelli (construção e orçamento); joão virgílio merighi (solos); luciana valadares veras (instalações hidráulicas); magali aparecida silvestre (alfabetização); marco lucchesi (aluno); maria augusta pisani (projeto de arquitetura); maria elisa pereira lopes (alfabetização); otávio henrique nanni de almeida (aluno); paulo moura (fundações); rafael nogueira alves batista (aluno); renato vizioli (consultor); rita moura fortes (solos); rosângela miguel (aluno); simone helena tanoue vizioli (projeto de arquitetura); yara oliveira. revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 33 indicadores de sustentabilidade: proposta de um barômetro de sustentabilidade estadual sustainability indicators: proposal for a state level sustainability barometer resumo o presente trabalho apresenta uma proposta de metodologia de barômetro de sustentabilidade para aplicação em estados brasileiros (bse), garantindo robustez, utilização de bases de dados disponíveis e construção de parâmetros de sustentabilidade acessíveis. para validação da metodologia utilizou-se o modelo bse para o estado de rondônia. os resultados demonstram que o rondônia se encontra no setor intermediário, quando comparado com os parâmetros estabelecidos, porém muito próximo ao setor de baixo desempenho. por meio desta aplicação, foi possível validar a proposta do barômetro de sustentabilidade estadual. palavras-chave: indicadores ambientais, avaliação de sustentabilidade, gestão ambiental abstract the present study presented a proposal of methodology of barometer of sustainability for brazilian states (bse), ensuring robustness, and use of available databases and construction of affordable sustainability parameters. in addition, we performed an application of bse in the state of rondônia, in order to validate this methodology. this application demonstrated that the state of rondônia is positioned in the "intermediate" sector, but closer to "low performance sector". through this application, it was possible to validate the proposed barometer of state sustainability. keywords: environmental indicators, sustainability assessment, environmental management tiago balieiro cetrulo mestre ciências eng. ambiental, professor instituto federal do amazonas, grupo siades parintins, am, brasil natália sanchez molina mestre ciências eng. ambiental, professora universidade federal do amazonas, grupo siades parintins, am, brasil tadeu fabricio malheiros professor do departamento de hidráulica e saneamento da escola de engenharia de são carlos – usp são carlos, sp, brasil tmalheiros@usp.br revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 34 introduçâo um dos principais desafios em torno da temática da sustentabilidade está relacionado à dificuldade de mensurá-la e uma das formas mais indicada é a utilização de indicadores. os indicadores atuam de forma a comparar fatos selecionados e observados na realidade com parâmetros ou metas de sustentabilidade préestabelecidas, desde que garantam que o processo de avaliação pondere, de forma significativa, as dimensões econômica, social e ambiental (malheiros et al., 2008). porém, os sistemas de indicadores existentes para mensuração de sustentabilidade apresentam, de forma geral, dificuldades em relação à complexidade dos sistemas monitorados, fragilidade quanto à carência de base de dados disponíveis, dificuldade de interpretação dos resultados obtidos, faltam parâmetros e metas de sustentabilidade para apoiar processos de comparação. é neste contexto, que a ferramenta barômetro da sustentabilidade (bs) tem como característica a capacidade de combinar, de forma bastante acessível, um grande número de indicadores em duas dimensões principais, bem-estar ecológico e bem-estar social, sendo que o resultado é apresentado em forma gráfica de fácil interpretação (prescott-allen, 2001; van bellen, 2006). portanto, o bs transpõe parte das dificuldades de complexidade e interpretação, mas como não há exigências metodológicas quanto ao número de indicadores utilizados, o barômetro corre o risco de ficar fragilizado (van bellen, 2004). outro problema que pode ser associado ao bs é a ausência de bases de dados disponíveis para cálculo das dimensões, assim como, de parâmetros e metas de sustentabilidade. para contribuir com esta discussão, o presente trabalho propõe uma metodologia de bs para estados brasileiros (bse) de forma a garantir robustez na utilização de bases de dados disponíveis e construção de parâmetros de sustentabilidade acessíveis. também é realizada uma aplicação empírica do bse ao estado de rondônia. indicadores de sustentabilidade as primeiras discussões sobre indicadores de sustentabilidade podem ser observadas no trabalho de nordhaus e tobin (1972), entretanto foi na conferência mundial sobre meio ambiente, em 1992, que se consolidou a necessidade de desenvolver indicadores capazes de fornecer parâmetros de sustentabilidade para embasar a tomada de decisão (united nations, 1992). a complexidade do desenvolvimento sustentável requer um sistema elaborado de informações de forma a transformar o conceito abstrato em uma realidade operacional para a tomada de decisão e os indicadores de sustentabilidade são ferramentas fundamentais nesse processo (dahl, 1997; bossel, 1999). segundo meadows (1998), os indicadores são elementos importantes para o monitoramento e controle de sistemas complexos e devem subsidiar a forma como a sociedade planeja suas ações, avalia suas estratégias, além de incorporar o processo de aprendizagem e tomada de decisão. embora representem ferramentas fundamentais para a avaliação de um dado sistema, os indicadores de sustentabilidade apresentam fragilidades referentes ao seu processo de escolha e utilização. para constituírem alternativas válidas para descrever a sustentabilidade de uma sociedade, é necessário atentar para o real alcance e significado do indicador (siche et al., 2007). e ainda, a seleção de indicadores inadequados conduz a um sistema com problemas, uma vez que representa ferramenta central do processo decisório (meadows, 1998). nesse sentido, veiga (2010) recomenda que a avaliação, mensuração e monitoramento da sustentabilidade sejam embasados em conjuntos bem elaborados de indicadores, uma vez que, fica muito difícil fundir as dimensões do desenvolvimento sustentável em um índice sintético. barômetro de sustentabilidade o barômetro de sustentabilidade é uma ferramenta desenvolvida por especialistas canadenses ligados ‘as instituições international union for conservation of nature – iucn e international development research centre – idrc para avaliação de sustentabilidade, que através de um conjunto de indicadores integrados, busca analisar os padrões de interação das pessoas e do meio ambiente, por meio de informações acerca da qualidade de vida e taxa de progresso de uma sociedade rumo à sustentabilidade (prescottallen, 1999; van bellen, 2006). para prescott-allen (1997), trata-se de uma ferramenta direcionada a gestores públicos, agências governamentais e não governamentais, tomadores de decisão e pessoas envolvidas com questões relacionadas ao desenvolvimento sustentável, podendo ser aplicada tanto em escala macro, ou nível de sistema global, como em escala local. a principal característica do barômetro de sustentabilidade é a combinação de diferentes indicadores com medidas específicas, utilizados de forma conjunta e integrada, por meio de escalas de desempenho (kronemberger et al., 2008; revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 35 prescott-allen, 2001, 1999). um potencial benefício do bs é representar as características que revelem mais sobre o estado geral do sistema a partir da escolha de indicadores que retratem, de forma adequada, o estado do meio ambiente e da sociedade. para isso, o conceito geral de desenvolvimento sustentável deve ser representado no que se refere ao bem-estar e progresso de condições humanas e ecológicas, em indicadores que possam ser definidos em termos numéricos (bossel, 1999; prescott-allen, 2001). o desempenho de cada um dos indicadores que compõem as dimensões de bem-estar humano e ecológico emite um sinal, que sozinho não possibilita uma análise da situação como um todo, mas, quando combinados, demonstram seus resultados por meio de indicadores agregados. a representação gráfica desses valores agregados possibilita a visão do quadro geral do estado do meio ambiente e da sociedade e facilita a análise da inter-relação entre ambas as dimensões através da intersecção desses dois pontos (prescottallen, 1999; lucena; cavalcante; cândido, 2001; van bellen, 2004). a escala utilizada no barômetro de sustentabilidade está dividida em cinco setores, que variam do sustentável ao insustentável e representam o progresso, ou não, de uma determinada cidade, estado ou nação (prescott-allen, 1997; van bellen, 2004). proposta do barômetro de sustentabilidade estadual o barômetro de sustentabilidade estadual é aqui proposto como uma ferramenta de comunicação governamental, alinhada com o conceito de avaliação da sustentabilidade. a avaliação de sustentabilidade pode ser entendida como uma abordagem ou como um instrumento para suporte a decisões direcionadas à promoção da sustentabilidade (duarte et al., 2013; bond & morrison-saunders, 2012; gibson et al., 2005). duarte et al. (2013) destaca que diversos autores definem avaliação de sustentabilidade como uma iniciativa que adota a sustentabilidade em seu objetivo. a proposta é que a ferramenta barômetro de sustentabilidade estadual sirva para comparar a situação de um estado em relação a um padrão estabelecido e com os demais estados para fim de benchmarking, estratégia pouco explorada pelos indicadores ambientais, como ressaltam cetrulo, molina e malheiros (2012). nesta primeira etapa, o padrão foi desenvolvido com base nos melhores desempenhos alcançados por estados brasileiros. posteriormente novos valores de referência poderão ser utilizados, principalmente a partir de estudos e metas políticas de referência em sustentabilidade. desta forma, a ferramenta também se alinha à ideia de que a sustentabilidade é um processo em construção, e que ferramentas devem dar suporte a processos continuados de aprendizagem. o bse proposto, ao comparar indicadores estaduais, potencializa criação de ambiente propício para aprendizagem em aspectos integrados e conectados ao conceito de sustentabilidade. o princípio é integrar um conjunto de indicadores de qualidade social e ambiental baseados no conceito de desenvolvimento sustentável, numa única representação gráfica. dessa forma o bse possibilita uma visão do quadro geral da interação sociedade e meio ambiente de cada federação. essa visão geral, baseada no padrão estabelecido, direciona a ferramenta de comunicação governamental a todos os atores relacionados ao desenvolvimento da sociedade brasileira. o conjunto de indicadores incluídos nesta ferramenta, em termos de diversidade de dimensões e temas, bem como a base de coleta de dados fazem do bse uma ferramenta de apoio para os processos de gestão e tomada de decisão de médio e longo prazo. o processo de construção da ferramenta barômetro de sustentabilidade estadual teve início com a definição da visão de desenvolvimento sustentável a ser seguida como linha norteadora. segundo prescott-allen (1999), trata-se de um caminho lógico de transformação do embasamento conceitual acerca da sustentabilidade em medidas concretas de bem-estar humano e ecológico, representadas por metas e mensuradas pelos indicadores. assim, para o presente estudo, o desenvolvimento sustentável fundamenta-se na expansão das liberdades humanas que, conforme sen (2000), implica na provisão dos instrumentos e das oportunidades para que as pessoas satisfaçam suas necessidades. mas, para que as gerações futuras tenham, no mínimo, o mesmo potencial de bem-estar e possibilidade de expansão das liberdades é fundamental respeitar a capacidade de suporte do sistema considerando o potencial de fornecimento de recursos e absorção de resíduos gerados pela sociedade. dessa maneira, os próximos passos lógicos foram a escolha de indicadores para mensurar tais conceitos e a delimitação dos valores de referência que foram utilizados para definir os padrões de sustentabilidade. seleção dos indicadores para o barômetro da sustentabilidade estadual por se tratar de uma ferramenta governamental de comunicação houve uma priorização revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 36 em buscar os indicadores já levantados nas principais fontes de informação brasileira. dessa forma, os indicadores do bse foram escolhidos utilizando três documentos governamentais, que são publicados periodicamente. esses três documentos foram escolhidos por apresentarem uma vasta quantidade de indicadores, que são suficientes para representar o bem estar humano e o bem estar do meio ambiente, contudo de forma isolada eles não possibilitam uma visualização do estado geral de cada federação nacional. a proposta do bse, em consonância com o bs, é possibilitar ao governo brasileiro a comunicação dos indicadores desses três documentos de forma integrada. ou seja, aqui está uma inovação importante trazida pelo bse. os documentos utilizados foram: (a) indicadores de desenvolvimento sustentável (ids), um compêndio de indicadores para o acompanhamento da sustentabilidade do desenvolvimento do brasil, publicado pelo instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge), que tem como orientação as recomendações da comissão para o desenvolvimento sustentável da tabela 1 dimensões, indicadores e fontes bem-estar humano bem-estar ecológico indicadores demográficos indicadores sanitários esperança de vida ao nascer (anos) ids, 2010 % de domicílios com esgotamento sanitário por redes de esgotos sis, 2010 mortalidade geral (número de óbitos por mil hab/ano) idb, 2009 grau de urbanização (%) idb, 2009 % de casas sem serviços de abastecimento de água sis, 2010 taxa de crescimento populacional (1991/2000) (%) ids, 2010 indicadores de educação domicílios com coleta de lixo (%) sis, 2010 taxa de analfabetismo das pessoas de 15 anos ou mais de idade (%) idb, 2009 porcentagem de pessoas com 25 anos ou mais de idade com 11 anos ou mais de estudo (%) sis, 2010 indicadores de saúde ambiental índice de desenvolvimento da educação básica sis, 2010 número de doenças relacionadas ao saneamento ambiental inadequado (p/ 100.000 hab) sis, 2010 indicadores econômicos rendimento mensal (r$) ids, 2010 pib per capita (r$) ids, 2010 indicadores de cobertura vegetal índice de gini da distribuição do rendimento mensal ids, 2010 número de focos de calor (focos por 1000 hectares) ids, 2010 relação de rendimento 10% mais ricos / 10% mais pobres sis, 2010 indicadores de justiça social rppn (% em área) ids, 2010 famílias com quantidade suficiente de alimentos (%) sis, 2010 taxa de ocupação de jovens de 10 a 15 anos (%) sis, 2010 unidades de conservação (% em área) ids, 2010 relação entre rendimento de pessoas de cor preta ou pardo/branco (%) sis, 2010 relação entre rendimento de mulheres/homens (%) sis, 2010 indicadores de poluição do solo indicadores de saúde taxa de fertilizantes (kg/ha) ids, 2010 pessoas com 60 anos ou mais com plano de saúde (%) sis, 2010 mortalidade infantil (p/ 1000 nascidos) ids, 2010 taxa de agrotóxicos (kg/ha) ids, 2010 número de leitos para internação (por 1000 hab.) ids, 2010 número de estabelecimento de saúde (por 1000 hab.) ids, 2010 indicadores institucionais indicadores de segurança municípios que possuem conselho municipal de meio ambiente ativo (%) ids, 2010 porcentagem de homicídios por 100.000 habitantes ids, 2010 coeficiente de mortalidade por acidente de transporte (por 100.000 habitantes) ids, 2010 revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 37 organização das nações unidas onu; (b) síntese de indicadores sociais (sis), uma publicação do ibge que apresenta indicadores sociais para os estados brasileiros com objetivo de fornecer informações rápidas, anuais e diversificadas para acompanhamento sistemático das condições de vida da população brasileira; (c) indicadores e dados básicos para a saúde (idb), resultado da ação integrada do ministério da saúde, instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge), instituto de pesquisa econômica aplicada (ipea) e ministério da previdência social. ao escolher essas três fontes, automaticamente foi também possível garantir que todos indicadores fossem de fácil acesso, pois esses documentos são publicados periodicamente e estão facilmente disponibilizados pelo governo. escolhidas as fontes de informação governamental, o crivo utilizado foi o conceito de sustentabilidade que baseou a escolha dos indicadores. o conceito de desenvolvimento sustentável adotado se baseou na expansão das tabela 2 valores de referência indicador valor de referência limite inferior limite superior esperança de vida ao nascer (anos) 67,2 75,6 mortalidade geral (número de óbitos por mil hab/ano) 7,6 4,6 grau de urbanização (%) 96,7 68,1 taxa de crescimento populacional (1991/2000) (%) 5,77 0,82 taxa de analfabetismo das pessoas de 15 anos ou mais de idade (%) 25,74 4,02 porcentagem de pessoas com 25 anos ou mais de idade com 11 anos ou mais de estudo (%) 22,6 57,2 índice de desenvolvimento da educação básica 3,23 4,63 rendimento mensal (r$) 588 2177 pib per capita (r$) 4662 40696 índice de gini da distribuição do rendimento mensal 0,442 0,618 relação de rendimento 10% mais ricos / 10% mais pobres 59,32 20,46 famílias com quantidade suficiente de alimentos (%) 33,8 75,8 taxa de ocupação de jovens de 10 a 15 anos (%) 18,1 2,1 relação entre rendimento de pessoas de cor preta ou pardo/branco (%) 76,1 53,3 relação entre rendimento de mulheres/homens (%) 60,5 88,5 pessoas com 60 anos ou mais com plano de saúde (%) 6,4 41,4 mortalidade infantil (p/ 1000 nascidos) 48,2 13,1 número de leitos para internação (por 1000 hab.) 1,3 2,9 número de estabelecimento de saúde (por 1000 hab.) 0,28 0,72 porcentagem de homicídios por 100.000 habitantes 59,5 10,4 coeficiente de mortalidade por acidente de transporte (por 100.000 habitantes) 33,7 11,6 % de domicílios com esgotamento sanitário por redes de esgotos 50,4 99,3 % de casas sem serviços de abastecimento de água 49,6 0,7 domicílios com coleta de lixo (%) 86,3 99,9 número de doenças relacionadas ao saneamento ambiental inadequado (p/ 100.000 hab) 922,8 74,6 número de focos de calor (focos por 1000 hectares) 39,4 0,3 rppn (% de área) 0 35,5 unidades de conservação (% de área) 0 4,5 taxa de fertilizantes (kg/ha) 242 6,7 taxa de agrotóxicos (kg/ha) 7,6 0,2 municípios que possuem conselho municipal de meio ambiente ativo (%) 3,6 100 revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 38 tabela 3 escala de desempenho estadual fixa para dimensão bem estar humano indicadores escala de desempenho estadual faixa de pior desempenho faixa de baixo desempenho faixa de desempenho intermediário faixa de alto desempenho faixa de melhor desempenho in di ca do re s de m og rá fic os esperança de vida ao nascer (anos) 67,2 68,8 68,9 70,56 70,57 72,24 72,25 73,92 73,93 75,6 mortalidade geral (número de óbitos por mil hab/ano) 7,6 7 6,9 6,4 6,3 5,8 5,8 5,2 5,1 4,6 grau de urbanização (%) 96,7 90,98 90,97 85,26 85,25 79,54 79,53 73,82 73,81 68,1 taxa de crescimento populacional (1991/2000) (%) 5,77 4,78 4,77 3,79 3,78 2,8 2,7 1,81 1,80 0,82 in di ca do re s de e du ca çã o taxa de analfabetismo das pessoas de 15 anos ou mais de idade (%) 25,74 21,40 21,41 17,05 17,06 12,71 12,72 8,36 8,35 4,02 porcentagem de pessoas com 25 anos ou mais de idade com 11 anos ou mais de estudo (%) 22,6 29,52 29,53 36,44 36,45 43,36 43,37 50,28 50,29 57,2 índice de desenvolvimento da educação básica 3,23 3,51 3,52 3,79 3,80 4,07 4,08 4,35 4,36 4,63 in di ca do re s ec on ôm ic os rendimento mensal (r$) 588 727,4 727,5 866,8 866,9 1006,2 1006,3 1145,6 1145,7 2177 pib per capita (r$) 4662 11868,8 11868,9 19075,6 19075,7 26282,4 26282,5 33489,2 33489,3 40696 índice de gini da distribuição do rendimento mensal 0,44 0,47 0,48 0,51 0,52 0,54 0,55 0,58 0,59 0,61 relação de rendimento 10% mais ricos / 10% mais pobres 59,32 51,54 51,53 43,77 43,76 36,00 35,99 28,23 28,22 20,46 in di ca do re s de in ju st iç a so ci al famílias com quantidade suficiente de alimentos (%) 33,8 42,2 42,3 50,6 50,7 59 59,01 67,4 67,5 75,8 taxa de ocupação de jovens de 10 a 15 anos (%) 18,1 14,9 14,8 11,7 11,6 8,5 8,4 5,3 5,2 2,1 relação entre rendimento de pessoas de cor preta ou pardo/branco (%) 76,1 71,54 71,53 66,98 66,97 62,42 62,41 57,86 57,85 53,3 relação entre rendimento de mulheres/homens (%) 60,5 66,1 66,2 71,7 71,8 77,3 77,4 82,9 83 88,5 in di ca do re s de s aú de pessoas com 60 anos ou mais com plano de saúde (%) 6,4 13,4 13,5 20,4 20,5 27,4 27,5 34,4 34,5 41,4 mortalidade infantil (p/ 1000 nascidos) 48,2 41,18 41,17 34,16 34,15 27,14 27,13 20,12 20,11 13,1 número de leitos para internação (por 1000 hab.) 1,3 1,62 1,63 1,94 1,95 2,26 2,27 2,58 2,59 2,9 número de estabelecimento de saúde (por 1000 hab.) 0,28 0,36 0,37 0,45 0,46 0,54 0,55 0,63 0,64 0,72 in di ca do re s de se gu ra nç a porcentagem de homicídios por 100.000 habitantes 59,5 49,68 49,67 39,86 39,85 30,04 30,03 20,22 20,21 10,4 coeficiente de mortalidade por acidente de transporte (por 100.000 habitantes) 33,7 29,28 29,27 24,86 24,85 20,44 20,43 16,02 16,01 11,6 revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 39 liberdades humanas proposta por sen (2000) e, para tal, foi imprescindível a adoção de um conjunto amplo de indicadores representativos das mais variadas liberdades, que fazem parte desse quadro social complexo. assim, a dimensão “bem-estar humano” do bse é composta pela subdimensão demográfica, de educação, econômica, de justiça social, de saúde e de segurança. ainda com relação ao conceito de desenvolvimento sustentável utilizado neste trabalho, optou-se por utilizar indicadores que representassem a capacidade de manutenção da expansão das liberdades humanas pelas gerações seguintes, respeitando a capacidade de suporte dos ecossistemas. para tal, a dimensão “bem-estar ecológico” do bse é composta pela subdimensão sanitária, de saúde ambiental, de cobertura vegetal, de poluição do solo e institucional. depois dessa seleção ser realizada foi possível também garantir a robustez do bse, pois foram utilizados um total de 31 indicadores. todas as dimensões, assim como seus indicadores e fonte estão apresentadas na tabela 1. a primeira etapa para construção da escala de desempenho estadual foi a tabela 4 escala de desempenho estadual fixa para dimensão bem estar ecológico indicadores escala de desempenho estadual faixa de pior desempenho faixa de baixo desempenho faixa de desempenho intermediário faixa de alto desempenho faixa de melhor desempenho in di ca do re s sa ni tá ri os % de domicílios com esgotamento sanitário por redes de esgotos 50,4 60,18 60,19 69,96 69,97 79,74 79,75 89,52 89,53 99,3 % de casas sem serviços de abastecimento de água 49,6 39,8 39,7 30,04 30,03 20,26 20,25 10,48 10,48 0,7 domicílios com coleta de lixo (%) 86,3 89,02 89,03 91,74 91,75 94,46 94,47 97,18 97,19 99,9 in di ca do re s de sa úd e am bi en ta l número de doenças relacionadas ao saneamento ambiental inadequado (p/ 100.000 hab) 922,8 753,16 753,15 583,52 583,51 413,88 413,87 244,24 244,23 74,6 in di ca do re s de c ob er tu ra ve ge ta l número de focos de calor (focos por 1000 hectares) 39,4 31,58 31,57 23,76 23,75 15,94 15,93 8,12 8,11 0,3 rppn (% de área) 0 7,1 7,2 14,2 14,3 21,3 21,4 28,4 28,5 35,5 unidades de conservação (% de área) 0 0,9 1 1,8 1,9 2,7 2,8 3,6 3,7 4,5 in di ca do re s de po lu iç ão d o so lo taxa de fertilizantes (kg/ha) 242 194,94 194,93 147,88 147,87 100,82 100,81 53,76 53,75 6,7 taxa de agrotóxicos (kg/ha) 7,6 6,12 6,11 4,64 4,63 3,16 3,15 1,68 1,67 0,2 in di ca do re s in st itu ci on ai s municípios que possuem conselho municipal de meio ambiente ativo (%) 3,6 22,8 22,9 42,16 42,17 61,44 61,45 80,72 80,73 100 revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 40 determinação dos valores de referência, ou seja, dos valores dos limites inferiores e superiores do padrão estabelecido. a determinação desses valores de referência foi realizada de forma que representasse valores condizentes com a realidade brasileira, evitando que fossem utilizados valores determinados internacionalmente em contextos muito diferentes. para garantir que esses valores fossem acessíveis, o trabalho optou pela utilização de valores encontrados no próprio país, tanto para os valores dos limites inferiores quanto para os superiores, ou seja, o valor do limite inferior, para um indicador qualquer, foi o pior desempenho encontrado entre todos os estados brasileiros e o valor do limite superior foi o melhor desempenho encontrado. esses indicadores, assim como seus valores de referências são explicitados na tabela 2. a partir dos valores de referência foi construída a escala de desempenho estadual, obtida por meio de um escalonamento em 5 faixas entre os valores do limite inferior e superior, para que pudesse ser correlacionada com os 5 faixas da escala do barômetro geral. a escala de desempenho estadual e o valor de cada uma das faixas podem ser observados nas tabelas 3 e 4. transposição do valor de desempenho na escala estadual fixa para a escala do barômetro como não é possível fazer uma agregação com os indicadores em escalas tão diversas, a técnica proposta pelo barômetro é transpor os valores encontrados para uma escala de 0 a 100, dividida em 5 faixas, conforme tabela 5. para transposição da escala de desempenho estadual fixa para a escala do barômetro geral, foi necessário realizar uma interpolação linear simples dos valores obtidos pelo estado para a escala do bs, através da equação 1. onde: vb – valor na escala do barômetro edbi – valor inicial na escala de desempenho do barômetro edbf – valor final na escala de desempenho do barômetro vr– valor real do estado edei – valor inicial na escala de desempenho do barômetro estadual edef – valor final na escala de desempenho do barômetro estadual elaboração do índice para cada dimensão e representação gráfica após se encontrar o valor de cada indicador, dentro da escala do barômetro, foi necessário fazer uma média aritmética para cada dimensão, “bem estar humano” e “bem estar ecológico”, conforme as equações 2 e 3. também foi possível gerar um índice para as subdimensões (equação 4). onde: bee – índice bem estar ecológico beh – índice bem estar humano isd – índice para cada subdimensão vbe – valor na escala do barômetro (ecológico) vbh valor na escala do barômetro (humano) n – número total de indicadores i – indicador os índices calculados, para as duas dimensões, foram então plotados num gráfico bidimensional, onde cada eixo está dividido nas faixas da escala do bse. o encontro entre a posição do índice de bemestar ecológico com o índice de bem-estar humano representa a posição de um estado brasileiro em relação ao padrão estabelecido, que já é grafada no gráfico do bse. barômetro de sustentabilidade estadual de rondônia tabela 5 escala de desempenho do barômetro da sustentabilidade fonte: baseado em prescott-allen (2001) bs insustentável quase insustentável intermediário quase sustentável sustentável bse faixa de pior desempenho faixa de baixo desempenho faixa de desempenho intermediário faixa de alto desempenho faixa de melhor desempenho escala 0 20 21 40 41 – 60 61 80 81 100 bs: barômetro da sustentabilidade bse: barômetro da sustentabilidade estadual (1) 𝐵𝐸𝐸 = ∑ 𝑉𝐵𝐸𝑖 𝑁 𝑖=1 / 𝑁 (2) beh = ∑ vbhi n i=1 / n (3) 𝐼𝑆𝐷 = ∑ 𝑉𝐵𝑆𝑖/𝑁 𝑁 𝑖=1 (4) revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 41 as tabelas 6 e 7 que seguem apresentam, para cada indicador, o valor real (vr) encontrado para o estado de rondônia, a faixa que esse indicador se encontra na escala de desempenho estadual (ede) e a faixa equivalente na escala de desempenho do barômetro (edb). a partir desses dados, fezse a interpolação do valor encontrado do estado de rondônia (vr), de cada indicador, para o valor na escala do barômetro, conforme a equação 1. a tabela 8 apresenta os valores na escala do barômetro para as subdimensões1 1e para as dimensões de “bem-estar humano”22 e “bem-estar ecológico”3 3. 1 calculado pela equação 4 2 calculado pela equação 3 3 calculado pela equação 2 tabela 6 vr do estado de rondônia, faixa equivalente na ede e edb para a dimensão bem-estar humano escala de desempenho do barômetro (edb) 0 20 21 40 41 60 61 80 81 100 indicadores vr escala de desempenho estadual (ede) faixa de pior desempenho faixa de baixo desempenho faixa de desempenho intermediário faixa de alto desempenho faixa de melhor desempenho in di ca do re s de m og rá fic os esperança de vida ao nascer (anos) 71,9 mortalidade geral (número de óbitos por mil hab/ano) 6,3 grau de urbanização (%) 68,1 taxa de crescimento populacional (1991/2000) (%) 2,24 in di ca do re s de ed uc aç ão taxa de analfabetismo das pessoas de 15 anos ou mais de idade (%) 9,17 porcentagem de pessoas com 25 anos ou mais de idade com 11 anos ou mais de estudo (%) 32 índice de desenvolvimento da educação básica 3,83 in di ca do re s ec on ôm ic os rendimento mensal (r$) 873 pib per capita (r$) 10320 índice de gini da distribuição do rendimento mensal 0,484 relação de rendimento 10% mais ricos / 10% mais pobres 31,18 in di ca do re s de in ju st iç a so ci al famílias com quantidade suficiente de alimentos (%) 59,8 taxa de ocupação de jovens de 10 a 15 anos (%) 16,9 relação entre rendimento de pessoas de cor preta ou pardo/branco (%) 65,6 relação entre rendimento de mulheres/homens (%) 67,1 in di ca do re s de s aú de pessoas com 60 anos ou mais com plano de saúde (%) 16,1 mortalidade infantil (p/ 1000 nascidos) 23 número de leitos para internação (por 1000 hab.) 2,1 número de estabelecimento de saúde (por 1000 hab.) 0,43 in di ca do re s de se gu ra nç a porcentagem de homicídios por 100.000 habitantes 27,2 coeficiente de mortalidade por acidente de transporte (por 100.000 habitantes) 24,9 vr: valor real encontrado para o estado de rondônia revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 42 os índices encontrados para as dimensões ‘bem-estar humano’ e ‘bem-estar ecológico’ foram então plotados no gráfico bidimensional do barômetro da sustentabilidade estadual. como parâmetro de comparação, foram também plotados os desempenhos de quatro estados brasileiros, dois (pc1 e pc2) que apresentaram os melhores índices de desenvolvimento humano – idh, no ranking nacional, e dois que apresentaram os piores índices, pc3 e pc4 (figura 1). a análise dos indicadores para o estado de rondônia, tanto na dimensão ‘bem-estar humano’, quanto na dimensão ‘bem-estar ecológico’, apontou para um setor intermediário em relação ao parâmetro estabelecido. da mesma forma, a análise da intersecção entre os dois setores representa que o estado está na região intermediária do barômetro, entretanto mais próximo do setor de pior desempenho. no caso da aplicação para avaliação das subdimensões os tabela 7 vr do estado de rondônia, faixa equivalente na ede e edb para a dimensão bem-estar ecológico indicadores escala de desempenho do barômetro (edb) 0 20 21 40 41 60 61 80 81 100 vr escala de desempenho estadual (ede) faixa de pior desemp enho faixa de baixo desemp enho faixa de desempen ho intermedi ário faixa de alto desemp enho faixa de melhor desempe nho in di ca do re s sa ni tá ri os % de domicílios com esgotamento sanitário por redes de esgotos 50,4 % de casas sem serviços de abastecimento de água 49,6 domicílios com coleta de lixo (%) 94,8 in di ca do re s de s aú de am bi en ta l número de doenças relacionadas ao saneamento ambiental inadequado (p/ 100.000 hab) 654,1 in di ca do re s de co be rt ur a ve ge ta l número de focos de calor (focos por 1000 hectares) 5,4 rppn (% em área) 0,6 unidades de conservação (% em área) 4,1 in di ca do re s de p ol ui çã o d o so lo taxa de fertilizantes (kg/ha) 33 taxa de agrotóxicos (kg/ha) 1,6 in di ca do re s in st itu ci on ai s municípios que possuem conselho municipal de meio ambiente ativo (%) 23,1 vr: valor real encontrado para o estado de rondônia revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 43 piores resultados encontrados em rondônia são os indicadores sanitários (21,1), seguido dos indicadores institucionais (21,2), dos de saúde ambiental (32,09) e de justiça social (35,28). portanto, esses indicadores sinalizam possíveis objetos de melhoria na gestão do estado. quando realizada a comparação entre o estado de rondônia com os parâmetros de comparação (pc), facilmente se visualiza que seu desempenho é bem mais próximo dos estados que apresentam os piores idhs. avaliação do barômetro de sustentabilidade estadual o enfoque do bse está na avaliação da sustentabilidade das sociedades humanas, garantindo a expansão das liberdades de cada indivíduo conforme sen (2000). para tanto, os indicadores sociais foram minunciosamente selecionados: demográficos, de educação, econômicos, de justiça social, saúde e segurança, pois eles agem como instrumentos e oportunidades para que todos os indivíduos satisfaçam suas necessidades, conforme o prescrito por sen. como discutido no trabalho de moldan (2011), os indicadores sociais apresentam-se como fatores críticos para a manutenção de uma sociedade, portanto, os indicadores sociais se apresentam com maior detalhamento no bse. os fatores de bem estar ecológico, não são menos importantes, uma vez que a relação tabela 8 valores da escala do barômetro para as subdimensões e dimensões dimensão 'bem-estar humano' isd beh su bd im en sõ es indicadores demográficos 66,99 47,73 indicadores de educação 49,12 indicadores econômicos 38,46 indicadores de injustiça social 35,28 indicadores de saúde 46,45 indicadores de segurança 53,15 dimensão 'bem-estar ecológico' isd bee su bd im en sõ es indicadores sanitários 21,10 46,77 indicadores de saúde ambiental 32,09 indicadores de cobertura vegetal 59,93 indicadores de poluição do solo 85,64 indicadores institucionais 21,20 isd – índice para cada subdimensão beh – índice bem estar humano bee – índice bem estar ecológico figura 1 barômetro da sustentabilidade estadual – rondônia, referente ao ano de 2012 revista brasileira de ciências ambientais – número 30 – dezembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 44 homem-natureza determina a qualidade do meio e também da sociedade, porém para o bse, a principal contribuição dos indicadores ecológicos é a promoção da continuidade temporal da sociedade. nesse sentido os indicadores selecionados buscam representar a possibilidade de manutenção da sociedade no tempo. outro fator positivo do bse é proveniente do método empregado para escolha dos valores de referência. ao selecionar os padrões de comparação, a partir dos desempenhos já alcançados por estados brasileiros, o bse proporciona uma classificação mais factível com a realidade desses estados, condizente com suas possibilidades econômicas, técnicas e políticas. apesar dos desempenhos não necessariamente representarem o estado ideal de sustentabilidade para as sociedades, os padrões selecionados como “faixas de melhor desempenho” são suficientemente condizentes com uma sociedade que está se desenvolvendo em busca de sua sustentabilidade. o que é bastante aceitável, pois como pode ser verificado nas discussões de kronemberger et al. (2008), o estabelecimento de parâmetros mais indicados ou tolerados para definir os limites da sustentabilidade “ideal” é muito dificultoso e questionável, principalmente, considerando o problema de que quando esses parâmetros já foram estabelecidos, em sua maioria, o foram para realidades totalmente distintas das encontradas nos estados brasileiros. com esses valores de referência estabelecidos, foi possível montar uma escala fixa de padrões, ou seja, para um estado que queira comparar seu desempenho com o padrão estabelecido é necessário somente coletar os valores para cada indicador e comparar com a escala pré-estabelecida. importante ressaltar que a facilidade de coleta dos valores para cada indicador foi um dos principais esforços da presente pesquisa, que obteve sucesso, pois todos os indicadores propostos estão prontamente disponíveis em somente três documentos oficiais brasileiros disponibilizados pelo ibge e pelo sus. em relação aos resultados e aplicação do bse destaca-se a possibilidade de comparação entre estados pela fácil visualização gráfica do barômetro da sustentabilidade. com os valores encontrados para cada subdimensão (isd) é possível uma outra contribuição, bastante importante, que é o fornecimento de informações para gerenciamento do próprio estado, sendo possível o direcionamento de recursos e esforços para a melhoria de subdimensões com pior desempenho, porém todas essas análises são válidas somente para médio e longo prazo, uma vez que nem todos os indicadores são disponibilizados no curto prazo. o método proposto, nesse sentido, corrobora com o trabalho de prescott-allen (1997), que apresenta o barômetro como uma ferramenta de gerenciamento e tomada de decisão rumo ao desenvolvimento sustentável e possibilita a intervenção por parte do gestor público e, além disso, ameniza as dificuldades de visualização das áreas críticas de passível intervenção apresentadas pelos índices sintéticos, conforme discutido no trabalho de veiga (2009). conclusões o presente trabalho propôs uma metodologia de bs para estados brasileiros (bse) de forma a garantir robustez, utilização de bases de dados disponíveis e construção de parâmetros de sustentabilidade acessíveis. a metodologia proposta foi bem sucedida, uma vez que foram selecionados 31 indicadores prontamente disponibilizados pelo governo brasileiro, e determinado um padrão de referência de sustentabilidade de fácil construção. o que foi comprovado na aplicação ao estado de rondônia. a grande contribuição da metodologia se apresenta para comparação de estados brasileiros, de forma simplificada, e/ou gerenciamento dos estados em busca do desenvolvimento sustentável. a aplicação do bse ao estado de rondônia demonstrou que o desenvolvimento de rondônia se encontra no setor intermediário, quando comparado com os parâmetros estabelecidos. porém, se faz interessante ressaltar que está muito mais próximo do setor de baixo desempenho e dos estados que possuem pior idh (pc3 e pc4). referências bond, a.; morrison-saunders, a. challenges in determining the effectives of sustainability assessment. in: bond, a.; morrison-saunders, a.; howitt, r. 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se menciona las dificultades para comprender las dimensiones espaciales y temporales en un contexto de interacciones complejas. la segunda parte del artículo propone mediciones de pobreza para colombia que incorporan la incidencia que tienen sobre la vulnerabilidad de los hogares, algunos eventos asociados al cambio climático. en los escenarios propuestos la incidencia de la pobreza aumenta de manera significativa. el artículo termina mostrando la conveniencia de modificar los actuales patrones de desarrollo. es inaceptable que los países que presentan los mejores índices de desarrollo humano sean los que más emiten carbono. es hora de buscar mediciones del producto que censuren el daño climático y que premien formas de crecimiento amigables con el ambiente. palavras-chave: cambio climático, vulnerabilidad, pobreza. abstract the challenges of global climate change in the fight against poverty can be ana-lyzed from two perspectives. the first is regards conceptual nature and the se-cond considers current measurements. in this study we examine both perspec-tives. the conceptual section begins by recalling some of the arguments that provide evidence of global climate change. it later shows the methodological limits that economics and other social sciences have in understanding the implications that are derived from global climate change. specifically, the difficulties to compre-hend the special and temporary dimensions in the context of complex interactions are mentioned. the second section of the study proposes poverty measurements for the colombian's case that incorporate the incidence they have over the vulnerability of homes and other events associated with global climate changes. in the suggested scenarios the poverty incidence increased a significant amount. the article concludes by showing the benefits of modifying the current patterns of development. it is unacceptable that the countries which present the best hu-man development rates are those that have the highest carbon emissions. it is time to search for production measurements that account for climate damage and reward growth tactics that are environmentally friendly. keywords: climate change, vulnerability, poverty. jorge iván gonzález ph.d em economía pela universidad católica de lovaina, ucl, bélgica. director centro de estudios economicos cid universidad nacional de colombia. profesor e investigador del departamento de economía de la universidad externado de colombia. docente, director de la maestría, vicedecano y decano de la facultad de ciencias económicas en la universidad nacional de colombia. email: jorgeivangonzalez@telmex.net.co maría virginia angulo ingeniera industrial, investigadora de la universidad nacional. césar lópez estadístico, investigador de la universidad nacional. los retos del cambio climático en la lucha contra la pobreza. reflexiones aplicadas al caso colombiano revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947829 introducción las ciencias sociales, y especialmente la economía, no han logrado incorporar de manera sistemática la reflexión sobre el cambio climático. las categorías usuales del análisis económico son muy limitadas y no permiten analizar los retos que está planteando el calentamiento global. las deficiencias de la teoría económica se expresan en su concepción del sujeto, del tiempo y de la geografía. el sujeto económico tiene un horizonte de tiempo muy corto y, además, la información de la que dispone es limitada. la perspectiva intertemporal que se utiliza en los modelos financieros apenas abarca una o dos generaciones. el altruismo hacia los hijos y los nietos difícilmente se extiende a períodos de tiempo muy largos. es factible sacrificar el consumo actual pensando en el bienestar de los hijos, pero es mucho más difíci l sacrificarse por personas desconocidas que vivirán en el planeta dentro de 100 o 150 años. el acercamiento a los fenómenos climáticos obliga a incorporar el largo plazo y la incertidumbre radical. esta mirada lleva a reemplazar el análisis lineal (acíclico) por causalidades circulares (cíclico). knight hace la diferencia entre riesgo e incertidumbre. mientras que el riesgo admite el cálculo de probabi lidad, la incertidumbre escapa a cualquier lógica probabilística. los ejercicios analíticos de la teoría económica convencional están basados en el riesgo y no en la incertidumbre. la reflexión sobre el cambio climático tiene que poner el énfasis en la incertidumbre. la escogencia de esta vía deja sin piso los modelos usuales fundados en el riesgo. la geografía es la otra dimensión que vale la pena destacar, especialmente en la concepción de la función de producción. la aproximación de cobb y douglas incluye como factores de producción las máquinas y las personas. las reflexio-nes sobre cambio climático obligan a retomar los factores de producción prima-rios: los recursos naturales y las personas. las máquinas son un factor de pro-ducción secundario porque se realizan con recursos naturales y personas. al volver la atención a los factores de producción primarios rescatamos la importancia que tiene la naturaleza en la comprensión del proceso productivo, y se destaca la necesidad intrínseca del desarrollo sostenible. f inalmente, el artículo propone algunos acercamientos a las mediciones de la pobreza en colombia involucrando variables proxy del cambio climático. la vulnerabilidad aumenta y 1.5 millones más de familias estarían en condiciones de pobreza. desde el punto de vista del desarrollo, mostramos que al incluir las emisiones de carbono los países que tradicionalmente han tenido altos niveles de desarrollo humano, pierden lugares en el ranking internacional. evidencia del cambio climático hoy en día el cambio climático "... es un hecho científicamente establecido" (undp 2007, p. v)1. además, hay evidencia de que la acción humana ha incidido en la aceleración del calentamiento del planeta. es necesario, entonces, tomar medidas urgentes que disminuyan el ritmo de crecimiento de la temperatura. las acciones de mitigación deben estar acompañadas de políticas que faciliten la adaptación, en un esfuerzo por proteger de manera especial a los más pobres. el estilo de desarrollo predominante en el mundo no es compatible con la sosteni bi lidad del planeta. los trastornos causados por el cambio climático tienen causas e impactos muy desiguales. es necesario distinguir las inequidades entre regiones y entre personas, porque en los países pobres los ricos son menos vulnerables que los pobres. esta diferencia es relevante a pesar de que el cambio climático es una "amenaza masiva al desarrollo humano", y "... en algunos luga-res ya está minando los esfuerzos que realiza la comunidad internacional para reducir la extrema pobreza" (undp 2007, p. v)2. el calentamiento le hace daño a todos los habitantes del planeta, y reduce el desarrollo humano, en la medida en que "... el cambio climático amenaza con erodar las libertades humanas, al limitar el campo de elección" (undp 2007, p. 1). en este texto naciones unidas retoma el significado del desarrollo humano, entendido como la ampliación de las capacidades para el ejercicio de la libertad (sen 1999). el calentamiento del planeta reduce el espacio de las capacidades de las personas porque merma las posibilidades de acción. la seguridad territorial es la base de las otras formas de seguridad: ecológica, alimentaria, jurídica-institucional, energética, económica, social (w ilches 2008). todas las formas de seguridad pueden estar contenidas en la categoría de seguridad humana (undp 1994), que comprende varias dimensiones: física, social, tragedias naturales, empleo, etc. como la seguridad nunca es completa, se trata de reducir el riesgo (r), que usualmente se define como la amenaza (a) por la vulnerabilidad (v), así que r=axv (cárdenas y gonzález 1996)3. en los países industrializados vive el 20% de la población del mundo y allí se genera el 75% de las emisiones acumulativas de c o2 atribuidas a la energía. entre 1850 y 2004 las emisiones per cápita de los países ricos han sido 12 veces mayores que las de los países en desarrollo; es la diferencia entre 664 tco 2e pc y 52 tco 2e pc (toneladas de dióxido de carbono equivalente a gases de efecto invernadero -gei-, per cápita). en el 2000 los países de américa latina y el caribe (alc) generaron el 12% de las emisiones del mundo. méxico y brasil producen el 60% de las emisiones de la región (banco mundial 2009). 1 naciones unidas retoma, entre otros trabajos, las conclusiones del intergovernmental panel on climate change (ipcc 2007, 2007 b, 2007 c), y de stern (2006), stern y taylor (2007). para el caso colombiano, ver ideam (2001), pnud e ideam (2007). 2 y en otro aparte se dice: "el cambio climático minará los esfuerzos internacionales de lucha contra la pobreza" (undp 2007, p. 1). 3 la amenaza y la vulnerabilidad tienen su origen en factores de diversa índole, unos son covariantes y otros idiosincráticos. revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947830 en colombia las emisiones pasaron de 3.73 tco 2e pc en 1990 a 4.16 tco 2e pc en 2004 (ideam 2008). la distribución porcentual para los años 2000 y 2004 se observa en el cuadro 1. el 37.3% proviene del sector energético, el 36.9% del agrícola, y 15% del cambio de uso del suelo y silvicultura. aunque américa latina y el caribe (alc) emiten menos carbono, no se observan reducciones como sucede en el resto del mundo. entre 1980-2004, las emisiones de gei por unidad de pib descendieron 28%, mientras que las de alc aumentaron 2%. en otras palabras, en alc no se ha desincentivado el consumo de energía contaminante. el espacio en la definición de territorio, el espacio es el lugar geográfico de confluencia de las dinámicas de los ecosistemas y de las comunidades. el suelo como factor de producción primario en el análisis de la relación entre el cambio climático y la pobreza es muy importante retomar la reflexión propuesta por el reciente premio nobel de economía, paul krugman4. destacamos dos aspectos que se derivan de su teoría: la recuperación del suelo como factor de producción primario, y la importancia de los rendimientos crecientes que resultan de las vecindades. al volver la mirada al suelo como factor de producción primario, es factible entender el proceso productivo y la generación de ingresos a partir del territorio. la reflexión inicial debe ser por la ubicación de la población es un sitio específico. y en el análisis del territorio adquiere importancia la tensión entre la ciudad y el campo. años atrás, dice krugman, las ciudades estaban al servicio del campo. pero hoy el campo está al servicio de las ciudades. el mundo se urbaniza y las condiciones del ordenamiento territorial dependen de la dinámica que imponen las ciudades. el ritmo de la aglomeración urbana fija reglas de juego para el agro. son evidentes, por ejemplo, la implicaciones que tienen sobre el medio ambiente y la seguridad alimentaria, la extensión de los cultivos de caña y palma para la fabricación de biocombustible. la función de producción que adoptó la teoría económica durante la segunda mitad del siglo xx sigue los lineamientos de cobb y douglas (1928)5. para estos autores el producto depende de la relación entre máquinas y personas. en la lógica sencilla de cobb y douglas no hay espacio ni tiempo. esta lectura del proceso productivo choca con la de autores anteriores que buscaron la explicación del producto en la interacción entre los recursos naturales y las personas. para ellos la fabricación de máquinas y bienes no puede concebirse por fuera del territorio. estas lecturas tienen implicaciones grandes. cuando el problema se reduce a la combinación de máquinas y personas quedan por fuera las discusiones relevantes que nacen del cambio climático. y, obviamente, cambia la interpretación de la política pública, y de aspectos más específicos como la pobreza. la relación factorial (k/t) que es la interacción entre las máquinas (k) y los trabajadores (t), está íntimamente vinculada a la forma como se distribuyen las personas en el territorio. los niveles de ingreso, la tasa de ocupación y de desempleo dependen de las condiciones de la aglomeración. si en un sitio específico hay más personas ocupadas e igual capital, la relación k/t cae y ello se refleja en la distribución factorial del ingreso. es interesante advertir que al terminar su artículo, cobb y douglas (1928, p. 165) expresan su insatisfacción por haber dejado por fuera de la función de producción el "tercer factor": los recursos naturales. si se incluyeran, dicen los autores, las conclusiones cambiarían de manera sustantiva, y tendría que replantearse la relación entre las máquinas, el trabajo y el producto. en presencia de un tercer factor, las interacciones que previamente se habían encontrado pierden validez. cuadro 1 participación (%) de sectores en las emisio-nes totales de gases de efecto invernadero -geiantropógenas (co 2e ) colombia fuente: ideam (2008). 4 ver, por ejemplo, krugman (1991, 1992, 1995, 1998). 5 la función de cobb y douglas se convirtió en el punto de referencia del análisis de la producción. la función supone rendimientos decrecientes de cada factor y rendimientos constantes del conjunto de factores. aunque cobb y douglas son conscientes de las limitaciones intrínsecas de su formulación matemática, la función se ha impuesto como la forma privilegiada de interpretación de los procesos productivos. en los años treinta y cuarenta se propusieron otras lecturas de la firma y de la producción. los enfoques de hayek (1934), coase (1937) y simon (1945) son diametralmente opuestos a los de cobb y douglas. hayek insiste en la relevancia del tiempo, coase en que la naturaleza de la firma es radicalmente distinta a la del mercado, y simon pone en evidencia las relaciones jerárquicas que se presentan al interior de la firma. en estas tres lecturas alternativas, la discusión sobre los rendimientos constantes es irrelevante. sector 2000 2004 procesos industriales 4.19 5.20 residuos 5.32 5.82 cambio en el uso de la tierra 17.26 14.73 agricultura 35.84 36.91 energía 37.39 37.35 total 100 100 revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947831 en síntesis, para comprender los impactos que tiene el cambio climático sobre la actividad económica (producción, empleo, ingresos, etc.), es necesario modificar el punto de partida del análisis comenzando por la función de producción. el suelo, la región y la geografía económica la aproximación al estudio de la región, y del desarrollo económico local, se ha movido entre dos extremos, uno que llamamos convencional, y otro heterodoxo, que corresponde a la geografía económica (krugman). esta segunda aproximación nos pa rece más adecuada. la mirada convencional pretende aplicar los principios generales formulados por la teoría económica, sin tener en cuenta las especificidades de las dimensiones espacial y temporal. en todas las regiones se aplican los mismos principios de jerarquía espacial. la dinámica no se mira desde la perspectiva cíclica, porque todo el acento se pone en la tendencia lineal y en el equi li brio estacionario. la otra perspectiva, que la llamamos de geografía económica, destaca las particularidades del espacio y del tiempo. las jerarquías espaciales son disímiles y en lugar de mirar el tiempo como un equilibrio estacionario, krugman destaca su naturaleza cíclica e irreversible. igualmente, pone en evidencia las relaciones entre el espacio geográfico, los recursos naturales y los procesos sociales. krugman (1992) asocia la aglomeración a los rendimientos crecientes de la pro-ducción, a los menores costos de transporte y a la movilidad de los factores. la inclusión de los rendimientos crecientes tiene numerosas implicaciones que riñen con los modelos convencionales. la geografía económica obliga a considerar: equilibrios múltiples, cambios catastróficos, comportamientos endógenos impredecibles. la complejidad actúa como un principio organizador interdisciplinario (krugman 1992). este mirada examina los procesos con los instrumentos de la dinámica cíclica, no lineal. fujita (1988) deriva las externalidades de los rendimientos crecientes. henderson (1974) considera que los rendimientos crecientes de la producción son la principal fuerza de atracción de la aglomeración. las tendencias centrífugas están asociadas a la renta del suelo. los precios de la tierra son más bajos a medida que aumenta la distancia con respecto al centro. la geografía económica llama la atención sobre la ausencia de convergencia. en la realidad numerosos hechos muestran que no hay convergencia, que la brecha de ingresos entre países ricos y pobres aumenta (pnud 2010), y que las regiones se distancian. parece haber más indicios de divergencia que de convergencia. el informe de desarrollo humano para bogotá (idhb 2008) muestra que el ingreso per cápita en la ciudad es superior al del resto del país, y este resultado tiene mucho que ver con las bondades intrínsecas de la aglomeración. la renovación urbana, la definición del plan de ordenamiento territorial (pot), los planes zonales, las operaciones estratégicas, etc., son excelentes oportunidades que tiene la ciudad para ofrecer un ordenamiento que sea incluyente. la forma de intervenir el territorio tiene una clara incidencia en la producción, el empleo y el ingreso. en colombia, bogotá continúa siendo el gran polo de atracción de la población porque el ingreso es superior, las necesidades básicas están más satisfechas que en el resto del país y, sobre todo, porque las oportunidades son mayores. esta tendencia que amplía la distancia de bogotá con respecto a las otras ciudades no es conveniente. cuervo y gonzález (1997, p. 414) muestran que "... las brechas entre bogotá y las tres ciudades restantes [cali, medellín y barranquilla , en vez de disminuir se han ampliado". diez años después, bonet y meisel (2007, p. 36) encuentran que este proceso se ha agudizado y "... con el paso de los años, [bogotá se va alejando cada vez más de la media nacional". esta situación indica un fracaso rotundo de la descentralización. el cambio climático debería llevar a replantear la descentralización, que en colombia ha tenido demasiado énfasis en los temas fiscales y no ha dejado lugar para la geografía económica y el examen del territorio. el camino de la descentralización fiscal se ha agotado y ahora es necesario avanzar hacia una descentralización espacial, en la que el territorio sea un criterio determinante (gonzález 1994). el tiempo además del espacio, el tiempo es otra categoría central para entender el territorio. y con el cambio climático el horizonte se amplía considerablemente. los modelos financieros están pensados para modelar situaciones en 5 o máximo 10 años, pero no contamos con las herramientas analíticas necesarias para concebir procesos en 100, 200 o 300 años. tampoco estamos preparados para analizar el impacto de nuestras acciones en períodos de tiempo muy largos. "nuestras acciones frente al cambio climático tienen consecuencias que van más allá de un siglo. el impacto de la emisión de gases de efecto invernadero no es reversible en el futuro inmediato. los gases que enviamos a la atmósfera en el 2008 permanecerán hasta el 2108 y más allá. estamos tomando decisiones que afectarán nuestras vidas, la de nuestros hijos y la de nuestros nietos. por estas razones el cambio climático es un reto más difícil que otros" (undp 2007, p. v). nuestras formas de relacionar el presente y el futuro deben modificarse si que-remos entender la incidencia del cambio climático. las decisiones deben tomarse de manera inmediata, "... en los comienzo del siglo xxi, debemos enfrentar con "urgencia inminente" una crisis que vincula el presente con el futuro. esta crisis es el cambio climático" (undp 2007, p. 1). el riesgo y la incertidumbre "en la ciencia existe mucha incertidumbre porque el impacto preciso de la emisión de gases de efecto invernadero no es fácil de predecir" (undp 2007, p. v, subrayado mío). la mejor distinción entre riesgo e incertidumbre fue propuesta por knight y se acerca a la concepción subyacente en el texto citado de naciones unidas. para knight... revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947832 del futuro. es necesario pensar bajo qué circunstancias el cambio climático puede ser abordado de tal forma que haya convergencia intertemporal y, en tales condiciones, sería legítimo hablar de equilibrio dinámico (wilches 2008, p. 5), que es el resultado de la relación estable de desequi librios. se trataría de lograr compensaciones entre regiones, tiempos y factores causales. los daños de un ecosistema pueden ser compensados por las logros de otro. o en dos momentos del tiempo, el mismo ecosistema puede recuperarse o deteriorarse. las disposiciones ambientales y las normas tributarias tratan de realizar este tipo de compensaciones pero, evidentemente, es un reto lograr el balance adecuado. la interacción compleja los comentarios anteriores indican que los procesos son complejos. la complejidad tiene varias causas y se expresa de diversas maneras: i) la secuencia causaefecto no es lineal ni se detiene. el efecto de un fenómeno inicial es causa del siguiente y, así sucesivamente. la flecha del tiempo no se devuelve. ii) la misma causa puede generar efectos distintos, "... tanto sobre los factores que participan en la interacción o sobre la interacción misma, como sobre otras interacciones y factores o sobre el sistema/ proceso más amplio ( jerárquicamente superior), del cual forma parte" (w ilches 2008, p. 4). iii) los sistemas complejos son propensos a generar dinámicas caóticas (como la de la profecía autocumplida). las ciencias sociales, dice morin (1986, 1997), tienen el desafío de ir construyendo aproximaciones que aborden la complejidad. el cambio climático es un campo privilegiado para pensar este tipo problemas. desde el punto de vista de la teoría económica la complejidad podría expresarse en tres dimensiones: i) orden sensorial y preferencia por el presente, ii) altruismo intergeneracional, iii) preferencia individual y preferencia moral. el orden sensorial y la preferencia por el presente. en the sensory order..., hayek (1952) muestra que los seres humanos únicamente podemos pensar en el marco del orden sensorial. en contra de la lógica cartesiana, "pienso luego existo", hayek diría "pienso porque existo", o "pienso aquello que mi existencia me permite pensar". la aproximación de hayek no tienen la prepotencia de la reflexión cartesiana. para hayek el ser humano no puede pensar el planeta porque está inmerso en él. desde la lectura de hayek se pone en tela de juicio la objetividad y la neutralidad. hayek coloca en primer lugar la inmanencia del sujeto. esta manera de ver el mundo es más compatible con las exigencias metodológicas que nos plantea el cambio climático, que la suficiencia cartesiana. el examen del orden sensorial ayuda a entender el comportamiento humano. con hayek la escuela austriaca destaca la importancia que tiene para los seres humanos el consumo presente frente al consumo futuro. las personas solemos tener una visión de corto plazo, así que el sacrificio presente en aras del bienestar futuro requiere motivaciones muy especiales. las acciones de mitigación y de adaptación frente al cambio climático deben estar motivadas por una visión de largo plazo, en la que los sujetos renuncian a su bienestar presente con el fin de garantizar el bienestar de otros en un plazo muy largo. no se trata solamente de cambiar el bienestar presente por el bienestar futuro de la misma persona, sino de renunciar al bienestar presente en favor del bienestar futuro de otros. este ejercicio complejo obliga a pasar de una lógica intuitiva (sistema i) a una lógica racional (sistema ii)6, en la que las opciones en contra del calentamiento global tienen que ser determinantes de la acción de los sujetos. el altruismo intergeneracional. la literatura económica ha concebido el altruismo intergeneracional de maneras diversas, pero en general prevalecen visiones en las que el compromiso se reduce a una o dos generaciones futuras (hijos y nietos)7. este enfoque resulta de muy corto plazo frente a las exigencias que impone el cambio climático. "... la diferencia práctica entre las dos categorías, riesgo e incertidumbre, es que en la primera se conoce el rango de distribución de los resultados (bien sea me-diante el cálculo apriori o a través de análisis estadísticos de los eventos anterio-res), mientras que en el caso de la incertidumbre no es posible saber cuál es el rango de distribución de los resultados, ya que la situación es única" (knight 1921, p. 233). el riesgo cabe dentro de la lógica probabilística, mientras que la incertidumbre no. en materia de cambio climático nos acercamos más a la incertidumbre que al riesgo. el impacto de la emisión de gases no admite predicción probabi lística. las variables que intervienen son de muy diversa naturaleza (físicas, antrópicas, etc.), y sus interacciones son complejas. el cambio climático nos invita a pensar el mundo contemporáneo en un contexto de incertidumbre. en la gestión del riesgo es posible reducir la amenaza y la vulnerabilidad, aún cuando el evento problemático no pueda ser sometido a un cálculo probabilístico. la construcción antisísmica es el mejor ejemplo. es muy difícil calcular la probabilidad de que haya un temblor y, no obstante, las normas urbanísticas obligan a que haya protección antisísmica. las incertidumbres dependen de la forma como interactúan las causas covariantes y las idiosincráticas. el estado estacionario y la estabilidad los modelos probabilísticos suelen presentarse mediante lógicas lineales. los procesos dinámicos del cambio climático exigen desarrollar funciones no linea-les, porque "... existen eventos impredecibles y no lineales que podrían abrirle las puertas a catástrofes ecológicas" (undp 2007, p. 2). las interacciones endógenas de naturaleza caótica confirman la necesidad de aceptar el riesgo y, con él, nuestro desconocimiento 6 esta distinción es de kahneman (2002). 7 sobre estas discusiones, ver por ejemplo, becker (1981), samuelson (1993), simon (1993). revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947833 la preferencia individual y la preferencia moral. para entender las opciones éticas que implica la lucha contra el calentamiento global, partimos de la reflexión de harsanyi (1975). el autor piensa que el maximin rawlsiano no sirve para fundar una regla de decisión moral bajo condiciones de riesgo o incertidumbre. en lugar de maximin rawlsiano propone como regla de decisión la maximización de la uti lidad esperada en un contexto de probabilidad bayesiana. harsanyi utiliza la lógica bayesiana por cuatro razones. primera, porque es compatible con la teoría de la utilidad y ello facilita la comprensión de los problemas. segunda, porque permite captar las implicaciones de la elección bajo incertidumbre. cuando la lógica bayesiana se aplica a las opciones sociales futuras se abre el espacio para considerar la incertidumbre intertemporal. tercera, el análisis puede realizarse con funciones lineales en las que se supone que las personas valoran de la misma manera aquello que les mejora el bienestar. cuarta, porque la subjetividad propia de la teoría bayesiana es suficiente para expresar los juicios morales. en sus ejercicios harsanyi distingue entre la preferencia individual y la preferencia moral. la segunda exige ponerse en los zapatos de los demás y pensar la sociedad futura no sólo en función de mi bienestar (preferencia individual), sino también teniendo en cuenta el bienestar del otro (preferencia moral). la pobreza y la comunidad de acuerdo con el diagnostico de naciones unidas, "... el precio más alto del cambio climático será pagado por los países pobres y sus ciudadanos" (undp 2007, p. 3). adicionalmente, al interior de los países también se presentan de-sigualdades que dependen de la vulnerabilidad de cada grupo. en principio, los ricos están mejor protegidos que los pobres. el calentamiento global nos obliga a modificar de manera sustantiva la comprensión de la naturaleza y las características de la pobreza. la aproximación socioeconómica a la pobreza ha sido parcial porque no indaga por la forma como el territorio incide en la producción, la inversión y el empleo. si la pobreza se lee desde el territorio, es más fácil comprender su multidimensionalidad (wilches 2008). la pobreza es económica, cultural, institucional, alimentaria, ecológica, energética. y estas formas guardan relación entre ellas. en colombia, la misión de pobreza (dnp 2006), y la misión para el empalme de las series de empleo, pobreza y desigualdad (mesep), han realizado estudios sistemáticos sobre la pobreza y la desigualdad, pero no han incluido ninguna re-flexión sobre la relación entre cambio climático, medio ambiente y pobreza. el tema ni siquiera se menciona porque las preocupaciones de ambas misiones han sido de otro orden. la no relevancia del asunto se refleja en la ausencia de in-formación y estadísticas sobre la forma como el medio ambiente incide en la pobreza y la distribución. la reflexión sistemática debe comenzar con la disponibilidad de estadísticas. uno de los mayores retos de la relación entre cambio climático, vulnerabilidad y pobreza, es asociar los efectos del cambio climático a la población más vulnerable. si la relación se plantea de manera adecuada, es posi ble precisar mecanismos de adaptación y mitigación que sean favorables al territorio. el diagnóstico ha avanzado en un aspecto fundamental: todos somos vulnerables. frente al cambio climático todos los individuos del planeta tierra somos vulnerables. de esta constatación se derivan dos retos causales. el primero es el vínculo entre las modificaciones en el ecosistema y el cambio climático. y el segundo es la forma como las variaciones en el ecosistema inciden en las personas más vulnerables. y desde esta lógica, el territorio juega un papel sustantivo. hacia una nueva medida de la pobreza con la información disponible fragmentada y sin buena geo-referenciación hemos tratado de organizar de la mejor manera posible tres mediciones. la pri-mera la llamamos el índice de vulnerabilidad climática asociado a fenómenos extremos (ivcae). partimos del índice de necesidades básicas insatisfechas (nbi) municipal, y uti lizando la información del censo incorporamos de manera indirecta variables asociadas al cambio climático. la segunda es el índice de condiciones de vida modificado (icv*), que agrega un factor más al icv convencional. el cálculo se realiza a nivel de hogar. y la tercera medida es el índice de desarrollo humano modificado (idh*), que incorpora las emisiones de carbono al cálculo del idh. el índice de vulnerabi lidad climática asociado a fenómenos extremos (ivcae) el ivcae está basado en el nbi. la estimación comienza con una regresión en la que suponemos que el índice de necesidades básicas del municipio i (nbi i ) es función de las siguientes variables: el índice de desastres (idc i ), la ruralidad (r i ) y el índice de desertificación (id i ), más el error de la estimación (e i ). excluimos el índice de escasez hídrica porque la variable no es significativa. nbii = β0 + β1 ln (idci) + β2 ri + β3 idi + εi 1. en su construcción inicial, el nbi no tiene ninguna relación con el cambio climático. nuestro ejercicio buscar captar las variaciones que se presentan en la incidencia de la pobreza por nbi cuando se consideran los factores asociados al cambio climático. el nuevo valor estimado del (nbi), incorpora los efectos climáticos en la incidencia de la pobreza a nivel municipal. hemos tenido que realizar los cálculos a nivel de municipio porque las variables de cambio climático no permiten llegar hasta el hogar. revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947834 los resultados de la regresión se presentan en el cuadro 2. todos los coeficientes son positivos, ello significa que las variables climáticas tienden a aumentar la incidencia de la pobreza. los valores de (nbi) fueron normalizados entre 0 y 100, así que el municipio en el que todos las personas fueran pobres tendría un valor de cuadro 2 resultados de la regresión 1 variable β t pr > |t| constante 3.91 2.3 <0.0220 ln(idci) 4.29 17.8 <0.0001 idi 0.11 6.0 <0.0001 ri 0.32 15.3 <0.0001 el r 2 de la regresión es 0.387 100. y, a la inversa, si en el municipio nadie es pobre, el valor es 0. el nuevo indicador, después de la normalización lo hemos llamado el índice de vulnerabilidad climática asociado a fenómenos extremos (ivcae). hicimos los cálculos por departamento aplicando la siguiente fórmula, 2. ivcae = nbi i nbi min nbi max nbi min el (nbi) min corresponde al municipio con menor valor del (nbi). y el dato de (nbi) max es el del municipio con mayor incidencia. *100 cuadro 3 valores del ivcae por departamento fuente: cálculos de los autores a partir de la información del censo del dane 2005 depto. ivcae depto. ivcae vichada 65.05 casanare 39.12 chocó 59.51 tolima 38.27 córdoba 58.01 caquetá 37.90 magdalena 56.56 vaupés 37.84 la guajira 56.24 huila 34.75 guainía 55.61 santander 34.34 amazonas 55.01 atlántico 33.95 cauca 51.81 n. santander 31.45 sucre 50.42 caldas 30.17 cesar 48.07 risaralda 29.90 arauca 47.65 cundinam. 28.19 putumayo 47.34 quindio 25.92 nariño 46.07 meta 25.58 guaviare 45.02 antioquia 20.42 bolívar 44.68 valle cauca 19.54 boyacá 41.18 bogotá 1.81 mientras mayor sea el índice, la vulnerabilidad es más alta. bogotá es considerado como un departamento. revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947835 el cuadro 3 resume los resultados de la estimación. la peor situación se presenta en vichada y la mejor en bogotá. pero se observa una distancia significativa entre bogotá y el valle del cauca. aparentemente, el riesgo en bogotá es considerablemente menor que en el resto del país. insistimos en que se trata de una situación aparente por dos razones. primero, porque las variables asociadas al campo son relevantes y, segundo, porque el índice de desastres se refiere a situaciones pasadas y no a eventos potenciales. la ausencia de problemas no garantiza que la protección futura esté garantizada. el indicador propuesto está basado en información ex-post. sería ideal poder contar con modelos probabilísticos que permitieran calcular el riesgo ex-ante. bogotá no ha tenido que soportar un desastre significativo en los últimos años, pero ello no debe interpretarse como ausencia de riesgo. el ivcae muestra cambios importantes frente al nbi, y desde nuestra perspectiva es una medida más completa. el índice de correlación entre el ivcae y el nbi es de 0.622, lo que muestra que ambas medidas apuntan hacia la misma dirección aunque con énfasis distintos. existe correlación entre el ivcae y el nbi porque la pobreza está asociada a la vulnerabilidad. pero al mismo tiempo se observa que la correlación no es perfecta porque las personas afectadas por la vulnerabilidad climática no son, necesariamente, pobres. los daños causados por el cambio climático también perjudican a los individuos de altos ingresos. el índice de condiciones de vida modificado (icv*) el icv suele estimarse a través de las encuestas de calidad de vida. para aproximarnos al icv* hemos incorporado la vulnerabilidad de las familias que están ubicadas en zonas que presentan riesgo de inundaciones, deslizamientos y desbordamientos. de todas las variables de las encuestas, estas son las que más se aproximan a fenómenos climáticos. la aproximación es, por tanto, indirecta. a los cuatro factores convencionales del icv le añadimos otro para crear el icv*. este factor adicional lo llamamos vulnerabilidad por riesgo climático. las esti-maciones corresponden al nivel nacional. la información está disponible a nivel de hogar porque las respuestas son de percepción. en futuras encuestas sería conveniente contrarrestar la impresión de las familias con información objetiva de experto. la diferencia entre el icv y el icv* es del 13%. si un hogar tenía un icv de 100 puntos, con la nueva clasificación sus condiciones de vida se reducen a 87 puntos. con el nuevo indicador, las condiciones de vida se deteriorarían en 1.535.357 hogares, que equivalen al 13.72% de los hogares del país. las diferencias por regiones se observan en el cuadro 48. en todos los casos, los puntajes del icv* son menores que los del icv, y este menor valor podría asociarse a la vulnerabi lidad ocasionada por los fenómenos climáticos. en el cuadro 5 se hace la distinción entre cabecera y resto. la situación en las ciudades es mejor, pero siempre se observa una reducción al incluir la vul-nerabilidad por riesgo climático. 8 la encuesta de calidad de vida (ecv) sólo es representativa a nivel de regiones. no se puede desagregar más. región icv icv* atlántica 62.3 58.2 oriental 67.5 64.3 central 63.9 61.0 pacífica 50.5 43.9 bogotá 79.7 78.0 antioquia 64.0 60.8 valle 67.6 63.8 san andrés y providencia 70.8 63.3 orinoquía y amazonía 71.6 70.4 las condiciones de vida son mejores mientras más alto sea el índice. cuadro 4 icv e icv* por regiones fuente: cálculos de los autores a partir de la encuesta de calidad de vida (ecv) del dane 2003. cuadro 5 icv e icv* por cabecera y resto fuente: cálculos de los autores a partir de la ecv del dane 2003. icv icv* cabecera 73.7 70.7 centro poblado 51.4 45.9 rural disperso 41.4 35.7 revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947836 un nuevo modelo de desarrollo "la característica más sobresalientes de los seres humanos, es su habilidad para pensar y comunicarse con el otro, decidir qué hacer y, efectivamente, hacerlo. debemos hacer uso de esta capacidad que constituye la quintaesencia de los seres humanos, con el fin de pensar la sostenibilidad del ambiente, y coordinar esfuerzos para erradicar la pobreza y la deprivación" (sen, en undp 2007, p. 28). el actual modelo energético mundial es insostenible. es indispensable buscar nuevas fuentes de energía. la relación positiva entre el volumen de las emisiones y el índice de desarrollo humano (idh) figura 1 muestra que el esti lo de desarrollo que se ha venido considerando como bueno está agudizando los problemas climáticos. desde una perspectiva ideal, la línea de la gráfica debería tener una pendiente negati-va, ya que el mejoramiento del desarrollo humano debería ser incompatible con un crecimiento de las emisiones de carbono. esta situación no se está pre-sentando. para conocer el impacto de las emisiones de carbono, es necesario modificar el idh, de tal manera que incluya el daño ambiental. el índice de emisiones de carbono (iec) debe ser considerado de manera explícita en el cálculo del idh. la correlación positiva entre emisiones e idh (figura 1) obliga a replantear la forma como se ha ido construyendo el modelo de desarrollo. los países con un idh alto han consolidado una dinámica productiva intensiva en el uso del car-bono. este camino es insostenible desde el punto de vista ambiental. debe evi-tarse, entonces, que los países pobres reproduzcan tal esquema de desarrollo. sea iec el índice de emisiones de carbono, ec son las emisiones de carbono.       − − −= 100x ecec ecec 1iec minmax mini 4 iecipibiediev *idh +++ =3. 4. esta nueva aproximación obliga a considerar las emisiones, y los aspectos ligados al cambio climático, como elementos sustantivos del desarrollo humano. el ejercicio propuesto genera una relación inversa entre desarrollo humano y emisiones de carbono, de tal forma que el mayor volumen de emisiones se expresa en un deterioro del idh. el eje vertical representa los puntajes del índice de desarrollo humano (idh), y el eje horizontal corresponde al volumen de emisiones de car-bono. figura 1 relación entre el idh y las emisiones de carbono (2007) fuente: undp (2007) revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947837 el cuadro 6 compara el idh y el idh*, y muestra la variación que tienen los países en el orden. por ejemplo, en la parte superior, dinamarca mejora 7 posiciones. en la parte inferior de la tabla, estados unidos pierde 114 puestos y china 73. stern (2006) muestra que a pesar de que las emisiones de gei han estado correlacionadas con el aumento del ingreso, es posi ble que la disminución sea compatible con el crecimiento económico. habría que reducir el 25% de las emisiones9. aunque los retos que impone el cambio climático son enormes, hay espacio de desarrollo. para que los recursos pueden ser distribuidos en favor de la lucha contra el calentamiento global, existen caminos diversos (tributarios, impuesto a las transacciones internacionales, subastas, etc.). poterba (1993) discute algunas de las fórmulas tributarias que podrían aplicarse para combatir el calentamiento global. para reducir la emisión de dióxido de carbono podría aplicarse un impuesto. pero este apenas es uno de los mecanismos posibles. el primer paso para mitigar el cambio climático es la fijación de un precio a la emisión de carbono. este propósito puede conseguirse de tres maneras: a través de un 9 entre las alternativas se propone: i) reducción de la demanda de bienes y servicios intensivos en emisiones. ii) mayor eficiencia, que pueda reportar ahorros económicos y reducción de emisiones. iii) evitar la despoblación forestal. iv) uso de tecnologías más bajas en emisiones de carbono para fines de alumbrado, calefacción y transporte. "nuestro punto de partida es que la batalla contra el cambio climático puede y debe ganarse. al mundo no le hacen falta ni los recursos financieros ni las capacidades tecnológicas para actuar. si no logramos impedir el cambio climático es porque fuimos incapaces de aunar las voluntades políticas alrededor de un objetivo común" (undp 2007, p. 2). existen los recursos y las capacidades tecnológicas para transformar el esquema para el optimismo. los valores corresponden al año 2005 r es el orden que ocupa el país según el idh, r* es el orden que ocupa el país según el idh*, var es la diferencia entre r* y r. cuadro 6 comparación entre el idh y el idh* fuente: cálculos de los autores a partir de undp (2007) país idh idh* r r* var dinamarca 0.949 0960 14 7 +7 luxemburgo 0944 0.957 18 11 +7 nva. zelandia 0.943 0.956 19 12 +7 hong kong 0.937 0.951 21 14 +7 jordania 0.773 0.829 87 80 +7 líbano 0.772 0.828 89 82 +7 austria 0.948 0.958 15 9 +6 israel 0.932 0.946 23 17 +6 samoa 0.785 0.839 77 71 +6 armenia 0.775 0.831 84 78 +6 suriname 0.774 0.830 85 79 +6 estados unidos 0.951 0.713 12 126 -114 china 0.777 0.626 81 154 -73 rusia 0.802 0.788 67 105 -38 japón 0.953 0.913 8 32 -24 canadá 0.961 0.944 4 18 -14 india 0.619 0.660 128 137 -9 mé xico 0.829 0.854 52 60 -8 ucrania 0.788 0.827 76 84 -8 tailandia 0.781 0.825 78 86 -8 revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947838 impuesto, negociando derechos de emisión10, ampliando los mecanismos de desarrollo limpio 11. en esta nueva perspectiva debe ponerse sobre el tapete las limitaciones intrínsecas de los análisis costo/ beneficio. la volatilidad el cambio climático ha incrementado la volatilidad de los fenómenos naturales. las mayores fluctuaciones de las lluvias, inundaciones, temperatura, etc., se junta con la creciente volatilidad de los mercados financieros y de la producción y el empleo de los países. volatilidad del mundo físico, volatilidad financiera y volatilidad de la economía real. estas tres formas de volatilidad acentúan la vulnerabilidad. las formas de volati lidad generan vulnerabi lidades interrelacionadas. la vulnerabi lidad al cambio climático se expresa como carencias económicas y sociales (wilches 2008). la crisis financiera del 2008 es el resultado de mercados cada vez más erráticos y fluctuantes. la volati lidad monetaria/financiera está impactando las condiciones del mundo real. en colombia las variaciones de la tasa de crecimiento del pib se han agudizado con el paso del tiempo. la varianza ha aumentado de manera considerable, y con respecto al primer período, la economía es tres veces más volátil12. el comportamiento de las series del empleo también es errático. si la producción y el empleo son más variables, los pobres terminan siendo los más vulnerables (salama 2005). la objetivación del riesgo para evitar la vulnerabilidad que genera la volatilidad, y para poder fortalecer las fortalezas, como dice wilches, la primera tarea es objetivar el riesgo. es decir, conocerlo para poder actuar. la universalización de la protección no basta con objetivar el riesgo. es necesario, además, que todos avancemos en la misma lucha. el compromiso universal es absolutamente necesario. la mitigación del cambio climático es un compromiso de todos porque hay "interdependencia ecológica". "todas las naciones y todos los pueblos comparten la misma atmósfera. y sólo tenemos una" (undp 2007, p. 2). por tanto, "... ningún país ganará la batalla contra el cambio climático si actúa sólo" (undp 2007, p. 5). el protocolo de kyoto habla de una "responsabilidad común pero diferenciada". frente al cambio climático o todos ganamos o todos perdemos. no es posible pensar en juegos de suma cero (en el que unos ganas y otros pierden). el resultado final será un juego de suma positiva o de suma negativa. poterba muestra que si los controles a las emisiones de dióxido de carbono no son igualmente exigentes en todos los países, las empresas tenderán a ubicarse en los sitios donde la regulación es menos exigente y, entonces, habría una especie de "competencia por lo bajo"13. es interesante obser var que desde comienzos de los noventa, finlandia, suecia y holanda han tomado medidas para regular la emisión de gases efecto invernadero. esta decisiones unilaterales no son la solución, pero sí contri buyen a crear conciencia de la gravedad del problema (poterba 1993, p. 51). la tensión entre adaptación/ mitigación e ingreso 10 el mercado de emisiones o "mercado del carbono". las partes (o países adherentes) establecen las metas de reducción de gei, así como los niveles permitidos de emisión entre 2008 y 2012. estas emisio-nes pueden ser expresadas en unidades de emisión asignadas (assigned amount units), que pueden ser vendidas o comercializadas entre países. 11 mediante los cuales los países industrializados pagan proyectos que reducen o evitan las emisiones de gei en países en desarrollo y así obtienen créditos de reducciones certificadas de emisiones (rce). cada crédito equivale a una tonelada de co2. 12 entre 1951-1970 la varianza de la tasa de crecimiento del pib fue de 2.4. durante el período 1971-1990 fue de 3.8. y entre 1991-2006 fue de 6.7. 12 "existe una fuerte razón teórica, y una motivación claramente práctica, que lleva a pensar que las ac-ciones relacionadas con el cambio climático global tiene que ser consideradas desde una perspectiva su-pranacional" (poterba 1993, p. 48). "por ejemplo, podríamos ayudar a que los países mejoren su infraestructura, de tal forma que las personas puedan responder mejor al incremento en las inunda-ciones y a los más frecuentes y severos eventos climáticos. también podrían desarrollarse cultivos más resistentes al clima" (undp 2007, p. vi). pa ra luchar contra el riesgo es necesario crear un orden institucional específico que, en palabras de keynes (1936), se expresa en convenciones. uno de los agentes qua participa en dicho orden institucional es el estado. la política pública debe incorporar a las organizaciones y a los actores privados, porque el mejoramiento de la seguridad humana es una tarea colectiva. el orden institucional disminuye el riesgo si reduce la amenaza o/y la vulnerabilidad. este principio general se aplica a todas las formas de inseguridad humana. en el área social, existen factores covariantes (recesión, desempleo, etc.), que actúan como amenazas contra las familias. si estos fenómenos están acompañados de una amenaza natural (deslizamiento, por ejemplo) y de un mal idiosincrático (enfermedad del perceptor principal), es muy factible que la calidad de vida de la familia se deteriore. en tales circunstancias los mecanismos de protección y de promoción social deben ser contracíclicos (dnp 2008). si la amenaza no puede controlarse completamente, la protección social debe reducir la vulnerabilidad con el fin de atenuar el riesgo. "con frecuencia los ambientalistas son acusados por los entusiastas del desarrollo de revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947839 ser "anti-desarrollo", puesto que su activismo no acepta procedimientos que elevan el ingreso y reducen la pobreza, porque consideran que tienen un impacto ambiental desfavorable. aunque no es fáci l precisar la línea que divide ambas posiciones, las tensiones son indudables" (sen, en undp 2007, p. 28). la tensión entre adaptación/ mitigación e ingreso "con frecuencia los ambientalistas son acusados por los entusiastas del desarrollo de ser "antidesarrollo", puesto que su activismo no acepta procedimientos que elevan el ingreso y reducen la pobreza, porque consideran que tienen un impacto ambiental desfavorable. aunque no es fácil precisar la línea que divide ambas posiciones, las tensiones son indudables" (sen, en undp 2007, p. 28). hemos formalizado la tensión planteada por sen en el cuadro 7. d significa adaptación (también sería válido para la mitigación), y es el ingreso14. la adaptación es positiva en la primera fila y negativa en la segunda. el ingreso es positivo en la primera columna y negativo en la segunda. la situación ideal es la de la celda (d,y), porque se logra la adaptación al cambio climático y se mejora el ingreso. el peor escenario es el de la celda ( d, y), porque no se con-sigue la adaptación y, además, el ingreso cae. en la celda superior derecha (d, y), la buena adaptación implica una pérdida del ingreso. y en la celda infe-rior izquierda ( d,y) la adaptación no se logra, pero el ingreso mejora. la política pública debería seguir este orden de preferencias, 5. (d,y) (d,-y) (-d,y) (-d,-y) la relación " " significa "preferido a". la escogencia entre los dos extremos es clara y no requiere mayor explicación. pero la elección entre (d, y) y ( d,y) es muy difícil. desde la mirada de largo plazo, el orden de preferencias es (d, y) ( d,y), y la adaptación prima sobre el ingreso. en el corto plazo, y res-pondiendo a las condiciones del sistema i de kahneman), la opción sería ( d,y) (d, y), porque las personas luchan por mantener su ingreso, aunque ello implique la no adaptación. naciones unidas insiste en que la lucha contra el calentamiento se puede ganar, y que existen los medios financieros y técnicos para lograrlo. ello significa que la secuencia ideal planteada en 5 sí es posible. la lucha contra la pobreza en todas sus dimensiones, favorece la capacidad del territorio para enfrentar las amenazas. desde esta mirada, el combate a la pobreza es condición y no consecuencia. para que la política pública avance en esta dirección se requiere: i) modificar las mediciones de pobreza y pasar a indicadores que guarden el espíritu de ivcae, icv*, idh*. ii) realizar actividades integrales que incidan al mismo tiempo en d y en y. iii) actuar sobre la comunidad y el contexto y no sólo sobre el individuo o la familia. ya decíamos que los seres humanos tenemos una preferencia innata por el presente. y como la lucha contra el cambio climático nos obliga a pasar del sistema i (intuitivo) al sistema ii (racional), el ejercicio debe realizarse de tal manera que en el corto plazo se observen resultados que satisfagan algunas condiciones del sistema i. en la práctica, ellos significa que la política pública debe diseñarse de tal manera que siempre se vayan presentando logros parciales. poco a poco se va haciendo más evidente que el actual modelo de desarrollo adaptarse a los cambios que ya se están presentando. 2. el primer reto que debemos no favorece la seguridad territorial. los incentivos económicos que animan un nuevo tipo de desarrollo, deben seguir los principios keynesianos y schumpeterianos. a partir de allí es posible construir un nuevo modelo económico (undp 2007, p. vii). keynes pone en primer plano la inclusión y la distribución. schumpeter centra la atención en la "destrucción creativa", que es una mirada dinámica a la evolución de las personas y de las empresas. para naciones unidas, "... el reto político más difícil tiene que ver con la distribución" (undp 2007, p. vii). los países ricos que han causado el problema no son los más vulnerables en el corto plazo, mientras que los países pobres, que no han sido los principales causantes, son los más vulnerables. a la luz de los comentarios anteriores, vale la pena desta car la importancia de las políticas energética y de transporte. las estrategias de mitigación deben comenzar por replantear la política energética, buscando fuentes alternativas de energía. recomendaciones finales 1. colombia, como el resto de países del mundo, debe tomar medidas para mitigar el aumento de la temperatura y para f f f f f f 14 el ejercicio es similar cuando la dupla es mitigación e ingreso. cuadro 7 la tensión entre adaptación (d) e ingreso(y) d, y d, -y -d, y -d, -y revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947840 enfrentar tiene que ver con la necesidad de modificar el método de análisis. las ciencias sociales y la política pública no cuentan con los instrumentos que se requieren para entender la lógica intertemporal que exige la comprensión de los fenómenos climáticos. en el nuevo contex to, la dinámica lineal, de estado estacionario, pierde su razón de ser. tampoco sirven los modelos de riesgo probabilísticos que se utilizan convencionalmente. estos enfoques deben ser reemplazados por secuencias dinámicas no lineales y por una percepción del futuro basada en la incertidumbre y no sólo en el riesgo probabilístico. 3. las causalidades lineales (acíclicas) usualmente empleadas en ciencias sociales deben ser reemplazadas por causalidades circulares (cíclicas). 4. los juegos de suma cero típicos del paradigma de la competencia pierden su razón de ser frente a los fenómenos climáticos, que obligan a pensar en lógicas cooperativas de las que resultan juegos de suma positiva si los procesos de mitigación y adaptación son adecuados, o juegos de suma negativa, que resultarían de las decisiones equivocadas. 5. desde el punto de vista de la economía debe recuperarse la dimensión espa-cial. el territorio es central, así que la forma como se relacionan las comunida-des con los ecosistemas tiene que ser considera de manera explícita en los análisis de productividad y eficiencia. en el caso colombiano ello significa que los nuevas estrategias de desarrollo, y los planes de ordenamiento territorial deben tener como prioridad la mitigación y la adaptación climática. vale la pena preguntarse, una vez más, por las razones que han impedido que en el país se siga posponiendo una ley orgánica de ordenamiento territorial (loot), que es una prioridad de la constitución de 1991. 6. el crecimiento de las economías más avanzadas se ha basado en formas de producción que ponen el énfasis en la combinación de máquinas y personas, olvidando que no es posible la existencia de máquinas sin los recursos naturales. en las mediciones del desarrollo no se está restando el daño climático. h icimos ejercicios con el índice de desarrollo humano (idh) mostrando que al castigar a los países por sus emisiones de carbono, se obtiene un panorama que difiere radicalmente del que ha sido propuesto por el idh convencional. el nuevo índice lo llamamos el índice de desarrollo humano modificado por las emisiones de carbono (idh*). estados unidos y china, por ejemplo, tienen una notable caída en el ranking internacional de idh original cuando se incorporan las emisiones de carbono. comparado con el ranking del idh, el nuevo orden, el del idh*, le hace perder a estados unidos 114 puestos, y a china 73 puestos. 7. aún con la limitaciones de la información disponi ble, es factible cuantificar la vulnerabilidad de los hogares frente al riesgo climático. el nuevo índice de condiciones de vida (icv), que hemos llamado el icv*, muestra que los fenómenos climáticos reducen las condiciones de vida de más de un millón y medio de hogares (13.72% de los hogares del país en el 2003). con los datos del censo calculamos el índice de vulnerabilidad climática asociado a fenómenos extremos (ivcae) y lo aplicamos a los municipios. de acuerdo con el, ivcae los departamentos que están en la peor situación son: vichada, chocó, córdoba y magdalena. 8. algunas de las imperfecciones de los tres indicadores que hemos propuesto (idh*, icv*, ivcae) se explican por la forma como se recopila la información básica en las encuestas. gran parte de estos problemas se podrían corregir en el futuro. las medidas que habría que tomar son las siguientes: i) realizar encuestas de calidad de vida geo-referenciadas desde la fuente. los aspectos es paciales deben ser considerados de manera explicita. ii) la percepción del hogar sobre las posibles amenazas deben ser contrarrestadas con la opinión del experto. iii) los indicadores climáticos, como el de escasez hídrica, tendrían que tener una dimensión espacial compatible con la de las encuestas de calidad de vida. actualmente no es posible integrar de manera adecuada el nivel espacial de los indicadores del efecto climático, con el de los municipios y, en general, con los dominios propios de la división político-administrativa del país. iv) la focalización individual debe ir abriendo el paso a formas de focalización que cubran territorios específicos. v) los métodos de muestreo y recolección de las encuestas de calidad de vida deben permitir que la información contex tual (asociada a fenómenos climáticos), sea compatible con los datos correspondientes al hogar. vi) debe crearse un nuevo índice de pobreza que incluya, de manera explícita, el impacto climático. vii) en la evaluación del índice de desarrollo de los países también debe considerarse el daño climático. referencias bibliográficas banco mundial., 2009. desarrollo con menos carbón. respuestas latinoamericanas al cambio climático, banco mundial, washington. becker gary., 1981. 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programa fapesp de pesquisa sobre mudanças climáticas globais pfpmcg; fundação de amparo à pesquisa de são paulo (fapesp, processo no 08/58159-7); da rede brasileira de pesquisa em mudanças climáticas (redeclima), sub-rede "cidades e mudança climática" (cnpq/mct/finep/fapesp); e do instituto nacional de ciência e tecnologia para mudanças climáticas (inct-mc), sub-projeto urbanização e megacidades (cnpq/mct/finep/fapesp). revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 17 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 urbanização e mudanças climáticas na discussão contemporânea sobre os impactos das mudanças climáticas, seus riscos e perigos, as cidades possuem um papel central. não apenas pela concentração da população que, desde 2008, já é de mais de 50% da população mundial vivendo em áreas urbanas, e na américa latina e em outras regiões é superior a 80% (unfpa, 2007), mas, sobretudo, pela intensidade e concretude material que perigos ambientais urbanos possuem nestes ambientes. inundações, deslizamentos, inversão térmica, ilhas de calor, ondas de frio e de calor, eventos hidrometeorológicos extremos de várias naturezas possuem intensidade e potencial de dano multiplicado nas áreas urbanas, repercutindo na forma de perdas materiais e humanas significativas, mesmo com eventos de baixa magnitude (nunes, 2009). em vista disso, a intensificação dos extremos climáticos e do ritmo da mudança ambiental é um componente a mais na equação desequilibrada entre os espaços construídos urbanos e o ajuste ao ambiente. o que queremos dizer é que as conseqüências que colhemos atualmente não são apenas resultado da diagnosticada mudança climática em curso no planeta; esta potencializa o déficit que acumulamos por anos de produção de um espaço urbano que não leva em conta fatores ambientais em sua construção, gestão e planejamento (hogan, 2009). estamos falando de uma agenda antiga da política urbana que tem sido sistematicamente ignorada, mesmo com os já mais de 40 anos de mi litância ambientalista: planos de macrodrenagem urbana, consideração do microclima urbano, circulação de vento, conforto térmico, arborização, preservação de fundos de vale e mananciais hídricos, saneamento básico, tratamento de esgoto, tratamento eficiente de resíduos, energias limpas, e controle da poluição (atmosférica, do solo e da água) (hardoy; mitlin; satterthwaite, 2001). esta agenda, juntamente com a questão do uso do solo, a pobreza e a segregação urbana são justamente as ações principais, ou setores, que estão no foco das ações de mitigação nas cidades, encarados como ações emergenciais pa ra diminuir os impactos das mudanças climáticas. (martine; mcgranahan; montgomery; fernández-castilla, 2008; bicknell; dodman; satterthwaite, 2009). devido à urgência de lidar com um problema que é global e que, dizem os cientistas do clima, já não possui reversão, difundiu-se nos últimos anos uma agenda de necessidad es de ações na direção da mitigação e da adaptação dos países e cidades. esta agenda, muito unilateral em sua concepção, uma vez que é oriunda dos países desenvolvidos e de seu padrão de produção e consumo,, é também uma oportunidade de dinamizar a ainda pendente agenda ambiental que, no caso brasileiro e de grande parte dos países da américa latina, ainda está incompleta (marandola jr., 2009). essa nova agenda, no entanto, não pode ser simplesmente aceita, mas precisa ser filtrada em proveito das necessidades das cidades e de seus habitantes. um exemplo claro disso é a ênfase que se dá à mitigação em detrimento de um investimento maior em adaptação (ojima, 2009). as primeiras são paleativos que não revêem o modelo de produção e gestão do espaço urbano, uma necessidade premente não apenas para enfrentar as mudanças climáticas, mas, sobretudo, para ter cidades sustentáveis a longo prazo, que sejam concebidas a partir de um paradigma de adaptação e ajuste ao ambiente. as dificuldades pa ra tal empreendimento são muitas. entre elas, (1) a grande heterogeneidade espacial e populacional das cidades e (2) a falta de indicadores de sustentabilidade adequados que são fundamentais para que políticas públicas efetivas sejam pensadas, implementadas e avaliadas. a heterogeneidade espacial e populacional é raramente reconhecida na formulação de políticas urbanas. a diversidade de lugares e da composição da população em termos de sua estrutura interna, metabolismo demográfico, etnicidade, estruturas fami liares, etc. interferem diretamente na forma como ações públicas terão êxito, ou não, bem como nas próprias necessidades específicas que grupos demográficos podem ter, diferente de outros. sem este conhecimento interno da geografia e demografia da cidade, políticas muito bem estruturadas podem tornar-se completamente ineficazes ou simplesmente não surtir nenhum efeito. por outro lado, os lugares e as pessoas possuem recursos que lançam mão para enfrentar riscos, e por isso considerar sua vulnerabilidade envolve também considerar suas potencialidades, as quais ajudam a desenhar e direcionar políticas (hogan; marandola jr., 2005; marandola jr., 2009). a composição dos indicadores ambientais e de sustentabilidade não apenas desconsideram tais heterogeneidades como não estão, em geral, nas escalas adequadas de análise. as unidades de análise em que os indicadores estão dificilmente coincidem com unidades espaciais coerentes, seja demograficamente, geograficamente, socialmente e até mesmo politicamente o que surpreende. além disso, os processos transescalares não podem ser analisados em tais indicadores, já que estes não possuem capacidade de agregação e desagregação razoável. em vista disso, é preciso pensar as possibilidades de construção de indicadores com capacidade de produzir diferentes agregações e desagregações adequadas à discussão e análise de diferentes fenômenos e processos. portanto, este artigo procura discutir estes dois pontos em busca de caminho para a construção de indicadores de sustentabilidade que ajudem a mensurar a vulnerabilidade e a adaptação, em busca de indicadores desagregados. estes são fundamentais para o delineamento de ações e o planejamento de políticas de enfrentamento às mudanças climáticas nas cidades. indicadores de sustentabilidade e as variáveis demográficas quando se pensa na relação entre urbanização e população, os principais indicadores de sustentabi lidade não raramente esbarram em uma premissa neomalthusiana. a percepção de que o crescimento da população é, por princípio, revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 18 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 o fator limitante para o desenvolvimento sustentável ainda hoje é um consenso dentro dos mais diversos âmbitos da sociedade, inclusive no meio acadêmico (hogan, marandola jr., ojima, 2010). assim, o resgate da famosa relação entre crescimento demográfico e capacidade de produção de alimentos, proposta por malthus no século 18, ainda hoje é usado como justificativa para os di lemas ambientais. o que essa abordagem conservadora deixa de lado é o conjunto de indicadores e de variáveis demográficas que a perspectiva populacional pode oferecer para o entendimento mais amplo dos limites e desafios para a relação populaçãoambiente-desenvolvimento. o crescimento populacional em áreas urbanas, especialmente no brasil e na américa latina, apresentou características particulares e o foco dos problemas se tornou quase que óbvio: quais seriam os limites ao crescimento populacional para a sustentabilidade urbana? em verdade, essa obviedade esconde heterogeneidades e obscurece a capacidade de se pensar em práticas políticas mais eficazes, pois simplifica relações muito mais complexas de serem analisadas e limitam o potencial analítico de indicadores espaciais e demográficos para se pensar em políticas urbanas alinhadas com os dilemas e desafios ambientais postos e que agora assumem nova roupagem face ao agravamento desses cenários advindos de mudanças no clima esperados para o futuro não muito distante. assim, os indicadores demográficos vão muito além das taxas de crescimento populacional ou da variação do estoque populacional em determinadas regiões, pois consistiria em pensar nos demais componentes da dinâmica demográfica: natalidade, mortalidade e mobi lidade. quando o foco se concentra nessa abordagem neomalthusiana, a ênfase fica apenas no componente dos nascimentos, resgatando potencialmente considerações eugenistas de controle de natalidade, sobretudo, pela população de mais baixa renda. a verdade é que, mesmo em países como o brasil, a média de filhos por mulher (taxa de fecundidade total, tft) já está em níveis muito baixos; abaixo, inclusive, das taxas de reposição da população. com isso, as projeções de população para o brasil são de que, em meados de 2030, a taxa de crescimento populacional do país passe a ser negativa. importa, portanto, que os indicadores demográficos sejam decompostos e que considerem os componentes da dinâmica demográfica, especialmente aqueles que estariam mais diretamente vinculados aos aspectos ambientais; ironicamente, os seus outros dois componentes: mortalidade e mobi lidade espacial. mas as questões políticas ambientais emergem no brasil quase que simultaneamente com o processo de descentralização política que, em grande medida, estava relacionado com a democratização do processo decisório e das mudanças no pacto federativo. e os desafios para se pensar em indicadores demográficos desagregados na escala das políticas públicas são inúmeros. um deles é que na década de 1980, com a transferência de autonomia, parte das decisões políticas passaram a fazer parte da agenda direta dos municípios. entre elas, os di lemas ambientais. assim, nesse contexto, uma divergência técnico-metodológica parece surgir. a escala da gestão intra-municipal ganha importância com a transferência de autonomia e poder decisório para o município; mas, por outro lado, os indicadores e modelos de gestão ainda se encontram centralizados (ojima, 2003). quando o debate ambiental assume mais relevância no cenário político brasileiro, sobretudo após a conferência de estocolmo, em 1972, apontavam-se as elevadas taxas de crescimento populacional dos países em desenvolvimento, o crescimento da população vivendo em megacidades, os desafios para o controle da poluição atmosférica, a necessidade de proteção das áreas de florestas (especialmente as florestas tropicais), entre outros, como os principais desafios para a sustentabilidade a serem enfrentados ao longo dos próximos anos. indicadores agregados nessas escalas serviram e servem aos propósitos de ter uma compreensão abrangente da questão ambiental, mas são muito limitados para entender os limites ecossistêmicos, pois estes são intermediados por muitas outras variáveis (hogan, 1996). no mesmo período, indicadores sintéticos passam a ser uma ferramenta cada vez mais utilizada para mensurar qualidade de vida e, em grande medida, balizar políticas públicas. é verdade que essa nova forma de abordar as políticas públicas avança consideravelmente se for considerado o ganho científico que foi dado a partir dos anos 1960 na construção de indicadores sociais. até então, medidas diretas como o produto interno bruto (pib), ou outro indicador de renda, era um dos principais indicadores para comparar países distintos em termos de desenvolvimento econômico e, muitas vezes, social. a mortalidade infanti l, a taxa de analfabetismo, a taxa de desemprego, entre outros, eram medidas que, isoladamente, buscavam mensurar as condições de vida da população (januzzi, 2001). mais recentemente, no final do século 20, indicadores sociais sintéticos, como o índice de desenvolvimento humano (idh), passam a assumir um destaque no contexto das políticas governamentais. indicadores sintéticos como este agregam mais de uma dimensão do desenvolvimento social e econômico, buscando dar conta da multidimensionalidade das condições sociais e, especialmente, da pobreza. combinando informações de saúde, educação e renda, o idh se tornou um dos indicadores sintéticos mais amplamente reconhecidos tanto no âmbito das políticas públicas como no debate social. mas indicadores sintéticos como o idh são medidas que ainda simplificam a realidade complexa dos eventos sociais. avança na medida em que substituem a uti lização fragmentada de indicadores sociais separadamente, ou seja, agregam em uma única medida um conjunto de informações de forma a permitir a mensuração e comparação de realidades distinta ao invés de trabalhar com indicadores de saúde, educação, renda, etc, separadamente. entretanto, servem para uma análise em escalas mais abrangentes (como países) onde, sobretudo, há uma grande dificuldade de se obter dados mais refinados para fins de comparações internacionais. em termos de políticas efetivas, indicadores sintéticos nessa escala, pouco contribuem para construção de revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 19 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 políticas públicas, tornando-se mais instrumentos de avaliação indireta a posteriori. no que se refere aos indicadores de sustentabilidade, essa dificuldade é maior ainda, dado que o próprio conceito de sustentabilidade pode variar muito e as medidas do que ela representa em cada contexto são, na maioria das vezes, indiretas. os indicadores demográficos podem contribuir em muito nesse aspecto, desde que superem a limitação da abordagem neomalthusiana. pois o potencial de análise derivado de análises sociodemográficas pode incorporar as dimensões e escalas que fazem sentido para as políticas públicas. assim, como apontado por hogan (1996, p. 163), "a capacidade de carga de um país não é igual à capacidade de carga dos seus componentes". ou seja, para se atingir a sustentabilidade, os ecossistemas e a sociedade devem dar conta das suas distintas "vocações". o que significa dizer que os limites a serem considerados devem, sobretudo, levar em conta a definição social ou a noção de aceitabilidade dos riscos envolvidos nos processos sociais (douglas, 1985) e essas definições podem assumir distintas facetas dependendo da escala de análise. mas quais são as escalas que fazem sentido para se pensar indicadores ambientais de sustentabi lidade hoje, considerando aspectos demográficos? considerando os componentes da variação demográfica e não apenas o crescimento demográfico em si, surgem demandas mais complexas e os indicadores para se pensar a suste ntabi lidade ambiental, especialmente urbana, dependem de um olhar mais refinado. assim, o debate se deslocaria de uma construção abstrata do conceito, para um exame detalhado de como cada componente da dinâmica demográfica interage com a mudança ambiental (hogan, 2004, p. 201). um indicador tradicionalmente uti lizado é a mortalidade infanti l, normalmente associado à qualidade de vida e diretamente relacionado à expectativa de vida da população. há uma ligação estreita da mortalidade infanti l com as características de saneamento básico e de infraestrutura de serviços de abastecimento de água, coleta de esgoto e salubridade ambiental de uma região. mas os dados de mortalidade, especialmente a de menores de um ano de idade, são pouco sensíveis a desagregações maiores e fazem sentido apenas para grandes áreas, onde há um contingente populacional maior. de certa forma, a utilização desse indicador permite ter uma primeira aproximação muito adequada das condições gerais de vida de uma população, mas não permitem focalizar com detalhe as políticas públicas em escalas que façam sentido para o grupo populacional a ser atendido. entretanto, quando se pensa em uma escala de políticas públicas municipais, o uso da mortalidade infanti l apresenta dificuldad es metodológicas pa ra sua utilização. em escalas espaciais pequenas, onde o contingente populacional é pequeno e as taxas de natalidade baixas, a mortalidade infantil torna-se um evento raro e variações nesse indicador podem estar sujeitas a variações aleatórias muito grandes. da mesma forma, outros indicadores de saúde relacionados aos fatores ambientais como internações hospitalares e registros de causas de óbitos causados por doenças do sistema respiratório, contaminações por agentes externos, neoplasias, etc. são eventos raros para serem tratados em escalas menores e a dificuldade em uti lizá-los como indicadores indiretos de sustentabilidade ambiental aumenta conforme a necessidade de aplicação. a estrutura etária de mortalidade ou morbidade por causas podem responder melhor como indicadores de qualidade ambiental na medida em que conhecendo as causas que mais afetam determinados grupos populacionais, podemos entender melhor a sua dimensão ambiental. as doenças infecciosas e parasitárias afetam basicamente a população mais jovem e estão associadas às condições socioeconômicas das famílias e a qualidade do saneamento básico. doenças do sistema respiratório afetam crianças e adolescentes, assim como os mais idosos, e estas estariam sendo agravadas pela poluição atmosférica. as neoplasias e doenças crônicodegenerativas, afetam de modo cumulativo a população adulta e idosa, muitas vezes relacionados à exposição a contaminantes e outras substâncias tóxicas. da mesma forma, a população economicamente ativa, está exposta a doenças cardíacas, neoplasias, fadiga e stress, relacionados aos processos produtivos e ao ambiente de trabalho (hogan, 2004). mas como já mencionado, a utilização destes indicadores depende do nível de agregação disponível e suficiente para que possam ser analisados. assim, se por um lado pode-se uti lizar estes indicadores sociodemográficos de sustentabilidade para comparar países ou unidades da federação e ter-se um ganho relativo ao de talhe dos tipos de enfermidades que podem estar relacionadas a fatores ambientais; por outro, numa escala municipal ou intramunicipal, ainda carecemos do detalhamento de tais indicadores. e se pretende-se trabalhar com políticas públicas específicas pa ra determinados grupos de idade da população, essa dificuldade se torna maior ainda.além dos fatores de mortalidade e morbidade da população, a mobilidade e distribuição da população no espaço pode servir como uma medida importante para se pensar a sustentabi lidade urbana. sobretudo, do ponto de vista dos componentes da dinâmica demográfica, a migração ou a mobilidade populacional se constitui como um dos elementos mais dinâmicos e imprevisíveis dentro da equação populacional. hoje, grande parte da dinâmica demográfica de uma região pode ser explicada pelos fluxos migratórios. assim, a forma com que a população se distribui no espaço, sobretudo nas cidades, pode servir como um importante subsídio para se pensar em suas interfaces ambientais. a ocupação humana sustentável do espaço urbano merece atenção, pois as formas de ocupação definem, em grande medida, fatores ambientais da região. para hogan e ojima (2008), a densidade populacional urbana pode trazer efeitos diretos e indiretos na qualidade do ar, no consumo de água, na perda de áreas verdes, no custo dos ser viços públicos (como abastecimento de água, saúde, educação), na saúde e até mesmo na biodiversidade. assim, a mobilidade populacional (onde a população mora, trabalha, se diverte, usa revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 20 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 serviços, ou faz compras) trará impactos ambientais da mesma forma que também sofrerá os efeitos dela. em relação aos indicadores de saúde, é necessário ter em mente uma escala de análise adequada para que eles contemplem a dimensão dos movimentos populacionais. neste caso, menos sujeito aos limites da agregação dos dados para a análise, mas principalmente, devido à necessidade de obtenção de dados na escala intra-urbana. assim, caso se pense em indicadores de sustentabilidade urbana considerando os movimentos populacionais, estes servirão às políticas públicas se estiverem sendo pensadas para o planejamento urbano. os planos diretores, leis de zoneamento urbano e outras ferramentas de gestão do espaço urbano, e que são atribuições do poder local, poderiam se valer de tais informações para minimizar as pressões ambientais e demandas sociais que se originam pelo desenvolvimento urbano não planejado. demografia das mudanças climáticas quando as questões das mudanças climáticas assumem destaque maior na mídia, sobretudo, a partir da publicação do 4o relatório do ipcc (intergovernmental panel on climate change), o ar-4, em 2007, a temática ambiental é resgatada sob uma perspectiva mais urgente do que havia sendo discutida até então. embora tenham ocorrido muitos avanços desde a conferência de estocolmo (1972) e da rio 92, a temática ambiental não parecia estar tão na agenda das políticas públicas quanto ocorreu após a publicação deste relatório. a síntese realizada pelo ipcc colocou evidências sólidas de que estaria ocorrendo grandes alterações no clima global e essas mudanças teriam fortes relações com as atividades humanas, com o modelo de desenvolvimento econômico e o padrão de consumo atual. nesse cenário, a questão populacional é retomada e a perspectiva malthusiana, ainda muito marcada no senso comum e até nos meios acadêmicos não especializados, assume novo fôlego. afinal, na escala do planeta, a simplificação do dilema ambiental a partir do crescimento populacional parece ser tão óbvia quanto sedutora. no entanto, essa simplificação é uma armadilha pois não menciona que 80% das emissões de gases de efeito estufa (gee) são decorrentes do processo produtivo e de consumo de apenas alguns poucos países desenvolvidos, que representam pouco menos de 20% da população mundial (ojima, 2009). além disso, o ritmo de crescimento populacional ainda é elevado justamente nos países em desenvolvimento, onde o padrão de consumo e as emissões de gee é praticamente insignificante se comparado aos países mais industrializados. assim, para se pensar em indicadores pa ra uma demografia das mudanças climáticas, algumas informações deveriam ser desagregadas para poder identificar em que medida esses consensos são ou não cortinas de fumaça que mais dificultam do que elucidam os desafios para o enfrentamento das vulnerabilidades e das medidas de adaptação necessárias aos cenários de mudanças ambientais mais gerais que estão associadas às mudanças no clima. para isso, serão desagregados aqui os dados populacionais, desde a sua escala global até os aspectos mais locais, considerando os desafios que já existem e as dificuldades analíticas já mencionadas na busca de indicadores de sustentabilidade. quando da publicação do ar-4, as estimativas de crescimento populacionais projetadas pela organização das nações unidas (onu), apontavam para um acréscimo de 2,5 bilhões de pessoas até o ano de 2050. embora, esse ritmo de crescimento esteja em pleno declínio já há algumas décadas, este crescimento ainda vai se manter até a estabilização da população mundial. baseado nas emissões médias de gee atuais, essa variação populacional traria um adicional de 11 bilhões de toneladas de co2 por ano (ojima, 2009). assim, com base nessa conta direta e rasteira, a conclusão seria óbvia: bastaria reduzir o crescimento populacional para mitigar o impacto da ação humana sobre o aquecimento global. simples? aliás, se até 2050, a população mundial tiver um declínio de 2,5 bilhões de pessoas, seria muito mais simples atingir as metas do protocolo de kyoto, não é verdade? para responder a essa pergunta, os dados serão detalhados. de fato, ainda é difícil pensar nas questões demográficas que cercam a dimensão da mudança climática, pois esse paradigma malthusiano ainda serve de parâmetro para muitos estudos, sobretudo, entre as ciências naturais a variável demográfica entra sem o refinamento adequado para dar conta de uma nova forma de entender seu impacto ambiental. mas essa é, em grande medida, uma lacuna deixada pelas ciências humanas, onde a interlocução e integração de dados deveriam ser melhor trabalhadas na medida que as escalas de análise pudessem ser compati bi lizadas entre os campos de conhecimento. as escalas temporais e espaciais, tradicionalmente usadas pelas ciências humanas, são de curto prazo e de dimensão local, respectivamente. e essa característica dificulta a incorporação de análises sociais dentro dos modelos climáticos, por exemplo. retomando a questão demográfica, a primeira desagregação que deve ser feita é que quase a totalidade do crescimento populacional futuro ocorrerá em áreas urbanas. assim, o crescimento demográfico terá características específicas que merecem um tratamento diferenciado, pois se esses 2,5 bilhões de pessoas adicionais até 2050 fossem assumir a mesma distribuição ruralurbano de hoje, os impactos seriam bem menores. há que se pensar que se esse adicional será em áreas urbanas, o impacto das emissões de gee será maior que essa estimativa de 11 bilhões de toneladas ano. mas qual a razão dessa razão de emissões maior? aqui é importante mais uma desagregação para verificar como essa população adicional irá se distribuir dentro dessas cidades. o padrão de urbanização futuro, como mencionado anteriormente, apresenta impactos diferenciados de acordo com densidade, estruturação, padrão de consumo, entre outros. assim, na busca de indicadores sociodemográficos que façam sentido para as mudanças climáticas e cidades, um dos elementos importantes é entender a distribuição da população nas áreas urbanas atuais para podermos pensar em quais seriam os padrões mais sustentáveis de uso do espaço naqueles contextos em que a transição urbana ainda revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 21 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 está para acontecer, como é o caso dos países asiáticos, primeiramente, e posteriormente africanos. no que tange aos indicadores demográficos urbanos dois elementos importantes se destacam no contexto das mudanças climáticas: 1) a população em situações de risco referente às mudanças climáticas e sua vulnerabilidade e 2) os aspectos urbanos que contribuem para as emissões de gee. afinal, apesar dos esforços de estudos ambientais em áreas urbanas, ainda existem lacunas que merecem ser detalhadas, pois a identificação de áreas de risco a eventos climáticos, planos de manejo, projetos de adaptação, etc., ainda não parecem ter entrado na agenda das políticas públicas. ainda hoje, chuvas intensas e eventos de extremo climático atingem e vitimam pessoas, apesar de todo o conhecimento acumulado e a tendência de agravamento desses eventos, previstos pelas mudanças climáticas globais, devem afetar um contingente cada vez maior da população. a tendência aponta para o incremento tanto no contingente atingido quanto na intensidade dos danos sofridos. em relação ao segundo ponto, merece atenção os estudos que podem avaliar a morfologia urbana de maneira a otimizar o planejamento em torno de um modelo de expansão urbana que seja mais sustentável. ewing et al (2008) ilustra essa dimensão do espaço intraurbano como um elemento significativo para a redução de emissões de gee e destaca em seu trabalho como pequenas inter venções urbanas podem propiciar uma morfologia urbana mais adequada para otimizar os fluxos de mobilidade populacional, sobretudo, o vaie-vem diário (o chamado commuting), ou seja, a mobilidade da população entre casa, trabalho, estudo, compras, lazer, etc. retomando o processo de desagregação e detalhamento das questões demográficas, o padrão etário da população pode ter impactos sobre a própria estrutura da urbanização. ao analisar-se uma região onde a população é mais envelhecida, com um peso relativo importante dos grupos de idade mais avançados, verifica-se uma demanda menor de movimentos diários. neste caso, um modelo de urbanização mais compacto poderia corresponder às demandas dessa população. no caso brasileiro, onde a maior concentração da população hoje está nos grupos em idade ativa, a tendência de um modelo de expansão urbana mais disperso com fluxos de mobilidade diária de mais longa distância parecem ser incentivados e assim, tendo consequências tanto no padrão de emissões de gee como na vulnerabilidade dessa população, mais exposta aos fatores de risco comuns aos longos deslocamentos. a questão da vulnerabilidade, no entanto, não pode ser encarada como uma fórmula onde a exposição prevaleça. as possibilidades analíticas do conceito estão justamente no avanço em relação à ideia de fatores de risco, na busca por incorporar ao mesmo tempo a exposição com a capacidade de resposta (wisner, et al., 2004). neste sentido, vulnerabilidade é uma perspectiva que exige pensar indicadores abrangentes em níveis desagregados para abarcar a multiplicidade de possibilidades combinadas de exposição e capacidade de resposta. vulnerabilidade: em busca de indicadores desagregados muito tem se escrito e discutido sobre vulnerabi lidade. está entre os conceitos mais importantes no diálogo interdisciplinar e intersetorial atualmente. sua relevância, no entanto, é menos operacional (são conhecidas as dificuldades de composição de índices e indicadores relevantes que abarcam várias dimensões) do que conceitual. isso significa que pensar em termos de vulnerabilidade é importante considerar os fenômenos em tela por outra perspectiva: mais abrangente e com nexos de causalidade imprecisos em matrizes de causalidade complexas (hogan; marandola jr., 2005; marandola jr.; hogan, 2007). a maioria dos indicadores e índices de vulnerabi lidade que têm sido desenvolvidos não medem, de fato, a vulnerabilidade. na realidade, o que eles fazem é mensurar elementos ou fatores que, junto com vários outros processos, compõem a vulnerabilidade. em sua maioria quase absoluta, tais medidas estão mensurando perigos ou fatores de risco, ou seja, sempre optando por um dos dois lados do processo: ou a exposição ou a capacidade de resposta. a questão não é desmerecer tais índices, mas apontar que pa ra serem desenvolvidos efetivamente indicadores de vulnerabilidade, precisa-se de medidas que incorporem as heterogeneidades inerentes aos indivíduos, grupos familiares, bairros, cidades, regiões. em outras palavras, precisa-se de indicadores dinâmicos que captem e relativizem as possibilidades de combinações em dados circunstâncias (no tempo e no espaço). por que? parte-se de um entendimento fenomenológico da vulnerabilidade, no qual esta expressa ao mesmo tempo tanto a capacidade de resposta quanto a sua incapacidade. ou seja, ela é processual e circunstancial, pois ninguém é 100% vulnerável, nem 100% protegido (marandola jr., 2009). isso significa que qualquer te ntativa de mensurar ou desenvolver índices de vulnerabilidade deve levar em consideração a sua intangibilidade. ao invés de mensurar-se a vulnerabilidade, tem-se que buscar medidas para os elementos contextuais e indicadores que indiquem capacidade de resposta ou exposição de perigos. no entanto, se ela é intangível e circunstancial, precisa-se ir além deste entendimento, e procurar indicadores que tenham medidas e pesos diferentes dependendo da composição do índice. não se pode, por exemplo, continuar utilizando o senso comum de que quanto menor a renda, mais vulnerável, ou famílias com idosos e crianças ou com chefia feminina são mais vulneráveis. estes fatores podem significar uma vulnerabilização da família, mas em determinados contextos. o índice deveria ser capaz de realizar e relativizar estes contextos. mas, que contextos? o primeiro é o espacial, e tome-se foco neste exemplo para esclarecer este ponto. uma família com idosos é comumente apontada como vulnerável pois suas especificidad es onerariam a família financeiramente, além de gerar dificuldades em situações de emergência (devido ao peso relativo que os gastos com sua saúde, somado à sua pouca mobilidade e/ou necessidades de atenção). revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 22 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 mas esta situação pode ser muito diferente de acordo com a região do país (a importância das aposentadorias no total do rendimento domiciliar é, em certas regiões, mais significativo do que em outros), além de variar muito de acordo com áreas urbanas e rurais, bem como entre os diferentes níveis hierárquicos do urbano. em muitas localidades e famílias, o prestígio ou o conhecimento e reconhecimento dos idosos é fator chave para as oportunidades ou para os riscos que uma família poderá correr. ademais, com o processo de envelhecimento relativo pelo qual passa a população brasileira atualmente, há uma tendência de que em poucos anos, todo domicílio ou família conterá em sua composição pelo menos uma pessoa em grupos etários considerados idosos e, consequentemente, terá aumentando seu o grau de vulnerabilidade, caso o indicador seja sensível aos processos dinâmicos da sociedade. o mesmo pode-se dizer das famílias com chefia feminina. conforme afirma bilac (2006), as estratégias destas famílias são distintas, e podem compensar diferenciais de rendimentos e outros fatores ao lançar mão de redes de parentesco e outras estratégias, como a própria composição mais complexa da estrutura familiar no mesmo domicílio. é difícil imaginar que uma família nuclear com os dois progenitores cujo chefe possui problemas de violência doméstica ou outras dificuldades de relacionamento seja menos vulnerável que uma família de chefia feminina pelo simples fato da presença do homem em casa. em ambos os casos, a base para o pressuposto da pretensa vulnerabilidade maior para tais grupos e famílias é a de base econômica, estando na composição dos domicílios ou nas características demográficas impedimentos para participar de atividades e lançar mão de certos recursos. foi neste sentido, por exemplo, que demógrafos e sociólogos latinoamericanos procuraram alternativas para medir a vulnerabilidade, entendendoa como duplamente articulada entre a estrutura de oportunidades e os ativos, que são fruto dos capitais social, humano e físico. (kaztman, 1999; kaztman; filgueira, 2006; cunha, et al., 2006). essa proposta tem o mérito de ampliar o entendimento da vulnerabilidade, indo além da exposição ou da questão econômica. por outro lado, o peso que se dá aos indicadores econômicos (e outros que estão estreitamente relacionados, como educação) somado à dificuldade de indicadores de qualidade de capital social, acaba por tornar a perspectiva também muito dependente do viés de renda. outro elemento que aponta para a importância do contexto espacial são as relações de vizinhança, acessibilidade, proximidade e distância que marcam os estudos ecológicos (entwisle, 2007; kyle, 2004; lewicka, 2010). por este ângulo, questões de saúde ambiental, valores culturais, redes sociais, mobilidade, sistemas de transporte, acesso à moradia, infraestrutura etc., estão implicados na forma da cidade, sua organização interna e a distribuição (concentração ou dispersão) de serviços e recursos urbanos. a posição na cidade, portanto, é um contex to fundamental para pensar a vulnerabilidade, embora os demais contextos (cultural, econômico, social, político) tenham o mesmo peso, e, por isso, nenhum deles é definitivo para, por exemplo, caracterizar homogeneamente uma parte da cidade como mais vulnerável que a outra. este tipo de consideração é sempre uma generalização que pode estar escondendo vulnerabilidades muito diferentes entre vizinhos. em vista disso, o desafio é conseguir incorporar aos indicadores estas heterogeneidades de forma que elas possam interagir entre os vários elementos que compõem e contex tualizam a vulnerabilidade. mas, apesar do desafio posto pelo ar-4 de se considerar as mudanças climáticas, é preciso ter em mente que elas não trarão nenhum desa fio propriamente novo para a análise ou para as políticas urbanas; o que temos de novo nesse cenário é a relativa previsibilidade ou certeza/incerteza de que mudanças no clima ocorrerão nas próximas décadas e as medidas de adaptação poderiam ser planejadas com antecedência. dentro deste contexto, não se trata de empreender novos esforços, mas sim aprofundar e detalhar estudos que ora já vêm sendo desenvolvidos, mas talvez ainda preliminares no que se refere à integração entre escalas tão distintas. ou seja, como colocar em prática a máxima ambiental do "pensar globalmente e agir localmente"? políticas públicas de adaptação e cidades medir e compreender a vulnerabilidade é apenas o primeiro passo. políticas urbanas para dar resposta aos perigos relacionados à mudança climática precisam também de indicadores de adaptação. o desafio da composição destes parece ainda maior. um primeiro desafio é identificar o que é adaptação. adger, lorenzoni e o'brien (2009) lembram que adaptação fez parte de todas as sociedades, e continua fazendo. nem sempre a questão, no entanto, é querer, ou saber se adaptar. atualmente, apontam os referidos autores que a questãochave é que o sistema global gerou comunidades resilientes e comunidades que não terão oportunidade de se adaptar. isso coloca uma questão fundamental sobre que tipo de indicadores de adaptação serão precisos: aqueles que mostrem em que medida países ou cidades estão se adequando ao padrão imposto de urbanização sustentável, ou indicadores que revelem a capacidade adaptativa das cidades e sua resiliência? a possi bi lidade da adaptação estaria, portanto, nesse dilema. como colocar dentro da agenda das políticas públicas medidas de adaptação, se as formas de mensuração não se ligam entre as diversas escalas de ação? uma das grandes dificuldad es para o planejamento de políticas públicas é a focalização do público a ser atendido, assim, em termos de mudanças climáticas globais, como poderse-ia enfrentar esse desafio? no brasil, alguns esforços estão sendo tomados nesse sentido. a rede brasileira de pesquisas sobre mudanças climáticas (redeclima), com um subprojeto sobre mudanças climática e cidades, tem proporcionado fóruns de debate para pensar os impactos e consequências das mudanças no clima sob essa perspectiva. o programa fapesp de pesquisa sobre mudanças climáticas globais pfpmcg, que revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 23 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 já abriu dois editais de projetos temáticos, coloca também sob uma perspectiva interdisciplinar esse desafio. um dos projetos, dentro do qual esse trabalho se insere, tem como objetivo pensar as dimensões humanas das mudanças climáticas a partir dos dilemas ambientais urbanos e suas dimensões políticas, sociais e ecológicas. um dos objetivos do componente de urbanização e dinâmica demográfica constitui na elaboração e consolidação de indicadores multidimensionais que permitam integrar as diversas escalas de análise e construir formas de articulação destes dados de modo que as preocupações com as mudanças climáticas em sua escala global possam ser entendidas na escala do litoral do estado de são paulo, nas suas regiões, nos município, bairros e domicílios. o primeiro passo é pensar a vulnerabilidade nestas escalas diferentes, passando à discussão das medidas adaptativas. a promoção da resiliência é fundamental, e por isso a discussão precisa passar pela compreensão dos riscos e perigos já existentes, projetando-se cenários para as mudanças ambientais futuras. independente das cidades ou dos países, no âmbito da política pública as mudanças já se instalaram. financiamentos, recursos, legislações e planos de manejo ou gestão já estão prevendo e/ou exigindo a contemplação dos cenários de mudanças climáticas. a vulnerabilidade, um pouco antes, já havia sido incorporada à dimensão da gestão e, muito em breve, se passará da atual ênfase da mitigação para a adaptação. a questão, portanto, não é se é necessário ou não medidas de adaptação. a questão verdadeira é como e de que maneiras as cidades irão adaptar-se. seguindo uma perspectiva aberta da vulnerabi lidade e da adapta ção, o fundamental é buscar no próprio devir e no pacto social urbano as respostas para cada caso. a imposição de agenda e os pacotes de adaptação na forma de intervenções urbanas não terão a mesma efetividade em todos os contex tos. é necessário compreender a multidimensionalidade da vulnerabi lidade, e pensar medidas adaptativas igualmente múltiplas. para isso, novos indicadores, dinâmicos e desagregados, precisam ser pensados e construídos. referências adger, neil; lorenzoni, irene; o'brien, karen. adaptation now. in: adger, neil; lorenzoni, irene; o'brien, karen. 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(org.) novas metrópoles paulistas: revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 24 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 população, vulnerabilidade e segregação. campinas: nepo/unicamp, 2006. p.67-94. kyle, gerard; et al. effects of place attachment on user's perception of social and environmental conditions in a natural setting. journal of environmental psychology, n.24, p.213-225, 2004. lewicka, maria. what makes neighborhood different from home and city? effects of place scale on place attachment. journal of environmental psychology, n.30, p.35-51, 2010. marandola jr., eduardo. tangenciando a vulnerabilidade. in: hogan, daniel j.; marandola jr ., eduardo (orgs.). população e mudança climática: dimensões humanas das mudanças ambientais globais. campinas: nepo/unfpa, 2009. p.29-52. marandola jr., eduardo; hogan, daniel j. vulnerabilities and risks in population and environment studies. population and environment, v. 28, p. 83-112, 2007. martine, 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econômica da abep, questionário de qualidade de vida, perfil do ambiente e condições de trabalho, índice de capacidade para o trabalho, questionário de sintomas osteomusculares e job stress scale. os resultados foram analisados descritivamente e correlacionados. houve uma predominância de trabalhadores pardos, média de 36 anos, primeiro grau de escolaridade, sedentários, classe econômica “c”, receberam treinamento, possuíam boa percepção de qv e saúde, boa capacidade para o trabalho e baixo índice de estresse. as variáveis revelaram que a idade está relacionada com a qualidade de vida, capacidade para o trabalho e nível de estresse. conclui-se que quanto melhor o ambiente e as condições de trabalho melhor será a qv e menor a percepção do estresse. palavras-chave: construção civil; qualidade de vida; capacidade para o trabalho; estresse abstract analyzed the epidemiology, risk factors involved in the activity and qol worker. conducted a cross-sectional survey, with 71 construction workers. were applied: epidemiological survey, economic classification criterion abep, quality of life questionnaire, profile of the environment and working conditions, index the work ability, musculoskeletal questionnaire and job stress scale. the results were descriptively analyzed and correlated. there was a predominance of brown workers, 36 years old, elementary education, sedentary, economic class "c", received training, had good perception of qol and health, good workability and low level of stress. the variables shown that age is related to the quality of life, ability to work, and stress level. conclude that the better the environment and working conditions better qol and less perceived stress. keywords: construction, quality of life; capacity for work, stress hernani camilo valinote mestre em ciências ambientais e saúde pela pontifícia universidade católica de goiás goiânia, go, brasil hernanivalinote@gmail.com lílian fernanda pacheco professora doutora da universidade estadual de goiás goiânia, go, brasil lilianx@hotmail.com fabiana pavan viana professora doutora da pontifícia universidade católica de goiás goiânia, go, brasil pavanviana@gmail.com cibelle kayenne martins roberto formiga professora doutora da universidade estadual de goiás goiânia, go, brasil cibellekayenne@gmail.com revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 116 introduçâo a construção civil apresenta várias peculiaridades que refletem uma estrutura dinâmica, complexa e com alto grau de risco inerente as atividades desenvolvidas (andrade, 2004). representa 5,2% do produto interno bruto (pib) da união europeia (ue), empregando 12,7 milhões dos trabalhadores (7,9% do total da ue) (karjalainen, 2004; lundholm, 2004). na ue, a construção civil é o setor que apresenta os mais elevados níveis de acidentes de trabalho, com mais de três dias de ausência, além do maior índice de óbito (lundholm, 2004). os custos relacionados aos incidentes ocupacionais aumentam as perdas financeiras (lipscomb et al., 2006). assim, a promoção de intervenções eficazes para prevenir os acidentes de trabalho é à base de uma política de saúde eficaz e segura, garantindo a saúde e a redução dos encargos sociais relacionados aos custos indiretos da lesão no trabalho (lundholm, 2004; smith et al., 2006). embora um grande progresso tenha sido feito como resultado da melhoria das medidas preventivas, as taxas de mortalidade e de acidentes de trabalho ocupam um nível inaceitavelmente elevado (konkolewsky, 2004). qualidade de vida relacionada à saúde e estado subjetivo de saúde são conceitos afins, centrados na avaliação subjetiva do indivíduo e ligados ao impacto do estado de saúde sobre a capacidade do indivíduo de viver plenamente. o termo é mais geralista e inclui uma variedade potencialmente maior de condições que podem afetar a percepção do indivíduo, incluindo a sua condição de saúde e as intervenções médicas (fleck et al., 1999). as interações, as características do trabalho e as diferenças individuais influenciam na motivação, satisfação e produtividade dos trabalhadores (ruguê, 2001). assim a qvt está associada à satisfação dos trabalhadores no desempenho de suas funções (figueiredo et al., 2009). por ter a qv um cunho holístico e gerar inúmeros benefícios ao empregado e ao empregador é que as empresas passaram a desenvolver gestões estratégicas de pessoas, por meio de ações de melhoria do ambiente e condições de trabalho, emprego de técnicas de ginástica laboral, sessões de relaxamento, atividades lúdicas e outros (mello, 2011). a capacidade para o trabalho pode ser definida como a qualidade física e/ou mental com que o homem desenvolve o seu trabalho a qual é a base do bem estar para o ser humano. ela se degrada ao longo da vida, sendo que para tal há a contribuição de vários fatores, não só os ligados aos aspectos fisiológicos, como características físicas, psíquicas e alterações do ritmo cardíaco, como também os fatores ligados ao próprio trabalho (martins, 2002). o conceito que o trabalhador tem da sua capacidade para o trabalho, quanto à opinião dos especialistas são importantes, pois em conjunto, estas avaliações fornecem uma melhor visão da capacidade para o trabalho, que pode ser verificada por meio de um índice denominado índice de capacidade para o trabalho (ict) (tuomi et al., 1997). existe uma estreita relação entre capacidade percebida para o trabalho e qv de indivíduos empregados em atividades fisicamente exigentes. a promoção da capacidade para o trabalho também pode influenciar na qualidade de vida. comunidade de trabalho e organização, recursos individuais e competência profissional podem ter mais potencial no aumento da capacidade para o trabalho (sörensen, et al., 2008). o estresse é um desgaste geral do organismo, causado pelas alterações psicofisiológicas que ocorrem quando o indivíduo encontra-se forçado a enfrentar uma situação que desperte uma emoção forte, boa ou má, e que exija mudanças (lipp et al., 2007). o resultado de um esforço exagerado pode levar ao adoecimento, e as respostas ao estresse podem mobilizar o organismo a encontrar recursos para enfrentar as situações que exijam adaptação. ou seja, a maneira como esses esforços são direcionados e a identificação das suas consequências é que ajudam a ter êxito ou não com a saúde (silva, 2000). um indivíduo está submetido ao estresse quando necessita fazer frente a uma demanda qualquer, que avalia como superiores a seus recursos, de maneira que não pode produzir uma resposta efetiva. nesse tipo de situação, o organismo emite uma resposta de estresse, com importante aumento da ativação fisiológica, cognitiva e motora. as consequências dessa ativação dependem da duração e intensidade do evento estressor. assim, quando a resposta ao estresse é frequente e intensa, poderá repercutir negativamente, com manifestações psicofisiológicas ou psicossomáticas. o estresse ocupacional, por sua vez, se refere aos estímulos do ambiente de trabalho e às respostas aversivas frente a esses estímulos (labrador et al., 1993). a manutenção da saúde física e mental da pessoa ou seu adoecimento está relacionado à interpretação do mundo exterior e aos recursos que dispõe para atender às demandas e aos estímulos aos quais está exposta. quanto maior a compreensão e o controle das pressões e das situações que a influenciam melhor será a adaptação e as respostas que essa pessoa produzirá. no entanto, se o estresse laboral prevalecer, seu efeito sobre o indivíduo será negativo, desestimulando a realização de suas tarefas, revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 117 provocando sentimentos de solidão, impotência, desânimo e diminuindo sua capacidade para o trabalho, a qual é conceituada como o quão bem está o trabalhador e quão capaz ele pode executar seu trabalho, em função das exigências, de seu estado de saúde e de seus recursos físicos e mentais (ilmarinen et al., 2005). a sociedade tem assistido a um aumento na complexidade das tarefas laborais. sendo assim, é importante entender melhor o modo como a saúde pode ser afetada quando as condições psicossociais de trabalho são predominantemente adversas, gerando o estresse ocupacional (elias et al., 2006). greenberg (2002) revela que 70% dos trabalhadores de uma empresa nos estados unidos relatavam o estresse do trabalho resultava em problemas frequentes de saúde e que baixava sua produtividade. sendo que cerca de 34% destes trabalhadores pensavam em pedir demissão por causa do estresse, 46% diziam que seu emprego era extremamente estressante, 17% diziam que faltavam com frequência ao emprego devido ao estresse e 34% achavam que em um ano seriam incapazes de continuar no emprego, devido ao estresse (associação brasileira de empresas de pesquisa, 2003). o estresse não pode ser completamente eliminado, mas, sim, deve ser controlado para que não seja excessivo, pois quando se chega a esse nível a pessoa ultrapassa seus limites, esgotando sua capacidade de adaptação, prejudicando sua qualidade de vida e ocasionando adoecimento (lipp et al., 2007). com base na crescente demanda pelo trabalho na construção civil nos últimos anos e considerando a relação dinâmica entre nível de estresse e qualidade de vida dos trabalhadores, o presente estudo tem o objetivo de analisar os níveis e influência de variáveis como a idade, escolaridade e nível de atividade física na qualidade de vida, capacidade para o trabalho e estresse entre os trabalhadores de uma construção civil em goiânia. materiais e métodos tipo de estudo pesquisa de delineamento transversal, de caráter epidemiológico, em que foram avaliados os fatores de risco do ambiente de trabalho, percepção e qualidade de vida de trabalhadores da construção civil. amostra participaram do estudo, 71 trabalhadores de uma empresa da indústria da construção civil. critérios de inclusão: trabalhadores da construção civil nas áreas mais diversas áreas; ter idade superior a 18 anos; trabalhar na área da construção civil diariamente; disposição em participar da pesquisa voluntariamente. critério de exclusão: participantes de outras pesquisas; trabalhadores que estejam afastados por licença médica e trabalhador que não esteja registrado na empresa em que trabalha ou esteja cumprindo aviso prévio. a pesquisa foi aprovada pelo comitê de ética e pesquisa da universidade federal de goiás (protocolo n° 036/11) e os sujeitos da pesquisa preencheram e assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido (tcle). materiais e instrumentos para a coleta dos dados foram utilizados os seguintes instrumentos: a) questionário epidemiológico para traçar o perfil epidemiológico da amostra estudada foi elaborado um questionário contendo os seguintes dados: cor de pele; estado civil; escolaridade; ocupação na empresa; turno de trabalho; consumo de bebida alcoólica e tabaco; prática de atividades físicas; percepção de saúde e felicidade; fatores ambientais do trabalho. b) critério de classificação econômica da associação brasileira de empresas de pesquisa (2003) este critério considera o poder de compra das pessoas e o grau de instrução do chefe da família, variando de 0 a 34 pontos, classificando-as em uma escala ordinal decrescente como: classe a1 (30 a 34 pontos), classe a2 (25 a 29 pontos), classe b1 (21 a 24 pontos), classe b2 (17 a 20 pontos), classe c (11 a 16 pontos), classe d (6 a 10 pontos) e classe e (0 a 5 pontos). c) questionário de qualidade de vida world health organization quality of life/bref (whoqol – bref) (fleck, et al. 2000). o whoqol/abreviado é um questionário com 26 questões que envolvem aspectos diversos da vida cotidiana, aborda quatro domínios da qualidade de vida: físico, psicológico, meio ambiente e relações sociais (fleck et al., 2000). para cada aspecto da qualidade de vida, expresso no questionário, o sujeito pode apresentar sua resposta por meio de escores que variam de um a cinco, sendo a condição pior no escore um e a melhor no escore cinco. os resultados dos domínios apresentam valores entre zero e cem, sendo piores os mais próximos de zero e melhores, os mais próximos de cem. dessa forma, um sujeito que apresente valor igual a 50 para determinado domínio pode ser considerado mediano para esse domínio (fleck et al., 2000). d) índice de capacidade para o trabalho (bellusci, 1998) o índice de capacidade para o trabalho (ict) é um instrumento de auto avaliação em que o trabalhador avalia a sua capacidade para o trabalho, por isso, tem um efeito importante no modo como este lida com a sua vida profissional revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 118 (silva, 2000). o ict foi traduzido e adequado pelo grupo “brasilidade”, grupo este formado por pesquisadores de instituições brasileiras. é um instrumento que revela quão bem um trabalhador é capaz de realizar seu trabalho (bellusci, 1998). o ict teve origem em pesquisas de saúde ocupacional desenvolvidas na finlândia (tuomi et al., 1997) e caracteriza-se como uma auto avaliação feita pelo trabalhador que traz ideia do seu bem estar e da capacidade para assegurar o seu trabalho, levando em conta as exigências do mesmo, a sua saúde e os recursos psicológicos disponíveis (ilmarinen et al., 2005; silva, 2000). os seus principais objetivos são avaliar a perda da capacidade para o trabalho, propor medidas de intervenção e promoção de saúde, prevenindo assim perdas excessivas e mantendo a atual capacidade de trabalho. pode ser aplicado desde o ingresso na força de trabalho para prognosticar, de forma confiável, as mudanças da capacidade para o trabalho em diferentes grupos ocupacionais. a contribuição do ict em estudo de avaliação da capacidade para o trabalho se dá pelo seu valor preditivo para invalidez, saúde/doença e mortalidade (martinez et al., 2008). o resultado do ict pode ser utilizado nos níveis individual e coletivo. no nível coletivo permite a identificação de um perfil geral da capacidade para o trabalho, da capacidade funcional e dos fatores que os afetam, direcionando medidas corretivas. além disso, oferece as facilidades de ser um instrumento de preenchimento rápido, simples e de baixo custo (fischer et al., 2005). no presente estudo foi utilizado apenas o escore final, retratando o próprio conceito do trabalhador sobre a sua capacidade para o trabalho como: capacidade para o trabalho baixa, moderada, boa ou ótima (bellusci, 1998). e) job stress scale , adaptada (alves et al., 2004) a job stress scale (jss), adaptada é um instrumento que avalia as dimensões de: demanda, controle e apoio no trabalho frente ao estresse no ambiente de trabalho e o desgaste resultante de sua interação, onde a demanda é qualquer tipo de pressão de natureza psíquica, que pode ser tanto quantitativa, como pressão de velocidade e tempo, como qualitativa, referente à execução de tarefas. controle é a possibilidade que o trabalhador tem de utilizar as habilidades intelectuais para realizar seu trabalho e a autoridade que possui para tomar decisões. e apoio no trabalho frente ao estresse no ambiente de trabalho, sendo que a falta desta interação social pode gerar consequências negativas à saúde do trabalhador (alves et al., 2004). a demanda é avaliada por meio de perguntas referentes a aspectos quantitativos (quatro questões) e qualitativos (uma questão) do processo de trabalho. o controle, por meio de questões referentes ao uso e desenvolvimento de habilidades (quatro questões) e à autoridade para tomada de decisões (duas questões) (alves et al., 2004). procedimentos do estudo o pesquisador foi ao ambiente de trabalho dos trabalhadores da construção civil e explicou o objetivo da pesquisa. após anuência dos trabalhadores, o pesquisador aplicou os instrumentos de coleta em local reservado no próprio ambiente de trabalho. a aplicação dos questionários não atrapalhou a rotina de trabalho e horários de intervalo/descanso dos funcionários. neste sentido, o pesquisador aguardou a liberação do funcionário pelo setor responsável para maior comodidade e conforto no momento de responder as informações propostas no presente estudo. todo o conjunto de dados coletados nos instrumentos usados foram organizado em uma planilha eletrônica do excel®. para as variáveis discretas foram utilizados códigos para facilitar o tratamento estatístico dos dados. exemplos: para a variável sexo, será utilizado 1 para feminino e 2 para masculino. após a preparação de toda a planilha os dados foram transferidos para uma planilha do spss – statistical package for social sciences (versão 15.0) e processadas as análises estatísticas descritiva e inferencial. na análise descritiva foi calculada a média, desvio padrão (dp), mediana, valores mínimo e máximo para as variáveis contínuas e as frequências absoluta e relativa para as variáveis discretas. na análise de comparação de grupos foi utilizado o teste t de student para verificar as diferenças entre os grupos quanto à idade, escolaridade e hábitos de vida. resultados a amostra constou de 71 trabalhadores da construção civil. os resultados obtidos serão apresentados nas tabelas a seguir. segundo os resultados obtidos, constatou-se que 100% da população eram do gênero masculino, trabalhavam nos turnos matutino e vespertino, 8 horas por dia e todos trabalhavam somente na empresa estudada (tabela 1). houve uma predominância da cor parda (56,3%), idade abaixo de 40 anos (62%), média de 36 anos, desvio padrão (dp) 12,5 idade mínima de 18 anos e idade máxima de 67 anos, a maioria solteiro (66,2%) e em relação à escolaridade a maior parte tinham 1º grau completo ou incompleto. com relação aos hábitos de vida a maioria não praticam atividade física (54,9%). a população encontrava-se predominantemente na classe econômica “c” (62%) (tabela 1). revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 119 na tabela 2 ao analisar as médias individuais de cada domínio do whoqol-bref, verificou-se que os menores escores, ou seja, aqueles domínios que apresentaram maior influencia para a queda da qualidade de vida dos trabalhadores da construção civil, foram o meio ambiente, seguido do psicológico. já os maiores escores, aqueles que interferiram para uma melhor qualidade de vida dos participantes, foram referentes ao domínio das relações sociais e físicos respectivamente, ficando uma média para todos os domínios 73,9. a média do índice de capacidade para o trabalho foi de 39,2. a média da demanda do trabalho foi acima de 13,5, considerada uma demanda de trabalho alta, sobrecarregando o trabalhador neste item, porém o controle obteve uma média de 16,6, considerado um controle alto, que quer dizer que o trabalhador possui o controle suficiente para uma boa realização e execução do trabalho, assim como o apoio, que obteve uma média de 18,7, o que significa que o trabalhador tem um bom apoio dos colegas de trabalho, tabela 1 – características da amostra do estudo (n=71) características frequência porcentagem cor pardo 40 56,3 negro 16 22,5 branco 15 21,1 idade <40 anos 44 62,0 ≥40 anos 27 38,0 estado civil solteiro 47 66,2 casado 24 33,8 escolaridade 1º grau completo/incompleto 49 69,0 2º grau completo/incompleto 22 31,0 pratica atividade física não 39 54,9 sim 32 45,1 tipo de atividade física nenhuma 39 54,9 futebol 21 29,6 bicicleta/caminhada 8 11,3 academia/dança 4 5,6 classe econômica classe b 5 7,0 classe c 44 62,0 classe d 21 29,6 classe e 1 1,4 tabela 2 – resultados da pontuação na avaliação da qualidade de vida, índice de capacidade para o trabalho e nível de estresse média dp mín. máx. qualidade de vida domínio físico 79,1 11,5 53 100 domínio psicológico 78,3 9,9 57,5 100 domínio social 81,3 15,3 41,7 100 domínio ambiental 56,7 12,6 34,4 93,8 média 73,9 9,1 49,8 92,1 índice de capacidade para o trabalho 39,2 3,8 29 44 nível de estresse (job stress scale ) demanda 13,5 2,6 08 19 controle 16,6 2,5 11 23 apoio 18,7 2,8 08 24 dp: desvio padrão; mín.: mínimo; máx.: máximo revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 120 compensando também a alta da demanda. na tabela 3 comparou-se a idade com a qualidade de vida, índice de capacidade para o trabalho e a escala de estresse. houve significância estatística entre os trabalhadores com idade de 40 anos ou mais e o domínio social, confirmado pelo apoio social da escala de estresse que também apresentou diferença estatisticamente significativa. já os funcionários com idade menor de 40 anos apresentaram uma correlação melhor no ict. com relação a idade e escala de estresse os trabalhadores com idade inferior aos 40 anos também apresentaram diferença estatisticamente significativa com relação a demanda de trabalho, ou seja, os participantes com menor idade consideram a demanda de trabalho maior que os mais velhos. na tabela 4 apresenta a comparação da escolaridade. houve somente diferença estatisticamente significativa entre a escolaridade e o apoio social da escala de estresse, onde quem tinha grau de escolaridade maior obteve maior pontuação neste item. na tabela 5 mostra a comparação entre os trabalhadores praticantes de atividade física e os não praticantes com o nível de qualidade de vida, capacidade para o trabalho e estresses. houve diferença significativa entre os não praticantes de atividade física e os praticante no quesito demanda de trabalho do jss, onde os não praticantes obtiveram pontuação maior, significando que os não praticantes de atividade física interpretam que há sobrecarga de trabalho maior. discussão todos os funcionários eram do sexo masculino, com predominância da cor parda e idade média de 36 anos, classe econômica foi a “c”, o cargo de maior ocupação foi o de servente, escolaridade a maior parte tinha 1º grau completo tabela 3 – análise da influência da idade na qualidade de vida, capacidade para o trabalho e nível de estresse dos trabalhadores itens avaliados < 40 anos ≥40 anos valor de “p” média dp média dp qualidade de vida domínio físico 79,3 11,2 78,8 12,0 0,854 domínio psicológico 76,9 9,6 80,6 10,2 0,137 domínio social 78,4 16,5 85,9 11,9 0,030* domínio ambiental 56,3 13,6 57,3 10,9 0,734 média 72,8 9,7 75,7 8,0 0,176 ict 40,0 3,6 37,8 3,7 0,016* jss demanda 14,1 2,5 12,6 2,4 0,018* controle 16,6 2,4 16,5 2,6 0,852 apoio 18,3 3,1 19,5 2,0 0,050* *p≤0,05; ict: índice de capacidade para o trabalho; jss: job stress scale tabela 4 – análise da influência da escolaridade na qualidade de vida, capacidade para o trabalho e nível de estresse dos trabalhadores itens avaliados 1º grau 2º grau valor de “p” média dp média dp qualidade de vida domínio físico 79,9 11,3 77,4 12,0 0,415 domínio psicológico 77,8 9,7 79,5 10,5 0,527 domínio social 81,1 15,1 81,5 16,0 0,922 domínio ambiental 56,6 12,5 56,9 13,1 0,925 média 73,9 8,7 73,8 10,3 0,911 ict 39,2 3,8 39,1 3,7 0,912 jss demanda 13,6 2,6 13,4 2,6 0,742 controle 16,3 2,3 17,0 2,7 0,298 apoio 18,2 2,6 19,9 2,8 0,027* *p≤0,05; ict: índice de capacidade para o trabalho; jss: job stress scale revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 121 ou incompleto e não praticava atividade física. nesse sentido, sabese que a construção civil é responsável por grande parte do emprego das camadas pobres da população masculina, por este motivo, os trabalhadores em sua maioria possuem poder aquisitivo baixo, com baixa escolaridade e alguns hábitos de vida pouco saudáveis (ringen et al., 2009). em relação ao dado percepção da sua qv os resultados obtidos nesta pesquisa foram de que 74,6% apresentaram boa ou muito boa qualidade de vida. quanto à percepção da satisfação de quão satisfeito o trabalhador está com sua saúde à maioria dos entrevistados, 88,7%, responderam que estavam satisfeitos ou muito satisfeitos com sua saúde. em um estudo os autores avaliaram a qualidade de vida de 134 trabalhadores de uma indústria metalúrgica, onde 55,0% dos funcionários apresentaram uma boa qualidade de vida e estavam satisfeitos com sua saúde, bem como melo (2006) que avaliou a qualidade de vida de motoristas de caminhão onde a maioria (58,7%) classificou a qualidade de vida como boa e também estavam satisfeitos com a saúde (dyniewicz et al., pizoni, 2009). em outro estudo onde o autor avaliou empresas da indústria da construção civil, onde uma empresa de grande porte apresentou evidências de atendimento às nr´s e procedimentos de qv, os funcionários são bem orientados quanto a riscos físicos, químicos e biológicos aos quais são submetidos e através dos treinamentos se tornam comprometidos com a segurança do trabalho, eles possuíam o nível de formação necessário para a execução dos trabalhos. tais medidas fizeram com que os funcionários apresentassem uma melhor percepção de sua qv bem com sua saúde, quando comparados aos trabalhadores de empresas de médio e pequeno porte, já que estas não apresentaram tais medidas para a melhoria da qualidade de vida (oliva, 2008). percebe-se então que quanto mais e melhor a empresa investir em seus funcionários melhor será a percepção de qv e consequentemente melhor será seu rendimento para a empresa. no presente estudo foram observados que os trabalhadores da construção civil apresentaram boa pontuação na qv nos domínios social, físico e psicológico. contudo, o aspecto de menor pontuação foi o ambiental. corroborando com um estudo que investigou a qv de 134 trabalhadores de uma indústria metalúrgica do paraná e observaram que o maior domínio apresentado foi o social, seguido do psicológico e físico e, por último, o ambiental (dyniewicz et al., 2009). pelo fato do trabalho executado pelos funcionários avaliados ser extremamente braçal e de seus trabalhadores virem de uma classe econômica relativamente baixa, esperava-se encontrar, no presente estudo, que a qualidade de vida estivesse em um patamar mais inferior. contudo, os resultados encontrados revelaram o contrário. isso provavelmente se deve ao sistema de promoção de qualidade do trabalho desenvolvido pela empresa onde foi realizada a pesquisa. foi observado que esta se preocupa com os aspectos físicos, psicológicos e sociais dos seus trabalhadores, por adotar medidas socioeducativas, tal como a semana interna de prevenção ao acidente de trabalho (sipat). outro fator determinante para a boa qv se deve ao fato de que a indústria da construção civil encontra-se em alta no mercado, fazendo com que as empresas tenham que se qualificar e valorizar seus trabalhadores (ibge, 2010). já a baixa pontuação no domínio ambiental pode ser pelo fato de que o setor da construção civil é um dos responsáveis pela tabela 5 – análise da influência da prática da atividade física na qualidade de vida, capacidade para o trabalho e nível de estresse dos trabalhadores itens avaliados pratica não pratica valor de “p” média dp média dp qualidade de vida domínio físico 78,4 10,6 80,0 12,5 0,581 domínio psicológico 76,3 9,9 80,8 9,5 0,059 domínio social 80,0 17,4 82,8 12,3 0,430 domínio ambiental 55,4 12,4 58,3 12,9 0,357 média 72,6 9,7 75,5 8,3 0,178 ict 39,0 3,9 39,4 3,7 0,653 jss demanda 12,8 2,8 14,4 2,1 0,008* controle 16,5 2,5 16,6 2,5 0,846 apoio 18, 3,0 18,5 2,5 0,590 *p≤0,05; ict: índice de capacidade para o trabalho; jss: job stress scale revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 122 disposição de resíduos na natureza, sendo estes depositados irregularmente em vias públicas, poluindo a paisagem urbana e, desta forma, prejudicando o desenvolvimento da sociedade, infraestrutura e qualidade de vida urbana (leite et al., 2010). além disso, pela poluição sonora considerada um dos maiores agentes impactantes da vida moderna, merecendo destaque pela magnitude da população exposta, seja em atividades ocupacionais, escolares ou de lazer (drew, 2002). o ruído urbano resulta no comprometimento da qualidade vida das pessoas, produzindo problemas fisiológicos de saúde, interferências na comunicação, estresse, irritabilidade, sensação de incômodo entre outros (dani et al., 2001). no ambiente de trabalho, o investimento em qualidade de vida é necessário e deve ser contínuo, pois se trata de uma postura de respeito às necessidades humanas. igualmente a importância é o desenvolvimento de competências e habilidades técnicas dos trabalhadores e estímulo à criatividade (oliva, 2008). neste sentido, observa-se a necessidade de maior valorização e organização do ambiente de trabalho da construção civil por parte dos gestores, para que os trabalhadores tenham maior satisfação com as características que compõe o local de trabalho, tais como exposição excessiva ao sol, contato com produtos e solventes, riscos de acidentes, dentre outros. no que se diz respeito à escolaridade e atividade física não houve diferença estatisticamente significativa quando comparados com a qualidade de vida. com relação aos domínios físico, psicológico, social e ambiental este estudo foi semelhante ao de martins (martins, 2002), que afirma não haver diferença significativa entre a idade e a qualidade de vida. mas outros autores mostraram que fatores como idade avançada estão relacionados a níveis inferiores de qualidade de vida (sprangers et al., 2000; garcía et al., 2005). almeida et al., (2009), afirma que jovens tem menor propensão a doenças e essas doenças contribuem para a queda na qv do indivíduo, no presente estudo os indivíduos mais jovens apresentarem qv semelhante aos mais maduros. porém ao se comparar a qualidade de vida com a idade, apenas o domínio social apresentou uma diferença estatisticamente significativa para a idade, sendo que os participantes com idade superior aos 40 anos apresentaram uma pontuação maior quando comparado com os mais novos. isto pode ter ocorrido pelo fato de que as pessoas mais velhas tendem a ser mais maduras, mantendo assim, um relacionamento melhor e mais estável com os colegas de trabalho. a saúde é considerada um determinante importante da capacidade para o trabalho (ilmarinen et al., 2005). desta forma, quanto melhor o estado de saúde, melhor a condição da capacidade para o trabalho, independente das características demográficas e ocupacionais (andrade et al., 2007). em um estudo com eletricistas do estado de são paulo apresentaram valores elevados do ict, com um resultado final de 41,8 pontos, evidenciando um padrão elevado de capacidade para o trabalho (martinez et al., 2008). um estudo avaliou a capacidade para o trabalho de uma indústria metalúrgica do rio grande do sul, onde foi apresentada uma pontuação média de 43,7, considerada uma boa capacidade para o trabalho (beltrame, 2009). enquanto outro estudo avaliou a capacidade para o trabalho de 98 trabalhadores de limpeza de um hospital universitário público do norte do paraná, onde a média dos escores alcançados foi de 37,97, caracterizando uma boa capacidade para trabalho (silva et al., 2010). o presente estudo também encontrou um alto nível de capacidade para o trabalho, que pode ser considerado pelo fato de se tratar de uma amostra em que a maioria dos trabalhadores não tinha nenhum tipo de dores musculoesqueléticas, recebeu treinamento para a função que executava e a utilização de epi´s, as medidas ergonômicas eram obrigatórios pela empresa deixando assim o local mais seguro e com menor risco de acidentes de trabalho, consequentemente com menos lesões ocupacionais. isso vai de encontro com outro estudo que afirmam ser imprescindível a busca da preservação da capacidade funcional por meio de medidas de promoção à saúde dos trabalhadores, especialmente para os indivíduos que tem como característica laboral a exigência de esforço físico, como os funcionários do setor da construção civil, os quais realizam levantamento e transporte de peso, esforços repetitivos e repentinos, apresentam posturas de trabalho inadequadas, inclinação simultânea, sobrecarga do sistema musculoesquelético, riscos de acidentes de trabalho e exposição a produtos químicos (andrade et al., 2007). no que diz respeito à escolaridade, estado civil e atividade física não houve diferença estatisticamente significativa quando comparados com o ict. com relação à idade os trabalhadores mais jovens apresentaram um ict maior se comparados aos mais velhos. estudo avaliou a capacidade para o trabalho de 98 trabalhadores de limpeza de um hospital universitário público do norte do paraná, a maioria dos trabalhadores com faixa etária abaixo de 40 anos obtiveram uma capacidade ótima, já os trabalhadores acima de 41 anos, obtiveram uma boa capacidade para o trabalho (silva et al., 2010). em revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 123 outro estudo com eletricistas do estado de são paulo, afirmam que os indivíduos mais jovens apresentaram melhor capacidade para o trabalho (martinez; latorre, 2008). a partir destes dados, podese inferir que o fator envelhecimento cronológico leva a uma maior influencia nos escores do ict (odebrecht, 2001), portanto, quanto maior a idade maior a chance de perda da capacidade para o trabalho. estresse no ambiente de trabalho o modelo demanda/controle tem sido usado em diversos estudos para se analisar o estresse frente ao trabalho, especialmente na associação demanda/controle e doenças cardiovasculares. estas pesquisas indicam que há uma associação mais forte com o controle do trabalhador, em relação ao próprio trabalho ou com a falta dele, do que com a demanda (fischer et al., 2005; araújo et al., 2003). toda situação em que há baixo controle do trabalho pode produzir algum efeito a saúde, advindo de perda de habilidade e desinteresse. assim, a relação entre grande demanda e baixo controle gera alto desgaste e é a mais nociva ao trabalhador (fischer et al., 2005). a situação ideal à resposta ao estresse ocorre quando um grande nível de exigência na execução da tarefa está associado à capacidade interna do trabalhador em responder a essa demanda. o estado de tensão gerado em cada indivíduo influi na capacidade de realizar ou não as tarefas, e isso formam uma curva que é diferente para cada pessoa, pois elas apresentam diferentes limites (reis, 2001). ou seja, altas demandas quando se associam a alto controle, revela que os trabalhadores experienciam seu trabalho de modo ativo, isto é, ainda que as demandas sejam excessivas, elas são menos danosas, visto que o trabalhador pode criar estratégias para lidar com as dificuldades (alves et al., 2004). alguns autores observaram que indivíduos com alto controle estão menos propensos a relatar estresse ocupacional, enquanto aqueles que utilizam preferencialmente estratégias de esquiva ou de manejo de sintomas sejam mais propensos a relatar queixas psicossomáticas (pinheiro et al., 2003). os trabalhadores da construção civil desta pesquisa demonstraram uma alta demanda de trabalho, isto é, na interpretação destes, há muito trabalho a ser produzido durante a jornada de trabalho, porém eles têm um grande controle sobre o mesmo, por criarem estratégias para lidar com as dificuldades e consequentemente a diminuição da sobrecarga estressante. tal controle se deve pelo fato da empresa fornecer treinamento para a função que o trabalhador está empregado e também por utilizar as ferramentas adequadas para a execução do trabalho. porém, neste estudo, a demanda de trabalho foi interpretada alta, como o ideal visto por outros autores é que haja uma baixa demanda para um alto controle, sendo assim medidas para diminuir esta alta demanda devem ser adotadas, tais como pausas para descanso, diminuição da jornada de trabalho e o aumento do número efetivo de funcionários para que ocorra uma divisão do trabalho. o estresse ocupacional interfere na qualidade de vida, modificando a maneira como o indivíduo interage nas diversas áreas da sua vida (chan et al., 2000). os efeitos do estresse excessivo e contínuo não se limitam ao comprometimento da saúde. ele pode, além de ter um efeito desencadeador do desenvolvimento de inúmeras doenças, propiciar um prejuízo para a qualidade de vida e a produtividade do ser humano. por isso, há um grande interesse pelas causas e pelos métodos de redução do estresse (sadir et al., 2011). o afirmam que o estresse no trabalho, pela falta de recompensa, altas demandas, menor controle e baixo suporte social, têm impacto sobre a qualidade de vida do trabalhador (stansfeld et al., 1998). nesta pesquisa houve uma relação estatisticamente significante entre qualidade de vida e estresse, em que os trabalhadores apresentaram um baixo nível de estresse consequentemente uma melhor qualidade de vida. isso se deve possivelmente pela implantação de medidas socioeducativas e melhorias físicas do ambiente de trabalho, pela empresa, diminuindo com isso os fatores estressantes sobre o trabalhador. no que se diz respeito ao estado civil e o ict não houve diferença estatisticamente significativa quando comparados com o estresse. com relação à idade na comparação entre grupos houve diferença estatisticamente significativa, no qual indivíduos com idade superior a 40 anos apresentaram um nível de estresse inferior quando comparados com os trabalhadores mais novos. estudos demonstraram que trabalhadores mais velhos, de uma empresa petrolífera, também tinham um melhor controle sobre seu estresse (bresic et al., 2007). o motivo do menor estresse dos mais velhos se dá pelo fato de que eles estão mais acostumados a lidar com problemas cotidianos, e pela sua experiência de vida amenizar fatores que possam provocar níveis de estresse em uma pessoa mais jovem. no que diz respeito à escolaridade também teve uma relação estatisticamente significativa, em que os trabalhadores com o segundo grau completo ou incompleto obtiveram uma pontuação maior para o apoio revista brasileira de ciências ambientais – número 32 junho de 2014 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 124 social, demonstrando que pessoas com maior grau de instrução têm uma melhor socialização e consequentemente um melhor apoio no trabalho. nesta pesquisa a atividade física também obteve uma relação estatística com o nível do estresse. os praticantes de atividade física tiveram um escore melhor no quesito demanda de trabalho quanto comparado aos não praticantes. isto se dá pelo fato de que pessoas com um melhor preparo físico não se sentem tão exigidos fisicamente no trabalho. o exercício físico regular desenvolve o condicionamento cardíaco que provoca, na corrente sanguínea, uma redução de substâncias associadas ao estresse. além da dimensão fisiológica, destaca-se a dimensão psicossocial das várias modalidades de atividade física, sendo que, a interação social e a comunicação interpessoal podem servir de estratégias para lidar com situações estressantes (tamayo; lima; da silva, 2002), como também a melhora da autoestima, bem-estar, ansiedade e depressão e redução do isolamento social (nahas et al., 2009). o exercício físico, além de ser uma forma de relaxamento, traz também uma sensação de tranquilidade, pois, quando a pessoa se exercita por 30 minutos ou mais o corpo produz uma substância chamada betaendorfina que gera esse tipo de sensação. portanto, quando se está atravessando momentos difíceis, o exercício físico, seja ginástica, pular corda, caminhar, dançar, etc., pode ajudar a atingir sensação de bem-estar (lipp et al., 2007). há necessidade de aumentar o incentivo a prática de atividade física, pois essa gera uma melhor qualidade de vida e um melhor controle sobre o estresse. dados coletados na empresa pesquisada indicam que empresas que fornecem academias para os funcionários melhoram também a relação entre empregado/empregador. conclusão com base nos resultados encontrados verifica-se que os trabalhadores estudados encontram-se satisfeitos com sua saúde e apresentam boa qualidade de vida, apresentam uma boa capacidade para o trabalho e nível controlado de estresse. o ambiente físico do trabalho encontra-se deficitário, porém há uma tendência de se buscar uma melhora deste ambiente, haja vista que este influencia no nível de estresse e qualidade de vida. o perfil do ambiente e condições de trabalho influenciou na qualidade de vida e estresse no trabalho, o grau de instrução tem uma relação estatística com o estresse, fato este da empresa investir na formação dos trabalhadores. a prática de atividade física interfere de forma positiva na qualidade de vida e no nível de estresse, portanto o incentivo a essa prática de atividade física deve ser adotada. o bom momento da construção civil gera uma maior segurança e a estabilidade no trabalho, diminuindo o estresse e melhorando a qualidade de vida. a constante busca do empregador em melhorias de seus padrões, algo muito analisado hoje pela sociedade, e a maior valorização do empregado, visando melhorar sua saúde e sua segurança, quanto mais a empresa investir em qualificação e em segurança no trabalho melhor será a qualidade de vida, nível de estresse e capacidade para o trabalho. a melhoria do ambiente de trabalho gera uma melhora na qualidade de vida e no estresse dos trabalhadores. referências almeida, jane rabelo, et al. efeito da idade sobre a qualidade de vida e saúde dos catadores de materiais recicláveis de uma associação em governador valadares, minas gerais, brasil. ciências e saúde coletiva, v. 14 n. 6. rio de janeiro, dec, 2009. alves, márcia guimarães de mello et al. versão resumida da "job stress scale ": adaptação para o português. revista de saúde pública, são paulo, v. 38, n. 2, abr. 2004. andrade, cristiane batista; et al. envelhecimento e capacidade para o trabalho dos trabalhadores de higiene e limpeza 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transposição de águas; recursos hídricos; canal do sertão alagoano. abstract to provide the water demand, river water transfer per canal is a common practice in the brazilian northeast. the sertão alagoano canal takes water from the são francisco river, into the apolônio sales reservoir, to supply towns of the state of alagoas. this research was designed to analyze the evolution of physico-chemical parameters (temperature, ph, turbidity, conductivity, hardness, sulfates, chlorides, total nitrogen and total phosphorus) over the initial 29 km of the canal. samples were taken during the dry season at 10 points. through the non‑parametric mann‑whitney test, it became clear that the two samples are significantly different for all parameters, even though both were held in the dry season. as for the longitudinal aspect, in both collections, temperature, ph and conductivity parameters were significantly different between the beginning and the end of the initial 29 km, with an increasing trend in the concentrations. considering the quality, under resolution 357/2005 of national council of environment (conama), the water from the canal presented values within the quality class 1, with the exception of total phosphorus. keywords: water quality; water transposition; water resources; sertão alagoano canal. diagnóstico da qualidade da água ao longo da transposição de um canal de concreto: um estudo de caso do canal do sertão alagoano, brasil diagnosis of water quality along a concrete canal: a case study about sertão alagoano canal, brazil doi: 10.5327/z2176-947820151010 rossiter, k.w.l. et al. 146 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 145-154 introdução a água é um recurso escasso em regiões semiáridas e, em função dos diversos usos requeridos, a gestão dos recursos hídricos não consiste em uma tarefa fá‑ cil. além do aspecto quantitativo da água, sua quali‑ dade também deve ser considerada, pois influencia diretamente na saúde pública e na qualidade de vida da população da região (ferreira, 2010; salati & le‑ mos, 2006). entre os múltiplos usos dos recursos hídricos no bra‑ sil, a geração de energia elétrica é bastante difundida no país. para tal, foram construídas no nordeste al‑ gumas hidroelétricas ao longo do rio são francisco, sendo necessária também a construção de barragens e reservatórios. um desses reservatórios é o de apo‑ lônio sales, com volume útil de 180 x 106 m3 de água (prusky et al., 2011). segundo um levantamento realizado pela agência na‑ cional de águas (ana) desde 2012, observa-se a gra‑ dativa e intensa redução nos índices pluviométricos em algumas regiões do país, ocasionando um período seco mais crítico e prolongado, sendo o semiárido nor‑ destino uma das áreas mais atingidas. características naturais como altas temperaturas, baixas amplitudes térmicas, forte insolação e altas taxas de evapotrans‑ piração, além de baixos índices pluviométricos (inferio‑ res a 800 mm), resultam em rios com baixa disponibili‑ dade hídrica e até intermitentes (ana, 2014; rosado & morais, 2010). de acordo com rossiter et al. (2014), a preocupa‑ ção com água não se refere apenas a sua quantida‑ de, mas também à qualidade adequada ao seu uso. o monitoramento regular da qualidade da água é necessário para garantir as condições de uso, para fins indutriais, domésticos ou da agricultura (poo‑ nam et al., 2013). a transposição da água entre bacias hidrográficas constitui um método de manejo da água empregado em muitos países, porém é conflitante. os proble‑ mas mais graves são: perda de água na bacia original, qualidade insuficiente da água no rio e no reservató‑ rio efluente, mudança da qualidade da água no canal de transporte, efeitos de bombeamento nos animais e microrganismos da água e invasão de espécies não nativas (gunkel et al., 2015). em canais abertos, como no nordeste do brasil, há grandes problemas com as reações físico-químicas e contaminações, em função da alta temperatura e incidência solar durante todo o ano. essas reações são: • aquecimento por alta incidência solar; • alta evaporação da água em razão das elevadas temperaturas; • transferência dos íons do concreto (cálcio, carbona‑ to) para a água, causando aumento do ph; • produção primária das algas flutuantes e algas fila‑ mentosas nas superfícies; • crescimento dos animais aquáticos como moluscos e mosquitos. ocorre ainda a contaminação no canal por fezes de pássaros e coliformes (que se reproduzem, situação agravada mais ainda pela alta temperatura) e pela mor‑ te de animais pequenos, como rãs, ratos e coelhos que ao caírem no canal não conseguem dele sair. o conhecimento de possíveis alterações na qualida‑ de da água em projetos em que esta é transportada através de longos canais é do interesse não apenas da comunidade científica e da sociedade, mas também do governo, para que ações gerenciais possam ser pla‑ nejadas. vale ressaltar que, na pesquisa bibliográfica realizada, não foram evidenciados trabalhos em canais de estrutura semelhante ao canal do sertão alagoano, para que servissem de referência. esta pesquisa teve por objetivo avaliar a existência de alterações significativas nas características físi‑ co-químicas da água quando transposta ao longo de um canal de concreto, tendo como base os resulta‑ dos obtidos no canal do sertão alagoano durante o período seco. diagnóstico da qualidade da água ao longo da transposição de um canal de concreto: um estudo de caso do canal do sertão alagoano, brasil 147 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 145-154 materiais e métodos área de estudo para aumentar a disponibilidade de água no nordes‑ te brasileiro, o governo federal elaborou alguns pro‑ jetos, sendo um deles o canal do sertão alagoano. segundo a companhia de desenvolvimento dos vales do rio são francisco e do parnaíba (codevasf), essa é a maior obra de infraestrutura hídrica do estado do alagoas, captando água no reservatório de apolônio sales, para abastecimento de municípios entre delmi‑ ro gouveia e arapiraca, beneficiando 42 municípios e mais de um milhão de alagoanos. sua localização é descrita na figura 1. o empreendimento, com extensão total projetada de 250 km, está em construção desde 1991, e em maio de 2014, 65 km estavam concluídos. em novembro de 2015 foi concluído o trecho iii, chegando o canal a 93 km. a previsão de conclusão da obra não foi divulga‑ da oficialmente pelo ministério da integração. o canal aduzirá 32 m³.s‑1 em sua fase final, tendo já recebido da ana a outorga prévia de 3,6 m³.s‑1 para a primeira etapa (faio & sorgato, 2008; brasil; 2015). a água é captada do reservatório de apolônio sales (latitude 9º20’36.67”s, longitude 38º12’03.91”o), em uma estação elevatória de água bruta (latitu‑ de 9º20’22.43”s, longitude 38º11’36.79”o) (ver figu‑ ra 2a). da estação elevatória a água é bombeada até uma estrutura de transição por meio de uma adutora de recalque, com 1.700 m de comprimento. dessa es‑ trutura a água é levada por uma adutora de gravidade, localização do canal do sertão (al) 38º1'30"w 9º14'30"s 9º31'0"s pontos de coleta captação rios e cursos d’água trecho canal do sertão rodovias divisão político administrativa delmiro gouveia 38º15'0"w 38º10'30"w 38º6'0"w 37º57'0"w 37º52'30"w 9º25'30"s 9º20'0"s km 8420 figura 1 – localização do canal do sertão alagoano e dos pontos de coleta, adaptada de ibge (2016). rossiter, k.w.l. et al. 148 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 145-154 com 2.100 m de comprimento, em tubos de aço até a estrutura final de transição, sendo este o km 0 do ca‑ nal (latitude 9º20’54.97”s, longitude 38º09’41.86”o) (figura 2b). a partir do início (km 0) o canal segue sempre por gravidade, obedecendo um desnível de 0,12 m por km. o canal apresenta na maior parte da sua ex‑ tensão estrutura trapezoidal com dimensões de: altura 5,30 m, base maior 15,20 m e base menor 3,30 m, sendo alguns trechos retangulares (6,60 m de altura x 4,15 m de largura), conforme figura 3a. ao longo do canal existem obras especiais, tais como: comportas, pontes‑canal, travessias para pedestres, travessias para veículos, travessias sob rodovias, pontos de derivação para abastecimento humano e pontos de derivação para perímetros de irrigação. as figuras 3b e 3c mostram alguns tre‑ chos do canal. atualmente a vazão de bombeamento é determinada pela variação na demanda e gerenciada pela secreta‑ ria de estado do meio ambiente e dos recursos hídri‑ cos (semarh) do estado do alagoas, sendo em média 0,78 m3.s‑1. ao fim do projeto serão um total de 12 bom‑ bas em regime de funcionamento, que permitirão va‑ zão total de 32 m3.s‑1 (brasil, 2014). nos trabalhos de campo para as coletas das amostras foi evidenciada a retirada ilegal de água, sobretudo por tubulação, con‑ forme figura 3c. figura 2 – (a) reservatório de apolônio sales e estação elevatória; (b) início do canal: km 0. a breservatório apolônio sales estação elevatória ba c figura 3 – (a) visão da estrutura trapezoidal e retangular do canal; (b) visão geral de um trecho; (c) trecho do canal na rodovia br‑432 com operação de caminhão pipa para abastecimento público. diagnóstico da qualidade da água ao longo da transposição de um canal de concreto: um estudo de caso do canal do sertão alagoano, brasil 149 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 145-154 metodologia após visita de reconhecimento da área, foram defini‑ dos 10 pontos de coleta, abrangendo a área de capta‑ ção (figura 2a) e os 29 km iniciais do canal, conforme descritos na tabela 1. a primeira coleta foi realizada de 25 a 27 de maio, e a segunda, de 22 a 24 de setembro de 2014, ambos os períodos considerados secos. contudo houve maior precipitação nos dias anteriores à primeira coleta com‑ parativamente com a segunda, como pode ser visuali‑ zado na figura 4. as amostras de água foram coletadas na superfí‑ cie em frascos plásticos, sendo estes previamente lavados com água do local no momento da coleta, e conservadas a 4ºc. os parâmetros de tempera‑ tura, ph e condutividade elétrica foram analisados in loco, por intermédio de uma sonda multipa‑ ramétrica. os demais parâmetros — fósforo total, nitrogênio total, dureza total, cloretos, sulfatos e turbidez — foram analisados no laboratório de en‑ genharia química da universidade federal de per‑ nambuco (ufpe), pelas metodologias especificadas no standard methods for the examination of waponto de coleta captação po p1 p2 p3 p4 p5 p6 p7 p8 referencial espacial (km) ‑4 0 1 3 6 11 15 20 23 29 tempo de residência (dias) 0 0 0,4 1,3 2,6 4,8 6,5 8,7 10 12,6 tabela 1 – pontos de coleta no canal do sertão alagoano. temperatura umidade pressão ponto de orvalho radiação precipitação direção do vento velocidade do vento estação: a411 – paulo afonso zoom tudo de: p re ci p it aç ão ( m m ) 100 75 50 25 jul. 2014 out. 2014 data data: 21/5/2014 00:00 precipitação (mm): 13 mm 1 anoano6 m3 m1 m out. 31, 2014aabr. 30,2014 maio 2014 jun. 2014 ago. 2014 set. 2014 figura 4 – precipitação diária da estação de monitoramento de paulo afonso (inmet, 2016). rossiter, k.w.l. et al. 150 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 145-154 ter and wastewater, editado pela american public health association (apha, 2005). os resultados das duas coletas de cada parâmetro fo‑ ram reportados em gráficos e se procedeu a uma ava‑ liação, levando em conta os aspectos temporal (tem‑ po decorrido entre as duas coletas) e espacial (perfil ao longo do canal, com o distanciamento do marco zero). em seguida, os resultados de cada coleta foram tratados estatisticamente pela aplicação do teste não paramétrico de mann-whitney, com o objetivo de ve‑ rificar para cada parâmetro analisado diferenças signi‑ ficativas entre as condições no início do canal e no fim, bem como se houve diferença entre as duas coletas realizadas no período seco. o teste de mann-whitney é usado para testar se duas amostras independentes foram retiradas de populacões com médias iguais, fazendo uma com‑ paração entre suas variáveis. as duas amostras de‑ vem ser aleatórias, e as observações, independen‑ tes, tanto entre quanto nas amostras. a aplicação das técnicas estatísticas não paramétricas não exi‑ ge suposições quanto à distribuição da variável po‑ pulacional. foi adotado o nível de significância (α) igual a 0,05, e para valores de p ≤ 0,05 as amostras são consideradas significativamente diferentes. as análises estatísticas foram efetuadas pelo pro‑ grama ibm spss 19. resultados e discussão o resultados dos parâmetros físico-químicos das aná‑ lises em amostras de água ao longo do canal para as duas coletas encontram-se representados graficamen‑ te nas figuras 5 e 6. o incremento da temperatura de 26 até 29ºc depende da insolação, da umidade do ar e do vento. a maior di‑ ferença entre a primeira e a segunda coleta foi de 1ºc no ponto 2 (3 km), contudo nenhum valor de tempe‑ ratura foi maior que 29ºc, o que se considera normal para as temperaturas típicas da região. a turbidez apresentou maiores valores na primeira co‑ leta para todos os pontos. essa constatação pode estar relacionada a ocorrência de precipitação nos dias ante‑ riores. verifica-se na figura 4 que no mês de maio cho‑ veu quatro dias antes da coleta. o contrário aconteceu em setembro; a pouca chuva que houve ocorreu no início do mês, sendo a coleta apenas no dia 22 do refe‑ rido mês. durante as chuvas o canal recebe os aportes dos sedimentos ao redor, pois não há nenhum tipo de proteção na borda do canal (ver figura 3b), e com isso a quantidade de sólidos em suspensão aumenta, o que leva também ao aumento da turbidez. o parâmetro de ph indicou tendência espacial de crescimento, sendo afetado significativamente pelo material de concreto do canal. o ph elevou-se de condições neutras (ph ~7,0) a condições alcalinas, com valor de 9,2 no 28 km. para ph acima de 9,5 po‑ dem ocorrer reações tóxicas. a condutividade também demonstrou tendência de crescimento, mas em uma faixa menor, de 100 µs.cm‑1. o aumento da condutividade é um efeito da corrosão do concreto. segundo von sperling (2005), leva-se em conta para ambientes impactados condutividade supe‑ rior a 100 μs.cm‑1. como todos os resultados de condu‑ tividade em ambas as coletas foram menores, por esse parâmetro a água do canal sugere boa qualidade. os parâmetros de dureza (figura 5e) e sulfato (figu‑ ra 5f) não apontaram tendência clara, contudo foram maiores na segunda coleta. isso pode estar relacionado com a menor quantidade de água no canal na segunda coleta, em função da menor precipitação nos dias an‑ teriores, tendo como consequência o efeito de maior concentração de sais. em relação ao cloreto (figura 6a), com exceção dos va‑ lores registrados no ponto p1 (1 km) da segunda coleta, todos os demais valores foram praticamente estáveis. esse pico de valor pode ser atribuído a alguma fonte pontual, pois nesse local há um número considerável de pequenos agricultores próximo ao canal. as concentrações de nitrogênio total (figura 6b) foram entre 0,05 e 0,15 mg.l‑1 na primeira coleta e 0,29 e 0,37 mg.l‑1 na segunda coleta, valores considerados como concentrações moderadas, sendo os da segunda coleta mais elevados. esse fato pode também ser conse‑ quência do menor volume de água no rio são francisco na segunda coleta, em função da menor precipitação. diagnóstico da qualidade da água ao longo da transposição de um canal de concreto: um estudo de caso do canal do sertão alagoano, brasil 151 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 145-154 as concentrações do fósforo total (figura 6c) em sua maioria foram próximas ou menores que 0,05 mg.l‑1, com exceção do km 1 e do km 23 na segunda coleta, o que pode estar ligado à contaminação externa. verifica-se que todos os valores da segunda coleta foram próximos ou su‑ periores aos da primeira coleta, o que é possível de ser te m pe ra tu ra (o c) 30 29 28 27 26 25 24 23 ‑4 0 1 3 6 11 15 20 23 29 8 6 4 2 0 ‑4 0 1 3 6 11 15 20 23 29 tu rb id ez (n tu ) 8,0 8,5 9,0 9,5 7,5 7,0 6,5 6,0 ‑4 0 1 3 6 11 15 20 23 29 ph 80 85 90 95 100 75 70 65 60 ‑4 0 1 3 6 11 15 20 23 29 co nd uti vi da de (µ s/ cm ) 20 25 30 35 40 15 10 5 0 ‑4 0 1 3 6 11 15 20 23 29 d ur ez a (m g ca co 3/ l) 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 1,0 0,8 0,6 0,4 0,6 0,0 ‑4 0 1 3 6 11 15 20 23 29 set. 2014maio 2014 su lfa to (m g. l‑ 1 s o 4‑ ) a c e b d f figura 5 – evolução das parâmetros de (a) temperatura, (b) turbidez, (c) ph, (d) condutividade, (e) dureza total e (f) sulfato ao longo do canal do sertão alagoano para as duas coletas estudadas (maio e setembro de 2014, ambas em período seco). rossiter, k.w.l. et al. 152 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 145-154 explicado também pela menor precipitação nessa época. a relação nitrogênio/fósforo com índices entre 1 e valores bem menores que 7 representam limitação da produção primária com nitrogênio, com grande risco de desenvolvi‑ mento de algas azul-verde e de cianobactérias. avaliando tais números sob o aspecto longitudinal, ou seja, como os resultados evoluíram ao longo do eixo do canal, observa-se que a maioria dos parâme‑ tros não apresentou tendência específica de aumento ou descréscimo. a exceção foram os parâmetros ph e condutividade, já discutido anteriormente, que apre‑ sentaram tendência de leve crescimento longitudinal. após a avaliação dos gráficos, foram realizados testes estatísticos com os dados obtidos para evidenciar se havia diferença significativa entre eles. pela aplicação do teste de mann‑whitney foi comprovado em termos estatísticos que temporalmente as duas coletas foram significativamente diferentes para todos os parâme‑ tros analisados: temperatura (p < 0,05); turbidez (p < 0,01); ph (p < 0,05); condutividade (p < 0,05); dureza (p < 0,001); sulfatos (p < 0,001); cloretos (p < 0,01); nitrogênio total (p < 0,001); e fósforo total (p < 0,01). isso confirma a im‑ portância dos testes estatísticos para evidenciar a variabili‑ dade nas características da água, no mesmo período seco no canal, fato que não ficou claro ao analisar apenas os grá‑ ficos dos dados. tais diferenças podem estar relacionadas às condições meteorológicas observadas em cada uma das coletas, à introdução de água pluvial ou à diminuição de água no canal resultante, causada por retiradas ilegais ou pelos diferentes volumes de água descarregados. a alta taxa de evaporação também é um fator que in‑ fluencia na qualidade da água. a área do canal estuda‑ da corresponde a 174 mil m2 (comprimento de 29 km, largura de 6 m), e a evaporação da região é próxima a 2 mil mm por ano, ou seja, cerca de 6 mm por dia, o que representa perda de volume diário de 1.044 m3 por eva‑ poração. a vazão média do canal é de 0,78 m3.s‑1, isto é, 67.392 m3.d‑1. se dividirmos o volume perdido pela evaporação pelo volume total até o km 29, teremos per‑ da diária de 1,54% do volume de água, o que é bastante significativo para a qualidade da água, manifestando-se, por exemplo, no aumento dos valores de condutividade. essas constatações conduziram à necessidade de verificar individualmente para cada coleta como é que os parâme‑ tros evoluem ao longo do canal. dessa forma, para testar cl or et o (m g/ l‑ 1 c i) 12 10 8 6 4 2 0 ‑4 0 1 3 6 11 15 20 23 29 0,25 0,30 0,35 0,40 0,20 0,15 0,10 0,05 0,00 ‑4 0 1 3 6 11 15 20 23 29 n itr og ên io to ta l ( m g/ l‑ 1 n ) set. 2014maio 2014 0,20 0,25 0,15 0,10 0,05 0,00 ‑4 0 1 3 6 11 15 20 23 29 fó sf or o to ta l ( m g l‑ 1 p ) a b c figura 6 – evolução dos parâmetros de (a) cloreto, (b) nitrogênio total e (c) fósforo total ao longo do canal do sertão alagoano para as duas coletas estudadas (maio e setembro de 2014, ambas em período seco). diagnóstico da qualidade da água ao longo da transposição de um canal de concreto: um estudo de caso do canal do sertão alagoano, brasil 153 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 145-154 a existência de diferenças expressivas entre as condições no início do canal e no fim dos 29 km, dividiram-se os re‑ sultados em dois grupos: os primeiros seis km (primeiros quatro pontos); e os últimos 8 km (3 últimos pontos). além disso, foi aplicado o teste de mann‑whitney, eliminando as condições intermediárias que iriam dificultar a análise das condições extremas (início versus condições a 29 km). longitudinalmente, para a primeira coleta (maio de 2014), o resultado da aplicação do teste de mann‑ -whitney comprovou que as condições são significati‑ vamente diferentes para os parâmetros: temperatura (p < 0,05); condutividade (p < 0,05); ph (p < 0,05); e turbidez (p < 0,05). para a segunda coleta (setembro de 2014), o resultado da aplicação do teste de mann‑ -whitney confirmou que as condições são significati‑ vamente diferentes para os parâmetros: temperatura (p < 0,05); ph (p < 0,05); condutividade (p < 0,05); e dureza (p < 0,05). assim, em termos longitudinais apenas os parâmetros temperatura, ph e condutividade foram significativa‑ mente diferentes em ambas as coletas. parâmetros que, além da influência do concreto, indicam o efeito da evaporação por conta do aumento da temperatura, que por sua vez conduz ao aumento do ph e da condu‑ tividade (maior quantidade de sais dissolvidos). a mes‑ ma situação não foi observada relativamente em rela‑ ção a cloretos, sulfatos, nitrogênio total e fosfóro total, que não demonstraram diferenças significativas entre o início e os 29 km de canal em nenhuma das coletas estudadas. vale ressaltar que, para o aspecto longitudi‑ nal, a avaliação apenas dos perfis dos gráficos também evidenciaram que os parâmetros de ph e condutivida‑ de apresentam variabilidade ao longo do eixo do canal. tomando ainda como base os padrões de qualidade da resolução n.º 357/2005 do conama (brasil, 2005) re‑ lativos aos parâmetros desta pesquisa — ph, turbidez, fósforo total, cloreto e sulfato —, todos os resultados nas duas coletas atenderam à especificação da clas‑ se 1, com exceção do fosfóro total, que exibiu valores de enquadramento relativos à classe 4. isso significa que a água desse canal de transposição pode produzir condições eutróficas nos açúdes e reservatórios que venham a receber sua água. conclusão quanto ao aspecto temporal, as coletas realizadas em período seco, nos meses de maio e setembro de 2014, apresentaram diferenças significativas para todos os parâmetros, utilizando o teste não paramé‑ trico de mann-whitney, para o nível de significância de 0,05, o que evidencia que na mesma época climá‑ tica os resultados da qualidade da água para a região podem ser diferentes. quando avaliadas as coletas separadamente, considerando o aspecto longitudinal, os parâmetros físico-químicos que exibiram variação significativa em ambas as coletas foram: temperatura, ph e condutividade. a condutividade e o ph também apontaram tendência de crescimento longitudinal, sendo isso influência do concreto com a água. para os nutrientes, o nitrogênio total da segunda coleta foi bem superior e o fósforo indicou comportamento mais estável, levando a uma relação nitrogênio/fósforo que representou limitação da produção primária com nitrogênio. esse fator leva a um grande risco de desen‑ volvimento de algas azul-verde e de cianobactérias, sendo recomendáveis estudos posteriores sobre algas e detritos dentro do canal. ressalta-se que a água ao longo de todo o canal apre‑ sentou resultados que a levariam ao enquadramento na classe 1 pela resolução do conama n.º 357/2005, com exceção do parâmetro fosfóro total. os resultados obtidos são preliminares, sendo fundamental efetuar um monitoramento que abranja diferentes situações meteorológicas, períodos secos e chuvosos, de forma a entender o funcionamento com mais precisão do siste‑ ma aquático artificial no canal, para com fundamenta‑ ção científica se propor medidas de proteção ao ecos‑ sistema criado e à preservação do recurso da água. vale salientar que a perda de água por evaporação che‑ ga a 1,5% por dia, significando um efeito grande para esse tipo de transposição de águas por canais abertos. contudo os resultados desta pesquisa, mesmo que pre‑ liminares, podem ser utilizados para a gestão de outros dois canais de transposição de água na região do rio são franscisco, que estão em fase de anteprojeto: o canal do sertão alagoano e o canal do sertão baiano. não foram encontradas pesquisas que avaliassem as alterações na qualidade de água em concreto em regiões tropicais. rossiter, k.w.l. et al. 154 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 145-154 referências ana – agência nacional de águas. encarte especial sobre a crise hídrica. in: ______. conjuntura dos recursos hidrícos no brasil. brasília: ana, 2014. apha – american public health association. standard methods for the examination of water and wastewater. 21. ed. washington: apha, 2005. brasil. conselho nacional de meio ambiente. resolução conama n.º 357. dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes para o seu enquadramento, bem com estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes, e dá outras providências. diário oficial da união, brasília, 17 mar. 2005. brasil. ministério da integração. 10 ct: construção do canal do sertão alagoano. 2008. disponível em: <http://www. integracao.gov.br/c/document_library/get_file?uuid=3ca08be8-9d55-48f3-9bd0-e38e84604438&groupid=10157>. 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(2010) é importante realizar um levantamento das características socioambientais e dos usos de uma determinada região para o conhecimento de suas potencialidades e fragilidades ambientais e sociais. nesse contexto, enquadram-se os estudos relativos aos recursos naturais, aos atores sociais e às diversas atividades realizadas (tundisi, 2002). nos projetos de restauração dos recursos hídricos, principalmente em área urbana, devem incluir a sociedade em todas as fases do processo, incluindo a concepção, implantação, gestão e monitoramento (booth et. al., 2004). a água é um dos mais importantes recursos naturais de que a sociedade dispõe, sendo indispensável para a sua sobrevivência. dentre os vários usos da água doce, destacam-se aqueles empregados para abastecimento humano e industrial, irrigação, geração de energia elétrica, navegação, preservação da flora e fauna, aquicultura e recreação. desses usos, o abastecimento humano é considerado prioritário (freitas, 2000). a qualidade da água depende das condições naturais e da ocupação do solo na bacia hidrográfica. não há um indicador de qualidade de água único e padronizável para qualquer sistema hídrico. uma forma de avaliar objetivamente essas variações é a combinação de parâmetros de diferentes dimensões, em índices que os reflitam conjuntamente em uma distribuição amostral no espaço e no tempo (toledo e nicolella, 2004). uma das formas de avaliar a qualidade da água urbana é dada pelos parâmetros que caracterizam a poluição orgânica e a quantidade de metais (schueller, 1987). a urbanização provoca perda da qualidade das águas superficiais, com aumento da carga de sedimentos provocada principalmente pela falta de proteção do solo, somado ao lançamento de resíduos sólidos e esgoto no sistema de drenagem (bregunce et. al. 2011). os problemas relativos à qualidade da água agravam em decorrência do efeito acumulativo gerado pelo crescimento populacional desordenado e pela falta de planejamento nas cidades (vasconcelos e souza, 2011). diversos índices foram desenvolvidos com base em características físico-químicas da água ou a partir de indicadores biológicos, cabendo ajustes nos pesos e parâmetros para adequação à realidade regional. usualmente, estes iqas (índice de qualidade das águas) são baseados em poucas variáveis gergel et. al. (2002), cuja definição deve refletir as alterações potenciais ou efetivas, naturais ou antrópicas que a água sofre (toledo e nicolella, 2004). a água pode ser degradada pela presença de detritos, nutrientes, micro-organismos, pesticidas, metais pesados e sedimentos (liu et. al., 2003). a retirada da cobertura vegetal ciliar dos rios, a intensa implementação da agropecuária e o lançamento de efluentes domésticos e industriais são as principais interferências negativas sobre os ecossistemas aquáticos, acarretando processos de contaminação, eutrofização e interferência nos padrões de qualidade dos corpos d’água que abastecem cidades (faria e cavinatto, 2000). desta forma, de maneira geral, os índices e indicadores ambientais surgiram como resultado da crescente preocupação social com os aspectos sociais do desenvolvimento, processo este que requer um número maior de informações, em grau de complexidade, também cada vez maiores. por outro lado os indicadores tornaram-se fundamentais nos processos decisórios de políticas públicas e no acompanhamento de seus efeitos (von sperling, 1996). neste contexto, o principal objetivo deste estudo foi analisar o recurso hídrico do córrego andré, município de mirassol d’oeste, mato grosso, entre o período de junho de 2008 a fevereiro de 2010. os resultados foram correlacionados com o uso do solo ao longo do córrego, verificando as alterações devido aos diferentes tipos de ocupação nesta área. material e métodos área de estudo o estudo foi desenvolvido na sub-bacia hidrográfica do córrego andré, possui área de 18 km² e o comprimento do canal é de 4 km. localizado no município de mirassol d’oeste a sudoeste do estado mato grosso, entre os paralelos 15°40’20’’ a 15°42’20’’ de latitude sul e 58°02’10’’ a 58º08’05’’ de longitude oeste de greenwich, à aproximadamente 260 metros acima do nível do mar (figura 1). o córrego andré é um tributário de 2ª ordem do rio são francisco, que deságua no ribeirão caeté, um dos principais afluentes do rio jauru que aflui no rio paraguai. sua drenagem tem o sentido se-no, seu canal fluvial atravessa pontos importantes com sítios e áreas urbanas. a sub-bacia hidrográfica contém os principais bairros da cidade, entre eles o bairro jardim são paulo, cohab parque da serra e bairro bandeirantes 2. revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 3 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 a classificação climática para a região, segundo köeppen, é do tipo tropical quente e sub-úmido, com temperatura anual entre 24° e 36°. a precipitação anual é de 1.500 mm (seplan, 2009). as nascentes do córrego andré encontram-se em área movimentada, extensão da província serrana (dobramentos antigos) geologicamente inserida no grupo alto paraguai (formação araras, formação moenda) e o complexo xingu. as principais classes de solos presentes são: neossolos litólicos distróficos e argissolo vermelho-amarelo distrófico. a vegetação remanescente compreende principalmente florestas estacionais submontana, sendo contato florístico de ecótono de cerrado com floresta estacional semidecidual submontana (seplan, 2009). coleta e análise da água para melhor analisar aspectos da rede de drenagem e investigar possíveis relações entre qualidade da água e uso do solo, a sub-bacia do córrego andré foi dividida em cinco pontos, desde as nascentes do córrego andré até sua saída na cidade de mirassol d’oeste. para determinação das coordenadas de cada ponto foi utilizado o receptor do sistema de posicionamento global gps garmin 38. os critérios para escolha dos locais de coleta levaram em consideração o uso e ocupação do solo e diversidade de paisagens. as amostras de água foram coletadas nos primeiros 30 cm da lamina d’água durante o período de estiagem no mês de junho de 2008 e no período das chuvas, março de 2009 e fevereiro de 2010, em cinco trechos do córrego: o primeiro (p1) localiza-se em uma represa na área de expansão urbana (15° 40’31’’ e 58°04’44’’); o segundo (p2) em um tanque de piscicultura (15° 41’56’’ e 58°05’38’’); o terceiro (p3) em nascentes urbanas (15°40’59’’ e 58°05’28’’); o quarto (p4) córrego canalizado em área urbana (15°41’04” e 58°05’61”); e o quinto ponto (p5) abaixo de uma ponte no bairro bandeirantes ii (15°40’52’’ e 58°06’01’’). as amostras de água foram coletadas em frasco de polietileno com capacidade aproximada de 300 ml. no campo foram analisadas a temperatura da água com termômetro digital em horário das 9:00 às 11:00 horas. as análises experimentais foram realizadas no laboratório de saneamento: análises químicas e controle de qualidade de águas analítica, localizado em cuiabá. nas análises laboratoriais as amostras foram avaliadas através dos figura 01 localização da sub-bacia hidrográfica do córrego andré, município de mirassol d’oeste-mt. tabela 01 classificação do iqa categorias ponderação ótima 79<iqa ≤ boa 51<iqa ≤ regular 36< iqa ≤ ruim 19<iqa ≤ péssima iqa ≤ revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 4 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 métodos analíticos baseados no standard methods for examinations of water and wastewater (apha, 1998). para as variáveis turbidez e oxigênio dissolvido na água foi aplicada análise de correlação de pearson (p<0,05). índice de qualidade de água (iqa) os valores finais do iqa são expressos em categorias de qualidade e podem ser representados por cores, facilitando a interpretação dos resultados. os valores do índice (iqa) variam entre 0 e 100 (tabela 1), e conforme o seu valor reflete a interferência por esgotos sanitários e outros materiais orgânicos, nutrientes e sólidos. a partir da coleta e análise da água foi realizada a análise de iqa, o qual consiste em um índice desenvolvido pela national sanitation foundation, usa. para cálculo do iqa usa-se a fórmula multiplicativa cuja expressão é: sendo: iqa= índice da qualidade da água qi = qualidade do parâmetro i obtido através da curva média específica wi = peso atribuído ao parâmetro, em função de sua importância na qualidade. variáveis analisadas no iqa as variáveis usadas para calcular o iqa foram: variáveis físicas: turbidez e temperatura. variáveis químicas: dbo; ph; oxigênio; nitrogênio e fósforo total variáveis biológicas: coliformes fecais (tabela 2). análise estatística a análise de cluster, com distância euclideana, foi realizada no intuito de relacionar cada ponto de amostragem com os períodos estudados, de acordo com suas variáveis tomadas em campo. esta análise foi realizada comparando os aspectos hídricos dos 5 pontos amostrados em cada período estudado para obter resultados da similaridade espacial e temporal. para análise de cluster foi utilizado o programa systat versão 13. levantamento do uso do solo o levantamento do uso do solo da sub-bacia do córrego andré constou das seguintes etapas: delimitação da área de interesse; consulta a planta cadastral municipal da cidade de mirassol d’oeste; dados do ibge censo demográfico de 2009; e trabalho de campo. para realização do trabalho de campo, a bacia hidrográfica foi dividida em três trechos de acordo com ocupação do solo, procedendo à observação, descrição (caderneta) e coletas de amostras. para identificação do uso atual da área de estudo, realizou-se trabalho de campo, que é uma “possibilidade de conseguir não só uma aproximação com aquilo que se deseja conhecer e estudar, mas também de criar um conhecimento, partindo da realidade presente no campo” (cruz neto, 1994, p. 51). desse modo, em campo fez-se uso da técnica de observação, pois esta possibilita “um contato pessoal e tabela 2. descrição das variáveis utilizadas no iqa variáveis descrição indicação unidade dbo é a quantidade de oxigênio consumida indica a quantidade de matéria orgânica biodegradável presente mgl-1 ph medida da concentração dos íons de hidrogênio numa solução pode indicar a presença de poluição, escala de 0 a 14 turbidez expressa propriedades de transmissão da luz de uma solução reflete a penetração da luz ou transparência da água unt nitrogênio e fósforo são representados por nitratos, nitritos, amônia, fosfatos e outros importantes na produção primáriaão de organismos aquáticos mgl-1 od expressa a quantidade de oxigênio dissolvido na água fundamental para a sobrevivência de comunidades aquáticas mgl-1 sólidos totais possuem características físicas (suspensos/ dissolvidos) e químicas (orgânicos / inorgânicos). toda a matéria que permanece como resíduo na água mgl-1 coliformes fecais constituem o indicador de contaminação fecal mais comum parâmetro usado na caracterização e avaliação da qualidade das águas (ufc/100ml) temperatura pode influir nas atividades biológicas, absorção de oxigênio e precipitação de compostos quando elevada, resulta na perda de gases pela água, gerando odores e desequilíbrios c° revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 5 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 estreito do pesquisador com o fenômeno pesquisado” (ludke e andré, 1986, p. 26). a ocupação no município de mirassol do oeste iniciou na década de 50, período que ocorreu incentivos aos programas de colonização estimulados pelo governo de mato grosso. colonos vindos principalmente do estado de são paulo chegaram à região no início da década de sessenta, à procura de terras e madeira de lei, em abundância na região, mais notadamente o mogno e a cerejeira, cujo extrativismo dava lucro imediato, suavizando a tomada de posse efetuada pelos intrépidos desbravadores (avelino, 1999). a ocupação espacial originou em função do movimento de colonização promovido pelos governos federais e estaduais no início da década de 1940, com a criação do departamento de terra e a comissão de planejamento e produção (cpp). o governo estadual vendia a terra à colonizadora por menor valor e, em contrapartida teria que abrir estradas (moreno e higa, 2004). segundo neto e leite (2005) ocorreram dois processos distintos de colonização que resultaram na estruturação do espaço mato-grossense: através de iniciativas privadas, sem a intervenção direta de políticas governamentais, que tiveram como fase a mineração e as fortificações no século xviii, a pecuária extensiva no século xix, e o início da modernização de algumas áreas produtivas a partir da década de 1940; e a reestruturação por políticas governamentais, através dos projetos de colonização implantados pelo governo na década de 1970. resultados e discussão uso e ocupação do solo na área de estudo a ocupação da sub-bacia do córrego andré configura-se em uma região de uso misto, podendo ser dividida geograficamente em três trechos: no primeiro trecho localizase a área de vegetação esparsa e área de mineração (extração de calcário). o segundo trecho, que corresponde aos pontos 1 e 2 de amostragens, encontra-se na área de expansão urbana da cidade de mirassol d’oeste, com sítios, conjuntos habitacionais e bairros residenciais. o córrego andré corre em seu leito natural, mas sofre influência da ação humana tais, como: desvio de fluxo para abastecer tanques de piscicultura; barramento do fluxo para construção de represas, destinado a dessedentação de animais (porcos, aves e gados); e uso de água para irrigação de hortaliças. observou-se, também, que os efluentes gerados nas residências e chácaras são lançados diretamente no córrego sem tratamento. o terceiro trecho abrange o setor urbano, ocupado por comércios e residências e; corresponde aos pontos de amostragens 3, 4 e 5. estes locais são alvo de obras de drenagem e pavimentação, e o córrego corre em canal canalizado aberto. as laterais do canal foram aterradas, dificultando a infiltração da água no período chuvoso. nestes pontos são lançados diretamente no leito esgoto domésticos e resíduos de óleos e graxas provenientes das oficinas mecânicas. no ponto de amostragem 3, no período chuvoso, algumas nascentes que abastecem o canal principal foram aterradas, ocasionando a sua extinção e/ou migração. qualidade da água os pontos de amostragens p1 (represa) e p2 (tanque de piscicultura) representam a região de expansão urbana, localizados ao norte da sub-bacia. os pontos de amostragens p3 (nascente), p4 (leito canalizado) e p5 (ponte no bairro bandeirantes ii) (figura 2 e tabela 3), localizam-se na região urbana da cidade de mirassol d’oeste, onde a urbanização se consolidou as margens do córrego. variáveis avaliadas para verificar a qualidade da água do córrego andré, foram analisadas as seguintes variáveis (ph, turbidez, fósforo total, dbo, nitrogênio total, oxigênio dissolvido, sólidos totais, coliformes fecais e temperatura) nos pontos de amostragens ao longo do perfil longitudinal, no período de estiagem e chuvoso (tabela 4). tabela 03 – descrição dos pontos que foram coletadas as amostras local descrição ponto 1 área de expansão urbana (áreas com nascentes, represas e pastagens) ponto 2 área de expansão urbana (cultivo de hortas, criação de suínos, cultivo de pastagens e tanques de piscicultura) ponto 3 nascente na área urbana ponto 4 trecho do córrego canalizado, sendo lançado esgoto sem tratamento na calha (possui residências, lojas comerciais e oficinas) ponto 5 segmento do canal à jusante da área canalizada revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 6 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 demanda bioquímica de oxigênio dbo valores elevados de dbo foram identificados na estação seca a partir do ponto de amostragem 1. tais valores estão relacionados com a carga de efluentes domésticos e industriais e com a baixa vazão do córrego na seca, pois a atividade auto-depurativa é diminuída neste período. os teores de dbo nos pontos estudados apresentaram oscilações entre máximos e mínimos na ordem de 12,0 e 16,0 mgl-1na seca, com exceção do ponto 3 (nascente) e 2,5 e 3,0 0 mgl-1na chuva. os valores de dbo na seca estiveram fora dos padrões de referência da resolução conama 357/05, que é de até 5,00 mgl-1, para a classe 2. thebaldi et. al. (2011) avaliaram a qualidade da água de um córrego e obtiveram concentrações de dbo, superiores aos do córrego andré. o estudo realizado por klepka (2011), na bacia do rio pirapó refere-se a perda da qualidade da água, relacionado a própria a estrutura e funcionamento dos ecossistemas envolvidos e as atividades humanas não planejadas, com ausência de tratamento adequado para efluentes. benetti (2005) afirmou que águas poluídas apresentam dbo figura 02 imagens ilustrativas dos pontos amostrados para as análises de água do córrego andré, junho de 2008 fevereiro de 2010. revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 7 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 maior que 10 0 mgl-1, e que altos índices podem gerar a diminuição e até a eliminação do oxigênio presente nas águas gerando alterações substanciais no ecossistema. nessas condições, os processos aeróbicos de degradação orgânica podem ser substituídos pelos anaeróbicos, ocasionando eutrofização e inclusive extinção das formas de vida aeróbicas. de maneira geral, pode-se dizer que os níveis de dbo sofreram alteração condicionada principalmente ao ciclo hidrológico, apresentando valores baixos no período de cheia e elevados no período de seca (figura 3). oxigênio dissolvido – o.d o oxigênio dissolvido, analisado na estação seca e na estação chuvosa nos pontos tabela 04resultado das análises de água nos pontos de amostragens do córrego andré nos períodos de seca e de chuva variáveis conama 357/05* período seca chuva p1 p2 p3 p4 p5 p1 p2 p3 p4 p5 ph 6,0 a 9,0 7,84 7,86 6,16 7,40 7,39 7,49 7,46 7,47 7,25 7,09 turbidez ntu ≤ 100,0 39,5 37,3 4,23 75,5 23,9 83,2 17,7 56,1 60,0 60,5 fósforo total mgl-1 0,050 mgl-1 0,67 0,40 0,80 0,55 0,88 0,27 0,03 0,13 0,23 0,15 dbo mgl-1 ≤ 5,0 16,0 12,0 3,5 15,0 14,0 3,0 2,5 2,5 2,5 2,5 nitrogênio total mgl-1 __ 7,8 6,2 0,9 4,4 9,0 1,04 0,47 2,13 1,09 1,18 oxigênio dissolvido mgl-1 > 5,0 3,2 2,9 5,6 4,9 3,7 3,21 1,07 2,15 3,04 3,19 sólidos totais mgl-1 500 282,0 332,0 252,0 418,0 276,0 311,0 420,0 330,0 610,0 218,0 coliformes fecais ufc/100ml __ 7,4x102 9,0x102 1,8x102 6,0 x102 5,0x102 9,0x102 1,2 x103 3,3 x102 1,0 x103 2,0 x 102 temperatura °c __ 27º 28º 28º 29º 30º 29,6° 29,3° 29,5° 29,5° 30,0° valores para águas doces de classe 2resolução conama 357/05. figura 03 variação da demanda bioquímica de oxigênio no córrego 2008/2010 revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 8 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 amostrais, apresentou variação de 1,07 a 4,90 mgl-1 (figura 4), não apresentando concordância com os valores de referência do conama resolução 357/2005, para águas de classe 2 (>5,00 mgl-1). no ponto 5 há evidências de contaminação por esgotos domésticos. somente no ponto 3, o valor apresentado esteve em concordância (5,60 mgl-1). a elevação dos valores desta variável no ponto 3 é resultante do fluxo da água das nascentes deste local. os baixos valores de o.d indicaram que a água sofre um aporte contínuo de material orgânico biodegradável, com a consequente depleção dos níveis de oxigênio dissolvido. tal fato pode estar relacionado com a deposição de animais mortos no canal, lançamento de esgoto doméstico e alta dbo. em mananciais superficiais onde não há poluição, o o.d deve apresentar valores não inferiores a 6,0 mgl-1. os valores encontrados evidenciam que o córrego andré se encontra fora dos padrões de qualidade, atingindo valores mínimos de até 1,070 mgl-1. santos et. al. (2011) avaliaram a qualidade da água da bacia hidrográfica do rio japaratuba. nas análises de od encontraram valores entre 1,5 a 9,8 mg l-1 predominando valor médio superior a 5,0 mg l-1. sendo superiores aos valores encontrados no córrego andré. temperatura da água a temperatura da água do córrego andré, nos pontos amostrais apresentou variação de acordo com a temperatura do ar, com menores valores na seca, no mês de junho com 27,0°c e maiores valores na chuva, em março (30,0°c). observou-se uma figura 04 variação do oxigênio dissolvido no córrego andré em mirassol d’oeste-mt. 2008/2010. figura 05 variação da temperatura da água no período da seca e de chuva. revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 9 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 tendência de aumento de montante à jusante (figura 5). vasco et. al. (2011) tiveram na sub-bacia do rio poxim a temperatura média da água, que variou de 26°c a 28ºc no período seco, enquanto que, no período chuvoso, variou de 23,5ºc a 25ºc. na sub-bacia do córrego andré a temperatura média da água variou entre 27ºc a 30ºc, essa variação expressa a temperatura do ar de cada região. de maneira geral a temperatura da água do córrego andré apresentou valores mais altos quando comparados com outros corpos d’água no estado do mato grosso. souza et al. (2008) ao realizar um monitoramento da água da micro-bacia do queima-pé em tangará da serra-mt, encontrou variação de temperatura de 20,0°c a 23,0°c para o período chuvoso. moreira (2007) encontrou variação de temperatura entre 21,6°c e 26,7°c no rio correntes, piquirimt. a elevação de temperatura da água no córrego andré pode estar associada à retirada da vegetação ciliar. segundo guereschi e fonseca-gessner (2000), o grau de sombreamento provocado pela mata ciliar, é um fator que pode determinar a temperatura de um corpo d’água. outro fator que pode ter influenciado na alta temperatura da água é a alteração da dinâmica natural do córrego (canalização). turbidez os pontos estudados apresentaram valores de turbidez menores que o limite máximo aceitável para as águas de classe 2 (100,0 unt) (figura 6). constata-se que no período chuvoso as águas que circulam no córrego andré apresentam maiores quantidades de sólidos suspensos e que misturadas às águas oriundas de esgotos resultam em maior turbidez. o maior valor de turbidez foi identificado no período da chuva com 83,2 unt no ponto 1 (represa), localizada no alto curso da bacia, onde o uso predominante é a pecuária. a sedimentação figura 06 variação da turbidez da água do córrego andré no período da seca e de chuva figura 07correlação entre turbidez e oxigênio dissolvido. revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 10 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 ocasionada pelo pisoteio do gado ocorre de forma lenta, não alterando demasiadamente a turbidez. no período da seca, no p4 ocorreu a maior elevação da turbidez 75,5 unt. estes resultados estão associados à presença de materiais em suspensão (óleos, graxas e efluentes domésticos) provenientes das oficinas e residências no entorno dos pontos 4 e 5. vasco et. al. (2011) verificaram valores máximos de turbidez entre 179 e 157 ntu, na sub-bacia do rio poxim, esses valores são superiores aos obtidos na subbacia hidrográfica do córrego andré. a análise de correlação de pearson aplicada nas variáveis oxigênio dissolvido e turbidez demonstram que as variáveis não estão correlacionadas, isto é, existe independência absoluta entre as mesmas (figura 07). ph a variação de ph, tanto no período de seca quanto no período de chuvas estiveram com valores mostrando tendência a valores neutros, entre 7,09 e 7,84 (figura 08). tais valores apresentaram concordância com os valores de referência do conama resolução 357/2005, artigo 15 (águas doces classe ii) que é de 6,0 a 9,0. os valores de ph no córrego andré podem estar relacionados com a atividade fotossintética das algas. viana et. al. (2011) estudaram a qualidade da água na microbacia do rio alegre, o parâmetro ph mostrou-se dentro da faixa normal (6,5 – 8,4) para todos os pontos de amostragem em área urbana, similares com resultados obtidos na sub-bacia hidrográfica do córrego andré. outro fator que pode ter influenciado a variação do ph é o aporte de carbonatos oriundos da formação geológica da região (rochas calcárias). somente nas amostras coletadas no ponto amostral 3 na seca, ocorreram soluções levemente ácidas, com valor de 6,16. fósforo total o parâmetro fósforo total, teve valores de concentração relativamente altos, com variação de 0,40 a 0,800 mgl-1 (figura 09). em todos os pontos, ultrapassou o valor de referência para a classe 2, que é de até 0,0500 mgl-1 (resolução conama 357/05). os maiores valores de fósforo total ocorreram nos pontos 1, 4 e 5. o aporte de esgotos domésticos nestes trechos foi a principal fonte de p total no corpo d’água. estes locais podem ser considerados eutrofizados, pois, apresentaram altos valores de dbo e fósforo, fato que pode ser comprovado com o crescimento de algas no curso d’água. no estudo realizado por martins (2011), sobre a qualidade da água da sub bacia do rio candeias/amazônia ocidental, o fósforo total apresentou uma variação de 9,4 (pr1) a 52,3μg.l-1, valores que se mostraram abaixo do padrão estabelecido. o estudo realizado por ríos villamizar et. al. (2011) no rio purus, na amazônia brasileira registrou os maiores valores de fósforo total, no período da enchente. porém no córrego andré foi registrado os maiores índices no período de estiagem. nos pontos 1 e 2, ao longo do córrego não se verifica mata ciliar e existem áreas com plantio de milho (zea mays), arroz (oryza sativa) e atividade pecuária. a dispersão difusa de fertilizantes e pesticidas usados nas atividades agropastoris podem contribuir com figura 08 variação do ph no córrego andré em mirassol d’oeste – mt 2008/2010. revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 11 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 a elevação do fósforo total nestes pontos. segundo freitas (2000), as águas drenadas em áreas agrícolas e urbanas podem provocar a presença excessiva de fósforo em águas naturais entre outras fontes antrópicas. nitrogênio total as concentrações de nitrogênio total ao longo da série analisada nos pontos de amostragem, apontam que o nitrogênio teve elevações nos valores principalmente no período de seca, com valores de concentrações variando de 4,4 a 9,00 mgl-1 e para o período de chuvas variou de 1,04 a 2,130 mgl-1, com exceção do ponto de amostragem 3 (nascente) que foi de 0,9 na seca e 0,470 mgl-1 na chuva (figura 10). dentre as fontes pontuais de nitrogênio no córrego andré, estão o esgoto doméstico e a dispersão difusa de fertilizantes nitrogenados utilizados nas lavouras na área de expansão urbana. ríos villamizar et. al. (2011) verificaram no rio purus, que a variável nitrogênio total apresentou os maiores valores no período da cheia. ao contrário os valores de nitrogênio total, obtidos na subbacia hidrográfica do córrego andré foram maiores no período de estiagem. figura 09 variação do fósforo total no córrego andré em mirassol d’oeste-mt. 2008/2010. figura 10 variação do nitrogênio total no córrego andré em mirassol d’oeste-mt. 2008/2010. revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 12 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 sólidos totais no período da seca os valores de sólidos totais sofreram variação nos pontos amostrais, de 252,0 a 418,00 mgl-1 (figura 11). isso provavelmente ocorreu devido ao material que é transportado como partículas de areia, despejos de mineração, indicado pela turbidez, além do esgoto doméstico proveniente dos conjuntos habitacionais situados próximos ao córrego, entre outros. schneider et. al. (2011) avaliaram a qualidade da água em dois córregos da bacia hidrográfica do rio pirapó, ambos apresentaram valores abaixo de concentrações de sólidos dissolvidos. no córrego andré as maiores concentrações de sólidos dissolvidos foram registrados no período chuvoso, associado principalmente ao escoamento superficial devido ao uso do solo. nas águas potáveis o conteúdo de sólidos totais geralmente varia de 20 a 1000 mgl-1 e o limite estabelecido pela resolução conama é de 500 mg/l (freitas, 2000). coliformes fecais a quantidade de coliformes fecais sofre variação principalmente em função de fatores espaciais, com maiores valores na área de expansão urbana, nos pontos de amostragem 1 e 2 com 7400 nmp/100ml e 9000 nmp/100ml, respectivamente. o pico de concentração no ponto de amostragem 2 ultrapassou os limites da resolução, que estabelece até figura 11 variação dos sólidos totais no córrego andré em mirassol d’oeste mt 2008/2010. 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 p1 p2 p3 p4 p5 c ol ifo rm es f ec ai s seca chuva figura 12 variação de coliformes fecais no córrego andré. 2008/2010. revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 13 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 5000 nmp/100ml (conama, 274/00). o aumento dos coliformes nos dois pontos deve-se à contribuição de fezes de animais (vacas, cavalos, porcos, galinhas, entre outros) e fezes humanas das chácaras localizadas ao longo das margens do córrego, que fazem uso de fossas rudimentares e privadas (figura 12). victorette e brentano (2011) observaram-se elevada concentração de coliformes na bacia hidrográfica do rio ratones, em todos os pontos de amostragem, estando associado ao despejo de esgoto doméstico. na sub-bacia hidrográfica andré os maiores índices de coliformes foram encontrados nos pontos 1 e 2 na área expansão urbana (sítios, chácaras e residenciais). os resultados das análises da água mostraram que o córrego andré apresenta-se com índices elevados de dbo, fósforo total, coliformes fecais e temperatura e baixa concentração de oxigênio dissolvido. iqa e avaliação da qualidade da água para o período da seca nos pontos 1, 2, 4 e 5 a classificação do iqa da água do córrego andré apresentou-se regular. no ponto 3, a qualidade da água é classificada como boa, como esperado, em vista das nascentes difusas do local (tabela 5). no período de estiagem o iqa variou entre 37,0 e 56,0. o fósforo total e dbo foram os parâmetros que apresentaram a pior qualidade. a percentagem de saturação de oxigênio dissolvido no período da seca esteve abaixo do padrão em todos os pontos. para o período das chuvas a classificação do iqa das águas do córrego andré apresentou-se como regular nos pontos 2 e 3 e nos pontos 4 e 5 é classificada como boa. somente no ponto 1 a água classificou-se como ruim (tabela 5). de forma geral a qualidade das águas do córrego andré, segundo os valores do iqa, é considerada regular. quase todos os trechos apresentaram qualidade média. as águas deste córrego estão sensivelmente prejudicadas pelas atividades antrópicas, com o descarte de efluentes domésticos, comercial e agropecuário. os valores obtidos explicam respectivamente que as variáveis o.d, dbo, coliformes fecais e fósforo total foram as principais responsáveis pela diminuição da qualidade da água do córrego. verifica-se que a qualidade da água dos pontos 1, 2 e 3 do córrego andré classificam-se como classe 2. segundo esta classificação, estas águas podem ser destinadas ao abastecimento para consumo humano, após tratamento convencional; à proteção das comunidades aquáticas; à recreação de contato primário, tais como: natação, esqui aquático e mergulho, à irrigação de hortaliças, plantas frutíferas e de parques, jardins, campos de esporte e lazer, com os quais o público possa vir a ter contato direto; e à aquicultura e a atividade de pesca (brasil, 2005). relação entre os pontos de amostragem de acordo com a análise de cluster podemos observar que houve 4 grupos de pontos com maior proximidade entre si (figura 13). observou-se que o ponto 4 na seca juntamente com o ponto 5 apresentaram maior similaridade, esta relação ocorreu devido ao fato de que estes pontos estão nas proximidades do centro da cidade e suas características hídricas podem estar sendo bastante influenciadas pelo material alóctone despejado no leito deste manancial. o ponto 2 na seca obteve características semelhantes ao ponto 1 tanto na cheia quanto na seca, relação mais fraca durante a seca com este último ponto. isso pode ter ocorrido devido ao fato de que estes pontos estão na parte externa da cidade, zona rural, apresentando pouca incidência antrópica e com aspecto natural parcialmente preservado. o ponto 2 na cheia assemelhou-se ao ponto 4 no mesmo período, o que indica que as águas altas podem estar fazendo com que as variáveis hídricas nestes locais possam estar difusas. o ponto 3 na seca assemelhou-se ao ponto 5 na cheia, podendo estar associado devido estes locais sofrerem com o depósito de efluentes de oficinas e domésticos. o ponto 3 na cheia apresentou relação fraca com esses últimos, tendo em vista este ter suas nascentes aterradas durante este período, comprometendo suas características hídricas. os pontos de amostragem apresentaram-se agrupados quando comparados seus aspectos naturais e antrópicos. podemos inferir que as características hídricas demonstram tabela 05. valores de iqa obtidos nos pontos de amostragem na sub-bacia do córrego andré no período de seca e de cheia período seca cheia ponto 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 iqa 37,0 41,0 56,0 48,0 44,0 33,78 44,61 49,81 52,24 58,27 categoria regular regular boa regular regular ruim regular regular boa boa revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 14 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 a relação existente entre os pontos nos períodos estudados (seca e cheia). conclusões o recurso hídrico do córrego andré apresentou índices elevados de dbo, fósforo total, coliformes fecais e temperatura e baixa concentração de oxigênio dissolvido essas variáveis não apresentam condições de qualidade de água compatíveis com a classe 2, excedendo os limites estabelecidos (resolução conama n° 357/05). as variáveis turbidez, ph e sólidos totais enquadram-se nos limites estabelecidos para águas de classe 2. portanto, devido à forma de uso da terra, a sub-bacia do córrego andré apresenta fragilidade ambiental com risco potencial de contaminação de seus recursos hídricos. os valores de iqa calculados indicaram que a qualidade das águas do córrego andré foi classificada como regular. no período de estiagem o iqa variou de 37,0 a 56,0 e no período de cheia variou de 33,78 a 58,27. a análise estatística permitiu agrupar os pontos amostrais em 4 grupos de pontos com maior proximidade entre si. referências bibliográficas apha. standard methods for the examination of water and wastewater. american public health association, american water works association , water environmental federation , 20 ed. washington. avelino, p. h. m. no contexto do processo de colonização da amazônia mato-grossense. 1999. dissertação (mestrado em geografia). universidade estadual paulista – unesp, presidente prudente, 1999. benetti, a. o meio ambiente e os recursos hídricos. in. tucci, c. e. m. 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+++ existência ictr_n3_final.p65 abril 2006 27 a educação ambiental nos parques estaduais paulistas renata ferraz de toledo bióloga, educadora ambiental, doutoranda da faculdade de saúde pública/usp. renataft@usp.br maria cecília focesi pelicioni assistente social, educadora ambiental, professora associada da faculdade de saúde pública/usp. ceciliapelicioni@uol.com.br resumo o objetivo desta pesquisa foi investigar a existência e analisar os programas de educação ambiental desenvolvidos nos parques estaduais paulistas. o levantamento de dados foi realizado com os gestores e responsáveis pelos programas de educação ambiental, tendo como principal instrumento de pesquisa o questionário. os resultados foram analisados pelo método de análise de conteúdo. dos 29 parques estaduais paulistas, seis não possuíam programa de educação ambiental. os visitantes mais freqüentes eram estudantes. nenhum dos responsáveis pelos programas tinha formação específica em educação ambiental. dentre os objetivos destacou-se despertar o interesse pela proteção dos recursos naturais. os temas mais abordados enfatizavam aspectos físicos e problemas ambientais. a realização de palestras, atividades lúdicas e o percurso de trilhas foram as atividades mais desenvolvidas. a principal dificuldade apresentada foi a falta de profissionais capacitados. concluiu-se que as unidades de conservação são lugares privilegiados para o desenvolvimento de programas de educação ambiental, porém as atividades devem procurar superar a transmissão de conteúdos ecológicos e noções de conservação da natureza, o que foi comum nos parques investigados. palavras-chave educação ambiental, unidades de conservação, parques estaduais. abstract objective: to search and analyse the environmental education programs developed in são paulo state parks. data were obtained from managers and people responsible for the environmental education programs, and as the main tool of research, a questionnaire. data analysis was carried out through a contents analysis method. from the 29 são paulo state parks, 6 did not have any environmental education program. the most frequent visitors were students. none of the people responsible for the programs had any environmental education degree. amongst the objectives of the programs, the most mentioned was to raise interest in natural resources protection. central themes concerned to physics aspects and environmental problems. the main activities were lectures, games and interpretative tracks. the lack of qualified personnel was the greatest difficulty found. conclusions: the natural conservation areas are proper places to the development of environmental education programs, but the activities should overcome the ecological contents transmission and nature conservation notions, which was common in the parks. key words environmental, education, natural conservation areas, states parks. educação ambiental revista brasileira de ciências ambientais – número 328 introdução a concentração das populações nas cidades vem aumentando e trazendo inúmeros problemas para seu funcionamento, principalmente decorrentes da falta de saneamento básico e da falta de áreas verdes que possibilitem lazer para a população e minimize a poluição do ar e a sonora, entre outras. a saúde humana e a qualidade de vida se encontram constantemente ameaçadas pela deterioração ambiental, e as doenças provocadas pela contaminação da água, do ar e do solo têm sido responsáveis por inúmeras mortes. em meados da década de 70 surgiu um novo conceito de campo da saúde, no qual todas as causas de doenças e mortes decorrem de quatro fatores determinantes e interligados: as características biofísicas dos indivíduos, o estilo de vida ou fatores comportamentais, a inadequação dos serviços de saúde, além da poluição e agravos ambientais, vistos, desde então, como causas fundamentais de morbi-mortalidade em todo o planeta (pelicioni, 2000). assim, na busca por melhor qualidade de vida as áreas ambiental, social e da saúde devem ser igualmente consideradas. os problemas ambientais e sociais que o brasil enfrenta hoje, são, em grande parte, resultado dos modelos de desenvolvimento adotados ao longo da história, os quais vêm favorecendo a exploração excessiva de recursos naturais, a desigualdade de consumo e o desperdício, gerando uma situação de pobreza a qual tem atingido a maioria da população (ms, 1995). uma pobreza que não é apenas resultado da escassez de recursos, mas, principalmente, provocada pelo domínio e exclusão (unesco, 1999). apesar das controvérsias na tentativa de buscar as causas para o atual estado de degradação ambiental e social, todos parecem concordar com a importância do processo educativo para provocar mudanças e melhorar a qualidade de vida da população como um todo. nesse sentido, a solução para esse quadro não está no retorno à vida nas cavernas, mas no lento e difícil processo ético e legal de informação e educação que leve as pessoas a uma convivência saudável com o planeta (benjamim, 2002). a educação ambiental surge, então, como um processo contínuo de construção da cidadania, buscando reformular comportamentos e recriar valores que gerem práticas individuais e coletivas no cotidiano. é também uma forma de intervenção nos aspectos sociais, econômicos, políticos, éticos, culturais e estéticos, e uma ideologia que conduz à melhoria da qualidade de vida (ab’saber, 1993; pelicioni, 2000). assim, a dimensão política da educação ambiental torna-se fundamental, no sentido que ela reivindica e prepara os cidadãos para exigir justiça social, cidadania nacional e planetária, autogestão e ética nas relações sociais e com a natureza (reigota, 1994). por sua natureza integradora, abrangendo inúmeras áreas, a educação ambiental pode ser trabalhada nos mais variados contextos. dentre eles, destacam-se as atividades realizadas em áreas que permitem um contato direto com a natureza, como o estudo do meio, trilhas interpretativas e o ecoturismo, freqüentemente realizadas em unidades de conservação, como nos parques estaduais brasileiros. a realização dessas atividades como instrumentos para o desenvolvimento da educação ambiental deve ocorrer não de forma pontual e caracterizada apenas pelos aspectos ecológicos, mas como atividades a enfatizar também aspectos econômicos, sociais, políticos, culturais e éticos, deixando um espaço para a construção de novos valores de respeito aos seres humanos e à vida. os primeiros parques estaduais instalados no brasil estavam voltados para a pesquisa, principalmente na área de botânica. hoje, as pessoas procuram nos parques um espaço de lazer, de sociabilidade, de práticas esportivas e saudáveis, de valorização da natureza e como uma forma de escapar da vida urbana cotidiana (scheriber, 1997; serrano, 1997). optou-se, então, por realizar uma pesquisa nos parques estaduais paulistas, uma vez que estes têm como importante característica estarem abertos à visitação pública e ter por objetivo, entre outros, promover a educação ambiental. segundo as diretrizes do programa de uso público dos parques estaduais gerenciados pelo instituto florestal, da secretaria estadual de meio ambiente de são paulo (sma-sp), este programa deve propiciar lazer, recreação e educação ambiental, e despertar uma conscientização crítica para a conservação dos recursos naturais. ele pode compreender os subprogramas de educação ambiental, interpretação da natureza, lazer, relações públicas, formação de pessoal e turismo (cervantes et al, 1992; andrade, 1993). porém, muitas vezes esses subprogramas se inter-relacionam, e uma mesma atividade acaba sendo realizada em diferentes subprogramas, abordando os mesmos temas, com a mesma finalidade (vasconcelos, 1997). atualmente, há uma grande diversidade de atividades sendo realizadas em unidades de conservação, sejam elas de lazer, de turismo ou educativas. entretanto, poucos são os estudos sobre os programas de educação ambiental realizados em áreas abril 2006 29 naturais protegidas, e, de certa forma, a conservação dessas áreas também depende das estratégias adotadas nesses programas (tabanez et al, 1997). mas, de modo geral, não se sabe nem como esses programas vêm sendo desenvolvidos. com essa preocupação e pelo que foi exposto, esta pesquisa teve por objetivoobjetivoobjetivoobjetivoobjetivo identificar a existência e analisar os programas de educação ambiental desenvolvidos nos parques estaduais paulistas, conhecendo quem são os usuários e os responsáveis pelos programas, quais os objetivos, os temas abordados, as atividades desenvolvidas, os recursos utilizados e as principais dificuldades. método a população deste estudo foi, então, constituída por gestores e responsáveis pelos programas de educação ambiental dos parques estaduais paulistas. utilizouse o método survey, levantamento de opiniões que permite identificar fatores predisponentes a determinadas motivações de um indivíduo ou grupo o qual pode impulsionar ou restringir práticas. o principal instrumento de pesquisa foi o questionário com perguntas abertas e fechadas, permitindo uma análise quali-quantitativa dos dados, o qual foi pré-testado em três parques municipais da cidade de são paulo, para identificar possíveis falhas do instrumento de pesquisa. para complementar a coleta de dados, alguns parques estaduais foram visitados, utilizando-se como instrumento de pesquisa a observação sistemática, por meio de um roteiro elaborado para o registro das observações. foram eles: parque estadual da ilha do cardoso, parque estadual da serra do mar – núcleo picinguaba, parque estadual da cantareira, parque estadual do jaraguá e parque estadual campina do encantado. sendo a pesquisa autorizada, a versão final dos questionários foi enviada para os parques que desenvolviam programas de educação ambiental. quando os questionários de 16 parques estaduais haviam retornado, iniciaram-se as visitas às unidades de conservação já mencionadas. a análise do conteúdo dos resultados foi pelo método de bardin, utilizando um conjunto de técnicas de análise das comunicações, visando obter a descrição do conteúdo das mensagens. procurouse seguir as três etapas propostas no método da análise de conteúdo: a préanálise, na qual se faz uma leitura geral dos dados e organiza-se o material coletado; a descrição analítica, estudo mais aprofundado dos dados, orientado por hipóteses e pelo referencial teórico, procurando-se também formular categorias; e a interpretação inferencial, em que se faz uma reflexão dos resultados obtidos, com embasamento teórico, estabelecendo-se relações e abrindo perspectivas (bardin, 1977). para trivinõs (1987), esse método possui algumas características peculiares, uma vez que permite o estudo das “comunicações” entre os seres humanos, enfatizando o conteúdo das “mensagens”. privilegia, portanto, a análise das formas de linguagem escrita e oral, e nas escritas pode-se voltar ao material todas as vezes que for necessário. resultados dentre os objetivos da pesquisa estava identificar a existência de programas de educação ambiental nos parques estaduais do estado de são paulo, tendo-se obtido os seguintes resultados: dos 29 parques estaduais paulistas gerenciados pelo instituto florestal da sma – sp, seis não possuíam programa de educação ambiental. os questionários foram então enviados para 23 parques estaduais. destes, em quatro parques os questionários não foram respondidos e em um parque a pesquisa não foi autorizada. sendo assim, foram analisados os programas de educação ambiental desenvolvidos em 18 parques estaduais. os visitantes que participavam com maior freqüência das atividades desenvolvidas nos programas eram, na maioria dos parques, estudantes. em alguns, o público em geral também era bastante freqüente. os responsáveis pelos programas de educação ambiental desempenhavam diversas funções nos parques estaduais, como coordenadores do programa de uso público, monitores, técnicos, entre outras. a minoria deles possuía curso superior, e nenhum tinha formação específica em educação ambiental. os objetivos dos programas eram bastante abrangentes, os quais foram agrupados em nove categorias, incluindo as principais respostas obtidas: preocupação em proteger a unidade de conservação e garantir uma adequada visitação; envolver as comunidades locais e do entorno, bem como valorizar a cultura local; proporcionar o contato direto dos visitantes com a natureza; desenvolver uma postura crítica diante das questões ambientais para auxiliar na busca de soluções aos inúmeros problemas; despertar o interesse pela proteção dos recursos naturais, especialmente a mata atlântica; contribuir para o desenvolvimento de atividades com alunos e professores; capacitar monitores, professores e a comunidade; contribuir para a melhoria da qualidade de vida e proporcionar o conhecimento e o exercício da cidadania. dentre estes, revista brasileira de ciências ambientais – número 330 o que mais se destacou foi despertar o interesse pela proteção dos recursos naturais. os temas abordados nos programas também foram agrupados em categorias, de acordo com as respostas. os mais freqüentes estavam relacionados a aspectos físicos e recursos naturais, tais como mata atlântica, fauna, recursos hídricos, e a problemas ambientais, como desmatamento, extinção, lixo, poluição. apareceram também, nas respostas, temas relacionados à unidade de conservação, como discussões sobre sua importância e sobre as normas para visita, bem como desenvolvimento sustentável, preservação e conservação. as atividades desenvolvidas nos programas de educação ambiental eram palestras; atividades lúdicas, como desenhos, gincanas, colagens; trilhas interpretativas e estudo do meio; cursos de capacitação; eventos em datas comemorativas; projetos diversos, como coleta seletiva de lixo, produção de mudas; e atividades culturais, como visita a museus e aquários. entre estas, as que estiveram presentes em maior número de respostas foram as palestras, as atividades lúdicas e o percurso de trilhas, as quais são freqüentemente realizadas em diferentes subprogramas, porém com abordagem das mesmas questões. na investigação se constatou que para auxiliar nessas atividades eram utilizados recursos audiovisuais, material didático impresso, atividades e/ou jogos de sensibilização e técnicas de trabalho em grupo. dentre os recursos audiovisuais mais citados estavam o vídeo, o projetor de slides e o retroprojetor. o folder foi o impresso mais utilizado, geralmente, distribuído aos visitantes. apostilas, cartilhas, jornais, entre outros, também apareceram nas respostas. os jogos de sensibilização mais freqüentes foram os “jogos do joseph cornell” e outros semelhantes que trabalham conceitos ambientais e órgãos dos sentidos, dinâmicas, trilhas interpretativas, entre outras. dentre os trabalhos em grupos estavam técnicas de integração, dinâmica de grupo, reuniões participativas e discussões em grupo. a principal dificuldade para o desenvolvimento dos programas de educação ambiental, de acordo com as respostas, foi a falta de recursos humanos capacitados. a falta de recursos financeiros e de infra-estrutura adequada, como um centro de visitantes, também apareceram em algumas respostas. conclusões as unidades de conservação são lugares privilegiados para o desenvolvimento de inúmeras atividades de contato com a natureza, tais como trilhas interpretativas, atividades de lazer, esportivas, de turismo, de estudo do meio, entre outras, as quais podem ser importantes instrumentos para o desenvolvimento da educação ambiental. os parques estaduais representam, atualmente, um espaço com áreas verdes para aliviar a estrutura urbana construída, constituindo ponto de encontro da comunidade, no qual eventos de diversos tipos podem ocorrer (schereiber, 1997). no entanto, na maioria das cidades o número de parques é ainda insuficiente em relação às necessidades humanas, à melhoria da qualidade de vida urbana. dessa forma, os programas desenvolvidos nos parques estaduais devem ser planejados adequadamente, de acordo com as reais características da população usuária, procurando, assim, satisfazer os interesses dos diferentes grupos de visitantes. os limites e as unidades ecossistêmicas de cada área natural protegida também devem ser respeitados, disponibilizando-se o espaço para a comunidade, para a realização de eventos, encontros e cursos, a envolverem grupos locais e do entorno, procurando suprir a falta de recursos humanos capacitados. toda pessoa interessada em praticar a educação ambiental deve ter um compromisso político relacionado com a possibilidade (utópica) de construção de uma sociedade sustentável, e para atingir esse objetivo é de fundamental importância a competência técnica, com aquisição de conhecimentos específicos sobre a problemática ambiental e a compreensão mais ampla possível das implicações sociais, culturais, econômicas e pessoais (reigota, 2000). assim, a atuação de profissionais capacitados, tanto no planejamento como no desenvolvimento das atividades dos programas é muito importante. deve-se lembrar também que a educação ambiental reflete, necessariamente, a ideologia de quem com ela trabalha, podendo ser reprodutora ou questionadora do sistema sociopolítico e econômico dominante (pelicioni, 2000). sendo a educação ambiental um processo educativo, ao formular os objetivos do programa a ser desenvolvido, deve-se ter claro quais objetivos educacionais a serem atingidos a longo prazo, para que depois os mais específicos sejam definidos, os quais devem apresentar-se de forma bastante clara, serem passíveis de realização e de avaliação. os temas abordados devem abranger questões que busquem o entendimento e as possíveis soluções para os inúmeros problemas ambientais e sociais enfrentados na atualidade, mas devem abril 2006 31 também promover mudanças comportamentais. para isso é preciso educar para formar um pensamento crítico, criativo e prospectivo, capaz de analisar as complexas relações entre processos naturais e sociais, para atuar no ambiente com uma perspectiva global, mas diferenciada pelas diversas condições naturais e culturais que o definem (leff, 2001). as atividades desenvolvidas nos programas e o uso de recursos audiovisuais, materiais didáticos, entre outros recursos, devem fazer parte de um processo contínuo de construção de conhecimentos, desenvolvimento de habilidades e atitudes, não se limitando à transmissão de conteúdos puramente ecológicos e ao desenvolvimento de temas voltados para a conservação dos recursos naturais. além disso, tendo sido identificada a inter-relação dos subprogramas do programa de uso público, tais como o turismo, o lazer e a interpretação da natureza, estes podem ser planejados de forma integrada para o desenvolvimento da educação ambiental, otimizando a distribuição dos visitantes e da infraestrutura, e reduzindo também os impactos das ações antrópicas sobre os parques estaduais (vasconcelos, 1997). assim, confirma-se cada vez mais a importância da educação ambiental diante dos atuais problemas ambientais e sociais. a pesquisa realizada evidencia que o desenvolvimento de programas de educação ambiental em unidades de conservação poderá não apenas auxiliar na proteção dos recursos naturais, mas também promover uma nova relação do ser humano com o ambiente natural e com o ambiente construído em que vive. bibliografia ab’saber, a. universidade brasileira na (re)conceituação da educação ambiental. educação brasileira, v. 15, n. 31, p. 107-115, 1993. andrade, w. j. programa de uso público. curso de manejo de áreas silvestres, 1, são paulo: if, 1993. bardin, l. análise de conteúdo. lisboa: edições 70, 1977. benjamin, a. h. introdução à lei do sistema nacional de unidades de conservação. in: philippi, jr. a.; alves, a. c.; roméro, m. a. e bruna, g. c. meio ambiente, direito e cidadania. são paulo: universidade de são paulo, faculdade de saúde pública, 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"este é um paradigma da sociedade atual, resultante de um desenvolvimento permeado por uma economia mais mis ta, ou seja, uma combinação cada vez mais complexa de modos de produção" (singer, 2004); em que o espaço deixa de ser contemplado simplesmente como suporte físico de atividades e dos processos econômicos e levam em conta as relações entre atores sociais, suas organizações concretas, técnicas produtivas, meio ambiente e mobilização social e cultural (willers et al. 2008). o desenvolvimento sustentável vem sendo tratado por muitos autores e ganha diversas concepções, porém, adotaram-se conceitualmente as fundamentações do economis ta sachs (1986), cuja centralidade es tá no eco desenvolvimento. esta é, segundo o autor, uma estratégia multidimensional e alternativa de desenvolvimento que articula promoção econômica, preser vação ambiental e participação social e, portanto, precisa desenvolver meios de superar a marginalização e a dependência política, cultural e tecnológica das populações envolvidas nos processos de mudança social. a concretização dessa configuração depende das práticas dos atores sociais e do êxito das estratégias de transição, ou seja, aquelas que reorientem o desenvolvimento, sua matriz, seus meios, seus objetivos (sachs, 1993; pires, 2003). considerou-se também aqui, o conteúdo da nova estratégia oficial de desenvolvimento, resultante da comissão de brundtland, que enfatiza a dimensão econômica e tecnológica da sustentabilidade e entende que a economia de mercado é capaz de liderar o processo de transição para o desenvolvimento sustentável, através da introdução de "tecnologias limpas", da contenção do crescimento populacional e do incentivo a processos de produção e consumo ecologicamente orientado. esta concepção apresenta de ponto comum a de saches no que diz respeito à idéia de articular c rescimento econômico, preser va ção ambiental e eqüidade social. assim, há de se ter procedimentos capazes de interagir conjunturas sociais e ambientais aos fatores produtivos. para tanto é desejável que sejam definidos parâmetros específicos, a depender do tipo de empreendimento. estes, por sua vez, devem favorecer a constituição de vínculos produtivos, resultante do estabelecimento de relações de base social, cultural, ambiental, política e econômica (cerqueira, 2008). porém, de acordo com iwamoto (2007), não adianta tomar o meios de produção sem que cada participante do empreendimento saiba o que fazer em termos de execução do trabalho e da gestão de todo o processo de produção. a utilização de diagnóstico e monitoramento interativos e participativos é uma boa estratégia de mapeamento de potencialidades e realidades locais bem como de analise e priorização de necessidades e problemas (fischer, 2008). a metodologia do carbono social é uma das alternativas no contex to de empreendimentos socioambientais, visto a sua estrutura e concepção serem embasadas nos meios ou modos de vida sustentáveis (sustainable livelihood), segundo o qual "meio de vida sustentável é um sistema metodológico, que funciona como uma forma de pensar sobre objetivos, oportunidad es e prioridades para o desenvolvimento, tendo como meta a eliminação da pobreza" (ashley e carney, 1999). originalmente esta metodologia foi defendida por robert chamber e gordon conway (1992) e depois ligeiramente adaptada por scoones (1998), em que o autor definiu cinco diferentes tipologias de bens e os definiram como "recursos": o capital natural, o econômico, o financeiro, o humano e o social. esta tipologia teve sua argumentação pautada na dinâmica de tais recursos a partir das relações de dependência que existem entre os diferentes meios de vida e os bens materiais e sociais que as pessoas possuem (finco; rezende, 2008). o conceito de carbono social, por sua vez, considerou esses quatro recursos definidos por scoones, incorporando dois novos recursos biodiversidade e carbono em que este último leva em consideração a melhoria das condições de vida das comunidades envolvidas nos projetos de redução de emissões/mudanças climáticas visando assegurar o bem estar e a cidadania, sem degradar a base de recursos (rezende et al, 2003). na concepção metodológica, tem-se também a promoção da educação do grupo envolvido com foco nos recursos e no desenvolvimento socioambiental e econômico visando contribuir na formação humana e nas tomadas de decisões acerca das suas ações no campo dos ativos locais e aportes ex ternos, criando assim possibilidades de fortalecimento local a partir da sustentabilidade do território e não apenas de um grupo. assim, esta metodologia pode ser compreendida como uma ferramenta de gestão da sustentabilidade e visa de forma participativa com os grupos sociais envolvidos, avaliar quantitativamente e qualitativamente os ganhos socioambientais de um processo de desenvolvimento, reconhecendo questões de gênero, sendo participativa, holística, flexível e dinâmica (santos,2008). é possível realizar uma análise dos recursos produção, humano, social, natural, financeiro e do carbono, quanto ao seu uso na dinâmica da sustentabilidade à medida que a base de tais recursos constitui-se nos meios necessários para garantir à subsistência das pessoas, de uma comunidade ou de uma atividade em revista brasileira de ciências ambientais número 12 abril/2009 3 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 satisfação as necessidades presentes sem prejudicar as necessidades futuras. portanto, pode ser utilizada em elabora ção de diagnósticos, monitoramento e avaliação de projetos, orientação na formulação de políticas públicas voltadas a empreendimentos socioambientais, mudanças climáticas e a comunidades (rezende; stefano, 2003). como desdobramento dessa metodologia tem-se uma ferramenta de visualização dinâmica de processos e de resultados, que é o hexágono social. isto facilita a tomada de decisão a partir da compreensão quanto aos tipos de estratégia de sobrevivência das comunidades, o que possi bi lita tra çar formas de buscar o desenvolvimento sustentável com redução das vulnerabilidades socioeconômicas e ambientais locais (finco; rezende, 2009). o objetivo deste artigo é apresentar a dinâmica dos recursos de sustentabilidade por meio da metodologia do carbono social e sua utilização prática no contexto de um empreendimento socioambiental de jovens mulheres tecelãs de vila do retiro, são salvador do tocantins, tendo referência no marco zero (2008) e no marco 1 (2009) de um projeto de desenvolvimento local apoiando-se em concepções do desenvolvimento sustentável e do modo de vida sustentáveis. referencial teórico empreendimento socioambiental na pers pectiva do desenvolvimento sustentável notadamente, tem-se que a economia global atual é formada por forças de mercado que desconsideram os princípios da ecologia e dos recursos naturais como um elemento de análise estrutural e conjuntural. isto gera, consequentemente, distorções em relação à sincronia com os ecossistemas da terra, incorrendo em des truição dos sistemas naturais de suporte (brown, 2002). entretanto, ressalta o autor, os cenários envolvendo as questões ambientais no brasil e no mundo revelam os seguintes aspectos de mudança: a) de reestruturação do espaço competitivo de mercado em função das transformações do setor produtivo sob o viés ambiental; b) a idéia de sus tentabilidade do negócio; c) a participação governamental, e, d) a participação das instituições (fundações, ong's, etc.) privadas envolvidas com a questão ambiental. assim, empreendimentos de natureza socioambiental, que contemplam dimensões do desenvolvimento que vão além das questões mercadológicas, ou seja, consideram o bem estar dos grupos sociais, a geração de trabalho e renda e a conciliação das atividades produtiva e posturas ao uso equilibrado dos recursos naturais. de acordo com veiga (2007), este é um novo olhar socioambiental sobre a realidade mediante os riscos e as incertezas que as sociedades enfrentam e enfrentarão por conta da degradação ambiental e das vulnerabilidades sociais. ou seja, uma situação onde homem e natureza sejam indissociáveis e que as soluções para questões sociais e ambientais sejam integradas. o termo desenvolvimento sus tentável, sugerido pela world commission on environment and development, refere-se à trajetória do progresso humano, levando em conta as necessidades e aspirações da geração presente sem comprometer a capacidade das gerações futuras de encontrar as suas próprias necessidades e aspirações. o conceito de desenvolvimento sustentável é condicionado por limitações de cunho tecnológico, de organização social e da capacidade da biosfera de absorver os efeitos da atividade econômica-humana. (o' connor, 1998; brundtland, 1991). considerou-se também aqui o conteúdo da nova estratégia oficial de desenvolvimento, resultante da comissão de brundtland. na mesma perspectiva, mota (2006 apud slo w 2000) enfatiza que a sustentabilidade deve ser analisada pelo ponto de vista da justiça entre as gerações, compartilhando bem-estar entre as pessoas do presente e do futuro. para o autor, as políticas públicas ambientais devem contemplar a questão da sustentabilidade dos ecossistemas do ponto de vista da justiça distributiva intergeracional. miller jr. (2007); lester brown (2003) referem-se a esta questão destacando o grande desafio da economia mediante a necessidade de reestruturação e conciliação às dinâmicas dos ecossis temas, sendo tais aspectos essenciais para a sustentabilidade do então progresso econômico. em meio à diversidade de conceitos e vertentes a cerca do desenvolvimento sustentável o fato é que o modo de vida sustentável é certamente uma das premissas que culmina para cenários e alicerces para o desenvolvimento sustentável (manzini; vezzoli, 2002). tem-se nesta vertente, a emergência no brasil dos últimos anos de empreendimentos voltados à geração de valor econômico e de valor social, com percepção ambiental que vai além do utilitarismo, pois este é um dos elos do modo de vida local. esta é uma busca por melhoria da qualidade de vida em que se têm, comumente, grupos sociais pouco inseridos na economia de mercado tradicional. dentre tais podemos citar aqueles cuja base produtiva é o extrativismo, o trabalho manual, a pesca, a valorização de culturas locais, o turismo dentre outras, com potencialidades e desafios neste cenário de uma nova economia, mais solidária e eqüitativa. entretanto, qualquer que seja a iniciativa tendo em vista o desenvolvimento sustentável conduz, de acordo com leff (2001), à necessidade de compreender as inter-relações que ocorrem entre processos históricos, socioambientais, ecológicos, políticos, culturais e econômicos e o desenvolvimento de forças produtivas da sociedade. esta é uma necessidade que na vertente social do desenvolvimento sustentável traz como prerrogativa a idéia de evolução de um cidadão ou a personificação do ideal de cidadania em relações interdependentes. assim, há de se consolidar um desenvolvimento que possibilite modos de vida em que se vislumbrem possibilidades de manutenção e/ou o aumento das capacidades e dos benefícios das comunidades, sem degradar a base de recursos naturais e sociais. fischer (2008) menciona que a sustentabilidade manifestase em um conjunto de situações, seja pelo desenvolvimento econômico local ao levar em conta a perenidade dos recursos naturais seja pela emancipa ção dos grupos envolvidos. revista brasileira de ciências ambientais número 12 abril/2009 4 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 desenvolvimento local sustentável sachs (2000) enfatiza que, no planejamento do desenvolvimento, devem se considerar as seguintes dimensões: sustentabilidade social: embasa-se no conceito de melhor distribuição de renda, de modo a permitir redução das diferenças nos padrões de vida entre as classes sociais; sustentabilidade econômica: refere-se ao ótimo locacional e a gestão eficiente dos recursos, assim como a um constante fluxo de inversões publicas e privadas. sustentabilidade ecológica: relaciona-se com o uso adequado dos recursos dos diversos ecossistemas, com destaque para os produtos fósseis e resíduos de origem industrial. sus te ntabi lidade espacial: é adquirida a partir da equidade distributiva e territorial dos aglomerados humanos e econômicos. sustentabilidade cultural: inclui soluções criativas para o conceito de ecodesenvolvimento. sus te ntabi lidade ambiental: consiste em se respeitar à capacidade de suporte, resis tência e resi liência dos ecossistemas. sustentabilidade político nacional: baseada na democracia e no respeito aos direitos humanos. sus tentabilidade político internacional: consiste em garantir a paz entre as nações e promover a cooperação internacional nas áreas financeira e de ciência e tecnologia. portanto, quando se fala em sustentabilidade não implica condicionar a atividade ao es tado es tacionário, ao contrário, deve-se discuti-la considerando os as pectos do crescimento e do desenvolvimento econômico. nes te contex to, para se permear entre tais princípios do desenvolvimento sustentável há de se ter o desenvolvimento local. para cruz e valente (2010), o desenvolvimento local sustentável preconiza a dimensão territorial do desenvolvimento, considerando as pessoas e as instituições envolvidas em certos segmentos de reprodução social como atores sociais. o mesmo considera que as comunidades de vem explorar caracterís ticas e potencialidades próprias, na busca de especialização de atividades que lhes tragam vantagens compa rativas de natureza econômica, social, política e tecnológica, aumentando a renda e as formas de riqueza, respeitando a preservação dos recursos naturais renováveis. no âmbito do desenvolvimento local se preconizam melhorias de vida substantiva e instrumental de determinada localidade. tenório (2007) ressalta que os processos de desenvolvimento local implicam em esforços articulados de atores sociais e da sociedade, dispostos a levar adiante projetos que surjam da negociação de interesses, inclusive muitas vezes divergentes e em conflitos. portanto, a lógica do desenvolvimento local é de que os atores sociais em seus territórios, com iniciativas e propostas socioeconômicas, promovam as potencialidades locais como forma de promover melhoria na qualidade de vida da população diretamente envolvida. assim, a idéia do desenvolvimento local sustentável foi construída através das críticas às propostas precedentes, pouco preocupadas com os efeitos provocados a longo prazo, conforme argumenta tenório (2007). dentre os exemplos que menciona, tem-se por um lado a desvalorização do meio ambiente e ausência de redistribuição de renda. por outro lado, já numa visão mais otimis ta de cenário, o autor aponta a reformulação do papel do estado e uma forte preocupação com as especificidades locais, além de prioridades no estabelecimento de ações que conduzam ao dinamismo econômico, simultaneamente com a melhoria das condições de vida das populações residentes nas unidades territoriais. para barreto (2010), o fato é que a sustentabilidade do desenvolvimento requer a descoberta das potencialidades locais e o enfrentamento das desigualdades na esfera econômica e tem, por conseguinte, três princípios básicos: a conservação do meio ambiente, a justiça social e o crescimento econômico. carbono social segundo rezende e merlin (2003), o carbono social é o carbono absorvido/ reduzido, considerando as ações que viabilizem e melhorem as condições de vida das comunidades envolvidas nos projetos de redução de emissões/mudanças climáticas, visando assegurar o bem estar e a cidadania, sem degradar a base de recursos naturais. a definição para o termo carbono social foi desenvolvida diretamente com as comunidades na análise de seus problemas, proporcionando alternativas exeqüíveis, associadas aos projetos que envolvem desenvolvimento sustentável e mudanças climáticas. entretanto, o grande desafio do carbono social foi desenvolver uma metodologia capaz de garantir e monitorar as mudanças ocorridas na comunidade de forma transparente e participativa. em atendimento a essas premissas foi criada a metodologia do carbono social como uma ferramenta que assegura a participação da comunidade nos difere ntes níveis da metodologia, e que permite a análise da realidade e a orientação para iniciativas de desenvolvimento sustentável. a metodologia do carbono social possui oito diretrizes básicas, a saber: centralização nas comunidades; valorização do potencial humano; participação da comunidade; direcionada para as relações locais e globais; direcionada para a solução de problemas e a busca de sustentabilidade; inclusão social, reconhecimento das ações de poder e o contexto político (rezende; merlin, 2003). desta forma o conceito de carbono social une importantes conceitos, tais quais os de preservação, de conser vação ambiental e o de responsabilidade social. a prática de atividades produtivas utilizando a metodologia do carbono social poderá dar suporte para o alcance do desenvolvimento sustentável, podendo identificar problemas globais, porém, com um foco na solução através de ações locais. recursos de sustentabilidade na perspectiva dos modos de vida sustentáveis o conceito do carbono social usou como estrutura básica a abordagem do meio de vida sustentável, segundo a qual "meio de vida sus tentável é um sis tema metodológico que funciona como um forma revista brasileira de ciências ambientais número 12 abril/2009 5 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 de pensar sobre os objetivos, oportunidades e prioridades para o desenvolvimento, tendo como meta a eliminação da pobreza (ashley; carney, 1999). de acordo com carney (1998) meio de vida consiste em acesso a capacidade a bens, incluindo bens materiais e sociais, e a atividades requeridas para a sobrevivência de um individuo. chambers e conway (1992) definem meio de vida sustentável a partir de um conceito que integra equidade, capacidade e sustentabilidade. assim, o meio de vida passa a ser sustentável quando há capacidades de integração entre as várias dimensões do desenvolvimento, inclusive superando e/ou recuperando situações de choque e de estresse, e ao mesmo tempo mantendo ou melhorando a capacidade e os bens do individuo, seja no momento atual ou futuro. isso na prática significa que não há sustentabilidade a partir de um foco em uma única via do desenvolvimento, a exemplo do capital financeiro, político ou mesmo do ambiental ou social isoladamente. por isto, ao se desenvolver trabalhos em comunidades há de se verificar se o objetivo é capaz de ajudar as pessoas a terem habilidade e flexibilidade para alterar sua estratégia de sobrevivência ao longo do tempo. tais estratégias podem ser definidas por meio de atividades e escolhas que as pessoas fazem para alcançar o meio de vida. rezende e merlin (2003) afirmam que se deve a scoones o desenvolvimento de um sistema de trabalho para investigar o grau de sustentabilidade de um meio de vida, podendo esse sistema de trabalho ser aplicado, de acordo com próprio autor, em diferentes escalas, em nível individual, familiar, de comunidade, de cidade de região até pais. ressaltam que a habilidade de possuir diferentes meios de vida depende dos bens materiais e sociais que as pessoas possuem, definiu cinco diferentes tipologias de bens, que foram definidos como recursos: o capital natural, financeiro, humano, social e o físico. o conceito de carbono social considerou quatro recursos definidos por scoones, incorporando dois novosbiodiversidade e carbono resultando nos seguintes: recurso de biodiversidade: representa o conjunto das espécies, ecossis temas e genes que formam a diversidade biológica existente em qualquer região. são aspectos relevantes nesse componente a integridade das comunidades naturais, o tipo de uso e interação das comunidades humanas com a biodiversidade, o estado de conservação, as pressões e as ameaças impostas ou não às espécies nativas e a existência de áreas prioritárias para conservação. recurso natural: é o estoque de recursos naturais e serviços ambientais, de onde derivam os recursos para gerar um meio de vida. recurso financeiro: é o capital básico (dinheiro/credito/debito/poupança) que está disponível ou é desejável que esteja pelas pessoas e que as suprem com diferentes opções de meio de vida. recurso humano: é a habilidade, conhecimento e capacidade para o trabalho que as pessoas possuem, além de boa saúde. somados, esses itens se tornam fundamentais para garantir uma estratégia diferente de meio de vida. recurso social: são os recursos sociais (rede de trabalho, reivindicações sociais, relações sociais, relacionamento de confiança, associação em organizações sociais) que as pessoas procuram em busca de um meio de vida alternativo. recurso de carbono: refere-se ao tipo de maneja de carbono desenvolvido, podendo ser seqüestro, substituição e conservação. tais recursos podem segundo rezende e merlin (2003), sofrer adequações a depender dos resultados diagnósticos realizados no âmbito do grupo social e/ou empreendimento em questão. destaca-se que nesta abordagem, são consideradas as dimensões do desenvolvimento propostas por sachs (2000). material e métodos concepção metodológica a presente abordagem tem concepção em algumas vertentes do discurso da sus tentabi lidade (saches, 1986; brundtland, 1988, lester brown, 1980) e resulta de uma pesquisa qualitativa descritiva com observação participante (marconi e lakatus, 2006; flick, 2004). essa pesquisa foi estruturada a partir dos recursos de sustentabilidade cuja base vem do meio de vida sustentável (sustainable livelihood), originalmente desenvolvida por robert chamber e gordon conway (1992) e ligeiramente adaptada por scoones (1998) e rezende et al. (2003). período de realização da pesquisa e grupo social participante a pesquisa foi realizada entre agosto de 2008 e maio de 2009, tendo como grupo participante todas (48) as jovens mulheres da tecelagem manual de vila do retiro, município de são salvador do tocantins, estado do tocantins. a faixa etária destas jovens é de 15 a 23 anos, algumas cursando ensino fundamental médio e outras com conclusão, sendo originariamente do meio rural, cujas famílias apresentam baixa renda menos de um salário mínimo. o grupo de jovens, já com mão de obra especializada em tecelagem manual, é formalmente constituído, desde 2002, por meio da associação dom bosco e outra parte está em formação na escola de tecelagem manual nossa senhora maria auxiliadora, ambas funcionando em vila do retiro. a metodologia foi utilizada na construção do marco zero e marco um de um processo de desenvolvimento local já existente e potencializado com um proje to com captação de recursos externos com vigência de 01 ano (2008-2009), em que foram realizadas melhorias na estrutura física equipamentos e 216 horas de oficinas e formações continuadas objetivando fortalecer o processo produtivo e favorecer a inserção social e econômica das jovens, com melhorias quanto à geração de renda. construção e analise de cenário o levantamento de dados secundários foi feito com foco em dados socioeconômicos da região e no processo da tecelagem manual e a partir da aplicação de um questionário sociodemógrafico junto às famílias das jovens tecelãs nos seus locais de origem. as ações iniciais foram de realização de oficinas de disseminação da metodologia junto ao grupo social, objetivando realizar a revista brasileira de ciências ambientais número 12 abril/2009 6 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 sensibilização para o conhecimento a cerca da mesma. como produtos foram priorizados: a) construção participativa das bases conceituais de sustentabilidade na perspectiva do meio de vida sustentável e recursos adjacentes, com foco no contexto de empreendimentos solidários e no equilíbrio econômico ecológico no uso dos recursos naturais; b) construção de uma matriz com os indicadores e respectivos cenários pa ra cada recurso de cenário 1 comunidade não usa os produtos da biodiversidade – espécies vegetais nativas local e não agregam valor aos seus produtos inexistência de pomares, jardins e arborização em vila. retiro, são salvador do tocantins comunidade sem assistência técnica à agricultura familiar e sem conhecimento de práticas agrícolas alternativas sustentáveis não utilização da biodiversidade no processo de produção quadro 1. matriz do hexágono social para um dos recursos (natural), resultante do marco diagnóstico inicial (marco zero) e do marco diagnóstico final (marco 1), realizado junto as jovens tecelãs de vila do retiro, são salvador do tocantins, 2009. cenário 4 comunidade com certo conhecimento das espécies nativas com potencial de uso na tecelagem local, mas faltam informações técnicas a cerca do seu uso em tecelagem manual e no contexto da sustentabilidade mais de 50% da comunidade consciente em relação às áreas verdes da cidade e sua função social, bem como da biodiversidade e necessidades relativas à conservação 40% da comunidade esclarecida quanto aos modos de vida sustentáveis e práticas produtivas em sintonia com os princípios desta abordagem e inicio da apropriação quanto aos sistemas de produção de alimentos para a subsistência, inserindo novas produções alternativas de renda utilização de cinco espécies da biodiversidade no processo de produção e posturas e práticas em favor da conservação e com a utilização de espécies no processo produtivo cenário 3 comunidade com pouco conhecimento acerca do uso das espécies nativas com potencial de uso na tecelagem e de forma sustentável pequena parte da comunidade está consciente da necessidade e importância de áreas verdes na vila bem como a cerca da biodiversidade local e regional apas, corredor ecológico paraná pirineus 20% da comunidade esclarecida quanto aos modos de vida sustentáveis e práticas produtivas em sintonia com os princípios desta abordagem utilização de pelo menos três espécies da biodiversidade no processo de produção e treinamentos relativos às técnicas (tingimento, retirada do material, partes da planta, resíduos) indicadores o uso da biodiversidade áreas verdes práticas agrícolas sustentáveis uso da biodiversidade na tecelagem manual marco 0 marco 1 não houve alteração de cenário entre o marco 0 e o marco 1 cenário 5 comunidade com apropriação dos conhecimentos relativos ao uso consciente de parte da planta como corante natural e/ou fibra e conservação do meio natural, com conhecimentos adquiridos acerca de tal uso, novas tecnologias social-produtivas início do planejamento urbano quanto aarborização da vila, com parcerias com instituições locais e regionais e conhecimentos adquiridos popular interagindo com o cientifico a cerca da biodiversidade e necessidades relativas à conservação 50% da comunidade com a produção de alimentos para a subsistência, mas comercializando produtos destinados a atividades produtivas alternativas na vila e no seu entorno utilização de oito espécies da biodiversidade no processo de produção, com conhecimento técnico dominado e pouca apropriação das posturas necessárias ao uso com cuidados relativos à conservação e aos valores agregados no produto da tecelagem cenário 6 comunidade com total apropriação dos conhecimentos relativos ao uso consciente de parte da planta como corante natural e/ou fibra e conservação do meio natural e com aplicação prática dos conhecimentos adquiridos acerca de tal uso e novas tecnologias social-produtivas a vila do retiro arborizada, com equipamentos e espaços praças, jardins e mais de 50% das residências com jardins em seus lotes e comunidade sensível a ação de conservação e preservação do meio ambiente 60% da comunidade com a produção de alimentos para a subsistência, mas comercializando produtos destinados a atividades produtivas alternativas na vila e no seu entorno, produtivas com retorno por meio da renda familiar utilização de oito espécies da biodiversidade no processo de produção, com conhecimento técnico dominado e apropriação das posturas necessárias ao uso com cuidados relativos à conservação e aos valores agregados no produto da tecelagem cenário 2 comunidade usando poucas espécies vegetais potenciais de uso na tecelagem manual e com pouco conhecimento popular e cientifico agregado. existência de arborização, jardins e áreas verdes, porém, com uso de espécies introduzidas e pouco valor dado a tais áreas. 20% da comunidade urbanacom quintais verdes /hortas em seus lotes, inclusive na escola e na associação, e comunidade rural iniciando procedimentos e articulação para ter acesso à assistência técnica – governo. utilização de pelo menos uma espécieda biodiversidade no processo de produção e pouco conhecimento das técnicas (tingimento, retirada do material, partes da planta, resíduos) sus tentabilidade definido pelo grupo culminando na identificação da situação diagnóstica do momento, a exemplo do recurso natural (quadro 1) e assim sucessivamente se realizou para os demais recursos de sustentabilidade, em que tal definição leva em consideração o cenário local, regional e global tendo em vista o olhar nas perspectivas, nos recursos, nas estratégias, nos fatores de ameaças e oportunidades, nas organizações políticas e nas relações sociais; c) cons trução participativa do marco diagnóstico inicial (marco zero) do hexágono social; d) realização das oficinas temáticas a partir das fragi lidad es da tecelagem manual identificadas no marco zero; e) por fim, realizou-se a construção participativa do marco diagnóstico final (marco i), como representação gráfica por meio do hexágono social de forma a retratar a realidade analisada. revista brasileira de ciências ambientais número 12 abril/2009 7 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 construção do hexágono social o hexá gono é uma figura representativa dos usos dos recursos analisados pela metodologia do carbono social em que nos vértices se tem os recursos de sustentabilidade e a dinâmica de cada recurso é medida a partir dos seis (6) níveis do hexágono, indo de 1 (pior cenário) a 6 (melhor cenário) e que representa a situação de cada um dos recursos. o avanço ou não nos cenários é verificado no destaque que o grupo faz dentro de cada recurso analisado e que é visualizado na matriz do hexágono social. o enquadramento do recurso em seu respectivo nível se dá pela soma entre os números dos cenários e a posterior divisão pelo número de indicadores de cada recurso (santos, 2008). assim as situações identificadas no momento inicial da atividade e/ou do monitoramento dos indicadores, denominada pela metodologia de marco zero, são identificadas e posteriormente com sucessivas análises com base no prospectado na matriz de cenários e seguem a ordem crescente marco 1, marco 2 e assim por diante. resultados e discussão cenário analisado o cenário no qual está inserido o grupo social em questão retrata uma realidade resultante de poucas alternativas para geração de trabalho e renda, especialmente para jovens. no município de são salvador a população é de 3.012 habitantes, com 34,21% sendo do sexo feminino, apresenta baixo idh (0,592) e uma incidência de pobreza da ordem de 34,96% da população, onde a economia é dinamizada em 68,75% dos casos pela informalidade (ibge, 2009) e 85% dos jovens não têm qualificação para o trabalho (sejuv, 2007). o perfil do grupo pesquisado é reflexo desse cenário, onde 63% das jovens registram anteriormente à atividade da tecelagem por meio da associação uma renda familiar de até 1 salário mínimo, proveniente em 40% dos casos do trabalho dos familiares no meio rural. por outro lado, parte da renda de 48% das suas famílias vem de programas do governo federal. atualmente, o grupo caminha em busca de autonomia e inserção social e tem expectativas que vão além do que exerciam anteriormente: 55% das jovens apenas estudavam 15% trabalhavam de doméstica, 15% es tudavam e trabalhavam como doméstica 11% participavam de programas sociais do governo federal. quanto ao local de origem, o grupo social é proveniente do meio rural dos interiores da região (são valério da natividade, santa rosa, chapada da natividade, paranã, são salvador do tocantins, cangas, palmeiropolis, silvanópolis) que fica, em média, a 200 km de distância de onde estão vila do retiro. metodologia do carbono social (mcs) no contexto local a partir dos pressupos tos abordados entendeu-se como adequada a utilização da metodologia do carbono social/recursos de sustentabilidade como ferramenta de diagnóstico e monitoramento do processo produtivo tecelagem manual praticado pelas jovens mulheres da associação dom bosco e escola de tecelagem de vila do retiro. acredita-se que a gestão deste tipo de empreendimento requer uma sistematização holística dos seus processos produtivos, visto às necessidades de se es timular as economias de coletividades com enfoque também nos conceitos dos meio natural e social, da identidade, cooperação e solidariedade, e na redefinição das vocações locais como um conjunto de potencialidades não apenas econômicas, mas também de condições sócio-culturais e ambientais. "não adianta, portanto, tomar o meio de produção sem que cada participante do empreendimento saiba o que fazer em termos de execução do trabalho e da gestão de todo o processo de produção" (iwamoto, 2007). a metodologia é capaz de extrair do grupo também essas vertentes. a tecelagem manual no cenário socioeconômico mencionado caracteriza-se como uma alternativa regional de geração de trabalho e renda para as jovens mulheres e localmente tem potencialidades marcadas pelos processos produtivos inclusivos de mão obra qualificada, gênero e geração, desenvolvimento local e forte identidade cultural pelo uso do fio de algodão, corantes e fibras naturais. entretanto, como é comum no país, es tes empreendimentos são desprovidos de educação para a autogestão (iwamoto, 2007); assim como não se tem conhecimento e/ou apropriação das possi bilidades potenciais de um empreendimento coletivo quando pautado no desenvolvimento local sus te ntável (buarque, 2004). a leitura dos cenários, portanto, neste contexto, devem levar em conta a percepção dos grupos sociais acerca de necessidades relativas à elevação da qualidade de vida, equidade social, conser vação ambiental e eficiência na dinâmica do processo produtivo. es ta perspectiva concorda, em síntese, com as ressalvas de barreto (2010), incorrendo em adoção de estratégias de ação que se concentre na busca da equidade social, da preservação ambiental e da racionalidade econômica e, portanto, considerando as características de cada região ou localidade, tendo em vista as realidades diferenciadas. a metodologia do carbono social aplicada de maneira participativa e coletivamente apreendida, ou seja, como instrumento do grupo e não para o grupo, permite auxiliar projeto de desenvolvimento sustentável em comunidades e pode contribuir para medir e dimensionar os recursos de sustentabilidade, através da construção e monitoramento de seus indicadores (rezende; merlin, 2003). marcos diagnóstico e de monitoramento dos recursos os marcos zero e um da metodologia foram construídos em atenção aos contextos da realidade local conforme sugere santos (2008). dentre os recursos de sustentabilidade o grupo social elencou aqueles prioritários (humano, social, natural inserindo aqui a biodiversidade, financeiro, produção e carbono), com pos terior estabelecimento dos indicadores correlatos, conforme abaixo apresentado (quadro2). revista brasileira de ciências ambientais número 12 abril/2009 8 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 indicadores educação; trabalho; saúde; esporte; lazer; vínculos locais e familiares. qualidade na educação; saneamento básico; habitação; formas de cooperação ou associação das tecelãs; renda da associação dom bosco; inserção local da atividade e relação estabelecida com a comunidade local; empreendimento social e associativismo. uso da biodiversidade; conhecimento popular e cientifico; áreas verdes/paisagem natural vila do retiro; práticas agrícolas sustentáveis; uso da biodiversidade na tecelagem local. organização financeira; capital; equipamentos; renda; captação de recursos e acesso a créditos. gestão e planejamento; capacitação; mercado; designe dos produtos; resíduos; matéria prima; marketing e comunicação. áreas degradadas; pesquisa cientifica; selo do carbono; certificação de produto. quadro 2. recursos de sustentabilidade elencados e indicadores correlacionados pelo grupo social da tecelagem manual, vila do retiro, são salvador do tocantins, 2009. recursos de sustentabilidade humano social natural financeiro produção carbono dinâmica dos recursos hexágono social a representação gráfica por meio do hexágono social (figura 1), resultante deste estudo, evidencia que ao estabelecer a leitura do cenário em cada indicador, considerando as leituras que vão de um favorecendo a autonomia, a inserção social e econômica com geração de trabalho e renda das jovens tecelãs. a dinâmica dos recursos de sus tentabi lidade mos tra também a evolução a partir do processo de formação realizada em um ano e monitoramento dos indicadores. figura 1. hexágono social resultante do marco diagnóstico inicial (marco zero) e do marco diagnóstico final (marco 1), realizado junto as jovens tecelãs de vila do retiro, são salvador do tocantins, 2009. a representação gráfica do hexágono mostra o desempenho por cada recurso analisado e, de maneira geral, fragilidades do empreendimento são observadas indicando precariedades de acesso a direitos sociais básicos. este fato está refletido nas percepções registradas pela comunidade (grupo de tecelãs), por exemplo, a cerca do recurso humano em que o acesso à saúde é precário sendo um fator mínima da comunidade local tem acesso a trabalho e os meios produtivos são escassos com conseqüente mão de obra barata e normalmente de práticas cotidianas do meio rural "tocar lavoura, roço de pasto, fazer cerca". tem-se destaque localmente apenas para a profissionalização da mão de obra relativa à prática da tecelagem manual. por outro lado, no marco um verificou-se que houve um avanço quanto ao acesso ao cenário pessimista (pior cenário) a um otimis ta (melhor cenário possível de realização), o grupo pesquisado apresentou como ponto positivo o caminho já iniciado na dimensão de todos os recursos. isso comprova as suas potencialidades enquanto empreendimento socioambiental crítico pa ra a qualidade de vida da população. o analfabetismo é muito presente entre os mais idosos e para as crianças e jovens ainda se tem falta de acesso à educação pública além da qualidade questionada pelo grupo ao considerar os elevados níveis de repetência e/ou evasão e o reduzido número de adolescentes e jovens que concluem muito tardiamente o ensino fundamental e médio. apenas uma parcela revista brasileira de ciências ambientais número 12 abril/2009 9 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 trabalho/emprego, reflexo da procura por qualificação profissional, e conseqüentemente aumentando a quantidade de empregos formais entre os moradores do local. o acesso ao esporte/ lazer, que não exis tia na localidade, atualmente existem grupos desportivos constituídos por crianças e adolescentes e com professores da rede municipal. de acordo com os pressupostos da metodologia, a realidade analisada na perspectiva do grupo em questão está comprometida quanto ao desenvolvimento humano podendo este fator ser decorrente, segundo buarque (2004), das poucas capacidades de aumento das potencialidades das pessoas, mediante a ausência dos seus direitos fundamentais associados à falta de proatividade da sociedade atual. para o recurso social foi observado no marco diagnós tico inicial que a comunidade não es tava organizada estruturalmente e havia ainda necessidades quanto aos comportamentos cooperativos da comunidade, o que culmina na também passividade quanto às reivindicações sociais. muito embora a associação venha contribuindo na melhoria destes aspectos; são incipientes os espaços e dinâmicas sociais locais que oportunizam convivência comunitária saudável, inclusive para jovens. os padrões de moradia digna são mínimos, ainda com fossa séptica e banheiros fora da casa, próximos a cisternas. são produtos da ausência de políticas públicas nos interiores do brasil. há acesso quanto ao abastecimento de água e de energia elétrica. ao realizar o marco um após um ano identificou se no campo da educação formal avanços em relação aos anos anteriores e atualmente se tem a totalidade (100%) das vagas ofertadas nas escolas, o que significa minimização da situação de vulnerabilidade social da comunidade local, caso haja continuidade deste cenário, fato essencial na dinâmica dos recursos da sutentabilidade (finco; rezende, 2009). outro ponto positivo refere-se ao fortalecimento da associação dom bosco, por meio da adesão de profissionais recém formadas na escola de tecelagem, bem como melhoria dos aspectos organizacionais e produtivos (designe, uso dos corantes e fibras naturais incorporando a concepção de uso hidrelétrica, conforme previsto em lei. nesta perspectiva, é importante atentar-se às menções de tenório (2007), ao lembrar que mesmo em situações de conflitos, a exemplo de impactos decorrentes de hidrelétricas, não se pode perder de vista os esforços dos atores sociais e da sociedade com vistas a implementação, neste caso, de medidas compensatórias que levem em conta também os interesses locais, claro que respaldados na legislação. a emancipação do grupo pode contribuir neste processo, pois de acordo com fischer (2008), esse aspecto associado a um conjunto de situações pode contribuir na busca pela manifestação de alguns dos vieses da sustentabilidade sob a ótica aqui abordada. em relação ao recurso financeiro, os registros do marco diagnóstico inicial foram relativos à: gestão financeira da tecelagem não é eficiente e deixa de considerar a relação custo beneficio social e econômica da atividade; não são realizados instrumentos de controle e monitoramento; na região da sua abrangência direta há falta de oportunidade de trabalho e consequentemente é baixa a renda das famílias locais; baixo nível de empreendedorismo das pessoas; não existe acesso a financiamentos e créditos; o trabalho local gira em torno de demandas do meio rural em que diárias é sazonal; a principal fonte de renda das famílias da vila ainda provém dos programas sociais do governo federal. um ponto positivo da tecelagem no desenvolvimento local é que nos últimos anos tem gerado trabalho e renda envolvendo 8,4% da população da vila do retiro e essa renda, no caso das jovens tecelãs, aumentou em 15% no último ano. a associação apresenta-se mais organizada gerencialmente com formação de preços dos seus produtos, definição de mercado atual e pros pectivo e mais organização internamente, com responsabilidad es pactuadas no grupo. no marco de monitoramento, porém, identificou-se que após a realização do cenário no marco inicial foram lançadas algumas estratégias para melhorar alguns pontos deste indicador. foram realizadas formações das lideranças locais e todas as associadas da associação dom bosco com posteriores consultorias in locu com técnicos especializados em sustentável), fortalecimento da identidade cultural local e tecelãs com mais autonomia. quanto ao recurso natural (biodiversidade), a comunidade es tabeleceu como determinante do cenário, os impactos ambientais decorrentes da hidrelétrica cuja região é diretamente afetada, da existência de extensas áreas degradadas em razão do uso inadequado do solo pela própria comunidade local, inclusive ausências de áreas de reserva legal e matas ciliares, além da descaracterização da paisagem do meio urbano da vila do retiro. visualizam a flora nativa como importante para a tecelagem, mediante a oferta de corantes e fibras naturais, embora os usos sejam muito incipientes e de partes da planta que naturalmente saem do ciclo da planta. outro impacto sobre os ambientes naturais decorre de serviços públicos que não estão eficazes, como tratamento de esgoto doméstico e coleta de resíduos sólidos. a identidade local cultural da tecelagem manual já é presente na região há mais de um século e, portanto, rica de práticas e valores locais. assim, já associavam a arte de tecer, o fio de algodão natural, corantes naturais (urucum, aroeira, jenipapo etc.) e a fibra (buriti) a partir da flora local. es tas questões foram determinantes tanto para indicar o nível deste recurso no héxano no marco diagnóstico inicial quanto para o avanço em praticamente dois níveis, no marco um, em razão das formações que o grupo recebeu quanto ao uso mais adequado na perspectiva da ecologia e dos nichos de mercado passíveis de criar demanda e aceitação do produto. ações compensatórias da hidrelé trica presente na região foram realizadas, como revegetação do entorno do reservatório e aumento das áreas verdes urbanas fazendo parte do plano de manejo e uso sus te ntável. por outro lado, demonstram visões futuras quanto à adoção de práticas que poderão contribuir na conservação dos recursos naturais e na recuperação de áreas degradadas, com vistas a realizar práticas relativas à conservação do meio onde vivem e buscar vias alternativas para atenuar a degradação nos ecossistemas, conforme sugere lester brown (2003). há uma expectativa da comunidade local em relação ao plano de manejo do reservatório, a ser implementado pelo empreendedor da revista brasileira de ciências ambientais número 12 abril/2009 10 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 adminis tração e ges tão de empreendimentos da economia solidária e também articulações junto a organizações de fomento (apoio financeiro) de projetos sociais, objetivando acompanhar o processo de mudança cultural bem como apropriação das técnicas por parte do grupo, além de buscar recursos financeiros para melhorar infraestrutura (equipamentos), participação de eventos. estes objetivos foram atendidos e refletiram positivamente na dinâmica deste recurso verificada no hexágono social. atualmente, têm-se parcerias com organizações formais locais e estaduais que facilitam a continuidade do processo de empoderamento e autonomia das jovens tecelãs, indo além de uma busca por assistencialismo, mas sim em favor de um empreendimento consolidado nas bases da sus tentabi lidade, conforme menciona manzini e vezzoli (2002). o recurso produção foi priorizado pelo grupo pesquisado já no marco diagnóstico inicial. isso ocorreu, pois, para as jovens tecelãs, este é o recurso em que se tem o reflexo de todos os esforços e se visualiza, na prática, a geração de renda e inserção socioeconômica do grupo que vem de um passado recente, vulnerável. é este recurso que para o grupo se tem o firmamento do vínculo produtivo, da vocação local e das necessidades de interagir as conjunturas sociais e ambientais ao foco produtivo conforme sugere cerqueira (2008), porém, também visualizando a concretização do trabalho e da renda. atualmente, o grupo encontra-se atualizado quanto à adequação dos seus produtos em relação a nichos de mercados específicos, com formação em designer valorizando a cultura e a identidade local, porém, aprimorando a técnica e agregando valor por meio da biodiversidade local e destinação correta dos resíduos (água tinta do tingimento natural, material orgânico cascas, fibras). já existiam nesta tecelagem alguns cuidados iniciais, porém, sem conexão com a informação atualizada, a qualidade e a apresentação final de produtos originários de um trabalho diferenciado, imbuído de inclusão social e em busca também de uma sustentabilidade financeira com respeito ao meio natural. tem plano de comunicação e marketing , com catálogo e vídeo protegida por lei e, por outro lado, está na abrangência direta do reservatório (lago) de uma grande hidrelétrica, recentemente em operação. a comunidade local, de acordo com o grupo, tem vivido situação de conflitos frente a esta realidade, mas também visualiza vertentes que podem ser cobradas e que levem a implementação de práticas conservacionistas, a exemplo da revegetação do entorno do lago/reservatório e que permeia a vila do retiro. este é um recurso eleito pelo grupo social e focado em ações de retorno também mais a longo prazo, em que se estabeleceram parcerias pa ra trabalhos na recuperação das áreas degradadas, na implementação de um sistema agroflorestal em uma área da escola de tecelagem nossa senhora maria auxiliadora, incorporando ao sis tema espécies nativas de uso atual e potencial quanto aos corantes naturais e fibras utilizadas na confecção manual (teares) dos produtos bem como também trabalhar com a comunidade local a implementação de "quintais verdes" com foco também na popularização de medicamentos alternativos. neste caso, fez parceria com o posto de saúde do sus que funciona na vila do retiro. este é, portanto, um recurso que pode interagir aos demais (rezende et al, 2003) e auxilia desde aos grandes projetos às iniciativas menores imbuídas de responsabilização socioambiental e de necessidad es vinculadas ao seu fo co produtivo. isto é perfeitamente pertinente, porém, é preciso se ter o conhecimento e apropriação das possibilidades potenciais do empreendimento e estabelecer a conexão necessária para se ter um desenvolvimento local sustentável, conforme bem lembra buarque (2004). ressalta-se que este recurso está associado às práticas sustentáveis que contribuem para a geração de renda em comunidades locais, com valorização do bioma nativo através do aproveitamento correto e conservação da biodiversidade, promoção do desenvolvimento local e podendo indiretamente ou diretamente, em alguns casos, contribuir com a diminuição do desmatamento. fatos como esses auxiliam na redução das emissões de gases de efeito estufa e têm reflexos também na diminuição dos efeitos decorrentes das mudanças institucional. outro aspecto a ser lembrado é que conforme menciona iwamoto (2007), o recurso produção deve ser focado na perspectiva do que o grupo concebe enquanto processo produtivo e o grau de clareza e envolvimento dos participantes do empreendimento frente à realidade e os desejos de futuro projetados. a avaliação e o monitoramento da atividade, realizada durante um ano, possibilitou identificar que o grupo evoluiu e encontra-se produzindo com qualidade e padronização e não perdeu de vista sua identidade cultural/local e o viés da tecelagem manual, com usos locais da biodiversidade do cerrado. isso logicamente não é reflexo de um estado pleno de harmonia, mas sim, conforme destacado em brundtland (1998) caracteriza um processo de mudanças, no qual a exploração dos recursos, a orientação dos investimentos, os rumos do desenvolvimento tecnológico e a mudança institucional estão de acordo com as necessidades atuais e futuras. es ta premissa não deve, portanto, ser considerada apenas a partir dos grandes e mais comuns empreendimentos, fruto do capitalismo vigente, podendo ser plenamente aplicada em empreendimentos de cunho socioambiental. autores como cruz e valente (2010), ao destacarem algumas premissas do desenvolvimento local sus tentável, com fortalecimento das características próprias de determinados grupo sociais e de suas potencialidades rumo às suas especializações, em respeito ao meio ambiente e buscando, notadamente, aumento de renda. já para o recurso carbono, a evolução observada no hexágono social foi a menor em relação aos demais recursos analisados. acredita-se que este fato esteja relacionado a nenhuma experiência anterior com es te tipo de abordagem, não evidenciando no processo produtivo da tecelagem oportunidad es de projetos diretamente relacionados às mudanças climáticas. na visão prospectiva o grupo visualizou ações futuras que poderão contribuir para a conservação ambiental e minimização de efeitos decorrentes das alterações climáticas. esta possibilidade existe à medida que a região faz parte do corredor ecológico paranã-pireneus, têm proximidades a uma área ambiental revista brasileira de ciências ambientais número 12 abril/2009 11 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 climáticas. assim, os resultados evidenciam que uma interferência social quando busca o desenvolvimento sustentável vem com a clareza da relevância fundamental da participação dos atores locais do território em foco. esse cenário se estende na busca de enca rar desa fios que impedem ou retardam o desenvolvimento de um povo que tem sua origem em acesso de cidadãos negados aos direitos civis, políticos e econômicos e sociais básicos previstos na legislação. cenários como estes são comuns em nosso país, assim também se apresenta a vila do retiro, na associação dom bosco. portanto, a interferência que se realizou junto ao grupo foi pautada nas premissas do desenvolvimento social sustentável, cuja metodologia aqui utilizada se desdobra a partir do entendimento de quanto e como um determinado grupo social está engajado no modo de vida sustentável e, que seja este grupo, o identificador e analisador dos seus cenários atuais e futuros com orientação nos recursos da sustentabilidade. trata-se de um sistema metodológico que funciona como uma forma de pensar sobre objetivos, oportunidad es e prioridades para o desenvolvimento, tendo como meta a eliminação das situações de vulnerabilidade social com potencializa ção das responsabilidades com o meio natural, estando de acordo com as ponderações de miller jr. (2007), pires (2003), ashley e carney (1999), sachs (2000, 1993, 1986). pode se dizer, portanto, que a metodologia do carbono social contribuiu na promoção da melhoria da qualidade de vida da comunidade analisada visto que essa despertou e apropriou-se de uma nova maneira de entender as relações de sustentabilidade entre os indivíduos e o meio em que subsistem, considerando o vínculo produtivo, porém vislumbrando também a promoção do bem estar social e ambiental e com respeito às identidades locais como possibilidades reais de desenvolvimento local sustentável. considerações finais o marco diagnóstico inicial (marco zero) e o marco diagnóstico final (marco 1), realizado junto as jovens tecelãs de vila do problemas, muitas vezes, irreversíveis. entendeu-se como adequada a uti liza ção desta me todologia como ferramenta de monitoramento e gestão da sustentabilidade no cenário analisado, especialmente pelas possi bilidades de trabalho participativo e que requer um olhar sistêmico e flexível orientado por seis recursos importantes no contex to da sus tentabi lidade. is to possibilitou a compreensão da sua dinâmica, peculiar e autônoma. e é também por isso que se recomenda para o contexto local ou em experiências similares a continuidade quanto ao uso da metodologia uma vez que as competências necessitam de constantes revisões em razão das alterações circunstanciais que envolvem os cenários e assim são passíveis de alterações. entretanto, entende-se também que a metodologia precisa avançar à medida que ainda não se conseguiu dar dimensões diferentes para os recursos quanto aos níveis, concordando com menções em trabalhos anteriores realizados por finco e rezende (2008). ou seja, será que quando um recurso avança em um nível e outro em dois, sendo os mesmos imbuídos de variáveis de complexidades diferentes, podemos entender que o grupo evoluiu até que ponto na relação de interdependência propostas no modo de vida sustentável? há assim uma fragilidade metodológica ao se medir esta interação, o que envolveria também uma análise quanto à forma ideal necessária para mudar o formato do hexágono social. ainda sim, tem-se na metodologia a evidência de uma dinâmica da atividade produtiva em torno dos recursos de sus tentabi lidade e assim, numa visão pessimista ou otimista dos cenários, sinalizar caminhos importantes para o desenvolvimento social e ambiental de determinando empreendimento de base socioeconômica. isto converge para cenários favoráveis quanto à autonomia e empoderamento de grupos sociais, estabelecimento de ligação entre as políticas públicas e as reais necessidades da comunidade atendida, definições quanto a estratégias e mobi lidade social, encaminhamentos e responsabilizações socioambientais, benefícios e serviços ambientais dentre outros. retiro, são salvador do tocantins mostrou por meio da metodologia do carbono social um cenário otimista mediante a dinâmica ob ser vada quanto aos recursos da sustentabilidade. esse resultado vai ao encontro de que, sensatamente, é abordado por miller jr. (2007), ao referir-se ao grande desafio da modernidade, que é a utilização de forma criativa dos sistemas econômicos e políticos pa ra implementar soluções sejam tecnológicas, cientificas, econômicas e sociais. para tanto é imprescindível alimentar o otimismo da sociedade, o estímulo ao exercício da cidadania e dos processos emancipatórios locais, conforme ressalvas de leff (2001) e fischer (2008). concretamente pode se dizer que este viés da sociedade moderna não é utopia. é preciso que nos remetamos a alguns dados apresentados por cientistas sociais, quando sugerem que é necessário apenas 5% a 10% da população de um país para provocar uma grande mudança social e que há de se creditar também a pequenos grupos este potencial de mudança. esta realidade pode alicerçar o otimismo e as vocações de muitos. acredita-se que um dos diferenciais do processo aqui exposto foi exatamente a associação das potencialidades e realidades locais ao desenvolvimento do capital social e natural, percebidos na dinâmica dos recursos de sustentabilidade. a estratégia utilizada possibilitou o engajamento do grupo social de relativa baixa renda e faixa etária (15 a 23 anos), média escolaridade e essencialmente feminina no processo de reflexão em torno da atividade produtiva da tecelagem manual local e sua conexão (ou não) com os propósitos de um empreendimento coletivo, estruturado a partir da busca de equi líbrio entre os recursos de sustentabilidade. esta análise poderá apoiar ações futuras do grupo, especialmente pelas possibilidades que a metodologia cria. esta é muitas vezes uma lacuna que vai desde aos grandes empreendimentos e/ou projetos nas dimensões sociambientais até mesmo às iniciativas em menor escala, a exemplo de em empreendimentos da economia solidária e de pequenos grupos informais. e esta ausência de mecanismos adequados de avaliação e monitoramento pode gerar revista brasileira de ciências ambientais número 12 abril/2009 12 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 referências bibliográficas ashley, c.; 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albuquerque; andrade, 2002). a gestão sustentável dos recursos vegetais madeireiros e nãomadeireiros pelas populações tradicionais, denominadas varzeiros é uma das opções para a conservação da biodiversidade (gama et al., 2005). o manejo sustentado tem sido aplicado às espécies arbóreas que promovem a maior auto-sustentabilidade e ocorrem em maiores densidades, garantindo o sustento de famílias no estuário amazônico (scoles, 2009; jardim, 1996). pesquisas sobre o uso de espécies vegetais por comunidades humanas em florestas de várzeas do estado do pará foram realizadas por amorozo e gély (1988); jardim (1996); jardim e anderson (1987); jardim e cunha (1998); jardim e medeiros (2006); jardim et al. (2007); jardim et al. (2008); martins et al. (2005) mostrando que as espécies arbóreas possuem potencial na fabricação de artesanatos e na comercialização de frutos. contudo, almeida (2010) ao analisar as atividades extrativistas de uma floresta de várzea na ilha de sororoca na região insular de ananindeua, verificou que a exploração dos recursos florestais está direcionada à produção de carvão para fins comerciais e usos domésticos. esta exploração está condicionada ao fato da própria comunidade vislumbrar apenas ganhos econômicos, sem ao menos se preocupar com possibilidades lucrativas advindas de outras espécies. isso leva a crer que, a falta de informações sobre os diversos usos, exclusivamente das espécies arbóreas, talvez ainda seja um impedimento para que a comunidade local possa redirecionar suas atividades extrativistas, evitando assim, a prática do desmatamento e estabelecendo novos paradigmas de sustentabilidade. de certa forma, a diversidade de usos de maneira racional poderá minimizar a perda da biodiversidade local e incentivar o envolvimento em outros setores produtivos. neste contexto, surge a seguinte questão: quais as espécies arbóreas têm potencial de uso em uma floresta de várzea do estuário amazônico, corroborando com a hipótese de que todas as espécies registradas possuem potencial de uso. portanto, objetivou-se com este trabalho identificar as espécies arbóreas de um trecho da floresta de várzea na ilha de sororoca, ananindeua, pará e seus respectivos usos pela comunidade local. material e métodos o estudo foi realizado na ilha de sororoca (nome popular da planta phenakospermum guianensis aubl.) em uma floresta de várzea flúvio-marinha do estuário do rio pará, no município de ananindeua (pa), localizada nas coordenadas geográficas (01°16’7,5” s e 48°21’0,5” w). a densidade populacional abrange cerca de 210 moradores concentrados na parte norte da ilha, em virtude da proximidade com o núcleo de fundação da comunidade e aos locais de acesso à área urbana e 75 moradores residem nas margens dos rios próximos as áreas florestais. os ecossistemas predominantes na ilha estão representados por florestas pluviais tropicais e aluviais caracterizados por vegetação de terra firme (com textura argilosa e arenosa) e áreas alagáveis. as principais atividades econômicas praticadas pelos moradores locais são: o extrativismo animal, através da pesca artesanal de peixes, o extrativismo vegetal e a agricultura familiar (almeida, 2010). para análise da composição florística foram realizadas visitas em 15 domicílios, dos quais apenas oito proprietários concordaram com a pesquisa e permitiram a alocação de parcelas. em cada propriedade foi demarcada uma parcela de 50 x 50 m subdividida em cinco transectos de 10 x 50 m, correspondendo a uma área amostral total de 2 ha com distância de 100 a 200 m entre as parcelas. a definição do tamanho e do número de parcelas foi de acordo com a suficiência amostral para florestas de várzeas (jardim et al., 2008; jardim; medeiros, 2006). nas parcelas, todas as espécies arbóreas lenhosas e palmeiras com dap ≥ 10 cm (diâmetro à altura do peito = 1,30 m do solo) foram amostradas e identificadas. a identificação botânica foi realizada in loco com auxílio de um parabotânico e em seguida confirmada com as coleções do herbário do museu paraense emilio goeldi (mg), sendo adotada a classificação de famílias do apg iii (2009). para obter informações sobre o uso das espécies foi elaborado um questionário para cada espécie identificada na composição floristica contendo o nome científico e o popular, a forma de uso e a parte utilizada pela comunidade. o questionário foi testado com cinco informanteschaves da comunidade, e posteriormente, aplicado para 40 moradores nos meses de agosto e setembro de 2009. em seguida foi calculada a frequência relativa baseada pela fórmula: frp: nti x 100/n (%), onde: frp = frequência relativa da planta; nti = número total de informações; n = número de citações da planta/categoria (amorozo; gély, 1988). os usos foram agrupados em seis categorias: alimentar (al); artesanato (ar); revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 50 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 combustível (cb); comercial (cm); construção (ct) e medicinal (me) e, as partes usadas em sete categorias: raiz (rz); caule (c); casca (cs); folha (fl); fruto (fr); látex (lt) e semente (s), conforme estabelecido por coelho-ferreira (2008), jardim e medeiros (2006) e martins et al. (2005) e em seguida foi calculado o percentual de usos e as partes usadas. resultados e discussão foram registradas 53 espécies distribuídas em 47 gêneros e 21 famílias. fabaceae apresentou o maior número de espécies (13 spp.), seguida por arecaceae (7 spp.) e lecythidaceae (5 spp.). destas, 49 espécies (92,45%) são utilizadas pela comunidade, à exceção de erythrina fusca lour., bombax munguba mart. & zucc., triplaris gardneriana weed. e myrcia sp. as especificações de cada categoria de uso estão apresentadas na tabela 1. considerando todas as espécies citadas, os usos concentraram-se em construção (34%), artesanato (31%), e alimentação (23%), seguida por combustível (19%), medicinal (17%) e comercial (13%), e as principais partes usadas foram o caule (41%), fruto (26%), semente e casca (10%), seguida da folha (7%), látex (5%) e raiz (1%). euterpe oleracea mart., carapa guianensis aubl., mauritiella armata (mart.) burret, genipa americana l., syagrus inajai (spruce) becc., astrocaryum vulgare mart., inga nobilis willd. e pouteria caimito (ruiz & pav.) radlk. corresponderam a 100% da freqüência relativa, ou seja, foram citadas pelos 40 informantes, principalmente quanto ao uso dos frutos na alimentação e do caule em construções (pontes, esteios e assoalhos) (tabela 2). quanto à diversidade, de usos em relação às 49 espécies destacaram-se: euterpe oleracea mart. (6 usos), virola surinamensis (rol.ex rottb.) warb. (6) e spondias mombin l., hymenaea courbaril mart., ormosia paraensis (ducke) ducke e symphonia globulifera l. f., com cinco indicações de usos (tabela 2). estudos sobre a composição florística de florestas de várzeas dos estados do pará e amapá mostraram que fabaceae, arecaceae, lecythidaceae, moraceae e malvaceae apresentaram o maior número de espécies (carim et al. 2008; jardim, 2006; jardim et al, 2007; jardim; vieira, 2001; rabelo et al., 2000; santos; jardim, 2006; gama et al., 2002). resultados semelhantes também foram encontrados neste estudo para essas famílias. a presença destas famílias e respectivas espécies em ambientes tabela 1 especificações das categorias de usos citadas pela comunidade da floresta de várzea da ilha de sororoca, ananindeua, pará, brasil. categorias de uso indicações alimentar batida (suco com cachaça); fruto comestível; licor; óleo para fritura; palmito e vinho (polpa da fruta misturada com água e açúcar). artesanato breu para calafetar barco; cabo de enxada; construção de canoas e barcos; coronha de espingarda; espinho para pegar peixe; gaiola; látex como cola; látex para borracha; matapi; móveis; óleo da semente para fazer sabão; rolha de garrafa; sapopemas para remos e semente para adubo; folha nova para confeccionar chapéu e semente para anel, brinco e colar. combustível lenha e carvão. comercial breu; fruto; látex; óleo da semente e semente. construção barrote; caibro; estaca; esteio; folha para cobertura de casa; madeira para assoalho; madeira para laje; moirão para cerca; pernamanca; ripa; tábua; travessa e vara para trapiche. medicinal banho da folha para coceira; casca para anemia; casca para dor de barriga; casca para dor de cabeça; casca para dor de estomago; casca para dor de garganta; casca para esipla; casca para hemorróidas; fruto para anemia; fruto para coceira; látex para impigem; látex para rasgadura; látex para verminoses; óleo da semente para reumatismo; óleo para fazer sabão e raiz para verminoses. revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 51 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 tabela 2 frequência relativa (fr%), usos e partes usadas de 49 espécies arbóreas da floresta de várzea da ilha sororoca, ananindeua, pará, brasil. família espécie nome local fr% usos parte usada arecaceae euterpe oleracea mart. açaizeiro 100 al, ar, cm, ct, me f, s, c, rz meliaceae carapa guianensis aubl. andiroba 100 ar, cm, ct, me f, c areacaceae mauritiella armata (mart.) burret caranã 100 al, ar, ct f, c, flh, c rubiaceae genipa americana l. genipapo 100 al, ar, ct, me f, c arecaceae syagrus inajai (spruce) becc. inajá 100 al, ar, ct f, c, s, fl arecaceae astrocaryum vulgare mart. tucumã 100 al, ar, cm, ct f, fl, s, c fabaceae inga nobilis willd. ingá xixica 100 al, cb f, c sapotaceae pouteria caimito (ruiz & pav.) radlk. abiu 100 al, cm f lecythidaceae lecythis pisonis cambess. sapucaia 94,12 al, ar, ct, me f, c, fl anacardiaceae spondias mombin l. taperebá 94,12 al, cb, cm, ct, me f, c, cs calophyllaceae calophyllum brasiliense cambess. jacareúba 88,23 ar, ct, me c, cs fabaceae swartzia racemosa benth. pitaica 82,35 ar, cb c fabaceae campsiandra laurifolia benth. acapurana 82,35 ar, cb, ct, cm c clusiaceae rheedia macrophylla (mart.) planch. & triana bacuri-pari 82,35 al f goupiaceae goupia glabra aubl. cupiúba 82,35 ar, ct c fabaceae inga edulis mart. ingá cipó 82,35 al, cb, cm f, c euphorbiaceae hevea brasiliensis (willd. ex a. juss.) mull.arg. seringueira 82,35 ar, cb, cm lt, s, c myristicaceae virola surinamensis (rol. ex rottb.) warb. ucuúba 82,35 al, ar, cb, ct, me f, s, c myristicaceae virola sebifera aubl. ucuúbarana 76,47 ar, ct, me c, cs, f, s fabaceae hymenaea courbaril l. jutai 76,47 al, ar, ct, cm, me c, f, lt, cs lecythidaceae eschweilera coriacea (dc.) s.a. mori matamatá 76,47 cb, ct c fabaceae diplotropis martiusii benth. sucupira 76,47 ar, cm, ct c fabaceae ormosia paraensis ducke tento 70,59 ar, cb, cm, ct c, s clusiaceae symphonia globulifera l. f. ananin 70,59 ar, cb, cm, ct, me lt, c rhizophoraceae rhizophora mangle l. mangue 70,59 ar, ct, c sapotaceae manilkara siqueiraei ducke. maparajuba 70,59 al, ar, ct, cm, c, f arecaceae astrocaryum murumuru mart. murumuru 70,59 al, ar, cm s, f fabaceae pentaclethra macroloba (willd.) kuntze pracaxi 64,71 cb, me c, s, cs chrysobalanaceae licania macrophylla benth. anoerá 64,71 al, ar, ct c, f, s humiriaceae sacoglottis guianensis benth. uxirana 58,82 al, ar, ct, c, f, cs arecaceae manicaria saccifera gaertn. bussu 58,82 ar, cb, ct s, c, cs fabaceae pterocarpus officinalis jacq. mututi 58,82 ar, cb c calophyllaceae caraipa grandifolia mart. tamaquaré 52,94 ar, ct c fabaceae vatairea guianensis aubl. fava bolacha 52,94 me, ct f, c hypericaceae vismia cayennensis (jacq.) pers. lacre branco 52,94 ct, cb, me c, lt chrysobalanaceae licania guianensis (aubl.) griseb. macucu 47,06 ar, ct c, cs revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 52 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 tabela 2 frequência relativa (fr%), usos e partes usadas de 49 espécies arbóreas da floresta de várzea da ilha sororoca, ananindeua, pará, brasil. família espécie nome local fr% usos parte usada moraceae ficus maxima mill. caxinguba 41,18 ct, me lt, m, f fabaceae macrolobium angustifolium (benth.) r.s. cowan ipê da várzea 41,18 ar, ct, cb, me c, cs, fl meliaceae trichilia quadrijuga kunth xixuá 41,18 al, ct, cb c, f fabaceae swartzia polyphylla dc. pacapeua 35,29 cb c boraginaceae cordia goeldiana huber freijó 29,41 ar, ct c myrtaceae myrcia sp. goiabarana 23,53 al, ct f, c malvaceae pachira aquatica aubl. mamorana 23,53 me cs lecythidaceae allantoma lineata (mart. & o. berg) miers serú 23,53 al f anacardiaceae tapirira guianensis aubl. tapirira 17,65 ct, cb c myrtaceae myrcia sp. goiabinha 11,76 al c fabaceae zygia latifolia (l.) fawc. & rendle jarandeua 11,76 al, ar, cb, f, c lecythidaceae gustavia augusta l. geniparana 5,88 al f malvaceae quararibea guianensis aubl. inajarana 5,88 ar, ct c usos: al (alimentar), ar (artesanato), cb (combustível), cm (comercial), ct (construção), me (medicinal). partes usadas: c (caule), cs (casca), f (fruto), fl (folha), lt (látex), rz (raiz), s (semente). revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 53 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 sujeitos às inundações são decorrentes de processos biológicos como por exemplo a fixação de nitrogênio pelas raízes de algumas espécies, principalmente da família fabaceae (junk, 1984) e a reprodução sexuada e assexuada de euterpe oleracea, mauritiella armata e astrocaryum vulgare (jardim; stewart, 1994; santos; jardim, 2006). o intensivo uso das palmeiras pode estar relacionado à presença constante nestes ambientes inundáveis, em consequência da facilidade de adaptação às condições do solo e do teor de umidade em relação às outras espécies (jardim et al., 2007; jardim; cunha, 1998). portanto, a densidade populacional das palmeiras favorecerá a disponibilidade de frutos e, por conseguinte, a utilização para fins alimentar e comercial (jardim, 1996; jardim; stewart, 1994; scoles, 2009;). euterpe oleracea apresentou o maior número de categorias de usos corroborando com amorozo e gély (1988); castro et al. (2009); gama et al. (2002); jardim e cunha (1998); jardim et al. (2008); martins et al. (2005); ribeiro et al. (2007) citada principalmente nas atividades extrativistas por meio dos frutos para alimentação e comercialização e v.surinamensis como a espécie de maior demanda em madeira para comércio no estuário amazônico (gama et al., 2002) e também por moradores do parque ecoturístico do guamá na cidade de belém (pa) (ribeiro et al., 2007). isto revela o potencial arbóreo existente na área, que pode ser uma estratégia de valorização das espécies pela população local visando melhores condições de auto-sustentabilidade. os usos das partes vegetais para confecção de artesanatos e para construções justificam o fato do caule ser a parte mais usada pela comunidade. contudo, este tipo de atividade compromete drasticamente a sobrevivência das espécies (jardim; medeiros, 2006; jardim et al., 2008; martins et al., 2005), pois, cerca de 37 espécies são utilizadas neste processo, que segundo jardim et al. (2008) implica na derrubada da árvore ou na retirada da casca, ocasionando drásticas perdas às populações vegetais. esta comprovação é alarmante e ao mesmo tempo contraditória mediante às inúmeras possibilidades produtivas, principalmente, pelo fato da comunidade estar localizada próximo do centro urbano, o que favoreceria o mercado interno com a comercialização de frutos do açaizeiro, como já foi registrado em diversas áreas de várzeas do estuário amazônico, em decorrência da alta densidade populacional da espécie (carim et al., 2008; castro et al., 2009; jardim; anderson, 1987; santos; jardim, 2006) e no potencial de mercado interno e externo (jardim, 1996; jardim; anderson, 1987; jardim; medeiros, 2006; jardim; stewart, 1994; scoles, 2009). com base nas inúmeras possibilidades de usos da palmeira açaí como umas das espécies mais citadas é que se propõe como estratégia para a produção e sustentabilidade dos açaizais a instalação de um arranjo produtivo local; a viabilização de crédito e capacitação sobre manejo e comercialização dos frutos aos produtores locais e a implantação e monitoramento de políticas públicas para contribuir na conservação das práticas tradicionais de manejo e na valoração das demais espécies florestais. conclusão é importante que por meio da articulação comunitária sejam discutidas e implementadas medidas educativas junto aos órgãos públicos para obtenção de apoio financeiro principalmente para as atividades extrativistas com as espécies com valor de mercado, visando dar subsídios à comercialização de frutos. essas medidas poderiam minimizar a exploração de matériaprima para o artesanato e para construções. a gestão racional destes recursos pela comunidade possibilitará a conservação da biodiversidade da floresta de várzea da ilha de sororoca contribuindo para ações de uso contínuo, para a conservação e a valorização do saber local. agradecimento ao conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico/cnpq pelo apoio financeiro ao projeto pesquisa cientifica e capacitação local como indicadores sustentáveis para restauração ambiental da flora da apa de algodoal-maiandeua, maracanã, pará, brasil. processo 561808/2010-4. referências albuquerque, u. p.; andrade, l. h. c. conhecimento botânico tradicional e conservação em uma área de caatinga no estado de pernambuco, nordeste do brasil. acta botanica brasilica, v.16, n.3, p.273-285, 2002. almeida, a. f. análise etnoecológica da floresta de várzea da ilha de sororoca, ananindeua, pará, brasil. dissertação de mestrado em ciências ambientais, universidade federal do pará, belém, pará. 61p., 2010. amorozo, m. c. m.; gély, a. uso de plantas medicinais por caboclos do baixo amazonas. barcarena, pa, brasil. bol. mus. para. emilio goeldi, sér.bot., v.4, n.1, p.47-131, 1988. apg iii. an update of the angiosperm phylogeny group classification for the orders and families of flowering plants: apg iii. revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 54 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 botanical journal of the linnean society, v.161, p.105-121, 2009. carim, m.j.v.; jardim, m.a.g.; medeiros, t.d.s. composição florística e estrutura de floresta de várzea no município de mazagão, estado do pará, brasil. scientia forestalis, v.36, n.79, p.191-201, 2008. castro, a. p.; fraxe, t. j. p.; santiago, j. l.; matos, r. b.; pinto, l. c. os sistemas agroflorestais como alternativa de sustentabilidade em ecossistemas de várzea no amazonas. acta amazonica, v.39, n.2, p.279-288, 2009. coelho-ferreira, m. r. notas etnobotânicas sobre as plantas medicinais. in: jardim, m. a. g.; zoghbi, m. g. b. 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cidadania; meio-ambiente; pobreza abstract this article considers the evidence of perceiving the environment, scientific literacy and poverty through the lens of citizenship. it begins with an introduction and an explanation of the study, then it explores disciplinary approaches in regards of poverty and its relationship with the environment. this biased view allows deriving more specific analyzes by exploring the concept of scientific literacy and its importance. it was concluded that through scientific literacy, citizens empowered by knowledge, take an active role within the community as well as his social status rescue. keywords: scientific literacy; citizenship; environment; poverty revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 44 introdução a compreensão das relações entre meio ambiente, alfabetização científica e pobreza constitui uma demanda acadêmica e uma exigência para o alvo da política ambiental, educacional e social. embora a agenda 21 tenha trazido elementos nessa linha, a associação entre essas temáticas ainda é pouco efetivada e divulgada. autores como angotti e auth, (2001) têm apontado que, por meio da alfabetização científica, é possível diminuir os impactos ambientais e por consequência a pobreza. porém, se estiverem fragilizados, podem constituir -se em uma ameaça ao equilíbrio dos ecossistemas, como também afirmam finco, waquil e matos (2004). o bem-estar humano relaciona-se diretamente a igualdade de condições, que por sua vez remete os indivíduos a um patamar social, caracterizado pela noção de cidadania, que descreve os direitos e obrigações dos membros de uma comunidade (pizzio, 2008). ademais, por meio da prática cívica, o meio ambiente torna-se cercado por cuidados que buscam o bem comum. o meio ambiente precisa ser preservado e conservado para garantir a sustentabilidade da vida no planeta terra. porém, como aponta alier (1998), são as pessoas e, principalmente, as pobres que dependem em maior proporção destes para viver em harmonia e cobrir suas necessidades, pois parte dessa população encontra-se localizada nas áreas mais degradadas do planeta e sobre exploram tais recursos, além de estarem mais expostas às intempéries da natureza. walzer (2003) destaca que, na realidade, os pobres também são explorados pela falta de recursos, já que se submetem a horas a mais no trabalho, ao trabalho extra, fazem uso do trabalho infantil, do trabalho informal entre outros, pois encontram-se inseridos em uma sociedade de consumo pujante, estratificada e excludente (pizzio, 2013). acredita-se que por meio de uma educação abrangente e profunda poder-se-á alcançar uma “educação para a ética”4, compromissada com o meio ambiente e com os seres humanos. como alerta marinova (2014), os equívocos da ação humana geraram alterações nos ecossistemas, tornando-os desequilibrados, fazendo-se necessário mudar a sustentabilidade educacional, pois os seres humanos são parte da natureza, não precisam competir com ela. é mister refletir sobre a educação para colocar em prática o que já se sabe, construindo assim uma sociedade melhor (informação verbal)5. a história da humanidade mostra um falso entendimento de que os recursos naturais, que não pertenciam especificamente a alguém, poderiam ser utilizados de forma inconsequente por qualquer um. mas, a partir da conferência mundial da ciência para o século xxi, sob os auspícios da unesco e do conselho internacional para a ciência, ficou declarado: para que um país esteja em condições de atender às necessidades fundamentais da sua população, o ensino das ciências e da tecnologia é um imperativo estratégico […]. hoje, mais do que nunca, é necessário fomentar e difundir a alfabetização científica em todas as culturas e em todos os sectores da sociedade, [...] a fim de melhorar a participação dos cidadãos na adoção de decisões relativas à aplicação de novos conhecimentos. (declaração de budapeste, 1999, tradução nossa) 4 “ação educativa por meio da qual se ensina alguém tradição ligada ao debate ético numa sociedade ou num grupo. uma educação para a ética compreende geralmente uma clarificação dos valores em jogo nas situações estudadas”. (fourez, 2008, p. 360) 5 palestra proferida por d. marinova no ii seminário integrado de ensino, pesquisa e extensão, em camburiu sc, em abril de 2014. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 45 tal argumento também é amplamente utilizado por quem reivindica que a alfabetização científica e tecnológica são componentes básicos de uma educação para a cidadania aqui no brasil (sasseron, 2008; demo, 2010; chassot, 2011). no discurso da unesco sobre a década da alfabetização da onu, é debatido o papel da ciência e tecnologia, instrumentos que fornecem às pessoas meios para entender o mundo e o papel que nele desempenham. relatando que a ept (educação para todos) nestes aspectos: [...] vai além do processo educacional, ressaltando vínculos estratégicos com outros aspectos da vida – a aquisição e o uso da alfabetização têm impacto na saúde da mãe e da criança, nas taxas de fertilidade, nos níveis de renda, assim como efeitos menos tangíveis, como, por exemplo, sobre o aumento da autoconfiança, da iniciativa, na cidadania participativa e da autoestima cultural. (unesco, 2005, p. 32.) assim, fica clara a importância da expansão do conhecimento, mas principalmente da divulgação e aplicação de um conhecimento de qualidade, que propicie a oportunidade do ser humano em participar plenamente da cidadania. a educação dá acesso à ciência e tecnologia, e por meio deste conhecimento, as pessoas podem entender o mundo, impondo-se ativamente em todas as questões. existem algumas evidências dos elos entre meio ambiente, ac (alfabetização científica 6 ) e a questão social. no entanto, é importante reconhecer o processo pelo qual essas relações se configuram, identificando como as privações humanas contribuem para o processo de degradação ambiental e quais aspectos podem potencializar essas relações. sobre isso, de acordo com correia (2010), deve-se considerar aspectos de vulnerabilidade com respeito a: i) sensibilidade, relacionando com o grau de dependência dos recursos naturais e sua preservação; ii) exposição, que se refere à concentração de pessoas pobres em locais geográficos de risco e degradação ambiental; iii) vulnerabilidade devido a deficiência em interações sociais, econômicas, políticas entre outras, impedindo o acesso aos serviços públicos. ao se levar em conta tais aspectos, faz-se necessário uma reflexão sobre as formas de inserção das pessoas em uma comunidade para efeitos de integração na sociedade como cidadão ativo, recebedor de direitos e cumpridor de deveres. para resende (2013), após seu levantamento sobre as metas educacionais como eixos articuladores dos relatórios do desenvolvimento da onu, fica claro que o acesso universalizado à educação propicia o aumento da participação dos sujeitos na vida política, econômica, social e cultural. entende-se que cada sociedade possui suas prioridades, mas também limitações, principalmente no tocante aos recursos naturais. assim, torna-se imperativo refletir sobre como a sociedade poderá compartilhar necessidades e possibilidades, preservando e conservando o meio ambiente. a partir desses pressupostos, pretende-se explorar aqui o contexto da questão da pobreza e como o ser humano pode ser inserido como guardião do meio ambiente por meio da ac. o artigo está estruturado em cinco seções, incluindo esta introdução. na segunda seção, aborda-se a questão social, enquanto na terceira seção são apresentadas evidências em torno das relações entre pobreza e meio ambiente. na quarta seção é demonstrada a associação entre essas questões e a ac. por último, são apresentadas as considerações finais. 6 a partir deste momento sempre que for necessário escrever alfabetização científica, será usado a abreviação ac. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 46 a questão social o tema da questão social, constantemente é evidenciado como reflexão sobre as desigualdades, diferenças e oportunidades dentro das sociedades. entretanto, análises mais sofisticadas apontam que: “a questão social foi nomeada, explicitamente, nos anos de 1830, quando se tomou consciência da existência de populações que foram, ao mesmo tempo, agentes e vítimas da revolução industrial” (wanderley, 2000, p.55 e 56). mas quando e como uma sociedade, um grupo ou uma pessoa pode ser considerada pobre? quando convive com a desigualdade? quando é excluído de uma atividade em razão da sua roupa, da sua casa, do seu poder aquisitivo ou do estereótipo? não se pretende aqui criar uma polêmica, mas refletir sobre a pobreza e suas consequências para o indivíduo. para wanderley (2000), a pobreza deve ser entendida como um processo de empobrecimento histórico e social, decorrente de determinantes econômicos, políticos e culturais. os pobres são, portanto, aqueles destituídos de poder, trabalho e informação. pessoas que foram impossibilitadas de escolher entre as diferentes formas de viver, já que foram coibidas pela ausência de liberdade de escolha. assim, pode-se entender que a inexistência de igualdade de oportunidade viabiliza o surgimento de sujeitos desiguais, em uma posição inferior, debilitados para participar de um processo de concorrência. isso não está associado a fatores naturais, mas de ordem social, podendo estes sujeitos serem considerados pobres, incapacitados para participar socialmente da troca de bens. em uma análise ampliada paugam (2003, p. 45) faz um alerta sobre a realidade nas sociedades modernas, na qual “a pobreza não é somente o estado de uma pessoa que carece de bens materiais; ela corresponde, igualmente, a um status social específico, inferior e desvalorizado, que marca profundamente a identidade de todos os que vivem essa experiência”. percebe-se, assim, um quadro em que o indivíduo é impedindo de realizar escolhas inteligentes para sua vida e para o meio ambiente, pois o mesmo fica submisso aos grupos que controlam o poder. nesse contexto, a vida social passa a ser uma questão de alinhamentos favoráveis ou contrários a estes grupos (pizzio, 2013). nessa mesma perspectiva, solera (2005) ao discutir sobre a origem da desigualdade, a partir do pensamento de rousseau, hobbes e locke, alerta que o meio social também exerce influência no desenvolvimento das habilidades cognitivas, principalmente devido “as diferentes oportunidades de acesso à educação oferecidas aos indivíduos inseridos nos grupos sociais. ”. por outro lado, ressalta que os seres humanos não são iguais e que as distintas funções que o homem desempenha em uma hierarquia social e suas recompensas também contribuem para a desigualdade social. portanto, o sucesso dos indivíduos é uma justificação para a riqueza e a pobreza e passa a ser o símbolo do fracasso social, que conduz o pobre a uma degradação moral. pode-se dizer que a relação entre a pobreza e a desigualdade ocorre de forma constante e é mediada pela posição do indivíduo na sociedade, na qual suas possibilidades de inserção social e/ou sucesso são condicionadas pelos grupos que controlam o grau de oportunidades a serem oferecidas. o estado, por meio de políticas oficiais, tenta evitar o enfrentamento, por meio de “[...] modos de (des)articulação e (des)integração, nacional, regional, entre nação, estado, cidadania, capital e trabalho (wanderley, 2000). diante dessas questões, adquirem relevância as questões levantadas por honneth (2003, p. 138) “reconhecer-se reciprocamente como pessoa de direito significa que ambos os sujeitos incluem em sua própria ação, com efeito de controle, a vontade comunitária incorporada nas normas intersubjetivamente reconhecidas de uma sociedade”. isto posto, fica claro que o cidadão só se manifesta na busca por seus direitos se for assistido por meio de respeito e reconhecimento por parte do estado. no caso da américa latina, o estado teve um papel fundamental na condução do desenvolvimento econômico com ressonância na construção da identidade cidadã da população. no brasil, essa identidade foi forjada pela miscigenação e pela depreciação em relação aos nativos, aos escravos e revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 47 pela própria mistura (wanderley, 2000). tal relação torna-se mais complexa, ainda, quando associada à falta de prática de movimentos sociais, observada no modelo de construção da cidadania que se estabeleceu como resultado da produção de um sentimento de “solidariedade coletiva”, pela criação de um grupo de representantes que também escolheram o modelo que condiciona o amor à pátria, não pelo sentimento de igualdade entre todos, mas pela igualdade conseguida em uma partida de jogo ou em uma manifestação cultural, isolando assim o indivíduo da sociedade (sousa, 2009, grifo do autor). assim sendo, o sentimento de nacionalidade não é sentido de forma coletiva. as pessoas são convencidas apenas em momentos específicos a agir por amor à pátria. o que é mais recorrente é a fuga de uma atitude coerente, da busca constante pelo bem-estar do grupo, movendo-se em direção ao individualismo da desigualdade social, o que permite o condicionamento do nível social ao livre intercâmbio, mérito ou necessidade. como destaca walzer (2003), esses são pesos difíceis de serem medidos em uma sociedade, uma vez que cada um deles possui sua própria particularidade. em um instigante trabalho, sousa (2004) traz interessantes observações sobre a naturalização da desigualdade social no brasil e a consequente produção de “subcidadãos” resultante de um efetivo processo de modernização de grandes proporções que foi implantado nos inícios do século xix. em seu texto são observadas várias pontuações importantes, entre elas a questão do princípio que trata da inadaptação e da marginalização, que passa a ser internalizada nas pessoas mais desprovidas de escolhas como um sinal de fracasso pessoal, impedindo-as de vivenciarem o “habitus primário, ou seja, a disseminação da noção de dignidade, que torna o agente racional um ser produtivo e cidadão pleno” (sousa, 2004, grifo do autor). este indivíduo possui dificuldades em várias vertentes, como por exemplo, no acesso a moradia, residindo nos lugares menos assistidos pelo poder público e mais distantes dos serviços essenciais, como ocorre com a educação. normalmente, as escolas estão localizadas em locais distantes das residências, encarecendo o custo e dificultando a frequência dos estudantes. isto propicia uma reduzida capacidade de os pais transmitirem aos filhos um capital cultural, que lhes permita alcançar a verdadeira integração social e profissional, perpetuando essa situação por várias gerações. nessa perspectiva, honneth (2003, p.198) alerta que “com o reconhecimento denegado, se perderam também as possibilidades de auto respeito individual”. culminando com atos de rebeldia devido à falta de reconhecimento, que são mostradas pela mídia, transformam a opinião pública contrária a essas comunidades, que não são reconhecidas pelo estado de direito. assim, o bem-estar do indivíduo oferece um caminho para pensar-se na relação entre a pobreza e o meio ambiente, já que implica critérios de avaliação que definem essas relações, levando-se em conta como a degradação desse pode restringir e privar a capacidade de funcionar adequadamente. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 48 a pobreza e o meio ambiente na busca pelos elos entre a pobreza e o meio ambiente é importante destacar que em 2010, o g207, obrigouse a promover um crescimento econômico inclusivo e sustentável, argumentando que a prosperidade sustentável deve ser compartilhada, comprometendose assim com o crescimento ecológico, “que promete desvincular a expansão econômica da degradação ambiental” (oxfam, 2012). é importante lembrar que esse grupo de países é composto por mais da metade da população pobre do mundo, observando-se que são grandes os desafios para atingir esses objetivos. segundo os dados apresentados pela oxfam (2014), tais questões tornam-se ainda mais perigosas quando confrontadas com outros temas atuais, como a concentração de renda crescente na américa latina e caribe. na mesma direção, essa organização alerta também sobre a permanência do poder político nas mãos das classes econômicas ricas, situações que comprometem a redução da pobreza e melhoria da qualidade de vida das pessoas. considerando-se que a vida depende do capital natural do planeta, de seus recursos naturais para produção de alimentos, água e energia, e que nenhum país do g20, ou fora dele, demonstrou ser possível combinar altas rendas médias com uso sustentável dos recursos naturais, a questão ambiental torna-se profundamente preocupante (oxfam, 2012). tendo essas questões como pano de fundo, batistela e boneti (2008, p.1115) afirmam que “a relação homem/natureza, constitui a culminação de uma experiência histórica, que tenta criar um tipo de vida humana associada, ordenada e sancionada por processos autorreguladores de mercado. ” dessa forma, cria e recria o espaço de acordo com suas próprias necessidades, sem necessariamente visualizar o espaço natural como ambiente interdependente dessa relação, entendendo o ambiente como algo externo, fruto de uma concepção positivista do meio ambiente, no qual o homem é visto com uma natureza e sobrevivência diferentes do resto do universo. segundo gonçalves (2008, p. 175): com o renascimento o homem se coloca no centro do universo (antropocentrismo), consagrando a si mesmo um poder absoluto sobre a natureza. a ciência, munida de técnicas mais avançadas de observação e questionamento do mundo, como o método científico inspirado na filosofia de bacon e de descartes, na matemática e física de galileu e kleper (e depois, de newton) passa a considerar a natureza sem alma, sem vida, mecânica, geométrica. o homem perdeu o conceito divino de integração com a natureza. atualmente, é de conhecimento dos seres humanos que os serviços dos ecossistemas são essenciais. portanto, o ser e fazer das pessoas depende, além de outros fatores não ambientais, da capacidade dos ecossistemas em prestar serviços de provisão, regulação, suporte e cultura. somado a isso, a ampliação das capacidades de funcionamento adequado das pessoas depende da integridade dos ecossistemas. segundo pereira e silva (2012), fica claro que o crescimento e urbanização das cidades dos países subdesenvolvidos estão marcados pela ilegalidade e informalidade, expondo a população residente a inúmeras situações de precariedade e a todo tipo de risco. na contramão, é a população de maior renda que recebe os melhores benefícios ligados a benfeitorias da cidade, pois residem em bairros mais assistidos por infraestrutura, portanto mais caros, delimitando a inclusão e a exclusão relacionadas com a questão social das cidades. 7 grupo formado pelos ministros de finanças e chefes dos bancos centrais das 19 maiores economias do mundo mais a união europeia. foi criado em 1999, após as sucessivas crises financeiras da década de 1990. visa favorecer a negociação internacional, integrando o princípio de um diálogo ampliado, levando em conta o peso econômico crescente de alguns países, que,juntos, representam 90% do pib mundial, 80% do comércio mundial (incluindo o comércio intra-ue) e dois terços da população mundial. http://pt.wikipedia.org/wiki/banco_central http://pt.wikipedia.org/wiki/anexo:lista_de_pa%c3%adses_por_pib_(paridade_do_poder_de_compra) http://pt.wikipedia.org/wiki/uni%c3%a3o_europeia http://pt.wikipedia.org/wiki/1999 http://pt.wikipedia.org/wiki/crise_financeira http://pt.wikipedia.org/wiki/d%c3%a9cada_de_1990 http://pt.wikipedia.org/wiki/internacionalismo http://pt.wikipedia.org/wiki/pib http://pt.wikipedia.org/wiki/com%c3%a9rcio_mundial http://pt.wikipedia.org/wiki/com%c3%a9rcio_mundial http://pt.wikipedia.org/wiki/ue http://pt.wikipedia.org/wiki/popula%c3%a7%c3%a3o_mundial http://pt.wikipedia.org/wiki/popula%c3%a7%c3%a3o_mundial revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 49 o crescimento global da população induz ao incremento da taxa de migração rural-urbana. para lemos (2005, p. 46): nas cidades, este contingente que migrou promoverá uma pressão sobre a infraestrutura eventualmente existente, em geral já precária, que prevalece nas economias atrasadas, o que provoca uma queda generalizada da qualidade de vida também nesses centros. os efeitos visíveis desse processo nesses centros urbanos são a proliferação de submoradias, do desemprego, subemprego, condições inadequadas de saneamento, dentre outros impactos. autores como alier (1998, 2007) e sousa (2004, 2009) defendem que a pobreza é um dos principais problemas da devastação ambiental na atualidade, enquanto pesquisadores como cavendish (1999), hayes e nadkarni (2001) acrescentam que rendas elevadas como a dos países ricos são uma das principais causas dos desequilíbrios ambientais, pois são indutoras na produção de uma quantidade considerável de lixo. o fato é que a relação entre pobreza e degradação ambiental está ligada aos níveis de renda de uma população, pois de acordo com moretto e schons (2007, p. 2), “[...] uma renda maior sugere padrões de consumo ambiental mais limpos, níveis de educação mais elevados e, consequentemente, espera-se um destino adequado para seus resíduos”. estudiosos da temática (moretto e schons, 2007) também argumentam que o aumento da renda e a exigência de efetivação de seus direitos refletem na qualidade da água, na ampliação ao acesso de saneamento básico, na diminuição da poluição, no melhoramento das condições ambientais, influenciando diretamente na diminuição de doenças infectocontagiosas e na redução da mortalidade infantil dentre outros problemas que assolam as populações que vivem em situação de pobreza e vulnerabilidade social. a questão seria como aumentar a renda da população sem aumentar a extração de recursos naturais e produção de lixo? portanto, pode-se concluir que a pobreza contribui para o acirramento e aprofundamento destes problemas. além disso, como afirma pereira e lopes (2013, p. 2), tanto a pobreza como a destruição dos recursos naturais bloqueiam o crescimento econômico e social, resultando em uma destruição irreversível do meio ambiente. a alfabetização cientifíca de acordo com morais (1997), são três as ações orientadas por valores e princípios presentes na comunidade científica, relacionadas com a problemática ambiental: postura filosófica naturalista, que toma a problemática ambiental numa perspectiva que perde totalmente sua dimensão social; o tecnicismo, que dilui as implicações políticas no seu manejo, como se as soluções técnicas não envolvessem decisões políticas, interesses, projetos e perspectivas conflitantes entre outros; e a terceira postura, que se coloca como antítese da segunda, o romantismo, que permeia a temática ambiental. nas ciências contemporâneas, a natureza passa a ser vista como objeto de conhecimento, construído pelas operações científicas, contrapondo-se aos primeiros princípios já que transforma a ideia de natureza em objeto cultural. a ciência é a forma que o homem encontrou para ler a natureza e o mundo está impregnado por essa sapiência. assim sendo, o papel desempenhado pela ciência e tecnologia é fundamental e essencial na vida de todos, afetando vários aspectos da civilização tais como a economia, a saúde, o ambiente, a educação entre outros. (fourez, 2008; demo, 2010; chassot, 2011) nascimento-schulze (2006, p.99) alerta que “é importante considerar que as gerações subsequentes viverão em ambientes culturais ainda mais comprometidos com as questões científicas e com os artefatos tecnológicos”. dentro desse contexto, a educação científica vem sendo questionada no que se refere ao valor real para os estudantes e o papel que desempenha dentro da sociedade. para lemke (2006, p.6, tradução nossa), a revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 50 educação “significa maiores oportunidades para desenvolver as habilidades e talentos e usá-los a serviço de uma harmonia entre a sociedade global e o resto do ecossistema do nosso planeta”. considerando-se que a ciência é uma linguagem, é fundamental saber interpretar a natureza está descrita. portanto, a alfabetização cientifica8 pode ser “considerada como uma das dimensões para potencializar alternativas que privilegiam uma educação mais comprometida” (chassot, 2003, p. 91; santos, 2007, p. 484). como afirma da costa, ao simplificar o que se fala, subestima-se quem escuta, pois todos estão aptos a viver experiências. é a sociedade que impõem os padrões e limitações (informação verbal)9. convém alertar que ac não se resume a uma leitura, a uma decodificação, mas a uma interpretação de gráficos, diagramas, tabela entre outros. é usar a ciência como ferramenta facilitadora do estar fazendo parte do mundo (demo, 2010; chassot, 2011). diante dessa perspectiva, freire (1992, p.79) argumenta que a educação se relaciona com “conhecimento crítico da realidade”, com “uma leitura crítica do mundo”. alfabetizar é muito mais do que ler as palavras, deve propiciar a “leitura do mundo”. em outro trabalho, noris e phillips (2003, tradução nossa) enfatizam a necessidade do ensino da linguagem científica, pois aprender a ler escritos científicos significa saber usar essas estratégias para extrair informações, fazer interferências, expressar diferentes ideias, entendendo que sua interpretação implica em não aceitar determinados argumentos. segundo praia, gil-pérez e vilches (2007) a ac se impõe como uma dimensão essencial de uma cultura de cidadania para fazer frente aos graves problemas a serem enfrentados pela humanidade, tanto hoje quanto no futuro, construindo benefícios práticos para as pessoas, a sociedade e o meio ambiente. este movimento relaciona-se à mudança dos objetivos do ensino de ciências, em direção à formação geral da cidadania. de acordo com sousa e sasseron, o cidadão e cidadã: [...] alfabetizado cientificamente, assim como o cientista, não precisa saber tudo sobre as ciências, mas deve ter conhecimentos suficientes de vários campos e saber sobre como esses estudos se transformam em adventos para a sociedade, no sentido de compreender de que modo tais conhecimentos podem afetar sua vida e a do planeta (2012, p. 596). opinião compartilhada por perez e vilches (2006, tradução nossa) quando afirmam que a melhor formação científica inicial que pode ser dada a um futuro cientista está alinhada com a orientação dada pela ac a todos os cidadãos. até porque nem a ciência e nem a tecnologia são alavancas de mudança que afetam sempre, no melhor sentido, aquilo que transformam. (auler, delizoicov, 2001) o saber científico já está conosco, mas precisa ser estimulado. são necessários especialistas que popularizem e desmistifiquem o conhecimento científico. assim, lacerda (1997, p. 98) afirma que a ac seria a “apreensão dos princípios científicos de base, essenciais para que o indivíduo possa compreender, interpretar e interferir adequadamente em discussões, processos e situações de natureza técnico-científica ou relacionados ao uso da ciência e da tecnologia”. como sugere pozo (2002) adquirir conhecimento científico não consiste simplesmente em acumular novos saberes, pois é preciso considerar a relação entre esses conhecimentos, que devem ser adquiridos e as representações implícitas iniciais. portanto, o processo de alfabetização deve possibilitar que o discente desenvolva a compreensão do caráter simbólico da escrita, além de identificar todas as possibilidades sociais de seu uso. 8 a partir deste momento sempre que for necessário escrever alfabetização científica, será usada a abreviação ac. 9 palestra proferida por v. a. da costa no ii seminário integrado de ensino, pesquisa e extensão, em camburiu sc, em abril de 2014. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 51 [...] a alfabetização cientifica prepara os futuros cidadãos, e entre eles os futuros cientistas, que podem adquirir valores e consciência democrática, respeito e zelo pelo meio ambiente, dentro de uma educação destinada a alcançar o desenvolvimento sustentável no planeta. contribuindo para a formação na tomada de decisões informadas ao abordar os problemas ambientais e sociais, resolvendo problemas do cotidiano, melhorando a autoestima e autonomia, bem como o seu interesse crítico pela ciência, (furió et al 2001, p.366, tradução nossa). os meios de comunicação e, principalmente as escolas, podem contribuir para que a população tenha um melhor entendimento da ciência. assim, uma pessoa alfabetizada cientificamente: [...] saberia, por exemplo, preparar adequadamente diluições de produtos domissanitários; compreender satisfatoriamente as especificações de uma bula de um medicamento; adotar profilaxia para evitar doenças básicas que afetam a saúde pública; exigir que as mercadorias atendam às exigências legais de comercialização, como especificação de sua data de validade, cuidados técnicos de manuseio, indicação dos componentes ativos; operar produtos eletroeletrônicos [...], posicionar-se em uma assembleia, [...] encaminhar providências junto aos órgãos públicos sobre problemas que afetam a sua comunidade em termos de ciência e tecnologia [...] implica a participação ativa do indivíduo na sociedade, em uma perspectiva de igualdade social (santos, 2007, p. 480). dessa forma, estima-se que por meio da ac seja possível fazer uma conjugação mais contundente da prática cidadã, transformando cidadãos e cidadãs em pessoas mais hábeis no processo de tomada de decisões, já que a linguagem científica passa a ser utilizada como ferramenta cultural na compreensão e prática dentro da cultura moderna. considerações finais neste artigo foi possível identificar e caracterizar as relações entre meio ambiente, alfabetização científica e pobreza. o estudo baseou-se em uma abordagem dialética e dedutiva das questões associadas à pobreza, o que permitiu reconhecer as diversas relações que o ser humano mantém com os recursos do meio ambiente, de maneira a expandir ou restringir funcionamentos e capacitações importantes. foi dada uma ênfase maior aos processos em que se configuram os nexos: meio ambiente, alfabetização científica e pobreza, considerando os aspectos que tornam os pobres mais vulneráveis às questões ambientais devido a sua maior sensibilidade, a sua proximidade com as áreas menos assistidas pelos poderes públicos, no qual os mesmos não atuam assiduamente como cidadãos de direitos e deveres. assim sendo, as pessoas pobres são mais vulneráveis por perderem a capacidade de escolha e, por estarem em condição de submissão, acabam participando de alianças com grupos que não trarão necessariamente benefícios para toda a comunidade. esses últimos aspectos estão relacionados às restrições sociais e econômicas em que as pessoas pobres estão inseridas. a isso soma-se as limitações tanto educacionais quanto as de cuidados com a saúde, além de infraestrutura precária. por outro lado, foi possível ilustrar alguns nexos entre meio ambiente, alfabetização científica e pobreza a partir de elucidações sobre a alfabetização científica. por meio dos teóricos, demonstrou-se que realizações importantes para o bem-estar do ser humano e do meio ambiente, com práticas conscientes de proteção e preservação são possíveis. o que se percebe é que países pobres podem ser mais prejudicados pelas condições ambientais e pelos padrões de desenvolvimento dos países ricos, levando-se em consideração o consumo de bens. os países desenvolvidos são os que mais usufruem de tal consumo, segundo as evidências apresentadas. consequentemente, o processo de alfabetização científica propiciaria medidas da própria população, no combate à exclusão, além de inserir o cidadão nas discussões políticas sobre preservação e conservação consciente. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 52 referências alier, j. m. da economia ecológica ao ecologismo popular. editora da furb, 1998, 402p. ______. o ecologismo dos pobres. são paulo: contextos, 2007, 384p. angotti, j. a. p.; auth, m. a. ciência e tecnologia: implicações sociais e o papel da educação. revista ciência & educação, bauru: unesp, v. 7, n. 1, p. 15-27, 2001. auler, d.; delizoicov, d. alfabetização científico-tecnológica para quê? revista ensaio pesquisa em educação em ciências, belo horizonte: ufmg, v. 3, n. 1, p. 1-13, jun.2001. batistela, a. c.; boneti, l. w. a relação homem/natureza no pensamento moderno. in: viii congresso nacional de educação, 2008, curitiba. anais... curitiba: 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cromo e vidrarias de laboratório juliana graciela giovannini cena/usp, pt jgiovann@cena.usp.br glauco arnold tavares cena/usp, pt josé albertino bendassolli cena – usp, pd valter secco unimep, pd resumo os resíduos e/ou efluentes líquidos contendo cromo podem ser tratados através de reações químicas de oxi-redução e técnicas simples, como, por exemplo, a precipitação química. ainda que a fiscalização do descarte de efluentes por parte dos órgãos ambientais seja mais freqüente junto às indústrias, nas universidades também vêm sendo realizadas ações no sentido de estabelecer o tratamento e a correta gestão de resíduos. no presente trabalho, são discriminados os procedimentos para tratamento e destinação de solução residual contendo cromo, gerada nos laboratórios de ensino e pesquisa do cena/usp. neste, foram avaliadas as condições da precipitação química do metal e potencialidade do uso da técnica de encapsulamento em vidro, destinando conjuntamente resíduos sólidos contendo cromo e vidrarias quebradas de laboratório. os resultados evidenciaram que o melhor intervalo de ph para precipitação química situa-se entre 10 e 11. com relação ao encapsulamento do cr(oh) 3 , os testes de lixiviação e solubilização realizados no material encapsulado permitiram classificá-lo como resíduo não perigoso e não inerte (classe ii-b). reforça-se, por fim, que a adoção de práticas de gerenciamento de resíduos em universidades deve ser estimulada, uma vez que contribui para a formação de recursos humanos aptos às boas práticas ambientais. abstract several simple methods and chemical reactions are used in routine to treat wastes containing heavy metals. the chemical precipitations belong one to them. usually, the industrial emissions are controlled by the environmental protection agencies. universities also generate reduced volumes of residues. in those institutions, management programs for chemical residue have been established. the procedures for treatment and final destination of residual solution containing chromium were presented in this paper. the aim of this work was estimate the efficiency of the metal chemical precipitation and to evaluate the glass encapsulation using glass lab-wares. the results had evidenced that the convenient ph values for chemical precipitation are between 10-11. in reference to the encapsulation of the cr(oh) 3 , leaching and solubilization tests allowed to classify it as not dangerous and not inert residue. the adoption of management programs of residues in universities must be stimulated, contributing for the formation of accustomed professionals to the good laboratory practices. tratamento e disposicão final de resíduos dezembro 2007 11 introdução o gerenciamento dos resíduos sólidos industriais e domésticos é um dos principais problemas vivenciados nos dias atuais. segundo a cetesb, no estado de são paulo geram-se anualmente 535 mil toneladas de resíduos classe i, perigosos, e 25 milhões de toneladas de resíduos classe ii 1 . além das indústrias, as universidades e centros de pesquisa também acabam por gerar resíduos químicos, que embora gerados em pequenas quantidades, são encarados como um problema devido à diversidade com que são gerados (jardim 1998; tavares, 2004), o que contribui para que essas instituições de ensino e pesquisa estejam, gradativamente, implementando seus programas de gerenciamento de resíduos químicos. no centro de energia nuclear na agricultura (cena/usp), teve início o gerenciamento dos resíduos através de uma dissertação de mestrado (tuono, 1999), orientada pelo prof. dr. josé albertino bendassolli, na qual foi caracterizada a emissão de efluentes no cena/usp e estabeleceram-se procedimentos para o tratamento de alguns dos principais resíduos gerados na instituição. em 2001, com apoio financeiro da fundação de amparo a pesquisa do estado de são paulo (fapesp), iniciou o programa de gerenciamento de resíduos químicos e águas servidas (pgrq) do cena/usp (tavares, 2004). os resíduos gerados no cena/usp é bastante diversificado, incluindo solventes, soluções inorgânicas diversas (nh 3 aq, so 2 aq, ácidos, bases, soluções contendo metais, entre outras) e resíduos sólidos (óxido de cobre, perclorato de magnésio, etc). nessa listagem, destacam–se várias soluções residuais contendo cromo: soluções de sulfocrômica; soluções de dicromato de potássio; soluções geradas na determinação de biomassa c em material vegetal (vance et al., 1987). há registros de casos documentados que mostram contaminação ambiental por cromo em água já na metade do século xx. semelhante ao que ocorre com outros metais pesados e demais poluentes em geral, o acentuado e desenfreado desenvolvimento industrial contribuiu sobremaneira para que tais eventos de contaminação fossem verificados (miller-ihli, 1992). de forma a evitar que resíduos contendo esse metal sejam descartados no meio ambiente, algumas formas para tratamento foram desenvolvidas e relatadas. na literatura, encontram-se várias técnicas de tratamento de cromo presente em resíduos líquidos, dentre as quais destacam-se a precipitação química (lunn & sansone, 1989), a retenção em resinas de troca iônica (tenório & espinosa, 2001), a absorção em carvão ativado (landrigan & hallowell, 1975), biossorção do cromo em cascas de arroz (guimarães et al., 2005), adsorção de cromo vi utilizando fibras de coco (miranda jr. et al., 2005) e vários outros, como redução eletroquímica, osmose reversa e extração por solventes (nriagu & nieboer, 1988). o grande número de técnicas citadas, longe de englobar todas as possibilidades, reforça a atual relevância dos procedimentos de tratamentos de resíduos. ao mesmo tempo, um outro resíduo freqüente dos laboratórios são restos de vidrarias originárias da quebra destes materiais, para as quais a reciclagem já vem sendo empregada há vários anos em escala industrial no brasil. recentemente, surgiram trabalhos que preconizam a inutilização de metais em material vítreo, o que possivelmente permitiria a destinação concomitante de ambos os resíduos (materiais químicos e vítreos). segundo delbianco filho (2003), a vitrificação é uma das melhores opções tecnológicas para inertização de resíduos, com objetivo de obter um produto que não oferecer qualquer risco. a técnica consiste em agregar aos vidros e cerâmicas, resíduos sólidos (como o cromo) que possam conferir colorações a esses materiais. assemelha-se, portanto, ao método de encapsulamento em matriz de cimento, bastante eficiente para metais pesados, como extensamente relatado na literatura (hanna, 1990; oliveira, 1992; chamie, 1994; cruz, 1999). diante do exposto, valendo-se das facilidades oferecidas nos laboratórios do cena/usp e do departamento de física do igce – unesp, investigou-se a eficiência das técnicas de precipitação química e encapsulamento com vistas a estabelecer uma possível destinação conjunta de resíduos contendo cromo e vidros gerados em atividades de ensino e pesquisa. materiais e métodos material os equipamentos necessários ao desenvolvimento da pesquisa, além das vidrarias convencionais de laboratório (proveta, béquer, cápsulas de porcelana, bastões de vidro, entre outras), foram: medidor de ph modelo digital marca orion modelo 4260-c15; capela exaustora walk-in; agitador e aquecedor magnético (marconi, mod 085), balança eletrônica digital modelo er-182a, range revista brasileira de ciências ambientais – número 812 0.0001g, marca and; estufa ventilada; forno mufla, temperatura até 1300°c; forno maitec, mod. fet – 1600 vertical; cadinho de platina pura; forno maitec, mod. fl – 1300/7; espectrômetro de absorção atômica (aas), espectrômetro de emissão atômica com plasma acoplado indutivamente (icpaes), metalizador med 010 da balzers, linkoxford zeiss dsm 940a. com relação aos reagentes e resíduos utilizados, destacam-se: ácido sulfúrico, hidróxido de sódio, tiossulfato de sódio, borato de sódio e ouro. resíduos: solução de sulfocrômica, carbonato de sódio com prazo de validade vencido (resíduo sólido passivo) e vidrarias borossilicato (pyrex), trituradas em laboratório. métodos tratamento químico considerando-se as anteriormente citadas soluções contendo cromo, optou-se pela realização dos ensaios iniciais utilizando-se uma solução residual de sulfocrômica com concentração de cromo total avaliada em 9,5 g.l-1. o tratamento foi baseado na redução de cr6+ à cr3+ em meio ácido, utilizando tiossulfato de sódio conforme a equação 1. a equação 2 refere-se ao processo de precipitação química do cromo, realizado após a etapa de redução, estudando-se a elevação do ph da solução em valores variando entre 7 e 13. após a precipitação, o lodo formado passou por um processo de filtração e o líquido, eliminado pelo processo foi neutralizado e realizado determinação de cromo total através da técnica de espectrometria de absorção atômica, previamente ao descarte. cr 2 o 7 2+ 3s 2 o 3 2 ? cr 2 o 4 + 3so 4 2 (1) cr3+ 3(oh) ? cr(oh) 3 (2) etapa de encapsulamento as vidrarias inutilizadas (resíduo classe ii b – abnt nbr 10004), o resíduo de hidróxido de cromo (resíduo classe i – abnt nbr 10004) e borato de sódio (reagente auxiliar), em diferentes concentrações (tabela 1), foram homogeneizados e fundidos em forno mufla, utilizando cadinho de platina, à temperatura de 1450°c, durante cerca de 1h. após isso, o material fundido foi vertido em moldes de aço e resfriado lentamente em forno pré-aquecido a 600°c tabela1 – preparo das amostras para os testes de vitrificação. ensaios para classificação dos resíduos foram conduzidos com base no protocolo recomendado pelas normas abnt nbr 10005 e 10006, ensaios de solubilização e lixiviação, permitindo classificar os materiais vitrificados em função da sua periculosidade (abnt nbr 10004). resultados e discussão tratamento químico tratamento por precipitação química em diferentes intervalos de ph a figura 1 exibe as distintas eficiências de remoção do cromo observadas nos testes, realizados em triplicata, variandose o ph entre 7 e 13. ainda que, aparentemente, tenha sido confirmada uma significativa eficiência de remoção na faixa de ph entre 8 e 12, foi possível avaliar, através das análises realizadas no líquido sobrenadante, que o melhor intervalo de ph para precipitação química situa-se entre 10 e 11. nessas figura 1 – influência da variação do ph na precipitação química do cromo. dezembro 2007 13 realizados os testes iniciais de vitrificação, verificou-se a dificuldade em amolecer o vidro borossilicato nas condições experimentais empregadas. de acordo com o diagrama ternário de fases, apresentado na figura 3, a temperatura ideal para o amolecimento do vidro aproxima-se a 600°c (área a – figura 3). todavia, considerando-se a composição do vidro borossilicato, verifica-se na mesma figura (área c – fig. 3) que a região de trabalho é superior a 1100°c, o que explicaria essa dificuldade operacional. objetivando contornar essa dificuldade, conseguiu-se abaixar a temperatura do amolecimento do vidro próximo a 600°c através da adição de borato de sódio (fundente), e mantendo a estrutura do vidro praticamente inalterada. na prática, a decomposição do fundente liberou vapores de sódio, que começaram a atacar as placas do forno compostas de cerâmica. para contornar esse problema, substituiu-se o borato por carbonato de sódio, até então armazenado como resíduo sólido (prazo de validade esgotado) no entreposto da instituição, trabalhando então próximo a 700°c (área b – figura 3). análise da composição do material vitrificado quando se tenciona solidificar um resíduo em uma matriz qualquer, é conveniente o acompanhamento detalhado dessa operação. para isso, realizou-se a análise do componente produzido, comparando-a com a quantidade incorporada do resíduo. os dados, observados na tabela 2, refletem os efeitos da adição de cromo e dos auxiliares de fusão na composição centesimal do vidro. já na figura 4, observa-se uma tendência de decréscimo nos teores de cromo incorporado ao material vítreo à medida que se aumenta a proporção da adição condições, como mostra a figura 2, as concentrações de cr total mantiveram-se em níveis inferiores ao limite permitido para descarte na resolução conama 357 (0,5 mg.l-1). testes realizados variando-se a velocidade de adição do hidróxido de sódio indicaram que é desnecessária a preocupação com essa variável, uma vez que o resultado independe se este é adicionado lenta ou rapidamente. etapa de encapsulamento testes de vitrificação inicialmente, dispunha-se de um resíduo classe i (hidróxido de cromo) e outro classe ii b (vidrarias quebradas em laboratório), de acordo com nbr 10004. após a mistura e fusão destes resíduos, obteve-se um produto que foi preliminarmente denominado resíduo vitrificado contendo cromo. figura 2 – teores de cr total verificado no sobrenadante, dos ensaios de precipitação variando-se o tempo de adição de hidróxido de sódio nas soluções residuais (linha pontilhada resolução conama 357). figura 3 – diagrama ternário de fases (na 2 o b 2 o 3 sio 3 ), adaptado de g. w. morey(j. soc. glass tech., 35, 270, 1951). revista brasileira de ciências ambientais – número 814 fig. 4: avaliação da incorporação do cromo no material vítreo tab. 2: composição química do material vitrificado. do metal. ainda que as massas testadas tenham sido pequenas, não parece ser recomendável a adição de cromo em proporções mais elevadas. ensaios para classificação de resíduos na tabela 3 são apresentados os resultados dos testes de lixiviação e solubilização realizados nas amostras de materiais vitrificados. de acordo com esses resultados, segundo o método proposto pela abnt nbr 10004, o material pode ser classificado como resíduo não perigoso (classe ii), uma vez que os resultados foram inferiores ao valor máximo permitido (5 mg l-1), preconizado no anexo f da norma abnt nbr 10005. ao mesmo tempo, os testes de solubilização permitiram classificar o material vitrificado como resíduo não perigoso e não inerte (classe ii a), possivelmente devido ao uso da matriz borossilicato. conclusões a apreciação dos resultados obtidos permite concluir que o tratamento químico mostrou-se eficiente e de prático manuseio, o que corrobora a sua utilização em rotina. os aspectos ambientais e de segurança em química também reforçam essa aplicabilidade. quanto ao processo testado de encapsulamento, embora a técnica aparente ser promissora, no processo estudado, os resultados demonstraram o contrário. todavia, esse resultado deve ser interpretado com cautela, uma que a solubilização do cromo do material vitrificado talvez não acontecesse caso um diferente tipo de vidro tivesse sido utilizado. tab. 3: testes de lixiviação e solubilização. * valor acima do limite máximo permitido no extrato (abnt nbr 10004). dezembro 2007 15 nota (1) apostila elaborada por francisco alves, disponibilizada na internet endereço http:// www.unilivre.org.br/banco_de_dados/textos/forum/ resindus.htm, acessada em 20/04/05 referências chamie, 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deo programa de gerenciamento deo programa de gerenciamento deo programa de gerenciamento de resíduos laboratoriais do depto de química daresíduos laboratoriais do depto de química daresíduos laboratoriais do depto de química daresíduos laboratoriais do depto de química daresíduos laboratoriais do depto de química da ufpr.ufpr.ufpr.ufpr.ufpr. química nova, são paulo, v. 24, n.3, p. 424-427, 2001. delbianco filho, s. caracterização de vidroscaracterização de vidroscaracterização de vidroscaracterização de vidroscaracterização de vidros preparados com resíduos de indústria depreparados com resíduos de indústria depreparados com resíduos de indústria depreparados com resíduos de indústria depreparados com resíduos de indústria de galvanoplastia.galvanoplastia.galvanoplastia.galvanoplastia.galvanoplastia. 2003. 77p. dissertação – instituto de geociências e ciências exatas, universidade estadual paulista, rio claro, 2003. guimarães, i. r.; gorgulho, h. f.; santos, j. m. s.; martinelli, p. 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disposição final decimento tendo em vista a disposição final decimento tendo em vista a disposição final decimento tendo em vista a disposição final decimento tendo em vista a disposição final de rejeitos industriais perigosos.rejeitos industriais perigosos.rejeitos industriais perigosos.rejeitos industriais perigosos.rejeitos industriais perigosos.1990. 101p. dissertação (mestrado) – escola politécnica, são paulo, 1990 jardim, w.f. gerenciamento de resíduosgerenciamento de resíduosgerenciamento de resíduosgerenciamento de resíduosgerenciamento de resíduos químicos em laboratórios de ensaio e pesquisa.químicos em laboratórios de ensaio e pesquisa.químicos em laboratórios de ensaio e pesquisa.químicos em laboratórios de ensaio e pesquisa.químicos em laboratórios de ensaio e pesquisa. química nova, são paulo, v.21, n.5, p.671-673, 1998. landrigan, r.b.; hallowell, j.b. removal ofremoval ofremoval ofremoval ofremoval of chromium from plating rinse water usingchromium from plating rinse 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daestudo, em escala de laboratorio, da solidificacao/estabilizacao de rejeitos fenolicossolidificacao/estabilizacao de rejeitos fenolicossolidificacao/estabilizacao de rejeitos fenolicossolidificacao/estabilizacao de rejeitos fenolicossolidificacao/estabilizacao de rejeitos fenolicos em cimento portland e argilas organofilicas.em cimento portland e argilas organofilicas.em cimento portland e argilas organofilicas.em cimento portland e argilas organofilicas.em cimento portland e argilas organofilicas. 1992. 121p. dissertação (mestrado) – universidade de são paulo, são paulo, 1992. tavares, g.a. implantação de um progimplantação de um progimplantação de um progimplantação de um progimplantação de um programa derama derama derama derama de gerenciamento de resíduos químicos e águasgerenciamento de resíduos químicos e águasgerenciamento de resíduos químicos e águasgerenciamento de resíduos químicos e águasgerenciamento de resíduos químicos e águas servidas nos laboratórios de ensino e pesquisaservidas nos laboratórios de ensino e pesquisaservidas nos laboratórios de ensino e pesquisaservidas nos laboratórios de ensino e pesquisaservidas nos laboratórios de ensino e pesquisa do cena/udo cena/udo cena/udo cena/udo cena/uspspspspsp..... 2004.131p. tese (doutorado) – centro de energia nuclear na agricultura, universidade de são paulo, piracicaba, 2004. tenório, j.a.s.; espinosa, d.c.r. tttttreatment ofreatment ofreatment ofreatment ofreatment of chromium plating process effluents with ionchromium plating process effluents with ionchromium plating process effluents with ionchromium plating process effluents with ionchromium plating process effluents with ion exchange resins.exchange resins.exchange resins.exchange resins.exchange resins. waste management, amsterdam, v.21, n.7, p.637-642, 2001. tuono, v. aaaaavaliação dos principais resíduosvaliação dos principais resíduosvaliação dos principais resíduosvaliação dos principais resíduosvaliação dos principais resíduos 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agricultura – esalq, onde foram realizadas análises de microscopia no vidro produzido. ictr_n9_c.p65 abril 2008 9 resíduos sólidos de serviço de saúde rsss na assistência domiciliar (homecare) : considerações para um manejo seguro antonio de o. siqueira prolab ambiental, pe antonio.siqueira@totallix.com.br ângelo j. consoni ipt, pd resumo o atendimento domiciliar à saúde vem crescendo significativamente nos últimos anos. em detrimento do manejo adequado de resíduos se tratar de boa prática, as empresas e profissionais que prestam este tipo de assistência deixam de gerenciá-lo da forma correta, seja por questões financeiras ou conhecimento. estimativas indicam que a cidade de são paulo pode ter 7,5 toneladas/dia de resíduos potencialmente contaminados sendo encaminhados em conjunto com o resíduo doméstico. em função disso, no presente trabalho, discute-se a elaboração de uma ferramenta de gestão adaptada às condições de uma residência. como principais resultados destaca-se, primeiramente, a caracterização dos resíduos sólidos de serviços de saúde gerados durante a assistência domiciliar. o segundo resultado significativo foi a elaboração do manual de procedimentos para o manejo de resíduos na assistência domiciliar, baseado no plano de gerenciamento de resíduos de serviço de saúde pgrss preconizado pela agência nacional de vigilância sanitária anvisa, mas adaptado ao ambiente domiciliar. abstract the health home-care is growing fast in the last years, in brazil. despite adequate management of solid wastes is a mandatory practice, some organizations and professionals in the health-care sector are not doing the correct management of this waste, due to financial reasons or lack of information. estimative indicates that in the sao paulo city about 7,5 tons/day of potentially contaminated health solid wastes generated in home-care services are disposed together with municipal wastes. by this reason, in this paper is presented a discussion about the elaboration of an instrument for waste management under residence conditions. as main results it is highlighted in the first place the characterization of health-care solid waste generated during health-care at home. the second significant result is the presentation of the manual of procedures to the management of health solid waste at home-care, according to recommendations of the health solid waste management plan prescribed by anvisa, the brazilian national agency for sanitary vigilance. gerenciamento de resíduos revista brasileira de ciências ambientais – número 910 introdução no brasil e demais países em desenvolvimento, o serviço de assistência domiciliar vem crescendo de forma significativa nos últimos anos e o desenvolvimento desta assistência terapêutica, baseia-se na concepção de ação conjunta dos familiares com os profissionais da saúde. admite a possibilidade de os pacientes serem mantidos em seu próprio domicílio, utilizando equipe clínica multidisciplinar e alguns recursos hospitalares que assegurem a assistência médica, dividindo assim, com a família, os cuidados com o paciente, proporcionando apoio psicoafetivo e melhor qualidade de vida, dentro de suas limitações, como descrevem fernandes, fernandes e ribeiro filho (2000). segundo tavolari (2000), a assistência domiciliar permite uma redução de custos, em torno, de 52% em relação à assistência hospitalar; como indica pereira (2001), a produção de um maior número de leitos, a redução dos riscos de infecção hospitalar, a humanização do atendimento e uma sensível redução nos custos, são justificativas para a adoção crescente da assistência domiciliar; complementa vaz (1994), dizendo que a mesma oferece maior dignidade aos pacientes terminais e familiares. em avaliação aos efeitos dessa forma de atendimento feita por nakagawa (2003), no que se refere à utilização do sistema de saúde e seus custos, foram possíveis algumas conclusões importantes: redução de 89% no número de atendimentos ambulatoriais; redução de 46% nos exames diagnósticos; redução de 89% na quantidade de internações; redução de 76% no custo de atendimento. cerca de 20,6% dos pacientes em assistência domiciliar têm infecções, ocorrendo 1/4 durante o período de cuidado domiciliar e 3/4 existindo previamente, sendo imprescindível que a equipe de saúde oriente procedimentos sobre a manipulação do leito, tais como limpeza, troca de roupa, respeito às normas de biossegurança e precauções padrão, observando e orientando quanto aos cuidados no manejo dos resíduos; orientando quanto aos cuidados com a água, caso não haja saneamento básico e quanto ao descarte de excreções, secreções e demais dejetos, segundo fernandes, fernandes e ribeiro filho (2000). objetivos a finalidade do estudo, foi contribuir para o conhecimento na área de gerenciamento de rsss, no que se refere aos resíduos gerados na assistência domiciliar, buscando contextualizar com as questões de saúde, segurança ocupacional e ambiental. além disso, teve como objetivo geral conhecer a realidade da geração dos rsss na assistência domiciliar e por meio desse conhecimento elaborar um “manual de procedimentos para o manejo de resíduos na assistência domiciliar”, destacando a atenção que os rsss devem receber, para um manejo seguro. procedimentos metodológicos a presente pesquisa pode ser classificada como um estudo exploratório quanto aos seus objetivos, uma vez que se propõe a disponibilizar um método para a gestão de rsss de pacientes em assistência domiciliar. quanto aos meios, a pesquisa pode ser classificada como bibliográfica e documental, no que se refere à caracterização dos rsss oriundos da internação domiciliar na região metropolitana de são paulo – rmsp, que embasa a elaboração dos demais produtos gerados, conforme cervo e bervian (2002) e gil (2002). os procedimentos metodológicos utilizados foram baseados, principalmente, em: levantamento bibliográfico abrangendo os últimos dez anos; levantamento, tabulação, tratamento e análise de dados primários disponíveis acerca dos resíduos sólidos e em particular dos rsss do sistema de assistência domiciliar da rmsp, obtidos das coletas realizadas pelo sistema de assistência domiciliar de uma empresa com atuação na rmsp, cujos pacientes, em sua maioria, são idosos e portadores de doenças crônico-degenerativas; discussão, por meio de revisão bibliográfica, das questões que envolvem os rsss; levantamento, identificação e análise da legislação sobre resíduos sólidos, rsss e o pgrss. gerenciamento dos rsss no domicílio apesar das indicações dos cuidados que devem ser tomados com os resíduos sólidos no seu manejo no ambiente domiciliar, as empresas e profissionais que prestam esse tipo de assistência, deixam de gerenciá-los da forma correta, por questões financeiras ou mesmo pela falta de conhecimento sobre o assunto, conforme fernandes, fernandes e ribeiro filho (2000). um exemplo é o que ocorre no japão, pois os resíduos resultantes da assistência domiciliar são descartados como resíduos comuns, mesmo sendo exigido por lei que esses resíduos devam abril 2008 11 potencialmente perigosos com resíduos não-perigosos, aumentando os riscos inerentes ao processo. essa situação, como foi possível observar, tem como protagonista o serviço de assistência domiciliar, pois nesta prática não se tem adotado o gerenciamento adequado dos resíduos, colocando em risco, não apenas os pacientes e familiares, mas o meio ambiente e a sociedade como um todo. cabe então, evitar que tal situação continue a ocorrer, produzindo e divulgando informações que conduzam as empresas de assistência domiciliar a implementarem o pgrss, apesar das particularidades do ambiente esses resíduos são gerados. as afirmações de determinados profissionais a respeito da ausência de riscos relacionados aos resíduos não podem servir de justificativas para que as instituições de saúde não estabeleçam procedimentos gerenciais a fim de reduzir os riscos associados aos resíduos, de acordo com ferreira e anjos (2001). entende-se ainda que estudos futuros acerca deste tema poderão solucionar problemas tão ou mais graves que os apresentados e que não foram considerados, que são os pacientes de entidades públicas e os doentes sem assistência formal, quando então recebem cuidados de seus familiares e estão longe das estatísticas. resultados e discussão considera-se como adequada uma nova atitude de todos os envolvidos com o manejo dos rsss, quanto à obediência às legislações que tratam do pgrss, principalmente as resoluções anvisa rdc no 306/04 e do conselho nacional de meio ambiente conama no 358/05, especialmente aqueles que ser tratados de forma diferenciada, segundo matsuda (2000). em 1990, a agência de proteção ambiental dos estados unidos, em seu relatório “gerenciamento de resíduos médicos”, já demonstrava preocupação com o manejo desses resíduos, de acordo com environmental protection agency epa (1990). essa preocupação somente produziu algum efeito prático após oito anos da publicação desse relatório, quando foi divulgado o documento com o título: guia para disposição de resíduos da assistência domiciliar, tendo como maior preocupação os perfurocortantes, como indicado em epa (1998). no brasil, as medidas de gerenciamento dos resíduos sólidos resultantes da atividade de assistência domiciliar, quando adotadas, são parcas, ou seja, grande parte das empresas enfoca apenas os resíduos com características perfuro-cortantes. outra parte das assistências domiciliares não toma qualquer cuidado com os resíduos em geral. uma pequena fração coleta a totalidade dos rsss, mas no momento do transporte, o faz sem as garantias mínimas de segurança, utilizando-se de veículos particulares dos profissionais que estão em serviço na residência, ou ainda pior, transportando os resíduos no mesmo veículo que supre as residências com medicamentos e materiais descartáveis. a geração dos rsss no domicílio de acordo com siqueira (2003), na cidade de são paulo, 7,5 toneladas/dia de resíduos dessa atividade são destinados juntamente com o lixo doméstico. esta conclusão foi possível por meio do cruzamento das informações das empresas ativas que prestam o serviço de assistência domiciliar e o número estimado de seus pacientes, que multiplicado pela média de produção de resíduos apurada, produziram, à época, 7.647,50 kg/dia (4025 pacientes x 1,90 kg/dia por paciente). de acordo com são paulo (2005) a cidade de são paulo gera cerca de 80,51 toneladas por dia de rsss dos grupos a, b e e, o que indica que os resíduos produzidos durante a assistência domiciliar equivalem à 9,30% da geração total desse resíduo. nessa produção não estão sendo considerados os resíduos da assistência domiciliar e demais pacientes que não dispõem de assistência formal, cujo exemplo mais evidente são os diabéticos, com auto-aplicação de insulina. com relação à situação japonesa, segundo matsuda (2000), uma exceção à questão da destinação inadequada é o que ocorre com os resíduos perfurocortantes, pois 78% dos portadores de diabetes que fazem a auto-aplicação de insulina em suas residências, encaminham as seringas e agulhas usadas aos hospitais, farmácias etc. os pacientes assistidos no domicílio, são em sua maioria idosos portadores de doenças crônico-degenerativas; semelhante ao japão, segundo matsuda (2000). segundo o instituto brasileiro de geografia e estatística ibge (2002) e hebling (2005), até o ano 2022, teremos no brasil, uma população de idosos na faixa de 30 milhões, o que representaria 13% do total; atualmente, esse percentual é de 8,6%. considerando-se as características dos rsss e o potencial de utilização da modalidade de assistência domiciliar no país, é importante avaliar a gravidade de prosseguir misturando resíduos revista brasileira de ciências ambientais – número 912 lidam com os resíduos gerados durante o atendimento aos pacientes em assitência domiciliar. diante dessas necessidades especiais relativas ao pgrss para o ambiente domiciliar e observando sugestão de matsuda (2000), que coloca como indispensável a criação de um manual com o objetivo de oferecer informações adequadas, é que suscitou como resultado um manual para o manejo de resíduos na assistência domiciliar. a caracterização dos rsss na assistência domiciliar corroborando com a questão da importância da caracterização dos resíduos, destaca-se que “a caracterização dos resíduos é o ponto básico de todo o processo de gerenciamento, influenciando todas as etapas envolvidas” (risso, 1993). a caracterização dos rsss na assistência domiciliar foi possível a partir do tratamento dos dados das coletas realizadas nas residências atendidas pelo sistema de assistência domiciliar de uma empresa com atuação na rmsp. o período da coleta foi de 19.05.1999 até 30.09.2005. segundo informações prestadas pela empresa, os pacientes, em sua maioria, são idosos e portadores de doenças crônico-degenerativas. quanto aos rsss, podem ser estabelecidos como principais componentes: secreções, excreções, materiais utilizados em curativos, exsudato e demais líquidos orgânicos procedentes dos pacientes, restos de medicamentos, materiais perfurocortantes e demais materiais contaminados. de posse de relatórios gerenciais, as informações foram sendo introduzidas em planilhas específicas de controle. foram utilizados, basicamente, três relatórios: manifestos e comprovantes de coleta; controle do veículo de coleta e comprovantes de pesagem. assim, foi possível a comparação dos pesos e volumes entre os perfurocortantes e os demais resíduos durante a assistência domiciliar. dessa forma, foi constatado que: quanto ao peso (massa), os perfurocortantes representam apenas 0,60% do total de rsss coletados; quanto ao volume, somente 0,56% é de perfurocortantes. considerando-se que resíduos do grupo c e d (radioativos e comuns) não são coletados nos serviços de assistência domiciliar, por diferença, temse o valor referente ao somatório dos resíduos dos grupos a e b (com riscos biológico e químico). com relação ao peso (massa), ao somatório dos resíduos dos grupos a e b representam 99,4% do total coletado (100% 0,60%). quanto ao volume, 99,44% (100% 0,56%), é o somatório dos resíduos dos grupos a e b. portanto, a produção de resíduos perfurocortantes é absolutamente irrelevante quando comparados aos demais resíduos em peso e volume. apesar do pequeno percentual de perfurocortantes envolvidos, os mesmos devem ser submetidos aos cuidados preconizados pelas legislações existentes. considerando-se que boa parte do gerenciamento dos resíduos é feita apenas para os perfurocortantes e sua produção é irrelevante, pode-se concluir que não existe um gerenciamento eficaz, sendo necessária a implementação de um plano de manejo adequado para este tipo particular de unidade de saúde. deve-se destacar também, a necessidade de segregação dos resíduos sólidos com potencial de riscos biológicos, químicos ou radioativos dos resíduos domésticos, quanto ao encaminhamento, tratamento e disposição final adequada às suas características, evitando-se possíveis impactos ambientais e sanitários negativos. outro risco evitável com a correta aplicação do pgrss, é aquele referente ao transporte inadequado dos rsss, oriundos da assistência domiciliar, transporte este, feito pelo próprio corpo de enfermagem. levando-se em consideração a geração diária, verifica-se um número bastante expressivo, pois o paciente sob a assistência domiciliar, gera cerca de 2,64 kg/dia, que quando comparado à quantidade produzida por pacientes internados em hospitais da cidade de são paulo, que é de 3,77 kg, segundo bidone e povinelli (1999), constata-se uma diferença menor que 30% de produção. comparando-se com o padrão da américa latina, onde a média de geração de resíduos varia entre 1,0 e 4,5 kg/leito/dia, conforme o centro pan-americano de engenharia sanitária e ciência do ambiente (1997), conclui-se que a geração dos rsss na assistência domiciliar está dentro de padrões hospitalares, realçando sua relevância. outro fator preponderante para o entendimento da similaridade de quantidade e características, entre os rsss gerados na assistência domiciliar e no atendimento convencional, está relacionado ao paciente, pois a mesma enfermidade tratada no domicílio é tratada no hospital, cabendo, muitas vezes, a decisão pela transferência, à empresa de medicina de grupo, por questões de contenção de custos. como abordado anteriormente, se comparadas as estatísticas da geração de resíduos dos grupos a, b e e no município de são paulo, com as estimativas de geração na assistência domiciliar, segundo são paulo (2005) e siqueira (2003), respectivamente, abril 2008 13 observa-se mais claramente, à luz das novas informações, que os rsss produzidos no domicílio são relevantes, pois representam cerca de 10% da produção diária do total de rsss atualmente gerenciados pela prefeitura de são paulo. não se pode deixar de considerar, ainda: que a produção de rsss no atendimento domiciliar informal altera qualquer tentativa de estatística das quantidades geradas, pois não existem informações acerca desse grupo de geradores; a conseqüente destinação incorreta dos resíduos, devido a ausência de um plano de manejo adequado; fato que faz crer, que essa pequena parcela de resíduos poderá contaminar uma parte maior de outros resíduos. manual de procedimentos para o manejo de resíduos na assistência domiciliar levando-se em consideração as ponderações feitas até aqui, foi identificado um grande potencial de riscos, presente e futuro, ao qual a sociedade e o ambiente estão expostos, riscos estes de origem biológica, química ou radioativa, como explica takayanagui (2005). aponta como de extrema necessidade, uma nova postura de todos os envolvidos, no sentido de fazer valer o que as legislações preconizam para os rsss, principalmente as resoluções anvisa rdc no 306/04 e conama no 358/05, bem como adaptá-las ao ambiente da assistência domiciliar. o simples fato de os resíduos gerados durante o período de assistência domiciliar terem características semelhantes aos hospitalares já seria fator determinante para essa nova postura; porém, pode-se destacar outras situações: • se não havia legislação que vinculasse a assistência domiciliar aos serviços de saúde, a partir da resolução anvisa rdc no 33/03, esse vínculo passou a existir, sendo ratificado, no final de 2004, quando foi substituída pela rdc no 306, segundo informado em brasil (2004). a própria consulta pública no 81 (10/10/2003) da anvisa, que dispõe sobre o regulamento técnico e contém as normas de funcionamento de serviços que prestam assistência domiciliar, dá destaque aos cuidados com esses resíduos, conforme brasil (2003). diante da exigência do pgrss por resolução federal, a não adoção dessa prática configura-se como crime ambiental, segundo o artigo 60 da lei federal 9.605. • pela definição da norma abnt nbr 10.004/2004, os rsss são perigosos. • pelo fato de as empresas responsáveis por essa modalidade de serviço não adotarem procedimentos para o manejo adequado, os resíduos produzidos durante o tratamento são adicionados aos resíduos domiciliares. • a população mundial na faixa etária dos idosos está aumentando. em particular, o brasil terá a sexta maior população de idosos em 2025, chegando ao número de 30 milhões, aproximadamente, conforme são paulo (2005) e ibge (2002). • como, em princípio, os idosos são a maioria beneficiada por essa modalidade de atendimento, tal fato potencializa cada vez mais a utilização da assistência domiciliar como ferramenta de diminuição de custos para as empresas de seguro saúde e assistência médica; possibilitando aumentar a rotatividade dos leitos em hospitais e para uma melhor qualidade no atendimento. assim sendo, diante das observações precedentes e ratificando as informações anteriormente abordadas por sugestão de matsuda (2000), que identifica como imprescindível a concepção de um manual abordando o manejo dos rsss durante o período do tratamento do paciente em sua residência, foi elaborado o manual de procedimentos para o manejo de resíduos na assistência domiciliar, o qual deve ser considerado como o precursor de uma eventual discussão para sua adequação efetiva. é certo que já há situações que carecem de análise adicional, ou seja: • a participação do morador: apesar de o morador não ter um papel estabelecido no plano de manejo, acaba participando e, por vezes até substituindo o cuidador, o que se entende como viável, pois a enfermagem e o cuidador só devem centrar esforços e atenção ao paciente. esse familiar deve ser treinado de tal forma que os resultados sejam satisfatórios e sem a criação de situações de risco. • lixeiras: de maneira geral, o que se percebe é que a própria família é quem providencia a compra das lixeiras envolvidas no processo, seja pelo baixo custo, por necessidade ou para cobrir a falha na operação. observa-se ainda que a quantidade de lixeiras varia muito, de residência para residência, de acordo com a quantidade dos resíduos gerados, da forma que se administra as questões relativas aos resíduos e principalmente quanto ao número de coletas semanais. sugere-se a existência de duas lixeiras, uma para o quarto, de tamanho pequeno para obrigar a retirada freqüente dos resíduos e outra lixeira maior no local onde irá ser feita a armazenagem dos resíduos até a coleta externa, com possibilidade de acondicionar um volume maior que a instalado no quarto. a responsabilidade pelo fornecimento das lixeiras, em revista brasileira de ciências ambientais – número 914 princípio, é da empresa de assistência domiciliar, porém poderá ser alvo de acerto comercial entre as partes, como ocorre com outros itens mais importantes, como medicamentos, fraldas etc. • o papel da municipalidade e dos conselhos de classe: têm papel fundamental no desenvolvimento equilibrado das operações da assistência domiciliar no brasil, pois podem e devem exercer a sua função de fiscalizador das condições de funcionamento das empresas, indo além disso, permitindo somente a abertura e funcionamento de empresas que cumprem com as exigências legais. • o gerador do resíduo de serviços de saúde na assistência domiciliar: do ponto de vista das legislações existentes, há duas possibilidades de caracterização dos responsáveis pela geração dos resíduos (será o paciente, sempre que estiver sem o amparo de qualquer empresa; será a empresa de assistência domiciliar, quando o paciente estiver sob os seus cuidados, como se cada residência fosse um quarto de um hospital e a empresa de assistência fosse o próprio hospital). • o transporte informal: apesar de freqüente, o transporte inadequado deve deixar de ocorrer, pelos riscos envolvidos e pelas leis existentes. • indicadores de desempenho para gestão do rsss domiciliar: devem ser encarados como grandes aliados no processo de gestão dos resíduos e quanto mais adaptados à realidade domiciliar, melhor serão os seus resultados. referências bidone, f.r.a.; povinelli, j. conceitos básicosconceitos básicosconceitos básicosconceitos básicosconceitos básicos de resíduos sólidos. de resíduos sólidos. de resíduos sólidos. de resíduos sólidos. de resíduos sólidos. são carlos: eesc/usp, 1999. 120p. brasil. ministério da saúde. portaria no 2.416, de 23 mar. 1998. estabelece requisitos para credenciamento de hospitais e critérios para realização de internação domiciliar no sus. brasília: diário oficial da república federativa do brasildiário oficial da república federativa do brasildiário oficial da república federativa do brasildiário oficial da república federativa do brasildiário oficial da república federativa do brasil, 1998. ____. consulta pública da agência nacional de vigilância sanitária no 81, de 10 de outubro de 2003. dispõe sobre o regulamento técnico contendo as normas de funcionamento de serviços que prestam assistência domiciliar. disponível em: <http://www.anvisa.gov.br>. acesso em: 27 nov. 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deforestation; export; agricultural product; forest conversion; west africa. r e s u m o a guiné-bissau tornou-se recentemente o quinto maior produtor mundial de castanha de caju com casca (ccc) e o produto corresponde à 90% das exportações totais do país. o objetivo deste estudo foi analisar a expansão do cultivo de caju e seus impactos ambientais e econômicos no país, sob a perspectiva do desenvolvimento sustentável. na metodologia, utilizaram-se análises estatísticas correlacionais, baseadas em técnicas de regressão múltipla, correlação e regressão linear. para qualificar os resultados empíricos baseados nas séries históricas dos dados secundários, foi aplicado um questionário online com nove especialistas para avaliação dos impactos das políticas públicas setoriais da produção de castanha de caju com casca (pccc) e exportação de castanha de caju com casca (eccc). por fim, utilizaram-se técnicas de geoprocessamento para identificar a evolução do desmatamento no país (2002-2018). como principais resultados verificou-se que de 2000 a 2015, a eccc teve contribuição média de 8,9% no pib. quanto aos impactos ambientais, constatou-se que entre 2002 e 2012, o desmatamento do país é explicado pela pccc (p < 0,001 e r² = 0,91), já entre 2013 e 2017, embora positivamente associado, a relação não foi significativa. os dados geoprocessados da cobertura vegetal indicam que de 2002 a 2018, o desmatamento acumulado foi intensificado principalmente nas regiões sul e norte do país. para que haja o aproveitamento integral do caju, é necessário um maior esforço por parte do governo e dos setores produtivos, o que permitiria o desenvolvimento sustentável do setor e um aumento substancial de produção de outras culturas. palavras-chave: castanha de caju; desmatamento; exportação; produto agrícola; conversão de florestas; áfrica ocidental. expansion of cashew cultivation and its environmental and economic impacts on guinea-bissau a expansão do cultivo do caju e seus impactos ambientais e econômicos na guiné-bissau abdulai ismail seca1 , henrique dos santos pereira1 , suzy cristina predroza da silva1 1universidade federal do amazonas – manaus (am), brazil. correspondence address: abdulai ismail seca – rua luiz otávio, 4 – petrópolis – cep: 69067-680 – manaus (am), brazil. e-mail: abdulaiseca@ discente.ufg.br conflicts of interest: the authors declare that there are no conflicts of interest. funding: conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico (cnpq). received on: 10/31/2020. accepted on: 04/12/2021. https://doi.org/10.5327/z21769478950 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 https://orcid.org/0000-0002-7088-6017 https://orcid.org/0000-0002-9113-1166 https://orcid.org/0000-0001-8256-7542 mailto:abdulaiseca@discente.ufg.br mailto:abdulaiseca@discente.ufg.br https://doi.org/10.5327/z21769478950 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ seca, a.i. et al. 386 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 385-397 issn 2176-9478 introduction in recent years, cashew has become the main agricultural product of guinea-bissau. the export of cashew nut shells (cns) varies from 85% to 90% of the country’s total exports, with india as the main buyer country (fmi, 2015). in view of the growing international demand for cns and the government’s incentive, the cultivation of cashew (anacardium occidentale lynn.) became the main economic activity of the rural families that compose most of the population. the production is manually carried out, and the effort to increase productivity only occurs by expanding the agricultural land area used to grow cashews. most of the displacement of land use occurred from high-income countries to low-income countries (weinzettel et  al., 2013), with the recent expansion of export-oriented commodity crops causing largescale deforestation in the humid tropics (rudel et  al., 2009).  from 2000 to 2011, 40% of tropical deforestation came from the production of agricultural commodities (henders et  al., 2015).  the proportion of underlying deforestation as a share of export-oriented agricultural products has doubled during this period to more than 33% (henders et al., 2015). brazil and indonesia were responsible for 61% of the global tropical deforestation from 2000 to 2005, largely associated with the expansion of soybean production, pastures for cattle, and oil palm plantations (defries et al., 2010). south america, southeast asia, and sub-saharan africa are experiencing the fastest rates of agricultural land expansion (ordway et al., 2017). moreover, ordway et al. (2017) reports that in cameroon, recent foreign investment in agriculture and a government boost to increase cocoa and oil palm production provided an opportunity to assess whether large-scale industrial monoculture is expanding into forested areas. in guinea-bissau, the cashew crop has been gaining importance for the export of cns. guinea-bissau has consolidated its status as the fifth largest producer of cns in the world and the second largest producer and exporter country on the african continent. about a third of the country’s agricultural land is occupied by cashew trees (per, 2019). guinea-bissau manages to export almost 100% of its annual production (faostat, 2020). therefore, the challenges addressed in this study consisted of the analysis of the following questions: what are the environmental impacts that occur or may occur due to increased production? what are the factors that influence the dynamics of cns production and export? to answer these questions, some objectives were defined. the overall objective of the research is to analyze the expansion of cashew cultivation and its environmental and economic impacts on guinea-bissau focusing on sustainable development. specific objectives are defined as follows: to determine which variables influenced the production dynamics and export in guinea-bissau; to assess the impacts of guinea-bissau’s sector-specific public policies on cashew nut production and export; and to verify spatial patterns of land-use changes associated with the expansion of cashew cultivation over vegetation areas. literature review guinea-bissau is located in west africa and has a population of 1.8 million (world bank, 2019). it borders the atlantic ocean, as observed in figure 1. guinea-bissau borders senegal (north), the republic of guinea (east and south), and the atlantic ocean (west). the country’s economy heavily depends on the primary sector. according to data from the observatory of economic complexity (oec), in 2017 the main products exported from the country were: coconuts, peanuts and cashew nuts, and frozen fish (oec, 2020). agriculture, forestry, fishing, and hunting are the dominant economic activities in the country, accounting directly and indirectly for about 46.9% of the gross domestic product (gdp) in 2011 and 39.7% in 2016 (arvanitis et al., 2017). cashew nuts are the country’s main agricultural product and their exports range from 85% to 90% of the country’s total exports, with a strong concentration of exports to india and vietnam (fmi, 2015). cashew is a perennial tree species belonging to the anacardiaceae family and to the anacardium genus (catarino et al., 2015; fao, 2020). it is mainly grown in tropical countries, especially in brazil, vietnam, india and the ivory coast (dendena and corsi, 2014; elakkiya et  al., 2017), nigeria, indonesia, philippines and benin (faostat, 2020), and guinea-bissau (catarino et  al., 2015; cateia et  al., 2018). brazil, india, and vietnam are the world’s largest processors. cashew production in guinea-bissau is manually carried out, and the effort to increase productivity only occurs by expanding the agricultural land area used to grow cashews. production grows not due to the development of new technologies, but by increasing the replacement of native forest or areas used to grow other crops. in the study entitled “drivers of deforestation and degradation for 28 tropical conservation landscapes,” it was noted that rice was the agricultural commodity most often cited as driver for forest change in tropical landscapes, followed by rubber and cassava (jayathilake et  al., 2020). in tanzania, small-scale cultivation of corn, sesame, cowpea, and sorghum are the main immediate drivers of deforestation (doggart, 2020). in guinea-bissau, deforestation has been increasing due to agricultural production. changes in the forest of northern guinea-bissau and southern senegal occurred as a result of the human land use predominantly associated with agricultural activities such as charcoal production, cashew trees and collection of wood for construction and firewood for household needs (cabral and costa, 2017). in the study entitled “determinants of guinea-bissau cashew exports (1986-2011): an analysis under the bergstrand gravity model,” the reported results of the panel data model (ols-pooled) suggest that the flow of cashew nut exports is positively related to the exchange rate and gross and per capita incomes, which is consistent with the theoretical assumptions of gravitational models and with the seminal studies of economic literature with the application of these models (cateia et al., 2018). expansion of cashew cultivation and its environmental and economic impacts on guinea-bissau 387 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 385-397 issn 2176-9478 materials and methods this study was carried out in guinea-bissau, a country in west africa, covering the period from 1990 to 2018, with secondary data and official documents available from the following websites and organizations: bceao, faostat, imf, world bank. the methodological procedures of this research are organized according to the objectives of the study, which are: overall goal: analysis of the expansion of cashew cultivation and its environmental and economic impacts on guinea-bissau with focus on sustainable development. for this purpose, the statistical model of correlation and simple regression was used to assess environmental impacts, and for economic impacts, analysis of statistical data was used to represent the percentage of cashew nut shell export (cnse) in the country’s gdp. as specific objectives: • to determine which factors influence the dynamics of cashew nut shell production (cnsp) and cnse in guinea-bissau. for this purpose, multiple regression analysis was used; • to assess the impacts of guinea-bissau’s sector-specific public policies on the cnsp and cnse, a questionnaire was prepared using google forms, sent to nine specialists in the area, and their answers enabled to assess the impacts of public policies on the sectors of cnsp and cnse; • to verify spatial patterns of land use changes associated with the expansion of cashew cultivation replacing areas of native vegetation. for this third and last objective, geoprocessing techniques were used to ascertain the possible substitution of forest by cashew cultivation. multiple linear regression analysis the technique of multivariate data analysis consisted of the construction and validation of linear regression models. this model serves to understand the behavior of the independent variables in question. to this end, the following steps were completed: 1. specification of the objectives for the regression analysis, which includes the selection of the dependent and independent variables; figure 1 – administrative regions of guinea-bissau. seca, a.i. et al. 388 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 385-397 issn 2176-9478 2. determining the sample size; 3. the assumptions inherent in regression analysis (normality, linearity, homogeneity). it is also important to verify if there is multicollinearity between the variables. for dormann et  al. (2013), in the construction of these models, some assumptions must be verified, especially if there is dependence between the independent variables. if these dependencies are strong (when the value is greater than 10) there may be multicollinearity, causing effects on the estimates of the regression coefficients and on the general applicability of the estimated model. variables tested for the cnsp model the sample size of the time series of variables depends on the existence of data available on websites and official documents. in this study, it was established as a goal to construct a historical series with secondary data covering the period from 1990 to 2017 (table 1). the year 1990 was chosen because this was the year when the country began to have significant global participation as a cns producer. variables for the cnsp model were selected based on a bibliographic and documentary review of topics related to temporal and spatial dynamics in agricultural production and productivity. cns price in the study entitled “cashew nut production in tanzania: constraints and progress through integrated crop management,” it was noted that the increase in producer prices and marketing were efficient tools to attract increased production from farmers. in this context, farmers have recovered large areas of previously abandoned cashew farms and are currently improving their cultivation methods by adopting disease control measures and planting improved materials on new farms (martin et al., 1997). climate change and cashew production the distribution and behavior of precipitation are basic factors for the planning of agricultural activities such as: definition of dates for soil preparation and sowing, sizing of spillways, rain networks, structures to protect against erosion and floods, and preparation of additional irrigation projects. taking these aspects into account, the volume of rain that falls in a region can be considered as a factor that determines the agricultural activity to be developed in such location (danfá et al., 2009). both temperature and precipitation are important variables for agricultural production in the tropics; overall, the irregularity of rain, high temperatures, and violent winds are the main climate changes indicated by cashew producers in benin as a factor of low agricultural productivity (bello et al., 2017). in order to choose the climate variable that influences cashew productivity, the following data were tested: average monthly temperature and average monthly precipitation, with the sample size from 1990 to 2016. the correlation between cnsp and variable monthly average temperature from january to december was tested; subsequently, the correlation between cnsp and average monthly precipitation from january to december was calculated; and finally, the correlation between cnsp and the climate variables (temperature and precipitation) that have a greater correlation with annual cns production was estimated. in this case, this estimate enabled to choose the independent variables that have a strong positive correlation with the cnsp, to test in the final model of cnsp. the main agricultural products: rice and peanuts cashew has not always been the guinea-bissau’s main agricultural and export product. in the colonial period, other products were important to the country’s economy such as peanuts and rice (balde, 2008). peanut production reached its peak in the period of colonization, when farmers were encouraged to produce for export (medina, 2008). once natural resources and production factors, such land and labor, are finite and limited, this study verifies if changes in rice or peanut production could influence the cnsp. in the event that there are years of increases in these products, this influences the scnp. variables tested for the cnse model variables for the cnse model were selected based on a bibliographic review (scientific articles, theses and dissertations, etc.) related to the topic, collected by google scholar and magazines available from the capes system. the tested variables are presented in table 2. the sample sizes of the variables vary according to the data available table 1 – main variables that influence cnsp. variable type unit of measurement data source cnsp dependent (y) tonne (t) faostat national price independent (x1) dollar ($) bceao rice production independent (x2) tonne (t) ine/bceao climate (precipitation) independent (x3) millimeter (mm) world bank climate (temperature) independent (x4) degree celsius (°c) world bank mancarra production (peanut) independent (x5) tonne (t) bceao cnsp: cashew nut shell production; fao: food and agriculture organization of the united nations;  ine: national institute of statistics; bceao: central bank of west african states; faostat: global statistical database of fao – it provides free access to food and agriculture data. expansion of cashew cultivation and its environmental and economic impacts on guinea-bissau 389 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 385-397 issn 2176-9478 tial because its variations can induce changes in the prices of domestic goods in relation to foreign goods (silva et al., 2016). the final tested variable is instability; guinea-bissau is a country that has gone through several decades of political instability. political instability political instability is one of the major problems for the economic development of any society. since its independence, guinea-bissau has been facing difficulties with political instability, which creates barriers to productivity and economic growth. the literature has shown that violent conflicts, such as civil wars and other forms of instability, have led to the death of people, weaknesses of institutions, and economic losses such as the destruction of physical capital (samate, 2018). expansion of cashew cultivation and its environmental impacts after guinea-bissau independence in 1974, and specifically after the adoption of structural adjustment measures (mid-1980s), cns exports increased and farmers gradually began to plant cashew trees for cns marketing and to guarantee their possession of land. they adopted a process of an “agricultural frontier” in which all crop fields are no longer left fallow; instead, cashews are grown together with food crops for three to four years, until the field becomes an orchard, when the cashew tree canopy closes and a new area must be cut and burned, thereby increasing deforestation in a linear manner (temudo and santos, 2017). thus, a correlation and regression model was used to assess the impact of the cnsp on the accumulated deforestation of the country’s native forest (adnf). with the sample size of the available data, from the years 2002 to 2017, a series was built with the faostat database (food and agriculture organization of the united nations) for cnsp data (faostat, 2020), and with deforestation statistics for adnf (deforestation statistics, 2020). analysis of economic impacts previous studies have shown the importance of cnsp in guinea-bissau, with its production destined almost exclusively for export. for this analysis, descriptive statistics and graphs were used. the economic impact was estimated in terms of the percentage of cnse in the country’s gdp, with sample size from 2000 to 2015. the gdp database was converted into us dollars, having been collected through the world bank website and for cnse in xof (guinea-bissau currency). the database of the last variable was obtained from the central bank of guinea-bissau (bceao, 2019). cnse values were first converted from xof to euro (eur) (fixed value of 655 xof = 1 eur), because the historical series of the xof exchange to the us dollar was not found. subsequently, the amounts in eur were converted to the us dollar, through an exchange rate series (banco de portugal, 2020). table 2 – main variables that influence cnse. variable type unit of measurement data source cnse dependent (y) tonne (t) ine/bceao/ fao world production independent (x1) tonne (t) faostat tax on cnse independent (x2) dollar ($) mcguineabissau exchange rate independent (x3) dollar ($) bceao instability dummy variable (1 or 0) literature review cnse: cashew nuts shell export); mcguinea-bissau: ministry of commerce of guinea-bissau; fao: food and agriculture organization of the united nations  ;  ine: national institute of statistics; bceao: central bank of west african states; faostat: global statistical database of fao – it provides free access to food and agriculture data. from the websites and official documents. a historical series of secondary data from 1990 to 2017 was used for this analysis. the year 1990 was chosen as the base year because it was the period when the country began to have significant global participation as an exporter of cns. world production there is a long tradition of quantifying the impact of agricultural trade distortions on the world market, especially in the context of multilateral trade. a small impact on the world market price can lead to substantial changes in production and trade (fao, 2014). this variable enabled to understand whether, in years when there was an increase in the world production, such increase had an impact on the country’s total exports. taxes tax collection is revenue from resources obtained from the collection of taxes (i.e., taxes, fees, and contributions). according to anselmo (2013, p. 7), “it is every compulsory cash payment, in currency, or whose value can be expressed therein, that does not constitute a penalty for an illegal act, established by law and charged through fully earmarked administrative activity.” taxation is one of the powerful economic instruments that societies have to implement their public policies and influence the allocation of resources. exchange rate the exchange rate has a great impact on a country’s exports; when a country’s currency is devalued, the country tends to export more and vice versa. the role of the exchange rate in international trade is essenseca, a.i. et al. 390 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 385-397 issn 2176-9478 data collection methods: questionnaire a questionnaire was prepared using the google forms application, designed for specialists working in the deforestation sector, cnsp, cnse, and in the cashew value chain in guinea-bissau. the selection and recruitment of respondents were accomplished through the snowball sampling technique. snowball is the type of non-probabilistic sampling in which chains of reference are used (vinuto, 2014). the e-mails of some interviewees were acquired through studies performed by them and previously published. as inclusion criteria, it was determined that the participants should reside in guinea-bissau, have research and studies related to the topic or have investigated the topics of the present study, be over 18 years of age, without distinction regarding sex, religion, and ethnicity. as for the exclusion criteria, it was determined that the participant should not be unemployed for more than one year and have some type of illness that would prevent them from answering the questions. before sending the questionnaires, these questions were investigated with the individuals invited to participate in the study. this research was approved by the human research ethics committee (cep) of universidade federal do amazonas, brazil. to assess the impacts of guinea-bissau’s sector-specific public policies on the cnsp and its exports, nine (9) experts on the topic were interviewed, who work in different sectors: teaching and research institutions, government agencies, and non-governmental organizations. seven (7) of the interviewees were men and two (2) were women, most (6) of the interviewees lived in guinea-bissau and the others, in portugal. as for age, six (6) of the interviewees were over 50 years of age and have been working in the cns sector for between 3 and 15 years. the completion of the questionnaire was preceded by the mandatory reading and acceptance of the informed consent form. a questionnaire form was created with closed-ended questions, such as “what is the main cause of deforestation in guinea-bissau?”, to which respondents have options for answers, as well as open-ended questions, such as “how do you see the cashew trade and its obstacles?”, to which respondents described their opinions. the questionnaire form was structured in three sections: identification, questions about deforestation, and questions about public policy in the cashew sector. the responses enabled to assess the impacts of the country’s public policies on the cns production and export sectors. geoprocessing techniques geoprocessing is an important tool of environmental sciences applied tothe conservation of natural resources (novo and ponzoni, 2001). based on the principles and methods of geoprocessing, there are some studies that have sought to describe the relations between the causes of deforestation in some regions of guinea-bissau. as in the study conducted by temudo and abrantes (2014), the authors of the present article also concluded, in the exploratory stage of this research, that when using remote sensing technologies, the spatial and spectral resolution of landsat satellite images and the tree classifiers do not allow for detecting the spectral difference between coverage by native forests and that by cashew orchards, making it impossible to calculate precise rates of deforestation, forest degradation, and recent changes in land use. to compensate for this deficiency, data were collected from georeferenced cashew cultivation locations, in collaboration with the national statistics institute of guinea-bissau (ine), from 44 cashew orchards in the south and east of the country, using the global positioning system (gps), in flat geographical coordinates – utm 28 n. these data obtained in 2017 were initially tabulated in electronic spreadsheets, with identification of the name of the owners of the cashew orchards and the geographic coordinates in utm. the country’s spatial data (shapefiles) were provided by the website “the humanitarian data exchange” and the qgis program allowed the mapping of cashew cultivation areas, based on data collected in the field. the incidence and location of cashew orchards were compared with the spatial deforestation trends in the country. for the analysis of deforestation, the global forest change database (hansen_gfc 2001-2018) was used (global forest change, 2013). in the qgis software, the image was vectored from year to year, then the vectors for each year of deforestation were redesigned (for epsg projection: 102022 africa albers equal area conic) to perform the area calculation in hectares. results and discussion multiple regression analysis for cnsp taking into consideration the performed research, data analysis, and the bibliographic review, the variables that influenced the cnsp were peanut production, rice production, temperature in july, november and april, and finally the national price of cns. for this study, variables were tested before defining the final model to be tested. the multicollinearity values were: peanut (pe) = 2.71; national price (pr) = 1.22; april temperature (tapr) = 1.45; july temperature (tjl) = 2.28; november temperature (tnv) = 1.18; rice (ri) = 1.88. it was noted that there is no multicollinearity between the variables because they have correlation values below 10%. according to the analysis made with the r software, the stepaic test of the multiple regression model eliminated the national price variable, as it has no impact on the cnsp and has an individual significance value of 0.63, which is a value greater than 0.05 (table 3). the stepaic test is used to simplify the model without greatly affecting its performance (li et al., 2017). according to analysis with the r software, the overall significance value of the variables is lower than 0.05. the significant variables were peanut production (am); production of rice (ar); and temperature for the month of july (tjl). with a 95% confidence interval, it is possible to understand the impact of each variable on the cnsp, with r² equal to 93.8%, where 38.2% are explained by the increase in peanut production expansion of cashew cultivation and its environmental and economic impacts on guinea-bissau 391 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 385-397 issn 2176-9478 table 3 – summary of the variables that influence cnsp in guinea-bissau (1999 to 2017). estimate standard error t p (> |t|) intercept 2.76 2.42 1.14 0.27 pe 0.004 0.001 2.85 0.01 tapr 0.23 0.04 1.43 0.17 tjl 0.23 0.05 4.01 0.001 ri 0.002 0.0004 4.94 0.0003 pe: peanut production; tapr: april average temperature; tjl: july average temperature; ri: annual rice production. table 4 – summary of variables that influenced the guinea-bissau cnse (1999-2017). estimate standard error t p (> |t|) intercept 1.03x101 2.88x10-1 35.65 6.44x10-16 wp 4.16x10-7 5.05x10-8 8.23 6.01x10-7 tx 5.79x10-4 2.04x10-4 2.84 0.01 er -3.91x10-1 2.38x10-1 -1.64 0.12 wp: world production; tx: export taxes; er: exchange rate. (am), 35.2% by the increase of rice (ar) production, and 25.3% by the temperature in july (tjl). the adjusted r² value equals 0.91. in this case, this means that 91% of the cnsp is explained by the variation in independent variables such as am, ar, tjl, tapr. the tapr variable was not significant in the final model. corroborating a study conducted by samate (2018), it was found that there was an increase in the production of the main agricultural products, namely peanut and rice production. such growth occurs in parallel with the increase in cns production, and this increase in production is likely in line with the cumulative increase in deforestation in the native forest, generating loss of biodiversity and ecological changes. for cnse there are independent variables that influence the country’s exports. the main purpose of the cnsp is to export. multiple regression analysis of cnse the variables that influenced the cnse were as follows: world production of cns (wp), taxes on cnse (tx), exchange rate (er) and political instability (inst) (table 4). in this second model, the multicollinearity values are: world production (wp) = 3.09; taxes on cnse (tx) = 1.76; exchange rates (er) = 3.49; instability (inst.) = 1.06. based on these values, it was concluded that there is no multicollinearity of the variables, as these values are lower than 10 (dormann et al., 2013). in this study, the stepaic test of the multiple regression model excluded the political instability variable in the final regression model, as this variable has an individual significance value of 0.67, which is a value greater than 0.05. the overall significance value of the variables is lower than 0.05, which is lower than 0.5. the significant variables were pm and tx ( table  4). the tc showed an individual significance level lower than 0.05; in this model the exchange rate variation is not significant for cnse. according to analysis with the r software, with a 95% confidence interval, it is noted that r² is equal to 92.74%; it is noteworthy that about 65.5% of the variation in cnse is explained by the pm, 19.8% is from tx and 14.6% is associated with tc. in this study, the adjusted r² value is 0.91; therefore, it can be inferred that 91% of cnse is explained by the variation of independent variables such as pm, tx, and tc. over the years, on average, the government of guinea-bissau has been raising taxes on cnse. the result of the regression analysis suggests that this increase in taxes did not negatively affect exports. it is understood that the government sees an opportunity for greater collection of tax revenue, considering that such increases do not affect the performance of the country’s export balance. the exchange rate is an economic variable used by governments to encourage or discourage exports and imports of goods and services. it is also a variable that impacts on exports, as it affects the price of the final product. in the study by cateia et al. (2018), the reported results of the panel data model (ols-pooled) suggest, on the one hand, that the flow of cashew nut exports is positively related to the exchange rate and gross and per capita incomes, which is consistent with the theoretical assumptions of gravitational models and with the seminal studies of economic literature on the application of these models. however, in this study, it was observed that tc is a variable; despite having an r² value of 14.6%, it presented an individual significance value of 0.12, which is an indication that its variation would not have affected the cnse. cns is a product that has not yet reached its maximum production peak worldwide, that is, the demand is still greater than the supply. this is verified by the increase in the production of its almond, whose demand is high as a product for final consumption and also as an intermediate good for the production of other byproducts. its economic value has been encouraging an increase in production, through the intensification of land use. environmental impacts for environmental impacts, according to the statistical test performed in the r software, there is a 3.88 x 10-6 significance between deforestation of native forest (dnf) and cnsp for data recorded between the years 2002 and 2017. the correlation is positive in the period, with r² equal to 0.89; in other words, it seems that 89% of the deforestation of the native forest in those years can be attributed to the expansion of cnsp (figure 2). based on the graph, it is possible to observe that in the period between 2002 and 2012 the dnf was consistently followed by the production of cns. this evidence corroborates the idea that the expansion of cnsp was one of the main causes of deforestation in these years. seca, a.i. et al. 392 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 385-397 issn 2176-9478 in this interval, linear regression was highly significant (p = 8.62 x 10-5; r² = 0.91). however, in the period from 2013 to 2017, there is a discrepancy between cnsp and accumulated dnf (i.e., adnf). deforestation has become much more accelerated in this period, and it seems that it did not follow the variation in the cnsp. thus, the value of r² is only 0.66 in this range. although the cnsp can still explain most of the recent deforestation, the result of statistical testing for the 2013 to 2017 interval resulted in a value of p = 0.21, that is, not significant. thus, there may be other factors that boosted the dnf such as illegal logging and increased rice and peanut production. although changes in soil cover are a consequence of human land use predominantly associated with agricultural activities, these changes are also associated with the production of charcoal and the extraction of wood, for construction purposes, and firewood for domestic use (cabral and costa, 2017). motta (2002) demonstrated that deforestation can indirectly increase the probability of floods, and thus cause flood damage. hence,  the value of this loss would consist in an environmental cost associated with deforestation. forests have a strong connection with the resource base that sustains life on the planet (water, air, soil, fauna, etc.), and have a direct influence on climate, particularly with respect to environmental temperature and humidity (muteia, 2014). guinea-bissau is one of the poorest countries in the world. according to a study performed by the united nations development programme (undp, 2019), the human development index (hdi) of guinea-bissau in 2018 was 0.46, which places the country in the low development category, in position no. 178 of the 189 countries and territories listed. economic impacts the cnsp is essentially destined for exports, thus contributing to the composition of the national gdp. in the analyzed period (from 2000 to 2015), there was an increase in gdp of about 183.1%, with a minimum value of approximately usd 370.2 million and a maximum of usd 1.1 billion (figure 3). cnse also showed a growth of approximately 79.4% in the period, with a minimum value of usd 36.8 million and a maximum of usd 125.6 million (figure 3). as the main results, the authors found that from 2000 to 2015, cnse accounted for an average of 8.9% of the gdp. in 2000, the cnse share of gdp was 18.9%; in 2003, it was about 7.7%. from 2003 to 2014, the cnse share of gdp account for an average of approximately 6.6%. in 2015, however, there was a recovery, when cnse reached an even more significant percentage, achieving the level of 12.0%. this cnse share of gdp is significant, considering that there are several other sources of income that constitute the composition of a country’s gdp such as: investments, government spending, household consumption, and exports minus imports, in which cns plays a major role. cashew production directly and indirectly employs about 80% of the guinea-bissau population. cashew nuts represent more than 90% figure 2 – cnsp and accumulated deforestation of native forest (adnf), 2002 to 2017, guinea-bissau. source: prepared by the authors based on data from faostat (2020) and deforestation statistics (2020). 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 80000 90000 100000 110000 120000 130000 140000 150000 160000 annual production (tons) up to 2012 after 2012 linear trendline (up to 2012) power trendline (after 2012) a cc um la te d de fo re st at io n (h ec ta re ) expansion of cashew cultivation and its environmental and economic impacts on guinea-bissau 393 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 385-397 issn 2176-9478 of the country’s export earnings and still constitute the largest source of cash income (mepir, 2012; fmi, 2017). this economic activity has at least four macroeconomic impacts: • the commercialization of cns injects liquidity for producers, intermediaries and exporters; • it affects the price levels of other goods and services, due to the high propensity of economic actors to consume; • it is the main source of foreign exchange earnings due to exports; • it is an important source of tax revenue, due to the taxes collected from the commercialization of cns, until it is exported (fmi, 2017). due to the increasing exodus of young people, older producers consider fruit growing as an old-age insurance, because, in the words of one of them, “even though the children are all gone, we can continue to eat from its income” (free translated by the authors) (temudo, 2009). they also choose the product because it has relatively lower production costs than other products. the development of the sector benefits most of the population, either directly or indirectly. thus, some studies show that, due to the economic importance of cns, this process has been encouraging the deforestation of native forests in the country. it is worth considering that this intensification of the exploitation of forest resources and changes in land use with loss of native forest cover may not result in improvements in the living conditions of the population. thus, it is necessary to implement effective public policies for sustainable development in the country. impacts of sector-specific public policies on cnsp and cnse in guinea-bissau the investment structure of rural cashew properties entirely consists of the families’ own capital. the absence of financing for investments in rural areas prevents producers from expanding their production capacities through the adoption of the best recommended practices for production to increase productivity (samate, 2018). among the nine respondents, five believe that it is the non-governmental institutions (ngos) that most contribute to investments for growth and development in the cashew sector. only one specialist mentioned public institutions as being of major importance. three respondents do not know how to answer to this matter. thus, it is perceived that there is no confidence in the action of government public policies that may result in the necessary investments in different areas that would allow the growth and sustainable development of the cashew sector. according to the responses of the interviewees (respondents), there is a consensus on the need for diversifying agricultural production, with monoculture being perceived as risky for the country’s economic sustainability. this was evident in the remarks of one of the interviewees: “because of the fluctuations in the international price of cashew, the diversification of agricultural production enables to anticipate the country’s dependence on cashew production.” therefore, the specialist perceives the influence of variations in the international market on the country’s economy and that the diversification of agricultural production would allow the country to minimize its dependence on cashew production. regarding cnse, there is also a consensus on the need for export diversification, with export monopoly being perceived as risky for the country’s economic sustainability, as evidenced in the remarks of one of the interviewees: “the exports of other agricultural products, such as mangoes, peanuts, as well as fishery products, is essential to promote the economic return derived from primary activities.” export diversification would contribute to reducing negative impacts in the event of a drop in the price of cashew in the international market. in guinea-bissau, only 1% of cns is transformed into cashew nuts (cn) through processing, whereas in countries such as india and vietnam, cns processing is greater than their production. these countries import cns from countries such as guinea-bissau, then process and export it in the form of cn, which has greater added value. thus, such places earn greater profitability, which contributes to the gdp growth of those countries (anca, 2013). for the vertical integration of the country’s economy, investments from public and private sectors are essential to create an efficient and sustainable industrial segment for cns processing and the full use of cashews as well as other agricultural crops. thus, such investments would allow the country to have a larger share of the world’s cashew market. steps must be taken to attract foreign investment in the cashew processing sector. the attempts made by domestic investors demonstrated the challenge associated with processing; they did not obtain good results in the sector, considering the high cost of local financing. the value chain requires an integrated approach to develop the sector, complemented by activities to promote diversification. this infigure 3 – cnse as a share of gdp, 2000 to 2015, guinea-bissau. source: prepared by the authors based on data from the world bank (2019) and bceao (2019). 0 200 400 600 800 1000 1200 20 00 20 01 20 02 20 03 20 04 20 05 20 06 20 07 20 08 20 09 20 10 20 11 20 12 20 13 20 14 20 15 g d p/ cn se u $ m ill on s year gdp-cnse cnse seca, a.i. et al. 394 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 385-397 issn 2176-9478 tegrated approach is critical for addressing food security issues, increasing farmers’ resilience to external shocks, encouraging rural communities to participate in the work along the value chain, developing new sustainable opportunities in agriculture, and informing future structural changes in policies. without public policies, everything indicates that guinea-bissau has been suffering from intense forest deforestation due to human activities. spatial patterns of changes in land use associated with the expansion of cashew cultivation: replacing areas of native vegetation previous studies show the intensification of deforestation for economic purposes in guinea-bissau. changes that have occurred in the soil of guinea-bissau are a consequence of the human land use predominantly associated with agricultural activities, urban and infrastructure development, production of charcoal, cashew trees, and collection of wood for construction and firewood for domestic needs (cabral and costa, 2017). in this study, it can be observed that until 2001, land occupation occurred on a small scale and more slowly when compared with subsequent years. during this period, the regions of cacheu, oio and bafafá were the most affected, whereas the south of the country, where there is better conservation of biodiversity, and an eastern part (gabu) were the least affected areas. it is noteworthy that the location assessed in this study in gabu and tombali, where the reference cashews are located, did not appear to be intensely deforested at that time (figure 4). the occupation of land use has been significantly increasing in all regions of the country, but mainly in the southern region, where the border with the republic of guinea is located, and the northern region that corresponds to the border with the republic of senegal. the main causes of deforestation may be associated with an increase in population. from 1990 to 2018, there was a population growth of about 92% in the country, with an average annual growth of about 2% based on the year 1990 (world bank, 2020), which somewhat boosts agricultural production and illegal timber trade, especially in the border regions. the study performed by temudo and cabral (2017) indicated evidence that the fallow agricultural fields are being converted into simple cashew agroforestry interspersed with some trees of other species. thus, the agroforestry agricultural intensification, instead of allowing the stabilization of the cultivated area, involves the destruction of areas. this is because when an area is converted to simple agroforestry, farmers look for new areas for cultivating agricultural crops, namely rice, peanuts, corn, etc. only a few farmers intersperse their crop production with cashew plantations, and others prefer not to intersperse other crops with cashew plantations. in developing countries, the collection of wood for fuel and the conversion of land covered by forests to the collection of wood for commercialization, fuel, and agricultural use led to high rates of deforestation (field and field, 2014). changes that have taken place in guinea-bissau’s soil are a consequence of land use predominantly associated with agricultural activities, charcoal production, timber exploitation, firewood for domestic use, and exploitation of african palmyra palm (borassus aethiopum) to cover houses (temudo and cabral, 2017). deforestation and forest degradation are responsible for large part of the global greenhouse gases. much of the debate on the mechanism for reducing emissions from deforestation and forest degradation (redd+) has focused on the effects of deforestation. forests are more than carbon stocks and and the redd+ mechanism must be concerned not only with reducing the effects of climate change, but also with the creation of socioeconomic structures for the sustainable management of forests (faria et  al., 2014). in guinea-bissau, as cns producers begin to invest in new technologies, that is, increasing their cns production costs, there will be a reduction in fires to clear the land figure 4 – intensity of land occupation (2001 to 2018) in guinea-bissau. source: prepared by the authors based on data from global forest change (2013). 20002001 0 25 50km reid data ( 201 7) □ cashew deforestation (hansen) 2001 (3.262,36 ha) 20022018 0 25 50km defofestatioo (hansen) 2002·2018 (223.005,44 ha) expansion of cashew cultivation and its environmental and economic impacts on guinea-bissau 395 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 385-397 issn 2176-9478 for cashew orchards, new techniques to combat pests through biopesticides, increased productivity, etc. many developing countries may have a bright future if they are able to competently exploit their biodiversity through use of biotechnologies, both to increase biomass production and to increase the spectrum of products derived from it (sachs, 2008). in guinea-bissau, the exploitation of natural resources requires control and costs to reduce environmental pollution. according to rivas (2014, p. 98), the cost in this case “is the reduction of pollution to a lower level so that there is little damage.” there must be an optimum point of deforestation. ecosystems provide important services for people’s survival, as stated by rivas (2014, p. 185), “ecosystem services can be defined as the contributions arising from the functioning of ecosystems, ecological characteristics, functions or processes that indirectly contribute to life and human well-being.” forests have a direct use value, such as ecotourism; indirect use value, as protection of water bodies, soil, fire, and control of floods and microclimate; option value, as for discovering new drugs; and non-use or nonexistence value, as an intrinsic value, existence of nonhuman species, or preservation of cultural, religious and historical values (motta, 2002). therefore, forest protection is essential for sustainable development. it is also important to encourage the agencies with jurisdiction to reduce deforestation in the country. an incentive is something that attracts or alienates people and, somehow, leads to a change in their behavior (field and field, 2014). nonexclusive, sustainable, and sustained development is needed. sustainable development fulfills the double ethical imperative of solidarity with present and future generations, and requires the explicit definition of criteria for social and environmental sustainability and economic viability (sachs, 2008). in guinea-bissau, it is necessary to address the short-term emergencies linked to crisis management by reflecting on the mediumand long-term strategies. both must be informed by the same vision of sustainable development that, on the one hand, offers the assessment criteria for the proposed policies and, on the other hand, through a broad social debate, gradually unfolds in a national project. the transition to sustainable development begins with crisis management, which requires an immediate paradigm shift, moving from growth financed by the inflow of external resources and the accumulation of external debt to a growth based on the mobilization of internal resources, employing people to work in activities with import content (sachs, 2008). it is important to encourage the internal consumption of goods and services, in such a way economic growth, employment, and income for families can be generated, with the purpose of reducing agricultural exploitation as the main source of income for families with fewer financial resources. all citizens must have equal access to assistance programs for disabled people, for mothers and children, for older adults, aimed at compensating for natural or physical inequities. compensatory social policies financed by income redistribution should go further and include unemployment benefits, a task that is practically impossible in countries where only a small minority is employed in the organized sector and where open unemployment is far less significant than underemployment. the population as a whole should have equal opportunities to access public services, such as education, health protection, and housing. education, for instance, is essential for local and human development, due to its intrinsic value, as it contributes to cultural awakening, awareness, understanding of human rights, increasing adaptability and a sense of autonomy as well as self-confidence and self-esteem. conclusions the environmental impacts associated with the intensification of deforestation in guinea-bissau can be attributed to the expansion of the main agricultural products, such as cashew, rice, peanuts and, more recently, to the illegal logging of wood for commercialization destined for the chinese market. cnse accounts for an average of 8.9% of the country’s gdp. this economic activity has at least four macroeconomic impacts: • the commercialization of cns injects liquidity for producers, intermediaries and exporters; • it affects the price levels of other goods and services due to the high propensity of economic actors to consume; • it is the main source of foreign exchange revenue due to exports; • it is an important source of tax revenue due to taxes collected during the commercialization, until it is exported. according to the interviewees, most of them believe that the government does not contribute to public policies for the sustainable development of the cashew sector; non-governmental institutions (ngos) are the ones that contribute the most with investments for the growth and sustainable development of the cashew sector. it is a consensus among the interviewees that, in recent years, cnsp has been increasing, but this increase is due to the growth of new agricultural areas. they also believe that the decrease in the production of other crops in favor of cnsp is encouraged by the cns price in the domestic market due to the demand and its price abroad. with the use of geoprocessing techniques, the authors verified that the country has been significantly increasing the occupation of land use in all regions, mainly in southern areas, close to the borders with the republic of guinea and in northern areas, where the borders with the republic of senegal of senegal are located. one of the main causes of deforestation is the population increase, which somewhat boosts agricultural production and the illegal timber trade, especially in the border regions. investment incentives are needed for large-scale cns processing, which is a product with greater added value. this process must have a sustainable structure with less environmental impact. it is necessary to seca, a.i. et al. 396 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 385-397 issn 2176-9478 contribution of authors: seca, a.i.: conceptualization, methodology, validation, formal analysis, investigation, resources, data curation, writing – original draft. pereira, h.s: conceptualization, methodology, review & editing, supervision. pedroza, s.c.: methodology, formal analysis, investigation, review & editing. references agência nacional de caju – anca. 2013. relatório sobre campanha de comercialização e exportação de castanha de caju. anca. anselmo, j.l., 2013. matemática dos tributos. cepam, são paulo (accessed february 6, 2020) at: http://www.educacaofiscal.sp.gov.br/contents/ matem%c3%a1tica%20dos%20tributos.pdf. arvanitis, y.; roffarello, l.m.; ié, i., 2017. african economic outlook. pea, v. 16, (4-266). https://doi.org/10.1787/19991029. balde, s., 2008. buba-quebo: corredor de desenvolvimento no sul da guinébissau. dissertação, mestrado em estudos africanos, universidade nova de lisboa, lisboa. retrieved 2020-01-20, from https://repositorio.iscte-iul.pt/ handle/10071/748. banco de portugal. 2020. cambio (accessed january 20, 2020) at: https://www. bportugal.pt/taxas-cambio. banque centrale des etats de l’afrique de l’ouest – bceao. entrepôt de données economiques et financiéres (accessed january 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alves bezerra mestre e professor efetivo do instituto federal de educação, ciência e tecnologia do ceará (ifce) – fortaleza (ce), brasil. daniel clayton pinheiro lustosa engenheiro de pesca e consultor em aquicultura na alimenta representações e consultoria ltda. – parnaíba (pi), brasil. manuel antônio de andrade furtado-neto doutor e professor adjunto da universidade federal do ceará (ufc) – fortaleza (ce), brasil. endereço para correspondência: márcio alves bezerra – instituto federal de educação, ciência e tecnologia do ceará – 62580-000 – fortaleza (ce), brasil – e-mail: mab.ifce@gmail.com resumo uma das formas de verificar os impactos ambientais da criação de camarões (carcinicultura) é pela análise sistêmica das águas afluentes e efluentes de seus viveiros de produção. o objetivo deste trabalho foi caracterizar afluentes e efluentes da carcinicultura por meio de seus parâmetros físicos, químicos e biológicos e suas concentrações, adotando um regime temporal de coleta de amostras nas diferentes estações climáticas do ano. as metodologias e os padrões de referência na pesquisa estão respaldados pela legislação ambiental vigente. os resultados indicaram que não houve diferenças significativas entre as concentrações dos parâmetros avaliados das águas afluentes e efluentes. indicaram também a inaplicabilidade da legislação ambiental em vigor, que não considera nossas particularidades ambientais regionais, já que algumas concentrações dos parâmetros de qualidade de afluentes se encontram em desconformidade com essa legislação, o que tem causado dificuldades na avaliação ambiental dos órgãos licenciadores sobre a atividade no ceará. palavras-chave: qualidade de água; indicadores; carcinicultura. abstract one of the ways to verify environmental impacts of shrimp farming is through the systemic analysis of influent and effluents waters ponds. the aim of this work was to characterize these variables through its physical, chemical and biological parameters and their concentrations, adopting a temporal scheme of samples collection in different climate stations of the year. methodologies and reference standards in research are supported by current environmental legislation. results showed that there were no significant differences between the concentrations of these parameters between the influent and effluent waters. they, furthermore, indicate a inapplicability of current environmental legislation in brazil, which does not consider our regional environmental characteristics, because the quality of the affluent waters were already in disagreement with the brazilian environmental legislation, which has caused conflicts of interpretation in the environmental assessment of the shrimp culture in ceará, brazil. keywords: water quality; indicators; shrimp culture. doi: 10.5327/z2176-947820160083 padrões hidrobiológicos como indicadores ambientais em águas afluentes e efluentes de viveiros de carcinicultura marinha no estado do ceará hydrobiological standards as environmental indicators in affluents and effluents of marine shrimp ponds in ceará state bezerra, m.a.; lustosa, d.c.p.; furtado-neto, m.a.a. 76 rbciamb | n.41 | set 2016 | 75-85 introdução o cultivo de camarões marinhos da espécie litopenaeus vannamei no brasil tem aumentado nos últimos anos, impulsionado pelo expansão da demanda doméstica e por melhorias na tecnologia de produção (nunes & rocha, 2015). apesar de ter passado por graves problemas que tiraram a competitividade do camarão brasileiro no mercado internacional, o setor produtivo apostou no aumento do consumo de camarão pelos brasileiros, a saída que precisava para voltar a crescer e produzir. no ano de 2014, aproximadamente 85.000 t de camarão dessa espécie foram produzidas no brasil (rocha & mendonça, 2015). nesse mesmo, o estado do ceará ano foi o maior produtor de camarão do país, com cerca de 45.000 t de produto comercializadas no mercado doméstico brasileiro para cidades como são paulo, rio de janeiro, salvador e florianópolis (rocha, 2015). o debate sobre as questões ambientais relativas aos impactos negativos e positivos dessa atividade econômica continua a ocorrer no brasil e no mundo. vários trabalhos tanto apontam possíveis impactos negativos sobre a qualidade ambiental em áreas onde a criação de camarões está inserida quanto exaltam externalidades positivas do ponto de vista econômico e social (hopkins et al., 1995; páez-osuna, 2001). nesse cenário de discussão ambiental, a questão dos possíveis impactos dos efluentes das unidades de produção de camarões sobre os corpos hídricos receptores sempre esteve em pauta. o assunto é extremamente importante para os produtores, já que o monitoramento dos padrões hidrobiológicos é um procedimento operacional de extrema importância para o sucesso dos cultivos (boyd; hargreaves; clay, 2002). esse monitoramento deve se estender não só ao acompanhamento hidrobiológico das águas efluentes dos viveiros de camarões como também das águas afluentes que abastecem a unidade de produção (ferreira; bonetti; seiffert, 2011). isso para que se possa ter com maior precisão técnica a diferença entre as concentrações dos parâmetros de qualidade das águas afluentes e efluentes após os processos de uso desses recursos hídricos pela atividade produtiva (jones et al., 2001), com vistas a mensurar as possíveis externalidades causadas pela atividade de carcinicultura sobre o meio ambiente. no brasil, a caracterização dos efluentes da atividade de carcinicultura é regulamentada pelo conselho nacional de meio ambiente (conama) por meio das resoluções nos 312/2002, 357/2005 e 430/2011(brasil, 2002; 2005; 2011), que indicam os protocolos e os padrões de referência para enquadramento de conformidade de efluentes em corpos hídricos receptores. nesse contexto legal, os empreendimentos de carcinicultura são recomendados a medir as concentrações de alguns parâmetros expostos nas resoluções como condicionante para seu licenciamento ambiental. dessa forma, o objetivo do presente estudo foi caracterizar os parâmetros físicos, químicos e biológicos de águas afluentes e efluentes de viveiros de produção de camarões em uma unidade no município de acaraú, estado do ceará, brasil. materiais e métodos local e período do estudo o estudo foi realizado em uma unidade produtora de camarões marinhos no município de acaraú, distante 245 km de fortaleza (figura 1a) e 8 km do centro de acaraú (figura 1b), que trabalha com sistema semi-intensivo de produção (densidade de estocagem: 35 camarões/m2; 2,5 ciclos por ano; baixa renovação de água; fertilização inorgânica; aeração artificial; ração artificial; utilização de bandejas) e tem uma área de produção (lâmina d’água) de 47 ha (figura 1c), com captação oriunda de estuários dominados por marés. o período de amostragem nas estações de coleta da pesquisa (figura 1d) compreendeu um ano de execução, de fevereiro de 2014 a janeiro de 2015, respeitando uma frequência trimestral, bem como os níveis de marés de quadratura e sizígia, que são disseminados por meio do boletim informativo da direção de hidrologia e navegação (dhn) no brasil, como também os dois períodos climáticos reconhecidos como seco e chuvoso no estado do ceará. padrões hidrobiológicos como indicadores ambientais em águas afluentes e efluentes de viveiros de carcinicultura marinha no estado do ceará 77 rbciamb | n.41 | set 2016 | 75-85 metodologia de coletas a definição das estações de coletas seguiu a recomendação da legislação ambiental vigente publicada pelo conselho nacional do meio ambiente (conama) por meio da resolução no 312/2002 (brasil, 2002), que regulamenta os planos de monitoramento ambiental (pmas) em empreendimentos de carcinicultura no brasil e indica que os pontos de coleta devem ser a montante do local monitorado, ou seja, na captação das águas afluentes ao empreendimento, e a jusante da comporta de drenagem dos efluentes dos viveiros de produção. as coletas das águas nas estações para as análises físico-químicas foram realizadas nos viveiros de produção, em uma profundidade de 0,50 m, e colocadas em garrafas plásticas de 200 ml, utilizadas exclusivamente para a coleta; para o transporte, foram acondicionadas em isopores com gelo para manutenção das características das amostras coletadas até a chegada ao laboratório de exames. para as análises biológicas, foram obtidas amostras nas estações por meio de redes de arrasto cilíndrico-cônicas com diâmetro de boca de 30 cm e abertura de malha de 20 mm para a captura de espécies de plânctons. tais amostras coletadas foram acondicionadas em frascos apropriados e fixados com formalina a 4% para as posteriores avaliações qualitativa e quantitativa. fonte: google earth (2015). figura 1 – mapa de localização da área do estudo: (a) distância de 245 km entre fortaleza e acaraú, ceará; (b) distância de 8 km entre o centro de acaraú e a unidade produtora da pesquisa; (c) disposição entre afluentes e efluentes na unidade produtora da pesquisa; (d) estações de coleta. a c b d bezerra, m.a.; lustosa, d.c.p.; furtado-neto, m.a.a. 78 rbciamb | n.41 | set 2016 | 75-85 metodologia de análise das amostras para as análises físico-químicas, foram considerados os seguintes parâmetros e suas respectivas unidades: amônia total (mg.l-1), clorofila “a” (mg.l-1), coliformes totais (nmp/100 ml), demanda bioquímica de oxigênio (dbo) (mg.l-1), fosfato total (mg.l-1), sólidos totais em suspensão (sts) (mg.l-1), nitrato (mg.l-1), nitrito (mg.l-1), oxigênio dissolvido (od) (mg.l-1), potencial hidrogeniônico (ph), salinidade (ppt), silicato (mg.l-1) e temperatura (oc). as referências técnicas para as metodologias de análise para cada um dos parâmetros anteriormente descritos foram baseadas nos padrões de análise de água e águas residuais da associação norte-americana de saúde pública (apha; awwa; wef, 2005). para as análises biológicas qualitativas, foram utilizadas metodologias de microscopia óptica para visualização dos gêneros de fitoplânctons e zooplânctons presentes nas amostras de água. já para as análises quantitativas, foram aplicadas metodologias tradicionais de contagem, com o emprego de aparelhos como câmara de neubauer e/ou câmara de sedgewick-rafter em consonância com cálculos volumétricos para quantificação dos grupos taxonômicos de microplânctons identificados nas amostras. os padrões de referência para determinar o enquadramento das águas, bem como a conformidade dos limites de concentrações de emissões de efluentes líquidos em corpos hídricos receptores, foram os publicados nas resoluções conama no 357/05 e 430/11 (brasil, 2005; 2011). resultados e discussão parâmetros físico-químicos os resultados expostos na tabela 1 mostraram que o enquadramento das águas do empreendimento estudado está na classe 1 (águas salinas) durante todo o ano. a proximidade do mar e a pouca influência fluvial sobre o estuário de captação do empreendimento contribuíram para essa estabilização do enquadramento durante todo o ano e no período da pesquisa. outra constatação é que não houve diferenças muito significativas nas concentrações da maioria dos parâmetros físico-químicos entre as águas afluentes e efluentes dos viveiros de produção. altas concentrações de amônia na água podem comprometer aspectos fisiológicos importantes nos camarões, como a ecdise e o consumo de oxigênio, e também causar a morte dos animais quando esse composto se encontra em sua forma tóxica (chen & kou, 1992; chen & lin, 1992). as concentrações encontradas na tabela 1 para esse parâmetro indicam que, além de não haver diferença significativa entre as águas afluentes e efluentes dos viveiros de produção, elas se encontraram em conformidade com a legislação vigente durante todo o ano. a mesma constatação foi encontrada para os parâmetros clorofila “a” e coliformes totais. as concentrações dos parâmetros relativos ao ph, à temperatura e à salinidade mostraram-se estáveis durante todo o ano, independentemente da estação climática dominante na região. a estabilidade conjunta desses parâmetros pode trazer benefícios tanto aos camarões cultivados quanto à qualidade da água a ser efluída no corpo hídrico receptor adjacente ao empreendimento, já que essa condição não inibe aspectos fisiológicos importantes dos organismos aquáticos, como metabolismo, imunidade, crescimento e osmorregulação (allan; froneman; hodgson, 2006; guan et al., 2003 wyban; walsh; godin, 1995; cheng; wang; chen, 2005). as concentrações de componentes nitrogenados como nitrito e nitrato em águas efluentes de viveiros de carcinicultura são amplamente estudadas, dado os possíveis impactos que a atividade produtiva pode causar no ambiente externo caso haja acumulação de forma excessiva desses compostos durante o ciclo de produção (lacerda, 2006; jackson et al., 2011; briggs & funge-smith, 1994; sarac et al., 1993). para as concentrações de nitrito encontradas, foi identificado não haver diferença significativa entre as concentrações dos parâmetros nas águas afluentes e efluentes dos viveiros de produção, bem como elas apresentaram conformidade com padrões hidrobiológicos como indicadores ambientais em águas afluentes e efluentes de viveiros de carcinicultura marinha no estado do ceará 79 rbciamb | n.41 | set 2016 | 75-85 tabela 1 – concentrações médias dos parâmetros físico-químicos das amostras. parâmetros trimestre 1 – 2014 (fev/mar/abr) trimestre 2 – 2014 (mai/jun/jul) afluentes efluentes afluentes efluentes captação viv. 02 viv. 05 viv. 07 viv. 11 captação viv. 02 viv. 05 viv. 07 viv. 11 amônia total 0,14 0,25 0,10 0,18 0,21 0,21 0,20 0,16 0,36 0,30 clorofila “a” <1,00 <1,00 <1,00 <1,00 <1,00 <1,00 <1,00 <1,00 <1,00 <1,00 coliformes totais <300,00 <300,00 <300,00 <300,00 <300,00 <300,00 <300,00 <300,00 <300,00 <300,00 dbo 65,00 45,00 22,00 75,00 62,00 52,00 35,00 45,00 78,00 60,00 fosfato total 0,74 0,81 0,95 0,65 0,80 0,95 0,64 0,85 0,91 0,56 sts 125,00 89,00 110,00 134,00 93,00 185,00 135,00 146,00 95,00 173,00 nitrato 2,50 1,87 1,42 1,11 2,1 1,75 1,34 1,78 1,32 0,87 nitrito <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 od 4,60 3,70 4,90 3,90 4,10 3,8 4,2 4,8 3,9 5,0 ph 7,27 7,60 7,37 6,95 7,89 7,45 7,10 6,84 7,57 7,04 salinidade 33,00 36,00 31,00 38,00 33,00 30,00 33,00 28,00 26,00 31,00 temperatura 28,00 28,00 28,00 28,00 28,00 28,00 28,00 28,00 28,00 28,00 parâmetros trimestre 3 – 2014 (ago/set/out) trimestre 4 – 2014/2015 (nov/dez/jan) afluentes efluentes afluentes efluentes captação viv. 02 viv. 05 viv. 07 viv. 11 captação viv. 02 viv. 05 viv. 07 viv. 11 amônia total <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 <0,1 clorofila “a” 2,00 2,00 1,00 <1,00 2,00 4,0 4,0 2,0 2,0 2,3 coliformes totais <300,00 <300,00 <300,00 <300,00 <300,00 <300,00 <300,00 <300,00 <300,00 <300,00 dbo 45,00 42,00 48,00 52,00 38,00 56,00 48,00 45,00 25,00 31,00 fosfato total 0,45 0,76 0,54 0,65 0,32 0,84 0,65 0,47 0,95 0,54 sts 94,00 102,00 110,00 76,00 63,00 112,00 145,00 97,00 92,00 83,00 nitrato 1,67 1,24 1,78 0,96 1,54 2,15 1,75 1,94 1,54 1,12 nitrito <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 <0,01 od 5,40 4,80 6,10 5,70 5,10 4,7 5,3 5,5 6,1 3,8 ph 7,10 6,34 7,40 7,20 7,10 7,54 7,23 7,82 7,77 7,12 salinidade 45,00 48,00 43,00 45,00 48,00 48,00 46,00 42,00 52,00 48,00 temperatura 29,00 29,00 29,00 29,00 29,00 29,00 29,00 29,00 29,00 29,00 legenda: em azul escuro: conforme com a legislação ambiental vigente (resoluções conama no 357/05; 430/11); em azul claro: desconforme com a legislação ambiental vigente (resoluções conama no 357/05; 430/11); sublinhado: melhora da qualidade do efluente em relação ao afluente (referências: resoluções conama nos 357/05; 430/11); itálico: piora da qualidade do efluente em relação ao afluente (referências: resoluções conama nos 357/05; 430/11); bold: não houve alteração de qualidade do efluente para o afluente (referências: resoluções conama nos 357/05; 430/11); dbo: demanda bioquímica de oxigênio; sts: sólidos totais em suspensão; od: oxigênio dissolvido; ph: potencial hidrogeniônico; viv: viveiro. bezerra, m.a.; lustosa, d.c.p.; furtado-neto, m.a.a. 80 rbciamb | n.41 | set 2016 | 75-85 a legislação ambiental vigente. as concentrações de nitrato não apresentaram a mesma constatação, já que a desconformidade legal atingiu tanto as águas afluentes quanto efluentes do empreendimento; entretanto, as concentrações de nitrato verificadas nos afluentes diminuíram em relação aos efluentes, o que demonstrou a ação dos processos de sedimentação e desnitrificação em viveiros de carcinicultura conforme pode ser visto em outros estudos mais completos (bufford et al., 2003). estudos realizados por lacerda e sena (2005) apontam resultados similares com relação à desconformidade de águas estuarinas naturais que são afluentes de empreendimentos de carcinicultura. essa é uma constatação já apontada por bezerra, lustosa e vasconcelos (2013) em outros estuários cearenses, o que demonstra a necessidade de elaboração de um ato normativo estadual que defina padrões de referência para afluentes e efluentes da criação de camarões no ceará respeitando suas características ambientais, já que a legislação vigente coloca os atuais gestores ambientais sem a realidade técnica de dados primários para fundamentar com eficiência seus atos competentes fiscalizatórios sobre essa atividade e seus reais impactos sobre o meio ambiente. a mesma constatação pode ser observada ao analisar as concentrações dos parâmetros relativos a dbo, fosfato total e sts, ou seja, apesar de observarmos, em geral, reduções das concentrações desses parâmetros entre afluentes e efluentes, seguem em desconformidade com a legislação ambiental vigente. os resultados ainda demonstram que houve, independentemente da conformidade ou não com a legislação ambiental vigente, alterações positivas e negativas na qualidade da água entre afluente e efluente. isso indica que o monitoramento contínuo e sistêmico com esses indicadores é muito importante para que a unidade produtiva possa fazer as adequações necessárias no manejo operacional dos viveiros de produção e na sua qualidade de água a fim de evitar alterações significativas e descartes contínuos de efluentes desconformes ou com concentrações piores que as verificadas nas águas afluentes do empreendimento, com vistas a mitigar os impactos da atividade produtiva sobre o meio ambiente. parâmetros biológicos apesar das limitações, o uso da biomassa de fitoplâncton como um indicador para avaliar os possíveis impactos causados por efluentes de viveiros de carcinicultura tem sido praticado e aperfeiçoado (casé et al., 2008). estudos apontam que é importante identificar a composição de espécies de fitoplânctons e suas relações de dominância entre espécies, já que há uma dinâmica contínua de mudanças de fatores de crescimento, como luz, temperatura e concentrações de nutrientes, em um ambiente de cultivo (goldman & mann, 1980; yusoff et al., 2002). a tabela 2 mostra os resultados da determinação da densidade celular de todos os grupos de microplanctum (fito e zooplâncton), assim como a composição de espécies para cada estação de coleta. para o grupo relativo aos fitoplânctons, podemos destacar o das algas bacillariophytas, de maior representação numérica, seguido pelo grupo das cyanophytas. quanto à diversidade de espécies de algas, o grupo das bacillariophytas foi o que apresentou o maior número de espécies (naviculasp, cymbella sp. e pleurosygma sp.), enquanto o grupo das cyanophytas foi reapresentado pela espécie oscillatoria sp. essa dominância de fitoplânctons por gêneros de bacillariophytas e cyanophytas é bem característica em viveiros de carcinicultura que absorvem o nitrogênio disponível não retido na biomassa de camarões (sanders et al., 1987), como pode ser verificado em outros estudos com resultados similares (casé et al., 2008; silva et al., 2011; chellapa; lima; câmara, 2007). a tabela 3 mostra os resultados para o grupo relativo ao zooplâncton. podemos destacar grande diversidade, sendo os grupos de espécies de copépodas (nauplio sp., cyclopoida sp.), anelídeos (polychaeta sp.) e protozoários do gênero euplotes os de maior representatividade. os resultados encontrados para dominância de gêneros de copépodas, anelídeos e protozoários em viveiros de carcinicultura são similares aos encontrados em outros estudos (gosh et al., 2011; abuhena & hishamuddin, 2014). com base nos perfis de microplanctum (fito e zooplâncton) encontrados na pesquisa, não ficou constatada a presença excessiva de plânctons bioindicadores de má qualidade de água, bem como não ficaram evidenciapadrões hidrobiológicos como indicadores ambientais em águas afluentes e efluentes de viveiros de carcinicultura marinha no estado do ceará 81 rbciamb | n.41 | set 2016 | 75-85 tabela 2 – caracterizações qualitativa e quantitativa de fitoplânctons nas amostras. fitoplânctons* trimestre 1 – 2014 (fev/mar/abr) trimestre 2 – 2014 (mai/jun/jul) afluentes efluentes afluentes efluentes captação viv. 02 viv. 05 viv. 07 viv. 11 captação viv. 02 viv. 05 viv. 07 viv. 11 bacillariophyta navicula sp. 21,00 12,00 17,00 10,00 13,00 13,00 6,00 15,00 5,00 ni cymbella sp. 15,00 22,00 12,00 8,00 21,00 32,00 17,00 12,00 15,00 21,00 pleurosigma sp. 18,00 7,00 4,00 12,00 2,00 12,00 22,00 18,00 15,00 8,00 diatoma sp. 4,00 1,00 ni ni 3,00 2,00 4,00 ni 2,00 4,00 nitzschia sp. 2,00 1,00 ni ni ni ni 1,00 ni ni ni gyrosigma sp. 5,00 1,00 3,00 2,00 ni 3,00 1,00 4,00 ni ni chlorophyta chlorella sp. 1,00 ni ni ni ni 2,00 1,00 ni 1,00 ni pediastrum sp. 2,00 1,00 1,00 ni ni 1,00 ni ni 2,00 1,00 closterium sp. 2,00 2,00 ni 1,00 2,00 2,00 2,00 2,00 ni ni cyanophyta oscillatoria sp. 15,00 18,00 25,00 12,00 15,00 25,00 12,00 32,00 17,00 12,00 limnothrix sp. 1,00 ni ni ni ni 3,00 ni ni ni ni anabaena sp. 3,00 ni 2,00 7,00 8,00 9,00 1,00 3,00 5,00 2,00 fitoplânctons* trimestre 3 – 2014 (ago/set/out) trimestre 4 – 2014/2015 (nov/dez/jan) afluentes efluentes afluentes efluentes captação viv. 02 viv. 05 viv. 07 viv. 11 captação viv. 02 viv. 05 viv. 07 viv. 11 bacillariophyta navicula sp. 12,00 8,00 11,00 3,00 8,00 9,00 4,00 12,00 3,00 3,00 cymbella sp. 21,00 17,00 10,00 18,00 23,00 15,00 7,00 18,00 25,00 8,00 pleurosigma sp. 9,00 2,00 ni ni 5,00 3,00 2,00 ni ni ni diatoma sp. 2,00 ni ni ni ni 3,00 3,00 2,00 1,00 1,00 nitzschia sp. ni ni ni ni ni ni ni ni ni ni gyrosigma sp. 7,00 2,00 2,00 5,00 1,00 2,00 5,00 3,00 2,00 3,00 chlorophyta chlorella sp. 3,00 1,00 1,00 1,00 5,00 2,00 1,00 3,00 1,00 2,00 pediastrum sp. ni ni ni ni ni ni ni ni ni ni closterium sp. 2,00 1,00 1,00 1,00 ni 2,00 ni 1,00 2,00 ni cyanophyta oscillatoria sp. 23,00 32,00 21,00 10,00 18,00 28,00 17,00 15,00 19,00 20,00 limnothrix sp. 4,00 1,00 2,00 3,00 ni 3,00 1,00 ni 3,00 ni anabaena sp. 3,00 ni 2,00 1,00 5,00 12,00 4,00 8,00 14,00 6,00 *unidade de medida: células/ml; ni: não identificado; viv.: viveiro. bezerra, m.a.; lustosa, d.c.p.; furtado-neto, m.a.a. 82 rbciamb | n.41 | set 2016 | 75-85 tabela 3 – caracterizações qualitativa e quantitativa de zooplânctons nas amostras. zooplânctons* trimestre 1 – 2014 (fev/mar/abr) trimestre 2 – 2014 (mai/jun/jul) afluentes efluentes afluentes efluentes captação viv. 02 viv. 05 viv. 07 viv. 11 captação viv. 02 viv. 05 viv. 07 viv. 11 copepoda náuplio sp. 2,00 1,00 ni 1,00 1,00 6,00 4,00 7,00 3,00 2,00 harpacticóida sp. 1,00 ni 1,00 1,00 ni 1,00 1,00 1,00 ni ni cyclopóida sp. 4,00 1,00 1,00 1,00 2,00 8,00 10,00 5,00 3,00 6,00 calanóida sp. ni 1,00 1,00 ni ni ni ni ni ni ni rotifera brachionus sp. 1,00 1,00 ni 1,00 ni 1,00 6,00 2,00 5,00 2,00 keratella sp. ni 1,00 ni ni ni 2,00 2,00 1,00 2,00 2,00 filinia sp. 1,00 ni ni ni 1,00 2,00 1,00 1,00 1,00 1,00 trichocerca sp. 1,00 ni 1,00 1,00 ni ni 1,00 1,00 1,00 ni proales sp. 1,00 ni ni ni 1,00 ni ni ni ni ni protozoa euplotes sp. 1,00 ni ni ni ni 8,00 8,00 6,00 2,00 5,00 paradileptus sp. ni ni ni ni ni 1,00 ni 1,00 1,00 ni blepharisma sp. 2,00 2,00 2,00 1,00 ni 12,00 9,00 5,00 3,00 4,00 cyclidium sp. ni ni ni ni 1,00 2,00 2,00 ni ni 1,00 vorticelasp ni ni ni 1,00 1,00 ni ni ni ni ni zooplânctons* trimestre 3 – 2014 (ago/set/out) trimestre 4 – 2014/2015 (nov/dez/jan) afluentes efluentes afluentes efluentes captação viv. 02 viv. 05 viv. 07 viv. 11 captação viv. 02 viv. 05 viv. 07 viv. 11 copepoda náuplio sp. 8,00 3,00 2,00 5,00 1,00 6,00 3,00 3,00 2,00 5,00 harpacticóida sp. 1,00 1,00 2,00 1,00 ni 3,00 1,00 1,00 1,00 1,00 cyclopóida sp. 6,00 2,00 4,00 1,00 5,00 5,00 3,00 2,00 3,00 1,00 calanóida sp. ni ni ni ni ni ni ni ni ni ni rotifera brachionus sp. 3,00 2,00 4,00 3,00 2,00 2,00 3,00 1,00 2,00 4,00 keratella sp. 4,00 1,00 3,00 1,00 1,00 3,00 1,00 3,00 2,00 3,00 filinia sp. 1,00 ni ni ni ni 1,00 1,00 1,00 1,00 2,00 trichocerca sp. 1,00 1,00 1,00 ni ni ni ni ni ni ni proales sp. ni ni ni ni ni ni ni ni ni ni protozoa euplotes sp. 3,00 1,00 2,00 1,00 1,00 7,00 3,00 4,00 2,00 6,00 paradileptus sp. 1,00 1,00 ni ni ni 1,00 1,00 1,00 1,00 ni blepharisma sp. 3,00 4,00 2,00 2,00 2,00 8,00 10,00 7,00 2,00 7,00 cyclidium sp. 2,00 1,00 1,00 2,00 1,00 2,00 2,00 1,00 1,00 1,00 vorticelasp ni ni ni ni ni ni ni ni ni ni *unidade de medida: organismos/ml; ni: não identificado; viv.: viveiro. padrões hidrobiológicos como indicadores ambientais em águas afluentes e efluentes de viveiros de carcinicultura marinha no estado do ceará 83 rbciamb | n.41 | set 2016 | 75-85 dos grupos taxonômicos de fito e zooplânctons significativamente diferentes entre as águas de captação provenientes do ambiente externo e os efluentes dos viveiros de produção do empreendimento. conclusões com base nos resultados descritos, é possível concluir que os padrões hidrobiológicos se apresentaram como bons indicadores ambientais para identificar com mais precisão os possíveis impactos ambientais causados por efluentes de carcinicultura em corpos hídricos receptores adjacentes ao empreendimento e que o monitoramento contínuo e sistêmico com esses indicadores é muito importante para que a unidade produtiva possa fazer as adequações necessárias com vistas a mitigar os impactos da atividade produtiva sobre o meio ambiente. analisando a diferença entre as concentrações de afluentes e efluentes, podemos considerar que os viveiros de carcinicultura podem descartar no corpo hídrico receptor um efluente com a mesma ou melhor característica físico-química e biológica do que a observada no afluente, já que os aportes de componentes nitrogenados e fosfatados no ambiente externo causado pelos efluentes podem ser controlados e monitorados nos processos de boas práticas de manejo utilizados pelo empreendimento durante o ciclo de produção dos camarões. outra constatação importante é que os indicadores ambientais apontaram que os padrões hidrobiológicos dos afluentes apresentam desconformidade com a legislação vigente, o que implicaria uma necessidade de elaboração de um ato normativo que definisse padrões de referência para afluentes e efluentes da criação de camarões no ceará respeitando suas características ambientais, já que a legislação vigente coloca os atuais gestores ambientais sem a realidade técnica de dados primários para fundamentar com eficiência seus atos competentes fiscalizatórios sobre essa atividade e seus reais impactos sobre o meio ambiente. para concluir, é importante que outras variáveis sejam incluídas nesse tipo de avaliação ambiental, como questões ligadas a vazões de referência dos corpos hídricos receptores e seus graus de diluição em relação aos efluentes emitidos pela carcinicultura no meio ambiente. referências abu hena, m.k. & hishamuddin, o. zooplankton community structure in the tiger shrimp (penaeus monodon) culture pond at malacca, malaysia. international journal of agriculture & biology, v. 16, p. 961-965, 2014. a l l a n, e.l.; f ro n e m a n, p.w.; h o d g s o n, a.n. effects of temperature and salinity on the standard metabolic rate (smr) of the caridean shrimp palaemonperingueyi. journal of experimental marine biology and ecology, n. 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c t the use of biogas as an alternative to using liquefied petroleum gas (lpg) for cooking food in the context of family farming is something recent and has ample room for growth. the aim of this study was to evaluate the use of the sertanejo biodigester by farming families as a social technology for cooking gas production, as well as an alternative energy source. it also aimed to identify elements which contribute to disseminating this technology as an alternative to the use of firewood, charcoal and lpg. quali-quantitative approaches were used following the exploratory method, with interviews and non-probabilistic sampling. a population with 132 units of biodigesters in the agreste mesoregion of the state of pernambuco was considered, with 83 interviews being collected. the results indicated that the sertanejo biodigester social technology provides an increase in the income of farming families, avoids the use of firewood and charcoal for cooking food and produces biofertilizer for crops. they also showed that its non-continuous use or deactivation is related to a lack of raw material and the need for maintenance. given this scenario, its implementation must consider the availability of a raw material source in the production unit and the potential for biogas production from the existing herd and consumption demand. it is recommended to strengthen arguments of economic and environmental impact for low-income families to disseminate this technology; to encourage the use of biogas associated with other activities in the production system; and to incorporate biodigestor social technology in rural credit financing lines. keywords: family farming; social technology; biogas; national rural housing program; climate changes; semi-arid region. r e s u m o a utilização do biogás como alternativa ao uso do gás liquefeito de petróleo (glp) para cocção de alimentos no âmbito da agricultura familiar é algo recente e com amplo espaço de crescimento. o objetivo deste estudo foi avaliar o uso do biodigestor sertanejo por agricultores familiares como tecnologia social para produção de gás de cozinha, como fonte alternativa de energia. visou, também, identificar elementos que contribuam para a divulgação e a disseminação dessa tecnologia como alternativa ao uso de lenha, carvão vegetal e glp. utilizou-se abordagens quali-quantitativas, seguindo o método exploratório, com entrevistas e amostragem não-probabilística. foi considerada uma população com 132 unidades de biodigestores na mesorregião do agreste pernambucano, sendo coletadas 83 entrevistas. os resultados indicaram que a tecnologia social do biodigestor sertanejo proporciona incremento na renda das famílias agricultoras, evita o uso de lenha e carvão vegetal para cocção de alimentos e produz biofertilizante para os cultivos. também mostraram que o seu uso não contínuo ou desativação está relacionado à falta de matéria-prima e à necessidade de manutenção. diante desse cenário, sua implantação deve considerar a disponibilidade de fonte de matéria prima na unidade de produção e o potencial de produção de biogás a partir do rebanho existente e da demanda de consumo. recomenda-se fortalecer os argumentos de impacto econômico e ambiental para as famílias de baixa renda para a disseminação dessa tecnologia; estimular o uso do biogás associado às demais atividades do sistema de produção e incorporar a tecnologia social biodigestor nas linhas de financiamento de crédito rural. palavras-chave: agricultura familiar, tecnologia social; biogás; programa nacional de habitação rural; mudanças climáticas; semiárido. sertanejo biodigestor: a social technology, an alternative source of energy biodigestor sertanejo: uma tecnologia social, fonte alternativa de energia reginaldo alves de souza1 , marília regina costa castro lyra1 , renata maria caminha mendes de oliveira carvalho1 , josé coelho de araújo filho1 1instituto federal de educação, ciência e tecnologia de pernambuco – recife (pe), brazil. correspondence address: reginaldo alves de souza – rua visconde de mamanguape, 40 – encruzilhada – cep: 52030-010 – recife (pe), brazil. e-mail: alves.reginaldo@gmail.com conflicts of interest: the authors declare that there are no conflicts of interest. funding: conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico (cnpq). received on: 11/23/2020. accepted on: 08/05/2021. https://doi.org/10.5327/z21769478987 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. https://orcid.org/0000-0002-7198-9456 https://orcid.org/0000-0003-2173-126x https://orcid.org/0000-0002-9993-8212 https://orcid.org/0000-0002-8318-7418 mailto:alves.reginaldo@gmail.com https://doi.org/10.5327/z21769478987 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ sertanejo biodigestor: a social technology, an alternative source of energy 631 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 630-642 issn 2176-9478 introduction the causes and consequences of climate change demand efforts in different sectors and different players. one of these efforts concerns the search for alternatives to the current hegemonic energy matrix. another refers to the adaptation to ongoing climate processes. in this universe of technological options, the biodigester is considered a social technology for the production of biogas (methane) to supply part of the energy needs of family farming as an alternative to the use of liquefied petroleum gas (lpg), firewood and charcoal. according to martins et al. (2010), the ability of family farmers to adapt to climate change cannot be reduced to the possibility of adopting some practices apparently adjusted to a certain abnormal climate phenomenon, but it has to be understood as a result of the learning capacity to deal with the new situation. discussions around biogas production are not limited to a technical debate about the fermentation process and the efficiency of biodigester models. it is also associated with the broader debate on environmental sustainability, the growing need for clean energy production, reduced use of natural resources and especially related to a reduction in greenhouse gas (ghg) emissions. in the opinion of specialists regarding this theme, it is important to consider that global warming caused by the increase in the emission of greenhouse gases in the earth’s atmosphere can cause changes to terrestrial ecosystems, modifying global vegetation patterns (nobre et al., 2007, p. 7). such threats were recently reaffirmed in the sixth assessment report of the intergovernmental panel on climate change, which reveals that the global surface temperature will continue to increase until at least the middle of the century in all considered emission scenarios (ipcc, 2021, p. 18). under this perspective, there is a growing need to move towards expanding the use of renewable, non-polluting or low-emission greenhouse gas sources of energy to the detriment of non-renewable energy, the main ghg emitters. data presented by the energy research company (epe) (table 1) indicate that the participation of renewable sources in the national energy matrix in the period from 2008 to 2018 did not change significantly, varying negatively when evaluating the share of renewable sources, which contributed 45.6% to the national energy matrix in 2008, and represent 45.3% in 2018 (epe, 2019, p. 56). however, it can be seen that there are changes to the shares in the scope of renewable sources, with a reduction of 1.5 percentage points (pp) in the use of hydraulic energy, 3.2 pp in the use of firewood and charcoal, and an increase in the share of other renewables of 2.5 pp; furthermore, the contribution of solar energy begins in 2018 with 0.1% of the national energy matrix. despite the diversification of the national energy matrix, biogas is still not highlighted as a renewable source of large-scale energy potential, being considered by epe as incipient (epe, 2019, p. 55-56). interest in this research was aroused by the potential that the biodigester has for producing cooking gas associated with a considerable number of farming families that can incorporate this technology into their production processes, and takes the project “biodigesters, a social technology in the national rural housing program (pnhr)”, implemented by the ngo diaconia in 2013, as a reference, with the purpose of disseminating the use of biodigesters through training, to produce and manage cooking gas (methane biogas). one of the main references in the social technologies (st) registry with a focus on rural development and sustainability is the bank of social technologies (bts) of fundação banco do brasil (fbb), where the backcountry biodigester is described as a social technology that produces biogas from animal manure, and is used in stoves to prepare family food (fbb, 2018). several authors point out that the emergence of st is due to an earlier process associated with appropriate technologies. rodrigues and barbieri (2008, p. 1071) describe the emergence of this movement in the 1960s and 1970s, according to which – and citing kaplinski (1990 apud rodrigues and barbieri, 2008, p. 1071) –, “it would be associated with a reaction to post-war economic growth patterns.” in addition to the term st, the authors retrieved other terms related to the example of the term intermediate technology created by schumacher (1979 apud rodrigues and barbieri, 2008, p. 1071), according to the authors, indicating “a technology that combines elements of traditional technologies with those of advanced technologies.” the authors also refer to the terms alternative technology, defended by dickson (1974 apud rodrigues and barbieri, 2008, p. 1071), and soft technology, proposed by clarke (1976 apud rodrigues and barbieri, 2008, p. 1071). table 1 – share of different energy sources in the national energy matrix, from 2008 to 2018. energy sources share (%) 2008 2018 non-renewable 54.5 54.7 oil and derivatives 36.7 34.4 natural gas 10.3 12.5 mineral coal and coke 5.5 5.8 uranium (u3o8) 1.5 1.4 other non-renewables 0.5 0.6 renewables 45.5 45.2 biomass (derived from sugarcane) 17.0 17.4 hydraulics 14.1 12.6 firewood and charcoal 11.6 8.4 other renewables 2.8 5.3 wind 1.4 solar 0.1 source: adapted from epe (2019). souza r.a. et al. 632 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 630-642 issn 2176-9478 in this historical review of the emergence of st, dagnino et  al. (2004, p. 19) refer to the struggle of the indian people against the british rule, where the reformers of that society had “the rehabilitation and development of traditional technologies practiced in their villages” as a fighting strategy, having as a great reference the spinning wheel machine popularized by gandhi, recognized as the first technologically appropriate equipment. however, according to the authors, the concept of appropriate technology (at) was introduced in the western world as a result of the creation by schumacher of the appropriate technology development group and the publication of the book small in 1973 is beautiful: economics as if people mattered, translated into over 15 languages. for the authors, this movement towards appropriate technology lost momentum in the early 1980s as the neoliberal thought expanded. ventura et  al. (2012, p. 606) suggest the need to discuss incorporating social technologies to the new institutional framework of the post-kyoto climate regime as one of the instruments to combat climate change, in fact contributing to negotiate ghg emission reduction projects in the carbon market, as they not only promote the transfer of technologies, but also the development of technologies suited to each social and environmental reality of the host communities. according to the authors, applying technologies for coexistence with the semi-arid region, especially the biodigester, cisterns and desalination plant, has been characterized as a cultural perspective that guides development with the purpose of improving living conditions and promoting citizenship through socioeconomic and technological initiatives. in addition, jiménez and zambrano (2018) conclude that social technologies present themselves as modern options and adapt to small and medium rural enterprises with a satisfactory cost-benefit ratio that enables the relief of structural problems, thereby allowing the direct participation of rural communities in the implementation process and effectively contributing to develop individual and collective awareness of sustainability in the semi-arid region of the country. according to gualdani and burgos (2020), the concept of st is quite broad and flexible thanks to its experimentation character and the scope of possibilities for framing different types of solutions to local problems, with st being defined by several authors as techniques, procedures, processes and methodologies collectively developed in order to solve a problem so as to socially include those involved, ensuring quality of life and environmental gains. they also highlight the low cost usually related to the availability of local materials included in the assembly in this conceptual universe, as labor and time invested must also be considered as social capital employed in its development; replication and reapplication concepts when it comes to reproduction from a step-by-step basis and the reproduction of st in broader parameters which enable its improvement, including methodological adaptation and incorporating other materials; and that the practices identified as st consequently have a “step-by-step” process, a development methodology and not necessarily a protocol. the proposed study was directed to a specific biodigestor model called “sertanejo biodigestor,” resulting from an adaptation proposed by the ngo diaconia to the indian model with technology used in plate cisterns widely spread across the semi-arid region (mattos and júnior, 2011, p. 7). the innovative aspects proposed by the ngo diaconia to adapt the technology included the materials for constructing the equipment. however, they must be analyzed from the point of view of construction practicality, results in biogas production and total costs of the equipment. according to the ngo diaconia (2016), there is a significant number of sertanejo biodigesters deployed in the agreste region of pernambuco, and part of this equipment is totally or partially deactivated. this fact leads to the need for identification of the weaknesses regarding the adaptation to the dynamics of farming families with the technological innovation that gave rise to one of the focuses for research. in a complementary way, the high cost of lpg can compromise the family income, essentially of the farming families, in view of their non-fixed income associated with the productive processes when it is not linked to social security and complementary programs for income distribution. according to the data presented by the ngo diaconia, a farming family spends 9.32% of the minimum wage on the purchase of lpg monthly, or collects 21.06 kg of wood to prepare food. it is then a problem related to family income and that the biodigester can effectively contribute with biogas (methane) to the detriment of the use of lpg. however, the question is what is the actual contribution of the biodigester when it comes to increasing family income? in economic terms, it is necessary to check whether the biodigester is really capable of promoting economic gains, considering the references presented by the ngo diaconia (s.d., p. 8), suggesting that the use of the biodigestor can provide families with savings in monthly expenses equivalent to one and a half canisters of lpg, equivalent to 10% of the minimum wage. therefore, the aim of this study was to evaluate the use of the sertanejo biodigester by farming families in the agreste region of pernambuco as a social technology for producing cooking gas, as an alternative source of energy and to mitigate climate change. it also aimed to identify economic and social elements that contribute to disseminating this technology as an alternative for cooking gas production to replace the use of firewood, charcoal and lpg for domestic activities in the context of family farming in the semi-arid region. the study starts from two basic hypotheses: the use of the biodigester social technology provides an increase in the income of farming families due to a reduction in the use of lpg, avoids the use of firewood and charcoal and contributes to producing biofertilizer for the family’s crops; the continuous non-use or deactivation of the biodigester is related to a lack of raw material, requirements in equipment maintenance (which takes a lot of work) and/or the lack of labor to maintain the equipment. sertanejo biodigestor: a social technology, an alternative source of energy 633 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 630-642 issn 2176-9478 material and methods study area the study considered the municipalities of bom conselho, caetés, jupi and são bento do una, located in the agreste mesoregion of pernambuco as its geographic focus (figure 1), taking the quantity of biodigesters deployed in that territory belonging to the participating families of the biodigestor project as a reference, as executed by the ngo diaconia. the sertanejo biodigestor (figure 2) is described by mattos and júnior (2011) from the sertanejo biodigestor manual, a component of the sustainable land management project in sertão, a publication of the dom helder câmara project (pdhc). another reference found for this type of biodigester is the ngo diaconia’s booklet, 12 steps to build a biodigestor as a product of the “biodigestors: a social technology in the national rural housing program” project, with support from the caixa socioenvironmental fund (fsc). as shown in the two manuals mentioned above, the sertanejo biodigester adopts the same principles as the indian model, meaning it is a structure formed by an inlet box (herein referred to as the cargo box), a storage tank (also called the biodigestor tank or main tank), a gas storage hood coupled with a structure to capture the gas produced and a waste outlet box (herein referred to as discharge box). it is observed that the main difference between this model and the others is the type of material used for its construction as a way of adapting to small rural properties. while the indian and chinese models use masonry to build the fermentation tanks, in this model the construction is made with cement plates using the same construction principle as the precast plate cisterns in cylindrical shape, according to figure 3. the cistern is cylindrical in shape, covered and semi-buried. its operation provides for the capture of rainwater using the roof of the house, which drains the water through gutters (asa, 2021). the waste input and output boxes do not differ in the type of material used, only in the format. on the other hand, for the hood or gasometer, which is made of metal in the indian model and with masonry in the chinese model, the decision was to adopt a pvc box normally used for water storage in an inverted way in the sertanejo model, which receives a zinc and earth structure on top to act as a counterweight. the way the gas is captured is another great differential, as a 20-liter bottle adapted to receive and distribute the gas is used. figure 1 – geopolitical division map of pernambuco. figure 2 – sertanejo biodigester with maximum biogas load. angico site, bom conselho-pe, by wanderley nunes and cláudio almeida, 2020. figure 3 – parts of the sertanejo biodigestor. souza r.a. et al. 634 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 630-642 issn 2176-9478 by presenting the results of the work developed by the network of biodigesters for latin america and the caribbean (redebiolac) to identify barriers and mechanisms to overcome them, aiming at the massification and democratization of medium and small scale biodigesters in latin america and the caribbean (lac), herrero et  al. (2016) emphasize the need to adapt the technology to the user (and not the other way around), and that the visibility and dissemination of biodigesters must fully consider their environmental aspects of changing the production and energy matrix and self-sufficiency for the producer. according to the diaconia ngo (s.d.), the “sertanejo biodigestor” has the following benefits, as shown in chart 1. it is important to consider that biofertilizers are a by-product of the effluents from the biodigester, the digestate, which, according to nicoloso et al. (2019, p. 122), should follow the fundamental principles of fertilizer management and soil fertility already established and constantly refined by research. the nature of this study according to the definitions adopted by gerhardt and silveira (2009, p. 31), this study is classified as exploratory regarding its objectives, as it is the method which aims to provide greater familiarity with the problem with a view to making it more explicit or build hypotheses. it is configured as qualitative and quantitative in its approach, and documentary and field data were used based on interviews and questionnaires as the data source. non-probabilistic sampling was also used, defended by guimarães (2008) as a convenience sample formed by elements that the researchers gathered because they had them, or the researchers makes use of data which are more within their reach, which in this case is access to families with biodigesters. sample the population targeted by this study is part of the universe of farming families residing in houses financed by the pnhr of caixa econômica federal (caixa), benefiting from the implementation of 395 biodigester units in 39  municipalities of 06 states of the federation: bahia, goiás, minas gerais, pernambuco, rio grande do sul and santa catarina. a total of 24 families in bahia were benefited; 61 in minas gerais; 50 in goiás; 52 in santa catarina; 67 in rio grande do sul; and 141 in pernambuco. the project concentrated its actions in the municipalities of bom conselho, caetés, jupi and são bento do una, in the state of pernambuco, all belonging to the agreste mesoregion of pernambuco, with the goal of implementing 132 units (diaconia, 2016, p. 8). from a sampling point of view, a sample based on these data was estimated, which met the expectation of verifying the abandonment rate of using the biodigesters and measuring their impact on family dynamics. therefore, the finite population of 132 family units of biodigesters implemented in the agreste mesoregion of pernambuco was considered, and the probability of continuous non-use or deactivation of the biodigesters was estimated in 15%, with a 95% confidence level, adopting the associated variable of 1.96 and a standard sampling error of 5%. thus, applying the equation 1 for sample definition suggested by meunier et al. (2001), we would need to apply 75 interviews (57% of the total population), and 83 samples were collected during the field visit process, reaching a representation of 63% of the families using the biodigester. (1) where: n = calculated sample (size); n = population (families with biodigesters) (132); z = standardized normal variable associated with confidence level 95% (1.96); p = probability of biodigester deactivation (%) (0.15%); e = sampling error (5% standard) (0.05%) data used in the study semi-structured interviews, systematic observations and photographic records were used as the primary data collection techniques carried out from the field survey. the semi-structured interview was the main instrument to respond to the general objective, as well as to seek subsidies which would allow confirming or denying the presented hypotheses. thus, data collection took place in the municipalities of caetés, jupi and são bento do una, maintaining distinct audiences, defined by: families participating in the biodigestor project in the agreste region of pernambuco; community leaders; families with consolidated use of the sertanejo biodigester in the sertão do pajeú region, chart 1 – benefits pointed out by the ngo diaconia with the use of the sertanejo biodigestor. where benefits in the environment firewood is not taken from the forest for cooking contributes to reducing deforestation and the effects of climate change prevents methane gas released by the natural combustion of animal manure from being released into the atmosphere on health the biogas produced when used in the stove does not release smoke, preventing respiratory problems it contributes to the health of animals by collecting waste and cleaning corrals and pigsties, reducing infestation by worms and flies on the family income saves a bottle and a half of lpg gas per month produces organic fertilizer and biofertilizers in agriculture produces natural fertilizers: biofertilizer and tanned manure, which can increase soil fertility and improve production source: diaconia (s.d.). sertanejo biodigestor: a social technology, an alternative source of energy 635 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 630-642 issn 2176-9478 and the ngo diaconia’s technical team members. descriptive statistics according to guimarães (2008) were used to treat the collected data. results and discussion this topic is dedicated to systematizing and interpreting the data generated in the study. the analysis addresses aspects related to the use of technology, economic and environmental impacts, and the role of social organizations in the process of mobilizing families. quadros (2009) defends the use of the biodigester in family farming in the semi-arid region as a means of overcoming energy shortages resulting from economic and environmental impacts as a consequence of the use of firewood and cooking gas. in this perspective, he suggests the biodigester as an alternative to use goat and sheep manure for energy generation (biogas) and fertilizer (biofertilizer), and concludes (among other issues) that it has a high potential for replication in family farming as it has a high cost/benefit ratio with the generation of biogas and organic fertilizer. the data that we will see below corroborates this statement, as they present important subsidies for the debate on using the biodigester in family farming, especially in the semi-arid region, related to the acceptance of the technology, dimensioning biogas production at the expense of the available raw material, in addition to bringing elements related to environmental, economic and social aspects with the use of biodigesters in the family agroecosystem. it is important to understand that the following data refer to a study dimensioned by three associated variables: family farming, semi-arid and sertanejo biodigester as a proposal for a technology to produce cooking gas in the context of family farming, therefore constituting a very peculiar context. in any case, based on the work developed by herrero et al. (2016) with the purpose of giving visibility to the positive impacts of the use of the biodigester in sustainable family, community and productive development, it was possible to identify several experiences in latin america which corroborate the results presented in this work. in addition, those conducted in the state of ceará, by barros et al. (2020) make reference to the work of the ngo cetra, which built around 300 biodigesters in 20  municipalities in ceará between 2015 and the first quarter of 2020. it should be noted that non-governmental organizations (ngos) play a leading role in the work of multiplying the use of biodigesters for producing biogas in the context of family farming, such as the work developed by diaconia and cetra, who, together, are responsible for implementing more than 600 sertanejo biodigesters, mainly in the semi-arid region of the northeast. implementation and use of the biodigester the data collected indicate that a considerable part of the families (around 25%) was unable to specify the date that the biodigester was installed on the property. however, it was possible to register that the first units implemented in the surveyed municipalities (about 2%) date from the end of 2014. the vast majority (around 71%) was implemented between the period from january 2015 to october 2016; this means a majority of families had three to four years of experience with the use of this technology, considering the end of 2019 as a reference. one third of the families (32.5%) had their biodigesters deactivated (at the end of 2019) and another group (about 22% of the sample) was not using the produced biogas. therefore, these numbers can be considered quite expressive, especially when the economic and environmental appeal associated with the biodigester technology is highlighted. according to herrero et al. (2016), the work developed by the ngo prosuco in bolivia, with the implementation of 40 biodigesters in 10  municipalities, enabled approximately 50% to be consolidated as a reference in the supply of bio-inputs and in research and innovation. according to jiménez and zambrano (2018), the technological institute of costa rica installed 38 biodigester units in 4 rural communities in the city of limón in costa rica, intended for the treatment of organic waste, mainly from swine, and used only as an energy source for food preparation, where 28 remain active, while 10 units (26%) are disabled due to lack of interest from families or due to system breakdowns. aspects related to the advantages and disadvantages of using the biodigester from the perspective of families who deal directly with the technology are diverse, but point to a certain consensus. the data systematized in table 2 clearly shows how the economic issue stands out as an advantage for the use of the biodigester, being pointed out by 94% of the families as something important, followed by practicality (43%) and abundant production of biogas (12%). this is also the opinion of the reference families of sertão do pajeú, where the majority (80% of the sample) claim to have decided to implement the biodigester due to aspects related to reducing expenses with the purchase of lpg gas associated with its high cost. about 90% of the sample referred to savings or improvement in family income when asked about the advantages of using the equipment. the interviews carried out with community leaders in the municipalities also follow the same opinion. the economic factor stands out as the main advantage for most respondents, in addition to reporting the fact that it is easy to handle and performs well in cooking food. the opinion of the families in the pajeú region does not differ from the narrative presented above, as 90% of them refer to issues related to the economy when justifying that they are no longer able to purchase gas. it was also the reason why 80% of them decided to implement it considering the difficulties of finding firewood, aiming to replace the use of firewood and charcoal, and also considering the fact that it is a clean, non-polluting gas as an advantage. a work developed by silva and correia (2020) in oeste potiguar considering a universe of 21 families refers to the degree of acceptability of the sertanejo biodigester technology used for more than two years, with 42% of them in use for more than five years, and indicating that 100% of the families rated the technology as great or good. families point out issues related to work regarding equipment maintenance (28%) and the lack of waste for supply (37%) in the field souza r.a. et al. 636 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 630-642 issn 2176-9478 of negative aspects. in this sense, the vast majority refers to the labor required for management as the main disadvantage of use, since the search for waste outside the property requires time and competes with other activities in the production system. in terms of disadvantages, 65% of the families interviewed in sertão do pajeú assert that they have no problems or difficulties handling the biodigester. they mention three elements regarding the negative aspects: dryness or cracking in the piping leading the gas to the stove (15% of the sample); water accumulation in the pipe (10%); and a lack of sufficient animals to produce raw material (10% of the sample). on a smaller scale, they cite issues related to insufficient water to feed the equipment, difficulties in transporting the manure and damage to the container for filtering the gas (drying). this last difficulty was the subject of changes proposed by the ngo diaconia in the filtration system, circumvented by replacing the water canister with more resistant pvc material (diaconia, 2016). knopki (2015) describes that biogas can be used to produce electric, thermal, fuel gas and vehicle fuel, as well as the main characteristic of its flexibility as an advantage, while the disadvantage is due to its complexity related to factors such as controlled production, a value chain which is considered complex, and because it is an explosive combustible gas that requires rigorous control, monitoring and investment in safety issues. the group of families with deactivated or unused biodigesters basically point to three elements as the cause: 1. that the biodigestor does not work (41%), without specifying the reason; 2. they do not need the biodigester (37%); 3. the supply is low. of these aspects, items (a) and (c) are related to surmountable causes; however, item (b) points to something directly related to aspects not identified before the implementation of the biodigester, which is the family’s need for the technology. community leaders point out possible causes for disabling the biodigester as the lack of interest from the families, the lack of manure to feed the biodigester, the lack of maintenance and the lack of technical assistance. families interviewed in sertão do pajeú (with longer use of biodigesters) highlight two aspects related to not using the biodigester: the lack of interest or commitment, as cited by 65% of respondents; and the fact of not having animals to produce raw material, cited by 40%. still regarding item (c), it is observed that the raw material used to supply the biodigester basically has two sources: cattle and swine. considering that 34% of the families raise goats and sheep, and that 71% declare raising birds, the results clearly indicate that the manure from these animals is not used as raw material for feeding the biodigester. however, it is observed that there is a strong relationship of dependence with raising cattle, as 82% of the families use the manure of these animals as an energy source, with part of them (20%) being associated with swine manure. the latter is responsible for supplying raw material to 7% of the families, and it increases its contribution to 28% in the families when associated with cattle (table 3). the amount of raw material (manure and water) used is directly related to the dynamics of household use. thus, it was possible to identify families using 10 kg to 400 kg of raw material per week, with the majority (84%) using up to 62 kg per week, with an average of 55 kg per family (graph 1). table 2 – advantages and disadvantages in the use of the biodigester presented by families in the municipalities of bom conselho, caetés, jupi and são caetano, 2019. evaluated aspects absolute frequency percentage advantages economical 78 94.0 pratical 36 43.4 abundant gas 10 12.0 disadvantages very hard work 23 27.7 difficulty collecting waste 31 37.3 production decreases in winter 2 2 source: field research (2020). table 3 – sources of raw material for the biodigester in families in the municipalities of bom conselho, caetés, jupi and são caetano, 2019. source absolute frequency percentage accumulated percentage cattle and swine 17 20.5 cattle 50 60.2 cattle and whey 1 1.2 82 swine 6 7.2 uninformed 13 10.8 100 source: field research (2020). graph 1 – amount of raw material used to supply the biodigester by families in the municipalities of bom conselho, caetés, jupi and são caetano, 2019. source: field research (2020). sertanejo biodigestor: a social technology, an alternative source of energy 637 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 630-642 issn 2176-9478 an important element in the context of families in the semi-arid region is the use of water, as the biodigester requires a lot of water for to fully operate, due to the characteristic of biogas production from anaerobic fermentation. data collected on water use indicate an average of 40 liters per week; however, some families use up to 300 liters of water per week. this indicates a proximity to the ratio of 1 kg of raw material to 1 liter of water, as recommended in the construction manuals for the sertanejo biodigester. there is an important competition with the main source for domestic consumption when identifying the water source used, which is the cistern, and occurs in 54% of the families. the other sources are traditionally employed for different uses, especially for animal watering. however, the contradictory fact is that, despite the fact that most families have the cistern as a source of water for feeding the biodigester, only 28% claim that the water used is potable (i.e. suitable for human consumption), while 77% claim to use water for general purposes, although some may fall into both types. plate cisterns have recently gained prominence in family agroecosystems, with the implementation of the one million cisterns program (p1mc), aiming at capturing and storing rainwater for human consumption. data indicate that there were 626,791 units implemented in all semiarid states until may/2019 (asa, 2019) under the p1mc. a study evaluating the program in 2010 presents some findings which are in line with the data presented regarding the cistern water use: • the physicochemical characteristics of the waters stored in the cisterns indicate that these do not come from rainwater collection, but from other alternative sources of supply; • 79.54% of the samples were considered unrestricted for use by beneficiary families; • the management is adequate in 82.8% of the interviewed families, while it is inadequate in 15.1%, with the main problem being the poor state of conservation of the cisterns; • few households (approximately 19.1%) only use the cistern as the main source for domestic water; • stored water lasts 12 months in just over a third of households (36.4%), while stored water lasts for a maximum of six months for 26.2%. this last data has an important meaning considering that the more uses that depend on the accumulated water of the cistern, the shorter the available water time (brasil, 2010, p. 151). given the specificities of the semi-arid region in relation to water availability, any technology that presents a demand for consumption which will effectively compete with water for domestic use must be carefully analyzed. in the specific case of the biodigestor, it deserves technical deepening regarding the possibility of its interconnection to a system for the reuse of greywater, as a water source for the fermentation process, as well as toilet waste as a way to use organic matter for the biodigester. part of the water used to facilitate the fermentation process is drained in the form of biofertilizer, which can be used as liquid fertilizer on crops. the data indicate that this guidance was well captured by the set of families, as 84% of the families with a functioning biodigester claim to use the biofertilizer for some type of crop. economic and social aspects it was possible to identify that the biodigesters resulted from the relationship that the families maintain with the local community association in 75% of the families, and with the union of family farmers workers in 64% of the cases, indicating that the relationship with these organizations takes place simultaneously for some. some families (9%) refer to cooperativa de habitação rural da agricultura familiar, assentamentos da reforma agrária e comunidades tradicionais ltda (rural housing cooperative of family farming, agrarian reform settlements and traditional communities ltd) (abemorar) the partner organization of the ngo diaconia ngo that carried out the project in some municipalities. the biodigester implementation resulted from the action of a project co-financed with public resources through the caixa econômica federal social and environmental fund in all the families surveyed, and they did not imply practically any financial cost. only a small part claims to have made any investment in paying for the labor of a bricklayer’s assistant, with values between r$ 150 and r$ 250. this is also the narrative of the families in the pajeú region, where virtually all the biodigesters resulted from the action of the ngo diaconia. in this case, the families claim to have only contributed with labor help such as digging the hole and building the biodigester. when asked what the cost of a biodigester would be, 71% of the sample said they did not know and 29% referred to a cost ranging from r$ 2,500 (two thousand five hundred reais) to r$ 8,000 (eight thousand reais), with an average cost of around r$ 3,900 (three thousand nine hundred reais). according to the ngo diaconia (2020), as indicated in the qualified interview with members of its technical team, the costs of mason labor, digging the hole, installation, materials and technical monitoring for a biodigestor unit are around r$ 4,000 (four thousand reais), meaning they are comparable with the average obtained according to information from the families. here it is worth noting that a family would take between 48 and 67  months (4 to 5 years) to have the investments reversed at a cost of r$ 65 per lpg gas canister by taking as a reference this cost per biodigester and the equivalent biogas production capacity between 0.92 and 1.28 canisters/month. the income sources and expenses of families were then analyzed in order to understand the composition of the family income, considering that this is not a deepening of the various elements that make up their income, from the perspective brought by mattos (2017) when discussing the pluriactivity and multifunctionality of family farming as an important element in aggregating income. thus, the information colsouza r.a. et al. 638 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 630-642 issn 2176-9478 lected from the questionnaires enables comparisons and dimensioning of the impact of biogas use on the family economy within the proposed purpose of the work and drawing parallels with the main sources of income, as identified in table 4. a first piece of evidence is that the contributions resulting from the bolsa família program and the rural retirement program constitute the two main sources of income, since the two do not add up per family. then there are revenue contributions from agricultural and livestock activities, present in 48.2% of families, especially milk (18% of families). furthermore, the participation of non-agricultural activities (39.8% of families) is not less important, and is mostly related to renting labor. the survey on the effective use of income had the purpose of identifying the main expenses of the families, focusing on the main consumption elements and giving total freedom to the families to mention the main expenses with the residence. the results enable us to identify that spending on food is the most cited (95.2% of families), followed by electricity (90.4%) and gas, charcoal and firewood (76%), thus forming the tripod of the main expenditure elements cited by families, followed by transport (19%), health (16%) and other expenses (12%), as shown in table 5. the three main energy sources traditionally used for cooking food in addition to biogas were analyzed, introduced as an alternative to the use of lpg gas. it is noteworthy that the use of lpg gas is still dominant even in the context of families who have adopted the sertanejo biodigester technology for biogas production, as 54% of families still use it as the only source of energy for kitchen activities, while another 25% alternate its use with biogas, which indicates that 79% of families maintain their lpg gas consumption after installing the biodigesters. thus, the use of biogas as the only energy source for kitchen activities is present in only 17%, but it can be said that 42% of families use this energy source, even if one does that less frequently than another, which will be detailed further on. the data presented in table 5 clearly show that the main expenses of families occur with food and health, reaching more than 50% of the monthly average. expenditures on gas, firewood and charcoal represent only 5% of the average monthly expenditures; however, when related to income transfer, retirement and pension programs (table 4), these expenditures represent 8.9% of these revenue sources, increasing its impact considerably when compared to the income from the bolsa família program, which represented 28.4% of the average obtained. these same data can represent 14% and 25.5% when related to the avtable 4 – main sources of income for families in the municipalities of bom conselho, caetés, jupi and são caetano, 2019. income source absolute frequency relative frequency mean income (by type) monthly annual transfer income/benefits/pension 73 95.2% 682.87 8,194.49 agricultural 40 48.2% 438.23 5,253.80 non-agricultural 33 39.8% 239.74 2,876.85 bolsa família program 54 65.1% 215.00 2,795.00 rural retirement 24 28.9% 998.00 12,974.00 hired labor 22 26.5% 48.63 583.55 selling milk 15 18.1% 471.33 5,656.00 selling cheese 5 6.0% 620.00 7,440.00 formal employment 3 3.6% 1,154.11 13,849.33 selling eggs 2 2.4% 57.33 688.00 cleaning services 1 1.2% 300.00 3,600.00 selling candy 1 1.2% 100.00 1,200.00 craftsmanship/handicrafts 1 1.2% 50.00 600.00 help from relatives 1 1.2% 29.17 350.00 pension 1 1.2% 998.00 11,976.00 source: field research (2020). sertanejo biodigestor: a social technology, an alternative source of energy 639 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 630-642 issn 2176-9478 table 5 – main expenses of families benefiting from biodigesters in the municipalities of bom conselho, caetés, jupi and são caetano, 2019. type of expense absolute frequency relative frequency mean monthly expense participation % food 79 95.2% 464.94 37% electricity 75 90.4% 49.51 4% gas/coal/firewood 63 75.9% 61.05 5% transport 16 19.3% 118.75 9% health 13 15.7% 194.62 15% clothes 2 2.4% 10.75 1% leisure 1 1.2% 30.00 2% other expenses 10 12.0% 333.00 26% source: field research (2020). erage revenue from agricultural activities and non-agricultural activities, and expenses on gas, firewood and charcoal, respectively. according to diaconia (2020), each family traditionally spends about 10% of the minimum monthly wage on the purchase of butane gas, which means something around r$ 104.50 in current values. it is therefore assumed that the replacement of these sources with the continuous use of biogas would generate savings for families, and would impact them in different ways according to their revenue composition; however, by following mathematical logic, there would be greater significance for families with a lower monthly revenue average. the financial impact of using biogas is diluted as alternatives and the mean monthly household income increase. consequently, the use of biogas in these cases to replace the use of lpg gas, firewood and charcoal generates savings that range from 4 to 5% of the monthly average, which may not be very attractive for introducing a technology such as the biodigester due to its daily management dynamics, as discussed above. table 6 also indicates that there is important room for growth in the use of the biodigester from the perspective of reducing expenses on gas, firewood and charcoal for families with little income diversification, but especially for those who depend on the bolsa família program. a considerable percentage still uses butane gas as the only source for cooking food, followed by a group of families who associate biogas with lpg gas, and finally a smaller group (16.9%), who only use biogas. it is noteworthy that when excluding families with the biodigester disabled, the percentage of those who only use biogas to cook food rises to 25%. in any case, it is important to highlight that 42% of the total sample uses biogas, and again, the percentage of families with active biodigesters who use biogas in domestic activities increases to 62.5% when extracting the deactivated biodigesters. the firewood used is removed from the property in 87% of the cases; however, the type of firewood was not studied in depth, although some families insisted on informing that it was forest fragments or dry firewood, without the need for felling trees. another important element is that 82% of the families say they use firewood weekly, characterizing a very present dynamic in these families. in this sense, a study by specht (2012) indicates that more than 65% of the respondents use firewood in their homes in different degrees of intensity, at least once a month or every day, and also reveals that 40% of the respondents point to saving gas and money among the reasons chosen for regarding the use of firewood, and another 40% refer to faster cooking due to its high calorific value. thus, it is possible to suggest that the best strategy for introducing the technology to families with a higher income range may not be by convincing them of the economic impact, especially if the use of biogas is only associated for cooking food. therefore, it is necessary to show more forcefully the environmental gains that the technology can offer, and especially to associate other uses of biogas in the production system or in residential activities, which can enable them to expand their participation in the reduction of expenses and consequently contribute to the family income. by making a comparison with the group of families interviewed in sertão do pajeú, it is observed that the association of biogas with other energy sources for cooking food can remain over time, even on a smaller scale. this is because 55% of families say they use firewood or gas occasionally when it comes to the need to use large utensils for cooking food (related to receiving visits), or when there are problems with equipment maintenance, which is treated as an emergency. when it comes to the use of butane gas associated with biogas, there are reports mentioning the use of 1 canister every two or three months, 1 to 2 canisters per year or 1 canister every 4 years. in any case, 20% of souza r.a. et al. 640 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 630-642 issn 2176-9478 the families claim to use only biogas, which is a number close to that obtained from families in the agreste region of pernambuco. impact studies of the implementation of 265 biodigesters in the yucatán mayan communities in mexico showed a 97% reduction in the use of firewood in households, placing biogas as the main energy source and identifying an increase in agricultural production by more than 60% of the families, resulting from the use of the biofertilizer. a small milk producer in costa rica implemented its biodigester and replaced 40% of the diesel used in its boiler, achieving a return on its investment in less than 2 years. asproinca (asociación de productores indígenas y campesinos de riosucio caldas) in colombia has more than 250 biodigesters installed in its operating territory from its own revolving fund and with the training of community promoters (herrero, 2016). work developed by silva and correia (2020, p. 8) in oeste potiguar found that firewood was the main energy source for 66.7% of the families before the biodigester purchase; 33.3% used cooking gas and another 14.3% used charcoal. this data reveals how much impact introducing the biodigester can have as a gas supplier for cooking food, considerably reducing the use of wood from the caatinga for both direct consumption and for charcoal production, as both were present in 81.9% as power supply. as shown in table 7, the average usage time of a gas canister was around 30 days, with this period corresponding to 50% of the families; others (28%) consume the same amount of gas for a period between 45 and 60 days. the unit cost of a gas canister ranged between r$ 60/75 in the studied period (nov./18 to jan./20). however, there is an additional cost for 63% of the families, as they buy gas in the city, while 37% buy it in the community and may not have the additional transportation allowance. when asked about the advantages and disadvantages of using lpg gas, practicality and agility are the main advantages for 70% of families; while the high cost is the main disadvantage for 75% of families. returning to the study developed by jiménez and zambrano (2018), which analyzed biogas consumption, it was observed that the average daily biogas consumption in a universe of 28 biodigesters (active) in rural communities in the evaluated period (110 days of measurement) was 0.37 m³, with 50% of the consumption data found between 0.2 and 0.5 m³/day. regarding the economic impact, the study found that the use of firewood was present in 82% of the families at a cost of usd 19.50, thus obtaining a total annual value for the use of firewood of usd 438.30. moreover, an investment of usd 306.27 per year occurred in the case of replacement of the lpg gas. thus, the authors conclude that: obtaining and using biogas as an energy source does not represent a monetary cost for families, but rather some help which enables them to replace previously used fuels and chemical fertilizers, applying biofertilizer to improve income of their crops. conclusions and recommendations the use of social technologies in rural communities in the semi-arid region can meet immediate needs and promote important economic, social and organizational dynamic impacts on the community, enabling these families to understand and commit to environmental and social issues in their surroundings, making them local referenctable 6 – energy sources used by families in the municipalities of bom conselho, caetés, jupi and são caetano, 2019. energy source unit absolute frequency percentage mean monthly consumption mean monthly expense (r$) canister (without biogas) canister 45 54.2% 0.86 52.93 canister (+ biogas) canister 21 25.3% 0.76 33.13 only biogas canister 14 16.9% 1.0 coal kg 38 45.8% 25.0 22.00 firewood m3 28 33.7% 1.9 source: field research (2020). table 7 – usage time of the lpg gas canister by families in the municipalities of bom conselho, caetés, jupi and são caetano, 2019. usage time (days) absolute frequency percentage 20 1 1.5 25 1 1.5 30 34 50.0 45 4 5.9 60 15 22.1 90 8 11.8 120 3 4.4 180 1 1.5 365 1 1.5 source: field research (2020). sertanejo biodigestor: a social technology, an alternative source of energy 641 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 630-642 issn 2176-9478 es. training actions in the process of implementing these technologies, with a major role played by ngos, open spaces for dialogue on practices and use of environmentally sustainable technologies, human rights, gender relations, and social participation, among others. thus, the decision to use a simple source of clean energy to the detriment of the conventional energy matrix is a political and liberating posture, making its agro-ecosystem increasingly self-sustainable and independent of external resources. in this perspective, the results presented allow us to affirm the hypothesis that the use of the sertanejo biodigestor social technology provides an increase in the income of farming families, influencing a reduction or even replacement of using lpg, and representing effective gains proportional to the income level of the families, in addition to biofertilizer production used in temporary and permanent crops, notably in forage cactus cultivation. the hypothesis that the non-use or deactivation of the biodigester is related to the lack of raw material, requirements in equipment maintenance and/or shortage of labor to maintain the equipment is also confirmed, notably in relation to the raw material, as this is the reason most pointed out as the cause of the continuous non-use of the technology. the existence of technology protection mechanisms is considered important, given the possibility of a loss of confidence in the proposed biodigester model due to its implementation without due care. thus, the following is recommended: not to deploy a biodigester in family units without livestock activities, under penalty of creating dependence on external sources; carry out preliminary studies on the family’s demand for biogas, relating it to the potential of biogas production from the existing herd in order to establish a dynamic in accordance with the expected consumption; strengthen the arguments of economic impact for low-income families and highlight the arguments of environmental impact for families with more permanent sources of income, especially when not associated with agricultural activities; encourage the use of biogas associated with other activities in the production system, especially those dependent on conventional electricity, considering the construction of a biodigester with greater production capacity and using generators adapted to biogas use; establish dialogues with public agencies for technical assistance and rural extension and credit agents in order to incorporate the biodigester technology in financing lines from the environmental sustainability perspective; and always seek technical guidance for implementing the biodigester. it is a greatly useful device with environmental importance, but it needs to be well dimensioned and the installation of the gas pipes must be done by a professional with technical knowledge in the area. contribution of authors: souza, r.a.: conceptualization, methodology, validation, formal analysis, research, investigation, resources, writing — original draft. lyra, m.r.c.c.: supervision, visualization, writing — original draft, writing — review & editing, project administration, funding acquisition. carvalho, r.m.c.m.o.: supervision, writing — original draft, writing — review & editing. araújo filho, j.c.a.f.: conceptualization, formal analysis, methodology, supervision, visualization, writing — original draft, writing — review & editing. references articulação no semiárido – asa. 2019. dados gerais (acessed july 7, 2021) at: https://www.asabrasil.org.br/mapatecnologias/. articulação no semiárido – asa. 2021. modelo da tecnologia social de acesso à água nº 1. cisterna de placas de 16 mil litros. anexo da instrução operacional sesan nº 2, de 8 de agosto de 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recife. diaconia. 2020. entrevista de ita porto e jucier jorge concedida a: souza, r. a. in: souza, r.a. uso do biodigestor como tecnologia social para produção de gás de cozinha. diaconia, recife. empresa de pesquisa energética (epe). 2019. matriz energética e elétrica. epe, rio de janeiro (acessed april 9, 2020), at: http://www.epe.gov.br/pt/ abcdenergia/matriz-energetica-e-eletrica. fundação banco do brasil (fbb). 2018. caminhos e perspectivas para a tecnologia social. fundação banco do brasil, instituto de tecnologia social, brasília. gerhardt, t.e.; silveira, d.t., 2009. métodos de pesquisa. editora da ufrgs, porto alegre. https://www.asabrasil.org.br/mapatecnologias/ http://www.epe.gov.br/pt/abcdenergia/matriz-energetica-e-eletrica http://www.epe.gov.br/pt/abcdenergia/matriz-energetica-e-eletrica souza r.a. et al. 642 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 630-642 issn 2176-9478 gualdani, c.; burgos, a., 2020. mapeamento de fontes institucionais sobre tecnologias sociais na caatinga. 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futuras para conservação da floresta atlântica ao norte do rio são francisco. master’s dissertation. pós-graduação em biologia vegetal, centro de ciências biológicas, universidade federal de pernambuco, recife. ventura, a.c.; garcia, l.f.; andrade, j.c.s., 2012. tecnologias sociais: as organizações não governamentais no enfrentamento das mudanças climáticas e na promoção de desenvolvimento humano. cadernos ebape.br, v. 10, (3), 605-629. https://doi.org/10.1590/s1679-39512012000300009. http://rbciamb.com.br/index.php/publicacoes_rbciamb/article/view/376 http://rbciamb.com.br/index.php/publicacoes_rbciamb/article/view/376 https://doi.org/10.1590/s0034-76122008000600003 https://doi.org/10.15628/holos.2020.10125 https://doi.org/10.15628/holos.2020.10125 http://ebape.br https://doi.org/10.1590/s1679-39512012000300009 ictr_n10_final.p65 revista brasileira de ciências ambientais – número 1620 avaliação da qualidade da água e autodepuração dos rios da bacia do rio piracicaba celimar azambuja teixeira universidade tecnológica federal do paraná – utfpr av. sete de setembro, 3165 – dacoc cep: 80230901 – curitiba – pr – brasil –fone: 4133104806, celimar@utfpr.edu.br rubem la laina porto escola politécnia da universidade de são paulo – poli/ usp av. prof. luciano gualberto,380 phd – cep: 05508-900 – são paulo – sp – brasil –fone: 113091-5549. rlporto@usp.br resumo atualmente, uma das maiores causas da escassez dos recursos hídricos, principalmente nos grandes centros urbanos, se deve a degradação da qualidade da água, a qual é decorrente dos lançamentos inadequados de efluentes industriais e esgotos domésticos. dentro desse contexto, o desenvolvimento e a aplicação de modelos que consideram aspectos de quantidade e qualidade de água são extremamente necessários para resolver este problema de maneira racional. desta forma, o objetivo do presente trabalho consiste no desenvolvimento de uma ferramenta computacional capaz de gerenciar de forma integrada os aspectos de quantidade e qualidade de água em uma bacia hidrográfica, considerando os parâmetros de enquadramento dos corpos d’água, de acordo com a resolução conama 357/2005. esta ferramenta computacional consiste em um modelo matemático para o gerenciamento de recursos hídricos e pode ser aplicado em qualquer bacia hidrográfica, porém especificamente neste estudo o modelo foi aplicado na bacia do rio piracicaba, sendo que esta apresenta inúmeros conflitos pelo uso da água. a estrutura do modelo acquanet é composta por modelos distintos de quantidade e qualidade de água, porém apresentando a capacidade de interagir entre si. os aspectos de quantidade de água são tratados através da otimização das vazões em uma bacia hidrográfica. já o modelo de qualidade de água é capaz de determinar as concentrações de diversos constituintes de qualidade de água, tais como dbo, od, coliformes totais, fósforo total, algas, nitrogênio orgânico, amônia, nitrito e nitrato em diversos trechos dos rios que compõem uma bacia. palavras-chave: acquanet, gerenciamento de quantidade e qualidade, bacia do piracicaba abstract currently, one of the major causes of water resources shortage, especially in large urban centers, is the degradation of water quality, caused by inadequated releases of industrial effluent and domestic sewage. within this context, the development and application of models, that consider aspects of water quantity and quality, is extremely necessary to solve this problem in a rational way. thus, the purpose of this study is to develop a computational tool able to manage in an integrated manner the issues related to water quantity and quality of in a river basin, considering water bodies classification parameters, according to conama 357/2005 resolution. this computational tool is a mathematical model for managing water resources, and can be applied in any river basin. specifically for this study, the model was applied in piracicaba watershed, where numerous conflicts related to the use of water occour. distinct models of water quantity and quality that interact mutually compose the structure of the model acquanet. the issues related to water quantity are processed by means of flow rates optimization in a watershed. on the other hand, the model of water quality is capable of determining concentrations of various constituents of water quality, such as bod, do, total coli form, total phosphorus, algae, organic nitrogen, ammonia, nitrite and nitrate in several stretches of rivers. keywords: acquanet, water quantity and quality modeling, piracicaba watershed gestão ambiental agosto 2008 21 introdução o grande desafio para os próximos anos, na área de recursos hídricos, é o atendimento das demandas na quantidade necessária e com a qualidade apropriada, como também a preservação das águas, que vêm sofrendo grandes prejuízos em virtude da poluição descontrolada. o presente trabalho tem por objetivo apresentar a metodologia de um modelo para o gerenciamento de quantidade e qualidade da água, além de sua aplicação na bacia do rio piracicaba. segundo silva & ribeiro (2006), um dos maiores desafios da gestão de recursos hídricos no âmbito da implementação e do entendimento dos instrumentos de gestão, está em integrálos. de forma, que a outorga deve definir cotas de água e de lançamentos de efluentes que, por sua vez, deverão ter suas quantidades cobradas em função de uma série de critérios, entre os quais, os objetivos de qualidade que se deseja para o corpo hídrico – expresso pelo seu enquadramento. todo esse arranjo deverá ser configurado em um consistente plano de recursos hídricos e o conjunto de informações organizado no banco de dados do sistema de informações sobre recursos hídricos. na resolução conama 357/2005 ficou estabelecido que os limites de demanda bioquímica de oxigênio (dbo) para as águas doces de classes 2 e 3, poderão ser elevados, caso o estudo da capacidade de autodepuração do corpo receptor demonstre que as concentrações mínimas de oxigênio dissolvido (od) previstas não serão desobedecidas, nas condições de vazão de referência, com exceção da zona de mistura. além disso, a resolução conama 357/2005 leva em consideração a concentração dos poluentes e não a carga gerada. segundo gonçalves et al. (2008), a gestão de recursos hídricos é tarefa difícil. os gestores precisam racionalizar o uso de recursos financeiros destinados às obras de saneamento. esta visão justificase pela carência de recursos, sendo inevitável utilizarem o curso d‘água como complementação dos processos que ocorrem no tratamento de esgotos, ampliando as opções tecnológicas de tratamento em consonância com a qualidade do corpo receptor. no desenvolvimento do modelo acquanet buscou-se criar uma ferramenta de apoio à gestão de recursos hídricos na qual se consideram os critérios de enquadramento dos corpos d‘água, permitindo analisar as condições ambientais de um rio, associadas às classes de uso da conama 357/2005. a metodologia leva em conta as retiradas de água e os lançamentos pontuais, além da autodepuração do rio. os modelos de qualidade de água relacionam o transporte de uma substância ao longo do tempo e do espaço, sendo que este transporte esta sujeito aos processos físicos, químicos e biológicos. o transporte ocorre devido à advecção, difusão e dispersão das substâncias no corpo d‘água. a advecção de uma substância é o transporte resultante do gradiente do escoamento. a difusão é a variação da concentração com base no gradiente da própria substância, ou seja, é o resultado do movimento molecular de um ponto de alta concentração para um de baixa concentração. a dispersão é o efeito da flutuação turbulenta sobre a concentração, quando o fluído é descrito pela velocidade média, num volume finito, considerando que existem partículas que escoam com velocidade diferente da média, existe uma ação dispersiva no escoamento e na concentração de uma substância (tucci, 1998). em se tratando de modelagem de qualidade de água e considerando as diferenças no comportamento dos diferentes corpos d‘água, torna-se necessário o desenvolvimento de modelos específicos para análise diferenciada de rios e lagos. a velocidade e a profundidade do fluxo são as principais características que diferenciam o escoamento em rios, do escoamento em reservatórios e lagos. de acordo com mccutcheon (1989), os modelos de qualidade de água podem ser agrupados em quatro diferentes classes; os modelos concentrados (dimensão zero) onde um segmento do escoamento é descrito por um elemento computacional simples, ignorando qualquer variação lateral, vertical e longitudinal que deva ocorrer. os modelos unidimensionais consideram os gradientes na direção longitudinal e relacionam elementos computacionais que se estendem à jusante no escoamento. os modelos bidimensionais descrevem variações em duas direções, em geral, nas direções lateral e longitudinal. já os modelos tridimensionais descrevem os gradientes nas direções lateral, longitudinal e vertical dos parâmetros de qualidade da água. as maiores dificuldades na utilização dos modelos bi e tridimensionais se referem à obtenção de dados, ao grande número de parâmetros e a instabilidade numérica. os modelos de qualidade de água utilizados na representação dos fenômenos de transporte de massa em rios são, em geral, unidimensionais e representam o escoamento através da velocidade média na seção transversal, desprezando as variações nas outras direções. no caso dos lagos e reservatórios, onde as variações de densidade e temperatura da água são revista brasileira de ciências ambientais – número 1622 marcantes, com freqüência torna-se necessário à utilização de modelos bi ou tridimensionais. na modelagem de qualidade de água em rios normalmente não se considera a zona de mistura. admite-se que quando um material entra no corpo d’água, ele imediatamente mistura com o escoamento. de acordo com a unesco (1984), existe uma tendência, principalmente nos eua, ao desenvolvimento de pacotes computacionais que podem ser aplicados a sistemas generalizados de rios, lagos e reservatórios. entretanto, por causa da generalidade dos modelos, muitos pesquisadores têm preferido à adaptação destes a um problema em particular, ou ainda a elaboração de modelos sob medida. embora isso necessite de mais tempo, existe a vantagem em relação ao aprendizado, isto é particularmente valioso no processo de gerenciamento, pois há o desenvolvimento de uma sensibilidade na tomada de decisão. muitos modelos de qualidade de água de rios já foram desenvolvidos, destacando-se o qual2e, otis e hec5. o modelo qual2e é capaz de simular 15 variáveis de qualidade de água. são elas: od, dbo, temperatura, algas e clorofila, nitrogênio orgânico, amônia, nitrito, nitrato, fósforo orgânico, fósforo dissolvido, coliformes, três constituintes conservativos e mais um constituinte não conservativo arbitrário. o modelo permite a incorporação de descargas pontuais, tributários, captações e incrementos relacionados às fontes difusas (brown e barnwell, 1987). o modelo otis (one-dimensional transport with inflow and storage), desenvolvido pelo usgs (united state geological survey) tem como relação principal a equação de advecçãodispersão com termos adicionais para quantificar o armazenamento transiente, afluxo lateral e o decaimento de primeira ordem. o armazenamento transiente refere-se à detenção temporária de substâncias em pequenas bolsas de água parada, quando comparadas com o movimento mais rápido que acontece perto do centro do canal principal (runkel, 1998). o modelo hec5 pode ser utilizado para determinar a qualidade de água em sistemas de rios e reservatórios, foi desenvolvido pelo us army corps of engineers em davis, califórnia (unesco, 1984). o acquanet, objeto desse estudo, é um modelo unidimensional capaz de determinar a concentração das seguinte substâncias; dbo, od, coliformes totais, fósforo total, algas, nitrogênio orgânico, amônia, nitrito e nitrato em diversos trechos de rios, em função de sua vazão, dos lançamentos ocorridos e do processo de decaimento dos poluentes (teixeira e porto, 2004). materiais e métodos o acquanet é um modelo de rede de fluxo que engloba o gerenciamento de quantidade e qualidade de água. tais aspectos podem trabalhar isoladamente ou de forma integrada, dependendo das necessidades do usuário (teixeira e porto, 2004). o modelo de qualidade de água pode ser utilizado em rios, considerando lançamentos pontuais, tais como a entrada de efluentes industriais e a descarga de esgotos domésticos, podendo simular as concentrações de dbo, od, coliformes totais, fósforo total, algas, nitrogênio orgânico, amônia, nitrito e nitrato. no processo de modelagem, os rios estão sendo considerados como escoamentos unidimensionais e estão sujeitos, principalmente, aos fenômenos de conservação de massa e de reações cinéticas. sendo que o rio pode ser dividido em trechos, como na figura 1. cada trecho deverá apresentar parâmetros constantes, tais como: área da seção, declividade, velocidade, vazão, altura média da lâmina d‘água, entre outros. cada segmento representa umfigura 1: subdivisão de um trecho do rio em segmentos – fonte: runkel (1998). agosto 2008 23 volume de controle sobre o qual as equações que governam o balanço de massa serão aplicadas. para um dado trecho, haverá um determinado número de volumes de controle de comprimento dx. a equação de balanço de massa relacionando a conservação de massa e a reação cinética é a seguinte: (1) acumulação = dispersão – advecção+ reações cinéticas+ fontes externas onde: v: volume; a c : área da seção transversal do canal; e: coeficiente de dispersão; c: concentração do poluente; u: velocidade média; x: distância; s: fontes externas. a equação 1 foi dividida pelo volume a fim de simplificar a estrutura dos termos. cabe ressaltar que o termo a c e está dentro de uma derivada, sugerindo que este termo é uma variável ao longo do volume de controle. foi assumido que este termo não muda em dx, portanto foi possível colocá-lo fora do diferencial e assim dividir toda a equação pelo volume. além disso, o modelo não relaciona as fontes externas, portanto a equação resultante é a seguinte: (2) o termo referente às reações cinéticas pode ser demonstrado em função da taxa de decaimento k e da concentração c do poluente no instante t, conforme: (3) o modelo de qualidade de água pode apresentar duas formas para solução do problema: estado constante ou permanente e variando no tempo. a solução para o estado constante ou permanente considera que não existe variação da concentração em relação ao tempo, ou seja, num determinado dia ou mês. sendo assim, pode-se assumir que: (4) a equação de balanço de massa também pode ser chamada de equação de advecção-dispersão-reação e considerando que os diferenciais parciais podem ser substituídos por derivadas parciais, então: (5) segundo chapra (1997), o termo e da eq. (5) refere-se ao coeficiente de dispersão, tal parâmetro é muito significativo em escoamentos dispersivos, tais como os estuários. no caso dos rios, o fenômeno da advecção (parcela referente à velocidade) é o que tem maior importância. baseando-se nesse princípio, a parcela da dispersão pode ser eliminada na equação de balanço de massa e, portanto para os rios assumese que: (6) para solucionar a equação 6, a mesma deverá ser aplicada para cada um desses volumes de controle, como demonstra a figura 1. outra forma de resolver o problema é através da sua integração, obtendo-se uma solução analítica para a questão. assumindo que a velocidade (u) deve ser constante no trecho do rio e que corresponde a um dx (distância) por um dt (intervalo de tempo), então: (7) considerando a forma geral para um determinado decaimento, a simplificação da velocidade e integrando sua equação, tem-se que: e (8) portanto: e (9) integrando essa equação tem-se que: (10) (11) assumindo que o t (tempo) é a distância dividida pela velocidade, então: (12) isso significa dizer que a massa de um constituinte de qualidade da água percorre um determinado trecho com uma velocidade constante u. primeiramente, o rio deverá ser analisado quanto as suas características hidrogeométricas e quanto aos pontos de entrada de efluentes e retiradas de água. isto quer dizer que toda vez que houver alterações nas características hidrodinâmicas do rio, como por exemplo: alterações de velocidade, de área, de vazão ou do coeficiente de dispersão um novo trecho deverá ser criado e também quando houver algum ponto de entrada ou de retirada de água no rio. a obtenção da solução de cada um dos diversos poluentes considerados no modelo de qualidade de água, se dá a partir do termo descritos nas equações (13) a (21). revista brasileira de ciências ambientais – número 1624 reações cinéticas os constituintes considerados no modelo são: dbo u (dbo última), od, nitrogênio orgânico, amônia, nitrito, nitrato, fósforo total, algas e coliformes totais. as reações cinéticas dos constituintes qualidade de água podem ser representadas matematicamente pelas expressões a seguir. cada uma dessas equações é resultado de um complexo processo químico e biológico que o constituinte presente no corpo d’água está sujeito. algas (a): (13) nitrogênio orgânico (n o ): (14) amônia (n a ): (15) nitrito (n i ): (16) nitrato (n n ): (17) fósforo total (p): (18) dbo (l): (19) od(o): _ (20) coliformes totais (coli): (21) sendo que a taxa das perdas totais dos coliformes é dada por: (22) quanto ao od (oxigênio dissolvido), pode-se dizer que a sua respectiva equação relaciona a demanda de oxigênio referente a dbo carbonácea e a ndbo (dbo nitrogenosa referente ao nitrogênio oxidável, que é a concentração do nitrogênio orgânico somada a da amônia), além dos efeitos de crescimento e respiração das algas relacionados a fotossíntese, em função dos parâmetros de luz e do nutriente limitante. o modelo corrige internamente as taxas de decaimento (os ks) para a temperatura de 20oc. todos os parâmetros das eqs. (13) a (21) estão identificados a seguir: kkkkk ddddd : taxa de decomposição da dbo ou desoxigenação [d-1]; kkkkk aaaaa : taxa de reaeração, diversos autores propõem fórmulas para sua determinação, o modelo de qualidade de água traz as fórmulas de churchill et al., o’connor e dobbins, owens et al. e langbien e durum [d-1]; kkkkk sssss : taxa de sedimentação da dbo [d-1] ; sodsodsodsodsod: demanda de oxigênio no sedimento [g m-2 d-1] ; ooooo: concentração do oxigênio dissolvido presente no corpo d’água [mg l-1]; ooooo sssss : concentração de saturação do oxigênio dissolvido, obtido em função da temperatura [mg l-1]; kkkkk ggggg : taxa de crescimento das algas [d-1]; kkkkk rarararara : taxa de perda de biomassa de algas devido o processo de respiração [d-1]; s 11111 : demanda de oxigênio no sedimento pela algas [g m-2 d-1]; s 22222 : demanda de oxigênio no sedimento pelo fósforo [g m-2 d-1]; s 33333 : demanda de oxigênio no sedimento pela amônia [g m-2 d-1]; s 44444 : taxa de sedimentação do nitrogênio orgânico [d-1]; s 55555 : taxa de sedimentação do fósforo orgânico [d-1; hhhhh : profundidade média do rio no trecho considerado, obtida pela equação de manning [m]; kkkkk ppppp : taxa de decaimento do fósforo [d-1]; fffff : fator de limitação do nutriente (nitrogênio); aaaaa nanananana : razão estequiométrica do nitrogênio com relação as algas (clorofila) [gn mg-chla-1]; aaaaa papapapapa : razão estequiométrica do fósforo em relação as algas (clorofila) [gp mg-chla-1]; rrrrr oaoaoaoaoa : razão estequiométrica do oxigênio em relação a amônia [go gn-1]; rrrrr oioioioioi : razão estequiométrica do oxigênio em relação ao nitrito [go gn-1]; rrrrr ononononon : razão estequiométrica do oxigênio em relação a nitrogênio total [go gn-1]; rrrrr oaoaoaoaoa : razão estequiométrica do oxigênio em relação as algas definida pela clorofila a [go mgchla-1]; ppppp : razão de fotossíntese; rrrrr : razão de respiração. kkkkk oaoaoaoaoa : taxa de transformação de nitrogênio orgânico em amônia; kkkkk aiaiaiaiai : taxa de transformação de amônia em nitrito; kkkkk ininininin : taxa de transformação de nitrito em nitrato; agosto 2008 25 os parâmetros kkkkk oa, oa, oa, oa, oa, kkkkk ai ai ai ai ai e kkkkk in in in in in são multiplicados internamente no modelo pelo fator de nitrificação (fffff nitrnitrnitrnitrnitr ), obtido através da seguinte equação: (23) onde = coeficiente de primeira ordem referente à inibição da nitrificação (» 0,6), é considerado igual a 1 para concentrações de od maiores que 3 mg/l. integrando as equações dos diversos poluentes (equações 13 a 21), chega-se a formulação analítica, a qual foi utilizada no modelo de qualidade de água e que é demonstrada a seguir. as fórmulas para a determinação de dbo e od correspondem ao modelo clássico de streeter-phelps. fórmula para determinar a concentração da dbo u (l): (24) onde k k k k k ddddd = taxa de decomposição da dbo ou desoxigenação e k k k k k sssss = taxa de sedimentação da dbo. a fórmula correspondente à determinação do oxigênio dissolvido relaciona vários fatores, entre eles: o déficit de od inicial, a relação da dbo-carbonácea, a relação do sod (demanda de oxigênio pelo sedimento), a relação da dbo distribuída e presente no sedimento e a relação da dbo nitrogenosa. fórmula total para determinar a concentração do déficit de od (o): (25) (26) sendo que a taxa de saturação de oxigênio é dada em função da temperatura, conforme equação 27. (27) (28) onde: kkkkk aaaaa = taxa de reaeração, sodsodsodsodsod = = = = = demanda de oxigênio no sedimento, o o o o o = = = = = concentração do oxigênio dissolvido presente no corpo d’água [mg l-1], o o o o o sssss = concentração de saturação do oxigênio dissolvido, kn kn kn kn kn = = = = = taxa de nitrificação, l l l l l n0n0n0n0n0 = dbo nitrogenosa, p e rp e rp e rp e rp e r = = = = = razão da fotossíntese e respiração respectivamente. muitos pesquisadores desenvolveram fórmulas para determinar a taxa de reaeração nos corpos d’água, as mais usuais são apresentadas na tabela 1. a determinação das concentrações oriundas do ciclo do nitrogênio tem como base o modelo de nitrificação apresentado por chapra (1997). fórmula para determinar a concentração do nitrogênio orgânico (no): (29) fórmula para determinar a concentração da amônia (na): (30) fórmula para determinar a concentração do nitrito (ni): (31) tabela 1: fórmulas para determinação da reaeração – fonte: chapra (1997). revista brasileira de ciências ambientais – número 1626 -fórmula para determinar a concentração do nitrato (nn): (32) sendo que: kkkkk oaoaoaoaoa = taxa de transformação de nitrogênio orgânico em amônia, kkkkk aiaiaiaiai = taxa de transformação de amônia em nitrito e kkkkk ininininin = taxa de transformação de nitrito em nitrato. fórmula para determinar a concentração das algas (a): para a determinação da concentração das algas, primeiramente torna-se necessário definir a taxa de decaimento knet. (33) o knet pode ser determinado a partir da seguinte equação: (34) onde: kkkkk ggggg (t (t (t (t (t,n, i),n, i),n, i),n, i),n, i) = = = = = taxa de crescimento das algas em função da temperatura, presença de nutrientes e condições de luz, k k k k k rarararara = taxa de perda de biomassa de algas devido o processo de respiração; vvvvv aaaaa = velocidade de sedimentação e hhhhh = profundidade média do rio no trecho considerado. fórmula para determinar a concentração dos coliformes (coli): (35) sendo k k k k k colicolicolicolicoli : taxa de decaimento dos coliformes [d-1]. -fórmula para determinar a concentração do fósforo (p): (36) onde kkkkk ppppp : taxa de decaimento do fósforo [d-1]. o acquanet consiste na integração dos modelos de quantidade e qualidade de água . os dados de entrada do modelo de quantidade são as séries históricas de vazão nos diversos trechos do rio e os dados de saída são valores otimizados de vazões de acordo com o cenário definido pelo usuário, em função dos diversos usos da água na bacia. estas vazões otimizadas pelo modelo de quantidade de água constituem-se como dados de entrada para o modelo qualidade e que por sua vez fornece como dados de saída às concentrações mensais dos poluentes simulados nos mais diversos pontos da bacia. a questão do gerenciamento de recursos hídricos envolve grandes sistemas que acabam resultando em grandes redes de fluxo no modelo acquanet, com muitos reservatórios, nós de passagem, links e demandas. a quantidade de dados envolvida na simulação é enorme, visto que os dados se configuram na forma de séries temporais. o acquanet analisa as condições do rio considerando os parâmetros de qualidade da água em função do enquadramento dos corpos d’água, definidos pela resolução conama 357/2005. desta forma, o usuário informa ao modelo a classe do rio e o modelo informa se as concentrações estão enquadradas ou não de acordo com a referida resolução. na hipótese de não enquadramento, o usuário poderá atribuir diversos níveis de tratamento aos efluentes lançados, para verificar qual o tratamento mais adequado para que o rio obedeça ao enquadramento. vale enfatizar que, por se tratar de modelagem matemática algumas hipóteses e simplificações foram admitidas quando do processo de formulação do modelo. o acquanet tem por objetivo auxiliar na gestão de recursos hídricos e portanto o nível de conhecimento e a sensibilidade do usuário em trabalhar com os dados são de fundamental importância para a qualidade dos resultados. visto que o processo de modelagem de qualidade das águas requer um intenso e constante monitoramento dos corpos d’água, alocando recursos, equipamentos e pessoal qualificado. resultados para a validação e calibração do modelo acquanet para uma situação real, utilizou-se a bacia do rio piracicaba como área de estudo. esta bacia foi escolhida por apresentar diversos dados, tanto de quantidade como de qualidade de água. além disso, ela representa uma bacia complexa no cenário nacional de recursos hídricos, apresentando disputas pelos usos da água e comprometimento de sua qualidade. como o modelo trabalha num cenário de rede de fluxo, procurou-se montar a rede levando em consideração os pontos de lançamento e retiradas de água que ocorrem em toda a bacia. também foram consideradas as indústrias e cidades que tem algum tipo de influência, retirada de água ou lançamento de efluente nos rios. tais dados referem-se ao estudo realizado pela secretaria do meio ambiente do estado de são paulo (sma – sp, 1994). agosto 2008 27 validação e calibração do modelo nas simulações realizadas, considerouse o período de dados de seis anos, compreendendo entre os anos de 1979 a 1984. este período foi escolhido por apresentar dados mensais de qualidade de água e também por coincidir com a existência de dados de vazões mensais neste período. para os dados de entrada das vazões afluentes foram considerados os postos fluviométricos de responsabilidade do daee (departamento de água e energia elétrica) e quanto aos dados de qualidade de água foram utilizados os postos de monitoramento da cetesb existentes na bacia do rio piracicaba. através da formulação de manning, o modelo calcula a velocidade média e a profundidade, em função da vazão média mensal determinada pelo modelo de quantidade de água. o acquanet avalia as condições do rio e seleciona automaticamente a fórmula mais adequada para definir a taxa de reaeração, conforme tabela 1. o usuário do modelo ainda tem a opção de atribuir um valor que julgar mais conveniente. além disso, os coeficientes de qualidade de água são definidos nos vários trechos do rio, correspondentes aos links da rede de fluxo criados pelo usuário para simular a bacia hidrográfica, conforme figura 2. o modelo apresenta os resultados na forma de tabelas e gráficos. os dados das tabelas poderão ser exportados para aplicativos como o excel, permitindo outros tipos de análises. para comparar os dados observados com os simulados, buscaram-se pontos específicos na bacia e que foram representados no modelo, conforme tabela 2. estes mesmos pontos estão destacados, por círculos maiores na rede de fluxo apresentada na figura 3. tabela 2: descrição dos pontos de verificação e cetesb. figura 2: tela de entrada de dados nos links (trechos de rio). figura 3: rede de fluxo destacando os pontos de verificação através de círculos azuis. revista brasileira de ciências ambientais – número 1628 nas simulações de qualidade de água foram analisadas apenas as concentrações de dbo e od. as concentrações dos demais constituintes de qualidade de água não foram consideradas por não existirem dados suficientes para suas simulações no modelo. quanto aos resultados de quantidade de água, pode-se dizer que as demandas foram supridas satisfatoriamente. os valores dos coeficientes de dbo e od que foram utilizados nas simulações foram os figura 4: comparação dos dados de dbo do rio atibaia. tabela 4: características hidrodinâmicas fonte: teixeira e porto (2004). tabela 3: temperatura e coeficientes cinéticos fonte: teixeira e porto (2004). figura 5: comparação dos dados de od do rio atibaia. figura 6: gráfico box plot para os resultados de dbo fornecidos pelo acquanet figura 7: gráfico box plot para os dados de dbo do posto da cetesb at-2605 agosto 2008 29 valores médios apresentados na literatura atual e que responderam de forma satisfatória no processo de calibração do modelo, de acordo com a tabela 3. já as características hidrodinâmicas dos rios estão descritas na tabela 4. para o rio atibaia, as comparações de dbo e od entre os dados simulados (acquanet) e observados (fornecidos pela cetesb) são mostradas nas figuras 4 e 5, respectivamente. para uma melhor comparação entre os valores simulados e os dados observados utilizou-se de dados estatísticos das concentrações de dbo, conforme figuras 6 e 7. para os valores de od, os mesmos são apresentados nas tabelas 5 e 6. as comparações dos dados simulados e observados, para o rio jaguari, são mostradas nas figuras 8 e 9. os dados estatísticos das concentrações de dbo e od podem ser usados para comparar melhor os valores simulados com os dados observados do nó pv2 com os valores do posto de monitoramento da cetesb ja-2800, conforme tabelas 7, 8, 9 e 10. tabela 6: dados estatísticos referentes ao od do posto da cetesb at-2605 tabela 5: dados estatísticos referentes ao od do ponto pv1 fornecido pelo acquanet figura 8: comparação dos valores de dbo do rio jaguari. figura 9: comparação dos dados de od do rio jaguari. tabela 7: dados estatísticos referentes à dbo do ponto pv2 fornecido pelo acquanet tabela 8: dados estatísticos referentes à dbo do posto da cetesb ja-2800 revista brasileira de ciências ambientais – número 1630 comparações de dados simulados e observados do rio piracicaba conforme figuras 10 e 11. nas tabelas 11, 12, 13 e 14, são apresentados parâmetros estatísticos para o rio piracicaba, das concentrações de dbo e od. discussão dos resultados com a aplicação do acquanet na bacia do rio piracicaba, pode-se testar e calibrar o modelo para uma situação real e conforme mostraram os resultados, o modelo respondeu de forma satisfatória. tanto para o rio atibaia como para o jaguari, os valores máximos da concentração de dbo apresentados pela cetesb são provavelmente picos de lançamentos que ocorreram em determinados meses. estes valores o acquanet não consegue representar, porque no modelo entrou-se com valores médios de lançamentos e que foram considerados os mesmos para todos os meses da simulação, por esse motivo os resultados apresentados pelo modelo apresentaram um comportamento mais uniforme. já para o rio piracicaba, os valores mantiveram também um comportamento mais homogêneo, de acordo com as figuras 10 e 11. tabela 9: dados estatísticos referentes ao od do ponto pv2 fornecido pelo acquanet tabela 10: dados estatísticos referentes ao od do posto da cetesb ja-2800 figura 11: comparação de od do rio piracicaba figura 10: comparação da dbo do rio piracicaba. tabela 11: dados estatísticos referentes à dbo do ponto pv3 fornecido pelo acquanet tabela 12: dados estatísticos referentes à dbo do posto da cetesb pi-2800 agosto 2008 31 conclusões a utilização de modelos de qualidade de água e a sua calibração consistem numa etapa trabalhosa, requerendo do usuário do modelo sensibilidade quanto aos processos de autodepuração dos rios e dos processos de qualidade das águas. considerando que o objetivo do modelo acquanet é auxiliar no planejamento de recursos hídricos. pode-se dizer que para a bacia do rio piracicaba, o processo de calibração mostrou que os resultados fornecidos para os pontos de verificação – pv1, pv2 e pv3 da rede de fluxo, responderam de forma satisfatória quando comparados com os dados observados nos postos de monitoramento da cetesb. portanto, o acquanet se mostrou eficiente e pode auxiliar na gestão de recursos hídricos, podendo ainda relacionar níveis de tratamento para os esgotos e efluentes lançados no rio, com o objetivo do enquadramento do corpo d’água de acordo com a legislação ambiental. referências bibliográficas brown, l. c. & barnwell jr. t. o, “computer program documentation for the enhanced stream water quality model qual2e and qual2e-uncas”, report epa 600/3-87/007, us environmental proctetion agency, athens – georgia – usa, 1987; cetesb, “relatório sobre o controle de qualidade da água para consumo humano”, série relatórios, 1997; chapra, s. c., “surface water quality modelling” – university of colorado at boulder, 1997; conama, “resolução conama 357 de 17 de março de 2005”, ministério do meio ambiente, brasília. eiger, s., “modelagem do transporte de poluentes no meio ambiente” – simpósio de pesquisa da escola politécnica da usp, são paulo – epusp, 1997; epa (united stateenviroment protection agency) “qual2e windows interface user’s guide”, 1995; gonçalves, j.c.s, maldonado, l.h., pinheiro, h. d, penner, g.c. e giorgetti, m.f., desenvolvimento de 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desarrollados, con mayores niveles de pobreza y vulnerabilidad ambiental, como es el caso de áfrica, asia y américa latina. el presente trabajo se ocupa del impacto del cambio climático a nivel local, considerando interrelaciones históricas entre ecosistemas y poblados humanos. se busca correlacionar percepciones y prácticas sociales de comunidades locales con escenarios futuros probables del desarrollo de la región del bío bío, proyectados mediante modelación socio climática. palabras-claves: cambio climático, sociedad, vulnerabilidad, adaptación. abstract climate change is the most representative symptom of the current environmental crisis due to our development model and the deep sense that our planet is living. the impacts of the extreme events which go along with climate change are strongly suffered in the less developed countries, with higher poverty level and environmental vulnerability, as the case of africa, asia and latin america. the present work deals with the local impacts of climate change, taking into account historical relationships between ecosystems and human settlements. it is searched to correlate perceptions and social practices of local communities with probable bio bio region development future scenarios, projected through socio climate modeling. keywords: climate change, society, vulnerability, adaptation. cambio climático local: la región del bío bío en chile en contexto global1 jorge rojas hernández dr. en sociología, universidad de hannover, alemania. profesor t itular del departamento de sociología y antropología, decano facultad de ciencias sociales, universidad de concepción, chile. director del proyecto conicyt soc 28: "impactos sociales y ambientales del cambio climático global en la región del bío bío: desafíos para la sostenibilidad del siglo xxi, 2009-2011". e-mail: jrojas@udec.cl oscar parra barrientos dr. rec. nat. universidad libre de berlín, alemania. profesor titular de la facultad de ciencias naturales y oceanográficas y del centro de ciencias ambientales eula. director del centro de ciencias ambientales, eula, universidad de concepción, concepción, chile. 1 conferencia dictada en simpósio internacional de mudanças climáticas e pobreza na américa do sul são paulo brasil 30 agosto 3 septiembre 2010. proyecto conicyt soc 28: "impactos sociales y ambientales del cambio climático global en la región del bío bío: desafíos para la sostenibilidad del siglo xxi, 2009-2011" (director del proyecto). 8 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 cambio climático inequívoco el cambio climático global representa uno de los problemas fundamentales que afecta y seguirá lamentablemente afectando gravemente al planeta y sus diversas regiones, incluida américa latina. es la consecuencia del modelo desarrollo seguido por los países más desarrollados e imitado por el resto, a partir de la era industrial hasta nuestros días. los estudios científicos han dado cuenta de este fenómeno antrópico, publicando datos precisos sobre sus causas y escenarios futuros. en efecto, el grupo intergubernamental del cambio climático (ipcc), sostiene en su informe emitido a comienzos de febrero 2007 que el calentamiento de la tierra es irreversible debido a las emisiones de gases de efecto invernadero en la era industrial, y como consecuencia de la acción humana las temperaturas en este siglo subirán entre 1,8 y 4 grados. el informe sostiene en síntesis que: • los efectos del calentamiento global en el planeta serán incontrolables si de aquí a 10 años los humanos no consiguen reducir las emisiones de gases causantes del efecto invernadero. • la información, indica que de no mediar acciones concretas en el corto plazo vastas zonas costeras del planeta quedarán inhabitables producto del aumento del nivel del mar, y que el alza de temperatura global provocará mayor incidencia de eventos climáticos ex tremos, como sequías y huracanes. entre sus principales conclusiones el informe sostiene que: i) el calentamiento global es inequívoco; ii) la temperatura ha subido 0,74º c en el último siglo; iii) del 20 al 30% de todas las especies de plantas y animales enfrentan el riesgo de extinción si las temperaturas aumentan apenas en 1,5º c; iv) que la actividad humana es en gran parte responsable por el calentamiento; las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero se han elevado en un 70% entre 1970 y 2004; v) el cambio climático afectará a todos los países pero con más intensidad a los pobres; vi) en el 2020 entre 75 y 250 millones de personas en áfrica les faltará agua; vii) aumentarán las condiciones climáticas extremas; viii) el ascenso del nivel del mar es inevitable. entre 1961 y 1993 la tasa de aumento promedio del nivel del mar subió de 1,8 mm/año a 3,1 mm/año (ipcc, noviembre 2007). el gobierno británico encargó al economista stern realizar un estudio científico sobre los impactos económicos del cambio climático. la rigurosidad del estudio lo sitúa como un trabajo altamente considerado por especialistas, gobiernos e instituciones internacionales: de temperatura. más allá de este límite el planeta entraría a una zona de "cambio climático peligroso", por lo que sería conveniente estabilizar las emisiones de co² en 450 ppm. con valores de acumulación de gases de efecto invernadero de 550 ppm de co², la probabilidad de exceder el umbral de 2°c aumenta en un 80%, con "gran riesgo para el futuro del planeta y las perspectivas de desarrollo humano en el siglo xxi. de hecho, la probabilidad de exceder los 3°c sería de uno a tres" (pnud. idh 2007-2008, 2009: 46). emisionesglobales asimétricas las contribuciones en emisiones a nivel global son bastante asimétricas e inequitativas. los países desarrollados que integran la oecd, países de desarrollo humano alto consumen gran cantidad de energía fósil, contribuyendo fuertemente a las emisiones de gases de efecto invernadero. mientras que los países en desarrollo y pobres, contri buyen con emisiones reducidas, pero reciben los impactos sociales y ambientales más violentos y desastrosos, como lo demuestran los efectos de múltiples catástrofes, ocurridas en los últimos años en el mundo. sin embargo, china, india, rusia y otros países emergentes han incrementado últimamente de manera significativa sus emisiones de co², debido a una fuerte actividad económica. en el año 2004, el balance de las emisiones era el siguiente: eeuu contribuía con un 20,9% de las emisiones de dióxido de carbono del total mundial (1990: 21,2%); alemania 2,8 % (1990: 4,3%); reino unido, 2,0% (1990: 2,6%); francia, 1,3% (1990: 1,6%); federación rusa, 5,3 % (1990: 8,8%); japón, 4,3 % (1990: 4,7%); china, 17,3 % (1990: 10,6%); india, 4,6% (1990: 3,0%); canadá, 2,2 % (1990: 1,8%); sudáfrica, 1,5% (1990: 1,5%); república de corea, 1,6% (1990: 1,1%); argentina, 0,5% (1990: 0,5%); chile, 0,2 (1990: 0,2%); venezuela, 0,6%% (1990: 0,5%); brasil, 1,1% (1990: 0,9%); méxico, 1,5% (1990: 1,8%); perú, 01,% (1990: 0,1%); cuba, 0,1% (1990: 0,1%); columbia, 0,2% (1990: 0,3%), costa rica, 0,0 (1990: 0,0); américa latina y el caribe, 4,9% (1990, 4,8%); oecd, 46% (1990, 49,4%) (pnud, "el nivel actual de gas es invernadero en la atmósfera equivale a unas 430 partes por mi llón (ppm) de co², en comparación con 280 ppm solamente con anterioridad a la revolución industrial. estas concentraciones han llevado ya a un calentamiento del planeta de más de medio grado celsius y resultará en otro medio grado de calentamiento durante las próximas décadas, como resultado de la inercia en el sistema climático" "aún en el caso de que el ritmo anual de las emisiones no aumentara por encima de su índice actual, el nivel de gases invernadero en la atmósfera alcanzaría el doble de su nivel preindustrial (550 ppm co² e) para el año 2050, para seguir aumentando, a continuación. lamentablemente, el ritmo anual de las emisiones se está acelerando, a medida que las economías en rápido crecimiento invierten en infraestructura alta en carbono y la demanda energética y de transporte va incrementándose en todo el mundo, siendo posible que se alcance un nivel de 550 ppm co² para el 2035" (stern, 2007). en este mismo sentido, el pnud, apoyándose en simulaciones realizadas por el instituto de potsdam (alemania) para la investigación de las consecuencias del cambio climático (potsdam institute for climate impact research, pik), propone no exceder el umbral del incremento de los 2°c 9 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 2009: 312 315). la discusión y acuerdos internacionales sobre reducción de emisiones no logran aun frenar de manera significativa la acumulación progresiva y amenazante de gases de efecto invernadero. en efecto, el protocolo internacional de kioto, firmado en noviembre de 1997 en la ciudad del mismo nombre, que buscaba reducir al finalizar el año 2012, al menos en un 5% las emisiones de seis gases que causan el calentamiento global (en comparación con las emisiones de 1990), resulta infructuoso o simplemente no se cumplen. en copenhague no se avanzó, como se esperaba. los grandes emisores, como estados unidos y algunos países emergentes, no están dispuestos a cambiar sus políticas depredadoras. para frenar en parte el avance del cambio climático resulta indispensable reducir la huella de carbono de los productos provenientes de la industria, los servicios y la actividad humana. ello pasa por acuerdos internacionales que sean realmente vinculantes para todos, especialmente para los grandes responsables de emisiones. el cambio climático impacta los ecosistemas y el desarrollo humano el calentamiento global es un fenómeno global, planetario, pero sus impactos son locales. impacta al mismo tiempo la naturaleza y la vida humana, partiendo de la base de sus acoplamientos e interacciones. por una parte, impacta las condiciones y capacidades productivas del suelo, la disponibi lidad de recursos naturales y el funcionamiento normal de los ecosistemas. y por otra parte, impacta el desenvolvimiento normal de la vida productiva y social. amenaza la sobrevivencia futura de la vida natural y social. el informe del pnud de 2009, identifica cinco factores que gatillan el deterioro del progreso humano (pnud, 2009: 27 30). menor productividad agrícola alrededor de tres cuartas partes de la población mundial que viven con menos de us$1 diario, dependen directamente de la agricultura. los escenarios de cambio climático señalan grandes pérdidas en productividad para los cultivos básicos como consecuencia de sequías y disminución de precipitaciones en partes de áfrica subsahariana y de asia meridional. también afectará a regiones de américa latina. mayor inseguridad de agua en el caso de superar el umbral de los 2ºc cambiaría de manera sustancial la disponibilidad y distribución de los recursos hídricos del mundo. el derretimiento acelerado en los montes himalaya causará graves problemas ecológicos en el norte de china, india y pakistán: se acrecentarán las inundaciones para luego reducir el flujo de agua hacia los principales sistemas fluviales vitales para el riego, afectando la actividad agrícola. en américa latina, el derretimiento acelerado de los glaciares tropicales amenazará las fuentes de agua de las poblaciones urbanas, la agricultura y la producción hidroeléctrica, especialmente en la región andina. hacia 2080, el cambio climático podría aumentar la cantidad de personas con escasez de agua en unos 1.800 millones en el mundo. mayor exposición a inundaciones costeras y condiciones climáticas extremas. el ipcc pronostica un aumento de los acontecimientos climáticos extremos. las sequías y las inundaciones ya son los principales impulsadores del aumento sostenido de desastres de carácter climático. en promedio, cerca de 262 millones de personas se vieron afectadas cada año entre 2000 y 2004 y más de 98% de ellas residía en países en desarrollo y pobres. con un aumento de las temperaturas por sobre los 2ºc, los mares más calientes generarán ciclones tropicales más violentos. las zonas afectadas por sequías crecerán en tamaño, lo que pondrá en peligro los medios de subsistencia y comprometerá los avances en salud y nutrición. el mundo está ya obligado a enfrentar aumentos en el nivel del mar durante el siglo xxi debido a las emisiones pasadas. el aumento de las temperaturas por sobre los 2ºc aceleraría esta crecida y causaría un gran desplazamiento de gente en países como bangladesh, egipto y viet nam, así como la inundación de varios pequeños estados-islas. el aumento del nivel del mar y las tormentas tropicales más intensas podrían incrementar la cantidad de personas obligadas a enfrentar inundaciones costeras de 180 millones a 230 mi llones. se agravarán los procesos migratorios y aumentarán los refugiados climáticos en regiones especialmente vulnerables. colapso de los ecosistemas todas las tasas pronosticadas de extinción de especies se disparan una vez superado el umbral de 2ºc y con 3ºc, 20% a 30% de las especies se encontrarían en un "alto riesgo" de extinción. los sistemas de arrecifes de coral, ya en declive, sufrirían un extenso "blanqueamiento" que llevaría a la transformación de las ecologías marinas con grandes pérdidas de biodiversidad y servicios ecosistémicos. esto tendría efectos adversos en millones de personas que dependen de los peces para su subsistencia y nutrición. mayores riesgos de salud el cambio climático afectará la salud humana en muchos niveles. a nivel mundial, unas 220 mi llones a 400 mi llones de personas más podrían verse cada vez más expuestas a mayores riesgos de contraer paludismo. un estudio pronostica que las tasas de exposición para áfrica subsahariana, el cual explica aproximadamente 90% de las muertes, aumentarán en 16% a 28%. este escenario de riesgos y amenazas, se ve refrendado por el aumento en las frecuencias e intensidad de las tormentas y huracanes que han azotado y provocado enormes daños a localidades y países de centro américa y el caribe. según cálculos de cepal, el huracán mitch y el fenómeno del niño provocaron fuertes daños a la actividad agrícola. en efecto, entre 1997 y 1998, el fenómeno del niño provocó a bolivia, colombia, ecuador y perú daños equivalentes a us$ 7,5 mil millones, de los cuales, 2,3 mi l mi llones (el 30,7%) correspondió a daños sobre el sector 10 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 agrícola. por su parte, el huracán mitch provocó en centro américa daños estimados en us$ 5,4 mil millones, de los cuales 2,7 mil millones, es decir, un 50%, correspondió a la actividad agrícola (dirven, 2008: 26). impactos del cambio climático en américa latina el cuarto informe del panel intergubernamental de cambio climático (ipcc) de 2007 señala que américa del sur es altamente vulnerable a cambios climáticos. al respecto, el informe del ipcc registra: lluvias intensas en venezuela (1999, 2005), inundaciones de la pampa argentina (2000-2002), sequía en la amazonía (2005), tempestades de granizo en bolivia (2002) y buenos aires (2006), y el huracán catarina en el atlántico sur (2004) (ipcc, febrero 2007). el ipcc destaca como principales problemas ocasionados por el cambio climático: la transformación en sabana de la amazonía oriental; el fuerte cambio en el patrón de lluvia en la amazonía occidental y el incremento de incendios forestales en toda la amazonía; sequías extremas en roraima (1999) y en la amazonía oriental (2005). agrega que la región del semiárido brasileño podría transformarse en árida; la expansión de plagas en tierras de alta productividad agrícola de brasil, argentina, uruguay y chile; aumento de riesgos de inundación en áreas costeras bajas y de alteraciones significativas de la disponibilidad de agua en determinadas regiones. como ejemplos, el sur de chile y de perú y el sudeste de argentina, ya presentan disminuciones importantes de precipitaciones (abranches y viola, 2009: 161). otro problema grave que afecta a américa latina es la reducción de los glaciares, que incide directamente en la disponibilidad y suministro de agua para el consumo humano y la actividad agrícola. en los andes tropicales existen 2.500 km2, de los cuales 70% está en perú y 20% en bolivia. el resto se encuentra en colombia y en ecuador. desde comienzos de 1970, el área superficial de los glaciares de perú se ha reducido entre 20% y 30% y el casquete de hielo de quelccaya en la cordillera blanca está perdiendo prácticamente una tercera parte de su área. algunos de los glaciares más pequeños de bolivia ya han desaparecido (pnud, 2009: 98). estudios científicos sostienen que todos los glaciares tropicales, ubicados por debajo de 5.500 metros desaparecerán en aproximadamente una década, por efecto del cambio climático (iturragui, 2008: 85 -86). en los andes chilenos también se observa una disminución importante de los glaciares (urzúa, noviembre 2007), los que contribuyen a abastecer de recursos hídricos a la zona central del país, de gran concentración de población e intensidad de la actividad agrícola exportadora. a ello se agrega el peligro inminente que el hielo derretido provocará la formación de lagos de glaciares más grandes, lo que producirá mayor riesgo de inundaciones, avalanchas, deslizamientos de lodo y ruptura de represas. los signos de advertencia ya son evidentes: por ejemplo, el área superficial de la laguna safuna alta, en la cordi llera blanca en perú, ha aumentado cinco veces desde 197 5. muchas cuencas alimentadas por glaciares han experimentado un incremento de la escorrentía en últimos años. sin embargo, los modelos predicen un descenso rápido de los caudales después de 205 0, especialmente en la estación seca. esta es una preocupación particular para perú. las poblaciones que viven en zonas costeras áridas, incluida lima, dependen de manera crítica del abastecimiento de agua proveniente del deshielo de los glaciares en los andes. en un país que ya lucha por proporcionar servicios básicos de agua a los habitantes urbanos, el derretimiento de los glaciares plantea una amenaza inminente al desarrollo humano (pnud, 2009: 98). algunos cultivos son y serán fuertemente afectados por los impactos del cambio climático en américa latina. el cuadro siguiente ilustra por ejemplo el impacto del cambio climático sobre determinados productos agrícolas de brasil: producción (millones de toneladas) cultivo escenario base escenario t+1c escenario t+3c escenario t+5,8c arroz 11,0 10,56 (4,0%) 9,02 (18,0%) 6,49 (41,0%) frijoles 3,0 2,91 (3,0%) 2,67 (11,0%) 2,31 (23,0%) soya 55,0 49,50 (10,0%) 33,55 (39,0%) 19,80 (64,0%) maíz 43,0 42,14 (2,0%) 39,99 (7,9%) 28,38 (14,0%) café arábigo 2,0 1,54 (23,0%) 0,84 (58,0%) 0,16 (92,0%) total 114,0 106,65 (6,0%) 86,25 (24,0%) 57,14 ( 50,0%) tabla 1 producción actual y futura de granos en brasil, bajo tres escenarios alternativos de incrementos en la temperatura fuente: hilton s., pinto, jurandir zullo junior y eduardo d. assad. calentamiento global y la agricultura brasileña. cepal/le monde diplomatique, 2008 11 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 el cuadro precedente indica que las áreas territoriales aptas para el cultivo del café arábigo en brasil se reducirían en un 23% en el caso de que la temperatura aumente en sólo un 1°c, lo que a su vez representaría una pérdida económica cercana a los 1.000 millones de dólares al año. ahora bien, si la temperatura aumenta en 3°c se perdería el 58% de la producción. mientras que en un escenario de 5.8°c de incremento de la temperatura, la pérdida equivaldría al 92.0%. por lo tanto, el aumento de las temperaturas prácticamente inevitable desplazará hacia el sur y hacia las zonas más altas del país las posibilidades de cultivo del café arábigo. el cuadro muestra también el impacto que sufrirán otros cultivos como consecuencia del aumento de la temperatura. así por ejemplo, en el escenario de incremento de 3°c de las temperaturas medias, las pérdidas de cultivo previstas serían: -18% para el arroz, -11% para frijoles, -39% para soja, 7% para el maíz y -58% para el café. chile: país vulnerable frente al cambio climático chi le es un país vulnerable. de acuerdo a la convención marco de las naciones unidas sobre el cambio climático, chile es un país vulnerable debido a que cumple con 7 de las 9 características de vulnerabilidad definidas en el artículo 4.8: 1) países insulares pequeños; 2) países con zonas costeras bajas; 3) países con zonas áridas y semiáridas, zonas con cobertura forestal y zonas expuestas al deterioro forestal; 4) países con zonas propensas a los desastres naturales; 5) países con zonas expuestas a la sequía y la desertificación; 6) países con zonas de alta contaminación atmosférica urbana; 7) países con zonas de ecosistemas frági les, incluidos los ecosistemas montañosos; 8) países cuyas economías dependen en gran medida de los ingresos generados por la producción, el procesamiento y la exportación de combustibles fósiles y productos asociados de energía intensiva, o de su consumo; 9) países sin litoral y los países de tránsito (conama, 2008: 13). el cuarto informe del ipcc señala que en los últimos años se ha identificado una tendencia a la declinación en las precipitaciones en el sur de chile, lo que a su vez coincide con las tendencias climáticas observadas por el estudio de variabilidad climática de chile para el siglo xxi. el informe también indica disminuciones futuras en las cosechas de cultivos, como el maíz y el trigo, y en las zonas más áridas, como en el norte y zona central, el cambio climático puede conducir a la salinización y desertificación de tierras agrícolas. también se espera una alta vulnerabilidad de los recursos hídricos frente a eventos extremos. en particular, se espera un fuerte impacto en la disponibilidad energética del país por anomalías asociadas al fenómeno el niño y la niña, así como restricciones a la disponibi lidad hídrica y demanda de irrigación en chile central, producida por estos fenómenos. el daño potencial en la disponibilidad de agua y servicios sanitarios puede alcanzar también a las ciudades costeras. la intrusión salina podría contaminar acuíferos subterráneos. este mismo informe del ipcc destaca una disminución dramática de los glaciares, especialmente en el sur del país. respecto de la salud, se observa un aumento de brotes del síndrome pulmonar provocados por el virus hanta luego de sequias prolongadas: probablemente las intensas lluvias que siguen a las sequias, aumentan la disponibilidad de alimentos para roedores domésticos. por su parte, el aumento del transporte incrementará la quema de combustibles fósi les, lo que a su vez aumentará la contaminación atmosférica en centros urbanos como santiago. el cambio climático potenciará también los riegos de incendios forestales (conama, 2008: 12 13). los estudios realizados en chile coinciden en señalar que el cambo climático se manifiesta y manifestará claramente en una disminución de los recursos hídricos e incremento de las temperaturas hacia las zonas cordilleranas. vulnerabilidad agrícola del sistema social: factor inequidad la vulnerabilidad se refiere a los niveles de exposición al riesgo a que se encuentra sometida la población como consecuencia del cambio climático. en el caso de la actividad agrícola, la vulnerabilidad se asocia a: i) los niveles de desarrollo humano de la población (ingresos, niveles de escolaridad y esperanza de vida), ii) niveles de tecnificación de la actividad agrícola y iii) extensión de los predios. la combinación entre estos factores da por resultados diferentes niveles de exposición de la población a los riesgos del cambio climático, que se manifiestan en el caso de chile, en una reducción significativa del recurso hídrico, incremento de las temperaturas hacia la cordi llera y la recurrencia de eve ntos ex tremos, fuertemente dañinos a los ecosistemas y del hábitat humano. la inequidad existente en chile, a pesar del crecimiento económico, muestra comunas y localidades con bajos niveles de desarrollo humano, los que se concentran "el régimen pluviométrico de la mayor parte del territorio chileno muestra una tendencia secular decreciente. de acuerdo con los pronósticos de los modelos de circulación de la atmósfera, hay una probabilidad de que las zonas norte y central del país puedan sufrir una disminución de sus recursos hídricos, poniendo a la agricultura en una situación de gran vulnerabilidad" "en los próximos 40 años la dis poni bi lidad de tierras arables caerá desde 0,38 ha/ hbte a unas 0,26 ha/hbte, esto significa un 32% de reducción con respecto a la actual situación, lo que obligará a una sensi ble mejoría en la productividad de las tierras arables. este incremento de productividad encontrará en los cambios climáticos una de las principales adversidades, especialmente en las zonas áridas y semiáridas del territorio (santibáñez y otros, 2008: 19). 12 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 especialmente en las regiones del maule, bío bío (nuestro objeto de estudio) y araucanía y, en particular, se concentran en localidades rurales, en las que predominan pequeñas propiedades, con poblaciones humanas con bajos niveles de escolaridad, altos niveles de pobreza, suelos degradados y que trabajan con bajos niveles tecnológicos, escasa asociatividad y bajo nivel de apoyo institucional. al respecto, estudios observan que las zonas más vulnerables se encuentran en las regiones de coquimbo (norte), del maule y de la araucanía (sur). las comunas de coquimbo, v icuña, ovalle y paiguano poseen, comparadas a nivel nacional, altos índices de desarrollo humano. la alta vulnerabilidad en estas zonas se explica por la existencia de ruralidad media y extensas superficies agrícolas. por otra parte, en las regiones de valparaíso y metropolitana (santiago), el 85% de la población habita en comunas que muestran un índice de desarrollo humano alto o muy alto, razón por la cual la vulnerabilidad es media o baja a pesar de haber grandes zonas agrícola. desde la región del libertador bernardo o´higgins hacia el sur, las comunas con altas vulnerabilidades sociales se explican por el conjunto de los tres factores: bajo desarrollo humano, alta ruralidad y grandes superficies cultivadas (santibáñez y otros, 2008: 28). esta última realidad, la del sur, incluye a la región del bío bío, en la que los tres factores interactúan negativamente. por su parte, los recursos pesqueros también serán afectados por el cambio climático. ello interesa especialmente a la región del bío bío, intensa en actividad pesquera. en efecto, en el área del golfo de arauco, un estudio confirmó que "los asentamientos humanos correspondientes a pescadores artesanales y a ciudades o centros poblados en áreas cercanas al mar, presentaron vulnerabilidad a un incremento de un grado en el nivel del mar… el estudio indicó cambios en la distribución y abundancia de la anchoveta, con bajas importantes en la zona norte del país, y un aumento de su biomasa en el sector litoral de la viii y x región. se observa también una fuerte disminución de sardina en el norte y leve en bío bío (conama, 2008: 14). variabilidad climática en chile un estudio encargado por las conama al departamento de geofísica de la universidad de chile en el año 2007 sobre la variabilidad climática en chile hacia fines del siglo xxi, trabajo con dos escenarios de emisiones del ipcc: moderado y severo. para el escenario moderado, el estudio diagnosticó para chi le aumentos de temperaturas de entre 1°c a 3° c, y para el escenario severo, un aumento de temperatura entre 2 a 4°c a lo largo de todo el país. la mayor variación de temperatura se estima para el norte grande y norte chico, y mayoritariamente en la zona andina (conama, 2008: 15). el estudio señala cambios significativos de las temperaturas en todo el territorio nacional. así por ejemplo diagnostica disminuciones bajo los 2°c en la zona norte (hasta la cuarta región), y al mismo tiempo aumentos de las temperaturas cercanos a los 3°c en la zona central y la región austral. estos cambios en las temperaturas modificarían variables cruciales para la actividad agrícola, tales como heladas, horas de frio y ocurrencia de días cálidos. climas mucho más cálidos, con desplazamientos de condiciones actuales desde el norte hacia las zonas central y austral, influirían en los cultivos frutales y otros cultivos industriales. podrían también mejorar el potencial ganadero de las regiones australes (conama, 2008: 14). desde el punto de vista estacional, el calentamiento es mayor en verano, excediendo los 5°c en sectores altos de la cordillera de los andes. resulta importante considerar que, en el caso de la región del bío bío, en los altos de la cordillera de los andes, habitan tradicionalmente, por siglos, pueblos indígenas, los pehuenches, afectados, no sólo por condiciones precarias de vida, sino también por los impactos del cambio climático. en relación a las precipitaciones anuales, el estudio predijo disminuciones superiores al 30% en algunas áreas del país para el año 2040. en la zona central habrá una significativa disminución, mientras que, por el contrario, en el altiplano se incrementarán las precipitaciones. desde antofagasta a puerto montt se producirá una disminución de 20-25 % de las precipitaciones, aumentando nuevamente desde chi loé al sur. ello traería como consecuencia, un aumento en la aridez en el norte y centro del país, alcanzando hasta la región del bío bío (conama, 2008: 14). el estudio evaluó también los impactos de incrementos en el nivel del mar en zonas costeras. concluyó para el área del golfo de arauco, que los asentamientos humanos habitados por pescadores artesanales, para ciudades y centros poblados cercanos al mar, incrementarán sus niveles de vulnerabi lidad como consecuencia de un aumento en el nivel del mar. se esperan alzas del nivel del mar entre 28 y 16 cm a fines del siglo xxi. posibles inundaciones en áreas costeras de arica, valdivia y puerto montt. respecto de los recursos pesqueros, el estudio constata bajas importantes de la anchoveta en la zona norte del país, y un aumento de su biomasa en el litoral de las regiones viii (bío bío) y x (los lagos). por su parte, la sardina común disminuiría significativamente en el norte, especialmente en coquimbo; disminuiría también en la región del bío bío, aunque en menor medida; la merluza no sería tan afectada, excepto cambios leves en el norte (conama, 2008: 15). investigación sobre impactos y percepción del cambio climático en la región del bío bío (proyecto conicyt soc 28) la región del bío bío, por estar ubicada entre los paralelos 36º y 38º 20' de latitud sur y los meridianos 71º y 73º 40' de longitud oeste, corresponde a una región de frontera entre la zona central y la zona sur de chile. la superficie regional, 13 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 considerando los territorios continentales e insulares abarca 36.929,3 km2, valor que representa, aproximadamente, un 5% del territorio chileno. el relieve regional se caracteriza por la presencia de la cordillera de los andes, la depresión central, la cordillera de la costa y la plataforma costera adyacente. esta diversidad morfológica da origen a una gran variedad de climas, suelos y ecosistemas que han condicionado la ocupación y transformación del territorio. otro elemento estructurante del desarrollo regional son las cuencas hidrográficas de los ríos bío bío e itata y numerosas cuencas costeras que abastecen de recursos hídricos y servicios ambientales a los principales centros urbanos de la región. la región se caracteriza por un proceso de poblamiento y desarrollo urbano que ha generado desigualdad es demográficas y funcionales. lo anterior se expresa en la estructura administrativa, la dimensión de las unidades administrativas y la distribución de la población y actividades productivas. la región comprende 54 comunas distribuidas en cuatro provincias: ñuble, concepción, bío bío y arauco. en esta organización se observa una desigual distribución de las comunas, lo que se aprecia en la concentración, comparativamente alta, de la provincia de ñuble que concentra 21 comunas, en contraste con arauco, que posee sólo 7 comunas. también se observan diferencias respecto al tamaño de las provincias, dado que existe una clara diferencia dimensional entre la provincia de bío, con 15.005 km2 y la provincia de concepción, que alcanza 3.444,5 km2. demográficamente se observan importantes diferencias entre las ciudades que se integran en el mayor sistema urbano regional, localizado en la zona costera, y las ciudades y centros poblados de las zonas rurales interiores. la población regional alcanza a 1.861.562 habitantes, valor que representa un 12,3% de la población nacional (ine, 2002) con una tasa media anual de c recimiento de 0,7%. la densidad de población regional alcanzó el valor de 50 hab. /km2, superior al promedio nacional de 19,9 hab. /km2. los procesos económicos regionales y, particularmente, la dinámica de las actividades productivas extractivas han provocado importantes transformaciones territoriales en toda la región, iniciadas con la conquista y colonización y profundizadas a lo largo del siglo presente. en la actualidad la región del bío bío es considerada un polo industrial de desarrollo, además de su carácter de región forestal. la expansión de la actividad forestal, pesquera, industrial, energética y portuaria, ha provocado grandes transformaciones, especialmente en la zona costera, con impactos relativamente positivos sobre la economía, pero negativos en lo social y ambiental. en efecto, esta bonanza económica no se ha traducido en un desarrollo social, territorial y ambiental más equilibrado, subsistiendo graves problemas de pobreza en muchas zonas de la región, pérdida de dinamismo de actividades productivas, como la minería del carbón y la agricultura tradicional, e impactos negativos sobre el ambiente, provocados por las formas poco sustentables de ocupación del territorio. el rápido crecimiento urbano/industrial en el borde litoral ha tenido como consecuencia la pérdida y/o degradación de ecosistemas y recursos naturales, la contaminación de aguas y suelos, la segregación socio-espacial de la población y conflictos por el uso del territorio y sus recursos. el medio ambiente como factor de desarrollo regional ríos, humedales, lagunas, marismas, cuencas hidrográficas, bosque nativo y fauna asociada, penínsulas y bahías, constituyen recursos geográfico-naturales que actúan como elementos estructurantes del desarrollo urbano-rural de la región del bío bío. la producción de recursos hídricos para diferentes usos, el control de las crecidas e inundaciones, la oferta de espacio natural pa ra actividad es de esparcimiento y recreación, la conservación de la naturaleza, especialmente del bosque nativo ubicado en las cabeceras de las cuencas y el mantenimiento de la calidad del agua, representan algunos servicios ambientales que estos ecosistemas ofrecen a la comunidad. la disponibilidad de recursos forestales, suelos agrícolas, hidrobiológicos, mineros e hídricos, representan un capital natural de incalculable valor, base de la reproducción material del sistema económico regional, de su historia, cultura y futuro desarrollo. sin embargo, muchos de estos recursos y espacios naturales, a través de un proceso histórico de uti lización no sustentable, han sido degradados, substituidos y, en muchos casos, total o parcialmente eliminados. indudablemente, la dinámica de la actividad agropecuaria es un factor explicativo de la erosión de los suelos regionales, es pecialmente de aquellos ubicados en la zona costera, y la expansión de la silvicultura, con grandes extensiones de monocultivo de pino radiata, ha significado la disminución del bosque nativo. por otra parte, la concentración territorial de la actividad industrial ha generado contaminación de cuerpos de agua y de bahías, la degradación de ecosistemas y recursos naturales, afectando la calidad de vida de la población, principalmente en zonas urbanas del borde costero regional. la actividad industrial, forestal, pesquera, petroquímica y siderúrgica, en comunas costeras como talcahuano, penco, coronel y lota, también ha generado externalidades negativas sobre el desarrollo urbano y una fuerte competencia por el uso de recursos territoriales. en la práctica, se observan conflictos por el uso del suelo entre diferentes actividades y, cada vez más, una mayor presión por parte del desarrollo urbano-industrial por ocupar zonas naturales de alto valor ecológico que, la mayoría de las veces, presentan fuertes restricciones para la ocupación humana y la urbanización. la vulnerabilidad regional frente a escenarios de cambio climático global el cambio climático actúa y seguirá afectando a ecosistemas y poblados humanos, ya sometidos en el pasado reciente a grandes transformaciones económicas, ambientales y sociales. en efecto, la creciente demanda por recursos 14 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 naturales por parte del sistema productivo, las prácticas insostenibles de manejo de los recursos naturales, procesos de contaminación, pérdida y erosión de suelos y degradación de ecosistemas, así como problemas estructurales del desarrollo económico y social (pobreza estructural, desempleo), constituyen escenarios actuales que exponen fuertemente a la región frente a eventos extremos del cambio climático. los siguientes sistemas naturales y sociales se encuentran expuestos a los impactos del cambio climático (proyecto conicyt soc 28): • ecosistemas de relevancia regional. grandes formaciones de bosque nativo y plantaciones forestales, tierras cultivadas y zonas de pastoreo; procesos de erosión y desertificación. • hidrología y recursos hídricos. intensidad y distribución temporal y espacial de las precipitaciones, escorrentía superficial y recarga de agua, ocurrencia de eventos extremos asociados a inundaciones y otros fenómenos meteorológicos, como sequías, heladas y tormentas. • producción de bienes y servicios. producción de alimentos, sistemas de producción agropecuarios y forestales, sistema energético regional y/o nacional, sistemas productivos hidrobiológicos, sistemas urbanos y la proyección de sus demandas. • sistemas costeros. diversidad biológica y sus efectos sobre los sistemas productivos costeros, infraestructura de producción costera y asentamientos urbanos, ecosistemas costeros como humedales. • sistema social y asentamientos humanos. exposición de la población, equipamiento e infraestructura asociada frente a la ocurrencia de eventos extremos (inundaciones, sequías, deslizamientos, etc.), alteración de formas de vida tradicionales de grupos humanos (población indígena y rural) y estrategias de sobrevivencia, seguridad en el abastecimiento de recursos naturales, bienes y servicios, efectos sobre indicadores sociodemográficos y calidad de vida, movilidad de la población y estrategias de adaptación. objetivos 1. identificar, cuantificar y proyectar los potenciales impactos socioeconómicos atribuibles al cambio climático global y catástrofes naturales en la región del bíobío. 2. analizar los niveles de conciencia, percepción, conocimiento y acciones en la población urbana y rural, organismos públicos, empresa privada, en torno al tema del cambio climático global y otros riesgos naturales, además de la voluntad de cambio de prácticas en beneficio del medio ambiente. 3. desarrollar y fortalecer una línea de investigación en medio ambiente desde las ciencias sociales en la universidad de concepción y propiciarla a nivel regional y nacional 4. propiciar un proceso de aprendizaje regional en torno al tema del cambio climático global y de las situaciones de catástrofe en general, a través de la difusión de información, capacitación y puesta en la agenda pública del tema. abordaje del problema para cumplir con estos objetivos se organizó un equipo multi e interdisciplinario, que comprende físicos, climatólogos, geógrafos, economistas, ingenieros, antropólogos y sociólog os. emplea metodologías cuanti y cualitativas, así como modelación climática y técnicas cartográficas (elaboración de mapas de vulnerabilidad). se busca correlacionar e interpretar datos obtenidos del pasado, presente y futuro proyectado, para construir escenarios futuros de desarrollo, en contextos de cambio climático. en el proyecto participan una cantidad importante de tesistas de pre y postgrado, varias de ellas ya finalizadas. participan muchos estudiantes en calidad de voluntarios. se ha organizado una experiencia interesante de universidad de los niños, que lleva el conocimiento ambiental a escuelas públicas situadas en territorios y poblaciones vulnerables de la región del bío bío. el proyecto ha trabajado durante los primeros dos años con cerca de 20 escuelas, llegando a muchos niños y docentes, los que también tienen la oportunidad de participar en jornadas didácticas en las aulas y laboratorios de la universidad. el proyecto ha realizado exposiciones abiertas sobre el cambio climático en varias ciudades, instando la participación ciudadana. el proyecto se encuentra vinculado a redes sobre cambio climático en alemania, es paña, brasi l (siades de la facultad de salud pública de la universidad de sao paulo), colombia, méxico, perú, argentina, venezuela, canadá, estados unidos. respecto de las políticas públicas, el proyecto trabaja con el gobierno regional, con conama y el ministerio de agricultura, en la perspectiva de la implementación de medidas específicas en localidades vulnerables frente al cambio climático. aproximación teóricometodológica al cambio climático desde el punto de vista metodológico, la investigación busca correlacionar diferentes aproximaciones teóricas y metodológicas para abordar la imbricación naturaleza sociedad, existente en el fenómeno del cambio climático. una epistemología del cambio climático resulta una empresa de compleja construcción. significa estudiar el problema desde diferentes enfoques y visiones, procurando establecer interrelaciones e interdependencias desde ópticas de las ciencias climáticas, territoriales, sociales, económicas, antropológicas; con enfoques metodológicos cuantitativos (encuesta representativa de percepciones ciudadanas estratificadas de la región del bío bío) y cualitativas (experiencias de variabilidad climática y cambio en siembras y cultivos, estrategias de adaptación y resiliencia en población rural e indígena). se complementa con la organización de talleres participativos que, precisamente incursionan en las tradiciones, saberes y prácticas productivas locales, transmitidas en forma oral, usando como vehículo las generaciones. 15 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 modelación climática regional consiste en una simulación del cambio climático regional, bajo el escenario de emisiones intermedias, para el periodo 1950 2050. se utiliza el modelo regional precis, desarrollado por la dirección meteorológica británica. como el modelo regional, solo simula una "región" del planeta, en sus bordes se deben prescribir las condiciones meteorológicas (condiciones de borde). estas condiciones de borde, o forzantes se han tomado del modelo global echam5. el modelo echam es desarrollado por el max planck institute en alemania. el modelo regional precis, tiene una resolución espacial de 25km, por lo que existen 95 puntos en longitud y 157 puntos en latitud. una modelación de tipo más micro permite captar la heterogeneidad de los impactos sociales y ambientales del cambio climático en micro localidades de la región del bío bío. en una región geográfica, relativamente extensa, coexisten unidades ambientales con diferentes microclimas, culturas productivas y prácticas sociales. para planificar posibles estrategias de adaptación al cambio climático resulta indispensable contar con información a nivel micro. la triangulación interdisciplinar, que emplea el proyecto, consiste en hacer converger datos provenientes cuantitativos (encuesta regional representativa sobre percepción de variabi lidad climática y análisis documental de la región), cualitativos (talleres sobre experiencias de cambios climáticos mediante la experiencia productiva e histórica) con modelación climática regional. correlación posible: eventos extremos y productividad en el taller realizado con la comunidad indígena alto bío bío pitril (julio 2010), los participantes pudieron registrar en su memoria histórica eventos extremos entre las décadas de 1940 y 2010, aunque con mayores frecuencias a partir de la década de los ochenta. estos eventos se refieren a: terremotos blancos, cambios climáticos bruscos, veranos especialmente calurosos, heladas, vientos fuertes. estos eventos extremos han provocado pérdidas de productividad de especies de importancia económica y cultural de la comunidad. se trata por ejemplo de la araucaria, árbol nativo cordillerano que produce piñones, de gran importancia en la dieta alimenticia de las comunidades que viven en la cordillera de los andes. el piñón es la harina base de la alimentación mapuche. el fruto de la araucaria crece en las montañas sobre los 600 metros de altura y tiene ciertas temporadas de maduración. los mapuches almacenan alimentos para una parte del año (bengoa, 1987: 19). los eventos extremos también afecta la cosecha de avellanos y de hongos (digueñes). los eventos extremos modifican el calendario estacional, atrasando o adelantando períodos de siembra y cosecha o, en algunos casos, destruyéndolas. la frecuencia de los eventos extremos coincide con el incremento de las temperaturas hacia el interior y las zonas cordilleranas, diagnosticado para chile y, en particular para la región del bío bío, por los estudios sobre cambio climático. la comuna alto bío bío cuenta en la actualidad con un 49,1% de población pobre (gobierno de chile, 2010), agravando su exposición a eventos extremos. las comunidades indígenas que viven en las alturas de la cordillera de los andes aprovechan la existencia de nichos ecológicos en la naturaleza practican las llamadas veranadas e invernadas -, se desplazan territorialmente con sus animales, de acuerdo a las características y ventajas productivas de los microclimas. otras comunidades rurales están igualmente expuestas a los impactos de eventos extremos. en el caso de la provincia de ñuble, ubicada al norte de la región del bío bío concentra las zonas agrícolas más vulnerables frente a escenarios de cambio climático, dada la combinación de factores adversos obtenidos por el indicador: % pobreza rural, sequía, tasa de mano de obra empleada en la agricultura, erosión. esta provincia concentra al 24% de la población regional y al 46% de la población rural de la región. sociedad compleja del cambio climático para enfrentar con relativo éxito los impactos sociales, productivos y ambientales de los eventos ex tremos producidos por el cambio climático, resulta indispensable conocer la sociedad en la que se producen. un plan de evacuación de la población o de cambio de cultivos no tiene sentido si la población afectada o invitada a cambiar de actitud, no participa. ahora bien, no basta con invitar a la comunidad a participar en un plan de acción frente a las posibles consecuencias del cambio climático. es posible que la población reaccione de manera indiferente o pasiva frente a llamados de la autoridad a actuar frente a amenazas o desastres. la sociedad es un organismo vivo, heterogéneo, cambiante y sumamente complejo. a menudo se desconocen los valores y eventuales comportamientos de los miembros de una sociedad. lo mismo sucede con sus intereses y motivaciones para actuar. ello suele producir sorpresas, no siempre propicias a la superación de los problemas. las personas pueden actuar en forma egoísta o solidaria, dependiendo de los patrones culturales que trasunten dichos comportamientos. los comportamientos se construyen socialmente, mediante los procesos de socialización que empiezan en la familia, continúan en la escuela y luego se profundizan en el trabajo, en intercomunicaciones sociales más maduras y, últimamente, resultan fuertemente influenciados por los medios de comunicación y la publicidad agresiva e invasora de la vida humana. sin embarg o, en una sociedad compleja y diversa no todo es manipulación. subsisten en localidades conocimientos y prácticas tradicionales, construidas y guiadas históricamente por el aprendizaje de una relación directa con las condiciones ofrecidas por los ecosistemas y micro climas. en algunos casos, incluso estas prácticas históricas locales o regionales, evolucionan hacia sistemas avanzados de producción y convivencia social. la estrategia de adaptación al cambio climático implica cambios importantes de tipo cultural, valóricos y actitudinales. 16 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 implica al mismo tiempo valorar la calidad de vida que se posee en el momento del evento extremo y, al mismo tiempo, saber proyectar en el futuro cercano o lejano, la preser vación y mejora bajo nuevas condiciones -, de la calidad de vida. la investigación en marcha en la región del bío bío, sus objetivos enunciados, requieren no sólo de combinar diferentes enfoques teóricos y metodológicos, sino que además proyectar en el tiempo y espacio, escenarios ecohumanos de desarrollo. la sociedad del cambio climático es compleja y transgeneracional. compleja debido a que es el resultado de la interrelación e interdependencia naturaleza sociedad. por lo tanto, su conocimiento requiere de aproximar teorías y metodologías provenientes de las ciencias naturales y sociales. la transgeneracionalidad proviene del carácter de las emisiones, de los ciclos del carbono, que son de larga duración en su proceso de biodegradación (dura más de cien años). su larga duración en la atmósfera, mar y suelo y los volúmenes de co² ya acumulados, hacen precisamente que el calentamiento global sea irreversi ble e inequívoco. además, obliga a pensar y planificar el presente desde el futuro, de allí la importancia de la modelación futura. no para mejorar el futuro, sino para proteger la calidad de vida del presente y asegurar el acceso a bienes materiales e inmateriales a las generaciones futuras. los niveles de desarrollo de las comunidades y de la sociedad resultan claves para enfrentar el cambio climático. su capital social, sus redes, confianza en las relaciones de convivencia, valores comunitarios y capacidades de resiliencia, son fundamentales para reaccionar frente a eventos adversos. la resiliencia se define como "la capacidad de afrontar la adversidad y salir fortalecidos de esa prueba" (melillo y otros, 2008: 77). existe la resi liencia individual, fami liar y comunitaria. constituyen capacidades individuales y sociales de adaptarse de manera proactiva a los problemas y desafíos del cambio climático. bibliografía abranches, s. y viola, e. cambio climático. en: cardoso, f.h. y foxley, a. (editores). a medio camino. uqbar. santiago, chile, 2009. bengoa, j. historia del pueblo mapuche. ediciones sur, santiago, chile, 1987 conama. plan de acción nacional de cambio climático 2008 2012. santiago, chile, 2008 dirven, m. vulnerabilidad agrícola frente al cambio climático: una introducción. en: la agricultura ¿otra víctima del cambio climático? le monde diplomatique/cepal, santiago, chile, 2008 gobierno de chile. encuesta de caracterización socioeconómica nacional casen 2009. santiago, chi le, 2010. disponible en http://www.mideplan.cl/ casen2009/ ipcc. 2007. iv informe del panel intergubernamental de cambio climático de la onu (ipcc). paris, francia, febrero 2007 informe del panel intergubernamental de las naciones unidas sobre el cambio climático (ipcc). valencia, españa, 17 de noviembre de 2007. iturragui, p. seguridad, agricultura, equidad y cambio climático en el perú. en: la agricultura ¿otra víctima del cambio climático? le monde diplomatique/cepal, santiago, chile, 2008. pinto, h. s.; zullo junior, j. y assad, e. d. calentamiento global y la agricultura brasileña. cepal/le monde diplomatique, santiago, chile, 2008 ine, 2002. censo 2002. resultados. volumen i: población, país-región. santiago. chile, marzo de 2003. melillo, a .; suarez ojeda , e. n. y rodríguez, d. (comps.) resi liencia y subjetividad. los ciclos de la vida. paidos, buenos aires, argentina, 2008. pnud. informe sobre desarrollo humano 2007-2008. el desafío climático del siglo xxi. santiago, chile, 2009 proyecto conicyt soc 28: "impactos sociales y ambientales del cambio climático global en la región del bío bío: desafíos para la sostenibilidad del siglo xxi". 2009 2011, universidad de concepción, concepción, chile, 2011 santibáñez quezada, f. y otros. "análisis de vulnerabi lidad del sector si lvoagropecuario, recursos hídricos y edáficos de chile frente a escenarios de cambio climático. santiago, chile, 2008. stern review: la economía del cambio climático. foreign & commonwealth office. london, inglaterra, 2007 urzúa, c. juncal norte: como retrocede un glaciar en la era del cambio climático. la tercera. santiago, 4 noviembre 2007. ictr_n9_c.p65 revista brasileira de ciências ambientais – número 926 cemitérios como áreas potencialmente contaminadas robson willians da costa silva engenheiro ambiental pela escola de engenharia de piracicaba (eep). mestre pela universidade estadual paulista (unesp) em geociências e meio ambiente. consultor ambiental. professor na área de meio ambiente. robsonwillians@yahoo.com.br walter malagutti filho geólogo pela universidade estadual paulista (unesp). doutor pela unesp em geociências e meio ambiente. livre-docente pela unesp em geofísica aplicada. unesp/campus bela vista pós graduação em geociências, avenida 24 a, nº 1515, 13506-900 – rio claro/sp. tel.: (19) 3422 4069 resumo este trabalho enfoca a relação entre cemitérios e meio ambiente. devido à falta de proteção ambiental com a qual o procedimento de enterrar os corpos foi conduzido ao longo das décadas, muitos dos cemitérios se tornaram áreas contaminadas, sendo observado pelos órgãos ambientais e de saúde pública como um aspecto ambiental urbano importante e que deve ser recuperado. os cemitérios são fontes de contaminação das águas superficiais e subterrâneas, por meio de substâncias orgânicas e inorgânicas, e microrganismos patogênicos presentes no líquido da decomposição de cadáveres, denominado de necrochorume. essa contaminação ocorre devido à implantação de cemitérios em locais que apresentam condições ambientais desfavoráveis. palavras chaves cemitérios e meio ambiente, necrochorume, contaminação das águas. palavras-chave abstract this paper shows the relationship between cemeteries and environment. due to the lack of environmental protection which the procedure of burying the corpses was accomplished along the decades, many of the cemeteries became contaminated areas, being observed by the environmental and of public health organs as an important urban environmental aspect and that it should be recovered. the cemeteries are contamination sources of the superficial water and groundwater, through organic and inorganic substances, and pathogenic microorganisms present in the liquid of the corpses decomposition, denominated of necrochorume. that contamination happens due to the implantation of cemeteries in places that present unfavorable environmental conditions. keywords cemeteries and environment, necrochorume, water contaminations. gestão ambiental abril 2008 27 introdução histórico durante a idade média, instaurou-se o costume de sepultar os mortos em igrejas e imediações, desenvolvendo-se dessa forma uma relação de aproximação entre vivos e mortos. esses fatos fizeram aumentar significativamente a incidência de epidemias como tifo, peste negra entre outras, o que levou a população desses locais a desenvolverem uma atitude hostil à proximidade com os mortos. nessa época o processo de sepultamento predominante era por inumação, processo simplificado de sepultamento com apenas recobrimento de solo em profundidades que variavam de 1 a 2 m. a partir do século xviii que a palavra cemitério começou a ter o sentido atual, quando, por razões de saúde pública, se proibiu o sepultamento nos locais habituais. desde então, tornou-se costume os sepultamentos ao ar livre, o mais longe possível do perímetro urbano. os cemitérios que no passado estavam distantes da população, atualmente, acham-se no meio das cidades devido à urbanização acelerada e desordenada pela quais estas passaram. ucisik & rushbrook (1998) em um relatório publicado pela organização mundial da saúde (oms), relataram o impacto que os cemitérios poderiam causar ao meio ambiente, por meio do aumento da concentração de substâncias orgânicas e inorgânicas nas águas subterrâneas e a eventual presença de microrganismos patogênicos. o objetivo deste trabalho é abordar e discutir de forma ampla os aspectos e impactos ambientais relacionados aos processos de sepultamento de cadáveres, e a adequabilidade do meio físico para implantação de novos cemitérios e gerenciamento dos já existentes. aspecto ambiental de cemitérios aspecto ambiental é qualquer intervenção direta ou indireta das ações humanas (atividades, produtos ou serviços) sobre o meio ambiente que causa um impacto ambiental. as atividades de sepultamento de cadáveres geram fontes poluidoras do meio físico, sendo assim devem ser consideradas como uma atividade aspecto – impacto ambiental. os cemitérios nunca foram incluídos nas listas de fontes tradicionais de contaminação ambiental, apesar da existência de alguns relatos históricos em berlim e paris na década de 70, constatando que a causa de epidemias de febre tifóide estava diretamente ligada ao posicionamento a jusante de fontes de água, como aqüíferos freáticos e nascentes, dos cemitérios. dent (1995) observou o aumento da condutividade elétrica e sais minerais nas águas subterrâneas próximas de sepultamentos recentes no cemitério botany, na austrália. no brasil, são inúmeros os casos de áreas contaminadas divulgados ao público nos últimos anos. na tentativa de resolução do problema, a companhia de tecnologia de saneamento ambiental (cetesb), órgão responsável pelo controle ambiental no estado de são paulo, com a cooperação técnica do órgão alemão deutsche gesellschaft für technishe zusammenarbeit (gtz), elaborou em 2001 o “manual de investigação de áreas contaminadas”. esse manual se tornou referência no âmbito de gerenciamento de áreas contaminadas no brasil, mas não consta em seu capítulo 3 entitulado “identificação de áreas contaminadas”, a atividade de sepultamento de cadáveres como atividade passível de causar contaminação. uma área contaminada pode ser definida como uma área onde há comprovadamente poluição ou contaminação, causada pela introdução de substâncias ou resíduos que nela tenham sido depositados, acumulados, armazenados, enterrados ou infiltrados de forma planejada, acidental ou até mesmo natural (cetesb, 2001). a cetesb (2001) aponta alguns critérios que devem ser levantados para que uma área possa ser considerada como potencialmente contaminadas. o quadro 1 apresenta as características das atividades passíveis de causarem contaminação encontrada em cemitérios. quadro 1 – características das atividades passíveis de causarem contaminação encontrada em cemitérios revista brasileira de ciências ambientais – número 928 áreas de preservação permanente ou em outras que exijam desmatamento de mata atlântica primária ou secundária, em estágio médio ou avançado de regeneração, em terrenos predominantemente cársticos, que apresentam cavernas, sumidouros ou rios subterrâneos, bem como naquelas que tenham seu uso restrito pela legislação vigente, ressalvadas as exceções legais previstas. ainda no artigo 3º, fica revogado o inciso iii, do § 3º. e no artigo 5º, o inciso i passou a vigorar a seguinte redação: o nível inferior das sepulturas deverá estar a uma distância de pelo menos um metro e meio acima do mais alto nível do lençol freático, medido no fim da estação das cheias; acrescentou-se ainda o capítulo 1º e seus três incisos que complementam os incisos i e iv da resolução nº 335, e o capítulo 2º: i a área prevista para a implantação do cemitério deverá estar a uma distância segura de corpos de água, superficiais e subterrâneos, de forma a garantir sua qualidade, de acordo com estudos apresentados e a critério do órgão licenciador; ii o perímetro e o interior do cemitério deverão ser providos de um sistema de drenagem adequado e eficiente, destinado a captar, encaminhar e dispor de maneira segura o escoamento das águas pluviais e evitar erosões, alagamentos e movimentos de terra; iii o subsolo da área pretendida para o cemitério deverá ser constituído por materiais com coeficientes de permeabilidade entre 10-5 e 10-7 cm/s, na faixa compreendida entre o fundo das sepulturas e o nível do lençol freático, medido no fim da estação das cheias. para permeabilidades maiores, é necessário que o nível inferior dos jazigos esteja dez metros acima do nível do lençol freático. § 2º a critério do órgão ambiental competente, poderão ser solicitadas mesmo que a atividade de sepultamento não se enquadre literalmente como atividade industrial ou comercial, podem ocorrer vazamentos de substâncias passíveis de causar danos ao solo e águas subterrâneas, visto que nessa atividade se manuseiam resíduos biológicos – os cadáveres. no brasil pacheco et al (1991) constataram em dois cemitérios no município de são paulo e em um terceiro no município de santos a contaminação do aqüífero freático por microrganismos. migliorini (1994) observou o aumento na concentração de íons e de compostos nitrogenados nas águas subterrâneas de cemitério de vila formosa em são paulo. pequeno marinho (1998) constatou a presença de bactérias e compostos nitrogenados no aqüífero freático do cemitério são joão batista em fortaleza ce. braz et al (2000) encontraram números elevados de bactérias em poços a jusante do cemitério do bengui em belém pa. matos (2001) encontrou em amostras de água do aqüífero freático do cemitério de vila nova cachoeirinha em são paulo, bactérias e vírus. o autor ainda acrescenta que os resultados da demanda bioquímica de oxigênio (dbo) e da condutividade elétrica foram maiores nas águas próximas de sepulturas. almeida & macêdo (2005) observaram aumento da condutividade elétrica e de íons de cloreto a jusante do fluxo da água subterrânea de cinco cemitérios analisados na cidade de juiz de fora mg. silva (1995) investigou a situação de 600 cemitérios do país (75% municipais e 25% particulares) e observou a incidência de 15% a 20% de casos de contaminação do subsolo devido ao necrochorume, destes cerca de 60% eram municipais. aspectos legais no estado de são paulo, os cemitérios públicos que sempre estiveram sob a competência das secretarias municipais de saúde e/ou de obras públicas, atualmente estão sob a competência das secretárias municipais de meio ambiente. no entanto, já entendendo que cemitérios se apresentavam como áreas potencialmente contaminadas, a cetesb elaborou a norma técnica l1.040, que passou a dar orientação referente à implantação de novas necrópoles. essas orientações são requisitos técnicos, como informações geográficas, geológicas e hidrogeológicas do meio físico, que devem constar na caracterização da área. em 03 de abril de 2003, foi promulgada a resolução do conselho nacional do meio ambiente (conama) nº 335 que dispõe sobre o licenciamento ambiental de cemitérios horizontais e verticais a serem implantados no brasil. com a promulgação dessa resolução, os órgãos ambientais estaduais passam a ter a obrigação de licenciar e, portanto, fiscalizar a implantação de novos cemitérios. aos cemitérios já existentes foi dado um prazo de dois anos após aquela data, para se adequarem às exigências junto aos órgãos ambientais competentes, inclusive no que se refere à recuperação da área contaminada e a indenização de possíveis vítimas da contaminação ambiental. o descumprimento das disposições desta resolução implicará em sanções penais e administrativas. em 28 de março de 2006, foi promulgada a resolução do conama nº 368, que altera alguns dispositivos nos artigos 3º e 5º da resolução nº 335. no artigo 3º, mudou-se a redação do capítulo 1º vigorando a seguinte: é proibida a instalação de cemitérios em abril 2008 29 informações e documentos complementares em consonância com exigências legais específicas de caráter local. a resolução conama nº 335 com as alterações dispostas na resolução conama nº 368 estabelecem algumas exigências na elaboração dos projetos de implantação, como forma de garantir a decomposição normal do cadáver e proteger as águas subterrâneas da infiltração do necrochorume. essas exigências devem ser apresentadas durante as três fases do processo de licenciamento ambiental: na fase da licença prévia (lp), na fase da licença instalação (li) e na fase da licença operação (lo). na fase da lp deverá ser apresentada a caracterização da área do empreendimento, compreendendo: a localização do empreendimento, levantamento topográfico planialtimétrico e de cobertura vegetal, estudo demonstrando o nível máximo do lençol freático ao final da estação de maior precipitação pluviométrica e um estudo geotécnico; e o plano de implantação e operação do empreendimento. na fase da li deverá ser apresentado o projeto do empreendimento contendo plantas e memoriais. e na fase da lo deverá ser apresentado o projeto executivo contemplando as medidas de mitigação e de controle ambiental. a resolução conama nº 335 estabelece alguns critérios para a execução do projeto do empreendimento como: a distância mínima de 1,5 m entre a base da sepultura e o nível máximo do lençol freático, medido no fim da estação das cheias, se a área não apresentar essa distância mínima, o sepultamento deve ser realizado acima do nível do terreno; a área de sepultamento deverá manter um recuo mínimo de 5 m em relação ao perímetro do cemitério, recuo que deverá ser ampliado, caso necessário, em função das características hidrogeológicas desfavoráveis da área, como baixa distância do nível do lençol freático, baixa condutividade hidráulica, etc. no projeto executivo os critérios de controle ambiental são: a construção tumular deve apresentar dispositivo que permita a troca gasosa, proporcionando assim, as condições adequadas à decomposição dos cadáveres; os corpos sepultados poderão estar envoltos por mantas ou urnas constituídas de materiais biodegradáveis, não sendo recomendado o emprego de plástico, tintas, vernizes, metais pesados ou qualquer material nocivo ao meio ambiente; os resíduos sólidos, não humanos, resultantes da exumação dos corpos deverão ter destinação ambiental e sanitariamente adequada. poluição ambiental devido a cemitérios a principal causa da poluição ambiental pelos cemitérios é o líquido liberado intermitentemente pelos cadáveres em putrefação, denominado de necrochorume. na putrefação são liberados os gases funerários, principalmente o gás sulfídrico (h 2 s), o dióxido de carbono (co 2 ), as mercaptanas, o gás metano (ch 4 ), a amônia (nh 3 ) e o fosfina (ph 3 ) – hidrato de fósforo, incolor e inflamável. no entanto, outros poluentes, não menos importantes, levantados por silva (1995, 1998) não podem ser esquecidos, como, por exemplo, os óxidos metálicos (ti, cr, cd, pb, fe, mn, hg, ni e outros) lixiviados dos adereços das urnas mortuárias, formaldeído e metanol utilizados na embalsamação, quase sempre são superdosados, pois as funerárias têm procedimentos próprios (ainda não normatizados). atualmente vem sendo usada a técnica de tanatopraxia, que é a técnica de preparar, maquiar e, restaurar partes do falecido, por meio de cosméticos, corantes, enrijecedores, etc. o necrochorume pode veicular além de microrganismos oriundos do corpo, restos ou resíduos de tratamento químicos hospitalares (quimioterapia) e os compostos decorrentes da decomposição da matéria orgânica. todos esses contaminantes incorporados ao fluxo de necrochorume são prejudiciais ao solo e águas subterrâneas. os compostos orgânicos liberados no processo de decomposição dos cadáveres são degradáveis e causam um aumento da atividade microbiana no solo sob a área de sepultamentos (matos, 2001). ocorre também um aumento na presença de compostos de nitrogênio e fósforo, na concentração de sais (cl-, hco 3 , ca+2, na+) e consequentemente na condutividade elétrica, no ph e alcalinidade, e dureza da solução do solo. fenômenos transformativos de cadáveres sob certas condições ambientais, podem ocorrer fenômenos transformativos destrutivos como autólise e putrefação, ou conservativos como a mumificação e saponificação. a autólise se manifesta uma vez cessada a vida, anulam-se as trocas nutritivas das células e o meio acidificase. sepultando o corpo, instalam-se os processos putrefativos de ordem físicoquímica, em que atuam vários microrganismos que podem ser aeróbios, anaeróbios ou facultativos. o fenômeno da mumificação é a dessecação ou desidratação dos tecidos. aparece em condições de clima quente, seco, com correntes de ar. existem determinados tipos de solos que revista brasileira de ciências ambientais – número 930 propiciam a mumificação, como os arenosos das regiões desérticas. em solos calcários, os corpos inumados podem sofrer uma fossilização incipiente, devido à substituição catiônica de sódio e potássio pelo cálcio (pacheco e matos, 2000). o fenômeno de saponificação é a hidrólise da gordura com liberação de ácidos graxos, que pela acidez, inibem a ação das bactérias putrefativas, atrasando a decomposição do cadáver (matos, 2001). esse fenômeno ocorre em ambiente quente, úmido e anaeróbio, solos argilosos, com baixa condutividade hidráulica, alta capacidade de troca catiônica (ctc) e na presença de bactérias endógenas (silva, 1995). em geral, a saponificação leva de cinco a 6 meses após a morte. o fenômeno é comum nos cemitérios brasileiros, tendo como causa a invasão das sepulturas por águas superficiais e subterrâneas. a ocorrência desses fenômenos depende de fatores intrínsecos e extrínsecos. os intrínsecos relacionam-se ao próprio cadáver, tais como: idade, constituição física e a causa da morte. os extrínsecos são pertinentes ao ambiente onde o corpo foi sepultado, tais como: temperatura, umidade, aeração, constituição mineralógica do solo, condutividade hidráulica, entre outros. com relação à idade, fávero (1991) registra que os recém-nascidos e as crianças se putrefazem mais rapidamente que os adultos. a constituição do corpo age semelhantemente, transformando os indivíduos corpulentos e obesos mais rapidamente pela putrefação (fávero, 1991). a causa da morte tem grande influência no processo transformativo, pois grandes mutilações, estados gangrenosos e vítimas de infecções, putrefazem-se mais rapidamente (frança, 1985). a temperatura condiciona a putrefação, pois fávero (1991) afirma que temperatura muito alta ou muito baixa, retarda ou até interrompe a evolução do fenômeno. a temperatura favorável para a ação dos organismos putrefativos vai de 20 a 30°c. segundo frança (1985), temperaturas abaixo de 0°c não permitem o início do fenômeno, podendo conservar-se naturalmente o cadáver. o teor de umidade do ambiente é de extrema importância na decomposição, pois climas muito secos interrompem a putrefação, favorecendo a mumificação, o contrário favorece a saponificação. o ambiente precisa ter aeração, embora certos microrganismos sejam anaeróbicos. é necessário que a umidade e a temperatura do ar atendam às exigências dos organismos putrefativos. os ambientes quentes e fortemente ventilados podem mumificar por processo natural. necrochorume o necrochorume corresponde a um líquido viscoso mais denso que a água (1,23 g/cm³), rico em sais minerais e substâncias orgânicas degradáveis, elevada dbo, de coloração castanhoacinzentado, polimerizável, e grau variado de patogenicidade (silva, 1998; matos, 2001). o necrochorume é constituído por 60% de água, 30% de sais e 10% de substâncias orgânicas (silva, 1998). com a decomposição das substâncias orgânicas presentes no necrochorume, são geradas diversas diaminas, as mais preponderantes são as mais tóxicas: a putrescina (c 4 h 12 n 2 ) e a cadaverina (c 5 h 14 n 2 ), que podem ser degradadas, gerando amônio (nh 4 +). a relação necrochorume/massa corpórea é da ordem de 0,6 l/kg (silva, 1995). encontra-se no necrochorume números elevados de bactérias heterotróficas, proteolíticas e lipolíticas. encontram-se também escherichia coli, enterobacter, klebsiella e citrobacter e a streptococcus faecalis, e microrganismos patogênicos como clostridium perfringes, clostridium welchii – estes causam tétano, gangrena gasosa e toxi-infecção alimentar; salmonella typhi que causa a febre tifóide e s. paratyphi a febre paratifóide, shigella causadora da desinteria bacilar e o vírus da hepatite a. discussão vulnerabilidade do meio físico de subsuperfície à contaminação ocorre a contaminação do subsolo num dado local, se houver condições de vulnerabilidade no meio físico. esta suscetibilidade é decorrência das características geológico-geotécnica e hidrogeológicas (silva, 1995) (figura 1). a zona não-saturada ou de aeração é composta de partículas sólidas e de espaços vazios, que são ocupados por porções variáveis de ar e água. o fluxo das águas intersticiais da zona nãosaturada tende a se movimentar dos níveis de potencial hidráulico mais elevado para os mais baixos. normalmente esse fluxo tem direção vertical. esse processo de fluxo continua na zona saturada, contudo com velocidades de percolação muito menores e com direção predominantemente horizontal. assim, a zona não-saturada age como filtro, principalmente pelo fato de seu ambiente (solo, ar e água) ser benéfico para o abrandamento ou eliminação de contaminante. devido algumas características fisico-químicas como alta aeração, baixa alcalinidade, alto índice de vazios entre as partículas abril 2008 31 sólidas e a grande superfície específica dos poros presentes, são criadas, segundo miotto (1990) algumas condições para: • interceptar, adsorver e eliminar bactérias e vírus; • adsorver e biodegradar muitos compostos orgânicos. a filtração mecânica e absorção são os processos mais importantes na retenção dos organismos (pacheco, 1986). a eficácia na retenção das bactérias e vírus depende da litologia, da aeração, da redução de umidade, da presença de nutrientes, etc. esse mecanismo de filtração tem sua maior importância para organismos maiores como as bactérias (matos, 2001). para os vírus, que são bem menores, o mecanismo de adsorção é mais importante, não sendo mais influenciados pela condutividade hidráulica, mas pela capacidade de troca iônica da argila e da matéria orgânica presente no solo, que aumenta a sorção desses microrganismos nos seus colóides, evitando que os mesmos cheguem à zona saturada. schrops (1972) apud pacheco (1986), em estudo feito em um cemitério na alemanha, localizado em terrenos de aluvião não-consolidado, observou pelas análises químicobacteriológicas realizadas a cada 0,5 m, que a diminuição no número de bactérias somente se inicia a partir de 3 m da base do túmulo, havendo uma redução de 97% do número de bactérias a 5,5 m, sendo praticamente nulo o número destas a 6 m. a capacidade de retenção dos microrganismos é inversamente proporcional à condutividade hidráulica. as propriedades físicas do solo como textura, estrutura, índices de vazios e outras, afetam a capacidade de retenção. segundo a resolução conama nº335 a condutividade hidráulica do material geológico de cemitérios deve ser entre 10-5 e 10-7 cm/s. nos terrenos destinados à implantação de cemitérios, a espessura da zona não saturada e o tipo de material geológico são fatores determinantes para a filtragem dos líquidos resultantes da decomposição de cadáveres. a porcentagem ideal de argila no solo é na faixa de 20 a 40%, para que os processos de decomposição aeróbica e as condições de drenagem do necrochorume sejam favorecidos (silva, 1995). solos com baixa condutividade hidráulica são bons retentores de contaminantes, mas isso faz com que o lençol freático se aproxime da superfície rapidamente, entrando diretamente em contato com as sepulturas e/ou camadas contaminadas do solo. romero (1970) apud pacheco (1986) demonstrou que o percurso máximo em águas subterrâneas dos contaminantes biológicos em condições ordinárias varia entre 15 a 30 m na zona saturada, podendo ocorrer maiores distâncias em águas com nutrientes. em meios de textura grosseira e em rochas fraturadas, os percursos do contaminante são maiores e, em áreas carstificadas, estes podem percorrer centenas de metros. a figura 2 apresenta um modelo de níveis de vulnerabilidade do meio físico de subsuperfície conforme o local de sepultamento e sua relação com a litologia e o nível freático. a situação a, em que o material geológico apresenta média condutividade hidráulica e profundidade do nível freático acima do recomendado, é considerada como de baixa vulnerabilidade de contaminação favorecendo os fenômenos transformativos destrutivos, sendo assim indicado o processo de sepultamento. já a situação b, em que o materialfigura 1 distribuição das águas no solo. revista brasileira de ciências ambientais – número 932 geológico apresenta baixa condutividade hidráulica e o nível freático quase aflorante, é considerada como de extrema vulnerabilidade á contaminação e favorecendo fenômenos transformativos conservativos como da saponificação, sendo desfavorável o processo de sepultamento. na situação c, o processo de sepultamento é desfavorável, devido ao material geológico que apresenta alta condutividade hidráulica e profundidade do nível freático abaixo do recomendado, sendo considerada como situação de alta vulnerabilidade. risco de contaminação da água superficial nos cemitérios onde os terrenos estão impermeabilizados pelas construções tumulares e pela pavimentação das ruas, esta situação associada à declividade do piso e a um sistema de drenagem obsoleta favorece o escoamento superficial das águas pluviais. nos períodos de alta pluviosidade, este escoamento inunda os túmulos mais vulneráveis e, após a lavagem da área do cemitério, estas águas são eventualmente lançadas na rede pluvial urbana e canalizadas para os corpos de água existentes na região, contaminando-os com substâncias do interior de cemitérios. segundo a cetesb (1999), o perímetro e o interior do cemitério deverão ser providos de um sistema de drenagem adequado e eficiente, além de outros dispositivos (terraceamentos, taludamentos, etc.) destinados a captar, encaminhar e dispor de maneira segura o escoamento das águas pluviais e evitar erosões, alagamentos e movimentos de terra. além do artigo 5º, inciso iv da resolução conama nº 335, que estabelece que a área de sepultamento deverá manter um recuo mínimo de 5 m em relação ao perímetro do cemitério, a cetesb (1999) reporta que esse recuo deve conter uma cortina constituída por árvores e arbustos adequados, preferencialmente de espécies nativas, diminuindo assim a velocidade de escoamento e contribuindo para infiltração; mas devese ressaltar que a mesma norma aconselha que em zona de sepultamento, devem ser plantadas árvores de raízes pivotantes, a fim de evitar invasões de jazigos, destruição do piso e túmulos ou danos às redes de água, de esgoto e drenagem. risco de contaminação da água subterrânea a vulnerabilidade de contaminação das águas subterrâneas é função da eficiência de filtragem físico-química do solo, atividades antrópicas passíveis de contaminação, medidas de controle ambiental, etc., sendo estas, variáveis para o gerenciamento do meio físico figura 2 – modelo de níveis de vulnerabilidade do meio físico de subsuperfície em cemitérios (adaptado de pacheco, 1986). abril 2008 33 urbano como plano diretor, zoneamento ambiental urbano, entre outros. a implantação de cemitérios em áreas que apresentem condições geológicas materiais geológicos que propiciem fenômenos conservativos dos cadáveres ou materiais que propiciem menor retenção do contaminante em sua camada superficial, e hidrogeológicas – baixa profundidade do nível do lençol freático, podem levar a uma alteração nas características físico-química e bacteriológica destas águas, contaminando-as. pacheco (1986) salienta que túmulos em ruínas podem constituir um foco de contaminação das águas subterrâneas, tendo como principais causas o abatimento de solos, que provoca o aparecimento de rachaduras; a presença de árvores de grande porte com suas raízes não pivotantes; e a negligência dos proprietários. a figura 3 apresenta um modelo de quatro situações de sepultamento e seus respectivos riscos à contaminação da água subterrânea pela pluma de contaminante, conforme o local do sepultamento e a relação aos materiais geológicos, profundidade do nível freático e os aspectos ambientais externos ao meio físico como rachaduras nos jazigos. na situação a ocorre uma lenta condução do contaminante devido à média condutividade hidráulica do material geológico, alta adsorção/ retenção devido às características geossanitárias do material argiloso aliado a profundidade do nível freático favorável, o contaminante é interceptado na zona não saturada, sendo assim classificada como situação de médio risco à contaminação da água subterrânea. já na situação b o jazigo está locado sob o nível freático podendo ser inundado. uma vez que, de maneira geral, os jazigos não são impermeáveis, considerase essa uma situação de extremo risco. na situação d há um favorecimento na condução do contaminante a profundidades maiores, devido sua alta condutividade hidráulica aliada à baixa profundidade do nível freático, considerase como situação de alto risco; para resolver esse tipo de situação objetivando a diminuição do risco a contaminação da água subterrânea, a resolução conama nº 335 exige o sepultamento acima do nível natural do terreno, conforme a situação c. conclusões as atividades de sepultamento de cadáveres, bem como os cemitérios têm que ser observados e considerados como atividades contaminantes, e áreas potencialmente contaminadas, respectivamente. a contaminação do solo e das águas superficiais e subterrâneas ocorre devido ao vazamento de necrochorume das construções tumulares. sendo assim, há figura 3 – modelo de risco à contaminação da água subterrânea (adaptado de pacheco, 1986). revista brasileira de ciências ambientais – número 934 o aumento de substâncias inorgânicas como compostos nitrogênio e fósforo, na concentração de sais minerais (cl-, hco 3 =, ca+2, na+), e conseqüentemente na condutividade elétrica, no ph e na alcalinidade e dureza da solução do solo. são liberados também compostos orgânicos biodegradáveis, e que por esta razão causam um aumento da atividade microbiana no solo sob a área de sepultamentos. do ponto de vista da saúde pública, o principal risco que pode ser efetivamente associado à atividade dos cemitérios reside em possibilitar a ocorrência ou disseminar doenças a partir de microrganismos, por contato do risco direto, risco maior para os funcionários, ou através da contaminação de fontes de abastecimento de água para consumo humano e corpos d’água superficiais nas vizinhanças. por isso, os cemitérios devem ser submetidos a avaliações sanitárias periódicas, por meio do monitoramento das características fisicoquímicas e biológicas da água subterrânea, principalmente nas regiões onde haja consumo de água captada de poços e fontes próximos a cemitérios. a adequabilidade geológico-geotécnica do meio físico, como alta aeração, baixa alcalinidade, alto índice de vazios entre as partículas sólidas e a grande superfície específica dos poros presentes, favorece o processo de decomposição do cadáver e realiza a filtração físico-química dos compostos orgânicos e inorgânicos e retem os microrganismos patogênicos, diminuindo assim a possibilidade de contaminação do mesmo. na construção da maioria dos cemitérios implantados, não havia instrumentos legais de controle ambiental, não levando em conta estudos geológico-geotécnicos e hidrogeológicos, por isso, estes podem constituir-se em fonte com risco de contaminação. conforme a resolução conama nº 335/2003 e 368/2006 esses cemitérios tem que se adequarem às exigências, como mudança do tipo de sepultamento, para acima do nível do terreno quando a profundidade do lençol freático na época de cheia for inferior a 1,5 m em relação à base da sepultura, manter a troca gasosa entre a construção tumular e o ambiente externo para facilitar a putrefação do cadáver. o descumprimento das disposições destas resoluções implicará em sanções penais e administrativas. apesar da existência de instrumentos regulamentadores para a atividade cemiterial, como as resoluções conama nº 335/2003 e 368/2006 e estaduais como a norma técnica da cetesb l1.040/1999, o principal problema é o descumprimento dos instrumentos técnicos e legais para os cemitérios a serem implantados, bem como a falta de manutenção e gerenciamento dos já existentes. pela resolução conama nº 368/ 2006, aos órgãos ambientais foi delegada a responsabilidade pelo licenciamento ambiental dos novos cemitérios e dos já existentes. é necessário licenciar, fiscalizar e gerenciar as atividades cemiteriais. os municípios devem estabelecer o planejamento do meio físico, possibilitando, no caso, direcionar a implantação de novos cemitérios em locais onde há adequabilidade nas características geológico-geotécnicas e hidrogeológica. o gerenciamento ambiental dos cemitérios é de suma importância, busca estabelecer critérios de controle ambiental, observando os indicadores de saúde pública, como qualidade da água subterrânea, e critérios de prevenção e controle da eventual contaminação, como estabelecer dispositivos de drenagem superficial eficientes. referências almeida, a.m. de; macêdo, j.a.b. de. parâmetros físico-químicos de caracterização da contaminação do lençol freático por necrochorume. in: seminário de gestão ambiental – um convite a interdisciplinariedade, 2005, juiz de fora. anais... juiz de fora: instituto viana junior, 2005. brasil. conselho nacional do meio ambiente. resolução nº 335, de 03 de abril de 2003. dispõe sobre o licenciamento ambiental de cemitérios. 2003. disponível em: <http:// www.aguaseaguas.ufjf.br>. acesso em: 13 set. 2006. brasil. conselho nacional do meio ambiente. resolução nº 368, de 28 de março de 2006. altera dispositivos da resolução n o 335, de 3 de abril de 2003, que dispõe sobre o licenciamento ambiental de cemitérios. 2006. disponível em: <http://www.mma.gov.br/port/conama/res/res06/ res36806.xml>. acesso em: 03 de abr. 2008. braz, v.; beckmann, l. de c.m.; costa e silva, l. integração de resultados bacteriológicos e geofísicos na investigação da contaminação de águas por cemitérios. in: congresso mundial integrado de águas subterrâneas, 1., 2000, fortaleza. anais... fortaleza: abas, 2000. 1 cd-rom. companhia de tecnologia de saneamento ambiental – cetesb. implantação de cemitérios: norma l1.040 .são paulo, 1999. 6 p. companhia de tecnologia de saneamento ambiental – cetesb. manual de gerenciamento de áreas contaminadas. programa cetesb/ gtz.são paulo, 2001. 385p. dent, b.b. hydrogeological studies at botany cemetery. 1995. m.sc. proj. rept. – university of technology of sydney, sydney, 1995. fávero, f. medicina legal. 12. ed. belo horizonte: vila rica editoras reunidas, 1991. frança, g.v. de. medicina legal. 2.ed. rio de janeiro: guanabara, 1985. 402p. matos, b.a. avaliação da ocorrência e do transporte de microrganismo no aqüífero freático do cemitério de vila nova cachoeirinha, município de são paulo. 2001. 113 f. tese (doutorado em recursos minerais e hidrogeologia) – escola politécnica, universidade de são paulo, são paulo, 2001. migliorini, r.b. cemitérios como fonte de poluição em aqüíferos: estudo do cemitério vila formosa na bacia sedimentar de são paulo. 1994. abril 2008 35 74 f. dissertação (mestrado em recursos minerais e hidrogeologia) – instituto de geociências, universidade de são paulo, são paulo, 1994. miotto, s.l. aspectos geológico-geotécnicos da determinação da adequabilidade de áreas para implantação de cemitérios. 1990. 116 f. dissertação (mestrado em geociências) – instituto de geociências e ciências exatas, universidade estadual paulista, rio claro, 1990. pacheco, a. os cemitérios como risco potencial para as águas de abastecimento. revista do sistema de planejamento e administração metropolitana, são paulo, n. 17, ano iv, p. 25-31, 1986. pacheco, a. et al. 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especialista em educação ambiental. mestre em educação, arte e história da cultura. assessora técnica do conselho municipal do meio ambiente e desenvolvimento sustentável. maryd@prefeitura.sp.gov.br laura lúcia vieira ceneviva arquiteta, mestre em estruturas ambientais urbanas. coordenadora do conselho do fundo especial do meio ambiente e desenvolvimento sustentável – confema. coordenadora do conselho municipal do meio ambiente e desenvolvimento sustentável. lauraceneviva@prefeitura.sp.gov.br gestão ambiental resumo este trabalho apresenta a experiência do município de são paulo na implantação e organização do fundo especial do meio ambiente e desenvolvimento sustentável – fema. sendo são paulo uma das principais cidades da américa do sul e a maior do país, o município incentiva, com o fema, a divisão de responsabilidades e competências entre os setores público e privado, integrando ambos os setores, em nova ação de política pública. os fundos socioambientais, entre os quais se inclui o fema, fortalecem as relações entre as organizações da sociedade civil e as instituições públicas, por meio da participação na gestão dos recursos públicos e nas ações do governo, possibilitando a descentralização das decisões. em um contexto em que os municípios não possuem experiência na gestão de fundos ambientais, são paulo desponta como pioneiro em sua implantação, regulamentação e funcionamento, com a escolha de projetos a serem financiados nos termos de edital publicado com essa finalidade, fechando, assim, o primeiro ciclo de consolidação desse instrumento de gestão, que é o fundo ambiental. palavras-chave fundo municipal de meio ambiente, conselho de meio ambiente, participação social, gestão ambiental. abstract this work presents the experience of the city of são paulo in the organization and implementation of the special fund for the environment and sustainable development – fema. são paulo, as one of south american main cities and the biggest in brazil, stimulates, with fema, the division of responsibilities between the public and private sectors, integrating both the sectors, in new action of public policy. the social-environmental funds, among which fema is included, fortify the relations between the civil society organizations and public institutions, through the participation in the management of public resources and in the governmental actions, making possible the decisions decentralization. in a context where the cities are not experienced in management of environmental funds, são paulo blunts as pioneer in its implantation, regulation and functioning, with the selection of projects to be financed in the terms of proclamation published with this purpose, thus closing the first cycle of consolidation of this instrument of management that is the environmental fund. key words municipal environmental fund, environmental council, social participation, environmental management. resumen este trabajo presenta la experiencia de la ciudad de são paulo en la implantación y la organización del fondo especial de medio ambiente y desarrollo sostenible – fema. siendo são paulo una de las ciudades principales de la américa del sur y la mayor del país, la ciudad estimula, con el fema, la división de responsabilidades y capacidades entre los sectores público y privado, integrando ambos los sectores, en una nueva acción de política pública. los fondos socio-ambientales, entre los cuales si incluye el fema, fortifican las relaciones entre las organizaciones de la sociedad civil y las instituciones públicas, con la participación en la gestión de los recursos públicos y en las acciones del gobierno, haciendo posible la descentralización de las decisiones. en un contexto en donde las municipalidades no poseen experiencia en la gestión de fondos de medio ambiente, são paulo despunta como pionero en su implantación, en su reglamentación y funcionamiento, con la selección de los proyectos que se financiarán en los términos del edicto publicado con este propósito, así cerrando el primer ciclo de la consolidación de este instrumento de la gestión que es el fondo de medio ambiente. palabras llaves fondo municipal de medio ambiente, consejo de medio/ambiente, participación social, gestión ambiental. agosto 2006 51 introdução o objetivo deste trabalho é mostrar a experiência do município de são paulo na constituição de seu fundo especial de meio ambiente e desenvolvimento sustentável – fema, no sentido de colaborar com outras cidades na formação de seus fundos ambientais, pois, apesar de buscadas, não foram encontradas experiências similares, no brasil, que pudessem subsidiar a consolidação do fundo paulista. leis, decretos, recomendações, conferências, congressos e encontros têm demonstrado e exigido articulação da sociedade no sentido de construir ações e práticas educativas voltadas para a sensibilização e organização da coletividade sobre as questões ambientais na defesa da qualidade do meio ambiente. o contexto no qual boa parte das atuais normas ambientais surgiu no brasil foi determinado pela nova constituição brasileira, promulgada em 1988, a qual permitiu, entre outros, dois grandes avanços nas políticas públicas: aqueles relativos ao meio ambiente e aqueles relativos ao município. o artigo 225, além de estabelecer a responsabilidade ambiental entre as gerações (uma geração não pode se beneficiar em prejuízo das gerações subseqüentes), determina que tanto o poder público quanto a sociedade são responsáveis pela preservação ambiental. por outro lado, pela primeira vez na história do brasil, o município foi considerado ente federativo, em situação de igualdade com os estados e a união, modificando sua situação anterior de subordinação a estes últimos (artigo 1o e 18 da cf). pouco depois, com a realização da conferência das nações unidas sobre meio ambiente e desenvolvimento, no rio de janeiro, em 1992, houve grande contribuição para o processo de institucionalização dos preceitos do desenvolvimento sustentável, inserindo-os no processo maior de transformação da sociedade brasileira. esse amplo processo de transformação deu origem a um conjunto de medidas legais que permitiu a criação de canais de diálogo entre órgãos governamentais e os movimentos ambientalistas, mantidos os preceitos estabelecidos pela lei federal n. 6.938, promulgada em 1981, a qual estabeleceu a política nacional do meio ambiente e instituiu o sistema nacional de meio ambiente – sisnama, incluindo o município como membro integrante deste sistema. a gestão ambiental é função do estado que, para exercê-la eficientemente, deve levar em conta a parcela de responsabilidade que cabe à sociedade. a união, os estados e os municípios são os principais gestores do meio ambiente, desempenhando, formalmente, o papel de controladores, enquanto na sociedade, esse papel, embora fundamental para a defesa do meio ambiente, é ocasional. a sociedade, por intermédio das organizações econômicas ou pelas associações sem fins lucrativos, modifica seus padrões de produção e de consumo, implicando em maior ou menor predação dos recursos naturais e das condições do ambiente em que vivemos. os conflitos de interesses são inevitáveis e exigem atuação dos diversos segmentos da sociedade, que atuam como forças de pressão e de cobrança de soluções. a iniciativa de abordar questões ambientais por meio de conselhos com participação da sociedade civil favorecem a explicitação dos conflitos e a construção de consensos, revelandose alternativa viável para a formulação e implementação de políticas públicas na área de meio ambiente. dada a pluralidade dos atores envolvidos na gestão ambiental, foram criados os fundos financiadores de projetos voltados à preservação do meio ambiente, importantes, principalmente, para os segmentos não-produtivos da sociedade, que atuam sem fins lucrativos. o financiamento dos projetos possibilita a descentralização das decisões e das ações em matéria ambiental, bem como a capacitação profissional em diversos campos do conhecimento, além da mudança cultural no rumo da sustentabilidade. fundo nacional do meio ambiente – fnma o fundo nacional de meio ambiente foi criado pela lei federal n. 7.797/89, com a missão de contribuir, como agente financiador e por meio da participação social, para implementação da política nacional de meio ambiente. tem financiado inúmeros tipos de projetos, incentivando a produção de conhecimento, a formação de um repertório de experiências e a melhoria das condições ambientais dos diversos biomas do brasil. diante do cenário de escassez de recursos, o ministério do meio ambiente efetuou o mapeamento dos fundos estaduais públicos, como subsídio de criação de uma rede brasileira de fundos socioambientais, atuando por meio de ações conjuntas e articuladas, na implementação das políticas ambientais nacionais, proporcionando a melhoria da qualidade ambiental, a conservação da biodiversidade, a inserção social, o combate às desigualdades e o desenvolvimento tecnológico (edital fnma 04/2005). nesse mapeamento, observou-se que todas as unidades da federação apresentam algum tipo de fundo socioambiental constituído legalmente. revista brasileira de ciências ambientais – número 452 contudo, a maioria dos fundos detectados não têm linhas e mecanismos de ação regulamentados e, portanto, não operam. dos 50 fundos socioambientais estaduais, 26 são de meio ambiente, três de direitos difusos lesados e 21 de recursos hídricos. desse total, apenas 15 se encontram em funcionamento (projeto 914/bra/2047pnea). fundo especial do meio ambiente e desenvolvimento sustentável do município de são paulo – fema a cidade de são paulo é, hoje, a maior e uma das principais cidades do brasil e da américa do sul, com uma população de 10,4 milhões de habitantes (ibge, 2001). no entanto, as condições de pobreza e exclusão social no município implicam na exacerbação dos fatores de pressão sobre os recursos ambientais e tendem a manterse ou mesmo se agravar, particularmente nos distritos periféricos (geo cidade de são paulo, 2004). com isso, pode-se observar que iniciativas locais de inclusão social e adoção de políticas de proteção ambiental devem ser imediatamente adotadas. no momento em que se intensifica a discussão sobre o novo estilo de desenvolvimento, sob o preceito da sustentabilidade, surge a necessidade que ele seja capaz de solucionar não apenas as questões de caráter econômico, mas também os grandes problemas sociais e de utilização dos recursos do meio ambiente. compartilhando dessa concepção, o município de são paulo cria o fundo especial do meio ambiente e desenvolvimento sustentável – fema na secretaria municipal do verde e do meio ambiente por meio da lei municipal n. 13.155/01, regulamentado pelo decreto n. 41.713/02. nos termos do artigo 6o da lei que o criou, o fema tem por finalidade servir de instrumento financeiro para o desenvolvimento de projetos, planos e programas visando ao uso racional e sustentável de recursos naturais, de manutenção, melhoria e/ou recuperação da qualidade ambiental, de pesquisa e atividades ambientais, bem como o controle, fiscalização e defesa do meio ambiente. o decreto regulamentador estabelece que seus recursos serão aplicados, direta ou indiretamente, pela secretaria municipal do verde e do meio ambiente ou transferidos mediante convênios, termos de parceria, acordos, ajustes ou outros instrumentos previstos em lei, a serem celebrados com órgãos públicos, organizações da sociedade civil de interesse público e organizações nãogovernamentais brasileiras e sem fins lucrativos, as quais possuam objetivos idênticos aos do fundo. o conselho do fundo especial do meio ambiente e desenvolvimento sustentável – confema, de caráter consultivo e deliberativo, é presidido pelo secretário municipal do verde e do meio ambiente, sendo composto por: • 1 (um) representante da secretaria municipal do planejamento – sempla; • 1 (um) representante da secretaria municipal das finanças – sf; • 1 (um) representante do conselho municipal do meio ambiente e desenvolvimento sustentável – cades; • 1 (um) representante de entidades ambientais não-governamentais, cadastradas na secretaria municipal do verde e do meio ambiente; • 1 (um) representante de outras organizações não-governamentais cadastradas na secretaria municipal do verde e do meio ambiente. o fema tem suporte técnico administrativo oferecido pela secretaria municipal do verde e do meio ambiente, que instituiu: • secretaria executiva do fema; • comissão técnica de avaliação de planos, programas e projetos; • comissão de acompanhamento técnico. com a finalidade de dar suporte a planos, programas e projetos visando ao uso racional e sustentável dos recursos naturais, o controle, a fiscalização, defesa e recuperação do meio ambiente e ações de educação ambiental, o fema passou por um processo de estruturação, em que foi estabelecido o regimento interno do conselho e o próprio regulamento para funcionamento do fundo, aprovado pelas resoluções n. 01/confema/02 e 02/confema/02, em 19/12/2002. esse processo consolidou a constituição do conselho do fundo especial do meio ambiente e desenvolvimento sustentável – confema, cujas atribuições compreendem: • definir normas e procedimentos e condições operacionais do fundo especial do meio ambiente e desenvolvimento sustentável – fema; • apreciar e aprovar os planos, programas e projetos apresentados, deliberando sobre sua viabilidade técnica e econômica, ouvidos os setores competentes da secretaria municipal do verde e do meio ambiente; • encaminhar ao plenário do conselho municipal do meio ambiente e desenvolvimento sustentável – cades, para conhecimento, os planos, programas e projetos aprovados; • dar publicidade, anualmente, pela imprensa oficial do município de são paulo, ao plano de aplicação de recursos previstos para apoio, no agosto 2006 53 exercício seguinte, de planos, programas e projetos, bem como da prestação de contas; • convidar ou convocar pessoas físicas ou jurídicas consideradas de interesse, para emitir pareceres técnicos, específicos sobre projetos em tramitação; • deliberar sobre propostas de captação e utilização de recursos do fundo especial do meio ambiente e desenvolvimento sustentável – fema; • apreciar, anualmente, o relatório de desempenho de projetos; • aprovar seu regimento interno. a estrutura administrativa do confema está inserida no sistema municipal do meio ambiente e é vinculada à secretaria municipal do verde e do meio ambiente, tendo sido definida pela legislação, bem como pelas resoluções que estabeleceram seu funcionamento. a estruturação administrativa do fema, em especial sua arrecadação, são atividades que ainda demandam cuidados, de modo a tornarem-se eficientes operacionalmente e transparentes para o controle. constituem as receitas do fundo especial do meio ambiente e desenvolvimento sustentável – fema: • as dotações orçamentárias a ele especificamente destinadas; • créditos adicionais suplementares; • produto de multas impostas por infrações à legislação ambiental; • doações de pessoas físicas ou jurídicas; • doações de entidades internacionais; • valores advindos de acordos, contratos, consórcios, termos de cooperação e outras modalidades de ajuste; • preço público cobrado por análise de projetos ambientais e informações requeridas ao cadastro e banco de dados ambientais gerados pela secretaria municipal do verde e do meio ambiente – svma; • rendimentos obtidos pela aplicação de seu próprio patrimônio; • compensação financeira para a exploração mineral – cfem; • indenizações decorrentes de cobranças judiciais e extrajudiciais, referentes a áreas verdes e devidas em relação ao parcelamento irregular e clandestino do solo; • ressarcimentos devidos por força de termos de ajustamento de conduta – tac e termos de compromisso ambiental – tca, firmados com a secretaria municipal do verde e do meio ambiente, bem como os valores correspondentes às multas aplicadas em decorrência do descumprimento do estipulado naqueles instrumentos; • valores recebidos pelo uso, por terceiros, de áreas sob a administração da secretaria municipal do verde e do meio ambiente; • recursos provenientes das compensações financeiras devidas do município de são paulo, em razão de restrição sofrida pela instituição de espaços territoriais especialmente protegidos por força de legislação federal ou estadual específica; • recursos provenientes de repasses ao município de são paulo, previstos em legislação de proteção e gestão ambiental, de recursos hídricos e de saneamento; p r e f e i t u r a d o m u n i c í p i o d e s ã o p a u l o secretaria municipal do verde e do meio ambiente c o n f e m a comissão técnica de avaliação comissão técnica de acompanhamento c o o r d e n a ç ã o g e r a l c a d e s organograma do confema revista brasileira de ciências ambientais – número 454 • outros recursos que lhe forem destinados. no início, os valores depositados no fema entravam no tesouro do município, isto é, em sua conta da arrecadação geral, confundindo-se com todos os rendimentos da prefeitura. depois, a situação foi regularizada, os recursos foram depositados em conta específica do fema. do ponto de vista administrativo, há duas questões fundamentais a serem resolvidas para possibilitar maior eficiência do fema: o acompanhamento financeiro e a escrituração pública dos recursos. na prefeitura de são paulo, essas atividades são realizadas por um corpo significativo de funcionários, bem como por sistemas informatizados que gerenciam os recursos municipais. em razão da complexidade imensa, com custo de elaboração e implantação muito grandes, qualquer modificação dos sistemas, como é o caso do fema, tem enorme dificuldade de ser implementada. nas questões mais de conteúdo, temos aquelas que se misturam a normas de direito mais amplas como, por exemplo, o corte de árvore: se a autuação de corte irregular for feita pela subprefeitura, nos termos das posturas municipais, o valor da multa vai para o tesouro; se a autuação ocorrer pela svma, a multa é ambiental e o recurso vai para o fema. a solução dessa situação, na qual um mesmo fato gerador pode dar origem a procedimentos distintos, é dependente de uma grande revisão legislativa das normas de direito urbanístico, direito ambiental, patrimônio cultural, vigilância sanitária, recursos hídricos, etc., ou seja, de normas que regem o ambiente urbano. como questão operacional premente, é exemplar o fato que a multa não gera um código de barras e, portanto, o infrator precisa pagar a multa em um local específico e ainda tem de levar o comprovante bancário até a secretaria de finanças para fazer o registro de seu pagamento para a escrituração contábil pública. a aplicação dos recursos do fundo especial do meio ambiente e desenvolvimento sustentável – fema, segue as diretrizes, os objetivos e princípios da política municipal do meio ambiente e do sistema nacional do meio ambiente – sisnama, como também as diretrizes estabelecidas pelo conselho municipal do meio ambiente e desenvolvimento sustentável – cades, que por resolução estabelece, anualmente, a diretriz de aplicação dos recursos do fundo. em 01 de abril de 2005, foi lançado o edital n. 01/2004, abrindo a possibilidade de apresentação de planos, programas e projetos, voltados ao tema “água”, conforme resolução do cades. podem apresentar propostas de planos, programas e projetos a serem financiados pelo fema, os órgãos públicos, organizações da sociedade civil de interesse público e organizações nãogovernamentais. no primeiro edital, em função da falta de experiência do município na aplicação de recursos desse fundo, o valor disponibilizado para financiamento de projetos é de r$ 240.000,00 (duzentos e quarenta mil reais), sendo previsto um máximo de r$ 80.000,00 (oitenta mil reais) para cada projeto, o que significa que poderão ser aprovados 3 (três) projetos nesse valor ou mais projetos com valores menores de r$ 80.000,00 (oitenta mil reais). os projetos postulantes aos recursos do fema passam por avaliação de uma comissão de avaliação técnica, composta por técnicos da secretaria municipal do verde e do meio ambiente – svma, que expede um parecer, opinando sobre a viabilidade de execução e implantação dos projetos e submete-o ao confema, que delibera quais os projetos serão financiados. durante a implantação dos projetos, eles são acompanhados por uma comissão de acompanhamento técnico, a qual avalia todas as fases de implantação do projeto, cumprimento do cronograma apresentado, verificação dos resultados alcançados e sua compatibilização com o cronograma de execução das metas. além disso, cabe a essa comissão identificar fatores que poderão acarretar atrasos, omissões ou erros, ou interfiram na falta de alcance de determinadas metas. ao final de cada fase de implantação do projeto, a comissão de acompanhamento técnico deverá apresentar relatórios técnicos, informando o cumprimento do plano de trabalho e metas atingidas, subsidiando o confema em suas decisões. o confema poderá, a seu critério, efetuar visitas técnicas para aferição do andamento da implantação dos planos, programas e projetos financiados pelo fema. os projetos apresentados para o primeiro edital foram analisados pela comissão de avaliação técnica e submetidos ao confema, que acatou, com algumas restrições, o parecer da comissão, redundando na aprovação de três projetos os quais serão os primeiros a serem financiados pelo fema. com isso se inicia uma nova fase de sua consolidação, pois as experiências de desembolso e acompanhamento dos projetos selecionados oferecerão os subsídios para o fortalecimento desse instrumento de gestão ambiental. finalizando o relato das experiências de consolidação da implantação do fema em são paulo, destaca-se o apoio que se pretende obter do fundo nacional do meio ambiente – fnma, que recentemente lançou o edital agosto 2006 55 n. 04/fnma/2005 para a constituição ou fortalecimento dos fundos socioambientais públicos, possibilitando acesso a recursos àqueles municípios que não possuem fundos constituídos, ou mesmo aos que os possuem, porém encontram dificuldades para sua efetiva implantação e funcionamento. conclusão os problemas ambientais são muitos, os recursos das cidades são poucos, e as soluções adotadas, muitas vezes, inadequadas. pesquisa do ibge (2002), com 5.560 municípios do país, mostra que 77%, ou seja, 4.254 declararam ter ao menos um problema ambiental. apenas 18% disseram receber recursos específicos para o meio ambiente, enquanto somente 1,5% criou fundos municipais para garantir um investimento mínimo no setor. para garantir um investimento mínimo, as administrações municipais podem contar com o fundo de meio ambiente, objetivando apoiar projetos à luz do conceito de desenvolvimento sustentável no âmbito de seu município. a lei federal n. 9.605 de 1998 diz respeito aos crimes ambientais. seus dispositivos demonstram a extrema relevância de os municípios constituírem uma estrutura ambiental com objetivo de aparelhar seu órgão ambiental na defesa do meio ambiente. a lei de crimes ambientais, em seu artigo 73, possibilita a criação de fundo municipal de meio ambiente, específico para receber o repasse dos recursos provenientes da cobrança de multas ambientais geradas no próprio município. ainda que os esforços do município de são paulo tenham trazido os resultados aqui apresentados, uma das barreiras que vem sendo enfrentada é a dificuldade em ampliar as fontes de arrecadação do fundo. os recursos obtidos pelo icms ecológico, por exemplo, continuam sendo somados à arrecadação geral do município e, portanto, em vez de estarem sendo aplicados em projetos socioambientais, estão sendo partilhados com outros serviços, conforme definido na legislação vigente. caso esse quadro permaneça, corre-se o risco de, ao se publicar novos editais para financiamento de projetos, os recursos se esvaírem sem uma arrecadação proporcional que mantenha o funcionamento do fundo, inviabilizando, assim, seu objetivo principal. esse será o próximo desafio. conforme levantamento do ministério do meio ambiente, os fundos socioambientais, de maneira geral, encontram dificuldades em suas implantações, necessitando de auxílio dos governos estaduais ou federal para funcionamento. no entanto, se houver maior arrecadação e conhecimento especializado sobre a gestão dos recursos do fundo, esses municípios poderão ter melhores condições de atuar junto de outros atores, seja a sociedade civil, sejam agentes de governo, para o estabelecimento de políticas públicas e melhoria ambiental nas áreas sob suas jurisdições (projeto n. 914/bra/2047-pnea). bibliografia benjamin, a. h.; sícoli, j. c. m.; andrade, f. a. v. de (org.). legislação ambiental: textos básicos. são paulo: imesp; 1999. brasil. lei n. 9605, de 12 de fevereiro de 1988. dispõe sobre as sanções penais e administrativas derivadas de conduta e atividades lesivas ao meio ambiente e dá outras providências. diário oficial da república federativa do brasil. poder executivo, brasília, df, v. 136, n. 31, p. 1-30, 13 fev.1998. brasil. constituição federal do brasil, de 05 de outubro de 1988. diário oficial da república federativa do brasil. poder executivo, brasília, df, 5 out. 1988, p. 1. . resolução conama n. 237, de 19 de dezembro de 1997. brasília: conselho nacional de meio ambiente, 1998. castro, m. l.; geiser, s. r. a.; ogera, r. c.; salles, c. p.; philippi jr., a. conselho municipal de meio ambiente na formulação de políticas públicas. in: municípios e meio ambiente: perspectiva para a municipalização da gestão ambiental no brasil. são paulo: anamma,1999. instituto brasileiro de geografia e estatística – ibge. disponível em: <http://www.ibge.gov.br>. acesso em: 3 out. 2005. ministério do meio ambiente. fundo nacional do meio ambiental. [mma/fnma]. edital n. 04/ 2005 – apoio à criação e ao fortalecimento dos fundos socioambientais públicos. diário oficial da república federativa do brasil, brasília, df, seção 3, n. 127, 5 jul. 2005. . programa nacional de educação ambiental. i trabalho apresentado ao seminário brasileiro de fundos sociambientais, abr. 2005, fortaleza. projeto 914/bra/2047-pnea. fortaleza, abril de 2005. são paulo (cidade). lei n. 13.155/01, de 30 de junho de 2001. cria na secretaria municipal do verde e do meio ambiente o fundo especial do meio ambiente e desenvolvimento sustentável – fema. diário oficial do município de são paulo. são paulo, 30 jun. 2001. . decreto n. 41.713/02, de 26 de fevereiro de 2002. regulamenta a lei n. 13.155/01. diário oficial do município de são paulo. são paulo, 26 fev. 2002. . resolução confema n. 01, de 19 de dezembro de 2002. são paulo: dispõe sobre o regimento interno do fundo especial do meio ambiente e desenvolvimento sustentável. são paulo, 2002. . resolução confema n. 2, de 19 de dezembro de 2002. dispõe sobre o regulamento do fundo especial do meio ambiente e desenvolvimento sustentável. são paulo, 2002. . secretaria municipal do verde e do meio ambiente. instituto de pesquisas tecnológicas do estado de são paulo. geo cidade de são paulo: panorama do meio ambiente urbano. brasília: pnuma, 2004. edição 23 completa.pdf revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947817 potencial de uso de lodo de esgoto na cultura do milho em latossolo argiloso no oeste do paraná potencial use of sewage sludge on the corn culture in an oxisol in paraná’s western resumo o lodo de esgoto é um subproduto resultante do tratamento de esgotos que contém elevado teor de matéria orgânica e se, devidamente aplicado, pode conferir ao solo melhorias em relação a sua fertilidade. este trabalho teve por objetivo avaliar o uso do lodo de esgoto como fertilizante na cultura do milho, em latossolo vermelho distroférrico. o experimento foi realizado em campo, em delineamento em blocos ao acaso, com 6 tratamentos e 4 repetições: a) adubação convencional; b) testemunha; c) 2,5; d) 5; e) 10 e f) 15 t.ha-1 do lodo em base seca. observou-se que a adição de cu e zn via lodo contribuiu com pequeno incremento nos teores destes metais no solo, em função da baixa concentração destes metais no resíduo, bem como das baixas dosagens aplicadas. quanto aos parâmetros de desenvolvimento do milho, os melhores resultados foram obtidos nos tratamentos com aplicação de lodo, sendo as maiores respostas obtidas com a dose de 15 t.ha-1. concluiu-se que o uso deste subproduto como fonte de nutrientes em culturas como alternativa aos fertilizantes industrializados, é uma opção interessante e viável do ponto de vista econômico e ambiental. palavras-chave: biossólido, desinfecção, produtividade, reaproveitamento de resíduos abstract the sewage sludge is a by-product resulting of the sewage treatment that contains high organic matter concentration and that, properly applied, it can to supply improvements in the soil fertility. the objective of this study was to evaluate the sewage sludge agricultural potential. the field experiment was in a randomized blocks with 6 treatments and four replications: a) mineral fertilizer, b) control (without fertilization and without sewage sludge), c) 2,5, d) 5, e) 10 and f) 15 t.ha-1 of dry sludge. it was observed that the addition of copper and zinc through biossolid contributed with small increment in the tenors of these in the soil in function of the concentration of the elements in the residue as well as the low amounts applied. regarding the parameters of maize development (productivity, length and diameter of spikes), the best results were obtained in treatments that used the sludge, and the highest answers obtained with a dose of 15 t.ha-1 of sludge. possession of all the results, we conclude that the use of this residue as a source of nutrients in crops as an alternative to industrial fertilizers, is an interesting and viable option economically and environmentally. keywords: biosolid, disinfection, productivity, reuse of wastes. roseli regina rambo bremm engenheira química, mestre em engenharia agrícola. universidade estadual do oeste do paraná – unioeste, cascavel/pr roseli@lorenz.com.br simone gomes damasceno engenheira agrônoma, professora da área de recursos hídricos e saneamento ambiental (rhesa), unioeste, cascavel/pr simone.gomes@unioeste.br deonir secco agrônomo, professor do centro de ciências exatas e tecnológicas, unioeste, cascavel/pr deonir@unioeste.br márcio antônio vilas boas engenheiro agrícola, professor associado da área de recursos hídricos e saneamento ambiental, unioeste, cascavel/pr marcio.vilasboas@unioeste.br douglas guedes b.torres engenheiro agrícola, doutorando do programa de pós-graduação em engenharia agrícola, unioeste, cascavel/pr douglasgbtorres@hotmail.com juliana bortoli rodrigues mees tecnóloga ambiental, professora da universidade tecnológica federal do paraná (utfpr), medianeira/pr juliana@utfpr.edu.br larissa kummer tecnóloga em química ambiental, professora da utfpr, francisco beltrão/pr lkummer@utfpr.edu.br revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 18 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução a água é um dos recursos naturais mais importantes para a saúde, bem estar da comunidade e desenvolvimento econômico e social, porém, uma vez fornecida à população, grande parcela transforma-se em esgoto, que se lançado diretamente em cursos d’água, provoca sua degradação com consequências na saúde da população. a geração de lodo de esgoto nas estações de tratamento vem aumentando consideravelmente nos últimos anos, devido ao aumento dos domicílios com acesso à rede de esgoto. segundo dados do ibge (2008), estes números aumentaram de 33,5% em 2000 para 44% em 2008. além disso, a taxa de esgoto recolhido e realmente tratado passou de 35,3% para 68,8%, neste mesmo período. o lodo de esgoto é considerado resíduo sólido de composição variável, contendo de 40 a 80% de matéria orgânica (andreoli et al., 1999; tsutiya, 2001). esse resíduo, quando devidamente higienizado e com teores baixos de metais pesados, recebe a denominação de biossólido (gonçalves, 2005). seu destino final é preocupação mundial, uma vez que, se disposto inadequadamente, pode prejudicar o solo e os recursos hídricos, alterando suas características físicas, químicas e biológicas (gomes et al., 2007; ahumada et al., 2009). além disso, também se constitui em ameaça à saúde pública. de acordo com andreoli et al. (1999), conforme o tipo de tratamento deste esgoto, a geração de lodo pode representar de 0,25 a 1,5% do total de esgoto tratado. sendo assim, devido aos problemas decorrentes do aumento da produção de lodo de esgoto e os benefícios deste insumo para o solo, quando disposto de forma ambientalmente correta, muitas pesquisas têm sido realizadas de forma a avaliar os efeitos do uso de lodo na agricultura (miranda & biscaia, 1996; lourenço et al., 1996; ahumada et al., 2009; monte serrat et al., 2011). o uso agrícola do lodo de esgoto como adubo orgânico é considerado uma alternativa promissora de disposição final desse resíduo (campos & alves, 2008). a aplicação do lodo no solo pode resultar em melhoria do estado de agregação das partículas, com consequente diminuição da densidade e aumento na aeração e capacidade de infiltração e retenção de água no solo (tsutiya, 2001; nascimento et al., 2004; de maria et al., 2007). devido aos teores de nitrogênio (n) e fósforo (p), pode proporcionar ainda um aumento na produção de matéria seca das plantas (barbosa et al., 2003; nascimento et al., 2004; gomes et al., 2007). ao avaliar o efeito da utilização do lodo de esgoto na cultura do milho, tanto lourenço et al. (1996) quanto miranda & biscaia (1996) observaram que o aumento da dosagem de lodo resultou em aumento da produtividade, sendo recomendado por lourenço et al. (1996), a partir de análise de regressão, uma dosagem de 66 t.ha-1. breda (2003), utilizando 0, 10, 20, 30 e 40 t.ha-1 de lodo de esgoto e adubação convencional, em nitossolo vermelho distroférrico, notou que a aplicação de doses crescentes de lodo proporcionou aumentos de altura, diâmetro de colmo e número de folhas em plantas de milho, quando comparadas com a testemunha e adubação convencional. em relação à produtividade, os maiores valores foram obtidos com o tratamento que empregou 10 t.ha-1, sendo a média 3,83% superior ao tratamento que empregou adubação convencional. neste contexto observa-se que o lodo de esgoto tem sido utilizado como fertilizante na produção de várias culturas, dentre elas o milho, mostrando resultados positivos da aplicação do material (miranda & biscaia, 1996). com base no exposto, este trabalho teve por objetivo avaliar o efeito sobre o solo e potencial agrícola da aplicação de diferentes doses de lodo de esgoto estabilizado com cal, aplicado à cultura do milho, em latossolo vermelho distroférrico típico. material e métodos o experimento foi realizado no núcleo experimental de engenharia agrícola (neea) pertencente à universidade estadual do oeste do paraná – unioeste, campus de cascavel. o clima do local é do tipo subtropical úmido (cfa), segundo classificação de köppen. o solo da área experimental é classificado como latossolo vermelho distroférrico típico, com relevo suave a ondulado e textura argilosa a muito argilosa, substrato basalto. as frações granulométricas presentes no solo da área experimental foram de 12,6% areia, 19,5% silte e 67,9% argila. o lodo utilizado foi obtido em estação de tratamento de esgoto, localizada na região oeste do paraná, sendo proveniente do reator anaeróbio de leito fluidizado (ralf). o lodo foi tratado com cal virgem a 50%, de acordo com as recomendações de ilhenfeld et al. (1999). foram realizadas análises químicas e de metais pesados nas amostras de lodo e solo, sendo estas últimas coletadas na camada de 0,2 m. foram utilizados 6 tratamentos com 4 repetições cada, assim definidos: t.c:testemunha (sem adubação convencional e sem lodo); a.c: adubação convencional em cobertura (npk 8-18-28, na dosagem de 300 kg.ha-1); 2,5: 2,5 t.ha-1 de lodo base seca; 5: 5 t.ha-1 de lodo base seca; 10: 10 t.ha-1 de lodo base seca e 15: 15 t.ha-1 de lodo base seca. na tabela 1 encontram-se os valores dos atributos químicos determinados nas amostras de lodo e de solo. revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 19 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 a tabela 2 apresenta os valores médios de metais adicionados ao solo em cada um dos tratamentos, sendo estes dados calculados com base nos teores dos metais no lodo e a respectiva dose aplicada. o delineamento experimental foi configurado como blocos ao acaso com 4 repetições, totalizando 24 parcelas de 3,2 m x 5 m, com espaçamento entre parcelas de 1,0 m e entre blocos de 7,3 m. para cada parcela foram cultivadas 4 linhas de milho, com um espaçamento entre plantas de 0,20 m e entre linhas de 0,80 m. utilizou-se como bordadura as duas linhas laterais e 1,0 m das extremidades da unidade experimental, sendo assim, duas linhas centrais foram utilizadas, totalizando em média 30 plantas úteis por parcela. a incorporação do biossólido foi efetuada com auxílio de grade niveladora, sendo a semeadura realizada no mesmo dia. ao final do ciclo da cultura, no dia da colheita, foram coletadas amostras de solo para caracterização do mesmo ao término do experimento. os parâmetros de produtividade da cultura avaliados foram: produção de grãos, comprimento e diâmetro das espigas. a produção de grãos foi avaliada pela massa de grãos gerada após o debulhamento das espigas. já o comprimento das espigas foi avaliado com auxílio de uma trena, sendo medido de uma base até a outra. para o diâmetro das espigas também utilizou-se a trena, medindo-se o perímetro no centro da espiga e a partir deste valor chegou-se ao diâmetro. os dados foram submetidos inicialmente à análise de normalidade e os dados que não apresentaram normalidade foram submetidos à transformação de box e cox. a análise de variância foi realizada ao nível de 5% de significância, aplicando o teste de tukey para comparação de médias. para os níveis da variável quantitativa, doses de lodo de esgoto, foram calculadas equações de regressão polinomial, obtendo-se as médias ajustadas pelo modelo quadrático, para os parâmetros comprimento e diâmetro das espigas e produção de grãos. resultados e discussão na tabela 3 estão apresentados os resultados das análises químicas dos solos de cada tratamento, após a colheita do milho. para o teor de p observa-se que não houve diferença estatística entre as médias dos tratamentos. neste experimento, é possível que o efeito da adição de cal sobre o lodo tenha influenciado na disponibilidade de p, uma vez que o aumento do ph reduz a disponibilidade deste elemento no solo, bem como de nitrogênio, enxofre e boro (malavolta, 1976; marques et al., 2003). sousa et al. (2006) observaram que os teores de fósforo assimilável em um podzólico vermelho amarelo eutrófico após a aplicação de água residuária de estação de tratamento de esgoto também diminuíram. já vários autores observaram influência positiva do biossólido sobre o teor de p no solo (andrade & mattiazzo, 2000; silva et al., 2001; breda, 2003; nascimento et al., 2004). em relação ao teor de carbono (c), observa-se que houve uma redução em relação ao teor inicialmente presente no solo (tabela 1) para todos os tratamentos. tal observação foi semelhante à apresentada por miranda & biscaia (1996), que em aplicação única de lodo de esgoto, não observaram aumento expressivo no teor de matéria orgânica (mo) do solo, ao término do experimento, mesmo utilizando 60 t.ha-1 de lodo. já os autores andrade & mattiazzo (2000), simonete & kiehl (2002), breda (2003) e borges & coutinho (2004) observaram aumento no teor de mo no solo, diretamente proporcional à dose de lodo aplicada, verificando que para cada 10 t.ha-1 aplicados, ocorreu, em média, aumento de 2,0 tabela 1 – atributos químicos das amostras de lodo e solo utilizadas nos experimentos, antes da aplicação dos tratamentos em latossolo vermelho distroférrico típico. p mo h+al al+3 k+ ca+2 mg+2 sb ctc v cu zn ----g.dm-3 -------------------------cmolc.dm -3 -------------------------% mg kg-1, ms lodo 0,450 65,62 3,13 31,92 12,8 0,19 30,16 7,04 37,39 69,31 25,5 147,23 solo 0,016 29,39 4,6 11,26 0,3 0,83 6,39 1,81 9,03 20,29 3,22 299,4 mo: matéria orgânica; sb: soma de bases; ctc: capacidade de troca de cátions; v: saturação por bases; ms: materia seca tabela 2 valores médios de metais (cu e zn) adicionados ao solo por meio da aplicação de lodo em diferentes doses. elemento dose aplicada 2,5 t.ha-1 5 t.ha-1 10 t.ha-1 15 t.ha-1 cu (kg) 0,368 0,736 1,472 2,208 zn (kg) 0,354 0,708 1,416 2,124 revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 20 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 g.dm-3. nascimento et al. (2004) também observaram expressivos aumentos nos teores de mo nos tratamentos que empregaram lodo, no entanto também verificaram aumento na testemunha, que não empregou nenhum tipo de adubação. em relação ao ph, apesar do lodo de esgoto ter sido estabilizado com 50% de cal virgem, não ocorreu aumento do ph do solo, devido possivelmente ao poder tampão do solo (monte serrat et al., 2011). miranda & biscaia (1996) também observaram tal efeito, mesmo em tratamentos que empregaram 60 t.ha-1. silva et al. (2001), simonete & kiehl (2002), breda (2003), nascimento et al. (2004) e borges & coutinho (2004) utilizaram lodo de esgoto bruto e observaram que o ph do solo tendeu a diminuir com o tempo, sugerindo que a nitrificação do nitrogênio amoniacal e a geração de ácidos orgânicos das reações envolvidas na degradação da carga orgânica do resíduo, tenham sido paralisadas pela acidez excessiva do meio. no entanto, apesar das variações do ph relatadas pelos autores, o ph se manteve bastante próximo do valor inicial do solo. para o cálcio (ca), não foram observados aumentos devido à aplicação de lodo ao solo, o que se deve ao fato de ter-se utilizado baixas dosagens de lodo no experimento, ao contrário de miranda & biscaia (1996), andrade & mattiazzo (2000) e silva et al. (2001), que utilizaram altas dosagens de lodo de esgoto estabilizado com calcário. em relação ao magnésio (mg), não se observou diferença significativa entre os tratamentos, o que está de acordo com o observado por outros autores (miranda & biscaia, 1996; andrade & mattiazzo, 2000; silva et al., 2001; breda, 2003 e nascimento et al., 2004). para o potássio (k) os teores finais presentes no solo foram menores que os valores iniciais (0,83 cmolc.dm -3 tabela 1). tal fato pode ser devido ao baixo teor de k presente no lodo. este fato é confirmado, uma vez que, os tratamentos com aplicação de lodo não diferiram estatisticamente dos tratamentos sem adição de lodo. os resultados de breda (2003) corroboram com os presentes, uma vez que este autor verificou teores inferiores à metade dos observados inicialmente. com relação à capacidade de troca catiônica (ctc), observa-se que esta apresentou valor superior nos tratamentos que empregaram lodo, apesar de serem estatisticamente semelhantes, porém o aumento não foi proporcional ao aumento da dosagem. segundo melo et al. (1994) e barbosa et al. (2007), o lodo de esgoto promove o aumento de cargas negativas devido a sua alta concentração de mo, além de enriquecer o meio, principalmente, com os íons ca2+ e mg2+, fato que contribui para o aumento da ctc e saturação por bases (v %). tabela 3 – valores médios de atributos químicos do solo (latossolo vermelho distroférrico típico), nos diferentes tratamentos, após a colheita do milho. tratamentos parâmetro adubaçãoconvencional testemunha dose de lodo (t.ha-1) 2,5 5 10 15 ph (cacl2) 4,90 a 5,15 a 5,07 a 4,82 a 5,12 a 4,97 a p (mg.dm-3) 10,82 a 14,97 a 11,90 a 9,60 a 11,67 a 9,60 a h+al (cmolc.dm -3) 6,03 a 4,98 a 5,42 a 6,10 a 5,41 a 5,66 a ca+2 (cmolc.dm -3) 5,04 a 5,58 a 6,54 a 5,16 a 6,10 a 5,52 a mg+2 (cmolc.dm -3) 2,85 a 3,50 a 3,97 a 3,22 a 3,48 a 3,31 a k+ (cmolc.dm -3) 0,29 a 0,32 a 0,28 a 0,40 a 0,37 a 0,37 a ctc(cmolc.dm -3) 14,59 a 14,72 a 15,68 a 15,13 a 15,32 a 15,06 a v (%) 57,91 a 64,95 a 57,20 a 58,30 a 64,41 a 61,70 a c (g.dm-3) 18,31a 17,33 a 18,30 a 16,36 a 18,70 a 19,47 a sb (cmolc.dm -3) 8,56 a 9,74 a 10,26 a 9,03 a 9,92 a 9,41 a v: saturação por bases; al*: saturação por alumínio; sb: soma de bases. * médias de tratamentos seguidas de mesma letra na linha, não diferem significativamente pelo teste de tukey, ao nível de 5% de significância. revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 21 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 os resultados de v% apresentaram valores inferiores aos observados inicialmente no solo, não havendo diferença significativa entre os tratamentos. breda (2003) encontrou aumento de v% na profundidade de 0,1 a 0,2 m e redução na profundidade de 0 a 0,1 m. silva et al. (2001) e simonete & kiehl (2002) observaram aumento no percentual de saturação de bases, com o aumento da dosagem de lodo. a não ocorrência do aumento de v% neste trabalho pode estar relacionada às baixas dosagens de biossólido empregadas no experimento. na tabela 4 são apresentados os resultados dos parâmetros cu e zn nas amostras de solo coletadas ao término do experimento. para o cu e o zn não se observou relação direta entre aumento da dosagem de lodo e aumento nos teores destes metais no solo. o pequeno incremento de cu e zn no solo se deu em função dos baixos teores destes elementos no lodo (tabela 1), bem como às baixas dosagens de lodo empregadas no experimento em questão. entretanto, inúmeros trabalhos têm evidenciado que altas dosagens de lodo podem trazer problemas ambientais a longo prazo, bem como absorção pela planta (silva et al., 2002; martins et al., 2003; gomes et al., 2007). entre esses problemas, pode-se citar a interação desses contaminantes nos ecossistemas e assim subsequente entrada na cadeia alimentar. além disso, existe ainda a possibilidade de contaminação por micro-organismos patógenos, acúmulo de metais pesados no solo ou sua potencial lixiviação e arraste para águas subterrâneas e superficiais (souza et al., 2012). na tabela 5 são apresentados os resultados da produtividade do milho em função da dose de lodo aplicada. tabela 4 – conteúdos de metais pesados (cu e zn) presentes em cada solo após a colheita do milho proveniente dos diferentes tratamentos em latossolo vermelho distroférrico típico. tratamento cu zn -----------------------mg.kg-1 ms -------------------adubação convencional 8,70 4,40 testemunha 9,40 2,40 2,5 t.ha-1 8,50 4,00 5,0 t.ha-1 9,50 2,50 10,0 t.ha-1 10,20 5,00 15,0 t.ha-1 9,70 3,00 ms: materia seca tabela 5 produtividades médias do milho em latossolo vermelho distroférrico típico, considerando os tratamentos aplicados. tratamento massa de grãos kg ha-1 adubação convencional 4323,34 a testemunha 4358,00 a 2,5 t.ha-1 4649,33 a 5,0 t.ha-1 5470,58 a 10,0 t.ha-1 4745,32 a 15,0 t.ha-1 6131,06 a cv (%) 17,52 dms 1991,59 médias de tratamentos seguidas de mesma letra na coluna, não diferem significativamente pelo teste de tukey a 5% de probabilidade. revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 22 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 observa-se que embora não tenha existido diferença significativa entre os dados de produtividade, pode-se verificar que todos os tratamentos que utilizaram lodo de esgoto apresentaram maior produtividade que a testemunha. comparando-se a testemunha com o tratamento 15 t ha-1, que demonstrou maior média, observase aumento de 41,81% na produção. isto pode indicar que o lodo de esgoto pode manter uma produção satisfatória de milho sem a adição de outros insumos. os resultados de produção de milho obtidos neste estudo, estão de acordo com lourenço et al. (1996), favaretto (1997) e silva et al. (2002). a curva representativa da produtividade de grãos (figura 1), considerando doses de lodo aplicadas, pode ser representada pela regressão polinomial cúbica, expressa pela equação y = 3,9636x3 83,893x2 + 525,98x + 4676,3 (r2 = 0,9913). silva et al. (2002) aplicando uma curva de resposta da produtividade de milho em relação a doses de lodo aplicadas em um latossolo, determinaram a dose de 18,9 t ha-1 para obtenção da máxima produtividade (6,3 t ha-1 em massa seca de grãos). a adição de lodo de esgoto ao solo promoveu uma resposta significativa para o desenvolvimento das plantas, avaliado pelo comprimento e diâmetro das espigas, que pode ser visualizada na figura 2. as maiores médias de comprimento e diâmetro das espigas ocorreram para a dosagem de 15 t.ha-1. as curvas representativas do comprimento e diâmetro das espigas (figura 2), considerando doses aplicadas de lodo, podem ser representadas pela regressão polinomial cúbica e expressas pelas equações y = -0,0008x3 + 0,025x2 0,1309x + 17,966 (r2 = 0,9424) e y = 0,0002x3 0,003x2 + 0,0231x + 4,8753 (r2 = 0,835), respectivamente. tais resultados estão de acordo com martins et al. (2003), pois o lodo de esgoto é uma fonte de mo rica em n, que é um elemento de alta mobilidade no floema e que participa da molécula de clorofila, e, consequentemente dos processos fotossintéticos, o que resulta em crescimento das estruturas da planta. gomes et al. (2007) também observaram aumento da concentração de diversos nutrientes nas folhas das plantas de milho com a adição de lodo. além disso, gomes et al. (2006) também salientam que a aplicação de lodo não proporcionou fitotoxicidade ou contaminação dos grãos de milho por nenhum dos metais estudados. 17,40 17,60 17,80 18,00 18,20 18,40 18,60 18,80 19,00 19,20 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 dosagem (t.ha-1) c om pr im en to d as e sp ig as (c m ) 4,85 4,90 4,95 5,00 5,05 5,10 0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 dosagem (t.ha-1) d iâ m et ro d as e sp ig as (c m ) figura 2 comprimento e diâmetro das espigas (cm), em função das doses de lodo aplicadas. figura 1 – produtividade do milho em função das doses de lodo aplicadas no experimento. revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 23 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 conclusões 1. a adição de lodo de esgoto não ocasionou significativa alteração nos teores de cobre e zinco no latossolo vermelho distroférrico típico, visto que houve somente pequeno incremento destes metais, em função dos baixos teores destes elementos no lodo em estudo, além das baixas dosagens aplicadas nos experimentos. 2. o modelo matemático que melhor representou os parâmetros produtividade, comprimento e diâmetro de espiga em função das doses de lodo calado foi a polinomial cúbica. 3. a aplicação de lodo de esgoto na cultura do milho é uma alternativa eficiente ao método de adubação convencional, obtendo-se produtividade superior quando da adição de lodo. 4. a dosagem de 15 t.ha-1 de lodo representou os melhores rendimentos quanto à produtividade, comprimento e diâmetro de espiga. referências ahumada, i.; 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melfi, a.j.; melo, w.j.; marques, m.o. (eds.). biossólidos na agricultura. são paulo, sabesp, escola politécnica – usp, esalq, unesp, 2001. p. 133180. recebido em: set/2011 aprovado em: dez/2011 revista modelo revista brasileira de ciências ambientais número 12 abril/2009 38 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 resumo este artigo insere-se nos estudos de gestão ambiental empresarial. especificamente, objetivou, trazer discussão sobre a abertura por parte das indústrias têxteis no estado de são paulo quanto as suas atividades na área ambiental, bem como sobre possíveis práticas ambientais. trata-se de resultado de pesquisa quantitativa utilizando de survey para coleta de dados, buscando identificar se empresas do setor tem predisposição à transparência, bem como práticas ambientais, além de apurar a relevância do gerenciamento ambiental e divulgação de informações ambientais à sociedade, e a correlação entre a prática e a transparência. como resultado verificou-se que há esta predisposição à transparência, entretanto, faltam ainda ações no sentido de uma gestão ambiental integrada e sistemática como parte integrante e natural do processo de gestão da indústria. os dados evidenciam que a gestão ambiental ainda é compreendida como um setor a parte ao processo industrial como um todo, e não como intrínseco ao processo produtivo. palavras-chave: gestão ambiental, indústria têxtil, informações ambientais. abstract this article falls into the studies of business environmental management. specifically, the objective was to bring into discussion textile companies in the state of são paulo's openness regarding their activities in the environmental field, as well as potential environmental practices. it is the result of quantitative research by means of survey for data collection, seeking to identify whether companies in the industry are predisposed toward transparency as well as environmental practices; investigation of environmental management relevance and disclosure of environmental information to the public, as well as the correlation between practice and transparency. results show such predisposition toward transparency exists. however, there lack actions of integrated and systematic environmental management as a natural part of the industry's management process. data shows evidence to the fact that environmental management is still seen as a separate segment from the industrial process as a whole, not intrinsic to the production process. keywords: environmental management, textile industry, environmental information. maria luiza de moraes leonel padilha doutoranda pela faculdade de saúde pública universidade de são paulo. professora da faculdade senai de tecnologia ambiental. e-mail : malupadilha@usp.br liliane garcia ferreira mestre pela faculdade de saúde pública universidade de são paulo. arlindo philippi jr. professor titular da faculdade de saúde pública universidade de são paulo. tadeu fabrício malheiros professor da escola de engenharia de são carlos faculdade de saúde pública. universidade de são paulo. faculdade de saúde pública universidade de são paulo av. dr. arnaldo, 715 cep 01246-904 são paulo, sp, brasil prática ambiental em indústrias têxteis do estado de são paulo revista brasileira de ciências ambientais número 12 abril/2009 39 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução a primeira conferência das nações unidas sobre o ambiente humano, em 1972, estocolmo, ocorreu motivada pela crescente preocupação com questões como poluição ambiental, chuvas ácidas e extinção de espécies, que ensejavam o debate sobre as relações entre ambiente e desenvolvimento. seguiu-se à conferência o lançamento do relatório "nosso futuro comum", elaborado pela comissão mundial sobre meio ambiente e desenvolvimento, também denominada comissão brundtland, em 1987, cuja definição de desenvolvimento sustentável é a que parece alcançar consenso até hoje: "o desenvolvimento que atende às necessidades básicas das gerações atuais sem comprometer a capacidade das gerações futuras atenderem às suas, observados os limites e capacidade dos processos ambientais" (cnumad, 1988). a partir da conferência de haia, em 1991, o conceito de desenvolvimento sustentável passou a associar, ainda, os aspectos de diversidade cultural, justiça social e segurança global. esses acontecimentos culminaram com a realização da conferência das nações unidas sobre meio ambiente e desenvolvimento (cnumad), no rio de janeiro, em 1992. na fase preparatória desse evento, logrou-se formar coalizão de empresários ou de grandes empresas "transnacionais", denominada de conselho empresarial mundial para o desenvolvimento sustentável (world business council for sustainable development wbcsd), que estaria mais profundamente comprometido com as propostas da comissão brundtland e com os desafios da rio-92 (holiday et al.; 2002). esses empresários propuseram a reflexão sobre o meio ambiente, de modo a reverter prejuízos econômicos para suas empresas, decorrentes de inúmeros fatores como desperdício de energia e água, falta de aproveitamento de resíduos, alto custo da produção e passivo ambiental, que afetam as informações ambientais resultantes das atividades industriais, além de afetarem e influenciarem a saúde ambiental da população. esse grupo de empresários pertencentes ao conselho empresarial mundial para o desenvolvimento sustentável destaca, ainda, que a busca do desenvolvimento sustentável, também implica em mudanças nos sis temas econômico, social e político, enfatizando, no aspecto econômico, a mudança de paradigma de "crescimento" para "desenvolvimento", com melhor eficiência no uso dos recursos naturais e integração de valores ambientais às práticas econômicas, com visão de longo prazo. a influência dessas e outras contribuições mantêm-se vivas, funcionando como fermento para as idéias e propostas discutidas na atualidade, para a transformação de paradigmas e modelos de desenvolvimento humano e de acesso e distribuição de riquezas. phi lippi jr e malheiros (2005) mos tram que o enfrentamento dos problemas devem ser tratados por intermédio do estabelecimento de políticas integradas tanto nos aspectos sociais, econômicos, institucionais e ambientais, para que as indústrias em âmbito local encontrem eficiência na sua produção. a preocupação com o meio ambiente ganhou força após a ocorrência de desastres ambientais de grandes proporções, que despertaram a atenção da mídia mundial e propiciaram a criação de legislações ambientais mais rigorosas. esses acidentes resultaram não somente em altos custos de reparação para as empresas envolvidas, como danos à imagem destas e tensionamento nos relacionamentos com investidores, fornecedores, e clientes, afetando de forma significativa sua competitividade (hunt; auster, 1990). por essa razão, tornou-se necessária a adoção de sistemas de gerenciamento ambiental que garantissem a sustentabilidade competitiva das empresas a longo prazo. tal fato implicou no rompimento do paradigma da reação para a ação, envolvendo a atuação preventiva e próativa. com a adoção de sistemas de gerenciamento ambiental as empresas verificaram que a redução do impacto negativo de suas atividades ao meio ambiente, não somente reduz custos, como propicia o desenvolvimento de produtos de melhor qualidade, aumentando a competitividade no mercado mundial, uma vez que no novo paradigma melhoria ambiental e competitividade caminham juntas (porter; linde, 1995). gestão ambiental pró-ativa implica necessariamente em maior aproximação das empresas com seus stakeholders, de modo a garantir, além da competitividade, sua estabilidade no mercado econômico, aqui incluídos investidores, reguladores, ambientalistas, fornecedores, instituições financeiras, clientes, consumidores, empregados, comunidade, entre outros. também é necessário que seus shareholders recebam informações claras e precisas para a tomada de decisões que podem definir os rumos e a sustentabilidade da atividade empresarial. nos últimos anos verifica-se ampliação da publicação de balanços patrimoniais de empresas, que incluem dados oriundos do que se denomina de contabilidade ambiental. uma das funções da contabilidade ambiental é identificar os custos ambientais da atividade, possibilitando o direcionamento de ações tendentes a reduzilos, demonstrando, ainda, as implicações financeiras de longo prazo da incorporação dos princípios da sus tentabilidade na corporação empresarial (bennett; james, 1998). esses aspectos são tão importantes para o processo de tomada de decisões dos shareholders, quanto dos stakeholders, podendo definir o futuro dos negócios de uma empresa. a inclusão de informações ambientais nesses balanços e especialmente sua divulgação pública vem atender, ainda, ao conceito de responsabilidade social das empresas, decorrente do conceito mais amplo de desenvolvimento sustentável, que envolve, conforme já mencionado, desenvolvimento econômico, com preservação dos recursos naturais e justiça social. além do que, essas informações permitem o monitoramento e avaliação da situação, auxiliando na tomada de decisão dos gestores, podendo fazer parte da estratégia empresarial (philippi jr, malheiros, aguiar, 2005). contudo, embora venha crescendo a inclusão de informações ambientais nos balanços patrimoniais das empresas, a revista brasileira de ciências ambientais número 12 abril/2009 40 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 trans parência no fornecimento de informações ambientais ainda caminha a passos lentos no nosso país. a demonstração pública de redução dos impactos ambientais de uma atividade econômica, ainda que setorizada, representa indiscutível melhoria da imagem do setor, com evidente retorno financeiro decorrente dos ganhos de credibi lidade de seus produtos, dentro e fora do país, confiança dos fornecedores, instituições financeiras, clientes, segurança dos investidores, uma vez que atividades ambientalmente responsáveis têm, atualmente, melhores chances de sustentabilidade a longo prazo. nesse aspecto, é importante identificar as demandas por informações que podem impulsionar os diversos setores empresariais, com a identificação das características dos stakeholders da empresa ou setor, de suas preocupações, anseios e reivindicações, a fim de que as informações ambientais comunicadas possam ser entendidas e tenham a efetividade desejada, com o retorno financeiro esperado. de nada adianta efetuar e divulgar informações complexas, que fujam à capacidade de entendimento e retorno dos diversos stakeholders. o desempenho e a conduta ambiental das organizações empresariais precisam estar presentes nessas comunicações, com informações acuradas sobre seus produtos, incluída a avaliação do ciclo de vida respectivo, advertências sobre o uso e disposição final, e os mais amplos aspectos ambientais de seu processo produtivo. caberiam, ainda, informações ambientais mais amplas, que envolvem o respeito aos direitos humanos fundamentais e aos direitos dos animais, por exemplo, que demonstrem a seriedade do exercício da atividade na direção do desenvolvimento sustentável. as características principais da comunicação de informações ambientais devem ser, portanto, a visibilidade, compreensão, relevância e honestidade (welford, 1995). entretanto, a comunicação de dados ambientais à sociedade tem sido utilizada pelas empresas como mero instrumento de marketing ambiental, em relatórios, mas podem ser facilmente contrapostos. ainda não se alcançou a visão de que a transparência na veiculação de informações pode facilitar a compreensão dos problemas ambientais de uma empresa ou setor por parte dos stakeholders e das comunidades diretamente envolvidas e, inclusive, auxiliálos na solução desses problemas, especialmente se a comunicação das informações possibilitar um caminho de volta, um retorno, que permita que as preocupações e necessidades dos últimos possam ser conhecidas e consideradas pelo setor empresarial, e até mesmo discutidas em fóruns próprios. assim, tomando como referência as definições acima, temos que, além da informação transmitida ser compreensível, relevante e honesta, é importante, também, que o modo como ela for transmitida permita a troca, o diálogo com os diversos stakeholders, num processo de verdadeira comunicação, que possibilite até mesmo a formação de parcerias para a melhoria contínua dos aspectos ambientais das empresas, permitindo a sustentabilidade de seus negócios. neste trabalho objetivou-se verificar se indústrias têxteis no estado de são paulo estão abertas a mostrar as suas atividades na área ambiental, bem como se tem práticas ambientais implementadas, identificando e discutindo eventual correlação significativa entre esses aspectos. para a realização da pesquisa, foi aplicada a metodologia quantitativa, adotando-se questionário como instrumento de pesquisa. fez-se análise crítica dos resultados obtidos, buscando verificar se as empresas tem predisposição à transparência, bem como práticas ambientais e, ainda, se há correlação entre esses dois aspectos. o setor industrial têxtil brasileiro: breve histórico e correlação com a questão ambiental pode-se dizer que a atividade de fiar e tecer sempre esteve presente na cultura brasileira, visto que nossos índios já teciam suas vestimentas. a primeira tentativa de instalação da indústria têxtil no brasil foi em 1750. entretanto, não foi possível sua continuidade, uma vez que foi proibida pela coroa portuguesa, com a justificativa de que as indústrias retiravam a mão-de-obra das lavouras e das minas. todavia, permitia-se a tecelagem de tecidos rústicos para as vestes dos escravos. apesar de, em 1808, ter sido obtida autorização para a instalação da indústria têxtil no país, essa atividade somente se iniciou na segunda metade do século xix, coincidindo com o movimento de libertação dos escravos, a guerra do paraguai, a guerra civil americana e, consequentemente, a perspectiva de novos mercados. em 1844, a taxa alfandegária de 30% para os produtos importados incentivou a indústria nacional (monteiro filha; corrêa, 2002, p. 1). na segunda metade do século xix, no estado de são paulo, foram instaladas algumas indústrias, tais como: carioba, em americana, 1874; são martinho, 1882, em tatuí; votorantin, em sorocaba, no ano de 1893; crespi, na cidade de são paulo, em 1897. eram indústrias que pagavam baixos salários, mas, em contrapartida, ofereciam boa infraestrutura para as famílias dos operários (costa; berman; habib, 2000, p. 108; americana, 2007; teixeira, 2007, p.196-7). a ampliação do setor, com a implementação dos teares elétricos, suportada pelo incremento da produção de energia, teve grande importância para o desenvolvimento de determinadas regiões distantes dos principais centros urbanos da época. o setor industrial está sempre em contínuo aperfeiçoamento tecnológico, o que cria a necessidade de constante atualização dos equipamentos e maquinários, da qualificação da mão de obra e da organização continuada da produção. um marco do setor têxtil foi o desenvolvimento das fibras artificiais, bem como das sintéticas derivadas de petróleo, que permitiram a diversificação da produção. com isso, houve a possibilidade do uso dos tecidos para outras finalidades, como por exemplo, na área de geomembranas, bem como a mistura de fios, dando maior resistência ao tecido e, consequentemente, agilizando o processo de produção. o aumento da produção da indústria têxtil depende não só das inovações tecnológicas, mas, dentre outros fatores, de uma maior demanda de tecido, questão revista brasileira de ciências ambientais número 12 abril/2009 41 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 intrinsecamente ligada à criação de moda, de sua sazonalidade e de um design específico para diferentes nichos de mercado, assim como de uma população com poder aquisitivo suficiente para consumir seus produtos. além da atualização da produção e do mercado consumidor, o desenvolvimento da indústria têxtil depende também de treinamento (programas de capacitação), de canais de distribuição, de estradas, de portos, do aperfeiçoamento das indústrias de equipamentos e máquinas, de empresas de manutenção, de peças de reposição, além de uma infra-estrutura adequada (padilha, 2009). no brasil, a indústria têxtil passou por diferentes fases de crescimento e uma das fases de riqueza foi durante a segunda guerra mundial, quando houve um aumento de 15% em suas exportações, ocupando o segundo lugar em termos de produção comparada com o restante do mundo. todavia, quando terminou a guerra, necessitando aumentar o consumo interno, as indús trias reivindicaram ao estado medidas para impulsionar e revitalizar o setor, bem como de modernizar e reequipar as fábricas para que pudessem concorrer ex ternamente. no entanto, o governo resolveu proi bir as exportações nesse período, por avaliar que as empresas brasileiras estavam com problemas, dentre os quais obsolescência técnica e problemas organizacionais, não tendo condições de atender às exigências do mercado externo (costa et al., 2000). essa obsolescência pode ser retratada pelo percentual de teares com menos de 10 anos que, na década de 1960, representavam apenas 17% do total. em 1964, o governo criou subsídios para a importação de máquinas e programas de incentivos para a compra de equipamentos nacionais, estando entre as prioridades estabelecidas: elevar os níveis de produtividade e a capacidade de exportação da indústria nacional e estimular a descentralização regional. durante as décadas seguintes houve contínuos investimentos com esse propósito, variando, porém, o montante destinado ao setor. em 2007, segundo bruno et al., o setor têxtil ainda revelava "fragilidades internas que fazem com que muitos acreditem em seu desaparecimento, levando consigo empregos, estruturas sociais e tradições regionais, eliminando uma cultura técnica secular". para esses autores, o futuro do setor têxtil continua dependendo da mobilização para a inovação "de modelos organizacionais, de modelos de produção e de modelos de negócios [...], alternativas para garantir a possibilidade de manutenção de atividades produtivas em países que não possam competir com vantagens comparativas baseadas em baixo custo de trabalho ou falta de compromissos socioambientais" (bruno, 2007, p. 7). apesar dessa visão pessimista dos autores citados, atualmente, a indústria têxtil brasileira é composta por trinta mil empresas, que empregam 1,4 milhão de trabalhadores formais e informais. o brasil é o 6º parque têxtil do mundo, com participação em relação à produção mundial de 5,5%, significando 0,5% do mercado mundial em relação à exportação para o mercado internacional. o faturamento do setor, em 2007, foi de us$ 41.3 bilhões. (prado e prado, 2004, 2008; abit, 2005). o setor têxtil brasileiro tem como meta atingir 1% de exportações em relação ao mercado internacional (abit, 2003). entretanto, a competição com os produtos têxteis de outros países é complexa, pelo fato destes utilizarem mão-de-obra de baixa remuneração. assim, com a finalidade de se diferenciar de outros países, pela crescente competitividade, o setor têxtil brasileiro necessita demonstrar resultados em termos sociais e ambientais. os problemas sociais na cadeia produtiva do setor têxtil brasileiro são conhecidos, destacando-se, principalmente, a utilização de agrotóxicos sem critério e proteção adequados na produção agrícola, e o análogo ao trabalho escravo, especialmente de estrangeiros nas confecções na cidade de são paulo. por essa razão, a associação brasileira da indústria têxtil e de confecção abit vem fazendo parcerias com organizações não governamentais ongs para trabalhos de responsabilidade social e atua para coibir situações que transgridam as leis (prado e prado, 2004: p.20). no aspecto ambiental, destaca-se a questão da contaminação dos efluentes líquidos por corantes e o uso do lodo na agricultura, entre outros. esses são problemas que precisam ser equacionados, pois há normas e regulamentos que as empresas devem cumprir. além disso, são fatores que afetam diretamente a saúde pública. em 2002, a abit, por meio de seu representante, o sindicato da indústria têxtil do estado de são paulo sinditêxtil, em conjunto com a companhia de tecnologia e saneamento ambiental cetesb, na câmara ambiental têxtil, fórum de discussão e busca de soluções para o ramo, deram início à elaboração de um inventário ambiental específico com a finalidade de conhecer o estado da arte na gestão ambiental do setor, incluindo as quantidades e tipos de resíduos e efluentes gerados. a abordagem dada ao inventário ambiental está em consonância com os princípios do desenvolvimento sustentável, que devem nortear as diretrizes dos países signatários da agenda 21, bem como de suas organizações. a abit implementou esse inventário ambiental por meio eletrônico, em seu site, com o apoio da agência de promoção de exportações do brasil apex. a expectativa de resposta ao inventário era de dez por cento das empresas do setor têxtil (trinta mil indústrias). entretanto, após divulgação na mídia, distribuição de folderes, realização de palestras, a adesão foi de menos de dois por cento. em razão desses resultados, tornouse importante buscar identificar e compreender a causa principal para a não motivação do setor em responder ao inventário ambiental, o que levou ao desenvolvimento da presente pesquisa. dentro desse contexto, esse inventário tem significativa importância para o setor têx til, uma vez que facilita a compreensão de sua dinâmica, bem como a identificação de oportunidades e ameaças, possibilitando o estabelecimento de políticas revista brasileira de ciências ambientais número 12 abril/2009 42 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 adequadas de desenvolvimento sustentável. práticas ambientais e transparência no setor textil paulista os dados aqui apresentados foram obtidos por padilha e ferreira (2005), com base nos resultados dos questionários enviados às indústrias têxteis do estado de são paulo. os questionários objetivaram verificar se empresas do setor tem predisposição à transparência, bem como práticas ambientais, além de apurar a relevância do gerenciamento ambiental e divulgação de informações ambientais à sociedade, buscando identificar a correlação entre a prática e a transparência. a pesquisa se realizou em duas etapas, a primeira etapa, com envio de questionário, sem identificação das duas finalidades dis tintas, predisposição à trans parência, bem como práticas ambientais, ou seja, como questionário único, foi enviado via e-mail, por duas vezes, a uma amostra de 80 (oitenta) indústrias têxteis circunscritas a parcela do setor situado no estado de são paulo escolhidas aleatoriamente com base no relatório setorial da cadeia têxtil brasileira de 2004, elaborado pelo iemi. portanto, trata-se de uma amostra observacional. em uma segunda etapa, pelo fato de menos de 4% das empresas consultadas terem respondido ao questionário, conseguiu-se estabelecer contato telefônico com 71 (setenta e uma) empresas do total de 80 (oitenta). após o contato telefônico, encaminhou-se novos e-mails para 61(sessenta e uma) empresas, com retorno de 23% dessas últimas, dos ramos tecelagem, malharias, linha lar, filamento e fiação, conforme a classificação do instituto de estudos e marketing indus trial iemi. considera-se esta dificuldade de acesso às empresas, como um primeiro dado relevante da pesquisa. nas respostas às perguntas sobre práticas de gerenciamento ambiental, aproximadamente 90% das empresas que responderam ao questionário se mostraram abertas a divulgar suas atividades na área ambiental, sendo que 100% delas informaram que a divulgação de informações verdadeiras e honestas trazem excelentes benefícios à empresa. entretanto, 43% delas revelaram dificuldades internas para responder aos aspectos ambientais pela falta de treinamento sobre esses aspectos e dificuldade de implementação das práticas. quanto às práticas ambientais também se verificou que há preocupação das empresas pesquisadas com o desenvolvimento de uma produção comprometida com os princípios da sus tentabilidade, especialmente demonstrada pelo comprometimento da alta administração, pelo reconhecimento pela comunidade dos programas desenvolvidos por essas empresas e pela busca da ecoeficiência no processo de desenvolvimento de produtos. aproximadamente 86% das empresas que responderam ao questionário possuem programas consolidados para alguns aspectos de preocupação ambiental do setor, tais como gerenciamento de resíduos sólidos, poluição sonora e vibrações, o que se confirma com a resposta que 79% das empresas possuem programa de qualidade ambiental. contudo, apenas 50% delas afirmaram possuir sistema de gestão ambiental implementado em todas as suas áreas e unidades, sendo que 14% sequer souberam informar sobre esse aspecto. podese concluir, assim, que as práticas ambientais das empresas que responderam ao questionário se referem basicamente a questões específicas, de maior impacto externo e, portanto, maior cobrança social e legal (resíduos, ruídos, vibrações), havendo, ainda, grande deficiência na implementação de um sistema de gestão ambiental que integre todos os aspectos da cadeia produtiva. a resposta à pergunta sobre a existência de um programa permanente de treinamento e educação ambiental de funcionários confirma essa deficiência, verificando-se, mais uma vez, que internamente os aspectos ambientais não vêm sendo tratados de maneira adequada, posto que quase 40% das empresas que responderam ao questionário não possuem programa permanente de treinamento e educação ambiental de seus funcionários, questão de suma importância para a implementação e consolidação de uma gestão ambiental eficiente. essa postura também se reflete na falta de parceria com a comunidade para programas comunitários de educação ambiental, que ocorre em apenas em 41% das empresas. para 93% dos respondentes a sustentabilidade encontra-se em níveis críticos, sendo, portanto a gestão ambiental vista como fundamental à sobrevivência da empresa num mercado em que essa questão é valorizada pelo cliente, mas falta uma estratégia eficaz de marketing na divulgação da preocupação da empresa com o meio ambiente. os resultados da aplicação do coeficiente de correlação estão em consonância com as conclusões decorrentes da análise dos dados sobre prática ambiental. assim, da correlação das questões sobre prática e transparência, constata-se dissociação entre a importância do gerenciamento ambiental para as indústrias têxteis pesquisadas e as práticas ambientais efetivamente implementadas, bastante específicas, sendo ainda deficiente a implementação de sis temas de gestão ambiental que integrem todos os aspectos da cadeia produtiva, coordenados entre si, numa estrutura organizada. a ausência de correlação sobre a divulgação de informações ambientais e a estratégia de marketing para essa divulgação, bem como da situação ambiental da empresa e a implementação de práticas ambientais, de outro lado, revela que, embora aspectos como a sustentabilidade e o marketing ambiental sejam considerados importantes para as indústrias pesquisadas, há necessidade de aprimoramento das práticas a eles relacionadas. nos resultados de correlação sobre prática e transparência em relação ao treinamento formal dos funcionários em aspectos ambientais e o sistema de gestão ambiental, verifica-se que as dificuldades internas para responder às questões ambientais decorrem da falta de implementação de sis tema de ges tão ambiental, conforme acima mencionado, o qual inclui, certamente, programa permanente de treinamento e educação ambiental dos trabalhadores. esse aspecto também é revelado na correlação das questões sobre a facilidade de revista brasileira de ciências ambientais número 12 abril/2009 43 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 implementação de práticas ambientais, embora se verifique que as implementações de algumas práticas ambientais específicas possam dar bons resultados independentemente do gerenciamento ambiental sistematizado. no aspecto da valorização pelo cliente de produtos de empresas que adotem processos ecoeficientes, por sua vez, revela que as empresas têxteis pesquisadas vêm buscando adotar práticas coerentes com as exigências do mercado atual que, cada vez mais, valoriza produtos que resultem de processos produtivos ambientalmente eficientes, embora ainda enfrentem dificuldades para a implementação de práticas adequadas. verifica-se, também, a tendência de correlação entre o gerenciamento ambiental e programas de gerenciamento de resíduos sólidos, que destaca a importância da implementação de sistemas de gestão ambiental para o gerenciamento ambiental adequado das empresas têxteis pesquisadas. considerações finais o resultado da pesquisa revela que as indústrias pesquisadas têm predisposição a revelar informações sobre as questões ambientais, considerando mesmo de fundamental importância a divulgação dessas informações para o seu desempenho. ao mesmo tempo, um grande número de empresas consultadas não respondeu a pesquisa. embora não seja possível especular os motivos pelos quais não se obteve sucesso com esse número de empresas, pode inferir, provisoriamente, a ausência de prioridade ou mesmo de pessoal responsável nas empresas, que pudesse fornecer as informações solicitadas. de outra parte, as empresas que responderam à pesquisa, apresentam dificuldades em relação aos aspectos internos de treinamento de funcionários e, conseqüentemente, de implementação das práticas ambientais, indicando pouca consciência interna sobre a importância do gerenciamento ambiental. pode-se afirmar, também, que, em geral, as empresas têm práticas ambientais, porém estas se encontram atualmente setorizadas, havendo necessidade de implementação de sistemas de gestão ambiental que integrem todos os aspectos da cadeia produtiva têxtil. isso é confirmado pelo número de empresas do setor têxtil com certificação iso 14001, válidas com marca de credenciamento ins tituto nacional de metrologia, normalização e qualidade industrial inmetro, segundo informações constantes do site do instituto. o pior resultado obtido na pesquisa diz respeito à realização de parcerias com a comunidade, realizado por apenas cerca de 40% das empresas, indicativo de que estão mais voltadas para as questões internas, revelando baixa preocupação da responsabilidade social da indústria com a comunidade de seu entorno. no tocante ao aspecto da correlação entre a disposição à transparência e as práticas ambientais, os dados obtidos não apresentaram indícios estatísticos suficientes para afirmar que a predisposição à transparência ambiental tem associação significativa com a prática ambiental das empresas têxteis do estado de são paulo, no âmbito das empresas pesquisadas. entretanto, a partir da análise realizada, verificou-se que algumas questões apresentaram uma associação significativa entre essas características, apontando, assim, para uma possível influência entre elas. as questões que apresentaram correlação significativa, mediante a correlação adotada, foram as seguintes: primeiro, treinamento formal dos funcionários em aspectos ambientais e implementação de sistema de gestão ambiental, o que revela a importância da implementação de sistemas de gestão ambiental, com forte treinamento dos funcionários, para a facilitação da obtenção de bons resultados no aspecto ambiental. a segunda questão se refere ao aspecto da valorização pelo cliente de produtos de empresa que vem buscando adotar práticas ambientais coerentes com as exigências do mercado atual. isso revela a importância da adoção de práticas ambientais adequadas e da divulgação de informações ambientais para a obtenção de bons resultados financeiros para o setor. de outro lado, efetuada a correlação entre questões como a valorização do produto pelo cliente e a ecoeficiência no processo produtivo, a qualidade de sistema de gestão ambiental e resultados para a empresa, verificou-se que no âmbito das empresas pesquisadas não houve correlação significativa. entretanto, análise realizada, pode-se concluir que há uma possível influência entre essas características que, no âmbito de uma amostra mais ampla, poderia se tornar significativa. por fim, a pesquisa revela que o setor têxtil tem plena consciência da importância do gerenciamento ambiental para a melhoria do seu desempenho, tanto no mercado nacional quanto internacional. contudo, embora o setor venha buscando adotar boas práticas ambientais, ainda enfrenta dificuldades para a implementação de uma gestão ambiental integrada, sistemática e eficiente. nesse caminho, a necessidade de estratégias da divulgação de informações ambientais é considerada fundamental, posto que, além de se tratar de aspecto cada dia mais valorizado pelos clientes, possibilita o estabelecimento de políticas adequadas de desenvolvimento sustentado para o setor. agradecimentos ao prof. dr. isak kruglianskas da fea-usp pela orientação na realização deste trabalho referência bibliográfica abit associação brasileira da indústria têxtil e confecções. dados sobre o setor. disponível em: <http://www.abit.org.br/content/area/ publicacaohtml.asp?ncodareaconteudo= 64&ncodpublicacao=127>. acesso em: 15 ago. 2003 e 26 mar. 2005. americana prefeitura municipal de americana. portal da pm americana. história de americana. americana, [200-]. disponível em: < h t t p : / / d e v e l . a m e r i c a n a . s p . g o v. b r / americanav5/americanaesmv5_index.php? it=37&a=resumohistorico>. acesso em: 19 jul. 2007. bennett, martin; james, peter. the green bottom line: 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já faixa de ph considerada ótima para a oxidação de compostos orgânicos por h2o2 é ao redor de 4,0 (haines, 1985). neste trabalho comparou-se as capacidades de remediação de kmno4 e h2o2 na descontaminação in-situ de solo contaminado por benzeno. foi avaliado também o efeito da correção do ph do solo sobre o processo de descontaminação. materiais e métodos os reagentes usados foram de grau analítico (p.a.), excetuando-se benzeno e acetona, com grau espectroscópico e anidros (tediabrazil). o solo foi retirado da região de planalto próximo a serra tabela 1 – caracterização do solo a) em milimolar de carga elétrica (mmolc)/dm3 de solo, b) segundo 2; c) por contagem padrão de placas, ufc/g = unidade formadora de colônia por grama de solo seco; d) n.d. = não detectado, com limite de detecção de 1 ppm. do mar, estado de são paulo, peneirado (abertura de 2,83 mm) para retirar os restos de vegetais e pedras grandes e estocado para ensaios posteriores. em laboratório, o solo foi homogeneizado por sucessivos quarteamentos e caracterizado (souza santos, 1975; van raij, et al., 2001; us-epa, 2006). os resultados estão na tabela 1. o solo homogeneizado foi contaminado com 5000 ppm de benzeno p.a.. a contaminação foi feita em um ciclo de homogeneização de 40 min em misturador de bolas. após contaminação com benzeno o solo foi colocado em frascos lavadores de gás conectados a um segundo frasco (frasco coletor), contendo acetona para absorver possíveis emissões. sobre o solo recém colocado nos reatores aspergiram-se as soluções de reagentes. foram feitas cinco séries de testes (reatores): a) kmno4 no solo natural; b) kmno4 no solo com ph corrigido para 8,0 com auxílio de solução de naoh; c) h2o2 no solo natural; d) h2o2 no solo com ph corrigido para 4,0 com auxílio de solução de ácido acético; e) solo sem adição de oxidantes, para degradação espontânea do benzeno, como controle. as concentrações finais de kmno4 e h2o2 foram, respectivamente, 3,2 mmol e 2,2 mmol por grama de solo seco. as concentrações das soluções foram ajustadas para que ao final do ajuste de ph e da adição dos reagentes oxidantes todos os reatores continham solo com 18% de umidade em base seca a 110°c. a determinação de ph do solo foi feita com o solo suspenso em uma solução tampão de cacl2 com ph neutro (van raij, et al., 2001). como em ensaios preliminares a adição de h2o2 provocou forte ação exotérmica; para os ensaios a solução de h2o2 foi adicionada à velocidade de 1ml/min para permitir a dissipação de calor. os conjuntos de reator/ frasco coletor de emissões foram lacrados imediatamente após a adição dos reagentes e mantidos em temperatura ambiente, na ausência de luz durante todo o estudo. periodicamente foram coletadas amostras do solo do reator e da acetona do coletor de emissões para determinação de benzeno. os ensaios foram conduzidos em duplicata e os agosto 2007 17 resultados apresentados se referem à média destas amostras. para a determinação de benzeno, amostras de solo foram homogeneizadas com sulfato de magnésio seco em frasco com tampa rosqueável, adicionou-se acetona, tampou-se o frasco e sonicou-se a amostra por 30 min. depois deste período o frasco foi colocado em congelador por 15 min e filtrou-se a solução em filtro de ptfe 0,22 µm (bragato e tenório, 2004). o extrato obtido foi imediatamente lido em espectroscopia de infravermelho por transformada de fourier (ft-ir), quantificando-se o benzeno em comparação com uma curva de calibração, construída segundo a lei de lambert-beer, a partir de áreas de pico corrigidas obtidas para amostras de acetona com concentração conhecida de benzeno, usando-se a área do pico a 694 cm-1, correspondente à vibração da deformação angular fora do plano do anel benzênico em meio de acetona (silverstein, et. al. 1994). para a determinação de benzeno na acetona do frasco coletor, a amostra de acetona retirada do frasco coletor foi lida diretamente em ft-ir no mesmo comprimento de onda. resultados e discussão os resultados de degradação do benzeno em função do tempo puderam ser expressos através de uma curva sigmoidal, conforme pode ser observado na figura 1. desta forma a equação de johnson-mehl-avrami, equação (1), foi utilizada para o tratamento cinético. nesta equação dependência da fração transformada ( ) com o tempo de transformação ( ) a uma temperatura constante é definida por (jonhson, mehl, 1939; avrami, 1941): recém-formado ao benzeno, gerando intermediários aromáticos radicalares os quais posteriormente reagem entre si ou com novas moléculas de benzeno formando produtos inativos (odian, 1981; huang, 2003, tooge, 2004). a partir deste mecanismo ‘b’ se relaciona à taxa de formação dos radicais iniciadores, no caso dos radicais oxidantes, e ‘n’ se relaciona à taxa de transformação do substrato, ou seja à taxa da reação entre o benzeno e os radicais. efeito do ph sobre a ação dos agentes oxidantes a literatura indica que para reações em fase líquida homogênea a oxidação de aromáticos por kmno4 é favorecida por meio alcalino (haines, 1985). na figura 1 pode-se observar a comparação entre os resultados para o tratamento no natural (ph igual a 5,6) e equação (1) onde ‘b’e ‘n’ são as constantes da equação que se relacionam com as características da transformação. as constantes da equação de johnsonmehl-avrami são obtidas pela equação (2) (ray, 1993): equação (2) assim, para a comparação dos dados os resultados são apresentados em gráficos segundo as equações 1 e 2. para a avaliação do significado dos termos cinéticos ‘n’e ‘b’ na cinética de oxidação do benzeno in-situ em solo, considerou-se que o processo de oxidação de benzeno ocorre através de um mecanismo de reação radicalar em cadeia, iniciado por uma reação de decomposição radicalar do reagente oxidante, seguido de ataque do radical figura 1 – fração degradada de benzeno no solo contaminado com benzeno para tratamento por kmno4 sem correção de ph (ph=5,6) e com correção para ph igual a 8,0. ajuste segundo equações 1 (a) e 2 (b) revista brasileira de ciências ambientais – número 718 no solo com ph corrigido para 8,0. os parâmetros de ajuste para a equação (2) foram ‘b’ igual a 2,25 (±0,10); ‘n’ igual a 0,83 (±0,10) com r2 igual a 0,98 para o solo normal; e para o solo com correção de ph os valores foram ‘b’ igual a 2,25 (±0,10); ‘n’ igual a 0,70 (±0,10) com r2 igual a 0,98. assim, dada a precisão obtida no ajuste dos parâmetros cinéticos, a correção de ph de 5,6 para 8,0 não interferiu na descontaminação de benzeno em solo por permanganato de potássio. o h2o2 foi testado no solo com ph natural de 5,6 e com correção para 4,0, valor considerado o ponto ótimo para oxidações por h2o2 em fase líquida. os resultados são apresentados na figura 2. o solo normal apresentou os seguintes parâmetros de ajuste para a equação (2): ‘b’ igual a 1,92 (±0,10); ‘n’ igual a 1,04 (±0,10); r2 igual a 0,98. no solo com ph corrigido para 4,0 os valores de ajuste foram ‘b’ igual a 1,34 (±0,10); ‘n’ igual a 0,96 (±0,10) com r2 igual a 0,96. assim, enquanto a correção de ph não alterou o valor do parâmetro ‘n’, o valor ‘b’ foi reduzido em 30%, de 1,92 para 1,34. como o valor de ‘b’ é diretamente proporcional à eficiência ou à concentração do radical iniciador da reação (odian, 1981; huang, 2003), os resultados indicam que a correção de ph diminuiu a concentração dos radicais iniciadores do processo de oxidação por h2o2. esta menor disponibilidade dos radicais iniciadores, entretanto, não foi suficiente para alterar o tempo necessário para a extinção do benzeno no solo, que ficou em 5 dias para os dois casos, como e sem correção de ph. watts e colaboradores haviam verificado que hidrocarbonetos aromáticos sofrem oxidação em solos com ph natural próximo a 7 (watts et al., 2000). os resultados aqui apresentados, para solo com ph natural igual a 5,6, concordaram com estes autores e ainda indicaram que a correção do ph do solo para o ponto ideal para a oxidação em meio líquido homogêneo não acelerou a oxidação do benzeno pelos oxidantes kmno4 e h2o2. o fato da correção de ph não interferir na degradação do benzeno, é importante, pois sugere ser desnecessário corrigir o ph do solo antes da aplicação de tratamentos oxidativos. isto viria a simplificar aplicação do tratamento oxidativo no solo contaminado com derivados de petróleo; o que poderia reduzir o consumo de reagentes, além de possivelmente diminuir os custos do tratamento. comparação entre os reagentes oxidativos a comparação da ação dos reagentes kmno4 e h2o2 para a degradação insitu de benzeno no solo sem correção de ph, ou seja, solo com ph igual a 5,6 se encontra na figura 3. foram incluídos também os dados para o processo de degradação espontânea de benzeno nas mesmas condições de ensaio. os resultados indicaram que os oxidantes tiveram comportamento equivalente entre si degradando totalmente o benzeno em cinco dias, enquanto o processo espontâneo degradou apenas 60% do benzeno original no mesmo período. os parâmetros ‘b’e‘n’ obtidos pelo ajuste segundo a equação (2) para a degradação de benzeno no solo são apresentados na tabela 2 -. os valores obtidos para os tratamentos por kmno4 e h2o2 não apresentaram entre si diferenças estatísticas significativas em um nível de confiança de 95%, segundo o test t de student (doggett e sutcliffe, 1995). figura 2 – fração degradada de benzeno no solo contaminado com benzeno para tratamento por h2o2 sem correção de ph (ph=5,6) e com correção para ph igual a 8,0. ajuste segundo equações 1 (a) e 2 (b) agosto 2007 19 ao se comparar os dados dos tratamentos oxidativos com o resultado para o processo espontâneo, o parâmetro ‘n’ não foi estatisticamente diferente; entretanto os valores de ‘b’ para os tratamentos oxidativos foram cerca de dez vezes maiores que o valor de 0,21 obtido para o processo espontâneo. considerando-se os fatores que influenciam o mecanismo figura 3 – fração degradada de benzeno no solo contaminado sob processo espontâneo (espon) e sob ação dos oxidantes sem correção de ph. ajuste segundo equações 1 (a) e 2 (b) tabela 2 – ajuste segundo a equação 2 para a degradação de benzeno no solo pelos tratamentos oxidativos de reação radicalar em cadeia, o valor de ‘b’é diretamente proporcional à eficiência ou à concentração do radical iniciador da reação. assim, pode-se verificar que a presença dos agentes oxidantes aumenta a eficiência da oxidação espontânea do benzeno por disponibilizar mais radicais iniciadores para a reação radicalar de decomposição do benzeno. conclusões neste estudo foram comparadas as ações dos reagentes oxidantes permanganato de potássio (kmno4) e peróxido de hidrogênio (h2o2) para a degradação de benzeno em solo simulando aplicação in-situ. considerando as condições experimentais deste trabalho pode-se concluir que: a) os tratamentos com peróxido de hidrogênio apresentaram reação exotérmica, dificultando a aplicação do reagente. b) o acerto do ph natural do solo de 5,6 para o ph considerado ótimo para reações de oxidação em fase líquida homogênea não interferiu na degradação do benzeno para os reagentes estudados. c) os tratamentos oxidativos foram mais efetivos que o processo espontâneo. d) a capacidade dos reagentes estudados de degradar totalmente benzeno foi equivalente. e) a degradação do benzeno nos tratamentos oxidativos seguiu uma cinética com perfil sigmoidal, de acordo com o modelo de johnson-mehlavrami e que pode ser explicada considerando-se que a degradação do benzeno no solo ocorreu segundo um mecanismo radicalar em cadeia. referências bibliográficas avrami, m.; 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lagos artificiais; gestão ambiental integrada. abstract pit lakes are an emerging environmental problem in the world. although its ecological risks are still largely unknown by researchers, they can represent promising opportunities for use or worrying environmental problems. the objective of this work was to give an overview of the main research approaches on the subject of internationally developed mining lake ( 1979– 2018). and for that, the term “pit lake” was used in the capes database to select the articles analyzed. the results showed that information related to pit lakes is incipient, especially in latin america, and that most of the researches conducted to date have limited focus to geochemical approaches. the environmental management of these artificial spaces needs to be interdisciplinary, which makes it challenging. an area of research identified, though not yet developed and which may contribute to a better understanding of the subject, is the development of studies based on the combination of chemical, ecotoxicological and genotoxic aspects of the waters of the pit lakes, nonexistent until then. keywords: degraded areas; artificial lakes; integrated environmental management. doi: 10.5327/z2176-947820180287 impactos ambientais de cavas de mineração: uma revisão environmental impacts of mine pit lakes: a review https://orcid.org/0000-0001-9243-5543 https://orcid.org/0000-0002-8390-8617 https://orcid.org/0000-0002-3067-0385 impactos ambientais de cavas de mineração: uma revisão 81 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 80-96 introdução a indústria da mineração é conhecida por desencadear grandes impactos ambientais (ibram, 2013), como no caso da barragem do fundão (em mariana, mg), rom‑ pida recentemente. o evento provocou a introdução de milhões de metros cúbicos de rejeitos de minera‑ ção no rio doce e no oceano atlântico, um cenário de degradação que levará décadas para ser revertido ( lopes, 2016). quando a exploração mineral é desenvolvida a céu aberto, são formadas cavas nas jazidas exauridas, nor‑ malmente preenchidas por influxos hídricos de origem subterrânea e pluvial (cánovas et al., 2015; antunes et al., 2016). esses lagos artificiais são um problema ambiental emergente e de intensificação recente em diversas partes do globo, notadamente em países afri‑ canos, na austrália, nos estados unidos, no canadá, no chile, no cazaquistão, no irã, no méxico, no peru, na indonésia, nas filipinas, na papua‑nova guiné e no brasil. na tentativa de compreenderem melhor os riscos que as cavas oferecem ao meio natural, apenas recentemente pesquisadores das ciências ambientais se atentaram para o problema (ferrari et al., 2015; mollema et al., 2015; peiffer, 2016). ao longo do tempo, devido à intemperização geoquí‑ mica, as águas de cavas tendem a se alterar quimica‑ mente, muitas vezes se tornando ácidas e enriqueci‑ das com elementos químicos potencialmente tóxicos. normalmente, isso ocorre devido ao processo de dre‑ nagem ácida de mina (dam), desencadeado quando minerais sulfetados originalmente em condições de equilíbrio são expostos às águas pluviais e ao ar, des‑ prendendo um percolado ácido e rico em metais dis‑ solvidos. a dam se constitui em um dano ambiental de longo prazo comumente observado em jazidas de minerais nobres, especialmente ouro e prata (ayuso et al., 2013; delgado‑martin et al., 2013). segundo luek et al. (2014), dependendo da qualidade hídrica, cavas podem se configurar em valiosos equipamentos de usos social e ambiental ou oferecer riscos aos seres vi‑ vos, como o lago berkeley (eua), onde 340 gansos‑da‑ne‑ ve (anser caerulescens) morreram devido à intoxicação com metais presentes na água oriundos da mineração desativada (hbc, 1996). pelo fato de os lagos de mineração terem comporta‑ mento complexo, sua gestão se mostra desafiadora. adicionalmente, os impactos advindos do pós‑fecha‑ mento de minas, em especial de cavas, é um tema ainda pouco discutido no âmbito mundial devido ao fato de muitos empreendimentos não terem chega‑ do à fase de desativação e também de a recuperação ambiental de áreas mineradas, quando realizada, ain‑ da seguir práticas convencionais e pouco eficientes no sentido de evitar o surgimento de áreas contaminadas (hrdinka et al., 2013; sánchez‑españa et al., 2014). portanto, este trabalho objetivou discutir os principais estudos sobre impactos ambientais de cavas a céu aberto desenvolvidos mundialmente, bem como expli‑ citar nichos de pesquisa que poderão ser explorados pelos estudiosos das ciências ambientais na intenção de contribuir para o aumento da compreensão a res‑ peito do tema. materiais e métodos realizou‑se um levantamento dos artigos sobre cavas publicados internacionalmente ao longo dos últimos 39 anos. para tanto, foi utilizada a opção “busca avançada” do portal de periódicos da coordenação de aperfeiçoa‑ mento de pessoal de nível superior (capes), disponível em http://www‑periodicos‑capes‑gov‑br.ez49.periodicos. capes.gov.br/, que engloba dezenas de bases de dados de periódicos, incluindo web of science, scopus e elsevier. o levantamento contemplou artigos publicados entre 1º de janeiro de 1979 e 1º de julho de 2018. os trabalhos foram selecionados mediante o uso do conec‑ tivo “pit lake” no campo “assunto”. adicionalmente, com o uso da opção “expandir meus resultados”, o sistema au‑ tomaticamente sugeriu a inserção de outros 19 conecti‑ vos, utilizados para ampliar o escopo da busca: “mining”, “lakes”, “surface mining”, “open-pit mining”, “mines”, “environmental geology”, “pollution”, “geochemistry”, “surface water”, “water quality”, “metals”, “hydrochemistry”, “ph”, “acid mine drainage”, “freshwater”, “sediments”, “sulfates”, “iron” e “groundwater”. os artigos identificados pelo sistema foram então submetidos a uma avaliação prévia de título, resumo e palavras‑chave, visando identificar quais trabalhos realmente abordaram os impactos ambientais de cavas bárbara, v.f.; tavares, m.g.o.; antoniosi filho, n.r. 82 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 80-96 de mineração a céu aberto. uma vez selecionadas, as publicações de interesse foram lidas na íntegra, anali‑ sadas, fichadas, classificadas e agrupadas em seis ca‑ tegorias, com o objetivo de facilitar as discussões dos resultados obtidos — química ambiental (qa), reme‑ diação ambiental (ra), passivo ambiental (pa), mo‑ delagem ambiental (ma), toxicidade ambiental (ta) e planejamento ambiental (pl) —, estabelecidas com base nos respectivos objetivos e aspectos metodoló‑ gicos predominantes de cada estudo (bardin, 1977). portanto, o trabalho consistiu em uma pesquisa explo‑ ratória descritiva, desenvolvida mediante avaliações de ordem qualitativa fundamentadas na utilização de elementos quantitativos organizados (lakatos, 2010). resultados e discussão o levantamento preliminar na base de dados da capes resultou em 301 ocorrências. desse total, foram sele‑ cionados e analisados 75 artigos que realmente tinham ligação com o tema. o quadro 1 relaciona os trabalhos triados, incluindo a ordem cronológica das publica‑ ções, o país onde o estudo foi desenvolvido e a respec‑ tiva categoria de enquadramento. na sequência, são apresentados os aspectos mais relevantes das princi‑ pais pesquisas enquadradas em cada um dos grupos de análise. quadro 1 – trabalhos que embasaram a elaboração do presente artigo, incluindo as categorias de enquadramento. autor/país área de estudo categoria autor área de estudo categoria davis e ashenberg (1989) eua qa servida et al. (2009) itália pa jhanwar (1996) índia pl robles‑arenas e candela (2010) espanha ma levy et al. (1997) eua ra romero et al. (2010) cuba pa hamblin et al. (1999) eua ma schultze et al. (2010) alemanha qa shevenell et al. (1999) eua qa wendt‑potthoff et al. (2010) alemanha ra savage et al. (2000) eua pa xiao et al. (2010) china pa shevenell (2000) eua qa aluma e johnson (2011) eua ta wisotzky e obermann (2001) alemanha ra czop et al. (2011) polônia qa millu et al. (2002) romênia pa radhakrishnan et al. (2011) austrália ra çolak et al. (2003) turquia pa moser e weisse (2011) áustria qa erg (2003) estônia ma rocha et al. (2011) portugal ta gammons et al. (2003) eua qa rozon‑ramilo et al. (2011) canadá ta ramstedt et al. (2003) suécia qa edberg et al. (2012) suécia qa brandenberger et al. (2004) eua pa golestanifar e ahangari (2012) irã ma kohfahl e pekdeger (2004) alemanha ma koschorreck e wendt‑potthoff (2012) alemanha qa bowell e parshley (2005) eua qa marques et al. (2012) brasil qa castendyk et al. (2005) nz qa poerschmann et al. (2011) alemanha qa continua... impactos ambientais de cavas de mineração: uma revisão 83 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 80-96 categoria química ambiental as pesquisas enquadradas nesta categoria tiveram a geoquímica como foco principal, incluindo a qualidade hídrica, de solos, de rejeitos e de sedimentos de cavas. estudos que relacionaram esses aspectos à estrati‑ ficação química da água, à avaliação do potencial de geração de drenagem ácida de mina, à formação e à mobilidade de substâncias tóxicas e à presença de mi‑ crorganismos na água também foram agrupados nela. o levantamento demonstrou que a grande maioria das pesquisas analisadas apresentou abordagem predomi‑ nante em análises geoquímicas de áreas mineradas. em termos históricos, o primeiro estudo publicado internacionalmente envolvendo impactos ambientais de uma cava foi o de davis e ashenberg (1989), que avaliaram o perfil químico das águas ácidas do lago berkeley, nos estados unidos da américa (eua), uma autor/país área de estudo categoria autor área de estudo categoria costa e duarte (2005) portugal ra rapantová et al. (2012) rt ma denimal et al. (2005) frança qa santofimia et al. (2012) fpi qa hancock et al. (2005) austrália ma ayuso et al. (2013) eua pa hangen‑brodersen et al. (2005) alemanha pl delgado‑martin et al. (2013) espanha qa herzsprung et al. (2005) alemanha qa gammons et al. (2013) eua qa lottermoser et al. (2005) austrália qa herlory et al. (2013) frança ta pellicori et al. (2005) eua qa hrdinka et al. (2013) rt qa balistrieri et al. (2006) eua ma skipperud et al. (2013) tajiquistão ta fyson et al. (2006) alemanha ra villain et al. (2013) suécia ra kalin et al. (2006) canadá ra xuan et al. (2013) vietnã pa triantafyllidis e skarpelis (2006) grécia qa yucel e baba (2013) turquia qa antunes et al. (2007) portugal ta grande et al. (2014) portugal pl bozau et al. (2007) alemanha ra luek et al. (2014) canadá ra castendyk e webster‑brown (2007) nz ma sánchez‑españa et al. (2014) espanha pl migaszewski et al. (2008) polônia qa cánovas et al. (2015) espanha qa panilas et al. (2008) grécia ma ferrari et al. (2015) brasil qa sánchez‑españa et al. (2008) fpi qa gagnaire et al. (2015) frança ta geller et al. (2009) alemanha ra mollema et al. (2015) pb qa monjezi et al. (2009) irã pl antunes et al. (2016) portugal ra neil et al. (2009) austrália ta peiffer (2016) alemanha ma ramalho et al. (2009) portugal pl ‑ ‑ ‑ eua: estados unidos da américa; nz: nova zelândia; fpi: faixa piritosa ibérica; rt: república tcheca; pb: países baixos; qa: química ambiental; ra: remediação ambiental; pa: passivo ambiental; ma: modelagem ambiental; ta: toxicidade ambiental; pl: planejamento ambiental. quadro 1 – continuação. bárbara, v.f.; tavares, m.g.o.; antoniosi filho, n.r. 84 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 80-96 das maiores e mais icônicas bacias de mineração do mundo. com 542 metros de profundidade, o lago foi paulatinamente tomado por águas subterrâneas após o encerramento das atividades de exploração de cobre. os referidos autores analisaram a qualidade hídrica da cava e fizeram simulações para definição de processos de neutralização e diminuição da distribuição de me‑ tais na coluna líquida mediante a introdução de rejei‑ tos alcalinos. o mesmo lago foi objeto de dois outros estudos publicados posteriormente, de gammons et al. (2003) e de pellicori et al. (2005). os três grupos de autores identificaram preocupantes índices de con‑ taminação hídrica por metais potencialmente tóxicos nas águas do referido lago. bowell e parshley (2005) analisaram a composição e o grau de influência de minerais sobre a qualidade das águas da mina getchell, no estado de nevada, nos es‑ tados unidos. ensaios de lixiviação demonstraram que os elementos presentes na parede da rocha, por serem altamente reativos às intempéries, se constituíam em importantes fontes de acidez e metais, pois exerciam forte controle geológico sobre as águas daquele lago durante suas fases iniciais de enchimento. por sua vez, sánchez‑españa et al. (2008) analisaram característi‑ cas químicas e limnológicas das águas de pelo menos 22 lagos localizados na faixa piritosa ibérica, inundados entre os anos 1960 e 1990 e não estudados com base em uma perspectiva científica até aquele momento. a pesquisa também identificou um controle significati‑ vo dos processos geoquímicos locais sobre a qualidade das águas das cavas, ácidas e ricas em metais tóxicos, levando os autores a concluírem que os lagos se consti‑ tuíam em fontes potenciais permanentes de drenagem de mina para os recursos naturais próximos. alguns estudos de caráter geoquímico foram desenvol‑ vidos com a finalidade de avaliar se as águas acumula‑ das em cavas poderiam ser utilizadas para outros fins, principalmente como possíveis fontes de abastecimen‑ to. shevenell et al. (1999) pesquisaram pelo menos 16 minas a céu aberto localizadas nos estados unidos, mediante a combinação de informações geoquímicas que objetivaram prever se as futuras condições de qualidade hídrica seriam prejudiciais ou favoráveis a outros usos. no geral, a pesquisa comprovou que as águas dos lagos apresentavam qualidade satisfatória, com ph neutro e baixas concentrações de metais, em‑ bora temporalmente pudessem ser esperadas eleva‑ ções nas concentrações de elementos como ferro e manganês nas colunas hídricas, principalmente devido às características geológicas, hidrológicas e climáticas locais, fatores dominantes da evolução da química da água. nos países baixos, mollema et al. (2015) busca‑ ram identificar a origem dos processos que conduziam a elevação das concentrações de metais nos sedimen‑ tos do lago lange vlieter, utilizado para acúmulo de água potável. apesar das vantagens principalmente econômicas que justificavam a escolha da cava como alternativa de abastecimento, como sua pré‑existência e a distância relativamente pequena de transporte da água, o estudo alertou para o fato de que lagos de mi‑ neração tendem a se tornar pontos de acumulação de metais, sendo necessária a realização de uma gestão segura no sentido de se garantir temporalmente a qua‑ lidade hídrica e evitar, assim, prejuízos a usos futuros. outros trabalhos enquadrados nesta categoria anali‑ saram aspectos geoquímicos diversificados, como o de schultze et al. (2010), que investigaram algumas das 140 minerações a céu aberto da alemanha, exploradas desde o século xix e preenchidas com águas subter‑ râneas e dos rios saale, weisse elster, mulde e selke. um dos objetivos do estudo foi comprovar se a introdu‑ ção de águas superficiais em cavas era uma alternativa viável para garantir a qualidade hídrica futura. os re‑ sultados demonstraram que os processos de oxidação da pirita foram controlados com sucesso na maioria dos lagos devido à introdução de águas externas, ha‑ vendo pouco risco de eutrofização, contaminação por poluentes industriais e desenvolvimento de patógenos advindos das águas fluviais. apenas duas pesquisas envolvendo cavas brasilei‑ ras foram identificadas no levantamento. o primeiro, desenvolvido por marques et al. (2012), avaliou a in‑ fluência química sazonal das águas de quatro lagos de mineração na qualidade hídrica subterrânea da bacia sedimentar da região de sepetiba, no rio de janeiro, importante fonte de extração de areia para constru‑ ção civil desse estado e reconhecidamente o principal passivo ambiental da região. por sua vez, ferrari et al. (2015) pesquisaram o recém‑formado lago osamu utsumi, localizado em poços de caldas, minas gerais, de onde era extraído urânio. o estudo consistiu na ca‑ racterização química e da comunidade zooplanctônica da cava, tendo apresentado como uma das suas princi‑ pais conclusões a necessidade de realização de testes ecotoxicológicos para avaliação dos efeitos de estres‑ sores químicos sobre organismos‑teste identificados. impactos ambientais de cavas de mineração: uma revisão 85 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 80-96 categoria remediação ambiental foram enquadradas nesta categoria as pesquisas que avaliaram propostas de alternativas de tratamentos de rejeitos, efluentes e águas de cavas, bem como solu‑ ções de remediação e redução da geração de drena‑ gem ácida de mina. levy et al. (1997), por exemplo, pesquisaram a mina abandonada de spenceville, na califórnia (eua), aterrada com toneladas de resíduos de mineração como medida de proteção do meio na‑ tural local. efluentes de colunas filtrantes preenchidas com esse material e expostas a amostras de drenagem ácida de mina foram analisados. uma das conclusões consistiu no alerta a respeito da importância da esco‑ lha correta dos rejeitos minerais a serem empregados em ações de recuperação, pois danos ainda maiores podem ser desencadeados na busca pela proteção am‑ biental. por sua vez, wisotzky e obermann (2001) apre‑ sentaram cálculos geoquímicos para a determinação da concentração média da pirita advinda dos depósitos de cavas de mineração, visando ao estabelecimento de valores médios de referência para a determinação da quantidade de aditivos necessários à neutralização de descargas minerais e, consequentemente, à garantia da manutenção da qualidade das águas subterrâneas. também foi considerada a adição de pedra calcária tri‑ turada e cinzas como alternativas para a diminuição dos possíveis efeitos químicos sobre a água. os cál‑ culos hidrogeoquímicos associados aos experimentos laboratoriais demonstraram viabilidade de diminuição dos riscos de poluição hídrica. costa e duarte (2005) estudaram a viabilidade de um novo processo de biorremediação para o tratamento da drenagem ácida da mina portuguesa de são do‑ mingos. para tanto, biorreatores de coluna de leito fixo combinados com lactose, uma fonte de carbono com‑ plementar, foram utilizados para avaliar a eficiência de um processo simples e semicontínuo embasado no uso de esgoto, lodo anaeróbio e solo ácido advindo da área de mineração. os resultados foram satisfatórios em re‑ lação à precipitação dos principais metais dissolvidos, à redução dos teores de sulfato e à neutralização da dam. de forma semelhante e na busca por alternativas de remediação inovadoras, economicamente viáveis e ambientalmente aceitáveis, fyson et al. (2006) desen‑ volveram um método de remoção de acidez das águas de lagos de mineração localizados na região de lausitz, na alemanha, onde há dezenas de cavas formadas devi‑ do à exploração de lignito. experimentos laboratoriais de eutrofização controlada que objetivavam melhorar a ciclagem de elementos e os processos de geração de alcalinidade de águas e sedimentos foram desenvolvi‑ dos. embora a adição de nutrientes tenha levado ao aumento da produção primária algal, não ocorreu a remoção da acidez, alcançada apenas na presença de sedimentos e com a adição de batatas, importantes fontes de nutrientes como carbono e fósforo. por sua vez, bozau et al. (2007) desenvolveram um trabalho de remediação biotecnológica do lago rl111, explorado pela indústria mineral alemã entre os anos de 1923 e 1958. os autores instalaram in loco uma torre preen‑ chida com palha e carbokalk, um subproduto da indús‑ tria de açúcar de beterraba. protótipos do experimento também foram montados em laboratório. entre outros aspectos, a pesquisa demonstrou que as taxas de redu‑ ção do sulfato medido em condições controladas não foram alcançadas no trabalho realizado em campo, li‑ mitando o sucesso da remediação, e que outros fatores poderiam aumentar o tempo do tratamento. categoria passivo ambiental estudos que mensuraram o grau de contaminação ambiental de complexos minerais visando ao geren‑ ciamento de áreas contaminadas foram incluídos nes‑ ta categoria. savage et al. (2000) e çolak et al. (2003) pesquisaram os níveis de contaminação por arsênio em mineração dos estados unidos e da turquia, respecti‑ vamente. os primeiros analisaram o grau de compro‑ metimento ambiental do distrito mineral mother lode mediante a análise da geoquímica do elemento, pre‑ sente em altas concentrações nas águas superficiais e subterrâneas locais. para tanto, coletaram amostras de diversos ambientes minerados caracterizados por dife‑ rentes modos de interação rocha–água, influenciadores do transporte do arsênio, como afloramentos, rochas, pilhas de rejeitos e as cavas propriamente ditas. os au‑ tores constataram influências sazonais marcantes nas concentrações de arsênio na área, fato que os levou a alertarem sobre a necessidade de consideração desses efeitos durante o planejamento do uso do solo na re‑ gião. o segundo grupo de pesquisadores mensuraram o passivo ambiental formado em uma antiga mina a céu aberto de borato, onde pessoas do entorno foram bárbara, v.f.; tavares, m.g.o.; antoniosi filho, n.r. 86 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 80-96 diagnosticadas com sintomas de intoxicação. o estudo consistiu na análise de amostras de solo e águas super‑ ficiais e subterrâneas advindas de uma rede amostral estrategicamente distribuída na área, tendo identifica‑ do um grave cenário de contaminação ambiental local por arsênio. a contaminação de recursos hídricos situados a jusan‑ te da maior mina a céu aberto de cobre da romênia, a rosia poieni, foi investigada por millu et al. (2002). a pesquisa identificou que a dam se mostrava ativa na área e, por intermédio do intemperismo, liberava elevadas concentrações de elementos tóxicos no meio ambiente, como alumínio, ferro, cobre, zinco, chum‑ bo, arsênio e irídio, impacto que deverá perdurar por pelo menos 50 anos, demandando monitoramento contínuo. na itália, servida et al. (2009) dividiram a área estudada em uma malha amostral unifor‑ me para a caracterização química de águas e solos. constataram concentrações de alguns metais acima dos limites legais, bem como potencial de geração de dam em mais de 50% das amostras. por sua vez, ro‑ mero et al. (2010) publicaram um trabalho desenvol‑ vido na mina inativa de santa lúcia, em cuba, cujo ob‑ jetivo foi desenvolver uma estratégia de gestão eficaz para prevenir danos à vida selvagem e aos recursos naturais locais. análises geoquímicas e mineralógi‑ cas foram desenvolvidas com enfoque na mobilida‑ de de elementos tóxicos e na possível contaminação dos corpos hídricos superficiais da região. identifica‑ ram sinais da presença de contaminantes em águas superficiais coletadas a centenas de metros a jusante da mina, embora também tenha ficado comprovada a atenuação natural das concentrações desses elemen‑ tos ao longo do corpo hídrico analisado. os trabalhos mais recentes identificados foram os de ayuso et al. (2013) e xuan et al. (2013). os primeiros estudaram a mina de callahan, situada no litoral dos estados unidos, para delinear a extensão de uma possí‑ vel contaminação, uma vez que a cava existente é inun‑ dada diariamente pelas marés desde o ano de 1972, o que possibilitou a oportunidade única de avaliação dos impactos de uma mineração no ambiente estuari‑ no. os resultados demonstraram que a contaminação é um legado de longo prazo na região e apresenta refle‑ xos significativos em organismos marítimos. os demais pesquisadores publicaram a primeira pesquisa sobre avaliação de contaminação ambiental em uma área de mineração do vietnã. resíduos e rejeitos da mina a céu aberto do depósito de cay cham foram analisados com o objetivo de verificar seus respectivos potenciais de geração de drenagem ácida de mina e, consequente‑ mente, de contaminação ambiental. observaram ele‑ vadas concentrações de zinco, níquel, cobre e manga‑ nês, elementos oriundos da dam. categoria modelagem ambiental os estudos enquadrados nesta categoria utilizaram modelos matemáticos de sistemas ambientais para si‑ mular e auxiliar na compreensão dos comportamentos do meio, tais como hidrodinâmica, estratificação térmi‑ ca e qualidade das águas de cavas, como o desenvolvi‑ do por erg (2003), que aplicou um modelo conceitual de fluxo hídrico subterrâneo para prever possíveis alte‑ rações químicas ocasionadas por atividades de mine‑ ração que pudessem prejudicar usos locais, principais fontes de abastecimento da população do nordeste da estônia. os autores concluíram que o efeito combina‑ do de fatores antrópicos e naturais refletiu na elevação dos teores de sulfato nas águas subterrâneas, tendên‑ cia que deve perdurar durante anos após o encerra‑ mento das atividades de mineração. kohfahl e pekdeger (2004) utilizaram o programa sapy para antever condições geoquímicas associadas à mina lohsa, na alemanha. simularam cenários de longo prazo de qualidade da água a fim de embasar possí‑ veis estratégias de gestão dos recursos hídricos sub‑ terrâneos locais frente aos impactos pós‑mineração. hancock et al. (2005) pesquisaram o balanço de mas‑ sa para calcular o volume de água e as cargas de sal de uma mina localizada no vale hunter, na austrália, onde haviam outras 22 unidades em operação e mui‑ tas previstas para iniciarem suas atividades. a pesquisa consistiu no desenvolvimento de simulações de longo prazo a fim de prever riscos associados à qualidade da água de minerações a céu aberto e embasar opções de gestão. nos estados unidos, balistrieri et al. (2006) pes‑ quisaram o ciclo sazonal de temperatura e salinidade do lago dexter com o auxílio do modelo unidimensio‑ nal dyresm. de forma geral, os resultados demonstra‑ ram que o sistema computacional foi apropriado para a compreensão do comportamento da cava e que sua hidrologia e geoquímica não são tão complexas como a de outros lagos artificiais. impactos ambientais de cavas de mineração: uma revisão 87 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 80-96 rapantová et al. (2012) estudaram uma mina da repú‑ blica tcheca por intermédio de modelagem espacial e temporal dos efeitos do rebaixamento hídrico sobre as condições hidrogeológicas locais, onde ocorrem nas‑ centes termais protegidas que, no passado, irrompe‑ ram na área da mina, limitando os métodos de mine‑ ração empregados. os resultados demonstraram que não deverão ser observados impactos significativos da atividade de exploração sobre as fontes termais no lon‑ go prazo. categoria toxicidade ambiental os trabalhos envolvendo a toxicidade ambiental de elementos advindos de áreas mineradas são pouco numerosos e recentes. historicamente, o primeiro es‑ tudo identificado foi o de antunes et al. (2007), que mensuraram o grau de comprometimento ambiental de uma mina portuguesa de urânio por intermédio de ensaios de água e sedimentos de uma cava utilizando algas, crustáceos e dípteros como organismos‑teste. dois anos depois, neil et al. (2009) publicaram uma pesquisa de análise da efetividade do tratamento de águas de um lago de mina da austrália formado após mais de cem anos de exploração de carvão, tendo con‑ cluído que os bioensaios são ferramentas indispensá‑ veis para uma melhor compreensão do grau de toxici‑ dade das substâncias testadas. rozon‑ramilo et al. (2011) analisaram a toxicidade de pelo menos três efluentes de mineração com bioen‑ saios crônicos associados a análises histológicas de ór‑ gãos de peixes, possibilitando a caracterização das vias de exposição e o potencial de toxicidade das substân‑ cias de interesse. no mesmo ano, rocha et al. (2011) publicaram um estudo de toxicidade de frações solú‑ veis de solos afetados por atividades industriais e de minerações portuguesas com o objetivo de compreen‑ derem melhor os impactos antrópicos sobre os ecossis‑ temas aquáticos locais. para tanto, utilizaram bactérias marinhas, microalgas e microcrustáceos como organis‑ mos‑teste. de forma semelhante, o potencial de toxici‑ dade da drenagem ácida de uma mineração localizada em ohio (eua) foi analisado ecotoxicologicamente por aluma e johnson (2011), mediante bioensaio realizado com exemplares de daphnia magna em estágio inicial de desenvolvimento. o método empregado também se mostrou uma boa ferramenta de avaliação de riscos ambientais associados a drenagens de mina. skipperud et al. (2013) pesquisaram a biomagnificação de contaminantes advindos de uma mineração de urâ‑ nio em peixes mediante a análise histológica de órgãos específicos. a área estudada foi a de taboshar, no taji‑ quistão, onde se localiza uma antiga mina utilizada pelo programa de armas nucleares da união soviética que gerou cerca de 35 milhões de metros cúbicos de resí‑ duos radioativos e levou à formação de um grande lago artificial onde foram introduzidos peixes para consumo da população do entorno. além de exemplares da ic‑ tiofauna, outros organismos locais foram capturados para análise, como caracóis e musgos. os autores com‑ provaram concentrações alarmantes de contaminantes nas espécies estudadas. os impactos de minerações francesas sobre as águas do rio ritort foram estudados por herlory et al. (2013) por intermédio da análise do potencial bioindicador de comunidades de diatomáceas perifíticas. durante sete meses, as condições das microalgas presentes no rio foram monitoradas, tendo sido observadas alterações ambientais significativas provocadas pelas atividades de mineração. finalmente, o estudo mais recente que abordou aspectos da toxicidade ambiental associada a atividades de mineração foi o desenvolvido por gagnai‑ re et al. (2015). peixes da espécie rutilus rutilus foram confinados em águas de duas lagoas, uma delas, a pon‑ tabrier, contaminada por urânio. aspectos físico‑quími‑ cos das águas e dos sedimentos e a bioacumulação de metais nos organismos‑teste foram determinados du‑ rante os ensaios. a metodologia aplicada na pesquisa possibilitou obter resultados satisfatórios de avaliação dos efeitos de poluentes em ecossistemas aquáticos. categoria planejamento ambiental os trabalhos enquadrados nesta categoria objetiva‑ ram diagnosticar diferentes impactos de áreas de mi‑ neração mediante o estabelecimento de uma base de informações a ser utilizada principalmente para fins de planejamento ambiental. no único estudo sobre cavas desenvolvido na índia identificado no presente bárbara, v.f.; tavares, m.g.o.; antoniosi filho, n.r. 88 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 80-96 levantamento, jhanwar (1996) utilizou o sensoriamen‑ to remoto para avaliar o grau de interferência de uma atividade de mineração no meio natural local, tendo identificado intervenções profundas em florestas nati‑ vas, topografia e drenagem. com objetivo mais amplo, grande et al. (2014) inventariaram minas existentes em portugal em uma base cartográfica. a área estuda‑ da vem sendo minerada há pelo menos 2000 anos e possui cerca de 90 minas abandonadas formadoras de uma rede difusa de efluentes de mineração. os pesqui‑ sadores estimaram que a contaminação causada por drenagens ácidas já atingiu quase 5000 ha. hangen‑brodersen et al. (2005) desenvolveram pesqui‑ sa para fornecer subsídios ao planejamento ambiental de áreas de mineração da alemanha, especialmente em relação à qualidade das águas de cavas que seriam desativadas. por sua vez, ramalho et al. (2009) apli‑ caram métodos geofísicos para avaliação da possibi‑ lidade de antigas cavas receberem resíduos de minas adjacentes de forma ambientalmente segura. os re‑ sultados indicaram a necessidade de estabelecimento de um programa detalhado de impermeabilização de áreas críticas para que problemas de drenagem fossem minimizados ou superados, permitindo a instalação de depósitos seguros de resíduos. por sua vez, mon‑ jezi et al. (2009) utilizaram o método folchi para ava‑ liar os impactos ambientais de quatro minas iranianas, tendo observado que o meio natural local se mostra‑ va mais suscetível aos efeitos da mina sarcheshmeh. recentemente, sánchez‑españa et al. (2014) busca‑ ram compreender a história da inundação, a evolução limnológica e a dinâmica hidrológica de um complexo sistema de minas da espanha. os resultados obtidos serão úteis especialmente para a concepção de futuros planos de fechamento de minas. considerações gerais as quase quatro décadas de publicações contempladas neste levantamento bibliográfico demonstram que, em termos de distribuição espacial, a maior parte das pes‑ quisas sobre impactos ambientais de cavas foi desen‑ volvida em países do hemisfério norte, notadamente naqueles localizados na europa (43 artigos: 57,24% do total) e na américa do norte (17 artigos: 22,66%), regiões que respondem por praticamente 80,00% dos trabalhos analisados (tabela 1). a américa latina, por exemplo, apesar de contar com al‑ gumas das nações com maior potencial de exploração de minérios do mundo, ainda se mostra carente de pesqui‑ sas sobre o tema. há um déficit considerável de estudos especializados principalmente em regiões compostas de países emergentes, especialmente no brasil, que ainda não possui um levantamento sistematizado dos lagos de mineração existentes em seu território e não dispõe de legislações de disciplinamento específico. uma pos‑ sível explicação para a elevada discrepância geográfi‑ ca de trabalhos sobre cavas no globo é que os países localizados no hemisfério norte, em geral, apresentam maior tradição na exploração mineral, pois se industria‑ lizaram antes que os do sul. consequentemente, aque‑ las nações se depararam primeiro com os impactos do setor, o que as estimulou a desenvolverem pesquisas há mais tempo. adicionalmente, é sabido que há maior aporte de recursos financeiros para estudos em países desenvolvidos, favorecendo o desenvolvimento de tra‑ balhos nessa área. região número de artigos porcentagem (%) europa 43 57,24 américa do norte 17 22,66 oceania 6 7,55 ásia 5 6,67 américa central 2 2,94 américa do sul 2 2,94 tabela 1 – distribuição dos artigos por região do mundo. impactos ambientais de cavas de mineração: uma revisão 89 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 80-96 outra constatação é que as pesquisas sobre os impac‑ tos ambientais de cavas são relativamente recentes, tendo em vista que o primeiro artigo foi publicado ape‑ nas em 1989. apesar da escassez de trabalhos sobre o assunto reconhecida por diversos autores ( pellicori et al., 2005; sánchez‑españa et al., 2008; villain et al., 2013) e comprovada por este levantamento, estudos ligados ao tema estão aumentando temporal‑ mente, conforme pode ser visualizado na figura 1. verificou‑se que a busca por métodos para melhor compreender os impactos ambientais de lagos de mi‑ neração é um esforço ainda tímido por parte dos pes‑ quisadores das ciências ambientais em nível mundial, refletindo em pouco conhecimento acumulado. dado o entendimento recente das cavas como problemas am‑ bientais emergentes, os esforços científicos ainda ne‑ cessitam avançar significativamente para a consolida‑ ção de mais informações sobre o tema. em relação às categorias de análise, o levantamento demonstrou que a maioria dos estudos analisados se limitou, metodologicamente, à avaliação de aspectos químicos de áreas mineradas (figura 2). naturalmente, a avaliação ambiental contemplando aspectos químicos é necessária, porém limitada, pois retrata apenas estados instantâneos de qualidade am‑ biental, não sendo capaz de mensurar, por exemplo, os possíveis efeitos da ação biológica de contaminantes de interesse sobre organismos específicos. isso porque cavas de mineração, especialmente suas águas, ten‑ dem a apresentar variabilidade de diversos aspectos que interagem entre si mediante processos químicos, físicos e biológicos associados: • a mecanismos de condicionamento geológico — in‑ teração rocha–água–ar; • à sazonalidade; • ao tempo. assim, considerando o grau de complexidade dos im‑ pactos ambientais potenciais dessas unidades de ori‑ gem antrópica, muitas vezes a simples determinação química não é suficiente para possibilitar conclusões mais amplas. adicionalmente, ainda que as concentra‑ ções de determinados analitos de interesse ambiental se apresentem inferiores aos valores legais máximos permitidos, seus efeitos tóxicos sinérgicos podem re‑ sultar em prejuízos ambientais significativos quando interagem entre si na coluna d’água (herlory et al., 2013; gagnaire et al., 2015). figura 1 – distribuição dos artigos por categoria de análise e ano de publicação. n úm er o de p ub lic aç õe s (u n. ) 7 6 5 4 3 2 1 0 19 89 19 90 19 91 19 92 19 93 19 94 19 95 19 96 19 97 19 98 19 99 20 00 20 01 20 02 20 03 20 04 20 05 20 06 20 07 20 08 20 09 20 10 20 11 20 12 20 13 20 14 20 15 20 16 planejamento remediação passivo modelagem toxicidade química bárbara, v.f.; tavares, m.g.o.; antoniosi filho, n.r. 90 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 80-96 não obstante o exposto, a experiência acumulada até então demonstra o consenso entre os pesquisadores de que cavas apresentam comportamento complexo e, consequentemente, gestão ambiental desafiado‑ ra quando comparada à de outros recursos naturais, como recursos hídricos superficiais e subterrâneos. enquanto esses dois últimos podem ser gerenciados apenas com base em padrões metodológicos tradicio‑ nais de controle e monitoramento ambiental — como a abordagem exclusivamente química —, cavas, por sua natureza ambientalmente variada, exigem abordagens embasadas em critérios que possibilitem uma visão ambiental sistêmica, integrada. requerem, portanto, abordagens metodológicas interdisciplinares. um exemplo de avaliação ambiental integrada de lagos de mineração consiste no desenvolvimento de meto‑ dologias investigativas embasadas na associação entre química e ecotoxicologia, ciências complementares en‑ tre si. análises ecotoxicológicas agregam mais elemen‑ tos às avaliações ambientais, pois permitem mensurar os efeitos deletérios potenciais de diversas substâncias químicas sobre o comportamento de organismos‑teste padronizados mediante exposições agudas ou crônicas. adicionalmente, possibilitam avaliar a evolução temporal dos efeitos tóxicos de elementos químicos de interesse sobre os espécimes expostos. todavia, apesar de as duas ciências se encontrarem consolidadas há décadas, o levan‑ tamento demonstrou que trabalhos com esse enfoque me‑ todológico ainda são raros e muito recentes para lagos de mineração (costa & duarte, 2005; rocha et al., 2011). finalmente, considerando que as substâncias químicas presentes em cavas também podem manifestar seus efei‑ tos de forma discreta, a ponto de não serem visualmen‑ te perceptíveis em ensaios ecotoxicológicos, entende‑se que os princípios da genotoxicologia ambiental também devem ser empregados na busca pelo entendimento do comportamento de tais unidades, uma vez que análises genéticas possibilitam o desenvolvimento de aborda‑ gens capazes de detectar alterações orgânicas em nível celular nos organismos expostos. entretanto, investiga‑ ções científicas centradas na análise dos mecanismos de ação de químicos tóxicos de cavas mediante abordagens mais completas, que busquem avaliar, por exemplo, al‑ terações orgânicas em nível celular por intermédio de abordagens genotoxicológicas combinadas com aspec‑ tos ecotoxicológicos e químicos, são desconhecidas. figura 2 – distribuição das quantidades de publicações por categoria de análise. 29 612 9 11 8 química planejamento remediação passivo modelagem toxicidade impactos ambientais de cavas de mineração: uma revisão 91 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 80-96 conclusões a proposta deste estudo foi buscar compreender como cavas e seus impactos ambientais vêm sendo tratados pela comunidade científica internacional ao longo das últimas décadas. verificou‑se que o conhecimento acu‑ mulado sobre o tema ainda é incipiente no mundo, ten‑ do em vista o reduzido número de trabalhos publicados, especialmente no hemisfério sul. adicionalmente, a maior parte (39%) dos estudos desenvolvidos até en‑ tão apresentam abordagem predominante em aspec‑ tos geoquímicos de lagos de mineração, importantes, porém limitados frente à complexidade dos impactos ambientais desencadeados. do ponto de vista da sustentabilidade, cavas deman‑ dam medidas gerenciais diferenciadas que necessitam estar embasadas em investigações amplas e suficien‑ temente capazes de abranger o sinergismo dos seus processos químicos, físicos e biológicos associados aos fatores dominantes da evolução da qualidade hídrica. por outro lado, para que os pesquisadores ampliem o entendimento do problema de forma condizente com suas especificidades ambientais, é necessária a obten‑ ção de respostas — de controle e monitoramento am‑ biental — que vão além das abordagens tradicionais, normalmente aplicadas de maneira isolada. nesse sen‑ tido, novos trabalhos constituídos de questões de pesquisa, objetivos e metodologias investigativas que contemplem avaliações integradas de aspectos quími‑ cos, ecotoxicológicos e genotoxicológicos de cavas, por exemplo, se configuram como oportunidades científi‑ cas que futuramente poderão ser desenvolvidas pelos estudiosos das ciências ambientais. referências aluma, e.; 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sequestro de carbono; conservação. abstract copernicia prunifera (mill.) h. e. moore (carnauba), in its natural habitat, contributes to the ecological balance. the study aimed to quantify the carbon stock present in the carnauba stem and leaves and to check in which type of area the carnauba has a higher carbon stock. this way, we may diffuse the need of conservation of the species. the experiment was conducted at the farm of municipality of campo maior, piauí, brazil, from july to december 2013, and the sampling plots were performed in different environments. we used allometric equation for estimating biomass, from which we quantified the carbon stock, and the t-test was applied. the carbon stock was 14.71 kg ha-1. we conclude that the carnaubas on the river banks have, on average, greater carbon stock (4.72 kg) than those present in dry areas (2.33 kg). thereby, we encourage the conservation of the species should occur in strategic areas for providing this ecosystem service. keywords: ecosystem service; carbon sequestration; conservation. doi: 10.5327/z2176-947820180237 quantificação do estoque de carbono da copernicia prunifera (mill.) h. e. moore em áreas distintas quantification of carbon stock copernicia prunifera (mill.) h. e. moore in different areas costa, v.l.s. et al. 36 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 35-45 introdução o reconhecimento da importância dos ecossistemas se intensificou após a realização da conferência das nações unidas sobre meio ambiente e desenvolvimento (cnumad) e o estabelecimento da convenção sobre diversidade biológica (cdb), no início dos anos 1990. a partir de então, e com a publicação do artigo the value of the world’s ecosystem services and natural capital, de costanza et al. (1997), ganharam notoriedade os estudos sobre serviços ecossistêmicos e sua valoração, que chamam a atenção para a necessidade de conservação e preservação de espécies vegetais e florestais. os benefícios da conservação destas consistem na continuidade da oferta de serviços ecossistêmicos que garantem o bem-estar à humanidade. como exemplos desses serviços pode-se citar a regulação do clima e da água, o controle da erosão e retenção de sedimentos, etc. (costanza et al., 1997). a definição de serviços ecossistêmicos como benefícios que as pessoas obtêm dos ecossistemas foi posta em circulação e consolidada pela avaliação ecossistêmica do milênio (em inglês: millennium ecosystem assessment — mea). a mea, conjunto de relatórios publicados de 2001 a 2005, baseou-se em quatro convenções da organização das nações unidas (onu) relativas às questões ambientais — clima, biodiversidade, desertificação e áreas úmidas –, constituindo o maior inventário do estado de uso da natureza pelos seres humanos. o relatório da mea, publicado em 2005, dividiu os serviços ecossistêmicos em quatro categorias: • de provisão: alimentos, água potável, madeiras e fibras, combustível, etc.; • de regulação: clima, inundações, controle de doenças, purificação da água, etc.; • de cultura: estético, espiritual, educacional, recreação, etc.; • de suporte: ciclagem de nutrientes, formação do solo, produção primária, etc. sobre a oferta desses serviços, isbell et al. (2011) apontam que quanto maior o número de espécies, melhor se mantém a multifuncionalidade do ecossistema em grandes escalas espaçotemporais e mais se conserva o equilíbrio ecológico. daí constata-se que cada espécie desempenha um importantíssimo papel a fim de que o ecossistema permaneça estável (mea, 2005). para incentivar a conservação dos ecossistemas, almeida (2007) defende que os serviços ecossistêmicos sejam valorados e inseridos no mercado pela adoção de políticas de pagamento, sendo necessário que os direitos de propriedade estejam bem definidos. e que, na verdade, o conjunto desses serviços se encontra ameaçado pela ausência de direitos de propriedade e de fungibilidade e por serem produtos globais de uso comum, definidos, economicamente, como externalidades. daí a dificuldade de valorar esses recursos econômicos. a valoração dos serviços ecossistêmicos deriva, conforme motta (2011), de seus atributos, que podem ou não estar associados a um uso. valorar um recurso ambiental consiste em estimar um quantum monetário em relação a outros bens e serviços disponíveis na economia (motta, 1997), a partir do que surge uma política de pagamento por serviços ecossistêmicos que, segundo moraes (2012), se expressa pela ideia de que os beneficiários externos paguem aos proprietários desses bens pela adoção de práticas de conservação ou restauração dos ecossistemas. nesse sentido, as instituições financeiras podem contribuir para que as atividades extrativas sejam sustentáveis, exigindo contrapartidas ambientais para a concessão de crédito (costa; gomes, 2016). nesse ínterim, como a conservação e preservação de espécies florestais é fundamental para garantir a continuidade desses serviços, surgiram pesquisas na área de engenharia florestal, em especial sobre a regulação climática por meio do sequestro de co2, que visaram a quantificar o estoque de carbono (ec) e/ou a biomassa de florestas ou de espécies florestais. a maioria dessas pesquisas abrange áreas florestais, poucas se referem a estudos de espécies individuais. dentre os estudos internacionais, destacam-se o de missanjo e kamanga-thole (2015), que estimaram a biomassa e o ec de uma reserva florestal de miombo woodland, no malawi; e o de chavan e rasal (2010), que abordam o estoque permanente de carbono sequestrado por espécies arbóreas selecionadas em um campus universitário da índia; nesta última pesquisa os autores utilizaram o méquantificação do estoque de carbono da copernicia prunifera (mill.) h. e. moore em áreas distintas 37 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 35-45 todo não destrutivo, concluindo que modelos alométricos baseados em padrões teóricos são ótimos para a determinação da biomassa. e, ainda, o estudo de breugel et al. (2011), que estimaram o ec em florestas secundárias no panamá. das pesquisas realizadas no brasil, citam-se a de ratuchne et al. (2015), que quantificaram o carbono florestal da espécie araucaria angustifolia no sudoeste do paraná; a de silva et al. (2015), que estimaram, usando métodos indiretos, o ec em área de restauração florestal em minas gerais; e a de rocha et al. (2014), que estimaram estoques de carbono na fitomassa área de sistemas agroflorestais no cerrado de minas gerais. quanto aos estudos sobre a carnaúba já realizados, citam-se o de araújo et al. (2013), que analisaram a germinação das sementes; o de reis et al. (2010; 2011), que avaliaram a protrusão do pecíolo cotiledonar e a emergência de mudas de carnaúbas, respectivamente; o de arruda e calbo (2004), que analisaram a tolerância à inundação; e o de holanda (2006), que verificou os efeitos da salinidade sobre o crescimento e desenvolvimento da espécie. quanto ao manejo da carnaúba, destacam-se o estudo de vieira, oliveira e loiola (2016), que analisaram as consequências da extração mensal das folhas sobre a sobrevivência, a produção de folhas e o desempenho reprodutivo da planta; o de ferreira (2009), que verificou o comportamento de carnaubeiras em três estádios de desenvolvimento (capoteiro, palmeira nova e palmeira velha); o de ferreira, nunes e gomes (2013), que analisaram o efeito de diferentes estratégias de manejo de corte das folhas; e o de reis filho (2005), que coordenou o mapeamento espacial e zoneamento da carnaúba no piauí (projeto carnaupi), a partir do qual inventariou as populações dessa planta, classificando-a em quatro classes. no âmbito da etnobotânica, citam-se três estudos que confirmam os usos ou o potencial de usos da espécie em comunidades tradicionais, indo as indicações desde a categoria alimentícia até a produção de energia, são eles: silva et al. (2014), silva et al. (2011) e sousa et al. (2015). esses estudos etnobotânicos confirmam os registros da literatura sobre o aproveitamento integral da carnaúba. gomes e nascimento (2006) registraram usos de todas as partes da palmeira – folhas, pecíolo, estipe, fruto e raízes. além desses usos diretos, a carnaúba desempenha um importante papel na preservação de margens de rios, conforme lima e araújo (2006) e araújo et al. (2012). tomando por base as categorias de serviços ecossistêmicos relatados em mea (2005) e os usos da carnaúba, identificam-se os seguintes serviços da espécie: • de provisão: fonte de fibra, celulose e pó cerífero que provêm das folhas, da madeira (caule e pecíolo) e do alimento (fruto e palmito); • cultural: estético (paisagismo), medicinal (raízes) e simbologia (árvore-símbolo); • de suporte: proteção de solo, nascentes, mananciais hídricos e cursos d’água. o conhecimento sobre a etnobotânica e os serviços ecossistêmicos da carnaúba, seja por meio de benefícios diretos, seja pelos indiretos, é, assim, essencial para a conservação da espécie e o consequente equilíbrio ecológico, por intermédio da sua exploração econômica racional e sustentável. inexistem estudos empíricos sobre os serviços ecossistêmicos de regulação da carnaubeira, como o climático e o hídrico, o que justifica a relevância de estudar o ec presente na espécie. desse modo, aponta-se o serviço ecossistêmico de regulação climática da carnaúba por meio do ec como uma variável importante para a conservação da espécie, dada a sua importância não apenas socioeconômica, mas também ambiental. para tanto, escolheu-se a fazenda itans, no município de campo maior, piauí, que é cortada pelo rio canudos e tem áreas de carnaubal nas margens dos rios, nas quais há maior variedade de vegetação, e distantes dessas, em que predomina a carnaúba, o que motivou a seguinte questão: qual o ec das carnaúbas dessas áreas? os objetivos consistiram em quantificar o ec presente no estipe e nas folhas de carnaúba e verificar se existe diferença de quantidade de ec entre carnaúbas situadas em áreas distintas para, assim, difundir a necessidade de conservação ambiental da espécie. costa, v.l.s. et al. 38 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 35-45 materiais e métodos caracterização da área de estudo o estudo foi realizado com populações naturais de copernicia prunifera (mill.) h. e. moore no município de campo maior, piauí, escolhido pela sua representatividade como o maior produtor de pó cerífero na região nordeste. a área de estudo se localiza na fazenda itans, a 20 km da sede do município de campo maior, piauí, na rodovia pi 314 (campo maior — barras). fez-se a solicitação ao proprietário por meio de ofício a ele encaminhado, o qual autorizou o experimento. o clima da microrregião é, conforme a classificação de köppen, tropical subúmido (c 1 wa 4a ), com temperaturas entre 23 e 35ºc nos meses secos. a vegetação, segundo barros, farias e castro (2010), compõe o complexo vegetacional de campo maior, caracterizado como um ambiente sujeito a frequentes inundações, o que lhe confere o caráter de transição, estabelecido a partir do contato dos cerrados com a caatinga, o carrasco, as matas estacionais (decíduas e semidecíduas) e as matas ripícolas. a fazenda, com área de 970 ha, é cortada por dois rios intermitentes, um com menos de 10 m de largura (itans) e outro com largura entre 10 e 50 m (canudos). a área de estudo é coberta predominantemente por carnaúbas e todo o carnaubal é manejado para a extração do pó cerífero. amostragem foram implantadas 3 parcelas com dimensões de 40 × 20 m nas margens do rio canudos (área i), em que a carnaúba se encontra associada com outras espécies, e 3 parcelas, com as mesmas dimensões, distantes das margens do rio e próximas à casa da fazenda (área ii), esta caracterizada pela predominância de carnaúbas com existência mínima de outras espécies. a figura 1 mostra os pontos georreferenciados, via global position system (gps), das parcelas. em cada parcela foi levantado o número de indivíduos cujo estipe era igual ou superior a 2,5 m de altura. foram medidos a altura (h) do estipe e o perímetro à altura do peito (pap) a 1,30 m do solo. figura 1 – vista aérea das áreas pesquisadas, fazenda itans, campo maior, piauí: (a) área i (parcelas 1 (pontos 031, 032, 033, 034), 2 (pontos 035, 036, 037, 038) e 3 (pontos 039, 040, 041, 042); (b) área ii (parcelas 4 (pontos 043, 044, 045, 046), 5 (pontos 047, 048, 049, 050), 6 (pontos 051, 052, 053, 054) e casa da fazenda (ponto 030). a b quantificação do estoque de carbono da copernicia prunifera (mill.) h. e. moore em áreas distintas 39 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 35-45 determinação da biomassa e do estoque de carbono a biomassa do estipe da carnaúba foi calculada, por meio de equação alométrica (equação 1), proposta por ribeiro et al. (2009), como produto das variáveis volume do estirpe (v) e densidade básica média da espécie (d): b = d x v (1) em que: b = biomassa (em kg); d = densidade básica média da espécie (em kg.m-3); v = volume do estipe (em m3). para o cálculo da densidade básica média da espécie, utilizou-se o método destrutivo. para tanto, solicitou-se autorização da secretaria de meio ambiente e recursos hídricos de campo maior, piauí, que a forneceu com a recomendação de fazer a reposição de cinco para cada uma que fosse abatida. as espécies determinadas para reposição foram libidibia férrea (mart. ex tul.) l. p. queiroze anacardium occidentale l. procedeu-se, então, a um sorteio de três indivíduos para o abate em cada área. a determinação da d da espécie teve por base a norma brasileira (nbr 11941), de março de 2003 (abnt, 2003). fez-se a secção do estipe dos indivíduos retirando-se 6 discos, com espessura de 3 cm, nos pontos de pap, 0, 25, 50, 75 e 100% do comprimento. o método utilizado foi o da imersão, baseado na variação do peso da amostra. ou seja, logo após serem seccionados, os discos foram colocados, individualmente, em um recipiente com água previamente pesado (m1) durante uma hora, para atingir o volume máximo saturado; em seguida, os recipientes com os cilindros imersos foram pesados (m 2 ). posteriormente, os discos foram encaminhados para o laboratório/herbário graziela barroso (tepb), onde foram secos em estufa, a 105ºc, até atingirem o peso constante para a determinação da massa seca (m3). a densidade básica foi calculada conforme a equação 2, na qual o volume do disco equivale ao volume da água deslocada, que, por sua vez, é igual à diferença de massa (m 2 – m 1 ), considerando-se a densidade da água como um g/cm3 (abnt, 2003): d m m m 3 2 1 = − (2) em que: d = densidade básica da madeira (em kg.m3); m 3 = massa seca (em kg); m 2 = massa do recipiente com água e disco imerso (em kg); m 1 = massa do recipiente com água (em kg). a d da espécie foi obtida a partir da média aritmética dos valores de densidade dos seis discos das carnaúbas. o v foi calculado a partir da equação de volume do cilindro, admitindo que o estipe da carnaúba tivesse a forma cilíndrica. partindo da equação 3, chega-se à equação para obter o v da carnaúba. v = a x h (3) em que: a = área do cilindro; h = altura do cilindro. a área do cilindro é dada conforme a equação 4: a = πr2 (4) em que: r = raio da circunferência do cilindro. pela equação da circunferência, tem-se a equação 5: c r c r r c 2 4 4 2 2 2 2 2 2 π π π = → = → = (5) em que: c = perímetro da circunferência. substituindo o valor r2 (equação 5) na equação da área do cilindro (equação 4), temos a equação 6: a c a c 4 4 2 2 2π π π = ≡ = (6) utilizando estas equações (equações 3 e 5), pode-se calcular o volume do estipe da carnaúba; conforme as variáveis levantadas, tem-se que o perímetro da circunferência (c) corresponde ao pap do estipe da carnaúba em m e a h do cilindro corresponde à h do estipe em m. substituindo essas variáveis na equação do volume (equação 3) se obtém a equação de volume (em m) para o estipe da carnaúba (equação 7): costa, v.l.s. et al. 40 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 35-45 v pap xh 4 2 π = (7) após a determinação da biomassa e das variáveis que a compõem, foi possível quantificar o ec das carnaúbas pela multiplicação da biomassa por 0,5, visto que 50% da biomassa correspondem ao ec, proposta esta elucidada pelos autores pearson, brown e birdsey (2007). além disso, dos indivíduos abatidos para obtenção da densidade básica da espécie, foram recolhidas as folhas com pecíolos, contadas e pesadas ainda verdes (mv). posteriormente, foram levadas ao tepb, onde secaram em estufa a 105°c até atingirem a massa constante ou massa seca (ms) para calcular o ec, considerando que ele corresponde a 50% da ms. análise dos dados após a coleta, fez-se a análise estatística dos dados, usando o software statistical package for the social sciences (spss), da ibm, versão 20 para windows. realizou-se o teste t de student, que compara médias entre dois grupos; com os resultados pode-se constatar se as diferenças observadas são significativas ou não para analisar se existe diferença significativa de ec das carnaúbas das duas áreas. os testes foram realizados com a probabilidade de 5%. resultados e discussão nas áreas i e ii foram contabilizadas 104 carnaúbas, sendo que a i apresentou menor número de indivíduos (29) e na ii foram contados 75. conforme a classificação de reis filho (2005), todas as carnaúbas encontravam-se em estádio adulto, sendo, assim, distribuídas nas seguintes subclasses: 12 palmeiras novas (2,5 a 3,99 m), 44 médias (4,0 a 6,99 m) e 48 velhas (acima de 7 m). a d foi de 0,562 kg.m-3. na tabela 1 tem-se a estatística descritiva das seis carnaúbas que foram abatidas — são apresentados o desvio padrão e as médias das variáveis coletadas —, sendo que as da área i foram classificadas como palmeiras velhas, e as da área ii, uma como velha e as outras duas como palmeiras médias. as folhas constituem um ec que é renovado anualmente pelo corte para extração de pó cerífero. assim, essa atividade contribui para o sequestro e o ec. o total de carbono estocado nas folhas com pecíolos foi de 14,63 kg ou 500 g.kg-1, valor que se encontra acima do encontrado por cunha et al. (2009) na espécie attalea dúbia (mart.) burret (448 g.kg-1) e abaixo do resultado encontrado por miranda et al. (2012) para a euterpe oleraceae mart. (885 g.kg-1). quanto ao estoque total de carbono dos estipes, na área ii quantificou-se em 4,72 kg, maior que na i (2,33 kg), e a soma do ec nas duas áreas foi de 7,05 kg. entretanto, nas margens do rio as carnaúbas apresentam, em média, estoque maior de carbono, pois elas apresentam-se mais frondosas, altas e com maior número de folhas, diferenciando-se das que distam de fontes de água. isso lhes confere maior ec. na tabela 2 são apresentados o número de indivíduos, a média e o desvio padrão da h, do pap e do ec. variáveis área i desvio padrão área ii desvio padrão n 32 6,028 21 12,503 h 8,98 2,374 5,76 1,250 pap 0,64 0,059 0,73 0,069 mv 15,90 4,140 7,13 7,132 ms 6,85 1,727 2,90 3,019 ec 3,42 0,863 1,45 1,510 tabela 1 – médias das carnaúbas abatidas: número de folhas, altura e perímetro à altura do peito (em m), massa verde, massa seca e estoque de carbono das folhas (em kg). n: número de indivíduos; h: altura; pap: perímetro à altura do peito; mv: massa verde; ms: massa seca; ec: estoque de carbono. quantificação do estoque de carbono da copernicia prunifera (mill.) h. e. moore em áreas distintas 41 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 35-45 observa-se de imediato que, pelos valores das tabelas, as folhas estocam mais carbono que o estipe da carnaúba. contudo, faz-se a ressalva de que o método usado para calcular o ec do estipe não foi o mesmo adotado para calcular o carbono das folhas, o que justifica a disparidade entre os dois resultados. estendendo o resultado do ec da tabela 2 para 1 ha, quantificou-se o ec em 14,71 kg.ha-1. as comparações desse resultado que poderiam ser feitas usando resultados de outros estudos ficam limitadas, pois não há pesquisas sobre a carnaúba semelhantes a esta. contudo, com os resultados já obtidos para a família arecaceae, à qual a carnaúba pertence, dentre os quais se pode citar o de ribeiro et al. (2009), que citam a euterpe edulis mart. com um ec de 1,275 t.ha-1; o de pessoa et al. (2012), que concluíram em sua pesquisa que 18 indivíduos da família arecaceae estocam carbono em 1.879 kg.ano-1; e o de miranda et al. (2012), que encontraram a média de 3,873 kg de carbono estocado no fuste de 18 indivíduos da espécie euterpe oleraceae mart. no município de breves, pará. como as espécies são distintas, os resultados são, obviamente, diferentes; some-se a isso o fato de que essas pesquisas utilizaram métodos diversificados, ainda que não destrutivos, o que justifica os resultados serem tão díspares. vale ressaltar que o ec por área depende, além das características físicas, da quantidade de indivíduos da espécie que se encontram na amostra. no caso da carnaúba, é possível encontrar áreas bastante populosas ou não. no local onde foi realizado o estudo as carnaúbas estão um pouco mais dispersas, o que explica o pequeno estoque encontrado em relação aos estudos realizados com espécies da mesma família. embora a carnaúba tenha crescimento lento, pode, segundo lorenzi et al. (2010), chegar a 15 m de altura. além disso, conforme reis et al. (2011), ela se desenvolve melhor estando exposta ao sol, especialmente as mudas, o que ajuda no processo de fotossíntese e, consequentemente, no sequestro de co 2 . o experimento realizado por arruda e calbo (2004) confirmou que carnaúbas situadas em áreas alagadas apresentam maiores concentrações de co 2 e diminuição de o 2 nas raízes, porém essa exposição reduz o processo de fotossíntese e de condutância estomática, o que não implica ser prejudicial às plantas, pois apresentam tolerância a tal condição. e, também, é no período chuvoso que elas mais emitem folhas, conforme ferreira (2009). quanto à exploração do carnaubal para extração de pó cerífero, ela pode ser prejudicial à planta se ocorrer de forma intensa (acima de 50%) e mensal (vieira; oliveira; loiola, 2016), visto que reduz a produção de folhas, afetando a estrutura foliar e causando de perda de energia. porém, ferreira, nunes e gomes (2013) recomendam, para os extrativistas, fazer um único corte anual das folhas, pois resulta em rendimento maior. pode-se inferir que essa extração anual das folhas constitui renovação do ec. no entanto, recomenda-se o manejo adequado no que concerne não só a preservar o mangará, como também a retirar das proximidades espécies que causam a morte da carnaúba — como o popular “mato-de-leite” no piauí, mais conhecido como “boca-de-leão” no ceará. área n variáveis média desvio padrão i 29 h 6,9838 2,4779 pap 0,7197 0,0911 ec 0,0802* 0,0282 ii 75 h 6,0707 1,6082 pap 0,6724 0,1023 ec 0,0630* 0,0253 tabela 2 – número de indivíduos, desvio padrão e média das variáveis coletadas (altura e perímetro à altura do peito em m) e quantificada (estoque de carbono em kg) das carnaúbas nas áreas i e ii. n: número de indivíduos; h: altura; pap: perímetro à altura do peito; ec: estoque de carbono; *médias diferentes entre si pelo teste t de student a 5% de significância. costa, v.l.s. et al. 42 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 35-45 além disso, não se deve esquecer de que o sequestro de co 2 é realizado pelas folhas, o que permite dizer que a retirada total das folhas, mesmo preservando o mangará, reduz essa função da carnaubeira. outra sugestão é de que não sejam retiradas todas as folhas para que não haja redução drástica de sequestro de co 2 por ela, pois causa danos à planta. com esses resultados, pretende-se que a carnaúba seja conservada em função do seu valor econômico, como destacado por gomes, cerqueira e carvalho (2009), bem como pelos benefícios ambientais que oferece. assim, reforça-se a importância do manejo sustentável, que promove, como já destacado por watzlawick et al. (2012), benefícios ambientais e socioeconômicos, além de contribuir para a recomposição de áreas degradadas; além disso, os extrativistas podem ser beneficiados com projetos que visam à sustentabilidade da atividade extrativa. no âmbito da conservação e sustentabilidade da carnaúba, destaca-se a câmara setorial da carnaúba, que publicou, em 2009, um manual contendo instruções para o manejo da espécie (câmara setorial da carnaúba, 2009). posteriormente, o ministério da agricultura, pecuária e abastecimento (mapa) lançou um caderno de boas práticas para o extrativismo sustentável orgânico da carnaúba com o objetivo de estabelecer um protocolo mínimo que promovesse o manejo consciente da atividade extrativista, respeitando o meio ambiente, a cultura e a dinâmica das populações envolvidas (brasil, 2014). gomes, cerqueira e carvalho (2009) veem que o benefício privado da exploração econômica da carnaúba pode contribuir para a preservação da espécie, exatamente pela geração de lucros e ocupações rurais. conforme os autores, isso a torna um recurso natural primordial no âmbito da política ambiental. ou seja, a partir de seu valor socioeconômico, órgãos públicos e privados podem adotar em suas políticas contrapartidas que favoreçam a conservação da espécie, lembrando que a política de crédito às atividades produtivas tem um papel fundamental no incentivo à conservação. conclusões a carnaúba presta o serviço ecossistêmico de regulação climática por meio do sequestro e ec. o estudo quantificou o ec presente no estipe e nas folhas da espécie. como foram utilizadas carnaúbas situadas em áreas distintas, verificou-se, estatisticamente, que elas têm ec diferente entre si, conforme resultado do teste t de student. concluindo, na área em que a carnaúba aparece associada com mais espécies vegetais e às margens do rio há maior ec. além disso, constatou-se que a carnaúba tem maior ec nas folhas que a espécie attalea dubia (mart.) burret. diante do contexto das discussões sobre alterações climáticas, deve-se incentivar a conservação da carnaúba não só pelo valor socioeconômico, mas também por prestar o serviço ecossistêmico de estocar carbono. esse tema tem ganhado relevância no meio acadêmico e na implantação de políticas públicas, como, por exemplo, o pagamento por esse serviço. portanto, um meio para se conservar a espécie é a utilização de políticas que englobam e prezam pela sustentabilidade da atividade extrativa, e que tenham como paradigma o manejo sustentável. esta pesquisa contribui com a literatura no que concerne à quantificação do ec para a espécie copernicia prunifera (mill) h. e. more, visto que inexistem estudos semelhantes para a carnaúba; some-se a isso o fato de ser uma pesquisa interdisciplinar que agrega conhecimentos da ciência florestal com a economia ecológica. ressalta-se que o presente artigo não esgota o tema, pois deixa margem para realização de pesquisas, por exemplo, para usar um método distinto e, assim, poder fazer comparação e tirar novas conclusões. agradecimentos ao professor dr. josé machado moita neto, o auxílio com a estatística. quantificação do estoque de carbono da copernicia prunifera (mill.) h. e. moore em áreas distintas 43 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 35-45 referências almeida, f. os desafios da sustentabilidade: uma ruptura urgente. rio de janeiro: elsevier, 2007. p. 11-58. araújo, d. r.; silva, p. c. m.; dias, n. s.; lira, d. l.-a. c. estudo da área de preservação permanente do rio mossoró no sítio urbano de mossoró-rn por meio de técnicas de geoprocessamento. revista caatinga, v. 25, n. 2, p. 177-183, 2012. araújo, l. h.; silva, r. a. r.; dantas, e. x.; sousa, r. f.; vieira, f. a. germinação de sementes da copernicia prunifera: biometria, pré-embebição e estabelecimento de mudas. enciclopédia biosfera, v. 9, n. 17, 2013. arruda, g. m. t.; calbo, m. e. r. efeitos da inundação no crescimento, trocas gasosas e porosidade radicular da carnaúba (copernicia prunifera (mill.) h. e. moore). acta botânica brasílica, v. 18, n. 2, p. 219-224, 2004. http://dx.doi. org/10.1590/s0102-33062004000200002 associação brasileira de normas técnicas (abnt). nbr 11941: madeira determinação da densidade básica. rio de janeiro: abnt, 2003. barros, j. s.; farias, r. r. s.; castro, a. a. j. f. compartimentação geoambiental no complexo de campo maior, piauí: caracterização de um mosaico de ecótonos. in: castro, a. a. j. f.; arzabe, c.; castro, n. m. c. f. biodiversidade e ecótonos da região setentrional do piauí. teresina: edufpi, 2010. 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biomassa; produção de compósitos; biocombustíveis; compostos adsorventes. abstract banana is the second most consumed fruit in the world. its cultivation produces large amounts of lignocellulosic residues, mostly discarded inappropriately. these residues are often potential means of vector proliferation, in addition to contributing, through decomposition, to the generation of greenhouse gases. thus, we sought to identify through a systematic search in databases (periódicos capes, science direct, and springer link) alternatives for reuse and consequent recovery of these residues. it was proposed to perform a quantitative and qualitative temporal analysis of the selected articles, identifying the number of publications per year and the journals in which they were published. thus, an increasing number of articles published in the last decade were identified, mostly in high impact journals (scimago index). in this way, it was found that the production of composites, biofuels, and adsorbent compounds are the main alternatives for attributing greater added value to banana residues and, consequently, promoting their reuse. keywords: banana cultivation; biomass; production of composites; biofuels; adsorbent compounds. doi: 10.5327/z2176-947820200645 potenciais alternativas para reutilização dos resíduos da bananicultura: uma revisão sistemática potential alternatives for the reuse of banana production residues: a systematic review https://orcid.org/0000-0003-4433-7871 https://orcid.org/0000-0001-7306-7984 mailto:lohnnathan@gmail.com potenciais alternativas para reutilização dos resíduos da bananicultura: uma revisão sistemática 269 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 268-280 issn 2176-9478 introdução a banana (musa sp.) é a segunda fruta mais consumida no mundo, representando 16% da produção mundial de frutas. a produção mundial anual é de 114 milhões de toneladas, concentrando-se em regiões de clima tropical e subtropical. é também a quarta cultura mais importante na agricultura, ficando atrás apenas das culturas de arroz, trigo e milho (fao, 2018; palacios et al., 2017; pereira; anjos; magnago, 2019). a índia é o maior produtor mundial de banana, com 28 milhões de toneladas cultivadas anualmente, seguido da china (≈ 13 milhões de toneladas), filipinas (≈ nove milhões), brasil (≈ sete milhões), equador (≈ seis milhões) e indonésia (≈ 5,5 milhões). assim, a soma da produção de banana correspondente a índia, china, filipinas, equador e brasil representa mais da metade da produção mundial (padam et al., 2014; fao, 2018). destacase também o cultivo em países africanos, como angola (≈ três milhões), burundi (≈ 2,4 milhões), camarões (≈ 1,6 milhão), quênia (≈ 1,4 milhão) e uganda (≈ 0,6 milhão), onde a fruta representa, em alguns casos, uma das principais fontes nutricionais (viljoen et al., 2004; padam et al., 2014; fao, 2018; ekesa et al., 2019). a banana apresenta elevado valor nutricional, sobretudo pela quantidade significativa de carboidratos (mais de 20% de sua composição). é rica em fibras e sais minerais, sendo uma das principais fontes de potássio, magnésio e fósforo da dieta humana. também se destaca pelos baixos índices lipídicos (aurore; parfait; fahrasmane, 2009; leobet, 2016). a composição varia conforme a espécie da planta, a forma de cultivo, o tipo de solo, a temperatura, a sazonalidade das chuvas, entre outros fatores (leobet, 2016). a produção de banana ocupa grandes extensões territoriais, das quais, somente no brasil, são destinados mais de 500 mil hectares ao cultivo (coltro; karaski, 2019). no mundo, estima-se que, em 2017, 5,6 milhões de hectares de terra foram usados no plantio de banana; em 1993, eram 3,6 milhões de hectares e, em 2000, 4,6 milhões de hectares. assim, identificase rápida expansão do cultivo de banana nas duas últimas décadas, sobretudo na china e na índia, onde a área destinada ao plantio praticamente dobrou entre 2000 e 2017 (fao, 2018). na maioria das plantações de banana, são as chuvas que fornecem a água requerida à manutenção das plantas, entretanto são cada vez mais frequentes os sistemas de irrigação, objetivando aumentar a produção e potencializar o plantio em áreas até então inadequadas (coltro; karaski, 2019; mwaura; muwanika, 2018; santos et al., 2019). ressalta-se que as mudanças climáticas podem ocasionar variação na qualidade e na quantidade de frutas produzidas, uma vez que alterações de temperatura e de sazonalidade das chuvas e aumento na frequência de intempéries climáticas, como vendavais, furacões e tornados, podem influenciar no cultivo da banana (sabiiti et al., 2017; salvacion, 2019; salvacion et al., 2019). a bananicultura é caracterizada pela geração de grande quantidade de resíduos orgânicos. após o corte do cacho, o pseudocaule e as folhas da bananeira são geralmente cortados para facilitar o crescimento de uma nova matriz produtora (gumisiriza et al., 2017; padam et al., 2014; yahya et al., 2018). no brasil, estima-se que 510 mil hectares de terras sejam destinados à bananicultura, com geração de 220 toneladas de resíduos por hectare plantado por safra, correspondendo à geração de mais de 100 milhões de toneladas por ano (coltro; karaski, 2019; ingale; joshi; gupte, 2014). o pseudocaule e as folhas são em maioria abandonados nas próprias plantações, tornando-se meios de proliferação de vetores, como mosquitos e moscas. além disso, seu processo de decomposição gera gases nocivos, como metano, amônia e peróxido de hidrogênio (guerrero; ballesteros; ballesteros, 2018; li et al., 2010; santa-maria et al., 2013). em determinadas regiões, sobretudo na índia, grande parte desses resíduos é descartada em rios e lagos, ocasionando sérios problemas ambientais (ingale; joshi; gupte, 2014). em decorrência desses problemas, ações que promovam o reaproveitamento dos resíduos da bananicultura são necessárias e iminentes. os resíduos da bananicultura são compostos majoritariamente dos polímeros celulose (≈ 35% em massa), hemicelulose (≈ 20% em massa) e lignina (≈ 10% em massa), sendo estes precursores de diversos materiais e produtos amplamente comercializados, como papel, biocombustíveis, membranas filtrantes, entre outros pereira, n.r.l.; magnago, r.f. 270 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 268-280 issn 2176-9478 (cordeiro et al., 2004; yahya et al., 2018). a celulose é um polímero natural de glicose. é o material orgânico mais abundante do planeta, com produção anual superior a 50 bilhões de toneladas. a estrutura da celulose apresenta regiões altamente ordenadas, estabilizadas por ligações de hidrogênio (ogata, 2013; pereira; anjos; magnago, 2019). a hemicelulose é composta de uma classe heterogênea de polissacarídeos de baixo peso molecular, como pentoses, hexoses e ácidos urônicos, atuando como um componente de ligação entre a lignina e a celulose (ogata, 2013; pereira; anjos; magnago, 2019). a lignina é um polímero amorfo, muito complexo e ramificado, com estruturas aromáticas e alifáticas. as ligações éteres predominam na união entre as unidades da lignina, que apresenta um grande número de interligações. dessa forma, tendo em vista o potencial da biomassa lignocelulósica como matéria-prima na produção de materiais e os problemas provados pelo descarte inadequado desses resíduos, propôs-se investigar, mediante uma pesquisa sistemática, alternativas para reutilização e consequente valorização dos resíduos da bananicultura. materiais e métodos buscou-se realizar uma revisão bibliográfica sistemática por meio de pesquisa em materiais bibliográficos nas bases de dados science direct, portal de periódicos da coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior (capes) e na plataforma da editora springer, seguindo os critérios de seleção demonstrados na figura 1. propôs-se também realizar uma análise temporal quantitativa e qualitativa da literatura, identificando o número de publicações por ano e os periódicos em que foram publicados. para identificar o fator de impacto dos periódicos, optou-se por utilizar o índice de classificação do portal scimago journal & country rank, em que foram considerados periódicos de alto impacto aqueles com mais de 100 pontos, periódicos de médio impacto aqueles entre 51 e 100 pontos e de baixo impacto aqueles com 50 pontos ou menos. figura 1 – processo de seleção do material bibliográfico nas bases de dados. palavras-chave banana stem reuse tipos de documento artigos científicos período 2009 2019 análise filtro 1 filtro 2 filtro 3 filtro 4 resumos leitura dos artigos potenciais alternativas para reutilização dos resíduos da bananicultura: uma revisão sistemática 271 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 268-280 issn 2176-9478 como pode ser observado na figura 2, as palavras usadas na busca foram banana stem e reuse, empregando o operador and entre os termos. na segunda etapa, os resultados das buscas foram filtrados em relação ao tipo de documento, sendo selecionados apenas artigos, tendo em vista que estes passam por um processo de revisão paritária. em um terceiro momento, selecionaram-se os artigos quanto ao período de publicação, de 2009 a 2019. a quarta etapa consistiu na análise do resumo dos artigos selecionados, identificando quais apresentavam relação com o objetivo da pesquisa, ou seja, aqueles que relatavam alternativas de valorização dos resíduos lignocelulósicos da bananicultura. a última etapa de seleção de materiais fundamentou-se na leitura e na análise dos artigos. resultados e discussão a pesquisa na base de dados science direct utilizando as palavras-chave banana stem e reuse apresentou 590 resultados, e no periódicos capes, 272 resultados. na editora springer, identificaram-se 1.397 resultados. quando selecionados apenas artigos, foram 134 resultados na editora springer, 331 no science direct e 251 no periódicos capes. restringindo o período de publicação dos artigos para 2009-2019, exibiram-se 94 resultados na plataforma springer, 266 no science direct e 212 no periódicos capes. na última etapa de seleção, que consistiu na análise do resumo dos artigos, extraíram-se 25 artigos da editora springer, 60 do science direct e 38 do periódicos capes, totalizando 123 artigos resultantes da revisão bibliométrica, entretanto destaca-se que três dos artigos obtidos no periódicos capes eram da editora springer, já identificados na revisão realizada na plataforma da editora, e 2 eram da editora elsevier, já obtidos na busca na base science direct. dessa forma, verificaram-se 118 artigos que mencionavam alternativas para a reutilização da biomassa da bananicultura, especialmente o pseudocaule. em relação à análise temporal dos últimos dez anos, constatou-se um crescente aumento de publicações sobre o tema (figura 2). pode-se observar na figura 2 que o ano de 2018 apresentou maior quantidade de artigos publicados (26), seguido de 2017 (18). ressalta-se também 2019, que, até meados de junho, tinha 15 publicações acerca do assunto. a classificação dos periódicos quanto ao índice do portal scimago journal & country rank é exibida na tabela 1. totalizaram-se 69 artigos publicados em periódicos de alto impacto, 20 em periódicos de médio impacto e 29 em periódicos de baixo impacto. assim, a ampla maioria dos artigos foi publicada em periódicos de alto impacto, destacando-se renewable and sustainable energy reviews, com 14 publicações e impacto de 222 pontos, bioresource technology, com 10 artigos e impacto de 251 pontos, e carbohydrate polymers, com 8 publicações e impacto de 172 pontos. dessa forma, reforça-se a figura 2 – publicações por ano nas bases selecionadas. pereira, n.r.l.; magnago, r.f. 272 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 268-280 issn 2176-9478 significância das pesquisas sobre o assunto, sendo publicadas em revista científicas consolidadas. quanto às possibilidades de reutilização dos resíduos da bananicultura presentes nos artigos, os resultados estão na figura 3. assim, destaca-se o uso como material adsorvente (37 publicações), na síntese de biocombustíveis (33 publicações) e como matéria-prima na fabricação de compósitos (32 publicações). além disso, a produção de biofertilizantes, a alimentação de ruminantes, a exploração no artesanato e como material precursor na síntese de papéis condutores foram outras possibilidades para a valorização dos resíduos identificados na análise dos artigos. materiais adsorventes os principais métodos para remoção de contaminantes das fases gasosa e aquosa são: tratamento biológico, floculação, separação por membrana, precipitação química e adsorção com carbono. entre esses processos, a adsorção com carbono mostra-se muito eficaz na remoção de variados poluentes, no entanto o elevado custo desse método em larga escala levou a pesquisas com materiais adsorventes alternativos (anastopoulos et al., 2019; dai et al., 2018; geremias et al., 2012). resíduos agrícolas têm componentes com estruturas porosas, ramificadas, contendo carboxilas, hidroxilas e outros grupos reativos. assim, esses materiais podem ser usados como adsorventes de poluentes, como metais pesados e agrotóxicos. nos últimos anos, elevado número alto impacto nº de publicações médio impacto nº de publicações baixo impacto nº de publicações renewable and sustainable energy reviews 14 environmental science and pollution research 2 bioresources and bioprocessing 4 bioresource technology 10 journal of polymers and the environment 2 waste and biomass valorization 3 carbohydrate polymers 8 journal of molecular liquids 2 bioremediation journal environmental 2 journal of cleaner production 5 environmental monitoring and assessment 1 international journal of chemical engineering 1 chemical engineering journal 4 biotechnology for biofuels 1 journal of food science and technology 1 international  journal of biological macromolecules 3 phytochemistry reviews 1 biofuels 1 journal of environmental management 3 materials 1 soil 1 science of the total environment 2 radiation physics and chemistry 1 textile progress 1 tabela 1 – publicações por periódico e classificação de impacto. continua... potenciais alternativas para reutilização dos resíduos da bananicultura: uma revisão sistemática 273 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 268-280 issn 2176-9478 tabela 1 – continuação. alto impacto nº de publicações médio impacto nº de publicações baixo impacto nº de publicações chemosphere 2 polymer reviews 1 chemistry letters 1 journal of hazardous materials 2 international biodeterioration and biodegradation 1 3 biotech 1 sensors and actuators, b: chemical 2 journal of supercritical fluids 1 journal of natural fibers 1 progress in energy and combustion science 1 water, air, and soil pollution 1 biocatalysis and agricultural biotechnology 1 rsc advances 1 reviews in environmental science and bio/technology 1 sustainable materials and technologies 1 nanoscale 1 international journal of life cycle assessment 1 journal of saudi chemical society 1 composites part b: engineering 1 cellulose 1 journal of environmental chemical engineering 1 composites part a: applied science and manufacturing 1 applied biochemistry and biotechnology 1 materials today: proceedings 1 waste management 1 agronomy for sustainable development 1 procedia economics and finance 1 cement and concrete composites 1 environmental technology and innovation 1 progress in polymer science 1 environmental processes 1 industrial crops and products 1 applied biochemistry and biotechnology 1 fuel 1 amb express 1 colloids and surfaces a: phy. and eng. aspects 1 international journal of plastics technology 1 catalysis letters 1 biomass conversion and biorefinery 1 total 69 total: 20 total: 29 pereira, n.r.l.; magnago, r.f. 274 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 268-280 issn 2176-9478 figura 3 – quantidade de publicações para cada alternativa de reuso identificada na análise bibliométrica. quantidade de artigos materiais adsorventes biocombustíveis compósitos/biopolímeros biofertilizantes artesanato papel condutor 37 33 32 6 5 4 1 de pesquisas foi desenvolvido aproveitando os resíduos lignocelulósicos da bananicultura como biomassa adsorvente para o tratamento de poluentes (akbar et al., 2019; bello et al., 2018; dai et al., 2018; jain; malik; yadav, 2016; mahmood-ul-hassan et al., 2015; nguyen et al., 2013; singh et al., 2018). efluentes da indústria têxtil e de impressão contendo grande quantidade de azul de metileno foram tratados com resíduos da bananicultura, sendo estes eficazes na remoção do poluente das águas (hameed; mahmoud; ahmad, 2008; rafatullah et al., 2010). no tratamento de águas contaminadas com metais pesados, como chumbo, níquel, zinco e crômio, os resíduos agrícolas do cultivo de banana apresentaram capacidades iguais ou até maiores de adsorção em comparação com os adsorventes convencionais (anastopoulos et al., 2019; bello et al., 2018; kumar; mylapilli; reddy, 2019; liu et al., 2019; nguyen et al., 2013). na remoção do carbofurano (um dos pesticidas carbamatos mais tóxicos existentes) de águas contaminadas, a utilização do pseudocaule da bananeira combinado com carvão ativado mostrou-se como uma eficiente opção (ahmad; danish, 2018). biocombustíveis a fabricação de biocombustíveis, sobretudo bioetanol proveniente da biomassa lignocelulósica, tem-se destacado nas últimas décadas mediante pesquisas objetivando otimizar o processo de produção (silva et al., 2005). assim, a abundância de resíduos lignocelulósicos, como os derivados da bananicultura, e a busca por menor dependência de combustíveis fósseis têm aumentado o interesse na utilização da biomassa como matéria-prima para a produção de biocombustíveis (bhatia; johri; ahmad, 2012; das; sarmah; bhattacharyya, 2015; kumar; sharma, 2017; ofori-boateng; lee, 2013; padam et al., 2014). o bioetanol, também chamado de etanol de segunda geração e etanol celulósico, é sintetizado majoritariamente mediante hidrólise dos polímeros celulose e hemicelulose por ação de enzimas e/ou produtos químicos. após a hidrólise, ocorre a fermentação alcoólica, por meio de reações catalisadas por enzimas produzidas por microrganismos anaeróbicos (bhatia; johri; ahmad, 2012; lun ong et al., 2018). dessa forma, a digestão anaeróbica da biomassa gerada na bananicultura é uma das alternativas com maior potencial para valorização desses resíduos, tendo em vista a eficiência do processo e a elevada demanda comercial pelos biocombustíveis sintetizados (guerrero; ballesteros; ballesteros, 2018; gumisiriza et al., 2017). a produção e o consumo de bioetanol em detrimento de derivados do petróleo potenciais alternativas para reutilização dos resíduos da bananicultura: uma revisão sistemática 275 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 268-280 issn 2176-9478 pode contribuir significativamente para a redução da emissão atmosférica de dióxido de carbono e outros poluentes (ingale; joshi; gupte, 2014). em relação aos avanços na otimização do processo de produção de biocombustíveis, destaca-se a utilização de culturas de cogumelo ostra (pleurotus ostreatus) para produção de enzimas ligninolíticas, que atuam na degradação da lignina presente nos resíduos da bananicultura, facilitando assim a hidrólise da celulose e hemicelulose (thakur et al., 2013). a utilização de leveduras da espécie saccharomyces cerevisiae tem-se acentuado no processo de fermentação alcoólica dos monossacarídeos oriundos da biomassa da bananicultura (sobretudo a glicose derivada da celulose), especialmente pelo elevado rendimento (≈ 84%) na produção de bioetanol com base no hidrolisado celulósico (ingale; joshi; gupte, 2014; thakur et al., 2013). compósitos e biopolímeros a utilização de compósitos poliméricos reforçados com fibras celulósicas oriundas de resíduos agrícolas tem ganhado notoriedade na indústria, sobretudo como substituinte da madeira maciça na construção civil. além disso, tem sido usado em componentes automotivos, aeroespaciais e artigos esportivos. isso se deve sobretudo a determinadas propriedades desses materiais, como elevada resistência mecânica, resistência à corrosão e pela densidade inferior a materiais similares (hafsa et al., 2016; väisänen et al., 2016). uma alternativa para a destinação desses resíduos é na síntese de biopolímeros, sobretudo de plásticos biodegradáveis. a utilização de resíduos da bananicultura, especialmente o pseudocaule, como matéria-prima na produção de biopolímeros é considerada uma possibilidade promissora em decorrência da abundância desse recurso e pelo potencial na substituição de polímeros derivados do petróleo, com destaque para a fabricação de embalagens (brinchi et al., 2013; cordeiro et al., 2012; khalil et al., 2016; sango et al., 2018). biofertilizantes o aproveitamento dos resíduos da bananicultura na produção de biofertilizantes ganhou destaque nos últimos anos após pesquisas evidenciarem sua eficiência no aumento da germinação e na aceleração do crescimento de determinadas culturas de vegetais (hussein et al., 2019; sadh; duhan; duhan, 2018). assim, a síntese de biofertilizantes baseia-se na extração de nutrientes presentes na biomassa, especialmente da casca da banana, seguido do fornecimento desses fertilizantes às plantas em forma micro ou nano granulada (hussein et al., 2019; padam et al., 2014; sadh; duhan; duhan, 2018). estudo feito por hussein et al. (2019) objetivando produzir nanofertilizantes com base na casca da banana identificou que esta continha quantidades significativas de potássio quelado, ferro quelado, triptofano, ureia, aminoácidos, proteína e ácido cítrico, possibilitando um aumento na taxa de germinação de sementes de tomates em substratos que continham nanofertilizantes em relação a substratos sem nanofertilizantes. o cultivo de banana em sistemas agroflorestais, a fim de aumentar a eficiência do uso da área e da água, vem ganhando notoriedade especialmente na agricultura familiar (de paula et al., 2015). os resíduos da bananicultura nesses sistemas são empregados sobretudo como fonte de água (cerca de 90% da composição do pseudocaule da bananeira) e na adubação orgânica, sendo também uma alternativa promissora para a reutilização desses resíduos (van asten et al., 2011). alimento para ruminantes algumas pesquisas apresentam resultados promissores sobre a capacidade de conversão de resíduos da bananicultura, especialmente pseudocaule e cascas de banana, em alimentos para animais (angulo et al., 2012a; padam et al., 2014; salemdeeb et al., 2017). em estudos sobre o uso de restos de frutas, incluindo cascas de banana, na alimentação de vacas leiteiras, constatou-se que esses resíduos podem ser incluídos em proporções entre 6 e 18% da dieta do animal sem ocasionar alterações na quantidade e na qualidade do leite produzido (angulo et al., 2012a; 2012b). assim, a utilização da matéria-prima disponível, como resíduos de produção agrícola, pode reduzir a necessidade de aquisição de alimentos (rações e concentrados) pereira, n.r.l.; magnago, r.f. 276 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 268-280 issn 2176-9478 para os animais, barateando o processo e possibilitando uma destinação mais adequada dos resíduos (angulo et al., 2012a; padam et al., 2014; salemdeeb et al., 2017). papel condutor e artesanato estudos recentes apontam que a celulose presente em pseudocaules da bananeira pode ser associada a nanotubos de carbono de parede múltipla carboxilada mediante hidrólise ácida. essa associação fornece um material com propriedades que possibilitam a construção de eletrodos flexíveis ideais para ancorar moléculas e partículas sensíveis em aplicações específicas, como biossensores ou dispositivos eletrônicos (mondal, 2017; noremberg et al., 2017). além disso, fibras das folhas e do pseudocaule da bananeira podem ser empregadas na elaboração de artefatos artesanais, como cestos, tapetes, cadeiras, além de servir como matéria-prima na construção de moradias para população de baixa renda (barbosa, 2014). conclusões o cultivo de banana ocupa grandes extensões territoriais, demandando mundialmente mais de 5 milhões de hectares. a banana é a segunda fruta mais consumida no mundo, é uma importante fonte nutricional e, em determinadas regiões mais pobres e vulneráveis, essencial na manutenção da segurança alimentar. a bananicultura gera grande quantidade de resíduos lignocelulósicos, especialmente o pseudocaule e as folhas. quando descartados inadequadamente, esses resíduos podem causar e/ou agravar problemas ambientais, como poluição de águas, emissão de gases nocivos e proliferação de vetores de doenças. pesquisas vêm sendo desenvolvidas propondo o reaproveitamento desses resíduos. a análise temporal quantitativa da bibliografia selecionada nas bases de dados evidenciou número crescente de publicações ao longo da última década que tratavam da reutilização dos resíduos da bananicultura, havendo assim um aumento no interesse por essa temática por parte dos pesquisadores. a análise qualitativa revelou que a maioria dos estudos são publicados em periódicos científicos de alto impacto. entre as potenciais alternativas para reaproveitamento dos resíduos, as que apresentaram maior número de publicações foram as que tratavam da sua utilização como material adsorvente para remoção de contaminantes, na síntese de biocombustíveis e como matéria-prima para a produção de compósitos e biopolímeros. também se identificaram estudos que propunham a utilização da biomassa gerada na bananicultura como alimento para ruminantes e na produção de biofertilizantes, materiais condutores e artefatos artesanais. destaca-se que essas propostas se caracterizam como possíveis meios para atribuir maior valor agregado a esses resíduos e para, consequentemente, estimular seu reaproveitamento. referências ahmad, t.; 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eventos extremos; linhas de transmissão; interação atmosfera-biosfera abstract this paper evaluates the atmospheric conditions over transmission lines in simulations of an extreme meteorological event, considering different land cover scenarios. we used the mesoscale atmospheric model mm5. although control simulation captured the convective system with a good spatiotemporal precision, it underestimated wind magnitude. the simulation that replaced cerrado for non-irrigated agriculture and pasture did not capture the system due to albedo and moisture availability feedbacks in the atmospheric circulation. in the simulation that replaced the mosaic of agriculture and shrubs for non-irrigated agriculture and pasture, the atmospheric circulation was altered due to soil roughness feedback, which increases the speed of the convective system propagation over the region. the success of extreme events forecast depends on constant improvements in the mesoscale forecast and in the meteorological observation density, as well the use of a realistic vegetation cover. keywords: atmospheric modeling; extreme events; transmission lines; atmosphere-biosphere interaction revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 14 introdução o ambiente competitivo atual do setor elétrico brasileiro tem resultado na preocupação cada vez maior com o desempenho eletromecânico e com a segurança das linhas de transmissão (lts). para a instalação, controle e manutenção das lts é essencial o conhecimento das condições ambientais, particularmente das condições atmosféricas e das condições da superfície, como a topografia e a cobertura vegetal. eventos meteorológicos extremos como rajadas de vento, granizos e até mesmo tornados são relativamente raros em comparação com outros sistemas meteorológicos (como chuvas frontais, por exemplo), entretanto, representam uma ameaça potencial para a transmissão e distribuição de energia elétrica, com diversos registros de quedas de torres de lts (soares et al., 2007). portanto, mesmo sendo relativamente raros é importante o estudo desses fenômenos para que seja possível identificar, com antecedência de várias horas, condições favoráveis à formação dos mesmos. esse tipo de alerta anteciparia a adoção de estratégias de manutenção preventiva e corretiva, para eliminar ou minimizar o impacto negativo desses fenômenos meteorológicos (nascimento, 2005). o estado do mato grosso do sul é afetado pela maioria dos sistemas sinóticos que atingem o sul do país, tais como frentes frias que durante o inverno causam o declínio da temperatura à superfície e a ocorrência de precipitação (climanálise, 1986). linha s de instabilidade pré-frontais, geradas a partir da associação de fatores dinâmicos de grande escala e características de mesoescala, também são responsáveis por eventos extremos (cavalcanti, 1982). durante o verão, a alta da bolívia – extensa faixa de circulação anticiclônica na alta troposfera da parte central da américa do sul – gerada a partir do forte aquecimento convectivo (liberação de calor latente) da atmosfera, é considerada como um sistema típico semi-estacionário da região (virgi, 1981). ainda nessa época do ano, a zona de convergência do atlântico sul (zcas) é um dos principais fenômenos que influenciam no regime de chuvas no estado (nobre, 1988). além disso, a atmosfera responde a trocas de energia, água e momentum com a superfície terrestre. qualquer mudança n esses fluxos de superfície pode afetar fortemente a termodinâmica e a circulação atmosférica. modificações na cobertura vegetal afetam os fluxos de superfície de diferentes formas. primeiramente, ocorrem mudanças no albedo da superfície; em seguida, há mudanças no balanço de energia e na temperatura superficial. isso afeta a forma como a superfície se resfria, pois, altera o balanço entre a perda de calor sensível (resfriamento de uma superfície aquecida através do vento) e a perda de calor latente (resfriamento através da evapotranspiração). finalmente, a altura e a densidade da vegetação afetam a rugosidade da superfície, que por sua vez altera a mistura do ar (turbulência) próximo ao chão. mudanças no albedo, rugosidade da superfície e na razão entre c alor sensível e latente afetam os fluxos superficiais e, consequentemente, podem modificar a circulação atmosférica (foley et al., 2003; senna et al., 2009). uma importante ferramenta para o estudo das complexidades da superfície sobre o escoamento atmosférico são os modelos meteorológicos de mesoescala, que possuem resoluções espaciais maiores que os modelos globais e parametrizações físicas avançadas. a aplicação dos modelos de mesoescala, principalmente por meio de estudos de casos ou testes de sensibilidade, proporcionam importantes informações físicas sobre eventos meteorológicos extremos (costa, 2006; bustamente e chou, 2006; selucchi et al., 2011). pesquisas sobre o impacto das variáveis ambientais sobre o desempenho e segurança de lts mostram que a magnitude do vento é a variável de maior importância, e sua modelagem possibilita comprovar se os projetos de lts aéreas estão adequados para as condições ambientais para as quais foram concebidos (nascimento et al., 2005; moreira et al., 2006). nascimento et al. (2005) utilizaram um modelo de turbulência, pertencente à classe de modelo de mesoescala, para analisar a distribuição da velocidade do vento em regiões vizinhas a uma lt em minas gerais, e esse modelo foi capaz de reproduzir os valores experimentais dos campos de velocidade do vento com incertezas relativamente baixas, mas com um elevado custo computacional. moreira et al. (2006) utilizaram o mesmo modelo para uma topografia de belo horizonte próximo à uma lt, e obtiveram um erro de 11,76% na simulação da magnitude do vento em um ponto específico, resultado considerado aceitável pelos autores. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 15 dentro deste contexto, considerando a importância da modelagem de variáveis ambientais no entorno de lts, a finalidade deste artigo é investigar o impacto das mudanças de cobertura vegetal na simulação atmosférica em alta resolução espacial da temperatura do ar, precipitação e magnitude do vento de um evento extremo ocorrido no dia 07 de agosto de 2008 no mato grosso do sul. esse evento causou quedas e avarias de alguns trechos das duas lts de 230 kv da porto primavera transmissora de energia (ppte) (ppte, comunicação pessoal, agosto de 2008). materiais e métodos a presente pesquisa aborda a área referente às lts porto primavera dourados (com extensão de 216 km) e porto primavera imbirussú (com extensão de 290 km), que engloba os municípios de dourados, fátima do sul, glória dos dourados, ivinhema, taquarussu, batayporã, campo grande, nova alvorada do sul e nova andradina, localizados no estado do mato grosso do sul, como ilustra a figura 1. devido à sua localização latitudinal, o mato grosso do sul caracteriza-se por ser uma região de transição entre os climas quentes de latitudes baixas e os climas mesotérmicos de tipo temperado das latitudes médias. a vegetação de cerrado (savana) recobre 65% do estado, e a região no entorno das lts encontra-se principalmente sobre esse tipo de vegetação. em áreas de planície aluvial ocorre o chamado complexo pantanal, formado por uma combinação de cerrados, campos e florestas decíduas. já ao sul do estado encontram-se florestas semidecíduas (nogueira, 2007). figura 1localização das linhas de transmissão porto primavera – dourados e porto primavera – imbirussú (linhas cheias). revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 16 para investigar o fenômeno atmosférico responsável pelo evento extremo ocorrido no dia 07/08/2008 e o papel que diferentes coberturas vegetais teriam nesse evento, foram realizadas simulações numéricas da atmosfera com o modelo de mesoescala mm5. este modelo foi desenvolvido pela pennsylvania state university em conjunto com o national center for atmospheric research (ncar) (anthes e warner, 1978). foram definidas quatro grades aninhadas com os seguintes domínios: a) grade 1 totalizando 23 pontos longitudinais e 23 pontos latitudinais, com uma resolução espacial de 81 km; b) grade 2 totalizando 36 pontos longitudinais e 36 pontos latitudinais, com uma resolução espacial de 27 km; c) grade 3 totalizando 75 pontos longitudinais e 75 pontos latitudinais, com uma resolução espacial de 9 km; e d) grade 4 totalizando 192 pontos longitudinais e 192 pontos latitudinais, com uma resolução espacial de 3 km. uma representação do domínio dessas grades é ilustrada na figura 2. figura 2 – domínio das grades aninhadas definidas no mm5 em todos os domínios foram utilizados dados de topografia e uso do solo do united states geological survey (usgs). para a inicialização do modelo foram obtidos dados meteorológicos de análise, oriundos do modelo global avn, também conhecido como gfs – global forecast system model do national centers for environment prediction (ncep), com uma resolução espacial de 1°, resolução temporal de 6 horas, e para o período de 6 a 8 de agosto de 2008. o gfs é inicializado através de uma base de dados composta por observações de superfície e altitude recolhidas globalmente. diversos processos físicos, cruciais para o realismo da previsão, não podem ser explicitamente modelados. isso ocorre por que alguns processos físicos não são suficientemente conhecidos, ou por não se dispor de dados apropriados, ou ainda, por falta de computadores suficientemente poderosos. como alternativa, adota-se a emulação dos efeitos desses processos (parametrização), incluindo a física nos modelos de forma implícita, ou seja, os esquemas de parametrização inferem os efeitos dos processos que ocorrem na escala subgrade (processos de superfície, camada limite, convecção, microfísica de nuvens e radiação), com informações disponíveis somente na escala da grade. o modelo mm5 incorpora várias parametrizações físicas da subescala, que representam a maneira como a atmosfera, o solo e a interação dos processos físicos de tudo o que existe entre eles será simulada. descrições mais detalhadas das parametrizações disponíveis podem ser encontradas em dudhia (1992), grell et al. (1994) ou dudhia et al. (2003). após a escolha do conjunto ideal de parametrizações, foram realizadas três simulações para o evento extremo do dia 07/08/2008 considerando diferentes cenários de cobertura do solo. a primeira simulação (controle) considerou o uso do solo padrão do mm5, oriundo do usgs, que pode ser visto na figura 3. a segunda simulação (veg1) substituiu o cerrado por agricultura não-irrigada e pastagem, e a terceira simulação (veg2) substituiu o mosaico de agricultura e arbustos por agricultura não-irrigada e pastagem, revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 17 em toda a grade considerada. essas modificações foram feitas de modo a simular possíveis comportamentos futuros do uso do solo na região de estudo, onde ecossistemas naturais (cerrado) ou que possuem uma parte de vegetação nativa (agricultura + arbustos) são substituídos pela atividade agropecuária (agricultura + pastagem) que já ocupa boa parte da região de estudo como ilustra a figura 3. com as simulações veg1 e veg2 é possível investigar os mecanismos de retroalimentação entre a superfície e a atmosfera, e verificar o quanto esses mecanismos são capazes de alterar as simulações de eventos extremos. figura 3 – mapa de cobertura vegetal para o domínio (a) 1, (b) 2, (c) 3 e (d) 4, utilizado para a simulação controle no mm5. resultados e discussão análise sinótica do caso selecionado no dia 06/08/08 às 12z, dois sistemas frontais atuavam sobre a américa do sul, um deles estava localizado próximo ao litoral paulista e o outro atuava no litoral da argentina. no dia 07/08/08 às 00z, a frente fria que estava mais ao norte deslocou-se para leste em direção ao oceano atlântico, porém mantendo um centro de baixa pressão relativa entre a região sul e sudeste. já a segunda frente fria teve um deslocamento de nordeste aproximando-se do sul do brasil. no mesmo dia às 12z ocorreu um alinhamento da segunda frente fria com o centro de baixa pressão, gerando uma extensa área de instabilidade. as rajadas de vento que acarretaram na queda de torres de lts, no horário aproximado de 20z, ocorreram devido a essa instabilidade gerada pelo acoplamento da frente fria com o centro de baixa pressão. no dia 08/08/08 às 00z, o sistema frontal continuou tendo uma forte atuação na região centro-oeste, sul e sudeste do brasil (figura 4). a imagem de satélite e a carta sinótica foram obtidas através dos bancos de dados da divisão de satélites e sistemas ambientais (dsa) do inpe (dsa, 2015) e do serviço meteorológico marinho (smm) do centro de hidrografia da marinha (smm, 2015), respectivamente. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 18 (a) (b) figura 4 – (a) imagem do satélite meteorológico goes-10 (canal infravermelho) e (b) carta sinótica de superfície, para o horário das 00z do dia 08/08/2008. escolha do conjunto de parametrizações para ajustar o modelo mm5 com um conjunto de parametrizações físicas mais indicado para a simulação das condições atmosféricas na vizinhança e ao longo do traçado das lts, foram feitas três simulações distintas (config0, config1 e config2) do evento meteorológico extremo ocorrido em 07/08/08, que causou quedas e avarias às lts da ppte. cada simulação teve um período de integração de 66 horas durante o mês de agosto (de 06/08/08 às 00z até 08/08/08 às 18z). os eventos meteorológicos extremos são relacionados teoricamente com todas as parametrizações presentes num modelo numérico. no entanto, foram selecionadas as parametrizações de camada limite e de cumulus como objeto de estudo visto que elas são muito importantes para a ocorrência de rajadas de vento. as demais parametrizações foram semelhantes para todas as simulações (e para todos os domínios), sendo: microfísica de nuvens – simple ice, radiação – cloud radiation, e solo – five layer soil model. as combinações de parametrizações de cumulus e de camada limite estão ilustradas na tabela 1. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 19 tabela 1 – parametrizações utilizadas nas simulações. d1, d2, d3 e d4 representam os domínios 1, 2, 3 e 4, respectivamente. simulações / domínios parametrizações físicas cumulus camada limite config0 d1 grell mrf pbl d2 grell mrf pbl d3 nenhuma mrf pbl d4 nenhuma mrf pbl config1 d1 betts-miller eta pbl d2 betts-miller eta pbl d3 betts-miller eta pbl d4 grell eta pbl config2 d1 betts-miller mrf pbl d2 betts-miller mrf pbl d3 betts-miller mrf pbl d4 grell mrf pbl foram analisados os resultados de temperatura do ar a 2 m, pressão atmosférica ao nível do mar e magnitude do vento a 10 m simulados sobre o aeroporto de campo grande, devido à disponibilidade de dados de metar observados a cada hora para as mesmas variáveis, possibilitando assim uma avaliação estatística. devido ao formato do código metar, as variáveis estudadas são obtidas apenas com valores inteiros, gerando incertezas associadas a essas medidas. para avaliar o grau de ajuste entre os dados observados e os simulados, foram quantificados os erros através das medidas do viés (bias error be) e da raiz do erro quadrático médio (root mean squared error rmse). o be quantifica a tendência do modelo de superestimar ou subestimar uma variável. já o rmse mede a variação dos valores estimados ao redor dos valores medidos, avaliando apenas a ordem de grandeza dos erros. assim, um erro grande é ressaltado em relação a erros menores. o ideal seria que os valores de be e de rmse fossem o mais próximo de zero (wilks, 2006). na análise do be e do rmse das simulações para o evento considerado (figura 5), nota-se que de uma maneira geral ocorre uma diminuição do be e do rmse no domínio 4, e que em ambos os domínios a simulação com os menores erros para a maioria das variáveis é a config1. o rmse médio da simulação config1 é 2,49, e o rmse das simulações config0 e config2 é 2,61 e 2,69, respectivamente. portanto, a melhor configuração das parametrizações físicas na caracterização do evento foi: microfísica de nuvens – simple ice (domínios 1 a 4), radiação – cloud radiation (domínios 1 a 4), solo – five layer soil model (domínios 1 a 4), camada limite – eta pbl (domínios 1 a 4), e cumulus – betts-miller (domínios 1 a 3) e grell (domínio 4). é importante ressaltar que para se estimar com maior realismo a magnitude do vento e outras variáveis, além de uma configuração ideal de parametrizações para a região de interesse, também é necessária uma rede maior de dados observados para serem utilizados na inicialização do modelo e na avaliação estatística, permitindo um aprimoramento contínuo das previsões numéricas (santos et al. 2010). revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 20 (a) (b) figura 5 – be e rmse total das variáveis simuladas nas grades de 81 km e de 3 km de resolução (d1 e d4, respectivamente) durante o período de simulação do evento (de 06 a 08 de agosto). t, p, vento representam a temperatura do ar a 2m, pressão atmosférica ao nível do mar, e a magnitude do vento a 10m, respectivamente. adaptado de santos et al. (2010). análise espacial das simulações as figuras 6a, 6b e 6c ilustram os campos de temperatura do ar, magnitude do vento e precipitação, respectivamente, para a simulação controle às 20z do dia 07/08/2008. a simulação mostrou o padrão sinótico previamente esperado durante a entrada e passagem de um sistema frontal, pois simulou a queda de temperatura e a subsequente invasão da massa de ar polar que atinge a lt porto primavera – dourados (figura 6a). na superfície frontal, o ar frio e denso força o ar quente a subir e se condensar em uma série de nuvens cumulonimbus, que produzem forte precipitação com rajadas de vento. esse aumento na magnitude do vento, em m s−1, pode ser verificado na figura 6b, com núcleos de cerca de 10 m s−1 sobre a lt. a velocidade do vento foi adequadamente simulada em relação ao seu comportamento espaço-temporal, visto que às 20z foi o horário da queda e avaria de estruturas na lt porto primavera – dourados. entretanto, a intensidade simulada está subestimada, pois velocidades de cerca de 10 m s−1 (36 km h−1) não seriam suficientes para gerar tais danos. o campo simulado de precipitação (figura 6c), em mm h−1, às 20z, segue o mesmo comportamento da temperatura do ar e da magnitude do vento e está coerente espacialmente e temporalmente com o ocorrido. a maior intensidade da precipitação sobre a lt porto primavera – dourados ocorre às 20z, com núcleos acima de 40 mm h−1. os campos de temperatura do ar, magnitude do vento e precipitação para a simulação veg1 são mostrados nas figuras 6d, 6e e 6f, respectivamente. para a maior parte da região de estudo (cerca de 78%), o campo de temperatura do ar possui valores inferiores aos obtidos pela simulação controle (figura 6d). isso ocorre devido a dois mecanismos principais: o tipo de vegetação agricultura não-irrigada e pastagem que substituiu o cerrado possui um maior albedo (23% ao invés de 20% no caso de controle) e uma maior disponibilidade hídrica (60%, antes era 15%). a disponibilidade hídrica é um parâmetro que representa os efeitos da resistência estomatal, da resistência aerodinâmica e da umidade do solo para o cálculo da taxa de evaporação pelo modelo mm5 (dudhia et al., 2003). o aumento do albedo resfria a superfície, pois reduz a quantidade de radiação solar absorvida. isto somado a uma maior disponibilidade de umidade resfria ainda mais a superfície, pois aumenta a evapotranspiração. o aumento da evapotranspiração (fluxo de calor latente) causa uma diminuição do fluxo de calor sensível para a atmosfera, e da energia disponível para processos convectivos. além disso, com o menor fluxo de calor sensível, ocorre um resfriamento da coluna atmosférica. para manter o equilíbrio térmico, o resfriamento atmosférico é compensado por um aquecimento adiabático devido a um movimento subsidente, inibindo a precipitação (charney, 1975; eltahir, -3 -2 -1 0 1 2 3 t_d1 t_d4 p_d1 p_d4 vento_d1 vento_d4 be total config0 config1 config2 0 1 2 3 4 t_d1 t_d4 p_d1 p_d4 vento_d1 vento_d4 rmse total config0 config1 config2 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 21 1996). esse comportamento provavelmente bloqueou a entrada da massa de ar polar na região de estudo. nesta simulação, não houve um aumento da magnitude do vento simulada sobre as lts em nenhum horário, visto que esse aumento da magnitude acompanhava o deslocamento da frente fria (na simulação controle), e a frente fria não foi simulada na simulação veg1 (figura 6e). pelo mesmo motivo também não foi simulada a faixa de precipitação que acompanhava a frente fria (figura 6f). concluindo, a frente fria, as rajadas de vento e a precipitação intensa ocorridas no dia 07/08/2008 provavelmente não ocorreriam na região de estudo se toda a extensão do cerrado fosse substituída pela agropecuária. as figuras 6g, 6h e 6i apresentam os campos da temperatura do ar, magnitude do vento e precipitação para a simulação veg2 às 20z do dia 07/08/2008. as anomalias dessas variáveis são ilustradas nas figuras 6j, 6k e 6l. a anomalia é o valor obtido pela simulação veg2 menos o valor obtido pela simulação controle. a simulação veg2 conseguiu capturar a queda de temperatura devido à entrada da frente fria e a subsequente invasão da massa de ar polar. porém, a frente fria teve um deslocamento mais adiantado em relação à simulação controle (figura 6g). tal fato pode ser visto no campo de anomalia (figura 6j), onde os valores negativos abaixo de −3°c situam-se exatamente no local da frente fria simulada por veg2, ou seja, nesses locais as temperaturas na simulação veg2 são menores do que na simulação controle. esse comportamento ocorre porque o tipo de vegetação agricultura não-irrigada e pastagem que substituiu o mosaico de agricultura e arbustos possui uma rugosidade superficial menor (5 cm, antes era 20 cm). com a menor rugosidade, o processo de remoção de momento é enfraquecido, aumentando a velocidade do escoamento atmosférico e consequentemente o deslocamento da frente fria. a figura 6k corrobora a discussão anterior, pois a anomalia de magnitude do vento é positiva ao longo da frente fria, e a faixa com as maiores magnitudes atinge a lt porto primavera – dourados com 1 hora de antecedência em relação à simulação controle. entretanto, em relação à precipitação não é possível destacar um comportamento bem definido, pois existem alguns núcleos com anomalia negativa e outros com anomalia positiva (figura 6l). e a maior intensidade da precipitação sobre a lt porto primavera – dourados ocorre também às 20z, com núcleos acima de 40 mm h−1. convém salientar que esses resultados são preliminares, pois são necessários mais estudos e medidas de campo na região para confirmar se os valores de albedo, disponibilidade hídrica e rugosidade da superfície são coerentes com os valores utilizados no modelo mm5. apesar da sofisticação e confiabilidade dos modelos numéricos, existem alguns processos que ocorrem em escala molecular como condensação, evaporação etc., que não podem ser resolvidos explicitamente, necessitando de parametrizações. é evidente que o sucesso da previsão de eventos extremos depende da contínua melhoria na previsão em mesoescala. isso incluiu melhorias nos códigos fontes, testes de sensibilidade das diversas parametrizações e o uso de grades mais refinadas, interferindo diretamente na capacidade computacional requerida. cabe ainda ressaltar a necessidade em melhorar a rede observacional, pois essa possui uma importância crucial na inicialização dos modelos de previsão, além da utilização de uma cobertura vegetal realística, devido às interações entre os ecossistemas e a circulação atmosférica (nascimento, 2005; costa, 2006; bustamente e chou, 2006; selucchi et al., 2011). revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 22 (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) (i) (j) (k) (l) figura 6 – (a) temperatura do ar (°c), (b) magnitude do vento (m s−1) e (c) precipitação (mm h−1) da simulação controle. (d) temperatura do ar (°c), (e) magnitude do vento (m s−1) e (f) precipitação (mm h−1) da simulação veg1. (g) temperatura do ar (°c), (h) magnitude do vento (m s−1) e (i) precipitação (mm h−1) da simulação veg2. anomalias da (j) temperatura do ar (°c), (k) magnitude do vento (m s−1) e (l) precipitação (mm h−1) da simulação veg2. todos os campos são referentes ao domínio 4, para o dia 07/08/2008, às 20z. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 23 conclusões nesta pesquisa, o desempenho do modelo de mesoescala mm5 é avaliado sob diferentes cenários de cobertura vegetal para um caso de evento meteorológico extremo que causou avarias em lts no mato grosso do sul. este experimento considera uma cobertura vegetal padrão (simulação controle), a substituição do cerrado por agricultura não-irrigada e pastagem (simulação veg1) e a substituição do mosaico de agricultura e arbustos por agricultura não-irrigada e pastagem (simulação veg2). o evento extremo considerado (07/08/2008) foi uma forte atividade convectiva associada à passagem de uma frente fria. a simulação controle consegue capturar o padrão sinótico da temperatura do ar e da precipitação decorrentes da passagem deste sistema convectivo, mas subestima a magnitude do vento sobre as lts. a simulação veg1 não captura o sistema convectivo devido às retroalimentações do albedo e da disponibilidade hídrica na circulação atmosférica, pois ambas as retroalimentações agem no sentido de resfriar a superfície e consequentemente o ar adjacente a ela. esse comportamento também favorece a ocorrência de um movimento de subsidência na região, contribuindo para o bloqueio da entrada do sistema frontal. portanto, a substituição do cerrado pela agropecuária em toda a região pode modificar as circulações atmosféricas de modo a impedir o desenvolvimento do sistema convectivo causador de avarias sobre as lts. já na simulação veg2 a circulação atmosférica simulada é alterada devido às retroalimentações da rugosidade do solo, que aumentam a velocidade do deslocamento do sistema convectivo sobre a região de estudo. portanto, a substituição do mosaico de agricultura e arbustos pela agropecuária em toda a região pode modificar a dinâmica de circulação de modo a acelerar a entrada e passagem do sistema frontal que causou quedas de lts. os resultados alcançados nesta pesquisa permitem concluir que o modelo de mesoescala mm5 capta de maneira geral os padrões sinóticos associados à passagem de sistemas frontais que podem provocar eventos meteorológicos potencialmente causadores de quedas de lts. além disso, o modelo constitui uma ferramenta potencial para avaliar cenários futuros de mudança de cobertura vegetal e seus impactos na dinâmica da circulação atmosférica. agradecimentos os autores gostariam de agradecer à empresa plena transmissoras pelo apoio financeiro ao projeto de pesquisa e desenvolvimento tecnológico que deu origem a este artigo. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 24 referências bibliográficas anthes, r. a.; warner, 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mineral na universidade do extremo sul catarinense (unesc) – criciúma (sc), brasil. andre escobar engenheiro químico na carbonífera metropolitana – criciúma (sc), brasil. endereço para correspondência: carlyle torres bezerra de menezes – rua antônio sartor, 439 – mina do mato – cep: 88810-470 – criciúma (sc), brasil – e-mail: cbm@unesc.net recebido em: 02/12/2019 aceito em: 10/06/2020 resumo este estudo foi desenvolvido com o objetivo de avaliar os processos de tratamento de efluentes provenientes da mineração de carvão mineral, bem como sua eficiência na remoção de manganês e de outros metais pesados. os procedimentos consistiram na aplicação dos métodos de tratamento de efluentes de mineração por meio do processo de neutralização, seguido de floculação e sedimentação (nfs) e flotação por ar dissolvido (fad) em escala de bancada. o ensaio via nfs apresentou eficiência de 99,58% na remoção do manganês dissolvido no efluente, com a elevação de ph até 9,95. para os ensaios por fad, a eficiência média da remoção de manganês foi de 97,12% e o ph 9,4. para os outros metais, a nfs apresentou remoção de 99,79% para o alumínio total, 99,32% para o zinco e 97,79% para o ferro solúvel, enquanto a fad apresentou remoção média de 96,33% para o alumínio total, 97,02% para o zinco e 97,26% para o ferro solúvel. todos os ensaios se enquadraram nos limites estabelecidos pela legislação ambiental no que diz respeito à concentração em metais tóxicos. isso comprova que o processo de tratamento do efluente proveniente de uma empresa carbonífera em estudo apresentou eficiência para a remoção dos metais analisados, sobretudo ferro, zinco e manganês. resta a necessidade de ajustes em futuros trabalhos de pesquisa a adequação do manganês a valores de ph abaixo de 9. constatou‑se ainda que, além da nfs, a técnica de tratamento por fad constitui uma alternativa para o tratamento de efluentes ácidos de mina, corroborando trabalhos anteriores e justificando a possível reintrodução futura nos sistemas de tratamento da drenagem ácida de mina na região. palavras-chave: drenagem ácida de mina; contaminantes ambientais; metais tóxicos. abstract this study was developed with the objective of evaluating the effluent treatment processes from coal mining, as well as the efficiency in removing manganese and other heavy metals. the procedures consisted of applying mining wastewater treatment methods through the neutralization processes, followed by flocculation and sedimentation (nfs) and dissolved air flotation (fad) on a bench scale. the test via nfs showed an efficiency of 99.58% in the removal of the manganese dissolved in the effluent, with an increase in ph up to 9.95. for the fad tests, the average manganese removal efficiency was 97.12% and with ph 9.4. for other metals, nfs showed 99.79% removal for total aluminum, 99.32% for zinc and 97.79% for soluble iron, while fad had an average removal of 96.33% for total aluminum, 97.02% for zinc, and 97.26% for soluble iron. all tests fell within the limits established by https://doi.org/10.5327/z2176-947820200632 tratamento de efluentes ácidos para a remoção do manganês e de metais pesados associados aos efluentes da mineração de carvão por meio dos processos de floculação e flotação por ar dissolvido treatment of acid effluents for the removal of manganese and heavy metals associated with effluents from the coal mining through the processes of floculation and flotation by dissolved air revista brasileira de ciências ambientais • brazilian journal of environmental sciences http://orcid.org/0000-0003-4063-2515 http://orcid.org/0000-0003-2378-9510 http://orcid.org/0000-0002-2478-8352 http://orcid.org/0000-0003-1394-8899 mailto:cbm@unesc.net https://doi.org/10.5327/z2176-947820200632 https://doi.org/10.5327/z2176-947820200632 tratamento de efluentes ácidos para a remoção do manganês pelos processos de floculação e flotação por ar dissolvido 537 rbciamb | v.55 | n.4 | dez 2020 | 536-551 issn 2176-9478 introdução a atividade de lavra e beneficiamento de carvão mineral na região sul do estado de santa catarina teve início no fim do século xix, mas somente em meados da década de 1940 obteve grande impulso, quando começou a ser implantado o parque siderúrgico nacional (menezes et al., 2004). porém, aliada ao progresso da região sul, a mineração de carvão trouxe consigo severos danos ambientais, comprometendo a qualidade do ar atmosférico, dos solos e dos recursos hídricos locais. um dos principais impactos da atividade mineira é a poluição hídrica causada pela drenagem ácida de mina (dam). os problemas ambientais estão relacionados com o ph geralmente abaixo de 3 e a diversidade de metais dissolvidos, como ferro, alumínio, manganês e traços de chumbo, cobre e zinco (kontopoulos, 1998; silvas et al., 2011) a indústria da mineração produz significativas quantidades de efluentes líquidos como contrapartida de seus processos, cujas concentrações de compostos inorgânicos e metais, entre outros componentes, estão bem acima dos padrões máximos de lançamento estabelecido pela legislação (woloszyn; volkart; bizani, 2013). a dam, um dos principais problemas ambientais associados à mineração de carvão mineral e a outras atividades da indústria mineral que contêm sulfetos metálicos, constitui uma fonte expressiva de poluição das águas superficiais e subterrâneas, criando condições impróprias à sobrevivência de seres nesse habitat, além de limitar seu uso doméstico ou industrial ( menezes et al., 2004; kontopoulos, 1998). além da dam, também os efluentes líquidos provenientes do processo de beneficiamento apresentam características agressivas ao meio ambiente, com altas concentrações de metais pesados e a presença de partículas finas e ultrafinas de difícil remoção. o reconhecimento dos riscos ambientais da dam tem conduzido ao desenvolvimento de várias técnicas para minimizar o impacto dessas correntes ácidas nos ecossistemas. os sistemas convencionais de neutralização de dam que utilizam reagentes alcalinos (cao e caco3) são os mais empregados em áreas de mineração. esses sistemas consistem no aumento do ph e na remoção de metais na forma de hidróxidos. a principal característica da neutralização com reagentes alcalinos é a formação de resíduos (lama) decorrentes do processo de precipitação dos sólidos. em geral, o processo de precipitação de constituintes químicos se dá em função do ph. entretanto, outros fatores podem contribuir nesse processo, como força iônica, temperatura, potencial de oxidação‑redução (eh), estado de oxidação dos metais, concentrações dos metais em solução e suas interações com sólidos precipitados (kalin; fyson; wheeler, 2006). o manganês tem sido considerado como um dos principais elementos contaminantes presentes na dam de carvão mineral, de difícil remoção nos limites permitidos pela legislação ambiental (ph 6 a 9). normalmente, o manganês existe em solução sob condições normais ambientais na forma do cátion mn2+. em dam, prevalece o mn2+ que é estável até o ph próximo de 10. alguns métodos de tratamento de efluentes são empregados nos setores minerais com a finalidade de remover metais pesados e estabelecer condições apropriadas de descarte desses efluentes conforme os parâmetros exigidos pela legislação ambiental. tais processos de tratamento de efluentes podem ser utilizados via neutralização, floculação e sedimentação (nfs) e via flotação por ar dissolvido (fad). environmental legislation with respect to the concentration in toxic metals, this proves that the process of treating the effluent from a coal company under study showed an efficiency for the removal of the analyzed metals, especially iron, zinc, and manganese. there remained the need for adjustments in future research work to adapt manganese to ph values below 9.0. it was also found that, in addition to the nfs, the fad treatment technique constitutes an alternative for the treatment of acid mine effluents, corroborating with previous works and justifying a possible future reintroduction in the systems of treatment of acid mine drainage in the region. keywords: mine acid drainage; environmental contaminants; toxic metals. volpato, s.b. et al. 538 rbciamb | v.55 | n.4 | dez 2020 | 536-551 issn 2176-9478 a remoção de manganês da dam por sistemas convencionais de neutralização, por outro lado, tem apresentado baixa eficiência em diversos estudos (hammarstrom; sibrell; belkin, 2003). em condições oxidantes, o mn2+ deveria sofrer oxidação espontânea para manganês trivalente ou tetravalente e, em seguida, precipitar na forma de óxidos. porém, isso requer elevada quantidade de energia, tornando lento o processo de oxidação desse metal, especialmente em ph < 8 (potgieter‑vermaak et al., 2006). no que diz respeito à legislação vigente para este estudo, a resolução do conselho nacional do meio ambiente (conama) nº 430 (brasil, 2011), que dispõe sobre as definições e padrões de lançamento de efluentes, vem complementar e alterar a resolução nº 357, de 17 de março de 2005. em seu artigo 3º, resolve: “os efluentes de qualquer fonte poluidora somente poderão ser lançados diretamente nos corpos receptores após o devido tratamento e desde que obedeçam às condições, padrões e exigências dispostos nesta resolução e em outras normas aplicáveis” (brasil, 2011). portanto, todas as unidades de tratamento de efluente, de qualquer origem, somente poderão lançar diretamente suas águas no corpo receptor desde que atendam às disposições da lei. ressalta ainda em seu artigo 16º: os efluentes de qualquer fonte poluidora somente poderão ser lançados diretamente no corpo receptor desde que obedeçam as condições e padrões previstos neste artigo, resguardadas outras exigências cabíveis: i ‑ condições de lançamento de efluentes: a) ph entre 5 e 9; ii ‑ padrões de lançamento de efluentes: manganês dissolvido 1 mg/l; ferro dissolvido 15 mg/l e zinco 5 mg/l (brasil, 2011). nesse contexto, o objetivo geral deste trabalho foi o de realizar a aplicação de métodos de tratamento de efluentes provenientes da mineração de carvão mineral, com vistas à melhoria da eficiência na remoção do manganês e de outros metais pesados como alumínio, ferro e zinco, em uma estação de tratamento de efluentes (ete) da indústria carbonífera na região sul do estado de santa catarina. dessa forma, no presente trabalho se buscou proporcionar uma melhoria da qualidade dos recursos hídricos com base no aperfeiçoamento dos processos de tratamento de efluentes e seu posterior lançamento no sistema hídrico. para atender a esse objetivo, realizou‑se uma revisão do estado da arte dos processos de tratamento de dam com enfoque na remoção do manganês, fez‑se a caracterização do efluente gerado pela carbonífera e conduziram-se ensaios de tratabilidade para avaliar a eficiência de remoção dos metais manganês, alumínio, ferro e zinco, com vistas à adequação dos efluentes gerados aos padrões de qualidade ambiental. materiais e métodos processo de tratamento de efluentes da indústria carbonífera em estudo a ete da indústria carbonífera objeto deste estudo compreende as seguintes unidades: • tanque de neutralização; • tanque de floculação; • sedimentador; • adensamento; • desidratação (filtro‑prensa); • bacias de decantação, conforme apresenta a tabela 1. a ete apresenta capacidade para a vazão máxima de 900 m3.h-1. além disso, segue um regime de operação de 24 horas por dia, distribuídos em três turnos. processo de neutralização neste trabalho efetuou‑se um estudo de remoção do manganês e de outros metais pesados da dam formada com os efluentes oriundos do beneficiamento de carvão mineral. o efluente descartado pela usina de beneficiamento contém sedimentos finos e ultrafinos, fração derivada do processo de lavagem do carvão. entretanto, em um primeiro estágio, a água utilizada nesse processo apresenta ph entre 6,2 e 7,5, o que lhe confere uma condição legalmente aceitável no que diz respeito ao ph. esse fato deve‑se à presença de minetratamento de efluentes ácidos para a remoção do manganês pelos processos de floculação e flotação por ar dissolvido 539 rbciamb | v.55 | n.4 | dez 2020 | 536-551 issn 2176-9478 rais com características alcalinas encontrados nas camadas de carvão da região catarinense, tais como finas lentes de carbonato de cálcio. o processo de neutralização do efluente gerado é composto de silo de armazenamento de cal, balança, tanque de preparo, filtro, bombas centrífugas e bombas dosadoras equipadas com inversor de frequência. atualmente, utiliza‑se como substância alcalinizante o hidróxido de cálcio (ca(oh) 2 ). no tanque de preparo é formada a solução de hidróxido de cálcio, a uma concentração, pela adição de óxido de cálcio e de água com auxílio de uma balança digital acoplada ao tanque de preparo. posteriormente a solução é bombeada até o tanque de neutralização, que se constitui de caixa de recebimento do efluente seguida de três calhas parshall. cada uma recebe a solução de hidróxido de cálcio, com vazão de 1,8 m3.h-1, com o auxílio de bombas dosadoras. o consumo de cal para os dados citados acima ficou na média de 180 kg/h. os objetivos da etapa de neutralização somente serão alcançados quando o ph atingir a faixa de 5 a 9, conforme estabelecido na resolução conama nº 430/2011. tal aspecto tem como objetivo reduzir os teores de manganês dissolvido, tendo em vista que a precipitação do manganês sob a forma de óxido ou hidróxido ocorre em sua maior parte na faixa de ph entre 8,5 e 10, segundo estudos de ferguson (1991). processo de floculação durante muitos anos a empresa utilizou o processo de fad para o tratamento da dam (menezes et al., 2004). a flotação tem várias vantagens sobre a sedimentação por gravidade, destacando-se: possibilidade de produção de água de melhor qualidade; operação em taxas de aplicação mais altas, resultando em estações de tratamento mais compactas; início de operação mais rápido; concentração de sólidos no lodo significativamente superior à produzida na sedimentação; e menor tempo de detenção em uma estação de tratamento (menezes et al., 2004; oliveira; oliveira, 2019). no entanto, atualmente o processo de nfs constitui o principal processo de tratamento de efluentes da empresa objeto deste estudo, e também da maioria das empresas da região (rubio; tessele, 2002). o processo inicia‑se com o preparo da solução floculante em tanque constituído de agitador acoplado, com capacidade para 4,2 m3. inicialmente, pesa‑se a quantidade de 2,5 kg de polímero aniônico em pó para dissolvê‑la em volume de 3,5 m3 de água sob agitação constante, apresentando a concentração de 0,71 g.l-1. essa concentração pode variar de acordo com as condições do efluente. a solução floculante é conduzida por meio de bomba dosadora helicoidal até o tanque de floculação. o consumo de floculante para as condições citadas acima corresponde em média a 1,84 kg.h-1. a vazão de alimentação de efluente oriundo da etapa de neutralização nos tanques de floculação é na ordem de 250 m3.h-1. tabela 1 – descrição das unidades de tratamento da estação de tratamento de efluente (ete). descrição quantidade tanque de neutralização 2 tanque de floculação 2 sedimentador 2 tanque de adensamento 1 filtro‑prensa 3 bacias de decantação 2 volpato, s.b. et al. 540 rbciamb | v.55 | n.4 | dez 2020 | 536-551 issn 2176-9478 o tanque de floculação ou tanque de agitação lenta, como é comumente denominado, é anexado aos decantadores, e sua estrutura apresenta os seguintes componentes: • entrada de alimentação; • agitador; • bomba dosadora helicoidal; • alimentação do decantador. processo de sedimentação o processo de sedimentação se constitui de três decantadores, com capacidade de processamento em cada linha de até 450 m3.h-1. na empresa, atualmente, apenas dois decantadores realizam o processo de sedimentação, enquanto o terceiro é utilizado como tanque de adensamento de lodo. a alimentação dos decantadores inicia‑se logo após a etapa de floculação. pela ação da gravidade, as partículas de maior densidade sedimentam e direcionam-se para o fundo do equipamento. o efluente clarificado sai continuamente como overflow, passando por uma calha parshall, tendo como destino final a bacia de estabilização. o lodo é extraído do fundo dos decantadores 1 e 2 por bombas centrífugas equipadas com inversores de frequência, e direcionado para o tanque de adensamento de lodo. processo de desidratação do lodo o processo de desidratação do lodo consiste em direcionar o material adensado (polpa) do decantador 3 até o filtro‑prensa. esse processo é composto de filtro‑prensa de fabricação chinesa, automatizado, constituído de 74 placas de 2 × 2 m. no local ainda se encontram duas unidades de filtro‑prensa de 60 placas de 1 × 1 m, destinadas a desidratar a polpa proveniente da bacia de decantação do processo de flotação de partículas finas e ultrafinas provenientes do processo das instalações de beneficiamento de carvão. cada filtro‑prensa tem capacidade para filtrar 37,5 m3 de lodo por ciclo. o tempo estimado para cada ciclo é de 50 min, compreendendo as etapas de filtração, sopramento e descarregamento das tortas. o lodo desidratado, com mais de 20% de sólidos, é depositado em um compartimento existente abaixo dos filtros‑prensas, sendo carregado por pá carregadeira em caminhões e transportado continuamente para o depósito de rejeitos. procedimentos experimentais os procedimentos experimentais deste trabalho foram realizados em escala de bancada e compreenderam duas etapas principais. a primeira destinou‑se à amostragem do efluente bruto (água preta) proveniente do processo final de beneficiamento. esse efluente, como já mencionado, apresenta partículas finas e ultrafinas de difícil remoção e de altas concentrações de metais pesados, principalmente ferro e manganês. na sequência, foi realizada a amostragem da água de recirculação utilizada no processo inicial do beneficiamento. por se tratar de água de recirculação, ela apresenta algumas características semelhantes às da drenagem ácida, contendo metais dissolvidos em concentrações elevadas, o que justifica a sua avaliação detalhada para este trabalho com ênfase no manganês. por fim, procedeu‑se à caracterização físico‑química dessas soluções líquidas, com a finalidade de identificar a concentração de manganês e dos demais metais pesados dissolvidos. a segunda etapa dos procedimentos experimentais consistiu na aplicação dos métodos de tratamento de efluentes de mineração por meio dos processos de nfs e fad, com a caracterização físico‑química do sobrenadante clarificado e, posteriormente, a determinação de eficiência de remoção de manganês e dos outros metais presentes nas soluções líquidas. pontos de coleta as amostras foram coletadas entre os meses de abril a maio de 2018. estabeleceram-se dois pontos de coleta, denominados de pontos a e b, localizados no perímetro da ete da indústria carbonífera. tratamento de efluentes ácidos para a remoção do manganês pelos processos de floculação e flotação por ar dissolvido 541 rbciamb | v.55 | n.4 | dez 2020 | 536-551 issn 2176-9478 o primeiro ponto (a) destinou‑se à coleta do efluente bruto (água preta). esse ponto localizou‑se antes da etapa de neutralização, tendo como referência a caixa de visita situada próximo à tubulação que direciona o efluente bruto proveniente da usina de beneficiamento até a ete. o segundo ponto (b) destinou‑se à coleta da água de recirculação. esse ponto localizou‑se na bacia de clarificação. portanto, a bacia de clarificação recebe contribuições das bacias de decantação a e b, assim como todo despejo proveniente do sistema de drenagem superficial. a bacia de clarificação tem como finalidade abastecer a usina de beneficiamento para o processamento da matéria‑prima, no entanto algumas condições são necessárias para o abastecimento da usina de beneficiamento, entre elas baixa turbidez e ausência de sedimentos grosseiros. procedimentos de coletas de amostras as coletas de efluentes foram realizadas conforme critérios estabelecidos pela associação brasileira de normas técnicas (abnt) (nbr 9898/1987), que institui os parâmetros de preservação e técnicas de amostragem de efluentes líquidos e corpos receptores. diante desses parâmetros, as amostras foram coletadas manualmente e acondicionadas em recipientes de polietileno com capacidade de 2 l. após a coleta, os recipientes foram armazenados e mantidos sob refrigeração a 4°c. as amostras que se destinaram à análise físico‑química foram acondicionadas em dois recipientes de 600 ml, contendo uma alíquota 2 ml de ácido nítrico 65%, para conservação. análises físico-químicas dos efluentes os ensaios físico‑químicos para análise dos efluentes brutos foram realizados pelo laboratório de análises químicas e ambientais (laqua) da associação beneficente da indústria carbonífera de santa catarina (satc). os principais parâmetros avaliados e suas metodologias de análise foram: alumínio total (mg.l-1); ferro dissolvido (mg.l-1) ; ferro total (mg.l-1); manganês dissolvido (mg.l-1) e zinco total (mg.l-1), todos pelo método de espectrometria de emissão óptica com plasma (icp‑oes). ensaios de bancada os ensaios de tratamento dos efluentes ácidos foram conduzidos no laboratório de química da universidade do extremo sul catarinense (unesc). para a realização do ensaio de nfs, utilizou‑se o efluente do ponto (a), ou seja, aquele proveniente do descarte da usina de beneficiamento (água preta). para o ensaio de fad, utilizou‑se o efluente do ponto (b), proveniente da bacia de clarificação. o objetivo dos ensaios de bancada foi simular o processo de tratamento de efluentes atual da indústria carbonífera em estudo, bem como o processo de flotação por ar dissolvido anteriormente empregado pela mesma carbonífera, com o intuito de avaliar qual desses processos apresenta melhor eficiência na remoção de manganês, entretanto todos os ensaios de neutralização tiveram a elevação de ph acima de 9. essa é uma recomendação prevista neste estudo, que teve entre os seus objetivos a remoção do manganês na faixa de ph compreendida entre 9 e 10, considerando‑se a solubilidade em meio aquoso desse metal. os ensaios de tratabilidade foram executados utilizando‑se, em cada um, o volume de 1 l de efluente bruto, com a finalidade de se obter maior controle sobre os procedimentos sequenciais de tratamento. as soluções de hidróxido de cálcio, floculante e de surfactante foram preparadas no laboratório de química da unesc. ensaio de neutralização para a realização dos ensaios de neutralização, preparou‑se uma solução hidróxido de cálcio (ca(oh) 2 ) com a concentração de 11,5%, baseando‑se nas configurações de escala industrial. a cal utilizada na ete apresenta as seguintes características: solubilidade em água; densidade aparente variando de 0,7 a 1 g.cm-3. http://g.cm volpato, s.b. et al. 542 rbciamb | v.55 | n.4 | dez 2020 | 536-551 issn 2176-9478 os ensaios de neutralização iniciaram‑se com a retirada de uma alíquota de 1 l em uma proveta graduada, posteriormente transferida para um béquer de vidro e colocada sob agitação utilizando‑se um agitador magnético e sem aquecimento da fisatom, modelo 752. em seguida, verificou‑se o ph do efluente bruto com um phmetro digital de bancada da marca quimis q-400ª, calibrado com solução tampão de ph 4 e 7. posteriormente, elevou‑se o ph da solução adicionando‑se solução de hidróxido de cálcio, até atingir a faixa de ph ideal. ensaio de floculação os ensaios de floculação consistiram na utilização de polímero aniônico flonex 934 sh (snf floerger), solúvel em água, com densidade relativa variando de 0,6 a 0,9 g.cm-3. na etapa de floculação, a dosagem requerida da solução de floculante aniônico foi de 2 ml.l-1, conforme estudos anteriores de volpato, menezes e silva (2017). a concentração da solução floculante preparada no laboratório foi de 0,71%. para a agitação e homogeneização da solução foi adotado o gradiente de velocidade de 20 s-1, conforme parâmetros de diluição em planta industrial. ensaio de flotação por ar dissolvido os ensaios de fad consistiram no emprego de uma célula de flotação por ar dissolvido em escala bancada, fabricada pela empresa aquaflot. essa célula é equipada de vaso saturador com capacidade de 3 l, e de válvula de segurança apresentando limite máximo de pressão de 6 kgf.cm-2. a pressão de saturação utilizada no processo foi de 4,2 kgf. cm-2, com tempo de saturação de 30 min. além disso, fixou‑se a taxa de reciclo de 60% com base em estudos anteriores envolvendo fad, de menezes e leal filho (2004). para os ensaios, utilizaram‑se as duas dosagens de surfactante oleato de sódio de 50 e 75 ml.l-1. o primeiro ensaio, denominado de fad nº 1, utilizou 75 ml de oleato de sódio. o segundo ensaio, denominado de fad nº 2, realizou‑se dosando 75 ml de oleato de sódio combinado com 2 ml da solução floculante, e o terceiro ensaio, denominado de fad nº 3, empregou 50 ml de oleato de sódio. o tempo de flotação foi de 8 min para os três ensaios. a figura 1 ilustra uma célula de flotação por ar dissolvido de escala de bancada. figura 1 – célula de flotação por ar dissolvido de bancada. fonte: menezes e leal filho (2004). http://g.cm http://kgf.cm http://kgf.­cm tratamento de efluentes ácidos para a remoção do manganês pelos processos de floculação e flotação por ar dissolvido 543 rbciamb | v.55 | n.4 | dez 2020 | 536-551 issn 2176-9478 ao término dos ensaios, uma alíquota da amostra foi coletada e acondicionada em recipiente contendo ácido nítrico 65%, de maneira a conservá‑la. as amostras foram encaminhadas para o laqua. resultados e discussão resultados para o ensaio de neutralização o presente estudo obteve resultados que, em sua maior parte, corroboraram e aprofundaram estudos anteriores referentes ao tratamento da dam (trindade; soares; rizzo, 2004; menezes et al., 2004), em que se afirma que a maior parte dos métodos de tratamento de dam envolve uma etapa inicial de neutralização, tendo em vista a precipitação dos metais contidos na solução ácida. dessa forma, alguns fatores são considerados essenciais para se obter eficiência positiva na remoção de metais pesados dos efluentes de mineração de carvão, entre os quais a escolha adequada do reagente alcalinizante, a determinação da concentração ideal e o conhecimento das faixas de precipitação dos principais hidróxidos metálicos. a precipitação máxima do manganês como óxido ou hidróxido (mno2) ou mn(oh)2 ocorre apenas nas faixas de ph de 9,5 a 10, pois, embora do ph de 8,6 em diante tenha início a sua precipitação, para faixas de ph menores que 9,5 a eficiência é insatisfatória para a remoção desse íon. assim, os ensaios de neutralização foram realizados elevando‑se o ph até próximo a 10, com a perspectiva de remover a maior parte do manganês presente no efluente bruto. como já citado anteriormente, para o processo de nfs foi utilizado o efluente bruto (água preta) proveniente do processo de beneficiamento. os resultados obtidos ao longo do processo de neutralização, tanto em termos de volume utilizado quanto de variação do ph, estão apresentados a seguir, na tabela 2. para a etapa de neutralização o consumo da solução neutralizante foi de 5 ml para se obter o ph de 9,95. o resultado encontrado para esse parâmetro corroborou adequadamente as condições observadas na planta em escala industrial. com base no ensaio de neutralização foi possível chegar à curva de neutralização, conforme ilustrado abaixo na figura 2. resultados para o ensaio de floculação a figura 3 ilustra a variação nas características de turbidez e clarificação da solução desde a etapa de neutralização até a etapa de floculação, demonstrando a eficiência na formação de flocos e a precipitação dos óxidos e hidróxidos metálicos. tabela 2 – ensaio 1 de neutralização com adição de solução de cao. ph ca(oh) 2 (ml) inicial 7,25 8,25 1 8,9 2 9,37 3 9,7 4 9,95 5 volpato, s.b. et al. 544 rbciamb | v.55 | n.4 | dez 2020 | 536-551 issn 2176-9478 figura 2 – curva de neutralização com utilização de solução de ca(oh) 2 (11,5%). figura 3 – efluente bruto após o ensaio de neutralização e floculação. tratamento de efluentes ácidos para a remoção do manganês pelos processos de floculação e flotação por ar dissolvido 545 rbciamb | v.55 | n.4 | dez 2020 | 536-551 issn 2176-9478 resultados integrados das análises físico-químicas após neutralização, floculação e sedimentação de acordo com os resultados apresentados na tabela 3, foi possível avaliar a eficiência da remoção dos principais metais dissolvidos. embora não tenham sido os objetos principais desta investigação, para efeito de análise da eficiência do processo de tratamento da dam, além do manganês, foram analisadas as concentrações inicial e final e a eficiência na remoção dos elementos ferro, alumínio e zinco. a eficiência de remoção do ferro foi de 99,79%, sendo este o maior percentual de remoção entres os metais presentes no efluente ácido submetido ao tratamento utilizado. a eficiência na remoção do manganês correspondeu a 99,58%. dessa forma, as análises dos resultados dos ensaios de forma integrada demonstram as baixas concentrações finais obtidas para esses metais, resultando na sua adequação aos limites de lançamento estabelecidos pela legislação ambiental vigente (brasil, 2011). ensaio de tratamento via flotação por ar dissolvido a seguir são discutidos os resultados dos ensaios de tratamento pela técnica de fad. os ensaios foram realizados em triplicata conforme descrito na metodologia, com dosagens diferentes. buscou-se realizar um estudo para avaliar a eficiência utilizando apenas o surfactante, o oleato de sódio, nos ensaios nº 1 e nº 3, e de forma combinada com o uso de um floculante no ensaio nº 2. para os dois tipos de ensaios, manteve‑se uma etapa comum de neutralização e correção do ph. ensaio de flotação por ar dissolvido nº 1 o ensaio de fad nº 1 constituiu‑se de neutralização e correção do ph da amostra, seguidas de adição do surfactante oleato de sódio (75 ml), com taxa de reciclo de 60%. os resultados observados ao longo do processo de neutralização, tanto em termos de volume utilizado quanto de variação do ph, são apresentados na tabela 4. segundo os estudos de campaner e silva (2009, p. 146), “a eficiência da neutralização por reagentes carbonáticos é fortemente influenciada por elevadas concentrações de ferro em solução”. o revestimento das partículas dos reagentes por precipitados de hidróxidos de fe pode afetar a taxa de reações químicas que consomem h+ da solução. nesse sentido, os resultados deste estudo corroboraram esses autores. a figura 4 apresenta a projeção de uma curva de neutralização conforme os resultados encontrados. tabela 3 – caracterização físico-química do efluente bruto e clarificado. parâmetros unidade resolução conama nº 430/2011 lei nº 14.675/2009 efluente bruto efluente clarificado eficiência de remoção (%) alumínio total mg.l-1 # ## 118,700 0,170 99,86 ferro solúvel mg.l-1 15,0 ## 52,650 0,113 99,79 ferro total mg.l-1 # ## 239,100 0,202 99,92 manganês solúvel mg.l-1 1,0 1,0 9,307 0,039 99,58 zinco total mg.l-1 5,0 1,0 1,468 0,010 99,32 ph 5,0 a 9,0 6,0 a 9,0 7,25 9,95 ## conama: conselho nacional do meio ambiente; #valor máximo permitido (vmp) segundo o código estadual do meio ambiente de santa catarina — lei nº 14.675, de 13 de abril de 2009 (padrões ambientais dos recursos hídricos); ##resolução nº 357, de 17 de março de 2005 do conama (classe 2 – águas doces). volpato, s.b. et al. 546 rbciamb | v.55 | n.4 | dez 2020 | 536-551 issn 2176-9478 tabela 4 – etapa de neutralização do ensaio de flotação por ar dissolvido (fad) nº 1. ph ca(oh) 2 (ml) inicial 2,73 3,35 1 4,5 2 6,25 3 9,14 4 9,83 5 figura 4 – curva de neutralização do ensaio de flotação por ar dissolvido (fad) nº 1. a tabela 5 apresenta os resultados para o ensaio de fad nº 1. nela está ilustrada a caracterização físico‑química dos efluentes bruto e clarificado. além disso, apresenta‑se a eficiência de remoção do manganês e dos demais metais pesados dissolvidos. os resultados da análise do efluente clarificado do ensaio fad nº 1 demonstraram eficiência satisfatória na remoção dos metais pesados analisados, com foco no manganês, objeto central deste estudo, que demonstrou eficiência de remoção de 97,84%. ensaio de flotação por ar dissolvido nº 2 o ensaio de fad nº 2 constitui‑se de neutralização e correção do ph da amostra, seguidas de adição do surfactante oleato de sódio (75 ml) e da adição floculante aniônico (2 ml), com a taxa de reciclo de 60%. os resultados obtidos na correção de ph são apresentados abaixo, na tabela 6. a precipitação do manganês não é somente alcançada por meio do aumento de ph, mas sofre influência também de outras variáveis, como temperatura e potencial de oxirredução (shriver; atkins; langford, 1998). esses parâmetros não fizeram parte do escopo da presente pesquisa, mas poderão ser recomendados como objetos de estudo em futuros trabalhos. a figura 5 apresenta a projeção de uma curva de neutralização conforme os resultados obtidos. a tabela 7 apresenta os resultados para o ensaio de fad nº 2. nela estão ilustrados os resultados da caractratamento de efluentes ácidos para a remoção do manganês pelos processos de floculação e flotação por ar dissolvido 547 rbciamb | v.55 | n.4 | dez 2020 | 536-551 issn 2176-9478 tabela 6 – etapa de neutralização do ensaio de flotação por ar dissolvido (fad) nº 2. ph ca(oh) 2 (ml) inicial 2,82 3,32 1 3,62 2 5,03 3 7,74 4 9,73 5 parâmetros unidade resolução conama nº 430/2011 lei nº 14.675/2009 efluente bruto efluente clarificado eficiência de remoção (%) alumínio total mg.l-1 # ## 16,240 0,625 96,15 ferro solúvel mg.l-1 15,0 ## 17,240 0,718 95,84 ferro total mg.l-1 # ## 145,000 0,782 99,46 manganês solúvel mg.l-1 1,0 1,0 16,620 0,359 97,84 zinco total mg.l-1 5,0 1,0 0,950 0,010 97,79 ph 5,0 a 9,0 6,0 a 9,0 2,73 9,83 ## tabela 5 – caracterização físico-química do efluente clarificado: flotação por ar dissolvido (fad) nº1. conama: conselho nacional do meio ambiente; #valor máximo permitido (vmp) segundo o código estadual do meio ambiente de santa catarina — lei nº 14.675, de 13 de abril de 2009 (padrões ambientais dos recursos hídricos); ##resolução nº 357, de 17 de março de 2005 do conama (classe 2 — águas doces). figura 5 – curva de neutralização do ensaio de flotação por ar dissolvido (fad) nº 2. volpato, s.b. et al. 548 rbciamb | v.55 | n.4 | dez 2020 | 536-551 issn 2176-9478 parâmetros unidade resolução conama nº 430/2011 lei nº 14.675/2009 efluente bruto efluente clarificado eficiência de remoção (%) alumínio total mg. l-1 # ## 16,240 0,591 96,36 ferro solúvel mg. l-1 15,0 ## 17,240 0,139 99,19 ferro total mg. l-1 # ## 145,000 0,157 99,89 manganês solúvel mg. l-1 1,0 1,0 16,620 0,675 95,94 zinco total mg. l-1 5,0 1,0 0,950 0,039 95,89 ph 5,0 a 9,0 6,0 a 9,0 2,73 9,73 ## tabela 7 – caracterização físico-química do efluente clarificado (fad nº 2). conama: conselho nacional do meio ambiente; #valor máximo permitido (vmp) segundo o código estadual do meio ambiente de santa catarina — lei nº 14.675, de 13 de abril de 2009 (padrões ambientais dos recursos hídricos); ##resolução nº 357, de 17 de março de 2005 do conama (classe 2 — águas doces). tabela 8 – etapa de neutralização do ensaio de flotação por ar dissolvido (fad) nº 3. ph ca(oh) 2 (ml) inicial 2,98 3,37 1 4,7 2 6,4 3 9,4 4 terização química e físico‑química do efluente bruto e clarificado. além disso, apresenta‑se a eficiência de remoção do manganês e dos demais metais presentes. os resultados da análise do efluente clarificado do ensaio fad nº 2 demonstraram eficiência na remoção do todos os metais analisados, com enfoque ao manganês, com remoção de 95,94%. essa eficiência apresentou‑se satisfatória, além de adequar a concentração desse metal, o manganês, aos limites de legislação ambiental vigente (brasil, 2011). ensaio de fad nº 3 por último, o ensaio denominado de fad nº 3 constituiu‑se das etapas de neutralização e correção do ph da amostra, seguidas de adição do surfactante oleato de sódio (50 ml), com taxa de reciclo de 60%. os resultados observados na correção de ph são descritos na tabela 8. a curva de neutralização, elaborada conforme se apresente abaixo na figura 6, ilustra a variação do ph com relação à adição de ca(oh) 2 . a tabela 9 apresenta os resultados para o ensaio de fad nº 3. nela estão demonstrados os resultados da caracterização química e físico‑química dos efluentes bruto e clarificado. os resultados da análise do efluente clarificado do ensaio fad nº 3 mostraram‑se eficientes na remoção dos metais alumínio, ferro, manganês e zinco, com destaque ao manganês, para o qual a eficiência de remoção correspondeu a 97,59%. diante disso, pode‑se concluir também para esse ensaio que a eficiência na remoção de manganês se apresentou satisfatória, além de enquadrar esse elemento nos limites de concentração para o lançamento de efluentes preconizados pela legislação ambiental em vigor (brasil, 2011). tratamento de efluentes ácidos para a remoção do manganês pelos processos de floculação e flotação por ar dissolvido 549 rbciamb | v.55 | n.4 | dez 2020 | 536-551 issn 2176-9478 figura 6 – curva de neutralização do ensaio de flotação por ar dissolvido (fad) nº 3. tabela 9 – caracterização físico-química do efluente clarificado: flotação por ar dissolvido (fad) nº 3. parâmetros unidade resolução conama nº 430/2011 lei nº 14.675/2009 efluente bruto efluente clarificado eficiência de remoção (%) alumínio total mg. l-1 # # 16,24 0,569 96,50 ferro solúvel mg. l-1 15,0 # 17,24 0,559 96,76 ferro total mg. l-1 # # 145 0,615 99,58 manganês solúvel mg. l-1 1,0 1,0 16,62 0,401 97,59 zinco total mg. l-1 5,0 1,0 0,95 0,025 97,37 ph 5,0 a 9,0 6,0 a 9,0 2,98 9,83 conama: conselho nacional do meio ambiente; #valor máximo permitido (vmp) segundo o código estadual do meio ambiente de santa catarina — lei nº 14.675, de 13 de abril de 2009 (padrões ambientais dos recursos hídricos); ##resolução nº 357, de 17 de março de 2005 do conama (classe 2 — águas doces). conclusão com base nos resultados experimentais obtidos no âmbito deste trabalho foi possível concluir que tanto a dam quanto a água de processo, denominada localmente na indústria carbonífera de água preta e oriunda da etapa de beneficiamento, apresentam diferenças significativas em termos de valores de ph e altas concentrações de metais pesados, muitas delas acima dos limites permitidos pela legislação ambiental vigente, tais como as de ferro, zinco e manganês. enquanto a dam apresenta valores de ph compreendidos entre 2,7 e 3, a água proveniente do processo de beneficiamento apresenta valores de ph entre 6 e 7,5. o ensaio por meio das etapas de nfs apresentou eficiência de 99,6% na remoção do manganês dissolvido nas amostras de efluente bruto e 99,8% na remoção do ferro, entretanto a obtenção dessa eficiência associada ao tratamento físico‑químico somente foi possível com a elevação de ph para acima de 9. assim, esse parâmetro deverá ser objeto de pesquisas futuras, visando à sua adequação de forma integral à legislação ambiental. resta a necessidade da adequação do manganês a valores de ph abaixo de 9. no entanto, com relação aos demais parâmetros, os ensaios de nfs corroboraram os dados obtidos por volpato, menezes e silva (2017), volpato, s.b. et al. 550 rbciamb | v.55 | n.4 | dez 2020 | 536-551 issn 2176-9478 com semelhante eficiência na remoção dos íons metais ferro e manganês. para os ensaios em triplicata por meio da fad, a eficiência de remoção de manganês apresentou algumas variações. para o ensaio nº 1, a eficiência de remoção foi de 97,84%, com o ph compreendido na faixa de 9,83. no ensaio de nº 2, obteve‑se menor eficiência na remoção de manganês, na faixa de 95,94%, mesmo associado com o floculante. para o ensaio de nº 3, a eficiência na remoção do manganês correspondeu ao valor médio de 97,59%. nesse ensaio o ph foi elevado até 9,4 e foram usados 50 ml de oleato de sódio. para tais ensaios fixou‑se a taxa de reciclo de 60%. apesar de algumas variações na remoção de manganês nas amostras de efluentes, todos os ensaios se enquadraram nos limites estabelecidos pela legislação ambiental. isso comprova que o processo de tratamento de efluente comumente utilizado na carbonífera em estudo apresenta eficiência para a remoção dos metais pesados analisados, sobretudo ferro, zinco e manganês. sobre a aplicação do processo de fad, pode‑se concluir que ele se apresenta como alternativa concreta, corroborando trabalhos anteriores (menezes et al., 2004). embora pouco utilizado nas carboníferas da região atualmente, apresenta eficiência tanto técnica como ambiental, e todos os parâmetros analisados foram contemplados pela legislação vigente, o que justifica uma possível reintrodução futura nos sistemas de tratamento da dam na região. ressalta‑se que essa técnica se mostrou promissora e é possível que seja uma boa alternativa à recirculação de água no próprio sistema e ao lançamento em curso de água, entretanto estudos mais aprofundados devem ser conduzidos, principalmente no que diz respeito à segurança sanitária da água. com os resultados alcançados, vale salientar que tratamentos da dam apenas com aplicação da etapa de neutralização não são suficientes para a remoção total dos metais tóxicos presentes nesse tipo de efluente, por duas razões principais: uma, a ampla faixa de variação de solubilidade e precipitação dos metais, por causa da formação de óxidos e hidróxidos metálicos sob forma de partículas e agregados coloidais, que constituem um lodo de difícil remoção. além desse aspecto, os custos de separação do lodo gerado pelos óxidos e hidróxidos metálicos, via de regra, são muito elevados nos processos convencionais de separação solido‑líquido, tais como filtros‑prensas, necessitando de tratamentos posteriores químicos e/ou físico‑químicos para uma eficiência maior da sua remoção do meio aquoso. como sugestão para trabalhos futuros em continuidade a este, sugere‑se, para o tratamento de efluentes ácidos de mina, a inclusão de ensaios ecotoxicológicos, visando à segurança sanitária da água. recomendam‑se, ainda, estudos visando à remoção de partículas finas e ultrafinas presentes nos efluentes oriundos do beneficiamento de carvão mineral. agradecimento apresentamos os agradecimentos à empresa carbonífera e aos profissionais envolvidos no desenvolvimento da pesquisa, bem como à unesc, onde foram desenvolvidos os ensaios de tratamento em escala de laboratório, e ao programa de suporte à pós‑graduação de instituições comunitárias de ensino superior da coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior (prosuc/capes), a bolsa de uma das autoras referências associação brasileira de normas técnicas. nbr 9898: preservação e técnicas de amostragem de afluente líquidos e corpos receptores – procedimento. rio de janeiro: abnt, 1987. campaner, v.p.; silva, w.l. processos físico‑químicos em drenagem ácida de mina em mineração de carvão no sul do brasil. química nova, são paulo, v. 32, n. 1, p. 146‑152, 2009. https://doi.org/10.1590/s0100‑40422009000100028 conama. resolução n° 430, de 13 de maio de 2011. mma, 2011. disponível em: <http://www2.mma.gov.br/port/ conama/legiabre.cfm?codlegi=646>. acesso em: 25 jun. 2020. https://doi.org/10.1590/s0100-40422009000100028 http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=646 http://www2.mma.gov.br/port/conama/legiabre.cfm?codlegi=646 tratamento de efluentes ácidos para a remoção do manganês pelos processos de floculação e flotação por ar dissolvido 551 rbciamb | v.55 | n.4 | dez 2020 | 536-551 issn 2176-9478 este é um artigo de acesso aberto distribuído nos termos de licença creative commons. ferguson, j.e. the heavy elements: chemistry, environmental impact and health effects. oxford: pergamon press, 1991. 190 p. hammarstrom, j.m.; sibrell, p.l.; belkin, h.e. characterization of limestone reacted with acid‑mine drainage in a pulsed 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e outro, com grande capacidade de produção nacional, metanol e etanol, respectivamente. a pesquisa surgiu como forma de aumentar o quantitativo quanto à afirmação de que o biodiesel é uma das soluções para amenizar os impactos ambientais e contribuir socioeconomicamente para o país, entretanto o custo de produção é superior ao processamento de diesel pelo petróleo. assim, a verificação das melhores condições do processo diminuirá os custos operacionais e para o consumidor final. a variável que mais influenciou foi a quantidade de catalisador na síntese dos biodieseis etílicos e metílicos, porém os rendimentos para os ensaios b2 e b8 não apresentaram diferença significativa no nível de 5% pelo teste tukey, e o maior rendimento foi realizado pelo ensaio b7 (97,44%), utilizando metanol em razão molar 1:9, 0,5% de catalisador em 90 minutos de reação. depois de pesquisas para determinar melhores condições de processo para promover a produção e o uso de biocombustíveis, concluiu-se que, na produção de biodiesel via rota metílica, os resultados são mais satisfatórios e os rendimentos são maiores. palavras-chave: biodiesel; transesterificação; planejamento experimental. abstract the analysis carried out in this research had as objective the development of a process for the bench-scale production of biodiesel. the reaction was produced by the alkaline transesterification method, in which the reagents were subjected to a temperature of 60 ± 2°c, maintaining constant mechanical agitation. from a factorial experimental design, we evaluated the maximum and minimum levels of three variables: catalyst, molar ratio, and reaction time, combining their effects without altering the response quality, verifying the yields, and interpreting the possible variations based on statistical treatments to justify which one has the best performance. as the main point, two alcohols were used, one imported (methanol) that underwent a high-quality process, and another with a large national production capacity (ethanol). the research emerges as a way to reinforce the statement that biodiesel is one of the solutions to mitigate environmental impacts and socioeconomically contribute to the country. however, the production cost doi: 10.5327/z2176-947820200600 biodiesel production by ethylic and methylic route based on factorial design produção de biodiesel por rota etílica e metílica a partir de planejamento fatorial https://orcid.org/0000-0001-6048-7373 https://orcid.org/0000-0003-1366-9806 https://orcid.org/0000-0003-2492-776x https://orcid.org/0000-0001-6122-759x https://orcid.org/0000-0003-4558-2182 https://orcid.org/0000-0002-5340-2359 https://orcid.org/0000-0003-3051-4988 mailto:laurenio_lopes@id.uff.br biodiesel production based on factorial design 227 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 226-241 issn 2176-9478 introduction fossil fuels significantly contribute to the emission of pollutant gases, sulfur compounds, and particulate matter, whether from stationary sources — industries — or mobile sources — combustion in otto and diesel cycle engines. mineral diesel, derived from the distillation of petroleum, is one of the fuels that harm the atmosphere and the health of the population, becoming an obstacle in political-economic and environmental issues, since it has been part of the energy matrix in brazil and the world. a potential substitute is biodiesel, a renewable and less polluting fuel, whose participation in the energy matrix has been growing since the oil crises of the 1970s, which made commercial relations unfeasible given the high prices of oil barrels. the percentage of biodiesel added to mineral fuel is increasing annually due to significant public policy participation and popular support. incentives such as the national program of biodiesel production and use (programa nacional de produção e uso do biodiesel — pnpb) boosted production on a significantly large scale, making biomass one of the main energy sources in the country, which has contributed to the growth of the national industry. as a result, brazil became the second-largest producer of biodiesel, with the possibility of reaching the leading position in a short time according to the growth rate established by the national agency of petroleum (agência nacional do petróleo — anp) criteria. biodiesel production grows about 0.83% per year and had a processing capacity of 7.7 billion liters in 2018. in the matter processing, it is important to pay attention to the production quality as well as include new ways to improve the process and the product. in this study, we used a three-factor two-level (23) factorial design (catalyst, molar ratio, and time) for each alcohol (methanol and ethanol) to optimize the reaction parameters and obtain the best yield in the biodiesel production by transesterification. theoretical framework biodiesel biodiesel has been increasingly studied since the 1973 oil crisis, which contributed to the rise in barrel prices, but it was not until 1920 that brazil took a significant role in the search for new biomass knowledge. from the mid-2000s onwards, the country started to develop new biodiesel production technologies due to its higher significance in the composition of the brazilian energy matrix (fernandes et al., 2015). however, biodiesel production has barriers caused by the cost of the raw material, which may be impractical when the intent is increasing production and consumption turnover (suota et al., 2018). according to anp (2016), biodiesel is a renewable fuel obtained from a chemical process called transesterification. through this process, triglycerides present in animal oils or fat react with primary alcohol, methanol, or ethanol, generating two products: ester and glycerin. according to gonçalves et al. (2019), gas chromatography made it possible to identify the predominance of acids in biodiesel and their relation to the oils used. using this fuel is important because of its lower contribution to adverse effects on the well-being of humans and the environment, such as the lower emission of pollutant gases, mitigating environmental impacts and ensuring higher income for is higher than that of diesel derived from petroleum; thus, ensuring the best process conditions will decrease the operational costs and the costs for the end consumer. the variable with the most influence was the amount of catalyst for the synthesis of ethyl and methyl biodiesel. however, the yields for the b2 and b8 tests did not show a significant difference at the 5% level according to the tukey test, and the highest yield was achieved by the b7 test (97.44%), using methanol at a 1:9 molar ratio and 0.5% catalyst in 90 minutes of reaction. after the research to determine the best process conditions to promote the production and use of biofuel, we concluded that the methyl route led to more satisfactory results and higher yields. keywords: biodiesel; transesterification; experimental design. lopes, l.f. et al. 228 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 226-241 issn 2176-9478 the smallholder rural category through public policies (almeida; duarte; neto, 2018). in this case, cleaner production (cp) can be adopted, as the tool is able to reduce the negative impacts to the environment and thereby increase the competitive advantage (rodrigues; padilha; mattos, 2011). the use of this biofuel is essential when comparing gaseous emissions, since petroleum-derived diesel has the potential to release harmful gases into the atmosphere while biodiesel has low sulfur and aromatic content, in addition to being biodegradable and renewable (morais et al., 2013). transesterification reaction according to taketa et al. (2013), transesterification, shown in figure 1, consists of a reaction between triglyceride and alcohol, resulting in a new ester and glycerol (meneghetti; meneghetti; brito, 2013). transesterification is the most common method for biodiesel production in industries when using an alkaline catalyst due to some advantages, such as higher yield, being more selective and less corrosive, its low cost, and the lower amount of catalyst required (vieira et al., 2018; geris et al., 2007). the main reagents with better conversion results are methyl alcohol, soybean oil, and alkaline catalyst (tebas et al., 2017). according to paula et al. (2017), the characteristic reaction molar ratio is 1:3, that is, every mol of triacylglycerol requires 3 moles of alcohol for the stoichiometric balance of the reaction molar ratio, leading to a complete transesterification reaction and ensuring that all oil is consumed in the process. alcohol the choice of alcohol is as relevant as temperature conditions, molar ratio, reaction time, and catalyst percentage. short-chain alcohols should be chosen, such as methanol, ethanol, propanol, butanol, and amyl alcohol (dantas et al., 2016). nogueira et al. (2018) compared the advantages and disadvantages of using ethanol in biodiesel production. ethanol requires a higher stoichiometric ratio, higher temperature, longer reaction time, makes production more expensive, and produces higher amounts of soap emulsions. in contrast, it is derived from renewable sources, is biodegradable, has low toxicity, provides greater lubricity, results in higher cetane numbers, and has consolidated production in brazil. for uribe, alberconi and tavares (2014), methanol has high toxicity; however, its advantages include the greater use in biofuel plants for biodiesel production, since it is more reactive than ethanol and relatively cheaper, the shorter reaction time, and the lower molar ratios. catalyst in the development of their research, rossi et al. (2018) explain that catalysts increase the rate of reagent consumption and product formation. the choice of catalysis should be based on the raw material used. heterogeneous basic figure 1 – global transesterification reaction of soybean oil with primary alcohol, producing biodiesel and glycerol. triglyceride o ch 3 -o-c-r 1 alcohol catalyst glycerolfatty acid ester mixture o r-o-c-r 1 o r-o-c-r 2 o r-o-c-r 3 o ch 3 -o-c-r 2 ch oh ch 2 oh ch 2 oh 3 r-oh+ + o ch 3 -o-c-r 3 biodiesel production based on factorial design 229 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 226-241 issn 2176-9478 catalysts require the use of excess alcohol to obtain a good yield. in contrast, heterogeneous acid catalysis has lower corrosivity and toxicity than alkaline catalysis but presents diffusivity and high-cost problems. there are also enzymatic catalysts that facilitate washing and reuse but gradually lose their efficiency. homogeneous catalysis is mainly used in transesterification reactions with oils high in fatty acids. however, the homogeneous alkaline transesterification process requires high-purity raw materials, with practically no free fatty acids, phosphatides, and water. these impurities react with traditional basic catalysts, leading to the formation of soaps and the consumption of part of the catalyst. consequently, the process requires excess catalyst to guarantee catalytic efficiency. also, separating glycerin and biodiesel at the end of the process is more difficult (oliveira; carneiro junior; alves, 2015). factorial design the factorial design method is an analytical strategy to select the most relevant variables in a given process, generally used in studies that cover many variables, and an essential tool for optimization. it is used in several research fields, especially in chemistry, chemical engineering, food engineering, and biotechnology. the most used experimental designs in brazil are the factorial and central composite designs (silva et al., 2008; camargo; moreira; vaccaro, 2009; vicentini et al., 2011). for cunico et al. (2008), factorial design is the most suitable to study the effects of two or more influencing variables, as in each trial, all possible combinations between the levels of each variable are investigated. the assessment of the effects and interactions of the variables is extremely important to understand the processes monitored in a given system. as the number of factors (variables) grows, making observations in all possible level combinations large enough to allow statistical inference becomes more difficult (pereira-filho; poppi; arruda, 2002; silva; sant’anna, 2007). according to pereira and pereira-filho (2018), factorial design systems have many advantages and applications, for example: • simultaneously evaluating the effect of many variables, based on a small number of experiments; • saving financial resources; • obtaining results with greater chemical and statistical reliability; • possibility of building a mathematical model that will allow making predictions under conditions that have not been tested (cunico et al., 2008). ruschel et al. (2016) declare that the literature presents, among countless applications, the use of experimental design as an efficient way of evaluating and improving biodiesel synthesis methods, aiming at maximizing yields through the optimization of multivariate models of experimental conditions, allowing the study of several variables simultaneously with the aid of statistical, mathematical, and computational methods to extract as much information as possible (lima et al., 2017). methodology bench-scale production was carried out in the general chemistry laboratory of the centro universitário anhanguera in niterói. the inputs required for biodiesel production were methanol (ch 3 oh) and ethanol (c 2 h 5 oh) with 99.8% purity from the exodus brand, refined non-residual soybean oil from the soya type 1 brand, purchased from a local supermarket, and sodium hydroxide (naoh) in micro pearl p.a. with 99.2% content from the neon brand, as an alkaline catalyst. the study of the variables involved a 23 factorial design in random order of experiments, performed in triplicate, to evaluate the influence of the independent variables, such as molar ratio (oil/alcohol) (grams), naoh concentration (grams), and reaction time (minutes), on reaction yield. according to arruda et al. (2017), these levels are coded as +1 and -1, for the highest and lowest levels, respectively, to determine the effect and influence of the levels of each factor on the proposed system. for data treatment, we used the excel® software to create electronic calculation spreadsheets that were converted into a graph to compare the biodiesel yields via ethyl and methyl. the statistica software (version 10) was used to calculate the variance (anova) through the multiple comparison technique between the means of experimental treatments and obtain results of the effects and interactions of the variables that influence the biodiesel yield in the construction of both the pareto chart, at a 5% significance level for the effect of lopes, l.f. et al. 230 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 226-241 issn 2176-9478 the variables on the biodiesel synthesis process, and a linear graph for yield showing predicted and observed values, determining the quality of the adjustment. sisvar 5.6 is a free brazilian statistical analysis software copyrighted by the universidade federal de lavras (ufla) and the most used in the country, either directly in the statistical analysis of scientific data from the most different areas of knowledge or in the teaching of basic and experimental statistics. in the present study, it was used for statistical analysis, comparing the means by the tukey test (5% significance) and the average yields of the ethyl and methyl biodiesel tests to identify the best production (ferreira, 2008; nascimento; neide; gonzatti, 2016; denari; saciloto; cavalheiro, 2016; reis; pinto; soares, 2016; zorzo et al., 2018). table 1 presents the variables evaluated for both types of alcohol. the production started by preparing the catalyst. the chosen catalysis method was homogeneous alkaline, that is, the alcohol (methanol and ethanol) was subjected to solubilization with sodium hydroxide forming sodium methoxide. next, both the catalyst solution and oil were heated in a hotplate until they reached the temperature range of 55 ± 2ºc, since, at lower temperatures, the transesterification reaction speed decreases, according to the arrhenius law. however, when the temperature exceeds 55ºc, the reaction speed may decrease due to the ethanol loss caused by evaporation (mendow et al., 2012). after reaching the intended temperature, the oil was added to the erlenmeyer flask and mixed with methoxide at a constant temperature until the desired reaction time. following completion of the reaction, the formed products — biodiesel and glycerin — were placed in separatory funnels to partition the phases, after 24 h of absolute rest. once all glycerin had been removed, the purification process started with neutralization with a 37% hydrochloric acid solution and finished with deionized water at a temperature range of 60 ± 2ºc until the wash water became transparent, and the ph was close to 7.0 — verified with a ph tape for qualitative analyses. according to victorino, pereira, and fiaux (2016), this crude glycerin proved to be a suitable raw material for the aspergillus niger biotechnological process. the technological use of these two environmental liabilities — glycerin and residual cooking oil — contributes to reducing the environmental and economic impacts of their generation and disposal. the biodiesel was then oven-dried at 110ºc for 3 hours to remove traces of water. concluding the process, the biodiesel mass was assessed, and its percentage yield (m/m) was calculated according to equation 1, described by galina (2018). figures 2a and 2b show the processes of bench-scale biodiesel production from methanol and ethanol, respectively, with the main difference being the decantation stage. methyl biodiesel presents a heterogeneous mixture facilitating glycerin extraction, while in ethyl biodiesel, the excess carbon in the molecules makes the esters miscible with glycerin, hindering the purification process and reducing mass yield due to loss of biodiesel during the washing process. yield biodiesel mass biomass mass = (1) in which: biodiesel mass = experimental biodiesel mass obtained after the purification process (g); biomass mass = vegetable oil mass (g). all 8 experiments were performed in triplicate, totaling 24 experiments, to evaluate the combination of the variables methanol ethanol -1 +1 -1 +1 catalyst 0.5 1.5 0.5 1.5 molar ratio 1:3 1:9 1:12 1:18 time 30 90 30 90 table 1 – 23 experimental design. biodiesel production based on factorial design 231 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 226-241 issn 2176-9478 best conditions based on the average yield of the three samples produced by each biodiesel. the factorial design investigated the influences of all experimental variables of interest and the interaction effects on the response or responses. the effects of each variable, their main impacts, and their interactions (presented in equation 2) were calculated (teófilo; ferreira, 2006). according to teófilo and ferreira (2006), the coefficient b0 is the average population value of all responses obtained, b1, b2, and b3 are the coefficients related to the variables x1, x2, and x3, respectively, and ε is the random error associated with the model. the values for x1x2, x1x3, and x2x3 correspond to the effects of second-order interactions, and x1x2x3 represents the third-order effect. y b b x b x b x b x x b x x b x x b x x x= + + + + + + + +0 1 1 2 2 3 3 12 1 2 13 1 3 23 2 3 123 1 2 3 ε y b b x b x b x b x x b x x b x x b x x x= + + + + + + + +0 1 1 2 2 3 3 12 1 2 13 1 3 23 2 3 123 1 2 3 ε (2) results and discussion after producing the biodiesel in triplicate, we calculated the yields (η) of each reaction, the average (µ), the standard deviation (σ), and the coefficient of variation (cv), which evaluated the dispersion of the results in relation to the average. according to tables 2 and 3, all cv values are lower than 10%, indicating that the yield data of each biodiesel are homogeneous and less dispersed around the average. table 4 shows the analysis of average results obtained from the studied variables in the factorial design: catfigure 2 – synthesis steps of (a) methyl and (b) ethyl biodiesel. washing dryingtransesterification decantation filtration decantation start of the washing stage biodiesel η 1 η 2 η 3 µ σ cv (%) b1 92.88 93.44 94.51 93.61 0.8282 0.8847 b8 21.02 20.40 21.22 20.88 0.4275 2.0470 b3 87.32 87.54 87.87 87.58 0.2768 0.3161 b7 58.30 57.90 59.00 58.40 0.5568 0.9533 b2 95.20 95.54 94.38 95.04 0.5963 0.6274 b6 40.25 40.10 39.92 40.09 0.1652 0.4121 b4 97.25 97.32 97.75 97.44 0.2707 0.2778 b5 80.20 80.15 80.49 80.28 0.1836 0.2287 table 2 – analysis of methanol biodiesel experimental results. cv: coefficient of variation. lopes, l.f. et al. 232 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 226-241 issn 2176-9478 alyst percentage (% cat.), alcohol/oil molar ratio (mr), and time (t). the difference in methanol use revealed that higher amounts of catalyst influenced the reaction yield — b8 (20.88%), b7 (58.40%), and b6 (40.09%). however, b5 had an increase in yield with the catalyst at 1.5% because the other variables, such as molar ratio and time, were at higher levels. regarding ethanol, the catalyst remains the most important variable, as it has the strongest influence on the reaction yield; the b1 and b2 biodiesel had yields above 90%. the performance of the t-test and construction of the pareto chart are necessary to reach the best experimental conditions (arruda et al., 2017). the interaction effect of each variable was calculated, with x1 corresponding to the main catalyst effect, x2 to alcohol-related molar ratio, and x3 to time. table 5 presents the test at a 5% significance level; within this limit, p-value = 0.0141 was related to the catalyst mass percentage, considerably affecting the yield of the transesterification reaction. biodiesel η 1 η 2 η 3 µ σ cv (%) b1 92.55 92.88 92.01 92.48 0.4392 0.475 b8 20.75 21.42 21.06 21.08 0.3353 1.591 b3 76.45 76.35 76.40 76.40 0.0500 0.065 b7 30.50 30.22 30.63 30.45 0.2095 0.688 b2 95.09 95.12 95.03 95.08 0.0458 0.048 b6 27.50 27.70 28.47 27.89 0.5121 1.836 b4 87.43 87.60 87.86 87.63 0.2166 0.247 b5 50.65 50.44 51.31 50.80 0.4540 0.894 table 3 –analysis of ethanol biodiesel experimental results. cv: coefficient of variation. independent variables average mass yields (%) methanol average mass yields (%) ethanolexperiments random order % cat. mr t (min) 1 b1 93.61 92.48 2 b8 + 20.88 21.08 3 b3 + 87.58 76.40 4 b7 + + 58.40 30.45 5 b2 + 95.04 95.08 6 b6 + + 40.09 27.89 7 b4 + + 97.44 87.63 8 b5 + + + 80.28 50.80 table 4 – factorial experimental design with mass yields for each alcohol. % cat.: catalyst percentage; mr: alcohol/oil molar ratio; t: time. biodiesel production based on factorial design 233 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 226-241 issn 2176-9478 table 6 presents the coefficient values that represent the experimental model of ethyl biodiesel synthesis via homogeneous naoh catalysis. based on these values, a polynomial function describing the response variables was obtained. considering the main coefficients and interactions until the second order, the coefficient of determination had a value of r2 = 0.999956. teófilo and ferreira (2006) argue that the r2 value represents the fraction of the variation explained by the lack of model fit. the closer the coefficient value is to 1, the better the model fits the observed responses. figure 3 shows the pareto chart representing the effects of each firstand second-order variables and their influence at a 5% significance level, with p-value < 0.05 on the reaction yield. the pareto chart presents the effects of the effect estimates: yield (%); r2 = 0.99956; ethanol ms residual = 3.013513 effect standard error t (1) p-value -95% cnf. limit +95% cnf. limit coef. standard error coef. -95% cnf. limit +95% cnf. limit average 60.23 0.61 98.13 0.0065 52.43 68.02 60.23 0.62 52.43 68.02 (1) catalyst -55.34 1.23 -45.08 0.0141 -70.94 -39.74 -27.67 0.62 -35.47 -19.87 table 5 – statistical analysis of effects at a 95% significance level for ethanol. cnf.: confidence; coef.: coefficient. average coefficient coefficient 60.23 β0 x1 -27.70 β1 x2 1.094 β2 x3 5.124 β3 x1x2 6.976 β12 x1x3 1.666 β13 x2x3 2.771 β23 table 6 – results of main and interaction effects of ethyl biodiesel. figure 3 – pareto chart of standardized effects for ethyl biodiesel variables. (1) catalyst pareto chart of standardized effects (%) 1by2 (3) time (min) 2by3 1by3 (2) ethanol (g) -45.0855 11.3666 8.348269 4.515275 2.714868 1.782077 p-value=0.05 lopes, l.f. et al. 234 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 226-241 issn 2176-9478 studied variables, and the variables with the most effective influence are in longer bars (pagan; luz; ferreira, 2016). regarding the first-order effects presented in the diagram, the variable that most influenced the increase in yield was the catalyst. the negative sign indicates that moving from level +1 (1.5%) to -1 (0.5%) increases the yield. pagan, luz, and ferreira (2016) confirmed this finding when they used residual oil in their tests and found that ethyl transesterification has good conversions (93.87%) in a low percentage of catalyst (0.5% naoh). alkaline homogeneous catalysts, at concentrations of 0.5 mass% and 1.5 mass% relative to oil mass, competitively activate saponification reactions reasonably faster due to the availability of free fatty acid in the medium and transesterification, which decreases the reaction yield (lima et al., 2010). the positive sign of the variables time and ethanol, corresponding to the molar ratio, shows that larger values promote higher reaction yields, which do not present significant contributions when below 5%. nevertheless, in the tests conducted by silva neto et al. (2018), the variables molar ratio of coconut oil/ethanol and percentage of catalyst at high levels showed the greatest influence for results above 95% conversion. as for the second-order effects, positive values indicated that the reaction yield increases when the level rises from -1 to +1, but all of them were below the significance level. the experimental design was developed by other authors analyzing variables not investigated in this work. lima et al. (2010), in the transesterification reaction of corn oil triglycerides with ethanol, found that the order of significance for the effects of process factors is: catalyst concentration > molar ratio > type of catalyst > rotation speed > time > temperature. biodiesel with the lowest percentage of catalyst has the best results. disregarding the influence of variables below the 95% significance level, equation 3 defines the work of ethyl biodiesel synthesis. after performing the experiments and obtaining the answers related to each experimental point, we adjusted a mathematical function to describe the behavior of the responses according to the variation of the levels of the studied variables. (novaes et al., 2017). y x x x x( , , ) . .1 2 3 60 23 27 70= − (3) figure 4 represents the relationship between the experimentally observed values and the predicted theoretical values of the reaction process to determine the yield. thus, the proximity of the values demonstrates a distancing from the experimental error, increasing the confidence in the results. for methyl biodiesel, the main coefficients and interactions until the second order presented a very significant determination coefficient, r2 = 0.999928, for mass yield. as the r2 is close to the theoretical value, we can infer that the values obtained for the modeling proved to be adequate. table 7 presents the effects and, among them, the catalyst (x1), methanol (x2), and the interaction (x12) had a 5% significance level (p-value < 0.05). second-order interactions are also described to study the factor effect on the response, which we must make vary and observe the result of the variation. this situation imfigure 4 – linear graph for ethyl biodiesel yield. observed vs. predicted values ms residual=3.013513 yield (%) observed values pr ed ic te d va lu es 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 biodiesel production based on factorial design 235 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 226-241 issn 2176-9478 plies testing on at least two-factor levels. the design in which all variables are studied at only two levels is, therefore, the simplest of them all (marinho; castro, 2005). table 8 presents the coefficient values to describe a polynomial model related to the use of methanol, showing the intensity of the effect of the variables on the mass yield of the reaction. according to castro (2013), the use of factorial design and statistical analysis allowed expressing the process yield as a linear model, and the answer could be written as a function of the significant variables (equation 4) with factors that had influence at a 95% level of significance; the remaining effects were neglected for presenting values above p-value > 0.05. thus, concerning catalyst use, the molar ratio (alcohol) and interaction between these two factors had a significant effect on the reaction yield. y x x x x x x x( , , ) . . . .1 2 3 71 67 21 80 1 9 26 2 10 14 1 2= − + + y x x x x x x x( , , ) . . . .1 2 3 71 67 21 80 1 9 26 2 10 14 1 2= − + + (4) the order of significance found for the effects of process factors on the soybean oil transesterification reaction, regardless of the algebraic sign, is as follows: catalyst concentration > catalyst/molar ratio (alcohol) > alcohol > time > catalyst/time > molar ratio (alcohol)/time. starting with the first-order variables, the higher the percentage of catalyst, the lower the conversion, as stated by bernardo, oliveira junior, and fagundes (2015) in the research that carried out tests to optimize the production process of biodiesel from soy via methyl route. according to the results obtained, they identified a greater influence of the amount of catalyst, which showed a reduction in yield in concentrations above 1.2%. consequently, in figure 5, the catalyst preseffect estimates: yield (%); r2 = 0.999928; methanol ms residual = 4.1472 effect standard error t (1) p -95% cnf. limit +95% cnf. limit coef. standard error coef. -95% cnf. limit +95% cnf. limit average 71.66 0.72 99.53 0.0064 62.52 80.81 71.66 0.72 62.52 80.81 (1) catalyst -43.50 1.44 -30.21 0.0211 -61.80 -25.21 -21.75 0.72 -30.90 -12.60 (2) methanol 18.52 1.44 12.86 0.0494 0.22 36.82 9.26 0.72 0.11 18.41 catalyst/ methanol 20.33 1.44 14.12 0.0450 2.04 38.63 10.17 0.72 1.02 19.32 table 7 – statistical analysis of effects at a 95% significance level for methanol. cnf.: confidence; coef.: coefficient. average coefficient coefficient 71.67 β0 x1 -21.80 β1 x2 9.26 β2 x3 6.54 β3 x1x2 10.17 β12 x1x3 3.72 β13 x2x3 1.38 β23 table 8 – results of main and interaction effects of methyl biodiesel. lopes, l.f. et al. 236 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 226-241 issn 2176-9478 ents a negative sign, indicating that the yield increases at lower levels. however, the influence of methanol is considerable with the increase in positive levels (1:9), since time is below 5%; therefore, methanol does not cause a significant effect on the reaction yield, contrary to part of the research by schneider et al. (2009), who observed proportions of 1:8 oil-methanol leading to the maximum conversion of the frying oil used in methyl esters, with a low percentage of catalyst and temperature, but with 3 hours of reaction. martins et al. (2015) declare that the temperature and concentration of the catalyst used in the reaction must be at moderate levels to optimize the transesterification process of soybean oil through a 23 factorial design, resulting in excellent yields. as to the second-order catalyst/time and catalyst/molar ratio effects, they are below 5% and have no significant level of reaction yield. the opposite happened with the catalyst/molar ratio, which showed a positive value y ++, growing with increasing levels and within the significance level. figure 6 presents a graph proposed by statistics as a way to analyze the quality of the model and have a linear correlation close to ideal. noticeably, the predicted and observed values are similar to the observed versus predicted value of the model, representing another way to analyze the quality of the studied model. the column graph in figure 7 shows that, when comparing the average yields of different types of biodiesel, in general, the production via methyl is more viable, being superior in most of the experiments, except b8 and b2, which become equal due to the proximity of the values, with a mass percentage difference of 0.95 and 0.04%, respectively. the greatest conversion of soybean oil into methyl esters was in the b4 test — 97.44% when using a 0.5% catalyst, 1:9 molar ratio in 90 minutes of reaction. carvalho et al. (2009) achieved figure 5 – pareto chart of standardized effects for methyl biodiesel variables. (1) catalyst pareto chart of standardized effects (%) 1by2 (3) time (min) 2by3 1by3 (2) ethanol (g) -30.2118 14.12153 12.86111 9.09375 5.173611 1.927083 p-value=0.05 figure 6 – linear graph for methyl biodiesel yield. observed vs. predicted values ms residual = 4.1472 yield (%) observed values pr ed ic te d va lu es 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 biodiesel production based on factorial design 237 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 226-241 issn 2176-9478 similar results when using experimental design for the synthesis of biodiesel from cotton and revealed that the best conversion result occurred under the following conditions: 1:8 molar ratio, temperature of 40ºc, and 1% catalyst, reaching a conversion of 96.79%; changing the percentage of catalyst to 0.5% led a yield of 96.656%, a reduction of approximately 0.14%. the best ethanol conversion happened in test b2 (0.5% catalyst, 1:12 molar ratio in 90 minutes of reaction) — 95.08%. several authors obtained excellent results, but under different conditions than the one presented in this work. for arruda et al. (2017), the influence of variables on the transesterification of pequi oil by ethyl route showed best results with the use of koh as a catalyst in a molar ratio inversely proportional to the reaction temperature. thus, in a 12:1 molar ratio and a temperature of 60ºc, the maximum yield was 73%, while at a molar ratio of 6:1 and a temperature of 80ºc, the conversion was 70%. when using naoh, the yields were below 50%. by modifying the biomass and using corn oil in smaller percentages of catalyst, either koh or naoh, as well as variations in rotation during the process, the reaction was inversely proportional to the molar ratio when using koh and directly proportional when using naoh, presenting conversions of 96.18 and 92.88%, respectively (lima et al., 2013). according to borges et al. (2015), the evaluation of the fractional factorial experimental design of operational variables in ethyl transesterification in soybean oil showed growth in yield when the rotation, molar ratio, and temperature (55ºc) increased in a short time reaction with koh catalyst compared to naoh. to make the yield analysis safer, we performed a comparison test — tukey test — to demonstrate the statistical difference (5% significance). according to oliveira (2008), the tukey test, based on the total studied amplitude (studentized range), can be used to compare any contrast between two treatment averages. the test is accurate and very simple to use when the number of repetitions is the same for all treatments. table 9 presents the results obtained for each biodiesel yield processed by methanol and ethanol. the results showed no statistical difference (5%) between the methanol and ethanol biodiesel samples (b2 and b8), but the average yields of the other samples differed significantly and presented better results when using methanol. conclusions the result of the production based on experimental design to combine the studied variables, reducing the number of samples together with statistical graphs, was satisfactory. the average yields of the transesterification reaction by both ethyl and methyl route presented values above 90%, which are considered excellent results. however, when comparing the two types of alcohol, methanol proved to be more viable because, as the production costs are high, maximizing yields may be a solution to make the process feasible. figure 7 – column chart comparing yields of ethyl and methyl biodiesel. average biodiesel-methanol yield average biodiesel-ethanol yield 93.61 92.48 20.88 21.08 87.58 76.40 58.4 30.45 95.04 95.08 40.09 27.89 97.44 87.63 80.28 50.8 observed vs. predicted values av er ag e yi el ds b1 b8 b3 b7 b2 b6 b4 b5 0 20 40 60 80 100 120 lopes, l.f. et al. 238 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 226-241 issn 2176-9478 acknowledgments we thank the fundação nacional de desenvolvimento do ensino superior particular (funadesp) for funding the scientific initiation scholarship. biodiesel alcohol methanol yields ethanol yields b1 93.61 bf 92.48 ag b2 95.04 ag 95.08 ah b3 87.58 be 76.40 ae b4 97.44 bh 87.63 af b5 80.28 bd 50.80 ad b6 40.09 bb 27.89 ab b7 58.40 bc 30.45 ac b8 20.88 aa 21.08 aa table 9 – tukey test (5% significance level) between yields of each biodiesel (methanol and ethanol). references agência nacional do petróleo, gás e biocombustíveis (anp). dados estatísticos em relação a produção de biodiesel em metros cúbicos em escala comercial no brasil. brasília: ministério de minas e energia, 2016. available at: <http://www.anp.gov.br/dados-estatisticos>. accessed on: july 22, 2019. almeida, h. m. l.; 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efluentes; filtragem abstract sugar cane vinasse is a residue generated from ethanol production and its disposal is a problem for the producers. due to its high nutrients content, it is used as fertilizer in the soil of the sugarcane crop, according to limits imposed by legislation. vinasse can be used for the growth of microalgae, but because of its high turbidity and low ph, the growth of photosynthetic organisms is difficult. so, vinasse was treated before its use as microalgae culture medium. smectite clay and activated carbon were used as filtering agents and resulted in approximately 65% decrease of vinasse turbidity and increased its ph, from ph 4.5 to 5.4. we tested several dilutions of the filtrate and quantified the growth parameters of chlorella vulgaris at vinasse concentrations of 20%, 30% and 40% of the filtrate that was diluted with distilled water. the results showed better growth rates in 30 – 40% vinasse (0.563 – 0.526 day-1); no algae growth was obtained in vinasse in natura. the present results are an advance in the use of a residue produced in large quantity to support microalgae growth. keywords: microalgae; effluent; filtering mailto:cacandido90@gmail.com revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 56 introdução no brasil, a vinhaça é um resíduo oriundo da destilação do caldo de cana-de-açúcar fermentado para a produção de etanol e açúcar pelas indústrias sucroalcooleiras. são produzidos de 12 – 18 l de vinhaça por litro de etanol gerado (embrapa, 2013). com a expectativa de aumento da produção de álcool no país (brasil, 2007), a geração de vinhaça deverá aumentar. a vinhaça constitui-se em líquido espesso, turvo e com elevada quantidade de material particulado, cujo descarte é controlado pela legislação devido a seu alto poder poluente, que é cerca de cem vezes maior do que o do esgoto doméstico (silva; griebeler; borges, 2007). o excesso de matéria orgânica, baixo ph, elevada corrosividade e demanda bioquímica de oxigênio (dbo) e grande quantidade de sais são os responsáveis pela carga poluente. além disso, a temperatura elevada de geração desse resíduo é nociva à fauna, flora, microfauna e microflora das águas receptoras (freire; cortez, 2000) e, por isso, antes de seu descarte ou aplicação, procede-se o resfriamento, que normalmente é feito de modo natural. com base nessas características, em 29/11/1978, foram criadas as portarias nº 323 e 158 do extinto ministério do interior (brasil, 1978; brasil, 1980) proibindo seu lançamento em corpos d’agua e obrigando as indústrias a buscarem por novas formas de descarte. esse resíduo é rico em nutrientes minerais como k, ca e mg (silva; griebeler; borges, 2007), essenciais ao desenvolvimento vegetal, mas sua composição varia conforme a origem (rosseto, 1987), sendo mais nutritiva quando originada do mosto de melaço, em comparação ao mosto de caldo de cana. por suas propriedades nutritivas e conteúdo de materiais orgânicos, a vinhaça é usada na fertirrigação dos solos de cultivo da própria cana-de-açúcar, beneficiando as usinas (ludovice; vieira; guimarães, 2005). entretanto, devido ao potencial poluidor da vinhaça ao solo e lençóis freáticos (junqueira et al., 2009), esse uso exige regulamentação e atualmente normas específicas (cetesb, 2015) são obedecidas. portanto, novas formas para o uso e descarte da vinhaça são necessárias e vêm de encontro à necessidade de produções ecologicamente sustentáveis junto à preservação dos recursos hídricos. microalgas fotossintéticas necessitam de nutrientes minerais e luz para seu desenvolvimento, uma vez que é através da fotossíntese que se processa a incorporação do co2 em biomassa. esses microrganismos formam a base de cadeias alimentares em ecossistemas aquáticos e, sendo o alimento natural para peixes e zooplâncton são os produtores desses ecossistemas, com grande importância na aquicultura (lourenço, 2006). as microalgas fotossintéticas são produtoras de ácidos graxos poli-insaturados (ferreira et al., 2013; chia et al. 2013; minh hien et al., 2014) e encontram inúmeras aplicações na indústria farmacêutica e de cosméticos, assim como alimentos funcionais. segundo borowitzka (2014), são também fonte de carotenóides, ficobilinas, polissacarídeos, vitaminas, esteróis e outras substâncias bioativas. mas, apesar das várias aplicações, a produção de microalgas padece ainda de elevado custo e sua viabilidade comercial e industrial é restrita a poucas espécies, cujos produtos finais apresentam elevado valor agregado, tal como a microalga chlorophyceae haematococcus pluvialis, produtora do potente antioxidante carotenóide, a astaxantina (xavier et al., 2014). uma das maneiras para baixar o custo de cultivos comerciais de microalgas é o uso de efluentes residuais como base para o meio de cultivo. em pesquisa pioneira, oliveira (1988) investigou o crescimento de chlorella vulgaris em meio contendo vinhaça, mostrando a viabilidade de cultivo mixotrófico da espécie em culturas com até 0,3% de vinhaça. mitra et al. (2012), usaram a mesma espécie algal e demonstraram sua capacidade mixotrófica em cultivo no sobrenadante de vinhaça oriunda do processamento de milho e em soro de leite de soja. segundo os autores, o crescimento de c. vulgaris foi superior na vinhaça em comparação ao soro de leite de soja, além da porcentagem de lipídeos na biomassa também ser superior na vinhaça, indicando possibilidade de uso desse resíduo para a finalidade de crescimento algal. estudos recentes mostram o caráter promissor quanto ao uso de vinhaça para o cultivo de microalgas. ramirez et al. (2014) cultivaram scenedesmus sp. em diferentes concentrações de vinhaça e obtiveram crescimento algal em concentrações de até 40% de vinhaça. os autores constataram que quanto maior era a concentração de vinhaça, mais revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 57 luz e maior temperatura eram requeridas. colla et al. (2014) suplementaram o meio inorgânico scholösser (scholösser, 1982) com até 5 mg.l-1 de vinhaça oriunda da produção de álcool de beterraba, e obtiveram intensificação da produção de biomassa e da porcentagem proteica da microalga. o objetivo principal deste trabalho foi estudar a viabilidade do cultivo da microalga chlorophyta, chlorella vulgaris em vinhaça, de modo a aproveitar seu potencial nutritivo para a geração de biomassa rica em biomoléculas e, simultaneamente, minimizar o potencial poluidor do resíduo. foi utilizada uma técnica de filtração de baixo custo como tratamento prévio da vinhaça. os resultados mostraram que, melhorando as condições do efluente residual, a microalga foi cultivada com sucesso em vinhaça 30 40%, diluída com água destilada e sem o acréscimo de nutrientes. material e métodos tratamento da vinhaça a vinhaça utilizada no trabalho foi coletada em final de safra na usina da serra – unidade cosan, município de ibaté (sp). na usina, o efluente é armazenado em tanques a céu aberto até ser utilizado pelas usinas na fertirrigação. do tanque de armazenamento foi feita a coleta da vinhaça para posterior uso em laboratório. nesta pesquisa foram realizados cultivos da microalga chlorella vulgaris em vinhaça filtrada e vinhaça in natura. a filtragem da vinhaça foi feita usando-se sistemas elaborados com erlenmeyers de 500 ml sob funil de vidro revestido internamente com papel de filtro. como materiais adsorventes para a filtragem da vinhaça, foram usados carvão ativado (synth, brasil) e argila esmectita. em um funil foi depositado 56 g (50 ml) de argila esmectita, preenchendo cerca de dois terços da altura do funil e, em outro recipiente, 13 g (50 ml) de carvão ativado, ambos usados na forma em que são comercializados. após filtragem em argila seguida da filtragem em carvão, a turbidez do efluente foi quantificada em espectrofotômetro femto scan ® 800 xi (brasil), visto que quanto menor a turbidez, tanto mais luz será disponibilizada para as microalgas em cultura. água destilada, transparência de 100%, foi usada para a calibração do espectrofotômetro. cultivo da microalga a cepa de chlorella vulgaris utilizada nos experimentos é mantida no banco de culturas do laboratório de biotecnologia de algas do centro de ciências biológicas da universidade federal de são carlos e foi isolada de ambiente com alto conteúdo orgânico. a microalga foi cultivada em vinhaça filtrada e diluída em água destilada nas concentrações de 20%, 30% e 40% de vinhaça. as culturas foram mantidas em erlenmeyers de 500 ml contendo 200 ml de vinhaça filtrada e diluída. os tratamentos foram feitos com 3 réplicas experimentais e os frascos erlenmeyers foram vedados com tampões de algodão e gaze, os quais permitem a troca gasosa, mas não a passagem de partículas. o cultivo controle foi feito usando-se meio de cultura sintético lc oligo (afnor, 1980). esse meio é recomendado para cultivo de microalgas unicelulares de água doce em testes de toxicidade laboratoriais (cetesb 1992; ibama, 1990). a vinhaça diluída e o meio lc oligo, usados como meio de cultura algal, foram submetidos à esterilização em micro-ondas. o procedimento para esterilização constou de aquecimento em forno micro-ondas (electrolux, brasil) em potência máxima por 7 min, tempo suficiente para a solução entrar em ebulição e assim permanecer durante dez segundos. após a esterilização, os frascos foram deixados em temperatura ambiente (23oc) durante 24 h e, então, inoculados com c. vulgaris em fase exponencial de crescimento tendo densidade inicial nos cultivos de 105 células ml-1. toda manipulação da cultura foi realizada em cabine de fluxo laminar (veco, brasil) para evitar a contaminação e somente materiais estéreis entraram em contato com as culturas. os cultivos foram mantidos em condições de temperatura e luminosidade controladas (23 + 2oc e 150 µmol fótons revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 58 m-2 s-1). para o acompanhamento do crescimento algal, amostras foram retiradas a cada dois dias, fixadas com solução de lugol ácido e usadas para contagem de células em câmera de contagem de fuchs rosenthal sob microscópio óptico (biofocus). foram elaboradas curvas do crescimento algal em função do tempo experimental, utilizando-se o programa origin pro 8.5, através das quais foram obtidos os valores de taxas de crescimento. as taxas de crescimento específicas foram geradas a partir de regressão linear na fase exponencial de crescimento após plotar-se o logaritmo natural do número de células ml-1 na cultura. o coeficiente angular da equação de regressão linear representa a taxa de crescimento específica. os valores médios das taxas de crescimento para cada tratamento com filtrado de vinhaça, vinhaça bruta e meio lc oligo foram comparados estatisticamente pelos testes paramétricos anova, que analisa significância entre diversas médias, e tukey, que compara esses valores médios dois a dois, utilizando-se, para isso, o programa r. resultados e discussão os resultados mostraram que a filtragem da vinhaça através da combinação argila esmectita kets seguida de carvão ativado foi positiva para a finalidade de cultivo algal, resultando em clareamento do efluente residual e aumento do ph da vinhaça, que passou de 4,43 para 5,41 após a filtragem. com a combinação usada nesta pesquisa, obteve-se transparência de cerca 70% no filtrado de vinhaça em comparação com água destilada. de acordo com marinho et al. (2011), o ph 5,41 é próximo ao necessário para o desenvolvimento de chlorella vulgaris, a qual se desenvolve bem em ph neutro ou levemente ácido, com valores entre 5,0 e 7,0. segundo silva e ferreira (2008), as argilas tipo esmectita organofílicas podem ser utilizadas como materiais adsorventes, pois exibem elevada capacidade de remover contaminantes hidrofóbicos presentes em soluções aquosas e, por isso são agentes promissores no auxílio do controle ambiental e na redução de lixiviação, fotodegradação e volatização de herbicidas. as argilas esmectitas são comumente usadas como adsorventes para remoção de pnitrofenol e p-clorofenol, compostos fenólicos usados na indústria farmacêutica e petroquímica (paiva et al., 2008) as figuras 1, 2 e 3 mostram as curvas de crescimento da microalga no meio de cultura lc oligo (controle) e vinhaça filtrada e bruta, sendo que a figura 1 apresenta os resultados das vinhaças 20%, a figura 2, das vinhaças 30%, e a figura 3, das vinhaças 40%. 0 2 4 6 8 10 12 14 0,2 0,6 1,6 4,4 12,0 32,7 l n d e n s id a d e c e lu la r (c é lu la s .1 0 5 .m l1 ) tempo (dias) figura 1: logaritmo natural (ln) dos valores médios de densidades celulares de chlorella vulgaris em meio oligo (controle) (), em filtrado de vinhaça 20% () e em vinhaça bruta 20% (). 0 2 4 6 8 10 12 14 0,2 0,6 1,6 4,4 12,0 32,7 l n d e n s id a d e c e lu la r (c é lu la s .1 0 5 .m l1 ) tempo (dias) figura 2: logaritmo natural (ln) dos valores médios de densidades celulares de chlorella vulgaris em meio oligo (controle) (), em filtrado de vinhaça 30% () e em vinhaça bruta 30% (). revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 59 0 2 4 6 8 10 12 14 0,2 0,6 1,6 4,4 12,0 32,7 l n d e n s id a d e c e lu la r (c é lu la s .1 0 5 .m l-1 ) tempo (dias) figura 3: logaritmo natural (ln) dos valores médios de densidades celulares de chlorella vulgaris em meio oligo (controle) (), em filtrado de vinhaça 40% () e em vinhaça bruta 40% (). a tabela 1 resume os valores médios das taxas de crescimento para cada um dos tratamentos controle, com vinhaça filtrada ou bruta nas concentrações testadas. tabela 1: valores de taxas de crescimento (dia-1) médios com seus respectivos desvios padrões para cada um dos tratamentos com vinhaça tratada ou bruta nas concentrações de 20%, 30% e 40%. os controles corresponderam a 100% de meio lc oligo. letras maiúsculas sobrescritas iguais indicam ausência de diferença significativa entre os valores. tratamento 20% 30% 40% meio lc oligo 0,721a ± 0,082 dia-1 0,721a ± 0,082 dia-1 0,721 a ± 0,082 dia-1 filtrado de vinhaça 0,556 b ± 0,036 dia -1 0,563 b ± 0,014 dia -1 0,526 b ± 0,070 dia -1 vinhaça bruta 0,215 c ± 0,064 dia -1 0,166 c ± 0,078 dia -1 0,141 c ± 0,026 dia -1 esses resultados mostram não haver diferença significativa nas taxas de crescimento para as várias concentrações de vinhaça usadas, mas sim para a densidade final de células. na vinhaça 30% foi obtida a maior densidade celular no meio de cultura, em comparação com as outras condições testadas. foi observado que o crescimento da microalga na vinhaça bruta, ainda que diluída, foi 50% menor em comparação com a mesma concentração de vinhaça filtrada. vários resultados na literatura têm mostrado o crescimento de microalgas em vinhaça diluída. cultivando chlorella vulgaris em vinhaça diluída (0,1%), oliveira (1988) mostrou que houve crescimento da espécie nesse meio tanto em condições mixotróficas quanto heterotróficas, havendo melhora dos resultados com adição de ureia como fonte de nitrogênio. entretanto, segundo a própria autora, essa composição do meio contendo o resíduo, apesar de vantajosa para o crescimento algal, não constitui uma maneira ambientalmente sustentável para o descarte da vinhaça pela baixa concentração utilizada. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 60 apesar de chlorella vulgaris ser considerada uma espécie robusta (marchello, 2013), sendo usada para o tratamento de efluente secundário de esgoto doméstico (alves, 2011), seu crescimento na vinhaça deu-se majoritariamente após a filtragem e diluição do resíduo, concordando com a maioria dos resultados da literatura que indicam necessidade de tratamento prévio desse material. marques (2013) apresenta um tratamento anaeróbio da vinhaça que otimiza o cultivo algal com a diluição de 25% em comparação à vinhaça sem tratamento. já mitra et al. (2012) conseguiram realizar o cultivo de c. vulgaris em sobrenadante de vinhaça de milho com elevadas quantidades de lipídeos gerados, utilizando para tanto o processo de decantação do material. coca et al. (2014) conseguiram obter crescimento algal da mesma espécie com meio apenas suplementado com vinhaça, utilizando para isso quantidades bastante reduzidas do resíduo, de até 5 g. l-1. esses resultados confirmam que a vinhaça apresenta um potencial inibidor do crescimento algal devido a sua elevada toxicidade (silva; griebeler; borges, 2007). as culturas de c. vulgaris mantidas em vinhaça diluída, qualquer que tenha sido sua concentração, apresentaram contaminação por fungos e bactérias, mostrando que a esterilização inicial em micro-ondas foi insuficiente para livrar o meio dos microorganismos heterotróficos. rica em matéria orgânica, a vinhaça é ideal para o crescimento de microrganismos heterótrofos, já que utilizam compostos orgânicos como fonte de carbono (silva; gribeler; borges, 2007). segundo paula (2010) os microrganismos heterotróficos modificam a vinhaça tanto em termos qualitativos como quantitativos, pois são degradadores de materiais orgânicos, podendo liberar com isso elementos nutritivos inorgânicos. apesar dessa contaminação, constatou-se que o tratamento de filtragem proposto neste trabalho possibilitou o crescimento de c. vulgaris em concentrações de vinhaça relativamente elevadas (de até 40%), se comparadas com os resultados da literatura aqui apresentados. conclusão esta pesquisa apresenta resultados de aplicação de uma técnica simples e de baixo custo de tratamento de vinhaça que possibilita seu uso para o cultivo algal. a filtragem da vinhaça por meios porosos com elevada capacidade adsorvente melhorou as condições de turbidez e ph do resíduo, sendo que os melhores resultados foram conseguidos com filtragem sequencial através de argila tipo esmectita e carvão ativado. após diluição do filtrado, atingindo concentração de vinhaça tratada de 30%, deu-se o melhor cultivo e rendimento da microalga. nessa condição, o rendimento final em 10 dias de cultivo foi de 2,2.106 células.ml-1, com taxa de crescimento de 0,563 dia-1. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 61 referências afnor – association française of normalization. essais des eaux. determination of inhibition of scenedesmus subspicatus par une substance. norme experimentale t90-304, 1980. alves, l.s. aplicação de microalgas na remoção de nutrientes de efluente sanitário. trabalho de conclusão do curso. engenharia sanitária e ambiental da universidade estadual da paraíba. 42 p. 2011. brasil. ministério do interior. portaria nº 323, de 29 de novembro de 1978. 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zona de raízes; educação ambiental. abstract lack of actions in the sphere of sanitation stands out among the main problems faced by communities located in rural or peri-urban areas. this context contributes to the propagation of diseases and to other social grievances, leaving them in a condition of social vulnerability, in addition to the negative impacts caused to the ecological systems. the “vila esperança de mariental quilombola remnant community” – lapa, pr exemplifies this situation. this study proposes an action plan that aims the sanitation as a sustainability principle for this community. this plan was elaborated from a primary diagnosis of this population’s environmental and socioeconomic situation, that along with the proposed environmental educational project, may serve as a guiding tool for a change in these people’s reality. in this way, such actions can configure a strategy to improve the population’s health as well as their social conditions, besides the contribution to the local sustainability. among the alternatives, sewage treatment systems with constructed wetlands were proposed. keywords: decentralized systems; root zones; environmental education. doi: 10.5327/z2176-947820180290 saneamento como ferramenta para a sustentabilidade da área quilombola vila esperança, lapa, pr sanitation as a tool for the sustainability of quilombola vila esperança area, lapa, pr, brazil https://orcid.org/0000-0002-7315-1673 https://orcid.org/0000-0002-5698-995x https://orcid.org/0000-0003-3463-0257 mercado, m.d.; cubas, s.a.; michaliszyn, m.s. 98 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 97-113 introdução a falta ou inadequação de sistemas de saneamento ambiental em comunidades que residem em áreas rurais ou periurbanas causam prejuízos aos sistemas ambientais que as rodeiam, acarretando em piora na qualidade da saúde de seus moradores. neste cenário, encontram-se grupos com estilos de vida e vínculos a ambientes naturais específicos, como é o caso das comunidades tradicionais remanescentes quilombolas (crqs). estima-se que existam cerca de 3.500 grupos desse tipo em 300 cidades brasileiras (unicef, 2014). até o primeiro semestre de 2016, a fundação cultural palmares (fcp), entidade vinculada ao ministério da cultura (minc), havia certificado 2.849 comunidades, entre as quais 37 localizadas no estado do paraná. tais grupos se organizam a partir de valores socioculturais trazidos por africanos ao brasil no período escravista. para essas pessoas, construir um quilombo era um imperativo de sobrevivência, tendo em vista que foram abandonados à própria sorte, desprovidos de patrimônio, vivendo na mais absoluta miséria e constituindo territórios próprios caracterizados pela vivência comunitária (brasil, 2004; 2013). historicamente, o modelo de desenvolvimento universalista e homogêneo ignorou a diversidade humana destas comunidades, submetendo-os à invisibilidade e ao isolamento. assim, foram expostas a todo tipo de conflito para manter suas terras, ao empobrecimento, à degradação ambiental, à expulsão de seus territórios e à intolerância religiosa, além do baixo investimento para o desenvolvimento em bases sustentáveis e aumento das suas atividades produtivas (brasil, 2016). embora o direito à proteção das manifestações populares e de seus valores culturais sejam reconhecidos pela constituição federal brasileira nos artigos 215 e 216, existem algumas especificidades no que se refere ao movimento quilombola. suas reivindicações referem-se ao reconhecimento étnico, simbolizado no respeito à memória, tradição e valores culturais, bem como o reconhecimento de direitos sociais. elas são formuladas com base nos discursos que vinculam a defesa da igualdade e do respeito à alteridade. sendo assim, a delimitação das pautas políticas dos discursos é parte da construção da sua identidade (brasil, 1988; santos, 2014). apesar disso, permanecem fortes os traços identitários nas crqs, produzidos pelo senso comum e pelo imaginário social, que associam o quilombo a um contexto histórico específico, de fuga da escravidão e de formação de comunidades precárias, reunidas por frágeis laços institucionais em locais de difícil acesso. também continuam as pendências fundiárias que dificultam a aquisição de uma identidade definitiva (valentim; trindade, 2011). atualmente, a desigualdade social das crqs, materializada pela ausência de direitos essenciais, ainda é uma realidade. barros (2007) afirma que as condições de vida destas populações são marcadas pela segregação racial e aos resultados dela, como o desemprego, a baixa escolaridade, as condições de habitação precárias e a falta de acesso a serviços de saúde e de transporte. estando, assim, expostas a extrema vulnerabilidade social e simbólica, onde o critério de auto definição representa a esperança do reconhecimento político e da detenção de direitos (sahr et al., 2011). em relação à territorialidade, nestas comunidades prevalece o uso comum, respeitando laços de parentesco e vizinhança, assentados em relações de solidariedade e reciprocidade (nery, 2004), com predomínio de práticas comuns de cultivo. consequentemente, suas atividades estão baseadas na utilização de recursos naturais renováveis existentes no ecossistema em que estão inseridos (silvestre; moreira, 2012). entretanto, nessas comunidades os serviços de saneamento prestados são inexistentes ou precários. normalmente, o abastecimento de água é individual, por meio de poços, fontes de água, cisternas ou outras fontes, sem tratamento. apenas as comunidades localizadas em áreas periféricas aos centros urbanos recebem água tratada. a coleta e tratamento de esgoto são praticamente inexistentes. o destino dos esgotos sanitários são valas a céu aberto, fossas rudimentares ou o lançamento direto em corpos hídricos. quanto aos resíduos sólidos, poucas comunidades têm coleta realizada pelo município. na maioria dos casos, os resíduos são jogados a céu aberto em terrenos baldios, enterrados no fundo das residências ou queimados (gtcm, 2010; brasil, 2013). a exemplo destas comunidades, apresenta-se a comunidade remanescente quilombola (crq) vila esperansaneamento como ferramenta para a sustentabilidade da área quilombola vila esperança, lapa, pr 99 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 97-113 ça de mariental, localizada no município da lapa (pr), que não possui planejamento urbanístico e as condições de algumas moradias são precárias. embora disponham de abastecimento de água potável, não se tem acesso a sistema de coleta e tratamento de esgotos sanitários, bem como qualquer outra ação no contexto do saneamento ambiental, resultando na contaminação do meio ambiente e na veiculação de doenças. cenário que, segundo scriptore (2016), pode impactar o perfil de morbidade de uma região a longo prazo, ter graves consequências para a aquisição de anos de escolaridade e, dessa forma, gerar comprometimento de ganhos salariais e de produtividade no futuro. além disso, esses efeitos deletérios, da falta de infraestruturas essenciais, propagam as sementes do subdesenvolvimento social e educacional, gerando um ciclo de pobreza e agravos de ordem física e emocional. portanto, o suprimento das carências de abastecimento de água e a expansão de ações para que a população deixe de conviver com esgotos sanitários a céu aberto e tenha acesso a serviços de tratamento e disposição final adequada de resíduos sólidos é fundamental para a melhoria da qualidade de vida e de saúde das populações, tornando-se uma questão social e de saúde pública urgentes (brasil, 2004). por outro lado, o planejamento de políticas de gestão ambiental, nos propósitos do manejo integrado dos recursos naturais, tecnológicos e culturais de uma sociedade, leva à necessidade de compreender as interações das demandas históricas, econômicas, ecológicas, políticas e culturais e da direção do desenvolvimento. nessa perspectiva, a ciência e a tecnologia para o desenvolvimento sustentável agregam o saber tecnológico e antropológico ao saber técnico (bezerra; bursztyn, 2000). leroy e acselrad (2000) complementam que os objetivos da sustentabilidade ambiental, da equidade entre gêneros, da erradicação da pobreza, do respeito aos direitos humanos, do pleno emprego e da integração social compõem um processo complexo que envolve conflito e cooperação, desde a escala local até o âmbito global, bem como uma variedade de atores como governos, organismos internacionais, entidades empresariais e organizações cidadãs. para silva (2015), a sustentabilidade no saneamento consiste em buscar os objetivos primordiais: as viabilidades econômica, social e ambiental, a promoção do bem-estar, a realização de serviços ambientais e a melhoria da saúde pública. barbosa (2008) complementa que a sustentabilidade consiste em encontrar meios de produção, distribuição e consumo dos recursos de forma mais coesa, economicamente eficaz e ecologicamente viável. nessa interação, é importante identificar soluções de engenharia que se adequem à realidade local, apresentem baixo custo e sejam eficientes nos propósitos a que se destinam. importante considerar, ainda, que possam contribuir para reduzir a exclusão social e econômica das populações menos favorecidas, melhorando a qualidade de vida e a proteção dos recursos naturais. além disso, a descentralização dos serviços de saneamento representa um instrumento para a sustentabilidade e o desenvolvimento de uma comunidade, já que essas adequações representam a melhoria da qualidade de vida com ganhos em saúde, na capacidade local para atendimento dos serviços e efetivo controle social. e permite, ainda, que a comunidade reflita sobre suas práticas e atitudes em relação ao meio ambiente, assim como evidencia a sua capacidade de autonomia e de cidadania (philippi jr, 2005). mendonça e mendonça (2016) reiteram que para atender a esta demanda é ideal a adoção de soluções simples, como os sistemas de tratamento de esgoto que não utilizam energia elétrica na sua operação e permitem investimentos e custos operacionais inferiores aos demais. destaque para as fossas sépticas, também denominadas decanto-digestores, onde o esgoto sofre a ação de bactérias anaeróbias capazes de realizar a digestão da matéria orgânica e eliminar de forma parcial os organismos patogênicos. os efluentes deste sistema podem ser lançados em sumidouros, valas de filtração ou, ainda, passar por sistemas complementares antes da disposição final (von sperling, 2014; creder, 2015). ainda como opção acessível, de simples implantação e operação, estão os sistemas de zona de raízes, constituídos de uma área escavada pouco profunda preenchida com um material filtrante, geralmente areia ou cascalho, e plantas com vegetação tolerante a condições saturadas (un-habitat, 2008). zurita, anda e belmont (2009) acrescentam que esses sistemas podem ser muito úteis em países em desenvolvimento, tendo em vista que apresentam tecnologia simples e envolvem baixos custos operacionais e de implantação, podendo mercado, m.d.; cubas, s.a.; michaliszyn, m.s. 100 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 97-113 ser construídos com materiais locais. além disso, apresentam-se como uma tecnologia eficiente na remoção de patógenos, nutrientes, metais tóxicos e poluentes orgânicos. à medida que a água flui lentamente através da zona úmida, as partículas se assentam, os agentes patogênicos são destruídos e organismos e plantas utilizam os nutrientes (usepa, 2000; hoffmann et al., 2011). em tais sistemas, o crescimento microbiano, aderido ao substrato e às raízes da vegetação e em suspensão, é responsável pela remoção de compostos orgânicos solúveis, que são degradados biologicamente por micro-organismos aeróbios e anaeróbios (philippi; sezerino, 2004). no brasil, as primeiras experiências com a utilização dos sistemas de zona de raízes na melhoria da qualidade das águas e no controle da poluição foram conduzidas em 1980 pelos pesquisadores salati e rodrigues. já em 1999, philippi, costa e sezerino apresentaram o desempenho de tratamento de um sistema de zona de raízes (com área superficial de 450 m2) pós-tanque séptico, implantado em 1994. este sistema se manteve em operação contínua e apresentou melhora significativa de desempenho ao longo de mais de 10 anos de operação. quanto à remoção de demanda química de oxigênio (dqo) e demanda bioquímica de oxigênio (dbo), passou de 71% e 69%, respectivamente, para aproximadamente 98% de remoção para ambos os parâmetros (sezerino et al., 2015). a escolha das plantas a serem empregadas nos sistemas está, basicamente, relacionada à tolerância das mesmas em ambientes encharcados, ao seu potencial de crescimento, à presença da espécie nas áreas onde o sistema será implantado (principalmente devido a adaptações climáticas, custo do plantio e manutenção) e, ainda, às possibilidades de reaproveitamento (iwa, 2000). segundo tilley et al. (2014) qualquer vegetação nativa, com raízes profundas e largas, que possa crescer em ambientes úmidos e ricos em nutrientes, pode ser considerada. rodrigues (2012) relata a eficiência de um sistema de tratamento descentralizado de esgotos, composto de fossa séptica, filtro anaeróbio e sistema de zona de raízes implantado em uma escola rural no município de campos belos, sc. o sistema apresentou uma eficiência média de 72,1 e 77,4% na remoção de matéria orgânica, medida em termos de dbo e dqo, respectivamente. a remoção de nutrientes ficou acima de 80% e a remoção de patógenos acima de 90%. outro sistema com configuração semelhante foi implantado por kaick (2002) para o tratamento de efluentes sanitários de residências localizadas na ilha rasa, litoral do paraná. o sistema implantado foi avaliado por um período de seis meses e teve como eficiência média de remoção: dbo5 83,9%, dqo 81,6% e o valores médios de ph no efluente ficaram em torno de 7,8. ávila et al. (2015) avaliaram a eficiência de um sistema híbrido de zona de raízes construído em larga escala para o tratamento e reutilização de águas residuais domésticas em pequenas comunidades. o sistema consistia em um fluxo vertical de sub-superfície (vf) de 317 m2, um fluxo horizontal de subsuperfície (hf) de 229 m2 e outro de superfície de água livre de 240 m2 (fws) operando em série. os sistemas de vf e hf foram plantadas com phragmites australis e o de fws continha uma mistura de espécies de plantas. a eficiência média de remoção de dbo foi de 98–99%. a retirada dos contaminantes emergentes estudados, que incluíam vários produtos farmacêuticos, produtos para cuidados pessoais e desreguladores endócrinos, também se apresentou eficiente, ficando acima de 80% para todos os compostos. as taxas foram alcançadas devido às altas temperaturas, bem como as diferentes condições físico-químicas existentes em diferentes configurações de sistemas, o que permitiria combinação e sinergia de vários mecanismos de remoção. sabei (2015) relata a experiência na implantação de cinco unidades de tratamento de esgoto composto de fossas sépticas e sistemas de zona de raízes para o tratamento de esgotos domésticos em uma comunidade rural do município de são josé dos pinhais, pr. os dois primeiros foram projetados para atender espaços de eventos, com público estimado de até 160 e 450 usuários, respectivamente. o terceiro e quarto sistemas foram projetados para atender uma única residência unifamiliar cada, com 3 e 4 usuários, respectivamente. e o último para atender um restaurante com demanda de até 150 refeições diárias. as vegetações utilizadas nos sistemas de zona de raízes foram zantedeschia aethiopica (copo-de-leite), cyperus papyros (papirus) e canna indica (cana-da-índia). a média de remoção de poluentes, após aproximadamente 12 meses de implantação, foi de, aproximadamente, em termos de dbo5 86%; dqo 83%; fósforo total 75%; coliformes totais 85%; e escherichia coli 86%. o custo médio de implantação dos sistemas foi de aproximadamente r$ 21 por pessoa. saneamento como ferramenta para a sustentabilidade da área quilombola vila esperança, lapa, pr 101 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 97-113 outros dois sistemas implantados na cidade de florianópolis, sc, foram monitorados ao longo de 24 meses de operação por trein et al. (2015). o primeiro foi projetado para atender um equivalente populacional de 250 pessoas e o segundo para receber esgoto de 2.200 pessoas, mas no período de monitoramento recebia de apenas 100. a remoção média de poluentes foi de, aproximadamente, em termos de dbo 5 92%; dqo 84%; e fósforo total 78%. hijosa-valsero et al. (2016) avaliaram sete sistemas de zona de raízes com diferentes configurações de projeto, lidando com águas residuárias urbanas tratadas primariamente quanto à concentração, distribuição e destino de dez produtos farmacêuticos e de cuidados pessoais. além do afluente e do efluente, foram analisados o substrato, as raízes de plantas e a água dos poros. como resultado, os autores apontaram para uma boa eficiência de remoção dos compostos nos sistemas avaliados, ampliando as vantagens do uso deste tipo de sistema. prata et al. (2013) realizaram um estudo para avaliar a eficiência de quatro sistemas de zonas de raízes cultivadas com vegetação ornamental hemerocallis flava (lírio-amarelo). tiveram como meio suporte a brita 0, pedras com dimensões variando entre 4,5 e 9,5 mm, e foram submetidos às taxas de carregamento orgânico de esgoto sanitário, em termos de dbo de 44, 98, 230 e 395 kg ha-1 d-1 e tempo de detenção hidráulica de 3,9; 2,0; 1,0 e 0,75 dias, respectivamente. os sistemas foram avaliados durante seis meses de operação e todos apresentaram elevada eficiência na remoção de sólidos suspensos totais (sst), dbo e dqo, atendendo aos padrões de lançamento de efluentes estabelecidos na legislação ambiental do estado de minas gerais. zurita, anda e belmonte (2009) investigaram a aplicação de quatro espécies de plantas ornamentais de valor comercial em sistemas de zonas de raízes, em escala piloto. os sistemas de escoamento subsuperficial estudados apresentavam regime de fluxo horizontal e vertical. as espécies utilizadas foram zantedeschia aethiopica, strelitzia reginae, andreanum do antúrio e agapanthus africanus. além do monitoramento semanal de parâmetros químicos e biológicos do efluente na entrada e saída dos sistemas, também foram analisadas a temperatura ambiente, a umidade e o crescimento das plantas. foi verificado que as taxas de remoção de poluentes nos sistemas dependem do tipo de fluxo a ser adotado, sendo relatada maior eficiência nos sistemas de fluxo vertical devido a uma melhor oxigenação. o tipo de vegetação também influenciou a taxa de remoção de alguns poluentes, como a demanda bioquímica de oxigênio (dbo), demanda química de oxigênio (dqo), sólidos suspensos totais (sst) e fósforo total (tp). para estes poluentes, os sistemas plantados com três espécies diferentes foram mais eficazes, indicando que a distribuição das raízes forma um habitat microbiano diversificado em comparação aos sistemas de monocultura. em relação ao comportamento das plantas, todas sobreviveram aos 12 meses de estudo. a espécie z. aethiopica teve melhor desenvolvimento no sistema de fluxo horizontal, enquanto as espécies s. reginae e a. africanus se desenvolveram melhor no de fluxo vertical. tais resultados sugerem que é possível produzir flores comerciais em sistemas de zonas de raízes sem reduzir a eficiência do tratamento (zurita; anda; belmonte, 2009). a produção de flores ornamentais em sistemas de tratamento de esgoto representa mais um benefício agregado aos sistemas de zona de raízes pois, além da harmonia paisagística e dos benefícios ambientais e de saúde pública, podem representar uma fonte de renda para as famílias atendidas, com sua comercialização. além disso, nogueira et al. (2006) ressaltam que os custos de implantação dos sistemas se reduzem com o aumento da população atendida, não causam ruídos e agregam valor paisagístico na região de implantação, fator que contribui para a aceitação da população, quando comparados aos sistemas convencionais de tratamento. para zurita, anda e belmonte (2009), apesar de todos os benefícios apontados em diversos estudos, o emprego de sistemas de zona de raízes é menor nos países em desenvolvimento, quando comparados à sua utilização em países da europa e nos estados unidos, apesar do enorme potencial e da grande necessidade de esses países implantarem sistemas de tratamento de baixo custo. o clima favorável e a riqueza da biodiversidade também são pontos positivos, pois permitem a utilização de espécies não convencionais de plantas, como as ornamentais de interesse comercial. entretanto, para que as soluções alcancem seus objetivos, é fundamental que sejam desenvolvidas ações educativas que visem facilitar a compreensão sistêmica que a situação exige, estimulando a participação popular no desenvolvimento e implementação das mesmas (brasil, 2009). mercado, m.d.; cubas, s.a.; michaliszyn, m.s. 102 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 97-113 nesta perspectiva, a educação ambiental torna-se grande aliada no âmbito das mudanças de comportamento da sociedade em favor do convívio harmônico com a natureza. assim como a construção de uma relação mais harmoniosa e economicamente mais eficaz junto às populações locais valorizando a sua cultura, conhecimentos e práticas de uso dos recursos, e seus direitos enquanto cidadãos, podem apontar caminhos mais adequados para um desenvolvimento mais sustentado do meio ambiente (arruda, 1999). dessa forma, a educação ambiental (ea) configura-se como um importante componente estratégico em busca de um novo paradigma por meio do qual os indivíduos entendam como funciona o ambiente, o quanto se depende dele, como se afeta e se promove a sua sustentabilidade. consequentemente, a ea busca desenvolver conhecimento, compreensão, habilidades e motivação dos indivíduos a fim de adquirir valores e atitudes necessários para cuidar das questões ambientais e encontrar soluções sustentáveis (dias, 2004). nesse sentido, o desenvolvimento sustentável contempla a busca de uma efetividade econômica, social e ambiental cujas características incluem a valorização dos recursos naturais com geração de renda, respeito à diversidade cultural, participação popular nas decisões e gestão dos recursos, assim como a valorização do etnosaber (araújo; araújo, 2011). diante do exposto, o objetivo principal desse trabalho consiste em construir um plano de ações voltado ao saneamento que considere os princípios da sustentabilidade e contribua para a melhoria das condições locais de saúde da comunidade tradicional remanescente quilombola vila esperança do distrito de mariental no município da lapa, pr. materiais e métodos o estudo foi desenvolvido para atender ao déficit dos serviços de saneamento da comunidade tradicional remanescente quilombola vila esperança de mariental localizada no município da lapa, pr. a cidade localiza-se na região sul do estado, mesorregião metropolitana de curitiba. sua área total é de 2.093,859 km2 e a área urbana compreende aproximadamente 17,84 km2 (ibge, 2014; pml, 2015). a crq vila esperança está localizada no distrito de mariental, região leste da lapa, a aproximadamente 20 km do centro da cidade. possui uma área territorial de aproximadamente 12,75 ha, situada a 950 metros acima do nível do mar, com acesso pela br 476 (rodovia do xisto), e localiza-se nas coordenadas geográficas latitude 25°43’7.38” sul e longitude 49°37’29.90” oeste. a comunidade é formada por afrodescendentes que viveram na região da lapa na condição de escravos e receberam terras na localidade do feixo, no distrito de mariental. fazia parte da fazenda santa amélia, de hipólito alves de araújo, que, inspirado pelo movimento abolicionista, liberou os negros que eram de sua propriedade antecipando a lei áurea de 13 de maio de 1888. na condição de ex-escravizados, os negros foram presenteados por araújo com as terras que eram cultivadas por eles (paula, 2007). posteriormente, parte da comunidade permutou seus terrenos originais em uma negociação realizada com um fazendeiro lindeiro e formou-se a vila esperança. ela teve seu certificado de autorreconhecimento expedido pela fundação cultural palmares em 14/11/2006, com certidão registrada no livro de cadastro geral nº 08, reg. 798, fl. 10, diário oficial da união 13/12/2006 (paraná, 2010). para alcançar o objetivo proposto neste trabalho, primeiramente foram levantadas as condições atuais da comunidade, identificando as principais fragilidades. posteriormente, foi elaborado um plano de ações que inclui práticas de habitação e saneamento com vistas à sustentabilidade e que, articulado com a educação ambiental, possam conduzir a comunidade a uma situação desejável, do ponto de vista ambiental e social. tal estudo foi realizado em duas fases, sendo a primeira para reconhecimento da realidade local e a segunda fase para levantamento de dados ambientais da região. em setembro de 2015, foi realizada visita a crq vila esperança, quando foram levantados dados relacionados às condições socioeconômicas e de saúde ambiental por meio de observações, registros fotográficos e entrevistas semiestruturadas. na ocasião foram visitadas 93% das residências. o roteiro de entrevistas foi elaborado por meio de adaptações dos temas geradores sugeridos no caderno metodológico para ações de educação ambiental e saneamento como ferramenta para a sustentabilidade da área quilombola vila esperança, lapa, pr 103 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 97-113 mobilização social em saneamento do ministério das cidades (brasil, 2009), composto de questões abertas e fechadas. a primeira teve como objetivo identificar o número de moradores das residências, a faixa etária, o sexo, a escolaridade e a situação atual em relação ao trabalho ou estudo. a segunda foi elaborada de forma a avaliar as condições mínimas de infraestrutura das residências. a terceira buscou levantar as condições de saúde da população por meio da percepção dos próprios moradores. a quarta foi elaborada para identificar a infraestrutura de saneamento da comunidade. e, por fim, a última questão objetivou o levantamento das condições socioeconômicas das famílias. após a coleta, os dados foram tabulados em planilhas no programa excel, onde foram expressos em frequências e percentuais, por meio dos quais foram gerados gráficos que permitiram a visualização de forma mais clara e objetiva. na segunda fase foram determinados os índices endêmicos do município e as características ambientais da região de estudo, tendo como base fontes públicas e considerando as características de uso e ocupação do solo, clima, áreas de conservação e/ou preservação, hidrografia e geologia. tendo como base o levantamento prévio das condições socioeconômicas e ambientais da comunidade e a análise dos indicadores de saneamento, foi proposto um plano de ações. para tanto foram levantadas, por meio da revisão da literatura, legislação e normas regulamentadoras pertinentes, soluções de baixo custo e de simples implantação que conduzam a resolução das questões apresentadas e que sejam compatíveis para implementação na área estudada, de forma a se tornar um instrumento prático de intervenção. também foram elencados programas do governo federal que possam financiar a implementação de tais soluções. resultados e discussão a crq vila esperança está localizada em uma área de terreno irregular, com as residências agrupadas por núcleos de laços familiares e distantes entre si, o que possibilitou a divisão teórica das áreas para facilitar a implantação de sistemas de saneamento e as ações de educação ambiental. o número de moradores e de residências destas áreas, levantados em setembro de 2015, é apresentado na tabela 1. em relação aos serviços básicos de saneamento, as residências recebem abastecimento de água tratada por rede geral, com exceção das que não possuem infraestrutura sanitária. entretanto, o principal problema verificado e apontado pelos moradores é a destinação dos esgotos domésticos, tendo em vista que todas as residências despejam as águas cinzas, que são efluentes provenientes das pias de cozinha, tanque de roupas e chuveiro, diretamente no solo e cerca de 40 casas utilizam fossas rudimentares para disposição do efluente dos banheiros. porém, todas as fossas estão cheias, algumas apresentam rachaduras, segundo relato dos moradores, e outras foram abertas para que possam drenar seu efluente superficialmente no solo. com relação aos resíduos sólidos, verificou-se que cerca de 38% das famílias destinam todo o produzido por meio da queima, enquanto o restante das famílias destina uma parte para coleta e a outra é queimada. os moradores não têm o hábito de separar o lixo para reciclagem. a coleta pública é feita uma vez por semana, segundo relatos dos moradores, porém o caminhão acessa apenas a área residências habitantes 1 26 97 2 18 61 3 13 52 total 57 210 tabela 1 – número de residências e moradores da comunidade tradicional remanescente quilombola (crq) vila esperança. fonte: o autor. mercado, m.d.; cubas, s.a.; michaliszyn, m.s. 104 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 97-113 área 1, devido à topografia e condições de infraestrutura inapropriadas nas demais áreas. também não foram registradas a presença de lixeiras individuais e coletivas na região. tais situações corroboram para a destinação dos resíduos de forma inadequada. diante da situação verificada de insalubridade ambiental, com esgoto sanitário despejado a céu aberto, em contato com pessoas, animais e hortaliças; resíduos sólidos sendo destinados por meio da queima ou espalhados no solo; as péssimas condições das residências, sem infraestrutura mínima de saneamento e presença de frestas que permitem a passagem de vetores e intempéries e, ainda, a deficiência das condições socioeconômicas, identificou-se a necessidade de intervenções no âmbito do saneamento ambiental, de forma a promover condições mínimas de saúde e bem-estar, inclusão social e a proteção do meio ambiente. para tanto, foram definidas as linhas de ação apresentadas na figura 1, para as quais foram elaboradas condicionantes com vistas à sustentabilidade local e foco na resolução das questões observadas. para atender as necessidades de saneamento da habitação buscou-se, como base, o programa melhorias sanitárias domiciliares da fundação nacional de saúde (funasa), que tem como um de seus objetivos equipar os domicílios com melhorias sanitárias necessárias à proteção das famílias e à promoção de hábitos higiênicos, e, ainda, o programa brasil quilombola, por meio do eixo 2: infraestrutura e qualidade de vida. a partir da identificação das residências que necessitam de estruturação sanitária, foram propostas a adequação das instalações, para as quais foram elaborados projetos de engenharia que as contemple. para o atendimento da deficiência de estruturas de esgotamento sanitário para a comunidade foram considerados os sistemas de coleta, transporte e tratamento de esgoto. como concepção inicial dos sistemas, foi realizado o levantamento topográfico, que teve como objetivo verificar o melhor aproveitamento das condições locais tendo em vista a necessidade de priorização da condução do esgoto sanitário por meios gravitaciofigura 1 – plano de ações para a comunidade tradicional remanescente quilombola (crq) vila esperança. implantação de melhorias sanitárias domiciliares mínimas implantação de sistema de coleta e tratamento de esgoto implantação de condições para des�nação adequada de resíduos sólidos realização de a�vidades de educação ambiental e resgate cultural plano de ações inclusão social e resgate cultural melhoria das condições de saúde e ambientais saneamento como ferramenta para a sustentabilidade da área quilombola vila esperança, lapa, pr 105 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 97-113 nais. dessa forma, teve o objetivo de reduzir os custos com energia para a condução até o tratamento, bem como conhecer o relevo da região, delimitar a área, definir o local de implantação das unidades de tratamento de esgoto e desenvolver a planta situacional da comunidade permitindo a indicação de soluções para as necessidades apontadas que sejam compatíveis com a topografia da região. de acordo com o levantamento realizado, verificou-se que a área em estudo possui declividades acentuadas, requerendo a implantação de três sistemas distintos para coleta e tratamento do esgoto, permitindo que funcione por gravidade, evitando-se a implantação de estações elevatórias. as extensões totais de rede coletora por área de atendimento são apresentadas na tabela 2. na figura 2 é apresentada a divisão teórica das áreas. com base na taxa de crescimento do município da lapa foi possível definir a população estimada para os próximos 30 anos nas áreas do projeto. os parâmetros adotados no dimensionamento dos sistemas de tratamento estão apresentados na tabela 3. para o tratamento do esgoto sanitário foram consideradas opções simples, eficientes e de fácil manutenção, o mais compatível possível com as condições naturais, climáticas e de disponibilidade de área, sendo considerados os sistemas de zona de raízes precedidos por fossa séptica e filtros anaeróbios de fluxo ascendente, conforme esquema apresentado na figura 3. para a destinação do efluente dos sistemas foi optado pela implantação de sumidouros. para a melhor distribuição e acomodação do esgoto afluente, foi proposta a implantação de duas unidades tabela 2 – extensão das redes coletoras. fonte: arndt, felisbino e rocha (2014). região extensão da rede (m) área 1 665,92 área 2 365,36 área 3 282,31 extensão total 1.313,59 figura 2 – divisão de áreas da comunidade tradicional remanescente quilombola (crq) vila esperança para efeitos de projeto de esgotamento sanitário. fonte: adaptado de google maps. mercado, m.d.; cubas, s.a.; michaliszyn, m.s. 106 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 97-113 tabela 3 – parâmetros de dimensionamento do sistema de tratamento de esgoto. parâmetros área 1 área 2 área 3 população atendida (hab.) 130 82 70 vazão média de esgoto (l/s) 0,20 0,12 0,10 vazão média de esgoto (m3/dia) 17,28 10,37 8,64 vazão máxima de esgoto (l/s) 0,36 0,22 0,18 carga dbo doméstica (kg/dia) 7,02 4,43 3,78 concentração total dbo (mg/l) 406,25 427,28 437,50 de fossa séptica, sucedidas por duas unidades de filtro anaeróbio de fluxo ascendente em cada estação de tratamento. quanto ao material filtrante, foi previsto o uso de pedra brita nº 4 e a altura dos dispositivos limitada a 1,20 m (abnt, 1997). a altura do fundo falso é de 0,40 m e do leito filtrante 0,50 m. o sistema de zona de raízes de fluxo horizontal foi a opção escolhida já que apresenta maior simplicidade no funcionamento e na manutenção quando comparado aos sistemas de fluxo vertical, que requerem a alimentação intermitente e têm necessidade de bombeamento. outro fator relevante na escolha deve-se ao fato de que o sistema escolhido garante completo afastamento do esgoto em relação aos demais sistemas, que requerem a alimentação na superfície, evitando o contato de pessoas e animais. além disso, o sistema de zona de raízes de fluxo horizontal atende a principal finalidade de garantir o tratamento do esgoto, de forma a melhorar as condições de saúde da população e as condições ambientais. o sistema proposto também atende a perspectiva da sustentabilidade no saneamento, apresentando-se como uma alternativa eficiente, equitativa e autossuficiente, não necessitando de energia elétrica para o seu funcionamento, emprega materiais locais para a sua construção, apresenta simples operação e manutenção e melhoria significativa na qualidade final do efluente, podendo representar fonte de renda para as famílias atendidas com a produção de flores ornamentais de interesse comercial. os sistemas de zonas de raízes foram dimensionados para atender a uma demanda atual e futura que garanta uma dbo efluente mínima de 30 mg/l. como material de recheio foi adotado o uso de pedra brita nº 3, e areia grossa, como material filtrante. para a imperfigura 3 – esquema da disposição dos sistemas de tratamento de esgoto. fossa sép�ca filtro anaeróbio caixa de inspeção sistema de zona de raízes saneamento como ferramenta para a sustentabilidade da área quilombola vila esperança, lapa, pr 107 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 97-113 meabilização do sistema foi previsto o uso de manta de polietileno com espessura mínima de 0,8 micra ( rodrigues, 2012). para o dimensionamento dos sistemas de zona de raízes de escoamento subsuperficial de fluxo horizontal foi utilizado o modelo oriundo da cinética de primeira ordem, com parâmetro dbo 5 aplicado a reatores tipo pistão. os valores de entrada de matéria orgânica foram 97,5 mgdbo/l, 102,55 mgdbo/l e 8,64 mgdbo/l, para os sistemas 1, 2 e 3, respectivamente, considerando uma eficiência de remoção de matéria orgânica de 40% na fossa séptica e 60% no filtro anaeróbio (florencio et al, 2010). as vazões assumidas foram 17,28 m3/dia para o sistema 1; 10,37 m3/dia para o sistema 2 e 8,64 m3/dia para o sistema 3. foram assumidos: k 20 = 0,70 d-1 e temperatura crítica de 10°c, resultando em um valor de k t = 0,39 d-1, aproximadamente. foi adotado n = 0,35 (philippi; sezerino, 2004), tendo em vista a predominância de solos porosos na região, uma profundidade média de 0,60 m para cada sistema e uma dbo efluente de 30 mg/l ( rodrigues, 2012). a relação comprimento:largura mínima respeitada para cada sistema foi de 2:1 ( philippi; sezerino, 2004). a escolha da macrófita empregada no projeto foi feita por meio da revisão de literatura e discussão com os representantes da pml, que optaram pelo emprego de plantas ornamentais comuns na região e por representarem a possibilidade de geração de renda as famílias. sendo assim, foi previsto o emprego de plantas da espécie zantedeschia aethiopica conhecida popularmente como copo-de-leite (zurita; anda; belmont, 2009). para o atendimento da demanda de resíduos sólidos foram propostas a implantação de lixeiras que permitam o acondicionamento dos resíduos até a coleta, a implantação de uma unidade de separação de recicláveis, tendo em vista que o processo já ocorre de maneira informal pelos moradores e, ainda, a implantação de duas unidades de vermicomposteiras, prática já adotada no município. para o dimensionamento das unidades foram adotados os valores de geração per capita do município, obtidos por meio do plano municipal de saneamento básico da lapa de 2014, de 0,612 kg/hab.dia. para a destinação do composto gerado nas vermicomposteiras foram previstas a construção de duas hortas comunitárias posicionadas de forma que possam, futuramente, receber os efluentes tratados do esgoto sanitário, uma vez que o cultivo é pratica comum na comunidade. para atender às demandas identificadas, encontrou-se como possível forma de subsídio financeiro o programa brasil quilombola, por meio do eixo 2: infraestrutura e qualidade de vida. todavia, para que os projetos propostos alcancem seus objetivos, fica evidente a necessidade de um projeto de educação ambiental (ea) que estimule a participação social na transformação da realidade e os torne sujeitos ativos na aplicação das soluções. o projeto proposto foi elaborado de forma independente das ações a serem implementadas, tendo em vista que a liberação de recursos pelo órgão competente não é vinculada à implementação de sistemas e sim à ea. desta forma, para o desenvolvimento das ações de ea na crq vila esperança, foi desenvolvido um projeto básico seguindo as recomendações constantes no edital de chamamento público nº 02/2015/desam/funasa/ms. na composição da base teórico-metodológica que estrutura a proposta de intervenção socioambiental, foi utilizada a metodologia da problematização e sua sistematização por meio do método do arco, proposto por charles marguerez, descrito por bordenave (1977) e adaptado por michalizen (1999). tal metodologia indica o reconhecimento da capacidade do indivíduo que, na qualidade de sujeito ativo do processo de pesquisa, percebe-se estimulado a intervir sobre sua própria realidade como agente de transformação a partir de problemas reais percebidos por meio da observação direta da realidade. o projeto de ea proposto, intitulado semeando o futuro na vila esperança, tem como linhas de ação o fortalecimento da identidade local, a elaboração de diagnóstico participativo, a identificação e apresentação de ações para resolver as questões levantadas pelos moradores e a implantação dessas ações com participação popular. para cada linha de ação foram determinadas as etapas e desenhadas as estratégias de participação. as linhas de ação e os objetivos propostos em cada linha são apresentados na figura 4. a proposta de resgate da memória cultural baseia-se na tentativa de construção do presente por meio do mercado, m.d.; cubas, s.a.; michaliszyn, m.s. 108 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 97-113 conhecimento adquirido no passado. nesse sentido, bomfim (2012) destaca que a memória e a oralidade são ferramentas de socialização necessárias à construção de um projeto coeso e futuro dos elementos culturais nos territórios quilombolas. da mesma forma, a capacidade de adaptação e organização cultural permite aos indivíduos a singularidade de dominar, a partir de estruturas simbólicas, os atributos culturais necessários ao desenvolvimento de práticas e ações que se evidenciam na intervenção da realidade, de acordo com as habilidades e controle dos mecanismos de sociabilidade gerados pelos valores simbólicos constitutivos do padrão social específico local. a elaboração de diagnóstico participativo busca instrumentalizar os atores para a percepção da realidade. nesse âmbito, ruscheinsky e costa (2012) afirmam que o posicionamento teórico em face da ea permite a compreensão das alternativas viáveis e a reflexão a respeito da realidade imposta e da realidade possível. o enfoque territorial como base para os processos de planejamento do desenvolvimento permite adequar as transferências de recursos às reais necessidades das regiões, que podem ser melhor captadas por meio de processos participativos de diagnóstico e elaboração de projetos, proporcionado que determinadas características locais sejam valorizadas à exemplo dos atributos naturais e da herança cultural de uma localidade (beduschi filho; abramovay, 2004). dessa forma, o projeto de ea proposto busca aliar a experiência popular ao saber técnico e científico, conduzindo as práticas populares para a transformação da realidade apresentada. considerações finais historicamente, com a forte incidência de doenças, percebeu-se a importância das intervenções de saneamento na prevenção da saúde (philippi jr.; silveira, 2004). a partir de então, com a ampliação das discussões, as intervenções de saneamento saíram de uma abordagem sanitária clássica, e passaram a uma aborfigura 4 – linhas de ação propostas para o projeto de educação ambiental com a comunidade tradicional remanescente quilombola (crq) vila esperança. fortalecer a iden�dade local com enfoque territorial elaborar diagnós�co par�cipa�vo iden�ficar ações implementar das ações projeto de ea com a crq vila esperança resgatar a cultura e a autoes�ma da população es�mular a percepção da realidade ambiental, social e de saúde imposta es�mular a compreensão das alterna�vas viáveis e da realidade possível es�mular a mobilização social e instrumentar os atores para a implementação das ações que culminem na resolução dos problemas levantados saneamento como ferramenta para a sustentabilidade da área quilombola vila esperança, lapa, pr 109 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 97-113 dagem ambiental, que visa assegurar um meio ambiente adequado à saúde humana e de outros seres vivos (soares; bernardes; cordeiro netto, 2002). dessa forma, promover a saúde por meio da implantação de sistemas adequados de saneamento significa minimizar ou eliminar as diversas doenças que têm no meio ambiente uma fase de seu ciclo de transmissão. entretanto, além da implantação de sistemas de saneamento, o controle da transmissão de doenças completa-se quando é promovida a educação sanitária, adotando-se hábitos higiênicos como utilização e manutenção adequadas das instalações sanitárias, melhoria da higiene pessoal e segurança alimentar. sendo assim, as ações de saneamento devem ir além da implantação de sistemas de engenharia, possuindo uma base sólida, fundamentada na educação ambiental e na participação popular, respeitando os aspectos culturais, sociais, ambientais e as limitações econômicas (philippi jr.; malheiros, 2005). todavia, apesar do amplo conhecimento sobre a importância do saneamento na prevenção e na promoção da saúde, o panorama brasileiro aponta para uma realidade desfavorável, com índices e taxas de cobertura ainda insuficientes, configurando-se como um grave problema social e de saúde pública. tal situação se agrava quando são analisadas as situações de comunidades situadas em áreas rurais ou periurbanas, caso das comunidades tradicionais que sofrem com a ineficácia ou ausência total de ações em saneamento. a comunidade tradicional remanescente quilombola vila esperança é um claro exemplo, onde verifica-se a situação de desigualdade social apontada por barros (2007), materializada pela ausência de direitos essenciais, resultando em baixa escolaridade, desemprego, condições precárias de habitação e falta de acesso a serviços de saneamento e saúde. nesse cenário, a implantação de sistemas descentralizados de engenharia para suprir a demanda de saneamento deve visar a prevenção e a promoção da saúde, por meio da melhoria das condições ambientais. a proposta de mudança baseou-se na implantação de sistemas que supram as carências de saneamento ambiental da comunidade, vislumbrando a sustentabilidade local. para tanto, foram previstas a implantação de sistemas de tratamento de esgoto, o manejo adequado de resíduos sólidos e a implantação de hortas comunitárias. a primeira etapa do estudo, que consistiu na elaboração do levantamento preliminar da comunidade, foi fundamental, tendo em vista que possibilitou definir as principais demandas da população, as condições sanitárias e as características ambientais da região, além de levantar dados pertinentes à elaboração dos projetos de engenharia e a necessidade do envolvimento da população na busca pela melhoria da qualidade de vida e preservação ambiental. tal levantamento apontou o caminho para a busca das soluções propostas, que permeou a implantação de sistemas que permitam a participação popular de forma efetiva, que apresente simples manutenção e operação, e que sejam sustentáveis, buscando a apropriação de materiais de fácil aquisição local, que não gaste energia para a operação, que possa contribuir na geração de renda e promova a melhoria das condições ambientais locais e de saúde da população. a solução encontrada para o atendimento do déficit de esgotamento sanitário baseou-se na implantação de três sistemas simples compostos por fossas sépticas, seguidas por filtros anaeróbios de fluxo ascendente e, como polimento final do efluente, a adoção de sistemas de zona de raízes. a adoção de três sistemas independentes para o tratamento de esgoto baseou-se no levantamento e projeto de redes já realizadas por arndt, felisbino e rocha (2014), que se aproveitou da topografia da região para condução do esgoto por meios gravitacionais, não necessitando de energia elétrica. os sistemas de zonas de raízes foi escolhido pela adoção de fluxo horizontal subsuperficial, pois, além de apresentar-se como opção eficiente na remoção de matéria orgânica e micro-organismos, representando alternativa de reúso do efluente na agricultura, o regime de fluxo proporciona o completo afastamento do esgoto, garantindo a segurança sanitária da população e animais. quanto à vegetação, optou-se pelo cultivo da planta ornamental zantedeschia aethiopica (copo-de-leite) tendo em vista que, além de ser uma espécie comum na região, pode se tornar uma alternativa de geração de renda para a comunidade com a comercialização das mesmas. contudo, é evidente que a implantação de tais sistemas não atingirá seus objetivos se a população não tiver infraestrutura sanitária domiciliar mínima, como mercado, m.d.; cubas, s.a.; michaliszyn, m.s. 110 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 97-113 na situação encontrada, onde várias residências não dispõem de banheiros e algumas delas não têm pia na cozinha. para tanto, foi proposta a implantação de banheiros e pias nas cozinhas nas residências deficitárias, com a elaboração de projetos de engenharia que possam atender tal carência. todavia, nenhum projeto de engenharia será efetivo se não houver um entendimento da importância das ações e um engajamento da população na condução das transformações. por essa razão, sugere-se como alternativa buscar a participação popular no saneamento, por meio do envolvimento da população nas tomadas de decisão e na efetiva implantação dos sistemas e melhorias. esta alternativa pode representar maior sustentabilidade aos serviços de saneamento e mitigar problemas socioeconômicos. nessa perspectiva, foi proposto um projeto de educação ambiental que proporcione a percepção da realidade e estimule a compreensão de como algumas ações individuais podem comprometer o meio ambiente e repercutir no coletivo. além disso, o projeto tem como uma de suas linhas de ação o fortalecimento da identidade local com o propósito de resgatar a cultura e a autoestima da população e estabelecer um diálogo entre o saber tradicional e o conhecimento científico. partindo de bases conceituais, busca agregar conhecimentos sobre novas e positivas formas de abordagem e planejamento de soluções socioambientais e de saneamento básico, favorecendo o processo de desenvolvimento local com sustentabilidade. demonstrando-se, assim, a necessidade do reconhecimento e da prevenção dos agravos decorrentes de um meio ambiente desfavorável, bem como a importância de evitar as enfermidades relacionadas às exposições ambientais. espera-se que a concretização deste trabalho forneça ferramentas para que os agentes públicos possam buscar os recursos financeiros necessários à mudança da realidade observada e, ainda, que possam entender a importância da participação popular na condução das transformações, buscando conciliá-las com a capacitação e sensibilização dos agentes envolvidos. enfim, a implantação de sistemas de saneamento como promoção da saúde busca a salubridade ambiental da região e, consequentemente, a minimização de doenças relacionadas à poluição e contaminação ambiental. além disso, a valorização do conhecimento e a participação popular visam a formulação conceitual da promoção da saúde por meio do funcionamento pleno, duradouro e acessível dos serviços a toda a população. a utilização de produtos locais de baixo custo e fácil aquisição visam a sustentabilidade econômica das ações propostas, já a valorização do saber tradicional visa a sustentabilidade cultural da população. a sustentabilidade ecológica será promovida por meio da conservação do meio ambiente e a ambiental por meio das ações de educação ambiental. busca-se, ainda, o alcance da dimensão social com a melhoria da qualidade de vida da população e aumento da geração de renda, a dimensão territorial por intermédio de estratégias de desenvolvimento ambientalmente seguras e, por fim, a dimensão política por meio do envolvimento do município para a implantação das ações. referências araújo, j. j. c. n.; araújo, j. d. n. as comunidades tradicionais e o programa zona franca verde: cenários no sudoeste do amazonas brasil. millenium, n. 41, p. 47-67, 2011. arndt, l. v.; felisbino, r. m.; rocha, w. h. sistema alternativo de coleta e tratamento de esgoto para comunidades rurais: estudo de 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0.70; 1.40; 2.10; 2.80 and 4.00 mg kg-1 of soil) and of the fungicide + insecticide standak®top (a.i. pyraclostrobin + thiophanate-methyl + fipronil) (0.20; 0.60; 1.20; 1.80; 2.40 and 3.00 mg kg-1 soil), plus the control treatment. acute and chronic tests were carried out following iso guidelines. both products proved to be toxic to the evaluated species. lethality effects were observed in relation to the control of the organisms exposed to low concentrations of the fungicide (0.35 mg kg-1 soil); while for the fungicide + insecticide formulation, lethality was observed at higher concentrations, from 2.40 mg kg-1 soil (lc50 > 3.00 mg kg-1 soil). the reproductive rate was affected only in organisms exposed to the fungicide, with a reduction in the number of juveniles at concentration from 4.00 mg kg-1 soil, with ec 20 of 3.38 mg kg-1 soil (2.79–3.96). the results indicate that springtails are sensitive to the tested products, especially to the fungicide that contains the highest concentration of pyraclostrobin in the composition. keywords: springtails; pesticides; inceptisol; edaphic fauna; terrestrial ecotoxicology. r e s u m o os agrotóxicos são amplamente utilizados para o controle e a prevenção de pragas e doenças agrícolas. o uso desses produtos é capaz de afetar de maneira negativa organismos não alvos de papel significante no solo, como os colêmbolos. o presente estudo teve como objetivo avaliar a toxicidade de duas formulações comerciais na fauna do solo utilizando o colêmbolo folsomia candida. foi utilizado um solo natural classificado como cambissolo húmico, característico da região oeste do estado de santa catarina. os tratamentos nos dois testes consistiram em seis concentrações do fungicida comet® (i.a. piraclostrobina) (0,35; 0,70; 1,40; 2,10; 2,80 e 4,00 mg kg-1 de solo) e do fungicida + inseticida standak®top (p.a. piraclostrobina + tiofanato metílico + fipronil) (0,20; 0,60; 1,20; 1,80; 2,40 e 3,00 mg kg-1 de solo), acrescidos do tratamento controle. testes agudos e crônicos foram realizados de acordo com protocolos iso. ambos os produtos demonstraram ser tóxicos para a espécie avaliada. efeitos de letalidade foram observados em relação ao controle dos organismos expostos em baixas concentrações do fungicida (0,35 mg kg-1 solo), enquanto para a formulação do fungicida + inseticida a letalidade foi observada em concentrações mais altas, a partir de 2,40 mg kg-1 solo (cl50 > 3,00 mg kg-1 solo). a taxa de reprodução foi afetada somente nos organismos expostos ao fungicida, com redução no número de juvenis em concentração a partir de 4,00 mg kg-1 solo, com ce 20 estimado de 3,38 mg kg-1 solo (2,79–3,96). os resultados obtidos indicam que os colêmbolos apresentam sensibilidade aos produtos testados, especialmente ao fungicida que contém maior concentração de piraclostrobina em sua composição. palavras-chave: colêmbolos; pesticidas; cambissolo húmico; fauna edáfica; ecotoxicologia terrestre. effect of toxicity in folsomia candida by the use of fungicide and insecticide in subtropical soil efeito da toxicidade em folsomia candida pelo uso de fungicida e insecticida em solos subtropicais isabela aparecida giordani1 , eduarda busatta2 , elizeu bonfim2 , luís carlos iuñes oliveira filho3 , dilmar baretta4 , carolina riviera duarte maluche baretta5 1master’s degree in environmental sciences, universidade comunitária da região de chapecó (unochapecó) – chapecó (sc), brazil. 2student of biological sciences graduation, unochapecó – chapecó (sc), brazil. 3postdoctoral student, universidade do estado de santa catarina (udesc) – chapecó (sc), professor, universidade federal de pelotas – capão do leão (rs), brazil. 4professor, udesc – chapecó (sc), brazil. 5professor, unochapecó – chapecó (sc), brazil. correspondence address: carolina riviera duarte maluche baretta – universidade comunitária da região de chapecó – rua servidão anjo da guarda, 295-d – bairro efapi – cep: 89809-900 – chapecó (sc), brazil – e-mail: carolmaluche@unochapeco.edu.br conflicts of interest: the authors declare that there are no conflicts of interest. funding: universidade comunitária da região de chapecó (unochapecó) and coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior (capes). received on: 02/04/2020. accepted on: 05/29/2020. https://doi.org/10.5327/z2176-947820200692 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 http://orcid.org/0000-0002-7311-0310 http://orcid.org/0000-0002-9846-7156 http://orcid.org/0000-0002-3490-8071 http://orcid.org/0000-0002-9010-481x http://orcid.org/0000-0001-8219-1362 http://orcid.org/0000-0001-7131-1517 mailto:carolmaluche@unochapeco.edu.br https://doi.org/10.5327/z2176-947820200692 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ giordani, i.a. et al. 92 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 91-98 issn 2176-9478 introduction pesticides are widely used in the agricultural sector for the control or prevention against the onset of pests and diseases, and the expansion of agricultural frontiers has increased their use (majolo; rempel, 2018; nascimento; naval, 2019; lorenzatto et al., 2020). their continuous and frequent use has allowed brazil to become the largest consumer of agrochemicals since 2008, consuming about 20% of the total marketed in the world (carneiro et al., 2015; pelaez et al., 2015). according to data from the institute that protects and monitors the environment and renewable resources (ibama, 2019), it is estimated that, in the year 2017, consumption in brazil reached 540,000 tons of active ingredients (a.i.). among the categories of pesticides most sold in the national market, fungicides (13.4%) and insecticides (10.4%) are widely used (ibama, 2019). the climate change observed in recent years, as well as an agriculture often based on a low diversity of species, are directly related to an environment that makes crops a favorable scenario for fungal diseases and pest attack (young et al., 2019). this fact causes a large consumption of fungicide and insecticide products in a preventive way or for the control of the pest itself. the toxicity of pesticides can pose a risk to non-target organisms of soil fauna. in agricultural crops, a wide variety of commercial formulations are used, among them comet® (a.i. pyraclostrobin) and standak®top (a.i. fipronil + pyraclostrobin + thiophanate-methyl). pyraclostrobin is a strobilurin fungicide, recommended for agricultural and forestry crops (brasil, 2020). thiophanate-methyl is a benzimidazole fungicide with indication for agricultural crops (brasil, 2020). fipronil is a pyrazole insecticide, recommended for agricultural crops (brasil, 2020). these  substances are commonly marketed with formulations composed of a single active ingredient, or through multiple mixtures of active ingredient, although there is little knowledge about the possible synergistic and antagonistic effects between these multiple mixtures found in commercial and field-applied products (yang et al., 2017). the toxicity effect depends on each mixture, even if the molecules present in the formulations have the same mode of action (koutsaftis; aoyama, 2007; yang et al., 2017). however, it is recommended that tests be carried out on the combined effects of pesticides that are found in the environment (ec, 2012). some adverse effects on non-target organisms have been reported, such as negative influence of fipronil (zortéa et al., 2018a; 2018b) and pyraclostrobin (ma et al., 2019; zhang et  al., 2019) in pesticide formulations with only one active ingredient. however, no other studies were found testing the hazard of these commercial formulations evaluated in the present study for soil organisms, such as folsomia candida. due to the frequent and repeated use of pesticides applied in agricultural areas, such products may directly or indirectly affect edaphic fauna. although the application of agrochemicals is often not carried out directly in the soil, pesticides are sprayed on the plants and part of the spray reaches the soil (bertrand et al., 2015). it has been estimated that 99.9% of pesticides used move into the environment (pimentel, 1995) where they adversely affect soil organisms. the use of these products is capable of causing irreversible damage to the soil ecosystem (dabrowski; shadung; wepener, 2014), mainly through the use of substances that may indirectly affect the important role played by organisms in this environment. although they represent a small proportion of the soil biomass, springtails participate in the process of organic matter decomposition and nutrient cycling, and stimulate the activity of bacterial and fungal colonies, being fundamental for soil fertility (buch et al., 2016). the f. candida species is recommended for ecotoxicological tests (iso, 1999). these organisms are considered bioindicators because of their sensitivity to contaminants, as well as the ease of sampling and cultivating them under laboratory conditions. recent studies show the sensitivity of these organisms to the application of fungicides and insecticides, which affect the survival, reproduction and gene expression, also causing effects of genotoxicity and cytotoxicity on the species (jegede; owojori; römbke, 2017; gündel et al., 2019; simões et al., 2019). the present study aimed to evaluate the ecotoxicity of different concentrations of two commercial formulations of fungicide (a.i. pyraclostrobin) and fungicide + insecticide (a.i. pyraclostrobin + thiophanate-methyl + fipronil), on the survival and reproduction of f. candida through standardized tests in subtropical natural soil. material and methods test organisms the tests were performed with springtails of the species f. candida, with age synchronized between 10 and 12 days, cultivated in plastic pots containing a mixture of gypsum and activated charcoal in the proportion of 11:1 and deionized water, fed weekly with yeast (saccharomyces cerevisiae), according to the recommendations of the reference protocol iso 11267 (iso, 1999), obtained from the establishment in the soil laborator y of universidade comunitária da região de chapecó (unochapecó). the cultures of organisms and tests were conducted in a controlled environment with a temperature of 20 ± 2ºc, with photoperiod of 12:12 h (light:dark). soil test the soil used for the tests was the inceptisol, chosen for its ecological relevance and presented as a highly representative soil class in brazil and in the state of santa catarina. the soil was collected at 0–10 cm depth in the city of guatambú, santa catarina [27º05’574” s and 52º49’177” w], with no history of agricultural use, sifted and dried. soil ph was adjusted to 6.0 ± 0.5 with addition of caco3 and its moisture was corrected at the beginning of the test to 60% of the maximum water retention capacity (wrc). the physical-chemical parameters of the natural soil were determined according to the methodology deeffect of toxicity in folsomia candida by the use of fungicide and insecticide in subtropical soil 93 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 91-98 issn 2176-9478 scribed by tedesco et al. (1995) and embrapa (2011). the soil characterization was: clay 26.0%; sand 48.7%; silt 25.3%; cation exchange capacity ph 7.0 13.84 cmoc dm -3; ph (h2o) 5.4; organic matter 2.8%; p 15 mg dm-3; k 160 mg dm-3; ca 7.8 mg dm-3; mn < 50 mg dm-3; cu 4.7 mg dm-3; zn 22.1 mg dm-3; fe > 5 g dm-3; al 0.5 cmoc dm -3; mg 1.3 cmoc dm -3. test substances and concentrations the treatments consisted of increasing concentrations of the commercial formulations of the fungicide comet® (basf), containing: methyl n{2[1(4-chlorophenyl) -1h-pyrazol-3-yloxymethyl] phenyl} (n-methoxy) carbamate (pyraclostrobin) 250  g  l-1 (25% m/v), and the fungicide + insecticide standak®top (basf), containing: methyl n{2[1(4-chlorophenyl) -1h-pyrazol-3-yloxymethyl] phenyl} -methoxy) carbamate (pyraclostrobin) 25  g  l-1 (2.5%  w/v); dimethyl 4,4 ‘(o-phenylene) bis (3-thioallophanate) (thiophanate-methyl) 225  g  l-1 (22.5%  w/v) and (rs) -5-amino-1(2,6dichloro-α, α, α-trifluoro-p-tolyl) -4-trifluoromethylsulfinylpyrazole-3-carbonitrile (fipronil) 250 g l-1 (25% w/v) applied to inceptisol. the pesticides were diluted and homogenized in deionized water before the start of the test, and applied to the soil during the correction of moisture. the final concentrations were calculated from the results obtained by the acute pre-tests and were determined by the commercially recommended doses of the products (predicted environmental concentrations — pec), adjusted to values above and below these. the pec of the application of the product in its commercial recommendation was extrapolated from the values obtained by multiplying the recommended volume per hectare (ha), assuming soil density of 1  g  cm-3 and 0.10 m depth layer (label directions of pesticide comet®); and the recommended volume per kilogram of seed used per hectare (ha) (label directions of pesticide standak® top). for both products, soybean (glycine max) was used as reference crop and the number of seeds per hectare was calculated using 0.50  m spacing and 12 seeds per linear meter (50 kg of seeds ha-1). these procedures followed the methodology described by alves et al. (2013). the tested concentrations of fungicide were 0.35, 0.70, 1.40, 2.10, 2.80 and 4.00 mg kg-1 soil, and for the fungicide + insecticide were 0.20, 0.60, 1.20, 1.80, 2.40 and 3.00 mg  kg-1. the control treatment did not receive the products and only had its moisture corrected using deionized water. the environmentally predicted concentrations of the active ingredients present in pesticide formulations are described in table 1. acute and chronic toxicity tests the toxicity effects of the tested products on springtails were evaluated following the methods described by the protocol iso 11267 (iso, 1999), by means of lethality and reproduction tests. the experiment was conducted in a completely randomized design with six replicates. each experimental unit consisted of plastic pots, which received 30 g of the natural soil contaminated with the different concentrations of the pesticides tested. during the test period, soil moisture was corrected weekly, and the organisms were fed at 14-day interval with 2 mg of dry granulated yeast (s. cerevisiae). at 28 days, the contents of the plastic pots were transferred to a larger container containing water and a few drops of black paint. the contents were mixed so that the organisms could rise to the surface. each experimental unit was photographed for subsequent counting regarding adult survival and number of juveniles generated (differentiated by body size) using imagej 1.5 software (schneider; rasband; eliceiri, 2012). data analysis survival and reproduction results were tested for normality and homogeneity by the kolmogorov-smirnov and levene tests, respectively. the data were submitted to analysis of variance (one-way anova), and the means were statistically compared by the dunnett test (p < 0.05). data that did not meet the assumptions were submitted to the kruskal-wallis test, followed by the bonferroni post-test, using statistica software 7 (statsoft, 2004). ec 20 values (estimated concentration to cause one or more specific effects capable of affecting 20% of the organisms) were estimated by regressions through the hormesis model using software statistica 7.0 (statsoft, 2004). the values of non-observed effect concentration  (noec) and lowest observed effect concentration (loec) were also determined. lc50 values (lethal concentration) were determined by priprobit® software 1.63 (sakuma, 1998). results test validation acute and chronic toxicity tests met the validation criteria according to iso 11267 (iso, 1999). adult survival in the control treatment table 1 – description of commercial formulations of tested pesticides and their active ingredients (a.i.) at predicted environmental concentrations (pec) at commercial doses for soybean cultivation. commercial name a.i. name a.i. content (g l-1) pec (mg a.i. kg-1 dry soil) comet® pyraclostrobin 250 0.0875 standak®top pyraclostrobin + thiophanate-methyl + fipronil 500 0.05 giordani, i.a. et al. 94 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 91-98 issn 2176-9478 was 83.3%. in the reproduction tests, the number of juveniles in the control treatment was higher than 100 individuals per replicate (mean of 278 juveniles), with coefficients of variation of 15.9 and 23.1% for the lethality and reproduction tests, respectively. effects on the survival of folsomia candida both commercial formulations of pesticides were lethal to f. candida, causing a reduction in the survival of the individuals (p <  0.05). the significant lethality of springtails was found from the first tested concentration of fungicide (a.i. pyraclostrobin) (0.35  mg  kg-1  soil) (figure 1a), but the lc50 values could not be calculated. for the formulation of the fungicide + insecticide (a.i. pyraclostrobin + thiophanate-methyl + fipronil), significant mortality was found when the organisms were exposed to concentrations equal or higher than 2.40  mg  kg-1  soil (lc50  >  3.00  mg  kg -1) (figure 1b). effects on the reproduction of folsomia candida although both formulations had an effect on survival, reproduction was little affected by the concentrations of the commercial formulations of the tested pesticides. the effects of reduction in the reproductive rates of the species were observed only at the highest concentrations of the fungicide. the formulation of the fungicide containing pyraclostrobin was able to significantly affect the reproduction rate of the organisms (p < 0.05), causing a reduction at the concentration of 4.00 mg  kg-1, with ec20 values of 3.38  mg  kg -1  soil (2.79–3.96) (figure 2a). the noec and loec values were 2.80 and 4.00 mg kg-1, respectively. the values of ec20 for fungicide + insecticide could not be calculated because the product was not able to cause significant reduction in reproduction at the concentrations tested (figure 2b). discussion both formulations caused a lethal effect on the organisms, especially the fungicide containing the active ingredient pyraclostrobin, which figure 1 – mean number of live adults of folsomia candida in inceptisol treated with concentrations of (a) fungicide and (b) fungicide + insecticide. figure 2 – mean of folsomia candida juveniles in inceptisol treated with concentrations of (a) fungicide and (b) fungicide + insecticide. *a significant reduction in the number of adults compared to control (p < 0.05), by the (a) dunnett test and the (b) bonferroni test; ┬: standard deviation (n = 6). *a significant reduction in the number of juveniles compared to control (p < 0.05), by the dunnett test; ┬: standard deviation (n = 6). effect of toxicity in folsomia candida by the use of fungicide and insecticide in subtropical soil 95 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 91-98 issn 2176-9478 even at the lowest concentration caused the lethality of the organisms, demonstrating greater toxicity than the formulation of the fungicide + insecticide, containing pyraclostrobin, thiophanate-methyl and fipronil, which caused lethality at higher concentrations. the results obtained in our study differ from those of other studies that observed that springtails were less sensitive to fungicides than to insecticides (daam et al., 2011; alves et al., 2014). however, there are studies that also indicate lower rates of reproduction of springtails when exposed to fungicides (jänsch et al., 2006; gündel et al., 2019). only the fungicide caused a reduction in the reproduction of springtails, an effect observed only at the highest concentration (4.00 mg kg-1 soil). the lower sensitivity to the formulation of the fungicide + insecticide may be related to the lower concentration of the active ingredient pyraclostrobin in its formulation (2.5%), which corresponds to 0.005 mg kg-1 soil at the lowest concentration tested when compared to the commercial formulation in which pyraclostrobin has no effect combined with other substances, and has a concentration of 25% of active ingredient (0.0875 mg kg-1 soil at the lowest concentration tested). no other studies have been found demonstrating the effect of the active ingredients thiophanate-methyl and pyraclostrobin on springtails. the more severe effect of pyraclostrobin on survival than on the reproduction of organisms in laboratory tests may be related to the reduction in food sources, considering these organisms mainly feed on fungi (segat et al., 2018). these organisms are mostly mycophagous, consuming any kind of fungi, lichens, bacteria and organic material available in the environment (segat et al., 2018). under environmental conditions, the application of fungicides affects many organisms, including bacteria, fungi, yeasts and arbuscular mycorrhizal fungi, which can serve as a source of food for springtails (jansa; wiemken; frossard, 2006; bending; rodríguez-cruz; lincoln, 2007; campos et al., 2015). therefore, the decrease in food availability can lead to the lethality of these individuals. at first, the application of these pesticides may not affect the ability of these organisms to reproduce, allowing the survivors to continue reproducing normally. however, the intensification of this effect (mortality by the use of pesticides) can determine in the medium and long term whether or not survivors will be able to reproduce, depending on the applied concentrations of the pesticides, even if the surviving springtails still remain able to reproduce (van gestel et al., 2017). no lc 50 and ec50 values were found for the f. candida species obtained from the validation and registration of pyraclostrobin and thiophanate-methyl. for earthworms of the eisenia fetida species, pyraclostrobin was able to cause oxidative damage at concentrations of 0.1  mg  kg-1 soil, and damage to dna at concentrations of 1.0 and 2.5  mg  kg-1 soil (ma et al., 2019). in the present study, the loec on the reproduction of springtails was 0.60 mg kg-1 soil and the ec20 value calculated was 3.38 mg kg-1 soil (2.79–3.96), which were below the concentrations that caused effects on worms in other studies performed with pyraclostrobin as the only active ingredient. regarding the effect of the other active ingredient present in the tested products, fipronil caused toxicity to f. candida species, affecting its survival and reproduction, with estimated loec value of 1.0  mg  kg-1 soil and ec50 of 0.18–0.35 mg kg -1 in natural soil, oxisol (zortéa et al., 2018b). in the present study, even at the highest concentration tested (3.00 mg kg-1 soil), which corresponds to 0.75  mg  kg-1 soil of the active ingredient fipronil, no effects were observed on the reproductive rates of the organisms. although it is within the range estimated by zortéa et al. (2018b), capable of causing effects on the reproductive rates of f. candida, such work is related to the active ingredient fipronil in veterinary drug formulations and does not present the interaction of active ingredients as in the present study. the mixtures of pesticides may exhibit synergistic or antagonistic action, which still needs to be better explored (yang et al., 2017). the  same authors, studying combinations of insecticides and herbicides, observed that such effects depend on the proportion of the active ingredients in the mixtures, taking as an example the insecticides chlorpyrifos and clothianidin, which had either a synergistic effect or an antagonistic effect. the effect of the interaction between the active ingredients pyraclostrobin, thiophanate-methyl and fipronil, present in the formulation of the fungicide + insecticide, is not known. these results may also vary depending on the type of soil tested, considering that the toxicity of the molecules can vary in the natural soils, being related to the physicochemical characteristics and the organic matter content present in the soil (natal-da-luz; römbke; sousa, 2008). under natural conditions, the reduction in the abundance of springtails can affect the rates of decomposition of organic matter and consequently the cycling of nutrients performed by these organisms. as demonstrated by brooks et al. (2005), exposure to insecticides promoted an 80% reduction in springtails in agricultural areas. this reduction caused by exposure to pesticides resulted in a 45% reduction in soil organic matter degradation, demonstrating that, although the effects are acute and do not affect the perpetuation of the species in the surrounding environment, the reduction in the number of such organisms in their natural environments can affect important processes that occur in the terrestrial ecosystem. the decomposition of organic matter and nutrient cycling performed by springtails (buch et al., 2016) may be impacted by the use of such substances that cause both acute and chronic effects on such organisms. the effect of pesticides may still be noticeable over generations due to the persistence of substances in the soil. mortality and reduction in the reproductive rates of f. candida were observed after exposure to insecticides such as imidacloprid and thiacloprid even over several generations, due to the persistence characteristics of the molecules in the soil (van gestel et al., 2017). pyraclostrobin, thiophanate-methyl and fipronil have half-life values (dt 50) of 12–101 giordani, i.a. et al. 96 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 91-98 issn 2176-9478 contribution of authors: giordani, i.a.: formal analysis, conceptualization, data curation, writing – first draft, funding acquisition; project administration. busatta, e.: formal analysis, conceptualization, data curation, writing – first draft. bonfim, e.: formal analysis, conceptualization, data curation, writing – first draft. oliveira filho, l.c.i.: formal analysis, conceptualization, data curation, writing – first draft. baretta, d.: formal analysis, conceptualization, data curation, writing – first draft. baretta, c.r.d.m.: formal analysis, conceptualization, data curation, writing – first draft, funding acquisition; project administration. references alves, p. r. l.; cardoso, e. j. b. n.; martines, a. m.; sousa, j. p.; pasini, a. earthworm ecotoxicological assessments of pesticides used to treat seeds under tropical conditions. chemosphere, v. 90, n. 11, p. 2674-2682, 2013. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2012.11.046 alves, p. r. l.; cardoso, e. j. b. n.; martines, a. m.; sousa, j. p.; pasini, a. seed dressing pesticides on springtails in two ecotoxicological laboratory tests. ecotoxicology and environmental safety, v. 105, p. 65-71, 2014. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2014.04.010 bending, g. d.; 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krogh, 1999). the subtropical soil, classified as inceptisol, has buffering agents such as clay and significant organic matter contents in its composition and, when the pesticides are applied, they can remain adsorbed on the organic material and thus remain available to the soil organisms for many years after the application to the field, varying according to the persistence of the molecules of the active ingredients present in the commercial formulations of pesticides, prolonging the period of exposure of these organisms to these substances (sánchez-bayo, 2011). studies on natural soils are particularly important in the field of terrestrial ecotoxicology. authors report that the physicochemical characteristics, as well as the organic matter content and high clay content present in natural soils are directly related to the toxicity of the molecules (natal-da-luz; römbke; sousa, 2008; zortéa et al., 2018a). the active ingredient molecules present in pesticide formulations may remain adsorbed on organic matter, with a tendency of pesticides to cause a lower toxicity effect on natural soils, when compared to artificial soil tests (martikainen; krogh, 1999). even in natural soil, both products demonstrated toxic potential for the f. candida species, corroborating the need for the use of natural soils in pesticide toxicity tests. conclusion the organisms of the species f. candida were sensitive to both tested substances. the variation in the concentrations of fungicide (a.i. pyraclostrobin) and of the commercial formulation of the fungicide + insecticide (a.i. pyraclostrobin + thiophanate-methyl + fipronil) cause higher acute toxicity effect when compared to the chronic effect on springtails in natural soil. the reproduction of f. candida was affected only when exposed to higher concentrations of the fungicide, with no effect of the product containing fungicide + insecticide. the results showed that exposure to such products may represent a threat to the functionality of the services performed by these soil organisms in subtropical natural soils. however, we recommend that other non-target organisms (such as plants, invertebrates, and microorganisms) must be evaluated, because they may be more sensitive to these products than springtails. acknowledgments the authors are grateful to the coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior (coordination for the improvement of higher education personnel — capes) for the scholarship granted to the first author and to the universidade comunitária da região de chapecó (unochapecó) for funding the research and granting the scientific initiation scholarship. d. b. thanks conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico (national council for scientific and technological development — cnpq) for the research productivity grant (process number 305939/2018-1). l.  c.  i.  o.  f. thanks cnpq for the scholarship granted (process number 155778/2018-8). https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2012.11.046 https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2014.04.010 https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2007.04.042 https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2007.04.042 https://doi.org/10.1007/s13593-014-0269-7 https://doi.org/10.1007/s13593-014-0269-7 effect of toxicity in folsomia candida by the use of fungicide and insecticide in subtropical soil 97 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 91-98 issn 2176-9478 brasil. ministério da agricultura, pecuária e abastecimento (mapa). agrofit. sistemas de agrotóxicos fitossanitários. brasil: mapa, 2020. available in: <http://agrofit.agricultura.gov.br/agrofit_cons/principal_agrofit_ cons>. accessed on: abr. 18, 2020. brooks, d. r.; 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https://doi.org/10.1007/s10646-017-1765-8 yang, g.; chen, c.; wang, y.; peng, q.; zhao, h.; guo, d.; wang, q.; qian, y. mixture toxicity of four commonly used pesticides at different effect levels to the epigeic earthworm, eisenia fetida. ecotoxicology and environmental safety, v. 142, p. 29-39, 2017. https://doi.org/10.1016/j. ecoenv.2017.03.037 young, s. l.; goldowsky-dill, n. w.; muhammad, j.; epstein, m. m. connecting experts in the agricultural and meteorological sciences to advance knowledge of pest management in a changing climate. science of the total environment, v. 673, p. 694-698, 2019. https://doi.org/10.1016/j. scitotenv.2019.04.126 zhang, c.; zhou, t.; zhu, l.; juhasz, a.; du, z.; li, b.; wang, j.; wang, j.; sun, y. response of soil microbes after direct contact with pyraclostrobin in fluvo-aquic soil. environmental pollution, v. 255, part i, p. 113-164, 2019. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2019.113164 zortéa, t.; reis, t. r.; serafini, s.; sousa, j. p.; silva, a. s.; baretta, d. ecotoxicological effect of fipronil and its metabolites on folsomia candida in tropical soils. environmental toxicology and pharmacology, v. 62, p. 203-209, 2018a. https://doi.org/10.1016/j.etap.2018.07.011 zortéa, t.; silva, a. s.; reis, t. r.; segat, j. c.; paulino, a. t.; sousa, j. p.; baretta, d. ecotoxicological effects of fipronil, neem cake and neem extract in edaphic organisms from tropical soil. ecotoxicology and environmental safety, v. 166, p. 207-214, 2018b. https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2018.09.061 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. https://doi.org/10.20396/rbi.v14i0.8649104 https://doi.org/10.20396/rbi.v14i0.8649104 https://doi.org/10.1007/bf02286399 https://doi.org/10.1303/aez.33.339 https://doi.org/10.1038/nmeth.2089 https://doi.org/10.1038/nmeth.2089 https://doi.org/10.1016/j.envpol.2018.12.069 http://www.statsoft.com https://doi.org/10.1007/s10646-017-1765-8 https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2017.03.037 https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2017.03.037 https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.04.126 https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.04.126 https://doi.org/10.1016/j.envpol.2019.113164 https://doi.org/10.1016/j.etap.2018.07.011 https://doi.org/10.1016/j.ecoenv.2018.09.061 298 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 298-312 issn 2176-9478 rosa maria oliveira machado mancini phd candidate to programa de pós-graduação em ciência ambiental (procam), instituto de energia e ambiente (iee), universidade de são paulo (usp); executive assistant at secretary, infrastructure and environment of the state of são paulo – são paulo (sp), brazil. pedro roberto jacobi senior full professor, editor of journal ambiente e sociedade, usp – são paulo (sp), brazil. correspondence address: pedro roberto jacobi – rua caiowaa, 1082, apto. 61 – perdizes – cep 05018-0001 – são paulo (sp), brazil – e-mail: prjacobi@gmail.com received on: 11/19/2019 accepted on: 03/28/2020 abstract the article deals with factors considered to guide brazil’s water resources management policy, integration and articulation, aspects that are included in the legal basis of national policy (law no. 9,433/1997; chapter iii). it emphasizes the evaluation of the discussion of water policy and its interface with other sectorial policies. to understand the scope of the concepts of integration and articulation, and dialogue with practice, the perspectives of integrated management adopted by the global water partnership, entitled “integrated water resources management”, will be presented, as well as the one developed by the new water culture foundation, associated with an ecosystem perspective. it evaluates how the issues of integration between policies and perspectives are taking place within the framework of the brazilian national water resources council, the central forum for discussions on the country’s water policy. the systematization of data is based on the survey and analysis of the minutes and guidelines within the 20 years of existence of this council. the minutes were systematized with the statistical program r to evaluate the frequency of terms cited during the meetings. the themes of the agendas were organized into six major topics: rules of operation, management tools, integrated water management, sector articulations, environmental education, presentations. it became clear that the guidelines in greater numbers deal with the operating rules that aggregate administrative issues and general rules. keywords: integration of public policies; water resources governance; integrated water resources management; national water resources council; water management tools. resumo o artigo trata de fatores considerados orientadores da política, da integração e da articulação da gestão de recursos hídricos do brasil, aspectos que constam da base legal da política nacional (lei nº 9.433/1997; capítulo iii). ele enfatiza a avaliação da discussão da política de água e sua interface com outras políticas setoriais. para entender o alcance dos conceitos de integração e articulação, e dialogar com a prática, serão apresentadas as perspectivas da gestão integrada adotada pela parceria mundial da água (global water partnership), intitulada “gerenciamento integrado de recursos hídricos” (integrated water resources management), e também aquela fundamentada pela fundação nova cultura da água, quando trata da perspectiva ecossistêmica. avalia-se como as questões da integração entre políticas e perspectivas estão ocorrendo no âmbito do conselho nacional de recursos hídricos brasileiro, fórum central das discussões da política de águas do país. a sistematização dos dados se apoia no levantamento e na análise das atas e pautas tratadas durante os 20 anos https://doi.org/10.5327/z2176-947820200622 environmental sustainability and integration in water resources policy in brazil: inseparable issues sustentabilidade ambiental e integração na política de recursos hídricos no brasil: questões inseparáveis revista brasileira de ciências ambientais • brazilian journal of environmental sciences https://orcid.org/0000-0001-9111-772x https://orcid.org/0000-0001-6143-3019 mailto:prjacobi@gmail.com environmental sustainability and integration in water resources policy in brazil: inseparable issues 299 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 298-312 issn 2176-9478 introduction theme, objective, procedures the theme of this article is the analysis of the brazilian water resources public policy, instituted by law no. 9,433/1997 (brasil, 1997) on the issues of integration and articulation. this law has foundations, objectives, guidelines for action and technical and financial instruments to implement the policy through of the national water resources management system, whose highest decision making body is the national water resources council (conselho nacional de recursos hídricos — cnrh). the focus of the article is on these two action guidelines, integration and articulation, defined in chapter iii of the law nº 9,433/1977, considered strategic to the extent that water is the main element and transversal to various public policies, as it will be detailed below, as well as its management and consequent environmental sustainability, to comply with the aforementioned guidelines. we will conceptualize these two guidelines and investigate how they are approached within the cnrh. we will also explore the development of the management instruments provided by law. thus, the objectives of this article are, firstly, to present how these guidelines are expressed in the law and the concepts underlying them, taking as reference the literature on integrated management and the management models. secondly, the focus is on the dynamics of the cnrh, characterizing its composition and the themes discussed. the guidelines and minutes of the 81 meetings held are the basic reference material, identifying those themes that had more emphasis over the 20 years, the frequency they were addressed, and the debate on management instruments and the relationship between water policy and other public policies. the text addresses how the integration and articulation guidelines are presented and which technical and financial instruments are given greater attention. the theoretical framework is based on the approach concerning integrated management, formulated by the global water partnership (gwp), and we also include the one developed by the new water culture foundation (fundación nueva cultura del agua — fnca). the gwp is an international umbrella organization that promotes network action in order to develop knowledge and expand capacity for water management at all levels — local, national, regional and global — and disseminates the concept of integrated water resources management (iwrm). the fnca is an organization composed of iberic professionals from various areas, who, based on scientific knowledge and social sensitivity, seek to promote changes in water policies emphasizing sustainability. for fnca (2020), the ecosystem management model is also based on an integrated vision. besides these two perspectives, we also include the water management paradigms identified by allan (2003). the theoretical aspects regarding integration and articulation are presented, as well as the outcomes of the research on the translation of these guidelines into effective action, having the cnrh as the scenario. the de existência do conselho. as atas foram analisadas com o programa estatístico r para avaliar a frequência de termos citados durante as reuniões. os temas das pautas foram organizados em seis grandes tópicos: regras de funcionamento, instrumentos de gestão, gestão integrada da água, articulações setoriais, educação ambiental e apresentações. tornou-se claro que as o maior número de pautas versam sobre as regras de funcionamento que agregam questões administrativas e normas gerais. palavras-chave: integração de políticas públicas; governança de recursos hídricos; gestão compartilhada de recursos hídricos; conselho nacional de recursos hídricos; instrumentos de gestão da água. mancini, r.m.o.m.; jacobi, p.r. 300 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 298-312 issn 2176-9478 source material, the agenda and minutes of its activities, was systematized and analyzed as it follows. initially, all the agendas of the 81 meetings of the cnrh held between 1998 and 2018 were collected and tabbed in order to identify a thematic pattern for the proposed agendas, taking as a guide the concern with integration and articulation and the management instruments. these agendas were read individually and organized and registered; repetitions were then checked, and a pattern was defined. six recurrent themes were identified: rules of operation; management tools; integrated management (management without natural barriers, including fresh, brackish and saltwater, surface and underground, and factors that lead to commitment); sectorial articulations (articulation between public policies transversal to water); environmental education (activities aimed at training for the management and valorization of the resource) and other specific themes on strategic issues. this theme will be detailed below, and the tabulation presented in table 1. the second process developed with the issues addressed by the 81 minutes was through the r software, a statistical computing system that facilitates account for information and generates frequency graphs that, in this case, pointed out the frequency of strategic themes, previously determined by the researchers, and guided by the concerns of the research. the themes previously determined to organize through the r system are environmental education, water management, management tools, environment, land-use planning, cross-border relations, sanitation, health, sectors involved in water management and management unit. they were chosen as they encompass both sectoral policies and the environment. problematization and legal basis the terms “integration” and “articulation” are part of the general action guidelines of the brazilian national water resources policy. they are associated with environmental management and multiple uses of water, as well as its relation with the territory, estuarine and coastal zones. the term articulation is associated with the relationship between levels of federal entities, i.e., the union and the states (jacobi 2009). from this emerges the first question that we seek to address: do integration and articulation occur? the second question, which derives from the first, aims to analyze whether the management instruments, which should theoretically guide policy action, are developed for this purpose and induce the intended integration. we are dealing with the instruments provided by law, such as the water resources plans, the classification of water bodies into classes according to their predominant uses, the granting of the right to use water, the information system and the charging for water use. as water is a cross-cutting theme in several areas and contemplated by other policies, as it will be presented below, we assess whether and how often discussions on other sectoral policies take place during cnrh meetings (jacobi, 2009). fundamentals of integrated management and sustainability of development according to agudo (2009 p. 101), professor at the university of zaragoza and one of the mentors of the fnca, it is necessary to change our way of thinking: water management must be carried out from the perspective of the ecosystems, rivers and aquifers where they are inserted. it represents a much more complex approach than the predominant still being practiced today in several countries, as water is considered only in the river trough. ituarte (2003) highlights the concept of integration as fundamental to protect water and associated ecosystems. it characterizes the integration not only by the way water becomes available — be it surface or underground, by its quality or quantity — but also points to the need to integrate the subjects that through an articulated and interdisciplinary dialogue (jacobi, 2009) with hydrology, hydraulics, ecology, chemistry, agronomy, economics, sociology and law, as well as with different approaches and experiences that improve the management process. the concept also involves cooperation and coordination between different sectors and levels of government (national, regional and local) and strengthens the premises regarding the integration of users and social groups that should participate environmental sustainability and integration in water resources policy in brazil: inseparable issues 301 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 298-312 issn 2176-9478 in the decision-making process, in order to boost the social learning process (jacobi; bujak; souza, 2018; wals, 2007) and thus lead to the implementation of commitments. still, according to agudo (2015), management should be based on three ethical categories that relate water to life, citizenship and economy. first, water and life — concern the survival of all living beings, ecosystems and communities, as well as traditional forms of production, emphasizing the need to promote water sharing, as this is a principle that guides un resolution nº 16/02, that proclaims that water and sanitation are human rights. the second in importance and connected to the first relates water to citizenship and concerns the role of health and social cohesion, i.e., the precautions and care of population linked to water supply services, collection and treatment of sewage. it also includes the characteristics of management that should bind the rights and duties of the citizenry through the implementation of participatory public management, a tariff system under control and social criteria that allow the financing of efficient universal services. water linked to economic issues is a point related to productivity issues and the generation of benefits to improve the lives of users, which have to follow criteria of economic rationality. this category represents the water that is used and that generates problems related to pollution, and in which criteria of social and inter-territorial equity must be applied. the concept of iwrm, a method developed between 1997 and 2000 and disseminated by the gwp, is to be considered. it is characterized as a process that seeks to promote coordinated development and management of water, soil and related resources in order to maximize social and economic welfare, also committed to the sustainability of ecosystems and the environment. within the principles, it provides for broad participation of all social sectors, social equity, economic efficiency and ecological sustainability (gwp, 2019). it should be noted that the concept of iwrm “was approved by the european water resources directive, to realign its water management strategies at basin scale in all of its member countries” (rodorff et al., 2015 apud molle, 2008). this management model breaks away with the hydraulic paradigm, emphasized by engineers until the early 1980s. allan (2003) considers iwrm as a response to the inefficiency of old policies, and the approach recognizes competitive demands, such as that of irrigated agriculture versus environmental services, and the relationships between upstream and downstream properties of the same watercourse. the author also highlights that this is a political discursive process, and not just a planning process. this perspective seeks to consider within water management not only the environmental issues but also the economic ones, and its essential aspects for its allocation and management. the process of allocation and management differs between countries due to social, political and economic constraints. thus, north and south, from allan’s (2003) point of view, manage water under different perspectives and policies. moreover, iwrm is subject to variations in terms of its incorporation, depending on its capacity to assume innovations, whether in conceptual or technological sense (allan, 2003). allan highlights the role of the green movement (decades of 1970/1980), which helped to raise awareness of water scarcity in society. allan presents a conceptual framework in which he shows the changes in water use trends for irrigation between 1850 and 2000, and defines five paradigms for water management, considering the technical and organizational capacity, which can be seen in chart 1. • pre-modern (1850–1900): drinking water, food production, livelihoods. low technical and organizational capacity; • industrial modernity (1900–1980): hydraulic mission (infinite water to meet demands; support in engineering works; low population and demand). economic priority; • green reflective modernity (1980–1990): the risks are now considered. valued environmental services; • reflective economic modernity (1990–2000): economic value. charging for water use; • reflexive political and institutional modernity (2000–present): political process. consider the demands of various sectors of society. iwrm model. mancini, r.m.o.m.; jacobi, p.r. 302 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 298-312 issn 2176-9478 brazilian policy is still partly based on the hydraulic paradigm (allan, 2003), as it operates based on engineering works, with the construction of hydraulic works of great magnitudes, such as the transposition of the são francisco river. the granting process is still carried out from the perspective of meeting demand and the assumption that water is infinite, not supply management, which is considered more ecologically and economically sustainable (pato, 2013). the policy proposes the valuation of water as an economic good, which can be charged — as may be assessed below, from the discussion of the issue in plenary sessions — and evaluates the risks of its poor quality or the effects of climate change on the general water dynamics since it is the point of argumentation at cnrh. however, it still needs to be guided by environmental concern and the maintenance of ecosystems. when thinking about sustainability (allan, 2003), the two main challenges of integrated water resources management are precisely sustainable development and intersectoral planning, which must be achieved through different approaches. for management, water should be thought of as a whole, not just like a river in its course, and should involve the participation of different stakeholders in the issue, from the most qualified — either technically or in government functions — to those affected by the problems. this has to be without necessarily having a specific qualification; moreover, among other strategic issues, water should be recognized as an economic good, and its equitable allocation should be emphasized. poli�cal/ ins�tu�onal reflexive water use in irriga�on is a relevant indicator of the hydraulic mission's indica�ve trajectory modernity inspired by the enlightenment science, capitalism and the belief that nature could be controlled the trajectory of industrial modernity the south is s�ll involved in its hydraulic mission trajectory of reflexive modernity in the north first paradigm 1850 1 pre-modern second water management paradigm 1900 the hyd rau lic m issio n green movement in the north 1950 2 3 4 5 industrial modernity hydraulic mission third paradigm fourth paradigm 1980 1990 2000 fi�h paradigm reflexive modernity green reflexive economic reflexive source: allan, 2000. chart 1 – the five paradigms of water management (1850–2000). environmental sustainability and integration in water resources policy in brazil: inseparable issues 303 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 298-312 issn 2176-9478 sectoral articulation: water in the various policies since this is a natural resource within the public domain, available on the surface of rivers, lakes or seas, or underground in aquifers, and must meet the multiple demands of society, the water resources policy, according to law nº 9,433/97, aims to ensure that all social and economic demands are met by the water of adequate quality and quantity, and must also take steps to prevent critical events (floods, for example), misuse (excessive) or poor conditions (polluted water). thus, this policy is focused on water in its natural environment, the river basin, the aquifer or in its other forms of availability. the national sanitation policy, foreseen in law nº 11,445 of 2007 (brasil, 2007), aims to ensure that citizens, especially in urban environments, are served by sanitation services that include water supply, collection, treatment and final disposal of sanitary sewage, urban cleaning and solid waste management, in addition to drainage. the focus here is on services and sanitation, a fundamental factor for the supply of water in proper quality. thus, it is understood that both policies must be in constant dialogue. the national environmental policy, provided by law nº 6,938/1990 (brasil, 1990), aims to preserve, improve and restore environmental quality, in order to ensure adequate conditions for socioeconomic development. this policy involves the natural elements: water, air, soil and subsoil. its focus is on avoiding pollution, disciplining activities, for example, through the licensing of potentially polluting activities. the policy also defines quality standards, including water and spaces that must be protected, among other action instruments and guidelines. thus, it is understood that the environmental policy should not conflict, but be associated and coordinated with the two previous policies in order to achieve its objectives. the relationship between water and health dates back to the federal constitution of 1988, which, in its article 200, establishes, among the competencies of the unified health system (sistema único de saúde — sus), to develop actions in the area of sanitation and control of water for human consumption (brasil, 1988). this article is the motto for law no. 8,080/90 (sus organic law), which details these competencies (brasil, 1981). the organic law opens the gap for decree no. 5,440/2005 (brasil, 2005), which establishes definitions and procedures on water quality control of supply systems and places the ministry of health among those involved directly in the matter. this decree establishes the standards of potability, control and monitoring of water quality, currently in force through the ordinance of the ministry of health no. 2,914/11 (brasil, 2011). thus, while water resources and environment policies are focused on water in the natural environment, the sanitation policy is focused on capturing and treating this water, meeting the requirements of intended use, health and safety for this water to be consumed by the population. with this description, it is relevant that these policies need to be coordinated and in dialogue in order for water to be, in fact, well managed. as to the issue of land use planning, which, in the absence of a national policy establishing objectives and actions to achieve a balance in land use and occupation, it usually ends up being the main vector of environmental impacts, particularly on the water, the case of pollution and silting up of water bodies, as examples (sander; maiorki, 2012). the lack of a national policy does not prevent states and municipalities from taking initiatives and using environmental policy instruments, such as economic ecological zoning and the creation of conservation units, in an attempt to organize the space of their territories, but, unfortunately, there is still no generalized action to reduce the impact of the various uses that are given to the territory and the effects on the water before its misuse. the national water resources council: a scenario for policy debate in brazil, the framework for the creation of public policy councils is the 1988 federal constitution, which “defined social participation as necessary for some specific policies” (ipea, 2013), opening space for power-sharing. public policy councils are understood as public spaces linked to bodies of executive power. their purpose is to allow the participation of society in the “definition of priorities of the political agenda, mancini, r.m.o.m.; jacobi, p.r. 304 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 298-312 issn 2176-9478 and to support the formulation, monitoring and control” (ipea, 2013). the councils can be “considered hybrid institutions since the state and civil society share decision-making power and constitute public forums that capture demands and agree on specific interests of various groups involved in a given policy area” (mancini, 2019). until december 2018, cnrh was composed mostly of representatives of the public sphere, either federal or state, with 29 ministerial representatives and 10 representatives of state water resources councils, represented by members of the state secretariats that coordinate water policy agenda. there is also the participation of 18 members of civil organizations, 12 of which represent users (irrigators; public service providers of water supply and sanitary exhaustion; concessionaires and authorized hydroelectric generation; hydro-way/port sector; mining-metallurgic sector; fishermen and users of water resources for leisure and tourism) and 6 represent civil organizations of water resources (committees; consortiums and inter-municipal associations of hydrographic basins; technical teaching and research organizations; environmental entities). representatives of public authorities are appointed by their own institutions and those of civil society through an electoral process as the constituency of the sectors represented. the renewal process takes place every two years, in accordance with the bylaws of cnrh. during the last 20 years, the council and its 10 technical chambers that deal with specific issues related to water resources policy have been active in brazil until recently. it is worth noting that this interruption is justified by the fact that, in early 2019, administrative reform was carried out that still extends in many respects through the provisional measure no. 870/2019 that recently created ministry of regional development (mdr) and aggregated the attributions of the then existing ministry of cities, the ministry of national integration, the departments of water resources and revitalization of watersheds and access to water of the ministry of environment (mma), besides attributions of the national water agency (ana). the mdr is presently responsible for the integration and coordination of the water agenda within the federal government (brasil, 2020). the decree no. 9,666/2019, created the national secretariat of water safety (secretaria nacional de segurança hídrica — snsh), define its competencies in article 16. thus, the cnrh is no longer linked to the ministry of environment, but to the ministry of regional development. guidelines and themes of the cnrh the theoretical model used for the analysis of the dynamics of the cnrh, through the evaluation of the issues of guidelines on integration and articulation, is based on archon fung (2006), a theoretician of participatory democracy, who proposes dimensions to be considered in the evaluation of the effectiveness of policies. the three dimensions are: who participates in the council (already presented above); what is discussed, with focus on the agendas; and the proposal to be evaluated and if the debate leads to public action. in order to identify whether the existing sectoral policies and instruments promote some type of discussion on the integration and articulation of water policy with other policies, detailed documental research of the agendas discussed at the cnrh in its 20 years, and its 81 ordinary and plenary meetings, the last one being held in 2018. the executive secretariat of the cnrh and the coordination of its technical chambers defined the majority of the agendas. as follows, we present a summary of the themes discussed at the cnrh and a quantitative systematization of the incidence of related sub-themes that constitute the guidelines. the thematic systematization based on the agenda addresses: • rules of operation of the council and related bodies inserted in the national water resources system, such as: regulation, mission and composition of the council and technical chambers; creation of management bodies such as river basin committees and management agencies (delegating entities); agenda and work plan for the system; related legal issues; • management instruments (what are the instruments and how often these instruments are discussed): national plan or water resources plan; environmental granting and licensing; framework of water bodies in a class of predominant use; information environmental sustainability and integration in water resources policy in brazil: inseparable issues 305 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 298-312 issn 2176-9478 system for the management of water resources; national hydrographic division, classification of watercourses; collection for the use of water; monitoring; • integrated water management: correlation between surface, groundwater and coastal water; issues of quality and quantity; mineral water; sustainability in the use of water resources, dominance; • sectoral articulations: identify which sector policies related to water management have been addressed in the cnrh: sanitation; environment (impact assessment); food security; water security; territory and mining; • environmental education: definition of commemorative dates; training of members; insertion of postgraduate programs in universities (emphasis on hydrogeology); • lectures/presentations on strategic themes, such as transposition of the são francisco river, extraction of shale gas, drought in the northeast and southeast, and rupture of the dams of fundão in mariana (2015) and brumadinho (2019), both in the state of minas gerais. considering the themes, we also detail the contents discussed under each of them, as can be seen in table 1. what can be observed is that the agendas prioritize the rules of operation that aggregate mostly administrative issues, representing a total of 201, while 174 are linked to other themes. the aspects related to rules of operation are mostly forwarded by the legal technical institutional chamber. the significant number, which demands more time and work from the plenary, due to the constant revisions made to the cnrh’s bylaws, adapts its rules of operation to the demands of the members and their segments or sectors; also, to a large number of technical chambers, which maintain their own bylaws and rules for operation; and to feedback these issues to the agenda in subsequent meetings, since they are rarely approved in their first session. the management instruments are the main tools related to water policy to be implemented, with the consequent improvement of water conditions, whether in terms of quality or quantity. water resources plans allow the diagnosis of the situation of a certain portion of the territory (basins, states or nation) and the actions to be developed and prioritized there. through the regulatory water framing, goals are established to achieve the improvement of water conditions, in order to meet the various current and future projected demands. with the water charges, prices are established for the withdrawal, release and consumptive demands, and simultaneously an instrument of planning and economic/financial strategy. considering the themes included in the guidelines, the debates on water use charging have been predominant, as most water basin committee’s demand and depend on these resources to implement their actions. in second place, in the debates, arise issues associated with the national water resources plan (24), indicating the role and showing the effort of cnrh in its formulation. notwithstanding, the legal water framing, an essential tool to promote an integrated approach to water and its environment as to its relationship with the territory, is inexpressive, having only four inclusions in the agenda during 20 years. in continuity to the themes addressed by the cnrh, those classified as inducers of the debate on integrated management are those based on the categories developed by ituarte (2003), integration of the discussion of surface and groundwater, quality and quantity aspects, consideration of associated ecosystems and different degrees of salinity. adding all these themes, they are part of the debate 32 times, being 11 linked to groundwater, one of the most active technical chambers of the cnrh, that having as its framework integrated management, is part of an active network of hydrogeologists in brazil. the issue of coastal water is only mentioned six times, and the approach, integrating freshwater with coastal water, suffered strong resistance to its approval from the government sectors and the productive sector, mainly due to an understanding that the inclusion of coastal waters would disfigure the council, thus causing legal insecurity for the private sector when requesting the water allocation grant. this is due to the fact that it is not yet foreseen for saline water and even for water charging (in the case of releasing load or desalination). the coastal issue is also included in the agenda when related to mancini, r.m.o.m.; jacobi, p.r. 306 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 298-312 issn 2176-9478 the integration of water resources plans in water basin committees meetings these issues, what never occurred. on the other hand, the themes of pollution and degradation appear only five times (pollution four and degradation one), and the counterpoints protection (2) table 1 – themes and sub-themes discussed at conselho nacional de recursos hídricos (cnrh) meetings between 1998 and 2018/number of times they have been on the agenda themes number of times they have been on the agenda sub-themes 1. operational rules 201 rules of operation that apply to the council and the technical chambers, defined throughout the activities of the cnrh itself, mostly regulations and composition. also included work plans and budget of the management system, which are approved annually. 2. management tools 100 national plan or watershed plan of union domain – 24 framework – 4 national information system – 4 water allocation – 18 water charges – 39 national hydrographic division, coding, classification – 6 monitoring – 3 3. integrated water management 32 an approach that strengthens that water management should take place without physical barriers, being thought in an integral way, whether in its superficial, underground, freshwater, brackish or saline (coastal) availability: groundwater – 11 coastal water – 6 pollution – 4 protection – 2 degradation – 1 sustainability/integrated management – 4 relationship between basins – 2 minimum remaining flow – 1 dominiality – 1 4. sectoral articulations 19 focus on other policies interrelated with water management, such as: sanitation – 5, spatial planning (mining and works that go beyond the domain of a state) – 8 food safety: zero hunger, zero headquarters – 2 aquaculture and fishing – 1 dam safety – 3 5. environmental education 7 celebration of environmental facts, capacity building of water basin committees’ representatives and specific educational activities. 6. scenarios 16 presentation of a scenario where specific subjects are included, such as droughts, shale gas exploration, dam ruptures, transposition of são francisco river, government programs and the national water plan. source: adapted by cnrh (2019). environmental sustainability and integration in water resources policy in brazil: inseparable issues 307 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 298-312 issn 2176-9478 and sustainability (4) altogether, six mentions. the reduced presence of these themes indicates little interest in environmental and ecosystem issues. as to sector articulations, which seeks to evaluate the incidence of discussion on public policies related to water within the cnrh, 19 insertions were found, and basic sanitation is mentioned only 5 times in the agenda, and not as policy integration, but in information, or in initiative or approval of another law. the territorial issue is presented 8 times, mainly from the perspective of mining exploration or impact of construction works between more than one state. the topic of food security comes as a presentation of national programs or demands of the aquaculture and fishing sector (once), and these were occasional discussions that did not lead to joint action between ministries or policies. to conclude this topic, environmental education arises with a certain regularity, but not from the perspective of a national program that mobilizes the plenary and the states. we categorize as “presentations” those themes of extreme importance, which were not deepened or even forwarded to the technical chambers to be analyzed — as the cases of the transposition of the são francisco river, exploration of shale gas, actions to minimize the effects of the rupture of dams and the drought in the southeast (2014/2015) and northeast. it is also relevant to consider that the council is a deliberative forum (article 1st of its internal rules), so its decisions are supposed to become effective after approval. the guidelines, or themes to be discussed and deliberated, are proposed by the representatives of the executive, and the choice is for those issues of technical-administrative nature, excluding most controversial and with a political type. what is to be observed, alongside the documents raised, is that those issues were the executive does not have full autonomy to conduct the process, is not taken to deliberation. thus, the discussion of strategic issues, such as water crisis, are not debated in its importance, as alternatives or emergency action plans are not discussed within the council. as a complement to table 1, we can see several graphs (figure 1) that demonstrate in quantitative and temporal approach, the incidence of those themes related to integration and sectorial policies in the discussions, that identified by program r, which processed all 81 minutes of cnrh from 1998 to 2018 and obtained this set of graphs: considering these outcomes, it is observed that “integration of public policies” does not express itself, only at the moments when sectoral policies are cited nominally. the incidence of discussions on the environment is very low or non-existent, having its peak in 2010, when the guidelines of cnrh were focused on deliberations linked to integrated qualitative and quantitative monitoring for groundwater; management of the guarani aquifer; water resources plan on the right bank of the amazon river; minimum remaining flow or ecological flow. land use planning was highlighted in 2009, focusing on mining issues. sanitation is a recurring theme, with an emphasis in 2007, when the law no. 11,445, that establishes the guidelines for basic sanitation, was approved. the health issue is expressive in the debates that took place between 2013 and 2014 when the guidelines on artificial recharge of aquifers, extraction of shale gas and drought in the southeast and northeast were prevailing. thus, what emerges is that most discussions at cnrh are focused on administrative issues and on the regulation of the system itself, not effectively discussing means to articulate policies that have a common focus, such as water. it is worthwhile to explore and identify the existence of a relationship between members of different portfolios and public policies, which within the council may become closer and stimulate articulations between policies. the systematization of the themes discussed in sessions of cnrh converges with aspects raised by senra on iwrm. the author highlights: despite the importance given to the principle of integrated management of public policies, in practice, it occurs little in brazil, regardless of the level of government. iwrm is still little effective and its governance process, in 20 years of its implementation, it needs to improve significantly, as well as the whole process of social control of other policies and sector plans (senra, 2018). mancini, r.m.o.m.; jacobi, p.r. 308 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 298-312 issn 2176-9478 need for improvement and case studies the outcomes obtained raise two major questions. the first is related to the need to break with the trend of insulation of the different policies. the second is how to improve water management so that councils can promote more openly dialogues, encouraging a collaborative perspective of different angles. figure 1 – representation of the frequency of discussion of strategic issues and public policies related to water during conselho nacional de recursos hídricos (cnrh) meetings. 2000 2005 2010 2015 30 20 10 0 2000 2005 2010 2015 250 150 100 0 50 200 2000 2005 2010 2015 60 40 20 0 2000 2005 2010 2015 0.04 0.00 -0.02 -0.04 0.02 2000 2005 2010 2015 250 150 50 0 100 200 2000 2005 2010 2015 15 10 0 5 2000 2005 2010 2015 0.04 0.00 -0.02 -0.04 0.02 2000 2005 2010 2015 0.04 0.00 -0.02 -0.04 0.02 2000 2005 2010 2015 0.04 0.00 -0.02 -0.04 0.02 2000 2005 2010 2015 80 40 0 20 60 2000 2005 2010 2015 100 80 40 0 20 60 120 2000 2005 2010 2015 50 30 20 0 10 40 2000 2005 2010 2015 100 60 40 0 20 80 2000 2005 2010 year fr eq ue nc y of th em es cnrh environmental educa�on water management management tools public policy integra�on environment spa�al planning/zoning priority of ac�on investment priva�sa�on of sanita�on services cross-border rela�ons sectors involved uses of water water management unit sanita�on health 2015 12 8 6 0 2 4 10 source: adapted by cnrh (2019). environmental sustainability and integration in water resources policy in brazil: inseparable issues 309 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 298-312 issn 2176-9478 one cannot ignore that the current situation as to environmental and water policy in brazil is not the most promising, since the most strategic spaces for debate of guidelines and actions, the councils, are under scrutiny by other vested, that confront those on environment and water. recently, the structure of the council was modified by federal decree no. 10,000 of september 3, 2019. the number of seats on the council has been reduced to 37, with ministries going from 27 to 19 incumbent representatives and, according to data presented by the water governance observatory — oga (4/9/2020), the new composition reduces the participation of 10 to 9 representatives of the state councils, the user sector from 12 to 6, and civil society organizations from 6 to 3, linking the representativeness of non-governmental organization (ngos) to those who are members of river basin committees under the federal control. in addition, distortions are maintained, such as the representation of river basin committees being foreseen in the list of civil society representations and the maintenance of the majority of the federal government, which now can deliberate ad referendum without any review by the plenary. this indicates that, if with the recently existing representation there has been already a reduced agenda, with this intervention, the tendency is to have an even greater impact on the effectiveness of the policy, with fewer debates on issues that should be on the agenda, such as water safety, which has become increasingly relevant, both from the point of view of water quality and quantity, due to the ever-growing effects of climate change (jacobi; torres; gresse, 2019). the recent water crisis experienced by the population of several municipalities of paulist macrometropolis, composed of 174 municipalities within the state of são paulo, brought evidence of the fragility of the current water management system. the lack of integration of actions in response to the region’s water vulnerability indicates that water management has not been effective and that new forms of participation and collaboration among sectors and stakeholders are needed. in addition, the water management system has shown not to be prepared for the impacts of climate change. transforming water-social relations to pursue water security implies allowing people and organizations to become significantly involved in water governance, not only as water users but also as political actors (empinotti; budds; aversa, 2019). as jepson et al. (2017) point out, this implies a shift in the focus of water security interventions far from water supply and towards the nature of water-social relations. according to linton and budds (2014), this indicates the need to rethink the structures and decision-making processes for water security interventions, and to focus on the interventions and their impacts on social structures and orders at different scales (linton; budds, 2014). in understanding governance as a process that involves decision-makers and non-decision-makers with a common purpose, it is necessary to promote strong decentralized and co-responsible participation as the main point of the process. this requires network performance, integrated collaboration and empowerment of those actors involved in management, interacting with decision-makers in the negotiation spaces. at the same time, educational practices and the participation of civil society should be widely considered, contributing to the process of building shared decision-making (jacobi, 2012; pahl-wostl et al., 2012). conclusion if the guidelines are limited and if the planned management tools, as well as principles of integrated management and articulation, are not sufficient to stimulate effective action and discussions on real problems that each region of the country experiences, new strategies must be thought to improve management. this implies either to deal with the usual themes, which are related to what is foreseen in the policies, or to reduce the impacts of uncertainties and the scope of the recurrence of extreme events. this raises a fundamental issue related to the demand for greater proactivity from all board representatives. the various sectors of society and the state represented at the cnrh will need to join efforts to strengthen global agendas consistent with their institutional or sectoral, and concerns in an integrated manner with water policy. for this, it will be necessary promoting effective progress in the democratic governance of water, emphasizing policies that reduce liabilities and mancini, r.m.o.m.; jacobi, p.r. 310 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 298-312 issn 2176-9478 deficits, encouraging policy articulations in a transparent way with accountability. the various representatives of state councils, in turn, need to be committed to discussing those most pressing issues they face in their territories, so that cnrh becomes an effective national forum and a space to exchange experiences, that lead to solving problems and deficits, rather than a forum of agendas that emphasize rules with very little dialogue with the major problems that arise from the disarticulation of policies. on the other hand, entities representing organized civil society need to be better prepared and strategically articulated to follow the debates and stimulate agendas that include as well the environmental and business perspectives in an explicit and non-reactive way. thus, it is understood that the possibility of developing integrated programs and with joint budgets can result in an efficient process to integrate, articulate and define the best coordination for water governance, and also emphasize its adaptive and participatory dimension. from the perspective of water security, there is a need to promote a new paradigm for water governance, in which the articulation of actions based on a new strategy of integrated, adaptive and participatory management prevails. this requires considering society as a key player both in decision making and in social control of the decisions to be implemented. one of the greatest challenges of water governance is to ensure an open and transparent, inclusive, communicative, equitable and ethical approach. thus, the creation of conditions for a new proposal of dialogue and co-responsibility must be increasingly supported in educational processes oriented to “public deliberation”. referências agudo, p. a. punto de partida: el reto de integrar valores y principios ecológicos, sociales y éticos. in: ituarte, l. m.; agudo, p. a.; grao, t. h. el agua: perspectiva ecossistémica y gestión integrada. zaragoza: fundación nueva cultura del agua, 2015. agudo, p. a. the new water paradigm: premises and promises. in: buchanan, c.; vicente, p.; vlachos, e. 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catálise pelo instituto militar de engenharia – ime. professora adjunta da escola de química – departamento de processos inorgânicos – ufrj. valeria@eq.ufrj.br alexandre celles cordeiro aluno de graduação no curso de engenharia civil da escola politécnica da ufrj. bolsista de iniciação científica (pibic). licia da silva alves aluna de graduação no curso de engenharia química da escola de química da ufrj. raquel dos anjos rodrigues aluna de graduação no curso de engenharia química da escola de química da ufrj. resumo a indústria de louças sanitárias durante todo ciclo produtivo consome um volume considerável de água, em geral de 60-180 litros/peças produzidas. o efluente líquido gerado nas etapas do processamento apresenta uma elevada concentração em sólidos suspensos. o lançamento direto dessa corrente in natura em corpos receptores ocasiona o assoreamento dos rios, tornando o meio aeróbico. após tratamento na ete, o lodo na forma de torta passa a perfazer um montante a ser descartado. neste trabalho foram realizados estudos preliminares com a finalidade de verificar sua empregabilidade na produção de concreto. para avaliar a influência da substituição de parte do cimento portland pelo resíduo, foram realizados ensaios de absorção e de resistência à compressão em argamassas com 5%, 10%, 15% e 50% de resíduo em substituição ao cimento. os resultados obtidos indicam que o emprego desse material é viável na produção de concretos e argamassas. palavras-chave resíduo cerâmico, concretos, argamassas. abstract the industry of sanitary wares during all productive cycle consumes a considerable volume of water, about 60-180 l/product. the liquid effluent generated in the stages of the processing presents a high concentration in suspended solids. the direct placement of this in natura waste in receiving bodies causes to the degradation of the rivers. after the treatment in the ete the silt in the pie form starts to be discarded. in this work preliminary studies had been carried to verify its utility in the concrete production. to evaluate the influence of the replacement of the part of the portland cement for this waste, tests of absorption and of compressive strength had been carried in mortars with 5%, 10%,15% and 50% of waste in substitution to the cement. the gotten results indicate that this material is viable in the production of concrete and mortars. key words ceramic waste, concrete, mortars. gerenciamento de resíduos abril 2006 9 introdução ao longo do processo seletivo a indústria cerâmica produz um grande volume de resíduos sólidos. o efluente líquido gerado nas etapas do processamento apresenta elevada concentração em sólidos suspensos, os quais, após tratamento na estação de tratamento de efluentes – ete, produz uma quantidade significativa de resíduo sólido. a construção civil é um setor da atividade tecnológica a consumir grande volume de recursos naturais, o que impulsionou a geração de várias pesquisas com o objetivo de verificar a utilização de diversos resíduos, os quais, em geral, são adicionados à composição do concreto em substituição de parte do cimento portland, visando à melhoria de algumas de suas propriedades. a reutilização de um resíduo não deve ser feita em torno de idéias preconcebidas, mas em função das características do resíduo. em geral, tais aplicações são aquelas que melhor aproveitam suas características físicoquímicas com menor impacto ambiental dentro de um segmento de mercado específico, no qual o produto reciclado tem boas condições de competição em relação ao produto convencional. como o volume de resíduo cerâmico gerado é expressivo, e procurando contribuir para um maior desenvolvimento sustentável e um maior aproveitamento de resíduo na construção civil, o presente trabalho teve como objetivo, a partir da caracterização do resíduo cerâmico quanto às suas características físicas e químicas, avaliar tecnicamente sua utilização como substituinte de parte de cimento portland no preparo de concretos e argamassas. materiais e métodos materiais os materiais utilizados foram cimento, areia, água e o resíduo cerâmico, cujas características são apresentadas a seguir: resíduo cerâmico as massas utilizadas na indústria cerâmica tradicional são de natureza heterogênea, com vasto espectro de composições, motivo pelo qual permitem a presença de material residual de vários tipos, mesmo em porcentagens nãosignificativas. o resíduo gerado no tratamento de efluentes foi seco em estufa a 80 oc, cominuído e classificado granulometricamente. a caracterização mineralógica do resíduo foi feita mediante o emprego das técnicas de difração de raios x, e fluorescência de raios x. foi determinada também sua massa específica: 2.590 kg/m³. a distribuição granulométrica do resíduo pode ser visualizada na figura 1. cimento foi utilizado para a confecção das argamassas o cimento portland comum (cpii – e-32). água a água usada é da rede de abastecimento da cidade do rio de janeiro. agregado miúdo o agregado miúdo utilizado foi areia de rio (areal do rio guandu), disponível comercialmente. a distribuição granulométrica, a partir da qual foi figura 1: distribuição granulométrica do resíduo cerâmico crédito: autores revista brasileira de ciências ambientais – número 310 figura 3: corpos-de-prova com resíduo cerâmico crédito: autores determinada a dimensão máxima e o modulo de finura, está apresentada na figura 2. a dimensão máxima característica é de 2,40 mm e o módulo de finura 2,61, caracterizando-a como areia média. composições das argamassas com a finalidade de verificar a possibilidade de uso desse material como substituinte de parte do cimento portland foram confeccionados corposde-prova, de acordo com a norma nbr n. 5.738. o proporcionamento das composições está descrito na tabela 1. essas variam de acordo com as porcentagens de resíduo cerâmico em relação ao cimento, com o objetivo de determinar a melhor porcentagem para confecção de blocos de concreto. as composições são as seguintes: 1 – 50% do cimento substituído pelo resíduo cerâmico 2 – 5% do cimento substituído pelo resíduo cerâmico 3 – 10% do cimento substituído pelo resíduo cerâmico 4 – 15% do cimento substituído pelo resíduo cerâmico 5 – argamassa de referência a verificação da influência do resíduo cerâmico foi feita por meio do ensaio de resistência à compressão axial. foram moldados seis corpos-de-prova cilíndricos de 5 x 10 cm para cada composição (ver figura 3). as argamassas foram produzidas, de acordo com a nbr n. 7.215. a cura foi executada por imersão, até a idade do ensaio (28 dias). resultados o ensaio de teor de umidade mostrou que o resíduo perde, em média, 34% de massa. por ser um lodo gerado na estação de tratamento de tabela 1: composições do concreto utilizadas na pesquisa crédito: autores figura 2: distribuição granulométrica da areia crédito: autores abril 2006 11 efluentes, após passagem em filtro-prensa, a porcentagem de água retida no material tende a ser elevada. o difratograma do resíduo cerâmico mostrou que este é composto por quartzo (sio 2 ) e pelos seguintes argilominerais: albita (na 2 o.al 2 o 3 .6sio 2 ) e anortoclase (k 2 o.al 2 o 3 .6sio 2 ; cao.al 2 o 3 .2sio 2 ) – ambos pertencentes ao grupo do feldspato –; montmorilonita ([mg; ca]o.al 2 o 3 .5sio 2 .nh 2 o) e caulinita (al 2 o 3 .2sio 2 .2h 2 o) – pertencentes ao grupo dos filossilicatos. a porcentagem de cada componente encontra-se na tabela 2. o resultado obtido mostra uma elevada concentração de oxigênio, sílica e alumínio e, em menores quantidades, carbono e potássio. os outros elementos aparecem em concentrações abaixo de 1%. o teor de carbono é bastante elevado (≈ 5,2%), diferindo daquele normalmente encontrado em argilas para sanitário – 0,5 a 0,7% (santos, 1992). essa quantidade de carbono é oriunda não de matéria orgânica, mas, provavelmente, do polieletrólito empregado no tratamento de efluentes da indústria cerâmica. os teores elevados de sílica e alumínio obtidos na fluorescência de raios x são provenientes, principalmente, dos argilominerais da amostra. parte da sílica encontrada é também decorrente do quartzo, mineral largamente empregado na indústria cerâmica. pode-se observar uma quantidade significativa de sílica, material que apresenta grande combinação com o cimento, beneficiando as propriedades da argamassa. na figura 4 estão apresentados os resultados das médias de resistência à compressão na idade de 28 dias. tabela 2: composição química do resíduo crédito: autores figura 4: resistência à compressão média aos 28 dias crédito: autores revista brasileira de ciências ambientais – número 312 discussão na composição 1 se obteve uma queda na resistência de 64% em relação a 5. portanto, presumiu-se que a resistência à compressão deveria diminuir, conforme fosse aumentada à porcentagem do resíduo cerâmico na composição da argamassa. em relação à argamassa padrão (composição 5), a adição do resíduo cerâmico na composição da argamassa apresentou o seguinte comportamento: a) na adição de 50% de resíduo (composição 1), observou-se uma diminuição na resistência de 64%; b) na adição de 5% de resíduo, a queda na resistência foi de 15%; c) na adição de 10% (composição 3), a resistência à compressão foi maior do que a de referência, indicando que novas porcentagens devem ser investigadas para se determinar a real contribuição do resíduo cerâmico na resistência à compressão das argamassas; d) na adição de 15% de resíduo, o comportamento apresentado foi uma queda na resistência de 13%. essa variação de resistência também poderá ser mais bem entendida, ao serem realizados ensaios de porosidade e pesquisa, a qual também visa à sua utilização para a diminuição do impacto ambiental e para um maior desenvolvimento sustentável. bibliografia alves, w. a.; baldo, j. b. o potencial de utilização de um resíduo argiloso na fabricação de revestimento cerâmico – parte 1 – caracterização. revista cerâmica industrial, v. 2, n. 5/6, set./dez. 1997. dantas, a. b. a.; almeida, v. c.; yokoyama, l. caracterização do rejeito da indústria de louça sanitária. in: 23o jornada de iniciação científica. 23, 2002, rio de janeiro. anais... rio de janeiro: universidade federal do rio de janeiro, 2002. . estudos preliminares para a classificação e a utilização do resíduo sólido gerado pela indústria cerâmica. trabalho apresentado ao 47o congresso brasileiro de cerâmica, joão pessoa, pb, jun. 2003. dantas, a. b. a. caracterização e aplicação tecnológica do resíduo da indústria de louça sanitária. 2003. tese (mestrado) – escola de química / universidade federal do rio de janeiro. rio de janeiro, 2003. menezes, r. r.; neves, g. a.; ferreira, h. c. o estado da arte sobre o uso de resíduos como matérias-primas cerâmicas alternativas. revista brasileira de engenharia agrícola e ambiental, campina grande, pb, v. 6, n. 2, p. 303-3113, 2002. santos, p. s. ciência e tecnologia de argilas. são paulo: editora edgard blücher, vol. 1, 1992. absorção das composições, pois são propriedades que dependem da compactação e cura dos corpos-deprova. conclusão a partir dos resultados obtidos até o presente pode-se tirar as seguintes conclusões a respeito da utilização do resíduo cerâmico como substituinte de parte do cimento na produção de argamassas. o resíduo cerâmico é constituído, principalmente, de sílica. quanto à resistência compressão observa-se que houve uma pequena redução da resistência à compressão, próximo de 15%, em relação ao traço de referência. no entanto essa redução apresentada não inviabiliza sua utilização, pois com o teor de sílica apresentado pelo resíduo, indica que este poderá apresentar atividade pozolânica, característica muito importante quando se trata da durabilidade das estruturas de concreto e das argamassas aplicadas na construção civil. o comportamento inicial apresentado pelo material impulsiona a continuidade desta ictr_n10_final.p65 revista brasileira de ciências ambientais – número 1632 estudo do aproveitamento da energia do biogás proveniente da incineração do chorume para a geração de eletricidade josmar davilson pagliuso pq carlos roberto regattieri pg carloreg@sc.usp.br resumo trabalho realizado junto ao netef – núcleo de engenharia térmica e fluídos da eesc/usp e ao aterro sanitário de são carlos, objetivando a verificação da viabilidade energética e ambiental do tratamento do chorume através da sua incineração com o biogás produzido pelo aterro, eliminando o metano. determinou-se experimentalmente a composição e vazão do biogás. as propriedades físico-químicas e a vazão do chorume também foram quantificadas. a vazão de gás foi calculada com informações obtidas da literatura e medida experimentalmente com uma sonda. realizado um balanço energético para verificar a disponibilidade de energia e um balanço químico, determinando o potencial de emissão de poluentes do ar. os resultados indicaram que há mais energia presente no gás que a energia requerida para incinerar o chorume. o balanço químico mostrou potencial poluidor abaixo das emissões permitidas pela legislação. demonstrou através da literatura o potencial de geração de energia elétrica utilizando o biogás como combustível. palavras-chave abstract a research is being conduced in the sanitary landfil of sao carlos, brazil, a city with 200,000 inhabitants to verify the feasibility of the thermal treatment of the leachate using the landfil gas as the energy source. the composition and flow rate of both the gas and chorume were determined experimentaly. to measure the gas flow rate at the wells a probe was developed and its measurements were compared with information obtained in the literature. energy and chemical balances were made to verify the avalilability of energy and the process potential for emission of air pollutants. so far, the results show that there are enough energy to make the leachate incineration feasible, but more research is on the way, since the gas flow rate may have a large variation from well to well and not all of them were probed so far. the chemical balance showed that the air pollution potential for the thermal process is small and even with no gas treatment most of the emissions would be lower than required by the environmetal legislation. energia e ambiente agosto 2008 33 introdução vivemos numa sociedade que estimula o consumo e a produção em grande escala. a filosofia do descartável e do excesso de embalagens predomina em diversos setores do mercado o que significa diretamente mais rejeitos. o brasil produz aproximadamente 240 mil toneladas de lixo por dia, com um crescimento anual em torno de 5%, o que significa que o volume dobra a cada cinco anos. grande parte do lixo ainda não é coletado, permanecendo junto às residências. a produção de lixo “per capita” hoje é aproximadamente 1kg/ hab/dia [1] e há poucos aterros controlados no brasil. este valor tende a crescer, tornando a problemática do lixo de difícil manejo e legitimando a necessidade de buscar alternativas eficazes e custo-efetivas. problemas sérios causados pela precária disposição final do lixo são a disseminação de doenças, a contaminação do solo e das águas subterrâneas por percolado (chorume), a poluição do ar pelo gás metano (efeito estufa) e por compostos de odor como as mercaptanas e a falta de espaço para o armazenamento do resíduo. o resíduo urbano é rico em matéria orgânica, que em contato com o ar começa a sofrer um processo de oxidação, iniciando a degradação progressiva do material. esse processo é agilizado pela presença de bactérias anaeróbicas nas camadas internas do depósito que ajudam na deterioração do material. a decomposição dos resíduos resulta na produção de gases como metano (ch4), dióxido de carbono (co2), nitrogênio (n2) e outros gases traços que produzem um forte e desagradável odor. destes gases, o ch4 e o co2 são os mais preocupantes, pois são gases estufa, isto é, gases capazes de absorver energia eletromagnética na mesma faixa do infravermelho em que a terra emite energia para o espaço (“janela de emissão”) para manter seu equilíbrio térmico. ao contrário do que ocorre nas emissões de veículos e de fontes estacionárias que queimam combustíveis fósseis e onde predomina o efeito do co2, nos gases dos aterros o ch4 tem uma contribuição muito mais significativa. isto se dá tanto em razão de, molécula por molécula, este gás ter um efeito estufa cerca de vinte vezes maior do que o do co2 como em razão de sua maior fração no biogás. a combustão do biogás em “flares”, as vezes feita nos aterros, não é suficiente para eliminar o problema, pois é uma queima sem controle e portanto pouco eficiente. além disso há vazamentos pela superfície do aterro e possivelmente nas lagoas de chorume. note-se que ch4, co2, n2o e outros gases absorvedores no infra-vermelho dos quais o mais importante é o próprio vapor de água existem na atmosfera do planeta há milhões de anos e de fato produzem uma temperatura média (15ºc) muito mais amena do que seria possível na sua ausência. um cálculo simples mostra que se a terra fosse um corpo negro desprovido desta camada gasosa, sua temperatura média seria cerca de vinte graus mais baixa do que realmente é. ocorre porém que nos últimos duzentos anos a concentração de co2 e ch4 e outros gases vem sendo alterada de maneira significativa pelas emissões humanas. o ipcc [2] mostra em seu relatório de 2001 uma elevação da temperatura média em 0,6ºc no últimos cem anos. para colocar este número em perspectiva, pode-se compará-lo com a diferença entre a temperatura do período interglacial atual e a de um período glacial pleno quando o gelo permanente cobre a maior parte da europa e da américa do norte, que é de cerca de 6 ºc. a utilização da energia contida nos gases originados nos processos de tratamento de resíduos tais como lixo, esgoto e outros é factível [3] e deve, na medida do possível, ser implementada para reduzir à contribuição destes gases para a mudança climática. aterros sanitários produzem ainda um efluente líquido, o chorume, que é definido pela abnt como: “líquido produzido pela decomposição de substâncias contidas nos resíduos sólidos, que tem como características a cor escura, o mau cheiro e a elevada dbo; se constitui numa mistura de substâncias inorgânicas, compostos em solução e em estado coloidal, metais e diversas espécies de microorganismos”. este efluente pode contaminar o solo, as águas subterrâneas e os seres vivos que com ele tiverem contato. este trabalho realizado junto ao netef – núcleo de engenharia térmica e de fluídos da eesc/usp em são carlos e ao aterro sanitário da cidade, tem como objetivo avaliar a possibilidade e estabelecer os meios para o tratamento do chorume através de sua incineração limpa, utilizando como fonte energética o metano do biogás produzido pelo aterro sanitário. busca-se desta forma a eliminação simultânea de duas fortes fontes de poluentes. com relação ao aproveitamento de biogás de aterro , foi implantado recentemente, através do mercado de créditos de carbono do chamado mecanismo de desenvolvimento limpo (mdl), previsto pelo protocolo de kyoto. o primeiro deles refere-se ao aproveitamento do gás gerado em um aterro localizado na cidade de tremembé, no estado de são paulo, onde a empresa sasa – sistemas ambientais, que gerencia o local, utiliza o gás desde 2001, para evaporação do chorume do aterro. um novo projeto prevê a geração de 50 a 80 mil kwh/ mês de energia elétrica para suprimento do próprio aterro, que consome em revista brasileira de ciências ambientais – número 1634 padrões foram preparados em meio ácido, aproximadamente 0,1ml de ácido clorídrico, com concentração de metal de 1000 µg/ml e o volume final de 100ml. na análise de metais pesados utilizou-se um aparelho de absorção atômica marca hitachi, modelo z 8100. propriedades do biogás composição química na determinação da composição do biogás utilizou-se um cromatógrafo growmac com detector de condutividade térmica e coluna porapak q (2m x ½ 80 a 100 mesh). vazão a vazão de biogás foi estimada baseando-se na massa diária de resíduo disposta no aterro e em christensen et all 1996. uma determinação experimental da foi realizada com o uso de uma sonda que foi desenvolvida, construída e calibrada no netef. a sonda utiliza elementos de um sistema de anemometria de fio quente disa 55m system, mas é modificada para fornecer médias espaciais e temporais em lugar da resolução temporal/espacial típica fornecida por este tipo de equipamento. o detalhamento da sonda e da bancada é demonstrado nas figuras (1) e (2). poder calorífico do biogás assumindo que dentro do processo de incineração o poder do gás metano é de 35,9 mj/nm3. foi adotada uma eficiência de conversão em motor de combustão interna acoplada a um gerador elétrico de 33% e uma capacidade de geração de eletricidade anual de 88% devido às perdas e paradas para manutenção dos equipamentos [5] média 30 mil kwh/mês, sendo o excedente vendido à distribuidora de eletricidade. metodologia para estabelecer a aplicabilidade do processo proposto é necessário fazer um balanço de energia onde estão envolvidas a vazão e a composição química do gás (energia disponível) e a vazão, calor específico, calor latente de vaporização e eventualmente poder calorífico residual do chorume (consumo de energia). o processo deve atingir de forma estável temperaturas em torno de 900 ºc, consideradas seguras para evitar a formação de poluentes no interior da câmara de combustão [4]. para determinar quais poluentes do ar seriam potencialmente gerados e que tratamento seria aplicado aos gases da incineração para a sua remoção, é preciso conhecer a composição química do chorume. nas temperaturas típicas de combustão, o enxofre, por exemplo, forma so2 e so3, o cl pode formar hcl e organos clorados, metais pesados podem ser emitidos na forma gasosa ou incorporados ao material particulado (mp) e n pode dar origem ao nox (no e no2) nascente. fez-se ainda um estudo preliminar da aplicabilidade da micro filtração como forma de reduzir o teor de água do chorume e assim a sua demanda por energia. coleta de amostras foram coletadas para análise química e física amostras de chorume bruto provenientes do aterro sanitário da cidade. estas amostras foram retiradas na entrada das lagoas de armazenagem que o aterro utiliza. as amostras foram recolhidas em frascos de vidro, com tampa plástica de rosca, lavados previamente com uma solução de 50% de ácido concentrado e 50% de água. a temperatura média das amostra, quando do recolhimento foi de 24 ºc. assim que chegadas ao laboratório, as amostras tiveram seu ph aferido (~8) e foram guardadas em geladeira a 4ºc, ao abrigo da luz até o momento dos testes. as amostras do biogás foram extraídas utilizando uma mangueira introduzida no interior do tubo dos queimadores de gás do aterro, para evitar sua diluição com ar atmosférico e fazendo a sucção através de uma ampola de vidro cheia de água, equipada com uma torneira em cada uma das suas extremidades de maneira a possibilitar a saída da água e a entrada do gás. a mangueira foi previamente purgada por exposição ao gás. propriedades do chorume vazão para determinação da vazão de chorume produzida pelo aterro, utilizouse um recipiente de coleta de 20 litros e um cronômetro para medida do tempo de enchimento do recipiente. isto foi feito na entrada das lagoas/reservatórios de chorume. poder calorífico do chorume na determinação do poder calorífico do chorume foi utilizado um calorímetro c 5000 – ika labortechncik ( ika – labortechnick c 5000 control). as amostras foram de 0,5 g de chorume bruto, microfiltrado ou misturado com etanol. análise de metais pesados a determinação de metais pesados foi realizada através de espectrometria de absorção atômica com o método de adição de padrão. para tanto, os agosto 2008 35 resultados vazão do chorume a vazão média de chorume no vazadouro foi de 2 m3/h ou 48 m3/dia. a fórmula utilizada é demonstrada na equação (1) (1) vazão do biogás as medidas foram realizadas em três queimadores de gás localizado no aterro sanitário, cujos valores encontrados estão demonstrados na tabela (1). os valores da tensão medidos nos queimadores de biogás, utilizando-se da sonda, foram 7,23, 7,42, e 7,54 volt, que foram utililizados para a determinação dos valores apresentados na tabela (1). o valor da vazão de 31,5 m3/h, foi encontrado no nível mais inferior, sendo que o valor da vazão de 34,2 m3/h foi encontrado no nível superior. o queimador de biogás é um ponto de coleta (convergência) do biogás, representando uma área de produção do biogás. existem 20 queimadores de biogás em todo o aterro sanitário. utilizando um valor médio para a vazão de 32,7 m3/h, teremos uma produção de 654 m3/h de biogás. propriedade do chorume o chorume possui um poder calorífico semelhante ao da água. a tabela (2) demonstra o resultado da análise realizada nas amostras do chorume. composição química do biogás a composição encontrada deve conferir ao biogás um poder calorífico (pc) em torno de 35 mj/kg. como comparação, o pc do etanol é de 26,8 mj/kg. os valores encontrados estão demonstrados na tabela (3). energia disponível o estado de referência de 25ºc e 0,1 mpa para reagentes, o que representa bem o estado do biogás e de seu ar de combustão. admitindo que os reagentes gasosos se comportem como gases perfeitos entre o estado de referência e o estado considerado, a entalpia de reagentes e produtos passa a ser uma função exclusiva da temperatura e pode figura1 – corte esquemático da sonda figura 2 – esquema da bancada de calibragem da sonda tabela 3 – teores de metano, dióxido de carbono e nitrogênio do biogás produzido pelo aterro sanitário tabela 1 – valores encontrados na leitura dos queimadores tabela 2 – principais elementos químicos e cinzas encontrados nas amostras de chorume revista brasileira de ciências ambientais – número 1636 ser determinada em qualquer condição de interesse utilizandose as correlações disponíveis na literatura para o calor específico dos gases à pressão constante. conservação de energia forma adotadas as seguintes condições para a conservação da energia: 3.6.1 excesso de ar: ë = 1,10, ou seja 10 % de excesso de ar. nesta condição tem-se ar suficiente para combustão virtualmente completa e evita-se a perda de energia pelo excesso de gases aquecidos; 3.6.2 t = 900º c. esta é uma temperatura elevada o bastante para destruir compostos orgânicos perigosos e baixa o suficiente para evitar a formação expressiva de nox. equação da combustão a equação (2) para a combustão completa de um mol de metano, considerando a composição do biogás e o coeficiente de excesso de ar ë=1,10 é: ch4+0,176co2+0,784n2+2,2o2+8,27n2 > > 1,18co2+2,0h2o+0,2o2+9,06n2 (2) equação da conservação da energia a conservação da energia é demonstrada na equação (3):[6] (3) cálculo da energia disponível a determinação da vazão e da composição do biogás do aterro permitiu fazer-se um cálculo do potêncial energético para a incineração do chorume. utilizando a equação da energia (4): (4) reagentes como a condição assumida para os reagentes é a padrão (t=25ºc), a correção da entalpia é nula para todos eles. da mesma forma, a entalpia de formação é nula para as formas mais estáveis do oxigênio (o 2 ) e nitrogênio (n 2 ). demonstrados na equação (5) e tabela (4). hr = r ni (hi + ?hi) = 1,00 (hf ch4 + 0,0) + 0,176 (hfco2 + 0,0) + 9,06 (0,0+0,0) + 2,20 (0,0+0,0) (5) tabela 4 – entalpias de formação e correções para os reagentes a 25 ºc e 0,1 mpa produtos a correção da entalpia dos produtos de combustão é feita segundo a equação a correção da entalpia dos produtos de combustão é feita segundo a equação (6): (6) as correlações para o cálculo do calor específico dos produtos de combustão são fornecidas pelas equações (7) a (10), onde = t(kelvin)/100.[2] co 2 : (7) h 2 o: (8) o 2 : (9) n 2 : (10) a equação (11) mostra o cálculo da entalpia dos produtos de combustão e a tabela (5) traz o valor de cada um de seus termos. (11) tabela 5 – entalpias de formação e correções para os produtos a 900 ºc e 0,1 mpa agosto 2008 37 portanto, a energia disponível é: q d = -144133 – (-578114) q d = 433981 kj/kmol ch 4 a energia requerida por kg de chorume incinerado é q r = c pa (100 t r ) + h lv + c pv (t p t r ) (12) (13) c pv = 2,14 kj/kg k c p = 4,18 kj/kg k h lv = 2257 kj/kg q r = 4443,4 kj/kg de chorume assim a razão em massa (r m )de chorume incinerada por kmol de ch4 é: r m = q d / q r = 97,6 kg de chorume /kmol ch 4 a razão em volume de chorume: (14) rvch = 0,097 m3 de chorume/kmol ch4 a razão entre o volume de chorume incinerado e o volume de metano necessário para isto é calculada levando em consideração o volume de um kmol de gás ideal e resulta: v mol = 22,6 m3/kmol (15) rv = 4,31x 10-3 m3 chorume / nm3 de ch 4 produção de ch 4 admitiu-se para a produção de gás um valor conservador de: r ch4 = 13 nm3 de ch 4 / t de resíduo a massa diária de resíduo levada ao aterro é: m res = 130 t/dia resulta portanto uma vazão por hora de: (16) (17) a vazão incinerável de chorume (v chi ) obtém-se pelo produto da produção de biogás (vz ch4 ) pela razão entre o volume de chorume incinerado e o volume do metano (r v ) v chi = 0,30 m3 chorume / h este volume é considerável a vazão medida do chorume de 2 m3/h, ou 48 m3 por dia, medida em um dos drenos que abastecem a lagoa de chorume. existe ainda outro dreno submerso a este, que não foi possível ser avaliado. potêncial de emissões na incineração são produzidos gases efluentes que contém substâncias poluentes originárias do processo, tais como monóxio de carbono (co), dióxido de enxofre (so 2 ), dióxido de nitrogênio (no 2 ), cloreto de hidrogênio (hcl) e fluoreto de hidrogênio (hf). da equação da combustão, temos o valor da descarga molar de pc por mol de ch4: pc =pc =pc =pc =pc = 12,44 mol pc/ mol de ch412,44 mol pc/ mol de ch412,44 mol pc/ mol de ch412,44 mol pc/ mol de ch412,44 mol pc/ mol de ch4 limite de emissões legais os valores encontrados no cálculo de emissões e os valores legais estão demonstrados na tabela (6):[7] observa-se pelos valores da tabela (6), que algumas substâncias originadas na incineração necessitam de tratamento. hoje existem vários métodos de tratamento de gases efluentes que podem ser utilizados para estas emissões. geração de energia a partir de valores de produção de metano pode ser gerada uma curva de potência elétrica fornecida pelo biogás do aterro, também utilizando-se os dados da seção 2.3.2., demonstrada na figura (5). os dados referentes a produção de biogás para este cálculo foi utilizado o do aterro delta de campinas – são paulo.[8] o estudo realizado [8] demonstrou que a energia elétrica fornecida pelo aterro delta (campinas – são paulo) seria suficiente por exemplo para abastecer 8.200 residências com um tabela 6 – comparação dos valores encontrados com a legislação revista brasileira de ciências ambientais – número 1638 consumo médio de 350 kwh/mês durante os quatro primeiros anos de funcionamento da planta. referências [1] pacey, j.g. (1986). the factors influencing landfill gas production. in: energy from landfill gas conference, 1986., solihull. proceedings… england: elsevier. p.51-59. [2] international panel on climate change (ipcc). climate change 2001: a scientific basis (chapter 6). disponível no site : http:// www.grida.no/climate/ipcc_tar/wg1/.acesso em 15 jan de 2002 [3] pagliuso, j.d.; passig, f.h.; villela, l.c.h. (2002). odour treatment and energy recovery in [7] associação brasileira de normas técnicas. (1990). nrb 11175nrb 11175nrb 11175nrb 11175nrb 11175: incineração de resíduos sólidos perigosos – padrões de desempenho. rio de janeiro. [8] ensinas, a. v. (2003). estudo da geração de biogás no aterro sanitário delta dem campinas – sp129p. tese (mestrado em engenharia mecânica – orientador – bizzo, w. a.) – universidade estadual de campinas, campinas, são paulo, 2003. [9] christensen, t.h.; cossu, r.; stegmann, r. (1996). landfilling of waste: biogas. london: e & fn spon. agradecimentos ao cnpq figura 3 – simulação das etapas de aproveitamento do biogás do aterro para a geração de energia elétrica com motores a plena carga. anaerobic sewage treatment plants. in: taller y symposium latino americano sobre digestion anaerobia, 7., 2002, mérida. proceedings... méxico: iwa. p.96-110. [4] sindicic, d.r. (2002). efeitos da adição de o 2 puro sobre as emissões poluentes produzidas na incineração industrial de resíduos perigosos. 110p. tese (doutorado em engenharia mecânica – orientador – pagliuso, j.d.) – escola de engenharia de são carlos, universidade de são paulo, são carlos, 2002. [5] usepa (1998). greenhouse gases emission of management of municipal solid waste. disponível em:<http://www.epa.gov>. acesso em: 14 ago.2002. [6] sonntag, r.e.; borgnakke, c.; wylen, g.j.v. (1998). fundamentos da termodinâmica. são paulo: edgard blücher. ictr_n10_final.p65 revista brasileira de ciências ambientais – número 164 gestão de resíduos da construção civil: uma análise do modelo aplicado em obras de edifícios multipiso na cidade do recife paula christyan de medeiros souza ufpb – pg paulasouza_5@hotmail.com aluísio braz de melo ufpb – pd béda barkokébas junior poli-upe – pd alexandre duarte gusmão poli-upe pd fabiana padilha carneiro poli-upe pe cristiane fernandes do nascimento poli-upe ic mariana santos de siqueira poli-upe ic resumo para o enfrentamento do problema do gerenciamento dos resíduos de construção civil foi criada a resolução nº 307/2003 do conselho nacional do meio ambiente (conama), que impõe aos geradores a obrigatoriedade da segregação dos seus resíduos, sua reutilização e sua reciclagem e correta destinação final e em conseqüência disto foi criada a legislação municipal (lei nº 17.072/ 2005, de 03 de janeiro de 2005) da cidade do recife, no qual se estabelecem as diretrizes e critérios para o programa de gerenciamento de resíduos da construção civil deste município. este trabalho mostra os resultados da aplicação de uma metodologia em canteiros de obra de edifícios multipiso na cidade do recife, que consistiu em uma análise inicial dos canteiros, na elaboração de um projeto adequado a realidade da empresa e do canteiro de obras, na realização de treinamentos com os funcionários, na implantação dos dispositivos e em auditorias mensais. dentre os resultados encontrados estão a destinação compromissada dos resíduos, diminuição na quantidade de caçambas estacionárias com resíduos classe a (entulho) retiradas dos canteiros, o encaminhamento dos resíduos classe b para reciclagem, e a conscientização do setor da construção sobre a responsabilidade ambiental. abstract to solve the problem of the management of civil construction waste, was made a law that called resolution number 307/2003 from nacional enviroment councelor of brasil(conama). this law compels the construtors to separe your garbage, reuse it, recycle it, and send it to the correct place. by this reason was created the municipal legislation of recife, law number 17.072/2005, wich establishes a line of direction to the waste management program of civil construction. this study shows the results of the application of a methodology in sites of civil constrution buildings in recife. the first step of this study was a initial enviroment diagnosis in the constuctions sites, after it is made a special project to atend the necessities of the company and the constructions sites. the third step is training of the workers and the implantation of the selective collection devices. the company is monitored by check lists monthly. amongst the joined results are the correct destination of garbage, the reduction of the amount of garbage removed in conteiner with clean and recicle garbage of the sites construtions and the aware of the constrution industry about enviromental responsability. gerenciamento de resíduos dade do recife, que consistiu em uma análise inicial dos canteiros, na elaboração de um projeto adequado a realidade da empresa e do canteiro de obras e na realização de trei agosto 2008 5 introdução os resíduos da construção civil são responsáveis em volume por pelo menos metade dos resíduos gerados numa grande cidade. na maioria das vezes esses resíduos são depositados em locais proibidos ou em aterros oferecidos pelo município, sem nenhum tipo de segregação, diminuindo a vida útil dos aterros e impossibilitando a reutilização e/ou reciclagem, impactando negativamente o meio ambiente urbano. (carneiro,2005) para o enfrentamento do problema e para garantir a sustentabilidade ambiental à construção civil, foi criada a resolução nº 307/2003 do conselho nacional do meio ambiente (conama), que impõe aos geradores a obrigatoriedade da segregação dos seus resíduos, sua reutilização e sua reciclagem e correta destinação final. posteriormente a isso, foi aprovada em recife/pe a legislação municipal (lei nº 17.072/2005, de 03 de janeiro de 2005), na qual se estabelecem as diretrizes e critérios para o programa de gerenciamento de resíduos da construção civil deste município. para adequação a este novo cenário e inserção das construtoras nos moldes da nova legislação, viu-se a necessidade de um modelo de gerenciamento de resíduos para os canteiros de obra. este trabalho mostra os resultados da aplicação de uma metodologia em canteiros de obra de edifícios multipiso na cidade do recife, que consistiu em uma análise inicial dos canteiros, na elaboração de um projeto adequado a realidade da empresa e do canteiro de obras e na realização de treinamentos. objetivos o objetivo deste trabalho é analisar os resultados da aplicação de uma metodologia de gerenciamento de resíduos em canteiros de obra de edifícios multipiso na cidade do recife, visando não apenas atender às novas exigências legais, mas o aperfeiçoamento dos modelos de gestão dos resíduos de construção e demolição, tanto no âmbito interno aos canteiros de obras como também externo. metodologia a metodologia utilizada nessa etapa foi proposta para 15 canteiros de obras de diferentes empresas, no quadro abaixo segue as características das obras onde foram implantadas o sgr, após a etapa de apresentação do projeto apenas 7 empresas implantaram os sistema de gestão de resíduos (sgr). a metodologia utilizada consistiu: • no diagnóstico sobre a sistemática de tratamento e destinação dos resíduos nos canteiros de obra; • na proposta para implantação e detalhamento das alterações necessárias para transporte e coleta do que será descartado; • na adoção de recipientes específicos para a segregação dos diferentes materiais: madeira, plásticos, metal, papel, etc. • no treinamento rápido dos funcionários. • no acompanhamento contínuo para a solução de problemas pontuais que possam surgir e para aperfeiçoamento do plano de gestão; • na avaliação mensal dos resultados, com base em relatórios que pontuam o tabela1 caracterização da empresas estudadas revista brasileira de ciências ambientais – número 166 desempenho da equipe em relação à limpeza do canteiro, segregação e destinação dos materiais descartados. • na comprovação documental da destinação compromissada dos resíduos da obra, obtida em cada um dos locais de destinação dos resíduos. resultados na primeira etapa do programa, que é a de diagnóstico da situação inicial, a realidade encontrada em todos os canteiros de obras foi bastante semelhante, salvo algumas pequenas diferenças. no que se refere à limpeza dos canteiros onde foi implantada a metodologia, pode-se afirmar que houve melhora significativa. as notas variam de 0 (zero) a 10(dez) e eram atribuídas de acordo com a limpeza do canteiro. no gráfico apresentado na figura 1, pode-se verificar a evolução gradativa deste item nos 7 canteiros de obras. pode-se observar que algumas empresas tiveram uma constância em relação às notas, essa freqüência deve-se ao fato da implantação do sistema de certificação da qualidade que aliado ao sgr apresentou resultados bastante satisfatórios. as empresas que tiveram um melhoria crescente, devem isto ao empenho da equipe gerencial. nesse caso o sgr auxiliou significativamente o sistema de certificação em qualidade. nas figuras 2 e 3 é apresentada a situação da limpeza dos pavimentos na etapa de diagnóstico e na visita de acompanhamento após a implantação. quanto à segregação dos resíduos, verificou-se que em grande parte dos canteiros visitados a mesma não era realizada, a partir da implantação do projeto, passou-se a realizar a separação dos resíduos desde a origem (fonte de geração) até seu armazenamento final no canteiro. dessa forma, obteve-se melhoria bastante significativa em todos os canteiros onde a metodologia foi aplicada. na figura 4 são apresentadas as notas obtidas no item “segregação na fonte” nas visitas de monitoramento realizadas (aplicação de check-list) em 7 canteiros de obras. a oscilação ocorrida nas notas nas três primeiras visitas é normal, tendo em vista que este tem sido um período de adaptação e conscientização dos figura 1 – evolução das notas relativas à limpeza dos canteiros de obras. figura 2 e 3 – limpeza dos pavimentos, antes e depois. figura 4 – notas de segregação na fonte nos canteiros em estudo. figura 5 e 6 – problemas comuns detectados nos canteiros de obras. . agosto 2008 7 observar que a maioria das empresas conseguiu realizar a segregação final de forma adequada, com exceção de uma empresa. tal fato pode ser explicado pela falta de empenho da equipe do canteiro de obras. as figuras 8 e 9 ilustram a situação normalmente encontrada nos canteiros, onde se pode observar que os resíduos encontram-se segregados em quase sua totalidade. de acordo com a metodologia adotada, a segregação final dos resíduos no canteiro de obras deve ser feita com o uso de baias e/ou bags. na figura 10, houve um declínio ou estagnação nas notas entre a segunda e terceira visita. tal fato pode ser explicado pela existência de poucas entidades licenciadas pela companhia pernambucana de recursos hídricos cprh para recolhimento de resíduos classe b (papel/papelão, plástico, madeira e metal), o que acarreta a lotação das baias e/ou bags, diminuindo as notas do item “acondicionamento final” e dificultando a correta segregação final dos resíduos. por fim, analisou-se ainda se os resíduos após segregados, estão recebendo um destino compromissado, ou seja, adequado do ponto de vista ambiental. tal análise está sendo realizada com base no ctr – controle de transporte de resíduos, documento que deve ser preenchido no canteiro sempre que qualquer resíduo seja retirado da obra. devem constar neste documento principalmente a identificação do transportador, o volume ou o peso retirado, a data da retirada e a assinatura do transportador. pode-se afirmar que todas as empresas participantes têm demonstrado interesse em exercer sua responsabilidade sobre os resíduos destinando-os de forma adequada. no entanto, em algumas ocasiões, em trabalhadores, uma vez que estes representam um fator decisivo no sucesso deste tipo de segregação. nas figura 5 e 6 são dois problemas comumente encontrados nos canteiros: bombonas sem saco de ráfia e pequenas quantidades de resíduos empilhadas sem segregação. na figura abaixo temos a evolução das notas em relação à segregação final, isto é, o resíduo separado corretamente nas baias e na caçamba de metralha. pode-se figura 7 – segregação final dos resíduos nos canteiros de obras. figura 8 e 9 – segregação final dos resíduos classe b(papel, plástico, madeira e metal) e caçamba com resíduos classe a (metralha) nos canteiros de obras. figura 10 – acondicionamento final dos resíduos nos canteiros de obras. revista brasileira de ciências ambientais – número 168 virtude da demora no recolhimento dos resíduos e por falta de espaço no canteiro para armazená-los, estes têm sido entregues a coletores não licenciados pela cprh, embora mesmo nesses casos o ctr seja emitido. com a implantação da metodologia, houve ainda uma redução nos custos com a remoção dos resíduos, já que, após segregados, os resíduos classe b podem ser coletados sem nenhum custo para as empresas, uma vez que possuem valor agregado que permite a comercialização dos mesmos. no entanto, na cidade do recife poucas são as entidades, sejam elas particulares, públicas ou filantrópicas que possuem licença da cprh para realização de coleta de materiais recicláveis, e mesmo aquelas que possuem, não têm estrutura para atender a demanda gerada pelos canteiros de obras. por outro lado, é crescente em qualquer localidade, a quantidade de pessoas que dependem da renda obtida através da comercialização de materiais recicláveis para própria sobrevivência, assim como tem aumentado também o número de entidades de classe interessadas em realizar trabalhos com tais materiais, como forma de garantir não apenas um rendimento a famílias carentes, mas também o direito de exercer sua cidadania. pelo fato da doação dos materiais recicláveis constituir-se uma ação sustentável, torna-se necessário que seja autorizada a doação de resíduos classe b, classe b, classe b, classe b, classe b, por parte dos construtores, à catadores de materiais recicláveis e órgãos de classe, desde que tais doações fiquem devidamente registradas, através do controle de transporte de resíduos – ctr, formulário este que já vem sendo utilizado como forma de garantir a rastreabilidade do resíduo. apesar de todas as dificuldades encontradas para a destinação adequada dos resíduos classe b, no gráfico apresentado na figura 8, pode-se observar a evolução da quantidade de caçambas de resíduos retiradas mensalmente do canteiro de obras da empresa 5. é de fácil constatação a considerável redução na quantidade de caçambas removidas por mês a partir da implantação, que foi de aproximadamente 46%. tal redução, considerando um custo médio de remoção de caçamba da ordem de r$70,00 (setenta reais), gerou uma economia de r$ 980,00 (novecentos e oitenta reais) em apenas dois meses de funcionamento do projeto. como o custo de implantação do modelo de gestão nesse canteiro foi da ordem de r$ 700,00 (setecentos reais), pode-se afirmar que a partir do segundo mês de funcionamento, o modelo de gestão proporcionou uma quantia superior à quantia de recursos financeiros aplicados em sua implantação. conclusões a implantação do modelo de gestão de resíduos em canteiro de obras de construção civil tem apresentado resultados bastante satisfatórios, com as empresas participantes demonstrando interesse em exercer sua responsabilidade sobre os resíduos destinando-os de forma adequada. na maioria das obras, tem-se conseguido a aplicação adequada da sistemática utilizada, produzindo benefícios de diversas naturezas para as empresas, como: • redução do volume de resíduos a descartar; • otimização do fluxo de resíduos e melhoria da produtividade; • redução nos custos com a remoção dos resíduos, compensando o investimento inicial na aplicação do sistema de gestão de resíduos; • ajuste aos padrões de desenvolvimento sustentável; • não ser responsabilizada por passivo ambiental. referências carneiro, fabiana padilhacarneiro, fabiana padilhacarneiro, fabiana padilhacarneiro, fabiana padilhacarneiro, fabiana padilha. “diagnóstico e ações da atual situação dos resíduos de construção e demolição na cidade do recife”. março/2005. dissertação de mestrado em engenharia urbana – universidade federal dauniversidade federal dauniversidade federal dauniversidade federal dauniversidade federal da paraíba. orientador: aluísio braz de melo. linhaparaíba. orientador: aluísio braz de melo. linhaparaíba. orientador: aluísio braz de melo. linhaparaíba. orientador: aluísio braz de melo. linhaparaíba. orientador: aluísio braz de melo. linha de pesquisa: resíduos de construção ede pesquisa: resíduos de construção ede pesquisa: resíduos de construção ede pesquisa: resíduos de construção ede pesquisa: resíduos de construção e demolição.demolição.demolição.demolição.demolição. brasil, leisbrasil, leisbrasil, leisbrasil, leisbrasil, leis. conselho nacional do meio ambiente – conama. resolução nº 307, de julho de 2002. prefeitura da cidade do recife. lei nºlei nºlei nºlei nºlei nº 1111177777.0.0.0.0.0777772/22/22/22/22/2005005005005005. estabelece as diretrizes e critérios para o programa de gerenciamento de resíduos da construção civil. figura 11 – quantidade de caçambas removidas por mês em um dos canteiros de obras atendidos pelo projeto. revista modelo revista brasileira de ciências ambientais número 12 abril/2009 9 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 resumo o avanço da tecnologia e o surgimento de novos equipamentos eletrônicos fazem com que a cada ano haja um aumento considerável no descarte destes equipamentos. este descarte quando realizado de forma incorreta, em aterros ou lixões, provoca a contaminação do solo e das águas, pois os weee's são constituídos de vários componentes com alta toxicidade, como metais pesados, solventes orgânicos e compostos geradores de dioxinas e furanos. visando obter um melhor conhecimento sobre a composição destes equipamentos foi realizada a caracterização de baterias de íons de lítio, telefones celulares e crt's. polímeros, metais e vidros foram os principais componentes encontrados nos equipamentos estudados. palavras-chave: ree ; reciclagem de baterias e materiais eletrônicos; gestão ambiental. abstract the advancement of technology and the emergence of new electronics has caused a considerable increase in the disposal of such equipment. the improperly discard in landfills or dumps cause contamination of soil and water. the weee's (waste electrical and electronic equipment) consist of several compounds with high toxicity, such as heavy metals, organic solvents and compounds that generate dioxins and furans. in order to obtain a better understanding of the composition of this equipment a characterization of lithium-ion batteries, cell phones and crt (cathode ray tube) was carried outs. polymers, metals and glass were the main components found in equipment studied. keywords: ree; batteries and electronic materials recycling; environmental management. caracterização de sucatas eletrônicas provenientes de baterias recarregáveis de íons de lítio, telefones celulares e monitores de tubos de raios catódicos angela cristina kasper mestranda em engenharia de minas, metalúrgica e de materiais ppgem ufrgs e-mail: angelakasper@globo.com rodrigo calçada da costa mestrando em engenharia de minas, metalúrgica e de materiais ppgem ufrgs pablo araújo de andrade mestrando em engenharia de minas, metalúrgica e de materiais ppgem ufrgs hugo marcelo veit professor adjunto-engenharia de matériasufrgs andréa moura bernardes professora adjunta-engenharia de materiaisufrgs universidade federal do rio grande do sul lacor laboratório de corrosão, proteção e reciclagem de materiais av.bento gonçalves,9500-setor 4-prédio 74campus do vale-porto alegre/rs-cep:91501970-fone:(51) 3308-9425 revista brasileira de ciências ambientais número 12 abril/2009 10 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução segundo dados da unep (united nations environment programme) a cada ano, são gerados de 20 50 milhões de toneladas de resíduos de equipamentos elé tricos e ele trônicos (weee was te electrical and electronic equipment) em todo o mundo. somente no brasil, são descaradas cerca 500 mil toneladas de sucata eletrônica por ano (unep, 2005). as sucatas eletrônicas são formadas por aparelhos eletrônicos como baterias recarregáveis ou não, celulares, placas de circuito impresso (placa mãe, de rede, de modem e de vídeo) presentes em computadores, além de monitores, impressoras, aparelhos de áudio e vídeo portáteis, etc., que chegaram ao final da sua vida útil por falhas no funcionamento ou por obsolescência tecnológica. no início dos anos 80, um novo segmento no mercado de pilhas e baterias passou a ser es tudado: o de baterias portáteis recarregáveis. a partir de então, ano após ano, surge no mercado um novo produto com melhor desempenho e menor custo. foi assim quando começaram a ser desenvolvidas as baterias de nicd, seguindo para as baterias de nimh para, por fim, chegar no desenvolvimento das baterias de íons de lítio e lítio-polímero. a partir dos anos 90, as baterias de nicd e de nimh foram perdendo espaço no mercado para as baterias de íons de lítio em função de suas características. as baterias de íons de lítio apresentam maior densidade energética, baixíssima taxa de autodescarga, ausência do efeito memória, maior segurança no manuseio e toxicidade reduzida. além disso, apresentam longos ciclos de vida e são extremamente leves, permitindo que sejam projetadas para terem massa e tamanhos reduzidos (busnardo et al., 2007). hoje elas são utilizadas em diversos equipamentos eletrônicos tais como telefones celulares, laptops, marca-passos, mp3 players, brinquedos eletrônicos, câmeras digitais e filmadoras, dominando o segmento das baterias portáteis recarregáveis, com vendas superiores a us$ 9,66 bilhões anuais. ademais, além das aplicações anteriores, projeta-se sua componentes químicos causa poluição no meio ambiente e danos à saúde (martins,2008). das partes que constituem um computador, a que menos atrai interesse para a reciclagem é o monitor devido a sua grande quantidade de componentes, entre eles substâncias consideradas perigosas como por exemplo o chumbo e o bário (ribeiro, 2008). a substituição de monitores crt por monitores lcd têm provocado um rápido aumento na quantidade de peças descartadas. segundo estudos da onu, a geração de lixo eletrônico deve alcançar patamares de até 500 % superiores aos patamares de 2007 em países como a índia e a china até 2020. além da quantidade de resíduos gerados outros fatores que devem ser levados em conta e que tornam a reciclagem uma solução viável e eficaz são a possibilidade de inibir a contaminação do meio ambiente com substâncias perigosas contidas nas sucatas (metais pesados) e a possibilidade de recuperação de metais de interesse econômico como cobre, estanho, prata e ouro (petranikova, 2009). este trabalho teve por finalidade ca racterizar as sucatas eletrônicas provenientes de baterias de íons de lítio, aparelhos de telefones celulares e monitores de tubos de raios catódicos a fim de verificar os materiais presentes nestes resíduos, obtendo assim um maior conhecimento dos weee's (waste electrical and electronic equipment). experimental caracterização dos eletrodos das baterias de íons de lítio para caracterizar os componentes presentes nas baterias de íons de lítio, as baterias esgotadas de íons de lítio selecionadas foram abertas manualmente e tiveram seus componentes separados, classificados e devidamente pesados. a abertura e a separação dos componentes foram realizadas conforme técnicas já descritas (dorella & mansur, 2005; mantuano et al., 2006). para a caracterização dos materiais do cátodo e do ânodo, foram realizadas utilização em larga escala em veículos elétricos, menos agressivos ao meioambiente, podendo elevar o comércio de baterias ao patamar de us$ 23 bilhões por ano em 2020 (yasu, 2009). outro mercado em franca expansão é o mercado de aparelhos de telefones celulares. segundo dados da anatel (agência nacional de telecomunicações) no brasil existem atualmente mais de 154 de milhões aparelhos celulares em uso, no mundo este número estaria em 4 bilhões de aparelhos (anatel, 2009). estima-se que o tempo médio para troca de um aparelho celular seja de menos de dois anos, o que significa dizer que dos celulares fabricados anualmente, entre 10 e 20% entram em inatividade a cada ano, ou seja, seriam cerca de 3 mil toneladas de celulares obsoletos a caminho dos lixões e aterros sanitários (mawakdiye, 2007). do ponto de vista toxicológico e ambiental os telefones celulares contêm um grande número de substâncias perigosas que podem poluir o ar quando queimados e o solo e a água quando lixiviados e/ou dispostos em aterros. estas substâncias tóxicas incluem arsênio, chumbo, cádmio, cobre, níquel, entre outras presentes nas placas de circuito impresso (most, 2003) e (ipim, 2003). tanto o plástico das carcaças, quanto das pci's são susceptíveis de conter compostos orgânicos de bromo, utilizados como retardadores de chama, alem de outros componentes que podem representar ameaça devido a formação de dioxinas e furanos gerados durante a queima sem controle de gases (wu et al, 2008). da mesma forma, a evolução dos computadores, a integralização de pessoas em rede diminuindo o espaço físico, a cons tituição de sis temas inteligentes, telecomunicações por satélite, dentre outras especializações na área de tecnologia da informação, proporcionam maior flexi bilidade na atuação pessoal e profissional dos indivíduos. a informática oferece subsídio as demais áreas na aquisição de conhecimento, proporcionando cada vez mais agilidade na execução de tarefas necessárias à vivência do homem. a utilização inconsciente da tecnologia pode gerar várias consequências, sendo uma delas, a poluição eletrônica que, com seus revista brasileira de ciências ambientais número 12 abril/2009 11 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 análises qualitativas através da difração de raios-x (philips), num intervalo de 5º< 2? <100º, a fim de identificar seus constituintes. caracterização da fração polimérica dos aparelhos de telefones celulares os aparelhos de telefones celulares utilizados neste trabalho foram coletados em lojas de assistência técnica e, previamente, marca panalytical. resultados e discussão baterias recarregáveis de íons de lítio caracterização através da abertura manual após a abertura das baterias (4 modelos diferentes), os componentes foram separados e classificados como: carcaça externa, blindagem metálica, conectores, polímeros, eletrodo positivo (pó e folha de alumínio), eletrodo negativo (pó e folha de cobre) e eletrólito, como pode se visto na figura 2. foram uti lizados ainda pa ra caracterizar as carcaças dos aparelhos de telefone celulares os ensaios de dsc (calorimetria exploratória diferencial), utilizando o equipamento ta instruments modelo dsc p20, e o ensaio de tga (análise termogravimétrica), uti lizando o equipamento ta instruments modelo tga 2050. a identificação da fração polimérica das placas de circuito impresso foi realizada por espectroscopia no infravermelho (ftir), utilizando o espectrômetro marca perkin elmer modelo spectrom 1000. figura 1 métodos de identificação e separação das carcaças separados por marcas e modelos. depois foram desmontados manualmente e separados em unidades básicas, pa ra posterior caracterização e estudo a fim de verificar a melhor maneira de serem recuperadas. inicialmente foi realizada a caracterização das unidades que continham materiais poliméricos (carcaças externas e placas de circuito impresso). no trabalho com as ca rcaças poliméricas o primeiro passo foi separar os apa relhos que traziam de fabrica a identificação do tipo de material (figura 1), conforme os símbolos padronizados (nbr 13230), dos que não possuíam identificação alguma. nos casos em que o tipo de polímero não vinha especificado, depois de trituradas as amostras foram separadas por diferença de densidade utilizando etanol e cloreto de cálcio (cacl2). caracterização de monitores de tubos de raios catódicos (crt) para a caracterização dos monitores, os mesmos foram desmontados manualmente e tiveram seus componentes separados e pesados individualmente. o grande foco inicial deste trabalho está na caracterização do tubo de raios (crt) para posterior análise de viabilidade de rotas para sua reciclagem em circuito aberto (aproveitamento dos materiais de outra forma que não seja monitor novamente). para caracterização do crt foi utilizada espectrometria de fluorescência de raios x, equipamento axios advanced da figura 2 componentes externos e internos que constituem as baterias de íons de lítio revista brasileira de ciências ambientais número 12 abril/2009 12 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 a fração mássica correspondente ao material ativo das baterias (ânodo, cátodo e eletrólito) varia de 65% a 72%. as folhas de cobre e alumínio, que possuem alto grau de pureza e são facilmente separadas dos outros componentes por processos mecânicos, representam, em média, 7,3% m/m e 3,6% m/m das baterias, respectivamente. o material ativo do cátodo, que contém lítio e cobalto, representa, em média, 30% da massa total da bateria e o pó do ânodo, 18%. os separadores, por sua vez, compõem 3,2% m/ m em média. os valores encontrados para a solventes orgânicos, gases resultantes das reações internas e aditivos (estabilizadores e retardantes de chama), como é explicado por van shalkwijk & scrosati, 2002. caracterização dos eletrodos por análises qualitativas os resultados para as análises de xrd são mostrados nas figuras 3 e figura 4. conforme a figura 3, todas as baterias são compostas pelo mesmo material ativo. apesar de haver várias opções para a fabricação dos cátodos dessas baterias tabela 1 componentes presentes nas baterias de íons de lítio %(m/m) modelo bateria 1 bateria 2 bateria 3 bateria 4 case externo 5,28 4,23 4,84 10,84 case metálico 16,40 15,93 18,78 15,33 conectores 3,09 7,29 2,98 4,55 polímeros 0,58 0,66 0,66 1,19 separador 2,73 2,88 3,83 3,26 mat. ativo 17,41 15,05 20,41 14,39 anodo cu 6,57 8,24 8,25 6,07 mat. ativo 32,61 29,31 28,84 29,08 cátodo al 3,79 3,64 3,64 3,25 perdas 11,54 12,77 7,78 12,04 foi considerado carcaça externa a proteção plástica (modelo 4) e os adesivos (modelos 1, 2 e 3) que protegem a blindagem metálica e as extremidades plásticas das baterias. as fitas adesivas presentes no interior das baterias, coladas nos eletrodos, foram chamadas de polímeros. como conectores, foram consideradas as pci's, recobertas pelas extremidades plásticas das baterias, e os fi letes metálicos transportadores de carga, que ligam o interior das baterias às pci's. durante a serragem e separação dos componentes internos, foi possível observar a volatilização de parte do eletrólito. após removida a blindagem metálica, o cátodo foi submetido a uma raspagem para a separação do pó (material ativo) do seu coletor de carga (folha de alumínio). da mesma forma, o ânodo teve seu pó separado do seu coletor apenas um adesivo e ex tremidades poliméricas como revestimento externo, que representam, em média, 5% m/m. a substituição das carcaças externas por adesivos confere proteção semelhante à blindagem metálica contra corrosão e reduz custos, uma vez que o consumo de material para sua produção torna-se menor. além disso, essa substituição reduz o volume da bateria, o que permite que novos designs de celulares, menores e mais leves, sejam desenvolvidos. o valor encontrado para a carcaça plástica do modelo 4 é menor que o valor citado em outros trabalhos. em compensação, a carcaça metálica apresenta valores maiores que os apresentados em estudos anteriores (busnardo et al., 2007; dewulf et al., 2009), variando de 15 18% m/m das baterias. de carga (folha de cobre). feita a separação de todos os componentes, eles foram colocados em estufa a 80ºc durante 24 horas para a eliminação dos componetes voláteis que constituem o eletrólito. em seguida, fez-se a pesagem de todos os componentes como mostra a tabela 2. os resultados obtidos na tabela 1 mostram que a massa dos eletrodos varia de 52% m/m para o modelo 4 até 61% m/m das baterias esgotadas de íons de lítio para o modelo 3. para todas as baterias é possível separar facilmente cada um dos constituintes que formam os eletrodos. a carcaça externa é encontrada apenas em um dos modelos de baterias estudado (modelo 4) e representa 10,8% m/m da bateria, ratificando busnardo et al. (2007). os outros modelos de baterias (1, 2 e 3) estudados apresentam massa ativa do ânodo, composta por carbono, massa ativa do cátodo, folhas de cobre e de alumínio e blindagem metálica também estão dentro da faixa de valores relatados (busnardo et al., 2007; shin et al., 2005; shin et al,. 2005; lee & rhee, 2003; xu et al., 2008; dewulf et al., 2009, paulino et al., 2008). no processo de separação dos componentes, foi observada uma perda de 12%, em média, com exceção do modelo 3, que apresentou perda de 7% m/m. a grande perda ocasionada nesse processo se deve, principalmente à volatilização do eletrólito, composto por revista brasileira de ciências ambientais número 12 abril/2009 13 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 figura 5 curva de dsc aparelhos de telefones celulares depois da desmontagem as unidades básicas foram pesadas para que se pudesse calcular os percentuais de cada unidade. como unidades básicas foram consideradas a carcaça polimérica, a placa de circuito impresso e outros acessórios (parafusos, antenas, etc). caracterização das carcaças poliméricas através da inspeção visual das carcaças poliméricas foi possível verificar que a grande maioria das mesmas eram constituídas por um mistura de pc + abs (policarbonato + acrilonitrila butadieno estireno), que são materiais facilmente recicláveis. enquanto que algumas não possuíam símbolo de identificação do material e que foram identificadas e separadas por diferença de densidade, eram constituídas por pa (poliamida) ou pa+ fibra de vidro. conforme observado no ensaio de dsc (figura 5) a tg (temperatura de transição vítrea) da blenda de >pc+abs< ficou em torno de 135ºc, portanto, uma temperatura intermediaria entre a tg do pc (policarbonato) que é de 149ºc, e a do abs (linio2, lini1-xcoxo2, lifepo4, limn2o4) todas elas apresentaram como material ativo o licoo2. já no difratograma do ânodo, mostrado na figura 4, percebe-se a predominância de carbono em sua composição, ratificando estudos anteriores (dorella & mansur, 2005; lee & rhee, 2002 2003; xu et al., 2008; dewulf et al., 2009). outros picos, no entanto, também foram encontrados. dentre eles, podese citar um pico de licoo2, resultado da contaminação do ânodo pelo material ativo do eletrodo positivo. essa contaminação está presente em todos os modelos estudados, mas fica mais evidente na bateria 3 cujo pico é mais saliente. os picos referentes ao lif são resultado das reações que envolvem o sal de lítio no interior das baterias (kawamura et at., 2006; zhang, 2006). esse sal sofre, primeiramente, redução nos primeiros ciclos de carga e descarga de uma bateria. posteriormente, os produtos dessa redução reagem com os solventes orgânicos e com água para a formação de lif. figura 3 difratograma dos eletrodos positivos das baterias de íons de lítio figura 4 difratograma dos eletrodos negativos das baterias de íons de lítio 20 40 60 80 100 0 500 1000 1500 2000 o o o oooo o o oooo o in te n si d ad e (c p s ) ângulo de difração (2theta) 3 4 2 1 o o licoo 2 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 16000 *+ * ** * **** in te n si d ad e (c p s ) ângulo de difração (2theta) 1 2 3 4 o ,+ + o * lif licoo2 c (acrilonitrila butadieno estireno) que é de 100ºc. a obser vação de uma única tg demonstra alto grau de homogeneidade da mistura. revista brasileira de ciências ambientais número 12 abril/2009 14 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 analisando a curva obtida no ensaio de tga (figura 6) foi possível observar que na temperatura de 250°c começa a degradação do polímero e que na temperatura de 435°c ocorre uma perda elevada de massa. pode-se observar ainda um residual de aproximadamente 7%, que deve estar relacionado à adição de carga mineral ao polímero. a partir dos ensaios de dsc e tga foi possível obter a faixa de temperatura na qual é possível a extrusão e/ou injeção das carcaças poliméricas (pc/abs), permitindo a reciclagem destes materiais, uma vez que a temperatura de processamento do pc puro é de 250-300ºc, enquanto que o abs puro fica entre 167260ºc. desta forma, o reprocessamento deve ocorrer em um intervalo de temperatura em que o policarbonato pode ser processado, sem que haja degradação do abs. assim, foi determinado que a temperatura de processamento do material deve ficar em torno de 200-230ºc. figura 6 curvas de tga caracterização da fração polimérica das pci's a caracterização do material polimérico presente nas placas de circuito impresso foi realizada através de ensaios de espectroscopia de infravermelho. pelos resultados destes ensaios foi possível verificar, através da observação dos picos característicos em 870, 950 e 1250 cm-1 (figura 7) que a base das pci's é constituída por epóxi. já os componentes que envolvem os circuitos eletrônicos são de poliéster, conforme evidenciado pela observação dos picos característicos em 1101, 1245 e 1715 cm-1 (figura 8). como as resinas epóxi e poliéster são materiais termofixos e, portanto não podem ser recicladas, a alternativa seria utilizar este material como carga na reciclagem das carcaças. figura 7: espectro de infravermelho da base das pci's 0 200 400 600 800 1000 0 20 40 60 80 100 120 -0,5 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 435,89 residue: 11,78% (2,41 mg) 88,22% (18,05 mg) d e ri v. w e ig h t (% /º c ) w e ig h t (% ) temperature (ºc) atm. n 2 até 1000ºc. rampa 20ºc/min 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 10 20 30 40 50 8 3 0 9 5 0 1 2 5 0 % t ra n sm ita n ce wavenumber cm-1 figura 8 espectro de infravermelho dos componentes das pci's 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 10 15 20 25 30 35 40 45 50 1 1 0 1 ,5 6 1 2 4 5 ,4 3 1 7 1 5 ,9 5% t ra n sm it a n ce wavenumber cm-1 revista brasileira de ciências ambientais número 12 abril/2009 15 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 monitores de tubos de raios catódicos (crt) após a desmontagem manual, os componente massa (kg) % monitor completo 12,00 100,00 carcaça externa polimérica 2,40 20,00 placas de circuito impresso 0,95 8,00 tubo de raios catódicos 7,10 59,00 fios/componentes menores 1,55 13,00 tabela 2 massa dos principais componentes de um monitor figura 9 componentes encontrados nos monitores crt tubos de raios catódicos como pôde ser visto na tabela acima, praticamente sessenta por cento da massa de um monitor de computador está no tubo de raios catódicos, deste noventa por cento do seu peso é constituído por vidro, logo o vidro do crt terá um destaque especial nesta etapa. as principais propriedades exigidas para vidros de crt são absorção de raios-x, resistividade elétrica e uma expansão térmica adequada para as peças de vidro, metal e vedação. alta transmissão de luz também é importante para o vidro do painel para exibir imagens claras. além disso, é essencial que a transmissão luminosa não seja deteriorada pelos feixes de elétrons ou raios-x. diferentes tipos de vidros para cada parte tubo de raios catódicos são usadas de acordo com suas especificações técnicas (andreola, 2006): 1. tela do painel (a parte da frente): óxido de bário muito homogêneo e óxido de estrôncio estão presentes neste vidro cujo peso é cerca de dois terço de todo crt; 2. funil (a parte escondida dentro do aparelho de tv): um vidro de chumbo, cujo peso é de cerca de um terço de todo o crt; 3. pescoço: um vidro com um teor de chumbo muito alto envolvendo o canhão de elétrons; 4. fritas (junção entre o painel e o funi l): um vidro de chumbo de baixa temperatura de fusão. segundo menad (1998), cada monitor de crt e tv contém ente 0,6 kg e 1,0 kg de chumbo, sob a forma de óxido de chumbo. ele é usado como blindagem de radiação e para estabilizar o vidro. muitos outros metais es tão presentes nos pigmentos usados na camada de material fluorescente interna à tela do tubo. a parte interna da tela, o funil e o pescoço contém sio2, na2o, k2o e pbo como principais compostos, e sro, bao, al2o3 ,cao e como menores (menad, 1998). outros compostos como zro2, y2o3, co3o4 e tio2 estão presentes em quantidades traço como pode ser visto na tabela 3. componentes foram separados e classificados da seguinte forma: carcaça ex terna polimérica, placas de circuito impresso, tubo de raios catódicos e fios/componentes menores (figura 9). a tabela 2 mostra a massa do monitor completo e de cada um dos principais componentes do mesmo. revista brasileira de ciências ambientais número 12 abril/2009 16 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 conclusões de acordo com a classificação e pesagem dos diversos componentes das baterias de íons de lítio, os eletrodos e o eletrólito, que representam a massa ativa das baterias, somam mais de 50% da sua massa total. esse material, com exceção do eletrólito, pode ser facilmente recuperado e encaminhado para a reciclagem, assim como alguns componentes externos (carcaça polimérica e blindagem metálica). o separador, que serve como suporte para o eletrólito, pode ser reciclado juntamente com a carcaça plástica, aumentando a quantidade de material passível de reciclagem para, aproximadamente, 80% da massa total das baterias. da caracterização dos eletrodos, foi possível observar que os eletrodos das baterias são compostos por lítio e cobalto (cátodo) e carbono (ânodo). o lítio e cobalto, principais componentes das baterias de íons de lítio, estão presentes na forma de um óxido (licoo2) e constituem cerca de 30% do peso total das baterias de íons de lítio. as análises do eletrodo negativo mostraram que ele é constituído basicamente por carbono. o cobre e o alumínio, juntos, somam cerca de 10% em relação à massa total das baterias. reaproveitamento. a criação de um método eficaz de reciclagem de tubos de raios catódicos tornase fundamental para contribuição com o meio-ambiente, evitando que metais prejudiciais, como chumbo, cádmio e estrôncio venham a ser dispostos na natureza prejudicando o solo onde os mesmos venham a ser depositados, rios, e lençóis freáticos. a partir da caracterização das baterias de íons de lítio, telefones celulares e de monitores (crt) pôde-se perceber que a maior parte dos componentes presentes nes tes equipamentos correspondem a polímeros, vidro e a metais. a reutilização desses materiais, além de gerar economia para as indústrias através da redução dos custos de produção a partir de materiais recicláveis, preserva o meio ambiente, impedindo que essa classe de resíduos seja enviada para aterros sanitários e provoque contaminação do solo e da água. agradecimentos os autores gostariam de agradecer a capes cnpq fapergs a partir das analises realizadas nas carcaças dos telefones celulares foi possível verificar que todas eram compostas por polímeros termoplásticos, sendo a maioria composta por blendas de pc/abs, ou, seja passiveis de serem recicladas. já a fração polimérica das placas de circuito impresso (pci's) é composta poliéster, passível de reciclagem, e por epóxi, polímero termofixo não reciclável, que poderiam ser utilizados como cargas na reciclagem dos polímeros das carcaças dos celulares. monitores de computador e televisores que contenham tubos de raios catódicos são realmente equipamentos que, devido principalmente a presença de chumbo, têm a sua reciclagem dificultada. porém com tecnologias de ponta e com leis que incentivem a reciclagem destes aparelhos é possível ser realizada a reciclagem em circuito aberto dos tubos de raios catódicos, sendo possível o reaproveitamento dos vidros para fabricação desde fibras de vidro, fabricação de cristais, até a utilização como vitrificante para fabricação de cerâmicos entre outras aplicações. as partes poliméricas e metálicas dos monitores são mais facilmente reaproveitadas, já sendo conhecidas as tecnologias necessárias para este tabela 3 composição química de um crt por espectrometria de fluorescência de raios x. amostra óxido painel (wt%) funil (wt%) pescoço (wt%) sio2 66,50 59,30 56,20 pbo 0,03 19,60 22,10 k20 6,65 6,98 6,69 na2o 7,38 5,78 5,55 cao 1,57 3,40 3,28 bao 6,25 nd 0,17 sro 6,79 0,06 0,08 al2o3 1,79 1,77 1,79 fe2o3 0,38 0,83 1,39 zro2 1,49 0,03 0,02 co3o4 0,01 0,01 0,02 tio2 0,42 0,03 0,15 revista brasileira de ciências ambientais número 12 abril/2009 17 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 printed circuit boards from used computers after pyrolytic treatment. anais: european metallurgical conference, 2009. ribeiro, a . matheus. perigo do lixo tecnológico, jornal diário da manhã, 19 maio 2008. shin, s.m.; kim, n.h.; sohn, j.s.; yang, d.h.; young, h.k. development of a metal recovery process from li-ion battery wastes. hydrometallurgy, taejon, v.79, n.3-4, 172-181, 2005. unep, citação de referências e documentos eletrônicos. e-waste, the hidden side of it equipment's manufacturing and use e-waste, the hidden side of it equipment's manufacturing and use, environment alert bulletin, http://www.grid.unep.ch/product/publication/eabs.php, 2005 wu, b. y.; chan, y. c.; middendorf, a.; gu, x.; zhong, h.w. assessement of toxity potential of metalic 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coordenador do projeto de políticas públicas. cezar@prudente.unesp.br antonio thomaz júnior professor doutor do departamento de geografia da fct/unesp/presidente prudente. thomazjrgeo@prudente.unesp.br marília coelho professora doutora do departamento de planejamento da fct/unesp/presidente prudente. mcoelho@prudente.unesp.br. marcelino andrade gonçalves doutorando em geografia no programa de pósgraduação em geografia/fct/unesp. mandradepte@hotmail.com resumo neste trabalho se apresenta a experiência do projeto “educação ambiental e gerenciamento integrado dos resíduos sólidos em presidente prudente – sp: desenvolvimento de metodologias para coleta seletiva, beneficiamento do lixo e organização do trabalho”, desenvolvido em parceria por várias instituições públicas e particulares, com apoio da fapesp. o objetivo central é contribuir na formulação, avaliação e gestão de políticas públicas para o tratamento adequado dos resíduos sólidos em presidente prudente. no projeto se adota a educação ambiental como elo fundamental para a implementação do gerenciamento integrado dos resíduos sólidos no município, com a participação das escolas e comunidade, visando à melhoria da qualidade ambiental e de vida dos cooperados e catadores de resíduos recicláveis e reutilizáveis, em especial, e da população prudentina, como um todo. entre os resultados alcançados destacam-se: organização da cooperativa de trabalhadores de produtos recicláveis de presidente prudente, reunindo ex-catadores do lixão da cidade; construção da sede da cooperativa; implantação de coleta seletiva em cerca de 50% da área urbana, atendendo aproximadamente 90.000 moradores; mobilização da comunidade para descarte seletivo de resíduos recicláveis e reutilizáveis; realização de projetos de educação ambiental formal e não-formal; produção de vídeo; e organização de eventos científicos. todavia, o resultado principal é a formação das parcerias, envolvendo um amplo leque de agentes sociais e instituições públicas e particulares. esse conjunto de parceiros tem viabilizado ações de educação ambiental, mobilização social e de organização dos trabalhadores catadores. sem o trabalho em parceria não seria possível a realização desse projeto e sua existência demonstra o quanto a questão do lixo é capaz de sensibilizar e envolver os mais variados setores da sociedade em sua resolução, tornando evidente que não se trata apenas de um problema do poder público, mas de todos aqueles que geram resíduos. todos entendem o quanto é urgente e necessário ajudar a construir novas referências à constituição de políticas públicas para a educação ambiental e o gerenciamento integrado de resíduos sólidos em presidente prudente. palavras-chave resíduos sólidos, políticas públicas, educação ambiental, parcerias. abstract in this work shows itself the project experience “educação ambiental e gerenciamento integrado dos resíduos sólidos em presidente prudente-sp: desenvolvimento de metodologias para coleta seletiva, beneficiamento do lixo e organização do trabalho”, developed in association with a lot of public and private institutes, with fapesp support. the central aim is to contribute in formulation evaluation, and public policys administration to the waste adequated treatement on presidente prudente. in the project adopt itself the environmental education to the implementation of solid wastes accompaniment management at district, with the schools and community participation, aiming the environmental quality, improvement and co-operators and recycle and revival waste pickers life, on special and prudentina population like a whole. between the reached results detach theirselves: organization of cooperativa de trabalhadores de produtos recicláveis de presidente prudente, meeting togheter ex-garbage pickers of city, built of the seat of cooperativa, implant of selective evasion of recycle and revival wastes, achiement of formal and informal environmental education, video generation and scientific events. nevertheless, the principal result is the association formation involving such a ample fan of social agents and public and private institutes. this whole of associations has got available actions of environmental education, social mobilization and labour reorganization. without the labor on association could not be possible the achievement of this project. its existence shows how much the question about garbage is able to involve and sensitize the most variables sectors of society in its resolution, becoming on public power, but all of those wich generate wastes. everyone understand how much is urgent and necessary to help building new references to public policy constitution to environmental education and the solid waste integrated management in presidente prudente. key words solid wastes, public policys, environmental education, association. educação ambiental abril 2006 33 introdução este projeto vem sendo desenvolvido em parceria entre a faculdade de ciências e tecnologia (fct/unesp), a prefeitura municipal de presidente prudente, a companhia prudentina de desenvolvimento (prudenco), fundo social de solidariedade, universidade do oeste paulista (unoeste), a federação nacional dos trabalhadores em serviços, asseio e conservação, limpeza urbana, ambiental e áreas verdes (fenascon) e o sindicato dos empregados em empresas de asseio e conservação e trabalhadores na limpeza urbana de presidente prudente e região (siemaco), com apoio da fundação de amparo à pesquisa do estado de são paulo (fapesp). o projeto nasceu da convergência de pesquisadores e instituições que estavam buscando formas de intervir na grave situação de degradação ambiental e exclusão social relacionada ao lixo em presidente prudente. o principal elemento aglutinador para a viabilização desse projeto foi a potencialidade de estabelecer-se interlocução em uma equipe interdisciplinar e interinstitucional, objetivando cumprir o papel de fomentar políticas públicas para o gerenciamento integrado de resíduos sólidos. o município, com aproximadamente 190 mil habitantes, enfrenta sérios problemas ambientais, a exemplo da disposição irregular e degradante de cerca de 140 t/dia de lixo em cabeceiras de drenagem e fundos de vales e da segregação da população a qual vive e trabalha na atual área de disposição (lixão), manuseando o lixo em condições subumanas. soma-se a isso a ausência de organização própria e autônoma que lhes permitam auferir valores mais favoráveis na comercialização, tornando-os mais vulneráveis e dependentes dos esquemas de dominação impostos pelos intermediários e seus prepostos a atuarem junto dos catadores no lixão. daí a preocupação, neste projeto, de desenvolver metodologias para a formulação e implantação de coleta seletiva, pré-processamento e organização dos catadores, visando ao gerenciamento integrado dos resíduos sólidos em presidente prudente, de forma multidisciplinar, associado a um programa de educação ambiental. está em foco apreender a complexidade da trama social envolvendo os resíduos sólidos em presidente prudente, em especial naquilo que confere, a cada um dos segmentos (especialmente os catadores, os intermediários – conhecidos como “gatos” – e os empresários), a forma como se estrutura e a rede de relações contempladas. sabe-se que toda a questão do lixo passa por um aspecto básico, qual seja, a educação para uma nova consciência ambiental, da criança, do trabalhador em geral, do cidadão, do político, etc., e essa educação será efetiva por meio de ações concretas as quais apresentem resultados visíveis à sociedade. para tanto, adota-se a educação ambiental como elo fundamental para a implementação do gerenciamento integrado dos resíduos sólidos no município. no desenvolvimento deste projeto estamos baseando-nos em uma concepção de educação ambiental como um processo educativo, permanente e contínuo, visando desenvolver uma filosofia de vida ética e moral, de maior harmonia e respeito com a natureza e entre os homens, propiciar conhecimentos e o exercício da cidadania para uma atuação crítica e consciente dos indivíduos e grupos, atendendo aos objetivos, princípios e finalidades da educação ambiental, expressos na conferência de tbilisi (dias, 1994). nesse processo também estaremos nos referenciando em logarezzi (2004), o qual destaca a “educação ambiental como atividade educativa que integra conhecimentos, valores e participação política atinentes à questão ambiental, tendo por objetivo a promoção da conscientização das pessoas a respeito da crise ambiental e do papel que cada um desempenha enquanto coresponsável pelos problemas e a respeito das possibilidades de cada um participar das alternativas de solução, procurando despertar um comprometimento de cidadão, que inclui as dimensões local e planetária”. no que se refere à educação ambiental em resíduos, o referido autor enfatiza que “a abordagem da questão dos resíduos deve incluir com destaque a atividade de consumo de produtos e serviços, em análises que busquem distinguir necessidades básicas do ser humano, voltadas para objetivos essenciais, de necessidades criadas pelo ser humano, voltadas para objetivos artificiais, tendo sempre como parâmetros as referências socioambientais que condicionam a realidade contemporânea e suas implicações para com as gerações futuras”. nesse contexto, busca-se desenvolver um processo educativo interdisciplinar e interinstitucional a propiciar a produção de conhecimentos e o estabelecimento de ações e atitudes que contribuam para reverter o quadro de degradação socioambiental, relacionado ao lixo em presidente prudente e região. material e métodos a compreensão da trama que envolve a tensa relação a qual a sociedade contemporânea expressa na forma de degradação ambiental, incluindo desde a contaminação de revista brasileira de ciências ambientais – número 334 mananciais, passando pelo assoreamento de rios, e chegando no condicionamento inadequado para o lixo, enfim, tudo isto é extremamente desafiador. apreendê-la pressupõe muito esforço, arrojo e determinação, para construir relações capazes de constituir interlocução com diversos segmentos sociais comprometidos com a temática e com pesquisadores das diferentes áreas do conhecimento. a complexidade e a dificuldade referidas remetem a assumir que no capitalismo o metabolismo societário, a materializar a relação entre o homem e a natureza, tem por princípio a destruição da natureza e da sociedade. ao inseri-la, a natureza, no processo produtivo, apenas com o objetivo de transformá-la em mercadoria, o mesmo acontecendo com a sociedade, ou com o trabalho, subordinado a esse mesmo processo, tem-se a dinâmica da natureza e do trabalho totalmente submetidos ao capital (mészáros, 1999). em outros termos, há de pensar-se que a riqueza apresentada pela natureza, em diversidade, magnitude e potencialidade, é objeto de apropriação privada, assim como o trabalho, inserido na produção de mercadorias e na valorização do capital (smith, 1986). é nesse contexto que se propõe reforçar o enunciado principal para este projeto, o qual vem privilegiando estudos pormenorizados sobre os diferentes momentos e etapas da produção, coleta, disposição, aproveitamento comercial dos resíduos sólidos e as condições de vida e de trabalho dos catadores. não é difícil reconhecer que o gigantismo da engrenagem produtiva permite assimilar, com certa facilidade, que a produção de bens e mercadorias de todas as origens e formas está associada à geração de resíduos sólidos. nesse universo temático, constata-se que nem sempre foram encontradas alternativas técnicas e, mais ainda, comerciais para o reaproveitamento dos resíduos sólidos descartados na forma de lixo. a sociedade de consumo, aliás, definição primorosa e erigida sob os pilares da desigualdade, produz reveses os quais estão impactando, sobremaneira, a qualidade de vida no planeta. diante disso, todos os sinais indicam que a relação entre a quantidade de resíduos sólidos gerados e reaproveitados é extremamente irrisória. mas o negócio da “reciclagem” não pode ser desprezado, tanto em termos econômicos quanto em termos sociais. o desenvolvimento deste projeto, considerando suas diferentes fases (i, ii e iii), no programa de políticas públicas da fapesp, visa produzir diversos impactos para as instituições da administração pública municipal (secretarias, autarquias e fundações), com destaque para a formulação, avaliação e gestão de políticas públicas para o tratamento adequado dos resíduos sólidos em presidente prudente. na fase i, cuidou-se de realizar o diagnóstico sobre a situação dos resíduos sólidos em presidente prudente, com especial atenção para a identificação e cadastro dos catadores de resíduo reciclável e reutilizável que trabalhavam no lixão da cidade; estabelecer parcerias para garantir a realização das ações e a consecução dos objetivos propostos; e desenvolver pesquisas na graduação. na fase ii, a ampliação do número de parceiros e seu envolvimento na elaboração do projeto estão garantindo e viabilizando a execução de muitas ações que integram ensino, pesquisa e extensão, na graduação e pósgraduação, atendendo aos princípios básicos da universidade, e fomentam a formulação de políticas públicas relativas aos resíduos sólidos em presidente prudente. na fase iii, pretende-se consolidar as parcerias e garantir a implementação progressiva de políticas públicas, com empregos de instrumentos legais e econômicos, em presidente prudente e em outros municípios da região, de forma integrada com o fortalecimento de grupos de pesquisa das universidades participantes. resultados na jornada de trabalho da fase i, iniciou-se a construção do caminho para compreensão de toda a dinâmica social e ambiental que envolve e contém a questão dos resíduos sólidos em presidente prudente. a equipe a qual elaborou o projeto era composta por professores e alunos da fct/unesp e da universidade federal de são carlos e técnicos da prefeitura municipal e visava, basicamente, desenvolver metodologias de trabalho para educação ambiental aplicada ao gerenciamento integrado de resíduos sólidos, as quais pudessem ser implementadas em presidente prudente. entre as ações realizadas, de acordo com leal (2002), destaca-se a capacitação de recursos humanos, participantes das equipes da fct/unesp, prefeitura municipal e prudenco, por meio de: inúmeras reuniões de trabalho, planejamento de ações e estudo; visitas técnicas em cidades com experiências no gerenciamento de resíduos sólidos: penápolis, rancharia, presidente bernardes, são carlos, jaboticabal, matão; reuniões com consultor em engenharia de materiais; reunião de estudo com o diretor do instituto de estudos municipais, da fundação escola de sociologia e política de são paulo; e participação de membros da equipe em eventos técnicos e científicos relativos ao abril 2006 35 tema em foco. procurou-se também ampliar parcerias por meio de palestras em escolas e empresas e a realização do i seminário de gerenciamento integrado de resíduos sólidos de presidente prudente, como forma de aglutinar todos os interessados no tema e propiciar aos catadores do lixão o contato com experiências bem-sucedidas de coleta seletiva e cooperativismo. essas ações contribuíram de maneira significativa para a capacitação da equipe e sua ampliação, com a entrada de novos parceiros, visando garantir o fortalecimento e a continuidade das ações do projeto de políticas públicas. outra importante ação da fase i foi a realização do diagnóstico da situação dos resíduos sólidos em presidente prudente, incluindo: revisão bibliográfica, com levantamento de monografias, dissertações e teses; trabalhos de campo para coleta de dados e informações; aplicação de questionário com catadores do lixão; entrevistas com funcionários da prudenco; produção de mapas; análise e sistematização dos dados e informações coletados. no período também foi elaborado e implementado um plano piloto de pesquisa e desenvolvimento de educação ambiental, coleta seletiva e de organização dos catadores. foram selecionados o conjunto habitacional ana jacinta e bairros próximos para a implantação do plano piloto de educação ambiental e coleta seletiva. para tanto, foram inicialmente realizadas várias ações de sensibilização, tais como: campanha educativa nas escolas e comunidades; concurso na escola estadual francisco pessoa para elaboração do folheto e cartaz; festa de lançamento da coleta seletiva; articulação com associação de moradores e igreja para mobilização da comunidade local e dos cooperados na campanha educativa; entrega de convites, pelos agentes de saúde, para a festa de lançamento da coleta seletiva; entrega de folhetos pelos cooperados em todas as casas do bairro; e ampla divulgação na mídia. esse processo educativo garantiu o envolvimento da comunidade com a causa ambiental e social em pauta, como ficou evidenciado no descarte seletivo dos resíduos gerados nas residências, demonstrando que a população estava com vontade de agir para a melhoria das condições de vida daqueles catadores e também em prol do meio ambiente. diante dos bons resultados alcançados e das necessidades dos cooperados, a coleta seletiva foi expandida para outros bairros e condomínios fechados, escolas e empresas. nessa ampliação, a divulgação foi realizada por meio da entrega de folheto pelos cooperados nas residências, articulação de membros da equipe de parceiros com organizações locais e campanha na mídia. no âmbito da fct/unesp, articulado ao “programa campus limpo campus saudável”, foram organizados o descarte e coleta seletivos e implantação dos pontos de leva e traz, para permitir a troca de materiais e objetos entre a comunidade unespiana e dos locais de entrega voluntária (levs), para descarte seletivo dos resíduos recicláveis gerados no campus ou nas moradias dos professores, funcionários e alunos. também foi feita campanha educativa, com distribuição de folhetos, conversas em todas as salas de aula e construção de galpão no campus, para acondicionar resíduos destinados à cooperativa. a ação mais importante foi a constituição de uma cooperativa de excatadores do lixão da cidade e também a mais difícil, em razão das diferentes concepções de cooperativa dos catadores e de suas carências pessoais e familiares. para superar essas dificuldades, além das ações já mencionadas na capacitação das equipes, foram realizadas muitas outras ações diretamente com os catadores, tais como, de acordo com leal (2002): – aplicação de questionários no lixão, para cadastro dos catadores e melhor conhecimento de suas condições de vida e de trabalho; – reuniões de esclarecimento com os catadores em escolas e no lixão; – reuniões abertas à comunidade no auditório do centro das indústrias do estado de são paulo (ciesp), para ampliar parcerias, incluindo a distribuição de folder sobre o projeto de políticas públicas e apresentação de palestra sobre as ações desenvolvidas e planejadas; – visitas técnicas dos catadores em penápolis, para conhecerem a cooperativa e a coleta seletiva do município, e presidente bernardes, para conhecerem usina de triagem e compostagem; – organização do i seminário de gerenciamento integrado de resíduos sólidos de presidente prudente, garantindo a participação dos catadores, por meio de transporte e alimentação, e seu intercâmbio com profissionais e cooperados de outras cidades; – palestras com técnicos do sebrae sobre cooperativa e associação; – articulação para apoio de escritório de contabilidade na oficialização da cooperativa; – negociações intensas para cessão de terreno e de construção de barracão para os cooperados, junto da prefeitura municipal e prudenco; – garantia de cestas básicas, pagamento de contas de água e luz dos cooperados e das taxas de oficialização da cooperativa pela secretaria de assistência social e fundo social de solidariedade; revista brasileira de ciências ambientais – número 336 – envolvimento direto dos catadores e, posteriormente, dos cooperados nas reuniões de planejamento das ações, nas campanhas educativas e de divulgação da coleta seletiva. além dessas atividades, várias outras foram realizadas, visando dar suporte ao desenvolvimento do projeto, divulgação científica e de formação de pesquisadores, entre as quais: apoio na realização do 20o festival de pipas raul albieri, com o tema “reciclagem: preserva a natureza e garante o amanhã”, promovido pelo jornal o imparcial e a fct/unesp, com patrocínio de diversas entidades do comércio local; intercâmbio acadêmico entre a unesp e a escola superior agrária, do instituto politécnico de bragança, portugal, para estágios e pesquisas, tendo já sido realizadas quatro monografias de conclusão de curso; redação de textos relativos ao projeto de políticas públicas para eventos nacionais e internacionais e publicados em revistas científicas, constituindo um resultado importante do trabalho. a motivação em torno dos resultados da fase i do projeto de políticas públicas catalisou um grupo maior de instituições e pessoas para a fase ii, com a adesão de vários professores e alunos de diferentes departamentos de ensino da fct/unesp e faculdades da unoeste, reforçando a equipe. nas inúmeras reuniões realizadas para formular o projeto para a fase ii, buscava-se encontrar soluções para os problemas imediatos que atingem os cooperados e os catadores, a exemplo do aumento do número de carrinheiros nas ruas de presidente prudente e de iniciativas particulares de coleta seletiva para obtenção de fundos para entidades assistenciais, disputando o material reciclável com os antigos catadores. para resolver esses problemas, a equipe de parceiros se envolveu no planejamento e execução de ações inadiáveis, tais como: organização de coleta seletiva em ambientes fechados, a exemplo de escolas e empresas; obtenção de tambores para coleta de material reciclável; palestras para comunidade e alunos; exposições com temas ambientais associadas à troca de mudas de árvores por material reciclável e/ou agasalhos; participação em eventos comemorativos e turísticos, com a troca de trabalho dos cooperados pelos resíduos gerados nesses eventos (leal, 2003). as ações previstas estão sendo executadas por uma equipe de parceiros que cresce continuamente, seja pelo maior envolvimento de professores e alunos das universidades e técnicos das instituições do poder público, seja pelo comparecimento voluntário de empresários e profissionais liberais, bem como pessoas da comunidade, em geral, oferecendo seu tempo e conhecimentos para viabilizar os apoios e ações necessárias à consecução dos objetivos propostos. entre as ações em andamento, e considerando fundamental avaliar os resultados do projeto, está sendo realizada uma pesquisa visando obter informações sobre o impacto da coleta seletiva no campus da fct/unesp, contemplando questões como: conhecimento, informação sobre a campanha, prática, participação, destinação dos resíduos e sugestões sobre a coleta. da mesma forma, está sendo avaliado o impacto da coleta seletiva nos bairros em que foi implantada, por meio da aplicação de aproximadamente 1.300 questionários com moradores dos bairros, objetivando identificar seu conhecimento, práticas e adesão à proposta. na perspectiva de ampliar a coleta seletiva para outros bairros, está sendo readequado o trabalho realizado atualmente, visando potencializar o uso do caminhão cedido pela prudenco e prefeitura municipal. por outro lado, considerando que o tema da campanha da fraternidade de 2004 era “água: fonte de vida” e a degradação das águas provocada pela destinação inadequada do lixo, a igreja católica de presidente prudente, pela cúria diocesana, aprovou a destinação de parte dos recursos arrecadados na campanha da compra de um caminhão para a cooperativa dos trabalhadores em produtos recicláveis de presidente prudente, tendo em vista que a ampliação da coleta seletiva irá contribuir para retirar pessoas do lixão da cidade, propiciando-lhes melhores condições de vida, bem como a melhoria do ambiente e, desta forma, para melhor cuidado com as águas. com recursos arrecadados durante a campanha da fraternidade 2004, complementados pelo siemaco/ fenascon, foi adquirido um caminhão e expandida a coleta seletiva para outros bairros da cidade, atendendo, aproximadamente, 50% da população. para garantir a doação do material reciclável e reutilizável para a cooperativa atual, ou outras a serem formadas, está sendo elaborada uma proposta de comunicação social, incluindo definição do logotipo da cooperativa por escolha pública (foi aprovado cooperlix), produção de vídeo e cartilha sobre a cooperativa e resíduos sólidos, com o objetivo de subsidiar o desenvolvimento de amplo processo educativo que informe, sensibilize e mobilize a comunidade prudentina em direção à consolidação da coleta seletiva e da organização dos trabalhadores. nesse intuito, a equipe de parceiros estará, continuamente, promovendo palestras e cursos para alunos, professores e comunidade em geral. abril 2006 37 a construção da sede da cooperativa pela prefeitura municipal e prudenco, com cerca de 800 m², incluindo espaço para triagem, prensagem e armazenamento de material reciclável e reutilizável, escritório, cozinha, refeitório e vestiário também significou um grande resultado do projeto. os equipamentos de trabalho, a exemplo de esteira e prensa, têm sidos adquiridos com apoio da fapesp. a garantia de assistência social aos cooperados tem sido fundamental, incluindo doações em geral, a exemplo de cestas básicas pelo fundo social de solidariedade/prefeitura municipal, e atendimento médico e odontológico pela unoeste. a mobilização da comunidade local tem sido efetiva para o descarte seletivo de resíduos recicláveis e reutilizáveis. para tanto, muitos têm contribuído na realização de projetos de educação ambiental em várias escolas públicas e particulares, incluindo palestras, trabalhos de campo na cooperativa, lixão, locais de disposição clandestina, montagem de teatro de fantoches e cursos de artesanato com sucata. também merece destaque a produção do vídeo reciclando a esperança, por seminaristas do seminário provincial sagrado coração de jesus, com apoio da universidade de marília e unesp. do ponto de vista da formação de recursos humanos, merecem destaque as pesquisas de doutorado e de mestrado as quais estão sendo executadas no programa de pósgraduação em geografia, abordando os temas: educação ambiental, gerenciamento de resíduos sólidos e organização de catadores. da mesma forma, há várias pesquisas de iniciação científica, estágios e trabalhos de conclusão de curso sendo realizadas na fct/unesp e na unoeste, demonstrando o grande potencial de pesquisas e intervenção do projeto de políticas públicas. outro aspecto importante é a participação dos cooperados na formação do comitê regional de catadores, com o objetivo central de organizar os catadores da região para obterem melhores condições de trabalho e de negociação diante do mercado, além de fortalecer todo o conjunto de catadores, propiciando-lhes uma ação integrada. em relação à cooperativa, alguns de seus membros foram eleitos para compor esse comitê, o que permitirá a socialização de experiências e ações para os demais cooperados. discussão a situação dos catadores em presidente prudente demanda estudos e aprofundamentos a fim de podermos compreender a dinâmica e a amplitude do problema, tanto social como de sua viabilização econômica (gino et al, 1999). está-se diante de uma situação que manifesta os fundamentos da exclusão social, vista, então, sob a ótica da desqualificação do trabalho, pois em termos profissionais, os catadores envolvidos nos lixões não dispõem de instrução que os habilitem para o exercício laborativo das profissões de nível médio. aí reside outro gargalo da sociedade do trabalho nesse início do século 21. ou seja, a desqualificação e a precarização das relações de trabalho, intensificadas com a adoção de procedimentos e rotinas as quais priorizam a substituição de trabalho vivo por trabalho morto, ou a substituição dos homens pelas máquinas, tem fragilizado sobremaneira os trabalhadores em geral, inclusive os mais qualificados, mas com maior ênfase para os menos qualificados (antunes, 1999). na maioria dos casos, isso se deu às expensas de procedimentos que impulsionaram a superexploração do trabalho, ante os ganhos de produtividade elevados, sem redução de jornada e impactado pelas novas formas de gestão do processo de trabalho, como, por exemplo, a terceirização, os círculos de controle de qualidade (ccq), a flexibilização do processo de trabalho, etc. (thomaz jr., 2000). assim, a flexibilização de processos ou a adoção de formas de acumulação flexível, em contato com as condições até então vigentes, mesclam-se e produzem diferentes formatações ou arranjos, com implicações de elevada monta para a inserção do trabalho em novas atividades. ou então, resta-lhe adaptar-se a novos procedimentos e rotinas, mediante a absorção de novas habilitações, repercutindo diretamente na delimitação das qualificações profissionais, inclusive com a extinção de diversas e a inserção de outras poucas. em relação ao mercado de trabalho ou, mais precisamente, às clivagens produzidas por conta da ausência de um sistema público de emprego e educação adequados e, às vistas de uma escalada irrefreável do desemprego e do subemprego, sem proteção social alguma, em nome da modernização tecnológica e da competitividade, faz emergir em cena a necessidade da requalificação do trabalho e da criação de postos de trabalho que absorvam esses contingentes. em cidades como presidente prudente esse problema é agravado pela pequena oferta de emprego, embora a prefeitura esteja tomando iniciativas importantes para minimizá-lo. assim, qualquer trabalho sério que proponha dispensar um melhor tratamento ao lixo deve supor, necessariamente, proporcionar melhores condições de vida e de trabalho a essas pessoas. revista brasileira de ciências ambientais – número 338 fundamentada no caráter excludente de uma pesada herança oligárquica, a pobreza brasileira, manifestação evidente da desigualdade, revela – no cenário contemporâneo – novas e diversas formas de exclusão social. este conceito se associa, em primeira instância, à organização de uma ordem socioeconômica delineada por acelerados processos de automação/ otimização industriais e precarização do trabalho que incorrem na redução da oferta e na flexibilização dos postos de empregos desqualificando, para a produção, um contingente cada vez maior de pessoas as quais passam a ser consideradas economicamente desnecessárias. do âmbito do consumo, o acesso aos bens essenciais dificulta-se para uma crescente parcela da população a vivenciar uma trajetória negativa, na qual o exercício da cidadania, constituído na reivindicação dos direitos sociais, praticamente inexiste (coelho, 1997). no campo simbólico, a exclusão produz experiências, tipos de comportamentos orientando modos de vida – compreendidos como hábitos e práticas que permeiam os campos sociais – na integração do homem em seu espaço social: um indivíduo se constrói a partir de vários aspectos de sua condição (cultural, psicológica, ideológica, histórica, etc.) e não somente por categorias econômicas (coelho, 1999). na interseção dos universos material e subjetivo, entre as condições materiais de vida e o agir dos grupos, nossa percepção da exclusão orienta-se na perspectiva da vida privada, carregada de significados e nuanças não-inscritas, de antemão, na esteira das determinações estruturais (kowarick, 1991). tal viés – a demarcar fortemente as linhas gerais desta pesquisa – extrapola paradigmas de explicação estáticos, perpassando os vários processos de elaboração das identidades individuais e coletivas, no questionamento a um modelo de cidadania ancorado no eixo temático trabalho formal-acesso a direitos sociais. nesses termos, no âmbito das políticas públicas, tanto a comunidade quanto os gestores públicos e a sociedade organizada, de maneira geral, terão o que discutir e elementos para balizar e enriquecer a escolha das prioridades. assim, se, de um lado, a equipe de trabalho conseguir estimular reflexões e ações capazes de incentivar a criação de outras formas de organização dos trabalhadores, em cooperativas ou outra qualquer, e, de outro lado, sugerir ao poder público municipal alternativas para a ampliação da coleta seletiva de resíduos sólidos e a própria viabilização do processamento, com certeza estaremos cumprindo o principal papel que estabelecemos, tanto em caráter pessoal quanto profissional: ajudar a retirar da barbárie social um conjunto de trabalhadores e trabalhadoras. ainda que os limites sejam muito expressivos, porque não estaríamos ultimando a superação das desigualdades sociais, tampouco extirpando os mecanismos estruturais que garantem a dominação e o controle de classe sob o mando do capital, mesmo assim, poderíamos mostrar para a sociedade que é possível formular e executar políticas públicas capazes de resgatar, minimamente, componentes de superação (parcial) da exclusão estrutural. a integração entre políticas e planejamento, o envolvimento de amplos segmentos sociais, a participação popular, o incremento da cidadania, e o estabelecimento e a consolidação de parcerias são tomadas como premissas básicas para a continuidade do projeto. a participação comunitária no bairro, quarteirão, condomínio pode ser a unidade a partir da qual ações integradas com o poder público possam ser pensadas, visando à melhoria nas condições de trabalho e de vida dos catadores e dos cooperados. conclusões a avaliação das ações desenvolvidas e os resultados alcançados permitem compreender as amplas potencialidades deste projeto e seu forte caráter de intervenção na realidade, em suas múltiplas dimensões: sociais, ambientais, culturais, econômicas e educacionais. todavia, a caminhada está apenas em seu início, e há muitos caminhos a serem trilhados. os resultados apresentados não contemplam todo o trabalho realizado, especialmente as longas conversas e as amizades construídas entre os parceiros e os, agora, cooperados. mas é preciso destacar que o resultado principal do projeto é a formação das parcerias, envolvendo um amplo leque de agentes sociais e instituições públicas, particulares e religiosas. além das instituições já mencionadas, também são parceiros neste projeto, com diferentes graus de envolvimento, escolas públicas e particulares, organizações de voluntários, empresas dos setores industrial, comercial, agroindustrial e financeiro e seminários religiosos. esse conjunto de parceiros tem viabilizado inúmeras ações de mobilização social e de organização dos trabalhadores, permitindo alcançar os resultados mencionados. sem o trabalho em parceria não seria possível a realização deste projeto, e sua existência demonstra o quanto a questão do lixo é capaz de sensibilizar e envolver os mais variados setores da sociedade em sua abril 2006 39 resolução. todos entendem o quanto é urgente e necessário ajudar a construir novas referências para a constituição de políticas públicas, a educação ambiental e o gerenciamento de resíduos sólidos em presidente prudente. quanto ao gerenciamento de resíduos, uma comissão municipal foi montada para trabalhar com a coleta seletiva, e estão em curso o licenciamento ambiental do aterro sanitário e propostas para recuperação do atual lixão, fatos os quais deverão propiciar um ganho significativo na qualidade ambiental do município e região. no que se refere à educação ambiental, as pesquisas realizadas com a comunidade universitária e moradores dos bairros, nos quais há coleta seletiva realizada pela cooperlix, demonstraram que as campanhas e outras ações educativas conseguiram sensibilizar e mobilizar a comunidade local para o descarte seletivo de seus resíduos. todavia, a maioria realiza o descarte seletivo dos resíduos gerados, mas não tem clareza quanto aos processos produtivos pré e pósconsumo, rota dos resíduos e do lixo, estrutura e funcionamento da cooperlix e os benefícios ambientais decorrentes dessas ações. a ação de descarte seletivo está, fundamentalmente, embasada em sentimento de solidariedade com os cooperados (ajudar ao próximo), e, em menor escala, com a preocupação em reduzir a degradação ambiental. no âmbito do trabalho com os catadores e os cooperados também fica evidente a demanda para geração de trabalho e renda, com a comercialização dos resíduos recicláveis e reutilizáveis, existindo pressão permanente para aumento das quantidades a serem coletadas e vendidas, notadamente dos resíduos com maior valor no mercado, a exemplo de latinhas de alumínio, papéis e garrafas pet. ou seja, na ação desses trabalhadores também não está consolidada a preocupação ambiental. fica evidente que, por mais trabalhos educativos que tenhamos realizado, ainda estamos em um estágio de garantir a sobrevivência de trabalhadores precarizados e de tentar incluí-los na sociedade em outros moldes, com mais dignidade e instrumentos, para poderem potencializar sua força de trabalho e auferir maiores rendas. referente aos resíduos sólidos, registramos que a prática de descarte e coleta seletivos ainda estão submetidos aos pilares do consumo e da geração de resíduos, próprios de uma sociedade insustentável. entretanto, considerando a concepção de educação ambiental de ab’saber (1991), como um “processo que envolve um vigoroso esforço de recuperação de realidades, nada simples; uma ação, entre missionária e utópica, destinada a reformular comportamentos humanos e recriar valores perdidos ou jamais alcançados; um processo de educação que garante um compromisso com o futuro, envolvendo uma nova filosofia de vida e, um novo ideário comportamental, tanto em âmbito individual, quanto na escala coletiva”, renovamos nossas energias com a certeza de estarmos no caminho adequado para a consolidação de parcerias as quais permitirão atingir aos objetivos e metas traçados. bibliografia ab’saber, a. n. 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4,5 e 0,2 mm para a licania tomentosa; e 3,8 e 0,3 mm para a tabebuia ochracea. o tempo de retardo médio ocasionado pelas três espécies foi de três minutos. o estudo comprovou a interferência e os impactos positivos das árvores na interceptação das águas pluviais em ambiente urbano, indicou a possibilidade de redução do escoamento em até 27% e mostrou que a arborização urbana pode reduzir o escoamento de águas pluviais e a intensidade do volume escoado, bem como aumentar o tempo de concentração e o tempo ao pico dos hidrogramas. palavras-chave: arborização urbana; precipitação interna; escoamento pelo tronco; hidrologia urbana. abstract this study evaluates evaluated the interception and its impacts in urban watersheds. data collection occurred in uruaçu, goiás, between 2013 and 2014, and used three individual trees. for events with median rainfall of 20.7 mm, the three species met the following median values for interception and stem flow, respectively: 5.7 and 0.1 mm for mangifera indica; 4.5 and 0.2 mm for licania tomentosa; and 3.8 and 0.3 mm for tabebuia ochracea. the delay time of the surface runoff was on average 3 min for the three species. the study proves proved the interference and the positive impacts of treetops and trunks on the interception of rainwater in an urban environment. it indicates the possibility of annual runoff reduction in up to 27% and shows that urban afforestation can reduce stormwaterstorm water runoff and intensity of volume disposed, as well as increase the time of concentration and the time to the peak of hydrographs, especially of small watersheds. keywords: urban forestry; stem flow; through fall; urban hydrology. doi: 10.5327/z2176-947820180214 interferências de espécies arbóreas na interceptação das águas pluviais urbanas interferences of arboreal species in the interception of urban stormwater alves, p.l.; formiga, k.t.m.; traldi; m.a.b. 90 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 89-100 introdução o crescimento populacional e econômico das cidades transforma áreas naturais em paisagens urbanas e, com isso, surge uma série de problemas relacionados à gestão dos recursos hídricos. à medida que há uma urbanização desordenada das bacias hidrográficas, diversos desequilíbrios são ocasionados ao meio ambiente, resultando também em danos ao homem. a alteração de alguns processos inerentes ao ciclo hidrológico nesses ambientes é uma das consequências provocadas pela falta ou inobservância do planejamento da ocupação e do uso do solo. o direcionamento de maior parcela de água pluvial para o escoamento superficial é um dos problemas ocasionados pela urbanização em decorrência da supressão da cobertura vegetal e impermeabilização do solo. o aumento do volume escoado, bem como da vazão de pico, ocasiona a redução do tempo de concentração das bacias, provocando eventos de cheias cada vez mais críticos. com isso, conforme apontam fletcher et al. (2013) em suas pesquisas acerca da compreensão, gestão e modelagem da hidrologia urbana, há uma tendência entre os pesquisadores do tema em almejar a restauração do balanço hidrológico ao mais próximo possível dos cenários de pré-desenvolvimento, a fim de melhorar a capacidade de vida da paisagem. a busca por ampliações nos tempos de concentração é algo valioso para amenizar os impactos e custos das obras de sistemas de drenagem (almeida et al., 2016). com isso, a arborização urbana constitui-se um fator importante a ser considerado em modelagens ambientais, especialmente em pequenas bacias cujas interferências podem implicar ampliação do tempo ao pico do hidrograma, aumento no tempo de retardo e redução na intensidade do escoamento superficial (alves, 2015). as árvores, inseridas na paisagem urbana, fornecem muitos benefícios sociais, psicológicos e econômicos por meio da promoção do bem-estar, da redução da temperatura, da poluição, e das transformações nos processos hidrológicos (gómez-baggethun & barton, 2013). berland e hopton (2014) e inkiläinen et al. (2013) apontam que a arborização desempenha um importante papel nos sistemas de drenagem das águas pluviais urbanas por meio da interceptação pelas copas. o volume interceptado reduz a intensidade do pico dos fluxos de escoamento. ademais, conforme levia e germer (2015), nesse processo, a arquitetura das árvores e as propriedades da casca influenciam grandemente a proporção de precipitação que pode ser interceptada e escoada pelo tronco. sabe-se que a interceptação da água da chuva ocorre tanto em ambientes florestais quanto em indivíduos isolados, quando esta é subdividida nas copas das árvores, onde, temporariamente, uma parte é retida, outra escoa pelo tronco e outra é evaporada para atmosfera (freitas et al., 2016; xiao & mcpherson, 2016). segundo xiao e mcpherson (2016) e li et al. (2013), o processo de interceptação nas copas é influenciado por três fatores principais: o tipo de evento de chuva (magnitude, intensidade e duração); a estrutura da copa em cada espécie arbórea; e as condições meteorológicas. a maioria dos estudos em sistemas florestais naturais ou gerenciados indica que a intercepção pode representar 10–50% da precipitação (van dijk et al., 2015). no entanto, há informações conflitantes sobre o processo pelo qual a intercepção interage com suas variáveis. por exemplo: não há consenso quanto ao efeito da intensidade de precipitação na intercepção. alguns estudos sugerem que ela aumenta com a intensidade do evento em razão da saturação gradual da copa (livesley et al., 2014), enquanto outros mostram que as intensidades mais elevadas resultam em menor intercepção em decorrência da “agitação” das copas (inkiläinen et al., 2013). além disso, os estudos de intercepção geralmente envolvem grandes faixas florestais ou árvores adultas individuais, condições em que muitas características das estruturas arbóreas não podem ser aferidas precisamente (por exemplo, área foliar, densidade de ramos etc.) (levia et al., 2015). como resultado, a relação entre intercepção e características arbóreas ainda permanece obscura (nanko et al., 2013). parte desse problema se deve ao fato de que aferir a interceptação em ambientes urbanos é um objetivo complexo de ser alcançado, e muitos estudos, como os de xiao et al. (2000), xiao e mcpherson (2002), silva et al. (2010) e livesley et al. (2014), utilizaram pluviômetros ou recipientes graduados para quantificá-la. procedendo dessa forma ficam impossibilitadas as análises da duração, do tempo de ocorrência e da intensidade dos eventos chuvosos. interferências de espécies arbóreas na interceptação das águas pluviais urbanas 91 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 89-100 a necessidade de caracterizar as chuvas quanto a distribuição temporal, volume precipitado e variações de intensidades é de suma importância porque as interceptações ocasionadas pelas copas das árvores não acontecem de maneira constante ao longo do evento chuvoso. holder e gibbes (2017) destacam que a interceptação também é variável de evento para evento. além dessas variações em relação às chuvas, nos sistemas urbanos, a cobertura pelas copas é descontínua, as árvores são frequentemente isoladas e há alto número de variedade de espécies, tipo de copa/folha e de suas características, ampliando a dificuldade e a complexidade de se determinar parâmetros exatos para o tema (li et al., 2016). as dificuldades inerentes ao assunto levam a uma grande variação de metodologias e critérios analisados. grande parte das pesquisas são realizadas em ambientes internacionais, a exemplo de xiao et al. (2000), que desenvolveram em davis, califórnia (eua), um modelo tridimensional e estimaram, em eventos de precipitação de 8,8 mm, a interceptação em 1,1 mm e 2,9 mm para pyrus calleryana e quercus suber, respectivamente, e o escoamento pelo tronco em torno de 0,5 mm e 1,1 mm. na mesma localidade, xiao e mcpherson (2016) aferiram a capacidade de interceptação de 20 espécies de árvores urbanas em um simulador de precipitação. as intensidades simuladas variaram de 3,5 a 139,5 mm.h-1. as características arbóreas foram obtidas por meio do método de análise de imagem, e os resultados indicaram que as interceptações médias em todas as espécies foram 0,86 mm. as abordagens de ambos os estudos permitiram estimativas de boa qualidade, porém só podem ser aplicadas a situações de pesquisa controlada e para copas sem a interferência de vegetações adjacentes ou estruturas construídas. um método mais simples para a determinação da interceptação da copa/dossel e do escoamento pelo tronco foi desenvolvido por livesley et al. (2014) para a medição em ambientes urbanos reais com árvores adultas na cidade de melbourne, victoria (austrália). desta pesquisa obteve-se, em eventos de precipitação média de 12 mm, para duas espécies de eucalipto, eucalyptus nicholii e eucalyptus saligna, uma interceptação de 3,88 e 3,03 mm respectivamente; quanto ao escoamento pelo tronco, foi obtido um desempenho ínfimo para a eucalyptus nicholii e a eucalyptus saligna, a qual, por possuir casca mais lisa, só registrou cerca de 2 mm. no brasil, silva et al. (2010), em estudos realizados no campus da escola superior de agricultura “luiz de queiroz” da universidade de são paulo (esalq/usp), são paulo, envolvendo duas espécies, a caesalpinia pluviosa e a tipuana tipu, concluíram que ambas apresentam grande potencial para interceptação, principalmente em eventos mais duradouros e com precipitações superiores a 20 mm, tendo a caesalpinia pluviosa ou sibipiruna obtido em média 4,5 mm de interceptação e a tipuana tipu ou tipuana, média de 10,3 mm. as diferentes características das copas (densa ou esparsa), das folhas (simples ou compostas, persistente ou caduca) e do tronco (liso ou áspero) influenciam na interceptação, na redistribuição e no escoamento das chuvas, e constituem parâmetros diferenciais para a simulação dos processos hidrológicos em uma bacia urbana. no entanto, ainda são poucos os estudos que relacionam as interceptações das chuvas pelas árvores aos modelos hidrológicos de bacias. hilde e paterson (2014) salientam que os modelos de interceptações e a previsão de seus efeitos sobre o clima e os recursos hídricos devem ser inseridos nas modelagens ambientais. porém, para isso, exige-se uma compreensão baseada no impacto das árvores e em suas particularidades sobre o processo de drenagem para a inserção das características de interceptação pelas copas das árvores em simulações computacionais que utilizam modelos como ufore-hydro (yang et al., 2011), i-tree (hilde & paterson, 2014), swmm (krebs et al., 2013) e toplats (bormann, 2006). inkiläinen et al. (2013) e alves (2015) afirmam que as árvores podem ser uma alternativa para a redução do escoamento urbano, pois sua presença reduz significativamente o escoamento, principalmente em eventos de baixa intensidade e curta duração, e podem ampliar o tempo de concentração das bacias. com o intuito de avaliar e quantificar a interceptação das águas pluviais ocasionada pela presença das árvores no meio urbano, no tempo ao pico e na intensidade do volume escoado em bacias urbanas, realizou-se uma pesquisa na cidade de uruaçu, goiás. para a coleta de dados, foram utilizados pluviógrafos e coletores no tronco em três espécies arbóreas diferentes. alves, p.l.; formiga, k.t.m.; traldi; m.a.b. 92 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 89-100 materiais e métodos o estudo foi realizado em uma área urbana da cidade de uruaçu, goiás (14º31’6.23”s, 49º8’11.16”o), região climática que, de acordo com a classificação de köppen, é do tipo aw com clima tropical, estação seca prolongada e chuvas concentradas no verão. segundo o banco de dados hidroweb da agência nacional de águas (ana, 2014), a precipitação anual no município é de aproximadamente 1.006,8 mm e, conforme o instituto nacional de meteorologia (inmet, 2014), a temperatura média dos meses mais quentes é de 39,4ºc, enquanto a dos meses mais frios é de 10,8ºc. em 2013/2014, durante os cinco meses de medição, em relação aos dados pluviométricos, o mínimo mensal foi de 17,5 mm (fevereiro de 2014) e o máximo mensal de 182,4 mm (dezembro de 2013). três indivíduos arbóreos, sendo um em grupo (mangifera indica) e dois isolados (uma tabebuia ochracea e uma licania tomentosa), foram selecionados em razão dos maiores diâmetros de altura do peito (dap) entre os outros exemplares de suas espécies existentes no local da pesquisa, por serem amplamente empregados na arborização urbana regional e por suas características de copa, casca e folhagem. tabela 1 – parâmetros arbóreos dos indivíduos estudados na pesquisa. in di ví du os ar bó re os dados arbóreos idade (anos) tipo de casca dap (m) htotal (m) hfuste (m) g (m2) cc (m) dmc (m) apc (m2) vol (m3) % copa (%) iaf af (m2) ta be bu ia o ch ra ce a (ip êam ar el o) 26 áspera 0,5 7,5 1,9 0,2 5,6 8,0 50,0 225,5 74,8 0,6 121,5 m an gi fe ra in di ca (m an gu ei ra ) 26 áspera 1,0 9,9 2,6 0,8 7,2 9,8 75,6 693,7 73,3 1,5 1.040,9 li ca ni a to m en to sa (o iti ) 4 lisa 0,3 6,7 1,6 0,1 5,1 6,6 33,8 217,5 75,6 0,7 148,9 idade (anos): idade de plantio do indivíduo; dap (cm): diâmetro a altura do peito; htotal (m): altura total da árvore; hfuste (m): altura de fuste (tronco); g (m2): área basal da árvore = (π*dap2)/4; cc (m): comprimento de copa; dmc (m): diâmetro médio de copa; apc (m2): área de projeção de copa = (π/4)*dmc2; vol (m3): volume de copa; %copa: percentagem de copa = (cc/htotal)*100; iaf: índice de área foliar; af (m2): área foliar. interferências de espécies arbóreas na interceptação das águas pluviais urbanas 93 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 89-100 os parâmetros arbóreos das espécies estão expressos na tabela 1 e foram necessários na análise das características dos indivíduos arbóreos e de seu desempenho quanto à interceptação. a precipitação bruta (pb) e a precipitação interna (pi) foram aferidas por quatro pluviógrafos do modelo rg3-m, marca onset, instalados a 1,50 m de altura do solo, de modo que três ficaram posicionados sob as copas das árvores e um em campo aberto. os equipamentos foram instalados durante o período de novembro de 2013 a março de 2014 e tiveram suas localizações sob as copas alteradas a cada 15 dias a fim de obter dados mais representativos. os registros dos pluviógrafos foram adquiridos com uma discretização do intervalo de tempo em 1 minuto. o escoamento pelo tronco (et) foi obtido por meio da construção de estruturas nas árvores que desaguavam em galões com capacidade de 23 l (figura 1). tais estruturas para captação das águas foram executadas com calhas de borracha seladas ao tronco por meio da aplicação de espuma de poliuretano. seguindo a metodologia proposta por livesley et al. (2014), a interceptação pelas copas (ci) para cada evento chuvoso foi calculada conforme a equação 1: ci = pb – (pi + et) (1) em que: ci = interceptação pelas copas; pb = precipitação bruta (precipitação acumulada total em cada evento chuvoso medido no pluviógrafo em campo aberto) (mm); pi= precipitação total acumulada sob a copa; e et= escoamento total pelo tronco. a medição temporal dos eventos chuvosos com o uso dos pluviógrafos permitiu a padronização dos dados considerando que as chuvas ocorridas sob a copa da árvore tivessem a mesma duração e o mesmo momento de início e final que as chuvas ocorridas em campo aberto. durante o período experimental, foram registrados 104 eventos com variações de chuvas com intensidade média de 1,2 mm.h-1 até 38 mm.h-1, e precipitação acumulada total variando entre 0,6 e 68,4 mm. para o presente estudo, foram selecionados os 42 eventos chuvosos que tiveram precipitações bruta acima de 5 mm. figura 1 – imagem de uma das estruturas para captação do escoamento pelo tronco. alves, p.l.; formiga, k.t.m.; traldi; m.a.b. 94 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 89-100 resultados e discussão de modo geral, nota-se que há um comportamento variável entre pi + et e ci nos eventos chuvosos considerados nas análises. quanto à relação entre os eventos chuvosos e as ci (figura 2), assim como em pi + et, as medianas variaram de forma aleatória; de modo geral, mantiveram-se em grande parte com valores abaixo de 10 mm e apenas alguns eventos chuvosos com comportamento diferente. destaca-se o evento 94, que obteve a maior interceptação mediana, 13,3 mm, intensidade média de 31,6 mm.h-1, precipitação acumulada de 29 mm, duração de 55 minutos e precipitação mediana acumulada sob as copas de 18,3 mm. ao contrário, o evento 73 foi o de menor interceptação mediana de ci, 0,64 mm, intensidade média de 11,6 mm.h-1, precipitação acumulada total de 6,2 mm, duração de 32 minutos e precipitação mediana acumulada sob as copas de 5,5 mm. na figura 3 fica evidente que poucos eventos chuvosos tiveram seus valores medianos de pi + et superiores a 10 mm. destaca-se apenas o evento 100 que obteve valor mediano de pi + et de 57 mm. a intensidade média desse evento foi de 27,2 mm.h-1, precipitação acumulada de 68,4 mm, duração de 151 minutos e precipitação mediana acumulada sob as copas de 56,2 mm. foi identificada pouca correlação linear (r2 = 0,30) entre a pb e a ci nas três árvores envolvidas na pesquisa. não há uma relação direta entre pb e ci nos eventos chuvosos considerados nas análises, comportamento que pode ser explicado pelas divergências entre as características arbóreas das espécies e dos eventos chuvosos. a capacidade de interceptação de chuvas em indivíduos arbóreos é influenciada por diversos aspectos, entre os quais podem-se destacar: • intensidade e duração da chuva; • espécie arbórea; • características arbóreas da espécie; • temperatura e umidade relativa do ar; • poda/manutenção dos indivíduos. evento chuvosopr ec ip ita çã o in te rn a e es co am en to p el o tr on co (m m ) in te rc ep ta çã o pe la s co pa s (m m )60 50 40 30 20 10 0 25 20 15 10 5 0 1 6 10 20 27 40 50 58 67 73 88 94 104 evento chuvoso 1 6 10 20 27 40 50 58 67 73 88 94 104 pi + et: precipitação interna e escoamento pelo tronco (mm); ci: interceptação pelas copas (mm). figura 2 – box plot das precipitações internas + escoamento pelo tronco e interceptações pelas copas nos três indivíduos arbóreos envolvidos na pesquisa durante os 42 eventos chuvosos considerados nas análises. interferências de espécies arbóreas na interceptação das águas pluviais urbanas 95 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 89-100 nos eventos chuvosos analisados quanto à ci, pb e pi (figura 3), o desempenho das copas das árvores para interceptação (ci) obtiveram valores medianos de 3,8, 4,5 e 5,7 mm para a tabebuia ochracea (ipê amarelo), a licania tomentosa (oiti) e a mangifera indica (mangueira) respectivamente. a pb aferida pelo pluviógrafo externo teve valor mediano de 20,7 mm, enquanto as pi das mesmas espécies foram de 13,0, 10,2 e 13,3 mm. o et (figura 3) foi na tabebuia ochracea (ipê amarelo) o menor valor mediano, 0,1 mm; na mangifera indica (mangueira), o valor de 0,2 mm; e na licania tomentosa (oiti) o maior valor maior obtido, 0,3 mm. quanto ao retardo no tempo de início do evento chuvoso (r) (figura 3), este foi de 2 minutos para mangifera indica (mangueira) e tabebuia ochracea (ipê amarelo). e de 3 minutos para a licania tomentosa (oiti). * * * in te rc ep ta çã o pe la s co pa s (m m ) pr ec ip ita çã o br ut a e in te rn a (m m ) es co am en to p el o tr on co (m m ) re ta rd o (m m ) 25 20 15 10 5 0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 7 6 5 4 3 2 1 0 70 60 50 40 30 20 10 ipê mang oi� ipê mang oi� ipê mang oi� ipê mang oi�externo ci: interceptação pelas copas (mm); pb: precipitação bruta (mm); pi: precipitação interna (mm); et: escoamento pelo tronco (mm); r: retardo no tempo de início do evento chuvoso (min). figura 3 – box plot dos 42 eventos chuvosos analisados em relação à ci, pb, pi, et e r. alves, p.l.; formiga, k.t.m.; traldi; m.a.b. 96 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 89-100 a mangifera indica (mangueira) foi o indivíduo arbóreo que apresentou melhor desempenho quanto ao ci e isso é explicado pelo fato de o exemplar possuir o maior volume de copa e índice e área foliar entre as espécies estudadas (tabela 1), estar em grupo e se caracterizar por folhas simples, permanente e glabras e casca áspera. a licania tomentosa (oiti) tem características folhosas similares à mangueira, porém com casca lisa. tal característica arbórea explica seu melhor desempenho quanto ao escoamento pelo tronco, do mesmo modo que seu melhor desempenho em relação ao retardo pode ser explicado por sua copa densa com folhas e galhos intensamente entrelaçados favorecendo a retenção por maior tempo das águas de chuva por suas copas. a tabebuia ochracea (ipê amarelo), por sua vez, obteve o menor desempenho quanto a ci, pi e et, o que é justificado pelo fato de a espécie apresentar folhas compostas e pilosas e casca áspera, aspectos que reunidos favorecem o armazenamento de água na copa (ci) e reduzem a pi e et. no evento chuvoso com maior pb (68,4 mm) (figura 4), a pi nos indivíduos arbóreos foi, respectivamente, de 40,4, 53 e 66,2 mm para o tabebuia ochracea, a mangifera indica e a licania tomentosa. é perceptível que na licania tomentosa (oiti) e na mangifera indica (mangueira) os dados referentes aos registros de pi tiveram comportamentos semelhantes aos registros de pb, o que explica o bom desempenho desses indivíduos quanto à interceptação. isso não ocorre no tabebuia ochracea (ipê amarelo) pois, no mesmo evento, seus registros de pi foram distintos dos de pb, o que demonstra a menor capacidade de interceptação da espécie. para esse evento de maior pb, em relação ao tempo de retardo para o início do evento chuvoso, o tabebuia ochracea teve 2 minutos de retardo; a mangifera indica, 3 minutos; e a licania tomentosa, 5 minutos, não demonstrando relação direta entre r e a pb, pi e ci nas espécies estudadas. 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 pr ec ip ita çã o (m m ) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 t (min) ipê 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 pr ec ip ita çã o (m m ) t (min) mangueira 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 pr ec ip ita çã o (m m ) t (min) oiti pb (mm) pi (mm) pb: precipitação bruta; pi: precipitação interna. figura 4 – hietogramas do evento chuvoso ocorrido nos dias 3 de março de 2014 a 4 de março de 2014, de 22h50 à 1h20, demonstrando o comportamento quanto à precipitação interna (mm) e precipitação bruta (mm). interferências de espécies arbóreas na interceptação das águas pluviais urbanas 97 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 89-100 a figura 5 expõe o comportamento do tempo ao pico do evento de maior pb (68,4 mm). nos hietogramas é notória a diferença entre a pb registrada pelo pluviógrafo externo e as pi aferidas sob as copas. o pico do evento (pb) ocorreu em campo aberto aos 30 minutos, com precipitação de 3,8 mm. nos exemplares arbóreos houve uma redistribuição desse valor máximo; por exemplo, no ipê amarelo houve três outros sucessivos picos menores, com valores inferiores a 2 mm ocorridos a 35, 40 e 46 minutos respectivamente. comportamento semelhante pode ser observado tanto na mangueira quanto no oiti. logo, fica evidente a ampliação do tempo ao pico, bem como a redução de sua intensidade em todas as espécies. a amplitude dos valores identificados na pesquisa poderá ser expandida à medida que novos exemplares forem associados em uma mesma área urbana, permitindo assim amortização de cheias e redução de diâmetros de tubulação dos sistemas de drenagem urbana. obter uma metodologia-padrão para medir a interceptação pelas copas é extremamente difícil tendo em vista que os estudos são realizados em regiões de climas diversos utilizando espécies arbóreas diferentes (soto-schönherr & iroumé, 2016; li et al., 2016). a precipitação mediana dos eventos analisados foi de 20,7 mm. de modo geral, as interceptações medianas obtidas nos indivíduos arbóreos envolvidos na pesquisa foram de 4,5 mm. a mangifera indica (mangueira) teve melhor interceptação em razão de suas características de arquitetura da copa, da casca e das folhas. quanto ao retardo no tempo de início do evento chuvoso e o volume escoado pelo tronco, a licania tomentosa (oiti) obteve os maiores valores em decorrência do fato de ser a única espécie aqui estudada com casca lisa. em geral, a interceptação das espécies foi diretamente relacionada às suas características arbóreas, em especial a arquitetura da copa e particularidades das folhas e da casca. figura 5 – hietogramas de trecho do evento chuvoso ocorrido nos dias 3 de março de 2014 a 4 de março de 2014, de 22h50 à 1h20, demonstrando o comportamento variável de tempo ao pico nas espécies arbóreas. externo t(minn) 15 16 17 1918 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 4,0 3,8 3,6 3,4 3,2 3,0 2,8 2,6 2,4 2,2 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 pr ec ip ita çã o br ut a (m m ) mangueira t(minn) 15 16 17 1918 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 4,0 3,8 3,6 3,4 3,2 3,0 2,8 2,6 2,4 2,2 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 pr ec ip ita çã o in te rn a (m m ) ipê t(minn) 15 16 17 1918 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 4,0 3,8 3,6 3,4 3,2 3,0 2,8 2,6 2,4 2,2 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 pr ec ip ita çã o in te rn a (m m ) oiti t(minn) 15 16 17 1918 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 4,0 3,8 3,6 3,4 3,2 3,0 2,8 2,6 2,4 2,2 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 pr ec ip ita çã o in te rn a (m m ) alves, p.l.; formiga, k.t.m.; traldi; m.a.b. 98 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 89-100 a presença dessas árvores tem um grande significado em áreas urbanas, pois para o caso estudado houve uma redução de até 27% do volume precipitado durante chuvas ocorridas no município de uruaçu, goiás. tal volume, sem a presença de árvores, escoaria diretamente para os sistemas de drenagem. a capacidade de interceptação por parte da arborização urbana é ressaltada com os resultados aqui obtidos por serem próximos aos encontrados por xiao et al. (2000), que constataram, em eventos de precipitação de 8,8 mm, a interceptação média de 2 mm e o escoamento pelo tronco em torno de 0,8 mm. silva et al. (2010) também concluíram que em eventos mais duradouros e com precipitações superiores a 20 mm as interceptações são em média 7,4 mm. quanto aos efeitos das intensidades nas interceptações, em geral, na presente pesquisa, em eventos de baixa intensidade, de 1,2 mm.h-1 até 38 mm.h-1, a interceptação foi superior, em média 4,5 mm. já os resultados obtidos por xiao & mcpherson (2016) comprovaram que em intensidades maiores, de 3,5 a 139,5 mm.h-1, as interceptações eram inferiores, em média 0,86 mm. o estudo evidencia que a arborização urbana faz com que copas, ramos, troncos e raízes funcionem como obstáculos naturais para as águas das chuvas que, com uma retenção temporária, alcançam mais lentamente os corpos receptores, promovendo a ampliação do tempo de concentração, do tempo de retardo e consequentemente do tempo ao pico de vazão. uma das consequências da urbanização é o aumento do volume escoado e das vazões de pico, ao mesmo tempo em que ocorre a redução do tempo de concentração, provocando eventos de cheias cada vez mais críticos (du et al., 2012). as espécies arbóreas aqui estudadas apresentaram um tempo de retardo médio de 3 minutos, podendo chegar a até 15 minutos em eventos com menor intensidade. ocasionaram também uma redistribuição dos picos de vazão, ampliando o tempo ao pico, bem como a redução de sua intensidade. esses dados demonstram que as árvores colaboram para o aumento no tempo de concentração nas bacias hidrográficas urbanas, podendo assim minimizar as cheias, inundações e seus prejuízos. os valores aparentemente pequenos relativos ao tempo de retardo são significativos quando associados às pequenas bacias hidrográficas, pois, em bacias cujo tempo de concentração é, por exemplo, em torno de 5 minutos, uma redução de 2 ou 3 minutos teria impactos relevantes nos sistemas de drenagem e corpos receptores. conclusões a presente pesquisa explorou a relação entre a capacidade de interceptação por parte de três espécies arbóreas e as mudanças que estas podem causar no funcionamento hidrológico urbano, obtendo quatro resultados principais: 1. a capacidade de interceptação variou entre as espécies, confirmando a importância de aplicar esse tipo de pesquisa para outras localidades e espécies de árvores urbanas; 2. por causa das diferenças na arquitetura arbórea, folha (índice e área foliar) e casca, espécies com copas mais frondosas, densas e cascas ásperas tiveram maiores capacidades de interceptação; 3. as interceptações são superiores em eventos de baixa intensidade e curta duração; 4. há uma ampliação do tempo ao pico, bem como a redução de sua intensidade em todas as espécies, independentemente de suas características arbóreas. tais conclusões foram elucidadas por meio do monitoramento contínuo de interceptação/armazenamento das copas e do escoamento pelo tronco, e, com isso, este trabalho comprovou a importância da presença das árvores para os estudos hidrológicos urbanos. para eventos com precipitação média de 20,7 mm, a interceptação média ocasionada pelas espécies de mangifera indica, tabebuia ochracea e licania tomentosa foi em média de 4,5 mm, equivalendo a uma redução de até 27% das águas pluviais que atingiriam a superfície do solo. quantificar o potencial de diferentes espécies arbóreas para interceptar a precipitação sob uma variedade de interferências de espécies arbóreas na interceptação das águas pluviais urbanas 99 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 89-100 condições meteorológicas é fundamental para validar a relação custo-eficácia do plantio de árvores como estratégia de infraestrutura verde. ademais, as implicações à hidrologia urbana das interceptações pelas copas e pelo escoamento pelo tronco dependem do contexto da paisagem em que são inseridos. em uma paisagem urbana com solo impermeável, com a cobertura arbórea de espécies semelhante às aqui estudadas, pode-se esperar uma redução significativa das águas pluviais que atingirão diretamente a superfície, bem como do escoamento, e o aumento dos tempos de concentrações das bacias. agradecimentos os autores expressam seus agradecimentos a: fundação de amparo à pesquisa do estado de goiás (fapeg) por conceder uma bolsa de estudo para o primeiro autor; financiadora de estudos e projetos (finep) pelo auxílio financeiro para a compra de equipamentos; e conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico (cnpq) pela concessão de bolsa de produtividade em desenvolvimento tecnológico e extensão inovadora – nível 2 ao segundo autor. referências agência nacional de águas (ana). hidroweb: sistemas de informações hidrológicas. disponível em: <http:// hidroweb.ana.gov.br/hidroweb>. acesso em: 23 nov. 2014. almeida, i. k. de; almeida, a. k.; steffen, j. l.; alves sobrinho, t. model for estimating the time of concentration in watersheds. water resources management, v. 30, n. 12, p. 4083-4096, 2016. doi: 10.1007/s11269-016-1383-x alves, p. l. capacidade de interceptação pelas árvores e suas influências no escoamento superficial urbano. tese (doutorado) – universidade federal de goiás, goiânia, 2015. berland, a.; hopton, m. e. comparing street tree assemblages and associated stormwater benefits among communities in metropolitan cincinnati, ohio, usa. urban forestry & urban greening, v. 13, n. 4, p. 734-741, 2014. doi: 10.1016/j.ufug.2014.06.004 bormann, h. impact of spatial data resolution on simulated catchment water balances and model performance of the multi-scale toplats model. hydrology and earth system sciences discussions, v. 10, p. 165-179, 2006. du, j.; 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forest restoration; rainfall repartitioning; throughfall; biogeochemical cycle. r e s u m o a importância do escoamento pelo tronco para a hidrologia e biogeoquímica dos ecossistemas florestais é destacada pelo crescente interesse da comunidade científica desde os anos 1970. para resumir as principais contribuições dos estudos de escoamento pelo tronco (sf) dos últimos anos, este trabalho apresenta uma revisão sistemática da literatura, incluindo 375 publicações científicas de 2006 e 2019. o sf em arbustos demonstrou uma eficiência superior (11,1%) ao escoamento pelo tronco em espécies arbóreas (3,6%). galhos, textura e composição das cascas, capacidade de saturação das folhas e intensidade dos ventos foram identificados como os fatores que mais influenciam o sf. no entanto, apesar do crescente número de publicações sobre o tema, a maioria concentra-se em regiões semiáridas da ásia, principalmente na china e em regiões temperadas. assim, para as regiões tropical e semiequatorial, ainda há um desconhecimento sobre o papel das diferentes espécies no ciclo biogeoquímico em relação ao sf. palavras-chave: hidrologia florestal; restauração florestal; reparticionamento de chuvas; precipitação interna; ciclo biogeoquímico. the dynamics of knowledge about stemflow: a systematic review a dinâmica do conhecimento sobre o escoamento pelo tronco: uma revisão sistemática kelly cristina tonello1 , alexandra guidelli rosa2 , josé augusto salim3 , carina julia pensa correa 4 , marcelle teodoro lima4 1professor and leader of the research group on hydrology in forest ecosystems (hidrologia em ecossistemas florestais – hidrolef), universidade federal de são carlos (ufscar) – são carlos (sp), brazil. 2master’s student from the graduate program in planning and use of renewable resources (programa de pós-graduação em planejamento e uso de recursos renováveis – ppgpur), ufscar – são carlos (sp), brazil. 3computer engineer, ufscar – são carlos (sp), brazil. 4phd student from the ppgpur, ufscar – são carlos (sp), brazil. correspondence address: kelly cristina tonello – rodovia joão leme dos santos, km 110 – itinga – cep: 18052-780 – sorocaba (sp), brazil – e-mail: kellytonello@ufscar.br conflicts of interest: the authors declare that there are no conflicts of interest. funding: international paper co., universidade federal de são carlos and conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico (cnpq). received on: 01/16/2020. accepted on: 04/22/2020. https://doi.org/10.5327/z2176-947820200675 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 https://orcid.org/0000-0002-7920-6006 https://orcid.org/0000-0002-9236-7824 https://orcid.org/0000-0002-8675-7068 https://orcid.org/0000-0001-6836-9451 https://orcid.org/0000-0002-8208-6826 mailto:kellytonello@ufscar.br https://doi.org/10.5327/z2176-947820200675 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ the dynamics of knowledge about stemflow: a systematic review 17 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 16-27 issn 2176-9478 introduction research related to forest restoration stimulates reforestation involving predominantly exotic tree species, plantings with a high diversity of regional native forests (galetti et al., 2018), and other ways of catalyzing the regeneration potential of the area to be restored. this knowledge is increasing due to the demand for the environmental regularization of productive activities and the mitigation of several environmental impacts (rodrigues; brancalion; isernhagen, 2009). ecological restoration is defined as the science, practice, and art of assisting and managing the restoration of the ecological integrity of ecosystems. this process includes a minimum level of biodiversity and variability in the structure and functioning of ecological processes, considering their ecological, social, economic, and environmental values (society for ecological restoration international, 2004). according to rodrigues, brancalion and isernhagen (2009), this definition brings an ecosystem perspective of the ecological restoration process. however, a practical approach is still a huge challenge due to the high complexity of biological interactions between species and the relationships of species with abiotic factors in the environment. this fact highlights the lack of knowledge about the complex interactions that regulate the functioning of these ecosystems. another major challenge is choosing between the different assessments and monitoring models required for the same type of ecosystem (brancalion et al., 2012). some initiatives seek to establish standardized parameters and models for monitoring biodiversity and ecosystems, allowing comparisons between studies and simplifying the decision-making process regarding environmental conservation, preservation, and recovery. brancalion et al. (2012) point out that the universe of indicators that can be evaluated is excessively extensive, such as the richness, diversity, and density of native species, biological invasion, rainfall, seed bank, phenology of plant species, genetic diversity of seedlings used, ecosystem services, gene flow, plant-animal interaction, and many other possibilities. understanding the role of forests in the hydrological cycle is fundamental to forest management practices related to hydrological and watershed conservation. figure 1 presents the schematic representation of the hydrological cycle in the natural environment. forest cover is one of the main responsible for the variation of the hydrological cycle in the different regions of the world. it interferes with water dynamics at various stages of the system, including transfers to the atmosphere and rivers. some authors even report the importance of humidity and precipitation for the occurrence of certain forest and epiphytic species in riparian forests (rocha-uriartt et al., 2015). others underline the necessity of analyzing precipitating weather systems, as well as the seasonal rainfall variation and its influence on the variability of litterfall production in the mangrove forest, for example (souza et al., 2019). one of the main forest influences is the damping, direction, and retention of rainwater by the tree canopy, a process called interception. this retained water becomes available for evaporation. the remainder reaches the ground as throughfall and stemflow. consequently, the water table supply is favored, and the flow variation throughout the year decreases, besides delaying the flood peaks (oliveira júnior; dias, 2005). stemflow can be defined as the intercepted rainwater collected by the stem that passively descends to the roots through gravity (biddick; hutton; burns, 2018; bessi et  al., 2018a; bessi et  al., 2018b) and has been recognized as an essential process of water supply to spatially located areas of forest soil (tanaka et al., 2017). according to levia and germer (2015), many researchers recognize stemflow as an important phenomenon that can have considerable effects on ecosystem hydrology, biogeochemistry, and ecology. throughfall and stemflow are processes responsible for precipitation and solute transfer from a vegetative canopy to the soil (levia et al., 2013). however, despite representing a small proportion of gross rainfall, stemflow is an essential and poorly studied water flow in forested areas (cayuela et  al., 2018). recent studies have highlighted its complexity and relative importance in understanding soil and groundwater recharge (spencer; van meerveld, 2016; mckee; carlyle-moses, 2017; michalzik et al., 2016). thus, this paper aims to summarize the main contributions of stemflow studies through a systematic review of the last 15 years, including country distribution, vegetation type, stemflow efficiency, research importance, and perspectives. materials and methods significant advances have been made in several related areas, such as ground-flow interactions, the effects of lichens and other epiphytes, and a deeper understanding of the influence of climate on stemflow (lefigure 1 – schematic representation of the hydrological cycle. rf: rainfall; tf: throughfall; i: interception; tr: transpiration; e: evaporation; sf: stemflow; if: infiltration; sr: surface runoff; sbf: subsurface flow. tonello, k.c. et al. 18 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 16-27 issn 2176-9478 via; germer, 2015). notably, the increase in the breadth and diversity of stemflow publications and the confirmation of its importance to the hydrology and biogeochemistry of wooded ecosystems is perceived by the growing interest of the scientific community since the 1970s. this assumption could be verified by the frequency of the term “stemflow” in scientific works indexed by the scopus portal (elsevier bv, 2019) (figure 2). however, the full understanding of the importance and influence of stemflow for plant species, soil dynamics, and the biogeochemical cycle still requires many further studies. we performed this systematic literature review to outline the area and identify general patterns and knowledge gaps in the role of stemflow. to that end, we used the databases of scientific publications scopus and scielo (scielo, 2019). both bases were searched for scientific articles with the terms “stemflow” and “throughfall” in the keyword field. the search was limited to return only documents in english, portuguese, and spanish. also, results were restricted to works published after 2006. the scielo database search was also limited to only scientific articles from brazilian collections (table 1). a total of 375 papers were retrieved — 357 from scopus and 18 from scielo. the recovered works were screened considering the following criteria: studies that investigated stemflow in agricultural plants (e.g., sugar cane, coffee, soybean, corn) are excluded; works that directly measured stemflow using a flow pickup ring (e.g., works that used the soil moisture near the trunk for indirect flow measurement) are excluded; works limited to the study of flow and concentration of pollutants, pesticides, and other anthropogenic aerosols are excluded; mathematical modeling works and stemflow simulations are excluded; only works that could be fully retrieved are included. this first selection of articles resulted in a total of 124  papers, and studies that investigated the concentration of radioactive isotopes in forest areas near fukushima after the nuclear disaster and works related to the concentration of pollutants (e.g., metals) and pesticides were excluded. the selected articles were thoroughly analyzed, and the extracted data are available online (guidelli, 2019). we carried out the subsequent analyses with the aid of the r statistical software (r core team, 2018), as well as the elaboration of the graphs. geospatial analysis and graphing were performed using the r: rgeos (bivand; rundel, 2018) and raster (hijmans, 2018) packages. results and discussion the analysis of the selected studies reveals that the proportion of stemflow concerning the total precipitation averages 4.7%. however, the variance of these data is high (35.6), indicating that several factors are acting together to determine runoff (e.g., rainfall intensity and figure 2 – frequency of occurrence of the term “stemflow” in scientific publications between 1951 and 2018, according to scopus (1,146 documents). source: elsevier bv (2019). 60 50 40 n um be r of p ub lic ati on s year stemflow publications between 1951 and 2018 30 20 10 0 19 51 19 56 19 58 19 65 19 67 19 68 19 70 19 72 19 73 19 74 19 76 19 77 19 78 19 79 19 80 19 81 19 82 19 83 19 84 19 85 19 86 19 87 19 88 19 89 19 90 19 91 19 92 19 93 19 94 19 95 19 96 19 97 19 98 19 99 20 00 20 01 20 02 20 03 20 04 20 05 20 06 20 07 20 08 20 09 20 10 20 11 20 12 20 13 20 14 20 15 20 16 20 17 20 18 the dynamics of knowledge about stemflow: a systematic review 19 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 16-27 issn 2176-9478 amount, species morphological characteristics, wind direction, climate factors, biotic interactions). a survey of 124 studies reveals that, in approximately 70% of the observations, stemflow in different regions of the planet represents less than 5% of total precipitation (figure 3). although stemflow represents a small portion of the total precipitation, runoff plays a more significant role in the water flow from the canopy to the roots than in tree habitats (figure 4). in shrubs, approximately 70% of the observations indicate stemflow superior to 5%, with an average of 11.1% (± 9.2%). the opposite is true for trees, as approximately 80% of the data present values below 5%, with an average of 3.6% (± 3.7%). thus, stemflow plays different roles for shrubs and trees. although many works report morphological characteristics that could support these differences, very little has been presented to place this difference in an ecological context, even evidencing the importance of particular species for the growth in tree soil dynamics and nutrient cycling. some studies have proposed that precipitation intensity, number of branches (barbier; balandier; gosselin, 2009; carlyle-moses; schooling, 2015), bark texture and composition (catinon et al., 2012; van stan et al., 2016), branch and leaf saturation capacity (barbier; balandier; gosselin, 2009), and wind direction and intensity (andré; jonard; ponette, 2008) significantly influence stemflow and, consequently, the biogeochemical cycle and the ecosystems as a whole. however, few studies focus on the mediumand longterm effects of stemflow on soil dynamics and the biogeochemical cycle (li et al., 2009; pichler et al., 2009). based on the geographical coordinates of the places where the studies were performed, it was possible to map the climatic zones according to the köppen classification (koppen, 1900). even though microclimatic and meteorological variations may affect local precipitation, temperature processes (abreu; tonello, 2015; 2017; assis; souza; sobral, 2015; bork et  al., 2017; fernandes; valverde, 2017; silva; valverde, 2017), and, consequently, stemflow, this climatic distribution allows a larger scale view of the observations (figure 5). the data show a large variation in stemflow values between climatic zones and within the same climatic zone. climate group b (dry) has the highest mean stemflow (9.3%). climate groups a (tropical), c (temperate), d (continental and subarctic), and e (polar and alpine) present lower averages, 3.1, 2.7, 2.1, and 3.3%, respectively. higher runoff values may be related to climate group b due to its drier nature and lower rainfall indices compared to the other groups. thus, the various plant species might have adapted to allow higher runoff generation. when limited only to tree species, climate group b still has the highest average runoff, but with a slightly lower value (6.0%), while the other groups show small changes in the mean (a = 4.0%, c = 2.8%, d = 2.4%, and e = 3.3%). we used the tukey test to determine whether the differences found between the mean stemflow of the climate groups are significantly different, with 95% confidence. according to the test result considering both shrub and tree habits, the mean runoff in climate group b is significantly different from groups a (p < 0.00001), c (p < 0.00001), and d (p < 0.04), but not from group e. analyzing only tree habits, the test did not find significant differences between groups. figure 3 – (a) number of works by stemflow class (percentage of total precipitation). (b) distribution of stemflow values of all selected works. 60 50 40 stemflow (% of rainfall) st em flo w (% ) 0-1 1-2 2-4 4-8 8-12 12-14 >24 a b 30 20 10 0 12 10 8 6 4 2 0 tonello, k.c. et al. 20 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 16-27 issn 2176-9478 this assessment could not be performed by comparing only shrub habits since, except for group b, all groups presented insufficient data for shrubs (a and c had only one study including shrubs each, while the other groups had no studies with shrubs), at least in the data collected from the 124 survey works. as climate group b has the most significant number of shrub runoff studies (77%), the differences found indicate that the shrub habit is more efficient in the runoff generation, mainly due to morphological and ecological characteristics distinct from trees. however, the confirmation of this hypothesis needs to be tested with a more significant amount of data involving studies that encompass different climatic zones. at the same time, some studies point out that plants in dry environments might have adapted to channel water and nutrients in response to more severe rainfall pressures and developed mutualistic interactions, such as ecological facilitation or probiosis (flores; jurado, 2003; schwinning; sala, 2004; newman et al., 2006). in the case of groups a and c, where rainfall regimes are more intense, especially in tropical regions, the abundance of rainfall water may not have been a determining factor for the adaptation of water uptake by stemflow. as a result, these regions present lower averages. nevertheless, fewer studies have been conducted in climatic zones d and e, and the data available may be far from representing all variations in plant species strategies. determining these general patterns requires further investigation and studies related to the adaptations of different plant species to environmental conditions and stemflow. studies on the mountainous green forest and tropical forest with a high density of ectomycorrhizal trees showed that only 2% of the rain that hits the forest floor originates from stemflow, but their contribution to nutrient replacement is important (chuyong; newbery; songwe, 2004; liu; fox; xu, 2003). santos terra et  al. (2018) identified spatial randomness of the amount of water in the soil between different stemflow classes in an atlantic forest area. in other words, they report that these events are independently and evenly distributed and, therefore, likely to occur anywhere and have no interaction with each other. the authors further noted that stemflow impacted soil water content in surface layers and indicated that complex interactions between rain and forest characteristics could affect local hydrology and need to be explicitly considered in reforestation projects. stemflow acts as an entry point since its correlations suggest the potential of using stemflow to frame soil moisture patterns and induce vertical flows as well as groundwater recharge. the fact that soil infiltration rates decrease with increasing distance between trees should not be overlooked; thus, water is absorbed in locations closest to the tree trunk, at least in arid areas (pressland, 1976). therefore, stemflow of a particular species and rainfall events should be considered the result of a complex set of interactions between species, plant sizes, and weather conditions, suggesting that temporal variation in forest water flow may play a significant role in subsurface drainage during rain events (levia; germer, 2015). in addition to abiotic factors, there is also variation in water flow according to plant species, mean stemflow measured, precipitation and figure 4 – stemflow distribution values for shrub and tree habits. st em flo w (% ) 25 30 20 15 shurbs trees 10 5 0 the dynamics of knowledge about stemflow: a systematic review 21 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 16-27 issn 2176-9478 interception of two species (grewia optiva and morus alba), and the different contributions of each species (2.5, 86.7, and 10.8% for g. optiva and 8.6, 76.4, and 14.7% for m. alba). the authors also reported that the nature of the tree canopy in m. alba resulted in a unique flow yield over g. optiva. m. alba channeled almost 3.5 times more flow than g. optiva, and the proportion of rain partitioning components differed for both trees due to their distinct morphological characteristics. recently, canopy area (or canopy volume/basal area), stem area index, and stem diameter have been identified as the most influential factors for the amount of stemflow in the caragana korshinskii (family: fabaceae) species (zhang et al., 2017). nonetheless, it is not safe to say that the same is true for other species in the family, and few of these parameters can be adopted as part of the general stemflow pattern, although other studies have found similar results with other species (barbier; balandier; gosselin, 2009; carlyle-moses; schooling, 2015). a general pattern needs to be elaborated; however, it would require the construction of a database that includes stemflow data from different species and regions of the planet. at present, the contributions and data produced, with rare exceptions (schmid et al., 2011; tu et al., 2013; zou et al., 2015), are not readily available, so review work is a vital instrument, as it summarizes the results obtained in the area (van stan; gordon, 2018). the funneling ratio (fr) is a characteristic that also influences stemflow. introduced by herwitz (1986), it  quantifies the contribution of peripheral portions of a tree canopy to rain interception and stemflow generation. while stemflow represents the total flow to the ground, fr expresses the efficiency of individual trees in capturing rainwater and generating runoff. for small trees, although the volume is minimal, fr values are typically greater than those of higher trees, evidencing a competitive advantage (siegert; levia, 2014). a study by raich (1983) in a mature rainforest in costa rica attributed high stemflow to total rainfall (9%) to the abundance of palm trees in the area, as they are efficient at tapering stemflow (92% of total flow). in another study, zimmermann et  al. (2015) reported that palm trees had little influence on total stemflow, but emphasized that a closer look revealed that all monitored palm trees were relatively small, and therefore contributed only slightly higher volumes than other trees. due to the abundance of palm trees, not only in mature open tropical forests but also in pastures and succession forests, their effects on water and nutrient cycling deserve further research (germer; werther; elsenbeer, 2010), as they may work as “gutters” in the interception and runoff of rainwater. besides, some studies have shown that tree size affects the stemflow bottleneck in tropical (germer; werther; elsenbeer, 2010) and temperate (levia et al., 2010; siegert; levia, 2014) forests. nonetheless, fr alone is not enough to explain the differences observed in water flows through the stem. for  example, in the study by yuan, gao and fu (2017), the percentage of total stemflow for the caragana korshinskii species averaged 8%, while its fr was 173.3. the figure 5 – selected studies in the literature review distributed into climatic zones according to the köppen classification. the sampled locations are represented by black dots on the map (squares). source: kottek et al. (2006). tonello, k.c. et al. 22 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 16-27 issn 2176-9478 work by garcia-estringana, alonso-blázquez and alegre (2010) for the cistus albidus species found an average runoff of 20.8% for an fr of 194. several studies have reported fr values, and they vary significantly according to the species considered. carlyle-moses and price (2006) identified a range of 7 to 26 for some deciduous tree species in canada, while li et al. (2008) described average fr values between 24 and 153 for shrub species in semi-arid regions of china during storm events. for individual trees, fr values exceed 100 (herwitz, 1986), reaching 260 for dorycnium pentaphyllum (garcia-estringana; alonso-blázquez; alegre, 2010) and 8 for quercus cerris l. (corti et al., 2019). the linear correlation between stemflow and fr was relatively low in the selected studies (0.58). on the other hand, the amount of precipitation establishes a threshold to start the stemflow, that is, the flow varies according to the precipitation, which in turn undergoes spatial and temporal variation (yuan; gao; fu, 2016). hence the difficulty in establishing a definitive stemflow contribution (figure 6). several studies indicate that the stemflow contribution is around 1 to 2% of gross precipitation (ahmed et al., 2017; chuyong; newbery; songwe, 2004; limin et al., 2015; lorenzon; dias; tonello, 2015). thus, lorenzon, dias and tonello (2015) suggested that species with higher stemflow have some kind of morphological adaptation for rainwater harvesting. several authors have found that understory trees produce more flow than emergent trees with a larger diameter at breast height (dbh) (lloyd; marques, 1988; návar; bryan, 1990; manfroi et al., 2004). this finding shows that some species have adapted to capture rainwater through the canopy by directing it through the trunk to the roots as a way of meeting their water needs, perhaps because they depend on too much soil moisture or have shallow roots. various studies have sought to relate plant morphological characteristics with the stemflow yield, showing that some general correlations can be established. yield  decreases with a basal diameter of branches, while branch architecture, more abundant leaf biomass, and larger angle are more efficient for water flow production (yuan; gao; fu, 2016). shinzato et al. (2011) argue that the larger the canopy size, the higher the water retention capacity and the amount of incident precipitation that will initiate the stemflow process. in addition to crown size, other authors emphasize that runoff is controlled by trunk size and shape, slope and number of branches and twigs, wooded area, and the number of leaves (levia et al., 2015). still, according to the authors, straighter trunks with a higher number of sloping branches and fewer leaves would be more efficient in the stemflow. therefore, the heterogeneous structural composition of the canopies is expected to exert differential effects on the stemflow yield, given the intraspecific and interspecific morphological variation found in natural environments, especially those with little anthropization. stemflow increases with the amount of precipitation (yuan; gao; fu, 2016). however, this increase is more related to the rise in rainfall and leaf area index than to the rainfall intensity (liu et  al., 2015). levia et  al. (2010) summarize that stemflow is more similar in trees of the same species than between species, with the differences being due to bark texture and water storage capacity. the authors further highlight that tree size and the characteristics of rain events affect stemflow. figure 6 – relationship between funneling ratio (fr) and stemflow efficiency (%). fr 200 250 150 100 0 5 2015 stemflow 10 25 50 0 the dynamics of knowledge about stemflow: a systematic review 23 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 16-27 issn 2176-9478 although many studies have considered the flow and concentration of nutrients in the stemflow, few have related its effects to the biogeochemical cycle more broadly. consequently, further investigation on the relationship between stemflow and morphological characteristics of different species is necessary, as well as the various interactions of the biogeochemical cycle, enabling more assertive conservation and restoration actions. besides water, what else is in the stemflow? even though the stemflow contributes a small portion of the total precipitation in general, its chemical composition presents higher nutrient concentrations in relation to total precipitation and throughfall. water and nutrient intake are influenced by vegetation type. stemflow is fundamental for the biogeochemical balance, especially in forests with a diversity of tree species. schroth et al. (2001) identified phosphorus (p) and phosphate concentrations about 400 times higher in stemflow than in rainwater for central amazonian tree species. liu, fox and xu (2003) showed that stemflow contributed about 10% of mineral nitrogen, emphasizing that this contribution should not be ignored in nutrient flow studies. at the same time, this transport is subject to several factors that can influence the concentration and flow of nutrients from the crown and stem to the soil. the volume and magnitude of rainfall, the period before rainfall, and seasonality are essential factors that can alter canopy and stem dilution and leaching processes (siegert et  al., 2017). carnol and bazgir (2013), for example, reported differences in the nutrient returned to the forest floor through litterand throughfall under seven forest species after conversion from norway spruce. in china, su et al. (2019) found that mixed evergreen and deciduous broad-leaved forests present differences between mean nutrient concentrations in throughfall and stemflow. in northern temperate forests, stemflow has been extensively studied, as demonstrated by van stan and gordon (2018). brazil has some studies about the solute concentration in the hydrological process, mostly concerning monocultures (balieiro et al., 2007; dick et al., 2018; diniz et al., 2013; laclau et al., 2010). the concentration of chemical compounds in stemflow can also be influenced by the action of organisms that live in the treetops, creating a complex network of interactions that may change the concentration of nutrients. michalzik et al. (2016) demonstrated that under aphid (insects) infestation the water chemistry was significantly altered, showing intense k (+ 139%), mg (+ 82%), mn (+ 93%), s (+ 86%), so4-s (+ 62%), dissolved organic sulfur (+ 51%), and dissolved organic nitrogen (+ 62%). the authors point out that the analysis of the chemical composition can be used as a bioindicator to evaluate the impact of herbivore activity on forest ecosystems. rosier et  al. (2016) also detected variations in the composition of soil microbial communities in the stemflow of different plant species. species-specific differences potentially change moisture, ph, and carbon and mineral nutrient composition near the stems contributing to greater microhabitat variability. another critical situation was observed by ptatscheck, milne and traunspurger (2018) in germany. the authors investigated stemflow as a vector for the transport of small metazoans from tree surfaces down to the soil. the pilot study showed for the first time that stemflow is a transport vector for numerous small metazoans. they concluded that by connecting tree habitats (e.g., bark, moss, lichens, or water-filled tree holes) with soil, stemflow might influence the composition of soil fauna by mediating intensive organism dispersal. bittar et  al. (2018) also conducted an interesting study involving throughfall and stemflow from an oak-cedar forest in southeastern usa. the authors identified that both hydrological processes were significantly enriched in bacteria compared to the open-area rainfall. runoff may also play a role in “discharging” large concentrations of nutrients under certain conditions. during periods of drought, chemical compounds from the atmosphere tend to accumulate in the canopy and stem. in a first precipitation event, this accumulation of chemical compounds will flow through the trunk, increasing their concentrations in relation to total precipitation and throughfall (zhang et al., 2016). therefore, the transport of nutrients and other compounds from the canopy to the soil can vary significantly according to rainfall seasonality. stemflow has also proven to be an important factor in the transfer of anthropogenic chemical compounds to the soil and water reservoirs, as is the case with anthropogenic nitrogenous compounds (burbano-garcés; figueroa-casas; peña, 2014). this finding raises questions about how chemicals of anthropogenic origin that are harmful to ecosystems are being incorporated into the biogeochemical cycle, especially inert compounds such as hydrochlorofluorocarbons (hcfcs). a study by glinski et al. (2018) investigated the cumulative effect of 160 pesticides on the environment and measured the concentrations of these compounds in stemflow. the authors found similar concentrations of herbicides, fungicides, and insecticides on the surface of water bodies and stemflow, revealing the importance and indirect impact of the exposure of these environments to chemical agents of anthropic origin. two  years after the nuclear accident at the power plant in fukushima, japan, endo et al. (2015) measured the radioactive cesium concentration (137cs) on throughfall and stemflow. the authors pointed out that due to the defoliation caused by radioactivity in the area, the flow was significantly high, transporting 137cs to the soil. therefore, stemflow and throughfall play a dominant role in biogeochemical processes through the nutrient flow of compounds deposited in the canopy, especially after long periods of drought, and their contribution can account for up to 50% of the total nutrients returned to the soil (hofhansl et al., 2012). like the flow of water, the chemical composition is influenced not only by environmental characteristics but also by plant species, their interactions with other organisms, and their localized effects; their contribution may not be detected, but they are certainly important to ecosystems (germer et al., 2012). tonello, k.c. et al. 24 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 16-27 issn 2176-9478 final considerations the growing number of studies on the subject in the most diverse regions, especially in the last two decades, has contributed to answering several questions about the importance and role of stemflow in ecosystems and the biogeochemical cycle. however, new  questions arise as our knowledge of the topic deepens, revealing not only its complexity but also its diversity. future  works should seek to explore multidisciplinary aspects involving biotic and abiotic components and the impact of their interactions, seeking to quantify stemflow concerning references abreu, m.c.; tonello, k.c. avaliação dos parâmetros hidrometeorológicos na bacia do rio sorocaba/sp. revista brasileira de meteorologia, v. 32, n. 1, p. 99-109, 2017. https://doi.org/10.1590/0102778632120150164 abreu, m.c.; tonello, k.c. estimativa do balanço hídrico climatológico da bacia hidrográfica do rio sorocaba são paulo. ambiência, guarapuava, v. 11, n. 3, p. 513-527, 2015. http://doi.org/10.5935/ambiencia.2015.03.01 ahmed, a.; tomar, j.m.s.; mehta, h.; kaushal, r.; deb, d.; chaturvedi, o.p.; mishra, p.k. throughfall, stemflow and interception loss in grewia optiva and morus alba in north west himalayas. tropical ecology, v. 58, n. 3, p. 507-514, 2017. andré, f.; jonard, m.; ponette, q. spatial and temporal patterns of throughfall chemistry within a temperate mixed oak-beech stand. science of the total environment, v. 397, n. 1-3, p. 215-228, 2008. https://doi. org/10.1016/j.scitotenv.2008.02.043 assis, j.; souza, w.; sobral, m. do c. análise climática da precipitação no submédio da bacia do rio são francisco com base no índice de anomalia de chuva. revista brasileira de ciências ambientais (online), n. 36, p. 115-127, 2015. https://doi.org/10.5327/z2176-947820151012 balieiro, f.d.c.; franco, a.a.; fontes, r.l.f.; dias, l.e.; campello, e.f.c.; faria, s.m. evaluation of the throughfall and stemflow nutrient contents in mixed and pure plantations of acacia mangium, pseudosamenea guachapele and eucalyptus grandis. revista árvore, v. 31, n. 2, p. 339-346, 2007. https://doi.org/10.1590/s0100-67622007000200017 barbier, s.; balandier, p.; gosselin, f. influence of several tree traits on rainfall partitioning in temperate and boreal forests: a review. annals of forest science, v. 66, p. 602, 2009. https://doi.org/10.1051/ forest/2009041 bessi, d.; dias, h.c.t.; tonello, k.c. rainfall partitioning in fragments of cerrado vegetation at different stages of conduction of natural regeneration. revista árvore, viçosa, v. 42, n. 2, 2018a. http://dx.doi. org/10.1590/1806-90882018000200015 bessi, d.; tanaka, m.o.; costa, l.a.; correa, c.j.p; tonello, k.c. forest restoration and hydrological parameters effects on soil water conditions: a structural equation modelling approach. revista brasileira de recursos hídricos, porto alegre, v. 23, 2018b. http://dx.doi.org/10.1590/23180331.231820180043 biddick, m.; hutton, i.; burns, k.c. an alternative water transport system in land plants. proceedings of the royal society b: biological sciences, v. 285, n. 1884, p. 3-5, 2018. https://doi.org/10.1098/rspb.2018.0995 bittar, t.b.; pound, p.; whitetree, a.; moore, l.d.; van stan, j.t. estimation of throughfall and stemflow bacterial flux in a subtropical oak-cedar forest. geophysical research letters, v. 45, n. 3, p. 1410-1418, 2018. https://doi.org/10.1002/2017gl075827 bivand, r.; rundel, c. rgeos: interface to geometry engine open source (’geos’). r package version 0.4-2. 2018. available at: <https://cran. rproject.org/package=rgeos>. accessed on: oct. 28, 2019. bork, c.; castro, a.; leandro, d.; corrêa, l., siqueira, t. índices de precipitação extrema para os períodos atual (1961-1990) e futuro (2011-2100) na bacia do rio taquari-antas, rs. revista brasileira de ciências ambientais (online), n. 46, p. 29-45, 2017. https://doi.org/10.5327/z2176-947820170233 brancalion, p.h.s.; viani, r.a.g.; rodrigues, r.r.; gandolfi, s. avaliação e monitoramento de áreas em processo de restauração. in: martins, s. v. 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biomes? we believe that linking stemflow and soil recovery is necessary. perhaps we could identify species with higher nutrient inputs to the soil and eventually explore them, positively, for the recovery of degraded soils, especially when it comes to forest restoration. contribution of authors: tonello, k.c.: project administration, supervision, conceptualization, review & editing. balbinot, l.: investigation, formal analysis, data curation, writing – first draft; pereira, l.c.: investigation, formal analysis. matus, g.n.: investigation, formal analysis. lima, m.t.: investigation, formal analysis. https://doi.org/10.1590/0102-778632120150164 https://doi.org/10.1590/0102-778632120150164 http://doi.org/10.5935/ambiencia.2015.03.01 https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2008.02.043 https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2008.02.043 https://doi.org/10.5327/z2176-947820151012 https://doi.org/10.1590/s0100-67622007000200017 https://doi.org/10.1051/forest/2009041 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brasileira e da nordestina, em particular, o agravamento da instabilidade do regime de chuvas e suas implicações na disponibilidade hídrica e, por sua vez, nas precárias condições de acesso à água. neste artigo, a partir da discussão sobre alguns fatores relativos às condições de acesso à água e de uma proposição formulada para se configurar a deficiência desse acesso, denominada de estado da sede, se apresenta uma proposta de indicadores para exprimir essa deficiência. os resultados apresentados são de pesquisa desenvolvida no departamento de engenharia ambiental/ufba, com o apoio da fundação avina, visando à formulação de indicadores que possam ser sistematizados a partir de dados disponibilizados por instituições públicas e com o propósito de se tornar um mecanismo de fácil disponibilização e, sobretudo, de suporte à sociedade no exercício da cidadania. a pesquisa desenvolvida teve como escopo metodológico uma vertente relativa aos critérios de seleção de indicadores pertinentes aos propósitos em questão, bem como identificação das fontes de informações disponíveis, e outra relativa à conceituação adotada sobre o estado da sede, sendo inicialmente realizada uma pesquisa conceitual para a sua proposição. em seguida procedeu-se a identificação de instituições geradoras de dados sobre o tema. uma consulta a especialistas (delphos) foi aplicada para dar suporte à conceituação de estado da sede e para a seleção de variáveis e indicadores capazes de medir este estado. finalmente, diante da proposição formulada foi procedida a sua aplicação em diversos municípios do estado da bahia e sua respectiva representação cartográfica. os resultados obtidos demonstram a sua validade e revelam ainda se tratar de uma forma efetiva de comunicação de uma realidade para a sociedade. palavras-chave: indicadores de desigualdade, acesso à água, indicadores de sede. abstract the scenario of global climate change brings among other concerns for society and the brazilian northeast, in particular, the worsening instability in rainfall and its implications for water availability and, in turn, in precarious conditions of access to water. in this article, from the discussion of certain factors relating to conditions of access to water and formulated a concept for setting up the deficiency of such access, which is called the state headquarters, it is presented an indicator for expressing this deficiency. the results are the fruits of research conducted at the department of environmental engineering/ufba, with the support of the avina foundation, aimed at the formulation of indicators that can be systematized from data provided by public institutions and with the intention of becoming a mechanism easy availability and, above all, more a society to support the exercise of citizenship. as the scope of methodological research developed involved a component of the criteria for selection of indicators relevant to the purposes in question and the sources of information available, and one for the conceptualization adopted on the thirst state. in this regard, a research was conducted initially for the conceptual proposition of the thirst state. then they proceeded to identify the institutions that generate data on the subject. from a previous selection of variables that can be taken as indicators, were applied a consultation of experts (delphi) for selection of relevant parameters for the formulation of indicators required. the same consultation was used to formulate a conception of the indicators. finally, the proposition was applied in several municipalities in the state of bahia and its respective cartographic representation. the results demonstrate its validity and also show it is an effective form to communicate a reality for society. keywords: indicators of inequality, water access, indicators of thirst. desigualdade no acesso à água de consumo humano: uma proposta de indicadores severino soares agra filho engenheiro químico, doutor economia aplicada (área desenvolvimento e meio ambiente)/unicamp, professor adjunto da ufba e-mail: severino@ufba.br patrícia campos borja engenheira sanitarista, doutora em urbanismo/ufba, professora adjunto/ufba luiz roberto santos moraes engenheiro civil e sanitarista, doutor em saúde ambiental, professor t itular em saneamento/ufba davi nascimento souza graduando em engenharia sanitária e ambiental/ufba revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 44 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução as previsões preocupantes sobre as tendências da mudança climática global retoma com maior intensidade as discussões sobre as alternativas de equacionanmento da escassez hídrica. para a realidade do semiárido barasi leiro, em particular, o cenário previsto é de agravamento da instabilidade do regime de chuvas e suas implicações na disponibilidade hídrica e, por sua vez, nas precárias e crônicas condições de acesso à água. no cenário mundial de disponibilidade hídrica, a situação do brasil é das mais confortáveis. o país detém de 12% da água doce do mundo (rebouças; braga; tundisi, 1999). tal posição colocam desafios ainda maiores para a nação com vistas estabelecer políticas públicas que venham regular de forma soberana o uso desse recurso cada vez mais escasso. apesar da situação confortável de disponibilidade hídrica no país e da não existência de escassez, o acesso universal da população a água potável ainda é um grande desafio. a realidade denota que apesar das estatísticas oficiais indic arem um crescimento significativo no provimento de infraestrutura de abastecimento de água, existe uma situação de vulnerabilidade da população pela qualidade e quantidade dos ser viços prestados, como também é significativa a parcela da população excluída do acesso à água. essa inacessibilidade nem sempre está vinculada à inexistência de fontes de abastecimento. alguns fatores existe ntes nos sistemas de gestão e distribuição da água submetem contingentes significativos da população a um regime de deficiência de abastecimento que poderia ser considerado como uma condição ou estado da sede. nesse sentido, a realidade indica que não se configura o atendimento ao direito fundamental de acesso à água de forma perene, em quantidade compatível à vida humana e potável. urge, portanto, dis por de informações sobre a gestão e acesso à água potável que reflitam a real condição de vulnerabilidade que as populações estão submetidas. a abordagem e temática deste artigo se insere nessa perspectiva de discussão sobre os fatores relativos às condições de acesso à água. os seus resultados foram frutos da pesquisa desenvolvida no departamento de engenharia ambiental da ufba, com o apoio da fundação avina, com o objetivo de se formular indicadores que possam ser sistematizados a partir de dados disponibilizados pelas instituições públicas e com o propósito de se tornar um mecanismo de fácil disponibilização e, sobretudo, como mais um suporte à sociedade no exercício da sua cidadania. a aplicação desses indicadores pode se constituir em uma relevante base de informações para orientar a gestão da água, seja por parte das comunidades nos seus processos de reivindicações de acesso à água potável, como também pelo poder público nas suas ações de gestão dos serviços de saneamento básico. metodologia como escopo metodológico a pesquisa desenvolvida envolveu uma vertente relativa aos critérios de seleção de indicadores pertinentes aos propósitos em questão, bem como a identificação das fontes de informações disponíveis, e outra relativa à conceituação do estado da sede. para a vertente de identificação e seleção de indicadores foi realizado, inicialmente, um reconhecimento das instituições geradoras de dados sobre o tema e, também, das informações disponíveis sobre as condições de abastecimento de água no estado da bahia. dessa forma, a pesquisa pautou-se no uso de dados secundários existentes em instituições governamentais. foram considerados os bancos de dados das seguintes instituições: • sistema nacional de informação sobre saneamento snis (19 variáveis). • departamento de informática do sus datasus (09 variáveis). • departamento de informática do sus datasus/ sistema de informação da atenção básica (siab) (7 variáveis). • pesquisa nacional de saneamento básico pnsb 2000; (07 variáveis). • pesquisa nacional de amostra domiciliar pnad; e o (02 variáveis). • sistema de in formação da qualidade a água de consumo humano sisagua (17 variáveis). para a conceituação do estado da sede, inicialmente, foi procedida uma revisão bibliográfica sobre a questão e, a partir de uma formulação conceitual, foi organizada uma consulta a uma rede de especialistas (delphos). essa rede também auxiliou, a partir do conceito definido, a seleção das variáveis e indicadores para a caracterização do estado da sede e a definição da importância relativa de cada um dos indicadores. para tanto, foi elaborada uma lista de especialista a serem consultados, os quais deveriam ter sua experiência profissional relacionada à questão dos recursos hídricos. posteriormente, foi construído um questionário e uma lista com as possíveis variáveis capazes de medir o estado da sede. os dados e variáveis selecionadas geraram indicadores que foram georefenciados a partir do arcview, gerandose uma representação cartográfica de fácil entendimento da população. foram gerados os mapas indicando o cenário da quantidade, qualidade e a equidade do acesso à água na bahia. as informações obtidas permitiram indicar as regiões ou localidades que estão submetidas a um estado da sede, bem como os fatores de vulnerabi lidade que ocorrem nessas localidades. o conceito de estado da sede e indicadores na literatura a sede é entendida pela falta de água para ingestão em quantidade, qualidade e regularidade, que não assegure a uma pessoa, uma família ou uma comunidade o mínimo necessário para garantir as suas funções orgânicas normais. essa quantidade é calculada em dois litros de água por dia (who, 2005). por outro lado, entende-se por "insegurança hídrica" a falta de água em "quantidade, qualidade e regularidade" que não garanta a uma pessoa, família, comunidade a quantidade mínima de água para ingestão, higiene e demais necessidades do seu cotidiano doméstico. essa quantidade é indicada pela oms em 40 litros por dia (who, 1984). conforme exposto na metodologia, pretendia-se que o conceito de estado da revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 45 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 sede e as variáveis para a sua mensuração fossem definidos a partir da consulta a uma rede de especialistas. foram consultados 50 especialistas ligados à área de recursos hídricos. infelizmente, apenas 7 especialistas responderam ao questionário encaminhado, o que evidencia as dificuldades da técnica de pesquisa uti lizada. certamente, a questão colocada aos especialistas não suscitou interesse ou houve dificuldades para o fornecimento das informações solicitadas, principalmente, das variáveis para medir o estado da sede. os especialistas forneceram a sua opinião sobre o conceito de estado da sede, relacionados no quadro 1. ao serem consultados quanto à pertinência da incorporação da quantidade de água referente à subsistência ao conceito de estado da sede, houve divergência entre os especialistas. quatro especialistas foram de opinião favorável a essa incorporação e três se manifestaram desfavoráveis. para um dos especialistas regiões com dificuldades de abastecimento [...] deveriam utilizar as águas, apenas e tão somente, para a dessedentação (humana e animal), bem como, cocção de alimentos e higiene pessoal (especialista 5). para outro especialista, no entanto, dever-se-ia considerar o uso da água para subsistência, "sem, contudo, subestimar os legítimos usos da água" (especialista 4). como não se chegou a um consenso quanto à inclusão do uso da água para subsistência, esta foi excluída da composição do estado da sede. com as sugestões dos especialistas e a revisão de bibliografia pôde-se chegar ao seguinte conceito de estado da sede: "estado da sede se refere às condições insuficientes de acesso equitativo de disponibilidade de água, em quantidade e qualidade, de forma que afete negativamente os níveis de saúde pública." o acesso à agua na bahia as condições de acesso à água no estado da bahia podem ser caracterizadas pelas diversas informações disponíveis na estatística oficial. assim, os dados disponíveis sobre a vulnerabilidade do acesso à água, em quantidade e qualidade, expressam o estado da sede na bahia de uma parcela da população. em relação à disponibilidade efetiva de acesso à rede geral de água, os dados da pnad de 2006, indicam que 75,5% da população do estado da bahia eram atendidas, sendo que, na zona rural, este indicador era de apenas 34%. assim, cerca de 3.404.000 de habitantes do estado não tinham acesso à rede pública. desses, 87% viviam na zona rural. cerca de 2.560.000 (75%) uti lizavam outras formas de abastecimento e não dis punham de canalização interna (tabela 1). assim, constata-se que 18,4% dos baianos estavam excluídos do acesso a um ser viço de abastecimento via rede pública ou com canalização interna e obtinham água coletando de poços, lagos, rios, barreiros e outros. tipo de abastecimento população total % população urbana % população rural % rede geral 10.496.000 75,5 8.936.000 95,4 1.560.000 34,4 com canalização interna 9.670.000 69,6 8.524.000 91,0 1.146.000 25,3 sem canalização interna 826.000 5,9 412.000 4,4 414.000 9,1 outra forma 3.404.000 24,5 428.000 4,6 2.975.000 65,6 com canalização interna 844.000 6,1 173.000 1,8 671.000 14,8 sem canalização interna 2.560.000 18,4 255.000 2,7 2.304.000 50,8 população total 13.900.000 9.365.000 4.535.000 tabela 1: percentual de moradores em domicílios particulares permanentes segundo forma de abastecimento. pnad 2006. fonte: ibge, 2007. a desigualdade no acesso à rede pública de água na bahia, como no brasil, se evidencia também em relação à faixa de renda da população. conforme indica os dados da pnad 2006 (f igura 1), as populações de menor faixa de renda têm os menores níveis de cobertura com rede pública de água. revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 46 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 especialista atividade profissional conceito de estado da sede sugerido pelo especialista consolidação do conceito 1 engenheiro, professor, doutor e pesquisador no campo dos recursos hídricos. definição/caracterização dos limiares de “sede”, conforme condições locais; 1) disponibilidade de água (no ambiente e processada); 2) acesso a essa água disponível (considerando estratos sociais); 3) quantidade, qualidade e condições da água accessível. condição insuficiente de disponibilidade, acesso eqüitativo em termos de quantidade e qualidade. 2 engenheiro e gestor público do campo do saneamento ambiental. autor de livro sobre a temática análise do snis última versão. b) considerar indicadores sanitários que associem a veiculação hídrica; c) considerar áreas afetadas por estiagens associadas às condições climáticas (dados metereológicos) ou fenômenos vinculados à seca. estes fenômenos deverão ser freqüentes ou decorrentes da falta de uma ação ou atitude preventiva e/ou corretiva. desastres ecológicos/ambientais que são de difícil mensuração (contaminação de freáticos) também podem inviabilizar o acesso à água. baixos níveis de abastecimento público de água, condições ambientais desfavoráveis (vinculadas à seca ou a desastres naturais). 3 engenheiro, professor, doutor e pesquisador no campo do saneamento, mais especificamente da qualidade da água. o termo utilizado (“sede”) sugere uma conseqüência de falta da água. assim, acho que para configurar o “estado da sede”, teríamos de recorrer a elementos (ou indicadores) que caracterizem o não-acesso ou a dificuldade de acesso à água, principalmente em termos quantitativos. falta de água pelo não acesso ou dificuldade de acesso. 4 engenheira sanitarista e profissional da vigilância ambiental estadual disponibilidade hídrica; acesso (% da população com abastecimento-permanente, intermitente, deficiente); qualidade da água; gestão institucional (propósito da instituição pública, ações integradas nos setores social e de infra-estrutura); taxas de ocorrência de doenças de veiculação hídrica; taxas de mortalidade infantil; focos de contaminação; situação socioeconômica. condição insuficiente de disponibilidade hídrica, de acesso, de qualidade da água, de gestão dos serviços, condição da saúde e sócio-econômica. 5 engenheiro, professor, doutor e pesquisador no campo dos recursos hídricos. o que é estabelecido pela onu: regiões que têm capacidade de disponibilizar menos do que 1.000 m³/pessoa/ano. disponibilidade hídrica menor do que 1.000m³/pessoa/ano. 6 engenheiro, especialista no campo da saúde ambiental. sugiro considerar, entre outras recomendações, as definições do guidelines for drinking-water quality, 2nd edition volume 3 surveillance and control of community supplies que em seu capítulo 5 item 5.2 sub-itm 5.2.1 que diz o seguinte: “as estimativas do volume de água necessário para a promoção da saúde apresentam grandes variações. admitese que o consumo diário de água potável por habitante é de aproximadamente dois litros, porém este valor varia de um país a outro. no entanto, aqui não se leva em conta a água necessária para a higiene pessoal e a doméstica, que também são importantes para a manutenção e a melhoria da saúde pública. nas áreas rurais, o consumo diário para esses fins varia muito; nas áreas urbanas, com sistemas de distribuição conectados às casas, pode passar de 100 litros diários por habitante. as medições do volume de água coletada ou fornecida para fins domésticos podem ser utilizadas como indicadores básicos de higiene. algumas autoridades fixam um valor de referência de 50 litros diários por habitante, mas este cálculo baseia-se na suposição de que o banho e lavagem de roupas ocorrem no domicílio; quando não é este o caso podem ser aceitos números mais baixos”. níveis adequados de quantidade de água para a bebida e higiene pessoal de forma a proteger a saúde. conceito construído: estado da sede se refere às condições insuficientes de acesso eqüitativo de disponibilidade de água, em quantidade e qualidade, de forma que afete negativamente os níveis de saúde pública. quadro 1: conceito de estado da sede a partir de rede de especialistas (delphos). figura 1 percentual e cobertura da população com rede geral de água, no estado da bahia. pnad 2006. entre os anos de 2001 a 2006 houve um acréscimo da cobertura entre as faixas de renda até 3 salários mínimos, de, em média, 7,5 pontos percentuais. apesar desse acréscimo, os níveis de cobertura dessa faixa de renda estão muito aquém do desejado. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 bahia 2001 53,7809187 63,5773318 71,3348946 82,1009689 90,7669397 95,890411 97,4789916 bahia 2006 61,286052 71,6812509 78,5956605 82,6749042 93,8955205 97,2674105 94,7163967 bras il 2006 63,6877884 74,3264978 81,0172872 85,2953598 91,2369841 93,7125749 94,7023388 até 1 sm > 1 a 2 sm > 2 a 3 sm > 3 a 5 sm > 5 a 10 sm > 10 a 20 sm > 20 sm revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 47 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 esse cenário se evidencia também nos dados da cobertura atingida nos municípios. segundo dados do snis de 2005, apenas 25,4% dos municípios do estado da bahia participantes da amostragem do sistema possuíam cobertura com rede pública de água acima de 80% da população e em cerca de 2 5% dos municípios a cobertura era menor que 41% (tabela 2). a média de atendimento chegava a 60,4% da população, sendo que na área urbana essa média atingia 96%. cobertura com água da população município % <21 8 4,6 21-41 35 20,2 4160 43 24,9 60-80 43 24,9 > 80 44 25,4 total 173 100,0 tabela 2 cobertura da população com sistema de abastecimento de água em municípios amostrados pelo snis 2005. outra informação indicadora desse cenário de vulnerabilidade do acesso é a intermitência do fornecimento. em 2005, nos municípios amostrados pelo snis, cerca de 166.598 economias de água sofreram intermitência no fornecimento de água, o que equivale a, aproximadamente, 566.433 habitantes. as paralisações atingiram 363.739 economias de água envolvendo cerca de 1.236.713 habitantes. ainda em 2005, dados do sisagua revelam que em cerca de 80% dos municípios cadastrados no sistema, o fornecimento de água era intermitente (tabela 3). tais dados permitem concluir que o acesso à rede pública de água não é condição suficiente para a garantia ao direito ao acesso à água. tabela 3 intermitência no fornecimento de água nos sistemas de abastecimento e água da bahia cadastrados no sisagua em 2005. intermitência número de municípios % com 279 80,2 sem 68 19,4 total 348 em relação à qualidade da água fornecida para a rede de distribuição, as informações disponíveis se revelam também preocupantes. dados do sisagua de 2005 revelam que, na saída das estações de tratamento de água (eta), esse líquido fluía para a rede e distribuição fora dos padrões bacteriológicos de qualidade exigidos pela portaria n. 518/2004 do ministério da saúde, em 91 (27%) dos 338 municípios cadastrados nos sistema de informação. cinco municípios apresentaram o parâmetro "amostras com mais de três coliformes", na saída da eta . dos 91 municípios com amostra com coliforme total, em 9,8% o percentual de amostras com este parâmetro era maior que 4% (tabelas 4 e 5). tabela 4 percentual de amostras de água na saída da eta com mais de 3 coliformes. bahia, 2005. amostras de água na saída da eta com mais de 3 coliformes (%) número de municípios % 333 98,5 0 1,12 1 0,3 1,12 3,41 4 1,2 total 338 100,0 fonte: ministério das cidades, 2007. fonte: ministério da saúde, 2006. fonte: ministério da saúde, 2006. revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 48 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 tabela 5 percentual de amostras de água na saída da eta com coliforme total. bahia, 2005. a situação crítica da qualidade da água fornecida à população pode ser também aferida ao se avaliar o parâmetro turbidez. em 345 municípios cuja água fornecida na saída da eta foi analisada, cerca de 320 apresentaram amostras fora do padrão para turbidez, segundo padrões estabelecidos pela portaria n. 518/2004 do ministério da saúde. em cerca de 51% dos municípios, o percentual de amostras de água com turbidez fora do padrão foi maior que 30% (tabela 6). amostras de água na saída da eta com coliforme total (%) número de municípios % 0 247 73,1 0 1,01 6 1,8 1,01 4 52 15,4 4 10 29 8,6 10 15,8 4 1,2 total 338 100,0 amostras de água na saída da eta com coliforme total (%) número de municípios % 0 247 73,1 0 1,01 6 1,8 1,01 4 52 15,4 4 10 29 8,6 10 15,8 4 1,2 total 338 100,0 tabela 6 percentual de amostras de água na saída da eta com turbidez fora do padrão. bahia, 2005. fonte: ministério da saúde, 2006. fonte: ministério da saúde, 2006. os valores referentes ao cloro residual livre na água fornecida indicam também uma vulnerabilidade. em 129 municípios cadastrados no sisagua, em 2005, a água saia da eta fora do padrão para o parâmetro cloro residual livre, tornandoa mais susceptível a contaminação ao longo a rede de distribuição. em quase 5% dos municípios o percentual de amostras fora do padrão para esse parâmetro era acima de 6,0 (tabela 7). tabela 7 percentual de amostras de água na saída da eta com turbidez fora do padrão. bahia, 2005. fonte: ministério da saúde, 2006. amostras de água na saída da eta com cloro residual livre fora do padrão (%) número de municípios % 0 217 62,7 0 2,8 96 27,7 2,8 6,0 16 4,6 6 30 17 4,9 total 346 100,0 a vulnerabilidade da qualidade da água se evidencia também na rede de distribuição. dados do sisagua indicaram que 20 (vinte) municípios apresentaram "amostras de água na rede de distribuição com mais de três coliformes". em cerca de 5% dos municípios o percentual de amostra fora do padrão era acima de 0,17%, em 1 município este indicador chegou a mais de 2%. um total de 215 municípios apresentou amostras de água fora do padrão para o parâmetro coliforme total, sendo que em 5% o percentual de amostras fora do padrão era superior a 6,3% (tabelas 8 e 9). revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 49 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 tabela 8 percentual de amostras de água na rede de distribuição com mais de 3 coliformes. bahia, 2005. fonte: ministério da saúde, 2006. tabela 9 percentual de amostras de água na rede de distribuição com coliformes totais fora do padrão. bahia, 2005. fonte: ministério da saúde, 2006. tabela 10 percentual de amostras de água na rede de distribuição com turbidez fora do padrão. bahia, 2005. fonte: ministério da saúde, 2006. amostras na rede com > 3 coliformes (%) número de municípios % 0 327 94,2 0 0,17 3 0,9 0,17 2 16 4,6 2,0 3,43 1 0,3 total 347 100,0 amostras na rede com coliformes totais fora do padrão (%) número de municípios % 0 132 38,0 0 0,6 42 12,1 0,6 2,21 86 24,8 2,21 6,29 70 20,2 6,29 10,4 13 3,7 10,4 25 4 1,2 total 347 100,0 amostras de água na rede de distribuição com turbidez fora do padrão (%) número de municípios % 0 72 20,9 0 2,4 102 29,6 2,4 15,0 136 39,4 15,03 22,6 18 5,2 22,6 46,7 14 4,1 46,7 60,5 3 0,9 total 345 100,0 para o parâmetro turbidez, os dados na rede indicam que um total de 273 municípios apresentou amostras de água fora do padrão, sendo que em 10% dos municípios esse indicador era superior a 15% (tabela 10). para o parâmetro cloro residual livre, um total de 210 municípios apresentou amostras de água fora do padrão, sendo que em 5% dos municípios o percentual de amostras fora do padrão era superior a 9% (tabela 11). tabela 11 percentual de amostras de água na rede de distribuição com teores de cloro residual fora do padrão. bahia, 2005. fonte: ministério da saúde, 2006. amostras de água na rede de distribuição com teores de cloro residual fora do padrão (%) número de municípios % 0 136 39,3 0 0,211 37 10,7 0,211 1,2 87 25,1 1,2 9,21 69 19,9 9,21 27,6 17 4,9 total 346 100,0 revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 50 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 a qualidade da água também pode ser preservada, tratada ou comprometida no interior dos domicílios. os indicadores do siab refletem o comportamento das famílias diante da água de consumo. em 2006, dados desse sistema indicaram que cerca de 63% das famílias cadastradas filtravam a água para beber, correspondendo a 1.682.115 famílias (tabela 12) e, aproximadamente, 26% não tratavam a água. esse dados evidenciam certo esforço do tratamento domiciliar que muitas vezes não é capaz de garantir a qualidade da água consumida. tabela 12 tratamento da água pelas famílias da bahia cadastradas no siab. fonte: ministério da saúde, 2007. tratamento da água número de famílias % água filtrada 1.682.115 62,5 água fervida 42.871 1,6 água clorada 259.049 9,6 água sem tratamento 697.858 25,9 indicadores de avaliação do estado da sede conforme a metodologia adotada a seleção de indicadores foi realizada por meio de uma consulta a especialistas. a consulta à rede de especialista permitiu identificar, preliminarmente, o conjunto de variáveis e indicadores capazes de medir o estado da sede. a relação de variáveis e indicadores selecionados encontra-se especificada no quadro 2. quadro 2 indicadores selecionados a partir da consulta a rede de especialistas. datasus grupo de indicadores acesso quantidade de respostas média rede geral canalizada em pelo menos um cômodo (% pop.) 9i de 12 3,66 rede geral canalizada só na propriedade/terreno (% pop.) 9i de 12 3,66 outra forma não canalizada (% pop.) 7i de 10 3,70 siab acesso (n. de famílias) abastecimento de água rede pública (% de famílias) 11i de 12 3,91 qualidade da água (n. de famílias) tratamento de água cloração (% de famílias) 9i de 12 3,75 sisagua acesso cobertura de abastecimento de água (% pop.) 10i de 12 3,83 regularidade (% pop.) 10i de 12 3,83 qualidade da água qualidade bacteriológica da água (% de amostras) 10i de 12 3,83 desinfecção de água (% pop.) 10i de 12 3,83 snis acesso índice de atendimento total de água (% pop.) 5r de 12 3,41 qualidade operacional do saneamento consumo medido per capita de água (l/hab.dia) 7i de 11 3,36 economias atingidas por intermitência (%) 6i de 11 3,36 qualidade da água incidência das analises de coliformes fora do padrão (%) 7i de 11 3,63 qualidade da gestão tarifa média da água (r$/m3.mês) 5r de 11 3,36 vulnerabilidades índice de atendimento urbano de esgoto referido aos municípios atendidos com água (%) 4r de 11 3,00 revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 51 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 pa ra a definição do nível de relevância de cada indicador, o seguinte critério foi estabelecido: eleição da categoria (dispensável, pouco relevante, relevante e indispensável) do indicador segundo o maior número de citações por parte dos es pecialistas. os indicadores foram selecionados para cada variável dos bancos de dados, considerando a maior média obtida a partir das categorias dispensável, pouco relevante, relevante e indispensável. na ocorrência de divergências de opiniões, optou-se em realizar a média ponderada entre o peso e a freqüência de citações. esse peso foi definido por categoria, conforme apresentado na tabela 13. tabela 13 categorias dos indicadores e pesos correspondentes categoria peso faixas dispensável 1 média ≤ 1 pouco relevante 2 1 < média ≤ 2 relevante 3 2 < média ≤ 3 indispensável 4 3 < média ≤ 4 a partir da análise da relevância estabelecida pelos especialistas dos indicadores propostos pode-se constatar que: • no banco de dados do snis os indicadores considerados indispensáveis relacionam-se com as variáveis de acesso e qualidade operacional, enquanto que os relevantes têm relação com a qualidade da água, gestão dos serviços e vulnerabilidade. • os indicadores mais citados como relevante e indis pensável foram os seguintes: cobertura da população com água, consumo per capita, intermitência, turbidez da água, cloro residual livre, tarifa, coliformes, micro-medição e cobertura com esgotamento sanitário. • nos bancos de dados do datasus, siab e snis todos os indicadores foram considerados indis pensáveis e relacionavam-se com as variáveis de acesso e qualidade da água. diante da avaliação da relevância e em função da disponibilidade de dados nas fontes de informações identificadas foram considerados pa ra a representação cartográfica os indicadores de acesso água em termos cobertura do atendimento, intermitência no fornecimento de água e qualidade da água distribuída. nesse sentido foi gerado um mapa síntese que representa o estado da sede na bahia. também foram gerados mapas para cada variável/indicador, conforme descrição a seguir: percentual da população sem canalização de água; intermitência no fornecimento de água à rede pública; coliforme total; turbidez; e qualidade bacteriológica da água. para a geração dos mapas foram adotadas quatro categorias de susceptibilidade dos municípios em função da ocorrência dos indicadores considerados, observando-se as condições especificadas no quadro 3. c ategor ia descr ição municípios mui to pouco susceptíveis pop. se m cana lização <18% , sem intermitência e água de boa qualidade muni cípios pouco susceptíveis � pop. se m canaliza ção <18-32%, um parâm etro de água for a do padrão e sem inter mit ência � pop. se m canaliza ção < 18%, água de boa qualidade e com inter mitência � sem informação de canalização de água, dois parâmetros for a da padrão de qual idade e se m inte rmitência � pop. se m canaliza ção <18%, um parâ metro de água for a do padrão e sem inter mit ência � sem informação de canalização de água, água de boa qualidade e sem inter mit ência municípios susceptí ve is � pop. se m canaliza ção 32-54% e com pr oblema na qualidade da água. � pop. se m canaliza ção >54% e sem interm itê nc ia. � pop. se m canaliza ção 18-32% com interm itê ncia e/ou com pr oblema de qual idade da água. � pop. se m canaliza ção <18%, com 2 parâmetros qual idade da água fora dos padrões e com ou sem inter mitência � pop. se m canaliza ção <18%, com 1 parâmetro qualidade da água fora dos padrões e com interm itê ncia municípi os muito susceptíveis � pop. se m canaliza ção >54% com proble mas na qualidade da água e de inter mit ência � pop. se m canaliza ção 18-32%, com 3 par âmetr os qua lidade da água for a dos padrões e com interm itê ncia � pop. se m canaliza ção >54% e sem os outros dados quadro 3 categorias de susceptibilidade revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 52 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 os mapas gerados e apresentados nas figuras 2 a 9 permitem uma avaliação global e quase instantânea sobre as condições de acesso e suas vulnerabilidades específicas em termos de sua cobertura de atendimento e de sua qualidade. o mapa síntese (figura 2), refletindo essas condições, evidencia que uma parcela significativa dos municípios estão susceptíveis ou muito susceptíveis à vulnerabilidade de acesso à água, configurando-se um situação predominante de estado da sede. se al pe pi go o ce a n o a tlâ n ti co to mg es ma salvad o r b arre iras pilã o a rca do ju azeiro jere mo abo ita be ra ba morro do c hapéu co rre nt ina vit ór ia d a c on quis ta olive ira d os b rejinho s b arra sent o sé it am ara ju cas a n ova jequié belm on te pra do ilhéus una p orto seg ur o mont e sant o ca mpo for mo so mu cugê sede estado da bahia 2008 f onte: si sag u a, min ist ério da s aúde, 2005. c ens o d emográfic o, ib ge, 2 000. 50 0 50 100 km sede sem dado municípios muito pouc o s usceptíveis ao estado de sede municípios pouco susc eptíveis ao estado de sede municípios susceptíveis ao estado de sede municípios muito susc eptíveis ao estado de sede figura 2 mapa de sede na bahia, 2008 revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 53 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 figura 3 população sem canalização de água se al pe pi g o o ce a no a tl ân tic o to mg es m a sa lv ad or b arre i ras p ilã o a rc a do ju az e i ro j ere mo ab o it a bera ba m orro do cha pé u c orre nt ina vi t ória da c onqu is t a o li vei ra dos b re j inhos b arra s en t o sé i tam ara ju c asa n ov a j e qui é be l mont e pra do ilh éu s una p ort o s eg uro m ont e s an t o c am po form os o mucugê per c en t ual d a popu laç ão s em can ali zaç ão d e águ a esta do da bah ia 2 00 8 fonte: c ens o dem ográ fic o, ib g e , 2000. p op ula ção sem c an ali za ção (% ) < 18 1 8 3 2 3 2 5 4 > 54 50 0 50 100 km se al pe pi go o ce an o a tlâ n tic o to mg es ma salvado r b ar re i ra s p ilã o a rc a do ju az eiro j e re mo abo it a be raba morro do chapé u c orre nt ina vi t ór ia da c onqu is t a o li ve i ra d os b re ji nhos ba rra se nt o s é it a mara j u c a sa n ov a j equié b el mo nt e p ra do ilh éu s una port o s eg uro mont e sant o c ampo formo so mu cu gê in term i tên ci a n o fo rn ec im en to d e água à r ed e pú bl ic a esta do da ba hia 20 08 fonte: s is a gua , m ini stéri o da s aúde, 2005. cens o d em ográ fic o, ib ge , 2000. in te rmitê nci a no for ne cime nto de ág ua tem inte rmitê ncia não tem inter mitên cia se m dad o 50 0 50 100 km se al pe p i g o o c ea n o a t lâ n tic o to mg e s ma salvador b arre iras pi lã o arc a do juaze iro je re moab o ita beraba morro do c hapéu corre nti na vit ória da conquis t a o l ivei ra dos b rej inhos barra sent o s é it am ara ju c as a n ov a je quié b el mont e pra do ilh éus una port o seg uro monte san to ca mpo formo so muc ugê c o li f or m e s e tu r b id ez es ta do da bah ia 2 008 fonte: s isa gua , minist éri o da s aúde, 2005. censo d emográfico, ibge , 2000. c olif orm es e t urb idez bo a q ualida de q u alidad e p ouc o co mpro me t ida c om prom et ida m uito co mp rom et ida se m d ado 5 0 0 50 1 00 k m se al pe p i g o o c ea n o a tl ân ti co to mg e s ma salvador b arre ira s pi lã o arc a do jua zeiro jeremoab o ita be raba morro do c hapé u correnti na vit ória da conquis t a o l ivei ra dos b rej inhos ba rra sent o s é it am araju c as a n ov a jequié b el mont e pra do ilh éus una port o seg uro monte san to campo formo so muc ugê colifo rme to ta l e sta do d a bah ia 2 008 fonte: s isa gua , mi nist ério da s aúde, 2005. censo demográfi co, ibge , 2000. 5 0 0 50 1 00 k m c oliform e t otal n ão t em t em sem d ado figura 4 intermitência no fornecimento de água na rede pública figura 6 coliformes e turbidez figura 7 coliforme total revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 54 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 s e al pe pi go o ce an o a tlâ n tic o to mg es ma salvador barre ira s pi lão a rcado jua ze iro je remoa bo it abe ra ba morro do c hapé u c orrenti na vit ória da conquist a o liv ei ra dos brejinhos b arra sent o sé it a maraju c as a n ov a je quié be lmont e prado il héus u na p orto se guro mont e sant o campo formoso mucugê q ua lid ad e bac t er io lógic a d a águ a d e c o n su m o h u man o estado d a b ahia 2008 fonte: s isa gua, mi nistério da s aúde, 2005. censo demográfic o, ibge , 2000. 5 0 0 5 0 10 0 k m int ensid ade de c olif orme to tal bo a q ualidade qu alidade m erece a tenç ão po uco com promet ida com pr omet ida muit o c omprom etida se m dado se al pe pi go o c ea n o a tl ân t i co to mg es ma salvado r b arre ira s p ilão a rc a do juaz ei ro je rem oabo it a bera ba morro d o cha péu c orrenti na vi t óri a da c on qui st a ol iv ei ra dos b re jinhos b arra sent o sé it am ara ju c as a n ov a j equi é b el mont e pra do ilh éus una port o seguro monte san to c a mpo formoso muc ugê intensidade de turbidez estado da bahia 20 08 fonte: s is agua , mi nist ério da s aúde, 2005. cens o demográfi co, ib ge , 2000. 50 0 50 100km intensida de de turbid ez 0 0 2 ,4 2,4 15 ,0 15,03 22,6 22,6 4 6,7 sem da do 46,7 6 0,5 s e a l pe pi go o ce an o a tlâ n tic o to mg e s ma salvado r barrei ras pil ão arcado juazei ro jeremo ab o itaberaba m orro d o chapéu correnti na vitória d a conquista oli vei ra dos breji nhos b arra sento sé i tam araj u casa n ova jequi é b el mo nte prado il héus u na por to seguro mo nte santo campo for moso mucugê tur bidez estado da bahia 2008 fonte: sisagua, minis tério da sa úde, 2005. censo demográfico, ibg e, 2000. 50 0 50 100 km tur bide z não tem tem se m dado figura 7 qualidade bacteriológica figura 8 intensidade de turbidez figura 9 turbidez revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 55 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 considerações finais as condições de acesso à água tem sido uma questão preocupante para um cenário inexorável de mudanças climáticas. o uso de indicadores que reflita as reais condições de acesso torna-se, portanto, um instrumento relevante para subsidiar a gestão da água e, sobretudo, a sua sistematização e divulgação, se constitui um instrumento de controle social oportuno e indispensável para a democratização das ações governamentais. a proposta de indicadores apresentada demonstra a factibilidade de sua aplicação sistemática e a capacidade de divulgação que representa para o conhecimento da população e para subsidiar iniciativas e ações da sociedade civil. a sua sistematização exigiria provavelmente um aprimoramento que incluiria uma revisão ou ampliação dos indicadores adotados. apesar do caráter exploratório e restrito em termos de universo considerado, a proposta foi formulada com a pretensão de provocar uma discussão conceitual sobre o acesso efetivo e sobre a capacidade e melhor aplicação dos dados disponíveis. nesse sentido, as suas limitações inerentes não devem se traduzir em um impedimento na sua validação, mas na identificação de uma contribuição para uma questão social que exige uma prioridade e aprofundamento de conhecimento. agradecimentos os autores agradecem à fundação avina, no nome da profa. dra. tânia mascarenhas tavares, pelo apoio financeiro ao projeto de pesquisa e a geógrafa franciane santana cruz pela elaboração dos mapas. referências ibge. pesquisa de amostra de domicílios pnad. banco de dados. 2006. disponível em: <http://www.ibge.gov.br/home/estatistica/ populacao/condicaodevida/pnsb/defau lt.shtm>. acesso em: 20 set. 2007. ibge. pesquisa nacional de saneamento básico. base de dados. 2000. disponível em: <http://www.ibge.br>. acesso em: 25 ago. 2006. ministério das cidades. diagnóstico dos serviços de água e esgoto 2005. sistema nacional de informação em saneamento snis. banco de dados. 2005. disponível em: <http://www.pmss.snis.gov.br>. acesso em: 12 set. 2007. minsitério da saúde. sistema nacional de informação da vigilância da qualidade da água de consumo humano. 2005. coordenação de vigilância ambiental. base de dados em excel. brasília, 2006. rebouças. a. c.; braga, b. tundisi, j. g. (eds). águas doces no brasi l: capital ecológico, uso e conservação. são paulo: academia brasileira de ciências, instituto de estudos avançados/usp, escrituras editora e distribuição de livros ltda, 1999. 807p. who world health organization. minimum water quantity need ed for domestic use in emergencies. technical notes for emergency, n. 9, 4p. 2005. who. guidelines for drinking water quality. v.1. genebra: who, 1984. ictr_n6i.p65 dezembro 2008 7 resultados e perspectivas do i workshop internacional de pesquisa em indicadores de sustentabilidade – wipis 2006 tadeu fabrício malheiros engenheiro ambiental, doutor em saúde pública pela faculdade de saúde pública da usp. professor do departamento de hidráulica e saneamento da escola de engenharia de são carlos da usp. [tmalheiros@usp.br] arlindo philippi jr engenheiro civil e em segurança do trabalho, doutor em saúde pública pela fsp/usp. professor titular junto ao departamento de saúde ambiental da fsp/usp. [aphij@usp.br] indicadores para desenvolvimento sustentável resumo estudos apontam significativa lacuna no que se refere às ações de avaliação referente às políticas ambientais e suas interfaces com os componentes social e econômico. traz como conseqüência importante a dificuldade de estabelecimento de mecanismos de melhoria e avanços no processo de tomada de decisão voltada ao desenvolvimento sustentável. entendendo como necessária e importante a contribuição da universidade neste campo do conhecimento, foi criado em 2003 o grupo de pesquisa siades – sistema de informações ambientais para o desenvolvimento sustentável, atualmente sob coordenação da faculdade de saúde pública da usp e da escola de engenharia de são carlos da usp. assim, este artigo apresenta os resultados do wipis 2006 – i workshop internacional de pesquisa em indicadores de sustentabilidade, realizado no segundo semestre de 2006. o wipis 2006 alcançou as expectativas contempladas em seus objetivos e teve seu auge pelo grande envolvimento inter-institucional, demonstrando a amplitude e o interesse pelo tema, por meio da participação dos atores dos diversos setores da sociedade envolvidos. possibilitou também explorar o estado-da-arte e perspectivas futuras para pesquisas em indicadores de sustentabilidade, tanto no contexto nacional, quanto em âmbito internacional. constituiu celeiro para acordos de parceria e convênios entre as instituições nacionais e internacionais participantes, abrindo novas oportunidades de atuação em pesquisa, ensino e extensão, bem como novos horizontes para a rede siades. palavras-chave indicadores de sustentabilidade; rede de pesquisa; gestão ambiental abstract studies show that there is a significant gap concerning the assessment of environmental policies and their interface with the social and economic components. the main consequence is the impairment to establish mechanisms of improvement and advances in the policy decision process under the idea of the sustainable development promotion. taking as necessary and important the university engagement in this knowledge field, it was funded in 2003 the research group siades – environmental information system for sustainable development, at present under the coordination of the school of public health of the university of são paulo and the são carlos engineering school of usp. therefore, this paper brings the main results of the i wipis 2006 –international workshop on sustainability indicators research, hold in 2006. this event has reached its target, and made possible an appropriated environment for inter-institutional engagement, pointing out the amplitude and theme interest, through a significant participation of several stakeholders. it made also possible to discuss the state of art and future perspectives for sustainability indicators research, for the national and international context. it constituted adequate forum for partnership establishment within the national and international institutions participants, opening new opportunities for research, teaching and extension activities, as well as new horizons for the siades network. key words sustainability indicators; research network; environmental management revista brasileira de ciências ambientais – número 118 introdução as últimas décadas do século passado testemunharam um esforço internacional de reflexão e mobilização referente às questões sociais e sua interface com a saúde ambiental. observa-se significativos avanços na formulação e implementação de políticas mais focadas no contexto da proteção ambiental, alinhadas à promoção da saúde pública, da justiça social e viabilidade econômica. no entanto, estudos apontam ainda lacuna no que se refere às ações de avaliação deste contexto, dificultando que se estabeleçam mecanismos de melhoria e avanços no processo de tomada de decisão voltada ao desenvolvimento sustentável. entendendo como necessária e importante a contribuição da universidade neste campo do conhecimento, foi criado em 2003 o grupo de pesquisa siades – sistema de informações ambientais para o desenvolvimento sustentável, da faculdade de saúde pública da usp, contando com o apoio da capes – coordenadoria de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior. o siades vem desenvolvendo diversas atividades de pesquisa, ensino e orientação, somando esforços para a formação de recursos humanos na área de saúde ambiental sobre indicadores de desenvolvimento sustentável, com vínculo aos programas de pós-graduação em saúde pública da fsp/usp (ppgfsp)e ciência da engenharia ambiental da eesc/usp (ppgsea). com o objetivo de elaboração do planejamento estratégico das atividades do grupo de pesquisa, e de construção de rede internacional em indicadores de sustentabilidade, foi realizado o workshop internacional de pesquisa em indicadores de sustentabilidade – wipis 2006, no período de 28 de agosto a 1º de setembro de 2006. foi promovido pela faculdade de saúde pública e pelo cepema – centro de capacitação e pesquisa em meio ambiente da usp, com apoio do departamento de saúde ambiental da faculdade de saúde pública da usp, do proisa – programa de informação em saúde e ambiente da usp, do nisam – núcleo de informações em saúde ambiental da usp, da ccint comissão de cooperação internacional da usp, do prodoc-capes e da fapesp – fundação de apoio à pesquisa do estado de são paulo. a proposta deste evento insere-se no contexto mais amplo da promoção da qualidade de vida e proteção ambiental, que tem como um dos principais pilares a estruturação institucional para exercício da governança sócio-ambiental. desta forma, as atividades programadas possibilitaram ampliar intercâmbio de pesquisa e ensino no tema indicadores para o desenvolvimento sustentável, entendido como ferramenta-chave na promoção do acesso da sociedade ao processo decisório da gestão das cidades, na formulação e avaliação de políticas públicas duradouras e de reversão do ciclo da exclusão sócio-ambiental. por conta da ampliação e consolidação das relações do projeto e entendendo como importante a participação de profissionais de instituições governamentais, não governamentais e setor empresarial atuantes no campo do desenvolvimento sustentável e dos indicadores de sustentabilidade, participaram ativamente do wipis 2006 representantes de vários setores públicos e privados. o conjunto de atividades programadas dentro do wipis 2006 incluiu a realização do seminário internacional (1 dia), oficina de trabalho (2 dias) e curso internacional em indicadores de sustentabilidade (2 dias), completando uma semana intensa de atividades, conforme demonstrado no quadro 1. os seguintes resultados foram alcançados tendo em vista os objetivos propostos: a) identificação de demandas e prioridades para realização de pesquisa e ensino no tema do evento, por meio de metodologia participativa, envolvendo docentes e pesquisadores, profissionais de atuação neste campo, e gestores ambientais de instituições governamentais e não governamentais. estão apresentadas no item resultados deste artigo, com indicação de uma lista de propostas de projetos e parcerias que podem ser estabelecidas necessárias à implementação destes projetos; b) discussão e avanços no planejamento estratégico da rede de pesquisa em indicadores e avaliação estratégica de políticas ambientais nacionais e internacionais, com proposição de compromissos de cooperação internacional interuniversidades e parcerias para novos projetos de pesquisa, além de cursos de capacitação; c) sensibilização da sociedade e tomadores de decisão para a importância da ferramenta de indicadores de sustentabilidade na formulação, implementação, avaliação e comunicação de políticas ambientais, por meio de ampla presença de pesquisadores e profissionais dos setores governamental e não-governamental das regiões metropolitanas da baixada santista e de são paulo; d) capacitação de lideranças e gestores ambientais da região sobre o tema desenvolvimento sustentável e indicadores, por meio da realização do curso em indicadores. dezembro 2008 9 destaca-se o aspecto de amplo envolvimento inter-institucional do setor de pesquisa e ensino, e do caráter multidisciplinar verificado pela participação de pesquisadores e profissionais de diferentes áreas do conhecimento. resultados as informações do conteúdo das palestras e discussões, geradas durante o seminário, as oficinas e o curso, foram disponibilizadas no site da rede de pesquisa siades [www.fsp.usp.br/siades]. o evento como um todo, contou com quase 400 inscrições, provenientes de diversas instituições, conforme ilustrado no gráfico 1, ampliando acesso e, portanto, potencializando o impacto esperado da proposta do evento. dessa forma, percebeu-se que a participação do setor público foi predominante, revelando o interesse desse setor em se aprofundar nos quadro 1. conjunto de atividades realizadas durante o wipis 2006 gráfico 1: classificação dos inscritos no workshop por categoria institucional 34% pesquisa 8% ong 34% governo 9% empresa revista brasileira de ciências ambientais – número 1110 conhecimentos e aprender como aplicálos na sua esfera de atuação, visando os princípios da sustentabilidade local, regional e/ou global. destaca-se aqui um indicador de demanda em capacitação neste tema. em segundo lugar encontra-se a participação do setor de pesquisa e ensino, composta por professores, pesquisadores e alunos de universidades, faculdades e institutos de pesquisa do estado de são paulo e outros estados brasileiros, além dos palestrantes internacionais ligados a universidades e institutos de pesquisa estrangeiros. a participação do setor privado e terceiro setor possibilitou um contraponto para as discussões, enriquecendo os trabalhos, uma vez que deve haver, na prática, um inter-relacionamento e complementariedade na atuação de todos estes setores para a questão do desenvolvimento sustentável. é preciso destacar neste contexto que um dos objetivos do setor acadêmico é a realização de pesquisa e estudos visando a busca de soluções para os problemas que colocam em risco a qualidade de vida da comunidade e a saúde pública. deste modo, a aproximação desses diversos atores foi bastante válida, onde de um lado, os setores público, privado e ongs apresentaram seus problemas e demandas, juntamente com o setor acadêmico e de pesquisa interessado, facilitando a busca de formas de enfrentamento desses problemas. seminário internacional o seminário internacional, primeira parte do wipis, foi realizado no dia 28 de agosto na fsp/usp, com participação aberta ao público em geral, e contou com profissionais e pesquisadores internacionais, oriundos de várias universidades e institutos de pesquisa de países como alemanha, portugal, chile e canadá, além de representantes da onu – organização das nações unidas e da cepal – comissão econômica da américa latina e caribe, totalizando 7 cientistas estrangeiros. o tema do dia foi a contextualização internacional e exposição de experiências internacionais, ambas relativas à temática dos indicadores de sustentabilidade, conforme quadro 2. oficina de trabalho a oficina de trabalho, realizada nos dias 29 e 30 de agosto, na faculdade de saúde pública, foi projetada para acontecer em duas etapas, tendo 40% de inscritos acima do previsto inicialmente. na etapa 1, teve como objetivo levantar a discussão coletiva acerca não só do uso dos indicadores em sistemas de gestão, mas, principalmente, discutir coletivamente lacunas existentes em quadro 2 – relação dos palestrantes internacionais, instituição e título da palestra proferida dezembro 2008 11 indicadores e identificar demandas setoriais. na etapa 2, além de prospectar experiências em pesquisa relativamente aos indicadores de sustentabilidade, o objetivo nuclear era formular propostas para encaminhamento de projetos no contexto de indicadores de sustentabilidade. participaram como palestrantes docentes e pesquisadores da rede de pesquisa siades, oriundos de várias universidades e institutos de pesquisa nacionais, destacando-se a universidade federal de santa catarina, universidade federal da bahia, universidade católica de brasília, universidade nacional de brasília, universidade mackenzie. contribuíram com as palestras e discussões gestores de instituições governamentais e privadas com atuação na questão da sustentabilidade, destacando-se o ministério do meio ambiente, instituto brasileiro de geografia e estatística, fundação seade, prefeituras de são paulo e santo andré, secretaria estadual de meio ambiente do estado de minas gerais, entre outros. as palestras proferidas nesta etapa estão descritas no quadro 3, com destaque à diversidade de instituições focadas na questão dos indicadores de sustentabilidade. quadro 3. relação dos palestrantes nacionais, instituição e título da palestra proferida revista brasileira de ciências ambientais – número 1112 box 1. ficha de questões para apoio no processo de discussão da oficina de trabalho realizada. quadro 4. principais lacunas em indicadores de sustentabilidade levantadas na oficina de trabalho dezembro 2008 13 o material de apoio para as discussões realizadas nas etapas 1 e 2 está detalhado no box 1. este formato de oficina de trabalho favorece a participação dos integrantes, apesar das diversidades institucionais e de formação, bem como avançar em resultados mantendo o foco objeto da discussão. com relação às lacunas existentes em indicadores de sustentabilidade e respectivas demandas, o workshop pode identificar um conjunto de aspectos relacionados a construção de indicadores, informações para construção dos indicadores, periodicidade e aplicação dos indicadores. o que se observa de forma geral no quadro 4, é que as lacunas levantadas estão relacionadas a aspectos conceituais e metodológicos dos indicadores, e também com a questão de sua aplicação na prática da gestão ambiental e promoção da saúde pública e qualidade de vida. com base nas lacunas levantadas, os grupos identificaram um conjunto de demandas para potencializar a inserção dos indicadores de sustentabilidade no processo de decisão voltados ao desenvolvimento do país. são elas: • utilização potencial dos relatórios produzidos pelos diversos setores; • utilização do sig (sistema de informação geográfica) como ferramenta para aplicação dos indicadores de sustentabilidade; • formação de redes para troca de experiências e informações; • realização de estudos para acompanhar efetividade dos indicadores de sustentabilidade nos processos de formulação e implementação de políticas públicas; • capacitação de recursos humanos na temática dos indicadores de sustentabilidade; • incentivo à participação pró-ativa dos atores sociais no desenvolvimento de indicadores de sustentabilidade • desenvolvimento de metodologias participativas e atrativas para construção e aplicação de indicadores de sustentabilidade; • contribuição para uso de indicadores na consolidação do conceito de sustentabilidade no contexto da legislação • priorizaçpão de esforços na padronização e integração levando em consideração questões regionais e locais. como resultado das discussões sobre as necessidades no estabelecimento de indicadores de sustentabilidade, no âmbito local, regional e nacional, a oficina de trabalho apontou que é o componente ambiental que possui menos informações completas e em geral são mais difíceis de serem obtidos. no geral não incluem: capacidade de suporte dos ecossistemas, biodiversidade, solo (uso/desertificação e contaminação), água (qualidade e disponibilidade), ruído, poluição atmosférica. no componente social, observou-se que há informações, estão disponíveis em fontes diversas, porém não integradas. com relação ao componente econômico, estão disponíveis, mas precisam considerar a sustentabilidade dos ecossistemas, não valoram os recursos naturais disponíveis no quadro 5 estão resumidas, na ótica da oficina de trabalho realizada, as principais dificuldades para vencer as lacunas anteriormente identificadas. na etapa 2, o grupo de discussão da oficina propôs uma lista inicial de projetos potenciais a serem desenvolvidos, visando ampliar aplicação e efetividade dos indicadores de sustentabilidade. entre os projetos propostos destaca-se: criação de um fórum para sistematização metodológica, para identificar parcerias, descobrir as lacunas, agregação de dados e indicadores, com rebatimentos para que os municípios participem (comitês de bacias, consórcio intermunicipal, plano diretor); mapeamento dos bancos de dados existentes; curso à distância sobre fundamentação sobre sustentabilidade; formação continuada por meio de redes – observatório de sustentabilidade. curso internacional o curso internacional em indicadores de sustentabilidade, ministrado nos dias 31 de agosto e 1 de setembro, no cepema-usp, em cubatão, contou também com a participação dos palestrantes internacionais e nacionais, e teve como principal objetivo disseminar práticas, compartilhar experiências e capacitar atores sociais de vários setores. o cepema – centro de capacitação e pesquisa em meio ambiente da universidade de são paulo localiza-se junto ao pólo industrial de cubatão, e tem como objetivo promover difusão do conhecimento científico aplicado à proteção ambiental, ao gerenciamento de riscos ambientais associados à atividade industrial, à diminuição da poluição e à gestão ambiental. com atividades iniciadas em 2002, conta com suporte da capes para apoiar sua implantação, oferecendo condições adequadas à realização de parte das atividades do evento proposto. os temas abordados no curso foram saúde pública e desenvolvimento sustentável; rede de indicadores em desenvolvimento sustentável; agenda 21 local e indicadores de sustentabilidade; indicadores da onu para o monitoramento do desenvolvimento sustentável; agenda 21 local e revista brasileira de ciências ambientais – número 1114 quadro 5. quadro sinótico com a identificação de dificuldades existentes para preencher as lacunas identificadas e demandas para vencer as dificuldades apontadas dezembro 2008 15 indicadores de sustentabilidade; avaliação estratégica de políticas públicas e os indicadores de sustentabilidade; indicadores de desenvolvimento sustentável – experiências locais, regionais e internacionais; aplicação de indicadores – estudos de caso. uma equipe significativa da prefeitura de cubatão participou das atividades realizadas, demonstrando interesse na realização de atividades de educação ambiental relacionadas ao tema do evento. conclusão o evento atingiu as expectativas contempladas em seus objetivos e teve seu auge pelo grande envolvimento inter-institucional, demonstrando a amplitude e o interesse pelo tema, por meio da participação dos atores dos diversos setores da sociedade envolvidos. possibilitou também explorar o estado-da-arte e perspectivas futuras para pesquisas em indicadores de sustentabilidade, tanto no contexto nacional quanto em âmbito internacional. constituiu celeiro para acordos de parceria e convênios entre as instituições nacionais e internacionais participantes, abrindo novas oportunidades de atuação em pesquisa, ensino e extensão, bem como novos horizontes. os assuntos discutidos durante o evento vêm sendo inseridos nas disciplinas hsa-5759 – sistema de informações para o desenvolvimento sustentável, do ppgfsp da fsp/usp e sea-5886 – tópicos especiais em ciências ambientais indicadores para avaliação de desenvolvimento sustentável,do ppgsea da eesc/usp; bem como no projeto mega – avaliação estratégica do processo de implementação das políticas de desenvolvimento e meio ambiente no município de santo andré – sp aprovado junto ao edital ppp7 da fapesp. percebe-se ampliação dos alunos de pós graduação com pesquisa nesta temática e vê-se como positiva a crescente inserção de pesquisadores internacionais de instituições parceiras do siades nas disciplinas e projetos de pesquisa. a partir de 2007, a coordenação do siades foi ampliada, incluindo o crhea/usp centro de recursos hídricos e ecologia aplicada da escola de engenharia de são carlos da usp. portanto, todos estes resultados representam consolidação do grupo de pesquisa siades como referencial no tema indicadores de sustentabilidade. 279 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 279-289 issn 2176-9478 a b s t r a c t activated carbon is widely used in several industrial sectors and has a high production cost. to reduce costs, different materials have been studied, for example, rice husks (rh). rh is an abundant, lowcost residue of the agricultural sector and can be used to generate energy due to its high calorific value. however, burning husk generates waste, the ashes. thus, the objective of this work was to optimize the synthesis of activated carbon using pre-carbonized rh with different chemical agents as activators (koh, naoh, nacl, h₂so₄, and na₂co₃), at different particle sizes. subsequently, fourier transform infrared spectroscopy (ft-ir), scanning electron microscope (sem), and energy dispersive spectroscopy (eds) were used to characterize the materials. of these, koh was the best activating agent. the adsorption kinetics for the adsorbents was 30 min, reaching equilibrium after 70 min. of the three fitted kinetic models, pseudo-second-order and elovich best fit the data. the ft-ir shows that the adsorbents have oxygenated surface groups such as alcohol, ester, ether, and phenol. from the point of zero charge, the predominance of negative charges on the surface of the adsorbents is observed. therefore, the activated carbon from rice husk ash (rha) showed potential in the adsorption of the methylene blue dyes. keywords: bioenergy; application of rice husk ash; dyes. r e s u m o o carvão ativado é amplamente utilizado em diversos setores industriais e apresenta alto custo de produção. de modo a reduzir custos, diferentes materiais vêm sendo estudados, a exemplo da casca de arroz. esta é um resíduo abundante do setor agrícola, apresenta baixo custo de obtenção e pode ser utilizada na geração de energia graças ao seu alto poder calorífico. contudo, a queima da casca gera resíduo, as cinzas. assim, o objetivo do trabalho foi otimizar a síntese de carvão ativado utilizando casca de arroz pré-carbonizada com diferentes agentes químicos como ativantes (koh, naoh, nacl, h₂so₄ e na₂co₃), em diferentes granulometrias; e, posteriormente, espectroscopia de infravermelho por transformada de fourier (ft-ir), microscopia eletrônica de varredura (mev) e espectroscopia de raios x dispersiva de energia (eds) foi aplicado na caracterização dos materiais. destes, o koh foi o melhor agente ativador. a cinética de adsorção para os adsorventes foi de 30 min, atingindo equilíbrio em 70 min. dos três modelos cinéticos ajustados, pseudossegunda ordem e elovich foram os que melhor se ajustaram aos dados. o ft-ir demonstra que os adsorventes apresentam grupos de superfícies oxigenados como álcool, éter, éster e fenol. do ponto de carga zero em diante, observa-se a predominância de cargas negativas na superfície dos adsorventes. sendo assim, o carvão ativado da cinza de casca de arroz mostrou-se promissor na adsorção do corante azul de metileno. palavras-chave: bioenergia; aplicação da cinza de casca de arroz; corante. comparison of the adsorption kinetics of methylene blue using rice husk ash activated with different chemical agents comparação da cinética de adsorção de azul de metileno utilizando cinza de casca de arroz ativada com diferentes agentes químicos josiane pinheiro farias1 , carolina faccio demarco1 , thays frança afonso1 , leandro sanzi aquino1 , mery luiza garcia vieira1 , tito roberto cadaval junior2 , maurizio silveira quadro1 , robson andreazza1 1universidade federal de pelotas – pelotas (rs), brazil. 2universidade federal de rio grande – rio grande (rs), brazil. correspondence address: robson andreazza – praça domingos rodrigues – centro – cep: 96010-450 – pelotas (rs), brazil. e-mail: robsonandreazza@yahoo.com.br conflicts of interest: the authors declare that there are no conflicts of interest. funding: coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior – brasil (capes) – finance code 001, national council for scientific and technological development (cnpq), and research support foundation of the state of rio grande do sul (fapergs). received on: 08/03/2021. accepted on: 05/31/2022. https://doi.org/10.5327/z2176-94781195 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. https://orcid.org/0000-0002-8933-4984 https://orcid.org/0000-0002-3826-404x https://orcid.org/0000-0002-7803-7319 https://orcid.org/0000-0002-2516-6539 https://orcid.org/0000-0002-3865-1031 https://orcid.org/0000-0002-0414-0591 https://orcid.org/0000-0001-8236-7479 https://orcid.org/0000-0001-9211-9903 mailto:robsonandreazza@yahoo.com.br https://doi.org/10.5327/z2176-94781195 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ farias, j. p. et al 280 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 279-289 issn 2176-9478 introduction activated carbon, which is an amorphous carbonaceous material, has been recognized as a versatile material for materials science, with applications in several areas. it can be mentioned, for example, applications in industrial processes, such as the treatment of drinking water, effluents (mainly for the adsorption of metal ions, and organic molecules such as dyes), and air purification, among others. it is also used in medicine, in catalysts, and catalyst supports, such as electrode materials for batteries and supercapacitors, in natural gas and hydrogen storage processes, and in hydrogen electrosorption. the great versatility in the use of activated carbon is due to its characteristics, such as high surface area, high porosity, and the presence of functional sites on the surface (shrestha et al., 2019; meya et al., 2020). activated carbon is produced from a thermal process with low oxygen concentration or without oxygen. during carbonization, the organic substance is decomposed, and volatile parts are removed, generating material with a poorly developed porous structure, thus requiring activation. activation can be physical or chemical. physical activation, also called gas activation, can use water vapor, carbon dioxide, and ozone heated to temperatures of 800–1,000°c. chemical activation consists of mixing the precursor material or pre-carbonized coal with chemical activating agents (acids, alkalis, or salts) and heat-treating it at moderate temperatures between 400 and 800°c under an inert gas atmosphere of nitrogen or argon. the chemical agents most widely used in the activation process are zncl 2, h3po4, h2so4, koh, and k2co3. zncl2 and h3po4 are generally used to activate biomass of plant origin, rich in cellulose, hemicellulose, and lignin. koh, k2co3, and na2co3 are generally used to activate waste, which are rich in ash (shrestha et  al., 2019; he et  al., 2020; meya et  al., 2020; zhang et al., 2020). thus, several materials are successfully converted into activated carbon, such as corn cobs, citrus peel, rice peel, chitosan, peanut shells, red ceramic, coconut shells, lignin, wool, and algae, among others. however, these materials have different structures, so they produce activated carbons with different properties (silva et  al. 2017, 2018; heidarinejad et al., 2020; kang et al., 2020; lestari and chafidz, 2020; wei et al., 2020; zhang et al., 2020). among the most important properties, there is the maximum adsorption capacity (q), which can be obtained through adsorption kinetics. the adsorption kinetics can be used to evaluate the solute absorption rate, which controls the equilibrium time, as well as to predict the time required for the adsorbent and adsorbate interaction to persist. the kinetic parameters are important because they are used as a way of estimating the size and transfer rate of industrial equipment adsorption systems (duarte neto et al., 2018; hubbe et al., 2019; ahmad et al., 2020). in most works, three kinetic models are used to describe the adsorption process, which correspond to the pseudo-first-order, pseudo-second-order, and elovich models (de oliveira et al., 2018; fooladgar et al., 2019; labaran et al., 2019; mamaní et al., 2019; ahmad et al., 2020). however, few works are using mathematical models in adsorption processes with the same adsorbent chemically activated with different chemical agents. thus, in this study, activated carbon is produced from rice husk ash (rha) and used for the removal of methylene blue (mb) from aqueous solutions. rice is one of the most produced and consumed cereals in the world, being one of the main foods consumed by more than half of the world’s population. in brazil, the production was 11.2  million tons of rice in the 2019/2020 crop, and an increase of 5.2% is estimated for the 2020/2021 crop (conab, 2021), and 20% of this production, on average, is converted into waste, thus highlighting the large amount of waste generated in the form of rice husk (rh) (nunes et al., 2017). due to the considerable quantities available and their low commercial value, along with their high calorific value, rice hulls are commonly used as fuel for energy generation. however, burning husk results in another residue: ash. it is estimated that for each ton of rh processed, 40 kg correspond to ash (moraes et al., 2014; stracke et al., 2020). the use of rh for contaminant removal has relevance for its adsorptive potential, as well as the cost of obtaining it. studies show that the pretreatment of rh increases the adsorption capacity, chemical treatments being more used than physical treatments (shamsollahi and partovinia, 2019). thus, understanding how to improve the adsorptive process from different pre-treatments represents a great differential in the study area, aiming to increase the efficiency of mb dye removal from aqueous solutions. specifically, mb is a typical thiazine dye with the chemical formula c 16h18n3cls and is a commonly used dye in the industry (huang et al., 2019). however, this chemical cannot be readily eliminated through conventional water treatment technologies (kishor et al., 2021). in this study, an optimized activated carbon production process was investigated. the raw material, pre-carbonized rh, was used for powdered activated carbon production, as an alternative, low-cost material. this work aims to verify the effect of the activation of rh ash with different chemical agents on the adsorption of mb dye, as well as to investigate the adsorption mechanism, and for such, the experimental data were modeled using the pseudo-first-order, pseudo-second-order, and elovich models. materials and methods activated carbon preparation the process used to prepare the activated carbon is shown schematically in figure 1. the rh and rha used in this work were provided by a rice processing industry, located in pelotas/rs. the work used only the rha to produce activated carbon. this material was dried at 105°c for 1  hour, then sieved and segregated into two granulometry ranges: 1 mm and 0.6 mm. the sieving process was performed according to the nbr 12075/91 (abnt, 1991). comparison of the adsorption kinetics of methylene blue using rice husk ash activated with different chemical agents 281 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 279-289 issn 2176-9478 in the second step, the rha was treated separately with solutions of sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium chloride, sulfuric acid, and sodium carbonate, described as follows (an et al., 2011; alvarez et al., 2014; muniandy et al., 2014; kaykioğlu and güneş, 2016; mashhadi et al., 2016): • naoh treatment: six grams (6  g) of ash were mixed with 50  ml of 1.5 mol l-1 naoh solution. the mixture remained in dynamic contact for 24 hours. • treatment with koh and nacl: the precursors were activated by water impregnation, maintaining the mass at a 1:1 ratio of ash and activating agent, in dynamic contact for 24 hours. • acid treatment (h2so4): the mass of 6 g of ash was immersed in 50 ml of concentrated sulfuric acid or pa for 1 hour at a temperature of 200°c. • treatment with sodium carbonate (na2co3): a 6-gram portion of ash was impregnated with a 1.5  mol l-1 na2co3 solution for 3 hours under constant stirring. after the treatments described above, the materials were filtered and washed several times until neutrality. then, they were dried for 24 hours at 110°c and after drying, the samples were stored in desiccators for further use. characterization of rh and rha the elemental composition and surface morphological characteristics of rh and untreated rha were characterized with the sem/eds system. the analyses were performed using a scanning electron microscope (jeol jsm 6610, japan). a voltage acceleration of 15 kv and magnification ranging from 50 to 2500 times were used. the major functional groups present on the surface of the adsorbents were obtained by ft-ir spectroscopy using shimadzu model irprestige-21. spectra were recorded from 400 to 4,000 cm-1, 32 scans, transmittance mode, and 4 cm-1 resolution. the point of zero charge (phpzc) was determined using 0.05  g of the charcoal in contact with 500 ml distilled water adjusted to ph values of 3 to 8 using a 0.1  mol solution of h2so4 and naoh. after 24 hours under 100 rpm stirring at room temperature, the final ph was measured (gatabi et  al., 2016). the phpzc value for each adsorbent was obtained by the arithmetic mean of the final ph points that were constant (giacomni et al., 2017). adsorption assay the study was conducted to investigate the performance of ash treated with different chemical agents. the untreated coal and the 5 specifically, mbmethylene blue is a typical thiazine dye with the chemical formula c16h18n3cls and is a commonly used dyes in the industry (huang et al. 2019). however, this chemical cannot be readily eliminated through conventional water treatment technologies (kishor et al. 2021). in thise present study, an optimized activated carbon production process was investigated. the raw material, pre-carbonized rice huskrh, was used for powdered activated carbon production, as an alternative, low-cost material. the aimof the work iis work aims to verify the effect of the activation of rice huskrh ash with different chemical agents on the adsorption of methylene bluemb dye, as well as to investigate the adsorption mechanism, and for such, the experimental data were modeled using the pseudo-first-order, pseudo-secondorder, and elovich models. materials and methods activated carbon preparation the process used to prepare the activated carbon is shown schematically in fig. 1. the rice huskrh and rice husk ash (rha) used in this work were provided by a rice processing industry, located in pelotas/rs. the work used only the rharice husk ash to produce activated figure 1 – flowchart of the activated carbon production process. farias, j. p. et al 282 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 279-289 issn 2176-9478 treated samples were placed in contact in 500  ml of an mb dye solution with an initial concentration of 10  mg l-1, in a mechanical agitation process (jar test, new ethic), at 140 rpm, ph 7.0, and a temperature of 293.15 k with the adsorbent dosage of 400 mg l-1. the working solution was prepared with mb (97% purity, dinâmica) and the chemical formula c16h18cln3s.3h2o. each assay had a total duration of 240 min, and aliquots of 3 ml of the supernatant were withdrawn at intervals of 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 130, 180, and 240 min. the adsorbent was separated from the solution by centrifugation, filtration, and discontinuation of agitation. to collect these aliquots, 2 min before the pre-defined interval, the stirring was stopped to separate the phases. after collection, agitation was restarted, and this procedure was repeated for all samplings. the data were obtained in triplicate. the concentration of the mb solution was determined by visible light spectrophotometry (model nova 1600 uv) at a wavelength of 665 nm. the adsorption capacity was calculated by equation 1: 7 h2so4 and naoh. after 24 hours under 100 rpm stirring at room temperature, the final ph was measured (gatabi et al. 2016). the phpzc value for each adsorbent was obtained by the arithmetic mean of the final ph points that were constant (giacomni et al. 2017). adsorption assay the study was conducted to investigate the performance of ash treated with different chemical agents. the untreated coal and the treated samples were placed in contact in 500 ml of an mbmethylene blue dye solution of with an initial concentration of 10 mg l-1, in a mechanical agitation process (jar test, new ethic), at 140 rpm, ph 7.0, and a temperature of 293.15 k with the adsorbent dosage of 400 mg l-1. the working solution was prepared with methylene blue (mb) (97% purity, dinâmica) and the chemical formula c16h18cln3s.3h2o. each assay had a total duration of 240 min, and aliquots of 3 ml of the supernatant were withdrawn atin intervals of 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 130, 180, and 240 min. the adsorbent was separated from the solution by centrifugation, filtration, and discontinuation of agitation. to collect these aliquots, 2 min before the pre-defined interval, the stirring was stopped to separate the phases. after collection, agitation was restarted, and this procedure was repeated for all samplings. the data were obtained in triplicate. the concentration of the mb methylene blue solution was determined by visible light spectrophotometry (model nova 1600 uv) at a wavelength of 665 nm. the adsorption capacity was calculated by equation 1: 𝑞𝑞𝑞𝑞 = (𝐶𝐶0−𝐶𝐶𝑡𝑡 )𝑣𝑣 𝑚𝑚 (1) where c0 is the initial solute concentration (mg.l-1); ct is the solute concentration at a time t (mg.l-1); v is the volume of the mb solution (l); m is the mass of adsorbent (g). kinetic studies pseudo-first-order (ho and mckay 1998; cheng et al. 2017), ppseudo-second-order (ho mckay, 1999; lima et al. 2019), and elovich (low 1960; chien and clayton 1980; bankole et al. 2019) kinetic models were used to fit the experimental data, as shown in equations 2, 3 and 4, respectively: 𝑞𝑞𝑡𝑡 = 𝑞𝑞1(1 − exp (−𝑘𝑘1𝑞𝑞)) (2) (1) where: c0 = the initial solute concentration (mg.l -1); ct = the solute concentration at a time t (mg.l -1); v = the volume of the mb solution (l); m = the mass of adsorbent (g). kinetic studies pseudo-first-order (ho and mckay, 1998; cheng et  al., 2017), pseudo-second-order (ho and mckay, 1999; lima et  al., 2019), and elovich (low, 1960; chien and clayton, 1980; bankole et al., 2019) kinetic models were used to fit the experimental data, as shown in equations 2, 3 and 4, respectively: 7 h2so4 and naoh. after 24 hours under 100 rpm stirring at room temperature, the final ph was measured (gatabi et al. 2016). the phpzc value for each adsorbent was obtained by the arithmetic mean of the final ph points that were constant (giacomni et al. 2017). adsorption assay the study was conducted to investigate the performance of ash treated with different chemical agents. the untreated coal and the treated samples were placed in contact in 500 ml of an mbmethylene blue dye solution of with an initial concentration of 10 mg l-1, in a mechanical agitation process (jar test, new ethic), at 140 rpm, ph 7.0, and a temperature of 293.15 k with the adsorbent dosage of 400 mg l-1. the working solution was prepared with methylene blue (mb) (97% purity, dinâmica) and the chemical formula c16h18cln3s.3h2o. each assay had a total duration of 240 min, and aliquots of 3 ml of the supernatant were withdrawn atin intervals of 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 130, 180, and 240 min. the adsorbent was separated from the solution by centrifugation, filtration, and discontinuation of agitation. to collect these aliquots, 2 min before the pre-defined interval, the stirring was stopped to separate the phases. after collection, agitation was restarted, and this procedure was repeated for all samplings. the data were obtained in triplicate. the concentration of the mb methylene blue solution was determined by visible light spectrophotometry (model nova 1600 uv) at a wavelength of 665 nm. the adsorption capacity was calculated by equation 1: 𝑞𝑞𝑞𝑞 = (𝐶𝐶0−𝐶𝐶𝑡𝑡 )𝑣𝑣 𝑚𝑚 (1) where c0 is the initial solute concentration (mg.l-1); ct is the solute concentration at a time t (mg.l-1); v is the volume of the mb solution (l); m is the mass of adsorbent (g). kinetic studies pseudo-first-order (ho and mckay 1998; cheng et al. 2017), ppseudo-second-order (ho mckay, 1999; lima et al. 2019), and elovich (low 1960; chien and clayton 1980; bankole et al. 2019) kinetic models were used to fit the experimental data, as shown in equations 2, 3 and 4, respectively: 𝑞𝑞𝑡𝑡 = 𝑞𝑞1(1 − exp (−𝑘𝑘1𝑞𝑞)) (2) (2) 8 𝑞𝑞𝑡𝑡 = 𝑡𝑡 (1 𝑘𝑘2𝑞𝑞22⁄ )+(𝑡𝑡 𝑞𝑞2⁄ ) (3) 𝑞𝑞𝑡𝑡 = 1 𝑎𝑎⁄ ln(1 + 𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎) (4) where k1 and k2 are the pseudo-first order and pseudo-second order kinetic coefficients, respectively in (min-1) and (g mg-1 min-1); q1 and q2 are the theoretical values of adsorption capacity (mg.g-1), a is the initial sorption rate due to (dq/dt) = a with qt = 0 (mg g-1min-1), b is the elovich model desorption constant (g mg-1), and t is time (min). the kinetic curves for each model were estimated by non-linear regression as a quasinewton function. the fitting ofs to the kinetic models to the experimental data were was evaluated employing the coefficients of determination (r2) and the mean relative error (mre). statistical analysis the ash data of adsorption capacity dataof ash with and without treatment atin different granulometry were performed in an entirely randomized design and the results were treated by analysis of variance (anova) and, when significant, the tukey test was performed for comparison of the means at a 5% probability level. the adjustments to the kinetic models, tukey's test, were analyzed with the help of statistic 7.0 software (statsoft, usa) and the graphs constructed by the sigma plot software (systat, germany). results and discussion characterization of the husk and ashes table 1 showpresents the elemental composition of both materials: rice husk (rh) and rice husk ash (rha). table 1 elemental composition of rice husk (rh) and rice husk ash (rha). material elements (%) si c o na al p s cl k rh 35.94 14.7 46.36 rha 41.41 7.02 49.78 0.21 0.19 0.36 0.12 0.11 0.79 (3) 8 𝑞𝑞𝑡𝑡 = 𝑡𝑡 (1 𝑘𝑘2𝑞𝑞22⁄ )+(𝑡𝑡 𝑞𝑞2⁄ ) (3) 𝑞𝑞𝑡𝑡 = 1 𝑎𝑎⁄ ln(1 + 𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎𝑎) (4) where k1 and k2 are the pseudo-first order and pseudo-second order kinetic coefficients, respectively in (min-1) and (g mg-1 min-1); q1 and q2 are the theoretical values of adsorption capacity (mg.g-1), a is the initial sorption rate due to (dq/dt) = a with qt = 0 (mg g-1min-1), b is the elovich model desorption constant (g mg-1), and t is time (min). the kinetic curves for each model were estimated by non-linear regression as a quasinewton function. the fitting ofs to the kinetic models to the experimental data were was evaluated employing the coefficients of determination (r2) and the mean relative error (mre). statistical analysis the ash data of adsorption capacity dataof ash with and without treatment atin different granulometry were performed in an entirely randomized design and the results were treated by analysis of variance (anova) and, when significant, the tukey test was performed for comparison of the means at a 5% probability level. the adjustments to the kinetic models, tukey's test, were analyzed with the help of statistic 7.0 software (statsoft, usa) and the graphs constructed by the sigma plot software (systat, germany). results and discussion characterization of the husk and ashes table 1 showpresents the elemental composition of both materials: rice husk (rh) and rice husk ash (rha). table 1 elemental composition of rice husk (rh) and rice husk ash (rha). material elements (%) si c o na al p s cl k rh 35.94 14.7 46.36 rha 41.41 7.02 49.78 0.21 0.19 0.36 0.12 0.11 0.79 (4) where: k1 and k2 = the pseudo-first order and pseudo-second order kinetic coefficients, respectively in (min-1) and (g mg-1 min-1); q1 and q2 = the theoretical values of adsorption capacity (mg.g-1); a = the initial sorption rate due to (dq/dt) = a with qt = 0 (mg g-1min-1); b = the elovich model desorption constant (g mg-1); t = time (min). the kinetic curves for each model were estimated by non-linear regression as a quasi-newton function. the fitting of the kinetic models to the experimental data was evaluated employing the coefficients of determination (r2) and the mean relative error (mre). statistical analysis the ash adsorption capacity data with and without treatment at different granulometry were performed in an entirely randomized design and the results were treated by analysis of variance (anova) and, when significant, the tukey test was performed for comparison of the means at a 5% probability level. the adjustments to the kinetic models, tukey’s test, were analyzed with the help of statistic 7.0 software (statsoft, usa) and the graphs constructed by the sigma plot software (systat, germany). results and discussion characterization of the husk and ashes table 1 shows the elemental composition of both materials: rh and rha. the chemical composition of rh, and consequently the ash, varies depending on soil characteristics, type and content of fertilizers used, climatic conditions, and the type of rice (nascimento et al., 2015). regarding the elemental composition (table 1), it was found that the elements at higher percentages in the rh and rha were oxygen and silica. as verified in the studies of vieira et al. (2012) and da silva et al. (2016), the presence of silica in these materials influences the ability of adsorption of compounds, especially metals, because of the formation of surface charges (tarley and arruda, 2004; kieling, 2009). sem micrographs are shown in figure 2. from the sem images, it can be highlighted that the structure of the outer surface of the rh (figure 2a), which is uneven and highly rough, as well as the rha (figure 2b), maintains on the outside a highly rough surface and development of a porous structure. similar results were found in the studies of an et  al. (2011) and zhang et  al. (2014), highlighting that this structure is a relevant factor to turn the rh and/or rha into an efficient adsorbent material, demonstrating the relevance of morphological characterization for this study. costa and paranhos (2019) studying the adsorption of a dye from rh and rha also verified the existence of a well-organized external structure on the rh, with an elongated and contorted shape, similar to a corn cob, in agreement with the sem analysis shown in this study. the appearance of porosity on the surface of the rha is due to the removal of lignin and cellulose present in the husk during the burning process since cellulose is the major organic constituent of the husk (della et al., 2001). the ft-ir spectra, as shown in figure 3, show the presence of surface functional groups of the charcoals in nature and treated with different activating agents, which do not show significant differences. the highest intensity peaks 1045.66 and 1052.67 cm-1 can be attributed to the c o comparison of the adsorption kinetics of methylene blue using rice husk ash activated with different chemical agents 283 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 279-289 issn 2176-9478 stretching vibration in acids, alcohols, phenols, ethers, and esters (tongpoothorn et al., 2011; muniandy et al., 2014; de oliveira et al., 2018). the band value of 614.48 cm-1 corresponds to in-plane ring deformation (tongpoothorn et al., 2011). the peaks at 789.76 and 782.05 cm-1 are associated with the formation of the si-o-si bond, which is characteristic of silicate minerals (ahmad et al., 2020; jyoti et al., 2021). the band at 1739.03 cm-1 can be attributed to the c = o carbonyl group and can be indicative of the formation of muconic acid and ester derivatives (hoareau et al., 2004; gatabi et al., 2016). in the spectrum, the formation of the peak at 1,359.74 and 1,352.03  cm-1 indicates the elongation of the aromatic c-h functional group (srivastava et  al., 2007; shrestha et al., 2019). table 1 – elemental composition of rh and rha. material elements (%) si c o na al p s cl k rh 35.94 14.7 46.36 rha 41.41 7.02 49.78 0.21 0.19 0.36 0.12 0.11 0.79 9 the chemical composition of rice huskrh, and consequently the ash, varies depending on soil characteristics, type and content of fertilizers used, climatic conditions, and the type of rice (nascimento et al. 2015). regarding the elemental composition (table 1), it was found that the elements atin higher percentages present in the rice huskrh and rice husk ashrha were oxygen and silica. a, as verified in the studies of vieira et al. (2012) and da silva et al. (2016), the presence of silica in these materials influences the ability of adsorption of compounds, especially metals, because by the fact of the formation of surface charges (tarley and arruda 2004; kieling 2009). sem micrographs are shownpresented in figure 2. from the sem images, it can be highlighted that the structure of the outer surface of the rice huskrh (figure 2a), which is uneven and highly rough, as well as the rice husk ashrha (figure 2b), maintains on the outside a highly rough surface and development of a porous structure. figure 2scanning electron microscopy (sem) analysis; rice huskrh (a) and rice husk ashrha (b) similar results were found in the studies of an et al. (2011) and zhang et al. (2014), highlighting that this structure is a relevant factor to turn the rice huskrh and/or rice husk ashrha into an efficient adsorbent material, demonstrating the relevance of morphological characterization for this study. costa and paranhos (2019) studying the adsorption of a dye from rice huskrh and rice husk ashrha also verified the existence of a well-organized external structure on the rice huskrh, with an elongated and contorted shape, similar to a corn cob, in agreement with the sem analysis shownpresented in this study. the appearance of porosity on the surface of the rice husk ashrha is due to the removal of lignin and cellulose present in the husk during the burning process since cellulose is the major organic constituent of the husk (della et al. 2001). a b figure 2 – sem analysis; (a) rh and (b) rha. 10 the ft-ir spectra, as shown in figure 3, show the presence of surface functional groups of the charcoals in nature and treated with different activating agents, which do not show significant differences. the highest intensity peaks 1045.66 and 1052.67 cm-1 can be attributed to the c o stretching vibration in acids, alcohols, phenols, ethers, and esters (tongpoothorn et al. 2011; muniandy et al. 2014; de oliveira et al. 2018). figure 3 infrared spectra of the raw and treated ash; grain size 0.6 mm (a) and grain size 1 mm (b) the band value of 614.48 cm-1 corresponds to in-plane ring deformation (tongpoothorn et al. 2011). the peaks at 789.76 and 782.05 cm-1 are associated with the formation of the si-o-si bond, which is characteristic of silicate minerals (ahmad et al. 2020; jyoti et al. 2021). the band at 1739.03 cm-1 can be attributed to the c=o carbonyl group and can be indicative of the formation of muconic acid and ester derivatives (hoareau et al. 2004; gatabi et al. 2016). in the spectrum, the formation of the peak at 1359.74 and 1352.03 cm-1 indicates the elongation of the aromatic c-h functional group (srivastava et al. 2007; shrestha et al. 2019). 10 the ft-ir spectra, as shown in figure 3, show the presence of surface functional groups of the charcoals in nature and treated with different activating agents, which do not show significant differences. the highest intensity peaks 1045.66 and 1052.67 cm-1 can be attributed to the c o stretching vibration in acids, alcohols, phenols, ethers, and esters (tongpoothorn et al. 2011; muniandy et al. 2014; de oliveira et al. 2018). figure 3 infrared spectra of the raw and treated ash; grain size 0.6 mm (a) and grain size 1 mm (b) the band value of 614.48 cm-1 corresponds to in-plane ring deformation (tongpoothorn et al. 2011). the peaks at 789.76 and 782.05 cm-1 are associated with the formation of the si-o-si bond, which is characteristic of silicate minerals (ahmad et al. 2020; jyoti et al. 2021). the band at 1739.03 cm-1 can be attributed to the c=o carbonyl group and can be indicative of the formation of muconic acid and ester derivatives (hoareau et al. 2004; gatabi et al. 2016). in the spectrum, the formation of the peak at 1359.74 and 1352.03 cm-1 indicates the elongation of the aromatic c-h functional group (srivastava et al. 2007; shrestha et al. 2019). figure 3 – infrared spectra of the raw and treated ash; (a) grain size 0.6 mm and (b) grain size 1 mm. farias, j. p. et al 284 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 279-289 issn 2176-9478 thus, it can be stated that the surface of the ash used in this study has oxygenated groups formed by esters, ethers, alcohols, and phenols as the main ones. these functional groups influence the reactivity and properties of the material. adsorption of organic compounds is controlled by chemical and physical interactions, acid-base characteristics of the surface, and the presence of micropores and macropores (belhachemi, 2021; hummadi et al., 2022). this results in a good performance in the adsorption process of the adsorbents produced, particularly ash treated with koh. it is important to determine the phpzc of the adsorbent to evaluate the ideal ph for the adsorption of dyes. table 2 shows the values of the phpzc of the adsorbents, produced from rha. as observed, the results in table 2 for the adsorbents rha, naoh, koh, h2so4, nacl, and na2co3, which have a negative surface charge, phpzc, range from 4.98 to 6.46, being lower values than the ph 7 of the working solution (zyoud et al., 2020). the surface of the adsorbents has higher amounts of negative charges by the loss of protons (deprotonation of different functional groups on the surface of the biosorbent) and therefore favors the uptake of cationic dyes, such as mb, due to the increased electrostatic force of attraction (hassan et al., 2017). kinetic study and statistical treatment the contact time kinetics curves of the mb dye for the solid phase, using as adsorbent material the untreated and treated rha, can be seen in figure 4. in addition, for each curve, the kinetic model that best fitted the experimental data is shown, according to the coefficient of determination (r2) and mean relative error (mre) shown in table 3. the adsorption kinetics of the mb dye shows that the activated carbons produced reach equilibrium after 70 minutes, except for na2co3, which reaches equilibrium after 30 minutes. in the same way, the particle size does not change the kinetic behavior of the adsorption process of mb dye (figures 4a and 4b). contact time is an important factor in an adsorption process. usually, most of the adsorption occurs during the first 30 minutes and then increases very slowly (khodaie et al., 2013). this behavior can be associated with the high surface area of activated carbons, which can provide massive active sites for mb adsorption. initially, when adsorption sites are available, and the solute concentration gradient is high, the rate of adsorption of mb molecules is high. then, the adsorption rate decreases, and a tendency to saturation is observed (senthilkumaar et al., 2005; mamaní et al., 2019). several studies have reported adsorption kinetics with a time equal to or less than 60 minutes using different adsorbents in the adsorption of dyes and metal ions (subha and namasivayam, 2009; mashhadi et  al., 2016; frantz et  al., 2017). table 2 – phpzc rha in natura and treated. granulometry rha naoh nacl na2co3 koh h2so4 0.6 5.24 5.65 5.25 5.34 6.46 6.09 1 4.98 5.95 5.07 6.37 6.15 5.11 13 figure 4 contact time curves of methylene bluemb adsorption for the ash with and without treatment (particle size 0.6 mm), ph 7.0, the temperature of 293.15 k, 140 rpm, and adsorbent dosage 400 mg l-1 (a); contact time curves of methylene bluemb adsorption for the treated and untreated ash (1 mm particle size), ph 7.0, the temperature of 293.15 k, 140 rpm, and adsorbent dosage 400 mg l-1 (b). in thise present study, the treatments that obtained better performances were potassium hydroxide, sodium hydroxide, and sodium chloride. thus, it can be stated that alkaline agents promote greater removal of silica from coal, especially when treated with potassium hydroxide figure 4 – (a) contact time curves of mb adsorption for ash with and without treatment (particle size 0.6 mm), ph 7.0, temperature of 293.15 k, 140 rpm, and adsorbent dosage 400 mg l-1; (b) contact time curves of mb adsorption for treated and untreated ash (1 mm particle size), ph 7.0, temperature of 293.15 k, 140 rpm, and adsorbent dosage 400 mg l-1. fast kinetics are desirable in wastewater treatment as they offer high adsorption capacity in short periods. in this study, the treatments that obtained better performances were potassium hydroxide, sodium hydroxide, and sodium chloride. thus, it can be stated that alkaline agents promote greater removal of silica from coal, especially when treated with potassium hydroxide because the potassium element promotes greater extraction reactivity (muniandy et al., 2014). another factor associated with the use of koh is the formation of kco3 as an intermediate product, which implies a double activation step for this activation pathway and, consequently, greater pore development (mamaní et al., 2019). for naoh, the form of silica removal is by the formation of sodium silicate, from the reaction of silica present in rha with naoh at room temperature, since na2sio3 is soluble in water. after washing, the material ends up leaching the silica (schettino jr. et al., 2007). comparison of the adsorption kinetics of methylene blue using rice husk ash activated with different chemical agents 285 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 279-289 issn 2176-9478 the increase in adsorption efficiency with these treatments can be associated with the development of porosity formed due to the removal of silica (schettino jr. et  al., 2007). similar behavior was obtained by shrestha et al. (2019) who uses rha in the adsorption of mb treated with zinc chloride, oxidation with nitrogen gas, sodium, and potassium hydroxide, also obtained as the best treatment for potassium and sodium hydroxide, obtaining the adsorption capacity values of 608 and 80 mg g-1, respectively. ma et  al. (2019), when comparatively analyzing the contact time with higher concentrations of mb (300, 400, 500, and 600 mg l-1) in a study on adsorption using activated charcoal from plant biomass sycamore sawdust found that equilibrium was reached after 15 minutes for the lowest concentrations of mb (300 and 400 mg l-1). however, as the concentration increased, the time required to reach equilibrium also increased. from the analysis of the kinetic study, it is highlighted that the good performance of mb adsorption demonstrated by rha has great potential for water purification and wastewater treatment in the removal of soluble organic compounds (shrestha et al., 2019). regarding particle size, the adsorption capacity values for the treatments studied did not show a significant difference, except for nacl. this fact may be related to the very similar particle diameters. in the study of khodaie et al. (2013), the authors found that there is an increase in the adsorption capacity of mb at the smaller the particle size, but shows approximately 153 mg g-1 of adsorption capacity with a particle diameter of 270 μm, and 154 mg g-1 with a particle diameter of 250 μm. thus, this demonstrates that the greater the range between the diameters, the more assertive will be the study on the effect of particle size variation. as mentioned earlier, in table 3, the coefficient of determination (r2 > 0.97) and the mean relative error (mre(rme < 5.0%) are used to define the best kinetic model fit to the experimental data. thus, according to table  3, the pseudo-second order model was found to be the best fit to represent the kinetic data of mb dye adsorption for nacl-treated ash (r2 =  0.915 and emr= 10.34), h2so4 (r 2 = 0.998 and emr= 2.78) and rha (r2 = 0.998 and emr= 1.81) with 1 mm particle size and h2so4 with 0.6 mm particle size (r2 = 0.998 and emr= 3.16). for the other treatments, the model that best fits the adsorption kinetics of the mb dye is elovich. as the ash treated with nacl, h2so4 and rha with a particle size of 1 mm and h2so4 with a particle size of 0.6 mm were best fit to the pseudo-second order model. then, it can be considered that the adsorption of mb from these activations involves the mechanism of inter-in diffusion and considers that adsorption occurs through the chemical process (piccin et al., 2012; mashhadi et al., 2016). therefore, the capacity values predicted at equilibrium by the model are close to the values obtained experimentally. mashhadi et al. (2016), in a study verifying the use of activated carbon with h2so4 utilizing rh as precursor material, also verified the kinetics table 3 – calculated parameters of the evaluated kinetic models. granulometry (mm) 0.6 mm 1 mm treatment rha naoh nacl na2co3 koh h2so4 rha naoh nacl na2co3 koh h2so4 pseudo-first order q1 (mg.g -1) 3.16 9.26 8.95 3.21 20.93 3.74 3.59 9.52 6.27 4.77 22.08 3.15 k1 (min -1) 0.03 0.03 0.05 0.09 0.14 0.02 0.02 0.02 0.14 0.03 0.14 0.02 r² 0.953 0.960 0.924 0.932 0.958 0.991 0.984 0.978 0.871 0.968 0.935 0.99 emr (%) 8.13 7.91 9.07 7.37 5.12 4.03 5.76 6.58 13.50 7.46 6.92 3.97 pseudo-second order q2 (mg.g -1) 3.62 10.70 10.12 3.53 22.37 4.66 4.35 11.35 6.89 5.59 23.84 3.90 k2 (g.mg -1min-1) 2.05 46.55 71.12 5.82 2711.46 1.92 1.96 39.90 48.43 5.75 2890.17 1.17 r² 0.989 0.991 0.970 0.982 0.987 0.998 0.998 0.996 0.915 0.994 0.976 0.998 emr (%) 3.80 3.60 5.03 3.61 2.78 3.16 1.81 2.57 10.34 3.30 4.12 2.78 elovich a (g mg-1min-1) 1.40 0.45 0.56 2.27 0.50 0.82 0.95 0.38 1.12 0.83 0.42 0.99 b (mg g-1) 0.38 0.89 2.69 7.09 873.42 0.12 0.16 0.537 7.12 0.36 347.58 0.11 r² 0.999 0.999 0.975 1 0.999 0.995 0.997 0.998 0.759 0.999 0.996 0.995 emr (%) 0.54 0.76 5.45 0.01 0.87 5.02 2.61 1.81 17.25 1.1 1.56 4.50 experimental capacity qexp (mg g -1) 3.46 10.05 9.75 3.64 23.11 3.88 3.79 10.14 7.48 5.14 24.5 3.27 http://g.mg farias, j. p. et al 286 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 279-289 issn 2176-9478 of mb dye removal fitting the pseudo-second order model. the authors verified that the use of the material as an adsorbent can be recommended as a promising alternative for the removal of mb from aqueous solutions. similar results were found in a study conducted by andrade-siqueira et al. (2020) investigating the adsorption of the mb dye in another agroindustrial residue, the sugarcane bagasse. in the study, the authors also verified a fit to the pseudo-second order model, indicating the presence of a chemical process. another investigation about the adsorption of mb on other agro-industrial waste, soursop and sugarcane bagasse, also identified the fit of the pseudo-second order kinetic model to the experimental data (meili et al., 2019). the authors concluded that, from the identified removal capacity and fit to the theoretical models, both types of waste represent an alternative use as an adsorbent of mb in an aqueous solution due to the low cost to obtain it and high removal performance. for the treatments rha/0.60 mm, nacl/0.6 mm, and naoh, na2co2, koh in both granulometries, the kinetic model that best fitted the experimental data was elovich, indicating that the adsorption process occurs by chemical interactions. this model assumes that solid surfaces are energetically heterogeneous and the kinetics is not affected by the desorption process nor by interactions between the adsorbed species, especially when it occurs under conditions of low surface coverage (da silva et al., 2018). ma et al. (2019), in a study on adsorption of mb dye on activated charcoal from plant biomass, sycamore sawdust, found that at higher concentrations (600 mg l-1) the fit to the kinetic model occurred through elovich. other studies of mb adsorption from agroindustrial waste also verified the fit to the elovich model (ghaedi et al., 2014; pezoti jr. et al., 2014). so, it can be stated that the adsorption of mb by the activated carbons used in the study was controlled by the process of internal diffusion and chemisorption since the pseudo-second order model and elovich, mainly, are the models that best represent the experimental data according to table 3. figure 5 shows the significant interactions between the different treatments and granulometry. the treatments that performed better in the adsorption capacity of mb dye were potassium hydroxide, sodium hydroxide, and sodium chloride. the results of adsorption capacity (figures 4a and 4b) indicate that the treatments with sulfuric acid and sodium carbonate did not improve the adsorption performance of rha. the particle size variable did not show a significant difference in the performance of the adsorption capacity of the adsorbent produced from rha, except for the treatment with sodium chloride, which shows a significant difference in the particle size variable. conclusions the results pointed out great potential for the production of rha activated carbon using different chemical agents. the adsorption capacity values of mb dye indicate that potassium hydroxide is the best activating agent for rha. the phpzc showed that the rha adsorbents have a predominance of negative charges on their surface. characterization with ftir indicated the presence of oxygenated functional groups, alcohol, ester ether, and phenols. the short time until equilibrium was reached demonstrates that the saturation of the surface layer of the adsorbents occurred under the kinetic conditions studied. the pseudo-second order and elovich models are the best models that represent the experimental data. the kinetics for the material produced with rha has internal diffusion and chemisorption as mechanisms. the pre-carbonized rh, industrial waste, can be transformed into a product with greater added value, high-yield activated carbon, but using fewer energy resources since this study did not use the heat treatment process for carbonization and activation of coal. the reduction of primary energy consumption for industrial processes is of great environmental importance and favors the principles of sustainability. in  addition, it reduces the occupation of useful areas that would be used for the construction of landfills for the disposal of this residue. figure 5 – mb adsorption results for ash without and with chemical treatment for particle sizes of 0.6 and 1 mm. lowercase letters represent a significant difference by tukey’s test at 5% between treatments. uppercase letters represent a significant difference between particle sizes. 18 figure 5 shows the significant interactions between the different treatments and granulometry. the treatments that performed betterst in the adsorption capacity of mb dye were potassium hydroxide, sodium hydroxide, and sodium chloride. the results of adsorption capacity (figures 4a and b) indicate that the treatments with sulfuric acid and sodium carbonate did not improve the adsorption performance of rice husk ashrha. figure 5 mbethylene blue adsorption results for ash without and with chemical treatment for particle sizes of 0.6 and 1 mm. lowercase letters represent a significant difference by tukey's test at 5% between treatments. u, and uppercase letters represents a significant difference between particle sizes. the particle size variable did not show a significant difference in the performance of the adsorption capacity of the adsorbent produced from rice husk ashrha, except for the treatment with sodium chloride, which showpresents a significant difference in the particle size variable. conclusions the results pointed out greatpositively potential forto the production of rice husk ashrha activated carbon using different chemical agents. the adsorption capacity values of methylene bluemb dye indicate that potassium hydroxide is the besttter activating agent for rice husk ashrha. contribution of authors: farias, j. p.: conceptualization; data curation; formal analysis; writing – original draft; writing — review & editing; demarco, c. f.: data curation; writing — original draft; afonso, t. f.: data curation; writing — original draft; writing — review & editing; aquino, l. s.: data curation. vieira, m. l. g.: writing — original draft; cadaval junior, t. r.: formal analysis; writing — original draft; quadro, m. s.: conceptualization; resources; andreazza, r.: conceptualization; resources; writing — original draft; writing — review & editing. comparison of the adsorption kinetics of methylene blue using rice husk ash activated with different chemical agents 287 rbciamb | v.57 | n.2 | june 2022 | 279-289 issn 2176-9478 references ahmad, a.; khan, n.; giri, b. s.; chowdhary, p.; chaturvedi, p., 2020. removal of methylene blue dye using rice husk, cow dung and sludge biochar: characterization, application, and kinetic studies. bioresource technology, v. 306, 123202. https://doi.org/10.1016/j. biortech.2020.123202. alvarez, j.; 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subprodutos; composição química e mineralógica; reaproveitamento; cerâmica e concreto. abstract the generation and disposal of foundry waste result in the need for alternatives or solutions that promote a better waste reuse in the production processes. having this in mind, this study carried out the chemical, mineralogical and granulometric characterization of gray and nodular iron foundry wastes and evaluated their applicability in civil construction. the green sand, slag and particulate material presented, in their chemical composition, the major presence of sio 2 , followed by al 2 o 3 , k 2 o and fe 2 o 3 . the mineralogical analysis revealed the presence of quartz in all residues and hematite in the slag. these three residues had particle sizes ranging from 0.002 to 0.6 mm. it was identified that the residues have great potentiality of use in the production of cement, concrete as material of the sub-base layer of pavements. keywords: castings production; by products; chemical and mineralogical composition; granulometry; ceramic and concrete. doi: 10.5327/z2176-947820180390 caracterização de resíduos da fundição de ferro e avaliação de possíveis aplicações na construção civil iron foundry wastes characterization and evaluation of possible applications in civil construction http://orcid.org/0000-0001-6143-525x http://orcid.org/0000-0003-3413-4747 http://orcid.org/0000-0002-2511-8801 http://orcid.org/0000-0003-2041-0173 http://orcid.org/0000-0001-5110-6532 http://orcid.org/0000-0002-6775-3854 http://orcid.org/0000-0002-5994-5338 http://orcid.org/0000-0003-0228-0811 bragagnolo, l. et al. 62 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 61-77 introdução o crescimento populacional e o avanço tecnológico conduziram à crescente extração de recursos naturais e ao aumento da geração de resíduos. esse cenário impulsiona a realização de pesquisas que visam ao de‑ senvolvimento de mecanismos a fim de reduzir a pro‑ dução dos resíduos e torná‑los subprodutos de valor agregado (aggarwal; siddique, 2014; bhardwaj; kumar, 2017). a busca pelo reaproveitamento dos resíduos industriais deve‑se ao fato de que sua dispo‑ sição em aterros vem se tornando economicamente desfavorável, por conta do aumento do custo da dis‑ posição final (siddique, 2014; bhardwaj; kumar, 2017; manoharan et al., 2018; yazoghli‑marzouk et al., 2014). também, deve-se à criação de regulamen‑ tos ambientais rigorosos que controlam a disposição dos resíduos e instituem responsabilidades aos envol‑ vidos nessa atividade, bem como pela perda da lucrati‑ vidade tida por parte das indústrias, pelas sobras e pe‑ los desperdícios decorrentes do processo ( bhardwaj; kumar, 2017; manoharan et al., 2018). diversos resíduos industriais vêm sendo estudados para utilização em materiais da construção civil, como o uso da areia de fundição ou escórias de fornos de fundi‑ ção de ferro na fabricação de concretos convencionais e autoadensáveis, em pisos e blocos, bem como arga‑ massas e pavimentos asfálticos (swapna; patil, 2015; bhardwaj; kumar, 2017; siddique; singh; singh, 2018; torres; bartlett; pilgrim, 2017; casali et al., 2018). a substituição dos agregados convencionais por agregados reciclados, além de contribuir para a conser‑ vação do meio ambiente, pela redução do descarte de resíduos e da extração dos recursos naturais, também resulta na minimização de custos com a destinação final e a gestão dos resíduos, bem como em ganhos econô‑ micos com a produção de materiais com custo reduzi‑ do (aggarwal; siddique, 2014; manoharan et al., 2018; saha; sarker, 2017b; siddique; kaur; rajor, 2010; siddique; singh; singh, 2018). a indústria de fundição de metais, apesar de fazer uso de sucatas metálicas como matéria-prima, é grande gerado‑ ra de resíduos sólidos, entre os quais se destacam poei‑ ras diversas e areia de moldagem, correspondente ao maior volume de resíduos gerados por esse setor. a areia de moldagem é utilizada na confecção dos moldes e ma‑ chos para a obtenção de peças fundidas em razão das características como boa condutibilidade térmica e gra‑ nulometria arredondada que permite fácil moldagem. ao longo do tempo, essa areia sofre deterioração e per‑ da de qualidade, deixando de ser reincorporada no ciclo produtivo e necessitando de uma destinação final ade‑ quada (bhardwaj; kumar, 2017). gerada em grandes quantidades, a areia de fundição é um subproduto com grandes perspectivas de ser introduzido na substituição dos agregados miúdos do concreto (aggarwal; sid‑ dique, 2014; gurumoorthy; arunachalam, 2016; manoharan et al., 2018; siddique; singh; singh, 2018), porém ainda há a necessidade de mais estudos quanto a essa aplicação (bhardwaj; kumar, 2017). a cadeia produtiva de fundição de metais do brasil concentra‑se, principalmente, nos estados de santa catarina, são paulo e rio grande do sul (brasil, 2009). no país, em 2012, estimou-se uma geração anual de re‑ síduo de areia de fundição de aproximadamente 3 mi‑ lhões de toneladas (mastella et al., 2014), e o que foi reciclado destinou-se, principalmente, à pavimentação asfáltica (brasil, 2009). em comparação com outros países, como espanha, índia e estados unidos, são ge‑ radas,respectivamente, em torno de 1 (etxeberria et al., 2010), 1,71 e 10–15 milhões de toneladas, por ano, desse resíduo (siddique; singh; singh, 2018). nos processos de fundição de metais, também há gera‑ ção de escórias nos fornos de alta temperatura. esse re‑ síduo vem sendo utilizado em substituição aos agrega‑ dos miúdos e/ou graúdos do concreto ( gurumoorthy; arunachalam, 2016; sethy; pasla; chandra sah‑ oo, 2016; torres; bartlett; pilgrim, 2017), da areia natural ou do cimento portland (rahman et al., 2017; saha; sarker, 2017a; 2017b; siddique; singh; singh, 2018). outro resíduo gerado na produção de pe‑ ças fundidas consiste em um material particulado, cole‑ tado por equipamentos de controle da poluição do ar. esse resíduo de estudo apresenta, basicamente, granu‑ lometria inferior a 0,2 mm. torres et al. (2017) demons‑ traram a viabilidade do uso desse resíduo junto a areia, escória e cinzas de fundição, como substituinte parcial dos agregados naturais do concreto. para utilização dos resíduos de fundição na composição de materiais cons‑ trutivos, e para avaliar a eficácia e a viabilidade desse uso, são necessárias informações referentes às proprie‑ dades, ao desempenho e à durabilidade desses subpro‑ dutos. entretanto, a falta desses dados ainda é um dos principais limitantes para a utilização desses resíduos. caracterização de resíduos da fundição de ferro e avaliação de possíveis aplicações na construção civil 63 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 61-77 há uma escassez de conhecimentos sobre outros resí‑ duos industriais semelhantes à areia e que apresentem propriedades de engenharia que podem ser compará‑ veis (aggarwal; siddique, 2014). o método padrão e mais utilizado para o manejo dos resíduos de fundição é a disposição final em aterros industriais. a reciclagem desses subprodutos na pro‑ dução de cimento, argamassa, concreto, camadas de pavimento, entre outros, ainda é baixa em razão dos custos inerentes às técnicas de processamento, que in‑ cluem separação, limpeza, trituração, armazenamento e análise, as quais variam em função das características das matérias-primas de origem, das operações unitá‑ rias a que são submetidos, das variáveis do tratamento térmico, entre outros (torres; bartlett; pilgrim, 2017). outra barreira que impede a utilização plena desses materiais é a falta de informações referentes ao desempenho, à durabilidade e às propriedades físicas, químicas, estruturais e de ecotoxicidade desses sub‑ produtos, as quais irão influenciar no seu potencial de aplicação (ladomerský et al., 2016). diante desse cenário, o objetivo deste estudo consistiu em realizar a caracterização química, mineralógica e gra‑ nulométrica de três resíduos oriundos da produção de peças fundidas de ferro e avaliar suas possíveis aplica‑ ções na construção civil. tratam‑se de resíduos gerados em grandes quantidades que necessitam de estudos para buscar potenciais formas de reaproveitamento. metodologia os materiais utilizados consistem em resíduos oriun‑ dos do processo produtivo de uma indústria de pro‑ dução de peças fundidas de ferro cinzento e nodular, localizada no município de erechim, rio grande do sul. os resíduos são denominados: • areia verde: utilizada na fabricação do molde para produção de peças metálicas, gerada após um nú‑ mero máximo de reúso no processo, sendo com‑ posta de areia natural, de características refratárias; bentonita, utilizada como aglomerante, conferindo à mistura propriedades coesivas; e pó cardiff, utili‑ zado como aditivo; • material particulado: resíduo gerado durante o pro‑ cesso de reaproveitamento da areia verde, em que é removida a parcela de material pulverulento, de ta‑ manho inferior a 0,20 mm a partir de um sistema de peneiramento, exaustão, ciclone e filtro de manga; • escória: resíduo dos fornos de alta temperatura do processo de fundição de ferro. na indústria, são ge‑ radas mensalmente 200 toneladas de resíduos de areia verde e material particulado, e aproximada‑ mente 30 toneladas de escória, sendo todos destina‑ dos a um aterro industrial, com exceção de uma par‑ cela de areia verde, destinada à indústria cerâmica. inicialmente, as amostras de cada material foram secas na estufa a 100ºc por 48 horas e peneiradas conforme a norma brasileira (nbr) 6.457 (abnt, 2016). cerca de 100 g de cada amostra foram coletadas para a determi‑ nação da composição química e mineralógica. a com‑ posição mineralógica foi analisada por meio da técnica de difração de raios x (drx) pelo método do pó, me‑ diante o emprego de difratômetro de raios x da marca panalytical, modelo x’pert pro com detector sensível a posição x’celerator. a identificação das fases cristali‑ nas foi realizada por meio do software x’pert high score. a composição química foi determinada por meio de fluorescência de raios x (frx), por meio de pastilhas prensadas com espectrômetro de marca bruker, mo‑ delo s8 tiger, na calibração std‑1 (standardless) refe‑ rente à análise sem padrões dos elementos químicos compreendidos entre flúor e urânio. a perda ao fogo (pf) foi determinada a 1.020ºc por 2 horas. dos resíduos areia verde e material particulado foram determinados, no estado solto, a porosidade, a cur‑ va de retenção de água e a capacidade de recipiente (reichardt, 1988). para a determinação da curva de retenção de água seguiu‑se a metodologia descrita por richards e fireman (1943) com auxílio do software swrc v.3,0, considerando o modelo proposto por van genuchten (1980); e para a porosidade e sua partição, utilizaram-se os critérios estabelecidos por klein e li‑ bardi (2002). para os três resíduos, determinaram‑se, também, a densidade das partículas, o teor de umida‑ de e a distribuição de tamanho de partículas confor‑ me as normas do departamento nacional de estradas e rodagem (dner‑me) 093/94 (dner, 1994) e a nbr 7.181 (abnt, 1984). para a realização dessas análises, a escória foi submetida à trituração. bragagnolo, l. et al. 64 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 61-77 com base nas características físicas, químicas e minera‑ lógicas obtidas, realizou-se um levantamento bibliográ‑ fico para avaliar as potenciais aplicações dos resíduos deste estudo. a consulta à literatura foi realizada pela pesquisa por documentos nos bancos de dados elsevier e springer e em revistas nacionais. nos trabalhos sele‑ cionados, buscou-se destacar a quantidade de resíduos incorporados a materiais de construção, a influência da adição de resíduos nas propriedades mecânicas, físicas e químicas desses materiais e as propriedades dos resí‑ duos desses trabalhos, traçando comparativos com os resíduos do presente estudo. resultados e discussão fluorescência de raios x conforme resultados da técnica de frx (tabela 1), todos os materiais avaliados apresentam como com‑ posto químico majoritário o dióxido de silício (sio 2 ), principalmente na areia verde, seguido por óxido de alumínio (al 2 o 3 ). na escória, também observou-se uma proporção significativa de óxido de potássio (k 2 o) e de óxido de ferro (fe 2 o 3 ). quantidade significativa de k 2 o não foi observada para os outros compostos. contudo, observaram-se quantidades semelhantes de fe 2 o 3 para todos os materiais. outros compostos tam‑ bém foram identificados, embora representem uma parcela residual. composições químicas semelhantes da areia verde foram observadas por outros autores, em que se des‑ tacam como componentes significativos o silício (si), o alumínio (al) e o ferro (fe) (arulrajah et al., 2017; etxeberria et al., 2010; guney et al., 2010; kaur; siddique; rajor, 2013; mastella et al., 2014; sid‑ dique; kaur; rajor, 2010; siddique; singh, 2011). o predomínio de si na areia de fundição foi conside‑ rado bom indicativo da aplicabilidade do resíduo na construção civil e na indústria de cerâmicas, o qual será discutido na sequência. quanto à escória, são escassos os estudos que ava‑ liaram esse resíduo proveniente da fundição do ferro cinzento e nodular. os resultados das análises de com‑ posição química de pesquisas existentes com escórias provenientes da fundição de outros tipos de metal, como ferro‑níquel (lemonis et al., 2015; maragkos; giannopoulou; panias, 2009; rahman et al., 2017), aço, ferrocromo (cunico et al., 2003; gökalp et al., 2018) e ferro e cobre (geetha; madhavan, 2017; mirhosseini et al., 2017; vijayaraghavan; jude; thivya, 2017) não apresentam grande semelhança óxidos areia verde (%) material particulado (%) escória (%) sio 2 90,4 58,8 70,4 al 2 o 3 2,94 10,8 13,6 k 2 o 0,094 0,325 4,98 fe 2 o 3 2,07 3,55 3,29 na 2 o 0,447 1,59 2,79 cao 0,177 0,749 1,2 pf 2,85 20,6 1,32 outros 0,987 3,618 2,387 tabela 1 – análise de fluorescência de raios x para os três materiais. sio 2 : dióxido de silício; al 2 o 3 : óxido de alumínio; k 2 o: óxido de potássio; fe 2 o 3 : óxido de ferro; na 2 o: óxido de sódio; cao: óxido de cálcio; pf: perda ao fogo. caracterização de resíduos da fundição de ferro e avaliação de possíveis aplicações na construção civil 65 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 61-77 com os obtidos no presente estudo. a principal dife‑ rença é o elevado teor de sio 2 na escória, característica não observada nos demais estudos. essa alta concen‑ tração deve‑se aos resíduos dos moldes da areia verde e à composição do material, normalmente composta de uma estrutura de carbono e silício. difração de raios x os resultados de drx para areia verde, material parti‑ culado e escória estão expressos nas figuras 1, 2 e 3, respectivamente. na areia verde e no material particu‑ lado, identificou-se a presença de fases cristalinas de quartzo, o que justifica a grande parcela de sio2 veri‑ ficada na análise de frx (tabela 1). na escória, obser‑ vou-se a fase cristalina de quartzo e de hematita. a sílica, presente na forma de quartzo, é a principal ma‑ téria-prima utilizada na obtenção da sílica ativa (micros‑ sílica). a sílica ativa é obtida como subproduto do pro‑ cesso de fabricação do silício metálico ou das ligas de ferro-silício. essa é caracterizada pela alta concentração de sio2 (estrutura amorfa), a qual se mostrou presente nos resíduos de fundição. por isso, infere‑se que esses materiais possam ser utilizados como substituintes par‑ ciais do agregado convencional do concreto, pois quan‑ do o material se apresenta disperso, torna‑se um pro‑ duto bastante reativo, que contribui para uma melhoria de resistência à compressão do produto final. a adição das microssílicas no concreto permite a redução da sua porosidade e permeabilidade, o que promove menor absorção de água e maior proteção contra agentes ex‑ ternos, acarretando em maior durabilidade, vida útil do concreto, além de maior resistência à carbonatação e à corrosão das armaduras (javed; lovell; wood, 1994; siddique; schutter; noumowé, 2009) figura 1 – análise de difração de raios x da areia verde. q: quartzo (sio 2 ). 10 200 40 5030 60 70 90 10080 posição (2θ) 100.000 50.000 0 co nt ag en s q q q q q q q q q q q q bragagnolo, l. et al. 66 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 61-77 figura 2 – análise de difração de raios x do material particulado. q: quartzo (sio 2 ). q q q q q q q q q qq q 10 3020 400 60 8070 90 10050 10.000 5.000 0 co nt ag en s posição (2θ) figura 3 – análise de difração de raios x da escória. q: quartzo (sio 2 ); h: hematita (fe 2 o 3 ). 10 3020 400 60 8070 90 10050 1.200 600 900 300 0 co nt ag en s posição (2θ) q h q caracterização de resíduos da fundição de ferro e avaliação de possíveis aplicações na construção civil 67 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 61-77 análise granulométrica os resultados de distribuição granulométrica dos re‑ síduos de estudo estão apresentados na figura 4 e na tabela 2. a areia verde é composta basicamente de areia fina (91,38%), além de silte (3,82%) e argila (3,34%). a distribuição do tamanho de partículas des‑ se resíduo pode ser considerada uniforme e com re‑ sultados semelhantes ao observado por dayton et al. (2010), que relataram a areia (0,05 a 2 mm) como fra‑ ção majoritária de 39 areias de fundição (ferro, alu‑ mínio e aço), variando entre 76,6 e 100%, com média de 90,3%. quanto à densidade real das partículas e ao teor de umidade médio, obtiveram-se valores de 2,61 ± 0,00 g.cm‑3 e 0,38 ± 0,00%, respectivamente. já no material particulado, verificou-se a presença tabela 2 – distribuição granulométrica dos resíduos (%). tamanho das partículas (mm) areia verde material particulado escória < 0,002 (argila) 3,34 30,58 1,06 0,002 – 0,06 (silte) 3,82 16,83 13,64 0,06 – 0,2 (areia fina) 91,38 52,28 18,09 0,2 – 0,6 (areia média) 1,46 0,31 67,21 0,6 – 2 (areia grossa) 0 0 0 > 2 (pedregulho) 0 0 0 figura 4 – curvas de distribuição granulométrica dos resíduos. 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0,001 0,01 0,1 1 10 100 po rc en ta ge m re tid a porcentagem passada diâmetro (mm) verde finos escória bragagnolo, l. et al. 68 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 61-77 de um percentual significativo de areia fina (52,28%), além de partículas que se assemelham ao tamanho de partículas da argila (30,58%). esse material apresen‑ tou densidade das partículas igual a 2,23 ± 0,00 g. cm‑3 e teor de umidade médio de 4,10 ± 0,06%. a granu‑ lometria da escória revelou que esse material é com‑ posto essencialmente de areia média (67,21%) e fina (18,09%) e silte (13,64%). a escória apresentou den‑ sidade real das partículas de 2,18 ± 0,00 g.cm‑3 e teor de umidade médio de 0,23 ± 0,06%. porosidade, capacidade de recipiente e curva de retenção de água a areia verde apresentou porosidade constituída, ma‑ joritariamente, de macroporos, enquanto o material particulado estrutura-se em criptoporos (< 0,0002 mm) (tabela 3). tal fato corrobora com os resultados obtidos pela granulometria, em que a areia verde é composta de partículas de maior tamanho quando comparada com o material particulado, que apresenta partículas de tamanho próximo aos da argila, favorecendo estru‑ turas com tamanhos de poro reduzidos. considerando as curvas de retenção de água, observou-se que o material particulado possui maior capacidade de retenção (figura 5). quanto à capacida‑ de de recipiente, extraída das curvas de retenção de água, obteve‑se valor de 0,10 cm³.cm‑3 para a areia ver‑ de (θ 10kpa ) e 0,39 cm³.cm‑3 (θ 33kpa ) para o material parti‑ culado. com isso, infere-se que o material particulado apresenta maior potencial de retenção de água, pro‑ priedade associada à capacidade do material, em esta‑ tabela 3 – macroporosidade, microporosidade, criptoporosidade e porosidade total da areia verde e do material particulado. areia verde material particulado macroporos (%) 35,9 16,8 microporos (%) 17,8 14,6 criptoporos (%) 0,7 33,6 porosidade total (%) 54,4 65,0 figura 5 – curva de retenção de água: (a) areia verde e (b) material particulado. α; m; n: parâmetros de ajuste do modelo de van genuchten; θr: umidade volumétrica residual; θs: umidade volumétrica de saturação. u m id ad e vo lu m ét ri ca (c m 3 .c m -3 ) 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 u m id ad e vo lu m ét ri ca (c m 3 .c m -3 ) 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 101 100 1.000 1.000100101 potencial matricial (kpa) potencial matricial (kpa) α = 0,3469 m = 0,5799 n = 2,3783 θr = 0,007 θs = 0,544 r2 = 0,955 α = 0,5009 m = 0,3842 n = 1,6238 θr = 0,331 θs = 0,65 r2 = 0,893 a b caracterização de resíduos da fundição de ferro e avaliação de possíveis aplicações na construção civil 69 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 61-77 do fresco, de manter a sua trabalhabilidade em solicita‑ ções que provoquem perda de água de amassamento, seja por absorção de água pela base do substrato ou por evaporação. na aplicação desses dois resíduos no concreto como substituintes do agregado miúdo con‑ vencional, as propriedades referentes à capacidade de retenção de água devem ser observadas no momento da determinação da relação água‑cimento. aplicações entre as alternativas de reaproveitamento dos resí‑ duos deste estudo, alguns trabalhos comprovaram a viabilidade de inserção em obras de infraestrutu‑ ra, como no uso com materiais para aterramento, reforço para construção de estradas e produção de misturas asfálticas (carnin, 2008; javed, 1992; ya‑ zoghli‑marzouk et al., 2014); em concreto estru‑ tural, concreto para blocos de pavimentos e tijolos (bhardwaj; kumar, 2017; khatib; herki; kenai, 2013; ladomerský et al., 2016; reschke, 2003) e no desenvolvimento de barreiras ou revestimentos hidráulicos (abichou; edil; benson, 2004). para a utilização dos resíduos de fundição nessas aplicações é necessário que eles apresentem, principalmente, granulometria semelhante aos agregados naturais e elementos químicos em sua composição, como sí‑ lica e alumina, que contribuam para a melhoria das propriedades mecânicas e a redução da permeabili‑ dade dos materiais em que são incorporados como matérias-primas. com isso, as características dos re‑ síduos de fundição deste estudo foram comparadas com as dos resíduos reciclados na construção civil. apresentou-se, também, a influência dessas caracte‑ rísticas nas propriedades dos materiais. areia de fundição e material particulado a classificação das areias de fundição é normalmente dada em função do tipo de sistema utilizado no proces‑ so de fundição do metal, sendo geralmente classifica‑ das como: sistema de argila (areia verde), empregada no presente estudo, e sistema de areia ligada quimi‑ camente. a areia verde é a mais empregada nesses processos em razão da presença de sílica, que confere resistência a altas temperaturas, enquanto a bentonita resulta na união das partículas de areia. ainda, a água é o que proporciona plasticidade ao molde (siddique; kaur; rajor, 2010). na literatura, tem‑se observado o desenvolvimento de estudos que buscam a reutilização do resíduo de areia de fundição na fabricação de concreto e tijolos para a construção civil e a pavimentação. considerando que o material particulado aqui avaliado é proveniente do processo de separação da areia verde que não é pas‑ sível de reaproveitamento e, portanto, esse material apresenta composição química e mineralógica seme‑ lhante à areia verde. as possíveis aplicações desse ma‑ terial também serão discutidas nesta seção. diversas pesquisas demonstraram a aplicabilidade da areia de fundição na indústria cerâmica com a produ‑ ção de tijolos (alonso-santurde et al., 2011; 2012; pablos; sichieri; izeli, 2009) e azulejos (luo et al., 2014). no estudo realizado por pablos, sichieri e izeli (2009), avaliou-se a reutilização da areia de fundição, aglomerada com argila, na fabricação de tijolos maci‑ ços e peças decorativas. o resíduo foi estabilizado em matrizes solidificadas de cimento portland, comple‑ mentadas pela adição de sílica ativa e/ou aditivo su‑ perplastificante. estudaram-se duas composições para cada material, sendo que as proporções cimento:resí‑ duo para os tijolos e para as peças foram 1:1, 1:3 e 1:3, 1:4, respectivamente. os resultados demonstraram a viabilidade técnica para o uso desse resíduo em tijolos para alvenaria de vedação e produção de peças decora‑ tivas, apresentando bom potencial de comercialização. alonso‑santurde et al. (2011) analisaram a viabilidade do uso da areia de fundição, com características quími‑ cas e de distribuição granulométrica muito semelhan‑ tes a do presente estudo, como substituta parcial da areia natural em tijolos de argila, em escala laborato‑ rial, piloto e em ensaios na indústria. verificou-se que até 30% do resíduo de areia de fundição pode ser in‑ corporado em substituição ao agregado miúdo na composição de tijolos, sem que ocorra alterações de qualidade. ainda, os compostos perigosos da areia de fundição tornam‑se inertes durante o processo de queima e os constituintes químicos do lixiviado apre‑ sentam concentrações inferiores referente à catego‑ ria de resíduos inertes, com exceção do cromo e do chumbo. contudo, o risco ambiental durante a vida bragagnolo, l. et al. 70 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 61-77 útil desse produto pode ser considerado insignifican‑ te. resultados semelhantes foram obtidos por alonso‑ ‑santurde et al. (2012), em que a incorporção de 25% de areia verde e 35% de areia de núcleo, na composição de tijolos, atendeu aos requisitos técnicos. referente à fabricação de azulejos, luo et al. (2014) recomendam como subsituição ótima ao agregado natural o uso de areia de fundição em até 15%. de forma geral, diagramas ternários são comumente utilizados para produção de massas cerâmicas, como o proposto por fiori et al. (1989), e compostos dos vérti‑ ces (1) sio2; (2) al2o3; e (3) fe2o3 + cao + mgo + na2o + k 2 o. ao observar a tabela 1, verifica-se que tais resí‑ duos apresentam os compostos que constituem majo‑ ritariamente as massas cerâmicas, especialmente sio 2 e al 2 o 3. outro fator a ser considerado na adição de resíduos para a produção de materiais cerâmicos é a granulo‑ metriana mistura final, uma vez que essa se relaciona com os estágios de queima e com o processo de seca‑ gem do produto. assim, misturas com elevadas parce‑ las de pequenas partículas podem dificultar o processo de secagem em decorrência da retenção da umidade (alonso‑santurde et al., 2012). por outro lado, a presença de muitas partículas acima do diâmetro de argila e silte pode ocasionar a manifestação de trin‑ cas durante a queima (queiroz; monteiro; vieira, 2010). diante disso, a dosagem ótima entre o resíduo de areia verde e de material particulado, de forma a obter um equilíbrio na distribuição das partículas, pode representar um grande potencial de aplicação em ma‑ teriais cerâmicos. referente a outras aplicações, siddique, schutter e noumowé (2009) e siddique, kaur e rajor (2010) mos‑ traram que resíduos da areia de fundição podem ser adequados para fabricação de concreto de boa quali‑ dade, materiais de construção e como componente para preenchimentos fluidos. entretanto, o uso exces‑ sivo de materiais como a areia de fundição pode re‑ sultar em efeitos desfavoráveis, como fraca aderência cimento-agre gado, aumento da quantidade de água necessária e retardo do tempo de hidratação do ci‑ mento. de acordo com guney et al. (2010), a american society for testing and materials (astm) c33 estabele‑ ce que no máximo 5% das partículas do agregado fino devem passar pela peneira número 200 (argila e poei‑ ras), pois um teor maior dessas partículas pode preju‑ dicar a ligação com o cimento, elevar a demanda de água e, consequentemente, reduzir a durabilidade do concreto. o mesmo limite da especificação é estabele‑ cido pela nbr 7.211 (abnt, 2009) para a granulome‑ tria do agregado miúdo do concreto. por outro lado, o uso desses resíduos, principalmente em decorrência dos finos presentes na areia de fundição, pode favore‑ cer o decréscimo da porosidade do concreto, poden‑ do melhorar as propriedades mecânicas e impermea‑ bilizantes (guney et al., 2010; siddique; schutter; noumowé, 2009). com base nos resultados de granu‑ lometria dos três resíduos de estudo e no requisito das normas astm c33 (astm, 2018) e nbr 7.211 (abnt, 2009), o material particulado apresentou teor de argila e poeiras de 30,58% e, portanto, sua utilização como agregado de concreto deve ser dosada com rigor. as propriedades dos agregados exercem forte influên‑ cia no desempenho do concreto. em geral, as norma‑ tivas que especificam as propriedades dos agregados para as misturas do concreto consideram muito impor‑ tante a granulometria das partículas. nesse aspecto, os resíduos areia verde, material particulado e escória enquadram-se dentro dos parâmetros físicos especifi‑ cados por guney et al. (2010) e pela nbr 7.211 (abnt, 2009) para serem utilizados como agregados miúdos do concreto, especialmente relacionado ao tamanho da partícula e à densidade (tabela 4). outros estudos também avaliaram o uso de areia de fundição na produção de concreto. manoharan et al. (2018) testaram a substituição da areia natural por teores de 0, 5, 10, 15, 20 e 25% de areia de fundição na fabricação de produtos de concreto. a partir dos ensaios, verificou-se que os parâmetros de resistência à compressão, à flexão e ao módulo de elasticidade permaneceram constantes até a substituição de 20%, apresentando redução dos valores a partir dessa con‑ centração. por outro lado, a resistência à tração aumen‑ tou com a adição acima de 20% da areia de fundição. ainda, outros parâmetros avaliados, como a resistência à abrasão, apresentaram valores similares aos obser‑ vados pela amostra de controle, quando os teores de substituição não ultrapassaram 20%. assim, os auto‑ res concluíram que os resíduos de areia de fundição podem ser utilizados como substitutos dos agregados naturais na produção do concreto, quando a recomen‑ dação dessa substituição não ultrapassar 20%. já singh e siddique (2012) produziram blocos de concreto com caracterização de resíduos da fundição de ferro e avaliação de possíveis aplicações na construção civil 71 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 61-77 a substituição parcial da areia natural pelos teores de 0, 5, 10, 15 e 20% de areia de fundição. observou-se aumento das resistências do concreto com substituição de até 15%, o que se assemelha aos resultados encon‑ trados por manoharan et al. (2018). siddique, singh e singh (2018) estudaram os impactos econômicos e ambientais gerados da substituição par‑ cial da areia natural no concreto, por resíduo de areia de fundição. as substituições foram de 0, 5, 10, 15 e 20% em massa e foi utilizado cimento portland po‑ zolânico com 30% de cinza volante. após o tempo de cura do concreto (28 dias), verificou-se, para misturas de concreto com areia de fundição, aumento nas re‑ sistências à compressão e à tração de ruptura de 26 e 12,87%, respectivamente, em relação ao concreto convencional. observam-se melhorias em relação à penetração de íons cloreto e à resistência ao sal de de‑ gelo, que oscilaram, respectivamente, entre 7,2 – 17,7 e 6,6 – 26,42%, indicando maior proteção contra a cor‑ rosão do aço em ambientes salinos. os resultados de‑ monstraram que a incorporação de até 20% de areia de fundição como substituto da areia natural traz me‑ lhorias no desempenho e na durabilidade do concreto, uma vez que a maior quantidade de finos do resíduo de areia de fundição contribui para o aumento da resis‑ tência à compressão e à tração do concreto, pois atua como um material com maior densidade de empaco‑ tamento da mistura e, consequentemente, menor re‑ dução da porosidade do material. essa aplicação gerou redução no custo do concreto em us$ 1,06 por metro cúbico, bem como no custo de disposição do resíduo de fundição e nas emissões de co2. embora inúmeros pontos positivos venham sendo des‑ tacados sobre a aplicação desses compostos em pro‑ dutos de concreto, há relatos de que certos resíduos de areias de fundição podem ocasionar corrosão de metais decorrente da presença de fenóis (mnr, 1992). siddique, kaur e rajor (2010) verificaram que todas as areias de fundição avaliadas apresentaram hidrocarbo‑ netos poliaromáticos, em concentrações muitos supe‑ riores na areia verde do que nas areias ligadas quimica‑ mente. assim, é imprescindível a execução de testes de lixiviação para avaliação dos produtos em que esse tipo de material é adicionado. como exemplo, mastella et al. (2014) realizaram uma avaliação mecânica e toxicológica de produtos de ma‑ teriais de concreto com a aplicação de areia de fundi‑ ção. produziram-se blocos com diferentes concentra‑ ções do resíduo e avaliou-se a resistência à compressão dos blocos, bem como a toxicidade do lixiviado a partir de ensaios com daphnia magna (d. magna), allium cepa (a. cepa) e eisenia fétida (e. fetida). não se obser‑ vou redução nos valores de resistência (35 ± 2 mpa em 28 dias). ainda, os testes de toxicidade a partir do lixi‑ viado não mostraram interferência significativa no de‑ senvolvimento de d. magna e e. fetida. contudo, hou‑ ve redução no crescimento das espécies de a. cepa. com base nos resultados, verificou-se a viabilidade de aplicação dos resíduos de areia de fundição na produ‑ ção de materiais cimentícios, para pavimentos e blocos estruturais e de alvenaria para vedação. biolo (2005) realizou testes de lixiviação e solubili‑ zação do resíduo de areia verde com a mesma areia guney et al. (2010) nbr 7.211 (abnt, 2009) presente estudo agregados do concreto agregados do concreto resíduos de fundição brita 1 brita 2 areia natural miúdo graúdo areia verde material particulado escória tamanho da partícula (mm) 8 – 16 4 – 8 0 – 4 0,15 –4,75 4,75 – 75 0,002 – 0,6 0,002 – 0,6 0,002 – 0,6 densidade relativa 2,64 2,63 2,60 – – 2,61 2,23 2,18 teor de umidade (%) 0,4 0,3 2,0 – – 0,38 4,10 0,23 tabela 4 – propriedades físicas dos agregados convencionais do concreto e dos materiais deste estudo. bragagnolo, l. et al. 72 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 61-77 verde utilizada nesta pesquisa, proveniente da mesma empresa. o ensaio de lixiviação não apresentou con‑ centrações de elementos perigosos acima dos limites normatizados pela nbr 10.004 (abnt, 2004), fator que potencializa a aplicação desse composto em materiais de construção. quanto ao ensaio de solubilização, al‑ gumas substâncias ultrapassaram os limites propostos pela norma, como alumínio, cloretos, cromo, fenol, fer‑ ro, manganês e surfactantes. para a análise de fenol, baixas concentrações foram encontradas, enquadran‑ do o resíduo como não perigoso e não inerte – classe iia. torna‑se necessário um estudo criterioso de forma a avaliar o comportamento dos materiais após a adição desses resíduos que apresentam substâncias solubili‑ zantes, que podem afetar as estruturas químicas des‑ ses produtos. além de substituinte parcial no cimento, na argamas‑ sa, nos cerâmicos e no concreto, a areia de fundição também pode ser utilizada na pavimentação de rodo‑ vias (arulrajah et al., 2017; guney; aydilek; de‑ mirkan, 2006; javed, 1992; yazoghli‑marzouk et al., 2014). yazoghli-marzouk et al. (2014) avaliaram a substituição integral da areia natural por areia de fundição para a preparação da camada sub‑base na construção de uma estrada, na frança. os resulta‑ dos demonstraram que esse resíduo, complementa‑ do com 5,5% de aglomerante (cimento), apresentou bom comportamento mecânico, sem causar prejuízos ambientais. essa investigação demonstrou que a areia de fundição atende aos padrões técnicos para ser em‑ pregado em um material rodoviário. esses resultados corroboram com os encontrados por guney, aydilek e demirkan (2006), que ainda afirmaram que essa apli‑ cação proporciona redução de custos da obra. além do uso como material para preenchimento de ater‑ ros rodoviários, a areia de fundição demonstrou via‑ bilidade geotécnica e ambiental para ser utilizada na regularização de bases para assentamento de tubula‑ ções (arulrajah et al., 2017). baseado nos resultados obtidos e nos estudos le‑ vantados na literatura, infere‑se que o resíduo de areia verde e o material particulado, ambos gera‑ dos no processo de fundição do ferro, apresentam grande potencial de reaproveitamento para uso na construção civil. um dos principais pontos favoráveis refere-se à semelhança na composição química e na distribuição granulométrica desses resíduos se com‑ parados com os constituintes dos materiais conven‑ cionais. ainda, com base nos ensaios de lixiviação, verificou‑se a não ocorrência de lixiviação de com‑ postos perigosos, outro ponto favorável. contudo, é imprescindível a execução de testes de forma a ob‑ ter a proporção ótima de substituição do agregado reciclado, bem como a distribuição granulométrica para dosagem ideal e otimização dos constituintes do material a ser produzido. escória de fundição a escória é um dos resíduos do processo de fundição de metais, e é dividida em dois tipos: escória de alto forno (fundição de ferro) e escória de forno de aço (escória de aciaria elétrica), ambas compostas de dis‑ tintas combinações de silicatos de cálcio, magnésio e alumínio. a escória consiste em um material inerte e um dos subprodutos com maior volume e potencial de reutilização na construção civil. diferente da areia de fundição, a escória tem sido usada como substituinte parcial dos agregados ou como material cimentante suplementar do concreto, isto é, substitui uma par‑ cela do cimento (torres; bartlett; pilgrim, 2017). posterior à saída do alto forno, a escória é submetida a processos de resfriamento, com pulverização de gran‑ des quantidades de água, e de granulação, os quais conferem características pozolânicas a esse resíduo. os materiais pozolânicos unicamente não apresentam potencial cimentante, contudo, com a presença de umidade, o hidróxido de cálcio (originado do cimento) gera produtos com propriedades específicas similares a do cimento portland, justificando sua grande em‑ pregabilidade como material substitutivo ao agregado tradicional e como aglomerante em argamassas e con‑ cretos (couto et al., 2010). conjuntamente, unem‑se os benefícios ambientais e econômicos, como a con‑ servação dos recursos naturais e a economia de ener‑ gia (ulubeyli; artir, 2015). conforme gökalp et al. (2018), escórias, em geral, também vêm sendo aplica‑ das em camadas de base e sub‑base de pavimentos, por conta do elevado ângulo de fricção e característi‑ cas de autocimentação. ladomerský et al. (2016) estudaram a aplicação de escória de fundição de ferro como substituta parcial caracterização de resíduos da fundição de ferro e avaliação de possíveis aplicações na construção civil 73 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 61-77 de agregados naturais em concreto. os autores obser‑ varam para uma substituição de 25,5% de agregado miúdo natural por escória (granulometria semelhan‑ te), propriedades similares ao concreto convencional, especialmente referente à trabalhabilidade, à resis‑ tência, ao módulo de elasticidade, à microestrutura e à porosidade. já rahman et al. (2017) investigaram a incorporação de escória granulada de ferro‑níquel como material cimentante no concreto. os elevados teores de sílica e alumina presentes nesse material podem auxiliar na redução da permeabilidade e na melhoria da resistência e da durabilidade do concreto (aprianti s, 2015). li et al. (2018) avaliaram a durabilidade de um siste‑ ma ternário de cimentos contendo cimento portland, cimento aluminato de cálcio e sulfato de cálcio, com diferentes teores de escória de alto forno granulada (5, 15, 25 e 35% em massa), quando submetido ao ataque combinado de cloretos (5%) e sulfatos (5%). verificou-se a diminuição da porosidade aparente, o aumento da resistência à compressão e do teor de cloreto confinado com a adição da escória, conside‑ rado benéfico para a durabilidade das estruturas de concreto, principalmente as expostas a ambientes quimicamente agressivos. a escória também tem sido estudada como substituin‑ te do cimento em blocos de concreto para pavimenta‑ ção (pavers) (ganjian; jalull; sadeghi‑pouya, 2015; limbachiya; ganjian; claisse, 2016; sadek; nouhy, 2014). atici e ersoy (2008) avaliaram a incorporação de escória e cinza volante em substituição a 10, 20, 30, 40, 50 e 60% do cimento. os resultados demonstraram que, com o aumento do período de cura (3, 7, 28, 90 e 180 dias), os blocos apresentaram maior resistência à compressão, à tração e à flexão, sendo os melhores resultados obtidos compreendidos em substituições de 20 a 60%. para eles, essa aplicação contribui para a produção de pavers com melhores propriedades e me‑ nor custo. limbachiya et al. (2016) também verificaram redução das propriedades de lixiviação dos blocos de concreto com a adição de escórias. conforme os estudos supracitados, a elevada presença de sílica e alumina na constituição da escória pode ser útil como auxiliar cimentante do concreto e de pavers, uma vez que contribui para a melhoria da resistên‑ cia mecânica e da permeabilidade desses materiais. além disso, em função de suas características granulo‑ métricas, a escória avaliada neste estudo também pos‑ sui potencialidade para ser utilizada como substituinte parcial de agregados na fabricação de concreto. conclusão este estudo apresentou a caracterização química, física e mineralógica de três resíduos oriundos da fundição de ferro (material particulado, areia verde e escórias), e buscou possíveis alternativas de reaproveitamento na construção civil. ao comparar os resultados de ca‑ racterização desses subprodutos com os descritos na literatura, verificaram-se diversos potenciais de aplica‑ bilidade no referido setor. a areia verde pode servir como substituinte parcial dos agregados miúdos do concreto, por apresentar granu‑ lometria mais fina do que a areia natural e presença de fases cristalinas de quartzo na microestrutura, ca‑ racterísticas estas que podem conferir melhorias das propriedades mecânicas dos materiais construtivos. além disso, essa areia pode ser utilizada na pavimenta‑ ção de rodovias, pois, em diversos estudos, foi aplicada como material de sub‑base de estradas ou de regula‑ rização para assentamento de tubulação, atendendo aos requisitos técnicos exigidos. considerando as ca‑ racterísticas de composição química e granulométrica supracitadas, também se aponta a possibilidade de uti‑ lização do material particulado, para a utilização como agregado miúdo no concreto. referente à escória, esta apresentou elevados teores de sílica e alumínio em sua composição, característi‑ cas que favorecem a redução da permeabilidade e o aumento da durabilidade do concreto produzido com esse resíduo, em quantidades adequadas. ainda, a es‑ cória apresentou granulometria adequada, observan‑ do-se o recomendado ao agregado miúdo de concreto. portanto, identifica-se como alternativas potenciais o uso como material aglomerante em argamassas e con‑ cretos e como substitutivo do cimento e do agregado miúdo tradicional, na produção de concreto e blocos de concreto para pavimentação e como material de base ou sub‑base de pavimentos. contudo, cada uma das alternativas de aplicação dos resíduos de fundição ne‑ cessita de estudos de viabilidade técnica e econômica, avaliando‑se as propriedades mecânicas e ambientais, incluindo testes de lixiviação de metais e toxicidade. bragagnolo, l. et al. 74 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 61-77 referências abichou, t.; 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vulcano-greullet, n.; cantegrit, l.; friteyre, l.; jullien, a. recycling foundry sand in road construction-field assessment. construction and building materials, v. 61, p. 69-78, 2014. https://doi. org/10.1016/j.conbuildmat.2014.02.055 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2011.06.041 https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2011.06.041 85 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 85-100 tirzah moreira siqueira professora auxiliar adjunto a do centro de engenharias da universidade federal de pelotas (ufpel) – pelotas (rs), brasil. doutora em recursos hídricos e saneamento ambiental pelo instituto de pesquisas hidráulicas (iph) da universidade federal do rio grande do sul (ufrgs) – porto alegre (rs), brasil. endereço para correspondência: tirzah moreira siqueira – universidade federal de pelotas – 96010-020 – pelotas (rs), brasil – e-mail: tirzahmelo@hotmail.com recebido: 08/08/2013 aceito: 30/01/2017 resumo a metodologia de avaliação de risco à saúde humana é comumente desenvolvida empregando a solução de domenico para transporte de contaminantes em água subterrânea por meio de um plano vertical normal ao fluxo subterrâneo. essa solução não se aplica a situações em que a geometria da fonte de contaminação não é um plano vertical, tais como trincheiras, poços de injeção, entre outras. dessa forma, um conjunto de soluções analíticas para diferentes geometrias de fonte foi apresentado. para comparação, escolheram-se as geometrias de plano vertical e prisma para verificar as influências na evolução da pluma de contaminação e suas implicações na estimativa do valor do risco de efeitos carcinogênicos por ingestão de água subterrânea contaminada por benzeno. os resultados demonstraram não haver diferenças significativas nas estimativas da concentração de equilíbrio ao se considerar os fluxos ao longo de um plano vertical normal e através de um prisma, o que não resultou em diferenças nos riscos à saúde humana calculados a partir dessas concentrações. palavras-chave: geometrias de fonte de contaminação; água subterrânea; avaliação de risco à saúde humana. abstract health risk assessment is commonly developed employing the domenico solution for groundwater contaminant transport passing through a vertical plane normal to the groundwater flow. this solution does not apply in situations for which the contamination source geometry is not a vertical plane, such as trenches, injection wells, etc. hence, a set of analytical solutions for different source geometries were presented. for comparison, vertical plane and prism geometries were selected to verify their influences over the contaminant plume simulations and their implications over the estimation of the risk of carcinogenic adverse effects due to groundwater ingestion contaminated by benzene. the results demonstrated small differences over the equilibrium concentration simulations, not interfering significantly in the healthy risk estimation. keywords: source contamination geometries; groundwater; health risk assessment. doi: 10.5327/z2176-947820170113 emprego de fontes de contaminação de diferentes geometrias nas estimativas do risco à saúde humana devido à ingestão de água subterrânea contaminada applying different contamination source geometries in health risk assessment due to ingestion of contaminated groundwater siqueira, t.m. 86 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 85-100 introdução a contaminação do solo e da água subterrânea tem recebido especial atenção nos últimos anos devido à grande quantidade de vazamentos e derrames de petróleo e seus derivados no meio ambiente. esse tipo de contaminação representa a maior parte dos acidentes ambientais registrados no mundo (takeuchi, 2008). sobre esse fato, existe um consenso de que tais substâncias, quando presentes na água, no ar ou no solo, representam algum tipo de risco à saúde humana. existem muitas definições para o termo “risco”; para os fins deste estudo, cabe aqui apresentar a exposta por kolluru (1996, p. 4.64): “a medida da probabilidade e magnitude de efeitos adversos, incluindo dano, doenças ou perdas econômicas (perigo e toxicidade não significam risco per si)”, podendo o risco ser medido, controlado e gerenciado. dentro desse contexto, vale lembrar que grandes esforços são empregados em onerosos planos de remediação, muitas vezes ainda insuficientes para que as concentrações limites dos contaminantes aceitáveis nos meios físicos sejam atingidas. esse fato despertou na comunidade científica a necessidade de associar aos planos de remediação uma avaliação do risco ao qual os seres humanos estão expostos, e é por esse motivo que atualmente se discute muito a avaliação de risco à saúde humana inserida em um contexto de remediação de áreas contaminadas. o grande problema está no fato de que os aplicativos que lidam com a avaliação de risco apresentam baixa capacidade de representar as mais diversas formas de liberação e transporte de contaminantes entre os meios físicos. além disso, não se aplicam a todos os possíveis tipos de fontes de contaminação. como resultado, as estimativas do risco não são confiáveis ou não podem ser determinadas. sob o enfoque da contaminação de água subterrânea, abordado neste estudo, por exemplo, o modelo de transporte de contaminantes mais comumente utilizado é o de domenico (1987), o qual não pode representar mais do que uma pluma de contaminação passando por um plano normal ao fluxo subterrâneo. assim, fontes de contaminação de geometrias lineares, como um poço, ou em planos, como uma trincheira, não podem ser avaliadas em termos do risco resultante a tais formas de liberação de compostos, pois não existem modelos matemáticos disponíveis inseridos nesse âmbito. adicionalmente, guyonnet e neville (2004) apresentam comparações entre o modelo de domenico (1987) e o de sagar (1982), demonstrando que as discrepâncias entre eles são relativamente negligenciáveis ao longo do eixo central da pluma de contaminação (no sentido preferencial do fluxo), enquanto grandes para pontos que se afastam lateralmente dessa linha central, principalmente quando se considera o decaimento do contaminante. isso sugere que os erros na solução de domenico (1987) são significativamente influenciados pela distância lateral, possivelmente quando a dispersão e a difusão molecular influenciam o processo de transporte, e que, nesses casos, o modelo de domenico (1987) deve ser preterido ao de sagar (1982). tendo em vista a importância adquirida pela avaliação de risco à saúde humana no contexto ambiental, e as limitações que os aplicativos mais comumente utilizados para estimar o risco têm com relação aos modelos que utilizam para simular o transporte dos contaminantes em meio saturado, o presente artigo tem o objetivo de apresentar um conjunto de soluções que podem ser igualmente inseridas em avaliação de risco. essas soluções analíticas incorporam as mais diversas geometrias de fontes de contaminação, das quais duas foram aqui escolhidas para avaliar suas influências sobre a estimativa do risco à saúde humana, a saber: fonte com geometria de plano vertical normal ao fluxo subterrâneo e fonte prismática. as concentrações simuladas por ambas as geometrias de fonte mencionadas foram então utilizadas na predição do risco à saúde humana por meio da exposição via ingestão de água subterrânea contaminada por benzeno. dessa forma, com o intuito de contemplar o escopo metodológico deste artigo, inicialmente tem-se uma breve descrição referente à metodologia de avaliação de risco à saúde humana e à via de exposição que foi considerada, seguida pela apresentação do conjunto de soluções para transporte de contaminantes em meio saturado que foi empregado e um estudo de caso real aplicado a um sítio contaminado na área de uma refinaria da região sudeste do país. emprego de fontes de contaminação de diferentes geometrias nas estimativas do risco à saúde humana devido à ingestão de água subterrânea contaminada 87 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 85-100 avaliação de risco à saúde humana a avaliação de risco, primeira etapa de um processo ainda maior denominado análise de risco, pode ser entendida como o processo de controle de situações em que um organismo, um sistema ou uma população podem estar expostos a algum perigo (who, 2004). tal processo é constituído por mais dois outros além da avaliação do risco, a saber: gerenciamento e comunicação do risco. a avaliação de risco, segundo o conselho nacional de pesquisas dos estados unidos (nrc, 2007, p. 6), é definida como “a caracterização qualitativa ou quantitativa dos potenciais efeitos adversos à saúde humana de determinadas substâncias sobre indivíduos ou populações”. como apresentado por vários autores (örbeg & bergbäck, 2005; carter et al., 2003; kolluru, 1996; schlechter, 1995; mccallum & santos, 1996), tal processo divide-se em: • identificação do perigo: determina-se a possibilidade de a exposição causar a incidência de efeitos adversos à saúde humana, tais como câncer. para tanto, necessita-se da caracterização da área contaminada, dos tipos de receptores e de contaminantes, bem como das vias de exposição completas; • avaliação da dose-resposta: caracterização da relação entre a exposição ou a dose de um contaminante e a ocorrência de possíveis efeitos adversos à saúde, geralmente em termos de carcinogenicidade e toxicidade de um agente químico; • avaliação da exposição: avaliação quantitativa da intensidade, frequência e duração de um contato químico, da via de exposição (dermal, oral ou respiratória), das taxas (ingestão ou captação), da quantidade de contaminante que efetivamente atravessa as limitações corpóreas, bem como da dose interna absorvida (rice et al., 2008); • caracterização do risco: etapa final que objetiva descrever a natureza e a magnitude do risco à saúde humana, por meio do cálculo do risco e das concentrações limites aceitáveis dos contaminantes para cada combinação de meio de contato, via de exposição e tipo de receptor (ncr, 1983). o gerenciamento do risco é definido como o processo de valoração e, se necessário, controle das fontes de exposição e risco (kolluru, 1996). isso implica na escolha de ações regulatórias que melhor se apliquem sobre o sítio contaminado, visando à redução ou à eliminação do risco. tais ações estão diretamente baseadas nos resultados obtidos no processo de avaliação do risco. e, por fim, o processo de comunicação do risco representa a troca de informações entre as partes interessadas (agências governamentais, corporações ou grupos industriais, sindicatos, meio científico, organizações profissionais, etc.) sobre a natureza, a magnitude, a significância ou o controle de um risco por meio de uma variedade de canais de comunicação (covello, 1996). todas essas etapas estão inter-relacionadas e não podem ser vistas como processos independentes uns dos outros. a metodologia mais utilizada para avaliação de risco à saúde humana foi desenvolvida pela american society of testing and materials (astm), inicialmente elaborada para hidrocarbonetos e posteriormente estendida a outras substâncias. a metodologia, denominada risk based corrective action (rbca), traduzida como ação corretiva baseada no risco, tem sido largamente aplicada e já é aceita em muitos países como instrumento de legislação ambiental. via de exposição ao risco a aplicação da metodologia rbca requer que sejam avaliadas as vias de exposição ao receptor que estejam completas. isso equivale a dizer que devem ser avaliadas as vias de exposição para as quais tem-se uma fonte de contaminação, um meio e mecanismo de transporte dos contaminantes e um receptor. para o desenvolvimento do estudo de caso apresentado no presente artigo, considerou-se a via de exposição por ingestão de água subterrânea contaminada para contato do receptor com o contaminante. apenas o risco para efeitos carcinogênicos do benzeno foi avaliado, a título de ilustração do emprego das soluções analíticas adiante apresentadas. siqueira, t.m. 88 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 85-100 a equação 1 define o risco para essa via de exposição e é dada por (usepa, 1989): 1f = = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + μ = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ μ = ∂ ∂ ∂ ∂∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ = μ π 2 2 2 2 2 2 2 1 1 12 2 22 2 2 3 3 2 2 1 1/2 0 0 0 1 ( , ) exp{[-(x-(vt/r)) (4 / )] 2( / ) poe poe yx z x y z x x c x cr x ef x ed r x sf bw x at c c x daf dd dc c c v c c c r x r y r z r x t d v f f f r x r x t d ff r y t f fd r z t f x t d t r d t r ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ = π = π φ = = φ = φ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ 2 2 1/2 2 3 1/2 1 2 3 1 } 1 ( , ) exp{(4 / )} 2( / ) 1 ( , ) exp{z (4 / )} 2( / ) ( , , , ) y y z z o o t f y t y d t r d t r f z t d t r d t r r f dx f dy f dz m m c x y z t f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t) f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t)dz’ f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ)dτ f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 r m c r { 3 3 l -l ∞ -∞ = = + = φ = φ = φ 1/2 1/2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 ( ', ) [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) z zf z z t dz f erf z l d t r erf z l d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r f x t { = + = φ = φ = φ = φ 1/2 1/2 1 1 2 2 2 3 1 1 [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) x xerf x l vt d t r erf x l vt d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t f x t r = = φ = τ τ τ = τ τ φ τ τ = φ τ τ = ∑ δ δ δ δ δ δ 2 3 1 0 . ( , ). ( , ) ( , , , ) 1 ( , , , ) 1 ( , , , ) ( , , , ) o o o n o i i t o n f y t f z t m c x y z t r m m m c x y z t r dm c x y z t r d dm c x y z t d τ τ τ = φ = φ = φ = φ = φ = φ 0 1 1 1 2 3 1 2 1 2 3 2 1 2 3 ( , , , ). 1 1 1 . . 1 1 . . 1 . . t n o k x y z t d k r k r k f f f r k r k f f f r k f f f r ⌠⌡ ⌠⌡ = φ = φ 2 1 2 3 3 1 2 3 1 . . 1 . . k f f f r k f f f r (1) em que: r é o risco de efeitos carcinogênicos (adimensional); c poe é a concentração do contaminante no ponto de exposição (mg/l); cr é a taxa de ingestão de água subterrânea (l/dia); ef é a frequência de exposição (dias/ano); ed é a duração da exposição (anos); bw é a massa corpórea (kg); at é o tempo de exposição média (dias); e sf é o fator de carcinogenicidade (kg.dia/mg). considerando a c poe e que, em geral, as concentrações são amostradas apenas na fonte, a determinação da concentração no ponto de exposição é feita por meio da equação 2, como segue: 1f = = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + μ = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ μ = ∂ ∂ ∂ ∂∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ = μ π 2 2 2 2 2 2 2 1 1 12 2 22 2 2 3 3 2 2 1 1/2 0 0 0 1 ( , ) exp{[-(x-(vt/r)) (4 / )] 2( / ) poe poe yx z x y z x x c x cr x ef x ed r x sf bw x at c c x daf dd dc c c v c c c r x r y r z r x t d v f f f r x r x t d ff r y t f fd r z t f x t d t r d t r ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ = π = π φ = = φ = φ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ 2 2 1/2 2 3 1/2 1 2 3 1 } 1 ( , ) exp{(4 / )} 2( / ) 1 ( , ) exp{z (4 / )} 2( / ) ( , , , ) y y z z o o t f y t y d t r d t r f z t d t r d t r r f dx f dy f dz m m c x y z t f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t) f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t)dz’ f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ)dτ f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 r m c r { 3 3 l -l ∞ -∞ = = + = φ = φ = φ 1/2 1/2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 ( ', ) [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) z zf z z t dz f erf z l d t r erf z l d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r f x t { = + = φ = φ = φ = φ 1/2 1/2 1 1 2 2 2 3 1 1 [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) x xerf x l vt d t r erf x l vt d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t f x t r = = φ = τ τ τ = τ τ φ τ τ = φ τ τ = ∑ δ δ δ δ δ δ 2 3 1 0 . ( , ). ( , ) ( , , , ) 1 ( , , , ) 1 ( , , , ) ( , , , ) o o o n o i i t o n f y t f z t m c x y z t r m m m c x y z t r dm c x y z t r d dm c x y z t d τ τ τ = φ = φ = φ = φ = φ = φ 0 1 1 1 2 3 1 2 1 2 3 2 1 2 3 ( , , , ). 1 1 1 . . 1 1 . . 1 . . t n o k x y z t d k r k r k f f f r k r k f f f r k f f f r ⌠⌡ ⌠⌡ = φ = φ 2 1 2 3 3 1 2 3 1 . . 1 . . k f f f r k f f f r (2) em que: c é a concentração na fonte de contaminação (mg/l); e daf é o fator de atenuação por dispersão lateral de um contaminante (-). o termo daf cobre todos os processos físicos, químicos e biológicos que contribuem para a redução da massa de contaminantes dissolvidos na pluma de contaminação, por meio de diversos processos, tais como advecção, dispersão, biodegradação, adsorção, volatilização, entre outros (batle-aguilar et al., 2009). para tanto, na determinação desse fator de atenuação se faz necessária a utilização de modelos de transporte de contaminantes que predigam qual será a concentração em um determinado ponto no aquífero, para um instante t também especificado. a seguir é apresentado um conjunto de soluções analíticas para transporte de contaminantes em diferentes geometrias de fonte. a partir dessas soluções será possível determinar as concentrações de benzeno no ponto de exposição e, consequentemente, o risco que ele oferece ao contato com receptores potenciais, considerando as geometrias de plano vertical normal ao fluxo e prisma. soluções analíticas para o transporte em água subterrânea encontra-se na literatura uma série de trabalhos que apresentam soluções analíticas para o transporte de contaminantes em meio saturado partindo de diferentes geometrias de fonte. sim e chrysikopoulos (1999) apresentaram soluções analíticas para a incomum fonte de geometria elíptica localizada em um plano horizontal, considerando aquíferos de espessuras finita e infinita. levando em consideração as dispersões radial e axial (profundidade), massabó, cianci e paladino (2006) determinaram soluções bidimensionais para uma fonte de geometria cilíndrica, cuja principal aplicação é a determinação dos coeficientes de dispersão longitudinal e transversal ao mesmo tempo, o que seria muito difícil de se obter em campo. merece destaque especial o trabalho de leij, priesack e schaap (2000), em que são apresentadas mais de dez funções de green para diferentes condições de contorno e problemas de valor inicial em meios porosos. tais funções permitem que uma ampla gama de situações possa ser resolvida considerando, também, diferentes geometrias de fonte. trabalho semelhante foi desenvolvido por park e zhan (2001) para soluções analíticas de transporte de contaminantes partindo de fontes de contaminação pontuais, linhas, planos e volumes. esse trabalho serviu para comparação das soluções apresentadas a seguir. as soluções analíticas aqui apresentadas estão divididas em dois grupos, associados ao tipo de liberação do contaminante na fonte: instantânea ou contínua, conforme apresentado em melo (2010). a equação 3 é a equação diferencial parcial para transportes de contaminantes em meio saturado e fluxo uniforme, considerando sorção instantânea, linear e reversível, bem como decaimento de primeira ordem do contaminante, e dada sob a forma: 1f = = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + μ = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ μ = ∂ ∂ ∂ ∂∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ = μ π 2 2 2 2 2 2 2 1 1 12 2 22 2 2 3 3 2 2 1 1/2 0 0 0 1 ( , ) exp{[-(x-(vt/r)) (4 / )] 2( / ) poe poe yx z x y z x x c x cr x ef x ed r x sf bw x at c c x daf dd dc c c v c c c r x r y r z r x t d v f f f r x r x t d ff r y t f fd r z t f x t d t r d t r ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ = π = π φ = = φ = φ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ 2 2 1/2 2 3 1/2 1 2 3 1 } 1 ( , ) exp{(4 / )} 2( / ) 1 ( , ) exp{z (4 / )} 2( / ) ( , , , ) y y z z o o t f y t y d t r d t r f z t d t r d t r r f dx f dy f dz m m c x y z t f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t) f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t)dz’ f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ)dτ f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 r m c r { 3 3 l -l ∞ -∞ = = + = φ = φ = φ 1/2 1/2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 ( ', ) [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) z zf z z t dz f erf z l d t r erf z l d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r f x t { = + = φ = φ = φ = φ 1/2 1/2 1 1 2 2 2 3 1 1 [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) x xerf x l vt d t r erf x l vt d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t f x t r = = φ = τ τ τ = τ τ φ τ τ = φ τ τ = ∑ δ δ δ δ δ δ 2 3 1 0 . ( , ). ( , ) ( , , , ) 1 ( , , , ) 1 ( , , , ) ( , , , ) o o o n o i i t o n f y t f z t m c x y z t r m m m c x y z t r dm c x y z t r d dm c x y z t d τ τ τ = φ = φ = φ = φ = φ = φ 0 1 1 1 2 3 1 2 1 2 3 2 1 2 3 ( , , , ). 1 1 1 . . 1 1 . . 1 . . t n o k x y z t d k r k r k f f f r k r k f f f r k f f f r ⌠⌡ ⌠⌡ = φ = φ 2 1 2 3 3 1 2 3 1 . . 1 . . k f f f r k f f f r (3) emprego de fontes de contaminação de diferentes geometrias nas estimativas do risco à saúde humana devido à ingestão de água subterrânea contaminada 89 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 85-100 em que: c é a concentração do contaminante [ml-3]; r é o fator de retardo do contaminante [-]; d x é o coeficiente de dispersão longitudinal [l2t-1]; d y e d z são os coeficientes de dispersão transversal [l2t-1]; x, y e z são as coordenadas do ponto de exposição [l]; μ é a constante de decaimento de primeira ordem do contaminante [t-1]; e t é o tempo [t]. para a condição de contorno, a fonte é caracterizada por uma determinada “massa” de entrada, o que pode ocorrer em um ponto, ao longo de uma linha, sobre um plano ou por meio de um volume. a equação (3) foi dividida em três equações unidimensionais (4, 5 e 6), cujas soluções estão representadas pelas equações 7, 8 e 9: 1f = = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + μ = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ μ = ∂ ∂ ∂ ∂∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ = μ π 2 2 2 2 2 2 2 1 1 12 2 22 2 2 3 3 2 2 1 1/2 0 0 0 1 ( , ) exp{[-(x-(vt/r)) (4 / )] 2( / ) poe poe yx z x y z x x c x cr x ef x ed r x sf bw x at c c x daf dd dc c c v c c c r x r y r z r x t d v f f f r x r x t d ff r y t f fd r z t f x t d t r d t r ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ = π = π φ = = φ = φ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ 2 2 1/2 2 3 1/2 1 2 3 1 } 1 ( , ) exp{(4 / )} 2( / ) 1 ( , ) exp{z (4 / )} 2( / ) ( , , , ) y y z z o o t f y t y d t r d t r f z t d t r d t r r f dx f dy f dz m m c x y z t f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t) f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t)dz’ f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ)dτ f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 r m c r { 3 3 l -l ∞ -∞ = = + = φ = φ = φ 1/2 1/2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 ( ', ) [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) z zf z z t dz f erf z l d t r erf z l d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r f x t { = + = φ = φ = φ = φ 1/2 1/2 1 1 2 2 2 3 1 1 [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) x xerf x l vt d t r erf x l vt d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t f x t r = = φ = τ τ τ = τ τ φ τ τ = φ τ τ = ∑ δ δ δ δ δ δ 2 3 1 0 . ( , ). ( , ) ( , , , ) 1 ( , , , ) 1 ( , , , ) ( , , , ) o o o n o i i t o n f y t f z t m c x y z t r m m m c x y z t r dm c x y z t r d dm c x y z t d τ τ τ = φ = φ = φ = φ = φ = φ 0 1 1 1 2 3 1 2 1 2 3 2 1 2 3 ( , , , ). 1 1 1 . . 1 1 . . 1 . . t n o k x y z t d k r k r k f f f r k r k f f f r k f f f r ⌠⌡ ⌠⌡ = φ = φ 2 1 2 3 3 1 2 3 1 . . 1 . . k f f f r k f f f r (4) 1f = = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + μ = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ μ = ∂ ∂ ∂ ∂∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ = μ π 2 2 2 2 2 2 2 1 1 12 2 22 2 2 3 3 2 2 1 1/2 0 0 0 1 ( , ) exp{[-(x-(vt/r)) (4 / )] 2( / ) poe poe yx z x y z x x c x cr x ef x ed r x sf bw x at c c x daf dd dc c c v c c c r x r y r z r x t d v f f f r x r x t d ff r y t f fd r z t f x t d t r d t r ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ = π = π φ = = φ = φ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ 2 2 1/2 2 3 1/2 1 2 3 1 } 1 ( , ) exp{(4 / )} 2( / ) 1 ( , ) exp{z (4 / )} 2( / ) ( , , , ) y y z z o o t f y t y d t r d t r f z t d t r d t r r f dx f dy f dz m m c x y z t f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t) f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t)dz’ f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ)dτ f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 r m c r { 3 3 l -l ∞ -∞ = = + = φ = φ = φ 1/2 1/2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 ( ', ) [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) z zf z z t dz f erf z l d t r erf z l d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r f x t { = + = φ = φ = φ = φ 1/2 1/2 1 1 2 2 2 3 1 1 [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) x xerf x l vt d t r erf x l vt d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t f x t r = = φ = τ τ τ = τ τ φ τ τ = φ τ τ = ∑ δ δ δ δ δ δ 2 3 1 0 . ( , ). ( , ) ( , , , ) 1 ( , , , ) 1 ( , , , ) ( , , , ) o o o n o i i t o n f y t f z t m c x y z t r m m m c x y z t r dm c x y z t r d dm c x y z t d τ τ τ = φ = φ = φ = φ = φ = φ 0 1 1 1 2 3 1 2 1 2 3 2 1 2 3 ( , , , ). 1 1 1 . . 1 1 . . 1 . . t n o k x y z t d k r k r k f f f r k r k f f f r k f f f r ⌠⌡ ⌠⌡ = φ = φ 2 1 2 3 3 1 2 3 1 . . 1 . . k f f f r k f f f r (5) 1f = = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + μ = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ μ = ∂ ∂ ∂ ∂∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ = μ π 2 2 2 2 2 2 2 1 1 12 2 22 2 2 3 3 2 2 1 1/2 0 0 0 1 ( , ) exp{[-(x-(vt/r)) (4 / )] 2( / ) poe poe yx z x y z x x c x cr x ef x ed r x sf bw x at c c x daf dd dc c c v c c c r x r y r z r x t d v f f f r x r x t d ff r y t f fd r z t f x t d t r d t r ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ = π = π φ = = φ = φ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ 2 2 1/2 2 3 1/2 1 2 3 1 } 1 ( , ) exp{(4 / )} 2( / ) 1 ( , ) exp{z (4 / )} 2( / ) ( , , , ) y y z z o o t f y t y d t r d t r f z t d t r d t r r f dx f dy f dz m m c x y z t f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t) f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t)dz’ f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ)dτ f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 r m c r { 3 3 l -l ∞ -∞ = = + = φ = φ = φ 1/2 1/2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 ( ', ) [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) z zf z z t dz f erf z l d t r erf z l d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r f x t { = + = φ = φ = φ = φ 1/2 1/2 1 1 2 2 2 3 1 1 [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) x xerf x l vt d t r erf x l vt d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t f x t r = = φ = τ τ τ = τ τ φ τ τ = φ τ τ = ∑ δ δ δ δ δ δ 2 3 1 0 . ( , ). ( , ) ( , , , ) 1 ( , , , ) 1 ( , , , ) ( , , , ) o o o n o i i t o n f y t f z t m c x y z t r m m m c x y z t r dm c x y z t r d dm c x y z t d τ τ τ = φ = φ = φ = φ = φ = φ 0 1 1 1 2 3 1 2 1 2 3 2 1 2 3 ( , , , ). 1 1 1 . . 1 1 . . 1 . . t n o k x y z t d k r k r k f f f r k r k f f f r k f f f r ⌠⌡ ⌠⌡ = φ = φ 2 1 2 3 3 1 2 3 1 . . 1 . . k f f f r k f f f r (6) 1f = = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + μ = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ μ = ∂ ∂ ∂ ∂∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ = μ π 2 2 2 2 2 2 2 1 1 12 2 22 2 2 3 3 2 2 1 1/2 0 0 0 1 ( , ) exp{[-(x-(vt/r)) (4 / )] 2( / ) poe poe yx z x y z x x c x cr x ef x ed r x sf bw x at c c x daf dd dc c c v c c c r x r y r z r x t d v f f f r x r x t d ff r y t f fd r z t f x t d t r d t r ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ = π = π φ = = φ = φ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ 2 2 1/2 2 3 1/2 1 2 3 1 } 1 ( , ) exp{(4 / )} 2( / ) 1 ( , ) exp{z (4 / )} 2( / ) ( , , , ) y y z z o o t f y t y d t r d t r f z t d t r d t r r f dx f dy f dz m m c x y z t f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t) f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t)dz’ f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ)dτ f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 r m c r { 3 3 l -l ∞ -∞ = = + = φ = φ = φ 1/2 1/2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 ( ', ) [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) z zf z z t dz f erf z l d t r erf z l d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r f x t { = + = φ = φ = φ = φ 1/2 1/2 1 1 2 2 2 3 1 1 [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) x xerf x l vt d t r erf x l vt d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t f x t r = = φ = τ τ τ = τ τ φ τ τ = φ τ τ = ∑ δ δ δ δ δ δ 2 3 1 0 . ( , ). ( , ) ( , , , ) 1 ( , , , ) 1 ( , , , ) ( , , , ) o o o n o i i t o n f y t f z t m c x y z t r m m m c x y z t r dm c x y z t r d dm c x y z t d τ τ τ = φ = φ = φ = φ = φ = φ 0 1 1 1 2 3 1 2 1 2 3 2 1 2 3 ( , , , ). 1 1 1 . . 1 1 . . 1 . . t n o k x y z t d k r k r k f f f r k r k f f f r k f f f r ⌠⌡ ⌠⌡ = φ = φ 2 1 2 3 3 1 2 3 1 . . 1 . . k f f f r k f f f r (7) 1f = = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + μ = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ μ = ∂ ∂ ∂ ∂∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ = μ π 2 2 2 2 2 2 2 1 1 12 2 22 2 2 3 3 2 2 1 1/2 0 0 0 1 ( , ) exp{[-(x-(vt/r)) (4 / )] 2( / ) poe poe yx z x y z x x c x cr x ef x ed r x sf bw x at c c x daf dd dc c c v c c c r x r y r z r x t d v f f f r x r x t d ff r y t f fd r z t f x t d t r d t r ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ = π = π φ = = φ = φ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ 2 2 1/2 2 3 1/2 1 2 3 1 } 1 ( , ) exp{(4 / )} 2( / ) 1 ( , ) exp{z (4 / )} 2( / ) ( , , , ) y y z z o o t f y t y d t r d t r f z t d t r d t r r f dx f dy f dz m m c x y z t f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t) f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t)dz’ f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ)dτ f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 r m c r { 3 3 l -l ∞ -∞ = = + = φ = φ = φ 1/2 1/2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 ( ', ) [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) z zf z z t dz f erf z l d t r erf z l d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r f x t { = + = φ = φ = φ = φ 1/2 1/2 1 1 2 2 2 3 1 1 [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) x xerf x l vt d t r erf x l vt d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t f x t r = = φ = τ τ τ = τ τ φ τ τ = φ τ τ = ∑ δ δ δ δ δ δ 2 3 1 0 . ( , ). ( , ) ( , , , ) 1 ( , , , ) 1 ( , , , ) ( , , , ) o o o n o i i t o n f y t f z t m c x y z t r m m m c x y z t r dm c x y z t r d dm c x y z t d τ τ τ = φ = φ = φ = φ = φ = φ 0 1 1 1 2 3 1 2 1 2 3 2 1 2 3 ( , , , ). 1 1 1 . . 1 1 . . 1 . . t n o k x y z t d k r k r k f f f r k r k f f f r k f f f r ⌠⌡ ⌠⌡ = φ = φ 2 1 2 3 3 1 2 3 1 . . 1 . . k f f f r k f f f r (8) 1f = = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + μ = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ μ = ∂ ∂ ∂ ∂∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ = μ π 2 2 2 2 2 2 2 1 1 12 2 22 2 2 3 3 2 2 1 1/2 0 0 0 1 ( , ) exp{[-(x-(vt/r)) (4 / )] 2( / ) poe poe yx z x y z x x c x cr x ef x ed r x sf bw x at c c x daf dd dc c c v c c c r x r y r z r x t d v f f f r x r x t d ff r y t f fd r z t f x t d t r d t r ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ = π = π φ = = φ = φ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ 2 2 1/2 2 3 1/2 1 2 3 1 } 1 ( , ) exp{(4 / )} 2( / ) 1 ( , ) exp{z (4 / )} 2( / ) ( , , , ) y y z z o o t f y t y d t r d t r f z t d t r d t r r f dx f dy f dz m m c x y z t f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t) f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t)dz’ f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ)dτ f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 r m c r { 3 3 l -l ∞ -∞ = = + = φ = φ = φ 1/2 1/2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 ( ', ) [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) z zf z z t dz f erf z l d t r erf z l d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r f x t { = + = φ = φ = φ = φ 1/2 1/2 1 1 2 2 2 3 1 1 [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) x xerf x l vt d t r erf x l vt d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t f x t r = = φ = τ τ τ = τ τ φ τ τ = φ τ τ = ∑ δ δ δ δ δ δ 2 3 1 0 . ( , ). ( , ) ( , , , ) 1 ( , , , ) 1 ( , , , ) ( , , , ) o o o n o i i t o n f y t f z t m c x y z t r m m m c x y z t r dm c x y z t r d dm c x y z t d τ τ τ = φ = φ = φ = φ = φ = φ 0 1 1 1 2 3 1 2 1 2 3 2 1 2 3 ( , , , ). 1 1 1 . . 1 1 . . 1 . . t n o k x y z t d k r k r k f f f r k r k f f f r k f f f r ⌠⌡ ⌠⌡ = φ = φ 2 1 2 3 3 1 2 3 1 . . 1 . . k f f f r k f f f r (9) assim, o produto f 1 .f 2 .f 3 satisfaz a equação (3), o que pode ser facilmente verificado. o balanço de massa da equação (3) por ser mantido por: 1f = = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + μ = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ μ = ∂ ∂ ∂ ∂∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ = μ π 2 2 2 2 2 2 2 1 1 12 2 22 2 2 3 3 2 2 1 1/2 0 0 0 1 ( , ) exp{[-(x-(vt/r)) (4 / )] 2( / ) poe poe yx z x y z x x c x cr x ef x ed r x sf bw x at c c x daf dd dc c c v c c c r x r y r z r x t d v f f f r x r x t d ff r y t f fd r z t f x t d t r d t r ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ = π = π φ = = φ = φ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ 2 2 1/2 2 3 1/2 1 2 3 1 } 1 ( , ) exp{(4 / )} 2( / ) 1 ( , ) exp{z (4 / )} 2( / ) ( , , , ) y y z z o o t f y t y d t r d t r f z t d t r d t r r f dx f dy f dz m m c x y z t f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t) f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t)dz’ f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ)dτ f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 r m c r { 3 3 l -l ∞ -∞ = = + = φ = φ = φ 1/2 1/2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 ( ', ) [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) z zf z z t dz f erf z l d t r erf z l d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r f x t { = + = φ = φ = φ = φ 1/2 1/2 1 1 2 2 2 3 1 1 [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) x xerf x l vt d t r erf x l vt d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t f x t r = = φ = τ τ τ = τ τ φ τ τ = φ τ τ = ∑ δ δ δ δ δ δ 2 3 1 0 . ( , ). ( , ) ( , , , ) 1 ( , , , ) 1 ( , , , ) ( , , , ) o o o n o i i t o n f y t f z t m c x y z t r m m m c x y z t r dm c x y z t r d dm c x y z t d τ τ τ = φ = φ = φ = φ = φ = φ 0 1 1 1 2 3 1 2 1 2 3 2 1 2 3 ( , , , ). 1 1 1 . . 1 1 . . 1 . . t n o k x y z t d k r k r k f f f r k r k f f f r k f f f r ⌠⌡ ⌠⌡ = φ = φ 2 1 2 3 3 1 2 3 1 . . 1 . . k f f f r k f f f r (10) em que: ϕ é a porosidade do aquífero [-]; r é o fator de retardo [-]; e m o é a massa liberada no aquífero [m]. liberação instantânea de contaminante uma entrega instantânea de contaminante consiste na liberação de uma concentração (ou massa) fixa por um curto período de tempo. partindo da equação (10), as soluções para as diversas geometrias de fonte podem ser dadas pelos casos subsequentes. pontual 1f = = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + μ = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ μ = ∂ ∂ ∂ ∂∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ = μ π 2 2 2 2 2 2 2 1 1 12 2 22 2 2 3 3 2 2 1 1/2 0 0 0 1 ( , ) exp{[-(x-(vt/r)) (4 / )] 2( / ) poe poe yx z x y z x x c x cr x ef x ed r x sf bw x at c c x daf dd dc c c v c c c r x r y r z r x t d v f f f r x r x t d ff r y t f fd r z t f x t d t r d t r ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ = π = π φ = = φ = φ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ 2 2 1/2 2 3 1/2 1 2 3 1 } 1 ( , ) exp{(4 / )} 2( / ) 1 ( , ) exp{z (4 / )} 2( / ) ( , , , ) y y z z o o t f y t y d t r d t r f z t d t r d t r r f dx f dy f dz m m c x y z t f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t) f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t)dz’ f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ)dτ f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 r m c r { 3 3 l -l ∞ -∞ = = + = φ = φ = φ 1/2 1/2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 ( ', ) [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) z zf z z t dz f erf z l d t r erf z l d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r f x t { = + = φ = φ = φ = φ 1/2 1/2 1 1 2 2 2 3 1 1 [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) x xerf x l vt d t r erf x l vt d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t f x t r = = φ = τ τ τ = τ τ φ τ τ = φ τ τ = ∑ δ δ δ δ δ δ 2 3 1 0 . ( , ). ( , ) ( , , , ) 1 ( , , , ) 1 ( , , , ) ( , , , ) o o o n o i i t o n f y t f z t m c x y z t r m m m c x y z t r dm c x y z t r d dm c x y z t d τ τ τ = φ = φ = φ = φ = φ = φ 0 1 1 1 2 3 1 2 1 2 3 2 1 2 3 ( , , , ). 1 1 1 . . 1 1 . . 1 . . t n o k x y z t d k r k r k f f f r k r k f f f r k f f f r ⌠⌡ ⌠⌡ = φ = φ 2 1 2 3 3 1 2 3 1 . . 1 . . k f f f r k f f f r (11) em que: m o é a massa liberada para o aquífero; e (x’,y’,z’) é o ponto de liberação de contaminante. linhas a liberação instantânea de massa em uma linha pode ser obtida pela aproximação de uma sequência de pontos muito próximos. para esse caso, tem-se então uma quantidade de massa liberada por unidade de comprimento de linha da fonte (m 1 ) (figura 1). um exemplo desse tipo de fonte é um poço de injeção cujo contato com o aquífero se estende por todo o filtro. aplicando-se a equação (11), a soma das respostas individuais é a resposta da liberação de massa distribuída ao longo da linha. a equação (10), para esse caso, torna-se: siqueira, t.m. 90 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 85-100 1f = = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + μ = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ μ = ∂ ∂ ∂ ∂∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ = μ π 2 2 2 2 2 2 2 1 1 12 2 22 2 2 3 3 2 2 1 1/2 0 0 0 1 ( , ) exp{[-(x-(vt/r)) (4 / )] 2( / ) poe poe yx z x y z x x c x cr x ef x ed r x sf bw x at c c x daf dd dc c c v c c c r x r y r z r x t d v f f f r x r x t d ff r y t f fd r z t f x t d t r d t r ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ = π = π φ = = φ = φ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ 2 2 1/2 2 3 1/2 1 2 3 1 } 1 ( , ) exp{(4 / )} 2( / ) 1 ( , ) exp{z (4 / )} 2( / ) ( , , , ) y y z z o o t f y t y d t r d t r f z t d t r d t r r f dx f dy f dz m m c x y z t f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t) f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t)dz’ f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ)dτ f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 r m c r { 3 3 l -l ∞ -∞ = = + = φ = φ = φ 1/2 1/2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 ( ', ) [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) z zf z z t dz f erf z l d t r erf z l d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r f x t { = + = φ = φ = φ = φ 1/2 1/2 1 1 2 2 2 3 1 1 [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) x xerf x l vt d t r erf x l vt d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t f x t r = = φ = τ τ τ = τ τ φ τ τ = φ τ τ = ∑ δ δ δ δ δ δ 2 3 1 0 . ( , ). ( , ) ( , , , ) 1 ( , , , ) 1 ( , , , ) ( , , , ) o o o n o i i t o n f y t f z t m c x y z t r m m m c x y z t r dm c x y z t r d dm c x y z t d τ τ τ = φ = φ = φ = φ = φ = φ 0 1 1 1 2 3 1 2 1 2 3 2 1 2 3 ( , , , ). 1 1 1 . . 1 1 . . 1 . . t n o k x y z t d k r k r k f f f r k r k f f f r k f f f r ⌠⌡ ⌠⌡ = φ = φ 2 1 2 3 3 1 2 3 1 . . 1 . . k f f f r k f f f r (12) para o caso de uma linha finita, a equação (12) passa a ser integrada sobre o intervalo finito: 1f = = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + μ = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ μ = ∂ ∂ ∂ ∂∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ = μ π 2 2 2 2 2 2 2 1 1 12 2 22 2 2 3 3 2 2 1 1/2 0 0 0 1 ( , ) exp{[-(x-(vt/r)) (4 / )] 2( / ) poe poe yx z x y z x x c x cr x ef x ed r x sf bw x at c c x daf dd dc c c v c c c r x r y r z r x t d v f f f r x r x t d ff r y t f fd r z t f x t d t r d t r ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ = π = π φ = = φ = φ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ 2 2 1/2 2 3 1/2 1 2 3 1 } 1 ( , ) exp{(4 / )} 2( / ) 1 ( , ) exp{z (4 / )} 2( / ) ( , , , ) y y z z o o t f y t y d t r d t r f z t d t r d t r r f dx f dy f dz m m c x y z t f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t) f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t)dz’ f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ)dτ f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 r m c r { 3 3 l -l ∞ -∞ = = + = φ = φ = φ 1/2 1/2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 ( ', ) [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) z zf z z t dz f erf z l d t r erf z l d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r f x t { = + = φ = φ = φ = φ 1/2 1/2 1 1 2 2 2 3 1 1 [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) x xerf x l vt d t r erf x l vt d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t f x t r = = φ = τ τ τ = τ τ φ τ τ = φ τ τ = ∑ δ δ δ δ δ δ 2 3 1 0 . ( , ). ( , ) ( , , , ) 1 ( , , , ) 1 ( , , , ) ( , , , ) o o o n o i i t o n f y t f z t m c x y z t r m m m c x y z t r dm c x y z t r d dm c x y z t d τ τ τ = φ = φ = φ = φ = φ = φ 0 1 1 1 2 3 1 2 1 2 3 2 1 2 3 ( , , , ). 1 1 1 . . 1 1 . . 1 . . t n o k x y z t d k r k r k f f f r k r k f f f r k f f f r ⌠⌡ ⌠⌡ = φ = φ 2 1 2 3 3 1 2 3 1 . . 1 . . k f f f r k f f f r (13) 1f = = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + μ = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ μ = ∂ ∂ ∂ ∂∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ = μ π 2 2 2 2 2 2 2 1 1 12 2 22 2 2 3 3 2 2 1 1/2 0 0 0 1 ( , ) exp{[-(x-(vt/r)) (4 / )] 2( / ) poe poe yx z x y z x x c x cr x ef x ed r x sf bw x at c c x daf dd dc c c v c c c r x r y r z r x t d v f f f r x r x t d ff r y t f fd r z t f x t d t r d t r ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ = π = π φ = = φ = φ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ 2 2 1/2 2 3 1/2 1 2 3 1 } 1 ( , ) exp{(4 / )} 2( / ) 1 ( , ) exp{z (4 / )} 2( / ) ( , , , ) y y z z o o t f y t y d t r d t r f z t d t r d t r r f dx f dy f dz m m c x y z t f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t) f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t)dz’ f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ)dτ f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 r m c r { 3 3 l -l ∞ -∞ = = + = φ = φ = φ 1/2 1/2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 ( ', ) [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) z zf z z t dz f erf z l d t r erf z l d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r f x t { = + = φ = φ = φ = φ 1/2 1/2 1 1 2 2 2 3 1 1 [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) x xerf x l vt d t r erf x l vt d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t f x t r = = φ = τ τ τ = τ τ φ τ τ = φ τ τ = ∑ δ δ δ δ δ δ 2 3 1 0 . ( , ). ( , ) ( , , , ) 1 ( , , , ) 1 ( , , , ) ( , , , ) o o o n o i i t o n f y t f z t m c x y z t r m m m c x y z t r dm c x y z t r d dm c x y z t d τ τ τ = φ = φ = φ = φ = φ = φ 0 1 1 1 2 3 1 2 1 2 3 2 1 2 3 ( , , , ). 1 1 1 . . 1 1 . . 1 . . t n o k x y z t d k r k r k f f f r k r k f f f r k f f f r ⌠⌡ ⌠⌡ = φ = φ 2 1 2 3 3 1 2 3 1 . . 1 . . k f f f r k f f f r o resultado final para uma linha finita paralela a z e localizada em x’=y’=0 é: 1f = = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + μ = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ μ = ∂ ∂ ∂ ∂∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ = μ π 2 2 2 2 2 2 2 1 1 12 2 22 2 2 3 3 2 2 1 1/2 0 0 0 1 ( , ) exp{[-(x-(vt/r)) (4 / )] 2( / ) poe poe yx z x y z x x c x cr x ef x ed r x sf bw x at c c x daf dd dc c c v c c c r x r y r z r x t d v f f f r x r x t d ff r y t f fd r z t f x t d t r d t r ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ = π = π φ = = φ = φ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ 2 2 1/2 2 3 1/2 1 2 3 1 } 1 ( , ) exp{(4 / )} 2( / ) 1 ( , ) exp{z (4 / )} 2( / ) ( , , , ) y y z z o o t f y t y d t r d t r f z t d t r d t r r f dx f dy f dz m m c x y z t f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t) f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t)dz’ f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ)dτ f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 r m c r { 3 3 l -l ∞ -∞ = = + = φ = φ = φ 1/2 1/2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 ( ', ) [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) z zf z z t dz f erf z l d t r erf z l d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r f x t { = + = φ = φ = φ = φ 1/2 1/2 1 1 2 2 2 3 1 1 [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) x xerf x l vt d t r erf x l vt d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t f x t r = = φ = τ τ τ = τ τ φ τ τ = φ τ τ = ∑ δ δ δ δ δ δ 2 3 1 0 . ( , ). ( , ) ( , , , ) 1 ( , , , ) 1 ( , , , ) ( , , , ) o o o n o i i t o n f y t f z t m c x y z t r m m m c x y z t r dm c x y z t r d dm c x y z t d τ τ τ = φ = φ = φ = φ = φ = φ 0 1 1 1 2 3 1 2 1 2 3 2 1 2 3 ( , , , ). 1 1 1 . . 1 1 . . 1 . . t n o k x y z t d k r k r k f f f r k r k f f f r k f f f r ⌠⌡ ⌠⌡ = φ = φ 2 1 2 3 3 1 2 3 1 . . 1 . . k f f f r k f f f r (14) a solução para uma linha de comprimento finito, paralela a y, e localizada em x’=z’=0 é dada pela equação (15), em que f 2 é diferente de f 3 apenas pela substituição de l 3 por l 2 , e de z por y: 1f = = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + μ = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ μ = ∂ ∂ ∂ ∂∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ = μ π 2 2 2 2 2 2 2 1 1 12 2 22 2 2 3 3 2 2 1 1/2 0 0 0 1 ( , ) exp{[-(x-(vt/r)) (4 / )] 2( / ) poe poe yx z x y z x x c x cr x ef x ed r x sf bw x at c c x daf dd dc c c v c c c r x r y r z r x t d v f f f r x r x t d ff r y t f fd r z t f x t d t r d t r ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ = π = π φ = = φ = φ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ 2 2 1/2 2 3 1/2 1 2 3 1 } 1 ( , ) exp{(4 / )} 2( / ) 1 ( , ) exp{z (4 / )} 2( / ) ( , , , ) y y z z o o t f y t y d t r d t r f z t d t r d t r r f dx f dy f dz m m c x y z t f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t) f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t)dz’ f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ)dτ f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 r m c r { 3 3 l -l ∞ -∞ = = + = φ = φ = φ 1/2 1/2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 ( ', ) [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) z zf z z t dz f erf z l d t r erf z l d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r f x t { = + = φ = φ = φ = φ 1/2 1/2 1 1 2 2 2 3 1 1 [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) x xerf x l vt d t r erf x l vt d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t f x t r = = φ = τ τ τ = τ τ φ τ τ = φ τ τ = ∑ δ δ δ δ δ δ 2 3 1 0 . ( , ). ( , ) ( , , , ) 1 ( , , , ) 1 ( , , , ) ( , , , ) o o o n o i i t o n f y t f z t m c x y z t r m m m c x y z t r dm c x y z t r d dm c x y z t d τ τ τ = φ = φ = φ = φ = φ = φ 0 1 1 1 2 3 1 2 1 2 3 2 1 2 3 ( , , , ). 1 1 1 . . 1 1 . . 1 . . t n o k x y z t d k r k r k f f f r k r k f f f r k f f f r ⌠⌡ ⌠⌡ = φ = φ 2 1 2 3 3 1 2 3 1 . . 1 . . k f f f r k f f f r (15) finalmente, para o caso de uma linha de comprimento finito, paralela ao eixo x e localizada em y’=z’=0: 1f = = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + μ = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ μ = ∂ ∂ ∂ ∂∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ = μ π 2 2 2 2 2 2 2 1 1 12 2 22 2 2 3 3 2 2 1 1/2 0 0 0 1 ( , ) exp{[-(x-(vt/r)) (4 / )] 2( / ) poe poe yx z x y z x x c x cr x ef x ed r x sf bw x at c c x daf dd dc c c v c c c r x r y r z r x t d v f f f r x r x t d ff r y t f fd r z t f x t d t r d t r ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ = π = π φ = = φ = φ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ 2 2 1/2 2 3 1/2 1 2 3 1 } 1 ( , ) exp{(4 / )} 2( / ) 1 ( , ) exp{z (4 / )} 2( / ) ( , , , ) y y z z o o t f y t y d t r d t r f z t d t r d t r r f dx f dy f dz m m c x y z t f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t) f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t)dz’ f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ)dτ f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 r m c r { 3 3 l -l ∞ -∞ = = + = φ = φ = φ 1/2 1/2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 ( ', ) [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) z zf z z t dz f erf z l d t r erf z l d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r f x t { = + = φ = φ = φ = φ 1/2 1/2 1 1 2 2 2 3 1 1 [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) x xerf x l vt d t r erf x l vt d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t f x t r = = φ = τ τ τ = τ τ φ τ τ = φ τ τ = ∑ δ δ δ δ δ δ 2 3 1 0 . ( , ). ( , ) ( , , , ) 1 ( , , , ) 1 ( , , , ) ( , , , ) o o o n o i i t o n f y t f z t m c x y z t r m m m c x y z t r dm c x y z t r d dm c x y z t d τ τ τ = φ = φ = φ = φ = φ = φ 0 1 1 1 2 3 1 2 1 2 3 2 1 2 3 ( , , , ). 1 1 1 . . 1 1 . . 1 . . t n o k x y z t d k r k r k f f f r k r k f f f r k f f f r ⌠⌡ ⌠⌡ = φ = φ 2 1 2 3 3 1 2 3 1 . . 1 . . k f f f r k f f f r (16) em que: 1f = = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + μ = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ μ = ∂ ∂ ∂ ∂∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ = μ π 2 2 2 2 2 2 2 1 1 12 2 22 2 2 3 3 2 2 1 1/2 0 0 0 1 ( , ) exp{[-(x-(vt/r)) (4 / )] 2( / ) poe poe yx z x y z x x c x cr x ef x ed r x sf bw x at c c x daf dd dc c c v c c c r x r y r z r x t d v f f f r x r x t d ff r y t f fd r z t f x t d t r d t r ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ = π = π φ = = φ = φ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ 2 2 1/2 2 3 1/2 1 2 3 1 } 1 ( , ) exp{(4 / )} 2( / ) 1 ( , ) exp{z (4 / )} 2( / ) ( , , , ) y y z z o o t f y t y d t r d t r f z t d t r d t r r f dx f dy f dz m m c x y z t f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t) f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t)dz’ f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ)dτ f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 r m c r { 3 3 l -l ∞ -∞ = = + = φ = φ = φ 1/2 1/2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 ( ', ) [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) z zf z z t dz f erf z l d t r erf z l d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r f x t { = + = φ = φ = φ = φ 1/2 1/2 1 1 2 2 2 3 1 1 [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) x xerf x l vt d t r erf x l vt d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t f x t r = = φ = τ τ τ = τ τ φ τ τ = φ τ τ = ∑ δ δ δ δ δ δ 2 3 1 0 . ( , ). ( , ) ( , , , ) 1 ( , , , ) 1 ( , , , ) ( , , , ) o o o n o i i t o n f y t f z t m c x y z t r m m m c x y z t r dm c x y z t r d dm c x y z t d τ τ τ = φ = φ = φ = φ = φ = φ 0 1 1 1 2 3 1 2 1 2 3 2 1 2 3 ( , , , ). 1 1 1 . . 1 1 . . 1 . . t n o k x y z t d k r k r k f f f r k r k f f f r k f f f r ⌠⌡ ⌠⌡ = φ = φ 2 1 2 3 3 1 2 3 1 . . 1 . . k f f f r k f f f r (17) 1f = = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + μ = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ μ = ∂ ∂ ∂ ∂∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ = μ π 2 2 2 2 2 2 2 1 1 12 2 22 2 2 3 3 2 2 1 1/2 0 0 0 1 ( , ) exp{[-(x-(vt/r)) (4 / )] 2( / ) poe poe yx z x y z x x c x cr x ef x ed r x sf bw x at c c x daf dd dc c c v c c c r x r y r z r x t d v f f f r x r x t d ff r y t f fd r z t f x t d t r d t r ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ = π = π φ = = φ = φ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ 2 2 1/2 2 3 1/2 1 2 3 1 } 1 ( , ) exp{(4 / )} 2( / ) 1 ( , ) exp{z (4 / )} 2( / ) ( , , , ) y y z z o o t f y t y d t r d t r f z t d t r d t r r f dx f dy f dz m m c x y z t f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t) f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t)dz’ f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ)dτ f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 r m c r { 3 3 l -l ∞ -∞ = = + = φ = φ = φ 1/2 1/2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 ( ', ) [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) z zf z z t dz f erf z l d t r erf z l d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r f x t { = + = φ = φ = φ = φ 1/2 1/2 1 1 2 2 2 3 1 1 [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) x xerf x l vt d t r erf x l vt d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t f x t r = = φ = τ τ τ = τ τ φ τ τ = φ τ τ = ∑ δ δ δ δ δ δ 2 3 1 0 . ( , ). ( , ) ( , , , ) 1 ( , , , ) 1 ( , , , ) ( , , , ) o o o n o i i t o n f y t f z t m c x y z t r m m m c x y z t r dm c x y z t r d dm c x y z t d τ τ τ = φ = φ = φ = φ = φ = φ 0 1 1 1 2 3 1 2 1 2 3 2 1 2 3 ( , , , ). 1 1 1 . . 1 1 . . 1 . . t n o k x y z t d k r k r k f f f r k r k f f f r k f f f r ⌠⌡ ⌠⌡ = φ = φ 2 1 2 3 3 1 2 3 1 . . 1 . . k f f f r k f f f r x y z (x’,y’) fonte em linha δz’ figura 1 – geometria de fonte em linha. emprego de fontes de contaminação de diferentes geometrias nas estimativas do risco à saúde humana devido à ingestão de água subterrânea contaminada 91 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 85-100 planos no caso anterior a solução foi obtida pela superposição de uma série de pontos ao longo de uma linha. no caso do plano, tem-se a distribuição de linhas sobre um plano finito de dimensões 2l 2 x 2l 3 , no qual m 2 é a massa liberada por unidade de área do aquífero (figura 2). as soluções para planos paralelos aos eixos coordenados são: paralelo ao eixo yz: 1f = = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + μ = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ μ = ∂ ∂ ∂ ∂∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ = μ π 2 2 2 2 2 2 2 1 1 12 2 22 2 2 3 3 2 2 1 1/2 0 0 0 1 ( , ) exp{[-(x-(vt/r)) (4 / )] 2( / ) poe poe yx z x y z x x c x cr x ef x ed r x sf bw x at c c x daf dd dc c c v c c c r x r y r z r x t d v f f f r x r x t d ff r y t f fd r z t f x t d t r d t r ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ = π = π φ = = φ = φ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ 2 2 1/2 2 3 1/2 1 2 3 1 } 1 ( , ) exp{(4 / )} 2( / ) 1 ( , ) exp{z (4 / )} 2( / ) ( , , , ) y y z z o o t f y t y d t r d t r f z t d t r d t r r f dx f dy f dz m m c x y z t f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t) f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t)dz’ f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ)dτ f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 r m c r { 3 3 l -l ∞ -∞ = = + = φ = φ = φ 1/2 1/2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 ( ', ) [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) z zf z z t dz f erf z l d t r erf z l d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r f x t { = + = φ = φ = φ = φ 1/2 1/2 1 1 2 2 2 3 1 1 [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) x xerf x l vt d t r erf x l vt d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t f x t r = = φ = τ τ τ = τ τ φ τ τ = φ τ τ = ∑ δ δ δ δ δ δ 2 3 1 0 . ( , ). ( , ) ( , , , ) 1 ( , , , ) 1 ( , , , ) ( , , , ) o o o n o i i t o n f y t f z t m c x y z t r m m m c x y z t r dm c x y z t r d dm c x y z t d τ τ τ = φ = φ = φ = φ = φ = φ 0 1 1 1 2 3 1 2 1 2 3 2 1 2 3 ( , , , ). 1 1 1 . . 1 1 . . 1 . . t n o k x y z t d k r k r k f f f r k r k f f f r k f f f r ⌠⌡ ⌠⌡ = φ = φ 2 1 2 3 3 1 2 3 1 . . 1 . . k f f f r k f f f r (18) paralelo ao eixo xz: 1f = = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + μ = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ μ = ∂ ∂ ∂ ∂∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ = μ π 2 2 2 2 2 2 2 1 1 12 2 22 2 2 3 3 2 2 1 1/2 0 0 0 1 ( , ) exp{[-(x-(vt/r)) (4 / )] 2( / ) poe poe yx z x y z x x c x cr x ef x ed r x sf bw x at c c x daf dd dc c c v c c c r x r y r z r x t d v f f f r x r x t d ff r y t f fd r z t f x t d t r d t r ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ = π = π φ = = φ = φ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ 2 2 1/2 2 3 1/2 1 2 3 1 } 1 ( , ) exp{(4 / )} 2( / ) 1 ( , ) exp{z (4 / )} 2( / ) ( , , , ) y y z z o o t f y t y d t r d t r f z t d t r d t r r f dx f dy f dz m m c x y z t f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t) f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t)dz’ f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ)dτ f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 r m c r { 3 3 l -l ∞ -∞ = = + = φ = φ = φ 1/2 1/2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 ( ', ) [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) z zf z z t dz f erf z l d t r erf z l d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r f x t { = + = φ = φ = φ = φ 1/2 1/2 1 1 2 2 2 3 1 1 [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) x xerf x l vt d t r erf x l vt d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t f x t r = = φ = τ τ τ = τ τ φ τ τ = φ τ τ = ∑ δ δ δ δ δ δ 2 3 1 0 . ( , ). ( , ) ( , , , ) 1 ( , , , ) 1 ( , , , ) ( , , , ) o o o n o i i t o n f y t f z t m c x y z t r m m m c x y z t r dm c x y z t r d dm c x y z t d τ τ τ = φ = φ = φ = φ = φ = φ 0 1 1 1 2 3 1 2 1 2 3 2 1 2 3 ( , , , ). 1 1 1 . . 1 1 . . 1 . . t n o k x y z t d k r k r k f f f r k r k f f f r k f f f r ⌠⌡ ⌠⌡ = φ = φ 2 1 2 3 3 1 2 3 1 . . 1 . . k f f f r k f f f r (19) paralelo ao eixo xy: 1f = = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + μ = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ μ = ∂ ∂ ∂ ∂∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ = μ π 2 2 2 2 2 2 2 1 1 12 2 22 2 2 3 3 2 2 1 1/2 0 0 0 1 ( , ) exp{[-(x-(vt/r)) (4 / )] 2( / ) poe poe yx z x y z x x c x cr x ef x ed r x sf bw x at c c x daf dd dc c c v c c c r x r y r z r x t d v f f f r x r x t d ff r y t f fd r z t f x t d t r d t r ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ = π = π φ = = φ = φ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ 2 2 1/2 2 3 1/2 1 2 3 1 } 1 ( , ) exp{(4 / )} 2( / ) 1 ( , ) exp{z (4 / )} 2( / ) ( , , , ) y y z z o o t f y t y d t r d t r f z t d t r d t r r f dx f dy f dz m m c x y z t f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t) f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t)dz’ f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ)dτ f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 r m c r { 3 3 l -l ∞ -∞ = = + = φ = φ = φ 1/2 1/2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 ( ', ) [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) z zf z z t dz f erf z l d t r erf z l d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r f x t { = + = φ = φ = φ = φ 1/2 1/2 1 1 2 2 2 3 1 1 [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) x xerf x l vt d t r erf x l vt d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t f x t r = = φ = τ τ τ = τ τ φ τ τ = φ τ τ = ∑ δ δ δ δ δ δ 2 3 1 0 . ( , ). ( , ) ( , , , ) 1 ( , , , ) 1 ( , , , ) ( , , , ) o o o n o i i t o n f y t f z t m c x y z t r m m m c x y z t r dm c x y z t r d dm c x y z t d τ τ τ = φ = φ = φ = φ = φ = φ 0 1 1 1 2 3 1 2 1 2 3 2 1 2 3 ( , , , ). 1 1 1 . . 1 1 . . 1 . . t n o k x y z t d k r k r k f f f r k r k f f f r k f f f r ⌠⌡ ⌠⌡ = φ = φ 2 1 2 3 3 1 2 3 1 . . 1 . . k f f f r k f f f r (20) volume para esse caso, o termo m 3 é a massa liberada por unidade de volume de meio poroso dentro de um prisma com dimensões 2l 1 x 2l 2 x 2l 3 , tendo como centro das coordenadas o centro do prisma, e a distribuição de concentração do contaminante é dada por: 1f = = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + μ = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ μ = ∂ ∂ ∂ ∂∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ = μ π 2 2 2 2 2 2 2 1 1 12 2 22 2 2 3 3 2 2 1 1/2 0 0 0 1 ( , ) exp{[-(x-(vt/r)) (4 / )] 2( / ) poe poe yx z x y z x x c x cr x ef x ed r x sf bw x at c c x daf dd dc c c v c c c r x r y r z r x t d v f f f r x r x t d ff r y t f fd r z t f x t d t r d t r ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ = π = π φ = = φ = φ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ 2 2 1/2 2 3 1/2 1 2 3 1 } 1 ( , ) exp{(4 / )} 2( / ) 1 ( , ) exp{z (4 / )} 2( / ) ( , , , ) y y z z o o t f y t y d t r d t r f z t d t r d t r r f dx f dy f dz m m c x y z t f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t) f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t)dz’ f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ)dτ f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 r m c r { 3 3 l -l ∞ -∞ = = + = φ = φ = φ 1/2 1/2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 ( ', ) [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) z zf z z t dz f erf z l d t r erf z l d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r f x t { = + = φ = φ = φ = φ 1/2 1/2 1 1 2 2 2 3 1 1 [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) x xerf x l vt d t r erf x l vt d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t f x t r = = φ = τ τ τ = τ τ φ τ τ = φ τ τ = ∑ δ δ δ δ δ δ 2 3 1 0 . ( , ). ( , ) ( , , , ) 1 ( , , , ) 1 ( , , , ) ( , , , ) o o o n o i i t o n f y t f z t m c x y z t r m m m c x y z t r dm c x y z t r d dm c x y z t d τ τ τ = φ = φ = φ = φ = φ = φ 0 1 1 1 2 3 1 2 1 2 3 2 1 2 3 ( , , , ). 1 1 1 . . 1 1 . . 1 . . t n o k x y z t d k r k r k f f f r k r k f f f r k f f f r ⌠⌡ ⌠⌡ = φ = φ 2 1 2 3 3 1 2 3 1 . . 1 . . k f f f r k f f f r (21) a figura 3 traz a representação esquemática para o caso de uma fonte de volume definido, considerando que o prisma pode assumir qualquer posição dentro do aquífero. x y z fonte em plano 2l 2 2l 3 figura 2 – geometria de fonte em plano. siqueira, t.m. 92 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 85-100 liberação contínua de contaminante no caso da liberação contínua de contaminantes, a entrega de massa pode não variar com o tempo; pelo contrário, pode se prolongar consideravelmente. outras situações possíveis são: a concentração variar irregularmente com o tempo, ou a entrega de massa diminuir com o tempo. o entendimento desse tipo de fonte pode ser obtido partindo-se do caso de uma fonte pontual, e substituindo nela t por (t-τ), em que τ representa o tempo decorrido desde o momento da entrega de massa em qualquer ponto de interesse. a distribuição de concentrações resultante no tempo τ é: 1f = = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + μ = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ μ = ∂ ∂ ∂ ∂∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ = μ π 2 2 2 2 2 2 2 1 1 12 2 22 2 2 3 3 2 2 1 1/2 0 0 0 1 ( , ) exp{[-(x-(vt/r)) (4 / )] 2( / ) poe poe yx z x y z x x c x cr x ef x ed r x sf bw x at c c x daf dd dc c c v c c c r x r y r z r x t d v f f f r x r x t d ff r y t f fd r z t f x t d t r d t r ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ = π = π φ = = φ = φ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ 2 2 1/2 2 3 1/2 1 2 3 1 } 1 ( , ) exp{(4 / )} 2( / ) 1 ( , ) exp{z (4 / )} 2( / ) ( , , , ) y y z z o o t f y t y d t r d t r f z t d t r d t r r f dx f dy f dz m m c x y z t f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t) f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t)dz’ f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ)dτ f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 r m c r { 3 3 l -l ∞ -∞ = = + = φ = φ = φ 1/2 1/2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 ( ', ) [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) z zf z z t dz f erf z l d t r erf z l d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r f x t { = + = φ = φ = φ = φ 1/2 1/2 1 1 2 2 2 3 1 1 [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) x xerf x l vt d t r erf x l vt d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t f x t r = = φ = τ τ τ = τ τ φ τ τ = φ τ τ = ∑ δ δ δ δ δ δ 2 3 1 0 . ( , ). ( , ) ( , , , ) 1 ( , , , ) 1 ( , , , ) ( , , , ) o o o n o i i t o n f y t f z t m c x y z t r m m m c x y z t r dm c x y z t r d dm c x y z t d τ τ τ = φ = φ = φ = φ = φ = φ 0 1 1 1 2 3 1 2 1 2 3 2 1 2 3 ( , , , ). 1 1 1 . . 1 1 . . 1 . . t n o k x y z t d k r k r k f f f r k r k f f f r k f f f r ⌠⌡ ⌠⌡ = φ = φ 2 1 2 3 3 1 2 3 1 . . 1 . . k f f f r k f f f r (22) devido à linearidade da equação, pode-se aproximar a resposta a uma liberação contínua, considerando a sobreposição de uma sequência de liberações instantâneas muito próximas. supondo-se que tenha ocorrido uma liberação contínua durante um intervalo de tempo muito pequeno, δτ, centrado em τ, então a equação (22) pode ser utilizada para a obtenção da resposta, admitindo-se: 1f = = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + μ = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ μ = ∂ ∂ ∂ ∂∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ = μ π 2 2 2 2 2 2 2 1 1 12 2 22 2 2 3 3 2 2 1 1/2 0 0 0 1 ( , ) exp{[-(x-(vt/r)) (4 / )] 2( / ) poe poe yx z x y z x x c x cr x ef x ed r x sf bw x at c c x daf dd dc c c v c c c r x r y r z r x t d v f f f r x r x t d ff r y t f fd r z t f x t d t r d t r ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ = π = π φ = = φ = φ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ 2 2 1/2 2 3 1/2 1 2 3 1 } 1 ( , ) exp{(4 / )} 2( / ) 1 ( , ) exp{z (4 / )} 2( / ) ( , , , ) y y z z o o t f y t y d t r d t r f z t d t r d t r r f dx f dy f dz m m c x y z t f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t) f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t)dz’ f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ)dτ f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 r m c r { 3 3 l -l ∞ -∞ = = + = φ = φ = φ 1/2 1/2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 ( ', ) [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) z zf z z t dz f erf z l d t r erf z l d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r f x t { = + = φ = φ = φ = φ 1/2 1/2 1 1 2 2 2 3 1 1 [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) x xerf x l vt d t r erf x l vt d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t f x t r = = φ = τ τ τ = τ τ φ τ τ = φ τ τ = ∑ δ δ δ δ δ δ 2 3 1 0 . ( , ). ( , ) ( , , , ) 1 ( , , , ) 1 ( , , , ) ( , , , ) o o o n o i i t o n f y t f z t m c x y z t r m m m c x y z t r dm c x y z t r d dm c x y z t d τ τ τ = φ = φ = φ = φ = φ = φ 0 1 1 1 2 3 1 2 1 2 3 2 1 2 3 ( , , , ). 1 1 1 . . 1 1 . . 1 . . t n o k x y z t d k r k r k f f f r k r k f f f r k f f f r ⌠⌡ ⌠⌡ = φ = φ 2 1 2 3 3 1 2 3 1 . . 1 . . k f f f r k f f f r (23) devido a uma liberação contínua no tempo e que representa a adição de respostas de cada liberação instantânea, a resposta referente à equação (22) aparecerá na forma discreta como: 1f = = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + μ = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ μ = ∂ ∂ ∂ ∂∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ = μ π 2 2 2 2 2 2 2 1 1 12 2 22 2 2 3 3 2 2 1 1/2 0 0 0 1 ( , ) exp{[-(x-(vt/r)) (4 / )] 2( / ) poe poe yx z x y z x x c x cr x ef x ed r x sf bw x at c c x daf dd dc c c v c c c r x r y r z r x t d v f f f r x r x t d ff r y t f fd r z t f x t d t r d t r ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ = π = π φ = = φ = φ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ 2 2 1/2 2 3 1/2 1 2 3 1 } 1 ( , ) exp{(4 / )} 2( / ) 1 ( , ) exp{z (4 / )} 2( / ) ( , , , ) y y z z o o t f y t y d t r d t r f z t d t r d t r r f dx f dy f dz m m c x y z t f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t) f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t)dz’ f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ)dτ f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 r m c r { 3 3 l -l ∞ -∞ = = + = φ = φ = φ 1/2 1/2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 ( ', ) [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) z zf z z t dz f erf z l d t r erf z l d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r f x t { = + = φ = φ = φ = φ 1/2 1/2 1 1 2 2 2 3 1 1 [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) x xerf x l vt d t r erf x l vt d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t f x t r = = φ = τ τ τ = τ τ φ τ τ = φ τ τ = ∑ δ δ δ δ δ δ 2 3 1 0 . ( , ). ( , ) ( , , , ) 1 ( , , , ) 1 ( , , , ) ( , , , ) o o o n o i i t o n f y t f z t m c x y z t r m m m c x y z t r dm c x y z t r d dm c x y z t d τ τ τ = φ = φ = φ = φ = φ = φ 0 1 1 1 2 3 1 2 1 2 3 2 1 2 3 ( , , , ). 1 1 1 . . 1 1 . . 1 . . t n o k x y z t d k r k r k f f f r k r k f f f r k f f f r ⌠⌡ ⌠⌡ = φ = φ 2 1 2 3 3 1 2 3 1 . . 1 . . k f f f r k f f f r (24) considerando-se δτ→0, obtém-se: 1f = = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + μ = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ μ = ∂ ∂ ∂ ∂∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ = μ π 2 2 2 2 2 2 2 1 1 12 2 22 2 2 3 3 2 2 1 1/2 0 0 0 1 ( , ) exp{[-(x-(vt/r)) (4 / )] 2( / ) poe poe yx z x y z x x c x cr x ef x ed r x sf bw x at c c x daf dd dc c c v c c c r x r y r z r x t d v f f f r x r x t d ff r y t f fd r z t f x t d t r d t r ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ = π = π φ = = φ = φ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ 2 2 1/2 2 3 1/2 1 2 3 1 } 1 ( , ) exp{(4 / )} 2( / ) 1 ( , ) exp{z (4 / )} 2( / ) ( , , , ) y y z z o o t f y t y d t r d t r f z t d t r d t r r f dx f dy f dz m m c x y z t f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t) f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t)dz’ f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ)dτ f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 r m c r { 3 3 l -l ∞ -∞ = = + = φ = φ = φ 1/2 1/2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 ( ', ) [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) z zf z z t dz f erf z l d t r erf z l d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r f x t { = + = φ = φ = φ = φ 1/2 1/2 1 1 2 2 2 3 1 1 [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) x xerf x l vt d t r erf x l vt d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t f x t r = = φ = τ τ τ = τ τ φ τ τ = φ τ τ = ∑ δ δ δ δ δ δ 2 3 1 0 . ( , ). ( , ) ( , , , ) 1 ( , , , ) 1 ( , , , ) ( , , , ) o o o n o i i t o n f y t f z t m c x y z t r m m m c x y z t r dm c x y z t r d dm c x y z t d τ τ τ = φ = φ = φ = φ = φ = φ 0 1 1 1 2 3 1 2 1 2 3 2 1 2 3 ( , , , ). 1 1 1 . . 1 1 . . 1 . . t n o k x y z t d k r k r k f f f r k r k f f f r k f f f r ⌠⌡ ⌠⌡ = φ = φ 2 1 2 3 3 1 2 3 1 . . 1 . . k f f f r k f f f r (25) essa equação foi obtida exclusivamente para o caso de uma fonte pontual. além disso, se a taxa de liberação de massa for constante, o termo dm o /dτ pode ser pos x z y -y 0 y 0 z 1 z 0 x 0 d 0 v figura 3 – geometria de fonte com volume definido. emprego de fontes de contaminação de diferentes geometrias nas estimativas do risco à saúde humana devido à ingestão de água subterrânea contaminada 93 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 85-100 to fora da integral. de forma mais geral, permitindo a aplicação de qualquer geometria da fonte, tem-se: 1f = = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + μ = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ μ = ∂ ∂ ∂ ∂∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ = μ π 2 2 2 2 2 2 2 1 1 12 2 22 2 2 3 3 2 2 1 1/2 0 0 0 1 ( , ) exp{[-(x-(vt/r)) (4 / )] 2( / ) poe poe yx z x y z x x c x cr x ef x ed r x sf bw x at c c x daf dd dc c c v c c c r x r y r z r x t d v f f f r x r x t d ff r y t f fd r z t f x t d t r d t r ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ = π = π φ = = φ = φ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ 2 2 1/2 2 3 1/2 1 2 3 1 } 1 ( , ) exp{(4 / )} 2( / ) 1 ( , ) exp{z (4 / )} 2( / ) ( , , , ) y y z z o o t f y t y d t r d t r f z t d t r d t r r f dx f dy f dz m m c x y z t f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t) f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t)dz’ f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ)dτ f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 r m c r { 3 3 l -l ∞ -∞ = = + = φ = φ = φ 1/2 1/2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 ( ', ) [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) z zf z z t dz f erf z l d t r erf z l d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r f x t { = + = φ = φ = φ = φ 1/2 1/2 1 1 2 2 2 3 1 1 [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) x xerf x l vt d t r erf x l vt d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t f x t r = = φ = τ τ τ = τ τ φ τ τ = φ τ τ = ∑ δ δ δ δ δ δ 2 3 1 0 . ( , ). ( , ) ( , , , ) 1 ( , , , ) 1 ( , , , ) ( , , , ) o o o n o i i t o n f y t f z t m c x y z t r m m m c x y z t r dm c x y z t r d dm c x y z t d τ τ τ = φ = φ = φ = φ = φ = φ 0 1 1 1 2 3 1 2 1 2 3 2 1 2 3 ( , , , ). 1 1 1 . . 1 1 . . 1 . . t n o k x y z t d k r k r k f f f r k r k f f f r k f f f r ⌠⌡ ⌠⌡ = φ = φ 2 1 2 3 3 1 2 3 1 . . 1 . . k f f f r k f f f r (26) o termo k n representa a resposta do sistema a uma entrega instantânea unitária, isto é, é a resposta do sistema a “impulsos unitários” sobre fontes de diferentes geometrias. abaixo estão listados os termos k n e m n para cada tipo de fonte. pontual m n =m o =massa liberada; 1f = = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + μ = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ μ = ∂ ∂ ∂ ∂∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ = μ π 2 2 2 2 2 2 2 1 1 12 2 22 2 2 3 3 2 2 1 1/2 0 0 0 1 ( , ) exp{[-(x-(vt/r)) (4 / )] 2( / ) poe poe yx z x y z x x c x cr x ef x ed r x sf bw x at c c x daf dd dc c c v c c c r x r y r z r x t d v f f f r x r x t d ff r y t f fd r z t f x t d t r d t r ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ = π = π φ = = φ = φ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ 2 2 1/2 2 3 1/2 1 2 3 1 } 1 ( , ) exp{(4 / )} 2( / ) 1 ( , ) exp{z (4 / )} 2( / ) ( , , , ) y y z z o o t f y t y d t r d t r f z t d t r d t r r f dx f dy f dz m m c x y z t f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t) f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t)dz’ f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ)dτ f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 r m c r { 3 3 l -l ∞ -∞ = = + = φ = φ = φ 1/2 1/2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 ( ', ) [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) z zf z z t dz f erf z l d t r erf z l d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r f x t { = + = φ = φ = φ = φ 1/2 1/2 1 1 2 2 2 3 1 1 [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) x xerf x l vt d t r erf x l vt d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t f x t r = = φ = τ τ τ = τ τ φ τ τ = φ τ τ = ∑ δ δ δ δ δ δ 2 3 1 0 . ( , ). ( , ) ( , , , ) 1 ( , , , ) 1 ( , , , ) ( , , , ) o o o n o i i t o n f y t f z t m c x y z t r m m m c x y z t r dm c x y z t r d dm c x y z t d τ τ τ = φ = φ = φ = φ = φ = φ 0 1 1 1 2 3 1 2 1 2 3 2 1 2 3 ( , , , ). 1 1 1 . . 1 1 . . 1 . . t n o k x y z t d k r k r k f f f r k r k f f f r k f f f r ⌠⌡ ⌠⌡ = φ = φ 2 1 2 3 3 1 2 3 1 . . 1 . . k f f f r k f f f r . linhas m n =m 1 =massa liberada por unidade de comprimento; 1f = = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + μ = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ μ = ∂ ∂ ∂ ∂∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ = μ π 2 2 2 2 2 2 2 1 1 12 2 22 2 2 3 3 2 2 1 1/2 0 0 0 1 ( , ) exp{[-(x-(vt/r)) (4 / )] 2( / ) poe poe yx z x y z x x c x cr x ef x ed r x sf bw x at c c x daf dd dc c c v c c c r x r y r z r x t d v f f f r x r x t d ff r y t f fd r z t f x t d t r d t r ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ = π = π φ = = φ = φ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ 2 2 1/2 2 3 1/2 1 2 3 1 } 1 ( , ) exp{(4 / )} 2( / ) 1 ( , ) exp{z (4 / )} 2( / ) ( , , , ) y y z z o o t f y t y d t r d t r f z t d t r d t r r f dx f dy f dz m m c x y z t f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t) f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t)dz’ f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ)dτ f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 r m c r { 3 3 l -l ∞ -∞ = = + = φ = φ = φ 1/2 1/2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 ( ', ) [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) z zf z z t dz f erf z l d t r erf z l d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r f x t { = + = φ = φ = φ = φ 1/2 1/2 1 1 2 2 2 3 1 1 [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) x xerf x l vt d t r erf x l vt d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t f x t r = = φ = τ τ τ = τ τ φ τ τ = φ τ τ = ∑ δ δ δ δ δ δ 2 3 1 0 . ( , ). ( , ) ( , , , ) 1 ( , , , ) 1 ( , , , ) ( , , , ) o o o n o i i t o n f y t f z t m c x y z t r m m m c x y z t r dm c x y z t r d dm c x y z t d τ τ τ = φ = φ = φ = φ = φ = φ 0 1 1 1 2 3 1 2 1 2 3 2 1 2 3 ( , , , ). 1 1 1 . . 1 1 . . 1 . . t n o k x y z t d k r k r k f f f r k r k f f f r k f f f r ⌠⌡ ⌠⌡ = φ = φ 2 1 2 3 3 1 2 3 1 . . 1 . . k f f f r k f f f r , paralela ao eixo x; 1f = = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + μ = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ μ = ∂ ∂ ∂ ∂∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ = μ π 2 2 2 2 2 2 2 1 1 12 2 22 2 2 3 3 2 2 1 1/2 0 0 0 1 ( , ) exp{[-(x-(vt/r)) (4 / )] 2( / ) poe poe yx z x y z x x c x cr x ef x ed r x sf bw x at c c x daf dd dc c c v c c c r x r y r z r x t d v f f f r x r x t d ff r y t f fd r z t f x t d t r d t r ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ = π = π φ = = φ = φ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ 2 2 1/2 2 3 1/2 1 2 3 1 } 1 ( , ) exp{(4 / )} 2( / ) 1 ( , ) exp{z (4 / )} 2( / ) ( , , , ) y y z z o o t f y t y d t r d t r f z t d t r d t r r f dx f dy f dz m m c x y z t f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t) f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t)dz’ f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ)dτ f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 r m c r { 3 3 l -l ∞ -∞ = = + = φ = φ = φ 1/2 1/2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 ( ', ) [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) z zf z z t dz f erf z l d t r erf z l d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r f x t { = + = φ = φ = φ = φ 1/2 1/2 1 1 2 2 2 3 1 1 [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) x xerf x l vt d t r erf x l vt d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t f x t r = = φ = τ τ τ = τ τ φ τ τ = φ τ τ = ∑ δ δ δ δ δ δ 2 3 1 0 . ( , ). ( , ) ( , , , ) 1 ( , , , ) 1 ( , , , ) ( , , , ) o o o n o i i t o n f y t f z t m c x y z t r m m m c x y z t r dm c x y z t r d dm c x y z t d τ τ τ = φ = φ = φ = φ = φ = φ 0 1 1 1 2 3 1 2 1 2 3 2 1 2 3 ( , , , ). 1 1 1 . . 1 1 . . 1 . . t n o k x y z t d k r k r k f f f r k r k f f f r k f f f r ⌠⌡ ⌠⌡ = φ = φ 2 1 2 3 3 1 2 3 1 . . 1 . . k f f f r k f f f r , paralela ao eixo y; 1f = = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + μ = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ μ = ∂ ∂ ∂ ∂∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ = μ π 2 2 2 2 2 2 2 1 1 12 2 22 2 2 3 3 2 2 1 1/2 0 0 0 1 ( , ) exp{[-(x-(vt/r)) (4 / )] 2( / ) poe poe yx z x y z x x c x cr x ef x ed r x sf bw x at c c x daf dd dc c c v c c c r x r y r z r x t d v f f f r x r x t d ff r y t f fd r z t f x t d t r d t r ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ = π = π φ = = φ = φ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ 2 2 1/2 2 3 1/2 1 2 3 1 } 1 ( , ) exp{(4 / )} 2( / ) 1 ( , ) exp{z (4 / )} 2( / ) ( , , , ) y y z z o o t f y t y d t r d t r f z t d t r d t r r f dx f dy f dz m m c x y z t f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t) f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t)dz’ f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ)dτ f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 r m c r { 3 3 l -l ∞ -∞ = = + = φ = φ = φ 1/2 1/2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 ( ', ) [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) z zf z z t dz f erf z l d t r erf z l d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r f x t { = + = φ = φ = φ = φ 1/2 1/2 1 1 2 2 2 3 1 1 [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) x xerf x l vt d t r erf x l vt d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t f x t r = = φ = τ τ τ = τ τ φ τ τ = φ τ τ = ∑ δ δ δ δ δ δ 2 3 1 0 . ( , ). ( , ) ( , , , ) 1 ( , , , ) 1 ( , , , ) ( , , , ) o o o n o i i t o n f y t f z t m c x y z t r m m m c x y z t r dm c x y z t r d dm c x y z t d τ τ τ = φ = φ = φ = φ = φ = φ 0 1 1 1 2 3 1 2 1 2 3 2 1 2 3 ( , , , ). 1 1 1 . . 1 1 . . 1 . . t n o k x y z t d k r k r k f f f r k r k f f f r k f f f r ⌠⌡ ⌠⌡ = φ = φ 2 1 2 3 3 1 2 3 1 . . 1 . . k f f f r k f f f r , paralela ao eixo z. planos m n =m 2 =massa liberada por unidade de área; 1f = = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + μ = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ μ = ∂ ∂ ∂ ∂∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ = μ π 2 2 2 2 2 2 2 1 1 12 2 22 2 2 3 3 2 2 1 1/2 0 0 0 1 ( , ) exp{[-(x-(vt/r)) (4 / )] 2( / ) poe poe yx z x y z x x c x cr x ef x ed r x sf bw x at c c x daf dd dc c c v c c c r x r y r z r x t d v f f f r x r x t d ff r y t f fd r z t f x t d t r d t r ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ = π = π φ = = φ = φ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ 2 2 1/2 2 3 1/2 1 2 3 1 } 1 ( , ) exp{(4 / )} 2( / ) 1 ( , ) exp{z (4 / )} 2( / ) ( , , , ) y y z z o o t f y t y d t r d t r f z t d t r d t r r f dx f dy f dz m m c x y z t f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t) f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t)dz’ f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ)dτ f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 r m c r { 3 3 l -l ∞ -∞ = = + = φ = φ = φ 1/2 1/2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 ( ', ) [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) z zf z z t dz f erf z l d t r erf z l d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r f x t { = + = φ = φ = φ = φ 1/2 1/2 1 1 2 2 2 3 1 1 [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) x xerf x l vt d t r erf x l vt d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t f x t r = = φ = τ τ τ = τ τ φ τ τ = φ τ τ = ∑ δ δ δ δ δ δ 2 3 1 0 . ( , ). ( , ) ( , , , ) 1 ( , , , ) 1 ( , , , ) ( , , , ) o o o n o i i t o n f y t f z t m c x y z t r m m m c x y z t r dm c x y z t r d dm c x y z t d τ τ τ = φ = φ = φ = φ = φ = φ 0 1 1 1 2 3 1 2 1 2 3 2 1 2 3 ( , , , ). 1 1 1 . . 1 1 . . 1 . . t n o k x y z t d k r k r k f f f r k r k f f f r k f f f r ⌠⌡ ⌠⌡ = φ = φ 2 1 2 3 3 1 2 3 1 . . 1 . . k f f f r k f f f r , plano horizontal paralelo ao eixo xy; 1f = = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + μ = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ μ = ∂ ∂ ∂ ∂∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ = μ π 2 2 2 2 2 2 2 1 1 12 2 22 2 2 3 3 2 2 1 1/2 0 0 0 1 ( , ) exp{[-(x-(vt/r)) (4 / )] 2( / ) poe poe yx z x y z x x c x cr x ef x ed r x sf bw x at c c x daf dd dc c c v c c c r x r y r z r x t d v f f f r x r x t d ff r y t f fd r z t f x t d t r d t r ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ = π = π φ = = φ = φ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ 2 2 1/2 2 3 1/2 1 2 3 1 } 1 ( , ) exp{(4 / )} 2( / ) 1 ( , ) exp{z (4 / )} 2( / ) ( , , , ) y y z z o o t f y t y d t r d t r f z t d t r d t r r f dx f dy f dz m m c x y z t f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t) f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t)dz’ f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ)dτ f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 r m c r { 3 3 l -l ∞ -∞ = = + = φ = φ = φ 1/2 1/2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 ( ', ) [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) z zf z z t dz f erf z l d t r erf z l d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r f x t { = + = φ = φ = φ = φ 1/2 1/2 1 1 2 2 2 3 1 1 [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) x xerf x l vt d t r erf x l vt d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t f x t r = = φ = τ τ τ = τ τ φ τ τ = φ τ τ = ∑ δ δ δ δ δ δ 2 3 1 0 . ( , ). ( , ) ( , , , ) 1 ( , , , ) 1 ( , , , ) ( , , , ) o o o n o i i t o n f y t f z t m c x y z t r m m m c x y z t r dm c x y z t r d dm c x y z t d τ τ τ = φ = φ = φ = φ = φ = φ 0 1 1 1 2 3 1 2 1 2 3 2 1 2 3 ( , , , ). 1 1 1 . . 1 1 . . 1 . . t n o k x y z t d k r k r k f f f r k r k f f f r k f f f r ⌠⌡ ⌠⌡ = φ = φ 2 1 2 3 3 1 2 3 1 . . 1 . . k f f f r k f f f r , plano horizontal paralelo ao eixo yz; 1f = = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + μ = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ μ = ∂ ∂ ∂ ∂∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ = μ π 2 2 2 2 2 2 2 1 1 12 2 22 2 2 3 3 2 2 1 1/2 0 0 0 1 ( , ) exp{[-(x-(vt/r)) (4 / )] 2( / ) poe poe yx z x y z x x c x cr x ef x ed r x sf bw x at c c x daf dd dc c c v c c c r x r y r z r x t d v f f f r x r x t d ff r y t f fd r z t f x t d t r d t r ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ = π = π φ = = φ = φ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ 2 2 1/2 2 3 1/2 1 2 3 1 } 1 ( , ) exp{(4 / )} 2( / ) 1 ( , ) exp{z (4 / )} 2( / ) ( , , , ) y y z z o o t f y t y d t r d t r f z t d t r d t r r f dx f dy f dz m m c x y z t f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t) f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t)dz’ f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ)dτ f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 r m c r { 3 3 l -l ∞ -∞ = = + = φ = φ = φ 1/2 1/2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 ( ', ) [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) z zf z z t dz f erf z l d t r erf z l d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r f x t { = + = φ = φ = φ = φ 1/2 1/2 1 1 2 2 2 3 1 1 [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) x xerf x l vt d t r erf x l vt d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t f x t r = = φ = τ τ τ = τ τ φ τ τ = φ τ τ = ∑ δ δ δ δ δ δ 2 3 1 0 . ( , ). ( , ) ( , , , ) 1 ( , , , ) 1 ( , , , ) ( , , , ) o o o n o i i t o n f y t f z t m c x y z t r m m m c x y z t r dm c x y z t r d dm c x y z t d τ τ τ = φ = φ = φ = φ = φ = φ 0 1 1 1 2 3 1 2 1 2 3 2 1 2 3 ( , , , ). 1 1 1 . . 1 1 . . 1 . . t n o k x y z t d k r k r k f f f r k r k f f f r k f f f r ⌠⌡ ⌠⌡ = φ = φ 2 1 2 3 3 1 2 3 1 . . 1 . . k f f f r k f f f r , plano horizontal paralelo ao eixo xz. prisma m n =m 3 =massa liberada por unidade de volume; 1f = = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ + + μ = ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ ∂ μ = ∂ ∂ ∂ ∂∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ = μ π 2 2 2 2 2 2 2 1 1 12 2 22 2 2 3 3 2 2 1 1/2 0 0 0 1 ( , ) exp{[-(x-(vt/r)) (4 / )] 2( / ) poe poe yx z x y z x x c x cr x ef x ed r x sf bw x at c c x daf dd dc c c v c c c r x r y r z r x t d v f f f r x r x t d ff r y t f fd r z t f x t d t r d t r ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ = π = π φ = = φ = φ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ ⌠⌡ 2 2 1/2 2 3 1/2 1 2 3 1 } 1 ( , ) exp{(4 / )} 2( / ) 1 ( , ) exp{z (4 / )} 2( / ) ( , , , ) y y z z o o t f y t y d t r d t r f z t d t r d t r r f dx f dy f dz m m c x y z t f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t) f 1 (x-x’,t).f 2 (y-y’,t).f 3 (z-z’,t)dz’ f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t).f 2 (y,t).f 3 (z,t) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ) f 1 (x,t-τ).f 2 (y,t-τ).f 3 (z,t-τ)dτ f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 f 1 .f 2 .f 3 r m c r { 3 3 l -l ∞ -∞ = = + = φ = φ = φ 1/2 1/2 3 3 3 3 1 1 1 1 1 ( ', ) [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) z zf z z t dz f erf z l d t r erf z l d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r f x t { = + = φ = φ = φ = φ 1/2 1/2 1 1 2 2 2 3 1 1 [( ) / (2( / ) )] [( ) / (2( / ) ]} 2 ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , , , ) ( , ) x xerf x l vt d t r erf x l vt d t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t r m c x y z t f x t r = = φ = τ τ τ = τ τ φ τ τ = φ τ τ = ∑ δ δ δ δ δ δ 2 3 1 0 . ( , ). ( , ) ( , , , ) 1 ( , , , ) 1 ( , , , ) ( , , , ) o o o n o i i t o n f y t f z t m c x y z t r m m m c x y z t r dm c x y z t r d dm c x y z t d τ τ τ = φ = φ = φ = φ = φ = φ 0 1 1 1 2 3 1 2 1 2 3 2 1 2 3 ( , , , ). 1 1 1 . . 1 1 . . 1 . . t n o k x y z t d k r k r k f f f r k r k f f f r k f f f r ⌠⌡ ⌠⌡ = φ = φ 2 1 2 3 3 1 2 3 1 . . 1 . . k f f f r k f f f r , prisma. estudo de caso descrição da área contaminada a área de interesse consiste em um antigo depósito de resíduos oleosos provenientes das atividades de uma refinaria localizada na região sudeste do país, cuja identificação não será divulgada por motivos contratuais. há 22 anos a área não é mais utilizada para depositar esses resíduos. porém, análises químicas indicaram a existência de contaminação por hidrocarbonetos de petróleo e metais. os solos da área natural da refinaria foram caracterizados como sendo de moderada a alta capacidade de infiltração, a qual varia de 40 a 80 mm/h, representando a capacidade de recarga do aquífero. no entanto, na área do depósito foi detectado que a superfície é praticamente impermeável devido à formação de crostas endurecidas de resíduos oleosos. a condutividade hidráulica é o parâmetro hidrogeológico mais importante dentro de um contexto de contaminação de água subterrânea, pois determina como o contaminante se desloca com a pluma de contaminação. para a área fora do depósito, os valores medidos de 0,30 a 0,85 m/dia representam uma capacidade de movimentação lateral da água subterrânea de baixa a moderada. todas essas informações são importantes para analisar o comportamento do deslocamento da pluma de consiqueira, t.m. 94 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 85-100 taminação advinda do depósito de resíduos oleosos. para tanto, devido ao seu alto potencial carcinogênico, o benzeno foi utilizado para a aplicação da metodologia apresentada até aqui. simulação da concentração de benzeno para a realização da simulação do transporte de contaminantes em meio saturado segundo as equações descritas e determinação da concentração de benzeno no ponto de exposição, o programa transporte de contaminantes em meio saturado (tcms) foi desenvolvido em linguagem do aplicativo matlab®. os resultados da modelagem computacional foram validados por comparação com os resultados das soluções analíticas propostas por park e zhan (2001) (figura 4). as soluções foram obtidas para o ponto (x,y,z)=(50 m,0,0), v=0,5 m/dia; d x =0,25 m2/dia, d y =d z =0,005 m2/dia; q=3333,33 (g/unidade de comprimento área ou volume); d=10 m (espessura do aquífero); µ=0; r=1, ϕ=0,3. é possível observar a instabilidade numérica no modelo de park e zhan (2001), o qual oscila para altos valores da variável tempo, embora seja possível verificar qual é a concentração de equilíbrio. as comparações demonstram a semelhança entre os modelos e sua validade na simulação do transporte de contaminantes em meio saturado. para o estudo de caso real, as geometrias de fonte escolhidas foram o prisma e o plano vertical normal ao fluxo subterrâneo ― mesmo caso em que se aplica a solução de domenico (1987) ―, a fim de que fosse possível comparar as implicações da escolha de uma ou outra. os dados utilizados na simulação do transporte de benzeno em meio saturado estão apresentados no quadro 1. para que fosse possível comparar as geometrias de fonte de plano vertical e prisma, a degradação do contaminante não foi considerada, uma vez que a equação que representa a geometria de prisma foi desenvolvida sem o termo correspondente ao decaimento de primeira ordem, provavelmente por motivos de simplificações no modelo (ver equações 7 e 17 para os termos f 1 e f 1 ). na prática, uma suposição muito comum é considerar o contaminante se movimentando com a mesma velocidade da água subterrânea, isto é, r=1. de fato, dentro de um contexto de avaliação de risco à saúde humana, tal suposição pode ser aceitável, uma vez que contempla uma situação mais conservadora, implicando que se assume um nível de segurança maior na estimativa do risco. dessa forma, se não houver risco segundo uma suposição de r=1, também não haverá risco para nenhum outro valor de retardo. adicionalmente, a concentração de benzeno foi tomada como a média dos valores obtidos em amostragens sobre toda a área horizontal da fonte e a diferentes profundidades. o objetivo dessas simulações é determinar as concentrações de equilíbrio do benzeno, considerando as geometrias de plano vertical e prisma, para que sejam quantificadas as estimativas do risco de câncer por ingestão de água subterrânea contaminada por essa substância, verificando as influências de se escolher uma fonte de geometria em plano vertical ou prisma sobre o valor do risco à saúde humana. as simulações resultantes estão apresentadas na figura 5. as concentrações simuladas pelo prisma são maiores do que as geradas pelo plano, como era esperado; as do plano são maiores que para linhas; e estas, consequentemente, são maiores que em casos de fontes pontuais. ambas as curvas apresentaram comportamento sem instabilidade aparente na solução. foram necessários 400 anos de simulação devido, principalmente, à baixa velocidade de percolação e à condutividade hidráulica consideradas. o fato de a pluma de contaminação levar tempo para chegar ao ponto de exposição exige ainda mais atenção por parte dos tomadores de decisões, pois não se pode prever o uso futuro da área, principalmente quando se tem conhecimento de que os contaminantes ainda retidos na matriz do solo podem atingir o ponto de interesse centenas de anos após o início da contaminação. outro fator interessante é que, para os dois casos analisados, os tempos para atingir a situação de equilíbrio são muito semelhantes. para o caso do plano, observa-se que a concentração de equilíbrio começa a ser atingida por volta de 200 anos, enquanto para o caso do prisma isso acontece após aproximadamente 250 anos. emprego de fontes de contaminação de diferentes geometrias nas estimativas do risco à saúde humana devido à ingestão de água subterrânea contaminada 95 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 85-100 0 100 200 300 400 500 t (dias) (a) (b) c (m g/ l) 600 700 800 900 1000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 0 100 200 300 400 500 t (dias) c (m g/ l) 600 700 800 900 1000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 ctint tcms ctint tcms c: concentração do contaminante no ponto de exposição; tcms: transporte de contaminantes em meio saturado. figura 4 – validação do modelo transporte de contaminantes em meio saturado em comparação com o modelo ctint de park e zhan (2001) e de domenico (1987) em (a) para a geometria de plano vertical e em (b) para o prisma. siqueira, t.m. 96 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 85-100 quadro 1 – dados utilizados para a simulação da concentração do benzeno. parâmetro valor descrição (x,y,z) (m) (200,0,0) ponto de exposição do receptor. t (dias) 400 anos tempo de simulação após o início da contaminação. α x (m) 40 dispersividade longitudinal estimada pela equação. α y (m) 13 dispersividade transversal estimada pela equação. α z (m) 2 dispersividade transversal estimada pela equação. d x (m2/dia) 0,26 coeficiente de dispersão longitudinal estimado por d x =v. α x . d y (m2/dia) 0,08 coeficiente de dispersão transversal estimado por d y =v. α y . d z (m2/dia) 0,01 coeficiente de dispersão transversal estimado por d z =v. α z . v (m/dia) 0,0064 velocidade do fluxo subterrâneo estimado por v=q/f. q (m/dia) 0,0012 descarga específica do aquífero ou velocidade de darcy. foc (-) 0,01 fração de carbono orgânico. ϕ (-) 0,19 porosidade efetiva medida no campo. x (m) 15 comprimento da fonte na direção x. y (m) 10 largura da pluma na fonte medida do mapa. z (m) 3 espessura da pluma na fonte. r (-) 1 retardo do contaminante. µ (1/dia) 0 sem decaimento de primeira ordem do benzeno. co (mg/l) 0,0019 concentração de benzeno em água subterrânea. essa diferença pode ser atribuída à forma como os contaminantes começam a se dispersar na fonte de contaminação. enquanto no prisma a dispersão se dá ao longo de todo o comprimento da fonte (dimensão x, que não há no caso do plano), no plano vertical isso não ocorre. as concentrações de equilíbrio correspondentes para essas geometrias de fonte foram: 2,00e-05 mg/l (prisma) e 1,00e-05 mg/l (plano vertical). utilizaram-se as concentrações de equilíbrio porque elas correspondem ao máximo risco possível de ocorrer. determinação dos riscos de câncer via ingestão de água contaminada por benzeno para a determinação dos riscos de câncer por ingestão de água subterrânea contaminada, foram considerados receptores dos tipos “comerciais” e “trabalhadores eventuais”, os quais estão expostos por diferentes períodos de tempo ao benzeno. os dados necessários para a aplicação das equações (1) e (2) mencionadas anteriormente estão listados no quadro 2. para o caso do plano vertical, o risco de efeitos carcinogênicos por ingestão de água subterrânea contaminada por benzeno foi de 4,30e-09 e 1,24e-10 para receptores dos tipos “comercial” e “trabalhadores eventuais”, respectivamente. na situação em que foi considerada a geometria de prisma, os riscos foram 8,60e-09 e 2,48e-10, para receptores “comerciais” e “trabalhadores eventuais”, respectivamente. como risco limite para todas as geometrias sugeriu-se 1,00e-06 (1 caso adicional de câncer em 1.000.000 de pessoas expostas), indicando que não existe risco de câncer por exposição ao benzeno para esses tipos de receptores expostos nas frequências consideradas. adicionalmente, os riscos obtidos pelo prisma não são significativamente diferentes daqueles obtidos pela simulação do plano vertical, embora sejam maiores. isso não implica, no entanto, que o prisma seja a escolha mais adequada, uma vez que apenas as considerações de não degradação e retardo nulo foram assumidas. isso significa dizer que em casos menos conservadores, para os quais seja importante considerar, por exemplo, emprego de fontes de contaminação de diferentes geometrias nas estimativas do risco à saúde humana devido à ingestão de água subterrânea contaminada 97 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 85-100 0 50 100 150 200 250 300 350 400 t (dias) c (m g/ l) 2.5 2 1.5 1 0.5 0 plano vertical normal ao fluxo prisma x 10-5 figura 5 – comparação entre as geometrias de fonte de plano vertical normal ao fluxo e prisma. quadro 2 – dados do benzeno para cálculo do risco de câncer para via de exposição por ingestão de água subterrânea. parâmetro valor comerciais trabalhadores eventuais at (anos) 68 68 ed (anos) 25 1 ef (dias/ano) 250 180 bw (kg) 70 70 c poe (mg/l) plano vertical 1,00e-05 1,00e-05 c poe (mg/l) prisma 2,00e-05 2,00e-05 sf (kg.dia/mg) 0,0299 0,0299 cr (l/dia) 4 4 at: tempo de exposição média (dias); ed: duração da exposição (anos); ef: frequência de exposição (dias/ano); bw: massa corpórea (kg); c poe : concentração do contaminante no ponto de exposição (mg/l); sf: fator de carcinogenicidade (kg.dia/mg); cr: taxa de ingestão de água subterrânea (l/dia). siqueira, t.m. 98 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 85-100 a forte tendência que um contaminante tem de se degradar, o prisma não pode ser aplicado, tendo em vista que as equações utilizadas não consideram essa característica no transporte do contaminante. no entanto, dentro do contexto do conservadorismo adotado pela metodologia rbca e visando a um nível de segurança maior na predição do risco, a geometria de prisma pode ser utilizada na estimativa de um risco cujo nível de segurança é ainda maior que no caso do plano vertical, uma vez que a concentração de equilíbrio é maior para aquele do que para este. outra consideração importante é que os riscos foram calculados empregando-se as concentrações de máxima exposição. isso revela a importância de que a concentração de um contaminante seja simulada até seu estado de equilíbrio. dessa forma, o risco correspondente será o máximo risco possível para aquele contaminante, mesmo que demore algum tempo para ser observado. em termos de avaliação de risco à saúde humana, essa informação é muito significativa, pois revela a intensidade da exposição e dos efeitos adversos até seu valor máximo, fornecendo mais segurança sobre as estimativas do risco. adicionalmente, tais resultados demonstram as diferentes possibilidades a serem adotadas quando está sendo realizada uma avaliação de risco à saúde humana. conclusão este artigo teve o objetivo de verificar as implicações em utilizar as geometrias de plano vertical normal ao fluxo subterrâneo e do prisma nas estimativas do risco à saúde humana devido à ingestão de água subterrânea contaminada por benzeno. algumas conclusões que podem ser destacadas são: • a aplicação de diferentes geometrias de fonte não interfere consideravelmente nos resultados obtidos, sendo importante avaliar qual tipo se aplica melhor a cada caso; • o fato de que a concentração de equilíbrio pode levar muito tempo para ser alcançada requer que sejam considerados os cenários de exposição presentes e futuros, bem como a futura utilização da área em análise; • a diferença existente entre os tempos em que foram atingidas as concentrações de equilíbrio para ambos os casos pode estar relacionada à forma como os contaminantes se dispersam a partir da fonte de contaminação, considerando que no caso do prisma a dispersão acontece ao longo de todo o comprimento da fonte; • os riscos carcinogênicos obtidos por uma e outra geometria não foram significativamente diferentes. dessa forma, o prisma pode ser visto como uma forma de estimar o risco com um nível de segurança ainda maior. no entanto, isso não diminui a importância que se tem dado até hoje à geometria de plano vertical para a simulação do transporte de contaminantes na maioria dos casos. como sugestão para trabalhos futuros, indica-se uma análise mais profunda sobre como os contaminantes são liberados a partir da fonte de contaminação, com o intuito de verificar qual das duas geometrias representa melhor os aspectos físicos do transporte de contaminantes. primeiro no que diz respeito aos termos advectivos nas equações, para os quais a velocidade e o retardo são os parâmetros mais importantes; e segundo no que se refere aos termos dispersivos, ou seja, aos coeficientes de difusão, uma vez que na equação do prisma aparece o termo f1, o qual incorpora, mais uma vez, os coeficientes de dispersão na quantificação da concentração. referências batle-aguilar, j.; brouyère, s.; dassargues, a.; morasch, b.; hunkeler, d.; höhener, p.; diels, l.; vanbroekhoven, k.; seuntjens, p.; halen, h. benzene dispersion and natural attenuation in a alluvial aquifer with strong interactions with surface water. journal of hydrology, v. 369, p. 305-317, 2009. emprego de fontes de contaminação de diferentes geometrias nas estimativas do risco à saúde humana devido à ingestão de água subterrânea contaminada 99 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 85-100 carter, d. a.; hirst, i. l.; maddison, t. e.; porter, s. r. appropriate risk assessment methods for major accident establishments. trans icheme, v. 81, part b, p. 12-18, 2003. covello, v. t. communicating risk in crisis and noncrisis situations: tools and techniques for effective environmental communication. in: kolluru, r. v.; 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coffea arabica; root density; root diameter; organic matter. r e s u m o o objetivo deste trabalho foi avaliar a distribuição de raízes finas e sua influência no estoque de carbono orgânico total do solo, em 20 cm de profundidade, em um sistema agroflorestal de grevillea robusta e coffea arabica. o estudo foi realizado em um sistema agroflorestal estabelecido há 15 anos em uma área de transição dos biomas caatinga e mata atlântica no brasil. árvores de grevillea robusta mais representativas da classe de diâmetro de maior frequência foram selecionadas e definidas três distâncias de coleta destas árvores (0, 0,75 e 1,50 m) e duas profundidades do solo (0–10 e 10–20 cm). as raízes presentes nas amostras foram digitalizadas e quantificadas com auxílio de um software. na menor distância da camada superficial houve predomínio de raízes com diâmetro de 0,6 mm, enquanto, em todas as distâncias da camada 10–20 cm, houve dominância de raízes com diâmetro de 0,4 mm. na distância de 0,75 m, o estoque de carbono das raízes foi superior na profundidade de 0–10 cm (0,60 mg ha-1). o estoque de carbono orgânico do solo também apresentou maior resultado na camada 0-10 cm em relação à camada 10–20 cm, embora com variação significativa apenas na distância de 1,5 m. na camada superficial, ocorreu maior concentração de raízes finas, provavelmente influenciada por uma maior disponibilidade de água e nutrientes provenientes dos resíduos vegetais. o estoque de carbono do solo não está intimamente relacionado com a densidade de raízes e estoque de carbono das raízes. os dados apresentados neste estudo não fornecem uma conclusão definitiva. palavras-chave: grevillea robusta; coffea arabica; densidade de raízes; diâmetro de raízes; matéria orgânica. fine root contribution to the soil carbon stock of an agroforestry system in a caatinga-atlantic forest transition zone contribuição de raízes finas no estoque de carbono do solo de um sistema agroflorestal em zona de transição caatinga-mata atlântica paulo henrique marques monroe1 , patrícia anjos bittencourt barreto-garcia1 , maida cynthia duca lima1 , rayka kristian alves santos1 , elismar pereira oliveira1 , sarah rabelo silva , dráuzio correa gama1 1universidade estadual do sudoeste da bahia – vitória da conquista (ba), brazil. correspondence address: paulo henrique marques monroe – rua maria viana leal, 412, ap. 202 – alto maron – cep: 45005-008 – vitória da conquista (ba), brazil – e-mail: paulomonroes@gmail.com conflicts of interest: the authors declare that there are no conflicts of interest. funding: improvement of higher education personnel (capes). received on: 03/20/2020. accepted on: 09/10/2020 https://doi.org/10.5327/z21769478736 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 https://orcid.org/0000-0002-0000-3426 https://orcid.org/0000-0002-8559-2927 https://orcid.org/0000-0002-9946-1258 https://orcid.org/0000-0003-2232-8288 https://orcid.org/0000-0002-9299-4633 https://orcid.org/0000-0002-2608-9643 http://orcid.org/0000-0002-6357-0698 mailto:paulomonroes@gmail.com https://doi.org/10.5327/z21769478736 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ fine root contribution to the soil carbon stock of an agroforestry system in a caatinga-atlantic forest transition zone 129 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 128-136 issn 2176-9478 introduction agroforestry systems (afs) are defined as any land use system that implies the deliberate introduction or maintenance of two or more plant species, where at least one of these is arboreal or other perennial species and is associated with agricultural crops, pasture and/or livestock to exploit the ecological and economic interactions of the different components (nair; nair, 2014). afs are known for contributing to mitigating greenhouse gases (stout; lal; monger, 2016; vicente; gama-rodrigues; gama-rodrigues, 2016), as they provide environmentally beneficial services and economic advantages to farmers (rodrigues et al., 2007). interspecific competition for water and nutrients between intercropped crops is a variable that interferes in the productivity of afs. tree roots can extend into the crop lines in the active crop competition zone, which occurs up to just over 1 m apart, but mainly in the surface layers (thevathasan; gordon, 2004). thus, the choice of deeper-rooted tree species in afs may reduce vertical competition due to their expansion by layers not exploited by crops, promoting better use of the soil profile (padovan et al., 2015; borden; thomas; isaac, 2017). on the other hand, even for deep-rooted species, it is observed that a large volume of roots is present in the surface layers, absorbing nutrients from the mineralization of plant residues. according to defrenet et al. (2016), even though species in afs exploit different soil niches, coffee roots often dominate the fine root population of the system in surface layers. it is due to higher root biomass in coffee afs (meireles et al., 2019). the accumulation of organic carbon in the soil in afs results from added and decomposing plant residues (from shoots and roots) coming from the different species that compose the system (chatterjee et al., 2018). it is estimated that the soil organic carbon (soc) stock in afs differs across regions of the world and at different soil depths, ranging from 30-300 mg c ha-1 (agevi et al., 2017). roots in general, and in particular fine roots, constitute an important carbon input into the soil (liao et al., 2014). the degree of fine root carbon (frc) contribution to soc depends on land use and management system, which determines the root architecture, cycling rate, root exudates and colonization by mycorrhizae (hertel; harteveld; leuschner, 2009; pollierer et al., 2012). in addition, root distribution is influenced by edaphic characteristics. for example, addo-danso et al. (2020) reported a positive relationship between base saturation and specific root length and specific root area. fine roots also show greater length in tropical sites where available phosphorus in the soil is low. le bissonnais et al. (2018) evaluated the effect of land use gradients (monocultures to afs and forest) on soil aggregate stability, which was higher in surface layers than deeper layers. aggregate stability was the main driver of soc, cation exchange capacity and root traits. the quantification of root biomass and its distribution in the soil may help to understand the relationship between root dynamics and soc stock. although many studies on this topic have already been performed with tree species, most of them are based on quantifying the total root system biomass, and the number of studies measuring the density of fine roots in different diameter classes is limited. in this work, fine roots were found in the surface layer and directly related to the higher concentration of organic matter and nutrients (witschoreck; schumacher; caldeira, 2003). chatterjee et al. (2020) also reported that the soc stock in coffee afs was increased only to a depth of 10 cm after 17 years of establishment due to shade-pruned erytrina spp. given the above, the present study aimed to evaluate the distribution of fine roots and its influence on the soc stock, at a depth of 20 cm, in a grevillea robusta and coffea arabica agroforestry system. our study is based on the fact that fine root turnover is the dominant form of below-ground carbon input (upson; burgess, 2013), with a cycle of less than one year (freitas; barroso; carneiro, 2008). materials and methods study site characterization the study was carried out in an afs formed by the g. robusta a. cunn. ex. r. br and c. arabica plants planted 15 years ago, spaced 3.5 m (between trees) × 1.5 m (between trees and coffee plants) × 2.5 m (between coffee plants). the area is located in lucaia district, planalto municipality, bahia state (coordinates utm x: 334277 and y: 8368812). the afs was located in an area with pasture naturally formed with predominance of genus brachiaria grass. other species were not present in the afs. the region has an average altitude of 943 m and a tropical altitude climate (cwb type according to the köppen classification), with an average temperature of 19.2ºc and rainfall of 641 mm year-1 (climate-data, 2012). the study area is located in a transition section between the caatinga and atlantic forest biomes and has soil classified as dystrophic yellow latosol (embrapa, 2013). the chemical characteristics are presented in table 1. fine root and soil collection we selected six g robusta trees in the most frequent diameter measurements at a height of 1.3 m (dbh) (class center = 27.95 cm) to perform the root and soil collection. the dbh measurement distribution for trees considering an amplitude of 6.14 cm is shown in figure 1. the selection was carried out in a total area of 1.5 ha with 132 g. robusta tree/ha and 3530 c. arabica plants/ha. soil sampling was performed on the g. robusta planting line at 0, 0.75 and 1.50 m from the trunk of each selected tree at depths of 0–10 table 1 – chemical attributes of soil under a grevillea robusta and coffea arabica agroforestry system. ph p k ca mg h + al h2o mg/dm3 --------------cmolc/dm3 ------------6.2 41.5 0.5 3.8 2.6 2.7 monroe, p.h.m. et al. 130 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 128-136 issn 2176-9478 and 10–20 cm (figure 2). two undisturbed soil samples to evaluate fine roots and soil density and one disturbed sample for soc determination were taken at each distance and depth, making a total of 108 samples. the disturbed samples were taken using a dutch auger and the undisturbed samples using a cylindrical ring auger. it was not possible to identify the origin of the roots as to whether they came from trees or coffee. soil density soil density was determined by the volumetric ring method (embrapa, 2017) in samples with preserved structure and known volume (7 cm in height and 7 cm in diameter, totaling 269.3 cm3 volume). fine root mass and diameter the soil samples were placed in plastic containers and then washed with running water and collected on a 0.25 mm sieve to remove the soil mass to determine the mass and diameter of fine roots (kumar; udawatta; anderson, 2010). after washing, all roots were manually clamped and arranged on white-bottomed acrylic slides. the roots of each sample were scanned (figure 3) and were distributed in ten root diameter classes (0.45, 0.63 0.81 1.0 1.18, 1.34, 1.52, 1.70, 1.87, 2.05 mm) with the aid of safira® software (jorge; rodrigues, 2008) for the different studied distances and depths, according to the method described by costa et al. (2014). after scanning, the root samples were placed in aluminum containers, which were then put in a forced-air oven at 65ºc for 72 hours. the samples were subsequently weighed on an analytical balance accurate to 0.001g to determine dry mass. fine root density root dry mass was used to determine soil root density by means of equation 1: d = m/v (1) in which: d = density in g cm-3; m = root mass in g; v = ring volume (269.4 cm3); fine root and soil organic carbon stock root (after oven drying) and soil (after air drying and 2.0 mm sieving) samples were macerated in a mortar. next, 0.02 g of roots and 0.2 g of soil subsamples were removed and submitted to chemical analysis to determine carbon content, using the wet oxidation method with k2cr2o7 in acid medium and titration with ammonium ferrous sulfate (embrapa, 2017). soc was calculated on the basis of carbon content and soil density according to equation 2: soc = tsoc (g 100 g -1) × ds × slt (2) figure 2 – representation of soil and fine root sampling points in a grevillea robusta and coffea arabica agroforestry system. figure 1 – frequency histogram of the diameter classes at a height of 1.3 m from the soil of grevillea robusta in an agroforestry system with coffea arabica. figure 3 – scanned images of samples utilized to determine root diameter of grevillea robusta and coffea arabica. fine root contribution to the soil carbon stock of an agroforestry system in a caatinga-atlantic forest transition zone 131 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 128-136 issn 2176-9478 in which: soc = soil organic carbon stock in mg ha-1; tsoc = total soil organic carbon content; ds = soil density (g cm-3); slt = soil layer thickness (cm). frc was calculated according to equation 3: frc = cfrc (g 100g -1) × dr × slt (3) in which: frc = fine root carbon stock in mg ha-1; cfrc = fine root organic carbon content; dr = root density (g cm-3); slt = soil layer thickness (cm). statistical analysis the root density, soc stock and frc values met the parametric criteria and were then submitted to analysis of variance (anova) according to a 3 × 2 factorial scheme with 6 replications (3 distances and 2 depths). student’s t-test at 5% significance was adopted to compare means between distances and depths. the analyses were performed using statistica® v.10.0 software (statsoft inc., 1984–2011). a descriptive frequency analysis was performed for mean root diameter values using the sigmaplot® v.12.0 software program (systat software inc.) and the contour maps were produced using the surfer® v.8.0 program, considering a vertical cartesian plane formed by the spatial distribution of the soil layers and distances of the g. robusta trees. results fine root diameter root diameters ranged from 0.4 to 1.6 mm at the depth of 0–10 cm and from 0.45 to 1.34 mm at the depth of 10–20 cm (figure 4). roots in classes of 0.63 mm were more frequent at distances of 0 and 0.75 m and 0.45 mm at 1.5 m. overall, there was a predominance of roots with a diameter of 0.6 mm in the distances near the trees at the 0–10 cm depth, while there was a predominance of roots with a diameter of 0.4 mm at the distance of 1.5 m at the 0–10 cm depth, and in all distances of the 10–20 cm depth, which represented 60 to 80% of the total roots. root density and fine root and soil organic carbon stocks the interaction between distance and depth produced a significant effect for the variables of root density and soc and frc stocks (table  2). significance was only observed for depth when evaluating the isolated effect of the considered factors. the results of the distance × depth interaction are presented in table 3 and figure 5. the frc and soc stocks did not vary between the different distances studied. in the case of frc, differences between depths were only found at a distance of 0.75 m, which showed the highest value in the 0–10 cm layer (table 3). the soc stock only showed variation between depths at a distance of 1.5 m, with higher results in the surface layer. higher root density was observed in the first soil layer (0–10 cm). however, there was only variation between distances at a depth of 10–20 cm (figure 5). higher values were observed in the distance 0 m, although only with a significant difference at the distance of 0.75 m. figure 4 – root distribution frequencies in diameter classes in the (a) 0–10 cm and (b) 10–20 cm soil layer at different distances of grevillea robusta in an agroforestry system with coffea arabica. monroe, p.h.m. et al. 132 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 128-136 issn 2176-9478 spatial root distribution influencing soil organic carbon stock the contours formed by the distribution of root density data and frc and soc stocks showed a decrease with increasing depth (figure 6a, 6b and 6c). this means that higher values are present in the surface layer, with a slight displacement to positions closer to the g. robusta tree line. it was noted that the distance influenced the root density contours and consequently the frc stock. higher root concentration occurred in the 0-10 cm layer and specifically at a distance of 0 and 0.75 m, decreasing vertically and horizontally moving away from this region. soc distribution ranged from 30 to 20 mg ha-1 in depth, and showed higher values according to distance (figure 6c) in the surface layer at a distance of 1.5 m. on the other hand, lower soc stock values were found at a distance of 0.75 m (25 mg ha-1), increasing about 2 mg ha-1 close to the g. robusta trees. it was also possible to notice a similar distribution pattern at greater depth for all evaluated indicators. discussion fine root diameter the predominance of roots with larger diameter in the 0–10 cm layer (figure 4) suggests that roots close to g. robusta trees are associated with plant support, while the roots at increasing distance from the tree are more associated with absorption and therefore have smaller diameters. greater amounts of subsurface roots are also associated with nutrient exploitation from plant waste mineralization (isaac; borden, 2019). according to mora-garcés (2018), the distribution of fine roots generally decreases with increasing soil depth. the roots can be found in a non-standardized grouping concentrated in cracks or animal pits, showing a large amount of short branches (zonta et al., 2006). fine roots in afs can also be concentrated in locations with a large agglomeration of plant residues, absorbing nutrients directly from the litter after mineralization (thakur; kumar; kunhamu, 2015). root density and fine root carbon and soil organic carbon stocks the highest frc values observed in the surface soil layers (table 3) were expected, as they showed higher root concentration (padovan table 3 – fine root carbon (frc) and soil organic carbon (soc) stocks as a function of different distances and depths in a coffea arabica and grevillea robusta agroforestry system*. depth (cm) frc (mg ha-¹) soc (mg ha-1) distance (m) 0 0.75 1.5 0 0.75 1.5 0–10 0.61 a (0.11) 0.60 a (0.09) 0.47 a (0.08) 26.56 a (3.03) 24.83 a (2.25) 28.36 a (1.99) 10–20 0.35 a (0.08) 0.17 b (0.03) 0.16 a (0.03) 22.36 a (4.22) 20.81 a (2.02) 20.36 b (1.00) *the same letters in the column indicate no significant difference between values by the t-test at 5% probability. values in parentheses represent the standard error of the mean, n = 6. table 2 – summary of variance analysis for fine root carbon (frc) and soil organic carbon (soc) stocks and root density in grevillea robusta with coffea arabica agroforestry system. sv df mean squares frc soc root density distance 2 0.08ns 10.13ns 1.99e-5ns depth 1 0.96* 263.16* 8.05 e-7* dist × dep 2 0.03* 15.08* 8.58 e-7* error 30 4.13 41.09 0.85 sv: source of variance; df: degrees of freedom; dist: distance; dep: depth; *significant (p < 0.05) by analysis of variance; nsnot significant. figure 5 – root density at three distances of grevillea robusta trees at two soil depths. the same letters, which compare distances at the same depth, indicate no significant difference between values by the t-test at 5% probability*. ns: not significant; *bars linked to histogram correspond to standard error. fine root contribution to the soil carbon stock of an agroforestry system in a caatinga-atlantic forest transition zone 133 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 128-136 issn 2176-9478 et al., 2015; albuquerque et al., 2015). this results from the greater contact of the litter (leaves, branches and bark) with the soil, which promotes greater nutrient flow in the surface layer, stimulates the development of proteoid roots and the accumulation of carbon in the soil after its turnover (pulrolnik et al., 2009). morais et al. (2017) found that carbon stored in fine roots is more concentrated in the topsoil (0–10 cm). the authors also observed that fine roots store 40% more carbon than thick and medium roots in this layer. the absence of a difference in frc stock at distances of 0 and 1.5 m (table 3) suggested unevenness in g. robusta root development. thus, it is likely that horizontal variability in fine root distribution is being more influenced by soil resource availability than by root architecture of the species in question. in studying the distribution of g. robusta roots in afs, smith et al. (1999) observed great unevenness in the distribution of fine roots and argued that the root distribution complementarity of the different components in the afs may be compromised by restrictions in the availability of water and nutrients for the tree component, which results in increased competition (baljit; parampardeep; gill, 2016). the reduction in root concentration with increasing depth (figure 5) can be attributed to the large amount of litter found in afss, which contributes to the development of fine roots in the topsoil and in the organic layer itself. similar results were obtained by defrenet et al. (2016) in evaluating the biomass and root dynamics of afss based on coffee planted in costa rica, finding higher amounts of fine roots in surface soil (12% of total roots). fine root biomass was also twofold higher in the row compared with between rows. the litter acts as a mulch, protecting the surface soil and providing nutrients. freitas, barroso and carneiro (2008) point out that the growth of fine roots (≤ 2 mm) has a strong correlation with the availability of organic matter and soil moisture, being closely associated with litter, since it is a carbon source and favors water retention. figure 6 – spatial distribution (a) of root density and (b) fine root carbon (frc) and (c) soil organic carbon (soc) stocks at different distances of grevillea robusta trees associated with coffea arabica. monroe, p.h.m. et al. 134 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 128-136 issn 2176-9478 spatial root distribution influencing soil organic carbon stock the results obtained did not allow us to determine the origin of the evaluated roots (of c. arabica or g. robusta), which would indicate which species would predominantly be contributing to the carbon accumulation in the soil, since the roots of c. arabica can develop in the middle of the g. robusta lines and vice versa. some mechanisms (still little known) may alter the root growth of the intercropped crop in an afs. for example, livsley, gregory and buresh (2000) reported that corn crops showed a greater amount of fine roots and root length in an afs with grevillea sp. when compared to a monoculture. a similar pattern was observed by duan et al. (2019) for oat roots, which were influenced by the presence of walnut, which caused increased root length and decreased root diameter. regardless of the soil carbon origin, considering the components present in the afs, it was observed that the frc stock had little influence on the soc stock. on the one hand, the soc stock did not follow a similar distribution as frc stock in the 0–10 cm layer, on the other hand there was a high correlation between soc stock, root density and frc stock in the 10–20 cm layer (figure 6). this indicated that the carbon accumulation in the 0–10 cm layer depended on more litter contribution than only the carbon originating from the fine root turnover, as in natural systems of brazilian biomes (ozório et al., 2019). the influence of the frc stock in the 10–20 cm layer was high due to a decreasing carbon incorporation rate from the surface to the deeper layer (chatterjee et al., 2020). afs are known to have complex relations between species which results in a heterogeneous environment, especially in the soil-plant transition. afss also help to maintain the natural physical properties of the soil, especially because soil tillage is usually only done in pre-planting (falcão et al., 2020). the conservationist character of afs assists in natural root turnover, without harming the soil carbon accumulation. conclusion there is a higher concentration of fine roots in the topsoil which decreases with increasing depth. the root density shows a homogeneous horizontal distribution from the base of g. robusta, probably being more influenced by litter and edaphic characteristics than by the fine roots. the soc stock is not closely related to root density or root carbon stock. the data presented in this study do not provide a definitive conclusion. thus, more investigations focusing on identifying the fine root origin of the different species in the afs are necessary, including deeper layers (up to 100 cm) and evaluating other edaphic characteristics. acknowledgements we thank capes (improvement of higher education personnel) for funding this project and for granting a postdoctoral scholarship to the first author. we thank the anonymous reviewers for their suggestions regarding the manuscript. contribution of authors: monroe, p.h.m.: writing – original draft, formal analysis, investigation, methodology. barreto-garcia, p.a.b.: supervision, methodology, writing – review & editing. lima, m.c.d.: formal analysis, writing – review & editing. santos, r.k.a.: formal analysis, writing – review & editing. oliveira, e.p.: formal analysis, writing – review & editing. silva, s.r.: formal analysis, writing – review & editing. gama, d.c.: formal analysis, writing – review. references addo-danso, s. d.; defrenne, c. e.; mccormack, m. l.; ostonen, i.; addo-danso, a.; foli, e. g.; borden, k. a.; isaac, e.; prescott, c. e. fine-root morphological trait variation in tropical forest ecosystems: an evidence synthesis. plant ecology, v. 221, n. 1, p. 1-13, 2020. https://doi.org/10.1007/s11258-019-00986-1  agevi, h.; onwonga, r.; kuyah, s.; tsingalia, m. carbon stocks and stock changes in agroforestry practices: a review. tropical and subtropical agroecosystem, v. 20, n. 1, p. 101-109, 2017. available at: <http://www.redalyc. org/articulo.oa?id=93950595004>. accessed on: aug. 5, 2020. albuquerque, e. r.; sampaio, e. v.; pareyn, f. g.; araújo, e. l. root biomass under stem bases and at different distances from trees. journal of arid environments, v. 116, p. 82-88, 2015. https://doi.org/10.1016/j. jaridenv.2015.02.003 baljit, s.; parampardeep, s.; gill, r. i. s. seasonal variation in biomass and nitrogen content of fine roots of bead tree (melia azedarach) under different nutrient levels in an agroforestry system. range management and agroforestry, v. 37, n. 2, p. 192-200, 2016. borden, k. a.; 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kumar, b. m.; kunhamu, t. k. coarse root biomass, carbon, and nutrient stock dynamics of different stem and crown classes of silver oak (grevillea robusta a. cunn. ex. r. br.) plantation in central kerala, india. agroforestry systems, v. 89, n. 5, p. 869-883, 2015. https://doi. org/10.1007/s10457-015-9821-y  thevathasan, n. v.; gordon, a. m. ecology of tree intercropping systems in the north temperate region: experiences from southern ontario, canada. agroforestry systems, v. 61, p. 257-268, 2004. https://doi.org/10.1023/ b:agfo.0000029003.00933.6d  upson, m. a.; burgess, p. j. soil organic carbon and root distribution in a temperate arable agroforestry system. plant soil, v. 373, p. 43-58, 2013. https:// doi.org/10.1007/s11104-013-1733-x  this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. vicente, l. c.; gama-rodrigues, e. f.; gama-rodrigues, a. c. soil carbon stocks of ultisols under different land use in the atlantic rainforest zone of brazil. geoderma regional, v. 7, n. 3, p. 330-337, 2016. https://doi. org/10.1016/j.geodrs.2016.06.003  witschoreck, r.; 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(1993) com o objetivo de monitorar e analisar a seca em diferentes escalas de tempo. esse índice é vantajoso em relação aos demais porque utiliza apenas dados mensais de precipitação, variável monitorada em todas as estações meteorológicas. desde que foi proposto, o spi vem sendo usado em vários estudos, devido sua capacidade de quantificar o déficit ou excesso de precipitação em diversas escalas temporais e permitir comparações entre regiões com diferentes características climáticas. assim, diversos trabalhos científicos têm demonstrado o seu potencial no monitoramento do fenômeno das secas, determinando sua intensidade e espacialização (bussay et. al, 1999; szalai e szinell, 2000; lana et. al, 2001; hughes e saunders, 2002; tsakiris & vangelis, 2004; tonkaz, 2006; blain & brunini, 2007, macedo et. al, 2010). a análise de agrupamento é uma técnica estatística de análise multivariada e tem como objetivo principal classificar os indivíduos de uma população, que são conhecidos por suas características, em grupos que sejam homogêneos intragrupos e heterogêneos intergrupos. essa técnica é utilizada por diversos pesquisadores para os mais diversos fins, merecendo destaque na área meteorológica. gong & richman (1995) aplicaram várias técnicas de análise de agrupamento a dados pluviométricos na região central e leste da américa do norte a fim de identificar o melhor desempenho dos métodos não hierárquicos em relação aos hierárquicos. ramos et al. (2001) analisaram padrões pluviométricos no nordeste da espanha através dos métodos de agrupamento k-means e ward. o primeiro método revelou classificação semelhante e o segundo apresentou maior poder de discriminação. já unal et al. (2003) testaram cinco métodos de agrupamentos a dados de temperatura, o destaque ficou com o método de ward. historicamente o nordeste do brasil, principalmente a região semiárida, apresenta sérios problemas de disponibilidade de recursos hídricos. a escassez, às vezes, mais severa em alguns municípios provoca impactos sociais, econômicos e ambientais. a identificação da severidade da seca ou falta de disponibilidade de água requer uma metodologia que também espacialize os pontos mais críticos, a fim de que as autoridades municipais, estaduais e federais possam tomar decisões quanto à proposta de solução para cada caso, objetivando minimizar os efeitos da estiagem prolongada. na literatura especializada se destacam várias metodologias no sentido de desenvolver índices de chuva capazes de detectar longos períodos de estiagens, bem como classificálos em termos de intensidade e duração, definindo diferentes tipos de seca. o objetivo deste trabalho é o de quantificar e espacializar a ocorrência de secas do tipo severa e extrema, nas escalas temporais de 3, 6, 12 e 24 meses no estado do piauí, utilizando o standardized precipitation index spi ou índice padronizado de precipitação – ipp. após delimitar sub-regiões pluviometricamente homogêneas pelos métodos de agrupamento de ward e k-means. 2. material e métodos neste trabalho foram usados os totais mensais precipitados de 33 postos pluviométricos do estado do piauí, fornecidos pela agência nacional de águas (ana), cujas séries apresentam longo período de registros (1963-2000) e estão espacialmente bem distribuídos, conforme mostra a figura 1a. já no gráfico da precipitação média anual (figura 1b) é possível verificar que os maiores valores de chuva ocorrem no litoral, acima de 1300 mm e os menores sobre a região sudeste do estado do piauí, região semiárida, chegando a valores inferiores a 700 mm próximo à divisa com o estado do pernambuco. 2.1 índice padronizado de precipitação (ipp) o cálculo do ipp ou spi requer uma série de dados mensais com no mínimo trinta anos. o índice é determinado a partir das funções de densidade de probabilidade que descrevem as séries históricas de precipitação em diferentes escalas de tempo. os dados de totais mensais precipitados de cada um dos postos pluviométricos foram revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 57 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 a. 1 2 34 5 6 7 8 9 101112 1314 1516 17 18192021 22 23 24 25 2627 28 29 30 31 32 33 -46 -45 -44 -43 -42 -41 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 la tit ud e b. -46 -45 -44 -43 -42 -41 longitude -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 la tit ud e 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 figura 1 distribuição espacial dos postos pluviométricos selecionados (a) e distribuição espacial da precipitação média anual (b). lat lon alt postos pluviométricos -2,91 -41,78 15 1 parnaíba -3,18 -41,86 23 2 buriti dos lopes -3,71 -42,55 50 3 matias olímpo -3,90 -42,71 32 4 porto -3,90 -42,23 50 5 esperantina -4,16 -42,90 34 6 miguel alves -4,33 -42,08 80 7 batalha -4,41 -41,46 580 8 pedro ii -4,75 -42,58 130 9 josé de freitas -5,33 -41,56 250 10 castelo do piauí -5,45 -42,36 80 11 são benedito -5,57 -43,02 70 12 fazenda veneza -5,58 -42,61 120 13 monsenhor gil -5,66 -42,21 80 14 prata do piauí -5,93 -42,73 190 15 s.pedro do piauí -5,96 -43,06 85 16 palmeirais -6,56 -42,21 270 17 várzea grande -6,98 -41,11 270 18 monsenhor hipólito -7,07 -41,45 195 19 picos -7,18 -41,76 170 20 santa cruz do piauí -7,26 -43,93 240 21 landri sales -7,53 -45,23 150 22 ribeiro gonçalves -7,6 -43,03 95 23 itaueira -7,73 -42,25 180 24 paes landim -8,05 -44,46 270 25 barra do prata -8,13 -41,15 350 26 paulistana -8,2 -43,7 210 27 eliseu martins -8,36 -42,25 244 28 são joão do piauí -8,79 -44,20 220 29 cristino castro -9,15 -42,98 460 30 anísio abreu -9,4 -45,23 550 31 monte alegre -10,03 -43,95 400 32 avelino lopes -10,58 -45,28 600 33 cristalândia do piauí revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 58 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 ajustados à distribuição de probabilidade gama, equação 1. em que a > 0 é o parâmetro de forma; b > 0 é o parâmetro de escala e x > 0 é quantidade de chuva precipitada. a função gama é obtida através da equação 2: ∫ ∞ −−=γ 0 1)( dyeya ya (2) os parâmetros a e b da função densidade de probabilidade gama são estimados para cada posto pluviométrico e escala de tempo de interesse. para estimar os parâmetros a e b se utilizam as soluções de máxima verossimilhança. 1 4ˆ 1 1 4 3 a a a   = + +    em que: ( )ln , n i i x a x n = − ∑ e, ˆ ˆ x b a = n é o número de observações da amostra e x é o valor médio dos dados de chuva. a função acumulada de probabilidade gama é dada pela equação 3: 1 ˆ 1( ) ˆ 0( ) x a tg x t e dt a − − = ∫ γ (3) a função gama )(aγ , não é definida para x=0, mas como a amostra dos dados de precipitação pode conter zeros, a probabilidade acumulada (equação 4) é dada: em que q é a probabilidade de ocorrer um zero. se m for o número de zeros em uma série de n dados de precipitação, então q = m/n. segundo abramowitz & stegun (1965) a relação entre as distribuições de probabilidade gama e normal pode ser obtida através das equações 5 e 6, sendo seus parâmetros obtidos pelas equações 7 e 8, respectivamente:       +++ ++ −−== 3 3 2 21 2 210 1 tdtdtd tctcc tspiz para 0 < h(x) ≤ 0,5 (5)       +++ ++ −+== 3 3 2 21 2 210 1 tdtdtd tctcc tspiz para 0,5 < h(x) < 1,0 (6) sendo, c0 = 2,515; c1 = 0,803; c2 = 0,010; d1 = 1,433; d2 = 0,189; d3 = 0,001; em que ( )( )        = 2 1 ln xh t para 0 < h(x) ≤ 0,5 (7) e ( )( )        − = 21 1 ln xh t para 0,5 < h(x) < 1,0 (8) o cálculo do spi inicia com o ajuste das séries de totais mensais precipitados à função densidade de probabilidade gama. em seguida, a probabilidade acumulada de ocorrência de cada total mensal é estimada. a função normal inversa gaussiana é aplicada a essa probabilidade resultando no valor spi. o evento seca ocorre no período em que o valor do índice é continuamente negativo. o evento seca cessa quando os valores se tornam positivos. como o spi é normalizado, climas úmidos e secos podem ser representados. desse modo, este índice pode monitorar tanto os períodos úmidos quanto os secos (tsakiris & vangelis, 2004). análises pontuais ou regionais de valores do índice spi em diversos postos fornecem informações locais dos impactos de diferentes tipos de seca. de acordo com pires (2003), os primeiros efeitos são oriundos da seca meteorológica, que aponta déficits da precipitação em relação a valores normais, mostrando um desequilíbrio entre a precipitação e a evaporação. depois ocorre a seca agrícola que reduz a disponibilidade hídrica no solo, prejudicando as culturas existentes. quando a duração aumenta surge a seca hidrológica, que se relaciona com os níveis médios de água nos reservatórios superficiais, subterrâneos e depleção de água no solo. os tipos de secas estão associados diretamente às escalas temporais do spi, quanto maior a duração, maior o déficit hídrico e consequentemente maiores os prejuízos econômicos e sociais. spi até 3 meses reflete as condições de água no solo em curto e médio prazos e fornece a estimativa da precipitação sazonal. o spi-3 meses é também sensível às grandes variações na magnitude da chuva em regiões e períodos do ano em que a precipitação é muito reduzida ou muito elevada, sendo assim torna-se indispensável à climatologia da região. a informação do spi-6 meses está associada às anomalias das reservas de água e às vazões dos rios. o spi-9 meses fornece indicação de padrões de precipitação, uma vez que as secas podem demorar uma estação do ano ou mais para ocorrerem. o spi12 meses está diretamente associado à escassez de água em forma de vazão, e aos níveis de água b/1 )( 1 )( xa a ex ab xg −− γ = (1) )()1()( xgqqxh −+= (4) revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 59 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 dos lençóis subterrâneos. é interessante observar que as escalas maiores do spi tendem a esconder algumas ocorrências de precipitação, pois valores positivos ficam inseridos na precipitação acumulada de cada período. ou seja, valores negativos em escalas maiores não significam ausência total de precipitação no período. a determinação do valor do índice negativo ou positivo para certo período (escala) é feita por comparação com os totais de precipitação para o mesmo período (escala) de todos os anos da série. valores de spi inferiores a -1,5 para essas escalas temporais representam um bom indicador de que impactos significativos estão ocorrendo no setor agrícola, assim como em outros setores. desse modo, neste trabalho foram detectadas apenas as secas com valores abaixo de -1,5, correspondentes às categorias severa e extrema (domingos, 2006). 2.2 – métodos de agrupamentos (cluster) existem dois tipos de métodos ou algoritmos de classificação de grupos. o primeiro é o método hierárquico, em que a partição dos grupos se dá a partir de um mínimo de grupos não definidos inicialmente. os grupos majoritários são divididos em sub-grupos minoritários agrupando aqueles indivíduos que apresentam características semelhantes. a estrutura final das classes é apresentada sob a forma de uma árvore de classificação (dendrograma) que apresenta uma síntese objetiva dos resultados. enquanto, o segundo é o método não hierárquico de classificação o número de grupos é definido a priori. nos dois métodos de agrupamentos a classificação dos indivíduos em grupos distintos é feita a partir de uma função de agrupamento e de um critério matemático de agrupamento (everitt, 1993). o método k-means possui um algoritmo de aprendizagem que organiza n objetos em k partições cada uma representa um grupo. o funcionamento dele é descrito por dividir os objetos em k grupos e, a partir da similaridade do valor da média dos atributos numéricos, agrupar os demais objetos em torno destes grupos previamente indicados. o método de ward é um método hierárquico que utiliza a distância euclidiana para medir a similaridade ou dissimilaridade entre os indivíduos. propõe ainda que em qualquer fase da análise a perda de informação que resulta do agrupamento de elementos entre grupos seja medida pela soma dos quadrados dos desvios (sqd) de cada ponto à média dos elementos do grupo à qual pertence (everitt, 1993). 3. resultados e discussão foram destacadas aqui apenas as secas de categorias mais intensas, com valores de spi abaixo de -1,5, ou seja, categorias severas e extremas, pois elas são mais capazes de identificar os problemas mais críticos nos recursos hídricos do estado do piauí, apontando os meses de precipitação acumulada bem abaixo da média do mesmo período. na tabela 1 é possível verificar todas as secas severas e extremas, identificadas nos 33 postos em análise, para as escalas do spi de 3 e 6 meses, com os respectivos anos de ocorrências e durações. pelo spi 3 meses verificase que em 18 postos ocorreram secas do tipo severas e ainda duas secas do tipo extrema, nos municípios de cristalândia e itaueira, marcados em negrito. o posto de palmeirais apresentou cinco ocorrências de secas severas. o spi 6 meses, identificou 16 postos com secas do tipo severa. é interessante observar que algumas secas apontadas pelo spi 3 também foram identificadas pelo spi 6 no mesmo ano. esse fato mostra que suas intensidades foram mais significativas, pois acabaram afetando diferentes escalas temporais, ou ainda, a precipitação ocorrida no período não foi suficiente pra suprir o déficit hídrico para a escala maior. outra observação é que algumas secas ocorridas no spi 6 não foram detectadas pelo spi 3, isso significa que houve ocorrência de baixas magnitudes de precipitação em determinado mês que impediu a seca no trimestre, mas foi insuficiente para impedir a ocorrência de secas severas em períodos maiores. tabela 1 – classificação de secas baseada no spi valores do spi classe 2,00 ou mais chuva extrema 1,50 a 1,99 chuva severa 1,00 a 1,49 chuva moderada 0 a 0,99 chuva fraca 0 a –0,99 seca fraca -1,00 a –1,49 seca moderada -1,50 a –1,99 seca severa -2,00 ou menos seca extrema revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 60 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 na tabela 3, o spi – 12 meses revelou 10 postos com secas, sendo nove severas e uma extrema em paulistana, sendo esta, identificada anteriormente no spi-06 com categoria severa. já o spi 24 meses resultou em 5 postos com secas severas. assim como foi visto na tabela 2, algumas secas severas foram identificadas em várias escalas do índice usado, por exemplo, em barra do prata a seca de 1986 foi identificada nas escalas de 3, 6, 12 e 24 meses, significando que a precipitação ocorrida durante o período de pelo menos três anos não foi suficiente para melhorar a situação hídrica no município, nem mesmo em pequena escala. a confirmação de que os recursos hídricos do estado do piauí são bastante vulneráveis a alterações no clima se deu pela quantidade de secas identificadas pelas categorias fraca e moderada. embora não sejam tão intensas elas indicam tendência de escassez hídrica, tendo em vista que fenômenos de escala global, como por exemplo, el niño, podem reduzir a atuação dos sistemas meteorológicos de escala regional. portanto, categorias de secas menos tabela 2. descrição da ocorrência e duração de secas severas e extremas nas escalas de 3 e 6 meses no período de 1963 a 2000. ipp-3 ipp-6 postos anos (início/fim) duração (meses) tipo anos (início/fim) duração (meses) tipo 1. parnaíba 1990 7 severa 1987/88 12 severa 1990 11 2. buriti dos lopes 1992/93 21 severa 3. matias olímpio 1991/94 38 severa 4. porto 1981 10 severa 1982/83 22 5. boa esperança 1990 4 severa 6. miguel alves 1999 2 severa 9. josé de freitas 1964/65 5 severa 1980/81 12 severa 11. são benedito 1990 4 severa 13. monsenhor gil 1982/83 3 severa 1994/95 6 severa 14. prata do piauí 1982/83 16 severa 1980/83 37 severa 15. são pedro do piauí 1990 4 severa 16. palmeirais 1982/83 11 severas 1987/88 7 1990 4 1995 3 1997 2 18. monsenhor hipólito 1992/93 10 severa 19. picos 1992 4 severa 1964/65 10 severas 1982/84 15 20. santa cruz do piauí 1982/83 9 severas 1982/84 15 severa 1992 4 21. landri sales 1963 3 severas 1971/72 11 severas 1986/87 4 1983 2 22. ribeiro gonçalves 1972/73 9 severa 23. itaueira 1969 3 extrema 1980 5 severa 25. barra do prata 1980 5 severas 1982/83 13 severas 1982/83 9 1986/87 8 1985/87 20 1994/95 4 26. paulistana 1975/76 11 severa 28. são joão do piauí 1991 9 severa 29. cristino castro 1980 2 severa 32. avelino lopes 1993/94 3 severa 1975/76 10 severa 33. cristalândia 1982/83 3 severa 1984 2 severas 1986/87 9 1984 2 extrema 1997/99 25 revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 61 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 intensas podem evoluir para mais intensas, dependendo da atuação de fenômenos externos. segundo alves (1997), a atuação de fenômenos externos impede o posicionamento “constante” do sistema zona de convergência intertropical (zcit) para o setor norte do nordeste brasileiro. a precipitação no norte do piauí está diretamente associada a este sistema. a maioria das secas severas mostradas nas tabelas 2 e 3 ocorrem concomitantemente com os eventos de el niño de 82/83 e 90/95. o evento de la niña de 83/84 parece ter atuado no piauí cessando tabela 3. descrição da ocorrência e duração de secas severas e extremas nas escalas de 12 e 24 meses no período de 1963 a 2000. ipp-12 ipp-24 postos anos (início/fim) duração (meses) tipo anos (início/fim) duração (meses) tipo 1. parnaíba 1990/91 14 severa 3. matias olímpio 1991/95 45 severa 11. são benedito 1990/95 53 severa 16. palmeirais 1980/84 40 severa 19. picos 1982/84 25 severa 20. santa cruz do piauí 1982/84 25 severa 23. itaueira 1982/84 17 severa 25. barra do prata 1986/89 35 severa 1986/89 37 severa 26. paulistana 1975/77 16 extrema 27. eliseu martins 1982/84 27 severa 1983/85 27 severa 28. são joão do piauí 1982/84 24 severa 32. avelino lopes 1975/77 24 severa 1976/77 24 severa tabela 4. classificação dos anos em relação aos fenômenos el niño/la niña. anos (início/fim) classificação 1972/73 el niño 1978/79 el niño 1982/83 el niño 1983/84 la niña 1990/95 el niño 1997/98 el niño 1998/00 la niña fonte: cptec, 2010 e el niño e la niña, 2010. figura 2. variação do índice multivariado de enos. fonte: nooa (2012). revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 62 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 algumas secas, mas não foi forte o suficiente para se prolongar e recuperar o armazenamento hídrico na região, pois, ocorreram eventos de secas nesses anos como também nos anos de 85 a 88. a tabela 4 mostra os períodos com ocorrência de el niño ou la niña de acordo com cptec (2010). a intensidade do fenômeno el niño oscilação sul – enos, para cada ano, a figura 2 mostra o comportamento do índice multivariado de enos (ime), que considera na sua composição as seguintes variáveis: pressão ao nível do mar, as componentes zonal e meridional do vento na superfície, a temperatura da superfície do mar, a temperatura do ar na superfície e um indicador de nebulosidade. através desta figura é possível comparar a ocorrência de todas as secas ocorridas no piauí com os el niños, os valores mostram que nos períodos de 82/83 e 90/95 citados anteriormente são fortes e prolongados, mostrando que existe uma boa correlação entre as secas e o ime para este estado. no entanto, duas localidades (paulistana e avelino lopes) apresentaram ocorrência de seca nos anos de 75/77 que são anos de la niña. ou seja, a relação nem sempre é positiva, pois existem outros sistemas atuantes e fatores locais que também interferem, como orografia (ambas as localidades estão em região de serras) e ausência de umidade. a figura 3 mostra a espacialização dos eventos de secas severas/extremas sobre o estado do piauí, de acordo com o spi, em diferentes escalas temporais. como visto nas tabelas 2 e 3, o número de secas é menor para escalas maiores devido ao nível crítico que os recursos hídricos devem atingir para se verificar secas nas escalas de 12 ou 24 meses. é comum nos estados do nordeste brasileiro, a ocorrência de períodos de estiagem acima de 6 meses. as secas detectadas pelos spi 3 e 6 meses se devem aos baixos índices de precipitação em dado mês, deixando o acumulado trimestral ou semestral abaixo da média do mesmo período. já nos spi 12 e 24 meses, a ocorrência de secas é menor visto que algumas áreas se recuperaram durante o período chuvoso, ou seja, para a seca ser detectada é necessários muitos meses com índice de chuva abaixo da média a fim de que não haja recuperação dos valores críticos desse índice no período. isso ocorre com mais frequência na parte central do estado, conforme a figura 3c do spi 12 meses. de acordo com as análises de agrupamentos realizadas por estes autores em macedo et. al. (2009) encontrou-se três grupos homogêneos para o piauí com a utilização do método k-means e em por guedes et. al. (2010) quatro grupos pelo método de ward. os resultados comprovam que o segundo método tem maior poder discriminante, visto que separa os grupos não apenas por padrão de precipitação, mas também por intensidade, figuras 4 e 5. comparando as figuras 3 e 4, se observa que as secas afetam todos os grupos de ambos os métodos para escalas menores. isso era esperado devido à alta variabilidade da chuva no estado, e também comprova que os mecanismos causadores da seca atuam em todo o estado, reforçando a influência da circulação de grande escala. as escalas maiores do spi (12 e 24 meses) tiveram a maioria dos seus eventos de seca localizados nas partes sul e central, onde se observam menores frequências e intensidades de chuva, conforme a figura 1b da precipitação média anual e a figura 5 da precipitação mensal por região, o que torna os efeitos ainda mais graves. também podem ser notadas ocorrências de secas, mesmo na região mais úmida do estado (porção norte), em todas as escalas do spi, como, por exemplo, nos postos de parnaíba para o spi-12 meses e matias olímpio para o spi-24 meses. esse fato demonstra que o spi pode ser apropriado tanto para regiões secas quanto para úmidas, mas deve-se observar que para regiões áridas o spi identifica melhor as escalas temporais maiores que o período de estiagem, ou durante período com chuva, pois este identifica as variações temporais quando compara os valores de chuva com as normais climatológicas, se em um período a média é muito baixa, o spi nesta mesma escala não identifica secas intensas. de acordo com wu et al. (2007), a análise para 4 semanas dentro de um período seco em uma região árida não permite identificação de categorias secas pelo spi. por isto, neste trabalho se considerou apenas períodos superiores a 3 meses, com destaque para as escalas de 12 e 24 meses do spi. assim, as regiões com altos índices pluviométricos apresentam ocorrência de secas quando esses índices decrescem de forma significativa de modo a interferir diretamente na oferta hídrica. a disponibilidade hídrica vista na figura 1b apresenta irregularidade sazonal, mostrada na figura 5, para cada grupo, delimitado pelo método de ward (figura 4b). observe que existem dois padrões de precipitação para o piauí, os grupos 1 e 2 representam o primeiro padrão, com precipitação mais intensa de janeiro a maio, oriunda do litoral, por isso o grupo 1 (verde escuro) possui valores maiores que no grupo 2 (verde claro). o segundo padrão é representado pelos grupos 3 e 4, com precipitação iniciando em novembro e finalizando em abril. os valores do grupo 4 (amarelo lima) são maiores que os do grupo 3 (laranja), isso indica que os sistemas precipitantes vêm do sul. as chuvas mais intensas na parte norte do estado são explicadas pela proximidade do oceano atlântico, que serve de fonte de energia e umidade para os sistemas atuantes de escala regional zcit, vórtice ciclônicos de altos níveis (vcans) e também local (brisas marítimas, lacustre e vale montanha). já na revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 63 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 parte sul e central a chuva anual é menor e influenciada pela umidade vinda da floresta amazônica, pela zcou (zona de convergência de umidade formada sobre o planalto central) e pela circulação secundária, haja vista que o sul do estado é uma região serrana. a ocorrência de secas na parte sul e principalmente na parte central é mais propícia, pois a dinâmica dos sistemas meteorológicos fica prejudicada no interior do continente devido à orografia e ausência de fontes energéticas. isto produz uma maior vulnerabilidade às alterações da atmosfera produzidas por eventos externos que acabam reduzindo a precipitação como mostra a figura 5 nos grupos 3 e 4. com uma menor disponibilidade de recursos hídricos o ar se torna menos úmido sobre a região e a precipitação pode ficar abaixo da média se a umidade oriunda de outros locais for alterada de alguma forma. 4. conclusão o estado do piauí apresenta irregularidade pluviométrica devido à sua localização geográfica e ao relevo acentuado na região sudeste. essa região apresentou maior frequência de ocorrência de secas nas escalas temporais de 3 e 6 meses, sendo mais comum a seca a. b. c. d. figura 3. distribuição espacial da ocorrência de secas severas no estado do piauí, (a) spi-3 meses, (b) spi-6 meses, (c) spi-12 meses e (d) spi-24 meses. a. b. figura 4. grupos homogêneos de precipitação para o piauí, (a) kmeans, (b) ward. fonte: guedes, et. al. (2010) revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 64 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 meteorológica, estas secas devem estar relacionadas a atrasos no início do período chuvoso ou ter o seu fim antecipado. o spi também identificou a ocorrência de secas nas escalas de 12 e 24 meses, caracterizando secas agrícolas e hidrológicas, com maior concentração na parte central do estado, que é a região com menor total pluviométrico e com maior variabilidade, indicando que a maior duração das secas também está associada ao acoplamento com o período de estiagem, agravando a situação ainda mais. a maioria dos eventos de secas em todas as escalas temporais teve relação positiva com anos de el niño. os anos de 1982/1984 e 1990/1995 apresentaram secas em vários postos pluviométricos distribuídos por todo o estado. essas secas se correlacionaram com os eventos de el niño forte ocorridos em 1982/83 e 1990/95. como a precipitação se origina de vários fatores, nem sempre a grande escala atua como fator dominante, nos postos de avelino lopes e paulistana ocorreram secas nos anos de 1975/1976, porém em presença do fenômeno la niña. isso mostra que existem outros fatores que podem influenciar também na ocorrência de precipitação sobre o piauí. outro fator de grande escala que altera bastante a configuração dos sistemas e consequentemente a chuva no nordeste é o dipolo do atlântico. os anos de el niño com dipolo positivo são propícios a seca, por isto é recomendado que se faça uma análise das configurações do atlântico sobre os anos de seca identificados neste trabalho. algumas secas foram identificadas pelo spi nas escalas temporais de 3, 6, 12 e 24 meses. esses eventos merecem maior atenção devido ao impacto importante na disponibilidade hídrica do estado, sendo as secas de escala maior mais agravantes. a região centro-sul do estado carece de mecanismos de previsão e projetos para mitigação dos efeitos de secas essa região, além de apresentar baixos índices pluviométricos, é influenciada negativamente por eventos externos que reduzem a oferta de recursos hídricos em relação à expectativa climatológica, caracterizando as categorias de secas detectadas pela metodologia aqui utilizada. a identificação e a análise das secas mostrou que a grande escala influencia a intensidade e que apenas os fenômenos enos não são determinantes, pois é provável que o atlântico também produza alterações significativas. estes resultados indicam que a seca está presente em todas as décadas sobre o estado do piauí e, por isto, a implantação de projetos nas áreas mais suscetível deve ser contínuo. os órgãos operacionais devem focar a previsão das secas a partir das variações negativa de tsm sobre o pacífico e principalmente sobre o atlântico na costa nordestina. a aplicação do spi pode mostrar a tendência de déficit hídrico com as escalas menores e seu agravamento com o aumento gradual da escala, sendo possível a identificação pontual por município que apóie análises em situações de emergência ou calamidade pública. 5. agradecimentos os autores agradecem a ana pela disponibilização dos dados utilizados no estudo, e ao cnpq/capes pelo fornecimento das bolsas de estudo. 6. referências bibliográficas grupo 1 0 50 100 150 200 250 300 350 400 jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez m m grupo 2 0 50 100 150 200 250 300 350 400 jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez m m grupo 3 0 50 100 150 200 250 300 350 400 jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez m m grupo 4 0 50 100 150 200 250 300 350 400 jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez m m figura 5. precipitação média mensal referente ao período 1963 a 2000 de cada região homogênea (grupo). revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 65 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 abramowitz, m., stegun, i. a. handbook of mathematical functions with formulas, graphs, and mathematical tables, 1046 pp, 1965. agência 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realizar ensaios de adensamento em coluna com o uso de polímeros para avaliar se o adensamento por gravidade do lodo gerado é uma técnica viável para o tratamento deste resíduo visando sua disposição final. na caracterização do lodo dos decantadores e da água de lavagem dos filtros foram obtidas concentrações de sólidos totais de 3.227 mg/l e 195 mg/l respectivamente, revelando que a quantidade mensal de resíduos gerados (massa seca) é de 100 toneladas que são dispostas mensalmente no corpo hídrico sem tratamento, impactando negativamente o local. verificouse ainda que o adensamento por gravidade não é uma técnica viável para o lodo estudado e que a caracterização desses resíduos é fundamental para que se possa definir o método de tratamento adequado. palavras-chave: eta, adensamento, filtro, lodo de eta abstract the work had as objective characterize the waste generated in the settling tanks and filters of a water treatment plant and use a thickening column to identify the most appropriate polyelectrolyte and if the gravity thickening is a viable technique for treating the sludge. in the characterization of sludge from settling tanks and rinse water of the filters were obtained total solids concentrations of 3,227 mg / l and 195 mg / l respectively, revealing that the monthly amount of waste generated (dry weight) is 100 tones which is disposed in the water body without treatment, negatively impacting the place. it was found that the gravity thickening of wtp sludge is not a viable technique for the sludge studied and that the characterization of these residues is essential so that can be determined the method of treatment. keywords: wtp, thickening, filter, sludge. marcia regina uchoa mattos engenheira sanitarista e mestranda em engenharia civil pela ufpa. belém, pará brasil uchoa.marcia11@gmail.com luiza girard doutora em ciências pela ufpa e professora associada do instituto de tecnologia da ufpa. belém, pará brasil luiza.girard@gmail.com revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 35 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução a degradação dos corpos hídricos, em sua maioria, é ocasionada pelo lançamento de esgotos domésticos e industriais sem nenhum tratamento. no entanto, existem outros resíduos potencialmente poluidores, entre eles, aqueles gerados a partir do processo de potabilização da água em estações de tratamento de água (etas) que foi o escopo deste estudo. segundo a nbr 10004 (abnt, 1987) os lodos gerados nas etas são classificados como resíduos sólidos e, portanto, devem ser disposto sem ocasionar danos ao meio ambiente. as características dos lodos de etas podem variar com o processo de tratamento e depende de fatores como: qualidade da água bruta, tecnologia de tratamento, características da coagulação, floculação e filtração, uso de oxidante, método de limpeza de decantadores e filtros, entre outros (di bernardo et al., 2011). di bernardo e dantas (2005) comentam que o lançamento indiscriminado dos resíduos gerados nas etas, em corpos d’água, contribui para o aumento da concentração de metais tóxicos nos bentos, limita o teor de carbono disponível para a alimentação de macroinvertebrados e as altas concentrações de sólidos suspensos diminuem significativamente a luminosidade do fitoplâncton nos locais próximos às descargas, além de ser potencialmente tóxico e deletério para alguns microcrustáceos os quais são componentes das comunidades bentônicas e planctônicas, além de relevantes na alimentação dos peixes. sakumoto, marchiori e medeiros (2005 apud junk e guizzi, 2003) afirmam que a disposição inadequada do lodo gerado nas etas é extremamente danosa ao meio ambiente, principalmente nos grandes centros urbanos, pois, além do aumento da quantidade de sólidos e da turbidez, é provável que aumente sua toxidade, e isso possa comprometer a estabilidade da vida aquática. para reali (1999) e awwa (1996) os impactos causados ao corpo receptor pelo lançamento sem tratamento do lodo proveniente das etas, além de dependerem da forma de remoção e tempo de retenção dos resíduos nos decantadores; dependem também das características físicas, químicas e biológicas das águas naturais e do corpo receptor. os sólidos suspensos provenientes dos resíduos de etas podem sedimentar no fundo dos corpos receptores causando sufocamento aos organismos bênticos. podem ainda aumentar a turbidez reduzindo a penetração da luz, limitando o crescimento da vegetação que serve de habitat para peixes crustáceos e outros organismos aquáticos (epa, 2011). machado (2003) afirma que a carga orgânica contida nesse tipo de resíduo pode contribuir para o consumo de oxigênio do corpo receptor, levando a condições anaeróbias, produção de odores e mortandade de peixes e algas. o potencial de impactar os corpos d’água com o lançamento de lodos de etas depende do tipo de produto químico utilizado no tratamento. na maioria das etas do tipo convencional ou de ciclo completo, os produtos químicos utilizados na etapa da coagulação são os sais de alumínio ou de ferro. o alumínio, por apresentar maior potencial de efeitos adversos ao meio ambiente, é o mais pesquisado na literatura (machado, 2003 apud barnes, 1993; awwa, 1996, 1997; kane e rabeni, 1987). em epa (2011) é ressaltado que a concentração de espécies de alumínio que causam toxicidade vai depender da química da água e organismo aquático afetado. os sais de alumínio são muito solúveis em água, formando hidróxidos que consomem alcalinidade, podendo levar a diminuição do ph da água. barroso e cordeiro (2001) comentam que, em várias pesquisas, níveis elevados de alumínio têm sido associados com doenças neurológicas. machado, 2003 (apud aluminium;1997), relata um caso ocorrido na inglaterra, quando uma cidade de 20.000 habitantes foi submetida acidentalmente por 5 dias a uma carga elevada de sulfato de alumínio, provenientes de uma eta, causando náuseas, vômitos, diarréias, úlceras e rachaduras de pele, e afirma a existência da hipótese de que a água distribuída à população, tratada com sais de alumínio, seja um fator de risco ao desenvolvimento e ou aceleração do mal de alzheimer, e outras doenças neurológicas. cordeiro (1999) afirma que estudos mostraram que pacientes submetidos à diálise, que utilizava água com concentração de alumínio acima de 0,08 mg/l, sofriam de demência. machado (2003) afirma ainda que, a velocidade de escoamento do corpo d’água é um fator que influencia na dispersão dos elementos químicos que causam toxidade no meio aquático. por exemplo, quando a velocidade de escoamento é baixa, as descargas contendo alumínio são depositadas no fundo do curso d’água e isso pode afetar significativamente os organismos bênticos. com a velocidade mais elevada e um maior controle no lançamento dos resíduos contendo alumínio, os resíduos remanescentes poderão permanecer em suspensão e assim sofrer um processo de dispersão mais rápido, o que diminuiria o potencial de toxidade dos resíduos. para minimizar a problemática do lançamento de resíduos torna-se necessário o seu tratamento antes do lançamento ao ambiente. para bettiol e camargo (2000) o tratamento e a disposição final do lodo é um problema de grande complexidade, face ao revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 36 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 grande volume de lodo gerado nas etas (primordialmente nos decantadores e filtros), à dificuldade em se encontrar locais adequados e seguros, à distância do transporte, aos custos e as características de operação e processo. richter (2001) complementa afirmando que, além dessas dificuldades, o destino final dos resíduos gerados na etas enfrenta problemas pelo transporte dos resíduos e as restrições ambientais. muitos métodos e tecnologias podem ser empregados no tratamento e disposição final dos lodos gerados na lavagem dos filtros e decantadores das etas. porém, é de fundamental importância conhecer a qualidade da água bruta que se quer tornar potável; os produtos químicos utilizados no processo de potabilização, e assim, conhecer as características do lodo para posteriormente tratar e dispor adequadamente. as alfs geralmente apresentam quantidades menores de sólidos do que os presentes no lodo do decantador, variando na faixa de 0,01% a 0,1%. atualmente, o tratamento dos resíduos gerados a partir do processo de lavagem dos filtros visando o seu reaproveitamento, tem sido utilizado com mais frequência em muitas etas no brasil. para reali (1999) o teor de sólidos no lodo descartados pelos decantadores varia bastante, podendo apresentar valores na faixa de 0,1% a 2,0%. entretanto, na maioria dos casos, os valores situam-se abaixo de 1%. aí está a grande dificuldade encontrada para se trabalhar com esse resíduo, seu grande volume com baixa concentração de sólidos. o tratamento desse lodo visa justamente obter um estado sólido ou semi-sólido, removendo a água para concentrar os sólidos, diminuindo seu volume e assim gerar condições adequadas para a sua disposição final (richter, 2001). a primeira etapa para o tratamento deste resíduo é denominada de adensamento, que consiste na concentração de sólidos presentes no lodo, ou seja, visa remover o máximo de água possível do lodo, preparando-o para a etapa posterior de desidratação. sendo o adensamento uma etapa primordial para o tratamento desses resíduos é fundamental que se consiga uma concentração de sólidos totais (st) no lodo de entrada da ordem de 2% para que se possa posteriormente submeter esse lodo à etapa de desidratação. essa é a concentração mínima que os equipamentos de desidratação mecânica existentes no mercado recomendam para que o funcionamento dos mesmos ocorra de maneira adequada (guimarães, 2007). esse adensamento de lodos de etas pode ser executado por gravidade, por flotação com ar dissolvido ou por meio de adensadores mecânicos do tipo centrífugas ou esteira. cada um apresenta vantagens e desvantagens e devem ser levados em consideração seus aspectos econômicos e técnicos para a determinação de parâmetros de projeto de cada processo unitário. assim, a concepção e o dimensionamento corretos do sistema de adensamento são de suma importância no sucesso operacional do sistema de tratamento do lodo. dessa forma, o objetivo desse trabalho foi caracterizar quantitativamente e qualitativamente os resíduos produzidos na alfs e nos decantadores e avaliar o método de adensamento por gravidade do lodo dos decantadores por meio de ensaios de adensamento em coluna de sedimentação com e sem o précondicionamento com polieletrólitos. metodologia descrição do local a pesquisa foi realizada no período de outubro de 2007 a janeiro de 2008, nas dependências da eta-bolonha, belém-pará. a água bruta é captada no lago bolonha (que recebe águas do rio guamá). a eta-bolonha é uma estação de ciclo completo, sendo constituída na sua 1ª fase de mistura rápida em vertedor parshall de 6’, seis floculadores mecanizados com três câmaras em serie, seis decantadores do tipo convencional dotados de bandeja intermediaria e de limpeza manual (lavagem com escoamento total a cada 60 dias) e de oito filtros de fluxo descendente, cada uma com duas câmaras filtrantes. a eta tratava na época da pesquisa 4,0 m³/s de água. na tabela 1 estão listados os produtos químicos e respectivas dosagens empregadas no tratamento de água da eta quando da realização da pesquisa. de acordo com as características da eta, os resíduos são produzidos em duas etapas do processo: na lavagem dos decantadores e dos filtros. os lodos tabela 1 produtos químicos utilizados na eta. produto químico produto de aplicação dosagem sulfato de alumínio líquido água bruta 14 mg/l cal hidratada água filtrada 6% cloro gasoso água filtrada 3 mg/l fluorsilicato de sódio água filtrada 0,7 mg/l polímero aniônico água coagulada 0,08 a 0,15 mg/l revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 37 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 descartados nos decantadores e nos filtros são encaminhados para canal de descarga de seção retangular que é conectado em uma tubulação de aço de 1.000 mm de diâmetro e 240 m de extensão que finaliza em um corpo d’água que desagua no rio guamá. etapas experimentais esse trabalho foi desenvolvido em duas fases experimentais, sendo a primeira a caracterização quantitativa e qualitativa dos resíduos (lodo dos decantadores e água de lavagem dos filtros) produzidos na eta e a segunda o ensaio de adensamento em coluna com o lodo do decantador. caracterização quantitativa e qualitativa dos resíduos produzidos (lodo dos decantadores e alfs) caracterização quantitativa a caracterização quantitativa se refere ao volume de resíduos produzidos mensalmente na eta bolonha. com esta finalidade, foram realizadas medições de vazão em todos os decantadores e filtros da eta, de acordo com a rotina operacional da eta. nos decantadores as medições ocorreram durante a descarga do lodo e nos filtros, durante a lavagem dos mesmos. na realização das medições de vazão foi necessária a instalação de uma régua graduada na borda de um vertedor triangular (fórmula: q = 1,4.h5/2) existente no canal de descarga aonde, a cada 30 segundos, para os filtros, e, a cada 10 minutos no caso dos decantadores, eram anotados os valores correspondentes a lâmina d´água que passava no vertedor, durante todo o tempo das operações de lavagem. com o tempo e a vazão medida foi calculado o volume de resíduos gerados em cada procedimento. foi ainda levantado o número mensal de operações de lavagem de decantadores e de filtros na etabolonha, o que possibilitou a determinação do volume de resíduos gerados mensalmente. foi ainda determinada a quantidade mensal de sólidos (massa seca) gerada nos decantadores e filtros pela multiplicação da concentração de sst com a vazão mensal de lodo. caracterização qualitativa a caracterização dos resíduos produzidos na eta foi realizada de modo a obter um material representativo do resíduo. foi coletado a cada 10 minutos, cerca de 1l de lodo, totalizando ao final do descarte de cada decantador o volume de amostra de 20l. esse procedimento foi realizado para todos os 6 decantadores da eta. o tempo médio de descarte do lodo foi de 3,33 horas. para a alfs, foi coletado a cada 1 minuto, cerca de 2l da água de lavagem, tendo ao final da coleta o volume de amostra de 20l. essa etapa ocorreu duas vezes para cada um dos 7 filtros da eta, tendo em média o tempo de lavagem de 10 minutos. nas amostras coletadas foram realizadas determinações de sólidos totais (fixos e voláteis), sólidos suspensos totais (fixos e voláteis), sólidos sedimentáveis, ph e alcalinidade total, de acordo com metodologia descrita em apha, awwa, wef (1998). ensaio de adensamento em coluna de sedimentação os ensaios foram conduzidos em coluna de adensamento com 1,00 m de altura e 20 cm de lado. o volume útil da coluna foi fixado em 20 litros, fazendo com que a altura do nível d’água fosse de 51 cm. a coluna foi graduada com a utilização de uma fita métrica que foi fixada à sua superfície externa da mesma. foram realizados ensaios sem e com o précondicionamento do lodo, com o teor de sólidos na coluna de 0,3%, que foi a média dos valores obtidos para o lodo removido dos decantadores. para os três polímeros selecionados (catiônico, aniônico e não iônico do tipo optiflow) foram realizados ensaios para as dosagens de 1, 2, 4 e 6 g/kg, que são, segundo a literatura (teixeira, 1999), as dosagens comumente utilizadas no précondicionamento de lodos de etas. o lodo foi condicionado na própria coluna de sedimentação com o auxilio de um agitador de alta velocidade e o polímero utilizado foi preparado imediatamente antes da execução do ensaio. todos os ensaios ocorreram no tempo de 10 minutos. para avaliar o efeito no lodo com e sem o précondicionamento, foi calculada a velocidade de sedimentação em zona pela tangente do trecho inicial retilíneo e o teor de sólidos totais presentes no fundo da coluna de sedimentação. no sobrenadante, determinou-se as variáveis ph, cor e turbidez. para este trabalho, adotouse um valor médio de g.t de 3000, onde g é o gradiente médio de velocidade e t é o tempo de mistura; conforme método descrito por teixeira (1999), de modo a se evitar a quebra dos flocos previamente formados durante o pré-condicionamento. na tabela 2 é mostrado o resumo dos ensaios realizados. resultados e discussão resultados da caracterização quantitativa e qualitativa dos resíduos (lodo dos decantadores e alf’s) produzidos caracterização quantitativa na tabela 3 são mostrados os resultados encontrados para as vazões médias e a produção de resíduos nos 06 decantadores e nos 07 filtros em funcionamento na eta. a produção de resíduos mensal calculada na eta foi de 148.765 m3 de água de lavagem dos revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 38 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 filtros e de 46.291 m³ de lodo da unidade de decantação, gerando um total de 195.056 m³/mês ou o volume de 1,87% da água bruta que entra na eta para a vazão operacional de 4 m³/segundos. (10.368.000 m³/mês). a vazão média de resíduos gerados em uma eta se encontra na faixa de 1 a 3% da água processada, sendo 10% desse valor referente a descarga de decantadores e 90% a água de lavagem de filtros, ou seja, em torno de 0,3% dos resíduos são gerados nos decantadores e 2,7% nos filtros (awwa, 1996). na eta o percentual de resíduos gerados é de 1,87% da água processada. desse total, 23,5% são gerados nos decantadores e 76,5% na operação de lavagem dos filtros. sendo assim, o percentual de resíduos dos decantadores está acima dos 10% e da alfs está abaixo dos 90% citados anteriormente. considerando a vazão mensal obtida e concentração de sólidos suspensos determinou-se a produção de 84 toneladas de resíduos (massa seca) por mês para a unidade de decantação e de 16 toneladas de resíduos (massa seca) por mês para a unidade de filtração. pode-se verificar que, embora em termos de vazão a maior contribuição seja referente aos filtros (76,5%), a maior parcela em termos de massa seca é referente a unidade de decantação (84%), uma vez que a concentração de sólidos suspensos no lodo da unidade de decantação é muito superior aos obtidos na unidade de filtração, de 1813 mg sst/l e 108 mg sst/l respectivamente. assim, tem-se 100 toneladas de resíduos secos mensalmente produzidos na eta bolonha e que não tem destinação final adequada, impactando o ambiente em que são lançados. caracterização qualitativa na tabela 4 estão apresentados os valores médios dos resultados das análises de sólidos realizadas nas amostras das descargas dos decantadores e nas amostras de alfs. as concentrações médias de st nos lodos dos decantadores e filtros da eta foram de 3.278 mgst/l e 195 mgst/l, respectivamente, o que os torna condizentes com os encontrados na literatura técnica, conforme a tabela 5, que apresenta valores de st no lodo dos decantadores desde 1.000 à 81.575 mg/l e para alfs da ordem de 490 à 504 mg/l. quanto aos stf e stv no lodo dos decantadores os valores obtidos foram de 2.221 mg/l e 1.055 mg/l, respectivamente. na alfs, os valores obtidos foram de 112 mg/l para stf e 83 mg/l para stv. na figura 1 são mostrados os gráficos com os valores e suas médias para as variáveis de sólidos determinadas no lodo dos decantadores e na alfs. conforme os dados da tabela 5, para o lodo dos decantadores, o teor de stf varia de 16.522 mg/l a 22.324 mg/l e o teor de stv na faixa de 23,91 mg/l a 2.054,4 mg/l e nas alfs o teor de stf vão de 65 mg/l a 157 mg/l e de tabela 2 resumo dos ensaios de sedimentação em coluna. teor de sólidos na coluna (%) dosagem do polímero (g/kg) sem polímero 0,3% com polímero não iônico 0,3% 1 2 4 6 com polímero aniônico 0,3% 1 2 4 6 com polímero catiônico 0,3% 1 2 4 6 tabela 3 vazões médias e produção de resíduos nos decantadores e filtros. água bruta lodo (decantadores) vazão alfs vazão 1 216,48(m³/d) 1 687,67(m³/d) 2 542,75(m³/d) 2 771,58(m³/d) 3 146,45(m³/d) 3 687,67(m³/d) 4 300,35(m³/d) 4 687,67(m³/d) 5 153,42(m³/d) 5 769,18(m³/d) 6 182,82(m³/d) 6 583,49(m³/d) 7 771,58(m³/d) 345.600(m³/d) 10368000(m³/mês) 46.291(m³/mês) 148.765(m³/mês) revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 39 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 stv de 23 mg/l a 210 mg/l. em porcentagens os valores obtidos foram de 32% de stf e 68% de stv no lodo dos decantadores e na alfs de 42,5% de stf e 57,5% de stv, que segundo os valores da literatura (ver tabela 5), o percentual no lodo dos decantadores de stv está na faixa de 7,9% a 60% e de stf de 1% a 73%. na alfs os percentuais reportados são de 43% a 74% de stf e 26% a 57% de stv. quanto aos sólidos dissolvidos e suspensos, as concentrações médias de sdt e sst obtidas no lodo dos decantadores e na alfs da eta foram da ordem de 1.463 mg/l de sdt para o lodo dos decantadores e 87 mg/l de sdt para alfs. em relação aos sst, os lodo dos decantadores apresentaram valor da ordem de 1.813 mg/l e a alfs o valor de 108 mg/l. esses valores obtidos são condizentes com os valores encontrados na tabela 5, que apresenta valores de sdt variando em uma faixa de 62 mg/l à 456 mg/l para a alfs e de 1.429 mg/l à 2.348 mg/l para o lodo do decantador e, valores de sst para o lodo do decantador da ordem de 1.695 mg/l à 27.891 mg/l e para a alfs de 48 mg/l à 428 mg/l. na caracterização qualitativa dos resíduos da alfs e no lodo dos decantadores da eta, os valores médios obtidos para sólidos totais e dissolvidos foram de 195 stmg/l e 87 sdtmg/l na alfs, respectivamente. no lodo dos decantadores, essas variáveis apresentaram-se com valores de 3.277 stmg/l e 1.463 sdtmg/l. tabela 5 – características gerais de resíduos de etas de acordo com vários autores. fonte pesquisador ph cor (u.c) alc. (mg/l) turb (u.t) dqo (mg/l) st (mg/l) sst stf stv sdt (mg/l) cordeiro (1999) albrechet (1972) 5,0 a 7,0 500 a 10.000 3.000 a 15.000 20,0% cordeiro (1999) culp (1974) 7,0 340 a 5.000 cordeiro (1999) cordeiro (1981) 6,5 5.150 81.575 20,7% cordeiro (1999) 6,4 5.600 30.275 27.891 22.324 7,9% 2.384 cordeiro (2000) 7,2 a 8,9 10.650 a 4.300.000 924 a 800.000 140 a 5.450 1.620 a 58.630 machado (2003) leme e merli (2001) 7,6 1.905 19.088 17.100 16.522 1.988 richter (2001) 6,0 a 8,0 15 a 40 30 a 5.000 1.000 a 40.000 machado (2003)** 5,2 a 7,3 750 3.424 1.695 40 60,0% 1.459 machado (2003)* 5,8 a 7,0 10 85 504 48 456 di bernardo e dantas (2005)* 7,8 3.720 340 67 490 428 62 *resíduos somente de filtros **resíduos somente de decantadores figura 1 – variáveis de sólidos determinadas para o lodo dos decantadores e na alfs. (a) sólidos totais voláteis e fixos (stv e stf) no lodo dos decantadores; (b) sólidos totais voláteis e fixos (stv e stf) na alfs; (c) sólidos dissolvidos totais (sdt) e sólidos suspensos totais (sst) no lodo dos decantadores; (d) sólidos dissolvidos totais (sdt) e sólidos suspensos totais (sst) na alfs revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 40 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 na tabela 6 são apresentados os resultados das determinações de ph e alcalinidade total (at) no lodo dos decantadores e na alfs. os valores obtidos de ph e at nas amostras do lodo dos decantadores e da alfs da eta não apresentaram diferenças dos valores já reportados em pesquisas anteriores (machado, 2003; richter, 2001). o ph geralmente se encontra na faixa de 5,0 a 8,0 tanto para alfs como para o lodo descartado dos decantadores. para a at a faixa de variação está compreendida entre 10 mgcaco3/l e 40 mgcaco3/l. no entanto, para a alfs a at varia na faixa de 10 mgcaco3/l a 15 mgcaco3/l e para o lodo descartado dos decantadores a faixa de variação fica próxima de 40 mgcaco3/l. resultados dos ensaios de adensamento em coluna na figura 2 são mostrados os gráficos dos ensaios de adensamento em coluna e o comportamento da interface sólidolíquido ao longo do tempo de sedimentação, sem a adição de polímero e com a utilização de polímero catiônico, não iônico e aniônico, respectivamente. nota-se que as curvas apresentaram comportamentos semelhantes para o polímero catiônico(b) e não-iônico (c). no entanto, observa-se que houve uma maior inclinação das curvas no ensaio com a utilização do polímero aniônico, tendo o resultado mais satisfatório o ensaio com a dosagem do polímero de 4kg/g. é possível observar ainda que a altura da interface ao longo do tempo foi muito maior nos ensaios de adensamento utilizando polímeros do que sem a sua utilização. isto pode ser visto na figura 3, que ilustra o final do ensaio em a utilização de polímero e de um ensaio com a utilização de polímero aniônico. percebe-se a altura da interface e a qualidade do sobrenadante, mais clarificado com a utilização do produto (figura 3 b). na tabela 7 são apresentados os resultados das velocidades de sedimentação em zona (vsz) com o teor de sólidos totais obtidas nos ensaios realizados sem e com polímeros. os resultados de cor, turbidez e ph do sobrenadante são apresentados na tabela 8. observando os resultados encontrados, verifica-se que a vsz sem a utilização de polímeros é tabela 6 – valores de ph e at no lodo dos decantadores e na alfs. amostra 1ª coleta 2ª coleta amostra coleta única ph at (mgcaco3) ph at (mgcaco3) ph at (mgcaco3) filtro 1 5,34 10 6,18 10 dec 1 6,42 50 filtro 2 5,51 10 6,35 10 dec 2 7,00 30 filtro 3 6,37 10 6,00 10 dec 3 6,63 47 filtro 4 5,37 10 5,70 10 dec 4 6,67 40 filtro 5 5,85 15 6,04 10 dec 5 6,11 40 filtro 6 6,15 15 5,89 10 dec 6 6,18 40 filtro 7 5,7 10 6,10 15 média 11 11 média 41 figura 2 altura da interface em função do tempo para o teor de sólidos de 0,3%, sem e com a utilização de polímero. (a) ensaio sem adição de polímero; (b) ensaio com polímero catiônico; (c) ensaio com polímero não-iônico; (d) ensaio com polímero aniônico. revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 41 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 aproximadamente a metade da menor vsz com a utilização de polímero e o melhor resultado foi obtido para o polímero aniônico com a dosagem de 4g/kg, com vsz de 0,123 cm/s. ferreira filho (1997) comenta que, quanto maior a dosagem do polímero, maior será a velocidade de sedimentação do lodo. porém, nessa pesquisa, o aumento das dosagens de polímeros, em alguns ensaios fez com que a velocidade de sedimentação diminuísse. para essa velocidade, o teor de sólidos no fundo da coluna foi de 2% (tabela 7) e a qualidade do sobrenadante apresentou valores de 125 para cor, 37 para turbidez (tabela 8). o teor máximo de sólidos alcançados (2%) é o teor mínimo exigido para que esse lodo possa ser, por exemplo, encaminhado para uma desidratação mecânica, uma vez que estes equipamentos existentes no mercado exigem um teor de sólidos acima de 2% para que funcionem de forma adequada e econômica (guimarães, 2007). conclusão apesar de ser prática comum no brasil, a descarga de resíduos de etas em cursos d’água é uma situação que pode causar problemas ambientais, além de ir de encontro as leis em vigor no país. como é um assunto que vem sendo estudado apenas nos últimos anos, poucas são as estações brasileiras que possuem algum tipo de gerenciamento adequado para esse problema, uma vez que os resultados obtidos em uma eta nem sempre devem ser generalizados, já que dependem das características dos resíduos, que apresentam grande variação em função da qualidade da água bruta, do processo de tratamento e do tipo de produtos químicos, entre outros. assim, a análise de alternativas tecnológicas de tratamento, de disposição final e/ou de aproveitamento compatíveis com a realidade local é fator imprescindível para o bom gerenciamento destes resíduos. as águas de lavagem dos filtros apresentaram volume mensal de 148.765 m3, com concentrações médias de 195 mg/l de sólidos totais, 108 mg/l de sólidos suspensos totais, ph de 5 a 8 e alcalinidade total de 10 a 15 mg caco3/l. nos decantadores da eta bolonha são produzidos 46.291 m3 de lodos, com concentrações médias de 3.278 mg/l de sólidos totais, 1814 mg/l de sólidos suspensos totais, ph de 5 a 8 e alcalinidade total de 40 mg caco3/l. a quantidade mensal de sólidos (massa seca) determinada foi de 84 toneladas proveniente dos decantadores e de 16 toneladas dos filtros, totalizando 100 toneladas por mês de resíduos produzidos na eta bolonha. esse dado revela, em conjunto com as características determinadas e com o volume de resíduos de 195.056 m³/mês, a dimensão do problema ambiental decorrente do lançamento desse resíduo em corpos d’água. quanto ao ensaio de adensamento sem polímero e com figura 3 ensaio de adensamento em coluna sem e com a utilização de polímeros no tempo de 10 minutos. (a) aparência do lodo após a conclusão do ensaio sem a utilização de polímero; (b) aparência do lodo após a conclusão do ensaio com a utilização de polímero. (a) (b) tabela 7 velocidade de sedimentação em zona (vsz) e teor de sólidos totais obtidas nos ensaios realizados sem e com polímeros. sem com polímero polímero iônico aniônico catiônico vsz (cm/s) t.s.t (%) dosagem de polímero (g/kg) vsz (cm/s) t.s.t (%) dosagem de polímero (g/kg) vsz (cm/s) t.s.t (%) dosagem de polímero (g/kg) vsz (cm/s) t.s.t (%) 0,037 0,77 1 0,065 1,3 1 0,098 1,3 1 0,076 1,7 2 0,086 1,8 2 0,113 1,6 2 0,093 1,7 4 0,085 1,9 4 0,123 2,0 4 0,096 1,5 6 0,086 1,6 6 0,096 1,9 6 0,083 1,5 revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 42 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 os polímeros não-iônicos e catiônicos, nenhum desses conseguiu obter a concentração mínima de teor de sólidos (t.s.t 2%) para que, posterior a etapa de adensamento, estes pudessem passar pelo processo de desidratação mecânica. apenas o polímero aniônico obteve o teor mínimo recomendado. no ensaio de adensamento em coluna de sedimentação o melhor resultado foi com a utilização do polímero aniônico na dosagem de 4g/kg com um clarificado do sobrenadante apresentando valores das variáveis analisadas de: cor igual a 125uc, turbidez igual a 37 ut. o ph do clarificado foi de 6,3. o adensamento por gravidade pode não ser adequado para o lodo da eta, uma vez que o teor máximo obtido nos ensaios de coluna foi de 2%, sendo este mesmo valor o mínimo requerido pelos fabricantes de equipamentos de desaguamento. cabe ressaltar ainda, que o teor máximo obtido de 2% se refere a condições ideais de ensaios piloto sendo que o processo em escala real tem outras variáveis que interferem na eficiência do adensamento. quanto à escolha do polímero adequado, ficou evidente que não se pode generalizar as características dos resíduos gerados em etas, sendo primordial que se faça estudos e ensaios em laboratórios antes de serem empregados qualquer tipo de produto ou método de tratamento. visando melhorar essa situação, estudos devem ser feitos para que se possam alcançar soluções racionais, sendo estas individuais para cada eta em estudo. o método de tratamento dos resíduos e a disposição final dos mesmos devem apresentar alternativas viáveis, técnica e economicamente, e atuar de forma sustentável. referências abnt. nbr 10004.– resíduos sólidos – classificação. associação brasileira de normas técnicas. rio de janeirorj, 1987. apha, awwa,wef. standard methods for examination of water and wastewater.20.ed. washington, dc: apha, 1998. awwa. american water works association. management of water treatment plant residuals. new york : american society of civil engineers, 1996. 294 p. barroso, m. m.; cordeiro, j. s. problemática dos metais nos resíduos gerados em estações de tratamento de água. in: congresso brasileiro de engenharia sanitária e ambiental, 21, 2001. joão pessoa. anais... rio de janeiro: abes, 2001. bettiol, w.; camargo, o. a. impacto ambiental do uso agrícola do lodo de esgoto. jaguariúna: embrapa meio ambiente, 2000. 312p. cordeiro, j. s. importância do tratamento e disposição adequada dos lodos de etas. in: ferreira filho, s.s.; laje filho, f.a. redução de perdas e tratamento de lodo em eta. programa nacional de combate ao desperdício de água – pncda. brasília: sepurb, 23p. 1999. di bernardo, l.; dantas, a. d.; voltan, p.e.n. tratabilidade de água e resíduos gerados em estações de tratamento de água. são carlos sp. editora ldibe, 2011. di bernardo, l.; dantas, a. métodos e técnicas de tratamento de água. são carlos, 2ª edição. rima editora, 2005, 792 p. epa. drinking water treatment plant residuals management technical report. summary of residuals generation, treatment, and disposal at large community water systems. environmental protection agency, washington dc, 2011, 377 p. ferreira filho, s.s. précondicionamento de lodos de estações de tratamento de água visando o seu adensamento por gravidade. in: congresso brasileiro de engenharia sanitária e ambiental, 1997. foz do iguaçú. anais...paraná: abes, 1997. tabela 8 cor, turbidez e ph do sobrenadante da coluna de adensamento após a conclusão do ensaio. ensaio cor (uc) turbidez (ut) ph sem polímero 300 80 6,63 aniônico 1 g/kg 300 75 6,41 2 g/kg 200 62 6,21 4 g/kg 125 37 6,30 6 g/kg 225 50 6,14 catiônico 1 g/kg 300 76 6,20 2 g/kg 350 64 6,10 4 g/kg 400 90 6,15 6 g/kg 450 107 6,33 não iônico 1 g/kg 550 194 6,34 2 g/kg 250 74 6,41 4 g/kg 250 72 6,29 6 g/kg 370 101 6,10 revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 43 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 guimarães, g. c; estudo de adensamento e desidratação dos resíduos gerados na etabrasília. dissertação (mestrado) universidade de brasília. faculdade de tecnologia. brasília, 2007. machado, l.c.g.t; análise do ciclo de vida aplicada ao gerenciamento de resíduos: o caso da eta bolonha – rmb., 2003. tese (doutorado). núcleo de altos estudos amazônicos, universidade federal do pará. belém, 2003. reali, m.a.p. (coord.). noções gerais de tratamento e disposição final de lodos de estações de tratamento de água. rio de janeiro: projeto prosab; abes, rio de janeiro, 1999. richter, c. a. tratamento de lodos de estações de tratamento de água. e. blucher, são paulo, 2001. sakumoto, e. m.; marchiori, j. m. s.; medeiros, m. a. c. caracterização físico-química do lodo e da água bruta da eta capim fino – piracicaba –sodeterminação de resíduos de herbicidas – triazinas por cromatrografia gasosa. in: xii congresso de iniciação científica da unicamp 2005, campinas, 2005. teixeira, l.c.g.m. adensamento por gravidade de lodos produzidos em estações de tratamento de água. dissertação (mestrado) escola politécnica da universidade de são paulo. são paulo, 1999, 195p. recebido em: dez/2012 aprovado em: nov/2013 resumo palavras-chave: eta, adensamento, filtro, lodo de eta abstract keywords: wtp, thickening, filter, sludge. marcia regina uchoa mattos luiza girard introdução metodologia descrição do local etapas experimentais caracterização qualitativa resultados e discussão caracterização quantitativa caracterização qualitativa tabela 2 resumo dos ensaios de sedimentação em coluna. conclusão referências rbciamb-n18-dez-2010-materia03.pmd revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 25 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 resumen dentro del proceso de urbanización boliviano, cochabamba resalta como caso interesante por su acelerada expansión horizontal de su mancha urbana, carente de planificación y con alarmantes niveles de exclusión social, inequidad y pobreza. se analizan los indicadores de pobreza, urbanización, calidad de vida y contaminación ambiental existente en la periferia del sur de la ciudad. se ejemplifica con la disponibilidad de agua para el consumo humano las condiciones de vida de sus pobladores, debido a que para acceder a esta demanda insatisfecha, sus pobladores han retomando modalidades de organización de sus comunidades de origen, creando modelos de autogestión social comunitaria, que buscan hacer frente a situaciones adversas y que se constituye en un interesante desafío para incidir en la política pública. se ha podido constatar, que en esta zona existen indicadores conmovedores de exclusión social y vulnerabilidad, un poblador nacido en arrumani tienen en promedio 30 años menos que la expectativa de vida que un poblador que residen en las zonas residenciales del norte de la ciudad. se ha ubicado el problema en el espacio y se han identificado áreas de altísimo riesgo, debido a la presencia de una multivariada gama de contaminantes que se suman a su vez a la alta concentración de pobreza y que se traducen en la presencia de patologías que los convierte aun en grupos más vulnerables. las evidencias empíricas acumuladas en los barrios más pobres próximos al botadero de basura, evidencian el impacto irreversible producido en la salud de sus habitantes, una verdadera catástrofe ambiental, situación que debería ser la antesala para al menos mitigar los males que les asechan, de tal manera de hacer de cochabamba una ciudad más incluyente y humana. palabras-clave: urbanización, ciudad, exclusión social, disponibilidad de agua potable, contaminación ambiental, inequidad y pobreza. abstract w ithin the process of urbanization of bolivia, cochabamba stands out as an interesting case, for their quick horizontal urban expansion, lacking of planning and with alarming levels of social exclusion, inequity and poverty. the indicators of poverty are analyzed, urbanization, quality of life and existent environmental contamination in the periphery of the south of the city. it is exemplified with the readiness of drinking water the conditions of their residents' life, because one of the strategy to solve unsatisfied drinking water demand, it has been to recapturing modalities of organization of their own communities, models of social community, self-management that look for to make in front of adverse situations and that it is constituted in an interesting challenge to impact in the public politics. in this area high level of poverty, social exclusion and vulnerability exists, a resident who born in arrumani is on the average 30 years old less than the expectation of life that a resident who live in residential areas of the north of the city. the problem has been located in the space and areas of towering risk have been identified, due to the presence of a multivariate range of pollutants that they sink in turn to the high concentration of poverty and that they are translated in the presence of pathologies that even transforms them into more vulnerable groups. the empiric evidences accumulated in the next poorer neighborhoods to the precarious place where the city put of garbage, evidence the irreversible impact taken place in the health of their inhabitants, a true environmental catastrophe, situation that should be the hall stops at least to mitigate the wrongs that impact them, in such a way of making of inclusive and human city of cochabamba. keywords: urbanization, city, social exclusion, readiness of drinking water, environmental contamination, inequity and poverty. contaminación ambiental y pobreza en bolivia: el caso de la periferia sur de cochabamba carmen ledo doctora universidad tecnológica de delft holanda. máster en estudios sociales de la población y economista. directora del centro de planificación y gestión (ceplagumss). docente titular de la universidad mayor de san simón (umss), cochabamba bolivia. e-mail: carmenledo@gmail.com revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 26 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 la pobreza en bolivia la historia de bolivia está acompañada por revoluciones y cambios permanentes. es un país, que no ha logrado superar sus dificultades en su desempeño económico y social, a pesar de haber aplicado fielmente todas las reformas del programa de ajuste estructural, aún persisten intolerables niveles de pobreza, acompañado de alta inestabilidad social, política, crisis económica, falta de acciones de apoyo y promoción del desarrollo que permitan la construcción de una ciudadanía justa y democrática. el programa de ajuste estructural (pae), se caracterizó por tener un carácter concentrador del ingreso, sin un impacto positivo apreciable en el mercado interno, ni en la redistribución del ingreso, lo que ha implicado, una reducción del aparato estatal, una tendencia a la descentralización, un propósito de modernizar las estructuras del sector público, y una tendencia a la privatización de actividades anteriormente implementadas por el estado, luego de su aplicación se tornó elocuente el deterioro en las condiciones de vida de una alta proporción de bolivian@s y en el aumento de la pobreza. hacia el año 2010, en bolivia, aún no se ha logrado generar fuentes de empleo suficientes, se ha profundizado la autogeneración de empleos precarios, debido a que es creciente la heterogeneidad de la estructura productiva. siguen existiendo predominantemente pequeñas unidad es económicas, organizadas de manera autónoma, en condiciones de atraso tecnológico y baja productividad. se han producido cambios en la movilidad espacial de la población en diversas direcciones y en especial hacia las ciudades de mayor tamaño localizadas en el eje económico de la paz, cochabamba y santa cruz, se ha generalizado en dichas ciudades unos cordones de pobreza en sus espacios urbano marginales y se ha profundizado su estructura productiva terciaria, debido a que se ha producido, en casi todas las ciudades, una alta expansión del comercio y los servicios, las que han permitido insertar abundante mano de obra; sin embargo, se trata de actividad es de muy baja productividad, no generadoras de progreso técnico. la herencia del neoliberalismo, ha sido también la visibilización del desempleo abierto, con el agravante de la persistencia de desempleo disfrazado, caracterizado por el pago a trabajadores de bajos salarios y con precariedad laboral. la creciente incorporación femenina a la actividad económica, en bolivia, lejos de responder a las aspiraciones del movimiento femenino, se halla asociada al deterioro de las condiciones materiales de vida de los hogares, luego de la crisis se había producido en la fuerza de trabajo masculina una persistencia de bajos ingresos, situación que obligó a las mujeres y a sus hijos, a salir al mercado de trabajo, como una estrategia de vida, aunque en condiciones de alta inestabilidad y precarización laboral, en consecuencia el alto grado de concurrencia femenina, es parte esencial del desarrollo de estrategias de reproducción de la fuerza de trabajo, como se ha indicado una de las formas en que las familias respondieron al de terioro de su presupuesto fue incrementando el número de sus miembros, particularmente las mujeres que participaron activamente en el mercado laboral, interno como internacional, gracias a la creciente demanda en españa e italia de fuerza de trabajo, se ha producido con fuerza la salida de las mujeres para incorporarse en las cadenas globales del cuidado (pérez, o. a., 2009) a cumplir el rol de proveedora del hogar, se buscó compensar la caída de los ingresos laborales individuales con el aporte proveniente del trabajo de otros miembros del hogar, debido a que las oportunidades de conseguir empleos en las ciudades de mayor tamaño habían colapsado muchas de ellas tomaron la decisión de saltar hasta países europeos y de este modo producir una nueva oleada de migrantes y presumiblemente también impactos que aun no se los ha podido cuantificar en el ámbito de sus unidades familiares, se advierte en algunos estudios que la típica familia nuclear se ha modificado, en su lugar formas más complejas de tipología fami liar se han remplazado (pnud, 2006 y ledo, 2009a). bolivia hacia el año 2009, ocupaba el lugar 113 sobre 182 países, según el índice de desarrollo humano propuesto por el programa de naciones unidas para el desarrollo (pnud-idh), tenía un nivel de desarrollo humano inferior al de honduras e indonesia. como ya fuere indicado, el costo social cargado en los sectores más deprimidos y causado por la nueva política económica y el programa de ajuste estructural, ha sido elocuente, se ha producido un deterioro de las condiciones de vida de los pobladores y que se ha traducido en un aumento de la pobreza. la ciudad de cochabamba la ciudad de cochabamba denominada 'la ciudad de la eterna primavera' se localiza en la región de los valles, tiene una altura promedio de alrededor de 2500 m.s.n.m. y goza de un maravilloso clima templado durante todo el año. cuenta con una temperatura promedio de alrededor de 20 grados c. (72 grados fahrenheit). se encuentra ubicada en un valle cerrado de una extensión territorial de 39000 hectáreas, la ciudad y su conurbado metropolitano utilizan alrededor de 18000 has., alrededor de un 28% de su territorio son serranías que rodean el valle donde el pico más alto es el tunari que corresponde a la cordillera oriental de los andes. la región de cochabamba se caracteriza por una diversidad ecológica que no solamente incluye valles y serranías muy variadas sino también zonas tropicales, éstas últimas utilizan cerca a la mitad de su superficie total (47%) (cordeco, 1984), únicamente el 5% de su territorio departamental es valle, y en dicho "reducido espacio" vive el 90% de la población urbana departamental, ahí se localiza la ciudad de cochabamba. esta ciudad fue fundada a fines del siglo xvi sobre la base de la antigua aldea precolombina de canata y adquirió relevancia con el desarrollo de las haciendas agrícolas orientadas a abastecer alimentos a la minería potosina (ledo, 1986 y 2002; solares, 1990). en cochabamba, la expansión urbana de la ciudad involucró un estilo combinado de concentración y dispersión relativas, crecimiento horizontal y de baja densidad fue el hito de su proceso expansivo, que desde los años sesenta y la primera mitad de los setenta, registró una expansión del área urbana en todas las direcciones. entre revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 27 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 1976 y 1992 el crecimiento de la ciudad se había profundizado, el explosivo crecimiento se había dado en un marco de espontaneidad, desorden e imprevisión. la progresiva expansión horizontal del área urbana sobre zonas anteriormente agrícolas está creando conflictos y problemas importantes para la sostenibilidad de su desarrollo, de ahí que las tierras de mejor calidad pa ra el cultivo agrícola (particularmente las ubicadas al norte de la ciudad, distrito 13) han sido apropiadas y rápidamente transformadas en espacios cerrados de residencia de los sectores de mayores ingresos. en oposición a este proceso, las poblaciones residentes en el sur de la ciudad, se fueron incorporando a la vida de la ciudad en términos conflictivos y en marco crónico de carencias de servicios básicos. mapa 1 expansión urbana de la ciudad y su región metropolitana, 1900 2000 fuente: elaboración propia, ceplag, 2006. se ha podido constatar, que hacia 1950, la densidad media de la ciudad alcanzaba unos 35 habitantes por hectárea, en 1967 la densidad media de la ciudad era de 37 personas por hectárea, en 1992 su densidad media neta alcanzaba a 57 habitantes/hectárea y prácticamente se mantuvo sin cambio hacia el año 2001 cuando se censo alrededor de medio millón de habitantes y con una densidad urbana promedio de 58 habitantes/hectárea. en este sentido, efectivamente el impacto ha sido a nivel físico-espacial, por ello su tamaño aumento 2.24 veces más que el registrado en 1976, pues la ciudad utiliza alrededor de 9300 hectáreas (ledo, 1993) distribuidas en 4350 manzanas según el censo del año 1992 y alrededor de 6739 registradas durante el censo del 2001. el patrón demográfico de la ciudad de cochabamba, revela la presencia de una ciudad con diversos perfi les internos, claramente observable a lo largo del siglo xx, el tamaño de su población aumento desde 22 mil habitantes en 1900 hasta algo más de ochocientos mil de habitantes el año 2010, el crecimiento demográfico de la ciudad de cochabamba no fue homogéneo al interior de la ciudad, las tasas de crecimiento demográfica más elevadas se concentraron en los barrios de la periferia norte y sur, lo que determino que se haya producido un inusitado incremento del precio del suelo y una alta concentración demográfica en la zona de los cerros localizada, se trata justamente de áreas que cuentan con los mayores niveles de densificación, debido a que se localiza en inmediaciones de la cancha, dada la importante actividad comercial de dicha zona versus una expansión de baja densidad en el resto de la ciudad. al igual que otras ciudades de américa latina, el corazón de la ciudad, vale decir el tradicional casco viejo, tiene tasas de crecimiento negativas, decrecimiento que se ha profundizado hacia el 2001, en cambio los distritos de la periferia sur, crecen a tasas muy por encima de la media de la ciudad e incluso de la media urbana departamental, lo que revela la presencia de una dinámica demográfica sin precedentes. la explicación del crecimiento urbano de la ciudad, se encuentra en la importante llegada de migrantes desde diversos confines del occidente boliviano, intenso fenómeno producido en la década de los ochenta (durante el año 1986 llegaron a la ciudad alrededor de 25000 personas) debido a que las medidas de ajuste estructural implicaron el cierre de gran parte de las empresas de la corporación minera de bolivia (comibol), y había despedido a revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 28 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 más de veinte mil trabajadores mineros ( relocalizados) situación que provo có importantes cambios en la distribución sectorial y geográfica de la fuerza laboral en la segunda mitad de los años ochenta (ledo, 1991). muchos de estos mineros llegaron a la ciudad en búsqueda de un lote, en primera instancia buscaron alojamiento en los barrios donde había muchos paisanos, no es casual que los nombres de los barrios correspondan a mentados nombres del occidente, tales como sebastián pagador que es una provincia perteneciente al departamento de oruro, también muchos barrios con los nombres de las minas más importantes, dichos inmigrantes fueron rápidamente capturados por los loteadores que generan procesos de venta y reventa informal de tierras, situación que profundiza el desordenado crecimiento de la ciudad, la que tiene consecuencias dramáticas en su problemática ambiental. mapa 2 ubicación de los distritos y localización de las subcentrales, 2009 fuente: elaboración propia. en los últimos 20 años, los niveles de contaminación ambiental han crecido, y el mentado granero de bolivia y ciudad jardín, se ha transformado en una ciudad con pocos jardines, los cuales se observan con mayor frecuencia en las casonas de los sectores de mayor poder económico ubicados en el noreste de la ciudad, en cambio el resto de los habitantes vive en profundos niveles de hacinamiento, insuficiente cobertura de servicios básicos en cantidad y calidad (agua potable, alcantarillado, recolección de desechos); asentamientos precarios; autoconstrucción de la vivienda, carencia de títulos de propiedad debido al acceso a la tierra por invasiones y tomas de terrenos en espacios destinados para áreas verdes, espacios con equipamientos sociales o, incluso, en las vías urbanas, hábitos culturales inadecuados relativos a higiene y comportamiento urbano; sistemas de circulación y tráfico que marginan al peatón; insuficientes espacios de recreación y áreas verdes; ausencia de infraestructura e equipamiento urbano básico (escuelas y hospitales), marginalidad social y cultural. a ello se debe añadir el que no se consideran elementos ambientales en la gestión municipal y una insuficiente conciencia de los problemas ambientales en la propia población. uno de los espacios que ha sufrido los golpes mortíferos de una mala gestión del manejo de los residuos sólidos, justamente se encuentra afectando al área de mayor superficie de la ciudad, el distrito 9, cuenta con alrededor de 14.404 has (47 % de la superficie total del municipio cercado, mapa 2). se trata de un espacio de rápido crecimiento demográfico, la evolución de su población se produjo desde los 16 mil habitantes en 1976 hasta los 46 mil habitantes, el año 2001(10% de la totalidad de la población del municipio), pero se estima que tendrá alrededor de ciento veinte mil habitantes el año 2010. el distrito 9 es el resultado del desordenado crecimiento de la ciudad, el mismo que tiene consecuencias dramáticas en su problemática ambiental, no es casual que en este distrito se concentren los mayores niveles de contaminación ambiental tanto de aire, agua y suelo. patrón demográfico intraurbano entre los indicadores demográficos más relevantes de la población cochabambina, resalta la presencia mayoritaria de mujeres, dicha predominancia se mantuvo constante desde principios del siglo xx, alrededor de 110 mujeres por cada 100 hombres demuestran las aseveraciones esgrimidas. son varios los factores explicativos de la mayoría femenina entre sus habitantes, uno de los factores, es que la ciudad de cochabamba históricamente se ha caracterizado por ser un espacio de alta atracción de migrantes, en especial de una migración interna que y de la existencia de demanda de mujeres para revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 29 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 realizar trabajos de servicios personales y comercio al por menor y una gama variada de ofertas en algunos barrios residenciales de la ciudad. en correspondencia con los aspectos presentados con antelación, es ilustrativo demostrar el predominio de mujeres en los barrios residenciales del noreste de la ciudad (distritos 10, 11 y 12) existen alrededor de 116 mujeres por cada 100 hombres, si bien es cierto que una parte de la explicación del fenómeno enunciado es posible atribuir a la presencia de empleadas domésticas cama adentro en los barrios residenciales, situación que sin lugar a dudas produce un abultamiento cuantitativito de mujeres. en cambio se produce un relativo equilibrio entre los sexos entre los habitantes del sur de la ciudad. es ilustrativo demostrar que en los distritos más deprimidos se habría producido un equi li brio en la representatividad de hombres y mujeres, con una ligera mayoría femenina, resultados que son relativamente similares tanto en el censo del año 2001 como en la encuesta realizada en marzo del 2009 en la ciudad de cochabamba. por otra parte, se puede también demostrar la dualidad demográfica prevaleciente en la ciudad, al observar las ponderaciones entre los distritos 10, 11 y 12 versus los distritos 7, 8, 9 y 14, situación que revela la presencia de diversos perfiles demográficos asociados a las distintas etapas de la existencia humana (cuadro 1). al analizar la estructura por edad de su población, se observar que los valores promedio de toda la ciudad, revelan la presencia de una típica estructura de población eminentemente joven, debido a que en el grupo de 0 a 14 años, se concentra un peso relativo cercano al 33% del total poblacional versus una escaso figuración de población de 65 y más años, la cual representa sólo una proporción de alrededor del 5%. cuadro 1: ciudad de cochabamba, distribución por sexo de la población, según distritos seleccionados, 1900 2009 fuente: elaboración propia a partir de datos de tabulados especiales del ine: año 1900: se refiere a la "población censada"; el informe del censo estima una omisión del 5% y añade, a los totales, la "población no censada" y a la "no sometida". año 1950, 1976, 1992 y 2001: censos nacionales de población y vivienda; resultados finales, ine. en 1983 se utilizo la encuesta por enumeración completa, cidre/cod/fenacre/umss y encuesta realizada en el marco del proyecto de investigación: procesos migratorios nacionales e internacionales en la ciudad de cochabamba, ciuf, ceplag promec, umss, cochabamba, 2009. añ o del censo hom br es mu jere s to ta l in dic e d e femi nid ad 1900 10505 11381 21886 108 1950 38669 42126 80795 109 1976 97533 107151 204684 110 1983 129085 145680 274765 113 1992 194679 213146 407825 109 2001 247449 269575 517024 109 2001: d istr ito 9 22674 23594 46268 104 2001: d istr itos 7, 8 y 14 32472 34212 66684 105 2001: distritos 10, 11 y 12 55348 64367 119715 116 2009: ciudad cochabamba 387196 398126 785322 103 2009: d istr ito 9 66513 67688 134201 102 2009: d istr itos 7, 8 y 14 62880 64133 127013 102 2009: d istr itos 10, 11 y 12 59175 66108 125283 112 2009: v alle hermoso 11227 11685 22912 104 revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 30 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 el perfi l demográfico, de los habitantes de los barrios residenciales del noreste de la ciudad de cochabamba (distrito 10, 11 y 12) revela la escasa figuración de niños, niñas y adolescentes, los pobladores cuyas edades son inferiores a los 15 años representan el 22% de la población total, en cambio, en los barrios de valle hermoso, el 41% de sus habitantes tiene menos de 15 años, esta estructura de la población continúa reflejando la demografía de la pobreza, en los barrios más pobres hay más niños y niñas que mantener (cuadro 2). en los grupos más deprimidos, es donde la fuerza de trabajo y la población se expanden con mayor rapidez, entre los más pobres el 41% tienen menos de 15 años, el porcentaje de niños afectados es mayor que el de adultos (menor proporción de miembros económicamente activos) por consiguiente menores las posibilidades de incrementar el ingreso familiar, a través de la salida de un mayor número de miembros del hogar al mercado de trabajo. de hecho la correlación entre indicadores demográficos y pobreza pone en manifiesto la existencia de un círculo vicioso. el problema no estriba en la población, sino en la desigual distribución de los recursos y la inexistencia de políticas sectoriales que aminoren los niveles de precariedad de una alta proporción de familias que se hallan en situación de pobreza. una manera adicional de revelar el impacto de las migraciones en la estructura demográfica de la población de destino, es el de observar las diferencias por edad existentes entre las pirámides de edad y sexo de la población no migrante y de la población migrante. es elocuente, la base ancha y pendiente empinada entre los no migrantes, en cambio la forma de rombo de la pirámide de los migrantes, permite demostrar que el impacto producido en la llegada de estos flujos migratorios es una modificación de la forma de la estructura prevaleciente en los espacios de destino de la migración, por ello se puede indicar que los inmigrantes contribuyen a disminuir la razón de dependencia económica, debido a que la mayor parte de ellos son hombres, concentrados en edades adultas jóvenes y que se incorporan en las actividades de producción de bienes y servicios. la migración, en el contexto de sociedades como la boliviana y, especialmente en los casos de la migración hacia valle hermoso, es un proceso que implica des plazamientos masivos de población. contra las aseveraciones que se escuchan en los medios de comunicación se pudo constatar en este estudio que el origen de los migrantes no es rural, tanto en relación al lugar de nacimiento como del lugar de residencia anterior, se constata un predominio de pobladores procedentes de los valles y seguidos en orden de importancia relativa de pobladores originarios del altiplano boliviano (cuadro 3). como ya se indico, al ratificar la existencia de un perfi l urbano de los migrantes se demuestra la pervivencia de los hallazgos encontrados 20 años atrás, cuando se había demostrado que el 75% del flujo migratorio llegado a cochabamba era urbano, en una zona peri-urbana que es la que nos ocupa en esta investigación se encuentra que un 75% tuvo un lugar de nacimiento urbano y que el 86% procede de un espacio urbano. el mayor peso relativo de migrantes de origen altiplánico solo se advierte en arrumani, en cambio en las otras zonas existe un predominante origen valluno entre los migrantes. edades hombre mujer v. hermoso hombre mujer distrito 10, 11 y 12 0 14 41,0 41,2 41,1 24,7 21,2 22,8 15-64 56,7 56,0 56,3 66,8 68,5 67,7 65 y + 2,3 2,9 2,6 8,5 10,2 9,4 total 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 100,0 cuadro 2 valle hermoso y zonas residenciales: estructura por edad y sexo, 2009 fuente: elaboración propia a partir de datos del censo nacional de población y vivienda 2001; re-sultados finales, ine (distrito 10, 11, 12 ), valle hermoso encuesta proyecto de dotación de saneamiento básico para zonas periurbanas componente distrito 9 (zona sud) municipio cochabamba, ceplag, 2009b. revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 31 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 los importantes contingentes poblacionales que arriban producen un acelerado crecimiento, con las consiguientes demandas de servicios, particularmente demanda de acceso y disponibilidad de agua potable para el consumo humano, y una fuerte presión en el uso del suelo, así como en el mercado laboral, las necesidades de hábitat mínimo también se han incrementado con el crecimiento de la población lo que se suma a la demanda insatisfecha acumulada. los valores relativos de la estructura por edad y sexo de la población cochabambina, revela que la presencia de alta heterogeneidad en el interior de su territorio, lo que sugiere la existencia de cambios en los componentes de la dinámica demográfica, una reducción de la fecundidad y de los niveles de mortalidad, pero al discriminar por áreas de residencia, es elocuente que existe profundas diferencias al interior de su territorio, los valores globales ocultan el desfase y cambio demográfico producido en los barrios residenciales del noreste que se halla en etapas más avanzadas de transición demográfica, versus el rezago en la transición demográfica en los barrios pobres del sur, donde la amplia base y la pendiente empinada está reflejando la existencia de altas tasas de fecundidad y mortalidad infantil, dicha situación hace que se ubiquen en etapas iniciales de transición demográfica. disponibilidad de servicios básicos y deterioro de la salud humana disponibilidad de servicios básicos cochabamba es una ciudad, ubicada en un fecundo valle, afectado por problemas hidrológicos importantes. es una de las ciudades más secas de bolivia (semiárida), en promedio se ha contado con alrededor de 70 días lluviosos por año, que permiten acumular alrededor de 400 a 500 mm por año. el cambio climático, afecta de manera diferencial, pero se logra advertir que han existido modificaciones elocuentes en el periodo lluvioso, situación que complica más el panorama de insatisfacciones de acceso en cantidad y calidad al recurso agua, el agua recurso escaso en cochabamba es metafóricamente hablando un oro azul, para muchos pobladores, en especial los más pobres y vulnerables, pobladores que gracias al proceso descontrolado de expansión urbana horizontal y de baja densidad, ha contribuido que se tornen más elocuentes los problemas de abastecimiento de agua. el crecimiento territorial de cochabamba causa múltiples daños y cargas ambientales, debido a la presencia de una serie de políticas municipales contradictorias que autorizan asentamientos peri-urbanos pobres y al mismo tiempo buscan preservar la actividad agropecuaria, pero lo único que se ha conseguido es que la zona sur, se convierta en el refugio de la mayoría de los inmigrantes pobres provenientes del altiplano boliviano. en la zona sur se acumulan las deficiencias de su desarrollo urbano: problemas de legalidad de la propiedad de la tierra y de los asentamientos; ausencia de redes de servicios municipales de agua potable, alcantarillado y recojo de basura; limitado acceso a servicios de salud y educación, elevada inseguridad ciudadana; vías públicas región/área arruman kara kara s. miguel pampas lugar de nacimiento arrumani kara kara s. miguel pampas residencia anterior altiplano 29% 16% 12% 15% 23% 12% 5% 9% valles 67% 79% 83% 81% 76% 81% 92% 89% llanos 3% 5% 5% 5% 1% 7% 2% 3% urbana 74% 79% 73% 75% 83% 87% 87% 86% altiplano 17% 17% 24% 21% 26% 8% 13% 12% valles 83% 83% 76% 79% 74% 90% 87% 88% llanos 0% 0% 0% 0% 0% 2% 0% 0% rural 26% 21% 27% 25% 18% 13% 14% 14% cuadro 3 población distribuida por lugar de nacimiento y residencia anterior, según sindicato fuente: encuesta proyecto de dotación de saneamiento básico para zonas periurbanas componente distrito 9 (zona sud) municipio cochabamba, ledo, 2009b. revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 32 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 de tierra. estas deficiencias no constituyen un retraso "natural" en el desarrollo urbano de esta zona, sino que son resultado de inequidades en la distribución del presupuesto municipal (en 2006, los distritos del sur recibieron 1.2% de la inversión municipal). los patrones de asentamiento en la ciudad de cochabamba provocan cargas ambientales que determinan el deterioro de los recursos y ser vicios ambientales, la ausencia de servicios de agua potable y alcantarillado, determina la contaminación de las aguas subterráneas y de los cultivos por las aguas servidas de los pobladores peri-urbanos, así como de la ocupación residencial de la tierra en desmedro de los usos agrícolas, en serranías con los consiguientes procesos de erosión y riesgos geológicos. según datos del censo de población y v ivienda levantado el año 2001, en el distrito 9, sólo un 11% de los hogares cuentan con agua por cañería dentro de sus viviendas. los pobladores del distrito 9, trabajan en actividades de tipo agrícola, es catalogado como un distrito rural, pero que sufre los mortíferos efectos de la expansión urbana no planificada y peligrosamente está cambiando el uso de su suelo por residencias urbanas. por otra parte, como mecanismos compensatorios, los diversos actores residentes en el valle, han buscado imaginativas estrategias para acceder y multiplicar los usos del agua y dicho proceso no ha sido acompañado por acciones de prevención de daños ambientales, se han proliferado la perforación de pozos, muchos de los que han sido resultado de acciones de vecinos y/o propietarios de terrenos, sin el acompañamiento de criterios técnicos, que ha dado lugar a un incremento de los problemas de contaminación de acuíferos, produciendo riesgos y daños irreversibles entre sus pobladores. la periferia sur de cochabamba, es una representación de un espacio de alta concentración de pobreza e inequidad, en dicha zona existen diversos problemas, se trata de una área con un nivel socio-ocupacional bajo por los niveles de ingreso percibido por la actividad económica que desarrollan, dos de cada tres hogares tenían un ingreso inferior 1 dólar diarios por persona, valor insuficiente al costo de las necesidades de subsistencia alimentaria, de ahí que en dicha área existe una fuerte concentración de hogares con pobreza crónica, se trata de los más pobres de los pobres. sumados los efectos de la inserción laboral y de la "política urbana", se tiene un panorama en el que la insatisfacción de las necesidades básicas es alarmante, por ello es que en dicha zona existen condiciones precarias de habitabi lidad y reducida cobertura de servicios y la presencia de múltiples factores de contaminación de agua, aire y suelo. existe una claro efecto discriminador del lugar donde reside la población en la explicación de los accesos a los bienes de consumo colectivo, la forma que se manifiesta en cada ciudad revela el cuadro de exclusión social y vulnerabilidad lo que permite comprobar la situación de procesos de segregación urbana, reiterando la fuerte desigualdad del espacio residencial intraurbano de cochabamba, lo que redundara en una gama de insatisfacciones. el crecimiento de la infraestructura urbana, está y ha estado dirigida a beneficiar de los sectores de mayor poder económico, aspecto que no sólo genera una ampliación de la inequidad y las brechas entre norte y sur, sino que refleja la actitud segregacionista en las acciones del estado, de ahí que la mayor parte de sus obras estén dirigidas a beneficiar a los sectores económicos más poderosos, en desmedro de los sectores más empobrecidos de la ciudad. en el 50% del territorio donde no existe red pública, la población recurre a ingeniosos mecanismos de abastecimiento alternativo, utilizando carros cisternas, pozos y pequeños sistemas independientes, construidos en la mayor parte de los casos a través de los movimientos sociales comunitarios entre los grupos más empobrecidos, donde el papel de la mujer es relevante, ya que las organizaciones comunitarias se vuelven aglutinadoras de los esfuerzos colectivos en la planificación para mejorar la calidad de vida y en la búsqueda de ingeniosos mecanismos de paliar en parte sus problemas, muchas de estas organizaciones se crean de manera espontánea y recuperan las tradiciones de las organizaciones comunitarias rurales. se ha podido constatar que los sistemas alternativos de agua, han sido autogestionados desde las iniciativas de los movimientos sociales, es decir, desde las bases los vecinos se han organizado y han conformado sus sistemas, es ilustrativo indicar que se han georeferenciado alrededor de 200 sistemas alternativos, en los distritos 7, 8, 9 y 14, donde en el 60 % de los casos estudiados, la iniciativa ha nacido desde los vecinos que han organizado su sistema, en realidad la comunidad organizada ha invertido recursos económicos provenientes de aporte propio, donaciones y el uso de su fuerza de trabajo en la implementación de sus sistemas. utilizando la información de 60 sistemas (ledo, 2006), se ha podido estimar que el monto global de la inversión de los residentes de la zona sur en la infraestructura de los sistemas. (red, pozos, tanques, sede, alcantarillado, etc.), fue de alrededor de 16 millones de dólares en la implementación de los sistemas alternativos de agua (cuadro 4). los comités de agua representan al 46% de organización vecinal para el acceso al abastecimiento de agua, los vecinos en sus reuniones toman decisiones prácticas para agilizar el abastecimiento de este recurso y organizan en pequeño sistema alternativo de agua, sus decisiones se toman en reuniones de vecinos donde se eligen a los representantes mediante votación, es frecuente que sean elegidos un presidente, vicepresidente, tesorero, secretarias y vocales, el rol que se les asigna es el de gestionar la manera de aprovisionamiento de agua ya sea este mediante pozo, tanque, ambos o la compra de un carro cisterna, el comité está encargado de realizar las cotizaciones en base a solicitudes de servicio a organizaciones legalmente establecidas, es la que establece los montos a ser cobrados o la manera de poder financiar el sistema otra característica es que no cuentan con una personería jurídica y muchas de estos comités dependen directamente de las organizaciones territoriales de base otbs. la segunda forma de organización, está representada por las asociaciones de agua (20 %), es muy interesante anotar que en realidad muchas de las organizaciones que nacen como comité y luego se transforman en asociaciones cuando revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 33 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 aumenta el número de socios, situación que les obliga a buscar la legitimidad a través de la creación de una asociación legalmente establecida a través de la adquisición de personería jurídica. en tercer lugar, aparecen las organizaciones territoriales de base otb (15%) , este tipo de organizaciones cuentan con personería jurídica, una directiva legalmente establecida por los vecinos a través del voto directo en una asamblea, a diferencia de los anteriores sistemas alternativos cuentan con recursos de participación popular del gobierno municipal, es evidente que esta situación les prmite realizar obras tales como el aprovisionamiento de agua a través de un sistema de red para los vecinos y otras necesidades que la población requiera para la mejora de la misma otb. en este caso no es todo el directorio de la otb la encargada de gestionar el sistema de distribución del agua, sino que los mismos delegan a un responsable quien a través de informes realizados les hace llegar los avances o problemas que puedan existir por parte de los vecinos. este representante realiza el cobro del consumo de agua, la distribución y en algunos casos el arreglo de imperfecciones o problemas técnicos que puedan existir. en algunos casos cuando la otb se encuentra en lugares donde no existe agua por cuestiones geográficas -cerros, laderas u otros deciden abastecerse mediante la compra de agua que los carros cisternas distribuyen, el agua es llevada a un tanque administrado por la otb y los mismos mediante un sistema de red lo distribuyen a todos los vecinos. en un cuarto lugar, están las cooperativas (11 %), están constituidas por un directorio, que trabaja independientemente a su otb, cuentan con personería jurídica y una buena parte de ellos han instalado una oficina donde trabaja un personal contratado que perci be remuneración. este tipo de organización está concentrada en el distrito 9, que es el único distrito catalogado como rural, en dicho distrito también se advierte una importante figuración de sindicatos agrarios debido a la presencia de una importante actividad agropecuaria en dicha zona. la administración financiera de estos recursos es otro aspecto de relevancia, en casi la mitad de los sistemas (47%), los ingresos por conexión son guardados en la casa de los dirigentes o en la sede de la organización, en cambio la otra mitad deposita dichos ingresos en instituciones financieras, ya sean bancos, fondos financieros o cooperativas. este es uno de los puntos más delicados de la gestión de algunos sistemas, ya que la falta de control social podría explicar riesgos de corrupción y malversación de fondos. por otra parte, un aspecto que es de vital importancia transparentar, es que la inversión podría ser mayor si se hubiese cuantificado el aporte en trabajo de sus vecinos, ya que en buena parte de los sistemas los usuarios realizan otro tipo de aportes además de los monetarios. en 60% de los sistemas estudiados se exigen trabajos comunitarios para el ingreso al sistema, adicionales al pago de la cuota de conexión. los trabajos están vinculados con una serie de trabajos manuales de excavación y tendido de redes que son tareas necesarias para implementar la nueva conexión. todo lo que se ha presentado apunta a señalar, que el estado distrito monto total invertido por concepto de: total 60 sistemas conexión servicios aporte propio aporte externo trabajo comunitario 7 412.800 1.273 174.453 33.000 155.381 776.907 8 404.080 877 68.000 56.000 132.239 661.197 9 1.384.268 4.208 458.397 100.925 486.949 2.434.747 14 406.390 3.010 82.750 294.000 196.538 982.688 total 60 sistemas 2.607.538 9.368 783.600 483.925 971.108 4.855.538 140 sistemas 11.329.589 total estimado inversión zona sur 16.185.127 cuadro 4 periferia sur: inversión y financiamiento de los sistemas autogestionarios de agua, 2005 (en dólares) fuente: elaboración propia en base a encuesta administrativa, económica y financiera, de los sistemas alternativos de agua potable distritos 7, 8, 9 y 14. ledo, 2005. revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 34 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 debería asegurar un mínimo de saneamiento urbano mediante una inversión pública que asegure agua, alcantari llado, infraestructura y equipamiento a todos los habitantes. deterioro de la salud humana en valle hermoso la magnitud de los problemas detectados en las zonas peri-urbanas de cochabamba, son de ca rácter multidimensional, se requiere resolver los conflictos de manera integral y sistémica; no se puede imaginar un proceso de desarrollo que solo haga frente a aspectos sectoriales, ya que se requiere soluciones estructurales y de largo aliento, que permitan reducir las brechas de inequidad, exclusión social, vulnerabi lidad y aumentar las oportunidades de los (as) ciudadanos(as), se propone generar el bienestar de los habitantes, a través de la ampliación de sus capacidades y oportunidades, se requiere de una base productiva y con una economía capaz de crecer sin poner en riesgo las oportunidades de las generaciones futuras, sin agotar los recursos naturales y el medio ambiente, con capacidad de traducir los logros económicos en bienestar social e individual, la cantidad de recursos en calidad de vida, reduciendo las brechas entre hombres y mujeres, entre la ciudad moderna y la ciudad periférica. como una de las necesidades básicas elementales, el agua y el saneamiento básico no puede ser juzgada simplemente como un problema de carencia que exige una solución de orden técnico sino también de orden social por su relación estrecha con la salud, la vivienda, la educación, el bienestar y la calidad de vida de una población. la problemática del saneamiento básico debe ser visto desde una óptica integral; la relación hombre/naturaleza y del sistema de recursos naturales implica un punto de vista ecológico; en función de sus usos ésta puede destinarse al consumo doméstico-consumo, industrial-consumo, energético-irrigación; como parte de un sistema de necesidades básicas y satisfactores: agua potableenergía, eléctrica-alcantarillado, etc. en lo que toca al presente estudio, interesará rescatar la "dimensión agua" y del saneamiento básico en relación al proceso de desarrollo, a sus usos y particularmente a su relación con las condiciones de vida, salud y las necesidades básicas de la población, y en especial de las mujeres que son las principales usuarias y l@s nin@s. el distrito 9, es el que revela la presencia de menor expectativa de vida para sus habitantes, solo 59 años en promedio espera vivir un poblador de dicho distrito, es evidente que los datos disponibles acerca de la mortalidad revelan alta incidencia de dicho fenómeno en el extremo sur de la ciudad. con el agravante, que se trata de muertes de menores, acondicionados por las precariedad de sus condiciones de vida y de trabajo de sus padres. situación que pone de relieve problemas de habitabilidad, se requiere que con urgencia se implementen políticas muy enérgicas de salud y se mejoren considerablemente las condiciones de vida de la población. cuadro 5 esperanza de vida al nacer por sexo y unidad vecinal de residencia, 2009 fuente: encuesta proyecto de dotación de saneamiento básico para zonas periurbanas componente distrito 9 (zona sud) municipio cochabamba, ceplag, ledo, 2009b. unidad vecinal esperanza de vida al nacer hombres mujeres total arrumani 48 49 48 kara kara 53 54 54 san miguel pampas 47 48 47 valle hermoso 51 52 51 totales 58 60 60 pero los datos de la zona objeto de estudio son alarmantes, en valle hermoso el rezago en materia de esperanza de vida al nacer es alarmante, un poblador nacido en pampa san miguel o arrumani tiene en promedio una esperanza de vida de 50 años. la alta mortalidad infantil reflejada por la esperanza de vida al nacer es un indicador de presencia de problemas de desarrollo, sus niveles son alarmantes, lo que hacen es trasuntar las deficiencias cuantitativas y cualitativas de alimentación que afectan los estados nutricionales de la madre y del recién nacido, deplorables condiciones de saneamiento ambiental, limitaciones en la infraestructura de servicios básicos de educación, salud, vivienda, y paupérrimas condiciones socio-económicas y culturales. se ha demostrado en diversas aproximaciones empíricas una noción biologista e individualista de las causas asociadas al proceso que interrelaciona salud, enfermedad y muerte; sin embargo, diversos estudios también han permitido incorporar elementos de mayor poder explicativo en dicho hecho, de ahí que se abrió paso a una concepción diferente que arranca del reconocimiento que el individuo es un ser social; en tanto tal, éste enferma y, eventualmente muere. desde esta perspectiva se enfatiza la tesis según la cual las desigualdades sociales y ambientales dan lugar a diferentes riesgos de exposición a la pérdida de salud y al fallecimiento. como es sabido, por circunstancias esencialmente biológicas, se distinguen ciertos tramos en la existencia de los individuos donde es más alta la propensión a contraer afecciones que se revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 35 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 tornan en causas de muerte; se trata de los primeros momentos de la vida, así como en las edades reproductivas de las mujeres en relación a su historia de embarazos y partos. para concluir conviene destacar que la cuestión crucial en materia de mortalidad infantil no radica en prolongar la vida o evitar la muerte en sí mismo, sino en evitar las causas que conducen a la extinción de niños y que se derivan de inadecuadas condiciones de existencia. la constatación de diferencias de tipo socioeconómico en la mortalidad significa que el éxito alcanzado por un grupo humano particular, capacitado para apropiarse de localizaciones en las que captura "externalidades positivas", no está al alcance de los restantes grupos. en rigor, los estudios de mortalidad deberían ubicarse en el contexto de cómo se vive y no de cuándo se muere. al controlar el lugar de residencia de los jefes del hogar en valle hermoso, se puede advertir que aparecen signos de riesgo entre los hogares muy elocuentes. cuando se sondea sobre la disponibilidad de seguro de salud, ratifica la presencia de vulnerabilidad de diversa índole entre los hogares residentes en arrumani, san miguel y kara kara. en caso de enfermedad la mayor parte de ellos recurren a las postas de salud, se ha podido evidenciar en visitas a la zona, que las postas sanitarias existentes, no cuenta con los recursos médicos, ni con el equipamiento necesario pa ra cumplir eficientemente con su labor. nótese, en la última quincena del mes de julio del año 2009, más de una tercera parte de los pobladores residentes en arrumani, san miguel y kara kara indica que tuvo algún episodio diarreico alguno de los miembros de su hogar. sumado a lo anterior, la opinión solicitada sobre la causa que origino dicho episodio explican sus pobladores que se produce debido a que en la zona existe alta contaminación provocada por la presencia del botadero de basura y que también el agua está contaminada, una cadena de problemas. en estas zonas son frecuentes las disenterías, cólicos y deshidratación oral, debido a la precariedad de las condiciones de vida en las que se hallan los hogares y a una multi-variada gama de factores, desde los problemas relativos a la falta de seguridad alimentaria, los bajos niveles de ingreso y las amplias jornadas de trabajo atentan contra su salud y a este cuadro de deficiencias se suma las altas tasas de insatisfacción de acceso y goce a los servicios básicos, particularmente de agua potable y alcantarillado que atentan con la presencia de patologías infecto-contagiosas y parasitarias explicadas por las malas condiciones de vida en la que las mujeres deben hacer frente a todas las necesidades humanas de ella y de sus familias. es evidente que ambas patologías dependen del nivel de vida así como de los aspectos específicos del sector salud, tales como la elaboración de programas de acciones preventivas, el tipo y la calidad de la atención médica, que es preocupante, pues más de tres de cada cuatro habitantes no tuvo la suerte de contar con un sistema de seguridad social, solo alrededor de un 20% tuvo acceso al sistema público y menos del 4% alguno privado, lo que revela el alto grado de fragilidad en que se encuentra la población.f igura 1: magnitud de las principales enfermedades ocurridas durante las últimas dos semanas, 2010. figura 1 magnitud de las principales enfermedades ocurridas durante las últimas dos semanas, 2010. fuente: elaboración propia a partir de datos proyecto de dotación de saneamiento básico para zonas periurbanas componente distrito 9 (zona sud) municipio cochabamba, ledo, 2009. revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 36 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 cochabamba, es una ciudad donde los factores ambientales todavía afectan de manera dramática la salud de los habitantes de la periferia urbana, se trata de factores mórbidos explicados por causas relacionadas con el ambiente, los casos de infecciones respiratorias y la diarrea son causados por factores ambientales. existe aun alta incidencia de edas en cochabamba, situación que es preocupante, debido a que es una de las causas de muerte de los niños, particularmente si estos se hallan desnutridos es poco probable que puedan defenderse de las diarreas y de las infecciones respiratorias, que son los principales, causantes de la mortalidad infantil (figura 1). los resultados encontrados y el perfil patológico detectado a través de las causas de consulta exigen una respuesta fundamentada en el fortalecimiento de los centros de salud que ofrecen servicios del primer nivel de atención en salud. sin embargo, como se ha demostrado en el sector público se han continuado realizando acciones que han contribuido a una mayor concertación de los recursos en los niveles secundarios de atención en salud, particularmente en lo que hace a los recursos humanos. es preciso reiterar que los factores recién mencionados, no obstante de encontrarse en un plano de cierta autonomía relativa en materia de acción pública, no son más que los agentes precipitantes o catalizadores de un proceso de determinación social de mayor envergadura. tal como se ha podido percibir en la presentación de los datos disponibles, la mayor variabilidad de los indicadores utilizados se verifica en términos de la dimensión socioproductiva. en efecto la influencia ejercida por los aspectos relativos a la vivienda y el ambiente cercano a los hogares aparece sobredeterminado por la desigualdad en el contenido social de los espacios que integran a la estructura urbana interna de cochabamba. los problemas identificados en cochabamba, no se dan aisladamente, más bien tienen profundas interacciones que van conformando "círculos perversos" y regresivos, de ahí que el análisis individual no contribuya a delinear las características de la patología, puesto que es resultante de múltiples dimensiones. a modo de conclusión existe una fuerte correspondencia entre el espacio social, el espacio físico, socio-económico y el grado de satisfactores de la calidad de vida, aspecto que permitiría identificar 'el donde' se deben realizar las acciones en materia de ampliación de las redes de agua potable. cochabamba es una "ciudad dual", con fuerte discriminación de género en sus estructuras sociales y económicas. la opulencia, ostentación y el lujo de los barrios residenciales generan frustración, cólera y desesperanza en muchos sectores que se sienten discriminados por una sociedad que no se pronuncia para superar el nivel de brechas internas de inequidad, exclusión, segregación social y geográfica. los análisis precedentes nos permiten demostrar que los barrios de residencia de la periferia sur son los que presentan los más alarmantes niveles de carencias en diversos planos, pero el más preocupante es el bajo acceso a los servicios básicos: agudas carencias de agua potable por cañería al interior de las viviendas, hecho que sugiere la poderosa influencia ejercida por la desigualdad social existente en cochabamba y la presencia de niveles intolerables de muerte de niños y niñas, debido a que el acceso a los elementales servicios básicos tal como lo es el acceso al agua está en correlación con los niveles de ingreso y posición socio-económica de los hogares. la población como respuesta a los bajos niveles de consumo recurre a mecanismos de abastecimiento alternativo uti lizando carros cisternas, pozos y pequeños sistemas independientes, construidos en la mayor parte de los casos a través de los movimientos sociales comunitarios entre los grupos más empobrecidos, donde el papel de la mujer es relevante. el factor condicionante a la falta de acceso a una conexión de agua potable, se concentra en la inexistencia de redes públicas cerca a las viviendas, lo que significa una absoluta imposibilidad de auto solución a sus problemas a través de las redes de servicio público y/o privado. una respuesta a la falta de abastecimiento de agua en los hogares, ha sido la salida de las mujeres, en especial de las hijas a buscar agua, la solución de los problemas relativos a la falta de aprovisionamiento de agua recae en la mujer, ella es la que deberá auto solucionar incluso éste problema para garantizar la reproducción de la unidad doméstica. los hogares del sur pagan alrededor de 10 dólares mes por 8 veces menor cantidad de agua (10% de ingreso familiar total), en cambio los hogares residentes en el norte destinan 5 dólares por una tasa de consumo per cápita de 150 litros/día, lo que significa una proporción menor al 3% del ingreso familiar total. en los barrios del sur existe reciclaje del agua, estrategia que incrementa los riesgos de morbilidad y mortalidad infantil, con consecuencias irreversibles en los daños contra la salud y la vida de ésta población, particularmente la de los niños que enferman y/o mueren por factores asociados a problemas hídricos. se necesita acciones de largo plazo que permitan cambiar la gestión de los servicios públicos y sustentar las reformas en las bases, con amplia participación social, alejando la prebenda política de los alcaldes y sus colaboradores de turno. la privatización del agua, elemento esencial para la vida de los seres humanos, es peligrosa cuando está envuelta en los criterios fríos de la rentabilidad económica, más allá del principio básico de su componente social. el contar con agua potable debe ser analizado no sólo en términos de su accesibilidad, fundamentalmente referida a aspectos físicos, tales como fuentes y redes de distribución, sino también de la cantidad suficiente, para cubrir las necesidades humanas y de la calidad del líquido elemento, debido a que el agua contaminada tiene serios riesgos contra la salud de la población. es perentorio buscar la concertación entre las esferas de poder central y local, así como con los distintos actores sociales, con el fin de extender las redes de saneamiento básico a los sectores más deprimidos y de este modo promover por todos los medios una creciente equidad de género, de construir y articular una estrategia que revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 37 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 contri buya a reducir el tiempo de sufrimiento de los pobres, debido a que actualmente la red pública termina, cuando comienzan los barrios pobres. la búsqueda de soluciones estratégicas consensuadas y de largo plazo, será un requisito para la construcción de ciudades humanamente justas, sostenibles y con equidad de género. referencias bibliográficas instituto nacional de estadística, 1900, 1976, 1992 y 2001, resultados del censo nacional de población y vivienda, la paz, volumen sobre el departamento de cochabamba. ledo, c. estructura urbana interna, desigualdad social y mortalidad infantil: el caso de cochabamba, celade, santiago chile, 1986. ledo, c., migración y urbanización en cochabamba serie documentos no. 9 (tres tomos), cep-umss-unfpa-oitprealc, 1991. ledo, c. plan maestro de agua potable de la ciudad de cochabamba, seureca/cgl/ semapa, cochabamba, 1993. ledo, c. urbanisation and poverty in the cities of the national economic corridor in bolivia. case study: cochabamba, isbn 90407-2306-0. delft university press, 2002. ledo, c.agua potable a nivel de hogares con una dimensión de género: derecho de las mujeres al agua en las ciudades de el alto, la paz y cochabamba, edobol, i.s.b.n. 99905-0-968-9 unifem ceplag, la paz, bolivia, 2005 ledo, c. capitulo 3, informe de desarrollo humano, familia, niñez y adolescencia, pnud, la paz, 2006 ledo, c. estudio sobre los patrones de migración interna e internacional en bolivia, documento elaborado en el marco del proyecto nº bol/56188 informe sobre desarrollo humano en bolivia, pnud, la paz, bolivia, mayo 2009a ledo c., desarrollo humano: maica y valle hermoso redactado en el marco del proyecto de diagnostico de ambiental y de pobreza con enfoque en saneamiento básico en zonas periurbanas del distrito 9 del municipio de cochabamba, encargado por water for people al ceplag-umss, cochabamba, bolivia.; septiembre 2009b pérez, o. a. miradas globales a la organización social de los cuidados en tiempos de crisis i: ¿qué está ocurriendo?, serie genero, migración y desarrollo, documento de trabajo 5, un-instraw, santo domingo, república dominicana, 2009. pnud programa de las naciones unidas para el desarrollo. informe sobre desarrollo humano, niños, niñas y adolescentes en bolivia 4 millones de actores del desarrollo, web: http://www.oei.es/inicial/articulos/ ninos_adolescentes_bolivia.pdf, visitado en febrero 2010. solares, humberto: las políticas de vivienda del estado boliviano, iia-umss, cochabamba bolivia, 1990. olas de calor, demostraron su escasa adaptación a las variaciones climáticas extremas. ictr_n8_b.p65 revista brasileira de ciências ambientais – número 816 construção de modelo empírico para o monitoramento de recursos hídricos do rio do sal/sergipe roberto rodrigues de souza prof. associado da ufs no departamento de engenharia química. líder do gpbioma/ufs. rrsouza@ufs.br jailton de jesus costa mestrando do programa de pós-graduação em geografia da ufs, membro pesquisador do geoplan/ufs/cnpq. licenciado e bacharelando em geografia/ufs campus universitário, s/n, são cristóvão-se, brasil. jailton@ufs.br rosemeri melo e souza profa. associada da ufs nos cursos de graduação e de pós-graduação em geografia e coordenadora do mestrado em desenvolvimento e meio ambiente (prodema). campus universitário, s/n, pólo de pósgraduação, sala 01 são cristóvão-se. rome@ufs.br resumo o monitoramento dos recursos hídricos constitui um instrumento essencial para o acompanhamento das condições destes, logo, a criação de modelos que descrevam suas situações é de fundamental importância. assim, objetivou-se a construção de um modelo empírico para descrever a situação do rio do sal/se, baseado em parâmetros físico-químicos e bacteriológicos, para subsidiar o estudo de ações corretivas para os problemas de poluição deste. o modelo empírico proposto mostrou-se capaz de prever a classificação da água, e predizer o índice de qualidade da água (iqa), e, portanto, a sua qualidade para uma dada situação, sem nenhum desvio significativo comparado com a metodologia proposta pela cetesb. palavras-chave monitoramento, modelo empírico, rio do sal, modelagem matemática e recursos hídricos. resumem el monitoreo de los recursos del agua se constituye en un instrumento esencial para el seguimiento de sus condiciones, por lo que la creación de modelos que describen su situación, tiene una importancia fundamental. así, la construcción de un modelo empírico con el fin de describir el estado de rio do sal / se tendrá por objetivo, sobre la base de físico-químicos y bacteriológicos, em la búsqueda de apoyar el estudio de medidas correctoras de sus problemas de contaminación. la propuesta de modelo empírico fue capaz de predecir la clasificación de las aguas, así como para predecir el índice de calidad del agua (iqa), y, por lo tanto, su calidad para una situación determinada, sin ninguna desviación significativa en comparación con la metodología propuesta por cetesb . palabras-clave monitoreo, modelo empírico, río de sal, modelagem matemática y recursos hídricos. abstract abstract the water resources monitoring constitutes itself in an essential tool for the following up of their conditions; so the creation of models that describe their situations has fundamental importance. thus, the building of an empirical model in order to describe the state of rio do sal/se was aimed, based on physical-chemical and bacteriological parameters to support the study of corrective actions of its pollution problems. the proposed empirical model was able to predict the classification of the water, as well as to predict the index of water quality (iqa); and, therefore, its quality for a given situation, without any significant deviation compared with the methodology proposed by cetesb. key words monitoring, empirical model, sal river, mathematical modeling and water resources. key words gestão ambiental dezembro 2007 17 1 introdução apesar de todos os esforços para armazenar e diminuir o seu consumo, a água está se tornando, cada vez mais, um bem escasso, e sua qualidade se deteriora com maior rapidez (freitas e almeida, 2001). a água é um recurso natural essencial, seja como componente bioquímico de seres vivos, como meio de vida de várias espécies vegetais e animais, como elemento representativo de valores sociais e culturais. no atual estádio de desenvolvimento empreendido pelos seres humanos, tem-se observado uma intensa deterioração da qualidade das águas em grande parte de nosso planeta. considerando a limitação dos recursos hídricos, a situação é muito preocupante, pois, embora a água seja um recurso renovável por meio do ciclo hidrológico, constata-se a ocorrência de processos poluidores que comprometem geralmente a fração da água passível de utilização. segundo dahi (1992), a proteção de contaminações no fornecimento de água é a primeira linha de defesa, pois a água é essencial à manutenção da vida. algumas atividades econômicas vêm liberando o derramamento de dejetos e substâncias tóxicas no meio ambiente, poluindo, principalmente, os recursos hídricos mundiais, a ponto de destruí-los a degradação do ambiente hídrico tem tomado grandes proporções diminuindo os recursos desta natureza, tornando-os cada vez mais escassos, mostrando a ocorrência de uma verdadeira crise da água. isto faz necessário encontrar medidas para diminuir seu consumo, bem como evitar desperdício e ainda propiciar recursos econômicos para a sua manutenção. os rios e estuários constituem parte fundamental nos processos de qualidade das águas. de uma maneira geral, as características físicas são analisadas sob o ponto de vista de sólidos (suspensos, coloidais e dissolvidos na água) e gases. as características químicas, nos aspectos de substâncias orgânicas e inorgânicas e as biológicas sob o ponto de vista da vida animal, vegetal e organismos unicelulares (algas). a liberação de efluentes de estações de tratamento de esgotos, a determinação da influência de obras hidráulicas na qualidade do meio aquático, vazamentos acidentais de resíduos tóxicos, o aumento da temperatura da água causado pela geração de energia termoelétrica, a previsão de alterações aquáticas causadas pelo uso do solo da bacia hidrográfica contribuinte, e muitos outros exemplos de situações podem ser analisados com modelos matemáticos de simulação de qualidade da água. tais modelos podem propiciar uma avaliação abrangente dos impactos ambientais gerados por diversas atividades, inclusive as citadas anteriormente. um programa de monitoramento contínuo de recursos hídricos, que disponibilize informações rápidas, seguras e de fácil entendimento tanto para a população quanto para o gestor constitui um instrumento essencial para o acompanhamento das condições ambientais dos mesmos. sendo assim, a criação de modelos matemáticos que possam descrever a situação em que se encontra determinado corpo hídrico é de fundamental importância para o combate à poluição ambiental. desta forma, este projeto de pesquisa teve por finalidade a criação de um modelo empírico que monitorasse a qualidade das águas do rio do sal/ sergipe. para a construção deste modelo fez-se uso da linguagem computacional turbo pascal e consideraremos os parâmetros físico-químicos e disposição dos resíduos gerados pela atividade humana. conseqüentemente, pode ser de grande importância conhecer-se com antecipação que tipos e magnitudes de danos podem ocorrer em determinados locais em função do despejo de cargas poluidoras nestes ambientes aquáticos. tais despejos podem ocorrer de forma controlada ou descontrolada. em qualquer um dos dois casos deve-se prever zonas de segurança dentro das quais a água apresente padrões de qualidade compatíveis com determinados usos. de forma complementar, deve-se também prever zonas críticas de poluição, nas quais medidas devem ser tomadas no sentido de melhorar a qualidade da água, ou mesmo coibir o seu uso. torna-se importante ressaltar a existência de duas formas distintas, pelas quais as águas poluídas atingem um determinado corpo receptor, a primeira, denominada fonte ou poluição pontual, refere-se, como o próprio nome esclarece, à poluição decorrente de ações modificadoras localizadas. é o caso, por exemplo, da desembocadura de um rio, de efluentes de uma estação de tratamento de esgotos domésticos ou industriais, ou mesmo, a saída de um tronco coletor de esgotos domésticos sem tratamento, ou ainda a saída no mar, de um emissário submarino. a segunda, poluição difusa, se dá pela ação das águas da chuva ao lavarem e transportarem a poluição nas suas diversas formas espalhadas sobre a superfície do terreno (urbano ou não) para os corpos receptores. a poluição difusa alcança os rios, lagoas, baías, etc., distribuída ao longo das margens, não se concentrando em um único local como é o caso da poluição pontual. o grau de poluição das águas é medido através de características físicas, químicas e biológicas, que, por sua vez, são identificadas por parâmetros de revista brasileira de ciências ambientais – número 818 bacteriológicos analisados pela administração estadual do meio ambiente (adema) para a área de estudo (rio do sal / sergipe), fornecendo assim uma ferramenta auxiliar para tomada de decisões para a melhoria da qualidade do corpo hídrico e conseqüentemente a melhoria de vida das comunidades que dependem direta ou indiretamente deste rio. o rio do sal é um afluente pertencente à bacia do rio sergipe e fica situado à sua margem direita, a uma distância de aproximadamente 10.000 metros da foz do rio sergipe. de acordo com a resolução nº 274 de 2000 do conama (conselho nacional do meio ambiente) que define nove classes para enquadrar as águas doces, salobras e salinas, de acordo com o uso preponderantes a que as águas se destinam, a água do rio do sal se enquadra na classe 3. com base nesta mesma resolução, estas águas são destinadas para as seguintes finalidades: ao abastecimento doméstico, após tratamento convencional; à irrigação de culturas arbóreas, cerealíferas e forrageiras; e a dessedentação de animais. apesar da água do rio do sal ser classificada como água doce, as suas características ao longo do seu curso são bruscamente alteradas, isto acontece devido à baixa vazão do rio com relação ao fluxo das marés que deságuam em seu corpo, tornando-se desta forma um rio com alta concentração de cloreto de sódio, ou seja, um rio de água salgada. esta característica pode ser facilmente evidenciada pela vegetação litorânea (predominância de manguezais) ao longo de suas margens e pela fauna ribeirinha (crustáceos e mariscos). atualmente, o uso deste curso d’água restringe-se, principalmente, à pesca e ao deságüe de esgotos doméstico-sanitários e industriais. torna-se urgente o monitoramento deste corpo d’água, de modo a subsidiar a tomada de decisões pelos gestores, evitando danos ao meio ambiente e problemas futuros com a saúde da população que reside nas suas margens. reforçando assim a importância deste trabalho de pesquisa, em contribuir para o desenvolvimento sustentável. 2 – referencial teórico desde 1970, a relação entre a qualidade ambiental e a atividade humana tem atraído o interesse tanto dos cientistas quanto dos defensores ambientais (aguilera, 2001). poluição ambiental, principalmente de recursos hídricos, vem se tornando de interesse público. não apenas os países desenvolvidos têm sido afetados por problemas ambientais, mas também nações em desenvolvimento sofrem os impactos da poluição, devido à desordem econômica crescente associada com a exploração dos recursos naturais (silva e sacomani, 2001). segundo estes mesmos autores, é possível extrair correlações e similaridades entre variáveis físicoquímicas e bacteriológicas através de dados experimentais e a partir daí determinar a classificação das águas de um recurso hídrico em grupos de qualidades similares. de acordo com mpimpas et al. (2000), os problemas associados com a qualidade da água em regiões costeiras e estuárias vêm se tornando assunto de interesse crescente, pois, o aumento da poluição destas áreas pode vir a acarretar sérios problemas de impacto ambiental. segundo este pesquisador, modelos numéricos tem sido extensivamente utilizados para prever a qualidade da água em áreas estuárias e costeiras. os padrões de qualidades das águas são as características de ordem física, química e biológica desejáveis nas águas em função dos usos preponderantes estabelecidos pela sociedade. usos preponderantes são os usos benéficos determinados para um certo corpo d’água, de modo que promovam benefícios econômicos e/ou o bem estar e a boa saúde da população. o conselho nacional do meio ambiente (conama) através da resolução nº 274 de 2000 classificou as águas superficiais brasileiras em nove classes, sendo cinco para as águas doces, duas para as águas salinas e duas para as águas salobras. de acordo com a classificação recebida pelo recurso hídrico, existem limites e condições estabelecidos que determinam as características desejáveis para as águas em consonância com os usos preponderantes previamente definidos. quando se pretende detectar a observância ou violação dos padrões de qualidade da água, a organização mundial da saúde (oms) sugere três formas básicas de obtenção de dados: o monitoramento, a vigilância e os levantamentos especiais. a função do monitoramento (objeto de estudo) é prever o levantamento sistemático de dados em pontos selecionados, fornecendo um acompanhamento de qualidade ao longo do tempo. de acordo com lonin e tuchkovenko (2001) para validar ações de proteção ambiental de caráter científico se faz necessário a utilização de um monitoramento ambiental. ainda segundo os mesmos autores as ações de proteção ambiental e as estimativas de sua eficiência precisam de ferramentas de modelagem matemática baseadas em resultados experimentais para simular a qualidade real da água em estudo. dezembro 2007 19 segundo gobbi et al. (1999), o monitoramento consiste em um processo de observações sistemáticas, para fins bem definidos de um ou mais fatores, indicadores de um problema específico, para obter informações sobre as características desse problema no tempo e no espaço, utilizando-se para isso métodos comparáveis de amostragem, análise e de sensoriamento ambiental. todo o programa de monitoramento deve poder identificar as condições existentes, e sua variação num dado período de tempo. torna-se necessário o monitoramento das águas visando estabelecer os padrões adequados para cada uso, haja vista os recursos hídricos envolverem multiusuários. a criação de programas de monitoramento de qualidade de água é uma ferramenta adequada para melhorar o conhecimento da hidroquímica e poluição do rio, porém este procedimento exige um grande número de dados experimentais que são bastante difíceis de ser interpretados. de acordo betty (1996), regiões estuárias são locais favoráveis para o desenvolvimento industrial e urbano, porém, estes ambientes são fisicamente e quimicamente complexos. desta forma seria difícil prever através de modelos analíticos as influências que estes e seus despejos trariam para as regiões estuárias, sendo assim bastante útil a parametrização das mesmas com relação às cargas poluentes empiricamente. neste sentido, é de fundamental importância a criação de modelos, uma vez que estes são ferramentas matemáticas de cunho científico bastante utilizado para descrever os mais variados fenômenos diários. segundo baird e wilby (1999), o modelo pode ser definido de uma forma simples como uma abstração ou simplificação da realidade. um modelo de qualidade de água é composto por um sistema de equações diferenciais estruturadas por correlações entre parâmetros físico-químicos, que simulam a concentração e a dispersão de vários poluentes num dado corpo hídrico (mpimpas, 2000). o monitoramento propicia a criação de banco de dados que subsidia os processos de licenciamento, controle e fiscalização ambiental, além de possibilitar um conhecimento de forma contínua sobre a qualidade e estado da água. assim, os modelos terão uma maior ou menor confiabilidade a depender das variáveis consideradas e do seu grau de importância para o sistema. é importante também ressaltar que os dados que serviram de base para a validação do modelo são de fundamental importância para que este tenha representatividade. também segundo baird e wilby (1999), diversos estudos sobre modelagem diferenciam os modelos em três tipos: modelos conceituais, físicos e matemáticos, porém, os mais utilizados para descrever os fenômenos ecohidrológicos são os matemáticos, os quais se subdividem em modelos empíricos, mecanísticos, determinísticos e estocásticos, entre outros. assim, para a realização de um monitoramento baseado nos principais parâmetros físico-químicos e bacteriológicos (conforme descritos nas resoluções nº 020 de 1986 e nº 274 de 2000 do conama), é de fundamental importância à elaboração de um modelo que possa descrever o sistema em estudo. com base na literatura, optou-se pela escolha do modelo empírico, que se baseia na observação quantitativa das variáveis a serem consideradas, além de permitir a determinação dos coeficientes da função composta pelas variáveis e correlacioná-los com os dados experimentais. no caso de programas de caracterização de qualidade das águas faz-se necessário considerar modelos simples de avaliação, pois muitas vezes, na tentativa de se solucionar um problema, cria-se outros que irão apresentar um maior grau de complexidade e frustrar quaisquer iniciativas relacionadas ao monitoramento dos recursos hídricos. portanto, o desenvolvimento de um banco de dados de confiança é de extrema importância para o planejamento de ações corretivas ambientais (gobbi, 1999). uma das maiores dificuldades no uso de modelos empíricos para monitoramento de recursos hídricos está na estimativa dos valores de seus parâmetros, os quais deverão ajustar adequadamente aos valores experimentais obtidos. neste sentido, o processo de validação do modelo foi fundamental, tanto na identificação da validade do modelo para o recurso hídrico em estudo, como na aquisição de informações que subsidie a tomada de decisão. índices de qualidade de água são criados para promover uma ferramenta simples e compreensível para gerenciamento e administração da qualidade e possível usos de um dado corpo hídrico. segundo ainda os mesmos, o índice de qualidade de água (wqi), tenta descrever um mecanismo que através de uma expressão numérica defina um nível de qualidade de água fazendo uso de um banco de dados acumulativos, derivado de parâmetros físicos, químicos e bacteriológicos específicos (bordalo et al., 2001). foram utilizados os resultados obtidos para cada um dos parâmetros físicoquímicos e bacteriológicos pela administração estadual do meio ambiente (adema) para o rio do sal / sergipe, visando uma avaliação sobre o grau de inter-relação entre estes e a sensibilidade de cada um. revista brasileira de ciências ambientais – número 820 a validação do modelo empírico proposto consistirá numa avaliação entre os valores obtidos pelo modelo proposto e os obtidos experimentalmente. segundo galvão e valença (1999) a otimização de modelos para recursos hídricos, indica a existência de cinco fatores principais que dificultam a obtenção da solução, que são: mínimos locais, “buracos”, descontinuidade na superfície da função objetivo, interdependência entre parâmetros do modelo e a nãoconvexidade da superfície resposta nas proximidades da solução ótima. todas as etapas para a obtenção do modelo serão constantemente avaliadas, uma vez que a obtenção do modelo empírico final dependerá de uma boa otimização, que por sua vez depende de certas características relacionadas com a dimensão do problema e com as características da função objetivo. com isto, estaremos fornecendo subsídios para o monitoramento contínuo de recursos hídricos e conseqüentemente para a sua gestão. 3 metodologia no presente trabalho, a metodologia consistiu inicialmente de uma revisão bibliográfica sobre o monitoramento de recursos hídricos e sobre as linguagens de programação mais adequadas para este tipo de projeto. a realização desta parte foi feita através de consultas a revistas, periódicos, livros, dissertações e teses, bem como a catálogos de fornecedores de softwares. o levantamento dos dados experimentais para as variáveis turidez, ph, coliformes fecais, vazão e demanda biológica de oxigênio (dbo) foi realizado através de uma busca na base de dados sobre qualidade de águas da administração estadual do meio ambiente (adema) especificamente para o rio do sal. a construção do modelo empírico genérico foi realizada utilizando o teorema pi de buckingham, o qual possibilita a determinação de uma variável em função de grupos adimensionais, construídos com base nas variáveis que influenciam o fenômeno em estudo. 3.1 levantamentos dos pontos de amostragem as áreas de amostragem do rio do sal foram selecionadas, em parceria com a adema, após levantamento detalhado dos problemas existentes na referida bacia hidrográfica. durante este levantamento, percebeu-se que a bacia sofre grande pressão urbana, pois a população da grande aracaju (formada pelos municípios de aracaju, barra dos coqueiros, nossa senhora do socorro e são cristóvão) vem se estabelecendo de forma significativa junto à região estuarina, e conseqüentemente esta região fica sujeita a maiores impactos ambientais. devido à grande extensão da bacia, e encontrando-se às margens do rio do sal uma série de grandes conjuntos residenciais como fernando collor de mello, marcos freire, joão alves filho e bugio, o que favorece o aparecimento de vários pontos de drenagem de esgotamento sanitário, ao longo do curso deste rio, procurou-se restringir o monitoramento no trecho onde havia maiores reclamações dos usuários do rio, na grande maioria formada por pescadores. o trecho da bacia a ser estudado, ficou compreendido entre o porto do gringo, no bairro soledade, passando pelo conjunto bugio até uma distância de cerca de 100 metros à montante da confluência com o riacho palame, conhecido pela população local como riacho do sangue (devido à cor vermelha adquirida por sua água devido ao despejo de efluentes de indústrias têxteis e frigoríficos). ao todo, para o levantamento da qualidade da água do rio foram selecionados 06 (seis) pontos de amostragem. estes pontos foram devidamente definidos por coordenadas geográficas, com o uso de gps, conforme descrito na tabela 01. ressaltamos que para o ponto de tabela 01 – localização dos pontos de amostragem fonte: trabalho de campo, 2002. dezembro 2007 21 amostragem 02, foi realizada apenas uma análise, não sendo este incluído nos resultados e discussões. o corpo d’água que foi estudado (rio do sal) drena um dos maiores núcleos residenciais povoados no estado de sergipe. um fato agravante no problema ambiental do rio do sal é que os conjuntos, loteamentos e invasões que estão localizados às suas margens, na sua grande maioria, não possuem rede de esgoto nem sistema de tratamento de esgoto sanitário, sendo o rio destino final desses efluentes. além disso, recebe contribuições oriundas do riacho palame que antes de desaguar no rio, o mesmo recebe efluentes do frigorífico de sergipe frise, da indústria têxtil guimatex e de vários núcleos residenciais, principalmente os esgotos sanitários do conjunto bugio. os dados fornecidos pela administração estadual do meio ambiente (adema) foram determinados nos seguintes dias: em 24/11/1999 pontos de amostragem 01, 02, 03, 04, 05 e 06; em 15/05/2002 pontos de amostragem 01, 03, 04, 05 e 06; em 13/06/2002 pontos de amostragem 01, 03, 04, 05 e 06; em 11/07/2002 pontos de amostragem 01, 03, 04, 05 e 06. 3.2 modelagem matemática nesta seção, descreveu-se o método utilizado para a determinação de uma correlação empírica que permita a descrição da qualidade da água de um corpo hídrico através de parâmetros químicos, físicos e biológicos previamente estabelecidos. o método utilizado caracteriza-se pela combinação de variáveis que afetam a qualidade do rio, através da obtenção dos grupos adimensionais que descrevem o problema. utilizaremos neste trabalho o teorema pi de buckingham, com a finalidade de facilitar a interpretação e aplicação dos dados experimentais. este método permite a descrição do nosso objeto de estudo através de grupos adimensionais, denominados de π 1 , π 2 , π 3 , π 4 , etc. o teorema pi de buckingham assegura que o comportamento do grupo adimensional de interesse pode ser determinado como uma função dos outros grupos, expresso pela equação 01. (01) assim o grupo adimensional π 1 será expresso em função dos demais, os quais são determinados com base nas variáveis experimentais consideradas. os dados experimentais servirão de base para a determinação dos coeficientes da equação. a primeira etapa do teorema pi de buckingham consiste na listagem de todos os parâmetros que influenciam significativamente no fenômeno em estudo, resultando em nnnnn parâmetros. a seguir, segunda etapa, na qual torna-se necessário à escolha de um conjunto de dimensões fundamentais adequadas ao problema, que podem ser expressas em termos do sistema de unidades mlt ou flt (sistema de unidades massa, comprimento e tempo). na terceira etapa relataram-se as dimensões de todos os parâmetros em termos destas dimensões fundamentais. na tabela 02, apresentaremos a listagem de todos os parâmetros experimentais utilizados na adimensionalização com seu respectivo símbolo adotado e suas dimensões fundamentais, considerando o sistema de unidade (mlt). no presente trabalho, o número de variáveis (nnnnn) proposto inicialmente foi igual a 19, porém, devido a não disponibilidade de dados experimentais, este número foi reduzido a 8 necessitando-se, por tanto, da determinação do número de variáveis que comporão a base. é importante ressaltar que a alteração do número de variáveis não influiu na eficácia do modelo proposto, sendo possível a qualquer momento fazer alterações no número de parâmetros iniciais sem que esta venha a intervir no resultado final. este fato é justificado através dos coeficientes de correlação, seção 3.3, que são calculados de acordo com o número de variáveis de trabalho. a construção da matriz dimensional é feita com o objetivo de se determinar mmmmm, que possibilitará o conhecimento do número de grupos adimensionais a ser determinados. a matriz mostrada na tabela 03 é formada pelos expoentes tabela 02 listagem de parâmetros com seus símbolos e dimensões fundamentais fonte: souza, r. r., 2002. revista brasileira de ciências ambientais – número 822 das variáveis com relação a cada dimensão fundamental. o valor de mmmmm corresponde ao maior determinante não nulo. desta forma, o valor de mmmmm encontrado é igual a 3. este é, portanto o número de variáveis básicas ou repetidas. na quarta etapa será feita a escolha das variáveis básicas, que serão repetidas na formulação dos grupos adimensionais. o número destas variáveis será igual a 3. a escolha das variáveis foi feita utilizando a técnica que consiste na escolha de um conjunto de variáveis que envolvam grandezas de caráter cinemático, outra envolvendo massa ou força e outra de caráter geométrico. desta forma as variáveis básicas escolhidas são mostradas na tabela 04. efetuando a combinação das variáveis, obtemos as equações para cada grupo adimensional que são mostradas a seguir: (02) (03) (04) (05) (06) tabela 03 – matriz dimensional fonte: souza, r. r., 2002. tabela 04 – variáveis básicas fonte: souza, r. r., 2002. com a finalidade de obtermos a correlação genérica, inicialmente efetuamos alguns cálculos e simplificações nas equações 02 a 06. as equações resultantes são mostradas a seguir. (07) (08) (09) (10) (11) com base nas equações 07 a 11, podemos obter a correlação genérica, como pode ser observada pela equação 12. (12) o iqa é uma adaptação do iwq (water quality index) proposto pela “national sanitation foundation” dos eua e incorpora 9 parâmetros dos 35 propostos pelo iwq. o desenvolvimento e adaptação do iqa foram feitos pela cetesb (companhia de tecnologia de saneamento ambiental), que indicaram os parâmetros a serem avaliados, o peso relativo dos mesmos e a condição com que se apresenta cada parâmetro, segundo uma escala de “rating”. desta forma, pretendeu-se obter o valor do iqa calculado (via modelo) e compará-lo com o iqa experimental. a vantagem é que com a utilização deste índice temos como facilitar a interpretação das informações de qualidade de água de forma mais abrangente e útil, pois através do resultado obtido temos como dizer de forma segura a situação do corpo hídrico analisado. 3.3 determinação dos coeficientes da correlação o cálculo dos coeficientes w 1 a w 6 foram efetuados com o objetivo de ajustar a correlação genérica (equação 12) a uma forma que descreva a qualidade da água do rio analisado, mediante o conhecimento das condições físicas, químicas e bacteriológicas do local em questão. dezembro 2007 23 este ajuste foi realizado utilizando o método de otimização dos mínimos quadrados. a função objetiva a ser minimizada, segundo este método, é dada por: (13) a minimização da equação (13) é idêntica a minimização da equação (14), que permitiu uma boa simplificação dos cálculos em relação a anterior, pois este artifício nos possibilita a obtenção e resolução de equações lineares. a nova função objetivo pode ser escrita da seguinte forma: ou para determinar o ponto de mínimo de uma função, é necessário que a derivada primeira da função objetivo a ser minimizada em relação a uma dada variável seja nula. assim, efetuando-se os cálculos com a finalidade de se determinar à derivada da equação (15) em relação às constantes empíricas w 1 a w 6 , obtemos um conjunto de equações lineares, que é facilmente resolvida. a resolução deste sistema de equações foi realizada através do método de gauss. assim, o modelo obtido permitirá uma avaliação da qualidade da água do recurso hídrico em estudo. (14) (15) 4 – resultados 4.1 – turbidez a presença de turbidez pode ocorrer naturalmente em função do processo de erosão e artificialmente em função de lançamento de despejos domésticos e industriais. o gráfico 01 de turbidez (ntu) versus data, tendo como parâmetro os pontos de amostragem, apresentou todos os valores acima do nível permitido pela resolução nº 274 de 2000 do conama, ao longo do rio e por conseqüência ocorre redução da fotossíntese da vegetação enraizada submersa e das algas. esse desenvolvimento reduzido de plantas pode, por sua vez, suprimir a produtividade de peixes. logo, a turbidez pode influenciar nas comunidades biológicas aquáticas. além disso, afeta adversamente o uso doméstico, industrial e recreacional do corpo hídrico. 4.2 – oxigênio dissolvido (od) uma adequada quantidade de oxigênio dissolvido é essencial para a manutenção de processos de autodepuração em sistemas aquáticos naturais e estações de tratamento de esgotos. através da medição do teor de oxigênio dissolvido, os efeitos de resíduos oxidáveis sobre águas receptoras e a eficiência do tratamento dos esgotos, durante a oxidação bioquímica , podem ser avaliados. os níveis de oxigênio dissolvido também indicam a capacidade de um corpo d’água natural manter a vida aquática. o gráfico 02 de oxigênio dissolvido versus data, tendo como parâmetro os ponto de amostragem, juntamente com os de demanda biológica de oxigênio (dbo), que será discutido gráfico 01 – turbidez versus data rio do sal/se fonte: souza, r. r., 2002. (14) revista brasileira de ciências ambientais – número 824 posteriormente, representam o estudo mais importante das condições aeróbicas do rio. o teor de oxigênio encontrado no rio é bastante precário, o que indica que as condições aeróbicas do mesmo apresentam-se críticas. todos os valores se encontram abaixo do limite mínimo estipulado pela resolução nº 274 de 2000 do conama, apresentando níveis críticos nas três primeiras análises e uma baixa elevação na sua concentração na última realizada. o oxigênio dissolvido é um elemento vital para os seres aquáticos aeróbios, portanto a sua falta pode ser facilmente caracterizada pela falta da ictiofauna neste rio e pelo odor desagradável de suas águas. as reduções nas concentrações de oxigênio nos corpos d’água são provocadas principalmente por despejos de origem orgânica. 4.3 – ph o ph é um parâmetro de bastante importância no monitoramento ambiental, pois é através dele que podemos identificar o caráter ácido, básico ou neutro do recurso hídrico analisado. geralmente alterações bruscas do ph em uma água podem vir a acarretar o desaparecimento dos organismos aquáticos presentes na mesma, já que estes geralmente estão adaptados à condições de neutralidade. valores fora das faixas recomendadas podem alterar o sabor da água e contribuir para a corrosão do sistema de distribuição de água, e dificultar a descontaminação da mesma. o gráfico 03 de ph versus data, tendo como parâmetro os pontos de amostragem, não apresentam problemas, o que nos indica que os efluentes lançados estão levemente carregados por componentes químicos. todos os valores obtidos se encontram na faixa estipulada pela resolução nº 274 de 2000 do conama, porém já pode ser observada um decaimento do seu valor ao longo do tempo, devendose ficar atento à qualquer mudança ocorrida. as alterações do ponto de vista deste indicador nos corpos hídricos, são provocadas principalmente por despejos de origem industrial. 4.4 coliformes fecais os organismos do grupo coliformes, têm se mostrado como os melhores indicadores da possível presença de seres patogênicos (causadores de doenças ao homem), porém a presente deste por si só, não representa perigo à saúde, mas pode indicar a possível presença de outros seres causadores de problemas à saúde, além também de determinar a potabilidade das águas e conseqüentemente o destino de seu uso. o uso da bactéria coliforme fecal para indicar poluição sanitária mostrase mais significativo que o uso da bactéria coliforme total, porque as bactérias fecais estão restritas ao trato intestinal de animais de sangue quente. todos as análises para coliformes fecais se apresentam fora da faixa permitida pela resolução nº 274 de 2000 do conama, para os diversos gráfico 02 – oxigênio dissolvido versus data rio do sal/se fonte: souza, r. r., 2002. gráfico 03 – ph versus data rio do sal/se fonte: souza, r. r., 2002. dezembro 2007 25 usos estipulados para a água deste corpo hídrico (gráfico 04). os organismos do grupo coliformes, têm se mostrado como os melhores indicadores da possível presença de seres patogênicos (causadores de doenças ao homem), porém a presença destes por si só, não representa perigo à saúde, mas pode indicar a possível presença de outros seres causadores de problemas à saúde, além também de determinar a potabilidade das águas e conseqüentes o destino de seu uso. os altos valores encontrados para este recurso hídrico indicam altos despejos de carga orgânica, provenientes principalmente de esgotos sanitários. 4.5 residual total o residual total representa a quantidade de sólidos existente na água após esta ser submetida a uma evaporação. os sólidos podem causar danos aos peixes e à vida aquática. eles podem se sedimentar no leito dos rios destruindo organismos que fornecem alimentos, ou também danificar os leitos de desova de peixes. os sólidos podem reter bactérias e resíduos orgânicos no fundo dos rios, promovendo a decomposição anaeróbica. altos teores de sais minerais particularmente sulfato e cloreto, estão associados à tendência de corrosão em sistemas de distribuição, além de conferir sabor às águas. todos os valores das análises realizadas nos diversos pontos de amostragem apresentaram-se fora do limite estipulado pela resolução nº 274 de 2000 do conama, conforme pode ser observado no gráfico 05. este fato já está afetando na demanda de peixes da região estuarina. 4.6 – demanda biológica de oxigênio (dbo) a dbo de uma água é a quantidade de oxigênio necessária para oxidar a matéria orgânica por decomposição microbiana aeróbia para uma forma inorgânica estável. os maiores aumentos em termos de dbo, num corpo d’água são provocados por despejos de origem predominantemente orgânica. a presença de um alto teor de matéria orgânica pode induzir a completa extinção do oxigênio da água, (o que já pode ser evidenciado nas águas do rio do sal, que apresentam valores muito baixos de od), provocando o desaparecimento de peixes e outras formas de vida aquática. um elevado valor da dbo pode indicar um incremento da micro-flora presente e interferir no equilíbrio da vida aquática, além de produzir sabores e odores desagradáveis. os níveis de dbo no rio apresentamse equilibrados, isto é, existem pontos críticos e pontos com níveis aceitáveis, desta forma iremos analisar grupos de ponto para facilitar o entendimento. os pontos de amostragem 1, 3 e 5 apresentam níveis acima do permitido pela resolução nº 274 de 2000 do conama nas duas primeiras análises. na terceira análise estes pontos gráfico 04 – coliformes fecais versus data rio do sal/se fonte: souza, r. r., 2002. gráfico 05 – residual total versus data rio do sal/se fonte: souza, r. r., 2002. revista brasileira de ciências ambientais – número 826 apresentaram uma melhora significativa, porém voltam a elevar seus índices na quarta análise realizada. o ponto de amostragem 4 apresentam-se dentro dos limites estipulados até a terceira análise, elevando seu índice na quarta análise. já o ponto 6 apresenta-se com níveis elevados em todas as análises efetuadas. a situação de alguns pontos do rio são críticas, principalmente a do ponto 6, que fica próximo a uma estação de tratamento de esgoto, e devido a estes altos índices pode-se notar que a fauna e flora da região estão desaparecendo, dando um aspecto de degradação ambiental muito grande. 4.7 – modelagem matemática neste trabalho realizou-se uma modelagem empírica utilizando-se o teorema pi de buchingham, o qual facilita a interpretação e estende o campo de aplicação dos dados experimentais. a correlação empírica obtida visa determinar o índice de qualidade da água (iqa) contribuindo para o monitoramento e gestão dos recursos hídricos. o cálculo dos coeficientes foi realizado utilizando o método de otimização dos mínimos quadrados e tendo o conhecimento dos dados experimentais fornecidos pela administração estadual do meio ambiente (adema). para a resolução do sistema de equações lineares utilizou-se o método de gauss, utilizando um programa desenvolvido em turbo pascal. substituindo estes coeficientes na equação (15), obtemos a seguinte correlação: observando-se os parâmetros desta correlação, nota-se que todos os grupos adimensionais são importantes para o modelo, mostrando que as variáveis são interligadas e não podem ser avaliadas independentemente, conforme descrita na literatura. é importante ressaltar que as variáveis utilizadas nesta correlação são as medidas pela administração estadual do meio ambiente (adema) e que são utilizadas pela companhia de tecnologia de saneamento ambiental (cetesb) para a determinação do índice de qualidade ambiental (iqa) dos recursos hídricos. com o valor do índice de qualidade ambiental (iqa) é possível saber as condições em que se encontra o manancial. segundo a companhia de tecnologia de saneamento ambiental (cetesb) a água bruta pode ser classificada da seguinte forma de acordo com o valor do iqa obtido: qualidade ótima – 79 < iqa ≤ 100; qualidade boa – 51 < iqa ≤ 79; qualidade regular – 36 < iqa ≤ 51; qualidade ruim – 19 < iqa ≤ 36; qualidade péssima – iqa ≤ 19. a tabela 05 mostra uma comparação entre os valores do íindice de qualidade da água determinados pela correlação proposta e os obtidos via a metodologia descrita pela companhia de tecnologia de saneamento ambiental (cetesb). nesta, observamos que a correlação proposta (equação 16), permite uma avaliação da qualidade da água do recurso hídrico em estudo em função das variáveis comumente analisadas para monitoramento do corpo hídrico. a partir da correlação proposta podese determinar a qualidade da água bruta do rio em estudo. é importante ressaltar que mesmo com uma margem de erro gráfico 06 – demanda biológica de oxigênio (dbo) versus data rio do sal/se fonte: souza, r. r., 2002. (16) dezembro 2007 27 apresentada pela correlação, todas as classificações foram iguais as obtidas pela companhia de tecnologia de saneamento ambiental (cetesb), ou seja, o rio apresenta uma qualidade péssima, necessitando urgentemente de ações mitigadoras. tabela 05 – comparação entre os índices de qualidade da água fonte: souza, r. r., 2002. 5 conclusão no presente trabalho construímos um modelo empírico visando o monitoramento dos recursos hídricos. o estudo foi realizado fazendo-se combinações das variáveis, visando obter grupos admiensionais capazes de descrever a qualidade da água. com os dados experimentais fornecidos pela administração estadual do meio ambiente (adema), foi possível a determinação do índice de qualidade da água (iqa) seguindo a metodologia descrita pela companhia de tecnologia de saneamento ambiental (cetesb), que serviu de base para a otimização dos coeficientes da correlação. a correlação empírica obtida neste projeto permite a predição do índice de qualidade da água (iqa) e conseqüentemente sua classificação. o conhecimento deste parâmetro é de fundamental importância para subsidiar os gestores na tomada de decisão, bem como tomar medidas preventivas e/ou corretivas para evitar danos ao meio ambiente. os desvios apresentados entre os valores obtidos via a metodologia da cetesb e os calculados pela equação proposta não comprometem a classificação da água, mostrando que esta pode ser utilizada dentro da faixa de validade da mesma. ressaltamos ainda que à medida que se tem um maior número de pontos a correlação torna-se mais robusta e com uma capacidade de predizer uma maior faixa de operação e com uma maior sensibilidade. com base nos dados experimentais, conforme mostrado no tópico de resultados, e os valores obtidos via correlação, podemos observar que o rio do sal/se (recorte espacial da pesquisa) encontra-se com um alto grau de poluição, proveniente de lançamento de despejos domésticos e industriais, bem como de lixo urbano. assim, torna-se imprescindível uma ação imediata que possa recuperar a vida do rio, evitando problemas ainda mais graves num breve espaço de tempo. 6 referências bibliográficas adema. relatório técnico nº 08 – avaliação darelatório técnico nº 08 – avaliação darelatório técnico nº 08 – avaliação darelatório técnico nº 08 – avaliação darelatório técnico nº 08 – avaliação da qualidade das águas do rio do sal/sergipe.qualidade das águas do rio do sal/sergipe.qualidade das águas do rio do sal/sergipe.qualidade das águas do rio do sal/sergipe.qualidade das águas do rio do sal/sergipe. administração dos recursos hídricos/sergipe, 1999. aguilera, p. a.; 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21 caracterização de chapas de partículas compostas de resíduos cartonados e de celulose e papel tarsila miyazato faac – unesp/ bauru, ic tatamiyazato@hotmail.com rosane aparecida g. battistelle feb – unesp/ bauru, pd ivaldo de domenico valarelli feb – unesp/bauru, pd resumo a minimização dos impactos ambientais causados pelos resíduos sólidos gera uma preocupação mundial, levando os pesquisadores a criar linhas de gerenciamento e aproveitamento desses resíduos. a embalagem cartonada longa vida, por exemplo, é alvo de críticas de ambientalistas, pois é tida como um resíduo agressor ao meio ambiente devido a sua difícil degradação nos aterros, cuja composição inclui 75% de papel, 20% de polietileno e 5% de alumínio. o objetivo desse trabalho foi produzir chapas de partículas compostas por resíduos industriais descartados, tais como o resíduo oriundo da fabricação de celulose e papel e os rejeitos das embalagens cartonadas (o alumínio e o polietileno), a serem aplicados futuramente em painéis de vedação (forros e paredes) para edificações de interesse social. foram produzidas chapas de partículas em diferentes traços: 30%, 40%, 50% e 60% de resíduo de celulose em relação à massa total dos compósitos, completadas com o material tetra pak triturado, e também os traços testemunhas, com 100% de resíduo de celulose e 100% de rejeitos das embalagens cartonadas. pretende-se apresentar os resultados dos ensaios de inchamento, tração paralela às faces e flexão estática. abstract the minimization of the ambient impacts caused by the solid residues generates a world´s concern leading the researchers to create lines of management and utilization of these residues. the carton packing long-life package, for example, is target of environmentalist’s critical, because it’s considered an aggressive residue to the environment due to its difficult degradation in the embankments, which composition includes 75% of paper, 20% of polyethylene and 5% of aluminum. the objective of this work was to produce particleboards composed of discarded industrial residues, such as the deriving residue of the manufacture of cellulose and paper and of the carton packing rejects (the aluminum and the polyethylene), in order to be applied in gasket panels (linings and walls) in the future, for constructions of social interest. particleboards had been produced in different traces: 30%, 40%, 50% and 60% of cellulose residue in relation to the total mass of the composite, completed with the tetra pak material triturated, and also the certification traces, with 100% of cellulose residue and 100% of carton packing rejects. it is intended to present the results of the assays of swell, parallel traction to faces and static flexion. reciclagem revista brasileira de ciências ambientais – número 722 introdução a forte cultura consumista é um dos principais fatores que causa o problema da geração de lixo. o inadequado manejo e o destino dos resíduos sólidos envolvem sérias questões ambientais, econômicas e sociais, podendo ocasionar graves conseqüências num futuro próximo. diante desta problemática, governo e sociedade buscam alternativas que visam a minimizar a degradação da natureza e aumentar o bem estar da população. segundo john (2000), no modelo atual de produção, os resíduos são sempre gerados na produção de bens de consumo, que ao final de sua vida útil se convertem em resíduos. desta forma, a massa de resíduos gerados é superior a massa de bens de consumo em longo prazo para qualquer economia mundial. existem alguns métodos de tratamento antes do envio ao destino final, tais como: a incineração, a compostagem e a reciclagem, que são indicados com o objetivo de reduzir o volume dos resíduos sólidos a serem dispostos nos aterros sanitários. segundo as pesquisas de meldonian (1998) e calderoni (1998), a adoção de métodos de tratamento como a coleta seletiva e reciclagem apresentam vantagens sócio-econômicas e ambientais, dentre as quais destacam o reaproveitamento e reutilização dos resíduos como fonte de matérias-primas, economia de energia, maximização na utilização das áreas de disposição final, redução da poluição à saúde pública e ao meio ambiente, e por fim, a geração de renda e emprego. a reutilização dos diferentes resíduos vem sendo abordada constantemente por pesquisadores como uma das principais metas para se alcançar o desenvolvimento sustentável, reduzindo assim, a produção dos resíduos gerados pelas inúmeras atividades humanas. a reciclagem dos resíduos, com o aperfeiçoamento de projetos que visam poupar impactos ao meio ambiente, e a substituição de materiais tradicionais por outros mais eficientes podem vir a criar produtos melhores (a nível comercial) e, com maior durabilidade. as formas adequadas de aproveitamento de resíduos e de subprodutos industriais, como matéria secundária, devem abranger um completo conhecimento do processo de geração, caracterização completa e identificação do potencial de aproveitamento dos resíduos, definindo as características limitantes do uso e da aplicação. saraiva (2002) defende a utilização de resíduos industriais na aplicação de materiais de construção, sendo assim uma solução sustentável, tanto para redução na quantidade de recursos naturais e de resíduos encaminhados a aterros, como também, para a minimização do impacto ambiental de ambas as atividades. vazques (2001) comenta em seu trabalho sobre a redução dos resíduos por meio do desenvolvimento de tecnologias limpas com extração adequada de recursos e na produção de novos materiais de menor impacto. destacam-se as pesquisas de savastano jr. (2000), nascimento (2003) e dacosta et al. (2005), que se focaram na idéia de encapsulamento dos resíduos sólidos a serem empregados em chapas de partículas, como matériaprima para a construção civil. nesse contexto, esta pesquisa tem como finalidade aproveitar os resíduos da fabricação da celulose e papel, o polietileno e o alumínio, provenientes do processo de desagregação das embalagens tetra pak, na confecção de chapas de partículas para serem destinadas às habitações de interesse social, na forma de forros ou divisórias. objetivos o presente trabalho tem por principal objetivo avaliar as características físicas e mecânicas de chapas de partículas, produzidas a partir dos rejeitos das embalagens tetra pak (polietileno e alumínio) e do resíduo oriundo da fabricação de papel e celulose, para ser futuramente utilizado como painéis de vedação em habitações de interesse social. metodologia para a confecção das placas, foram utilizados os seguintes materiais: os resíduos de celulose e papel e das embalagens tetra pak trituradas, a resina uréia – formaldeído (uf), do tipo cascamite pb 2346, como estabilizante dos compósitos e, por fim, emulsão de parafina (s – 630), cujo objetivo é preencher os vazios das partículas. o resíduo industrial de celulose e papel utilizado provém da empresa vcp (votorantim celulose e papel), unidade de jacareí – sp, e foi doado pela mesma. o resíduo de polietileno e alumínio foi cedido pela indústria ibaplac, do município de ibaté – sp (fábrica de telhas aglomeradas). a metodologia adotada baseia-se na avaliação das características físicas e mecânicas das chapas nos traços de 30%, 40%, 50% e 60% de resíduo de celulose em relação à massa total dos compósitos, completadas com o material tetra pak, bem como os traços testemunhas, com 100% de resíduo de celulose e 100% de tetra pak. a nomenclatura utilizada em cada traço para os ensaios é dada por: agosto 2007 23 • traço 01 – 100% celulose e 0% tetra pak • traço 02 – 60% celulose e 40% tetra pak • traço 03 – 50% celulose e 50% tetra pak • traço 04 – 40% celulose e 60% tetra pak • traço 05 – 30% celulose e 70% tetra pak • traço 06 – 0% celulose e 100% tetra pak foram realizados os ensaios de resistência à flexão estática, tração paralela às faces e determinação do coeficiente de inchamento. todas essas variáveis foram obtidas conforme os procedimentos apresentados no trabalho de nascimento (2003) e na norma americana astm 1037 (1996). resultados ensaio de tração paralela às faces a avaliação do ensaio de resistência à tração paralela às faces prosseguiu de acordo com as recomendações da norma astm 1037:1996, item 21: tensile strength parallel to surface. foram utilizados 12 corpos-de-prova de cada traço, com dimensões de aproximadamente 25,5 cm de comprimento, 1,0 cm de espessura e 3,8 cm de largura, os quais foram todos medidos com o auxílio de um paquímetro digital, na espessura e largura (nos pontos médios). em seguida, os corpos-de-prova foram colocados verticalmente na máquina de ensaio universal dartec do laboratório de madeiras e estruturas de madeira da usp – são carlos. essa máquina atua produzindo uma força de tração nos corpos-de-prova e, através de um microcomputador, registra automaticamente os valores de força, deslocamentos e deformações ocorridas nos corpos-de-prova. com os dados obtidos neste ensaio, calculou-se a resistência das placas à tração paralela, por meio da seguinte expressão: f = fmax (1) a onde: f = resistência à tração paralela às faces; f = máxima força de tração aplicada ao corpode-prova; a = a x b (área inicial da seção transversal tracionada do trecho central do corpo-de-prova). os resultados deste ensaio estão dispostos no gráfico 01, que mostra as médias da resistência à tração paralela de cada traço. analisando o gráfico 01, visualiza-se que o aumento da quantidade de alumínio e polietileno das embalagens tetra pak nos diferentes traços contribuiu, de modo efetivo, para a obtenção de maiores valores de resistência à tração paralela as fibras dos compósitos. os valores das médias dos deslocamentos obtidos no ensaio de tração estão compilados no gráfico 02. o deslocamento ocorre em função da quantidade de carga que solicita o corpode-prova, até seu rompimento. verifica-se que nos traços com maiores quantidades de tetra pak ocorreram um maior deslocamento, variando entre 0,108 cm no traço 01, 100% celulose, até 0,56 cm no traço 06, 100% de tetra pak. ensaio de inchamento o ensaio de inchamento é importante para a compreensão do comportamento do material na presença de água. este ensaio consiste na determinação do coeficiente de inchamento do corpo-deprova após ter sido imerso em água pelo período de 2 e 24 horas. os corpos-de-prova, após terem sido medidos na espessura (e inicial), gráfico 01 – médias das tensões normais encontradas para cada traço gráfico 02 – médias dos deslocamentos verticais para cada traço revista brasileira de ciências ambientais – número 724 utilizando-se um paquímetro digital, são imersos em água, e após ter passado o período de 2h, são retirados e medidos novamente na espessura (e final). o mesmo ocorre após 24h. a diferença entre a espessura final e a inicial, fornece o coeficiente de inchamento do material, utilizando-se a seguinte equação: i = ( e final – e inicial) x 100 (2) e inicial onde: i = coeficiente de inchamento; e final = espessura final; e inicial = espessura inicial; os procedimentos adotados quanto ao tamanho dos corpos-de-prova no ensaio de absorção de água, também foram utilizados neste ensaio, sendo as medidas dos corpos-de-prova de 7,6cm de largura, 15,2cm de comprimento e 1,0cm aproximadamente de espessura. as médias do coeficiente de inchamento de cada traço estão dispostas em um gráfico comparativo, contendo informações referentes à imersão por 2 e 24 horas. os valores obtidos do ensaio de inchamento estão apresentados no gráfico 03. nota-se no gráfico 03 que os traços contendo maiores quantidades de resíduo de celulose foram os que incharam mais, cuja espessura aumentou em até 61,79%. como já era previsto, o coeficiente de inchamento foi diminuindo gradativamente em função do decréscimo da quantidade de resíduo de celulose e aumento dos rejeitos das embalagens cartonadas. isso se deve ao fato da maior porosidade e permeabilidade do resíduo de celulose que, em contato com a água absorve grandes quantidades da mesma e eleva significativamente de tamanho. além disso, devem-se atribuir ao plástico e o alumínio, presentes nos corpos-de-prova, característicos impermeáveis, o que vem a dificultar a penetração da água no compósito. flexão estática de acordo com as regulamentações da norma astm 1037 (1996), foram necessários 12 corpos-de-prova para cada traço, nas dimensões nominais de aproximadamente 30,0 cm de comprimento, 1,0 cm de espessura e 7,6 cm de largura. para a realização deste ensaio foi utilizada a mesma máquina de ensaios do lamem/ são carlos. os corpos-de-prova foram dispostos em cima dos apoios, deixando um vão livre de 24 cm, e um carregamento uniformemente crescente foi inserido no ponto médio do vão livre, exercendo-o uma força vertical pontual. o cálculo da resistência e de rigidez à flexão baseou-se nas seguintes equações propostas pela astm: módulo de ruptura: r = 3. p. l (3) 2. b. d² tensão no limite de proporcionalidade: spl = 3. p1. l (4) 2. b. d² para uma melhor visualização dos valores médios de módulo de ruptura e tensão de proporcionalidade e obtidos neste ensaio, apresentam-se a seguir os gráficos de 04 e 05, mostrando uma comparação entre as médias obtidas de cada traço. analisando os gráficos 04 e 05, verifica-se, novamente, que o acréscimo da quantidade de rejeitos da embalagem gráfico 03 – médias da porcentagem de inchamento obtidas em cada traço gráfico 04 – médias dos módulos de ruptura para cada traço agosto 2007 25 cartonada na mistura fez com que aumentassem os valores do módulo de ruptura e da tensão de proporcionalidade, destacando a influência deles na resistência à flexão estática das chapas. discussão o desenvolvimento de um material alternativo, desde que estudado tecnicamente, proporciona uma série de benefícios econômicos e sociais, relacionados ao menor custo de mercado e geração de empregos, implantação da coleta seletiva, ao processamento e destinação desses materiais. como conseqüência, possibilita o resgate da cidadania dos envolvidos, bem como benefícios ambientais, pois incentiva a reciclagem das embalagens longa vida, evitando, assim, a disposição em lixões e aterros sanitários. em relação aos ensaios de resistência mecânica, todos os traços mostraram desempenho inferior comparado com os valores da norma cs 236-66 (1968). porém, isso se deve, principalmente, ao fato da baixa densidade dos materiais utilizados na composição das placas. o ensaio de resistência à tração paralela apresentou valores variando de 15,5 a 57,5 kgf/cm², onde se verifica um aumento gradativo a partir do traço com 100% de celulose até o traço com 100% de rejeitos de tetra pak, concluindo-se que a inserção do rejeito de tetra pak fez aumentar a resistência das diferentes misturas. a norma de comercialização ansi a 208.1 (usda, 1999) para chapas de partículas de madeira com baixa e média densidade (menores que 0,59 e entre 0,59 e 0,8 g/cm3 respectivamente) admite valores mínimos requeridos de 56 e 112 kgf/ cm2 para mor. no ensaio de flexão estática realizado, as médias do módulo de ruptura (mor) variavam de 34 a 64 kgf/cm², aumentando-se sucessivamente os valores de mor de acordo com a variação na porcentagem de tetra pak presente nos compósitos. quanto aos valores de spl (tensão no limite da proporcionalidade), as chapas apresentaram uma variação de 14 a 25 kgf/cm. no ensaio de inchamento, todos os traços, com exceção ao traço 06, com 100% de celulose (61,79%), apresentaram índices permitidos pela norma cs 236-66 (1968), que é de 35%, variando de 6,33% e 3,4% para o índice de inchamento. uma conclusão imediata constatada nos experimentos citados foi à importância da presença do polietileno e do alumínio nas chapas, pois eles proporcionam uma maior coesão, resistência e impermeabilidade a elas. por meio de uma interpolação dos dados obtidos nos ensaios realizados, foi escolhido o traço 04 (60% de tetra pak e 40% de celulose) como o traço ideal para ser aplicado em painéis de vedação. referências 1. american society for testing and materials. asasasasastm 1tm 1tm 1tm 1tm 1030303030377777..... standard test methods for evaluating properties of wood-based fiber and particle panel materials. philadelphia, p. 137 – 166, 1996. 2. calderoni, s. os bilhões perdidos no lixoos bilhões perdidos no lixoos bilhões perdidos no lixoos bilhões perdidos no lixoos bilhões perdidos no lixo. 3 ª edição. são paulo: humanitas editora, 346 p, 1998. 3. commercial standard c.s. 236-66. matmatmatmatmat formed wood particleboardformed wood particleboardformed wood particleboardformed wood particleboardformed wood particleboard. 1968. 4. dacosta, l. p. e.; haselein, c. r.; santini, e. j.; schneider, p. r.; calegari, l. qualidade dasqualidade dasqualidade dasqualidade dasqualidade das chapas de partículas aglomeradas fabricadaschapas de partículas aglomeradas fabricadaschapas de partículas aglomeradas fabricadaschapas de partículas aglomeradas fabricadaschapas de partículas aglomeradas fabricadas gráfico 05 – médias das tensões limites para cada traço revista brasileira de ciências ambientais – número 726 com resíduos do processamento mecânico dacom resíduos do processamento mecânico dacom resíduos do processamento mecânico dacom resíduos do processamento mecânico dacom resíduos do processamento mecânico da madeira de pinus elliottii (engelm.)madeira de pinus elliottii (engelm.)madeira de pinus elliottii (engelm.)madeira de pinus elliottii (engelm.)madeira de pinus elliottii (engelm.). ciência florestal, v.15, n° 3. santa maria, p. 311-322, 2005. 5. john, v. m. reciclagem de resíduos nareciclagem de resíduos nareciclagem de resíduos nareciclagem de resíduos nareciclagem de resíduos na construção civil: contribuição para metodologiaconstrução civil: contribuição para metodologiaconstrução civil: contribuição para metodologiaconstrução civil: contribuição para metodologiaconstrução civil: contribuição para metodologia de pesquisa e desenvolvimento.de pesquisa e desenvolvimento.de pesquisa e desenvolvimento.de pesquisa e desenvolvimento.de pesquisa e desenvolvimento. tese de livre docência. escola politécnica da universidade de são paulo. são paulo, 113 p., 2000. 6. meldonian, n. l. alguns aspectos do lixoalguns aspectos do lixoalguns aspectos do lixoalguns aspectos do lixoalguns aspectos do lixo urbano no estado de são paulo eurbano no estado de são paulo eurbano no estado de são paulo eurbano no estado de são paulo eurbano no estado de são paulo e considerações sobre reciclagem do alumínio econsiderações sobre reciclagem do alumínio econsiderações sobre reciclagem do alumínio econsiderações sobre reciclagem do alumínio econsiderações sobre reciclagem do alumínio e do papeldo papeldo papeldo papeldo papel. campinas: unicamp, 1998. 7. nascimento, m. f. do. chchchchchp – chapas dep – chapas dep – chapas dep – chapas dep – chapas de partículas homogêneas – madeiras do nordestepartículas homogêneas – madeiras do nordestepartículas homogêneas – madeiras do nordestepartículas homogêneas – madeiras do nordestepartículas homogêneas – madeiras do nordeste do brasil.do brasil.do brasil.do brasil.do brasil. são carlos. tese de doutoramento – escola de engenharia de são carlos, universidade de são paulo, 145 p., 2003. agradecimentos a fapesp, pelo financiamento da presente pesquisa; ao laboratório de processamento de madeira da unesp de bauru, à pesquisadora fátima maria do nascimento e ao técnico josé francisco, do laboratório de madeiras e estruturas de madeiras da usp de são carlos e ao sr. eduardo gomes, proprietário da empresa ibaplac. 8. saraiva, f. o papel da celulose nao papel da celulose nao papel da celulose nao papel da celulose nao papel da celulose na construção civilconstrução civilconstrução civilconstrução civilconstrução civil. revista: o papel, no. 10, ano lxii, p. 77 – 88, 2002. 9. savastano jr., h. materiais à base de cimentomateriais à base de cimentomateriais à base de cimentomateriais à base de cimentomateriais à base de cimento reforçados com fibra vegetal: reciclagem dereforçados com fibra vegetal: reciclagem dereforçados com fibra vegetal: reciclagem dereforçados com fibra vegetal: reciclagem dereforçados com fibra vegetal: reciclagem de resíduos para a construção de baixo custo.resíduos para a construção de baixo custo.resíduos para a construção de baixo custo.resíduos para a construção de baixo custo.resíduos para a construção de baixo custo. tese de livre-docência, escola politécnica, universidade de são paulo. são paulo. 2000. 10. united states department of agriculture. wwwwwood handbook: wood as anood handbook: wood as anood handbook: wood as anood handbook: wood as anood handbook: wood as an engineering material.engineering material.engineering material.engineering material.engineering material. washington: u. s. government printing office, 466 p., 1999. 11. vázques, e. introdução. in: carneiro, a. p.; brum, i. a. s.; cassa, j. c. s. (orgs.). reciclagemreciclagemreciclagemreciclagemreciclagem de entulho para produção de materiais dede entulho para produção de materiais dede entulho para produção de materiais dede entulho para produção de materiais dede entulho para produção de materiais de construção:construção:construção:construção:construção: projeto entulho bom. salvador: edufba/ caixa econômica federal, p. 22-25, 2001. 108 rbciamb | n.49 | set 2018 | 108-122 desirée antéia jastes fernandes mestre em ciências ambientais pela universidade federal do pará (ufpa). discente no instituto de geociências, programa de pósgraduação em ciências ambientais, ufpa – belém (pa), brasil. maria isabel vitorino doutora em meteorologia pelo instituto nacional de pesquisas espaciais (inpe). professora adjunta da ufpa – belém (pa), brasil. paulo jorge de oliveira ponte de souza 3doutor em meteorologia agrícola pela universidade federal de viçosa (ufv). professor e pesquisador da universidade federal rural da amazônia (ufra). professor adjunto no instituto socioambiental e dos recursos hídricos – belém (pa), brasil. mario augusto gonçalves jardim 4doutor em ciências biológicas pela ufpa. pesquisador do museu paraense emílio goeldi (mpeg), coordenação de botânica (cbo) – belém (pa), brasil. endereço para correspondência: desirée antéia jastes fernandes – universidade federal do pará, instituto de geociências, programa de pós-graduação em ciências ambientais – rua augusto corrêa, s/n – guamá – cep 66075-110, belém (pa), brasil – e-mail: desireejastes@gmail.com recebido em: 06/03/2018 aceito em: 01/10/2018 resumo o objetivo desta pesquisa foi avaliar os efeitos da radiação solar incidente na dinâmica de regeneração natural das espécies em um bosque de mangue na costa litorânea paraense, brasil. conduziu-se o estudo no período de novembro de 2014 a outubro de 2015, no sítio experimental de cuiarana, em 5 parcelas de 400 m2, sendo 4 naturais e 1 controle (sombrite 50%). foram utilizados parâmetros fitossociológicos para avaliar a composição florística e a estrutura horizontal. radiação global (q g ) foi obtida de dados meteorológicos das torres micrometeorológicas do sítio. a variabilidade espaçotemporal das espécies sob q g foi acurada por análise fatorial em componentes principais, teste de tukey e teste t de student a 95% de confiança. foram registrados 25.772 espécimes, distribuídos em três famílias, três gêneros e três espécies. o teste t de student não apontou diferença estatística significativa entre as abundâncias nas estações chuvosa e menos chuvosa. análise de componentes principais (acp) extraiu dois componentes que explicam 91,5% da variância. avicennia germinans e laguncularia racemosa apresentaram crescimento tolerante a 50% de sombreamento. palavras-chave: mangue; variação espaçotemporal; fatores climáticos. abstract the objective of this research was to evaluate the effects of incident solar radiation on the dynamics of natural regeneration of the species in a mangrove forest in the paraense coast, brazil. the study was conducted from november 2014 to october 2015, in the experimental site of cuiarana, in 5 plots of 400 m2, 4 natural and 1 control (sombrite 50%). phytosociological parameters were used to evaluate floristic composition and horizontal structure. global radiation (q g ) was obtained from meteorological data of the micrometeorological towers of the site. the spatio-temporal variability of species under q g was accounted for by factorial analysis in main components, tukey and student’s t tests at 95% confidence. there were 25,772 specimens distributed in 3 families, 3 genera and 3 species. the student’s t test did not show statistically significant differences between abundances in rainy and less rainy seasons. principal component analysis (pca) extracted 2 components that explain 91.5% of the variance. avicennia germinans and laguncularia racemosa showed tolerant growth at 50% shading. keywords: mangrove; spatio-temporal variation; climatic factors. doi: 10.5327/z2176-947820180333 efeito da radiação solar sobre a regeneração natural de manguezal em cuiarana, salinópolis, pará effect of solar radiation on natural regeneration of mangrove in cuiarana, salinópolis, pará https://orcid.org/0000-0001-7466-8159 https://orcid.org/0000-0003-3253-5301 https://orcid.org/0000-0003-4748-1502 https://orcid.org/0000-0003-1575-1248 efeito da radiação solar sobre a regeneração natural de manguezal em cuiarana, salinópolis, pará 109 rbciamb | n.49 | set 2018 | 108-122 introdução os manguezais são conhecidos por sua exuberância e relevância com relação aos seus aspectos ecológicos enquanto ecossistemas, tais como produção de biomassa, manutenção das zonas costeiras, berçário natural para fauna, além de indicadores de mudanças climáticas (lima; galvani, 2013; lima; tognella, 2012). o pará possui uma área significativa dos mangues brasileiros, 598 km de linha de costa, muito bem conservados, relativamente bem protegidos por restingas e comumente abrigados no interior dos estuários, apresentando maior permanência de condições de desenvolvimento no tempo e no espaço, devido ao contato direto com taludes dos baixos planaltos costeiros, com formações eólicas na linha da costa ou em espaços palustres de água salobras ou doces (souza filho; el-robrini, 1996; menezes et al., 2008). as diferenças entre as fisionomias e as estruturas vegetais dos ecossistemas de mangue são determinadas pela localização biogeográfica e, sobretudo, pelas variações espaciais e temporais de clima, geomorfologia, salinidade, distância do mar, bem como distúrbios oriundos de fenômenos naturais e atividades antrópicas. a ação direta ou indireta dos fatores edáficos, biológicos e climáticos determina a capacidade adaptativa e de regeneração natural das populações vegetais (schaeffer-novelli et al., 2015; soares et al., 2012; vale, 2010; wolansky et al., 2009). a fase inicial do ciclo de vida de um vegetal constitui em um período muito crítico, pois a plântula se encontra vulnerável a qualquer tipo de dano e, consequentemente, pode acarretar elevada taxa de mortalidade, tendo então a sobrevivência de indivíduos como o início da dinâmica sucessional. a regeneração natural é um processo de reconstituição das comunidades vegetais e de formação de novas paisagens, com mudanças sucessionais de enriquecimento gradual de espécies e aumento na complexidade estrutural e funcional ao longo do tempo e do espaço, e ocorre em função dos fatores climáticos, edáficos e ecológicos, principalmente pelo regime de chuvas e pela disponibilidade de luminosidade (chazdon, 2012; magnago et al., 2012; maués et al., 2011). a funcionalidade biológica das plantas está intimamente condicionada aos elementos climáticos, como a pluviosidade, que, no estado paraense, apresenta grande variabilidade espaçotemporal ao longo do ano. no pará, identifica-se a existência de basicamente dois regimes pluviométricos distintos, sendo: uma estação chuvosa, geralmente compreendendo entre os meses de dezembro a maio, com elevada precipitação e diretamente influenciado pela migração sazonal da zona de convergência intertropical (zcit) na direção meridional; e por uma estação menos chuvosa, a qual ocorre geralmente entre junho a novembro, sem período de seca definido (moraes et al., 2005; souza; ambrizzi, 2003; rao; hada, 1990). outro elemento climático que deve ganhar destaque para a funcionalidade biológica vegetal é a radiação solar, ao influenciar diretamente nos processos fotossintéticos (marenco; lopes, 2009), por ser praticamente a única fonte de energia que influencia os movimentos atmosféricos e os mais variados processos que envolvem as interações solo-planta-atmosfera (yetemen et al., 2015; querino et al., 2011), primordial para o desenvolvimento, o crescimento e a dinâmica vegetal. a variabilidade espacial e temporal da regeneração natural do mangue ao longo dos litorais levanta questões sobre as alterações climáticas e seus impactos, pois há controvérsias sobre sua origem, isto é, se foram ou continuam sendo provocadas por causas naturais ou por processos antrópicos. muitos trabalhos têm sido desenvolvidos visando a compreender como os elementos climáticos influenciam na dinâmica sucessional nos mais diversos ecossistemas, contudo poucos estão relacionados aos manguezais. guo et al. (2017), osland (2017), schaeffer-novelli et al. (2016) e soares et al. (2012), ao observarem a distribuição vegetal em manguezais em relação ao clima, e roppa et al. (2012) e venturoli et al. (2011), em análise de fragmentos florestais nativos e secundários e de pastagem, constataram melhores valores dos parâmetros associados durante o período sazonal mais ameno, isto é, com maior riqueza e recrutamento em estações chuvosas e maior mortalidade em estações secas, ao que se entende, então, que os indivíduos em estado inicial de desenvolvimento eram mais dinâmicos do que aqueles mais fernandes, d.a.j.; vitorino, m.i.; souza, p.j.o.p.; jardim, m.a.g. 110 rbciamb | n.49 | set 2018 | 108-122 desenvolvidos, em função da maior susceptibilidade ao estresse hídrico no solo e da quantidade de radiação solar incidente. o conhecimento sobre a dinâmica dos estágios iniciais de desenvolvimento das espécies arbóreas é fundamental para a compreensão dos processos que regulam a estabilidade desse ecossistema, bem como do seu potencial intrínseco de regeneração natural diante dos fatores estressantes, que, em relação à radiação solar, ditam como a densidade de cobertura vegetal do mangue irá determinar o grau de interceptação e aproveitamento de energia conforme distribuição de espécies e indivíduos ao longo da região (silva et al., 2015; dias-terceiro et al., 2014). este trabalho teve por objetivo avaliar os efeitos da radiação solar incidente na dinâmica de regeneração natural das espécies em um bosque de mangue na costa litorânea paraense, brasil. materiais e métodos a pesquisa foi desenvolvida no sítio experimental de cuiarana, localizado na vila de cuiarana, município de salinópolis (0º39’49,72”s e 47º17’03,41”w), região costeira do nordeste paraense, distante cerca de 213 km da capital, belém, pertencente à universidade federal rural da amazônia (ufra) e à universidade federal do pará (ufpa). a área é caracterizada como uma zona em estágio sucessional inicial de manguezal, entre feições de mangue maduro e de terra firme, geralmente conhecidas como apicum, e abriga vegetação herbácea e arbórea, de solos hipersalinos e do tipo argilo-arenosos, gerados pela deposição de areia fina por ocasião das marés de sizígias e quadratura (schmidt et al., 2013; schaeffer-novelli, 2000). o clima local é do tipo aw, de acordo com a classificação köppen, de índice pluviométrico médio de 2.100 mm, em que é possível distinguir dois períodos sazonais de chuva: chuvoso (janeiro a julho), que acumula 90% da precipitação anual, e menos chuvoso (agosto a dezembro) (rodrigues et al., 2013; inmet, 2013). o estudo foi conduzido no período de novembro de 2014 a outubro de 2015 e consistiu no monitoramento mensal da comunidade vegetal do bosque de mangue e da radiação solar incidente na superfície, também em escala mensal, para avaliar a influência desse elemento climático no crescimento de indivíduos. para tanto, foram instaladas 5 parcelas permanentes de 20 × 20 m (0,2 ha), distanciadas aproximadamente 100 m entre si, das quais 4 foram mantidas sob condições naturais, a pleno sol (p1, p2, p3 e p4), e uma foi coberta com sombrite de polietileno, que incapacitava a passagem de 50% da radiação solar incidente, sendo esta, então, considerada como parcela controle (pc). a variabilidade temporal da radiação global (q g ) foi obtida a partir do banco de dados da torre micrometeorológica da ufra, instalada no mangue, no sítio experimental, a qual é equipada com um sistema de aquisição e armazenamento automático de dados, programado para fazer leituras a cada 10 segundos e armazenar médias a cada 10 minutos. as falhas encontradas na série dos dados foram preenchidas com aqueles das torres micrometeorológicas da ufra e da ufpa instaladas em terra firme, distantes cerca de 300 a 400 m das parcelas permanentes. assim, foram calculadas médias mensais para os dados de q g em mj.m2. ademais, para analisar os meses de maior e menor quantitativo de q g , em razão das condições atmosféricas, foi calculado o índice de transmissividade (kt) mensal, determinado pela razão entre a q g e a radiação incidente no topo da atmosfera (q a ) mensais, em mj.m-2, sendo a q a calculada de acordo com allen et al. (1998). quando kt ≤ 0,35, os meses foram classificados como “céu nublado” e kt≥ 0,5, como de “céu limpo”, conforme critérios propostos por souza et al. (2013). as informações relacionadas à vegetação foram coletadas mensalmente em subparcelas de 1 m2, delimitadas por um quadrado de canos pvc enroscados por emboques próprios, lançados aleatoriamente até ter sido obtida a cobertura completa de cada parcela. a cada lançamento, todos os indivíduos regenerantes foram devidamente identificados, quantificados e estratificados em 3 categorias de tamanho (cts), sendo elas: ct 1 = altura ≤ 30 cm; ct 2 = 30,1 ≤ altura ≤ 1 m; ct 3 = < 1 m, com o auxílio de uma vara graduada, posicionada no centro da subparcela, segundo metodologia de jardim et al. (2013). efeito da radiação solar sobre a regeneração natural de manguezal em cuiarana, salinópolis, pará 111 rbciamb | n.49 | set 2018 | 108-122 a composição florística foi a partir da identificação dos indivíduos das espécies típicas de mangue, quanto a espécie e gênero, por um parabotânico do museu emílio goeldi. a nomenclatura das espécies foi baseada no banco de dados do missouri botanical garden (2015) e as famílias foram atualizadas com base no sistema apg iii (2009). a estrutura horizontal foi determinada pelos parâmetros de abundância absoluta (n), frequência relativa (fr) e densidade relativa (dr), conforme curtis e mcintosh (1951); foi calculada a regeneração natural relativa (rn%), obtida pela média entre frequência, densidade e categoria de tamanho relativas (ct%) multiplicado por 100, conforme proposto por finol (1971). em relação ao efeito da radiação solar na regeneração natural das espécies foi aplicada a análise de componentes principais (acp), por meio da análise da variabilidade espaçotemporal simultânea (hongyu et al., 2016; dominick et al., 2012; wilks, 2011). para tanto, foram utilizados os dados de abundância de cada espécie de cada parcela e a q g de cada mês do monitoramento, organizados em uma matriz de covariância disposta em modo t, conforme explicam amanajás e braga (2012), lebrija-trejos et al. (2010), sharma e raghubanshi (2006) e shono et al. (2006), que, adaptada ao objetivo deste trabalho, foi organizada uma matriz de dados z (z x k), em que as z linhas correspondem à sequência de parcela/espécies/qg e as k colunas, ao tempo (novembro de 2014 a outubro de 2015). assim, foram gerados autovalores temporais e autovetores espaciais como padrões de correlação entre radiação solar e número de indivíduos das espécies, utilizando o software statistical package for the social sciences (spss) 13.0. além disso, os autovetores espaciais foram plotados com o auxílio do software surfer 11.0. foi aplicado também o teste t de student (p < 0,05) para amostras independentes, para comparação entre as médias de abundância entre os períodos chuvoso e menos chuvoso, e a abundância das espécies entre parcelas foi submetida a uma análise de variância, sendo as médias comparadas pelo teste de tukey, a 5% de probabilidade, para avaliar os efeitos do sombreamento (-50%) no crescimento das espécies, com o auxílio do software spss 13.0. resultados e discussão durante a estação chuvosa, fevereiro foi o mês que apresentou o maior valor para a radiação solar incidente (20,02 mj.m-2). a variabilidade mensal da radiação solar está representada na figura 1, enquanto março foi o de menor quantitativo (11,54 mj.m-2). no período menos chuvoso, os valores mensais máximos e mínimos observados corresponderam aos meses de setembro (21,4 mj.m-2) e julho (18,16 mj.m-2), respectivamente. nota-se que a configuração meteorológica do período chuvoso foi atípica, ao serem encontrados valores acima do esperado de q g para o mês de fevereiro, cuja média é equivalente a 16,5 mj.m-2 (fernandes, 2016). o índice de transmissividade indica o grau de nebulosidade para esse mês, com condições de céu limpo (kt = 0,55). moojen et al. (2012) e querino et al. (2011) explicam que, sob essas condições, a atmosfera apresenta maior transmissividade, implicando em um maior quantitativo de radiação incidente, e mais rica em radiação direta do que a componente difusa. para o mês de março, kt foi igual a 0,3, indicando relação direta com a menor quantidade de radiação incidente, atribuída às condições da turbidez atmosférica, sendo mais opaca. belúcio et al. (2014), galvani e lima (2011) e haag e krenzinger (2010) explicam que o vapor d’água e outros constituintes, como aerossóis e sal marinho, atuam como núcleos absorvedores e espalhadores de radiação solar de ondas curtas e atenuam a quantidade da radiação incidente em função da menor transmissividade atmosférica, que reflete mais a radiação direta e sendo mais rica pela componente difusa. essa atipicidade da configuração meteorológica local pode estar relacionada principalmente ao efeito do el niño-oscilação sul (enos) em sua fase quente (el niño), que vinha modulando os índices pluviométricos e as condições atmosféricas locais desde o segundo semestre de 2014 (national oceanic and atmospheric administration, 2016). em relação à composição florística, após um ano de coleta de dados, o monitoramento possibilitou o refernandes, d.a.j.; vitorino, m.i.; souza, p.j.o.p.; jardim, m.a.g. 112 rbciamb | n.49 | set 2018 | 108-122 gistro de 25.772 indivíduos, distribuídos em 3 famílias, 3 gêneros e 3 espécies típicas de manguezal, sendo elas: as famílias acanthaceae, com a espécie avicennia germinans (l.) l., combretaceae, com laguncularia racemosa (l.) c. f. gaertn, e rhizophoraceae, com rhizophora mangle l., em ordem decrescente de regeneração natural relativa (tabela 1). além dessas também foram identificadas apenas mais quatro espécies arbustivas e uma arbórea, como forma de caracterização da composição local, das famílias aizoaceae, com sesuvium portulacastrum (l.), combretaceae, com conocarpus erectus l., cyperaceae, com eleocharis caribaea (rottb.) blake, plantaginaceae, com bacopa sessiliflora (benth.) edwall e poaceae, com sporobolus virginicus (l.) kunth. na estação chuvosa (janeiro de 2015 a junho de 15), obteve-se o registro de 13.104 plântulas. o mês que apresentou maior abundância foi janeiro, com 3.035 indivíduos, representados pelas espécies avicennia germinans (n = 2.950), da família acanthaceae, laguncularia racemosa (n = 55), pertencente à família combretaceae, e rhizophora mangle (n = 30), da família rhizophoraceae. ao longo do período menos chuvoso (novembro de 2014, dezembro de 2014 e junho a outubro de 2015) houve a contabilização de 12.715 indivíduos regenerantes, de modo que setembro foi o mês que expôs o maior número de espécimes, com 2.734 plântulas, sendo 2.554 de avicennia germinans, 121 de laguncularia racemosa e 59 de rhizophora mangle. a parcela p1 apresentou o registro de 8.044 indivíduos. na estação chuvosa, a espécie avicennia germinans foi a mais representativa (n = 3.931; rn% = 94,01), seguida por rhizophora mangle (n = 124; rn% = 5,13%) e laguncularia racemosa (n = 8; rn% = 0,86). durante a estação menos chuvosa, o mesmo padrão de distribuição foi observado, com avicennia germinans (n = 386; rn% = 94,89), rhizophora mangle no v/ 14 de z/ 14 ja n/ 15 fe v/ 15 m ar /1 5 ab r/ 15 m ai /1 5 ju n/ 15 ju l/ 15 ag o/ 15 se t/ 15 ou t/ 15 25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 m j.m -2 qg kt 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 índice de transm issividade tempo (meses) q g : radiação solar global; kt: índice de transmissividade. figura 1 – radiação solar global e índice de transmissividade entre novembro de 2014 a outubro de 2015, em bosque de mangue em cuiarana, salinópolis, pará. efeito da radiação solar sobre a regeneração natural de manguezal em cuiarana, salinópolis, pará 113 rbciamb | n.49 | set 2018 | 108-122 (n = 113; rn% = 4,27) e laguncularia racemosa (n = 8; rn% = 0,83). foram encontradas ainda as espécies sporobolus virginicus e eleocharis caribeae durante ambos os períodos sazonais. a parcela p2 contabilizou 1.025 indivíduos, os quais foram distribuídos durante os períodos chuvoso e menos chuvoso, respectivamente, por avicennia germinans (n = 397 e 326; rn% = 67,17 e 65,92), rhizophora mangle (n = 144 e 119; rn% = 28,84 e 28,54) e laguncularia racemosa (n = 16 e 23; rn% = 3,98 e 5,24), além das espécies sporobolus virginicus, eleocharis caribeae e sesuvium portulocastrum. na parcela p3 foram encontradas 6.951 plantas, sendo 3.764 de avicennia germinans, determinando rn% = 99,38, seguidas de laguncularia racemosa, com 5 plantas e rn% = 0,62 durante a estação chuvosa. na temporada menos chuvosa, foram computadas plântulas de avicennia germinans (n = 3.151; rn% = 97,45), laguncularia racemosa (n = 27; rn% = 2,12) e rhizophora mangle (n = 4; rn%= 0,43). foram ainda registradas as espécies sporobolus virginicus, eleocharis caribeae, sesuvium portulocastrum e bacopa sessiflora. a parcela p4 apresentou 5.685 indivíduos, distribuídos em apenas duas espécies, nos dois períodos sazonais, em que foram contabilizados nas estações chuvosa e menos chuvosa, respectivamente, avicennia germinans (n = 2.702 e 2.958; rn% = 98,99 e 98,52) e laguncularia racemosa (n = 10 e 15; rn% = 1,01 e 1,48). em pc foram registrados 4.067 indivíduos, em que no período chuvoso avicennia germinans computou 1.695 plântulas e rn% = 81,90, laguncularia racemosa, 275 indivíduos e rn% = 16,89 e rhizophora mangle, 33 indivíduos e rn% = 1,77. durante a estação menos chuvosa, foram encontrados 1.794 espécimes de avicennia germinans (rn% = 84,48), 258 plântulas de laguncularia racemosa (rn% = 15,01) e 12 indivíduos de rhizophora mangle (rn% = 0,71), além de estarem presentes as espécies sesuvium portulocastrum e sporobolus virginicus. tabela 1 – composição florística do bosque de mangue do sítio experimental de cuiarana, salinópolis, pará, brasil. espécie família tempo n fr dr rn% n ov ./ 14 d ez ./ 14 ja n. /1 5 fe v. /1 5 m ar ./ 15 a br ./ 15 m ai o/ 15 ju n. /1 5 ju l./ 15 a go ./ 15 se t. /1 5 o ut ./ 15 avicennia germinans (l.) l. acanthaceae p1 473 656 1028 371 520 627 832 553 703 754 696 578 24.578 79,8 91,6 88,2 p2 67 53 86 65 63 62 45 76 53 51 52 50 p3 375 468 849 558 507 706 671 473 587 506 690 525 p4 386 394 679 294 345 390 524 470 401 537 777 463 pc 265 265 308 289 207 224 359 308 351 272 339 302 laguncularia racemosa (l.) c.f. gaertn. combretaceae p1 1 1 1 1 2 1 2 1 3 1 1 1 645 14,7 6,7 9,1 p2 7 1 2 2 3 2 2 5 5 2 2 6 p3 5 24 2 1 p4 2 4 6 5 3 1 4 pc 24 24 52 37 69 47 37 33 55 33 116 6 rhizophora mangle l. rhizophoraceae p1 1 10 9 45 17 17 26 22 35 30 25 549 5,5 1,7 2,7 p2 15 16 18 18 20 27 32 29 28 17 20 23 p3 2 1 1 p4 pc 2 2 3 2 5 19 2 2 8 1.616 1.878 3.035 1.646 1.788 2.105 2.526 2.004 2.239 2.217 2.734 1.984 25.772 100% 100% 100% n: abundância absoluta; fr: frequência relativa; dr: dominância relativa; rn%: regeneração natural. fernandes, d.a.j.; vitorino, m.i.; souza, p.j.o.p.; jardim, m.a.g. 114 rbciamb | n.49 | set 2018 | 108-122 a composição florística corrobora os trabalhos de sales et al. (2009) e seixas et al. (2006), em manguezais do nordeste paraense. matni et al. (2006), ao estudarem a estrutura dos bosques de mangue na península de bragança, no pará, constataram que a distribuição de espécies é atribuída aos fatores abióticos, como salinidade, inundação e dinâmica costeira, sendo que a laguncularia racemosa geralmente aparece em bordas e canais de clareiras, sendo pioneira na recolonização de clareiras nos manguezais, seja por distúrbios naturais ou antrópicos, como explica duke (2001). hadlich et al. (2015), araújo et al. (2014), costa et al. (2014) e abreu et al. (2006) destacam que a distribuição de rhizophora mangle e avicennia germinans está mais condicionada aos fatores de salinidade e substrato, sendo rhizophora mangle encontrada em zonas lodosas e de água salobra, e que indicam elevado grau de desenvolvimento desse ecossistema, enquanto avicennia germinans é abrigada em ambientes hipersalinos, pouco inundados e menos lodosos. o teste t de student mostrou que houve diferença estatística significativa entre o número de indivíduos das parcelas, em relação às estações chuvosa e menos chuvosa (médiachuvoso = 7326,2; médiamenos chuvoso = 2558,80; p = 0,043). sobre a variabilidade espaçotemporal da regeneração natural em função da radiação incidente, a acp extraiu 2 componentes que, somadas, são capazes de explicar 91,5% da variância total dos dados. a primeira componente (cp1) correspondeu a 83% da variância (figura 2). o padrão espacial se configura com valores positivos a nordeste (p1 e p2) e negativos a sudeste (p3, p4 e pc), indicando o grau de desenvolvimento das parcelas, no que tange à capacidade de interceptação e ao aproveitamento da radiação solar no espaço. na parcela p1, todas as espécies presentes foram favorecidas, sendo rhizophora mangle a mais adaptada ao espaço, caracterizado pelo extremo leste da parcela composto por substrato lodoso de mangue maduro, que, associado ao quantitativo de qg, às condições atmosféricas e à plasticidade morfológica da planta, teve seu crescimento mais favorecido do que as demais espécies encontradas nessa parcela. na parcela p2, rhizophora mangle também se mostrou bem-adaptada, enquanto a espécie de maior -0.6662 -0.6664 -0.6666 -0.6668 -0.6670 -0.6672 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5 -0.6 -0.7 -0.8 -0.9 -1.0 no v/ 14 de z/ 14 ja n/ 15 fe v/ 15 m ar /1 5 ab r/ 15 m ai /1 5 ju n/ 15 ju l/ 15 ag o/ 15 se t/ 15 ou t/ 15 a b la tit ud e longitude -47.2846 -47.2844 -47.2842 -47.2840 -47.2838 -47.2836 -47.2834 0,8 0,6 0,4 0,2 0 co efi ci en te d e ex pa ns ão te m po ra l tempo (meses) figura 2 – padrões de correlação da primeira componente, com 83% da variância total explicada. (a) autovetores e (b) autovalores, com significância de 95%. efeito da radiação solar sobre a regeneração natural de manguezal em cuiarana, salinópolis, pará 115 rbciamb | n.49 | set 2018 | 108-122 peso negativo foi avicennia germinans, indicando o ambiente desfavorável para sua colonização no espaço. contudo, em p3 e p4 o padrão é invertido, sendo rhizophora mangle inexistente ao longo de toda a avaliação nessas parcelas e avicennia germinans beneficiada pelo meio. ademais, em pc o maior peso foi a radiação solar, indicando que ela foi determinante no estabelecimento de plântulas, principalmente das espécies avicennia germinans e laguncularia racemosa. associado aos coeficientes de expansão temporal (autovalores), nota-se que, no geral, esse padrão se mantém constante ao longo do período estudado. assim, a cp1 revela a variabilidade anual da abundância das espécies e, por essa razão, não são tão perceptíveis as variações espaçotemporais entre os períodos chuvoso e menos chuvoso e entre as parcelas. contudo, pode-se perceber flutuações positivas entre os meses de janeiro a abril, apresentando o aumento e a redução de indivíduos, em resposta à intensidade de radiação solar incidente, de modo mais acentuado na transição janeiro a março. fevereiro foi o mês que apresentou o maior quantitativo de radiação solar (20,03 mj.m-2) em relação aos demais meses da estação chuvosa. de modo geral, nesse mês houve perda significativa no número de indivíduos de avicennia germinans, em torno de 50%, em todas as parcelas naturais, quando comparado com a abundância dessa espécie em janeiro. todavia, ao comparar a mortalidade de plântulas de avicennia entre parcelas naturais e controle, é expressivo o efeito atenuante que a condição de sombreamento proporcionou, na qual houve perda de 6,17% de indivíduos. a mortalidade de plântulas pode estar relacionada à contribuição dos altos níveis de radiação incidente e aos efeitos da fotoinibição, como explicam campelo et al. (2015), araújo e demenics (2009) e ivanov et al. (2008), em que ocorre redução do potencial hídrico das folhas e aumento da evaporação e temperatura vegetal, restringindo o movimento estomático para os processos de transpiração e levando a planta a condições acima do seu limite de tolerância térmica e plasticidade morfológica. março correspondeu ao mês, ao longo do período de estudo, que apresentou o menor quantitativo de radiação solar (11,54 mj.m-2), determinado em função da elevada nebulosidade local. nesse mês houve o recrutamento em todas as parcelas, em resposta às condições luminosas e térmicas menos estressantes. na parcela p1, houve o crescimento significativo de rhizophora mangle (5 vezes maior do que o mês anterior) e avicennia germinans (em torno de 41%). em p2, p3 e p4, houve crescimento pouco significativo de indivíduos de todas as espécies típicas de mangue. em pc, sob as condições de restrição de parte da radiação, houve crescimento de laguncularia racemosa, aproximadamente de 86%, em relação à abundância dessa espécie em fevereiro, enquanto avicennia germinans apresentou perda de quase metade da abundância encontrada anteriormente. a resposta de perda e crescimento da vegetação do mangue está de acordo com o trabalho de hanley et al. (2008), que afirmam que avicennia germinans é considerada uma espécie heliófila. assim, ela apresenta características de maior ponto de compensação luminosa do que laguncularia racemosa. além disso, as condições de salinidade do solo podem ter tido relevância para esse acontecimento, uma vez que a pc apresentou menor topografia, maior influência de maré e, consequentemente, menor teor de sódio no solo, gerando um ambiente adverso às exigências ótimas de sobrevivência da espécie (menezes et al., 2008). a segunda componente teve o poder de explicação de 8,5% da variância dos dados e reafirma o padrão espacial encontrado na primeira componente, de modo que possibilita a visualização da variabilidade mensal da regeneração das espécies (figura 3). nela fica evidente a caracterização física (fisionomia) de cada parcela e como cada uma determina o crescimento das espécies. a parcela p1 teve como variável mais expressiva a abundância de avicennia germinans. essa parcela é praticamente coberta por vegetação rasteira e ladeada por vegetação arbórea desenvolvida de terra firme e de mangue, e apresenta elevação topográfica entre 8 e 10 m do nível do mar. logo, é composta por múltiplas facetas em função do maior índice de área foliar, o que permite melhor aproveitamento por meio do espalhamento da radiação (martins et al., 2015; pilau; angelocci, 2015; souza et al., 2012). fernandes, d.a.j.; vitorino, m.i.; souza, p.j.o.p.; jardim, m.a.g. 116 rbciamb | n.49 | set 2018 | 108-122 a espécie rhizophora mangle apresentou maior representatividade na parcela p2. essa parcela apresenta pequenas manchas de vegetação distribuídas ao longo da área, com características de alta capacidade refletora, em relação as demais, devido ao solo exposto (rebouças et al., 2015; querino et al., 2013), e situa-se em topografia entre 5 e 7 m do nível do mar. as parcelas p3, p4 e pc apresentam as mesmas fisionomias, com vegetação bem distribuída em toda a área e elevação topográfica entre 5 e 7 m do nível do mar. em p3 e p4, a maior representatividade foi de avicennia germinans, enquanto em pc o maior peso foi da q g . ao comparar os escores temporais, pode-se visualizar o comportamento de crescimento nas estações chuvosa e menos chuvosa, observado pelas oscilações entre os meses de fevereiro a julho. na estação chuvosa e no início de transição para menos chuvosa, durante os meses de abril (13,09 mj.m-2), maio (15,95 mj.m-2) e junho (20,16 mj.m-2), em pc o crescimento de laguncularia racemosa não foi tão evidente, ao passo que houve crescimento para avicennia germinans e rhizophora mangle. isso indica que as condições de sombreamento associadas às condições atmosféricas favoreceram o crescimento de avicennia germinans, ao atingir mais rapidamente o seu ponto fótico. além disso, a dispersão de propágulos pode ter beneficiado o aparecimento de rhizophora mangle na parcela (larcher, 2004; duke, 2001). lopes et al. (2013) constataram que rhizophora mangle apresenta crescimento, independentemente das condições luminosas, tendo maior importância as condições do substrato em que a espécie está inserida. durante o período menos chuvoso, notam-se picos positivos em julho e negativos em agosto, quando o padrão espacial é então invertido. em julho, a radiação incidente foi de 18,7 mj.m-2 e pode ter determinado o crescimento considerável de plântulas de avicennia germinans em p1, devido à estrutura fisionômica da parcela. em p2, houve perda de indivíduos da espécie avicennia germinans que pode ser atribuída às condições de estresse térmico nas camadas superficiais do solo desnudo, estados esses sujeitos a receber maior concentração de radiação incidente (santos, 2012; marenco; lopes, 2009). em p3 e p4, também houve redução de indivíduos dessa espécie, mas em menor grau do que em p2, devido a maior interceptação da radiação solar, pela cobertura vegetal e pela influência da maré, que ateno v/ 14 de z/ 14 ja n/ 15 fe v/ 15 m ar /1 5 ab r/ 15 m ai /1 5 ju n/ 15 ju l/ 15 ag o/ 15 se t/ 15 ou t/ 15 a b 0,8 0,6 0,4 0,2 0 -0,2 -0,4 -0,6 -0,8 co efi ci en te d e ex pa ns ão te m po ra l tempo (meses) -0.6662 -0.6664 -0.6666 -0.6668 -0.6670 -0.6672 1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 -0.1 -0.2 -0.3 -0.4 -0.5 -0.6 -0.7 -0.8 -0.9 -1.0 la tit ud e longitude -47.2846 -47.2844 -47.2842 -47.2840 -47.2838 -47.2836 -47.2834 figura 3 – padrões de correlação da primeira componente, com 8,5% da variância total explicada. (a) autovetores e (b) autovalores, com significância de 95%. efeito da radiação solar sobre a regeneração natural de manguezal em cuiarana, salinópolis, pará 117 rbciamb | n.49 | set 2018 | 108-122 nuaram o efeito do estresse térmico (ribeiro et al., 2010). em pc, foi possível notar o padrão constante no crescimento de laguncularia racemosa e sua manutenção no espaço. a análise de variância permitiu observar a influência da radiação solar no crescimento de cada espécie nas parcelas, para as estações chuvosa e menos chuvosa (tabela 2). o crescimento de rhizophora mangle mostrou-se estar mais relacionado ao substrato em que a espécie está inserida do que à intensidade de radiação incidente propriamente dita, independentemente do período sazonal, uma vez que seu crescimento foi melhor em p1 e p2, que, mesmo sendo parcelas muito distintas em relação à estrutura horizontal, não diferem estatisticamente. contudo, o crescimento de avicennia germinans e laguncularia racemosa foi determinado pelo quantitativo de radiação incidente. nas parcelas em que a interceptação da radiação solar foi maior, em função do grau de rugosidade local, avicennia germinans se comportou de modo variado, sendo favorecida pelo grau de cobertura vegetal, maiores em p1, p3 e p4. em relação à laguncularia racemosa, o sombreamento em pc foi determinante para seu estabelecimento, mostrando que, em estágio inicial, essa espécie, apesar de ser reconhecida como heliófila (sales et al., 2009), cresce também em condições de sombreamento, sendo, por isso, tolerante à sombra. os resultados encontrados neste estudo corroboram o trabalho de lopes et al. (2013), ao estudarem mudas dessas espécies em condições de viveiro, em que concluíram que o crescimento de avicennia germinans foi mais eficiente com sombreamento de 30% e o de laguncularia racemosa foi tolerante ao sombreamento de 60%. entretanto, é importante ressaltar que as complexas interações entre os fatores abióticos e bióticos nos ambientes naturais determinam a dinâmica de regeneração (chazdon, 2012). assim, fatores externos, como chuvas intensas, que auxiliam na diluição de sódio no solo e fazem o carregamento e a deposição de matéria orgânica e nutrientes a essas áreas (barr et al., 2013; reef et al., 2010), bem como os gradientes de inundação, que dão suporte às síndromes de dispersão, podem também ter algum efeito e precisam ser investigados localmente. médias seguidas pela mesma letra não diferem estatisticamente entre si. tabela 2 – valores médios de abundância das espécies em cada parcela durante os períodos chuvoso e menos chuvoso, pelo teste de tukey a 5% de probabilidade. parcela n a. germinans l. racemosa r. mangle período chuvoso p1 655,17 a 1,33 b 20,67 a p2 66,17 c 2,67 b 24 a p3 627,33 a 0,83 b 0 b p4 450,33 ab 1,67 b 0 b pc 282,50 bc 45,83 a 5,50 b período menos chuvoso p1 643,33 a 1,33 b 18,83 a p2 54,33 c 3,83 b 19,83 a p3 525,17 a 4,50 b 0,67 b p4 493 a 2,50 b 0 b pc 299 b 43 a 2 b fernandes, d.a.j.; vitorino, m.i.; souza, p.j.o.p.; jardim, m.a.g. 118 rbciamb | n.49 | set 2018 | 108-122 conclusão houve diferença significativa de abundância das espécies encontradas entre os períodos chuvoso e menos chuvoso. durante o período chuvoso, a expressiva mortalidade de indivíduos em parcelas naturais se deu pelos elevados níveis de q g , em fevereiro de 2015, em função das condições atmosféricas moduladas pela atuação do fenômeno el niño. a intensidade de radiação solar incidente beneficiou expressivamente o recrutamento de indivíduos de avicennia germinans, quando em áreas de melhor cobertura vegetal, com quantidades intermediárias de radiação solar (entre 11 mj.m-2 e 20 mj.m-2 mensais). a espécie laguncularia racemosa exige menor quantidade de radiação solar do que avicennia germinans, com tolerância a 50% de sombreamento. referências abreu, m. m. o.; mehlig, u.; nascimento r. e. s. a.; menezes m. p. m. análise de composição florística e estrutura de um fragmento de bosque de terra firme e de um manguezal vizinhos na península de ajuruteua, bragança, pará. boletim do museu paraense emílio goeldi: ciências naturais, belém, v. 1, n. 3, p. 27-34, 2006. allen, r. g.; 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jane.zoppas@ufrgs.br resumo a vasta utilização do cromo e seus compostos pelas indústrias modernas resulta na descarga de grandes quantidades desse elemento no ambiente. as tecnologias convencionais de tratamento de resíduos têm estado, tradicionalmente, centradas na destruição dos contaminantes contidos nos mesmos, nas chamadas “tecnologias fim de tubo”. este trabalho tem por objetivo geral a purificação dos banhos de cromo contaminados com cr(iii) e al pela técnica de eletrodiálise. foram testadas sete membranas catiônicas de diferentes marcas (nafion, selemion, ultrex, ionics, ionac e pca). foi utilizada uma célula de teflon de dois compartimentos, na qual o compartimento anódico continha 80 ml do banho contaminado com alumínio e o catódico 80 ml de h 2 so 4 20%. a corrente aplicada foi de 100 ma. o tempo de ensaio foi de 6 horas e foram coletadas amostras no período de 1 hora no compartimento catódico. o cr(vi) foi analisado porque durante os ensaios se notou coloração amarelada da solução no compartimento catódico, evidenciando a difusão do cr(vi) através das membranas. os resultados indicam que há difusão de cr(vi) através das membranas utilizadas, com e sem aplicação de corrente. a passagem de cr(iii) e al é influenciada pela corrente aplicada e pelo tipo de membrana utilizada. palavras-chave cromo, recuperação, eletrodiálise. abstract the great use of chromium and its compounds by the modern industries result on the discharge of great quantities of this element in the environment. conventional treatment technologies of wastes usually are based on the destruction of the contamination contained at this, at the waste called “end of pipe technologies”. this paper aims the study of the reuse of chromium bath, through separation of contaminants al and cr(iii) by electrodialysis. seven cation exchange membranes from different trademarks (nafion, selemion, ultrex, ionics and pca) were studied. a teflon cell of two compartments was used. the anodic compartment had 80 ml of bath contaminated with aluminum and the catodic compartment had 80ml of h 2 so 4 20%. the applied current was 100ma. experiments had a duration of 6h and samples were collected in periods of 1h hour in the catodic compartment. cr(vi) was analyzed because the solution at the catodic compartment presented a yellowish color, due to the diffusion of chrome vi trough membranes. results indicate that there is diffusion of chromium vi through used membranes, with and without application of current. al and cr(iii) transport are influenced by applied current and by the kind of membrane used. key words chromium, recuperation, electrodialysis. tratamento e disposicão final de resíduos abril 2006 23 introdução o cromo – um dos metais estratégicos a partir do século 20, quando se tornou crucial para a sobrevivência militar e bem-estar econômico de todas as nações industrializadas. é agora um dos mais importantes elementos da produção das modernas ligas metálicas e desempenha um papel-chave em todos os maiores desenvolvimentos tecnológicos. é amplamente usado na forma de liga com ferro para dar ao aço propriedades combinadas de alta dureza, tenacidade e resistência ao ataque químico, sendo um dos principais constituintes do aço inoxidável. o cromo na forma metálica é extremamente resistente a agentes corrosivos comuns, tendo uso como uma camada protetora eletrodepositada sobre outros metais (nriagu, 1988, p. 1). a vasta utilização do cromo e seus compostos pelas indústrias modernas resulta na descarga de grandes quantidades desse elemento no ambiente. as tecnologias convencionais de tratamento de resíduos têm estado, tradicionalmente, centradas na destruição dos contaminantes contidos nos mesmos, nas chamadas “tecnologias fim de tubo”. na última década surgiu, com força, um novo enfoque para resolver os problemas ambientais. esse enfoque, baseado nos princípios de desenvolvimento sustentável, exige o uso de novas tecnologias para minimizar a geração de resíduos na fonte, adaptando, deste modo, o comportamento das indústrias ao dos ecossistemas naturais. para os banhos de cromagem, em especial, existem duas boas razões para se tentar a reciclagem. primeiramente, com o uso, o banho de ácido crômico torna-se contaminado com cromo trivalente e outros elementos como zinco, alumínio, ferro e cobre, devido às reações de oxiredução características do processo. esses contaminantes têm efeitos indesejáveis no processo de cromagem, influenciando na voltagem, tempo de eletrodeposição e na qualidade do revestimento. assim, um banho nãoesgotado deixa de ser eficiente em virtude das contaminações. a segunda razão para a reciclagem do cromo hexavalente é que a cada lavagem das peças o ácido crômico é arrastado para os tanques de lavagem, representando perdas inestimáveis e custos adicionais no tratamento dos efluentes gerados. como alternativa para recuperação desses banhos pode-se utilizar a eletrodiálise, que tem significativas vantagens sobre a maioria dos outros métodos para tratamento de efluentes industriais, entre as quais está a nãoprecipitação de íons na forma de hidróxidos metálicos, não gerando custos com transporte e deposição controlada de resíduos (gómez, 1999, p.13). além disso, nesse processo, íons metálicos podem ser recuperados diretamente para reuso sem transformações químicas (rodrigues, 1999, p. 659; dalla costa, 1998, p. 1135). eletrodiálise é um processo de separação por membranas, no qual os íons são transportados de uma solução para outra pelas membranas íonseletivas por influência de um campo elétrico (jamaluddin, 1995, p. 1194; rowe, 1995, p. 165; solt, 1971, p. 467). esse transporte faz com que duas novas soluções se formem: uma mais diluída e outra mais concentrada do que a original (birkett, 1978, p. 406; genders, 1992, p. 173). na eletrodiálise as membranas íon-seletivas são dispostas alternadamente em uma montagem tipo filtro-prensa, de maneira a formar canais entre as membranas por onde circula a solução a ser tratada (rautenbach, 1988, p. 333; gering, 1988, p. 2231). quando um campo elétrico é aplicado entre os eletrodos, o ânodo fica com carga positiva e o cátodo fica com carga negativa. o campo elétrico aplicado origina a migração dos íons positivos (cátions) para o cátodo e dos íons negativos (ânions) para o ânodo. durante o processo de migração os ânions passam pela membrana aniônica, mas são barrados pela membrana catiônica. um comportamento semelhante, porém inverso, acontece com os cátions. as membranas são quimicamente muito resistentes à oxidação e podem ser usadas para purificação de soluções de ácido crômico em quaisquer das concentrações utilizadas nas deposições de cromo (knill, 1986, p. 26). este trabalho tem por objetivo estudar o reaproveitamento de banhos de cromo, mediante a separação dos contaminantes al e cr(iii) por eletrodiálise. materiais e métodos os experimentos foram conduzidos utilizando-se uma célula de teflon de dois compartimentos, devido ao meio fortemente oxidante do cromo. como ânodo foi usada uma lâmina de pb e como cátodo uma lâmina de ti/ pt, ambas com 20 cm2 cada. as membranas catiônicas utilizadas foram as seguintes: nafion 450 (du pont), cmv e cmt (selemion), cmi 7.000 (ultrex), pc-sk (pca), 3.470 (ionac), hmr 67 (ionics), todas com área efetiva de 5 cm2. o compartimento catódico continha 80 ml de h 2 so 4 20% e o compartimento anódico continha 80 ml de banho de cromo hexavalente. os compartimentos catódico e anódico foram agitados por agitação mecânica. a corrente aplicada foi de 100 ma sobre os eletrodos e o tempo de ensaio revista brasileira de ciências ambientais – número 324 foi de 6 horas. as análises das amostras de cr(vi) e cr(iii) foram realizadas pelo método espectrofotométrico e as de al(iii) por espectroscopia de absorção atômica. o banho de cromo utilizado foi uma solução sintética contendo 250 gl-1 cr(vi), 2.5 gl-1 cr(iii) e 2 gl-1 al(iii). o cr(vi) foi analisado com o objetivo de verificar-se a difusão deste, pois sendo este um ânion (cro 4 -2) não deveria passar pelas membranas catiônicas. a figura 1 mostra uma representação esquemática da célula utilizada. foram coletadas amostras no compartimento catódico em intervalos de 1 hora para análise de al(iii) e cr(vi), e em intervalos de 2 horas para análise de cr(iii). o transporte de íons alumínio através das membranas catiônicas, objetivo principal deste trabalho, foi expresso em termos de extração porcentual, definido como: % extração = c f – c o x 100, c o onde c f e c o são as concentrações do íon no final e no começo do experimento, respectivamente. o transporte de cr(iii) e cr(vi) através das membranas foi expresso em termos de concentração. o transporte do cr(vi) é indesejado, pois significa perda da seletividade da membrana, além de perda de cromo. espera-se que não haja transporte de cr(vi) pelas membranas catiônicas e que todo o cr(iii) presente no banho oxide a cr(vi) no compartimento anódico. após os experimentos de eletrodiálise, as membranas foram mantidas por um dia em h 2 so 4 10% para retirada do cr(vi) impregnado nestas e após em recipientes com água deionizada. resultados passagem do ânion cromato pelas membranas catiônicas sem aplicação de corrente observou-se no compartimento catódico, ao iniciar os ensaios, uma coloração amarelada da solução, decorrente da passagem do ânion cromato pelas membranas catiônicas, mesmo sem se aplicar corrente. sendo o cromato (cro 4 -2) um ânion, este não deveria passar pelas membranas catiônicas, já que elas só permitem a passagem de cátions. esse comportamento está de acordo com knill e chessin, os quais observaram que as membranas não são 100% eficientes, de modo que uma pequena quantidade de ânion cromato sempre irá para o compartimento anódico. os resultados obtidos de difusão do ânion cro 4 -2, sem aplicação de corrente, encontram-se na figura 2. pode-se notar pela figura 2 que, em praticamente todas as membranas, há difusão do ânion cro 4 -2. nas membranas ionac 3.470 e selemion cmv, no início, a passagem do ânion cromato é praticamente nula. com o tempo de uso, as membranas começam a perder sua seletividade, havendo difusão do ânion após a realização de cinco ensaios. figura 1: representação esquemática da célula utilizada crédito: christa korzenowski figura 2: passagem do ânion cromato através de membranas catiônicas, sem aplicação de corrente crédito: christa korzenowski abril 2006 25 passagem do ânion cro 4 -2 através das membranas catiônicas com corrente aplicada para efeitos de comparação da difusão do ânion cro 4 -2, analisou-se este também durante os ensaios com aplicação de corrente. a figura 3 mostra a difusão do ânion cro 4 -2 pelas membranas estudadas. comparando-se os resultados obtidos sem e com aplicação de corrente, pode-se notar que o transporte do ânion cromato através das membranas catiônicas ocorre com e sem passagem de corrente. entretanto, observa-se que a passagem de cr(vi) sempre é menor com aplicação de figura 3: difusão do ânion cro 4 -2 (mg/l) através das membranas catiônicas estudadas – i = 20 ma/cm2 e h 2 so 4 20% crédito: christa korzenowski figura 4: difusão do íon cr(iii) (mg/l) através das membranas catiônicas estudadas – i = 20 ma/cm2 e h 2 so 4 20% crédito: christa korzenowski corrente, exceto para a membrana pca. esta membrana apresentou uma alta concentração de cr(vi) (461,4 mg/l) quando se aplicou corrente e uma menor resistência ao banho de cromo. em ensaios de eletrodiálise, no qual a aplicação de corrente é um fator inerente ao processo, este resultado demonstrou ser positivo. passagem do cátion cr(iii) através das membranas catiônicas a fim de verificar-se a passagem desse íon pelas membranas catiônicas e também sua reação de redução no compartimento catódico, este foi analisado durante os ensaios com corrente aplicada. pode-se notar pela figura 4 que a passagem do íon cr(iii) é dependente do tipo de membrana utilizada – a membrana com a menor passagem do íon cr(iii) foi a selemion cmv, e a com a maior passagem foi a pc-sk (pca). no compartimento catódico ocorrem reações de redução, entre as quais a redução do cr(vi), como mostrado a seguir: 1. h 2 o + 2e → h 2 o + 2 oh2. cr+6 + 3e → cr +3 observando-se as reações acima e os resultados obtidos para a membrana pc-sk, as quais apresentaram alta passagem de cr(vi) e cr(iii), acredita-se que o cr(iii) pode ter sido gerado por reações de redução. apesar da produção de íons oh-, o ph do sistema não se altera, pois o banho de cromo é extremamente ácido. pode-se notar, pelas reações acima, que sempre haverá formação do íon cr(iii) no compartimento catódico, pois se tem a difusão do ânion cromato pelas membranas em direção ao compartimento catódico e, conseqüentemente, a redução deste ao íon cr(iii). passagem do cátion al(iii) através das membranas catiônicas os resultados do transporte de alumínio por diferentes membranas estão mostrados na figura 5. amostras foram retiradas a cada hora e, posteriormente, analisadas por espectroscopia de absorção atômica. nota-se pela figura 5 que as membranas a apresentarem melhor extração de alumínio foram a nafion 450, a 67hmr (ionics) e a cmt revista brasileira de ciências ambientais – número 326 (selemion), após o período de 6 horas de ensaio. a membrana cmi (ultrex) não apresentou passagem de alumínio nos ensaios realizados. também se pode perceber que na membrana ionics a passagem de alumínio foi praticamente constante, tendo o transporte do íon ocorrido praticamente todo na primeira hora. conclusões chegou-se às seguintes conclusões pelos resultados obtidos: – – – – – a difusão do ânion cromato ocorre com todas as membranas estudadas. – – – – – com exceção da membrana pc-sk da pca, a passagem do ânion cromato sempre é menor com aplicação de corrente. – – – – – a passagem dos íons cr(iii) e cr(vi) é dependente de fatores tais como o tempo de ensaio e o tipo de membrana utilizada. – – – – – a passagem do íon al3+ é dependente do tipo de membrana, pois, para algumas, praticamente não há passagem de alumínio e também do tempo, porque à medida que este aumenta, a extração porcentual também aumenta. a exceção é a membrana ionics, na qual o transporte do íon ocorre na primeira hora de ensaio e, após esse período, não ocorre mais transporte. bibliografia birkett, j. d. electrodialysis. in: berkowitz, j. b. 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(ed.) industrial electrochemical processes. amsterdam: elsevier, 1971. agradecimentos os autores agradecem à capes e ao cnpq pelo suporte financeiro. figura 5: extração porcentual de alumínio nas diferentes membranas catiônicas i = 20 ma/cm2 e h 2 so 4 20% crédito: christa korzenowski 17 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 17-31 felipe de souza altivo mestre em diversidade biológica e conservação pela universidade federal de são carlos (ufscar) – sorocaba (sp). consultor autônomo na área de restauração florestal, recuperação de áreas degradadas, monitoramento de áreas em processo de restauração florestal e ecologia aplicada – rio de janeiro (rj), brasil. fátima conceição marquéz piña rodrigues doutorado em ecologia pela universidade estadual de campinas (unicamp). professora titular da ufscar – sorocaba (sp), brasil. endereço para correspondência: felipe de souza altivo – rua barão de mesquita, 857, bloco 6, casa 101 – andaraí – 20540-215 – rio de janeiro (rj), brasil – e-mail: altivofelipe@yahoo.com.br recebido: 14/07/2016 aceito: 08/02/2017 resumo a funcionalidade ecológica de uma área restaurada está associada ao retorno de processos como a ciclagem de nutrientes, aporte e estabelecimento de novos propágulos, os quais podem ser promovidos pela escolha adequada de espécies e pela promoção da diversidade funcional e de espécies. em uma restauração de 50 ha situada no rio de janeiro, foram realizadas avaliações aos 5 e aos 20 meses após o plantio, visando avaliar o estabelecimento de processos ecológicos na restauração assim como identificar indicadores representativos das alterações observadas. para tanto, em 23 parcelas (25 x 4 m) foi empregado um conjunto de indicadores de: (a) estrutura – área basal (ab) [∑ab e ab/m²], altura média dos indivíduos e densidade (nº de indivíduos/ha); (b) diversidade da comunidade – índices de diversidade de shannon (h´) e de equitabilidade (j´) e riqueza de espécies (s=número de espécies); (c) função ecológica presença de espécies de diferentes grupos funcionais (% de zoocóricas, pioneiras e fixadoras de n 2 ) e; (d) contexto da paisagem – cobertura de gramíneas (% de cobertura do solo com gramíneas e com as projeções das copas no solo e % de regenerantes). as diferenças entre os anos para os indicadores foram avaliadas pelo teste do qui-quadrado. para determinar quais indicadores influenciaram nos resultados obtidos, foi efetuada a análise de componentes principais (pca) pelo método de médias aritméticas não ponderadas (upgma) com 15 indicadores x idade. do total de 88 espécies observadas nos 2 períodos, 15 delas foram dominantes, com 51,1% dos indivíduos plantados. nesse grupo, 8 tiveram taxas de mortalidade dos indivíduos superiores a 70%. sugere-se que o plantio dessas espécies em alta densidade pode causar um processo de abertura de clareiras ao longo do tempo, facilitando o restabelecimento de gramíneas invasoras. os indicadores mais eficientes para avaliação das áreas foram: densidade, diversidade, equitabilidade (h´ e j) e cobertura de copa. entre 5 e 20 meses de idade, houve redução significativa da riqueza, sendo maior para famílias do que para espécies. contudo, os indicadores de funções ecológicas não variaram entre as idades, apesar da redução na diversidade, mostrando que houve redundância funcional entre diferentes espécies. palavras-chave: indicadores; monitoramento; processos ecológicos. abstract the ecological functionality of a restored area is associated with the return of processes such as nutrient cycling, input and establishment of new propagules, which can be promoted by the appropriate species selection and the promotion of functional diversity and of species. in a restoration of 50 ha in rio de janeiro, brazil, evaluations were carried out at 5 and 20 months after planting, aiming to analyze the establishment of ecological processes in the restoration and to identify representative indicators. for this purpose, a set of indicators was applied in 23 plots (25 x 4 m): (a) structure basal area (ab) [σab and ab/m²], doi: 10.5327/z2176-947820170175 funcionalidade ecológica da restauração de áreas degradadas no bioma mata atlântica, rio de janeiro ecological functionality of restoration of degraded areas in the mata atlantica biome, rio de janeiro altivo, f.s.; rodrigues, f.c.m.p. 18 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 17-31 introdução a restauração ecológica tem sido conceituada como o retorno da fisionomia florestal original, que engloba o resgate da biodiversidade de determinada área (mea, 2005; rodrigues; brancalion; isernhagen, 2009). embora tal conceituação não seja errônea, sua aplicação deve ser mais ampla (aronson et al., 2011). a restauração florestal inclui o conjunto de ações e conhecimentos necessários para se manter, proteger e recuperar uma área com base em seus processos ecológicos (higgs, 2005). porém, nas últimas décadas, passou-se a enfatizar também a restauração dos serviços ambientais — benefícios que esses sistemas podem proporcionar à humanidade (stanturf; madsen; lamb, 2012; palmer; hondula; koch, 2014). a partir do millenium ecosystem assessment (mea, 2005), as questões sobre os serviços ecossistêmicos e a funcionalidade ecológica foram incluídas nos conceitos sobre restauração. nessa abordagem, a teoria biodiversity and ecosystem functioning (bef) considera as funcionalidades ecológicas das espécies com a finalidade de promover a autossustentabilidade das áreas em processo de restauração florestal, bem como o provimento de serviços ambientais necessários em decorrência da degradação ambiental presente (bullock et al., 2011). dessa forma, o enfoque da teoria bef enfatiza o entendimento de como a biodiversidade afeta o funcionamento do ecossistema (tilman; isbell; cowle, 2014). esse conceito representa uma síntese que integra aspectos da ecologia de comunidades (competição por recursos e teoria de nichos) e de ecossistemas (ciclagem de nutrientes e dinâmica de cadeias tróficas). nesse contexto, conforme afirmam waldron e xi (2013), a restauração não se restringe apenas ao resgate da diversidade biológica, mas também de sua função e dos processos ecológicos ocorrentes nos ecossistemas naturais. em conjunto, esses geram sua capacidade de se manter ao longo do tempo e promovem a prestação de serviços ambientais (palmer; hondula; koch, 2014). na ecologia da restauração, o conceito de “função ecológica” tem sido empregado para processos do ecossistema que dão suporte aos sistemas ecológicos, incluindo biodiversidade, produção primária, decomposição, ciclagem de nutrientes, entre outros (aerts & honnay, 2011). por sua vez, “grupo funcional” pode ser definido como o conjunto de espécies que têm atributos comuns e desempenham papel particular nos processos do ecossistema. como exemplos, é possível citar espécies vegetais fixadoras de nitrogênio ou espécies zoocóricas (aronson; daronco; brancalion, 2011). com essa abordagem, estudos prévios têm enfatizado a diversidade funcional das espécies e não apenas o número de espécies implantadas (yule, 2010; piña-rodrigues et al., 2015; verheyen et al., 2016). de maneira geral, visam promover o retorno dos processos ecológicos fundamentais, muitas vezes não contemplados nos projetos de restauração florestal (clewel & aronson, 2013). assim, a funcionalidade e os processos ecológicos podem ser avaliados com indicadores de diversidade (riqueza, mean height of individuals and density (number of individuals/ha); (b) community diversity shannon diversity (h’) and equitability (j’) indexes, and species richness (s=number of species); (c) ecological function presence of species of functional groups (% of zoocoric, pioneers and n 2 fixers) and; (d) landscape context grass cover (soil cover with grasses and projections of crowns in soil and % of natural regeneration). the differences between the years for the indicators were assessed by the chi-square test. to determine which indicators influenced the results, using the unweighted pair group method with arithmetic mean method to principal components analysis (pca) with 15 indicators x age was performed. of the total of 88 species observed in both periods, 15 were dominant, with 51.1% of the planted individuals. in this group, 8 had mortality rates over 70%. it is suggested that the planting of these species in high density can cause a so-called process of looping, caused by the opening of gaps over time, facilitating the reestablishment of invasive grasses. the most efficient indicators for evaluating the areas were density, diversity, equitability (h’ and j) and canopy cover. between 5 and 20 months of age, there was a significant reduction of richness, higher for families than for species. however, the ecological function did not vary among the ages, despite the reduction in diversity, showing that there was functional redundancy between different species. keywords: indicators; monitoring; ecological process. funcionalidade ecológica da restauração de áreas degradadas no bioma mata atlântica, rio de janeiro 19 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 17-31 composição, equitabilidade) e pelas interações bióticas e abióticas que interferem no funcionamento dos ecossistemas (listopad et al., 2015). considerando o exposto, a premissa deste trabalho é que áreas em processo de restauração florestal podem apresentar alterações na diversidade da comunidade em curto espaço de tempo, e essas alterações afetam os parâmetros e indicadores de processos que expressam a sua funcionalidade ecológica. essa condição de precocidade na detecção de processos propicia a execução de manejo em tempo hábil para corrigir ou regular procedimentos e controlar a degradação. baseado nisso, este estudo visou analisar os processos ecológicos em área de restauração florestal por meio de indicadores que avaliam diversos aspectos da sua funcionalidade ecológica em um intervalo de 5 a 20 meses após o plantio. para tanto: • avaliou as alterações nos indicadores de funcionalidade ecológica em relação aos seus parâmetros de diversidade da comunidade e estrutura; • verificou se as alterações na diversidade afetaram a funcionalidade ecológica das espécies na área estudada; • identificou as alterações no contexto da paisagem da área de estudo para os indicadores elencados. material e métodos caracterização da área de estudo o estudo foi realizado na reserva ecológica guapiaçu (regua) (42°44’41,316”w 22°25’38,147”s) com total de 7.380 hectares, no município de cachoeira de macacu, distrito de guapiaçu, no estado do rio de janeiro. a região caracteriza-se pelo clima tropical, com verões chuvosos e invernos secos. a temperatura média anual é de 22,4°c, atingindo sua temperatura máxima nos meses de janeiro e fevereiro, e mínima em junho, com precipitação média anual de 2.095 mm, sendo dezembro e janeiro os meses mais chuvosos, e junho e julho os mais secos. a vegetação é classificada como floresta ombrófila densa sub-montana e montana, cuja topografia apresenta variadas formas de relevo que vão do plano ao escarpado, com intensa presença de afloramento rochoso (veloso; rangel filho; lima, 1991). além desses afloramentos rochosos, a região exibe três tipos associados especialmente à floresta sub-montana e um pouco à floresta montana, com presença de latossolo, cambissolo e neossolo (vallejo; campos; santos júnior, 2009). a área de estudo integra projeto de restauração florestal visando reconstruir e garantir a biodiversidade e seus processos, assumindo o papel de corredor ecológico (guapiaçu grande vida, 2015). do total de 100 hectares restaurados, foi selecionado plantio com 50 ha implantado no início do período chuvoso, em novembro de 2013. no plantio foram selecionadas espécies ocorrentes nos fragmentos florestais da regua e adaptadas a cada condição de solo e relevo da propriedade. a área de plantio foi previamente roçada para controle de invasoras. algumas ilhas isoladas de vegetação e árvores do grupo sucessional das pioneiras foram mantidas, como gochnatia polymorpha (less.) cabrera (cambará) e acrocomia aculeata (jacq.) lodd. ex mart (macaúba). o controle de formigas foi realizado 60 dias antes do plantio empregando isca granulada (produto mirex•, aplicado diretamente nos olheiros). a marcação do berço das mudas foi realizada no espaçamento 3 x 2 m e com 30 x 30 x 30 cm, utilizando-se motocoveadora. na adubação foi utilizado fertilizante organomineral (produto ecofert•), na dosagem de 150 gramas por muda. em período de baixa pluviosidade foi empregado o condicionante hídrico em gel (hidrogel) com 1l/berço. a manutenção foi realizada a partir dos dois meses, em janeiro de 2014, com periodicidade trimestral no primeiro ano (2014) e semestral a partir do segundo ano de implantação (2015). as principais ações foram: limpeza, coroamento, replantio de mudas, adubação foliar e controle de formigas cortadeiras. coleta de dados os dados foram obtidos em 23 parcelas retangulares de 25 x 4 m, totalizando 2.300 m², alocadas aleatoriamente no plantio de 50 hectares. cada parcela foi georeferenciada e foram elaborados mapas com o altivo, f.s.; rodrigues, f.c.m.p. 20 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 17-31 programa argis 10.2.1 (figura 1). para o estudo foram efetivadas 2 coletas de dados, sendo a primeira aos 5 meses após o plantio (abril de 2014) e a outra aos 20 meses (junho de 2015). em cada parcela foram identificados e avaliados todos os indivíduos de espécies arbóreas plantadas e regenerantes (espécies que não foram implantadas por ação antrópica) com altura superior a 60 cm, para estudo da composição florística da área. de cada indivíduo arbóreo foram mensuradas a circunferência ao nível do colo (cac) e a altura total. a identificação das espécies seguiu o seguinte protocolo: • comparação e verificação da lista de espécies utilizadas no plantio; • identificação em campo por meio de caracteres vegetativos e; • em caso de dúvidas, os indivíduos foram fotografados e coletados, sem prejudicar o desenvolvimento das mudas. as espécies foram identificadas segundo o sistema angiosperm phylogeny group (apg) (apg, 2016) e classificadas quanto à sua zoocoria e classe sucessional segundo a lista de espécies da secretaria de meio ambiente de são paulo (secretaria de estado do meio ambiente de são paulo, 2015). as espécies da família fabaceae foram consideradas fixadoras de nitrogênio. nenhum material foi depositado em herbário. análise da funcionalidade ecológica para analisar os processos ecológicos, foram aplicados indicadores adaptados do protocolo de monitoramento do pacto pela mata atlântica (rodrigues; brancalion; isernhagen, 2009). a funcionalidade ecológica foi considerada como sendo o resultado do estabelecimento dos processos ecológicos avaliados por meio dos parâmetros de: • estrutura; • diversidade da comunidade; • função ecológica das espécies e; • contexto da paisagem. no parâmetro “estrutura”, foram avaliados os seguintes indicadores: figura 1 – localização da área de estudo no estado do rio de janeiro e distribuição espacial das parcelas de estudo (25 x 4 m) na reserva ecológica guapiaçu, município de cachoeiras de macacu, rio de janeiro. fonte: google maps funcionalidade ecológica da restauração de áreas degradadas no bioma mata atlântica, rio de janeiro 21 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 17-31 • soma da área basal, correspondente à soma da área basal de todos os indivíduos da amostra; • área basal, somatório da área basal de todos os indivíduos da amostra e extrapolação do valor para um hectare; • altura média, empregada para fins de caracterização de formação do estrato arbóreo/florestal; • densidade, número de indivíduos por hectare. no parâmetro “diversidade da comunidade”, foram estimados quatro indicadores, sendo eles: 1. riqueza de espécies e famílias, dada pelo número de espécies e famílias presentes na área amostral); 2. diversidade de espécies, estimada pelo índice de diversidade de shannon (h´) de acordo com magurran (1988) e; 3. equitabilidade, dada pela distribuição do número de indivíduos por espécies, avaliada pelo índice de equitabilidade (pielou, 1975). na “função ecológica das espécies”, foram estimados os seguintes indicadores: grupos funcionais, evidenciados pelo percentual de indivíduos de espécies zoocóricas, pioneiras e fixadoras de nitrogênio nas áreas amostradas. em “contexto da paisagem”, foram avaliados os indicadores de: • cobertura de gramíneas. para sua estimativa foram mensuradas as projeções de gramíneas sobre linha central de 25 m na parcela, calculando-se o percentual do comprimento da linha coberto por perfilhos; • cobertura de copas, dada pelo percentual de cobertura do solo por copa das árvores. para sua estimativa, foram mensuradas as projeções de todas as copas sobre uma linha central de 25 m na parcela, calculando-se o percentual do comprimento da linha coberto por projeções da copa e; • regenerantes, evidenciados pelo percentual de plantas não implantadas por ação antrópica presentes nas parcelas. para o cálculo de incremento dos indicadores de estrutura (soma de área basal, área basal e altura média), os valores obtidos aos 5 meses foram subtraídos dos obtidos aos 20 meses e divididos pelo número de meses entre as duas coletas (15 meses), baseado em imaña, silva e pinto (2005). o teste do qui-quadrado foi empregado para estimar a significância entre os indicadores de estrutura, diversidade da comunidade, funções ecológicas das espécies e de contexto da paisagem em cada período de avaliação (5 e 20 meses). para determinar quais componentes (indicadores) mais influenciaram nos resultados obtidos em cada ano, foi efetuada a análise de componentes principais (pca) balanceada a partir de matriz de 15 x 2 (indicadores x idade da área) com o uso do programa past 3.2 (hammer; harper; ryan, 2001). resultados composição florística e sobrevivência nos dois períodos de amostragem, foram registradas 88 espécies de 31 famílias. na coleta realizada aos 5 meses, foram observados 371 indivíduos de 70 espécies pertencentes a 29 famílias; e aos 20 meses, foram registrados 288 indivíduos de 63 espécies e 20 famílias. aos 5 meses, as famílias mais abundantes foram fabaceae (n=115 indivíduos; 31,0% do total), bignoniaceae (n=66; 17,8%) e asteraceae (n=32; 8,6%), que somaram 57,4% dos indivíduos encontrados. a maior proporção de indivíduos dessas famílias se manteve aos 20 meses, com fabaceae, asteraceae e bignoniaceae representando 62,1% dos indivíduos encontrados (tabela 1). as famílias com maior riqueza de espécies foram fabaceae (n=25 espécies; 28,4% do total de espécies), bignoniaceae (n=9; 10,2%), myrtaceae (n=6; 6,8%) e melastomataceae (n=5; 7,0%). as espécies com maior densidade foram: gochnatia polymorpha (less.) cabrera; handroanthus chrysotrichus (mart. ex a. dc.) mattos, citharexylum myrianthum cham., sparattosperma leucanthum (vell.) k. schum, inga edulis mart., acrocomia aculeata (jacq.) lodd. ex mart, guarea guidonia (l.) sleumer, miconia discolor dc., tabernaemontana laeta mart., dalbergia cf. nigra (vell.) allemão ex benth., eugenia uniflora l., centrolobium tomentosum guillemin ex bent., schinus terebinthifolia raddi. em conjunto, houve a dominância de 13 espécies (15% do total de espécies plantadas) altivo, f.s.; rodrigues, f.c.m.p. 22 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 17-31 que representaram 51,1% dos indivíduos do plantio nos 2 períodos de avaliação. embora com menor proporção de indivíduos plantados, arecaeae (85,7% de mortalidade), melastomataceae (83,3%), verbenaceae (76,9%) e malvaceae (50,0%) foram as famílias que apresentaram as maiores taxas de mortalidade (tabela 1). esses valores foram superiores aos registrados para as mais abundantes, como bignoniaceae (36,4%) e fabaceae (25,2%), enquanto que para asteraceae houve entrada de novos indivíduos. entre as espécies com maior densidade (>5 indivíduos), as taxas mais elevadas de mortalidades foram registradas para peltophorum dubium (spreng.) taub. (87,5%), syagrus romanzoffiana (cham.) glassman (80,0%), pterogyne nitens tul. (80%), citharexylum myrianthum cham. (76,9%), basiloxylon brasiliensis (all.) k.schum. (75,0%), handroanthus chrysotrichus (mart. ex a. dc.) mattos (73,5%), guarea guidonia (l.) sleumer (72,7%), pseudobombax grandiflorum (cav.) a. robyns (71,4%), anadenanthera peregrina (l.) speg. (66,7%), sparattosperma leucanthum (vell.) k. schum. (65,0%), piptadenia gonoacantha (mart) j.f.macbr. (62,5%), caesalpinia pluviosa dc. (50,0%) e dalbergia cf. nigra (vell.) allemão ex benth. (50,0%). quanto à composição florística da regeneração natural, observou-se aos 5 meses (2014), 35 indivíduos de 16 espécies pertencentes a 16 famílias. aos 20 meses (2015), encontrou-se 96 indivíduos de 15 espécies e 9 famílias (tabela 1). a espécie regenerante com maior densidade e frequência foi g. polymorpha. das 26 espécies encontradas na regeneração natural, 16 delas (61,5%) também foram constatadas dentre as espécies plantadas nas parcelas amostrais. contudo, quando comparado ao plantio, o índice de diversidade de shannon para os indivíduos regenerantes encontrados aos 5 meses (2014) foi inferior, com 1,87 nats/indivíduos, enquanto aos 20 meses (2015) o valor foi de 1,79 nats/ind. entre os anos de amostragem, houve redução na diversidade de espécies regenerantes, mas não se alterou a proporção de plantas por espécies, com ambas apresentando o mesmo valor de equitabilidade (j=0,66). a tabela 2 permite a aferição da contribuição dos indivíduos regenerantes para a dinâmica da restauração florestal na área de estudo. das espécies encontradas na regeneração natural, com exceção de acrocomia aculeata e guarea guidonia, as demais foram classificadas como pioneiras (secretaria de estado do meio ambiente de são paulo, 2015), representando apenas 6,7% de não pioneiras e 93,3% de pioneiras. a síndrome de dispersão dominante foi a zoocoria (77%) e somente g. polymorpha, h. chrysotrichus, p. nitens, vernonia polyanthes, tibouchina sellowiana e baccharis dracunculifolia foram classificadas como anemocóricas (23% das espécies). dentre as zoocóricas presentes na regeneração, destacam-se miconia discolor dc., miconia albicans (sw.) steud., g. guidonia, trema micrantha (l.) blume e cecropia hololeuca miq. os resultados obtidos enfatizam a importância da fauna para o aporte de propágulos na área de restauração, favorecendo a regeneração natural das espécies zoocóricas. quanto à estrutura (tabela 3), houve diferença significativa entre os anos (χ2=50,67; p<0,01) para os indicadores crescimento (soma de área basal, área basal por hectare e altura média) que apresentaram, aos 20 meses, acréscimo de 70,6±21,7%. o incremento médio mensal para a soma da área basal foi 0,074 m²/mês e continua... tabela 1 – famílias e espécies de indivíduos plantados e regenerantes presentes nos levantamentos de campo em área em processo de restauração implantado em novembro de 2013 na reserva ecológica guapiaçu, município de cachoeiras de macacu, rio de janeiro. dados coletados aos cinco meses (2014) e 20 meses após o plantio (2015). famílias e espécies 5 meses 20 meses pl rg total pl rg total achariaceae 2 – 2 – – – carpotroche brasiliensis (raddi) a. gray 2 – 2 – – – anacardiaceae 13 1 14 10 – 10 schinus terebinthifolia raddi 8 – 8 7 – 7 spondias mombin l. 4 – 4 3 – 3 tapirira guianensis aubl. 1 1 2 – – – funcionalidade ecológica da restauração de áreas degradadas no bioma mata atlântica, rio de janeiro 23 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 17-31 continua... tabela 1 – continuação. famílias e espécies 5 meses 20 meses pl rg total pl rg total annonaceae 2 1 3 – – – annona cacans warm. 2 – 2 – – – xylopia sericea a. st.-hil. 1 1 – – – apocynaceae 9 1 10 7 – 7 tabernaemontana laeta mart. 9 1 10 7 – 7 arecaceae 7 13 20 1 2 3 acrocomia aculeata (jacq.) lodd. ex mart 2 13 15 – 2 2 syagrus romanzoffiana (cham.) glassman 5 – 5 1 – 1 asteraceae 32 35 67 51 60 111 baccharis dracunculifolia dc. – – – – 1 1 gochnatia polymorpha (less.) cabrera 32 35 67 51 53 104 vernonia polyanthes (spreng.) less. – – – – 6 6 bignoniaceae 66 1 67 42 – 42 cybistax antisyphilitica (mart.) mart. 4 – 4 2 – 2 handroanthus albus (cham.) mattos 2 – 2 – – – handroanthus chrysotrichus (mart. ex a. dc.) mattos 34 1 35 9 – 9 handroanthus heptaphyllus (mart.) mattos – – – 5 – 5 handroanthus impetiginosus (mart. ex dc.) mattos – – – 16 – 16 handroanthus umbellatus (sond.) mattos 4 – 4 1 – 1 jacaranda puberula cham. – – – 1 – 1 sparattosperma leucanthum (vell.) k. schum. 20 – 20 7 – 7 zeyheria tuberculosa (vell.) bureau 2 – 2 1 – 1 boraginaceae 1 – 1 – – – cordia trichotoma (vell.) arráb. ex steud. 1 – 1 – – – cannabaceae 1 3 4 1 2 3 celtis iguanaea (jacq.) sarg. 1 – 1 1 – 1 trema micrantha (l.) blume – 3 3 – 2 2 cariacaceae 2 – 2 2 – 2 jacaratia spinosa (aubl.) a.dc. 2 – 2 2 – 2 celastraceae 1 – 1 – – – maytenus robusta reissek 1 – 1 – – – euphorbiaceae 3 – 3 – – – alchornea sidifolia müll.arg. 1 – 1 – – – joannesia princeps vell. 2 – 2 – – – fabaceae 115 1 116 86 – 86 albizia polycephala (benth.) killip ex record 4 – 4 1 – 1 anadenanthera colubrina (vell.) brenan – – – 4 – 4 anadenanthera peregrina (l.) speg. 6 – 6 2 – 2 bauhinia forficata link 2 – 2 1 – 1 caesalpinia pluviosa dc. 5 – 5 2 – 2 altivo, f.s.; rodrigues, f.c.m.p. 24 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 17-31 continua... tabela 1 – continuação. famílias e espécies 5 meses 20 meses pl rg total pl rg total centrolobium tomentosum guillemin ex bent. 9 – 9 6 – 6 copaifera langsdorffii var. glabra (vogel) benth. 2 – 2 2 – 2 dalbergia cf. nigra (vell.) allemão ex benth. 10 – 10 5 – 5 enterolobium contortisiliquum (vell.) morong 7 – 7 7 – 7 erythrina speciosa andrews 2 – 2 2 – 2 inga edulis mart. 15 – 15 12 – 12 inga laurina (sw.) willd. 5 – 5 6 – 6 inga vera willd. – – – 5 – 5 lonchocarpus cultratus (vell.) a.m.g.azevedo & h.c.lima 7 – 7 8 – 8 machaerium cf. nyctitans (vell.) benth. 1 – 1 – – – peltophorum dubium (spreng.) taub. 8 – 8 1 – 1 piptadenia gonoacantha (mart) j.f.macbr. 8 – 8 3 – 3 piptadenia paniculata benth. 5 – 5 3 – 3 plathymenia foliolosa benth. 5 – 5 9 – 9 pterogyne nitens tul. 5 1 6 1 – 1 schizolobium parahyba (vell.) s. f. blake 3 – 3 5 – 5 senegalia polyphylla (dc.) britton & rose 2 – 2 – – – senna macranthera (dc. ex collad.) h.s. irwin & barneby 1 – 1 1 – 1 senna multijuga (rich.) h. s. irwin & barneby 2 – 2 – – – swartzia langsdorffii raddi 1 – 1 – – – lamiaceae 1 1 2 2 – 2 aegiphila sellowiana cham. 1 1 2 2 – 2 lauraceaea 3 – 3 – – – ocotea diospyrifolia (meisn.) mez. 3 – 3 – – – lecythidaceae 5 – 5 5 – 5 cariniana ianeirensis r. knuth 1 – 1 1 – 1 cariniana legalis (mart) o. kuntze 4 – 4 3 – 3 lecythis pisonis cambess. – – – 1 – 1 malvaceae 22 – 22 11 – 11 basiloxylon brasiliensis (all.) k.schum. 8 – 8 2 – 2 bombacopsis glabra (pasq.) a.robyns 2 – 2 1 – 1 ceiba speciosa (a.st.-hil.) ravenna 5 – 5 6 – 6 pseudobombax grandiflorum (cav.) a. robyns 7 – 7 2 – 2 melastomataceae 6 11 17 1 7 8 miconia albicans (sw.) steud. – – – 1 6 7 miconia discolor dc. 2 10 12 – – – miconia stenostachya dc – 1 1 – – – tibouchina granulosa (desr.) cogn. 2 – 2 – – – tibouchina sellowiana (cham.) cogn. 2 – 2 – 1 1 meliaceae 15 2 17 10 4 14 cabralea canjerana (vell.) mart. 3 – 3 7 – 7 funcionalidade ecológica da restauração de áreas degradadas no bioma mata atlântica, rio de janeiro 25 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 17-31 tabela 1 – continuação. pl: indivíduos plantados; rg: indivíduos regenerantes. famílias e espécies 5 meses 20 meses pl rg total pl rg total cedrela fissilis vell. 1 – 1 – – – guarea guidonia (l.) sleumer 11 2 13 3 4 7 myristicaceae 1 – 1 – – – virola bicuhyba (schott.) warb. 1 – 1 – – – myrsinaceae – – – 1 – 1 myrsine ferruginea spreng. – – – 1 – 1 myrtaceae 15 1 16 13 – 13 campomanesia guazumifolia (cambess.) o.berg – – – 1 – 1 eugenia brasiliensis lam. 6 – 6 5 – 5 eugenia glazioviana kiaesk. – – – 1 – 1 eugenia uniflora l. 7 – 7 5 – 5 psidium cattleianum sabine 2 – 2 – – – psidium guajava l. – 1 1 1 – 1 phytolaccaceae 3 – 3 – – – gallesia integrifolia (spreng.) harms 3 – 3 – – – polygonaceae 5 – 5 – – – triplaris americana l. 5 – 5 – – – rubiaceae 3 1 4 3 – 3 genipa americana l. 3 1 4 – – – simira sampaioana (standl.) steyerm. – – – 3 – 3 salicaceae – 1 1 – 4 4 casearia sylvestris sw. – 1 1 – 4 4 sapindaceae 1 1 2 – – – cupania oblongifolia mart. – 1 1 – – – matayba guianensis (aubl.) radlk. 1 – 1 – – – sapotaceae 6 – 6 – – – pouteria sp. 6 – 6 – – – siparunaceae – – – 1 – 1 siparuna guianensis aubl. – – – 1 – 1 solanaceae 3 2 5 29 9 38 solanum granulosoleprosum dunal – – – 4 4 8 solanum lycocarpum a.st.-hil. – 2 2 5 2 7 solanum paniculatum l. – – – 4 3 7 solanum pseudoquina a. st.-hill. 3 – 3 16 – 16 urticaceae 2 – 2 6 7 13 cecropia glaziovii snethl. 2 – 2 1 2 3 cecropia hololeuca miq. – – – 3 5 8 cecropia pachystachya trécul. – – – 2 – 2 verbenaceae 26 – 26 6 1 7 citharexylum myrianthum cham. 26 – 26 6 1 7 total geral 371 76 447 288 96 384 altivo, f.s.; rodrigues, f.c.m.p. 26 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 17-31 o incremento em altura foi de 0,117 m/mês. houve incremento positivo para os indicadores de estrutura, no período entre as duas coletas, com exceção da densidade, que apresentou valor negativo (-282,61 ind/ ha), demonstrando a redução da densidade em 13,9% dos indivíduos plantados e regenerantes. no que se refere aos indicadores de diversidade da comunidade, houve diferença significativa entre os anos de amostragem (χ2=7,95; p<0,05). no geral, observa-se que tanto a riqueza de espécies quanto a de famílias apresentaram redução (tabela 3). proporcionalmente, a redução da riqueza de famílias dos indivíduos encontrados nas parcelas, incluindo plantados e regenerantes, foi superior, sendo equivalente a 30%, enquanto a de espécies foi de 9%. apesar disso, não houve diferença significativa para a diversidade de funções ecológicas entre os dois períodos analisados (χ²=5,0; p>0,05), mostrando que as demais espécies e indivíduos que permaneceram na área aos 20 meses mantiveram a mesma proporção de funcionalidade dentro da restauração. em relação aos indicadores do parâmetro “contexto da paisagem”, o indicador cobertura de gramíneas apresentou redução de 7,5%. houve aumento de 50,6% para o indicador cobertura de copas e para regenerantes o aumento foi de 8,0%. em relação aos indicadores, 99,8% das variações obtidas foram explicadas pelas correlações das variáveis com o eixo 1, o qual foi mais influenciado pelos fatores relacionados à estrutura, em especial a densidade de plantas (r=3,61) (tabelas 3 e 4). entre os indicadores de diversidade, o índice de shannon e a equitabilidade foram representativos quanto à influência nos resultados constatados em ambos os anos, com valores de correlação superiores (rh´=0,32; rj=0,32) aos obtidos para a riqueza de espécies e de famílias. para a fixação biológica de nitrogênio (r=-0,28) foi o indicador de funções ecológicas das espécies que apresentou a maior correlação. no parâmetro contexto da paisagem, o indicador regeneração natural (r=-0,28) foi o que mais influenciou os resultados obtidos, evidenciando seu potencial de utilização no monitoramento de áreas em processo de restauração. aos 20 meses, embora o eixo 2 tenha representado menos de 1% da variação observada, houve alta correlação com a cobertura de copa (r=33,15) evidenciando a potencial importância desse indicador ao longo do desenvolvimento da área restaurada. discussão os indicadores de estrutura apresentaram incremento positivo entre os dois períodos de coleta, como esperado para plantios de restauração florestal. aos 20 meses, o indicador de área basal por hectare (1,21 m²/ha) apresentou valores inferiores ao encontrado por melo et al. (2007) (1,77 m²/ha), porém a altura média observada aos 20 meses (2,50 m) na regua foi superior à de 2,26 m observada pelos mesmos autores em plantios de 13 meses na região do médio paranapanema, são paulo. idade nº de indivíduos nº de espécies nº de famílias densidade inicial (ind/ha) densidade observada (ind/ha) mortalidade (%) 5 meses 371 69 29 1667,0 1613,0 5 20 meses 288 63 20 1667,0 1253,0 25 mortalidade (%) 22,4 8,7 31 – – – indivíduos plantados + regenerante 5 meses 447 76 30 – 1952,2 – 20 meses 384 69 21 – 1669,6 – tabela 2 – número de indivíduos, espécies e famílias, densidade observada e inicial e mortalidade das espécies, em área em processo de restauração de áreas degradadas implantada em novembro de 2013 na reserva ecológica de guapiaçu, município de cachoeiras de macacu, rio de janeiro. dados coletados aos cinco meses (2014) e 20 meses após o plantio (2015). funcionalidade ecológica da restauração de áreas degradadas no bioma mata atlântica, rio de janeiro 27 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 17-31 a densidade de indivíduos (plantados + regenerantes) na área aos 20 meses (d=1.670 ind/ha) foi próxima à obtida por suganuma et al. (2013) em 26 áreas de plantios em floresta estacional semidecidual (1.800 ind/ha em média). essa densidade tende a variar no decorrer do tempo devido ao estabelecimento de competição intra e interespecíficas e à entrada de novos indivíduos regenerantes, podendo se equiparar com remanescentes florestais nativos (suganuma et al., 2013). embora tenha havido manutenção e replantio na regua, em comparação com outros plantios em floresta ombrófila densa no espírito santo, a mortalidade de 25,00% aos 20 meses foi superior à observada em outras restaurações como a da unidade hidrelétrica (uhe) suíça, com 16,80% aos 23 meses de idade, na uhe rio bonito (5,17%) aos 16 meses de idade (correia et al., 2012). essa questão enfatiza que, apesar das práticas de capina realizadas, o período entre 5 e 20 meses foi crítico para o estabelecimento das espécies, indicando a necessidade de práticas de manejo mais intensivas. outra questão relevante foi a escolha de espécies. o plantio em alta densidade de espécies como h. chrysotrichus, c. myrianthum, sparattosperma leucanthum (vell.) k. schum.cham. e g. guidonia, que apresentaram mortalidade superior a 70%, evidenciou a importância de se detectar espécies mais sensíveis. essas podem atuar em uma primeira fase na promoção de diversidade, melhoria da qualidade do solo, cobertura do solo ou mesmo atração da fauna, contudo, deve ser evitado o seu plantio em alta densidade. nessa condição, pode ocorrer um processo de looping, no qual a mortalidade dos indivíduos de espécies mais sensíveis gera novas clareiras, o que favorece o restabelecimento de gramíneas invasoras, fazendo com que a área retorne a um estado próximo ao inicial. parâmetro indicador idade 5 meses 20 meses estrutura soma g (m²) 0,10 1,21 área basal (m²/ha) 0,45 5,29 altura média (m) 0,75 2,50 densidade (ind/ha) 1952,17 1669,56 diversidade da comunidade riqueza (número de espécies) 76,00 69,00 famílias (número de famílias) 30,00 21,00 diversidade (nats.ind) 3,71 3,43 equabilidade (j) 0,85 0,81 função ecológica das espécies zoocoria (%) 40,49 39,58 pioneiras (%) 77,62 78,12 fixadoras de nitrogênio (%) 25,95 22,39 contexto da paisagem cobertura de gramíneas (%) 35,50 28,04 cobertura de copa (%) 10,12 60,70 regenerantes (%) 17,00 25,00 tabela 3 – valores obtidos para os indicadores de estrutura, diversidade da comunidade, função ecológica das espécies e contexto da paisagem. dados coletados aos 5 meses (2014) e 20 meses após o plantio (2015). dados obtidos para as parcelas (n=23) de monitoramento de 100 m² instaladas em 50 ha de plantios de restauração na reserva ecológica de guapiaçu, município de cachoeiras de macacu, rio de janeiro. altivo, f.s.; rodrigues, f.c.m.p. 28 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 17-31 apesar do incremento positivo da cobertura de copas entre anos (50,6%), a cobertura de gramíneas permaneceu acima dos 25% aos 20 meses. isso demonstra que a cobertura de copas na área ainda não foi suficiente para a erradicação de gramíneas por sombreamento. por outro lado, a alta correlação desse indicador corrobora sua importância no contexto da paisagem para avaliar a alteração da cobertura vegetal ao longo do tempo, confirmando a proposta de mel, miranda e durigan (2007). segundo o método framework species, é possível reduzir o número de espécies, desde que essas possam promover a entrada de outras novas por atração de dispersores e propiciar condições para o controle de espécies invasoras, tais como rápido sombreamento do solo (blakesley et al., 2002). contudo, a cobertura e o sombreamento total do solo por copas não foram observadas na área até os 20 meses, o que pode ser atribuído ou à sua pouca idade ou mesmo ao plantio em alta densidade de espécies sensíveis e à seleção de espécies com arquitetura de copa inadequada. mesmo com a ocorrência da redução da riqueza de famílias e espécies, não houve diferença significativa na diversidade funcional entre 5 e 20 meses, mostrando que diferentes espécies podem estar exercendo a mesma função ecológica. assim, com base ainda no conceito de framework species, é possível recomendar a redução do número de espécies no momento da implantação do projeto de restauração florestal, desde que isso não afete a diversidade das funções ecológicas no sistema. com relação à regeneração natural, o aumento no percentual de regenerantes de 17% (5 meses) para 25% aos 20 meses corrobora o cenário de que a presença de áreas de fontes de sementes nas proximidades promove a entrada de propágulos na região. a idade dos plantios de restauração pode ser determinante para a ampliação da riqueza e da densidade de uma comunidade regenerante; e outras variáveis poderiam ser elencadas como importantes nesse processo, tais como: as condições do solo (parrota; knowles; wunderlejr, 1997), as interações entre a flora e a fauna na região, a atração de dispersores (melo et al., 2015) e a sua conectividade na paisagem florestal (chazdon et al., 2016). o predomínio da dispersão zoocórica (77,0%) e a dominância de espécies pioneiras (93,3%) dentre as espécies regenerantes corroboram a hipótese de interação faunística (jordano et al., 2006). isso fica mais evidente devido ao aumento da taxa de aporte de regenerantes de espécies zoocóricas em relação ao obtido na área por azevedo (2012), também na regua (68%). dentre as faparâmetros estrutura diversidade funções ecológicas contexto da paisagem indicadores eixo 1* eixo 2 indicadores eixo 1* eixo 2 indicadores eixo 1* eixo 2 g -0,323 -0,345 s -0,160 -0,625 z -0,239 -0,225 ab -0,318 -0,037 rf -0,264 -0,934 p -0,165 0,434 alt -0,321 -0,300 h -0,316 -0,427 n -0,110 0,469 dens 3,607 -0,043 j -0,322 -0,432 reg -0,279 0,262 cc -0,252 33,147 fn -0,276 -0,456 cg -0,256 -0,655 tabela 4 – valores de correlação entre os eixos 1 e 2 na análise de componentes principais para os indicadores de restauração coletados aos cinco (2014) e 20 meses (2015) de plantios de restauração na reserva ecológica de guapiaçu, município de cachoeiras de macacu, rio de janeiro. *eixo 1 representa 99,98% da variação; g: soma de área basal (m²); ab: área basal extrapolada para 1 hectare (m²/ha); alt: altura (m); dens: densidade (ind/ha); cc: cobertura de copas (%), s: riqueza de espécies (número de espécies); rf: riqueza de famílias (número de famílias); h: diversidade de shannon (nats.ind); j: equitabilidade de pielou (j), z: zoocoria (%); p: pioneiras (%); n: nativas (%); reg: regenerantes (%); fn: fixadoras de nitrogênio (%); cg: cobertura de gramíneas (%). funcionalidade ecológica da restauração de áreas degradadas no bioma mata atlântica, rio de janeiro 29 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 17-31 mílias, melastomataceae, urticaceae e solanaceae destacaram-se como atrativas a aves e morcegos. os indicadores densidade, diversidade, equitabilidade e cobertura de copas foram os mais efetivos para representar as alterações referentes à restauração florestal na área de estudo. os resultados obtidos corroboram a resolução nº 32, de 3 de abril de 2014 (secretaria de estado do meio ambiente de são paulo, 2014) que adota, dentre seus indicadores, a cobertura de copas (recobrimento do solo por dossel arbóreo) e densidade como verificadores da restauração em áreas de floresta atlântica. conclusões houve incremento positivo para os indicadores de estrutura, com exceção da densidade, que apresentou redução de 13,9% de indivíduos plantados e regenerantes do quinto para o vigésimo mês, sendo esse o indicador que mais refletiu as diferenças na área de estudo entre as duas coletas de dados. em relação aos indicadores de diversidade, o índice de diversidade de shannon (h´) e a equitabilidade (j) foram mais representativos do que a riqueza de famílias e espécies para expressar as alterações ao longo do tempo na área. para os indicadores de funções ecológicas, verificouse que não houve mudanças muito expressivas em seus percentuais, o que constata que as funções ecológicas não foram muito alteradas, mesmo em decorrência da diminuição da densidade de indivíduos. os resultados obtidos para o parâmetro contexto da paisagem permitem recomendar a aplicação da presença de regenerantes e a taxa de cobertura de copas para avaliar a dinâmica da restauração florestal. com base nos indicadores empregados, constatou-se que é possível reduzir o número de espécies plantadas sem afetar as funções ecológicas presentes na área, podendo-se assim diminuir a taxa de mortalidade, promover o estabelecimento da regeneração natural na área e aumentar a taxa de recobrimento do solo por copas em menor espaço de tempo. referências aerts, r.; 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adsorventes seguiu o modelo cinético de pseudo-segunda-ordem. o mecanismo do processo encontrado mostrou ser complexo, consistindo de adsorção superficial e difusão de poro. abstract adsorption experiments were carried out to remove cd2+ from its aqueous solutions using zeolites synthesized from coal ashes as adsorbents. kinetics studies showed that the adsorption on all the adsorbents was a gradual process. equilibrium reached in about 4 h contact time. adsorption of cd2+ by the absorbents followed pseudo-second-order model kinetic. the process mechanism was found to be complex, consisting of both surface adsorption and pore diffusion. tratamento e disposicão final de resíduos revista brasileira de ciências ambientais – número 1610 introdução anualmente mais de 3,5 milhões de toneladas de carvão são usadas no brasil em usinas termelétricas, o que faz com que a quantidade de cinzas geradas cheguem a 1,7 milhões de toneladas. como é previsto um aumento de mais de 100% no consumo de carvão até 2010, a geração de cinzas deverá atingir 4 milhões de toneladas por ano. o pequeno consumo das cinzas de carvão na indústria cimenteira e como fertilizante é inevitável devido á combinação de custo alto de transporte com produto de relativamente baixo valor no mercado. o principal esforço no sentido de mitigar os impactos ambientais decorrentes da disposição destes resíduos no meio ambiente é a ampliação da reciclagem, em particular, com a transformação das cinzas de carvão em um produto de alto valor agregado. as cinzas de carvão mineral são constituídas basicamente de sílica e alumina sendo possível convertê-las em material zeolítico após tratamento hidrotérmico com hidróxido de sódio. os métodos de conversão direta combinam a liberação de si e al e a cristalização de zeólitas em um simples estágio resultando, geralmente, em um produto final que contém 20 – 99% de zeólita dependendo das condições do processo. os metais tóxicos que a cinza contém são removidos na solução básica que é encaminhada para tratamento posterior. as zeólitas são aluminosilicatos hidratados de metais alcalinos e alcalinos terrosos (principalmente na, k, mg, e ca), estruturados em redes cristalinas tridimensionais, compostas de tetraedros do tipo to 4 (t = si, al, ga, ge, fe, b, p, ti, etc) unidos nos vértices através de átomos de oxigênio [breck, 1984; gianneto, 1990; smart e morre, 1992]. a estrutura da zeólita apresenta canais e cavidades interconectadas de dimensões moleculares, nas quais se encontram íons de compensação, moléculas de água ou outros adsorbatos e sais. este tipo de estrutura microporosa confere á zeólita uma superfície interna muito grande, quando comparada à sua superfície externa apresentando as propriedades de adsorção, capacidade de troca iônica e catálise. algumas das vantagens do uso da zeólita obtida a partir das cinzas de carvão como adsorvente são: (1) é sintetizada a partir de resíduo abundante e poluente; (2) o reagente usado na síntese é de baixo custo e pode ser reaproveitado; (3) a zeólita pode ser regenerada; (4) a estrutura confere seletividade de moléculas por tamanho (5) apresenta estabilidade térmica e resistência à radiação. a literatura apresenta inúmeros trabalhos sobre a conversão de cinzas em zeólita por tratamento hidrotérmico alcalino e a sua utilização na remoção de íons metálicos em água [henmi, 1987; singer e berkgaut, 1995; lin e hsi,,,,, 1995; amrhein et al., 1996; querol et al., 1997, 2001, 2002; poole et al., 2000;;;;; rayalu et al., 2000; kolay et al., 2001; murayama et al., 2002]. o material zeolítico preparado com as cinzas de carvão coletadas em usina termelétrica situada no nordeste do paraná mostrou-se eficiente na remoção de íons metálicos em água e efluentes de galvanoplastia e na remediação de solo contaminado [fungaro et al., 2002, 2004a, 2004b, 2004c, 2005]. os estudos sobre a cinética de adsorção são importantes na determinação do tempo necessário para alcançar o equilíbrio, no exame das velocidades de adsorção que podem ser usadas para desenvolver modelos e no entendimento dos processos que influenciam a remoção dos solutos. a natureza da etapa determinante da velocidade e os mecanismos envolvidos no processo de adsorção poderão ser estabelecidos pelos modelos cinéticos. estas informações são úteis para o projeto de plantas de tratamento de efluentes. no presente estudo, as cinéticas de adsorção dos íons cd2+ em solução aquosa sobre zeólitas de cinzas de carvão foram analisadas pelo ajuste dos dados experimentais aos vários modelos cinéticos visando determinar o mecanismo que controla o processo de adsorção. material e métodos material todos os reagentes foram de grau analítico (merck) e as soluções estoques foram preparadas a partir da diluição com água ultrapura do sistema millipore milli-q. os experimentos foram realizados à temperatura de 25 ± 1 oc. agitador mecânico com temperatura controlada e centrífuga foram utilizados. preparação da zeólita as cinzas de carvão da usina termelétrica de figueira, localizada no paraná, foram utilizadas no estudo. as zeólitas foram preparadas a partir de cinzas leves retidas no filtro manga (zm), cinzas leves retidas no filtro ciclone (zc) e cinzas pesadas do fundo de caldeira (zfc). o procedimento para o tratamento hidrotérmico foi o seguinte: a amostra contendo 30 g de cinzas de carvão foi colocada com 240 ml de naoh 3,5 mol l-1 e aquecida em estufa, à 100o c, por 24 horas. a suspensão foi filtrada e o sólido foi repetidamente lavado com água deionizada e seco em agosto 2008 11 modelagem cinética o comportamento transiente do processo de adsorção do íon metálico pelas zeólitas foi analisado usando os modelos cinéticos de pseudo-primeiraordem e pseudo segunda-ordem de lagergren. a velocidade de adsorção pode ser determinada pela expressão de velocidade de pseudo-primeira-ordem dada por lagergren [ho e mckay, 1998]: log 10 (q e – q) = log 10 q e – k 1 t / 2,303 (1) onde q e e q são as quantidades de íon metálico adsorvidas (mg g-1) no equilíbrio e no tempo t (h), respectivamente; k 1 é a constante de velocidade de adsorção (h-1). a constante k 1 pode ser calculada a partir da inclinação da reta do gráfico log 10 (q e – q) versus t. os dados cinéticos foram também analisados usando as cinéticas de pseudosegunda-ordem [ho et al, 1996], as quais são representadas por: estufa a 40o c. a análise por difração de raios-x (rint-2000 rigaku) e por difração de raios-x (bruker-axs d8). a capacidade de troca catiônica (ctc) das zeólitas foi obtida usando solução de acetato de sódio e de amônio [scott et al., 2002]. processo descontínuo de adsorção os processos descontínuos foram realizados por agitação de 1 g de zeólita com 100 ml da solução de cd2+ com concentração conhecida. o sobrenadante foi separado por centrifugação e a concentração do metal nesta solução foi determinada por titulação complexiométrica com edta. todos os experimentos foram realizados em duplicata. resultados e discussão características físico-químicas as composições químicas das cinzas de carvão usadas na síntese das zeólitas foram obtidas por fluorescência de raiosx. as cinzas apresentaram conteúdos de sílica e alumina (sio 2 + al 2 o 3 = 22 36%) e das principais impurezas (fe, ca e s de 0,5 a 9%) muito baixos. os outros óxidos encontraram-se em quantidades menores que 3%. a faixa da relação sio 2 / al 2 o 3 variou entre 1,1 a 1,6. a análise por difração de raios-x revelou que após o tratamento hidrotérmico das cinzas de carvão formou-se a zeólita nap1 com traços de hidroxisodalita, enquanto quartzo e mulita da cinza também estavam presentes. os valores de ctc encontrados foram 1,77 meq g-1 para zm, 1,38 meq g-1 para zc e 1,16 meq g1 para zfc. o valor da ctc da zeólita sintética comercial pura nap1 (5,00 meq g-1) pode ser usado para fornecer uma estimativa semi-quantitativa do conteúdo de zeólita obtido na síntese hidrotérmica [querol et al., 2002]. as taxas de conversão encontradas foram 35,4, 27,6 e 23,1%, para zm, zc e zfc, respectivamente. efeito do tempo de contato a cinética de adsorção do cd2+ 562 mg l-1 pelos materiais zeolíticos foi estudada por processos descontínuos, onde a concentração do íon metálico foi determinada após intervalos de tempo (fig. 1). a remoção foi rápida nos estágios iniciais de contato e gradualmente decresceu até atingir o equilíbrio. a adsorção ocorreu rapidamente, excedendo 70 % após 1 hora de contato para a zm e zc. a zfc removeu apenas 52 % após 4 horas de agitação. a eficiência de retenção aumentou na seguinte ordem: zfc < zc < zm. uma capacidade de adsorção entre 72 – 95 % foi alcançada no equilíbrio. figura 1 – porcentagem de retenção do cd2+ em função do tempo de agitação para as zeólitas preparadas com cinza do filtro manga (zm), do filtro ciclone (zc) e do fundo de caldeira (zfc). revista brasileira de ciências ambientais – número 1612 (2) onde k 2 é a constante de velocidade de pseudo-segunda-ordem (g/mg h), q e e q são as quantidades de íon metálico adsorvidas (mg g-1) no equilíbrio e no tempo t (h). a partir das retas do gráfico de t/q versus t, os valores das constantes k 2 (g/mg h) e q e (mg g-1) podem ser calculados. o mecanismo do processo de adsorção definitivo pode não ser obtido pelos modelos cinéticos descritos acima e, portanto, o modelo da difusão intrapartícula foi testado. de acordo com weber e morris, 1963, o coeficiente de difusão intrapartícula (k i ) pode ser definido como: k i = q / t0,5 (3) onde q é a quantidade de íon metálico adsorvida (mg g-1) e t (h) é o tempo de agitação. o valor de k i (mg/g h0,5) pode ser obtido da inclinação da curva do gráfico q (mg g-1) versus t0,5 (h0,5). a fig. 2 mostra os ajustes dos resultados do processo de adsorção aos vários modelos cinéticos e os parâmetros de todos os modelos encontram-se na tab. 1. a avaliação quantitativa dos modelos requer que os coeficientes de correlação sejam comparados (r2). comparando-se os dados da tab. 1, observou-se que os valores dos coeficientes de correlação calculados para os modelos cinéticos de pseudo-primeira-ordem e pseudosegunda-ordem de lagergren eram maiores que 0,9 mostrando a aplicabilidade de ambos os modelos cinéticos. a linearidade do gráfico da fig. 2c mostra a presença da difusão intrapartícula e como as linhas não passam pela origem, esta etapa não é a determinante da velocidade indicando um mecanismo complexo consistindo de adsorção superficial e transferência intrapartícula [carbery et al., 1977]. os valores de r 2 2 foram maiores que aqueles de r 1 2 e r i 2 confirmando que o processo de adsorção se ajusta melhor ao mecanismo de pseudo-segundaordem para todos os adsorventes e a quimisorção é a etapa controladora do mecanismo [ho, 2003]. a velocidade de remoção do cd2+ foi mais rápida com zm seguida por zc e zfc. conclusão os estudos de cinética de adsorção mostraram que zeólitas preparadas com diferentes tipos de cinzas de carvão foram efetivas como adsorvente para cd2+ em solução aquosa. o equilíbrio de adsorção foi praticamente alcançado em 4h com eficiência de remoção entre 72 a 95 %. os resultados demonstraram que o processo de adsorção seguiu o modelo cinético de pseudo-segundaordem com valor de velocidade mais alto para a adsorção sobre a zeólita preparada com cinza do filtro manga. (a) (b) (c) figura 2 – comparação dos modelos cinéticos da adsorção do cd2+ sobre zeólitas: (a) cinética de pseudo-primeira-ordem; (b) cinética de pseudo-segunda-ordem; (c) difusão intrapartícula. tabela 1– parâmetros dos modelos cinéticos da adsorção de cd2+ em zeólitas de cinzas de carvão. agosto 2008 13 referências 1. amrhein, c., haghnia, g.h., kim, t.s., mosher, p.a., gagajena, r.c., amanios, t., torre, l., synthesis and properties of zeolites from coal fly ash. environ. sci. tenviron. sci. tenviron. sci. tenviron. sci. tenviron. sci. technol.,echnol.,echnol.,echnol.,echnol., v 30, p. 735742, 1996. 2. breck, d.w.; zeolite molecular sieve, john wiley & sons: new york, 1984. 3. carbery, j.b.; twardosski, o.j.; eberhart, d.k. clay adsorption treatment of non-ionic surfactants in wastewater. j. water poll. contrl.j. water poll. contrl.j. water poll. contrl.j. water poll. contrl.j. water poll. contrl. fffffed.,ed.,ed.,ed.,ed., v. 49, p. 452 – 459, 1977. 4. fungaro, d.a.; silva, m.g. utilização de zeólita preparada a partir de cinza residuária de carvão como adsorvedor de metais em água. quim. nova,quim. nova,quim. nova,quim. nova,quim. nova, v. 25, p. 1081-1085, 2002. 5. fungaro, d.a.; 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61,5%; e 45 minutos, respectivamente. palavras-chave: tratamento de efluentes; oxidação avançada; design of experiments. abstract the amplest residue from oil refining is the oily sludge, which can be washed to become a fuel; while the acid water is driven to conventional wastewater treatment. nevertheless, many toxic components are present in this water, highlighting the necessity of more strict treatments. so, this study used and optimized ozonation (maximizing the chemical oxygen demand reduction and minimizing the cost) to treat this acidic water. in this process, the acid water was under long contact with ozone in a reactor. by applying design of experiments tools and the response surface methodology, models were generated for the reduction of chemical oxygen demand and cost. normal boundary intersection optimized the models. the software minitab generated and developed the models. the optimal state for chemical oxygen demand reduction was 51.1% and r$ 151.5.kw-1.h-1 for the cost at the operational conditions of ph, potency percentage and time equal to 7; 61.5%; and 45 minutes, respectively. keywords: wastewater treatment; advanced oxidation; design of experiments. doi: 10.5327/z2176-947820180191 planejamento e otimização do tratamento por ozonização da água de lavagem da borra oleosa do refino do petróleo planning and optimizing the treatment of washing water of oily sludge from oil refining by ozonation mailto:e-mail planejamento e otimização do tratamento por ozonização da água de lavagem da borra oleosa do refino do petróleo 25 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 24-34 introdução a água possui diversas características que a fazem única, sendo a espécie química mais abundante na terra. porém, tão importante quanto a quantidade de água disponível é sua qualidade que, devido ao seu uso indiscriminado, tem sido reduzida. por meio do ciclo hidrológico e da autodepuração dos cursos naturais, a água é renovável. porém, ao ser exageradamente contaminada em seus mananciais, ela deve passar por processos de tratamento para se tornar potável, sendo essa a melhor estratégia para o controle da poluição (pal et al., 2014; lu et al., 2015). o tratamento da água pode ser desenvolvido de forma convencional, por meio da remoção de partículas suspensas e coloidais, matéria orgânica e micro-organismos por gradeamento, coagulação, floculação, decantação, filtração, correção de ph e desinfecção. porém, muitos compostos solúveis em água são resistentes à biodegradação. assim, o tratamento avançado é uma alternativa para eliminação de tais compostos. nesse tipo de tratamento ocorre degradação ou remoção de substâncias mais específicas por nanofiltração, adsorção, osmose reversa, luz ultravioleta e/ou ozonização (cesan, 2011; bernardo & dantas, 2005). a escolha entre os tipos de tratamento depende do grau de poluição da água e do investimento disponível para potabilizá-la. entre todas as técnicas existentes para o tratamento avançado, a ozonização surge como uma das principais alternativas devido à sua capacidade em mineralizar compostos orgânicos complexos, ótima eficiência e viabilidade econômica (santos et al., 2016; nuvolari, 2011; drinan, 2001). muñoz e orta (2012) mostraram que a ozonização alcançou redução de 85% da cor, 63% da turbidez e 71% da demanda química de oxigênio (dqo) do esgoto da cidade do méxico. tal capacidade de degradação se deve ao fato de que o ozônio é o segundo oxidante mais poderoso (potencial de oxidação — eo = 2,08 v). é um gás incolor e instável em solução aquosa (cremasco & mochi, 2014), características que favorecem sua geração in situ (coelho, 2015a; coelho, 2015b; alencar, 2013), por meio da passagem de oxigênio por eletrodos submetidos a elevada diferença de potencial (efeito corona). a otimização econômica do processo de geração é alcançada pela aplicação simultânea de baixa diferença de potencial associada à alta frequência da corrente elétrica — a maioria dos geradores comerciais opera em frequências entre 60 e 1.000 hz (nuvolari, 2011; drinan, 2001; hassemer, 2000). o ozônio em soluções básicas leva à formação de radicais hidroxila, cujo potencial de oxidação é ainda mais elevado (eo = 3,06 v), sendo mais efetivos na degradação (masten & davies, 1994). dessa maneira, a oxidação de compostos orgânicos e inorgânicos durante a ozonização pode ocorrer via radical hidroxila (reação indireta, predominante em meio alcalino) ou via ozônio molecular (reação direta, predominante em meio ácido), embora na prática haja contribuição dos dois mecanismos (tchobanoglous; burton; stensel, 2003). santos (2011) mostrou que o ph e o tempo são os fatores que mais influenciam nesse processo. a ozonização pode ser aplicada a diversos resíduos, principalmente industriais. nas indústrias petroquímicas e de oleaginosas, a borra oleosa — resíduo sólido perigoso, classe i, que não pode ser descartado sem tratamento prévio (abnt, 2004; jin et al., 2014; omm-e-hany, 2015; egazar’yants et al., 2015) —, uma emulsão orgânica e inorgânica de alto poder calorífico, com compostos tóxicos, metais (moreira, 2013), óleos e micro-organismos (annual general meeting of biominet, 1991; shie et al., 2000; zhu et al., 2014) é o resíduo mais abundante e tem desafiado diversos tipos de tratamento, apresentando componentes recalcitrantes a tratamentos convencionais (hu; li; zeng, 2013; minai-tehrani; rohanifar; azami, 2015). diferentes tipos de tratamentos foram sugeridos: shahi et al. (2016), rienzo, urdaneta e dorta (2014), silva et al. (2014), e gragouri et al. (2014) apresentaram o uso de biosurfactantes; atagana (2015) apresentou o uso de surfactantes comerciais; da souza et al. (2013), o uso de vinhaça da cana-de-açúcar para o tratamento por despejo no solo; mansur et al. (2014) e cerqueira et al. (2014), o uso de bactérias extraídas de diversos resíduos; e quadros et al. (2016), a borra como estimulante para plantações, porém com ressalvas de contaminação. outros trabalhos também sugerem potenciais soluções para esse problema (thangalazhy-gopakumar et al., 2015; prakash et al., 2015; viana et al., 2015; radfarnia; khulbe; little, 2015; guolin; tingting; mingming, 2016; hu; li; hou, 2015; li; champagne; anderson, 2015). a borra oleosa traz dificuldades até para as aplicações rústicas, como seu uso em fornos rotativos de clínquer na indústria de cimento para reduzir os custos de prooliveira, m.c.a.; moreira, j.; naves, f.l. 26 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 24-34 dução relacionados ao gasto energético. nesse caso, ela levou à corrosão do forno (araújo, 1992). como solução, pécora (2004) propôs lavar a borra ácida com água, neutralizá-la e desidratá-la, separando um combustível de alto poder calorífico e destinando a água gerada ao tratamento convencional (pécora, 2004). entretanto, muitos compostos perigosos, cancerígenos e tóxicos se solubilizam na água, mostrando a necessidade de um tratamento mais rigoroso do que aquele normalmente realizado nas estações de tratamento de esgoto convencionais (silva, 2005). dessa forma, seguindo as indicações de hu, li e zeng (2013) e pécora (2004), este trabalho estudou o tratamento por oxonização da água ácida derivada da lavagem da borra oleosa proveniente do processo de refino do petróleo (huang et al., 2015) por meio do design of experiments. materiais e métodos preparo da água ácida e planejamento experimental uma amostra de 300 ml de borra ácida, obtida de uma empresa localizada em minas gerais, foi solubilizada com água destilada para um volume total de 20 l, filtrada com papel-filtro (quanty, 25 µm) e novamente foi feito esse processo para um volume final de 50 l (água ácida). então, a metodologia de superfície de resposta (msr) com o planejamento composto central (pcc) foi utilizada para fazer o planejamento experimental ajustando três parâmetros a dois níveis, seis pontos axiais e seis pontos centrais, em um total de 20 experimentos. os fundamentos e aplicações dessa metodologia são amplamente discutidos por myers, montgomery e anderson-cook (2009). as variáveis avaliadas para a água ácida, conforme indicações de estudos prévios (pécora, 2004; hu; li; zeng, 2013), foram: ph do efluente (x1), potência do ozonizador (x2) e tempo de reação (x 3 ), variando de 0,95 a 11; 66 a 220 w e de 20 a 70 minutos, respectivamente. a ordem e as condições dos experimentos foram determinadas por meio do software de estatística minitab, conforme as metodologias citadas. a tabela 1, na seção resultados e discussão, apresenta a condição para os experimentos. tratamento por ozonização durante os experimentos, 800 ml da água ácida foram introduzidos em um reator cilíndrico de vidro (diâmetro interno = 8,0 cm, altura = 32,0 cm), após a lavagem do mesmo com água destilada. então, soluções de hidróxido de sódio (99%) (0,2 mol.l-1) e ácido sulfúrico (98%) (0,2 mol.l-1) foram usadas para ajustar o ph da solução de trabalho para o valor estabelecido pelo planejamento experimental. o phmetro (hanna, ph 21) foi usado para o controle dessa variável. o reator descrito anteriormente foi conectado ao ozonizador projetado e construído no laboratório de engenharia química do campus alto paraopeba da universidade federal de são joão del-rei. este permite a regulagem da porcentagem de potência, que é diretamente proporcional à energia fornecida ao sistema (em que o máximo corresponde a 220,0 w), e vazão volumétrica de ar, que foi mantida em 6 l.min-1 durante o experimento, por meio da conexão do reator com um compressor de ar trabalhando à pressão de 1,5 kg.cm-2. seu princípio de geração de ozônio baseia-se no método de descarga elétrica por efeito corona. então, duas amostras de 10 ml foram coletadas e o processo de ozonização foi iniciado, tomando-se uso das soluções ácido e base citadas anteriormente para manter o ph constante. após o tempo de ozonização determinado pelo planejamento experimental, o processo foi interrompido e duas amostras de 10 ml foram coletadas. caracterização dos parâmetros e otimização a caracterização da água tratada foi realizada pelo método de dqo, em que 0,04 g de sulfato de mercúrio (98%), 2,5 ml de sulfato ácido de prata (98%), 0,5 ml de dicromato de potássio (100%) (1 mol.l-1), 0,3 ml de água destilada e 2,0 ml de amostra de água ácida foram adicionados a um tubo hermeticamente fechado. a solução formada foi agitada e levada à digestão em um termorreator de dqo (solar, sl 25/16) a 150°c durante planejamento e otimização do tratamento por ozonização da água de lavagem da borra oleosa do refino do petróleo 27 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 24-34 2 horas. então, os tubos foram deixados à temperatura ambiente para serem resfriados. por fim, a absorbância das amostras foi medida no espectrofotômetro (micronal, ajx-1600), em comprimento de onda igual a 620 nm. para quantificar a dqo, uma curva padrão de bifitalato de potássio (1.440 mg.l-1) a 620 nm foi desenvolvida pelo método do refluxo fechado para o espectrofotômetro em uso. a equação 1 mostra essa correlação. dqo= abs+0,0155 0,0003 ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ c= y 1 =50,4732+3,4040x 1 -1,3156x 2 -4,7342x2 1 -5,7395x2 2 7,9178x2 3 -4,5024x 1 x 2 -1,1848x 1 x 3 +4,9763x 2 x 3 y 2 =151,614+51,338x 2 +50,302x 3 +3,521x2 2 +16,830x 2 x 3 48000x 2 6,022x1023v (1) em que: dqo = demanda química de oxigênio; abs = absorbância no respectivo comprimento de onda. o custo para o tratamento foi calculado com base na estimativa do valor energético da produção de ozônio pelo efeito corona. os custos de filtração e neturalização foram desconsiderados por serem muito menores do que os energéticos. a base para o cálculo foi: vazão de 3.000 l.h-1 de efluente e custo de energia elétrica de r$ 0,51.kw-1.h-1. a equação 2 apresenta essa relação.dqo= abs+0,0155 0,0003 ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ c= y 1 =50,4732+3,4040x 1 -1,3156x 2 -4,7342x2 1 -5,7395x2 2 7,9178x2 3 -4,5024x 1 x 2 -1,1848x 1 x 3 +4,9763x 2 x 3 y 2 =151,614+51,338x 2 +50,302x 3 +3,521x2 2 +16,830x 2 x 3 48000x 2 6,022x1023v (2) em que: c = custo; x 2 = potência; v = vazão do equipamento. tabela 1 – planejamento experimental feito pelo minitab usando a metodologia de superfície de resposta, com valores codificados apresentados em parênteses e resultados experimentais para redução de demanda química de oxigênio e custo. experimento ph potência (w) tempo (minutos) redução de demanda química de oxigênio (%) custo (r$.kw-1.h-1) 1 3,0 (-1) 88 (-1) 30 (-1) 27,39 67,32 2 9,0 (+1) 88 (-1) 30 (-1) 52,04 67,32 3 3,0 (-1) 176 (+1) 30 (-1) 23,60 134,64 4 9,0 (+1) 176 (+1) 30 (-1) 24,55 134,64 5 3,0 (-1) 88 (-1) 60 (+1) 22,65 134,64 6 9,0 (+1) 88 (-1) 60 (+1) 36,87 134,64 7 3,0 (-1) 176 (+1) 60 (+1) 33,08 269,28 8 9,0 (+1) 176 (+1) 60 (+1) 34,98 269,28 9 1,0 (-1,68) 132 (0) 45 (0) 35,92 151,47 10 11,0 (+1,68) 132 (0) 45 (0) 38,77 151,47 11 6,0 (0) 66 (-1) 45 (0) 33,08 75,735 12 6,0 (0) 220 (+1,68) 45 (0) 35,92 252,45 13 6,0 (0) 132 (0) 20 (-1,68) 28,34 67,32 14 6,0 (0) 132 (0) 70 (+1,68) 28,34 235,62 15 6,0 (0) 132 (0) 45 (0) 57,73 151,47 16 6,0 (0) 132 (0) 45 (0) 55,83 151,47 17 6,0 (0) 132 (0) 45 (0) 50,14 151,47 18 6,0 (0) 132 (0) 45 (0) 45,40 151,47 19 6,0 (0) 132 (0) 45 (0) 43,51 151,47 20 6,0 (0) 132 (0) 45 (0) 50,14 151,47 coef: coeficiente na equação; se coef: coeficiente do parâmetro; t, p, s: parâmetros estatísticos; r-sq: coeficiente de determinação; r-sq(pred): coeficiente de determinação para predição; r-sq(adj): coeficiente de determinação ajustado. oliveira, m.c.a.; moreira, j.; naves, f.l. 28 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 24-34 os resultados obtidos foram então tratados de acordo com a msr e com o pcc por meio do software de estatística minitab. o método de otimização normal boundary intersection (nbi — interseção normal da fronteira), proposto por das e dennis (1998), foi utilizado com o software excel para determinar os pontos ótimos dos modelos gerados. resultados e discussão os resultados em termos de redução de dqo e custo para cada experimento estão detalhados na tabela 1. construção dos modelos por meio do software minitab e dos fundamentos explanados por myers, montgomery e anderson-cook (2009), os coeficientes relativos às variáveis analisadas para redução de dqo e custo do tratamento foram determinados pela msr e análise de variância (anova) e são mostrados na figura 1 (os valores significativos foram destacados). os valores de p para os modelos estão abaixo do valor crítico (0,05) e para a falta de ajuste, acima desse índice, mostrando a validade dos dados conforme parâmetros estatísticos apresentados para a anova e usados por diferentes pesquisadores (li; sarma; zhang, 2011; omar & amin, 2011; rastegar et al., 2011). na redução de dqo, o ph apresentou significância linear (coeficiente 3,4040). o valor desse coeficiente, por ser maior que zero, indica que à medida que o ph se desloca para valores codificados positivos (maior ph, solução básica), maior a redução de dqo segundo o modelo. conforme mostrado por masten e davis (1994), o radical hidroxila é gerado pelo ozônio em meios básicos e responsável pela oxidação. como possui maior potencial de oxidação, espera-se que a redução de dqo aumente, conforme apontado pelo modelo. em compostos com ligações pi entre carbonos e átomos eletrofílicos, o ataque pelo ozônio molecular é favoravelmente atribuído por ser mais simples. porém, o ataque eletrofílico pelos íons hidroxila não é seletivo, sendo cem vezes mais rápido e potente do que agentes oxidantes tradicionais (tchobanoglous; burton; stensel, 2003; masten & davies, 1994). tempo e potência não foram linearmente significativos no modelo de redução de dqo, pois as faixas de trabalho dessas variáveis não foram amplas o suficiente para estabelecer tal relação. lopes (2015) também encontrou tal resultado ao trabalhar com o mesmo ozonizador. concomitantemente, as relações quadráticas de tempo e potência foram significativas. portanto, conforme montgomery (2006), todas as relações foram mantidas para o modelo, que está representado na equação 3, com r2 = 0,765. erros aceitáveis são esperados entre os resultados do modelo e dos experimentos. figura 1 – relatório obtido pelo software minitab com os coeficientes de regressão e seus respectivos valores de p para a redução de demanda química de oxigênio e para o custo conforme a metodologia de superfície de resposta. coeficientes de regressão para o custo coeficientes de regressão estimados para a redução de dqo term coef se coef t p term coef se coef t p constante 151,614 1,1404 132,948 0,000 constant 50,4732 2,162 23,349 0,000 ph 0,000 0,7566 0,000 1,000 ph 3,4040 1,434 2,373 0,039 potência 51,338 0,7566 67,851 0,000 potência -1,3156 1,434 -0,917 0,381 tempo 50,302 0,7566 66,482 0,000 tempo -0,0000 1,434 -0,000 1,000 ph*ph -0,942 0,7366 -1,279 0,230 ph*ph -4,7342 1,396 -3,391 0,007 potência*potência 3,521 0,7366 4,780 0,001 potência*potência -5,7395 1,396 -4,111 0,002 tempo*tempo -0,942 0,7366 -1,279 0,230 tempo*tempo -7,9178 1,396 -5,671 0,000 ph*potência 0,000 0,9886 0,000 1,000 ph*potência -4,5024 1,874 -2,403 0,037 ph*tempo -0,000 0,9886 -0,000 1,000 ph*tempo -1,1848 1,874 -0,632 0,541 potência*tempo 16,830 0,9886 17,024 0,000 potência*tempo 4,9763 1,874 2,656 0,024 s = 2,79614 press = 590,763 s = 5,30011 press = 1200,46 r-sq = 99,89% r-sq(pred) = 99,19% r-sq(adj) = 99,80% r-sq = 87,65% r-sq(pred) = 47,23% r-sq(adj) = 76,54% planejamento e otimização do tratamento por ozonização da água de lavagem da borra oleosa do refino do petróleo 29 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 24-34 dqo= abs+0,0155 0,0003 ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ c= y 1 =50,4732+3,4040x 1 -1,3156x 2 -4,7342x2 1 -5,7395x2 2 7,9178x2 3 -4,5024x 1 x 2 -1,1848x 1 x 3 +4,9763x 2 x 3 y 2 =151,614+51,338x 2 +50,302x 3 +3,521x2 2 +16,830x 2 x 3 48000x 2 6,022x1023v (3) em que: y 1 = redução da demanda química de oxigênio; x 1 = ph; x 2 = % de potência; x 3 = tempo. no custo, todas as relações do ph não foram significativas, ao contrário de potência e tempo, conforme esperado, uma vez que o custo foi estimado pela equação 2, que não leva em conta os gastos com o controle de ph. os coeficientes gerados são positivos para todos os parâmetros significativos, indicando que qualquer aumento de potência ou tempo eleva o custo total do processo. o modelo é mostrado na equação 4, com r2 = 0,998. erros insignificantes são esperados entre modelo e experimento. dqo= abs+0,0155 0,0003 ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ c= y 1 =50,4732+3,4040x 1 -1,3156x 2 -4,7342x2 1 -5,7395x2 2 7,9178x2 3 -4,5024x 1 x 2 -1,1848x 1 x 3 +4,9763x 2 x 3 y 2 =151,614+51,338x 2 +50,302x 3 +3,521x2 2 +16,830x 2 x 3 48000x 2 6,022x1023v (4) em que: y 2 = custo; x 2 = % de potência; x 3 = tempo. as superfícies de resposta foram geradas pelo minitab e são mostradas na figura 2. pela análise da figura 2, é possível notar a estreita relação da redução de dqo com o ph e do custo com o tempo e a potência. essas relações são fundamentadas conforme a discussão apresentada anteriormente e vão de encontro aos resultados já obtidos por outros pesquisadores sob as mesmas condições (lopes, 2015; montgomery, 2006; tchobanoglous; burton; stensel, 2003; masten & davies, 1994). otimização o método de otimização nbi, proposto por das e dennis (1998), foi utilizado com o software excel para determinar os pontos ótimos dos modelos gerados. esse método criou uma curva que relaciona pontos ótimos dos dois modelos analisados, também chamada de fronteira de pareto. a partir dessa curva, um ponto ótimo foi selecionado para teste. a figura 3 apresenta a seção da fronteira de pareto para os dois modelos que contêm o ponto ótimo selecionado. a b d em an da q uí m ic a de o xi gê ni o 45 30 15 0 ph -2 -2-1 -1 0 0 1 -2 -1 0 1 1 -2 -1 0 1 po tê nc ia cu st o (r $) 300 200 100 0 tempo p ot ên cia figura 2 – superfícies de resposta obtidas pelo minitab mostrando o efeito (a) da potência do ozonizador e do ph do efluente sobre a redução de demanda química de oxigênio; (b) da potência do ozonizador e do tempo de reação sobre o custo. oliveira, m.c.a.; moreira, j.; naves, f.l. 30 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 24-34 entre as condições ótimas, aquela com redução de dqo de 51,1% e custo de r$ 151,5.kw-1.h-1 foi selecionada para teste. esse ponto corresponde às condições experimentais de ph, potência e tempo iguais a 7,0 (0,35); 61,5% (-0,001) e 45 minutos (0,001), respectivamente, com valores codificados entre parênteses. 51,1;151,5 cu st o (r $. kw -1 ) p ar a tr at ar 3 .0 00 l .h -1 153,0 152,8 152,6 152,4 152,2 152,0 151,8 151,6 151,4 redução da demanda química de oxigênio (%) 51,06 51,07 51,07 51,08 51,08 51,09 figura 3 – seção da fronteira de pareto e melhor condição para menor custo e maior redução de demanda química de oxigênio. a b po tê nc ia 1,5 1,0 0,5 0,0 -0,5 -1,0 -1,5 ph -1,5 -1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0 1,5 po tê nc ia 1,5 1,0 0,5 0,0 -0,5 -1,0 -1,5 tempo -1,5 -1,0 -0,5 0,0 0,5 1,0 1,5 ph = 0,354570 potência = -0,000139704 dqo = 51,0854 dqo < 10 10 – 20 20 – 30 30 – 40 40 – 50 > 50 custo (r$) < 50 50 – 100 100 – 150 150 – 200 200 – 250 250 – 300 300 – 350 > 350tempo = 0,00125765potência = -0,000139704 custo = 151,670 dqo: demanda química de oxigênio. figura 4 – gráfico da curva de contorno gerado pelo software minitab com o ponto ótimo dentro das regiões de análise para (a) redução de demanda química de oxigênio e (b) custo. planejamento e otimização do tratamento por ozonização da água de lavagem da borra oleosa do refino do petróleo 31 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 24-34 o ponto com as condições ótimas pode ser melhor verificado quando plotado sobre curvas de contorno. a figura 4 mostra essa representação. na figura 4, observa-se que apesar da redução de dqo estar dentro de sua curva de ótimo, o preço não está. mostrando que, além da dependência com as três variáveis selecionadas para modelar o problema (ph, tempo e potência), as duas variáveis dependentes (redução de dqo e custo) são subordinadas entre si. finalmente, a condição ótima selecionada foi testada experimentalmente e o resultado obtido foi a redução de 51,0% de dqo (0,17% de erro ante o modelo) e custo de r$ 151,67.kw-1.h-1 (sem erro ante o modelo). mostrando, assim, a validade do modelo representado pelas equações 3 e 4. conclusões o projeto e análise de experimentos (doe) por meio do pcc e da msr aplicados a um procedimento experimental possibilitou encontrar um modelo de redução de dqo e custo no tratamento da água ácida proveniente da borra oleosa do petróleo. então, a otimização multiobjetiva de nbi foi utilizada em ambos os modelos. destacando-se que o metamodelo obtido contempla duas respostas de difícil otimização simultânea por métodos empíricos. nas condições estudadas, foi possível observar que valores de ph básicos favorecem mais a degradação do que valores ácidos de ph, uma vez que aumentam o potencial de oxidação por favorecerem a geração de íons hidroxila, confirmando estudos prévios sobre o tema. a potência e o tempo tiveram efeitos significantes sobre o custo, conforme já era esperado, uma vez que a análise desse parâmetro se reduziu ao processo de geração do ozônio. o modelo gerado foi testado e validado no ponto ótimo testado, apresentando erros pequenos. dessa forma, esses modelos (equações 3 e 4) são uma contribuição direta do presente trabalho para futuras pesquisas e para a indústria de tratamento de efluentes. porém, alguns parâmetros estatisticamente não significativos foram acrescidos ao modelo de redução de dqo, a saber, tempo e potência. acredita-se que as faixas de trabalho dessas variáveis influenciaram a análise de variância. portanto, sugere-se que faixas de tempo e potência mais amplas sejam futuramente avaliadas nos métodos do presente trabalho. de forma a complementar os resultados aqui apresentados, trabalhos futuros podem ser realizados com o objetivo de estudar a cinética da decomposição exposta e determinar um modelo cinético com as variáveis propostas. referências alencar, e.r.; 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moreira, j.; naves, f.l. 32 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 24-34 coelho, c.c.s.; freitas-silva, o.; alcântara, i.; silva, j.p.l.; cabra, l.m.c. ozônio em morangos minimamente processados, uma alternativa ao uso do cloro na segurança de alimentos. vigilância sanitária em debate, v. 3, n. 1, p. 61-66, 2015a. doi: 10.3395/2317-269x.00437 coelho, c.c.s.; freitas-silva, o.; campos, r.s.; bezerra, v.s.; cabral, l.m.c. ozonização como tecnologia póscolheita na conservação de frutas e hortaliças: uma revisão. revista brasileira de engenharia agrícola ambiental, v. 19, n. 4, p. 369-375, 2015b. http://dx.doi.org/10.1590/1807-1929/agriambi.v19n4p369-375 companhia espírito santense de saneamento (cesan). tratamento de água. belo horizonte: cesan, 2011. cremasco, m.a.; mochi, v.t. reaction of dissolved ozone in hydrogen peroxide produced during ozonization of an alkaline medium in a bubble column. acta scientiarum. technology, v. 36, n. 1, p. 1-85, 2014. http://dx.doi.org/10.4025/ actascitechnol.v36i1.11834 das, i.; 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soil stabilization; portland cement replacement; adsorber; red pottery. r e s u m o a geração de grandes quantidades de cinza do bagaço da cana-deaçúcar por países produtores está se tornando um problema no âmbito mundial. sua aplicação irregular, como em fertilizantes, contamina solos e águas, ocasionando um grande problema ambiental. estudos mostram que é possível aplicar cinzas em algumas áreas específicas como substituição do cimento portland, substituição da argila, como adsorvente, no tratamento e estabilização de solos, na pavimentação de asfalto rodoviário, entre outros. o objetivo deste artigo é avaliar quais são as áreas mais promissoras para a utilização da cinza do bagaço da cana-de-açúcar. o trabalho foi desenvolvido por meio de uma pesquisa bibliográfica, utilizando a técnica bibliométrica. os resultados obtidos comprovam que é possível a utilização das cinzas em várias áreas diferentes. entretanto, para cada aplicação é importante haver um estudo detalhado das características da cinza obtida, pois estão diretamente relacionadas às regiões e climas onde a cana é cultivada, granulometrias, tempo de coleta das cinzas nas caldeiras, phs, tempo de cura etc. em suma, para a mesma área de aplicação, os resultados podem ser muito diferentes, dependendo das propriedades das cinzas obtidas. palavras-chave: valorização de resíduos; estabilização do solo; substituição de cimento portland; adsorvente; cerâmica vermelha. a study on the reuse of ash from sugarcane bagasse estudo da reutilização das cinzas do bagaço da cana-de-açúcar monique carrer hobold1 , alex hahn matos2 , karen amorin da silva2 , glaucea warmeling duarte3 1undergraduate, centro universitário barriga verde – orleans (sc), brazil. 2academic, centro universitário barriga verde – orleans (sc), brazil. 3professor, centro universitário barriga verde – orleans (sc), brazil. correspondence address: leonir dall’alba, 361bairro murialdocep: 88870-000 – orleans (sc), brazil – e-mail: gwduarte@gmail.com. conflicts of interest: the authors declare that there are no conflicts of interest. funding: none. received on: 12/05/2019. accepted on: 04/24/2020 https://doi.org/10.5327/z2176-947820200635 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 http://orcid.org/0000-0002-0636-5196 http://orcid.org/0000-0002-5715-2721 http://orcid.org/0000-0002-6251-6825 http://orcid.org/0000-0003-3847-1185 mailto:gwduarte@gmail.com https://doi.org/10.5327/z2176-947820200711 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ hobold, m.c. et al. 42 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 41-48 issn 2176-9478 introduction when seeking sustainable development, new approaches emerge in the chemical industry, with the concept of green chemistry, which promotes more economical and environmentally correct methodologies. among them, there are those focused on the production of more efficient and cheaper inputs. in this way, contributing to reduce the environmental impacts of the production chain with industrial ecology, which consists of the integration of the principles of science, engineering and ecology in industrial systems so that the generation of products and services provided minimize the environmental impacts and optimize the use of resources, energy and capital (vargas et al., 2017). sugarcane is grown in approximately 110 countries, with brazil being its largest producer in the world, followed by india, china and thailand. it is estimated that in brazil production exceeds 600 million tons / year (faria; holanda, 2013). the annual production of sugar cane in brazil contributes about us $ 43.8 billion in gross domestic product. about 80% of brazil’s biomass electricity is generated from sugarcane bagasse. however, the process of generating energy from bagasse leads to a by-product residue, sugarcane bagasse ash, which requires disposal (andreão et al., 2019). sugarcane production is one of the main agricultural activities in brazil, and one of the by-products generated in sugar and ethanol producing plants is the sugarcane bagasse ash sand (sbas) (almeida et al., 2015). as the authors faria and holanda (2013) add, this sugarcane bagasse is normally reused in the industry itself as a fuel source in boilers, in energy cogeneration and,  as a result, an enormous amount of ash is generated throughout the world. roughly 2.5% of the mass from the cane is transformed into ash, of which most of its reuse is in the form of fertilizers. the sugarcane bagasse that is collected during processing has a good calorific value and is used for supplementary energy production. however, the ash generated in the process must be dumped in landfills (chopperla et al., 2019), which normally does not happen. the ash, removed from the boilers, is usually stored in the open air when not used as a source of raw material in other processes, waiting for indefinite periods until it has a destination, usually in the crops as fertilizers (almeida et al., 2015), in the form of a mixture of vinasse (distillation remains) and bagasse ash, which can alter the physical and chemical characteristics of soil (faria; holanda, 2013). the use of industrial and agricultural waste in a controlled manner, such as ash from sugarcane bagasse, has been the focus of recent research due to economic, environmental, and technical issues (mohan; narayanasamy; chandrasekar, 2018), because this by-product harms the environment when handled in an irregular way, such as the contamination of soils and water bodies (imran et al., 2016). thus, the technically controlled use of industrial waste to replace natural resources to produce new products with comparable quality has a major economic and sustainable contribution (dal molin filho et al., 2019). thus, studies that evaluate the possibilities of reusing the ash are promising, given that this material will have a more correct and profitable destination. in addition to contributing to the conservation of the environment, by reducing waste disposal and the extraction of natural resources, it also results in minimizing costs with the final destination and management of waste, as well as economic gains with the production of materials of reduced costs (bragagnolo et al., 2018). studies by joshaghani, ramezanianpour and rostami (2016) show that parts of the ash can be used to replace portland cement. the proper use of bagasse ash in cement mortar can provide the ideal solution for environmental issues (reza, 2019). the authors schettino and holanda (2015a) present the use of sugarcane ash in the ceramic industry. the  manufacture of bricks using waste presents better performance and low production cost, leading to a more sustainable construction (santhosh; jagan; priyanga, 2018). on the other hand, ferreira, fageriae and didonet (2012) evaluate its use in soil treatment. the article by hasan et al. (2016) made a publication for the use of ash in the road asphalt pavement. some papers have proved the feasibility of insertion in infrastructure works, such as in the use of materials for grounding, reinforcement for road construction and production of asphalt mixtures (bragagnolo et al., 2018). the considerations pointed out in the literature can serve as a starting point for the development of new specific studies on the possibilities of using the ash from sugarcane bagasse in an effective and efficient manner, thus reducing the disposal of this residue in the environment. based on this premise, there is a need to investigate the state of the art of scientific production related to the theme, so that future studies can be grounded. thus, the main objective of the present study is to analyze, from the point of view of bibliometric theory, the scientific productivity regarding the main uses of sugarcane ash. methodological procedures research presented in this article was developed using the procedures of a bibliographic study, with the collection of data using the bibliometrics technique, which is traditionally used in some areas to evaluate scientific research on a given topic, (sacardo, 2012). depending on the results obtained and the methodology used to analyze them, research can also be classified as quali-quantitative and, regarding the objectives, as descriptive research, it has the function of describing the characteristics observed in the selected papers. the articles used for this bibliographic search were selected from three databases, namely: science direct, scopus, and web of science. the search term used in the three cited bases was “sugarcane bagasse ash”, and a total of 488 articles were found. it is important to note that the searches were made considering articles published by december 2019. a study on the reuse of ash from sugarcane bagasse 43 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 41-48 issn 2176-9478 of this total, 163 articles were duplicate, that is, published in more than one evaluated database, with 325 articles remaining for further research. after applying this first filter, all titles and abstracts of the papers were evaluated to verify if they were related to the objective of the proposed article, which is to evaluate the possible applications of ash from sugarcane bagasse. after reading the items, 102 articles were not within the context, with a total of 223 articles used for the development of this paper. to obtain these results in the databases, research was carried out considering only the original articles. the keywords should also appear only in the title, abstract, or keywords of the articles. the articles selected for research sought to evaluate items such as year of publication, main authors, and countries of affiliation, in addition to the objectives, methods, and results of each selected article. moreover, we sought to classify the themes discussed in the articles to make the discussion of results easier. results and discussion the articles used for the development of the present paper were classified according to their year of publication, as shown in figure 1. it can be seen from the results presented that those papers that deal with the  possible uses of sugarcane bagasse ash are relatively recent, with publication dates after 2006. in addition, there has been a significant growth over the last five years, which makes the growing concern to find a viable application visible, both economically and environmentally, for this type of by-product. as for the countries where these publications were developed, there is a total of 22 countries, among which brazil stands out for the number of publications with 50 articles, followed by india, with 45 articles. figure 2 shows the countries most cited in the evaluated publications. both brazil and india account for approximately 70% of all papers. this can be explained by the fact that these two countries are the two largest sugar cane producers in the world (leite et al., 2018), leading to the generation of a large amount of ash from sugar cane bagasse and, consequently, the need to seek viable alternatives for its use. other pieces of information extracted were regarding the authors of each country, as well as the number of articles published by each researcher. in brazil, among the evaluated publications, the researcher who most published papers on the topic was holanda jnf, with 12 published articles, followed by faria kcp, with 7 articles, sales a., with 6 articles, and authors akasaki jl, melges jlp and tashima mm, with 5 articles each. in india, the researchers who most published works on the topic were madurwar m., with 7 articles, ralegaonkar m., with 6 articles, bahurudeen a., with 5 articles, and santhanam m. with 4 articles. in the other countries with published articles on the topic, the authors participated in less than 4 papers, therefore not cited. it is noticed that, unlike other topics, there are not many authors with large amounts of publications on the topic studied. this is indicative of the novelty of  the topic in the technical and scientific world. much of the knowledge is acquired empirically during the processing of ash, such as during its use as a fertilizer, which is developed, usually without control, by the big producers or processors of this material. figure 1 – classification of publications by year. hobold, m.c. et al. 44 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 41-48 issn 2176-9478 to assess the main axes used in research on the possible applications of sugarcane ash, the papers found were categorized according to the evaluated application. most of them, approximately 60% of all articles evaluated, studied the application of ash from sugarcane bagasse in joint applications or as a substitute for portland cement. the second most common theme was the use to replace components used in the manufacture of red ceramics, accounting for almost 20% of all articles. some studies have also dealt with the use of by-product for soil treatment and stabilization and as adsorbent material, making up 7 and 3.2% of the papers, respectively. the other papers evaluated varied applications, with 1 or at most 2 papers per theme, not addressed in the discussions. substitute in formulations of portland cement concrete ash from sugarcane bagasse is promising in the partial replacement of portland cement, showing that this material may have pozzolanic activity. in several studies, the influence of different methods of processing sugarcane bagasse ash as to pozzolanic properties are observed (bahurudeen; santhanam, 2015). some studies have evaluated the replacement of portland cement for sugarcane bagasse ash in the proportions of 10 to 30%, together with rice husk ash. the resistance of mixtures increased by 5% after 90 days, compared to the reference sample, but when ash rates increased to 25 and 30%, there was a reduction in the compressive strength. in relation to electrical resistivity, the replacement of 20% of portland cement for sugarcane bagasse ash promotes a 159% increase in electrical resistivity with a 90-day cure time. (joshaghani; moeini, 2018). a study carried out in 2018 investigated the potential of sugarcane ash to make concrete mixtures. the economic analysis showed that the incorporation of this by-product can reduce the total cost of 1 m3 of concrete by more than 40% compared to conventional concrete (singh et al., 2018). another study evaluated the substitution of fine aggregate with substitutions of 5 to 20% for ash, showing results very similar to pure cement. it shows that the best performance of the trace is with 20% ash from the  sugarcane bagasse in relation to the reference concrete (fernandes et al., 2015). another study investigated the possibility of the combined use of agroand industrial waste in the development of concrete. characteristics of self-compacting concrete made from cement mixed with ash from sugarcane bagasse and common portland cement were examined in an experimental program. the results of the tests indicated that the substitution for sugarcane bagasse in mixtures resulted in less fluidity and increased levels of sulfate (le; sheen; lam, 2018). some results indicate that 10% of the mixture of sugarcane bagasse ash with cement is the ideal percentage to obtain efficient and, consequently, more ecological self-compacting concrete (khatun; singh; sharma, 2018). an experimental study with sugarcane bagasse ash replacing cement in 5, 10, 15, 20, and 25%, by mass, was carried out in common, light and self-compacting concretes. the mechanical properties, such as compressive strength, tensile strength, impact resistance, workability, water absorption, and ultrasonic pulse speed were performed on the samples. the results indicated improvements in strength and impact resistance at light weight, as well as durability and quality of cement with mass substitution at 5%. the tests were carried out on fresh and hardened concrete. the partial substitution of lightweight cement for ash improved the performance of lightweight concrete, more than other types of configure 2 – classification of publications according to the authors’ country of affiliation. a study on the reuse of ash from sugarcane bagasse 45 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 41-48 issn 2176-9478 crete. with the addition of 5% of sugarcane bagasse ash, the strength properties of light cement improved. the demand for water increases in the same proportion of the added ash, due to the carbon content and the porous irregularities of ash. when replacing 5% of cement for ash, there was also an increase in durability and impact. tests show that the optimal replacement of cement is in the percentages of 5% in normal weight (zareei; ameri; bahrami, 2018). the results obtained for partial replacement of portland cement in concrete, in the proportions of 0, 10, 15, and 20%, by weight, also indicated that the strength of the concrete increased with the replacement of 15% of cement for ash from sugarcane bagasse sugar (sireesha; rao; rao, 2013). red ceramic replacement the use of sugarcane bagasse ash in the production of ceramic tiles, containing up to 2.5% by weight of ash is a partial substitute for quartz. the test results, in terms of strength, flexion, apparent density, linear shrinkage and water absorption, indicated a great potential of ash for its industrial application (schettino; holanda, 2015a). a study developed in 2017 reported that the thermal conductivity of bricks is an important parameter, because it directly influences the heat loss of buildings and, therefore, increases energy consumption. thermally burnt clay bricks were developed, incorporating agricultural residues (sugar cane bagasse ash and rice husk ash) on an industrial scale. it was observed that lighter bricks can be produced with agricultural by-product, which helps to reduce the cost and the overall weight of the structure (kazmi et al., 2018). faria and holanda (2013) studied the replacement of up to 20% of natural clay mass for sugarcane ash. the results in water absorption showed only a small variation (22.76–27.40%). at 1,100ºc, there was a significant decrease in water absorption (14.45–19.50%), caused by partial closure of open pores. for an addition of 20% of sugarcane bagasse ash, the ideal temperature is 1,100ºc. for burning without ash, the ideal temperature is between 700 and 1,100ºc. for the replacement of up to 60% of natural clay for ash in the manufacturing process of tile, technological tests show that at temperatures up to 1,000ºc, the ash from sugarcane bagasse have little influence on the properties of clay, and after 1,200ºc, x-ray diffraction data and thermal analysis showed that ash undergoes a sintering process and the formation of new phases. the addition of 60% of ash from sugarcane bagasse showed little resistance to flexion; on the other hand, the replacement of ash at 20% had very good results, staying within acceptable standard measures (souza et al., 2011). the flexural strength gradually decreased with the addition of sugarcane bagasse ash by-products, this result may be related to the porosity of pieces. the apparent density was essentially unchanged after the addition of sugarcane bagasse ash by-products. the incorporation of larger amounts of ash by-products tend to decrease the rate of densification of porcelain stoneware tiles. with the addition of sugarcane bagasse ash there was a variation in porosity, in which the permissible percentage is found in the substitution of 5% of the mass weight. the results showed that the replacement of the ceramic mass for sugarcane ash in 2.5% of the weight can be used as a partial substitute for stoneware porcelain, maintaining excellent technical properties. the flexural strength gradually decreased with the addition of sugarcane bagasse ash by-products, result which may be related to the porosity of pieces. the incorporation of larger amounts of ash by-products tend to decrease the rate of densification of porcelain stoneware tiles (schettino; holanda, 2015b). another study evaluated the influence of adding ash from sugarcane bagasse on the performance in red ceramics as well. two methods were evaluated: conventional sintering in an electric oven and microwave sintering. the results indicate that microwave sintering, when compared to sintering in an electric oven, promoted an increase in compressive strength and reduced adsorption water for the ceramic masses, probably due to the microstructure refinement. the addition of ash from sugarcane bagasse led to a reduction in the density of samples, especially those synthesized in the microwave (lyra et al. 2019). soil treatment and stabilization a major challenge for road contractors, as to the manufacture of paved roads, relies on expansive soils. expansive soils undergo volume changes, depending on the humidity and weight of the mass that travel over soils or roads. engineers are looking for a satisfactory, low-cost solution for the ash from sugarcane bagasse to solve this problem. in laboratory tests, percentages of ash and hydrated lime of up to 25% of the dry mass of the soil were used. some tests developed show that the longer the curing time, the better the results obtained. (hasan et al., 2016). very satisfactory results are obtained regarding the use of sugarcane bagasse ash in the construction of paved roads. the study evaluated the use of ash mixed with cement, replacing hydrated lime, in the proportions of 3, 6, and 9%, with the best mixture content found in the application of 9%, with a cure of forty days (khan; kamal; haroon, 2015). moreover, with the addition of 9% cement to the ash from sugarcane bagasse, there was a double increase in resistance to compression and maximum dry density, after 40 days of curing. the ash from sugarcane bagasse had very positive results, regarding environmental protection, appropriate waste management and the saving of raw materials. in short, the use of sugarcane ash is a great alternative in the application of road construction (khan; kamal; haroon, 2015). the tests show that the percentages of ash application vary, according to the application and the desired results for each application, being quite satisfactory and collaborating with the environment, and reducing financial resources (malathy et al., 2018). the use of sugarcane bagasse ash was also evaluated in peat stabilization. studies show that the partial replacement of peat stabilized hobold, m.c. et al. 46 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 41-48 issn 2176-9478 at 20% of ash from sugarcane bagasse mass has very positive results. the  pre-consolidation pressure increased with the curing period. in short, the results were quite significant, and the applications can be improved (abu talib; yasufuku; ishikura, 2015). a study was carried out to evaluate the effects of adding sugarcane bagasse ash to the development of  the strength of an expansive soil stabilized with lime. the results revealed that the addition of sugarcane bagasse increased the immediate, early, and late resistance of the stabilized soil (james; pandian, 2018). other studies have also been carried out with mixtures of different types of ash, such as rice husk ash, cattle manure ash, and sugar cane bagasse ash. the mixtures were used in weight percentages from 0 to 12.5% in soils. for each type of soil application, as well as its variables, such as microscopic properties and temperature, there is a need of collecting information, both of the soil variables and the desired purpose, so that it is possible to apply sugarcane bagasse ash and other organic materials to stabilize soils (jun, 2011). the natural, dry clay, after stabilization, increased the natural moisture. the results showed the optimum content of the substitution, in mass, of the ash with 7.5% with significant improvements in the natural humidity and volume (jun, 2011). in the case of its use for soil treatment, it is known that depending on the source of ash, it can present nutrients for the cultivation of annual plants. in brazil, considering that there is a large area of oxisol, which unfortunately has little fertility and a lot of acidity, such by-product can be used for treatment and fertilization of these areas. ash application raises the nutritional status of the soil to a sufficiently satisfactory level, guaranteeing adequate nutritional conditions for the growth and yield of most crops. the ash was effective in reducing acidity and improving soil fertility (ferreira; fageriae; didonet, 2012). it is known that sugarcane bagasse ash is also used for soil biofertilization, without protocol. this indicates the need to develop studies and create methods for the use of these by-products with a focus on the correct management and application in the soil without causing damage to the environment (xavier et al., 2019). other studies carried out by lima (2011) evaluated the availability of phosphorus (p) for soils treated with organic materials rich in silicon for the cultivation of sugarcane. five compounds were studied, among which are sugarcane bagasse and sugarcane bagasse ash. the results showed a reduction in phosphorus (p) fixation by the soil but contributed to the absorption of this element by the sugarcane culture. the compounds containing sugarcane bagasse ash did not contribute to the increase in the levels of si available in the soil. adsorbent material a study undertaken in 2019 showed that silicon dioxide (sio2) nanoparticles were synthesized via sol-gel using sugarcane bagasse ash as a source of silica. the results showed that this synthesis is a viable alternative method for obtaining silica xerogel (adsorbent material) using ash with a high content of impurities (falk et al., 2019). the activated carbon extracted from the ash from sugarcane bagasse at a temperature of 900ºc was tested in the adsorption of lead (pb2 +). in the process, the heating was 10ºc/min, with a residence time of three hours. the lead adsorption test using sugarcane bagasse ash was dependent on ph and dosage. the tests showed that the maximum efficiency of pb2 + was 87.3% (salihi et al., 2016a). activated, unburned and steam-activated coal has its properties compared to commercial coal. the study was carried out on two by-products of distilleries, namely, melanoidins and unburned carbon, both extracted in the distillery process. according to the studies, the two carbons are suitable for the adsorption of melanoidins with the addition of 25% pyridine (kaushik et al., 2017). the results of using the sugarcane bagasse ash as an adsorbent were very satisfactory, because the optimal removal efficiency was achieved at a ph of 6.0. the  ideal equilibrium time required for zinc adsorption was found in 180 min. given that the ash dosage increased, the number of active sites for adsorption of zinc ions also increased. the results showed an excellent efficiency in the removal of zinc, in the percentage of 89.7% obtained in a dose of 10 g/l of the ash from the sugarcane bagasse. the ash was proved to be useful as an adsorbent for the removal of metal ions from aqueous solutions (salihi et al., 2016b). the adsorption of melanoidins on both carbons (activated carbon from sugarcane bagasse ash and commercial activated carbon). both carbons are suitable for the adsorption of melanoidins followed by desorption by 25% pyridine solution. yield of melanoidins obtained from sugarcane ash was like that obtained with commercial activated carbon. therefore, ash residues from sugar cane factories can be an alternative material to produce activated carbon with properties similar to commercial activated carbon (kaushik et al., 2017). final considerations the disposal of ash from sugarcane bagasse is a problem that has been gaining prominence in the world, considering it can cause, in addition to other problems, the contamination of soils and water. thus, scholars are trying to find an efficient and legal way to dispose of this by-product. several applications can be considered to correctly dispose of this by-product, some with a higher incidence of studies, and others with only previous evaluations. among the applications that are highly evaluated and in which this material has good efficiency, we can mention the use in portland cement composites, either as a partial replacement for cement or fine aggregates, with the objective of increasing their mechanical resistance. the second most studied topic was the replacement of clay in the ceramic industry. in this application, there are many variables, as the substitution of clay depends on some variables, from applied temperatures to the granulometry of the material. a study on the reuse of ash from sugarcane bagasse 47 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 41-48 issn 2176-9478 besides that, the sugarcane bagasse ash can be efficiently used to stabilize soils with expansive properties or to correct some compounds in the soil, as fertilizing in this case. in short, the application of sugarcane ash is not an easy task. there are many variables to be considered, such as the region, the cane specimen, the time the bagasse burns, the granulometry of ash, the curing temperature, references abu talib, m.k.; yasufuku, n.; ishikura, r. effects of sugarcane bagasse ash (scba) on the strength and compressibility of cement stabilized peat. lowland technology international, v. 17, n. 2, p. 73-82, 2015. https://doi. org/10.14247/lti.17.2_73 almeida, f.c.r.; sales, a.; moretti, j.p.; mendes, p.c.d. sugarcane bagasse ash sand (sbas): brazilian agroindustrial by-product for use in mortar. construction and building materials, v. 82, p. 31-38, 2015. https://doi. org/10.1016/j.conbuildmat.2015.02.039 andreão, p.; suleiman, a.r.; cordeiro, g.c.; nehdi, m.l. beneficiation of sugarcane bagasse ash: pozzolanic activity and leaching behavior. waste and biomass valorization, 2019. https://doi.org/10.1007/ s12649-019-00721-x bahurudeen, a.; santhanam, m. influence of different processing methods on the pozzolanic performance of sugarcane bagasse ash. cement and concrete composites, v. 56, p. 32-45, 2015. https://doi.org/10.1016/j. cemconcomp.2014.11.002 bragagnolo, l.; ferrazzo, 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original draft. duarte, g.w.: data curation, formal analysis, writing — original draft. the pozzolanic reaction with other substances, among others, which requires the researcher to pay special attention to its application. the results of this paper show that it is possible to apply ash in several areas. on the other hand, there is no standard model to be followed. for each application, a study related to the properties of the available ash should be made. https://doi.org/10.14247/lti.17.2_73 https://doi.org/10.14247/lti.17.2_73 https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.02.039 https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.02.039 https://doi.org/10.1007/s12649-019-00721-x https://doi.org/10.1007/s12649-019-00721-x https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2014.11.002 https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2014.11.002 https://doi.org/10.5327/z2176-947820180390 https://doi.org/10.1680/jgrma.18.00005 https://doi.org/10.1680/jgrma.18.00005 https://doi.org/10.1007/s10668-018-0127-x https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2019.07.157 https://doi.org/10.1007/s10973-012-2878-1 https://doi.org/10.1590/s1517-707620150004.0096 https://doi.org/10.1590/s1517-707620150004.0096 https://doi.org/10.1590/s1806-66902012000200004 https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.06.161 https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.06.161 https://doi.org/10.1016/j.reffit.2016.06.007 https://doi.org/10.1155/2018/9658639 https://doi.org/10.1155/2018/9658639 https://doi.org/10.1061/(asce)mt.1943-5533.0002317 https://doi.org/10.1061/(asce)mt.1943-5533.0002317 https://doi.org/10.1007/978-3-642-25899-2_40 https://doi.org/10.1007/978-3-642-25899-2_40 https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2017.05.060 https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2017.05.060 hobold, m.c. et al. 48 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 41-48 issn 2176-9478 kazmi, s.m.s.; munir, m.j.; patnaikuni, i.; wu, y.-f.; fawad, u. thermal performance anhancement of eco-friendly bricks incorporanting agro-wastes. energy and buildings, v. 158, p. 1117-1129, 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aproximação com a ecologia e, por conseguinte, a proposição de um novo modelo de desenvolvimento, denominado ecodesenvolvimento ou desenvolvimento sustentável. nesse sentido, o presente artigo tem como objetivo levantar na literatura especializada e analisar de forma sucinta o novo paradigma e algumas das importantes formulações conceituais, teóricas e de instrumental analítico elaborados pela economia ambiental e economia ecológica. são instrumentos que contribuem a decisões e gestão mais adequadas visando melhor relação entre a produção e consumo de bens e serviços (economia) e a natureza, contrapondo-se ao paradigma do crescimento econômico e sua desconsideração dos problemas socioambientais. palavras-chave: crescimento econômico; desenvolvimento sustentável; economia ecológica abstract economy and ecology are two different scientific areas which, for a long time, did not have any convergence in their knowledge fields regarding the environmental issues. on one side, the economy, taking the nature as a resource generator for production; while on the other side, the ecology, trying to conserve the natural resources. however, new perspectives on economy began to appear and allowed an approximation to the ecology and, consequently, it also permitted a proposition of a new development model, called eco-development or sustainable development. according to all of this, the present article aims to research specialized literature and analyze succinctly the new paradigm and some of the important conceptual formulations, theoretical and analytical instruments elaborated by the environmental and ecological economics. those are instruments that contribute to more appropriate management and decisions, aiming at a better relationship between production and consumption of goods and services (economics) and nature, in contrast to the paradigm of economic growth and its disregard for the social and environmental issues. keywords: economic growth; sustainable development; ecological economics. gilberto montibeller f° economista, doutor em ciências humanas: sociedade e meio ambiente; professor do programa de pós-graduação em ciências ambientais (ppgca) da universidade do extremo sul catarinense (unesc), criciúma, sc, brasil montibeller@unesc.net gláucia cardoso de souza engenheira ambiental; mestre em ciências ambientais pelo programa de pós-graduação em ciências ambientais (ppgca) da universidade do extremo sul catarinense (unesc), criciúma, sc, brasil gaudesouza@yahoo.com.br kelly daiane savariz bôlla psicóloga; mestre em ciências ambientais pelo programa de pósgraduação em ciências ambientais (ppgca) da universidade do extremo sul catarinense (unesc), criciúma, sc, brasil kellybolla@hotmail.com revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 26 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução a partir da segunda metade do século xx, o movimento ambientalista se difunde e nas últimas décadas deste século se consolida, com a finalidade de aprofundar a consciência ecológica, frente a exploração desenfreada dos recursos naturais e a crescente deterioração do ambiente em âmbito global. em razão da pressão social e da elaboração de protocolos e declarações, emergiu o conceito de ecodesenvolvimento, posteriormente substituído pelo termo desenvolvimento sustentável, cujos princípios baseiam-se na integração entre a conservação da natureza e o processo de desenvolvimento, na satisfação das necessidades humanas essenciais, na busca pela equidade, justiça e autodeterminação social, bem como, no respeito pela diversidade cultural e manutenção da integridade ecológica (montibeller, 2008). dessa forma, diante de vários princípios e de uma abordagem holística e sistêmica, o desenvolvimento sustentável prevê a necessidade de que os conteúdos econômicos e sociais sejam revistos, tendo em vista que os padrões de produção e consumo vigentes não podem ser mantidos ou expandidos. sob tal ótica, o paradigma do desenvolvimento sustentável vai de encontro ao crescimento econômico, uma vez que este se dá a partir da exploração dos recursos naturais e da degradação socioambiental. o conceito de desenvolvimento sustentável, popularizado pelo relatório brundtland como “aquele que atende às necessidades do presente sem comprometer as possibilidades das gerações futuras atenderem as suas próprias necessidades” (cmmad, 1988, p. 46), é construído justamente na tentativa de conciliar a economia e a qualidade de vida da população, observando que os impactos decorrentes dos sistemas produtivos não ultrapassem as possibilidades dos sistemas ecológicos de absorvê-los. é nesse contexto que surge a economia ecológica, diante do paradigma insustentável da economia e da necessidade de integração entre os sistemas econômico e ecológico. assim, o presente trabalho objetiva pesquisar na literatura especializada e analisar sucintamente o novo paradigma e algumas das importantes formulações conceituais, teóricas e de instrumental analíticos elaborados pela economia ambiental e economia ecológica. são instrumentos que contribuem para tomadas de decisão e gestão mais adequadas do ponto de vista socioambiental e visam uma melhor relação entre a produção e consumo de bens e serviços (economia) e a natureza. contrapõe-se, conforme se destaca a seguir, ao paradigma do crescimento ou desenvolvimento econômico com sua desconsideração dos problemas socioambientais. crescimento econômico, desenvolvimento e meio ambiente para martínez-alier (2007), ainda que se fale em modernização ecológica, em ecoeficiência ou em desenvolvimento sustentável, devese reconhecer que há grande complexidade quando se tenta conciliar expansão econômica e conservação do meio ambiente. tanto nas sociedades modernas industrializadas como naquelas em processo de industrialização, acredita-se ser o crescimento do produto interno bruto (pib) a melhor forma de atenuar os problemas econômicos dos grupos sociais, enquanto que os problemas ambientais surgem, quando muito, como considerações de segunda ou terceira ordem. os sistemas produtivos são guiados pela lógica de mercado, de modo que a proteção do meio ambiente é ao mesmo tempo condição e custo para o sistema econômico, instrumentalizado pela racionalidade mecanicista e pela valorização a curto prazo. os efeitos decorrentes da globalização econômica associados aos processos ecológicos se fazem perceptíveis em escala planetária através das diversas formas de degradação ambiental (leff, 2001). o sistema econômico vigente caracterizado pela alta produtividade e pela acumulação de capital, denominado por montibeller no subtítulo de sua obra o mito do desenvolvimento sustentável (montibeller, 2008) como “o moderno sistema produtor de mercadorias”, se estabelece de forma hegemônica em detrimento da conservação do ambiente, da qualidade de vida e da autonomia cultural. ao mesmo tempo em que esse modelo econômico faz, hoje, um discurso universal de defesa ao meio ambiente, estimula as políticas neoliberais de desregulamentação e uso insustentável da natureza. cavalcanti (2004) exemplifica tal fato quando afirma que simultaneamente à preocupação com a amazônia, são cortadas as verbas destinadas à fiscalização ambiental. da mesma forma, o autor cita o incentivo às práticas da monocultura, ao uso de pesticidas e agrotóxicos, bem como, à disseminação dos transgênicos. procura explicação e entendimento acerca da crise ambiental e a busca pelo desenvolvimento nas contribuições do economista celso furtado, mais especificamente em sua obra o mito do desenvolvimento econômico, através da qual este autor alerta sobre as consequências do progresso econômico contemporâneo ao meio ambiente, isto já no longínquo ano de 1974. celso furtado (apud cavalcanti, 2003) levanta em sua obra duas questões inusitadas aos padrões da ciência econômica neoclássica da época, cujo contexto histórico não permitia visualizar revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 27 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 qualquer relação entre o progresso econômico e a possibilidade de incorporação da dimensão ambiental, da qual resultaria futuramente, a economia ecológica. a primeira questão por ele exposta se refere aos impactos da economia no meio físico, ou seja, sobre a natureza; e a segunda relaciona-se à ideia de desenvolvimento como um mito, como algo inalcançável em tais modos. há mais de trinta anos, furtado (1974) já refletia sobre os padrões de consumo dos ricos, e alertava sobre a tentativa inviável de reprodução destes hábitos pelos países periféricos, tanto devido à expansão demográfica dos excluídos, como devido ao aumento do desperdício, promovendo assim, pobreza e degradação ambiental. por conseguinte, a elevação da produtividade e a consequente acumulação do capital caracterizam a vigência de um sistema econômico excludente que contribui direta e efetivamente para o agravamento das disparidades sociais. na visão de morin (1995) e sachs (2007), o modelo econômico dominante funciona a partir da livre externalização dos custos socioambientais e da ampliação das desigualdades socioeconômicas. o desenvolvimento como é praticado, no sentido de crescimento, trata de uma concepção tecno-econômica extremamente reducionista, que ignora os problemas humanos, revelando, logo, que a noção de desenvolvimento se apresenta gravemente deturpada. daly (2004) esclarece as diferenças entre os termos crescimento e desenvolvimento e afirma que é impossível sair da pobreza e da degradação ambiental através do crescimento econômico mundial. enquanto “crescer” equivale a aumentar de tamanho por meio de assimilação ou acréscimo, “desenvolver-se” significa expandir os potenciais de algo, evoluir para um estado melhor. dessa forma, observa-se que tais termos são empregados de maneira equivocada, tomando o crescimento como se desenvolvimento fosse. enquanto que na perspectiva da microeconomia existe a imposição de limites ao crescimento a fim de alcançar o ótimo de produção para se obter maior lucro, cavalcanti (2004) aponta para a falta de limites com a qual a economia opera em nível macro, acreditando que é sempre possível e desejável crescer. não obstante, quanto maior o pib de uma economia, em geral maiores são suas taxas de exploração dos recursos naturais e esgotamento dos recursos não-renováveis, bem como, maior a geração de resíduos e, consequentemente, o desperdício. nessa ótica, constata-se que crescimento, ao se relacionar somente ao aspecto econômico, e desenvolvimento, multidimensional, se apresentam em vias opostas. dessa forma, os dados utilizados para apresentar o comportamento da economia nacional acabam por distorcer a realidade, uma vez que não incorporam em seu cálculo os custos sociais e ambientais provenientes do mimetismo cultural, que leva ao consumismo, e da degradação ambiental, decorrentes da busca pelo progresso econômico. a “vaca sagrada” dos economistas, como celso furtado se refere ao pib, não passa de uma estratégia capitalista e globalizadora, na opinião do autor, que dá a falsa impressão que o país está se desenvolvendo de modo geral. cavalcanti (2004, p. 149) constata que no período de cinquenta anos após a segunda guerra mundial, a população do brasil praticamente triplicou e o pib aumentou mais de 12 vezes. todavia, como observa o autor, os avanços na economia nacional se deram paralelamente a desmatamentos maciços e consequente perda da biodiversidade, a queimadas para formação de pastagens e extração de recursos minerais, entre outras práticas nocivas ao ambiente. além do sistema ter avançado sua economia às custas da degradação de recursos naturais, aprofundou a desigualdade socioeconômica, com 21,5% da população situada abaixo da linha de pobreza nos anos 1990, final do período em consideração (undp, 2007/08). montibeller (2006) comenta sobre essa falsa ideia de desenvolvimento, sobretudo, durante a fase de forte expansão econômica mundial, a partir dos anos de 1950, se estendendo até o final dos anos 70. tal ascensão ampliou e tornou mais visível a intensidade dos impactos ambientais gerados pela atividade produtiva, despertando a atenção, inicialmente, dos movimentos ambientalistas, os quais, por meio de conferências, encontros, declarações, cartas e outros meios mobilizaram a sociedade. ao contrário do que era apregoado na época do “milagre econômico” brasileiro (meados dos anos 70), o crescimento econômico caminha de encontro ao desenvolvimento sustentável, no sentido de a este se contrapor. enquanto o desenvolvimento econômico a acumulação de riquezas eram entendidos como processos compatíveis, acreditavase que o aumento dos indicadores econômicos refletisse também melhores condições sociais, de qualidade de vida e a proteção do ambiente. todavia, ressalta aqui a segunda questão abordada por celso furtado e corroborada por cavalcanti, de que o desenvolvimento, enquanto crescimento econômico que possibilitaria aos pobres desfrutar das mesmas condições dos ricos, é algo fantasioso. o processo de acumulação, de fato, tende a aumentar o fosso entre pobres e ricos, e a generalização mundial dos padrões de consumo da minoria privilegiada não é algo possível, por ser depredador do meio ambiente, já que a economia é subsistema aberto da terra, este um sistema revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 28 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 materialmente fechado, limitado. por isso a necessidade de o desenvolvimento adotar uma nova orientação, que atente para a preservação da natureza, para o respeito à identidade cultural de todos os povos e com diretrizes igualitárias, com vistas à redução dos desperdícios provocados pela extrema diversificação e quantificação dos padrões de consumo dos povos mais ricos, o qual, caso fosse generalizado, levaria o mundo ao colapso. desenvolvimento sustentável e economia ecológica desenvolvimento sustentável, de acordo com cavalcanti (2004), traz a ideia de que a economia e o bem-estar humanos devem ser promovidos causando apenas estresses que o sistema ecológico possa absorver, já que toda e qualquer atividade humana é causadora de danos ambientais, seja na extração de recursos naturais, beneficiamento ou posterior descarte. nesse sentido, cavalcanti (2004) e daly (2004) afirmam que o modelo de desenvolvimento econômico baseado na economia neoclássica é incompatível com a sustentabilidade, já que seu objetivo último é crescimento econômico, independente dos meios para alcançá-lo. cavalcanti (2004) explica que a economia neoclássica, nova versão da economia clássica e mais estreita, defende que o livre mercado é capaz de gerar a mais eficiente alocação dos recursos, a mais elevada produção, a mais justa distribuição de renda, o mais rápido progresso tecnológico e a melhor utilização da natureza. ao contrário disso, críticos assinalam que a economia global está favorecendo o uso exacerbado e esgotamento dos recursos naturais, reprodução insustentável do modelo de consumo e desperdício dos países ricos, aumento da pobreza, sem que haja benefícios ao bem-estar da população menos favorecida. nas palavras de cavalcanti (2004, p. 150) está ocorrendo: “passivo ambiental crescente e sempre mais infelicidade humana”. desse modo, surge a economia ecológica como um novo esforço da ciência para a gestão da sustentabilidade. baseada na teoria geral de sistemas, matemáticas nãolineares, termodinâmica de nãoequilíbrio e da economia enquanto ciência da vida, a economia ecológica impõe a necessidade de uma visão holística e transdisciplinar no estudo dos sistemas ecológicos e econômicos; pois, de acordo com cavalcanti (2004, p.155) “são sistemas vivos complexos e adaptativos, que necessitam ser estudados como sistemas integrados em coevolução para que possam ser adequadamente compreendidos, trabalhados e desenvolvidos”. visto que os problemas ambientais – buraco na camada de ozônio, mudanças climáticas, destruição da biodiversidade em diferentes ecossistemas, contaminação dos lençóis freáticos, escassez de água, entre outros – irão afetar a todas as pessoas, o autor defende a necessidade de enfrentamento em nível mundial, no que inclui a questão da tecnologia adequada e do seu livre uso pelas empresas, além de se avaliar os padrões de consumo/desperdício insustentáveis. a crítica ecológica à ciência econômica começou há mais de cem anos. martínez-alier (2007, p. 46) afirma que “as contribuições essenciais de uma visão ecológica da economia existiam muito antes do nascimento de uma economia ecológica consciente de si mesma”. isto é, anteriormente à ocorrência de reuniões, conferências e publicações na área, já se faziam aproximações entre esses campos do conhecimento; o autor atribui a demora para ocorrer a convergência conceitual entre ambos à rigidez das fronteiras existentes entre as ciências naturais e as sociais. preliminarmente à integração entre economia e ecologia, muitos eventos e descobertas já contribuíam para a fundamentação e consolidação da convergência referida, a saber: a descoberta dos ciclos do carbono e dos nutrientes; o estabelecimento da primeira e segunda leis da termodinâmica (referentes a conservação de energia e entropia), por volta de 1850 e 1860; a distinção fundamental entre consumo endossomático (o qual é determinado biologicamente) e exossomático (consumo socialmente determinado) de energia pelos humanos, entre os anos de 1910 e 1920; e, sobretudo, a obra de nicholas georgescu-roegen, denominada “a lei da entropia e o processo econômico”, no ano de 1971, a qual representa o principal fundamento da crítica ecológica à economia convencional (martínezalier, 1998, 2007). montibeller (2004) afirma que a partir da obra citada, os economistas ecológicos começaram a analisar considerando os fluxos físicos de energia e de materiais na transformação da matéria, que é a essência da economia. fundamentados nas leis da termodinâmica, sobretudo na da entropia, chegaram à conclusão de que o aumento da entropia poderia ser freado através do uso racional de matéria e energia e das práticas de reciclagem. em seguida, no ano de 1982, foi lançada a revista economia ecológica, na suécia, como iniciativa da ecóloga ann mari jansson. em 1987, mesmo ano da publicação do relatório brundtland sobre o desenvolvimento sustentável, foi deliberada a fundação da sociedade internacional da economia ecológica, em barcelona, e publicado o livro economia ecológica, de autoria de joan martínez-alier e klaus schlüpmann. dois anos mais tarde, ocorreu a primeira publicação da bem sucedida revista científica ecological economics. na sequência, uma primeira conferência mundial foi realizada por economistas ecológicos em washington, no ano de 1990, na qual a economia revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 29 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 ecológica foi definida conceitualmente como “a ciência e gestão da sustentabilidade” (martínez-alier, 2007). logo, enquanto a economia neoclássica analisa os preços através de uma concepção metafísica da realidade, a economia ecológica enxerga o planeta como um sistema aberto à entrada de energia solar e seu funcionamento exige tanto um fornecimento adequado de energia e matérias, quanto a disposição de maneira não contaminante dos resíduos produzidos (martínezalier, 1998). cavalcanti (2010) afirma que a atividade econômica deve ser concebida como um sistema aberto dentro de um grande ecossistema, que representa o todo, sendo a economia uma de suas partes. os insumos passam pelo sistema e se transformam em lixo ou matéria e energia degradadas. sob o ponto de vista da termodinâmica, ocorre a transformação de matéria e energia de baixa entropia (recursos naturais) em matéria e energia de alta entropia (lixo). para leff (2001), tendo em vista os princípios que hoje fundamentam a ordem econômica dominante, torna-se indispensável o desafio de transformar o paradigma insustentável da economia através de novos fundamentos e de uma nova teoria que leve em consideração a internalização das condições ecológicas e sociais. nesse contexto, a contribuição mais relevante da economia ecológica, além de alertar sobre os custos ecológicos invisíveis ao mercado, é proporcionar a construção de outra racionalidade produtiva, que tenha como princípios a sustentabilidade ecológica, a equidade social e a diversidade cultural, enfim o desenvolvimento sustentável. a economia ecológica, tal qual vem se consolidando desde 1980, estuda justamente como enfrentar a relação entre a economia e o meio ambiente através de uma visão sistêmica. trata-se de um campo de estudos transdisciplinar, estabelecido nos anos recentes, que visualiza a economia como um subsistema de um ecossistema físico global e finito (martínez-alier, 2007). no entendimento de leff (2001), em face de uma crise ambiental com a qual se questiona a racionalidade das bases econômicas, a economia ecológica está construindo um novo paradigma teórico e abrindo as fronteiras disciplinares dos diferentes campos científicos, com o objetivo de valorizar e incorporar as condições ecológicas do desenvolvimento. sob esta perspectiva, a economia ecológica lança um olhar crítico sobre a degradação ambiental oriunda dos processos de produção e consumo, a partir da percepção dos limites ecológicos e entrópicos, “tentando sujeitar o intercâmbio econômico às condições do metabolismo geral da natureza” (leff, 2001, p. 44). na perspectiva do desenvolvimento sustentável como objetivo da economia ecológica, daly (2004) elenca algumas de suas diretrizes: deter os níveis de consumo ora praticados através de taxações da exploração dos recursos naturais; fazer compensações financeiras reduzindo o imposto de renda dos mais desprovidos em face da elevação do rendimento público; explorar os recursos não-renováveis proporcionalmente à criação de substitutos renováveis, dentre outras. martínez-alier (1998, p. 268) coloca: o que é economia ecológica? é uma economia que usa os recursos renováveis (água, pesca, lenha e madeira, produção agrícola) em ritmo que não exceda sua taxa de renovação, e que usa os recursos esgotáveis (petróleo, por exemplo) em ritmo não superior ao de sua substituição por recursos renováveis (energia fotovoltaica, por exemplo). uma economia ecológica conserva, assim, a diversidade biológica, tanto silvestre quanto agrícola. [...] é também uma economia que gera resíduos apenas na quantidade que o ecossistema pode assimilar ou reciclar. todavia, esta modalidade da economia é muitas vezes vista equivocadamente como uma tentativa de imputar valores monetários aos bens e serviços ambientais. na verdade, as pretensões de valoração ambiental e as iniciativas na tentativa de corrigir ecologicamente a contabilidade macroeconômica são características da economia ambiental neoclássica. são, todavia, aceitas pela economia ecológica como instrumentos para tomada de decisões, desde que considerem os limites físicos dos sistemas ecológicos. para tanto, são empregadas ferramentas de gestão como avaliação ambiental integrada e avaliações ambientais multicriteriais para a tomada de decisões. cavalcanti (2004) propõe a compreensão termodinâmica do processo econômico como ponto importante da economia ecológica, pois a economia é um sistema aberto dentro do contexto biofísico, que se baseia em fluxos de energia e materiais. portanto, se toda atividade humana significa transformação de energia, também a economia pode ser entendida em termos da termodinâmica, o que provoca uma mudança na atuação do processo econômico no sentido do manejo dos recursos naturais e da revisão da dinâmica do crescimento econômico. dessa forma, a economia ecológica não se compromete unicamente com a valoração monetária dos bens e serviços ambientais; é um tipo de análise que acima de tudo leva em consideração a natureza, por intermédio de indicadores físicos e sociais (martínez-alier, 2007). nesse sentido, cavalcanti (2004) expõe que a economia ecológica não é uma nova ciência ou disciplina, mas uma empreitada entre cientistas naturais e sociais e atores envolvidos em revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 30 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 ações concretas de desenvolvimento, para se chegar a um novo entendimento da realidade humana, do que se derivam considerações importantes para análise e política. para ele, a economia ecológica tem o sentido de uma economia política da ecologia. de modo geral, a economia ecológica, através de um campo metodológico variado expresso pelos esforços transdisciplinares, visa a construção de uma economia da sustentabilidade que integre e amplie o estudo e a gestão da economia e da ecologia, ou seja, do “lar da humanidade” e do “lar da natureza”, respectivamente (porto; martinez-alier, 2007). a economia ecológica desenvolve e introduz os seguintes temas e métodos (martínez-alier, 2007): novos indicadores e índices de (in) sustentabilidade da economia; aplicação nos ecossistemas humanos de concepções ecológicas como capacidade de carga e resiliência; valoração dos serviços ambientais em termos monetários, mas também a discussão sobre a incomensurabilidade de valores; aplicação de métodos de avaliação multicriterial; macroeconomia ecológica e contabilidade do capital natural; noções de sustentabilidade “forte” e sustentabilidade “fraca”; as teorias do consumo e como este se relaciona com os impactos ambientais; instrumentos das políticas ambientais baseados, muitas vezes, no princípio da precaução. além disso, discute “a incapacidade da ciência normal para lidar com riscos, incertezas e a complexidade dos problemas socioambientais associados às atividades econômicas; a degradação socioambiental e a dívida ecológica associadas ao comércio internacional” (porto; martinez-alier, 2007, p. 504-505). martínez-alier (1998) destaca que para caminhar da economia do desperdício para a economia ecológica é preciso uma série de medidas, que devem ser aplicadas por vários decênios, começando pela redução de emissões contaminantes e uso de recursos naturais. segundo o autor, tal objetivo pode ser alcançado mediante proibições legais, multas e sanções, bem como, incentivos e penalidades econômicas. espaço socioambiental, troca desigual e sustentabilidade no debate sobre sustentabilidade, a economia ecológica constrói dois conceitoschaves: o de espaço socioambiental e o conceito de troca eco-econômica desigual. troca ou intercâmbio, na ciência econômica, refere-se não somente a escambo, mas a todo processo relacionado à compra e venda. assim, por exemplo, um recurso ambiental sendo comercializado a preço que não contempla todo o seu valor econômico, representa uma troca desigual no sentido ecológico. espaço socioambiental e troca desigual são dois conceitos importantes na discussão sobre a inter-relação entre países, regiões, cidades ou mesmo entre produtores individuais e consumidores, pela perspectiva da economia ecológica (montibeller, 2004). segundo o autor referido, a ideia de que a inter-relação econômica entre dois territórios resulta em benefícios a ambos, baseada na lei ricardiana das vantagens comparativas, está equivocada; a relação entre eles pode provocar vantagens de um ante prejuízos do outro, sendo que desses últimos destacam-se os problemas ambientais. a compreensão desse fenômeno fundamenta-se nos dois conceitos principais referidos, troca econômico-ecológica desigual e espaço socioambiental, ambos desenvolvidos no âmbito da economia ecológica, cujo paradigma guiador é o de desenvolvimento sustentável. de acordo com leff (2001), a sustentabilidade emerge como uma necessidade de restabelecer o lugar da natureza na perspectiva da teoria econômica e das práticas de desenvolvimento e, por conseguinte, de assegurar a sobrevivência da humanidade por meio da internalização das condições ecológicas da produção. no contexto da descentralização da economia e da construção de uma racionalidade ambiental baseada em princípios não-mercantis, a sustentabilidade se definiria a partir de significados sociais e estratégias políticas diferenciadas. como conceito fundamental para a sustentabilidade, espaço socioambiental designa os lugares onde determinada economia capta recursos naturais e onde deposita seus rejeitos, de modo que o espaço socioambiental pode ser maior do que o espaço de produção. nesse caso, a sustentabilidade depende, então, das condições de toda a área afetada por uma atividade, ou seja, sua “pegada ecológica” (montibeller, 2004). para o autor, inspirado em toledo (1993), a troca desigual é o mecanismo econômico de exploração da força-de-trabalho e consequente empobrecimento social e ecológico de setores e países. há dois tipos de troca desigual: a socioeconômica e a ecoeconômica. a primeira refere-se a diferenciais de produtividade e salários entre os intercambiantes, conceitualmente elaborada por autores como arghiri emmanuel (1969) e samir amin (1973). a segunda, a troca eco-econômica desigual, é considerada por economistas ecológicos, como joan martínez-alier e elmar altvater, referidos adiante, e levanta o problema de que os preços de mercado não contemplam os custos ambientais da produção da mercadoria, se o recurso é renovável ou não, e muito menos as condições de vida dos trabalhadores (montibeller, 2004). revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 31 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 martínez-alier (1994) evidencia a troca desigual não só na infra-valoração da força-de-trabalho dos pobres no mundo, na deterioração da relação de intercâmbio no que se refere a preços, mas também quanto ao “tempo de produção” (vende-se produtos extraídos cuja reposição é impossível ou demorada em troca de produtos de fabricação rápida). na obra o preço da riqueza, altvater (1995) discute a riqueza de alguns países em detrimento da miséria de outros, isso porque o preço de produtos primários produzidos por países subdesenvolvidos não expressam o desgaste ambiental e social sofridos em seu território. além disso, o autor chama a atenção para a externalização (a empresa não assume, não internaliza, os custos de danos provocados), pelas empresas, dos custos que deveriam ser privados, mas que são convertidos em custos sociais globais, como é o caso da poluição. logo, considerando a extração de um bem ambiental por um país desenvolvido praticada em um país subdesenvolvido, por exemplo, temse o primeiro com elevada ordem no panorama mundial, enquanto no segundo se concentram as degradações da natureza e da sociedade (a miséria social). cabe aqui a afirmação de altvater (1995) ressaltada por montibeller (2004), quando conclui que: o preço da riqueza de alguns é a miséria socioambiental de outros. sendo assim, a economia ecológica aponta a falta de inclusão das externalidades negativas do processo econômico aos preços dos produtos e entende também que isso não poderia ser corretamente calculado, uma vez que há a incomensurabilidade diacrônica ou inter-geracional – não se pode saber hoje qual será o exato valor de um bem para gerações futuras. de acordo com martínez-alier (1994), é o movimento ambientalista e não são os preços, quem revela os custos ecológicos do produto. esse movimento, então, aparece como indispensável para pressionar o mercado, seja através de leis, regulamentos, incentivos ou comportamento do consumidor dando preferência a produtos com selo verde, mesmo a preços mais elevados, a absorver nos preços pelo menos parte dos custos ecológicos. quanto à troca socioeconômica desigual, montibeller (2004) coloca que esta se baseia no mecanismo em que mercadorias com idênticas quantidades de trabalho são intercambiadas por preços diferentes, denotando desigualdade nos salários de cada economia. quando considerado também o caráter ecológico da desigualdade, tem-se a troca desigual total ou troca eco-socioeconômica desigual. de acordo com o autor, de modo geral, os países, regiões ou produtores individuais são pobres não por produzirem pouco, mas porque seus produtos são vendidos a preços baixos, existindo então, uma troca desigual que explora força-de-trabalho e causa empobrecimento social e destruição ambiental. uma busca de interpretação utilizando o conceito de troca eco-socieconômica desigual aplicado ao histórico e atual processo de exploração do carvão mineral na região sul catarinense é feita por montibeller, em artigo cujo título análise econômica do empobrecimento socioambiental da região carbonífera de santa catarina (2009) designa seu objetivo e os resultados do processo. cavalcanti (2004) sinaliza para o fato de os custos associados aos processos destruidores da natureza normalmente não serem computados negativamente nos cálculos econômicos tanto de compra e venda de produtos quanto ao cálculo do pib, por exemplo. acredita, por isso, que estimar o valor monetário de recursos naturais seria um mecanismo para avaliar se o desenvolvimento está sendo sustentável, por ter-se uma noção econômica das externalidades negativas geradas. celso furtado, comentado por cavalcanti (2003), defende que os impactos ou custos ambientais oriundos do processo econômico devem aparecer como valores negativos nos cálculos do pib. a consideração desses cálculos estaria contribuindo para uma nova concepção quanto ao crescimento econômico, podendo até torná-lo negativo, significando que para crescer é preciso destruir. o impacto sobre as políticas públicas poderia ser expressivo, pois a “vaca sagrada”, crescimento do pib, estaria revelando seu lado “profano”, e possivelmente levaria à redução do desperdício de recursos, já que assim se estaria diminuindo a parcela negativa inserida no pib, ou a um outro tipo de crescimento – ao desenvolvimento. o autor referido, cavalcanti (2004), sinaliza também para o fato de ser atribuído valor zero a bens e serviços ambientais, dando-lhes a condição de “bens livres”. por conta disso, a economia degrada e exaure ecossistemas, desmatando florestas, destruindo manguezais, tudo em prol de crescimento econômico sem avaliação dos danos decorrentes, muitas vezes irreversíveis. o autor aponta ainda, que os custos da destruição de uma bela paisagem ou da extinção de uma espécie são externalidades não incluídas nos cálculos econômicos. assim, estimar o valor monetário de recursos naturais esgotados seria um mecanismo para avaliar se o desenvolvimento está sendo sustentável, ao menos por ter uma noção econômica das externalidades negativas geradas. valoração econômica ambiental e o vet um instrumento capaz de revelar valores não considerados nos preços e, portanto detectar a troca eco-desigual, além de contribuir para decisões ambientalmente mais adequadas é o da valoração ambiental. valoração revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 32 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 ambiental é um processo que visa conhecer todos os valores presentes em um bem da natureza, sejam estes apropriados ou não nos preços de mercado – neste caso, é feita uma imputação de valor. utiliza-se a expressão valor econômico total dos bens e serviços ambientais – vet, para designar essa ferramenta. assim, por exemplo, uma floresta preservada tem seu valor definido pelo fato de existir e pelos serviços de regulação do clima, entre outros, conforme os componentes do vet que serão apresentados mais adiante. o vet é um instrumento concebido no âmbito da economia ambiental neoclássica para valorar econômica e monetariamente bens e serviços ambientais. embora criado por uma corrente da economia que é criticada pela economia ecológica, esta o considera em determinadas aplicações e circunstâncias. a valoração ambiental se faz importante diante da não precificação de valores dos bens e serviços naturais que agrava a extração de recursos e o depósito de rejeitos, além da degradação ambiental proveniente da implantação de projetos altamente predatórios, desmatamentos, entre outras inúmeras agressões cometidas ao meio ambiente. montibeller (2004) menciona que muitas vezes o baixo preço de um recurso natural não se deve à sua abundância, mas porque seu preço não engloba o valor ambiental nem a questão da equidade intergeracional, isto é, a importância do bem para as gerações futuras. de acordo com o autor, diante da dificuldade de mensurar valores corretos dos bens ambientais devido à questão da incomensurabilidade intergeracional e outras, esta será sempre uma fonte de troca eco-desigual por conta de que os valores são calculados no presente, pelas gerações atuais, manifestando-se quanto a possíveis preferências das gerações futuras. mesmo assim, cavalcanti (2004) destaca não ser o valor monetário em si que interessa, mas sim o fato da valoração econômica total dos bens ambientais (vet) ter o intuito de valorizar, no sentido de agregar valor, o recurso natural. assim, a valoração ambiental busca atribuir valores econômicos aos bens e serviços da natureza e, ainda que não haja uma metodologia totalmente definida ou que os valores obtidos sejam corrigidos – e não corretos, em função da dificuldade de “comensurar o incomensurável” – é bastante impactante ao ser humano a associação com o valor (inclusive valores morais, éticos, de existência do bem ambiental, presentes no vet). a incomensurabilidade diz respeito à ausência de uma unidade comum de medida, o que não significa que não se pode, a partir de uma base racional, comparar decisões alternativas a partir de diferentes escalas de valores (martínez-alier, 1998). o valor econômico total corresponde ao somatório dos valores de uso com o valor de existência de um bem ou serviço ambiental, ou seja: vet = valor de uso (atual + futuro) + valor de existência (montibeller, 2008). o valor de uso atual refere-se ao uso efetivo do recurso ambiental, podendo ser direto, se o meio ambiente fornece recursos ao processo produtivo; ou indireto, referente àquilo que decorre das funções ecológicas (receptar e assimilar rejeitos do processo produtivo ou regularizar o clima através das florestas, por exemplo). o valor de uso futuro considera o uso potencial do bem ou serviço ambiental no futuro, inclusive pelas gerações vindouras, expresso em valores atuais. é considerado valor de opção, por ser uma possibilidade de usufruto futuro. o valor de existência diz respeito ao valor intrínseco da natureza, é nãoinstrumental no sentido de que não está relacionado a uso pelos seres humanos. engloba o valor relacional (referente à dependência de outros bens, objetos ou seres não-humanos ao bem considerado) e o valor objetivo (valor que independe de qualquer consideração; exige ética ambiental). os valores de existência são obtidos, geralmente, mediante o método da valoração contingencial ou da valoração contingente, através dos conceitos de disposição a pagar (dap) ou de disposição a aceitar compensação (dac), os quais dependem da manifestação das pessoas, em um mercado imaginário. sendo avaliado pelas pessoas relacionadas direta ou indiretamente à questão pesquisada, esse valor pode ficar comprometido devido a pouca informação do avaliador, ao caráter egoísta ou à impossibilidade de captar certos valores. montibeller (2008) afirma que somente uma população melhor informada ou conscientizada a respeito da importância da conservação e preservação do meio ambiente é capaz de avaliar de maneira “correta” o valor econômico de um bem ambiental. isso seria o resultado de um processo sistemático de educação ambiental. de acordo com o autor, mesmo havendo alguns problemas na obtenção do vet, ele influencia significativamente nas decisões com relação a projetos em empreendimentos intimamente ligados ao meio ambiente, bem como interfere na aplicação da legislação ambiental em empreendimentos privados e públicos. visto isso, kinpara (2006) compreende que na questão ambiental, a economia evoluiu da economia neoclássica à economia ambiental e desta à economia ecológica. conforme o autor, a economia ambiental percebe o meio ambiente como repositório de resíduos do processo produtivo, e já a economia ecológica o entende como um subsistema aberto dentro do sistema maior, em que o sistema econômico está interligado aos revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 33 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 ecossistemas. daly (2002 apud cavalcanti, 2004) defende a sustentabilidade ecológica, ou seja, a manutenção de estoques físicos de capital natural e não de seus correspondentes monetários. ainda que seja necessário diminuir do pib os indicadores de recursos naturais degradados ou esgotados, cavalcanti (2004) problematiza a valoração econômica dos recursos naturais no sentido de que existe o perigo de se acreditar que eles valem aquilo que os cálculos mostram e que são substituíveis. nessa discussão, leff (2000) se posiciona contrário à valoração ambiental, alegando que jamais o dinheiro poderá reviver processos vitais mortos por causa da busca por lucro, além de não existir certeza quanto aos impactos futuros de ações degradantes cometidas no presente, tampouco uma maneira de se valorar a estabilidade de um ecossistema. no entanto, com o uso do vet, a economia ecológica não pretende “precificar” a natureza, mas exibir um valor econômico de seus recursos e o prejuízo irrecuperável de sua destruição, incorporando a noção de sustentabilidade ambiental no processo produtivo (kinpara, 2006). nesse sentido, o vet tem a finalidade de mensurar considerando valores de uso atual e futuro, e de não-uso, inclusive o valor de existência, com o qual, se busca o valor mais próximo da plenitude do bem ou serviço ambiental (no todo ou em parte não considerado nos preços); e então, é uma ferramenta muito importante nos processo de decisão, atuando favoravelmente à sustentabilidade socioambiental. a gestão ambiental, estando cada vez mais complexa, precisa conhecer a dinâmica entre economia e natureza, encontrando medidas que favoreçam também o bem estar social. isso implica dimensionar os benefícios e custos de manter ou recuperar, ou a perda que significa destruir determinado patrimônio ambiental, compensando os gastos em preservá-lo, o que exige a valoração econômica do patrimônio. nesse sentido, montibeller (2006) defende que o vet seja considerado na gestão ambiental pública, sendo aplicado na legislação ambiental, pois o instrumento reconhece o valor de existência dos bens e serviços ambientais, o que favorecerá uma melhor relação entre projetos e meio ambiente. de acordo com autor, a inclusão do vet nas análises de um projeto ou de um empreendimento é um mecanismo importante para que os avaliadores dos órgãos competentes proponham com maior margem de acerto as medidas compensatórias ou mitigatórias ao meio ambiente, perante o relatório de impacto sobre o meio ambiente (rima). assim, ainda que comporte alguns problemas, o vet inclui menos subjetivismo do que seu não uso, e oferece benefícios como: # medir a importância, através do valor que a população atribui a bens preservados ou ao meio ambiente não degradado ou recuperado, definindo assim prioridades em programas e projetos públicos; # estipular valores de indenizações por dano moral ao meio ambiente, através de critérios socialmente estabelecidos, fazendose aplicar a legislação ambiental; e # melhorar a gestão ambiental. norgaard (1999) entende a valoração econômica dos bens e serviços ambientais como fase de um processo interativo com o discurso moral e a tomada de decisão política. de modo geral, o emprego do valor econômico total dos bens e serviços ambientais torna-se relevante à medida que a natureza passa a ser valorizada por sua própria existência e imprescindibilidade à vida em todas as suas manifestações, assim como à saúde e bem estar de todos. para finalizar, cabe considerar, ainda que de maneira sucinta, acerca da difusão e alcance do paradigma da sustentabilidade e dos instrumentos de decisão e gestão propostos pela nova área das ciências econômicas para sua efetividade. evidências indicam a disseminação do conceito de desenvolvimento sustentável – o que de resto garante sua condição de paradigma, segundo kuhn (1996) e a relativa difusão e uso dos instrumentos referidos. análises benefício custo ambiental, nas quais é comum o uso do vet, tem sido apresentadas em artigos e livros. seroa da motta (1997) por exemplo, descreve e analisa vários casos de sua aplicação, porém não se tem notícia da efetiva contribuição dos resultados das análises para o fim de políticas públicas. análises pela ótica dos fluxos físicos de energia e de materiais, em economia, são raras. o uso de indicadores e índices de sustentabilidade é mais difundido, inclusive com o foco de sustentabilidade e equidade no relatório de desenvolvimento humano – 2011, da onu (undp, 2011). por outro lado, sondagens preliminares recentemente realizadas indicam que os cursos de ciências econômicas em geral, que deveriam estar se adequando na busca de melhorar a relação entre economia e meio ambiente, raro ou apenas marginalmente, ou somente em cursos esporádicos de especialização tratam da temática – e a programação do conferência rio+20, pela sua temática central, a economia verde, está a mostrar o quanto se espera dos economistas. o limite, isto é, até que ponto os processos de gestão socioambiental podem avançar considerando o moderno sistema produtor de mercadorias o capitalismo em seu formato contemporâneo -, é dado pela lógica do maior e mais imediato lucro no campo microeconômico e do crescimento da economia no âmbito macro. as questões socioambientais só marginalmente, no geral, entram revista brasileira de ciências ambientais – número 23 – março de 2012 34 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 em suas considerações; mesmo assim somente quando resultam neutros ou favoráveis aos resultados da empresa – a principal unidade de produção. a questão dos limites da gestão socioambiental em sistemas capitalistas é, todavia, complexa um ensaio analítico pode ser encontrado em montibeller (2008) já que sua menção se faz necessária, embora não coubesse em detalhes no escopo do presente trabalho. os instrumentos para processos de gestão da sustentabilidade, no qual se integram os mecanismos de decisão, foram explorados ao longo do presente texto reconhecendo décadas de esforço acadêmico e iniciativas de gestão privada e pública na direção da sustentabilidade, estas últimas não abordadas nos limites do presente artigo. a razão principal desse aporte teórico e prático reside em que muito pode ser feito visando melhorar a relação da economia com a natureza, apesar do limite da atuação referido. conclusões o principal objetivo deste artigo foi analisar de forma sucinta o surgimento e disseminação do novo paradigma do desenvolvimento sustentável e algumas das importantes formulações conceituais, teóricas e instrumentais elaboradas pela economia ambiental e pela economia ecológica, mediante pesquisa na literatura especializada. as proposições da nova área da ciência econômica, conforme visto, visam contribuir para decisões e gestão mais adequadas a uma melhor relação entre a produção e consumo de bens e serviços (economia) e a natureza, contrapondo-se ao paradigma do crescimento econômico e sua desconsideração dos problemas socioambientais. destacou-se a criação de conceitos como os de espaço socioambiental e de troca ecoeconômica desigual, importantes para as análises de como uma determinada sociedade pode estar enriquecendo econômica e ambientalmente, repassando para outras a sua insustentabilidade socioambiental. assim, mediante a aplicação dos conceitos, o problema é revelado com o intuito de evitar que a sustentabilidade de um território se dê a expensas de degradação socioambiental de outros com o quais se relacione. nessa linha de raciocínio também opera o conceito de valor econômico total dos bens e serviços ambientais, o vet. esse é um instrumento para imputar os valores inerentes à natureza e ao meio ambiente que o sistema econômico normalmente não incorpora nos preços, e assim obter decisões mais adequadas visando a economicidade socioambiental. assim, vet, espaço socioambiental, troca ecoeconômica desigual, e outras elaborações da ciência econômica ambiental são formas analíticas que permitem desvendar processos de depauperamento e degradação social e ambiental, assim como contribuem na formulação de estratégias de desenvolvimento sustentável. argumentou-se acerca da forte disseminação do conceito de sustentabilidade, configurando-o como novo paradigma, e da relativa ainda escassa difusão e incorporação do instrumental elaborado pela ciência econômica ambiental, seja no âmbito acadêmico como na contribuição a políticas públicas, passados quase meio século desde o surgimento dos novos conceitos. enfrenta, ainda, a predominância do paradigma do crescimento econômico. trata-se, todavia, de instrumental em constante aprimoramento e disseminação, com os quais será possível análises mais acuradas da realidade que possibilitem traçar estratégias no âmbito empresarial como nas políticas públicas de desenvolvimento, visando melhores resultados sociais e ambientais. além disso, a economia ecológica reconhece o imperativo da superação do atual predominante modo de produção e consumo e propõe-se a mediar uma melhor compreensão da dinâmica sociedade-natureza, numa perspectiva ética em que a natureza seja valorizada por sua própria existência e imprescindibilidade à vida, bem como à saúde e bem estar de todos os seres. nesse sentido, é imprescindível o desenvolvimento sustentável em todas as suas dimensões, e de forma equitativa entre todos os povos, garantindo sustentabilidade também às futuras gerações. referências altvater, e. o preço da riqueza. são paulo: ed. da unesp, 1995. amin, s. le dévéloppement inégal. paris: ed. de minuit, 1973. cavalcanti, c. concepções da economia ecológica: suas relações com a economia dominante e a economia ambiental. estud. av. v. 24, n. 68. 2010. p. 53-67. cavalcanti, c. meio ambiente, celso furtado e o desenvolvimento como falácia. ambiente & sociedade, v. 5, n. 2, p. 73-84, jan./jul. 2003. disponível em: <http://www.scielo.br/pdf/asoc/v5n 2/a05v5n2.pdf>. acesso em abr. 2010. cavalcanti, c. uma tentativa de caracterização da economia 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(2001), onde relataram que na américa do sul foi observado aumento de vazão após 1970 enquanto que na áfrica ocorreu o contrário. tucci e braga (2003) citaram que desde 1970 as regiões centrooeste, sul e sudeste apresentaram vazão média cerca de 30% superior a do período anterior. segundo os autores, o aumento de vazões ocorre, pelo menos parcialmente, como consequência de um aumento simultâneo, mas menos intenso, das precipitações da mesma região do brasil. simultaneamente, em algumas regiões da áfrica (exemplo, a bacia do congo e áfrica subsaariana), passaram por período menos úmido do que períodos anteriores, o que ocasionou redução de vazões e cotas de rios (tucci e braga, 2003). já tucci (2011), dá como exemplo as diferentes variações observadas no rio paraguai e no lago vitória. a série de ladário no rio paraguai apresentou cotas máximas anuais de 1900 a 1960, quando flutuou perto de 4,0 m, enquanto que no período de 1960 a 1973, chegou um pouco acima de 2,0 m. depois de 1974 a 2000 atingiu cerca de 5,0 m. no lago vitória, na áfrica, o período de níveis foi o oposto ao do rio paraguai, cheia entre 1960 e 1973 e níveis muito abaixo no restante. alguns estudos utilizaram a técnica das análises de ondeletas (ao) em dados de cotas ou vazões para entender a variabilidade dessas séries, tendo como exemplo nobre et al. (1984) e marengo (1995), abreu sá et al. (1998), trigo et al. (1999). nobre et al. (1984) encontraram diferenças entre o comportamento do rio negro (em manaus) antes de 1950 e após esse ano. já marengo (1995), identificou marcantes variações interanuais na vazão de importantes rios da américa do sul. abreu sá et al. (1998) utilizaram a ondeleta de morlet para estudar as escalas em que o nível do rio paraguai em ladário (ms) apresenta maior variabilidade. verificou-se variabilidade dominante na escala anual, a qual se manteve estacionária; detectou-se variabilidade importante num intervalo de escalas de 2 a 5 anos, a qual não se mostrou persistente; observou-se outra variabilidade marcante no intervalo de escalas de 10 a 11 anos, aproximadamente, a qual se mostrou persistente. por fim, trigo et al. (1999) ao aplicar as ondeletas no estudo da variabilidade de descargas diárias em bacias portuguesas e brasileiras, determinaram para o rio mondego, (localizado na região centro-oeste da península ibérica) foram determinados máximos do espectro de potência em torno das escalas de 64 a 128 dias, correspondente ao período semi-anual e da escala de 2 a 16 dias, referente a fenômenos meteorológicos de escala sinótica. o rio piancó (situado no estado da paraíba, neb) apresentou em vários anos, e de forma irregular, uma forte variabilidade nas escalas compreendidas entre 256 e 1024 dias, associada à frequência irregular dos episódios do el niño. com o auxílio das análises de ondeletas, objetiva-se neste trabalho identificar, na bacia hidrográfica do rio são francisco, períodos de maiores ou menores ocorrências de cotas, ciclos, variações aleatórias ou não, além das escalas das variabilidades temporais dominantes e suas possíveis causas climáticas. testa-se, assim, a hipótese do efeito do josé e noé sobre variações de cotas de rios desta bacia hidrográfica, verificando se há algum ano que seja “ponto de inversão”, como observado nos outros estudos já citados. pretende-se assim, trazer informações que subsidiarão grandes e pequenos agricultores, setor de geração de energia hidroelétrica, população, defesa civil e demais setores ligados aos recursos hídricos locais. o fato de o estudo ser aplicado na bacia hidrográfica do rio são francisco ineditamente, resalta sua importância. dados e metodologia área de estudo: bacia hidrográfica do rio são francisco o rio são francisco é um dos rios brasileiros mais extensos e sua bacia hidrográfica está situada em áreas dos estados de minas gerais, bahia, goiás, distrito federal, revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 68 pernambuco, sergipe e alagoas. a importância desse rio está no volume de água transportada por ele através da região semi-árida, na sua contribuição histórica e econômica para fixação das populações ribeirinhas e criação das cidades hoje plantadas ao longo do vale. seu potencial hídrico é fundamental na geração de energia elétrica, com 10.000 mw de potência instalados à jusante de barra (ba), e seu possível aproveitamento em futuros projetos de irrigação dos excelentes solos situados as suas margens (pbhsf, 2004). a bacia hidrográfica está dividida em quatro regiões fisiográficas (figura 1): alto, médio, submédio e baixo são francisco que, por sua vez, foram subdividas, para fins de planejamento, em 34 subbacias. adicionalmente, a bacia do rio são francisco foi subdividida em 12.821 microbacias, com a finalidade de caracterizar, por trechos, os principais rios da região. o rio são francisco tem uma extensão de 2.863 km, enquanto a área de drenagem da bacia corresponde a 636.920 km2 (8% do território nacional), abrange 503 municípios e sete unidades da federação antes descritos. a bacia apresenta grande diversidade quanto às áreas irrigáveis, cobertura vegetal e fauna aquática. no alto, médio e submédio são francisco, predominam solos com aptidão para a agricultura irrigada, o que não se reflete no restante da bacia. em relação à cobertura vegetal, a bacia contempla fragmentos de diversos biomas, salientando-se a floresta atlântica em suas cabeceiras, o cerrado (alto e médio são francisco) e a caatinga (médio e submédio são francisco). com relação à fauna aquática, observa-se que o rio são francisco apresenta a maior biomassa e diversidade de peixes de água doce da região nordeste (pbhsf, 2004). apesar da diversidade apresentada, observa-se que a bacia hidrográfica do rio são francisco apresenta pequeno número de unidades de conservação. além disso, também pode ser observado um quadro de crescente degradação ambiental, em que se verifica a perda da biodiversidade e a alteração dos ecossistemas aquáticos decorrentes da deficiência dos serviços de saneamento, da construção de grandes barragens e das atividades industriais e agrícolas figura 1: divisão político-administrativa da bacia do rio são francisco (fonte: ana, 2004) revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 69 na bacia, com prejuízos à qualidade da água, o que indica a necessidade de ações tanto de caráter educativo e preventivo quanto de recuperação e adaptação. a bacia hidrográfica do rio são francisco possui acentuados contrastes socioeconômicos, abrangendo áreas de acentuada riqueza e alta densidade demográfica e áreas de pobreza crítica e população bastante dispersa. a população total na bacia hidrográfica do rio são francisco, no ano 2000, é de 12.796.082 habitantes, sendo 74,4% população urbana e 25,6% população rural. a densidade demográfica média na bacia hidrográfica é de 20,0 hab/km2. do total de 503 municípios, 456 têm sede na bacia hidrográfica (pbhsf, 2004). a bacia hidrográfica do rio são francisco tem como uma de suas principais características a presença de todos os tipos de usos dos recursos hídricos, o que representa um grande desafio e exige uma análise do conjunto para que se possa planejar adequadamente sua gestão (pbhsf, 2004). para avaliar as potencialidades, vulnerabilidades e conflitos associados aos recursos hídricos é necessária análise dos diferentes tipos de usos e demandas associadas de recursos hídricos requeridas pelas atividades econômicas que prevalecem na bacia, visando à compatibilização do uso para o abastecimento de água e diluição de efluentes, a irrigação de solos agricultáveis, a geração de energia, a navegação, a pesca e a aquicultura, as atividades turísticas e de lazer e a manutenção de ecossistemas. o período entre 1999 e 2001 foi crítico na bacia hidrográfica do rio são francisco em termos de disponibilidade de água, coincidindo com a crise energética que o país enfrentou e que culminou com o racionamento de energia durante o ano de 2001. a menor descarga anual na bacia ocorreu no ano de 2001, quando a vazão natural média anual em xingó foi de apenas 1.400 m3/s. por outro lado, a maior cheia ocorreu no ano de 1979, em que a vazão natural média anual em xingó alcançou 5.089 m3/s. a disponibilidade hídrica de águas subterrâneas na bacia é de 318 m3/s (pbhsf, 2004). dados utilizados os dados diários de cotas de rio utilizados foram obtidos através da agência nacional das águas (ana) no sítio www.ana.gov.br/hidroweb. foram analisadas as cotas nas quatro subbacias: alto são francisco, médio são francisco, submédio são francisco e baixo são francisco. o período de dados é de 1938-2010. as estações representativas escolhidas para cada sub-bacia foram: alto são francisco – várzea da palma código – 41990000 baciario são francisco sub-bacia rio são francisco, rio das velhas riorio das velhas municípiovárzea da palma (mg) latitude -17:35:41 longitude -44:42:50 altitude (m) 464 médio são francisco – manga código – 44500000 baciario são francisco sub-bacia rio são francisco, rio verde grande riorio são francisco municípiomanga (mg) latitude -14:45:26 longitude -43:55:56 altitude (m) 474 submédio são francisco – juazeiro código 48020000 baciario são francisco sub-baciario são francisco, rio pajeú riorio são francisco municípiojuazeiro (ba) latitude -9:24:23 longitude -40:30:13 altitude (m) 357,74 baixo são francisco – pão de açúcar código 49370000 baciario são francisco sub-baciario são francisco, rio moxotó riorio são francisco municípiopão de açúcar (al) latitude -9:45:5 longitude -37:26:47 altitude (m) 8,1 análise de ondeletas o termo ondeleta refere-se a um conjunto de funções com forma de pequenas ondas geradas por dilatações (a) e translações (b) de uma função simples ψ(t) de variável real t, algumas vezes chamada de ondeleta-mãe. as funções derivadas da ondeleta-mãe são denominadas ondeletas filhas, ou simplesmente ondeletas (weng e lau, 1994; torrence e compo, 1998). esta função deve ser quadraticamente integrável dentro de um intervalo real, ou espaço [l2(ʀ)], ou seja, deve apresentar energia finita. define-se matematicamente a função ondeleta numa escala a e posição b, onde a e b são valores reais, e a > 0, como sendo: (1) a transformada em ondeletas contínua da função (t) f é definida pela seguinte equação: (2) em que: f(t) é a função que constitui a série de dados a ser analisada. o termo 1/ a é utilizado para normalizar a energia de cada ondeleta. revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 70 a ondeleta morlet é complexa e possui características semelhantes às de sinais hidro/meteorológicos, tais como simetria ou assimetria, e variação temporal brusca ou suave. segundo a literatura, este é um critério para escolha da função ondeleta (weng e lau, 1994; morettin, 1999). a função de morlet é dada pela seguinte expressão: ψ(t) = 2 2ηηω −ee oi (3) em que: st=η , onde t é o tempo, s é a escala da ondaleta e ω0 é uma frequência não dimensional, que tem valor 6 para o caso da ondaleta de morlet. todos introduzidos no “script” de programação do software matlab. pode-se então variar a "escala" da ondeleta mudando sua largura. esta é a vantagem real da ao. ondas morlet apresentam alta frequência enquanto gaussianas apresentam baixa frequência. para a determinação de ciclos curtos ou longos modifica-se o tipo da onda para morlet ou gaussiana, respectivamente. a maneira de mudar o tamanho total das ondeletas em relação ao tempo, as chamadas "as ondeletas escaladas" é representada como: em que: s é o parâmetro de "dilatação” usado para mudar a escala, e n é o parâmetro de transformação no tempo. o fator de s-1/2 é uma normalização para manter a energia total da wavelet. a transformação do conjunto da onda é dada por: (5) em que: o asterisco (*) denota o complexo conjugado de phi. a integral acima pode ser utilizada para valores de escalas (desde alta frequência até a mais baixa). um retrato bidimensional da variabilidade pode então ser construído traçando a amplitude e a fase da ondeleta. será gerado um índice normalizado no intuito de destacar as anomalias, já utilizado por kousky e chu, (1978), aceituno (1988) e andreoli et al. (2004), da silva (2003; 2009), da silva et al. (2010). o índice de cotas de rio de cada uma das quatro regiões foi calculado para todo o período de 1938 a 2010 e se referem às anomalias mensais de cotas, normalizadas pelos respectivos desvios-padrão mensais, calculadas através de (da silva, 2009): avari,j = (vari,j (6) em que: avari,j é a anomalia normalizada da cota no ano j = 1, 2, 3, ..., n e mês i = 1, 2, 3, ..., 12; vari,j é a cota no ano j = 1, 2, 3, ..., n e mês i = 1, 2, 3, ..., 12 ; e são a média histórica e o desvio padrão do mês i. resultados alto são francisco como observado em outros rios já estudados (tucci e braga, 2003), no asf, o rio são francisco também apresentou períodos com variações em suas cotas. por exemplo, baixos valores de cotas são observados em 1938, 1955, 1967, 1975, entre outros enquanto que, nos anos de 1945, 1950, 1970, 1972, 1979, 1982, entre outros, as cotas apresentaram anomalias positivas (figura 2a). essas variações podem ser explicadas pelas análises de ondeletas mostrada nas figuras 2b e 2c. variações interanuais em rios também foram encontradas por marengo (1995) e trigo et al. (1999). após o ano de 1970, os maiores valores foram maiores que no período anterior a este ano, ou seja, anomalias positivas foram mais intensas após 1970 e o contrário se observa para as anomalias negativas, as quais foram menos intensas após 1970 (figura 2a). esses resultados corroboram com os observados por tucci e clarke (1980), collischonn et al. (2001) e tucci e braga (2003). os períodos de menores amplitudes nos valores de cotas do asf ocorreram de 1955 a 1975 e de 1987 a 2010, quando não foram apresentados os sinais de ocorrência de el niño oscilação sul enos (2 anos) e nem os sinais de ocorrência da escala decadal de 11 anos. nesses períodos anteriormente citados houveram oscilação nas cotas do rio mas sem atingir os máximos negativos nem positivos, valores mais próximos da média. assim, a ausência das escalas temporais ligadas ao enos e a decadal de 11 anos, ocasionou uma leve diminuição na cota do rio neste trecho. abreu sá et al. (1998) também mostrou o rio paraguai dependente das escalas anual, do enos e decadal. os máximos valores de cotas ocorreram em 1945 e 1978-79, quando em ambos os casos, ocorreu a junção das escalas sazonal, interanual, interanual curta, escala de 2 anos ligada ao enos, escala de 7 anos como sinal persistente de enos, escala decadal de 11 e 22 anos, sugerindo assim, que quando essa união de vários fenômenos meteorológicos ocorrem é favorável ao aumento do nível do rio no alto são francisco. a enchente de 1979 é tida como uma das maiores (4) revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 71 ocorridas; teve destaque por suas consequências trágicas sociais e econômicas, tendo inclusive resultado na formação de uma comissão interministerial para estudar o assunto (ana/gef/pnuma/oea, 2004). no mesmo ano foi implantada a barragem de sobradinho, que regularizou a vazão do rio a partir do msf. após 1979, nas figuras 2a e 2b, podem-se observar menores amplitudes nas cotas do rio, o que nessa parte do rio não em relação com sobradinho e sim com os fenômenos meteorológicos atuantes e os ausentes. a escala decadal de 22 anos, segundo a literatura específica (mantua et al., 1997), está relacionada à oscilação decadal do pacífico e a escala de 11 anos (kerr, 1996) ao ciclo de manchas solares. nas figuras 2b e 2c, é visível que a escala decadal de 22 anos é dominante ao longo da série, seguida pelas escalas de 11 anos e posteriormente a de 7 anos. figura 2a índice de cotas do asf figura 2b espectro de potência de ondeleta(epo) figura 2c espectro de potência global(epg) revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 72 contornos tracejados correspondem a valores de variância normalizados. contornos sombreados correspondem a variâncias significativas ao nível de confiança de 95%. a curva em forma de u representa o cone de influência, sob o qual o efeito de borda é importante; 2c) espectro de potência global, o contorno tracejado indica que o epg é significativo ao nível de confiança de 95%. médio são francisco o maior aumento ocorrido na série de índice de cotas no msf foi em 1947 (figura 3a), devido associação de vários sistemas meteorológicos com escalas temporais distintas (sazonal + interanual + enos + escala decadal de 11 e 22 anos). nos anos de 1966, 1970, 1980, 1985, 1990, também houve associação dessas escalas, mas com menor intensidade, gerando menores cotas (figura 3b). após 1966 (2º maior índice de cotas), os máximos valores foram menores que o período anterior e pode-se observar diminuição nas cotas no msf, contrário ao observado no asf, onde após 1970 as cotas aumentaram. no msf, a escala temporal de 11 22 anos (figura 3c) foi a escala dominante e esteve presente e toda a série. a escala sazonal apresentou seu sinal em alguns anos específicos (1947, 1967, 1968, 1980, 1984, 1991, 1995, 2005, 2006, 2008). a escala temporal do enos pronunciou-se de 1944 a 1952, de 1967 a 1972, de 1979 a 1989 (longa fase de enos, ocasionando grande enchente de 1979 no rio são francisco) e de 1995 a 1999. a escala de 5-7 anos, ligada ainda ao enos, esteve presente na série do msf de 1955 a 2000. as escalas temporais persistentes no msf são também encontradas no estudo de abreu sá et al. (1988), no rio paraguai. -4 -2 0 2 4 6 8 10 19 38 19 40 19 42 19 44 19 46 19 48 19 50 19 52 19 54 19 56 19 58 19 60 19 62 19 64 19 66 19 68 19 70 19 72 19 74 19 76 19 78 19 80 19 82 19 84 19 86 19 88 19 90 19 92 19 94 19 96 19 98 20 00 20 02 20 04 20 06 20 08 20 10 anos ín d ic e d e co ta s d e ri o n o m s f figura 3ª índice de cotas do msf figura 3b espectro de potência de ondeleta(epo) figura 3c espectro de potência global(epg) revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 73 mesmo em vários rios da américa do sul terem apresentado aumento de cotas e vazão após 1970 (tucci e clarke, 1980; collischonn et al. 2001; tucci e braga, 2003), em ladário, no rio paraguai, de 1960 a 1973 foram observadas menores cotas (tucci, 2011). assim, acreditase que o asf segue o comportamento de rios da américa do sul ((tucci e clarke, 1980; collischonn et al. 2001; tucci e braga, 2003), e ao mesmo tempo, o msf tem seu comportamento contrário e semelhante ao rio paraguai (tucci, 2011). entretanto, tanto a sub-bacia do asf quanto à do msf, ambas apresentaram comportamento semelhante ao efeito josé e noé, com períodos de máximas cotas e períodos de mínimas cotas. contornos tracejados correspondem a valores de variância normalizados. contornos sombreados correspondem a variâncias significativas ao nível de confiança de 95%. a curva em forma de u representa o cone de influência, sob o qual o efeito de borda é importante; 3c) espectro de potência global, o contorno tracejado indica que o epg é significativo ao nível de confiança de 95%. submédio são francisco no smsf a escala decadal (1122 anos) é dominante, seguida pela escala interanual (1-2 anos) (figuras 4b e 4c). também no smsf observase o máximo valor de cota em 1947, mas com valor menor do visualizado no msf (figura 4a). contornos tracejados correspondem a valores de variância normalizados. contornos sombreados correspondem a variâncias significativas ao nível de confiança de 95%. a curva em forma de u representa o cone de influência, sob o qual o efeito de borda é importante; 4c) espectro de potência global, o contorno tracejado indica que o epg é significativo ao nível de confiança de 95%. no smsf as cotas apresentaram poucas variações mais figura 4a índice de cotas do smsf -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 19 38 19 40 19 42 19 44 19 46 19 48 19 50 19 52 19 54 19 56 19 58 19 60 19 62 19 64 19 66 19 68 19 70 19 72 19 74 19 76 19 78 19 80 19 82 19 84 19 86 19 88 19 90 19 92 19 94 19 96 19 98 20 00 20 02 20 04 20 06 20 08 20 10 anos ín di ce d e co ta s pa ra s m s f figura 4b espectro de potência de ondeleta(epo) figura 4c espectro de potência global(epg) revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 74 acentuadas (exemplo os anos de 1950, 1953, 1957, 1974, 1979). já após o ano de 1979, fica mais clara a influência de sobradinho na série de cotas do smsf, deixando as cotas mais próximas da média, principalmente as cotas negativas (figura 4a). nessa sub-bacia a escala interanual é mais pronunciada que nas sub-bacias anteriores. baixo são francisco no bsf, a escala interanual também se mostrou decisiva sobre a variação das cotas de rio, como também observado no smsf, ambas sub-bacias no nordeste do brasil. as escalas decadais de 11-22 anos também foram as escalas dominantes na série do bsf (figura 5c). o máximo de cota de rio ocorrido em 1947, também é observado no bsf, como no smsf, em decorrência do mesmo motivo, associação de fenômenos meteorológicos com escalas temporais distintas. contornos tracejados correspondem a valores de variância normalizados. contornos sombreados correspondem a variâncias significativas ao nível de confiança de 95%. a curva em forma de u representa o cone de influência, sob o qual o efeito de borda é importante; 5c) espectro de potência global, o contorno tracejado indica que o epg é significativo ao nível de confiança de 95%. a “normalização” das cotas após 1979 também é verificada da mesma forma que no smsf, ou seja, as variações das duas sub-bacias smsf e bsf são semelhantes e distintas das outras duas sub-bacias (asf e msf). conclusões no asf foram observadas variações interanuais, tendo como exemplo os anos de 1938, 1955, 1967, 1975, com baixos valores de cotas, e os anos de 1945, 1950, 1970, 1972, 1979, 1982, com anomalias positivas, corroborando com marengo (1995) e trigo et al. (1999). ainda no asf, anomalias positivas de cotas foram mais intensas após 1970, endossando os estudos de tucci e clarke (1980), collischonn et al. (2001) e tucci e braga (2003). no asf, a escala decadal de 22 anos é dominante, seguida pelas escalas de 11 anos e posteriormente a de 7 anos. figura 5a índice de cotas do bsf -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 19 38 19 40 19 42 19 44 19 46 19 48 19 50 19 52 19 54 19 56 19 58 19 60 19 62 19 64 19 66 19 68 19 70 19 72 19 74 19 76 19 78 19 80 19 82 19 84 19 86 19 88 19 90 19 92 19 94 19 96 19 98 20 00 20 02 20 04 20 06 20 08 20 10 anos ín d ic e d e co ta s d e ri o p ar a b s f figura 5b espectro de potência de ondeleta(epo) figura 5c espectro de potência global(epg) revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 75 no msf, após 1970, as cotas foram menores do que as observadas no asf. como na subbacia anterior, a escala decadal foi a dominante no msf, seguida pela escala temporal de 7 anos. tanto a sub-bacia do asf quanto à do msf, ambas apresentaram comportamento semelhante ao efeito josé e noé, com períodos de máximas cotas e períodos de mínimas cotas. já nas sub-bacias do smsf e bsf, a escala decadal (11-22 anos) é dominante, seguida pela escala interanual (1-2 anos), escala a qual não se apresentava em destaque nas sub-bacias anteriores, sugerindo que as sub-bacias situadas no nordeste recebam maior influência da escala interanual. nessas sub-bacias fica mais clara a influência de sobradinho na série de cotas do smsf, deixando as cotas mais próximas da média, principalmente as cotas negativas. concluiu-se também que o efeito josé e noé também ocorreu na bacia hidrográfica do rio são francisco, principalmente nas subbacias do asf e msf, não sendo tão marcantes no smsf e bsf, as quais também sofrem intervenção de sobradinho desde 1979. referências abreu sá, l.d.; sambatti, s.b.m.; galvão, g.p. ondeleta de morlet aplicada ao estudo da variabilidade do nível do rio paraguai em ladário, ms; número especial, pesquisa agropecuária brasileira, brasília, vol.33, p.1775-1785, out. 1998. aceituno, p. on the functioning of the southern oscillation in the south american sector. part 1: surface climate, mon. wea. rev., v.116, p.505-524, 1988. andreoli, r.v., kayano, m.t., guedes, r.l., oyama, m.d., alves, m.a.s. a influência da temperatura da superfície do mar dos oceanos pacífico e atlântico na variabilidade de precipitação em fortaleza, revista brasileira de meteorologia, v.19, n.3, 337-344, 2004. collischonn, w.; tucci, c.e.m.; clarke, r.t. further evidence of change in the hydrological regime of the river paraguay: part of a wider phenomenon of climate change? 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(blog do tucci, 2011. acesso em 20/11/2011. revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 76 ddisponível em http://rhama.net/wordpress/?p=19 9 weng, h. lau, k-m. wavelets, period doubling, and time-frequency localization with application to organization of convection over the tropical western pacific. journal of the atmospheric sciences, v.51, n.17, p.2523-2541, 1994. recebido em: ago/2012 aprovado em: dez/2013 498 rbciamb | v.55 | n.4 | dez 2020 | 498-509 issn 2176-9478 bianca corá mestre em ciências ambientais, universidade federal de são paulo (unifesp) – diadema (sp), brasil. luciana ferreira leite leirião mestre em ciências ambientais, unifesp – diadema (sp), brasil. simone georges el khouri miraglia professora doutora, unifesp – diadema (sp), brasil. endereço para correspondência: simone georges el khouri miraglia – laboratório de economia, saúde e poluição ambiental, rua são nicolau, 210 – centro – cep: 09961400 – diadema (sp), brasil – e-mail: simone.miraglia@unifesp.br recebido em: 14/01/2020 aceito em: 08/05/2020 resumo o estado de são paulo apresenta a maior produção industrial do brasil, formando o maior produto interno bruto (pib) do país. como consequência da atividade industrial, diversos municípios têm apresentado elevados índices de poluição atmosférica. o objetivo desta pesquisa foi estimar a mortalidade por doenças cardiorrespiratórias atribuíveis à poluição do ar em municípios com elevada industrialização do estado de são paulo entre os anos 2008 e 2016. selecionaram-se 11 municípios para análise com base no consumo de energia elétrica pelo setor industrial e pela existência de estação de monitoramento da qualidade do ar. com base em modelo recomendado pela organização mundial da saúde (oms), estimou-se o número de óbitos por problemas cardiorrespiratórios que puderam ser atribuídos à concentração de material particulado (mp 2,5 ) em cada município ao longo dos anos. baseando-se no valor estatístico de uma vida, realizou-se valoração econômica do impacto em saúde. cinco dos 11 municípios analisados pertencem à região metropolitana de são paulo (rmsp). o município cuja população é mais afetada pela poluição é cubatão. no entanto, em razão do grande número de habitantes, são paulo é o município cujo maior número de óbitos pode ser atribuído à exposição ao poluente mp 2,5 . considerando os resultados encontrados para os 11 municípios, 43.512 óbitos puderam ser atribuídos à poluição atmosférica no período, o que representa prejuízo superior a us$ 48,3 bi. esses resultados embasam a necessidade de pesquisas e de implementação de tecnologias mais limpas no parque industrial do estado de são paulo. palavras-chave: poluição industrial; poluição atmosférica; impacto em saúde; valoração econômica. abstract the state of sao paulo presents the highest industrialized area of brazil, having the biggest gnp in the country. as a result of industrial activities, many municipalities have been presenting high levels of air pollution. the aim of this research was to estimate the cardiorespiratory mortality caused by air pollution in some high-industrialized cities of são paulo state between 2008 and 2016. eleven municipalities were selected based on the industrial electricity consumption and on the existence of at least one air pollution monitoring station. we used a world health organization model to estimate the number of deaths that could be attributed to pm 2,5 in each municipality through the years. based on the statistical value of a life, we performed an economic evaluation of health impacts. five of the 11 municipalities belong to the são paulo metropolitan region. the municipality most affected by air pollution was cubatão. however, due to the large number of inhabitants, são paulo is the municipality whose largest number of deaths can be attributed to exposure to pm pollutants. considering the results found for the 11 municipalities, 43,512 deaths could be attributed to air pollution in the period, which represents a loss of more than us$ 48.3 billion. these results justify the need for additional research and the implementation of cleaner technologies in the industrial park of the state of são paulo. keywords: industrial pollution; air pollution; health impact, economic valuation. impacto da poluição do ar na saúde pública em municípios com elevada industrialização no estado de são paulo impact of air pollution on public health in high industrialized municipalities in the state of são paulo https://doi.org/10.5327/z2176-947820200671 revista brasileira de ciências ambientais • brazilian journal of environmental sciences https://orcid.org/0000-0001-9182-1354 https://orcid.org/0000-0002-4153-3511 https://orcid.org/0000-0001-9482-602x mailto:simone.miraglia@unifesp.br https://doi.org/10.5327/z2176-947820200671 poluição do ar e industrialização no estado de são paulo 499 rbciamb | v.55 | n.4 | dez 2020 | 498-509 issn 2176-9478 introdução a partir da década de 1970, o crescimento econômico do brasil foi resultado do desenvolvimento industrial com consequente aumento no consumo de energia elétrica (carminati; scalco, 2013). ao longo das décadas, tanto essa atividade industrial quanto a produção de energia se deram em detrimento da preocupação com o meio ambiente (leal; farias; araujo, 2008). além de contribuir por si só para a degradação ambiental, a industrialização impulsionou o fenômeno de urbanização, no qual as atividades da população (consumo, deslocamento, geração de resíduos etc.) também interagem de forma negativa com o meio (leal; farias; araujo, 2008). em razão da sua posição geográfica e vias de escoamento, o estado de são paulo se destacou como polo industrial do brasil (góis sobrinho; azzoni, 2014). na década de 1970, chegou a deter 58% das indústrias de transformação do país e, ainda hoje, possui sua maior produção industrial, respondendo por 31,5% do total de riquezas produzidas (secretaria de infraestrutura e meio ambiente, 2019; severian, 2018). associado ao crescimento industrial, o estado teve aumento da sua população e o surgimento de problemas ambientais, especialmente aqueles relacionados à poluição atmosférica. a qualidade do ar no estado de são paulo é monitorada por 88 pontos de monitoramento e, em relação às partículas inaláveis com menos de 10 µm de diâmetro (mp 10 ), 92% deles indicam concentrações do poluente acima das médias anuais recomendadas pela organização mundial da saúde (oms) (cetesb, 2018). na região metropolitana de são paulo (rmsp), descrevem-se consequências da poluição atmosférica em vários aspectos da saúde, tais quais efeitos cardiopulmonares, baixo peso ao nascer, atendimentos hospitalares, internações, incidência de vários tipos de câncer e mortalidade entre crianças e idosos (barbosa et al., 2015; bravo et al., 2016; chiarelli et al., 2011; costa et al., 2017; de brito et al., 2014; gomes; lucio; spyrides, 2013; gouveia et al., 2017; gouveia; junger, 2018; romão et al., 2013; yanagi; de assunção; barrozo, 2012). com o avanço das áreas industriais para o interior do estado, a partir da década de 1990, efeitos deletérios à saúde associados à poluição atmosférica também passaram a ser descritos em municípios como cubatão, são josé dos campos, sorocaba, campinas, paulínia e taubaté (amâncio; nascimento, 2012; 2014; andreão; albuquerque; kumar, 2018; césar et al., 2016; freitas et al., 2013; jasinski; pereira; braga, 2011; nardocci et al., 2013; rodrigues et al., 2015). diante da magnitude dos efeitos da poluição atmosférica na saúde, diversos estudos têm sido conduzidos com o propósito de se estimar o custo em saúde dessa externalidade ambiental, explicitando o benefício das reduções das concentrações de poluentes. abe e miraglia (2016) estimaram o custo em saúde decorrente do excesso de poluição no município de são paulo. as autoras consideraram um cenário no qual o município estivesse nos padrões preconizados pela oms e evidenciaram que, nesse cenário, os custos evitados em saúde seriam de us$ 15,1 bilhões anuais. a fim de contribuir para o entendimento das dimensões do impacto da poluição atmosférica de origem industrial na saúde pública, o presente trabalho estimou a mortalidade por doenças cardiorrespiratórias atribuíveis à poluição do ar nos municípios mais industrializados do estado de são paulo, entre os anos 2008 e 2016. materiais e métodos segundo carminati e scalco (2013), no brasil, a intensidade da atividade industrial é intrinsecamente relacionada ao consumo de energia elétrica. portanto, realizou-se a identificação dos municípios mais industrializados do estado de são paulo por meio do levantamento do consumo de energia elétrica pelo setor industrial de acordo os anuários estatístisticos energéticos de anos-base de 2008 a 2016. identificaram-se os 15 municípios que mais consumiram energia elétrica pelo setor industrial em cada ano. a partir dessa identificação, verificou-se quais dos municípios detinham pelo menos uma estação de monitoramento da qualidade do ar operada pelo órgão ambiental do estado (companhia ambiental do estado de são paulo — cetesb), com funcionamento entre os anos de 2008 e 2016. corá, b.; leirião, l.f.l.; miraglia, s.g.k. 500 rbciamb | v.55 | n.4 | dez 2020 | 498-509 issn 2176-9478 para a avaliação do impacto da poluição atmosférica no número de óbitos por doenças cardiorrespiratórias em cada um dos municípios, utilizou-se modelo recomendado pela oms, que adota como parâmetro de modelagem o poluente material particulado de diâmetro inferior a 2,5 µm (mp 2,5 ). nesse modelo, primeiramente, calcula-se o risco relativo (rr; tabela 1), que indica a probabilidade de determinado desfecho em saúde em população exposta a certa concentração do poluente. com base no risco relativo, calcula-se a fração de impacto (fi; tabela 1), que representa o percentual do total de óbitos que pode ser considerado consequência da exposição ao poluente (ostro, 2004). o poluente utilizado no modelo é o mp2,5, pois, segundo a oms, ele é aquele que se acumula no trato respiratório inferior e causa prejuízos à saúde em longo prazo. o recorte da população analisado, sugerido pelo modelo (adultos com idade superior a 30 anos), também é decorrente do fato de o modelo estimar os óbitos na população que vem sendo exposta ao poluente há um longo período de tempo. o número anual de óbitos por doenças cardiorrespiratórias na população com mais de 30 anos em cada município foi consultado na plataforma do departamento de informática do sistema único de saúde (datasus). esse número, multiplicado pelo fi de cada ano e município, indicou o montante de óbitos atribuíveis à poluição atmosférica. embora o modelo da oms utilize o poluente mp2,5 como referência, a rede de monitoramento desse poluente é recente e ainda escassa no estado de são paulo. seguindo também orientação da oms, nos casos de ausência de monitoramento do poluente mp 2,5 , utilizou-se fator de conversão para se estimar a concentração média anual de mp 2,5 com base na concentração média anual de mp 10 . esse fator de conversão foi de 0,5 (ostro, 2004). no caso de municípios com mais de uma estação de monitoramento da qualidade do ar, determinou-se a média anual de mp 2,5 como a média das médias anuais das estações. após a determinação do número de óbitos atribuíveis à poluição atmosférica por mp 2,5 , fez-se uma valoração econômica considerando o valor estatístico de uma vida (value of a statistical life, em inglês — vsl). dessa forma, a cada óbito, atribuiu-se o valor de € 1.000.000 (bickel; friedrich, 2005). o valor total de perdas em saúde relacionadas à poluição atmosférica foi dado pelo produto entre o número de óbitos relacionados ao mp 2,5 e o vsl (equação 1). custos em saúde = óbitos associados à poluição x vsl (1) resultados e discussão dezoito municípios figuraram entre os 15 com maior consumo de energia elétrica pelo setor industrial no estado de são paulo entre os anos de 2008 e 2016. considerando a existência de pelo menos uma estação de monitoramento da qualidade do ar, selecionaram-se 11 municípios para análise (tabela 2). os municípios excluídos por não possuírem estação de monitoramento foram: alumínio, americana, jacareí, limeira, mogi das cruzes, pindamonhangaba e suzano. entre os 11 municípios incluídos no estudo, todos apresentaram concentrações médias anuais acima das recomendadas pela oms, tanto para o poluente mp 10 quanto desfecho em saúde grupo populacional analisado função de risco relativo β sugerido pela oms equação para estimativa da fi óbitos por doenças cardiorrespiratórias idade > 30 anos rr = [(x + 1)/(x 0 + 1)]β 0,15515 fi = (rr-1)/rr tabela 1 – parâmetros utilizados para a avaliação do impacto da poluição do ar na saúde pública dos municípios, recomendados pela organização mundial da saúde (oms), com base em ostro (2004). rr: risco relativo; x: concentração anual de mp 2,5 ; x 0 : concentração de mp 2,5 na qual o risco relativo seria mínimo (7,5 µg/m3, segundo ostro, 2014); β: coeficiente de dose resposta; fi: fração de impacto. poluição do ar e industrialização no estado de são paulo 501 rbciamb | v.55 | n.4 | dez 2020 | 498-509 issn 2176-9478 para o mp 2,5 (recomendações: 20 e 10 µg/m3, respectivamente). a localização geográfica dos 11 municípios pode ser visualizada na figura 1. entre os 11 municípios analisados, cinco encontram-se na rmsp, o que evidencia a distribuição desigual da indústria no estado. estima-se que só essa região detenha 16% do valor adicionado bruto da indústria nacional (góis sobrinho; azzoni, 2014). além da influência das emissões industriais, a poluição atmosférica na rmsp é afetada pelas emissões oriundas de automóveis. para o material particulado especificamente, automóveis são responsáveis por 40% da concentração atmosférica (cetesb, 2017). entre os veículos, destaca-se a alta contribuição dos pesados, especialmente os mais antigos e em desacordo com a legislação atual (leirião; miraglia, 2019). em municípios do oeste do estado, como piracicaba e sorocaba, a poluição industrial também se soma à poluição oriunda de outras fontes, especialmente da queima ilegal de biomassa (césar; carvalho; nascimento, 2012; cetesb, 2017). pode-se notar que há tendência de diminuição da concentração de mp 10 na atmosfera nos municípios da rmsp. no entanto, esse efeito deve-se majoritariamente a políticas de redução de emissões veiculares (abe; miraglia, 2018; andrade et al., 2017). nos municípios do interior, não foi possível identificar melhora na qualidade do ar durante o período analisado, mesmo com a legislação que, desde 2002, impõe limites com restrição gradual da queima da cana-de-açúcar (rossetto, 2019). em alguns anos, como 2011, é possível notar ligeiro aumento na concentração de material particulado em alguns municípios, o que provavelmente pode se associar a períodos de baixa umidade característicos do fenômeno la niña (andreão; albuquerque; kumar, 2018). município consumo de energia elétrica (posição no anuário de 2016) concentração média anual de mp 10 (µg/m³) 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 cubatão 3ª 61,6 48,3 59,6 66 62 63,3 68,6 61 49 guarulhos 5ª 50 42 36 36 33 29 31 30 29,5 jundiaí 8ª 24 24 31 31 29 26 30 26 25 mauá 13ª 38 32 37 37 35 35 37 30 30 paulínia 14ª 42,5 31,5 41 41 35,5 35 39,5 32,5 35 piracicaba 6ª 40 33 46 46 41,5 32 42,5 34,5 33,5 santo andré 4ª 30 34 35 35 35,5 33 36 31 30 são bernardo do campo 7ª 44 38 40 40 35 37 36 26 25 são josé dos campos * 23 21 26 26 23 22 30 22 23 são paulo 2ª 38,5 33,4 34,6 36,4 35,6 32,1 34,3 29,4 28,5 sorocaba 12ª 36 28 32 34 32 36 39 28 25 tabela 2 – municípios selecionados para análise do impacto da poluição atmosférica na saúde pública. também são apresentadas informações relacionadas ao consumo de energia elétrica pelo setor industrial no ano de 2016 e a concentração média anual de material particulado (mp 10 ) no município entre 2008 e 2016. os municípios que figuraram entre os 15 que mais consumiram energia elétrica pelo setor industrial em 2016, mas que não possuem estação de monitoramento da qualidade do ar, são: alumínio (1ª), suzano (9ª), limeira (10ª), pindamonhangaba (11ª) e jacareí (15ª). *o município não figura entre os 15 municípios que mais consumiram energia elétrica pelo setor industrial no ano de 2016, no entanto apareceu entre os 15 municípios em anos anteriores. corá, b.; leirião, l.f.l.; miraglia, s.g.k. 502 rbciamb | v.55 | n.4 | dez 2020 | 498-509 issn 2176-9478 por não possuírem monitoramento para o poluente mp 2,5 , os municípios de cubatão, jundiaí, mauá, paulínia, santo andré e sorocaba tiveram a concentração média anual desse poluente estimada com base na concentração do mp 10 . embora os testes realizados nas estações que possuem monitoramento dos poluentes mp 10 e mp 2,5 revelem que o fator de conversão de 0,5 resulta em concentrações de mp 2,5 próximas àquelas mensuradas, deve-se destacar a necessidade de monitoramento do poluente mp 2,5 em todos os municípios. também é importante ressaltar a necessidade de monitoramento nos sete municípios excluídos da análise, pois, por figurarem entre os mais industrializados, potencialmente possuem altos índices de poluição e grande parte da população afetada. o cálculo do risco relativo apresentou maior valor para o município de cubatão em todos os anos (variação de 1,18 a 1,24), evidenciando que esse é o município cuja população mais sofre os efeitos da poluição atmosférica. os menores valores de risco relativo foram encontrados para são josé dos campos, também em todos os anos (variação de 1,04 a 1,10). desde a década de 1970, o município de cubatão é reconhecido internacionalmente pelos altos índices de poluição (alonso; godinho, 1992). dada a sua topografia acidentada, condições meteorológicas desfavoráveis à dispersão de poluentes e elevada emissão industrial, que se concentra especialmente na região denominada vila parisi, o município sistematicamente apresenta ultrapassagens dos níveis de qualidade do ar estipulados pela legislação estadual (cetesb, 2019; vieira-filho; lehmann; fornaro, 2015). em 2008, o programa de recuperação ambiental de cubatão completou 25 anos e, em relação a 1983, ocorreu redução de 98,9% da poluição, mesmo com aumento da produção industrial (ciesp, 2008). ainda assim, as altas concentrações de mp10 evidenciam o potencial poluidor das indústrias do município, que concentram atividades nos setores de petroquímica, siderurgia e fertilizantes (ciesp, 2014). desde a década de 1990, diversos estudos já associaram a poluição do ar em cubatão com desfechos em saúde relacionados a problemas cardiorrespiratórios (jasinski; pereira; braga, 2011; nardocci et al., 2013; tayra; ribeiro; nardocci, 2012). em são josé dos campos, os valores de risco relativo inferiores em relação aos demais municípios são consequência de concentrações anuais médias de material figura 1 – mapa do estado de são paulo com destaque em vermelho nos 11 municípios analisados no presente estudo. no canto inferior esquerdo, mapa da américa do sul com destaque para o estado de são paulo. imagem elaborada pelas autoras no software qgis 2.18.20. legenda: área de estudo 7800000 7700000 7600000 7500000 7400000 7300000 7200000 -300000 -200000 -100000 0 100000 200000 300000 400000 500000 600000 demais municípios do estado de são paulo poluição do ar e industrialização no estado de são paulo 503 rbciamb | v.55 | n.4 | dez 2020 | 498-509 issn 2176-9478 particulado próximas às recomendadas pela oms. ainda assim, estudos anteriores já relacionaram as concentrações desse poluente no município com a ocorrência de acidente vascular cerebral e com internações em decorrência de asma em crianças (amâncio; nascimento, 2012; 2014). neste trabalho, a presença de mp 2,5 na atmosfera de são josé dos campos pode ser relacionada a 627 óbitos por problemas cardiovasculares na população com mais de 30 anos (tabela 3). a aplicação da fração de impacto aos óbitos por causas cardiorrespiratórias na população com mais de 30 anos indicou que, entre 2008 e 2016, 43.512 pessoas faleceram em decorrência da exposição ao mp 2,5 (tabela 3). o município de são paulo concentrou 70,8% dessas mortes. o ano com maior número de óbitos foi 2011 e o com menor, 2015. o elevado número de óbitos associados à poluição no município de são paulo é consequência de sua grande população. mesmo que a cidade tenha apresentado valores de risco relativo intermediários em relação às demais, o elevado número de habitantes maximiza o impacto da poluição atmosférica na saúde pública. em contrapartida, o município de paulínia, em nove dos 10 anos analisados, apresentou valores de risco relativo entre os cinco maiores, mas, por ter população inferior aos demais (82.146 habitantes), revelou impacto em saúde pequeno em números absolutos. na figura 2, é possível visualizar o número de óbitos relacionados à poluição atmosférica de forma relativa à população total do município. ainda analisando-se a figura, nota-se clara relação positiva entre o número de óbitos decorrentes da poluição e a concentração de mp2,5 no município. os resultados da valoração econômica indicam que os óbitos em decorrência da poluição atmosférica nos 11 municípios analisados resultaram em perdas superiores a € 40 bi (tabela 4). apesar das diversas críticas à atribuição de valor monetário à vida humana, técnicas de valoração econômica costumam ser utilizadas em estudos epidemiológicos a fim de justificar investimentos na mitigação da poluição. neste estudo, optou-se por utilizar um valor definido com base em óbitos em decorrência da poluição atmosférica 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 total são paulo 3.761,72 3.293,62 3.450,18 3.772,52 3.566,01 3.328,98 3.628,97 3.033,42 3.013,31 30.848,73 guarulhos 471,72 415,93 365,24 376,85 339,7 289,87 325,35 321,08 331,62 3.237,36 santo andré 205,86 251,13 286,46 260,22 246,19 246,88 264,37 233,85 230,16 2.225,11 são bernardo do campo 229,76 217,99 242,37 231,14 203,85 221,01 203,38 141,58 141,39 1.832,48 sorocaba 149,78 114,77 139,64 167,09 147,39 188,48 198,72 146,56 118,12 1.370,56 mauá 111,86 101,01 133,41 122,17 107,38 112,72 124,1 94,29 101,58 1.008,51 piracicaba 109,68 86,67 104,56 124,17 111,47 92,35 110,08 89,74 88,5 917,22 jundiaí 68,05 67,86 101,09 116,04 104,01 91,38 114,19 90,04 89,73 842,38 são josé dos campos 58,53 47,77 66,26 81,1 61,02 59,06 102,51 67,23 83,73 627,22 cubatão 46,45 35,77 50,5 53,4 49,44 53,12 57,86 56,81 47,94 451,3 paulínia 15,11 11,98 16,96 19,3 16,86 15,57 21,2 16,84 17,27 151,1 totais 5.228,5 4.644,5 4.956,7 5.324 4.953,3 4.699,4 5.150,7 4.291,4 4.363,4 43.512 tabela 3 – número de óbitos por causas cardiorrespiratórias na população com mais de30 anos em decorrência da exposição ao material particulado (mp 2,5 ). corá, b.; leirião, l.f.l.; miraglia, s.g.k. 504 rbciamb | v.55 | n.4 | dez 2020 | 498-509 issn 2176-9478 figura 2 – gráfico ilustrando a relação entre os óbitos decorrentes da poluição atmosférica a cada100 mil habitantes e a concentração de material particulado (mp 2,5 ) no ano de 2016. 45 40 35 30 25 20 0 5 10 15 concentração de mp 2,5 em 2016 (μg/m3) 20 25 cubatão santo andré são paulo guarulhos piracicaba paulínia mauá jundiaí sorocaba são bernardo do campo são josé dos campos 15 10 5 ó bi to s as so ci ad os à p ol ui çã o at m os fé ri ca a c ad a 10 0. 00 0 ha bi ta nt es óbitos relacionados ao mp2,5 no período custos em saúde da poluição atmosférica (bilhões) são paulo 30.848,73 € 30,84873 guarulhos 3.237,36 € 3,23736 santo andré 2.225,11 € 2,22511 são bernardo do campo 1.832,48 € 1,83248 sorocaba 1.370,56 € 1,37056 mauá 1.008,51 € 1,00851 piracicaba 917,22 € 0,91722 jundiaí 842,38 € 0,84238 são josé dos campos 627,22 € 0,62722 cubatão 451,3 € 0,4513 paulínia 151,1 € 0,1511 totais 43.512 € 43,512 tabela 4 – resultados da valoração econômica dos efeitos da poluição atmosférica na saúde da população dos municípios analisados. mp: material particulado. poluição do ar e industrialização no estado de são paulo 505 rbciamb | v.55 | n.4 | dez 2020 | 498-509 issn 2176-9478 estudo europeu, por não existir consenso sobre valor semelhante no brasil. o resultado alcançado (€ 43,5 bi ou us$ 48,3 bi) possui a mesma ordem de grandeza de resultados que utilizam técnicas semelhantes, como a do valor de um ano de vida (value of a statistical year, do inglês). apenas na rmsp, por exemplo, a poluição oriunda de veículos em desacordo com os padrões atuais de emissões já foi relacionada com perdas de us$ 4 bi em dois anos, e o custo da poluição no município de são paulo já foi estimado em us$ 15 bi (abe; miraglia, 2016; leirião; miraglia, 2019). em diadema, município vizinho a são paulo com apenas 380 mil habitantes, esses custos chegam a us$ 527 mi, e os efeitos da poluição são percebidos pela população (guimarães; rosário; rizzo, 2019; silva; abe; miraglia, 2017). a valoração dos prejuízos à saúde decorrentes da poluição atmosférica por meio da atribuição de um valor à vida pode ser considerada subestimada. meira et al. (2020) estimaram os custos da poluição na cidade do recife (pe) como parte dos gastos associados à velocidade desenvolvida por veículos. segundo os autores, além dos custos relacionados à mortalidade, existem também aqueles relacionados a admissões hospitalares e à redução de produtividade em razão das faltas de funcionários decorrentes dos problemas de saúde (meira et al., 2020). entre 2000 e 2007, estimou-se que só os custos do absenteísmo relacionado a problemas de saúde decorrentes da poluição atmosférica tenha ultrapassado os us$ 6 bi no município de são paulo (rodrigues-silva et al., 2012). os resultados encontrados no presente trabalho incorporam evidências do caráter poluidor das indústrias e seus efeitos deletérios na saúde. os quatro municípios que apresentam os maiores números de óbitos a cada 100 mil habitantes em decorrência da poluição atmosférica (figura 2; cubatão, santo andré, guarulhos e são paulo) são aqueles que mais consomem energia elétrica pelo setor industrial (tabela 2). isso indica possível relação positiva entre a instalação de indústrias e a mortalidade como consequência da poluição atmosférica. nos estados unidos, pode-se constatar relação semelhante ao se verificar que a instalação de indústrias do ramo da construção e da manufatura se relaciona positivamente com o número de internações (rhee, 2018). a incorporação de aspectos geográficos nesse tipo de análise também levou à observação de que, na espanha, a probabilidade de se desenvolverem diversos tipos de câncer é diretamente relacionada com a distância entre a residência do indivíduo e áreas industriais (fernández-navarro et al., 2017; garcía-pérez et al., 2015). para além da análise do impacto local, é necessário incorporar à discussão da poluição industrial a questão da poluição transfronteiriça, que se dá seja pelo transporte atmosférico de poluentes, seja pelas demandas de consumo de determinadas regiões do mundo que geram poluição atmosférica em outras regiões. estudo recente demonstrou que 12% do total de óbitos prematuros relacionados à poluição por mp 2,5 no mundo ocorreram em decorrência do transporte de poluentes de regiões diferentes daquelas onde os óbitos ocorreram (zhang et al., 2017). outros 22% estariam associados à produção de bens em uma região, que são consumidos em outras (zhang et al., 2017). no brasil, pouco se sabe sobre a poluição transfronteriça, embora já se tenha identificado que parte da poluição gerada no polo industrial de cubatão seja transportada para a rmsp (sanchez ccoyllo; silva dias; andrade, 2000). em relação à demanda de bens, segundo a confederação nacional da indústria (2018), o estado de são paulo é responsável por 37,4% das exportações industriais do brasil, o que revela que grande parte da poluição atmosférica gerada no estado é decorrente de demandas externas. a visão globalizada da poluição atmosférica revela a necessidade de se tratar a poluição do ar oriunda das indústrias com cooperações regionais ou, até mesmo, leis ambientais de aspecto global (abas et al., 2019). no âmbito local, destaca-se a necessidade de fiscalização e de legislações mais rigorosas para implementação e operação das indústrias, pois, mesmo quando estas estão de acordo com os padrões estabelecidos atualmente, ainda é possível que os índices de poluição sejam elevados (silva; vieira, 2018). conclusão por meio de um modelo epidemiológico recomendado pela oms e da ferramenta de valoração econômica ambiental, neste trabalho, estimou-se o impacto em saúde decorrente da exposição ao mp 2,5 em municípios corá, b.; leirião, l.f.l.; miraglia, s.g.k. 506 rbciamb | v.55 | n.4 | dez 2020 | 498-509 issn 2176-9478 com elevados níveis de industrialização no estado de são paulo. aquele cuja população é mais afetada pela poluição é cubatão. no entanto, em razão do grande número de habitantes, são paulo é a cidade cujo maior número de óbitos pode ser atribuído à exposição ao poluente mp 2,5 . as perdas econômicas atribuíveis ao impacto na saúde nos 11 municípios analisados em período de nove anos foi de us$ 48,3 bi, o que justifica investimentos em pesquisa e implementação de tecnologias mais limpas no parque industrial do estado. referências abas, n.; saleem, m. s.; kalair, e.; khan, n. cooperative control of regional transboundary air pollutants. environmental systems research, v. 8, 2019. https://doi.org/10.1186/s40068-019-0138-0 abe, k.c.; 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chuvas intensas; chow-gumbel; bell; curvas intensidade-duração-frequência. abstract knowledge about rainfall variation is very important for the decision-making process of flood control. however, automatic rain gauges’ densities are very poor in many regions and rainfall series obtained by these types of equipments are much shorter and less reliable than those caused by manually operated rain gauges. the literature presents various methods for determination of rainfall intensities, including those denominated chowgumbel and bell. the study aimed to evaluate the performance of intensityduration-frequency equations obtained by use of the chow-gumbel and bell methods. for comparison of the results from the application of the different alternatives considered for the fitting of intensity-duration-frequency equations was used the f test of variance, assuming 5% significance level. for bahia region stations, test results indicated that, for return periods longer than 5 years and durations above 30 minutes’ equations determined by empirical methods usually produced rainfall intensities roughly equivalent to those determined with the aid of equations established from automatic rain gauge records. keywords: drainage; extreme rainfall; chow-gumbel; bell; intensityduration-frequency curves. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 64 introdução chuvas intensas são fenômenos naturais geralmente caracterizados por fortes precipitações contínuas com curta duração. esses fenômenos podem causar aumentos de vazões, produzindo inundações e/ou enchentes, com amplos efeitos negativos como perdas humanas e materiais, interrupção de atividades econômicas e sociais nas áreas inundadas, contaminação das águas, proliferação das doenças de veiculação hídrica e aceleração do processo de erosão dos solos (cruciani et al., 2002). o conhecimento das chuvas também é de grande interesse de ordem técnica para projetos de obras hidráulicas, sendo indispensável para dimensionamento de vertedores, galerias de águas pluviais, bueiros, calhas, sistemas de drenagem agrícola, urbana e rodoviária, canalização de córregos, dentre outros. monitoramento de precipitações por meio de rede de pluviógrafos confiável, durante período de tempo suficientemente longo e representativo, permite o estabelecimento de equações de chuvas intensas, conformando relação entre intensidade, duração e frequência das precipitações. constituem exemplos de equações de chuvas intensas desenvolvidas a partir de registros pluviográficos as apresentadas nas publicações de reich (1963), chen (1983), kothyari & garde (1992), alila (2000), silva et al. (2002), adadin (2005) e singh & zhang (2007). contudo, densidades de pluviógrafos são muito deficientes em muitas regiões e séries de precipitações obtidas por estes tipos de postos são muito mais curtas, com menores números de anos de medições, e menos confiáveis do que aquelas originadas por pluviômetros. naquelas situações em que registros pluviográficos não existem ou estão disponíveis em séries de pequena extensão, os métodos expeditos que consideram dados obtidos por pluviômetros para estabelecimento de equações de chuvas intensas apresentam-se como as alternativas mais recorrentemente empregadas. cabe observar que a falta de registros de longo período confiáveis obtidas por pluviógrafos é muito comum em muitas regiões brasileiras e da maioria dos países, dentre os métodos expeditos para determinação de equações de chuvas intensas, os métodos de chow-gumbel e de bell destacam-se pela facilidade de aplicação. esses métodos, que permitem a definição de equações a partir de séries históricas precipitações máximas anuais de um dia de duração – séries estabelecidas com auxílio de pluviômetros – e de coeficientes de conversão entre chuvas de diferentes durações, tem sido usualmente empregados no brasil. constituem exemplos de aplicação dos métodos de bell e chow-gumbel em diferentes estados brasileiros os trabalhos de oliveira et al. (2005), santos et al. (2009), cardoso et al. (2013), campos et al. (2014) e fechine et al. (2014). no entanto, a qualidade das respostas das equações de chuvas intensas estabelecidas pelos métodos expeditos não tem sido verificada. neste contexto, o presente trabalho tem por objetivo avaliar o desempenho dos métodos de chow-gumbel e de bell quando da determinação de equações de chuvas intensas. para a condução da avaliação proposta foram consideradas as equações de chuvas intensas definidas a partir de registros pluviográficos observados no estado da bahia, estado com extenso território, que apresenta diferentes tipos climáticos e considerável variação no regime de precipitações. região de estudo o estado da bahia está localizado na região nordeste do brasil. possui área de 567.295 km2, com abertura para o oceano atlântico. três tipos climáticos podem ser observados na bahia: clima quente e úmido sem estação seca (af, conforme sistema köppen), clima quente e úmido com estação seca de inverno (aw) e clima semiárido quente. o clima af se estabelece ao longo do litoral, com temperaturas médias anuais de cerca de 23°c e totais pluviométricos superiores a 1.500mm. o clima aw é característico do interior do estado e apresenta temperaturas médias anuais que variam entre 18°c nas áreas mais elevadas e 22°c nas áreas mais baixas, com totais anuais de precipitação de aproximadamente 1000 mm. o tipo climático (bsh)é típico no norte do estado e no vale do são francisco, com temperaturas médias anuais que superam 24°c e totais anuais precipitados usualmente interiores a 700mm (silva et al., 2000). revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 65 materiais e métodos equações de chuvas intensas estabelecidas a partir de registros pluviográficos as equações de chuvas intensas disponíveis para o estado da bahia foram estabelecidas por silva et al. (2000) a partir dos registros de pluviógrafos que integram a rede hidro meteorológica da agência nacional de energia elétrica (aneel). as referidas equações, juntamente com nome e localização das estações pluviográficas e períodos de monitoramento, estão reunidas no tabela 1. é relevante observar que silva et al. (2000) não indicaram as faixas de aplicação referentes às durações ou períodos de recorrência associados as equações reunidas na tabela 1. tabela 1 estações pluviográficas e equações de chuvas intensas para o estado da bahia estações município altitude (m) latitude s (gms) longitude w (gms) período equação argoim rafael jambeiro 159 12°35'06" 39°31'06" 1988-1995 1997-1999 i = 8999.0. t0,245 (t + 56,068)1,119 brotas de macaúbas brotas de macaúbas 837 12°00'13" 42°37'42" 1988-1999 i = 4210,017. t0,192 (t + 32,453)1,042 cândido sales cândido sales 676 15°30'18" 41°13'45" 1988-1999 i = 2828,391. t0,204 (t + 34,463)0,956 carinhanha carinhanha 440 14°18'16" 43°46'05" 19811986 1989-1999 i = 2718,147. t0,214 (t + 21,193)0,978 fazenda porto alegre cocos 500 14°16'06" 44°31'18" 19811986 1989-1999 i = 2500,0. t0,184 (t + 34,478)0,902 fazenda refrigério ibipeba 489 11°21'22" 42°16'26" 1988-1999 i = 3950,0. t0,222 (t + 33,862)1,028 formosa do rio preto formosa do rio preto 488 11°03'00" 45°12'00" 1987-1999 i = 1719,054. t0,174 (t + 20,021)0,865 ipiaú ipiaú 142 14°10'15" 39°41'23" 1991-1994 1996-1999 i = 2194,929. t0,232 (t + 32,891)0,882 itamaraju itamaraju 80 17°02'43" 39°32'37" 1975-1986 1988-1999 i = 4032,860. t0,211 (t + 28,605)1,060 itapebi itapebi 80 15°57'39" 39°31'34" 1975-1986 i = 3586,593. t0,204 (t + 39,135)0,987 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 66 estações município altitude (m) latitude s (gms) longitude w (gms) período equação ituberá ituberá 114 13°48'38" 39°10'09" 1989-1999 i = 3228,481. t0,207 (t + 45,386)0,948 juazeiro juazeiro 370 09°24'20" 40°30'12" 1988-1999 i = 5592,554. t0,242 (t + 40,039)1,093 medeiros neto medeiros neto 180 17°22'33" 40°13'17" 1975-1986 19881999 i = 6899,271. t0,227 (t + 40,913)1,107 ponte serafim barreiras 713 11°53'46" 45°36'43" 1987-1999 i = 4073,933. t0,181 (t + 27,902)1,073 santa cruz da vitória santa cruz da vitória 243 14°57'32" 39°48'27" 1988-1999 i = 3450,0. t0,239 (t + 34,012)0,989 santa maria da vitória santa maria da vitória 437 13°24'02" 44°11'51" 1988-1989 19911999 i = 2873,405. t0,216 (t + 29,656)0,946 teodoro sampaio teodoro sampaio 116 12°18'01" 38°38'38" 1988 1991-1999 i = 5850,0. t0,212 (t + 51,820)1,021 fonte: silva et al. (2000) registros pluviométricos para o estabelecimento de equações de chuvas intensas a partir dos métodos de chow-gumbel e de bell foram utilizados registros pluviométricos disponíveis na base de dados gerenciada pela agência nacional das águas (ana). foram manipuladas séries históricas consistidas de totais diários de precipitação, registrados em estações pluviométricas instaladas nas mesmas coordenadas geográficas ou municípios das estações pluviográficas empregados por silva et al. (2000), quando da definição das equações apresentadas na tabela 1. para a manipulação das séries históricas selecionadas, correspondentes aos mesmos períodos indicados na tabela 1, foi empregado o programa computacional hidro, programa de domínio público produzido e disponibilizado pela ana. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 67 métodos expeditos para determinação de equações de chuvas intensas método de chow-gumbel a aplicação do método de chow-gumbel, detalhadamente apresentado e discutido por cetesb (1986), envolveu a seguinte sequência de atividades: seleção das máximas precipitações anuais de 1 dia duração; análise de frequências dos totais precipitados com ajuste da distribuição probabilística de gumbel à série de máximas precipitações anuais de 1 dia. dessa forma, foram estimadas as precipitações máximas anuais de 1 dia associadas a diferentes períodos de retorno. foram considerados períodos de retorno de 2, 5, 10, 25, 50, 75 e 100 anos. obtenção, a partir dos totais precipitados de 1 dia, das precipitações para durações de 24 horas. conforme observa cetesb (1986), a relação entre as chuvas máximas de 24 horas e 1 dia é aproximadamente constante, oscilando em torno do valor de 1,14 (os coeficientes de conversão variam entre 1,13 e 1,15, dependendo do período de retorno). no presente trabalho foi utilizado 1,14 como fator de conversão. determinação, a partir da avaliação da chuva com duração de 24 horas, das chuvas com mesma frequência de ocorrência, mas de menor duração. nesta etapa do trabalho foram empregados os fatores de conversão apresentados na tabela 2, conforme cetesb (1986). estabelecidas as aturas pluviométricas associadas a diferentes períodos de retorno e durações, as intensidades foram produzidas como simples relações entre as referidas alturas e durações; definição de equações de chuvas intensas no formato estabelecido pela equação (01). i = k .ta (t+b)c (01) na equação (01), i representa a intensidade máxima média (mm/minuto), t o período de retorno (anos), t a duração (minutos) e k, a, b e c são os parâmetros que localmente se deseja determinar. o ajuste do modelo estabelecido por meio da equação (01) foi realizado com auxílio da programação não linear (pnl), aplicada, neste trabalho, com auxílio do programa solver, disponível na planilha microsoft excel. para aplicação da pnl estabeleceu-se uma função objetivo que buscou minimizar o erro total entre os valores de intensidade pluviométrica estimados a partir das etapas de 1 a 5 (imétodo) e as intensidades estimadas com auxílio da equação (01) (iequação), conforme equação (02). os parâmetros k, a, b e c constituíram as variáveis de decisão do problema de otimização, com valores pertencentes ao conjunto +. min 𝑓𝑜 = ∑ ∑ (imétodo − iequação)tt (02) para a garantia de determinação do ótimo global – neste trabalho, o menor valor possível para o somatório dos erros – foram testados diferentes valores iniciais para os parâmetros a, b, c e k. de uma tentativa para outra, os valores iniciais dos referidos parâmetros foram aleatoriamente modificados em, no mínimo, uma ordem de grandeza. o processo de otimização conduzido com auxílio da pnl foi repetido no mínimo 10 (dez) vezes. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 68 tabela 2 relação entre as alturas pluviométricas para precipitações de mesma frequência e diferentes durações. relação entre as alturas pluviométricas coeficientes de conversão 5 min / 30 min 0,34 10 min / 30 min 0,54 15 min / 30 min 0,70 20 min / 30 min 0,81 25 min / 30 min 0,91 30 min / 1 h 0,74 1h / 24 h 0,42 6h / 24 h 0,72 fonte: cetesb (1986) método de bell o método de bell estima a altura pluviométrica produzida por uma precipitação com duração t e período de retorno t a partir de uma chuva intensa padrão de 60 minutos de duração e 2 anos de período de retorno (h60,2), conforme equação (03). ht,t = (a0. ln t + a1). (a2. t b − a3). h60,2 (03) na equação (03) a0, a1, a2, a3 e b constituem parâmetros regionais. conforme righeto (1998), os referidos parâmetros foram estimados a partir da manipulação de informações pluviográficas de postos instalados em diferentes regiões do país, permitindo a conformação da equação (04). ht,t = (0,31. ln t + 0,70). (0,38. t 0,31 − 0,39). h60,2 (04) righetto (1998) sugere, adicionalmente, que o valor de h60,2 pode ser obtido a partir da precipitação máxima diária associada ao período de retorno de 2 anos, conforme expressão (05). h60,2 ≅ 0,51. hdia,2 (05) neste trabalho, a precipitação máxima diária associada ao período de retorno de 2 anos foi apropriada a partir do emprego da distribuição probabilística de gumbel. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 69 análise estatística para a comparação das respostas oferecidas pelas equações de chuvas intensas determinadas pelos métodos de chow-gumbel e de bell com as equações de chuvas intensas determinadas por silva et al (2002) foi empregado o teste f de variância, detalhadamente apresentado e discutido por levine et al. (2005). a equação (06) define a estatística do teste f para a equivalência entre duas variâncias. fest = s1 2 s2 2 (06) na equação (06), s1 2 e s2 2 representam as variâncias da primeira e segunda amostras, respectivamente. a primeira amostra é definida como a amostra que possui a maior variância dentre as amostras objeto de comparação (levine et al., 2005). neste estudo, as amostras foram formadas por intensidades de precipitações estimadas pelas diferentes equações de chuvas intensas, para um mesmo valor de duração (t) e período de retorno (t), no grupo de estações pluviométricas consideradas. para um determinado nível de significância, a hipótese nula de igualdade entre variâncias de duas amostras é conformada pela equação (07). a hipótese alternativa de que as variâncias para as duas populações não são iguais, por sua vez, é definida pela equação (08). a hipótese nula será rejeitada se a estatística do teste (fest) for maior do que o valor crítico da distribuição f (fcrítico). portanto, a regra de decisão é estabelecida pela equação (09). os valores críticos da distribuição f são tabelados e dependentes dos graus de liberdade nas duas amostras objeto de comparação e do nível de significância adotado. h0: s1 2 = s2 2 (07) h1: s1 2 ≠ s2 2 (08) rejeitar h0 se fest > fcrítico (09) como no presente trabalho foram conduzidas análises pareadas a aplicação do teste f exigiu, adicionalmente, que a probabilidade de fest ser menor que o fcrítico fosse maior que o nível de significância adotado. neste trabalho, assumiu-se para o nível de significância de 5%. a comparação das respostas de pares de equações de chuvas intensas foi realizada para grupos de intensidades pluviométricas associadas aos períodos de retorno de 2, 10, 20, 50 e 100 anos e durações de 5, 30, 240, 720 e 1440 minutos. resultados e discussões a tabela 3 reúne as equações de chuvas intensas estabelecidas com auxílio dos métodos de chow-gumbel e de bell. a figura 1, por sua vez, apresenta as intensidades pluviométricas estimadas para diferentes períodos de retorno e durações na estação de cândido sales, consideradas as equações de chuvas intensas estabelecidas por silva et al. (2000) (tabela 1) e com auxílio dos métodos de chow-gumbel e de bell (tabela 3). gráficos semelhantes foram produzidos para as demais estações pluviométricas objeto de análise. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 70 tabela 3 equações de chuvas intensas estabelecidas para o estado da bahia a partir dos métodos expeditos de chow-gumbel e de bell estação método expedito de determinação das equações de chuvas intensas chow-gumbel bell argoim i = 594,163. t0,263 (t + 2,693)1,714 ht,t = ( 0,31.lnt + 0,7).( 0,38.t 0,31 0,39). 27,43 brotas de macaúbas i = 533,252. t0,182 (t + 2,482)1,706 ht,t = ( 0,31.lnt + 0,7).( 0,38.t 0,31 0,39). 30,88 cândido sales i = 619,594. t0,158 (t + 2,456)1,704 ht,t = ( 0,31.lnt + 0,7).( 0,38.t 0,31 0,39). 37,50 carinhanha i = 594,036. t0,199 (t + 2,321)1,7 ht,t = ( 0,31.lnt + 0,7).( 0,38.t 0,31 0,39). 35,01 fazenda porto alegre i = 714,138. t0,193 (t + 2,436)1,704 ht,t = ( 0,31.lnt + 0,7).( 0,38.t 0,31 0,39). 41,17 fazenda refrigário i = 496,594. t0,179 (t + 2,456)1,704 ht,t = ( 0,31.lnt + 0,7).( 0,38.t 0,31 0,39). 29,35 formosa do rio preto i = 700,575. t0,175 (t + 2,469)1,705 ht,t = ( 0,31.lnt + 0,7).( 0,38.t 0,31 0,39). 41,63 ipiaú i = 637,106. t0,210 (t + 2,428)1,706 ht,t = ( 0,31.lnt + 0,7).( 0,38.t 0,31 0,39). 35,63 itamaraju i = 570,618. t0,161 (t + 2,445)1,703 ht,t = ( 0,31.lnt + 0,7).( 0,38.t 0,31 0,39). 34,58 itapepi i = 629,644. t0,198 (t + 2,527)1,710 ht,t = ( 0,31.lnt + 0,7).( 0,38.t 0,31 0,39). 34,40 ituberá i = 848,135. t0,201 (t + 2,545)1,710 ht,t = ( 0,31.lnt + 0,7).( 0,38.t 0,31 0,39). 46,35 juazeiro i = 494,721. t0,206 (t + 2,535)1,709 ht,t = ( 0,31.lnt + 0,7).( 0,38.t 0,31 0,39). 26,82 medeiros neto i = 619,63. t0,173 (t + 2,461)1,704 ht,t = ( 0,31.lnt + 0,7).( 0,38.t 0,31 0,39). 37,09 ponte serafim i = 601,039. t0,168 (t + 2,465)1,704 ht,t = ( 0,31.lnt + 0,7).( 0,38.t 0,31 0,39). 36,10 santa cruz da vitória i = 719,832. t0,222 (t + 2,507)1,709 ht,t = ( 0,31.lnt + 0,7).( 0,38.t 0,31 0,39). 38,29 santa maria da vitória i = 667,649. t0,201 (t + 2,40)1,703 ht,t = ( 0,31.lnt + 0,7).( 0,38.t 0,31 0,39). 38,17 teodoro sanpaio i = 720,734. t0,212 (t + 2,457)1,706 ht,t = ( 0,31.lnt + 0,7).( 0,38.t 0,31 0,39). 39,49 revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 71 figura 1 intensidades pluviométricas associadas à estação de cândido sales as equações de chuvas intensas associadas ao método de chow-gumbel foram obtidas a partir da minimização da função objetivo estabelecida pela expressão (02). com auxílio da pnl, a função objetivo (equação (02)) foi minimizada a partir da variação dos parâmetros a, b, c e k. ainda que o procedimento metodológico tenha estabelecido um mínimo de 10 (dez) repetições para o procedimento de minimização, os ótimos globais foram usualmente identificados nas 4 (quatro) primeiras tentativas. a simples inspeção da figura 1 – e das suas similares para as demais estações pluviométricas – permitiu observar que as maiores diferenças entre as intensidades pluviométricas foram observadas para precipitações de pequenas durações e associadas aos 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 0 500 1000 1500 2000 in te n si d a d e (m m /m in ) duração (minutos) tr = 2 anos chow-gumbel bell silva et al. (2002) 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 0 500 1000 1500 2000 in te n si d a d e (m m /m in ) duração (minutos) tr = 5 anos chow-gumbel bell silva et al. (2002) 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 0 500 1000 1500 2000 in te n si d a d e (m m /m in ) duração (minutos) tr = 10 anos chow-gumbel bell silva et al. (2002) 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 0 500 1000 1500 2000 in te n si d a d e (m m /m in ) duração (minutos) tr = 20 anos chow-gumbel bell silva et al. (2002) 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 0 500 1000 1500 2000 in te n si d a d e (m m /m in ) duração (minutos) tr = 50 anos chow-gumbel bell silva et al. (2002) 0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 0 500 1000 1500 2000 in te n si d a d e (m m /m in ) duração (minutos) tr = 100 anos chow-gumbel bell silva et al. (2002) revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 72 menores períodos de retorno. nestas condições de duração e frequência, os métodos expeditos produziram os maiores valores de intensidades pluviométricas nas estações de argoim, cândido sales, fazenda porto alegre, formosa do rio preto, ipiaú, itapepi, ituberá, medeiros neto, ponte serafim, santa cruz da vitória, santa maria da vitória e teodoro sampaio, subestimando intensidades apenas nas estações de brotas de macaúbas, carinhanha, fazenda refrigário, itamaraju e juazeiro. é relevante observar que intensidades pluviométricas mais elevadas produzem estimativas de vazão mais conservadoras para a conformação de medidas estruturais e não estruturais de controle de inundações. a análise estatística empregada para comparação das respostas de pares de equações de chuvas intensas, conduzida com auxílio do teste f de variância, foi realizada para períodos de retorno de 2, 10, 20, 50 e 100 anos e durações de 5, 30, 240, 720 e 1440 minutos. nas tabelas de 4 a 7 são sumarizados os resultados decorrentes da aplicação do teste f de variância para comparação pareada das respostas produzidas pelas equações propostas por silva et al. (2000) e equações estabelecidas a partir dos métodos de chow-gumbel e bell. nas referidas tabelas, fest representa o parâmetro apropriado quando do emprego do teste f de variância, cujo valor deve ser menor que o fcrítico. é relevante observar que, na análise pareada, além da necessidade de que fest seja menor que o fcrítico, a probabilidade de fest ser menor que o fcrítico (p(fest ≤ fcrítico)) deve ser maior que o nível de significância adotado (5%) para que se possa indicar equivalência. as células em destaque nas tabelas indicam as combinações de alternativas de determinação de chuvas intensas que se apresentaram equivalentes. tabela 4 resultado da aplicação do teste f de variância para intensidades pluviométricas associadas ao período de retorno de 10 anos duração (minutos) métodos pareados fest* fcrítico** p (fest ≤ fcrítico) 5 gumbel – bell 1,65 2,33 0,16 bell – silva et al. (2000) 2,11 2,33 0,07 gumbel – silva et al. (2000) 3,49 2,33 0,008 30 gumbel – bell 1,66 2,33 0,16 bell – silva et al. (2000) 1,28 2,33 0,31 gumbel – silva et al. (2000) 2,13 2,33 0,07 240 gumbel – bell 1,18 2,33 0,37 bell – silva et al. (2000) 1,58 2,33 0,18 gumbel – silva et al. (2000) 1,34 2,33 0,28 720 gumbel – bell 1,01 2,33 0,49 bell – silva et al. (2000) 1,27 2,33 0,32 gumbel – silva et al. (2000) 1,26 2,33 0,33 1440 gumbel – bell 1,22 2,33 0,35 bell – silva et al. (2000) 1,21 2,33 0,35 gumbel – silva et al. (2000) 1,48 2,33 0,22 notas: *fest: estatística do teste f para a equivalência entre duas variâncias, apropriado pela equação (6). **fcrítico: valor crítico da distribuição f utilizado como limite para rejeição da hipótese nula. tabela 5 resultado da aplicação do teste f de variância para intensidades pluviométricas associadas ao período de retorno de 20 anos revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 73 duração (minutos) métodos pareados fest* fcrítico** p (fest ≤ fcrítico) 5 gumbel – bell 1,56 2,33 0,19 bell – silva et al. (2000) 2,03 2,33 0,08 gumbel – silva et al. (2000) 3,17 2,33 0,01 30 gumbel – bell 1,83 2,33 0,12 bell – silva et al. (2000) 1,05 2,33 0,46 gumbel – silva et al. (2000) 1,74 2,33 0,14 240 gumbel – bell 1,33 2,33 0,29 bell – silva et al. (2000) 1,82 2,33 0,12 gumbel – silva et al. (2000) 1,37 2,33 0,27 720 gumbel – bell 1,05 2,33 0,46 bell – silva et al. (2000) 1,41 2,33 0,25 gumbel – silva et al. (2000) 1,49 2,33 0,22 1440 gumbel – bell 1,08 2,33 0,44 bell – silva et al. (2000) 1,39 2,33 0,26 gumbel – silva et al. (2000) 1,51 2,33 0,21 notas: *fest: estatística do teste f para a equivalência entre duas variâncias, apropriado pela equação (6).**fcrítico: valor crítico da distribuição f utilizado como limite para rejeição da hipótese nula. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 74 tabela 6 resultado da aplicação do teste f de variância para intensidades pluviométricas associadas ao período de retorno de 50 anos duração (min) métodos pareados fest* fcrítico** p (fest ≤ fcrítico) 5 gumbel – bell 2,15 2,33 0,07 bell – silva et al. (2000) 1,15 2,33 0,39 gumbel – silva et al. (2000) 2,47 2,33 0,04 30 gumbel – bell 2,10 2,33 0,07 bell – silva et al. (2000) 1,64 2,33 0,17 gumbel – silva et al. (2000) 1,29 2,33 0,31 240 gumbel – bell 1,49 2,33 0,22 bell – silva et al. (2000) 2,41 2,33 0,04 gumbel – silva et al. (2000) 1,61 2,33 0,17 720 gumbel – bell 1,21 2,33 0,36 bell – silva et al. (2000) 1,88 2,33 0,11 gumbel – silva et al. (2000) 1,56 2,33 0,19 1440 gumbel – bell 1,03 2,33 0,48 bell – silva et al. (2000) 1,59 2,33 0,18 gumbel – silva et al. (2000) 1,54 2,33 0,20 notas: *fest: estatística do teste f para a equivalência entre duas variâncias, apropriado pela equação (6). **fcrítico: valor crítico da distribuição f utilizado como limite para rejeição da hipótese nula. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 75 tabela 7 resultado da aplicação do teste f de variância para intensidades pluviométricas associadas ao período de retorno de 100 anos duração (min) métodos pareados fest* fcrítico** p (fest ≤ fcrítico) 5 gumbel – bell 2,32 2,33 0,05 bell – silva et al. (2000) 1,20 2,33 0,36 gumbel – silva et al. (2000) 1,93 2,33 0,10 30 gumbel – bell 2,27 2,33 0,06 bell – silva et al. (2000) 2,31 2,33 0,05 gumbel – silva et al. (2000) 1,02 2,33 0,49 240 gumbel – bell 1,61 2,33 0,17 bell – silva et al. (2000) 3,07 2,33 0,02 gumbel – silva et al. (2000) 1,90 2,33 0,10 720 gumbel – bell 1,30 2,33 0,30 bell – silva et al. (2000) 2,32 2,33 0,05 gumbel – silva et al. (2000) 1,78 2,33 0,13 1440 gumbel – bell 1,11 2,33 0,42 bell – silva et al. (2000) 1,93 2,33 0,10 gumbel – silva et al. (2000) 1,74 2,33 0,14 notas: *fest: estatística do teste f para a equivalência entre duas variâncias, apropriado pela equação (6). **fcrítico: valor crítico da distribuição f utilizado como limite para rejeição da hipótese nula. a inspeção das tabelas indicou que as intensidades pluviométricas estimadas pelos métodos expeditos de determinação de chuvas intensas apresentaram-se equivalentes, considerando o nível de significância adotado neste estudo (5%), independentemente da duração ou período de retorno considerados. a equivalência entre as intensidades pluviométricas estimadas a partir das equações definidas pelo método de chowgumbel e aquelas apropriadas com auxílio das equações de chuvas intensas estabelecidas por silva et al. (2000) foi observada para durações superiores a 30 minutos e períodos de retorno maiores que 10 anos. é relevante observar que o método de chow-gumbel é conduzido com auxílio de coeficientes de conversão entre chuvas de diferentes durações (tabela 01), coeficientes que, a princípio, devem ser localmente determinados. no entanto, diferentes estudos têm demonstrado que os referidos coeficientes de conversão se apresentam similares em diferentes partes de mundo (reich, 1963; bell, 1969; genovez & zuffo, 2000). bell (1969) observa, adicionalmente, que os coeficientes de conversão entre chuvas de diferentes intensidades independem do período de retorno, variável à qual estão associados erros médios que variam de 5 a 8%, da mesma ordem de grandeza daqueles decorrentes do processo de amostragem das chuvas. a equivalência entre as intensidades pluviométricas estimadas pelo método de bell e aquelas apropriadas com auxílio das equações de chuvas intensas estabelecidas por silva et al. (2000) também foi observada para durações superiores a 30 minutos e períodos de retorno maiores que 10 anos. as únicas exceções a este padrão de resposta foram observadas para duração de 240 minutos e períodos de retorno de 50 e 100 anos. deve-se observar que, para a condução dos métodos expeditos de conformação de equações de chuvas intensas, foram considerados períodos de retorno entre 2 e 100 anos e coeficientes de desagregação de chuvas para durações específicas, cujos valores variaram de 5 a 1440 minutos. entende-se que estas faixas de variação de frequência e duração estabelecem os limites para aplicação das equações definidas com auxílio dos métodos expeditos. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 76 conclusões a inexistência de séries de precipitações pluviométricas de longo prazo confiáveis obtidas a partir de pluviógrafos para grande parte das regiões brasileiras e de muitos países demonstra a importância de estudos relacionados com ajuste de equações de chuvas intensas a séries obtidas a partir de pluviômetros. os métodos expeditos permitem a conformação de equações de chuvas intensas a partir de séries históricas de precipitações máximas diárias, séries estas que são estabelecidas a partir de monitoramentos sistemáticos de precipitações conduzidos com auxílio de pluviômetros. na área de estudo considerada neste trabalho e a partir da adoção de um nível de significância de 5%, as intensidades pluviométricas apropriadas com auxílio dos métodos de bell e chow-gumbel apresentaram-se equivalentes, independentemente da duração e do período de retorno considerados. ao nível de significância de 5%, as intensidades pluviométricas apropriadas com auxílio do método de chow-gumbel e com as equações produzidas por silva et al. (2000) apresentaram-se equivalentes para durações superiores a 30 minutos e períodos de retorno maiores que 10 anos. a equivalência entre as intensidades estimadas pelo método de bell e a partir das equações produzidas por silva et al. (2000) também foi observada para durações superiores a 30 minutos e períodos de retorno acima de 10 anos, excetuando-se a duração de 240 minutos e períodos de retorno de 50 e 100 anos. as equivalências observadas neste estudo entre estimativas de intensidades de precipitações com equações intensidade-duração-frequência ajustadas a séries obtidas a partir de registros pluviográficos e pluviométricos de postos localizados na região sul da bahia e o fato das densidades de pluviômetros ser muito superiores às de pluviógrafos na quase totalidade das regiões do planeta, devido aos menores custos de operação e manutenção, conclui-se pela grande importância de realização de comparações similares às realizadas no presente estudo para outras regiões brasileiras e mundiais visando estimativas baseadas em séries de alturas pluviométricas diárias, que são, geralmente mais longas do que as séries pluviográficas. revista brasileira de ciências ambientais issn eletrônico 2176-9478 março de 2015 nº 35 77 referências adadin, n. a. rainfall intensity-duration-frequency relationship in the mujib basin in jordan. journal of applied sciences, v. 5, p. 1777-1784, 2005. alila, y. regional rainfall depth duration frequency equations for canada. water resources research, v. 36, n. 7, p. 1767-1778, 2000. bell, frederick c. generalized rainfall-duration-frequency relationships. journal of the hydraulics division, v. 95, n. hy1, p. 311-327, 1969. campos, a. r.; santos, g. g.; silva, j. b. l. equações de intensidade-duração-frequência de chuvas para o estado do piauí. revista ciência agronômica, v. 45, n. 3, p.488-498, 2014. cardoso, c. o.; bertol, i.; soccol, o. j.; sampaio, c. a. d. p. generation of intensity duration frequency curves and intensity temporal variability pattern of intense rainfall for lages/sc. brazilian archives of biology and technology, v. 57, n. 2, p. 274-283, 2014. cetesb.drenagem urbana – manual de projeto. são paulo: cetesb/ascetesb, 1986. chen, c. rainfall 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engineering, v. 12, n. 6, p. 651-662, 2007. rbciamb | n.51 | mar 2019 | 41-61 issn 2176-9478 41 anna ariane araújo de lavor doutoranda na universidade vale do taquari (univates) – lajeado (rs), brasil. luciana turatti professora do programa de pós-graduação em sistemas ambientais sustentáveis (ppgsas) e do programa de pós-graduação em ambiente e desenvolvimento (ppgad) na univates – lajeado (rs), brasil. endereço para correspondência: anna ariane araújo de lavor – rua carlos colares, 8 – esplanada – cep 63505-180 – iguatu (ce), brasil – e-mail: annaariane@hotmail.com recebido em: 17/09/2018 aceito em: 21/04/2019 resumo este artigo tem como escopo o estudo do processo de difusão das compras públicas sustentáveis no brasil e, de forma mais específica, em uma instituição de caráter federal, tendo em vista que, na última década, a evolução normativa envolvendo tal tema tem considerado a possibilidade de estas não considerarem somente os aspectos econômicos quando da sua realização. a instituição escolhida foi o instituto federal de educação, ciência e tecnologia do ceará — campus iguatu. foram analisados todos os seus processos de aquisição no exercício de 2015. o intuito da pesquisa foi analisar se a instituição adotou critérios de sustentabilidade, quando das compras públicas, quais critérios foram adotados e como ocorreu essa inserção. a pesquisa teve caráter descritivo e exploratório, e a abordagem foi qualitativa. ao final, ficou demonstrado que o instituto federal de educação, ciência e tecnologia do ceará — campus iguatu, no ano analisado, possuiu percentuais acima da média nacional, quanto à adoção de critérios de sustentabilidade. palavras-chave: sustentabilidade; contratações públicas; desenvolvimento. abstract this article has as its scope the study of the sustainable public purchases’ process of diffusion in brazil;more specifically, in a federal institution, considering that in the last decade the normative evolution involving such subject has considered the possibility of these, not to consider only the economic aspects when they are carried out. the institution chosen was the federal institute of education, science and technology of ceará — campus iguatu. all its acquisition processes were analyzed in the year of 2015. the purpose of the research was to analyze whether the institution adopted criteria of sustainability, when the public purchases occurred, which criteria were adopted and how this insertion occurred. the research was descriptive and exploratory, with a qualitative approach. in the end, it was demonstrated that the federal institute of education, science and technology of ceará — campus iguatu had percentages above the national average regarding the adoption of sustainability criteria in the analyzed year. keywords: sustainability; public contracts; development. contratações públicas do ifce — campus iguatu: análise sob a óptica da sustentabilidade ifce-campus iguatu’s public procurements: analysis from the perspective of sustainability artigo | doi: 10.5327/z2176-947820190386 http://orcid.org/0000-0001-5729-0270 http://orcid.org/0000-0002-6684-1422 lavor, a.a.a.; turatti, l. rbciamb | n.51 | mar 2019 | 41-61 issn 2176-9478 42 introdução as contratações governamentais são regulamentadas pela lei nº 8.666/93 (brasil, 1993), que estabelece normas gerais sobre licitações e contratos administrativos pertinentes a obras, serviços e aquisição de bens. o artigo 3º do dispositivo legal citado prevê, de forma expressa, que a negociação realizada deve garantir a promoção do desenvolvimento nacional sustentável, assim como devem ser respeitados os princípios básicos da legalidade, da impessoalidade, da moralidade, da igualdade, da publicidade, da probidade administrativa, da vinculação ao instrumento convocatório, do julgamento objetivo e dos que lhes são correlatos. para corroborar com o propósito previsto na lei de licitações, no sentido de assegurar o desenvolvimento nacional sustentável, em 2012 foi aprovado o decreto nº 7.746, que propôs a regulamentação das denominadas licitações sustentáveis, estabelecendo critérios, práticas e diretrizes para as contratações realizadas pela administração pública federal (brasil, 2012). assim, o presente artigo visou, por meio dos debates nele travados e dos resultados apresentados, disseminar a prática das contratações sustentáveis, bem como estimular os gestores e os planejadores das compras públicas para que estes tomem decisões direcionadas às ações sociais, econômicas e ambientais em prol do desenvolvimento sustentável. para isso, apresenta os resultados de uma investigação empírica realizada no instituto federal de educação, ciência e tecnologia do ceará (ifce) — campus iguatu, onde foram analisados todos os procedimentos licitatórios do exercício de 2015, sob a óptica da sustentabilidade. a instituição fica localizada na cidade de iguatu, região centro-sul do ceará. a entidade foi escolhida para a pesquisa pelo expressivo quantitativo orçamentário de r$ 6.405.666,06 no exercício de 2015 (período utilizado na pesquisa), bem como pelo total de servidores (205 servidores: 115 técnicos administrativos, 77 professores efetivos, 10 professores substitutos e três temporários) e alunos (total de 973: 120 internos, 50 semi-internos e 803 externos) que precisam ser atendidos pelas contratações públicas realizadas. o trabalho realizado na instituição pesquisada se propôs a analisar em que medida esta adotou critérios de sustentabilidade quando das compras públicas realizadas ao longo do ano de 2015, quais critérios foram adotados e como ocorreu essa inserção. para dar consecução aos objetivos propostos, a pesquisa assumiu o caráter descritivo e exploratório. quanto ao procedimento técnico, utilizou-se a abordagem qualitativa como forma de análise dos procedimentos de compras identificados no ano de análise. os parâmetros e os critérios para a análise das contratações públicas foram retirados da legislação vigente, especialmente do decreto nº 7.746/2012, que trata da sustentabilidade nas compras governamentais, bem como das dimensões de sustentabilidade (dimensões jurídico-política, ética, social, econômica, ambiental, cultural, distribuição territorial equilibrada, sustentabilidade do sistema internacional e liberdade de escolhas e oportunidades) adotadas por sachs, freitas e veiga, que orientaram a construção do referencial teórico. referencial teórico sustentabilidade: um conceito multidisciplinar a sustentabilidade pode ser entendida como a disponibilidade dos recursos existentes para toda a população e seus descendentes, ou seja, o desenvolvimento sustentável atende às necessidades socioeconômicas de uma população, sem, contudo, comprometer o atendimento das demandas das gerações futuras (onu, 1987). o desenvolvimento sustentável não se limita somente à questão ambiental, pois a ideia de sustentabilidade também se refere a outros segmentos da sociedade, como economia, educação, cultura e qualidade de vida. ou seja, o conceito utilizado no presente artigo defende que existem várias dimensões que se completam para definir o desenvolvimento sustentável. para isso, no decorrer deste trabalho, far-se-á uma análise das dimensões apresentadas por veiga, freitas e sachs, cotejando-as com as contratações públicas e em sintonia com a legislação em vigor no âmbito das contratações públicas. os autores josé eli da veiga, juarez freitas e ignacy sachs foram escolhidos para fundamentar a pesquisa, por se colocarem como alguns dos principais autores a adotar uma abordagem multidimensional quando da significação do termo sustentabilidade. contratações públicas sustentáveis rbciamb | n.51 | mar 2019 | 41-61 issn 2176-9478 43 veiga (2006) destaca que não é possível auferir o desenvolvimento apenas a partir de índices, como o índice de desenvolvimento humano (idh). estes são apenas um ponto de partida, pois o desenvolvimento é amplo e complexo e não poderia ser captado apenas por números, pois estes não seriam capazes de capturar ou representar fatores essenciais da vida das pessoas, tais como a capacidade de participar das decisões que lhe afetam. em outra obra, o autor afirma que o desenvolvimento, dessa forma, seria a expansão das liberdades substantivas, ou seja, a liberdade real de empoderamento para suprir suas mais diversas necessidades e escolhas (veiga, 2008). para ele, o desenvolvimento demanda a remoção das fontes de privações de liberdade preponderantes, tais como: “pobreza e tirania, carência de oportunidades econômicas e destituição social sistemática, negligência dos serviços públicos e intolerância ou interferência dos estados repressivos” (veiga, 2008, p. 34). veiga justifica essa visão ao afirmar: o processo de desenvolvimento pode expandir as capacidades humanas, expandindo as escolhas que as pessoas têm para viver vidas plenas e criativas. e as pessoas são tanto beneficiárias desse desenvolvimento, como agentes do progresso e da mudança que provocam. este processo deve beneficiar todos os indivíduos equitativamente e basear-se na participação de cada um deles (veiga, 2005, p. 249). assim, as políticas públicas devem estabelecer prioridades a fim de preservar e expandir as liberdades substantivas desfrutadas hoje, sem, contudo, comprometer a capacidade das futuras gerações usufruírem de liberdades semelhantes ou maiores. é a administração pública que deve assegurar que isso ocorra efetivamente, para que todos possam ter a garantia constitucional de equidade. um autor que apresenta as dimensões da sustentabilidade de forma bastante didática é juarez freitas. o autor entende que a sustentabilidade possui diversas dimensões: social, ética, jurídico-política, econômica e ambiental. para freitas (2012), o desenvolvimento segundo a dimensão social não pode ser excludente, injusto e discriminatório. em tal dimensão estariam englobados os direitos fundamentais sociais, por exemplo, o direito a um ambiente de trabalho decente, salubre e livre de contaminações físicas ou psicológicas. ao tratar da dimensão ética, freitas (2012) inicialmente apresenta um conceito para o termo ética informando que esta equivale a um conjunto de normas e valores dentro de uma sociedade. como tal, é indispensável na construção do desenvolvimento justo. assim, a sustentabilidade, na visão do autor, também impõe uma ética universal concretizável, a qual seria vital para defender a ideia de realocar os recursos públicos à universalização do desenvolvimento com bem-estar. já a dimensão jurídico-política, segundo freitas (2012), apresenta-se no poder-dever do estado de proteger a liberdade e o direito ao futuro de cada cidadão, o que encontra guarida na previsão constitucional dos direitos e dos deveres fundamentais. para atingir tal finalidade, esse segmento do desenvolvimento sustentável garantiria o “direito à boa administração pública, com a indeclinável regulação das atividades essenciais e socialmente relevantes” (freitas, 2012, p. 70), e isso deve acontecer em todos os atos administrativos, inclusive nas contratações públicas. quando da apresentação da dimensão econômica, freitas (2012) lembra que a economia engloba a produção e o consumo de bens/serviços, bem como a forma que eles serão distribuídos entre as pessoas, o que, contudo, pode ocorrer de forma excludente, desregulando o desenvolvimento. dessa forma, defende que o aspecto econômico não pode ser separado da medição das consequências de longo prazo, ou seja, o consumo e a produção precisam passar por uma reestruturação visando à sustentabilidade. tratando da dimensão ambiental, o autor lembra que quando se fala em sustentabilidade não há como deixar de fora a responsabilidade humana sobre o meio ambiente, pois o comprometimento da biodiversidade causa severo empobrecimento da qualidade de vida, ou seja, “não pode haver qualidade de vida e longevidade em um ambiente degradado” (freitas, 2012, p. 65). assim, é vedado ao governo se eximir de cuidar do meio ambiente em todos os seus atos administrativos, inclusive por meio das contratações públicas. outro autor que aborda diferentes dimensões dentro do contexto do desenvolvimento sustentável é ignacy sachs (2004). para ele, embora o desenvolvimento não possa ocorrer sem crescimento, este tem valor apenas instrumental, sendo somente um dos aspectos indispensáveis. sachs (2002) acrescenta a cultura, a distrilavor, a.a.a.; turatti, l. rbciamb | n.51 | mar 2019 | 41-61 issn 2176-9478 44 buição territorial equilibrada e a sustentabilidade do sistema internacional como elementos necessários ao desenvolvimento sustentável. a cultura é um fenômeno social que corresponde a um componente indispensável na vida de cada indivíduo. por isso, sachs (2002) ressalta que a cultura tem papel de destaque no desenvolvimento humano, e, consequentemente, no desenvolvimento sustentável. como exemplos da dimensão cultural do desenvolvimento, podemos citar o turismo sustentável, as indústrias culturais e criativas, a revitalização urbana baseada em seu patrimônio, entre outros. já a distribuição territorial equilibrada deve ser analisada por seu sentido econômico e social, a fim de evitar a crescente dinâmica de exclusão socioespacial, bem como obter uma divisão rural-urbana mais equilibrada e melhor distribuição das atividades econômicas. portanto, é um elemento essencial para o desenvolvimento harmonioso e sustentável. a dimensão da sustentabilidade do sistema internacional, segundo sachs (2002), é baseada na garantia da paz e na promoção da cooperação internacional. esses fatores englobam diversos elementos, tais como gestão do meio ambiente e dos recursos naturais, prevenção das mudanças climáticas globais, proteção da diversidade biológica e cultural, gestão do patrimônio mundial, entre outros. dentro das contratações públicas é possível adotar uma visão multidisciplinar da sustentabilidade, e isso ocorre em sintonia com o decreto nº 7.746 de 2012, que regulamenta e estabelece critérios, práticas e diretrizes para a promoção do desenvolvimento sustentável no âmbito das contratações realizadas pela administração pública federal. o referido decreto não apresenta uma definição de sustentabilidade, abrindo espaço, dessa forma, para o emprego do conceito moldado pela visão multidisciplinar, que, por sinal, é considerado mais amplo e moderno, opção esta escolhida para o presente trabalho, em detrimento do tripé da sustentabilidade (triple bottomline). ante o exposto, observa-se que todas as dimensões (jurídico-política, ética, social, econômica, ambiental, cultural, distribuição territorial equilibrada, sustentabilidade do sistema internacional e liberdade de escolhas e oportunidades) do desenvolvimento sustentável defendidos por veiga, freitas e sachs podem e devem ser inseridas nas características desejáveis e nas estruturas de abordagem das contratações públicas. assim, as dimensões da sustentabilidade citadas serviram de guia para orientar a análise dos critérios ora existentes ou a serem propostos no que tange à realidade do ifce — campus iguatu, ceará. contratações públicas sustentáveis silva et al. (2018) defendem que a contratação pública sustentável é entendida como o processo pelo qual organizações, a fim de satisfazer suas necessidades de bens, serviços e obras de construção, avaliam os custos reais de suas aquisições, buscando gerar benefícios não apenas para a administração pública, mas também para a sociedade e a economia, minimizando os danos ao meio ambiente. as contratações públicas sustentáveis estão recebendo uma crescente atenção como consequência de um aumento nos desafios para o desenvolvimento dos países. de acordo com ross (2012), as contratações públicas representam aproximadamente 15% do produto interno bruto (pib) nos países da organização para a cooperação e desenvolvimento econômico (ocde) e até 25–30% do pib nos países em desenvolvimento, e os governos usam progressivamente esse poder de compra para influenciar os mercados para a inovação e a sustentabilidade. no brasil, representam de 15 a 20% do pib nacional (cader da silva; barki, 2012). a constituição federal dispõe, em seu art. 37, xxi, que exceto em casos taxativamente previstos em lei, as compras públicas devem ser realizadas por meio de licitação (brasil, 1988). as contratações públicas são regulamentadas pela lei nº 8.666/93, a qual impõe que deve ser garantida a promoção do desenvolvimento nacional sustentável, assim como devem ser respeitados os princípios básicos da legalidade, da impessoalidade, da moralidade, da igualdade, da publicidade, da probidade administrativa, da vinculação ao instrumento convocatório, do julgamento objetivo e dos que lhes são correlatos. meirelles, azevedo e aleixo filho (2011) explicam que esse procedimento realizado pela administração pública deve selecionar a proposta mais vantajosa para cada serviço/compra, porém tal escolha, além de satisfazer a demanda, deve contribuir para o desenvolvimento sustentável e a consolidação de cadeias produtivas de bens e serviços. teixeira (2013) destaca que as contratações públicas não precisam visar apenas ao menor preço para suprir suas contratações públicas sustentáveis rbciamb | n.51 | mar 2019 | 41-61 issn 2176-9478 45 necessidades imediatas: “percebe-se, portanto, a possibilidade de utilização das contratações públicas para a obtenção de resultados paralelos que vão além do simples objetivo de suprimento do estado e além do paradigma da eficiência estrita que se traduz em comprar mais, mais rápido e por um menor preço” (teixeira, 2013, p. 28). contudo, as contratações públicas não podem ser totalmente previstas em um pequeno rol taxativo. segundo orientações previstas especialmente no decreto nº 7.746/2012, para que os órgãos governamentais possam realizar contratações sustentáveis, é necessária a adoção de diversas medidas, tais como (brasil, 2012): • a identificação dos bens, serviços e obras necessários pela instituição para analisar a viabilidade de adotar exigências de sustentabilidade nas licitações futuras, optando por produtos equivalentes que causem menor impacto ambiental; • capacitação dos servidores responsáveis pelas contratações, bem como toda a equipe de apoio; • análise do mercado, por meio da identificação e da avaliação de recursos materiais e humanos disponíveis, especialmente no mercado local, a fim de fomentar o crescimento da economia regional; • utilização de tratamento favorecido, diferenciado e simplificado para as microempresas (me) e as empresas de pequeno porte (epp), os agricultores familiares, os produtores rurais, as pessoas físicas, os microempreendedores individuais (mei) e as sociedades cooperativas de consumo, nos termos do decreto nº 8.538/2015; • verificação do grau de sustentabilidade dos produtos ou da condição de geração de menor impacto ambiental em relação aos seus similares, na certificação do instituto nacional de metrologia, normalização e qualidade industrial (inmetro). quando possível, que os bens sejam constituídos, no todo ou em parte, de material reciclado, atóxico, biodegradável, conforme normas brasileiras aprovadas pela associação brasileira de normas técnicas (abnt) 15448-1 e 15448-2; • exigência de observância da legislação trabalhista pelas empresas contratadas; • observância do ciclo de vida dos produtos. além disso, conforme o artigo 2º e seguintes do decreto nº 7.746/2012, a administração pública, ao adquirir bens e contratar serviços e obras, deve seguir de forma objetiva, delimitada e justificada os critérios de sustentabilidade definidos no instrumento convocatório. tais regras devem ser dispostas no edital e contrato como uma especificação técnica do objeto ou como obrigação da contratada (brasil, 2012). como se verifica, a norma concede uma abertura para que os órgãos públicos adotem critérios de sustentabilidade, não mais se limitando à busca pelo menor preço. segundo garcia e ribeiro (2012), existem quatro possíveis momentos viáveis para a delimitação da sustentabilidade nas contratações públicas: definição do objeto; fase de habilitação; julgamento das propostas; e obrigações do contratado. o primeiro momento em que será possível a inserção de critérios de sustentabilidade na contratação pública é em sua fase preparatória, mais precisamente na delimitação do objeto pretendido, contudo isso deverá ocorrer de forma técnica e fundamentada (garcia; ribeiro, 2012). por exemplo, solicitando que o bem adquirido tenha certificação da qualidade do produto ou do processo de fabricação, sobre o aspecto ambiental. outro momento possível para a adoção dos critérios de sustentabilidade ocorre quando do julgamento da proposta. garcia e ribeiro (2012) afirmam que é possível conferir preferência às propostas que produzam maiores benefícios ambientais, o que estimulará a busca pela excelência em sustentabilidade, desde que os critérios adotados sejam elencados de forma clara e objetiva, a fim de garantir a ampla concorrência e afastar o risco de privilégios ilícitos em favor de licitantes. por último, pode-se admitir que no contrato esteja prevista a obrigação de que a empresa licitada atenda a exigências de sustentabilidade na execução do objeto contratado. isso pode ser feito, por exemplo, ao se estipular uma cláusula que requisite à empresa contratada orientar e capacitar seus prestadores de serviços, fornecendo informações necessárias para sua perfeita execução, incluindo noções de responsabilidade socioambiental, ou ainda ao requerer a promoção da remoção de todo o entulho gerado na obra pública, dando a ela destinação adequada. cabe salientar que o artigo 2º, parágrafo único, do decreto nº 7.746∕2012, demonstrou a preocupação do legislador com a manutenção da competividade do certame e com a prevenção de possíveis fraudes, ao determinar que a adoção de critérios e práticas de sustentabilidade lavor, a.a.a.; turatti, l. rbciamb | n.51 | mar 2019 | 41-61 issn 2176-9478 46 deverá ser objetivamente justificada nos autos (brasil, 2012). de acordo com lavor e turatti (2018), para que uma contratação pública seja sustentável é necessário que as instituições não analisem apenas o menor preço proposto, e sim que proposta seria capaz de produzir menores impactos ambientais ao mesmo tempo em que gera benefícios econômicos e sociais, porém sem perder a objetividade, a motivação, a eficácia, a eficiência, bem como os princípios da licitação. contudo, biage e calado (2015) destacam que a efetivação das contratações públicas sustentáveis é recente e poucas são as pesquisas científicas sobre esse assunto, de forma que ainda é limitado o conhecimento científico sobre o processo de implementação, as dificuldades e as barreiras existentes. gelderman, semeijn e vluggen (2017) também relatam que apenas um pequeno número de estudos investigou o papel do setor público no desenvolvimento de iniciativas de sustentabilidade. dessa forma, analisar os procedimentos e os critérios utilizados nas contratações de uma instituição pública federal irá contribuir para ampliar o debate sobre esse contemporâneo tema. principais critérios de sustentabilidade utilizados na análise dos dados todas as dimensões da sustentabilidade defendidas especialmente por sachs, freitas e veiga podem ser utilizadas quando se analisa a sustentabilidade conforme as contratações públicas: dimensões jurídico-política, ética, social, econômica, ambiental, cultural, distribuição territorial equilibrada, sustentabilidade do sistema internacional e liberdade de escolhas e oportunidades. tais dimensões serão explicadas no decorrer do referencial teórico. ocorre que, para a análise do objeto proposto neste artigo, não será utilizada a dimensão da sustentabilidade do sistema internacional, pois o ifce — campus iguatu não realizou licitações internacionais durante o período de coleta dos dados para o presente trabalho. as demais dimensões serão utilizadas para avaliar os critérios de sustentabilidade das contratações da instituição, com destaque para os seguintes itens. dimensão social, econômica, de liberdade de escolhas e oportunidades a seguir, são apresentados critérios licitatórios que potencialmente alcançam de forma simultânea as dimensões: social, econômica e de liberdade de escolhas e oportunidades. benefícios para as microempresas e as empresas de pequeno porte uma forma eficaz de atender às dimensões social, econômica e de liberdade de escolhas e oportunidades é por meio da aplicação de benefícios para as me e as epp. o brasil possui 10,3 milhões de me e epp, representado 52% dos empregos com carteira assinada e 40% dos salários pagos (brasil, 2015b). tais empresas historicamente demonstram dificuldades para se manter no mercado e concorrer com as grandes empresas. uma das formas de se aumentar a competitividade dessas empresas, bem como criar emprego e renda para uma parcela significativa da população, é garantir melhores condições para que as micro e pequenas empresas participem das contratações públicas. para isso, existem várias ferramentas previstas na lei complementar nº 123/2006 (brasil, 2006) e no decreto nº 8.538/2015, que possibilitam maiores oportunidades para que as me e as epp participem de maior quantidade de compras governamentais: • licitação com participação exclusiva de me/epp: esse benefício está previsto no artigo 6º do decreto 8.538/2015 e pode ser utilizado nas contratações de valores até r$ 80 mil por item/grupo licitado (brasil, 2015b); • margem de preferência para me/epp: a margem de preferência, prevista no art. 44 da lei complementar nº 123/2006 (brasil, 2006) e no decreto nº 8.538/2015 (brasil, 2015a), ocorre quando uma micro ou pequena empresa oferece uma proposta até 10% superior ao preço válido ofertado no certame. nessa situação, ocorre o chamado empate ficto e, com isso, a micro e pequena emcontratações públicas sustentáveis rbciamb | n.51 | mar 2019 | 41-61 issn 2176-9478 47 presa é chamada para manifestar se tem interesse em fazer uma oferta inferior àquela considerada vencedora da licitação; • prazo diferenciado para a comprovação da regularidade fiscal e trabalhista das me/epp: para as me e as epp, somente é exigida a comprovação no momento da assinatura do contrato, ou seja, não precisa comprovar esse requisito para participar do certame; • exigência de subcontratação de me/epp: nos instrumentos convocatórios, os órgãos podem exigir a subcontratação de me e epp. contudo, deve haver um percentual mínimo a ser subcontratado e o percentual máximo admitido, sendo vedada a sub-rogação completa ou da parcela principal da contratação (brasil, 2015a); • cota para participação exclusiva de me/epp: se não houver prejuízo para o objeto licitado, os órgãos da administração pública devem, nas licitações para a aquisição de bens de natureza divisível, reservar cota de até 25% do objeto para a contratação de me e epp (brasil, 2015a). • prioridade para produtos nacionais: o artigo 9º, § ii, g, prevê a possibilidade de priorizar a aquisição de produtos de origem nacional exclusivamente nos casos de propostas que se enquadrarem nas margens de preferência. esse requisito tem grande importância, pois ajuda a fortalecer a indústria nacional e toda a cadeia produtiva envolvida; • tratamento diferenciado para agricultores, mei, produtores rurais pessoa física e sociedades cooperativas de consumo: a legislação brasileira (lei complementar nº 123/2006, decreto nº 8.538/2015, entre outros instrumentos normativos) admite tratamento diferenciado e simplificado para favorecer licitantes que não possuem grandes condições técnicas e financeiras, tais como as me, as epp, o agricultor familiar, o produtor rural pessoa física, o mei e as sociedades cooperativas de consumo. esse favorecimento legal justifica-se pelo fato de tais categorias possuírem menores recursos técnicos, financeiros, necessitando de impulso para dar igualdade de condições para concorrer com as grandes empresas nos processos licitatórios. tal atitude pode contribuir para o desenvolvimento econômico social e regional. com base no decreto nº 8.538/2015 (brasil, 2015a), as me e as epp locais também podem ter direito a uma nova margem de preferência em relação a outras sediadas fora da região, nos casos de licitação exclusiva, subcontratação e cota reservada. além disso, com base no mesmo diploma legal, também pode ser estipulada margem de preferência de 10% para agricultores familiares e pequenos produtores rurais (pessoas físicas), da mesma forma que é concedido para as me e as epp no artigo 44, da lei complementar nº 123/2006. o decreto também prevê prazo diferenciado para a comprovação de regularidade fiscal, prevista no art. 42 da lei complementar nº 123/2006 para agricultores familiares, produtores rurais pessoa física, mei e sociedades cooperativas de consumo; • margem de preferência para empresas que cumprem o sistema de reserva de vagas para pessoas com deficiência: em 2015, a lei nº 8.666/93 foi alterada, acrescentado a possibilidade de se conceder, como critério de desempate, a margem de preferência para os fornecedores que comprovem cumprimento de reserva de cargos prevista em lei para pessoa com deficiência ou para reabilitado da previdência social, e que atendam às regras de acessibilidade previstas na legislação (brasil, 1993). tal medida busca a inclusão social, a promoção da equidade, bem como o exercício de direitos das pessoas portadoras de deficiência. aquisição de produtos da agricultura familiar para alimentação escolar a lei nº 11.947/2009 determina que no mínimo 30% do valor repassado a estados, municípios e distrito federal para o programa nacional de alimentação escolar (pnae) deve ser utilizado na compra de gêneros alimentícios oriundos da agricultura familiar (brasil, 2009). tal medida tem como objetivo incentivar o desenvolvimento sustentável, pois estimula a aquisição de gêneros alimentícios diversificados, produzidos em âmbito local, dando preferência para a agricultura familiar e para empreendedores familiares rurais, respeitando a cultura e os hábitos alimentares saudáveis, contribuindo para o bem-estar dos alunos e para o fortalecimento das cadeias produtivas da região. embora a legislação não preveja percentuais para as instituições de ensino federais, estas podem também adotar esse relevante critério de sustentabilidade. lavor, a.a.a.; turatti, l. rbciamb | n.51 | mar 2019 | 41-61 issn 2176-9478 48 uma forma de garantir a participação desses grupos nos processos de compras seria com a criação de um cadastro ou banco de dados local feito pela própria instituição, ou que poderia ser feito por meio do sistema de cadastramento de fornecedores (sicaf) do governo federal, a fim de catalogar e identificar possíveis fornecedores dessas categorias sediados na região, juntamente com suas linhas de fornecimento. posteriormente, a instituição os notificaria sobre as licitações e buscaria facilitar a formação de parcerias ou subcontratações, de que tratam o art. 2º do decreto nº 8.538/2015. outra ação simples, mas que faria a diferença para maior participação dessas categorias nas contratações, seria publicar em jornais locais e divulgar em rádios comunitários da cidade os processos de compras vigentes na instituição, visto que esses grupos não costumam acompanhar o diário oficial e o site de compras do governo federal (comprasnet). verificação se as empresas concorrentes ferem princípios constitucionais a lei nº 8.666/93 exige que as empresas participantes dos certames apresentem declaração de que não emprega menores de 18 anos em trabalho noturno, perigoso ou insalubre, bem como não tem trabalhadores menores de 16 anos, salvo na condição de aprendiz, a partir de 14 anos. também é previsto a consulta às certidões negativas perante o instituto nacional do seguro social (inss), o fundo de garantia do tempo de serviço (fgts) e a justiça do trabalho, que têm como finalidade ser instrumento concretizador de direitos fundamentais dos empregados das empresas fornecedoras, por ser um meio coercitivo indireto de execução das verbas trabalhistas. dimensão ética e jurídico-política transparência e ações de fiscalização gelderman, semeijn e vluggen (2017) defendem que transparência fornece a conexão ativa com as partes interessadas internas e externas para melhorar os processos, garantir a cooperação e incentivar uma base de fornecedores mais ampla para os contratos públicos, facilitando, consequentemente, a fiscalização dos atos administrativos. para isso, todos os contratos (independentemente da modalidade da contratação) precisam ser publicados no diário oficial da união. legalmente, também é exigido que as licitações com valores acima de r$ 650 mil sejam publicadas em jornais de grande circulação. dimensão cultural a cultura é um fenômeno social que corresponde a um componente ativo na vida do ser humano e manifesta-se nos atos mais corriqueiros de sua conduta, portanto cada indivíduo é criador e propagador de cultura (moreira; candau, 2003). reconhecendo essa função da cultura, a rio+20 passou a incluir esse elemento nas discussões sobre desenvolvimento, conforme informações da organização das nações unidas para a educação, a ciência e a cultura (unesco, 2017), que cita como exemplos o turismo sustentável, as indústrias culturais e criativas, a revitalização urbana baseada em seu patrimônio, entre outros. assim, em uma contratação pública, por exemplo, para atender essa dimensão da sustentabilidade, o órgão contratante pode adotar diversos critérios, entre eles: • em serviços de engenharia, construir obras que mantenham harmonia com a arquitetura local, respeitando assim a regionalidade cultural e social; • em contratações para merenda escolar, poderiam ser licitados itens da cultura local, como rapadura, galinha caipira, produtos tipicamente locais (no caso em questão, produtos nordestinos). essa ação, por respeitar a identidade da região, atenderia a dimensão cultural, bem como a social e de distribuição territorial, visto que, em geral, quem produz tais itens são pequenos produtores e agricultores familiares; • nos serviços de contratação voltados para a urbanização de praças, ruas e órgãos públicos, o órgão licitante poderia exigir que fossem plantadas árvores nativas, como forma de observar as dimensões ambiental e cultural. contratações públicas sustentáveis rbciamb | n.51 | mar 2019 | 41-61 issn 2176-9478 49 dimensão econômica a administração pública deve ser “preventiva, precavida e eficaz (não apenas eficiente)” (freitas, 2015, p. 120), e o governo pode regular o mercado, gerando uma economia sustentável utilizando as contratações públicas como uma ferramenta nesse sentido, por meio de diversas medidas, tais como: pesquisas de preço pré-licitatórias, cláusulas contratuais exigindo garantia de produtos e serviços, contratações compartilhadas, entre outras. uma ferramenta que começa a ser disseminada nas contratações públicas, que pode dar bons resultados para o desenvolvimento sustentável, são as contratações compartilhadas. tais contratações são realizadas entre vários órgãos e permitem melhor planejamento das necessidades institucionais, bem como considerável redução de custos. isso acontece, pois a venda de produtos em grande escala permite menores custos (para a administração pública e para empresa contratada), além da redução da burocracia e dos esforços necessários ao procedimento licitatório, que será realizado apenas por um órgão, sendo que os demais órgãos participantes vão apenas aderir ao procedimento. um exemplo desse modelo foi adotado por órgãos assessorados pela advocacia geral da união (agu), por meio de uma iniciativa inédita, que conseguiu uma economia de 3,7 milhões em uma única licitação para contratação conjunta de serviços de telefonia móvel para 24 órgãos federais (brasil, 2013). cader (2014) enumera que as vantagens dessa modalidade de aquisição são: possibilidade de realizar um planejamento mais adequado e a longo prazo das compras, criação de minuta de editais padrões, contribuindo para disseminar critérios de sustentabilidade e melhoria nas especificações e padronização dos bens e serviços, menos burocracia e avaliação conjunta do ciclo de vida dos produtos. dimensão ambiental diversas são as formas de atender à dimensão ambiental nos processos licitatórios, contudo, destacam-se: contratação de serviços de limpeza e conservação, nos termos do decreto nº 5.940/2006; destinação adequada dos entulhos gerados em contratação de serviços de engenharia; preferência por biocombustível; aquisição de madeira e outros produtos certificados, papel reciclado e produtos biodegradáveis; impedimento para a participação de fornecedores que estejam sob pena de interdição de direitos previstos na lei nº 9.605/1998 (lei de crimes ambientais). contratação de serviços de limpeza e conservação, nos termos do decreto nº 5.940/2006 o decreto nº 5.940/2006 instituiu a exigência da separação dos resíduos recicláveis descartados pelos órgãos públicos e impõe a sua destinação às associações e cooperativas formalizadas de catadores de materiais recicláveis. essa iniciativa tem como objetivo fortalecer as organizações de catadores de materiais recicláveis, promovendo a inclusão socioeconômica da categoria. assim, cumprir esse dispositivo legal, além de contribuir para a dimensão ambiental, contribui para a dimensão social. destinação adequada dos entulhos gerados em contratação de serviços de engenharia a lei nº 12.305, de 2010 (política nacional de resíduos sólidos); a resolução nº 307, de 5 de julho de 2002, do conselho nacional de meio ambiente (conama); e a instrução normativa da secretaria de logística e tecnologia da informação/ministério do planejamento, orçamento e gestão (slti/mpog) nº 1, de 19 de janeiro de 2010, delimitam o tipo de rejeito de construção civil e sua destinação mais adequada. destaca-se que deve ser estipulado que a contratada não poderá dispor os resíduos em aterros de resíduos domiciliares, lixões, encostas, corpos d’água, lotes vagos e áreas protegidas por lei nem ainda em áreas não licenciadas. lavor, a.a.a.; turatti, l. rbciamb | n.51 | mar 2019 | 41-61 issn 2176-9478 50 produtos certificados outra ferramenta interessante é a exigência de produtos certificados pelo inmetro e que atendam às normas da abnt. além disso, os órgãos podem também exigir selos ou certificados ambientais, bem como certificação de economicidade. por exemplo, nas licitações para aquisição de eletrodomésticos, os quais embora fossem de alto consumo e, muitas vezes, de uso contínuo, tais como ar condicionados, aspiradores de pó, geladeira, freezer, ventiladores e tvs, não contemplaram a exigência de nota mínima no selo procel de economia de energia. esse selo constitui uma ferramenta simples e de importância para que o consumidor escolha eletrodomésticos com mais eficiência energética, dando nota de a (mais eficiente) até g (menos eficiente), bem como indicando o consumo de energia em kwh/mês. exigir produtos com melhores notas geraria economia de energia e ajudaria na preservação do meio ambiente, de forma prática e segura. também é importante incluir a exigência de madeira certificada, pois, além de seguir as leis aplicáveis, considera aspectos ambientais, sociais e econômicos na atividade florestal. ou seja, a exploração e a extração de produtos da floresta, nestes casos, a priori, não são predatórias, uma vez que são observadas normas de segurança ocupacional na industrialização e existe o menor impacto ambiental, pois se conserva os recursos naturais ali existentes. além disso, o custo atual de móveis que utilizam esse tipo de madeira fica em torno de apenas 5% a mais do que os de material não certificado (wwf, 2017). impedimento para a participação de fornecedores que estejam sob pena de interdição de direitos previstos na lei nº 9.605/1998 (lei de crimes ambientais) de acordo com a lei nº 9.605/1998, quando uma pessoa jurídica é punida em decorrência de crime ambiental, com penas de interdição temporária de direito, essa empresa fica proibida de “contratar com o poder público, de receber incentivos fiscais ou quaisquer outros benefícios, bem como de participar de licitações, pelo prazo de cinco anos, no caso de crimes dolosos, e de três anos, no de crimes culposos ” (brasil, 1998). apresentação e análise dos dados procedimentos e critérios utilizados nas contratações do instituto federal de educação, ciência e tecnologia do ceará — campus iguatu após a análise dos principais documentos e referenciais teóricos acerca das contratações sustentáveis, passa-se a apresentar os resultados alcançados com a pesquisa a partir do cotejamento entre documentos, referencial teórico e os critérios adotados nas contratações públicas do ifce — campus iguatu. esses são fruto da análise documental realizada nos processos licitatórios identificados ao longo de 2015, onde buscou-se averiguar em que medida os critérios de sustentabilidade indicados pelos teóricos foram incorporados aos procedimentos. no exercício de 2015, o ifce — campus iguatu realizou 66 procedimentos de compras: 25 licitações (16 pregões eletrônicos e nove adesões a atas externas do sistema de registro de preços – srp), 33 dispensas e oito procedimentos de inexigibilidade. dessas contrações, a maior parte (66%) corresponde a material destinado a suprir as demandas com gênero alimentício para os alunos, material de escritório e demais produtos para o cotidiano da instituição, enquanto o restante (40%) serviu para atender à demanda de serviços, como treinamentos. no ano em análise, a instituição realizou apenas licitações na modalidade de pregão eletrônico e por meio de adesão a atas de registro de preço. o pregão foi instituído pela lei nº 10.520/2002 e consiste em uma espécie de leilão, às avessas, onde basicamente ganha a empresa que ofertar o menor (melhor) valor para a contratação. o pregão pode ser realizado de forma presencial ou por meio da plataforma web do governo federal, denominada de comprasnet, por meio do sistema integrado de administração de serviços gerais (siasg). os pregões eletrônicos podem ser realizados com ou sem adesão ao srp (sistema responsável por gerir as compras compartilhadas das instituições federais). podem ser adquiridos por meio de pregão, os bens e os serviços que possuem características simples e que possam ser objetivamente definidos no edital. as outras modalidades de contratações utilizadas pelo ifce — campus iguatu foram as dispensas e as inexigibilidades de licitação. contratações públicas sustentáveis rbciamb | n.51 | mar 2019 | 41-61 issn 2176-9478 51 os critérios de sustentabilidade empregados nos processos licitatórios do instituto federal de educação, ciência e tecnologia do ceará — campus iguatu essa verificação foi pautada em dimensões extraídas dos teóricos e dos documentos que apoiaram essa investigação, sendo elas: dimensão social, econômica, de liberdade de escolhas e oportunidades; dimensão ética e jurídico-política; dimensão cultural; dimensão econômica; e dimensão ambiental. dimensão social, econômica, de liberdade de escolhas e oportunidades nesse item, estão descritos os critérios adotados pelo ifce — campus iguatu, bem como se estes atendem concomitantemente às dimensões social, econômica e de liberdade de escolhas e oportunidades. benefícios para as microempresas e as empresas de pequeno porte os incentivos adotados pelo ifce — campus iguatu para as me e as epp foram: • licitação com participação exclusiva de me/epp: o ifce — campus iguatu utilizou, em sete pregões, o critério de participação exclusiva das me e das epp, contudo pode-se observar que esse procedimento foi utilizado apenas nas licitações, quando também poderia ter sido aplicado nos processos de dispensa. ou seja, das 40 (33 dispensas + sete pregões) contratações em que seria possível adotar esse critério, o campus adotou apenas em sete; • margem de preferência para me/epp: esse critério foi utilizado em todas as contratações do campus, que não utilizaram o critério da participação exclusiva das me e das epp; • prazo diferenciado para a comprovação da regularidade fiscal e trabalhista das me/epp: utilizado em todos os certames do campus. ocorre que o ifce — campus iguatu não adotou outros critérios que poderiam ser de grande relevância para que a instituição possa alcançar maior sustentabilidade, quais sejam: exigência de subcontratação de me/ epp; cota para participação exclusiva de me/epp; prioridade para produtos nacionais; tratamento diferenciado para agricultores, mei, produtores rurais pessoa física e sociedades cooperativas de consumo; margem de preferência para empresas que cumprem o sistema de reserva de vagas para pessoas com deficiência. salienta-se que esse último critério legal entrou em vigor apenas em 2016, ou seja, posteriormente aos processos de compras analisados na pesquisa documental, cujo período correspondia ao exercício de 2015. aquisição de produtos da agricultura familiar para alimentação escolar a legislação em vigor exige que no mínimo 30% do valor repassado a estados, municípios e distrito federal para o pnae devem ser utilizados na compra de gêneros alimentícios oriundos da agricultura familiar (brasil, 2009). o ifce — campus iguatu é uma autarquia federal, logo não possui a obrigação legal de atender a esse critério, contudo a instituição poderia também adotar esse importante critério de sustentabilidade. dimensão ética e jurídico-política divulgação das contratações todas as contratações do ifce — campus iguatu, exceto as dispensas de licitação, são publicadas no site que divulga as contratações do governo federal (comprasnet) e no diário oficial da união. as licitações de valor a partir de r$ 650 mil também são publicadas em um jornal de grande circulação (diário do nordeste). além disso, as licitações realizadas na modalidade de pregão eletrônico também são divulgadas no site institucional do ifce — campus iguatu. destaca-se ainda que todos os contratos (independentemente da modalidade da contratação) são publicados no diário oficial da união. pode-se perceber que existe ampla divulgação e transparência quanto aos pregões e às licitações lavor, a.a.a.; turatti, l. rbciamb | n.51 | mar 2019 | 41-61 issn 2176-9478 52 de grande valor, entretanto as dispensas e as licitações abaixo de r$ 650 mil (que são maioria na instituição), embora possuam a divulgação legalmente exigida (dimensão ética e jurídico-política), talvez não sejam capazes de alcançar parcela significativa da população, representada, por exemplo, por pequenos agricultores e comerciantes locais que não têm como hábito acessar o site de compras governamentais ou o diário oficial da união em busca de contratações públicas. se tais compras fossem divulgadas em rádios comunitárias da cidade e no jornal local, haveria a possibilidade de inserir esses e outros grupos menos favorecidos nos certames, o que alcançaria a sustentabilidade na esfera social, a distribuição territorial e a liberdade de escolhas e oportunidades. comissão para apuração de condutas das empresas licitantes a instituição possui uma importante ferramenta para agilizar a apuração de possíveis ilegalidades nas condutas das empresas participantes dos certames. trata-se de uma comissão, nomeada por meio de portaria expedida pelo diretor-geral, a qual possui caráter de órgão técnico colegiado de assessoramento e assistência direta ao ordenador de despesa, responsável pelo cumprimento do que preconiza a lei federal nº 8.666/1993 e demais dispositivos legais relativos ao tema licitações e contratos administrativos. compete ainda a citada comissão (ifce, 2016) a: • i: proposição de instauração de processo com vista à apuração de infrações cometidas no curso da licitação e do contrato, para promoção da responsabilidade administrativa e aplicação da sanção cabível; • ii: execução de outras atividades, nos termos da legislação pertinente. essa ferramenta pode ser replicada em outros órgãos, a fim de garantir mais eficiência e efetividade quando for necessário investigar e aplicar sanções nas empresas que praticam condutas que ferem a ética e a legalidade dentro das contratações públicas. análise jurídica do certame pela procuradoria federal outra ação adotada pela instituição para garantir o cumprimento da legislação é o encaminhamento de todas as contratações, exceto das dispensas de licitação previstas no art. 24, i e ii, da lei nº 8.666/93, para procuradoria federal para análise jurídica dos atos internos preparatórios, regularidade da escolha da modalidade licitatória etc. tal atitude possibilita maior segurança para o gestor, evitando possíveis erros, ilegalidades ou desvios de condutas no decorrer do certame, bem como cumpre a exigência de parecer jurídico contido no art. 38, vi, da lei nº 8.666/93. consultas cadastrais e procedimentos básicos a instituição realiza várias consultas cadastrais prévias e procedimentos no decorrer do certame (quadro 1). caso ocorra alguma pendência em uma dessas consultas, a empresa não poderá participar do processo de contratação. são considerados exemplos a consulta ao sistema de cadastramento unificado de fornecedores (sicaf) (níveis i, ii, iii e iv); a qualificação técnica; atestados de capacidade técnica; a qualificação econômica; e outros. com base na análise documental realizada, percebe-se que todas as consultas e os procedimentos mencionados atendem a dimensão ética e jurídica da sustentabilidade. a declaração fornecida pelos participantes de que não empregam menores de 18 anos em trabalho noturno, perigoso ou insalubre, e que não têm trabalhadores menores de 16 anos, salvo na condição de aprendiz, a partir de 14 anos, bem como as certidões negativas perante o inss, o fgts e a justiça do trabalho, tem como finalidade ser instrumento concretizador de direitos fundamentais dos empregados das empresas fornecedoras, por ser um meio coercitivo indireto de execução das verbas trabalhistas. já a certidão negativa de falência e balanço patrimonial segue os aspectos da sustentabilidade econômica, a fim de verificar se o fornecedor possui qualificação econômico-financeira suficiente para cumprir as exigências contratuais. a lei nº 8.666/93, em seu artigo 29, iv, exige a apresentação da certidão negativa de débitos trabalhiscontratações públicas sustentáveis rbciamb | n.51 | mar 2019 | 41-61 issn 2176-9478 53 tas, porém seria mais completo e eficaz se o governo criasse um sistema de consulta para verificar também se a empresa já foi condenada pela justiça do trabalho por dumping social, pois pode ocorrer de uma empresa não ter débitos na justiça do trabalho quando da solicitação das negativas, mas possuir a citada condenação. nesse caso, seu nome não apareceria negativado na certidão de débitos trabalhistas. o ifce — campus iguatu também poderia exigir declaração de que a empresa não mantém em seus quadros trabalhadores em condições análogas às de um escravizado, ou consultar se a empresa está no banco de dados do ministério do trabalho como praticante de tal conduta. a instituição, por meio de seus editais analisados neste trabalho, não admite ainda a participação de fornecedores: • em processo de falência ou recuperação judicial, sob concurso de credores, em dissolução ou liquidação. esse critério é adotado em razão do maior risco de insolvência ou de quebra da empresa, fazendo com que ela não consiga realizar a venda ou a prestação do serviço contratado, colocando em risco o erário público; • que estejam suspensos de licitar e impedidos de contratar com o ifce ou com a administração pública; • que sejam reunidos em consórcio e sejam coligados ou subsidiários entre si. tal medida se torna necessária, pois a participação na mesma licitação de empresas que possuam sócios ou capital em comum, prejudica o princípio da competitividade do certame; quadro 1 – critérios de sustentabilidade adotados pelo instituto federal de educação, ciência e tecnologia do ceará — campus iguatu. critério adotado quantidade dimensão de igualdade de escolhas e oportunidades e dimensão social margem de preferência para me e epp. 18 prazo diferenciado para a comprovação da regularidade fiscal e trabalhista de me/epp. 66 licitação com participação exclusiva de me/epp. 07 dimensão social declaração de que não emprega menores de 18 anos em trabalho noturno, perigoso ou insalubre, bem como não tem trabalhadores menores de 16 anos, salvo na condição de aprendiz, a partir de 14 anos (conforme o art. 7º, xxxiii, da constituição federal). 25 dimensão ambiental materiais reciclados. 1 madeira reflorestada. 1 dimensão econômica contratações compartilhadas. 15 consulta a certidões de improbidade administrativa. 25 certidão negativa de falência e concordata. 25 impedimento para participação de empresas que sejam reunidas em consórcio e sejam coligadas ou subsidiárias entre si. 25 impedimento para empresas estrangeiras que não funcionam no brasil. 25 cláusula para que a subcontratação seja admitida somente com autorização do órgão contratante. 3 dimensão ética e dimensão jurídico-política análise técnica e jurídica dos processos. 33 publicidade e transparência. 33 dimensão jurídico-política consultas sobre regularidade fiscal e trabalhista. 66 me: microempresa; epp: empresa de pequeno porte. lavor, a.a.a.; turatti, l. rbciamb | n.51 | mar 2019 | 41-61 issn 2176-9478 54 • estrangeiros que não funcionem no país, como forma de valorizar a mão de obra e a produção nacional, permitindo ainda que o montante auferido na licitação possa circular no brasil; • fornecedor condenado por ato de improbidade administrativa. seria possível ampliar essa consulta, incluindo na pesquisa o sócio majoritário da empresa, nos termos da lei nº 8.429/1992. além dessas restrições, é interessante que o ifce — campus iguatu e as demais instituições também possam prever em seus editais a não participação de empresas cujo quadro societário tenha servidor público do órgão realizador do certame, conforme dispõe o inciso iii do artigo 9º da lei nº 8.112/1990. não seria difícil verificar essa informação, pois ela pode ser obtida no sicaf. outra situação possível de inserir no edital seria restringir a participação de fornecedores que estejam sob pena de interdição de direitos previstos na lei nº 9.605/1998 (lei de crimes ambientais). foi observada, ainda, em três editais de licitação da instituição, a imposição do fornecedor de utilizar o regime de subcontratação somente com autorização do órgão contratante. esse critério de grande importância poderia ser utilizado nos demais editais, pois para que ocorra a subcontratação deve estar demonstrado o interesse público, bem como ser permitido apenas em casos muito específicos e respeitando um percentual de 30% do objeto licitado, não devendo estar ligado diretamente ao elemento fundamental do item. em regra, a subcontratação deve ser evitada, para que o fornecedor não funcione como mero intermediário no negócio. dimensão cultural neste subitem, foi realizada análise a partir da interseção dos dados coletados nos processos de contratações do ifce — campus iguatu, sob a perspectiva da dimensão cultural. merenda escolar nas contratações de gêneros alimentícios, para merenda escolar dos alunos, não foram encontrados itens que remetessem à rica cultura da região ou que privilegiassem produtos típicos e locais, por exemplo, rapadura e mandioca. tais itens, além de seu rico teor nutricional, contribuiriam na valorização das tradições populares, sem esquecer dos demais benefícios relacionados às questões de ordem ambiental, pois a compra local também impede grandes deslocamentos de veículos para o transporte de produtos. material utilizado para brindes em eventos na contratação de materiais destinados a brindes para eventos dos servidores, percebe-se que poderiam ter sido escolhidos acessórios com aspectos culturais da região, por exemplo, peças de artesanato, tendo assim maior significado e simbolismo para a ocasião, seguindo parâmetros da dimensão cultural da sustentabilidade. além disso, possivelmente, tais itens seriam adquiridos por meio de pequenos empreendedores (critério social e de divisão territorial), bem como, provavelmente, haveria economia, pois tais itens costumam ser menos onerosos (cada item adquirido na licitação custou r$ 22), atendendo, portanto, também a critérios econômicos de sustentabilidade. obras e serviços de engenharia no exercício de 2015, o ifce — campus iguatu não realizou contratações de serviços de engenharia, impossibilitando a análise mais aprofundada de critérios de sustentabilidade desse segmento. dimensão econômica do ponto de vista da dimensão econômica da sustentabilidade, o ifce — campus iguatu adotou as medidas descritas a seguir. contratações públicas sustentáveis rbciamb | n.51 | mar 2019 | 41-61 issn 2176-9478 55 cláusulas contratuais para evitar aumentos de valores e imprevistos no decorrer de um contrato, o ifce — campus iguatu inseriu em seus editais uma cláusula especificando que, nos preços cotados, devem estar inclusas todas as despesas, de qualquer natureza, como mão de obra, impostos, frete, seguro, custos diretos e indiretos, tributos incidentes, todas as taxas, equipamentos, serviços, encargos sociais, trabalhistas; seguros, lucro e outras necessárias ao cumprimento integral do objeto do certame. além disso, encontra-se vedada qualquer indexação de preços por índices gerais, setoriais ou que reflitam a variação dos custos. em algumas licitações também foi possível observar a exigência de garantia de 12 meses para os produtos adquiridos e a obrigação de o licitante ganhador apresentar uma amostra ou fôlder do produto ofertado, para evitar da instituição comprar produtos de qualidade inferior ao pretendido. pesquisa de preço a instituição realiza as pesquisas de preço por meio do site do governo federal comprasnet, por atas de registro de preço disponíveis/vigentes que possuíssem os itens pretendidos com melhores condições e preços. além disso, pesquisa em um sistema privado, adquirido em 2015, que realiza cotações rápidas para verificar se os valores das atas estão compatíveis com os preços praticados no mercado. embora a forma adotada seja uma forma ágil de verificar os valores, poderia ser feita também uma pesquisa local, para ver se os preços praticados pelo mercado regional atenderiam à demanda por preço semelhante ao demonstrado no sistema de cotação, a fim de fomentar a participação do comércio local nos certames licitatórios. contratações compartilhadas o ifce — campus iguatu aderiu a nove processos licitatórios realizados por outras instituições, na modalidade de contratações compartilhadas, otimizando seus procedimentos e gerando economia para a administração pública. além disso, o campus fez seis pregões originários no srp, para que outras instituições pudessem participar do certame, contudo cabe destacar que a instituição poderia ter utilizado maior quantidade de contratações pelo srp, pois foi possível verificar casos de dispensas de licitação que possuíam objeto semelhante. tal fato pode caracterizar uma possível falha no planejamento, pois as três dispensas poderiam ser feitas em outra modalidade de processo licitatório, que possibilitasse maior publicidade e número de concorrente, gerando mais economia e eficiência no procedimento. nesse caso, também seria mais adequado unir os dois certames fazendo a compra em uma única modalidade, em forma de pregão eletrônico, pois o valor total ultrapassaria o limite legal da dispensa de licitação. uma das recomendações possíveis seria no sentido de a instituição efetuar estimativa do consumo anual, mediante levantamento dos quantitativos adquiridos para um mesmo bem ou bens de uma mesma linha de fornecimento nos últimos 12 meses (dimensão econômica, dimensão social, dimensão ética-jurídica). saliente-se que o art. 24, ii, da lei nº 8.666/1993, dispõe que a administração pública não pode realizar mais de uma dispensa com o mesmo objeto, ou seja, partes de uma mesma compra ou serviço. essa situação exige a realização de uma licitação de maior vulto que possa ser realizada de uma só vez. além disso, poderia ter utilizado o sistema de cotação eletrônica de preços nas dispensas de licitação, em pelo menos 11 das 33 realizadas pela instituição em 2015. cabe destacar que é recomendada a sua utilização para mais transparência dos processos de aquisição de bens de pequeno valor. ressalta-se ainda que tal procedimento possibilita a redução de custos, em função do aumento da competitividade, bem como racionaliza os procedimentos administrativos, assegurando maior agilidade à contratação. dimensão ambiental analisando as contratações do ifce — campus iguatu, sob a óptica da dimensão ambiental, foi possível realizar as análises descritas a seguir. lavor, a.a.a.; turatti, l. rbciamb | n.51 | mar 2019 | 41-61 issn 2176-9478 56 aquisição de animais nas contratações para a aquisição de aves, a instituição estipula uma cláusula exigindo que os animais estejam vacinados e que o fornecedor seja registrado no ministério de agricultura, pecuária e abastecimento, devendo ainda estar de acordo com as normas de protocolo de bem-estar para aves, conforme a união brasileira de avicultura. essa cláusula tem grande importância, pois padrões de criação que seguem normas humanitárias permitem que os animais vivam de maneira mais saudável e ativa, além de ser menos danoso ao meio ambiente. material escolar na contratação de kits de material escolar (farda, caderno, bolsa, borracha, canetas, lápis e estojo), a instituição licitou lápis revestido em madeira reflorestada e caderno em papel reciclado. considerando que todos os alunos da instituição são atendidos por tais kits, pode-se observar significativa diminuição nos impactos ambientais gerados pela instituição. selos e certificados outra ferramenta utilizada pela instituição é a exigência de produtos certificados pelo inmetro e que atendam às normas da abnt, contudo não há exigência de selos ou certificados ambientais, nem certificação de economicidade. quanto à licitação para a aquisição de mobiliário do campus, não há previsão editalícia de que a madeira utilizada na fabricação dos móveis seja certificada. material reciclado e biodegradável a aquisição de itens confeccionados em material reciclado não é regra para a instituição. as licitações para aquisição de resmas de papel a4, pastas, caixa-arquivos e demais materiais de expediente não contemplavam material reciclado. destaca-se que o papel é, em geral, um dos insumos mais usados pelos órgãos públicos, em razão da necessidade de documentar todos os atos governamentais. além disso, não há licitações de produtos biodegradáveis. quanto aos produtos biodegradáveis, a instituição não os adquiriu em suas contratações do exercício analisado, entretanto tais aquisições são importantes, pois os produtos biodegradáveis são decompostos por microrganismos vivos, de forma que perdem suas propriedades químicas durante esse procedimento, contribuindo para o não acúmulo de lixo no planeta e agredindo menos o meio ambiente. contratação de serviços de limpeza e conservação, nos termos do decreto nº 5.940/2006 inexiste na instituição contratação de serviços de limpeza e contratação nos termos do decreto nº 5.940/2006. o citado decreto institui a separação dos resíduos recicláveis descartados pelos órgãos públicos e impõe a sua destinação às associações e cooperativas formalizadas de catadores de materiais recicláveis, porém na cidade de iguatu, a entidade de catadores é informal. assim, os resíduos sólidos da instituição são em parte separados, por meio de lixeiras adaptadas; contudo, todo o lixo é misturado no momento da coleta. a cidade não possui coleta seletiva de lixo e o serviço de coleta existente não vai até o campus, em razão da distância deste até o centro da cidade. a instituição transporta seus resíduos sólidos até o lixão da cidade. uma vez que é o próprio campus quem realiza o transporte dos resíduos, este poderia procurar formas de manter os resíduos separados, para posterior destinação na associação de catadores, que fica ao lado do lixão. contudo, seria necessário, para tanto, fazer adaptações no caminhão do campus. destinação adequada dos entulhos gerados em contratação de serviços de engenharia conforme já informado, no exercício de 2015, o ifce — campus iguatu não realizou contratações de serviços de engenharia, contudo deve-se destacar, aqui, que é interessante que seja inserido no edital e no contrato a obrigação da contratada de cumprir as diretrizes, os critérios e os procedicontratações públicas sustentáveis rbciamb | n.51 | mar 2019 | 41-61 issn 2176-9478 57 mentos para a gestão dos resíduos da construção civil estabelecidos na lei nº 12.305, de 2010 (política nacional de resíduos sólidos); na resolução nº 307, de 05 de julho de 2002, do conama; e na instrução normativa slti/mpog nº 1, de 19 de janeiro de 2010. resultados a aquisição sustentável baseia-se nos princípios e nas boas práticas de aquisição “tradicional” e considera fatores adicionais para maximizar benefícios sociais, ambientais, econômicos, entre outros, dentro da organização de compras, sua cadeia de suprimentos e sociedade como um todo. com base nessa ideia, pode-se observar, a seguir, o resultado desta pesquisa acadêmica. a análise da existência de critérios de sustentabilidade e sua forma de inserção nos processos de compras realizados pelo ifce — campus iguatu, conduziu aos resultados que foram organizados no quadro 1. os critérios mencionados anteriormente são os principais quando o assunto é sustentabilidade nas contratações do governo. embora tais preceitos possuam previsão normativa, poucos possuem aplicação prática. conforme dados fornecidos pelo painel de compras do governo federal (brasil, 2017), o quantitativo de aquisições com critérios de sustentabilidade no país possui um percentual ainda muito pouco expressivo e com crescimento anual ínfimo. observam-se na tabela 1 dados sobre alguns dos principais aspectos das contratações públicas sustentáveis no país. na tabela 2, podem-se observar os mesmos parâmetros de sustentabilidade, porém nas contratações do ifce — campus iguatu, no exercício de 2015. cabe destacar que os maiores percentuais são aqueles que são regulamentados por legislação própria, a qual especifica de forma detalhada como deve ser implantado o critério de sustentabilidade. esse é o caso da margem de preferência e da participação das me/epp, demonstrando, portanto, que caso os outros critérios possuíssem regulamentação em lei específica, poderiam ter maior adesão pelas instituições públicas. dessa forma, com esse comparativo fica evidente que o ifce – campus iguatu, no ano analisado, possui percentuais acima da média nacional em relação à adoção de critérios de sustentabilidade. cabe destacar que, de acordo com a realidade da instituição, ainda existem muitos outros critérios que podem ser atendidos, conforme exemplos citados no quadro 2. ressalta-se ainda que não foram encontrados critérios de sustentabilidade na dimensão cultural e na dimensão de distribuição territorial equilibrada nas contratações do ifce — campus iguatu. tabela 1 – percentuais de critérios de sustentabilidade nas contratações públicas brasileiras. ano compras com itens/ produtos sustentáveis compras com margem de preferência compras com participação de me/epp valor de compras homologadas para me/epp 2015 0,85% 1,13% 51,20% 15,29% me: microempresa; epp: empresa de pequeno porte. fonte: adaptado do painel de compras do governo federal (brasil, 2017). tabela 2 – percentuais de critérios de sustentabilidade nas contratações públicas do instituto federal de educação, ciência e tecnologia do ceará — campus iguatu. ano compras com itens/ produtos sustentáveis compras com margem de preferência compras com participação de me/epp valor de compras homologadas para me/epp 2015 3,03 27,27% 55,17% 84,46% me: microempresa; epp: empresa de pequeno porte. fonte: adaptado do painel de compras do governo federal (brasil, 2017). lavor, a.a.a.; turatti, l. rbciamb | n.51 | mar 2019 | 41-61 issn 2176-9478 58 quadro 2 – critérios de sustentabilidade que podem ser adotados pelo instituto federal de educação, ciência e tecnologia do ceará — campus iguatu. dimensão critério sugerido dimensão social e econômica margem de preferência para produtos nacionais. dimensão social e dimensão da igualdade de escolhas e oportunidades exigência de subcontratação de me/epp. cota para participação exclusiva de me/epp. tratamento diferenciado para agricultores, mei e sociedades cooperativas de consumo. margem de preferência para empresas que cumprem o sistema de reserva de vagas para pessoas com deficiência ou para reabilitado da previdência social e que atendam às regras de acessibilidade previstas na legislação (este critério entrou em vigor apenas em 2016, período posterior ao material utilizado na análise documental). aquisição de produtos da agricultura familiar para alimentação escolar. dimensão ambiental selo procel. selos e certificações ambientais. impedimento para a participação de fornecedores que estejam sob pena de interdição de direitos previstos na lei n° 9.605/1998 (lei de crimes ambientais). produtos biodegradáveis. biocombustíveis. madeira certificada. destinação adequada aos entulhos gerados em contratação de serviços de engenharia (não houve obras de engenharia no período analisado). contratação de serviços de limpeza e conservação, nos termos do decreto nº 5.940/2006. aquisição de papel reciclado. dimensão ética e dimensão jurídico-política impedimento para a não participação de empresas cujo quadro societário tenha servidor público do órgão realizador do certame, conforme dispõe o inciso iii do artigo 9º da lei nº 8.112/90. dimensão cultural itens da cultura popular inseridos na merenda escolar. obras de engenharia respeitando as características da arquitetura local (não houve obras de engenharia no período analisado). serviços de contratação voltados para a urbanização com a plantação de mudas nativas. me: microempresa; epp: empresa de pequeno porte; mei: microempreendedor individual. contratações públicas sustentáveis rbciamb | n.51 | mar 2019 | 41-61 issn 2176-9478 59 considerações finais a contratação pública sustentável é um processo em que os órgãos públicos conseguem satisfazer às suas necessidades de bens, serviços e obras, ao mesmo tempo que geram desenvolvimento não só para a organização, mas também para toda a sociedade. a análise da existência de critérios de sustentabilidade e sua forma de inserção nos processos de compras realizados pelo ifce — campus iguatu conduziu às conclusões a seguir. a instituição utiliza critérios de sustentabilidade acima da média nacional, embora a quantia adotada ainda não seja o percentual necessário. contudo, deve-se observar que os maiores percentuais de critérios de sustentabilidade encontrados são aqueles regulamentados por legislação própria, a qual especifica de forma detalhada como deve ser implantado o critério. esse é o caso da margem de preferência e do critério de participação exclusiva das me/epp. nas outras instituições públicas federais brasileiras, a situação repete-se de forma muito semelhante, embora com percentuais ainda menores, demonstrando, portanto, que, se os demais critérios possuíssem regulamentação em lei específica, talvez houvesse mais adesão por parte das instituições públicas. o maior desafio do ifce — campus iguatu e das demais instituições públicas não é apenas comprar sustentavelmente, vai muito além disso: é necessária a adoção de ações que fomentem uma mudança cultural e de comportamento visando a um consumo consciente e sustentável. para atingir esse objetivo, a inserção de critérios de sustentabilidade nas contratações públicas tem potencial como agente de transformação de tendências para um padrão de produção e consumo mais equilibrado, que possa apresentar à sociedade um novo paradigma de mercado. referências biage, 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na universidade estadual paulista “júlio de mesquita filho” (unesp) – jaboticabal (sp), brasil. endereço para correspondência: willians césar carrega – via de acesso prof. paulo donato castellane, s/n – bairro rural – cep 14884-900 – jaboticabal (sp), brasil – e-mail: willianscesar@hotmail.com recebido em: 30/10/2019 aceito em: 17/12/2019 resumo entre os fatores ambientais, a deficiência hídrica tem efeito em diversos processos morfológicos e fisiológicos das plantas, podendo afetar o crescimento e o desenvolvimento das culturas, refletindo na produtividade. diante disso, objetivou-se avaliar as características fisiológicas de genótipos de amendoim submetidos à deficiência hídrica. realizou-se um experimento em blocos inteiramente casualizados, com os tratamentos dispostos em esquema fatorial 12 × 2, tendo como tratamentos 12 genótipos e duas condições hídricas, em cinco repetições. para avaliar o efeito do estresse, aos 25 dias após a emergência (dae), as plantas de amendoim permaneceram sob deficiência hídrica por quatro dias, enquanto as testemunhas foram mantidas a 70% da capacidade de campo. aos 29 dae, foram realizadas as avaliações de fotossíntese, transpiração, teor relativo de água, teor de cera epicuticular e massa seca das plantas. a taxa fotossintética foi menor para todos os genótipos sob deficiência hídrica, exceto para a linhagem 870, que demonstrou maior tolerância à seca. para a transpiração, as cultivares runner iac 886, iac ol3, iac ol4 e as linhagens 573, 599, 870 não foram afetados pela deficiência hídrica. entre os genótipos, há variação na quantidade de ceras epicuticulares sob condições hídricas. com relação ao comportamento anatomofisiológico dos genótipos, concluiu-se que as linhagens 573 e 870 são altamente tolerantes à deficiência hídrica, as cultivares iac ol3, iac ol4, runner iac 886 e as linhagens 599 e 967 são moderadamente tolerantes e iac 503, iac 505 e iac tatu-st e as linhagens 322 e 506 são mais sensíveis ao estresse hídrico durante a fase de florescimento. palavras-chave: água; arachis hypogaea l.; cera epicuticular; fotossíntese; multivariada; transpiração. abstract among the environmental factors, water deficit affects several morphological and physiological processes in plants, which may affect crops’ growth and development, reflecting on the yield. thus, the aim of this research was to evaluate the physiological responses of peanut genotypes submitted to water deficit. the experimental design was a completely randomized block with treatments in a 12x2 factorial arrangement, with twelve genotypes and two hydric conditions, with 5 replications. to evaluate the effect of stress, at 25 days after emergence (dae) peanut plants were kept under water deficiency for four days, while the controls were kept at 70% of field capacity. at 29 dae, photosynthesis, transpiration rate, relative water and epicuticular wax content were evaluated. the photosynthetic rate was lower for all water deficit genotypes, except for the 870 strain, which showed higher drought tolerance. water deficit did not affect the transpiration rate of runner iac 886, iac ol3, iac ol4 cultivars and 573, 599, 870 breeding lines. among the genotypes, there is variation in the amount of the epicuticular waxes under water-deficit conditions. in relation doi: 10.5327/z2176-947820190580 respostas fisiológicas de genótipos de amendoim à deficiência hídrica physiological responses of peanut genotypes to water deficit http://orcid.org/0000-0001-7722-8765 http://orcid.org/0000-0003-4529-0331 http://orcid.org/0000-0002-1605-077x http://orcid.org/0000-0001-7987-2511 https://orcid.org/0000-0002-5506-6766 http://orcid.org/0000-0002-2728-6104 http://orcid.org/0000-0003-2348-2121 mailto:willianscesar@hotmail.com carrega, w.c. et al. 120 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 119-133 issn 2176-9478 introdução o amendoim (arachis hypogaea l.) é uma leguminosa da família fabaceae que possui elevada importância em âmbito mundial, sendo a quarta maior cultura oleaginosa. com produção estimada em 45 milhões de toneladas (usda, 2019), é utilizado principalmente na extração de óleo comestível, na ração animal e na indústria de confeitaria (rodrigues et al., 2016). atualmente o cenário agrícola tem passado por alterações ambientais sobretudo em razão das mudanças climáticas. de acordo com dados divulgados pela administração nacional da aeronáutica e espaço (nasa, 2019), tem ocorrido aumento severo na temperatura global, que provoca anos atípicos, ou seja, épocas com chuvas normais (circunstância ideal para o cultivo), épocas com chuvas muito intensas e épocas com secas severas. essas mudanças climáticas afetam os cultivos agrícolas, prejudicando o desenvolvimento das plantas e reduzindo a produtividade das culturas, o que gera instabilidade econômica no setor agrícola. a deficiência hídrica em qualquer fase do ciclo, dependendo da sua intensidade, pode levar as plantas a desenvolver mecanismos de adaptação à seca, que poderão ser de natureza morfológica, fisiológica, anatômica e bioquímica, interferindo negativamente no crescimento e na produtividade do amendoim. segundo songsri et al. (2008), em áreas onde a seca é recorrente, as perdas no rendimento do amendoim podem variar entre 22 e 53% e aumentar a contaminação por aflatoxinas de 2 a 17% (girdthai et al., 2010). estas perdas decorrentes da seca são anualmente estimadas em us$ 520 milhões (kambiranda et al., 2011). diante disso, a seleção de cultivares tolerantes à seca é uma alternativa para manter o rendimento do amendoim sob deficiência hídrica (polania et al., 2017). de acordo com shen et al. (2015), muitas pesquisas têm reportado a tolerância de amendoim à seca. portanto, muitos programas de melhoramento de amendoim estão buscando aperfeiçoar a produtividade de genótipos sob deficiência hídrica (thangthong et al., 2018). o amendoinzeiro é uma oleaginosa conhecida por apresentar tolerância ao estresse hídrico, principalmente pela sua habilidade em viver em ambientes com baixa disponibilidade de água (pereira et al., 2012; nogueira; santos, 2000). essa habilidade é um mecanismo de adaptação que as plantas apresentam para assegurar a sobrevivência da espécie. sob deficiência hídrica, podem ocorrer vários transtornos fisiológicos e bioquímicos nas plantas, causados pelas flutuações no ambiente abiótico (taiz et al., 2017). carrega (2017) afirma que há uma série de processos capazes de contribuir para minimizar a perda de água pelas plantas, como: fechamento estomático, ajustamento da parece celular, ajustamento osmótico, menor produção de folhas, redução da área foliar, aumento na densidade e profundidade de raízes e espessamento da cutícula. entre os mecanismos adaptativos, a cutícula (constituída de cutina e ceras) desempenha papel fundamental na fisiologia das plantas, sendo responsável por regular a perda de água, íons e nutrientes entre as células epidérmicas e a atmosfera (buschhaus; herz; jetter, 2007; guhling et al., 2005). as propriedades físicas e químicas da cera cuticular determinam funções vitais para as plantas (buschhaus; herz; jetter, 2007), como fotossíntese e transpiração. a compreensão dos mecanismos utilizados pelas plantas para tolerar a deficiência hídrica é de suma importância para a tomada de decisão durante a implantação de um sistema de cultivo. como a cultura do amendoim apresenta determinada tolerância ao estresse hídrico, é necessário saber quais mecanismos estão envolvidos no processo adaptativo dessa planta, visando selecionar genótipos com maior tolerância à seca. de posse dessas informações, há a possibilidade de cultivá-la em regiões com menor disponibilidade hídrica, bem como fornecer subsídios para o aumento da sua produção nacional. diante disso, o objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento fisiológico de genótipos de amendoim submetidos à deficiência hídrica. to anatomo-physiological aspects from the genotypes, it was concluded that lines 573 and 870 are highly tolerant to water deficiency; cultivars iac ol3, iac ol4, runner iac 886, and 599 and 967 lines are moderately tolerant, and iac 503, iac 505 and iac tatu-st, and lines 322 and 506 are more sensitive to water stress during phase of flowering. keywords: water; arachis hypogaea l.; epicuticular wax; photosynthesis; multivariate; transpiration. respostas fisiológicas de genótipos de amendoim à deficiência hídrica 121 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 119-133 issn 2176-9478 materiais e métodos o experimento foi conduzido em delineamento em blocos inteiramente casualizados, com os tratamentos dispostos em esquema fatorial 12 × 2, com cinco repetições. constituíram os tratamentos 12 genótipos de amendoim (cultivares: iac 503, iac 505, runner iac 886, iac ol3, iac ol4 e iac tatu-st; e linhagens: 322, 506, 573, 599, 870 e 967), submetidos a duas condições hídricas (com e sem deficiência hídrica). a seleção dessas cultivares para o presente estudo foi baseada na ausência de informações sobre as respostas ao déficit hídrico. no programa de melhoramento de amendoim, essa linha de pesquisa tem sido pouco explorada. por isso, para este estudo, foram selecionadas as cultivares comerciais mais representativas na principal região produtora de amendoim no país. além disso, selecionaram-se também linhagens que ainda estão em fase de melhoramento, mas que têm potencial para serem lançadas como cultivares no futuro. a semeadura foi realizada em caixas plásticas com capacidade volumétrica para 2 l, preenchidas com substrato composto de mistura de solo (latossolo vermelho escuro) e areia (2:1 v/v). em cada caixa, foram depositadas 15 sementes, previamente tratadas com inseticida tiametoxam (200 ml do produto comercial — p.c./100 kg de sementes) e fungicida carboxina + tiram (200 sc — 350 ml do p.c./100 kg de sementes). após a emergência das plantas, realizou-se o desbaste, deixando-se duas plantas por caixa. aos 25 dias após a emergência (dae), as plantas foram submetidas aos tratamentos (com e sem deficiência hídrica) por quatro dias. nesse período, as plantas sob deficiência hídrica ficaram em estufa plástica de polietileno transparente, sendo esta aberta no dia de ausência de chuvas, enquanto no tratamento controle (sem deficiência hídrica) as plantas foram mantidas a 70% da capacidade de campo. para ambas as situações, o monitoramento da umidade do solo foi realizado por meio de sensores (hidrofarm, falker, modelo hfm 2010/ hfm 2030) colocados nos substratos. os dados da umidade dos substratos no decorrer do período de estresse hídrico estão expressos na tabela 1. após o término do período de deficiência hídrica (29 dae), procederam-se às avaliações da fotossíntese e transpiração em quatro folíolos (irga licor, modelo li-6400), sendo as leituras realizadas nas condições ambientes vigentes (temperatura do ar 25ºc, umidade relativa do ar 30% e concentração de co2 de 400 μmol m-2 s-1, utilizando intensidade de luz equivalente a 1.500 µmol m-2 s-1). para a fotossíntese e a transpiração, os resultados foram expressos em µmol co 2 m-2 s-1 e mmol h 2 0 m-2 s-1, respectivamente, de acordo com evans e santiago (2014), e, para os cálculos, determinaram-se as áreas foliares totais dos quatro folíolos. na sequência, foi determinado o teor relativo de água (tra) nas folhas dos amendoinzeiros (terceira folha da haste principal), segundo procedimento descrito por weatherley (1950). após as avaliações fisiológicas, fez-se a quantificação das ceras epicuticulares de 30 folíolos jovens, coletados na parte superior da haste principal de cada genótipo, seguindo metodologia descrita por silva fernandes, baker e martin (1964), e os valores foram expressos em µg cm-2. ao término do período experimental, aos 29 dae, foi determinada a massa seca da parte aérea das plantas após secagem em estufa de circulação forçada de ar, a 70ºc, até atingir massa constante. os resultados obtidos foram submetidos à análise de variância pelo teste f e as médias comparadas pelo teste de tukey a 5% de probabilidade, utilizando o tabela 1 – umidade média dos substratos com genótipos de amendoim sob duas condições hídricas, durante o período de imposição do estresse. tratamentos umidade do substrato (%) 26 dae 27 dae 28 dae 29 dae sem estresse hídrico 19,05 ± 0,42 18,47 ± 0,30 18,90 ± 0,10 19,07 ± 0,18 com estresse hídrico 14,17 ± 0,87 9,07 ± 0,70 7,43 ± 0,72 6,13 ± 0,96 dae: dias após a emergência. carrega, w.c. et al. 122 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 119-133 issn 2176-9478 software agrostat (barbosa; maldonado júnior, 2015). por meio das características avaliadas, realizou-se a análise de agrupamento pelo método ward, por meio da distância euclidiana e da análise de componentes principais (acp), com auxílio do software statistica (2016). resultados observaram-se diferenças significativas entre as condições hídricas e entre os genótipos e a interação entre as condições hídricas e os genótipos de amendoim para todos os parâmetros avaliados (tabela 2). para facilitar a compreensão dos resultados, a análise fatorial foi separada nas figuras 1 e 2, demonstrando as diferenças de cada genótipo com e sem deficiência hídrica. na tabela 3 está a comparação entre todos os genótipos sob deficiência hídrica e sob disponibilidade hídrica. para as cultivares iac 503 (figura 1a), iac 505 (figura 1b) e linhagem 967 (figura 2f), verificou-se que as plantas sob menor disponibilidade hídrica apresentaram reduções no tra, fotossíntese e transpiração, mas não demonstraram diferenças significativas entre os teores de cera epicuticular e massa seca da parte aérea. iac ol3 (figura 1c), iac ol4 (figura 1d) e linhagem 599 (figura 2d) sob estresse hídrico exibiram reduções na fotossíntese, no teor de cera e na massa seca da parte aérea, sem que houvesse redução significativa no tra nem na transpiração. para a cultivar runner iac 886 (figura 1e) e a linhagem 573 (figura 2c), observou-se que a deficiência hídrica afetou apenas a atividade fotossintética, sem causar redução na massa seca da parte aérea das plantas. para os demais parâmetros, tra, transpiração, teor de cera epicuticular e massa seca da parte aérea, não foram constatadas diferenças significativas. quando as plantas da cultivar iac tatu-st (figura 1f) e da linhagem 322 (figura 2a) estavam sob deficiência hídrica, notaram-se reduções para todos os parâmetros avaliados, exceto para a massa seca da parte aérea. a linhagem 506 (figura 2b) sob deficiência hídrica foi o único genótipo que apresentou diferença significativa para o teor de cera epicuticular, com maior teor quando comparada com o tratamento hidratado. independentemente disso, as demais características (fotossíntese, transpiração e massa seca da parte aérea) foram afetadas de modo negativo pelo estresse causado pela menor disponibilidade hídrica. para a linhagem 870 (figura 2e), verificou-se que a deficiência hídrica não promoveu alterações significativas no tra, na fotossíntese, na transpiração, no teor de cera nem na massa seca da parte aérea, demonstrando assim alto nível de tolerância à deficiência hídrica. comparando os genótipos com disponibilidade hídrica, percebeu-se que todos apresentaram tra acima de 64%, sendo a linhagem 322 a mais afetada (64,24%) e tendo as linhagens 967 e 870 os maiores valores para o tra, com 84,94 e 85,20%, respectivamente. entre os genótipos sob deficiência hídrica, observou-se que a cultivar iac tatu-st foi a mais afetada, com 22,82%, seguida da linhagem 322 e das cultivares iac 505 e iac 503, com 34,81, 39,17 e 45,62% (tabela 3). para a fotossíntese das plantas sem deficiência hídrica, as cultivares iac 503 e iac 505 tiveram melhor desempenho. as linhagens 870, 599 e 573 e as cultivares iac tatu-st e iac ol4 foram as mais tabela 2 – resumo da análise de variância para o teor relativo de água (tra), fotossíntese (a), transpiração (e), teores de cera epicuticular (tc) e massa seca da parte aérea (mspa) de genótipos de amendoim submetidos a condições hídricas. tra a e tc mspa f (h) 12,68* 14,50* 55,51* 37,95* 21,68* f (g) 76,99* 319,55* 381,64* 5,03* 51,09* f (hxg) 6,87* 10,29* 34,98* 7,78* 2,57* cv (%) 12,16 2,09 19,57 27,38 11,39 f: fator de significância; h: condição hídrica; g: genótipos; cv, coeficiente de variância; *1% de probabilidade. respostas fisiológicas de genótipos de amendoim à deficiência hídrica 123 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 119-133 issn 2176-9478 cv. iac 503 cv. iac ol3 cv. runner iac 886 cv. iac 505 cv. iac ol4 cv. iac tatu-st a a a a a a a a a b b a a b a a a a b b b c e b d f (% ) (% ) 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 14 12 10 8 6 4 2 0 14 12 10 8 6 4 2 0 14 12 10 8 6 4 2 0 14 12 10 8 6 4 2 0 14 12 10 8 6 4 2 0 14 12 10 8 6 4 2 0 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0,10 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0,00 0,10 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0,00 0,10 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0,00 0,10 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0,00 0,10 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0,00 0,10 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0,00 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 tra tra tra tra tra tra a a a a a a e e e e e e tc tc tc tc tc tc mspa mspa mspa com estresse mspa mspa mspa a a b a a a b a b a a a b a a a b a b a a a b a a a a a a a b a b a b a b a a a sem estresse µm ol c o 2m -2 s -1 m m ol h 20 m -2 s -1 µg c m -2 (g ) µm ol c o 2m -2 s -1 m m ol h 20 m -2 s -1 µg c m -2 (g ) µm ol c o 2m -2 s -1 m m ol h 20 m -2 s -1 µg c m -2 (g ) µm ol c o 2m -2 s -1 m m ol h 20 m -2 s -1 µg c m -2 (g ) µm ol c o 2m -2 s -1 m m ol h 20 m -2 s -1 µg c m -2 (g ) µm ol c o 2m -2 s -1 m m ol h 20 m -2 s -1 µg c m -2 (g ) tra: teor relativo de água; a: fotossíntese; e: transpiração; tc: teor de cera epicuticular; mspa: massa seca da parte aérea. figura 1 – comportamento fisiológico de seis cultivares de amendoim submetidos à deficiência hídrica. carrega, w.c. et al. 124 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 119-133 issn 2176-9478 l. 322 l. 573 l. 870 l. 506 l. 599 l. 967 a a a b a b a b a a a a a b a b a a a b a c e b d f (% ) (% ) (% ) 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 14 12 10 8 6 4 2 0 14 12 10 8 6 4 2 0 14 12 10 8 6 4 2 0 14 12 10 8 6 4 2 0 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0,10 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0,00 0,10 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0,00 0,10 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0,00 0,10 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0,00 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 tra tra tra tra tra tra a a a a a a e e e e e e tc tc tc com estresse sem estresse tc tc tc mspa mspa mspa mspa mspa mspa a a b a a a a a a a a a b a a a b a b a a a a a a a a a a a b a b a a b a a a a µm ol c o 2m -2 s -1 m m ol h 20 m -2 s -1 µg c m -2 (g ) µm ol c o 2m -2 s -1 m m ol h 20 m -2 s -1 µg c m -2 (g ) µm ol c o 2m -2 s -1 m m ol h 20 m -2 s -1 µg c m -2 (g ) µm ol c o 2m -2 s -1 m m ol h 20 m -2 s -1 µg c m -2 (g ) 14 12 10 8 6 4 2 0 14 12 10 8 6 4 2 0 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 0,10 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0,00 0,10 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0,00 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 6,0 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 µm ol c o 2m -2 s -1 m m ol h 20 m -2 s -1 µg c m -2 (g ) µm ol c o 2m -2 s -1 m m ol h 20 m -2 s -1 µg c m -2 (g ) tra: teor relativo de água; a: fotossíntese; e: transpiração; tc: teor de cera epicuticular; mspa: massa seca da parte aérea. figura 2 – comportamento fisiológico de seis linhagens de amendoim submetidos à deficiência hídrica. respostas fisiológicas de genótipos de amendoim à deficiência hídrica 125 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 119-133 issn 2176-9478 afetadas, exibindo menor taxa fotossintética, com 10,05; 10,27; 10,50; 10,11 e 10,29 µmol co 2 m-2 s-1. quando as plantas foram submetidas à deficiência hídrica, apesar de os valores serem inferiores quando comparados com os das plantas hidratadas, não houve diferença significativa entre os genótipos estudados. analisando a transpiração dos genótipos, verificou-se grande variação, e, entre aqueles sob disponibilidade hídrica, constatou-se que a linhagem 506 foi a que apresentou maior transpiração (0,72 µmol h 2 0 m-2 s-1), enquanto as cultivares iac ol3, iac runner 886 e a linhagem 870 tiveram menor perda de água para o ambiente, com 0,07, 0,17 e 0,19 µmol h 2 0 m-2 s-1, demonstrando maior tolerância entre os genótipos. sob condição limitante de água, todos os genótipos apresentaram reduções na transpiração, e a cultivar iac 503 foi a que mais tolerou a deficiência hídrica. para o teor de cera epicuticular, entre os genótipos sob disponibilidade hídrica, as cultivares iac 503 e iac ol3 e as linhagens 322, 599 e 870 tiveram os maiores teores quando comparadas com a cultivar runner iac tabela 3 – efeito da deficiência hídrica sobre características fisiológicas de 12 genótipos de amendoim aos 29 dias após a emergência. tra a e tc mspa genótipos cdh sdh cdh sdh cdh sdh cdh sdh cdh sdh cv. iac 503 45,62 cd 72,38 ab 10,05 a 11,43 a 0,09 d 0,34 d 0,0584 ab 0,0817 ab 2,31 d 2,48 c cv. iac 505 39,17 cd 67,27 ab 9,85 a 11,34 a 0,11 cd 0,53 bc 0,0294 bcd 0,0606 abcd 3,99 ab 4,04 b cv. iac 886 62,62 abc 66,58 ab 10,14 a 10,77 bc 0,12 cd 0,17 fg 0,0485 abcd 0,0283 cd 3,89 ab 4,56 ab cv. iac ol3 67,42 ab 77,95 ab 10,01 a 10,59 cde 0,13 cd 0,07 g 0,0412 abcd 0,0948 a 4,22 ab 5,36 a cv. iac ol4 78,31 a 83,01 ab 9,93 a 10,29 cdef 0,22 bc 0,27 def 0,0250 bcd 0,0741 ab 3,96 ab 4,80 ab cv. iac tatu-st 22,82 d 75,65 ab 9,69 a 10,11 ef 0,11 cd 0,48 c 0,0119 cd 0,0775 ab 3,10 abcd 3,71 b l. 322 34,81 cd 64,24 b 9,84 a 11,17 ab 0,37 a 0,57 bc 0,0535 abc 0,0464 bcd 2,49 d 2,44 c l. 506 70,78 ab 65,99 ab 10,04 a 10,58 cde 0,25 b 0,72 a 0,0562 ab 0,0227 d 2,62 cd 3,88 b l. 573 71,64 ab 76,77 ab 9,99 a 10,50 cdef 0,28 ab 0,29 de 0,0642 ab 0,0662 abc 5,13 a 5,47 a l. 599 75,49 a 79,68 ab 9,94 a 10,27 def 0,12 cd 0,16 ef 0,0103 d 0,0839 ab 3,04 bcd 4,29 ab l. 870 75,38 a 85,20 a 9,77 a 10,05 f 0,17 bcd 0,19 efg 0,0751 a 0,0885 a 4,19 ab 4,31 ab l. 967 68,96 ab 84,94 a 10,05 a 10,66 cd 0,13 cd 0,60 b 0,0501 abcd 0,0593 abcd 3,91 ab 4,37 ab f 16,09** 3,42** 1,61ns 19,87** 55,51** 331,64** 5,66** 7,16** 8,33** 15,91** c.v. (%) 12,16 2,24 19,57 24,41 11,39 médias seguidas de mesma letra minúscula na coluna não diferem entre si pelo teste de tukey; **1% de probabilidade; nsnão significativo; tra: teor relativo de água (%); a, fotossíntese (µmol co 2 m-2 s-1); e: transpiração (µmol h 2 0 m-2 s-1); tc: teor de cera epicuticular (µg.cm-2); mspa,: mssa seca da parte aérea (g); cdh,: co deficiência hídrica; sdh,: semdeficiência hídrica; cv.,: cutivares; l.,: lnhagem; c.v.,: coeficente de variação; f: fator de significância. http://g.cm carrega, w.c. et al. 126 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 119-133 issn 2176-9478 886 e com a linhagem 506. sob deficiência hídrica, verificou-se semelhança entre todos os genótipos, com a cultivar iac tatu-st e a linhagem 599 alcançando os menores teores de cera quando comparadas com as linhagens 573 e 870. independentemente da condição hídrica, a linhagem 573 demonstrou maior massa seca da parte aérea quando comparada aos demais genótipos, e a cultivar iac 503 e a linhagem 322 foram as de menor massa seca da parte aérea. o dendrograma resultante da análise de agrupamento evidenciou, com base nos parâmetros avaliados, distinção entre os efeitos dos tratamentos com e sem deficiência hídrica, formando dois grandes grupos (figura 3). o primeiro grupo (g1) foi composto de plantas com disponibilidade hídrica, com exceção das linhagens 870 e 573, e o segundo grupo (g2), de plantas com deficiência hídrica, com exceção do cultivar runner iac 886. em cada grande grupo (g1 e g2), destacaram-se as cultivares mais semelhantes, subdivididas em quatro subgrupos (s1, s2, s3, s4). no grupo g1, o subgrupo s1, constituído das cultivares iac 503, iac 505 e iac tatu-st e das linhagens 322, 506 e 967, reuniu genótipos com disponibilidade hídrica (figura 3), mas foram considerados os mais sensíveis em função dos menores valores para os teores de cera epicuticular e massa seca da parte aérea. o subgrupo s2 (g1), constituído das cultivares iac ol3 e iac ol4 e das linhagens 573, 599 e 870, com disponibilidade hídrica, e das linhagens 573 e 870 com deficiência hídrica, foi semelhante entre si. nesse subgrupo (s2), a presença das linhagens 870 e 573 em ambas as condições hídricas indicou comportamento parecido desses materiais tanto com disponibilidade de água quanto sem tal disponibilidade, revelando assim maior tolerância desses materiais genéticos à deficiência hídrica em comparação aos demais estudados. no grupo g2, o subgrupo s3, constituído das cultivares iac ol3, iac ol4 e runner iac 886 e das linhagens 599 e 967, com deficiência hídrica, e da cultivar runner iac 886, com disponibilidade hídrica, foi considerado moderadamente tolerante à deficiência hídrica. a presença da cultivar runner iac 886 com disponibilidade hídrica no subgrupo s3 apontou similaridade dessa cultivar com os genótipos estressados desse grupo. o subgrupo s4 (g2), constituído das cultivares iac 503, iac 505 e iac tatu-st e das linhagens 322 e 506, com deficiência hídrica, apresentou semelhanças entre seus genótipos. eles foram considerados os materiais mais suscetíveis ao estresse. além disso, tiveram agrupamento similar ao observado no subgrupo s1, com exceção da linhagem 967 (figura 3). além da análise de agrupamento pelo método de ward (figura 3), realizou-se também a acp, visando reduzir o número de variáveis da matriz original dos dados envolvidos no modelamento feito preliminarmente. na acp, como a matriz utilizada foi a de correlação, os componentes retidos foram aqueles que apresentaram os autovalores maiores que 1,0, conforme mencionado por silveira, vieira e righi (2018). diante disso, selecionaram-se dois componentes principais, com valores correspondentes a 2,1 e 1,5 (figura 4). segundo barros et al. (2018), os valores dos componentes principais são baseados na variância acumulada a aproximadamente 70%. no presente estudo, os dois primeiros componentes somaram 70,4% da variância dos dados originais, podendo, assim, ser utilizados para constatar semelhanças e diferenças no conjunto amostral (figura 4). com base na acp, observou-se separação entre os parâmetros teor de cera epicuticular, tra e massa da parte aérea da fotossíntese e transpiração. além disso, constatou-se separação entre os genótipos com deficiência hídrica dos genótipos com disponibilidade hídrica, com exceção das linhas 870 e 573, com deficiência hídrica, que se correlacionaram positivamente aos genótipos com disponibilidade hídrica, apresentando, assim, maior tolerância (figura 5). de modo geral, a taxa fotossintética foi menor para todos os genótipos sob deficiência hídrica, exceto para a linhagem 870, que demonstrou maior tolerância à seca. em relação à transpiração, os genótipos runner iac 886, iac ol3 e iac ol4 e as linhagens 573, 599 e 870 não foram afetados pelo estresse hídrico. entre os genótipos, há variação na quantidade de ceras epicuticulares sob condições hídricas. todos os genótipos apresentaram maiores teores de ceras epicuticulares respostas fisiológicas de genótipos de amendoim à deficiência hídrica 127 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 119-133 issn 2176-9478 sob disponibilidade hídrica, exceto a linhagem 506 e a cultivar runner iac 886. a camada de cera na superfície foliar não atuou como um dos principais mecanismos na tolerância contra a deficiência hídrica dos genótipos de amendoim estudados. com base no tra, percebeu-se que todos os genótipos, com exceção das cultivares iac 503, iac 505 e iac tatu-st e da linhagem 506, sob quatro dias de estresse, demonstraram potencial para a realização das suas atividades metabólicas normais. discussão segundo larcher (2006), em plantas sob deficiência hídrica ocorre inicialmente alteração nas propriedades das membranas celulares, causando a diminuição em sua turgescência. com isso, ocorre o fechamento estomático, resultando em diminuição na transpiração das plantas de amendoim (haro; carrega, 2019), d is tâ nc ia e uc lid ia na 14 12 10 8 6 4 2 0 l5 06 l9 67 ia c ta tu -s t l3 22 ia c5 05 ia c5 03 l8 70 l5 99 l8 70 * ia c o l3 l5 73 ia c o l4 l5 73 * l5 99 * ia c o l4 * ru nn er ia c 88 6 ia c o l3 * l9 67 * ru nn er ia c 88 6* ia c ta tu -s t* ia c 50 5* l5 06 * l3 22 * ia c 50 3* g1 g2 s1 s2 s3 s4 *genótipos submetidos à deficiência hídrica. figura 3 – análise de agrupamento pelo método de ward dos grupos g1 e g2, separados por subgrupos (s1-s4) para as variáveis: massa seca de parte área, fotossíntese, transpiração, teor relativo de água e teor de cera epicuticular, para os 12 genótipos em condições de disponibilidade e deficiência hídrica. carrega, w.c. et al. 128 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 119-133 issn 2176-9478 redução da área foliar (carrega, 2017), menor absorção de radiação (haro et al., 2008) e redução na taxa fotossintética das plantas (como observado em todos os genótipos sob deficiência hídrica, com exceção da linhagem 870), não somente pela menor disponibilidade de água para o processo em si, mas também pelo menor influxo de íons. consequentemente, tem-se redução no processo de crescimento e desenvolvimento das plantas, acarretando menor produção de massa, levando à senescência prematura e induzindo à diminuição na produção das vagens (upadhyaya et al., 2011; pereira et al., 2012; duarte; melo filho; santos, 2013; arruda et al., 2015). resultados semelhantes foram constatados por nogueira et al. (2006) e nogueira e santos (2000) ao avaliarem plantas de amendoim submetidas à deficiência hídrica. os autores verificaram redução na taxa transpiratória de genótipos de amendoim aos 30 das decorrente do déficit hídrico. a deficiência hídrica, dependendo da intensidade, prejudica as funções vitais das plantas e estimula reações de adaptação no ambiente sob condições estressantes. segundo graciano, santos e nogueira (2016), a ausência de água estimula o fechamento estomático das cultivares br1 e brs havana, reduzindo a condutância estomática e a transpiração foliar, fato considerado como uma estratégia de adaptação a essa condição. carrega et al. (2019), estudando o efeito do estresse hídrico na germinação e no desenvolvimento radicular de genótipos de amendoim, verificaram alto nível de tolerância à deficiência hídrica para as cultivares iac 503, runner iac 886, iac ol3, iac ol4 e iac tatu-st e linhagens 322, 506, 599, 870 e 967. pereira et al. (2010) também notaram diferenças nos tra de genó70,39% a ut ov al or es d e co rr el aç ão d a m at ri z 2,4 2,2 2,0 1,8 1,6 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 número de componentes 0,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 40,86% 29,53% 13,83% 8,36% 7,43% figura 4 – seleção dos componentes principais baseados em autovalores de correlação acima de 1,0 e variância ≈ 70%. respostas fisiológicas de genótipos de amendoim à deficiência hídrica 129 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 119-133 issn 2176-9478 *genótipos submetidos à deficiência hídrica. figura 5 – análise de componentes principais para as variáveis: massa seca da parte área (mspa), fotossíntese (a), transpiração (e), teor relativo de água (tra) e teor de cera epicuticular (tc), para os 12 genótipos em condições de disponibilidade e deficiência hídrica. fator 2: 29,53% fator 1: 40,86% s2 s1 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 tatu-st* 505* 503* 322* 506* 599* ol3* 870* 573* 870 ol3 ol4599 573 tatu-st 967 505503 506 322 967* 886* ol4* 886 mspa tc tra a e tipos de amendoim submetidos à deficiência hídrica. eles observaram que os genótipos lvipe-06, lbm e lbr apresentaram reduções nos teores de água, enquanto a cultivar br1 exibiu maior teor de água. segundo alguns autores, cutículas mais espessas reduzem a transpiração cuticular, representando vantagens para as espécies sob deficiência hídrica (tipton; white, 1995; bondada et al., 1996; kottapalli et al., 2009). entretanto, no presente trabalho, observou-se menor ou igual teor de ceras em plantas de amendoim sob deficiência hídrica, à exceção da linhagem 506. em comparação às respostas fisiológicas, a quantidade de cera não foi um dos mecanismos responsáveis pela tolerância à deficiência hídrica dos genótipos analisados, visto que os genótipos com menor quantidade de cera não apresentaram aumento na transpiração (perda de água). estudos com ceras epicuticulares em amendoim têm revelado resultados contraditórios, dependendo do genótipo ou da espécie (vakharia, 1993; vakharia et al., 1997). samdur et al. (2003) verificaram aumento no teor de ceras quando genótipos de amendoim foram submetidos à deficiência hídrica, contudo souza (2009) não viu diferenças estatísticas em relação à quantidade de ceras de cultivares e espécies silvestres de amendoim sob deficiência hídrica. oliveira, meirelles e salatino (2003) constataram que nem sempre o teor de ceras epicuticulares é indício de melhor eficiência contra a perda de água. souza (2009) relatou que a tolerância à deficiência hídrica não é consequência imediata de modificações cuticulares. de acordo com ele, outros mecanismos fisiológicos, como, por exemplo, o comportamento estomático, podem responder mais carrega, w.c. et al. 130 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 119-133 issn 2176-9478 diretamente à adaptação de genótipos de amendoim à restrição hídrica. para nogueira et al. (2006), o fechamento estomático é um dos mecanismos mais importantes, destinados a reduzir a deficiência hídrica interna, para suportar determinados períodos de seca. em virtude do fechamento estomático, ocorrem menor sequestro de co2 pelas plantas, reduzindo a produção de fotoassimilados, e, consequentemente, menor capacidade de produção de fitomassa pela cultura. arruda et al. (2015), estudando o impacto da deficiência hídrica em amendoim, constataram reduções no acúmulo de massa seca de genótipos de amendoim sob deficiência hídrica, mostrando, assim, variabilidade genotípica entre as plantas de a. hypogaea. graciano, santos e nogueira (2016), avaliando duas cultivares de amendoim, também verificaram menor produção de biomassa seca total de plantas submetidas a déficit hídrico no solo. além de condições de estresse, outros fatores, como a idade da planta, podem influenciar na deposição de cera epicuticular na superfície foliar. dessa forma, uma possível explicação para a menor quantidade de cera sob deficiência hídrica é o fato de as plantas nessa condição apresentarem restrição do desenvolvimento em comparação a plantas sob disponibilidade de água. além disso, plantas de amendoim exibem hábito de crescimento indeterminado. ou seja, as plantas mantêm emissões de flores e ginóforos durante todo o ciclo de cultivo. no entanto, entre os 35 e os 45 das, ocorre o maior pico de florescimento. nesse momento, a restrição de água no solo afeta o desenvolvimento das estruturas vegetativas das plantas, podendo causar aborto de flores e, por conseguinte, inibição na produção de ginóforos, vagens e sementes. o grau de tolerância à seca pode variar entre espécies e entre genótipos de uma mesma espécie, sendo a tolerância dependente da duração e da intensidade do estresse. diante da escassez de informações, as respostas obtidas no presente estudo são de fundamental importância para o programa de melhoramento de amendoim no brasil. conclusões sob fatores ambientais, como a deficiência hídrica durante a fase de florescimento do amendoim, as linhagens 573 e 870 são altamente tolerantes à deficiência hídrica, iac ol3, iac ol4 e runner iac 886 e as linhagens 599 e 967 são moderadamente tolerantes, e iac 503, iac 505 e iac tatu-st e as linhagens 322 e 506 são mais sensíveis à deficiência hídrica. agradecimentos os autores prestam seus agradecimentos ao conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico (cnpq), a concessão de bolsa de estudo para o primeiro (processo nº 142.462/20136) e último (processo nº 306.749/2017-3) autores. referências arruda, i.m.; 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(fabaceae) and on seed germinability in the region near teresina, piaui state, brazil. one hundred fruits were collected in the urban zone and 100 in the rural area, and the lengths, widths, thicknesses, and weights of both the fruits and seeds were measured, as well as the numbers of seeds per fruit. the seeds were then used in greenhouse germination experiments (during two months) to calculate the percentages of emergence (e%) and survival (s%), the emergence rate index (eri), synchronization index (z), and timson’s index (t). the results showed significant statistical differences between the two areas in terms of the biometric patterns of the fruits and seeds as well as seed germination, with higher values in the urban zone. as such, urbanization was found to affect the morphologies and germination processes of plant species. keywords: ecophysiology; semideciduous seasonal forests; caneleiro. resumo a urbanização altera os fatores ambientais, que podem afetar as características morfológicas e germinativas das sementes. dessa forma, objetivou-se avaliar a influência do gradiente urbano-rural sobre a morfometria de frutos e sementes e germinabilidade de sementes de cenostigma macrophyllum tul. (fabaceae) na região de teresina, piauí. foram coletados 100 frutos na zona urbana e 100 na rural, sendo mensurados comprimento, largura, espessura, peso dos frutos e sementes e número de sementes por fruto. as sementes foram utilizadas no experimento de germinação em casa de vegetação, durante dois meses, sendo calculadas as porcentagens de emergência e de sobrevivência e mensurados os índices de velocidade de emergência, de sincronização e de timson. os resultados indicaram diferenças estatísticas entre as áreas para a biometria dos frutos e sementes e germinação de sementes, observando-se valores maiores para a zona urbana. desse modo, foi possível concluir que a urbanização afeta a morfologia e o processo de germinação das espécies vegetais. palavras-chave: ecofisiologia; floresta estacional semidecidual; caneleiro. doi: 10.5327/z2176-947820180369 morphometric studies and analyses of germinability in cenostigma macrophyllum tul. in an urban-rural gradient in teresina-pi, brazil estudo morfométrico e análise da germinabilidade em cenostigma macrophyllum tul. no gradiente urbano-rural em teresina, piauí, brasil http://orcid.org/0000-0001-5901-2530 http://orcid.org/0000-0002-8414-6407 http://orcid.org/0000-0003-0205-5219 http://orcid.org/0000-0003-3912-5073 http://orcid.org/0000-0001-7290-4576 morphometric studies and analyses of germinability in cenostigma macrophyllum tul. in an urban-rural gradient in teresina-pi, brazil 141 rbciamb | n.49 | set 2018 | 140-150 introduction the lifecycles of plants include the critical phase of seed germination, which can directly influence their community structure, species conservation, and forest regeneration (liu et al., 2017; souza; fagundes, 2014). germination processes vary between and within individuals in many plant species (segura et al., 2015) and are influenced by a wide set of factors, including seeds’ biological characteristics. the germination rate and seed germination speed of artocarpus heterophyllus l. (moraceae) in the tropical region of india, for example, were found to increase as a function of seed mass (khan, 2004). other studies (e.g., souza; fagundes, 2014) have shown that seed weight and size are attributes can influence germination processes. abiotic factors, such as temperature and water availability, are among the environmental factors known to affect seed germination and seedling establishment (e.g., dousseau et al., 2013; maraghni; gorai; neffati, 2010), and temperature has been shown as having a strong influence on seed germination in humid and semiarid regions in brazil (oliveira et al., 2013; araújo et al., 2016; ribeiro et al., 2015). the northeastern region of that country includes extensive areas of seasonally dry tropical forest (‘caatinga’) whose plants are adapted to low rainfall levels (300–1,000 mm/year) (queiroz et al., 2017) that affect seed germinability (ferreira; meiado; siqueira-filho, 2017; meiado et al., 2010). investigations have shown that seed germination and seedling establishment can also be influenced by environmental variations provoked by anthropic actions, revealing potential threats to natural ecological succession processes. urban-rural gradients are among the anthropic phenomena that considerably alter many abiotic factors in the environment, such as temperature and humidity — which tend to be higher and lower, respectively, in urban areas as compared to rural sites (valin jr. et al., 2015). those differences are related to the fact that urban areas have greater heat retention capacities (forming “urban heat islands”) and demonstrate low humidity levels due to the greater impermeability of their soils and surfaces (argüeso et al., 2014). those environments present the control of water availability by irrigation, with water availability being among the principal activators of the reproductive phase of plants – mainly in environments with well-defined dry seasons (zhang; zhang; tian, 2012). those environmental factors observed in urban areas (and others, such as high co2 levels and high solar radiation) can influence the morphological characteristics of fruits and seeds and, under favorable environmental conditions, it might be expected that their greater seed sizes and masses would positively influence germination and establishment. the western portion of the brazilian semiarid region includes an extensive ecotone zone at the intersection of the amazon forest, cerrado (neotropical savanna), and caatinga (deciduous, thorny, drylad vegetation) biomes and represents the largest phytoecological domain in the parnaíba river basin (prb) (sousa et al., 2009). the climatic complexity and habitat heterogeneity found there, allied to the expanding urbanization (especially surrounding the principal urban centers) make the prb region appropriate for studying the influence of urbanrural gradients on seed germination. cenostigma macrophyllum tul. (fabaceae), popularly known as ‘caneleiro’, is widely distributed in the prb (aguiar et al., 2016). that arboreal (or shrub) species is considered the plant symbol for the capital (teresina) of piauí state (municipal decree nº 2.407, august 13, 1993). in addition to having pharmaceutical properties (viana et al., 2013; coelho et al., 2013), “caneleiro” is commonly used in arborization and landscaping projects of urban areas (machado et al., 2006). as such, the main objective of the present work was to evaluate the influence of the urban-rural gradient on the morphometrics of the fruits and seeds of c. macrophyllum tul. (fabaceae) and on seed germinability in the region near teresina, piaui state, brazil. materials and methods study area the municipality of teresina (4º47’25” – 5º35’11” s × 42º35’50” – 5º31’58” w) is situated in central-northern piauí state, brazil (ibge, 2017). according to the köppen classification system, the regional climate is farias, m.h.f. et al. 142 rbciamb | n.49 | set 2018 | 140-150 hot and humid (aw’) (jacomine et al., 1986), with a mean annual rainfall rate of 1393 mm, a mean annual temperature of 27.7ºc, and well-defined dry (june through october) and rainy (november through may) seasons (inmet, 2017). the region comprises a variety of phyto-ecological units, including semideciduous seasonal forests and cerrado, and transition zones into forest and caatinga areas (jacomine et al., 1986). c. macrophyllum is widely distributed throughout the region (queiroz, 2009). the state capital of teresina still retains some remnant forest areas, as well as many parks and squares with tree cover (machado et al., 2006). cenostigma macrophyllum individuals were selected for this study from both urban and rural areas: 1. along a tree-lined but heavily trafficked urban road (5º03’03”s × 42º44’19”w); 2. in a rural area near the br-343 highway (5º03’24”s x 42º41’w). those “caneleiro” trees occurred in groups, without other nearby tree species. data collection the experiments described here were undertaken at the ethnobiology and plant ecology laboratory (leev) and in greenhouses at the federal university of piauí (ufpi), between january and february/2017. we randomly collected 100 fruits of c. macrophyllum from both urban and rural areas (200 total mature fruits) to analyze their morphometrics. the lengths, widths, and thicknesses of the fruits were measured using digital calipers, with an accuracy of 0,01 mm; their masses were determined using a precision analytical balance, with accuracy of 0,0001 g. one hundred seeds from each area were randomly chosen for morphometric examination (measuring their lengths, widths, and weights as well as the numbers of seeds per fruit) and subsequently used them in germination tests to determine any relationships between their morphometric values and germinability. the seeds were sown into trays containing topsoil, which were subsequently maintained in a greenhouse and watered daily. each treatment consisted of four replicates of 25 seeds. seedling emergence was evaluated daily, adopting a definition of germination as the appearance of the seedling’s aerial portion on the substrate surface. the observations on germination continued for two months, ended by the absence of any seedling emergence during 10 consecutive days. we calculated the percentages of emergence (e%) and survival (s%) , obtained by the number of plants that emerged and survived by the number of the seeds used, respectively, the emergence rate index (eri) was determined by the sum of plants that emerged on the day of the emergency (maguire, 1962). the synchronization index (z) to verify the distribution of the relative frequency of germination during the study period, and timson’s index (t), which represents the progressive total of the cumulative percentage of germination recorded at specific intervals (each day of study) or a given period of time, higher values correspond to the better conditions of germination (ranal; santana, 2006). statistical analyses data’s normality and homoscedasticity were tested to calculate any differences between the morphometric variables analyzed, using anova and the tukey a posteriori test. the widths did not demonstrate normality, requiring the use of the mann-whitney test. the original data of the total weights of the seeds in each fruit did not demonstrate homoscedasticity and were square root transformed. thickness data was x**1.5 transformed due to the observed high coefficient of variation (cv). the germination tests were entirely randomized and their data submitted to generalized linear model (glm) procedures to evaluate any differences between the two areas. only seeds from the urban area were used to determine if seeds’ weights and sizes influenced their germinability, as the germination rates of seeds from the rural area were too low for accurate statistical analyses. glm was used to compare the weights and sizes of the urban area’s germinated and non-germinated seeds, and the spearman correlation morphometric studies and analyses of germinability in cenostigma macrophyllum tul. in an urban-rural gradient in teresina-pi, brazil 143 rbciamb | n.49 | set 2018 | 140-150 test to examine any relationships between the numbers of days required for germination and seed weights and sizes. all of the analyses were performed using sas system 9.0 software. results and discussion evaluations of the cenostigma macrophyllum fruits’ morphometric data revealed that the biometric means of the fruits harvested from the urban area were significantly greater than those harvested from the rural area, except for width (table 1). the fruits from the urban area had: widths between 1.66 and 3.41 cm; thickness between 0.40 and 0.86 cm; lengths between 4.50 and 10.33 cm; weights between 2.90 and 12.85 g. fruits harvested from the rural area had: widths between 2.09 and 3.77 cm; thicknesses between 0.2 and 0.8 cm; lengths between 2.98 and 10.11 cm; and masses between 2.09 and 9.43 g. the morphometrics of the seeds were similar to those of the fruits, with their measurements being greater in the urban area when compared to the rural area (table 1). the variable of width demonstrated the greatest numbers of seeds in the interval between 1.22 and 1.42 cm in the urban area, while the greatest numbers of seeds in the rural area were observed in the interval between 0.82 and 1.22 cm (figure 1a). large differences in seed thicknesses were observed between the two areas. the greatest numbers of seeds collected in the urban area were observed in the width interval between 0.243 and 0.390 cm; the seeds from the rural area were thinner, with the highest numbers within the width intervals from 0.094 to 0.243 cm (figure 1b). in terms of seed length, most of the seeds collected in the urban area were in the length class 1.56 to 2.02 cm; while seeds from the rural area were largely included between the length interval of 1.33 to 1.79 cm (figure 1c). the greatest numbers of seeds collected in the urban area weighed between 0.292 and 0.584 g; while seeds from the rural area were largely included within the weight interval of 0.000 to 0.292 g. the seeds from the urban area were therefore both larger and heavier (figure 1d), which most likely contributed to their higher germination rates (table 2). each fruit in the urban area contained from one to five seeds, with most having between one and four seeds; fruits from the rural area had from zero to four seeds, with most of them having either one or two seeds (figure 1e). table 1 – mean values of the morphometrics of the fruits and seeds of cenostigma macrophyllum tul. harvested in urban and rural areas in the municipality of teresina (pi), brazil. variables urban area rural area p* fruit morphometry width (cm) 2.74 2.84 p < 0.05 thickness (cm) 0.65 0.45 p < 0.01 length (cm) 7.48 7.32 n.s fruit weight (cm) 6.66 5.26 p < 0.01 number of seeds per fruit 2.19 1.32 p < 0.01 weight of seeds per fruit (g) 1.03 0.27 p < 0.01 seed morphometry weight (g) 0.45 0.20 p < 0.01 width (cm) 1.27 1.06 p < 0.01 thickness (cm) 0.31 0.15 p < 0.01 lenght (cm) 1.73 1.60 p < 0.01 p*: probability of significance. farias, m.h.f. et al. 144 rbciamb | n.49 | set 2018 | 140-150 c. macrophyllum demonstrates phenotypic plasticity (a common capability among forest species), with wide morphometric variations being observed in their fruits and seeds (cruz; carvalho, 2003) due to endogenous factors, such as genetic variability (krishnan; borges, 2018), and exogenous factors figure 1 – biometrics of the seeds of cenostigma macrophyllum tul. (a, b, c and d) and the numbers of seeds per fruit (e) harvested in urban and rural areas in the municipality of teresina (pi), brazil. se ed s (n o ) se ed s (n o ) seeds (no) fr ui ts (n o ) se ed s (n o ) se ed s (n o ) width (cm) a 60 50 40 30 20 10 0 0.62 |0.82 0.82 |1.02 1.02 |1.22 1.22 |1.42 1.42 |1.62 1.10 |1.33 1.33 |1.56 1.56 |1.79 1.79 |2.02 2.02 |2.25 0.020 |0.094 0.094 |0.168 0.168 |0.243 0.243 |0.317 0.317 |0.390 0.000 |0.146 0.146 |0.2920 0.292 |0.438 0.438 |0.584 0.584 |0.730 60 50 40 30 20 10 0 60 50 40 30 20 10 0 1 2 3 4 5 6 60 rural urban 50 40 30 20 10 0 60 50 40 30 20 10 0 c e b d thickness (cm) length (cm) weight (g) morphometric studies and analyses of germinability in cenostigma macrophyllum tul. in an urban-rural gradient in teresina-pi, brazil 145 rbciamb | n.49 | set 2018 | 140-150 such as the availability of light, nutrients and water that can influence phenotypic variation (silva et al., 2012) and cause morphological alterations (mishra et al., 2014). martins et al. (2005) examined the influence of seed weight on germination and seedling vigor in carica papaya l. (papaya), and likewise reported that the heaviest seeds demonstrated the highest germination rates. those results were like ours in the present work, as seeds collected in the urban area were heavier and demonstrated greater germination rates than the lighter seeds produced in rural areas, most likely reflecting the fact that larger seeds have more nutrient reserves and greater advantages in terms of germination (zhang et al., 2016). in comparing the sizes and weights of germinated and ungerminated seeds from the urban area, it was observed that germinated seeds were significantly thicker than those that had not germinated; the other morphometric characteristics examined here did not demonstrate any significant differences (table 3). only seed thickness was weakly correlated with the timing of germination, with thicker seeds germinating slightly quickly (r = 0.20; p < 0.05). these results indicated that their greater thickness was related to greater amounts of stored humidity or larger nutrient reserves. silva and carvalho (2008) observed that increases in the sizes of clitoria fairchildiana r.a. howard. (fabaceae) seeds were not related to their water contents, supporting the idea that greater thickness is most likely related to their greater nutrient content. the c. fairchildiana seeds had all been collected in the same area, and probably had similar water contents proportional to soil humidity. in the present study, the c. macrophyllum tul. (fabaceae) trees in the urban area were irrigated daily, which would presumably increase seed humidity and, consequently, their thickness. our results corroborated the published results relating to seed morphometrics and germination, which have shown that seed sizes and weights influence not only germination but also initial seedling development (bouchardet et al., 2015), and that seed biometric measurements are directly related to their physiological quality and germinative viability (oliveira-bento et al., 2013). seed germination indices in the two areas were significantly different, with greater percentages of plants table 2 – mean values of the germination of cenostigma macrophyllum tul. seeds in urban and rural areas in the municipality of teresina (pi), brazil. parameters urban area rural area p* e% 55.00 4.00 0.02 s% 52.00 3.00 0.02 eri 1.53 0.10 0.02 z 2.30 0.50 0.02 t 5519.53 398.43 0.02 e%: emergence percentage; s%: survival percentage; eri: emergence rate index; z: synchronization index; t: timson’s index; p*: probability of significance. table 3 – mean sizes and masses of the germinated and non-germinated seeds of cenostigma macrophyllum tul. from an urban area in the municipality of teresina (pi), brazil. variables germinated seeds non-germinated seeds p* weight (g) 0.47 0.43 0.14 width (cm) 1.27 1.26 0.98 thickness (cm) 0.32 0.30 0.04 lenght(cm) 1.72 1.71 0.87 p*: probability of significance. farias, m.h.f. et al. 146 rbciamb | n.49 | set 2018 | 140-150 emergence and survival among those harvested from the urban area (table 2). the emergence velocities of seeds harvested from the urban area were significantly higher than those from the rural area, both in terms of the partial numbers of germinated seeds (eri) and the partial percentages of germination — using timson’s index (t) for more precise comparisons. greater eri values directly influence a species’ emergence (e%) and survival percentage (s%), favoring a faster establishment and diminishing the chances seeds infection by pathogenic microorganisms or consumption by predators (fagundes; camargos; costa, 2011) — creating an evident relationship between greater emergence velocity and greater emergence and survival percentages. carvalho and nakagawa (2000) found that vigorous seeds with higher emergence capacities demonstrated high emergence velocities — while the opposite was observed with less vigorous seeds more susceptible to deterioration. emergence percentage is also directly related to percentage survival, as greater numbers of germinating seeds indicate a greater probability of survival (zhang et al., 2016). the synchronization index (z) (which was greater for seeds harvested in the urban area) is of great importance to successful plant and plant community development as synchronous seed germination will tend to increase synchrony in all subsequent life cycle phases, including reproductive phenophases, with community synchrony being of extreme importance to efficient seed production and dispersal (morellato et al., 2016). the high percentages of successfully germinating seeds collected from the urban area (and the probable relationship with greater water availability in that environment) demonstrates that c. macrophyllum seeds have a “hydric-memory”. rito et al. (2009) observed that discontinuous cycles of hydration/dehydration favored the germination of cereus jamacaru (cactaceae) seeds, as a reflection of their hydric-memory, which appeared to preserve characteristics resulting from imbibition throughout the dry period, with germination only occurring when humidity conditions became favorable. although the cenostigma macrophyllum seeds used here were not exposed to cycles of hydration/dehydration, it is possible that they had experienced contrasting situations of water availability in their development (due to fluctuations in soil water availability to the mother plant). the hydric-memory of a given species is reflected in its germinative behavior, which, in turn, is influenced by its surrounding environment, so that the urban-rural gradient may be affecting important eco-physiological characteristics that are important to the maintenance of species in their respective ecosystems. the importance of water availability for seed germination has been discussed in the literature (pelegrini et al., 2013), and is considered one of the main factors gating their reproductive phase (neil et al., 2014) and a limiting factor for seed germination and seedling growth (dürr et al., 2015). water availability represents one of the principal factors affecting fruit biometrics and the viability of c. macrophyllum seeds. urbanization results in enormous environmental alteration (argüeso et al., 2014) and is almost surely responsible for certain phenotypic variations in plants. the observed morphometric differences between fruits and seeds in the urban-rural gradient suggest that exogenous factors associated with urbanization are directly involved. those factors can provoke changes in plant phenotypes as they adapt to urban environments, quite possibly making them less fit for establishment in natural environments and reducing their utility for restoration projects (botezelli; davide; malavasi, 2000). the different environments in urban and rural areas are known to act directly on the vegetative and reproductive phases of plants (neil et al., 2014), so that their fruits’ morphological characteristics (as well as seed germination) will be affected by abiotic factors acting directly on plant structures. in addition to the availability of water resources, co 2 assimilation can also alter the vegetative growth of plants and their biomass distributions (xu et al., 2014). seed germination has been found to be strongly affected by atmospheric co 2 levels and can cause allometric modifications of seedling growth (marty; bassirirad, 2014). as higher co 2 concentrations will be found in urban areas, the resulting alterations in plant biomass allocation can result in the production of larger and better-quality fruits (aidar et al., 2002), as seen here with c. macrophyllum (except for seed width). morphometric studies and analyses of germinability in cenostigma macrophyllum tul. in an urban-rural gradient in teresina-pi, brazil 147 rbciamb | n.49 | set 2018 | 140-150 references aguiar, b. a. de s.; soares, e. s. s.; masrua, m. l. a.; oliveira, m. c. p.; lopes, a. v. f.; sousa, g. m. biologia floral e reprodutiva de cenostigma macrophyllum tul. (fabaceae) no parque zoobotânico de teresina, piauí. journal of environmental analysis and progress, v. 1, n. 1, p. 84-95, 13 out. 2016. http://dx.doi.org/10.24221/jeap.1.1.2016.993.84-95 aidar, m. p. m.; martinez, c. a.; costa, a. c.; costa, p. m. f. i; dietrich, s. m. c. i; buckeridge, m. s. effect of atmospheric co2 enrichment on the establishment of seedlings of jatobá, hymenaea courbaril l. (leguminosae, caesalpinioideae). biota neotropica, v. 2, n. 1, p. 1-10, 2002. http://dx.doi.org/10.1590/s1676-06032002000100008 araújo, a. m. s.; assis, l. c. s. l. c.; nogueira, n. w.; freitas, r. m. o.; torres, s. b. substrates and temperatures for the germination of seeds of senegalia tenuifolia (l.) britton & rose. revista caatinga, v. 29, n. 1, p. 113-118, mar. 2016. http://dx.doi.org/10.1590/1983-21252016v29n113rc argüeso, d.; evans, j. p.; fita, l.; bormann, k. j. temperature response to future urbanization and climate change. climate dynamics, v. 42, n. 7-8, p. 2183-2199, 5 maio 2014. http://dx.doi.org/10.1007/s00382-013-1789-6 botezelli, l.; davide, a. c.; malavasi, m. m. características dos frutos e sementes de quatro procedências de dipteryx alata vogel (baru). cerne, lavras, v. 6, n. 1, p. 9-18, 2000. bouchardet, d. de a.; ribeiro, i. m.; sousa, n. a.; aires, s. s.; miranda, h. s. efeito de altas temperaturas na germinação de sementes de plathymenia reticulata benth. e dalbergia miscolobium benth. revista árvore, v. 39, n. 4, p. 697-705, ago. 2015. http://dx.doi.org/10.1590/0100-67622015000400012 carvalho, n. m.; nakagawa, j. sementes: ciência, tecnologia e produção. 4. ed. jaboticabal: funep, 2000. 588 p. coelho, n. p. m. de f.; nogueira, v. c.; cardoso, m. a. g.; lopes, l. s.; nascimento, p. p.; rocha, e. s.; silva, c. l. p.; arisawa, e. a. l. cenostigma macrophyllum tul. on the healing of skin wounds in rats with diabetes mellitus. acta cirurgica brasileira, v. 28, n. 8, p. 594-600, ago. 2013. http://dx.doi.org/10.1590/s0102-86502013000800007 cruz, e. d.; carvalho, j. e. u. de. biometria de frutos e germinação de sementes de couratari stellata a. c. smith (lecythidaceae). acta amazonica, v. 33, n. 3, p. 381-388, 2003. http://dx.doi.org/10.1590/s0044-59672003000300004 dousseau, s.; alvarenga, a. a.; arantes, l. o.; chaves, i. s.; avelino, e. v. techonolgy of qualea grandiflora mart. (vochysiaceae) seeds. cerne, v. 19, n. 1, p. 93-101, mar. 2013. http://dx.doi.org/10.1590/s0104-77602013000100012 dürr, c.; dickie, j. b.; yang, x.-y.; pritchard, h. w. ranges of critical temperature and water potential values for the germination of species worldwide: contribution to a seed trait database. agricultural and forest meteorology, v. 200, n. 1, p. 222-232, jan. 2015. http://dx.doi.org/10.1016/j.agrformet.2014.09.024 conclusions the fruits and seeds of cenostigma macrophyllum tul. (fabaceae) collected in an urban area demonstrated biometric means and amplitudes larger than of those collected in a rural area; the germinabilities of seeds from the urban area were likewise significantly greater. these results indicate that abiotic factors within the urban-rural gradient are acting directly on the growth and development of c. macrophyllum, the morphometrics of their fruits and seeds and seed germination. the data generated in the present study will be important for better understanding the impacts of urbanization on natural ecosystems, and how abiotic factors along a rural/urban gradient directly affect plant growth and reproduction. additional studies will still be needed; however, that can identify the environmental factors of urbanization that are directly affecting the reproductive fitness of those plants and the consequences of those alterations for the natural environment. farias, m.h.f. et al. 148 rbciamb | n.49 | set 2018 | 140-150 fagundes, m.; camargos, m. g.; costa, f. v. da. a qualidade do solo afeta a germinação das sementes e o desenvolvimento das plântulas de dimorphandra mollis benth. 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abamectina; difenoconazol. abstract considering the need to understand the effects that pesticides pose to non-target soil organisms, the effects of two pesticides, commonly used on tomato crops (lycopersicon lycopersicum), were investigated considering germination and growth of the plants as measurement parameters. natural, dried and defaunated soil was inoculated with a microbial substrate and contaminated with the insecticide (active ingredient (ai) abamectin), the fungicide (ai difenoconazole) and a mixture of both products. the tests were performed after 0, 28, 56 and 84 days from soil contamination, according to oecd 208 and iso 11269-2 guidelines. plants height, fresh and dry mass, and also microbial biomass carbon were measured. the parameters exhibited an increase over time for all treatments, showing no toxicity to the organisms tested under the above conditions. keywords: phytotoxicity; abamectin; difenoconazole. doi: 10.5327/z2176-947820180364 germinação e crescimento do tomate (lycopersicon lycopersicum l., solanaceae) em solo contaminado por agrotóxicos emergence and growth of tomato (lycopersicon lycopersicum l. solanaceae) in soil contaminated by pesticides http://orcid.org/0000-0003-3909-8378 http://orcid.org/0000-0003-1700-9661 http://orcid.org/0000-0002-0401-7761 rocha, a.g.; espindola, e.l.g.; oliveira, v.b.m. 96 rbciamb | n.49 | set 2018 | 95-107 introdução a agricultura é uma das atividades mais importantes da humanidade e, no brasil, corresponde a um dos setores econômicos mais relevantes (martinelli et al., 2017). por causa da necessidade de aumento de produção e reaproveitamento de áreas já agricultadas, o modo de produção agrícola atual está estreitamente vinculado à utilização de produtos que ajudem a maximizar a eficiência produtiva das lavouras, como é o caso dos agrotóxicos (armagan; özden; dimitrovski, 2015). a despeito da importância de tais produtos na prevenção e no controle de pragas agrícolas, eles têm sido motivo de preocupação em função da sua baixa especificidade, que os permite injuriar organismos não alvo (bhat, 2012; pimentel; burgess, 2012), como as próprias plantas em que são aplicados ou outras que não são o objetivo primário da pulverização ( bernardes et al., 2015; dias, 2012; shakir et al., 2016). nesse sentido, os agrotóxicos podem interferir nos processos de germinação e crescimento das plantas em virtude de diversos aspectos, tais como a ação sobre fatores fisiológicos delas, a toxicidade a organismos que a elas são benéficos e a interferência nos seus processos de absorção de nutrientes (petit et al., 2012; shakir et al., 2016). a maioria dos ensaios de fitotoxicidade com agrotóxicos é conduzida com herbicidas, dado o seu modo de ação, que lhes permite uma nocividade maior às plantas (kraehmer et al., 2014). paralelamente, a maioria dos trabalhos acerca do impacto de outros tipos de agrotóxicos volta-se apenas à avaliação de eficiência agronômica e resíduos de pesticidas nos produtos prontos para o consumo humano (dias, 2012). contudo, alguns estudos já demonstraram que agrotóxicos como inseticidas e fungicidas também podem afetar negativamente a fisiologia das plantas (gopalakrishnan et al., 2015; shakir et al., 2016), motivo pelo qual são recomendados mais ensaios de fitotoxicidade com tais tipos de contaminantes (dias, 2012). o tomate é uma das culturas mais importantes do mundo e uma das 10 mais cultivadas no brasil (ibge, 2017). todavia, ele também é uma das culturas que mais apresentam resíduos de agrotóxicos em função de sobredosagem dos produtos (anvisa, 2016). entre os agrotóxicos utilizados no cultivo do tomate no brasil, encontram-se diversos inseticidas, como aqueles cujo ingrediente ativo (ia) é a abamectina (avermectinas) e fungicidas cujo ia pode ser, por exemplo, o difenoconazol (triazóis) (silva, 2016). no que se refere ao inseticida/acaricida, alguns autores já relataram indícios de fitotoxicidade de subprodutos da abamectina e outras avermectinas, inclusive no tomate, em doses baixas (kołodziejska et al., 2013; shakir et al., 2016). em relação ao fungicida, alguns autores mencionam o potencial de compostos triazóis para afetar o crescimento de plantas (fletcher; hofstra; gao, 1986), ao passo que outros descrevem o potencial de tais compostos para auxiliar o crescimento de algumas culturas (muthukumarasamy; panneerselvam, 1997; petit et al., 2012; wu; von tiedemann, 2002). ainda se sabe que a exposição da fauna e flora aos agrotóxicos raramente ocorre de modo isolado, isto é, na grande maioria das vezes, a aplicação dos produtos nas lavouras é feita com agrotóxicos de diferentes características, gerando uma multiplicidade de exposições a diversos grupos de substâncias, de maneira sistemática e em longo prazo (cedergreen, 2014; moreira et al., 2017). um estudo realizado no brasil com profissionais ligados à agricultura indicou que 97% disseram que a aplicação de agrotóxicos é feita mediante a prévia mistura de dois ou mais produtos, demonstrando que essa é uma prática recorrente, embora não regulamentada (gazziero, 2015). considerando ainda que os diferentes princípios ativos dos agrotóxicos podem influenciar na toxicidade uns dos outros, diversos autores alertam quanto à necessidade de estudos dos efeitos que diversas substâncias adquirem quando utilizadas em mistura (flores et al., 2014; panizzi; suciu; trevisan, 2017). nesse contexto e com base nas hipóteses de que os agrotóxicos podem interferir nos processos de germinação e crescimento de culturas agrícolas, o estudo objetivou analisar os efeitos de tais produtos, aplicados isoladamente e em mistura, sobre a germinação e o crescimento do tomate (lycopersicon lycopersicum) após a contaminação do solo, de modo que seja avaliada a evolução temporal da toxicidade dos produtos. impactos de agrotóxicos no crescimento do tomate 97 rbciamb | n.49 | set 2018 | 95-107 materiais e método coleta e preparação do solo o solo foi coletado na faixa de 0 a 15 cm de profundidade, em terreno sem histórico de contaminação (nunes; espíndola, 2012), localizado no centro de recursos hídricos e estudos ambientais (crhea), no campus da universidade de são paulo (usp) em são carlos, coordenadas 22º10’09.2”s 47º53’55.7”o. o solo foi peneirado (abertura 2 mm), seco e desfaunado em estufa a 65°c por 24 horas (menezes-oliveira et al., 2014). para garantir a presença de comunidades microbianas, muitas vezes importantes ao crescimento das plantas, foi inoculado um substrato microbiano produzido a partir de solo fresco do mesmo local da coleta, conforme procedimento já descrito na literatura (jensen; scott-fordsmand, 2012). após cinco dias de estabilização do substrato microbiano, o solo foi contaminado com as doses mínimas recomendadas para a cultura do tomate (brasil, 2015a; 2015b) de dois produtos comerciais, sendo um inseticida (0,02 mg abamectina. kg-1 solo), um fungicida (0,04 mg difenoconazol.kg-1 solo) e a mistura dos dois produtos nas mesmas doses, diluídos em água destilada de modo que fosse ajustada a umidade relativa do solo em 20% (m/m), o que representou aproximadamente 50% da capacidade máxima de retenção hídrica do solo. os agrotóxicos foram utilizados em suas doses mínimas recomendadas a fim de evitar a supressão de microrganismos do solo que pudessem influenciar a germinação e o crescimento das plantas. após a contaminação e o ajuste da umidade, o solo foi disposto em potes de plástico de capacidade de 1.000 ml contendo 500 g de solo seco cada. no total, foram preenchidos 80 potes, considerando o desenho experimental 4 × 5 × 4 (4 tempos de exposição – 0, 28, 56 e 84 dias; 5 repetições por tratamento; 4 tratamentos – controle, abamectina, difenoconazol e mistura). os potes permaneceram em laboratório climatizado a 23°c, com período de iluminação de 16 horas diárias e período noturno de escuridão de 8 horas, sendo semanalmente abertos por 10 minutos para troca gasosa e correção da umidade. a cada período de exposição, 20 réplicas (5 de cada tratamento) foram sacrificadas para a montagem dos testes com as sementes de lycopersicon lycopersicum. desenho experimental e procedimentos após 0, 28, 56 e 84 dias da contaminação do solo, foram iniciados os testes de germinação e crescimento do tomate, conforme adaptações dos protocolos oecd 208: seedling emergence and seedling growth test (oecd, 2006) e iso 11269-2: effects of contaminated soil on the emergence and early growth of higher plants (iso, 2005). nesses tempos, cada um dos quatro tratamentos (controle, abamectina, difenoconazol e mistura) foi dividido em 5 réplicas, cada qual composta de 100 ± 1 g de solo dispostos em frascos com capacidade de 350 ml, onde foram introduzidas 5 sementes da espécie de tomate lycopersicon lycopersicum. foi utilizado um sistema autônomo de rega, com o emprego de cordas de fibras sintéticas que, conectadas do fundo dos frascos com solo a um recipiente contendo água destilada, permitiram que o solo absorvesse água de modo autossuficiente, conforme preconizado pelo protocolo iso 11269-2 (iso, 2005). o teste permaneceu na mesma sala em que o solo inicial foi armazenado, com temperatura de 23 ± 1°c e intensidade de iluminação de aproximadamente 7.000 lux, fornecida por lâmpadas fluorescentes tubulares por 16 horas diárias. cada teste durou 21 dias contados a partir da germinação de metade das sementes do tratamento controle. após esse período, foram mensurados os seguintes parâmetros das plantas: número de sementes germinadas (observação direta), altura da parte aérea (régua milimetrada), massa fresca e massa seca (balança analítica). para medição dos parâmetros de crescimento, as plântulas foram cortadas na altura do solo, excluindo-se, desse modo, suas raízes. considerou-se parte aérea o comprimento do colo até a gema apical das plântulas. para a medição da massa seca, as plântulas foram colocadas em estufa a 80°c por 24 horas e, em seguida, deixadas em dessecador até esfriarem antes da pesagem (iso, 2005; oecd, 2006). antes do início de cada teste, também foi analisada a biomassa microbiana de carbono (bmc), de acordo com o método de fumigação-extração (vance; brookes; jenkinson, 1987), usualmente citado como o mais adequado (andréa; hollweg, 2004), utilizando-se de coeficiente de correção (kec) igual a 0,33 (sparling; west, 1988). rocha, a.g.; espindola, e.l.g.; oliveira, v.b.m. 98 rbciamb | n.49 | set 2018 | 95-107 agrotóxicos e sementes o fungicida comercial possui modo de ação sistêmico, pertence ao grupo químico dos triazóis e apresenta formulação que leva o ia difenoconazol em concentração de 250 g.l-1 (syngenta proteção de cultivos ltda, 2016). o inseticida/acaricida tem modo de ação por contato e ingestão, pertence ao grupo químico das avermectinas e possui formulação que leva o ia abamectina em concentração de 36 g.l-1 (cheminova brasil ldta., 2016). foram utilizadas sementes comerciais selecionadas de tomate da espécie lycopersicon lycopersicum, com pureza de 99% e índice de germinação de 85%. os agrotóxicos e as sementes foram adquiridos em loja especializada na cidade de são carlos, são paulo. análise química dos agrotóxicos no intuito de confirmar as concentrações nominais testadas, as soluções estoque foram analisadas por meio de cromatografia líquida de alta eficiência (hplc/ms/ ms agilent® 6490 series). as condições da análise foram: coluna agilent zorbax ods c18 (250 × 4,6 × 5 mm) e temperatura de 25°c. a fase móvel isocrática utilizada foi acetonitrila e água (ácido fórmico 0,1%; 90:10 v/v) por 6 minutos, a uma injeção de volume de 20 µl e fluxo de 1,0 ml.min−1. as análises foram conduzidas em triplicatas. com base na absorbância dos sinais observados no espectro do detector de arranjo de diodos (dad) das soluções padrões, a abamectina e o difenoconazol foram detectados e quantificados a 246 nm e 230 nm, com tempos de retenção de 2,9 e 2,2 minutos, respectivamente. a precisão em termos de repetibilidade, expressa em desvio padrão relativo, foi 2,05% para abamectina e 1,88% para o difenoconazol. os limites de detecção foram 0,1 μg.l-1 (abamectina) e 5 ng.l-1 (difenoconazol), e as recuperações obtidas foram de 116% para a abamectina e 115% para o difenoconazol. análises estatísticas no intuito de verificar a interação entre os diferentes tratamentos e os tempos de coleta, as comparações estatísticas foram realizadas por meio de análise de variância (anova) de duas vias, com teste post-hoc de holm-šídák, tanto para parâmetros das plântulas avaliados, quanto para a biomassa microbiana de carbono. cada parâmetro (porcentagem de germinação, altura da parte aérea, massa fresca, massa seca e bmc) foi considerado uma variável dependente e analisado separadamente. as variáveis independentes utilizadas foram os tempos de análise do solo (0, 28, 56 e 84 dias após a contaminação) e os tratamentos (controle, abamectina, difenoconazol e mistura). as análises foram executadas com os programas sigmaplot® versão 11.0 e ibm spss statistics® versão 22, ambos para windows®, e a significância foi estabelecida em 5% para todas as análises. resultados e discussão na figura 1, são apresentadas as variações na germinação e no crescimento das plantas, para cada um dos diferentes tratamentos, nos quatro períodos de exposição após a contaminação do solo. em todos os tratamentos, as diferenças dos valores de germinação das sementes (figura 1a) entre os quatro períodos de exposição não foram suficientes para excluir a possibilidade de provirem da aleatoriedade intrínseca à variabilidade amostral. em relação à massa fresca (figura 1b), nota-se um aumento gradual dos valores em todos os tratamentos ao longo dos quatro períodos de exposição, com diferenças significativas entre os dois últimos e os dois primeiros, excetuando-se o caso da exposição ao difenoconazol, diante da qual tal parâmetro permaneceu estável ao longo do tempo. para a massa seca (figura 1c) e a altura das plântulas (figura 1d), os valores do controle do primeiro período de exposição se mostraram significativamente menores em comparação com os períodos posteriores. subsequentemente, há uma ascensão de ambos os parâmetros, levando o controle a equiparar-se aos demais tratamentos a partir da análise realizada após 28 dias da contaminação do solo. excetuando-se a germinação das sementes, todos os outros parâmetros avaliados, de uma forma geral, demonstraram um crescimento ao longo dos quatro peimpactos de agrotóxicos no crescimento do tomate 99 rbciamb | n.49 | set 2018 | 95-107 *diferenças significativas (p ≤ 0,05) entre os mesmos tratamentos em relação a diferentes tempos de exposição (dias 0 e 28); **diferenças significativas (p ≤ 0,05) entre o respectivo tratamento e o controle no mesmo tempo de exposição (dia 0). figura 1 – valores e erros padrão de (a) germinação de sementes; (b) massa fresca; (c) massa seca; (d) altura da parte aérea de tomate (lycopersicon lycopersicum) em testes iniciados após 0, 28, 56 e 84 dias da contaminação do solo com as doses recomendadas do inseticida/acaricida (ingrediente ativo: abamectina) e do fungicida (ingrediente ativo: difenoconazol), bem como a mistura de ambos. se m en te s ge rm in ad as (% ) 110 100 90 80 70 60 50 40 m as sa fr es ca (m g) 100 90 80 70 60 50 m as sa s ec a (m g) 18 17 16 15 14 12 10 13 11 9 8 0 28 56 84 a ltu ra d a pa rt e aé re a (m m ) 45 40 35 30 25 0 28 56 84 a c b d controle abamectina difenoconazol mistura tempo do início do teste após contaminação (dias) *(0) *(0) *(0) *(28) *(0,28) **** *(0) *(0)*(0)**** ríodos de exposição em todos os tratamentos avaliados (figura 1). tal fato sugere que o maior tempo de armazenamento do solo favoreceu o crescimento das plântulas, uma vez que as demais variáveis foram as mesmas para todos os períodos de exposição (as variáveis físicas — temperatura, umidade e iluminação — permaneceram inalteradas, e as sementes utilizadas originaram-se do mesmo lote). em relação aos valores significativamente maiores de altura e massa seca das plântulas em solos contaminados com difenoconazol no primeiro tempo de exposição (dia 0), sabe-se que alguns fungicidas triazóis são descritos como reguladores de crescimento vegetal (fletcher; hofstra; gao, 1986), podendo favorecer, por exemplo, o processo de fotossíntese das plantas ( muthukumarasamy; panneerselvam, 1997; petit et al., 2012), bem como amenizar estresses provocados por diversos fatores, como salinidade ( muthukumarasamy; panneerselvam, 1997), agentes oxidativos e senescência das células (wu; von tiedemann, 2002). rocha, a.g.; espindola, e.l.g.; oliveira, v.b.m. 100 rbciamb | n.49 | set 2018 | 95-107 além dos efeitos do fungicida (ia difenoconazol) sobre a altura e a massa seca das plântulas, também foi possível observar uma influência positiva do inseticida/ acaricida (ia abamectina) aplicado isoladamente sobre esse último parâmetro, bem como uma possível contribuição positiva da mistura dos produtos em relação à massa seca (figura 1). as avermectinas são descritas como princípios que possuem fitotoxicidade baixa ou nula, mas, ao contrário dos triazóis, não são relatados casos de estímulo fisiológico ao crescimento de vegetais (halley; nessel; lu, 1989; halley; vandenheuvel; wislocki, 1993). sendo assim, a composição biológica do solo, que se limitou às comunidades microbianas do solo, pode ter influenciado o crescimento de plantas, conforme já descrito em diversos outros trabalhos (franklin; mills, 2007; moreira; siqueira, 2006). em relação a essa hipótese, a abamectina é normalmente descrita como um princípio que não apresenta atividade antibacteriana ou antifúngica, exceto em altíssimas doses (bai; ogbourne, 2016). além disso, uma das principais vias de degradação do composto é a atividade metabólica microbiana, que transforma a molécula original de avermectina b1a (da qual mais de 80% da abamectina é composta) em 8a-hidroxi-avermectina b 1a , principalmente (halley; vandenheuvel; wislocki, 1993). considerando tais fatores, a abamectina pode ter servido como substrato e estimulado o crescimento de populações microbianas benéficas ao crescimento das plântulas. a hipótese de influência dos microrganismos no crescimento das plântulas é corroborada pelo fato de que a emergência delas, única variável que não representou um indicador de crescimento propriamente dito, não apresentou, em qualquer tratamento, variações significativas nos diferentes períodos de exposição. de fato, a germinação de sementes tem se mostrado como o parâmetro menos sensível dentre os usualmente avaliados em testes de fitotoxicidade de agrotóxicos (shakir et al., 2016), muito embora já tenham sido relatados efeitos negativos sobre tal variável diante de doses altas de abamectina e difenoconazol (bernardes et al., 2015; shakir et al., 2016). com o objetivo de auxiliar o entendimento da influência das comunidades microbianas no crescimento das plântulas, a figura 2 apresenta os valores da bmc corfigura 2 – valores e erros padrão da biomassa microbiana de carbono do solo após 0, 28, 56 e 84 dias da contaminação deste com as doses recomendadas para o tomate (lycopersicon lycopersicum) do inseticida/acaricida, do fungicida e da mistura de ambos. bm c (m g c. kg -1 s ol o) 1.000 800 600 400 200 0 0 28 56 84 tempo de exposição após a contaminação do solo (dias) controle abamectina difenoconazol mistura impactos de agrotóxicos no crescimento do tomate 101 rbciamb | n.49 | set 2018 | 95-107 respondentes a cada um dos tempos de exposição e tratamentos. a tabela s1, disponível como material suplementar, traz os resultados da anova de duas vias realizada para a bmc e indica as diferenças significativas entre tratamentos e entre tempos de exposição. para todos os tratamentos, os valores de bmc da primeira análise se mostraram menores do que nas análises subsequentes. a primeira análise não revelou diferenças significativas entre os valores de bmc dos diferentes tratamentos, ao contrário do que pode ser observado para alguns tratamentos nas análises realizadas após 28, 56 e 84 dias da contaminação do solo. todos os tratamentos apresentaram diversas diferenças significativas entre os tempos de análise ( tabela s1), fator que pareceu exercer relevante influência nos valores mensurados de bmc, tal qual ocorreu para os parâmetros de crescimento das plantas. acerca das possíveis influências das comunidades microbianas nos parâmetros de crescimento das plântulas, observa-se crescimento generalizado dos microrganismos do solo após a análise inicial (figura 2). nesse primeiro período, as comunidades microbianas possivelmente ainda se encontravam em processo de estabilização após a inoculação do substrato microbiano cinco dias antes e nota-se que a biomassa não se mostrou estatisticamente diferente entre quaisquer tratamentos na análise inicial. nas análises posteriores (28, 56 e 84 dias), o maior intervalo de tempo possibilitou o crescimento das comunidades a ponto de, aparentemente, estabilizar seus níveis de reprodução e crescimento, conforme esperado em razão do limite espacial do habitat edáfico fornecido no laboratório (franklin; mills, 2007; vos et al., 2013). é importante frisar que as análises da bmc foram feitas com o solo em situação imediatamente anterior ao plantio das sementes, o que significa que as variações da bmc podem servir para explicar determinados resultados no crescimento do tomate, mas que a recíproca não é verdadeira, isto é, o plantio do tomate não afetou os valores de bmc aqui expressados. embora o tratamento com fungicida possa ter afetado negativamente as comunidades fúngicas do solo, o carbono da biomassa microbiana não parece ter sido afetado como um todo na primeira análise (dia 0). sabe-se que as comunidades microbianas do solo são, em termos de densidade, formadas majoritariamente por bactérias, seguidas das comunidades de fungos e demais microrganismos (coleman; callaham; crossley, 2017; moreira; siqueira, 2006). parte das bactérias do solo é considerada fungívora, ou seja, utiliza-se dos fungos ou de parte deles como fonte adicional de nutrientes, mormente por processos de necrotrofia extracelular e biotrofia extra e endocelular (leveau; preston, 2008). independentemente do mecanismo de atuação das bactérias nesses casos, a possível morte dos fungos ou o comprometimento de suas funções em decorrência da ação fungicida podem ter auxiliado o crescimento e a reprodução de bactérias. ademais, outros tipos de microrganismos edáficos que apresentam comportamento fungívoro, tais como os protozoários, também podem se beneficiar do enfraquecimento das comunidades de fungos (geisen et al., 2016). isso explicaria por que, mesmo em um solo tratado com um fungicida, o carbono da biomassa microbiana como um todo não foi afetado. a degradação dos agrotóxicos utilizados é outro fator que pode estar ligado ao tempo de exposição e à composição biológica do solo, podendo também ter influenciado os resultados obtidos. a velocidade de degradação dos compostos, geralmente expressada por sua meia-vida, varia bastante em função das diversas singularidades que os influenciam no meio em que estão presentes, tais como luminosidade, tipo de solo e temperatura (wislocki; grosso; dybas, 1989). em condições semelhantes às conduzidas neste trabalho, isto é, laboratório com temperatura de 23°c, solo franco-argiloso em condições aeróbias reduzidas pela alta umidade e incidência periódica de radiação ultravioleta, a meia-vida dos ingredientes ativos aplicados em doses semelhantes é descrita como variando aproximadamente de 3 a 14 dias para a abamectina (bai; ogbourne, 2016; halley; nessel; lu, 1989) e de 33 a 55 dias para o difenoconazol (thom; ottow; benckiser, 1997). isto posto, é provável que a ausência de diferenças significativas dos parâmetros de crescimento das plântulas entre diferentes tratamentos após 28, 56 e 84 dias da contaminação do solo ( figura 1) também tenha sido influenciada pelos processos de transformação dos produtos no solo. para os organismos de solo, pouco se sabe acerca dos efeitos da abamectina e de seus metabólitos, mas alguns estudos sugerem que os produtos de sua degradação apresentam toxicidade menor ou igual à molécula rocha, a.g.; espindola, e.l.g.; oliveira, v.b.m. 102 rbciamb | n.49 | set 2018 | 95-107 primária para a fauna e a flora do solo (bai; ogbourne, 2016; wislocki; grosso; dybas, 1989). tal informação carece, porém, de mais evidências, visto que a maioria desses estudos foi feita com as fezes de gado tratado com avermectinas ou se trataram de experimentos in vitro (bai; ogbourne, 2016). além disso, outros autores não descartam possíveis efeitos tóxicos a outros organismos edáficos, como minhocas, dos outros ingredientes que compõem a formulação comercial de agrotóxicos a base de abamectina (nunes; daam; espíndola, 2016) ou dos ingredientes inertes de outros tipos de agrotóxicos (pereira et al., 2009). possíveis efeitos tóxicos dos denominados ingredientes inertes das formulações a base de abamectina também já foram descritos para organismos aquáticos, como os microcrustáceos daphinia similis (novelli et al., 2012) e ceriodaphnia silvestrii (casali-pereira et al., 2015). no caso deste trabalho, considerando o tempo sugerido para a degradação da abamectina, seus subprodutos não apresentaram indícios de fitotoxicidade, tampouco parecem ter apresentado o mesmo tipo de influência no solo que estimulou o crescimento das plântulas observado no primeiro período de exposição (dia 0). no que se refere ao tratamento com a mistura dos dois agrotóxicos, o único efeito observado, apesar de não significativo estatisticamente, foi uma possível combinação antagônica para a massa seca das plântulas no primeiro tempo de exposição. o possível antagonismo observado, porém, não pôde ser confirmado nos demais períodos de exposição, o que pode ser explicado pela mudança na influência dos contaminantes ao longo do tempo, por conta, principalmente, da sua degradação. não há registros, na literatura, sobre os possíveis efeitos da mistura de abamectina e difenoconazol nos organismos edáficos. contudo, outros trabalhos já relataram efeitos sinérgicos ou antagônicos que fungicidas e inseticidas podem adquirir quando utilizados em conjunto, como no caso das taxas de respiração e fotossíntese do dossel de macieiras (untiedt; blanke, 2004). embora a ação de ambos os agrotóxicos possivelmente tenha auxiliado pontualmente a altura e a massa seca das plantas no primeiro período de exposição, constatou-se que o controle foi o único tratamento em que a altura das plântulas não apresentou decréscimo ao longo dos tempos de exposição, indicando uma possível tendência de melhor desempenho, no longo prazo, naquele tratamento. tais valores também são acompanhados de níveis mais elevados de biomassa microbiana, sendo que o crescimento conjunto dos dois parâmetros (altura e bmc) se relaciona pelo fato de que solos mais ricos em microrganismos podem ser benéficos às plantas em relação às funcionalidades ecológicas microbianas, tais como maior facilidade de fixação e absorção de nutrientes, decomposição e assimilação da matéria orgânica, agregação e estabilidade de agregados no solo e produção de enzimas, vitaminas e simbioses benéficas às plantas (coleman; callaham; crossley, 2017; moreira; siqueira, 2006). as demais variações da biomassa microbiana parecem apresentar uma complexidade maior do que os parâmetros analisados podem explicar, isto é, possivelmente decorrem das interações microbianas de competição, cooperação, predação e outras inúmeras relações que ocorrem entre os microrganismos presentes no solo. ademais, o tipo de experimentação em menor escala, com limitações físicas à entrada de agentes físicos, químicos ou biológicos externos, tende a favorecer o alcance e a manutenção de uma abundância microbiana ao longo do tempo (franklin; mills, 2007; treves et al., 2003). por fim, o fato de não ser possível observar, para a massa fresca, os mesmos resultados encontrados para a massa seca das plântulas pode ser explicado pelas flutuações a que a primeira está sujeita quanto à umidade incorporada pelas plântulas no momento de seu corte e pesagem. isso sugere a massa seca como um parâmetro mais preciso do que a fresca para avaliação de fitotoxicidade. conclusão os resultados deste trabalho indicam que as diferenças entre os distintos períodos de exposição tiveram influência de ambos os agrotóxicos apenas no primeiro período, possivelmente em função da degradação dos compostos e melhor estabilização das comunidades microbianas nos períodos de exposição posteriores. em relação aos possíveis efeitos tóxicos dos produtos, constatou-se que ambos os agrotóxicos não afetaram negativamente a germinação ou o crescimento da espécie de tomate lycopersicon lycopersicum. não obstante, observou-se uma melhor tendência de crescimento das plântulas no solo controle em longo prazo, em detrimenimpactos de agrotóxicos no crescimento do tomate 103 rbciamb | n.49 | set 2018 | 95-107 to dos solos contaminados pelos agrotóxicos. para as misturas, foi observado um possível efeito antagônico apenas para a massa seca no primeiro tempo de exposição, não indicando maiores consequências ao crescimento das plantas dos produtos utilizados em combinação. frisa-se que a fitotoxicidade ou outros efeitos ambientais desses agrotóxicos em condições de campo podem diferir dos resultados aqui encontrados, em virtude de aplicações repetidas e em doses maiores do que as recomendadas (nunes; espíndola, 2012; peres; moreira, 2003). por fim, reitera-se a importância do cumprimento das recomendações de aplicação de ambos os agrotóxicos avaliados por parte dos agricultores e recomenda-se a iniciativa de diminuição progressiva da sua utilização, uma vez que mesmo alterações microbiológicas provocadas por eles podem contribuir com mudanças de maior magnitude, dada a sua escala de utilização. referências agência nacional de vigilância sanitária (anvisa). programa de análise de resíduos de agrotóxicos em alimentos: relatório das análises de amostras monitoradas no período de 2013 a 2015. brasília: anvisa, 2016. andréa, m. m.; hollweg, m. j. m. comparação de métodos para determinação de biomassa microbiana em dois solos. revista brasileira de ciência do solo, v. 28, n. 6, p. 981-986, 2004. http://dx.doi.org/10.1590/s010006832004000600006 armagan, g.; özden, a.; dimitrovski, d. food production and pesticide use: a dilemma in agriculture. fresenius environmental bulletin, v. 24, n. 12, p. 4364-4369, 2015. bai, s. h.; 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c: controle; m: mistura; a: abamectina. material suplementar this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. 142 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 142-157 gustavo galetti mestre em planejamento e uso de recursos renováveis, universidade federal de são carlos (ufscar) – sorocaba (sp), brasil. josé mauro santana da silva professor adjunto do centro de ciências e tecnologias para sustentabilidade (ccts) do departamento de ciências ambientais (dca) da ufscar – sorocaba (sp), brasil. fatima conceição márquez piña-rodrigues professora titular do ccts do dca da ufscar – sorocaba (sp), brasil. ivonir piotrowiski doutorando em planejamento e uso de recursos renováveis, ufscar – sorocaba (sp), brasil. endereço para correspondência: gustavo galetti – rua coronel manoel leme, 2.037 – novo jardim belém – cep 13690-000 – descalvado (sp), brasil – e-mail: gustavo_galetti@hotmail.com recebido em: 17/10/2017 aceito em: 04/05/2018 resumo tendo em vista a crescente necessidade de novos modelos para restauração florestal, o presente estudo teve o objetivo de avaliar se alta diversidade de espécies vegetais, funções e densidade em restauração florestal resultaram na recuperação da estabilidade do sistema, e quais as condições ou processos que afetaram o restabelecimento da funcionalidade ecológica nos sistemas avaliados. para isso, um protocolo de indicadores de restauração foi aplicado em uma área de referência e em três áreas de restauração, em floresta estacional semidecidual, uma delas no modelo denso-diversofuncional (3 mudas por m2), com 53 meses de idade; e duas no modelo de preenchimento e diversidade (espaçamento 3 × 2 m), com 35 e 60 meses de idade. os resultados indicam que o modelo denso-diverso-funcional é eficiente na restauração da funcionalidade ecológica já aos 53 meses e difere do sistema preenchimento e diversidade em relação às condições necessárias para promover a proteção do solo e o aporte de serapilheira. palavras-chave: processos ecológicos; indicadores ambientais; recuperação de áreas degradadas. abstract considering the growing need for new models for forest restoration, the present study had the objective of evaluating the high diversity of plant species, functions and density in forest restoration, resulting in the recovery of the system’s stability, and the conditions or processes that affected the restoration of ecological functionality in the systems evaluated. for this, a restoration indicator protocol was applied in a reference area and in three restoration areas, in a semideciduous seasonal forest, a dense-diversefunctional model (3 seedlings per m2), with 53 months of age and two in the model of fill and diversity (spacing 3 × 2 m), with 35 and 60 months of age, respectively. the results indicate that the dense-diverse-functional model is efficient in the restoration of the ecological functionality at 53 months and differs from the system fill and diversity in relation to the conditions needed to promote soil protection and litter loading. keywords: ecological processes; environmental indicators; recovery of degraded areas. doi: 10.5327/z2176-947820180301 análise multicriterial da estabilidade ecológica em três modelos de restauração florestal multicriterial analysis of ecological stability in three forest restoration models https://orcid.org/0000-0001-6310-2387 https://orcid.org/0000-0003-0662-4132 https://orcid.org/0000-0001-8713-448x https://orcid.org/0000-0001-6697-8093 análise multicriterial da estabilidade ecológica em três modelos de restauração florestal 143 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 142-157 introdução devido à pressão antrópica, decorrente principalmente da expansão urbana e de atividades agropecuárias, grande parte das regiões tropicais apresenta sua cobertura florestal nativa altamente fragmentada e/ou restrita a pequenas porções de terra, resultando em crescente perda de biodiversidade (dean, 1996). no brasil, estima-se o déficit de 43 milhões de hectares de áreas de preservação permanente e 42 milhões de hectares de reserva legal, sendo um desafio a restauração ambiental dessas áreas (soares-filho et al., 2014). o processo de restauração de áreas degradadas pode ser entendido como a reconstrução dos processos ecológicos, garantindo a perpetuação e a evolução da comunidade no espaço e no tempo, contando com recursos bióticos suficientes para continuar seu desenvolvimento sem mais assistência ou subsídio. um ecossistema restaurado vai se sustentar sozinho estrutural e funcionalmente, mostrando estabilidade às faixas normais de variação de estresse e perturbação ambiental, além de interagir com ecossistemas contíguos por meio de fluxos bióticos e abióticos (ser; policy working group, 2004; wright et al., 2009; engel, 2011; suganuma; durigan, 2015). nessa perspectiva, a estabilidade é um processo adimensional que reflete a capacidade de o sistema manter sua trajetória apesar do estresse ambiental, atingido parcialmente com base na capacidade do ecossistema para resistência e resiliência (díaz; cabido, 2001; engel; parrota, 2003; ser; policy working group, 2004; bastian, 2013). resistência é o termo que descreve a habilidade do ecossistema manter seus atributos estruturais e funcionais quando sob condições de estresse e perturbações, ou seja, é a capacidade de o sistema suportar variações quando submetido a distúrbios ambientais. já a resiliência é a capacidade de recuperar os atributos estruturais e funcionais que sofreram danos por estresse ou perturbação (díaz; cabido, 2001; ser; policy working group, 2004; oliver et al., 2016); medida em função do tempo que o sistema demora para retornar à situação de equilíbrio dinâmico (engel & parrotta, 2003; scheffer, 2015). a disseminação de modelos pré-estabelecidos de restauração em detrimento de ajustes a cada condição tem sido apontada como uma das causas do insucesso nos plantios de restauração (durigan et al., 2010). confirmando isso, levantamentos realizados em são paulo mostraram que menos de 25% das áreas restauradas nos últimos 10 a 20 anos, para atender medidas legais, estavam parcialmente estabelecidas; e as demais não tiveram sucesso (rodrigues, 2013; fernandes; freitas; piña-rodrigues, 2017). esse debate se torna relevante pelas mudanças dos paradigmas na restauração, que levam a enfatizar não o produto da sucessão, mas sim os processos internos como as interações bióticas e abióticas e as externas — interações com a paisagem —, que levam ao restabelecimento da trajetória sucessional (suding; gross, 2006). por outro lado, discute-se a restauração e sua relação direta com a retomada de processos ecológicos diretamente relacionados ao aumento da riqueza e diversidade de espécies, fato que norteou vários mecanismos legais como a resolução da secretaria de meio ambiente (sma) nº 08/2008 (são paulo, 2008) em são paulo. contudo, a riqueza de espécies na restauração não necessariamente proporciona ocorrência de interações geradoras de processos ecológicos, uma vez que espécies distintas podem exercer funções similares, reduzindo a diversidade funcional presente no ecossistema (petchey et al., 2004; forrester; bauhus, 2016). a diversidade funcional considera que diferenças ecológicas, fisiológicas e morfológicas entre as espécies resultam em diferenças de funções das mesmas dentro de um ecossistema (petchey; gaston, 2006). assim, os processos em ecossistemas funcionalmente diversos ocorrerão em detrimento dos funcionalmente redundantes, por conta da diversidade de características funcionais (naeem, 1998; cianciaruso; silva; batalha, 2009; trindade filho; loyola, 2010). a relação da diversidade funcional com a riqueza de espécies é complexa e depende do contexto no qual as espécies se encontram (cadotte; carscadden; mirotchnick, 2011). no entanto, a diversidade funcional afeta a comunidade e exerce importante papel na restauração ecológica (naeem, 2002; cadotte; carscadden; mirotchnick, 2011). como a diversidade funcional é geradora de processos ecológicos, torna-se de extrema importância o ajuste das metodologias para restauração florestal envolvendo o conhecimento do local, a seleção correta da metodologia de plantio, a biologia e a forma de utilização das espécies para o sucesso do plantio heterogêneo (rodrigues; brancalion; isernhagen, galetti, g. et al. 144 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 142-157 2009; brancalion et al., 2010). para isso, devem ser consideradas não apenas as espécies a serem plantadas, mas principalmente suas funções no sistema (cadotte; carscadden; mirotchnick, 2011). evidências empíricas têm demostrado que a resposta ecossistêmica ao aumento na riqueza de espécies é variável, podendo ter diferentes magnitudes, dependendo do grau de dominância das espécies perdidas ou adquiridas, da força de suas interações com outras espécies, da ordem em que as espécies são perdidas, dos traços funcionais das espécies, da complementariedade de caracteres funcionais das espécies e das interações bióticas e abióticas que regulam a magnitude e a expressão desses nas funções ecossistêmicas (díaz & cabido, 2001; naeem, 2002; hooper et al., 2005). de fato, mais de 50 padrões de potenciais de respostas ecossistêmicas já foram descritos (loreau, 1998; naeem, 2002), sendo as relações mais comuns a relação linear positiva, a assintótica e a ausência de relação óbvia (engel, 2011). métodos de restauração comumente adotados, como plantio em área total, enriquecimento, adensamento ou nucleação, consideram o emprego da diversidade a partir do uso de grupos funcionais de plantio, dividindo-os em “espécies de preenchimento” (rodrigues; brancalion; isernhagen, 2009) ou “espécies de recobrimento”, que recobrem rapidamente o solo (geralmente espécies pioneiras ou secundárias iniciais), e “espécies de diversidade”, que crescem ou recobrem o solo mais lentamente, mas aumentam a diversidade por pertencerem a diversos grupos sucessionais (gandolfi; belotto; rodrigues., 2009). outros modelos de plantios de restauração vêm sendo utilizados no brasil e em vários países, tendo como premissa a associação de alta diversidade com as funções ecológicas e a riqueza de espécies (miyawaki, 1998; miyawaki & abe, 2004; leles et al., 2011). dentre eles, destacam-se os métodos myawaki (schirone; salis; vessella, 2011) e o denso-diverso-funcional (ddf), que associam alta riqueza de espécies e de funcionalidade ecológica à alta densidade de plantas, promovendo rápida cobertura das áreas visando acelerar o reestabelecimento de processos como a sucessão e a ciclagem de nutrientes, entre outros (piña-rodrigues; reis; marques, 1997). diante da complexa relação entre a riqueza de espécies e o funcionamento de ecossistemas, surge a necessidade de avaliar como a riqueza e a diversidade de espécies podem ser manipuladas e como o funcionamento do ecossistema deve ser medido como uma variável resposta a essas manipulações, fornecendo subsídios e referenciais teóricos para que as discussões sobre o tema continuem evoluindo (naeem, 2002; cardinale et al., 2009; laughlin, 2014; tilman; isbell; cowles, 2014). objetivos considerando o exposto, o presente trabalho pretende responder às seguintes questões: • sistemas de restauração densos e biodiversos foram eficientes na restauração da estabilidade, resiliência, confiabilidade e processos ecológicos em relação a outros modelos?; • quais as condições ou processos que afetaram o estabelecimento da funcionalidade ecológica nos modelos de restauração avaliados? material e métodos áreas de estudo em zonas de floresta estacional semidecidual, na bacia hidrográfica do rio sorocaba e médio tietê, estado de são paulo, foram avaliadas quatro áreas com diferentes modelos e idades de restauração. a região apresenta clima tropical de altitude com verão moderadamente quente, temperatura média anual de 22°c, com períodos secos nos meses de junho a agosto, precipitação inferior a 100 mm mensais e temperatura mínima de 15°c e máxima de 27°c (inmet, 2015). o relevo da região encontra-se em área de transição entre o planalto atlântico e a depressão periférica paulista, as altimetrias predominantes estão entre 600 e 650 m, enquanto as declividades variam entre 5 e 10% (ross; moroz, 1997). a unidade pedológica presente é de latossolos vermelhos, constituído por latossolos roxos e latossolos vermelho-escuros distróficos, segundo o mapa geomorfológico de rossi (2017). análise multicriterial da estabilidade ecológica em três modelos de restauração florestal 145 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 142-157 como área de referência (ar) foi selecionado um fragmento de 4 ha situado a (23°34’57’’ s; 23°35’25”s e 47°31’50’’ w; 47°31’00” w), na mesma região das restaurações. a área encontra-se em estágio intermediário de sucessão, apresenta regeneração com elevada riqueza de espécies transitórias, formada em sua maioria por espécies não pioneiras e zoocóricas, com dominância de aspidosperma olivaceum, cordia trichotoma, ocotea elegans, guarea guidonia, psychotria carthagenensis, esenbeckia leiocarpa e casearia obliqua (kortz et al., 2014). como áreas de restauração foram analisados: • um plantio de 4 ha implantado em 2011, no modelo ddf, com idade de 53 meses, onde foram plantadas 81.594 mudas com 3 indivíduos/m2, de 142 espécies, sendo 47% pioneiras e 53% não pioneiras, selecionadas de acordo com miyawaki (1999), considerando as suas funções ecológicas no sistema (atração da fauna, aporte de biomassa, interação com microrganismos do solo, cobertura do solo); • duas áreas plantadas de diferentes idades (35 e 60 meses) em espaçamento 3 × 2 m no modelo preenchimento e diversidade (p&d) de acordo com rodrigues, brancalion e isernhagen (2009), com proporção aproximada de 60% de pioneiras e 40% de não pioneiras, de acordo com a resolução sma nº 08/2008 (são paulo, 2008). na área de 35 meses (p&d-35), foram plantados 20 ha com 97 espécies distribuídas em 33 mil mudas. na área de 60 meses de idade (p&d-60) foram plantados 37,25 ha com 80 espécies divididas em 62 mil mudas. as coletas em campo foram realizadas entre os meses de janeiro e maio de 2016, em 56 parcelas de 10 × 10 m, sendo 6 parcelas em ar, 15 no ddf, 15 no p&d-60 e 20 no p&d-35. para os descritores de diversidade e parâmetros funcionais da comunidade, todos os indivíduos arbóreos foram identificados, e mensuradas sua altura total (cm) e circunferência à altura do colo (cac) (mm). cada espécie foi classificada por grupo sucessional (pioneira e não pioneira), empregando-se os mesmos critérios da resolução sma nº 08 (são paulo, 2008). os indivíduos arbóreos observados foram avaliados quanto à presença de epífitas, cipós e lianas. no descritor de controle e manejo foram estimados a cobertura do solo por copa, calculada segundo as indicações da resolução sma nº 32/2014 (são paulo, 2014); incidência de luz (%); cobertura do solo (%) com gramíneas invasoras; e avaliação de impactos causados pela presença humana, tanto positiva (manejo, capina, ausência de incêndios) quanto negativa (trilhas, caminhos e incêndios), realizada por meio de inspeção visual das parcelas de 100 m2 e com base em informações obtidas com os responsáveis pela manutenção. no descritor de proteção do solo e aporte de serapilheira foram estimados: cobertura do solo (%) com herbáceas e serapilheira e altura da serapilheira (cm). os indicadores de cobertura do solo com serapilheira, herbáceas e gramíneas foram obtidos com o uso de um quadro de 0,50 × 0,50 m, subdividido em 4 quadrículas de 0,25 × 0,25 m, lançado em 3 pontos de cada parcela. cada quadrícula preenchida em mais da metade de sua área representou 25% de cobertura. posteriormente, foram calculadas as médias de porcentagem de cobertura de cada indicador. nesses mesmos pontos foi determinada a incidência de luz com um luxímetro (klux) posicionado a 1 m do solo na direção norte; e também foi medida a incidência de luz a céu aberto a 1 m do solo a cada 30 min durante as coletas, para posterior cálculo da porcentagem de incidência de luz dentro das parcelas. avaliação da funcionalidade ecológica o método “marco para la evaluación de sistemas de manejo de recursos naturales incorporando indicadores de sustentabilidad” (mesmis) auxilia na escolha de indicadores, pois considera o comportamento das características mais latentes do sistema avaliado e como essas podem levá-lo a atingir estabilidade e resiliência (masera; astier; lópez-ridaura, 1999). o método propicia a criação de protocolos de seleção e aplicação de indicadores, que consideram atributos, descritores e a integridade ecológica do ecossistema, com isso, permitindo a caracterização dos sistemas em diferentes dimensões ecológicas. os dados obtidos por meio desses indicadores auxiliam a detectar pontos críticos no funcionamento dos ecossistemas, a estabelecer correlações e a levantar hipóteses, podendo também ser usados nas interpretações dos fenômenos naturais e previsões comportamentais de sustentabilidade de florestas para refletir a trajetória e a perpetuação dos ecossistemas (piña-rodrigues et al., 2015). uma vez que as interações na restauração ocorrem em diferentes níveis, a seleção multicriterial dos indicadores empregando o método mesmis torna possível integrar e utilizar as variações temporais e galetti, g. et al. 146 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 142-157 espaciais combinadas aos processos ecológicos que se deseja analisar (mendoza; prabhu, 2003). em função disso, o protocolo de indicadores empregado baseou-se no método mesmis (masera; astier; lópez-ridaura, 1999) e foi adaptado por piña-rodrigues et al. (2015) (tabela 1). para os atributos de estabilidade, resiliência e confiabilidade foram definidos descritores e cenários referenciais avaliados por meio de indicadores e seus parâmetros. para cada indicador foram propostos cenários e referenciais, positivos e negativos, baseados em revisão bibliográfica (tabela 1). a seguir foram atribuídas notas variando tabela 1 – protocolo de avaliação da funcionalidade ecológica de áreas de restauração empregado com base nos atributos de estabilidade, resiliência e confiabilidade do sistema baseado no método mesmis. a tr ib ut o d es cr it or es indicadores cenários e referenciais parâmetros es ta bi lid ad e e re si liê nc ia d iv er si da de d a co m un id ad e diversidade de espécies arbóreas (h’) índice de shannon próximo ao esperado para fragmentos referência estudados da região com h’ = 3,676. h’ > 3,0 = 3 1,0 < h’ < 2,9 = 2 h’ < 0,9 = 1 riqueza de espécies nativas (s) indesejável: inferior ao previsto na resolução sma nº 08/08. regular: baixa diversidade prejudica o estabelecimento da comunidade futura. desejável: de acordo com a resolução sma nº 08/08. nº espécies > 30 = 3 10 > nº espécies < 30 = 2 nº espécies < 10 = 1 densidade de indivíduos arbóreos (nº.ha-1) (d) indesejável: alta mortalidade, considerando a densidade de plantas recomendada pela resolução sma nº 08/08. regular: valores médios de densidade baseados na resolução sma nº 08/08. desejável: valores aproximados aos recomendados pela resolução sma nº 08/08. > 1.200 = 3 > 800 e < 1.200 = 2 > 400 e < 800 = 1 < 400 = 0 equitabilidade (j’) índice de pielou (j’) similar ao de áreas de floresta secundária da região. valor da área de referência (j’ = 0,904). j’ ≥ 1 – alta = 3 0,5 < j’ < 0,9 – média = 2 j’ < 0,5 – baixa = 1 nº de indivíduos/grupo sucessional (ind/ge) indesejável: não atende à resolução sma nº 08/08. desejável: atende à resolução sma nº 08/08. > 40% e < 60% de espécies/grupo = 3 ind < 40% e ind > 60% de espécies/grupo = 1 es ta bi lid ad e e re si liê nc ia d iv er si da de fu nc io na l nº de espécies por grupos sucessionais das espécies arbóreas d(ge) maior número de espécies não pioneiras presentes no sistema. p < np= 3 p ± np = 2 p > np = 1 altura média dos indivíduos arbóreos (m) – incremento médio anual (ima) indesejável: reflete o crescimento lento dos indivíduos ou replantios constantes (ima < 0,5 m). regular: valores considerados médios de crescimentos para plantios (ima de 0,5 a 1,0 m) desejável: valores considerados compatíveis com plantios de restauração (ima > 1,5 m). referencial: melo e durigan (2007). ima > 2,0 = 3 1 < ima < 2,0 = 2 0,5 < ima < 1,0 =1 ima < 0,5 = 0 área basal média – ab (m²) similar à ar ab > ar = 3 ab ≈ ar = 2 ab < ar = 1 continua... análise multicriterial da estabilidade ecológica em três modelos de restauração florestal 147 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 142-157 tabela 1 – continuação a tr ib ut o d es cr it or es indicadores cenários e referenciais parâmetros es ta bi lid ad e e re si liê nc ia d iv er si da de fu nc io na l diversidade de funções ecológicas – f (eco) como principais funções da floresta foram consideradas: (a) presença de espécies adubadoras ou fertilizadoras (com interação com microrganismos para fixação de nitrogênio); (b) aporte de biomassa (espécies caducifólias); (c) atração de fauna (espécies zoocóricas); (d) cobertura do solo (copas largas e densas). f (eco) > 4 = 3 1 > f (eco) < 4 = 2 1 f (eco) = 1 nenhuma função = 0 epífitas (epi) indesejável: ausente. desejável: presente, predomínio de posição nos terços superiores (ts) e médios (tm) dos indivíduos arbóreos. referencial: resolução nº 04/1994 (brasil, 1994). abundantes = 3 regular/presentes = 2 poucas = 1 ausente = 0 cipós e lianas (cip) indesejável: dominando a copa das árvores, em especial os terços superiores e médios. ausente =3 poucas = 2 regulares, presentes = 1 abundantes = 0 co nfi ab ili da de co nt ro le e m an ej o cobertura de copa – cc (m) (%) 3 anos > 15%. 5 anos > 30%. referencial: resolução sma nº 32/14 (são paulo, 2014). cc > 80 = 3 30% < cc < 80 = 2 15% < cc < 30 = 1 cc < 15% = 0 fechamento de dossel – l (%) indesejável: áreas abertas, sem cobertura de copa, com luminosidade superior a 50%. desejável: áreas fechadas com menor incidência de luz (< 50%). 0 < l < 25% = 3 25% < l < 50% = 2 50% < l < 75% = 1 75% < l < 100% = 0 cobertura do solo com gramíneas invasoras – gram (%) indesejável: resolução sma nº 08/08 prevê controle inicial de competidoras. desejável: baixa densidade de invasoras é favorável ao desenvolvimento das nativas. ausente a 10% = 3 > 10 a 25% = 2 25 a 50% = 1 > 50% de cobertura = 0 presença humana positiva – phum (+) (impactos positivos) visitas periódicas e manejo da área. manejo recente = 3 manejo antigo = 2 não manejado = 1 presença humana negativa – phum (-) (impactos negativos) presença de vestígios de incêndios na área, trilhas, caminhos e lixo. não visitado = 3 pouco visitado = 2 muito visitado = 1 pr ot eç ão d o so lo e a po rt e de se ra pi lh ei ra cobertura do solo com regenerantes (herbáceas) – %herb indesejável: ausência de regenerantes. regular: presença de alguns regenerantes na área. desejável: presença de regenerantes. 75 a 100% = 3 50 a 75% = 2 25 a 50% = 1 1 a 25% = 0 % serapilheira cobrindo o solo – %ser % de serapilheira próxima à encontrada na área de referência (75 a 100%). 75 a 100% = 3 50 a 75% = 2 25 a 50% = 1 1 a 25% = 0 altura da serapilheira (cm) – h-ser serapilheira cobrindo o solo com valores similares à área de floresta secundária na região (ar). maior ar = 3 similar à ar = 2 menor do que ar = 1 fonte: mesmis (masera; astier; lópez-ridaura, 1999); descritores, indicadores, cenários e referenciais e parâmetros adaptados por piña-rodrigues et al. (2015). galetti, g. et al. 148 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 142-157 de 0 a 1 (grau crítico — ruim, inexistente ou distinto do cenário positivo), 2 (grau aceitável) e 3 (grau desejado de sustentabilidade, similar ao cenário positivo). a partir das notas obtidas, foram elaborados gráficos de radar, contemplando os indicadores de estabilidade, resiliência e confiabilidade. na sua interpretação, cada raio do gráfico representa um dos indicadores, sendo seu comprimento proporcional à nota do indicador (0 a 3). uma linha é desenhada ligando os valores de cada raio, permitindo melhor visualização e análise dos indicadores e das condições de cada área de estudo. esse procedimento permitiu que os dados analisados pudessem ser comparados dentro da mesma unidade de avaliação. 3.3 análise da estrutura e diversidade vegetal a área basal média e a densidade de indivíduos foram estimadas por hectare. para o cálculo da área basal da parcela, soma-se a área basal dos troncos das árvores amostradas. a área basal de uma árvore foi calculada pela equação 1. ab = πr2 (1) em que: ab = área basal (m2); π = razão entre perímetro e diâmetro de uma circunferência (≅ 3,1416); r = raio da circunferência a altura do colo do indivíduo arbóreo. após o cálculo da área basal de cada parcela, foi calculada a média entre parcelas para se obter a área basal média. posteriormente foi estimada a área basal média por ha através da equação 2. abha abp • 1000 ap (2) em que: ab = área basal média por hectare (m2); abp = área basal média das parcelas (m2); ap = área da parcela (m2). a densidade de indivíduos das parcelas foi calculada pela divisão do número de indivíduos de cada parcela pela área da parcela (m2). o incremento médio anual (ima) foi calculado para cada modelo, dividindo-se a altura média dos indivíduos arbóreos amostrados em cada área pela idade, em anos. a diversidade de espécies foi estimada pelo índice de shannon-wiever (h’), a equitabilidade por pielou (j’) e a riqueza (s) segundo magurran (2004). análise de dados os dados foram avaliados quanto à normalidade por meio do teste de shapiro-wilk, e a análise de variância (anova) foi realizada. com base nos resultados do teste de normalidade e da análise de variância, as áreas foram comparadas entre si pelo teste de tukey (p < 0,05). todas as análises foram realizadas com o programa past 3.13 (hammer; harper; ryan, 2001). para o conjunto de indicadores de diversidade da comunidade e funcional, controle e manejo, proteção do solo e aporte de serapilheira foi calculado o índice de consolidação da funcionalidade ecológica (icfe), obtido pela equação 3. icfe σnotas dos indicadores nº de indicadores (nº de indicadores) • (nº de parâmetros por indicador) (3) resultados e discussão com a análise de variância (anova) ficou evidenciada a diferença significativa de diversidade entre a áreas (f = 8,909; w² = 0,5826; p = 0,001806), o teste de tukey apontou que ddf e p&d-35 não diferiram entre si, mas sim das demais áreas. essa diferença de diversidade entre as áreas está relacionada à riqueza de espécies encontrada nos modelos ddf e p&d-35, que foi mais que o dobro da observada nas demais áreas análise multicriterial da estabilidade ecológica em três modelos de restauração florestal 149 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 142-157 tabela 2 – valores obtidos para os indicadores dos atributos de estabilidade, resiliência e confiabilidade das áreas de restauração estudadas. atributos indicadores ar ddf p&d-35 p&d-60 estabilidade e resiliência diversidade de espécies h’ (bits.indv¹) 2,66 3,62 3,89 3,11 s (nº) 19 87 75 32 d (nº) 1155 18229 2156 2000 j 0,904 0.810 0,901 0,897 ind/ge (%) – np 51,0 51,0 47,8 38,3 ind/ge (%) – p 49,0 49,0 51,6 61,7 diversidade funcional d(ge) (nº p) 9 34 30 13 d(ge) (nº np) 10 53 45 19 ima (m/ano) – 0,789 0,841 0,561 ab (m²) ha 20,93 32,06 9,50 2,55 f(eco) 3 4 3 2 epi 2 – – – cipl 1 3 3 3 confiabilidade controle e manejo cc (%) 80,71 82,73 26,25 20,44 l (%) 6,3 0,4 64,3 69,2 gram (%) 19,4 10,6 67,5 83,9 phum (+) 1 2 2 1 phum (-) 1 1 1 2 proteção do solo e aporte de serapilheira %herb 4,2 0,9 12,6 – %ser 91,7 97,7 12,9 8,9 h-ser 1,3 1,2 0,2 0,1 ar: área de referência de fragmento florestal; ddf: área de restauração no modelo denso-diverso-funcional; p&d-35: área de restauração no modelo preenchimento e diversidade, com idade de 35 meses; p&d-60: área de restauração no modelo preenchimento e diversidade, com idade de 60 meses. h’: índice de diversidade de shannon; s: riqueza de espécies; d: densidade de indivíduos; ind/ge: porcentagem de indivíduos/grupo ecológico; j: índice de equitabilidade de pielou; d(ge): diversidade de grupos ecológicos; ima: incremento médio anual; ab: área basal; f(eco): diversidade de funções ecológicas; epi: epífitas; cipl: cipós e lianas; cc: cobertura do solo com copa; l: incidência de luz; gram(%): presença gramíneas invasoras; phum (-): presença humana negativa; phum (+): presença humana positiva; %herb: porcentagem de herbáceas; %ser: porcentagem de serrapilheira; h-ser: altura da serrapilheira. (tabela 2). deve-se destacar que o índice de diversidade de shannon-weaver (h’) considera, além da riqueza de espécies (s), a uniformidade de distribuição dos indivíduos entre as espécies. assim, embora ar e p&d-60 tenham riqueza de espécies menor do que ddf e p&d-35, essas apresentaram distribuição equilibrada de indivíduos entre as espécies. isso foi confirmado pelo índice de pielou (j’) (tabela 2), o qual não galetti, g. et al. 150 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 142-157 apresentou diferença significativa entre as restaurações p&d-35, p&d-60 e ar. já a área em restauração ddf apresentou diferença significativa (f = 8,674; w² = 0,5752; p = 0,002022) em comparação com as outras áreas plantadas em estudo (p = 0,02147; p = 0,004744; p = 0,004041 para ar, p&d-35 e p&d-60, respectivamente), evidenciando que, apesar da grande riqueza de espécies, ddf foi a área que apresentou distribuição menos equitativa de indivíduos por espécie. porém, todos os valores encontrados neste estudo foram próximos à média dos observados em estudos fitossociológicos no estado de são paulo (j’ = 0,8425) (tanus et al., 2012; colmanetti & barbosa, 2013). apesar da distribuição uniforme de indivíduos entre espécies, a densidade de indivíduos foi similar entre as áreas (f = 54,81; w2 = 0,9047; p = 1,232 × 10-7), excetuando-se o ddf devido à sua metodologia de implantação com alta densidade de plantas (p = 0,0002012; p = 0,0002012; p = 0,0002012 para ar, p&d-35 e p&d60, respectivamente). os resultados obtidos mostraram que as análises isoladas, tanto da riqueza quanto da diversidade de espécies, podem mascarar as diferenças na qualidade das áreas restauradas. baseado nisso, uma das estratégias adotadas em projetos de restauração tem sido a distribuição uniforme de poucos indivíduos em muitas espécies, o que tende a influenciar o índice de shannon e favorecer a sua aprovação junto aos órgãos de fiscalização que utilizam esses índices como referenciais (fernandes; freitas; piña-rodrigues, 2017). em termos de diversidade da comunidade e funcional, observa-se que já aos 53 meses o modelo ddf foi superior à ar para a maioria dos indicadores (figura 1), excetuando-se apenas a presença de epífitas e o incremento médio anual, que podem estar relacionados com a idade avançada do fragmento, o mesmo não ocorrendo com as demais restaurações. ainda em relação à diversidade funcional, a maior densidade de plantas em ddf pode ter gerado os altos valores de área basal encontrados, superiores a outras duas áreas de restauração, com 7 anos de plantio (4,13 m2/ha e 4,27 m2/ha) em um fragmento florestal (27,13 m2/ha) na floresta estacional em minas gerais (marcuzzo et al., 2014) e a plantios de restauração também de 7 anos e em áreas de floresta estacional, situados no vale do paranapanema, com 17,26 m2/ha (melo; durigan, 2007). assim como a área basal reflete a ocupação do espaço horizontal pela vegetação, o mesmo ocorre com a cobertura de copa, que apontou diferença significativa entre as áreas (f = 34,76; w2 = 0,8491; p = 9,677 × 10-7), e ar e ddf não apresentaram diferenças significativas entre si, porém ambas diferiram significativamente das restaurações p&d-35 (p = 0,0002066 e p = 0,0002594) e p&d-60 (p = 0,0002024 e p = 0,0002347), respectivamente. áreas em que o solo é coberto pela sombra das copas têm o estabelecimento de gramíneas invasoras dificultado (melo; reis; resende, 2010; martins, 2011), como ficou evidenciado na presença de gramíneas invasoras entre as áreas (f = 16,49; w2 = 0,7208; p = 7,168 × 10-5), em que ar e ddf tiveram menor incidência de gramíneas invasoras do que p&d35 e p&d-60. considerando que a cobertura de copa apresenta alta correlação com a área basal e a idade da restauração (melo; durigan 2007), a maior área basal observada em ddf pode ter contribuído para se obter menor incidência de luz e redução na presença de gramíneas invasoras já aos 53 meses, contudo, o mesmo ainda não foi constatado para a restauração aos 60 meses (p&d-60). os indicadores de porcentagem de serapilheira (f = 57,54; w2 = 0,9041; p = 4,062 × 10-8) e altura de serapilheira (f = 27,47; w2 = 0,8152; p = 3,994 × 106) também apontaram diferença significativa entre as áreas (tabela 2). ar e ddf diferiram dos modelos de p&d, porém não houve diferença entre eles. isso evidencia que ddf teve produção de serapilheira similar ao fragmento em estágio mais avançado de regeneração. a presença de serapilheira em ecossistemas florestais pode ser considerada o principal estoque de matéria orgânica e minerais nessas áreas, desempenhando importantes funções no equilíbrio e dinâmica desses ambientes, (salgado et al., 2015; brasil et al., 2017), fornecendo condições favoráveis ao solo como proteção e retenção de umidade, gerando condições ao desenvolvimento de organismos que contribuem no processo de decomposição (scoriza; correia; silva, 2017). a partir dos processos de decomposição da serapilheira é que se dão a devolução e a transferência de matéria orgânica e nutrientes ao solo florestal, fornecendo elementos essenciais para manutenção da vegetaanálise multicriterial da estabilidade ecológica em três modelos de restauração florestal 151 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 142-157 a b c estabilidade e resiliência confiabilidade ar ddf ar p&d-35 ar p&d-60 h’ s d j ind/ge d(ge) ima ab f(eco) epi cipl 3 2 1 0 3 2 1 0 cc l gram(%) phum (+) phum (-)%herb %ser h-ser h’ s d j ind/ge d(ge) ima ab f(eco) epi cipl 3 2 1 0 3 2 1 0 cc l gram(%) phum (+) phum (-)%herb %ser h-ser h’ s d j ind/ge d(ge) ima ab f(eco) epi cipl 3 2 1 0 3 2 1 0 cc l gram(%) phum (+) phum (-)%herb %ser h-ser figura 1 – gráficos radar, com raios de 0 a 3, conforme os parâmetros da tabela 1, dos indicadores das áreas de restauração estudadas. (a) área de referência versus modelo denso-diverso-funcional; (b) área de referência versus modelo preenchimento e diversidade 35 meses; (c) área de referência versus modelo preenchimento e diversidade 60 meses. galetti, g. et al. 152 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 142-157 ção (vital et al., 2004; paula; pereira; menezes, 2009; diniz et al., 2015). dessa forma, seria plausível supor que em ambientes com bom aporte de serapilheira, como o observado no modelo ddf aos 53 meses, podem estar ocorrendo processos ligados à proteção do solo e à ciclagem de nutrientes. na área ddf houve o plantio dominante de espécies não pioneiras (53% não pioneiras e 47% pioneiras) e maior proporção de indivíduos não pioneiros, seguindo os princípios do método que favorece a formação de multiestratos (miyawaki, 1998). se por um lado esse procedimento difere dos modelos que utilizam maior porcentagem de espécies e indivíduos de pioneiras (rodrigues; brancalion; isernhagen, 2009), os resultados dos indicadores de estabilidade, resiliência e confiabilidade (figura 1) mostraram que, já aos 53 meses, foi constatada a promoção de condições similares, e até superiores, às do fragmento de referência (figura 1a). apesar de ar ter maior idade e desenvolvimento, conforme constatado em relação à presença de epífitas, cipós e lianas e a área basal, os resultados obtidos em ddf de riqueza diversidade de espécies e diversidade funcional podem ter contribuído para a similaridade entre as áreas e maior diversidade de funções ecológicas em ddf em relação à ar. em p&d-35 e p&d-60, nos fatores geradores de estabilidade e resiliência de ambas restaurações, foram constatados valores de estrutura (área basal) e desenvolvimento (presença de epífitas) inferiores à ar, contudo, essas condições podem ser atribuídas à diferença de idade entre elas. por outro lado, os fatores relativos à sustentabilidade ambiental ao longo do tempo (confiabilidade) foram os que mais distinguiram as restaurações p&d de ar (figuras 1b e 1c). as condições inferiores dos plantios p&d em relação aos indicadores de confiabilidade mostram que essas áreas podem não conseguir se sustentar sozinhas ao longo do tempo, caso não ocorra o seu manejo adequado. o emprego de alta diversidade de espécies e funcional em restauração proporciona maior estabilidade, criando a complementariedade de nichos ecológicos, já que espécies com nichos complementares respondem aos distúrbios de formas diversas, fomentando estabilidade e resiliência do ecossistema, favorecendo a ocorrência dos processos ecológicos (lanari; coutinho, 2010). nos modelos p&d, embora apresentem diversidade de espécies similar à ddf, a ausência de processos ligados à produção de serapilheira pode ser atribuída tanto à composição e densidade de espécies quanto ao manejo inadequado das áreas, o que pode facilitar a degradação e o estabelecimento de gramíneas exóticas no sistema (melo; reis; resende, 2010). de maneira geral, até os 53 meses o modelo ddf foi eficiente na recuperação das funções ecológicas capazes de gerar estabilidade e resiliência e de manutenção dos processos ecológicos em condições similares a fragmentos em estádio inicial de sucessão, sendo que seu icfe (figura 2) foi similar à ar e superior aos constatados nas áreas restauradas no modelo de preenchimento e diversidade, nas condições testadas. contudo, conforme se constata pelos valores negativos de icfe obtidos para p&d-35 e p&d-60, essas diferenças se devem principalmente a fatores como a capacidade do sistema manter a produtividade em longo prazo, relacionadas com processos como o aporte de serapilheira e a proteção do solo. por outro lado, os fatores relacionados à proteção do solo e ao controle e manejo requerem a revisão de modelos como os adotados no p&d-35 e p&d-60, que geram e demandam manejo por períodos prolongados, ou seja, essas áreas necessitam de ações contínuas para que consigam manter uma trajetória ecológica desejada, caso contrário apresentam condições que podem levá-las a se tornarem degradadas novamente. ao passo que o modelo ddf tende a apresentar alto custo de instalação em função da quantidade de mudas empregada, mas reduz a quantidade e o custo de manutenção (piña-rodrigues; reis; marques, 1997). nesse sentido, deve-se buscar o equilíbrio entre os fatores que proporcionaram a sua funcionalidade ecológica, como a diversidade da comunidade e funcional, e a densidade de plantas. de maneira geral, o aumento da área basal, do número de espécies não pioneiras ou mesmo da densidade dos indivíduos pode contribuir para a cobertura do solo, fator importante para a confiabilidade do sistema. por outro lado, a seleção adequada de espécies deve buscar tanto empregar aquelas caducifólias que possam contribuir com o aporte de serapilheira e de nutrientes no sistema, como também procurar incorporar espécies cuja arquitetura de copa e persistência de folhas sejam capazes de promover o sombreamento do solo e a redução da presença de gramíneas invasoras. análise multicriterial da estabilidade ecológica em três modelos de restauração florestal 153 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 142-157 conclusões o modelo ddf, baseado em alta densidade de plantas e diversidade de espécies e funcional, foi eficiente na restauração da funcionalidade ecológica já aos 53 meses de idade, diferindo dos modelos p&d quanto à funcionalidade ecológica em relação às condições para promover a proteção do solo e produção de serapilheira. nos modelos p&d, os fatores referentes à cobertura do solo com copa, incidência de luz, presença de gramíneas invasoras, recobrimento do solo com herbáceas e serapilheira foram determinantes para que não tenham sido estabelecidas as condições de funcionalidade ecológica capazes de permitir a autossustentabilidade das áreas sem a necessidade de execução de manejo e práticas culturais. referências bastian, o. the role of biodiversity in supporting ecosystem services in natura 2000 sites. ecological indicators, v. 24, p. 12-22, jan. 2013. http://dx.doi.org/10.1016/j.ecolind.2012.05.016 brancalion, p. h. s.; 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(orgs.). biodiversity, ecosystem functioning and human wellbeing. oxford: oxford university press, 2009. p. 167-177. this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. rbciamb | n.52 | jun 2019 | 1-15 issn 2176-9478 1 henrique kosby corrêa doctor in environmental quality at feevale university – novo hamburgo (rs), brazil. roberta plangg riegel doctor in environmental quality at feevale university – novo hamburgo (rs), brazil. darlan daniel alves doctor in environmental quality at feevale university – novo hamburgo (rs), brazil. daniela montanari migliavacca osório professor at feevale university – novo hamburgo (rs), brazil. gustavo marques da costa doctor in environmental quality at feevale university – novo hamburgo (rs), brazil. chaudhery mustansar hussain professor at the institute of technology – new jersey, united states. daniela müller de quevedo professor at feevale university – novo hamburgo (rs), brazil. correspondence address: gustavo marques da costa – programa de pós-graduação em qualidade ambiental, universidade feevale – câmpus ii, ers-239, 2.755 – cep: 93525-075 – novo hamburgo (rs), brazil – e-mail: markesdakosta@hotmail.com received on: 01/11/2019 accepted on: 07/23/2019 abstract this study aimed to apply a methodology for evaluating raw water quality and its relationship with land uses and occupations through multivariate statistical analysis and geographic information system. hydrogenic potential, water temperature, dissolved oxygen, biochemical oxygen demand, chemical oxygen demand, total nitrogen, total phosphorus, and e. coli were monitored from august 2012 until march 2013. the geoprocessing tool enabled delimiting the contribution areas of each sampling site, as well as the individual identification of land use of each area. principal component analysis resulted in: domestic sewage, domestic sewage/agriculture, and industrial discharge. significant correlations were identified between the variable urban area and hydrogenionic potential (ρ = 0.446; p = 0.049), dissolved oxygen (ρ = -0.625; p = 0.003), total nitrogen (ρ = 0.649; p = 0.002), and e. coli (ρ = 0.932; p < 0.001). the methodology enabled to identify the contribution of land use factors as to water quality. keywords: principal component analysis; spearman’s rank correlation coefficient; water pollution; land use. resumo este estudo teve como objetivo aplicar uma metodologia que avalie a qualidade da água bruta e sua relação com usos e ocupações do solo por meio de análise estatística multivariada e do sistema de informações geográficas. potencial de hidrogênio, temperatura da água, oxigênio dissolvido, demanda bioquímica de oxigênio, demanda química de oxigênio, nitrogênio total, fósforo total e e. coli foram monitorados de agosto de 2012 a março de 2013. a ferramenta de geoprocessamento permitiu a delimitação das áreas de contribuição de cada local de amostragem, bem como a identificação individual do uso do solo de cada área. a análise de componentes principais (acp) resultou em: esgoto doméstico, esgoto doméstico/agricultura e descarga industrial. correlações significativas foram identificadas entre as variáveis ‘área urbana’ e ‘potencial hidrogeniônico’ (ρ = 0,446; p = 0,049), oxigênio dissolvido (ρ = -0,625; p = 0,003), nitrogênio total (ρ = 0,649; p = 0,002) e e. coli (ρ = 0,932; p < 0,001). a metodologia estabelecida possibilitou identificar a contribuição dos fatores de uso do solo em relação à qualidade da água. palavras-chave: análise de componentes principais; correlação de spearman; poluição da água; uso do solo. doi: 10.5327/z2176-947820190431 multivariate statistical analysis and use of geographic information systems in raw water quality assessment análise estatística multivariada e uso de sistemas de informação geográfica na avaliação da qualidade da água bruta https://orcid.org/0000-0003-4560-3641 https://orcid.org/0000-0002-0267-1671 https://orcid.org/0000-0002-2633-2033 https://orcid.org/0000-0002-9923-4514 https://orcid.org/0000-0002-7343-8527 https://orcid.org/0000-0002-1964-4338 https://orcid.org/0000-0003-2169-9781 corrêa, h.k. et al. rbciamb | n.52 | jun 2019 | 1-15 issn 2176-9478 2 introduction environmental conditions, especially within hydrographic basins, can be assessed employing records of events on the earth surface, using geotechnology tools capable of providing information of the local geography and, together with management processes of urban occupation, bring a new meaning to urban planning. thus, it is possible to systematically analyze human-environment interaction processes, even if a landscape partition is used as the analysis unit. hence, geotechnologies related to remote sensing and geographic information systems (gis) are increasingly interconnected, considering their applications in different fields of knowledge (florenzano, 2005). robust data sets, based on technological contributions, allow for the inference on environmental issues, as well as the production of good quality cartographic material, such as land use maps, occupation and land parceling, deforestation, agricultural activities, silting and pollution of water bodies and soil erosion losses, which can be the decision-making basis in environmental management processes (porto & hartwig, 2016). adding statistics to this scenario, it is of great value to analyze data, to relate them and, if possible, to group them, allowing a more cohesive and punctual interpretation of factors. a comprehensive water quality-monitoring program encompasses spatial and temporal assessment of many relevant variables, generating a complex and, in most cases, difficult to interpret data matrix. thus, the application of different multivariate statistical techniques, such as principal component analysis (pca), can facilitate the interpretation of complex data and enable the identification of possible factors that are unfavorably influencing water systems (singh; malik; sinha, 2005; paz; freitas; nicola, 2006; diniz; soares; cabral, 2012; figueiredo filho; silva júnior; rocha, 2012; sheela et al., 2012; ruždjak & ruždjak, 2015). hence, gis have been increasingly used in integrated environmental assessments (liu & de smedt, 2005; cardoso et al., 2015, elliott et al., 2016). use of visualization and mapping tools within the gis platform enables the extraction of georeferenced information from the crossing and analysis of various thematic maps, which provide information on various components of the environment, such as soil type, geology, geomorphology, land use, vegetal cover or declivity. using these tools allows the relationships between quantitative and qualitative variables of the environment to be known, which may help in the identification of risk areas and elaboration of zoning plans (florenzano, 2005; cardoso et al., 2015; elliott et al., 2016). water quality has become an environmental issue of primary concern, mainly due to the vulnerability and increasing pollution of water resources, caused by factors such as rapid and disorderly urban and industrial growth, which end up compromising the restoration capacity of water bodies. the negative impacts caused by pollution promote an imbalance of natural flows and cycles and cause a series of significant environmental impacts. in this perspective, studies focused on the analysis of spatial and temporal transformations occurring on the elements and attributes of the environmental system may show many anthropogenic mechanisms capable of causing negative impacts, being able to be used in the planning and conservation of these areas (chen et al., 2016; simon; trentin, 2009). in general, studies that establish water quality profiles related to anthropogenic factors evaluate these relationships considering only a qualitative approach. these studies use data from gis without establishing a statistical relationship with water quality data. however, one can also observe researches that deal with the importance of discussing statistics with other study factors using quantitative methods. farhan et al. (2017), for instance, used gis and pca to assess basins in an integrated manner, determining their prioritization; alvarado et al. (2016), whose research presents the use of multi-criteria decision analysis (mcda), with an integrated discussion of factors, as a decision tool to facilitate the prioritization process of consumer wells that would need more protection before the risk of contamination. also doing a connected discussion of assessments, rahman et al. (2016) conducted a study that aimed to determine and evaluate spatial and temporal changes in groundwater using gis, linear regression, mann-kendall trend test, and sen’s slope estimator. regarding water quality, bhutiani et al. (2015) evaluated the environmental impact of sociocultural practices on the water quality of ganga river, in india. in this study, the physical-chemical parameters that contributed to the temporal variation and pollution in the river were identified, and the pca and ca were used to identify anthropogenic factors multivariate statistical analysis and use of geographic information systems in raw water quality assessment rbciamb | n.52 | jun 2019 | 1-15 issn 2176-9478 3 (industrial, urban, sewage, agriculture, land use, and mining activities) and natural factors (soil erosion, inclement weather). hence, the development and application of methodologies capable of integrating data from different areas of knowledge are of great value. this study aimed to apply a methodology to evaluate the raw water quality and its relationship with land uses and occupations (urban use) through multivariate statistical analysis (pca) and gis. thus, the micro basin of santa bárbara stream (msbs) was taken as a case study, due to its importance for the southern of brazil, in the state of rio grande do sul, especially in the municipality of pelotas. santa bárbara dam represents the main source of drinking water in the municipality and is currently characterized by being an area of urban-industrial expansion. methodology multivariate statistical analyses for an integrated analysis, the statistical techniques of pca were useful. in order to determine if the water quality data presented normal distribution, kolmogorov-smirnov normality test should be applied. as the data set presented non-normal distribution by the kolmogorov-smirnov normality test (p < 0.05), the kruskal-wallis non-parametric test (p < 0.05) was used to determine the differences in the concentrations of parameters between ss, followed by the post-hoc student-newman-keuls. kolmogorov-smirnov test was performed using the ibm spss statistics 24 software, while kruskal-wallis and student-newman-keuls tests used the bioestat 5.0 software. finally, spearman’s correlation analysis was used to identify significant correlations (p < 0.05) between land use (urbanization) and water quality parameters. geoprocessing techniques variable land use classification may be elaborated from the photographic interpretation of satellite images. the interpretation of photos is a technique that consists of extracting the photograph qualitative information by means of visual interpretation. imaging classification methods can be divided initially into two types: automatic and manual. automatic classifications are based on the extrapolation of calibrated samples using the gis software. in this study, the use of soil and land cover changes in the soil and land cover systems was carried out in the same manner as in previous studies (zhang et al., 2014). case study: msbs study area description pelotas is a brazilian city located in the south of rio grande do sul state, with a total area of around 1,610 km², which is home to the third largest population of the state, estimated at 342,873 inhabitants (ibge, 2016). the municipal drinking water is supplied by the serviço autônomo de saneamento de pelotas (sanep, acronym in portuguese), which, in 1968, when damming the santa bárbara stream, built santa bárbara dam, whose 352 ha flood has an estimated volume of 10 billion liters of water. the dam provides raw water to santa bárbara water treatment station (wts), whose total capacity is 40 million liters of water per day, supplying eight districts, which corresponds to 80% of the city urban area (sanep, 2016). pelotas has 67% of their houses served by sewage collection networks and two sewage treatment stations (sts), which together treat 40% of the sewage collected from the urban area. the urban drainage system is composed of pump houses and collector and conductor channels, and santa bárbara stream is one of the main drains, where the effluents from the industrial district (sanep, 2016) are launched the msbs is located in the southern portion of the municipality of pelotas, rio grande do sul, brazil, at the intersection of br 471 and br 116 highways (figure 1). the sampling sites (ss) 1, 2, 3, and 4 are located in four areas of the msbs. in addition, ss2, ss3 and ss4 are in the santa bárbara stream. corrêa, h.k. et al. rbciamb | n.52 | jun 2019 | 1-15 issn 2176-9478 4 ss1 (29º38’28.54”s and 51º06’38.9” w) is the least urbanized site, located in passo do cunha stream, which is one of the msbs tributaries. its spring is in the north of the dam and receives effluents, predominantly agricultural, originated from dairy farming, fruit growing, poultry farming, and afforestation. this site presents a depth of 40 cm and margins with arboreal vegetation and without the presence of solid urban and industrial residues. the water has a clean and clear color, with no unpleasant odors. the sediment presents a light red color, also without unpleasant odor. ss2 (29º38’55.22”s and 51º10’13.41” w) is the closest site to the source of santa bárbara stream, with a depth of 20 cm and without riparian vegetation. no solid urban and industrial waste was identified in it, and its water is muddy, clear, with no unpleasant odors and there is a clear coloration sediment, which also does not have unpleasant odors. this site presents agricultural and pastoral activity, distributed into small farms. ss3 (29º39’31.8”s and 51º6’31.52”w) is in an urbanized area and has an average depth of 150 cm. its waterway is bordered on the right by an avenue that connects br 116 road to the center of pelotas, where upstream on the right is the industrial district, a stabilization pond and, on the left, an irregular deposition of solid waste, already deactivated. near the sampling site, there are about 20 low-income irregular households, and the channel receives, in this area, without treatment, domestic and industrial effluents, from activities such as rice processing, mechanical maintenance of vehicles, small candy industries, and agricultural trade, among others. as there is no minimum flow, this point receives only pollutants, presenting a very silted channel. the water color varies from dark green to black, being completely muddy, fetid, and viscous. ss4 (29º42’22.62”s and 51º05’17.93”w) is located near the river mouth and characterized by a significant amount of effluent discharge and degraded riparian vegetation. this site is near the margins of br 392 that connects pelotas to the port of rio grande. at this site, there is heavy traffic of trucks, and it still receives contributions from the activity of rice planting (simon; trentin; cunha, 2010). microbasin of santa bárbara stream legend sampling site drainage network contribution area sampling site 1 contribution area sampling site 2 contribution area sampling site 3 contribution area sampling site 4 pelotas 0 1,5 3 6 52°29’0”w 31 °4 0’ 0” s 31 °4 3’ 30 ”s 31 °4 7’ 0” s 52°25’30”w n 52°22’00”w km rio grande do sul figure 1 – location of sampling sites in the msbs (modified picture). multivariate statistical analysis and use of geographic information systems in raw water quality assessment rbciamb | n.52 | jun 2019 | 1-15 issn 2176-9478 5 water sample collection water samples were collected monthly (august 2012 to march 2013), in periods without precipitation, to avoid the influence of this variable in the data analysis. the collection period includes all seasons of the year, periods of highest and lowest rainfall in the basin and all temperature ranges observed over a year, according to figure 2 (inmet, 2017). water quality parameters like hydrogenionic potential (ph), water temperature (wt), dissolved oxygen (do), biochemical oxygen demand (bod), chemical oxygen demand (cod), total nitrogen (tn), total phosphorus (tp), and escherichia coli (e. coli) were analyzed. parameters ph and wt were determined at the time of collection, using a portable ph meter (hi 99163, hanna) and a mercury thermometer (incoterm, porto alegre/rs, brasil). samples for do determination were conditioned in borosilicate glass flasks with ground lid, and water seal and samples destined to the determination of other parameters were conditioned in chemically inert polyethylene bottles with self-capping lids. both containers were refrigerated between 1 and 4ºc and immediately sent to the laboratory of environmental chemistry of universidade católica de pelotas (ucpel) for analysis. do, bod, cod, tn, tp and e. coli were analyzed using the methodologies of standard methods for water and wastewater examination (apha, 2005). the od was determined by the winkler method modified through sodium azide (method 4500-o c), whereas the bod was found by the incubation method at 20ºc for five days (method 5210 b); cod was determined through the open-reflux method using potassium dichromate as oxidant agent (method 520 b); tn was determined by the macro-kjeldahl method (standard 4500-norgb method), using a nitrogen distiller (te-0364; tecnal); tp was found by the spectrophotometric method, using a spectrophotometer (b582, micronal, s.a) and molybdenum phosphoric acid (4500 p-c method); e. coli was determined by the card chromogenic substrate method (colilert, idexx laboratories inc., usa elaboration of micro basin of santa barbara stream land use map variable land classification use was elaborated from photo interpretation of a satellite image extracted from google earth pro, in the locality of msbs, with a spatial resolution of 6 m (march 11th, 2016 and datum wgs 84). in the arcgis software, the image was georeferenced from known points and, then, demarcated with the basin boundary, using the clip tool for the procedure. the layers for digitizing the land use spots were created manually, with the aim of reducing spectral confusion between some classes and granular temperature average tem perature average (c°) pr ec ip ita tio n (m m ) jan apr mar apr may jun jul aug sept oct nov dec 160 140 120 100 80 60 40 20 0 25 20 15 10 5 0 precipitation figure 2 – precipitation and average temperature in pelotas from 2012 to 2013. corrêa, h.k. et al. rbciamb | n.52 | jun 2019 | 1-15 issn 2176-9478 6 appearance. the land use map in the msbs was elaborated according to the classification proposed by simon and trentin (2009), which lists eight land use classes, according to chart 1. results and discussion descriptive statistics table 1 shows the results of statistical tests, as well as the descriptive statistics regarding water quality parameters monitored at the four points of water collection in the msbs. according to table 1, significant differences were identified between the sampling sites in ph, do, tn and e. coli. it, therefore, indicates that, among the parameters monitored in the study period, these are the ones that present greater influence regarding differences in the quality of water between sampling points. in ss3 and ss4, the e. coli parameter extrapolated the maximum detection limit of the method. figure 3 shows the graphs in the box-plot format of the analyzed parameters, in which differences/similarities between sampling sites can be seen more clearly. the do, bod and tp were compared with conama resolution 357/2005, of the conselho nacional do meio ambiente (conama, acronym in portuguese) (brasil, 2005). do in ss3 and ss4 presented mean and median values of less than 4 mg l-1 and, therefore, can be classified as class iv (the worst class established by conama resolution 357/2005), with water uses only for landscape harmony and navigation. for tp, the average values found in the four sampling sites exceeded by more than 40 times the maximum value established by class iii, which is 0.15 mg l-1 for lotic environments, so the four points studied can be framed as class iv. the contrast between do and tn concentrations in ss3 are quite visible, which may be associated with the contribution of high organic loads at this site, possibly from domestic sewage and/or nitrogen fertilizer leaching, which contribute to the depletion of do (alves et al., 2018). another fact that corroborates this hypothesis is the high concentrations of e. coli, which present a significant increase in ss2 and reach even higher values in ss3 and ss4. principal component analysis the pca was applied to the data set in order to identify the main factors responsible for variations in msbs water quality. the kmo test value was 0.53, which is higher than the acceptable critical threshold (hair et al., chart 1 – classification of use and soil occupation in the micro basin of santa barbara stream (msbs). soil classes characteristics water courses these include water courses, lakes, and reservoirs. wetlands wetlands are areas where the water table lies on the earth’s surface, or above them for most of the time. cultivation areas areas used to produce food and fiber. native woods areas of easy location in aerial photographs due to their texture, coloration and irregularities in the canopy composition. forestry areas destined to the cultivation of exotic trees to the region and that present economic value. pastures areas where potential natural vegetation is predominant of grasses, graminoid plants, other grasses, pastures, or shrubs. quarry areas of shallow soil, often featuring open pit mines, quarries and gravel mines. transition areas those that do not fit into the characteristics of other land use classes. urban areas comprising areas of intensive use, with most part of the land covered by structures. multivariate statistical analysis and use of geographic information systems in raw water quality assessment rbciamb | n.52 | jun 2019 | 1-15 issn 2176-9478 7 2009). bartlett’s sphericity test was statistically significant (p > 0.01). in both cases, the tests suggest that data are adequate for the statistical treatment, so the pca allowed the identification of three principal components (pc), which explain 71.0% of the total data variance (table 2). pc1 explains 34.4% of the total data variance and presents high positive factor loads for the e. coli, tn and ph, and negative high factor load for do. e. coli and tn in pc1 indicate anthropogenic sources, and e. coli indicates fecal contamination. tn represents the nitrogen predominant form in the raw domestic sewage (von sperling, 2005; garcia-armisen & servais, 2007). the association of these parameters in the same pc corroborates its probable source of anthropogenic source, mainly by the domestic sewage discharge without previous treatment, mainly by the presence of e. coli with high values (ss3 and ss4). the negative charge for the do is related to the increase in concentrations of e. coli and tn, which may be associated with increase of organic loads, such as domestic sewage. the main processes that affect the oxygen concentration in water can be represented by physical (temperature) and biological parameters (oxygen consumption by living organisms), as the oxygen solubility decreases with increasing temperature, which leads to oxygen depletion at high temperatures. the presence of microorganisms in the water leads to a reduction of oxygen concentrations due to the consumption of this substance by microorganisms that live in water, which decompose the biodegradable organic matter at an aerobic process (jha; ojha; bhatia, 2007; vega et al., 1998). the microbiological action on organic loads, through nitrification processes, leads to the depletion of do (von sperling, 2005; ruždjak & ruždjak, 2015; zhong et al., 2018). pc2 explains 20.8% of the total data variance and presents high positive factor loads for the wt and tp. the parameter tp is suggestive of pollution by anthropogenic sources. the contribution of phosphorus can table 1 – descriptive statistics regarding water quality parameters monitored at the four points of water collection in the micro basin of santa barbara stream (msbs). sampling site statistic ph wt (ºc) do (mg.l-1) bod (mg.l-1) cod (mg.l-1) tn (mg.l-1) tp (mg.l-1) e. coli (mpn 100 ml-1) ss1 median 6.9ab 24.0a 6.9a 2.6a 71.2a 2.9a 2.3a 14.0a mean 6.9 22.1 7.9 3.5 71.7 3.8 5.2 20.8 sd 0.3 4.9 2.9 2.2 30.4 2.8 5.8 20.5 n 8 8 5 7 7 7 7 8 ss2 median 6.5a 24.0a 5.3ab 2.7a 96.2a 4.3ac 3.0a 377.0b mean 6.4 22.1 5.3 2.5 131.6 4.7 3.5 789.3 sd 0.2 4.9 2.1 0.7 84.2 1.7 1.5 905.3 n 8 8 6 7 7 7 7 8 ss3 median 7.1b 24.5a 1.5b 1.2a 129.4a 20.1b 4.1a 2500.0c mean 7.1 22.8 2.1 11.2 195.6 19.7 5.0 2500.0 sd 0.4 3.2 1.9 27.9 150.1 4.9 1.6 0.0 n 8 8 6 7 7 7 7 8 ss4 median 7.2b 25.5a 2.4b 2.2a 114.0a 10.0bc 3.0a 2500.0c mean 7.1 23.1 3.3 2.5 177.0 10.5 5.3 2381.8 sd 0.2 4.3 2.6 1.5 167.7 3.7 6.6 334.5 n 8 8 6 7 7 7 7 8 medians followed by different letters in the same column indicate statistical differences; n: number of cases; sd: standard deviation; mpn: the most probable number; wt: water temperature; do: dissolved oxygen; bod: biochemical oxygen demand; cod: chemical oxygen demand; tn: total nitrogen; tp: total phosphorus. corrêa, h.k. et al. rbciamb | n.52 | jun 2019 | 1-15 issn 2176-9478 8 ss1 * ss1 19 18 26 8 ss1 sampling site ss1 ss1 ss1 ss1 sampling site ss1 ss1 ss1 ss1 sampling site ss1 ss1 ss1 ss1 sampling site ss1 ss1 ss1 ss1 sampling site ss1 ss1 ss1 ss1 sampling site ss1 ss1 ss1 ss1 sampling site ss1 ss1 ss1 ss1 sampling site ss1 * * * * * 8.00 7.50 7.00 6.50 6.00 ph 28 26 24 22 20 18 16 w t 10 8 6 4 2 0 10 8 6 4 2 0 d o bo d 600 500 400 300 200 100 0 co d 30 25 20 15 10 5 0 tn 25 20 15 10 5 0 tp 2500 2000 1500 1000 500 0 e. c ol i. 8 21 14 18 18 4 16 21 25 1 29 31 7 do: dissolved oxygen; bod: biochemical oxygen demand; cod: chemical oxygen demand; tn: total nitrogen; tp: total phosphorus. figure 3 – parameters analyzed by sampling site. the asterisks (*) represent the outliers and the circles (°) represent the extreme values. for the dissolved oxygen (do), the outlier (> 15 mg l-1) at ss3 was suppressed for representation purposes. occur through effluents from domestic and industrial effluents, fertilizers and leachate from animal farms, in addition to the dissolution process of soil compounds, but on a much smaller scale (libânio, 2008). thus, if phosphorus containing wastes are constant during hot and dry periods, when water volumes tend to be lower, the phosphorus concentrations increase in the water body, mainly due to water volume reduction. this fact explains the relation between tp and wt in the pc2. pc3 explains 15.8% of the total data variance and presents a positive high factor load for the cod and a negative high factor load for bod. the increase in cod in water bodies is mainly due to industrial waste, while the increase in bod is related to domestic sewage emissions (von sperling, 2005). pc3 also presents the bod, negatively related with cod, which is possibly due to the increase of concentrations of toxic substances (from industrial wastes, representing the cod) that inhibit bacteria action on the organic load decomposition. multivariate statistical analysis and use of geographic information systems in raw water quality assessment rbciamb | n.52 | jun 2019 | 1-15 issn 2176-9478 9 land use in the micro basin of santa barbara stream cartographic maps enabled drawing the maps of figure 4, which presents land uses of the contribution areas of each sampling site monitored in the msbs. an important aspect to be considered as to the land use within the msbs is the cultivated area advance, which showed a high growth, from 10 km2 in 1953 to 32 km2 in 2016. however, even though there is almost linear growth in five decades (approximately 4.5 km2 per decade), there was a rupture in the evolution of cultivation areas between 2006 and 2016, where growth practically stabilized. cultivation areas stand out north of santa bárbara dam and are associated with smallholdings, such as farmhouses, which produce food for subsistence and a complement to family income (simon; trentin; cunha, 2010). among the types of land use, none grew as much in the last decade as forestry, which in 2006 occupied an area of approximately 22 km2 and it increased to 35.7 km2 in 2016 (simon; trentin; cunha, 2010). regarding pasture areas, there was a significant drop in this crop, which reduced from 24 km2 in 1953 to 1.8 km2 in 2016. this land use is intrinsically linked to cattle raising, whose crisis in the sector, worsened by the closure of slaughterhouses, cooperated for the decline of grazing activity. according to the economics and statistics foundation (fundação de economia e estatística, 1981), the agricultural census of 1950 indicated a herd of 152,577 animals in pelotas, while in 2006 the brazilian institute of geography and statistics (ibge, 2016) counted 73,233 animals, that is, pelotas’s herd was reduced in almost half. after 1965, there was an increase in the area of water bodies. thus, the impoundment of santa bárbara stream in 1968, which originated santa bárbara dam, is a highlight. in contrast, during 1953 to 2016, there was a marked decrease in wetlands, leaving only a third of the original area. the pressure on wetlands occurred due to drainage and landfills for expansion of urban areas and the capture of water to supply the population, negatively impacting soil quality and contributing to the degradation of water resourctable 2 – matrix of the principal components after varimax rotation applied to water quality parameters. water quality parameter principal component 1 2 3 e. coli 0.874 -0.004 0.217 tn 0.852 -0.254 -0.139 do -0.824 -0.064 0.405 ph 0.652 0.282 0.130 wt 0.057 0.842 -0.086 tp 0.008 0.776 0.077 cod 0.313 -0.358 0.780 bod 0.231 -0.277 -0.628 variance 34.4% 20.8% 15.8% probable source domestic sewage domestic sewage/ agriculture industrial discharge principal components > 0.6 were considered significant (field, 2009; hair et al., 2009); wt: water temperature; do: dissolved oxygen; bod: biochemical oxygen demand; cod: chemical oxygen demand; tn: total nitrogen; tp: total phosphorus. corrêa, h.k. et al. rbciamb | n.52 | jun 2019 | 1-15 issn 2176-9478 10 water courses wetlands cultivation areas native woods forestry pastures quarry transition areas urban areas 52°25’30”w 52°22’0”w52°25’30”w 52°22’0”w 52°25’30”w 52°22’0”w52°25’30”w 31 °4 0’ 0” s 31 °4 3’ 30 ”s 31 °4 7’ 0” s 31 °4 0’ 0” s 31 °4 3’ 30 ”s 31 °4 7’ 0” s 31 °4 0’ 0” s 31 °4 3’ 30 ”s 31 °4 7’ 0” s 31 °4 0’ 0” s 31 °4 3’ 30 ”s 31 °4 7’ 0” s 52°22’0”w n 0 1 2 4 km legend figure 4 – map of land use indicating the areas of contribution of each sampling site. multivariate statistical analysis and use of geographic information systems in raw water quality assessment rbciamb | n.52 | jun 2019 | 1-15 issn 2176-9478 11 ss1 ss2 ss3 ss4 cul�va�on areas pastures wetlands na�ve forest forestry water courses transi�on areas quarry urban areas 1%1% 1% 5% 9% 39% 1% 4% 2% 39% 16% 26% 28% 0% 5% 2% 31% 0% 5% 3% 34% 1% 5% 2% 36% 0% 2% 4% 0% 0% 0% 27% 1% 0% 4% 66% figure 5 – land use (%) in the contribution areas of sampling sites. corrêa, h.k. et al. rbciamb | n.52 | jun 2019 | 1-15 issn 2176-9478 12 es (sacco et al., 2015). as shown in figure 5, urban expansion increases in the contribution area of each sampling site and grows as the sampling sites move away, from ss1 to ss4. figure 5 also shows the percentage of land use in each contribution area, where urbanization growth can be observed. table 3 shows the correlations identified between land use (urbanization) and water quality parameters monitored in the study area. as seen in table 3, ph, do, tn and e. coli showed significant correlations with the variable urban areas, that is, ph and tn presented moderate positive correlations, do presented moderate negative correlation, whereas e. coli had a strong positive correlation. these results demonstrate the significant relation between land use (specifically urbanization) and msbs water quality. therefore, the greater the urbanization, the greater the degradation of msbs water quality. conclusions this study proposed the application of a methodology that integrates statistical tools and gis in the evaluation of raw water quality and its relation to land uses and occupations (urbanization) through multivariate statistical analysis of a micro basin, as well as the application of this methodology, using the msbs, in southern brazil, as a case study. significant statistical differences were identified for ph, do, tn and e. coli, compared to ss1 and ss2. they demonstrate that ss3 and ss4 present significant higher levels of contamination, which were attributed to human activities, due to the urbanization process. the pca resulted in three pc, which together account for 71.0% of the total data variance associated with anthropogenic contributions of domestic sewage (pc1), domestic sewage/agriculture (pc2), and industrial discharge (pc3). the land use maps elaborated through gis enabled the identification of the main factors that might be contributing to the water quality degradation of the msbs, among which was the urbanization, which occupies gradually larger areas from ss1 to ss4. spearman’s correlation analysis allowed the identification of statistically significant correlations between urban areas and ph, do, tn and e. coli, which also stood out in the pca. *correlation is significant at 5% level (bilateral); **correlation is significant at 1% level (bilateral); relation between correlation coefficient and correlation intensity (positive and negative): 0.1-0.3 (weak), 0.4-0.6 (moderate), and 0.7-0.9 (strong) (field, 2009); wt: water temperature; do: dissolved oxygen; bod: biochemical oxygen demand; cod: chemical oxygen demand; tn: total nitrogen; tp: total phosphorus. table 3 – spearman’s correlations between land use (urban areas) and water quality parameters monitored in the micro basin of santa barbara stream. land use water quality parameter statistics ρ p-value urban areas (ha) ph 0.446* 0.049 wt 0.073 0.759 do -0.625** 0.003 bod -0.384 0.094 cod 0.341 0.141 tn 0.649** 0.002 tp 0.163 0.493 e. coli 0.932** <0.001 multivariate statistical analysis and use of geographic information systems in raw water quality assessment rbciamb | n.52 | jun 2019 | 1-15 issn 2176-9478 13 references alvarado, a.; esteller, m. v.; quentin, e.; expósito, j. l. multi-criteria decision analysis and gis approach for prioritization of drinking water utilities protection based on their vulnerability to contamination. water resources management, v. 30, n. 4, p. 1549-1566, 2016. available at: <https://doi.org/10.1007/s11269-016-1239-4>. accessed on: oct. 2, 2017. alves dd, riegel rp, quevedo dm, osório dmm, costa, gm, nascimento ca, telöken f. seasonal assessment and apportionment of surface water pollution using multivariate statistical methods: sinos river, southern brazil. environmental monitoring and assessment, v. 190, n. 384, 2018. available at: <https://doi.org/10.1007/s10661-0186759-3>. accessed on: oct. 2, 2017. american public health association (apha). standard methods for the examination of water and 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density, income, areas with or without sanitary sewage, that is, socioeconomic factors that can contribute to the contamination of water resources. through the established methodology, it was possible to identify the contribution of anthropogenic activities, that is, urbanization to water quality degradation. this study results prove that the use of visualization and mapping tools within the gis platform can serve as an important tool to obtain spatial information useful for the development of environmental preservation strategies. regarding the msbs, treatment of domestic sewage must be a top priority for maintaining water quality in order to ensure safe supply to the population. corrêa, h.k. et al. rbciamb | n.52 | jun 2019 | 1-15 issn 2176-9478 14 elliott, a.; semanedi-davies, a. f.; shankar, u.; zeldis, j. r.; wheeler, d. m.; plew, d. r.; rys, g. j.; harris, s. r. a national-scale gis-based system for modelling impacts of land use on water quality. environmental modelling & 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distribution of water quality utilizing multivariate statistical techniques: a case study in the balihe lake, china. environmental science and pollution research, v. 25, n. 29, p. 29418-29432, 2018. https://doi. org/10.1007/s11356-018-2943-9 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. 84 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 84-92 issn 2176-9478 a b s t r a c t the present study has tested the shelter-quality protocol (sq) and its applicability in nine long-term dog shelters in the curitiba metropolitan area, state of paraná, southern brazil. welfare indicators were scored on three different levels including shelter, pen and dogs. data were qualitatively analyzed, presenting an average of 66.67 (±27.63) allocated dogs per shelter, receiving only dry food, with meal frequencies varying from once (44.4%), twice a day (33.3%), and ad libitum (22.2%). water was available ad libitum in 98.5% of pens and was clean in (89.5%) of shelters. most of the shelters grouped the dogs by size. animals were kept indoors (41.0%) or entirely outdoors with only close movable shelters (41.3%), from which 78.5% had materials that could hurt the animals. none of the dogs were panting, crowding, or had any stereotypy behavior. no cough, swelling, and ectoparasites were observed. animals were in satisfactory body-score condition and clean; no lameness was observed. in the human-animal relationship test, 15.3% of animals showed fearful and aggressive reactions. hence, the level of shelter-quality was feasible and provided relevant information about the brazilian dog shelter welfare. however, it is important in future studies to include and adopt additional indicators to gather other relevant aspects of dogs’ welfare, such as health management, environmental enrichment, dogs’ socialization, people involved in the chain, rate of adoption, and turnover of dogs. keywords: shelter medicine; population control; ethology; abandonment; relinquishment. r e s u m o o presente estudo testou o protocolo shelter-quality (sq) e sua aplicabilidade em nove abrigos de cães de longa permanência na região metropolitana de curitiba, estado do paraná, sul do brasil. os indicadores de bem-estar foram pontuados em três níveis diferentes, incluindo abrigo, recinto e cães. os dados foram analisados qualitativamente, apresentando média de 66,67 (±27,63) cães alocados por abrigo, que recebem apenas ração seca, com frequência de alimentação variando entre uma (44,4%), duas vezes ao dia (33,3%) e ad libitum (22,2%). a água estava disponível ad libitum em 98,5% dos currais e era limpa em 89,5% dos abrigos. a maioria destes agrupou os cães por tamanho. os animais eram mantidos em ambientes fechados (41,0%) ou inteiramente ao ar livre, apenas com abrigos móveis próximos (41,3%), dos quais 78,5% possuíam materiais que pudessem machucar os animais. nenhum dos cães estava ofegante, aglomerado ou com comportamento estereotipado. não foram observados tosse, inchaço e ectoparasitas. os animais estavam em condição corporal satisfatória e limpos; nenhuma claudicação foi observada. no teste de relação humano-animal, 15,3% dos animais apresentaram reações de medo e agressão. assim, o nível de qualidade do abrigo foi viável e forneceu informações relevantes sobre o bem-estar do abrigo de cães brasileiros. no entanto, é importante em estudos futuros incluir e adotar indicadores adicionais para reunir outros aspectos relevantes do bem-estar dos cães, como gestão da saúde, enriquecimento ambiental, socialização dos animais, pessoas envolvidas na cadeia, taxa de adoção e rotatividade de cães. palavras-chave: medicina veterinária do coletivo; controle populacional; etologia; abandono; desistência. animal welfare assessment in nine dog shelters of southern brazil avaliação de bem-estar animal em nove abrigos de cães do sul do brasil luciana do amaral gurgel galeb1 , tâmara duarte borges1 , camila jardim dos santos1 , cecília pedernera2 , antonio velarde2 , amanda anater1 , alexander welker biondo3 , cláudia turra pimpão1 1pontifícia universidade católica do paraná – curitiba (pr), brazil. 2institute of agrifood research and technology – monells, girona, spain. 3universidade federal do paraná – curitiba (pr), brazil. correspondence address: luciana do amaral gurgel galeb – rua imaculada da conceição, 1,155 – prado velho – zip code: 80215-901 – curitiba (pr), brazil. e-mail: lucianagaleb@hotmail.com conflicts of interest: the authors declare no conflict of interest. funding: coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior (capes) and pontifícia universidade católica do paraná (pucpr). received on: 08/06/2021. accepted on: 01/12/2021 https://doi.org/10.5327/z217694781197 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. https://orcid.org/0000-0002-5873-7027 https://orcid.org/0000-0003-4076-4147 https://orcid.org/0000-0002-6461-121x https://orcid.org/0000-0003-3572-3308 https://orcid.org/0000-0002-2634-3138 https://orcid.org/0000-0003-2594-0050 https://orcid.org/0000-0002-4182-5821 https://orcid.org/0000-0003-3955-9074 mailto:lucianagaleb@hotmail.com https://doi.org/10.5327/z217694781197 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ animal welfare assessment in nine dog shelters of southern brazil 85 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 84-92 issn 2176-9478 introduction the worldwide population of domestic dogs has been estimated at around 700 million, with around 75% identified as “free-roaming” (smith et  al., 2019). out of this total, an estimated 52.2 million dogs (7,5%) live in brazil, representing 1.8 dogs per household. in the southern region of brazil, 58.6% of households have at least one dog, the highest proportion in brazil (arruda et al., 2020). thus, the “unowned” or stray dog population’s growth is a significant problem in urban centers, especially in developing countries (smith et al., 2019). the world organization for animal health (oie, 2018) estimates that there are approximately 200 million stray dogs globally and 30 million only in brazil. as a result of systematic and multi-causal abandonment, stray dogs present a social and economic problem related to the costs of population control strategies and zoonotic risks, especially in latin america (mota-rojas et al., 2021). stray dog reallocation to shelters has been a brazilian governmental strategy for free-roaming dog populations, besides responsible guard education, castration, and community dog programs (kwok et al., 2016; mota-rojas et al., 2021). within this context, dog shelters are getting increasingly overpopulated, which can directly compromise animal welfare, particularly in long-term shelters where dogs present lower adoption rates (raudies et al., 2021). a dog shelter is a place that receives and takes care of a considerable number of these animals, most of which were collected from the streets. its main activities are being a safe haven for animals, acting as a place of passage, seeking permanent homes, and being a reference center in terms of animal care, control, and welfare programs, facilitating the safe release back into society. meeting the needs of animals in the shelter environment is not an easy task and requires a lot of planning and commitment, including physical and behavioral assessments (clay et al., 2020). building and maintaining a shelter requires many other considerations, such as obtaining a license, meeting regulatory requirements, planning activities, and staff training. the shelter is not always the best strategy to solve animal welfare problems. these places do little to solve the problem of stray animals, and provide no solution to animals on the street. inadequate planning, lack of experience, and insufficient resources can seriously compromise the welfare of shelter animals, and, if the dog stays too long, adoption becomes more difficult due to social isolation, one of the major stressors for dogs living in animal shelters (gunter et al., 2019). shelters should be one of the strategies that make up a humane management program, which aims to collect, rehabilitate, and reintroduce animals into society through adoptions (arruda et  al., 2019; arruda et al., 2020). in addition, shelters can be governmental, private, non-governmental organizations, or government-controlled private entities. in paraná, in southern brazil, government-run shelters include municipal kennels, zoonosis control centers, zoonosis surveillance units (brasil, 2016), animal screening centers and reference centers for animals at risk (prefeitura de curitiba, 2016). in paraná, all municipal shelters work as animal adoption sites (arruda et al., 2020). regardless of the shelter type, size, or ownership, dogs are often subjected to specific stressors just by being in a shelter environment (arruda et al., 2019), and unfortunately they might spend a long period of their life without any important behavior stimuli (gunter et al., 2019). this proliferation of long-term dog sheltering, combined with low adoption rates and absence of facilities or basic management standards, has become a vital concern for kenneled dogs and their welfare assessment (miller and zawistowski, 2014; polgár et  al., 2019). furthermore, although there is a growing interest in improving dog welfare in brazilian shelters, acceptable management practices are often limited due to staffing, time, and budgetary constraints ( motarojas et al., 2021). so far, there have been no studies that assess shelter dogs’ welfare at housing and animal level in brazil, even though it is a well-known problem. measuring dog welfare in shelters is not an easy task because many indicators must be applied involving shelter management, housing, environmental conditions, dog health, sociability status, food quality restriction, lack of veterinary care, and even genetic changes (clay et al., 2020; raudies et al., 2021). therefore, it is essential to have a tool that directly evaluates the real welfare state of dogs housed in shelters by simultaneously observing all these indicators. the shelter quality protocol was developed to provide a valid, reliable, and practical tool for assessing shelter dog welfare (berteselli et al., 2019). this protocol was built and based on welfare quality® protocols for livestock (welfare quality, 2009), and respected the four welfare principles — good feeding, adequate housing, good health, appropriate behavior, having the twelve specific shelter dog outcome criteria. there is a historic scientific recognition about animal captivity (cambridge declaration, 2012). consequently, its degree of well-being is defined as the mental and physical state of the animal based on its attempts to adapt to its environment. therefore, knowing the holding environment of shelter animals and their management is critical for diagnosing and implementing improvements (berteselli et al., 2019). accordingly, to estimate the actual welfare state of the brazilian dog shelters, this protocol was applied, and further indicators were proposed to bring the protocol closer to the brazilian reality. materials and methods this study was approved by pontifícia universidade católica do paraná (pucpr), by the animal research ethics committee (ceua), under protocol number 01129, and by the ethics committee for research on human beings (cep), under number 2.401.931. nine dog shelters were visited in curitiba’s metropolitan region (figure 1). only those shelters that voluntarily accepted to participate in the study were considered. the shelter quality (sq) protocol was applied to assess the dogs’ welfare using well-defined parameters, divided into four principles and twelve evaluation criteria (table 1). galeb l.a.g. et al. 86 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 84-92 issn 2176-9478 table 1 – animal welfare indicators based on shelter quality® protocol. principles criteria measures good feeding absence of prolonged hunger body condition feeding absence of prolonged thirst water supply good housing comfort regarding resting bedding sharp edges cleanliness thermal comfort shivering huddling panting ease of movement space allowance good health absence of injuries skin condition limping absence of disease evidence of pain diarrhea coughing mortality morbidity absence of pain induced by management procedures surgeries pain relief appropriate behavior expression of social behaviors social housing expression of other behaviors abnormal behavior barking stereotypy exercise good human-animal relationship reaction to humans positive emotional state emotional state – qba figure 1 – nine shelter locations evaluated in curitiba-pr in the metropolitan areas, brazil. animal welfare assessment in nine dog shelters of southern brazil 87 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 84-92 issn 2176-9478 for each criterion, there were specific indicators based on the shelter’s records (management data), based on environmental resources (facilities), and the animals (behavior and health). the protocol was applied by a single evaluator who was trained by one of the sq authors. the study was divided into two steps: the first one was the shelter dog welfare evaluation by sq protocol, and, finally, the adaptation of the protocol indicators and suggestion of new measurements based on the brazilian reality. management-based indicators involved a questionnaire that was answered by the shelter manager or another competent person, and referred to the total shelter dog population and its condition on the day of the visit, including the following variables: • number of dogs in the shelter; • number of hospitalized dogs; • operating procedures for post-surgical monitoring; • analgesia protocol; • whether dogs were walked on leash by shelter personnel or by volunteers; • number of hospital pens; • number of single pens (pens containing only one isolated animal), pens in pairs, pens in groups of less than 5 dogs, and pens with more than 5 dogs; • total number of shelter pens; • outdoor area and size; • number of euthanized animal for health and behavioral reasons; • number of deaths other than euthanasia; • animal behavioral assessment by a visual analog scale, called qba (qualitative behavior assessment); • the type of diet (dry pellet, cooked, wet/canned); • whether there was any specific diet for puppies, geriatrics or hospitalized animals; • feeding regime (once a day, twice a day, or ad libitum); • annual shelter clinical treatment expenses. resource-based indicators assessed animal pens, their living environment, and all animals confined to them (regardless of the number of dogs), thus, assessing: • the number of animals over and under 20 kg; • pen area dimensions; • whether there was any indoor space (for sun protection) and outside area; • beds and their type; • sharp edges in the animals’ living environment; • type and function of water supply; • water cleanness; • the number of animals panting, shivering, huddling; • the number of animals barking insistently in the evaluator’s presence; • the number of stereotyped animals (active repetitive/other compulsive behavior); • the number of animals in pain; • diarrhea on the pen floor. animal-based indicators included: • animal age class; • body condition; • animal cleanness; • number of animals hurt; • hair loss; • swelling; • ectoparasites; • limping; • cough; • human-animal relationship tests. for these evaluations, a dog subsample was individually evaluated according to the sample proposed by the protocol (table 2), using the minimum sample required for reliable data. since it is a descriptive study with a methodological approach, all welfare indicators of the nine evaluated shelters were compiled into a database and were synthesized, analyzed, and presented in a predominantly qualitative manner to summarize and describe the most important aspects of the brazilian shelter dog welfare. results indicators based on shelter management on average, the shelters housed 66.67 (±27.63) dogs, ranging from 112 to 21, according to the largest and smallest shelters assessed. dogs were mostly housed in pens with less than 5 animals, representing 32.30% (n=42), formed by groups of mainly four dogs. however, a high rate of single housing was also observed in 26.15% (n=34), excluding 9% (n=11) of dogs that were in isolation for health reasons. most of the animals (91%, n=23) were isolated due to behavioral problems, with aggressiveness being the main cause. five (55.5%) out of nine shelters visited left the dogs in an outdoor fenced area every day, while three (33.3 %) had no outdoor access. just  in one shelter (11.1%) dogs were walked on a leash by volunteers once a week. all shelters provided dry pellets to the anitotal number of dogs in the shelter total number of dogs to be evaluated up to 59 30 60-89 40 90-139 50 more than 140 60 table 2 – sample suggested by the shelter quality® protocol for individual assessment based on shelter population size. galeb l.a.g. et al. 88 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 84-92 issn 2176-9478 mals with a noncooked or wet/canned diet. furthermore, all shelter managers continuously offer a mix of dry pellet ingredients and raw materials based on donation availability. however, most of the shelters (n=9) had a standard procedure to provide a special diet for puppies (88.8%, n=8), as well as mature (77.7%, n=7), and hospitalized (88.8%, n=8) animals. meals varied in shelters, where 44.4% (n=4) provided animals with food once a day, 33.3% (n=3) twice and 22.2% (n=2) ad libitum. regarding surgical procedures, 77.7% (n=7) of the managers said that the shelters had postoperative monitoring, and 66.6% (n=6) affirmed to have some analgesia protocol, especially for castration surgeries. nevertheless, just a few shelters had specific pens for keeping the hospitalized animals; on the day of the visit, only one shelter (11.1%) demonstrated this resource. shelters recorded 4.5% (n=27) of natural deaths without human intervention, adding to the rate of 2.5% (n=15) of dogs euthanized for health reasons, and 0.16% (n=1) euthanized for behavioral problems. pen evaluation in total, 130 pens were evaluated; 37 % (n=48) of them housed animals weighing more than 20 kg (large dogs), 42% (n=55) housed  animals weighing less than 20 kg (medium dogs), and 16 % (n=21)  had  mixed large and medium-sized animals in the same pen. exclusive small dog (less than 10 kg) pens were also present in brazilian shelters with a 5% (n=6) prevalence. the pens with only an indoor area and no outdoor access represented 41% (n=53) of the cases; in contrast, 41% (n=53) of the shelters only had an outdoor area with a small, roofed area within a movable shelter made of plastic or wood material, which allows the animal to hide from mild adverse weather conditions. finally, 18% (n=24) of the pens had both indoor and outdoor areas. the pens had on average 65.65 m² (±10.12), ranging from 100 m² for the largest one, and 4 m² for the smallest. regarding bedding (considered by the protocol as any structure that allows dogs not to have direct contact with the floor, that is easy to clean and disinfect, and made of good material, ensuring the safety of the dog — i.e., without harmful edges or ingestible parts) 78% (n=101) of the pens had appropriate bedding requirements. however, 9% (n=12) of the pens had less than one bed per dog, dangerous conditions (9%, n=12), or the material provided was wet or with feces (4%, n=5). the most common type of bed found was the movable shelter (79%, n=102), followed by the basket bed (11%, n=14), and a bed with a pallet material (6%, n=8). most of the pens (79%, n=103) had visible edges in the environment that could hurt the animals, the most common being wires and wood pieces. drinking water was supplied in bowls or buckets, which were manually filled by shelter staff in 99% (n=128) of the pens, and the remainder pens (1%, n=2) provided water in cement troughs. no automatic drinker was found in any shelter. of all pens evaluated, 9% (n=12) of them had little or no water available for the dogs. regarding drinker safety, only 4% (n=5) were not considered safe because they contained sharp edges or rust. the water was clean in 90% (n=117) of the evaluated pens, with the other 10% (n=13) with feces and sludge inside. during the behavioral evaluation at the visit, no animals were found under thermal stress conditions since no animal was shivering or panting. in the behavioral assessment, it was observed that 28% (n=37) of the pens had insistently barking dogs (defined by the protocol as a short and repetitive continued vocalization), 0.18% (n=2) had animals with behavioral characteristics of pain, and 0.56% (n=7) with diarrhea on the ground. no dogs were observed performing stereotyped movements or any other compulsion. individual animal evaluations a total of 131 dogs were evaluated individually, 97% (n=127) of them were adults (between 1 and 6 years old) and 3% (n=4) were elderly (over 6 years). young animals (under one year old) are not evaluated by the protocol. thus, most of the dogs (99.3%, n=130) had an adequate body score condition, and only one animal (0.7%) had an overweight score (obese). all animals were clean, no coughing, no big injuries, and no ectoparasites. there were a few skin wounds (6.16%, n=8) and alopecia conditions (9.24%, n=12) in the animals. however, it is noteworthy that, only in one shelter, out of the 19 dogs evaluated, 7 had hair loss (representing 36.8% of the total for this shelter). it can be inferred that such alopecia is associated when the type of material used to cover the ground around the animal pen is wood straw, which, when in constant contact with the animals’ coats, may cause irritation and extensive hair loss at this specific shelter. regarding limping, only 2 dogs from different shelters presented moderate limping score (1.5%). during the fear test, 84.6% (n=110) of the animals showed no signs of fear or aggressiveness in the presence of the evaluator. however, in two shelters (22.2%), out of 39 animals evaluated, 19 showed signs of fear, dodging, or hiding in human presence (48.7%). welfare indicators added in sq protocol shelter management the protocol adaptation consisted of identifying, during sq application, critical points of brazilian shelter dog welfare that were not included in the protocol or did not have any indicator to assess. during the management questionnaire, eight questions were added to better characterize the shelters: • vaccination protocols, endo and ectoparasites control; • environmental enrichment; • dog socialization program; • castration program; • shelter adoption rate and turnover dog rate; animal welfare assessment in nine dog shelters of southern brazil 89 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 84-92 issn 2176-9478 • the number of stakeholders involved in shelter activities; • main shelter income; • detailed veterinarian care. it was found that all the shelters had a vaccination protocol with an annual calendar, including multipurpose and rabies vaccines. however, deworming was received twice a year just in one shelter (11.1%), and that was because of pharmaceutical donations. for ectoparasite control, two shelters (22.2%) said they performed environmental control, and no shelters administered animal drugs for this purpose. environment enrichment was present in just one shelter (11.1%) in a single dog’s pen, consisting of a raw bone functioning as a portion of food and bite item. two shelters (22.2%) affirmed to have a dog socialization program. in one of them, the socialization was developed by a veterinary student group (n=8) consisting of a one-hour session, three times a week, as part of a vet course subject. the students performed basic dog training and inter and intraspecies socialization techniques. the  other shelter had volunteers during the weekends who interacted with the dogs in 30-min sessions in each shelter pen, one person at a time. all the shelters evaluated were registered in the brazilian government castration program, performing an average of 6.2 (±2.0) castrations per month. in general, the adoption rate in brazilian shelters is low, with an average of four animals being adopted in each marketplace (usually four per month), aside puppies, whose adoption is higher. in all the shelters, the dog turnover had dog behavior as the main problem, non-adaptation to the environment, increasing destructive and aggressive behavior. few people were involved in daily shelter activities. it was more common to find just three (66.6%) or four (33.3%) fixed workers for each shelter. all the shelter costs (food supply, cleaning and maintenance, medical care, employees salary, water, and energy were mainly paid by donations raised through shelter campaigns (88.9%, n=8), with a few having some governmental supply (11.1%, n=1). all shelters except one (which represented 11.1%) did not have their own veterinarian, and different professionals attended dogs at private clinics or veterinary hospitals (88.9%, n=8). pen evaluation hygiene assessment was included in the brazilian protocol, once 88.8% (n=8) of the shelters had the floor clean (scored 0), without urine and feces accumulation during the visit. however, 22.2% (n=2) of the shelters scored 1 — with the floor dirty and wet. we also added a new pen classification according to dogs’ size and weight, once an exclusive pen for small-sized dogs (less than 10 kg) appeared in 5% (n=6) of brazilian shelters. it was also necessary to include another type of bed (despite those required by the original protocol) with pallet material. this characteristic bed was present in 6% (n=8) of the evaluated shelters. the positive emotional state (qba assessment) was not applied in this study since the evaluator did not feel confident in applying the methodology, nor performing the measurements. for individual animal evaluations, no other parameters were added. discussion the uncontrolled stray dog population on the streets is perceived by society as a problem, both because of the zoonoses risk and, more recently, the recognition of animal suffering (arruda et al., 2020). the federal constitution of 1988, in its art. 225, was the first in the world to consider cruelty to animals. there is also the environmental crimes law 9.605/98, art. 32 (brasil, 1998), which provides that mistreatment of animals is a crime. this law has been recently amended by law 14,064, of september 29, 2020, which increased to 5 years the penalties provided for the crime of mistreatment of animals when it comes to dogs or cats. furthermore, in paraná, state law 14,037/2003 establishes protective measures for animals, while state law 17,422/12 prohibits the extermination of dogs and cats for population control purposes. public shelters in paraná have a proposal to care for the animals at risk, through ordinance no. 1138/2014. the ministry of health establishes that the zoonosis surveillance units (zsu) perform public health services focused on the surveillance, prevention, and control of zoonoses (brasil, 2014). thus, zsus can house street animals suspected of zoonotic diseases, aggressive dogs, and cats with a history of biting people, and victims of mistreatment or abandonment on public areas. thus, regardless of their mission, all these establishments must follow the precepts of shelter medicine (arruda et al., 2019). shelters are facilities that keep a considerable number of animals, usually coming from situations of risk or abandonment. these facilities should rehabilitate, re-socialize, and reintroduce the animals into society through adoption, that is, they are places of passage; they should be a reference in veterinary care, animal welfare, and educational programs on responsible ownership and for preventing abandonment (mota-rojas et al., 2021). the sq protocol was widely applicable to brazilian shelters with the inclusion of some additional indicators that complete the welfare diagnosis. so far, no study has been published involving a complete animal welfare assessment in brazilian shelters. barnard et  al. (2016), using the same protocol tool, evaluated 29  shelters in different countries — italy (11), spain (10), croatia (3), romania (3), serbia (1) and montenegro (1) —, concluding that systematic data collection across different countries provides relevant information that could be included in policy-making processes, or integrated in international organization recommendations as the world organization for animal health (oie) code. the authors also highlight that those refined measures could also provide important research advance. galeb l.a.g. et al. 90 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 84-92 issn 2176-9478 brazilian shelters had the characteristic of being mainly maintained by donators, with a few government suppliers (catapan et  al., 2015). this particularity often risks dog welfare due to the constant absence of basic resources. however, no animal welfare diagnosis has been used to point out the brazilian challenges and qualities. thus, the present study brings an overview of shelter dog welfare and places brazil in the welfare framework and their world ranking. after the nine-shelter assessment, the mainly brazilian management welfare problems are: low rate of single dog housing; a percentage of indoor facilities lacking outdoor access for dogs; varying diet because of mixing different ingredients based on type of food donated; few shelters with specific pens for hospitalized animals; percentage of natural deaths; deworming and ectoparasite control failure; lack of environment enrichment; low adoption rate and few shelter employees. it is common knowledge that providing dogs with social contact moderates their temperament over time, making it more attractive for adoption and probably increasing their welfare (arruda et  al., 2020). isolating an animal causes intense frustration since the dog, an intrinsically social animal, is unable to make physical contact, compromising animal welfare particularly in long-term shelters (raudies et al., 2021). other drastic changes include increased excitement and aggression, which may require a behavior modification program (clay et al., 2020). in brazilian shelters, dogs with the worst behaviors are the ones that are put into isolation. this suggests that the cases will become even worse, significantly reducing the adoption chances for these animals, perpetuating their shelter enclosure. dogs also commonly sunbathe to stimulate important vitamins production for their maintenance and because sun exposure releases serotonin, responsible for pleasant sensations (serpell, 2016). shelters  that did not provide the dogs with outdoor areas are directly impairing animal welfare. the shelter environment itself is characterized by a large proliferation of pathogens (smith et  al., 2019) easily transmitted from dog to dog, causing unhealthiness in dogs. in this study, only one shelter had hospital pens, which may represent a health risk. together with feed quality, deworming and ectoparasite control failure, this could worsen animal health, reflecting on natural deaths in brazilian shelters. at the pen level, the main factors that affected the dog welfare were poor environmental conditions, and visibly sharp edges that could hurt the animals. many of these points were related to facility maintenance, which intrinsically needs financial investment. the problem worsened with the shortage of people involved in daily shelter activities. regarding the bed, almost all types were considered adequate for dogs; however, none proved to be effective in offering thermal comfort to the animals in low temperature situations. we suggest, as a complementary indicator, that shelters have temperature measurement (a  thermometer) in the dogs’ sleeping accommodations in order to identify the risk of thermal stress during the year. another issue at the pen level evaluation is barking, destructive and repetitive behavior in brazilian shelters, indicating a high stress level, as previously described in austrian no-kill shelters (raudies et  al., 2021). depending on the noise level, barking could damage a dog’s hearing. although dogs living in the shelter for a prolonged period may decrease barking over time, panting increases it, which reflects fatigue and acute anxiety (clay et al., 2020). during the individual evaluation, skin wounds and alopecia at a specific shelter deserved attention, mainly because of the inappropriate material used to cover the ground. the wood straw used, when in constant contact with the animals, can cause alopecia and wounds; as a result, an allergic reaction and other skin disorders may occur (dowgray and shaw, 2018). the allergic procedure causes intense itching associated with a painful sensation, significantly decreasing the animal’s welfare. all in all, the brazilian shelter dog welfare depends on several factors related to the animal itself, management procedures, and the environment, which can be addressed to improve the animals’ coping abilities and adaptation (rowan and kartal, 2018). sq protocol addresses various criteria and critical points of dog welfare, proving to be a useful tool in a scientific manner, or as normative standards, and offering a practical tool for shelter managers to identify potential welfare risks to animals under their care. by improving brazilian shelter management, we expect to provide a better quality of life for dogs by avoiding suffering situations. finally, dogs may play an important part in the brazilian cultural shifting, in which most families now consider their pet dogs as non-human family members, as previously reported in the usa ( rowan and kartal, 2018). conclusions and animal welfare implications the quality of the shelters interferes with the welfare, behavior, and adoption of these animals. therefore, it is essential and relevant to evaluate the animals’ and the shelters’ quality, seeking to identify critical points that may harm the animals and should be corrected. for dogs kept in shelters to have a high degree of well-being, their nutritional, health, environmental, psychological, and behavioral freedoms must be met; this requires adequate facilities, resources within the enclosures, and good facility management. based on the new reality, shelters have been trying to adapt their facilities, train their employees, invest in education on responsible ownership, and encourage animal adoption. the sterilization of these animals is also fundamental for an effective program of humane management. therefore, it is essential to establish the animal capacity of each shelter. shelters should also implement, monitor, and evaluate program efficiency, develop, disseminate, and enforce laws related to animal protection, register, and identify the animals, and offer preventive veterinary treatment to protect the animals’ health and welfare, reducing zoonotic risk. the sq protocol is an internationally valid tool for assessing the welfare of shelter dogs, built on the four principles of well-being, good food, suitable accommodation, good health, appropriate behavior, and animal welfare assessment in nine dog shelters of southern brazil 91 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 84-92 issn 2176-9478 contribution of authors: galeb, l.a.g.: conceptualization, investigation, methodology, data acquisition, data analysis, writing – first draft; writing – review and editing. borges, t.d.: conceptualization, methodology, data acquisition, data analysis; writing – first draft. santos, c.j.: data acquisition. pedernera, c.: methodology; writing – review and editing. velarde, a.: methodology; writing – review and editing. anater, a.: data analysis; writing – first draft; writing – review and editing. biondo, a.w.: data analysis; writing – first draft; writing – review and editing. pimpão, c.t.: methodology, data analysis; writing –– review and editing; supervision. references arruda, e.c.; garcia, r.c.m.; oliveira, s.t., 2020. bem-estar dos cães de abrigos municipais no estado do paraná, brasil, segundo o protocolo shelter quality. arquivos brasileiros de medicina veterinária e zootecnia, v. 72, 346354. https://doi.org/10.1590/1678-4162-11323. arruda, e.c..; noronha, j.; molento, c.f.m.; garcia, r.c.m.; oliveira, s.t., 2019. características relevantes das instalações e da gestão de abrigos públicos de animais no estado do paraná, brasil, para o bem-estar animal. arquivos brasileiros de medicina veterinária e zootecnia, v. 71, 232-242. https://doi. org/10.1590/1678-4162-10224. barnard, s.; 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villanova junior, j.a.; weber, s.h.; mangrich, r.m.v.; szczypkovski, a.d.; catapan, a.; pimpão, c.t., 2015. percepção e atitudes de amostra populacional sobre guarda responsável, zoonoses e cães em vias públicas. revista brasileira de ciência veterinária, v. 22, 92-98. https://doi. org/10.4322/rbcv.2015.358. clay, l.; paterson, m.; bennett, p.; perry, g.; rohlf, v.; phillips, c.j.c., 2020. in defense of canine behavioral assessments in shelters: outlining their positive applications. journal of veterinary behavior, v. 38, 74-81. https://doi. org/10.1016/j.jveb.2020.03.005. dowgray, n.; shaw, s., 2018. bsava manual of canine and feline shelter medicine. british small animal veterinary association. gunter, l.m.; feuerbacher, e.n.; gilchrist, r.j.; wynne, c.d.l., 2019. evaluating the effects of a temporary fostering program on shelter dog welfare. peerj, e6620. https://doi.org/10.7717/peerj.6620. kwok, y.k.e.; von keyserlingk, m.a.g.; sprea, g.; molento, c.f.m., 2016. human-animal interactions of community dogs in campo largo, brazil: a respecting and involving the five freedoms. in addition, it independently assesses facilities, existing resources, and shelter management. sq protocol was feasible and practical for brazilian shelter dog evaluations with significant indicators, highlining the main critical points, and exalting those that had better results. although it contemplates extra measures, it was necessary to make adjustments to the original protocol to gather more relevant dog welfare aspects. the included elements, such as health management (vaccination, endo and ectoparasite control, castration, veterinary care), availability of environmental enrichment, aspects of dog socialization, adoption, dog turnover dog rate, and several employees involved in the chain and shelter income, enriched welfare indicators. for further validation, this adapted protocol must be applied to many brazilian shelters in different regions to characterize the dog shelters’ current situation. considering that abandoned animals are protected by the state, it is of great importance to talk about public policies regarding shelters. it is necessary to have specific laws for animal protection to ensure the safety and welfare of animals, but it is just as important to ensure sound management and proper functioning of shelters since living in this environment influences the animals’ physical and mental health. issues such as population control, animal abandonment, animal abuse, and encouragement of adoptions must be handled together with the shelters. only a systemic vision can find solutions to solve these issues that are of great importance to society’s growth and evolution. acknowledgments the authors would like to thank the pontifícia universidade católica do paraná (pucpr) for their professional assistance. https://doi.org/10.1590/1678-4162-11323 https://doi.org/10.1590/1678-4162-10224 https://doi.org/10.1590/1678-4162-10224 https://doi.org/10.1136/vr.103336 https://doi.org/10.1136/vr.103336 https://doi.org/10.1016/j.jveb.2018.09.003 https://doi.org/10.1016/j.jveb.2018.09.003 http://fcmconference.org/ https://doi.org/10.4322/rbcv.2015.358 https://doi.org/10.4322/rbcv.2015.358 https://doi.org/10.1016/j.jveb.2020.03.005 https://doi.org/10.1016/j.jveb.2020.03.005 https://doi.org/10.7717/peerj.6620 galeb l.a.g. et al. 92 rbciamb | v.57 | n.1 | mar 2022 | 84-92 issn 2176-9478 descriptive study. journal of veterinary behavior: clinical applications and research, v. 13, 27-33. https://doi.org/10.1016/j.jveb.2016.03.006. miller, l.; zawistowski, s., 2014. shelter medicine for veterinarians and staff. wiley-blackwell, iowa. mota-rojas, d.; calderón-maldonado, n.; lezama-garcía, k.; sepiurka, l.; garcia, r.c.m., 2021. abandonment of dogs in latin america: strategies and ideas. veterinary world, v. 14, 2371-2379. https://doi. org/10.14202%2fvetworld.2021.2371-2379. paraná. 2003. lei nº 14.037, de 20 de março de 2003. código estadual de proteção aos animais. palácio do governo, curitiba. paraná. 2012. lei nº 17.422, de 18 de dezembro de 2012. controle ético da população de cães e gatos no estado do paraná. palácio do governo, curitiba. polgár, z.; blackwell, e.j.; rooney, n.j., 2019. assessing the welfare of kennelled dogs: a review of animal-based measures. applied animal behaviour science, v. 213, 1-13. https://doi.org/10.1016/j.applanim.2019.02.013. prefeitura de curitiba. agência de notícias. 2016. animais em situação de risco terão centro de referência. prefeitura de curitiba, curitiba (accessed may 9, 2021) at:. http://www.curitiba.pr.gov.br/noticias/animais-em-situacaode-risco-terao-centro-de-referencia/40674. raudies, c.; 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sustentabilidade; composição química; do berço ao berço. abstract the concept of circular economy proposes a deep transformation that reduces the impact of human activities on the environment. the waste from the fishing industry is a major source of environmental contamination and loss of nutrients. this work evaluates the qualitative and quantitative features of the fish waste generated at santos fish market, são paulo, focused on supporting actions for the implementation of the circular economy into this segment. to collect data related to the volume of waste generated and its destination, a questionnaire was applied to traders. for the qualitative characterization, samples of the residue were collected in order to describe the categories producing the residue, weight and discarded proportions of viscera, spine, head, skin, and fins. composition analysis was also carried out on sampled materials. the results obtained showed that the characterized waste is representative, both qualitativeand quantitatively, presenting a chemical composition similar to the edible part of the fish, and is rejected in landfills, reinforcing the need to implement actions that make the circular economy feasible in this segment, aiming to reduce environmental and economic damage. keywords: full use; sustainability; chemical composition; cradle to cradle. economia circular e resíduo de pescado circular economy and fish waste https://doi.org/ 10.5327/z2176-947820200677 revista brasileira de ciências ambientais • brazilian journal of environmental sciences http://orcid.org/0000-0002-5871-6488 http://orcid.org/0000-0002-9571-5580 http://orcid.org/0000-0001-8583-0764 http://orcid.org/0000-0001-7901-682x mailto:thaismoron@pesca.sp.gov.br https://doi.org/ 10.5327/z2176-947820200677 machado, t.m. et al. 526 rbciamb | v.55 | n.4 | dez 2020 | 525-535 issn 2176-9478 introdução segundo a organização das nações unidades para agricultura e alimentação (fao, 2018), a produção mundial pesqueira atingiu 171 milhões de toneladas em 2016 e, desse total, a aquicultura representa 47%. dados de produção de pescado no brasil estimam aumento na pesca de 1,286, em 2016, para 1,885 milhão de toneladas, em 2030, e na aquicultura de 581 milhões, em 2016, para 1,095 milhão de toneladas, em 2030, crescimentos de 46,6 e 89,0%, respectivamente. desde o início do desenvolvimento industrial, o homem vem utilizando um modelo de economia linear de produção de bens, baseado em extrair-fabricar-usar-descartar. tal comportamento tem levado à escassez dos recursos naturais e provocado impactos negativos ao meio ambiente, como poluição, degradação e intoxicação de ecossistemas e pessoas (braungart; mcdonough, 2013). todo processo industrial gera resíduos, e quanto maior a escala de produção, maior o volume gerado. da matéria-prima original da indústria pesqueira, estima-se que entre 50 e 70% se torne resíduo (olsen; toppe; karunasagar, 2014). o conceito de economia circular propõe uma transformação profunda e duradoura que permite diminuir o impacto causado pelas atividades humanas ao meio ambiente (braungart; mcdonough; bollinger, 2007; braungart; mcdonough, 2013; reike; vermeulen; witjes, 2018). esse modelo outorga ao resíduo um papel dominante e se sustenta na reutilização inteligente do desperdício, quer seja este de natureza orgânica ou tecnológica, em um modelo cíclico, que imita a natureza e se conecta com ela. sob esse enfoque, o resíduo se converte na matéria-prima dos ciclos naturais ou se transforma para formar parte de novos produtos tecnológicos, com um gasto energético mínimo (reike; vermeulen; witjes, 2018). no modelo de economia circular, os materiais retornam ao ciclo produtivo em vez de serem descartados como lixo, por meio da logística reversa, com a reutilização, recuperação e/ou reciclagem dos materiais, fechando, assim, o ciclo de produção. o tema da economia circular está no topo da agenda política e ganhou particular relevância na europa, onde espera-se promover o crescimento econômico por intermédio da criação de novas empresas e oportunidades de emprego, da economia com o custo dos materiais, da atenuação da volatilidade de preços, da melhora da segurança da oferta e, ao mesmo tempo, da redução de pressões e impactos ambientais (kalmykova; sadagopan; rosado, 2018). as vantagens de sua aplicação são evidentes, uma vez que resulta no crescimento sustentável da economia (kalmykova; sadagopan; rosado, 2018). outros conceitos são importantes para entender a economia circular, como o cradle to cradle, que visa a criação de processos de ciclo fechado, desenhando sistemas de produção adaptados aos ecossistemas locais (braungart; mcdonough, 2013). o aproveitamento do resíduo de pescado traz vantagens para a indústria, pois, além de sanar o grande problema de eliminação de resíduos orgânicos, seu aproveitamento agrega valor ao que antes não tinha valia (aguiar; limberger; silveira, 2014). existem muitas possibilidades tecnológicas disponíveis para o aproveitamento dos resíduos do pescado, como elaboração de coprodutos para alimentação humana, quando há o controle higiênico-sanitário irrestrito desse material (stevanato et al., 2007), o que representa uma alternativa sustentável e lucrativa para a indústria de alimentos (anbe et al., 2015). entre as diversas formas de aproveitamento dos resíduos gerados pelo setor, destacam-se a elaboração de silagem e as suas várias formas e aplicações (anbe et al., 2015), como, por exemplo: a obtenção de peptona por meio de processo proteolítico (fallah; bahram; javadian, 2015); a elaboração de ração animal de alta qualidade nutricional (abimorad et al., 2009); a produção de fertilizantes (oliveira et al., 2012; paes et al., 2016), artefatos de couro, bioprodutos, bem como extração de enzimas, de colágeno, carotenoides, gelatina e óleos (aguiar; limberger; silveira, 2014). porém, um percentual pequeno de empresas do setor consegue aproveitar seus resíduos de forma responsável, estando ainda em segundo plano a preocupação ambiental na cadeia produtiva aquícola (valenti et al., 2018), visto que são implementadas apenas tecnologias tradicionais que agregam pouco valor econômico a esses coprodutos (villamil; váquiro; solanilla, 2017). considera-se que, no caso da cadeia produtiva pesqueira nacional, a questão do aproveitamento é ainda mais premente. economia circular e resíduo de pescado 527 rbciamb | v.55 | n.4 | dez 2020 | 525-535 issn 2176-9478 dentro do contexto de aproveitamento integral faz-se imprescindível o conhecimento sobre as características do resíduo descartado nos diferentes pontos da cadeia produtiva do pescado e nas diferentes regiões, de forma a subsidiar a utilização desse valioso material biológico. a presente pesquisa teve por objetivo avaliar as características qualiquantitativas do resíduo de pescado produzido no maior ponto de comercialização de pescado na cidade de santos, são paulo, o mercado do peixe, visando subsidiar futuras ações para implantação da economia circular nesse segmento, resultando no crescimento da economia e na sustentabilidade ambiental. materiais e métodos o mercado de peixe é o principal ponto de comercialização de pescado do município de santos, são paulo. estruturalmente, o mercado é composto por 15 boxes, ou pontos de comercialização. no verão e no inverno de 2015 foram realizadas entrevistas individuais utilizando questionário exploratório, aplicado aos comerciantes dos boxes, com o objetivo de obter dados qualitativos e quantitativos dos resíduos de peixes, além de coleta de amostras de resíduos de pescado comercializados. em 2018, foi realizada nova coleta de dados para verificação dos já coletados em 2015, por meio do questionário exploratório. esta pesquisa foi aprovada pelo comitê de ética em pesquisa com seres humanos do hospital guilherme álvaro, santos, são paulo, sob caae nº 41515715.8.0000.5448. as coletas realizadas no verão e no inverno de 2015, sendo 20 kg de amostras de resíduos/coleta, totalizaram para o estudo 40 kg de material amostrado, 2,7 kg/resíduo/box/coleta (mp1 — verão — e mp2 — inverno). os resíduos foram caracterizados a partir da descrição das espécies que os compunham, do peso e das proporções descartadas de resíduo (vísceras, espinhaço, cabeça, pele, barbatanas e nadadeiras). as amostras de resíduos foram transportadas em caixas isotérmicas até a unidade laboratorial referência em tecnologia do pescado (ulrtp), do instituto de pesca, em santos. a caracterização qualitativa foi realizada separando-se as vísceras, o espinhaço, a cabeça, a pele, as barbatanas e as nadadeiras, possibilitando o cálculo das proporções descartadas de cada categoria. foi realizada a pesagem dos diferentes resíduos em balança eletrônica, seguida de registro fotográfico, embalagem, identificação e armazenagem sob congelamento (-18ºc). a identificação no âmbito de gênero e espécie não foi possível devido ao não acesso ao peixe inteiro, porém, conforme as características do resíduo de cabeça, pele e formato, foi possível agrupar em categorias da família das pescadas — linguados, tilápia, sardinha, lula, camarão ou pelágicos, como o cação e a meca. salientamos que tais identificações são as mesmas utilizadas para a venda do pescado nos locais amostrados. para a realização das análises químicas, as amostras de resíduo foram descongeladas durante 12 horas (overnight) em temperatura de refrigeração. posteriormente, os lotes foram triturados em equipamento picador de carne (caf® modelo 98 d/s), gerando duas subamostras, identificadas como mp1 — verão — e mp2 — inverno (mercado de peixe — coleta 1 realizada no verão — e mercado de peixe — coleta 2 realizada no inverno). a umidade foi determinada por meio de método gravimétrico em estufa a 105°c, até peso constante; a proteína bruta, pelo método de kjeldahl, sendo a conversão em proteína verdadeira realizada pela multiplicação do valor obtido pelo fator 6,25; o teor de cinza, pela carbonização da matéria orgânica, seguida de calcinação da amostra em mufla a 550ºc, sendo todos os ensaios realizados de acordo com brasil (2011). para a determinação dos lipídios, realizou-se extração a frio pelo método de bligh e dyer (1959), e o teor de carboidratos foi obtido pela fração nixfest. todas as referidas determinações foram realizadas em triplicatas. os resultados obtidos na análise centesimal foram submetidos à análise de variância (anova), seguidos do teste de tukey com nível de significância de 5% (p < 0,05) utilizando-se programa statiscal analysis system (sas, 2012). resultados e discussão obteve-se 80% de retorno nas entrevistas realizadas no mercado do peixe, os 20% restantes optaram por não participar da pesquisa. segundo os comerciantes, o armazenamento diário dos resíduos é realizado em caixas ou tambores de 20 kg, nos próprios boxes, sem refrigeração e sem separação do lixo comum. o órmachado, t.m. et al. 528 rbciamb | v.55 | n.4 | dez 2020 | 525-535 issn 2176-9478 gão responsável pelo recolhimento, duas a três vezes ao dia, é uma empresa terceirizada pela prefeitura do município de santos, e o destino final é o aterro sanitário municipal. a incorreta destinação de resíduos provenientes do processamento de pescado em lixões públicos ou aterros sanitários é destacada na literatura (spillere; beaumord, 2006; fagundes et al., 2012). informações fornecidas pelos comerciantes indicaram a produção estimada de resíduos de 49,83 t/mês, portanto, cada box produzia, em média, 110 kg/resíduo/ dia, indicando que apenas um único local de comercialização de pescado do município está dispondo, aproximadamente, 12 t de resíduos de pescado semanalmente nos aterros sanitários, sem qualquer relato de aproveitamento desse importante composto biológico. conforme dados do instituto de pesquisas tecnológicas (ipt) (apud thadeu, 2018), a baixada santista está próxima de um colapso por conta do término da vida útil dos aterros sanitários, sendo a escassez de áreas disponíveis para a instalação de novos aterros sanitários, por questões ambientais, uma das principais dificuldades relacionadas à destinação final dos resíduos sólidos da região. a falta de tratamento desse resíduo e o seu descarte inadequado podem prejudicar organismos e ecossistemas aquáticos, além de, quando em terra, constituírem uma via de proliferação de vetores e transmissão de doenças à população local (spillere; beaumord, 2006). segundo santos, moreira e rizk (2014), a agroindústria brasileira, especialmente no ramo da carne bovina, também gera elevadas proporções de resíduo, podendo ocasionar contaminação, degradação ambiental ou ainda danos à saúde pública, quando não tratado. a amostragem composta (mp1 e mp2) representou aproximadamente 3% do resíduo gerado/dia nos boxes. considerado um importante ponto turístico da região metropolitana da baixada santista, são paulo, o mercado do peixe destaca-se na venda de pescado e, consequentemente, no volume de resíduo gerado. conforme informações obtidas nas entrevistas, o período do verão apresenta uma maior produção de resíduo de pescado, o que pode estar associado ao maior fluxo de turistas na região, por causa do período de férias, resultando em maior consumo e, por conseguinte, maior geração de resíduos. na coleta mp1, o mercado do peixe apresentou como resíduos descartados mais abundantes os de pelágicos (cação e a meca), salmão e corvina (figura 1). já na coleta mp2, os resíduos mais abundantes foram de pescada, camarão (final do defeso) e pelágicos (cação e a meca) (figura 2). alguns autores descrevem como resíduos gerados no beneficiamento do pescado a cabeça, o fígado, as espinhas, a pele, as vísceras (stevanato et al., 2007), a carcaça, a nadadeira, as escamas, as barbatanas, a cauda, o óleo de pescado, as carapaças e cabeças de figura 1 – proporções dos resíduos coletados no mercado do peixe, santos, são paulo (mp1 – verão). economia circular e resíduo de pescado 529 rbciamb | v.55 | n.4 | dez 2020 | 525-535 issn 2176-9478 crustáceos, as vísceras de moluscos (spillere; beaumord, 2006), as proteínas solúveis, o nitrogênio e o fósforo, entre outros (kaur et al., 2010). de modo geral, foi observada a presença de musculatura aderida às estruturas consideradas resíduo, como cabeça, nadadeiras, espinhaço e pele, evidenciando o grande desperdício de nutrientes. as peles apresentavam-se, em sua maioria, intactas, em ótimo estado para serem utilizadas como matéria-prima na fabricação de artesanatos de couro de peixe. os pelágicos (cação e meca) ganharam destaque no resíduo amostrado em função do tamanho e do peso das nadadeiras dorsal e caudal, bem como da pele (figuras 3 e 4). o conhecimento sobre a composição dos resíduos de pescado é importante para nortear o seu melhor uso, quer seja como alimento ou na elaboração de coprodutos, a fim de desenvolver e/ou adequar a tecnologia de transformação para obtenção de produtos derivados (pessatti et al., 2000). os valores médios quantificados para a composição centesimal dos resíduos coletados são descritos na tabela 1. os valores encontrados nos resíduos aqui estudados são compatíveis com os parâmetros esperados para a parte comestível do pescado, em que a proporção de umidade pode variar de 64 a 90%, seguida pelas proteínas, de 8 a 23%, e pela gordura, de 0,5 a 25% (badolato et al., 1994). de acordo com ackman (1989), os peixes podem ser agrupados em quatro categorias em função do seu teor de lipídios, a saber: magro (< 2%), baixo (de 2 a 4%), médio (4‒8%) e alto teor de gordura (> 8%). a constituição química média obtida para os resíduos estudados é próxima à de peixes classificados como graxos ou semigraxos, ou seja, têm teor lipídico maior que 4%. os altos valores de lipídios das duas amostras — mp1 (8,52%) e mp2 (6,42%) (tabela 1) — podem estar relacionados ao fato de contarem com maior porcentagem de resíduos provenientes de peixes gordos e semigordos, como o salmão, a sardinha e a corvina. esses teores superiores de lipídios podem também estar relacionados ao período de coleta e à constituição física do material, com grande quantidade de vísceras (correspondentes a mais de 20% do total de resíduo coletado), a qual apresenta, originalmente, concentração natural de gordura constituindo os diferentes órgãos, tais como o intestino e fígado. a umidade em ambas as amostras, por volta de 70%, pode estar relacionada à perda por lixiviação de líquidos durante o manuseio e a estocagem desses resíduos. figura 2 – proporções dos resíduos coletados no mercado do peixe, santos, são paulo (mp2 – inverno). machado, t.m. et al. 530 rbciamb | v.55 | n.4 | dez 2020 | 525-535 issn 2176-9478 figura 3 – categorias encontradas na primeira coleta de resíduos (mp1 – verão), sendo (a) pescada; (b) linguado; (c) tilápia; (d) salmão; (e) pelágicos; (f) vísceras e espinhaços; (g) lula; (h) camarão; (i) sardinha; (j) pele. figura 4 – categorias encontradas na segunda coleta de resíduos (mp2 – inverno), sendo (a) pescada; (b) linguado; (c) corvina; (d) salmão; (e) pelágicos; (f) vísceras e espinhaços; (g) outras espécies; (h) lagosta; (i) lula; (j) camarão; (l) sardinha; (m) pele. economia circular e resíduo de pescado 531 rbciamb | v.55 | n.4 | dez 2020 | 525-535 issn 2176-9478 os valores de cinza, lipídios e umidade obtiveram variação significativa entre as amostras. de acordo com love (1957), a avaliação da composição química de peixes exige técnica apurada, visto que varia de acordo com a idade, o sexo do peixe e a estação do ano. entre os componentes do pescado, a fração lipídica é de grande importância, pois apresenta alta qualidade, podendo ser uma excelente fonte de energia, vitaminas a e d e ácidos graxos poli-insaturados, no entanto a concentração lipídica pode também ser um ponto crítico para a manutenção da qualidade desse material, por normalmente serem susceptíveis à oxidação (soares; gonçalves, 2012). provavelmente, por se tratar de resíduo, a fração lipídica pode ser obtida a baixo custo. vale ressaltar que o valor nutricional do resíduo de pescado pode ser afetado negativamente pelo período de estocagem, especialmente ao considerarmos o elevado teor de umidade desse material, o que aumenta sua susceptibilidade à deterioração microbiana, diminui substancialmente o tempo de conservação e pode resultar também em alterações de sabor, cor, textura, bem como na produção de componentes tóxicos (soares; gonçalves, 2012). a cinza ou resíduo mineral fixo é uma medida do conteúdo mineral do produto alimentar, ou seja, o resíduo inorgânico que permanece após a matéria orgânica ser queimada. o teor de cinzas encontrado nos resíduos (4,54‒5,72%) foi acima dos valores encontrados na literatura para diversas espécies (stevanato et al., 2007; leite; sucasas; oetterer, 2016). segundo a fao (2018), à medida que a produção pesqueira aumenta, cresce também a oferta de coprodutos com alto valor nutricional, sendo que a comercialização desses subprodutos aumentaria a segurança alimentar mundial. classifica-se o emprego desses resíduos em quatro categorias de coprodutos: alimentos para consumo humano, ração para animais, fertilizantes e produtos químicos. pessatti et al. (2000) afirmam que a viabilidade da produção de coprodutos a partir dos resíduos do pescado está diretamente relacionada à qualidade (e a manutenção desta) durante as etapas da linha de produção, da captura à comercialização. o aproveitamento dos resíduos da industrialização do pescado, além de minimizar o impacto ambiental, tem um impacto social positivo, pois gera empregos (spillere; beaumord, 2006). segundo a fao (2018), é também uma alternativa econômica, visto que a produção de farinhas, silagens, óleos, peles e biocombustível pode configurar uma fonte adicional de renda pelo valor que agrega aos produtos, com consequente lucratividade às indústrias. deve-se levar em conta que uma nova empresa pode usufruir vantagens quando a exploração de oportunidade se baseia em mercados novos e de demanda desconhecida (baron, 2007), como é o caso de coprodutos derivados de resíduos de pescado, contudo a identificação de oportunidades é o primeiro passo do processo empreendedor pelo qual se estendem todas as outras etapas (ozgen; baron, 2007). a análise de viabilidade econômica constitui-se em importante ferramenta que contribui para a identificação da viabilidade da atividade (rosa, 2013); nesse caso, a implantação de um sistema inovador que vise o aproveitamento de resíduos. no brasil, a lei nº 12.305/10 instituiu a política nacional de resíduos sólidos e implantou a logística reversa, por meio da qual fabricantes, importadores, distribuidores ou comerciantes têm a responsabilidatabela 1 – composição centesimal média (%) dos resíduos de pescado coletados no mercado do peixe em santos, são paulo. coleta mp1 mp2 umidade 71,43 ± 0,34a 72,91 ± 0,04b cinza 4,54 ± 0,28a 5,72 ± 0,36b lipídios 8,52 ± 0,27a 6,42 ± -0,02b proteína 13,72 ± 0,72a 12,50 ± 1,22a carboidrato 1,79 ± 0,67a 2,46 ± 1,34 a mp1: mercado de peixe, coleta 1 – verão; mp2: mercado de peixe, coleta 2 – inverno. letras diferentes sobrescritas na mesma linha indicam diferença significativa, segundo teste de tukey (p < 0,05). machado, t.m. et al. 532 rbciamb | v.55 | n.4 | dez 2020 | 525-535 issn 2176-9478 figura 5 – economia circular: conceito cradle to cradle design. fonte: geser e tennenbaum (2017. de compartilhada pelo ciclo de vida de seus produtos, desde a obtenção da matéria-prima até a disposição final. tal lei prevê o fim dos lixões a céu aberto, então os municípios deverão apresentar práticas de tratamento do lixo, incluindo os cuidados com a contaminação do solo e da água e com a propagação de doenças (brasil, 2010). a logística reversa envolve o conceito cradle to cradle (figura 5), que é inspirado na natureza, na qual não existe a ideia de lixo: tudo é nutriente para um novo ciclo de processo, portanto resíduos = nutrientes. é uma plataforma de inovação com o objetivo de transformar a indústria e criar a nova economia circular, por intermédio da concepção de novos produtos e da criação de redes e cooperações entre fornecedores, produtores, clientes, governos e todos os grupos de interesse, permitindo as etapas necessárias para uma atividade econômica próspera e benéfica ao ser humano e ao meio ambiente (braungart; mcdonough; bollinger, 2007; braungart; mcdonough, 2013; reike; vermeulen; witjes, 2018). estudos indicam que empresas do setor sucroenergético podem trilhar o caminho do desenvolvimento organizacional de forma sustentável, por meio de uma governança corporativa que esteja pautada nos pilares econômico, social e ambiental da sustentabilidade (verri; ribeiro; gasparotto, 2017). arranjos produtivos locais (apls) são caracterizados como aglomerações territoriais de agentes econômicos, políticos e sociais, que têm foco em um conjunto específico de atividades econômicas e que apresentam vínculos entre si (erber, 2008). para o mercado de peixe de santos, são paulo, uma alternativa para os resíduos de pescado seria o aproveitamento por meio de arranjos produtivos e inovativos locais, implementados por um sistema gerencial de bolsa de resíduos, sistema este utilizado como facilitador das transações entre as empresas geradoras e as empresas potencialmente interessadas em sua aquisição. essa estratégia contribuiria significativamente para a inserção desse setor nas propostas de emissão zero, sustentabilidade, responsabilidade socioambiental (stori; bonilha; pessatti, 2002) e, consequentemente, no sistema de economia circular. economia circular e resíduo de pescado 533 rbciamb | v.55 | n.4 | dez 2020 | 525-535 issn 2176-9478 fagundes et al. (2012) descrevem os tipos de resíduos gerados e seu aproveitamento e/ou sua transformação por meio dos projetos implantados para tal fim no entreposto terminal de são paulo da companhia de entrepostos e armazéns gerais de são paulo (ceagesp), em que as vísceras de peixe são utilizadas para produção de farinha de peixe e vendidas como insumo para rações, promovendo o aproveitamento integral das sobras da comercialização do produto e reduzindo os custos operacionais. segundo os autores, além de implantar projetos de aproveitamento e reciclagem dos resíduos gerados no entreposto, a ceagesp avançou em um programa de capacitação de produtores, atacadistas e varejistas, expressando o compromisso da empresa em desenvolver um comportamento responsável na procura por soluções para os resíduos oriundos da comercialização, expandindo, assim, sua preocupação com as perdas e o desperdício, bem como servindo de referência para outras iniciativas no país. conclusões o resíduo caracterizado no presente estudo, atualmente descartado em aterros sanitários próximos ao colapso, mostrou-se expressivo quantitativa e qualitativamente, com valores nutricionais e bioativos intrínsecos que fazem desse material uma rica matéria-prima para a geração de coprodutos. para a efetiva implantação da economia circular nesse segmento, faz-se necessário avançar para arranjos produtivos e inovativos locais, com envolvimento de agentes econômicos, políticos e sociais para a criação de um sistema gerencial de bolsa de resíduos de pescado que pode resultar em sustentabilidade ambiental, crescimento da economia e melhoria da saúde pública. referências abimorad, e.g.; strada, w.l.; schalch, s.h.c.; garcia, f.; castellani, d.; manzatto, m.r. silagem de peixe em ração artesanal para tilápia-do-nilo. pesquisa agropecuária brasileira, v. 44, n. 5, p. 519-525, 2009. http://dx.doi. org/10.1590/s0100-204x2009000500012 ackman, r.g. nutritional composition of fats in seafoods. progressive food nutrition 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foco do presente trabalho é o modelo adaa desenvolvido e testado no âmbito do projeto, bem como os resultados que ele pode apontar. palavras-chave abstract this paper presents a model for the environmental performance evaluation, that resulted from an international research project conducted by the authors during the years 2002 and 2003, and which aimed to make an evaluation and comparison from the environmental performance of chemical and textile companies, three of each sector in brazil and also in germany. to take part in the project there were chosen companies that have incorporated an environmental management system. the research intended to know how many the companies had assimilated the sustainability goal and which factors influence the improvement of environmental performance. the paper focus on the model adaa (or eepe – enlarged environmental performance evaluation) developed and tested in this project, thus as the results it shall appoint. key words beate frank furb – universidade regional de blumenau, pd. anja grothe-senf fhw – fachhochschule für wirtschaft, berlim, pd. beate@furb.br gestão ambiental dezembro 2006 17 introdução uma revisão ampla dos instrumentos e métodos disponíveis para a avaliação do desempenho ambiental mostrou que todos deixam a critério das empresas definir o que poderia representar, para elas, um caminho adequado ao autoconhecimento e à comunicação dos resultados. como não existem parâmetros especificados, o resultado da avaliação do desempenho ambiental não esclarece muito em termos de um nível “bom” ou “ruim” para o ambiente global e na comparação com resultados de outras empresas. o desempenho é medido pelo grau de alcance dos próprios objetivos, não sendo, portanto, comparável. tentando superar essas limitações, o desempenho ambiental, aqui, foi definido como o cumprimento de objetivos globais, nacionais e específicos da empresa. o objetivo global é o objetivo do desenvolvimento sustentável. este deve orientar todos os outros objetivos secundários. conclui-se, dessa definição, não se tratar “somente” de uma avaliação de desempenho ambiental, uma vez que ela inclui critérios de sustentabilidade implícitos nos objetivos globais. trata-se, portanto, de uma avaliação do desempenho ambiental ampliado, que contempla os componentes social e ecológico da sustentabilidade, examinando as dimensões ambiental, social e de visão de futuro das empresas. o objetivo do presente artigo é apresentar o modelo adaa e os resultados que ele pode apontar. metodologia o modelo de análise desenvolvido orienta-se pelo modelo pnq (prêmio nacional de qualidade), que se caracteriza por identificar um conjunto de enablers (capacitadores) da gestão e um conjunto de results (resultados) da gestão. é um modelo de auto-avaliação aceito nas empresas e, além disso, utilizado internacionalmente. o modelo adaa adota o seguinte: seis blocos de enablers classificados segundo a estrutura da nbr iso 14.001 (abnt, 1996): política e liderança, planejamento (objetivos e estratégias), pessoal, implementação, operação, avaliação e controle; e três blocos de results, classificados em: responsabilidade social (aceitação e cooperação, satisfação do cliente), satisfação dos colaboradores e indicadores de ecoeficiência e ecoeficácia, conforme mostra a figura 1. de forma semelhante ao modelo pnq, a empresa pode alcançar 1.000 pontos, sendo 540 pontos dos enablers (capacitação da empresa para a melhoria do desempenho ambiental: cada uma das seis áreas corresponde a 90 pontos) e 460 pontos dos results (resultados decorrentes da capacitação), sendo 300 pontos dos indicadores de ecoeficiência e ecoeficácia, 50 da satisfação dos colaboradores e 11 da responsabilidade social. enquanto os 300 pontos dos indicadores ambientais referem-se aos indicadores de desempenho operacional (opi), assim definidos pela norma iso n. 14.031 (kuhre, 1998), os demais pontos se referem a indicadores de gestão (mpi). os mpi são levantados por um questionário e os opi por planilha (dados numéricos). o número de perguntas do questionário varia de um bloco para outro. na avaliação, essa diferença é compensada por um fator de ponderação. a distribuição das questões pelas três dimensões de análise em cada bloco, bem como o número total de questões por bloco são mostradas na figura 1 – modelo da avaliação ambiental ampliada revista brasileira de ciências ambientais – número 518 tabela 1. a maior parte das perguntas exige respostas classificadas de 0 a 5, conforme mostra a tabela 2. algumas perguntas são qualitativas. os opi podem ser classificados nas áreas de material e produtos, resíduos e reciclagem, energia, água e águas servidas (esgotos) e emissões, avaliadas, cada uma, com 60 pontos. essas áreas foram definidas, tendo em vista o cumprimento de objetivos ambientais nacionais e setoriais. cada uma das cinco áreas, por sua vez, compreende um ou mais objetivos, como mostra a tabela 3. para a avaliação do resultado obtido com os indicadores, são usados dois benchmarks: tendência e alcance de objetivos (30 pontos para cada um, em cada uma das cinco áreas). a “tendência” dos indicadores individuais em cada área, durante 3 anos. essa tendência pode se revelar positiva (↑), inalterada (↓) ou negativa (↓). a pontuação será a seguinte: tendência positiva (↑) 5 pontos, tendência inalterada (→) 3 pontos, tendência negativa (↓) 0 pontos. em cada área, portanto, cada indicador pode atingir, no máximo, 5 pontos, de acordo com a tendência. como existe um número diferenciado de objetivos e de indicadores em cada área, é necessário determinar um fator multiplicativo para cada indicador. para o “alcance dos objetivos” são consideradas as áreas a que os indicadores pertencem. cada área pode alcançar, também, o máximo de 30 pontos. para tanto, consideram-se os resultados dos objetivos (indicadores) individuais. se 80% das tendências forem positivas, serão atribuídos 30 pontos. para receber 15 pontos, no mínimo 50% das tendências de cada um dos objetivos da referida área devem ser positivas. se menos de 50% das tendências forem positivas, será atribuído 0 ponto. isto significa: se uma área obtiver 30 pontos (mínimo 80%), então nesse benchmark terá sido alcançado um objetivo ambiental nacional ou setorial. se uma área atingir 15 pontos (mínimo de 50%), então a empresa estará no “caminho certo” para alcançar objetivos ambientais nacionais ou setoriais. sendo obtido “0” ponto (menos de 50%), as tendências positivas não terão sido suficientes para cumprir os objetivos ambientais. exceção: se os objetivos de uma área forem cumpridos (no mínimo 80% das tendências são positivas), mas algum indicador, considerado importante para o cumprimento dos objetivos ambientais nacionais ou setoriais, apresentar desenvolvimento negativo, a pontuação poderá ser revista. tabela 3 – objetivos ambientais a serem cumpridos localmente, de acordo com os objetivos globais do desenvolvimento sustentável tabela 2 – escala de avaliação das questões tabela 1 – grade de avaliação dos blocos dezembro 2006 19 a definição adotada para o desempenho ambiental ampliado não estabelece valores absolutos ou padrões para o desempenho. o que se procura avaliar é o esforço com o qual as organizações cumprem os objetivos. dessa forma, a avaliação do desempenho ambiental ampliado (adaa) é dependente do tempo. a cada ano, o resultado da avaliação será diferente. se houver uma piora do resultado da adaa, significa que houve estagnação ou interrupção do processo de melhoria contínua. para facilitar a aplicação do modelo, foi desenvolvida uma planilha excel como ferramenta para a avaliação do desempenho ambiental ampliado. um guia para introduzir alterações no questionário e, portanto, na planilha, integra o modelo adaa. o resultado da avaliação do desempenho ambiental é apresentado de várias formas, duas das quais são mostradas nas figuras 2 e 3. resultados e discussão o modelo adaa pode exercer um papel pedagógico porque mostra, em etapas, quais tarefas fazem parte de uma gestão de sustentabilidade e quais passos a empresa precisa dar para realizá-la. além disso, a aplicação da adaa promove o processo contínuo de melhoria. a tese fundamental é que resultados melhores nos enablers também geram melhores results globais, ou seja, somente a qualificação pelo sistema de gestão garante resultados positivos para o meio ambiente e a sociedade. para verificar se essa tese é verdadeira, foi realizada a análise da correlação entre os valores alcançados pelos enablers e pelos results para as 12 empresas que participaram da pesquisa. pode-se considerar como resultado desta análise que, de um modo geral, enablers melhores levam, necessariamente, a melhores results. em casos isolados, entretanto, componentes diferentes dos enablers podem exercer um papel de destaque. os blocos de enablers a revelarem alta correlação com os results e com os indicadores são os que produzem o maior efeito sobre os results e sobre os indicadores. eles constituem, portanto, pontos de partida para o processo contínuo de melhoria. embora a base de dados seja pequena, e, portanto, as informações dela extraídas não possam ser generalizadas, pode-se registrar resumidamente: • no setor químico-farmacêutico, o bloco política e liderança exerce um papel central na melhoria da ecoeficiência e da ecoeficácia. outros results dependem, mais provavelmente, da implementação; figura 2 – resultado geral da aplicação da adaa, para um caso hipotético figura – resultado por blocos da aplicação da adaa, para um caso hipotético revista brasileira de ciências ambientais – número 520 • no setor têxtil, os blocos política e liderança e avaliação e controle têm importância semelhante para a melhoria da ecoeficiência e da ecoeficácia. certamente outros results dependem mais do planejamento. para cada setor empresarial estudado, a justificativa para esses resultados pode ser encontrada nos fatores internos e externos que influenciam o desempenho ambiental. levando em consideração o resultado geral, pode-se imaginar um modelo de análise simplificado, no qual os enablers seriam omitidos, pois, para comparar o desempenho ambiental, bastaria ocuparse com os results. isso é mais ou menos o que determina a iso 14.031 (kuhre, 1998). entretanto, a análise da correlação indica que uma pesquisa abrangente pode oferecer um suporte importante rumo à sustentabilidade. a análise qualitativa que acompanhou a aplicação do modelo nas 12 empresas mencionadas tratou de identificar os fatores a exercerem maior influência na melhoria do desempenho ambiental. nesse sentido, foram analisados os fatores de influência externos e internos (com base nas perguntas qualitativas e nos results) que apontaram diferenças entre os dois países e os dois setores e também se aplicam às empresas as quais possuem unidades em ambos os países. constatou-se que, apesar da política ambiental comum, existem grandes diferenças no desempenho ambiental ampliado dessas unidades; por isso, cabe expor, ainda, os principais fatores de influência detectados, apresentados nas tabelas 4 e 5. nas empresas alemãs foi registrado um forte interesse público, que influi, especialmente, no desempenho ambiental ampliado das empresas químico-farmacêuticas. isso contrasta com o brasil, onde falta interesse dos clientes e do cidadão por uma produção ecologicamente mais adequada. esse resultado se reflete, também, na multiplicidade de relatórios ambientais e ratings (classificações) na alemanha, os quais não existem dessa forma no brasil e, com isso, representam um fator de influência “a menos“ neste país. no brasil se destaca, claramente, um ponto negativo: a falta de impulso para a inovação, em virtude da falta de política ambiental oficial. isso contrasta com a alemanha, onde não só o estado procura impor uma política ambiental, mas também diversas formas de concorrência (ratings, mercado investidor) servem para dar impulso às empresas, visando incrementar seu desempenho ambiental. embora os fatores de influência internos possam ser comparados entre tabela 4 – fatores de influência externos. pode-se estabelecer relação entre os fatores constantes de uma mesma linha tabela 5 – fatores de influência internos, dispostos de forma a permitir identificar as ligações existentes entre os fatores de uma mesma linha dezembro 2006 21 si, eles precisam ser interpretados em associação com o estado atual do desenvolvimento da gestão ambiental. nota-se, nesse ponto, certa vantagem das empresas alemãs em relação às brasileiras. as empresas alemãs procuram melhorar seu desempenho ambiental por meio de soft factors, enquanto as brasileiras trabalham em primeira linha com hard factors. essas diferentes fases de desenvolvimento da gestão ambiental em que as empresas se encontram manifestam-se também nos fatores de influência na alemanha, em comparação com o brasil. observam-se, ainda, diferenças culturais, a saber: • enquanto na alemanha a clareza das tarefas é importante para cada um (poderia ser interpretada como uma comunicação específica, pois a comunicação generalizada já deve ter cumprido sua missão), nas empresas brasileiras uma comunicação generalizada sobre proteção ambiental e sustentabilidade ainda é importante; • enquanto na alemanha a transparência dos objetivos e os acordos pessoais sobre objetivos são importantes, nas empresas brasileiras vale uma relação subjetiva, mais “paternal“, entre empregadores e empregados; • nas empresas alemãs a otimização de processos exerce influência sobre o desempenho ambiental, nas empresas brasileiras esse desempenho ainda é influenciado por perturbações e falhas, resíduos e emissões, bem como pela falta de controle e avaliação, quer dizer, aspectos ambientais nãoresolvidos e fragilidades da gestão; • nas empresas brasileiras observa-se o marketing ambiental como um fator de influência positivo. embora seja ele dirigido para fora, para o mercado, acaba refletindo-se internamente na empresa; • o aspecto da necessidade especial de competência social das pessoas em cargo de chefia e colaboradores dos departamentos ambientais foi mencionado, exclusivamente, pelas empresas alemãs. ao discutir, com as empresas participantes, os resultados obtidos com a aplicação do modelo, diversas avaliações positivas foram obtidas. a primeira se refere à utilização do modelo pnq; outra se refere aos critérios do desempenho ambiental, em relação aos quais a divisão nas três dimensões de análise foi bem-sucedida, pois permitiu uma comparação diferenciada. quanto aos objetivos ambientais, verificou-se que, basicamente, as empresas só se orientam pelos objetivos de sustentabilidade em casos excepcionais. alguns potenciais de melhoria do modelo também foram apontados. bibliografia associação brasileira da normas técnicas. nbr isso n. 14.001. são paulo: abnt, 1996. frank, b.; grothe-senf, a. avaliação de desempenho ambiental ampliado: uma comparação setorial entre empresas do brasil e da alemanha. blumenau: edifurb, 2006. 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metodologia das síndromes de sustentabilidade aplicadas no âmbito da comisión económica para américa latina y el caribe cepal, em oficinas de trabalho, na tentativa de se abordar questões complexas, na busca por melhor conhecer a causalidade de padrões insustentáveis multidimensionais. como parte deste simpósio, propuseram-se oficinas de trabalho com a participação de profissionais e acadêmicos de 10 países da região com a finalidade de discutir síndromes nas seguintes temáticas de serviços essenciais: saneamento, habitação, energia, saúde e transporte. os resultados demonstram a potencialidade da perspectiva interdisciplinar para tratar de síndromes complexas de sustentabilidade e a possibilidade de elencar indicadores em diversas esferas. entretanto, após este passo inicial demanda-se estruturar tais indicadores de modo que possam ser aplicados por diferentes países e assim se obter um panorama dos efeitos dos fenômenos climáticos sobre a prestação dos serviços elencados. palavras-chave: mudanças climáticas, serviços essenciais, américa do sul. abstract this article is part of the simpósio internacional de mudanças climáticas e pobreza na américa do sul discussions, held at the school of public health, university of são paulo as part of the research project "sindromes climáticas y pobreza en la américa del sur", funded by fundación carolina. the consequences of climate change have profoundly affected underprivileged populations in south america. aiming to study this problem, the sustainability syndromes methodology applied under the economic comisión for latin america and caribbean cepal, through workshops, was chosen in attempt to address complex issues for better understanding the multidimensional causality relationships of unsustainable processes. as part of the symposium, workshops were arranged with the participation of professionals and academics from 10 countries of the region in order to discuss topics of syndromes in the following essential services: sanitation, housing, energy, health and transport. the results demonstrate the potential of the interdisciplinary perspective to deal with complex syndromes of sustainability and the possibility of indicators listing in different spheres. however, after this initial step, structuring such indicators is demanded so that they can be applied by different countries and thus making it possible to obtain an overview of the effects of extreme weather on the selected services. keywords: climate change, essential services, south america. mudanças climáticas e serviços essenciais na américa do sul: uma experiência de reflexão coletiva aline matulja engenheira sanitarista e ambiental. mestranda em saúde ambiental da faculdade de saúde pública – usp (bolsista cnpq). e-mail: alinematulja@gmail.com ana karina merlin do imperio favaro engenheira agrônoma, especialista em gestão ambiental (senac). mestranda em saúde ambiental da faculdade de saúde pública – usp (bolsista cnpq). juliana barbosa zuquer giaretta bióloga. especialista em saúde ambiental. mestranda em saúde ambiental da faculdade de saúde pública – usp (bolsista inct-ema). maria luiza leonel padilha engenheira agrônoma. pós-doutoranda da faculdade de saúde pública – universidade de são paulo. professora da faculdade senai de tecnologia ambiental. sonia maria viggiani coutinho advogada. doutoranda da faculdade de saúde pública universidade de são paulo (bolsista cnpq). juliana pellegrini cezare bióloga. mestre em saúde ambiental pela faculdade de saúde pública – usp. arlindo philippi jr engenheiro civil e sanitarista. doutor em saúde pública. professor t itular da faculdade de saúde pública da universidade de são paulo (usp). antonio carlos rossin possui graduação em engenharia química (fei) e engenharia sanitária (usp), mestrado e doutorado em saúde pública (university of london). atualmente é professor titular na faculdade de saúde pública (usp). revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 39 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução de acordo com o ipcc (intergovernmental panel on climate change), a temperatura na américa do sul subiu em média de 0.2 a 1.0 °c no período de 1970-2004. a elevação da temperatura é atribuída ao aumento da concentração de co 2 (dióxido de carbono) na atmosfera terrestre. carbono esse proveniente, em grande parte, de atividades humanas (ipcc, 2007). os países da américa do sul, considerados em desenvolvimento, emitem para o seu crescimento grandes quantidades de co 2 . isso se deve ao uso de combustíveis fósseis em sua cadeia produtiva e à extração de recursos naturais de forma insustentável. atualmente, uma quantidade expressiva de matéria-prima é exportada pelos países do sul. analisando o fluxo de energia e de materiais, são percebidos os impactos sofridos por essa região. a exportação de alumínio pode ser utilizada como um exemplo prático. pa ra cada tonelada de alumínio, são ex traídas e transportadas grandes quantidades de minério de bauxita, provocando devastação do solo e da vegetação e, por fim, uma enorme quantidade de energia é necessária para fundir o alumínio, para que esse esteja em condições adequadas de exportação. (martínez-alier, 2009). assim, para o seu desenvolvimento a américa do sul utiliza energia e recursos naturais nem sempre contabilizados em seus produtos finais, arca com os custos da devastação e ainda sofre com os impactos das mudanças no clima, gerados por sobreexplotação de recursos em escala local e global. a américa do sul está inserida na américa latina, que por sua vez, é uma das regiões mais propensas a acidentes relacionados ao clima no planeta, devido às suas ca racterísticas geográficas e topográficas (samaniego, 2009). enchentes e deslizamentos são comuns na região, além de tempestades tropicais e furacões, formados tanto no oceano atlântico quanto no pacífico. a variabilidade climática, que se apresenta na forma de secas, enchentes e fortes ventos, é constantemente agravada pelo fenômeno el niño (rossing e rubin, 2010) e la niña como se verifica nos eventos. de acordo com o relatório "world urbanization prospects: the 2007 revision" publicado em 2008 pela onu (organização das nações unidas), em países de baixa à média renda, encontram-se quase ¾ da população urbana mundial. nessas regiões, concentra-se a maior parte da população urbana em grande risco, devido ao aumento da intensidade e da frequência de tempestades, enchentes, deslizamentos e ondas de calor decorrentes de mudanças climáticas. desde a década de 1950, o número de habitantes em áreas urbanas sextuplicou (moser e satterthwaite, 2010). no período compreendido entre 1970 a 2009, a população da américa latina e caribe aumentou cerca de 51%, totalizando 581 milhões de pessoas. de acordo com o cepal (2008), no ano de 2010, 79% dos habitantes dessas regiões viviam em áreas urbanas, contabilizando 470,5 milhões de pessoas (pnuma, 2010). os habitantes da américa do sul pagam um alto preço por tantos desastres. em 1999, 45 mil pessoas morreram em inundações e deslizamentos na venezuela. no ano de 2004, foi registrado o primeiro furacão no brasi l, formado no oceano atlântico que atingiu a costa sul do país. apesar das incertezas em relação aos possíveis cenários futuros, estudos apontam que o chile se encontra em uma região com alto risco de secas prolongadas e a argentina, o peru e o uruguai, estão em zonas com maior risco de precipitações intensas (la torre et al., 2009). perante as incertezas científicas sobre a magnitude dos eventos extremos e sua frequência, faz-se necessária a busca por informações que fundamentem as tomadas de decisão em políticas públicas, integrando dados de mudanças do clima aos objetivos de ordem social (oms, 2003). dessa forma, a problemática das mudanças climáticas deve ser incorporada ao planejamento governamental. mesmo na américa do sul, onde os recursos são escassos, as políticas de enfrentamento são necessárias para evitar, ou pelo menos reduzir, as catástrofes atribuídas às mudanças no clima e garantir, assim, a provisão de ser viços essenciais à manutenção da segurança, sobrevivência e saúde da sociedade. a lei federal brasileira 7.783 de junho de 1989 define como serviços ou atividades essenciais aqueles indispensáveis ao atendimento das necessidades inadiáveis da comunidade. e complementa: são necessidades inadiáveis, da comunidade aquelas que, não atendidas, coloquem em perigo iminente a sobrevivência, a saúde ou a segurança da população. a mesma política pública cita os serviços de saneamento básico, energia, transporte, assistência médica e hospitalar, entre outros, como sendo atividades não interrompíveis. este ponto de partida, análogo em políticas de outros países da américa do sul, permite ponderar sobre quais esferas prioritárias as mudanças climáticas exercem influência crescente, comprometendo o decorrer da vida humana. ora, se o panorama de mudanças climáticas na américa do sul torna explícito que seus efeitos terão maior impacto em populações mais vulneráveis e estas, já sobrevivem frequentemente desprovidas de serviços essenciais, o agravo sinérgico destas múltiplas vias é imperativo, tanto para populações rurais quanto urbanas. além da dignidade no acesso a direitos fundamentais, refletir sobre as interfaces entre a questão climática e prestação de serviços essenciais significa repensar uso e ocupação dos solos nas cidades e no campo; fluxos migratórios; e a necessidade de conservação da natureza para sustentabi lidade dos ser viços ecológicos e da sustentabilidade de seus recursos, como se verifica em alguns exemplos a seguir. os glaciares tropicais da américa do sul sofreram redução comprovada e nas últimas três décadas tiveram este processo acelerado com o aumento de frequência e intensidade de eventos de calor (francou et al., 2010). além da importância ecológica e hidrológica que exercem, são fonte de água para abastecimento e usinas hidrelétricas à população andina do chile, argentina, peru, bolívia, equador, colômbia e venezuela. o desaparecimento das geleiras, hipótese científica, poderá causar impactos como fluxos migratórios, queda da atividade turística, além de substancial alteração ambiental, entre outros. a falta de tratamento de esgotos sanitários e consequente poluição de revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 40 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 mananciais prejudica a qualidade da água de abastecimento doméstico e, em situações de seca prolongada, pode comprometer consideravelmente a prestação destes serviços. são graves as perspectivas para países em que o déficit em instalações sanitárias adequadas está em torno de 75% como a bolívia, 30% no paraguai e 20% no brasil (who/unicef, 2010). se os números anteriores exemplificam o risco à saúde que considerável parcela da população na américa do sul está exposta, também refletem condições de moradia a qual estão submetidas. o caso da colombia ilustra tal carência: em 2008, a falta de espaços urbanizáveis somada ao fenômeno de transição urbana do país, bem como à alta porcentagem de pessoas vivendo abaixo da linha da pobreza (4 9.2% em 2005), culminava em um déficit habitacional de 22% (un-habitat, 2008). a urbanização, se não planejada, pode agir sinergicamente a fatores climáticos na produção de prejuízos à saúde, conforme o quarto relatório do ipcc (2007). assentamentos humanos precários estão geralmente localizados em áreas de risco a enchentes, deslizamentos e outros desastres naturais, assim como são também mais vulneráveis a vetores de doenças, como às veiculadas pela água. ainda, a possibilidade de alteração na ecologia de vetores de doenças decorrentes das mudanças em padrões climáticos influencia a prestação de atendimentos hospitalares e mais do que isto, muda massivamente a dinâmica de saúde pública intimamente associada a questões culturais. no setor de energia não é diferente. a insuficiência atual pode ser agravada devido aos baixos investimentos em eficiência energética. no gráfico 1, que apresenta a evolução da intensidade energética (razão entre consumo energético e pib) no mundo entre 1980 e 2005, é possível verificar a estagnação da américa latina e caribe em relação à considerável redução nos eua e união europeia. ademais, a dependência de uma matriz energética concentrada em fontes naturais não renováveis, como é o caso das termoelétricas argentinas, compromete metas de redução da emissão de gases de efeito estufa para mitigação das mudanças climáticas. a questão dos transportes configura relação importante à capacidade de mitigação de mudanças climáticas em centros urbanos da américa do sul. há uma incoerência entre o modelo de mobilidade sustentável discutido em âmbito internacional e iniciado em países desenvolvidos e o modelo praticado em cidades como são paulo. segundo dados do departamento estadual de trânsito de são paulo, entre 2008 e 2010, a frota de carros cresceu aproximadamente 13%, enquanto a de ônibus, somente 4,5%. de todos os problemas associados a tal realidade, destacam-se dois no contexto deste artigo: i) tal dinâmica pode contribuir à geração de ilhas de calor pelo acréscimo na emissão de gas es de efeito estufa (apesar do crescimento da frota movida a etanol) e ii) é excludente da parcela da população que segue sem acesso a compra e manutenção de veículos individuais. impasses como esses apenas ilustram algumas discussões que motivaram a organização das oficinas de trabalho do simpósio internacional de mudanças climáticas e pobreza na américa do sul, pois apontam à complexidade da questão da prestação de serviços essenciais na região, considerando a existência de singularidades entre situações econômicas, sociais, ambientais e culturais de cada país. tratou-se de um esforço inédito de reflexão coletiva interdisciplinar sobre pontos em comum entre as múltiplas realidades, a fim de promover aproximação gráfico 1: evolução da intensidade energética, 1980-2005 (fonte: cepal, 2009). revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 41 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 entre pesquisadores e profissionais destes países que vêm trabalhando a temática a partir de diversos campos de conhecimento. neste contexto e reconhecendo a relevância da proposição de possíveis indicadores que permitam o monitoramento dos avanços e dificuldades relacionados à presta ção de serviços essenciais no panorama de incertezas da questão climática, este artigo tem como objetivo relatar a experiência e os resultados das oficinas realizadas ao longo do simpósio. metodologia as oficinas ocorreram entre 1 e 2 de setembro de 2010 e foram coordenadas por consultor do cepal (comisión económica pa ra américa latina y el cari be) que engajou-se em projetos e cursos na américa latina e caribe com base na metodologia de síndromes de sustentabi lidade, desenvolvida no âmbito do potsdam institute for climate impact research para o german advisory counci l on global change. ao sediar as oficinas na faculdade de saúde pública da universidade de são paulo (usp), campo de conhecimento iminentemente interdisciplinar pela diversidade de dimensões pesquisadas, a metodologia das síndromes apresenta-se pertinente diante da complexidade e abrangência da temática abordada. as síndromes podem ser definidas como padrões funcionais insustentáveis de inter-relações entre diversas esferas. assim, produzem resultados desfavoráveis e evidenciam a pressão humana sobre o ambiente natural. assim, em um cenário ideal, a falta de síndromes representaria o desenvolvimento sustentável (rabinovich e torres, 2004). a metodologia apresenta vantagens, como a proposição de: análise de questões de alta complexidade; enfoque de interação entre disciplinas, abordagem sistêmica; operacionaliza ção do conceito de sustentabilidade; discussão sobre causas das mudanças ambientais e como se vinculam com o crescimento e desenvolvimento socioeconômico. por fim, objetiva facilitar processos de tomada de decisões e construção de políticas integradas. a partir do cenário de mudanças climáticas e pobreza na américa do sul, tema central do simpósio internacional que teve as oficinas de trabalho em sua programação, foram definidos os eixos temáticos relevantes no contex to das discussões relacionados à prestação de serviços essenciais, visando aprofundá-los a partir da perspectiva interdisciplinar. os eixos escolhidos foram: energia, habitação, saneamento, saúde e transporte. temas igualmente importantes, como educação e telecomunicações, não foram selecionados em virtude do tempo e equipe disponíveis para realização das oficinas. pa ra cada um dos temas, propuseram-se a discussão sobre sintomas das síndromes que se manifestam em nove esferas elencadas a partir de experiências anteriores de aplicação da metodologia, suficientes para a discussão inicial e não fechadas a inclusão de novas. o passo seguinte foi encontrar relações de causalidade entre os sintomas e a circularidade com que ocorrem. a figura 1 apresenta o esquema gráfico das esferas utilizado. figura 1 esferas referenciadas pela metodologia cada grupo, composto por 10 a 12 pessoas, contou com moderadores e relatores devidamente orientados. os participantes foram selecionados por meio dos critérios: disponibilidade de presença em todas as mesas redondas do simpósio, experiência (acadêmica e profissional), interesse no tema e composição interdisciplinar do grupo. além destes participantes, acompanharam as oficinas todos os palestrantes e membros da comissão organizadora do simpósio. para que os participantes pudessem inteirar-se previamente sobre a dinâmica, lhes foi enviada uma apostila sobre a metodologia, disponibilizada pelo cepal. os moderadores e relatores das oficinas tiveram papel crucial na condução e sistematização das oficinas de acordo com os pressupostos metodológicos. desta forma a escolha destes foi criteriosa no sentido de cumprirem basicamente com: a) os passos e tempos correspondentes; b) sintetização das discussões de maneira gráfica de fácil revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 42 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 quadro 2 principais linhas de pesquisa de moderadores e relatores convidados visualização coletiva; c) articulação interdisciplinar e inclusiva das discussões; d) rigor aos objetivos; e) plasticidade para atender particularidades dos temas e da composição do grupo. o quadro 2 apresenta a principal linha de pesquisa de cada um dos moderadores e relatores convidados, entre eles, professores de programas de pósgraduação, mestrandos, doutorando e pósdoutorandos. saneamento energia transporte saúde habitação moderadores (1) indicadores de sustentabilidade (2) saneamento rural planejamento ambiental e urbano gestão ambiental e participação social epidemiologia planejamento ambiental e urbano relatores (1) eng. sanitária e ambiental (2) gestão e saúde ambiental gestão ambiental e co-geração de energia saúde ambiental e participação social direito ambiental e saúde pública saúde ambiental oficina 1° dia de trabalho dinâmica forma de trabalho produto saneamento livre discussão sobre o tema levantamento de relações prestação de serviços de saneamento visão geral sobre a temática energia livre discussão sobre o tema análise sobre matriz energética e sua influência sobre a pobreza e a qualidade de vida visão geral sobre a temática transporte livre discussão sobre o tema escolha de problemas relacionados ao transporte urbano mapa de relações sobre a temática saúde livre discussão sobre o tema análise de cenários e fatores que contribuem para os agravos à saúde relação dos fatores escolhidos habitação livre discussão sobre o tema relação dos problemas de habitação visão geral sobre a temática oficina 2° dia de trabalho dinâmica forma de trabalho produto saneamento os participantes escolheram juntos um recorte definição do cenário: 1) escala: metrópole/ bacia hidrográfica. 2) recorte: situação de seca. esquema de relações de causalidade e visualização da circularidade dos problemas levantados nas 9 esferas. energia os participantes decidiram votar na escolha de um recorte dentre os problemas encontrados definição do problema: desigualdade no acesso à energia esquema com as 9 esferas propostas na metodologia e a inclusão da esfera política. transporte os participantes aperfeiçoaram as ideias propostas no dia anterior definição do foco: poluição atmosférica em megacidades esquema com a situação da problemática da poluição atmosférica em megacidades. saúde os participantes correlacionaram as variáveis escolhidas definição da interelação entre fatores de agravo à saúde esquema com indicadores para cada uma das variáveis escolhidas como prioritárias. habitação os participantes analisaram os problemas ligados ao tema definição do problema: regularização fundiária esquema de sintomas, fatores associados e indicadores. resultados as particularidades e abrangência dos eixos temáticos exigiram plasticidade e autonomia na condução das oficinas em cada um dos grupos. entretanto, o rigor metodológico e o foco no objetivo comum permitiram a produção dos resultados apresentados a seguir. desta forma, ao final de cada etapa todos os grupos eram novamente reunidos, momento em que tinham oportunidade de falar sobre seus avanços e dificuldades, trocar ideias e alinharem-se ao objetivo geral. o quadro 3 sintetiza a dinâmica, forma de trabalho adotada e os produtos de cada grupo no primeiro e no segundo dia de trabalho. quadro 3 dinâmica adotada nas oficinas, forma de trabalho e produtos finais revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 43 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 quadro 4 indicadores propostos para a síndrome de aumento de frequência e intensidade situações de seca em metrópoles. saneamento o grupo encontrou como ponto de convergência, entre as múltiplas realidades da américa do sul, a seguinte questão: mudanças climáticas podem aumentar, em frequência e intensidade, situações de seca em diversas metrópoles, aumentando a vulnerabilidade da população em situação de pobreza. tal questão é complexa, pois atrela a incerteza climática ao crescimento urbano destas cidades em um modelo de desigualdade no acesso aos serviços de saneamento, desperdícios, infraestrutura insuficiente e ineficiente. o parágrafo abaixo contém alguns destaques da discussão sistematizada, demonstrando relações de causalidade da síndrome trabalhada. para facilitar a compreensão, os nomes das esferas estão citados no texto ou entre parênteses. o incremento dos fenômenos el niño e la niña somado às alterações globais climáticas (atmosfera), tem efeito na hidrosfera, reduzindo a quantidade de água nos mananciais e a qualidade da água disponível. esta alteração na qualidade da água é causa e também efeito de possível impacto nos ecossistemas aquáticos (biosfera). tal indisponibilidade poderá promover fluxos migratórios (população), impactando de maneira local e regional a esfera econômica, seja pela alteração de oferta e demanda de mão de obra nestes centros urbanos em crescimento, seja pela mudança da vocação de cidades industriais, turísticas e outras que tenham a água como base de sua atividade. transformações culturais (psicossocial) também poderão ocorrer, visto que hábitos de consumo, economia, saúde pública e migração terão efeito na intersubjetividade dos cidadãos construída historicamente. todos estes sintomas da síndrome de escassez de água interferem significantemente na esfera de organização social, já populações deverão adaptar-se para melhorar sua capacidade de planejamento, resposta e negociar dos novos conflitos de uso. para tal, deverão aliar governança à ciência e tecnologia visando melhorar processos de tomada decisão relativos à água que, em diversos países, é um bem de domínio público. em seguida o quadro 4 ilustra alguns possíveis indicadores da síndrome. como medir quantidade e qualidade de água disponível? balanço hídrico das bacias hidrográficas índices de pluviosidade índices de qualidade de água análises de biodiversidade aquática e da região dos mananciais como medir fluxos migratórios em escala regional? taxa de crescimento/decrescimento populacional como medir desigualdade no acesso aos serviços de saneamento? índices de atendimento x índices de vulnerabilidade social como medir alteração hábitos de consumo e perdas de água? índices de consumo per capita índices de perdas (macromedição x micromedição) como medir capacidade de resposta social? número de comitês de bacia hidrográfica número de conselhos metropolitanos e regionais de saneamento como medir capacidade de resposta tecnológica? índices de eficiência de sistemas de distribuição de água índice de perdas de água energia o setor energético ocupa uma posição estratégica para o desenvolvimento na américa do sul, uma vez que países em crescimento demandam energia. utilizando como pano de fundo o conjunto das mudanças climáticas e pobreza, a problemática trabalhada foi à desigualdade ao acesso à energia. como os países podem se desenvolver se sua população não tem acesso à energia? nesse contexto se inserem milhares de pessoas que, em suas tarefas diárias, não contam com as facilidades da energia elétrica. quais são as fontes alternativas utilizadas? o tema escolhido para o aprofundamento das discussões foi os danos à saúde. de que forma essas fontes alternativas afetam a saúde e o bem estar das pessoas? as nove esferas da metodologia foram revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 44 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 trabalhadas no primeiro momento e o grupo op tou por inserir a esfera política, complementando o quadro de esferas a serem trabalhadas para a construção da síndrome. a síndrome danos causados à saúde pelo uso de fontes alternativas de energia, foi escolhida pelo grupo. dessa forma se apresentaram os problemas de sobreexplotação dos recursos naturais, o limitado acesso à informação, a contaminação local e as tecnologias obsoletas. a linha de discussão seguiu para: "como medir os danos à saúde causados por cada um desses problemas?". uma espécie de conjunto de indicadores para auxiliar a busca por respostas e melhorias pertinentes foi elaborado (quadro 5). como medir os danos à saúde? número e localização de domicílios que usam lenha número de acidentes com fogo número de casos de doenças respiratórias agudas número de infecções oculares número de casos de intoxicação como medir a sobreexplotação dos recursos naturais? metro cúbico de lenha utilizada por domicílio como medir o acesso limitado à informação? taxa de analfabetismo taxa de analfabetismo funcional como medir contaminação local? índice de qualidade do ar quantas vezes são ultrapassados os limites de emissão permitidos pela oms como medir o uso de tecnologias obsoletas? número e localização de domicílios que usam lenha transporte o crescimento populacional em espaços não planejados somado aos processos de conurbação geram problemas de transporte urbano. inicialmente, foram levantadas quatro questões: poluição atmosférica, mobilidade, uso e ocupação do solo e questões financeiras. após análise das relações entre estes fatores, a síndrome da poluição do ar causada por transportes nas megacidades foi selecionada como o foco principal de discussão, tendo como pano de fundo, mudanças climáticas e pobreza nos países da américa do sul. deste modo, tomando por base as nove esferas da metodologia, o grupo escolheu prioritariamente selecionar: população, atmosfera, economia, ciência e tecnologia e esfera psicossocial. para facilitar a organização das discussões, o grupo elaborou um mapa conceitual abrangendo todas as causas e consequências da poluição atmosférica nas megacidades. como causas da síndrome foram identificadas: fatores econômicos, matriz energética, modelo individual adotado, políticas de governo, frota de veículos, forma urbana dispersa, tecnologia e cultura/educação/informação e consumo. como consequências da síndrome, foram identificadas: congestionamento, aumento das emissões de gases de efeito estufa, perda da qualidade de vida, formação de ilhas de calor, perda de biodiversidade e problemas de saúde pública. a partir deste mapa conceitual o grupo apresentou um conjunto de possíveis indicadores pa ra medir/quantificar/ qualificar a questão da poluição atmosféricas nas megacidades, visando modificar práticas insustentáveis para na américa do sul. quadro 5: indicadores escolhidos para a síndrome de danos causados à saúde pelo uso de fontes alternativas de energia. revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 45 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 como medir poluição atmosférica? monitoramento de qualidade do ar monitoramento meteorológico % do pib investido por tipo de matriz energética de baixa emissão de poluentes frota de veículos automotores não regular em inspeção ambiental concentração de gases de efeito estufa (gee) em mg/l por dia número de atendimentos no sistema de saúde por mês por doenças respiratórias quantidade de espécies extintas por ano como medir mobilidade? % do produto interno bruto (pib) investido per capita número de viagens em transporte coletivo realizadas por dia número de viagens em transporte ativo (pedestres, bicicletas e outros veículos não motorizados) número de caminhões, carros e motos circulando nas megacidades por dia monitoramento do trânsito como medir questões financeiras ligadas ao transporte? % da renda familiar comprometida com carro número de emplacamentos por ano gastos com transporte de uso coletivo quadro 6: indicadores escolhidos para a síndrome de poluição do ar causada por transportes nas megacidades". saúde no caso da saúde, a discussão na oficina partiu da desorganização da cidade para chegar às moradias precárias como ponto de partida. a síndrome definida para a discussão foi: agravos à saúde advindos de alterações no regime térmico e pluviométrico, tendo como reflexo os deslocamentos populacionais em áreas rurais e espaços desordenados em áreas urbanas. a partir deste cenário, e tomando por base as nove esferas da metodologia proposta, foram apontados fatores que poderiam interferir na síndrome trabalhada: violência, acidentes e stress pós-traumático (psicossocial), perda de biodiversidade, cobertura vegetal e ser viços dos ecossistemas (biosfera), contaminação do ar e efeito estufa (atmosfera), deslizamento de encostas (pedosfera), acesso precário a educação, serviços públicos (segurança, saúde e saneamento), informação, habitação e insuficiência de redes solidárias e participação cidadã (organização social). o quadro 7 apresenta possíveis indicadores extraídos a partir da discussão acima. revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 46 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 como medir fatores ambientais de exposição à saúde da população? população sem provimento de abastecimento de água potável população sem provimento de esgotamento sanitário população sem provimento de coleta periódica de resíduos população habitando áreas de risco (enchentes, enxurradas e deslizamentos) população em insegurança alimentar monitoramento de vetores de doenças (malária, dengue, leptospirose etc) monitoramento meteorológico como medir exposição da população? morbidade e mortalidade por doenças hidricamente veiculadas morbidade e mortalidade por acidentes em eventos extremos de precipitação e calor número de casos de estresse pós-traumático como medir capacidade de resposta? taxas de analfabetismo cobertura dos serviços de saúde à população (saúde da família, atenção básica, atendimentos hospitalares, etc) população indigente existência de conselhos ativos de saúde, gestão de desastres, saneamento e outras instâncias de participação social. quadro 7: possíveis indicadores selecionados para a síndrome trabalhada na oficina de saúde. habitação a questão territorial apresenta relação direta com as mudanças climáticas, eventos extremos relacionados e países em desenvolvimento, como os da américa do sul com baixa capacidade de resiliência e que necessitam de planejamento antecipado para lidar com o problema que pode atingir grandes proporções por despreparo ou descaso. o grupo optou por encontrar particularidades entre as cidades sul americanas em relação à habitação. os problemas elencados foram: ocupação de áreas de mananciais e encostas, ocupação de áreas de risco ambiental e a dinâmica da expansão urbana (vazios no centro e concentração da maioria da população nos subúrbios). assim, a questão central é o problema da regularização de áreas urbanas, incluindo seus aspectos institucionais, políticos, econômicos, culturais e sociais. a síndrome danos causados à população pela não regulariza ção da habitação foi trabalhada pelo grupo. a capacidade do governo e da sociedade na implementação de suas políticas públicas foi questionada e apontada como um grande problema a ser solucionado. os principais efeitos da não regularização dessas áreas são o esvaziamento dos centros e ocupação de áreas protegidas, redução de área verde, impermeabilização do solo, disposição inadequada de resíduos, inundações, incêndios e deslizamentos de encostas. como medir os danos causados à população por cada um desses problemas? indicadores podem auxiliar a tomada de decisão em políticas públicas em relação ao problema da regularização da habitação, conforme destaca o quadro 8. revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 47 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 quadro 8: indicadores selecionados para a síndrome de não regularização da habitação. conclusão a américa do sul é caracterizada por concentrar países em desenvolvimento. em busca de oportunidades nesse panorama desenvolvimentista, grande parte da população desses países migra para as grandes cidades. os países sul americanos são detentores e fornecedores de grandes reservas de recursos naturais para os países considerados desenvolvidos. a possibilidade de oportunidades e melhores condições de vida atraem a população para grandes centros urbanos. entretanto, a capacidade de prestação de serviços essenciais é insuficiente perante a taxa de crescimento populacional, a distribuição desigual no espaço urbano e falta de uma política efetiva para subsídio a pequenas propriedades rurais. os efeitos das mudanças no clima sobre populações com baixa capacidade de adaptação configuram importante discussão no tocante ao planejamento e gestão da prestação de serviços essenciais. a partir de um histórico de exploração dos recursos naturais desde a época da colonização, a américa do sul adotou um modelo de sobreexplotação de seus recursos naturais no contexto da globalização. o desenvolvimento econômico atual nos países sul americanos é incoerente à realidade que se apresenta, onde o crescimento do setor produtivo é priorizado em detrimento do desenvolvimento social e com graves consequências ambientais. fundamentado em uma proposta de discussão interdisciplinar entre profissionais e acadêmicos, buscou-se promover uma reflexão coletiva para o apontamento de possíveis indicadores comuns aos países sul americanos, por meio da aplicação da metodologia de síndromes de sustentabilidade em oficinas de trabalho. os resultados trazem a complexidade de cada temática abordada, mostrando como a circularidade dos temas interfere em decisões a serem tomadas: um contraste à realidade da tomada de decisão, normalmente setorizada e limitada em visualizar consequências de ações não planejadas e não integradas. as oficinas de trabalho demonstram a importância da análise, por parte dos tomadores de decisões, de indicadores como uma forma de se obter um retrato de situações que possuem diversas e complexas influências nos serviços essenciais. como destaques das discussões apresentam-se a escassez de água, por exemplo, afetando tanto o abastecimento público quanto a produção de energia em alguns países. por outro lado, em países cuja matriz energética não é hidráulica, a dificuldade no acesso à energia faz com que esses uti lizem fontes dis poníveis, geralmente poluidoras, que contribuem com emissões de gases de efeito estufa (gee) e consequências à saúde. o mesmo ocorre no caso dos transportes com a priorização por veículos automotores individuais, que também favorece problemas c omo congestionamento e formação de ilhas de calor. no caso da saúde, a ocorrência de eventos extremos evidenciam a necessidade de ampliar a capacidade de resposta dos sistemas de emergência e prevenção. o problema da habitação demonstrou-se fortemente relacionado à gestão do território, contemplando uso e ocupação do solo, inclusão social e áreas de preservação, que costumam configurar áreas de risco, quando ocupadas. o primeiro passo, em busca da estruturação de um conjunto de possíveis indicadores de sustentabilidade para o monitoramento das síndromes relacionadas ao acesso aos ser viços essenciais no contexto de pobreza na américa do sul e sob influência das questões climáticas, está aqui registrado. a expectativa é de que esforços de continuidade possam integrar não somente os setores e disciplinas, mas também pesquisadores, profissionais e suas instituições em uma perspectiva de dimensão continental de diálogo e como medir os danos á população? número de mortos e atingidos por deslizamentos número de mortos e atingidos por enchentes número de mortos e atingidos por fortes ventos morbidade ligada às ilhas de calor como medir o esvaziamento nos centros e a ocupação de áreas protegidas? densidade demográfica nos centros urbanos densidade demográfica nas áreas periféricas áreas de mananciais e encostas ocupadas como medir a redução da área verde? levantamento histórico da localidade (ex: fotos aéreas, sensoriamento remoto) como medir a impermeabilização do solo? proporção de pavimentação na cidade (ex: fotos aéreas, sensoriamento remoto) vazão nas calhas dos rios frequência de enchentes e inundações revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 48 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 construção coletiva. agradecimentos nossos sinceros agradecimentos a todos que se inscreveram e participaram das oficinas realizadas no i simpósio internacional de mudanças climáticas e pobreza na américa do sul e, em especial, ao andrés schuschny, coordenador geral das oficinas e aos professores (as) gilda collet bruna, hans van bellen, sérgio roberto martins, sueli corrêa de faria, antonieta rojas de arias e valdir fernandes, moderadores das oficinas de habitação, saneamento 2, saneamento 1, energia, saúde e transporte respectivamente, por compartilhar seu conhecimento, enriquecer as discussões e direcionar os trabalhos. referências bibliográficas brasil. lei nº 7.783, 28 de junho de 1989. dispõe sobre o exercício do direito de greve, define as atividades essenciais, regula o atendimento das necessidades inadiáveis da comunidade, e dá outras providências. diário oficial da união, brasília, df 26 jun. 1989. detran. departamento estadual de trânsito de são paulo. são paulo [s.d.]. dis ponível em: <http:// www.detran.sp.gov.br/frota/frota.asp>. acesso em: 21 jan. 2011. francou, b.; ramirez e.; cáceres, b; mendoza j. glacier evolution in the tropical andes during the last decades of the 20th century: chacaltaya, bolivia, and antizana, ecuador. royal swedish academy of sciences. 2000. disponível em: <http:// pinnacle.allenpress.com/doi/pdf/10.1579/ 0044-7447-29.7.416>. acesso em 27 de jan. de 2011. ipcc. intergovernmental panel on climate change. climate change 2007. synthesis report. valencia: ipcc, 2007. la torre et al. desarrollo con menos carbono: respuestas latinoamericanas al desafío del cambio climático. nova yorque: world banck, 2009. disponível em: <http:// c m s d a t a . i u c n . o r g / d o w n l o a d s / desarrolloconmenoscarbono.pdf>. acesso em 27 de jan. de 2011. martínez-alier, j. o ecologismo dos pobres: conflitos ambientais e linguagens de 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saneamento – eesc-usp. resumo o formaldeído é de grande importância na fixação de tecidos para aulas de anatomia, patologia e estudos tanatológicos. a solução mais utilizada para a conservação de cadáveres e peças constituise de formol em água de torneira, diluído de 8 a 10%. devido às suas características tóxicas aos seres vivos e ao meio ambiente em geral, é necessário que seja realizado seu gerenciamento. aplicandose as três metas básicas da gestão de resíduos, “redução, reutilização e reciclagem”, pode-se alcançar uma otimização do emprego de formaldeído. a redução pode ser conseguida pelo controle de qualidade da solução ou de possível redistribuição de peças nos tanques. a reutilização e a reciclagem, práticas pouco difundidas, seriam possíveis com a recuperação de solução de escoamento, com posterior filtração, clarificação, análise para determinação de formaldeído e ajuste da concentração. as soluções consideradas inservíveis podem ser tratadas em sistema local, por meio de reator anaeróbio horizontal de leito fixo (rahlf), que demonstrou eficiência de até 99% na degradação de formaldeído. portanto, algumas atitudes simples e de custo relativamente baixo podem trazer economia de recursos financeiros, além de grandes contribuições para o meio ambiente. abstract formaldehyde is of great importance for the fixation of cadavers for anatomy classes, pathology and tanatology studies. the most common solution used for the conservation of corpses and pieces is constituted of formol in tap water, diluted by 8 to 10%. due to their poisonous characteristics to the alive beings and the environment in general, it is necessary that its management is accomplished. applying the three basic goals of the management of residues, “reduction, reuse and recycling”, it can be reached an optimization of the formaldehyde utilization. the reduction can be gotten through the quality control of the solution or with a redistribution of pieces in the tanks, when possible. the reuse and the recycling, little spread practices, would be possible with the recovery of drainage solution, with subsequent filtration, clarification, analysis for formaldehyde determination and adjustment of the concentration. the solutions considered useless can be treated in local system, through horizontal anaerobic reactor of fixed bed, which demonstrated efficiency of up to 99% in the formaldehyde degradation. therefore, some simple attitudes, with relatively low cost, can bring economy of financial resources, besides great contributions for the environment. agosto 2005 19 introdução muitos problemas ambientais são encontrados em atividades não necessariamente industriais, como é o caso de universidades e faculdades. o campus da usp de ribeirão preto, com sua grande produção científica e atividades relacionadas à saúde, acaba sendo também um grande gerador de resíduos. campos e daniel (1993) elaboraram um projeto de estação de tratamento de águas residuárias para o campus de ribeirão preto, que ainda não pôde ser construída. por outro lado, o município já conta com duas estações de tratamento, as quais poderão receber os efluentes do campus da usp, mediante cobrança de taxa. como subsídio aos levantamentos de dados para uma futura estação no campus de ribeirão preto, o presente trabalho procurou determinar a influência que os efluentes de laboratórios de anatomia, contendo formaldeído (hcho), poderão ter em um processo anaeróbio de tratamento, e outras providências para que seja feito um melhor gerenciamento dessa solução. optou-se por esse efluente, tendo em vista o escasso desenvolvimento de pesquisas sobre o assunto, ao contrário da maior parte dos demais efluentes do campus, como o próprio esgoto sanitário ou outros contaminados por produtos tóxicos e patológicos. o campus da usp de ribeirão preto possui uma área total de 240 alqueires, com 122.000 m² de área construída (pcarp, 1992). sua população consiste em um somatório de usuários dos serviços prestados à comunidade, dos residentes das 124 casas para funcionários e docentes (cerca de 528 pessoas) e dos alojamentos para estudantes (247 alunos), e dos funcionários, docentes e alunos diretamente ligados à usp (próximo de 6.168). tanto o campus como o hospital das clínicas (hc) são abastecidos por poços artesianos. a rede de esgotos é razoavelmente simples, descendo por gravidade até o interceptor, unindo-se à rede independente do hc e, posteriormente, ao emissário do sistema municipal. todos os prédios estão ligados a essa rede por ramais secundários. as águas pluviais têm rede própria ou correm pela superfície. no campus estão instaladas seis faculdades, um centro de informática, a prefeitura e suas repartições, abriga ainda o centro de medicina legal – cemel, o hospital das clínicas, o hemocentro, a biblioteca central, agências bancárias, correio, casas de apoio a pacientes em recuperação, creche da carochinha, escolinha de artes, além do restaurante central e oito cantinas. devido à predominância da área biológica, o campus possui muitos laboratórios nos quais há o manuseio diário de peças fixadas em formol. também são utilizados inúmeros produtos químicos, patológicos, tóxicos ou até radioativos, gerados em laboratórios de pesquisa, biotérios, áreas de saúde, áreas técnicas e operacionais. o formaldeído é de grande importância para a fixação de tecidos, tanto para trabalhos e aulas de anatomia e patologia quanto para estudos tanatológicos. ele impede a proliferação de microrganismos e, portanto, a putrefação, além de impedir o rompimento das paredes dos lisossomos, o que provocaria a autólise da célula pelas enzimas ali contidas (junqueira; carneiro, 1995). a solução mais utilizada para a conservação de cadáveres e peças de anatomia constitui-se de formaldeído em água de torneira, diluído de 8 a 10%. a solução a 10% resulta em uma concentração de aproximadamente, 41 g/l de formaldeído e uma demanda química de oxigênio (dqo), de 62 g/l. o procedimento para preservação de um corpo, de preferência sem lesões e de morte recente, inicia-se com a injeção de solução de formol em água, de 15% a 25%, nas artérias femurais e nas carótidas, por meio de uma cânula em t e, posteriormente, nas grandes cavidades, na cavidade craniana e nas massas musculares (carvalho, 1950). dessa forma, todo o sistema de irrigação sangüínea do corpo receberá a solução, não sendo necessária a retirada de sangue nem de material interior do aparelho digestivo. com uma sutura no corte da injeção, o corpo será armazenado em tanques com a solução de 8% a 10%, nos quais deverá permanecer por cerca de um ano antes de ser utilizado nas aulas. embora muitos estudos demonstrem a toxicidade do formaldeído para os seres humanos, bem como sua agressividade ao meio ambiente e custo relativamente alto, grande parte dos laboratórios de anatomia utilizam-no, por ser uma técnica tradicional com resultados satisfatórios. assim, sua substituição tende a ser difícil, sendo revista brasileira de ciências ambientais – número 120 figura 1 – sala de cubas do laboratório multidisciplinar da fmrp crédito: sonia v. w. borges de oliveira figura 2 – prateleiras com peças anatômicas na sala de cubas da fmrp crédito: sonia v. w. borges de oliveira figura 3 – caixas com peças anatômicas no departamento de patologia da fmrp crédito: sonia v. w. borges de oliveira importante o gerenciamento de sua utilização e descarte. a sala de cubas (figura 1) do laboratório multidisciplinar da faculdade de medicina de ribeirão preto – fmrp, projetada em 1990, possui 14 cubas medindo 2,00 m x 1,10 m, com 0,65 m de profundidade, sendo 12 para depósito e duas para lavagem das peças. nas regiões centrais da sala estão as prateleiras de alvenaria para guardar peças menores em caixas de vidro (figura 2). o departamento de patologia guarda suas peças em caixas de fibrocimento pintadas com tinta epóxi, além de caixas e frascos de vidro (figura 3). na faculdade de odontologia (forp), as peças são menores, geralmente referentes à face, estão armazenadas em caixas e frascos de vidro. no cemel, algumas peças de ensino da medicina legal também se encontram fixadas em formol, em tanques plásticos. no preparo das peças para as aulas há o constante descarte de formaldeído no esgoto. é preciso que as peças sejam lavadas durante horas para que o excesso de formaldeído seja retirado, minimizando o odor para seu manuseio. a fim de restaurar-se a cor das peças, para fotografias ou demonstração, deve-se banhá-las em álcool (baker, 1969). o escoamento total das cubas da fmrp é feito somente a cada dois anos, e dificilmente é escoada mais de uma cuba na mesma época. para escoá-las, foram instalados registros de fecho rápido, de pvc, de modo a não haver corrosão. durante o escoamento, devese abrir os registros de água limpa instalados para provocar a diluição do efluente das cubas, único dispositivo para minimizar sua toxicidade no meio ambiente. nos demais departamentos não há diluição programada durante o descarte de recipientes ou tanques. agosto 2005 21 embora haja muito rigor no preparo e manuseio das peças, não há monitoramento da qualidade da solução de formaldeído através do tempo. com a abertura das tampas e retirada dos corpos, o formaldeído se volatiliza. também há diluição do líquido quando são devolvidas as peças lavadas com água. até que a cuba seja totalmente escoada, ela vai apenas sendo completada com a quantidade necessária de solução. segundo os técnicos dos laboratórios, a indicação de que a solução não está mais com a concentração ideal de formaldeído é o aparecimento de fungos na superfície do líquido. embora seja uma maneira indireta de indicação, é o único meio usado nos laboratórios para se concluir que a solução não está adequada. as peças atacadas por fungos devem ser descartadas por perderem a qualidade. como se pode ver, o efluente desses laboratórios não têm uma vazão constante e tampouco é possível se saber, com precisão, a quantidade de formaldeído presente nas águas residuárias ao longo de um dado período de tempo. o presente estudo pretende trazer subsídios para o gerenciamento do uso de solução de formaldeído para fixação de peças de anatomia, com vista a minimizar os impactos ambientais causados por essa substância tóxica. materiais e métodos caracterização da solução de formol para a caracterização da solução de fixação de cadáveres foi utilizada amostra de tanque contendo corações humanos em solução de formol e água, preparado por volta de oito meses, do departamento de patologia da fmrp. a amostra foi coletada do líquido em repouso, cerca de 20 cm abaixo da superfície, a fim de não se alcançar resíduo do fundo. segundo o técnico do laboratório, a concentração inicial foi de 10% em volume de formol, em água de torneira. visando à determinação de formaldeído foi utilizado o método colorimétrico de bailey e rankin (1971). no procedimento analítico sugerido pelo método, adicionam-se, em frascos volumétricos de 100 ml, os reagentes na ordem a seguir: 10,0 ml da solução tampão de fosfato dissódico-ácido cítrico (solução de mcllvaine) para ph de 5,6 (assumpção; morita, 1968); 1,0 ml da solução a 1% de dicloreto de p-fenileno-diamina (c 6 h 8 n 2 .2hcl); e 5,0 ml de peróxido de hidrogênio (h 2 o 2 a 30%), completando-se com a amostra até o volume de 100 ml. após a dosagem dos reagentes, a solução foi transferida para frascos de vidro incolor, sendo tampados com rolha de borracha, permanecendo em repouso por 20 minutos após a adição de h 2 o 2 , para se fazer a leitura. todos os tempos foram cronometrados, pois a reação continua após os 20 min, produzindo resultados irreais. conforme indicação do método, a curva de calibração foi feita para as concentrações entre 0,50 e 2,50 mg/l de formaldeído, em duplicata. com finalidade da leitura das amostras foi utilizado espectrofotômetro dr 4000 hach, com cubeta de quartzo de 1,0 cm. o comprimento de onda utilizado foi de 420 nm, encontrado durante a varredura, enquanto o sugerido pelo método é de 485 nm. os brancos foram preparados com água destilada, e os três reagentes, com o mesmo tempo de 20 min para a leitura. as análises de dqo, sólidos totais (st), sólidos voláteis totais (svt), sólidos suspensos totais (sst) e sólidos suspensos voláteis (ssv) foram realizadas segundo métodos descritos pelo standard methods for the examination of water and wastewater (apha, 1998). ensaio de degradação em reator anaeróbio os ensaios de degradação de solução de formol (oliveira, 2001) foram feitos em reator anaeróbio horizontal de leito fixo – rahlf, confeccionado em vidro boro silicato, em escala de bancada, mantido a 35 ºc. o comprimento (l) do reator é 100 cm, com diâmetro interno (d) de 5,0 cm, perfazendo uma relação comprimento por diâmetro (l/d) de aproximadamente 20. o volume total aproximado é de 2 litros. espuma de poliuretano, em cubos de 5 mm de aresta e com densidade aparente de 23 kg/m3, foi utilizada como material suporte para crescimento dos microrganismos anaeróbios. foi utilizado um substrato sintético com concentrações crescentes de formaldeído, água de torneira e meio angelidaki (angelidaki et al, 1990), para o suprimento de sais, metais e vitaminas. as concentrações médias de formaldeído estudadas foram de 26,2, 85,3, 175,9, 394,0, 597,7, 808,0, 989,2, 1.158,6 e 1.416,8 mg/l. tais concentrações têm base na bibliografia para possibilitar comparações entre os resultados. estudos cinéticos para a avaliação do comportamento cinético da degradação do formaldeído, pela via anaeróbia, foram utilizados os perfis espaciais de concentração do tóxico obtidos para cada concentração afluente testada (oliveira, 2001). para cada perfil obtido, foi ajustada uma função de concentração de formaldeído em meio líquido, em função da relação adimensional entre comprimento e diâmetro do reator (l/d). a partir dessa revista brasileira de ciências ambientais – número 122 função ajustada, foi possível a obtenção das velocidades de remoção de formaldeído pelo balanço material no reator, considerando modelo de reator tubular ideal, conforme proposto por nardi et al (1999). esse método foi adaptado do original proposto por zaiat e foresti (1997), utilizando método diferencial (silveira, 1996) e desenvolvido, especificamente, para estimativa dos parâmetros cinéticos em reatores de leito fixo. apresentação e discussão dos resultados caracterização de solução de fixação de peças anatômicas devido aos danos que o formaldeído pode causar ao meio ambiente e a um processo biológico de tratamento de águas residuárias, é importante a caracterização da solução utilizada nos laboratórios para a previsão da diluição necessária. a tabela 1 apresenta os resultados das análises efetuadas em solução de formol de laboratório da fmrp, após cerca de 24 horas da coleta, mantendose o recipiente em geladeira de isopor com gelo. concentração mínima de formaldeído nos tanques e recipientes. essa medida poderia reduzir o descarte antecipado ou desnecessário da solução. técnicas como filtração e clarificação das soluções consideradas impróprias podem recuperar a qualidade da solução, levando à sua reutilização. o descarte deveria ser restrito a soluções realmente inservíveis. sendo assim, o volume de formaldeído lançado seria praticamente o das águas de lavagem de peças utilizadas em aulas. o descarte de formaldeído no meio ambiente deverá ser feito em concentrações muito baixas, para minimizar seus efeitos nocivos. no caso dessa substância atingir um sistema de tratamento biológico de águas residuárias, poderá comprometer a biomassa por seu poder bactericida. embora ainda não se tenha um consenso sobre a concentração de formaldeído ideal para sistemas de tratamento aeróbios e anaeróbios, em nenhum dos estudos publicados foi obtido sucesso com concentrações superiores a 3 g/l. na maioria dos casos, os sistemas toleraram concentrações inferiores a 1 g/l. podese concluir que será necessária uma diluição de cerca de 50 vezes, no caso de escoamento de tanques com concentração em torno de 10%. no sistema atual de diluição, durante o escoamento das cubas do laboratório multidisciplinar, é utilizada água potável, com diluição de 1:1. em quase todos os laboratórios do campus há destiladores que também utilizam água potável para resfriamento. o aproveitamento dessa água de resfriamento para a diluição dos efluentes com formaldeído poderia minimizar esse desperdício. para isso, seria necessária a instalação de uma rede especial de captação dessa água e de tanques a fim de ser feita a diluição dos efluentes com formaldeído. a relação dqo/formaldeído foi de 1,56, próximo ao encontrado nos estudos com o rahlf para soluções de formaldeído em água (oliveira, 2001). pode-se observar que houve volatilização e/ou diluição dessa solução durante os oito meses de preparo, uma vez que a concentração de formaldeído encontrada foi da ordem de 32,4 g/l, ou seja, em torno de 8%. segundo baker (1969), a solução não poderá ser ácida para não deixar um precipitado pardo nos tecidos, especialmente quando são armazenados por longo tempo. no caso estudado, o ph da solução foi de 5,1, o que indica que seria necessário um tamponamento a fim de atingir-se a neutralidade. baker (1969) sugere que seja utilizada uma solução tampão com 4 g de monohidrato ácido de fosfato sódico e 6,5 g de fosfato dissódico anidro por litro. minimização dos impactos causados pelo descarte de soluções de formaldeído aplicando-se as três metas básicas da gestão de resíduos em geral, “redução, reutilização e reciclagem”, é possível minimizar os impactos causados no meio ambiente pelo descarte de solução de formol. um dos passos iniciais para o gerenciamento dessa solução é a avaliação criteriosa da qualidade e tabela 1: caracterização do líquido de preservação de cadáveres da fmrp fonte: sonia v. w. borges de oliveira agosto 2005 23 proposta para instalação de rahlf visando ao tratamento de solução de formaldeído como já foi comentado, o descarte de efluentes com formaldeído no campus não obedece a nenhum critério específico, causando concentrações variáveis ao longo do dia, da semana e do ano. no período de férias escolares, não são lavadas peças para o preparo de aulas, e muitos laboratórios diminuem sua rotina de trabalho. esses fatores influenciam muito a caracterização das vazões desse efluente. nos estudos com o rahlf, nos quais se empregou o formaldeído como fonte única de carbono, a concentração média máxima de formaldeído aplicada foi de 1.416,8 mg/l, não havendo queda na produção de metano nem na eficiência de remoção de formaldeído e de dqo (oliveira, 2001). em princípio, algumas vantagens podem ser vistas em se tratar os efluentes com formaldeído do campus em uma estação central: a diluição será feita pelo restante do esgoto do campus; muitos nutrientes serão fornecidos por este esgoto e o trabalho de monitoramento será reduzido a uma única estação. no entanto, devido à instabilidade da concentração de formaldeído lançada, o sistema corre o risco de receber uma sobrecarga que poderá prejudicar o tratamento dos demais efluentes. ao mesmo tempo, os estudos sugerem que águas residuárias complexas diminuem a concentração máxima de formaldeído assimilável pelo sistema. sendo assim, a instalação de um sistema de tratamento específico para os efluentes contendo formaldeído torna-se uma alternativa justificável. com os resultados bastante satisfatórios de degradação de formaldeído no rahlf (oliveira, 2001), esse reator poderia ser utilizado após um tanque de diluição com água de resfriamento de destiladores, dos próprios laboratórios da faculdade. os nutrientes necessários e a solução tampão deverão ser fornecidos por um dispositivo automático. por se tratar de substrato tóxico, o sistema poderá estar sujeito a instabilidades. porém, com uma fonte única de carbono e controle dos demais parâmetros, a identificação e a solução dos problemas poderá ser menos complexa. a figura 4 simboliza esquematicamente um sistema para tratamento de efluente de cuba de cadáveres fixados em formol. a seguir, é analisada uma situação crítica do escoamento de uma cuba com 2 m3 de fluido, com concentração aproximada de 41 g/l de formaldeído (solução a 10% de hcho). devido ao dispositivo de diluição 1:1 com água de torneira, instalado ao lado das cubas, a concentração a ser lançada ao tanque de equalização será de aproximadamente 20,5 g/l de formaldeído. figura 4 – esquema de sistema de tratamento de efluente à base de formol com rahlf créditos: autores revista brasileira de ciências ambientais – número 124 a diluição final do efluente do tanque de equalização será feita empregando-se água de resfriamento de destiladores (diluição 1:20), para se atingir a concentração de aproximadamente 1.025 mg/l de formaldeído. esse efluente, previamente diluído, somado aos nutrientes e à solução tampão, será o afluente do rahlf. considerando-se que o conteúdo de uma cuba despejada deva ser tratado em um mês, a vazão será de 80 m3/mês (diluição 1:20) ou 2,7 m3/dia, ou ainda, 111,1 l/h. deve ser considerado também que, além do volume da cuba haverá também o volume diário de água de lavagem do chão da sala, a ser tratado. essa situação pode ser considerada como condição de pico. o reator operará o ano todo continuamente, tratando efluente dos tanques de cadáveres, bem como a água de lavagem da sala de cubas. dois critérios foram utilizados para se projetar o rahlf no tratamento das águas contendo formaldeído. critério i: fixando o tempo de detenção hidráulica (tdh) de acordo com o ótimo nos experimentos em bancada fixando-se o tdh em oito horas, com base no volume líquido do sistema, o reator deverá ter um volume líquido de escoamento de, aproximadamente, 900 litros. isso implica em um volume total de reator de 2.250 litros, considerando a porosidade do leito de espuma de 40%. estipulando a mesma velocidade superficial de líquido de 0,1 cm/s (360 cm/h), conforme adotado por zaiat et al (2000), no projeto de unidade de rahlf piloto, a área seccional total do tubo deverá ser 771,5 cm2 e, conseqüentemente, o diâmetro do tubo deverá ser de, aproximadamente, 30 cm. dessa forma, o reator deveria ter comprimento total de, aproximadamente, 32 metros, podendo ser construído em dez módulos de, aproximadamente, três metros para facilitar a operação e manutenção. a eficiência esperada nesse sistema é a mesma obtida nos ensaios em laboratório, visando à concentração de projeto (oliveira, 2001). a adoção de velocidade superficial maior que a avaliada em laboratório, provavelmente, superdimensiona a unidade, pois se espera menor resistência à transferência de massa na fase líquida à medida que se aumenta a velocidade superficial. em conseqüência, a velocidade global de conversão seria maior quanto maior a velocidade superficial. nesse caso, a adoção de velocidade superficial de líquido alta representa critério de segurança para o projeto. critério ii: utilizando os parâmetros cinéticos o reator também pode ser projetado utilizando-se o modelo cinético ajustado com as constantes determinadas, considerando o reator como tubular ideal (nardi et al, 1999). os parâmetros cinéticos utilizados são aparentes e valem apenas para as condições operacionais e ambientais do experimento em bancada. no entanto, como exercício de aplicação, o modelo cinético obtido pode servir como uma primeira aproximação ao projeto do reator. o balanço de massa em reator tubular ideal resulta em: (1) é a concentração afluente de formaldeído sendo: (2) para o caso estudado: =187,5 mg hcho/.l.h (velocidade máxima de consumo de formaldeído) = 242,8 mg hcho/l integrando a expressão de balanço de massa no reator, chega-se a: (3) considerando a concentração afluente de formaldeído (c fo igual a 1.025 mg/l após diluição, e estipulando uma eficiência de 99% ao tratamento, isto é, c f igual a 5 mg/l, aproximadamente, o tdh obtido que deve ser aplicado ao reator deverá ser de 12,3 horas. considerando a vazão de 111,1 l/h, o volume do reator total deveria ser de 3.424,7 litros para porosidade de leito de 40%. dessa forma, o reator projetado pelo critério cinético é cerca de 50% maior que o reator projetado, utilizando como critério o tdh experimental em escala de bancada. conclusões com base nos estudos de degradação de solução de formol realizados em reator anaeróbio horizontal de leito fixo (oliveira, 2001), e em técnicas de filtragem e clarificação, é possível a realização de gerenciamento de solução de fixação de cadáveres em laboratórios de anatomia. o primeiro passo para o gerenciamento é a redução do consumo de formol, pelo controle de qualidade da solução, fazendo com que não haja criação de fungos ou outros microrganismos. para isso, devem ser realizadas análises de rotina em tanques agosto 2005 25 de pouco manuseio, e análises especiais após grandes diluições em tanques de constante trabalho. ao obter-se a concentração de formaldeído da solução, é possível restabelecer a concentração ideal (8 a 10%), adicionando-se o volume necessário de formol. a redistribuição de peças nos tanques e recipientes também pode levar à redução do consumo de formol. o segundo passo é a reutilização da solução de formaldeído, com técnicas de filtragem e clarificação, para a retirada de impurezas e outras substâncias que podem danificar as peças. também é necessária a posterior correção da concentração de formaldeído. para as águas de lavagem de peças e as soluções consideradas inservíveis, poderá ser feito tratamento em reator anaeróbio, conforme descrito. esses procedimentos podem levar a uma redução significativa da utilização do formaldeído, bem como dos impactos que pode causar no meio ambiente e em estações biológicas de tratamento de águas residuárias. bibliografia angelidaki, i.; petersen, s. p.; ahring, b. k. effects of lipids on thermophilic anaerobic digestion and reduction of lipid inhibition upon addition of bentonite. applied 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do instituto de química de são carlos – sp – iqsc/usp eny@iqsc.sc.usp.br resumo no brasil, a desinfecção e oxidação da água são realizadas pela adição de cloro, nas formas de gás cloro e hipoclorito de sódio. recentes estudos demonstraram que na etapa de oxidação e desinfecção da água com o cloro ocorre a formação de trialometanos e outros subprodutos clorados, os quais são substâncias carcinogênicas. o objetivo desse trabalho foi determinar a formação dos subprodutos clorados formados em água contendo substãncias húmicas, considerando-se o tempo da reação em função da dosagem de cloro, que foi de 7 mg l-1. os subprodutos formados foram quantificados usando-se a técnica de cromatografia gasosa, com detector de captura de elétrons. o método utilizado foi o de adição de padrão interno. na oxidação da água com o cloro formaram-se vários subprodutos clorados, sendo o clorofórmio em maior concentração. em nenhum intervalo de tempo a soma total de trialometanos excedeu a concentração máxima permitida pela legislação brasileira. os autores consideram necessário buscar-se o uso de agentes desinfetantes alternativos tais como o dióxido de cloro, ozônio e permanganato de potássio, visando uma maior segurança à saúde pública, relacionada à qualidade da água para consumo humano. palavras-chave subprodutos clorados, cloro, desinfecção, água. abstract in brazil, the disinfection and oxidation of drinking water is usually done by the addition of chlorine in the chlorine gas and sodium hypochloride forms. recent studies have demonstrated that disinfection and oxidation of water using chlorine can cause the formation of trihalomethane and others chlorine by-products, which are carcinogenic substances formation of chlorine by-products was tested considering the reaction of time with respect to the oxidant dosage of chlorine, previously determined. the chlorine by-products found were quantified using the gas chromatography with detector of electron capture technique. the method utilized was the addition of internal standard. in the water oxidation by chlorine an higher number of chlorine by-products occurred. no interval of time the total addition of trihalomethane the maximum concentration allowed by the brazilian legislation. the authors consider necessary to search the use of disinfecting agents alternative such as the dioxide of chlorine, ozone and permanganate of potassium, aiming at higher safety of to the public health, related to the water quality for human consumption. keywords chlorine by-products, chlorine, disinfection, water quality. situation, without any significant deviation compared with the methodology proposed by cetesb.key words tratamento e disposicão final de resíduos revista brasileira de ciências ambientais – número 916 introdução a água é essencial à vida humana, porém deve ser tratada quando for destinada ao consumo humano, pois é considerada como o vetor de muitas doenças (azevedo neto, 1987). a água deve apresentar condições físicas, químicas e biológicas adequadas para que possa ser ingerida ou utilizada para fins higiênicos (di bernardo, 1995). no brasil, a desinfecção da água é usualmente realizada com a adição de cloro, nas formas de gás cloro e hipoclorito de sódio (di bernardo, 1995). o cloro tem contribuído para o controle de doenças hídricas e das chamadas toxinfecções alimentares de origem bacteriana (sanches et al., 2003). o seu uso como desinfetante foi aprovado pela academia de saúde pública dos eua american public health (apha), em 1886. os principais atributos do cloro são: baixo custo, ação efetiva contra microrganismos patogênicos e a relativa segurança durante o armazenamento. porém, estudos recentes demonstraram que a adição de cloro livre à água bruta pode trazer certos inconvenientes, como a formação de trialometanos (thm) e outros subprodutos clorados, potencialmente carcinogênicos (sarzanini et al., 1999; tominaga e midio, 1999). os thm são compostos organoclorados formados a partir da interação do cloro residual livre com as substâncias húmicas (precursoras), resultantes da degradação de vegetais (macêdo, 1997). a formação dos thm e subprodutos clorados é representada esquematicamente pela eq.1. hocl + mon thm +spd (1) onde: hocl : ácido hipocloroso mon: matéria orgânica natural thm: trialometanos spd : subprodutos clorados. os thm são assim denominados por apresentarem em sua estrutura molecular um átomo de carbono, um de hidrogênio e três de halogênios. dentre os trialometanos, quatro ganharam destaque nas águas tratadas devido à sua formação em concentrações mais significativas, segundo tominaga e midio (1999): clorofórmio (chcl 3 ), diclorobromometano (chbrcl 2 ), dibromoclorometano (chbr 2 cl) e bromofórmio (chbr 3 ). o clorofórmio é o produto majoritário na oxidação da água com o cloro. em 1976, o instituto nacional do câncer dos eua publicou resultados de um estudo de laboratório que demonstra que o clorofórmio em concentrações maiores que as normalmente encontradas na água para o consumo humano, pode causar câncer em ratos e camundongos. em seguida o órgão regulador de alimentos e fármacos dos eua, a food and drug administration (fda) proibiu o uso do clorofórmio como aditivo na preparação de alimentos e remédios. em 1978 mesmo sem que houvesse provas dos efeitos maléficos à saúde humana, a agência de proteção ambiental norte-americana propôs uma emenda para a legislação sobre água potável daquele país, o national ínterim primary drinking water regulations – regulamentos para água potável, que estabelecia pela primeira vez que o nível máximo de thm fosse de100 µg l-1(macêdo, 1997). em 1982 o limite máximo de trialometanos nos eua foi reduzido de 100 µg l-1 para 80 µg l-1. outros países seguiram os eua em relação à legislação, sendo atualmente adotados os limites de 35 µg l-1 no canadá, 75 µg l-1 na holanda, 25 µg l-1 na alemanha e 10 µg l-1 na frança. no brasil, somente a partir de 1990, pela portaria gm n. 36/1990, do ministério da saúde, ficou estabelecido que o valor máximo permitido seria de 100 µg l-1. este valor, adotado a partir da legislação norte-americana, passou a vigorar em 23 de janeiro de 1992 e é mantido pela portaria n. 518/2004, também do ministério da saúde (brasil, 2004). de acordo com di bernardo (1995), os principais fatores que influenciam na formação de subprodutos da desinfecção da água são: ph, tempo de contato, temperatura, natureza e concentração da matéria orgânica natural, dosagem do cloro aplicado e cloro residual livre. os trialometanos são formados na estação de tratamento de água pela reação do cloro aplicado para fins de desinfecção com certos compostos orgânicos precursores presentes na água bruta (graun, 1993). neste contexto, o presente estudo teve por objetivo determinar e quantificar os subprodutos formados durante a etapa de oxidação da água com o cloro. materiais e métodos coleta e preparo das amostras as amostras de turfa utilizadas neste trabalho foram coletadas em uma turfeira às margens do rio mogi-guaçu, no km 40 da rodovia sp-255, no município de luís antônio-sp. foram coletadas a uma profundidade de 45 cm, por intermédio de um amostrador hiller, armazenadas em sacos de polietileno e conduzidas ao laboratório, onde foram secadas ao ar livre, trituradas em um equipamento tipo mandíbula e peneiradas em malha de 2 mm para posterior extração das substâncias húmicas. abril 2008 17 de cor, foi constituída a curva para as sh no ph 6,5, através do mesmo procedimento de diluições sucessivas. esta faixa de ph foi selecionada por envolver todos os ensaios que foram realizados no equipamento de reatores estáticos jartest. para a correção do ph foram utilizadas soluções de hcl e naoh 1%. a fig.1 apresenta a curva de calibração para a cor da água em função da absorvância. preparo da água de estudo utilizada nos ensaios de demanda para o presente estudo utilizou-se água não clorada coletada em um poço artesiano do campus da usp de são carlos. adicionou-se à água não clorada o extrato de substância húmica filtrada em papel filtro 0,45 µm, e a cor da água foi determinada comparando-se com uma curva de calibração de cor (uh) apresentada na fig.1 a leitura da cor da água de estudo foi realizada no espectrofotômetro, obtendo-se cor aparente em torno de 100 unidade de hazen (uh). ensaios de oxidação e determinação dos subprodutos clorados após determinada a demanda de cloro, partiu-se para a realização dos ensaios de oxidação de uma amostra de água de cor aparente de 100 (uh). os ensaios de oxidação foram realizados em frascos de vidro âmbar de 1l de capacidade. durante os ensaios, os frascos foram mantidos fechados e colocados em banho termostático à temperatura de 25°c. foram coletados alíquotas de 10 ml das amostras de cada frasco, nos tempos de 4, 8, 16, 24, 36, 48, 72 e 96h. a cada amostra foi adicionado ácido ascórbico com a finalidade de inibir a reação. posteriormente, em cada alíquota, foi adicionado um padrão interno construção da curva de calibração de cor em relação ao ph para a realização das curvas de calibração foi utilizado um espectrofotômetro (mod dr/4000 u – hach). estas curvas foram feitas utilizando-se as sh. os valores da cor foram obtidos por meio de uma curva padrão seguindo-se o procedimento descrito na aph (1998) e que está apresentado a seguir: dissolveu-se 1,246 g de cloroplatinato de potássio, k 2 ptcl 6 (equivalente para 500 mg de potássio metálico) e 1,00g de cloreto de cobalto cristalizado, cocl 2 . 6h 2 o (equivalente a 250 mg de cobalto metálico) em água destilada com 100 ml de hcl concentrado e diluiu-se para 1000 ml com água destilada. esta solução padrão possui cor de 500 unidades. determinou-se no espectrofotômetro o comprimento de onda no qual ocorria a maior absorção. observou-se o pico com maior intensidade no comprimento de onda de 455 nm. utilizando-se essa solução padrão, foram realizadas diluições sucessivas e com os valores da absorbância plotou-se a curva padrão. a partir da curva padrão extração das substâncias húmicas (sh) para a extração das sh foi utilizado o método sugerido por rosa et al. (2003), os parâmetros utilizados foram os seguintes: extração em solução 0,5 mol l-1 de hidróxido de potássio (koh); tempo de agitação de 4 horas; razão turfa/extrator 1:20 (m/v); temperatura ambiente; decantação por 48 horas. depois da decantação, o sobrenadante foi coletado e acondicionado em embalagens preparadas com papel celofane. essas embalagens foram colocadas em solução de hcl 1%, para redução do ph. as embalagens permaneceram nesse banho por 3 dias, com troca da solução 3 vezes ao dia. as amostras passaram pelo processo de diálise para a retirada do excesso de sais. para a eliminação dos íons cloretos as embalagens foram colocadas em um recipiente e cobertas com água não clorada. o fluxo de entrada e saída da água foi controlado. este processo foi realizado por 15 dias, até teste negativo de cloretos com nitrato de prata (agno 3 ). após esta etapa as sh foram armazenadas em frascos de plástico e acondicionadas no freezer. figura 1: curva de calibração de cor das substâncias húmicas. revista brasileira de ciências ambientais – número 918 (diclorometano) e os subprodutos clorados foram extraídos com a adição de 5 ml de metoxi-terc-butano (mtbe). separou-se a fase orgânica, e adicionou-se a esta fase o agente secante, sulfato de sódio anidro (na 2 so 4 ). as amostras foram armazenadas em frascos próprios e conservadas a uma temperatura de 4°c, para análises posteriores. a fase orgânica foi analisada por cromatografia gasosa. foi utilizado um cromatógrafo gasoso (cg mod 3600cx/ varian), com detector de captura de elétrons (dce), coluna j&w-db-1, 30 m x 0,32 mn id e filme de espessura de 5 mm. as condições utilizadas foram: fluxo do gás de arraste n 2 de 3,6 ml min-1.; as temperaturas do injetor e detector foram respectivamente de 160 e 290°c; o aquecimento do forno foi realizado da seguinte forma: aquecimento inicial de 40°c por 1 min, rampa de aquecimento até 125°c, numa razão de 5°c/min, permanecendo nesta temperatura por 1 min; depois aqueceu-se até 150°c numa taxa de 35°c. foram utilizados padrões mistos 551 a e b (marca supelco) para construção da curva de calibração, que foi construída com 5 pontos, cujas concentrações foram 25; 50; 75; 100 e 125 µg l-1. na fig. 2 encontra-se apresentado o cromatograma do ponto 3 da curva, onde todos os compostos, apresentam 75 mg l-1. resultados e discussões subprodutos formados durante a oxidação da água os resultados encontrados quanto aos subprodutos formados durante a etapa de oxidação da água com o oxidante cloro. encontra-se apresentado na fig. 3. analisando-se a fig. 3, observa-se que em nenhum intervalo de tempo a soma total de thm excedeu a concentração máxima permitida no brasil que é de 100 µg l-1 (sanches, 2003; macêdo, 1997). durante as primeiras oito horas de ensaio ocorre uma pequena formação dos subprodutos clorados, aumentando com o tempo de reação, isto ocorre devido ao oxidante reagir primeiramente com os compostos inorgânicos tais como ferro, mangânes e alumínio. após esta fase da reação, o oxidante passa a reagir com a matéria orgânica; devido a esse fato, em intervalos de tempo maiores, ocorre uma maior formação de thm. os subprodutos formados foram, então: clorofórmio, bromodiclorometano, dicloroacetonitrilas, não sendo detectados a tricloroacetonitrila, 1-1diclorometano, dibromoacetonitrila e bromofórmio. o clorofórmio foi o produto majoritário como pode ser figura 2 – cromatograma da curva de calibração com 75 mg l-1. legenda: 1pi (diclorometano), 2clorofórmio, 3 tricloroacetonitrila, 4dicloroacetonitrila, 5 – bromodiclorometano, 6 – 1,1dicloropropanona, 7 – cloropicrina, 8 – não identificado, 9 – 1, 1, 1triclorometano , 10 – bromocloroacetonitrila, 11 – dibromoacetonitrila, 12 – não identificado. figura 3 – concentração dos subprodutos clorados formados em função do tempo de contato. abril 2008 19 observado pelos resultados apresentados na fig. 3. esses achados corroboram com os dados relatados por santos (1988). segundo esse mesmo autor, três possíveis caminhos despontam para o controle desses subprodutos da desinfecção pelo cloro: a utilização de outros agentes desinfetantes alternativos que não produzam thm; a remoção dos compostos precursores antes de sua reação com o cloro para impedir a formação de thm; e, a remoção dos thm após a sua formação. dentre os agentes desinfetantes alternativos, têm sido utilizados na europa ozônio, dióxido de cloro e peroxônios; porém, deve-se levar em conta que qualquer que seja o desinfetante alternativo, deve-se garantir que seja efetivo na inativação de bactérias, vírus e protozoários, entre outros organismos patogênicos e que não produza qualquer composto secundário que cause risco à saúde humana, entre outros (sanches et al., 2003). a reação para a formação dos thm não é instantânea. estes compostos podem aparecer na água em menos de uma hora, mas às vezes surgem após dias. isto ocorre porque vários fatores influem simultaneamente na velocidade, não sendo possível predizer o tempo da reação em função da complexidade das reações e da mistura de estruturas desconhecidas. segundo santos (1998) quanto maior for o tempo de reação maior será a probabilidade de formação de trialometanos. de acordo com johnson e jensen (1983), a formação do clorofórmio deve-se à reação halofórmica, onde o ataque ocorre no grupo carboxílica. conclusões e considerações finais o produto formado em maior concentração foi o clororofórmio, uma vez que, com o aumento do tempo de reação, ocorre um aumento da concentração de clórofórmio. em nenhum tempo da reação, a concentração máxima de trialometanos excedeu a legislação vigente no brasil. este trabalho reforça a recomendação para o uso de agentes desinfetantes alternativos, tais como o dióxido de cloro, ozônio, permanganato de potássio, entre outros a fim de minimizar a formação de subprodutos clorados, visando uma maior segurança à saúde pública, relação à distribuição de água para consumo humano. bibliografia azevedo netto, j. m. técnica de abastecimento e tratamento de água. são paulo: cetesb, 3.ed., 1987. 317p. graun, g. f. safety of water disinfection: balancing chemical and microbial risks. washington (dc): ilsi press; 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a coagulação, adsorção, separação por membrana e osmose reversa; o lodo ativado; a eletrocoagulação; e o biorreator por membrana e oxidação fotocatalítica (uv/h 2 o 2 /zno) permitiriam levar os efluentes à qualidade desejada para os parâmetros estudados, podendo esses estarem combinados ou não. palavras-chave: aproveitamento de efluentes; indústria de laticínios; tratamentos. abstract the reuse of water in industries has become a viable option to reduce the emission of effluents in watercourses, as well as water pollution generated by this sector. considering the importance of this action, this study aimed to evaluate the potential of use treated effluents from dairies. for as much as, were compared the effluent characteristics produced in dairy industries, in terms of potential of hydrogen (ph), biological oxygen demand (bod 5 ), total suspended solids (tss), turbidity and fecal coliforms, after being treated, with the quality requirements found in national and international regulations for industrial reuse. the analysis of the data allowed to verify that among the treatments systems studied the coagulation-flocculation and aerobic biodegradation; coagulation, adsorption, membrane separation and reverse osmosis; activated sludge; electrocoagulation; membrane bioreactor and photocatalytic oxidation (uv/h 2 o 2 /zno) allowed the effluent to be delivered to the desired quality, for the studied parameters, which could be combined or not. keyword: effluent use; dairy industry; treatments. doi: 10.5327/z2176-947820170235 potencial de utilização de efluentes tratados de laticínios utilization potential of treated wastewater from dairy potencial de utilização de efluentes tratados de laticínios 47 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 46-59 introdução no brasil a pecuária de leite e a indústria de laticínios são contribuintes essenciais para a nutrição humana e destacam-se por exercer um importante papel no desenvolvimento econômico do país. de acordo com a companhia nacional de abastecimento – conab (2017), o país é o quinto maior produtor de leite no mundo, responsável por aproximadamente 34,6 bilhões de litros em 2016. estima-se também que o consumo per capita nacional de leite tenha aumentado 4,64% entre 2011 e 2016, evoluindo de 168,1 para 175,9 litros/per capita/ano (conab, 2017). no entanto, os laticínios estão entre os setores alimentares que mais consomem água em seu processo de fabricação — entre 0,2 e 10,0 litros de água por litro de leite processado (qasim & mane, 2013). em consequência desse alto volume de água utilizado há a geração de elevada quantidade de efluentes, os quais são caracterizados por conterem altos teores de matéria orgânica e nutrientes (kushwaha et al., 2010), além de gorduras e sólidos suspensos (farizoglu; uzuner, 2011). essas águas residuárias são originadas essencialmente devido às perdas não acidentais de leite ou produtos lácteos em diferentes unidades de processamento, bem como a partir da limpeza e da lavagem de pisos e equipamentos (lateef et al., 2013) que carreiam os detritos de leite presente nesses locais, representando a principal fonte de poluição nessas indústrias, que, sem o cuidado adequado, caracterizam-se como potenciais riscos ambientais. como resposta às legislações ambientais e aos padrões de lançamentos de efluentes mais rigorosos (suárez et al., 2014), as indústrias passaram a buscar processos de produção mais eficientes e sustentáveis. por conseguinte, a utilização de resíduos tratados vem se tornando uma opção econômica e ambientalmente viável, pois a adoção desta prática pode efetivamente reduzir os custos e a demanda por água e, em consequência, a quantidade de efluente gerado (klemes, 2012), resultando também na disponibilidade do volume economizado para fins mais nobres e na redução dos impactos ambientais dos setores industriais. na indústria, a água de reúso pode ser utilizada na limpeza de pisos e calçadas, bem como em diversas etapas do processo de produção, a exemplo: torres de resfriamento, condensadores, água de processos e alimentação de caldeira. todavia, os sistemas de tratamento que visam essa prática devem garantir a remoção da carga poluente a um nível que seja compatível com as exigências de qualidade da água para o uso pretendido (quaglia et al., 2013). embora essa reutilização na indústria de alimentos tenha sido limitada por muitos anos devido à restrição de regulamentos (casani et al., 2005), a comissão internacional do codex alimentarius (codex alimentarius commission, 2001) surgiu para auxiliar essa prática por meio de um projeto com orientações sobre higiene para o reúso de água de processamento, na qual são incluídas definições, recomendações e exemplos de reúso de água. no entanto, para evitar o risco de contaminações nos laticínios, deve-se controlar o uso de efluentes tratados quando há a possibilidade de contato direto com a matéria-prima (andrade, 2011), uma vez que a água usada na cadeia produtiva do leite, desde a ordenha do animal até a sanitização e manutenção dos equipamentos, tem influência direta sobre a inocuidade, qualidade e segurança dos produtos lácteos (kamiyama & otenio, 2013). nesse contexto é importante avaliar o cuidado a ser empregado de acordo com a qualidade do efluente a ser utilizado (dantas & sales, 2009), levando-se em consideração os critérios e padrões de exigência correspondentes à finalidade do reúso. tendo em vista o volume de resíduos produzidos pelas indústrias de laticínios e, consequentemente, os impactos ambientais causados pelo lançamento deles nos corpos hídricos, este estudo teve como objetivo avaliar a viabilidade do aproveitamento de efluentes tratados oriundos de laticínios na própria indústria, com base nos regulamentos para o reúso industrial, nas características dos detritos e nos respectivos tratamentos. materiais e métodos no presente estudo foi empregado o método de revisão bibliográfica sistemática, considerando o tema utilização de efluentes tratados em indústrias de laticínios. para tanto, foram empregadas as bases de dados da coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior (capes), scientific electronic library onlifernandes, t.a.; naval, l.p. 48 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 46-59 ne (scielo) e science direct. na pesquisa, foram usados como palavras-chave os termos: indústria de laticínios, reúso e tratamento, nos idiomas português e inglês. a análise do material reunido foi feita tendo em vista a caracterização dos efluentes em termos físico-químicos, os principais métodos utilizados no tratamento de resíduos líquidos provenientes de laticínios e as legislações e normativas usadas para implementação do reúso nesse setor. a partir dos dados levantados foi realizada uma avaliação do potencial de utilização do efluente tratado, considerando a qualidade mínima exigida por um processo, via legislações e normativas. os parâmetros empregados para avaliar essa possibilidade foram: potencial hidrogeniônico (ph), demanda bioquímica de oxigênio – dbo (mg/l), sólidos suspensos totais – sst (mg/l), turbidez (ntu) e coliformes termotolerantes (nmp/100 ml). quanto ao desempenho dos sistemas de tratamentos para efluentes de laticínios, verificou-se a taxa de remoção alcançada para os seguintes processos: coagulação-floculação e biodegradação aeróbia; coagulação e biodegradação aeróbia; coagulação e biorreator por membrana; coagulação, adsorção, separação por membrana e osmose reversa; reator descontínuo sequencial de biofilme; lodo ativado; reator em batelada com fase anaeróbia e aeróbia; processo de oxidação fotocatalítica; e eletrocoagulação. foram utilizadas também informações contidas em documentos normativos relacionados ao reúso industrial, a saber: resolução no 54/2005 do conselho nacional de recursos hídricos – cnrh (brasil, 2005), norma brasileira 13969 – nbr 13969 (abnt, 1997), regulamento espanhol para reúso de água e o real decreto espanhol nº 1.620 (espanha, 2007), guia para reúso de água dos estados unidos (epa, 2012), guia de reúso de água para empresas de alimentos de nova gales do sul (austrália, 2008), diretrizes ambientais para o uso da água reciclada da tasmânia (austrália, 2002) e o código de prática para o uso de água recuperada da british columbia (canadá, 2013). resultados e discussões a escolha do tratamento adequado para efluentes provenientes de laticínios é realizada de acordo com as características desses e deve, também, atender aos requisitos de qualidade presentes em normas e diretrizes destinadas ao reúso industrial (quadro 1). embora a reutilização seja reconhecida como uma prática e coeficiente que contribui para a melhoria da gestão sustentável da água nas indústrias (sa-nguanduan & nititvattananon, 2011), no brasil, ainda não há regulamentos que definam parâmetros e restrições para o aproveitamento de efluentes tratados (calheiros et al., 2010). no que se refere a regulamentos brasileiros, a resolução no 54/2005 do cnrh (brasil, 2005) estabelece modalidades, diretrizes e critérios gerais para a prática de reúso não potável de água, todavia não define padrões de qualidade. já a nbr 13969 (abnt, 1997) dispõe sobre os requisitos de qualidade do efluente a ser aproveitado, porém somente para fins que exigem qualidade de água não potável; logo, regulamentos internacionais vêm sendo utilizados para suprir tal carência e auxiliar a implementação dessa prática no país. quando avaliados os efluentes provenientes de laticínios, a concentração e a composição podem variar significativamente dependendo do tipo de produto a ser fabricado, dos procedimentos operacionais usados no processamento de produtos à base de leite (rad & lewis, 2014), bem como do tamanho da planta industrial, do tipo de limpeza realizada no local e do volume de água utilizado no processo de fabricação da matéria-prima. em geral, os efluentes de laticínios são caracterizados por conter elevadas concentrações, em especial de material orgânico, tais como: lactose, lipídios, caseína e outras proteínas (passeggi et al., 2012), alto teor de dbo e demanda química de oxigênio (dqo), elevadas concentrações de sólidos em suspensão e óleos e graxas (farizoglu; uzuner, 2011). no entanto, quando se trata de reúso industrial, outros parâmetros também devem ser considerados, como ph, sst, turbidez e coliformes termotolerantes. quando analisado o ph das diferentes indústrias de laticínios (tabela 1), é possível observar sua variação entre 3,3 e 7,5 (rivas et al., 2010; chen & liu, 2012; sirianuntapiboon et al., 2005; sarkar et al., 2006; abreu et al., 2013; geraldino et al., 2015; porwal et al., 2015). para esse parâmetro, são vários regulamentos e normativas que determinam limites. a norma brasileira nbr 13969 (abnt, 1997) estabelece valopotencial de utilização de efluentes tratados de laticínios 49 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 46-59 res limites entre 6 e 8 visando à utilização do efluente tratado em lavagem de carros e outros usos que tenham contato direto com o usuário. o guia para reúso de água dos estados unidos da américa (resfriamento sem recirculação e torres de resfriamento) (epa, 2012) e o código de prática para o uso de água recuperada de british columbia (torres de resfriamento, água de processo e alimentação de caldeira) (canadá, 2013) estabelecem o mesmo valor limite (entre 6 e 9), entretanto para fins diferentes: quadro 1 – especificações para o uso de efluente industrial de acordo com a finalidade. usos finais requisitos de qualidade do efluente regulamentação/país lavagem de carros e outros usos em que há contato direto com o usuário ph entre 6 e 8; sólidos dissolvidos totais < 200 mg/l; turbidez < 5 ntu; coliformes termotolerantes < 200 nmp/100 ml nbr 13969 (1997)/brasil lavagem de pisos e calçadas; irrigação dos jardins; manutenção dos lagos e canais paisagísticos, exceto chafarizes turbidez < 5 ntu; coliformes termotolerantes < 500 nmp/100 ml nbr 13969 (1997)/brasil descarga em vasos sanitários turbidez < 10 ntu; coliformes termotolerantes < 500 nmp/100 ml nbr 13969 (1997)/brasil processo e águas de lavagem para a indústria de alimentos sólidos suspensos totais = 35 mg/l regulamentação espanhola para reúso de água – real decreto 1.620 (espanha, 2007)/espanha torres de resfriamento e condensadores sólidos suspensos totais = 5 mg/l; turbidez = 1 ntu regulamentação espanhola para reúso de água – real decreto 1.620 (espanha, 2007)/espanha resfriamento sem recirculação ph entre 6 e 9; dbo 5 ≤ 30 mg/l; sólidos suspensos totais ≤ 30 mg/l; coliformes termotolerantes ≤ 200 nmp/100 ml guia para reúso de água – epa (2012)/ estados unidos torres de resfriamento ph entre 6 e 9; dbo 5 ≤ 30 mg/l; sólidos suspensos totais ≤ 30 mg/l; coliformes termotolerantes ≤ 200 nmp/100 ml guia para reúso de água (epa, 2012)/estados unidos áreas de contato direto com os alimentos ou superfícies de contato com alimentos ph entre 6,5 e 8,5; turbidez < 1 ntu (95%) < 5 ntu (máx.) guia de reúso de água para empresas de alimentos (austrália, 2008)/austrália/nova gales do sul áreas de contato não alimentar ph entre 6,5 e 8,5; turbidez < 5 ntu (95%) guia de reúso de água para empresas de alimentos (austrália, 2008)/austrália/nova gales do sul processo industrial de sistema aberto (com possível contato humano) ph entre 5,5 e 8,0; dbo 5 < 50 mg/l; coliformes termotolerantes < 100 nmp/100 ml diretrizes ambientais para o uso da água reciclada (austrália, 2002)/ austrália/tasmânia processo industrial de sistema fechado (sem contato humano) ph entre 5,5 e 8,0; dbo 5 < 80 mg/l; coliformes termotolerantes < 10.000 nmp/100 ml diretrizes ambientais para o uso da água reciclada (austrália, 2002)/ austrália/tasmânia torres de resfriamento, água de processo e alimentação de caldeira ph entre 6 e 9; dbo 5 ≤ 45 mg/l; sólidos suspensos totais ≤ 45 mg/l; coliformes termotolerantes < 200 nmp/100 ml código de prática para o uso de água recuperada (canadá, 2013)/ canadá/british columbia dbo 5 : demanda bioquímica de oxigênio; ph: potencial hidrogeniônico. fernandes, t.a.; naval, l.p. 50 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 46-59 • resfriamento sem recirculação e torres de resfriamento; • torres de resfriamento, água de processo e alimentação de caldeira. já as diretrizes ambientais para o uso da água reciclada da tasmânia (austrália, 2002) estabelecem limites menores para o ph (entre 5,5 e 8,0), tendo em vista a reutilização no processo industrial com possível contato humano. para o teor de matéria orgânica dos efluentes de laticínios estudados (tabela 1), em termos de dbo 5 verifica-se um amplo intervalo entre as concentrações — de 475 a 14.800 mg/l (rivas et al., 2010; rivas et al., 2011; sirianuntapiboon et al., 2005; sarkar et al., 2006; bernal et al., 2008; abreu et al., 2013; geraldino et al., 2015; porwal et al., 2015). essa variação ocorre devido ao tipo de processamento e produto final (karadag et al., 2015), sendo o conteúdo de lactose e gordura o principal responsável por sua formação (carvalho et al., 2013). sobre o aproveitamento do efluente industrial, a nbr 13969 (abnt, 1997) não estabelece limites para as concentrações de matéria orgânica (dbo 5 ). porém, a legislação norte-americana (epa, 2012) sugere que a dbo 5 seja ≤ 30 mg/l para os dois tipos de reúso especificados pelo guia, a saber: resfriamento sem recirculação e torres de resfriamento. já na regulamentação de british columbia (canadá, 2013) é recomendada concentração ≤ 45 mg/l para reúso em torres de resfriamento, água de processo e alimentação de caldeira. para a utilização do efluente no processo industrial de sistema fechado (sem contato humano) a concentração de dbo 5 deve ser < 80 mg/l, de acordo com as diretrizes da tasmânia (austrália, 2002). para os sst relatam-se concentrações entre 124,29 e 3.317,00 mg/l (rivas et al., 2010; sarkar et al., 2006; bernal et al., 2008; porwal et al., 2015) (tabela 1). se considerada a utilização de efluente, a norma brasileira (nbr 13969 – abnt, 1997) também não estabelece requisitos de qualidade para os sst. no entanto, a u.s. environmental protection agency – usepa (epa, 2012) recomenda concentração máxima de 30 mg/l para este parâmetro, visando o reúso em torres de resfriamento, enquanto no código de prática para o uso de água recuperadada british columbia (canadá, 2013), tabela 1 – características dos efluentes provenientes de laticínios. produto final ph dbo 5 (mg/l) sst (mg/l) turbidez (ntu) coliformes termotolerantes (nmp/100 ml) referências queijo 4,23 6.342 3.317 1.557 nd rivas et al. (2010) queijo nd 14.800 nd 1.331 nd rivas et al. (2011) leite e sorvete 6,07–7,10 nd nd 145 nd chen & liu (2012) leite e produtos lácteos 6 4.000 nd nd nd sirianuntapiboon et al. (2005) leite e produtos lácteos 5,5–7,5 475 425 22,5 nd sarkar et al. (2006) leite e produtos lácteos nd 620,33 124,29 194 2,9e+09 bernal et al. (2008) leite e produtos lácteos 5,56 825 nd nd 1,4e+03 abreu et al. (2013) leite e produtos lácteos 3,3 4.670 nd 1.347 nd geraldino et al. (2015) leite e produtos lácteos 5,73 1.010 1470,7 1049,4 nd porwal et al. (2015) ph: potencial hidrogeniônico; dbo 5 : demanda bioquímica de oxigênio; sst: sólidos suspensos totais; nd: não disponível. potencial de utilização de efluentes tratados de laticínios 51 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 46-59 a concentração não deve ser maior do que 44 mg/l. já o limite determinado pelo regulamento espanhol (real decreto nº 1.620 – espanha, 2007) para a mesma finalidade é ainda menor (5 mg/l). quanto à turbidez, os valores encontrados nos estudos variaram entre 22,5 e 1.557,0 ntu (tabela 1) (rivas et al., 2010; rivas et al., 2011; chen & liu, 2012; sarkar et al., 2006; bernal et al., 2008; geraldino et al., 2015; porwal et al., 2015). segundo a nbr 13969 (abnt, 1997) a concentração desse parâmetro no efluente deve ser menor que 5 ntu para seu aproveitamento em lavagem de carros e outros usos com contato direto com o usuário, e menor que 10 ntu para descarga em vasos sanitários. o guia de reúso de água para empresas de alimentos de nova gales do sul (austrália, 2008) também sugere que a turbidez seja menor que 5 ntu, porém para o uso em áreas de contato direto com os alimentos ou superfícies de contato com alimentos. a menor concentração de turbidez (1 ntu) requerida entre os regulamentos está presente na normativa espanhola (espanha, 2007), que visa à utilização do efluente em torres de resfriamento e condensadores. quanto aos coliformes termotolerantes (tabela 1), foi constatada concentração mínima de 1,4 e+03 nmp/100 ml e máxima de 2,9 e+09 nmp/100 ml nos efluentes de indústrias de leite e derivados (abreu et al., 2013; bernal et al., 2008). a nbr 13969 (abnt, 1997) recomenda que a concentração de coliformes termotolerantes seja menor que 200 nmp/100 ml para utilização em lavagem de veículos e outras práticas que necessitem de contato direto com o indivíduo. a legislação da british columbia (canadá, 2013) indica o mesmo valor de concentração, porém para o uso em torres de resfriamento, alimentação de caldeira e água de processo. já para a regulamentação da tasmânia (austrália, 2002), a concentração de coliformes termotolerantes deve ser menor do que 10.000 nmp/100 ml para o aproveitamento do efluente no processo industrial de sistema fechado (sem contato humano). por meio da caracterização do efluente, pode-se verificar que em algumas indústrias os valores encontrados de ph estão dentro dos padrões presentes nas normativas que visam sua utilização. no entanto, quando analisados os demais parâmetros (dbo5, sst, turbidez e coliformes termotolerantes), verifica-se que eles se encontram acima dos limites estabelecidos pelos regulamentos, de maneira que, quando pretendido o reúso industrial, há a necessidade de submeter os efluentes gerados a tratamentos que empreguem tecnologias capazes de ajustar o ph e remover os demais poluentes, às concentrações estabelecidas pelas normativas e resoluções. em razão da concentração e do volume dos despejos industriais variarem amplamente, dependendo dos processos de fabricação empregados e dos métodos de controle dos despejos (mendes et al., 2004), a caracterização de resíduos se torna uma tarefa básica para o equacionamento adequado do problema de tratamento, pois a partir dessas informações podem ser adotados métodos de tratamentos físicos, químicos ou biológicos, que sejam eficientes na remoção dos poluentes presentes nos efluentes de laticínios. para redução de dbo5 e dqo existem várias tecnologias possíveis. rivas et al. (2010), ao empregarem o processo de coagulação-floculação seguido de biodegradação aeróbia em uma indústria de queijo, atingiram uma remoção de até 60%. como coagulante foi adotado o feso4, que apresentou maior eficiência quando comparado aos demais coagulantes usados no estudo (al 2 (so 4 ) 3 e fecl 3 ). após essa etapa, o efluente passou por tratamento aeróbio, para alcançar maior redução da matéria orgânica (99% de dbo 5 e 96% de dqo). rivas et al. (2011) realizaram um estudo utilizando naoh e caoh 2 como coagulantes no tratamento de efluente semelhante e obtiveram resultados similares aos anteriores, alcançando uma remoção de 50% de dbo 5 e dqo. para obter maior remoção da matéria orgânica, o efluente foi submetido a um tratamento biológico aeróbio, obtendo remoção final de 96% de dbo5. o processo de coagulação também foi empregado como pré-tratamento em efluentes de produtos como leite e sorvete, chen e liu (2012) obtiveram uma redução de 98,95% de turbidez usando o coagulante pac (hidroxicloreto de alumínio). os autores sarkar et al. (2006) avaliaram a eficiência da coagulação e da adsorção, e os resultados mostraram que a partir da combinação dessas duas tecnologias foi possível reduzir 57% dos sólidos dissolvidos totais e 62% de dqo. o efluente pré-tratado foi submetido à osmose reversa, alcançando redução de 98% na dqo. formentini-schmitt et al. (2013) obtiveram uma remoção de 93,3% de turbidez por meio da coagulação, floculação e sedimentação fernandes, t.a.; naval, l.p. 52 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 46-59 (cfs) para esses efluentes. no entanto, esse processo não foi eficiente na remoção de dqo (39,4%), justificando a necessidade de um tratamento subsequente (ultrafiltração direta). quando se trata de remoção de matéria orgânica, o tratamento físico-químico não é um processo eficiente para atender aos padrões preconizados pelas normativas (para os parâmetros dbo5 e dqo presentes no efluente de laticínios, em razão da elevada carga). no entanto, o tratamento biológico deve atender alguns aspectos importantes, tais como a remoção da matéria orgânica e a estabilidade de compostos químicos orgânicos de difícil degradação. existe ainda a possibilidade de redução da matéria orgânica em até 99%, quando se empregam reatores aeróbios e a ultrafiltração (farizoglu; uzuner, 2011). andrade et al. (2013) analisaram também a aplicabilidade de um biorreator aeróbio de membrana e alcançaram a eficiência de remoção de 99% para dqo. outros sistemas de tratamento, como lodo ativado, também foram empregados para a remoção de matéria orgânica, alcançando a remoção de 95% de dbo5 (lateef et al., 2013). e quando esse sistema de tratamento foi associado à filtração, a redução foi de 85,15% de dbo 5 , e ainda 99,54% de sst e 99,79% de turbidez (porwal et al., 2015). reatores descontínuos sequenciais de biofilme também se apresentam como uma alternativa, promovendo a remoção de 89% de dqo, 83% de dbo5, e ainda 82% de óleo e graxa (sirianuntapiboon et al., 2005). além dos processos aeróbios, os anaeróbios provaram também ser eficientes para tratamento de efluentes lácteos (omil et al., 2003). a exemplo, empregando-se reatores anaeróbios de batelada sequencial é possível alcançar uma remoção de dqo de 92,8% (santana et al., 2016). o filtro anaeróbio também é uma tecnologia utilizada, conseguindo remover entre 80 e 90% de dqo (gannoun et al., 2008). há, ainda, tratamentos que empregam tanto um sistema quanto outro e a taxa de remoção pode ser aumentada. reatores em batelada com fases anaeróbia e aeróbia alcançaram a remoção de 88,6% para sólidos dissolvidos totais, 91,4% para turbidez, 97,3% para dbo5 e 99,9% para os coliformes termotolerantes (bernal et al.,2008). há também outros processos não convencionais, como nanofiltração (nf), microfiltração, ultrafiltração, osmose reversa e eletrocoagulação, que vêm sendo utilizados no tratamento de efluentes industriais, em especial os da indústria de laticínios, objetivando produzir resíduos com qualidade que não somente atenda aos padrões de lançamento, mas também permita o seu reúso. biorreatores por membrana (mbr), seguidos de nf, mostraram uma eficiência de 99,9% para remoção de dqo e de 93,1% para remoção de sólidos totais (andrade et al., 2014). a partir dessa remoção, o efluente tratado final cumpre as normas exigidas para sua reutilização, na refrigeração e na geração de vapores, podendo ainda ser reusado para a lavagem de pisos, áreas externas e caminhões. processos de eletrocoagulação também foram empregados e as taxas de remoção alcançadas foram de 99,98% para a turbidez, 94,90% para a cor, e 96,36% para a dqo. e quando empregado o processo de oxidação fotocatalítica (uv/h 2 o 2 /zno), a remoção alcançada foi de 100% para o parâmetro coliformes termotolerantes (geraldino et al., 2015). esses tratamentos, além de oferecerem eficiência na remoção de parâmetros determinantes para o lançamento em corpos hídricos, podem também produzir efluentes de excelente qualidade para o reúso nas indústrias de laticínios. outras vantagens podem ser obtidas com o seu uso, como a operação contínua e o reduzido uso de substâncias químicas. o quadro 2 apresenta o desempenho dos sistemas de tratamento dos efluentes analisados neste estudo, composto pelos parâmetros presentes nas legislações pertinentes ao reúso industrial. potencial de aproveitamento industrial de efluentes provenientes de laticínios a avaliação do potencial de utilização dos efluentes de laticínios foi realizada comparando-se as características desses, após o tratamento, com os requisitos de qualidade estabelecidos em regulamentos específicos. ao avaliar o ph dos efluentes estudados pelos autores rivas et al. (2010), sarkar et al. (2006), porwal et al. (2015) e geraldino et al. (2015), foi possível verificar que os valores encontrados para este parâmetro estão de acordo com os requisitos preconizados na normativa brasileira (abnt, 1997), nos regulamentos norte-americano (epa, 2012) e canadense (canadá, 2013), no guia de reúso de nova potencial de utilização de efluentes tratados de laticínios 53 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 46-59 quadro 2 – desempenho dos sistemas de tratamento para efluentes em indústrias de laticínios. origem do efluente final sistema de tratamento remoção (%) ph após tratamento referência queijo coagulação-floculação e biodegradação aeróbia dbo 5 : 99 turbidez: 99 7,6 rivas et al. (2010) queijo coagulação e biodegradação aeróbia dbo 5 : 96 nd rivas et al. (2011) leite e sorvete coagulação e biorreator por membrana turbidez: 98 e 95 nd chen & liu (2012) leite e produtos lácteos reator descontínuo sequencial de biofilme dbo 5 : 89 nd sirianuntapiboon et al. (2005) leite e produtos lácteos coagulação, adsorção, separação por membrana e osmose reversa dbo 5 : 98 sst: 100 turbidez: 100 6,55 sarkar et al. (2006) leite e produtos lácteos reator em batelada com fases anaeróbia e aeróbia dbo 5 : 97,3 sst: 88,6 turbidez: 91,4 coliformes termotolerantes: 99,9 nd bernal et al. (2008) leite e produtos lácteos processo de oxidação fotocatalítica (uv/h 2 o 2 /zno) coliformes termotolerantes: 100 nd abreu et al. (2013) leite e produtos lácteos eletrocoagulação turbidez: 99,98 7,35 geraldino et al. (2015) leite e produtos lácteos lodo ativado dbo 5 : 85,15 sst: 99,54 turbidez: 99,79 7,22 porwal et al. (2015) dbo 5 : demanda bioquímica de oxigênio; sst: sólidos suspensos totais; nd: não disponível; ph: potencial hidrogeniônico. os valores estão expressos em mg/l — exceto turbidez (ntu) e coliformes termotolerantes (nmp/100 ml). gales do sul (austrália, 2008) e na legislação da tasmânia (austrália, 2002) (figura 1). em relação à remoção da dbo (figura 2), o sistema de tratamento composto por coagulação-floculação e biodegradação aeróbia conseguiu reduzir a dbo 5 para 63,42 mg/l (rivas et al., 2010), quantidade suficiente para atender aos requisitos para utilização em processo em que não haja contato humano exigidos na legislação da tasmânia (austrália, 2002). já os efluentes que foram submetidos aos tratamentos compostos por coagulação, adsorção, separação por membrana e osmose reversa (sarkar et al., 2006) e reator em batelada com fases anaeróbia e aeróbia (bernal etal., 2008) reduziram a concentração de dbo 5 do efluente para 9,50 e 16,75 mg/l, respectivamente. por meio dos tratamentos foi possível atender aos requisitos de qualidade presentes nos regulamentos dos estados unidos (epa, 2012), da tasmânia (austrália, 2002) e da british columbia (canadá, 2013). em contrapartida, os efluentes estudados por rivas et al. (2011), sirianuntapiboon et al. (2005) e porwal et al. (2015) apresentaram concentrações de dbo 5 pós-tratamento de 592, 440 e 150 mg/l, respectivamente, e não atenderam aos limites indicados para esse parâmetro. em relação à concentração de sst, a partir do tratamento composto por reator em batelada com fases anaeróbia e aeróbia (bernal et al., 2008) e por lodo ativado (porwal et al., 2015), as concentrações passaram de 124,29 para 14,17 mg/l e de 1.470,70 para 6,77 mg/l, respectivamente (figura 3). esses resultados foram suficientes para atenfernandes, t.a.; naval, l.p. 54 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 46-59 ph 10 9 8 7 6 5 t3 t4 t6 t1 6,55 7,22 7,35 7,6 eua e can br 2 ngs tas 1 e tas 2 ph: potencial hidrogeniônico; eua: limite indicado pela normativa norte-americana; can: limite sugerido pela normativa canadense; br: limite sugerido pelo regulamento brasileiro; ngs: limite preconizado pela normativa de nova gales do sul; tas 1: limite recomendado pela normativa da tasmânia para reúso em processo fechado; tas 2: limite requerido pela normativa da tasmânia para reúso em processo aberto. figura 1 – valores de ph alcançados quando submetidos aos tratamentos de coagulação, adsorção, separação por membrana e osmose reversa (t3); lodo ativado (t4); eletrocoagulação (t6) e coagulação-floculação e biodegradação aeróbia (t1), atendendo aos padrões das normativas norte-americana e canadense e aos regulamentos de nova gales do sul, brasileiro e da tasmânia para reúso em processo fechado e em processo aberto. 63,42 16,75 9,5 m g/ l de d bo 5 90 75 60 45 30 15 0 t3t1 t2 tas 1 tas 2 can eua dbo 5 : demanda bioquímica de oxigênio; tas 1: limite preconizado pela normativa da tasmânia para reúso em processo fechado; tas 2: limite requerido pela normativa da tasmânia para reúso em processo aberto; can: limite sugerido pela normativa canadense; eua: limite estabelecido pela normativa norte-americana. figura 2 – níveis de remoção alcançados para o parâmetro demanda bioquímica de oxigênio empregando-se a coagulação-floculação e biodegradação aeróbia (t1); o reator em batelada com fases anaeróbia e aeróbia (t2); e a coagulação, adsorção, separação por membrana e osmose reversa (t3), e que atenderam as concentrações limites estabelecidas pelas normativas da tasmânia para reúso em processo fechado e para reúso em processo aberto; e pelos regulamentos canadense e norte-americano. potencial de utilização de efluentes tratados de laticínios 55 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 46-59 m g/ l de s st 50 40 30 20 10 0 t3t2 14,17 6,77 0 t4 can esp1 eua esp2 sst: sólidos suspensos totais; can: limite indicado pela normativa canadense; eua: limite preconizado pela normativa norte-americana; esp 1: limite indicado pela regulamentação espanhola para águas de lavagem; esp 2: limite preconizado pela normativa espanhola para reúso em torres de resfriamento e condensadores. figura 3 – taxas de remoção para os sólidos suspensos totais em efluentes de laticínios quando empregados os seguintes tratamentos: reator em batelada com fases anaeróbia e aeróbia (t2); lodo ativado (t4); coagulação, adsorção, separação por membrana e osmose reversa (t3) e atendimento ao preconizado pelos regulamentos do canadá, da espanha e dos estados unidos (eua). der ao determinado pelo regulamento espanhol (real decreto nº 1.620, espanha, 2007) — exceto para o uso em torres de resfriamento e condensadores, que estabelece o limite de 5 mg/l —, pelo guia para reúso de água dos estados unidos (epa, 2012) e pelo código de prática para o uso de água recuperada da british columbia (canadá, 2013). o tratamento empregado por sarkar et al. (2006), que consistiu em coagulação, adsorção, separação por membrana e osmose reversa, obteve a remoção de 100% dos sst, atendendo aos padrões de qualidade de todos os regulamentos citados neste estudo (figura 3). quanto à turbidez dos efluentes de laticínios, pesquisas demonstraram que é possível alcançar concentrações reduzidas, de 1,52 ntu (chen & liu, 2012) e de 2,20 ntu (porwal et al., 2015), empregando a coagulação (figura 4). esses valores atendem aos padrões determinados pela nbr 13969 (abnt, 1997) e pelo guia de reúso de água para empresas de alimento de nova gales do sul (austrália, 2008). os efluentes submetidos ao processo de coagulação, adsorção, separação por membrana e osmose reversa e eletrocoagulação alcançaram remoção de 100%, ou aproximadamente, da turbidez (sarkar et al., 2006; geraldino et al., 2015), atendendo aos regulamentos de nova gales do sul (ngs) (austrália, 2008) e do brasil (abnt, 1997), além do espanhol (real decreto nº 1.620 – espanha, 2007). por outro lado, os tratamentos empregados por rivas et al. (2010) e bernal et al. (2008) não alcançaram nenhum dos padrões exigidos para esse parâmetro (15,57 e 16,70 ntu, respectivamente). ao analisar a concentração de coliformes termotolerantes (2,9 e+06 mnp/100 ml) detectada após tratamento (figura 5) foi constado que não houve atendimento a nenhum limite indicado para este parâmetro (bernal et al., 2008) pelos regulamentos de reúso industrial. em contrapartida, o efluente tratado pelo processo de oxidação fotocatalítica (uv/h2o2/zno) obteve 100% de remoção de coliformes termotolerantes (abreu et al., 2013), atendendo a norma brasileira (nbr 13969 – abnt, 1997) e os regulamentos australiano (austrália, 2002), canadense (canadá, 2013) e norte-americano (epa, 2012). estudos mostram que alguns tratamentos não foram eficientes no que diz respeito ao atendimento dos requisitos de qualidade presentes nas legislações de reúso industrial. no entanto, há tecnologias capazes de alcançar os padrões de qualidade exigidos para sua utilização mesmo que os efluentes possuam altas concentrações de poluentes. fernandes, t.a.; naval, l.p. 56 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 46-59 n tu d e tu rb id ez 10 8 6 4 2 0 t3t4 t5 2,2 1,52 0,27 0 t6 br 1 br 2, br 3 e ngs 2 esp 2 e ngs 1 br 1: limite requerido pela norma brasileira para fins de descarga em vasos sanitários; br 2: limite recomendado pela norma brasileira para lavagem de carros e outras práticas com contato direto com o usuário; br 3: limite indicado pela normativa brasileira para lavagem de pisos e calçadas, irrigação dos jardins, manutenção dos lagos e canais paisagísticos; ngs 2: limite preconizado pela normativa australiana para utilização em áreas de contato não alimentar; ngs 1: limite preconizado pela normativa australiana para utilização em áreas de contato não alimentar; esp 2: limite preconizado pela normativa espanhola para reúso em torres de resfriamento e condensadores. figura 4 – concentrações de turbidez encontradas em efluentes de laticínio submetidos aos tratamentos de lodo ativado (t4); coagulação e biorreator por membrana (t5); eletrocoagulação (t6); e coagulação, adsorção, separação por membrana e osmose reversa (t3). os valores encontrados atenderam as resoluções brasileira e australiana. tas 1: limite preconizado pela normativa da tasmânia para reúso em processo fechado; br 1: limite requerido pela normativa brasileira para fins de descarga em vasos sanitários; br 3: limite indicado pela normativa brasileira para lavagem de pisos e calçadas, irrigação dos jardins, manutenção dos lagos e canais paisagísticos; br 2: limite recomendado para lavagem de veículos e outros usos com contato direto com o usuário; eua: limite estabelecido pela normativa norte-americana; can: limite sugerido pela normativa canadense; tas 2: limite requerido pela normativa da tasmânia para reúso em processo aberto. figura 5 – concentração de coliformes termotolerantes em efluentes de laticínios pós-tratamento empregando-se processo de reator em batelada com fases anaeróbia e aeróbia (t2) e quando submetido à oxidação fotocatalítica (uv/h 2 o 2 /zno) (t7). no segundo caso, atendeu a todas as normativas (da tasmânia, do brasil, dos estados unidos e do canadá); no primeiro caso, por sua vez, a remoção alcançada não atendeu a nenhuma das normas ou regulamentos para reúso industrial. 2,90e+06 0 m n p/ 10 0 m l de c ol ifo rm e te rm ot ol er an te 1,00e+0,6 1,00e+0,4 1,00e+0,2 1,00e+0,0 t7t2 tas 1 br 1 e br 3 br 2, eua e can tas 2 potencial de utilização de efluentes tratados de laticínios 57 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 46-59 conclusões a característica do efluente nas indústrias de laticínios pode variar dependendo do produto final a ser obtido, assim como das tecnologias empregadas no processamento da matéria-prima. a partir dessa caracterização é possível escolher técnicas de tratamentos capazes de alcançar os padrões de qualidade exigidos nos regulamentos para o reúso industrial. embora os efluentes dessas indústrias apresentem concentrações físico-químicas variadas, eles possuem potenciais de utilização após a aplicação de tratamentos capazes de ajustar o ph e remover a dbo (mg/l), os sst (mg/l), a turbidez (ntu) e os coliformes termotolerantes (nmp/100 ml). entre os tratamentos estudados, os que atenderam as normativas empregadas, em termos de ph, foram: coagulação-floculação e biodegradação aeróbia; coagulação, adsorção, separação por membrana e osmose reversa; lodo ativado; e eletrocoagulação. no que diz respeito à dbo5, os tratamentos mais adequados foram: coagulação-floculação e biodegradação; e coagulação e biorreator por membrana. em relação aos sst e à turbidez, o sistema de tratamento foi coagulação, adsorção, separação por membrana e osmose reversa. já para os coliformes termotolerantes o mais indicado foi o de oxidação fotocatalítica (uv/h2o2/zno). agradecimentos os autores agradecem ao conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico (cnpq) pelo financiamento do projeto (processo: 407728 / 2012-0) e pela bolsa de produtividade 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após uma visita ao campo: uma experiência sobre avaliação de uma atividade em uma trilha interpretativa ângela terumi fushita mestranda do programa de ecologia e recursos naturais / ppgern/ufscar. fushita@iris.ufscar.br maria inês salgueiro lima professora doutora do departamento de botânica – ufscar. inês@power.ufscar.br resumo este estudo investiga os conceitos prévios de estudantes da 6a série do ensino fundamental a respeito de dois tipos de vegetação, o cerrado e a mata galeria, e compara os mesmos após uma visita ao campo. a partir de questionários, desenhos e entrevistas, antes e depois da atividade, foram feitas comparações quantitativas e qualitativas. os conceitos que os estudantes tinham sobre cerrado e mata galeria antes da visita eram equivocados ou expressaram elementos os quais não caracterizam estes ambientes. a comparação dos dados antes e depois mostrou que, após a visita ao campo, houve um maior detalhamento dos componentes bióticos do cerrado e um aumento considerável no número de elementos representados. palavras-chave avaliação, trabalho de campo, cerrado, mata galeria. abstract this paper examines the previous concepts that a group of students of elementary school have about the concept of savanna and riparian forest and compares with the same after a visit in a track. we applied questions, drawings, interviews before and after the visit. we did quality qualitative and quantitative comparisons. we observed that student’s ideas about savanna and riparian forest before visit were quibbled or expressed elements that do not characterize the environment. the outputs confront of the visitor concepts before and after the field visit shows more details and a considerable increase of the represented elements. key words valuation, field work, savanna, riparian forest. resumen el presente proyecto investiga los conceptos previos de los estudiantes del 6o año de la enseñanza fundamental con respecto a dos tipos de vegetación, la sabana y lo bosque de galería, comparando los mismos después de una visita al campo. a partir de cuestionarios, dibujos y entrevistas, antes y después de la actividad se hicieron comparaciones cualitativas y cuantitativas. los conceptos que los estudiantes tenían al respecto de la sabana y lo bosque de galería antes de la visita eran equivocados o expresaban elementos que no caracterizan estos ambientes. la comparación de los datos antes y después mostró que después de la visita al campo hubo una mayor delineación de los componentes bióticos de la sabana y un aumento considerable del número de elementos representados. palabras llaves evaluación, trabajo de campo, sabana, bosque de galería. educação ambiental agosto 2006 35 introdução os trabalhos realizados em educação ambiental pretendem formar um pensamento crítico, reflexivo, capaz de analisar as complexas relações da realidade natural e social, para atuar no ambiente dentro de uma perspectiva global, mas ao mesmo tempo diferenciada pelas condições locais (sato, 1997). no brasil, grande parte dos programas de educação ambiental realiza visitas em parques ecológicos e reservas naturais, porém isso pode levar à idéia de ambiente como alguma coisa naturalizada (grün, 2005), enquanto uma idéia de ambiente como “local onde vivemos” é mais abrangente. esses programas podem tornar as pessoas mais sensíveis às questões ambientais e ao entendimento da necessidade de conservar as áreas naturais (trewhella et al, 2005). o desafio atual é formular uma educação ambiental crítica e inovadora, tanto no formal quanto no não-formal, e que se situe em um contexto de educação para a cidadania (jacobi, 1998). ela não deve ser pensada como uma nova disciplina específica, muito menos confinada a alguma das disciplinas já existentes; deve resultar de uma reorientação e articulação de diversas disciplinas e experiências educativas as quais facilitem a visão integrada do meio ambiente. para tanto, é necessário reflexões sobre os trabalhos desenvolvidos para o aprimoramento dos recursos e ferramentas utilizados em educação ambiental, que não pode ser avaliada de maneira tradicional nem julgada a partir de um único ponto de vista, auxiliando a identificar o significado do aprendizado (depresbiteris, 2001). a avaliação deve permitir a compreensão e a reflexão, ampliando a produção de conhecimentos sobre os programas de educação ambiental (tomazello; ferreira, 2001). segundo tomazello e ferreira op. cit., é difícil avaliar e analisar as repercussões de atividades de educação ambiental devido à abrangência dos temas e dos objetivos, unido-se ao fato que as mudanças de atitudes individuais não podem ser avaliadas diretamente. já trewhella et al (2005) relatam que essas atividades são difíceis de medir e avaliar por causa de diferentes circunstâncias em cada grupo. assim, os resultados e impactos de programas de educação ambiental e suas contribuições devem ser avaliadas em várias formas, incluindo questionários, entrevistas e observações diretas. nesse sentido, a investigação da percepção ambiental vem sendo uma ferramenta estratégica para monitorar mudanças de atitudes (santos et al, 2000), possibilitando uma melhor compreensão da inter-relação entre o homem e o ambiente, suas expectativas, satisfações e insatisfações, julgamentos e condutas. o presente estudo visa examinar as idéias que um grupo de alunos da 6a série do ensino fundamental têm a respeito do conceito de cerrado e de mata galeria, e compará-las com as que passaram a expressar após uma visita monitorada a uma trilha interpretativa utilizada como ferramenta para um programa de educação ambiental. neste trabalho partimos da premissa que após experiência de uma visita ao cerrado, os estudantes do ensino fundamental teriam a percepção de um número variado de aspectos deste ambiente. para testar essa hipótese procurou-se avaliar, a partir de diversos instrumentos, em que medida essa visita mudou sua percepção do ambiente e seus conceitos. metodologia o local de estudo as visitas monitoradas foram realizadas na trilha da natureza da ufscar, localizada em uma área de reserva no campus são carlos da universidade federal de são carlos (são carlos – sp). nessa trilha percorreu-se aproximadamente 2.000 metros, tendo como ponto de partida um antigo quiosque, construído para recepcionar os grupos de visitantes; em seguida, visitaram-se áreas de cerrado e depois a mata galeria do córrego fazzari, cuja nascente é represada formando o chamado “lago mayaca”. participantes a partir de informações obtidas dos professores da rede estadual de ensino e de livros didáticos utilizados no ensino fundamental, escolheu-se a 6a série para o desenvolvimento do trabalho, por serem nela estudados os assuntos ligados à botânica e zoologia. realizou-se o trabalho com as 6as séries a e b do período matutino de uma escola estadual do município de são carlos, ambas com aproximadamente 35 alunos os quais preencheram os seguintes requisitos: alunos que não tinham visitado a trilha da natureza da ufscar nos últimos dois anos haviam freqüentado a escola no mesmo período e os quais tido o mesmo professor para a disciplina de ciências. instrumentos de pesquisa utilizaram-se dois questionários semiestruturados, aplicados antes e depois da visita ao campo, um desenho, duas entrevistas e um diário de bordo. no questionário aplicado antes da visita foram formuladas questões sobre o cerrado e a mata galeria, envolvendo a revista brasileira de ciências ambientais – número 436 definição e importância destes ambientes, além de informações pessoais (como nome, quanto tempo haviam residido na cidade de são carlos, idade, série). foi incluída também uma questão solicitando aos participantes que fizessem um desenho do que entendiam por cerrado, caracterizando as idéias que faziam da paisagem mencionada. o questionário aplicado após a visita possuía o mesmo conteúdo do primeiro. o objetivo principal deste foi resgatar o que o aluno se lembrava do que foi observado na visita e das informações transmitidas. as entrevistas, antes e após a visita, foram realizadas com auxílio de gravadores, individualmente e dirigidas segundo um roteiro o qual, além de dados pessoais básicos (nome, idade e série), solicitou-se a expressão de conceitos sobre o cerrado, se algum dia já haviam feito uma visita a este ambiente e, finalmente, que identificassem os elementos contidos no desenho. o diário de bordo foi o instrumento utilizado para a descrição das atividades desenvolvidas, com anotações das impressões e percepções em relação ao comportamento dos alunos durante a visita, de características do ambiente em que se desenvolveu o trabalho, de situações que chamaram a atenção e de informações não-mensuráveis, como, por exemplo, as manifestações durante a atividade. essas anotações, com os questionários e mapas mentais, foram um importante instrumento para a análise dos dados e discussão dos resultados. procedimentos o trabalho de campo foi dividido em quatro fases: 1a fase: foi estabelecido um contato com o coordenador da escola e com o professor de ciências das turmas trabalhadas, explicando o projeto e solicitando a participação da escola. as datas, horários, meio de transporte e outros aspectos envolvidos no desenvolvimento das atividades com os alunos (na escola e na universidade) foram programadas com o coordenador pedagógico da escola e o professor de ciências. 2a fase: com o auxílio de quatro monitores, foram aplicados o questionário e a entrevista na escola antes da visita à trilha. na ocasião, foi esclarecido aos alunos a importância e necessidade desses instrumentos, informado em que consistia a atividade, e ressaltado que esta não fazia parte da avaliação bimestral do professor. após o preenchimento do questionário, os alunos acompanharam um dos monitores para a entrevista. durante a rápida apresentação do grupo e do projeto para as duas classes, foi tomado o cuidado de não citar o cerrado. as instruções sobre o questionário e a entrevista foram similares para as duas turmas. 3a fase: as visitas à trilha da natureza da ufscar (são carlos – sp) foram realizadas nos dias e horários combinados (entre duas e três semanas depois da atividade na escola). o roteiro das visitas foi o mesmo para os dois grupos de estudantes. 4a fase: aplicação do questionário e entrevista após visita à trilha, realizada na sala de aula teórica do departamento de botânica da ufscar (são carlos – sp) envolveu os mesmos procedimentos da segunda fase. desenvolvimento da visita durante as visitas os alunos observaram espécies vegetais e animais ou vestígios destes. os temas trabalhados foram: a caracterização do cerrado; a necessidade de conservação de ambientes naturais; a presença de animais (que pode ser percebida pelas pegadas, rastros, fezes, buracos); a questão das espécies exóticas existentes no ambiente e as ameaçadas de extinção e os impactos da presença humana. foram abordadas, ainda, as diferenças entre os cupinzeiros e os formigueiros, as adaptações das plantas ao fogo, o processo de regeneração do cerrado e a importância das espécies vegetais e animais para o equilíbrio da natureza. após percorrerem o cerrado, os alunos foram à mata galeria, situada ao longo do córrego fazzari. este foi o local utilizado como ponto de partida para a abordagem de alguns assuntos explorados na visita, como a questão do vandalismo, do lixo que os seres humanos espalham por toda parte, da importância da preservação das nascentes, dos corpos d’água e dos ambientes naturais de um modo geral. análise de dados foram analisados os elementos representados nos desenhos, com os questionários e as entrevistas, fazendo a comparação quantitativa e qualitativa entre o “antes” e o “depois” da visita. a seguir, foram transcritos em uma ficha o conteúdo da entrevista, para cada aluno que participou de todas as fases, facilitando, assim, a identificação e a interpretação das representações do desenho. essas fichas continham o nome, a série e a definição de cerrado e mata galeria antes e depois da visita. as respostas foram separadas em duas categorias: componentes antrópicos (como trilha, estrada, construções) e componentes naturais (maroti, 1997). os componentes naturais foram subdivididos em elementos biológicos (fauna, flora e demais grupos de seres vivos) e físicos (água, rio, sol, terra). agosto 2006 37 resultados concepções expressas antes da visita nessa primeira fase, entrevistamos 59 crianças (sendo 33 da 6a série a e 26 da 6a série b). destas, 56% (33 alunos) disseram ter conhecimento do que é cerrado, seja por meio da televisão (sete alunos), nas aulas de ciências ou geografia (nove alunos) ou em alguma visita (quatro alunos), enquanto 44% (26 alunos) relataram nunca ter ouvido falar sobre o cerrado. houve grande variação nas respostas, quando se perguntou sobre o conceito de cerrado (quadro 1). as mais freqüentes associavam-no a floresta, “mato” e “mato seco”. algumas respostas chamaram a atenção para o desconhecimento do ambiente em questão, como, por exemplo, “é uma mata destruída por máquinas”, montanha gelada, apartamento, deserto. treze participantes (22%) disseram não saber ou não lembrar. pouco menos de 60% dos participantes associaram a palavra “cerrado” a um tipo de vegetação; 33% a elementos físicos (como rio, água, montanha) e a intervenção humana (associação com serraria, trilha); 7,22% a animais. em relação à vegetação foram obtidas 36 citações gerais, algumas delas repetidas, que foram divididas em oito grupos (vegetação, lugar repleto de árvores, plantas, mata, mato, mato seco, floresta, mata galeria) e 22 específicas em cinco tipos (flores, árvore com poucas folhas, pinheiro, mato amarelo com folha branca na ponta, árvore seca). em relação à fauna, seis citações foram gerais (de um único tipo “animal”) e uma citação específica (pássaro). já citações de elementos físicos foram 26 de oito tipos (rios, terra, montanha, morro, deserto, apartamento, natureza, pedras) e os componentes antrópicos quadro 1 – freqüência dos componentes (antrópico e natural) do cerrado, citados pelos 26 participantes nos questionários e entrevistas g = geral, e = específico e v = vestígios revista brasileira de ciências ambientais – número 438 tiveram seis citações, divididas em dois tipos (trilha e associação com serraria). em relação à mata galeria, 56% dos participantes (33 alunos) responderam não saber ou não ter conhecimento sobre o ambiente. entre as demais respostas, as mais freqüentes foram “lugar com árvores” e “lugar com animais” (seis alunos ou 10,17% das definições dadas), e 54,24% das crianças disseram não saber a importância desse ambiente. entre os que tentaram explicá-la, as respostas, em sua maioria, foram vagas. as mais freqüentes foram “manter o rio limpo”, “importante para o homem, além da beleza, importância na renovação do ar e proteção do rio e de sua nascente”. resultados durante e após a intervenção as visitas foram realizadas nos dias 2 de novembro de 2002 (6a série a) e 9 de novembro de 2002 (6a série b), sendo quatro monitores a conduzirem os alunos pela trilha. para o preenchimento do questionário e entrevista, participaram 26 estudantes. destes, dois responderam ao questionário inteiro com “não sei”. após a visita, acrescentou-se a pergunta se o cerrado existe no município de são carlos, tendo duas respostas negativas (não sei). dois alunos não responderam à questão sobre a definição de cerrado por escrito (7,7%), mas o fizeram na entrevista e suas respostas foram computadas com aquelas obtidas na explicação do questionário. os elementos biológicos apareceram com maior freqüência (79%) e os componentes antrópicos foram pouco citados, sendo os elementos da flora citados em maior número (86%), e destes, 20% são de caráter geral (como vegetação seca), 30% foram árvores, 10% flores e 8% mato. três alunos não responderam à questão sobre o conceito de mata galeria. as respostas mais freqüentes foram: “ambientes com muitas árvores” (11,1%), “ambiente mais fresco que o cerrado” (9,52%) e “mata nascendo em volta do rio”, “ambiente úmido” e “rios” (6,35%). quanto à importância da mata galeria, a “proteção do rio” foi a resposta mais citada (31% dos participantes), seguida de “proteção ao fogo” (19%). um porcentual de 34,62 não respondeu a essa questão. comparação dos resultados por meio dos desenhos foram verificados alguns detalhes percebidos pelos alunos durante o percurso ou mesmo inclusões sobre seu imaginário (lobo guará, tatu, coruja, animais nãovistos durante a visita). as figuras 1 a 4 constituem uma amostra dos desenhos feitos por participantes antes e depois das visitas. foram verificadas mudanças na percepção que tinham dos dois ambientes. a figura 5 compara a figura 1 representação do cerrado por meio de um desenho do aluno c. e. c. f., 13 anos, que já visitou a trilha. a – antes da visita (1 abacaxi, 2 árvore, 3 cupinzeiro, 4 lobo guará, 5 mato, 6 pinheiro, 7 fruta do lobo, 8 coqueiro). b – depois da visita (1 mata ciliar, 2 caminho, 3 gabirobeira, 4 árvores, 5 árvore que solta a casca, 6 casca da árvore, 7 fruta do lobo, 8 mato, 9 rio e 10 cupinzeiro) figura 2 desenho de g. r. a. s., 12 anos. a – antes da visita (1 sol bem forte, 2 urubu, 3 árvore e 4 mato seco). b – depois da visita (1 parte molhada, 2 mata ciliar, 3 lago, 4 parte seca, 5 pau preto, 6 árvores com frutinhas, 7 árvores, 8 cupinzeiro, 9 buraco do tatu, 10 mato e 11 buraco da coruja) agosto 2006 39 freqüência dos componentes naturais (divididos em elementos biológicos – fauna e flora, elementos físicos) e componentes antrópicos, antes e depois da visita. conceitos que não representam o cerrado, como serras/montanhas/ morros, monte de pedras, entre outros que estavam presentes no questionário inicial, não foram citados depois da visita. em contrapartida, alguns elementos como vestígios de animais e expressões de sentimento (gostoso, bonito) apareceram depois. de modo geral, depois da visita houve aumento no número de elementos citados pelo aluno para a mata galeria (antes da visita a média era de 2,15 citações/pessoa e depois foi de 3,27 citações/pessoa). seis alunos mantiveram o mesmo número de citações, e para quatro alunos houve redução, porém eles apresentaram informações mais precisas, como, por exemplo, árvore torta (quadro 1). foi notada durante a análise dos desenhos uma redução de representações dos componentes antrópicos (estrada, trilha) e componentes naturais – ênfase nos elementos físicos (água, morro, montanha) e aumento do número de citações dos componentes naturais – ênfase nos elementos biológicos (figura 6). figura 3 – desenho do aluno c. r. a., 14 anos. a – antes da visita (1 montanha, 2 céu azul, 3 -árvore, 4 mato, 5 areia). b – depois da visita (1 árvore, 2 árvore com folha grossa, 3 pegada, 4 flor amarela) figura 5 – freqüência dos componentes naturais (elementos biológicos – fauna e flora, elementos físicos) e componentes antrópicos presentes na definição de cerrado antes (a) e depois da visita (b), considerando-se a análise do questionário e entrevista dos 26 alunos participantes de todas as etapas do trabalho figura 4 – desenho do aluno t. h., 12 anos. a – antes da visita (1 árvores 2 rio). b – depois da visita (1 coruja, 2 buraco da coruja, 3 lobeira, 4 mato, 5 lobo, 6 buraco do tatu, 7 pegada do lobo, 8 tatu, 9 lago mayaca e 10 mato em volta) figura 6 – gráfico da freqüência dos componentes (antrópico e naturais – elemento biológico e físico) presentes nas representações simbólicas antes e depois, junto dos alunos de 6a série do ensino fundamental revista brasileira de ciências ambientais – número 440 entre os componentes naturais, os alunos enfatizaram os elementos biológicos/vegetação. os mais freqüentes antes da visita foram árvores (59,26%), mato (14,81%), animais e partes das plantas, como folhas, caules, flores (7,4%). depois da visita, alguns elementos não foram mencionados (cupinzeiro e mato seco); em contrapartida, outros surgiram (frutas, plantas e vestígios de animais). árvore (46,51%), animais (4,65%) e mata (2,63%) tiveram um decréscimo, enquanto algumas partes da planta como flor, folha (11,63%) e mato (20,93%) foram mais citadas. discussão geral e considerações finais muitas idéias referidas pelos alunos nas atividades sobre o cerrado e mata galeria antes da visita eram equivocadas ou expressavam elementos que não caracterizavam o ambiente. houve alguns progressos após a visita, e as concepções dos alunos sobre esses ambientes aproximaram-se mais da realidade. poucos alunos tinham o conceito de cerrado claramente formado, como pode ser verificado pelas citações antes da visita, como montanha, serra, apartamento (como referência ao local fechado) e a ausência deles no questionário após a visita. o mesmo foi observado nos desenhos, nos quais a presença de representações simbólicas “morro/montanha/serra” foi bastante pronunciada. essa dissociação da realidade pode ser devida à forma como o tema “cerrado” foi abordado em sala de aula, antes da visita. alguns alunos afirmaram conhecer o cerrado por meio de reportagens na televisão. apesar disso, eles apresentaram dificuldades em construir o conhecimento a partir de informações fornecidas pelo professor e pelo veículo de comunicação. segundo tabanez (2000), é muito complicado para o aluno abstrair as informações teóricas ou recebidas pelo vídeo para o ambiente. no entanto, as relações entre os seres vivos observadas em um estudo do meio podem estimular o interesse dos alunos e facilitar esse processo. são muitos os fatores que influem na construção do conhecimento na criança, entre os quais a mídia eletrônica, que desempenha um papel decisivo na formação do universo de conhecimentos dela (brasil, 1997). os jovens repartem sua existência entre a escola e a tv, dedicando uma mínima parte do tempo a viver experiências de contato direto com seu meio circundante (cañal et al, 1986). o cerrado tem sido um tema constantemente abordado em reportagens na televisão. no entanto, o grupo de alunos analisado pareceu não ter lhes dado atenção. embora, algumas vezes, abordem os assuntos de forma superficial ou equivocada, o rádio, a televisão, os textos disponíveis na internet e a imprensa em geral contribuem com uma grande quantidade de informações sobre os ambientes naturais, estando acessíveis para a maioria das crianças e suas famílias. entretanto, as informações recebidas são efêmeras e logo esquecidas. ao mesmo tempo, são propostos e estimulados valores insustentáveis de consumismo, desperdício, violência, egoísmo, desrespeito, preconceito, irresponsabilidade e tantos outros (brasil, 1997), principalmente nos intervalos comerciais. em relação aos livros didáticos, análise feita por bizerril (2003) mostra que não se revelaram adequados como fonte inspiradora de práticas educativas sobre o cerrado, pois trazem poucas informações sobre o bioma e não induzem no estudante atitudes positivas em relação a ele. nos livros didáticos a abordagem dos biomas brasileiros varia muito de um material para o outro. em alguns casos, a palavra “cerrado” simplesmente não é citada e em outros aparece em mapas pouco atualizados que contemplam todos os ecossistemas brasileiros. nos casos nos quais o ambiente é apresentado por meio de fotos, sobressaem as paisagens do cerrado, típicas da época seca, mostrando árvores com poucas folhas, sem falar de informações preconceituosas e equivocadas, muitas vezes encontradas. os autores dos livros, ao abordarem as atividades agropecuárias na região, tendem a destacar a produtividade e os aspectos positivos do crescimento econômico, havendo poucas menções a impactos negativos da agropecuária e das políticas de desenvolvimento nas regiões originalmente ocupadas pelos cerrados (bizerril, 2003). os resultados deste trabalho indicam que a mata galeria é igualmente desconhecida, apesar dos esforços por parte da prefeitura municipal e da escola para tornar este ambiente mais familiar. algumas dessas tentativas foram realizadas por meio de trabalhos sobre o tema e um concurso de redação promovido por uma emissora de televisão local sobre a mata galeria, mobilizando a escola e o município e, mesmo tendo sido restrito aos alunos da 8a série, tiveram suas atividades amplamente divulgadas. casos isolados, como a representação do cupinzeiro, do lobo guará, do abacaxi, da fruta do lobo, no mapa mental antes da visita, podem ser interpretados como algo que realmente teve valor na construção do conceito “cerrado” pelo aluno em questão, visto que este já havia visitado a trilha da natureza algumas vezes (na 4a e 5a séries). agosto 2006 41 apesar dos esforços da equipe em evitar turmas as quais já haviam visitado o ambiente fossem alvo do trabalho, como estas eram formadas por alunos provenientes de várias escolas, esse fato acabou ocorrendo. no entanto, isso indica que uma única visita pode produzir resultados pouco satisfatórios, mas que diversas visitas ao campo seriam muito importantes para que o ambiente natural fosse se tornando cada vez mais familiar aos estudantes. a análise conjunta dos dados de questionário, dos desenhos e das entrevistas, mostra que citações como “vegetação seca”, “mato seco” referindo-se ao cerrado antes da visita devem-se, provavelmente, à associação às queimadas que ocorrem freqüentemente no cerrado. após a visita, foi verificado que alguns alunos, embora sem ter claro o conceito de mata galeria, associaram o ambiente a sentimentos, mostrando um envolvimento emocional com este tipo de vegetação. foram bastante freqüentes as respostas descrevendo a mata galeria como “ambiente mais fresco”, “ambiente gostoso”. essas manifestações, embora pareçam muito superficiais, podem ser relevantes. segundo brasil (1997), o que mobiliza tanto as crianças quanto os adultos a respeitar e conservar o meio ambiente é o conhecimento das características, das qualidades da natureza; é perceber o quanto ela é interessante, rica e pródiga, podendo ser, ao mesmo tempo, muito forte e muito frágil. dessa forma, é importante que não somente os livros, mas os trabalhos realizados nesse ambiente despertem atitudes éticas e afetivas, fazendo com que os estudantes se sintam como “habitantes do cerrado”, interessando-se em conhecê-lo e conservá-lo (bizerril, 2003). os desenhos representando o cerrado, com as manifestações expressas pelos alunos nos questionários e entrevistas anteriores à visita, mostraram que muitos associavam a vegetação com: seca e queimadas (devido ao aspecto de ambiente árido do cerrado), ao ato de serrar (cortar) e serraria, a montanhas (figura 3a) e, principalmente, a serras (cadeia de montanhas com muitos picos e quebradas). esse resultado pode ser corroborado pelo questionário. depois da visita, verificou-se uma clara mudança na percepção do cerrado como uma vegetação típica de áreas planas (figuras 3b e 4b), que, apesar de seco em alguns meses do ano, é um ambiente mais ameno em outros, com plantas verdes, flores e frutos (figura 2b). outro aspecto a considerar é o formato de árvores representado nos desenhos. antes da visita, suas copas, em geral, são arredondadas, com presença de pinheiros e coqueiros. em contrapartida, após a visita, foi verificado que alguns desenhos mostravam árvores tortuosas, com o formato das copas diferenciado e com folhas grossas (também mencionadas na entrevista), desmistificando a idéia que todas as árvores são arredondadas ou cônicas, situação muito freqüente em desenhos de crianças e de adultos. além disso, vale a pena destacar que a comparação entre os primeiros desenhos e dos últimos mostrou um melhor detalhamento dos componentes bióticos do cerrado, e também um aumento considerável no número de elementos representados (como mostram as figuras 1 a 3) e citações durante as entrevistas. o ambiente de mata galeria chamou a atenção dos alunos (figuras 1b e 2b) por ser extremamente agradável, tendo temperatura amena e umidade do ar mais alta que a do cerrado. essas características foram mencionadas no questionário, depois da visita, por 15 alunos de um total de 26. sugestões para o aperfeiçoamento dos instrumentos a análise dos resultados mostrou alguns pontos que devem ser mais bem trabalhados para uma melhor interpretação do ambiente pelos alunos. foi observado que, após a visita ao cerrado, havia alunos que confundiam “cerrado” com “trilha”. foram apresentados muitos desenhos com uma vegetação margeando uma passagem (trilha, estrada, caminho), tanto que o elemento “trilha” esteve presente nas respostas aos três instrumentos utilizados após a visita (questionário, desenho e entrevista). nos questionários de cinco crianças a definição de cerrado aponta esse equívoco. foi percebido que o visual toma espaço do verbal, e os monitores devem deixar claro que essas trilhas são caminhos os quais foram abertos para facilitar o acesso, e representam uma interferência antrópica. um aspecto que deve ser melhor explorado diz respeito à diversidade e importância ecológica dos animais nesse ambiente, pois estes despertam muito interesse nos visitantes. mesmo não tendo visto durante a visita, alguns alunos citaram o lobo guará, por ser um animal muito divulgado como espécie do cerrado. já as referências de espécies da flora foram, principalmente, daquelas úteis para o homem (como o abacaxi do cerrado e a gabiroba), a sugerir uma visão fortemente antropocêntrica. a avaliação dos trabalhos de educação ambiental é indispensável para que os dados produzidos por estes possam ter um caráter científico. assim sendo, é importante serem testadas ferramentas, como as trilhas interpretativas, para verificar sua eficácia na sensibilização de estudantes, ou outras pessoas da comunidade, quanto às questões relativas aos ambientes naturais ou mesmo às áreas urbanizadas. revista brasileira de ciências ambientais – número 442 bibliografia bizerril, m. x. a. o cerrado nos livros didáticos de geografia e ciências. ciência hoje, v. 32, n. 192, p. 56-59, 2003. brasil. parâmetros curriculares nacionais: meio ambiente saúde. brasilia: 1997. cañal, p.; garcia, j. e.; porlan, r. ecología y escuela – teoria y práctica de la educación ambiental. editorial laia. cuadernos de pedagogia; 1986. 236p. depresbiteris, l. avaliação da aprendizagem na educação ambiental – uma relação muito delicada. in: santos j. e. dos; sato, m. (org.). a contribuição da educação ambiental à esperança de pandora. 1. ed. são carlos: editora rima, 2001. p. 531-557. dias, g. f. d. educação ambiental: princípios e práticas. 6 ed. são paulo: gaia, 2000, 551p. grün, m. gadamr and the otherness of nature: elements for an environmental education. human studies, n. 28, p. 157-171, 2005. jacobi, p. r.; cascino, f., oliveira, j. f. educação, meio ambiente e cidadania: reflexões e experiências. são paulo: secretaria do meio ambiente. coordenadoria de educação ambiental, 1998, 121p. maroti, p. s. percepção e educação ambiental voltadas a uma unidade natural de conservação (estação ecológica de jataí, luís antônio, sp). 1997. dissertação (mestrado em ecologia e recursos naturais) – programa de pós-graduação em ecologia e recursos naturais da ufscar, são carlos, 1997. santos, j. e. dos; sato, m.; pires, j. s. r.; maroti, p. s. environmental education práxis toward a natural conservation área. revista brasileira de biologia, são carlos, v. 60, n. 3, p. 361-372, 2000. sato, m. educação para o ambiente amazônico. 1997. tese (doutorado em ciências) – programa de pós-graduação em ecologia e recursos naturais da ufscar, são carlos, 1997. tomazello, m. g. c.; ferreira, t. r. c. educação ambiental: que critérios adotar para avaliar a adequação pedagógica de seus projetos? ciência e educação, v. 7, n. 2, p. 199-207, 2001. trewhella, w. j. et al. environmental education as a component of multidisciplinary conservation program: lessons from conservation initiatives for critically endangered fruit bats in the western indian ocean. conservation biology, v. 19, n. 1, p. 75-85, 2005. agradecimentos aos professores e alunos da 6o série do ensino fundamental da escola estadual esterina placo do município de são carlos, 2001. aos colegas fabíola ferreira oliveira, lilian bonjorne de almeida, isabel campos salles figueiredo, karina dias espartosa e otávio lino silva que auxiliaram na aplicação dos questionários, nas entrevistas e nas visitas monitoradas. 141 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 141-148 issn 2176-9478 mayara andria da silva escher especialista em gerenciamento ambiental pela escola superior de agricultura luiz de queiroz, da universidade de são paulo (esalq/ usp) – piracicaba (sp), brasil. juliana heloisa pinê américo-pinheiro professora titular do programa de pós-graduação em ciências ambientais da universidade brasil (univbrasil) – são paulo (sp), brasil. nádia hortense torres pós-doutoranda no laboratório de tratamento de resíduos e efluentes (ltre) do instituto de tecnologia e pesquisa (itp) da universidade tiradentes (unit) – aracaju (se), brasil. luiz fernando romanholo ferreira professor doutor do programa de pós-graduação em engenharia de processos no itp da unit – aracaju (se), brasil. endereço para correspondência: mayara andria da silva escher – rua primavera, 120 – centro – cep 85420-000 – corbélia (pr), brasil – e-mail: mayaraandria@hotmail.com recebido em: 03/05/2019 aceito em: 27/06/2019 resumo a degradação dos recursos hídricos e a escassez de água potável são assuntos de crescente preocupação mundial, principalmente em razão da presença de contaminantes emergentes (ce) como os fármacos. o presente trabalho teve como objetivo levantar informações por meio de estudos publicados sobre a presença de fármacos em matrizes ambientais e os seus efeitos no meio aquático, assim como para os organismos aquáticos e os seres humanos expostos. observou-se aumento no número de pesquisas, tanto daquelas voltadas à contaminação dos recursos hídricos por fármacos quanto daquelas voltadas aos efeitos desses nos seres vivos. verificouse que os fármacos estudados (diclofenaco, ibuprofeno e paracetamol) podem ser encontrados em diversas matrizes ambientais e causar efeitos ecotoxicológicos a diversos organismos não alvos como algas, moluscos, peixes e plantas aquáticas. para os contaminantes estudados, não existe legislação associada à sua presença em matrizes ambientais, no entanto a união europeia (ue) inseriu o diclofenaco na lista dos contaminantes que devem ser monitorados. a problemática ambiental da contaminação dos recursos hídricos pelos fármacos envolve grandes desafios, entre eles a busca por medidas que visem à prevenção de possíveis impactos ao meio ambiente e à saúde humana. palavras-chave: anti-inflamatórios; diclofenaco; saúde; toxicidade. abstract degradation of water resources and the scarcity of drinking water are a matter of growing concern worldwide, mainly due to the presence of emerging contaminants (ec) such as pharmaceuticals. the aim of the present study was to obtain information through published studies on the presence of drugs in environmental matrices and their effects on the aquatic environment, as well as on aquatic organisms and exposed humans. there was an increase in the number of researches, both those focused on the contamination of water resources by pharmaceuticals, and those focused on their effects on living beings. it has been observed that the pharmaceuticals studied (diclofenac, ibuprofen and paracetamol) can be found in several environmental matrices and may cause ecotoxicological effects on several non-target organisms such as algae, molluscs, fish and aquatic plants. for the pollutants studied, there is no legislation associated with their presence in environmental matrices, however the european union (eu) has already inserted diclofenac in the list of contaminants that should be monitored. the environmental problem of contamination of water resources by pharmaceuticals involves major challenges, among them the search for measures aimed at preventing possible impacts on the environment and human health. keywords: anti-inflammatory agents; diclofenac; health; toxicity. editorial convidado | doi: 10.5327/z2176-947820190469 a problemática ambiental da contaminação dos recursos hídricos por fármacos the environmental problem of contamination of water resources by pharmaceuticals http://orcid.org/0000-0002-1940-9127 http://orcid.org/0000-0001-6252-828x http://orcid.org/0000-0001-7603-8716 http://orcid.org/0000-0002-5438-7795 escher, m.a.s. et al. 142 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 141-148 issn 2176-9478 introdução a qualidade da água é um assunto de crescente preocupação, principalmente por conta da presença de contaminantes emergentes (ce) no ambiente aquático. após a segunda guerra mundial, o desenvolvimento de novas tecnologias e em consequência a maior quantidade de recursos a serem explorados, alterou a qualidade dos recursos hídricos em razão dos resíduos despejados sem o tratamento necessário, entre eles os fármacos e os produtos de cuidados pessoais (pcps). o aumento da expectativa de vida dos seres humanos e a consequente inversão das pirâmides de idade populacional têm aumentado de maneira proporcional o consumo de medicamentos, sendo estes responsáveis diretos pelo incremento na produção e no consumo de fármacos e pcps (wilkinson et al., 2015). essas substâncias químicas são consumidas e atingem diariamente o meio ambiente. a presença desses compostos em matrizes ambientais como água e solo podem causar efeitos tóxicos nos seres vivos, como genotoxicidade, perturbação endócrina e seleção de bactérias patogênicas resistentes (kümmerer, 2010), além da sua persistência no ambiente, potencial ecotoxicológico e prejuízos à saúde dos seres humanos (bisognin; wolff; carissimi, 2018). pesquisas têm detectado compostos farmacológicos, cosméticos e produtos de higiene pessoal em águas superficiais, subterrâneas, água para consumo humano e, até mesmo, em solos sujeitos à aplicação de lodo de esgoto (fent; weston; caminada, 2006). existem vários tipos de ce que são preocupantes quando presentes no ambiente, como os fármacos, que são encontrados em ambientes aquáticos. entre eles, destacam-se os analgésicos e os anti-inflamatórios não esteroides (aines) como o diclofenaco (khetan; collins, 2007; santos et al., 2010). esses contaminantes podem trazer prejuízos ao meio ambiente por causa da sua persistência em matrizes ambientais e possíveis alterações no sistema endócrino dos seres vivos, principalmente da fauna aquática (ghiselli; jardim, 2007). objetivou-se levantar informações sobre a presença de fármacos em matrizes ambientais, seus efeitos no meio aquático e suas consequências para os organismos aquáticos e para os seres humanos expostos. contaminação dos recursos hídricos por fármacos e seus impactos nos seres vivos a classe de fármacos mais consumida corresponde a dos analgésicos e anti-inflamatórios (zhang; geissen; gal, 2008; américo-pinheiro et al., 2017). isso se deve ao fato de que na maioria dos países os anti-inflamatórios não precisam de prescrições médicas para serem adquiridos, além de serem os mais prescritos por médicos e dentistas (bisognin; wolff; carissimi, 2018). esses medicamentos sem prescrição podem acarretar diversas consequências, sobretudo quando descartados de maneira inadequada, sendo o destino final o lixo comum. a presença de fármacos no ambiente foi relatada pela primeira vez por garrison et al. (1976), que identificaram o ácido clofíbrico em efluente tratado nos estados unidos, na faixa de 0,8 a 2,0 µg/l. os estudos sobre a ocorrência desses contaminantes no meio ambiente vêm crescendo e alertam sobre o seu possível risco tóxico, que, apesar de se apresentarem em baixas concentrações, têm recarga contínua. o progressivo aumento da presença de fármacos nos mananciais de abastecimento representa uma das problemáticas mundiais em relação ao comprometimento da qualidade das águas destinadas para o consumo humano e aos prejuízos inerentes aos ambientes aquáticos (américo et al., 2012). em grandes cidades, as vias de exposição com maior relevância para o ambiente são os compostos farmacológicos de uso humano, enquanto em regiões com atividades agropecuárias e de aquicultura, as principais vias são as substâncias de uso veterinário. os fármacos não são completamente degradados após sua utilização e atingem o ciclo da água por meio de distintas rotas. as estações de tratamento de esgoto (etes) são as principais vias de entrada dos fármacos nos corpos d’água, enquanto a maioria dos resíduos desses compostos de uso veterinário é liberada diretamente no ecossistema pela excreção animal (bila; dezotti, 2003). contaminação dos recursos hídricos por fármacos 143 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 141-148 issn 2176-9478 estudos revelaram que as substâncias presentes nos fármacos são persistentes no ambiente e não são efetivamente removidas pelos tratamentos convencionais nas etes (américo et al., 2012). os principais medicamentos encontrados no ambiente são os analgésicos, anti-inflamatórios, β-bloqueadores, reguladores lipídicos, antiepiléticos, antidepressivos, hormônios e esteroides, antibióticos e antineoplásicos. esses dois últimos são uma das classes com maior potencial para causar efeitos negativos no ambiente, pois são citotóxicos, danificando o dna, inibindo a sua síntese e interrompendo a replicação celular (santos, 2014). há preocupação com os possíveis efeitos desses compostos em organismos aquáticos, bem como com os elos da cadeia trófica que podem alimentar-se desses seres vivos contaminados, especialmente porque o ser humano se encontra no topo dessa cadeia (torres et al., 2012). em concentrações na ordem de ng/l, os fármacos podem alterar o sistema endócrino dos organismos aquáticos, desencadeando efeitos adversos como a interferência no crescimento, desenvolvimento e/ou reprodução (cunha et al., 2017). a presença de fármacos em águas superficiais, subterrâneas, de consumo humano e em sedimentos foi relatada em vários estudos (stumpf et al., 1999; américo-pinheiro et al., 2017). no fim da década de 1990 foram publicados os primeiros artigos sobre a ocorrência, o destino e o efeito dos compostos farmacológicos no ambiente. essas pesquisas indicam a presença desses contaminantes e seus metabólitos no meio ambiente, principalmente nos recursos hídricos, em concentrações na ordem de ng/l e µg/l (bila; dezotti, 2003). inicialmente, as pesquisas eram voltadas para a detecção desses compostos. mais tarde, tornou-se intensa a investigação sobre o seu destino e seus efeitos ecotoxicológicos. os relatos sobre os impactos ambientais de fármacos são escassos no brasil. os estudos realizados se concentram na detecção, remoção ou nos efeitos tóxicos dessas substâncias no ambiente. o ibuprofeno e o diclofenaco são os anti-inflamatórios mais reportados na literatura (santos et al., 2010; américo-pinheiro et al., 2017). por esse motivo, nesse artigo foram discutidos os fármacos classificados como aines mais abordados na literatura, como o diclofenaco, o ibuprofeno e o paracetamol, comumente presentes em águas superficiais e etes (américo et al., 2012; campanha et al., 2015; kramer et al., 2015). comparando-se com as pesquisas internacionais, no brasil existem poucas informações sobre a ocorrência de fármacos no meio ambiente e nas estações de tratamento de água e esgoto. a tabela 1 apresenta estudos sobre o tema no país, destacando os aines presentes em esgoto sanitário, efluentes de ete e águas superficiais. a presença desses compostos no ambiente é associada às condições sanitárias dos corpos hídricos que recebem efluentes sanitários (stumpf et al., 1999; almeida; weber, 2006). trabalhos sobre a toxidade do diclofenaco mostram que esse composto pode apresentar efeitos mutagênicos sobre microrganismos. ele está entre os anti-inflamatórios mais tóxicos em estudos de exposição aguda (fent; weston; caminada, 2006). ghelfi (2014) avaliou os efeitos agudos tóxicos de diclofenaco no ambiente aquático, por meio de bioensaio com o peixe rhamdia quelen (jundiá), após 96 horas de exposição nas concentrações de 2 e 20 μg/l observou-se alterações hematológicas e renais nessa espécie. hoeger et al. (2005) em um estudo com truta marrom (salmo trutta f. fario), peixe nativo dos rios alemães, exposta a concentrações de diclofenaco semelhantes às registradas em ambientes aquáticos, observaram alterações no fígado e na integridade das brânquias dos animais. em estudos realizados a fim de avaliar os efeitos de produtos farmacêuticos, entre eles o diclofenaco, em truta arco-íris (oncorhynchus mykiss) e carpa comum (cyprinus carpio), observou-se que o diclofenaco causa alterações no fígado, rins e brânquias dessas espécies (triebskorn et al., 2007), além do aumento da peroxidação lipídica em mexilhões zebra (dreissena polymorpha) expostos a concentrações de 1 μg/l (quinn et al., 2011). o ibuprofeno é um analgésico e anti-inflamatório com maior prescrição no tratamento de dores reumáticas e febres, sendo a terceira droga mais popular no mundo (almeida; weber, 2006). ensaios laboratoriais com o peixe oreochromis niloticus (tilápia) exposto a 300 ng/l de ibuprofeno em ensaios de toxicidade aguda (48 h) e subcrônicos (10 dias) demonstraram o efeito genotóxico desse anti-inescher, m.a.s. et al. 144 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 141-148 issn 2176-9478 flamatório. observou-se risco ambiental aquático desse contaminante ao se verificar frequências superiores de micronúcleos nos eritrócitos dos peixes submetidos aos testes subcrônicos (ragugnetti et al., 2011). estudos com o molusco dreissena polymorpha demonstraram que o ibuprofeno nas concentrações de 0,2–0,8 µg/l pode causar alterações genéticas em curto período de exposição (parolini; binelli; provini, 2011). o paracetamol é um analgésico e antipirético muito utilizado no brasil. autores reportaram a presença do fármaco em águas superficiais (almeida; weber, 2006; campanha et al., 2015) e em efluente de ete (américo et al., 2012). esse composto , na concentração de 100 µg/l, causou redução na atividade enzimática da catalase em carpas (cyprinus carpio) expostas ao fármaco durante 96 horas. os metabólitos reativos formados durante o metabolismo desse composto causam danos diretos às enzimas, oxidando-as e alterando a sua conformação, fazendo com que percam sua atividade enzimática (nava-álvarez et al., 2014). exposições crônicas ao paracetamol (21 dias) podem causar efeitos pro-oxidantes em peixes da espécie rhamdia quelen nas concentrações de 0,25 e 2,5 µg/l. os peixes expostos apresentam aumento na atividade de superóxido dismutase, uma resposta relacionada ao estresse oxidativo (guiloski et al., 2017). tabela 1 – ocorrência e concentração de fármacos anti-inflamatórios não esteroides (aines) em matrizes ambientais em diferentes estados brasileiros. referência fármaco matriz/estado concentração (ng/l) stumpf et al. (1999) diclofenaco água superficial/rj 20–40 efluente de ete/rj 100–1.000 almeida; weber (2006) água superficial/sp 8,1–394,5 américo et al. (2012) esgoto bruto/ete/ms 2.471.000 kramer et al. (2015) água superficial/pr 285 stelato et al. (2016) água superficial/sp 2.800–10.900 américo-pinheiro et al. (2017) água superficial/ms 120–8.250 stumpf et al. (1999) ibuprofeno água superficial/rj < 10 almeida; weber (2006) água superficial/sp 10,0–78,2 américo et al. (2012) esgoto bruto/ete/ms 2.325.000 kramer et al. (2015) água superficial/pr 370 stelato et al. (2016) água superficial/sp 1,4–4,2 almeida; weber (2006) paracetamol água superficial/sp 0,3–10,3 américo et al. (2012) esgoto bruto/ete/ms 130.000 campanha et al. (2015) água superficial/sp 104,7–13496 kramer et al. (2015) água superficial/pr 261 stelato et al. (2016) água superficial/sp 228.000–590.000 ete: estação de tratamento de esgoto. contaminação dos recursos hídricos por fármacos 145 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 141-148 issn 2176-9478 aspectos legais no brasil, não há registros de programas oficiais voltados para a problemática dos fármacos como contaminantes. pesquisas têm contribuído fornecendo subsídios para tomadas de decisões e despertando o interesse de empresas de saneamento, órgãos governamentais e a população em geral. o mais preocupante é que não há uma legislação que determina limites de lançamento de fármacos no meio ambiente. há setores e legislações brasileiras sobre a qualidade da água, porém a resolução do conselho nacional de meio ambiente (conama) nº 357/2005 (padrões de classificação de corpos de água), a resolução nº 396/2008 (enquadramento das águas subterrâneas) e a resolução conama nº 430/2011 (lançamento de efluente) não dispõem de valores limites para os compostos farmacológicos (brasil, 2005; 2008; 2011). a agência de proteção ambiental dos estados unidos (usepa) publica diretrizes e leis sobre matrizes ambientais, entretanto, a legislação americana não estabelece os limites de concentração para fármacos em corpos de água. a usepa apresentou quatro listas de contaminantes emergentes candidatos à futura regulamentação, na quarta atualização da lista estão incluídos 97 produtos químicos e 12 contaminantes biológicos (usepa, 2018), não incluindo os fármacos. na união europeia, a aprovação de novos medicamentos requer a avaliação dos potenciais riscos ambientais associados à sua utilização, além da comprovação dos aspectos inerentes ao fármaco como segurança, estabilidade e eficácia. a diretiva 2013/39/ue implementa programas de monitoramento para os contaminantes emergentes com a finalidade de priorizar as substâncias que apresentem risco para o ambiente aquático. o diclofenaco foi inserido na lista de vigilância de substâncias para as quais devem ser recolhidos, em toda a união europeia, dados de monitoramento, uma vez que podem representar risco significativo para o meio aquático (parlamento europeu, 2013). conclusão a problemática ambiental da contaminação dos recursos hídricos pelos fármacos envolve grandes desafios, entre eles a busca por medidas que visem à prevenção de possíveis impactos no meio ambiente e na saúde humana. os estudos sobre os efeitos aos seres não alvos são desenvolvidos com mais frequência, assim como os testes de ecotoxicidade, observando-se que os fármacos podem impactar na biota aquática por meio da feminização de peixes e diminuição da diversidade de espécies. os estudos sobre os efeitos na saúde humana são recentes e escassos, sendo a maioria registrada na literatura internacional. outro desafio preocupante sobre essa problemática é a não regulamentação, ou seja, não há uma legislação que determine limites de lançamento para esse tipo de substância no meio ambiente, muito embora as discussões sobre o tema e as pesquisas têm contribuído significativamente, fornecendo inúmeros subsídios para tomadas de decisões. no entanto, a falta de regulamentações deixa lacunas para que esses contaminantes sejam lançados nos corpos d’água. assim, o ideal é que estudos continuem sendo realizados e que medidas de prevenção sejam estudadas a fim de reduzir a presença desses contaminantes nas diferentes matrizes ambientais e, consequentemente, preservar a saúde da população e do meio ambiente. referências almeida, g. a.; 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analítica pela unesp araraquara. professor do programa de pós-graduação em gestão ambiental da universidade positivo – curitiba (pr), brasil. endereço para correspondência: marco aurélio da silva carvalho filho – universidade positivo – avenida professor pedro viriato parigot de souza, 5.300 – campo comprido – curitiba (pr), brasil – e-mail: mcarvalho@up.edu.br recebido: 04/03/2016 aceito: 25/08/2017 resumo à medida que a população mundial cresce, aumenta a necessidade de suprir a demanda de alimentos e produtos e, consequentemente, a geração de resíduos. a procura por práticas produtivas mais limpas incitou a realização desta pesquisa, que objetivou comparar dois métodos de hierarquização de resíduos gerados na linha de produção de uma indústria de processamento de uva, desde a chegada de insumos até a saída do produto final, a fim de propiciar a melhor forma para destiná-los. os resíduos gerados foram qualificados e quantificados. foram aplicados dois modelos de hierarquização: um que exige do aplicador um conhecimento matemático para ser utilizado, e o de menor complexidade, baseando-se em dados qualitativos. destaca-se que ambos, quando aplicados, mostraram-se viáveis e eficientes no que se refere aos resultados obtidos em uma indústria de processamento de uvas, podendo, assim, servir de ferramenta em um programa de minimização de resíduos. palavras-chave: indústria; resíduos; comparação de métodos; processamento de uva. abstract as the world population grows up, bigger is the necessity to meet the demand for food and products and the generation of waste. looking for cleaner production practices, the objective of this research was to compare two hierarchical methods of waste generated in the production line of a grape processing industry, from the arrival of raw materials to the output of the final product in demand to provide the best way to destine them. the waste generated was qualified and quantified. two models of hierarchy were applied: the one requires a mathematical knowledge of the researcher, while the other, proved to be less complex. both, when applied, proved feasible and effective in regard to the results obtained in a grape processing industry and can thus serve as a tool for a waste minimization program. keywords: industry; waste; comparison of methods; processing of grape fruit. doi: 10.5327/z2176-947820170143 estudo comparativo de métodos de hierarquização de resíduos sólidos em uma indústria de processamento de uva comparative study of solid waste hierarchical methods in a grape processing industry mailto:mcarvalho@up.edu.br estudo comparativo de métodos de hierarquização de resíduos sólidos em uma indústria de processamento de uva rbciamb | n.46 | dez 2017 | 14-28 15 introdução o ser humano necessita do meio ambiente para sua sobrevivência, o que tem se tornado quase uma justificativa para que ocorra a destruição, em velocidades diferentes, dos recursos naturais disponíveis. na visão de campos e leripio (2009), a relação desenvolvimento-conservação ambiental vem servindo de justificativa para danos causados pelo homem aumentando a necessidade de se estabelecer responsabilidades para que o desenvolvimento ocorra e para que haja o comprometimento de todas as áreas, inclusive do consumidor final, quando opta por produtos oriundos de fontes renováveis mais limpas. esses autores complementam apontando que essa relação inevitável entre qualidade ambiental e desenvolvimento econômico deve ser pacífica, pois os envolvidos são dependentes entre si, e que o diferencial está nas empresas, que para se tornarem mais competitivas, buscam o aumento da produtividade aliado à conscientização, cada dia maior, de que os recursos naturais são finitos. cada vez mais, os investidores percebem o comprometimento econômico sustentável das empresas como aprimoramento da estratégia gerencial e são estimulados a diversificar suas aplicações financeiras em companhias “sustentáveis” (hoti et al., 2005). as empresas estão focadas no aumento da produção; na visão de grubhofer (2006), para que isso ocorra em um curto espaço de tempo, as companhias precisam focar na preservação da qualidade dos produtos pensando em um menor uso de insumos e buscar sempre a preservação de recursos naturais, por meio da redução de custos e da otimização do uso dos recursos disponíveis, o que atrai investidores e as torna, consequentemente, mais competitivas. o gerenciamento de resíduos sólidos, líquidos e gasosos é assunto principal nos debates de desenvolvimento sustentável, quando se visualiza que os processos de gerar, tratar e dispor esses detritos corretamente influenciam diretamente no meio ambiente. gerenciar os resíduos adequadamente induz ao ideal de desenvolvimento sustentável, principalmente se a atuação tiver como primeiro e principal propósito reduzir a quantidade de resíduo (holt et al., 2000). com a finalidade de igualar as condutas aplicadas no brasil àquelas de países mais desenvolvidos, a lei nº 12.305/10 criou a política nacional de resíduos sólidos (pnrs) e instituiu a importância da redução de geração de resíduos, propondo a prática de hábitos de consumo sustentáveis e criando instrumentos que estimulam a reciclagem, a reutilização de resíduos sólidos que tenham valor econômico e ainda possam ser utilizados, bem como a destinação de forma ambientalmente adequada. com essas práticas, a meta do país seria alcançar um índice de reciclagem de 20% até o ano de 2015 (brasil, 2010). na visão de matos e schalch (2000), as indústrias estão à procura de soluções para a minimização de seus resíduos por meio do emprego de medidas que visam minimizar a quantidade de resíduos gerados no processo de produção. tais posturas têm se mostrado eficientes no atendimento às legislações, na redução de gastos, na manutenção de uma imagem ambientalmente correta das indústrias e na diminuição da degradação do meio ambiente. os autores afirmam, ainda, que uma grande dificuldade consiste em mudar o conceito de lixo dado ao resíduo ou a denominação de resto de processo produtivo, visto que normalmente não se considera seu potencial energético para outros processos. para unep (2000), minimizar resíduos é o resultado da combinação de conservar o máximo de materiais, pelo uso sustentável da água e pelo menor dispêndio de energia, buscando não fazer uso de materiais tóxicos e minimizando a periculosidade e a carga tóxica de emissões. segundo leite e pawlowsky (2005), quando se associa a utilização de um modelo matemático à prática de se minimizar resíduos, a metodologia torna-se de grande importância no detalhamento de soluções visando ao gerenciamento de resíduos industriais gerados. para que se forme um conceito até que se possa tomar alguma decisão referente à minimização dos possíveis impactos ambientais em uma indústria, é preciso que haja um estudo cuidadoso das diversas alternativas disponíveis. como ferramenta para esse propósito, a opção escolhida foi usar um método de análise multicriterial por meio de um modelo matemático no qual se utilizam alguns critérios previamente estabelecidos e que devem ser posteriormente julgados de maneira hierárquica, de acordo com o modelo utilizado por nisgoski (2007). teixeira, m.a.v.; sautter; k.d.; carvalho filho; m.a.s. rbciamb | n.46 | dez 2017 | 14-28 16 na proposta de satty (1991), os resíduos depois de identificadas, poderiam ser agrupadas de forma distinta em conjuntos, o que conceituaria a hierarquia de uma forma particular, fazendo com que fosse possível explicar o modelo de análise hierárquica que facilite as empresas no momento de se tomar uma decisão. para silva e mischel (2005), os métodos de avaliação multicriterial são capazes de diferenciar melhor os resultados obtidos quando se está diante de uma estrutura com variáveis que permitem trabalhar tanto quantitativamente quanto qualitativamente. em problemas envolvendo decisões mais complexas, existem outros critérios dos quais poderia se lançar mão para uma tomada de decisão final entre as várias formas propostas. defendem ainda que, por meio da modelagem matemática, a análise de decisão multicritério é capaz de padronizar o processo de tomada de decisão, auxiliando na resolução de problemas que entravam diversos objetivos a serem alcançados simultaneamente. a indústria nacional de bebidas tem enorme importância no cenário econômico. isso é comprovado quando se revela que o brasil, em um contexto mundial, figura como o terceiro maior fabricante e consumidor de refrigerantes. quanto à produção de sucos, isotônicos e bebidas energéticas, esse mercado movimenta cerca de 250 milhões de l.ano-1 , seguido da produção de destilados, com 1,3 bilhão de l.ano-1 (sicm, 2010). o vinho coloca o brasil na 16a colocação no cenário mundial, com fabricação de 360 milhões de l.ano-1 (uvibra, 2013). a proposta deste trabalho foi elaborar um programa de hierarquização de resíduos para uma indústria de processamento de uva. metodologia descrição da empresa e do processo produtivo o presente trabalho foi realizado em uma indústria de processamento de uvas localizada na região metropolitana de curitiba, estado do paraná. a empresa possui 98 trabalhadores e, dentre as aproximadamente 800 vinícolas brasileiras, é a maior, com capacidade para esterilizar, rotular e envasar 37.000 garrafas h-1 em suas 4 linhas de produção. a indústria, em 2010, processou 18 milhões de l, entre sucos, vinhos e espumantes, equivalente a 8,5% da produção nacional. sua maior produção dos derivados da uva vem do estado do rio grande do sul: na serra gaúcha, absorve a safra produzida por 1.200 famílias de agricultores, conforme vídeo institucional da empresa. metodologia para identificação e quantificação dos resíduos a indústria estudada é geradora de aproximadamente 24 t de resíduos mensais, majoritariamente vidro, lodo, pallets, rótulos, papelão e plásticos. os resíduos analisados no presente trabalho foram provenientes única e exclusivamente da linha de produção e envase da indústria, não levando em consideração outras origens, como escritório, cozinha e refeitório. preliminarmente, foi feita uma observação minuciosa in loco, para se identificar os pontos geradores de cada resíduo e o modo de trabalho dos manipuladores e coletores. não foram feitas alterações no modo de trabalho e na rotina dos coletores; assim sendo, eles agiam conforme seu modo de operação diário. no momento da quantificação, os resíduos foram captados nos setores em que foram gerados; posteriormente, foram agrupados por tipo em um local especificado na indústria e, a cada montante coletado, era solicitada a presença da empresa coletora, para correta destinação. a pesagem total era feita na própria empresa, quando da saída do caminhão, e o controle feito por meio de fichas de quantificação de resíduos que ficavam na portaria da empresa. este trabalho de coleta de dados transcorreu de maio de 2013 a maio de 2014. após a coleta dos dados, foram aplicados dois métodos diferentes de hierarquização de resíduos, bem como realizada a comparação dos resultados entre os dois modelos, quando aplicados a uma indústria de processamento de uvas. estudo comparativo de métodos de hierarquização de resíduos sólidos em uma indústria de processamento de uva rbciamb | n.46 | dez 2017 | 14-28 17 método de priorização adotado por scaramal (2002) scaramal (2002) utilizou um modelo de priorização de resíduos adaptando os modelos do sistema de gestão ambiental e o modelo do manual de oportunidade de minimização de resíduos (pnud, 1998; viterbo júnior, 1998), que seleciona sete critérios para serem priorizados, considerando as necessidades da empresa em estudo. esses critérios receberam pesos (escala de 1 a 3) proporcionais à sua importância. os símbolos utilizados no qualify function deployment foram adotados para quantificar os impactos e foi utilizada a série de 3n; assim sendo, pôde-se adotar números valorando em relação à probabilidade de que um evento ocorra (andretta, 2000). inexistente ou fraca: 30 = 1 mediana: 31 = 3 alta 32 = 9 quando se utiliza o método em que se dá valores a uma prioridade, segundo vilas boas (2003), há intenção de transformar um dado em número. a verbalização adotada, nesse caso entre 1 e 9, serve para quantificar e comparar os itens relacionados. os números ímpares são usados para assegurar razoável distinção entre os pontos da medição, ao passo que os pares só devem ser adotados quando o consenso natural não for alcançado entre os avaliadores, havendo necessidade de uma solução negociada (satty, 1980). scaramal (2002) sugere que as empresas utilizem essa ferramenta, pois essa forma de avaliação é prática e de fácil implementação quando utilizada para avaliar os aspectos de formação e os impactos ambientais gerados de acordo com os dados colhidos. atendimento à legislação neste item foi verificado se o destino dado aos resíduos e se suas manipulações atendem às legislações. foram atribuídos os seguintes valores: 1: se a disposição e a manipulação dos resíduos estão em conformidade com a legislação; 3: se a disposição e a manipulação dos resíduos estão em conformidade, mas podem ser melhoradas para se adequar a mudanças futuras da legislação; 9: se a disposição e a manipulação dos resíduos não atendem às conformidades legais ou se os resíduos não são dispostos de maneira legal, a empresa pode ficar sujeita a sanções legais, tendo até mesmo de arcar com a recuperação de áreas de aterro. por ser um item importante, este recebeu peso 2. assim sendo, resíduos devidamente dispostos não deixam a empresa passível de receber multas que onerariam no custo final. valores gastos para o tratamento do resíduo neste item foram verificados os valores a serem gastos pela empresa quando for necessário o deslocamento para dispor os resíduos. valoração: 1: se não houver custos para atender; 3: se os custos forem até 20.000 reais.ano-1; 9: se os custos forem acima de 20.000 reais.ano-1. para este item foi atribuído peso 1 e foram priorizados resíduos cuja destinação é mais dispendiosa à empresa. potenciais riscos à segurança neste item, foram avaliados os resíduos pertencentes às classes i e ii-a, visto que esses são os possíveis geradores de risco à saúde humana e, consequentemente, à segurança dos manipuladores. os resíduos classificados como ii-b receberam valor 1 por não causarem danos à saúde. serão dados os seguintes valores: teixeira, m.a.v.; sautter; k.d.; carvalho filho; m.a.s. rbciamb | n.46 | dez 2017 | 14-28 18 1: para resíduos com os quais os funcionários não têm contato durante nenhuma etapa de produção; 3: para resíduos em que há possibilidade de contato direto com o manipulador; 9: para resíduos em que é inevitável o contato direto do funcionário. para este item, foi adotado peso 1 e serão prioritários os possíveis causadores de dano tanto à segurança quanto à saúde dos funcionários. quantidade de resíduo gerada na indústria para análise deste item, foi considerado o volume do resíduo gerado entre maio de 2013 e maio de 2014, de acordo com a coleta realizada nos diversos pontos da linha de produção da empresa. serão dados os seguintes valores: 1: até 20.000 kg.ano-1 de resíduo; 3: de 20.000 kg.ano-1 a 50.000 kg.ano-1 de resíduo; 9: acima de 50.000 kg.ano-1 de resíduo. este item recebeu peso 1 e a prioridade foi dada a resíduos gerados em maior quantidade, haja vista a necessidade de estocagem. classificação dos resíduos gerados na indústria os resíduos foram classificados conforme a nbr 10004 (abnt, 2004), em que são separados por classes. serão atribuídos os seguintes valores: 1: para os resíduos gerados que pertencerem à classe ii-b (inertes); 3: para os resíduos gerados que pertencerem à classe ii-a (não inertes); 9: para os resíduos gerados que pertencerem à classe i (perigosos). este é um quesito de grande importância e pode dimensionar um impacto, dependendo de seu destino correto, por isso foi adotado peso 2, com o objetivo de priorizar os resíduos mais perigosos. facilidades de minimização dos resíduos devido ao fato de existirem medidas para minimizar os resíduos que não geram gastos para a indústria, foi adotado este item também como uma medida de priorização de destinação. 1: quando não houver necessidade de investimentos para minimizar resíduos; 3: quando for necessário investir e o retorno ocorrerá em curto prazo; 9: quando for necessário investir e o retorno poderá ocorrer em longo prazo. foi atribuído para este item o peso 1. capacidade de agregar valores à recuperação de subprodutos foi analisada, na indústria de processamento de uvas, a possibilidade de transformar o resíduo agregando valor a ele ou fazer com que não haja custo maior no seu processo de formação e disposição. foram dados os seguintes valores a este item: 1: para quando o resíduo não for mais oneroso para a empresa a partir de sua minimização; 3: se a empresa conseguir com sua comercialização uma receita de até r$ 10.000,00.mês-1; 9: se empresa conseguir com a sua comercialização um valor acima de r$ 10.000,00.mês-1. consideramos que, com a receita gerada na comercialização do resíduo, a empresa poderá investir em novos projetos, com o intuito de melhorar sua minimização — este item torna-se muito importante e, por isso, adotou-se o valor 3. estudo comparativo de métodos de hierarquização de resíduos sólidos em uma indústria de processamento de uva rbciamb | n.46 | dez 2017 | 14-28 19 número de prioridade a última coluna da tabela de prioridades é a do número de prioridades (n.p.), que é a somatória dos itens anteriores multiplicados pelos seus respectivos pesos, conforme a equação 1: n.p. = a x p a +b x p b +c x p c +d x p d +e x p e +f x p f +g x p g (1) em que: a: legislação; b: custos para tratamento do resíduo; c: riscos potenciais à segurança; d: quantidade gerada de resíduo; e: classificação do resíduo; f: potencial (ou facilidade) de minimização; g: potencial de recuperação de subprodutos com valor agregado; n.p.: número de prioridades. método de priorização adotado por cercal (2000) para o modelo matemático de cercal (2000), “equipamentos” são a parte física do processo de produção; e os “produtos”, o fruto do processamento dos materiais. esse método consiste basicamente em priorizar os resíduos sob três enfoques diferentes: • o aspecto econômico, incluídos os fatores ambientais e técnicos; • os riscos gerais que a geração do resíduo representa, seja para a imagem da empresa, para a saúde dos seus trabalhadores ou para moradores vizinhos e comunidades adjacentes; • a maior ou menor condição que a empresa tem em disponibilizar recursos humanos, financeiros e técnicas que possibilitem a diminuição da carga residual. segundo cercal (2000), esses estudos foram desenvolvidos separadamente por dois motivos principais: • para que o usuário possa selecionar suas prioridades para a minimização de resíduos sob três enfoques importantes e essencialmente diferentes; • para evitar o risco de chegar a uma solução heurística, em um único modelo geral, embora matematicamente coerente, não seria muito representativa da realidade, por misturar diferentes categorias de conceitos. análise do resíduo por valor diante da análise por valor a ser efetuada, o método de minimização considera não só o aspecto ambiental para hierarquizar os resíduos, mas também as quantidades geradas, os custos para se gerenciar os resíduos, o destino final, o valor dos materiais e o grau de alteração (cercal, 2000). quanto ao destino dado aos resíduos, cercal (2000) dividiu as possibilidades em 25 classes, de acordo com a natureza do resíduo, se o material pode ser útil como matéria-prima, subproduto ou combustível e se ele foi beneficiado ou não antes de ser disposto. cercal (2000) criou uma variável que consiste no índice de priorização hierárquica de minimização de resíduos (iphmr) e na alteração percentual admitida para o valor percentual do resíduo. o iphmr é uma constante e representa a posição da classe de destinação na escala de hierarquia de prioridades da teoria de minimização de resíduos; assim sendo, esse valor poderá variar de -1,8 a +1,0; quanto maior o valor, mais prioritário será destinar o resíduo. a alteração percentual é admitida para o valor do resíduo em função da composição de sua massa e do valor dos materiais nele contidos. esse valor pode ser calculado de acordo com essa composição de massa percentual ponderada e a alteração percentual admitida para o valor de cada material que o compõe, sendo que o valor estabelecido pode variar de 0,5 (50%) ao valor máximo a ser definido conforme os cálculos (cercal, 2000). foi adotado valor igual a 1 para a variável w k , por se tratar de 100% do resíduo fabricado, o qual, por representar prejuízo para a empresa, deverá ter tratamento prioritário. em contrapartida, se o resíduo representar lucro, terá maior valor total. teixeira, m.a.v.; sautter; k.d.; carvalho filho; m.a.s. rbciamb | n.46 | dez 2017 | 14-28 20 análise do resíduo por risco de acordo com cercal (2000), esta análise considera: • danos à saúde humana, aos funcionários e às comunidades adjacentes; • reclamações da vizinhança; • ocorrência de penalidades em decorrência do resíduo; • existência de dados sobre o resíduo; • sua periculosidade, de acordo com a nbr 10004 (2004). para cada análise, é realizado um conjunto de quatro perguntas, e cada pergunta ganha um valor numérico fornecendo um valor total para a análise de um modo geral. as perguntas têm critérios variáveis e pesos diferenciados para cada questão (cercal, 2000). 1. existem dados reais ou estimados referentes às quantidades de geração e composição dos resíduos? 2. existe alguma ocorrência em que o resíduo em questão tenha causado algum malefício a funcionários? 3. alguma vez algum vizinho ou adjacente reclamou do resíduo em questão? 4. já ocorreram penalidades à empresa aplicadas por instituições públicas em decorrência do despejo de tal resíduo? para a pergunta 1, cercal (2000) adotou as respostas “sim” ou “não”; para as demais perguntas, as opções são “já ocorreu”, “em potencial” e “isento”. o resíduo prioritário será o que tiver a resposta “sim” para a primeira pergunta e/ou “já ocorreu” para as perguntas 2, 3, e 4. quando as respostas forem “não” e “isento”, terão peso 0. para as respostas “em potencial”, o peso é tabelado conforme cercal (2000). análise do resíduo de acordo com a facilidade em minimizá-lo este item foi baseado em perguntas em que havia a opção de responder “sim” ou “não”, atribuindo-se diferentes pesos, e está relacionado à possibilidade de a empresa alocar recursos financeiros, técnicos e humanos direcionados a projetos que visem a minimizar resíduos, conforme cercal (2000). poderá ocorrer de a soma das perguntas ser positiva, caso em que o resultado será multiplicado pelo custo da minimização. se tivermos uma soma negativa das perguntas, esta será dividida pelo custo (cercal, 2000). nesse caso, quanto menor o valor do cálculo, maior a facilidade da empresa em minimizar a produção de resíduos. análise global dos resíduos apesar de cercal (2000) defender que a análise hierárquica deve ser calculada de forma separada em relação aos três critérios avaliados, timofiecsyk (2001) fez uma adaptação: uniu-os e criou a análise global dos resíduos, que representa a somatória da hierarquização de cada resíduo de acordo com a sua colocação na análise por critérios, multiplicada pelo peso dado a cada uma. para tal análise, foram usados os pesos empregados por timofiecsyk (2001), que atribuiu valores de 1 a 3, enfatizando a análise de risco, seguida da análise de custo e da facilidade de minimização. nesse caso, a análise global geral tornaria mais fácil a comparação entre os métodos adotados por cercal (2000) e scaramal (2002). pesos atribuídos: 1: peso da análise de facilidade de minimização; 2: peso da análise de custo; 3: peso da análise de risco. para resultado final, utilizou-se a equação 2: ag=[(racxpac)+(rarxpar)+(rfmxpfm)]/sp (2) em que: ag: análise global; rac: resultado da análise de custo; pac: peso da análise de custo; rar: resultado da análise de risco; par: peso da análise de risco; raf: resultado da análise de facilidade de minimização; paf: peso da análise de facilidade de minimização; sp: soma dos pesos. estudo comparativo de métodos de hierarquização de resíduos sólidos em uma indústria de processamento de uva rbciamb | n.46 | dez 2017 | 14-28 21 resultados e discussão seguindo a metodologia proposta pelos dois métodos aplicados neste trabalho, são apresentados os resultados obtidos a partir da identificação dos resíduos gerados e quantificados na empresa estudada, no período de maio de 2013 a maio de 2014. identificação e quantificação dos resíduos sucata de vidro a sucata de vidro, na sua maioria, é proveniente das linhas de envase, quando as garrafas e os garrafões são danificados ao caírem da esteira, bem como resulta de um processo de eliminação das garrafas identificadas com o nome da empresa, para que não sejam utilizadas por terceiros. não há uma separação por tipo, tamanho ou cor, e os dejetos são depositados em uma mesma caçamba, que é retirada pela empresa coletora quando se encontra em um determinado nível de preenchimento. a quantidade total de resíduo de vidro gerada de maio de 2013 a maio de 2014 foi de 118.730 kg. lama da estação de tratamento de efluentes a empresa possui uma estação de tratamento de esgoto (ete) capaz de tratar 40.000 l de efluentes por dia. o líquido tratado é oriundo da lavagem dos tanques de armazenagem de suco de uva ou vinho, da lavagem, esterilização e higienização das garrafas e de todo o maquinário envolvido no processo de envase da linha de produção, inclusive esteiras e piso, realizado em três situações, diariamente, antes de se iniciar o processo de produção, quando há mudança de produto a ser envasado no transcorrer do dia e ao término do trabalho. esse líquido é coletado e passa por um processo de tratamento antes de ser destinado à rede de esgoto, gerando, assim, um lodo que é depositado em uma caçamba e, quando necessário, destinado a um aterro de classe ii por uma empresa terceirizada. a quantidade total de lodo gerada e disposta em aterro entre maio de 2013 e maio de 2014 foi de 54.220 kg. rótulos e tampas (resíduo misto) estes resíduos são originados nas linhas de produção, expedição e recebimento. são depositados em uma mesma caçamba coletora materiais inutilizados da linha de produção, como, por exemplo, tampas de garrafas, rolhas e rótulos que não passaram no controle de qualidade, e retirados na lavadora de garrafas, além de aparas de arame e plásticos, pedaços de madeira e papel, que são destinados posteriormente a um aterro de classe ii pela empresa coletora. a quantidade total dos resíduos rótulos e tampas (resíduo misto) gerada de maio de 2013 a maio de 2014 foi de 21.720 kg. papelão e tubetes o resíduo de papelão gerado, na sua maioria, tem origem no almoxarifado: é proveniente de caixas que envolvem os materiais a serem utilizados no envase, na produção e na expedição do produto final, além dos tubetes de papelão nos quais vêm os rótulos utilizados nos vasilhames, além dos filmes plásticos stretch utilizados no setor de expedição de produtos finalizados já prontos para serem comercializados, além de sacos de papelão que acondicionam produtos usados no setor de enologia. a quantidade total de resíduo papelão e tubetes gerada de maio de 2013 a maio de 2014 foi de 46.220 kg. plástico filme stretch o filme stretch é um resíduo gerado em quantidade significativa e é proveniente do setor de despaletização das garrafas. as garrafas a serem envasadas na linha de produção chegam de seu fornecedor embaladas teixeira, m.a.v.; sautter; k.d.; carvalho filho; m.a.s. rbciamb | n.46 | dez 2017 | 14-28 22 em pallets, separadas em camadas por chapas de pisos de madeira laminados e envoltas por plástico filme stretch, que dá ao bloco de garrafas uma firmeza para que ele seja movido de forma segura, sendo retirado manualmente pelos funcionários antes de esses blocos serem colocados na esteira automática com destino à linha de produção. a quantidade total de resíduo plástico filme stretch gerada de maio de 2013 a maio de 2014 foi de 29.920 kg. plástico misto os plásticos deste item são compostos pela fita de amarração que sustenta os pallets de garrafas, por suportes plásticos de garrafão de 5 l, por baldes de acondicionamento da cola utilizada no setor de rotulagem das garrafas e diversos outros plásticos oriundos do almoxarifado, quando do recebimento de materiais de consumo na linha de produção e expedição. a quantidade total desse resíduo plástico misto gerada de maio de 2013 a maio de 2014 foi de 11.630 kg. resíduo metálico esse resíduo é proveniente de materiais e peças de máquinas já sucateados, danificados, trocados ou desativados na indústria, que são armazenados em um galpão separado e posteriormente descartados. a retirada desse material é feita sempre que há a necessidade de liberação de espaço físico no galpão onde eles são estocados. a quantidade total de resíduo metálico gerada de maio de 2013 a maio de 2014 foi de 6.360 kg. hierarquização dos resíduos com a aplicação do método adotado por scaramal (2002) com os resíduos devidamente identificados e quantificados, primeiramente foi aplicado o método de hierarquização adotado por scaramal (2002). a disposição dos resíduos atende às legislações vigentes; em relação à sucata de vidro e rótulos e tampas, tais resíduos receberam peso diferenciado, o que possibilitou uma seleção antes da disposição final. em relação ao lodo da ete, aos rótulos e às tampas, receberam valor 3 por serem passíveis de melhoria de tratamento em relação à eficiência e à seleção, visto que podem ser instalados recipientes para coleta desses materiais em algumas seções, tentando diminuir a quantidade dos resíduos rótulos e tampas, os quais geram despesas para a empresa fazer a sua disposição de forma correta. os valores gastos para a destinação e tratamento dos resíduos lodo da ete, rótulos e tampas foram maiores pelo fato de o preço a ser pago ser proporcional à quantidade gerada; assim sendo, como o lodo da ete foi gerado em maior quantidade, recebeu um peso maior. em relação aos riscos à segurança que os resíduos podem trazer aos funcionários, por serem todos os resíduos pertencentes à classe ii-a, receberam o mesmo valor; somente o lodo da ete recebeu peso 3 na classificação por não haver manipulação direta, diferentemente do restante, que recebeu peso 9 por ter manipulação de funcionários. todos os resíduos receberam peso 3, de acordo com a classificação da abnt 1004 (abnt, 2004). no item “facilidade de minimização”, todos os resíduos receberam peso 3 por se estimar que com poucos investimentos seria possível diminuir a quantidade gerada e, consequentemente, o retorno com os gastos viria em curto prazo. o potencial de recuperação de subprodutos com valor agregado deu mais valor aos resíduos papelão, tubetes e plástico filme stretch, por serem resíduos gerados em maior quantidade e por possuírem maior valor residual, consequentemente gerariam maior lucro à empresa e esse dinheiro poderia ser revertido para implantação de novos projetos com o objetivo de minimizar os resíduos. os menores valores foram atribuídos para o lodo da ete e para o resíduo rótulos e tampas por não gerarem lucro, e sim despesas para a indústria. tal item, pelo alto peso recebido como fator de multiplicação e por dar mais valor aos resíduos gerados em maior quantidade, inverteu a ordem de prioridade que vinha se estabelecendo de acordo com a análise dos itens anteriores e passou a ser um fator essencial para o resultado final do n.p. estudo comparativo de métodos de hierarquização de resíduos sólidos em uma indústria de processamento de uva rbciamb | n.46 | dez 2017 | 14-28 23 após análise e multiplicação de cada resíduo pelo seu respectivo peso, foi aplicada a equação do n.p., item que define a hierarquização dos resíduos prioritários a serem tratados na empresa estudada, segundo a aplicação do método empregado por scaramal (2002); os resultados são apresentados na tabela 1. hierarquização dos resíduos com a aplicação do método adotado por cercal (2000) após devida identificação e quantificação dos resíduos, aplicou-se o método de hierarquização desenvolvido por cercal (2000) aos resíduos gerados na empresa. análise dos resíduos por valor para sintetizar as informações obtidas, estabelecer as classes de destinação e os parâmetros matemáticos dos resíduos, foi estipulado o destino dado a cada um, caracterizando-os e enquadrando-os na classe de disposição dos resíduos; esses dejetos foram analisados em relação a: valor unitário, alteração percentual admissível para o valor unitário do resíduo, custo unitário de beneficiamento do resíduo, custo unitário de transporte do resíduo, custo unitário de tratamento e disposição do resíduo, custo unitário de geração e permanência do resíduo, retorno obtido conforme a disposição do resíduo e índice de priorização hierárquica de minimização de resíduos (iphmr); os resultados são apresentados na tabela 2. a tabela 3 mostra os valores médios em relação aos valores de custo ou retorno para cada resíduo, em que os valores positivos se referem aos resíduos que geram lucro, e os negativos, aos que geram despesa para a empresa. assim sendo, os resíduos lodo da ete, rótulos e tampas, tabela 1 – resultados obtidos por ordem de prioridade com a aplicação do método de scaramal (2002). resíduo avaliado número de prioridade decrescente papelão e tubetes 51 filme stretch 51 lodo da ete 39 sucata de vidro 39 plástico misto 35 rótulos e tampas 33 resíduo metálico 31 ete: estação de tratamento de esgoto. tabela 2 – análise dos resíduos por valor com a aplicação do método de cercal (2000). resíduo avaliado iphmr papelão e tubetes ++0,2 filme stretch ++0,2 lodo da ete -0,6 sucata de vidro +0,2 plástico misto +0,2 rótulos e tampas -0,6 resíduo metálico +0,2 iphmr: índice de priorização hierárquica de minimização de resíduos; ete: estação de tratamento de esgoto. teixeira, m.a.v.; sautter; k.d.; carvalho filho; m.a.s. rbciamb | n.46 | dez 2017 | 14-28 24 por gerarem custo para sua disposição, receberam valores negativos; os demais receberam valores positivos. para todos os resíduos, os custos de geração, permanência e beneficiamento receberam o valor 0 por não serem beneficiados na própria empresa, por não haver gastos com a estocagem e por não se ter uma estimativa do custo de cada resíduo em relação ao produto que o origina. após calculados o iphmr, o valor unitário não corrigido, o fator de correção do resíduo, o valor unitário do resíduo corrigido, juntamente com os dados da quantidade de cada resíduo gerado e o valor do resíduo corrigido, chegou-se ao valor de cada resíduo em relação ao seu custo de produção e destinação, ficando o lodo da ete como sendo o resíduo mais prioritário, seguido pelo resíduo rótulos e tampas, que sofreu influência principalmente por serem resíduos que geram custos para sua disposição e pela quantidade gerada de cada um. os resíduos que geram lucro para a empresa foram menos prioritários quando aplicada a equação global de valor, sendo diferenciados pelo valor pago a cada um e pelo volume gerado, conforme apresentado na tabela 4. tabela 3 – variáveis para cálculo do valor unitário do resíduo não corrigido. resíduo valor unitário do resíduo ($+) custo de beneficiamento ($b ) custo de transporte ($t ) custo de tratamento e disposição ($-td) custo de geração e permanência ($-gp) retorno obtido (s+ r ) $’ sucata de vidro r$ 0,00 r$ 0,00 r$ 0,00 r$ 0,00 r$ 0,00 r$ 0,08 r$ 0,08 lodo da ete r$ 0,00 r$ 0,00 r$ 0,00 r$ 0,37 r$ 0,00 r$ 0,00 -r$ 0,37 rótulos e tampas (misto) r$ 0,00 r$ 0,00 r$ 0,00 r$ 0,37 r$ 0,00 r$ 0,00 -r$ 0,37 papelão tubetes r$ 0,00 r$ 0,00 r$ 0,00 r$ 0,00 r$ 0,00 r$ 0,28 r$ 0,28 plástico filme stretch r$ 0,00 r$ 0,00 r$ 0,00 r$ 0,00 r$ 0,00 r$ 0,70 r$ 0,70 plástico misto r$ 0,00 r$ 0,00 r$ 0,00 r$ 0,00 r$ 0,00 r$ 0,05 r$ 0,05 resíduos metálicos r$ 0,00 r$ 0,00 r$ 0,00 r$ 0,00 r$ 0,00 r$ 0,08 r$ 0,08 ete: estação de tratamento de esgoto. tabela 4 – resultado da análise global por valor. resíduo iphmr valor unitário não corrigido fator de correção do resíduo valor unitário do resíduo corrigido quantidade do resíduo (kg) valor total do resíduo corrigido ordem de prioridade por valor sucata de vidro +0,2 r$ 0,08 1,09 r$ 0,09 118.730 r$ 10.353,26 5 lodo da ete -0,6 -r$ 0,37 1,76 -r$ 0,65 54.220 -r$ 35.308,06 1 rótulos e tampas (misto) -0,6 -r$ 0,37 1,76 -r$ 0,65 21.720 -r$ 14.144,06 2 papelão tubetes +0,2 r$ 0,28 1,09 r$ 0,31 46.220 r$ 14.106,34 6 plástico filme stretch +0,2 r$ 0,70 1,09 r$ 0,76 29.920 r$ 22.828,96 7 plástico misto +0,2 r$ 0,05 1,09 r$ 0,05 11.630 r$ 633,84 4 resíduos metálicos +0,2 r$ 0,08 1,09 r$ 0,09 6.360 r$ 554,59 3 iphmr: índice de priorização hierárquica de minimização de resíduos; ete: estação de tratamento de esgoto. estudo comparativo de métodos de hierarquização de resíduos sólidos em uma indústria de processamento de uva rbciamb | n.46 | dez 2017 | 14-28 25 análise dos resíduos por risco a tabela 5 resume as variáveis analisadas para se determinar a prioridade dos resíduos em relação ao risco em potencial que eles podem representar no processo de produção da indústria em estudo. para todos os resíduos existiam dados de quantificação e identificação, portanto eles receberam a mesma resposta. o resíduo sucata de vidro foi determinado como sendo potencial causador de danos à saúde, visto que os trabalhadores que o manipulam são passíveis de corte. nenhum dos resíduos foi alvo de reclamação ou denúncia por parte dos vizinhos. a lama de ete já fez com que a empresa recebesse uma autuação por estar temporariamente em desacordo aos níveis toleráveis de demanda bioquímica de oxigênio após o tratamento final, o que foi prontamente corrigido com a adequação do processo. todos os resíduos foram enquadrados como pertencentes à classe ii-a, não inertes. a par de todos esses dados, após feita a análise global em relação ao risco, chegou-se à conclusão de serem mais prioritários os resíduos sucata de vidro, dado o seu potencial causador de danos à saúde de funcionários, e lama de ete, por já ter sido fonte de penalização à empresa. os demais resíduos tiveram como fator de desempate para sua colocação a quantidade gerada. análise dos resíduos por facilidade de minimização para esta análise, foram considerados: viabilidade técnica e recursos financeiros e humanos para se minimizar os resíduos. de acordo com as perguntas estipuladas por cercal (2000), as respostas aceitas foram “sim” e “não”, e para cara resposta foi determinado um peso específico; sendo a resposta positiva, esse peso, de acordo com o modelo proposto, deverá ser multiplicado pelo valor do custo de minimização. foi estipulado peso “3” para o custo muito elevado, “2” para custo alto, “1” para custo baixo e “0” para custo muito baixo. assim sendo, resíduos que aparentemente são favoráveis para sofrer minimização receberam peso negativo, enquanto os mais difíceis de se minimizar foram valorizados como positivos. a ordem obtida foi: plástico misto, sucata de vidro, resíduos metálicos, rótulos e tampas, plástico filme, papelão tubetes e lodo da ete. os resíduos plástico misto, sucata de vidro, resíduo metálico e rótulos e tampas obtiveram mais respostas “sim” e, por possuírem um custo para minimização baixo, tiveram um custo para minimização menor. já plástico filme, stretch, papelão, tubetes e lodo da ete tiveram um custo mais elevado para serem minimizados. análise global dos resíduos após feita a análise dos resíduos por valor, por risco e por facilidade de minimização, para uma melhor comparação com o método utilizado por scaramal (2002), foi dado um peso para cada item e os resultados foram tabela 5 – resultados da análise por risco com aplicação do método de cercal (2000). resíduo existem dados? danos à saúde? reclamações? penalizações? periculosidade σqjk r ordem sucata de vidro sim em potencial isento isento 2 4 2,0 2 lodo da ete sim isento isento já ocorreu 2 1 0,5 1 rótulos e tampas (misto) sim isento isento isento 2 0 0,0 5 papelão tubetes sim isento isento isento 2 0 0,0 3 plástico filme stretch sim isento isento isento 2 0 0,0 4 plástico misto sim isento isento isento 2 0 0,0 6 resíduos metálicos sim isento isento isento 2 0 0,0 7 ete: estação de tratamento de esgoto. teixeira, m.a.v.; sautter; k.d.; carvalho filho; m.a.s. rbciamb | n.46 | dez 2017 | 14-28 26 multiplicados pela ordem de prioridade dos mesmos para cada análise, chegando a um total global do método, conforme apresentado na tabela 6; concluiu-se que lama de ete consiste em resíduo prioritário, seguida por sucata de vidro, rótulos, tampas, papelão, tubetes, plástico misto e, finalmente, resíduo metálico. conclusões depois de aplicados os métodos de scaramal (2002) e cercal (2000), verificou-se que tais instrumentos de análise demonstram ser de grande valia quando implantados em uma indústria de processamento de uva, por analisarem os resíduos valorando-os sob aspectos semelhantes, mas de formas diferenciadas, ou seja, risco, valor, quantidade gerada, classificação da abnt, custos de tratamento e legislações. algumas adaptações podem ser feitas em ambos os métodos, para serem aplicados em uma indústria de processamento de uvas. quando da aplicação do método usado por scaramal (2002), este demonstrou ser mais simples, de fácil entendimento e utilização, podendo ser realizado de forma rápida a partir de uma coleta de dados que fosse representativa. ao item em que se analisa o cumprimento das legislações vigentes, deveria ser dado um peso diferenciado devido a sua grande importância, visto que, além de estar o resíduo em conformidade com as leis, quando for dada a sua destinação correta, ao infringir tal item, estaria a empresa passível a pesadas multas ambientais, tendo de tabela 6 – comparação global final dos resíduos obtido pelo método de cercal (2000). resíduo fa ci lid ad e de m in im iz aç ão pe so 1 re su lt ad o 1 a ná lis e po r cu st o pe so 2 re su lt ad o 2 a ná lis e po r ri sc o pe so 3 re su lt ad o 3 so m a do s re su lt ad os o rd em d e pr io ri za çã o sucata de vidro 2 x 1 = 2 5 x 2 = 10 2 x 3 = 6 18 2 lodo da ete 7 x 1 = 7 1 x 2 = 2 1 x 3 = 3 12 1 rótulos e tampas (misto) 4 x 1 = 4 2 x 2 = 4 5 x 3 = 15 23 3 papelão tubetes 6 x 1 = 6 6 x 2 = 12 3 x 3 = 9 27 4 plástico filme stretch 5 x 1 = 5 7 x 2 = 14 4 x 3 = 12 31 7 plástico misto 1 x 1 = 1 4 x 2 = 8 6 x 3 = 18 27 5 resíduos metálicos 3 x 1 = 3 3 x 2 = 6 7 x 3 = 21 30 6 ete: estação de tratamento de esgoto. estudo comparativo de métodos de hierarquização de resíduos sólidos em uma indústria de processamento de uva rbciamb | n.46 | dez 2017 | 14-28 27 adequar novos processos para sua correção; e, por serem penalizáveis, esses resíduos, com certeza, devem ser causadores de impactos ambientais significativos ou danos à saúde dos funcionários de uma empresa. quando se aplicou o método usado por scaramal (2002) em um estabelecimento de processamento de uvas, no seu item potencial de recuperação de subprodutos com valor agregado, ao utilizar o peso 3 como fator de multiplicação, provocou-se uma mudança na ordem de priorização final, que passou a preferir resíduos que davam um maior retorno financeiro, fazendo crer que quanto maior a geração de resíduos, maior será o retorno financeiro e melhor será para a indústria. quando cercal (2000) afirma que os resíduos devem ser analisados separadamente, é no sentido que a direção da empresa poderia analisar os resultados e tentar fazer uma intervenção de acordo com o parâmetro selecionado previamente como prioritário. no momento em que as empresas diminuem os gastos com a destinação dos resíduos ou tentam diminuir o volume deste, ela teria na hierarquização uma ferramenta para priorizar suas metas e diminuir suas despesas. quando a prioridade são os riscos que os resíduos podem trazer tanto à saúde dos funcionários como aos moradores adjacentes e por estarem as empresas sujeitos a penalidades, verifica-se um só parâmetro: a análise de risco. assim sendo, o prioritário para a empresa seria buscar formas de facilitar o processo de minimização, pelos diferentes processos e variáveis que poderiam ser adotados como parâmetro para a tomada de decisão. em contrapartida, a aplicabilidade do método é um pouco mais complexa por envolver cálculos matemáticos, necessitando de um conhecimento mais profundo por parte do aplicador, seja ele uma pessoa externa à empresa ou um funcionário. quando aplicados na sua forma original, sem as modificações propostas, apesar de sua complexidade matemática, os resultados obtidos com a aplicação do método desenvolvido por cercal (2000) se mostraram mais eficientes para uso em uma indústria de beneficiamento de uvas. referências secretaria da indústria comércio e mineração (sicm/bahia). 2010 disponível em: http://www.sde.ba.gov.br/ pagina.aspx?pagina=bebidas>. acesso em: ago. 2013. associação brasileira de normas técnicas (abnt). nbr 10004 – classificação de resíduos industriais. rio de janeiro: abnt, 2004. brasil. lei nº 12.305, de 2 de agosto de 2010. institui a política nacional de resíduos sólidos. brasília, 2010. 23 p. campos, l. m. de s.; leripio, a. de a. auditoria ambiental: uma ferramenta de gestão. são paulo: atlas, 2009. cercal, s. r. proposição de modelo matemático de seleção de prioridades de minimização de resíduos industriais. 78f. dissertação (mestrado em tecnologia de alimentos) – universidade federal do paraná, curitiba, 2000. grubhofer, f. o. n. f. minimização de resíduos em uma indústria fábrica de cartões plásticos. 146f. dissertação (mestrado em engenharia de recursos hídricos e ambiental) – universidade federal do paraná, curitiba, 2006. holt, c. p.; phillips, p. s.; bates, m. p. analysis of the role of waste minimisation clubs in reducing industrial 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universidade positivo (up). ex-aluno do programa de pós-graduação em gestão ambiental da up – curitiba (pr), brasil. eliane carvalho vasconcelos doutora em ciências pela universidade de são paulo (usp) são carlos, sp. professora no programa de pós-graduação em gestão ambiental e mestrado em biotecnologia industrial da up – curitiba (pr), brasil. paulo roberto janissek doutor em química orgânica pela usp, professor no instituto federal de educação, ciência e tecnologia do rio grande do sul, campus caxias do sul – caxias do sul (rs), brasil. endereço para correspondência: eliane carvalho vasconcelos – rua professor pedro viriato parigot de souza, 5.300 – campo comprido – cep 81280-330 – curitiba (pr), brasil – e-mail: evasconcelos@up.edu.br recebido em: 18/08/2016 aceito em: 19/11/2018 resumo foram realizadas determinações de partículas totais em suspensão aplicandose em paralelo dois métodos gravimétricos distintos: da amostragem de grande volume, conforme metodologia de referência estabelecida na associação brasileira de normas técnicas (abnt), norma brasileira (nbr) nº 9.547/97; e da amostragem de pequeno volume, conforme método definido neste estudo. as amostragens ocorreram de outubro de 2011 a janeiro de 2012, no estado do paraná, brasil, em locais com características distintas. o primeiro local em área urbana, sem atividades industriais vizinhas; no segundo local predominava em seu entorno uma indústria papeleira; e no terceiro, a atividade de armazenamento e distribuição de fertilizantes. o método do amostrador de pequeno volume apresentou resultados equivalentes ao método de referência na faixa de 0 a 100 µg.m-3 em ambientes com particulado fino. verificaram-se resultados discrepantes em ambiente com partículas de diâmetros maiores. esses resultados foram atribuídos à limitação do ajuste inicial de vazão com o método de referência e sua limitação de controle ao longo da amostragem. a ampla faixa de velocidade de aspiração de amostra admitida para o método de referência aumenta a incerteza de seus resultados, principalmente em atmosferas com partículas de maior diâmetro. o método da amostragem de pequeno volume proposto demonstrou ser uma alternativa mais moderna e vantajosa para determinação de partículas totais em suspensão, se comparado ao método de referência, e possibilita maior flexibilidade e menor incerteza de resultados decorrentes da amostragem. palavras-chave: poluição atmosférica; qualidade do ar; métodos; particulado total em suspensão; partículas totais em suspensão; abnt nbr 9.547; amostrador de grande volume; amostrador de pequeno volume. abstract total suspended particles determinations were performed in parallel with two different gravimetric methods: the high-volume sampling method, reference methodology established in brazil by abnt nbr 9,547/97, and the low-volume sampling method, defined in this study. samples were undertaken from october/2011 to january/2012, in the state of paraná, brazil, at three locations with different human activities. the first was mainly urban, with no industries around. the second had a paper mill in the surroundings and the third had around fertilizer handling, transportation and storage. low-volume sampling method generated equivalent results to the reference method at the range 0 to 100 µg.m-3 in atmospheres with fine particulate. the atmosphere with greater particles generated discrepant results. this was due to the reference sampler limitations atinitial flow adjustment and flow control during sampling period. the wide range admitted to the sampling air velocity at the reference method increases the uncertainty of its results, mainly in atmospheres with doi: 10.5327/z2176-947820180182 comparação de partículas totais em suspensão via determinação gravimétrica com amostragem de grande e pequeno volume no estado do paraná, brasil comparison of total suspended particles measurements via high and low volume sampling in the state of parana, brazil https://orcid.org/0000-0002-5602-2976 https://orcid.org/0000-0002-5923-0834 https://orcid.org/0000-0002-0965-5113 estudo de um método para amostragem de partículas totais em suspensão 27 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 26-38 introdução as evidências epidemiológicas verificadas nas populações, conforme estudos conduzidos na europa e na américa, demonstraram efeitos adversos à saúde de indivíduos pela exposição a partículas em suspensão por longo e curto período (who, 2005). diversos pesquisadores têm avaliado os efeitos da concentração de partículas no ar sobre alguns aspectos da saúde humana. estudos verificaram que para cada incremento de 10 μg.m-3 de particulado com menos de 10 μm de diâmetro aerodinâmico (pm10) houve excesso de internações de 4,25% para doenças respiratórias totais, de 5,74% para doenças respiratórias em menores de 5 anos, e de 2,29% para doenças cardiovasculares em maiores de 39 anos (nardocci et al., 2013). a exposição ao material particulado com menos de 2,5 μm de diâmetro aerodinâmico (pm2.5) esteve associada às internações por doenças respiratórias em crianças (cesar; nascimento; carvalho, 2013). praticantes de exercícios em locais com elevadas concentrações de material particulado podem ter redução de suas funções pulmonares (kesavachandran et al., 2015). os efeitos adversos da exposição ao particulado inalável vão além das doenças cardiorrespiratórias, pois aumentam o risco de recém-nascidos com baixo peso (romão et al., 2013). e há inclusive estudos que relatam associação entre o nível de pm10 e a mortalidade (blanco-becerra et al., 2014; cesaroni et al., 2013). entretanto, não se sabe precisar atualmente sobre o nível de exposição ao particulado que não causa efeitos nocivos ao ser humano (kim; kabir; kabir, 2015; kumar; attri, 2016). as chamadas partículas inaláveis, ou pm10, são a fração das partículas totais em suspensão (pts) com maior potencial para causar danos à saúde, motivo pelo qual a agência de proteção ambiental americana substituiu o pts pelo pm10 na definição do padrão nacional de qualidade do ar, em 1987 (daumas; mendonça; leon, 2004). na comunidade europeia, a fração de interesse e alvo de definição de limite legal de concentração também é o pm10, e não há padrão para pts, segundo o comitê técnico da comunidade europeia (ectc, 2010). entretanto, alguns países ainda mantêm padrões para pts, tais como brasil, colômbia e méxico (brasil, 1990; colômbia, 1982; méxico, 2005). no brasil, os padrões de qualidade do ar para pm10 estão estabelecidos em 50 μg.m-3 para média aritmética anual, e em 150 μg.m-3 para média de 24 horas. e os padrões para pts estão estabelecidos em 80 μg.m-3 para média anual e em 240 μg.m-3 para média de 24 horas (brasil, 1990). a determinação da concentração de partículas não é simples, pois existe uma variedade de técnicas de medição, e por conta da complexidade da natureza do material particulado, a escolha do método de medição pode influenciar no resultado. alguns métodos fornecem resultados contínuos, tais como analisadores por ß atenuação, analisadores óticos, monitores tipo microbalança oscilante/elemento cônico, e outros são gravimétricos, dependem da coleta em filtros e de pesagem do material coletado (reino unido, 2005). nos estados unidos, conforme a agência de proteção ambiental americana (usepa, 2011), o método de referência e aprovado para determinação de pts está estabelecido em 40 cfr, part 50, apendix b, de 1982, via amostragem de grande volume (agv) e gravimetria. segundo a associação brasileira de normas técnicas (abnt, 1997), no brasil, a metodologia de referência e aprovada para a determinação de pts é a abnt/norma brasileira (nbr) n° 9.547/97, via agv, elaborada com greater particles. the low-volume method proposed at this study is a more advanced alternative with advantages for total suspended particles measurement if compared to the reference method,and it is a more flexible alternative method that carries less uncertainty of results assigned to sampling. keywords: atmospheric pollution; air quality; methods; total suspended particles; abnt nbr 9,547; high volume sampling; low volume sampling. slapnig. p.e.; vasconcelos, e.c.; janissek, p.r. 28 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 26-38 base na norma americana. outros países da américa latina também tiveram seus métodos de referência para determinação do pts com base na norma americana, tais como méxico e colômbia (méxico, 2005; colômbia, 1982). no brasil, os resultados de pts obtidos com outros métodos podem ser considerados válidos, desde que equivalentes aos obtidos com o método de referência (brasil, 1990). ou seja, a utilização de outros métodos requer de comprovação de sua equivalência de resultados. diante dessa abertura legal e da alternativa de métodos mais modernos e vantajosos, porém localmente ainda não consagrados, este trabalho avaliou resultados de pts obtidos com dois métodos gravimétricos distintos, o de referência e o da amostragem de pequeno volume (apv) definido neste estudo. a determinação do pts via método de referência, também chamado de agv, consiste na aspiração de ar ambiente por meio de um filtro, abrigado, em que por meio das condições de vazão e dimensionamento da abertura de adução do ar estabelecidas no método, ocorre a captação de partículas de diâmetro até 50 μm e em uma faixa de velocidade aproximada entre 20 e 35 cm.s-1, correspondente à vazão de amostragem entre 1,1 e 1,7 m3.min-1. nesse método, a vazão e a velocidade de amostragem não têm controle automatizado ao longo da amostragem, mas somente ajuste inicial aproximado a partir do ajuste de um variador de tensão de alimentação do motor. o ajuste inicial é aproximado, pois a vazão é verificada a partir do registro de deflexão em carta gráfica e cálculo subsequente, considerando-se temperatura e pressão atmosféricas, e os coeficientes de calibração a2 e b2. o aumento da perda de carga no filtro decorrente da massa de partículas acumulada, que de fato ocorre, e oscilações de energia ao longo da amostragem, também comuns, afetam diretamente a velocidade de sucção de amostra. os filtros são acondicionados em umidade inferior a 50% por pelo menos 24 horas, até seu equilíbrio, e pesados com precisão de 0,1 mg, anteriormente e posteriormente à amostragem. a massa de partículas coletadas é obtida pela diferença do peso pós-amostragem e pré-amostragem. o peso obtido é utilizado para determinação da concentração de pts a partir de sua divisão pelo volume amostrado em condições padrão. este é obtido a partir do tempo de amostragem, da vazão de amostragem, da pressão atmosférica e da temperatura do ar. as principais partes do sistema de amostragem são casinhola de abrigo, motoaspirador, dispositivo de ajuste de vazão, dispositivo indicador/registrador de deflexão, dispositivo de programação de tempo, termômetro, barômetro e filtros de dimensões 20,3 × 25,4 cm. é definido o uso de um calibrador padrão de vazão que pode ser de orifício com placas fixas, de orifício com resistência ajustável externamente ou de fluxo eletrônico com resistência ajustável externamente (abnt, 1997). o método para determinação de pts via apv utilizou sistema de amostragem mais moderno e flexível, pois possui ajuste preciso da vazão e seu controle ao longo da amostragem. além disso, permite a amostragem de pm10 e pm2.5 pela simples troca da cabeça de amostragem, de baixo custo. utiliza filtros circulares com diâmetro de 47 mm, acondicionados em um porta-filtro. a cabeça de amostragem, do fabricante tcr tecora, com design simétrico, a fim de possibilitar a coleta de partículas com qualquer direção de vento, vertical, área da seção transversal para entrada de amostra com área de 12,13 cm2. a unidade de aspiração de amostra contava com um sistema de medição da vazão e um sistema de controle para atuação sobre a bomba, proporcionando um controle de vazão da amostra de 2%, considerando-se a vazão de amostragem de 23,8 l.min-1. a massa de partículas foi obtida por meio de gravimetria dos filtros em balança de precisão de 0,01 mg, pré e pós-amostragem. os filtros foram submetidos à secagem em dessecador por 48 horas e temperatura ambiente, critério de equilíbrio das pesagens de 0,02 mg, sendo adotado o peso médio de 2 pesagens. a concentração de pts foi determinada pela relação entre a massa de partículas retida e o volume de ar amostrado em condição padrão. tendo em conta que os métodos avaliados são ambos gravimétricos, e as amostras em ambos os métodos são submetidas à secagem de forma análoga, cabe observação sobre os princípios da amostragem de aerossóis, especialmente sobre o aspecto inercial das partículas suspensas. uma amostra de aerossol simplesmente reproduz uma condição aproximada da sua concentração no ar. isso ocorre uma vez que a condição isocinética na amostragem não é possível, em razão da variabilidade das condições do vento. fatores podem influenciar na distribuição e na concentração de pts amostrada, tais como distribuição da massa/tamanho das partículas no estudo de um método para amostragem de partículas totais em suspensão 29 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 26-38 ar, geometria do sistema de amostragem, velocidade do vento, relação entre a superfície de partículas e a massa de partículas, e turbulência do ar, inclusive causada pelo próprio equipamento (verein deutscher ingenieure, 1999). estudos demonstram que no ar em repouso a eficiência de amostragem de partículas até 15 μm resulta entre 96 e 100%, e que há maior influência sobre a eficiência de amostragem de partículas de diâmetros maiores em decorrência de diferenças entre a velocidade de amostragem e a velocidade do ar ambiente (fuchs, 1964). resultados de pts de um sistema de apv foram comparados aos de um sistema de supergrande volume, em que se notou correlação entre os resultados de 94 a 99% quando amostragens foram realizadas em condição de vento pouco intenso e fração de pm10 acima de 64%. e verificou-se correlação de 71,4% quando amostragens foram realizadas em condição de vento intenso e fração pm10 de 53,6% (verein deutscher ingenieure, 2012b). ou seja, partículas com maior inércia tendem a ter menor eficiência de amostragem. assim, o tamanho e a distribuição das partículas no ar são aspectos relevantes na amostragem e na determinação da sua concentração, e não são constantes na atmosfera. estudos realizados sobre concentração total de partículas e de suas frações em cinco diferentes localidades dos estados unidos verificaram variação de 50 a 90% da fração pm10 no pts, dependendo das condições dos locais e das condições de amostragem (lundgren; hausknecht; burton, 1984). estudos realizados entre abril e dezembro de 2011, em al samha, na península arábica, verificaram relação média pm10/pts de 61%, pm2.5/pts de 31% e pm2.5/ pm10 de 47% (al-jallad; rodrigues; al-thani, 2017). em janeiro, fevereiro, março e junho de 2007, na cidade de shijiazhuang, na china, foram realizados trabalhos que revelaram relações entre particulado inalável e particulado total de 65,8, 79, 82,7 e 74,8%, respectivamente (duan et al., 2015). quanto às fontes das partículas, estas podem ser decorrentes de fenômenos naturais ou antropogênicos. o pm2.5 é originado, principalmente, por fontes de combustão. o pm10 é principalmente produzido por processos mecânicos, como atividades de construção e suspensão do pó em rodovias pelo tráfego e pelo vento. partículas na faixa de 30 μm tendem a sedimentar e a ser ressuspensas por ação antropogênica ou por ocasião de ventos. estudos realizados na china apontam que a combustão do carvão, emissões veiculares e fontes industriais são os principais contribuintes do pm2.5 (pui; chen; zuo, 2014). avaliações conduzidas em taiwan concluíram que emissões de pm2.5 na região foram originadas da combustão do carvão e do óleo, das emissões veiculares e do processamento secundário do alumínio (hsu et al., 2016). estudos realizados na espanha apontam a correlação direta entre o pm10 e o tráfego viário, e em áreas urbanas afetadas por tráfego (amato et al., 2014). partículas decorrentes do tráfego de veículos podem apresentar tamanhos consideravelmente diferentes, visto que são emitidas pela exaustão do motor, pela abrasão de pneus, da superfície da pista, dos freios, ou seja, têm origens diferentes (pant; harrison, 2013). operações e atividades com materiais na forma de pó ou granulada também podem ser geradores de emissões de partículas. avaliações da concentração pts no entorno de indústria de produção de cimento identificaram que as partículas eram originadas principalmente pelo tráfego em vias não pavimentadas e a partir das pilhas de estoque de matérias-primas, carregadas pela ação de ventos (abril et al., 2015). estudos em região portuária que movimenta materiais na forma de pó, incluindo fertilizantes, observaram relação direta entre a concentração de partículas no ar e a intensidade do vento, e que a ressuspensão dos materiais movimentados é uma fonte importante de partículas (almeida et al., 2014). partículas com diâmetro superior a 30 μm tendem a não permanecerem distribuídas uniformemente no ar em razão de sua propensão à sedimentação, e tendem a ser suspensas pela ação antropogênica ou de ventos (verein deutscher ingenieure, 1999). objetivos os objetivos do trabalho foram: • avaliar a concentração de pts no ar utilizando o método de agv, referência para o monitoramento de pts em vários países, e utilizando o método de apv apresentado; • determinar faixa de equivalência de resultados entre o método de apv apresentado e o método de grande volume. slapnig. p.e.; vasconcelos, e.c.; janissek, p.r. 30 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 26-38 materiais e métodos o amostrador de grande volume utilizado era conforme metodologia definida por abnt, do fabricante energética, modelo hivol pts, número de série hpv 1070, sem sistema de controle automático de vazão, cuja faixa de operação especificada é de 1,1 e 1,7 m3.min-1. o amostrador de pequeno volume utilizado era do fabricante tcr tecora, modelo skypost pm, número de série 844497, com troca automática de filtros, com capacidade de 6 m3.h-1, acoplado a uma cabeça de amostragem do fabricante tcr tecora, referência aa99-010-0015sp. a vazão de amostragem aplicada no amostrador de pequeno volume foi de 23,8 l.min-1, calculada a fim de se proporcionar a mesma velocidade de aspiração de amostra esperada para o amostrador de grande volume, de 32,7 cm.s-1, visando à homogeneidade na coleta da amostra para ambos os equipamentos utilizados. as características principais dos métodos de determinação de pts considerados são apresentadas na figura 1. preliminarmente à amostragem em cada local, o amostrador de grande volume foi calibrado utilizando-se copo calibrador com manômetro, barômetro e termômetro. foi efetuado ajuste aproximado da vazão a partir do ajuste do variador de tensão do motor. entretanto, esse ajuste é aproximado, pois o equipamento não permite a verificação da vazão com precisão, somente o cálculo aproximado a partir da leitura da carta gráfica, considerando-se pressão atmosférica, temperatura do ar e coeficientes da calibração a2 e b2. os filtros utilizados, brancos e amostrados, foram secos em umidade inferior a 50% por pelo menos 24 horas, até seu equilíbrio, e pesados com precisão de 0,1 mg. o amostrador de pequeno volume também foi preliminarmente calibrado em cada local amostrado utilizando-se um calibrador padrão de vazão digital, e os filtros brancos e amostrados foram submetidos à secagem em ambiente com umidade inferior a 50%, até estabilização, e pesados com precisão de 0,01 mg. os equipamentos foram instalados distando entre si aproximadamente 3 m, em área distante de obstáculos em pelo menos 12 m. foram realizadas amostragens em paralelo com os sistemas de grande e de pequeno volume de outubro de 2011 a janeiro de 2012, nas localidades de curitiba (25°26’48,70”s, 49°21’31,88”o), sengés (24°06’57,59”s, 49°28’21,60”o) e paranaguá (25°32’04,54”s, 48°31’21,41”o), no estado do paraná, brasil. o local de amostragem denominado a, no município de curitiba, é área predominantemente urbana, com vias pavimentadas e condições de tráfego de automóveis moderado na maior parte do dia, apresenta tráfego intenso somente em alguns horários específicos, e não apresenta atividades industriais nas proximidades. considerando as fontes de combustão veicular, havia expectativa de se obter resultados de concentração de pts baixo a moderado, e de que a distribuição de partículas fosse predominantemente de partículas finas. o local denominado b, no município de sengés, apresentava pouco trânsito de veículos e com presença de indústria papeleira no entorno, a população relatava sobre inconvenientes decorrentes de partículas em suspensão no ar, portanto havia expectativa de se obter resultados de concentração de pts moderados. o local denominado c, no município de paranaguá, tem atividade industrial de armazenamento e distribuição de fertilizantes e apresenta grande quantidade de material sólido em pó sobre o piso, decorrente da queda dos próprios produtos durante o transporte em caminhões. o material transportado tem aspecto visivelmente grosso e visualmente se verifica a ressuspensão do pó por ação de ventos e nos períodos de tráfego mais intenso. determinações anteriores de pts decorrentes do processo de licenciamento ambiental de empreendimento no local apresentaram violação do padrão diário de pts e deram evidências de ser originário do processo de ressuspensão do próprio material existente sobre o solo. assim, tinha-se a expectativa de encontrar partículas em suspensão com diâmetro elevado e de se obter resultados de concentração de pts elevada. análise estatística a análise estatística dos resultados da concentração de pts foi efetuada de quatro formas distintas. foi efetuada a avaliação do grau de relação entre os resultados gerados com os métodos por meio da avaliação do coeficiente de correlação linear, em que resultados superiores a 0,9 caracterizam forte correlação positiva. estudo de um método para amostragem de partículas totais em suspensão 31 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 26-38 amostragem de grande volume abnt nbr 9.547/97 filtro retangular: 20,3 × 25,4 cm balança de precisão: 0,1 mg condicionamento: mínimo 24 h a 50% ur controle de pesagem: até equilíbrio amostragem de grande volume abnt nbr 9.547/97 aplicação de copo de calibração, placas de resistência de fluxo ou resistência variável, barômetro e termômetro registro de deflexão em carta gráfica e cálculo cálculos de coeficientes de calibração e r amostragem de grande volume abnt nbr 9.547/97 vazão de amostragem (cond. padrão de gás): 1,1 a 1,7 m3.min-1 seção de adução de amostra: retangular 765 cm2 vazão ajustada a partir da calibração, porém não controlada ao longo da amostragem tempo: 24 +/1 h amostragem de grande volume abnt nbr 9.547/97 leitura de cartas gráficas, obtenção de médias de temperatura e pressão atmosférica, cálculos de vazões, volumes e concentração de partículas amostragem de pequeno volume filtro circular: diâmetro 47 mm balança de precisão: 0,01 mg condicionamento: mínimo 24 h a 50% ur controle de pesagem: até equilíbrio em 0,02 mg gravimetria de filtros (pré e pós-amostragem) calibração do amostrador amostragem obtenção de resultados amostragem de pequeno volume aplicação padrão de calibração digital para a vazão 23,8 l. min-1 e correção sobre valor lido pelo equipamento, se necessário amostragem de pequeno volume vazão de amostragem (cond. padrão de gás): 23,8 l. min-1 (+/3%) seção de adução de amostra: circular 12,13 cm2 vazão controlada em condição padrão de gás tempo: 24 +/1 h amostragem de pequeno volume download de registros eletrônicos e cálculo de concentração de partículas abnt: associação brasileira de normas técnicas; nbr: norma brasileira; ur: umidade residual; cond.: condição. figura 1 – características principais dos métodos de determinação de partículas totais em suspensão aplicados. slapnig. p.e.; vasconcelos, e.c.; janissek, p.r. 32 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 26-38 a segunda forma aplicou o índice z para a avaliação dos resultados, com limites de aceitação dentro do intervalo entre +2z e -2z (thompson; ellison; wood, 2006). o desvio padrão atribuído ao método de referência foi de 10 µg.m-3 para resultados de concentração na faixa de concentração até 100 µg.m-3, conforme ente nazionale italiano di unificazione (2001), uma vez que incertezas de resultados para baixas concentrações são decorrentes dos procedimentos de manuseio e gravimétrico. já o desvio padrão adotado para concentrações acima de 100 µg.m-3 foi de 3,7% do valor designado, que é o desvio padrão relativo estabelecido conforme a abnt (1997), considerando intervalo de confiança de 95% (ic95%). a terceira forma de avaliação aplicou um teste de hipóteses tipo t para médias dos resultados de concentração das amostras obtidas com cada método. os resultados foram também avaliados por critérios específicos de linearidade e de desvio bilateral, com base em conceitos e critérios estabelecidos em ectc (2010) e ente nazionale italiano di unificazione (2001). inicialmente, avaliou-se a linearidade e, uma vez atendido este critério, avaliou-se o desvio bilateral. a linearidade é considerada aceitável caso o coeficiente angular (b) subtraído de um, em módulo, seja inferior a duas vezes a incerteza padrão do coeficiente angular u(b), e se o coeficiente linear (a) seja muito próximo de zero ou no máximo duas vezes a incerteza padrão do coeficiente linear u(a). o desvio bilateral admissível foi de 10 µg.m-3 para resultados de concentração na faixa de concentração até 100 µg.m-3. para resultados de concentração superiores a 100 µg.m-3 o desvio bilateral admissível foi de 3,7%, utilizando assim a incerteza dos resultados do método de referência conforme a abnt (1997), em ic95%. resultados e discussão as amostragens realizadas nos três locais definidos, a, b e c, foram realizadas em condições de temperatura ambiente média entre 12,8 e 27,7°c, com temperatura mínima registrada de 9°c, temperatura máxima registrada de 37,4°c, e em condições de pressão atmosférica média entre 90,69 e 101,47 kpa. os resultados obtidos totalizaram 46 pares de dados de concentração de pts, sendo dois pares de dados descartados por apresentarem resultados de concentração de pts acima do valor máximo atribuído ao método de referência, 750 µg.m-3. foram considerados 44 pares de resultado de pts (tabela 1). a concentração média de pts e o desvio padrão verificados com o método agv foram de 88,13 e 105,64 µg.m-3, superiores aos resultados obtidos com o método apv, de 71,28 e 68,63 µg.m-3. a concentração de pts mínima verificada com ambos os métodos foi semelhante — 13,39 µg.m-3 para o método de referência e 15,25 µg.m-3 para o método do apv. entretanto, as concentrações máximas verificadas para os métodos foram mais discrepantes entre si, de 480,37 µg.m-3 para o método agv e de 298,81 µg.m-3 para o método apv. dos 44 pares de dados considerados, 37 apresentaram resultados de concentração de partículas totais em suspensão de até 100 µg.m-3. os pares de dados 18, 38, 39, 41, 42, 43 e 44 apresentaram maior amplitude (figura 2). os pares de dados de 38 a 44 foram obtidos no local c e o par 18, no local b. a média da relação de velocidade de aspiração de amostra entre o método apv e o método agv foi de 0,98, 1,01 e 0,95 nos locais a b e c, respectivamente. e a média da relação de concentração entre os métodos apv e agv foi de 0,87, 1,00 e 0,76 nos locais a b e c, respectivamente. a correlação entre os resultados dos métodos foi de 0,95, 0,97, 0,91 e 0,89 para a série integral, pares de dados do local a, do local b e do local c, respectivamente, demostrando forte correlação positiva. na avaliação estatística dos resultados de concentração de pts utilizando o índice z (thompson; ellison; wood, 2006), verifica-se que dos 44 pares de resultados de concentração de pts ocorreram 6 com índice z fora dos limites. desses resultados, cinco foram provenientes de amostras obtidas na localidade c e um na localidade b (tabela 1). a avaliação estatística a partir do teste de hipóteses tipo t foi aplicada para médias dos resultados de concentração das amostras obtidas com cada método (tabela 2). o t valor foi inferior ao t crítico para as amostras referentes aos locais a e b, entretanto foi superior para as amostras do local c. a avaliação estatística a partir da avaliação da linearidade para a série integral demonstrou que o coeficiente linear (a) estudo de um método para amostragem de partículas totais em suspensão 33 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 26-38 tabela 1 – resultados de concentração (conc.) de partículas totais em suspensão (pts) e relação para os métodos amostragem de grande volume (agv) e amostragem de pequeno volume (apv), velocidade de aspiração de amostra e relação para os métodos amostragem de grande volume e amostragem de pequeno volume, e índice z. par de dados localidade vazão média agv (l.min-1) vazão média apv (l.min-1) velocidade média agv (cm.s-1) velocidade média apv (cm.s-1) relação velocidade média apv/ agv conc. de pts apv (µg.m-3) conc. de pts agv (µg.m-3) índice z σ p atribuído 1 a 1656 23.7 36.08 32.55 0.90 13.39 15.25 -0.2 10 2 a 1656.6 23.7 36.09 32.55 0.90 13.82 19.64 -0.6 10 3 b 1358.7 23.5 29.60 32.28 1.09 17.39 21.39 -0.4 10 4 a 1509.5 23.7 32.89 32.55 0.99 16.59 22.26 -0.6 10 5 b 1407.7 23.7 30.67 32.55 1.06 16.87 23.43 -0.7 10 6 a 1509.5 23.7 32.89 32.55 0.99 20.52 24.14 -0.4 10 7 a 1488.7 23.7 32.43 32.55 1.00 24.26 26.81 -0.3 10 8 a 1638.3 23.7 35.69 32.55 0.91 14.08 28.04 -1.4 10 9 b 1545.6 23.7 33.67 32.55 0.97 28.7 32.91 -0.4 10 10 b 1541.9 23.7 33.59 32.55 0.97 39.8 32.99 0.7 10 11 a 1490.1 23.7 32.46 32.55 1.00 34.73 33 0.2 10 12 b 1420.1 23.7 30.94 32.55 1.05 32.16 37.08 -0.5 10 13 b 1452.9 23.7 31.65 32.55 1.03 33.07 37.37 -0.4 10 14 b 1466.9 23.7 31.96 32.55 1.02 36.86 38.14 -0.1 10 15 a 1490.2 23.7 32.47 32.55 1.00 32.99 39.04 -0.6 10 16 a 1481.5 23.7 32.28 32.55 1.01 38.96 39.75 -0.1 10 17 b 1447.2 23.7 31.53 32.55 1.03 46.01 39.76 0.6 10 18 b 1499.9 23.7 32.68 32.55 1.00 68.65 40.56 2.8 10 19 b 1499.7 23.7 32.67 32.55 1.00 45.74 42.66 0.3 10 20 b 1444.2 23.7 31.46 32.55 1.03 55.29 43.94 1.1 10 21 a 1505.8 23.7 32.81 32.55 0.99 41.17 44.22 -0.3 10 22 b 1498.9 23.7 32.66 32.55 1.00 49.14 46.02 0.3 10 23 b 1504.4 23.7 32.78 32.55 0.99 40.62 48.82 -0.8 10 24 b 1467.9 23.7 31.98 32.55 1.02 48.48 49.3 -0.1 10 25 a 1496.8 23.7 32.61 32.55 1.00 52.31 52.13 0.0 10 26 b 1405 23.7 30.61 32.55 1.06 52 52.31 0.0 10 27 c 1588 23.7 34.60 32.55 0.94 50.76 54.54 -0.4 10 28 a 1505.3 23.7 32.80 32.55 0.99 56.14 56.5 0.0 10 29 b 1561.3 23.7 34.02 32.55 0.96 52.06 57.9 -0.6 10 30 b 1492 23.7 32.51 32.55 1.00 55.93 61.45 -0.6 10 31 c 1564.3 23.7 34.08 32.55 0.96 59.07 66.41 -0.7 10 32 b 1502.2 23.7 32.73 32.55 0.99 64.17 68.69 -0.5 10 33 a 1479.8 23.7 32.24 32.55 1.01 60.53 69.29 -0.9 10 34 b 1422 23.7 30.98 32.55 1.05 71.48 70.04 0.1 10 35 b 1487 23.7 32.40 32.55 1.00 75.65 79.63 -0.4 10 36 c 1554.7 23.7 33.87 32.55 0.96 69.15 88.17 -1.9 10 37 b 1460.7 20.8 31.82 28.57 0.90 98.09 99.9 -0.2 10 38 c 1581.3 23.7 34.45 32.55 0.94 146.42 218.41 -4.5 15.84 39 c 1602.4 23.7 34.91 32.55 0.93 183.1 233.3 -3.0 16.92 40 c 1482.1 23.7 32.29 32.55 1.01 226.88 240.28 -0.8 17.43 41 c 1607.4 23.7 35.02 32.55 0.93 185.13 283.82 -4.8 20.58 42 c 1573.8 23.7 34.29 32.55 0.95 298.81 344.94 -1.8 25.02 43 c 1614.8 23.7 35.18 32.55 0.93 225.1 372.98 -5.5 27.05 44 c 1549.7 23.7 33.76 32.55 0.96 244.22 480.37 -6.8 34.84 média 1511.65 23.63 32.93 32.46 0.99 71.28 88.13 – – mínimo 1358.70 20.80 29.60 28.57 0.90 13.39 15.25 – – máximo 1656.60 23.70 36.09 32.55 1.09 298.81 480.37 – – desvio padrão 67.84 0.44 1.48 0.60 0.05 68.63 105.64 – – agv: amostragem de grande volume; apv: amostragem de pequeno volume; pts: partículas totais em suspensão; σ p : desvio padrão. slapnig. p.e.; vasconcelos, e.c.; janissek, p.r. 34 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 26-38 foi inferior ao dobro da incerteza padrão do coeficiente linear u(a). entretanto, o coeficiente angular (b) subtraído de um, em módulo, foi superior ao dobro da incerteza padrão do coeficiente angular u(b), portanto a linearidade não foi adequada para a série integral de dados. porém, ambos os critérios foram atendidos para a série de resultados de concentração de pts obtidos nos locais a e b (tabela 3). uma vez que os resultados referentes aos locais a e b atenderam aos critérios de linearidade, estes foram avaliados quanto à aceitação bilateral (figura 3). verifica-se que, entre os 37 pontos considerados, 33 atenderam ao critério de aceitação bilateral. ainda, dos 34 resultados inferiores ao padrão médio anual de pts, 31 atenderam ao critério de aceitação bilateral. quanto às origens e às características das partículas, nos locais a e b prevalecem partículas oriundas de combustão veicular e industrial, respectivamente, caracterizando particulado mais fino; fontes de combustão são pt s (µ g. m -3 ) 500 450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 amostra 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 figura 2 – amplitude dos resultados de concentração de partículas totais em suspensão (pts) com os métodos da amostragem de grande volume (agv) e da amostragem de pequeno volume (apv): série integral. tabela 2 – teste de hipótese t de student para as médias da concentração de partículas totais em suspensão verificada para as localidades a, b e c. localidade a localidade b localidade c α 0,05 α 0,05 α 0,05 ɤ 12 ɤ 20 ɤ 9 n 13 n 21 n 10 d médio 4,18 d médio 5,54 d médio 69,46 σ d 3,90 σ d 5,80 σ d 74,22 ∆ 2,62 ∆ 3,54 ∆ 17,28 t valor 1,443 t valor 1,585 t valor 2,223 t crítico 1,78 t crítico 1,72 t crítico 1,83 d médio: diâmetro médio; σ d : variância do diâmetro. estudo de um método para amostragem de partículas totais em suspensão 35 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 26-38 formadores do pm2.5. no local c, ocorrem especificamente atividades de descarga e armazenamento de fertilizantes. assim, o particulado em suspensão no local c tem grande contribuição a partir do fenômeno da ressuspensão do pó espalhado sobre o piso, durante o tráfego de caminhões, pela ação de ventos, bem como durante a descarga do material. partículas com diâmetro superior a 30 µm tendem a não permanecer distribuídas uniformemente no ar e tendem a ser suspensas pela ação antropogênica ou de ventos (verein deutscher ingenieure, 1999). ou seja, há presença significativa de partículas de maior diâmetro no local c, enquanto nos locais a e b prevalecem partículas de menor diâmetro. a amostragem de pts em locais com partículas de maior diâmetro e na ocorrência de ventos pode levar tabela 3 – resultados dos cálculos para avaliação da linearidade para série integral e para resultados obtidos nos locais a e b. resultados série integral locais a e b coeficiente linear – a 15,116 2,652 incerteza padrão do coeficiente linear – u(a) 7,973 6,193 duas vezes a incerteza padrão do coeficiente linear – 2u(a) 15,946 12,383 coeficiente angular – b 0,637 1,012 incerteza padrão do coeficiente angular – u(b) 0,058 0,123 duas vezes a incerteza padrão do coeficiente angular – 2u(b) 0,116 0,247 módulo do coeficiente angular subtraído de um – │b-1│ 0,363 0,012 figura 3 – distribuição de pontos de concentração de partículas totais em suspensão (pts) obtidos com os métodos da amostragem de grande volume (agv) e da amostragem de pequeno volume (apv) – 0 a 100 µg.m-3, locais a e b. padrão médio anual de pts concentração de pts com agv e apv – locais a e b faixa 0 – 100 µg.m-3 co nc en tr aç ão d e pt s co m m ét od o ap v em µ g. m -3 120,00 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 0,00 -20,00 0,00 20,00 40,00 60,00 80,00 100,00 concentração de pts com método de referência em µg.m-3 y = 1,0125 x – 2,6521 r2 = 0,9290 conc. de pts reta limite superior limite inferior slapnig. p.e.; vasconcelos, e.c.; janissek, p.r. 36 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 26-38 a discrepâncias na amostragem utilizando-se sistemas de amostragem diferentes (verein deutscher ingenieure, 2012b). estudos sobre aerossóis demonstraram que partículas com diâmetro de 37 µm amostradas em condição isocinética tiveram eficiência de coleta de 100%, ou seja, não houve alteração na distribuição de partículas de 37 µm amostradas. na condição subcinética a 90%, isto é, quando a velocidade de aspiração de amostra era 10% inferior à do ar passante, as partículas de 37 µm tiveram eficiência de amostragem de aproximadamente 110%, aumento de 10% na amostragem de partículas desse diâmetro. no mesmo estudo, verificou-se que partículas de 4 µm não apresentaram alteração na eficiência de amostragem em condição isocinética, nem em condição 90% subcinética (fuchs, 1964). considerando-se os resultados de concentração de pts como métodos avaliados, no local c verificou-se a maior discrepância, a média da relação da concentração apv/agv foi de 0,76. além disso, nesse local, constatou-se a maior discrepância quanto à relação de velocidade de aspiração de amostra entre os métodos. a média da relação da velocidade de aspiração apv/agv foi de 0,95, sendo a velocidade média no agv de 34,25 cm.s-1. cabe ressaltar que a velocidade média do ar na localidade foi de 111 cm.s-1 no período das amostragens, superior à velocidade de aspiração do ar nos amostradores. logo, no local c, a menor velocidade de aspiração de amostra no apv em relação ao agv, em condição de amostragem subcinética, e em atmosfera com partículas de maior diâmetro, levou à amostragem de partículas com distribuição de diâmetro inferior pelo apv, levando a resultados de concentração significativamente menores para esse método. o método de referência admite uma faixa ampla de velocidade de aspiração de amostra, de 20 a 35 cm.s-1. portanto, essa ampla faixa de velocidade confere a esse método um incremento à incerteza de seus resultados, sendo mais acentuada em atmosferas com partículas de maior diâmetro. conclusões os resultados demonstraram que o método do amostrador de pequeno volume apresentado é equivalente ao atual método de referência para determinação de pts estabelecido na norma abnt/nbr n° 9.547/97, na faixa de 0 a 100 µg.m-3 em ambientes com partículas finas. o método do amostrador de pequeno volume apresentou resultados de pts não equivalentes e inferiores aos obtidos com o método de referência em condições de atmosfera com partículas grosseiras originadas de ressuspensão de pó. o método de referência estabelecido em abnt/nbr n° 9.547/97 define uma faixa de velocidade de aspiração de amostra ampla, de aproximadamente 20 a 35 cm.s-1. isso confere incremento à incerteza de seus resultados, principalmente em atmosferas com partículas de maior diâmetro. o ajuste inicial da vazão de amostragem é de precisão restrita e apresenta limitação no seu controle durante a amostragem, o que contribui para o aumento da incerteza de seus resultados. o método proposto possibilita ajuste inicial da vazão com precisão e controle automático ao longo da amostragem, portanto reduz incerteza dos resultados atribuída à amostragem. é uma alternativa mais flexível que permite amostragem de pm10 e pm2.5 pela troca da cabeça de amostragem. referências abril, g. a.; diez, s.; pignata, m. l.; britch, j. particulate matter concentrations originating from industrial and urban sources: validation of atmospheric dispersion modeling results. atmospheric pollution research, v. 7, n. 1, 2015. http:// dx.doi.org/10.1016/j.apr.2015.08.009 al-jallad, f. a.; rodrigues, c. c.; al-thani, h. a. ambient levels of tsp, pm10, pm2.5 and particle number concentration in al samha, uae. journal of environmental protection, v. 8, n. 9, p. 1002-1017, 2017. https://doi. org/10.4236/jep.2017.89063 estudo de um método para amostragem de partículas totais em suspensão 37 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 26-38 almeida, s. m.; silva, a. 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ingenieure, 2012b. world health organization (who). air quality guidelines. global update 2005. particulate matter, ozone, nitrogen dioxide and sulfur dioxide, 2005. disponível em: <http://www.euro.who.int/en/health-topics/environment-and-health/ air-quality/publications/pre2009/air-quality-guidelines.-global-update-2005.-particulate-matter,-ozone,-nitrogendioxide-and-sulfur-dioxide>. acesso em: 10 fev. 2013. this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 57 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 turismo de base comunitária: convivencialidade e conservação ambiental resumo as contendas que vem sendo travadas com o fenômeno do turismo possibilitam repensar na atividade rumo a um novo modelo que atenda os critérios da sustentabilidade e também a um novo tipo de turista. neste estudo é apresentado o perfil da demanda turística que se identifica com a nova modalidade denominada “turismo de base comunitária”, por meio de pesquisa realizada junto aos visitantes das pequenas comunidades rurais de brejumirim, candonga, canhembora e rio sagrado de cima que compõe o território do microbacia do rio sagrado, em morretes no paraná. a partir da identificação das motivações e características deste novo tipo de turista, apresenta-se alguns conceitos e característica da área de estudo. a conclusão é que o perfil deste visitante analisados, está diretamente ligado à sua bagagem cultural e seu nível de consciência socioambiental. palavras-chave: turismo comunitário, sustentabilidade, motivações, perfil da demanda. abstract the strife against the tourism´s phenomenon makes possible to rethink the activity toward a new model, based on sustainability and that also cares the new type of tourist. in this study we present the tourist demand profile who is identifies with the new mode called "community-based tourism, through research conducted with visitors to the small rural communities brejumirim, candonga, canhembora and rio sagrado de cima that make up the territory micro sacred river basin in antonina(pr). it was possible to identify the motivations and characteristics of this new type of tourist. at the end of the article it presents the profile of visitor, which is related the cultural experience and social environment conscience. keywords: communitarian tourism, sustainability, motivation, the demand profile. isabel jurema grimm turismóloga, especialista em didática e metodologia de ensino, mestranda em desenvolvimento regional da universidade regional de blumenau (furb). e-mail: isabelgrimm@ibest.com.br carlos alberto cioce sampaio pós-doutor em ecossocioeconomia, professor da ufpr, setor litoral e programa de pós-graduação (doutorado e mestrado) em meio ambiente e desenvolvimento. pesquisador p&q-cnpq. associado fundador instituto lagoe. revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 58 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução nas últimas décadas o setor turístico experimentou uma vertiginosa expansão global, chegando a ser considerada de grande expressão na economia mundial. a ampliação geográfica do setor respondeu a processos distintos como: réplica às novas demandas de mercado; como estratégia de desenvolvimento local; e, sobretudo, para liberar e integrar mercados regionais (molina, 2003). na perspectiva de uma nova demanda, e na oportunidade de inclusão na atividade turística de comunidades distanciadas do contexto da economia globalizada, surge uma nova modalidade turística capaz de oferecer as mais variadas oportunidades de inserção e opção de vivências aos turistas: o turismo de base comunitária. o turismo comunitário não é apenas uma atividade produtiva, procura ressaltar o papel fundamental da ética e da cooperação nas relações sociais. valoriza os recursos específicos de um território e procura estabelecer relações de comunicação/ informação com agentes externos, entre eles e os visitantes. considera, portanto, a existência de uma relação dialética entre os turistas e a comunidade receptora, como afirma sampaio (2006, p. 6), ambos [visitantes e comunidades receptoras] considerados agentes de ação socioeconômica ambiental que devem repensar as bases de um novo tipo de desenvolvimento, regulando padrões de consumo e estilos de vida, e de um conjunto de funções produtivas e sócio-ecológicas, regulando a oferta de bens e serviços e seus impactos ambientais. o turismo de base comunitária acontece e é projeto piloto. segundo sampaio & coriolano (2009), é pensado como um projeto de desenvolvimento territorial sistêmico e sustentável, a partir da própria comunidade, na qual promove a convivencialidade 1 (illich, 1976) entre população originária residente e visitante. sendo de base comunitária, o turismo fomenta a relação social entre modos de vida distintos, resgatando e reconstruindo o interesse pelo outro, pelo diferente, pela alteridade, pelo autêntico. os socioempreendimentos, inerentes a esta modalidade, fazem parte do arranjo produtivo local denominado apl. com (arranjos socioprodutivos de base comunitária) e que oferecem aos visitantes atividades denominadas vivências. colocadas estas definições, este artigo tem por objetivo apresentar o perfil desse novo turista, elemento central de um turismo de base comunitária. o estudo foi realizado por meio de entrevistas realizadas junto ao visitantes locais, durante o período de um ano nas próprias comunidades, nas quais utilizando-se de pesquisa participante buscou-se conhecer os pontos de referência e pontos de interesse turístico. dentre as premissas do estudo, está aquela de que esta nova modalidade de turismo pode fazer diferença e colaborar na construção de uma sociedade mais sustentável, justa e igualitária aliada ao prazer de fazer turismo de uma maneira diferente. o campo empírico escolhido para guiar esta discussão é o território do rio sagrado, situado no município de morretes no estado do paraná. sua ênfase se dá nas motivações e no perfil dos visitantes das comunidades de que fazem parte da microbacia do rio sagrado. inserida na área de preservação ambiental (apa) de guaratuba, unidade de conservação ambiental de uso sustentável e também é parte integrante da reserva da biosfera (rebio) de floresta atlântica. no local concentra-se uma 1 illich define convivencialidade como o inverso da produtividade industrial…“a passagem da produtividade para a convivencialidade é a passagem da repetição da carência para a espontaneidade” (illich, 1976, p. 25). povoação de 520 famílias residentes e proprietários de chácaras. a área além de sustentar modos de vida tradicionais que sintetizam culturas indígenas, europeias e africanas possui expressiva biodiversidade (henríquez et al, 2009). o território do rio sagrado é formado por uma paisagem natural de surpreendente beleza onde se destaca o salto do sagrado como importante atrativo turístico. a construção da valorização social, cultural, ambiental e espacial demonstra que existe uma estética já socialmente estabelecida e preservada na qual reside a potencialidade de despertar o interesse dos visitantes. outro fator determinante do potencial paisagístico e natural do referido território é o fato desta porção da floresta atlântica abrigar mais de 65% das espécies de mamíferos e quase 50% das espécies de aves identificadas no paraná (miranda e urban, 2007). turismo: novas tendências, novos consumidores a palavra “turismo” surgiu no século xix, porém, a atividade estende suas raízes pela história. certas formas de turismo existem desde as mais antigas civilizações, mas foi somente após a 2ª guerra mundial, que ele evoluiu relacionado ao poder de compra das pessoas e a restauração da paz no mundo. na atualidade o turismo é uma das principais atividades econômicas geradoras renda, contribuindo para a troca de experiências e conhecimento, para a possibilidade de fazermos novos amigos e de descobrirmos o que cada lugar tem de especial (grimm, 2008). para se conceituar o turismo deve-se entender que ele é feito para as pessoas, que implica demanda ou turistas e que envolve o deslocamento destas pessoas ao destino, ou seja, para os lugares que ofertam um produto turístico capaz de motivá-las a viajarem. revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 59 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 sampaio (2005) destaca que o foco colocado no turismo, visto como fenômeno humano justifica-se pela necessidade de se levar em conta os interesses das comunidades receptoras no momento de se tomar decisões sobre diretrizes de políticas. para a organização mundial do turismo – omt, o turismo compreende as atividades que realizam as pessoas durante suas viagens e estadas em lugares diferentes ao seu entorno habitual, por um período consecutivo inferior a um ano, com finalidade de lazer, negócios ou outras. o turismo é causa-efeito de uma dinâmica humana, entre deslocarse e permanecer-se. novos modos de ação humana surgem, concomitantemente, quando modos de agir tradicionais estão desaparecendo (sampaio, 2005). percebe-se desta forma que surgem novos apontamentos para uma nova demanda turística, formada por consumidores mais informados e conscientes, com outras prioridades e que manifestam motivações mais complexas e variadas que em décadas passadas – caracterizada pela forte massificação e pelo status. diante da problemática ambiental que a sociedade atual está enfrentando, estes novos turistas demonstram ter maior consciência ecológica e preocupam-se com a preservação da autenticidade cultural das comunidades tradicionais (omt, 2001; coriolano, 2006). assim ao se ingressar no século xxi, a humanidade se depara com o homem buscando novos cenários, onde o consumo que proporciona status e desenha as relações sociais e o estilo de vida são marcas de “ser” e de poder (netto, 2009). buscadores de outro aspecto da vida diária, a simplicidade que desafia o modismo e privilegia a manutenção de hábitos e tradições antigas, reafirmando identidades e a sobrevivência das formas simples e dignas de viver. para satisfazer estes novos consumidores, outras modalidades de turismo estão surgindo, caracterizando a essência do turismo temático e possuindo definições e objetivos singulares. entre estas novas modalidades destacamos neste trabalho o turismo de base comunitário operacionalizado a partir de uma rede de sócio-empreendedores individuais e coletivos, no qual se auto-gestionam os recursos patrimoniais comunitários, como o arranjo das práticas democráticas e solidárias no trabalho e na distribuição dos benefícios gerados pela prestação de serviços turísticos, com vistas a fomentar encontros interculturais de qualidade com os visitantes (maldonado, 2005). de acordo com sampaio (2005), o turismo comunitário não se limita apenas à observação ou, ainda, à convivência com as populações autóctones, mas consiste também no envolvimento com os próprios projetos comunitários. o resgate do envolvimento, da solidariedade e do desenvolvimento humanizado passa pelo resgate e reconstrução da dimensão ética que surge nos espaços comunitários e são percebidos a partir da vivência exigindo que indivíduos se voltem para o outro, pois no anonimato não há solidariedade, não há cooperação. importante ainda observar a necessidade de adoção de ações e instrumentos de preparação e controle da atividade na localidade receptora. nota-se que muitos destinos turísticos vivenciam um ciclo de vida que atende ao investimento, desenvolvimento e consolidação, chegando a um rápido declínio tradicionalmente relacionado à massificação do local. para maximizar os resultados positivos no destino e, ao mesmo tempo, minimizar os impactos negativos é necessário incentivar o planejamento da atividade turística de forma sustentável. sem o pretérito de discutir o conceito de sustentabilidade e diante da multidimensionalidade deste, destacamos um modelo de análise que permite compreender a noção de sustentabilidade. sachs (1993) propõe cinco dimensões desta análise: a sustentabilidade social que objetiva maior equidade na distribuição de bens e renda, reduzindo a diferença entre padrões de vida de ricos e pobres; econômica que visa a eficiência econômica avaliada em termos macrossociais a alocação eficiente de recursos, além de constantes investimentos públicos e privados; a espacial buscando a obtenção de uma configuração rural-urbana mais equilibrada e melhor distribuída; cultural que se refere às mudanças baseadas na continuidade cultural, de raízes endógenas respeitando ecossistemas, cultura e área e a ecológica que pretende conservar a biodiversidade por meio da redução de consumo de recursos não renováveis, diminuição do volume de resíduos e poluição, definição de normas de proteção ambientais, intensificação de pesquisas em novas tecnologias etc. em vista disso, o turismo de base comunitária deve ser organizado e dirigido pelos moradores da comunidade, onde a participação de todos deve ser uma regra, minimizando os efeitos nocivos ao meio ambiente, não gerando exclusão, marginalidade e miséria. motivações e percepções de uma demanda a caracterização e conceituação da demanda são tão ambíguas que apresenta uma série de definições. para boullón (2001) é necessário que se faça uma análise completa dos seguintes tipos de demanda: a) demanda real: quantidade de turistas que há um determinado momento em determinado lugar; b) o turista real-consumidor potencial: refere-se aos gastos adicionais realizados durante a viagem e que não foram pagos antecipadamente. c) demanda histórica: registro estatístico da demanda real passado, para análise de suas variações e evolução. d) demanda futura: cálculo feito a partir da demanda histórica para avaliar o crescimento, estagnação ou diminuição da demanda a partir do presente. revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 60 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 e) demanda potencial: mercado emissor ainda não conquistado (demanda futura). no brasil a demanda apresenta aos poucos um comportamento que busca conhecer a cultura, os hábitos da população, a natureza e a história dos locais visitados. diante destas tendências de novos padrões, desponta-se um novo segmento de mercado, com foco nos anseios de uma geração que idealiza a ética, a identidade e, principalmente, as vivências, aproximando-se do que illich (1976) define como convivencialidade. estas vivências consistem em viver intensamente a experiência. o turista deixa de lado o papel de expectador passivo, se engaja na cena e se torna o protagonista, isto é, passa a contracenar, a ver, sentir e agir no cenário. deste modo, a motivação e a conduta dos turistas se caracterizam, cada vez mais, pelo crescimento da seletividade ao escolher o destino, da sensibilidade pelo meio ambiente e cultura local e pela exigência de qualidade da experiência (zamignan, 2009). portanto uma vez satisfeita as necessidades vitais do ser humano, ele passa a ter outra e entre elas se destaca a necessidade de viajar, onde a motivação se constitui o principal elemento na escolha do destino. max-neff (2001) sugere que a satisfação das necessidades na escala humana deve passar pelas dimensões existenciais ou ontológicas como: ser, ter (aqui não se refere a bens materiais), fazer e estar; e as necessidades axiológicas como: subsistência, proteção, afeto, entendimento, participação, ócio, criação, identidade e liberdade. esclarece ainda que o que muda na maneira de satisfazer as necessidades são o tempo e a cultura. para marx e engels (1996) num primeiro estágio, o homem deve dispor de condições materiais para viver e fazer história. porém, assim que satisfazem estas necessidades logo criam outras, e esta criação material se reproduz tão rapidamente quanto o próprio homem. para o turismo e o lazer as diferentes motivações que influenciam a demanda na tomada de decisão sobre que destino turístico escolher evidenciam que a atividade turística depende essencialmente da motivação das pessoas e, principalmente, de que suas necessidades vitais sejam satisfeitas. krippendorf (2003, p. 47) afirma que: (...) o ser humano viaja, sobretudo em função de um desejo de fuga. na verdade, esta seria a principal razão de ser do turismo hoje. o universo industrial é percebido como uma prisão que incita a evasão. e isto porque, na realidade, o mundo do trabalho é feio, o ambiente é desagradável, uniformizado e envenenado, o ser humano é tomado pela necessidade obsessiva de se liberar, o que torna inevitável o desejo de fuga. surgida a partir da revolução industrial a concentração urbana e a alienação do trabalho fez nascer no homem à necessidade de evasão e descanso. além da necessidade a vontade de viajar também é influenciada pelo modismo, pela mídia, pelo mimetismo e condicionada a disponibilidade de tempo, dinheiro e pelos determinantes geográficos e sociais. a sociedade pós-industrial fez surgir um novo perfil de turista que tem, como principal motivação de viagem, a busca da mudança de ambiente, o rompimento com o cotidiano, o inusitado. para ele a generalização da necessidade imperiosa de ampliação dos horizontes, do acesso a novas experiências para o enriquecimento pessoal se acentuará como maior instrumentalização para a acirrada competição no mercado de trabalho e também como motivo de satisfação individual. coriolano (2003, p. 121) destaca que as motivações para as pessoas viajarem são muitas: algumas ligadas à educação e à cultura, como saber como vivem e trabalham as pessoas de outros lugares, visitar monumentos, museus e ver peças de arte, conhecer melhor o mundo, compreender melhor os acontecimentos mundiais, assistir a eventos especiais culturais e artísticos. por prazer, assim como para escapar da rotina diária e das obrigações, fazer aventuras, visitar novos lugares, buscar novas experiências, ter aventuras românticas. por saúde e entretenimento, para descansar e recuperar-se do trabalho, do estresse, praticar esporte. viajar com a família, com amigos e parentes, visitar lugares de onde procede a família. (...) uma das maiores motivações na atualidade vem sendo aproveitar a natureza e assim surgiu o ecoturismo e o ecoturista, os hóspedes da natureza. a diversidade de experiências de viagens vem resultando em novos tipos de turistas que reafirmam, por um lado, as tendências tradicionais e, por outro, refletem a aparição de novas. montejano (1996) cita que estas novas tipologias se baseiam no que auliana poon chama de os “novos turistas”, que tem uma ampla experiência de viagens, selecionam mais e melhor seus destinos e a forma de viajar, valorizam mais os aspectos espirituais e ecológicos da viaje. buscam o real e o natural nos destinos, não o alterado; tem mais tempo livre e são mais flexíveis, são espontâneos em suas escolhas. as atividades turísticas formam parte das necessidades fundamentais e da qualidade de vida desse novo tipo de turista que dedicam mais tempo a essas atividades. para efeito desta pesquisa e perante a diversidade e complexidade das tipologias turísticas, muitas vezes, é impossível limitar-se à utilização de um modelo específico, pois as características que compõem a personalidade dos indivíduos são amplas e variadas. portanto, neste trabalho utilizou-se como base o perfil do turista da modalidade de turismo comunitário. revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 61 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 turismo comunitário: uma nova modalidade, outro tipo de turista por comunitário, maldonado (2005) caracteriza um sujeito coletivo, com direitos e obrigações, constituído com base na adesão voluntária de seus membros (indivíduos ou famílias), com ou sem sustento institucional no direito consuetudinário ou de viver em uma territorialidade comum. este artigo aborda o fenômeno turismo a partir da modalidade denominada turismo comunitário. sampaio (2005, p.113) destaca que turismo comunitário é: (...) uma estratégia de comunicação social que possibilita que experiências de planejamento para o desenvolvimento de base comunitária em curso, na qual a população autóctone se torna a principal protagonista, resgatando ou conservando seus modos de vida que lhes são próprios, possam ser vivenciadas através da atividade turística. pode-se observar que são muitas as vantagens para os adeptos desta nova modalidade de turismo, onde a interação com novas formas de vida diferentes da sua, mais simples favorecem o que pode ser chamado de experiências autênticas. na contribuição de coriolano (2003) o turismo comunitário é aquele desenvolvido pelos próprios moradores de um lugar que passaram a ser os articuladores da cadeia produtiva, onde a renda e o lucro ficam na comunidade e contribuem para melhorar a qualidade de vida. portanto deve-se tentar superar o atual modelo de desenvolvimento, tendo como características, sobretudo, as crises sociais decorrentes da má distribuição de renda e do baixo nível de educação, com necessidades políticas da sociedade tornando-se necessidades e aspirações de apenas um pequeno grupo privilegiado, que, aliás, é o que usufrui o chamado turismo de luxo, concentrador de riqueza nacional, determinando e promovendo os negócios e a comunidade, e criando o nosso túnel de necessidades econômicas, que se apoiam em uma abundância industrial sob a benção dos recursos naturais atuais. a promoção do turismo comunitário abre espaço para as comunidades, que são levadas à transformação das mesmas em núcleos receptores do turismo, buscando no mesmo, ferramentas para o desenvolvimento local, além de se auto-beneficiarem com a produção de produtos e prestação de serviços. aderem ao associativismo por meio de cooperativas e outras modalidades de organizações comunitárias. a modalidade de turismo de base comunitária surge num momento em que a demanda se apresenta cada vez mais ávida por novas experiências, buscando na vivencialidade a experiência de sua viagem. este novo turista seleciona mais e melhor seus destinos e a forma de viajar, valorizam os aspectos espirituais e ecológicos da viagem; buscam o real e o natural nos destinos, não o meio alterado; tem mais tempo livre e são mais flexíveis; as atividades turísticas formam parte das necessidades fundamentais e da qualidade de vida; dedicam mais tempo as atividades turísticas; são mais jovens e ao mesmo tempo a expectativa e qualidade de vida fazem com que se amplie o segmento da população da terceira idade; para eles as férias são menos planejadas; procuram independência fazendo um tipo de viagem distinto do modelo praticado pelas massas, planejando e organizando suas viagens e atividades turísticas. conhecer o tipo de turista é fundamental para planejar um novo produto turístico, portanto, a segmentação de mercado pode ser vista como uma forma de classificação do consumidor sob a perspectiva mercadológica o que facilita sua comercialização e garante o direcionamento dos esforços de venda e retorno do investimento. assim demandas potenciais que tenham necessidades e desejos, percepções de valores ou comportamentos de compra semelhantes podem ser alcançados tornando-se futuros turistas, levando em conta, essencialmente, pessoas que tratam o turismo como um fenômeno humano, e não como uma atividade exclusivamente econômica. área de estudo: breve análise da comunidade do rio sagrado a área estudada situa-se na microbacia hidrográfica do rio sagrado, composta pelas comunidades do rio sagrado de cima, canhembora, brejumirim e candonga (zona rural do município de morretes, pr), pertencente à área de preservação ambiental (apa) de guaratuba e a reserva da biosfera de floresta atlântica (rebio). a apa de guaratuba é uma unidade de conservação estadual de uso sustentável instituída pelo decreto estadual nº 1.234 de 27/03/92 (oliveira e sarney, 2000). a localidade de morretes situa-se aproximadamente a 65 km de curitiba (pr), a 45 km do porto de paranaguá (pr) e a 190 km de blumenau (sc). a principal rodovia de acesso até comunidade do rio sagrado é pela br. 277. para o interior da região os acessos são feitos por estradas de chão e apresentam certas dificuldades em alguns percursos. a estrada principal (estrada das canavieiras) é transitável. contudo, o excesso de chuvas na região, bem como a falta de manutenção das estradas dificulta muitas vezes o tráfego. em algumas ruas transversais não é indicada a passagem de veículos. vale destacar que a referida microbacia, integra a bacia hidrográfica litorânea, inserida na reserva da biosfera de floresta atlântica (iap, 2009). o território do rio sagrado é formado por uma paisagem natural de surpreendente beleza cênica onde se destaca o salto do sagrado como importante atrativo turístico. a construção da valorização social, cultural, ambiental e espacial demonstra que existe uma estética já socialmente estabelecida e preservada na qual reside a potencialidade de despertar o interesse dos visitantes revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 62 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 outro fator determinante do potencial paisagístico e natural do referido território é o fato desta porção da floresta atlântica abrigar mais de 65% das espécies de mamíferos e quase 50% das espécies de aves identificadas no paraná (miranda e urban, 2007). em referência aos aspectos sociopolíticos as comunidades estão organizadas em duas associações. a associação de moradores do rio sagrado (amorisa) com a principal finalidade da gestão do abastecimento da água, e a associação comunitária candonga com a finalidade da agroindustrialização de produtos in natura em sua sede (onde está instalada uma cozinha comunitária) e desenvolve ações com o intuito de atuar na defesa dos interesses sociais, culturais e econômicos das famílias associadas. em ambas as associações os membros se reúnem com periodicidade mensal. as comunidades contam também com o barracão são francisco de assis, vinculado à igreja católica, onde se realiza a principal festa da comunidade intitulada festa de são francisco. no local encontram-se 520 famílias, das quais 270 são consideradas residentes e 250 famílias não-residentes, ou seja, possuem propriedades para o lazer em finais de semana. algumas das famílias residentes são pequenas produtoras agrícolas. atividades produtivas da localidade aldeã as comunidades inseridas na microbacia do rio sagrado se constituem num pequeno povoado caracterizado como rural, com uma economia baseada na pequena produção agroindustrial da cana-deaçúcar, da mandioca e de frutas e verduras e são organizados pelos sócioempreendimentos localizados na região. a banana abundante no local é importante matéria-prima para a produção de doces, balas, chips e para produção do artesanato feito com a fibra da bananeira. na cozinha comunitária 20 famílias preparam compotas e conservas de frutas típicas do local, bala de banana, bolachas e os chips de mandioca e de banana. o comércio é pequeno carecendo de diversificação. na localidade encontram-se duas pousadas, alguns bares, pequenos mercados (cuja venda restringe-se a produtos de primeira necessidade), uma pequena loja de roupas, um salão de beleza, uma de materiais de construção e uma chácara que vende plantas ornamentais e outra que vende o sorvete sabor da serra. não há farmácia, açougue, correios, supermercado, padaria ou confeitaria. os produtos artesanais podem ser adquiridos diretamente com os produtores da comunidade; através da hospedaria montanha beija-flor dourado, a qual expõe diversos produtos artesanais para os hóspedes, além da cozinha comunitária, na sede da associação comunitária candonga. há ainda a possibilidade de compra do artesanato na feira de morretes, que acontece no centro da cidade, onde um grupo de moradores das comunidades da microbacia expõe e vendem seus produtos. o turismo solidário – modalidade já conceituada anteriormente acontece na localidade e é segundo sampaio & coriolano (2009) pensado como um projeto de desenvolvimento territorial sistêmico (sustentável) a partir da própria comunidade, na qual promove a convivencialidade entre população originária residente e visitante. sendo de base comunitária, o turismo fomenta a relação social entre modos de vida distintos, resgatando e reconstruindo o interesse pelo outro, pelo diferente, pela alteridade, pelo autêntico. infraestrutura local: sem farás decorativas para receber o visitante na localidade existem minimercados, bares, igrejas, escolas e um posto de saúde. a criação de um espaço social composto de uma cozinha comunitária e de uma biblioteca são exemplos da iniciativa de trabalho tendo como parceiros a universidade (por meio do conhecimento científico) e comunidade local, neste caso o grupo da terceira idade (aliando o conhecimento tradicional), que está trazendo resultados positivos. a infraestrutura para o turismo ainda é modesta. contudo no local é possível desfrutar de momentos agradáveis, pois na comunidade está disponível uma série de vivencialidades capazes de ocupar de forma prazerosa o tempo dos visitantes. vale lembrar que como em qualquer outro local que atenda aos turistas é necessário agendar a visita/hospedagem. as opções de vivencialidades são: o turismo como elemento formados da consciência ambiental a apa de guaratuba teve seu plano de manejo concluído em 2006, contudo a aplicação e fiscalização do seu conteúdo ainda não são evidenciadas. entre os muitos problemas relacionados à ocupação do território se confirmar a difícil relação homem – natureza. de acordo com o estudo feito para o plano de manejo da apa de guaratuba a região de morretes (território onde estão inseridas as localidades em estudo) apresenta a condição especial de fazer limites com regiões de características importantes para o planejamento das ações subsequentes, podendo destacar: a) o processo de expansão da atividade agrícola para dentro dos limites da apa; b) a elevada pressão promovida pela expansão demográfica; c) o estabelecimento de atividades ligadas ao turismo e chácaras de lazer em substituição a agricultura tradicional; d) a ocupação das porções mais privilegiadas, sob o ponto de vista agronômico, pela agricultura comercial, ou seja, mais tecnificada e intensiva em insumos industriais; e) limitações do modelo atual de agricultura familiar tradicional em garantir a reprodução física e material dos agricultores e sua família (iap, 2009). revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 63 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 vivência ofertada descrição da atividade engenho de farinha os turistas participam da demonstração do processo de transformação artesanal da mandioca em farinha e biju, em um antigo engenho de farinha. café é possível conhecer todo o seu processo de fabricação, que vai desde a retirada do grão do cafeeiro até o café pronto para ser consumido. cozinha comunitária são preparadas compotas e conservas de frutas típicas do local, bala de banana, bolachas e o de mandioca e de banana. incluem-se ainda as atividades de agroecologia onde os turistas são levados para conhecer cultivos de horta sem o uso de agrotóxico e com adubação orgânica. ervas medicinais é possível acompanhar a extração de ervas e fabricação artesanal de essências fototerápicas, sendo que o visitante conhece um pequeno laboratório onde se trabalha com ervas naturais, no qual são preparados cremes, pomadas, travesseiros aromáticos e repelentes. artesanato com fibra da bananeira e cipó imbé. o turista pode acompanhar a extração da fibra da bananeira e do cipó e a confecção do artesanato, onde é demonstrado o processo de seleção e secagem da fibra na propriedade e são confeccionados itens de decoração artesanais. trilha no bananal passeio por trilhas abertas na mata, onde é possível chegar até belas cachoeiras. roda de música a roda de viola ao redor da fogueira é oferecida por músicos regionais e nesta atividade são tocadas músicas tradicionais e as pessoas são motivadas a participarem da cantoria. alambique a agro-industrialização da cana-de-açúcar, que ocorre a partir de uma unidade de destilação e a produção artesanal de licores. os visitantes recebem informações a respeito da fabricação da cachaça, que vai desde a extração da cana até o engarrafamento do produto. observação de pássaros os visitantes recebem informações sobre as características dos pássaros encontrados no local. depois são guiados pela floresta para realizar a observação. a vivência é baseada em estudos de ornitologia, oferecida por uma estudante de biologia, e na sabedoria tradicional de um agricultor local, que oferece serviços de guia comunitário. ioga e reiki terapias complementares. feira de trocas espaços para novas e velhas formas de relacionamento para a troca de bens, serviços e saberes, não sendo necessária a utilização de dinheiro para intermediar a troca. a periodicidade é mensal, realizada no último sábado de cada mês. está em sua 25ª edição e tem como principais participantes os próprios moradores da comunidade e visitantes. quadro 1. vivências oferecidas pela hospedaria e espaço da convivencialidade montanha beija-flor dourado. fonte: adaptado pela autora a partir de: www.montanhabeijaflordourado.com.br e zamignan, 2009. http://www.montanhabeijaflordourado.com.br/ revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 64 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 ainda de acordo com o plano de manejo da apa de guaratuba nesta unidade de conservação as atividades produtivas desenvolvidas são a agricultura familiar; agricultura moderna ou comercial; pecuária familiar; exploração mineral; pesca; agroindústria fabricação de produtos alimentícios; prestação de serviços (chácaras); extrativismo animal (caça); extrativismo florestal (ornamentais, bromélias, xaxins, palmito). configurando em conflitos entre população local e preservação ambiental. entre as atividades conflitantes que podem ocorrer em quase toda a extensão da apa de guaratuba o mesmo plano de manejo destaca ainda a extração desordenada de recursos florestais e animais; ocupação desordenada; uso de agrotóxicos; caça; mineração; degradação de sítios arqueológicos; reflorestamento espécie exótica invasora (pinus). outro fator determinante que se apresenta também na área de estudo é a ocupação do solo. segundo ibge (2002), há franca predominância da categoria proprietários, seguida pela do ocupante/posseiro. as informações colhidas junto aos técnicos que atuam na região apontam posseiros como categoria predominante. fica o registro da necessidade de aprofundar o conhecimento das questões da titulação das terras e a dupla apropriação dos lotes. a atividade produtiva nas comunidades inseridas na microbacia do rio sagrado, que se constituem num pequeno povoado caracterizado como rural, está baseada na pequena produção agroindustrial da cana-deaçúcar, da mandioca, de frutas e verduras e, são organizados pelos sócioempreendimentos localizados na região. a banana abundante no local é importante matéria-prima para a produção de doces, balas, chips e para produção do artesanato feito com a fibra da bananeira. na cozinha comunitária 20 famílias preparam compotas e conservas de frutas típicas do local, bala de banana, bolachas e os chips de mandioca e de banana. neste contexto ocupacional, surge a necessidade de políticas que visem a sustentabilidade local aliado à participação comunitária que poderá então gerir seus interesses sociais e econômicos congregados à preservação do meio ambiente. no território do rio sagrado o turismo é importante atividade e o sucesso dos projetos depende principalmente de uma conscientização dos membros da comunidade com relação aos problemas ambientais, notadamente a conservação dos recursos naturais. as atividades de turismo estão intimamente ligadas às características e às condições ambientais e qualquer problema neste âmbito acarretará, sem dúvidas, impactos negativos nessa atividade descaracterizando esta modalidade turística que prima pela qualidade ambiental e conservação das características culturais do local. o que se tem observado nestas localidades que trabalha no sentido de receber visitantes é uma constante mudança no trato com a natureza, que passam a privilegiá-la, pois, percebem que esta é fundamentalmente o principal atrativo do local. contudo a fragilidade do ambiente requer um zoneamento geoambiental que permita identificar as áreas mais suscetíveis à erosão; definir áreas a serem recuperadas ou de proteção ambiental; gerar informações que embasem o planejamento ambiental (proteção, conservação, recuperação ambiental) e possibilitem a tomada de ações educativas e preventivas no planejamento do uso do solo, como atividades agrícolas, silvicultura e o turismo. assim o turismo comunitário exercido de forma planejada e controlada pode colaborar tornando esta uma atividade de baixo impacto negativo e de grande responsabilidade social e ambiental no que tange à preservação do meio ambiente e da cultura local. nesse sentido a pesquisa realizada com o objetivo de avaliar o perfil do visitante da modalidade de turismo comunitário, apresenta de forma positiva que as localidades vêm recebendo um turista responsável preocupado com as questões ambientais e com a preservação da cultura local, corroborando ainda para a diversificação da produção e comercialização dos produtos agro industrializados e do artesanato local. assim, o turismo implementa a renda dos moradores constituindo-se em fonte de renda e emprego. negativamente percebe-se a falta de qualificação para receber o turista, bem como da falta de conhecimento para administrar e diversificar as possibilidades de negócio. contudo, várias ações estão sendo executadas numa parceria entre comunidade local e universidades (furb – blumenau e ufpr – litoral), com o intuito de minimizar estas questões por meio da realização de oficinas de trabalho. dessa forma a atividade turista no local caminha para uma melhor profissionalização atentando para questões de preservação ambiental e da valorização da cultura autóctone. material e método o perfil do turista que visita a comunidade na realização desta pesquisa, tendo como estratégias de coleta e análise dos dados técnicas qualitativas e quantitativas de investigação, assim como utilizou-se do tipo de pesquisa participante. a pesquisa participante se desenvolve a partir da interação entre pesquisadores e membros das situações investigadas envolvendo um processo de investigação, de educação e de ação, com o objetivo de mudança ou transformação social. (haguette, 2003). na fase principal, do trabalho compreendido foram realizadas entrevistas semiestruturadas através de um roteiro de coleta de dados com visitantes que participaram das experiências de turismo comunitário. com o levantamento foi o de identificar o perfil do turista, bem como conhecer sua percepção em relação ao turismo de base comunitária. outra forma revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 65 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 adotada para a coleta de dados foi a participação e acompanhamento das vivências nas comunidades. o questionário a ser respondido constituiu-se em questões fechadas e questões abertas. as questões fechadas tinham como principal objetivo identificar o perfil dos turistas do rio sagrado (local de origem, gênero, faixa etária, estado civil, grau de instrução, profissão, renda mensal) e para a identificação das preferências quanto à operacionalização da viagem (como foi organizada, os meios de transporte e de hospedagem utilizados, tempo de permanência no destino, média de gastos da viagem, acompanhantes). já para levantar os principais fatores motivacionais e analisar a percepção e concepção dos visitantes sobre turismo comunitário, utilizou-se de questões abertas. devido à problemática de sazonalidade turística do destino, houve dificuldade na aplicação dos questionários, pois as visitas ao rio sagrado acontecem em períodos alternados, não tendo uma demanda constante. cabe ressaltar que a própria forma de avaliar a os resultados obtidos pode apresentar-se como limitação da pesquisa, uma vez que retrata a realidade por uma determinada ótica, não esgotando as possibilidades de avaliações posteriores. nesse sentido, após análise, interpretação e avaliação dos resultados, a pesquisa teve como direcionamento principal à apresentação dos resultados obtidos, sobre o perfil do turista que visita as comunidades com intuito de mostrar aos residentes quais são os principais motivações dos turistas e quais são suas percepções do destino, para que possam futuramente, potencializar a oferta de vivências ou de produtos. buscou-se ainda fornecer dados que possam conscientizar os moradores locais da necessidade da preservação ambiental e da valorização da cultura local para o sucesso da atividade turística no território. resultados e discussões as comunidades do rio sagrado têm recebido visitantes que buscam um diferencial. em sua grande maioria são brasileiros provenientes da região do entorno, os estrangeiros são jovens estudantes e pesquisadores chilenos que participam do projeto coordenado pelo instituto lagoe, laboratório de gestão de organizações que promovem o ecodesenvolvimento, em parceria com a universidade regional de blumenau (furb) e universidade federal do paraná, setor litoral, juntamente com a associação comunitária candonga e associação dos moradores do rio sagrado (amorisa) na qual vem articulando uma rede de esforços de organizações que pensam sistemicamente (globalmente) e atuem comunitariamente (localmente) nas comunidades da microbacia do rio sagrado, morretes (pr), transformada em uma zona de educação para o ecodesenvolvimento. a faixa etária dos visitantes oscila e o grau de instrução dos entrevistados são geralmente estudantes universitários de graduação e pós-graduação. muitos são ainda estudantes, outros professores, funcionários públicos, e empresários. vale destacar que muitos vão ao local para pesquisa, conhecimento e descanso. entre os visitantes é possível perceber um alto grau de exigência, pois a maioria viaja com muita frequência havendo assim comparatividade quanto à qualidade do produto, e serviços oferecidos. isso sugere a necessidade de profissionalização dos agentes locais que atuam na área do turismo para que possam se adequar às exigências do mercado, sem, no entanto perder a autenticidade. o tempo de permanência e gastos médios no local ainda é baixo, podendo ser aumentado com a melhoria das atrações e divulgação (plano de marketing) deste destino turístico. outro fator importante é a frequência da viagem que ocorre várias vezes ao ano e em sua maioria por grupos vindo de ônibus com a viagem agendada. os fatores motivacionais que levam o turista a conhecer o rio sagrado, relacionaram-se ao interesse pelo estudo e/ou pesquisa, pelo contato com a natureza e pelo desejo de conhecer outros povos e culturas (ver gráfico 01). fatores motivacionais 8% 37% 18% 9% 17% 11% turismo estudo/pesquisa contato com a natureza observação da fauna/flora conhecer outros povos/culturas outros gráfico 01 – fatores que motivam o visitante a conhecer o rio sagrado. fonte: zamignan, 2009. revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 66 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 a satisfação e a realização dos desejos ao se programar uma viagem é elemento fundamental. os visitantes do rio sagrado demonstram-se satisfeitos quanto à oferta (produtos, serviços, vivências e atendimento) oferecidas, o que resulta em interesse em retornar ao local. a avaliação feita pelos turistas contemplou critérios da infraestrutura básica, de apoio e turística, resultando satisfatoriamente em vários itens. porém a sinalização e o acesso ao local receberam as menores notas o que denota a necessidade de melhorias. na pesquisa foi possível expressar o sentimento do entrevistado quanto ao lugar visitado. na percepção intelectual do entrevistado destacamse: um meio para a conservação de modos de vida de comunidades tradicionais e a preservação da biodiversidade. que é uma linda intenção, mais precisa de gente com decisão e compromisso com aquilo. é um trabalho de longo prazo e de muita persistência e educação constante. turismo comunitário valoriza os povos e seus costumes, o elemento fundamental desse turismo é a comunidade receptiva e não somente a satisfação do turista, o desenvolvimento endógeno proporciona dinâmicas microrregionais valorizando aspectos locais e promovendo de alguma forma a sustentabilidade da localidade. acredito que a aproximação com os moradores de um lugar, passando a articular e construir a cadeia produtiva deixando a renda no lugar para a melhoria da qualidade de vida dos seus moradores uma modalidade de turismo que, ao contrário do turismo de massa (convencional), não se inspira na lógica do capital. o turismo comunitário privilegia comunidades tradicionais que são esquecidas ou desfavorecidas por essa lógica. acho muito bom, desde que o meio ambiente seja respeitado, seguindo-se o código ambiental, tendo a consciência de que esta atividade ocorre em uma área de preservação ambiental. uma forma alternativa à convencional de fazer turismo, preocupada com os impactos gerados e na manutenção de modos de vida tradicionais e biodiversidade. é aquele tipo de turismo que busca oportunizar alternativas para comunidades com desvantagens socioeconômicas, onde os próprios integrantes da comunidade gerem a atividade oferecendo a possibilidade de contato e trocas de experiências com os visitantes do local. tipo de turismo onde a pessoas procuram novas vivências, troca de experiências e por contra parte um acolhimento da comunidade local. turismo realizado em comunidades pouco desenvolvidas como meio de possibilitar o desenvolvimento das mesmas e também a geração de empregos e novas oportunidades. dada a importância do meio natural como atrativo turísticos nessas localidades, evidencia-se que os danos ambientais provocados pelo turismo ou pelo seu desenvolvimento descontrolado como poluição, destruição da paisagem natural e de áreas agro-pastoris, instalação de equipamentos e infraestrutura para o turismo, destruição da fauna e da flora, degradação da paisagem de sítios arqueológicos e de monumentos, congestionamentos, conflitos e tensões sociais, competitividade podem ser minimizados a partir do planejamento adequado e do apoio à estas comunidades no que tange ao desenvolvimento da atividade turística. destaca-se ainda, que as comunidades receptoras devem ter conhecimento sobre turismo e sobre turistas e de todos os impactos que a atividade pode provocar no território e na cultura local, assim como os turistas também devem conhecer e respeitar os locais visitados, pois, dessa maneira não serão originados conflitos entre visitantes e visitados. considerações finais pode-se dizer que a vantagem para o turista em realizar o turismo comunitário começa com uma nova forma de relação ou de intervenção com a realidade tão distante da sua, favorecendo o que se pode chamar de experiência autêntica (ribeiro, 2009). outra relação importante neste novo tipo de turismo é a troca de experiência que não se constitui em algo artificial. ela ocorre exatamente como é: sem intervenções, sem disfarces, sem cenários. ela é a realidade nua e crua da vida e da lida diária dos habitantes dessas localidades que o turista passa a fazer parte, e, portanto deve estar preparado para poder respeitar as diferenças, no sentido de promover culturas sustentáveis. outro determinante do turismo comunitário é o contato com a natureza até mesmo em lugares pouco explorados, podendo atender a dinâmica de conservação de locais muitas vezes ameaçados pela exploração extrativista. no rio sagrado a intocabilidade da natureza pode ser percebida. longe de apresentar uma situação positiva no que concerne à preservação meio natural, as comunidades caminham passo a passo junto com a comunidade acadêmica para a solução de seus problemas ambientais. é bom destacar que muitas atrações naturais da região ainda não são visitadas, como é o caso da inúmera quantidade de cachoeiras existentes e que ainda não recebem turistas por estar em lugares de difícil acesso ou mesmo serem conhecidas somente por moradores locais. o perfil dos turistas que visitam estas comunidades está diretamente ligado à sua bagagem cultural e seu nível de consciência socioambiental. para eles o turismo comunitário é uma forma alternativa à convencional de fazer turismo, onde a aproximação com os moradores do lugar passa a articular e construir a cadeia produtiva deixando a renda no local para a melhoria da qualidade de vida dos seus moradores. na visão revista brasileira de ciências ambientais – número 19 – março de 2011 67 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 desta demanda esta modalidade de turismo se desenvolve a partir dos modos de vida e costumes dos moradores de uma determinada comunidade, fazendo com que se preocupem com os impactos gerados e na manutenção dos modos de vida e na preservação da biodiversidade. seu perfil está diretamente ligado à possibilidade de contato e troca de experiência com o local visitado. os benefícios para as comunidades locais que dependem de uma atividade de baixo impacto (número controlado de turistas) para diversificar sua economia e preservar o meio ambiente, divulgar sua cultura por meio da convivencialidade e gestionar suas atividades sociais com dignidade, passa pelo turismo de base comunitária. para o turista consciente a vantagem de colaboração, participação e convivência com mundos diferentes, para que possa aprender a respeitar as alteridades, pois a partir delas equilibramos a existência da vida no planeta chamado terra. com tudo antes de encerrarmos este artigo vale lembrar que o rio sagrado é um território frágil desde o aspecto geológico e paisagístico natural, carecendo de atitudes conscientes para a proteção do meio ambiente tanto quanto da comunidade que ali vive quanto dos visitantes. o turismo nestas comunidades encontra-se em fase incipiente, onde a demanda é caracterizada pela sazonalidade, o que influencia na procura por determinados produtos (natureza) e serviços (ainda não qualificado). há necessidade de profissionalização para bem receber e administrar a atividade turística são fatores determinantes para o bom desempenho do turismo local. referências boullon, r. c. planejamento do espaço turístico. bauru: 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13,66; 4,41; 2,31 e 1,66 mg g-1. já os valores obtidos por cs–gla, para a mesma sequência de íons, foram de 20,25; 3,42; 2,54; 9,23 e 8,77 mg g-1. palavras-chave: metais pesados; poluição; remoção; recursos hídricos; reticulação. abstract in this work, multi-elements solutions with metallic ions of different initial concentrations were prepared to compare the removal capacities of chitosan membranes cross-linked with epichlorohydrin (cs−ech) and glutaraldehyde (cs−gla). the pseudo-second kinetic equation presented better fit in cs–ech, while the pseudo-first kinetic model obtained a higher correlation coefficient in cs–gla sample, except for al3+ ion. the freundlich isotherm presented the best fit in both types of membrane. cs–ech membrane obtained sorption capacity for cu2+, pb2+, al3+, zn2+e cd2+, respectively, of 53.87, 13.66, 4.41, 2.31 and 1.66 mg g-1. the values obtained by cs–gla membrane for the same sequence of ions were of 20.25, 3.42, 2.54, 9.23 e 8.77 mg g-1. keywords: heavy metal; pollution; removal; water resources; crosslinking. doi: 10.5327/z2176-947820180278 estudo comparativo de adsorção de íons metálicos em meio aquoso por membranas de quitosana reticuladas comparative study of metal ions adsorption in aqueous media by cross-linked chitosan membranes faria, c.c.; tonello, p.s. 102 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 101-115 introdução os recursos hídricos têm sido historicamente impactados com a introdução de grandes volumes de metais potencialmente tóxicos (mpt) provenientes de atividades dos setores primário (agricultura e mineração), secundário (indústrias metalúrgica, química, tecnológica, alimentícia etc.) e doméstico (wang & chen, 2014; uddin, 2017). desse modo, os múltiplos usos da água podem ser comprometidos, pois muitos desses metais apresentam alta persistência ambiental e, em determinadas concentrações, podem causar sérios danos ao meio ambiente e à saúde pública (wu et al., 2016). esses impactos negativos, por sua vez, ocorrem principalmente quando os mpt se bioacumulam em plantas e animais ou biomagnificam nas cadeias tróficas (mgbemena & obodo, 2015). as respostas fisiológicas mais frequentes a esses poluentes culminam em efeitos carcinogênicos, mutagênicos e teratogênicos, bem como em desregulamento do sistema endócrino (koedrith et al., 2013; yang et al., 2015), desordens neurológicas e alterações comportamentais (ali et al., 2013). desse modo, visto que a poluição por mpt em meio aquoso constitui processo dinâmico e complexo, fica evidente a importância da aplicação de técnicas que promovam o monitoramento das águas ou a remoção de íons. portanto, esses procedimentos são extremamente importantes, pois recuperam a qualidade da água e proporcionam o uso sustentável dos recursos hídricos. nos últimos anos, é possível notar um crescente interesse da comunidade científica no desenvolvimento de produtos e procedimentos que promovam a separação dos metais pesados de águas residuais, tendo o processo de adsorção recebido atenção especial por constituir uma técnica simples, barata e de comprovada eficácia na remoção desses poluentes (benassi et al., 2006; wang & chen, 2014). o mecanismo-base desse processo, por sua vez, consiste na transferência de massa por meio da qual uma substância é transportada passivamente da fase líquida para a superfície de um sólido (adsorvente), em que, então, serão estabelecidas ligações por meio de interações físicas e/ou químicas que culminarão na redução da concentração dos contaminantes em solução (green, 2007; rouquerol et al., 2013). para atender às atuais exigências em termos de sustentabilidade e eficiência, é necessário que o adsorvente utilizado, entre outras características, tenha grande seletividade aos metais-alvo, produza baixa quantidade de resíduos secundários, seja de fácil aquisição, reutilizável, eco-friendly e biodegradável (benassi et al., 2006; kyzas & kostoglou, 2014). quitosana: aplicação ambiental com essas premissas, muitos trabalhos científicos têm utilizado a quitosana (cs) e seus derivados para a remoção de íons metálicos em níveis traço de meios aquosos (rinaudo, 2006; wang & chen, 2014; crini et al., 2017). esse biossorvente é um heteropolissacarídeo renovável, atóxico, abundante, acessível e obtido por meio da reação parcial de desacetilação dos grupos acetamina (r-nhcoch 3 ) da quitina (polímero natural oriundo da estrutura esquelética de artrópodes, anelídeos, moluscos e celenterados, da parede celular de fungos, das leveduras e das algas) (rinaudo, 2006; islam et al., 2017). a quitosana apresenta característica hidrofílica, polieletrolítica em meio ácido e é composta de grupos 2-amino-2-desoxi-d-glicopiranose (glcn) (em maior proporção) unidos por ligações glicosídicas do tipo β (1→4) (benassi et al., 2006; crini et al., 2017). a grande capacidade de remoção desse biopolímero para diversos poluentes, entre eles, os íons metálicos, deve-se aos pares de elétrons livres dos átomos de n e o, respectivamente, dos grupamentos funcionais amina (–nh 2 ) e hidroxila (–oh) presentes ao longo de sua cadeia, que podem ser carregados positiva (em ph ácido) ou negativamente (em ph básico) e atuam como importantes sítios de coordenação (igberase & osifo, 2015). apesar de a quitosana apresentar altas taxas de adsorção em seu estado natural, seu desempenho pode ser maximizado por meio de modificações químicas que são facilmente realizadas ao utilizar a reatividade do grupamento amínico primário da posição c2 e dos grupos hidroxila das posições c3 e c6 (wang & chen, 2014; islam et al., 2017). essas modificações, no entanto, ocorrem sem alterar a estrutura fundamental do biopolímero e conferem à quitosana novas propriedades (aumento da densidade dos locais de adsorção estudo comparativo de adsorção de íons metálicos em meio aquoso por membranas de quitosana reticuladas 103 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 101-115 e mudança de suas posições originais) ou melhoram as preexistentes (potencialização da seletividade, aumento da resistência física/mecânica e ampliação do espectro de ph para a remoção de íons metálicos) (yong et al., 2015; 2016). as técnicas de derivatização são bastante diversificadas, porém as mais relatadas na literatura são: inserção de grupos funcionais (badawi et al., 2017), imobilização (shaker & yakout, 2016), impressão de íons (monier et al., 2016) e reticulação (thakur & voicu, 2016). reticulação a reticulação ou reação de entrecruzamento pode ser reversível ou não e é realizada por agentes mono (ex.: epicloridrina — ech) ou bifuncionais (ex.: glutaraldeído — gla) que são “capazes” de unir as cadeias poliméricas da quitosana por mecanismos reacionais (gonsalves et al., 2011). a intensidade do entrecruzamento, contudo, sofre influência das condições experimentais (temperatura, ph e tempo de reação) (beppu et al., 1999), das características físico-químicas do biopolímero (grau de desacetilação — gd — e massa relativa) (gupta & jabrail, 2006) e do agente reticulador (tipo e concentração) (berger et al., 2004). laus e de fávere (2011) estudaram o efeito do ph na capacidade máxima de adsorção (q máx ) de quitosana reticulada com ech e trifosfato (tpp) para íons cu2+ e cd2+ em soluções aquosas. os valores de ph que obtiveram maior q máx para cu2+ e cd2+ foram, respectivamente, de 6,0 (q máx =130,72 mg g-1) e 7,0 (q máx =83,75 mg g-1). motawie et al. (2014) reticularam quitosana derivada de carapaça de camarão com ech sob condições alcalinas para determinar q máx de íons u6+ em soluções de ph variando de 1 a 3. o melhor resultado foi obtido a 30°c, com ph=3 e em 120 minutos de tempo de contato. a solução em ph=1 apresentou menor remoção em razão da grande protonação dos grupos amina que reduziu a disponibilidade dos sítios de coordenação para os íons u6+. kyzas et al. (2014) observaram ganho na capacidade de adsorção do pó de quitosana para o íon cd2+em soluções aquosas, após modificação com ácido itacônico e retilação com gla ou ech. os valores de q máx obtidos foram de 405 e 331 mg g-1 para gla e ech, respectivamente. entretanto, o processo de reticulação em quitosana pode, em alguns casos, reduzir sua capacidade adsortiva para íons metálicos (osifo et al., 2008), visto que os agentes reticulantes reagem com os principais sítios de coordenação desse biopolímero (grupamentos amínicos e hidroxílicos) para formar as ligações cruzadas (gonsalves et al., 2011). sahin et al. (2011), por exemplo, protegeram os grupos (–nh 2 ) da quitosana com benzaldeído antes da reticulação com ech e da inserção de novos grupos funcionais no biopolímero, para estudar a remoção de íons cu2+ em meio aquoso. verificou-se que a reticulação se deu preferencialmente nos grupos c 6 –oh da quitosana. diante do exposto, o presente trabalho teve a finalidade de realizar um estudo comparativo da capacidade de adsorção de íons metálicos potencialmente tóxicos por membranas de quitosana modificadas por reticulação com epicloridrina (cs–ech) ou glutaraldeído (cs–gla) (via reação heterogênea e covalente de entrecruzamento), visando à utilização desses materiais em possíveis processos de remediação de águas e/ou efluentes contaminados. para isso, foram utilizadas soluções aquosas sintéticas multielementares (al3+, cu2+, pb2+, cd2+ e zn2+) em variadas concentrações. materiais e métodos para atender ao objetivo proposto, membranas de quitosana foram produzidas e então reticuladas com ech ou gla. as alterações em âmbito químico e morfológico resultantes dessa modificação foram observadas, respectivamente, por espectroscopia na região do infravermelho com transformada de fourier (ftir), acoplada a um elemento de reflexão total atenuada com cristal de diamante (atr), e por microscopia eletrônica de varredura (sem) com sonda para espectrometria de raios x por energia dispersiva (eds). os testes de cinética e de equilíbrio de adsorção foram realizados por meio do preparo de soluções multielementares (cu2+, pb2+, al3+, zn2+ e cd2+) com diferentes concentrações (em ph 5,0; i=0,01 mol l-1 (nano 3 ) e t=25°c) contendo a mesma quantidade de massa de adsorvente. alíquotas foram extraídas dos erlenmeyer em tempos regulares até o final do experimento (2.280 min) faria, c.c.; tonello, p.s. 104 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 101-115 para quantificar os metais remanescentes em solução por meio de espectrometria de emissão óptica com plasma acoplado indutivamente (icp-oes). em posse dos dados experimentais, as taxas de remoção e o tempo de equilíbrio foram determinados. os modelos de pseudoprimeira e pseudossegunda ordens foram aplicados para averiguar qual processo preponderou durante a adsorção dos analitos; e o estudo do equilíbrio de adsorção foi realizado aplicando os modelos de isotermas de langmuir e freundlich aos dados experimentais para determinação de q máx . síntese das membranas de quitosana uma solução de 1% em massa de quitosana (gd entre 75 e 85% e peso molecular médio de 122,74 kda) (sigma-aldrich®, st. louis, estados unidos) foi obtida com a dissolução de 5 g do polímero em 495 ml de ácido acético (3% em volume) (merck®, são paulo, brasil), mantendo-se sob agitação magnética (quimis®, q221m, diadema, brasil) a 140 rpm, em temperatura constante de 25°c, por 24 horas. a solução viscosa resultante com, aproximadamente, 5% (m/v) de quitosana foi filtrada duas vezes com o auxílio de tela de nylon para remoção dos materiais insolúveis, obtendo-se um filtrado límpido e homogêneo. feito isso, 150 g de gel foram vertidos em placa de petri (13,5 cm de diâmetro) e colocados em estufa a 60°c por 48 horas para evaporação do ácido acético. em seguida, a placa foi preenchida com naoh 1 mol l-1 (synth®, são paulo, brasil) por 24 horas para promover a neutralização dos grupos amino da quitosana. o filme, então, foi retirado da placa e lavado com água ultrapura em abundância (resistividade de 18,2 mω.cm) e estocado em água de mesma qualidade a 4°c (paiva, 2009). todas as membranas foram igualmente cortadas em discos (a=4,90 cm2) e seccionadas obliquamente para aumentar a superfície de contato. reticulação das membranas de quitosana com epicloridrina ou glutaraldeído seguindo a metodologia de vieira e beppu (2006), a reticulação heterogênea com ech (sigma-aldrich®, vetec, são paulo, brasil) foi realizada por meio da imersão de 3 g de membranas úmidas de quitosana em 50 ml de solução do reticulador a 0,01 mol l−1 (preparada em 0,067 mol l−1 naoh) a 40°c, mantendo-se sob constante agitação magnética (solab-sl 91) por 2 horas. feito isso, os filmes foram lavados com água ultrapura para remover os resíduos de ech que não reagiram com a quitosana. já a reticulação heterogênea com gla (synth®, são paulo, brasil) foi feita por meio da imersão de 3 g de filme úmido de quitosana em 50 ml de solução do reticulante a 0,75% em massa, sem agitação, em temperatura ambiente por 2 horas. em seguida, as membranas foram lavadas com água ultrapura para remoção do excesso de gla (vieira & beppu, 2006). métodos de caracterização espectroscopia de infravermelho com transformada de fourier foram realizadas nas membranas de cs natural (ncs) e reticuladas as análises de espectroscopia de infravermelho utilizando-se a técnica de ftir (varian espectrometer modelo 660) acoplada a um elemento de atr com cristal de diamante (pike technologies glade), para confirmar quais grupos funcionais estavam presentes na ncs antes e após a modificação química. as análises de ftir foram feitas no espectro da região de 4.000 − 400 cm-1. caracterização morfológica e análise elementar para comparar as mudanças físicas e identificar os componentes químicos das amostras, foram realizadas as análises morfológica e composicional semiquantitativa das membranas (com e sem reticulação) via caracterização de superfície por sem (jeol jsm-6010la), com tensão de aceleração de 2,5 kv, acoplada a analisador de espectrometria de raios x por energia dispersiva (eds). estudo comparativo de adsorção de íons metálicos em meio aquoso por membranas de quitosana reticuladas 105 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 101-115 determinação da capacidade de adsorção tempo de equilíbrio e cinética de adsorção para a determinação desses itens, foram preparadas soluções (v=100 ml) multielementares dos analitos (al3+, cu2+, pb2+, cd2+ e zn2+) em diferentes concentrações (0,25 − 15 mg l-1), de força iônica 0,01 mg l-1 (determinada com nano 3 ), ph 5,0±0,1 (ajuste realizado com soluções de hcl e naoh) (quimis®, q400as, diadema, brasil). cada solução recebeu 3 discos (m=0,368 g) de quitosana reticulada (ech/gla) e, em seguida, foi submetida à agitação magnética (quimis®, 225m, diadema, brasil) constante de 140 rpm por até 48 horas em temperatura ambiente (25oc). feito isso, alíquotas de 2,5 ml foram retiradas em intervalos regulares (15; 30; 60; 120; 240; 480; 1.440 e 2.880 min) até atingir o ponto de equilíbrio, para estudar o efeito do tempo de contato no processo de adsorção. posteriormente, as amostras foram acidificadas em solução de hno 3 a 2%, e os metais em solução, quantificados por icp-oes. a quantidade de íons metálicos adsorvidos no equilíbrio (q e ) foi calculada de acordo com a equação 1: = − q c c xv m ( ) e o e (1) em que: q e = a quantidade (mg g-1) de íons metálicos adsorvidos pelos discos de quitosana com reticulação (ech/gla) no equilíbrio; c o e c e = as concentrações metálicas (mg l-1) na solução inicial e após a adsorção, respectivamente; v = o volume (l) da solução; m = o peso total (g) dos discos de quitosana utilizados. o percentual de metal removido em razão da biossorção foi calculado de acordo com a equação 2: = − ×ldelremoção c c c % ( ) 100o e o (2) resultados e discussão caracterização das membranas de quitosana natural e reticuladas espectroscopia na região do infravermelho com transformada de fourier–reflexão total atenuada com cristal de diamante a identificação das bandas características ou de novos agrupamentos químicos das membranas de cs– ech e cs–gla foi realizada por meio da técnica de ftir (figura 1). desse modo, verificou-se quais foram as mudanças ocorridas na estrutura da quitosana após o processo de reticulação. para cs–ech, é possível notar modificações nos comprimentos de onda a 1.031 (estiramento vibracional c–o de álcoois primários), 1.075 (amina alifática), 1.150 (estiramento assimétrico da ponte c–o–c), 1.320 (grupamentos n-acetilglucosamina), 1.377 (ligação c–n), 1.419 (vibrações de deformação do n–h de amina primária), 1.638 (estiramento c=o dos grupamentos de amina i) e 3.355 cm-1 (estiramento de n–h e estiramento de –oh). observou-se aumento na intensidade entre 1.000 e 1.300 cm-1, indicando a formação da ligação (c–o), característica do processo de reticulação com ech (ngah et al., 2002). as bandas 1.075 e 1.031 cm-1 também tiveram suas intensidades diminuídas. na membrana de cs–gla é possível observar alterações nas ondas a 661, 668 (estruturas poliméricas), 1.032 (estiramento de ligação c–o de álcoois primários), 1.632 (estiramento c=o dos grupamentos de amidas i), 2.341 (estiramento c=n), 2.360 (amina primária) e 3.350 cm-1 (estiramento de n–h e estiramento de –oh). o entrecruzamento de cs com gla se dá a partir da reação entre os grupos –nh 2 e –oh do biopolímero com os grupos –c=o do reticulador, culminando, dessa forma, na perda de uma molécula de água e na formação de ligação imina (c=n) (wang et al., 2004). também foi possível observar a diminuição da intensidade do grupo a 3.350 cm-1, o que indica, portanto, que o processo de reticulação ocorreu por meio desses grupos (estiramento de n–h e estiramento de –oh). além disso, houve o aparecimento de duas novas banfaria, c.c.; tonello, p.s. 106 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 101-115 das, sendo elas a 2.360 e a 2.341 cm-1 (ligação imina), que correspondem à azometina formada após a conversão dos grupos amina da quitosana por meio do processo de reticulação com gla; e o desaparecimento das bandas que se situam na região de 1.100 a 1.300 cm-1 (grupos aminas que acabam se reduzindo em resposta ao bloqueio por gla), culminando na formação da ligação n=c (wang et al., 2004); portanto, essas modificações ratificam o sucesso da reticulação com gla. houve diminuição da banda a 1.632 cm-1 (estiramento c=o dos grupamentos de amidas i) e ocorrem picos na região de 668 a 661 cm-1 referentes ao surgimento de estruturas poliméricas que possuem anel aromático, fruto da reticulação dessa natureza. espectrometria de raios x por energia dispersiva o espectro eds da membrana sem reticulação indicou a contagem relativa em porcentagem de massa de 60,29% de carbono (c), 11,22% de nitrogênio (n) e 28,49% de oxigênio (o). a presença desses elementos está relacionada com a própria estrutura da quitosana. a amostra cs–ech revelou percentuais de 62,95% de c; 10,03% de n; e 27,02% de o. nota-se aumento no percentual de c e ligeira redução no percentual de n e o. essas variações sinalizam que o processo de reticulação se deu principalmente nos grupos hidroxila do polímero e houve também a adição de carbono proveniente do reticulador ech. por outro lado, a membrana de cs−gla apresentou valores para os mesmos elementos de 71,33, 7,10 e 21,57%; verifica-se, portanto, aumento no percentual de c e diminuição dos percentuais de n e o. as aminas foram preferencialmente utilizadas no processo de reticulação com gla, pois esse grupo constitui o arcabouço das bases de schiff. resultados semelhantes podem ser conferidos no trabalho de vieira (2008). efeito do tempo de contato a variação da taxa de remoção (%) (equação 2) dos metais em função do tempo de contato em cs–ech e cs–gla, de modo geral, foi reduzida conforme a concentração das soluções iniciais aumentou, havendo, portanto, efeito de massa nesse experimento (figuras 2a e 2b). figura 1 – espectro de absorção no infravermelho de membrana de quitosana natural (a), membrana de quitosana reticulada com epicloridrina (b) e membrana de quitosana reticulada com glutaraldeído (c). (a) %t 4000 3000 2000 1000 1031 1074 1150 1075 1031 1150 1322 1377 1419 1377 1419 1636 2750 3365 3355 3350 2360 2341 1632 1320 wavenumber [cm-1] (b) (c) estudo comparativo de adsorção de íons metálicos em meio aquoso por membranas de quitosana reticuladas 107 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 101-115 esse fenômeno, por sua vez, pode ter ocorrido em função do aumento progressivo da competição entre os íons metálicos pelos mesmos sítios ativos do adsorvente. conclui-se, então, que a dosagem do adsorvato pode ser considerada um fator importante por determinar a capacidade adsortiva das membranas em análise. pelas tabelas 1 e 2, referentes às taxas de adsorção obtidas no final do experimento (2.280 min), verificou-se que os percentuais de adsorção dos analitos foram maiores em cs–ech, e que o íon cu2+ apresentou os índices mais altos de remoção para todas as concentrações e em ambas as amostras de adsorvente (média de 96% em cs–ech e 92% em cs–gla). além disso, os tempos de equilíbrio obtidos sinalizaram que o processo adsortivo na quitosana reticulada com gla ocorreu mais lentamente (≥2.280 min), assim como foi observado por vieira (2008). figura 2 − efeito do tempo de contato nas capacidades de adsorção (%) de membrana de quitosana reticulada com epicloridrina (a) e membrana de quitosana reticulada com glutaraldeído (b) para íon cu2+ (100 ml, [0,25−15,00 mg l-1], 0,368 g de adsorvente e ph 5). a b conc. 250 conc. 500 conc. 1000 conc. 1500 conc. 2500 conc. 5000 conc. 10000 conc. 15000 120 100 80 60 40 20 0 0 500 1000 tempo (min) 1500 2000 2500 a d so rç ão c u 2+ . (% ) 120 100 80 60 40 20 0 0 500 1000 tempo (min) 1500 2000 2500 a d so rç ão c u 2+ . (% ) concentração (mg l-1) íon metálico al3+ cu2+ pb2+ cd2+ zn2+ 0,25 88% 100% 95% 68% 58% 0,50 88% 100% 75% 57% 46% 1,00 78% 99% 65% 59% 43% 1,50 51% 98% 75% 62% 52% 2,50 45% 94% 64% 53% 40% 5,00 36% 92% 31% 33% 21% 10,00 38% 90% 29% 37% 18% 15,00 68% 93% 39% 48% 25% tabela 1 − percentual de adsorção dos elementos al3+, cu2+, pb2+, cd2+ e zn2+ em t=2.280 minutos em diferentes concentrações iniciais (mg l-1) de solução multielementar com membrana de quitosana reticulada com epicloridrina. cs–ech: membrana de quitosana reticulada com epicloridrina faria, c.c.; tonello, p.s. 108 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 101-115 cinética de adsorção a fim de identificar o mecanismo cinético responsável por controlar o processo de adsorção, como transferência de massa na solução e reação química, foram realizadas as análises comparativas dos coeficientes de correlação (r2) e dos valores do teste do χ2 das equações de pseudoprimeira e pseudossegunda ordens (tabelas 3 e 4). metal con c. (mg l-1) pseudoprimeira ordem r2 k 1 (min-1) q exp (mg g-1) q calc (mg g-1) χ2 al3+ 0,25 y = -0,0012x + 1,9857 0,9588 2,76 x 10-3 56,52 96,76 16,73 cu2+ 0,25 y = -0,0035x + 1,8335 0,9977 8,06 x 10-3 67,69 63,78 0,23 pb2 0,25 y = -0,0007x + 1,7011 0,9622 1,61 x 10-3 62,84 50,24 3,16 cd2+ 0,25 y = -0,0002x + 1,4939 0,8281 4,60 x 10-4 45,91 31,18 6,95 zn2+ 0,25 y = -0,0002x + 1,3775 0,8387 4,60 x 10-4 39,57 23,85 10,36 metal conc. (mg l-1) pseudossegunda ordem r2 k 2 (g mg-1 min-1) q exp (mg g-1) q calc (mg g-1) χ2 al3+ 0,25 y = 0,0168x + 0,4196 0,9988 6,72 x 10-4 56,52 59,52 0,15 cu2+ 0,25 y = 0,0145x + 0,3595 0,9994 5,84 x 10-4 67,69 68,96 0,02 pb2 0,25 y = 0,0149x + 1,5705 0,9949 1,41 x 10-4 62,84 67,11 0,27 cd2+ 0,25 y = 0,0216x + 2,072 0,9925 2,25 x 10-4 45,91 46,29 0,003 zn2+ 0,25 y = 0,0251x + 1,9517 0,9936 3,22 x 10-4 39,57 39,84 0,001 tabela 3 – parâmetros cinéticos de adsorção em membrana de quitosana reticulada com epicloridrina referentes aos modelos cinéticos de pseudoprimeira e pseudossegunda ordens. cs–ech: membrana de quitosana reticulada com epicloridrina; r2: coeficiente de correlação; k 1: constante de velocidade de adsorção de pseudoprimeira ordem (min-1); k 2: constante de velocidade de adsorção de pseudossegunda ordem (g mg-1 min-1); q exp: quantidade de metal adsorvida no equilíbrio (mg g-1) determinada experimentalmente; q calc: quantidade de metal adsorvida no equilíbrio (mg g-1 ) calculada pelo modelo cinético. concentração (mg l-1) íon metálico al3+ cu2+ pb2+ cd2+ zn2+ 0,25 86% 99% 81% 29% 24% 0,50 75% 98% 78% 31% 27% 1,00 62% 97% 65% 30% 25% 1,50 40% 95% 50% 24% 18% 2,50 49% 94% 49% 23% 28% 5,00 59% 89% 66% 32% 28% 10,00 64% 86% 54% 30% 24% 15,00 72% 85% 42% 27% 20% tabela 2 − percentual de adsorção dos elementos al3+, cu2+, pb2+, cd2+ e zn2+ em t=2280 minutos em diferentes concentrações iniciais (mg l-1) de solução multielementar com membrana de quitosana reticulada com glutaraldeído. cs–gla: membrana de quitosana reticulada com glutaraldeído estudo comparativo de adsorção de íons metálicos em meio aquoso por membranas de quitosana reticuladas 109 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 101-115 modelo cinético de pseudoprimeira ordem o modelo cinético de pseudoprimeira ordem é utilizado em processos de adsorção do soluto de uma solução líquida e tem embasamento na capacidade de adsorção do sólido. a equação linearizada de pseudoprimeira ordem é apresentada na equação 3 (lagergren, 1898). ln (q e q t )= lnq e – k 1 t (3) em que: q e e q t = a quantidade de metal adsorvida no equilíbrio (mg g-1) e no tempo t (min), respectivamente; k 1 = a constante de velocidade de adsorção de pseudoprimeira ordem (min-1). esta pode ser calculada pelo coeficiente angular da reta do gráfico ln (q e – q t ) versus t. modelo cinético de pseudossegunda ordem o modelo cinético de pseudossegunda ordem é embasado na capacidade de adsorção da fase sólida e descreve o comportamento durante todo o tempo de contato. o modelo linear de pseudossegunda ordem é apresentada pela equação 4 (ho & mckay, 1998): t/q t = (1/k 2 q e 2) + t/q e (4) se a cinética de pseudossegunda ordem é aplicável, um gráfico (t/q) versus t deve mostrar uma relação linear, com coeficiente linear (1/k 2 q e 2) e coeficiente angular 1/q e . o valor da constante k é obtido por meio do coeficiente angular (ho & mckay, 1999). para t=0, a taxa inicial de sorção h é dada pela equação 5: h = k 2 q e 2 (5) em que: k 2 = a constante de velocidade de adsorção de pseudossegunda ordem (g mg-1 min-1); h = a taxa de adsorção inicial (mg g-1 min-1). metal con c. (mg l-1) pseudoprimeira ordem r2 k 1 (min-1) q exp (mg g-1) q calc (mg g-1) χ2 al3+ 0,25 y = -0,0022x + 1,6363 0,9028 5,06 x 10-3 58,22 43,28 5,15 cu2+ 0,25 y = -0,0003x + 1,8047 0,9959 6,90 x 10-4 65,98 63,78 0,07 pb2 0,25 y = -0,0002x + 1,7007 0,978 4,60 x 10-4 55,00 50,19 0,46 cd2+ 0,25 y = -0,0002x + 1,2624 0,9852 4,60 x 10-4 19,57 18,30 0,08 zn2+ 0,25 y = -0,0002x + 1,1917 0,9821 4,60 x 10-4 16,55 15,54 0,06 metal conc. (mg l-1) pseudossegunda ordem r2 k 2 (g mg-1 min-1) q exp (mg g-1) q calc (mg g-1) χ2 al3+ 0,25 y = 0,0167x + 0,8178 0,9984 3,41 x 104 58,22 59,88 0,04 cu2+ 0,25 y = 0,0138x + 2,4041 0,9875 7,92 x 10-5 65,98 72,46 0,57 pb2 0,25 y = 0,0171x + 2,9578 0,9859 9,88 x 10-5 53,14 58,47 0,48 cd2+ 0,25 y = 0,0349x + 9,6683 0,9434 1,25 x 10-4 19,57 28,65 2,87 zn2+ 0,25 y = -0,0002x + 1,1917 0,9821 3,19 x 10-4 16,55 15,54 0,06 tabela 4 – parâmetros cinéticos de adsorção em membrana de quitosana reticulada com glutaraldeído referentes aos modelos cinéticos de pseudoprimeira e pseudossegunda ordens. cs–gla: membrana de quitosana reticulada com glutaraldeído; r2: coeficiente de determinação; k 1: constante de velocidade de adsorção de pseudoprimeira ordem (min-1); k 2: constante de velocidade de adsorção de pseudossegunda ordem (g mg-1 min-1); q exp: quantidade de metal adsorvida no equilíbrio (mg g-1) determinada experimentalmente; q calc: quantidade de metal adsorvida no equilíbrio (mg g-1 ) calculada pelo modelo cinético. faria, c.c.; tonello, p.s. 110 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 101-115 por meio da reta do gráfico de t/q t versus t pode-se calcular k 2 pelo coeficiente linear. a título de exemplo, nas tabelas 3 e 4 estão apresentadas as equações lineares dos modelos cinéticos de pseudoprimeira e pseudossegunda ordens com seus respectivos coeficientes de correlação para a solução de 0,25 mg l-1 das amostras de cs−ech e cs−gla. todas as soluções provenientes de cs−ech apresentaram boa correlação r2 com a equação de pseudossegunda ordem, ou seja, a etapa limitante determinante do mecanismo cinético pode ser a adsorção química; portanto, ocorre o envolvimento de forças de valência por intermédio do compartilhamento ou da troca de elétrons entre adsorvente e adsorvato (septhum et al., 2007). o melhor ajuste a esse tipo de mecanismo pôde ser confirmado pelo menor grau de dispersão obtido pelo teste do χ2 dos resultados previstos pelo modelo (q calc ) em relação aos valores de q e determinados experimentalmente (q exp ). já a análise comparativa do r2 e do χ2 das soluções provenientes da amostra de cs–gla revela que os analitos estudados, exceto pelo íon al3+, apresentaram cinética de adsorção de pseudoprimeira ordem. esse modelo, geralmente, tem melhor aplicação em tempos acima de 20 a 30 minutos iniciais do processo de adsorção, e a velocidade de remoção do adsorvato da solução é proporcionalmente dependente do número de sítios de ligação disponíveis no adsorvente (ho & mackay, 1999). aliabadi et al. (2013) também obtiveram boa correlação dos dados experimentais de adsorção de cu2+, pb2+ e cd2+ em membrana de nanofibras formadas por quitosana e poli (óxido de etileno) com o modelo cinético de pseudoprimeira ordem. por meio da análise dos parâmetros cinéticos de cs– ech e cs–gla é possível observar que o valor da constante de velocidade de adsorção (k) diminui à medida que a (c o ) aumenta; portanto, isso pode ter refletido no tempo de equilíbrio (2.280 min) das soluções. a existência de uma quantidade definida de sítios ativos nas superfícies dos adsorventes pode explicar tal fato; então, em concentrações mais baixas, há sítios de coordenação disponíveis para que os íons metálicos sejam adsorvidos sem grandes dificuldades. já o estudo das velocidades de adsorção obtidas das amostras cs–ech e cs–gla revelou que o segundo tipo de adsorvente apresentou valores mais baixos para esse parâmetro, mesmo em baixas concentrações iniciais, o que sinaliza uma adsorção ainda mais lenta. o íon al3+ apresentou, em grande parte das soluções e em ambos os tipos de amostras, os maiores valores da constante de velocidade, seguido dos elementos zn2+ e pb2+. a taxa inicial de adsorção (h) (mg g-1 min-1), em média, para íons al3+, cu2+, pb2+, zn2+ e cd2+ em cs–ech foi, respectivamente, de 20,83; 10,98; 10,31; 6,85 e 6,19. para os mesmos íons em cs–gla, os valores obtidos foram, respectivamente, de 6,66; 6,86; 2,86; 3,94 e 2,92. esse parâmetro sinaliza que a adsorção inicial também apresentou diferenças entre os dois tipos de membrana, tendo a amostra cs–gla apresentado médias mais modestas para todos os analitos em estudo. o processo de reticulação com gla provoca a reorganização da estrutura química das cadeias poliméricas (webster et al., 2007) e isso pode constituir uma possível explicação para o retardamento do processo adsortivo nesse tipo de membrana, o que justifica os valores reduzidos para os parâmetros cinéticos em cs–gla. por outro lado, o íon al3+, independentemente do tipo de adsorvente, obteve a maior taxa inicial de adsorção (h). já o íon cu2+ obteve o segundo lugar na média de (h) em ambas as amostras. isoterma de adsorção as isotermas de adsorção descrevem a relação entre adsorvato e adsorvente no equilíbrio (wan et al., 2010), além de serem o meio mais comum de estabelecer se o processo adsortivo se trata de quimissorção ou fisissorção. o modelo de langmuir supõe que a superfície do adsorvente possua sítios energéticos idênticos e que cada molécula do adsorbato ocupe um único sítio, bem como prevê a formação de uma monocamada de cobertura de adsorbato na superfície do adsorvente. já o modelo de freundlich descreve uma adsorção reversível heterogênea, visto que não se restringe a uma monocamada de cobertura do adsorvente (mckay, 1996). de acordo com os coeficientes de determinação calculados para ambos os modelos isotérmicos para as mostras de cs–ech e cs–gla (tabela 5), a isoterma de langmuir não foi aplicada com sucesso para todas as soluções, portanto, o modelo de freundlich apresentou melhor ajuste para o processo de adsorção deste trabalho. estudo comparativo de adsorção de íons metálicos em meio aquoso por membranas de quitosana reticuladas 111 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 101-115 a equação matemática utilizada para essa isoterma é expressa pela equação 6, sendo comumente utilizada sua forma linearizada equação 7 (subramayan; das, 2009): q e = k f c e 1/n (6) ln q e = lnk f + 1/n ln c e (7) em que: k f = a constante de freundlich (mg g-1) que indica a capacidade de sorção do adsorvente. o parâmetro “n” está relacionado com a distribuição dos sítios energéticos do adsorvente. esse fator prediz se a isoterma é favorável (sendo os valores entre 0,1 e 1 indicadores de um ambiente que favorece a adsorção). os valores das constantes de freundlich e 1/n da equação linearizada podem ser obtidos plotando o gráfico de lnq e versus lnc e . os valores do fator (n) obtidos para os íons al3+, cu2+, pb2+, zn2+ e cd2+ para os dois tipos de adsorvente cs–ech e cs–gla foram, respectivamente, de 1,88; 2,11; 1,53; 1,61; 1,33 e 1,50; 1,45; 1,32; 1,04; 1,00, sendo esses índices indicadores de adsorção favorável. os valores de 1/n para os mesmos íons em cs–ech e cs–gla foram, respectivamente, de: 0,52; 0,47; 0,65; 0,62; 0,74 e 0,66; 0,68; 0,75; 0,95; 0,99. se o valor de 1/n está entre 0,1 e 1, o processo de adsorção é descrito por quimissorção; e quanto mais próximo de 0, assume-se que mais heterogênea é a superfície da fase sólida. os valores de q máx obtidos por cs–ech para os íons cu2+, pb2+, al3+, zn2+e cd2+ foram, respectivamente, de 53,87; 13,66; 4,41; 2,31 e 1,66 mg g-1. já os valores de q máx na amostra de cs–gla para os mesmos metais foram, respectivamente, de 20,25; 3,42; 2,54; 9,23 e 8,77 mg g-1. com esses dados é possível constatar que o íon cu2+ foi o analito mais removido em ambos os adsorventes. entretanto, em cs–gla, o q máx verificado para esse mesmo íon corresponde apenas a 37% do valor obtido por cs– ech. já os íons pb2+ e al3+, que foram, respectivamente, o segundo e o terceiro elementos mais removidos por cs–ech, também apresentaram valores reduzidos em cs–gla. a diminuição da capacidade de sorção em quitosana reticulada com gla foi relatada em outros trabalhos (baroni et al., 2008; wu et al., 2010). esse fenômeno ocorre possivelmente pelo bloqueio dos grupos aminosídicos livres da quitosana durante a formação das bases schiff no processo de reticulação com gla. metal freundlich (cs-ech) r2 metal freundlich (cs-gla) r2 al3+ y= 0,6506x + 0,6453 0,859 al3+ y = 0,7531x + 0,4054 0,8363 cu2+ y= 0,5293x + 1,7314 0,9541 cu2+ y = 0,665x + 1,3066 0,9942 pb2 y= 0,473x + 1,1357 0,9224 pb2+ y = 0,6891x + 0,5352 0,941 cd2+ y= 0,747x + 0,2207 0,9497 cd2+ y = 0,9906x 0,9431 0,9865 zn2+ y= 0,62x + 0,3639 0,9232 zn2+ y = 0,9598x 0,9655 0,9742 metal langmuir (cs-ech) r2 metal langmuir (cs-gla) r2 al3+ y= 0,0005x +1,9829 0,3138 al3+ y = -5e-05x + 2,4936 0,0029 cu2+ y = 0,0003x + 0,1196 0,6456 cu2+ y = 0,0007x + 0,1295 0,9772 pb2 y = 0,0008x + 1,7062 0,6211 pb2+ y = 0,0004x + 1,8942 0,5492 cd2+ y = 0,0004x + 2,8003 0,3568 cd2+ y = 0,0024x + 7,8931 0,7818 zn2+ y = 0,001x + 4,6037 0,6088 zn2+ y = 0,004x + 9,5583 0,7411 tabela 5 − coeficientes de determinação das isotermas de freundlich e langmuir em membrana de quitosana reticulada com epicloridrina e membrana de quitosana reticulada com glutaraldeído. cs–ech: membrana de quitosana reticulada com epicloridrina; cs–gla: membrana de quitosana reticulada com glutaraldeído; r2: coeficiente de determinação. faria, c.c.; tonello, p.s. 112 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 101-115 o nitrogênio presente nos grupos amina atua como doador de elétrons, de modo que ligações dativas com íons de metais de transição podem ser estabelecidas (ngah et al., 2005). em cs–ech, o processo de reticulação se deu principalmente com os grupos hidroxila da quitosana, portanto, um maior número de grupos amina (−nh 2 ) ficou disponível para coordenar com os analitos, e isso se traduziu em valores mais elevados de q máx . contudo, os íons cd2+ e zn2+ foram mais adsorvidos em cs–gla, contrariando a tendência vista nos demais íons metálicos. provavelmente, o surgimento de novos sítios de ligação após o entrecruzamento, como ligações imino, terminais de aldeído não reagidos ou grupos álcoois e hidroxilo não reagidos a partir de quitosana original (vieira & beppu, 2006), favoreceu esses analitos. rangel-mendez et al. (2009), por exemplo, por meio de análise com infravermelho (ir) em quitosana, observaram a coordenação de cd2+ com grupos álcoois secundários. porém, as características intrínsecas dos íons metálicos (propriedades paramagnéticas, spin, estado de oxidação, valência) (webster et al., 2007), do sorvente (carga iônica, área superficial, tamanho do poro, densidade e grupos funcionais livres na superfície) e da solução (ph, temperatura) podem ter grande influência no processo de adsorção. conclusão verificou-se, pela análise de infravermelho nas amostras de quitosana modificadas quimicamente com ech e gla, a presença dos grupos funcionais esperados para cada tipo de reticulação; portanto, o processo de entrecruzamento foi realizado com sucesso. nos ensaios de adsorção, a cinética de pseudossegunda ordem apresentou os maiores coeficientes de correlação para todos os analitos na amostra cs–ech. em cs–gla, a maioria dos íons metálicos obteve boa correlação (r2) com a equação de pseudoprimeira ordem, exceto pelo elemento al3+, que apresentou melhor ajuste ao modelo cinético de pseudossegunda ordem. resultado semelhante foi obtido por folzke (2013), que avaliou a remoção desse íon em colunas de adsorção preenchidas com material-suporte de não tecido composto de viscose, polipropileno e poliéster impregnado com quitosana. os dados cinéticos foram ratificados pelo menor grau de dispersividade (χ2) dos resultados previstos pelo modelo (q calc ) em relação aos dados experimentais (q calc ) obtidos das soluções de diferentes concentrações iniciais. em relação à isoterma de adsorção, o modelo de freundlich apresentou o melhor ajuste para ambas as amostras estudadas. com a análise dos percentuais de adsorção em função do tempo de contato, foi possível notar redução da taxa de remoção dos analitos e aumento do tempo de equilíbrio, à medida que a concentração das soluções aumentou, evidenciando, portanto, efeito de massa. o metal que apresentou melhor seletividade para os dois tipos de adsorvente foi o cu2+ (média de 96% em cs–ech e 92% em cs–gla), e as ordens de afinidade obtidas em cs–ech e cs–gla foram, respectivamente, de cu2+>>>pb2+>>al3+>zn2+>cd2+ e cu2+>>zn2+>cd2+>pb2+>al3+. as quitosanas reticuladas com ech ou gla mostraram grande potencial para remoção dos íons metálicos estudados em soluções multicomponentes de diferentes concentrações. contudo, as diferentes seletividades das membranas requerem a pré-identificação dos íons metálicos-alvo para que possam ser aplicadas quer seja em sistemas de tratamento de água e/ou efluentes (por exemplo, coluna de adsorção) ou como agente ligante em processos de monitoramento ambiental. referências ali, h.; 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ichec-ec-earth; hadgem2-es; mudanças climáticas. abstract in order to obtain information about the possible impacts on the precipitation and temperature fields regime in the brazilian hydrographic regions, due to https://doi.org/10.5327/z2176-947820200624 análise de projeções das mudanças climáticas sobre precipitação e temperatura nas regiões hidrográficas brasileiras para o século xxi analysis of climate change projections on precipitation and temperature in brazilian hydrographic regions for the 21st century revista brasileira de ciências ambientais • brazilian journal of environmental sciences https://orcid.org/0000-0001-6586-8351 https://orcid.org/0000-0001-6407-0989 https://orcid.org/0000-0001-9435-1001 https://orcid.org/0000-0001-7015-1355 https://orcid.org/0000-0001-5989-1731 https://orcid.org/0000-0002-0574-6616 mailto:greicykellysilvagks@gmail.com análise de projeções das mudanças climáticas sobre precipitação e temperatura nas regiões hidrográficas brasileiras para o século xxi 421 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 420-436 issn 2176-9478 introdução a mudança climática vem instituindo-se como um desafio global diante dos impactos que são produzidos em todas as esferas da existência (ana, 2016). um dos principais efeitos decorrentes das mudanças do clima recai sobre a esfera hídrica: alterações significativas no ciclo da água (ana, 2016; silveira et al., 2016). de acordo com a agência nacional de águas (ana, 2016), essas modificações comprometem a disponibilidade hídrica, aumentando a frequência de eventos hidrológicos críticos. esses problemas afetam, por exemplo, o abastecimento de água potável, o saneamento e a produção de energia e alimentos, sistemas que se relacionam inextricavelmente, caracterizando uma abordagem denominada de nexo água-alimento-energia. na abordagem do nexo, é interessante destacar como a integração entre os sistemas opera em via de mão dupla. no brasil, o elo entre recursos hídricos e energia sustenta os processos de abastecimento, tratamento e uso da água, ao mesmo passo que fundamenta a geração de hidroeletricidade (rothausen; conway, 2011). a interconexão entre os sistemas de energia e de alimentos, por sua vez, norteia a produção de biocombustíveis no país. além da produção de alimentos, a agricultura brasileira oferta matéria-prima para produzir combustíveis líquidos de diferentes fontes, como a cana-de-açúcar, a soja, o girassol, a mamona, o milho, o sebo bovino, entre outras (anp, 2017; azevedo; lima, 2016). a oferta interna de energia considerando essas fontes caracteriza uma das maiores matrizes de energias renováveis do mundo (azevedo; lima, 2016; brasil, 2018). a produção de etanol por meio da cana-de-açúcar destaca mundialmente o brasil como grande produtor de biocombustíveis. logo, a produção agrícola brasileira desempenha papel fundamental na economia do país, atendendo à demanda de produção dos biocombustíveis e atuando como fonte essencial de renda no cenário econômico nacional (boulay et al., 2018; ana, 2017). de outra forma, a relação entre alimentos e água subsidia a segurança alimentar, sendo a água um recurso indispensável na produção dos alimentos. o brasil ocupa o quinto lugar (63.994.479 ha) no mundo em área cultivada, tendo como predecessores a índia, os estados unidos, a china e a rússia. sua parcela agrícola correspondia a 3,42% da área total cultivada no mundo e 7,6% das terras cultivadas no próprio país no ano de 2016, informações que ressaltam o potencial mundial da agricultura brasileira (miranda, 2018). em escala global, o brasil é uma das regiões mais suscetíveis às mudanças climáticas (van vliet et al., 2013; stocker et al., 2013). ana (2016) e silveira et al. the increase in greenhouse gas emissions, this study aimed to analyze the projections resulting from nine models participating in the coordinated regional climate downscaling experiment (cordex), considering the scenarios rcp4.5 and rcp8.5 for the 21st century. the models used were cccma-canesm2, csiro-mk3-6-0, ichec-ec-earth, ipsl-cmsamr, miroc5, hadgem2-es, mpi-m-esm, ncc-noresm1-m, and noaa-gfdl-esm2m. the anomalies and trends of the mean annual rainfall and temperature fields in the period from 2006 to 2095 were analyzed. all models projected temperature increases in all regions. for the rcp8.5 scenario, the temperature anomaly indicated an increase of up to 1.58ºc in the amazonian hydrographic region. precipitation is also expected to increase in some hydrographic regions. the median of anomalies suggested increases of between 10 and 30% in the eastern atlantic, western northeast atlantic, eastern northeast atlantic, paraguay, parnaiba, tocantins-araguaia, and san francisco. negative anomalies were identified in the southeast and mainly in the south of brazil, indicating reductions in precipitation. the mankendall-sen test suggested a possible intensification of the annual rainfall regime in most hydrographic regions, except those in the south atlantic, parana, and uruguay. in both scenarios, the test showed no trend in the south atlantic region by most models. all models showed a significant positive trend for temperature in both scenarios and in all regions. the highest and lowest warming trends were observed in the north and south of the country, respectively. keywords: csiro-mk3-6-0; ichec-ec-earth; hadgem2-es; climate change. silva, g.k. et al. 422 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 420-436 issn 2176-9478 (2014; 2018) indicam que a geração de energia hidroelétrica no país é afetada pelas alterações ocorridas nos padrões de escoamento dos rios e influenciadas principalmente pelos efeitos da mudança do clima sobre os padrões de precipitação em conjunto com modificações no uso e na ocupação do solo. em resposta, os impactos atingem especialmente o sistema elétrico brasileiro, no qual se tem observado o crescimento da demanda energética, que por sua vez exige a expansão da capacidade instalada por meio da construção de usinas, entre elas hidroelétricas, provocando alterações nos ecossistemas (soito; freitas, 2011; stocker et al., 2013). de modo a garantir a segurança energética do país, tem-se buscado adotar outras fontes de geração de eletricidade, a citar o uso de usinas termelétricas, no entanto o incremento energético por essa fonte, além de demandar alto custo operacional, eleva a emissão de gases de efeito estufa (gees), acentuando o aquecimento global (mercure et al., 2019; prado júnior et al., 2016). nesse contexto, o celeiro energético pautado no uso dos biocombustíveis destaca-se por ter emissão cerca de duas vezes menor de gees quando comparada à quantidade emitida pela queima de combustíveis fósseis (berger et al., 2015), entretanto a produção de biocombustíveis requer alto consumo hídrico e provoca mudanças no uso da terra motivadas pela necessidade de expandir a área ocupada para fins de produção, bem como suprir a demanda por culturas para exportação, o que implica a competição com a produção de alimentos e o aumento do desmatamento (gopalakrishnan et al., 2009; mercure et al., 2019). em suma, os impactos das mudanças climáticas são sentidos em todos os sistemas integrados pelo nexo água-alimento-energia. estudos voltados para identificar e avaliar como as alterações e a variabilidade do clima podem afetar o globo atuam como subsídios fundamentais na elaboração de planos mitigadores aos impactos gerados (silveira et al., 2018). esses estudos requerem informações de escala regional/local que podem ser obtidas de análises provenientes de modelos climáticos globais (mcgs) com a aplicação de técnicas tais como o downscaling dinâmico, que regionaliza a escala desses dados (sales et al., 2015). nesse sentido, surgiu o projeto coordinated regional climate downscaling experiment (cordex), que fornece uma metodologia padronizada dos experimentos de downscaling dinâmico sobre alguns domínios, em escala regional, das projeções globais provindas dos modelos que compõem o coupled model intercomparison project phase 5 (cmip5) (giorgi; jones; asrar, 2009; guimarães et al., 2016). alguns estudos recentes vêm sendo realizados com o downscaling dinâmico abordando a metodologia do cordex sobre domínios que envolvem o brasil e a américa do sul. guimarães et al. (2016) e sales et al. (2015) investigaram o clima atual e futuros cenários climáticos utilizando diferentes modelos climáticos regionais (mcrs) para o nordeste do brasil (neb) e regiões norte e sul do neb, respectivamente. da mesma forma, reboita et al. (2014) determinaram a melhor configuração do mcr regional climate model version 4.3 (regcm4.3) para simular o clima no domínio da américa do sul para uso no cordex. ainda em relação a esse domínio, três mcgs (max planck institute – mpi, geophysical fluid dynamics laboratory – gfdl e hadley center global environment model – hadgem2) foram usados para o downscaling do mcr regcm4 no trabalho de da rocha et al. (2014), com o intuito de investigar o sinal de precipitação do fenômeno el niño oscilação sul (enso) na américa do sul em três períodos — presente (1975–2005), próximo ao futuro (2020–2050) e futuro distante (2070–2098) —, em dois cenários de gees: representative concentration pathways (rcp) 4.5 e rcp8.5. o objetivo deste trabalho foi analisar as projeções de alguns modelos participantes do cordex considerando os cenários rcp4.5 e rcp8.5 para o século xxi, a fim de identificar mudanças nos padrões de variabilidade na precipitação e temperatura nas regiões hidrográficas do brasil. materiais e métodos região de estudo a área de estudo compreende as 12 regiões hidrográficas (rhs) brasileiras: amazônica, atlântico leste, atlântico nordeste ocidental, atlântico nordeste oriental, atlântico sudeste, atlântico sul, paraguai, paraná, análise de projeções das mudanças climáticas sobre precipitação e temperatura nas regiões hidrográficas brasileiras para o século xxi 423 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 420-436 issn 2176-9478 parnaíba, são francisco, tocantins-araguaia e uruguai, conforme mostra a figura 1. a seguir, a conjuntura dos recursos hídricos no brasil elaborada pela ana (2015) descreve essas regiões. inserida na bacia amazônica, a rh amazônica possui uma área que totaliza aproximadamente 45% do território brasileiro e abrange os estados do acre, do amazonas, de rondônia, de roraima, do amapá, do pará e de mato grosso. apresentando grande disponibilidade hídrica superficial (o equivalente a 81% da disponibilidade superficial do brasil) e compondo uma expressiva rede de drenagem, possui como rios de destaque: purus, juruá, xingu, solimões, madeira, negro e guaporé. sua precipitação média anual é de 2.205 mm, valor que representa cerca de 25% a mais do que a média nacional (1.761 mm). a rh atlântico leste, a rh atlântico nordeste oriental, a rh do parnaíba e a rh do são francisco compreendem uma área percentual do território brasileiro de pouco mais de 3,9, 3,4, 3,9 e 7,5% respectivamente. uma grande parte de todas essas regiões hidrográficas situa-se no semiárido nordestino, sendo caracterizada pelos períodos prolongados de estiagem, motivada pela baixa pluviosidade e alta evapotranspiração, o que lhe confere precipitação média anual inferior à média nacional. a rh atlântico leste distribui-se pelos estados da bahia (69%), de minas gerais (26%), de sergipe (4%) e do espírito santo (1%), contendo em seu leque de rios principais o salgado e gavião, enquanto a atlântico nordeste oriental abrange seis estados: piauí, ceará, rio grande do norte, paraíba, pernambuco e alagoas. nessa região, os principais açudes são banhados pelos rios jaguaribe e piranhas-açu. a rh parnaíba, por sua vez, abrange porções dos estados do piauí (77%), do maranhão (19%) e do ceará (4%). atravessando diferentes biomas (cerrado, caatinga e costeiro), entre os seus principais cursos d’água se destacam os rios parnaíba, piauí e poti. de outra forma, a rh do são francisco compreende sete estados: bahia, minas gerais, pernambuco, alagoas, sergipe, goiás e distrito federal. fomentando a base de suprimento de energia da região nordeste, essa rh possui 10.708 mw de potencial hidroelétrico instalado, o que equivale a 12% do figura 1 – regiões hidrográficas do brasil. região hidrográfica amazônica 72ow 36 o s 30 o s 24 o s 18 o s 12 o s 6o s 0o 6o n 66ow 48ow regi�es hidrográficas do brasil sistema de coordenadas geográficas datum sirgas 2000 elaborado por greicy kelly da silva fonte: ana/ibge brasil 42ow 1 3 4 9 11 7 12 6 8 5 2 10 60ow 54ow 36ow legenda 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 0 195 390 780 1,170 1,560 0 900 1,800 km 1,950 km 12 região hidrográfica atlântico leste região hidrográfica atlântico nordeste ocidental região hidrográfica atlântico nordeste oriental região hidrográfica atlântico sudeste região hidrográfica atlântico sul região hidrográfica do paraguai região hidrográfica do paraná região hidrográfica do parnaíba região hidrográfica do são francisco região hidrográfica tocantins-araguaia região hidrográfica do uruguai silva, g.k. et al. 424 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 420-436 issn 2176-9478 total no país, destacando-se as usinas de xingó, paulo afonso iv, luiz gonzaga e sobradinho. a rh atlântico nordeste ocidental abrange 3% do território nacional, compreendendo o estado do maranhão e pequena parcela do pará. seus rios principais são o gurupi, o mearim, o itapecuru e o munim. sua precipitação média anual é um pouco abaixo da média do país: 1.700 mm. a rh atlântico sudeste, a rh atlântico sul e a rh do paraná são consideradas as regiões hidrográficas mais expressivas do território brasileiro em termos de contingente populacional e desenvolvimento econômico. enquanto a atlântico sul possui, em área, um total percentual equivalente a 2,2% do país (envolvendo quatro estados — são paulo, paraná, santa catarina e rio grande do sul), a atlântico sudeste detém 2,5%, alcançando cinco unidades da federação (minas gerais, espírito santo, rio de janeiro, são paulo e paraná), e a do paraná, com área equivalente a cerca de 10% do território nacional, abrange sete estados: são paulo, paraná, mato grosso do sul, minas gerais, goiás, santa catarina e distrito federal. a rh do paraná é ainda a responsável pela maior demanda de recursos hídricos do brasil. seu potencial hidroelétrico aproveitado corresponde a 47,5% do total instalado no país, e ela apresenta o maior aproveitamento do potencial hidráulico disponível. itaipu, ilha solteira e furnas destacam-se entre as inúmeras usinas hidroelétricas em operação nessa região. também denominada de bacia do alto paraguai, a rh do paraguai possui área de 363.446 km2 (4,3% do território brasileiro) e abrange parte dos estados do mato grosso e do mato grosso do sul. essa região situa a maior área úmida contínua do mundo: o pantanal mato-grossense (no qual 90% de sua extensão está localizada no brasil). entre seus principais cursos d’água, destacam-se o rio paraguai. com rico potencial hidroelétrico, a região possui 1,4 gw já aproveitado, o que corresponde a 1,3% do total instalado no brasil. também com importância significativa para o país, a rh do uruguai sobressai em função das suas atividades agroindustriais e do potencial hidroelétrico que se distribui ao longo do rio uruguai e de seus afluentes, gerando potência instalada de aproximadamente 6.000 mw. com, em território nacional, área equivalente a 3%, abrange partes dos estados do rio grande do sul (74%) e santa catarina (26%). é frequente, no entanto, a ocorrência de eventos críticos nessa região, tais como enchentes, alagamentos, enxurradas e inundações. à frente da expansão da fronteira agrícola, a rh tocantins-araguaia destaca-se pelo cultivo de grãos e pelo potencial hidroenergético. com uma área que engloba 10,8% do território brasileiro, a região abrange os estados de goiás (21%), tocantins (30%), pará (30%), maranhão (4%), mato grosso (15%) e o distrito federal (0,1%). detém 15% da capacidade da hidroeletricidade total instalada no país, com potencial de 13,14 gw. dados observacionais a base de dados observacionais utilizada para verificar a destreza dos modelos do cordex sobre as 12 regiões hidrográficas é proveniente do global precipitation climatology centre (gpcc) e fornecida pelo principal science advisor national oceanic and atmospheric administration (psa noaa), por oceanic and atmospheric research (oar) e por earth system research laboratory (esrl) (new; hulme; jones, 1999), conforme o link http:// www.esrl.noaa.gov/psd/data/gridded/data.gpcc.html. o conjunto de dados usado corresponde à climatologia de precipitação de 1901 a 2013, em uma grade regular com resolução espacial de 0,5º. esse banco de dados foi gerado por pesquisadores do gpcc que reconstruíram dados observacionais de precipitação mensal do globo para a grade de espaçamento de 0,5 × 0,5º, com base em métodos estatísticos diversos (schneider et al., 2011). projeto cordex este trabalho utilizou dados mensais de campos de precipitação (variável pr) e temperatura do ar próximo à superfície (variável tas — temperatura média) obtidos de nove modelos climáticos globais (ver tabela 1) que atuaram como condição de contorno no processo de downscaling dinâmico para o modelo regional sueco rossby centre regional atmospheric model (rca4) pelo cordex, obtendo simulações mais refinadas e com resolução espacial de 0,44 × 0,44º. as simulações tiveram como domínio a área da américa do sul (sam-44), e foram calculadas as médias espaciais dos resultados para cada ponto de grade, sendo esta obtida por meio da interpolação bilinear da grade original de sam-44 sobre cada região hidrográfica do brasil. http://www.esrl.noaa.gov/psd/data/gridded/data.gpcc.html http://www.esrl.noaa.gov/psd/data/gridded/data.gpcc.html análise de projeções das mudanças climáticas sobre precipitação e temperatura nas regiões hidrográficas brasileiras para o século xxi 425 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 420-436 issn 2176-9478 a base de dados compreende as séries mensais de 1951 a 2005 (período de referência), e de 2006 a 2100 foi o período considerado para as projeções. estas abrangeram o cenário intermediário rcp4.5 e o cenário de emissões muito altas de gees, o rcp8.5. vale ressaltar, de acordo com o quinto relatório do painel intergovernamental sobre mudanças climáticas (ipcc), que as rcps são utilizadas para elaborar as projeções descrevendo quatro diferentes caminhos do século xxi (rcp2.6: cenário otimista; rcp4.5 e rcp6.0: cenários intermediários; e rcp 8.5: cenário mais pessimista), considerando as emissões de gees, as concentrações atmosféricas, as emissões de poluentes do ar e o uso do solo (stocker et al., 2013). ainda nesse contexto, as forçantes radiativas, que definem o nome das rcps, sugerem estabilização ou pico no fim do século em questão, pressupondo, portanto, níveis de 4,5 e 8,5 w.m-2 para os cenários abordados neste trabalho. análise de tendência e variabilidade das séries temporais observadas e modeladas esta seção apresenta as metodologias utilizadas para analisar as projeções dos campos de precipitação e temperatura dos modelos globais do cordex, bem como as tendências e os padrões de variação das séries históricas. quanto à avaliação de tendência/variabilidade, abordou-se o uso de métodos clássicos, como a média e a mediana móvel, o teste de mann-kendall e o teste de declividade de sen. análise das projeções as projeções de precipitação e temperatura dos modelos globais do cordex foram analisadas nas 12 regiões hidrográficas para o período de 2006 a 2095 para os cenários rcp4.5 e rcp8.5. cálculo das anomalias médias anuais neste trabalho, para o cálculo da anomalia média anual (a anual ) da precipitação, foi utilizada a equação 1: a p p panual xxi a xx a xx a = − ⋅ ( ) 100 (1) em que: a p p panual xxi a xx a xx a = − ⋅ ( ) 100 = a média da precipitação anual para o cenário do século xxi; a p p panual xxi a xx a xx a = − ⋅ ( ) 100 = a média da precipitação anual para o cenário histórico. modelos instituição ou agência; país cccma-canesm2 canadian centre for climate modelling and analysis; canadá csiro-mk3-6-0 commonwealth scientific and industrial research organization em colaboração com queensland climate change centre of excellence; austrália ichec-ec-earth irish centre for high-end computing; irlanda ipsl-cm5a-mr institut pierre simon laplace; paris miroc5 atmosphere and ocean research institute, national institute for environmental studies e japan agency for marine-earth science and technology; japão hadgem2-es met office hadley centre; reino unido mpi-m-esm max planck institute for meteorology; alemanha ncc-noresm1-m integrated earth system approach to explore natural variability and climate sensitivity (earthclim) e research council of norway; noruega noaa-gfdl-esm2m national oceanic and atmospheric administration e geophysical fluid dynamics laboratory; estados unidos tabela 1 – modelos globais do coordinated regional climate downscaling experiment (cordex) utilizados e suas respectivas instituições/agências e países. silva, g.k. et al. 426 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 420-436 issn 2176-9478 de outro modo, para o cálculo da anomalia da temperatura, considerou-se a diferença entre a média da temperatura do período no século xxi e a média do período no século xx. métodos clássicos a média (μ) descreve a amostra que compõe a série como um único valor que representa o centro da distribuição dos dados. o grau de dispersão desses dados é determinado pelo cálculo do desvio padrão (σ) (spiegel, 1978). a mediana, por sua vez, atua como uma medida de posição e localiza-se no centro da série, dividindo-a com uma mesma quantidade de elementos antes e depois dessa medida (correa, 2003). neste estudo, a análise da tendência foi realizada por meio do método de mann-kendall. segundo moreira e naghettini (2016), o teste não paramétrico de mann-kendall vem sendo amplamente usado para a detecção de tendências em séries de observações hidrológicas, apresentando resultados satisfatórios. sendo assim, de acordo com yue, pilon e cavadias (2002) e wagesho, goel e jain (2012), para uma série (x 1 ,x 2 ,...,x n ) proveniente de uma amostra de n variáveis aleatórias independentes e identicamente distribuídas, a estatística do teste de mann-kendall é dada pela equação 2: s x xj i j i n i n = − = += − ∑∑ sinal( ) 11 1 (2) em que: x i e x j = valores sequenciais; i e j = índices de tempo; n = o número de elementos da série (moreira; naghettini, 2016). o termo sinal (x j − x i ) é resultado da equação 3: sinal( ) ....... .... .. ....... x x x x se x x x x j i j i j i j − = + − > − = − − 1 0 0 0 1 ii <      0 . (3) de acordo com burn e elnur (2002), na análise de tendência por intermédio do teste de mann-kendall, há dois importantes parâmetros a ser considerados: o nível de significância α e a declividade β, sendo este último determinado pela equação 4: β = − −      mediana x x j i i( ) ( ) , (4) em que: i < j. o teste de declividade de sen, por sua vez, pode ser considerado o complemento do teste de mann-kendall, pois fornece a magnitude das tendências detectadas. segundo tao et al. (2014), a declividade é estimada pela estatística q, dada pela equação 5: q x x j iij j i= − − ( ) ( ) , (5) nessa situação, x i e x j estão relacionados com os valores da variável em estudo nos tempos i e j e i < j (moreira; naghettini, 2016). o valor positivo ou negativo para q indica tendência crescente ou decrescente, respectivamente. a declividade de sen é dada pela mediana dos n valores de q ij . no caso de haver apenas uma referência em cada período de tempo e sendo n o tamanho da série, tem-se a equação 6: n n n = −( ) . 1 2 (6) para n ímpar, a declividade de sen é expressa pela equação 7: q qmediana n= +1 2 . (7) em caso de n par, a declividade de sen é dada pela equação 8: q q q mediana n n = +     + 2 2 2 2 (8) resultados e discussão na figura 2 é possível observar precipitações consideradas como discrepantes (outliers), principalmente nas rhs atlântico sul e do são francisco, além do atlântico leste e parnaíba. no atlântico sul, o evento mais atípico aproximou-se dos 1.319 mm. o atlântico nordeste oriental apresentou o menor quartil 1 (inferior) e o análise de projeções das mudanças climáticas sobre precipitação e temperatura nas regiões hidrográficas brasileiras para o século xxi 427 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 420-436 issn 2176-9478 menor valor de mediana, indicando que 25% dos seus dados de precipitação estavam abaixo dos 44,17 mm e que 50% desses dados foram representados por uma precipitação de 163,03 mm. de outra forma, a rh amazônica deteve o maior quartil 3 (superior) da série, concentrando 25% dos seus dados acima dos 1.432,5 mm, além de denotar a maior mediana, apontando representação da sua precipitação em 1.902,8 mm no percentual de 50% dos seus dados. em contrapartida, foi o atlântico nordeste ocidental que exibiu, entre as demais regiões, maior precipitação acumulada: 1.966,2 mm. também se verificou a existência de parte da variabilidade interanual em cada região. as regiões hidrográficas com maior variabilidade são as rhs do atlântico nordeste ocidental e oriental. nas demais regiões, especialmente as do sul do país, não foi constatada tanta variação, o que talvez demonstre estabilidade no clima dessas regiões. nas bacias do nordeste, a variação entre anos muito úmidos (com valores próximos a 2.000 mm no nordeste ocidental, por exemplo) e muitos secos impacta consideravelmente na gestão dos recursos hídricos. de acordo com a figura 3, a maioria dos modelos do cordex divergiu quanto à quantidade de precipitação vista pelo gpcc nas regiões hidrográficas brasileiras. de modo geral, foi na região do atlântico sudeste que a maioria dos modelos melhor representou a climatologia observada, superestimando, no entanto, a precipitação nos meses de janeiro, fevereiro, março e abril. as maiores divergências entre os modelos no que tange à quantidade precipitada foram notadas nas regiões amazônica, atlântico leste, atlântico nordeste oriental, paraguai, parnaíba, são francisco e tocantins-araguaia, ou seja, em parte do norte e nordeste do brasil, em que os modelos não conseguiram representar a sazonalidade, principalmente nos meses de novembro a abril, que, em suma, se associam ao período característico da ocorrência de chuvas nessas regiões. de outra forma, uma sazonalidade mais comportada, porém abaixo da climatologia averiguada, foi apontada no sul e sudeste do país, nas rhs atlântico sul, paraná e uruguai. o modelo csiro-mk3 foi o que mais representou satisfatoriamente a precipitação observada, entretanto subestimou-a na maioria das regiões estudadas. atl. nord. ocid.: atlântico nordeste ocidental; atl. nord. orie.: atlântico nordeste oriental; atl.: atlântico. figura 2 – gráfico boxplot da precipitação média anual considerando a série de dados do global precipitation climatology centre (gpcc) para o período de 1901 a 2013 em todas as regiões hidrográficas estudadas. pr ec ip ita çã o (m m ) 2.000 precipitação gpcc (1901-2013) a m az ôn ic a at l.l es te at l.n or d. o ci de nt al at l.n or d. o ri en ta l at l.s ud es te at l.s ul pa ra gu ai pa rn a� ba pa ra ná sã o fr an ci sc o to ca nti ns -a ra gu ai a u ru gu ai 1.500 1.000 500 0 silva, g.k. et al. 428 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 420-436 issn 2176-9478 gpcc: global precipitation climatology centre; canesm2: canadian earth system model (the second generation); csiro-mk3-6-0: commonwealth scientific and industrial research organization (version mk3-6-0); ec-earth: european community – earth; ipsl-cm5a-mr: institut pierre simon laplace – 5 component models version a – medium resolution; miroc5: model for interdisciplinary research on climate version 5; hadgem2-es: hadley center global environment model version 2 – earth system; mpi-esm-lr: max planck institute – meteorology – earth system model low resolution; noresm1-m: norwegian earth system model version 1 – medium resolution; gfdl-esm2m: geophysical fluid dynamics laboratory – earth system model version 2m; atl.: atlântico; atl. nord.: atlântico nordeste. figura 3 – precipitação climatológica dos modelos do coordinated regional climate downscaling experiment (cordex) e global precipitation climatology centre (gpcc) para as 12 regiões hidrográficas do brasil. região hidrográfica amaz�nica meses pr ec ip ita çã o (m m ) 45 0 36 0 27 0 18 0 90 0 jan. fev. mar. abr. maio gpcc gfdl-esm2m noresm1-m mpi-esm-lr hadgem2-es miroc5 ipsl-cm5a-mr ec-earth csiro-mk3 canesm2 jun. jul. ago. set. out. nov. dez. região hidrográfica atlântico leste meses pr ec ip ita çã o (m m ) 45 0 36 0 27 0 18 0 90 0 jan. fev. mar. abr. maio gpcc gfdl-esm2m noresm1-m mpi-esm-lr hadgem2-es miroc5 ipsl-cm5a-mr ec-earth csiro-mk3 canesm2 jun. jul. ago. set. out. nov. dez. região hidrográfica atlântico nordeste ocidental meses pr ec ip ita çã o (m m ) 45 0 36 0 27 0 18 0 90 0 jan. fev. mar. abr. maio gpcc gfdl-esm2m noresm1-m mpi-esm-lr hadgem2-es miroc5 ipsl-cm5a-mr ec-earth csiro-mk3 canesm2 jun. jul. ago. set. out. nov. dez. região hidrográfica atlântico nordeste oriental meses pr ec ip ita çã o (m m ) 45 0 36 0 27 0 18 0 90 0 jan. fev. mar. abr. maio gpcc gfdl-esm2m noresm1-m mpi-esm-lr hadgem2-es miroc5 ipsl-cm5a-mr ec-earth csiro-mk3 canesm2 jun. jul. ago. set. out. nov. dez. região hidrográfica atlântico sudeste meses pr ec ip ita çã o (m m ) 45 0 36 0 27 0 18 0 90 0 jan. fev. mar. abr. maio gpcc gfdl-esm2m noresm1-m mpi-esm-lr hadgem2-es miroc5 ipsl-cm5a-mr ec-earth csiro-mk3 canesm2 jun. jul. ago. set. out. nov. dez. região hidrográfica atlântico sul meses pr ec ip ita çã o (m m ) 45 0 36 0 27 0 18 0 90 0 jan. fev. mar. abr. maio gpcc gfdl-esm2m noresm1-m mpi-esm-lr hadgem2-es miroc5 ipsl-cm5a-mr ec-earth csiro-mk3 canesm2 jun. jul. ago. set. out. nov. dez. região hidrográfica do paraguai meses pr ec ip ita çã o (m m ) 45 0 36 0 27 0 18 0 90 0 jan. fev. mar. abr. maio gpcc gfdl-esm2m noresm1-m mpi-esm-lr hadgem2-es miroc5 ipsl-cm5a-mr ec-earth csiro-mk3 canesm2 jun. jul. ago. set. out. nov. dez. região hidrográfica do paraná meses pr ec ip ita çã o (m m ) 45 0 36 0 27 0 18 0 90 0 jan. fev. mar. abr. maio gpcc gfdl-esm2m noresm1-m mpi-esm-lr hadgem2-es miroc5 ipsl-cm5a-mr ec-earth csiro-mk3 canesm2 jun. jul. ago. set. out. nov. dez. região hidrográfica do parna�ba meses pr ec ip ita çã o (m m ) 45 0 36 0 27 0 18 0 90 0 jan. fev. mar. abr. maio gpcc gfdl-esm2m noresm1-m mpi-esm-lr hadgem2-es miroc5 ipsl-cm5a-mr ec-earth csiro-mk3 canesm2 jun. jul. ago. set. out. nov. dez. região hidrográfica são francisco meses pr ec ip ita çã o (m m ) 45 0 36 0 27 0 18 0 90 0 jan. fev. mar. abr. maio gpcc gfdl-esm2m noresm1-m mpi-esm-lr hadgem2-es miroc5 ipsl-cm5a-mr ec-earth csiro-mk3 canesm2 jun. jul. ago. set. out. nov. dez. região hidrográfica tocantins-araguaia meses pr ec ip ita çã o (m m ) 45 0 36 0 27 0 18 0 90 0 jan. fev. mar. abr. maio gpcc gfdl-esm2m noresm1-m mpi-esm-lr hadgem2-es miroc5 ipsl-cm5a-mr ec-earth csiro-mk3 canesm2 jun. jul. ago. set. out. nov. dez. região hidrográfica do uruguai meses pr ec ip ita çã o (m m ) 45 0 36 0 27 0 18 0 90 0 jan. fev. mar. abr. maio gpcc gfdl-esm2m noresm1-m mpi-esm-lr hadgem2-es miroc5 ipsl-cm5a-mr ec-earth csiro-mk3 canesm2 jun. jul. ago. set. out. nov. dez. análise de projeções das mudanças climáticas sobre precipitação e temperatura nas regiões hidrográficas brasileiras para o século xxi 429 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 420-436 issn 2176-9478 cenários de precipitação e temperatura as figuras 4a, 4b e 4c mostram a mediana das anomalias de temperatura para o cenário rcp4.5 para os períodos de 2006 a 2035, 2036 a 2065 e de 2066 a 2095, respectivamente. considerando o cenário rcp8.5, as figuras 4d, 4e e 4f trazem também para os períodos supracitados, respectivamente, a mediana das anomalias de temperatura. nas figuras 4a e 4d é possível observar que, para o primeiro período (2006–2035), a mediana das anomalias de temperatura permaneceu abaixo dos 0,5ºc em ambos os cenários (rcp4.5 e rcp8.5). no segundo período (2036–2065) e para o cenário rcp4.5, a mediana das anomalias de temperatura variou entre 0,51 e 0,69ºc em todas as regiões, de acordo com a figura 4b. por outro lado, a figura 4e ilustra que algumas regiões hidrográficas destacaram no cenário rcp8.5 anomalias superiores, com valores entre 0,8 e 0,89ºc. no terceiro período (2066–2095) e sob o cenário otimista, o sinal da anomalia intensificou-se levemente, apresentando a mediana entre 0,70 e 0,81ºc para a maioria das regiões, excetuando-se as rhs do são francisco, atlântico leste, atlântico sudeste e atlântico sul, como pode ser visto na figura 4c. para o mesmo período e cenário rcp8.5, observaram-se as maiores anomalias de temperatura. a figura 4f mostra que as rhs amazônica e do paraguai apresentaram valores de medianas de 1,58 e 1,57ºc, respectivamente. aqui, as regiões atlântico leste, atlântico sudeste e atlântico sul indicaram anomalias também intensas se comparadas a de outros períodos, permanecendo entre 1,13 e 1,18ºc. a mediana das anomalias das demais regiões variou entre 1,28 e 1,49ºc. as figuras 5a, 5b e 5c apresentam a mediana das anomalias de precipitação para o cenário rcp4.5 para os períodos de 2006 a 2035, 2036 a 2065 e de 2066 a 2095, respectivamente. por outro lado, as figuras 5d, 5e e 5f mostram também para os períodos mencionados acima, respectivamente, a mediana das anomalias de precipitação no cenário rcp8.5. as figuras 5a e 5d exibem a mediana da anomalia de precipitação para o primeiro período e rcp: representative concentration pathways. figura 4 – mediana das anomalias de temperaturas anuais dos modelos do coordinated regional climate downscaling experiment (cordex) para o cenário rcp4.5 no período de (a) 2006 a 2035; (b) 2036 a 2065; (c) 2066 a 2095; e para o cenário rcp8.5 no período de (d) 2006 a 2035; (e) 2036 a 2065; (f) 2066 a 2095. mediana: rcp4.5 (2006-2035) anomalia (oc) 1.75 1.25 1.50 1.00 0.50 0.25 sistema de coordenadas geográficas datum sirgas 2000 0 287.5 575 1,150 km 0.75 la tit ud e longitude 6o n 0o 6o s 12 o s 18 o s 24 o s 30 o s 72ow 66ow 60ow 54ow 48ow 42ow 36ow 30ow 24ow a mediana: rcp4.5 (2036-2065) anomalia (oc) 1.75 1.25 1.50 1.00 0.50 0.25 sistema de coordenadas geográficas datum sirgas 2000 0 287.5 575 1,150 km 0.75 la tit ud e longitude 6o n 0o 6o s 12 o s 18 o s 24 o s 30 o s 72ow 66ow 60ow 54ow 48ow 42ow 36ow 30ow 24ow b mediana: rcp4.5 (2066-2095) anomalia (oc) 1.75 1.25 1.50 1.00 0.50 0.25 sistema de coordenadas geográficas datum sirgas 2000 0 287.5 575 1,150 km 0.75 la tit ud e longitude 6o n 0o 6o s 12 o s 18 o s 24 o s 30 o s 72ow 66ow 60ow 54ow 48ow 42ow 36ow 30ow 24ow c mediana: rcp8.5 (2006-2035) anomalia (oc) 1.75 1.25 1.50 1.00 0.50 0.25 sistema de coordenadas geográficas datum sirgas 2000 0 287.5 575 1,150 km 0.75 la tit ud e longitude 6o n 0o 6o s 12 o s 18 o s 24 o s 30 o s 72ow 66ow 60ow 54ow 48ow 42ow 36ow 30ow 24ow d mediana: rcp8.5 (2036-2065) anomalia (oc) 1.75 1.25 1.50 1.00 0.50 0.25 sistema de coordenadas geográficas datum sirgas 2000 0 287.5 575 1,150 km 0.75 la tit ud e longitude 6o n 0o 6o s 12 o s 18 o s 24 o s 30 o s 72ow 66ow 60ow 54ow 48ow 42ow 36ow 30ow 24ow e mediana: rcp8.5 (2066-2095) anomalia (oc) 1.75 1.25 1.50 1.00 0.50 0.25 sistema de coordenadas geográficas datum sirgas 2000 0 287.5 575 1,150 km 0.75 la tit ud e longitude 6o n 0o 6o s 12 o s 18 o s 24 o s 30 o s 72ow 66ow 60ow 54ow 48ow 42ow 36ow 30ow 24ow f silva, g.k. et al. 430 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 420-436 issn 2176-9478 para os dois cenários como positiva e com módulo inferior a 10% em todas as regiões hidrográficas. no segundo e no terceiro período, para o cenário rcp4.5 (figuras 5b e 5c), houve leve intensificação dos valores de anomalia, variando sua mediana entre 10 e 20% para as rhs do tocantins-araguaia, são francisco, parnaíba, atlântico nordeste oriental e atlântico nordeste ocidental. com exceção desta última e para as demais regiões citadas, sob o cenário rcp8.5 e no segundo período (figura 5e), destacou-se a mediana da anomalia de precipitação também entre 10 e 20%. de outra forma, ainda sob o cenário pessimista e para o último período projetado, a figura 5f mostra que as rhs tocantins-araguaia, são francisco, parnaíba e atlântico nordeste oriental tiveram suas anomalias intensificadas com valores de mediana entre 20 e 30% e entre 10 e 20% para as regiões do atlântico leste e paraguai. a rh atlântico nordeste ocidental apresentou-se com as medianas das anomalias mais intensificadas entre as demais no segundo e no terceiro período — 22,3 e 30,4%, respectivamente —, no entanto também foram apontadas reduções por meio das anomalias negativas identificadas no sudeste e principalmente no sul do brasil, nas regiões do atlântico sudeste (rcp8.5, de 2006 a 2035), atlântico sul (rcp4.5, no período de 2066 a 2095) e no uruguai (rcp4.5, de 2066 a 2095 e rcp8.5 no segundo e no terceiro período). para o cenário rcp4.5, a figura 6 mostra que os modelos canesm2 e csiro-mk3 foram os mais pessimistas, estimando redução de até 2,76 mm/ano na maioria das regiões hidrográficas. o modelo csiro-mk3 também se revelou pessimista no estudo de guimarães et al. (2016), apontando o possível surgimento de uma extensa área hiperárida em algumas regiões do ceará, no nordeste do brasil. para as regiões localizadas no sul do país — atlântico sul, paraná e uruguai —, os modelos não identificaram indícios de tendência significativa para a precipitação, com exceção da região hidrográfica do uruguai, em que o modelo ipsl-cm5a-mr indicou tendência negativa de 1,48 mm/ano. ainda sob esse cenário, o mesmo modelo sinalizou aumento da precipitação na maioria das regiões, especialmente no atlântico nordeste ocidental, em que a tendência alcançou 7,66 mm/ano. rcp: representative concentration pathways. figura 5 – mediana das anomalias de precipitações anuais dos modelos do coordinated regional climate downscaling experiment (cordex) para o cenário rcp4.5 no período de (a) 2006 a 2035; (b) 2036 a 2065; (c) 2066 a 2095; e para o cenário rcp8.5 no período de (d) 2006 a 2035; (e) 2036 a 2065; (f) 2066 a 2095. análise de projeções das mudanças climáticas sobre precipitação e temperatura nas regiões hidrográficas brasileiras para o século xxi 431 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 420-436 issn 2176-9478 para o cenário rcp8.5, no geral, identificou-se maior nível de incerteza associado à variável de precipitação, e a maioria dos modelos mostrou tendências significativas para grande parte das regiões hidrográficas e com grande dispersão dos seus módulos de declividade. as incertezas e dispersões encontradas podem estar relacionadas com o fato de as regiões associadas experimentarem variabilidade climática motivada por diversos sistemas atmosféricos e oceânicos, dificultando a representação climática da precipitação e um acordo entre os resultados apresentados pelos modelos (guimarães et al., 2016). comparados ao cenário anterior, esses módulos foram bastante pronunciados, revelando uma possível intensificação no regime de precipitações anuais em grande parte das regiões hidrográficas, exceto as supracitadas localizadas no sul do país. aqui, o atlântico sul foi a região com maior indicativo de ausência de tendência entre sete dos nove modelos. o modelo ipsl-cm5a-mr continuou atuando de forma otimista na maioria das regiões, estimando o aumento da precipitação em até 15,95 mm/ ano, com destaque para o atlântico nordeste ocidental. a redução mais significativa foi sinalizada para o atlântico leste, de 4,36 mm/ano pelo modelo canesm2. de acordo com o teste de mann-kendall-sen realizado, todos os modelos do cordex apresentaram tendência positiva significativa para a variável temperatura e para canesm2: canadian earth system model (the second generation); csiro-mk3-6-0: commonwealth scientific and industrial research organization (version mk3-6-0); ec-earth: european community – earth; ipsl-cm5a-mr: institut pierre simon laplace – 5 component models version a – medium resolution; miroc5: model for interdisciplinary research on climate version 5; hadgem2-es: hadley center global environment model version 2 – earth system; mpi-esm-lr: max planck institute – meteorology – earth system model low resolution; noresm1-m: norwegian earth system model version 1 – medium resolution; gfdl-esm2m: geophysical fluid dynamics laboratory – earth system model version 2m; atl.: atlântico; atl. nord.: atlântico nordeste. figura 6 – tendência da precipitação, segundo o teste de mann-kendall-sen, para o período de 2006 a 2100 para os cenários representative concentration pathways (rcp) 4.5 e rcp8.5 nas regiões hidrográficas do brasil. tendência: precipitação (2006-2100) rcp4.5 canesm2 csiro-mk3 ec-earth ipsl-cm5a-mr miroc5 hadgem2-es mpi-esm-lr noresm1-m gfdl-esm2m te nd ên ci a da p re ci pi ta çã o (m m /a no ) 16 14 15 13 11 12 10 8 9 7 5 6 4 2 3 1 -1 0 -2 -3 -5 -4 a m az ôn ic a at l. le st e at l. n or d. o ci de nt al at l. n or d. o ri en ta l at l. su de st e at l. su l pa ra gu ai pa rn aí ba pa ra ná sã o fr an ci sc o to ca nti ns -a ra gu ai a u ru gu ai tendência: precipitação (2006-2100) rcp8.5 te nd ên ci a da p re ci pi ta çã o (m m /a no ) 16 14 15 13 11 12 10 8 9 7 5 6 4 2 3 1 -1 0 -2 -3 -5 -4 a m az ôn ic a at l. le st e at l. n or d. o ci de nt al at l. n or d. o ri en ta l at l. su de st e at l. su l pa ra gu ai pa rn aí ba pa ra ná sã o fr an ci sc o to ca nti ns -a ra gu ai a u ru gu ai silva, g.k. et al. 432 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 420-436 issn 2176-9478 ambos os cenários em todas as regiões hidrográficas. avaliando o cenário mais otimista rcp4.5, o conjunto de modelos indicaram aquecimento entre 0,12 e 0,59ºc/ ano. o modelo csiro-mk3, seguido de canesm2 e ipsl-cm5a-mr, projetou as maiores tendências de aquecimento em todas as regiões, alcançando a marca de 0,59ºc/ano na rh amazônica. o modelo gfdl-esm2m projetou a menor tendência de temperatura na maioria das regiões, excetuando-se a do uruguai, em que o modelo noresm1-m foi responsável pelo menor incremento da variável. a menor tendência de aquecimento foi observada na região do atlântico sudeste. tomando o cenário que destaca o aumento das emissões dos gees, rcp8.5, notaram-se tendências superiores ao cenário rcp4.5. a figura 7 mostra que os modelos csiro-mk3 e ipsl-cm5a-mr indicaram tendências de aumento na temperatura média de até 1,0 e 0,95ºc/ano, respectivamente. a maior tendência de aquecimento, comparada à do cenário anterior, foi vista também na rh amazônica: 1ºc/ano. já o incremento na temperatura se demonstrou menos pronunciado na maioria das regiões hidrográficas pelos modelos noresm1-m e gfdl-esm2m, alcançando 0,38ºc/ano para ambos. a menor tendência de aquecimento foi projetada pelo modelo miroc5 para a rh atlântico sul: 0,35ºc/ano. canesm2: canadian earth system model (the second generation); csiro-mk3-6-0: commonwealth scientific and industrial research organization (version mk3-6-0); ec-earth: european community – earth; ipsl-cm5a-mr: institut pierre simon laplace – 5 component models version a – medium resolution; miroc5: model for interdisciplinary research on climate version 5; hadgem2-es: hadley center global environment model version 2 – earth system; mpiesmlr: max planck institute – meteorology – earth system model low resolution; noresm1-m: norwegian earth system model version 1 – medium resolution; gfdl-esm2m: geophysical fluid dynamics laboratory – earth system model version 2m; atl.: atlântico; atl. nord.: atlântico nordeste. figura 7 – tendência da temperatura, segundo o teste de mann-kendall-sen, para o período de 2006 a 2100 para os cenários representative concentration pathways (rcp) 4.5 e rcp8.5 nas regiões hidrográficas do brasil. tendência: temperatura (2006-2100) rcp4.5 canesm2 csiro-mk3 ec-earth ipsl-cm5a-mr miroc5 hadgem2-es mpi-esm-lr noresm1-m gfdl-esm2m te nd ên ci a da t em pe ra tu ra (o c/ an o) 16 14 15 13 11 12 10 8 9 7 5 6 4 2 3 1 -1 0 -2 -3 -5 -4 a m az ôn ic a at l. le st e at l. n or d. o ci de nt al at l. n or d. o ri en ta l at l. su de st e at l. su l pa ra gu ai pa rn aí ba pa ra ná sã o fr an ci sc o to ca nti ns -a ra gu ai a u ru gu ai tendência: temperatura (2006-2100) rcp8.5 te nd ên ci a da t em pe ra tu ra (o c/ an o) 16 14 15 13 11 12 10 8 9 7 5 6 4 2 3 1 -1 0 -2 -3 -5 -4 a m az ôn ic a at l. le st e at l. n or d. o ci de nt al at l. n or d. o ri en ta l at l. su de st e at l. su l pa ra gu ai pa rn aí ba pa ra ná sã o fr an ci sc o to ca nti ns -a ra gu ai a u ru gu ai análise de projeções das mudanças climáticas sobre precipitação e temperatura nas regiões hidrográficas brasileiras para o século xxi 433 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 420-436 issn 2176-9478 conclusões o presente trabalho indica que a maioria dos modelos que compõem o projeto cordex divergiu quanto ao total precipitável observado em grande parte das regiões hidrográficas, como, por exemplo, as que abrangem o norte e o nordeste do brasil, porém a climatologia averiguada foi razoavelmente bem representada no sul e sudeste do país, mesmo tendo sido subestimada. os meses que se associam ao período chuvoso, em geral de novembro a abril, destacaram as maiores divergências entre as climatologias plotadas. o modelo csiro-mk3 foi o que melhor representou a precipitação constatada, subestimando-a, no entanto. os modelos do cordex projetam o aumento da temperatura para as regiões estudadas, conforme resultados evidenciados nos trabalhos de sales et al. (2015) e guimarães et al. (2016). no período de 2006 a 2035, os cenários rcp4.5 e rcp8.5 mostraram-se semelhantes, permanecendo abaixo dos 0,5ºc em todas as regiões. levando em conta o cenário rcp8.5, as anomalias foram consideravelmente superiores nos períodos de 2036 a 2065 e de 2066 a 2095, em que os modelos indicaram valores entre 0,8 e 1,57ºc em grande parte das regiões. o conjunto de modelos indica que a precipitação também deve, em geral, aumentar para os dois cenários em algumas regiões hidrográficas. o módulo das anomalias apresenta-se superior no cenário mais pessimista: rcp8.5. nesse cenário, para o período de 2066–2095, a mediana sugeriu aumentos entre 10 e 30% nas rhs do atlântico leste, atlântico nordeste ocidental, atlântico nordeste oriental, paraguai, parnaíba, tocantins-araguaia e são francisco. anomalias negativas foram identificadas no sudeste e principalmente no sul do brasil, como observado também no trabalho de da rocha (2014), nas regiões do atlântico sudeste (rcp8.5, de 2006 a 2035), atlântico sul (rcp4.5, no período de 2066 a 2095) e uruguai (rcp4.5, de 2066 a 2095 e rcp8.5 no segundo e no terceiro período), sinalizando reduções na precipitação. avaliando individualmente os modelos de acordo com o teste de mann-kendall-sen realizado, maior nível de incerteza associado à variável de precipitação foi observado para o cenário rcp8.5 quando comparado ao cenário otimista. a maioria dos modelos mostrou tendências significativas para grande parte das regiões hidrográficas e com grande dispersão dos seus módulos de declividade, que, por sua vez, tiveram valores bastante pronunciados, sugerindo uma possível intensificação no regime de precipitações anuais em quase todas as regiões hidrográficas, exceto as do atlântico sul, paraná e uruguai. em ambos os cenários, o teste apontou ausência de tendência na região do atlântico sul pela maioria dos modelos. o modelo ipsl-cm5a-mr foi o mais otimista e direcionado ao atlântico nordeste ocidental. o modelo canesm2, no entanto, apresentou-se como o mais pessimista, projetando a maior redução no atlântico leste no cenário rcp8.5. considerando a variável temperatura, todos os modelos apresentaram tendência positiva significativa e para ambos os cenários em todas as regiões hidrográficas. no cenário mais otimista, o modelo csiro-mk3, seguido de canesm2 e ipsl-cm5a-mr, projetou as maiores tendências de aquecimento, resultado que concorda com o trabalho de guimarães et al. (2016). o modelo gfdl-esm2m projetou a menor tendência de temperatura na maioria das regiões, excetuando-se a do uruguai, em que o modelo noresm1-m foi responsável pelo menor incremento da variável. a menor tendência de aquecimento foi observada na região do atlântico sudeste. tendências superiores às do cenário rcp4.5 foram apresentadas pelos modelos csiro-mk3 e ipsl-cm5a-mr (conforme também mostrado por guimarães et al., 2016). a maior tendência de aquecimento foi verificada no norte do país, na rh amazônica. já o incremento na temperatura se demonstrou menos pronunciado pelos modelos noresm1-m e gfdl-esm2m na maioria das regiões hidrográficas. a menor tendência de aquecimento foi projetada pelo modelo miroc5 para a rh atlântico sul. quanto ao nível de incerteza identificado com base em algumas divergências apresentadas nas projeções resultantes dos modelos do cordex, puderam-se traçar possíveis mudanças nos padrões de variabilidade dos campos de precipitação e temperatura das regiões hidrográficas do brasil, o que, de acordo com o que foi sugerido por silveira et al. (2018), permite auxiliar na adoção e no desenvolvimento de práticas de políticas e gestão de mitigação dos impactos provocados pelas mudanças climáticas sobre o nexo água-alimento energia no país. silva, g.k. et al. 434 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 420-436 issn 2176-9478 agradecimentos os autores agradecem os apoios institucional e logístico oferecidos pela coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior — código de financiamento 001 —, pela fundação cearense de apoio ao desenvolvimento científico e tecnológico, pelo conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico e pelo programa de pós-graduação em engenharia civil (recursos hídricos) da universidade federal do ceará. referências agência nacional de águas (ana). conjuntura dos recursos hídricos no brasil: regiões hidrográficas brasileiras – edição especial. brasília: ana, 2015. 163 p. agência nacional de águas (ana). levantamento da cana-de-açúcar irrigada na região centro-sul do brasil. brasília: ana, 2017. 31 p. agência nacional de águas (ana). mudanças climáticas e recursos hídricos: avaliações e diretrizes para adaptação. brasília: ana, 2016. 93 p. agência nacional do petróleo, gás natural e biocombustíveis (anp). biocombustíveis. rio de janeiro: anp, 2017. disponível em: <http://www.anp.gov.br/wwwanp/biocombustiveis?view=default>. acesso em: 28 set. 2019. azevedo, a.n.g.; 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costa, a.a.; vasconcelos júnior, f.c.; silva, e.m.; sales, d.c.; araújo júnior, l.m.; souza, s.g. projeções de mudanças climáticas sobre o nordeste brasileiro dos modelos do cmip5 e do cordex. revista brasileira de meteorologia, são paulo, v. 31, n. 3, p. 337-365, 2016. https://doi.org/10.1590/0102-778631320150150 mercure, j.f.; paim, m.a.; bocquillon, p.; lindner, s.; salas, p.; martinelli, p.; berchin, i.i.; guerra, j.b.s.o.a.; derani, c.; albuquerque junior, c.l.; ribeiro, j.m.p.; knobloch, f.; pollitt, h.; edwards, n.r.; holden, p.b.; foley, a.; schaphoff, s.; faraco, r.a.; vinuales, j.e. system complexity and policy integration challenges: the brazilian energywater-food nexus. renewable and sustainable energy reviews, v. 105, p. 230-243, 2019. https:// doi.org/10.1016/j.rser.2019.01.045 miranda, e. potência agrícola e ambiental: áreas cultivadas no brasil e no mundo. agroanalysis, são paulo, v. 38, n. 2, p. 25-27, fev. 2018. moreira, j.g.v.; naghettini, m. detecção de tendências monotônicas temporais e relação com erros dos tipos i e ii: estudo de caso em séries de precipitações diárias máximas anuais do estado do acre. revista brasileira de meteorologia, são paulo, v. 31, n. 4, p. 394-402, set. 2016. https://doi.org/10.1590/0102-778631231420140155 new, m.; 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índice de vulnerabilidade socioambiental; indicadores. abstract the present work aimed to propose a methodology for calculating the socioenvironmental vulnerability index for areas that have undergone an urban land regularization process. based on the social vulnerability index of the institute of applied economic research and addressing social, economic, legal and environmental issues, the ivsa is constituted by the integration of five components: urban infrastructure index, human capital index, income and labor index, legal index and environment and health index. the values of indicators and indices vary between 0.1 (low degree of vulnerability) and 1 (high degree of vulnerability), and the application of this methodology makes it possible to evaluate whether the land regularization work carried out in a space has improved not only land aspects, but also the aspects studied by the ivsa, emphasizing the importance of these tools to guide resource allocation, formulation and implementation of public policies more appropriate to the space studied. keywords: vulnerability analysis; social and environmental vulnerability index; indicators. doi: 10.5327/z2176-947820190453 índice de vulnerabilidade socioambiental em áreas de regularização fundiária urbana: uma proposta metodológica socioenvironmental vulnerability index in areas of urban land regularization: a methodological proposal http://orcid.org/0000-0001-6108-0866 http://orcid.org/0000-0003-4265-2624 mailto:mary.carolina@gmail.com sousa, m.c.c.; toledo, p.m. 52 rbciamb | n.53 | set 2019 | 51-68 issn 2176-9478 introdução as estruturas inadequadas de ocupação, que se encon‑ tram estabelecidas na maioria das cidades brasileiras, são a solução de moradia de grande contingente po‑ pulacional de baixa renda, ante a ausência de políti‑ cas sociais de habitação, trabalho, saúde e educação. também podem ser consideradas produtos de uma le‑ gislação fundiária e urbanística ineficaz, determinada pelo ponto de vista econômico e pautada nos proces‑ sos de ocupação dos espaços pelos interesses da pro‑ priedade privada. anteriormente aos marcos legais existentes hoje (até mesmo antes da constituição federal de 1988), a po‑ lítica de desenvolvimento e expansão urbanos em sede municipal tinha como instrumento de execução o parcelamento do solo urbano, regulado pela lei nº 6.766/79, o qual compreende normas urbanísticas, sanitárias, civis e penais visando disciplinar a ocupação do solo e o desenvolvimento urbano, além de envolver a tutela do interesse público coletivo subsumido à de‑ fesa da coletividade adquirente dos lotes previstos no empreendimento. resultado da luta pela reforma urbana, a regularização fundiária, nos moldes atuais, é um processo conduzido em parceria pelo poder públi‑ co e população beneficiária, envolvendo as dimensões jurídica, urbanística e social de uma intervenção que, prioritariamente, objetiva legalizar a permanência de moradores de áreas urbanas ocupadas irregularmente para fins de moradia e, acessoriamente, promove me‑ lhorias no ambiente urbano e na qualidade de vida do assentamento, bem como incentiva o pleno exercício da cidadania pela comunidade sujeito do projeto (al‑ fonsin, 2007, p. 78). a constituição federal apresenta as primeiras bases da regularização fundiária no rol dos princípios funda‑ mentais. nas palavras de salles (2007, p. 106), o expresso compromisso da nação com a adoção de políticas voltadas à “erradicação da pobreza, da marginalidade, com a redução das desigualdades sociais” (art. 3º, iii); com a edificação de uma socie‑ dade livre, justa e solidária (art. 3º, i); e com o com‑ promisso de promover o bem de todos, garantindo o desenvolvimento nacional (art. 3º, iv e ii), sinaliza para a importância da reorganização das cidades, pela conquista do indispensável equilíbrio de forças, com respeito a todos e em especial às classes mais carentes e desprotegidas. tanto o estatuto da cidade (lei nº 10.257/2001) (bra‑ sil, 2001) quanto a lei nº 11.977/2009 (brasil, 2009) e sua sucessora (lei nº 13.465/2017) (brasil, 2017) apontam a regularização fundiária como um dos ins‑ trumentos de acesso à moradia digna — referência aos direitos fundamentais à propriedade privada e à mora‑ dia — e à cidade legal pela população de baixa renda. o processo de formação das ocupações ilegais de baixa renda por muito tempo foi ignorado, fato que reforçou a sua consolidação nas cidades brasileiras. as altas ta‑ xas de urbanização sem planejamento ocorridas após meados do século xx, que marcam o atual momento da humanidade, promoveram a acumulação de ho‑ mens e atividades em espaços restritos. esse processo faz das cidades lugares altamente vulneráveis a qual‑ quer agente perturbador, quer exógeno, quer endóge‑ no, seja natural, seja técnico (pinheiro, 2015). para ri‑ beiro e ferreira (2015), tornar as cidades mais seguras é um desafio a ser enfrentado, evitando a exposição da população à condição de vulnerabilidade, a qual é propiciada pela ocupação desordenada do solo urbano quando são ausentes a inclusão e a resiliência. a urbanização e o aumento populacional impulsionam uma série de acontecimentos quando não é realizado o planejamento do espaço, do uso nem da ocupação do solo, como: grande concentração populacional em pequenas áreas, crescimento da periferia de maneira desordenada e ocupação de áreas marginais sujeitas a riscos de alagamentos e inundações. a suscetibilidade, de forma moderada a forte, a eventos de alagamentos e inundações, em conjunto com as condições socioe‑ conômicas da população estudada, afeta a capacidade de resposta a fenômenos ambientais desse grupo, con‑ figurando sua vulnerabilidade socioambiental. assim, a titularização das áreas ocupadas não é a única resposta a ser dada como regularização das condições de vida das populações ali residentes, havendo necessidade de uma análise holística da problemática e apresentação de soluções mais interdisciplinares. o objetivo deste artigo foi apresentar uma metodolo‑ gia para analisar populações em situação de vulnera‑ bilidade socioambiental sujeitas ao processo de regu‑ larização fundiária urbana, consolidando indicadores sociais, econômicos, jurídicos, ambientais e de saúde em um índice de síntese — o índice de vulnerabilidade socioambiental (ivsa). proposta metodológica de índice de vulnerabilidade socioambiental em áreas de regularização fundiária urbana 53 rbciamb | n.53 | set 2019 | 51-68 issn 2176-9478 risco e vulnerabilidade o risco é uma situação inerente à existência humana. em maior ou menor grau, viver é um risco. vários são os riscos aos quais o ser humano está sujeito: morte, perda ou danificação de bens materiais, doenças, entre outros. a fim de diminuir a ocorrência de eventos ne‑ gativos, o homem progride, ao longo da história, para dominá‑los. entre as marcas da evolução humana re‑ cente — o surgimento do capitalismo, o progresso das ciências e das tecnologias, a disseminação das relações democráticas —, a ideia revolucionária que define o li‑ mite entre a modernidade e o passado é a busca do domínio do risco, ou seja, a noção de que o homem não é um ser passivo diante da natureza (bernstein, 1998 apud almeida, 2010). ao mesmo tempo em que o homem busca esse do‑ mínio, ele fica sujeito a riscos e vulnerabilidades de‑ correntes da ocupação de territórios e aglomerações urbanas e das condições naturais alteradas (eventos extremos em maior frequência). a dinâmica de urba‑ nização nas regiões periféricas, por meio da ocupação ilegal e predatória de terra urbana, faz com que grande parte das áreas urbanas de risco e proteção ambiental, tais como as margens dos cursos d’água, esteja amea‑ çada pelas ocupações precárias de uso habitacional de baixa renda, as quais ocorrem por absoluta falta de alternativas habitacionais, seja via mercado privado, seja via políticas públicas sociais. nos dizeres de gra‑ zia et al. (2001, p. 91), um agravante à qualidade de vida na cidade informal é a sua localização, frequen‑ temente em áreas sujeitas a perigos naturais, como enchentes e deslizamentos, e a perigos tecnológicos, como contaminações e explosões, constituindo risco para sua população. existem várias definições para risco, visto que a abor‑ dagem dos diversos autores faz diferença na definição adotada. veyret (2007 apud pinheiro, 2015) classifica o risco em função dos processos e dos tipos de perigo que podem permitir a sua apreensão pela população, conforme quadro 1. o uso do risco tem efeitos diversos na economia (análi‑ se de riscos de negócios, riscos estratégicos e financei‑ ros), na sociologia (risco atrelado ao uso de entorpe‑ centes e à violência), nas geociências (riscos geológicos e em estruturas de engenharia — atrelados aos concei‑ tos de acidente). aliás, confirmando a última aborda‑ gem, cardona (2001) apresenta‑nos que a concepção e análise sistemática dos riscos primeiramente foram as‑ sumidas pelos especialistas das ciências naturais com base em estudos sobre fenômenos geodinâmicos, hi‑ drometeorológicos e tecnológicos, tais como terremo‑ tos, erupções vulcânicas, deslizamentos de terra, fura‑ cões, inundações, acidentes industriais etc., concepção que não foi abandonada. continuando com a ideia de almeida (2010), o risco é uma percepção humana que pode ser confundida com perigo e ameaça. a autora, citando smith (2001), explica que o perigo é um componente do risco e que “perigo é uma ameaça potencial para as pessoas e seus bens, enquanto o risco é a probabilidade de ocorrência de um perigo e de gerar perdas” (almeida, 2010, p. 99). ulrich beck, em 1986, utilizou a ideia do risco para re‑ fletir sobre os efeitos que a modernidade implicava à sociedade, apresentando em sua obra sociedade de risco que, enquanto a sociedade industrial se caracte‑ rizava por sua capacidade de produzir riqueza, a atual se caracterizaria por estar saturada, além de estar re‑ pleta de efeitos não previsíveis, o que faz com que pro‑ duza e distribua, dessa vez, riscos ambientais e sociais (apud kanashiro; castelnou, 2004). marandola jr. e hogan (2005) apontam a discussão da sociedade de risco como marco crucial no desenvolvimento de estu‑ dos sobre o risco. tendo a premissa supra como base, o urbanismo de risco foi concebido por raquel rolnik (1999), no artigo “exclusão territorial e violência”, em que explicita tal ideia como: aquele marcado pela inseguridade, quer do terreno, quer da construção, ou ainda da condição jurídica da posse daquele território. as terras onde se desenvol‑ vem estes mercados de moradia para os pobres são, normalmente, justamente aquelas que, pelas caracte‑ rísticas ambientais, são as mais frágeis, perigosas e di‑ fíceis de ocupar com urbanização: encostas íngremes, beiras de córregos, áreas alagadiças. as construções raramente são estáveis, e a posse quase nunca total‑ mente inscrita nos registros de imóveis e cadastros das prefeituras. o risco é, antes de mais nada, do morador: o barraco pode deslizar ou inundar com chuva, a dre‑ nagem e o esgoto podem se misturar nas baixadas — a saúde e a vida são assim ameaçadas. no cotidiano, são as horas perdidas no transporte, a incerteza quanto ao destino daquele lugar, o desconforto da casa e da rua (rolnik, 1999, p. 100). sousa, m.c.c.; toledo, p.m. 54 rbciamb | n.53 | set 2019 | 51-68 issn 2176-9478 o programa das nações unidas para o desenvolvi‑ mento, ao lançar a publicação reducing disaster risk: a challenge for development, reiterou que o urbanis‑ mo pode ser um fator que modifica o risco em um ter‑ ritório e para sua população residente, por ocupação e/ou expansão em locais perigosos, por infraestru‑ tura deficiente ou, também, por exclusão social e/ou política dos habitantes de classes sociais mais baixas (undp, 2004). a noção de risco introduz uma nova perspectiva na abordagem e gestão dos territórios, sejam eles urba‑ nos, sejam rurais, litorâneos ou continentais, naturais ou fortemente alterados. ela constitui um novo para‑ digma, como anteriormente mencionado, com espe‑ cial repercussão sobre a perspectiva do planejamento ao forjar a mudança da concepção predominante de estabilidade do espaço ou da natureza, uma vez que se fundamenta na ideia de incerteza quanto às pai‑ sagens futuras, especialmente ao admitir os proces‑ sos de mudanças globais e de globalização em curso ( mendonça, 2011). o risco, tornando-se concreto, atinge a comunidade de forma mais ou menos intensa de acordo com o grau de vulnerabilidade intrínseca aos indivíduos. as condições precárias do ambiente de habitação expõem a vulne‑ rabilidade a que essas comunidades estão submetidas, isto é, a ocorrência de eventos negativos e devastado‑ res para tais ocupantes. tipos de riscos definições, características, exemplos riscos ambientais riscos naturais riscos pressentidos, percebidos e suportados por um grupo social ou um indivíduo sujeito à ação possível de um processo físico natural; podem ser de origem litosfé‑ rica (terremotos, desmoronamentos de solo, erupções vulcânicas) e hidroclimática (ciclones, tempestades, chuvas fortes, inundações, nevascas, chuvas de granizo, se‑ cas); apresentam causas físicas que escapam largamente à intervenção humana e são de difícil previsão. riscos naturais agravados pelo homem resultado de um perigo natural cujo impacto é ampliado pelas atividades humanas e pela ocupação do território; erosão, desertificação, incêndios, poluição, inunda‑ ções etc. riscos tecnológicos distinguem-se em poluição crônica (fenômeno perigoso que ocorre de forma re‑ corrente, às vezes lenta e difusa) e poluição acidental (explosão, vazamento de pro‑ dutos tóxicos, incêndios). riscos econômicos, geopolíticos e sociais riscos atrelados à divisão e ao acesso a determinados recursos (renováveis ou não), que podem se traduzir em conflitos latentes ou abertos (caso das reservas de petróleo e água); podem ter ainda origem nas relações econômicas na agricultura (insegurança alimentar), causas da globalização (crises econômicas), insegurança e violência em virtude da segregação socioespacial urbana, riscos à saúde (epide‑ mias, fome, poluição, consuma de drogas etc.). outros tipos de riscos exemplo: riscos maiores a compreensão do risco também depende da escala de análise; o risco maior é assim considerado quando o custo de recuperação e o número de perdas humanas são relevantemente elevados para os poderes públicos e seguradores; os riscos maiores correspondem a eventos de baixa frequência e grande magnitude e conse‑ quências (por exemplo, chernobyl, katrina etc.); há ainda exemplos de “territoriali‑ zação” dos riscos urbanos, em razão da complexidade e da multidimensionalidade de atores e variáveis das cidades. exemplo: riscos urbanos quadro 1 – tipos de riscos. fonte: veyret, 2007 apud pinheiro, 2015. proposta metodológica de índice de vulnerabilidade socioambiental em áreas de regularização fundiária urbana 55 rbciamb | n.53 | set 2019 | 51-68 issn 2176-9478 cardona (2001, p. 10) define vulnerabilidade como “la predisposición o susceptibilidad física, económica, polí‑ tica o social que tiene una comunidad de ser afectada o de sufrir daños en caso que un fenómeno desestabiliza‑ dor de origen natural o antrópico se manifieste”. o mar‑ co de hyogo, nessa esteira, define vulnerabilidade como “condições determinadas por fatores ou processos físi‑ cos, sociais, econômicos e ambientais que aumentam a suscetibilidade de uma comunidade ao impacto de ris‑ cos” (paraná, 2005, p. 2). citando pelling e uitto (2002), confalonieri (2003) lembra ainda que a vulnerabilidade pode ser definida como o “produto da exposição física a um perigo natural e da capacidade humana para se pre‑ parar para e recuperar-se dos impactos negativos dos desastres” (confalonieri, 2003, p. 200). para a melhor compreensão da vulnerabilidade, iden‑ tificam-se, nas definições supra, três componentes: a exposição, a suscetibilidade e a resiliência (ou, no lugar da resiliência, para autores como adger, 2006, e iwama et al., 2016, a capacidade adaptativa). utilizando car‑ dona (2001 apud adger, 2006) para argumentação, a exposição é a componente física e ambiental da vulne‑ rabilidade, que captura em que medida um grupo popu‑ lacional é passível de ser afetado por uma ameaça em função de sua localização; a suscetibilidade consiste na componente socioeconômica e demográfica associada à predisposição de um grupo populacional a sofrer da‑ nos em face de um fenômeno perigoso; e a resiliência é a componente comportamental, comunitária e polí‑ tica que captura a capacidade de um grupo populacio‑ nal submetido a um fenômeno perigoso de absorver o choque e se restabelecer perante a ele, voltando a uma condição aceitável (ou capacidade adaptativa como ca‑ pacidade de um sistema evoluir para acomodar os ris‑ cos ambientais ou as mudanças de políticas e expandir a gama de variabilidade com a qual pode lidar). o conceito de vulnerabilidade era mais aplicado para avaliação de riscos e desastres naturais. atribuí-lo ao contexto de ordenamento territorial é relativamen‑ te recente, com o surgimento, na década de 1980, de uma abordagem teórico-metodológica que refletis‑ se não somente aspectos físicos dos desastres, mas também aspectos sociais, econômicos, ambientais e culturais das populações atingidas (almeida, 2012). conforme aduz adger (2006) em sua obra riscos ambientais e vulnerabilidades nas cidades brasileiras, as investigações sobre riscos, antes dos anos 1980, bus‑ cavam respostas técnicas para analisar os perigos e as ameaças naturais, tornando irrelevantes fatores sociais e culturais. corroborando o argumento da autora supra, iwama et al. (2016), fundamentados em autores como white (1945), white e hass (1975) e wisner (2009), afirmam que os temas relacionados a risco, vulnerabilidade e adaptação têm sido tratados por extensa literatura pelo menos desde a década de 1940, com o desenvol‑ vimento de um campo de pesquisas marcadamente multidisciplinares dedicadas à ocupação humana em áreas/zonas de risco. a partir da década de 1980, o ter‑ mo vulnerabilidade apareceu com mais frequência no âmbito da pesquisa sobre riscos e perigos. marandola jr. e hogan (2005) apontam que os geógra‑ fos foram os primeiros a trazer a vulnerabilidade para o debate ambiental no contexto de estudos sobre riscos e também entendem, conforme a publicação de 2006, a necessidade de análise interdisciplinar da vulnerabi‑ lidade, visto que os perigos ocorrem na relação/inter‑ face sociedade‑natureza, e não incorporar (ou fazê‑lo de forma relativa) o contexto social e geográfico pode limitar as análises a relações causais simples, pouco elucidativas das complexas tramas envolvidas. vulnerabilidade socioambiental mendonça (2004) afirma que a sociedade urbana passou a demandar uma abordagem mais complexa dos problemas ambientais que enfrenta, pois parce‑ las importantes da população passaram a evidenciar condições de risco ambiental, em virtude de sua po‑ sição social, econômica e/ou ambiental nessa socie‑ dade. a problemática ambiental é reconhecida como uma das consequências da dinâmica e da estrutura social, assim como outras tensões e questões relacio‑ nadas à sociedade (leff, 2001; foladori, 2001 apud marandola jr.; hogan, 2006). essa vulnerabilidade é conceituada por cartier et al. (2009) como “uma coexistência ou sobreposição espa‑ cial entre grupos populacionais pobres, discriminados e com alta privação (vulnerabilidade social), que vivem ou circulam em áreas de risco ou de degradação am‑ biental (vulnerabilidade ambiental)”. assim, no caso sousa, m.c.c.; toledo, p.m. 56 rbciamb | n.53 | set 2019 | 51-68 issn 2176-9478 em tela, as condições de sobrevivência de uma popula‑ ção dependem desses três fatores para compreender‑ mos como determinado evento, natural ou antrópico (pressão), influenciará, de forma positiva ou negativa (resposta), na área e nos moradores (estado). cutter (1996) apresenta-nos três tendências de abor‑ dagem sobre a vulnerabilidade: “uma que se foca na probabilidade de exposição (biofísica ou tecnológica); outra que se ocupa da probabilidade de consequências adversas (vulnerabilidade social); e uma última que combina as duas anteriores”. tendo como foco a última abordagem, a autora trabalha o modelo hazards of place (perigo do lugar, em inglês) em que, em suas pala‑ vras, [...] a vulnerabilidade é concebida tanto como um risco biofísico quanto como uma resposta social, mas em um domínio específico ou geográfico. este pode ser o espaço geográfico, onde pessoas e lugares vulnerá‑ veis estão localizados, ou o espaço social, que nesses lugares são mais vulneráveis. detalhando tal abordagem, cutter, boruff e shirley, em um trabalho de 2003, explica que existem três princí‑ pios fundamentais na pesquisa de vulnerabilidade: um modelo de exposição a eventos naturais (identifica‑ ção de condições que tornem as pessoas ou os luga‑ res vulneráveis a esses eventos), uma condição social (suposição de que a vulnerabilidade é uma medida de resistência ou resiliência da sociedade aos perigos) e integração (exposições potenciais e resiliência, com foco específico em lugares ou regiões específicas). a figura 1 simplifica essa abordagem para compreen‑ são da relação dos elementos da vulnerabilidade. segundo a autora, o risco interage com a mitigação para produzir o perigo potencial, sendo esse potencial moderado ou reforçado por um filtro geográfico (local e situação), bem como pelo tecido social do lugar, que inclui a experiência da comunidade com riscos e a capa‑ cidade de responder e se adaptar a esses riscos, além de lidar com eles e de recuperá‑los, os quais, por sua vez, são influenciados por fatores econômicos, demo‑ gráficos e habitacionais. assim, o aumento das ações mitigadoras poderá significar a diminuição do risco e, consequentemente, implicará a redução da vulnerabi‑ lidade do lugar. por outro lado, o risco poderá aumen‑ tar se houver alterações no contexto geográfico ou na fonte: cutter, 1996. figura 1 – modelo de vulnerabilidade hazards of place. vulnerabilidade do local vulnerabilidade bio�sica vulnerabilidade socialtecido social contexto geográfico potencial de risco risco migração proposta metodológica de índice de vulnerabilidade socioambiental em áreas de regularização fundiária urbana 57 rbciamb | n.53 | set 2019 | 51-68 issn 2176-9478 produção social, que poderão incorrer no aumento da vulnerabilidade ambiental e social (respectivamente) e da vulnerabilidade do lugar. por isso, conforme maffra e mazzola (2007), é funda‑ mental que a estratégia para redução de desastres en‑ foque proposições no sentido de fortalecer políticas de ordenamento territorial com ênfase na gestão ambien‑ tal, concomitantes a políticas de acesso à habitação e a políticas de combate ao desmatamento e à degradação de áreas ambientalmente vulneráveis. desse modo, a regularização fundiária consiste em uma política im‑ portante para que a vulnerabilidade socioambiental seja atenuada. suscetibilidade a desastres naturais assim como as condições econômicas e sociais são importantes de serem avaliadas em um contexto de vulnerabilidade, a ocorrência de desastres naturais também pode influenciar nas estratégias adotadas ou a serem adotadas pela população e pelo poder público para resiliência e adaptação. camarinha (2016), utili‑ zando-se de alexander (1997) e tonbin e montz (1997), destaca que desastres naturais são: o resultado de eventos e fenômenos naturais intensos ou extremos que atingem qualquer sistema social que não seja capaz de refleti-los, absorvê-los e/ou amor‑ tece-los, causando impactos significativos para con‑ servação do equilíbrio social, econômico, físico, psico‑ lógico ou ambiental, sendo difícil a recuperação para condição existente antes da ocorrência de tal evento (camarinha, 2016, p. 7). a definição supra é significativa, visto que esses even‑ tos criam uma condição de perigo em que, em razão da vulnerabilidade existente, impactos severos podem ocorrer e levar a situação natural à condição de desas‑ tre. a universidade federal de santa catarina, por meio do centro universitário de estudos e pesquisas sobre desastres, divulgou, no ano de 2012, o atlas brasileiro de desastres naturais, buscando dados oficiais sobre a ocorrência de desastres nos estados brasileiros entre os períodos de 1991 a 2012. registrou-se o aumento da ocorrência de desastres, em que, do total de 38.996 re‑ gistros, 8.515 (22%) se deram na década de 1990, 21.741 (56%) na década de 2000, e apenas nos anos de 2010, 2011 e 2012 esse número já soma 8.740 (22%). porém não é possível afirmar que os desastres aumen‑ taram em 78% nos últimos 13 anos, uma vez que é sabi‑ da a histórica fragilidade do sistema de defesa civil em manter atualizados seus registros (ufsc, 2013). ademais, do total de afetados (126.926.656), estiagem e seca são os desastres que mais afetam a população brasileira, por ser mais recorrentes, com 51% do total de registros, seguidos de enxurrada, com 21%, e inun‑ dação, com 12%. segundo o atlas (ufsc, 2013), os pi‑ cos de desastre acontecem: • nos meses de abril e outubro na região norte; • nos meses de março, abril e maio na região nordeste; • nos meses de fevereiro e março na região centro‑oeste; • nos meses de agosto, novembro e dezembro na re‑ gião sudeste; • nos meses de janeiro, fevereiro e setembro a de‑ zembro na região sul. conhecer o estado de vulnerabilidade de um local e de sua população é importante para tomada de decisões acerca de ações, públicas e privadas, para melhoria e manutenção de condições dignas de permanência. para isso, tem-se utilizado ferramentas para mensurar a situação atual e projetar essas ações futuras, como os indicadores e índices. indicadores e índices de vulnerabilidade o termo indicador tem origem do latim indicare, que significa descobrir, apontar, anunciar, estimar. os in‑ dicadores podem comunicar ou informar o progresso de determinada meta, como também são recursos que deixam mais perceptível uma tendência ou um fenô‑ meno não detectado facilmente (hammond et al., 1995 apud bellen, 2006). de acordo com a organiza‑ ção para a cooperação e o desenvolvimento econômi‑ sousa, m.c.c.; toledo, p.m. 58 rbciamb | n.53 | set 2019 | 51-68 issn 2176-9478 co (oecd, 1993), um indicador é considerado um parâ‑ metro, ou valor derivado de parâmetros, que aponta e fornece informações sobre o estado de um fenômeno, com extensão significativa. os indicadores têm a função de traduzir processos complexos em informações mais simples, significati‑ vas e representativas para entender o grau de com‑ plexidade dos problemas decorrentes da interação entre a sociedade e o meio ambiente (fenzl; ma‑ chado, 2009), devendo ser holísticos, representando diretamente as propriedades do sistema total, e não apenas elementos e interconexões dos subsistemas (bellen, 2006). de acordo com tunstall (1992), as principais fun‑ ções dos indicadores são: avaliar condições e ten‑ dências; comparar lugares e situações; avaliar as condições e tendências em relação às metas e aos objetivos; prover informações de advertência; e an‑ tecipar futuras condições e tendências. outra fun‑ ção de destaque que os indicadores têm é auxiliar os tomadores de decisão na avaliação de seu de‑ sempenho no tocante aos objetivos estabelecidos, fornecendo bases para o planejamento de futuras ações ( bellen, 2006). o uso dos indicadores está caracterizado ao longo da história. durante vários séculos, a riqueza era o úni‑ co indicador que julgava as pessoas. no decorrer dos anos, a sociedade articulou-se para contabilização de diversos fatores. os primeiros indicadores eram exclu‑ sivamente quantitativos e contabilizados, tais como os censos populacionais, assim como hoje ainda o são. a partir da segunda guerra mundial, organismos mun‑ diais começaram a utilizar a estatística para integração das políticas públicas, impulsionando a difusão do uso dos indicadores. um dos indicadores de maior difu‑ são e utilização no mundo é o produto interno bruto (pib), que foi desenvolvido em 1930 (fenzl; macha‑ do, 2009). no brasil, o avanço deu‑se com a produção de indica‑ dores econômicos, em 1939, pelo departamento in‑ tersindical de estatística e estudos socioeconômicos (dieese), pela fundação instituto de pesquisas eco‑ nômicas, da universidade de são paulo (fipe/usp) e pela federação das indústrias do estado de são paulo (fiesp). o instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge), em 1979, criou dois indicadores que até hoje são empregados na contabilidade econômica nacional: índice nacional de preços ao consumidor amplo (ipca) e índice nacional de preços ao consumidor (inpc) (fen‑ zl; machado, 2009). esses indicadores fazem parte do sistema nacional de índices de preços ao consumi‑ dor (snipc). os indicadores desenvolvidos até a década de 1960 tinham o caráter eminentemente econômico, com a finalidade de medir o desenvolvimento de uma nação com base na sua economia. os anos 1960 in‑ fluenciaram sensivelmente o brasil na medida em que surgiram os indicadores sociais nos estados unidos. a ideia, para o estado brasileiro, fundamentou a cria‑ ção e aplicação, na década de 1970, das pesquisas nacionais por amostra de domicílios (pnad) (fenzl; machado, 2009), que investigam atualmente infor‑ mações anuais sobre características demográficas e socioeconômicas da população, como sexo, idade, educação, trabalho e rendimento, bem como caracte‑ rísticas dos domicílios e, com periodicidade variável, informações sobre migração, fecundidade, nupciali‑ dade, entre outras (ibge, 2018). na década de 1990, com a conferência das nações unidas sobre o meio ambiente e desenvolvimento (cnumad) e a agenda 21 global, os indicadores fo‑ ram alçados à sua relevância quando, no capítulo 40 do documento global (“informações para toma‑ da de decisões”), um dos objetivos para redução das diferenças em matéria de dados é o desenvolvi‑ mento de indicadores de desenvolvimento susten‑ tável, por meio de atividades de desenvolvimen‑ to e promoção do uso global desses indicadores ( brasil, 2018). indicadores e índices para análise de questões eco‑ nômicas e/ou sociais já estão mais consolidados e seus usos mais comuns, porém um conjunto que analise aspectos da vulnerabilidade é mais recente. malta, costa e magrini (2017) informam que no bra‑ sil, nas décadas de 1990 e 2000, foram elaborados índices que pudessem retratar a realidade socioe‑ conômica de diferentes grupos populacionais, tais como o índice de exclusão/inclusão social, o índice de desenvolvimento da família (idf), o índice de vul‑ nerabilidade juvenil à violência (ivj) e o índice de qualidade de vida urbana (iqvu). na esteira do ensi‑ namento dos autores supra, a partir de 2010, outros índices foram desenvolvidos com o objetivo de fun‑ proposta metodológica de índice de vulnerabilidade socioambiental em áreas de regularização fundiária urbana 59 rbciamb | n.53 | set 2019 | 51-68 issn 2176-9478 damentar o desenvolvimento de políticas públicas especificamente voltadas para grupos populacionais considerados mais vulneráveis, como, por exemplo, o índice paulista de vulnerabilidade social, da funda‑ ção sistema estadual de análise de dados (seade) de são paulo, o índice de vulnerabilidade da saúde da prefeitura de belo horizonte, o índice de vulnerabili‑ dade social (ivs) do instituto de pesquisa econômica aplicada (ipea) e o índice de vulnerabilidade munici‑ pal da fundação oswaldo cruz. proposição metodológica índice de vulnerabilidade social para o estudo em comento, o conjunto a ser des‑ tacado é o ivs, desenvolvido pelo ipea e criado no âmbito da rede ipea, no escopo do projeto mapea‑ mento da vulnerabilidade social nas regiões metro‑ politanas do brasil, proposto inicialmente pela fun‑ dação seade, em atendimento à chamada pública ipea/programa de estudos e documentação educação e sociedade (proedes) nº 01/2011, reunindo diver‑ sas instituições sob a coordenação nacional do ipea ( costa; marguti, 2015). a ideia basilar para a produção do ivs está no índice de desenvolvimento humano municipal (idhm) e no atlas do desenvolvimento humano municipal (adh), produ‑ tos da parceria entre o programa das nações unidas para o desenvolvimento (pnud), o ipea e a fundação joão pinheiro (fjp), de minas gerais, com o propósito de adaptar o índice de desenvolvimento humano (idh) global, que congrega informações sobre saúde, educa‑ ção e renda, aos municípios brasileiros (costa et al., 2018). apesar do sucesso do uso de indicadores, vários outros foram desenvolvidos, como já mencionado em tópico anterior, porém a missão de criar um grupo de indicadores que tente refletir, o mais próximo possível, a realidade de um território não é simples. costa et al. (2018), apontando ensinamento de lustig (2011), in‑ dicam que a literatura sobre o assunto aborda dois aspectos que se mostram frequentemente problemá‑ ticos quando se trata de calcular índices sintéticos: a escolha das dimensões que serão contempladas no ín‑ dice, assim como as variáveis que melhor a expressam; e a forma funcional de construção estatística do índice. para escolher quais aspectos serão abordados, a dis‑ ponibilidade de dados específicos e, principalmente, válidos é fator primordial. para a construção do ivs, o ipea respaldou-se nos da‑ dos constantes dos censos demográficos do ibge, que apresentam um conjunto de informações mais comple‑ to sobre a população e o território do nosso país, além de ser coletados de forma regular (a cada 10 anos), com metodologia bem definida e aprovada. o conceito desse ivs reconhece que o bem-estar das famílias depende da posse de algumas condições que podem ser denominadas de ativos: fluxo de renda, moradia adequada, abastecimento de água limpa e sa‑ neamento básico, acesso a serviços de saúde, a esco‑ las e a transporte público de qualidade, entre outros. tais ativos são direitos garantidos em legislação nacio‑ nal e deveriam, em tese, ser garantidos pelo estado, mas na prática têm sido insuficientes ou, até mesmo, inexistentes. assim, o ivs constitui um instrumento de identificação das falhas de oferta de bens e serviços públicos no território nacional, pensado para dialogar com o desenho da política social brasileira (costa; marguti, 2015). assim, os índices e indicadores componentes do ivs do ipea estão explicitados no quadro 2. costa e marguti (2015) explicam que o índice de infraes‑ trutura urbana procura refletir as condições de acesso aos serviços de saneamento básico e de mobilidade ur‑ bana, dois aspectos relacionados ao lugar de domicílio das pessoas e que impactam significativamente no seu bem-estar. o subíndice referente ao capital humano envolve dois aspectos (ou ativos e estruturas) que de‑ terminam as perspectivas (atuais e futuras) de inclusão social dos indivíduos: saúde e educação. por fim, a vul‑ nerabilidade de renda e trabalho, medida pelo subíndi‑ ce respectivo, agrupa não só indicadores relativos à in‑ suficiência de renda, mas incorpora outros fatores que, associados ao fluxo de renda, configuram um estado de insegurança de renda. a descrição de cada indica‑ dor encontra‑se no quadro 3. sousa, m.c.c.; toledo, p.m. 60 rbciamb | n.53 | set 2019 | 51-68 issn 2176-9478 índice indicador índice de infraestrutura urbana iie i1 percentual de pessoas em domicílios com abastecimento de água e esgotamento sanitário inadequados. i2 percentual da população que vive em domicílios urbanos sem serviço de coleta de lixo. i3 percentual de pessoas que vivem em domicílios com renda per capita inferior a meio salário mínimo e que gastam mais de uma hora até o trabalho no total de pessoas ocupadas, vulneráveis e que retornam diariamente do trabalho. índice de capital humano – ich i4 mortalidade até um ano de idade. i5 percentual de crianças de 0 a 5 anos que não frequentam a escola. i6 percentual de pessoas de 6 a 14 anos que não frequentam a escola. i7 percentual de mulheres de 10 a 17 anos de idade que tiveram filhos. i8 percentual de mães chefes de família, sem fundamental completo e com pelo menos um filho menor de 15 anos de idade, no total de mães chefes de família. i9 taxa de analfabetismo da população de 15 anos ou mais de idade. i10 percentual de crianças que vivem em domicílios em que nenhum dos moradores tem o ensino fundamental completo. i11 percentual de pessoas de 15 a 24 anos que não estudam, não trabalham e possuem renda domiciliar per capita igual ou inferior a meio salário mínimo, na população total dessa faixa etária. índice de renda e trabalho – irt i12 proporção de pessoas com renda domiciliar per capita igual ou inferior a meio salário mínimo. i13 taxa de desocupação da população de 18 anos ou mais de idade. i14 percentual de pessoas de 18 anos ou mais sem fundamental completo e em ocupação informal. i15 percentual de pessoas em domicílios com renda per capita inferior a meio salário mínimo e dependentes de idosos. i16 taxa de atividade das pessoas de 10 a 14 anos de idade. quadro 2 – índices e indicadores de vulnerabilidade social do instituto de pesquisa econômica aplicada fonte: costa; marguti, 2015. índice de vulnerabilidade socioambiental para o cálculo do ivsa, foram calculados, além dos in‑ dicadores e índices propostos pela ipea em seu ivs, in‑ dicadores e índices formulados com base em revisão bibliográfica, na realidade do território e na disponi‑ bilidade de dados. assim, conforme quadro 4, foram criados cinco indicadores, agrupados em dois índices: jurídico e saúde e meio ambiente. o índice jurídico, ora proposto, visa conhecer a relação teoria-prática do que foi proposto para regularização e o que foi realizado na área de estudo. o indicador i17 reflete quantos atos jurídicos foram aperfeiçoados, ou seja, quantos títulos geraram os efeitos de direito real de uso do bem público, como, por exemplo, a se‑ gurança contra despejos forçados. o indicador i18 é proposta metodológica de índice de vulnerabilidade socioambiental em áreas de regularização fundiária urbana 61 rbciamb | n.53 | set 2019 | 51-68 issn 2176-9478 índice indicador descrição índice de infraestrutura urbana iie i1 razão entre o número de pessoas que vivem em domicílios cujo abastecimento de água não provém de rede geral e cujo esgotamento sanitário não é realizado por rede coletora de esgoto ou fossa séptica, e a população total residente em domicílios particulares permanentes. i2 razão entre a população que vive em domicílios sem coleta de lixo e a população total residente em domicílios particulares permanentes, localizados em área urbana. i3 razão entre o número de pessoas ocupadas, de 10 anos ou mais de idade, que vivem em domicílios vulneráveis à pobreza e que gastam mais de uma hora em deslocamento até o local de trabalho, e o total de pessoas ocupadas nessa faixa etária que vivem em domicílios vulneráveis à pobreza e que retornam diariamente do trabalho. índice de capital humano – ich i4 número de crianças que não deverão sobreviver ao primeiro ano de vida, em cada mil crianças nascidas vivas. i5 razão entre o número de crianças de 0 a 5 anos de idade que não frequentam creche ou escola, e o total de crianças nesta faixa etária. i6 razão entre o número de pessoas de 6 a 14 anos que não frequentam a escola, e o total de pessoas nesta faixa etária i7 razão entre o número de mulheres de 10 a 17 anos de idade que tiveram filhos, e o total de mulheres nesta faixa etária. i8 razão entre o número de mulheres que são responsáveis pelo domicílio, que não têm o ensino fundamental completo e têm pelo menos um filho de idade inferior a 15 anos morando no domicílio, e o número total de mulheres chefes de família. i9 razão entre a população de 15 anos ou mais de idade que não sabe ler nem escrever um bilhete simples, e o total de pessoas. i10 razão entre o número de pessoas de até 14 anos que vivem em domicílios em que nenhum dos moradores tem o ensino fundamental completo, e a população total nesta faixa etária residente em domicílios particulares permanentes i11 razão entre as pessoas de 15 a 24 anos que não estudam, não trabalham e são vulneráveis à pobreza, e a população total nesta faixa etária. índice de renda e trabalho – irt i12 proporção dos indivíduos com renda domiciliar per capita igual ou inferior ao equivalente a meio salário mínimo. i13 percentual da população economicamente ativa (pea) nessa faixa etária que estava desocupada. i14 razão entre as pessoas de 18 anos ou mais sem fundamental completo, em ocupação informal, e a população total nesta faixa etária i15 razão entre as pessoas que vivem em domicílios vulneráveis à pobreza e nos quais a renda de moradores idosos corresponde a mais da metade do total da renda domiciliar, e a população total residente em domicílios particulares permanentes. i16 razão das pessoas de 10 a 14 anos de idade que eram economicamente ativas, ou seja, que estavam ocupadas ou desocupadas na semana de referência do censo entre o total de pessoas nesta faixa etária. quadro 3 – descrição dos indicadores de vulnerabilidade social do instituto de pesquisa econômica aplicada fonte: costa; marguti, 2015. sousa, m.c.c.; toledo, p.m. 62 rbciamb | n.53 | set 2019 | 51-68 issn 2176-9478 essencial para conhecermos a razão entre o número de pessoas cadastradas nos projetos e as que foram beneficiadas com os respectivos títulos de posse ou propriedade e, assim, montar o índice corresponden‑ te, relacionar qual(is) impedimento(s) não foi(ram) su‑ perado(s) e que dificultou(aram) a abrangência de um maior número de pessoas. quanto ao índice de saúde e meio ambiente, as infraes‑ truturas urbanísticas e de saneamento básico da área são importantes para prevenir e/ou mitigar os impac‑ tos de desastres naturais, porém a precipitação diária também deve ser registrada, pois também influencia na ocorrência desses eventos. o indicador i19 tem como parâmetro a precipitação diária acumulada de 20 mm em 24 horas, informação observada todos os dias às 12h utc. esse valor mínimo é usado nos estudos de campos, mota e santos (2015) e pontes et al. (2017) para pesquisa da influência da precipitação para forma‑ ção de pontos de alagamentos no ambiente urbano. em áreas de pluviosidade considerada e quando as estruturas de drenagem das águas pluviais não são adequadas ou mal gerenciadas, a população fica mais vulnerável ao risco de contrair doenças relacionadas ao saneamento ambiental inadequado (drsai), cujos dados são referentes ao indicador i20. foram esco‑ lhidas cinco doenças para coleta e uso de dados para construção do indicador: duas doenças de transmissão feco-oral (doenças diarreicas e hepatite infecciosa, ou hepatite a), uma doença transmitida por inseto vetor (dengue) e duas doenças transmitidas pelo contato com a água (esquistossomose e leptospirose). também acerca da infraestrutura urbana, a arboriza‑ ção é muito importante na prevenção e/ou mitigação dos impactos da precipitação, pois ajuda a deter e/ou reter a água pluvial e a diminuir a velocidade do runoff, interferindo diretamente no ciclo hidrológico. por isso, sua existência é pesquisada no indicador i21. em geral, todos os indicadores têm a mesma relação com o índice correspondente. sendo assim, em regra, todos os indicadores devem ter o mesmo peso, para que todos os índices, no fim, tenham o peso 1. porém algu‑ mas alterações são necessárias em virtude da relação entre os indicadores e os respectivos índices. no tocante ao índice de infraestrutura urbana, os indi‑ cadores de saneamento básico acabaram ficando com quadro 4 – índices e indicadores agregados ao índice de vulnerabilidade social do instituto de pesquisa econômica aplicada para formação do índice de vulnerabilidade socioambiental índices indicadores descrição índice jurídico – ijur i17 – percentual de imóveis participantes (cadastrados válidos) do programa de regularização, mas sem o reconhecimento para titulação. razão entre o número de famílias que foram cadastrados para regularização fundiária e que não tiveram reconhecimento. i18 – percentual de imóveis regularizados com títulos não registrados em cartório de imóveis razão entre das famílias que obtiveram o reconhecimento para titulação, porém não tiveram seus títulos registrados em cartório de imóveis índice de saúde e meio ambiente – isma i19 – ocorrência de precipitação diária igual ou acima de 20 mm. número de ocorrências de precipitação igual ou acima de 20 mm i20 – notificações oficiais de ocorrência de, pelo menos, um caso de doença de veiculação hídrica (hepatite infecciosa, leptospirose, doença diarreica, dengue e esquistossomose) percentual de moradores internados pela ocorrência de, pelo menos, um caso de doença de veiculação hídrica. i 21 – percentual de arborização na área. percentual de arborização na área pesquisada. proposta metodológica de índice de vulnerabilidade socioambiental em áreas de regularização fundiária urbana 63 rbciamb | n.53 | set 2019 | 51-68 issn 2176-9478 peso maior do que o indicador da mobilidade, pois, nas palavras de costa e marguti (2015, p. 9), “como o indicador só está disponível para o ano de 2010, have‑ ria um reforço do componente inercial do índice, re‑ duzindo o impacto dos avanços na disponibilização de infraestrutura urbana sobre o resultado final”. já sobre o índice de saúde e meio ambiente, o peso no indicador de doenças de veiculação hídrica (i20) foi aumentado, porque é o fator mais influenciado, visto que, em tese, o reconhecimento dos núcleos urbanos informais possibilita os investimentos públicos para dignidade da moradia, entre os quais o saneamento básico, e, em última análise, a promoção da função so‑ cial da cidade (brasil, 2016). os índices e indicadores utilizados para cálculo do ivsa estão na tabela 1, com os respectivos pesos para cada indicador, a serem usados para o cálculo dos respecti‑ vos índices. para tornar a análise e comparação entre os indicado‑ res mais eficiente, foi criada a seguinte convenção no trabalho: o limite mínimo de qualquer indicador é 0 (o melhor valor) e o limite máximo é 1 (o pior valor). dessa forma, todos os indicadores passam a estar na mesma escala adimensional e podem ser comparados mais facilmente. a forma de cálculo do valor do indica‑ dor, conforme equação 1, é: indicador = ( ) ( ) valor observado pior valor melhor valor pior valor − − (1) os indicadores i1 a i16 são calculados de acordo com a equação supra. para os indicadores i17 e i18, o cálculo é segundo as equações 2 e 3: i17 = títulos emitidos im óveis com cadastro válido   −    − 1 0 1 (2) i18 = títulos registrados em cartório títulos emitidos   −    − 1 0 1 (3) para o indicador i19, o cálculo leva em conta a ocor‑ rência, nos anos estudados, apenas de precipitação indicador peso indicador peso i1 0,3 i11 0,125 i2 0,3 i12 0,2 i3 0,4 i13 0,2 i4 0,125 i14 0,2 i5 0,125 i15 0,2 i6 0,125 i16 0,2 i7 0,125 i17 0,5 i8 0,125 i18 0,5 i9 0,125 i19 0,2 i10 0,125 i20 0,5 i21 0,3 tabela 1 – índices e indicadores de vulnerabilidade socioambiental e seus respectivos pesos. fonte: adaptado de costa; marguti, 2015. sousa, m.c.c.; toledo, p.m. 64 rbciamb | n.53 | set 2019 | 51-68 issn 2176-9478 observada igual ou acima de 20 mm, sendo utilizada a equação geral para indicadores. para o indicador i120, o cálculo é apresentado pela equação 4: i20 = ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ihep. , ilept . , idoendiarr . , idengue. , iesquist . , , + + + + 0 04 0 04 0 04 0 04 0 04 0 2 (4) por fim, o indicador i21, como o seu valor alto re‑ presenta uma situação de menor vulnerabilidade, a equação geral é alterada no numerador, tornando‑se a equação 5: i21 = ( ) ( ) melhor valor valor observado melhor valor pior valor − − (5) um índice pode ser formado por um ou mais indicadores. como os indicadores estão em uma mesma escala, estes podem ser envolvidos em operações aritméticas. para os índices, o calculado usa a média ponderada dos indicadores respectivamente agrupados, tais como vistos na tabela 2. o cálculo do ivsa é a média aritmética de todos os índi‑ ces a serem calculados, exibido na equação 6: iiu ich irt ijur isma ivsa + + + + = 5 (6) os indicadores e índices são calculados de forma que o resultado varie entre 0 e 1, sendo 0 a melhor situação (vulnerabilidade muito baixa) e 1 a pior (vulnerabilida‑ de muito alta). para este trabalho, foi feita uma adapta‑ ção da leitura dos resultados dos indicadores e índices, conforme figura 2, resumindo em graus de vulnerabili‑ dade baixo, médio e alto. tabela 2 – equações para cálculo dos índices índice cálculo índice de infraestrutura urbana – iie ( ) ( ) ( ) ( ) i .p i .p i .p p p p + + + + 1 1 2 2 3 3 1 2 3 índice de capital humano – ich ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) i .p i .p i .p i .p i .p i .p i .p i .p p p p p p p p p + + + + + + + + + + + + + + 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 1 10 11 11 4 5 6 7 8 9 10 11 índice de renda e trabalho – irt ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) i .p i .p i .p i .p i .p p p p p p + + + + + + + + 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 12 13 14 15 16 índice jurídico – ijur ( ) ( ) ( ) i .p i .p p p + + 17 17 18 18 18 19 índice de saúde e meio ambiente – isma ( ) ( ) ( ) ( ) i .p i .p i .p p p p + + + + 19 19 20 20 21 21 19 20 21 figura 2 – faixas de índice de vulnerabilidade socioambiental. fonte: costa; marguti, 2015. 0 baixa = 0 a 0,3 alta = 0,41 a 1,0média = 0,31 a 0,4 0,40,3 1 proposta metodológica de índice de vulnerabilidade socioambiental em áreas de regularização fundiária urbana 65 rbciamb | n.53 | set 2019 | 51-68 issn 2176-9478 a elaboração de mapas baseados nos resultados estimados pelo índice também constitui um ponto positivo, uma vez que, de acordo com schumann e moura (2015), a cartografia favorece a visualização de aspectos importantes dos processos de vulnera‑ bilidade, enfatizando as áreas de prioridade de ar‑ ticulação intersetorial de políticas e favorecendo o acompanhamento longitudinal e o monitoramento do ciclo de políticas específicas no desenvolvimento das territorialidades. conclusões este trabalho tem sua relevância na área das ciências ambientais, visto que trabalha temas da área ambien‑ tal com as ciências sociais, mais especificamente, a ju‑ rídica. carneiro (1994) afirma que a construção de um conhecimento interdisciplinar, entre outros processos sociais, é de fundamental importância para a análise e resolução dos problemas ambientais. a utilização de componentes socioeconômicas, jurídi‑ cas e ambientais na construção do ivsa constitui uma combinação que representa bem a vulnerabilidade so‑ cioambiental e, nesse caso, a realidade de grupo(s) que foi(ram) ou que pelo menos deve(m) ter sido beneficia‑ do(s) pela atividade de regularidade das suas ocupa‑ ções. esses resultados devem ser levados em conside‑ ração pelo poder público e por outros organismos que lidam com esse contexto problemático, no intuito de diminuir as situações de vulnerabilidade e democrati‑ zar o direito à cidade. importa salientar que os indicadores sugeridos não são os únicos que podem atingir a finalidade pretendida, podendo haver a inclusão e/ou substituição de indicadores de acor‑ do com a realidade da região a ser analisada. dessa forma, com base no conhecimento espacial das áreas mais vulne‑ ráveis, torna-se possível subsidiar a elaboração de planos de preparação e resposta para o enfrentamento de proble‑ mas e, consequentemente, de sua mitigação. referências adger, n. vulnerability. global environmental change, v. 16, n. 3, p. 268-280, 2006. disponível em: <https://www. sciencedirect.com/science/article/pii/s0959378006000422>. acesso em: 6 mar. 2018. https://doi.org/10.1016/j. gloenvcha.2006.02.006 alfonsin, b. m. o significado do estatuto da cidade para os processos de regularização fundiária no brasil. in: rolnik, r. et al. regularização fundiária sustentável: conceitos e diretrizes. brasília: ministério das cidades, 2007. p. 68-98. almeida, l. q. de. riscos ambientais e vulnerabilidades nas cidades brasileiras: conceitos, metodologias e aplicações. são paulo: cultura acadêmica, 2012. 215 p. ______. vulnerabilidades socioambientais de rios urbanos: bacia hidrográfica do rio maranguapinho, região metropolitana de fortaleza, ceará. 278f. tese (doutorado em geografia) – universidade estadual paulista “júlio de mesquita filho”, rio claro, 2010. bellen, h. m. v. indicadores de sustentabilidade: uma análise comparativa. 2. ed. rio de janeiro: editora fgv, 2006. brasil. exposição de motivos da medida provisória nº 759, de 22 de dezembro de 2016. brasília, 22 dez. 2016. disponível em: <http://www2.camara.leg.br/legin/fed/medpro/2016/medidaprovisoria-759-22-dezembro-2016784124-exposicaodemotivos-151740-pe.html>. acesso em: 11 dez. 2017. ______. lei nº 10.257, de 10 de julho de 2001. regulamenta os arts. 182 e 183 da constituição federal, estabelece diretrizes gerais da política urbana e dá outras providências. portal da legislação, brasília, jul. 2001. disponível em: <http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/leis/leis_2001/l10257.htm>. acesso em: 22 fev. 2018. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0959378006000422 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0959378006000422 https://doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2006.02.006 https://doi.org/10.1016/j.gloenvcha.2006.02.006 http://www2.camara.leg.br/legin/fed/medpro/2016/medidaprovisoria-759-22-dezembro-2016-784124-exposicaodemotivos-151740-pe.html http://www2.camara.leg.br/legin/fed/medpro/2016/medidaprovisoria-759-22-dezembro-2016-784124-exposicaodemotivos-151740-pe.html http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/leis/leis_2001/l10257.htm sousa, m.c.c.; 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relacionados a fatores de ordem política, social, econômica e de saúde, envolvendo direta ou indiretamente a comunidade, que nem sempre é comunicada ou consultada sobre questões que podem levar a um risco ambiental e de saúde. além disso, há uma grande lacuna em relação ao compromisso do setor produtivo e do regulador da poluição ambiental, nos aspectos relativos à comunicação de risco à população. no brasil, o processo de avaliação, percepção e comunicação de risco começou, recentemente, a ter destaque em pesquisas na área ambiental; porém, em países do primeiro mundo, o uso dessa estratégia pode ser identificado desde meados do século passado. este estudo tem como objetivo discutir a participação da comunidade, diante de riscos ambientais causados por resíduos perigosos, oficialmente divulgados, a partir do conceito de percepção e comunicação de risco como instrumentos de gerenciamento de risco ambiental. tomou-se como base a divulgação oficial de dois episódios de contaminação ambiental por esse tipo de resíduo, ocorridos no estado de são paulo, de 2000 a 2002, tendo sido trazido, também, caso similar no canadá, em 1990, a fim de subsidiar a discussão. os dados foram extraídos de fontes de informação acadêmica e de reportagens de jornais de grande circulação nacional, regional e local, da imprensa falada e escrita, bem como da imprensa eletrônica. os resultados apontam para um necessário incremento das ações públicas, no sentido de favorecer o processo de comunicação e percepção de risco ambiental no brasil. palavras-chave avaliação de risco, percepção de risco, comunicação de risco, resíduos perigosos, áreas contaminadas. abstract the environmental problems nowadays are characterized by its magnitude, complexity, and diversity related to the social, economic, political, and health order factors, attacking directly the community, that is not always consulted and informed about the tasks that can get to health and environmental risk. besides, there is a big fend related to the people accomplishment. in brazil the risk assessment, risk perception, and risk communication process have started recently to be outstanding in environmental area researchs but in the most developed countries this strategies can be identified since the half of last century. the aim of this study is to discuss the community participation before the environmental risks caused by hazardous wastes officialy communicated, from the concepts of risk perception and risk communication as a skill of environmental risk management. it was taken two official cases of environmental contamination by that kind of waste held in são paulo state, from 2000 to 2002, and a similar case was held also in canada, in order to help the discussion. the data sources are from the academic information and reports on the best read nation newspapers as well as online information. the results point to a necessary public actions increment for the decision-makers in order to improve the risk perception and risk communication of the environmental area in brazil. key words risk assessment, risk perception, risk communication, hazardous wastes, contaminated areas. gerenciamento de resíduos revista brasileira de ciências ambientais – número 26 introdução o crescimento urbano e a conseqüente expansão industrial trazem benefícios à sociedade; mas, por outro lado, carream também uma contínua deterioração do ambiente natural e dos recursos primários necessários à manutenção da vida, como a água, o solo e o ar. os problemas ambientais se caracterizam, atualmente, por sua magnitude, complexidade e diversidade, diretamente relacionados a fatores de ordem política, social, econômica e de saúde (brilhante; caldas, 1999). historicamente, o ser humano sempre demonstrou uma certa preocupação com o ambiente; mas a partir da década de 60 do século 20 houve um considerável desenvolvimento da consciência ambiental dos povos, quando se iniciaram os primeiros eventos internacionais voltados para a discussão sobre a relação homem-ambiente, como o famoso relatório produzido pelo clube de roma, que propôs limites para o crescimento populacional ante os problemas decorrentes do crescimento e desenvolvimento urbano (coimbra, 2002). seguindo esse evento, houve várias outras reuniões que geraram novos rumos ao desenvolvimento da consciência ambiental da humanidade e dos dirigentes de estado, especialmente a ii conferência das nações unidas sobre meio ambiente e desenvolvimento, ocorrida em 1992 no rio de janeiro – eco-92, que foi o maior evento dessa natureza e, mais recentemente em setembro de 2002, a conferência rio+10, realizada em johannesburgo, áfrica do sul. dentre os diferentes problemas ambientais, destacam-se os ligados à produção de resíduos sólidos, oriundos de diferentes fontes, que vêm aumentando em grande escala em todas as sociedades, sendo causadas, principalmente, pelo desenvolvimento humano e excesso de consumo de bens e produtos, cada vez maiores. os diversos tipos de resíduos sólidos urbanos são provenientes de atividades humanas realizadas no contexto domiciliar e nos processos produtivos, como as indústrias que geram os resíduos classe i, conforme a norma nbr-10.004 (abnt, 1987), denominados como resíduos perigosos, por suas características e pela conseqüente possibilidade de causar danos à saúde e ao ambiente, principalmente quando não há um planejamento adequado para tratamento e destinação final desses resíduos. no que se refere aos riscos ambientais e os efeitos à saúde humana, ainda há uma considerável distância em relação ao conhecimento científico sobre os danos causados por agentes tóxicos, principalmente os de origem química, dado o elevado número de substâncias químicas existentes, representando, portanto, cada vez mais, um importante tema a ser investigado e significando a ponta de um iceberg, quando se considera que das cinco milhões de substâncias químicas conhecidas pelo homem, somente sete mil já foram testadas quanto à carcinogenicidade (canadá, 1991). preocupações com a contaminação dos solos tornaram-se mais evidentes a partir do final da última década de 70, após a ocorrência de incidentes de proporções históricas em diversos países do mundo, em que foram identificados sérios danos no solo causados por rejeitos, sobretudo, de indústrias químicas. uma área contaminada pode ser definida como um local onde há, comprovadamente, poluição ou contaminação causada pela introdução de substâncias ou resíduos que nela tenham sido depositados, acumulados, armazenados, enterrados ou infiltrados de forma planejada ou acidental, no qual os agentes de contaminação podem concentrar-se no ar, nas águas superficiais, no solo, nos sedimentos ou nas águas subterrâneas. os contaminantes podem ser transportados, propagando-se por diferentes vias, alterando suas características e determinando impactos negativos e/ou riscos sobre populações humanas, recursos naturais e infra-estrutura localizados na própria área ou em outras áreas sob influência direta ou indireta (cetesb, 2003). um aspecto fundamental para a determinação de risco em áreas contaminadas é representado pelo tipo de uso e ocupação do solo do entorno. um risco só existirá se as concentrações de contaminantes excederem os limites considerados aceitáveis e se os receptores sensíveis estiverem em contato direto ou indireto com o contaminante (cetesb, 2003). uma das ferramentas utilizadas no gerenciamento de áreas contaminadas é o sistema de cadastro, que recebe informações sobre as áreas, potencialmente, contaminadas, áreas suspeitas de contaminação e áreas confirmadas como contaminadas. a companhia de tecnologia de saneamento ambiental – cetesb, a qual atua no estado de são paulo, no gerenciamento das questões ambientais, aplicando a legislação existente nos processos de licenciamento e fiscalização de atividades potencialmente degradantes do meio ambiente, mantém e alimenta um cadastro dessa natureza, que subsidia a adoção de medidas voltadas à remediação de áreas contaminadas, ao controle ambiental, ao planejamento urbano e ocupação do solo (cetesb, 2003). dezembro 2005 7 a saúde ambiental, ciência que se ocupa das questões ambientais as quais ameaçam a qualidade de vida de indivíduos ou comunidades, vem lançando mão de diferentes estratégias e instrumentos metodológicos para subsidiar os estudos nesse campo, com vista a uma participação mais efetiva de centros de pesquisas nas questões político-administrativas da comunidade. para brilhante e caldas (1999), uma política de saúde ambiental deve ser pautada em instrumentos bem claros e eficazes, constituídos de: legislação ambiental e de saúde, caracterização e valoração ambiental, instrumentos de mercado, avaliação de impacto ambiental, avaliação de risco ambiental, uso e ocupação do solo, manejo de recursos ambientais, recuperação de áreas degradadas e educação ambiental. em relação à avaliação de risco ambiental, em meados do século passado, na década de 60, foram iniciados estudos envolvendo a estratégia de avaliação e gerenciamento de risco na saúde ambiental, mais especificamente como instrumentos metodológicos utilizados em estudos da área de toxicologia. para a agência americana de registro de doenças e substâncias tóxicas (atsdr, 1990), o processo de avaliação de risco compreende a avaliação de propriedades de um dado elemento químico em condições de exposição humana, determinando a probabilidade de efeitos adversos a indivíduos expostos a essas substâncias. o conselho nacional de pesquisas (nrc) da academia nacional de ciências dos estados unidos desenvolveu um esquema de avaliação em situações de risco urbano, que consiste de quatro grandes componentes: identificação de risco, avaliação da dose-resposta, avaliação da exposição e caracterização do risco (canadá, 1991). conway apud brilhante e caldas, 1999, define “avaliação de risco ambiental (ara) como o processo de avaliação conjunta de dados científicos, sociais, econômicos e de fatores políticos que precisam ser considerados para a tomada de decisão (...), sendo que a decisão final envolve a medição científica do risco e o julgamento social, no qual os benefícios dos produtos ou atividades são comparáveis ao risco” (p. 52). ainda, segundo esses autores, “o processo de avaliação de impacto ambiental (aia) é definido como um conjunto de procedimentos realizados para identificar, prever e interpretar, assim como prevenir as conseqüências ou efeitos ambientais que determinadas ações, planos, programas ou projetos podem causar à saúde, ao bem-estar humano e ao entorno” (p. 48). a legislação brasileira atual determina o uso de mecanismos destinados à avaliação de impactos ambientais: o estudo de impacto ambiental e respectivo relatório de impacto ambiental, de acordo com as resoluções conama n. 001 de 23/1/86 e n. 237 de 19/12/97 (conama, 1986; conama, 1997). no contexto do processo de avaliação de risco há também outras estratégias que devem estar presentes em situações de risco ambiental no espaço urbano, constituídas pelo processo de comunicação de risco, partindo de agências de controle e serviços públicos ambientais e de saúde, e pelos responsáveis pelo dano; e também o processo de percepção de risco pelos indivíduos ou pela coletividade envolvida. o processo de comunicação de risco guarda uma estreita ligação com a percepção de risco por indivíduos ou comunidades sobre situações existentes ou em vias de concretizar-se. para leiss (1995), comunicação de risco pode ser definida como o fluxo de informações sobre avaliações de risco, anteriores ou futuras, por pesquisadores, legisladores, grupos envolvidos e de interesse no tema, e pelo público em geral. no brasil, oficialmente, a comunicação de risco ocorre em situações de audiência e de consulta públicas, conforme previsto nas resoluções conama n. 001 de 23/1/86 e n. 009 de 03/12/87 (conama, 1986; conama, 1987), sendo pouco comum por outro meio. a percepção de risco ambiental está relacionada com a concepção que a população tem sobre sua saúde e as condições do meio ambiente, bem como com a forma em que se dá a comunicação dos riscos, com a finalidade de despertar e/ou sensibilizar as comunidades envolvidas para a problemática de saúde ambiental, no que diz respeito aos riscos a que estão expostas. as imprensas escrita e falada têm atuado de maneira importante na comunicação de riscos, embora muitas vezes de forma alarmista. por outro lado, tem servido ao processo de ampliação da percepção de riscos pela sociedade, resultando em maior consciência crítica da população sobre os problemas de saúde ambiental na sociedade contemporânea. no entanto, ainda é um instrumento de gerenciamento de risco pouco utilizado em nosso país, guardando um histórico de forte domínio do setor produtivo sobre as decisões políticas e administrativas dos municípios, principalmente dos menos populosos. nos últimos anos, esse comportamento vem se modificando, tanto por parte dos responsáveis por processos de geração e controle da produção de resíduos, ou substâncias nocivas ao ambiente e à saúde pública, quanto pela comunidade envolvida em revista brasileira de ciências ambientais – número 28 situações de risco. isso se deve, em parte, pela contribuição da mídia na divulgação de alguns episódios envolvendo grupos de comunidades em situação de exposição a poluentes perigosos, até mesmo com casos fatais como o acontecido em goiânia com a ampola de césio violada por um pequeno grupo de pessoas que desconheciam seu potencial de perigo, causando um desastre ambiental e humano para toda a população do entorno de onde sucedeu o fato (césio 137, 2003). assim, este trabalho visa discutir a questão da participação da comunidade diante de riscos ambientais, oficialmente declarados, tomando-se como base o conceito de percepção e comunicação de risco, a partir de episódios de contaminação de áreas urbanas, ocorridos recentemente no estado de são paulo. com isso, espera-se, também, propiciar uma reflexão sobre a atuação dos geradores de resíduos perigosos e das agências fiscalizadoras governamentais, no que diz respeito à comunicação de riscos para as comunidades envolvidas, bem como na promoção de medidas de proteção e reparação dos danos gerados à saúde e ao ambiente. metodologia a busca de algumas situações paulistas de risco ambiental o estado de são paulo possuía, até maio de 2002, 145 áreas comprovadamente contaminadas, com processo de remediação em curso. entretanto, é sabido que ainda existem muitos casos não-cadastrados, os quais aos poucos virão à tona, tendo em vista que muitos rejeitos industriais foram descartados, no passado, sem cuidados com as conseqüências ambientais (cetesb, 2003). partindo-se dos conceitos de percepção e comunicação de risco, buscaram-se informações sobre dois episódios de contaminação ambiental, recentemente divulgados no estado de são paulo, de 2000 a 2002, respectivamente nos municípios de guaíra e paulínia, realizando-se um estudo de caso sobre a temática, baseado nos dados disponíveis, e trazendo o relato de uma situação de percepção e comunicação de risco ambiental ocorrida no canadá, no início da década de 90 (baxter et al, 1999), para subsidiar as discussões, considerando-se, obviamente, as evidentes diferenças de natureza socioeconômica e cultural entre as realidades dos referidos locais. as informações sobre os casos ocorridos no estado de são paulo constituíram-se de revistas científicas e de reportagens de jornais de grande circulação nacional, regional e local, da imprensa on-line e de revistas técnicas relatando casos de contaminação ambiental. a utilização de artigos divulgados pela imprensa deve-se ao fato de serem, os episódios, bastante recentes e, portanto, ainda nãodivulgados em revistas indexadas. os três casos se encontram em forma de perfil descritivo, sintetizando as ocorrências verificadas no período de tomada de consciência da existência real de risco. o caso de guaíra, sp guaíra, cidade situada no nordeste do estado de são paulo, possui uma população de aproximadamente 35.000 habitantes, cuja economia está centrada na produção de grãos e cana-de-açúcar, em área agrícola de 85 mil hectares e cerca de 500 produtores. são manipulados mais de 15 mil litros de agrotóxicos por ano no município, utilizados no controle de pragas agrícolas. desde o ano 2000, foram detectados quatro casos de anencefalia ocorridos no município, sendo um em 2000, um em 2001 e dois em 2002 (rossi, 2002 a, b, c). a principal hipótese para os casos de anencefalia recaiu sobre a contaminação ambiental, a exemplo do ocorrido em cubatão na última década de 80, considerando-se que restos de agrotóxicos presentes em embalagens, descartadas de forma não controlada, poderiam estar contaminando as águas do ribeirão jardim, principal manancial que abastece a cidade, com a ajuda das chuvas. a hipótese levantada por técnicos das áreas de saúde e meio ambiente, estaduais e municipais, baseava-se em análises anteriores que haviam detectado a presença de substâncias orgânicas e agrotóxicos nas águas do manancial, contaminando seus consumidores (rossi, 2002 a, c). considerando a experiência ocorrida em cubatão, quando casos de anencefalia foram relacionados à contaminação ambiental e, adotando as orientações da secretaria de estado da saúde, a secretaria municipal de saúde realizou exames de sangue em 111 pessoas residentes nas zonas rural e urbana, em uma tentativa de abranger toda população que pudesse estar sendo atingida (rossi, 2002 a). os resultados das análises de sangue revelaram baixa quantidade de oxigênio em 50,45% das pessoas analisadas, o que significa um número superior a 17 mil moradores com taxa de oxigênio abaixo do normal (rossi, 2002 c). segundo observações dos técnicos do centro de vigilância sanitária, freqüentemente são recolhidas das matas e acostamento de rodovias regionais embalagens descartadas de dezembro 2005 9 uma ex-moradora de guaíra, por três anos, tendo engravidado nesse período, procurou a secretaria municipal de saúde, informando ter perdido um filho, vítima de anencefalia, em 2001. ao tomar conhecimento das investigações, manifestou interesse em realizar os exames de sangue (rossi, 2002 b). já entre as autoridades responsáveis observou-se que percebiam a situação e posicionavam-se sobre o caso, algumas vezes de forma contraditória: “três casos muito próximos de anencefalia numa cidade como guaíra levantam a hipótese de que, se houver uma contaminação ambiental, as duas coisas podem estar relacionadas” – coordenador do programa saúde da criança, secretaria de estado da saúde (rossi, 2002 c). “a central (de recolhimento de embalagens) é importante para que o armazenamento indevido e a queima de embalagens sejam interrompidos” – engenheiro agrônomo; enquanto a cetesb informava não ter como controlar o descarte irregular de embalagens de agrotóxicos, a não ser por meio de denúncia (rossi, 2002 c). a secretaria municipal da saúde acreditava que a alteração no sangue tivesse sido provocada por algum tipo de contaminação por praguicida e solvente orgânico utilizado na agricultura ou pela água. em outro momento, a mesma secretaria municipal da saúde emitia declaração no sentido contrário ao que vinha manifestando: “guaíra enfrenta um inimigo invisível, já que a água e o agrotóxico, que eram apontados como principais suspeitos, estão praticamente descartados.” (pagnan, 2002) sabe-se que a anencefalia é um defeito grave, que envolve ausência de todo o cérebro ou dos hemisférios cerebrais; o tronco cerebral e o cerebelo podem estar intactos. a anencefalia total é incompatível com a vida; muitos anencefálicos são abortados ou natimortos; lactentes vivos, geralmente, sobrevivem apenas algumas horas e a etiologia está relacionada à hereditariedade e também a fatores ambientais (muscari,1998; marcondes, 1992). o caso do bairro recanto dos pássaros, paulínia, sp o bairro recanto dos pássaros se situa no município de paulínia, próximo ao rio atibaia, local em que predominavam chácaras e pequenas propriedades agrícolas. em 1977 foi instalada, nesse bairro, uma fábrica de praguicidas no centro industrial da shell, produzindo até 1990 agroquímicos organoclorados, pertencentes à família dos drins. esses produtos foram amplamente divulgados e assimilados pelo setor agrícola do país, naquele período em que as leis ambientais brasileiras, ainda rudimentares, não faziam grandes exigências para a instalação e operação de indústrias, as quais foram incentivadas a partir da explosão industrial ocorrida (silveira, 2001). a partir de 1985, o uso de inseticidas organoclorados na agricultura foi proibido pelo ministério da saúde. no entanto, a fábrica da shell, em paulínia, continuou com sua produção, visando atender o uso desses produtos em reflorestamentos, que não haviam sido proibidos, e também para exportação (silveira, 2001; contaminação, 2001). segundo a cetesb, houve um acompanhamento das atividades e mudanças ocorridas na empresa, desde sua licença de instalação, tendo sido, a empresa, punida por aquele órgão com sete advertências e duas multas durante o período. também foram oficialmente registrados, durante esses anos de produção de organoclorados, três casos agrotóxicos, sem qualquer norma de segurança. uma central de recebimento de embalagens, reivindicada pelos produtores rurais há cerca de 20 anos, está em processo de licenciamento em guaíra (rossi, 2002 c). a lei federal n. 9.974 de 6/6/2000, que altera a lei n. 7.802 de 11/7/89, obriga os usuários de agrotóxicos a efetuarem a devolução da embalagem vazia aos estabelecimentos comerciais em que foram adquiridos, podendo, a devolução, ser intermediada por posto ou centro de recolhimento autorizado e fiscalizado por órgão competente (brasil , 2003). o ministério público, por meio da promotoria do meio ambiente de guaíra, instalou inquérito civil para apurar possível contaminação e intoxicação dos moradores, bem como os responsáveis pelo fato (rossi, 2002 a, b, c), tendo sido criada uma comissão da câmara de vereadores, com a finalidade de acompanhar as pesquisas realizadas na água da cidade, abastecida pelo ribeirão jardim e poços subterrâneos. a divulgação oficial da ocorrência de casos de anencefalia levou a população a preocupar-se com a possibilidade de estar sendo contaminada e com o provável agente causador da contaminação. essa preocupação foi captada em manifestações da população afetada, tomadas de reportagens da época, a exemplo de alguns depoimentos: “devido ao fato de guaíra ser extremamente agrícola, pode ser que tenha ocorrido algum tipo de contaminação” – secretário da saúde (rossi, 2002 a). sem uma explicação definitiva, os moradores de guaíra tentam evitar a ingestão de água da cidade, temendo que a contaminação possa estar vindo por ela. “eu só bebo água mineral”, relata uma moradora (pagnan, 2002). revista brasileira de ciências ambientais – número 210 de vazamento dessas substâncias (silveira, 2001), mas sem o caráter de comunicação oficial dos riscos à comunidade. entretanto, a contaminação do solo e do lençol freático do recanto dos pássaros por drins e solventes voláteis não foi detectada pela cetesb e pelos demais órgãos fiscalizadores na época, vindo à tona somente em 1994, por ocasião da auditoria ambiental contratada pela shell. constatada a contaminação do solo e do aqüífero na área e no entorno, a shell efetuou autodenúncia ao ministério público estadual. essa conduta foi adotada porque a indústria se encontrava em processo de venda à cyanamid industrial comercial ltda. (silveira, 2001). em 1995, a multinacional angloholandesa assinou um acordo de recuperação ambiental com a promotoria de meio ambiente, o que motivou o arquivamento do inquérito civil movido contra a empresa. em fevereiro de 2001, quando foram divulgados os resultados de contaminação ambiental fora dos limites da fábrica, esse inquérito foi reaberto, graças à atuação dos moradores do bairro recanto dos pássaros, que passaram a reunir-se e buscar uma solução para o problema (margarido, 2001). por exigência do ministério público, cerca de 200 moradores das 66 chácaras vizinhas à fábrica foram submetidos aos exames clínicos e de sangue realizados pelo centro de análises toxicológicas da universidade estadual paulista de botucatu. os resultados dos exames apontaram que 70% das pessoas apresentavam sintomas clínicos compatíveis com a presença destes contaminantes em seus organismos, sendo que 86% apresentavam contaminação por, pelo menos, uma substância química. detectou-se que, dos 200 moradores, 88 adultos (44%) e 27 crianças (13%) tinham um quadro de contaminação crônica (guaiume, 2001). tornados públicos esses resultados, mesmo descartando a hipótese de contaminação, a shell resolveu fornecer água potável à população, comprar a produção de frutas e hortaliças das chácaras atingidas, bem como adquirir os terrenos dos proprietários que desejassem sair de lá (shell, 2003). atualmente, de acordo com a ficha técnica do cadastro de áreas contaminadas da cetesb, a área do centro industrial shell de paulínia apresenta-se contaminada com praguicidas organoclorados, solventes halogenados e fenóis clorados. assim, foram recomendadas ações imediatas para resguardar os receptores de risco, tais como: isolamento da área, monitoramento ambiental, prevenção de consumo de água e de alimentos produzidos nas imediações, remoção dos resíduos e tratamento dos líquidos contaminados (cetesb, 2003). a comprovação técnica de contaminação do solo desencadeou para os moradores do bairro uma mudança repentina em suas vidas, levando-os a manifestações públicas em protesto ao dano sofrido, mas sem muita perspectiva de solução. a percepção do problema pelos moradores pode ser, em parte, verificada por relatos e manifestações também tomados da imprensa escrita: – moradora há 33 anos no bairro, reclama de coceiras, gosto de veneno na boca e estômago ruim, manifesta seu dilema: “não quero sair daqui, mas não posso ficar”, precisou parar de vender seus produtos agrícolas, depois que a notícia da contaminação se espalhou (guaiume, 2001). – moradora no bairro há nove anos, descreve problemas de saúde apresentados pelos filhos jovens, como: feridas nas mãos, bronquite, manchas no corpo, inchaço no rosto. ainda, o irmão dessa moradora, também residente na mesma chácara, apresenta problemas motores e neurológicos desde o início de 2001 (guaiume, 2001). alguns depoimentos ressaltaram a indignação e revolta pela situação, como: –“nós nos sentimos cobaias da shell. queremos que a empresa se responsabilize pelo que fez e nos indenize. se ela tivesse contaminado moradores da holanda, onde fica sua sede, as sanções seriam mais rigorosas. ela estaria fechada.” líder dos moradores do recanto dos pássaros (silveira, 2001). o secretário de defesa e desenvolvimento do meio ambiente de paulínia relata: “aqui, a partir de 1970, quando começou a funcionar a refinaria de paulínia, as indústrias foram instaladas às margens de um rio piscoso, habitadas por chacareiros e pescadores. vinte e cinco anos depois, os peixes e as matas nativas se foram e as pessoas estão doentes.” (silveira, 2001) de acordo com o promotor responsável pelo inquérito civil: “a autodenúncia da shell não se deu por preocupação com o meio ambiente ou com a saúde dos moradores. seu interesse foi exclusivamente comercial, pois estava vendendo suas fábricas de defensivos agrícolas para outra empresa, que não queria ficar com o passivo ambiental. sem a autodenúncia a venda não se concretizaria.” (silveira, 2001) em paulínia, a atuação da associação de moradores possibilitou o engajamento da população envolvida. a partir desse movimento, foi criada a rede brasileira contra a contaminação química, com a participação de pelo menos 92 entidades ambientais do estado de são paulo, para atuar nas dezembro 2005 11 temáticas jurídica, médica e ambiental e dar suporte à população atingida, a qual, na maioria das vezes, encontra dificuldades em requerer seus direitos (rossit, 2002). ainda hoje há algumas famílias que permanecem no local, mesmo com a área sendo considerada contaminada. sabe-se que praguicidas organoclorados, contendo carbono e cloro em suas moléculas, englobam: ddt, bhc, lindane, heptacloro, endrin, aldrin, dieldrin, clordame, dodecacloro, endosulfan, telodrin e outros. quando presentes no corpo humano, acumulam-se, preferencialmente, no tecido adiposo e nas substâncias lipídicas dos fluídos. o homem, que se encontra no ápice da cadeia alimentar, tende a acumular maiores quantidades desses resíduos (matuo et al, 1990). o caso na região da grande toronto, canadá em novembro de 1990, o governo da província de toronto, canadá, iniciou o planejamento para o manejo dos resíduos sólidos domésticos, por intermédio da interim waste authority (iwa) – autoridade interina de resíduos, agência governamental, incumbida pela seleção de três áreas de deposição controlada, tomando-se por base critérios que minimizassem os efeitos negativos sobre os ambientes social e natural, os quais foram submetidos à apreciação pública. dentre as áreas consideradas, foi indicado um local nas proximidades de caledon, localidade com cerca de 35.000 habitantes e densidade populacional de 51 habitantes/km2. a principal atividade econômica em caledon era a agricultura, cuja população era composta por moradores tradicionais e por novos moradores, os quais buscaram ali uma alternativa à vida estressante dos grandes centros. nesse local foi realizado um estudo por especialistas da área de avaliação, percepção e comunicação de risco na comunidade local, visando avaliar a compreensão da população sobre o risco de contaminação potencial da área em sua cercania, bem como a visão dessa mesma população sobre a atuação dos técnicos da iwa. essa investigação tomou por base uma amostra de 30 entrevistas efetuadas com moradores das três subáreas consideradas: cidade, local do aterro e zona rural. entre os entrevistados, figuravam moradores da área, dentre os quais havia alguns membros de diferentes grupos de oposição à instalação do aterro e membros da equipe técnica da iwa (baxter et al, 1999). as entrevistas revelaram preocupações, por parte dos moradores, em relação às conseqüências futuras sobre: a qualidade da água, saúde, valor econômico das propriedades, surgimento de pragas e vetores, efeitos sobre as crianças, representando o aterro sanitário uma ameaça aos valores e expectativas da comunidade. houve uma ampla divulgação da problemática pela imprensa oficial, buscando-se a participação da comunidade. no entanto, a população local reagiu contrariamente à ação dos técnicos do iwa, alegando direcionamento pelo governo, em sentido contrário aos seus anseios. moradores entrevistados relataram o distanciamento entre a população e os técnicos, possibilitando que barreiras à aceitação dos mesmos e de seus pareceres fossem criadas. assim, após muitas discussões, o projeto de instalação do aterro foi interrompido, decorrente também do fato de ter havido mudança na situação política, por eleições do governo da província, revelando o poder de influência da comunidade na tomada de decisões público-administrativas. discussão a despeito das limitações dos dados levantados para este estudo, bem como de algumas de suas fontes, é possível fazermos uma discussão referente à percepção e comunicação de riscos ambientais da comunidade afetada. pela forma como ocorreram os dois episódios selecionados no brasil, podese observar que a comunicação de risco só aconteceu a partir da manifestação de alterações na saúde da população, diretamente, envolvida ou exposta aos agentes contaminantes presentes no ambiente e pela contaminação constatada de área localizada no entorno de uma fonte poluidora. nos dois casos paulistas, houve diferentes formas e níveis de representatividade e engajamento da população exposta, resultando na formação de instâncias de manifestação das incertezas e temores da população envolvida. observou-se, nesses casos, a efetiva participação do ministério público estadual, representando os interesses da comunidade, porém com solução nãoimediata e/ou definitiva, haja vista o longo período de tomada de decisão por parte de autoridades e da própria comunidade, ocorrido com o caso da shell em paulínia (de 1994 a 2001). por outro lado, quando se analisa a situação vivenciada pela comunidade canadense, o estudo demonstra que a população envolvida ampliou, rapidamente, sua consciência crítica sobre os problemas ambientais, que resultou em manifestações de protesto à decisão do governo da província. nesse caso analisado, foi também possível perceber que as apreensões dos moradores extrapolaram a síndrome de nimby (not in my back yard), visto que o risco apresentado significava ameaças a valores e expectativas em relação ao futuro, e não apenas a questões de revista brasileira de ciências ambientais – número 212 as ações por parte dos potenciais poluidores quanto dos órgãos de controle e fiscalização ambiental, e a própria comunidade. este estudo nos leva a considerar que a população, quando mobilizada, possui importantes ferramentas para interferir nas decisões tecno-burocráticas, podendo exercer a cidadania na busca de seus direitos. no entanto, é necessário um incremento das ações públicas, no sentido de favorecer o processo de comunicação e percepção de risco ambiental no brasil. consideramos, ainda, que, para enfrentar os problemas de saúde ambiental, são necessárias articulações, buscando-se a intersetorialidade e estabelecendo-se alianças, por meio de implantação e/ou implementação de políticas públicas favoráveis à saúde e ao meio ambiente. bibliografia agency for toxic substances diseases registry (atsdr). clues to unravelling the association betwen illness and environmental exposure. continuing eduction institute. nova york: american public health association, sept. 1990. associação brasileira de normas técnicas. nbr 10.004 resíduos sólidos: classificação. rio de janeiro: abnt, set. 1987. baxter, j.; eyles, j.; elliott, s. something happened: the relevance of the risk society for describing the siting process for a municipal landfill. geografiska annader, v. 81b, n. 2, p. 91-109, 1999. brasil, ministério da agricultura, pecuária e abastecimento. disponível em: <http:// www.agricultura.gov.br/ > acesso em: 17 jan. 2003. brilhante, m. o.; caldas, l. q. de a. gestão e avaliação de risco em saúde ambiental. rio de janeiro: fiocruz, 1999. 155 p. canadá. environmental protection office. department 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nov. 2004. contaminação da shell em paulínia. revista brasileira de saneamento e meio ambiente. ano xi, n. 18, p. 16, abr./jun. 2001. coimbra, j. de a. a. o outro lado do meio ambiente: uma incursão humanista na questão ambiental. 2 ed. revis., atual., amplamente reformulada. campinas: millenium, 2002. guaiume, s. contaminação “sitiou” chácaras em paulínia. o estado de s. paulo, são paulo, p. c3, 26 nov. 2001. leiss, w. three phases in the evaluation of risk communication practice. environmental policy unit. queen’s university. working paper, series 95-2. ontario, sept. 1995. marcondes, e. pediatria básica. 2. ed. são paulo, sarvier, v.1, p. 282-287, 1992. caráter unicamente econômico, culminando na desistência da instalação do aterro sanitário proposto pelo governo. nos casos paulistas apresentados, houve diferentes formas de perceber os riscos e de controlá-los, quando se observa a forma de reação e os tipos de manifestações da comunidade exposta diante de uma situação de risco socioambiental e de saúde. em relação ao processo de comunicação de risco, também nos casos paulistas, não ficou evidenciada uma política clara e organizada, por parte dos órgãos públicos responsáveis, nem pelas empresas poluidoras. observou-se que, no caso relatado do canadá, houve, ainda que questionada pela população, uma atuação mais rigorosa por parte dos órgãos gerenciadores das questões envolvendo a saúde ambiental, além, é claro, de uma forma mais organizada e efetiva de manifestação do poder da população. considerações finais para brilhante e caldas (1999, p. 13), “o meio ambiente se constitui hoje num dos temas essenciais de política governamental e numa das maiores preocupações dos cidadãos, seja nos países industrializados ou não”, havendo, cada vez mais, um maior número de pessoas que vem considerando a degradação ambiental como uma ameaça à saúde e ao bemestar social. a comunicação de risco está diretamente associada a um processo de gerenciamento de risco ambiental, que envolve etapas de avaliação e percepção de risco, mas que depende, indiscutivelmente, de política e legislação ambiental clara e efetiva, norteando tanto dezembro 2005 13 margarido, a. p. resultado em paulínia sai na 3a. folha de s. paulo, são paulo, p. c5, 17 ago. 2001. matuo, y. k.; lopes, j. n. c.; matuo, t. contaminação do leite humano por organoclorados, ddt, bhc e ciclodienos..... jaboticabal: funesp, 1990, 99 p. muscari, m. e. enfermagem pediátrica. série de estudos em enfermagem. trad. ivone evangelista cabral. rio de janeiro: guanabara koogan, 1998. título original: lippincott’s review series: pediatric nursing. pagnan, r. estado busca “inimigo invisível” em guaíra. folha de s. paulo, são paulo, p. c1, 26 ago. 2002. rossi, r. guaíra apura elo de contaminação e doença. folha de s. paulo, são paulo, p. c1, 11 jul. 2002. . guaíra pode confirmar o quarto caso de anencefalia. folha de s. paulo, são paulo, p. c3, 18 set. 2002. . indícios reforçam contaminação em guaíra. folha de s. 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oferecem atributos relacionados à proteção do meio ambiente, além de apresentarem diferencial associado ao aspecto nutricional e sensorial. isso porque esses produtos, contrastando com a agricultura convencional, não contêm agrotóxicos, adubos químicos, insumos geneticamente modificados ou aditivos sintéticos. contudo os impactos associados à distância entre produção e consumo desses alimentos não são notados. essa relação entre escalas espaciais e sistemas natural e humano caracteriza uma situação de teleacoplamento, cujo entendimento relevante para as políticas públicas sobre proteção do meio ambiente e segurança alimentar. a literatura sobre teleacoplamento costuma analisar o fluxo de commodities entre países. este estudo inova ao analisar o teleacoplamento urbano por meio de dados não só qualitativos, mas também quantitativos, identificando desafios ambientais do deslocamento das frutas orgânicas certificadas ao mercado consumidor da grande curitiba. os resultados sugerem desafios ambientais relevantes e ainda não superados desde a produção até o consumo de orgânicos certificados. esses desafios estão principalmente relacionados com deslocamento, tipo de transporte e armazenamento e embalagem. compreender o teleacoplamento urbano é importante para governar a sustentabilidade global e local. palavras-chave: produtos orgânicos; consumo consciente; desafios ambientais; sistemas acoplados distantes; sustentabilidade. abstract indirectly, organic products offer attributes related to the protection of the environment, in addition to presenting a differential associated with nutritional and sensory aspects. these products, in contrast to conventional agriculture, do not contain agrochemicals, chemical fertilizers, genetically modified inputs or synthetic additives. however, the impacts associated with the distance between production and consumption of these foods are not noticed. this relationship between spatial scales and social systems characterizes a situation of telecoupling, where understanding its consequences for the protection of the environment and food security is relevant for public policies. the literature on telecoupling usually analyzes the flow of commodities between countries. this study is innovative in analyzing urban telecoupling, using data that is not only qualitative but also quantitative, identifying environmental challenges in the displacement of certified organic fruits to the consumer market in greater curitiba. the results suggest relevant environmental challenges that have not yet been overcome in the production and consumption system of certified organics. these challenges are mainly related to displacement, type of transport, storage and packaging. understanding urban telecoupling is important to govern global and local sustainability. keywords: organic products; consumption awareness; environmental challenges; distant coupled systems; sustainability. doi: 10.5327/z2176-947820200594 impactos dos teleacoplamentos urbanos das frutas orgânicas certificadas urban telecoupling impacts of certified organic fruits https://orcid.org/0000-0001-6974-4110 https://orcid.org/0000-0002-7918-2104 jordan, e.n.; gadda, t.m.c. 104 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 103-121 issn 2176-9478 introdução o crescimento econômico e a globalização vêm alterando a relação homem-meio em virtude de mudanças nos padrões de consumo e no estilo de vida urbano, impactando o ambiente e por consequência o bem-estar humano. o consumo alimentar urbano está associado à qualidade ambiental, reverberando mudanças ambientais globais como uso do solo, fluxo de nitrogênio, perda de biodiversidade, entre outras. configurando cenário de extrapolação da tendência atual de produção e consumo, a demanda mundial por alimentos até 2030 está prevista para aumentar 50% e poderá chegar a 70% até 2050. esses índices são caracterizados por aumento da renda per capita e crescimento populacional, que são formados pela concentração urbana. entretanto os ecossistemas dos quais a produção de alimentos depende e que garantiria o suprimento crescente da demanda, estão sob crescente extenuação. por exemplo, espera-se impacto negativo na biodiversidade e nos serviços ecossistêmicos em nível nacional (fao, 2017). enquanto no brasil a extensão do território agrícola tem crescido, a população já não é na sua maioria rural há muitas décadas. atualmente 80% da população brasileira é urbana. essa relação tem implicação significativa no poder de decisão em relação a perdas e ganhos entre os territórios urbano e não urbano, o qual é essencialmente exercido por aqueles habitantes urbanos cuja relação com a natureza é menos direta. um desses mecanismos de decisão da população urbana sobre o território não urbano é o padrão de consumo vinculado ao estilo de vida urbano (ipbes, 2018). dessa forma, a sustentabilidade urbana está atrelada ao consumo de produtos que gerem menor impacto ambiental. a plataforma intergovernamental sobre biodiversidade e serviços ecossistêmicos (ipbes, 2018) indica que trajetórias sustentáveis futuras, que considerem mudanças nas opções da sociedade, levarão à menor pressão sobre os ecossistemas. por exemplo, mudanças nas preferências de dieta urbana impactam indiretamente a produção e a expansão agrícola. esse dado denota forte conexão não apenas entre urbanização e crescimento econômico, mas entre afluência e consumo urbano de diferentes produtos agrícolas, cuja produção tem impactos ambientais diversos (ipbes, 2018). é sabido que avançar nas boas práticas de produção agropecuária — como o aumento da cobertura do solo, o controle de erosão superficial e a diminuição do uso de agroquímicos (merten; minella, 2013) — é uma das estratégias eficazes e centrais para a composição de paisagens multifuncionais, a sustentabilidade da produção de alimentos e a conservação ambiental (strassburg et al., 2017). por exemplo, a estimativa é de que o aumento do uso de fertilizantes em áreas cultivadas terá impacto expressivo na poluição de corpos hídricos, comprometendo significativamente esses ecossistemas (ana, 2012). um importante vetor de mudanças das práticas agrícolas, contudo, é a demanda por produtos com menor impacto ambiental pelos habitantes urbanos, como é o caso dos produtos orgânicos (lunardon, 2008). segundo pesquisa divulgada no research institute of organic agriculture (2017), em 2015 a produção mundial de alimentos orgânicos alcançou aproximadamente 50,9 milhões de hectares e atingiu o valor de 81,6 bilhões de dólares, representando possibilidades de renda para os pequenos, médios e grandes agricultores orgânicos. de maneira similar ao contexto mundial, a demanda do mercado brasileiro por alimentos orgânicos (demanda que é essencialmente urbana) apresentou crescimento de 30% só em 2016, o qual foi motivado pela alimentação saudável e sustentável (organis & market analysis, 2017). autores nacionais e internacionais como fao (1989), primavesi (1997), eswaran et al. (2001), caporal e costabeber (2003), assis (2005), macdonald et al. (2011), foley et al. (2011), lima, pires e vargas (2014), ehlers (2017), prado, formiga e marques (2017), entre outros, fizeram extensa abordagem da relação da produção orgânica certificada com a sustentabilidade ambiental em geral. gordon et al. (2005), diaz e rosenberg (2008), moretto et al. (2012), thomas, quillérou e stewart (2013) e rosset et al. (2014) analisaram essa relação especificamente com a qualidade da água. ainda, oldeman (1994), gliesssman (2008) e lal (2009) abordaram essa relação quanto à qualidade do solo e souza e santos (2017) quanto à sedimentação. impactos dos teleacoplamentos urbanos das frutas orgânicas certificadas 105 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 103-121 issn 2176-9478 sendo assim, a produção orgânica certificada assegura o consumo de um produto altamente comprometido com a qualidade ambiental nas áreas de produção. contudo, o escopo da certificação orgânica não inclui questões importantes para a sustentabilidade ambiental que estão além do território da produção, como os impactos associados à distância entre o local de produção e o local de consumo final desses produtos. este artigo discute a relação dos produtos orgânicos certificados, que garantem menor impacto ambiental no local de produção, com a sustentabilidade urbana por meio das escolhas de consumo de alimento. aprofunda-se a discussão sobre se na agenda das políticas urbanas de sustentabilidade a questão do consumo urbano deve estar mais bem pautada, incluindo a preocupação pelos impactos ambientais associados à distância entre o local de produção e o de consumo final. identificam-se limitações na literatura sobre análises aprofundadas sobre a sustentabilidade urbana vinculada ao consumo de produtos vindos de territórios remotos e a implicação ambiental dessa dinâmica. por meio da análise do fenômeno de teleacoplamento urbano, este artigo põe luz sobre possíveis impactos gerados pelo consumo de alimento orgânico certificado de áreas próximas e distantes. para isso, usa-se o estudo de caso do mercado consumidor de frutas orgânicas certificadas de curitiba. justifica-se a escolha pelo universo de produto orgânico certificado por ser possível associá-lo a maior consciência ambiental do público consumidor. contexto urbano conforme ojima e martine (2012), a população urbana continua crescendo. a mata atlântica é atualmente o bioma mais urbanizado no país, abrigando 60% da população brasileira (ibge, 2013). nesse bioma, encontram-se oito das dez maiores regiões metropolitanas e 38 das 50 maiores cidades brasileiras (ibge, 2016). a população do brasil já era majoritariamente urbana na década de 1970, representando mais de 80% dos habitantes do país nos anos 2000 (ibge, 2017). segundo o instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge, 2017), 17 são as cidades brasileiras com população superior a um milhão de habitantes, as quais abrigam 22% de toda a população do país. o impacto indireto também cresce por meio da demanda por recursos naturais das atividades urbanas, não apenas decorrente de áreas periurbanas, assim como, gradativamente, de locais distantes (seto et al., 2012; seitzinger et al., 2012). o brasil ainda não conta com políticas públicas significativas que relacionem o uso da terra com o desenvolvimento urbano e a manutenção dos serviços ecossistêmicos. nesse contexto, estudos sugerem ser relevante maior compreensão: • dos impactos dos processos urbanos em território nacional; • dos processos de teleacoplamentos urbanos (interações socioeconômicas e ambientais entre os sistemas acoplados — natural e humano — por meio de grandes distâncias (seto et al. 2012; seitzinger et al., 2012). teleacoplamento como mostra liu, mcconnell e baerwald (2011) na figura 1, o teleacoplamento engloba interações socioeconômicas e ambientais entre sistemas naturais e humanos acoplados distantes. a contribuição dessa visão está no potencial de melhor compreender a sustentabilidade urbana considerando os diferentes tipos de interações nos sistemas humanos e naturais acoplados, os quais sofreram drásticas transformações nas últimas décadas (liu; yang; li, 2016). o teleacoplamento é composto de cinco componentes inter-relacionados: sistemas, fluxos, agentes, causas e efeitos (liu; yang; li, 2016). os sistemas referem-se à interação entre o sistema humano e o natural acoplados. nas interações complexas, é fundamental caracterizar não só a composição do sistema teleacoplado, mas também as configurações temporais e espaciais para compreender melhor os demais componentes (fluxos, agentes, causas e efeitos). os países exportadores, por exemplo, representam sistemas de envio, isso é, dos quais saem fluxos de energia, informação e material. já os sistemas receptores são aqueles que obtêm os fluxos dos sistemas de envio, por exemplo, países importadores (liu et al., 2007). jordan, e.n.; gadda, t.m.c. 106 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 103-121 issn 2176-9478 os fluxos podem ser unidirecionais ou bidirecionais, seguindo caminhos diretos entre os sistemas de envio e de recepção ou caminhos indiretos entre os dois sistemas que passam por sistemas de transbordamento. segundo liu et al. (2007), os fluxos estão relacionados a movimentos de matéria e energia. conforme alves, boddey e urquiaga (2003) e alves et al. (2006), no caso do comércio de soja entre o brasil e a china, os principais fluxos de matérias incluem o transporte de soja e seus derivados do brasil para a china. exemplos de fluxos de informações são transações financeiras e acordos comerciais entre o brasil, a china e outros países. os agentes formam relacionamentos uns com os outros para produzir fluxos que moldam as conexões, as quais incluem entidades autônomas de tomada de decisão que facilitam ou impedem, amplificam ou enfraquecem ou, mantêm ou dissolvem os acoplamentos. por exemplo, os agentes podem ser de tipos diferentes, tais como corporações, indivíduos, famílias e organizações, criando efeitos ambientais e socioeconômicos distintos (jackson; watts, 2002). considerando o comércio de soja entre o brasil e a china, os principais agentes incluem agronegócios, produtores de soja, investidores privados e públicos e os apoiadores desse comércio no brasil. já na china, os agentes incluem consumidores de produtos de soja, agências governamentais envolvidas na aplicação e criação de acordos comerciais e os investidores financeiros (alves; boddey; urquiaga, 2003; alves et al., 2006). as causas produzem um teleacoplamento entre sistemas humanos e naturais acoplados, o que gera efeitos socioeconômicos e ambientais que se manifestam nesses sistemas. o teleacoplamento é possibilitado por agentes que facilitam ou dificultam os fluxos de material/energia e/ou informação entre os sistemas. agentes e causas podem afetar uns aos outros. a maioria das ligações estabelecidas entre todo o acoplamento pode ter mais de uma causa e sua origem pode estar em sistemas de envio, recepção ou repercussões. novas dinâmicas no sistema de teleacoplamento podem produzir mudanças culturais, ecológicas, econômicas, políticas e tecnológicas, estando todas interligadas (laland et al., 2011). segundo alves, boddey e urquiaga (2003) e alves et al. (2006), as causas no teleacoplamento comercial da soja entre o brasil e a china são múltiplas. a demanda por produtos de soja, como o óleo vegetal e a ração animal, na china, e o fornecimento de água, capital e terra para produção de soja no brasil geram uma das principais causas econômicas. já o interesse do governo chinês em buscar investimentos estrangeiros e o do governo brasileiro em desenvolver o mercado de exportações originam uma causa política. o povo chinês tem preferência por produtos de soja e produtos animais resultantes da soja, como alimento para os animais, o que provoca uma causa cultural. no brasil, a empresa brasileira de pesquisa agropecuária (embrapa) investiu no desenvolvimento de tecnologia de agricultura tropical e nas variedades de soja adaptadas para os solos ácidos do cerrado, em latitudes que ajudam a fixar biologicamente o nitrogênio na atmosfera (pereira; martins, 2010). o teleacoplamento foi facilitado com o desenvolvimento de cadeias de suprimentos e da eficiência no armazenamento e no transporte de longa distância de produtos agrícolas, como a soja, o que acarreta uma causa tecnológica. as boas condições climáticas para o cultivo de soja no brasil geram uma causa ecológica. os efeitos podem facilitar ou dificultar a sustentabilidade ambiental e/ou socioeconômica no que tange as sistema natural e humano acoplado (1) sistema natural e humano acoplado (2) teleacoplamento interações ambientais e socioeconômicas entre sistemas naturais e humanos acoplados distantes fonte: adaptada de liu, mcconnell e baerwald (2011). figura 1 – definição de teleacoplamento impactos dos teleacoplamentos urbanos das frutas orgânicas certificadas 107 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 103-121 issn 2176-9478 consequências e os impactos do teleacoplamento e podem ocorrer em diferentes escalas espaciais, organizacionais e temporais. eles podem ocorrer de diversas formas nos sistemas de envio, recepção e/ou transbordamentos. algumas pesquisas mostraram, por exemplo, que o transporte de alimentos pode ter enormes impactos no meio ambiente, de acordo com as rotas, o consumo de energia, as emissões de poluentes e as emissões de carbono (liu et al., 2013). conforme macedo et al. (2012), a intensidade do uso de terra agrícola no brasil pode aumentar em decorrência do comércio de soja entre o brasil e a china. o aumento no sistema de plantio direto acarretará aumento do uso de pesticidas, herbicidas e fertilizantes, como o fósforo, ocasionando perda de serviços ecossistêmicos e biodiversidade (martinelli et al., 2010). na china, o reflorestamento, o sequestro de carbono e as emissões de carbono em todas as rotas de transporte causaram sistemas de transbordamento, enquanto no brasil o comércio de soja com a china causou violência rural e deslocamento de pessoas locais. os agricultores chineses trocaram a produção de soja por outras culturas, como milho, ou converteram suas terras em florestas, em função dos baixos preços da soja importada do brasil (grain, 2012). segundo lima, skutsch e costa (2011), alguns setores da sociedade brasileira tiveram geração de renda com o comércio da soja com a china. segundo baird (2011), novas políticas devem ser implementadas e desenvolvidas para fortalecer as economias locais e promover desenvolvimento transnacional, visando reduzir a degradação ambiental e as desigualdades sociais. para tanto, estudos que evidenciem os impactos socioambientais dos teleacoplamentos são necessários, porém não existem no brasil pesquisas sobre esta temática. a literatura tem se ocupado principalmente em relacionar os impactos dos teleacoplamentos de commodities ao meio socioambiental. contudo, o consumo de produtos associados à sustentabilidade, como os produtos orgânicos, ainda carece de avaliação sob a perspectiva dos teleacoplamentos urbanos. este artigo busca preencher essa lacuna de conhecimento trazendo à luz alguns desafios associados ao teleacoplamento urbano de produtos orgânicos no brasil. produção e consumo de produtos orgânicos certificados o pacote econômico desenvolvido nas décadas de 1960 e 1970, quando surgiu a revolução verde, visando a necessidade de combater a miséria no mundo privilegiou práticas tecnológicas que desprezavam a agricultura orgânica (ehlers, 1996). no brasil, a agricultura orgânica surgiu na década de 1960, mediante o reconhecimento de que as práticas da agricultura tradicional com o uso de compostos químicos poderiam gerar consequências na saúde da população e no meio ambiente (ifoam, 2001). em 1992, quando houve o avanço do sistema orgânico no brasil, não se abordava a justiça social de cada sistema produtivo. hoje, a agricultura orgânica busca envolver as plantas, os solos e as condições climáticas na produção de alimentos sadios, com características e sabor originais e que atendam o consumidor de forma socialmente justa, economicamente viável e ambientalmente correta (penteado, 2000). em 1972, em versalhes, frança, foi fundada a international federation on organic agriculture (ifoam), primeira organização mundial criada para apoiar a agricultura orgânica, unindo mais de 750 organizações-membro de 116 países. a ifoam oferece a possibilidade de troca de informações entre entidades associadas, a difusão de novas técnicas, além de certificação e harmonização internacional, levando maior garantia para o mercado de produtos orgânicos. a primeira empresa certificadora de produtos orgânicos credenciada na ifoam foi a farm verified organic (fvo), dos estados unidos, nos anos 1980. a fvo segue suas atividades em 11 países de quatro continentes: áfrica, américa, ásia e europa (ifoam, 2001). no brasil, o instituto biodinâmico (ibd), de botucatu, em são paulo, foi criado em 1982 com o objetivo de implementar o ensino e a pesquisa e certificar os produtos orgânicos. o ibd é o maior certificador da américa latina e o único certificador brasileiro de produtos orgânicos com credenciamento na ifoam (ibd, 2005). segundo o ibd (2019), em menos de uma década, o número de produtores e unidades de produção de orgânicos registrados no brasil triplicou (figura 2). no ano de 2010 existiam 5.406 unidades de produção e 22.064 jordan, e.n.; gadda, t.m.c. 108 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 103-121 issn 2176-9478 em 2018, variação de 300%. já o número de produtores teve crescimento de 200%, o qual foi impulsionado pelo interesse do mercado consumidor em alimentos saudáveis e sem contaminantes, passando de 5.934 produtores registrados no ano de 2012 para 17.730 em 2019. conforme define o ministério da agricultura (brasil, 2018), o produtor orgânico deve fazer parte do cadastro nacional de produtores orgânicos (cnapo). para isso, o produtor pode optar pela certificação por meio de um dos três mecanismos disponíveis: • certificação por auditoria, na qual é concedido o selo sisorg por uma certificadora privada ou pública credenciada no ministério da agricultura; • controle social na venda direta, em que se possibilita a certificação dos produtos orgânicos para agricultores familiares, que passam a fazer parte do (cnapo); • sistema participativo de garantia, que se caracteriza pela responsabilidade coletiva dos membros do sistema, que podem ser produtores, consumidores, técnicos e demais interessados. neste artigo tratamos os produtos orgânicos independentemente do tipo de certificação. o avanço dos produtos orgânicos aconteceu principalmente a partir de 28 de maio de 2009, com a instrução normativa no 19 — mecanismo de controle e informação da qualidade orgânica — , definida pelo governo federal, o que contribuiu para as negociações com o mercado externo. não há dados para analisar como os compradores nacionais e estrangeiros avaliam a instrução normativa. segundo os agentes do setor, isso mostra as dificuldades de aumentar a produção dos orgânicos, bem como o efeito de coordenação e comercialização (ibge, 2006). o brasil lançou em 20 de agosto de 2012, no decreto 7794, a política nacional de agroecologia e produção orgânica (pnapo), visando atender à necessidade de se produzir alimentos saudáveis conservando os recursos naturais e promovendo o desenvolvimento rural sustentável. a portaria interministerial nº 1, de 3 de maio de 2016, instituiu o plano nacional de agroecologia e produção orgânica (planapo) para o período de 2016 a 2019. o planapo, conhecido como brasil ecológico, é destinado a implementar programas e ações indutoras da transição agroecológica, que contribuam para o desenvolvimento sustentável e possibilitem a melhoria da qualidade de vida da população. o plano tem 194 iniciativas, com 30 metas e seis eixos estratégicos: • conhecimento; • terra e território; número de produtores e unidades de produção registradas no brasil número de produtores unidades de produção 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 5. 40 6 5. 93 4 6. 71 9 10 .1 94 11 .4 78 14 .2 22 17 .4 51 17 .4 73 11 .0 63 10 .0 64 13 .2 32 13 .4 82 15 .5 90 20 .0 50 17 .7 3022 .0 64 8. 06 4 fonte: adaptada de brasil (2018). figura 2 – número de produtores e unidades de produção registradas no brasil. impactos dos teleacoplamentos urbanos das frutas orgânicas certificadas 109 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 103-121 issn 2176-9478 • sociobiodiversidade; • uso e conservação de recursos naturais; • produção; • comercialização e consumo. os intuitos do plano é a articulação e o diálogo com estados e municípios para estabelecer o planejamento, a integração, o fortalecimento, a implementação e a ampliação das políticas setoriais locais de incentivo a sistemas de produção orgânica e de base agroecológica (brasil, 2016). agricultura orgânica no brasil e no mundo a produção de alimentos orgânicos ainda é pouco explorada, apesar do crescimento dos últimos anos. estimase que a venda de orgânicos represente parcela de no máximo 4% do total de alimentos vendidos. essa produção representa hoje, no mundo, 7,5% do total das terras agrícolas, totalizando 69,8 milhões de hectares entre os anos de 2016 e 2017, conforme tabela 1. de acordo com a ifoam (2017), o brasil está com 1.136.857,00 ha de área plantada com de orgânicos, isto corresponde a 0,4% da área global e 0,75% da área local, apresentou crescimento de 30% entre 2011 e 2015, e conta com 15030 produtores. quanto aos produtores, eles são divididos em dois grupos. o primeiro e maior grupo é representado por pequenos agricultores (85%) ligados a associações, agricultura familiar, cooperativas e grupos de movimentos sociais. os agricultores desse primeiro grupo produzem 70% de todos os alimentos orgânicos certificados em áreas de até 20 ha. o segundo grupo (15%) é formado por médios (áreas acima de 20 ha até 100 ha) e grandes (áreas acima de 100 ha) produtores rurais, privados e independentes. segundo o censo agrícola (ibge, 2017), os estabelecimentos entre cinco a dez hectares correspondem a lavouras orgânicas permanentes, e nos estabelecimentos de um a dois hectares prevalecem a horticultura e floricultura orgânicas. o plantio de frutas orgânicas, segundo o ibd (2005), está distribuído pelo brasil em 16 estados da federação. a certificação pelo ibd engloba todos os estados das regiões sudeste, sul e nordeste, exceto o estado de alagoas. na região nordeste sobressai o estado da bahia, com 18 fruteiras certificadas. na região sudeste, destacam-se são paulo e minas gerais, respectivamente com 19 e 16 fruteiras certificadas. na região sul, os estados do paraná e de santa catarina apresentam maior expressão para a diversificação da fruticultura orgânica. tabela 1 – área atual plantada com orgânicos. área atual plantada com orgânicos região área orgânico (ha) (%) global (%) local (%) crescimento 2016 2017 número de produtores africa 2.056.571,00 3 0,2 14,1 815.070 asia 6.116.834,00 9 0,4 24,9 1.144.263 europa 14.558.246,00 21 2,9 7,6 397.509 america latina 8.000.888,00 11 1,1 7,0 455.749 america do norte 3.223.057,00 5 0,8 3,0 19.017 oceania 35.894.365,00 51 8,5 31,3 26.750 mundo 69.845.243,00 100 1,4 20,0 2.858.358 fonte: adaptada de: fibl;ifoam (2020). jordan, e.n.; gadda, t.m.c. 110 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 103-121 issn 2176-9478 os orgânicos no paraná a região sul ocupa o primeiro lugar em número de unidades produtivas orgânicas (upos) cadastradas no cnapo, com 5.083 unidades, totalizando 34,63% das upos do brasil (figura 3). conforme o censo agropecuário (ibge, 2006), o paraná, por meio de cooperativas agropecuárias, sociedades e sindicatos rurais, destaca-se no desenvolvimento da agricultura orgânica. o estado é inclusive reconhecido internacionalmente como grande produtor e exportador de alimentos orgânicos. atualmente, o paraná ocupa a primeira colocação no ranking nacional em quantidade de upos, contando com 2.068 produtores cadastrados, o que representa 14,09% do total do brasil (brasil, 2018). a agricultura orgânica é mais praticada em pequenas propriedades do estado, totalizando 82% de estabelecimentos de caráter familiar, que representam 28% da área de plantação de orgânicos. o instituto agronômico do paraná (iapar, 2007) destaca que outra característica da atividade no paraná é a organização da sociedade civil. por exemplo, o conselho estadual de desenvolvimento rural e agricultura familiar (cedraf) instituiu a câmara setorial de agricultura orgânica e agroecologia, que agrega entidades governamentais e da sociedade civil organizada, propondo ações voltadas ao desenvolvimento da agroecologia e da rede de produção orgânica. a câmera setorial constitui espaço de caráter pluricultural e de debate acerca das questões mais relevantes para o setor de orgânicos no estado do paraná. mesmo com a diversificação da economia, os negócios da agricultura orgânica têm sido fundamentais para o estado. as características que definem as condições edafoclimáticas do paraná permitem o cultivo de mais de 30 espécies de frutas comerciais, fator importante para a diversificação dos sistemas produtivos. banana, laranja, melancia, tangerina e uva totalizam 88% do sistema produtivo do estado e o cultivo de frutas pode compreender 93,1% considerando-se o abacate, o caqui, a maçã, o maracujá e o pêssego. a atividade envolve 30.000 fruticultores, em área cultivada de 70,7 mil hectares, com produção de 1,7 milhões de toneladas, e movimenta 1,2 bilhões de reais por ano (seab, 2011). as cinco grandes regiões do paraná definidas pelo ibge (1989) e seus principais produtos orgânicos são: metropolitana e litoral (frutas, hortaliças e plantas medicinais); oeste (café, hortaliças, leite, milho e suínos); sudoeste (aves, hortaliças, leite e soja); norte e noroeste (açúcar mascavo, café, frutas, hortaliças, mandioca, melado e soja) e centro-sul (feijão, hortaliças, mate, mel e plantas medicinais). os principais agentes de comercialização são: associações de produtores; empresas processadoras e distribuidoras; varejistas; entidades de apoio e assessoria; assentamentos; associações de produtores e empresas; atacadistas; feiras e processadoras; organizações não governamentais (ongs) e prefeituras (iapar, 2007). a região metropolitana de curitiba (rmc), juntamente com o litoral do paraná, é responsável por 25% do total de frutas orgânicas comercializadas no estado. já os munícipios das regiões norte e oeste do paraná representam 50% do comércio das frutas orgânicas. os 25% restantes provêm de outros estados, sendo santa catarina, rio grande do sul e são paulo os de maior expressão. desses 25%, santa catarina representa 15%, principalmente com produtos como kiwi, maçã e maracujá orgânicos. o rio grande do sul é responsável por 5%, com o ecocitrus. são paulo representa os outros (%) número de upos centro-oeste sudeste sul re gi ão 0 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 12.000 14.000 16.000 sul nordeste sudeste norte centrooeste total 34,63 31,23 21,04 8,79 4,31 100 5.083 4.584 3.088 1.290 632 14.677 fonte: adaptada de brasil (2017). figura 3 – número de unidades produtivas de orgânicos (upos) cadastradas por região do brasil. impactos dos teleacoplamentos urbanos das frutas orgânicas certificadas 111 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 103-121 issn 2176-9478 5%, sendo laranja, manga, tangerina e morgote orgânicos os produtos mais comercializados. o noroeste do estado do paraná também está fortalecendo a produção e o comércio de frutas orgânicas (iapar, 2007). a preocupação atual das pessoas com a saúde e com questões ambientais, como as mudanças climáticas, desperta o senso ecológico e promove a expansão do sistema de produção orgânico em virtude do menor impacto ambiental. assim, o segmento de alimentos orgânicos tende a se fortalecer. no caso do estado do paraná, a agricultura orgânica, que surgiu como alternativa, pois 86% das propriedades rurais têm área inferior a 50 hectares, hoje é considerada por muitos como necessidade. dessa forma, é importante incentivar atividades que permitam obter maior rentabilidade por área, mais apoio com relação à assistência técnica, mais pesquisas e também métodos alternativos de controle de pragas e doenças (iapar, 2007). o papel de curitiba na promoção dos produtos orgânicos no decorrer dos últimos 40 anos, várias foram as iniciativas que impulsionaram curitiba a formar um mercado consumidor de produtos orgânicos e ao mesmo tempo promover direta ou indiretamente a expansão e organização da produção orgânica no estado do paraná, por meio de processos decisórios e de formação de conhecimento ancorado em instituições com sede na capital paranaense. em 1981 foi realizado o 1o encontro nacional de agricultura alternativa (ebaa), composto de estudantes e professores do curso de agronomia da universidade federal do paraná (paraná, 2011). segundo paschoal (1995), o termo agricultura alternativa (aa) foi adotado na holanda em 1977. foi uma denominação dada para um conjunto de movimentos alternativos à agricultura tradicional (jesus, 1987). entre 1983 e 1984, com a intenção de aproximar produtores e consumidores de produtos originados da aa, foi fundada a cooperativa de consumidores e produtores integrais (coopera) (paraná, 2011). já em 1985, os princípios filosóficos da agricultura orgânica foram fortalecidos após o 1º congresso brasileiro de agricultura biodinâmica, que permitiu unir diversos setores não governamentais com governamentais e de produtores (paraná, 2011). em 1989, curitiba destacou-se com a criação da feira verde de produtos orgânicos, cujo propósito era a venda direta de produtos orgânicos ao consumidor final. a iniciativa contou com financiamento da secretária da agricultura e do abastecimento (seab) e do instituto paranaense de assistência técnica e extensão rural (emater), reunindo inicialmente 15 famílias de agricultores de diversos municípios da região metropolitana para venda em oito bancas (paraná, 2011). em 1991, o grupo de estudos de agricultura ecológica (geae) criou o instituto verde vida de desenvolvimento rural (ivv), visando desenvolver políticas públicas e prestar assessoria técnica a projetos em agricultura orgânica no paraná. no mesmo ano, agricultores da feira verde e lideranças reuniram-se na prefeitura de quatro barras, apoiados pelo emater, para articular o processo e a organização da agricultura orgânica na rmc. assim, foi criada a associação da agricultura orgânica do paraná (aopa), com objetivo de criar linhas de crédito para comercialização dos produtos orgânicos (paraná, 2011). em 1995, a secretaria municipal de agricultura e abastecimento de curitiba (smab) reuniu 30 famílias de agricultores e deslocou a feira verde para dentro do passeio público, com 10 barracas que funcionavam aos sábados pela manhã (paraná, 2011). no período de 1997 a 1998, foi realizado em curitiba o ii seminário nacional da agricultura orgânica, em que instituições governamentais e sociedade civil criaram o conselho estadual de agricultura orgânica do paraná (ceao) (iapar, 2007). em 2005, a feira verde passou a ser denominada de feira orgânica e hoje funciona em 14 bairros de curitiba, nos períodos da manhã, tarde e noite, em diferentes dias da semana (iapar, 2007). além das feiras orgânicas, o consumidor em curitiba conta com o mercado municipal, considerado ponto turístico importante da cidade, que dispõe do primeiro setor de orgânicos em um mercado municipal no brasil. jordan, e.n.; gadda, t.m.c. 112 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 103-121 issn 2176-9478 o consumidor de produtos orgânicos segundo naspetti e zanoli (2005), as percepções dos consumidores de orgânico variam de acordo com o país. o quadro 1, baseado em sylvander et al. (2005) e darolt (2005), apresenta os principais motivos para a compra de orgânicos segundo os consumidores em países da europa em comparação com os do brasil. o quadro 1 mostra que a tendência dos consumidores de orgânicos é semelhante entre diferentes países. no brasil, a preocupação com a saúde e a saúde da família está em primeiro lugar e vincula-se à segurança dos alimentos (ausência de agentes químicos e contaminação por agrotóxicos). o sabor, o cheiro e o frescor relacionados às qualidades organolépticas do alimento e os cuidados com o meio ambiente aparecem em segundo lugar, os quais impulsionam as vendas. em terceiro lugar, o que complementa e motiva a compra de orgânicos é o estilo e filosofia de vida. o fato da razão principal para a compra de orgânicos no brasil ser a saúde é confirmada por darolt (2005). com base no autor, pode-se observar no quadro 2 que há antigos e novos consumidores de orgânicos. enquanto os novos consumidores de produtos orgânicos costumam ter bom nível de consciência sobre a saúde, os mais quadro 1 – principais motivos para a compra de orgânicos pelos consumidores em países da europa e brasil. países motivos para compra de orgânicos alemanha saúde própria e das crianças apoio aos agricultores e às lojas de orgânicos melhor sabor dos alimentos áustria saúde responsabilidade com a alimentação das crianças contribuição para o desenvolvimento regional dinamarca e finlândia estilo de vida, proteção ambiental saúde própria contribuição para um mundo melhor, consciência, bem-estar animal frança e itália saúde melhor sabor dos alimentos respeito à vida inglaterra saúde apoio à agricultura local e comércio justo proteção ao meio ambiente suiça melhor sabor dos alimentos saúde preocupação com o meio ambiente, bemestar animal, remuneração dos agricultores brasil saúde própria e da família segurança alimentar (menos agrotóxicos) filosofia de vida fonte: adaptada: sylvander et al. (2005), darolt (2005). quadro 2 – características dos consumidores de produtos orgânicos no brasil características novo consumidor antigo consumidor ato de ir à compra de produtos orgânicos ocasional regular (fidelidade) tempo de consumo menos de 5 anos mais de 5 anos preferência de local de compra supermercados feiras e lojas preferência suplementar (disposição para pagar mais) até 15% até 30% qualidade percebida pelo consumidor saúde e segurança alimentar (menos agrotóxico) saúde, preocupação com o meio ambiente, qualidade de vida limitantes para a compra preço, falta de informação procedência (origem do produto) valores comprometido consciente fonte: adaptado: darolt (2005). impactos dos teleacoplamentos urbanos das frutas orgânicas certificadas 113 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 103-121 issn 2176-9478 antigos são os que mais se preocupam com a relação entre consumo e meio ambiente. darolt (2005) também diagnostica que, apesar de o novo consumidor dizer estar preocupado e comprometido com a coletividade, seu comportamento em relação à frequência das compras de orgânicos evidencia desconexão entre discurso e prática. segundo iapar (2007), os consumidores das feiras são semelhantes aos das lojas: são em maioria mulheres, na faixa etária entre os 35 e 50 anos, com renda de cerca de 10 salários mínimos e que normalmente preferem produtos orgânicos in natura. o que os motiva a comprar orgânicos é a melhoria na qualidade de vida, considerando saúde e meio ambiente, aliada ao consumo consciente. darolt (2005) relata experiências que acontecem na rmc, como visitas orientadas, que ajudam o consumidor de orgânicos a conhecer o produtor, o produto, o local do plantio, o beneficiamento, a comercialização e a certificação do produto, com vistas a dirimir dúvidas e mudar atitudes do consumidor e do produtor por meio de conhecimento e diálogo. materiais e métodos a análise do teleacoplamento das frutas orgânicas certificadas concentrou-se em entender principalmente os fluxos. o estudo de caso do mercado consumidor de frutas orgânicas por meio de entrevistas possibilitou analisar o fenômeno de teleacoplamento urbano e inferir os desafios ambientais suscitados pelo consumo de alimentos orgânicos certificados de áreas próximas e distantes de curitiba. por limitação de dados, a análise considerou parcialmente as questões relacionadas a envio, recebimento, repercussões temporais e espaciais, transbordamentos e relacionamentos entre os agentes. em função da pequena quantidade de dados obtidos nas pesquisas realizadas, o item de maior relevância foi o fluxo, mas como existe interação entre todos os componentes do teleacoplamento, os agentes foram parcialmente descritos, podendo ser evidenciados numa próxima pesquisa. o método da pesquisa é qualiquantitativo, com estudo de caso, revisão bibliográfica, discussão teórica, aplicação de questionário e busca exploratória de dados secundários publicados. foram realizadas entrevistas com os produtores e comerciantes (permissionários) dos cinco boxes de hortifrúti do mercado de orgânicos do mercado municipal de curitiba. são eles: kombitem orgânicos (box 506), ceccon orgânicos (box 507), espaço orgânico (box 508), couve & flor vegetais orgânicos (boxes 509 e 510) e sirius orgânicos (box 511). as entrevistas foram informais abertas e dirigidas e aconteceram no período de abril a julho de 2018. um questionário foi elaborado com o objetivo de compreender o funcionamento de cada box de frutas orgânicas e conhecer a procedência das frutas comercializadas, as distâncias (em km) percorridas entre local de produção e de consumo, o tipo de transporte utilizado, a relação da sazonalidade das frutas com a procedência e as diferentes formas de embalagens e armazenamento. após identificar a procedência das 20 frutas orgânicas comercializadas, foram listadas as quilometragens que as frutas percorrem entre a origem e o destino em curitiba. não foi possível obter o nome científico das espécies comercializadas visto que os comerciantes apenas usam o nome comercial das frutas. resultados do teleacoplamento urbano das frutas orgânicas certificadas com base nas entrevistas realizadas, foi possível identificar o total de 20 frutas orgânicas comercializadas nos cinco boxes do mercado de orgânicos, bem como as distâncias percorridas no brasil (com origem em dez estados brasileiros) ou em outros três países, como mostrado na figura 5. não foi possível identificar o modo de transporte das frutas desde sua origem. a sazonalidade também não pôde ser relacionada, uma vez que as frutas são adquiridas durante todo o ano para atender à demanda do público consumidor. jordan, e.n.; gadda, t.m.c. 114 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 103-121 issn 2176-9478 conforme as informações relacionadas nas figuras 4 e 5, as frutas orgânicas comercializadas em quatro dos cinco boxes são: abacate, banana, laranja, limão, manga e maracujá. a laranja é transportada de três estados (pr, sc e sp), além da itália. o limão é proveniente de dois estados (ms e pr) e da argentina, e a manga de quatro estados (ce, pb, pr e sp). já o kiwi e também o mirtilo vêm de são paulo. tanto a nectarina como o pêssego têm origem na espanha. a uva é comercializada em apenas um dos boxes e vem do rio grande do sul. as demais frutas são comercializadas em três dos cinco boxes. a figura 4 apresenta a quantidade de frutas orgânicas comercializadas em cada box, bem como o número de estados e países de origem. o box 511 destaca-se com 15 frutas orgânicas recebidas de quatro estados brasileiros e três países, totalizando sete localidades. já o box 509/510 recebe oito frutas orgânicas, que se deslocam de dez estados brasileiros até chegar ao mercado de orgânicos em curitiba. o box 508 comercializa nove tipos de frutas orgânicas, as quais têm como origem dois países e sete estados brasileiros. o box 506 vende 12 diferentes tipos de frutas orgânicas, as quais têm como origem apenas três regiões do brasil. já o box 507 comercializa oito tipos de frutas orgânicas, todas com origem no estado do paraná. a figura 5 apresenta, em ordem crescente, as distâncias em quilômetros que as frutas orgânicas percorrem desde sua origem até o mercado de orgânicos. as frutas vindas da itália percorrem a maior distância, 9.883 km. as frutas que percorrem as menores distâncias vêm do estado de santa catarina, cerca de 300 km de curitiba, além daquelas que têm como origem o estado do paraná. figura 4 – quantidade de frutas orgânicas comercializadas em cada box no mercado de orgânico e estado/país de origem. número de estado/país de origem q ua nti da de d e fr ut as o rg ân ic as es ta do /p aí s de o ri ge m 20 15 10 5 0 número dos boxes 506 507 508 509/510 511 12 3 8 1 9 9 8 10 15 7 figura 5 – distâncias percorridas pelas frutas orgânicas, tendo como destino final a cidade de curitiba (pr). 9.883 d is tâ nc ia (k m ) 12.000 10.000 8.000 6.000 4.000 2.000 0 sc sp rs m s es m t ba p b ce es pa nh a a rg en �n a it ál ia km estado, país de origem até curi�ba (pr) 303 404 1.053 1.215 1.393 1.506 1.784 1.823 3.157 3.324 8.791 impactos dos teleacoplamentos urbanos das frutas orgânicas certificadas 115 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 103-121 issn 2176-9478 o paraná destaca-se entre os estados por ser a origem de 13 dos 20 tipos de frutas orgânicas comercializadas, seguido de são paulo, com dez tipos, e santa catarina, com três. os demais estados enviam para curitiba um ou dois tipos de frutas orgânicas. quanto aos outros países que abastecem o mercado de orgânicos, a argentina envia limão, maçã e pera, que percorrem 1.823 km. as frutas nectarina e pêssego são recebidas da espanha e percorrem 8.791 km. a laranja, vinda da itália, percorre 9.883 km até a chegada em curitiba. as frutas orgânicas são compradas em caixas, quilogramas ou unidades e devem ter uma identificação mostrando que estão em conformidade com a certificação orgânica. a quantidade comprada pelos vendedores depende da procura do consumidor pelo produto. por exemplo, visando atender a seus consumidores, um dos boxes adquire entre 30 a 35 unidades de abacaxi por semana, que são trazidos da paraíba. são 3.157 km percorridos toda a semana para abastecer um box para a venda de pouco mais de três dezenas de abacaxis. as distâncias percorridas pelas frutas indicam a necessidade de cuidados imprescindíveis no transporte e armazenamento. dessa forma, os meios de transporte deveriam garantir (por meio de espaços segregados ou exclusivos) que os produtos orgânicos estivessem protegidos de contaminação por produtos não orgânicos. as entrevistas feitas com os vendedores de orgânicos do mercado municipal de curitiba mostraram que na maioria das vezes a fruta orgânica não recebe um armazenamento intermediário e é transportada do produtor diretamente para o box. isso acontece principalmente no caso de produtos que são recebidos de produtores da rmc ou de estados vizinhos, como santa catarina e são paulo. quando o produto vem de estados mais distantes ou de outros países, o vendedor desconhece os possíveis locais de armazenamento. todas as frutas transportadas necessitam de embalagens, as quais são normalmente de papelão, com espessura determinada para manter a segurança da fruta. as caixas plásticas retornáveis quando manuseadas com cuidado tem durabilidade de até 10 anos. as caixas de madeira não são mais usadas no transporte, mas são utilizadas como apoio de produtos no próprio box. embora as sacolas plásticas sejam oferecidas ao consumidor final, muitos consumidores adotam sacolas retornáveis, visando à sustentabilidade do processo. os proprietários dos boxes desconhecem o custo das embalagens e o impacto desse custo no preço do produto. foram identificados os impactos relacionados ao teleacoplamento das frutas orgânicas certificadas do mercado de orgânicos do mercado municipal de curitiba, mediante análise de seus componentes: sistemas, fluxos, agentes, causas e efeitos. os sistemas são definidos pelos territórios produtores e pelos consumidores, os quais geram as trocas de informações, que no estudo de caso das frutas orgânicas certificadas, envolvem fluxos dentro do brasil (de um estado para outro da federação) e entre brasil e argentina, espanha e itália. os agricultores, as cooperativas e as organizações que criam os selos ambientais e socioeconômicos são os agentes responsáveis em manter o fluxo e moldar as conexões desse sistema. as mudanças culturais, ecológicas, econômicas, políticas e tecnológicas estão interligadas e definem as causas de um teleacoplamento, influenciando na sua dinâmica e emergência. na situação das frutas orgânicas certificadas, o governo brasileiro libera financiamentos e investe em tecnologia para os agricultores, porém nem sempre os pequenos agricultores de orgânicos se enquadram nessas políticas. muitos têm dificuldade em conseguir a certificação orgânica em função dos altos custos envolvidos. sendo assim, os efeitos acabam dificultando a sustentabilidade ambiental das frutas orgânicas certificadas que não são produzidas em curitiba e seguem longas distâncias até chegar ao consumidor, ocasionando, por exemplo, emissões de poluentes, consumo de energia e emissão de gases de efeito estufa. conclusão o estudo de caso dos teleacoplamentos das frutas orgânicas certificadas comercializadas no mercado de orgânicos do mercado municipal de curitiba evidencia desafios ambientais relevantes para as políticas públicas urbanas de sustentabilidade. os dados sugerem que mesmo os consumidores considerados mais sensíveis ambientalmente, como os consumidores de orgânicos certificados, ainda carecem de conhecimento sobre os jordan, e.n.; gadda, t.m.c. 116 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 103-121 issn 2176-9478 impactos ambientais associados ao deslocamento desses produtos por longas distâncias. por outro lado, não é disponibilizada de maneira fácil ao consumidor final a informação sobre a origem dos produtos orgânicos, principalmente quando o produto é vendido em quilograma, como são as frutas em geral, o que dificulta a compreensão de aspectos ambientais indesejáveis vinculados aos produtos orgânicos que viajam longas distâncias. a identificação dos desafios ambientais relacionados ao teleacoplamento das frutas orgânicas certificadas sugere a necessidade de avançar para o planejamento e a gestão territorial alinhados às questões de escala espacial que os fluxos entre mercado produtor e consumidor revelam. isso é, não basta a preocupação com os fatores ambientais apenas no local de produção (garantidos pela certificação orgânica), tampouco no local do consumo (por meio, por exemplo, de hábitos de compra com sacolas retornáveis). o estudo sugere que deve haver preocupação crescente com o deslocamento dos alimentos para os mercados consumidores, o que envolveria conhecimento sobre meios de transporte utilizados, emissões e questões de armazenamento e embalagem. a expansão da agricultura orgânica certificada é desejável pelos benefícios ambientais, os quais estão associados à prática que não utiliza agrotóxicos e fertilizantes solúveis, organismos geneticamente modificados e radiações ionizantes em qualquer fase do processo de produção, processamento, armazenamento, distribuição e comercialização. entretanto, as distâncias associadas aos deslocamentos que os produtos orgânicos percorrem entre municípios, estados e países podem causar outros impactos difíceis de serem percebidos pela sua natureza, como os gases de efeito estufa associados ao transporte. na agenda das políticas públicas urbanas de sustentabilidade a questão do consumo urbano deve estar melhor pautada, direcionando-se ao aspecto socioeconômico e à diminuição do deslocamento e incentivando a integração entre os diferentes segmentos da cadeia produtiva e de consumo de produtos orgânicos e a regionalização da produção. isso poderá promover o aumento da renda dos produtores e a redução da compra de frutas orgânicas em outros estados ou países, assim como o uso adequado do solo de cada região, e a população poderá contar com alimentação mais saudável e melhorar a qualidade de vida. é importante ressaltar que a relação da prática agrícola orgânica visando à sustentabilidade urbana com a redução do impacto ambiental ainda precisa ser mais aprofundada e não existem no brasil estudos sobre essa temática. a análise do fenômeno de teleacoplamento urbano ainda carece de literatura a respeito do consumo de frutas orgânicas vindas de territórios remotos que alie a sustentabilidade urbana a todo o processo. o estudo utilizando a estrutura do teleacoplamento foi adaptado para observar o teleacoplamento dentro do brasil de um produto diferenciado e específico, que são as frutas orgânicas certificadas. os desafios relacionados a transporte, comércio e consumo, incluindo os tipos de embalagens, foram observados e alguns dos possíveis impactos ambientais e socioeconômicos puderam ser aferidos. por exemplo, mudanças nas políticas públicas para a sustentabilidade urbana poderiam ser executadas por meio de melhorias na divulgação de informação sobre as distâncias percorridas pelos produtos consumidos. o desafio está em efetivar a teoria do teleacoplamento e colocá-la em prática para criar a verdadeira interação entre sistemas humanos e acoplados. referências agência nacional de águas (ana). panorama da qualidade das águas superficiais do brasil. brasília: ana, 2012. alves, b.j.r.; boddey, r.m.; urquiaga, s. the success of bnf in soybean in brazil. plant and soil, v. 252, p. 1-9, 2003. disponível em: <http://dx.doi.org/10.1023/a:1024191913296>. acesso em: 25 maio 2019. alves, b.j.r.; zotarelli, l.; fernandes, f.m.; heckler, j.c.; macedo, r.a.t.; boddey, r.m.; jantalia, c.p.; urquiaga, s. biological nitrogen fixation and nitrogen fertilizer on the nitrogen balance of soybean, maize and cotton. pesquisa agropecuária brasileira, v. 41, n. 3, p. 449-456, 2006. disponível em: 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taking as its main categories of analysis, while qualifiers principles of governance, the ideas of sustainability policy and sustainability management. in summary, the key contribution was to bolster the understanding that the sustainability of a governance process for the eco-development has, in the referring decision-making in determinants patterns. therefore, a management process is sustainable, in the first place when it returns to a life project associated on the bases of sustainability, and not when it contributes wit it in terms of an accident of circumstance. for this reason, previously noted that the mere participation is not enough to have strong decisionmaking referrals or satisfactory in such project. and secondly, when the decision making process which embodies such administrative action are sustained by a fact according to the administrative principles outlined according to the sustainability principles. ramos gives us the administrative facts primarily as a social phenomenon scientifically capable of findings. so while as a scientific fact, it is primarily a methodological abstraction. so it is "less of a material reality, tangible, than empirically verifiable statement about the phenomena in terms of a conceptual scheme. it is therefore worth this much referenced by the authors herein used; the existing sustainability principles are based on. keywords: political sustentability, adminsitrative sustentability, sustentable territorial development. governança para o desenvolvimento territorial sustentável oklinger mantovaneli jr. doutor em sociologia unesp professor do programas de pós-graduação em desenvolvimento regional da universidade regional de blumenau (furb) e-mail.: oklinger@furb.br carlos alberto cioce sampaio pós-doutor em ecossocioeconomia pela universidade austral de chi le e cooperativismo corporativo pela universidade de mondragón (estado es panhol), professor permanente do programa de pós-graduação em desenvolvimento regional da universidade regional de blumenau e colaborador dos programas de pós-graduação em meio ambiente e desenvolvimento e em sistemas costeiros e oceânicos da universidade federal do paraná. pesquisador cnpq. revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 78 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução: breve resgate sobre a questão da sustentabilidade como já se sabe, e foi exaustivamente descrito na literatura da área, os desafios ambientais, mais especificamente aqueles diretamente relacionados à questão da preser vação dos ecossistemas e seus impactos na vida do homem começaram a ser esboçados com maior veemência após a década de 70. este momento demarca, na história da humanidade, um instante onde pesquisadores, empresários, governos e outros segmentos sociais passam a progressivamente incorporar em suas agendas de discussão preocupações diretamente relacionadas com o crescimento populacional, os rejeitos industriais, a diminuição dos recursos naturais renováveis e não renováveis, a matriz energética etc. naquele instante, surge a tese do crescimento zero e torna-se clara a primeira importante referência científica a uma idéia hoje fundamental ao debate sustentabilista: o planeta terra, nossa "nave mãe", possui uma capacidade de carga que efetivamente determina as condições capazes de tornar possível a vida tal qual a se conhece. nesta discussão sugere-se ponderar as perspectivas do catastrofismo e do otimismo irresponsável, tanto uma como outra são perniciosos para a reflexão e a tomada de decisões que se requerem para novos tempos, denominados por mudanças climáticas (acot, 2005). a crítica fundamental, portanto, está no fato de que a sociedade industrial não pode crescer indefinidamente. as tendências para o crescimento econômico contínuo afrontavam diretamente o equi líbrio ecológico global e a vida no planeta, fatos que ameaçavam indistintamente, nações desenvolvidas e em desenvolvimento sejam lá em quais ideologias se apoiavam para denominar aquilo que convencionavam pelo termo "desenvolvimento" (brüseke, 1996; vieira, 1995). obviamente tamanha complexidade de elementos e atitudes é objeto de procedimentos e reflexões administrativas. o que remete a uma evidente relação, e mesmo assim por muitos menosprezada, entre administração e desenvolvimento. do debruçar sobre as questões sinteticamente apresentadas nos parágrafos iniciais, surge o conceito de gestão ambiental, ou seja, aquela faceta da administração encarregada de cuidar da gestão dos impactos da ação do homem sobre o ambiente que o acolhe e que provê a vida. entretanto, o objetivo deste artigo não é exatamente discutir a relação entre desenvolvimento sustentável e administração por meio do já, vasta e redundantemente debatido tema da gestão ambiental. busca-se um olhar ainda pouquíssimo trabalhado, e os anais dos enanpad, anpocs, anpur, clad e outros encontros científicos nacionais e internacionais atestam isso. trata-se do enfoque processual da gestão ancorado sob a ótica ecocêntrica. algo que não goza de status privi legiado no campo da administração de empresas ou da ciência política, mas que certamente é simpático àqueles que investem em uma reflexão mais conceitual e epistêmica da temática compreendendo que, do mesmo conjunto incidental de preocupações, começa a se redesenhar aspectos ainda pouco explorados na agenda para o debate sobre desenvolvimento territorial sustentável, ancorada na complexidade dos desafios a serem geridos (borges, 2003). esta agenda ainda deixa em segundo plano o entrelaçamento entre as temáticas do desenvolvimento e da gestão. este artigo é resultado de uma reflexão que não necessariamente se caracteriza por um ensaio, pois a liberdade das ideias se limita a uma pesquisa bi bliográfica nas ciências ambientais, humanas e sociais aplicadas, tomando como referencial as reflexões e o resultado das pesquisas de campo expressos a partir da obra de mantovaneli jr (2001) e sampaio (2000). a pesquisa bibliográfica realizada resulta da produção e atividades de orientação dos pesquisadores de dois grupos de pesquisa cadastrados no cnpq, o núcleo de políticas públicas (npp) vinculado ao programa de pós-graduação em desenvolvimento regional da furb e o núcleo de ecossocioeconomia, este mais recente e se derivando do npp, associado ao programa de pós-graduação em meio ambiente e desenvolvimento e ao setor litoral da ufpr. um conjunto bastante amplo de elementos empíricos foram considerados antes que as observações e questionamentos aqui trabalhados fossem escritos. de mantovaneli jr. (2001), um balanço das práticas participativas presentes nos primeiros dez anos do orçamento participativo de porto alegre rs foi considerado, a partir de um referencial processual e de uma abordagem ainda inédita sobre o tema. de sampaio (2000) a experiência acumulada em uma diversidade de atividades de assessoria e pesquisa-ação, e levantamentos de campo em organizações governamentais, mercantis e do terceiro setor sobre gestão participativa estratégica e desenvolvimento sustentável. por fim, este estudo traduz um primeiro esforço teórico que balizou um conjunto de levantamentos empíricos e estudos de caso no campo da gestão sustentável e territorial do desenvolvimento. este trabalho procurará contribuir com esta perspectiva explorando o seguinte conjunto de idéias. em primeiro lugar são brevemente pontuados aspectos gerais do conceito de desenvolvimento territorial sustentável, o contexto que o gestou com o objetivo de tornar mais preciso o campo conceitual de discussão em que a temática principal se desenvolverá. segue uma breve argumentação metodológica e apresentam-se os conceitos de sustentabilidade política e administrativa, propondo-se um primeiro ordenamento do debate a eles subjacente. o objetivo é dar maior concretude às categorias, não somente para demarcar uma agenda que precisa ser implementada neste debate, mas também fundamentar novas referências para estudos aplicados. seguem algumas considerações finais, entre as quais a principal conclusão se dá com a tese de que os encaminhamentos processuais voltados à gestão do desenvolvimento ainda representam um campo pouco explorado. as faces política e administrativa do desenvolvimento territorial sustentável passa, como diria leff (2009), pela reconstrução da racionalidade produtiva da modernidade que, desde já, se base que não revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 79 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 é tarefa fácil. desenvolvimento territorial sustentável e sustentabilidade o ambiente societal que abrigava os primeiros relatórios sobre meio ambiente e desenvolvimento ainda apresentavam a questão desenvolvimentista sem ultrapassar os limites estreitos da lógica antropocên trica. a tensão básica se estabelecia entre a ênfase econômica amparada pela ideologia liberal ou neoliberal de mercado, e a ênfase estatista e ou tecnoburocrática. ao se discutir se o objetivo primordial dos processos de desenvolvimento deveriam ser a humanidade, a coisa, ou a reificação do ser humano raramente se ultrapassava os horizontes antropocêntricos. em outras palavras epistemologicamente se formulava uma teoria da vida humana no planeta e sua presença no mundo, acética do ponto de vista ecossitêmico. quase uma existência "in vitro". e o conceito base para tanto era "desenvolvimento". ou seja, a década de 70 sinaliza com uma importante condensação de elementos absolutamente salutares, que desde décadas anteriores vinham sendo gestados, para a busca de um caminho para a relativização do antropocentrismo economicista no desenvolvimento (santos, 1998 e unger, 1992). como decorrência deste debate, em 1973 é cunhado o termo "ecodesenvolvimento" que viria posteriormente a ser chamado desenvolvimento territorial sustentável. utilizado, pela primeira vez pelo canadense maurice strong e desenvolvido gradualmente por inúmeros estudiosos, este termo constitui-se como expressão de um novo caminho a ser buscado. ignacy sachs, forte crítico da modernização industrial é possivelmente seu maior expoente, sendo um dos primeiros autores a se preocupar com as questões administrativas no desenvolvimento e na reinvenção planejada do futuro (sachs, 1986a e 1986b). assim, uma série de estudos, conferências e declarações discutem, com crescente profundidade, questões como o caráter dependente do processo de desenvolvimento, os desafios climáticos e populacionais, o problema da água, do ar, da agricultura, da perda de biodiversidade e uma gama de outras questões que iriam perfazendo uma nova agenda para o desenvolvimento global. merece destaque a publicação do "relatório brundtland", texto preparatório para a conferência das nações unidas sobre meio ambiente, que se realizaria em 1992 no rio de janeiro. entende-se que esta obra se destaca por três importantes razões. em primeiro lugar pela ênfase no desafio ético que advém das novas proposições desenvolvimentistas; em segundo por consolidar a questão social como agenda importante, jogando um foco de luz sobre os desafios que permeiam o fim da pobreza, da fome e da exploração do homem pelo homem no mundo; e em terceiro por enfatizar um "novo" contexto para o debate e as proposições. abandonase a lógica internacionalista realçando os desafios à luz de uma lógica globalista. a globalização era objetivada (cmmad, 1987). ainda que criticado pelo volume de questões complexas inevitável e superficialmente tratadas, é ali que são apresentadas as categorias "sustentabilidade política" e "sustentabi lidade administrativa", consideradas neste trabalho. sem dúvida é um desafio político e também administrativo, a construção de uma nova equação capaz de harmonizar o processo de mudança social com o progresso tecnológico e a uti lização inteligente e responsável dos recursos naturais (alphandéry, bitoun & dupont, 1992). assim apresenta-se progressiva e embrionariamente o desafio da governabilidade ecológica (leis, 1995), seus desafios, possibilidades e a presunção humana quando fala da mesma. em o nosso futuro comum, desenvolvimento sustentável é visto como aquele que satisfaz as necessidades das gerações presentes sem comprometer a capacidade das gerações vindouras de satisfazerem às suas necessidades. o que, anos antes sachs (1986a) apregoava como importante ao conceito de desenvolvimento territorial sustentável sob os termos solidariedade diacrônica e solidariedade sincrônica. os grandes pi lares do desenvolvimento territorial sustentável seriam expressos sob a tríade prudência ecológica, eficiência econômica e eqüidade social que se concretizariam operacionalmente destacando-se "a necessidade do amplo conhecimento das culturas e dos ecossistemas, sobretudo em como as pessoas se relacionam com o ambiente e como elas enfrentam seus di lemas cotidianos; bem como o envolvimento dos cidadãos no planejamento das estratégias, pois eles são os maiores conhecedores da realidade local" (layrargues, 1997, p.03). a popularização do termo "desenvolvimento sustentável", trouxe, além de uma maior divulgação sobre a questão ambiental, uma grande profusão de aplicações difusas do mesmo. profusão que expressa a luta política dos diversos segmentos sociais, muitos dos quais diretamente interessados na perpetuação do atual modelo desenvolvimentista, pela apropriação de sua significação. portanto, falar em sustentabi lidade política do desenvolvimento é também considerar a relação entre interesses e percepções, e os atores que as representam. portanto, o uso do termo "desenvolvimento territorial sustentável" não remete a tantas significações distintas, ou policemicidade, quanto "desenvolvimento sustentável". nas palavras de almeida (1997:22): "neste 'guarda-chuva' do desenvolvimento sustentável se abrigam desde críticos das noções de evolucionismo e modernidade a defensores de um 'capitalismo verde', que buscam no desenvolvimento sustentável um resgate da idéia de progresso e crença no avanço tecnológico, tendo a economia como centro-motor da reprodução das sociedades. este 'guarda-chuva' também abriga atores 'alternativos', que buscam um novo modo de desenvolvimento que seja 'socialmente justo, economicamente viável, ecologicamente sustentável e culturalmente aceito', recuperando técnicas, valores e tradições". revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 80 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 de qualquer modo, buscando propiciar maior objetividade e rigor científico ao termo, neste estudo, o conceito "desenvolvimento sustentável" é utilizado procurando incutir neste o sentido de "desenvolvimento territorial sustentável" e não meramente tomá-los, de modo simplista, como sinônimos ou complementares conforme aparentemente sugeriu sachs (1994), mas reconhecendo-se que existem limites históricos e conceituais em tal proposição (layrargues, 1997). portanto, mais que um "novo" modo de se adjetivar o termo desenvolvimento, pretende-se trazer as implicações políticas, éticas, epistêmicas e sobretudo políticoadministrativas ao seu devido luga r, contri buindo pa ra a redução da policemicidade e exercitando a desconstrução de varientes reducionistas e pouco críticas no uso dos termos. pa ra que se possa adjetivar adequadamento os termos e garantir a significação adequada às categorias sustentabilidade política e sustentabilidade administrativa, entende-se como importante clarear onde objetivamente se funda a relação entre sustentabilidade e desenvolvimento territorial sustentável. crucial no debate acadêmicio ora em questão. o conceito de desenvolvimento territorial sustentável descarta as soluções cientificistas ancoradas na recriação cientificista da natureza, e a contrapõe por uma ética de respeito, amparada nas soluções endógenas, de enfrentamento às concepções darwinistas de desenvolvimento, que o situa nas nações do sul. defende as peculiaridades culturais e tecnológicas típicas de cada "ecoregião" e ancora nestas a premissa que é dos próprios dilemas cotidianos que brotam as soluções apropriadas. portanto,,é também possível em cada contexto. não nega a importância dos intercâmbios, mas não colocando os elementos exógenos e as soluções universalistas típicas do atual modelo predatório de desenvolvimento (mau desenvolvimento) acima dos condicionantes ecológicos e sociais de cada contex to específico. assim sendo, entende-se que a questão da sustentabilidade ganha um sentido que nos interessa quando uma necessária perspectiva de indissociabilidade entre as questões que compõem o que se convencionou denominar por agenda ambiental (ou agenda verde) e agenda social (ou agenda marrom) se torna hegemônica ou central nos planos político analítico e interventivo. diferente do mero preservacionismo ambiental biocentrista (o biológico com centro referencial) ou das alternativas utilitaristas sobre a questão, a vertente sustentabilista aqui assumida tem no homem um ser que, como qualquer outra espécie no planeta, precisa se servir da natureza para sobreviver (santos, 1998 e unger, 1992). porém ser vir-se responsavelmente. como ser que impacta fortemente sobre os recursos planetários, precisa de uma postura diferenciada sobre o ambiente do qual é parte inalienável. e é nessa indissociabilidade entre o biológico, o humano e a diversidade civilizacional e natural que se funda a perspectiva ecocêntrica. uma alternativa sustentabi lista, portanto, encerra um conjunto de pressupostos capazes de qualificar o desenvolvimento territorial sustentável como um caminho que ganha sentido no campo da ação, pois, como afirma sachs (2003, 2004) seu conteúdo torna-se substantivo enquanto proposta interventiva, que tem na prática seu sentido maior. quando da organização de textos revisados ou retraduzidos de autoria de ignacy sachs, vieira (2007) reafirma este pragmatismo sustentabilista a partir da denominação ecossocioeconomia, o que aproxima do enfoque de desenvolvimento territorial sustentável, elegendo o território como espaço capaz de iniciar as transformações, onde se encontra uma verdadeira enciclopédia do cotidiano. a partir da ins pira ção do conceito de ecossocioeconomia, sampaio (2010) organiza uma série de experiências sistematizadas por sua equipe de pesquisadores, no brasi l e chi le, que puderam ser compreendidas como de ecossocioeconomia das organizações, ou seja, que evidenciaram preocupação com o território, constituíram redes de ação socioambiental e se valem também de conhecimentos locais. o desenvolvimento territorial sustentável remete a imposição voluntária de uma limitação às aspirações materiais e à mera aquisição de bens, compensadas por alternativas não materiais de satisfação, tais como sugere max-neef et al. (1993) na ocasião que lança as bases de um desenvolvimento a escala humana. por conseguinte, remete diretamente à idéia de responsabilidade individual e social como pressupostos também nucleares, que estão vigentes ao mesmo tempo em que um agir intencional se concretiza (mantovaneli jr., 2001). o desenvolvimento territorial sustentável é enfático, portanto, na rejeição ao economicismo, ao darwinismo social, ao cientificismo e ao materialismo que preside as relações da sociedade de consumo. neste sentido, se aproxima do que harvey (2010) denomina por pós-modernidade, no qual privilegia a heterogeneidade e a diferença como forças libertadoras na redefinição do discurso cultural predominante, sugerindo um despertar do pesadelo da modernidade. antecipa-se em anos uma diversidade de alternativas sem incorrer, por exemplo, no generalismo e na assepsia ideológica do relatório brundtland. para os ecodesenvolvimentistas, a pobreza, embora seja uma questão fundamental, não se resolve com ciclos constantes e aprofundados de crescimento econômico, o c rescimento econômico não pode ser ilimitado, ainda que a ciência lhe ofereça as mais sofisticadas soluções tecnológicas. e, por fim, não é possível se desconsiderar o caráter profundamente oligárquico, desigual e neo-colonial das relações internacionais. e é neste sentido, na perspectiva de uma ação compromissada, portanto, que a idéia de sustentabilidade, a partir desta matriz, passa a interessar a este ensaio. este debate, desde estocolmo, nasce amparado pela idéia da possibilidade de antecipação humana e escolha de rumos pa ra o desenvolvimento, portanto na plausibilidade de uma governança capaz de instituir este encaminhamento. algo que, no âmbito, por exemplo, das determinações consideradas pelo banco mundial vêm sinalizando para um deslocamento de um eixo interventivo amparado pelo mero reajuste circular burocrático gerencial, para questões efetivamente substantivas, revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 81 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 diretamente relacionadas às possibilidades de legitimação plural, democrática, descentralizada, endógena e sustentável do desenvolvimento e suas formas de encaminhamento (borges, 2003). é neste contexto que os termos governança e por extensão, governo, gestão, governabilidade e administração são aqui considerados. e por extensão, se governança é a capacidade efetiva de pactuação democrática e sustentável que corporifica e, portanto territorializa os processos de gestão do desenvolvimento, o administrativo é o fenômeno social que a contém. a governança, portanto, é fator determinante das instâncias de territorialização do desenvolvimento, tanto no sentido físico como amplamente institucional do termo. por conseguinte, qualquer leitura sobre a idéia de sustentabilidade que abra mão da escolha humana para a definição de diretrizes e ações não pode ser vista como alinhada à lógica do desenvolvimento territorial sustentável. a busca da sustentabi lidade na construção de um modelo de vida associada implica, portanto, em uma reflexão sobre mecanismos que permitam levar adiante tal desafio. por conseguinte, a literatura da área consagra no debate argumentos como a defesa do planejamento e de sua implementação de ações e a participação democrática no processo decisório para o desenvolvimento territorial sustentável. é justamente em função desta referência que este artigo tem como objetivo o discernimento sobre o processo político decisório em favor do desenvolvimento territorial sustentável como fator determinante a ser considerado na agenda deste, elegendo como categorias principais de análise, enquanto argumentos qualificadores, as idéias de sustentabilidade política e sustentabilidade administrativa. sustentabilidades política e administrativa diante da complexidade temática, quando o assunto é o desenvolvimento territorial sustentável, sachs (1994) propõe cinco categorias (indissociáveis) bastante úteis objetivando tornar didática a compreensão dos desafios que se impõem à temática do desenvolvimento, quais sejam as dimensões de sustentabilidade social, espacial, cultural, econômica e ecológica. a social, procurando explorar o desafio da transformação dos padrões com que a sociedade se interpreta e se transforma rumo a uma idéia não materialista e utilitarista do que seria a "sociedade ideal"; a dimensão espacial expressa o desafio da reelaboração de uma configuração ruralurbana mais equi librada, uma melhor distribuição territorial bem como capaz de respeitar as identidades a elas subjacentes; a dimensão cultural ilustra o desafio de se construir uma idéia de modernidade ou mudança social ancorada em referenciais endógenos; o debate sobre a dimensão econômica situaria o desafio fundamental do rompimento com a lógica colonial dos sistemas econômicos sobre as demais esferas da vida associada, ou seja, da reinserção dos sistemas organizativos de base econômica em um sistema mais amplo, no caso o sistema social; por fim, a dimensão ecológica, expressaria o desafio de se relacionar os processos de mudança social, criação e difusão tecnológica com a capacidade de carga da "nave mãe" terra. do mesmo modo, nosso futuro comum, embora sem maior detalhamento ou aprofundamento, também apresenta categorias de sustentabilidade como recurso didático, analítico e propositivo, das quais as dimensões de sustentabi lidade administrativa e política fazem parte. este estudo traz, por conseguinte, como uma de suas justificativas teórico-práticas, uma contri buição para a busca do amadurecimento do debate através destas categorias ou dimensões. talvez o grande mérito da idéia de sustentabi lidade política seja o aprofundamento do debate sobre a democratização nos processos de decisão que afetam mais diretamente a vida pública, dos quais falam obras como as de friedmamm (1992), lamounier (1996), kliksberg (1988), nutt e backoff (1992) e osborne e gaebler (1995), dentre outros autores, porém trazendo um no vo ingrediente. qual seja, a idéia de que, embora os processos democráticos de tomada de decisão sejam imprescindíveis à busca do desenvolvimento territorial sustentável, a democratização não implica, necessariamente em sustentabilidade, já que é perfeitamente possível se construir democraticamente alternativas de desenvolvimento que não considerem, indissociavelmente, as agendas social e ambiental. os territórios devastados e a biodiversidade exaurida pelas democracias norte americana e de diversas nações européias ilustram tal afirmação, e não diverge da história democrática brasileira. esta afirmativa pode ser constatada observando atentamente os objetivos do capítulo oito da agenda 21, quando afirma: "o objetivo geral é melhorar ou reestruturar o processo de tomada de decisões de modo a integrar plenamente a esse processo a consideração de questões sócioeconômicas e ambientais, garantindo, ao mesmo tempo, uma medida maior de participação do público. reconhecendo que os países irão determinar suas próprias prioridades, em conformidade com suas situações, necessidades, planos, políticas e programas nacionais preponderantes, propõe-se os seguintes objetivos: a) realizar um exame nacional das políticas, estratégias e planos econômicos, setoriais e ambientais, para efetivar uma integração gradual entre as questões de meio ambiente e desenvolvimento; b) fortalecer as estruturas institucionais para permitir uma integração plena entre as questões relativas a meio ambiente e desenvolvimento, em todos os níveis do processo de tomada de decisões; c) criar ou melhorar mecanismos que faci litem a participação, em todos os níveis do processo de tomada de decisões, dos indivíduos, grupos e organizaçòes interessados; d) estabelecer procedimentos determinados internamente para a integração das questões relativas a meio ambiente e desenvolvimento no processo de tomada de decisões". (agenda 21, cap.8) revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 82 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 por conseguinte, na medida em que se analisa a sustentabilidade política de um determinado processo de formulação, implementação e avaliação de políticas, o que na realidade se está buscando é a compreensão da capacidade que os sistemas de gestão de políticas possuem de absorver estrategicamente as demandas sócioambientais por meio de mecanismos participativos e estratégicos, idéia que mantovaneli jr. (2000) sintetiza sob o conceito de efetividade processual. o termo estratégico, neste estudo, é tomado no mesmo sentido em que o usa, bryson (1989), souto-maior (1994), sampaio (2000) e mantovaneli (1994), qual seja, primordialmente como sinônimo daquilo que é mais importante aos stakeholders. o objetivo geral do capítulo oito da agenda 21, traduz, portanto esta referência. sem pretender fazer maiores incursões sobre a teoria da modernização reflexiva, vale ressaltar que um dos autores que se preocupa com a questão política, ainda que sem se debruçar explicitamente com esta dimensão enquanto categoria de sustentabilidade, foi ulrich beck. para este autor a sociedade industrial, nos últimos 50 anos, produziu uma realidade onde os riscos gerados pelos mecanismos de produção e consumo material são des proporcionalmente distri buídos, caracterizando um quadro de falta de predição e controle sobre as transformações impostas pelo homem sobre si e o ambiente natural. em linhas gerais, pode-se afirmar que este quadro de heteronomias caracterizaria uma "sociedade de riscos" (beck, 1992; guivant, 2001). por outro lado, as três últimas décadas do século xx ofereceram também um ingrediente especial, capaz de qualificar as preocupações em torno do conceito de sustentabi lidade política, nos termos anteriormente expressos. este ingrediente foi o surgimento e crescente consolidação da sociedade civil como um sistema de poder capaz de atuar plural e autonomamente, ao lado dos sistemas estatais e econômicos. mas qual seria a relevância desta constatação e o papel que estes "novos atores" assumiriam em relação às idéias de sustentabilidade política e administrativa? nos termos sugeridos, por exemplo por beck (1997), há que se partir de duas constatações para responder a estas questões. de um lado historicamente é fundamental a percepção de que os sistemas econômicos empresariais gozaram de certa hegemonia na determinação direta (via mercado) ou indireta (no mínimo via estado) do modelo atual de desenvolvimento. deste quadro hegemônico é desencadeado um mecanismo de transformação institucional do qual a problemática sócio-ambiental não pode ser desvinculada, e assim sendo apresenta-se como fenômeno complexo, por si capaz de desqualificar qualquer proposta explicativa ou propositiva que passe pela idéia romântica da culpa intencional. complementarmente, quando as alternativas propostas partem do questionamento aos resultados e impactos globais e locais deste papel hegemônico, parece ser natural que estes atores, na mesma perspectiva complexa procurem assumir as diversas arenas relacionadas `a produção dos riscos para que possam continuar a se legitimar socioambientalmentemente (crubelatte e vanconcelos, 2003). e isso vem caracterizando fortemente o ambiente político deste período. ganha corpo no debate, a importância de um papel renovado que a sociedade civil passa a desempenhar nas arenas complexas que determinam o desenvolvimento e a mudança socioambiental. não apenas contraditoriamente legitimando certas práticas, mas também propondo outros caminhos que fogem aos modelos vigentes. dada a ordem de argumentos expostos por estes autores, não seria portanto equivocado afirmar que, este sistema de poder expresso pela sociedade civil, também plural e complexa reconfigura, sobretudo no período pós guerra fria, o espectro político institucional e passa a requerer do sistema formal de poder, uma guinada em favor do aprofundamento de mecanismos institucionais administrativos voltados à uma democracia mais de base participativa, como condição à legitimação das instâncias representativas clássicas (sachs, 1994; barreira, 1995; fernandes, 1997; kisil, 1997, santos, 1998). obviamente não a mera participação como valor em si, já que como foi citado anteriormente, a democracia é também o ambiente político em que a sociedade de riscos se legitimou. mas, como afirma guivant (2001), se o político se reconfigura a partir da perspectiva cotidiana, é inevitável que esta transformação pressione o sistema institucional formal a adquirir maior capilaridade, apontando para caminhos em que a estruturação em rede, passa a ser um referêncial institucional emblemático (castells, 1998). um fenômeno, portanto, que parece ser impulsinado pela constatação de um outro fenômeno, denominado por beck como subpolítica difusa, onde (...) (...)" mundo das instituições políticas (parlamentos, partidos políticos, sindicatos etc.) simbolicamente rico, no qual se identifica política com estado, sistema político com carreiras políticas full-time, estaria coexistindo com o mundo das práticas políticas cotidianas, ca racterizado por uma individualização dos conflitos e interesses. transformações complexas estariam acontecendo no plano da individualização conjuntamente com os processos de globalização. tal individualização não seria equivalente a atomização, isolamento ou solidão, mas a processos em que os indivíduos devem produzir suas biografias (algo equivalente à formulação de giddens sobre a reflexividade). a esse tipo de individualização corresponde um tipo de política que ainda coexiste com a anterior, mas esta superposição não implica necessariamente diálogo entre as duas formas de fazer política. (guivant, 2001, p. 07). um dos imensos e constantes desafios da sustentabilidade política se expressa no estabelecimento deste diálogo, ou de uma dinâmica de alteridade capaz de considerar tais distinções e/ou revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 83 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 entrelaçamentos no ambiente social. disto resulta que, mesmo aqueles autores que buscam na perspectiva de classes uma interpretação para os conflitos sociais presentes na alta-modernidade, passam progressivamente a considerar, que classe, mais que um lugar no processo produtivo, revela uma identidade historicamente construída (capeline, 1993; tompson, 1984). e por traz deste mecanismo complexo de identificação e posicionamento social, funda-se uma renovação do (fenômeno) político e também do (fenômeno) administrativo. não linearmente, mas dinâmica e reciprocamente. já que, como brilhante e profundamente nos mostra ramos (1983), o fato administrativo é proeminente na sociedade contemporânea e inevitavelmente compõe o ambiente societal hoje presente. o homem moderno se apresenta como um transformador contumaz do ambiente natural, social e simbólico, ao ponto de impregnar administrativamente o seu mundo. o fenômeno social, em boa medida passa a se fundir com o administrativo, mesmo o administrativo não sustentável, que gere o atual modelo predatório de desenvolvimento. acredita-se que este vigor se aprofunda na sociedade de riscos, forçando a uma reconfiguração dos sistemas sociais e políticos que, desde já merece ser vista enquanto instância de sustentabilidade administrativa, na medida em que reflitam a tentativa de resgatar o desenho institucional em movimento, direcionandoo a uma perspectiva social sustentável. o que sugere um encaminhamento ao mesmo tempo preditivo, propositivo e intencional. em outras palavras, o ambiente de reinvenção da política, tanto pode servir a um aprofundamento dos riscos desigualmente distribuídos, como contribuir para o resgate, complexo, porém lido como possível no desenvolvimento territorial sustentável e isso se dará administrativamente, no sentido maior e não meramente técnico do termo. se como afirmam almeida (1997) e santos (1996), o relatório brundtland não definia uma referência de tempo e lugar específicos e muito menos dizia quem seriam os sujeitos que definiriam os parâmetros de construção deste novo caminho de desenvolvimento, a partir de tal constatação esta seria uma demanda inalienável de tal projeto. portanto, o projeto da sustentabilidade embute, antes de tudo, uma dimensão política, mesmo porque, como foi visto, múltiplos atores lhe inserem uma multiplicidade de compreensões e expectativas sobre o que é o meio ambiente, e esta é uma equação a ser enfrentada para que seja possível se pensar e formular políticas públicas capazes de sinalizar pa ra o caminho do desenvolvimento territorial sustentável: em dezembro de 1997 (unesco, 1999) onde é realçada a importância da educação, no sentido amplo do termo, como caminho para a construção de uma consciência pública sobre a questão. não são poucos os autores que, buscando uma alternativa crítica à teoria das organizações vigente no mundo empresarial, relativizam certas verdades quase que estabelecidas. druker, por exemplo, chama a atenção para seguinte fato. peço licença aos leitores para um citação um tanto extensa mas elucidativa: "o projeto de desenvolvimento sustentável é sobretudo um desafio político e isto se explicita basicamente de duas formas. em primeiro lugar, pelo fato de que o conceito de sustentabi lidade qualifica o tipo de desenvolvimento desejável para determinada sociedade; e, em segundo lugar, por demandar a identificação dos sujeitos cuja 'razão social' seria a constituição do referido projeto. dessa maneira, antes de se constituir em um desafio teórico, financeiro ou tecnológico, a sustentabilidade requer determinação, interesse social e político, no sentido de instituir um outra relação entre sociedade e natureza;" (santos, 1996:14). no entanto, como se trata de conceito indissociado de outras dimensões, há que ser um processo de participação voltado a uma lógica de construção de valores eminentemente diferenciados daqueles que consubstanciam as alternativas economicistas ou materialistas de desenvolvimento. este imenso processo de edificação de percepções e consciências, ou gestão, no sentido maior do termo, remete ao capítulo trinta e seis da agenda 21, bem como ao documento básico da conferência de tessalônica grécia, realizada "num período relativamente curto talvez desde o final dos anos 40 ou início dos 50 nunca existiram tantas novas técnicas gerenciais como hoje: redução downsising, terceirização, gerenciamento da qualidade total, análise de valor econômico, benchmarking , reengenharia. cada uma dessas novas técnicas é uma ferramenta poderosa. porém, com exceção da terceirização e da reengenharia, elas foram concebidas principalmente para realizar de forma diferente aquilo que já é feito. são ferramentas de "como fazer". contudo, o que fazer está, cada vez mais, se tornando o desafio central enfrentado pelos dirigentes de empresas, em especial das grandes empresas que tiveram sucesso por muito tempo. (...) a causa básica de quase todas essas crises não é o fato de as coisas estarem sendo malfeitas, nem erradas. na maioria dos casos, estão sendo feitas as coisas certas mas inutilmente. qual é o motivo deste aparente paradoxo? as hipóteses sobre as quais a organização foi construída e está sendo dirigida não mais se encaixam com a realidade (...). (drucker, 1999, p.5) sem entrar no mérito se este autor é ou não um ideólogo das organizações que levam o planeta a uma condição de insustentabilidade no desenvolvimento, o revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 84 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 fato é que, a proposição é válida também à gestão de políticas públicas, e também à dinâmica da sustentabilidade. ou seja, será que as tentativas de elaboração de agendas xxi e tantas conferências internacionais não padecem do mesmo mal? será que a realidade é adequada e politicamente considerada em suas arenas e agendas, ou o "como fazer", em face de uma cultura do imediatismo, tecnicismos ou democratismos também aqui parecem ainda presidir os processos? os relatórios de impacto ambiental e o receituário sobre "gestão ambiental" voltam-se mais ao "como" ou ao "o que" ? não são poucos os autores e consultores que, procupados com os modismos editoriais e ideológicos, ou vitimas de uma formação limitada, preocupam-se em tomar o fenômeno administrativo como uma profusão de receitas voltadas ao "como fazer". esquecem que o "como", não prescinde do "o que". a primeira questão (como fazer?) sozinha parte de uma realidade já dada, portanto legitimada. é na segunda pergunta (o que?) que se funda a possibilidade da crítica e do novo, e o "como" se movimenta. assim a discussão gerencial sobre as políticas de desenvolvimento parecem ser desafiadas pela mesma problemática. quando a referência do processo administrativo deixa de ser a simples análise dos resultados das políticas (a eficácia e a eficiência para mensurar o "como"), partindo para alternativas formativas de consideração. ou seja, quando o eixo analítico ou interventivo desloca-se dos resultados para os processos e seus pressupostos, não apenas a dinâmica estrutural que os consubstancia é fundamental, mas também passam a ser fundamentais os atores que os legitimam e dão vida, e suas impressões. neste instante, uma outra dimensão se apresenta ao projeto sustentabilista, qual seja a dimensão administrativa. na medida em que os processos são vistos como determinantes fundamentais da política e seus resultados, estes se tornam também alvo privilegiado dos processos decisórios. ou seja, os atores começam a se preocupar com a abordagem aplicada ao processo decisório, suas pedagogias, sua normatividade, suas prerrogativas, sua dinâmica, e passam também a deter este conhecimento e com ele lidar. esta destreza, segundo mantovaneli jr. (2001) é desejável aos atores e aos processos voltados a sustentabi lidade. por conseguinte e complementarmente à sustentabilidade política, a idéia da sustentabi lidade administrativa visa compreender a capacidade que os sistemas de gestão possuem para se auto-transformarem, atualizarem-se, garantirem uma efetiva busca de alternativas a serem implementadas e constantemente monitoradas (sampaio, 2000), tomando não apenas os resultados das políticas, mas em primeiro lugar os próprios processos administrativos como instâncias vivas de gestão das necessidades sociais e individuais, locais e globais (mantovaneli jr., 2001). por conseguinte, um processo de gestão ganha maior ou menor sustentabilidade administrativa, conforme seja capaz de institucionalizar, avaliar e ajustar os seus processos à luz das demandas efetivas da sociedade ou parcela social que o consubstancia e abriga. ramos (1983) apresenta o debate administrativo nos seguintes termos: toda questão administrativa pressupõe um fato administrativo que antecede e confere sentido, portanto indissociavelmente, à ação administrativa, esta última vista como uma modalidade de ação social com características bastante específicas. o autor propõe o fato administrativo como "fenômeno social total". ou seja, é a expressão de uma "totalidade aberta [...]" ou "conjunto de elementos e interações, conjunto no qual um aspecto interno e outro externo são teoricamente distintos mas, de fato, se influenciam reciprocamente" (p.25). fatos administrativos e sistemas administrativos, para ramos (1983) são termos correlatos, o que permite afirmar que, para ser visto como totalidades devem compreender: "1) que sua estrutura interna consta de elementos e camadas distintas, em recíproca relação; 2) que constituem também as suas relações externas com outros elementos sociais" (p.28). chega-se, portanto, à seguinte definição: fato administrativo trata-se de um "complexo de elementos e de suas relações entre si, resultante e condicionante da ação de diferentes pessoas, escalonadas em diferentes níveis de decisão, no desempenho de funções que limitam e orientam atividades humanas associadas, tendo em vista objetivos sistematicamente estabelecidos" (p.28). o que o caracteriza enquanto fenômeno social envolto por grande normatividade, podendo esta se ampliar ou diminuir conforme as características delimitativas específicas do sistema em foco. por exemplo, sistemas econômicos de orientação individual, ou organizações que atuam no mercado, cerceadas por interesses mercantis, possuem maior normatividade. esta nomatividade ampliada se explica porque são voltadas à maximização de uma dada dimensão racional instrumental proeminente. por outro lado, os sistemas mercantis se diferenciam dos sistemas de orientação mais comunitária, como as organizações da sociedade civil, pelo fato destas possuírem um ca ráter mais contemporâneo. obje tivamente, uma empresa, voltada ao lucro tem objetivos distintos, por exemplo, de uma associação de bairros, de um clube de recreação, ou de uma organização familiar ou de artistas. sistemas sociais voltados ao lazer, ao lúdico e à amizade, por exemplo, comportam uma dimensão racional substancial mais proeminente, e ainda que comportem também uma dimensão instrumental, pois também detém objetivos, esta última conta com um ponto de equilíbrio instrumental x substancial diverso das organizações econômicas e/ou burocráticas (ramos, 1989). consideração que reforça a relevância e o papel renovado que estes sistemas sociais têm a oferecer. aos leitores não tiveram ainda a oportunidade de conhecer a contribuição de ramos para a sociologia e para a sociologia da administração, e partem da percepção geral aqui proposta, por mais que se tenha procurado dar coerência às idéias desenvolvidas, pode ainda ter a seguinte dúvida. afinal, se a realidade é mera expressão da ação administrativa, que função tem a política afinal de contas? a política traduz um fenômeno de alteridade, de jogo de poder, de legitimação de interesses que se concretizam em revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 85 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 projetos e intencionalidades ora difusas e emergentes, ora deliberadas que ganham maior ou menor concretude quando contrastadas pelo campo social. evidentemente um maior aprofundamento sobre a questão envolveria debates áridos sobre, por exemplo, a validade ou não da existência de uma ciência política, ou a exatidão das fronteiras que separam os fenômenos políticos e sociais, ou a sociologia e a ciência política. o que não seria o objetivo deste ensaio. para aqueles que pretendem se aproximar desta discussão sugere-se não apenas a leitura das obras de alberto guerreiro ramos, mas também as considerações da comissão gulbenkian (1996) sobre os grandes desafios das ciências sociais. sabedores dos limites desta discussão, mas assumindo o ônus do não aprofundamento neste instante, é importante ressaltar que não é por acaso que o autor, no concernente ao conceito de ação administrativa, vai até weber para derivá-lo da idéia de ação social relacionada a fins. o que remete à idéia de ação social como um fenômeno amparado primordialmente por uma lógica racional eminentemente instrumental ou funcional, e, por conseguinte o fato social como primordialmente racional substantivo, e a ambos como fenômenos indissociáveis1. ora, se a realidade e, por conseguinte a ação humana devem ser tomadas como totalidade dinâmica e complexa, a indissociabi lidade entre fato e ação administrativa é inevitável e como tal deve ser tomada para que não traduza uma falsa e reducionista visão da administração enquanto atividade humana em si. onde por exemplo o "como fazer" se sobrepõe ao "o que fazer", como no exemplo anteriormente discutido. toda ação administrativa está necessária e indissociavelmente relacionada a um fato administrativo que lhe confere sentido, e, do mesmo modo, todo fato administrativo tem na ação administrativa uma complementariedade instrumental capaz de conferir-lhe concretude. por fim, todo fato administrativo é capaz de conferir sentido a uma dada ação, por se traduzir em totalidade envolta por uma dinâmica social passível de interpretação. em outras palavras, se eu interpreto a realidade social como a de uma "sociedade de riscos", ou amparada por uma visão "biocêntrica" ou "antropocêntrica", isso me dá uma percepção bastante circunscrita sobre as questões a serem geridas, e por conseguinte um leque de ações concretas. com isso, de modo algum se pretende simplificar o debate, mas procura-se demonstrar a plausibilidade didática no entendimento de uma interface entre fato social, fato administrativo e ação administrativa. colocados estes argumentos cumpre indagar, no que tal discussão poderia ser significativa para a busca do desenvolvimento territorial sustentável? para se falar em alternativas sustentáveis de organização da vida associada, deve-se, antes de qualquer coisa, tomar como ponto de partida, a realidade enquanto fato administrativo. ou seja, toma-se o desenvolvimento, antes de mais nada, enquanto processo histórico (prado jr., 1989), dinâmico e total. e é da compreensão de seus aspectos endógenos que toda possibilidade de ação social deverá emergir. alternativas que desconsideram estas questões, e tomam a ação como prerrogativa maior, correm o risco, não somente de empobrecer seu objeto de análise e intervenção como de conduzir a ação social como um sistema estéri l, estático, insustentável. o fato administrativo que condiciona a ecodecisão ou ecoadministração traz um ingrediente bastante particular, capaz de diferenciá-lo diante das demais modalidad es interventivas. trata-se de uma lógica que, sobretudo privi legia aos processos, tomando-os enquanto instâncias de engajamento em um projeto de sustentabilidade, que prima pela harmonia entre as agendas ambiental e social de desenvolvimento. a esta lógica alphandéry, bitoun e dupont (1992) denominam por ecocêntrica, qual seja, aquela capaz de visualizar a relação homem natureza como elementos indissociáveis, onde a referência não se encontra em um ou em outro, mas em uma totalidade. a visão ecocêntrica ampara-se em duas críticas fundamentais. uma ao antropocentrismo, que determina uma leitura utilitarista do mundo colocando os interesses materiais do homem como medida de tudo; e outra à visão biocêntrica, que alimenta o ecologismo radical e coloca a natureza como expressão de algo que não pode ser tocado, esquecendo-se que o homem, como qualquer outro ser vivo do planeta, precisa se servir, com sabedoria, da natureza para que possa sobreviver. quando se fala, portanto, em sustentabi lidade administrativa, tal adjetivação remete à uma visão ecocêntrica sobre o administrativo. nas palavras de mantovaneli jr. (2001), indo além das perspectivas funcionalista e estruturalista, esta dimensão de sustentabilidade: 1 para outros detalhes sobre a questão racional, ver ramos (1983:37). "abre o conceito para a noção de sujeito e de ator, o que permite que se elabore a idéia de gestão enquanto um processo histórico, possi bi litado única e exclusivamente pela presença intencional do homem, sua vontade e seus projetos, e o que torna inadiável a visi bi lidade dos processos administrativos enquanto instâncias educativas" (p.276). (...) "portanto, a sustentabilidade administrativa de uma política condiciona-se diretamente pelo grau de engajamento de seus atores em um projeto também de democracia processual. seria um modo específico de olhar o que mintzberg (1994) denomina de 'esti lo compromissado de gerência'" (p.277) a ecodecisão, enquanto decisões administrativas coere ntes e não reducionistas, resultam de uma ação social que guarda uma perspectiva atenta ao fato social que a propicia. em outras palavras, a revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 86 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 busca da ecodecisão, aquela que processualmente se ampara em um projeto sustentabi lista, traduz, como sugere dansereau (1999, p. 53), uma confluência entre as questões essenciais à uma agenda bio, eco e sociodiversa, como expressão da complexidade dinâmica subjacente à qualquer fato administrativo ou ecoadministrativo. assim sendo, as questões política e administrativa, são inseparáveis e em termos didáticos, são tomadas, neste artigo, como significativas e esclarecedoras na análise de políticas públicas visualizadas sob a ótica do desenvolvimento territorial sustentável, além de serem um caminho ainda pouco explorado na literatura sobre administração pública, ciência política e desenvolvimento regional. sachs (1986a e 1986b), vieira (1995 e 1999), leis (1995), silva (1999) e sampaio (2000) estão entre os autores preocupados com esta questão, tanto que em suas obras é recorrente o debate sobre ecoplanejamento, planejamento estratégico, gestão estratégica, governabilidade ecológica e ecodecisão. as dimensões política e administrativa do desenvolvimento expressam, portanto, mecanismos fundamentais à condução de um projeto de vida associada em bases sustentabi listas, e verdadeiros determinantes na construção de um desenvolvimento voltado, não à materialidade ou ao mercado, mas ao homem, como ser indissociável da natureza e do cosmos que o abriga e o viabiliza enquanto ser (gutierres e prado, 1999; vieira e bredariol, 1998). a compreensão destes fenômenos pode ser de grande relevância para a busca da construção de uma sociedade sustentável desde os processos que formam o homem e transformam o ambiente. conclusão entende-se que a questão da sustentabilidade é central na promoção do desenvolvimento territorial sustentável. diferentemente do mero preservacionismo ambiental biocentrista ou das alternativas utilitaristas sobre a questão, a vertente sustentabilista se baseia num conjunto de pressupostos capazes de qualificar o desenvolvimento territorial sustentável como um caminho que ganha sentido no campo da ação que é necessário para corrigir principalmente as distorções sociais ocasionadas pelo modelo de desenvolvimento neo-capitalista. mas de modo algum uma ação desprovida de sentido e intencionalidade por se tratar de movimento proposto para a concretização de um ideário do qual, as práticas políticas, as pedagogias e estruturas administrativas são concebidas no sentido de oferecer um senso de compromisso e responsabilidade nas instâncias de desenvolvimento. é da junção entre ação, sentido e intencionalidade que se aventa a possibilidade de uma "boa governança" para o desenvolvimento territorial sustentável (borges, 2003). entre as dimensões sustentabilistas apregoadas na revisão bi bliográfica (ecológica, espacial, econômica, cultural, social, política e administrativa), as dimensões política e administrativa são as que mais influenciam no processo político decisório (entendido como meio). processo este expresso em instâncias de concepção da realidade, formulação, implementação e avaliação de estratégias contidos em qualquer metodologia de planejamento e gestão que se volte intencionalmente à promoção do desenvolvimento territorial sustentável. as demais dimensões estão mais relacionadas aos resultados (entendido como fim) dos planos de desenvolvimento. e quando não, são mediadas pelas anteriores. as dimensões política e administrativa fortalecem diretamente à idéia de responsabilidade individual e social quando o agir intencional se concretiza nos processos que visam a sustentabilidade. a sustentabilidade processual (mantovaneli jr., 1994) deve privilegiar não apenas as demandas dos membros participantes (intraorganizacional) do processo de planejamento ou de gestão mas, também, as pessoas que vão ser afetadas por tais ações e que nem sempre estão participando nas tomadas de decisão (extraorganizacional). na concepção de ramos (1983), isto favorece que o fato administrativo seja analisado como um fenômeno social total, e na concepção de sampaio (2000) e mantovaneli jr. (2001), isto é o que caracteriza um critério de efetividade. entretanto, não se pretende que a categoria efetividade seja um critério que se sobreponha aos de eficiência ( racionalização de recursos e tempo organizacionais) e eficácia (parametrizado no alcance dos resultados organizacionais), mas se deseja direcioná-los de modo que possam superar no seu âmbito intraorganizacional o mero cálculo meiosfins utilitaristas, equacionados apenas na dimensão econômica. dito com outras palavras, a racionalidade instrumental não é uma deformação da racionalidade substantiva, ela a complementa, ela age no mundo das ações enquanto a segunda no mundo das ideias, dos valores. o que a torna degenerativa é na ocasião que esta se torna hegemônica, sob o signo da economia. em síntese, a premissa fundamental deste trabalho ampara-se na compreensão de que, a sustentabilidade de um processo de gestão (ou a boa governança, a governança responsável) para o desenvolvimento territorial sustentável tem, nos encaminhamentos decisórios, padrões determinantes. portanto, um processo de gestão é sustentável, em primeiro lugar, quando se volta a um projeto de vida associada em bases sustentabilistas, e não quando contribui com ele em função de um acaso ou circunstancialmente. por esta razão que anteriormente ressaltou-se que não basta a mera participação para que se tenham encaminhamentos decisórios vigorosos ou satisfatórios a tal projeto. e em segundo lugar, quando o processo decisório que consubstancia tal ação administrativa ampara-se por um fato administrativo delineado de acordo com princípios sustentabilistas. ramos nos apresenta o fato administrativo antes de tudo como fenômeno social cientificamente passível de constatação. portanto, enquanto fato científico, é antes de tudo uma abstração metodológica. portanto trata-se de "menos uma realidade material, tangível, do que enunciado empiricamente verificável acerca de fenômenos em termos de um esquema conceitual. é, conseguinte, neste patrimônio bastante referenciado pelos autores aqui revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 87 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 utilizados, que os princípios sustentabilistas se assentam. e tais princípios divergem daqueles que presidem o atual modelo predatório de desenvolvimento. dada a imensa complexidade destas questões, não se pretende com este artigo, portanto, definir ou querer propor um ponto final, mas contribuir para a constante revitaliza ção do debate sobre o desenvolvimento territorial sustentável e sua agenda. referências bibliográficas acot, pascal. história del clima: desde el big bang a las catástrofes climáticas. buenos aires: el ateneo, 2005. agenda 21. conferência das nações unidas sobre meio ambiente e desenvolvimento. bsb: mma (internet), 1997. almeida, jalcione. a problemática do desenvolvimento sustentável. in: becker, dinizar fermiano (org.). desenvolvimento sustentável: necessidade e/ou possibi lidade? santa cruz do sul (rs): edunisc, 1997. alphandéry, p.; bitoun, p. & dupont, yves. o equívoco ecológico: riscos políticos. são paulo: brasiliense, 1992. barreira, irlys a. f.. frutos do tempo: movimentos sociais ontem e hoje. in: reis, e.; almeida, m.h.t. de & fry, p. pluralismo, espaço social e conquista. hucitec/ anpocs, s.p, 1995. beck, ulrich. risk society:towards a new modernity. london: sage, 1992. beck, ulrich. modernizacao reflexiva :politica, tradicao e estetica na ordem social moderna. sao paulo : ed. da unesp, 1997. borges, andré. governança e política educacional: a agenda recente do banco mundial. rev. bras. ci. soc. 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sp. este programa se iniciou com a coleta seletiva de resíduos de papel na administração municipal, e a coleta seletiva de material reciclável em um bairro da cidade. ele tem como base as resoluções da agenda 21, e a aplicação do princípio dos “3 rs” (redução, reutilização e reciclagem). os objetivos desse programa são a sensibilização e a conscientização da comunidade, a promoção de uma revisão de valores e hábitos de consumo, a formação de massa crítica sobre as questões ambientais e a responsabilidade de cada cidadão na busca de melhores condições de vida para todos. além disso, o desvio de materiais para a reciclagem permite o aumento da vida útil do aterro sanitário, que já está em fase de ampliação devido ao esgotamento da área atual. a coleta seletiva permite também a inclusão social com geração de renda, por meio do envolvimento dos atores sociais que já trabalham, de maneira informal, na coleta de material reciclável. atuam no programa 10 membros de um grupo de aproximadamente 40 pessoas que trabalhavam no aterro coletando resíduos recicláveis. o trabalho educativo se baseou no contato pessoal com os moradores da região, realizados por agentes ambientais preparados para conversar com os moradores sobre as alternativas para reduzir a geração de resíduos, e convidá-los a colaborar com o programa. outra metodologia utilizada é a realização de reuniões chamadas: “encontro para um futuro limpo”, nas quais os participantes são convidados a participar e trazer suas dúvidas e sugestões para o programa. para o trabalho educativo no âmbito da educação formal foram elaboradas cartilhas permanentes para uso com o público infantil, e uma apostila com informações e dicas sobre redução e controle de resíduos. abstract this article presents the environmental education process involved in the municipal waste reduction and control program – clean future – developed in são carlos, sp. the program follows the guidelines reduce, reuse and recycle, and aims to promote a revision of consumer habits and values, the creation of a critical conscience towards environmental issues and the importance of the participation of each citizen in the quest for a better future for all. besides that, the program also has a strong social commitment, because it allows the inclusion of people that already work in the collection of recyclable materials under extreme conditions at the municipal landfill. the clean future program works in two major fronts: paper collection in the municipal administration and a community curbside recycling program. the environmental education process was based on personal contact with the community, which was achieved by home visits, and group meetings, during which the participants are lead to reflect on issues such as consumerism, waste, and alternatives like the clean future program. educação ambiental elke cliquet * marcelo augusto rossi e simões paulo seske shiroma ana cristina werebe de araújo francelino l. de miranda grando universidade federal de são carlos. secretaria municipal de desenvolvimento sustentável, ciência e tecnologia – prefeitura municipal de são carlos sp. * ecliquet@terra.com.br edna kunieda centro de recursos hídricos e ecologia aplicada – crhea / usp. secretaria municipal de desenvolvimento sustentável, ciência e tecnologia – prefeitura municipal de são carlos sp. flávia thiemann paulo josé p. mancini reynaldo norton sorbille yashiro yamamoto secretaria municipal de desenvolvimento sustentável, ciência e tecnologia – prefeitura municipal de são carlos sp. revista brasileira de ciências ambientais – número 156 introdução os resíduos sólidos são encarados como um grande problema ambiental, tanto pela quantidade gerada como pela toxicidade de alguns rejeitos. a quantidade relativamente alta de resíduos sólidos urbanos gerada está relacionada diretamente com os hábitos de consumo. entende-se, então, que a implantação da coleta seletiva deve estar acompanhada de um programa de educação ambiental, no qual o papel e a importância do cidadão devem ser destacados na cadeia desse processo. compreende-se também que a educação ambiental deve basear-se nas resoluções da agenda 21 de 1992, na qual o princípio dos “3rs” é apontado como a solução ou minimização dos problemas relacionados aos resíduos sólidos: redução ao mínimo dos resíduos; aumento ao máximo da reutilização e reciclagem ambientalmente saudáveis dos resíduos (agenda 21, 1996). a cidade de são carlos gera atualmente cerca de 4.100 toneladas de lixo por mês, ou uma média de 136 toneladas por dia. estima-se que até 30% do lixo enviado para o aterro sanitário seja composto pelo chamado material reciclável seco, tais como vidro, papel, plástico e metais. além dos resíduos sólidos domiciliares, coletados por empresa contratada para esse fim, outras 40 toneladas de lixo chegam todos os dias ao aterro, provenientes de grandes geradores, como as indústrias. os resíduos de feiras livres e varrição de ruas também são levados para o aterro sanitário. no início de 2001, quando a atual administração assumiu o município, aproximadamente 40 pessoas trabalhavam no aterro sanitário catando material reciclável em meio ao lixo. além dos riscos de acidentes e danos à saúde inerentes à atividade, esse grupo compartilha também o estigma de ser associado ao material do qual retira seu sustento: o lixo. são trabalhadores, pais e mães de família que se expõem diariamente às duras e insalubres condições do aterro sanitário para garantir sua sobrevivência. para buscar uma alternativa de trabalho para essas pessoas, a prefeitura municipal de são carlos, por intermédio da secretaria municipal de desenvolvimento sustentável, ciência e tecnologia, criou o programa municipal de redução e controle de resíduos – futuro limpo. em sua primeira fase, o programa futuro limpo atua em duas frentes: um sistema de redução de resíduos de papel dentro da administração municipal, visando à redução do consumo e à coleta seletiva de papel; e um projeto piloto de coleta seletiva de material reciclável na área urbana. o objetivo final é a criação de um plano de gerenciamento de todos os resíduos sólidos no município. a sensibilização e conscientização da comunidade, a promoção de uma revisão de valores e hábitos de consumo, e formação de massa crítica sobre as questões ambientais e a responsabilidade de cada cidadão na busca de melhores condições de vida para todos, são alguns dos objetivos que norteiam o programa de coleta seletiva de são carlos. acredita-se também que a coleta seletiva permite a inclusão social com geração de renda, pela possibilidade de envolvimento dos atores sociais que já trabalham, de maneira informal, na coleta de material reciclável em nossa cidade. nessa primeira etapa, o programa tem como objetivo a retirada dos trabalhadores que estão atualmente no aterro sanitário. por último, o desvio de materiais para a reciclagem permitirá o aumento da vida útil do aterro sanitário de nossa cidade, que já está em fase de ampliação, devido ao esgotamento da área de disposição de lixo. metodologia o programa na rede administrativa municipal o programa futuro limpo, já implantado em prédios da administração municipal, localizados na região central da cidade, teve início pelo dimensionamento de um sistema de coleta seletiva de resíduos unicamente de papel. a opção por esse determinado tipo de resíduo deve-se à observação que resíduos de papel e papelão são os mais gerados, em peso, pela rede administrativa, seguido de copos plásticos, os quais são os resíduos mais gerados em termos de volume. ademais, o descarte e a coleta de resíduos de uma só espécie permitem à equipe uma maior abordagem pedagógica e facilidade na sensibilização dos atores a mudanças reais de hábitos de consumo e descarte desses resíduos. desse modo, buscou-se no funcionalismo público a formação de agentes multiplicadores que se antecipariam à expansão do projeto piloto de coleta de material reciclável a todo o município. uma vez entendida a educação ambiental como um trabalho lento e gradual, a inclusão do funcionalismo público como atores efetivos no processo tornou-se um diferencial desse programa, quando comparado com similares observados em municípios da região. em cada unidade administrativa, a implantação do programa se inicia com a realização de um encontro educativo, agosto 2005 57 no qual são debatidas questões relacionadas ao acúmulo excessivo de lixo, consumo e desperdício, e o papel de cada pessoa para minimizar o problema. o “encontro para um futuro limpo”, como é denominado, é realizado, preferencialmente, no próprio local de trabalho do público-alvo e a apresentação do programa utiliza um projetor de slides e dinâmicas de grupo buscando estimular a participação. todos os funcionários são convidados a participar, desde a direção aos responsáveis pela limpeza, e todo o trabalho educativo é realizado preconizando-se o princípio dos “3 rs”, conforme recomenda a agenda 21, priorizando-se, assim, a redução como principal medida para a minimização de resíduos. folhetos educativos, impressos em papel reciclado, são distribuídos a todos os funcionários no final do encontro, como uma forma de reforço. ainda nesse encontro é determinado um responsável local, que desempenhará importante papel no apoio à equipe do futuro limpo quanto ao monitoramento e controle do sistema de coleta na unidade. com o auxílio desse responsável local, é disposto na unidade todo o material necessário (coletores, cartazes indicativos e sacos de ráfia retornáveis), bem como acordado todo o sistema que está sendo implantado. visando respeitar a especificidade de cada setor administrativo, uma metodologia diferenciada foi desenvolvida para abordagem do programa nas instituições públicas de ensino. os encontros são realizados somente com os funcionários e professores e não diretamente com os alunos, pois se acredita que o próprio professor deve abordar o aluno, em benefício do processo pedagógico. além dos folhetos educativos destinados ao público adulto (funcionários e professores), também foram elaboradas cartilhas infantis e apostilas didáticas para os alunos e professores, respectivamente. a apostila didática contém informações e dicas sobre redução e controle de resíduos a fim de auxiliar o trabalho de educação ambiental realizado pelos professores nas escolas. tanto a apostila didática quanto a cartilha infantil foram elaboradas em conjunto com a secretaria municipal de educação e cultura, e esse material deve ser de uso permanente nas escolas, visando educar a criança no sentido da reutilização e conservação do material escolar. o sistema de coleta dos resíduos de papel é operacionalizado por uma parceria estabelecida com a associação para proteção ambiental de são carlos (apasc), uma organização nãogovernamental sem fins lucrativos. esta se ocupa, entre outras atividades, de coletar os sacos de ráfia contendo os resíduos de papel nas repartições públicas municipais e encaminhá-los a uma central de triagem existente na universidade federal de são carlos (ufscar), onde o material é separado conforme sua natureza (jornal, papelão, papel branco, etc.), prensado e encaminhado para as indústrias recicladoras. o projeto piloto de coleta seletiva na região da vila nery a construção do projeto piloto de coleta seletiva na área urbana ocorreu de forma participativa. em todo o processo, a prefeitura contou com a colaboração do fórum comunitário do lixo, um grupo de entidades e cidadãos interessados na solução das questões relativas ao lixo urbano, além da comissão gestora e do grupo de educação ambiental, ambos formados por uma combinação de funcionários da prefeitura e representantes da sociedade. o projeto piloto contempla aspectos técnicos e operacionais da coleta, além de aspectos educativos relacionados à redução da geração de resíduos. no processo de educação ambiental, que começou antes do início do programa, uma equipe de quatro agentes ambientais visitou todas as residências e pontos comerciais da área, para entregar um folheto explicativo, conversar com a comunidade sobre o início do mesmo, sugerir opções para a redução de geração de resíduos e formas de participação, baseado em grimberg, e. e blauth, p., 1998. o folheto, elaborado de maneira simples e direta, com exemplos de resíduos que podem ou não ser encaminhados ao programa, e no verso há um poema com dicas de redução de resíduos. o trabalho educativo de preparação desses agentes foi realizado em parceria com a ongapasc, por meio de um convênio firmado com a prefeitura. o curso de formação dos agentes ambientais teve como objetivo formar pessoas capazes de sensibilizar a comunidade a participar da busca de soluções para as questões relacionadas ao excesso de lixo e à coleta seletiva. por meio da aplicação de um formulário foi feito um diagnóstico prévio sobre o nível de conhecimento e interesse da comunidade residente no bairro vila nery, eleito como bairro piloto para a implantação do programa de coleta seletiva no município de são carlos. a partir da aplicação do formulário, análise e sistematização dos dados, pretendeu-se estabelecer um primeiro contato com a comunidade, despertando o interesse na coleta seletiva; verificou-se qual grau de adesão ao programa poderia ser esperado, e buscou-se avaliar o nível de participação da comunidade após a implantação do programa, mediante a aplicação de novos questionários. revista brasileira de ciências ambientais – número 158 para o trabalho com a comunidade, entendeu-se que a ação dos agentes ambientais seria diferenciada para os diversos atores que a compõem. esse trabalho está detalhado na apresentação dos resultados. como esquema de comunicações interativo, para que a população, além de receber informações, faça comentários, críticas, elogios e/ou dê sugestões, foi disponibilizado um ramal telefônico. além disso, deverá ser realizada uma série de encontros para que a comunidade possa manifestar-se e ajudar a construir o programa. na semana anterior ao lançamento da coleta seletiva foi promovido pela smds o 1o encontro para um futuro limpo, que convidou a comunidade da vila nery a um debate sobre coleta seletiva, além de apresentar o programa propriamente dito. a finalidade desse evento foi esclarecer dúvidas e fornecer orientações finais. o convite, feito por meio de uma filipeta, e entregue pelos agentes ambientais. para manter um canal aberto com a população foi planejada a promoção de encontros no bairro após lançamento da coleta seletiva – encontro futuro limpo. o primeiro desses encontros se realizou duas semanas após o início da coleta. o objetivo era discutir os problemas, dúvidas e sugestões da comunidade. esses encontros serão o espaço utilizado para o oferecimento de oficinas de reaproveitamento e compostagem. apresentação e discussão dos resultados quanto aos resultados referentes à coleta de resíduos de papel na administração pública, observações qualitativas decorrentes do monitoramento da coleta podem ser feitas. uma análise subjetiva aponta uma sensível melhora no conteúdo e qualidade do papel coletado. após a realização dos encontros educativos, observou-se a diminuição de outros resíduos misturados ao papel. no início do processo eram encontrados todo tipo de resíduos, inclusive orgânicos, misturados ao papel. em contrapartida, o papel coletado se encontra ainda excessivamente picado em pequenos pedaços, dificultando o trabalho de triagem. assim, esses resíduos são encaminhados à prensagem com o papel de menor valor agregado, em vez de ser prensado como papel de primeira. está sendo efetuada uma análise quantitativa dos resíduos coletados, assim como uma análise qualitativa com critérios classificatórios predefinidos. a coleta seletiva na área urbana é semanal, de segunda a quinta-feira, visando atender a toda a região. o sistema de coleta adotado é “porta a porta” e os coletores recolhem os materiais em sacos de ráfia, que são levados até o caminhão. o caminhão da coleta seletiva no início foi alugado provisoriamente pela prefeitura, com serviço de motorista e combustível inclusos no preço. é um caminhão de carroceria aberta, no qual foi adaptada uma gaiola de tela, o que aumenta a capacidade de carga do caminhão para 2,5 toneladas. atualmente o caminhão é patrocinado pela empresa vega engenharia ambiental e instituto vega. a central de triagem de material reciclável está equipada com duas prensas verticais e uma horizontal; balança, empilhadeiras manuais e carrinhos para transportar as bombonas plásticas nas quais são colocados os vidros selecionados. todos os equipamentos foram comprados pela prefeitura, a um custo total de aproximadamente r$ 40 mil. além do investimento em equipamentos, a prefeitura também reformou uma casa, situada ao lado do galpão, para servir de escritório, vestiário e cozinha para os trabalhadores. dos resíduos coletados, uma pequena parte é rejeito que, após a triagem, é separado e enviado para o aterro. o restante do material fica estocado na central de triagem, aguardando ser prensado e vendido. a receita gerada com a venda do material é revertida integralmente para os trabalhadores do programa, devido à compreensão que a população de são carlos envolve-se no programa de coleta seletiva, com consciência ecológica e generosidade, visando gerar renda para os catadores. a opção de coletar os materiais em cada casa foi feita para reduzir o risco de perder os mesmos que, ao serem colocados na rua, poderiam ser recolhidos por outras pessoas antes da passagem de nossa equipe. como esse método está acarretando demora no processo, estamos estudando a opção de pedir à população que coloque os recicláveis na rua para serem recolhidos. poderá ser utilizado um sistema de som no caminhão da coleta, para avisar sobre sua chegada. o poema, com dicas de redução, que está no folheto da coleta seletiva, foi musicado e o refrão deverá servir como o tema da mesma. quanto à qualidade dos recicláveis entregues, ainda será necessário um trabalho com a população, uma vez que o material nem sempre está limpo e seco, conforme pedido. e alguns materiais não-recicláveis, como o isopor, são entregues com freqüência. quanto ao trabalho dos agentes ambientais, apenas parte dos objetivos foi cumprida: agosto 2005 59 1. visitas às residências: o trabalho de sensibilização da comunidade da vila nery para a participação na coleta seletiva, feito por visitas às residências e conversas com os moradores. durante essa conversa foram fornecidas dicas de redução de geração de resíduos, compostagem, e de como encaminhar os materiais para a coleta seletiva. os agentes ambientais estavam preparados para responder às perguntas e adequar o bate-papo aos interesses do morador. foi entregue um folheto do programa, no qual estava marcado o horário da coleta naquele local. 2. visitas a locais de agregação de pessoas: centros comunitários, associações de moradores, igrejas e templos e condomínios são considerados locais privilegiados para o desenvolvimento de trabalho educativo e instalação de pevs e composteiras comunitárias. em um primeiro momento, os agentes ambientais deveriam ir a esses locais para divulgar o início da coleta seletiva, e oferecer a possibilidade de agendamento de visita de educadoras para aprofundamento das conversas com o grupo. quanto aos condomínios, os síndicos deveriam ser procurados para que, com as educadoras, buscassem viabilizar a coleta de material no local. até o momento apenas uma igreja foi procurada e ajuda na divulgação do programa. em relação aos condomínios, o grau de participação é variável. apenas alguns aceitaram promover uma reunião com os moradores. nos edifícios em que a participação é melhor, geralmente há um(a) morador(a) empenhando para a coleta funcionar. 3. conversa com os catadores de recicláveis que já atuam na área: estes deverão ser tratados como parceiros em potencial, não como competidores. os agentes ambientais deveriam procurar conversar com os catadores que encontrarem e explicar o programa, pedindo sua colaboração para auxiliar a viabilidade do mesmo. os moradores que já separam material reciclável e entregam a um catador são aconselhados a manter esta prática. o contato com os catadores infelizmente ainda não foi estabelecido, e já há alguns problemas, como, por exemplo, o material acumulado em esquinas para a coleta pelo caminhão é levado antes por algum catador autônomo. também há denúncias de pessoas que se apresentam como sendo do programa, a fim de recolher os resíduos antes da passagem do grupo. 4. conversas com os comerciantes: a smds deverá buscar uma parceria com os comerciantes por meio de contato com o presidente da associação comercial e industrial de são carlos (acisc). entende-se que esse é um trabalho muito importante, talvez demandando um período maior de tempo, mas que a adesão dos comerciantes aconteça de maneira gradativa, ao longo do tempo. esse trabalho ainda não foi iniciado. 5. visitas agendadas: será atribuição das educadoras da smds visitas agendadas para grupos de, no mínimo, cinco moradores do bairro piloto, para maiores esclarecimentos com relação ao programa de coleta seletiva e possibilidades de redução na geração de resíduos. até o momento não buscamos oferecer essa alternativa. 6. visitas às escolas: a sensibilização para a questão ambiental gerada pelo lixo começará com os professores. os horários de treinamento pedagógico coletivos serão utilizados para a realização de um “encontro para um futuro limpo”. caberá, então, aos professores, escolher qual a maneira de trabalhar a questão com seus alunos, visto aqui como potenciais agentes multiplicadores (ou editores). o material a ser distribuído para os alunos do ensino fundamental até a 6a série será a cartilha “a menina, uma tarde e a sombra fresca de uma árvore”, em uma nova versão que contemple todos os tipos de resíduos a serem coletados pelo programa (atualmente a cartilha trata apenas da coleta de papel). uma lista de sugestões de atividades em educação ambiental (ea) estará sendo disponibilizada aos professores, para abranger as demais séries, que adaptarão seu conteúdo de acordo com o formato de sua disciplina. se a escola adotar um posto de entrega voluntária (pev) de material reciclável, o programa de ea orientará os docentes sobre como incentivar seus alunos a utilizá-lo adequadamente. uma outra estratégia é estabelecer parceria com o centro de divulgação científica e cultural (cdcc/usp), que já possui um programa próprio sobre a questão dos recicláveis. alguns encontros foram realizados, a maioria em escolas municipais, no âmbito do programa interno. os trabalhadores da coleta e a equipe da prefeitura trabalham atualmente no programa, como coletores, 18 pessoas, parte das quais antes recolhiam material reciclável no aterro sanitário. esses trabalhadores já estão recebendo auxílio para a retirada de documentos pessoais, que a maioria não possuía ou os tinha em situação irregular. além disso, recebem orientação na organização do trabalho, seguro individual e equipamentos de proteção individual e coletiva. a equipe da prefeitura é formada por membros das secretarias municipais de desenvolvimento sustentável, ciência e tecnologia (smds); cidadania e assistência social (smcas), e obras e serviços públicos (smosp). a equipe revista brasileira de ciências ambientais – número 160 está trabalhando para fomentar a organização desses trabalhadores em uma cooperativa de catadores. para tanto, uma tarde por semana é dedicada às reuniões de avaliação do trabalho e discussões sobre a criação da cooperativa. o objetivo é constituir um empreendimento que tenha como pressuposto de organização o modelo autogestionário, em que as decisões e o controle da cooperativa são exercidos por seus próprios associados. a logística da coleta, bem como as organizações do trabalho e do espaço do galpão de triagem foram elaboradas pela comissão gestora e pela ong-ramuda – ramos que brotam em tempo de mudança, a qual está assessorando a equipe da coleta seletiva, via convênio com a prefeitura. dados preliminares da coleta seletiva na área urbana os gráficos ao lado mostram os dados obtidos durante os cinco meses iniciais da coleta seletiva. a pesagem de cada resíduo segregado é realizada apenas no momento da venda, quando já prensado em fardos. os gráficos refletem a proporção entre os resíduos comercializados no período. o primeiro gráfico reflete a proporção em peso, e o segundo a relação entre os valores obtidos com a venda. está excluído do cálculo final o peso dos sacos e sacolas plásticas entregues ao programa, porque ainda não foi efetuada nenhuma venda, e então não foram pesados. uma parte do material coletado nas residências é rejeito, por não ser reciclável. nesse grupo estão, principalmente, o isopor e resíduos de tipo hospitalar, mas de uso domiciliar, como seringas de injeção de insulina. o rejeito é descartado semanalmente, e não é pesado. fonte: autores fonte: autores agosto 2005 61 conclusões implantar a coleta seletiva de resíduos no município de são carlos, iniciando-se pelo bairro piloto da vila nery, pressupõe um programa de educação ambiental, no qual objetive a sensibilização da comunidade sobre a problemática causada pelo lixo e, em um sentido global, suscite questionamentos sobre a insustentabilidade de nossas ações diante do meio ambiente. este entendido em um contexto que abranja a interdependência entre o meio natural, o socioeconômico e o cultural. para que a coleta seja bem-sucedida o material reciclável deverá ser, previamente, separado na fonte geradora (residências e estabelecimentos comerciais), o que torna a participação da comunidade essencial. embora exista uma tendência entre as prefeituras no investimento em campanhas, tipicamente intensas e de curta duração, e haja necessidade de intensificar-se a divulgação em certos momentos, é fundamental um trabalho constante com a população. entende-se que todo processo educativo requer continuidade, e a mesma sinalizará a eficácia da coleta, possibilitando a avaliação de erros e acertos, e o ajuste adequadamente aplicado à realidade local. para que a ação seja provida de reflexão, ou seja, o “porquê” fazer, é necessário destacar em que sentido as pequenas mudanças de hábito podem minimizar impactos no meio ambiente. a coleta seletiva não é a solução definitiva, mas, atualmente, uma medida ambientalmente viável a oferecer menor custo e risco que o aterro sanitário, aumentando a vida útil do mesmo; ela reintroduz alguns tipos de materiais na cadeia produtiva de embalagens e demais objetos, além de servir como um instrumento que promove a inclusão social dos catadores os quais sobrevivem em meio inóspito. estes últimos, muitas vezes, pouco conscientes de seu papel fundamental como agentes ambientais. ainda assim, o grande norteador da campanha educacional é elucidar que a cultura do consumo, além de geradora de desperdício, estabelece-se em bases falsas: os recursos naturais se esgotam quando se ultrapassam os limites ambientais, ou seja, as regras naturais de conservação e regeneração. para atingir esse objetivo, a orientação na comunidade, em ordem hierárquica, privilegia a redução da geração de resíduos, o reaproveitamento e o encaminhamento para reciclagem. o recolhimento do material para reciclar não é considerado o eixo condutor do programa, embora parte fundamental do mesmo. essa etapa deve ser bem realizada, atrelada ao trabalho de educação ambiental que esclarecerá a comunidade sobre a tipologia dos resíduos coletados, o modo de condicionar-se e disponibilizar o material, etc. sob uma ótica imediatista, a coleta seletiva não é considerada uma atividade lucrativa, pois o ganho com a venda dos recicláveis mal cobre os custos do programa. em nosso caso, como o custo da coleta é coberto por patrocínio, é possível reverter integralmente a receita da venda aos trabalhadores, e a prefeitura arca com as demais despesas, como energia elétrica, além do investimento inicial em equipamentos. no entanto, os custos ambientais e sociais gerados pelo acúmulo de lixo são reconhecidamente reduzidos. concluindo, o desafio que cabe ao programa de educação ambiental é o de tornar-se um instrumento descentralizador, redistribuindo atributos do que é papel da prefeitura e do que é do cidadão cônscio de seus direitos e deveres para com o local onde vive, estimulando a parceria responsável em um movimento a buscar a melhoria da qualidade de vida da população em geral: uma cidade mais limpa, um ambiente mais preservado, uma relação mais equilibrada com a natureza, e um respeito maior com os demais seres vivos. a avaliação após 10 meses de coleta é que a participação da comunidade na coleta seletiva está sendo muito satisfatória. mais atenção deverá ser dada no futuro aos aspectos de redução de geração de resíduos, inclusive incentivo à criação de composteiras domésticas visando reduzir o envio de material orgânico ao aterro sanitário. questões referentes à organização do grupo de coletores, distribuição de tarefas e distribuição da renda gerada com a venda do material estão em fase de discussão com o grupo. a expansão do programa para outros bairros da cidade está condicionada à vinda de mais coletores para o programa, o que deverá acontecer em breve. quanto aos resíduos de papel da administração municipal, estes serão analisados qualitativa e quantitativamente após ser implantada a coleta em toda a região central. espera-se que a quantidade de papel utilizado seja reduzida e o descarte seletivo seja feito da melhor forma possível. porém, espera-se, principalmente, que o programa seja entendido e adotado como uma forma de melhoria para o meio ambiente e a qualidade de vida. bibliografia conferência das nações unidas sobre meio ambiente e desenvolvimento (cnumad). agenda 21. brasília: senado federal/sset, 1996. 591p. grimberg, e.; blauth, p. (org.) coleta seletiva: reciclando materiais, reciclando valores. são paulo: pólis, 1998. 192 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 192-205 issn 2176-9478 junir antônio lutinski professor from postgraduate program in health sciences, universidade comunitária da região de chapecó (unochapecó) – chapecó (sc), brazil. carin guarda student from postgraduate program in health sciences, unochapecó – chapecó (sc), brazil. maria assunta busato professor from postgraduate program in health sciences, unochapecó – chapecó (sc), brazil. corresponding author: junir antonio lutinski. avenida senador attílio fontana av., 591-e, efapi 89809-000, chapecó, sc, brazil. e-mail: junir@unochapeco.edu.br. received on: 12/24/2019 accepted on: 04/23/2020 abstract schools consist of environments that offer favorable conditions for nesting by ants. this study aims to identify the factors associated with the occurrence of ants in four environments at schools located in urban areas. sampling was conducted in kitchens, warehouses, dining rooms, and outdoor areas in twelve schools in four cites in the western region of the state of santa catarina, brazil. for sampling, baits and manual collection were used. the environmental variables were obtained in each environment. similarity between schools regarding ant composition and abundance was assessed by a non-metric multidimensional scaling. we sampled 1,478 specimens of ants and identified 45 species. similarities (60%) were observed in the abundance and composition of ant assemblages among schools in small towns (caxambu do sul, guatambu, and palmitos).the presence of outdoor areas with vegetation and green areas in the surroundings, size of constructed area, and frequency of insect control event contribute to the abundance of these insects in the schools environments. ants are not recognized as potential vectors of pathogenic microorganisms in schools and are neglected if considered the periodicity of insect control. keywords: school environment; ants assemblage; infestation; pest control. resumo as escolas consistem em ambientes que oferecem condições favoráveis para a colonização por formigas. este estudo objetiva identificar os fatores associados à ocorrência de formigas em quatro ambientes escolares localizados em áreas urbanas. a amostragem foi realizada em cozinhas, almoxarifados, refeitórios e áreas externas em doze escolas de quatro municípios da região oeste do estado de santa catarina, brasil. foram utilizadas iscas e coleta manual na amostragem. variáveis ambientais foram obtidas em cada local. a similaridade entre as amostras quanto à composição e a abundância de formigas foi avaliada por meio de uma escala multidimensional não métrica (non-metric multidimensional scaling — nmds). foram amostrados 1.478 exemplares de formigas e identificados 45 espécies. foi observada uma similaridade de 60% na abundância e composição das assembleias de formigas entre escolas de pequenas cidades (caxambu do sul, guatambú e palmitos). a presença de áreas externas com vegetação e áreas verdes no entorno, o tamanho da área construída e a frequência de eventos de controle de insetos contribuem para a abundância desses insetos nos ambientes escolares. as formigas não são reconhecidas como potenciais vetores de micro-organismos patogênicos nas escolas e são negligenciadas se considerada a periodicidade do controle de insetos. palavras-chave: ambiente escolar; assembleia de formigas; infestação; controle de pragas. doi: 10.5327/z2176-947820200659 associated factors with ants occurrences in urban schools fatores associados à ocorrência de formigas em escolas urbanas http://orcid.org/0000-0003-0149-5415 http://orcid.org/0000-0003-4323-5080 http://orcid.org/0000-0003-0043-7037 mailto:junir@unochapeco.edu.br ants in urban schools 193 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 192-205 issn 2176-9478 introduction schools have predominantly horizontal constructions with numerous doors and windows for access (brasil, 2002; santos; della-lucia; delabie, 2002; fagundes et al., 2015). the structure provides shelter, and the presence of food provides suitable environments for nesting by ants (oliveira; campos-farinha, 2005; lutinski et al., 2014; lutinski et al., 2015). in the outdoor environment, the presence of gardens with trees also contributes to nesting by ants. favorable conditions of temperature and humidity in addition to food resources and nesting sites are offered to ants in school environments (iop et al., 2009; coriolano et al., 2014; estrada et al., 2014). in a study conducted in 30 urban schools located in ten cities in the western region of the state of santa catarina (lutinski et al., 2014), the occurrence of 81 ant species was recorded in the outdoor areas (yards and gardens), evidencing the importance of schools for the occurrence of the urban ant fauna. among the species identified, those that stand out regarding abundance in school environments are linepthema humile (mayr, 1868), monomorium floricola (jerdon, 1851), nylanderia fulva (mayr, 1862), wasmannia auropunctata (roger, 1863), and species of the genera brachymyrmex mayr, 1868, camponotus mayr, 1861, crematogaster lund, 1831, pheidole westwood 1840, solenopsis westwood, 1840 (lutinski et al., 2014), all taxa recognized by the potential to colonize urban environments and to become pest in these environments (lise; garcia; lutinski, 2006; castro et al., 2015). urban areas are characterized as regions of low biological diversity (mckinney, 2002), which facilitates nesting by generalist ant species (martins et al., 2011). due to lower competition and low ecological requirements, these species easily adapt to urban environments and colonize them (oliveira; campos-farinha, 2005). habitats altered by human activities are more vulnerable as many predators and competitors are eliminated, creating opportunities for invasive species (castro et al., 2015). the interior of the buildings provides a favorable microclimate for some ant species, since they offer food, water, and shelter (tanaka; viggiani; person, 2007; campos, 2011). food storage and meal preparation environments are more susceptible to invasion (lutinski et al., 2015). foods, especially sugary substances and sources of proteins and oils are used by ants (bueno; bueno, 2007). when improperly stored, they allow the access of ants, serve as an attractive, and contribute to their presence in the environment (lutinski et al., 2015). when ants manage to access the trash cans, they can also use the waste as food sources. biological characteristics of ants as their small size, great mobility in search of food, and generalist diet, favor the exploration of internal environments (oliveira; campos-farinha, 2005; tanaka; viggiani; person, 2007). poorly preserved buildings have cracks in the floor, walls, and ceiling, which provide a warm and suitable environment for the development of their eggs, larvae, and pupae (silva; loeck, 1999). conditions including the absence of waste management, lack of adequate storage conditions, food transportation (tanaka; viggiani; person, 2007), lack of knowledge about the importance of environmental management to restrict shelter and food supply, ignorance of the biological and ecological aspects of ants, and the inadequate environmental management of outdoor areas (bueno; campos-farinha, 1999) can favor the establishment of ants in schools. schools environments located in urban areas are complex because of their location, type of building and around biotic characterization. the availability of resources at these sites for ant nesting makes it relevant to investigate the factors associated with the composition, richness, and abundance of these insects. in this context, the present study is aimed to identify the environmental factors associated with the ant assemblages in schools located in urban areas. materials and methods this study was carried in 12 schools located in urban areas of cities of the western region of santa catarina state, brazil, chapecó (27º05’48” s; 52º37’07” w), caxambu do sul (27º09’17’’ s; 52º52’59’’ w), guatambu (27º08’5’’ s; 52º47’15’’ w), and palmitos (27º04’20’’ s; 53º09’29’’ w). in all, six sampled schools are located in the municipality of chapecó. the other six belong to guatambu, caxambu do sul, and palmitos, lutinski, j.a.; guarda, c.; busato, m.a. 194 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 192-205 issn 2176-9478 two in each municipality. the schools are characterized by a built area that varies between 677 and 3,000 m2. these measures were obtained in the schools, from the engineering project, during the collections. the outdoor areas range from 125 to 2,955 m2 and the number of trees varied between zero and 80 (table 1). sampling ants were sampled in four school environments: outdoor areas, dining rooms, kitchens, and warehouses. sampling was conducted in the period between september and october 2016, between 9 and 17 hours. ants’ activities are regulated by climatic factors, especially temperature (hölldobler; wilson, 1990). in the southern region of brazil, samples taken in seasons with higher temperatures (spring and summer) municipality school coordinates number of students building area (m2) outside area (m2) number of trees palmitos 1 27º4’14”s; 53º9’32”w 163 2,200 180 0 2 27º4’37”s; 53º9’19”w 345 1,500 200 8 caxambu do sul 3 27º9’45”s; 52º52’48”w 280 1,595 2,955 20 4 27º9’22”s; 52º52’55”w 360 1,266 2,000 50 guatambu 5 27º7’57”s; 52º46’46”w 320 677 100 10 6 27º7’55”s; 52º47’14”w 600 3,000 7,000 50 chapecó 7 27º5’37”s; 52º37’50”w 900 2,000 450 30 8 27º5’33”s; 52º40’27”w 500 695 260 55 9 27º5’55”s; 52º40’15”w 600 2,455 85 25 10 27º5’27”s; 52º37’30”w 170 800 1,000 75 11 27º4’53”s; 52º38’24”w 243 950 900 80 12 27º5’40”s; 52º38’45”w 258 850 600 40 table 1 – municipality, geographic coordinates, number of students, built area, external area, and number of trees at schools where the ants were sampled, from september to october 2016. ants in urban schools 195 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 192-205 issn 2176-9478 allow greater richness and abundance (roani et al., 2019). therefore, these parameters can be maximized with samples obtained under such conditions. the sample period corresponds to spring, characterized by an elevation of the temperatures (up to 20ºc) and by an average monthly rainfall of approximately 250 mm. two sampling methods were used: baits and manual collection. in each environment, samples with sardine-based (two) and honey-based (two) were used (lutinski et al., 2014), which remained for one hour. in all, eight samples were obtained with sardine baits (~1 g per sample). also, eight glucose (same product) baits (~1 g per sample) were used at each school. in the indoor environments, baits were placed on the floor, close to the walls, trying to keep as much distance between them as possible. in the outdoor environment, baits were distributed on the ground maintaining a distance of 10 m between them. in the case of small gardens, baits have been distributed in such a way as to mater as far as possible between one and another. manual samplings were conducted indoors (kitchen, dining room, warehouse) and in the outdoor area, following a random path in each environment, totaling one hour (sarmiento, 2003). the ants were sampled manually with the aid of tweezers and packed in vials (10 ml) containing 70% alcohol and identified. samples were sent to the laboratory of entomology of the universidade comunitária da região de chapecó (unochapecó) for sorting and identification. the identification was made based on identification keys of gonçalves (1961), kempf, klingenberg and sautter (1964; 1965), watkins (1976), della-lucia (1993), lattke (1995), taber (1998), bueno and campos-farinha (1999), and fernández (2003). the classification followed bolton (2019) and the sampled specimens were also compared with the specimens deposited in the entomological collection of the same university. environmental factors general information about the school and the environment was collected, as well as the environmental and structural variables of each school environment as described below: • general information about the school: time of existence (years), size of the constructed area (m2), number of students enrolled, number of meals prepared daily, time since the last disinsection (months), time since last maintenance (months), frequency of gardening services and waste collection; • school environment: number of residences, number of vacant lots, number of green areas (squares, parks), number of forest fragments, number of trades and industries directly adjacent to schools; • outdoor area: total area (m2), size of the area covered with vegetation (m2) (grass or other shrub or creeping vegetation), number of trees with breast height perimeter (bhp) greater than 20 cm, number of cracks in sidewalks and walls, number of trash cans, and number of places with food residues; • indoor environments (kitchen, dining room, and warehouse): total area (m2), number of cracks in the floor, number of cracks in the walls, number of openings (doors and windows), number of open food portions, and number of trash cans. data analysis richness was defined as the number of ant species occurring in each of the samples. abundance was defined based on the number of records of a given species in each bait or hand sample and not on the number of individuals. the number of records minimizes the effect of foraging habits and colony sizes and is more appropriate for ant assemblage studies (romero; jaffe, 1989). the richness and abundance of ants were presented in a descriptive way for each school. in addition, the ecological diversity indicator (shannon h’) was used to compare these parameters between schools. to present the richness and abundance of ants in each school, a table was constructed with the number of occurrences of the species (table 2). a non-metric multidimensional scaling (nmds) was applied to evaluate and illustrate the similarity between schools regarding the composition and abundance of ants’ assemblages (lutinski et al., 2017b). the data lutinski, j.a.; guarda, c.; busato, m.a. 196 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 192-205 issn 2176-9478 taxon palmitos guatambu caxambu do sul chapecó total s1 s2 s3 s4 s5 s6 s7 s8 s9 s10 s11 s12 subfamily dolichoderinae tribe leptomyrmecini dorymyrmex brunneus (forel, 1908) 1 1 1 2 4 3 1 3 2 2 1 21 dorymyrmex sp. 1 1 linepithema humile (mayr, 1868) 1 1 1 3 subfamilyformicinae tribecamponotini camponotus personatus (emery, 1894) 1 1 1 1 1 1 1 2 1 10 camponotus crassus (mayr, 1862) 2 1 1 1 5 camponotus mus (roger, 1863) 1 1 3 5 camponotus rufipes (fabricius, 1775) 1 1 1 3 camponotus sp. 1 1 1 1 3 camponotus sp. 2 1 1 tribe myrmelachistini brachymyrmex coactus (mayr, 1887) 1 1 1 3 brachymyrmex cordemoyi (forel, 1895) 1 1 brachymyrmex sp. 1 2 1 2 1 1 1 1 1 1 1 13 tribe lasiini nylanderia fulva (mayr, 1862) 1 5 1 7 nylanderia sp. 1 1 subfamily mirmicinae tribe attini acromyrmex subterraneus (forel, 1893) 1 1 1 1 1 1 2 8 cephalotes pusillus (klug, 1824) 1 1 cyphomyrmex rimosus (spinola, 1851) 1 1 1 1 1 5 pheidole laevifrons (mayr, 1887) 1 1 1 1 4 2 2 3 1 1 2 19 pheidole lignicola (mayr, 1887) 1 1 4 1 7 pheidole pubiventris (mayr, 1887) 2 2 1 3 4 1 2 2 1 2 3 23 pheidole sp. 1 1 1 pheidole sp. 2 2 2 1 2 1 2 2 7 pheidole sp. 3 1 1 1 1 1 1 1 2 1 2 2 14 table 2 – sampled assemblages of ants, followed by their respective numbers of occurrences in 12 urban schools, in four cities in the west of the state of santa catarina. september and october 2016. continue... ants in urban schools 197 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 192-205 issn 2176-9478 taxon palmitos guatambu caxambu do sul chapecó total s1 s2 s3 s4 s5 s6 s7 s8 s9 s10 s11 s12 pheidole sp. 4 2 1 2 5 pheidole sp. 5 1 1 pheidole sp. 6 1 1 pheidole sp. 7 1 1 1 1 1 2 1 1 1 10 pheidole sp. 8 1 1 pheidole sp. 9 1 2 1 2 1 2 2 2 1 2 1 2 19 wasmannia auropunctata (roger, 1863) 1 1 2 wasmannia sp. 1 1 tribe crematogastrini crematogaster acuta (fabricius, 1804) 1 1 1 1 1 1 1 1 8 crematogaster magnifica (satschi, 1925) 1 1 1 1 5 crematogaster sp. 1 1 tribe pogonomyrmex pogonomyrmex naegelii (forel, 1878) 2 1 2 1 1 1 2 2 1 1 14 tribe solenopsidini monomorium floricola (jerdon, 1851) 1 1 2 monomorium pharaonis (linneaus,1758) 1 1 1 1 4 solenopsis saevissima (f. smith, 1855) 1 1 1 1 1 1 3 2 1 12 solenopsis schmalzi (forel, 1901) 1 2 1 1 1 1 1 8 solenopsis sp. 1 1 1 2 solenopsis sp. 2 1 2 1 2 6 subfamily ponerinae tribe ponerini pachycondyla striata (f. smith, 1858) 1 1 subfamily pseudomyrmecinae tribe pseudomyrmecini pseudomyrmex flavidulus (f. smith, 1858) 1 1 pseudomyrmex gracilis (fabricius, 1804) 1 1 pseudomyrmex termitarius (f. smith, 1855) 1 1 richness 9 14 17 19 15 17 21 22 16 16 11 23 abundance 10 17 20 23 24 27 25 32 21 23 20 30 shannon (h’) 2,2 2,6 2,8 2,9 2,5 2,7 2,9 3,0 2,8 2,6 2,2 3,1 s1: school 1; s2: school 2; s3: school 3; s4: school 4; s5: school 5; s6: school 6; s7: school 7; s8: school 8; s9: school 9; s10: school 10; s11: school 11; s12: school 12. table 2 – continuation. lutinski, j.a.; guarda, c.; busato, m.a. 198 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 192-205 issn 2176-9478 matrix was previously transformed into log (x + 1) and bray-curtis was used as the association index. the analysis was run with the statistical software primer 6.1.9 (clarke; gorley, 2005). to evaluate the influence of environmental factors on the richness and abundance of ants in schools, correlation analyses were run using the pearson correlation coefficient. the shapiro-wilk test was used to test the normality of the data. these tests were performed using the past software (hammer; harper; ryan, 2001). ethical aspects sampling was authorized by icmbio (chico mendes institute for biodiversity conservation), “authorization for activities with scientific purpose”, number 54250-1 of august 6, 2016. results we sampled 1,478 specimens of ants in 283 occurrences. finally, 45 species were identified. the most abundant genera in the schools was pheidole (n = 108), solenopsis (n = 28), camponotus (n = 27), dorymyrmex (n = 22), and brachymyrmex (n = 17) (table 2). in the schools of chapecó municipality, the genera pheidole (s = 11; n = 59) and camponotus (s = 6; n = 21) presented greater richness and abundance. in other cities, the most abundant genera were pheidole (s = 7; n = 49) and solenopsis (s = 4; n = 15) (table 2). in schools s8 and s12, there were the highest values of richness (s = 22), followed by s7 (s = 20). the lowest richness was recorded in schools s1 (s = 9) and s11 (s = 11), followed by schools s5 and s2 (s = 14). the schools with the highest abundances were s8 (n = 29), s12 (n = 27), and s6 (n = 24), while lower values were observed in s3 (n = 18), s2 (n = 10), and s1 (n = 10) (table 2). schools s1, s2, s3, s4, s5, and s6 presented similarity of 60% (bray-curtis index) to each other regarding the abundance and composition of ant assemblages, such as s7 and s8, and s9 and s12. the similarity in the composition and abundance of the ant assemblages between the schools indicates homogeneity on beta diversity. s10 and s11 differed from each other as well from the others (figure 1). the similarity (figure 1) between abundance and composition of the ant fauna was 60% when compared the schools in the municipality of chapecó and those in the other cities, indicating homogeneity among ant assems1 s2 s3 s4 s7s8 s9 s10 s12 s11 s5 s1 school 1: s1; school 2: s2; school 3: s3; school 4: s4; school 5: s5; school 6: s6; school 7: s7; school 8: s8; school 9: s9; school 10: s10; school 11: s11; school 12: s12. figure 1 – similarity (bray-curtis) between ant assemblages sampled in 12 schools of cities in the western region of the state of santa catarina, brazil. september and october 2016. ants in urban schools 199 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 192-205 issn 2176-9478 blies in schools in small towns. the number of trees (figure 2) and the time from the last insect control event (figure 3) showed a positive correlation with the abundance of ants, while the size of the constructed area (figure 4) showed a negative correlation. all other variables evaluated did not present a significant correlation. all the environmental and structural variables evaluated in the school environment and surroundings were analyzed and none of them were correlated with ant richness. the abundance of ants presented a positive correlation (r = 0.58, p < 0.05) with the number of trees with bhp > 20 cm (figure 2). there was a positive correlation between time from the last disinsection and the abundance of ants (r = 0.72, p <0.05) (fig. 3). a bu nd an ce o f a nt s in th e sc ho ol s 35 30 25 20 15 10 5 10 15 20 25 time from the last insect control event (months) 5 r = 0.72; p < 0.05 figure 3 – correlation between the abundance of ants in urban schools in the western regionof the state of santa catarina, brazil, and the time from the last insect control event (months). september and october 2016. a bu nd an ce o f a nt s in th e sc ho ol s 35 30 25 20 15 10 10 20 30 40 50 60 70 80 90 number of trees with bhp > 20 cm 5 0 r = 0.58; p < 0.05 bhp: breast height perimeter. figure 2 – correlation between the abundance of ants in 12 schools of cities in the western region of the state of santa catarina, brazil, and the number of trees with bhp greater than 20 cm. september and october 2016. lutinski, j.a.; guarda, c.; busato, m.a. 200 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 192-205 issn 2176-9478 the abundance of ants presented a negative correlation with the constructed area (m2) (r = -0.59, p < 0.05). the smaller the constructed area of the school (m2), the greater the abundance of ants (figure 4). discussion ant richness found in schools is representative when compared to other studies carried out in urban environments, conducted in the same region (lise; garcia; lutinski, 2006; lutinski et al., 2014; schwingel et al., 2016; neves et al., 2019; roani et al., 2019). the diversity of ants resembles the results found by lutinski et al. (2014), who investigated the ant fauna in 30 urban school’s outer area located in ten cities in the same region. the assemblies regarding the richest and most abundant subfamilies and genders corroborated the lutinski et al. (2014) and roani et al. (2019) findings. in schools of chapecó municipality (s7-s12), we recorded the highest values of richness and abundance, with emphasis on abundance of species of the genus pheidole, solenopsis and camponotus. the results indicate the importance of the external school areas as reservoirs for the urban ant fauna. the present study adds information about ant species occurring in school environments, increasing the knowledge about the occurrence of these insects in the western region of the state of santa catarina, brazil (lise; garcia; lutinski, 2006; iop et al., 2009). the greatest richness and abundance recorded in s8 and s12 can be explained by the presence of outdoor areas formed by lawns and gardens with a large number of trees (n > 50), once the presence of trees was one of the factors positively correlated with the abundance. another factor that may have contributed to the increase in ant fauna diversity in these schools is their proximity to green areas and forest fragments. both schools are adjacent to forest fragments. in cities, green areas contribute to conservation, acting as reservoirs for ant species and local diversity maintenance (martins et al., 2011; estrada et al., 2014). this relationship may explain the occurrence of ants of the genus pseudomyrmex only in these schools. ants of this genus are considered habitat specialists and their occurrence is associated with the presence of vegetation (martins et al., 2011; feitosa, 2015). pseudomirmecine ants are frequently recorded in samples in the southern region of brazil (lutinski et al., 2017a; lutinski et al., 2018a; lutinski et al., 2018b), including urban environments (neves et al., 2019; roani et al., 2019). ants of this genus forage in vegetation and are predators of small invertebrates (feitosa, 2015). a bu nd an ce o f a nt s in th e sc ho ol s 35 25 30 20 15 10 5 10 1,010510 1,510 2,010 2,510 3,010 3,510 constructed area (m2) 0 r = -0.59; p < 0.05 figure 4 – correlation between the abundance of ants in 12 urban schools in the western region of the state of santa catarina, brazil, and the constructed area (m2). september and october 2016. ants in urban schools 201 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 192-205 issn 2176-9478 the lower richness and abundance found in school s1 may be justified because this school presents conditions such as reduced external area, absence of trees and lawns. the lack of vegetation cover can cause changes in microclimatic conditions, such as temperature, luminosity, humidity, and wind speed in the environment that may influence the local ant fauna (martins et al., 2011; lutinski et al., 2017a). in this sense, the vegetation present in schools can offer food sources for species that depend on it like leaf-cutting ants (acromyrmex) and shelter for other species, even for those that forage food inside buildings. vegetated school yards, in this respect, can serve as reservoirs for the mirmecofauna and the associated biodiversity. the schools belonging to the municipality of chapecó were distinguished from the schools of the other cities according the abundance and composition of the ant assemblages. it was observed the occurrence of 18 species exclusive to the schools of this municipality, with emphasis on the richness of the genera pheidole and camponotus. these two genera are rich and abundant in samples obtained from the atlantic forest biome (rizzotto et al., 2019). they are general ants that use any food source, including sugars, proteins and fat in their diets (feitosa, 2015). together with species of brachymyrmex, linepithema, monomorium, nylanderia, and solenopsis, they are often recorded in urban environments, including indoor environments (lutinski et al., 2017b). the variation in the abundance and composition of ant assemblages from chapecó schools and those in the other cities suggests that they are under different environmental and structural conditions. chapecó is considered a large city (more than 200,000 inhabitants). its sampled schools have a longer time of existence and are located at different distances of the edge of the city. these factors may explain the difference between the composition and abundance of ants in schools in relation to the other sampled cities, considered small (less than 20,000 inhabitants). the results obtained allow to infer that the parameters of abundance and richness in urban school environments are independent of the city size. they are more influenced by intrinsic aspects related to afforestation, building area, and insecticide exposure. in the indoor environments, inadequate waste management and lack of care with food storage and transportation (tanaka; viggiani; person, 2007) favor the establishment of ants (oliveira; campos-farinha, 2005). in outdoor areas, the presence of buildings and sidewalks (lutinski et al., 2014) represent, for some species of the genera pheidole, camponotus, and solenopsis, sites for nesting, contributing to the greater richness and abundance of these genera in these locations (gonçalves et al., 2011; baccaro et al., 2015; feitosa, 2015). the increase in the availability of ecological niches offered by the presence of trees in the outdoor areas of the schools can contribute to maintain the diversity of ants. the richness of ants is associated with the abundance and the diversity of the vegetation (martins et al., 2011; estrada et al., 2014). the presence of trees was positively associated with ant abundance in schools. this result corroborates the study of estrada et al. (2014) in squares and urban parks, where these parameters of the mirmecofauna increase with the environment vegetation. the time since the last insect control event had a positive influence on the abundance of the ants in the evaluated schools. the neglect with respect to pest control can be explained by the fact that ants are little recognized as agents that carry biological contaminants (pereira; ueno, 2013). it is not considered that they feed on other dead animals and that they forage on contaminated environments and thus can transmit pathogenic microorganisms, such as escherichia coli (escherich, 1885) and sthaphylococcus aureus (rosenbach, 1884) (máximo et al., 2014), therefore not considering the risks they offer (bueno; campos-farinha, 1999; pereira; ueno, 2013). consequently, the presence of ants in the indoor school environments is often ignored and does not awaken the need for regular disinsection (bueno; campos-farinha, 1999). in schools with smaller constructed areas (m2), it is expected that the environments will be more homogeneous, which will contribute to the increase in ant abundance, as observed in this study. generalist species belonging to the genera pheidole, camponotus, and dorymyrmex have biological and ecological characteristics that favor the exploration of altered environments (silvestre; brandão; silva, 2003) and were the ones that presented the highest number of occurrences in this study. ant assemblages occurring in schools differ from one school to another. the conditions of the environment lutinski, j.a.; guarda, c.; busato, m.a. 202 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 192-205 issn 2176-9478 and the surroundings, as proximity to green areas, can influence the ant fauna in schools (estrada et al., 2014; lutinski et al., 2014). the richness found in the outer areas of the schools shows that these are contributing to maintain the ant diversity in urban areas. nevertheless, the lack of disinsection in indoor environments deserves attention, as it may favor the presence of these and other insects that may pose a risk to the health of the school community by contaminating food. inside buildings, rooms for storage and preparation of meals usually present the highest infestations by ants (lutinski et al., 2015) due to the presence of food and residues that can be used as resources by the ants (tanaka; viggiani; person, 2007; campos, 2011). however, the observed results were different and the occurrence of ants did not present correlation with these variables. the presence of cracks and crevices in the walls and floor, which are normally used by ants as shelter and nesting site (silva; loeck, 1999), also did not correlate with the richness or ant abundance. the same was observed for the number of doors and windows that are cited as access to the interior of the buildings (silva et al., 2005). conclusions the composition of ant assemblies in schools located in urban areas does not differ from assemblies sampled in other urban environments. it is composed mainly of tolerant and generalist species. the richness and abundance of ants increases with the school afforestation and with the time interval between insecticide applications. it decreases as the proportion of building areas increases. the results add distribution mirmecofauna information in urban environments, for the role of school environments as biodiversity reservoirs and for the management of these environments. acknowledgments to the coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior (capes). references baccaro, f. b.; feitosa, r. m.; fernandez, f.; fernándes, o. m.; lzzo, t.; souza, j. l. p.; solar, r. guia para gêneros de formigas no brasil. manaus: inpa, 2015. 388 p. bolton, b. synopsis and classification of formicidae. gainesville: memoirs of the american entomological institute, 2019. 370 p. brasil. ministério da educação. espaços educativos de ensino fundamental: subsídios para elaboração de projetos e adequação de edificações escolares. brasília: fundo de fortalecimento da escola, 2002. n. 4, v. 1. 207 p. bueno, o. c.; bueno, f. c. b. controle de formigas em áreas urbanas. in: pinto, a. s.; rossi, m. m.; salmeron, e. 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doutora da faculdade de engenharia civil / unicamp. camarini@fec.unicamp.br resumo a utilização de cimentos especiais, adições minerais e químicas na produção de concretos e argamassas, com o objetivo de alterar suas propriedades físico-químicas, é cada vez mais freqüente, visando melhorar o desempenho desses materiais em relação à durabilidade. este trabalho teve por objetivo analisar o comportamento físico e mecânico de compósitos biomassa vegetal-cimento modificados com polímeros. foram utilizadas dispersões de polímeros de base acrílica e a base de estireno butadieno. determinou-se o teor de sólidos dos látex poliméricos, e realizaram-se ensaios de determinação do tempo de início de pega para dosagens de 5%, 10% e 15% de polímero sólido em relação à massa de cimento (relação p/c). essas determinações resultaram nas dosagens ótimas de 5% e 10% para látex à base de sbr e 5% e 15% para látex de base acrílica. observaramse as seguintes propriedades do compósito: absorção total e por capilaridade, as resistências mecânicas à compressão simples e à tração por compressão diametral e a velocidade de propagação de onda ultra-sônica. os resultados obtidos permitiram concluir que a utilização de polímeros pode vir a melhorar a durabilidade dos compósitos biomassa vegetal-cimento, uma vez que reduz sensivelmente suas propriedades de transferência. abstract special portland cement, chemical and mineral additions used for concrete and mortar production have the purpose to modify its physical and chemical properties. this is important to improve their performance and their durability. the aim of this work was to observe the physical and mechanical performance of vegetal fiber-cement composites modified by polymers. for this, it was used dispersions of acrylic polymer and styrene-butadiene polymer. it was determined the solid content for all polymers used. setting time was determined to observe the polymer influence on this property. the results showed that the best performances were the addition of 5% and 10% of sbr latex, by weight of cement, and 5% and 15% of acrylic latex, by weight of cement. the composite properties observed were total absorption by immersion and absorption by capilarity, compressive strength, tensile strength by brazilian test, and ultrasonic wave determination. the tests results showed that the use of latex polymer could improve the performance and the durability of vegetal fiber-cement composites when compared to the conventional mortar because of the improvement of its transfer properties. avaliação de compósitos biomassa vegetal-cimento modificados por polímero gestão de resíduos agosto 2005 27 introdução compósitos biomassa vegetal cimento (cbvc) podem ser utilizados para as mais diversas finalidades em vista de suas características especiais, tais como, baixa massa específica, isolamento térmico, resistência ao fogo, impermeabilidade e resistência mecânica que, embora não seja tão alta quanto à do concreto, não chega a ser desprezível. as utilizações mais comuns do cbvc são na fabricação de: painéis anti-ruído, revestimentos, forros, vedação de equipamentos industriais, pisos e blocos não-estruturais. produtos à base de aglomerantes inorgânicos e madeira começaram a ser produzidos a partir da década de 30, sob forma de painéis leves de madeira e magnesita. o desenvolvimento da tecnologia para a utilização de resíduos de madeira com aglomerantes orgânicos efetuou-se mais rapidamente do que a utilização dessa matéria-prima vegetal com aglomerantes minerais (beraldo, 1997). atualmente, devido ao encarecimento dos aglomerantes orgânicos e à proibição da utilização do amianto em alguns países, pesquisas sobre a viabilidade da utilização de compósitos biomassa vegetal-cimento voltaram a ser desenvolvidas. outro fator que impulsiona a ampliação dessa linha de pesquisa é a preocupação com o meio ambiente, buscando-se, por meio da utilização de resíduos provenientes da agroindústria, minimizar o gasto de energia para a produção de elementos construtivos e evitar danos ao meio ambiente causados pela queima desses resíduos. em todo o mundo esses fibrocimentos alternativos já fazem parte de programas de transferência tecnológica, especialmente no que se refere aos sistemas de cobertura de baixo custo (gram et al, 1994) (savastano, 2000). o surgimento dos concretos modificados com polímeros ocorreu na inglaterra, em 1923, quando a primeira patente foi criada por cresson, com a adição de borracha natural ao concreto para aplicação em calçamentos. durante a década de 20 apareceram as primeiras publicações e outras patentes usando borracha natural. na década de 30, o alemão rodwell utilizou pela primeira vez um látex sintético em concreto, o látex de acetato de polivinila. nas décadas de 40 e 50 continuaram aparecendo outros polímeros na europa e no japão, onde, em 1978, ocorreu a primeira publicação de norma de ensaio. hoje, a norma japonesa é a mais completa sobre concretos modificados com polímeros (cestari, 2001). existem três classes principais de concretos utilizando polímeros: o concreto impregnado por polímero, quando, após o endurecimento, o concreto de cimento portland recebe impregnação de resina polimérica; concreto modificado por polímero, quando o polímero é empregado na forma de uma dispersão em água (látex), com a água de amassamento no processo de mistura do concreto; e o concreto polímero – neste caso, o aglomerante é uma resina polimérica, podendo o cimento portland ser empregado como filler ou não. neste trabalho se optou pelo uso da técnica do concreto modificado com látex. a utilização dessa técnica visa melhorar propriedades como ligação entre o concreto e o substrato, melhorar a resistência ao impacto, à penetração de água e sais dissolvidos e a ação de congelamento e degelo (aci, 1997). a indústria faber castell, situada em são carlos – estado de são paulo, gera com a produção de lápis uma quantidade de aproximadamente 2,16 mil t/mês de resíduos, constituídos basicamente por partículas de pinus caribaea, madeira de reflorestamento utilizada pela indústria. a opção pelo uso desse tipo de resíduo foi definida pela diminuição no número das possíveis variáveis que influenciam na questão da incompatibilidade química entre biomassa vegetal e o cimento, como a padronização da idade de corte e da granulometria do resíduo, regular em cada etapa de fabricação. além disso, não ocorre mistura entre as espécies. o desenvolvimento de compósitos biomassa vegetal-cimento passa por uma série de questões básicas a serem solucionadas: a necessidade de um estudo geoeconômico para verificar a potencialidade do resíduo como matériaprima para fabricação de compósitos; minimizar a incompatibilidade química entre o resíduo e a matriz cimentícia; revista brasileira de ciências ambientais – número 128 fazer com que o elemento construtivo atenda às especificações físicas e mecânicas e de durabilidade de elementos construtivos similares existentes no mercado. este trabalho visou, com a adição de polímeros, melhorar a durabilidade das fibras e, conseqüentemente, do compósito. materiais e métodos caracterização dos materiais os materiais utilizados foram os agregados formados pelas partículas de pinus caribaea, e pela areia lavada, de rio. o aglomerante empregado foi o cimento portland de alta resistância inicial; cp v-ari, da marca ciminas. os polímeros utilizados foram o látex de base acrílica e o látex à base de estireno butadieno, ambos marca fosroc-reax. agregado vegetal e mineral o resíduo vegetal e a areia natural tiveram suas curvas granulométricas determinadas conforme recomenda a nbr 7217 (1987). no entanto, o resíduo vegetal não foi avaliado como o agregado mineral, pois suas partículas não apresentam grãos arredondados como os agregados convencionais. o resíduo vegetal utilizado tinha partículas curtas e de cor avermelhada devido ao processo químico de impregnação da madeira com parafina e corante. a figura 1 apresenta a curva granulométrica das partículas do resíduo vegetal. a análise granulométrica do agregado mineral é apresentada na figura 2. segundo a nbr 7211 (1983), que estabelece limites granulométricos para o agregado miúdo em função das porcentagens retidas acumuladas, esse material pode ser classificado como areia média. polímeros os polímeros empregados no trabalho experimental foram de base acrílica (chapix ar) e à base de estireno-butadieno (chapix sbr) da marca fosroc-reax. esses produtos são facilmente encontrados no mercado e foram caracterizados pela determinação do teor de sólidos. o ensaio foi executado secando a amostra do látex até constância de massa à temperatura de 100 ºc. esse procedimento foi adaptado do aci548.3r (1997) a indicar três temperaturas e tempos de secagem. os valores obtidos foram de 20% para o chapix ar (base acrílica) e de 13% para o chapix sbr (base estireno butadieno). para a determinação do consumo de polímero em relação à massa de cimento foram adotados valores iniciais de 5, 10, e 15%. com o objetivo de avaliar as porcentagens mais adequadas, determinaram-se os tempos de início de pega das pastas com esses teores, para observar se havia interferência do teor de látex nessa propriedade. o procedimento foi baseado na nbr 11581 (1991) para a determinação do tempo de início e fim de pega. com o teor de sólidos de cada um dos látex fez-se a correção da relação água/cimento (a/c) da mistura. a água da pasta de consistência normal para o cimento cp v ari foi de 29,5%. como ocorreu um atraso no tempo de início de pega de 60 minutos para a utilização de 15% de látex à base de sbr, optou-se por trabalhar, nesse caso, com dosagens inferiores, ou seja, de 5% e 10%. para o látex de base acrílica se trabalhou com dosagens de 5% e 15%. figura 2 – distribuição granulométrica do agregado mineral fonte: autoras areia lavada abertura malha (mm) % r et id a a cu m u la d a figura 1 – distribuição granulométrica – resíduo vegetal fonte: autoras resíduo vegetal abertura malha (mm) % r et id a a cu m u la d a agosto 2005 29 metodologia misturas experimentais definiu-se pela utilização da proporção de mistura em massa 1:1:0,15 (cimento: areia: resíduo) e relação a/c = 0,63. essa proporção foi escolhida em função de já ter sido empregada em trabalho anterior (pimentel, 2000), visando ao aproveitamento do mesmo resíduo. a nomenclatura empregada para identificar as misturas está detalhada no quadro 1. a mistura dos materiais foi executada, manualmente, em cuba de aço inoxidável. primeiro misturaram-se o cimento e a areia natural. após a homogeneização desses materiais adicionaram-se as fibras de madeira, realizando-se nova homogeneização. finalmente, após a mistura dos materiais secos, adicionou-se a água previamente misturada ao látex. moldagem, cura e ruptura dos corpos-de-prova a cura e ruptura dos corpos-deprova tiveram como referência a norma nbr 7215 (1996). a moldagem dos corpos-de-prova foi efetuada em três camadas, compactadas com golpes de espátula de 2 cm de largura e 1 mm de espessura. esse procedimento foi utilizado de forma a permitir a ligação entre as camadas pelo posicionamento das fibras, o que não ocorreria com o uso do soquete normatizado. o processo de cura consistiu em, imediatamente após a moldagem, colocar as fôrmas em câmara úmida por um período de 24 horas. após esse período, os corpos-de-prova foram desmoldados e permaneceram em câmara úmida até atingirem a idade de 7 dias. a partir dessa idade a cura prosseguiu ao ar livre até que os corpos-de-prova atingissem as idades de ensaio. os corpos-de-prova foram ensaiados à compressão axial, aos 7 e 28 dias de idade, em máquina universal de ensaios, marca veb werkstoffprüfmaschinen, do departamento de máquinas agrícolas da feagri – unicamp. a resistência à tração foi determinada por compressão diametral, segundo nbr 7222 (1994), para corpos-deprova com idade de 28 dias. absorção aos 21 e aos 56 dias de idade os corpos-de-prova foram submetidos ao ensaio de absorção total, conforme a nbr 9778 (1987) e ao ensaio de absorção por capilaridade com a determinação dos índices de resistência à penetração de água e sorção, determinados conforme procedimentos estipulados no manual cyted (1998), no que concerne ao ensaio de quadro 1 – nomenclatura das misturas experimentais argamassa. os corpos-de-prova foram secos em estufa até constância de massa; em seguida, sua face lateral foi impermeabilizada. após a secagem do impermeabilizante, os corpos-deprova foram dispostos sobre suportes que permitiam o contato da água com a face inferior do mesmo. o nível de água foi mantido constante em 1 cm acima da face inferior do corpo-de-prova. o coeficiente de absorção por capilaridade (k) foi calculado como sendo: (g /cm2 . s1/2) (1) onde: a = massa do corpo-deprova depois de determinado período de tempo (g); b = massa do corpo-deprova seco (g); s = área da seção transversal do corpo-deprova (cm2); t = tempo do ensaio (s). o coeficiente de resistência à penetração da água (m) foi calculado como sendo: (h/mm2) (2) onde: t = tempo do ensaio (h); z = profundidade de penetração da água (mm). revista brasileira de ciências ambientais – número 130 ultra-som na medição do tempo de propagação da onda ultra-sônica através dos corpos-de-prova cilíndricos, utilizouse o equipamento ultrasonic tester, modelo bp-7, da steinkamp, com transdutores exponenciais com freqüência de ressonância de 45 khz. mediu-se o tempo de propagação da onda ultra-sônica através dos corposde-prova, no sentido longitudinal, antes de submetê-los aos ensaios para a determinação das resistências à compressão axial e à tração por compressão diametral. assim, procurou-se observar a existência de correlação entre os resultados dos ensaios (tensões de ruptura) e os resultados obtidos no ensaio de ultra-som (velocidade de propagação da onda). resultados e discussão absorção com relação ao ensaio de absorção por imersão, não se observaram diferenças significativas na capacidade de absorção entre as misturas empregadas no trabalho experimental. a média da absorção foi de 14,03%. a sorção capilar (s) (capacidade de ascensão da água por capilares de pequeno diâmetro) foi calculada como sendo: (mm/h1/2) (3) onde: m = coeficiente de resistência à penetração de água (h/mm2) figura 4 – resultados de absorção por capilaridade em função da √t para 56 dias fonte: autoras absorção por capilaridade – 56 dias figura 6 – resultado de resistência à penetração de água em função do tratamento fonte: autoras resistência à penetração de água – 56 dias tratamentos (h /m m ^ 2 ) figura 5 – resultado de resistência à penetração de água em função do tratamento fonte: autoras resistência à penetração de água – 28 dias tratamentos (h /m m 2 ) figura 3 – resultados de absorção por capilaridade em função da √t para 28 dias fonte: autoras absorção por capilaridade x (t)1/2 raiz do tempo a b so rç ão ( g/ cm 2 ) agosto 2005 31 para a argamassa testemunho, como pode se observar no gráfico da figura 4. a resistência à penetração de água foi significativamente superior para o compósito modificado com 10% de látex à base de estireno butadieno, conforme se pode observar na figura 5 para a média das repetições à idade de 21 dias. após 56 dias, a resistência à penetração da água reduziu para todas as argamassas, porém a que sofreu menor redução foi a argamassa tratada com 15% de látex acrílico (ac15), como se pode observar na figura 6. a figura 7 apresenta a fotografia das seções dos corpos-de-prova após ensaio de absorção por capilaridade. segundo os critérios de avaliação do cyted (1998), concreto com sorção capilar até 6 mm/√h pode ser utilizado em ambientes medianamente severos. os valores obtidos para as argamassas em estudo variaram de 2,64 a 3,78 para a idade de 21 dias. a figura 8 apresenta os resultados dos valores de sorção. após 56 dias, a sorção aumentou para todas as argamassas, porém a que sofreu menor alteração foi a argamassa tratada com 15% de látex acrílico (ac15), como se pode observar na figura 9. figura 7 – aspecto dos corpos-de-prova em função do tratamento; da esquerda para a direita os corpos-de-prova seguem a seguinte ordem de tratamento: sbr10, sbr5, ac15, ac5, t crédito: autoras cumpre ressaltar que esse valor está abaixo do valor máximo normatizado para blocos e artefatos de concreto (20%). os resultados do ensaio de absorção capilar em função da raiz quadrada do tempo (√t) para a média das repetições de cada tratamento são apresentados na figura 3. observou-se que o tratamento com látex à base de estireno butadieno a 10% apresentou a menor capacidade de absorção. após 56 dias de idade, observou-se uma perda na capacidade de impermeabilização, tanto para as argamassas tratadas com látex como figura 8 – resultados de sorção fonte: autoras sorção – 28 dias tratamentos (m m /h ^ 1 /2 ) figura 9 – resultados de sorção – 56 dias fonte: autoras sorção tratamentos (m m /h ^ 1 /2 ) revista brasileira de ciências ambientais – número 132 resistência mecânica aos 7 dias de idade notou-se melhora da resistência apenas para o tratamento com 15% de látex acrílico, conforme pode ser observado na figura 10. os melhores resultados de resistência aos 28 dias foram obtidos para os tratamentos de base acrílica e de sbr na dosagem de 5%; a resistência média para estes tratamentos é da ordem de 26 mpa (figura 11). observou-se pequena superioridade da resistência à tração por compressão diametral para o tratamento com látex acrílico a 15%. a figura 12 apresenta os resultados desse ensaio. ultra-som os resultados obtidos com a velocidade de propagação da onda ultra-sônica através dos corpos-de-prova foram relacionados com as propriedades mecânicas obtidas com os diversos tratamentos dos compósitos biomassa vegetal polimérica. os valores obtidos de r2 calculados para uma regressão linear estão listados no quadro 2 e indicaram não haver correlação entre a velocidade e a resistência à compressão e a resistência à tração por compressão diametral. quadro 2 – resultados da regressão linear figura 11 – valores de resistência à compressão, em função do tratamento do compósito fonte: autoras resistência compressão – 28 dias tratamentos (m p a) figura 10 – valores de resistência à compressão em função do tratamento do compósito fonte: autoras resistência compressão simples – 7 dias tratamentos (m p a) figura 12 – valores de resistência à tração por compressão diametral, em função do tratamento do compósito fonte: autoras (m p a) tratamentos agosto 2005 33 análise e conclusões a partir das condições nas quais se desenvolveu o presente trabalho, as análises permitiram concluir que a utilização de polímeros em compósitos biomassa vegetal-cimento pode vir a melhorar a durabilidade destes compósitos, assim como vem contribuindo para a durabilidade do concreto. esse resultado é possível devido à capacidade de reduzir sensivelmente sua permeabilidade. o ensaio de absorção por capilaridade mostrou-se mais sensível para a determinação das propriedades de transferência do que o ensaio de absorção por imersão. a resistência à compressão foi melhor para argamassas tratadas com 5 e 15% de látex de base acrílica, e para a argamassa tratada com 5% de látex à base de estireno butadieno. a partir desses resultados preliminares, observa-se que a adição de polímeros aos compósitos biomassa vegetal-cimento apresentou resultados interessantes. no entanto, pesquisas mais aprofundadas são necessárias para avaliar o desempenho desses compósitos, tanto macro como microscopicamente. nesse sentido, ensaios de envelhecimento natural e acelerado, a utilização de microscopia óptica e eletrônica de varredura deverão ser executados para avaliar mais detalhadamente a durabilidade do compósito e da fibra vegetal utilizada. bibliografia aci 548.3r-95. manual of concrete practice. eua: american concrete institute, part 4, p. 1-48, 1997. associação brasileira de normas técnicas, abnt. nbr 7211 agregados para concreto, especificação, rio de janeiro: abnt, 1983. 5p. . nbr 7217 agregados: determinação da composição granulométrica, método de ensaio. rio de janeiro: abnt, 1987, 3p. . nbr 9778 argamassa e concreto endurecido – determinação da absorção de água ou imersão – índice de vazios e massa específica. rio de janeiro: abnt, 1987, 3p. . nbr 11581 – cimento portland – determinação dos tempos de pega método de ensaio. rio de janeiro: abnt, 1991, 5p. . nbr 7222 – argamassa e concreto – determinação da resistência à tração por compressão diametral de corpos de prova cilíndricos, método de ensaio. rio de janeiro: abnt, 1994, 3p. . nbr 7215 cimento portland: determinação da resistência à compressão, método de ensaio. rio de janeiro: abnt, 1996, 8p. beraldo, antonio ludovico. compósitos biomassa vegetal-cimento. in: simpósio sobre materiais não convencionais para construções rurais, campina grande, ufpb, editores romildo dias toledo filho, josé wallace barbosa do nascimento, khosrow ghavami, 1997, p. 01-48. cestari, daniel. o efeito da adição do copolímero vinil veova em argamassas de revestimento. 2001. 154p. dissertação (mestrado) fec – universidade de campinas, campinas, sp, 2001. cyted, manual de inspeccion, evaluacion y diagnostico de corrosion en estructuras de hormigon armado. programa iberoamericano de ciencia y tecnologia para el desarrollo. p. 28 47, 1998. gram, h; cut, p. directives pour le controle de qualite. st. gallen: skat/bit, serie pedagogique tfm/tvm, outil 23, p. 69, 1994. pimentel, l. p. telhas onduladas à base de cimento portland e resíduos de pinus caribaea. 2000. 67p. dissertação (mestrado) feagri – universidade de campinas, campinas, sp, 2000. savastano, h. j., pimentel, l. l. viabilidade do aproveitamento de resíduos de fibras vegetais para fins de obtenção de material de construção. revista brasileira de eng. agrícola e ambiental, campina grande pb, deag / ufpb, v. 4, n. 1, p. 103-110, 2000. revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 44 análise comparativa qualitativa da inclusão da agenda ambiental nos grandes eventos esportivos: certificação ambiental e inovações tecnológicas nos estádios sede qualitative comparative analysis of inclusion of environmental agenda in major sport events: environmental certification and technological innovations in stages headquarters resumo os grandes eventos esportivos apresentam princípios como a paz, a integração entre os povos e, atualmente, a implementação das questões socioambientais promovendo inovações tecnológicas e sistemas de gestão eficientes para uma economia socioambiental. neste estudo foi desenvolvida uma análise e comparação dos projetos dos estádios das cidades e países sede dos jogos olímpicos e das copas do mundo de futebol no período de 2006 a 2014. é conclusiva a constante evolução no planejamento e gestão de inovações tecnológicas e soluções ambientais desde a copa do mundo fifa de futebol da alemanha (2006) às presentes preparações da cidade sede brasília para copa do mundo fifa de futebol do brasil (2014). palavras-chave: leed platinum; tecnologias; inovação; sistema de gestão ambiental; copa do mundo; jogos olímpicos. abstract the great events like the fifa’s world cup and the olympic games show principles such as peace, integration of nations and, nowadays, the implementation of socioenvironmental issues in their agendas, promoting technological innovations and efficient management of socioeconomic systems. in this study, it was developed an analysis and comparison of the implementation process of the environmental management system of the cities’ and countries’ stadiums that host the olympic games and the fifa’s world cup from 2006 and 2014. it is conclusive the constant evolution in the planning and management of technological and environmental solutions since the fifa’s world cup football in germany (2006) to these preparation of the host city brasilia to fifa’s world cup in brazil (2014). keywords: leed platinum; technologies; innovation; environmental management system; fifa’s world cup; olympic games. daniel gonçalves zottich engenheiro ambiental, universidade católica de brasília brasília, df, brasil danielzottich15@gmail.com maria albertina pires maranhense costa professora na universidade católica de brasília brasília, df, brasil albpires@yahoo.com.br revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 45 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução os jogos olímpicos tiveram os primeiros registros cerca de 2.500 a.c, em que os cidadãos livres da grécia competiam na cidade de olímpia em homenagem a zeus (um dos deuses da mitologia grega). sempre tiveram a importância de promover a paz, já que nestes eram cessadas as guerras. pelo crescimento do cristianismo, houve uma pausa nas suas realizações e só voltou a ocorrer no ano de 1896, na mesma grécia com a participação de 13 países. a bandeira dos jogos olímpicos representa a união dos povos e raças, com seus cinco anéis entrelaçados representando cada continente e suas cores. além disso, a paz, a amizade e o bom relacionamento entre os povos, são os princípios dos jogos olímpicos (site sua pesquisa). a copa do mundo de futebol surgiu a partir do torneio olímpico de futebol organizado pela fédération internationale de football association fifa. aquele evento teve sua primeira edição no uruguai no ano de 1930. naquela época, a sede foi escolhida pelo fato da seleção uruguaia ser considerada a melhor, tendo vencido dois torneios olímpicos seguidos. hoje em dia a escolha do país sede envolve, principalmente, questões de interesse políticos e econômicos. mas um dos fatos mais relevantes a ser considerado, é a popularidade do futebol e a união que a copa promove já que em 2006, segundo o secretário-geral das nações unidas, na época kofi annan, a fifa reunia mais de 200 países, enquanto a onu possuía 191 membros (rondinelli, 2010). após a decisão da sede para copa do mundo de 2006, na alemanha, a fifa decidiu iniciar uma espécie de rodízio entre os continentes que receberão os jogos. para copa de 2010 o continente seria a áfrica e para 2014 o país deveria pertencer à américa do sul. além disso, como requisitos, a fifa exige que todos os estádios tenham condições de abrigar com conforto os espectadores e o país sede deve possuir estrutura suficiente para suportar toda a logística deste grande evento esportivo (revista veja digital, 2007). com base nos requisitos definidos pela fifa para 2014, o brasil foi escolhido, por indicar condições governamentais, físicas e estruturais, para sediar a copa do mundo fifa de futebol. as cidades que foram escolhidas para sediar esta copa de 2014 foram: rio de janeiro (rj), são paulo (sp), belo horizonte (mg), porto alegre (rs), brasília (df), cuiabá (mt), curitiba (pr), fortaleza (ce), manaus (am), natal (rn), recife (pe) e salvador (ba) (revista veja digital, 2009). com a crescente evolução das questões ambientais no planeta, surgiu a necessidade de incluir no planejamento dos grandes eventos esportivos, a preocupação com as questões socioambientais. como forma de facilitar o planejamento e implementação das ações contidas nos planos de ação dos jogos olímpicos e das copas do mundo (desde a construção dos estádios até a realização dos jogos) faz-se a utilização de sistemas de gestão ambiental – sga. um sistema de gestão, segundo mello (2009), é um modelo pelo qual uma empresa ou organização desenvolve com objetivo de facilitar seu gerenciamento. quando falamos de sistemas de gestão ambiental, então, fazemos referência a métodos operacionais de gerenciamento voltado para área de meio ambiente, com objetivos que margeiam desde a melhoria da realização das atividades de determinado empreendimento até a busca da melhoria de imagem em sua marca. a importância da implementação de sistemas de gestão ambiental – sga, vem crescendo com o passar do tempo. as legislações ambientais cada vez mais rigorosas e a própria pressão por parte dos consumidores, em decorrência das inúmeras mudanças ambientais percebidas mundialmente e as consequências que as atividades antrópicas vêm trazendo no quesito de impactos e alterações da qualidade ambiental, implicam quase que na obrigação de uma adoção de uma política ambiental. esta será posta em prática através de um sga, para alcançar as metas normativas e a satisfação da população atingida pelos passivos ambientais gerados. no entanto, não se pode apenas anunciar que se possui uma preocupação com o meio ambiente no decorrer de todo processo de uma empresa (relatando ações e políticas ambientais do sga e sistemas de produção implementados pelo empreendimento), deve existir uma forma de dar credibilidade às informações que que são passadas aos clientes. por isso, a criação das certificações ambientais, para comprovar a eficiência do sga aplicado no decorrer das atividades desenvolvidas. normas como iso 14001/2004 e a leed/2009 são exemplos de certificações que garantem a qualidade da gestão ambiental nos processos e operações desenvolvidas por determinado empreendimento. a iso (organização internacional para padronização) criou a iso 14001/1996 baseada no conceito de melhoria contínua através do pdca (plan, do, check, act), figura 1, que consiste em planejar as atividades, realizá-las, analisar sua eficiência e promover a melhoria destes procedimentos (mello, 2009). no brasil, a abnt (associação brasileira de normas técnicas), é a representante da iso (abnt, 2011). a leed é uma certificação criada pela u.s. green building council, reunindo mais de 18.000 membros especialistas em diversas áreas os quais sintetizaram uma lista de requisitos a serem adequados para a garantia de uma eficiente gestão ambiental. no anexo 1 encontram-se os itens verificados no revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 46 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 checklist da norma, bem como o valor atribuído a cada um deles. a certificação varia de acordo com a pontuação alcançada na avaliação: de 40 a 49 pontos ganha certificação; de 50 a 59 pontos alcança a certificação a nível silver; de 60 a 79 pontos nível gold; e acima de 80 pontos nível platinum. no brasil, a responsável pela avaliação é a representante green building council do brasil (usgbs, 2009). a cidade de brasília receberá alguns dos jogos a serem disputados no torneio que serão decididos por meio de sorteio. no figura 1: pdca figura 2: projeto do estádio nacional de brasília. revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 47 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 entanto, já foi definido que o terceiro jogo da seleção brasileira e o jogo de disputa do terceiro colocado ocorrerão nesta cidade. para isso, o governo do distrito federal está construindo o estádio nacional de brasília1 (figura 2) que terá a capacidade de 71.500 espectadores e seu projeto busca o título de estádio mais sustentável do mundo, já que pretende ser o primeiro a possuir o grau máximo de certificação ambiental: leed platinum. (gdf, 2011) o antigo estádio mané garrincha, hoje estádio nacional de brasília está em processo de construção pelo consórcio brasília 2014, que é formado pelas empresas: andrade & gutierrez e via engenharia. com o objetivo de alcançar o maior grau de sustentabilidade socioambiental, este consórcio optou pela certificação leed platinum por ser considerado o mais alto nível deste tipo de certificação, que está relacionada à construção civil. o objetivo deste estudo é fazer uma análise e comparação dos estádios das cidades e países sede dos jogos olímpicos e das copas do mundo no período de 2006 a 2014. alguns aspectos relevantes para análise com o advento da preocupação com as questões ambientais, alguns aspectos estão sendo levados em consideração como tendências para as novas construções civis e como requisitos a cumprir para ser sede de grandes eventos esportivos como a copa do mundo e os jogos olímpicos. arquitetura: segundo ribeiro (2008), o design dos 1 o projeto da copa verde e o estádio nacional de brasília (ecoarena platinum) são da idealização de ian mckee, leed ap e o arquiteto vicente de castro mello (neto do arquiteto que projetou o antigo estádio mané garrincha). estádios, para o século xxi, deve representar uma estrutura dinâmica, plástica, fluida e orgânica, que passe a imagem de não ser apenas um estádio, mas um local de comprometimento ambiental e ecológico. a tendência dos novos estádios é utilizar uma estrutura que aproveite de forma mais eficiente a iluminação natural e favoreça a circulação do ar o que permite a redução de gastos com energia por utilização de luzes e sistemas de arcondicionado (jordão, 2010). recursos hídricos: segundo moreira (2010), a tendência para os novos estádios compreende sistemas de coleta de água proveniente da chuva para posterior reutilização na gestão do estádio. jordão (2010) evidencia que é recomendada a utilização de pisos permeáveis nos estádios, possibilitando a captação de água da chuva para reaproveitamento e infiltração natural pelo solo. resíduos sólidos: seguindo as tendências de busca pela sustentabilidade ambiental, as construtoras devem dar preferência pela utilização de materiais reciclados ou reutilizados (moreira, 2010). segundo jordão (2010), os estádios devem utilizar materiais reciclados e reutilizados, além de reciclar os resíduos gerados durante os jogos, possibilitando a redução da quantidade de resíduos sólidos destinados e redução nos gastos com este procedimento. iluminação: segundo barbosa (2011), a fifa exige como requisito para um país sediar a copa do mundo a utilização de energia de fontes renováveis nos estádios do jogos. octaviano (2010) cita que o conceito de sustentabilidade adentra no mercado da construção civil que deve utilizar materiais que gerem o menor impacto possível e ofereçam contribuição a redução de energia. afirmando ainda mais este conceito, moreira (2010) afirma que nos momentos em que não se possa mais utilizar a luz natural, deve-se dar preferência à utilização do led, por consumir menos energia. ainda diz que a energia deverá vir, de preferência, por células fotovoltaicas ou produção eólica. transporte: jordão (2010) relata a importância da eficiência do transporte público e a adoção de meios de transporte “limpos” que darão acesso aos estádios dos grandes eventos esportivos. moreira (2010) também evidencia a importância da localização dos estádios para que facilite o acesso dos espectadores e possuir locais para guardar bicicletas, incentivando a utilização destas. método este estudo visa fazer uma análise e comparação do processo de implementação do sga dos estádios sede dos jogos olímpicos e das copas do mundo no período de 2006 a 2014: copa do mundo fifa da alemanha (2006): olympiastadium (berlim), rheinenergiestadion (colônia), signal iduna park (dortmund), commerzbank-arena (frankfurt), veltins-arena (gelsenkirshen), aol arena (hamburgo), awd-arena (hanôver), fritz-walter-stadion (kaiserslautern), zentralstadion (leipzig), allianz arena (munique), e@sycredit-stadion (nuremberg) e gottlieb-daimler-stadion (stutgartt); parque olímpico dos jogos olímpicos de pequim (2008); parque olímpico dos jogos olímpicos de londres (2012); e copa do mundo fifa do brasil, estádio nacional de brasília (2014). os dados coletados para este estudo foram provenientes de levantamento bibliográfico, internet e da companhia urbanizadora da nova capital do brasil – novacap, que é o principal órgão executor de obras do governo do distrito federal, responsável por todas as etapas do projeto, que viabilizou revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 48 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 visitas de campo e comunicação verbal com os responsáveis pela construção do estádio. os dados foram classificados e analisados segundo as ações de planejamento e gestão dos estádios em cada país e cidade sede dos eventos, copa do mundo fifa de futebol e jogos olímpicos no período de 2006 a 2014 compreendendo a copa do mundo fifa da alemanha (2006), jogos olímpicos de pequim (2008), jogos olímpicos de londres (2012) e copa do mundo fifa do brasil (2014). resultados os resultados obtidos das análises bibliográficas dos estudos referente ao planejamento e gestão dos estádios da copa do mundo fifa da alemanha (2006): olympiastadium (berlim), rheinenergiestadion (colônia), signal iduna park (dortmund), commerzbank-arena (frankfurt), veltins-arena (gelsenkirshen), aol arena (hamburgo), awd-arena (hanôver), fritz-walter-stadion (kaiserslautern), zentralstadion (leipzig), allianz arena (munique), e@sycredit-stadion (nuremberg) e gottlieb-daimler-stadion (stutgartt); parque olímpico dos jogos olímpicos de pequim (2008); parque olímpico dos jogos olímpicos de londres (2012); e copa do mundo fifa do brasil, estádio nacional de brasília (2014) foram: brasília brasília, localizada no planalto central do brasil e tombada como patrimônio histórico da humanidade pela unesco, foi inaugurada no dia 21 de abril de 1960 e planejada pelo arquiteto lúcio costa para ser a capital da república federativa do brasil visando ter 500 mil habitantes. no entanto, de acordo com os dados provenientes do censo 2010 do instituto brasileiro de geografia estatística (ibge, 2011) a população do distrito federal compreende aproximadamente 2.570.160 milhões de habitantes. e hoje a jovem capital é uma das cidades sede da copa do mundo de 2014. desde o início da implementação do projeto do estádio nacional de brasília, mostrou-se a preocupação com as questões ambientais. o antigo estádio mané garrincha foi demolido para dar lugar ao novo estádio nacional de brasília. todo o resíduo produzido com a demolição foi reutilizado em outros locais inclusive na própria construção da nova “ecoarena” (gbc brasil, 2011). como algumas das ações implantadas pela novacap, na destinação destes resíduos, pode-se citar: • o entulho (cimento e concreto) da demolição do antigo estádio mané garrincha foi encaminhado para produção de brita e reutilizado em outras áreas de brasília; • o material ferroso foi encaminhado a uma cooperativa de reciclagem do distrito federal, a capital reciclagens; • a areia e o cascalho presentes embaixo do gramado estão sendo usados na construção do novo estádio; • as cadeiras retiradas estão sendo usadas no estádio serejão em taguatinga; • as redes dos gols estão sendo utilizadas no estádio bezerrão no gama; • o gramado está sendo cultivado no viveiro da novacap para reutilização nos canteiros e paisagismos da capital federal. para alcançar a certificação leed platinum, o estádio nacional de brasília deverá atingir, pelo menos, 80 pontos dos possíveis 110 analisados pela certificadora (vide figura 3: congresso nacional de brasília revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 49 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 anexo i). esses pontos estão distribuídos em sete aspectos constantes na tabela 1, abaixo. como pode-se observar na tabela, também, a expectativa do órgão distrital é atingir 87 pontos, o que permitiria ganhar o selo verde, se tornando o estádio mais sustentável do mundo (novacap, 2011). cada aspecto de análise é dividido em vários itens de verificação que representam as questões de interesse ambiental que devem ser observadas, minimizadas e mitigadas pelo empreendimento. para atender a esses quesitos, serão aplicados inúmeros projetos ambientalmente sustentáveis contribuindo para melhoria da qualidade ambiental e redução de gastos na administração da arena desportiva (todas as informações foram adquiridas através dos responsáveis técnicos da novacap): recursos hídricos • banheiros com sistemas eficientes de baixo consumo de água e mictórios que não utilizam água; • coleta, tratamento e reaproveitamento da água da chuva que será utilizada para suprir toda a demanda do estádio; • baixa utilização de água para irrigação; • instalação de pisos porosos em torno do estádio para captação da água da chuva. resíduos sólidos • reciclagem e reutilização de todos os resíduos gerados na demolição do antigo estádio mané garrincha e construção do novo estádio nacional de brasília; • reciclagem de todo resíduo gerado durante os jogos. energia • utilização de ventilação natural com estudo bioclimático da região; • sistema de ar-condicionado eficiente com controle de co2 • iluminação mais eficiente e econômica utilizando led; • células fotovoltaicas capazes de ultrapassar a demanda do estádio quando ocioso e suprir 50% da necessidade de energia durante os jogos; transporte • melhoria na infraestrutura do transporte público; • criação de ciclovias em toda a cidade chegando ao estádio; • proximidade ao setor hoteleiro da cidade permitindo deslocamento a pé ao estádio; • implantação de veículo leve sobre trilhos ligando o aeroporto de brasília a um dos terminais rodoviários desta; materiais • utilização de materiais reciclados e reutilização de materiais durante a construção; • utilização de materiais de baixa emissão e qualidade ambiental comprovada; • exigência de certificação para as madeiras utilizadas nas dependências do estádio; mudanças climáticas / qualidade do ar: • limpeza das vias que circundam a construção do estádio reduzindo os sólidos em suspensão; • lavagem das rodas dos caminhões, com água reutilizada; tabela 1: plano para atendimento aos requisitos da leed (novacap, 2011) plano pré-requisito pontos possíveis aplicáveis espaço sustentável 1 26 26 eficiência do uso da água 1 10 8 energia e atmosfera 3 35 35 materiais e recursos 1 14 7 qualidade ambiental interna 2 15 11 inovação e processos 0 6 6 créditos regionais 0 4 0 total 8 110 87 revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 50 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 • membrana antiaderente como cobertura do estádio que reflete calor e “retira” nox da atmosfera; biodiversidade e qualidade ambiental • certificação leed platinum; • horticultura para suprir a demanda do restaurante da construção; • 230.000 m² de área verde com espécies nativas, reduzindo a necessidade de irrigação; • zona de infiltração natural da água da chuva; • pisos que não absorvem calor e cobertura refletiva para reduzir os fenômenos de ilhas de calor; • compensação ambiental da vegetação retirada para a construção do estádio, por meio de plantio de espécies em área de reflorestamento. londres capital e cidade mais importante da inglaterra, berço da revolução industrial, possui atualmente cerca de 11 milhões de habitantes. em 2012 londres sediará os jogos olímpicos e está fazendo muitos investimentos para garantir um evento com qualidades estruturais e ambientais. ao olhar as ações adotadas pelo comitê olímpico de londres nota-se que as medidas cercaram as áreas relacionadas às mudanças climáticas, o desperdício, biodiversidade e qualidade de vida. londres, após os jogos anteriores, pequim 2008, quis dar prosseguimento à era dos eventos verdes e investiu em diversas tecnologias e programas para fazer das olimpíadas de 2012 um evento sustentável. dentre as ações presentes no projeto do parque olímpico, são citadas (todas as informações foram adquiridas no portal da internet dos jogos olímpicos de londres 2012, locog, 2009): mudanças climáticas: • reduzir até 50% nas emissões de carbono nas construções do parque olímpico até 2013; • atingir 20% de utilização de energias renováveis após os jogos olímpicos; • construir uma usina eólica de 2 megawatts capaz de suprir 1000 casas; • seguir o código de casas sustentáveis (certificação inglesa que avalia a redução da emissão de carbono nas construções civis) nível 4 na vila olímpica, correspondente a redução de 44% nas emissões de carbono; • instalação de 75 painéis de energia solar. recursos hídricos: • reduzir, de acordo com o código de casas sustentáveis nível 4, em 40% o consumo de água potável nas instalações; • alcançar a redução do consumo de água potável utilizando instalações mais eficientes inclusive nos vasos sanitários; • instalar uma grande rede de água não-potável ao longo do parque olímpico fazendo a reutilização desta nos banheiros, irrigação e nos processos de geração de energia; • nas etapas de construção dos estádios alguns processos utilizaram água proveniente da chuva e escoamento superficial. figura 4: tower bridge, londres revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 51 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 resíduos sólidos • reutilizar e reciclar 90% dos resíduos gerados na demolição e construção do parque olímpico; materiais • 100% da madeira utilizada será aprovada e certificada pela “central point of expertise on timber (cpet)”; • 20% dos materiais (quantidade) e 25% dos agregados (peso) das obras são reciclados ou reutilizados; • será utilizado o “green guide” para identificar os impactos causados pelo extrativismo dos materiais utilizados; • meta de transportar 50% dos materiais por meios aquaviários e ferroviários. transporte e mobilidade • meta para atender 100% dos espectadores visando o acesso ao parque olímpico por meio de transporte público, bicicleta ou a pé; • construção de nova linha férrea reduzindo em 44% as emissões de carbono atingindo o nível excelente da avaliação do “ceequal” (assessment and awards scheme for improving sustainability in civil engineering, landscaping and the public realm, and celebrates the achievement of high environmental and social performance.); • construção de nova estação que será utilizada pela grande maioria do leste de londres durante e após os jogos; • investimento de mais de £ 10 milhões em passarelas e ciclovias. biodiversidade e qualidade ambiental • criar 45 hectares de novos habitats. impactos ambientais • a empreiteira seguirá o “considerate constructors scheme” atingindo um valor mínimo de 4 pontos na avaliação; • atingir após os jogos o nível excelente na certificação do “bre evironmental assessment method (breeam)”; • as construções e infraestruturas foram projetas para suportar eventos extremos como enchentes ocorridas em 1 a cada 100 anos e o aumento do nível do mar. pequim a capital da china possui população de cerca de 12 milhões de pessoas. por estar em um rápido processo de desenvolvimento econômico, pequim passava por sérios problemas de poluição atmosférica. para que fosse possível a realização dos jogos olímpicos de 2008, a cidade investiu em tecnologias e políticas públicas para melhorar a qualidade do ar. o planejamento das ações para os jogos olímpicos de pequim focou a redução da poluição atmosférica, implantando não só as ações aqui citadas, mas modificando todo o panorama o qual se encontrava a capital chinesa. projetos públicos que contam, dentre várias ações, com o aumento do rigor na fiscalização, implantando metas utilizadas pelo padrão europeu de emissões dos veículos, foi uma das formas de tornar melhor a qualidade do ar (unep, 2007). abaixo estão citadas as medidas contidas no projeto para os jogos olímpicos de pequim em 2008 (todas as informações foram adquiridas na página do programa ambiental das nações unidas): figura 5: cidade de pequim revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 52 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 energia • aproveitamento da energia natural; • utilização de bombas de calor no sistema de ar condicionado; • aproveitamento das fontes geotermais para aquecimento; • utilização de células fotovoltaicas para iluminação das vias de acesso e aquecimento de água. recursos hídricos • controle de fluxo e pressão de água nos banheiros; • manejo da irrigação; • coleta e reuso da água de chuva, principalmente para irrigação. resíduos sólidos • 100% dos resíduos são tratados e destinados e 88,7% são reciclados; • centralização da responsabilidade por cada administrador de estádio; • utilização do programa aplicado na copa do mundo fifa da alemanha em 2006, com a utilização de copos retornáveis. materiais • utilização de um composto formado por plástico e madeira para reduzir a quantidade de madeira utilizada nas construções. transporte • melhoria na infraestrutura do transporte público; • redução das emissões dos veículos com a disponibilização de bicicletas, veículos elétricos e movidos a gás natural na área do parque olímpico. proteção à camada de ozônio • utilização de químicos que reduzam a quantidade de ozônio; • não utilização de cfc’s e hcfc’s nos sistemas de refrigeração; • mudança dos extintores de incêndio. qualidade ambiental das construções • todos os estádios passarão por processo de certificação da iso14001/2004; • programas de prevenção e redução da poluição sonora durante as obras do parque olímpico; • controle de materiais particulados em suspensão. alemanha um dos mais importantes países da europa, está entre as principais economias do planeta. com uma população atual de cerca de 82 milhões de habitantes, este país foi protagonista da maior guerra ocorrida no mundo moderno. em 2006, a alemanha sediou a copa do mundo fifa de futebol e optou por fazer um único planejamento para todas as sedes. o projeto da alemanha para copa do mundo de 2006 foca na melhoria geral da qualidade ambiental, com projetos em ações inovadoras, para a época, buscando tornar o evento menos impactante. como ações aplicadas para a copa do mundo fifa da alemanha em 2006, podemos citar (todas as informações foram retiradas do portal do instituto de pesquisas e consultoria oeko. hochfeld; stahl, 2003): água • redução de consumo de água potável em 20%; • reaproveitamento de água da chuva e aplicação de sistemas mais eficientes nos banheiros; figura 6: portão de brandemburgo, berlim revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 53 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 • em alguns estádios, instalação de áreas de infiltração natural da água da chuva. clima e energia • meta de neutralizar os efeitos climáticos causados pelo evento com a aplicação de 1 projeto na índia e 2 projetos na áfrica do sul; • utilização de sistemas de energia eficientes nos 12 estádios; • gestão otimizada da iluminação e produção eficiente de energia; • meta de redução no consumo de energia de 20%; • instalação de células fotovoltaicas e produção de energia hidrelétrica ambientalmente certificada. resíduos sólidos • redução de 20% na produção de resíduos; • utilização de copos retornáveis e alimentos sem embalagens excessivas; • a madeira utilizada na construção do “international broadcasting centre”, em munique, será usada para construir 60 casas; • implantação de programas de coleta seletiva. transporte • fazer com que 50% dos espectadores utilizem meios de transporte coletivo para se deslocar aos locais dos jogos; • integração eficiente do transporte público; • programas públicos de incentivo para utilização do transporte público. • biodiversidade / qualidade ambiental • certificação oeko2. 2 o instituto oeko é uma organização não-governamental discussão ao fazer uma análise dos estádios sede da copa do mundo fifa da alemanha (2006): olympiastadium (berlim), rheinenergiestadion (colônia), signal iduna park (dortmund), commerzbank-arena (frankfurt), veltins-arena (gelsenkirshen), aol arena (hamburgo), awd-arena (hanôver), fritz-walter-stadion (kaiserslautern), zentralstadion (leipzig), allianz arena (munique), e@sycredit-stadion (nuremberg) e gottlieb-daimler-stadion (stutgartt); parque olímpico dos jogos olímpicos de pequim (2008); parque olímpico dos jogos olímpicos de londres (2012); e copa do mundo fifa do brasil, estádio nacional de brasília (2014); levando em consideração cada item citado nos resultados obtidos relacionados a cada tema, pode-se notar que londres, alemanha e brasília deram ênfase aos aspectos gerais de qualidade ambiental, investindo em melhorias em todos os quesitos, diferentemente de pequim que apesar de fazer investimento nas diversas áreas, focou seu projeto na melhoria da qualidade do ar não só no parque olímpico como em programas por toda a cidade. no aspecto arquitetura, ribeiro (2008) observou que um estádio é um local de comprometimento ambiental e ecológico. de acordo com este princípio, foi notado que todos buscaram adequar o design dos seus estádios às tendências e exigências ambientais. os destaques neste aspecto vão, principalmente para o centro aquático de pequim que utiliza de materiais transparentes para aproveitar ao máximo a iluminação natural e para brasília que além de adequar seu projeto às alemã que trabalha com pesquisas e consultorias analisando questões relacionadas ao desenvolvimento sustentável. condições bioclimáticas da região, permitindo circulação de ar suficiente para evitar a utilização de ar-condicionado, cumpriu as exigências arquitetônicas por se tratar de patrimônio histórico da humanidade. não se pode deixar de ressaltar que londres preocupou-se em manter um design fluido e coerente ao local onde se encontra o parque olímpico. segundo barbosa (2011), jordão (2010) o conceito para sediar um grande evento esportivo necessita conter ações acerca da eficiência de utilização da água e da luz, os quais todos os projetos das cidades e país sede atenderam essas exigências internacionais de captação e reutilização de água da chuva e utilização de fontes renováveis de energia. salienta-se o projeto do estádio nacional de brasília que pretende suprir todo o abastecimento de água do estádio através do reaproveitamento e a autossuficiência em energia. os resíduos sólidos também foram focados nos projetos das cidades e países sede, sendo que todos preveem a reciclagem dos resíduos gerados durante os jogos o que também observado por jordão (2010). além disso, com a exceção da alemanha, pequim, londres e brasília englobam a utilização de materiais ecológicos, sendo que londres e brasília exigem a certificação da qualidade ambiental da origem da matéria-prima conforme indicou moreira (2010). transporte também foi um dos temas amplamente considerados por todos os projetos. neste quesito todas as cidades e países sede implementaram melhoras na infraestrutura da transporte público, políticas públicas e incentivo aos espectadores para buscarem o deslocamento por meio de transporte coletivo e meios limpos como bicicletas, por exemplo, estes aspectos também foram notados por jordão (2010), moreira (2010). revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 54 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 tabela 2 – recursos hídricos brasília londres pequim alemanha banheiros com sistemas eficientes de baixo consumo de água e mictórios que não utilizam água reduzir, de acordo com o código de casas sustentáveis nível 4, em 40% o consumo de água potável nas instalações; controle de fluxo e pressão de água nos banheiros; redução de consumo de água potável em 20%; coleta, tratamento e reaproveitamento da água da chuva que será utilizada para suprir toda a demanda do estádio alcançar a redução do consumo de água potável utilizando instalações mais eficientes inclusive nos vasos sanitários; manejo da irrigação; reaproveitamento de água da chuva e aplicação de sistemas mais eficientes nos banheiros; baixa utilização de água para irrigação instalar uma grande rede de água nãopotável ao longo do parque olímpico fazendo a reutilização desta nos banheiros, irrigação e nos processos de geração de energia; coleta e reuso da água de chuva, principalmente para irrigação. em alguns estádios, instalação de áreas de infiltração natural da água da chuva. instalação de pisos porosos em torno do estádio para captação da água da chuva nas etapas de construção dos estádios alguns processos utilizaram água proveniente da chuva e escoamento superficial. tabela 3 – recursos sólidos brasília londres pequim alemanha reciclagem e reutilização de todos os resíduos gerados na demolição do antigo estádio mané garrincha e construção do novo estádio nacional de brasília reutilizar e reciclar 90% dos resíduos gerados na demolição e construção do parque olímpico; 100% dos resíduos são tratados e destinados e 88,7% são reciclados; redução de 20% na produção de resíduos; reciclagem de todo resíduo gerado durante os jogos centralização da responsabilidade por cada administrador de estádio; utilização de copos retornáveis e alimentos sem embalagens excessivas; utilização do programa aplicado na copa do mundo fifa da alemanha em 2006, com a utilização de copos retornáveis. a madeira utilizada na construção do “international broadcasting centre”, em munique, será usada para construir 60 casas; implantação de programas de coleta seletiva. revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 55 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 nas tabelas são dispostas tabelas sintetizando os resultados obtidos, bem como os aspectos relevantes em cada um dos quesitos analisados. o tema recursos hídricos foi evidenciado uma constante preocupação por todas as cidades e países sede, na busca de soluções para mitigar o uso desses recursos. no tema resíduos sólidos foi uma constante preocupação por todas as cidades e países sede a reutilização e reciclagem dos tabela 4 – energia brasília londres pequim alemanha utilização de ventilação natural com estudo bioclimático da região atingir 20% de utilização de energias renováveis após os jogos olímpicos; aproveitamento da energia natural; utilização de sistemas de energia eficientes nos 12 estádios; sistema de arcondicionado eficiente com controle de co2 construir uma usina eólica de 2 megawatts capaz de suprir 1000 casas; utilização de bombas de calor no sistema de ar condicionado; gestão otimizada da iluminação e produção eficiente de energia; iluminação mais eficiente e econômica utilizando led instalação de 75 painéis de energia solar. aproveitamento das fontes geotermais para aquecimento; meta de redução no consumo de energia de 20%; células fotovoltaicas capazes de ultrapassar a demanda do estádio quando ocioso e suprir 50% da necessidade de energia durante os jogos utilização de células fotovoltaicas para iluminação das vias de acesso e aquecimento de água. instalação de células fotovoltaicas e produção de energia hidrelétrica ambientalmente certificada. tabela 5 transportes brasília londres pequim alemanha melhoria na infraestrutura do transporte público; meta para atender 100% dos espectadores visando o acesso ao parque olímpico por meio de transporte público, bicicleta ou a pé; melhoria na infraestrutura do transporte público; fazer com que 50% dos espectadores utilizem meios de transporte coletivo para se deslocar aos locais dos jogos; criação de ciclovias em toda a cidade chegando ao estádio construção de nova linha férrea reduzindo em 44% as emissões de carbono atingindo o nível excelente da avaliação do “ceequal”; redução das emissões dos veículos com a disponibilização de bicicletas, veículos elétricos e movidos a gás natural na área do parque olímpico. integração eficiente do transporte público; proximidade ao setor hoteleiro da cidade permitindo deslocamento a pé ao estádio construção de nova estação que será utilizada pela grande maioria do leste de londres durante e após os jogos; programas públicos de incentivo para utilização do transporte público. implantação de veículo leve sobre trilhos ligando o aeroporto de brasília a um dos terminais rodoviários desta. investimento de mais de £ 10 milhões em passarelas e ciclovias. revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 56 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 resíduos, porém pequim e alemanha indicaram projetos mais robustos. o tema energia é um indicador de desenvolvimento econômico das nações. portanto, projetos viabilizando a otimização e substituição por fontes renováveis, bem como a redução de impactos socioambientais advindos desta fonte, foi intensamente adotado por todas. vale ressaltar que o estádio nacional de brasília pretende a autossuficiência por meio de recursos naturais renováveis. o tema transporte todas as cidades e países sede buscaram soluções factíveis com a modernidade e atuais exigências tabela 6 materiais brasília londres pequim alemanha utilização de materiais reciclados e reutilização de materiais durante a construção; 100% da madeira utilizada será aprovada e certificada pela “central point of expertise on timber (cpet)”; utilização de um composto formado por plástico e madeira para reduzir a quantidade de madeira utilizada nas construções. utilização de materiais de baixa emissão e qualidade ambiental comprovada; 20% dos materiais (quantidade) e 25% dos agregados (peso) das obras são reciclados ou reutilizados; exigência de certificação para as madeiras utilizadas nas dependências do estádio será utilizado o “green guide” para identificar os impactos causados pelo extrativismo dos materiais utilizados; a certificação leed exige que as matériasprimas sejam provenientes de um raio de até 800km do local da construção. meta de transportar 50% dos materiais por meios aquaviários e ferroviários. tabela 7 mudanças climáticas / qualidade do ar brasília londres pequim alemanha limpeza das vias que circundam a construção do estádio reduzindo os sólidos em suspensão; reduzir até 50% nas emissões de carbono nas construções do parque olímpico até 2013; utilização de químicos que reduzam a quantidade de ozônio; meta de neutralizar os efeitos climáticos causados pelo evento com a aplicação de 1 projeto na índia e 2 projetos na áfrica do sul; lavagem das rodas dos caminhões, com água reutilizada; seguir o código de casas sustentáveis nível 4 na vila olímpica, correspondente a redução de 44% nas emissões de carbono; não utilização de cfc’s e hcfc’s nos sistemas de refrigeração e mudança dos extintores de incêndio; membrana antiaderente como cobertura do estádio que reflete calor e “retira” nox da atmosfera; controle de materiais particulados em suspensão. revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 57 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 internacionais otimizando a parceria entre eficiência no transporte público e meios de transporte considerados limpos a exemplo de bicicletas, entre outros, visando a qualidade do ar reduzindo os índices de doenças respiratórias e cardiovasculares. no tema materiais observou-se a evolução dos projetos planejados pelas sedes. considerando que esses materiais eram oriundos de fontes não sustentáveis. as soluções apontadas pelas sedes de brasília e londres evidenciaram inovações tecnológicas com suas respectivas certificações de qualidade ambiental. o tema mudança climática / qualidade do ar foi amplamente enfatizado pela cidade sede de brasília implementando inovações tecnológicas em seu projeto arquitetônico viabilizando reais soluções no consumo de energia, água, com um planejamento interno adaptado ao bioclima da cidade. apesar de existir por todas cidades e país sede quanto a redução de emissões de poluentes e implementação dos protocolos internacionais. no tema biodiversidade / qualidade ambiental notou-se a implementação das certificações ambientais em todas as cidades e países sede estudados. contudo, brasília, mais uma vez, inova com projetos arquitetônicos que, além de arrojados, as suas instalações visam soluções compatíveis com a atual demanda internacional de redução e reutilização dos recursos naturais. outro aspecto importante a ser comentado é a questão da utilização de organizações certificadoras para a consolidação da qualidade ambiental de cada estádio. londres buscou certificar as fontes de matéria-prima e a utilização de empreiteira certificada; a alemanha teve seu projeto tabela 8 biodiversidade e qualidade ambiental brasília londres pequim alemanha certificação leed platinum; criar 45 hectares de novos habitats. todos os estádios passarão por processo de certificação da iso14001/2004; certificação oeko. horticultura para suprir a demanda do restaurante da construção; a empreiteira seguirá o “considerate constructors scheme” atingindo um valor mínimo de 4 pontos na avaliação; programas de prevenção e redução da poluição sonora durante as obras do parque olímpico; 230.000 m² de área verde com espécies nativas, reduzindo a necessidade de irrigação; atingir após os jogos o nível excelente na certificação do “bre evironmental assessment method (breeam)”; zona de infiltração natural da água da chuva; as construções e infraestruturas foram projetas para suportar eventos extremos como enchentes ocorridas em 1 a cada 100 anos e o aumento do nível do mar. pisos que não absorvem calor e cobertura refletiva para reduzir os fenômenos de ilhas de calor; compensação ambiental da vegetação retirada para a construção do estádio. revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 58 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 avaliado por um órgão certificador alemão (oeko) para assegurar a qualidade de seus estádios; pequim utilizou a certificação da iso 14001/2004 a qual possui reconhecimento internacional; brasília, por sua vez busca a certificação leed a nível platinum. conclusões e recomendações os resultados provenientes deste estudo indicam evidencias no processo de evolução nos empreendimentos de construções civis dos grandes eventos esportivos. devemos compreender que os dados constantes no estudo são de planejamento das ações de projeto, portanto é necessário realizar outras pesquisas após a operação dos estádios e analisar os resultados alcançados em cada empreendimento. isto permitirá avaliar o atendimento dos objetivos pretendidos por cada empreendimento e a efetiva implementação de cada ação. analisando apenas as ações contidas nos projetos de todas as sedes, observa-se o incremento da variável ambiental com soluções de cunho tecnológico, educativo seguido de conscientização/sensibilização social para atender as demandas crescentes dos espectadores, atletas e sociedade civil para um mundo mais justo e economicamente sustentável. o sistema de gestão ambiental deve ser entendido aqui como as diretrizes e as atividades administrativas e operacionais interrelacionadas, tais como, planejamento, direção, controle, alocação de recursos e outras realizadas visando obter efeitos positivos sobre o meio ambiente, quer reduzindo ou eliminando os danos ou problemas causados pelas ações antrópicas, quer evitando que eles surjam. os conceitos de certificação adotados pelas cidades sedes pretendem transmitir uma mensagem a terceiros sobre certas características positivas desses produtos, entidades ou sistemas. é uma garantia escrita dada por uma entidade independente que comprova que estes produtos, entidades ou sistemas estão conforme as exigências definidas segundo normas ou especificações técnicas. os empreendedores da construção civil dos estádios das cidades sedes ao solicitarem a certificação ambiental indicam a necessidade de estabelecer um processo contínuo de gerenciamento de seus impactos sobre o meio ambiente, podendo ter resultados efetivos na melhoria do desempenho ambiental das empresas “estádios” e constituir-se em valioso instrumento para consolidação da corresponsabilidade envolvendo as empresas e os órgãos de controle ambiental. o processo de certificação motiva os funcionários para mudança de atitudes que se refletem no desenvolvimento de medidas preventivas. um dos fatores mais importantes ao se dispor a fazer um evento e dar prosseguimento às melhoras evidenciadas nos precursores é avaliar e analisar os erros e acertos cometidos pela organização anterior. o conceito de melhoria contínua deve estar sempre presente. os erros são corrigidos, os acertos melhorados e inovações são aplicadas para proporcionar a evolução em cada período. deve-se comemorar que a responsabilidade socioambiental é crescente e que a cada dia que passa, os países preocupam-se em servir de exemplo de consciência e respeito ambiental. deve-se encarar isso não como uma competição entre países, nem apenas como uma forma de merchandising, todos estão buscando uma melhoria na qualidade do futuro de nosso planeta. o esporte por meio de seus grandes eventos (copa do mundo de futebol e jogos olímpicos) de competição entre países, além de promover a paz, a integração e união entre os povos das mais diversas culturas, etnias e religiões, insere em sua agenda o conceito de sustentabilidade socioambiental aonde todas as nações com suas cidades sede buscam inovações tecnológicas para as equações ambientais e de inclusão social. referências associação brasileira de normas técnicas. nbr 6023: informação e documentação referências elaboração. rio de janeiro: abnt, 2000. barbosa, vanessa. 5 incríveis estádios abastecidos por energia solar. revista exame: online, 2011. disponível em: <http://exame.abril.com.br/econom ia/meio-ambiente-eenergia/noticias/5-incriveisestadios-movidos-a-energia-solar> acesso em: 10/11/2011 duplipensar. cidades-sede e estádios da copa do mundo de 2006 na alemanha. disponível em: <http://www.duplipensar.net/dossie s/copa-do-mundo-2006alemanha/cidades-sede-da-copa-daalemanha-2006.html> acesso em: 10/11/2011 gdf. governo do distrito federal. nome do documento. novacap (companhia urbanizadora da nova capital do brasil), 2011. green building council. estádio nacional de brasília quer ser o mais http://exame.abril.com.br/economia/meio-ambiente-e-energia/noticias/5-incriveis-estadios-movidos-a-energia-solar http://exame.abril.com.br/economia/meio-ambiente-e-energia/noticias/5-incriveis-estadios-movidos-a-energia-solar http://exame.abril.com.br/economia/meio-ambiente-e-energia/noticias/5-incriveis-estadios-movidos-a-energia-solar http://exame.abril.com.br/economia/meio-ambiente-e-energia/noticias/5-incriveis-estadios-movidos-a-energia-solar http://www.duplipensar.net/dossies/copa-do-mundo-2006-alemanha/cidades-sede-da-copa-da-alemanha-2006.html http://www.duplipensar.net/dossies/copa-do-mundo-2006-alemanha/cidades-sede-da-copa-da-alemanha-2006.html http://www.duplipensar.net/dossies/copa-do-mundo-2006-alemanha/cidades-sede-da-copa-da-alemanha-2006.html http://www.duplipensar.net/dossies/copa-do-mundo-2006-alemanha/cidades-sede-da-copa-da-alemanha-2006.html revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 59 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 sustentável do mundo. disponível em: <http://gbcbrasil.org.br/?p=imprens a-detalhes&i=239> acesso em: 16/09/2011 green building council. monumento para os próximos 50 anos. disponível em: <http://gbcbrasil.org.br/?p=imprens a-detalhes&i=9> acesso em: 16/09/2011 hochfeld, c.; stahl, h. green goal –environmental goals for the 2006 fifa world cup. öko-institut e. v. 2003. instituto brasileiro de geografia e estatística – ibge. censo demográfico, 2010. jordão, priscila. até a copa do mundo ficou verde. planeta sustentável: online, 2010. disponível em: 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http://veja.abril.com.br/idade/exclusivo/perguntas_respostas/copa_do_mundo/index.shtml http://veja.abril.com.br/idade/exclusivo/perguntas_respostas/copa_do_mundo/index.shtml http://veja.abril.com.br/idade/exclusivo/perguntas_respostas/copa_do_mundo/index.shtml revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 60 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 anexo 1a revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 61 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 anexo 1b materia 5a materia 5b ictr_n4g_final.p65 revista brasileira de ciências ambientais – número 416 correlação entre a microfauna e parâmetros físicoquímicos de um sistema de lodos ativados de uma indústria de refrigerantes resumo em uma estação de tratamento de efluentes industriais (indústria de refrigerantes), localizada na cidade de curitiba – pr, foi realizado acompanhamento do processo de tratamento dos efluentes, utilizando parâmetros físico-químicos e análises empregando microscopia ótica do lodo ativado. as avaliações por microscopia foram realizadas com o uso de lâminas de preparo simples. inicialmente foram realizadas observações das características dos flocos (abundância e morfologia) e da presença de filamentosos. na seqüência uma observação mais detalhada foi realizada com o objetivo de identificar a microfauna. as análises de estrutura dos flocos basearam-se em um método rápido e prático de comparação visual, que mede a densidade relativa de bactérias filamentosas. as observações da microfauna, por sua vez, foram realizadas pela identificação das classes de organismos presentes e do agrupamento destes em graus de predominância. foi possível evidenciar os seguintes aspectos: a relação entre valores de índice volumétrico de lodo com os resultados das análises estruturais de floco; a influência de choque de carga sobre a característica microbiana do lodo e a qualidade do tratamento; os benefícios decorrentes da inoculação de lodo; a confirmação da presença, relatada pela literatura, de determinados grupos de organismos em condições operacionais específicas. palavras-chave microbiologia, lodos ativados, floculação biológica. abstract in an industrial effluents treatment station (soft drink industry), located in the city of curitiba pr, the process of effluents treatment was followed, using physical-chemical parameters and microscopic analysis of the activated sludge. the microscopic evaluations were made by using simple preparation sheets. initially the flocks’ characteristics (amount and morphology) and the filamentous presence were observed. after that, a more detailed observation was done aiming to identify the micro fauna. the analysis of the flocks’ structure were based on a fast and practical method of visual comparison that measures the relative density of filamentous bacteria. on the other hand, the observations of the micro fauna were done through the identification of the classes of present organisms and of the grouping of these in predominance degrees. it was possible to evidence the following aspects: the relation among values of sludge volumetric indices and the results of the flocks structural analysis; the influence of load shock on the microbial characteristic of the mud and, the quality of the treatment; the benefits which come from mud inoculation; the confirmation of the presence, told by the literature, of certain groups of organisms in specific operational conditions. key words microbiology, activated sludge, biological flocculation. resumen en una estación de tratamiento de efluentes industriales, localizada en la ciudad de curitiba – pr, fue realizado el acompanãmiento del proceso de tratamiento de los resíduos generados en una industria de refrescos, empleando parámetros fisicoquímicos y análisis microscópicas del lodo activado. las evaluaciones microscópicas fueron realizadas con el empleo de láminas de preparo simple. al principio fueron realizadas observaciones de las características de los flocos (abundancia y morfología) y de la presencia de filamentosos. en seguida, fue realizada una observación más detallada con el objetivo de identificar la microfauna. los análisis de estructura de los flocos fueron basados en un método rápido y práctico de comparación visual, que mide la densidad relativa de bacterias filamentosas. por su vez, las observaciones de la microfauna fueron realizadas a través de la identificación de las clases de organismos presentes y su agrupación en grados de predominancia. fue posible evidenciar los siguientes aspectos: la relación entre valores de índice volumétrico de lodo con los resultados de los análisis estructurales de floco; la influencia del impacto de sobredosis de la carga orgánica sobre la característica microbiana del lodo y, la calidad del tratamiento; los beneficios decurrentes de la inoculación de lodo; la confirmación de la presencia, relatada por la literatura, de determinados grupos de organismos en condiciones operacionales específicas. palabras llaves microbiología, lodos activados, floculación biológica. arthur rodrigo hermoso graduando em tecnologia em química ambiental pelo cefet-pr. solange ferreira graduanda em tecnologia em química ambiental pelo cefet-pr. edilsa rosa da silva doutora em ciência de alimentos pela unicamp e professora do cefet-pr. edilsa@cefetpr.br josmaria lopes de morais professora do cefet-pr e doutoranda em química pela ufpr. josmaria@cefetpr.br tratamento e disposicão final de resíduos agosto 2006 17 introdução os processos biológicos para tratamento de despejos têm como função principal criar condições de degradação dos compostos orgânicos. utilizam, para esse fim, o metabolismo de oxidação e floculação realizado por microrganismos, em condições ambientais controladas (bitton, 1999). o processo de tratamento por lodos ativados fundamenta-se na floculação da biomassa de lodo. esses flocos são formados por um consórcio de microrganismos com capacidade de utilizar os compostos químicos presentes no efluente como fonte de nutrientes e carbono (jenkins et al, 1993). os microrganismos que participam na formação dos flocos no processo de lodos ativados são: bactérias, fungos, protozoários e micrometazoários (mendonça, 2002). estrutura da comunidade, distribuição e freqüência dos organismos estão relacionadas com a fonte de inóculo, tipo de substrato fornecido e com as condições operacionais do sistema de tratamento (cutolo e rocha, 2001). os flocos dos lodos ativados são formados por dois níveis de estrutura: a micro e a macroestrutura. a microestrutura é formada pelos processos de adesão microbiana e biofloculação, enquanto a macroestrutura é constituída pelos organismos filamentosos, os quais formam uma espécie de rede dentro dos flocos sobre a qual as bactérias aderem (von sperling, 1997). portanto, os insucessos na separação do lodo ativado podem estar relacionados a problemas da micro e/ou da macroestrutura dos flocos (jenkins et al, 1993). as bactérias são os principais constituintes dos flocos biológicos, o equilíbrio entre bactérias formadoras de flocos e as filamentosas é determinante para os mesmos apresentarem estrutura compacta e robusta (mendonça, 2002). a avaliação da microbiota dos lodos ativados, realizada pela microscopia, é útil para determinar a natureza física e a abundância e tipos de organismos filamentosos presentes. esse tipo de observação também pode trazer informações a respeito da presença/ ausência de microrganismos considerados como indicadores de qualidade de sistemas de lodos ativados (vazollér, 1989). os organismos presentes em um sistema de tratamento biológico (lodos ativados) são extremamente sensíveis às modificações no processo, alternando-se no sistema em resposta às mudanças das condições biológicas, físico-químicas e ambientais (bento et al, 2002; mendonça, 2002). recentemente, estudos têm demonstrado que o acompanhamento pela microscopia óptica das condições do lodo ativado melhora significativamente o controle do processo biológico (silva e dar-rin, 2002; mendonça, 2002; costa et al, 2003). segundo vazollér (1989), a realização regular de análises microscópicas de um lodo biológico serve para indicar ao operador as diversas tendências do processo, dentre os quais, destacam-se: (1) eficiência da remoção da demanda bioquímica de oxigênio (dbo); (2) eficiência da remoção de sólidos suspensos; (3) condições de sedimentabilidade do lodo; (4) o nível de aeração empregado; (5) a presença de compostos tóxicos; (6) a ocorrência de sobrecargas orgânicas; e (7) a ocorrência de nitrificação. dessa forma, a compreensão da microbiologia e de suas alterações durante o processo de tratamento de despejos é essencial para a otimização do controle de processos biológicos (lodos ativados), com vista à melhoria de eficiência. objetivos o objetivo deste trabalho foi a realização de avaliações microscópicas da estrutura e morfologia dos flocos, caracterização da microfauna presente no lodo e a correlação destes dados com parâmetros físico-químicos, monitorados pelo laboratório de controle da estação de tratamento de efluentes de uma indústria de refrigerantes, situada em curitiba-pr. material e métodos o estudo foi realizado em uma estação de tratamento de uma indústria de refrigerantes com um histórico de muitas variações nas características do lodo ativado, como intumescimento do lodo, floculação excessiva e variações na qualidade do efluente tratado. o efluente gerado por essa indústria, proveniente da fabricação de bebidas açucaradas, apresenta elevada biodegradabilidade. antes da chegada do efluente no reator biológico ele passa por sistema de gradeamento e caixa de areia, para remoção de partículas sólidas. posteriormente, o despejo segue para um tanque equalizador para homogeneização e eventuais correções de ph, de onde é enviado ao sistema biológico de tratamento (lodos ativados). a planta utiliza um sistema de oxigenação, à base de oxigênio puro, com três misturadores submersíveis, que promovem a dissolução do oxigênio no meio (lodo). a faixa de concentração de oxigênio dissolvido é mantida entre 1 e 2 mg l-1. devido às características do despejo, é necessária a dosagem de nutrientes (nitrogênio e fósforo) no sistema de tratamento. a dosagem é feita segundo a relação para sistema de aeração prolongada, amplamente conhecida e indicada por diversas bases revista brasileira de ciências ambientais – número 418 bibliográficas, c:n:p (200:5:1) (von sperling, 1997). entre 20 de janeiro de 2003 e 31 de março de 2003 foram realizadas análises físico-químicas e microbiológicas de amostras de lodos ativados, coletados diretamente do reator biológico da estação de tratamento de efluentes (ete) da indústria. as avaliações foram realizadas com uma freqüência média de três vezes por semana, totalizando 35 dias de monitoramento. os dados físico-químicos e outros de controle operacional da ete, utilizados para o desenvolvimento deste trabalho, foram disponibilizados pelo laboratório de controle da indústria de refrigerantes. os principais parâmetros empregados para o controle operacional da estação são: demanda química de oxigênio (dqo) entrada , dqo saída, ph, sólidos suspensos voláteis (ssv), índice volumétrico do lodo (ivl), determinados de acordo com procedimentos padrão (apha – standard methods, 1992), idade do lodo, determinado segundo von sperling, 1997, vazão de entrada do efluente, oxigênio dissolvido (od), medido continuamente com emprego de sensor industrial, razão alimento/ microrganismo (a/m), calculada empregando a equação 1. a eficiência do sistema de tratamento foi determinada diariamente, com base na remoção de dqo, pela equação 2: equação 1equação 1equação 1equação 1equação 1 a/m= dqoentrada* 0,5 ssv onde: (dqo) entrada * 0,5 representava a dbo 5 teórica ; a/m era dada em kg dbo 5 .kg-1.d-1 equação 2equação 2equação 2equação 2equação 2 η = dqoentrada – dqosaída *100 dqo entrada para as análises microscópicas foram empregadas lâminas e lamínulas de vidro, usando preparações simples com lodo recém-coletado do tanque de aeração. as observações foram efetuadas utilizando-se um microscópio óptico composto olympus, modelo bh. a análise da estrutura e densidade dos flocos foi realizada segundo jenkins et al (1993). já a identificação e predominância de protozoários e micrometazoários, de acordo com a metodologia descrita por jachetti et al (2002). as visualizações das lâminas deram-se em duas etapas, conforme a seguinte descrição: 1. caracterização da estrutura dos flocos (morfologia, abundância e forma), densidade de filamentos nos flocos, classificando-os segundo metodologia descrita por jenkins et al (1993), utilizando-se aumento de 100x; 2. análises de identificação e de predominância de protozoários e micrometazoários, empregando a técnica de visualização simples e fazendo uso de atlas de identificação de organismos de diversas classes, disponíveis em vazollér (1989) e jenkins et al (1993). após o período das análises microscópicas do lodo, foi estudada a correlação entre os resultados obtidos e os principais dados e informações registradas pelo controle operacional da estação de tratamento de esgotos. para facilitar o entendimento dos resultados, considerou-se o primeiro dia de avaliação (21 de janeiro) como sendo o 1o dia e assim por diante, até o último dia (31 de março) como sendo o 35o dia. durante a realização do estudo, o controle operacional continuou a cargo dos responsáveis (funcionários da empresa) pela estação de tratamento. resultados e discussão os descartes de lodo foram eventuais e ocorreram nos 3o, 5o, 9o,10o, 14o, 15o, 22o, 27o, 31o e 33o dias. a realização dos descartes de forma irregular dificultou a correta determinação da idade do lodo e provocou aumento dos valores de ivl (figura 1). com as informações obtidas do registro de controle da estação foi possível estimar a idade do lodo entre 35 e 45 dias até o 30o dia de análise. após o 31o dia de monitoramento, o descarte passou a ser realizado (5% ao dia) de forma a manter o lodo com idade de 20 dias. a manutenção do lodo com idade alta e, conseqüentemente, o acúmulo de sólidos suspensos no reator biológico (entre 3.700 e 5.500 mg.l-1) atribuiu características específicas ao sistema. com alto valor de biomassa (sólidos suspensos voláteis), a razão a/m foi reduzida e, desta forma, foi intensificada a fase endógena no sistema, por acusa da baixa quantidade de alimento disponível por microrganismo (figura 2). o lodo retirado estava mais estabilizado; no entanto, a eficiência da estação foi parcialmente comprometida, principalmente pela taxa de sedimentação (avaliada pela determinação de índice volumétrico de lodo, ivl). isso ocorreu, principalmente, entre o 1o e 10o dias de análise, e após o 26o dia de análise (figura 1). a análise da figura 1 ilustra a observação de uma relação entre os valores de ivl do sistema e a quantidade de filamentosos presentes no lodo. no período em que os resultados da análise de estrutura dos flocos eram d, os valores de ivl estavam relativamente elevados, tendo-se em média valores próximos a 200 ml.g-1. a partir do 14o dia verifica-se a redução nos valores de ivl para faixa de 100 a 150 ml g-1 (considerados aceitáveis por von sperling, agosto 2006 19 1996) e concomitante redução da densidade de filamentos de d (grande quantidade) para c (quantidade normal). após o 24o dia de monitoramento, o número de filamentosos volta à classificação d e os valores de ivl apresentam-se em franco crescimento. a grande quantidade de filamentosos, presente no lodo, pode ser justificada por diversos fatores, dentre os quais: (a) tipo do efluente. segundo jenkins et al, (1993), efluentes facilmente biodegradáveis favorecem o crescimento de bactérias filamentosas em detrimento das formadoras de floco; (b) concentração do efluente. de acordo com bitton (1999), em baixa concentração de substrato (baixo, razão a/m) os organismos filamentosos possuem taxa de remoção de substrato mais alta que as bactérias formadoras de floco (ex. zooglea spp.); (c) tempo de retenção celular (maior de 20 dias), especialmente quando associado com razão a/m (menor de 0,1 kg dbo 5 kg-1 ssvd-1), intensifica o crescimento de filamentosas (jenkins et al, 1993; von sperling, 1997). a figura 2 apresenta os valores de relação a/m mantidos durante o período de estudo. essa baixa sedimentabilidade do lodo na maior parte do tempo da realização do estudo também pode ser relacionada com a morfologia dos flocos. os flocos se apresentavam de forma irregular, com estrutura difusa em parte do período de estudo. e apenas entre os 18o e 22o dias parte dos flocos foi classificada como tendo estrutura compacta. a estrutura difusa apresentada pela maioria dos flocos avaliados é um indício importante de condições inadequadas de sedimentabilidade. segundo mendonça (2002), somente flocos compactos e robustos são indicativos de boa sedimentabilidade. a realização de descartes irregulares e inferiores aos recomendados para uma figura 2 – relação entre o fator de carga (a/m) e a dqo do efluente tratado figura 1 – relação entre o ivl (vertical) e classificação da abundância de filamentos nos flocos (interpretada segundo jenkins et al, 1993), nos dias de estudo estação de grande remoção de matéria orgânica e, portanto, grande produção de biomassa, causou uma série de problemas operacionais. no 9o dia de avalições microbiológicas, ocorreu grande elevação da manta de lodo sedimentado no decantador, gerando perdas de sólidos por arraste de lodo junto de efluente tratado no decantador secundário. nesse período foi adicionado, no decantador, polieletrólito floculante (polímero), para melhorar a sedimentabilidade do lodo. a melhoria foi obtida somente com a realização de descarte de lodo, reduzindo os sólidos suspensos voláteis de 5.480 mg.l-1 (9o dia) para 3.800 mg.l-1(100 dia). a realização de análises microscópicas com o objetivo de identificação de microrganismos demonstrou que, apesar de a ete estar operando com lodo de alta idade e condições inadequadas de sedimentabilidade, na maior parte das observações podia ser constatada grande abundância de organismos indicadores. foram considerados como grupos predominantes os que incluíram aquelas classes e subclasses, que, por sua abundância, destacaram-se em meio aos revista brasileira de ciências ambientais – número 420 flocos do lodo analisado: ciliados livres natantes, ciliados livres predadores de flocos, ciliados sésseis, ciliados sésseis pedunculados e rotíferos. entre as classes que estiveram presentes, em grande parte do período das análises realizadas, estão os protozoários ciliados de vida livre (figura 3) (gêneros mais freqüentes da subclasse hipotríquios: organismos semelhantes a euplotes, aspidisca, oxytricha e stylonychia) e o protozoário ciliado fixo identificado como chaetospira sp (figura 4). pedunculados semelhantes a epistylis ssp (figura 5). a predominância de ciliados livres são indicativos de boa depuração (mendonça, 2002; vazzoler, 1989). os ciliados são predadores de flocos, ou seja, consumidores de bactérias. o fato de eliminar bactérias faz com que sejam mantidas em máxima taxa de reprodução, ou seja, alta renovação celular (vazzoler, 1989). a presença de ciliados livres (natantes e predadores de floco) pode representar boas condições de depuração (figura 3). a ocorrência desses microrganismos no lodo analisado foi muito significativa, tanto pela abundância de gêneros quanto pela predominância exercida pela subclasse das hipotríquias (predadores de flocos), as quais estiveram presentes em todo o período de análise. no entanto, entre os 12o e 13o dias de monitoramento ocorreu um choque de carga, detectado pelas análises de dqo de entrada, em decorrência de um vazamento de xarope (açucarado) na fábrica. esse acontecimento provocou uma elevação da dqo de saída e, portanto, uma redução na eficiência do sistema de tratamento, o que pode ser observado na figura 2. a ocorrência do choque de carga provocou uma redução brusca no número e variedade de ciliados predadores de floco. o ciliado semelhante a euplotes spp., por exemplo, identificado entre 2 e 4 por lâmina observada, voltou a aparecer apenas uma semana após o choque de carga. o protozoário semelhante a stylonychia mytilus (ciliado predador de flocos) manteve sua predominância mesmo durante o choque. já as condições de sedimentabilidade (ivl na faixa de 100 – 150 ml g-1) estavam melhores nesse período (figura 1). o número de filamentosos estava menor entre os 14o e 22o dias de análise, correspondendo à classificação c (jenkins et al, 1993). a predominância da stylonychia mytilus só deixou de existir nos dias em que foi constatado um derrame de óleo na ete (16o dia de monitoramento). foram necessários cinco dias para que o protozoário stylonychia mytilus voltasse a ser predominante. após os eventos de choque de carga e de derrame de óleo, aos poucos a microbiota apresentava recuperação. essa recuperação está relacionada com o aumento do número de ciliados predadores de flocos, responsáveis pela clarificação do efluente, uma vez que são consumidores de bactérias. a presença de grande número de ciliados provoca a redução do número de bactérias e mantém-nas em máxima taxa de reprodução, ou seja, alta renovação celular (vazzoler, 1989; jenkins et al, 1993). após o 18o dia de análise, o sistema estava novamente com más condições de sedimentabilidade, ocorrendo, inclusive, perdas de sólidos e, conseqüentemente, provocando aumento da dqo de saída (figura 1). o número de filamentosos estava ainda no nível c (escala jenkins); no entanto, os flocos estavam apresentando aspecto difuso e a variedade de microrganismos ainda estava inferior aos primeiros dias de monitoramento. nesse período foi constatado, por três dias de avaliação (19o 20o e 21o), a presença (de 1 a 2 organismos por lâmina) do ciliado pedunculado semelhante à vorticella micróstoma. segundo mendonça (2002) e bayerisches (1999), a presença de vários pedunculados desse tipo é um importante indicativo de má depuração do sistema de lodos ativados. após a inoculação, o pedunculado semelhante à vorticella micróstoma não voltou a ser identificado. no 21o dia de monitoramento, foi realizado um grande descarte de lodo e uma inoculação de lodo ativado, proveniente de uma estação de tratamento de efluentes municipal. com o acompanhamento por análises microscópicas, foi possível verificar que, nos dias seguintes a essa operação, aumentou a quantidade e variedade de ciliados predadores de flocos. passaram a ser observados microrganismos semelhantes à amphileptos claperdie, aspidisca spp., colleps spp. quando a microbiota apresentava boas condições, um segundo derrame de óleo ocorreu (26o dia), provocando imediata redução da aeração. foi ajustado o fornecimento de oxigênio (aumento de vazão) para manter o oxigênio dissolvido na faixa de 2 mg.l-1 ; apesar disto, a dqo de saída voltou a aumentar (figura 2). as avaliações microscópicas constataram que o derrame de óleo promoveu grande redução do número de espécies presentes. foi realizado descarte de 20% do lodo e inoculação de lodo proveniente da estação de tratamento municipal (ete belém). foi realizado descarte e inoculção de lodo no 30o dia de monitoramento. o sistema apresentou uma recuperação mais lenta que no derrame anterior, e após o 31o dia, foi estabelecida uma rotina de descarte de agosto 2006 21 lodo. essa rotina, com objetivo de melhorar as condições de sedimentabilidade e, conseqüentemente, de eficiência do sistema de tratamento, demorou um período para demonstrar (em ivl) a melhoria de sedimentabilidade. no 35o dia, correspondente ao último dia de monitoramento, as condições de sedimentação ainda não estavam adequadas. a densidade de filamentosos ainda estava alta e a maioria dos flocos apresentava aspecto difuso. a presença de flagelados ocorreu do 6o ao 12o dia de análise. sua ocorrência foi pouco representativa, sendo encontrado, em média, apenas um microrganismo por lâmina observada. com o choque de carga ocorrida no 13o dia, houve o completo desaparecimento desse tipo de microrganismo. embora alguns autores (jenkins et al, 1993; von sperling, 1997) relacionem a presença de flagelados com alta disponibilidade de substratos, a justificativa para seu desaparecimento pode estar na maior eficiência das bactérias na competição por alimento. foi constante a identificação de metazoários (rotíferos) durante todo o período de monitoramento. rotíferos apresentam várias formas e são muito mais complexos e maiores que os protozoários. segundo bayerisches (1999), aparecem em diversas idades de lodo, geralmente encontrados em idade de lodo alta. philodina spp., cephalodella spp. e corlurelea spp. são encontrados em lodo com carga baixa e com alta oxigenação. já rotaria spp., encontrada apenas nos 1o e no 3o dias de avaliação, não é considerado bom indicador como os anteriores (jenkins et al, 1993; bayerisches, 1999). a espécie mais freqüentemente encontrada era a semelhante à philodina ssp. esta espécie de rotífero desapareceu quando figura 3 – micrografia da amostra de lodo em estudo, apresentando protozoário ciliado livre natante (aumento de 400x) crédito: fornecido pelos autores figura 4 – micrografia da amostra de lodo em estudo, apresentando o protozoário ciliado fixo, identificado como chaetospira mulleri, encontrado freqüentemente na microfauna do lodo da estação de tratamento da indústria de refrigerantes (aumento 100x) crédito: fornecido pelos autores figura 5 – micrografia da amostra de lodo em estudo, apresentando um protozoário ciliado pedunculado semelhante à epistylis (aumento de 400x) crédito: fornecido pelos autores revista brasileira de ciências ambientais – número 422 aplicados ao diagnóstico do tratamento de esgotos por sistemas de lodos ativados, baseados em parâmetros biológicos. in: vi simpósio ítalobrasileiro de engenharia sanitária e ambiental, 2002. vitória es. anais... rio de janeiro: abes, 2000. bitton, g. wastewater microbiology. 2. ed. nova york: wiley-liss, 1999. costa, f. c.; rodrigues, f. s. m.; fontoura, g. t.; campos, j. c.; santána jr.; dezzoti, m. tratamento do efluente de uma indústria química pelo processo de lodos ativados convencional e combinado com carvão ativado. engenharia sanitária e ambiental. v. 8, n. 4, p. 274-284, 2003. cutolo, a. s.; rocha a. a. correlação entre a microfauna e as condições operacionais de um processo de lodos ativados. in: xxvii congresso interamericano de engenharia sanitária e ambiental, 2000, porto alegre-rs. anais... rio de janeiro: abes, 2000. jachetti, d.; azevedo, e. c.; goldschmidt, a. estudo da microfauna presente no tratamento de efluentes de uma empresa curtidora de peles bovinas. 2002. disponível em: <www.tratamentodeagua.com.br>. acesso em: 06/11/2002. jenkins, d.; richard m. g.; daigger g. t. manual on the causes and control of activated sludge bulking and foaming. michigan (usa): lewis publishers, 1993. mendonça, c. l. microbiologia e cinética de sistema de lodo ativado como pós-tratamento de efluente de reator anaeróbio de leito fluidizado. 2002. tese (doutorado) – ufscar, são paulo, 2002. silva, t. c. r.; dar-rin b. p. caracterização da biota de uma estação experimental de tratamento de esgotos em diferentes idades de lodo. in: xxvii congresso interamericano de engenharia sanitária e ambiental, 2000. porto alegre-rs. anais... rio de janeiro: abes, 2000. temps, c. a. w. lodo ativado em batelada seqüencial para tratamento de despejos de indústria de refrigerantes e abatedouros de aves. 2000. dissertação (mestrado) – universidade federal do paraná, paraná, 2000. vazollér, r. f. microbiologia dos lodos ativados. são paulo: cetesb, 1989. von sperling, m. princípios básicos do tratamento de esgotos. minas gerais: departamento de engenharia sanitária e ambiental/universidade federal de minas gerais, 1996. . lodos ativados. belo horizonte: departamento de engenharia sanitária e ambiental/universidade federal de minas gerais, 1997. do primeiro derrame de óleo, e voltou a aparecer no 23o dia de avaliação, permanecendo até o 31o dia de avaliação. conclusões o sistema de tratamento de lodos ativados da indústria de refrigerantes avaliada apresentou, durante o período das análises, algumas características das quais se citam: sedimentação do lodo deficiente, choque de carga, derrame de óleo e desestabilização do sistema associado à manutenção de grande quantidade de sólidos suspensos no reator. as análises de estrutura do floco do lodo do sistema de tratamento da indústria em questão expressaram um lodo com grande quantidade de filamentosos, abundância de flocos, na maioria classificados como difusos. grande quantidade de filamentosos, presença de flocos difusos, são relacionados com má sedimentabilidade. as análise de ivl (valores acima de 150 ml.g-1) e os eventos de perdas de sólidos confirmaram essa sedimentabilidade inadequada. foi possível observar, pelas análises de caracterização da microfauna do lodo, a presença predominante dos protozoários ciliados de vida livre (natantes e predadores de floco), na maior parte do período observado, bem como sua redução quando dos eventos de choque de carga e derrame de óleo. o evento de choque de carga provocou uma redução relativa na presença de ciliados predadores de flocos, o que afetou de modo significativo a eficiência do tratamento. a partir da inoculação de lodo no sistema, houve aumento da variedade e quantidade de organismos identificados, o que pode ser relacionado com a melhoria, embora lenta, da eficiência do tratamento. somente após a realização do acompanhamento do sistema pela microscopia óptica, foram realizadas as correlações com os parâmetros físicoquímicos e com os registros dos eventos que ocorreram na estação. com essa metodologia foi possível identificar alterações significativas nos organismos vivos, mesmo quando os parâmetros físico-químicos não evidenciavam grandes alterações. esse é um dos fatos que valoriza a aplicação do monitoramento microbiológico. finalmente, ao longo da realização deste estudo, pode-se confirmar a importância de determinados grupos microbianos considerados como indicadores de qualidade, bem como a aplicabilidade das análises de caracterização de microfauna como diagnóstico para operação de sistemas de tratamento. também foi possível concluir que as análises microbiológicas aplicadas ao monitoramento de sistemas de lodos ativados podem servir como ferramentas para o controle adequado de sistemas biológicos de tratamento. sugere-se, para um aprofundamento maior do estudo, a identificação e medição do comprimento de bactérias filamentosas, e a aplicação de métodos de contagens usando câmaras específicas. bibliografia apha. standard methods for examination of water and wastewater (awwa), 18th ed. nova york: wpcf, 1992. bayerisches landesamt für wasserwirtschaft. das mikroskopische bild bei der biologischen abwasserreinigung. münchen: bayerisches landesamt für wasserwirtschaft, 1999. bento, a. p.; sezerino, p. h.; barbosa, t. c.; phillipi, l. s. comparação entre modelos 97 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 97-111 ana gracy oliveira ribeiro msc. in science and technology for amazon resources, exact sciences and technology institute of itacoatiara, at universidade federal do amazonas (ufam) – itacoatiara (am), brazil. márcia loyana pedreno viana graduate student in science and technology for amazon resources, exact sciences and technology institute of itacoatiara at ufam – itacoatiara (am), brazil. gustavo yomar hattori associate professor at the exact sciences and technology institute of itacoatiara, at ufam – itacoatiara (am), brazil. vera regina leopoldo constantino professor at the chemistry institute of universidade de são paulo – são paulo (sp), brazil. gustavo frigi perotti assistant professor at the exact sciences and technology institute of itacoatiara, at ufam – itacoatiara (am), brazil. corresponding address: gustavo frigi perotti – rua nossa senhora do rosário, 3,863 – tiradentes – cep 69103-128 – itacoatiara (am), brazil – e-mail: gustavoperotti@ufam.edu.br received on: 10/15/2018 accepted on: 12/04/2018 abstract chitin is the second most abundant biopolymer worldwide and is found in a large variety of animals. besides shrimps, other species possess significant chitin contents in their external non-edible fraction, thus allowing them to be also economically viable sources of this macromolecule. according to mass-loss evaluation of crab residues, 78.4% of the mass is comprised of caco 3 and 21.6% associated to the organic phase. the chitin content found was 8.0% of the residue’s initial mass and after the deacetylation step, the average chitosan yield was 5.0% of the initial residue mass. the thermal decomposition profiles of obtained chitin and chitosan samples were characteristic of biopolymers, exhibiting non-oxidative (190–360°c) and oxidative (340–670°c) events of mass loss. vibrational spectroscopic analysis showed that the degrees of deacetylation of the obtained chitosan samples were time-dependent and between 68.4 and 81.9%. keywords: crustacea; trichodactylidae; chitosan; chitin; degree of deacetylation. resumo quitina é o segundo biopolímero mais abundante no mundo e é encontrada em ampla gama de animais. além dos camarões, outras espécies possuem conteúdo significativo de quitina em suas frações externas não comestíveis e também podem ser considerados como fontes economicamente viáveis. a avaliação de perda de massa dos resíduos do caranguejo revela que 78,4% da massa é composta de caco 3 e 21,6% associam-se à fase orgânica. o total de quitina encontrado foi de 8% da massa inicial de resíduo, e após a desacetilação o rendimento foi de 5% da massa inicial. os perfis de decomposição térmica das amostras poliméricas obtidas apresentaram características de biopolímeros, exibindo eventos não oxidativos (190–360°c) e oxidativos (340–670°c) de perda de massa. os resultados da espectroscopia vibracional revelam que os graus de desacetilação obtidos para amostras de quitosana dependeram do tempo de reação e estiveram entre 68,4 e 81,9%. palavras-chave: crustacea; trichodactylidae; quitosana; quitina; grau de desacetilação. doi: 10.5327/z2176-947820180398 extraction and characterization of biopolymers from exoskeleton residues of the amazon crab dilocarcinus pagei extração e caracterização de biopolímeros de resíduos do exoesqueleto de caranguejo amazônico dilocarcinus pagei http://orcid.org/0000-0001-9194-3589 http://orcid.org/0000-0002-8440-2212 http://orcid.org/0000-0003-0352-9308 http://orcid.org/0000-0001-9276-7329 http://orcid.org/0000-0002-7691-367x ribeiro, a.g.o. et al. 98 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 97-111 introduction the freshwater crab dilocarcinus pagei stimpson, 1861, is a species abundantly found in south america, especially in amazon (magalhães et al., 2016) and, despite the wide availability of this species in the region, it has not been commercially explored on a large scale. this crab is marketed in the pantanal region as live bait, promoting a local income for the riverside communities, and it is ruled by the state laws (mato grosso do sul, 2011a; 2011b). however, it should be considered an important source of alternative income in the future, since the species has a promising potential to be explored, especially in the food industry as a flavoring agent (costa, 2015). in general, the crab’s meat is the most economically important part of this animal, particularly when considering its applications in the food segment (yeo et al., 2008; silva et al., 2018). however, the edible content of a large number of crab species is considerably smaller than the non-edible parts, such as the exoskeleton, which is often discarded. although from the environmental point of view there are no severe impacts associated with their disposal, the residues from the meat processing of crabs can be further processed in order to aggregate value to a wasted resource. in this sense, traditionally non-edible parts have been used for elaborating flavoring products (matos, 2005) and obtaining chitin and chitosan (younes; rinaudo, 2015; kumari et al., 2017). chitin, after cellulose, is the most abundant biopolymer found in biomass (rinaudo, 2006). conventionally, chitin is produced by a range of marine animals, mainly crabs and shrimps from food production (younes; rinaudo, 2015) but is also found in insects (kaya et al., 2015), fungi (wu et al., 2005), and algae ( campanafilho et al., 2007). in crustaceans, chitin is associated with the other constituents of the exoskeleton as inorganic materials, mainly calcium carbonate (caco 3 ), and organic materials such as proteins, lipids and pigments ( campana-filho et al., 2007; kumari et al., 2017). the typical isolation of this biopolymer is achieved through chemical processing by employing acidic and alkaline solutions to remove the inorganic content and non-polymeric organic species. subsequently, chitin is converted into another polymer of superior commercial interest through another chemical process called deacetylation, in which chitosan is obtained (yen; yang; mau, 2009; liu et al., 2017; sahariah; másson, 2017). chitin and its chitosan derivative have peculiar characteristics and properties (biocompatibility, biodegradability, non-toxicity and biological activities), which yields multiple applications in the pharmaceutical, cosmetic, dermatological, biomaterial and agricultural industries ( rinaudo, 2006; laranjeira; fávere, 2009; mendes et al., 2011; chiappisi; gradzielski, 2015; hamed; özogul; regenstein, 2016). most of the studies focused on extracting and obtaining chitin and chitosan from natural resources have employed marine crustaceans (al-sagheer et al., 2009; vázquez et al., 2013; baron et al., 2017), and few studies reported in the literature using freshwater crab species (bolat et al., 2010), especially from the amazon region. according to costa (2015), the meat yield of the dilocarcinus pagei crab is around 12% and the body’s remains are mainly composed of exoskeleton, which is considered a waste of meat processing. therefore, the present study shows the chemical processing of external residues of d. pagei crab and the physicochemical characterization of the isolated intermediate materials and chitin and chitosan samples. materials and method chitin extraction and chitosan production were previously optimized and followed the steps of pre-treatment, demineralization, deproteinization, depigmentation and deacetylation, as summarized in figure 1. pre-treatment the exoskeletons of crabs used in this study were supplied by the zoology laboratory from exact sciences and technology institute (icet) of the federal university of amazonas (ufam). around 700 g of crab residues were washed manually and later oven dried at 70°c for 5 hours. then, the dried material was mechanically ground in a domestic blender and later passed through a 120 mesh sieve to discard coarse particles. all of the following steps were previously optimized. extraction and characterization of biopolymers from exoskeleton residues of the amazon crab dilocarcinus pagei 99 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 97-111 figure 1 – flowchart of chitin extraction and chitosan production. pre-treatment deproteinization demineralization depigmentation deacetylation standardized crab exoskeleton1) crab exoskeleton dm1 sample2) standardized crab exoskeleton dp2 sample3) dm1 sample qt3 sample4) dp2 sample qt3 sample5) q60 sample q90 sample q120 sample demineralization of crab residues the step of removing the mineral content was performed using 0.50 mol l-1 hcl (kinetic) solution for 30 minutes. a ratio of 1:40 (residue mass (g)/acid solution (ml)), was employed and the materials were kept under constant mechanical stirring at room temperature after contact. subsequently, the mixture was filtered and the solid obtained was washed with distilled water until near-neutral ph values were obtained. thereafter, the material obtained was oven dried at 70°c for 5 hours, and the resulting solid was labeled dm1. deproteinization of the organic remnant demineralized material was added to a 1.0 mol l-1 naoh (cinética) solution and the experiments were carried out using a 1:30 (m/v) ratio, with a reaction time of 24 hours, employing continuous mechanical stirring and constant temperature of 70°c after mixing the materials. later, the mixture was filtered and the solid obtained was washed with distilled water up to near-neutral ph values. thereafter, the material was oven dried at 70°c for 5 hours, and the resulting solid labeled dp2. chitin depigmentation the deproteinized material was added to a 0.14 mol l-1 naclo (brilux) solution using a 1:25 (m/v) ratio, and the mixture was stirred mechanically for 8 hours at 40°c after contact. subsequently, the mixture was filtered and the solid obtained was washed with distilled water until neutrality was achieved and to the point where the presence of chloride anions were no longer detected after mixing with dilute silver nitrate (labimpex) solution. then, the chitin obtained was oven dried at 40°c for 12 hours, and the resulting solid labeled qt3. ribeiro, a.g.o. et al. 100 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 97-111 chitin deacetylation chitin deacetylation was carried out using a 10 mol l-1 naoh solution at 105°c under constant mechanical stirring and reaction times of 60, 90 and 120 minutes, with a ratio of 1:40 (m/v) in all cases. after completing the reaction, the obtained solid phase was filtered and washed with distilled water until neutrality. the processing was finished after drying the material in an oven at 40°c for 6 hours, and the resulting solids were labeled q60, q90 and q120, respectively, according to their reaction time. statistical analysis each step of the experimental procedure was performed in triplicate. the yield of the individual steps at the chitin production process was calculated using the initial mass of ground crab residues processed and the amount of chitin obtained. the chitosan yield was obtained from determining the final mass in relation to the initial mass of chitin used in the deacetylation step. the data were statistically analyzed using origin software (version 8.0). the chitosan mass data were submitted to analysis of variance (anova), one-way, with significance level of p < 0.05. characterization the obtained materials were analyzed by the x-ray diffraction (xrd) technique in a rigaku diffractometer, model miniflex, using 30 kv, 15 ma, variable slits and ni filter. the step used was 0.03º s-1 and the range analyzed (2θ) was 1.5 to 70º. the powdered samples were placed in glass sample holders to record their xrd patterns. the thermogravimetric analysis (tga) was recorded on a netzsch tga equipment, model sta 409 pc luxx coupled to a qms 403 c aeolos mass spectrometer employing alumina crucible, synthetic airflow (50 ml min-1) and temperature range from 30 to 1,000°c, with a heating rate of 10°c min-1 and using a mass of 15 mg per sample. the fourier transform infrared (ftir) spectra were recorded in a bomem-michelson ftir spectrometer, model mb-102, in the 4,000 to 400 cm-1 region, with accumulation of 64 spectra for each sample. spectra were obtained using pellets prepared from chitin and chitosan samples dried for 12 hours at 40°c and kbr (merck). about 2mg of sample were mixed with 98mg of previously dried kbr and the mixture homogenized in agate mortar. the blend was pressed into a hydraulic press to form a disk approximately 0.20 cm thick and then analyzed. through the ratio between the amide band i absorbance at 1655 cm-1 and the hydroxyl band at 3450 cm-1, the degree of deacetylation (dd) of the obtained chitosan samples was calculated, as shown in equation 1 (canella; garcia, 2001): dd = (a1655 / a3450).100/1.33 (1) in which: a1655 = absorbance at 1,655 cm-1; a3450 = absorbance at 3,450 cm-1; 1.33 = constant representing a1655 / a3450 ratio for completely n-acetylated chitin samples. results and discussion after the crab residues’ reaction with the 0.50 mol l-1 hcl solution, it was observed that the dm1 sample had a mass reduction of 71.3% of inorganic content extracted from the initial mass and about 28.7% average yield of demineralized material. hence, it can be observed that the exoskeleton of d. pagei crab has a high mineral content in its structural composition. depending on the species of crustaceans and the local they are found, the structural constitution of the exoskeleton can present different amounts of inorganic (mainly caco 3 ) and organic compounds (lipids, proteins and chitin). percot, viton and domard (2003) reported the optimization of the shrimp exoskeleton demineralization process using 0.25 mol l-1 hcl solution and a reaction time of 15 minutes. however, these conditions were not optimized for the d. pagei crab since there is a greater extraction and characterization of biopolymers from exoskeleton residues of the amazon crab dilocarcinus pagei 101 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 97-111 amount of caco 3 in its exoskeleton, requiring a higher acid content to remove the inorganic fraction. owing to this greater amount of carbonate, it is necessary not only to increase the amount of acid but also the reaction time, since not all caco 3 reacts readily with hcl due to the high compaction of its biological structure. by doubling the acid concentration and the reaction time, a mass reduction of 71.3% of the initial crab residue was observed, and this result shows that the exoskeleton of this studied species has a high mineral content. a similar result was reported by oliveira and nunes (2011), who found in the residues of the mangrove crab ucides cordatus 61.2% of inorganic content from the initial mass. the same authors also affirm that the high mineral content is one of the factors that difficult the demineralization process needed in order to obtain chitin. the mineral percentage found in the present study is relatively higher in relation to the results reported in the literature for the exoskeleton of other species of crustaceans. younes et al. (2014) found a percentage of 35.3% of inorganic constituents for metapenaeus monoceros prawn. it should be emphasized that the different values of mineral content reported in other studies may be directly related to the species, genera and seasonality of each one, which may justify the different experimental conditions employed in other studies (al-sagheer et al., 2009; arbia et al., 2013). on the other hand, alkali treatment of the demineralized material (dm1), the dp2 sample showed a mass reduction of 51.3% in relation to the initial amount of demineralized material, presenting an average yield of 48.7%. considering the initial mass of crab residues, the results reveal that, initially, the d. pagei crab’s residues contained 11.0% of lipids and proteins in their composition and 10.6% of deproteinized organic material, consisting essentially of pigments and polymeric material. the percentage of lipids and proteins found in this study was also similar to those obtained by oliveira and nunes (2011) in the exoskeleton of the u. cordatus crab (13.2%). however, the percentage of protein and lipids found in this study is significantly lower when compared to those reported in the literature for different prawn species. charoenvuttitham, shi and mittal (2006) and benhabiles et al. (2012) found that the exoskeletons prawn of the penaes monodon and parapenaeus longirostris contained about 47.4 and 40.6%, respectively, of both biomolecules in their structural composition. however, the contact of the demineralized sample with a 1.0 mol l-1 naoh solution during the deproteinization stage was not enough to remove the pigments present in the structure of the crab’s exoskeleton as evidenced by the dark brown color of the deproteinized material (image not shown). commonly, the exoskeleton of crabs possesses a wide range of organic compounds, especially carotenoid pigments, such as astaxanthin (ogawa et al., 2007). several procedures for removal of the non-polymeric organic content involving mainly oxidizing compounds, such as potassium permanganate and sodium hypochlorite (liu et al., 2012; kaya; baran; karaarslan, 2015) are described. it was observed that after the contact of the dp2 sample with naclo solution, the resulting solid (qt3 sample) exhibited a light brown coloration (image not shown), evidencing the reduction of this organic fraction in the final material. after the removal of the non-polymeric organic content, the sample is composed essentially of chitin. for this step, a final mass attributed to chitin of 3.77 ± 0.05 g was obtained starting from 5.00 g of deproteinized material for each replicate. therefore, the mass of the dp2 sample showed a mass reduction of 22.8% when converted to the qt3 sample, and the mass lost is associated to the pigment decomposition and possibly partial fragmentation of chitin. assuming that this reduction of mass is due exclusively to the removal of the pigments, the total percentage of pigments found in the crab residue was 2.6%. the total amount of chitin present in the exoskeleton of the crustaceans and the yield of the conversion process of chitin to chitosan varies depending on the species analyzed and the route of production employed (arbia et al., 2013; kaya et al., 2014). table 1 shows the percentages of chitin and chitosan found in this study and other reports for different species of crustaceans. in the conversion process of chitin to chitosan, strong alkali concentration and temperature above 100°c are generally required. since the reaction time determines the degree of deacetylation (dd), it was possible to obtain chitosan with different characteristics. from the statistical point of view, the data shown in table 2 indicated that there was no difference (f = 3.52; df = 2; ribeiro, a.g.o. et al. 102 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 97-111 table 1 – percentages of chitin and chitosan found in the exoskeleton of different species of crustaceans. crustacean species chitin content (%) obtained chitosan (%) authors freshwater crab dilocarcinus pagei 8.0 5.0 present study freshwater crab potamon potamios 6.83 4.65 bolat et al., 2010 freshwater crab potamon potamios 7.80 5.86 bilgin; fidanbaş, 2011 mangrove crab sesarma plicatum 18.46 7.64* sakthivel; vijayakumar; anandan, 2015 blue crab callinectes sapidus 12.1 9.20* kaya et al., 2016 blue crab callinectes sapidus 11.73 9.12* bölgen et al., 2016 prawn penaeus brasiliensis 5.3 2.5 hennig, 2009 shrimp macrobachium jelskii 5.9 5.06 santos; cirilo; nunes, 2011 *determined values from the data reported of the respective studies. table 2 – chitosan yields obtained at different reaction times. chitin (g) [naoh] (mol l-1) time (min) chitosan (g) mass (g) sample name 1,000 10 60 0.657 0.64 ± 0.01 q600.620 0.635 1,000 10 90 0.626 0.62 ± 0.01 q900.625 0.613 1,000 10 120 0.604 0.61 ± 0.01 q1200.616 0.614 p = 0.0975) between the mass values obtained using different lengths of reaction, thus not presenting a correlation between yield and time of reaction. once again from this data, it was found that the chitosan produced represents 5.0% of the initial mass of crab residues. therefore, the total chitin and chitosan content found for d. pagei crab has values close to those found for others crustaceans (hennig, 2009; bolat et al., 2010; bilgin; fidanbaş, 2011; santos; cirilo; nunes, 2011; bölgen et al., 2016; kaya et al., 2016). for the chitosan samples obtained, no statistical differences were observed in their final masses, which were around 62.0% of the initial chitin mass employed in the deacetylation step. hence, 8.0% of polymeric material in the form of chitin and 5.0% in the form of chitosan were obtained from the initial mass of d. pagei residues. the xrd patterns of the solids from crab residues after each step (demineralization, deproteinization, depigmentation and deacetylation) performed under optiextraction and characterization of biopolymers from exoskeleton residues of the amazon crab dilocarcinus pagei 103 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 97-111 mized conditions are shown in figure 2. this technique allows the visualization of the organizational level of the samples’ constituents, offering a way to evaluate the impact of the process of inorganic and non-polymeric organic fractions removal in the final composition of the obtained materials. for the dm1 sample, diffraction peaks were found at (2θ) 9.3, 12.5, 19.3, 26.5 and 35.0º, which are characteristic of α-chitin phase (campana-filho et al., 2007; al-sagheer et al., 2009). for the deproteinized sample, dp2 diffraction peaks at (2θ) 9.3, 12.7, 19.3, 23.5, 26.5, 34.8 and 38.9º were observed. comparing the xrd patterns of dm1 and dp2 samples, it can be observed that there were significant differences between them, mainly related to the peaks’ intensity and width. the differences observed between the diffraction patterns of deproteinized and demineralized (dm1) materials (dp2) can be explained by the fact that in the dm1 material, after the demineralization process, there was still a considerable amount of non-polymeric organic compounds that significantly interfere in the interaction among the chitin chains, preventing the appearance of several diffraction peaks, characteristic of the α-chitin phase. as a result, the presence of broader and less intense x-ray diffraction signals was observed for dm1 in comparison to the dp2 sample. figure 2 – x-ray diffraction (xrd) patterns of the materials obtained from crab residues: demineralized sample using 0.50 mol l-1 solution of hcl for 30 min (dm1 green); deproteinized sample using 1.0 mol l-1 naoh solution for 24 h (dp2 blue); depigmented sample using 0.14 mol l-1 naclo solution for 8 h (qt3 red) and deacetylated sample using 10 mol l-1 naoh solution for 90 minutes (q90 black). 10 20 40 50 60 7030 in te ns ity (c ps ) 1500 cps (q90) (qt3) (dp2) (dm1) 2θ (°) ribeiro, a.g.o. et al. 104 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 97-111 for the qt3 sample, it was observed the presence of intense reflections at (2θ) 9.32 and 19.38º and less intense peaks at (2θ) 12.70, 23.45 and 26.37º. this is due to the removal of the pigment content in the deproteinized material alters positively on the extent of the interactions among the chitin chains, leading to greater crystallinity of the remaining polymer phase. the chitosan obtained through deacetylation process for 90 min (q90) presented two peaks at (2θ) 10.12 and 20.11º, which were fewer, broader, and less intense than those obtained for α-chitin (qt3), indicating a lower level of crystallinity after the chemical treatment to produce chitosan. chitosan, commonly a partially deacetylated derivative from chitin, still has many large acetyl side groups attached to the polymer chains which hinder the formation of a more organized structure (yuan et al., 2011). the diffraction peaks found in this study were close to those reported by yen, yang and mau (2009) for chitosan obtained from the chionoecetes opilio crab. in another report, zhetcheva and pavlova (2011) described that the chitosan obtained through the deacetylation step of chitin from a crab source (not informed the species) presented refection peaks at (2θ) 10 and 20º. these values were also similar to those reported by prashanth and tharanathan (2007) who also attribute a semicrystalline structure to the chitosan obtained through deacetylation of chitin extracted from shrimp species. the thermal decomposition profiles of the obtained samples were recorded using tga technique ( figure 3). a first mass loss event can be observed for all analyzed figure 3 – thermogravimetric analysis (tga) curves of the materials obtained from the crab’s residue: demineralized sample using 0.50 mol l-1 solution of hcl for 30 min (dm1 green); deproteinized sample using 1.0 mol l-1 naoh solution for 24 h (dp2 blue); depigmented sample using 0.14 mol l-1 naclo solution for 8 h (qt3 red) and deacetylated sample using 10 mol l-1 naoh solution for 90 minutes (q90 black). 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1.000 100 80 60 40 20 0 m as s lo ss (% ) temperature (°c) q90 qt3 dm1 dp2 extraction and characterization of biopolymers from exoskeleton residues of the amazon crab dilocarcinus pagei 105 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 97-111 samples ranging from room temperature up to 120°c and is related to the release of adsorbed water molecules. it can be inferred in the thermal profile of the demineralized material (dm1) that the mass loss process occurs less sharply in the non-oxidative event, which occurs in the temperature range of 190 to 340°c (pires et al., 2013) in comparison to the oxidative event, which occurs between 340 and 650°c. the thermal decomposition of the dm1 material occurred less pronouncedly in the non-oxidative event, from 190 to 340°c, than in the oxidative event, which occurred in the temperature range of 350 to 650°c. this effect can be attributed to the presence of a greater amount of non-polymeric organic phase in the demineralized material (lipids and proteins) that decomposes differently from the polymeric material present in the structure of the crab’s exoskeleton. in the non-oxidative process the thermal decomposition of glucopyranose units of the macromolecule occurs, including structural dehydration through the condensation of hydroxyl groups and fragmentation of c-c and c-o bonds, as well as the release of nitrogen atoms as nitrogen oxides (no and no 2 ) (paulino et al., 2006). subsequently, in the oxidative process, the remaining carbonaceous residue previously generated reacts with oxygen gas to release mainly co 2 and co (iqbal et al., 2011). after the thermal decomposition, a mass of 4.0% was identified. this residual mass is attributed mainly to calcium oxide (cao) from the thermal decomposition of calcium carbonate (caco 3 ), initially present in the sample and not completely removed in the demineralization process. considering this residual mass of 4.0% cao, it was concluded that in the dm1 sample remained 7.1% of caco 3 . in addition to the total 71.3% of caco 3 extracted in the demineralization process, a total of 78.4% of the initial constitution of d. pagei crab’s residues formed by inorganic material was found. in the studies by percot, viton and domard (2003) and younes et al. (2014) the percentage of mineral residues found after the demineralization stage from shrimps, which have smaller inorganic content associated to the exoskeleton, was relatively lower than those found in this study, at 1.8 and 1.3%, respectively. it is also observed that the deproteinized sample’s tga curve (dp2) presented a different thermal decomposition profile in relation to the chitin (qt3) and chitosan (q90) curves in the temperature range of 325 to 670°c. this is due to the fact that the thermal decomposition of the deproteinized material (dp2) is not only related to the mass loss of chitin, since the deproteinized material (dp2) still presents a quantity of non-polymeric organic content mainly in the form of pigments that are only removed under more oxidizing conditions (seabra; pedrosa, 2010). the thermal profile of qt3 sample exhibited three distinct mass loss events, in which the first event, occurring from room temperature up to 120°c, with mass variation recorded at 1.6% and is attributed to the release of adsorbed water molecules. the second mass loss event, occurring between 210 and 360°c, registered a mass reduction of 61.4% (non-oxidative mass loss step). eventually, in the temperature range of 360 to 570°c, a mass reduction of 34.7% was observed (oxidative mass loss step). after the third mass loss event, a residual mass of 2.3% was observed. similarly, the thermal profile of q90 sample also presents three mass loss steps, whereas the first one was registered from room temperature up to 120°c, with a mass reduction of 7.7%. the second event ranged from 220 to 330°c, with registered mass loss of 39.8%. the last event was recorded in the range of 330 to 670°c, with registered mass loss of 53.7%. after the third event, a residual mass of 0.3% was found. assuming that the entire remained residue was associated to the thermally decomposed cao phase originated from caco 3 that was not completely removed during demineralization step, it is estimated that a total mass of 0.52% of the produced chitosan is related to calcium carbonate. the ftir spectrum of the qt3 sample, shown in figure 4, presents characteristic absorption bands of amide at 1,655 cm-1 (c = o stretch), known as amide band i, at 1,561 cm-1 (n-h deformation) called amide band ii, and at 1,315 cm-1 (angular deformation of the co-nh bonds and the -ch 2 group occurring in the same region) called the amide band iii, due to the deformation of the co-nh group (canella; garcia, 2001; liu et al., 2012). the band at 1,377 cm-1 was attributed to the angular deformation of the -ch 3 groups. the band at 3,265 cm-1 was attributed to the stretching of the n-h bond and the band observed at 3,454 cm-1 was associated to the stretch of the o-h bond. along with diffraction data, these results indicated that the qt3 sample is α-chitin. ribeiro, a.g.o. et al. 106 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 97-111 figure 5 shows the ftir spectra of the chitosan samples obtained using different reaction times, in which the presence of the main bands were observed, as the one at 1,655 cm-1, corresponding to the c = o stretching and which refers to amide i, while the bands at 1,079 cm-1 and 1,034 cm-1 were associated with the stretching of the c-o bond (duarte et al., 2002). the bands at 1,360 and 1,317 cm-1 correspond to the axial deformation of the n-h bond and the band at 1,379 cm-1 refers to the angular deformation of the -ch 3 group (souza; zamora; zawadzki, 2010). the band at 1,590 cm-1 corresponds to the deformation of the -nh group, while the bands observed between 1,600–1,670 cm-1 were associated with the stretching of the carbonyl bond. at 1,569 cm-1 region, the band corresponds to the angular deformation of the -nh 2 group and at 1,153 cm-1 the signal was attributed to the angular deformation of the -coc bond. at higher wavenumber region, bands at 2,926 cm-1 were associated with the stretching of the c-h bonds and the broad band at 3,400 cm-1 refers to the stretching of the o-h bond (bölgen et al., 2016). through the ftir technique, the hydrolysis of the α-chitin structure’s acetylated groups can be verified by monitoring the reduction of the amide carbonyl stretching band at 1,655 cm-1 (kaya; baran; karaarslan, 2015). this observation is directly associated with the amount of chitin that was converted into chitosan through deacetylation process, since this process reduces the total amide bonds present and, hence, there was a reduction of the band intensity at 1,655 cm-1 as more chitin was converted into chitosan (yaghobi; hormozi, 2010). thus, with figure 4 – the fourier transform infrared (ftir) spectrum of qt3 sample. 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 tr an sm i� an ce (a rb itr ar y un it) wavenumber (cm-1) 3454 3265 3106 2960 2890 1655 1629 1561 1377 1315 extraction and characterization of biopolymers from exoskeleton residues of the amazon crab dilocarcinus pagei 107 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 97-111 the increase in the samples’ reaction time, the band at 1,590 cm-1 increases discretely its intensity, while in the same proportion the band 1,655 cm-1 decreases in intensity, indicating that the obtained chitosan samples possess different degrees of deacetylation. from the absorbance values of the bands using the ftir technique, it was possible to calculate the degree of deacetylation (dd) of the chitosan samples produced. the chitosan sample obtained through 60 minutes of reaction (q60) had the dd of 68.4%, while the sample obtained after 90 minutes of reaction (q90) exhibited a dd value of 81.9%. for the chitosan sample obtained after 120 minutes of reaction (q120), a dd value of 77.6% was obtained. hence, a growing tendency in dd with the increase of reaction time to produce chitosan can be observed. however, an increase in the dd when comparing the q90 and q120 samples was not observed. a plausible explanation lies on the fact that the vibrational band used to perform the calculations is very sensitive to the presence of moisture in the sample, which may have caused interference in the measured values of absorbance. generally, there is a tendency to obtain around 70% of free -nh 2 groups during the deacetylation process in the first hour of reaction, when it occurs between 100 and 120°c, and in naoh concentration of 10.0 and 12.5 mol l-1 and after one hour of reaction, deacetylation rate is decreased (younes; rinaudo, 2015). the results obtained in this process are close to those reported by yen, yang and mau (2009) which applied similar experimental conditions in chitin’s deacetylation process. figure 5 – the fourier transform infrared (ftir) spectra of chitosan samples obtained using reaction times of 60 (q60 red), 90 (q90 black) and 120 (q120 blue) minutes. 4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 wavenumber (cm-1) a b so rb an ce (% ) 0.1%(q120) (q90) (q60) ribeiro, a.g.o. et al. 108 rbciamb | n.50 | dez 2018 | 97-111 conclusion the experimental procedures used in this study, in order to obtain chitin and chitosan, showed that the residues of the freshwater crab d. pagei present high percentages of mineral content (78.4%). the analytical techniques employed in sample characterization showed the predominance of the α-chitin phase and that the final set of samples produced (q60, q90 and q120) are chitosan samples. the thermal profile of all analyzed samples indicated a characteristic behavior of biopolymers, with the identification of a low content of impurities in the chitosan samples obtained, while the infrared vibrational spectra indicated an increase of the deacetylation degree of the samples submitted to higher periods of reaction. the freshwater crab d. pagei has a large occurrence in other brazilian regions; thus, it could be considered an important source of chitin and chitosan, especially in distant regions of the ocean, such as the amazon region. the similar characteristic of chitin and chitosan compared to marine crustacean indicates that this species is a promising source of these biopolymers. acknowledgements the authors acknowledge the brazilian agencies fapesp (fundação de amparo à pesquisa do estado de são paulo, grant 11/50318-1), fapeam (fundação de amparo à pesquisa do estado do amazonas), cnpq (conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico, project 312384/2013-0), and capes (coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior) for the financial support. the authors are also grateful to dr. ricardo a. a de couto (iq-usp) for xrd, tga and ftir data recording. references al-sagheer, f. a.; al-sughayer, m. a.; muslim, s.; elsabee, m. z. extraction and characterization of chitin and chitosan from marine sources in arabian gulf. carbohydrate polymers, v. 77, n. 2, p. 410-419, 2009. https://doi. org/10.1016/j.carbpol.2009.01.032 arbia, w.; 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disponibilidade hídrica; gestão de recursos hídricos; bacia hidrográfica do alto tietê. abstract this study aims to analyze the future behavior (near-future, of 2017–2039) of rainfall and streamflow in the upper tietê river basin (bhat). for this, the global climate model meteorological research institute-japonese meteorological agency (mri-jma) was used, for the emissions scenario a2, belonging to the fourth assessment report of the intergovernmental panel on climate change (ipcc-ar4). also was used observed database of streamflow, rainfall and air temperature obtained from the national water agency. in order to estimate the future streamflow was established an empirical relation based on the simplified hydrological equation. projections results indicate that bhat may have an increase in precipitation (5.9 mm) and temperature (0.86ºc) monthly average in relation to climatology. for future streamflow is projected a rise in the spring (19.6%) and summer (13.7%) and decrease in the winter (-9%) and fall (-7%). despite the uncertainties of projections is essential to manage water resources of the basin targeting a probable broadening of seasonal variability. keywords: climate projections; water availability; water resources management; upper tietê river basin. doi: 10.5327/z2176-947820170185 cenário futuro da disponibilidade hídrica na bacia do alto tietê scenario future of water availability in the upper tietê river basin cenário futuro da disponibilidade hídrica na bacia do alto tietê 115 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 114-130 introdução considerando-se que a disponibilidade de água depende, em grande parte, do clima, é previsto que o brasil sofra importantes alterações com as mudanças climáticas (marengo, 2008). entende-se por mudanças climáticas as alterações estatisticamente significativas em um ou mais parâmetros climáticos (como temperatura, precipitação ou ventos) ou na variabilidade, durante um extenso período, em que esses fenômenos ocorrerem. essas alterações são ocasionadas por processos naturais do próprio planeta ou por forçantes externas, incluindo variações na intensidade da radiação solar, ou, ainda, pela ação antrópica (ipcc, 2007). segundo marengo (2007), um clima mais quente implicará mudanças importantes no regime de precipitação, interferindo no ciclo hidrológico e nos recursos aquíferos. pequenas variações no regime de chuvas devido à variabilidade de fenômenos naturais ou às mudanças climáticas podem ocasionar significativas alterações nas vazões da bacia hidrográfica, produzindo transformações no ambiente da bacia, o que resulta em modificações no ciclo hidrológico e, consequentemente, na disponibilidade hídrica (tucci & mendes, 2006). de acordo com o painel intergovernamental sobre mudanças climáticas – ipcc (2013), as consequências das mudanças climáticas no ciclo hidrológico não serão uniformes, acentuando o contraste de precipitação entre as estações e as regiões secas e úmidas. as incertezas sobre o comportamento futuro do clima são expressivas no que se refere ao que ocorrerá com esse ciclo (marengo & alves, 2015). nessa perspectiva, o conhecimento, em diferentes escalas de tempo e espaço, sobre os padrões predominantes de precipitação e temperatura (incluindo suas modificações) é extremamente pertinente para o planejamento dos recursos hídricos e ambientais. assim, tornou-se crescente o desenvolvimento de pesquisas que objetivam entender as mudanças climáticas, identificar e avaliar seus possíveis impactos ambientais, sociais e econômicos, assim como auxiliar na elaboração de medidas de mitigação e adaptação que minimizem as consequências adversas (marengo, 2008). o rio tietê e seus afluentes, considerados recursos hídricos importantes do estado de são paulo, poderão ter seu regime influenciado pelas alterações climáticas. o rio tietê tem sua nascente na bacia hidrográfica do alto tietê (bhat), região mais povoada e com maior demanda de água do estado. a bhat localiza-se na região sudeste do estado de são paulo e engloba importantes cidades, abrigando uma população de aproximadamente 20 milhões de habitantes, uma das maiores densidades demográficas do brasil. a demanda por recursos hídricos na bacia é de aproximadamente o dobro de sua disponibilidade, tornando-a a região mais crítica do estado (fusp, 2009). recentemente, a bhat sofreu uma das maiores crises de abastecimento hídrico da história. as vazões médias observadas nos primeiros meses do primeiro semestre de 2014 foram inferiores às mínimas já registradas desde 1930 (ana, 2014). o volume de água retido nos reservatórios do sistema cantareira, que abastece aproximadamente 10 milhões de habitantes da bhat, chegaram a 12,8%, enquanto o volume de água retido em todos os reservatórios do alto tietê foi de 7,2%, com um volume de todo o sistema (morto e útil) de 28,19 hm3 (reis, 2014). em junho de 2015, o sistema cantareira teve uma vazão de 13,64 m3/s, o que representa apenas 44% da vazão média histórica e mais do que o dobro da média registrada em junho de 2014, de 6,62 m3/s (ana, 2015). de acordo com a ana (ana, 2014), entre os meses de outubro de 2013 e março de 2014, observaram-se vazões naturais afluentes excepcionalmente baixas para a época, o que colaborou para que os reservatórios não alcançassem o volume de água aguardado. segundo coelho, cardoso e firpo (2015), durante o verão de 2013/2014 o estado de são paulo recebeu somente 47,8% da chuva esperada pela climatologia, e em 2014 choveu apenas 25% da média acumulada anual da região, o que representa um déficit expressivo de precipitação. outro fator que contribuiu para a estiagem na região foi o aumento de temperatura. de acordo com marengo e alves (2015), a região sudeste registrou, em 2014, temperaturas 2,5°c acima da média histórica de 1961-1990, e 2015 foi o ano mais quente já registrado desde 1850. além da baixa precipitação registrada nesses últimos anos, a região metropolitana de são paulo (rmsp) sofre constantemente com escassez hídrica. isso ocorre porque o território está localizado em uma cabeceira e é o maior aglomerado urbano do país, o que torna a silva, m.c.o.; valverde, m.c. 116 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 114-130 procura por água muito superior à sua disponibilidade. outro agravante é o aumento da demanda de água nas bacias hidrográficas vizinhas, reflexo do crescimento populacional e econômico do estado de são paulo (soriano et al., 2016) estudos sobre prováveis cenários futuros de alterações nos padrões climáticos locais em bacias são fundamentais para verificar e compreender o comportamento desses sistemas com o passar do tempo, pois permitem estimar as demandas de água no futuro, melhorar as estratégias de adequação do uso múltiplo do recurso e definir políticas ambientais (meschiatti et al., 2012). pesquisas recentes desenvolvidas por silveira et al. (2013a; 2013b) e hamada et al. (2012) sobre o desempenho das simulações de diferentes modelos climáticos globais nas regiões sudeste, nordeste setentrional e da bacia do prata destacam o modelo climático global meteorological research institute-japonese meteorological agency (mri-jma) como um dos melhores instrumentos globais, pois suas saídas apresentam elevada correlação com a precipitação observada nas regiões de estudo e são capazes de capturar os padrões de variação sazonal e interanual. assim, realizar um trabalho que utilize saídas do modelo climático mri-jma com projeções futuras, gerando cenários que proporcionem informações hidroclimatológicas da bhat, é de suma importância, visto que contribuirá para estabelecer panoramas futuros de possíveis comportamentos da dinâmica da bacia e identificar os prováveis impactos negativos das mudanças climáticas nos reservatórios da bhat e de bacias adjacentes. além disso, poderá coadjuvar o planejamento ambiental na região, contribuindo para os usos múltiplos da água e integrando estratégias de mitigação e adaptação às mudanças climáticas. desse modo, tendo como base as projeções do modelo climático mri-jma, o presente trabalho objetivou analisar o comportamento futuro da vazão e das chuvas na bacia do alto tietê, fornecendo subsídio para a gestão dos recursos hídricos. materiais e métodos área de estudo a bacia do alto tietê é formada por 34 municípios, possui uma área de drenagem de 5.868 km2 e tem uma população de aproximadamente 20 milhões de habitantes, com densidade demográfica média de 10.232 hab/km2. fazem parte da bhat as cidades de são paulo, guarulhos, osasco, todas as municipalidades da região do grande abc, barueri, carapicuíba, cotia, suzano, poá, santana de parnaíba, biritiba mirim, pirapora do bom jesus, jandira, itaquaquecetuba, mogi das cruzes, salesópolis e paraibuna (fusp, 2009; hirata & ferreira, 2001). a bhat tem uma precipitação total média de 1.400 mm/ano. sua nascente é no rio paraitinga, em salesópolis, e seu talvegue se estende até a barragem de rasgão, no reservatório de pirapora. os principais afluentes na margem direita são os rios baquirivuguaçu, cabuçu de cima, juqueri e paraitinga, e na margem esquerda, os rios aricanduva, biritiba-mirim, cotia, pinheiros, são joão do barueri e tamanduateí (fusp, 2009). tratamento e análise dos dados observados para uma boa representação climatológica da bacia, foi obtido um conjunto de dados hidrometeorológicos mensais, abrangendo o período de 1979 a 2003, das estações fluviométricas e pluviométricas (figura 1). o levantamento dos dados foi realizado por meio de inventários disponibilizados pela ana, pelo departamento de águas e energia elétrica (daee), pelo instituto nacional meteorológico (inmet), pelo operador nacional do sistema elétrico (ons) e pela companhia de saneamento básico do estado de são paulo (sabesp). também foram utilizados dados de temperatura do ar mensal, para o mesmo período, oriundos do inmet, do sistema de monitoramento agrometeorológico (agritempo), da companhia ambiental do estado de são paulo (cetesb) e do instituto de astronomia, geofísica e ciências atmosféricas da universidade de são paulo (iag-usp). cenário futuro da disponibilidade hídrica na bacia do alto tietê 117 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 114-130 esses dados foram padronizados e as informações faltantes das séries históricas de um mesmo município foram estimadas com a técnica de regressão linear múltipla, em que estações com falhas ficaram classificadas como variável dependente, e estabeleceu-se uma relação com as variáveis independentes (séries completas) que possuíram coeficiente de correlação igual ou superior a 0,80 (oliveira et al., 2010). modelo climático global meteorological research institute-japonese meteorological agency o modelo mri-jma foi desenvolvido pelo instituto meteorológico do japão para fazer parte do conjunto de modelos climáticos globais acoplados utilizados nos relatórios do ipcc para geração de projeções futuras (ipcc, 2013). o modelo possui uma resolução espacial de grade de 20 km horizontal, com 959 ondas de truncamento triangular e 60 camadas verticais, com topo em 0.1 hpa. atualmente, essa é a resolução mais alta de figura 1 – mapa e tabela com a localização dos postos fluviométricos, pluviométricos e postos de amostragens com séries históricas de temperatura média do ar. localização dos postos de temperatura do ar município fonte código lat lon barueri inmet 86908 23°52’ 46°87’ guarulhos agritempo -23°43’ 46°47’ inmet 83075 23°43’ 46°46’ são caetano do sul cetesb 86 23°37’ 46°33’ são paulo agritempo -23°50’ 46°62’ iag e3-035 23°39’ 46°38’ inmet 83781 23°5’ 46°61’ agritempo parque estadual alberto lofrgren 23°45’ 46°63’ localização dos postos pluviométricos município fonte código lat lon biritiba mirim ana 2346101 23°34’ 46°02’ cotia daee e3-034 23°39’ 46°57’ daee e3-027 23°43’ 46°58’ franco da rocha daee e3-047 23°20’ 46°41’ ana 2346098 23°19’ 46°43’ guarulhos inmet 83075 23°43’ 46°46’ daee e3-002 23°25’ 46°24’ itapecerica da serra daee e3-068 23°46’ 46°50’ daee e3-014 23°47’ 46°55’ daee e3-016 23°43’ 46°51’ itapevi daee e3-263 23°32’ 46°59’ itaquaquecetuba daee e3-091 23°29’ 46°22’ mauá daee e3-237 23°42’ 46°29’ mogi das cruzes ana 2346103 23°35’ 46°15’ daee e3-097 23°31’ 46°12’ salesópolis daee e2-112 23°34’ 45°58’ daee e2-131 23°34’ 45°50’ santana de parnaíba daee e3-020 23°27’ 46°55’ santo andré daee e3-159 23°38’ 46°32’ são caetano do sul daee e3-085 23°37’ 46°33’ daee e3-022 23°38’ 46°35’ são bernardo do campo daee e3-142 23°45’ 46°32’ daee e3-244 23°41’ 46°35’ daee e3-150 23°40’ 46°34’ são paulo daee e3-033 23°28’ 46°43’ daee e3-006 23°39’ 46°42’ daee e3-090 23°35’ 46°39’ daee e3-035 23°39’ 46°38’ daee e3-052 23°38’ 46°39’ ana 2346100 23°38’ 46°28’ daee e3-243 23°50’ 46°44’ localização dos postos fluviométricos município fonte código cotia sabesp cachoeira da graça sabesp pedro beicht franco da rocha cetesb jqju00900 mogi das cruzes daee e3-16 daee e3-08 salesópolis ons 160 santana de parnaíba ons 190 ons 161 são bernardo do campo ons 116 ons 118 são paulo ons 104 ons 109 ons 117 ons 117 postos pluviométricos postos fluviométricos temperatura sistemas de coordenadas geoagráficas datum> south america, 1964 fonte: anamibge órgão: ufabc elabordo por: maira cristina oliveira, 2016 bacia alto tietê silva, m.c.o.; valverde, m.c. 118 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 114-130 um modelo climático global atmosférico de alta resolução (agcm) usado em experimentos de aquecimento global (alves & pesquero, 2009; mizuta et al., 2006). devido à alta resolução do mri-jma do quarto relatório de avaliação (ar4) do ipcc, optou-se por não usar a sua versão mais recente, adotada pelo quinto relatório de avaliação (ar5) do ipcc, visto que este último possui uma resolução de 1,8º x 2,8º, aproximadamente 198 km x 308 km (pinheiro et al., 2014), o que para a escala espacial da bhat não seria uma simulação adequada. neste trabalho foram utilizadas, para o cenário de emissões a2, as variáveis de precipitação e temperatura do ar, na escala mensal, para os períodos de 1979 a 2003 (presente) e de 2017 a 2039 (cenário futuro). tal cenário é intermediário entre os painéis existentes, sendo o b1 o mais otimista e o a1f1 o mais pessimista. esse cenário projeta um mundo com fortalecimento de identidades culturais regionais e baixos níveis de desenvolvimento econômico, associados ao lento desenvolvimento tecnológico e ao elevado crescimento populacional, resultando em concentrações de co 2 crescentes até 2050 (ipcc, 2000).a escolha deve-se ao fato de que a utilização de um cenário com maior anomalia climática contribuirá para subsidiar ações de adaptação e mitigação de caráter preventivo, além de ser a única rodada do modelo disponível em alta resolução. a figura 2 ilustra a resolução espacial do modelo na área da bhat em imagem processada com o auxílio do software grid analysis and display system (grads). cada ponto representa o centro da grade de resolução do modelo. para determinar a precipitação e a temperatura do ar na bhat, trabalhou-se com as médias mensais de todos os pontos de grade do modelo inseridos na bacia. avaliação e correção das saídas do modelo climático meteorological research institute-japonese meteorological agency examinar e avaliar o período presente das variáveis chuva e temperatura do modelo é de suma importância, pois ajuda a compreender a capacidade do modelo em reproduzir o comportamento hidroclimafigura 2 – grade do modelo climático meteorological research institute-japonese meteorological agency na área da bacia do alto tietê. grade do mri-jma bacia do alto tietê 3.144s 3.332s 3.519s 3.706s 3894s 4.081s 47w 46.6w 46.2w 45.8w cenário futuro da disponibilidade hídrica na bacia do alto tietê 119 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 114-130 tológico da bacia estudada e determinar o seu grau de incerteza (oliveira; pedrollo; castro, 2015). essa validação foi realizada, no período presente (1979 a 2003), para as variáveis climáticas precipitação e temperatura, que foram comparadas com os dados observados, na escala de tempo mensal, por meio da métrica de erro médio (bias). o desempenho do modelo climático pode ser avaliado em relação às observações históricas, e para ter confiança nas projeções futuras de tal modelo, seu clima histórico deve ser bem simulado (flato et al., 2013). assim, as análises dos erros associados às saídas do modelo climático para o período presente indicaram a destreza do modelo climático mri-jma em representar o padrão climático sazonal da bhat. para remover as diferenças entre os dados observados e as saídas do modelo, é fundamental testar alguns métodos de correção (oliveira; pedrollo; castro, 2015). neste trabalho foram testados três métodos de correção, e as técnicas consistiram em utilizar, no período presente, os dados observados e as saídas obtidas pelo modelo climático mri-jma para as variáveis climáticas precipitação e temperatura. para isso, as séries históricas e os dados simulados pelo modelo mri-jma foram divididos em dois períodos: de controle (1979 a 1991) e de avaliação (1992 a 2003). a primeira técnica empregada para a correção foi a remoção do erro médio mensal (equação 1), em que a variável climática corrigida é representada pela diferença entre as condições climáticas previstas e as observadas no período de controle. ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1992 2003 1992 2003 1979 1991 1979 1991 1979 1991 1992 2003 1992 2003 1979 1991 1992 2003 1992 2003 1979 2003 1979 1991 1 1 c m n j o fc f c f fc o c m itotal k k k k k k k k k k k k anomalia m − − − − − − − − − − − − = = − − = × = × = ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) mês mês mês 1 2 21 1 12 1 s ˆ ² ² 0 1 ² ² 1 1 ² 10 16 total f mc mês mês mês mês mês mês n ii n ii a i k k p etp q l u q p etp p coef etp q coef etp y yvariância explicada r variânciatotal y y r kf r n k t etp fc i t i = = = = = − = + + δ ± + = − − = = ≤ ≤ − −= − − = = ∑ ∑ ∑ ∑ ⋅ ⋅ r 1,514 7 3 5 2 2 4 3 2 4 3 2 4 3 2 5 6,75 10 7,71 10 1,7292 10 0, 49239 0, 0103 0, 0859 0,289 0,1406 0, 4994 0, 0103 0, 0859 0,289 0,1406 0, 4994 a i i y x x x x p p p p q etp etp etp etp etp − − −= − + + = − −+ + = − + − + × ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ (1) em que: kc é a variável climática mensal do modelo corrigida para o período de avaliação; km é a variável climática mensal do modelo mri-jma para o período de avaliação; kn corresponde à média mensal da variável climática do modelo no período de controle; e kj representa a média mensal observada da variável climática para o período de controle. a segunda técnica testada para correção foi a aplicação direta (direct approach), utilizada por lenderink, buishand e deursen (2007) e oliveira, pedrollo e castro (2015). nesse método (equação 2), o comportamento póstero da variável climática é obtido diretamente da simulação do modelo climático global mri-jma, promovendo variações na magnitude de acordo com as diferenças verificadas no passado entre a variável climática do modelo mri-jma e a observada na bacia. o terceiro método testado foi o delta change approach (equação 3), adotado por graham (2000), lenderink, buishand e deursen (2007) e oliveira, pedrollo e castro (2015). nessa técnica, assume-se que o mesmo padrão das variáveis climáticas observado no passado estará presente no futuro. as alterações vindouras na magnitude das variáveis climáticas serão estabelecidas em função da razão entre as médias mensais simuladas pelo modelo mri-jma em dois períodos: de avaliação e de controle. ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1992 2003 1992 2003 1979 1991 1979 1991 1979 1991 1992 2003 1992 2003 1979 1991 1992 2003 1992 2003 1979 2003 1979 1991 1 1 c m n j o fc f c f fc o c m itotal k k k k k k k k k k k k anomalia m − − − − − − − − − − − − = = − − = × = × = ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) mês mês mês 1 2 21 1 12 1 s ˆ ² ² 0 1 ² ² 1 1 ² 10 16 total f mc mês mês mês mês mês mês n ii n ii a i k k p etp q l u q p etp p coef etp q coef etp y yvariância explicada r variânciatotal y y r kf r n k t etp fc i t i = = = = = − = + + δ ± + = − − = = ≤ ≤ − −= − − = = ∑ ∑ ∑ ∑ ⋅ ⋅ r 1,514 7 3 5 2 2 4 3 2 4 3 2 4 3 2 5 6,75 10 7,71 10 1,7292 10 0, 49239 0, 0103 0, 0859 0,289 0,1406 0, 4994 0, 0103 0, 0859 0,289 0,1406 0, 4994 a i i y x x x x p p p p q etp etp etp etp etp − − −= − + + = − −+ + = − + − + × ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ (2)( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1992 2003 1992 2003 1979 1991 1979 1991 1979 1991 1992 2003 1992 2003 1979 1991 1992 2003 1992 2003 1979 2003 1979 1991 1 1 c m n j o fc f c f fc o c m itotal k k k k k k k k k k k k anomalia m − − − − − − − − − − − − = = − − = × = × = ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) mês mês mês 1 2 21 1 12 1 s ˆ ² ² 0 1 ² ² 1 1 ² 10 16 total f mc mês mês mês mês mês mês n ii n ii a i k k p etp q l u q p etp p coef etp q coef etp y yvariância explicada r variânciatotal y y r kf r n k t etp fc i t i = = = = = − = + + δ ± + = − − = = ≤ ≤ − −= − − = = ∑ ∑ ∑ ∑ ⋅ ⋅ r 1,514 7 3 5 2 2 4 3 2 4 3 2 4 3 2 5 6,75 10 7,71 10 1,7292 10 0, 49239 0, 0103 0, 0859 0,289 0,1406 0, 4994 0, 0103 0, 0859 0,289 0,1406 0, 4994 a i i y x x x x p p p p q etp etp etp etp etp − − −= − + + = − −+ + = − + − + × ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ (3) em que: kfc é o valor corrigido da variável climática no período de avaliação para um determinado mês; ko é a variável climática média mensal observada para o período de controle; kf é o valor sem correção da variável climática no período de avaliação para um determinado mês; e kc é a variável climática média mensal do modelo no período de controle. posteriormente, os dados corrigidos simulados pelo modelo mri-jma para a bacia do alto tietê, no período de avaliação (1992 a 2003), foram analisados com as métricas de erro. desse modo, foram identificadas as séries corrigidas das variáveis climáticas precipitação e temperatura no período de avaliação que mais se assemelharam com as variáveis climáticas observadas, possibilitando reconhecer qual é o método de correção mais eficaz. silva, m.c.o.; valverde, m.c. 120 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 114-130 na avaliação das projeções para o período futuro (2017 a 2039), a fim de identificar se a projeção futura indica aumento ou diminuição das variáveis climáticas em relação ao clima simulado pelo modelo no presente, utilizou-se a métrica de anomalia (equação 4) para os dados mensais de precipitação e temperatura. ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1992 2003 1992 2003 1979 1991 1979 1991 1979 1991 1992 2003 1992 2003 1979 1991 1992 2003 1992 2003 1979 2003 1979 1991 1 1 c m n j o fc f c f fc o c m itotal k k k k k k k k k k k k anomalia m − − − − − − − − − − − − = = − − = × = × = ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) mês mês mês 1 2 21 1 12 1 s ˆ ² ² 0 1 ² ² 1 1 ² 10 16 total f mc mês mês mês mês mês mês n ii n ii a i k k p etp q l u q p etp p coef etp q coef etp y yvariância explicada r variânciatotal y y r kf r n k t etp fc i t i = = = = = − = + + δ ± + = − − = = ≤ ≤ − −= − − = = ∑ ∑ ∑ ∑ ⋅ ⋅ r 1,514 7 3 5 2 2 4 3 2 4 3 2 4 3 2 5 6,75 10 7,71 10 1,7292 10 0, 49239 0, 0103 0, 0859 0,289 0,1406 0, 4994 0, 0103 0, 0859 0,289 0,1406 0, 4994 a i i y x x x x p p p p q etp etp etp etp etp − − −= − + + = − −+ + = − + − + × ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ (4) em que: k f é o valor mensal simulado pelo modelo no período futuro; k mc corresponde ao valor mensal estimado pelo modelo para o período presente (1979 a 2003); e m total representa o número de observações. em seguida, foi realizada a correção dos valores de precipitação e temperatura do ar para o período futuro (2017 a 2039). a técnica de correção adotada foi a mesma optada para o período presente, visto que tal método conseguiu apresentar o menor erro em relação à temperatura e à chuva observadas na região. a correção das projeções futuras busca minimizar as incertezas dos erros sistemáticos encontrados no clima atual que também são projetados para o futuro, procurando eliminar o erro associado à modelagem climática. entretanto, as correções nas variáveis climáticas implicam simplificações consideráveis, pois, ao considerar como dados as variações médias sazonais das séries observadas, assume-se que as mesmas anomalias registradas no passado serão observadas no futuro (lenderink; buishand; deursen, 2007). outro fator importante a ser considerado é que os erros sistemáticos não se relacionam com as incertezas derivadas da quantidade de concentrações de gases de efeito estufa que os cenários de emissões ― neste caso, o cenário a2 ― projetam para o futuro. determinação da vazão como o modelo climático mri-jma não simula a variável vazão, para determiná-la para o cenário futuro foi necessário construir um modelo empírico para sua estimativa com base nos dados observados de precipitação, vazão e temperatura. o modelo empírico foi construído com alicerce na equação do balanço hídrico global. parte-se da hipótese de que a soma dos processos de entradas e saídas de água em uma bacia corresponde ao seu balanço hídrico, podendo ser expressa quantitativamente sob a forma de uma relação matemática, denominada “equação do balanço hídrico” ou “equação hidrológica” (chow; maidment; mays, 1988). considerando todas as variáveis envolvidas no balanço hidrológico de uma bacia hidrográfica para um determinado período de tempo, a equação hidrológica global será: ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1992 2003 1992 2003 1979 1991 1979 1991 1979 1991 1992 2003 1992 2003 1979 1991 1992 2003 1992 2003 1979 2003 1979 1991 1 1 c m n j o fc f c f fc o c m itotal k k k k k k k k k k k k anomalia m − − − − − − − − − − − − = = − − = × = × = ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) mês mês mês 1 2 21 1 12 1 s ˆ ² ² 0 1 ² ² 1 1 ² 10 16 total f mc mês mês mês mês mês mês n ii n ii a i k k p etp q l u q p etp p coef etp q coef etp y yvariância explicada r variânciatotal y y r kf r n k t etp fc i t i = = = = = − = + + δ ± + = − − = = ≤ ≤ − −= − − = = ∑ ∑ ∑ ∑ ⋅ ⋅ r 1,514 7 3 5 2 2 4 3 2 4 3 2 4 3 2 5 6,75 10 7,71 10 1,7292 10 0, 49239 0, 0103 0, 0859 0,289 0,1406 0, 4994 0, 0103 0, 0859 0,289 0,1406 0, 4994 a i i y x x x x p p p p q etp etp etp etp etp − − −= − + + = − −+ + = − + − + × ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ (5) em que: p é a precipitação total; etp representa a evapotranspiração potencial; ∆s é variação do armazenamento da água do solo; q corresponde ao deflúvio; l representa o vazamento de água no freático; e u é o vazamento de água que flui por fora do leito. em uma bacia hidrográfica ideal, na qual todos os fluxos positivos e negativos são iguais a zero, ou seja, a diferença entre as entradas e saídas na bacia é nula, não ocorrem perdas por percolação profunda ou vazamentos (chow; maidment; mays, 1988). em estudos hidrológicos em longo prazo, o balanço hídrico considera os processos hidrológicos sob a forma de totais mensais; assim, processos que se desenvolvem em intervalos curtos não têm influência direta no balanço hídrico (lima, 1986). desse modo, as variáveis hidrológicas de precipitação, evapotranspiração e escoamento superficial são processos dominantes para o balanço hídrico de uma bacia hidrográfica. portanto, a equação de balanço hídrico global simplificado pode ser expressa por: ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1992 2003 1992 2003 1979 1991 1979 1991 1979 1991 1992 2003 1992 2003 1979 1991 1992 2003 1992 2003 1979 2003 1979 1991 1 1 c m n j o fc f c f fc o c m itotal k k k k k k k k k k k k anomalia m − − − − − − − − − − − − = = − − = × = × = ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) mês mês mês 1 2 21 1 12 1 s ˆ ² ² 0 1 ² ² 1 1 ² 10 16 total f mc mês mês mês mês mês mês n ii n ii a i k k p etp q l u q p etp p coef etp q coef etp y yvariância explicada r variânciatotal y y r kf r n k t etp fc i t i = = = = = − = + + δ ± + = − − = = ≤ ≤ − −= − − = = ∑ ∑ ∑ ∑ ⋅ ⋅ r 1,514 7 3 5 2 2 4 3 2 4 3 2 4 3 2 5 6,75 10 7,71 10 1,7292 10 0, 49239 0, 0103 0, 0859 0,289 0,1406 0, 4994 0, 0103 0, 0859 0,289 0,1406 0, 4994 a i i y x x x x p p p p q etp etp etp etp etp − − −= − + + = − −+ + = − + − + × ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ (6) a aplicação da equação geral de balanço hídrico está condicionada à complexidade do estudo de uma bacia e alguns modelos matemáticos simples são imcenário futuro da disponibilidade hídrica na bacia do alto tietê 121 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 114-130 portantes ferramentas para os estudos hidrológicos, pois permitem estabelecer uma relação entre as variáveis evapotranspiração, precipitação e vazão. entre eles estão os modelos empíricos de hidrologia, que se baseiam em equações matemáticas estabelecidas a partir da relação de parâmetros físicos de dados observados das variáveis hidroclimatológicas (villela & mattos, 1975). tendo como base a equação 6, procedeu-se à construção de um modelo empírico com base em coeficientes que relacionam as variáveis precipitação (p), evapotranspiração potencial e vazão. para isso, fez-se uso dos dados da precipitação e da evapotranspiração potencial médias mensais da área da bacia e dos valores de vazão afluente do exutório. assim, foram construídos coeficientes que relacionam as variáveis precipitação e evapotranspiração potencial (equação 7) com as variáveis vazão e evapotranspiração potencial (equação 8), em escala de tempo mensal dos dados observados, conforme explicado nas equações seguintes: ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1992 2003 1992 2003 1979 1991 1979 1991 1979 1991 1992 2003 1992 2003 1979 1991 1992 2003 1992 2003 1979 2003 1979 1991 1 1 c m n j o fc f c f fc o c m itotal k k k k k k k k k k k k anomalia m − − − − − − − − − − − − = = − − = × = × = ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) mês mês mês 1 2 21 1 12 1 s ˆ ² ² 0 1 ² ² 1 1 ² 10 16 total f mc mês mês mês mês mês mês n ii n ii a i k k p etp q l u q p etp p coef etp q coef etp y yvariância explicada r variânciatotal y y r kf r n k t etp fc i t i = = = = = − = + + δ ± + = − − = = ≤ ≤ − −= − − = = ∑ ∑ ∑ ∑ ⋅ ⋅ r 1,514 7 3 5 2 2 4 3 2 4 3 2 4 3 2 5 6,75 10 7,71 10 1,7292 10 0, 49239 0, 0103 0, 0859 0,289 0,1406 0, 4994 0, 0103 0, 0859 0,289 0,1406 0, 4994 a i i y x x x x p p p p q etp etp etp etp etp − − −= − + + = − −+ + = − + − + × ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ (7) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1992 2003 1992 2003 1979 1991 1979 1991 1979 1991 1992 2003 1992 2003 1979 1991 1992 2003 1992 2003 1979 2003 1979 1991 1 1 c m n j o fc f c f fc o c m itotal k k k k k k k k k k k k anomalia m − − − − − − − − − − − − = = − − = × = × = ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) mês mês mês 1 2 21 1 12 1 s ˆ ² ² 0 1 ² ² 1 1 ² 10 16 total f mc mês mês mês mês mês mês n ii n ii a i k k p etp q l u q p etp p coef etp q coef etp y yvariância explicada r variânciatotal y y r kf r n k t etp fc i t i = = = = = − = + + δ ± + = − − = = ≤ ≤ − −= − − = = ∑ ∑ ∑ ∑ ⋅ ⋅ r 1,514 7 3 5 2 2 4 3 2 4 3 2 4 3 2 5 6,75 10 7,71 10 1,7292 10 0, 49239 0, 0103 0, 0859 0,289 0,1406 0, 4994 0, 0103 0, 0859 0,289 0,1406 0, 4994 a i i y x x x x p p p p q etp etp etp etp etp − − −= − + + = − −+ + = − + − + × ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ (8) estabelecidos os coeficientes, procedeu-se à determinação da equação empírica para estimar a vazão. para isso, foram construídos gráficos de dispersão entre os coeficientes que relacionam os termos do balanço hídrico, ou seja, entre os fenômenos hidrológicos explicativos (precipitação e evapotranspiração) com o fenômeno hidrológico que se deseja explicar (vazão). no eixo x do gráfico é plotado o coeficiente que representa a variável hidrológica independente (precipitação e evapotranspiração), e no eixo y deve ser registrado o coeficiente que representa a variável dependente (vazão). com a construção dos gráficos de dispersão entre os coeficientes, foram estipuladas diferentes linhas e curvas de ajuste entre os coeficientes. o critério para selecionar a equação foi a apresentação do melhor ajuste, ou seja, os maiores valores do coeficiente de determinação (r²) e do coeficiente de correlação (r). o r² é uma medida de ajustamento de um modelo estatístico que demonstra a proporção da variação total dos dados em torno da média (naghettini & pinto, 2007). ele é explicado pela relação entre a soma dos quadrados devidos à regressão (variância explicada) e a soma total dos quadrados (variância total) (equação 13): ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1992 2003 1992 2003 1979 1991 1979 1991 1979 1991 1992 2003 1992 2003 1979 1991 1992 2003 1992 2003 1979 2003 1979 1991 1 1 c m n j o fc f c f fc o c m itotal k k k k k k k k k k k k anomalia m − − − − − − − − − − − − = = − − = × = × = ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) mês mês mês 1 2 21 1 12 1 s ˆ ² ² 0 1 ² ² 1 1 ² 10 16 total f mc mês mês mês mês mês mês n ii n ii a i k k p etp q l u q p etp p coef etp q coef etp y yvariância explicada r variânciatotal y y r kf r n k t etp fc i t i = = = = = − = + + δ ± + = − − = = ≤ ≤ − −= − − = = ∑ ∑ ∑ ∑ ⋅ ⋅ r 1,514 7 3 5 2 2 4 3 2 4 3 2 4 3 2 5 6,75 10 7,71 10 1,7292 10 0, 49239 0, 0103 0, 0859 0,289 0,1406 0, 4994 0, 0103 0, 0859 0,289 0,1406 0, 4994 a i i y x x x x p p p p q etp etp etp etp etp − − −= − + + = − −+ + = − + − + × ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ (9) em que: ŷ i é o valor estimado da variável dependente; y i representa o valor observado da variável dependente; e ȳ corresponde à média da variável dependente. o r² varia entre 0 e 1, indicando como o modelo estatístico consegue explicar os valores observados, sendo que quanto mais próximo de 1, melhor é o ajuste. o r é igual à raiz quadrada do r². a fim de verificar a significância estatística das equações de ajuste, aplicou-se o teste f, medição utilizada para estabelecer se há uma relação funcional relevante entre a variável resposta e as variáveis independentes, ou seja, indicativo se a equação é significativa. a significância estatística deve ser estabelecida antes do uso da equação de ajuste para prever fenômenos futuros e seu valor pode ser definido matematicamente pela equação 10 (naghettini & pinto, 2007). ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1992 2003 1992 2003 1979 1991 1979 1991 1979 1991 1992 2003 1992 2003 1979 1991 1992 2003 1992 2003 1979 2003 1979 1991 1 1 c m n j o fc f c f fc o c m itotal k k k k k k k k k k k k anomalia m − − − − − − − − − − − − = = − − = × = × = ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) mês mês mês 1 2 21 1 12 1 s ˆ ² ² 0 1 ² ² 1 1 ² 10 16 total f mc mês mês mês mês mês mês n ii n ii a i k k p etp q l u q p etp p coef etp q coef etp y yvariância explicada r variânciatotal y y r kf r n k t etp fc i t i = = = = = − = + + δ ± + = − − = = ≤ ≤ − −= − − = = ∑ ∑ ∑ ∑ ⋅ ⋅ r 1,514 7 3 5 2 2 4 3 2 4 3 2 4 3 2 5 6,75 10 7,71 10 1,7292 10 0, 49239 0, 0103 0, 0859 0,289 0,1406 0, 4994 0, 0103 0, 0859 0,289 0,1406 0, 4994 a i i y x x x x p p p p q etp etp etp etp etp − − −= − + + = − −+ + = − + − + × ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ (10) em que: r² representa o coeficiente de determinação; n é tamanho amostral; e k é o número de regressores. assim, após construída a relação empírica para o cálculo da vazão, tal técnica foi aplicada para a obtenção da vazão no período futuro (2017 a 2039), a partir dos dados de precipitação do modelo mri-jma corrigido silva, m.c.o.; valverde, m.c. 122 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 114-130 para a época futura (2017 a 2039); a evapotranspiração potencial futura foi estimada por meio dos dados de temperatura média do ar corrigidos oriundos do modelo mri-jma para a mesma época. estimativa da evapotranspiração potencial a evapotranspiração potencial, necessária para a construção dos coeficientes, corresponde à transformação da água de estado líquido para gasoso, obtido em condições padronizadas de cultivo, e foi calculada pelo método de thornthwaite (1948). esse método é o mais difundido mundialmente, pois se baseia apenas na variável dependente temperatura (tucci & mendes, 2006), e é expresso pelas seguintes equações: ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1992 2003 1992 2003 1979 1991 1979 1991 1979 1991 1992 2003 1992 2003 1979 1991 1992 2003 1992 2003 1979 2003 1979 1991 1 1 c m n j o fc f c f fc o c m itotal k k k k k k k k k k k k anomalia m − − − − − − − − − − − − = = − − = × = × = ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) mês mês mês 1 2 21 1 12 1 s ˆ ² ² 0 1 ² ² 1 1 ² 10 16 total f mc mês mês mês mês mês mês n ii n ii a i k k p etp q l u q p etp p coef etp q coef etp y yvariância explicada r variânciatotal y y r kf r n k t etp fc i t i = = = = = − = + + δ ± + = − − = = ≤ ≤ − −= − − = = ∑ ∑ ∑ ∑ ⋅ ⋅ r 1,514 7 3 5 2 2 4 3 2 4 3 2 4 3 2 5 6,75 10 7,71 10 1,7292 10 0, 49239 0, 0103 0, 0859 0,289 0,1406 0, 4994 0, 0103 0, 0859 0,289 0,1406 0, 4994 a i i y x x x x p p p p q etp etp etp etp etp − − −= − + + = − −+ + = − + − + × ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ (11) em que: ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1992 2003 1992 2003 1979 1991 1979 1991 1979 1991 1992 2003 1992 2003 1979 1991 1992 2003 1992 2003 1979 2003 1979 1991 1 1 c m n j o fc f c f fc o c m itotal k k k k k k k k k k k k anomalia m − − − − − − − − − − − − = = − − = × = × = ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) mês mês mês 1 2 21 1 12 1 s ˆ ² ² 0 1 ² ² 1 1 ² 10 16 total f mc mês mês mês mês mês mês n ii n ii a i k k p etp q l u q p etp p coef etp q coef etp y yvariância explicada r variânciatotal y y r kf r n k t etp fc i t i = = = = = − = + + δ ± + = − − = = ≤ ≤ − −= − − = = ∑ ∑ ∑ ∑ ⋅ ⋅ r 1,514 7 3 5 2 2 4 3 2 4 3 2 4 3 2 5 6,75 10 7,71 10 1,7292 10 0, 49239 0, 0103 0, 0859 0,289 0,1406 0, 4994 0, 0103 0, 0859 0,289 0,1406 0, 4994 a i i y x x x x p p p p q etp etp etp etp etp − − −= − + + = − −+ + = − + − + × ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ (12) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1992 2003 1992 2003 1979 1991 1979 1991 1979 1991 1992 2003 1992 2003 1979 1991 1992 2003 1992 2003 1979 2003 1979 1991 1 1 c m n j o fc f c f fc o c m itotal k k k k k k k k k k k k anomalia m − − − − − − − − − − − − = = − − = × = × = ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) mês mês mês 1 2 21 1 12 1 s ˆ ² ² 0 1 ² ² 1 1 ² 10 16 total f mc mês mês mês mês mês mês n ii n ii a i k k p etp q l u q p etp p coef etp q coef etp y yvariância explicada r variânciatotal y y r kf r n k t etp fc i t i = = = = = − = + + δ ± + = − − = = ≤ ≤ − −= − − = = ∑ ∑ ∑ ∑ ⋅ ⋅ r 1,514 7 3 5 2 2 4 3 2 4 3 2 4 3 2 5 6,75 10 7,71 10 1,7292 10 0, 49239 0, 0103 0, 0859 0,289 0,1406 0, 4994 0, 0103 0, 0859 0,289 0,1406 0, 4994 a i i y x x x x p p p p q etp etp etp etp etp − − −= − + + = − −+ + = − + − + × ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ (13) em que: t representa a temperatura média mensal de um determinado mês; i é o índice anual de calor; a é o exponente de função do índice anual; e fc é o fator de correção em função da latitude e do mês, valor predefinido em função da área de estudo e que, no caso da bhat, corresponde à latitude de 23ºs (tucci & beltrame, 2001). com os valores mensais de temperatura observada e de temperatura do modelo climático para os períodos presente e futuro, foram estabelecidos os valores de evapotranspiração potencial da bhat. resultados e discussão para encontrar a equação empírica para o cálculo da vazão, foram construídos gráficos de dispersão com base nos coeficientes da equação hidrológica. com isso, foram testadas diferentes linhas de ajuste com as suas respectivas equações: lineares (equação linear) e não lineares (equação potencial, exponencial, logarítmica e polinomial de segunda, terceira e quarta ordem). assim, por meio da análise das linhas de ajuste, que representam modelos de regressão, e em função dos valores de r² e de r, avaliou-se a qualidade do ajuste dos coeficientes do balanço hídrico para cada equação. a figura 3a mostra as linhas de ajuste para a dispersão dos coeficientes da bacia do alto tietê, nas quais a equação deve estimar a vazão do exutório. tem-se que a equação polinomial de quarta ordem apresentou o melhor ajuste entre os coeficientes do balanço hídrico, com r² de 0,735 e r de 0,86, ou seja, aproximadamente 74% das variações da vazão na bhat podem ser explicadas por variações na precipitação e na evapotranspiração potencial, sendo que esses coeficientes estão 86% correlacionados entre si. dessa forma, a equação empírica para o cálculo da vazão no exutório da bacia do alto tietê foi representada pela seguinte expressão (equação 14): ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1992 2003 1992 2003 1979 1991 1979 1991 1979 1991 1992 2003 1992 2003 1979 1991 1992 2003 1992 2003 1979 2003 1979 1991 1 1 c m n j o fc f c f fc o c m itotal k k k k k k k k k k k k anomalia m − − − − − − − − − − − − = = − − = × = × = ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) mês mês mês 1 2 21 1 12 1 s ˆ ² ² 0 1 ² ² 1 1 ² 10 16 total f mc mês mês mês mês mês mês n ii n ii a i k k p etp q l u q p etp p coef etp q coef etp y yvariância explicada r variânciatotal y y r kf r n k t etp fc i t i = = = = = − = + + δ ± + = − − = = ≤ ≤ − −= − − = = ∑ ∑ ∑ ∑ ⋅ ⋅ r 1,514 7 3 5 2 2 4 3 2 4 3 2 4 3 2 5 6,75 10 7,71 10 1,7292 10 0, 49239 0, 0103 0, 0859 0,289 0,1406 0, 4994 0, 0103 0, 0859 0,289 0,1406 0, 4994 a i i y x x x x p p p p q etp etp etp etp etp − − −= − + + = − −+ + = − + − + × ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ (14) substituindo os valores de y e x, têm-se: ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1992 2003 1992 2003 1979 1991 1979 1991 1979 1991 1992 2003 1992 2003 1979 1991 1992 2003 1992 2003 1979 2003 1979 1991 1 1 c m n j o fc f c f fc o c m itotal k k k k k k k k k k k k anomalia m − − − − − − − − − − − − = = − − = × = × = ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) mês mês mês 1 2 21 1 12 1 s ˆ ² ² 0 1 ² ² 1 1 ² 10 16 total f mc mês mês mês mês mês mês n ii n ii a i k k p etp q l u q p etp p coef etp q coef etp y yvariância explicada r variânciatotal y y r kf r n k t etp fc i t i = = = = = − = + + δ ± + = − − = = ≤ ≤ − −= − − = = ∑ ∑ ∑ ∑ ⋅ ⋅ r 1,514 7 3 5 2 2 4 3 2 4 3 2 4 3 2 5 6,75 10 7,71 10 1,7292 10 0, 49239 0, 0103 0, 0859 0,289 0,1406 0, 4994 0, 0103 0, 0859 0,289 0,1406 0, 4994 a i i y x x x x p p p p q etp etp etp etp etp − − −= − + + = − −+ + = − + − + × ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ (15) de acordo com o teste f, a equação de ajuste (equação 15) foi estatisticamente significativa, por apresentar o valor de 1,10, considerando-se o valor de f crítico de 1,28. a fim de verificar a capacidade da equação empírica de representar a vazão mensal do exutório da bhat, as vazões médias mensais foram reconstruídas com a equação empírica e comparadas com os dados obsercenário futuro da disponibilidade hídrica na bacia do alto tietê 123 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 114-130 vados para o período de 1979 a 2003. observa-se que a equação empírica conseguiu reconstruir os valores da vazão mensal (figura 3b), apesar das dificuldades em representar alguns meses muito chuvosos, como fevereiro de 1995 e março de 1996. isso reflete no padrão mensal, que captura a sazonalidade da vazão, embora superestime a vazão durante a primavera e o verão e a subestime no outono e no inverno (figura 3c). simulação do clima presente e projeções futuras do modelo climático meteorological research institute-japonese meteorological agency os resultados das análises do modelo climático mri-jma para o período presente (1979 a 2003) mostraram que a simulação do modelo conseguiu capturar a sazonalidade da vazão observada, mostrando ser capaz de representar os padrões de variação sazonal da bhat, o que indica menores incertezas na simulação das proje0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 0 1 2 3 4 5 6 coef 1 = p/etp co ef 2= q /e tp dispersão dos coeficientes e linhas de tendências linear (eq.) eq. exponencial eq. polinômio 2 eq. polinômio 3 eq. potência eq. logaritmo eq. polinômio 4 a 0 100 200 300 400 500 ja n/ 79 ju l/ 80 ja n/ 82 ju l/ 83 ja n/ 85 ju l/ 86 ja n/ 88 ju l/ 89 ja n/ 91 ju l/ 92 ja n/ 94 ju l/ 95 ja n/ 97 ju l/ 98 ja n/ 00 ju l/ 01 ja n/ 03 va zã o m en sa l ( m ³/ s) variabilidade mensal da vazão q_observada q_construída b 0 50 100 150 200 250 ja n fe v m ar a br m ai ju n ju l a go se t o ut n ov d ez va zã o m éd ia m en sa l ( m ³/ s) padrão médio mensal da vazão q_construída q_observada c valores dos coeficientes das equações empíricas de ajuste equação r² r linear 0,624 0,79 exponencial 0,585 0,76 potência 0,436 0,66 logaritmo 0,358 0,6 polinômio 2 0,721 0,85 polinômio 3 0,729 0,85 polinômio 4 0,735 0,86 figura 3 – gráficos de dispersão dos coeficientes do balanço hidrológico e linhas de tendências (a), variabilidade mensal da vazão (b) e padrão médio mensal da vazão reconstruída com a equação empírica de ajuste para estimativa da vazão (c), na bacia do alto tietê, para o período de 1979 a 2003. e tabela com os valores do coeficiente de determinação (r²) e de correlação (r) das equações empíricas de ajuste. q_observada 201 223 187 122 101 96 71 65 91 107 107 147 q_construída 210 207 161 100 90 68 57 59 98 119 127 169 silva, m.c.o.; valverde, m.c. 124 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 114-130 ções futuras. o modelo subestimou a precipitação na bacia durante o verão e o outono e a superestimou no inverno e na primavera (figura 4a), sendo o maior erro médio mensal em novembro (43,96 mm) e o menor em dezembro (2,09 mm). para definir o método de correção mais eficaz para as séries de precipitação e temperatura da bacia do alto tietê, foram testadas três técnicas de correção. assim, após os testes de correção, optou-se pela técnica de correção aplicação direta (equação 2) para a variável precipitação, visto que ela mostrou a maior diminuição dos erros, ou seja, maior semelhança com a série de dados de chuva observada (figura 4a). com a correção das saídas do modelo mri-jma, houve maior aproximação em relação à precipitação observada, diminuindo os erros e confirmando que as correções dos dados de chuva possibilitam representar a precipitação da bacia com maior acurácia, sobretudo no segundo semesjan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez modelo 218,81 189,69 148,27 86,539 61,053 68,881 61,169 66,154 116,65 141,77 176,79 193,49 observado 240,43 203,95 165,17 82,34 71,01 58 48,18 35,63 79,19 126,34 132,83 191,4 modelo corrigido 244,66 214,84 178,18 85,879 84,378 60,802 41,662 38,812 88,49 122,01 121,43 187,38 0 50 100 150 200 250 300 pr ec ip ita çã o m éd ia (m m ) padrão médio mensal da precipitação (1979 2003) modelo observado modelo corrigido a b jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez modelo 21,4 21,6 21,1 19,9 18,6 16,3 15,2 16,2 17,5 19,1 19,8 20,6 observado 23,7 24,0 23,3 21,7 19,1 17,5 17,2 18,3 19,0 20,8 22,0 22,9 modelo corrigido 23,7 23,0 23,0 21,0 19,0 17,0 17,0 18,0 18,5 21,0 22,0 23,0 10 15 20 25 30 te m pe ra tu ra m éd ia (º c) padrão médio mensal de temperatura (1979 2003) modelo observado modelo corrigido figura 4 – gráfico do padrão médio mensal da precipitação (a) e temperatura (b) na bacia do alto tietê, para o período de 1979 a 2003, com os valores dos respectivos erros médios mensais. erro médio mensal mês precipitação (mm) temperatura (°c) jan -21,62 -2,37 fev -14,26 -2,42 mar -16,90 -2,22 abr 4,20 -1,8 mai -9,96 -0,53 jun 10,88 -1,26 jul 12,99 -1,99 ago 30,52 -2,13 set 37,46 -1,48 out 15,43 -1,74 nov 43,96 -2,15 dez 2,09 -2,32 cenário futuro da disponibilidade hídrica na bacia do alto tietê 125 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 114-130 tre, no qual é possível observar maior defasagem entre os valores observados e o modelo antes da correção. no que se refere às temperaturas (figura 4b), o modelo climático também conseguiu representar o padrão sazonal médio de temperatura na bacia para o período de 1979 a 2003, embora subestime a temperatura média mensal durante todos os meses do ano. as saídas do modelo apresentaram menor erro durante o segundo trimestre do ano, sendo o menor (-0,53°c) em maio e o maior (-2,42°c) em fevereiro. para a correção dos dados de temperatura do ar, o método adotado foi o de remoção do erro médio mensal (equação 1). depois da correção é possível observar um significativo decréscimo do erro em relação à temperatura observada (figura 4b). de acordo com as saídas de precipitação e temperatura do modelo climático mri-jma para o cenário de emissões a2 do ar4/ipcc, para o período futuro de 2017 a 2039 (figura 5), tem-se um possível aumento da precipitação em relação à climatologia observada, sendo que o mês de janeiro continuará exibindo a maior precipitação (257,3 mm), enquanto o mês de julho mostra os menores índices pluviométricos, em torno de 41,3 mm. no que se refere às anomalias de precipitação na bacia, em relação ao clima simulado pelo modelo, a menor anomalia positiva (0,34 mm) foi detectada em junho, e a maior (24,4 mm), em agosto. por outro lado, a maior anomalia negativa (-16,1 mm) deverá ocorrer em abril. observa-se que o cenário futuro na bhat projeta, para o período de 2017 a 2039, verão, outono e inverno mais chuvosos, devido às anomalias positivas, enquanto a primavera deverá ser menos chuvosa, como mostram as anomalias negativas (figura 5a). de acordo com o cenário futuro de temperatura do modelo mri-jma, a bhat poderá apresentar, em média, uma anomalia positiva mensal de aproximadamente 0,87ºc. de acordo com a projeção futura de temperatura do modelo, o mês de fevereiro continuará sendo o mais quente, passando a ter uma média mensal de 24,74°c. entretanto, o mês de julho deixará de ser o mais frio, dando lugar a junho, que terá uma temperatura média mensal de aproximadamente 18,3°c. todos os meses possuem anomalias positivas de temperatura, sendo que a menor (0,51°c) ocorrerá em maio, e a maior (1,47°c), em julho (figura 5b). o cenário futuro da vazão (estimada por meio da equação empírica), que utilizou as saídas das variáveis climáticas de precipitação e temperatura do modelo mri-jma corrigidas para o período futuro (2017 a 2039), indica para o período de 2017 a 2039 uma provável diminuição da vazão média mensal entre os meses de fevereiro e julho na bhat, sobretudo em junho, que terá um decréscimo em torno de 28,1 m3/s. já no segundo semestre do ano ocorrerá um aumento da vazão em relação ao que foi observado, principalmente nos meses de dezembro, novembro e janeiro, que terão um acréscimo aproximado da vazão média de 44,89; 37,79 e 24,28 m3/s, respectivamente. medidas de gestão dos recursos hídricos diante dos impactos das mudanças climáticas na bacia hidrográfica do alto tietê o gerenciamento de recursos hídricos visa a harmonizar e solucionar conflitos resultantes do uso intensivo da água em bacias hidrográficas. esse gerenciamento é um compromisso entre os usos múltiplos da água e a conservação de suas funções ecológicas. o principal instrumento de gestão empregado é a outorga do uso da água, que depende da disponibilidade hídrica da bacia. a outorga é uma autorização mediante a qual o poder público faculta ao outorgado o direito de uso da água, por prazo determinado, nas condições e nos termos expressos no respectivo ato. a função da outorga é ratear a água disponível entre as demandas existentes ou potenciais, trazendo contribuições ao crescimento econômico, à equidade social e à sustentabilidade ambiental, mantendo uma vazão ecológica (ribeiro, 2011). segundo o comitê da bacia hidrográfica do alto tietê (cbhat, 2014), na bacia do alto tietê existem 1.754 outorgas, o que totaliza uma vazão de 89,36 m3/s para captação, sendo que 64,5% das outorgas de direito de uso da água são destinadas ao abastecimento público e lançamento de efluentes domésticos, 32,8%, ao uso industrial, e 2,7%, à irrigação. tendo em vista a forte sazonalidade da demanda de água na rmsp, a segurança hídrica de mais de 20 milhões de habitantes depende de os sistemas de abastecimento serem operados de silva, m.c.o.; valverde, m.c. 126 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 114-130 figura 5 – gráfico do padrão médio mensal futuro da precipitação (a), temperatura (b) e vazão (c) na bacia hidrográfica do alto tietê e tabela com os valores das anomalias. 0 50 100 150 200 250 300 ja n fe v m ar a br m ai ju n ju l a go se t o ut n ov d ez pr ec ip ita çã o m éd ia (m m ) padrão médio mensal da precipitação mod (1979-2003) fut (2017-2040) a c b 10 15 20 25 30 ja n fe v m ar a br m ai ju n ju l a go se t o ut n ov d ezt em pe ra tu ra m éd ia (º c) padrão médio mensal da temperatura mod (1979-2003) fut (2017-2040) 0 50 100 150 200 250 ja n fe v m ar a br m ai ju n ju l a go se t o ut n ov d ezva zã o m éd ia m en sa l ( m ³/ s) padrão médio mensal da vazão q (1979-2003) q (2017-2039) anomalia do modelo mri-jma para o período futuro mês precipitação (mm) temperatura (°c) vazão (m³/s) jan 12,6 0,77 24,28 fev 3,5 0,72 -3,84 mar -5,46 0,77 -10,8 abr -16,09 0,85 -13,9 mai 24,13 0,51 -4,13 jun 0,34 0,75 -28,1 jul -0,39 1,47 -8,22 ago 24,42 0,83 9 set 6,17 0,6 8,84 out -14,17 0,72 14,69 nov -1,2 1,23 37,79 dez 14,53 1,27 44,89 forma flexível, respeitados os limites superiores das vazões médias anuais dos sistemas produtores. a bhat conta com oito sistemas produtores principais, totalizando uma disponibilidade hídrica de aproximadamente 68 m3/s (cbhat, 2015). com base no cenário futuro estabelecido na bacia do alto tietê, poderá ocorrer um aumento médio da vazão durante a primavera (19,6%) e os dois primeiros meses do verão, dezembro e janeiro, de aproximadamente 21,4%. por outro lado, possivelmente haverá um decréscimo na vazão no inverno (-9%) e no outono (-7%). como a bhat possui grande extensão, os impactos das mudanças climáticas nas sub-bacias que a compõem terão diferentes intensidades e consequências. assim, apesar das incertezas inerentes às projeções dos modelos climáticos, sua utilização pode contribuir para mitigar os efeitos provocados pelas mudanças climáticas e pactuar ações coordenadas entre os gestores da bhat e as bacias adjacentes, possibilitando a adoção de vazões de referência que levem em conta os prováveis impactos das mudanças climáticas na recenário futuro da disponibilidade hídrica na bacia do alto tietê 127 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 114-130 gião. para que tais impactos sejam precavidos, ou que ocorram em menor intensidade, é essencial a adoção de medidas de gestão preventivas. o escopo da gestão preventiva engloba diretrizes de ação que objetivam prevenir, mitigar, preparar, alertar e responder os impactos da variabilidade hidroclimatológica na bhat. as principais medidas que os órgãos gestores da bacia podem adotar visando ao cenário de estiagem na região, projetado pelo modelo climático mri-jma durante o outono e o inverno, são: • elaboração e intensificação dos programas e projetos de incentivo à redução de consumo, por meio de multas, programas de bonificação e promoção da educação ambiental; • otimização dos processos e programas de combate às perdas do sistema de abastecimento; • estímulos econômicos e fiscais ao consumo de água de reúso para indústrias; • maior rigor e controle ao estabelecer novas outorgas; e • reflorestamento das áreas de mananciais. já as medidas relacionadas com o cenário de aumento da vazão na bacia durante a primavera e o verão deverão estar ligadas a desastres naturais, como casos de deslizamento, enchentes e inundações. as principais normas que os órgãos gestores da bacia, em conjunto com as prefeituras e a defesa civil, devem adotar são voltadas à gestão de risco de desastres, como construções de piscinões e barragens; melhoria dos sistemas de alerta de desastres; limpezas periódicas dos córregos; desocupação de moradias irregulares; promoção do saneamento ambiental, entre outras. entende-se que as medidas preventivas desenvolvidas com a finalidade de promover a prevenção e a adaptação trazem contribuições significativas para o planejamento voltado à redução dos impactos das mudanças climáticas, sobretudo no que tange aos problemas crônicos já existentes na bhat, como inundações e dificuldades em suprir a demanda de água, que somente seriam agravados diante da confirmação do cenário de aumento da vazão durante a primavera e o verão e redução ao longo do outono e do inverno. assim, é visível a necessidade de os órgãos gestores adotarem essas medidas com o objetivo de aumentarem sua capacidade de resposta aos impactos das mudanças climáticas sobre os recursos hídricos na região. considerações finais as mudanças climáticas ocasionarão alterações nas variáveis atmosféricas precipitação e temperatura, afetando, assim, a disponibilidade hídrica em muitas regiões do mundo. considerando a relevância desse tema, este trabalho objetivou analisar o comportamento futuro da chuva e da vazão na bacia do alto tietê, com base nas projeções do modelo climático mri-jma para o cenário de emissões a2. apesar de subestimar a precipitação na bacia durante o verão e o outono e a superestimar no inverno e na primavera, o modelo climático mri-jma capturou a sazonalidade da chuva em relação à climatologia observada no período de 1979 a 2003, mostrando que é capaz de representar o padrão sazonal climatológico da bacia. isso indica que o modelo pode simular, apesar das incertezas, uma precipitação futura mais provável. a fim de reduzir os erros sistemáticos do modelo climático, as saídas de precipitação e temperatura do modelo, para os períodos presente e futuro, foram corrigidas. de acordo com as saídas de precipitação do modelo climático mri-jma para o cenário de emissões a2, no período de 2017 a 2039, a bacia do alto tietê poderá ter um aumento médio mensal da precipitação em torno de 5,9 mm. no mês de agosto deve ocorrer o maior aumento, com uma maior anomalia média positiva (24,42 mm), e abril terá a maior anomalia negativa (-16,1 mm). já as saídas de temperatura do modelo indicam que a bhat terá um aumento de temperatura média mensal de aproximadamente 0,86ºc. em julho ocorrerá a maior elevação de temperatura na bacia (1,47ºc), e em maio, a menor (0,51ºc). em relação à vazão futura, possivelmente ocorrerá um acréscimo da vazão média durante a primavera (19,6%) e o verão (13,75%), enquanto no inverno e no outono o modelo projeta um decréscimo da vazão, de 9 e 7%, respectivamente. a bacia do alto tietê possuirá a maior anomalia positiva em dezembro (44,9 m3/s) e a maior anomalia negativa em junho (-28,1 m3/s). silva, m.c.o.; valverde, m.c. 128 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 114-130 de modo geral, a alteração dos valores da precipitação e a elevação da temperatura na bacia implicarão o aumento da variabilidade sazonal da vazão, um forte indicativo de que a bacia do alto tietê, de acordo com o cenário de emissões a2 do modelo estudado, estará mais suscetível a casos de enchentes e inundações no verão e mais propensa a eventos de escassez hídrica no outono e no inverno, o que pode resultar em graves problemas para o fornecimento de água na rmsp, como ocorreu entre 2013 e 2015. embora existam incertezas associadas ao modelo climático, as projeções climáticas são importantes ferramentas de planejamento ambiental e é fundamental que as instituições realizem uma gestão integrada dos recursos hídricos empregando ações com enfoque preventivo, a fim de que a região tenha maior segurança hídrica e aumente sua capacidade de resposta aos impactos das mudanças climáticas. as projeções de mudança nos regimes e na distribuição de chuva derivadas dos modelos climáticos globais não são conclusivas e ainda há muita incerteza quanto ao uso dessas ferramentas, pois dependem da área de estudo e dos modelos climáticos avaliados. assim, sugere-se, para trabalhos futuros, o estudo de outros modelos climáticos globais de alta resolução para a região da bacia, bem como a utilização de modelos climáticos regionais que apresentam uma resolução espacial mais alta do que a fornecida por um modelo global. outra proposta que também permitiria melhorar a caracterização hidroclimatológica futura da bacia é o aperfeiçoamento do modelo hidrológico empírico empregado. além disso, é importante investigar o desempenho de outros tipos de modelos hidrológicos. agradecimentos agradecemos à fundação universidade federal do abc (ufabc), pela concessão de bolsa de mestrado ao primeiro autor. referências alves, l.; pesquero, j. previsões de mudanças climáticas para américa do sul: resultados da aplicação do “earth simulator”. boletim do grupo de pesquisa em mudanças climáticas – gpmc, n. 7, p. 2-4, 2009. ana – agência nacional de águas. boletim de monitoramento dos reservatórios do sistema cantareira, brasília, n. 4, p. 1-14, nov. 2015. ______. boletim de monitoramento dos reservatórios do sistema cantareira, brasília, v. 9, n. 11, p. 1-11, nov. 2014. cbhat – comitê da bacia hidrográfica do alto tietê. conheça a bacia do alto tietê – outorgas de usos da água. são paulo, 2014. ______. relatório de situação dos recursos hídricos da bacia hidrográfica do alto tietê — ugrhi 6: ano-base 2014. são paulo: fbhat, 2015. chow, v. t.; maidment, d. r.; mays, l. w. applied 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naomi matsumoto professora plena do departamento de fitotecnia e zootecnia, uesb – vitória da conquista (ba), brasil. cristina de andrade santos reis professora do departamento de ciências exatas e tecnológicas, uesb – vitória da conquista (ba), brasil. luanna fernandes pereira graduanda em engenharia agronômica, uesb – vitória da conquista (ba), brasil. ueliton soares de oliveira graduando em engenharia agronômica, uesb – vitória da conquista (ba), brasil. patrícia anjos bittencourt barreto-garcia professora adjunta do departamento de engenharia agrícola e solos, uesb – vitória da conquista (ba), brasil. thiago reis prado doutorando em agronomia, uesb – vitória da conquista (ba), brasil. paula acácia silva ramos pós-doutoranda do programa de pós-graduação em agronomia, uesb – vitória da conquista (ba), brasil. endereço para correspondência: sylvana naomi matsumoto – universidade estadual do sudoeste da bahia – estrada do bem querer, km 4 – bem querer – cep 45031-900 – vitória da conquista (ba), brasil – e-mail: snaomi@uesb.edu.br recebido em: 09/08/2019 aceito em: 22/11/2019 resumo atualmente, os serviços ambientais relativos aos sistemas agroflorestais (safs) estão fundamentados em aspectos qualitativos. entretanto, para que ocorra a consolidação dos pagamentos por tais serviços, os diversos fatores que condicionam os safs necessitam ser caracterizados. este estudo teve como objetivo analisar se o estoque de biomassa individual de cafeeiros é afetado por safs caracterizados por manejo e arranjos distintos dos cafeeiros arábica e grevíleas, além de verificar se haveria possibilidade de ajuste de equações alométricas para estimar a biomassa seca dos cafeeiros. o experimento foi conduzido em sistemas de cultivo de café (coffea arabica l.) sob manejo orgânico e convencional arborizado por grevíleas (grevillea robusta a. cunn.), localizados nas regiões do planalto da conquista e chapada diamantina, bahia. com base na determinação da biomassa pelo método destrutivo da simples separação, foram estabelecidas equações de estimativa do estoque de biomassa individual dos cafeeiros. o sistema de manejo orgânico e o convencional são fatores de menor impacto para o acúmulo de biomassa e carbono em relação a fatores como a densidade de cafeeiros e o arranjo das grevíleas. o menor adensamento de cafeeiros é fator que determina a superioridade dos estoques de biomassa individual. a densidade de cafeeiros e o arranjo das grevíleas são elementos que definem modelos alométricos diferenciados para a estimativa de biomassa dos cafeeiros. palavras-chave: serviço ambiental; estoque de carbono; equações alométricas. abstract nowadays, environmental services related to agroforestry systems (afs) are based on qualitative aspects. however, to consolidate payments for such service, the various factors that condition afs must be characterized. this study was carried out to evaluate if the individual biomass of coffee plants is affect by afs characterized by distinctive management and arrangement of arabic and grevillea coffee plants, in addition to checking the possibility of adjustment of allometric equations to estimate dry coffee biomass. the assay was carried out at coffee fields (coffea arabica l.) associated with grevilleas (grevillea robusta a. cunn.) under conventional and organic management, situated at planalto da conquista and chapada diamantina, bahia. from the determination of biomass by the destructive method of simple separation, estimation equations of individual biomass of coffee plants were established. the organic and conventional management system have minor impact to carbon and biomass accumulation when compared to factors such as coffee density and grevillea arrangement. the lower coffee plant density is a factor that determines the superiority of individual biomass stocks. coffee plants density and grevillea arrangement are factor that determine different allometric models to coffee plants biomass estimation. keywords: environmental service; carbon stock; allometric equations. doi: 10.5327/z2176-947820190488 estimativa da biomassa de cafeeiros em sistemas agroflorestais sob manejo orgânico e convencional em diferentes arranjos estimation of coffee biomass in agroforestry systems under organic and conventional management in different arrangements http://orcid.org/0000-0002-4940-2508 http://orcid.org/0000-0002-7182-6745 http://orcid.org/0000-0003-4476-9244 http://orcid.org/0000-0002-3197-1091 http://orcid.org/0000-0002-3891-3871 http://orcid.org/0000-0002-8559-2927 http://orcid.org/0000-0003-0414-2295 http://orcid.org/0000-0002-0130-6250 mailto:snaomi@uesb.edu.br estimativa da biomassa de cafeeiros em sistemas agroflorestais 135 rbciamb | n.53 | set 2019 | 134-147 issn 2176-9478 introdução a cadeia produtiva do café é um dos principais commodities de exportação do brasil, tendo gerado a receita cambial de us$ 5,15 bilhões no ano de 2018 (cecafé, 2019). ainda em 2018, o brasil foi considerado o mais significativo país produtor de café, com safra de 3,7 milhões de toneladas, 76% provenientes do cultivo de coffea arabica (conab, 2018). a associação de árvores aos cafezais é uma forma de adaptação às mudanças climáticas, sendo frequentemente citada como um sistema de cultivo sustentável em razão da geração de diversos serviços ecossistêmicos e também por viabilizar serviços ambientais (ehrenbergerová et al., 2016). cafezais arborizados podem desempenhar um papel importante no armazenamento de carbono na biomassa acima do solo (feliciano et al., 2018), no solo e na biomassa subterrânea (belizário et al., 2018). a possibilidade de inclusão de sistemas agroflorestais (safs) com cafeeiros em projetos de carbono tem sido fomentada para o mecanismo de desenvolvimento limpo (mdl), mercados voluntários e como opção para reduzir as emissões dos gases do efeito estufa do mecanismo de redução do desmatamento e da degradação florestal, conservação e aumento do estoque de carbono florestal e manejo sustentável de florestas (reed+) (tumwebaze; byakagaba, 2016). os serviços ambientais relacionados aos safs podem gerar liquidez aos produtores, contribuindo para a manutenção desses sistemas (pinoargote et al., 2017; cerda et al., 2017). no entanto, para que o impacto do serviço ambiental no que tange ao sequestro de carbono se reverta em adesão a esse sistema de cultivo, são necessários meios para a quantificação do estoque de carbono. a alometria é a técnica mais utilizada em estudos de quantificação de carbono em florestas, muitas vezes combinada com outros métodos associados. a estimativa por meio de modelos alométricos constitui uma base de cálculo real, obtida de parâmetros de fácil obtenção em campo, como o diâmetro e a altura total (segura; andrade, 2008). é notável o crescente interesse pelo ajuste de equações de biomassa para o café no mundo, principalmente na américa central (pinoargote et al., 2017), na américa do sul (coltri et al., 2015; andrade et al., 2018) e na áfrica (guillemot et al., 2018). a plasticidade fenotípica das espécies pode afetar a aplicação de modelos de estimativa da quantificação de biomassa, estando intrinsecamente relacionada à espécie avaliada em relação aos fatores que caracterizam determinado local (henneron et al., 2018). dessa forma, condições edafoclimáticas, arranjo e composição dos sistemas, bem como as práticas de manejo, são fatores capazes de interferir na acurácia das estimativas por meio de modelos. a elevação da densidade de plantio é considerada uma prática de manejo favorável ao desenvolvimento dos cafeeiros, pois condiciona a otimização da eficiência de utilização da luz solar e a exploração de maior volume de solo, resultando em maior capacidade de absorção de água e nutrientes (colodetti et al., 2018). porém, quando os cafeeiros são cultivados em associação às árvores, recomenda-se aumentar o espaçamento entre plantas, de modo a evitar sombreamento excessivo, fato que poderia comprometer o processo fotossintético e o alongamento excessivo do ramo ortotrópico. a recepa drástica é uma forma de manejo muito praticada em cafezais, fato que deve ser considerado na composição de modelos alométricos para estimativas de estoque de carbono. nesse caso, a razão de raízes (r) é diferenciada, pois a rebrota da parte aérea ocorre por intermédio de um sistema radicular bastante desenvolvido anteriormente (defrenet et al., 2016). diante disso, este estudo teve como objetivo analisar se o estoque de biomassa individual de cafeeiros é afetado por safs caracterizados por regimes de manejo e arranjos distintos dos cafeeiros e das grevíleas, além de verificar a possibilidade de ajuste de equações alométricas para estimar a biomassa seca dos cafeeiros. materiais e metódos o estudo foi realizado no planalto da conquista, principal região produtora de coffea arabica do estado da bahia. foram definidos como área do estudo dois safs de cafeeiros, submetidos a regimes de manejo orgânico e convencional, situados em cafezais nos municípios de ibicoara e barra do choça, respectivamente. meireles, i.e.s. et al. 136 rbciamb | n.53 | set 2019 | 134-147 issn 2176-9478 o saf orgânico está localizado na região da chapada diamantina, no município de ibicoara (13º21’00” latitude sul e 41º19’12” longitude oeste), a 1.100 metros de altitude. de acordo com a classificação de köppen, o clima dessa região é temperado, do tipo cfb, com verão ameno (alvares et al., 2013). a temperatura média anual é de 18,4ºc, e a precipitação média, de 1.166,2 mm (sei, 2014). o cafezal arábica cv. catucaí vermelho foi implantado em 2005, em espaçamento 4,0 × 0,75 m (3.333 plantas ha-1), sendo associado às grevíleas (grevillea robusta), introduzidas após três anos da implantação do cafezal, mantendo espaçamentos irregulares que definiram a densidade de 104 plantas ha-1. a adubação de fundação foi constituída de esterco e torta de mamona, sendo realizadas fertirrigações por gotejamento duas vezes após a colheita, além de três pulverizações anuais, no período de outubro a março, ambas utilizando biofertilizante à base de esterco de ovino fresco, sulfato de zn e mg e vísceras de peixe. foram realizadas duas podas na grevílea desde o início da implantação das árvores. já o saf convencional foi implantado em 1997 na região do planalto da conquista, no município de barra do choça (14º54’46” latitude sul e 40º36’39” longitude oeste), a 847 metros de altitude. de acordo com a classificação de köppen, o clima dessa região é subtropical, do tipo cfa (alvares et al., 2013). a temperatura média anual é de 20,2ºc, e a precipitação média, de 733,9 mm (sei, 2013). o plantio dos cafeeiros arábica var. catucaí foi realizado com espaçamento de 2 × 0,5 m (10.000 plantas ha-1), com poda rasa (recepa) e desbaste de plantas após 10 anos e 15 anos da implantação, respectivamente, sendo mantido o stand de 8.895 plantas ha-1. no plantio e em cobertura se fez a adubação química (fonte de nitrogênio, potássio e micronutrientes em cobertura e de superfosfato simples e calcário no plantio). as grevíleas (grevillea robusta) foram dispostas em renques, em espaçamento de 30 × 3 m (111 plantas ha-1). o manejo da espécie arbórea consistiu em podas anuais (1 poda ano-1) até o terceiro ano de plantio. para constituição da base de dados relativos à concepção dos modelos alométricos, foram selecionados 20 cafeeiros no saf orgânico e 30 no saf convencional, aleatoriamente, conforme silva et al. (2013). as plantas amostradas foram coletadas na linha de plantio com distanciamento mínimo entre elas de 50 m. após a coleta das plantas, foram mensurados os parâmetros dendrométricos: altura total (ht; comprimento da base ao ápice do caule), diâmetro da base (db; diâmetro medido na base no caule, logo acima do ponto de corte), diâmetro a 50% do comprimento do caule (d m ; diâmetro medido na posição correspondente a 50% do comprimento total da planta), diâmetro do topo (d t ; diâmetro medido a 10 cm do ápice da planta) e diâmetro médio (d; média entre os diâmetros anteriormente medidos). a determinação da biomassa foi realizada utilizando-se o método destrutivo da simples separação, descrito por sanquetta (2002), sendo os cafeeiros cortados ao nível do solo. cada planta foi separada em caule, galhos grossos (diâmetro ≥ 0,5 cm), galhos finos (diâmetro < 0,5 cm), folhas, miscelânea (flores e frutos), raiz pivotante e raízes secundárias. a biomassa radicular foi determinada mediante escavações em torno do cafeeiro, considerando-se o limite de 0,25 m2 (0,50 × 0,50 m) e 0,50 m de profundidade. a biomassa fresca de cada compartimento foi estimada gravimetricamente em campo. subamostras de cada componente da planta foram retiradas e secas em estufas a 65ºc até atingir peso constante. a biomassa seca foi obtida conforme sanquetta et al. (2014), por meio do fator de correção de umidade (equação 1): b(c) = mf(c) × ms(a) mf(a) (1) em que: b(c) = biomassa seca do compartimento (kg); mf(c) = massa fresca do compartimento (kg); ms(a) = massa seca da amostra do compartimento (kg). a biomassa total individual foi obtida pela soma de todos os componentes. os estoques de biomassa dos cafeeiros do saf orgânico e do saf convencional foram comparados pelo teste t de student para amostras independentes. para melhor compreender a relação entre o estoque de biomassa e as variáveis dendrométricas dos cafeeiros, foi calculado o coeficiente de correlação de pearson, considerando significância a 5% de probabilidade de erro. estimativa da biomassa de cafeeiros em sistemas agroflorestais 137 rbciamb | n.53 | set 2019 | 134-147 issn 2176-9478 foram testados modelos alométricos disponíveis na literatura para predição do estoque de biomassa individual dos cafeeiros (tabela 1). os modelos foram ajustados para as quatro variações de diâmetro mensurados neste estudo (d b , d m , d t e d). o modelo sugerido por van noordwijk et al. (2002), utilizado para estimativa de biomassa de cafeeiros recepados, foi aplicado exclusivamente para o conjunto de dados do saf convencional. o critério de seleção dos melhores modelos foram o valor ponderado (vp) dos escores dos parâmetros estatísticos e a significância dos coeficientes da equação. o desempenho das equações foi analisado conforme os seguintes critérios: • maior coeficiente de determinação ajustado (r2aj); • menor erro padrão da estimativa absoluto (s yx ); • menor erro padrão da estimativa percentual (s yx% ); • maior valor f; • menor valor do critério de informação de akaike (aic); • menor valor do critério de informação bayesiano (bic). as estatísticas foram ordenadas de acordo com a sua maior valoração, sendo atribuído peso 1 para equação de melhor ajuste, 2 para a segunda e assim sucessivamente (ranking), como sugerido por thiersch (1997). após essa classificação individual, efetuou-se o somatório da pontuação para cada modelo, sendo a equação de menor vp considerada com desempenho superior. adicionalmente, para os dois melhores modelos de biomassa da parte aérea e total, foi realizada a análise gráfica da biomassa estimada e dos resíduos em relação à biomassa observada, visando verificar a existência de possíveis tendências. nos modelos em que a variável dependente sofreu transformação logarítmica, o erro padrão foi corrigido na escala original, para possibilitar a comparação com os modelos aritméticos. dessa forma, multiplicou-se a biomassa seca pelo fator de correção de meyer (equação 2): fm = 101,1513(syx)2 (2) em que: fm = fator de correção de meyer; s yx = erro padrão da estimativa. todas as análises estatísticas foram realizadas pelo software estatístico r versão 3.5.1 (r core team, 2018). tabela 1 – equações alométricas gerais utilizadas para estimar a biomassa da parte aérea e total em cafeeiros. modelo equação fonte m1 y = β 0 + β 1 d segura, kanninen e suárez (2006) m2 y = β 0 + β 1 d + β 2 d2 andrade et al. (2018) m3 log(y) = β 0 + β 1 log(d) segura, kanninen e suárez (2006) m4 y = β 0 + β 1 d2 andrade et al. (2018) m5 y = β 0 + β 1 (d2ht) andrade et al. (2018) m6 log(y) = β 0 + β 1 log(d) + β 2 log (ht) segura, kanninen e suárez (2006) m7 y = β 0 + β 1 d2 + β 2 ht + β 3 (dht) andrade et al. (2018) m8 y = β 0 + β 1 d + β 2 d2 + β 3 d3 van noordwijk et al. (2002) m9 y = β 0 *dβ1 van noordwijk et al. (2002) β 0 , β 1 , β 2 , β 3 : coeficientes da equação; d: d b , diâmetro da base; d m , diâmetro a 50% da altura; d t , diâmetro do topo; d, diâmetro médio; ht: altura total; log: logaritmo de base 10; y: biomassa seca. meireles, i.e.s. et al. 138 rbciamb | n.53 | set 2019 | 134-147 issn 2176-9478 resultados independentemente do manejo, o maior estoque de biomassa foi encontrado na parte aérea, correspondendo a 81,2% do total para o saf orgânico e a 75,9% do total para o convencional. de maneira geral, a contribuição das raízes variou entre 18,8 e 24,1%. a biomassa seca total do cafeeiro foi superior para o saf orgânico (6,16 kg planta-1) quando comparado ao saf convencional (4,22 kg planta-1), sendo armazenada em maior proporção no caule (29,4%), seguido por galhos grossos (17,4%), galhos finos (17,4%), folhas (15,9%), raiz pivotante (11,0%), raízes secundárias (7,8%) e miscelânea (1,1%). para os cafeeiros no saf convencional, o caule foi o compartimento com maior proporção de biomassa (36,7%), seguido por raiz pivotante (17,5%), folhas (17,3%), galhos finos (11,9%), galhos grossos (7,6%), raízes secundárias (6,6%) e miscelânea (2,4%) (tabela 2). no saf orgânico, a biomassa da parte aérea e a biomassa total foram fracamente correlacionadas com d t , d t 2, ht, ht2, d t ht, d t 2ht e d t 3 (0,03 ≤ r ≤ 0,48) e moderadamente correlacionadas com os demais parâmetros (0,71 ≤ r ≤ 0,85). no saf convencional, a correlação entre biomassa (parte aérea e total) com d t , d t 2, d t ht, d t 2ht e d t 3 (0,20 ≤ r ≤ 0,60) foi considerada de menor intensidade, moderada com d m , ht, d m 2, ht2, d m ht, d m 2ht, d m 3 (0,74 ≤ r ≤ 0,88) e forte com os demais parâmetros (0,90 ≤ r ≤ 0,93) (tabela 3). os modelos de melhores ajustes para estimar a biomassa da parte aérea e total dos cafeeiros do saf orgânico, conforme classificação do vp, foram baseados em d, d m e ht (tabela 4). no saf convencional, os melhores ajustes foram para o modelo não linear (m9) e para o modelo linear (m1), utilizando d e d b como variáveis independentes, respectivamente (tabela 5). de maneira geral, todos os modelos selecionados (p < 0,01) e coeficientes (p < 0,05) foram significativos. tabela 2 – parâmetros da biomassa seca (kg planta-1) dos compartimentos e dendrométricos dos cafeeiros arábica amostrados no sistema agroflorestal (saf) orgânico (n = 20) e no sistema agroflorestal convencional (n = 30). parâmetros saf orgânico saf convencional mín. máx. méd* dp cv (%) mín. máx. méd* dp cv (%) d b (cm) 4,80 7,10 5,71 0,62 10,94 1,68 8,20 4,24 1,53 36,08 d m (cm) 2,60 4,65 3,39 0,59 17,35 1,13 3,56 2,54 0,55 21,85 d t (cm) 0,50 1,80 0,93 0,33 35,09 0,50 1,55 0,80 0,25 31,66 d (cm) 2,70 4,15 3,34 0,39 11,79 1,14 4,18 2,53 0,69 27,25 ht (m) 2,03 3,20 2,64 0,27 10,24 2,50 3,40 2,97 0,49 16,66 biomassa folhas 0,54 1,63 0,98a 0,28 28,40 0,02 2,55 0,73b 0,48 65,11 galhos finos 0,41 1,91 1,07a 0,46 43,11 0,02 1,10 0,50b 0,26 52,46 galhos grossos 0,37 1,79 1,07a 0,36 34,17 0,00 1,19 0,32a 0,27 83,34 caule 1,08 2,57 1,81a 0,49 26,93 0,13 5,41 1,55a 1,44 92,97 miscelânea 0,02 0,43 0,07a 0,11 153,30 0,00 0,31 0,10a 0,09 97,01 raiz pivotante 0,37 1,22 0,68a 0,22 32,19 0,04 1,80 0,74a 0,39 52,11 raízes secundárias 0,25 0,82 0,48a 0,17 34,80 0,02 0,68 0,28b 0,15 53,54 biomassa total 3,36 9,00 6,16a 0,28 28,40 0,25 10,20 4,22b 2,31 54,67 mín.: mínimo; máx.: máximo; méd: média; dp: desvio padrão; cv: coeficiente de variação; d b : diâmetro da base; d m : diâmetro a 50% da altura; d t : diâmetro do topo; d: diâmetro médio; ht: altura total; *valores seguidos de mesma letra na linha não diferem pelo teste t, a 5% de probabilidade. estimativa da biomassa de cafeeiros em sistemas agroflorestais 139 rbciamb | n.53 | set 2019 | 134-147 issn 2176-9478 discussão por conta de o adensamento de cafeeiros no saf convencional ter sido superior ao do saf orgânico, o maior autossombreamento associado à presença das árvores restringiu a disponibilidade de luz, reduzindo a capacidade fotossintética e, por conseguinte, limitando o estoque de biomassa dos cafeeiros quando avaliados individualmente. sob sombreamento moderado (30 a 50%), a redução da incidência luminosa e a atenuação da temperatura do ar e da velocidade dos ventos resultam em maior vigor dos cafezais (coltri et al., 2015). entretanto, sob intensa restrição de luz, a capacidade fotossintética dos cafeeiros é restrita, comprometendo o desenvolvimento da cultura (rodríguez-lopez et al., 2014). no saf orgânico, o padrão de distribuição dos estoques de biomassa nos diferentes compartimentos foi similar ao observado na literatura, classificados em ordem decrescente de proporção: caule ˃ galhos ˃ folhas ˃ raízes ˃ frutos (coltri et al., 2015; negash; kanninen, 2015). entretanto, no saf convencional, a elevação da proporção relativa da biomassa da raiz pivotante e das tabela 3 – coeficientes de correlação de pearson entre a biomassa e as variáveis dendrométricas de cafeeiros arábica em sistemas agroflorestais (saf) orgânico (n = 20) e convencional (n = 30). variáveis saf orgânico saf convencional biomassa parte aérea biomassa total biomassa parte aérea biomassa total d b 0,76** 0,75** 0,92** 0,92** d m 0,80** 0,78** 0,74** 0,75** d t 0,03ns 0,03ns 0,25ns 0,28ns d 0,81** 0,79** 0,91** 0,92** ht 0,48* 0,45* 0,85** 0,87** d b 2 0,75** 0,74** 0,91** 0,91** d m 2 0,77** 0,75** 0,76** 0,76** d t 2 0,05ns 0,05ns 0,26ns 0,28ns d2 0,79** 0,77** 0,92** 0,92** ht2 0,48* 0,45* 0,87** 0,88** d b ht 0,77** 0,75** 0,93** 0,93** d m ht 0,84** 0,80** 0,86** 0,87** d t ht 0,19ns 0,17ns 0,57** 0,60** dht 0,83** 0,80** 0,93** 0,93** d b 2ht 0,79** 0,77** 0,90** 0,90** d m 2ht 0,83** 0,80** 0,84** 0,84** dt2ht 0,13ns 0,13ns 0,39* 0,41* d2ht 0,85** 0,83** 0,92** 0,92** d b 3 0,73** 0,72** 0,88** 0,88** d m 3 0,74** 0,71** 0,75** 0,75** d t 3 0,05ns 0,07ns 0,20ns 0,22ns d3 0,77** 0,76** 0,91** 0,90** d b : diâmetro da base; d m : diâmetro a 50% da altura; d t : diâmetro do topo; d: diâmetro médio; ht: altura total; ns: não significativo; *p ≤ 0,05; **p ≤ 0,01. meireles, i.e.s. et al. 140 rbciamb | n.53 | set 2019 | 134-147 issn 2176-9478 tabela 4 – modelos ajustados para estimar a biomassa da parte aérea e total de cafeeiros arábica em sistema agroflorestal orgânico. equação fm f r2a j syx% syx aic bic vp r biomassa parte aérea m6 log(y) = -0,758+1,959*log(d)+0,992*log(ht) 1,012 28,90 0,75 15,69 0,785 -46,2 -42,2 20 1 m2 y = -19,495+12,336*d m -1,465*d m 2 27,10 0,73 14,89 0,745 49,7 53,7 31 2 m5 y = 1,804+0,102*(d m 2ht) 39,80 0,67 16,52 0,827 53,0 56,0 43 3 m3 log(y) = -0,448+2,163*log(d) 1,017 35,80 0,65 18,68 0,935 -40,5 -37,5 52 4 m1 y = -4,886+2,957*d 33,90 0,63 17,43 0,873 55,2 58,2 63 5 biomassa total m6 log(y) = -0,512+1,801*log(d)+0,825*log (ht) 1,012 23,09 0,70 16,25 1,003 -45,9 -41,9 18 1 m2 y = -21,762+14,104*d m -1,682 * d m ² 21,66 0,69 15,18 0,937 58,9 62,9 23 2 m5 y = 2,606+0,113*(d m ²ht) 31,71 0,62 16,72 1,032 61,9 64,9 47 3 d b : diâmetro da base; d m : diâmetro a 50% da altura, d: diâmetro médio; ht: altura total; log: logaritmo de base 10; y: biomassa seca; fm: fator de correção de meyer; f: valor do teste f da análise de variância da regressão; r2 aj : coeficiente de determinação ajustado; s yx %: erro padrão da estimativa percentual; s yx : erro padrão da estimativa absoluto; aic: critério de informação de akaike; bic: critério de informação bayesiano; vp: valor ponderado; r: ranking. folhas e a redução da biomassa dos galhos resultaram em alteração desse padrão para caule ˃ raiz pivotante ˃ folhas ˃ galhos finos ˃ galhos grossos ˃ raízes secundárias ˃ miscelânea (tabela 2). a miscelânea (flores e frutos) pouco contribuiu para a biomassa total dos cafeeiros (tabela 2). esse resultado pode ser atribuído à época em que foram realizadas as avaliações. em nenhum dos sistemas, a coleta não coincidiu com o período de produção do café, resultando, assim, em menor representatividade desse compartimento. o acúmulo de biomassa e sua distribuição entre componentes de plantas lenhosas são afetados por muitos fatores, incluindo arquitetura e morfologia vegetal, idade, densidade de plantio, cultivares, fatores edafoclimáticos e práticas de manejo. o maior vigor de crescimento da copa dos cafeeiros foi associado ao menor adensamento destes no saf orgânico. o menor adensamento dos cafeeiros resulta em menor abscisão dos ramos plagiotrópicos inferiores, maior comprimento e diâmetro da copa e maior diâmetro da base do caule, ou seja, maior vigor (pereira et al., 2011). no presente estudo, o adensamento dos cafeeiros, aliado à restrição de luz no saf convencional, limitou o crescimento dos componentes da copa. é importante ressaltar o efeito do adensamento em elevar a competição das plantas vizinhas, resultando em potencialização da dominância apical e, dessa forma, restrição do desenvolvimento dos galhos (ramos laterais) (sakai et al., 2015). para o saf orgânico, a maior disponibilidade de luz induziu a redução da dominância apical, ocorrendo redistribuição homogênea da biomassa entre os compartimentos caule e galhos em relação ao saf convencional (tabela 2). os estudos disponíveis na literatura relatam valores heterogêneos de estoque de biomassa nos cafeeiros. nos andes peruanos, ehrenbergerová et al. (2016) observaram estoques de 1,16 kg planta-1, em sistema de coffea arabica e pinus spp. (15 anos), 0,47 kg planta-1 em coffea arabica com inga densiflora (15 anos), 1,02 kg planta-1 em coffea arabica com eucalyptus spp. (7 anos), com densidade de plantio de 4.840 plantas ha-1, 6.830 plantas ha-1 e 2.950 plantas ha-1, respectivamente. no brasil, coltri et al. (2015), estudando um sistema cafeeiro arborizado com macadâmia (macadamia ssp.), aos 10 anos, encontraram estoques de 5,65 kg planta-1 (4.081 plantas ha-1). foi constatado que o estoque de biomassa médio dos cafeeiros no saf orgânico foi superior quando comparado aos resultados dos estudos anteriormente citados. entretanto, para o saf convencional, o estoque de estimativa da biomassa de cafeeiros em sistemas agroflorestais 141 rbciamb | n.53 | set 2019 | 134-147 issn 2176-9478 tabela 5 – modelos alométricos ajustados para estimativa da biomassa da parte aérea e total de cafeeiros arábica cultivados em associação com grevíleas (grevillea robusta a. cunn.) sob manejo convencional. equação fm f r2aj syx% syx aic bic vp r biomassa parte aérea m9 y = 0,507*d1,923 161,53 0,85 22,62 0,723 69,6 73,8 28 1 m1 y = -1,533+1,114*d b 161,30 0,85 22,64 0,723 69,6 73,8 33 2 m9 y = 0,402*d b 1,413 157,27 0,84 22,88 0,731 70,3 74,5 44 3 m3 log(y) = -0,606+2,622*log(d) 1,063 134,70 0,82 44,76 1,430 -24,1 -19,9 51 4 m5 y = 0,906+0,105*(d2ht) 153,20 0,84 23,14 0,739 70,9 75,1 55 5 m3 log(y) = -0,8364+2,067*log(d b ) 1,074 111,50 0,79 56,43 1,802 -19,4 -15,2 66 6 m1 y = -3,009+2,456*d 143,90 0,83 23,76 0,759 72,5 76,7 67 7 m3 log(y) = -0,720+2,868*log(d m ) 1,092 85,44 0,74 45,23 1,445 -13,2 -9,0 71 8 m6 log(y) =1,151+1,999*log(d m )+1,654*log(ht) 1,077 53,41 0,78 42,08 1,344 -17,3 -11,7 72 9 m4 y = 1,013+0,108*d b ² 136,30 0,82 24,30 0,776 73,9 78,1 75 10 m5 y = 1,514+0,025*(d b ²ht) 123,00 0,81 25,35 0,810 76,4 80,6 83 11 biomassa total m9 y = 0,744*d1,820 165,61 0,85 21,16 0,893 82,3 86,5 29 1 m1 y = -1,688+1,392*d b 163,30 0,85 21,29 0,898 82,6 86,8 35 2 m9 y = 0,595*d b 1,339 157,12 0,84 21,64 0,913 83,6 87,8 50 3 m3 log(y) = -0,441+2,530*log(d) 1,057 137,00 0,82 44,18 1,864 -26,7 -22,5 51 4 m1 y = -3,571+3,084d 154,80 0,84 21,77 0,919 84,0 88,2 59 5 m5 y = 1,362+0,131*(d2ht) 153,20 0,84 21,87 0,923 84,2 88,4 65 6 m3 log(y) = -0,658+1,984*log(d b ) 1,070 107,80 0,79 55,54 2,343 -20,9 -16,7 68 7 m3 log(y) = -0,560+2,790*log(d m ) 1,079 92,89 0,76 44,65 1,884 -17,4 -13,2 70 8 m4 y = 1,505+0,134*d b ² 130,90 0,82 23,36 0,985 88,2 92,4 78 9 m6 log(y) =0,888+1,567*log(d b )+1,029*log(ht) 1,068 56,23 0,79 59,36 2,504 -20,8 -15,2 81 10 m5 y = 2,128+0,031*(d b 2ht) 119,00 0,80 24,29 1,025 90,5 94,7 84 11 d b : diâmetro da base; d m : diâmetro a 50% da altura, d: diâmetro médio; ht: altura total; log: logaritmo de base 10; y: biomassa seca; fm: fator de correção de meyer; f: variância da regressão; r2aj: coeficiente de determinação ajustado; s yx %: erro padrão da estimativa percentual; s yx : erro padrão da estimativa absoluto; aic: critério de informação de akaike; bic: critério de informação bayesiano; vp: valor ponderado; r: ranking. biomassa dos cafeeiros foi inferior quando comparado aos valores encontrados por coltri et al. (2015). os protocolos para mensurar e monitorar a biomassa acima do solo estão bem estabelecidos, no entanto as estratégias para avaliação da biomassa abaixo do solo são menos desenvolvidas e pouco utilizadas em razão, principalmente, da dificuldade de obtenção de dados. a amostragem de raízes é uma atividade onerosa e que demanda bastante tempo por causa da necessidade de escavação e retirada do sistema radicular (ratuchne et al., 2016). a representatividade da biomassa do sistema radicular do cafeeiro, em ambos os safs, ratifica a importância desse compartimento como reservatório de biomassa. os resultados do presente estudo corroboram com os de silva et al. (2013), que observaram a biomassa de raízes de cafeeiros arábica representando 22% da biomassa total. meireles, i.e.s. et al. 142 rbciamb | n.53 | set 2019 | 134-147 issn 2176-9478 no saf orgânico, os diâmetros (d b , d m e d) apresentaram maior correlação com a biomassa da parte aérea e total em comparação com ht (tabela 3). no saf convencional, os diâmetros d b e d exibiram tendência semelhante. andrade et al. (2018) e segura, kanninen e suárez (2006), em estudos anteriores, verificaram forte correlação entre a biomassa dos compartimentos e o diâmetro do cafeeiro. de maneira geral, as combinações entre os diâmetros e a altura total (d b ht, d m ht, dht, d b 2ht, d m 2ht, d2ht) elevaram a correlação dessas variáveis com a biomassa da parte aérea e total (tabela 3). quando se analisaram a relação entre a biomassa observada e estimada e a dispersão dos resíduos, foi verificada homogeneidade entre os modelos selecionados para biomassa da parte aérea e total dos cafeeiros no saf orgânico (figura 1). para esses compartimentos, a seleção do melhor ajuste seguiu a classificação do vp, sendo definido o modelo m6 para ambos (tabela 4). a superioridade do modelo com transformação logarítmica (log10-log10), para as variáveis dependentes e independentes, definido para biomassa da parte aérea e total dos cafeeiros no saf orgânico, foi corroborada por estudos anteriores (segura; kanninen; suárez, 2006). esse tipo de transformação normalmente é utilizado como um mecanismo de linearização de modelos não lineares. de modo geral, a simplicidade de um modelo com a definição de apenas uma variável independente é uma forma de minimizar erros. no entanto, na equação para estimar a biomassa desses compartimentos, o uso do diâmetro médio (média de db, dm e dt) e a inclusão de ht elevaram a precisão das estimativas da biomassa individual dos cafeeiros quando comparados aos demais modelos ajustados. pela análise do vp, o melhor ajuste para a relação entre a biomassa da parte aérea e total e as variáveis independentes dos cafeeiros no saf convencional foi definido para os modelos m1 e m9 (tabela 5). entretanto, avaliando a relação entre biomassa estimada e observada dos modelos selecionados, foi verificado que, para o modelo m1, a dispersão da biomassa da parte aérea e total se manteve próxima à reta de intercepto igual 0 e com inclinação de 45º, demonstrando maior precisão desse modelo (figura 2). conclusões o sistema de manejo orgânico e o convencional são fatores de menor impacto em relação a fatores como a densidade de cafeeiros e o arranjo das grevíleas. a densidade de cafeeiros e o arranjo das grevíleas são elementos que determinam modelos alométricos diferenciados para a estimativa de estoques de biomassa dos cafeeiros. o menor adensamento de cafeeiros é fator que aponta a superioridade dos estoques de biomassa individual. a manutenção da dominância apical dos cafeeiros no saf convencional, induzida pelo autossombreamento, eleva a precisão dos modelos de estimativa da biomassa pelo fato de as variáveis independentes estarem ligadas à morfologia do caule. no saf orgânico, o desenvolvimento mais vigoroso da ramificação lateral, no tocante à maior disponibilidade de luz pelo plantio menos adensado, define limitações da reciprocidade entre o crescimento do caule e o acúmulo de biomassa, resultando em redução da precisão dos modelos alométricos de estimativas de estoques de biomassa para os cafeeiros. agradecimentos à fundação de amparo à pesquisa do estado da bahia (fapesb) e à embrapa café, o apoio financeiro. aos cafeicultores, sr. nélson cordeiro e giano brito, que permitiram o desenvolvimento deste estudo. estimativa da biomassa de cafeeiros em sistemas agroflorestais 143 rbciamb | n.53 | set 2019 | 134-147 issn 2176-9478 bi om as sa e sti m ad a (k g) 8 7 6 5 4 3 2 2 3 4 5 6 7 8 biomassa observada (kg) m2 – parte aérea bi om as sa e sti m ad a (k g) 100 50 0 -50 -100 100 50 0 -50 -100 100 50 0 -50 -100 2 3 4 5 6 7 8 biomassa observada (kg) m2 – parte aérea bi om as sa e sti m ad a (k g) 8 7 6 5 4 3 2 2 3 4 5 6 7 8 biomassa observada (kg) m6 – parte aérea re sí du os (% ) 2 3 4 5 6 7 8 biomassa parte aérea (kg) m6 – parte aérea bi om as sa e sti m ad a (k g) 10 9 8 7 6 5 4 3 10 9 8 7 6 5 4 3 biomassa observada (kg) m2 – biomassa total m2 – biomassa total m6 – biomassa total m6 – biomassa total re sí du os (% ) 100 50 0 -50 -100 re sí du os (% ) 3 4 5 6 7 8 9 10 3 4 5 6 7 8 9 10 3 4 5 6 7 8 9 10 3 4 5 6 7 8 9 10 biomassa total bi om as sa e sti m ad a (k g) biomassa observada (kg) biomassa total (kg) figura 1 – relação entre a biomassa estimada e observada e os resíduos dos modelos selecionados para biomassa da parte aérea e total de cafeeiros arábica cultivados em associação com grevíleas (grevillea robusta a. cunn.) sob manejo orgânico. meireles, i.e.s. et al. 144 rbciamb | n.53 | set 2019 | 134-147 issn 2176-9478 figura 2 – relação entre a biomassa estimada e observada e os resíduos dos modelos selecionados para biomassa da parte aérea e total de cafeeiros arábica cultivados em associação com grevíleas (grevillea robusta a. cunn.) sob manejo convencional. bi om as sa e sti m ad a (k g) 8 6 4 2 0 0 2 4 6 8 biomassa observada (kg) m1 – parte aérea 400 200 0 -200 -400 400 200 0 -200 -400 0 2 4 6 8 0 2 4 6 8 0 2 4 6 12108 0 2 4 6 12108 0 2 4 6 12108 0 2 4 6 12108 biomassa parte aérea (kg) m1 – parte aérea bi om as sa e sti m ad a (k g) 8 6 4 2 0 0 2 4 6 8 biomassa observada (kg) m9 – parte aérea re sí du os (% ) 400 200 0 -200 -400 re sí du os (% ) 400 200 0 -200 -400 re sí du os (% ) re sí du os (% ) biomassa parte aérea (kg) m9 – parte aérea bi om as sa e sti m ad a (k g) 10 9 8 7 6 5 4 3 10 9 8 7 6 5 4 3 biomassa observada (kg) m1 – biomassa total m1 – biomassa total m9 – biomassa total m9 – biomassa total biomassa total bi om as sa e sti m ad a (k g) biomassa observada (kg) biomassa total (kg) estimativa da biomassa de cafeeiros em sistemas agroflorestais 145 rbciamb | n.53 | set 2019 | 134-147 issn 2176-9478 referências alvares, c.a.; stape, j.l.; sentelhas, p.c.; gonçalves, j.l.m.; sparovek, g. köppen’s climate classification map for brazil. meteorologische zeitschrift, stuttgart, v. 22, n. 6, p. 711-728, 2013. https://doi.org/10.1127/09412948/2013/0507 andrade, h.j.c.; segura, m.a.; feria, m.; suárez, w. above-ground biomass models for coffee bushes (coffea arabica l.) in líbano, tolima, colombia. 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política ambiental; geotecnologias; serviços ecossistêmicos; bacia hidrográfica do ribeirão do feijão. abstract water is indispensable for human life, but the degradation of this resource has been occurring uncontrollably. thus, the formulation of environmental public policies that provide a planning of the watersheds’ land use and cover at regional scales is indispensable. only through regional governance will it be possible to integrate public policies that prioritize the economic development of a society and environmental protection. the present study evaluated the shortcomings associated with the hydrographic basins plans and the master plans of the municipalities belonging to the ribeirão do feijão river basin, based on a survey of land use and cover of 1998, 2008 and 2018. the expansion of the anthropic areas has been verified, causing a deterioration of natural areas and, consequently, ecosystem services. in this way, the creation of strategic environmental planning at the regional level will assist in the sustainable development of municipalities within the river basin. keywords: territorial ordination; environmental policy; geotechnologies; ecosystem services; ribeirão do feijão watershed. doi: 10.5327/z2176-947820190479 importância do planejamento regional para a manutenção dos usos múltiplos da água em bacias hidrográficas the importance of regional planning for water multiple uses maintenance in watershed basins http://orcid.org/0000-0002-9264-8570 http://orcid.org/0000-0001-6002-9030 http://orcid.org/0000-0002-7047-9462 http://orcid.org/0000-0003-1514-6355 http://orcid.org/0000-0003-1800-4344 http://orcid.org/0000-0002-9121-3794 http://orcid.org/0000-0001-6048-0745 http://orcid.org/0000-0001-6595-708x http://orcid.org/0000-0002-1706-1024 o planejamento regional na manutenção dos usos múltiplos da água 17 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 16-27 issn 2176-9478 introdução a água é de fundamental importância para a diversi‑ dade biológica, sendo considerada um recurso natural indispensável ao homem. todavia, a sociedade tem de‑ gradado esse recurso de tal forma que já não se pode consumi‑lo em seu estado natural. historicamente, é notório que desde a colonização brasileira a ocupação do território vem ocorrendo de maneira predatória. a exploração dos recursos naturais acontece por meio da prática de desmatamentos para exploração da ma‑ deira e/ou para abertura de novas fronteiras agrope‑ cuárias. entretanto, essas práticas provocam alguns efeitos negativos, tais como a degradação da terra, o desmatamento, o assoreamento dos corpos hídricos e a perda da biodiversidade (crivelenti et al., 2016). o processo de abertura de novas áreas para o agrone‑ gócio, urbanização e industrialização incidem na perda de serviços ecossistêmicos — tais como os benefícios proporcionados pelos ecossistemas aos seres huma‑ nos (costanza et al., 1997) —, principalmente no que se refere à disponibilidade de água em quantidade e qualidade adequadas (machado; dupas, 2013). a as‑ censão tecnológica viabilizou formas de monitoramen‑ to e preservação de recursos hídricos, favorecendo a manutenção dos padrões de qualidade exigidos por mecanismos normativos e agências governamentais. nesse sentido, a gestão ambiental surge como uma forma de promover a integração entre o uso dos recur‑ sos hídricos, sua proteção e a promoção de um desen‑ volvimento pautado na ação de atores políticos no que remete ao processo de planejamento, principalmente na forma de políticas. gibbs e lintz (2016) destacam que as políticas de caráter ambiental e econômico são indispensáveis para que ocorra o planejamento em es‑ calas urbanas e regionais, visto que estão diretamente relacionadas. sendo assim, a governança regional as‑ sume um papel importante, pois permite a formulação de planejamentos e políticas que integrem a proteção ambiental e o desenvolvimento econômico no nível local, situação muitas vezes marcadas por barreiras fí‑ sicas (como os limites político-administrativos) e confli‑ tos de interesses (zambanini, 2018). planejar e ordenar são atos intrínsecos à atividade hu‑ mana e têm suas histórias interligadas, além de pos‑ suírem objetivos comuns de organização e gestão do espaço territorial (partidário, 1999). desse modo, planejamento é o conjunto de ações integradas, coordenadas, orientadas e empregadas para diagnos‑ ticar a realidade, avaliar as perspectivas e estruturar medidas a serem executadas, considerando prazos e espaços (phillipi jr., 2005). dessa forma, a abor‑ dagem do planejamento ambiental ocorre através de sistemas integrados e sustentáveis, abordando os principais efeitos socioeconômicos e ambientais ne‑ cessários para o desenvolvimento. nesse contexto, o planejamento assume um papel essencial. na europa, as primeiras políticas voltadas para a temática surgiram na década de 1960, porém alguns países, como a irlan‑ da, acabaram adotando políticas desse caráter devido à obrigatoriedade de articulação entre planos e progra‑ mas nos diferentes níveis nos anos 2000 (european communities, 2001; egeraat, 2019). tratando‑se de investigações sobre o planejamento regional, verifi‑ ca‑se que os trabalhos são realizados principalmente nos países desenvolvidos (brenner, 1997; barles, 2009; markusen; gadwa, 2010; egeraat, 2019; matthews; marston, 2019). o planejamento regional desempenha um importante papel, visto que possibilita a correção de falhas estru‑ turais, permite otimizar arranjos legislativos, favorece a reestruturação de serviços (por exemplo: saúde, re‑ síduos, abastecimento), contribui para a redução dos impactos ambientais, aumenta a resiliência dos ecos‑ sistemas, cria oportunidades para o desenvolvimento e permite verificar o metabolismo das áreas urbanas (brenner, 1997; barles, 2009; chambers; allen; cushman, 2009; markusen; gadwa, 2010; ege‑ raat, 2019; matthews; marston, 2019; ratcliffe; marucheck; gilland, 2019; schindler; nguyen; barongo, 2019). no brasil, a preocupação com essa temática é tar‑ dia; existem dois dispositivos normativos importan‑ tes: a política nacional de recursos hídricos (pnrh), lei federal nº 9.433/97 (brasil, 1997); e o estatu‑ to da cidade (ec), lei federal nº 10.257/01 (brasil, 2001). a pnrh estabelece a bacia hidrográfica como unidade territorial de planejamento e gerenciamen‑ to dos recursos hídricos, situação que pode favorecer uma gestão integrada. por sua vez, o ec apresenta como um de seus instrumentos o plano diretor (pd), mecanismo que estabelece diretrizes para o ordena‑ mento territorial (inclusive em regiões de mananciais) dos municípios que possuem a obrigatoriedade de oliveira‑andreoli, e.z. et al. 18 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 16-27 issn 2176-9478 formulá-lo (por exemplo: aqueles com população su‑ perior a 20 mil habitantes, localizados em regiões me‑ tropolitanas, entre outros). ressalta-se que os recursos hídricos influenciam a ges‑ tão urbana; e os limites territoriais de uma bacia hidro‑ gráfica nem sempre coincidem com a divisão político‑ -administrativa municipal, o que pode contribuir para o surgimento de várias questões de ordem adminis‑ trativa (por exemplo: conflito de interesses e gestão), ambiental (por exemplo: degradação dos ecossistemas naturais) e social (por exemplo: vulnerabilidade social), podendo resultar na impossibilidade da promoção dos usos múltiplos da água por conta da inexistência de um planejamento que seja obrigatório para todos os muni‑ cípios e que ocorra em escalas menores. tundisi (2006) salienta o fato de que a gestão de bacias hidrográficas em nosso país vem sendo realizada de forma fragmen‑ tada mediante um planejamento ineficiente por causa da falta de integração da gestão e adoção de um cará‑ ter preditivo. tendo em consideração esse contexto, um planejamen‑ to que adote um caráter estratégico, que realize uma avaliação de políticas, tais como planos, programas e projetos, e seja capaz de influenciar o processo de to‑ mada de decisão contribui para o favorecimento dos aspectos de ordem ambiental (pizella; souza, 2013; almeida et al., 2015; oppermann, 2017). um pla‑ nejamento regional possivelmente contribui para a estruturação de políticas e favorece a implementação de projetos, já que possibilita uma articulação com os atores envolvidos e colabora para a avaliação de aspec‑ tos ligados ao meio físico, extrapolando a divisão po‑ lítico-administrativa (whitehead; dahlgren, 2006; bulkeley; betsill, 2013). tal ação favorece o preen‑ chimento de lacunas associadas aos planos de bacias hidrográficas e pds no brasil. diante do exposto, o presente estudo teve como obje‑ tivo avaliar as lacunas associadas aos planos de bacia hidrográfica e pds, além de destacar a importância da elaboração de planos de desenvolvimento regional, tendo como base o emprego de geotecnologias e a rea‑ lização de um estudo temporal na bacia hidrográfica do ribeirão do feijão (inserida no interior do estado de são paulo, brasil). materiais e métodos área de estudo localizada no centro‑leste do estado de são paulo, en‑ tre as coordenadas 22°02’4” e 22°13’14” de latitude sul e 47°42’46” e 47°54’14” de longitude oeste, a ba‑ cia do ribeirão feijão possui 243 km2 de comprimen‑ to e abrange três municípios: analândia, são carlos e itirapina (figura 1). o clima da região é classificado como cwai e awi, caracterizado por verões chuvosos e invernos secos e com temperaturas entre 18 e 22°c (sma, 2019), e sua precipitação pluviométrica é de aproximadamente 1.500 mm anuais (cerminaro; oliveira, 2015). a bacia hidrográfica do ribeirão do feijão possui uma rede de drenagem dendrítica e seus cursos d’água al‑ cançam a quinta ordem. suas principais nascentes estão localizadas no alto da serra do cuscuzeiro, em analândia, sendo sua foz no rio jacaré‑guaçu. os solos da bacia são predominantes arenosos, possuem baixa fertilidade e elevada acidez (neossolo quartzarênico e latossolo vermelho amarelo) (costa et al., 2019). salienta‑se, ainda, que as águas do ribeirão do feijão são a principal fonte de abastecimento superficial do município de são carlos, representando cerca de 62% da captação de água bruta superficial, com uma vazão bombeada de 300 l/s (saae, 2012). segundo costa et al. (2019), em grande parte dessa ba‑ cia ocorre o afloramento da formação botucatu, a qual é a principal unidade geológica que compõe o sistema aquífero guarani (sag), uma das principais unidades hidrogeológicas mundiais e a principal da américa la‑ tina. segundo esse mesmo autor, a bacia do ribeirão do feijão encontra‑se sobre unidades aquíferas rasas e profundas de grande relevância: o aquífero botucatu, o aquífero serra geral, o aquífero itaqueri e o aquífero aluvionar. o arenito encontrado é o botucatu, o qual, quando silicificado, comporta-se como um aquiclude (rochas que, embora tenham certa porosidade, pos‑ suem uma permeabilidade baixa, não permitindo que a água flua em seu meio). o planejamento regional na manutenção dos usos múltiplos da água 19 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 16-27 issn 2176-9478 fonte: ibge, 2015; cetesb, 2016. figura 1 – localização da bacia hidrográfica do ribeirão do feijão. 0 295 590 1.180 km utm 23s sirgas 2000 brasil são paulo -2 1. 99 36 85 -2 2. 06 42 98 -2 2. 13 49 11 -2 2. 20 55 24 -2 2. 27 61 37 -2 1. 99 36 85 -47.876180 -47.828234 -47.780288 -47.732342 -47.876180 -47.828234 -47.780288 -47.732342 -2 2. 06 42 98 -2 2. 13 49 11 -2 2. 20 55 24 -2 2. 27 61 37 são carlos analândia i�rapina métodos realizou‑se uma trajetória dos padrões de mudanças da paisagem por meio das imagens dos satélites land‑ sat‑5™ e landsat‑8oli (órbita: 200/ponto: 75), obtidas nos sites do instituto nacional de pesquisas espaciais (inpe) e do united states geological service (usgs), para os períodos de julho de 1998, agosto de 2008 e julho de 2018. o sistema de projeção adotado foi a uni‑ versal transversa de mercator (utm), além do datum sirgas2000, fuso 23s. posteriormente, foi realizada a composição em falsa cor mediante a fusão das bandas (5r4g3b ou 6r5g4b), gerando imagens coloridas com uma resolução de 30 metros. as classes de uso e cober‑ tura de terra utilizadas foram: • antrópico não agrícola; • antrópico agrícola; • vegetação nativa; • corpos hídricos. a descrição das tipologias foi baseada no tônus e na textura no software arcgis® 10.2. oliveira‑andreoli, e.z. et al. 20 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 16-27 issn 2176-9478 resultados e discussão os resultados encontrados demonstram que, ao longo de 20 anos, a bacia do ribeirão do feijão sofreu redu‑ ção das suas áreas de vegetação nativa e um aumento das áreas antropizadas, ou seja, uso antrópico agrícola e não agrícola. em relação aos corpos hídricos, gran‑ des variações não foram observadas, e a área ocupada manteve-se relativamente constante. o uso e cobertu‑ ra da terra da bacia do ribeirão do feijão e a quantifi‑ cação dos usos por municípios estão representados na figura 2 e na tabela 1, respectivamente. o processo de conversão das áreas naturais na por‑ ção da bacia hidrográfica inserida no município de são carlos pode ter ocorrido com uma menor inten‑ sidade em função da legislação municipal sobre as áreas de proteção e recuperação dos mananciais do município (aprem), lei nº 13.944/2006 (são carlos, 2006). por outro lado, o aumento do uso antrópico agrícola relaciona‑se com a dinâmica econômica da região e com a alteração do código florestal de 1965 pela lei de proteção da vegetação nativa (lei federal nº 12.651/2012) (brasil, 2012), dispositivo marcado por alguns retrocessos e que permite a antropização de áreas naturais previamente passíveis de proteção (brancalion et al., 2016), além da expansão agrícola que ocorre nas áreas de cerrado (silva et al., 2019). destaca-se que a bacia hidrográfica do ribeirão do fei‑ jão possui alta vulnerabilidade aos processos erosivos, situação que pode incidir no assoreamento dos corpos hídricos (costa et al., 2018). além do mais, a retirada de vegetação nativa, juntamente com o assoreamento, pode acabar comprometendo a integridade ecológi‑ ca dos sistemas aquáticos e ocasionar o comprometi‑ mento dos serviços ecossistêmicos (como a recarga de aquíferos e a provisão de água) prestados pela bacia hidrográfica (tundisi; tundisi, 2010). no que se remete ao crescimento da classe de uso an‑ trópico não agrícola (por exemplo: área urbana e condo‑ mínios de chácaras), merece destaque o aumento das áreas correspondentes à infraestrutura rural e aos aden‑ samentos humanos, principalmente nos municípios de itirapina e são carlos. entre os municípios drenados pela fonte: usgs, 2019; inpe, 2019. figura 2 – uso e cobertura da terra da bacia hidrográfica do ribeirão do feijão nos anos de 1998, 2008 e 2018. área (ha/%) área (ha/%) área (ha/%)uso e cobertura da terra rede hidrográfica antrópico agrícola antrópico não agrícola corpos hídricos vegetação na�va 15.824,15 (65,23%) 428,17 (1,76%) 128,90 (0,53%) 7.877,79 (32,47%) 16.357,55 (67,43%) 580,31 (2,39%) 144,79 (0,60%) 7.176,37 (29,58%) 18.425,85 (75,95%) 627,86 (2,59%) 139,88 (0,58%) 5.065,42 (20,88%) projeção: utm 23s datum: sirgas 2000 org. oliveira, e.z. (2019) 0 2,5 5 km 0 2,5 5 km 0 2,5 5 km 1998 2008 208000 220000 208000 220000208000 220000 75 46 00 75 60 00 75 46 00 75 60 00 75 46 00 75 60 00 2018 o planejamento regional na manutenção dos usos múltiplos da água 21 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 16-27 issn 2176-9478 área de estudo, observa‑se que somente são carlos pos‑ sui um pd (lei nº 18.053/2016). sendo assim, pode‑se inferir que o planejamento e a ordenação da ocupação da terra ocorrem mediante um menor número de condi‑ cionantes e sem a adoção de uma perspectiva ecológica nos outros municípios (rosales, 2017). costa et al. (2013) demonstraram que um dos vetores de expansão urbana no município de são carlos situa‑ -se na bacia hidrográfica do ribeirão do feijão, situação que contribui para o aumento das áreas impermeabi‑ lizadas e perda da qualidade da água. a situação rela‑ tada reforça a necessidade da formulação de políticas territoriais que possam proporcionar alternativas para lidar com o cenário esperado, uma vez que instrumen‑ tos como o pd e a lei de ocupação do solo versam com maior profundidade sobre aspectos construtivos. apesar de a bacia hidrográfica selecionada estar in‑ serida na área de proteção ambiental (apa) corum‑ bataí-botucatu-tejupá, classificada como uma uni‑ dade de conservação de uso sustentável que deve assegurar a sustentabilidade do uso dos recursos na‑ turais e o disciplinamento do uso da terra (lei fede‑ ral nº 9.985/2000), é possível notar que deficiências ocorrem possivelmente devido às pressões políticas municipais e ao tempo de duração das medidas ado‑ tadas. nesse sentido, a adoção de um plano regional com um horizonte de médio prazo poderia ser efetivo para assegurar maior disciplinamento e melhor gestão do uso dos recursos naturais, assim como ocorre com os zoneamentos propostos pelos pd municipais, como demonstrado por pizella (2015). ademais, o plano re‑ gional teria maior efetividade para garantir o sucesso tabela 1 – quantificação do uso e cobertura da terra inseridos na bacia hidrográfica do ribeirão do feijão (são paulo) segundo os municípios, sendo: (1) antrópico não agrícola; (2) antrópico agrícola; (3) vegetação nativa; e (4) corpos hídricos. 1998 1 2 3 4 área (ha) % área (ha) % área (ha) % área (ha) % analândia 0,00 0,00 2.595,05 52,48 2.297,70 46,46 52,30 1,06 itirapina 42,11 0,63 5.462,32 81,92 1.152,48 17,28 11,30 0,17 são carlos 386,06 3,05 7.766,78 61,42 4.427,62 35,01 65,31 0,52 2008 1 2 3 4 área (ha) % área (ha) % área (ha) % área (ha) % analândia 0,00 0,00 3.215,02 65,01 1.678,97 33,95 51,05 1,03 itirapina 82,78 1,24 5.894,78 88,40 672,46 10,08 18,19 0,27 são carlos 497,54 3,93 7.247,75 57,31 4.824,93 38,15 75,55 0,60 2018 1 2 3 4 área (ha) % área (ha) % área (ha) % área (ha) % analândia 0,00 0,00 3.761,79 76,07 1.132,20 22,90 51,05 1,03 itirapina 121,07 1,82 5.903,22 88,53 625,02 9,37 18,90 0,28 são carlos 506,79 4,01 8.760,84 69,28 3.308,20 26,16 69,93 0,55 oliveira‑andreoli, e.z. et al. 22 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 16-27 issn 2176-9478 das metas e medidas estipuladas mediante a obriga‑ toriedade de cumprimento por parte dos municípios inseridos no contexto abordado. os usos e coberturas da terra de determinada bacia hidrográfica refletem-se nos recursos hídricos ali exis‑ tentes (ceconi et al., 2018). a degradação decorren‑ te de suas mudanças encontra‑se entre os principais impactos humanos oriundos do processo de desen‑ volvimento econômico, situação favorecida pela fal‑ ta de integração entre a escala urbana e regional e que demanda o delineamento de políticas com enfo‑ que no componente ambiental nas diferentes esferas político-administrativas (gibbs; lintz, 2016). com relação às áreas agrícolas da bacia hidrográfica, houve aumento em todos os municípios abrangidos. essa expansão pode ser correlacionada à diminuição de áreas de vegetação nativa da bacia do ribeirão do feijão. a prática agrícola na região possui rentabilidade econômica significativa, principalmente nas culturas de cana-de-açúcar, além de gerar empregos tanto no setor agrícola quanto no setor industrial (romanini; fushita; santos, 2016). o fato de o município de são carlos pos‑ suir a aprem e o pd pode ter atenuado a degradação das áreas de vegetação existentes no município, fator que não foi observado em analândia e itirapina. a perda de serviços ecossistêmicos em função da an‑ tropização deve ser um elemento considerado no pro‑ cesso de planejamento urbano, dado que tal processo é considerado irreversível e seus efeitos repercutem por um longo período, situação que demanda a con‑ sideração desse fator no processo de urbanização e promoção do desenvolvimento sustentável em nível regional (xie et al., 2018). gren e andersson (2018) salientam a necessidade de incorporar os serviços ecossistêmicos em uma escala regional, influenciando assim o planejamento urbano e rural. abordagens contemporâneas devem considerar os ecossistemas urbanos e a influência dos seres huma‑ nos em suas relações ecológicas (mehmood, 2016), assim como nos rurais. sendo assim, o planejamento é um processo essencial, que possibilita a garantia de serviços públicos e recursos aos habitantes residentes na região (bento et al., 2018). as áreas localizadas nas adjacências das áreas urbanas, isto é, periurbanas, são importantes devido à sua relação com o abastecimen‑ to humano, situação que demanda sua conservação (muñoz; freitas, 2017). a agência nacional de águas (ana) lançou, no ano de 2013, em parceria com o ministério do meio ambien‑ te, um programa voltado para o pacto nacional pela gestão das águas, responsável pelo estabelecimen‑ to de metas em diferentes níveis administrativos. por meio de um dispositivo normativo, o estado de são paulo aderiu ao pro-gestão (decreto nº 60.895/2014), enquadrando-se em uma categoria que indica criticida‑ de qualiquantitativa dos recursos hídricos (ana, 2019). perante a necessidade de cumprir metas estabelecidas (tais como instrumentos de planejamento, instrumen‑ tos operacionais e fortalecimento do sistema estadual de gestão de recursos hídricos) e da elaboração de res‑ postas para lidar com as possíveis limitações do pd, a adoção de um plano regional pode ser de grande valia para a manutenção dos recursos hídricos nas bacias hi‑ drográficas, mediante ações pautadas em políticas que contemplem a realidade de cada contexto. ribeiro e johnsson (2018) destacam que o cenário agra‑ vante decorrente do abuso relacionado aos recursos hídri‑ cos incide em uma série de conflitos frente às demandas existentes, situação que desafia a capacidade de resposta política e institucional e demanda novas medidas que fa‑ voreçam a governança em um contexto adequado. apesar de o plano da unidade de gerenciamento de recursos hídricos tietê‑jacaré (2016–2020) (sigrh, 2016) abordar uma série de aspectos relevantes (por exemplo: problemas ambientais, usos da terra nas sub‑ -bacias, remanescentes florestais, áreas para recupe‑ ração, erosão e suscetibilidade, metas, recomposição vegetal e retenção de águas pluviais), fica clara a lacu‑ na existente no que se refere ao processo de planeja‑ mento do uso da terra mediante o estabelecimento de uma conexão com a tomada de decisão em nível re‑ gional. no continente europeu, a eu water framework directive estabelece a necessidade dos planos de ge‑ renciamento de bacias hidrográficas (river basin ma‑ nagement plans), contudo um planejamento é obser‑ vado nos diferentes níveis (local, regional e nacional) (european communities, 2000). mauro et al. (2018) reforçam que uma abordagem pau‑ tada em aspectos do desenvolvimento territorial cons‑ titui um instrumento passível de lidar com os proble‑ mas verificados nos municípios brasileiros, como os de natureza social e ambiental. em relação à conservação da biodiversidade em escala regional, metzger (2010) salienta sobre a importância o planejamento regional na manutenção dos usos múltiplos da água 23 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 16-27 issn 2176-9478 de contabilizar as reservas legais por bacia hidrográfi‑ ca ou por bioma. dessa forma, poderia se agrupar os fragmentos maiores e, consequentemente, aumentar seu valor biológico, entre os quais se destacam: menor impacto pelos efeitos de borda, contém populações maiores resistentes às flutuações ambientais, proteção da biota nativa, além de propiciar serviços ambientais necessários para o bem‑estar humano. conclusões o plano de desenvolvimento territorial deve ser um instrumento político que amplie o planejamento e a gestão além dos limites dos municípios, proporcio‑ nando uma gestão integrada de programas e projetos voltados ao uso dos recursos naturais, abordando o processo de desenvolvimento e a preservação do meio ambiente. o plano de recursos hídricos enfatiza o uso do território da bacia hidrográfica, mas suas diretrizes são voltadas especificamente para o planejamento e a preservação das águas, não do seu entorno. a abordagem adotada, pautada em geotecnologias, per‑ mitiu verificar que o atual processo de planejamento vi‑ gente no brasil ainda é incipiente, já que o processo de degradação da vegetação nativa do ribeirão do feijão ocorreu mesmo após a implementação de outros instru‑ mentos, como o pd e o plano de bacias hidrográficas. ressalta‑se que a implementação de um plano regional pode contribuir para a reversão do cenário observado em todo o território brasileiro, desde que sejam adota‑ das medidas efetivas para garantir a sua execução e que os fatores influenciadores sejam considerados dentro de um horizonte de médio a longo prazo. salienta‑se ainda que houve um aumento nas áreas antropizadas em to‑ dos os municípios abrangidos pela bacia, ocasionando uma maior deterioração de suas áreas verdes e demais recursos naturais, notadamente os hídricos. sendo as‑ sim, o planejamento regional consiste em uma alterna‑ tiva para lidar com o acelerado ritmo de crescimento vivenciado por várias regiões brasileiras, além de pos‑ sibilitar o arranjo e as integrações com outras políticas ambientais. vale frisar que essas ações já são consolida‑ das em outros países, enquanto no brasil elas começa‑ ram a ser implantadas no início dos anos 2000. dessa forma, faz-se necessária a criação de políticas públicas que favoreçam um planejamento ambiental estratégico em nível regional, de médio a longo pra‑ zo. a definição e a concretização de estratégias de desenvolvimento que contemplem os municípios de analândia, itirapina e são carlos permitirão um desen‑ volvimento econômico aliado à preservação das áreas naturais e, consequentemente, a melhoria da qualida‑ de de vida da população. agradecimentos o apoio financeiro para a realização deste traba‑ lho foi concedido pela coordenação de aperfei‑ çoamento de pessoal de nível superior (processos nº 1618451/2016 e nº 1681405/2017), consejo nacional de ciencia y tecnología (processo nº 382397) e conselho nacional de desenvolvimento cientí‑ fico e tecnológico (processos nº 158927/2018-4 e nº 141217/2018-9). referências agência nacional de águas (ana). programa de consolidação do pacto nacional pela gestão das águas. disponível em: <http://progestao.ana.gov.br/>. acesso em: 15 mar. 2019. almeida, m.r.r.; 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stoeckl; greiner; mayocchi, 2006). a gestão inadequada da pesca esportiva a torna mais impactante do que outras modalidades de pesca, pois seus praticantes têm acesso à maioria dos ecossistemas de água doce do mundo e as zonas costeiras dos oceanos, incluindo estuários, recifes, mangues, e enseadas, habitats críticos para múltiplas fases da vida dos peixes (cooke; cowx, 2004). estimativas apontam que 730 milhões de pessoas praticam a pesca esportiva no mundo correspondendo a 11,5% da população mundial e a atividade é praticada geralmente em localidades isoladas com rios de água doce conservados e/ou orlas marítimas com relativa preservação (arlinghaus et al., 2009). o decreto lei 221 de 28 de fevereiro de 1967 define a pesca como o ato de capturar ou extrair animais ou vegetais que tenham na água o seu meio de vida classificando-a em pesca comercial e não comercial. a pesca comercial pode ser artesanal praticada por pescador profissional autônomo, ou em regime familiar e a industrial realizada por pessoas físicas ou jurídicas em que pescadores profissionais empregados ou em regime de parceria se utilizam de embarcações de pequeno, médio e grande porte constituindo uma atividade empresarial, sendo que ambas visam a mercantilização do pescado. a pesca não comercial é composta pela pesca de subsistência, na qual seus praticantes visam o consumo doméstico, a pesca científica visando o desenvolvimento de pesquisas e por fim, a pesca amadora que é praticada por brasileiro ou estrangeiro com a finalidade de lazer ou o desporto (nogueira, ghedin, 2010). assim, a pesca esportiva ou de lazer é uma modalidade da pesca amadora e define-se como a captura de peixes visando uma atividade de lazer (pitcher, 1999) que não se destinam para a alimentação (arlinghaus et al., 2009). a pesca esportiva no brasil no brasil a pesca constitui um meio de obtenção de alimento e também é uma atividade esportiva que visa o turismo e o lazer gerando recursos para a economia de diversas regiões (shrestha; seidl; moraes, 2002; freire, machado, crepaldi, 2012) a pesca esportiva no brasil é praticada em rios como na amazônia que detêm grande parte da maior bacia hidrográfica do mundo composta por diversos rios, igarapés e lagoas (holley et al., 2008; reiss et al., 2012) e no pantanal (shrestha et al., 2002) uma região alagada que faz parte da quarta maior bacia hidrográfica do planeta a bacia do rio da prata (quirós, 1990). alguns pontos da bacia do rio da prata já se encontram impactados com a construção de hidroelétricas (agostinho; pelicice; gomes, 2008). por isso a pesca esportiva nestas localidades, como em grande parte do sudeste e centro-oeste do brasil, sofreu modificações, passando de uma pesca turística para uma pesca urbana que se utiliza de reservatórios (agostinho et al., 2007) ou outros corpos hídricos próximos de grandes centros (gomiero; villaresjunior; naous, 2009). outro cenário muito comum do pescador esportivo brasileiros é o estuário, devido a grande extensão de costa do país com mais de 8.000 km e que, por muitas vezes, se localiza próximo a grandes centros urbanos, o que faz com que rios e manguezais de estuário sejam procurados pelos pescadores esportivos (paraná, 2006). no brasil outro fator que modificou os cenários de pesca esportiva foi a introdução de espécies não nativas em reservatórios e rios visando incrementar a aquicultura e a pesca esportiva (casal, 2006; vitule; freire; simberloff, 2009; zambrano et al., 2006). a introdução de espécies invasoras é combatida em todo o mundo e em países como a austrália e a argentina que optaram pela sua soltura para incrementar a aquicultura e a pesca esportiva já identificam impactos na fauna aquática nativa (peixes, anfíbios e crustáceos), decorrentes da predação direta e da competição interespecífica em menor grau, ao ponto da eliminação de populações inteiras (jackson et al., 2004; vigliano et al., 2009). gestão da pesca esportiva apesar dos vários benefícios imputados à pesca esportiva, a avaliação da atividade sofre da falta de estudos científicos. mesmo nos países que possuem a pesca esportiva ligada às suas culturas, não são realizadas avaliações técnicas de seus impactos (pitcher, 1999). o setor ainda vem sofrendo mudanças relacionadas com a atividade antrópica como poluição dos rios, eutrofização, barragens hidrelétricas que modificaram a prática, a qualidade e os ambientes da pesca esportiva (agostinho et al., 2008; cowx; aya, 2011). a atividade acaba não sendo a prioridade e é preterida em relação àquelas com importância econômica e social consideradas mais relevantes como a agricultura, a produção de energia ou prevenção de cheias (pitcher, 1999). os conflitos entre os pescadores esportivos com outros setores que compartilham os recursos hídricos são comuns, como por exemplo, a pesca comercial revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 79 (quach; flaaten, 2010), praticantes de esportes náuticos, ou ambientalistas preocupados com a conservação (cowx; arlinghaus; cooke, 2010). verifica-se que, para a formulação de um plano de gestão da pesca esportiva, deve ocorrer um levantamento da situação da atividade e dos setores que compartilham os recursos hídricos (cowx, 1999). para a manutenção da pesca esportiva como uma atividade viável no futuro é necessário que ocorra a gestão sustentável do setor com atenção às espécies e aos ecossistemas aquáticos e que tenha significado econômico e social para as localidades e países onde ela é praticada (pitcher, 1999), sob pena da pesca esportiva produzir o declínio das populações de peixes da mesma forma que a pesca comercial ocasionou (cooke; cowx, 2006). é importante identificar qual o objetivo da pesca esportiva praticada na localidade. com base nos estudos científicos sobre o setor é possível dividir a pesca esportiva em dois segmentos: uma pesca de lazer urbana realizada perto de grandes centros (arlinghaus; bork; fladung, 2008) e uma pesca de turismo que se destina a fomentar a atividade econômica das localidades (ditton; holland; anderson, 2002; shrestha et al., 2002). impactos da pesca esportiva a pesca esportiva em decorrência da sua baixa captura de exemplares por esforço de pesca é apontada como menos prejudicial para os ecossistemas aquáticos do que a pesca comercial que se caracteriza por uma grande captura aliado a um baixo esforço de pesca, no entanto, a atividade pode produzir impactos diretos e indiretos aos recursos naturais envolvidos (cooke; cowx, 2006; arlinghaus et al., 2012). o excesso de capturas superiores aos níveis sustentáveis, ou sobrepesca, afeta: o tamanho e as abundâncias das populações (bartholomew; bohnsack, 2005), o recrutamento das espécies para a reprodução da espécie alvo (carlson; isermann, 2010) que pode afetar a biodiversidade e os serviços ecossistêmicos (cooke; schramm, 2007). a pesca esportiva passou também a ser questionada por razões ético/morais e ganhou impulso a discussão sobre o bem estar animal com base no argumento da imposição desnecessária de dor e sofrimento aos peixes (arlinghaus et al., 2007; arlinghaus et al., 2009; cooke; sneddon, 2007; diggles et al., 2011; huntingford et al., 2007; huntingford et al., 2006), tema que pode ser hoje a principal barreira para o desenvolvimento da pesca esportiva (leeuw, 1996). contudo, a pesca esportiva gera benefícios sociais uma vez que possibilita o lazer a qualquer tipo de pessoa, econômicos permitindo que localidades se sustentem apenas com a atividade e ecológicos, pois permite a compreensão dos ecossistemas aquáticos e da sua complexidade (pitcher, 1999) e a adoção de um código de ética da atividade contribui para a sustentabilidade do setor a longo prazo (cowx; arlinghaus, 2008) e deve ser considerado pelas autoridades que defendam a atividade como instrumento de desenvolvimento social e econômico. com este objetivo a european inland fishery and aquaculture advisory commission (eifaac) membro da organização das nações unidas para a alimentação e a agricultura (fao) desenvolveu um código de conduta da pesca esportiva para ser aplicado mundialmente (arlinghaus et al., 2012). apesar do órgão instituidor possuir jurisdição na europa o código foi formulado com consultas aos interessados e praticantes de todo o mundo e pode ser aplicado na política de gestão do setor em qualquer contexto (arlinghaus; cooke; cowx, 2010) e traz os padrões mínimos para que a gestão e o desenvolvimento sustentável da pesca esportiva sejam aceitos eticamente, socialmente e biologicamente (arlinghaus et al., 2012). neste contexto, este artigo apresenta resultado de pesquisa de campo que visou descrever e analisar os três cenários mais frequentados pelo pescador brasileiro, o estuário, os rios e reservatórios e os modelos de pesca esportiva ali praticados, comparando-os e identificando a melhor forma de gestão dos recursos ambientais envolvidos. materiais e métodos levantamentos de campo objetivando verificar e analisar a modalidade de pesca esportiva praticada no brasil foram escolhidas localidades que foram visitadas entre maio e outubro de 2011. a escolha buscou contrastar os principais cenários e as modalidades de pesca esportiva praticada no brasil. segundo o ministério da pesca e aquicultura – mpa a pesca esportiva no brasil concentra-se respectivamente, em rios, reservatórios e pesque e pagues e no mar (brasil, 2012). a amazônia foi escolhida para representar a pesca em rios, pois o bioma amazônico constitui-se de uma vasta planície alagada formada por inúmeros rios e tem na pesca uma das principais atividades. a cidade de barcelos/am (0°58'n; 62°55'o) às margens do rio negro tem na pesca esportiva a principal fonte da sua economia (amazonas, 2011). o litoral norte de santa catarina e o litoral do paraná foram escolhidos para representar a pesca esportiva em estuário (paraná, 2006;2009). o reservatório de serra da mesa em goiás (14º00's; 48º20'o) foi escolhido para caracterizar a pesca em reservatórios. e o município de são josé dos ausentes/rs (28°43′5″s, 50°2′59″o) foi escolhido para avaliar revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 80 a pesca esportiva de espécies introduzidas em um rio no caso á truta arco-íris (oncorhynchus mykis). roteiro temático para os levantamentos de campo foi criado um roteiro temático que busca obter o maior número de informações sobre a localidade, a modalidade de pesca, os profissionais que atuam na atividade turística de pesca, o envolvimento da comunidade local com a atividade e impressões sobre os impactos ambientais. as verificações consistiam em assinalar se os tópicos previamente definidos estavam presentes (sim) ou ausentes (não). dados complementares foram anotados em um caderno de campo, a fim de complementar eventual informação. o roteiro temático contendo os temas verificados no levantamento de campo e a descrição dos itens verificados pode ser visualizada na tabela 1. análise das localidades visitadas para a comparação das áreas visitadas e caracterização dos cenários de pesca esportiva no brasil foi realizada uma análise de similaridade de agrupamentos ou clusters (ludewig et al., 2009). pelas técnicas hierárquicas, os grupos são classificados em subgrupos produzindo uma árvore de classificação. as medidas de proximidade mais conhecidas são: 1) distâncias (dissimilaridade) entre as observações; 2) o grau de associação (similaridade) entre elas (timm, 2002). com os dados obtidos no levantamento de campo foi possível a elaboração de matriz de similaridade a qual foi analisada pelo tabela 1 roteiro temático para o levantamento de campo contendo a descrição dos itens verificados nas visitas realizadas nas localidades que exploram a pesca esportiva aspecto fato verificado descrição econômico existência de programas de turismo de pesca para a região verificar se a atividade é uma política pública do governo local infraestrutura para a pesca esportiva verificar se a região oferta condições mínimas para a prática da atividade tais como pousadas ou hotéis para os turistas pescadores, fornecimento de barcos e equipamentos na região presença da pesca comercial verificar se existe pesca comercial na região que pode originar conflitos com os pescadores esportivos e que impacta duplamente os estoques pesqueiros da região. social a existência de guias de pesca da região verificar se a pesca esportiva contribui para geração de empregos conhecimento de pesca pelos profissionais que atuam no setor verificar se os profissionais que atuam na pesca esportiva orientam e auxiliam os turistas durante a prática da atividade. orientações sobre a pesca na região localidade. verificar se os profissionais esclarecem o turista sobre as características da pesca esportiva na região. distância dos grandes centros. verificar se as localidades de pesca esportiva se localizam próximas a grandes centros urbanos. participação da comunidade local com a pesca esportiva. verificar o engajamento da comunidade com a atividade turística. ambiental diversidade de locais para a prática da pesca esportiva. verificar se a pesca esportiva é realizada sempre em um mesmo ambiente, ou se existem variações num mesmo período de pesca, onde o turista acaba distribuindo o impacto da atividade. impactos ambientais da pesca esportiva. verificar se existe degradação ambiental visível em razão da atividade de pesca esportiva. diversidade de espécies alvo nativas. verificar se existe diversidade de espécies alvo possibilitando a distribuição dos impactos da pesca esportiva. utilização de iscas naturais. verificar se a região oferta aos turistas iscas naturais; utilização de iscas artificiais. verificar se o turista utiliza iscas artificiais; revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 81 programa estatístico minitab for windows versão 16 e o método clusters observation, utilizando o tipo de ligação de distância simples entre os grupos. resultados e discussões descrição dos cenários da pesca esportiva brasileira pesca esportiva em rios barcelos/am a cidade de barcelos/am (0°58'n; 62°55'o) caracteriza o cenário da pesca esportiva realizada em rios, a única atividade pesqueira autorizada pela legislação estadual (amazonas, 2011), por meio de um programa de turismo de pesca esportiva. a modalidade da pesca esportiva praticada na região é turística, com excursões de turistas brasileiros e estrangeiros que partem do porto da cidade às margens do rio negro. toda a atividade de pesca esportiva é realizada com apoio e integração dos profissionais que trabalham na atividade turística da região que, como atrativo, oferecem a pesca esportiva. existe uma cooperação entre os profissionais que exploram a pesca esportiva com uma logística de transporte dos turistas, rede de informações entre os guias de pesca que exploram a região, comunicação entre os barcos-hotéis visando à segurança e obtenção de informações sobre as condições dos locais de pesca. a pesca só é possível sob a orientação de guias da localidade que conhecem os rios e igarapés da região e as características e ciclo de vida dos peixes da região que sofrem variações dependendo do regime de chuvas, sendo o período mais indicado para a atividade o período de seca (setembro a março de cada ano). o principal peixe-alvo das excursões é o tucunaré amazônico (cichla spp.) e os mais capturados são o tucunaré borboleta (cichla orinocensis) e o tucunaré paca e tucunaré-açu, os quais apesar da diferença de coloração referem-se à mesma espécie (cichla temensis)(reiss et al., 2012). também são capturados na pesca esportiva traíras (hopliasmalabaricus), bicudas (boulengerella cuvieri) e aruanãs (osteoglossum bicirrhosum). não é permitido levar o pescado da região e o consumo é realizado apenas nas excursões de pesca. a pesca do tucunaré é feita por meio de iscas artificiais, confeccionadas em resinas e madeira que são levadas e trazidas pelos turistas não gerando resíduos. para a pesca dos bagres migratórios utiliza-se de isca natural (peixes menores), a qual deve ser primeiro capturada com iscas artificiais para depois ser utilizada como isca. quanto à infraestrutura turística constatou-se que os barcoshotéis lançam dejetos e combustíveis diretamente nos rios o que causa impacto e deve ser readequada visando reduzir sempre a pressão sobre os ecossistemas, permitindo a exploração da atividade de forma sustentável (cooke; cowx, 2006). os profissionais que atuam no turismo de pesca esportiva estão orientados sobre os impactos da atividade de pesca e aplicam as medidas mitigadoras do pesque e solte, utilizam apenas iscas artificiais, observam o tamanho de captura e cota zero e passam essas orientações aos turistas pescadores esportivos (arlinghaus; klefoth et al., 2008). no entanto, não existe uma política de gestão ambiental instituída pelas autoridades e tampouco formação ou fiscalização destes profissionais (nogueira, 2011). não existe uma atividade econômica alternativa para a localidade e, se acaso a pesca esportiva entrar em colapso, os turistas não visitarão mais a região levando ao seu declínio econômico e social (stoeckl et al., 2006). pesca esportiva em reservatório serra da mesa (niquelândia/go) a pesca esportiva em reservatório se tornou comum no brasil em face da escolha da hidroeletricidade como matriz energética (agostinho et al., 2008). o lago artificial de serra da mesa (14º00’s; 48º20'o) é um exemplo deste cenário de pesca esportiva e se formou pelo represamento de dois rios afluentes do rio tocantins, o rio ceará e o rio maranhão. o principal município da região é niquelândia/go. a atividade econômica predominante na região é a mineração (brasil, 2010). os pescadores esportivos chegam à região por voos com destino a brasília/df e percorrem de ônibus fretado ou vans 240km até a cidade de niquelândia/go às margens do reservatório que concentra pousadas que oferecem hospedagem e guias de pesca. segundo levantamento realizado trabalham na pesca esportiva da região mais de 100 profissionais entre guias de pesca, catadores de isca, cozinheiras e arrumadeiras das pousadas. não existe uma cooperação entre os profissionais do setor de pesca esportiva, quer seja em relação ao transporte dos pescadores ou na pesca. a extensão de área das margens do reservatório possibilita que as atividades das pousadas não se relacionem. esta situação cria uma divisão de zonas independentes de exploração de pesca para cada pousada do entorno do reservatório o que se assemelha a pesca esportiva urbana (arlinghaus; bork; et al., 2008), além disso, existem muitas pessoas que partem para a região com sua própria embarcação e pescam no reservatório e não contratam guias de pesca da região. com o represamento e formação do lago, duas espécies de tucunaré nativos da região se revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 82 proliferaram e são alvo da pesca esportiva, o tucunaré amarelo (cichla kelberi) e o tucunaré azul (cichla piquiti) este último é capturado em maior número (brasil, 2010). a fiscalização em relação ao descumprimento de cotas de captura é feita pelos próprios profissionais de pesca da região, existindo pousadas que concedem descontos na estadia ao turista que pratica o sistema de cota zero. porém os guias relataram que são frequentes às vezes em que a cota de captura é desrespeitada por insistência do turista. em geral os pescadores utilizam iscas artificiais, porém existe um comércio local de iscas vivas que podem ser disponibilizadas aos turistas. não existe nenhum programa de turismo, o que faz com que a pesca esportiva se caracterize ainda mais como urbana, principalmente devido aos conflitos existentes com outras atividades antrópicas como, por exemplo, a elevação do nível do reservatório. a inconstância do nível de reservatórios afeta outras localidades do país que possuem turismo de pesca em cenários semelhantes, pois a atividade se sujeita à demanda da produção de energia elétrica que faz com que os reservatórios constantemente se modifiquem (young; cech; thompson, 2011). a pressão sobre os estoques do tucunaré amarelo (cichla kelberi) e do tucunaré azul (cichla piquiti) do reservatório foram apontados em levantamento realizado pelo ibama (brasil, 2010). medidas mitigadoras foram sugeridas, como aumento do tamanho mínimo (isermann et al., 2007), instituição de um tamanho máximo de captura (carlson; isermann, 2010) e a redução da cota de captura podendo inclusive levar a adoção de cota zero em determinadas áreas (bochenek et al., 2010; vaughan; carmichael, 2002). a infraestrutura turística com construção de pousadas nas margens do reservatório, utilização de embarcações movidas com motores à explosão e a atividade dos catadores de isca natural afetam a localidade e causam impactos devendo ser readequada visando reduzir a pressão sobre os ecossistemas permitindo a exploração da atividade de forma sustentável (cooke; cowx, 2006). não existe qualquer formação ou orientação dos profissionais que atuam na pesca esportiva visto que o conhecimento da profissão foi adquirido de forma empírica. os guias de pesca que atuam na atividade não são orientados sobre os impactos e as medidas mitigadoras como o pesque e solte, utilização de iscas artificiais, ou observação rígida do tamanho de captura e cota zero. falta o repasse de orientações aos pescadores esportivos que praticam turismo na região (arlinghaus; klefoth; et al., 2008), oficinas e programas de sensibilização dos pescadores esportivos locais que utilizam o reservatório (arlinghaus; bork; et al., 2008). não existe política de gestão ambiental da atividade ou programa de turismo de pesca instituído pelas autoridades locais e ainda existem demandas judiciais visando a retirada de algumas pousadas do entorno do reservatório, conflitos como estes entre os setores que utilizam os recursos hídricos prejudicam a atividade (cowx, i. g., 1999). pesca esportiva em estuário garuva/sc e o litoral do paraná para caracterizar a pesca em estuário foram realizadas visitas durante o ano de 2011 no litoral norte de santa catarina, município de garuva/sc (26º03’45”s, 48º48’50”o) e no litoral paranaense com visitas realizadas ao complexo estuarino lagunar de paranaguá (25º29's, 48º25'o), que compreende os municípios de paranaguá, antonina, morretes, guaraqueçaba e a baia de guaratuba (25º52’s, 48º39’o). as regiões do litoral norte de santa catarina e litoral do paraná possuem um ecossistema caracterizado pelo predomínio da mata atlântica. este ecossistema é de topografia variada com relevo montanhoso, planícies aluviais e bancos de areia nos seus rios e baias com predomínio de áreas de manguezais. não existe nenhum programa de turismo de pesca nas regiões e a modalidade de pesca esportiva praticada caracteriza-se como pesca esportiva urbana e não turística, pois está localizado perto de grandes centros populacionais e sofre a interferência de efeitos antrópicos (arlinghaus; bork; et al., 2008). a pesca esportiva de estuário tem como principal espécie alvo o robalo (centropomus spp.). as capturas visam o robalo-peva (centropomus paralellus) e o robaloflecha (centropomus undecimalis), este último apesar de ser encontrado em menor quantidade concentra os maiores exemplares. para a pesca da espécie são utilizadas iscas artificiais ou iscas naturais. em garuva/sc existem pousadas especializadas em pesca esportiva que disponibilizam aos usuários embarcações de alumínio com motores movidos a gasolina e guias de pesca. no litoral paraná não existem pousadas de pesca e os pescadores esportivos que visitam a região se deslocam de curitiba/pr trazendo a sua própria embarcação. neste tipo de cenário os impactos da pesca esportiva somam-se aos impactos das demais atividades e conflitos são gerados em virtude da utilização concorrente dos recursos ambientais, como por exemplo, a pesca comercial e a navegação (cowx, 1999). não existe qualquer tipo de gestão ambiental e a implantação de políticas voltadas à atividade deve ser orientada com campanhas de revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 83 sensibilização sobre a situação ambiental e os impactos da pesca esportiva visando esclarecer diretamente os praticantes da atividade por meio de oficinas de orientação realizadas em clubes de pesca, torneios e marinas (arlinghaus; bork; et al., 2008). pesca esportiva de espécies introduzidas são josé dos ausentes/rs a cidade de são josé do ausentes/rs (28°43′5″s, 50°2′59″o) localiza-se na região serrana do rio grande do sul com altitude acima do 1200m. a principal atividade econômica do município é a agropecuária e o turismo rural foi iniciado visando a visitação de fazendas da região. os proprietários disponibilizam quartos nas respectivas sedes das fazendas que são ocupados durante as temporadas de inverno pelos turistas. a região possui rios de pedra com cachoeiras destacandose o rio silveira e o rio divisa, nos quais foi introduzida a truta arco-íris (oncorhynchus mykiss), espécie nativa do hemisfério norte. a prestação dos serviços turísticos se concentra apenas no oferecimento de hospedagem e nenhuma orientação ou suporte a pesca esportiva é oferecida. não existem guias de pesca na região e os turistas acessam os pontos de pesca caminhando pelos rios e trilhas. existe um projeto de turismo na localidade denominado de graxaim calçado que patrocina a soltura de peixes adultos, liberação esta denominada de “peixamentos” que ocorrem durante a temporada de pesca que se estende dos meses de maio a setembro. contudo, a introdução das espécies invasoras nos rios brasileiros é muito questionada em virtude dos impactos causados aos ecossistemas (magalhães et al., 2002; vitule; umbria; aranha, 2006). a truta arco-íris introduzida na região é considerada uma das 100 maiores espécies invasoras no mundo e diversos países já a possuem na sua ictiofauna, com destaque para a austrália e argentina que realizaram estudos demonstrando impactos em seus ecossistemas (jackson et al., 2004; vigliano et al., 2009), como redução de macro invertebrados, principal alimento da espécie e redução da biodiversidade de peixes nativos. estudos já demonstram que a espécie se adaptou no brasil e vem se reproduzindo e os impactos da sua introdução em rios de altitude, como na localidade visitada, tendem a ser maiores (magalhães et al., 2002). a exploração da pesca esportiva de espécie introduzida deve ser melhor avaliada, ou até evitada, pois acaba sendo despropositada, tendo em vista o número de espécies catalogadas no brasil (4218) (braga; bornatowski; vitule, 2012; froese; pauly, 2011), das quais 188 são consideradas esportivas. a liberação de mais peixes nos chamados “peixamentos” contraria estudos dos países que vem tentando amenizar os efeitos causados por esta espécie em seus rios (jackson et al., 2004; vigliano et al., 2009). comparação dos cenários de pesca esportiva do brasil com base nas informações coletadas nos levantamentos de campo foi possível a elaboração da matriz de similaridade, tabela 2, que sintetiza as descrições das condições das localidades e o tipo de pesca esportiva praticada em cada uma delas. com base nos resultados obtidos no levantamento de campo foi formulada a tabela 3 que contém o número de clusters encontrados entre as regiões visitadas, o nível de similaridade entre elas, a distância e as ligações resultantes, dados que demonstram os grupos resultantes da análise das localidades e utilizados para construção do respectivo dendrograma. tabela 2 relatório temático das visitas realizadas nas localidades que exploram a pesca esportiva com as respectivas respostas (0= ausente, 1=presente) fator verificado barcelos ausentes serra da mesa garuva litoral pr 1 1 0 0 0 infraestrutura 1 1 1 1 0 guia de pesca 1 0 1 1 1 conhecimento 1 0 1 1 1 orientação 1 0 0 0 0 pesca comercial 0 0 1 1 1 distância 1 1 0 0 0 participação 1 1 1 0 0 diversidade 1 0 0 1 1 impactos 0 1 1 1 1 espécie alvo 1 0 1 1 1 isca natural 0 0 1 1 1 isca artificial 1 1 0 1 1 revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 84 como observado na tabela 3, obteve-se um nível de similaridade de 68,3772 com nível distância unitário. tais parâmetros endereçaram a ligação do cluster 4-5 (garuva/sc e litoral do paraná). sequencialmente, um aumento de pouco mais de 41% no nível de distância agrupou a localidade 2 (serra da mesa) ao cluster formado anteriormente. as localidades de barcelos/am e são josé dos ausentes/rs se agrupam com nível de similaridade de 22,5403 demonstrando propriedades e características que diferenciam estas localidades do cluster formado pelas localidades de garuva/sc, litoral do paraná e serra da mesa. sendo assim, formam-se dois agrupamentos distintos com uma distância multivariada de 2,44949. com base nos resultados, o dendrograma apresentado na figura 1 apresenta a visualização do agrupamento das áreas visitadas em 2011 que exploram a pesca esportiva. verifica-se que as regiões visitadas se dividem em dois grupos distintos. a visualização desta divisão auxilia na implantação de políticas de gestão ambiental e implementação de diretrizes visando mitigar os impactos da pesca esportiva. com base no levantamento de campo a melhor representação das diferenças das modalidades de pesca esportiva foi o dendrograma elaborado com base na distância euclideana e ligação simples que apresentou uma correlação cofenética de 0,9641, ou seja, muito próxima da unidade, considerada a correlação ideal para a análise de um agrupamento pois apresenta o menor grau de deformação dos resultados. (timm, 2002). o primeiro grupo é composto por são josé dos ausentes/rs e barcelos/am e, apesar de grandes diferenças regionais e de meio ambiente, se assemelham por representarem cenários de uma pesca esportiva voltada para a atividade turística (ditton et al., 2002). o efeito da interferência antrópica é menor neste grupo, o que pode decorrer do afastamento destas regiões em relação a grandes centros urbanos. a gestão ambiental neste grupo, visando mitigar os impactos da tabela 3 tabela contendo os valores das diferenças e similaridades apuradas pela comparação das localidades visitadas que exploram a pesca esportiva, com a respectiva ligação entre elas passo número de clusters nível de similaridade nível de distância ligações de cluster 1 4 68,3772 1,00000 4-5 2 3 55,2786 1,41421 3-4 3 2 22,5403 2,44949 1-2 4 1 16,334 2,64575 1-3 litoral prgaruvaserraausentesbarcelos 2,65 1,76 0,88 0,00 localidades visitadas d is ta nc ia e uc li de an a dendrograma dos cenários de pesca esportiva figura 1 dendrograma demonstrando o agrupamento em cluster das regiões visitadas que exploram a atividade de pesca esportiva. revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 85 pesca esportiva, deve ser feita diretamente na localidade, direcionada aos profissionais do setor turístico de pesca que irão orientar os turistas que visitam a região (pitcher, 1999). o valor econômico obtido com a pesca esportiva neste grupo tende a ser alto, pois inclui o custo da viagem, estadia, alimentação e deslocamento na região (shrestha et al., 2002). o segundo grupo formado pelo reservatório de serra da mesa/go, garuva/sc e litoral do paraná representam cenários típicos da pesca esportiva urbana (arlinghaus; bork; et al., 2008), modalidade que está gradativamente predominando na pesca de lazer realizada no brasil nos últimos anos. as regiões estão localizadas próximas à grandes centros urbanos como o litoral catarinense e litoral paranaense ou formam cenários modificados pelo homem como reservatórios. nestas localidades os impactos da pesca esportiva tendem a se somar com os efeitos da interferência antrópica. a gestão ambiental da pesca esportiva necessita de palestras e oficinas de sensibilização direcionada aos pescadores esportivos urbanos que não estão concentrados como na atividade turística, mas dispersos nas áreas de prática da pesca (arlinghaus; bork; et al., 2008). o valor a ser gerado pela atividade de pesca esportiva tende a ser menor, pois as pescarias se realizam em períodos curtos de um ao no máximo três dias de pesca (kearney, 1999). serra da mesa/go, por ser um reservatório afastado, aparenta ser uma região de pesca turística, porém se assemelha com o grupo de pesca esportiva urbana devido à interferência antrópica (arlinghaus; bork; et al., 2008). a análise de cluster foi utilizada para diferenciar as modalidades de pesca esportiva urbana e turística, porém pode ser utilizada também para analisar e classificar localidades que realizam pesca esportiva turística, ou somente pesca esportiva urbana. para tanto, o conhecimento do fenômeno a ser investigado é fundamental para que os temas do roteiro temático sejam elaborados com precisão para apurar as semelhanças e dissimilaridade do grupo que está sendo investigado. propostas de gestão da pesca esportiva os dados obtidos nos levantamentos de campo demonstram as semelhanças e diferenças das localidades, o que possibilitou uma análise de agrupamento (cluster) permitindo comparar e classificar as regiões. os resultados encontrados no estudo demonstram que o brasil possui um padrão de pesca esportiva com duas modalidades bem definidas e se assemelha a pesca esportiva praticada no resto do mundo. uma modalidade turística (ditton et al., 2002) que era a base da pesca esportiva brasileira no passado e outra urbana (arlinghaus; bork; et al., 2008) que atualmente está se tornando a principal. ambas possuem diferentes necessidades de infraestrutura e gestão (cowx, 1999). apesar de existir esta diferenciação a entidade que faz a gestão do setor (mpa) somente considera em suas políticas de gestão a pesca esportiva turística. porém, mesmo em relação à pesca esportiva turística reconhecida a entidade gestora não estabelece políticas de gestão para o setor. esta ausência de gestão é percebida nas localidades visitadas, ante a ausência de cursos de formação de guias turísticos de pesca, falta de orientações ou plano de atuação nas comunidades que exploram a pesca esportiva. faltam estudos sobre os impactos da atividade nos ecossistemas atingidos e não há fiscalização adequada do setor. para que a atividade se torne sustentável é necessário um aprofundamento deste diagnóstico da pesca esportiva nacional com a diferenciação da gestão para as duas modalidades de pesca esportiva a turística e a urbana (cowx, 1999). a pesca esportiva turística já é praticada em muitas localidades no interior do país e uma vez identificada deve ser gerida visando reduzir eventuais conflitos existentes com a comunidade e outros setores que utilizam os ecossistemas aquáticos. os profissionais que atuam na atividade devem ser orientados e capacitados objetivando a sustentabilidade do setor, atuando e fazendo com que os turistas utilizem medidas mitigadoras dos efeitos da pesca esportiva. localidades que ainda não possuem a pesca esportiva e que tenham interesse na sua implementação devem avaliar se os ecossistemas locais suportam a atividade e o grau de impacto que a atividade vai causar em relação aos seus recursos naturais. se mesmo após os estudos a atividade se mostrar viável, a sua exploração só deve ocorrer após consulta a todos os usuários dos recursos hídricos com a resolução de conflitos que porventura existam. a infraestrutura deve ser a menos impactante e a capacitação dos profissionais deve ocorrer antes do início da atividade. quanto à pesca esportiva urbana os praticantes estão dispersos nas regiões do entorno dos ecossistemas aquáticos e a gestão ambiental da atividade deve se voltar para programas de conscientização do público alvo. oficinas e orientações devem acontecer demonstrando a necessidade de adoção de medidas mitigadoras dos impactos da pesca esportiva direcionadas aos próprios pescadores esportivos. a infraestrutura deve ser voltada para a construção de estruturas de apoio revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 86 início avaliação da pesca esportiva é pesca turística? é pesca urbana? gestão dos profissionais de pesca esportiva conflitos? (pesca comercial hidroeletricas) treinamento de guias e investimentos em infraestrutura guia de pesca estudo dos impactos audiência pública resolução dos conflitos fim/ sem implantação estudos de viabilidade (é viável?) gestão dos pescadores esportivos clubes de pesca lojas de pesca marinas processo de sensibilização e adequação da infraestrutura não sim sim não não simnão fiscalização da pesca esportiva fim/ com implantação da pesca esportiva ou com gestão da atividade já existente sim figura 2 etapas da formulação de um plano de gestão de pesca esportiva. revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 87 deste pescador como marinas e rampas, porém deve haver uma fiscalização destas obras, pois rampas clandestinas acabam se tornando mais impactante que a própria pesca esportiva (arlinghaus; bork; et al., 2008). as etapas da formulação de um plano de gestão da pesca esportiva podem ser observadas na figura 2 que apresenta uma proposta de processo de implementação da atividade de pesca esportiva e/ou monitoramento da atividade já existente. a fiscalização da pesca esportiva deve ser realizada em qualquer situação. por fim, deve sempre existir pesquisas sobre o impacto da atividade, visando suprir a escassez de dados e informações sobre a pesca esportiva (arlinghaus et al., 2010). conclusão o presente estudo apurou que a pesca esportiva no brasil segue o padrão mundial para a atividade com duas modalidades bem definidas, uma pesca esportiva turística praticada em barcelos/am e são josé dos ausentes/rs, e uma pesca esportiva urbana praticada no litoral do paraná, garuva/sc e serra da mesa/go. o brasil vem sofrendo um processo de transição da primeira modalidade antes predominante para a segunda que passou a ser a opção dos pescadores esportivos devido ao processo de urbanização. o reservatório de serra da mesa demonstra bem esta transição, pois a pesca esportiva é realizada ainda por turistas, porém em um reservatório hidroelétrico símbolo da engenharia e da modernidade. a gestão ambiental dos recursos naturais das duas modalidades tem que ser diferenciada e deve ser avaliada pelos órgãos de controle quando da identificação da atividade. atualmente, o diagnóstico é feito apenas pela emissão das licenças de pesca amadora e de torneios de pesca. não há preparo dos pescadores esportivos, o que poderia ser realizado por meio de programas de educação ambiental. a gestão dos pescadores esportivos urbanos deve ser o foco dos órgãos de controle, ao contrário do que está ocorrendo, onde a preocupação maior é a pesca esportiva turística. o pescador esportivo urbano deve ser conscientizado e orientado, pois ele acessa locais sensíveis para diversas espécies como rios e manguezais e ainda será o pescador esportivo turístico, já que os pescadores iniciam a sua atividade perto de suas casas e, após adquirirem uma certa habilidade, realizam viagens para outras regiões. a gestão da pesca esportiva turística é realizada diretamente com os profissionais de turismo de pesca esportiva que se tornam multiplicadores das orientações e medidas mitigadoras dos impactos de pesca esportiva. no entanto, esta gestão ainda é ineficiente, pois o pescador esportivo urbano não é devidamente preparado para conhecer e minimizar os impactos ambientais decorrentes da sua atividade. agradecimentos aos clubes de pesca attack, dourado e veneto de curitiba/pr que participaram da pesquisa. ao guia de pesca valdir nogueira da silva “braguinha” que acompanhou os levantamentos de campo. referências agostinho, a. a.; pelicice, f. m.; gomes, l. c. dams and the fish fauna of the neotropical region: impacts and management related to diversity and fisheries. brazilian journal of biology, v. 68, n. 4, p. 1119-1132, 2008. issn 1519-6984. agostinho, a. a. et al. fish diversity in the upper parana river basin: habitats, fisheries, management and conservation. aquatic ecosystem health & management, 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junho de 2012 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 74 auditoria ambiental compulsória: diretrizes para a realização de auditoria de segurança ocupacional no contexto da gestão ambiental compulsory environmental audit: guidelines for conducting occupational safety audit in the context of environmental management resumo neste trabalho buscou-se estabelecer um procedimento a ser utilizado por parte dos auditores que realizam auditoria ambiental compulsória, para que realizem também auditoria de segurança ocupacional dentro do contexto da gestão ambiental. para se alcançar este objetivo, listas de verificação pautadas nas normas regulamentadoras do ministério do trabalho foram elaboradas, além da adoção de indicadores de sustentabilidade. esta ferramenta permite fornecer aos auditores, instrumentos práticos para a realização do procedimento de auditoria ambiental compulsória, principalmente para aqueles que não possuem familiaridade com as legislações correlatas, pois podem utilizar esta ferramenta como um auxílio na avaliação das atividades que causam perigos e danos ao trabalhador, considerando as atividades potencialmente poluidoras realizadas nos empreendimentos. o método utilizado neste trabalho consistiu na elaboração de listas de verificação que foram utilizadas como referência no procedimento de uma auditoria ambiental compulsória. para exemplificar a aplicação de tal método, utilizou-se como estudo de caso uma indústria metalúrgica, situada na região metropolitana de curitiba – pr, cuja atividade principal é a fabricação e usinagem de peças de alumínio. palavras-chave: auditoria ambiental compulsória. auditoria de segurança ocupacional. indicadores de sustentabilidade. abstract this study aimed to establish a procedure to be used by auditors responsible by performing compulsory environmental auditions, in order to also undertake auditions on occupational safety within the context of environmental management. in order to achieve this goal, checklists, based on regulatory standards of brazilian ministry of labor and on sustainability indicators, were developed. those checklists provide practical tools for auditors to perform the compulsory environmental audit procedure, mainly for those that are not very familiar with the related law. such auditors can use this tool as a reference in the evaluation of activities that may be danger and cause injures to workers, considering the potentially polluting activities undertaken in the projects. the methodology used in this study consisted on developing checklists that were used during the procedure of a compulsory environmental audit. to illustrate the application of such methodology, a case study of an audit on a metallurgical industry in the metropolitan region of curitiba – pr was used. the main activity of this industry is manufacture and machining aluminum pieces. keywords: compulsory environmental audit. audit of occupational safety. sustainability indicators. jean carlos padilha engenheiro de segurança do trabalho da empresa impacto zero curitiba, pr, brasil jean@impactozero.com.br celimar azambuja teixeira doutora em engenharia hidráulica e sanitária, professora adjunta da universidade tecnológica federal do paraná curitiba, pr, brasil celimar@utfpr.edu.br andré nagalli doutor em geologia, professor adjunto da universidade tecnológica federal do paraná curitiba, pr, brasil nagalli@utfpr.edu.br revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 75 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução à medida que aumentam as preocupações com a manutenção e a melhoria da qualidade do meio ambiente e com a proteção da saúde humana, organizações de diversos setores (público, privado e terceiro setor) estão crescentemente voltando suas atenções para os impactos ambientais negativos de atividades consideradas potencialmente poluidoras e/ou utilizadoras dos recursos ambientais, bem como para os reflexos originados por esses impactos na saúde das pessoas. essas preocupações demonstram não só uma sociedade interessada com a temática ambiental, mas também uma legislação cada vez mais exigente, tal como apresenta o artigo 225 da constituição federal, que trata do meio ambiente e a lei federal n° 9.605/1998, que dispõe sobre as sanções penais e administrativas derivadas de condutas e atividades danosas ao meio ambiente. a abordagem sobre sustentabilidade passa por extrapolar a política dentro dos limites territoriais dos países, passa pela busca e concretização de uma governança global, como um caminho para se alcançar os objetivos do desenvolvimento econômico, social e ambiental. várias conferências foram realizadas ao longo dos anos, mais recentemente a rio +20, em que vários líderes mundiais e diversos representantes da sociedade civil se reuniram em junho de 2012 na cidade do rio de janeiro para discutir o futuro do planeta. a questão é muito complexa, pois apesar de tantas discussões, pouco ficou acordado. no atual cenário brasileiro, ao mesmo tempo em que existe uma legislação exigente nas áreas ambiental e trabalhista, tem-se também escassez de recursos públicos para gerenciar o cumprimento do arcabouço legal sobre as questões ambientais. além da necessidade do desenvolvimento pautado na sustentabilidade, que carece da conciliação entre as questões econômicas e a conservação do meio ambiente. conhecer as atividades de elevado potencial poluidor do meio ambiente e direcionar prioritariamente as ações de controle ambiental e de segurança ocupacional para estas atividades consistem em três ganhos para a sociedade: os recursos ambientais estarão sendo protegidos, a saúde do trabalhador poderá ser mantida, ao mesmo tempo em que o poder público pode estabelecer políticas visando simplificar as exigências ambientais para o funcionamento das demais atividades econômicas, conciliando desta forma, desenvolvimento econômico com a conservação do meio ambiente. tornam-se indispensáveis, portanto, procedimentos e critérios que permitam identificar o nível de degradação do meio ambiente, bem como os riscos de segurança ocupacional dos ambientes de trabalho de toda e qualquer atividade ou serviço, de modo que se possa traçar um plano de ação com prioridades baseadas nestes níveis. a gestão ambiental adequada deve estar orientada para o uso racional dos recursos ambientais, considerando a maximização dos recursos econômicos disponíveis para esta gestão, sem esquecer que o homem também faz parte de todo este contexto. levando-se em conta a escassez dos recursos financeiros e de pessoal do setor público e no caso do estado do paraná a lei estadual 13.448/2002, que dispõe sobre auditoria ambiental compulsória e de seu regulamento, é fundamental que estes escassos recursos sejam direcionados prioritariamente para a realização de auditorias nas atividades que mais ofereçam riscos aos recursos ambientais que se pretendem proteger, bem como a segurança do trabalhador que possa estar comprometida. embora, tenha-se aplicado a metodologia deste trabalho para o estado do paraná, tendo por base a legislação anteriormente citada, este trabalho poderá ser reproduzido em outras regiões, observando as legislações regionais e as características ambientais específicas de cada bioma. buscou-se, com o presente trabalho, estabelecer um padrão, que possa ser utilizado por parte dos auditores, para que realizem auditoria de segurança ocupacional, dentro do contexto da auditoria ambiental compulsória, buscando com isso, padronizar o formato de apresentação destas informações, bem como fornecer também aos órgãos ambientais uma ferramenta de avaliação padrão para os relatórios apresentados, independente do tipo de empreendimento auditado. não existe definição universalmente aceita de auditoria ambiental. a atividade, portanto, significa coisas diferentes para pessoas diferentes, existindo considerável confusão acerca do seu relacionamento com tópicos como avaliação ambiental, avaliação de impacto ambiental, análise ambiental, análise do ciclo de vida e rotulagem ambiental (jones, 1997). para sales (2001), a auditoria ambiental pode ser genericamente definida como o procedimento sistemático através do qual uma organização avalia suas práticas e operações que oferecem riscos potenciais ao meio ambiente e à saúde pública, para averiguar sua adequação a critérios preestabelecidos (usualmente requisitos legais, normas técnicas e/ou políticas, práticas e procedimentos desenvolvidos ou adotados pela própria empresa ou pela indústria a qual pertence). segundo grizzi (2004), as auditorias ambientais são verdadeiros instrumentos de controle ambiental, consubstanciam-se em um processo revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 76 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 que tem por fim verificar a atividade econômica desenvolvida, frente aos critérios e escopos eleitos para a realização da auditoria, ocasional ou periodicamente. a auditoria ambiental mostra a “fotografia” da empresa, ao verificar, por exemplo, em uma auditoria jurídica de responsabilidade e de conformidade legal, o cumprimento das normas ambientais e a responsabilidade de cada parte envolvida. de acordo com la rovere (2001), o objetivo da auditoria ambiental se dá através de sua classificação. dentre as categorias mais aplicadas destacam-se: auditoria de desempenho ambiental, auditoria de sistema de gestão ambiental, auditoria de certificação, auditoria de descomissionamento (descommissioning), auditoria de responsabilidade (due dilligence), auditoria pontual e, auditoria de conformidade legal (compliance). a auditoria ambiental tem sido considerada em muitos países como uma atividade eminentemente voluntária, como por exemplo, nos estados unidos, no canadá e nos países da comunidade europeia. seguindo o oposto da tendência mundial, no brasil cresce o número de iniciativas legislativas que objetivam tornar a auditoria ambiental obrigatória para alguns setores industriais e empresariais, os quais desenvolvem atividades potencialmente poluidoras e que acarretam riscos ao meio ambiente; a chamada auditoria ambiental compulsória. (malucelli, 2004). a auditoria ambiental compulsória é uma atividade de política ambiental e enquadra-se na categoria de auditoria pública utilizada como instrumento de ações de controle pelo poder público, enquanto as demais integram o sistema de gestão ambiental. uma de suas principais características é a imposição da sua execução, independente da vontade da unidade auditada. no brasil havia dois projetos de lei em trâmite no congresso nacional que visavam estabelecer a obrigatoriedade da auditoria ambiental para diversos setores industriais, mas no ano de 1999 foram arquivados. entretanto, desde 2003 está em tramitação no congresso nacional o projeto de lei nº 1254/03, do deputado césar medeiros (pt-mg), que dispõe sobre as auditorias ambientais e a contabilidade dos passivos e ativos ambientais. o projeto é uma emenda à lei 6938/81, que dispõe sobre a política nacional do meio ambiente, e tem como escopo estipular o conceito de auditoria ambiental, assim como definir ativos e passivos ambientais e colocar a auditoria como um dos instrumentos da política nacional do meio ambiente. estabelece ainda a obrigatoriedade de empresas ou entidades quanto à realização de auditorias ambientais para avaliar o cumprimento de suas obrigações relativas à gestão ambiental segura (padilha, 2004). apesar dos impasses relacionados à compulsoriedade da auditoria ambiental, em virtude da resolução do conama 265/2000, as empresas com atividades na área de petróleo e derivados são obrigadas a realizar a auditoria ambiental, isto devido aos graves acidentes que já ocorreram no exercício dessas atividades. alguns estados brasileiros optaram por criar leis no sentido de tornar a auditoria ambiental obrigatória para alguns setores industriais. na tabela 1 é apresentada, em resumo, uma análise das principais legislações acerca da auditoria ambiental compulsória existente atualmente no brasil. embora cada estado apresente suas leis e decretos específicos, os objetivos para a realização de uma auditoria ambiental compulsória são basicamente os mesmos, ou seja, promover o desenvolvimento econômico associado à preservação e recuperação das condições ambientais. as ferramentas para se buscar o desenvolvimento sustentável devem almejar a questão financeira, seja através de multas e penalidades para aqueles que poluem e degradam o meio ambiente, ou através de benefícios ou incentivos fiscais para aqueles que preservam o ecossistema diretamente impactado. diante disso, a auditoria ambiental compulsória é um importante instrumento para se buscar a sustentabilidade. embora alguns estados apresentem suas leis específicas sobre auditoria ambiental compulsória (aac), como demonstrado na tabela 1, a seguir será relatado brevemente o processo de regulamentação da lei de aac no estado do paraná. no ano de 2.002 foi aprovada a lei de auditoria ambiental compulsória, lei estadual nº 13.448, cujo projeto de lei foi de autoria do então deputado estadual orlando pessuti. para a sua aplicação esta lei necessitava de regulamentação, em especial para os seguintes artigos: artigo 1º estabelece quais itens devem ser verificados na aac – objeto da auditoria. artigos 2º e 3º tratam do custeio da aac, equipe de auditoria, responsabilidade técnica e dos critérios para auditores – qualificação dos auditores. artigo 4º pessoas jurídicas públicas ou privadas que desenvolvam atividade de elevado potencial poluidor ou degradador do meio ambiente são obrigadas a realizar aac em intervalos máximos de quatro anos. o anexo i da referida lei apresenta uma listagem exemplificativa com 21 tipologias industriais – pessoas jurídicas, públicas ou privadas passíveis de realizar auditoria no estado do paraná. artigo 6º apresenta diretrizes para a realização da aac – definição de itens que devem ser auditados. revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 77 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 artigo 7º trata da consulta pública obrigatória, preservando o sigilo industrial – regras para a consulta pública e sigilo industrial. artigo 8º trata do plano de correção das não conformidades – regras para o tratamento das não conformidades. com a aprovação da lei, o poder executivo, através do instituto ambiental do paraná – iap elaborou um projeto de regulamentação, o qual no decorrer do ano de 2003 passou a ser discutido em diferentes fóruns da sociedade. no segundo semestre de 2003, a secretaria de meio ambiente do estado – sema, criou uma câmara técnica com a finalidade de elaborar uma proposta de regulamento para a lei de auditoria ambiental compulsória aac, a qual deveria substituir o projeto de regulamentação existente. participaram desta câmara técnica, além de representantes dos órgãos ambientais competentes (sema, iap e suderhsa), representantes da fiep (federação das indústrias do estado do paraná), faep (federação da agricultura do estado do paraná) e crea-pr. no final do ano de 2003 o governo do estado, através da procuradoria geral do estado – pge, regulamentou a lei de auditoria, através do decreto nº 2076/2003, sem levar em consideração a proposta formulada pela câmara técnica – sema. o decreto nº 2076/2003 que regulamentou a lei de aac, com o tema “atividade de elevado potencial poluidor ou degradador do meio ambiente” foi tratado em seu artigo quinto. este decreto também apresenta uma listagem exemplificativa, em seu anexo i. para o tema “atividade de elevado potencial poluidor ou degradador do meio ambiente”, as principais propostas levantadas nos fóruns de debate foram às seguintes: a subcomissão de legislação ambiental do conselho temático de meio ambiente da fiep, propôs: as atividades de “elevado potencial poluidor ou degradador do meio ambiente devem ser identificadas através de uma matriz de enquadramento envolvendo porte, histórico, emissão atmosférica, efluente líquido, resíduos sólidos e localização. também foram estabelecidos critérios para a periodicidade de realização da auditoria ambiental compulsória”. o departamento jurídico da fiep, através de parecer, indicou com base no artigo terceiro do decreto nº 2.076/2003, que o iap poderia estabelecer quais atividades que deveriam realizar a auditoria ambiental compulsória. no workshop realizado pelo crea-pr, em 2004, foi proposta a criação de um parágrafo único para o artigo 8º do projeto de regulamento (elaborado pelo iap), com a seguinte redação: parágrafo único: “caberá ao iap num prazo de 180 dias definir os empreendimentos prioritários para as exigências de auditorias ambientais compulsórias, segundo critérios a serem estabelecidos, conforme o potencial poluidor, o porte do empreendimento e a fragilidade ambiental de sua área de influência”. tabela 1 – análise comparativa das legislações brasileiras sobre auditoria compulsória estado freqüência critérios publicidade do relatório penalidades rj 1 ano ou ocasionalmente interna e externa disponível à consulta pública notificação e multa mg 3 anos ou ocasionalmente externa disponível à consulta pública (preservado o sigilo industrial) critério do órgão ambiental ce 1 ano ou ocasionalmente interna e externa disponível à consulta pública critério do órgão ambiental (medidas cabíveis) es 3 anos ou ocasionalmente não prevê artigo vetado não prevê mt 2 anos ou ocasionalmente interna e externa disponível à consulta pública critério do órgão ambiental sc 2 anos ou ocasionalmente interna e/ou externa disponível à consulta pública multa diária, embargo da atividade ou cassação da licença de operação pr 4 anos ou ocasionalmente externa disponível à consulta pública (preservado o sigilo industrial) critério do órgão ambiental revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 78 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 segundo neto (2004), os aspectos jurídicos do tema sobre direito de não se levantar prova contra si mesmo contrapõem-se a exigência da apresentação do relatório de não-conformidades, definido pela lei nº 13.448/2002, do qual se destaca o que segue: “a exigência da apresentação das não conformidades aparece como algo inconsistente, pois este dever de apresentar prova contra si mesmo é totalmente questionável e inconstitucional. discute-se não só o direito de não produzir prova contra si mesmo, mas também o direito ao silêncio e à questão da ilegalidade das provas advindas do não respeito ao presente princípio fundamental do direito. é uma importante dimensão na área da ciência do direito na medida em que se assegura o direito básico de não se auto-incriminar”. este princípio ocupa relevante lugar ao discutir-se a legalidade das provas que dependem da cooperação do suposto autor de determinado delito. o direito ao silêncio, enumerado na constituição federal, como direito de não se autoincriminar, abrange o direito a recusa em colaboração na produção de provas que possam importar em incriminação, como inconstitucionalmente determina a lei nº 13.448. salienta-se que mesmo no caso discutido, ou seja, o de auditoria ambiental, onde a natureza da colaboração é comunicativa, não há como afastar a incidência do nemo tenetur se detegere, cuja tradução literal é: ninguém é obrigado a se descobrir. as decorrências imediatas são o direito ao silêncio, a inexistência do dever de dizer a verdade, e o direito máximo da não obrigação da participação ativa do empresário. com relação à disciplina vigente, observa-se que, no direito brasileiro, como já mencionado, o supremo tribunal federal, reconhece a incidência do nemo tenetur se detegere e vem decidindo pela impossibilidade de se compelir alguém a participar ativamente na produção de provas que possam incriminá-lo. o estado do paraná, através da lei n° 13.448/2002 e do decreto n° 2.076/2003, instituiu a modalidade de auditorias ambientais compulsórias, com periodicidade máxima de quatro anos, para os empreendimentos considerados potencialmente poluidores, sendo necessária a apresentação do relatório de auditoria apresentado ao iap (instituto ambiental do paraná) para fins de renovação da licença ambiental de operação do empreendimento. o relatório de auditoria deve apresentar aspectos técnicos, aspectos de desempenho, aspectos de gestão e inspeções técnicas a serem realizadas no empreendimento, focando os aspectos ambientais e de saúde e segurança ocupacional, cujas atividades possam causar impactos ambientais significativos. a apresentação dos resultados das auditorias deve seguir os itens estabelecidos no anexo ii do decreto 2.076/2003, sendo que em caso de não apresentação conforme o estabelecido, o relatório de auditoria pode ser indeferido por parte do órgão ambiental. o indeferimento do relatório pode acarretar em sanções ao auditor e/ou ao empreendimento auditado. conforme portaria iap n° 145 (2005), o iap dará publicidade para aqueles relatórios de auditoria ambiental indeferidos, indicando o nome da empresa, cnpj/mf e o auditor responsável. em caso de indeferimento, o iap não divulga a causa da reprovação, sendo que esta informação somente é apresentada aos responsáveis do empreendimento auditado para fins de complementação da auditoria ou do relatório, conforme critério estabelecido pelos técnicos do iap. materiais e método neste trabalho foram realizados levantamentos bibliográficos através de pesquisas realizadas nas legislações, normas técnicas, livros, artigos técnicos, dissertações de mestrado, informações coletadas em materiais de internet, bem como junto aos órgãos ambientais do estado do paraná, em especial o instituto ambiental do paraná iap. as informações obtidas deram origem às listas de verificação a serem utilizadas como referência no procedimento de auditoria ambiental compulsória. as listas propostas são pautadas exclusivamente nas normas regulamentadoras do ministério do trabalho, oriundas a partir da lei federal 6.514, de 22 de dezembro de 1977. foram identificadas as principais normas regulamentadoras que poderiam ser utilizadas nos procedimentos de auditorias ambientais compulsórias, tendo por base as atividades dependentes deste procedimento conforme estabelecido na lei e no decreto paranaense, bem como a listagem da tabela 2 do presente documento. tendo em vista que estas atividades possuem grande expressividade no setor produtivo, além dos critérios de utilização de normas que poderiam ser utilizadas em quaisquer atividades por possuírem características gerais de aplicabilidade. as normas regulamentadoras selecionadas para o presente trabalho foram: nr 01 – disposições gerais; nr 02 – inspeção prévia; nr 04 – serviços especializados em engenharia de segurança e medicina do trabalho; nr 05 – comissão interna de prevenção de acidentes – cipa; revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 79 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 nr 06 – equipamentos de proteção individual; nr 07 – programa de controle médico de saúde ocupacional; nr 08 – edificações; nr 09 – programa de prevenção de riscos ambientais; nr 10 – instalações e serviços de eletricidade; nr 11 – transporte, movimentação, armazenagem e manuseio de materiais; nr 12 – máquinas e equipamentos; nr 13 – caldeiras e vasos de pressão; nr 14 – fornos; nr 15 – insalubridade; nr 16 – atividades e operações perigosas; nr 17 – ergonomia; nr 18 – indústria da construção; nr 19 – explosivos; nr 20 – líquidos e combustíveis inflamáveis; nr 21 – trabalho a céu aberto; nr 22 – segurança e saúde ocupacional na mineração; nr 23 – proteção contra incêndios; nr 24 – condições sanitárias e de conforto nos locais de trabalho; nr 25 – resíduos industriais; nr 26 – sinalização de segurança; nr 32 – segurança e saúde no trabalho em serviços de saúde; nr 33 – espaços confinados. as normas regulamentadoras foram avaliadas criteriosamente e seus condicionantes transformados em perguntas que deram origem as listas de verificação, cujo objetivo foi o de auxiliar o auditor no desempenho de suas atividades, sem deixar de avaliar os pontos estabelecidos pelos requisitos legais correlatos. a estrutura das listas de verificação a serem utilizadas no processo de auditoria ambiental compulsória é apresentada na tabela 2. os itens descritos na tabela 2 são: nº = refere-se a uma organização referencial de itens da norma que está sendo avaliada; item auditado = refere-se à descrição completa do item a ser auditado. este item é uma transcrição do requisito da norma, transformado na forma de pergunta, e que o auditor deve avaliar para estabelecer uma conformidade ou não-conformidade. evidência = refere-se à evidência que o auditor deve relatar em relação ao item verificado. neste campo o auditor pode apresentar evidências de conformidade ou nãoconformidade ao item avaliado. como evidência o auditor pode referenciar um documento legal, um documento da gestão interna do empreendimento, anexar uma imagem ou explicitar informações que possam ser consideradas relevantes em relação ao item auditado. sim = refere-se que o item auditado é plenamente atendido por parte do auditado. não = refere-se que o item auditado não é atendido por parte do auditado, ou seu atendimento é parcial. n/a = refere-se a um item que não é aplicável ao empreendimento auditado. i/ii/iii = refere-se a níveis de atendimento, por parte do auditado, ao requisito avaliado, sendo que se propõe o seguinte parâmetro para avaliação: i = atendimento pleno aos requisitos legais sobre saúde, segurança e meio ambiente. existência de boas práticas de gestão ambiental ou saúde e segurança ou ainda a execução de medidas necessárias para assegurar a proteção do meio ambiente e saúde do trabalhador para minimizar potenciais impactos negativos. pode ser também definido como uma conformidade. ii = não atendimento de requisitos legais sobre saúde, segurança e meio ambiente que em função de seu nível de controle e/ou impacto, o auditor (ou equipe auditora) não recomenda prazos ou ações imediatas para a adequação da nãoconformidade identificada. pode ser também definido como uma nãoconformidade menor. iii = não atendimento de requisitos legais sobre saúde, segurança e meio ambiente que no julgamento do auditor (ou equipe auditora) podem causar impactos significativos ou danos irreparáveis sobre o meio ambiente, perigo iminente, dano à saúde ou morte do trabalhador, devendo a atividade causadora dos impactos ser interrompida até a solução da não-conformidade. pode ser também definido como uma não-conformidade maior. visando avaliar melhor o desempenho da empresa, bem como a adoção de práticas que possam ser consideradas em processos internos na organização para a evolução das condições tabela 2 – estrutura da lista de verificação proposta título da nr avaliada nº item auditado evidência sim não n/a i/ii/iii 1 2 3 revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 80 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 encontradas durante o processo de auditoria, propõe-se a adoção de indicadores de sustentabilidade, conforme diferentes níveis de atendimento do empreendimento em relação ao requisito avaliado (níveis i, ii e iii). a proposta de indicadores de sustentabilidade é uma variação da metodologia proposta por rosa (2008). a sustentabilidade, representada em porcentagem (s) é verificada através da seguinte fórmula proposta: quantidade de respostas de nível i, multiplicado por 100, dividido pelo número de questões totais (n), diminuído pelo tabela 3 – proposta de avaliação de sustentabilidade do empreendimento resultado de avaliação da sustentabilidade desempenho / ações > 71 % forte comprometimento com aspectos correlatos à saúde, segurança e meio ambiente. as ações existentes devem ser mantidas e/ou melhoradas no empreendimento para continuidade e/ou melhoria no atendimento aos requisitos legais estabelecidos. > 51% e < 70% fraco comprometimento com aspectos correlatos à saúde, segurança e meio ambiente. o empreendimento necessita estabelecer ações para atendimento pleno aos requisitos legais aplicáveis, bem como acompanhamento para melhorias contínuas. ≤ 50% ínfimo comprometimento com aspectos correlatos à saúde, segurança e meio ambiente. necessita de ações imediatas de intervenção para a obtenção de melhorias e evitar danos à saúde humana ou ao meio ambiente. tabela 4 – aplicação da lista de verificação e do indicador de sustentabilidade na avaliação do atendimento à nr 02, em uma indústria metalúrgica. nr 02 inspeção prévia nº item auditado evidência sim não n/a i/ii/iii 1 o empreendimento possui o certificado de aprovação de instalações – cai emitido pela drt (delegacia regional do trabalho) para suas instalações posteriores à 08/06/1978? os responsáveis pelo empreendimento relataram à equipe auditora que o empreendimento não possui o cai – certificado de aprovação de instalações x iii 2 em hipótese negativa foi apresentada à drt a “declaração das instalações”, conforme modelo previsto da norma? os responsáveis pelo empreendimento relataram à equipe auditora que o empreendimento não apresentou à drt a “declaração de instalações” x iii 3 é prevista a necessidade de solicitar a prévia aprovação da drt para a implantação de modificações substanciais nas instalações e/ou equipamentos? os responsáveis pelo empreendimento relataram à equipe auditora que conhecem a obrigatoriedade em atender ao requisito estabelecido, porém a prioridade é apresentar à drt a “declaração de instalações” e, quando houver ampliações/modificações nas instalações ou equipamentos, será realizada comunicação oficial ao órgão fiscalizador x revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 81 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 número de alternativas “n/a”, ou seja: s = (∑ i * 100) / (n ∑ n/a) nesta análise das respostas das listas de verificação, levaram-se em conta os dados que constam na tabela 3. estudo de caso foram aplicadas as listas de verificação e os indicadores de sustentabilidade sugeridos para uma indústria metalúrgica cuja atividade principal é a fabricação e usinagem de peças de alumínio. esta empresa está localizada na cidade de pinhais/pr (região metropolitana de curitiba) e produz peças e estruturas de alumínio e ferro fundido, utilizadas nas mais diversas atividades das segmentos industriais, em especial no setor automotivo. na tabela 4 é apresentada a aplicação da lista de verificação e do indicador de sustentabilidade na avaliação do atendimento à nr 02, para o estudo de caso em questão. a análise de sustentabilidade para esta lista de verificação frente aos resultados encontrados durante a auditoria foi: dada a fórmula proposta neste trabalho: s = (∑ i * 100) / (n ∑ n/a) então: s = (0*100) / (3-1)  s = 0  s = 0,00% este resultado explicita que o empreendimento possui ínfimo comprometimento com aspectos correlatos à saúde e segurança (para o item avaliado), necessitando de ações imediatas para o atendimento à legislação e prevenção de passivos trabalhistas. resultados e discussão como resultado final do presente trabalho tem-se 27 listagens (chek-lists) de itens que devem ser verificados correlacionando aspectos do auditado com a legislação e normas pertinentes. exemplificando, na tabela 05, é apresentada a lista relativa ao atendimento da nr01 – disposições gerais. em padilha (2009) são apresentadas todas as listas que compõem o método, incluindo 27 tabelas de verificação. o método proposto pode atuar na sistematização do processo de verificação de conformidades e não-conformidades, ao utilizar o preenchimento de listas para o cumprimento dos itens de segurança ocupacional no contexto da auditoria ambiental compulsória, prevista pela lei estadual nº 13.448/2002. este instrumento pode ser útil por apresentar, de forma estruturada, os requisitos legais correlatos às normas regulamentadoras do ministério trabalho e aplicáveis à grande maioria de empreendimentos considerados potencialmente poluidores. a utilização das listas de verificação pode ser tanto para o contexto de auditorias compulsórias, como para aqueles empreendimentos que desejem avaliar seu atendimento aos requisitos legais ocupacionais correlatos, tendo em vista que a transformação dos itens das normas regulamentadoras em perguntas facilita ao avaliador buscar rapidamente as evidências em seus empreendimentos. os critérios de sustentabilidade sugeridos no presente trabalho buscam dar condições ao avaliador de verificar objetivamente o grau de conformidade do empreendimento auditado e sua relação com o aspecto ocupacional. de forma mais clara, esses critérios possibilitam identificar quais atividades precisam ser priorizadas no processo de gestão da segurança ocupacional da empresa, com vistas a se ter um atendimento pleno aos requisitos legais aplicáveis. com base nos resultados da avaliação de sustentabilidade, planos de ação e/ou planos de trabalho podem ser adotados por parte dos tomadores de decisão dos empreendimentos para que se alcance a excelência na gestão de saúde e segurança ocupacional, prevenindo doenças e acidentes e mitigando impactos ambientais significativos. conclusões no presente trabalho buscou-se estabelecer um procedimento padrão a ser utilizado por parte dos auditores que realizam auditoria ambiental compulsória (aac), para que realizem também a auditoria de segurança ocupacional dentro do contexto da auditoria ambiental compulsória. este procedimento foi realizado através da elaboração de listas de verificação (check-lists) pautada nas normas regulamentadoras (nr´s) do ministério do trabalho, cujo objetivo foi o de fornecer aos auditores ambientais cadastrados junto ao iap para a realização do procedimento de auditoria ambiental compulsória, e que não possuem familiaridade com as legislações correlatas, uma ferramenta de auxílio para a avaliação de atividades que possam causar perigos e danos ao trabalhador, sem esquecer o contexto das atividades potencialmente poluidoras realizadas dentro dos empreendimentos. neste trabalho foi proposto também um método de avaliação de sustentabilidade do empreendimento auditado, pautado no atendimento aos itens de verificação realizados durante a auditoria compulsória. estes indicadores, bem como o método proposto, são ferramentas que podem auxiliar o órgão ambiental na avaliação do resultado final da auditoria em relação ao comprometimento do empreendimento auditado frente revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 82 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 aos requisitos estabelecidos para a atividade. do ponto de vista do auditado, as informações de sustentabilidade sugeridas neste trabalho, quando apresentadas no relatório de auditoria, podem ser utilizadas para a elaboração de planos de trabalho, com o objetivo de evoluir seu sistema de gestão de saúde, segurança e meio ambiente, refletindo-se no pleno atendimento aos requisitos legais aplicáveis, na minimização de passivos ambientais e trabalhistas e por fim na busca pela sustentabilidade da organização. o estudo de caso apresentado neste trabalho referese a uma indústria metalúrgica situada no estado do paraná e, portanto sujeito às leis deste estado e também às leis federais pertinentes. embora o objetivo da apresentação deste estudo de caso foi o de exemplificar o método descrito no presente trabalho, podese dizer que tais listas de verificação podem servir de base a outras atividades potencialmente poluidoras e também para empreendimentos localizados em outros estados da federação. por fim, pode-se concluir que as listas de verificação propostas no presente trabalho e melhor descritas em padilha (2009) constituem um importante e eficaz instrumento para a realização de auditoria ambiental compulsória (aac), objetivando buscar a sustentabilidade nas questões ambientais, sociais e econômicas. mesmo que nas questões econômicas isso se reflita em um acréscimo de custo nos produtos ao consumidor final, trazendo à luz do pensamento filosófico a questão da economia verde, pois o preço final de um produto é composto pelo custo da matéria-prima, custo da mão de obra, lucro da empresa e também, a partir de uma nova visão, o custo da utilização do recurso natural, não apenas como insumo, mas também como algo que faz parte de um ecossistema e a sua exploração consiste em alterar esse sistema que até então estava em equilíbrio. desta forma, introduz-se um novo custo ao sistema produtivo, pois as empresas terão mais despesas para atender os requisitos legais de preservação e recuperação do meio ambiente e obviamente esses custos serão repassados aos consumidores. porém, as empresas que forem mais eficientes e tecnológicas produzirão produtos mais inteligentes e baratos e atenderão um número maior de consumidores. tabela 5 – aplicação da lista de verificação quanto ao atendimento a nr 01 – disposições gerais. nr 01 disposições gerais nº item auditado evidência sim não n/a i/ii/iii 1 os empregados são informados sobre as possibilidades de punições pelo descumprimento das ordens de serviço relativas à saúde e segurança do trabalho? 2 são adotados procedimentos que possibilitem aos empregados obterem informações sobre os riscos profissionais que possam originar-se nos locais de trabalho? 3 são adotados procedimentos que possibilitem aos empregados obterem informações sobre os meios para prevenir, limitar ou eliminar tais riscos e as ações a serem adotadas em caso de acidente ou doenças do trabalho? 4 são informados aos empregados os resultados dos exames médicos e de exames complementares de diagnóstico aos quais forem submetidos? 5 são informados aos empregados os resultados das avaliações ambientais realizadas nos locais de trabalho? 6 existem procedimentos e/ou treinamentos para dar ciência aos empregados sobre a prevenção de atos inseguros no desempenho do trabalho? revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 83 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 referências 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<http://www.mte.gov.br/legislacao/ normas_regulamentadoras/default. asp> acesso em 20 de outubro de 2008 brasil norma regulamentadora nº 11 transporte, movimentação, armazenagem e manuseio de materiais disponível em: <http://www.mte.gov.br/legislacao/ normas_regulamentadoras/default. asp> acesso em 20 de outubro de 2008 brasil norma regulamentadora nº 12 máquinas e equipamentos disponível em: <http://www.mte.gov.br/legislacao/ normas_regulamentadoras/default. asp> acesso em 20 de outubro de 2008 brasil norma regulamentadora nº 13 – caldeiras e vasos de pressão disponível em: <http://www.mte.gov.br/legislacao/ normas_regulamentadoras/default. asp> acesso em 20 de outubro de 2008 brasil norma regulamentadora nº 14 – fornos disponível em: <http://www.mte.gov.br/legislacao/ normas_regulamentadoras/default. asp> acesso em 20 de outubro de 2008 brasil norma regulamentadora nº 15 atividades e operações insalubres disponível em: <http://www.mte.gov.br/legislacao/ normas_regulamentadoras/default. asp> acesso em 20 de outubro de 2008 brasil norma regulamentadora nº 16 atividades e operações perigosas disponível em: <http://www.mte.gov.br/legislacao/ normas_regulamentadoras/default. asp> acesso em 20 de outubro de 2008 brasil norma regulamentadora nº 17 – ergonomia disponível em: <http://www.mte.gov.br/legislacao/ normas_regulamentadoras/default. asp> acesso em 20 de outubro de 2008 http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp revista brasileira de ciências ambientais – número 24 – junho de 2012 84 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 brasil norma regulamentadora nº 19 – explosivos disponível em: <http://www.mte.gov.br/legislacao/ normas_regulamentadoras/default. asp> acesso em 20 de outubro de 2008 brasil norma regulamentadora nº 20 líquidos combustíveis e inflamáveis disponível em: <http://www.mte.gov.br/legislacao/ normas_regulamentadoras/default. asp> acesso em 20 de outubro de 2008 brasil norma regulamentadora nº 23 – proteção contra incêndios disponível em: <http://www.mte.gov.br/legislacao/ normas_regulamentadoras/default. asp> acesso em 20 de outubro de 2008 brasil norma regulamentadora nº 24 – condições sanitárias e de conforto nos locais de trabalho disponível em: <http://www.mte.gov.br/legislacao/ normas_regulamentadoras/default. asp> acesso em 20 de outubro de 2008 brasil norma regulamentadora nº 25 resíduos industriais disponível em: <http://www.mte.gov.br/legislacao/ normas_regulamentadoras/default. asp> acesso em 20 de outubro de 2008 brasil norma regulamentadora nº 26 sinalização de segurança disponível em: 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novembro de 2.003. aprova o regulamento da lei nº 13.448, de 11 de janeiro de 2.002, que dispõe sobre a auditoria ambiental compulsória e dá outras providências. diário oficial do estado do paraná, curitiba, pr, 07 nov. 2.003. jurisdição do estado do paraná. portaria iap nº 145, de 20 de setembro de 2005. estabelece os critérios para classificação e descredenciamento de auditores para a realização de auditoria ambiental compulsória, os critérios para a análise dos relatórios de auditorias ambientais e planos de correção de não conformidades, em cumprimento a lei estadual nº 13.448/02, decreto estadual nº 2.076/03 e portaria iap nº 049/2005. diário oficial do estado do paraná, curitiba, pr, 26 set. 2.005. la rovere, emilio lèbre. manual de auditoria ambiental. rio de janeiro: qualitymark, 2001. malucelli, flávia prado. auditoria ambiental compulsória e sua inserção no sistema jurídico brasileiro: trabalho de conclusão de (curso de direito) – centro de ciências sociais e jurídicas, 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http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp http://www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/default.asp materia 7a materia 7b brasil. lei 9605 de 12 de fevereiro de 1998. dispõe sobre as sanções penais e administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente e dá outras providências. disponível em: www.planalto.gov.br/ccivil_03/leis/l9605.htm. acesso em... brasil. ministério do meio ambiente. conselho nacional do meio ambiente. resolução nº 265, de 27 de janeiro de 2000. estabelece diretrizes, critérios e procedimentos para as auditorias em instalações de petróleo e derivados. brasília, df, 2000. dispon... brasil. lei 6514 de 22 de dezembro de 1977. altera o capítulo v do título ii da consolidação das leis do trabalho, relativo a segurança e medicina do trabalho e dá outras providências. disponível em: www.planalto.gov.br/ccivil_03/leis/l6514.htm. ace... revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 75 a revista brasileira de ciências ambientais no contexto do sistema brasileiro de ct&i the brazilian journal of environmental sciences in the context of the brazilian system of science, technology and innovation resumo o registro e a divulgação de artigos tornam as revistas científicas bases de conhecimento para o sistema de ciência, tecnologia e inovação em que se inserem. o histórico de publicações em um periódico estabelece uma memória de conhecimentos, caracterizada tanto por seu conteúdo científico como pelo processo que levou à criação desse conteúdo. a análise desses veículos de publicação é objeto de estudo da bibliometria, cienciometria, informetria e webometria. essas áreas aplicam diferentes técnicas e enfoques para estudar aspectos quantitativos e qualitativos da produção e da comunicação científica. neste trabalho, aplicam-se técnicas da informetria e da engenharia do conhecimento para acrescentar novos enfoques à análise de publicação científica, que permitam verificar fatores como a natureza e o posicionamento do conhecimento registrado em veículos científicos no sistema de ciência, tecnologia e inovação (ct&i) em que se contextualizam suas publicações. para tal, foi analisada a totalidade dos artigos na base de conhecimentos da revista brasileira de ciências ambientais (rbciamb), considerando-se os dados das publicações do número 1 (agosto de 2005) ao número 22 (dezembro de 2011), a caracterização dos autores na plataforma lattes e dos financiamentos em ct&i realizados por meio dos fundos setoriais nas temáticas de publicação da revista, no mesmo período das publicações. além de caracterizar o universo de autores, suas afiliações institucionais e as temáticas de publicação, a análise permitiu verificar o grau de aderência entre a base de conhecimento da rbciamb e as prioridades de financiamento em ct&i na área do país. palavras-chave: cienciometria; engenharia do conhecimento; análise de periódicos; sistema de ct&i abstract by registering and publishing articles, scientific journals create knowledge bases in the science, technology and innovation system (st&i). journal analysis is usually an object of study of bibliometrics, scientometrics, informetrics, and webometrics. these areas apply different approaches to study quantitative and qualitative aspects of scientific production and communication. in this work we apply knowledge engineering techniques as an additional approach for scientific publication analysis. we verify how knowledge created by the scientific journal is related to the st&i studied by its authors. we analyzed all articles in the knowledge base created by the "revista brasileira de ciências ambientais" (rbciamb), based on publication data, authors characterization (in lattes platform), and funding analysis (from "fundos setoriais" database analysis). besides characterizing the universe of authors, institutional affiliation and publication subjects, the analysis has shown the degree of adhesion between the knowledge base of rbciamb and funding priorities in st&i in brazil. keywords: scientometrics; knowledge engineering; scientific journal analysis; science, technology and innovation system roberto carlos dos santos pacheco programa de pós-graduação em engenharia e gestão do conhecimento (egc), universidade federal de santa catarina (ufsc) florianópolis, sc, brasil pacheco@egc.ufsc.br denilson sell programa de pós-graduação em engenharia e gestão do conhecimento (egc), universidade federal de santa catarina (ufsc) florianópolis, sc, brasil andrea valéria steil programa de pós-graduação em engenharia e gestão do conhecimento (egc), universidade federal de santa catarina (ufsc) florianópolis, sc, brasil flavio ceci programa de pós-graduação em engenharia e gestão do conhecimento (egc), universidade federal de santa catarina (ufsc) florianópolis, sc, brasil revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 76 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução historicamente a análise de produção técnico-científica tem sido objeto de estudo das áreas de bibliometria, cienciometria, informetria e, mais recentemente, da cibermetria e webometria. com propósitos complementares, essas disciplinas exploram diferentes fontes de informação, em variados formatos e aplicam métodos e técnicas em problemas que incluem a análise da atividade científica e de pesquisa, a avaliação de revistas científicas e o apoio à tomada de decisão em gestão de ct&i. em estudos mais recentes têm-se procurado aplicar métodos da informetria para verificar questões de interesse mais amplo à sociedade, como o papel de diferentes países na criação de conhecimento científico (ex. huang et al. 2012), ou mais gerais ao conjunto de atores de ct&i, como o fluxo de conhecimento e intersecção entre literaturas de disciplinas em contextos multi e interdisciplinares (bhupatiraju, et al., 2012). estudos como esses têm mostrado que os resultados de análises sobre processos e atores de um sistema de criação e difusão de conhecimento, tecnologia e inovação são fortemente melhorados pelo acréscimo de múltiplos indicadores e por novas abordagens de avaliação (nelson, 2009). neste artigo analisamos a revista brasileira de ciências ambientais (rbciamb) com base em uma nova abordagem de análise de revistas científicas que está sendo desenvolvida sob preceitos das disciplinas da memória organizacional, engenharia do conhecimento e sistemas de ct&i (scti), que se adicionam às análises da informetria. nesse modelo, a revista científica é concebida como um agente de memória e comunicação no conjunto de processos e atores de inovação envolvidos. sua missão de registrar e difundir conteúdos científicos é analisada com a ajuda de técnicas da engenharia do conhecimento e de análise de informação complementares aos resultados de análise informétricas. para tal, foi analisado o histórico de publicações da rbciamb, desde o primeiro número em agosto de 2005 até o último número de 2011. com isso, apresentam-se elementos referentes ao perfil de conteúdos, autores e instituições associadas às publicações da revista, bem como sua relação com o perfil de projetos financiados com recursos dos fundos setoriais do ministério da ciência, tecnologia e inovação (mcti), nas temáticas afins à revista. o artigo está estruturado da seguinte forma: inicialmente apresenta-se a abordagem proposta para análise de revistas científicas no contexto de um scti. em seguida descrevem-se os procedimentos metodológicos adotados na pesquisa realizada sobre a rbciamb e os resultados de sua análise. ao final apresentam-se os resultados das análises e as conclusões que puderam ser evidenciadas quanto ao posicionamento da revista no scti do país. visão geral da abordagem proposta na figura 1, a seguir, apresenta-se a visão geral da abordagem proposta nesta pesquisa para analisar o papel de revistas científicas no contexto de um sistema de ct&i. no alto da figura 1, o primeiro retângulo representa o objetivo da abordagem proposta: contextualizar uma revista científica no sistema de ct&i em que a mesma está posicionada. esse sistema, por sua vez, está representado no retângulo inferior da figura. o scti pode ser internacional, nacional, figura 1: visão de mundo da abordagem proposta revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 77 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 regional ou mesmo local, dependendo da política editorial da revista. os demais elementos na figura identificam as fontes de informação que são analisadas na abordagem e as disciplinas que oferecem fundamentos conceituais, métodos e técnicas para as análises propostas. as fontes de informação são representadas pela própria revista e por bases de dados do scti. da revista a proposta considera a memória de artigos, autores e respectivas afiliações. as bases de dados do scti são derivadas de sistemas de informação utilizados por agências de fomento e gestão de ct&i. na figura representam-se as bases de currículos e de projetos financiados. para as bases de revistas e currículos, a figura explicita os dados que são objetos de análise (artigos, autores e afiliações e formação e produção, respectivamente). no centro da figura 1 estão as quatro disciplinas que oferecem métodos e técnicas para as análises previstas na abordagem proposta. para a análise cientométrica dos dados das revistas e das bases de dados em ct&i, utilizam-se procedimentos oriundos da cienciometria e da informetria. na abordagem proposta, são acrescidas as visões, métodos e técnicas das disciplinas de memória organizacional e engenharia do conhecimento. a primeira ajuda a modelar uma revista como veículo de difusão, armazenamento, retenção e comunicação científica que efetiva parte da memória do scti. a segunda oferta métodos e técnicas de extração de conhecimentos sobre bases de dados, úteis nas análises propostas. para estabelecer o método de análise proposto, os elementos e disciplinas de estudo representados na figura 1 foram organizados, conforme ilustrado no quadro 1. a seguir são apresentados os elementos no quadro 1, desde o contexto da pesquisa até a contribuição das disciplinas consideradas. sistema de ct&i historicamente os scti têm sido concebidos como sistemas compostos por atores responsáveis pelos fluxos de conhecimentos e de tecnologia em uma sociedade. esses fluxos incluem os processos de criação e transformação de conhecimentos em produtos e serviços e os incentivos e mecanismos promotores, tanto dos fluxos como dos atores protagonistas de ct&i. um dos primeiros modelos de concepção de um scti foi proposto por vannevar bush, no pós-segunda guerra mundial, com uma percepção linear de causaefeito entre a pesquisa realizada pelo setor acadêmico (pesquisa básica) e sua transformação em tecnologia (pesquisa aplicada) pelo setor industrial (bush, 1945). desde então, os modelos de scti evoluíram para proposições de modelos não lineares, mantendo-se em comum a referência ao trinômio ciência, tecnologia e inovação e aos atores e quadro 1: elementos do procedimento metodológico da abordagem proposta. contexto da pesquisa: scti, seus atores e o papel de uma revista científica como veículo de memória e difusão de ct&i. objeto de investigação: a revista científica como componente do scti. objetivo: analisar o posicionamento de uma revista científica em seu scti, sob as perspectivas de produção de ciência e de relação com os demais processos nesse sistema (ex. planejamento e fomento). fontes de informação: repositório de artigos da revista e bases de dados de sistemas de informação do scti. questões de investigação 1. qual é o perfil do conhecimento registrado pela revista científica? • qual é seu conteúdo? que temáticas têm sido priorizadas? • quem é e como é o perfil de seus autores? como são a formação e a experiência dos mesmos? • qual é o capital relacional/social de sua comunidade de autores? a que ictis pertencem os autores? 2. como a revista se posiciona no scti? • perfil do scti: como contextualizar o perfil da revista no scti em que ela se situa? • planejamento: as temáticas da revista são frequentes em editais ou em programas de ct&i? • fomento: qual é a aderência das temáticas na revista às prioridades de fomento? os autores na revista têm recebido fomento à sua prática científica? procedimentos metodológicos • gestão da informação: coleta e análise dos dados da revista e das demais fontes de informação utilizadas. • análise do conhecimento registrado na revista: natureza, conteúdo e implicações no scti. • análise da memória criada pela revista percebida como veículo de difusão e comunicação do scti. disciplinas • sistemas de ct&i: para caracterizar os atores de ct&i, seus perfis e relações no contexto da revista científica. • cienciometria e informetria: para incluir análises cientométricas e informétricas da revista na proposta. • memória organizacional: para caracterizar a revista científica meio de armazenamento, retenção e difusão em um scti. • engenharia do conhecimento: para adicionar métodos e técnicas aos procedimentos de análise. revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 78 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 processos associados a ct&i. enquanto sistema, o scti funciona como “elo de cadeia” entre conhecimento gerado e oportunidades de mercado (kline e rosenberg, 1986). as diferentes abstrações de um scti são resultado das distintas percepções e representações da natureza, da missão e do posicionamento de cada ator de ct&i nesse “elo de cadeia”. para freeman, por exemplo, quando percebido como um sistema promotor de inovação, o scti é uma “rede de instituições dos setores público e privado cujas atividades e interações iniciam, importam, modificam e disseminam novas tecnologias” (freeman, 1987, p. 1). essa visão de atores, relações e processos está na base dos principais modelos de concepção de sistemas de inovação, como no triângulo de sábato (sábato; botana, 1968), no modelo de hélice tríplice (leydesdorff; etzkowitz, 1996) e no modelo sistêmico da organização de cooperação para o desenvolvimento econômico ocde (oecd, 1997). todos identificam atores de ct&i posicionados como governo, comunidade científica (ou setor acadêmico) ou como organizações empresariais. na figura 2 estão representados alguns dos processos efetivados por esses atores de um scti, particularmente aqueles com relação mais direta com o processo de publicação em revistas científicas. a representação espacial adotada na figura 2 enfatiza a nãolinearidade do fluxo de processos e, também, a complementariedade de papéis dos atores de ct&i. mas, para efeitos da compreensão dos mesmos, consideremos um fluxo linear semelhante ao que propôs vannevar bush (bush, 1945) entre criação e utilização de conhecimentos, com ênfases nas missões prioritárias dos atores. assim, a percepção do fluxo de processos em um scti pode se iniciar pelos atores acadêmicos e técnico-científicos, dado que os diferentes modelos costumam atribuir a esses atores a missão de formação de pessoal e de criação de conhecimentos (em parceria e sob o apoio dos demais atores). por serem agentes formadores e criadores de conhecimento, os atores acadêmicos e técnico-científicos oferecem ao scti profissionais especializados, insumos à inovação e podem se posicionar como elos entre o setor industrial e agentes formadores de negócios, como incubadoras e spin-offs acadêmicos (tödtling, 2006). na figura 2, foram destacados os processos de formação e de publicação dos conhecimentos produzidos. o segundo ator de ct&i na análise do scti é o setor empresarial, percebido tanto como protagonista de inovação como gerador e beneficiário de conhecimentos que lhe são insumos. esse setor espera, principalmente, acesso a profissionais qualificados, formados pelo setor acadêmico (schibany et al., 2002) e, também, a conhecimentos de valor potencial para o desenvolvimento de novos processos, produtos ou serviços. na figura 2, estão representados os processos de empreender, produzir e inovar, como principais responsabilidades das empresas no scti. finalmente, independentemente do modelo de referência, as modelagens de scti incluem os atores governamentais como principais responsáveis por condicionantes favoráveis à promoção dos fluxos de conhecimento. espera-se que os agentes públicos criem ações e mecanismos para promover e estimular a criação e disseminação de conhecimento e de tecnologias no país ou na região a que se refere o scti (hartwich; jansen, 2007), incluindo-se condições econômicas e regulatórias. na figura 2, estão exemplificados os processos de planejamento, fomento e avaliação, figura 2: exemplos de processos em um sistema de ciência, tecnologia e inovação. revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 79 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 que estabelecem, respectivamente, diretrizes, recursos e critérios que afetam a atividade técnico-científica. outro aspecto importante para a compreensão do scti está na perspectiva de análise de sua abrangência. a mais tradicional está em sua abrangência geográfica, que pode ser nacional, (freeman, 1987; nelson, 1993; lundvall, 1993) ou regional/local (cooke et al., 1997). os scti também têm sido analisados quanto ao uso de tecnologia por parte de seus atores (hughes, 1984; callon, 1992) e quanto ao setor produtivo a que se referem (malerba, 2002). a definição do enfoque e da abrangência da análise do scti influencia a explicitação das questões estratégicas, das variáveis de estudo e a escolha de dados sobre os atores e processos de ct&i que serão explorados para se compreender a dinâmica desses elementos. para a abordagem proposta, o scti caracteriza o ambiente, o domínio sobre o qual se está definindo um método para verificar o papel e a influência de uma revista científica no scti definido. para tal, na seção a seguir, verifica-se de que forma as revistas científicas têm sido percebidas na literatura que as focaliza como uma unidade de um scti, particularmente em sua relação com os atores de ct&i. o papel das revistas científicas no scti revistas científicas têm a missão de apoiar o progresso da ciência por meio do registro e da divulgação de novas pesquisas (magno, 2010). em uma visão mais geral, periódicos científicos atendem a objetivos e expectativas da ciência, de seus autores (i.e., da comunidade científica) e do ambiente/sociedade na qual são produzidos (marusic; marusic, 2009). é principalmente sob a visão da própria comunidade científica que o papel das revistas científicas é percebido, dado que, por séculos, o processo de publicação científica tem sido protagonizado quase que exclusivamente por esses atores, com posterior participação do estado no fomento ao processo de editoração (shank, 1962). conforme representado na figura 2, a publicação tem protagonismo principal da comunidade técnicocientífica, responsável pela criação, gestão e evolução da revista, mas conta, também, com o apoio de agentes públicos (fomento à difusão ct&i) e privados (financiamento de grupos editoriais). se a criação e manutenção das revistas científicas exige a articulação, principalmente, dos atores técnico-científicos e governamentais, o acesso às publicações geradas também se dá, principalmente, pela comunidade científica, provedora e beneficiária do conhecimento registrado e difundido no contexto de sua política editorial. no entanto, em um scti, os benefícios potenciais das publicações estão para todos os atores de ct&i. para o setor governamental, as publicações científicas têm influência relativa em decisões de planejamento, fomento e avaliação da atividade técnicocientífica, tomadas por decisores públicos em ações como na criação de programas de governo ou na seleção de beneficiários às ações de fomento e da definição e aplicação de critérios de avaliação. um exemplo dessa influência está nas discussões surgidas nos estados unidos no pós 11 de setembro. vistas como veículos acessíveis a “inimigos da nação” buscando conhecimentos científicos com potencial danoso à segurança nacional, tem-se discutido o direito de censura governamental, ao menos no caso das pesquisas e publicações financiadas pelo governo (jacobs, 2005). já para o setor empresarial, o principal papel das revistas científicas é o de ser fonte potencial de ideias no fluxo de criação da inovação. um dos primeiros trabalhos que verificou o papel das revistas cientificas nesse contexto foi desenvolvido por bjarne ruby. analisando o processo de inovação de empresas de dois setores, o autor concluiu que engenheiros e técnicos não liam ou utilizavam periódicos científicos nem os consideravam como fontes de ideias (ruby, 1973). o autor comparou a política de assinatura de periódicos entre diferentes empresas e concluiu que o processo de gerar ideias e levá-las à inovação é dependente da rede social e de comunicação da empresa e essa, por sua vez, tem correlação negativa com o acesso a revistas científicas. pesquisas mais recentes indicam, no entanto, que essa situação modificou-se. embora permaneça a conclusão de que a rede social e de comunicação interna é o fator mais importante para a geração de inovação, as revistas científicas estão entre as fontes de informação externa à empresa mais utilizadas (kriaučionienė, 2009). esse novo papel das revistas científicas no contexto empresarial guarda relação com formas contemporâneas de inovação, particularmente com os conceitos de inovação aberta e de ciência aberta. ao mesmo tempo em que entendem que uma fonte de criação pode estar em diversos elos da rede de inovação de sua empresa, as organizações empresariais têm participado (ou mesmo criado) revistas para difundir e conhecer conhecimentos no estado-da-arte e não patenteáveis (gassmann et al., 2011). em síntese, quando percebida com parte de um scti, uma revista científica pode ser analisada como uma unidade organizacional, com uma missão principal (criação e difusão de conhecimentos) e com relacionamentos com atores e processos do ambiente promovido por esse sistema (ex. formador de capital relacional em ct&i). essa revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 80 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 abstração do papel das revistas científicas oportuniza novas abordagens à análise desses veículos de divulgação, que se adicionam àquelas tradicionalmente ofertadas pela informetria (bini et al. 2008). exemplos desses enfoques incluem a identificação e análise dos processos provocados pela revista científica (e.g., mryglod; holovatch, 2007) e o estudo do fluxo de conhecimentos no qual sua publicação participa (e.g., zhuge, 2006). nessas abordagens, o objeto de análise é o conjunto de dados relativos ao macroprocesso de publicação e seu ciclo de processos, que inclui a definição e a gestão das diretrizes editoriais da revista, a recepção, a avaliação, a revisão, a editoração e a publicação de artigos, assim como a formação de bases indexadas com os trabalhos publicados. a efetivação desses processos gera um conjunto de bases cujo modelo de dados é verificado nas disciplinas de análise bibliométrica (ex. mryglod; holovatch, 2007). na seção a figura 5: dados sobre revistas científicas que podem ser objeto de análise da informetria e da abordagem proposta figura 3: classes de dados identificáveis na estrutura de informações sobre revistas científicas revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 81 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 seguir explicitam-se os dados que podem ser encontrados ou organizados em torno de uma revista científica. modelo de dados de revistas científicas para a abordagem proposta, procura-se por um modelo de dados que permita a agregação de informações de diferentes sistemas de informação em um scti e que tenha potencial para análise de inferências semânticas futuramente. na figura 3, estão apresentados os dados gerais que foram evidenciados em um processo de publicação de revista científica. conforme indicado na figura 3, no modelo de dados propostos, uma revista científica é registrada a partir de seus dados de identificação, de sua editora, do sistema de financiamento, do conselho e da política editorial, com previsão de acesso por bases de dados de periódicos. além disso, no modelo proposto entende-se que uma revista científica é distribuída em volumes, em que cada volume é composto por números, nos quais estão os artigos publicados. em termos de estrutura da informação, verifica-se que há um conjunto de dados que podem ser organizados em classes, como a editora (que é um tipo de instituição), os editores, os revisores e os autores (que são classes do tipo pessoa), assim como as áreas do conhecimento a que se direciona a revista. a figura 4, a seguir, apresenta essas classes e os dados (atributos) que permitem seu detalhamento no universo das revistas científicas. além das classes de dados comuns na estrutura de informação sobre revistas científicas, destaca-se, para fins da análise da memória, que a mesma produz o detalhamento de seus artigos. como ilustrado na figura 5, os artigos possuem identificação, contexto e conteúdo comuns. em seu detalhamento de atributos, destacam-se as classes sobre autores (do tipo pessoa) e sobre as referências bibliográficas (do tipo referência). com base no modelo de informação apresentado na figura 3, na figura 4 e na figura 5, é possível se estabelecer uma série de análises informétricas encontradas em diversos estudos na literatura. além disso, a estruturação dos dados informétricos permite a comparação entre a base de dados formada pela revista e a de outras fontes de informação em um scti. quando outras fontes de dados estão disponíveis, o modelo de dados proposto permite ampliar as dimensões de análise sobre os autores (incluindo nacionalidade, titulação e instituição de lotação, por exemplo), afiliações (caracterização das instituições) e temáticas (referências a áreas do conhecimento). os dados produzidos por revistas científicas e por outras fontes de informação bibliométricas têm sido objeto de análise de um conjunto de disciplinas, desde a bibliometria até a mais recente webometria. na seção a seguir verificam-se o que são essas disciplinas e como cada uma contribui para a compreensão do processo e dos resultados da publicação científica. informetria e a abordagem proposta o histórico de proposição de cada abordagem à análise de dados bibliométricos guarda relação com a forma com que cada disciplina percebe (ou é demanda a perceber) seu objeto de estudo e os objetivos das análises (brookes, 1990). ao analisar os objetivos e as fontes de estudo de cada disciplina, björneborn e ingwersen propõem um diagrama de venn, ampliado pelas respectivas definições e pelos trabalhos seminais de proposição de figura 6: dados sobre artigos em uma revista científica. revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 82 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 cada disciplina, conforme ilustrado na figura 6. como se pode verificar na figura 6, todas as disciplinas possuem métodos e técnicas para estudos quantitativos de informação, distinguindo-se pelo objeto de estudo (revista científica, artigo científico, projeto, etc.) e pela abrangência e propósito das análises geradas. há, também, uma cooperação de métodos entre essas disciplinas, caracterizando o campo geral da informetria como multi (nas aplicações) e interdisciplinar (na sobreposição de pesquisas e avanços em novos métodos). no caso dos estudos informétricos e bibliométricos sobre revistas científicas, as análises mais frequentes têm verificado tanto o conteúdo histórico formado pelo volume de artigos publicados como o processo de publicação. os conteúdos têm sido analisados por critérios que incluem o perfil temático das publicações na revisa, a evolução cronológica desse perfil, os tipos de estudo e de abordagens metodológicas adotadas pelos autores, o índice de impacto de suas publicações, o perfil de seus autores e o perfil das referências bibliográficas que utilizam. o perfil editorial tem sido analisado por critérios que incluem o processo de revisão e publicação (tempo e índices de rejeição), a evolução do perfil de editoração (estilo e legibilidade ao longo do tempo) e o custo-benefício das publicações. acrescentam-se, ainda, diversos trabalhos de análise qualitativa de revistas científicas, com ampla variedade de abordagens para compará-las em termos de qualidade e impacto na ciência (turban, et al. 2004). desde o surgimento da disciplina da bibliometria, suas análises estão relacionadas com um de seus principais objetivos: apoiar a tomada de decisão dos diferentes atores em um scti, considerando enfoques distintos de necessidades desses atores. segundo brookes (1990), quando criaram o instituto internacional de bibliografia, em 1895, os advogados e senadores belgas paul otlet e henri la fontaine já incluíam entre os objetos de análise de sua preocupação registros públicos de todos os tipos, dados estatísticos, arquivos legais, cartas e cartões postais. esses objetos eram considerados pelos bibliotecários como efêmeros ou triviais, mas os senadores argumentavam que os registros dos processos de negócio e de governo deveriam ser coletados sistematicamente, processados e tornados públicos pelas tecnologias então disponíveis (brookes, 1990). ao longo de sua evolução, os métodos e técnicas de organização, processamento e disponibilização de documentos oriundos ou relacionados à publicação científica têm apoiado processos de planejamento, avaliação, acompanhamento e difusão do conhecimento em ct&i. em comum, essas técnicas têm o insumo da análise, que são os dados sobre as revistas científicas e dados oriundos de sistemas de ct&i. na abordagem proposta, conforme descrito nas seções a seguir, adicionam-se dois enfoques: (i) a percepção da revista científica como uma unidade formadora de memória do scti, conforme o enfoque da área de memória coletiva/organizacional; e (ii) a contribuição da engenharia do conhecimento com métodos e figura 8: contextos das disciplinas de informetria, bibliometria, cienciometria, cibermetria e webometria. fonte: baseado em björneborn e ingwersen (2004). revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 83 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 técnicas para exploração e análise dessa memória em relação a elementos de tomada de decisão do scti. memória organizacional a noção de memória coletiva originou-se dos estudos da escola sociológica de durkheim, para quem esse tipo de memória referese ao processo social de articular e comunicar informação, levando a interpretações compartilhadas, que são armazenadas como normas sociais e costumes (traugotf, 1978, citado em stein, 1995). desta formulação inicial emergiu a noção metafórica da memória de um sistema social particular (stein, 1995), como uma organização, uma rede, um scti, entre outros. na abordagem proposta compreendem-se as organizações como entidades sociais intencionalmente construídas e reconstruídas, a fim de atingir objetivos específicos (etzioni, 1989), por isso a expressão memória organizacional é utilizada para representar um tipo específico de memória coletiva (haseman et al., 2005). apesar do campo da memória coletiva ter se expandido rapidamente nas últimas décadas de forma interdisciplinar, permanece como um tema não paradigmático (olick, 2008). um exemplo disso é a ampla terminologia existente nos estudos sobre memória coletiva, que compreende termos como memória organizacional, memória corporativa, base de conhecimentos da organização ou corporativa, conhecimento organizacional ou corporativo, memória cooperativa, memória social, inteligência coletiva ou corporativa, genética corporativa e memória de equipes (lehner; maier, 2000). a análise desses diferentes focos de pesquisa sugere que há duas visões acerca da memória coletiva: uma visão focada no conteúdo da memória (rowlinson; booth; clark; delahaye; procter, 2010) e outra visão focada nos processos da memória (stein, 1995). a primeira visão define a memória pelo seu conteúdo, considerado a soma dos conhecimentos existentes na coletividade (mort, 2001; nissley; casey, 2002, walsh; ungson, 1991; rowlinson; booth; clark; delahaye; procter, 2010). quando analisada pelo seu conteúdo, uma revista científica é um grande repositório de informação e de conhecimento acumulado, produzido por outros atores do scti (pesquisadores, organizações científicas, etc.). essa visão adequa-se à compreensão de que o conteúdo da memória é a informação e o conhecimento, que podem ser recuperados e reutilizados (anderson; sun, 2010) pela comunidade científica ou por outros atores do scti. a noção de “repositório” (nissley; casey, 2002, p. 37) está ancorada na visão de walsh e ungson (1991) de “storage bins”, que “compõem a estrutura da memória para a organização e para aqueles que estão fora da organização” (walsh; ungson, 1991, p. 63). no caso da revista científica, esta visão explicita uma preocupação com a utilidade da informação e do conhecimento recuperados de sua memória para o desempenho do scti. a imagem de repositório de memória é amplamente aceita e central para a literatura de sistemas de memória organizacional, assim como é predominante na literatura da área de sistemas de informação (rowlison; booth; clark; delahaye; procter, 2010). a visão focada nos processos da memória, também denominada de visão dinâmica (stein, 1995), busca compreender os processos de criação, codificação, armazenamento e uso do conhecimento de uma coletividade particular (rao; argote, 2006; corbett, 2000), ou seja, a forma por meio da qual o conhecimento se torna parte da organização e é utilizado em suas atividades presentes (stein, 1995). a visão processual ou dinâmica da memória coletiva tem se equacionado com o compartilhamento desta aprendizagem entre os membros da coletividade (rao; argote, 2006). um recente estudo bibliométrico sobre memória organizacional (santos et al., 2012) identificou os macro temas de artigos indexados nas áreas de gestão e negócios da base web of science. verificou-se que os artigos que utilizam uma abordagem mais tecnológica possuem como foco o conteúdo da memória e a utilização de tecnologias da informação para apoiar a estruturação da memória organizacional. esses artigos apoiam-se em diferentes abordagens conceituais, entre elas a engenharia do conhecimento. “exemplos de temas incluem sistemas de informação baseados em computador (computer-based information systems) tratados como repositórios de conhecimentos (p.ex. kankanhalli et al., 2005); tecnologias colaborativas (collaborative technologies) e sistemas de apoio à decisão (decision support systems) tratados como sistemas baseados em conhecimento (p.ex. abecker et al., 1998); e ontologias (ontologies) empregadas para representação da memória organizacional (p.ex. ju, 2006; weinberger et al., 2008) (santos et al., 2012, p. 11)“ o interesse científico na memória coletiva pode ser verificado pelo número crescente de pesquisas empíricas (miner; mezias, 1996; ackerman; alverson, 2000; santos, urionamaldonado; macedo dos santos, 2011) sobre o conteúdo e os processos da memória coletiva (steil; santos, 2012). entretanto, ainda precisam ser desenvolvidos (os, 2006) tanto uma maior compreensão sobre como a aprendizagem e o conhecimento são incorporados e recuperados em organizações quanto um framework revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 84 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 unificado acerca dos mecanismos da memória coletiva. para a abordagem proposta neste artigo, a memória organizacional contribui diretamente com o referencial de análise sobre o conteúdo produzido por revistas científicas. há, também, potencial para estudos futuros focados no processo de formação da memória da revista (por exemplo, financiamento, editoração, avaliação por pares, disponibilidade, citação, etc), assim como para o papel da memória dos registros científicos no scti. para a análise do conteúdo produzido por revistas científicas, a abordagem proposta neste artigo alia a visão trazida pela memória organizacional com técnicas da área de engenharia do conhecimento, conforme descrito na seção a seguir. engenharia do conhecimento a engenharia do conhecimento (ec) surgiu nos anos 1960 como disciplina dedicada ao desenvolvimento de sistemas especialistas (durkin, 1994), técnica da inteligência artificial (ia) que estabelece sistemas computacionais com capacidade de representação e inferência lógica sobre uma base de regras de um determinado domínio. nessa época, o trabalho de um engenheiro do conhecimento consistia em transferir conhecimentos da cabeça de um especialista para uma base de conhecimento. duas décadas mais tarde, com base nos aprendizados sobre as limitações dos procedimentos e técnicas da primeira fase e ciente dos avanços das áreas de engenharia de software e de disciplinas coirmãs da ia, a ec foi reestruturada como uma nova disciplina, com o objetivo de prover métodos e técnicas para desenvolver sistemas baseados em conhecimento de forma controlável e sistemática (studer, et al. 2000, schreiber et al. 2002). essa sistematização tem fundamentos na elaboração de modelos de conhecimento que permitam reuso, padronização, representação semântica e inferências em domínios específicos (i.e., conhecimentos). nessa ótica, algumas abordagens têm sido propostas para identificar de que forma a ec pode contribuir em cada um dos macroprocessos de conhecimento observado em organizações. um exemplo é o trabalho de lai (2007), que propõe uma abordagem para identificar as fases em que a ec pode contribuir com a gestão do conhecimento (método kmke) – definidas nos macroprocessos de modelagem, verificação, armazenamento, busca e atualização de conhecimentos. para cada macroprocesso há um conjunto de possibilidades que a ec e disciplinas correlatas oferecem em termos de métodos e técnicas de extração de conhecimentos a partir de fontes de dados e de informações, tais como modelo de contexto organizacional e de conhecimento (ex. schreiber, et al. 2002), descoberta de conhecimento sobre dados – kdd (fayad, 1996), engenharia de ontologias (mizoguchi; ikeda, 1998) e representação visual de conceitos com mapas de conhecimentos (davenport; prusak, 1998), mapas conceituais (novak, 1998) ou mapas de tópicos (rath, 2003). para a abordagem proposta, a adição da engenharia do conhecimento e de suas disciplinas correlatas tem por objetivo destacar a camada semântica que pode ser derivada dos dados e informações informétricas em um scti, a exemplo de trabalhos que estudam os fluxos de conhecimento no processo científico (zhuge, 2006). objetiva-se extrair conhecimentos a partir dos dados gerados pelo processo de publicação de uma revista científica e por sistemas de informação do scti no qual a revista se contextualiza. conforme apresentado nas seções a seguir, no caso da revista rbciamb, foram aplicados algoritmos de análise de correlação e apresentação de mapas de tópicos sobre os dados produzidos por suas publicações e sobre o contexto de fomento aos fundos setoriais nas temáticas da revista, considerando a base de dados do mcti. por meio da análise desses mapas de tópicos, compara-se o perfil bibliométrico do que a revista produz com o contexto de suas temáticas em um dos processos-chave do sistema brasileiro de ct&i, que é o fomento. análise da revista rbciamb nas próximas seções apresenta-se a aplicação da abordagem proposta em um estudo sobre a revista rbciamb. além de estudos contextualizados na cienciometria e na informetria aplicam-se sistemas de conhecimento na análise de dados disponíveis no sistema brasileiro de ct&i (fundos setoriais). espera-se que a combinação desses métodos ajude a explicitar elementos que subsidiem como a rbciamb tem se posicionado nesse sistema e a natureza da memória que a revista tem criado para as ciências ambientais no país. inicialmente, são explicitados os procedimentos adotados na preparação dos dados do estudo. nas seções seguintes, são detalhados tanto os métodos e os resultados obtidos. preparação das bases de dados na figura 7 a seguir estão representados os 4 passos efetivados para o tratamento e preparação dos dados que dão base às análises da revista rbciamb. como ilustra o primeiro passo na figura 7, inicialmente todos os artigos da revista foram baixados para um diretório de arquivos de documento (formato pdf). em esses artigos foram analisados e tabulados quanto aos dados bibliométricos disponíveis para essa revista em revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 85 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 seus documentos de artigos (i.e., data, título, autores, afiliações, palavras-chave e resumo). o terceiro passo consistiu na análise dos autores que publicaram na revista. para cada autor foi verificado o currículo lattes, do qual foram extraídos dados complementares de identificação (nome e link do cv), vinculação profissional (uf, nome e tipo da instituição) e titulação (ano, país/uf e ies da formação, nível e área do curso). além disso, foram feitas consultas ao portal inovação (www.portalinovacao.mct.gov.br) para indicar a quantidade de pessoas no país que atuam nas temáticas publicadas na rbciamb. a quarta atividade consistiu em extrair os dados de projetos financiados por fundos setoriais do mcti nas temáticas de publicação da rbciamb, durante o mesmo período de publicação. esses procedimentos estão descritos no quadro 2. uma vez concluída a preparação dos dados, foi possível efetivar os estudos informétricos e aplicar sistemas de conhecimento para análise do universo de atores e temáticas associadas à revista rbciamb, conforme descrito a seguir. contribuição da informetria como visto anteriormente, a bibliometria, a cienciometria e a informetria oferecem uma gama de métodos e critérios de análise sobre os dados produzidos por uma revista científica. no estudo da rbciamb, as análises viabilizadas referem-se figura 9: atividades de tratamento dos dados relativos à revista rbciamb e seu contexto no scti do país. quadro 2: fontes de dados e procedimentos de tratamento efetivados no estudo da revista rbciamb fonte de dados dados analisados procedimento artigos da revista rbciamb (pdfs) data, título, autores, afiliações, palavras-chave e resumo. todos os artigos foram manualmente analisados, produzindo-se tabela normalizada com os dados procurados. currículos lattes (*) nome, instituição de vínculo profissional (uf, nome e tipo) titulação (nível, país/uf, ano, curso, área, ies). todos os autores tiverem seu currículo lattes verificado nos campos procurados e tabulados na mesma tabela extraída do artigo. portal inovação (**) palavras-chave, títulos de produção intelectual. utilização da ferramenta de buscas do portal, que permite indexação por frequência de termos entre os currículos lattes e apresenta résumé com base em informações acadêmicas e profissionais. fundos setoriais (***) projetos financiados (título, resumo, ano e recursos). base de projetos foi analisada com os mesmos procedimentos de ec aplicados à base de artigos. (*) base de currículos da plataforma lattes do cnpq, disponível em consulta pública em seu site de busca textual. (**) portal do mcti que permite buscar sobre toda a base de currículos lattes atualizados nos últimos 18 meses. (***) sistema de informação mantido pelo mcti para consulta aos projetos financiados pelos fundos setoriais. revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 86 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 tanto às informações extraídas por tabulação dos dados dos artigos da revista como pela análise do currículo lattes de seus autores. histórico de publicações na figura 8 a seguir estão representadas as evoluções cronológicas de dois parâmetros informétricos: o total de artigos e o total de autores em cada ano da revista rbciamb. em 7 anos de existência, a revista rbciamb publicou 134 artigos, com um total de acumulado de 414 autorias (i.e., 414 registros de autor nos artigos, incluindo dupla contagem de autores que escrevem mais do que um artigo). na média, a cada ano a revista registrou um total de 19,1 artigos escritos por 59,1 autores (retirada as duplas contagem de autores com mais de uma autoria). nos dois últimos anos, a revista ampliou sua média histórica em 50% para o total de artigos e em 56% para o total de autores. perfil temático (via palavras-chave) e contexto no scti brasileiro em relação ao perfil temático, ao longo dos 7 anos de publicações foram utilizados 305 termos diferentes pelos autores para indexar as palavras-chave de seus artigos. os primeiros 12 termos mais frequentes correspondem a 14% do total de palavras-chave, com a seguinte distribuição: educação ambiental (2,2%), reciclagem (1,9%), cambio climático (1,6%), gestão ambiental (1,6%), resíduos sólidos (1,3%), sustentabilidade (1,3%), indicadores de sustentabilidade (1,1%), mudanças climáticas (1,1%), políticas públicas (1,1%), vulnerabilidade (1,1%), desenvolvimento sustentável (0,8%) e pobreza (0,8%). para verificar a presença e o contexto desses mesmos termos em todo o sistema brasileiro de ct&i, foram realizadas buscas no portal figura 11: cronologia das publicações na revista rbciamb tabela 1: presença das palavras-chave mais frequentes nos artigos da rbciamb em currículos do sncti do país (por titulação ) fonte: www.portalinovacao.mct.gov.br – elaborado pelos autores. http://www.portalinovacao.mct.gov.br/ revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 87 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 inovação, com contagem do número de pessoas que têm essas mesmas palavras-chave em seu currículo. o resultado dessa consulta está apresentado na tabela 1. conforme os dados apresentados na tabela 1, os termos mais frequentes na rbciamb são objeto de pesquisa e trabalho de milhares de doutores, mestres, especialistas e graduados do país. percebe-se que os autores da rbciamb destacam-se em algumas áreas mais específicas, como no caso da reciclagem, termo no qual dos 10 indivíduos com o maior número de ocorrências da palavra em seu currículo, 4 deles são autores da revista. quando a busca exigiu a presença concomitante dos primeiros 5 termos em português (excetuando-se “cambio climático”), o resultado foi um total de 672 pessoas, com 451 doutores. nesse caso, entre os 10 primeiros em números de ocorrências, há 3 autores na rbciamb. para a segunda faixa de termos mais frequentes na rbciamb, a exigência de todas as palavras-chave no mesmo currículo é cumprida por apenas 23 pessoas (todos doutores), dos quais, entre os 10 primeiros em termos de número de ocorrências, há 1 autor na revista. outra forma de verificar a aderência dos temas tratados na rbciamb com o sistema brasileiro de ct&i é pela comparação entre as palavras-chave dos artigos da revista e os termos mais frequentes nos currículos da plataforma lattes. essa comparação está ilustrada na tabela 2. as cinco palavras-chave presentes em currículos da plataforma lattes na tabela 2 são retornadas no sistema de busca do portal inovação como as mais frequentes em currículos que têm o termo de busca procurado. no caso do termo “educação ambiental”, por exemplo, além de retornar 34.159 currículos (conforme tabela 1), o portal inovação informa que, dentre os 100 primeiros currículos com o termo “educação ambiental” mais frequente, também estão os termos “saúde”, “professores”, “meio ambiente”, “saúde pública” e “sustentabilidade”, em ordem decrescente de frequência. na tabela 2 estão hachuradas as palavras que também aparecem entre a relação de 305 termos usados pelos autores da rbciamb (quanto mais escuro mais frequente na revista). pode-se notar que, no total, as palavras-chave mais frequentes nos artigos da rbciamb estão relacionadas a outros 49 termos, dos quais 15 (31%) estão expressos em sua forma exata na relação de palavras usadas pelos autores da revista. entre os termos que não são utilizados pelos autores da rbciamb estão palavras de sentido mais geral (ex. “desenvolvimento”, “trabalho”, “saúde”), para os quais há termos correlacionados na rbciamb (ex. “desenvolvimento regional”, “trabalho de campo”, “saúde ambiental”). há, também, termos mais relacionados a outras disciplinas, como “aids” (saúde), “geografia” (ciências sociais aplicadas), “formação” (educação). curiosamente, a relação retirada dos currículos também contém termos diretamente ligados às ciências ambientais que não aparecem com a mesma morfologia entre as palavras-chave da rbciamb (como no caso de “adequação ambiental”, “amazônia”, “antártica”, “área de preservação permanente”, “aquecimento global”, “desmatamento”, “clima”, “climatologia”, “conflito legal”, “microbacia”, “pet”, “plásticos”, “polipropileno”, “reserva legal”, “saneamento ambiental”). entre esses há termos correlacionados na rbciamb (ex. “polímeros” com “pet, “polipropileno” e “plásticos”), mas também palavras não utilizadas como palavras-chave na revista (ex. “amazônia”, “antártica”). distribuição de autorias com os dados extraídos da revista é possível analisar, também, informações sobre os autores que publicaram artigos em toda sua história, incluindo o perfil de tabela 2: presença das palavras-chave mais frequentes nos artigos da rbciamb em currículos do sncti do país (por frequência nos currículos) fonte: www.portalinovacao.mct.gov.br http://www.portalinovacao.mct.gov.br/ revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 88 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 autorias e afiliações. a tabela 3 a seguir apresenta as distribuições de autorias em todo o histórico da revista rbciamb. na tabela 3, apresentam-se as distribuições históricas na rbciamb do número de autorias por autor (i.e., o total de artigos escrito por cada autor) e do número de autores por artigo. no caso da distribuição de autorias, nota-se, por exemplo, que houve 1 autor que publicou 7 artigos, 1 com 6 artigos e 314 autores que publicaram apenas um artigo. já no caso do número de autores por artigo, percebe-se que houve 1 artigo com 10 autores, 2 com outro autores e 9 com 1 autor. além disso, pode-se concluir que as 414 autorias de artigos na rbciamb, ao longo de sua história, devem-se a exatos 350 autores. essas pessoas escreveram 134 artigos. assim, na média, um artigo na revista rbciamb é escrito por 3 autores. perfil dos autores (atuação profissional) outra análise importante na verificação do perfil dos autores em uma revista científica diz respeito à vinculação profissional de seus autores. com a abordagem proposta é possível verificar duas fontes de informação para essa análise: a própria revista, a partir do registro das organizações de vínculos de seus autores (quando disponível na identificação das autorias dos artigos) e o currículo dos autores (a partir das informações sobre vínculo profissional corrente, também quando disponível na plataforma lattes). do total de 350 autores na revista, foi possível identificar o currículo lattes de 56 autores (i.e., 16%). combinando as informações sobre vínculo constantes na revista com as registradas pelos autores em seus currículos lattes à época da elaboração desse artigo, tem-se as distribuições apresentadas na tabela 4. as diferenças entre as distribuições por vínculo profissional evidenciadas na tabela 4 se devem a dois fatores: (i) distinção entre os tempos de registro de vínculo (a informação da revista é referente ao tempo da última publicação do autor e a do currículo de seu estado atual no currículo); e (ii) diferença de disponibilidade de dados (há um tabela 4: histórico de autorias e de número de autores por artigo na revista rbciamb tabela 3: tipo de instituições de vínculo dos autores da revista rbciamb revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 89 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 total de 56 autores sem currículo lattes, além de currículos sem informação de vínculo). mesmo com essas diferenças, é possível confirmar nos currículos as análises percebidas pelos registros da revista: a maioria dos autores é oriunda do setor acadêmico, com a presença de autores atuantes nos setores empresarial, governamental de pesquisa. há uma participação de autores vinculados a instituições internacionais (cuja grande maioria é do setor universitário). perfil dos autores (titulação) com a disponibilidade de consulta aos currículos dos autores, torna-se viável analisar, entre outros fatores, a titulação dos mesmos. na abordagem proposta, sugere-se verificar o perfil da formação de cada autor, quanto à instituição de origem, nível de formação (se doutorado, mestrado ou outro), área do conhecimento de formação e ano de titulação. a análise sobre a titulação revela que 75% dos autores da rbciamb tem sua formação de nível máximo no brasil (9% no exterior e 16% têm esse dado indisponível). para o conjunto de autores com titulação disponível, foram analisadas as distribuições por nível, tempo, área e origem de formação. os dados na tabela 5 e na figura 9 a seguir permitem verificar que a maioria dos autores da rbciamb possui doutorado (52%). desses doutores, a maioria tem titulação entre 5 e 10 anos. na figura 10 estão apresentadas as áreas de titulação máxima dos autores da revista rbciamb. pode-se notar a diversidade de áreas de formação, confirmando a característica multidisciplinar das temáticas de interesse da revista. nota-se que, em termos da relação como sncti, os autores na revista rbciamb têm formações em praticamente todas as grandes áreas do conhecimento, com ênfase para as ciências da saúde, engenharias e ciências sociais aplicadas. o perfil de áreas revela, também, a juventude de algumas disciplinas derivadas das ciências ambientais, que começam a oferecer seus primeiros profissionais (casos do desenvolvimento regional e meio ambiente). tabela 5: nível de titulação dos autores da revista rbciamb figura 12: distribuição do tempo de titulação dos autores da rbciamb revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 90 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 ainda em relação à origem da titulação dos autores, a análise dos currículos permitiu identificar as instituições de formação dos autores da rbciamb. ao todo são 93 instituições de titulação, das quais apenas 13 têm mais do que 4 autores da revista titulados em seus cursos. as instituições com o maior número de autores formados são: universidade de são paulo (85), universidade federal do rio grande do sul (16), universidade estadual de campinas (15), universidade federal de santa catarina (13), universidade federal do paraná (11) e universidade federal de minas gerais (9). mobilidade dos autores (titulação e atuação profissional) tanto na titulação como em sua atuação profissional, é possível identificar a uf (unidade da federação) de endereço associada aos autores da revista rbciamb. esse tipo de análise ajuda a verificar aspectos relativos à mobilidade de profissionais em um sncti. a figura 11 a seguir é resultado do cruzamento entre a informação sobre o estado de origem da titulação e da atuação profissional dos autores da rbciamb. com isso, uma célula identifica o total de autores que atuam em um estado do brasil (linha da matriz), tendo obtido sua formação em outro estado (coluna da matriz). figura 14: distribuição das áreas de formação dos autores da revista rbciamb (áreas com 4 autores no mínimo). figura 13: matriz de mobilidade entre formação e atuação profissional dos autores residentes no país revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 91 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 a matriz de mobilidade representada na figura 11 permite ver o grau com que cada estado do país participa no processo de formação e vinculação profissional dos autores da rbciamb. nas colunas da matriz, as unidades da federação representam endereços de instituições de formação acadêmica e nas linhas os endereços de organizações de trabalho. em uma célula da matriz, portanto, temse o total de pessoas que estudaram na uf de sua respectiva coluna e que trabalham na uf de sua respectiva linha. para se analisar o fluxo de pessoas, deve-se descontar as que estudam e trabalham no mesmo estado. no caso da rbciamb, há um total de 162 autores que têm tanto sua formação como sua vinculação no mesmo estado (somatório da diagonal da matriz). assim, em relação aos estados que receberam autores da revista para exercer a formação em suas instituições de ensino, tem-se a seguinte classificação: são paulo (onde 35 autores de outros estados se titularam), santa catarina e minas gerais (8 autores) e rio de janeiro (6 autores). com relação aos estados que receberam autores titulados em outros estados para trabalhar, temse a seguinte classificação: paraná (recebeu 17 autores titulados em outros estados), são paulo (9 autores), santa catarina e rio de janeiro (8 autores cada) e minas gerais (6 autores). em relação à abordagem proposta neste trabalho, o conjunto de análises anteriores classifica-se no contexto da informetria. na seção a seguir apresentam-se os procedimentos contextualizados no âmbito da engenharia do conhecimento aplicados sobre os dados da revista rbciamb. contribuição da engenharia do conhecimento na abordagem informétrica, as temáticas da revista foram analisadas sobre as palavraschave utilizadas pelos autores em seus artigos (tabela 1) e pela verificação das mesmas nos currículos lattes do país (tabela 2). nesta seção são aplicadas técnicas da engenharia do conhecimento sobre os resumos dos artigos, visando ampliar o poder de análise das temáticas produzidas da revista e, ao final, são analisados projetos que receberam fomento no sistema federal no âmbito das temáticas tratadas. a seguir apresentam-se os procedimentos adotados e os resultados das análises baseadas em referenciais da engenharia do conhecimento. procedimentos metodológicos da ec para efetivar a descoberta das temáticas tratadas pela revista ao longo do tempo, aplicou-se uma ferramenta de identificação de entidades em corpos de texto (i.e, unidades de informação descobertas no texto, como cidades, instituições, pessoas). com isso, identificam-se termos nos presentes resumos dos artigos da revista rbciamb (i.e. termos empregados na caracterização dos estudos publicados). para fazer a identificação dos termos, neste estudo foi utilizada a ferramenta isner®, desenvolvida pelo instituto stela. esta ferramenta foi concebida baseada nos estudos apresentados em ceci, pietrobon e gonçalves (2012) e ceci, silva, sell e gonçalves (2010). cpara aplicá-la, o processo implementado é realizada atendendo às seguintes etapas: 1. reconhecimento dos termos candidatos: nessa etapa são identificados os termos (simples ou compostos) candidatos a termos relevantes, ou a entidades do domínio. para tal, na ferramenta isner® é possível selecionar diferentes estratégias para cada tipo de documento. para esse estudo foi utilizada uma abordagem estatística que combina termos em um conjunto de palavras (sete palavras em sequência numa sentença) e os ordena de acordo com a frequência conjunta no documento. essa estratégia permite identificar termos relevantes, incluindo termos compostos (ex. “educação ambiental”). 2. validação: essa etapa tem como função analisar as entidades reconhecidas na etapa anterior, de modo a verificar se são representativas (válidas) para o domínio sob análise. para a validação no âmbito do presente estudo, foi utilizada uma base de dados da wikipédia, de modo que uma entidade é considerada válida caso conste nessa base de termos, ou caso haja um termo relacionado nesta coleção de termos. para tal, a busca é feita com base no índice textual criado apara a coleção de resumos de artigos, em cada período e, quando bem-sucedida, tem a entidade encontrada adicionada à lista e marcada como válida. para a análise dos textos, os resumos dos artigos foram reunidos de acordo com o ano da edição das revistas e separados em triênios, revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 92 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 sendo os seguintes períodos estratos: (a) 2004 a 2006, (b) 2007 a 2009 e (c) 2010 a 2011. os resumos de cada período foram, então, inspecionados com a ferramenta isner©. a seguir descrevem-se os resultados obtidos. análise de frequência de termos conforme ilustra a figura 12, os trabalhos publicados nas edições do período 2004 a 2006 enfocaram a gestão de resíduos, com ênfase no tratamento de efluentes de figura 18: termos mais frequentes nas edições de 2004 a 2006. figura 16: termos mais frequentes nas edições de 2007 a 2009. figura 17: termos mais frequentes nas edições de 2010 a 2011. revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 93 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 indústrias (principalmente paulistas) e de resíduos sólidos. políticas públicas e estratégias para a promoção da educação ambiental e reciclagem foram também vertentes destacadas nas publicações dos primeiros anos da revista. conforme ilustra a figura 13, nos anos seguintes, entre 2007 e 2009, as pesquisas continuaram concentradas em tratamento de resíduos. neste período, verifica-se uma crescente busca no estabelecimento de ferramentas de avaliação baseadas em indicadores para nortear práticas ambientais em entidades públicas e privadas e para promover o desenvolvimento sustentável. verifica-se ainda neste período uma ênfase em pesquisas sobre monitoramento da contaminação da água aplicando parâmetros físicos e químicos. finalmente, conforme ilustrado na figura 14, nas edições realizadas entre 2010 e 2011, verificou-se uma concentração de estudos sobre a temática das mudanças climáticas. a temática foi acompanhada por estudos envolvendo agentes impactantes no clima, políticas públicas, questões socioambientais e econômicas e metodologias para análise dos efeitos das mudanças no clima. a partir da análise dos termos mais frequentes nas edições da revista, foi possível identificar 5 temáticas recorrentes, a saber: (i) resíduos (sólidos e líquidos); (ii) meio ambiente; (iii) educação ambiental; (iv) gestão ambiental; e (v) mudança climática. apesar das temáticas estarem presentes em praticamente todas as edições, verifica-se que a ênfase e o desdobramento ao longo dos anos foram diferentes, conforme ilustrado nas nuvens de termos. análise de temáticas x análise de palavras-chave uma possibilidade de análise adicional oportunizada pela abordagem proposta é a comparação entre os resultados dos estudos sobre as temáticas da revista baseados em palavras-chave (tabela 1 e tabela 2) e as verificações baseadas em descoberta de entidades (figura 12, figura 13 e figura 14). na tabela 6 a seguir estão listadas as dez entidades mais representativas descobertas na abordagem da engenharia do conhecimento discutida anteriormente e as respectivas posições no ranking do número de ocorrências entre as palavras-chave dos artigos. na tabela 6, os percentuais nas colunas com períodos indicam a proporção relativa que a temática encontrada ocupa entre todas as frequências de ocorrência nos resumos publicados naquele período. os índices total e médio correspondem ao número de ocorrências do termo nos resumos, acumulados nos oito anos e na média por período, respectivamente. as duas últimas colunas da tabela 6 registram a frequência relativa do termo entre o total de palavras-chave utilizadas nos artigos e a respectiva posição no ranking de frequências de tabela 6: comparação de resultados da informetria e da engenharia do conhecimento entre os estudos sobre temáticas na revista revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 94 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 ocorrências das palavras-chave1. pode-se perceber que há diferenças entre os termos utilizados por autores para indexar seus artigos (i.e., palavras-chave) e as palavras com que comunicam o propósito e resultado de suas pesquisas (i.e., termos utilizados nos resumos). o termo mais presente entre as palavras-chave (“educação ambiental”) é o sétimo termo encontrado nos resumos, enquanto o termo mais frequente nos resumos (“resíduo”) tem, nesta forma exata ou em seu plural, apenas uma ocorrência entre as palavras-chave (embora tenha 8 outras variações relacionadas). outra diferença está na localização de referência para as pesquisas apresentadas: enquanto o termo “são paulo” é o 11º mais frequente entre as temáticas dos resumos, ele não aparece em nenhum artigo como palavra-chave. essas diferenças entre os resultados da abordagem informétrica e da engenharia do conhecimento são compreensíveis, dada a diferença de propósitos entre os corpos de texto analisados: enquanto as palavras-chave são índices de busca geral para os artigos, as temáticas encontradas em resumos revelam a síntese do contexto, objetivos, métodos e resultados dessa pesquisa. de forma análoga, a aplicação das técnicas da engenharia do conhecimento sobre todo o texto do artigo poderia indicar, nesse caso, as temáticas que melhor descrevem os conteúdos na plenitude do conteúdo gerado (e 1 tanto no caso das temáticas como das palavras-chave, é considerada a forma exata dos termos utilizados nos artigos (com exceção das variações plural/singular e maiúsculas/minúsculas). assim, termos compostos não são considerados na contagem de ocorrências de termos simples (ex. “resíduo sólido” não conta para “resíduo”) e variações morfológicas também representam palavras diferentes (ex. “magues” é diferente de “manguezais”). não apenas indexado, como nas palavras-chave, ou comunicado, como nos resumos). como última seção de análise para a abordagem proposta, combinam-se a seguir os enfoques da informetria e da engenharia do conhecimento por meio da análise do fomento nacional em ct&i nas temáticas identificadas nos resumos dos artigos da revista rbciamb. para tal, exploram-se os projetos financiados pelos fundos setoriais, verificando-se a aderência das temáticas às prioridades de financiamento de projetos de pesquisa. financiamento público no âmbito das temáticas da revista nas seções anteriores foram apresentadas as análises decorrentes da identificação das temáticas em ciências ambientais identificadas nos resumos da revista rbciamb entre 2004 e 2011. como ilustrado na figura 1, um dos objetivos da abordagem proposta é combinar resultados da engenharia do conhecimento com outras análises da informetria. uma dessas combinações possíveis no caso brasileiro é a análise da presença das temáticas encontradas na revista em projetos financiados pelas organizações públicas de ct&i. no plano federal, uma das bases que permite essa verificação é a base de fundos setoriais do ministério da ciência, tecnologia e inovação2. 2 os fundos setoriais de ciência e tecnologia foram criados em 1999 para estabelecer um novo modelo de financiamento de projetos de pesquisa e para apoio ao desenvolvimento e inovação no país (do valle et al., 2002). o objetivo é garantir a estabilidade de recursos para o desenvolvimento de áreas prioritárias para o brasil, articulado por um novo modelo de gestão, com a participação de vários segmentos sociais, promovendo sinergia entre as universidades, centros de pesquisa e o setor produtivo (finep, 2012). ao se verificar a presença das temáticas da rbciamb na base de projetos financiados, pode-se verificar a aderência das temáticas da revista com as prioridades de investimentos em ct&i do governo brasileiro. para tal, foi necessário efetivar as seguintes atividades: (i) escolher as temáticas/palavraschave a serem inspecionadas entre os projetos financiados 3; (ii) identificar os projetos financiados pelos fundos setoriais contextualizado nas temáticas escolhidas (a partir das descrições dos projetos) 4; (iii) apurar o montante aplicado nesses projetos; e (iv) estabelecer a cronologia de financiamentos para cada temática analisada. ao final dessas quatro atividades foi possível identificar a evolução do valor destinado à contratação de projetos associados às cinco temáticas enfatizadas nas edições da revista, conforme ilustra a figura 15. 3 essa escolha deve balancear as presenças do termo na base de projetos, entre as temáticas e entre as palavras-chave dos artigos. no caso da rbciamb os 5 termos analisados foram: “resíduos” (1ª temática mais frequente), “educação ambiental” (1ª palavra-chave e 7ª temática mais frequente), “meio ambiente” (6ª temática e 24ª palavra-chave mais frequente), “gestão ambiental” (4ª palavra-chave e 14ª temática mais frequente), “mudança climática” (3ª temática e 8ª palavra-chave mais frequente). 4 a pesquisa sobre os projetos financiados foi viabilizada pela ferramenta painel de conhecimento da plataforma aquarius iniciativa do mcti de apoio à governança pública de ct&i (pacheco et al., 2012). o painel sobre os fundos setoriais da plataforma aquarius viabiliza o livre acesso a diversas informações sobre os projetos financiados, incluindo os seus objetivos e o valor aportado. revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 95 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 conforme se pode verificar no gráfico da figura 15, em todas as temáticas pesquisadas há um crescimento significativo no volume de recursos aportados em contratação de projetos de p&d pelos fundos setoriais entre os períodos 2003-2005 e 2010-2012. em alguns casos, esse crescimento no período é coincidente com o aumento do número de artigos publicados nas temáticas financiadas, identificando um alinhamento entre a ênfase dos artigos publicados na revista e o volume dos investimentos aplicados pelos fundos setoriais. esse é o caso, por exemplo, da temática “mudanças climáticas”, que tanto nos fundos setoriais como na rbciamb tinha baixa incidência nos primeiros períodos, mas entre 2010 e 2011 saltou para 11% do total de temas nos resumos da rbciamb (ver tabela 6) e teve um aumento de recursos financiados de 156% de 2010-2012 para 2007-2009 (figura 15). em outros casos parece haver uma constância na presença editorial das temáticas na revista e uma variação no fluxo de investimentos em p&d. esse é o caso, por exemplo, da temática “educação ambiental” e da temática “gestão ambiental”, que apresentam uma certa constância na ênfase editorial da rbciamb (ver tabela 6) e uma variação de volume de investimentos (com máximo no período entre 2007-2009 para “educação ambiental” e entre 20102012 para “gestão ambiental”). além do fluxo de recursos aplicados em projetos nas temáticas associadas à rbciamb, é interessante analisar o volume desses investimentos no cômputo geral dos projetos nos fundos setoriais. essa comparação está apresentada na tabela 7. figura 19: evolução dos investimentos pelos fundos setoriais nas temáticas da revista. tabela 7: evolução dos investimentos nas temáticas sobre o total aplicado pelos fundos setoriais 2003-2005 2004-2006 2007-2009 2010-2012 total investido nas temáticas da rbciamb r$ 49.547.632 r$ 123.069.910 r$ 334.525.645 r$ 172.520.182 total geral investido pelos fundos r$ 954.715.222 r$ 2.548.410.521 r$ 5.463.873.746 r$ 2.269.119.805 % investido nas temáticas sobre total geral 5,2% 4,8% 6,1% 7,6% revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 96 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 conforme apresentado na tabela 7, houve uma redução de investimentos nas cinco temáticas analisadas entre os períodos 20042006 e 2003-2005, mas com aumentos sucessivos nos dois períodos subsequentes. considerando-se as temáticas pesquisadas, pode-se dizer que tem ocorrido aumento na prioridade dos investimentos em novos projetos afins às pesquisas registradas na revista rbciamb. sob essa ótica surge uma nova questão de investigação: qual é o grau de afinidade entre esses projetos e o conteúdo publicado na rbciamb? uma forma de se analisar essa questão é pela aplicação da técnica de descoberta de temáticas sobre a base de projetos dos fundos setoriais. para tal, foram extraídas os termos mais frequentes nas descrições dos projetos contratados pelos fundos setoriais contextualizados nas 5 temáticas pesquisadas. o resultado dessa análise para o primeiro período está representado na figura 16. na figura 16 estão representados os 30 termos mais frequentes entre os projetos financiados no período 2004-2006. os cinco mais frequentes são: “sustentabilidade”, “legislação ambiental”, “petróleo”, “resíduos sólidos” e “recursos hídricos”. desses, três aparecem entre as 20 primeiras temáticas e/ou palavraschave mais frequentes nos artigos. o termo “legislação ambiental” está entre as 25 palavras-chave mais frequentes, mas não foi identificado entre as temáticas dos resumos em nenhum dos períodos (embora se tenha descoberto “legislação brasileira”). já o termo “petróleo” nem foi utilizado para indexar palavras-chave de nenhum artigo na história da revista e nem encontrado entre as temáticas tratadas em resumos. dentre os demais termos com maior recorrência nos projetos, estão “suinocultura” e “logística”. embora não sejam enfatizados nas edições da rbciamb (não foram utilizados nem como palavras-chave nem surgem da descoberta de temáticas em resumos), são claramente prioridades entre os financiamentos nos fundos setoriais associados às temáticas da revista. para a compreensão desta diferença de enfoques é preciso ampliar a análise dos termos. o que pode parecer diferença de prioridade entre a produção e o fomento de conhecimento pode ser, em realidade, distinção de enfoques. esse é o caso de termos como “pilhas e baterias”, “tratamento de efluentes”, “biomassa” ou “estabilização de iodos”, que são utilizados nos resumos e têm relação com termos descobertos nos projetos e que não aparecem nas descrições dos artigos. por outro lado, por vezes o acompanhamento de um termo que já está presente na revista e transita entre ausente a presente nos financiamentos pode indicar que nas prioridades de financiamento do governo emergem prioridades antes restritas à produção do conhecimento (como foi o caso de “mudanças climáticas”, que surgiu primeiro na rbciamb e depois nos fundos setoriais). de forma geral, portanto, no caso da rbciamb percebe-se uma relativa aderência entre as temáticas da revista e as prioridades de financiamento, com diferenças que parecem indicar aplicações ou visões de interesse do poder público no fomento (como no caso do merco regulatório). estudos e tendências futuras as análises realizadas neste trabalho sobre a revista rbciamb permitem identificar várias possibilidades de estudos para contribuir com o avanço na pesquisa e no desenvolvimento tecnológico no brasil. os estudos confirmam um dos pressupostos da abordagem proposta, segundo o qual as revistas científicas criam bases de conhecimento relevantes para o scti no qual se inserem e, como tal, ajudam na identificação das figura 20: termos frequentes nos projetos financiados entre 2004 a 2006 associados às temáticas da revista. revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 97 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 fronteiras da pesquisa em temáticas relevantes a seu scti. no caso da revista rbciamb, são caracterizadas as abordagens aplicadas pela comunidade científica para analisar questões ambientais e para a identificação de alternativas para a melhoria das condições da sociedade. esse fato é atestado pelo alinhamento que se percebe entre as prioridades de fomento a ct&i do governo federal em temas do meio ambiente e as temáticas de publicação da revista. uma das questões cruciais ao avanço de estudos como o proposto é o acesso a dados públicos. em 2012, com a entrada em vigor da lei de acesso à informação, o brasil uniu-se aos países desenvolvidos que dispõem de marco regulatório que garante aos seus cidadãos esse direito à transparência e à coprodução. o acesso a dados é um dos princípios do chamado governo aberto, que, segundo gavelin et al. (2009), caracteriza-se pela governança transparente, acessível e responsável, com livre fluidez de informação entre os canais interessados. a prática de gerar e disponibilizar dados abertos é um dos principais instrumentos à disposição do gestor público para efetivar esses princípios (dawes, 2008). o livre acesso aos dados mantidos pelo governo pode, por exemplo, possibilitar várias análises que permitirão à comunidade científica entender a evolução da pesquisa em diversas áreas, visualizar o que está ou não está sendo enfatizado pelos canais de fomento público, verificar tendências sobre problemáticas e técnicas de estudo, identificar as mudanças nas abordagens de pesquisa e a emergência dos trabalhos multi e interdisciplinares. este movimento pode contribuir com a própria gestão pública. as análises efetuadas pela comunidade científica podem constituir importante insumo para políticas públicas, identificando, por exemplo, possibilidades de melhoria na política de fomento com a identificação das áreas prioritárias para o brasil e pouco enfatizadas nos canais de fomento ou a concentração de investimentos em determinadas temáticas ou grupos com pouco retorno para o desenvolvimento do país. é no contexto do livre acesso e exploração de informações que se situa uma das premissas da abordagem proposta. no plano das publicações científicas, esse princípio está associado à chamada “ciência aberta” (gassmann et al., 2011). sem o acesso à base de artigos da revista científica e às bases de dados criadas pelo scti associado (no caso do presente artigo, à base lattes, ao portal inovação e à base de fundos setoriais), não se viabilizam as análises informétricas e a aplicação das técnicas de engenharia do conhecimento prevista. ao colocar seus artigos disponíveis online por livre acesso, a revista rbciamb adota prática editorial sintonizada com os princípios do governo aberto, bem como ocorre com o cnpq no caso da base lattes e do mcti nos casos das bases dos fundos setoriais e do portal inovação. conclusões neste artigo foi apresentada uma nova abordagem para a análise de revistas científicas. nesta proposta, as análises da informetria e da engenharia do conhecimento são combinadas para se verificar como esses veículos de registro de conhecimentos se posicionam em um scti. trata-se de um modelo em construção, cujo aperfeiçoamento e sistematização tem como pressuposto sua aplicação e revisão crítica em análises efetivas de revistas científicas, inicialmente no contexto brasileiro de ct&i (em função da disponibilidade de dados informétricos). além da apresentação da abordagem proposta, o trabalho registra sua aplicação à revista brasileira de ciências ambientais – rbciamb. para tal, foram analisados todos os artigos publicados nesta revista, tendo-se por referência tanto os dados referentes aos seus artigos como informações complementares obtidas de bases pertencentes ao sistema brasileiro de ct&i (i.e., currículos lattes de autores e projetos financiados pelos fundos setoriais). os resultados da análise corroboram as premissas do modelo proposto quanto à relevância a todo o sncti sobre os estudos que podem ser derivados de veículos científicos, especialmente quando complementados com outras bases informétricas. no caso específico da rbciamb, percebe-se um alinhamento entre as prioridades de produção de conhecimento (identificadas na análise da revista) e de fomento a projetos na área ambiental (identificado por meio das análises da base de fundos setoriais). para o futuro, o trabalho realizado confirma a necessidade de novos estudos e diferentes análises, tanto no âmbito específico da rbciamb, como no plano geral de indicadores e métricas que podem ser criados pela combinação dos enfoques da informetria e da engenharia do conhecimento. outra área de ampliação de possibilidades está na ampliação do número de fontes de informação adicionais à revista, incluindo-se as bases de dados de redes sociais em que atuam os autores da revista e o acesso a outras bases de dados produzidas pelo scti, tendências cada vez mais viáveis com os adventos da ciência aberta e do governo aberto, respectivamente. agradecimentos os autores agradecem a juliana t. sartortt e a maria elisa rosa pelo trabalho de extração e tratamento dos dados bibliométricos desta pesquisa. revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 98 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 referências ackerman, m.s.; halverson, c.a. reexamining organizational memory. communications of the acm, v. 43, n 1, p. 59-64, 2000. almind, t.c., & ingwersen, p. 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vulnerabilidade; estado de goiás. abstract social and environmental indicators provide a useful basis for decision-making because they allow the aggregation of information considered important by managers and the community. this study aimed to correlate indicators of social and environmental vulnerability in the state of goiás with the urban drainage system. the data sets available for the analyses developed in this research refer to the results of the 2010 demographic census of the brazilian institute of geography and statistics. for the development of the metrics the exploratory factor analysis technique was used. from the 3 indices developed: environmental fragility, infrastructural and social quality, an end was developed that encompasses all variables. the results showed that sectors with better drainage systems (larger proportions of households with manhole/lobe mouth and curb/guide) tend to have higher indicators of social and infrastructural quality and lower values of environmental fragility. keywords: exploratory factor analysis; vulnerability; goiás state. doi: 10.5327/z2176-947820200638 construção de um indicador socioambiental e a relação com o sistema de drenagem urbana construction of a socioenvironmental indicator and the relationship with the urban drainage system http://orcid.org/0000-0001-9138-4916 http://orcid.org/0000-0003-1094-362x http://orcid.org/0000-0001-8460-4052 mailto:layara0912@hotmail.com santos, l.p.s.; formiga, k.t.m.; ferreira, n.c. 172 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 171-191 issn 2176-9478 introdução as inundações urbanas podem causar perdas econômicas e sociais, o que ocasiona impactos em vários aspectos da cidade, variando desde risco à saúde até perdas públicas e privadas. o desenvolvimento de uma área urbana que impermeabiliza a superfície do solo tem um efeito significativo nesses processos, visto que aumenta a quantidade de escoamento superficial em relação à infiltração (butler; davies, 2011). no brasil, observa-se a busca por um sistema de drenagem hidraulicamente eficiente, com foco na visão higienista. para isso há a necessidade de criar estruturas de micro e macrodrenagem, no entanto nota-se que o resultado dessa abordagem provoca um distanciamento entre planejamento e sustentabilidade dos sistemas de drenagem (souza, 2013). em munícipios densamente urbanizados, como são paulo (sp), rio de janeiro (rj) e belo horizonte (mg), os córregos, rios e riachos desapareceram ou transformaram-se em canais, foram tampados, transpostos por pontes ou canalizados. há constantes construções de avenidas e marginais em áreas de várzeas, que são espaços úmidos e alagadiços impróprios para construção. esse aspecto favorece a ocorrência de enchentes (arruda, 2008). o redesenho da drenagem ocorre principalmente em razão do aumento permanente das vazões produzidas a montante e também em função da degradação da qualidade da água dos rios. há despejos que são lançados sem tratamento nenhum. com isso, observa-se a precariedade do saneamento agravada pela poluição ambiental e pela ocupação irregular das margens (gandara, 2017). alguns autores, como neves e tucci (2011), lee et al. (2017), el hawary e shaban (2018), apresentaram estudos sobre qualidade da água do sistema de drenagem. as pesquisas demonstraram que a qualidade da água da rede pluvial depende de intensidade da precipitação, distribuição espacial e temporal, período do ano, tipo de uso do solo e limpeza urbana. dessa forma, fica evidente a relação entre sistema de drenagem e saneamento básico. a escolha do sistema de drenagem mais adequado pode ser realizada por meio da comparação de alternativas de projeto. essas análises podem ser feitas com base em indicadores. de acordo com mitchell (1996), indicador é uma ferramenta que permite a obtenção de informações sobre determinada situação. o indicador pode ser entendido como um parâmetro selecionado e considerado isoladamente ou combinado com outros para refletir as condições do sistema analisado. de forma simplificada, índice é o valor agregado final de todo o procedimento de cálculo, no qual se utilizam, também, indicadores como variáveis que o compõem (shields; solar; martin, 2002). no caso desta pesquisa, a necessidade de estabelecer índices e indicadores relaciona-se à importância desses parâmetros como princípios técnicos para ordenamento do território. o uso indevido do solo pode aumentar a vulnerabilidade dos indivíduos e das comunidades em relação às catástrofes naturais. nesse âmbito, bosco, cardoso e young (2019) avaliaram a vulnerabilidade socioambiental relativa à ocorrência de eventos geológicos, mais precisamente deslizamentos decorrentes de chuvas. para isso, utilizaram indicadores construídos com base em variáveis socioeconômicas e ambientais. kolsky e butler (2002) descreveram aspectos conceituais e práticos de indicadores de desempenho de drenagem. a pesquisa considerou abordagens práticas de desempenho, com base em experiências de campo na índia. assim, foram obtidas conclusões gerais sobre os indicadores de desempenho de drenagem, com foco no desafio de encontrar indicadores válidos, relativamente fáceis de medir e úteis para o tomador de decisão. berggren (2008) analisou indicadores que podem ser utilizados para descrever e comparar os impactos negativos e auxiliar na escolha de medidas de adaptação dos sistemas de drenagem urbana. os impactos foram analisados por meio de indicadores que consideraram o comportamento do sistema durante e após um evento. dessa forma, obtiveram-se a descrição de desempenho, a capacidade excedida e as consequências do excesso de vazão. malta, costa e magrini (2017) propuseram um índice de vulnerabilidade socioambiental construído por meio de análise multicritério de apoio à decisão. foi proposto um índice composto de 15 indicadores formulados com base em pesquisas e discussões com especialistas das áreas de sociologia, economia, planejamento urbano, meio ambiente, saúde e segurança. indicador socioambiental e o sistema de drenagem urbana 173 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 171-191 issn 2176-9478 observa-se que a avaliação ambiental da qualidade do sistema de drenagem urbana se consolidou como uma etapa importante no processo de planejamento, por conta da possibilidade de favorecer a formulação e a seleção de alternativas. dessa forma, os indicadores podem ser utilizados, já que permitem o monitoramento das condições de vida de uma população. o primeiro passo para construir indicadores é definir que tipo se deseja criar. um dos procedimentos utilizados para transformar conceitos abstratos em indicadores consiste em elaborar índices. para a construção de indicadores, o modelo utilizado deve ser capaz de estimar em que medida as correlações entre as variáveis observadas podem ser agrupadas em menor número de variáveis latentes. depois, a fim de validá-lo inicialmente, o indicador criado pode ser ilustrado por meio de dados reais, com a obtenção de resultados satisfatórios (figueiredo filho et al., 2013). nesse aspecto, o trabalho de castro, baptista e cordeiro netto (2004) teve como objetivo a proposição de indicadores para a avaliação do sistema de drenagem urbana. para a validação, os indicadores foram aplicados e verificados por meio de análises multicritério em três estudos de caso, incluindo sistemas clássicos, intermediários e alternativos. nesse estudo, nem todos os aspectos analisados apresentaram caráter quantitativo. logo, alguns indicadores foram fundamentados em avaliações subjetivas. os resultados mostraram-se potencialmente úteis como importante ferramenta de auxílio à tomada de decisão. alves (2006) teve como objetivo operacionalizar a categoria vulnerabilidade socioambiental no município de são paulo. para isso, foram construídos indicadores para representar suas dimensões: risco ambiental, degradação ambiental e vulnerabilidade social. para construir o objeto de análise, o pesquisador operacionalizou a referida categoria por meio do mapa de vulnerabilidade social da população do munícipio estudado. ojima e mandarola júnior (2010) realizaram uma pesquisa bibliográfica sobre construção de indicadores de sustentabilidade para ajudar a avaliar a vulnerabilidade. a finalidade do estudo foi possibilitar a identificação de lugares mais expostos a riscos, com o intuito de potencializar a eficiência e o alcance de políticas públicas. benzerra et al. (2012) desenvolveram uma metodologia para apoiar a gestão sustentável dos sistemas de drenagem urbana. os autores avaliaram o desempenho do sistema por meio do método da média ponderada para agregar indicadores ou critérios ponderados usando o processo de hierarquia analítica. a metodologia foi aplicada a um estudo de caso real na argélia. os resultados obtidos forneceram informações úteis para aplicativos operacionais e possibilitaram também identificar os objetivos que requerem melhorias. entre os autores que têm se dedicado a estudos de vulnerabilidade socioambiental, construção e validação de indicadores, encontram-se guimarães et al. (2014), que formularam um indicador composto denominado de índice de vulnerabilidade socioambiental em locais propensos à ocorrência de inundações. para a classificação dos municípios, os autores utilizaram procedimentos de análise multivariada. a validação nesse caso foi verificada por meio do teste de kaiser-meyer-olkin (kmo), o qual resultou numa avaliação de adequabilidade do método utilizado, considerando-se o conjunto de dados utilizados. nesse contexto, no fim da década de 1980 e na década de 1990, surgiu o uso de programas computacionais estatísticos para estudos de vulnerabilidade, com destaque para cutter (1996), que se dedicou ao estudo da vulnerabilidade por meio da análise fatorial de diferentes variáveis e indicadores, considerando as dimensões sociais, econômicas, políticas e culturais. a análise fatorial tem como objetivo definir o relacionamento entre as variáveis de modo simples. para isso, utiliza menor número de variáveis do que o número inicial, de forma a reduzir a dimensionalidade de um conjunto de variáveis por meio de suas intercorrelações (guimarães et al., 2014). essa técnica foi utilizada em razão de sua adequação para a construção de índices e sua capacidade de reduzir um grande conjunto de dados. assim, facilitaram-se a construção e a consolidação dos indicadores. esta pesquisa considerou a hipótese de que o desenvolvimento sustentável, aliado ao sistema tradicional de drenagem urbana, deve acompanhar o processo de desenvolvimento da cidade, mantendo a funcionalidade. de acordo com kemerich et al. (2013), o uso de indicadores constitui-se como instrumento relevante para gerenciar adequadamente as questões públicas, principalmente para obter diagnósticos e realizar monitoramentos ambientais. santos, l.p.s.; formiga, k.t.m.; ferreira, n.c. 174 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 171-191 issn 2176-9478 o objeto de estudo foi o estado de goiás, caracterizado pela ocorrência de alagamentos em diversas regiões da capital, o que se torna um problema iminente para a população. de acordo com cardoso, marcuzzo e barros (2014), as regiões com maior volume de chuva no estado compreendem a região central do norte goiano e o município de piracanjuba, no sudeste do estado. nos estudos realizados por machado et al. (2017), o recorte temporal da capital do estado de goiás mostrou o aumento das áreas impermeabilizadas, dos processos erosivos lineares e o consequente aumento das áreas de inundações e alagamentos. esses problemas urbanos e ambientais são decorrentes principalmente do aumento populacional e da falta de planejamento urbano. considerando essa situação, este artigo teve como objetivo geral operacionalizar o conceito de vulnerabilidade socioambiental, por meio da construção e da validação de um indicador, a fim de correlacioná-lo com o sistema de drenagem urbana. metodologia dados os conjuntos de dados disponibilizados para as análises desenvolvidas nesta pesquisa referem-se aos resultados do censo demográfico 2010. tendo em vista a grande quantidade de informações e bases apresentada, de forma a facilitar o desenvolvimento dos indicadores, as informações foram filtradas e sumarizadas em menor número de variáveis mais relevantes para a criação dos indicadores. além disso, elas foram subdivididas nas categorias sociais, ambientais e de infraestrutura. com relação aos dados, destaca-se ainda que, dos 9.434 setores censitários, 178 (1,89%) apresentaram alguma informação ausente e foram retirados da análise. o software utilizado nas análises foi o r (versão 3.6.0), pacote de análise estatística que incorpora testes, modelos e análises estatísticas padrões, além de fornecer uma linguagem abrangente para gerenciar e manipular dados. inicialmente, os pacotes utilizados para a preparação dos dados no software r, foram: library(tidyverse), library(data.table) e library(readxl). após as manipulações, percebeu-se que os arquivos apresentaram a mesma ordenação com relação aos setores censitários. posteriormente, foi realizada a agregação de todos os conjuntos de dados gerados em um único arquivo para o desenvolvimento dos indicadores. salienta-se que, para facilitar esse desenvolvimento, sobretudo pela metodologia de análise fatorial, as variáveis foram subdivididas manualmente nas categorias sociais, ambientais e de infraestrutura via critério dos pesquisadores. mesmo com essa categorização ainda foi necessário retirar algumas variáveis da análise para simplificar a elaboração dos indicadores. os pacotes estatísticos utilizados para a criação dos indicadores por meio da análise fatorial foram: library(data. table), library(psych), library(hmisc), library(tidyverse), library(psy), library(nfactors) e library(readxl). análise de dados para compreensão do conjunto de variáveis, fez-se a análise descritiva por meio de medidas de posição, tendência central, dispersão e intervalo percentílico bootstrap de 95% de confiança para média, sendo o método bootstrap muito utilizado para realizar inferências quando não se conhece a distribuição de probabilidade da variável de interesse (efron; tibshirani, 1993). para o desenvolvimento dos indicadores, optou-se por utilizar a técnica de análise fatorial exploratória. em seguida, a técnica foi planejada com base em três etapas: • verificação da adequabilidade da base de dados; • determinação da técnica de extração (componentes principais); • tipo de rotação dos fatores (varimax). para a criação de um indicador via análise fatorial, devem-se verificar três questões básicas: dimensionalidade, confiabilidade e validade (hair et al., 2009). essas questões são definidas por: • dimensionalidade: uma suposição inerente e exigência essencial para a criação de um indicador, é indicador socioambiental e o sistema de drenagem urbana 175 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 171-191 issn 2176-9478 que os itens sejam unidimensionais, significando que eles estão fortemente associados um com o outro e representam o mesmo conceito. • confiabilidade: é a avaliação do grau de consistência entre múltiplas medidas de um índice ou uma variável. • validade: é o grau em que uma escala ou um conjunto de medidas representa com precisão o conceito de interesse. uma das formas mais aceitas se dá pela avaliação convergente, que avalia o grau em que duas medidas do mesmo conceito estão correlacionadas. para checar a dimensionalidade de cada índice, foi utilizado o critério da análise paralela, elaborado por horn (1965). esse critério retorna o número de fatores que devem ser retidos em uma análise fatorial, ou seja, a quantidade de dimensões do construto, indicador. na impossibilidade de utilizar a análise paralela, quando os fatores são formados somente por duas variáveis, foi usado o critério de kaiser (1958). na avaliação da validade convergente se empregou o critério da variância média extraída (ave, da sigla em inglês average variance extracted), proposto por fornell e larcker (1981), que representa o percentual médio de variância compartilhada entre o construto latente e seus itens. esse critério garante a validade convergente para valores de ave acima de 50% (henseler; ringle; sinkovics, 2009), ou 40% no caso de pesquisas exploratórias (nunnally; bernstein, 1994). para verificar a confiabilidade, foi utilizada a confiabilidade composta (cc) (chin, 1998). de acordo com tenenhaus et al. (2005), a cc deve apresentar valores acima de 0,70 para uma indicação de confiabilidade do construto, ou valores acima de 0,60 no caso de pesquisas exploratórias. a cc tem sido apresentada como um indicador de precisão mais robusto, quando comparado ao coeficiente alpha (cronbach, 1951), isso porque, no cômputo da cc, as cargas fatoriais dos itens são passíveis de variação, enquanto no coeficiente alpha as cargas dos itens são fixadas para serem iguais. nesse sentido, a cc tende a apresentar indicadores mais robustos de precisão por não estar atrelada a esse pressuposto (valentini; damásio, 2016). para avaliar se a utilização da análise fatorial é adequada aos dados, usou-se a medida de adequação da amostra kmo, que verifica a proporção da variância dos dados que pode ser considerada comum a todas as variáveis. os valores dessa medida variam entre 0 e 1, e o uso da análise fatorial é adequado aos dados quando o kmo for maior ou igual 0,50, considerando que, quanto mais próximo de 1, mais apropriada é a amostra à aplicação da análise fatorial. para um índice ser validado via análise fatorial, espera-se que os construtos, indicadores, sejam unidimensionais, que as cargas fatoriais sejam maiores que 0,50, em módulo, que a cc seja de pelo menos 0,70, sendo também aceito em pesquisas exploratórias o valor de 0,60, que o kmo seja de pelo menos 0,50 e que a ave seja maior que 0,40. para realizar a extração dos fatores, foi utilizada a técnica de análise de componentes principais (acp), que converte uma matriz de dados com n observações e p variáveis em um novo conjunto de p variáveis ortogonais, de modo que a primeira delas tenha a máxima variância possível (nagar; basu, 2002). em síntese, o método da acp busca explicar a estrutura de variância e covariância de um vetor aleatório, mediante combinações lineares das variáveis originais, sendo essas combinações não correlacionadas entre si e denominadas de componentes principais (mingoti, 2005). quando se considera somente a primeira componente, embora mais simples, geralmente se tem o problema de explicar apenas uma pequena parte da variabilidade. já quando se consideram todas, consegue-se explicar 100% das variações. dessa forma, considerando que, ao utilizar somente a primeira componente iria se perder parte da variabilidade dos dados, os indicadores foram criados sob a metodologia proposta por nagar e basu (2002), que calcula os indicadores sobre a média ponderada de todas as componentes principais obtidas na acp, sendo os pesos as variâncias proporcionais de cada uma delas. salienta-se ainda que foram selecionadas as variáveis com pesos significativamente diferentes de 0 por meio do intervalo percentílico bootstrap, e os indicadores foram padronizados para uma escala de 0 a 1. com a finalidade de simplificar a estrutura dos dados, empregou-se o método de rotação varimax, que tem o objetivo de minimizar o número de variáveis que apresantos, l.p.s.; formiga, k.t.m.; ferreira, n.c. 176 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 171-191 issn 2176-9478 sentam alta carga em cada fator. de acordo com reis (2001), varimax é um método ortogonal cujo objetivo é maximizar a variação entre os pesos de cada componente principal. por fim, para verificar se o sistema de drenagem se relaciona com as características ambientais, sociais e de infraestrutura dos setores censitários, apresentaram-se as correlações entre os indicadores desenvolvidos e a proporção de domicílios particulares permanentes com bueiro/boca-de-lobo e a proporção de domicílios particulares permanentes com meio-fio/guia. essas informações estavam presentes no arquivo entorno, porém salienta-se que, como mencionado no arquivo de descrição dos conjuntos de dados, os setores em que não houve coleta das informações do entorno obtiveram valor zero em todas as colunas. após a retirada desses setores, juntamente com os que apresentaram observações ausentes, obtiveram-se 7.101 setores para a análise do relacionamento do sistema de drenagem e dos indicadores. resultados e discussão criação de indicadores via análise fatorial indicador ambiental a análise fatorial teve como objetivo verificar a necessidade de exclusão de algum item que não estivesse contribuindo para a formação dos fatores, uma vez que itens com cargas fatoriais menores que 0,50, em módulo, devem ser eliminados dos construtos, pois, ao não contribuir de forma relevante para a sua formação, prejudicam o alcance das suposições básicas para validade e qualidade dos indicadores criados para representar o conceito de interesse. com a avaliação de dimensionalidade, cargas fatoriais, validação convergente e confiabilidade, chegou-se ao indicador ambiental definido adiante, formado por três fatores de primeira ordem. segundo a tabela 1, todos os fatores que formam o indicador apresentaram carga fatorial superior a 0,50 e pesos positivos, ou seja, quanto maior o valor dos fatores, maior será o indicador. na tabela 2, tem-se a análise fatorial dos fatores que formam o indicador ambiental. nota-se que todas as cargas fatoriais foram superiores a 0,5 e todos os pesos foram positivos. ou seja, quanto maior o valor das variáveis que compõem o fator, maior ele será. dado que todas as variáveis e todos os fatores apresentaram pesos positivos, e considerando-se os significados das variáveis na listagem a seguir, pode-se entender esse indicador como de fragilidade ambiental. a descrição das variáveis encontra-se no apêndice 1. na tabela 3, apresenta-se a importância relativa de cada variável no indicador final de fragilidade ambiental. pode-se destacar que v26, v61 e v82 foram as variáveis com maior importância relativa. por fim, a tabela 4 apresenta as medidas de validade e qualidade dos fatores que formam o indicador e do próprio indicador final. pode-se notar que: • tanto o indicador final como os fatores que formam o indicador apresentaram validação convergente (ave > 0,4); tabela 1 – análise fatorial: indicador ambiental. indicador ambiental fatores de 1ª ordem cf com. peso fator 1 0,69 0,48 0,37 fator 2 0,87 0,76 0,47 fator 3 0,79 0,62 0,42 cf: carga fatorial; com.: comunalidade. indicador socioambiental e o sistema de drenagem urbana 177 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 171-191 issn 2176-9478 fator de 1ª ordem variáveis cf com. peso fator 1 v72 0,96 0,92 0,19 v75 0,98 0,96 0,20 v78 0,93 0,87 0,19 v42 0,93 0,87 0,19 v24 0,81 0,66 0,17 v43 0,59 0,35 0,12 v46 0,54 0,30 0,11 fator 2 v82 0,90 0,81 0,42 v50 0,85 0,72 0,40 v74 0,77 0,59 0,36 fator 3 v61 0,88 0,78 0,57 v26 0,88 0,78 0,57 tabela 2 – análise fatorial: fatores formadores do indicador ambiental. cf: carga fatorial; com.: comunalidade. variáveis importância relativa v72 4,92% v75 5,02% v78 4,78% v42 4,79% v24 4,18% v43 3,02% v46 2,79% v82 13,25% v50 12,49% v74 11,30% v61 16,73% v26 16,73% tabela 3 – importância relativa: fragilidade ambiental. santos, l.p.s.; formiga, k.t.m.; ferreira, n.c. 178 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 171-191 issn 2176-9478 • tanto o indicador final como os fatores que formam o indicador apresentaram cc acima de 0,60. ou seja, apresentaram os níveis exigidos de confiabilidade; • os ajustes da análise fatorial foram adequados, uma vez que todos os kmos foram maiores ou iguais a 0,50; • todos os construtos foram unidimensionais (dimensionalidade), salientando-se que foi utilizado o critério da análise paralela no indicador ambiental e nos fatores 1 e 2. já no fator 3 foi verificada a unidimensionalidade via critério de kaiser, visto que esse fator foi formado somente por dois itens. nesta pesquisa, observou-se que os resultados mostraram que os setores censitários com alta vulnerabilidade ambiental possuem condições sociais significativamente piores e maior concentração de crianças e jovens quando comparados a setores com baixa e média vulnerabilidade ambiental. isso pode acontecer, porque áreas de degradação e risco ambiental são acessíveis à população de baixa renda, em razão da desvalorização no mercado imobiliário. indicador de infraestrutura com a avaliação de dimensionalidade, cargas fatoriais, validação convergente e confiabilidade, chegou-se ao indicador infraestrutural, definido na tabela 5, formado por três fatores de primeira ordem. segundo a tabela 5, todos os fatores que formam o indicador apresentaram carga fatorial superior a 0,50 e pesos positivos, ou seja, quanto maior o valor dos fatores, maior será o indicador. na tabela 6, tem-se a análise fatorial dos fatores que formam o indicador infraestrutural. nota-se que todas as cargas fatoriais foram superiores a 0,5 e todos os pesos foram positivos. ou seja, quanto maior o valor das variáveis que compõem o fator, maior ele será. dado que todas as variáveis e todos os fatores apresentaram pesos positivos, e considerando-se os significados das variáveis apresentados no apêndice 1, podemos entender esse indicador como um indicador de qualidade infraestrutural. na tabela 7, apresenta-se a importância relativa de cada variável no indicador final de qualidade infraestabela 4 – validação dos construtos: ambiental. construto quant. de itens ave cc kmo dim. indicador ambiental 3 0,62 0,75 0,60 1 fator 1 7 0,70 0,91 0,76 1 fator 2 3 0,71 0,81 0,65 1 fator 3 2 0,78 0,80 0,50 1 ave: variância extraída; cc: confiabilidade composta; kmo: adequação da amostra; dim.: dimensionalidade. tabela 5 – análise fatorial: indicador de infraestrutura. indicador infraestrutura fatores de 1ª ordem cf com. peso fator 1 0,85 0,72 0,51 fator 2 0,64 0,41 0,39 fator 3 0,72 0,51 0,44 cf: carga fatorial; com.: comunalidade. indicador socioambiental e o sistema de drenagem urbana 179 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 171-191 issn 2176-9478 fator de 1ª ordem variáveis cf com. peso fator 1 v39 0,98 0,95 0,18 v62 0,98 0,95 0,18 v40 0,92 0,85 0,17 v70 0,97 0,94 0,18 v58 0,93 0,86 0,17 v23 0,91 0,83 0,17 fator 2 v48 0,98 0,97 0,51 v47 0,98 0,97 0,51 fator 3 v28 1,00 1,00 0,50 v63 1,00 1,00 0,50 tabela 6 – análise fatorial: fatores formadores do indicador de infraestrutura. cf: carga fatorial; com.: comunalidade. tabela 7 – importância relativa: qualidade infraestrutural. variáveis importância relativa (%) v39 6,59 v62 6,59 v40 6,23 v70 6,55 v58 6,25 v23 6,14 v48 14,59 v47 14,59 v28 16,23 v63 16,23 trutural. pode-se destacar que v63, v28, v47 e v48 foram as variáveis com maior importância relativa, possuindo conjuntamente 61,64%. por fim, a tabela 8 apresenta as medidas de validade e qualidade dos fatores que formam o indicador e do próprio indicador final. pode-se destacar que: • tanto o indicador final como os fatores que formam o indicador apresentaram validação convergente (ave > 0,4); • tanto o indicador final como os fatores que formam o indicador apresentaram cc acima de 0,60. ou seja, apresentaram os níveis exigidos de confiabilidade; • os ajustes da análise fatorial foram adequados, uma vez que todos os kmos foram maiores ou iguais a 0,50; • todos os construtos foram unidimensionais (dimensionalidade), salientando que foi utilizado o critério santos, l.p.s.; formiga, k.t.m.; ferreira, n.c. 180 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 171-191 issn 2176-9478 da análise paralela no indicador de qualidade infraestrutural e no fator 1. já nos demais fatores foi verificada a unidimensionalidade via critério de kaiser, visto que estes foram formados somente por dois itens. indicador social seguindo a mesma metodologia de avaliação de dimensionalidade, cargas fatoriais, validação convergente e confiabilidade, chegou-se ao indicador social definido a seguir, formado por três fatores de primeira ordem. segundo a tabela 9, todos os fatores que formam o indicador apresentaram carga fatorial, em módulo, superior a 0,50. nota-se que o fator 3 apresentou peso negativo, ou seja, quanto maior for este, menor tende a ser o indicador social. na tabela 10, tem-se a análise fatorial dos fatores que formam o indicador social. nota-se que todas as cargas fatoriais, em módulo, foram superiores a 0,5. além disso, com exceção de v129 e v148, todas as demais variáveis apresentaram pesos positivos. dados os pesos das variáveis e dos fatores, bem como os significados das variáveis apresentados no apêndice 1, podemos considerar esse indicador um indicador de qualidade social. na tabela 11, encontra-se a importância relativa de cada variável no indicador final de qualidade social. pode-se destacar que v147, v128, v27 e v35 foram as variáveis com maior importância relativa, possuindo conjuntamente 65,15%. por fim, a tabela 12 apresenta as medidas de validade e qualidade dos fatores que formam o indicador e do próprio indicador final. pode-se destacar que: • tanto o indicador final como os fatores que formam o indicador apresentaram validação convergente (ave > 0,4); • tanto o indicador final como os fatores que formam o indicador apresentaram cc acima de 0,60. ou seja, apresentaram os níveis exigidos de confiabilidade; • os ajustes da análise fatorial foram adequados, uma vez que todos os kmos foram maiores ou iguais a 0,50; • todos os construtos foram unidimensionais (dimensionalidade), salientando que foi utilizado o critério tabela 8 – validação dos construtos: infraestrutura. construto quant. de itens ave cc kmo dim. indicador infraestrutura 3 0,55 0,70 0,55 1 fator 1 6 0,90 0,97 0,86 1 fator 2 2 0,97 0,97 0,50 1 fator 3 2 1,00 1,00 0,50 1 ave: variância extraída; cc: confiabilidade composta; kmo: adequação da amostra; dim.: dimensionalidade. tabela 9 – análise fatorial: indicador social. indicador social fatores de 1ª ordem cf com. peso fator 1 0,78 0,62 0,46 fator 2 0,68 0,47 0,40 fator 3 -0,78 0,62 -0,46 cf: carga fatorial; com.: comunalidade. indicador socioambiental e o sistema de drenagem urbana 181 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 171-191 issn 2176-9478 cf: carga fatorial; com.: comunalidade. tabela 10 – análise fatorial: fatores formadores do indicador social. fator de 1ª ordem variáveis cf com. peso fator 1 v151 0,89 0,79 0,15 v130 0,90 0,81 0,16 v134 0,87 0,76 0,15 v133 0,81 0,66 0,14 v149 0,79 0,62 0,14 v19 0,65 0,42 0,11 v129 -0,85 0,73 -0,15 v148 -0,74 0,55 -0,13 v132 0,65 0,43 0,11 fator 2 v35 0,92 0,84 0,54 v27 0,92 0,84 0,54 fator 3 v128 0,92 0,839 0,55 v147 0,92 0,839 0,55 variáveis importância relativa (%) v151 4,32 v130 4,38 v134 4,24 v133 3,95 v149 3,84 v19 3,17 v129 4,16 v148 3,61 v132 3,18 v35 15,15 v27 15,15 v128 17,42 v147 17,42 tabela 11 – importância relativa: qualidade social. santos, l.p.s.; formiga, k.t.m.; ferreira, n.c. 182 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 171-191 issn 2176-9478 da análise paralela no indicador de qualidade social e no fator 1. já nos demais fatores foi verificada a unidimensionalidade via critério de kaiser, visto que estes foram formados somente por dois itens; • destaca-se que as medidas de validação e qualidade no indicador social e no fator 1 foram calculadas invertendo-se as cargas que apresentaram valores negativos. indicador final dados os três indicadores desenvolvidos via análise fatorial, fragilidade ambiental, qualidade infraestrutural e qualidade social, passa-se ao desenvolvimento de um indicador único que agrega esses três. observa-se que os valores utilizados para a elaboração dos indicadores referem-se a 2000, mas possivelmente ocorreram mudanças na distribuição percentual da população entre os grupos de vulnerabilidade ambiental. na tabela 13, tem-se as cargas fatoriais, as comunalidades, os pesos e a importância relativa dos indicadores que formam o indicador final. nota-se que todos apresentaram cargas fatoriais, em módulo, superiores a 0,5. além disso, o indicador de fragilidade ambiental apresenta peso negativo, ou seja, quanto maior ele for, menor tende a ser o indicador final. os indicadores de qualidade infraestrutural e social apresentaram pesos positivos. por fim, a tabela 14 apresenta as medidas de validade e qualidade do indicador final. pode-se destacar que: • o indicador de qualidade geral apresentou validação convergente (ave > 0,4) e cc acima de 0,6, ou seja, atingiu os níveis exigidos de confiabilidade; • o ajuste da análise fatorial foi adequado, uma vez que o kmo foi maior que 0,50; construto quantidade de itens ave cc kmo dim. indicador social 3 0,57 0,71 0,63 1 fator 1 9 0,64 0,91 0,76 1 fator 2 2 0,84 0,85 0,50 1 fator 3 2 0,84 0,85 0,50 1 tabela 12 – validação dos construtos: social. ave: variância extraída; cc: confiabilidade composta; kmo: adequação da amostra; dim.: dimensionalidade. tabela 13 – análise fatorial: indicador final. indicador cf com. peso importância relativa (%) environmental fragility -0,90 0,81 -0,38 33,81 infrastructural quality 0,94 0,88 0,40 35,21 qualidade social 0,82 0,68 0,35 30,98 cf: carga fatorial; com.: comunalidade. tabela 14 – validação do indicador de qualidade geral. quantidade de itens ave cc kmo dim. 3 0,79 0,86 0,67 1 ave: variância extraída; cc: confiabilidade composta; kmo: adequação da amostra; dim.: dimensionalidade. indicador socioambiental e o sistema de drenagem urbana 183 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 171-191 issn 2176-9478 • o indicador final foi unidimensional, via critério da análise paralela; • destaca-se que as medidas de validação e qualidade foram calculadas invertendo-se a carga de fragilidade ambiental, visto que esta foi negativa. segundo gall (2007), vários estudos na área de vulnerabilidade socioambiental foram feitos no brasil, mas não existe um consenso sobre quais variáveis devem ser utilizadas. licco (2013) destacou a necessidade de considerar fatores humanos em estudos de vulnerabilidade social e de desastres naturais, já que influenciam na severidade do desastre. entre os fatores abordados pelo autor, são considerados: riqueza, educação, governança, tecnologia, idade e gênero. de acordo com licco (2013), a riqueza é importante pois pobres são menos capazes de pagar por moradias em locais com boa infraestrutura. a educação deve ser considerada porque indivíduos com maior nível educacional tendem a evitar ou reduzir impactos em comparação a indivíduos com níveis educacionais menores. a governança pode contribuir para a promoção de políticas que reduzam vulnerabilidades. a tecnologia pode contribuir para a melhoria da capacidade de previsão de eventos. por fim, idade e gênero devem ser considerados porque crianças, idosos e mulheres tendem a ser mais vulneráveis por possuírem menos força física. relacionamento do sistema de drenagem e dos indicadores apresentam-se nesta seção as correlações entre os indicadores desenvolvidos e a proporção de domicílios particulares permanentes com bueiro/boca-de-lobo e a proporção de domicílios particulares permanentes com meio-fio/guia. destaca-se que, após a retirada dos setores cuja informação do entorno não foi coletada, juntamente com os que apresentaram observações ausentes, se obtiveram 7.101 setores para a análise do relacionamento do sistema de drenagem e dos indicadores. inicia-se com a tabela 15, que apresenta a análise descritiva das variáveis que caracterizam o sistema de drenagem. nota-se, por exemplo, que a média com relação à proporção de domicílios particulares permanentes com meio-fio/guia foi maior que aquela relacionada à proporção de domicílios particulares permanentes com bueiro/boca-de-lobo. na tabela 16, tem-se as correlações de pearson entre as variáveis do sistema de drenagem e os indicadores obtidos via análise fatorial. nota-se que os indicadores de qualidade apresentaram correlações positivas com as variáveis de drenagem. já o indicador de fragilidade apresentou correlações negativas. esse fato é coerente com o significado dos indicadores e das variáveis do sistema de drenagem. variável n média dp mín. 1ºq 2ºq 3ºq máx. % de domicílios particulares permanentes com bueiro/boca-de-lobo 7101 0,23 0,31 0,00 0,00 0,06 0,41 1,00 % de domicílios particulares permanentes com meio-fio/guia 7101 0,82 0,31 0,00 0,80 0,99 1,00 1,00 tabela 15 – análise descritiva do sistema de drenagem. dp: desvio padrão; mín: mínimo; máx.: máximo. tabela 16 – correlações entre os indicadores de análise fatorial e a presença de bueiro/boca-de-lobo e meio-fio/guia bueiro/ boca-de-lobo meio-fio/guia frag. ambiental (af) qual. infraest. (af) qual. social (af) bueiro/boca-de-lobo 1,00 0,37 -0,18 0,46 0,44 meio-fio/guia 0,37 1,00 -0,42 0,50 0,44 frag. ambiental: fragilidade ambiental; qual. infraest.: qualidade infraestrutural; qual. social: qualidade social; af: análise fatorial. santos, l.p.s.; formiga, k.t.m.; ferreira, n.c. 184 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 171-191 issn 2176-9478 conclusão os resultados apresentados nesta pesquisa mostraram que o método de análise fatorial exploratória é adequado para a criação de um indicador socioambiental. possibilitaram a compreensão de que as condições ambientais podem ser analisadas como fragilidades, já que apresentaram peso negativo. por outro lado, os indicadores social e de infraestrutura obtiveram pesos de 0,35 e 0,40, respectivamente. isso mostra que quanto maior, melhor, por isso foram identificados como indicadores de qualidade geral. para verificar se o sistema de drenagem se relaciona com as características ambientais, sociais e de infraestrutura dos setores censitários, foram realizadas correlações entre os indicadores desenvolvidos e a proporção de domicílios particulares permanentes com bueiro/ boca-de-lobo e a proporção de domicílios particulares permanentes com meio-fio/guia. conclui-se que setores com melhores sistemas de drenagem (maiores proporções de domicílios com bueiro/boca-de-lobo e meio-fio/ guia) tendem a apresentar maiores indicadores de qualidade social e infraestrutural e menores valores de fragilidade ambiental. destaca-se ainda que as variáveis do sistema de drenagem apresentaram correlação positiva de 0,37 e todas as correlações foram significativas. de modo geral, a construção e a validação desse indicador contribuíram para a compreensão da relação existente entre os aspectos socioambientais e o sistema de drenagem urbana. demonstraram que aspectos básicos relacionados ao manejo de águas pluviais precisam ser melhorados, já que, em média, apenas 23% dos domicílios particulares permanentes possuem boca-de-lobo, cujos dados de eficiência, cabe ressaltar, ainda não estão disponíveis. ocorreram limitações para a operacionalização empírica da categoria vulnerabilidade socioambiental, que se devem ao fato de que a informação utilizada para medi-la está agregada por setor censitário. essa agregação impede que a análise da vulnerabilidade seja feita na escala das famílias e dos domicílios. é necessário enfatizar que não foi medida a vulnerabilidade do território, mas sim a da população residente naquele território. o método de construção de indicadores proposto pode ser aplicado por meio de censos atuais e antigos, além de fazer uso de diferentes escalas de análise. para aplicação em outras regiões, sugere-se a inclusão ou substituição de indicadores de acordo com a realidade da região a ser analisada. para trabalhos futuros, recomenda-se apresentar por meio de mapas os indicadores obtidos, de forma a visualizar como estes se distribuem entre os setores censitários, auxiliando consequentemente na identificação de zonas críticas. referências alves, h. p. f. vulnerabilidade socioambiental na metrópole paulistana: uma análise sociodemográfica das situações de sobreposição espacial de problemas e riscos sociais e ambientais, revista brasileira de estudos de população, são paulo, v. 23, n. 1, p. 43-59, 2006. http://dx.doi.org/10.1590/s0102-30982006000100004 arruda, g. a natureza dos rios: história, memória e territórios. curitiba: editora ufpr, 2008. benzerra, a.; 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formiga, k.t.m.; ferreira, n.c. 186 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 171-191 issn 2176-9478 kemerich, p. d. da c.; martins, s. r.; kobyama, m.; buriol, g. a.; borba, w. f.; ritter, l. g. avaliação da sustentabilidade ambiental em bacias hidrográficas mediante a aplicação do modelo p-e-r. revista eletrônica em gestão, educação e tecnologia ambiental, v. 10, n. 10, 2013. http://dx.doi.org/10.5902/223611707658 kolsky, p.; butler, d. performance indicators for urban storm drainage in developing countries. urban water, v. 4, n. 2, p. 137-144, 2002. https://doi.org/10.1016/s1462-0758(02)00011-0 lee, m.; kim, m.; kim, y.; han, m. consideration of rainwater quality parameters for drinking purposes: a case study in rural vietnam. journal of environmental management, v. 200, p. 400-406, 2017. https://doi.org/10.1016/j. jenvman.2017.05.072 licco, e. a. vulnerabilidade social e desastres naturais: uma análise preliminar sobre petrópolis, rio de janeiro. revista de saúde, meio ambiente e sustentabilidade, v. 8, n. 1, p. 25-41, 2013. machado, a. s.; 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http://dx.doi.org/10.17565/gesta.v1i1.7105 https://doi.org/10.1016/j.csda.2004.03.005 https://doi.org/10.1590/0102-3772e322225 indicador socioambiental e o sistema de drenagem urbana 187 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 171-191 issn 2176-9478 apêndice 1 – apresentação das variáveis ambientais, variáveis de infraestrutura e variáveis sociais código descrição da variável apresentação das variáveis ambientais v24 % de domicílios particulares permanentes com abastecimento de água de poço ou nascente na propriedade em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v25 % de domicílios particulares permanentes com abastecimento de água da chuva armazenada em cisterna em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v26 % de domicílios particulares permanentes com outra forma de abastecimento de água em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v29 % de domicílios particulares permanentes com banheiro de uso exclusivo dos moradores ou sanitário e esgotamento sanitário via fossa séptica em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v30 % de domicílios particulares permanentes com banheiro de uso exclusivo dos moradores ou sanitário e esgotamento sanitário via fossa rudimentar em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v31 % de domicílios particulares permanentes com banheiro de uso exclusivo dos moradores ou sanitário e esgotamento sanitário via vala em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v32 % de domicílios particulares permanentes com banheiro de uso exclusivo dos moradores ou sanitário e esgotamento sanitário via rio, lago ou mar em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v33 % de domicílios particulares permanentes com banheiro de uso exclusivo dos moradores ou sanitário e esgotamento sanitário via outro escoadouro em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v42 % de domicílios particulares permanentes com lixo queimado na propriedade em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v43 % de domicílios particulares permanentes com lixo enterrado na propriedade em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v44 % de domicílios particulares permanentes com lixo jogado em terreno baldio ou logradouro em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v45 % de domicílios particulares permanentes com lixo jogado em rio, lago ou mar em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v46 % de domicílios particulares permanentes com outro destino do lixo em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v50 % de domicílios particulares permanentes sem energia elétrica em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v59 % de domicílios particulares permanentes com lixo coletado e abastecimento de água de poço ou nascente na propriedade em relação à quantia de domicílios particulares permanentes v60 % de domicílios particulares permanentes com lixo coletado e abastecimento de água de chuva armazenada em cisterna em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v61 % de domicílios particulares permanentes com lixo coletado e outra forma de abastecimento de água em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes continua... santos, l.p.s.; formiga, k.t.m.; ferreira, n.c. 188 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 171-191 issn 2176-9478 código descrição da variável v64 % de domicílios particulares permanentes com lixo coletado, banheiro de uso exclusivo dos moradores ou sanitário e esgotamento sanitário via fossa séptica em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v65 % de domicílios particulares permanentes com lixo coletado, banheiro de uso exclusivo dos moradores ou sanitário e esgotamento sanitário via fossa rudimentar em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v66 % de domicílios particulares permanentes com lixo coletado, banheiro de uso exclusivo dos moradores ou sanitário e esgotamento sanitário via vala em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v67 % de domicílios particulares permanentes com lixo coletado, banheiro de uso exclusivo dos moradores ou sanitário e esgotamento sanitário via rio, lago ou mar em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v68 % de domicílios particulares permanentes com lixo coletado, banheiro ou sanitário e esgotamento sanitário via outro escoadouro em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v69 % de domicílios particulares permanentes com lixo coletado e sem banheiro de uso exclusivo dos moradores e nem sanitário em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v71 % de domicílios particulares permanentes com outra forma de destino do lixo e abastecimento de água da rede geral em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v72 % de domicílios particulares permanentes com outra forma de destino do lixo e abastecimento de água de poço ou nascente na propriedade em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v73 % de domicílios particulares permanentes com outra forma de destino do lixo e abastecimento de água de chuva armazenada em cisterna em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v74 % de domicílios particulares permanentes com outra forma de destino do lixo e outra forma de abastecimento de água em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v75 % de domicílios particulares permanentes com outra forma de destino do lixo e banheiro ou sanitário em relação à quantidade de domicílio particulares permanentes v76 % de domicílios particulares permanentes com outra forma de destino do lixo, banheiro de uso exclusivo dos moradores ou sanitário e esgotamento sanitário via rede geral de esgoto ou pluvial em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v77 % de domicílios particulares permanentes com outra forma de destino do lixo, banheiro de uso exclusivo dos moradores ou sanitários e esgotamento sanitário via fossa séptica em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v78 % de domicílios particulares permanentes com outra forma de destino do lixo, banheiro de uso exclusivo dos moradores ou sanitário e esgotamento sanitário via fossa rudimentar em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v79 % de domicílios particulares permanentes com outra forma de destino do lixo, banheiro de uso exclusivo dos moradores ou sanitário e esgotamento sanitário via vala em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes apêndice 1 – continuação continua... indicador socioambiental e o sistema de drenagem urbana 189 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 171-191 issn 2176-9478 código descrição da variável v80 % de domicílios particulares permanentes com outra forma de destino do lixo, banheiro de uso exclusivo dos moradores ou sanitário e esgotamento sanitário via rio, lago ou mar em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v81 % de domicílios particulares permanentes com outra forma de destino do lixo, banheiro de uso exclusivo dos moradores ou sanitário e esgotamento sanitário via outro escoadouro em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v82 % de domicílios particulares permanentes com outra forma de destino do lixo e sem banheiro de uso exclusivo dos moradores e nem sanitários em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes apresentação das variáveis de infraestrutura v23 % de domicílios particulares permanentes com abastecimento de água da rede geral em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v28 % de domicílios particulares permanentes com banheiro de uso exclusivo dos moradores ou sanitários e esgotamento sanitário via rede geral de esgoto ou pluvial em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v39 % de domicílios particulares permanentes com lixo coletado em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v40 % de domicílios particulares permanentes com lixo coletado por serviço de limpeza em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v41 % de domicílios particulares permanentes com lixo coletado em caçamba de serviço de limpeza em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v47 % de domicílios particulares permanentes com energia elétrica em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v48 % de domicílios particulares permanentes com energia elétrica de companhia de distribuição em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v49 % de domicílios particulares permanentes com energia elétrica de outras fontes em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v51 % de domicílios particulares permanentes com energia elétrica de companhia de distribuição e com medidor de uso exclusivo em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v52 % de domicílios particulares permanentes com energia elétrica de companhia de distribuição e com medidor comum a mais de um domicílio em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v53 % de domicílios particulares permanentes com energia elétrica de companhia de distribuição e sem medidor em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v58 % de domicílios particulares permanentes com lixo coletado e abastecimento de água da rede geral em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v62 % de domicílios particulares permanentes com lixo coletado e banheiro de uso exclusivo dos moradores ou sanitário em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes apêndice 1 – continuação continua... santos, l.p.s.; formiga, k.t.m.; ferreira, n.c. 190 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 171-191 issn 2176-9478 código descrição da variável v63 % de domicílios particulares permanentes com lixo coletado, banheiro de uso exclusivo dos moradores ou sanitário e esgotamento sanitário via rede geral de esgoto ou pluvial em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v70 % de domicílios particulares permanentes com lixo coletado e banheiro em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes apresentação das variáveis sociais v3 média do número de moradores em domicílios particulares permanentes v9 valor do rendimento nominal médio mensal das pessoas de 10 anos ou mais de idade (com e sem rendimento) v10 variância do rendimento nominal mensal das pessoas de 10 anos ou mais de idade (com e sem rendimento) v11 valor do rendimento nominal médio mensal das pessoas de 10 anos ou mais de idade (com rendimento) v12 variância do rendimento nominal mensal das pessoas de 10 anos ou mais de idade (com rendimento) v17 % de domicílios particulares permanentes próprios e quitados em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v18 % de domicílios particulares permanentes próprios em aquisição em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v19 % de domicílios particulares permanentes alugados em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v20 % de domicílios particulares permanentes cedidos por empregador em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v21 % de domicílios particulares permanentes cedidos de outra forma em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v22 % de domicílios particulares permanentes em outra condição de ocupação (não são próprios, alugados e nem cedidos) em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v27 % de domicílios particulares permanentes com banheiro de uso exclusivo dos moradores ou sanitários em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v34 % de domicílios particulares permanentes sem banheiro de uso exclusivo dos moradores e nem sanitários em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v35 % de domicílios particulares permanentes com banheiro de uso exclusivo dos moradores em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v38 % de domicílios particulares permanentes sem banheiro de uso exclusivo dos moradores em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v84 % de domicílios particulares permanentes com 5 moradores ou mais em relação à quantidade de domicílios particulares permanentes v128 % de domicílios particulares sem rendimento nominal mensal domiciliar per capita em relação à quantidade de domicílios particulares continua... apêndice 1 – continuação indicador socioambiental e o sistema de drenagem urbana 191 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 171-191 issn 2176-9478 código descrição da variável v129 % de domicílios particulares com rendimento nominal mensal domiciliar per capita de até 1 salário mínimo em relação à quantidade de domicílios particulares v130 % de domicílios particulares com rendimento nominal mensal domiciliar per capita entre 1 e 5 salários mínimos em relação à quantidade de domicílios particulares v131 % de domicílios particulares com rendimento nominal mensal domiciliar per capita de mais de 5 salários mínimos em relação à quantidade de domicílios particulares v132 % de pessoas alfabetizadas com no máximo 34 anos de idade v133 % de pessoas alfabetizadas com idade entre 35 e 49 anos de idade v134 % de pessoas alfabetizadas com no mínimo 50 anos v140 % de pessoas de até 10 anos de idade que tinham registro de nascimento v141 % de pessoas de até 10 anos de idade que não tinham registro de nascimento v142 % de pessoas de até 10 anos de idade que não sabiam se tinham registro de nascimento (inclusive sem declaração) v143 % de pessoas de até 18 anos v146 % de pessoas de no mínimo 50 anos v147 % de pessoas de 10 anos ou mais de idade sem rendimento nominal mensal v148 % de pessoas de 10 anos ou mais de idade com rendimento nominal mensal de até 1 salário mínimo v149 % de pessoas de 10 anos ou mais de idade com rendimento nominal mensal entre 1 e 5 salários mínimos v150 % de pessoas de 10 anos ou mais de idade com rendimento nominal mensal de no mínimo 5 salários mínimos v151 % de pessoas responsáveis que são alfabetizadas apêndice 1 – continuação este é um artigo de acesso aberto distribuído nos termos de licença creative commons. characterization of leachate from an old sanitary landfill and evaluation of its denitrification potential to remove nitrite f revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 44 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 caracterização e avaliação da capacidade de desnitrificação de um lixiviado de aterro sanitário antigo brasileiro characterization and evaluation of the capacity of leachate denitrification from a mature landfill in brazil resumo no gerenciamento dos resíduos sólidos urbanos no brasil, o aterramento dos resíduos é o processo mais aplicado, porém, possui como inconveniente a geração de lixiviado que deve ser apropriadamente tratado antes de ser lançado ao corpo receptor. um dos compostos presentes em maior concentração no lixiviado de aterro sanitário é o nitrogênio amoniacal que pode ser removido por processos biológicos de tratamento como a nitrificação e a desnitrificação. para a completa nitrificação é necessário o fornecimento de oxigênio dissolvido, e para a desnitrificação deve haver uma quantidade suficiente de carbono na forma de dbo5. atualmente, tem havido interesse entre os autores no estudo da desnitrificação via nitrito, que requer menor quantia de oxigênio dissolvido e fonte de carbono. este artigo objetiva a caracterização de um lixiviado de aterro sanitário antigo e avaliar a sua habilidade de desnitrificar o nitrito originado durante a nitrificação. esse estudo foi realizado em escala laboratorial e indicou que o lixiviado avaliado, não possuiu a habilidade de remover totalmente o nitrito adicionado ao reator. palavras-chave: lixiviado, nitrito, desnitrificação, aterro sanitário. abstract in the management of urban residues in brazil, the landfilling is the process most applied, but the drawback is the generation of leachate that must be properly treated before the launching in the receiving body. one compound that is found in higher strength in landfill leachate is ammonia nitrogen that can be removed by biological processes like nitrification and denitrification. for the completely nitrification, is necessary the supplying of dissolved oxygen, and for the denitrification must have a sufficient amount of carbon on form dbo5. currently, the authors have interest studying the denitrification over nitrite, that is less expensive with regard the requirement of dissolved oxygen and carbon source. this paper aims the characterization of an old landfill leachate and evaluate their ability denitrificating nitrite originated during nitrification. this study was realized in bench scale and indicated that the landfill leachate evaluated, don`t have the ability for the complete removal of the nitrite added in the reactor. keywords: leachate, nitrite, denitrification, landfill. luana zilz bacharel em química têxtil, mestre em engenharia ambiental pela fundação universidade regional de blumenau (furb) blumenau, sc, brasil lu_zilz@hotmail.com joel dias da silva eng. sanitarista, professor do departamento de engenharia de produção e design da fundação universidade regional de blumenau. professor hv-01 do senai . blumenau, sc, brasil. dias_joel@hotmail.com adilson pinheiro eng. civil, professor do departamento de engenharia civil da fundação universidade regional de blumenau (furb) blumenau, sc, brasil. pinheiro@furb.br revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 45 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução o crescimento urbano e a expansão industrial têm elevado em grande escala a geração de resíduos sólidos que necessitam de disposição e tratamento adequados (carneiro et al. (2004). neste sentido, no gerenciamento dos resíduos sólidos, uma das técnicas mais aplicadas no brasil para a destinação final dos resíduos tem sido a disposição em aterros sanitários. embora siga princípios de engenharia para o confinamento seguro de resíduos, possui como inconveniente a geração de lixiviados de elevado potencial de contaminação ambiental (abnt, 1984; barbosa, 1999; lange et al., 2006). desta forma, antes do seu lançamento no corpo receptor, o lixiviado deve ser tratado apropriadamente, minimizando assim os impactos ambientais (guerra; vidal; souza, 2010). os processos físicos, biológicos e/ou químicos poderão ser aplicados ao tratamento do lixiviado, que operados conjuntamente, têm oferecido eficiência maiores (del borgui et al., 2003). no tratamento de lixiviados de aterros sanitários, um dos elementos químicos presentes em maior concentração é o nitrogênio amoniacal, sendo a principal forma de nitrogênio encontrada no mesmo (gomes, 2009; peixoto; filho, 2010). processos físicos e químicos de remoção de nitrogênio podem ser aplicados, porém, não são tão difundidos como os processos biológicos, que em termos de eficiência e custo econômico, tem sido descrito como melhores. o nitrogênio amoniacal é um composto que pode ser removido biologicamente por reações de nitrificação e desnitrificação. o controle do lançamento de compostos nitrogenados nos corpos aquáticos é muito importante, pois em concentração excessiva esse nutriente pode causar vários problemas como: eutrofização, toxicidade a peixes, depleção de oxigênio dissolvido, entre outros (von sperling et al., 2009). visando garantir a biodiversidade, a legislação ambiental brasileira, em especial a resolução conama no 430 de 2011 (brasil, 2011), estabelece limites para o lançamento do efluente tratado no corpo receptor, destacando-se dentre estes, o nitrogênio amoniacal, cujo limite de lançamento é de 20 mg.l-1 limite bastante restritivo, exigindo, desta forma, um levantamento adequado das características do lixiviado bruto a ser tratado e, consequentemente adotando-se as melhores tecnologias para garantir um efluente tratado de qualidade adequada. nitrificação para a oxidação completa do nitrogênio amoniacal, faz-se necessário o fornecimento de oxigênio dissolvido, usado para a respiração de bactérias quimiolitoautróficas, que consumirão a alcalinidade do efluente e utilizarão compostos inorgânicos como (co2) como fonte de carbono. para converter 1 g de nitrogênio amoniacal é necessário 4,7 g de o2 para transformar a nitrato, sendo 3,6 g para oxidar amônia em nitrito e 1,1 g para oxidar nitrito a nitrato (von sperling, 1997). na primeira etapa, bactérias do gênero nitrossomonas europea, n. monocella e nitrosoccocus oxidam amônia à nitrito, sendo essa reação denominada nitritação e no segundo estágio, bactérias do gênero nitrobacter winogradsky, nitrocystis sp., nitroccocus sp., nitrospira sp. e nitrobacter agilis convertem nitrito em nitrato, sendo denominada essa reação de nitratação (pereiraramirez et al., 2003). ultimamente tem havido um interesse crescente na nitrificação e na desnitrificação via nitrito, pois de acordo com o balanço estequiométrico, o fornecimento de oxigênio dissolvido para as bactérias autotróficas converterem amônia à nitrito é menor, assim como a quantidade de matéria orgânica doadora de elétrons para a desnitrificação (queiroz et al., 2011; zafarzadeh et al., 2011). vários fatores poderão afetar a nitrificação, acumulando nitrito no sistema nitrificante. dentre estes, o ph, temperatura e oxigênio dissolvido são algumas causas de acúmulo de nitrito. o ph menor que 6,0 inibe as bactérias nitrificantes (campos et al., 2007). por sua vez, a temperatura acima de 20oc afeta a reação de nitratação, por tornar a reação mais lenta, e como consequência, acumular nitrito no reator. para otimizar a ação das bactérias do gênero nitrobacter, o oxigênio dissolvido presente no reator deve também estar numa concentração próxima de 2,0 mg.l-1, por outro lado uma concentração menor pode também favorecer o acúmulo de nitrito. outro fator que pode influenciar a oxidação é a presença de amônia. em concentração entre 0,1 – 1,0 mg.l-1 ocorre a inibição das nitrossomonas, e em concentração entre 10 – 150 mg.l-1 ocorre a inibição das nitrobacter. desnitrificação para ocorrer a desnitrificação completa dos compostos nitrogenados oxidados, deve existir uma quantidade suficiente de carbono orgânico para alimentar o meio biótico que operará em condições anóxicas. os nitratos e/ou nitritos originados durante a etapa de nitrificação são convertidos à nitrogênio gasoso (n2) com o substrato orgânico como elétron aceptor. a redução de formas oxidadas de nitrogênio poderá ser realizada pela ação das pseudomonas fluorescens, pseudomonas denitrificans, denitrificans paracoccus revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 46 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 e micrococcus denitrificans, dentre outras bactérias (estuardo et al., 2008). a desnitrificação é afetada por mudanças no ph, oxigênio dissolvido e substâncias inibidoras. além disso, a eficiência da desnitrificação é também influenciada pela concentração de matéria orgânica biodegradável e pela temperatura do reator. é importante mencionar que durante a exploração do aterro sanitário, a razão c/n diminui, ocorrendo menor disponibilidade de matéria orgânica facilmente degradável, afetando dessa maneira a eficiência da desnitrificação (klimiuk; kulikowska, 2006). na indisponibilidade natural de realizar a completa desnitrificação dos nitritos e nitratos originados na etapa aeróbia, existe a possibilidade de adicionar fontes de carbono externas para as bactérias (carrera, vicent, lafuente, 2003). a escolha da fonte externa de carbono é um item essencial para o projeto de instalações que tratam efluentes dessa natureza, porque ela influencia a eficiência da desnitrificação, sendo este processo mais eficiente utilizando-se fontes de carbono facilmente degradáveis (marchetto et al., 2003). objetivos o presente trabalho objetivou avaliar a capacidade de desnitrificação de um lixiviado de aterro sanitário antigo como fonte de carbono para a desnitrificação do nitrito originado na nitrificação biológica. do mesmo modo, a caracterização do lixiviado de aterro sanitário foi aplicada para comparar com outros estudos que avaliaram lixiviados de aterros sanitários antigos. materiais e métodos caracterização do lixiviado de aterro sanitário em estudo o lixiviado bruto foi coletado de um aterro sanitário antigo localizado na vertente atlântica catarinense. dentre as técnicas aplicadas para o tratamento do lixiviado no local, tem-se a nitrificação com pré-desnitrificação. o lixiviado bruto foi caracterizado em triplicata para os seguintes parâmetros: alcalinidade total, dbo5, dqo, ph e nitrogênio nas formas de nitrato, nitrito, amoniacal e total. os procedimentos adotados são baseados no standard methods for examination of water and wastewater (2005). as análises colorimétricas foram realizadas em espectrofotômetro, marca: hach, modelo: dr 2800. a análise potenciométrica de ph foi realizada com auxílio de um phmetro, marca: alfakit, modelo: at 310. os resultados das análises foram utilizados para comparar com outros estudos realizados com lixiviados de aterros sanitários antigos. desnitrificação em escala laboratorial primeiramente, o inoculo foi coletado do reator nitrificante da estação de tratamento do lixiviado em estudo e aclimatado com lixiviado bruto por um período de quatro dias com adição progressiva do lixiviado na proporção de 0 a 0,33 l lixiviado.l-1 inoculo. em seguida, foram realizados ensaios de desnitrificação em escala laboratorial em um reator em batelada sequencial (rbs) de polipropileno e volume útil de 2l, com ciclos de três repetições (figura 1). cada ciclo de desnitrificação consistiu das seguintes fases: alimentação (0,25 h) com adição de lixiviado bruto ao reator contendo o lodo biológico aclimatado, reação anóxica (4,33 h), sedimentação (1 h) e descarte (0,25 h), mesmo procedimento adotado por butkovskyi (2009). antes da fase de reação figura 1: aparato experimental utilizado para os ensaios de desnitrificação. revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 47 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 anóxica adicionou-se 1000 mg/l de nitrito (nitrito de sódio) para padronizar a concentração de nitrogênio na forma de nitrito a ser desnitrificada (figura 2). durante a fase anóxica, a agitação do lodo biológico foi controlada em 40 rpm, para que o mesmo se mantivesse em suspensão em contato com o substrato (lixiviado). os parâmetros alcalinidade total, ph, temperatura, dqo, nitrato, nitrito e sólidos suspensos voláteis foram analisados para avaliar a desnitrificação do nitrito, conforme a frequência demonstrada na tabela 1. as amostras foram coletadas pelo método de amostragem simples e acondicionadas sob refrigeração a 4 oc como método de preservação. para os parâmetros analisados 2 vezes por semana, optou-se por coletar as amostras do primeiro ciclo experimental e do quarto ciclo experimental. dqo, nitrito e nitrato foram analisados após 0; 1,33; 3 e 4,33 h de reação anóxica para avaliar a velocidade de desnitrificação. para a análise de ssv coletaram-se amostras no início dos ciclos experimentais e após a finalização da fase anóxica no quarto ciclo experimental, sendo estes dados utilizados para cálculo do índice volumétrico de lodo. amostras também foram coletadas após o período de sedimentação para todos os parâmetros analisados. resultados e discussão caracterização do lixiviado bruto em estudo o lixiviado bruto coletado apresentou características lixiviado de aterro sanitário antigo (tabela 2). o conteúdo de matéria orgânica biodegradável foi baixo (dbo5 = 188,4 mg.l-1) e com valor muito próximo ao encontrado por lee, nikraz e hung (2010) que estudaram lixiviados de aterros sanitários antigos. a dqo encontrada (4005 mg.l-1) encontrouse sob uma concentração próxima a descrita como característica de lixiviados de baixa biodegradabilidade (williams, 2006). a baixa razão dbo5/dqo e ph elevado foram consistentes com estudos realizados por tengrui et al. (2007) e martins, castilhos junior e costa (2010). a fração principal de nitrogênio total encontrado está na forma de nitrogênio amoniacal (77%), sendo esta espécie química responsável pela concentração de dbo5 necessária para a completa desnitrificação. desnitrificação com lixiviado bruto como fonte de carbono (dbo5/n-nox = 0,37 e tempo total de fase anóxica de 4,33 h) a razão dbo5/n-nox obtida para desnitrificação foi de 0,37. os resultados dos experimentos de desnitrificação baseados em quatro ciclos operacionais em rbs são os que seguem. o ph inicial dos ensaios desnitrificantes mostrou-se bem similar (8,1 a 8,2). a variação do ph apresentou-se significativa apenas no terceiro ciclo experimental. observouse aumento do ph na primeira hora anóxica, ocorrendo posteriormente, uma redução do ph de 8,27 para 7,89. essa redução pode ter ocorrido devido a oxidação do amônio presente no lixiviado bruto, que figura 2: operação do reator em batelada sequencial em escala laboratorial tabela 1: frequência de análise dos parâmetros utilizados para análise da desnitrificação de nitrito. parâmetro frequência alcalinidade total diária ph diária dqo duas vezes por semana nitrato duas vezes por semana nitrito duas vezes por semana sólidos suspensos voláteis (ssv) duas vezes por semana revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 48 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 destrói a alcalinidade, formando ácido carbônico. por sua vez, durante a sedimentação do lodo, ocorreu um novo aumento do ph de 7,89 para 8,18. o aumento da alcalinidade devido à desnitrificação foi observado somente no ciclo i (4 %) na primeira hora anóxica. por sua vez, a maior redução de alcalinidade ocorreu após 4,33 h de fase anóxica no ciclo i (26 %), sendo este resultado possivelmente explicado pela oxidação de nitrogênio amoniacal sob concentrações limitadas de oxigênio dissolvido. o maior consumo de dqo ocorreu durante a fase de sedimentação no primeiro ciclo experimental com consumo de 1532 mg.l-1 de dqo correspondendo a uma eficiência de remoção de 34 % (figura 3). em outro estudo avaliando a desnitrificação de nitrito com lixiviado de aterro sanitário antigo operado em rbs, spagni, marsili-libbeli e lavagnolo (2008) obtiveram como resultado uma redução de dqo na faixa de 30 a 40 %. já no quarto ciclo experimental, observou-se um consumo gradual de dqo ao longo do estágio anóxico e na fase de sedimentação. a dqo remanescente deveu-se a presença de compostos recalcitrantes típicos de aterros sanitários antigos. após adição do nitrito sintético observou-se que grande porção do reagente converteu-se a nitrato, um resultado inesperado que pode ter ocorrido pela oxidação do reagente devido a seu comportamento higroscópico. a tabela 2: caracterização do lixiviado bruto parâmetro concentração média desvio padrão alcalinidade total 9470 mg.l-1 ± 611 dbo5,20oc 188,4 mg.l -1 ± 274,2 dqo 4005 mg.l-1 ± 59 dbo5/dqo 0,05 nitrogênio amoniacal 2940 mg.l-1 ± 145 nitrogênio na forma de nitrato 22,4 mg.l-1 ± 14,1 nitrogênio na forma de nitrito 2,5 mg.l-1 ± 2,3 nitrogênio total 3783 mg.l-1 ± 284 ph 9,0 ± 0,1 100 150 200 250 300 350 0 1 2 3 4 5 6 tempo [h] n itr og ên io n a fo rm a de ni tr at o [m g/ l] ciclo i ciclo iv figura 4: variação da concentração de nitrogênio na forma de nitrato durante os ensaios desnitrificantes. 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 0 1 2 3 4 5 6 tempo [h] d q o [m g/ l] ciclo i ciclo iv figura 3: consumo de dqo durante os ensaios desnitrificantes revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 49 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 média de concentração de n-no2 e n-no3 a ser reduzida no reator anóxico foi de 667 mg.l-1. em relação a remoção de nitrato, observou-se diminuição da concentração entre 3 e 4,33 h de reação anóxica nos ciclos i e iv, com posterior aumento de concentração durante a fase de sedimentação biológica (figura 4). uma hipótese que poderia explicar a concentração de n-no3 durante a fase de sedimentação superar a concentração inicial nos ciclos i e iv é a oxidação anaeróbica de amônia, processo conhecido como annamox. no processo annamox, microorganismos utilizam nitrito e/ou nitrato como elétron aceptor para oxidar o nitrogênio amoniacal (ahn, 2006). em relação a redução na concentração de n-no2 observou o mesmo comportamento obtido nas análises de n-no3 -. no ciclo i ocorre redução da concentração de nitrito na primeira hora anóxica com posterior aumento da concentração. no ciclo iv observou-se diminuição da concentração de nitrito entre 3 e 4,33 h de fase anóxica, ocorrendo novamente aumento da concentração durante a sedimentação, superando a concentração de nitrito do estado inicial (figura 5). a eficiência de redução de nitrito no reator correspondeu a 5 e 12 % nos ciclos i e iv, respectivamente. o aumento da concentração de nitrito observada possivelmente deve-se ao processo annamox, mesma explicação exposta anteriormente para o aumento de nitrato. a desnitrificação pôde ser observada após 1,33 h de fase anóxica no ciclo i e após 4,33 h de fase anóxica no ciclo iv. no ciclo iv, 38,5 mg.l-1 de n-nox foram reduzidos, mas com aumento de concentração das formas nitrogenadas oxidadas (n-no2 e n-no3 -) durante a sedimentação (figura 6). a taxa específica de desnitritação foi de 0,07 kg nitrito.kg-1 ssv * d após 4,33 h de fase anóxica no ciclo iv. como o lixiviado bruto não foi capaz de desnitrificar totalmente o nitrito e o nitrato presentes no reator, indica-se a adição de fontes externas de carbono biodisponíveis como metanol, etanol, glicose, acetato e melaço de cana, de modo a ampliar a reação de desnitrificação. spagni e marsili-libelli (2008) conseguiram remover 95% do nitrito presente no reator, pela adição de acetato. quan et. al (2005) verificaram que a utilização de melaço hidrolisado proporcionou maiores índices de desnitrificação (91,6 ± 1,6 %) comparado ao uso do metanol (85,3 ± 2,0 %). kulikowska e klimiuk (2004) por sua vez avaliaram a utilização de metanol como fonte de carbono, e verificaram a desnitrificação máxima aplicando-se uma dosagem de metanol de 5,4 mg dqo.mg-1 nno3. 200 250 300 350 400 450 500 0 1 2 3 4 5 6 tempo [h] n itr og ên io n a fo rm a de n itr ito [m g/ l] ciclo i ciclo iv figura 5: variação da concentração de nitrogênio na forma de nitrito durante os ensaios desnitrificantes. 0 10 20 30 40 50 0 1 2 3 4 5 6 tempo [h] d es ni tr ifi ca çã o [m g/ l] ciclo i ciclo iv figura 6: desnitrificação de nitrogênio na forma de nitrato e nitrito. revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 50 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 diante do exposto, a avaliação da fonte de carbono de maior disponibilidade aos micro-organismos através de ensaios de bancada se mostra como importante ferramenta na busca de soluções que visem aumentar ao máximo a desnitrificação, e desta maneira, proporcionar um efluente tratado de melhor qualidade. em relação aos sólidos suspensos voláteis (ssv), o sistema apresentou perda de biomassa após o quarto ciclo experimental (12%), reduzindo de 3055 mg.l-1 de biomassa inicial para 2675 mg.l-1. quanto ao índice volumétrico de lodo (ivl), o lodo apresentou boa decantabilidade e adensamento, com o lodo biológico ocupando um volume de 53,5 ml.g-1 ssv após o quarto ciclo experimental. conclusões a dbo do lixiviado bruto não foi capaz de desnitrificar completamente as formas nitrogenadas oxidadas presentes no reator em estudo. uma fonte de carbono externa é necessária para aumentar a eficiência da desnitrificação. após os ensaios experimentais, observou-se concentração elevada de dqo remanescente, devido a compostos recalcitrantes presentes em lixiviados de aterros sanitários antigos. a redução das formas nitrogenadas (n-no2 e n-no3) não foi eficiente, devido a baixa razão c/n do efluente bruto, além do sistema sofrer a própria oxidação do nitrogênio amoniacal proveniente do efluente bruto, dadas as concentrações de nitrito e nitrato na fase de sedimentação superarem a concentração inicial dos ensaios experimentais. os resultados observados de redução de ph e alcalinidade total também poderiam serem explicados pela ocorrência do processo annamox no rbs. análises de variação da concentração de nitrogênio amoniacal são necessárias para confirmar essa hipótese. a taxa específica de desnitritação nos ensaios sem adição de melaço de cana foi de 0,07 kg nitrito. kg-1 ssv*d. o sistema apresentou perda de biomassa e bom adensamento do lodo biológico. fontes externas de carbono devem ser avaliadas, como forma de otimizar a desnitrificação via nitrito e via nitrato, como forma de minimizar impactos ambientes pelo excesso de nutrientes. agradecimentos os autores gostariam de agradecer a capes pelo suporte financeiro, a proactiva meio ambiente brasil pelo oferecimento da estrutura e apoio financeiro e a furb (fundação universidade regional de blumenau) pelo suporte técnico prestado. referências ahn, y. – h. sustainable nitrogen elimination biotechnologies: a review. process biochemistry, v. 41, p. 1709– 1721, 2006. apha, standard methods for the examination of water and wastewater. ed: port city press, baltimore, eua, 2005. associação brasileira de normas técnicas. apresentação de projetos de aterros sanitários de resíduos sólidos urbanos – procedimentos: nbr 8419. são paulo. 13 p., 1984. barbosa, r. m. o chorume dos depósitos de resíduos urbanos: composição, evolução, diluição, extensão, processos, poluição e atenuação. revista brasileira de tecnologia, v. 14, p. 111-125, 1999. brasil. conselho nacional do meio ambiente. resolução conama no 430, de 13 de maio de 2011. dispõe sobre as condições e padrões de lançamento de efluentes, complementa e altera a resolução no 357, de 17 de março de 2005, do conselho nacional do meio ambiente – conama. butkovskyi, a. leachate treatment at filborna landfill with focus on nitrogen removal. dissertação de 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base o trabalho que vem sendo desenvolvido no projeto claris (rede européia-sul americana para avaliação de mudança climática e estudos de impacto na bacia do rio da prata), que tem como objetivo prever os impactos regionais da mudança climática na bacia do rio da prata e desenhar estratégias de adaptação para o uso da terra, agricultura, desenvolvimento rural, geração hidroelétrica, transporte fluvial, recursos hídricos e sistemas ecológicos de terras úmidas. o texto destaca a complexidade do mundo rural atrelado a um modelo de desenvolvimento que tem se caracterizado perdulário com relação ao ambiente e com significativa parcela de responsabilidade nas mudanças climáticas do planeta. mostra o contexto da agricultura brasileira na emissão de gases de efeito estufa, a agricultura de exportação e a agricultura a familiar, abordando seus riscos e vulnerabilidades. apresenta conceitos de vulnerabilidade a partir de distintas áreas de conhecimento, destacando a idéia da vulnerabilidade como uma construção social. identifica alguns desafios de ordem epistêmica e metodológica para as estratégias de mitigação e adaptação com relação às mudanças climáticas, propondo o estabelecimento de um domínio comum de linguagem junto aos atores participantes das estratégias, bem como a ampliação de informações e sua disponibilidade para a construção de indicadores de mudança climática. conclui enfatizando que a capacidade de adaptação de agricultores familiares à mudança climática não pode ser reduzida à possibilidade de adoção de certas práticas aparentemente ajustadas a um determinado fenômeno climático anormal, mas tem que ser compreendida como resultante da capacidade de aprendizagem para lidar com a nova situação. esse aspecto precisa ser melhor compreendido no processo de desenvolvimento de estratégias de adaptação preventivas e antecipatórias. palavras-chave: agricultura, uso da terra, mudanças climáticas, vulnerabilidade, mitigação, adaptação. abstract this essay discusses challenges for adaptation and mitigation strategies to climate change in the context of brazilian agriculture considering the vulnerability of rural areas in their interfaces with natural and urban ecosystems. it is based on the work being developed by numavam within the claris project (a europe-south america network for climate change assessment and impact studies in la plata basin), which aims to predict the regional impacts of climate change on la plata basin and to design strategies of adaptation in land use, agriculture, rural development, hydropower generation, river transportation, water resources, and ecological systems in wetlands. it presents the context of brazilian agriculture related to the emission of greenhouse gases, exporting agriculture and family agriculture, addressing risks and vulnerabilities. it introduces concepts of vulnerability from different areas of knowledge, emphasizing the idea of vulnerability as a social construction. it identifies some challenges related to epistemic and methodological aspects for elaborating strategies for mitigation and adaptation to face climate change. it concludes emphasizing that the capability of farmers to adapt to climate change cannot be reduced to the capacity to adopt certain practices apparently adjusted to a particular extreme weather event, but it must be understood as a result of learning capacities to deal with new situations. this aspect needs to be better understood in the process of developing preventive and proactive adaptation strategies to climate change keywords: agriculture, land use, climate change, vulnerability, mitigation, adaptation. mudanças climáticas e vulnerabilidade na agricultura: desafios para desenvolvimento de estratégias de mitigação e adaptação sergio roberto martins eng. agr., dr. em agronomia, prof. visitante, ufsc, ppgea, depto. engenharia sanitária, numavam e-mail: sergio@ens.ufsc.br sandro luis schlindwein eng. agr., dr. em ciências agrárias, prof. associado, ufsc, cca, numavam depto. de eng. rural luiz renato d'agostini eng. agr., dr. em ciência do solo, prof. associado, ufsc, cca, numavam, depto. de eng. rural michelle bonatti eng. agr., mestranda em desenvolvimento rural, ufsc, cca, numavam ana carolina feitosa de vasconcelos eng. agrícola, dra. em agronomia, bolsista pós-doc, projeto claris lpb, ufs, cca, numavam andrea ferreira hoffmann eng. agr., mestranda em agroecossistemas, ufsc, cca, numavam alfredo celso fantini eng. agr., dr. em ciências florestais, prof. associado, ufsc, cca, numavam, depto. de fitotecnia revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947818 introdução a mudança climática de origem antropogênica pode ser considerada um dos maiores desafios que a humanidade terá que aprender a lidar neste século. apesar do crescente número de evidências da mudança climática em curso, flannery (2006) mostra em seu livro "ameaça da mudança climática: história e futuro" como elas têm sido questionadas em vários países, especialmente por setores da indústria energética ( gás, car vão, petróleo), automobilística, química, com apoio de políticos e respaldo de cientistas, no intento de jogar dúvidas sobre a hipótese do aquecimento global de origem antropogênica. ao mesmo tempo faz uma ampla defesa sobre o trabalho do ipcc (painel intergovernamental sobre as mudanças climáticas, fundado em 1988 e filiado às nações unidas), destacando que o painel não é uma indústria nem tampouco um "lobby", e se expressa com máxima cautela, resultando do trabalho de 426 especialistas cujas conclusões foram examinadas referindo-se ao informe de 2001 duas vezes por 440 revisores e supervisadas por 33 editores antes de serem finalmente aprovadas por delegados de 100 países. outros autores, a exemplo de ruddiman (2008), também enfatizam os sistemas de interesse ocultos no debate sobre as mudanças climáticas (desde os interesses econômicos, até motivações de ordem psicológica, como egos e necessidades de reconhecimento científico e pessoal), cujos porta-vozes, situados muitas vezes nos extremos da questão, influenciam a opinião pública. desafortunadamente, essas posições desorientam, confundem, trazem insegurança e prejudicam a participação e prática cidadã para a ação individual e coletiva, assim como para a formulação de políticas públicas para o desenvolvimento de estratégias de mitigação e adaptação à mudança climática. esse mesmo autor comenta que "os porta-vozes dos grupos de interesse citam resultados da pesquisa científica, mas o fazem de forma sumamente seletiva, omitindo reservas que sempre integram uma avaliação científica completa, cuidando bastante para colocar os resultados que citam um contex to mais amplo, passando por alto a informação contraditória que mostraria uma visão mais global(...)o maior problema é que a defesa do próprio ponto de vista se abstém de mencionar a outra face do problema". adverte ainda que(...)"apesar dos céticos das mudanças climáticas desempenharem num dado momento uma função útil ao denunciar os exageros alarmistas por parte do setor ecologista, atualmente estão dando a entender que estão revelando a "verdade" (colocando a mudança climática como falsa), e o que fazem é disseminar uma propaganda enganosa". em qualquer caso, essa discussão aponta que na opinião das pessoas sobre as mudanças climáticas e no seu efeito sobre a sociedade, estão presentes seus valores éticos, sua cultura, sua condição socioeconômica, e que estão associadas a questões como risco e vulnerabilidade (que serão tratadas mais adiante no presente ensaio). ao mesmo tempo, as reflexões sobre o debate das mudanças climáticas globais, como bem lembra aquele autor, devem situar-se no marco mais amplo das preocupações da humanidade em relação às questões ambientais e disponibilidade de recursos, especialmente a curto prazo. a longo prazo, as preocupações continuarão relacionadas à finitude dos combustíveis fósseis, água potável e a camada superior do solo. no seu dizer, presentes insubstituíveis que o planeta tem oferecido gratuitamente para a humanidade. neste contexto, os autores do presente ensaio oferecem sua reflexão sobre esta problemática com base no trabalho que vêm desenvolvendo junto ao núcleo de estudos em monitoramento e avaliação ambiental (numavam) da universidade federal de santa catarina (ufsc), particularmente no projeto claris lpb (rede européia-sul americana para avaliação de mudança climática e estudos de impacto na bacia do rio da prata). o projeto claris lpb é financiado pela comissão européia no âmbito do sétimo programa-quadro e tem por objetivo prever os impactos regionais da mudança climática na bacia do rio da prata, e o desenho de estratégias de adaptação no uso da terra, agricultura, desenvolvimento rural, geração hidroelétrica, transporte fluvial, recursos hídricos e sistemas ecológicos de terras úmidas. o projeto é executado por um consórcio formado por 19 instituições de 10 países (maiores informações e detalhes sobre o projeto podem ser acessados em www.claris-eu.org). o projeto tem como base os cenários de mudança climática projetados pelo ipcc, e as atividades de pesquisa do numavam/ ufsc no projeto têm como foco principal avaliar os impactos da mudança climática na agricultura bem como elaborar estratégias de adaptação no uso da terra. sobre a evidência das mudanças climáticas e seus impactos muitos dos eventos climáticos associados à mudança climática e previstos há poucos anos já estão sendo constatados. parece ser muito consistente a tendência de um aumento da temperatura media global do ar e dos oceanos, da intensificação do derretimento de neve e gelo e, por conseqüência, a elevação do nível médio do mar (ipcc, 2007). estudos em desenvolvimento no sul do brasil, em especial aqueles relacionados aos registros de dados meteorológicos do último século, também apontam como resultado um aumento na temperatura média do ar e um aumento da intensidade de chuvas em períodos reduzidos (campos et al, 2006). é relevante lembrar que variações climáticas sempre ocorreram como fenômenos normais aos ciclos naturais terrestres (a exemplo das alterações ocasionadas pelo fenômeno el niño). porém, a intensificação do volume de precipitações em períodos reduzidos, inundações e secas tem passado de excepcionalidades a episódios freqüentes no cotidiano de muitas comunidades. mudanças climáticas foram causadoras e motivadoras de transformações culturais e evolutivas em diversos períodos da história humana. como aponta standage (2005), a agricultura condicionada pelos fatores climáticos direcionou a gastronomia e a arquitetura, revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947819 entre outras atividades, no decorrer dessa história. atualmente, as mudanças climáticas novamente induzem e ensejam mudanças de condutas. apesar dos avanços tecnológicos, os eventos climáticos continuam relevantes nas dinâmicas dos sistemas humanos. o estudo "aquecimento global e a nova geografia da produção agrícola no brasil" realizado por pesquisadores da embrapa (empresa brasileira de pesquisa agropecuária) e da unicamp (universidade federal de campinas) (assad e pinto, 2008), apresenta importantes informações acerca de como o aquecimento global alteraria a atual geografia da produção agrícola do brasil. o estudo avaliou os impactos que o aquecimento global deverá causar às principais culturas agrícolas do país nas próximas décadas. foram estudadas as culturas do café, algodão, arroz, cana-deaçúcar, feijão, girassol, mandioca, milho e soja, além das pastagens e gado de corte. segundo o estudo, nas próximas décadas as mudanças do clima devem ser tão intensas que poderão ocasionar modificações na geografia da produção agrícola nacional, chegando ao ponto de municípios que hoje são grandes produtores de grãos não o serem mais em 2020. de maneira geral, os pesquisadores observaram que o aumento de temperatura pode provocar uma diminuição de regiões aptas para o cultivo dos grãos no brasil, sendo que a cultura da soja será a mais afetada com as mudanças climáticas. de acordo com eles, o aumento da temperatura pode provocar perdas nas safras de grãos de r$ 7,4 bilhões já em 2020, sendo que esse número poderia alcançar r$ 14 bi lhões em 2070, e assim alterar profundamente a geografia da produção agrícola no brasil. dentro deste contex to os pesquisadores alertam que se não forem desenvolvidas formas de mitigação dos efeitos das mudanças climáticas bem como de adap tação das culturas às novas condições, deve ocorrer uma transferência de produção devido à migração de cultivos para regiões que apresentem condições climáticas mais propícias às culturas. isso implicaria no desaparecimento da cultura da mandioca na região do semi-árido e na diminuição do plantio do café no sudeste em conseqüência da baixa condição de sobrevivência desta cultura na região. por outro lado, a região sul passaria por uma grande mudança de cultivos, pois ao sofrer uma redução do risco de geadas se tornaria propícia ao plantio de mandioca, de café e de cana-de-açúcar. no entanto, a região não seria mais apropriada ao cultivo da soja, por estar mais sujeita a estresses hídricos. já a cultura da cana-de-açúcar, devido à nova conformação climática, poderia se espalhar pelo país a ponto de dobrar a sua área de ocorrência. todavia, é fundamental refletir que a magnitude do impacto da mudança climática sobre um sistema produtivo depende de sua vulnerabi lidade aos fenômenos climáticos associados a esta mudança. então, diferentes sistemas ou formas de produção agrícola podem apresentar distintos graus de vulnerabilidade aos efeitos da mudança climática, que podem ser eventualmente atenuados através do desenho de estratégias de adaptação apropriadas. dados do fórum global humanitário (2009) apontam que atualmente 325 milhões de pessoas sofrem em decorrência das mudanças climáticas, das quais 315 mil morrem a cada ano por suas graves consequências; as perdas materiais anuais aproximam-se de u$s 125 bilhões; dos mais de seis bilhões de seres humanos na terra, quatro bi lhões estão ameaçados pelos efeitos das mudanças climáticas, e 500 milhões enfrentam risco extremo. de acordo com esse relatório, os efeitos das mudanças climáticas constituem o operar de uma crise silenciosa, que assume as formas de fome ou doenças, mas também se mostra em ciclones, inundações ou ondas de calor, impactando mais fortemente as populações economicamente mais desfavorecidas. para blaikei et al (1994), as grandes catástrofes matam milhares de pessoas em processos reconhecidos e relatados oficialmente, mas não se pode ignorar que existe ainda outra significativa porcentagem da população que vem morrendo silenciosamente, em uma tragédia diária, por causas relacionadas à sua vulnerabi lidade, e que deveriam e poderiam ser cuidadas através de políticas públicas adequadas. as projeções dos cenários do ipcc indicam que as mudanças climáticas afetarão todo o planeta. entretanto, há consenso de que as populações economicamente desfavorecidas sofrerão mais e primeiro os seus impactos visto que algumas regiões são particularmente vulneráveis, a exemplo das regiões áridas dos trópicos, com previsão de perigo às provisões alimentares para milhões de pessoas. da mesma forma, as regiões costeiras da ásia sofrerão mais em função de fenômenos meteorológicos extremos, bem como com o aumento de epidemias de doenças como malária e cólera (flavin e engelman, 2009). mesmo nos países desenvolvidos, são as populações menos favorecidas economicamente que mais sofrem os eventos extremos, à exemplo das conseqüências do furacão katrina e das ondas de calor ocorridas na europa em 2003 (hare, 2009); este mesmo autor adverte que mesmo com níveis baixos de aquecimento previstos pelo ipcc, as maiores limitações de produção agrícola e conseqüentemente da disponibilidade de alimentos serão nas regiões de latitudes baixas onde se situam especialmente os países pobres chamados de "em desenvolvimento": cita como exemplo os prejuízos da produção agrícola na índia devido às mudanças climáticas e à contaminação atmosférica. com a temperatura de 1,5ºc acima dos níveis préindustriais pode-se prever graves repercussões na produção alimentícia e no abastecimento de água nos ecossistemas da áfrica sub-sahariana. a vulnerabilidade africana também é apontada por veyret (2008), que chama atenção para o fato de que os riscos relativos à agricultura estão associados à insegurança alimentar não somente pela insuficiência alimentar, mas também pela falta de qualidade dos produtos consumidos, bem como o comprometimento da saúde por efeitos de alimentos contaminados. além disso, os riscos são assumidos incondicionalmente pelo agricultor ao ser revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947820 obrigado a adotar um tipo de espécie a cultivar, seguir uma determinada cadeia produtiva ou engajar-se num dado processo de transformação técnica. ou seja, importa ção de soluções nem sempre compatíveis com a capacidade de suporte dos ecossistemas locais. evidencia-se, portanto, que a vulnerabilidade associa causas de incertezas bioclimáticas em ecossistemas fragilizados por atividades antrópicas predadoras, gestão de sistema alimentar (macropolíticas decorrentes de estratégias de desenvolvimento, a exemplo da monocultura de exportação) e aumento de instabilidade política. tais causas também podem ser encontradas em vários países da américa latina, e no brasil pelo menos as duas primeiras. com relação à américa latina e caribe, tanto a cepal como o banco mundial situam-na também entre as regiões mais vulneráveis às mudanças climáticas, apesar de sua baixa participação nas emissões industriais globais, sofrendo graves conseqüências da alteração do clima. honty (2010), pesquisador do centro latino-americano de ecologia social (claes), destaca que a região é uma das mais vulneráveis do planeta. embasa sua assertiva em algumas evidências: o degelo da cordi lheira dos andes afetaria o fornecimento de água de setores urbanos e agrícolas em muitos países; a alta dependência de muitas economias locais das atividades agrícolas; o elevado número de cidades situadas em zonas costeiras e com grande atividade turística; recifes de corais costeiros, fundamentais para a regulação da vida oceânica e conseqüente fonte de renda. estas mesmas fontes indicam que o aumento de temperatura de até 2ºc provoca rá a redução da produtividade agrícola de localidades tropicais e subtropicais a um terço dos níveis atuais. nas regiões centrais da américa latina e caribe as secas aumentarão, assim como a salinização e a desertificação do solo. também se prevê o aumento de pragas e doenças nas plantações e uma maior competição por água de irrigação. com o rebaixamento dos lençóis freáticos estimase uma elevação dos custos da produção agrícola. portanto, neste cenário de vulnerabilidade, espera-se um aumento na pobreza da população, especialmente em áreas rurais, assim como o incremento das desigualdades sociais, e aumento da insegurança alimentar (cepal, 2009). apesar disso, é possível que os sinais ou evidências de uma mudança climática em curso, sejam banalizados, provocando uma certa aceitação como se fatalidade fossem dificultando a elaboração e implementação das necessárias políticas preventivas. esse comportamento paradoxal é apontado por giddens (2009) como um sinal de que a mudança climática ainda não é tangível no cotidiano das pessoas. resulta daí que as pessoas não agem e, assim, a dinâmica social na qual estão inseridas faz com que somente comecem a agir para enfrentar os efeitos das mudanças climáticas quando já forem visíveis, o que faz com que seus impactos sejam então possivelmente catastróficos. agricultura e desenvolvimento a agricultura tem sido apontada como um dos principais responsáveis pelas mudanças climáticas. ruddiman (2008), cientista norte-americano que tem popularizado a divulgação sobre clima, utiliza a imagem dos "quatro cavaleiros do apocalipse" guerra, peste, fome e morte ex traída do novo testamento, como metáfora para apontar a agricultura, as grandes epidemias e os combustíveis fósseis como os "três cavaleiros das mudanças climáticas". com relação à agricultura, o argumento é que ela seria a precursora da civilização tal como a conhecemos, sendo responsável pelos agrupamentos humanos que geraram as cidades, criadoras de necessidades, e que provocaram as disputas pela alimentação e pelo território. a agricultura, portanto, favoreceu o progresso humano possibilitando o desenvolvimento do conhecimento técnico e científico, o que teve por conseqüência o aumento das emissões dos gases de efeito estufa responsáveis pelas mudanças climáticas. sabidamente a agricultura dita moderna, de uso intensivo de insumos e de energia basicamente de origem fóssil, praticada nos últimos 50 anos, emergiu inserida num modelo de desenvolvimento perdulário no que se refere ao uso dos recursos da natureza (água, solo, biodiversidade, energia), com altíssimos impactos ambientais, muito embora com grande desempenho de produtividade. se por um lado esse período tem sido marcado por avanços significativos na produção de bens e serviços, e pelo incomparável avanço científico e tecnológico, por outro revela-se notadamente injusto: ainda hoje 1,4 bilhões de pessoas estão subnutridas, cuja maior parte, paradoxalmente, encontra-se no mundo rural. entretanto, esses argumentos não permitem distinguir os diferentes tipos de relações que se estabelecem em função da complexidade da agricultura como atividade produtiva, com diferentes finalidades e realizada em diferentes circunstâncias. a agricultura de subsistência, por exemplo, praticada mesmo em meios de alta biodiversidade, pode diferir daquela praticada em regiões de ecossistemas limitados. e ambas diferem da agricultura dedicada a produzir commodities, altamente tecnificada, e capaz de superar as limitações de água, solo, temperatura e radiação solar, ainda que com elevado custo econômico e ambiental (vale lembrar que o brasi l hoje é o maior consumidor de agrotóxicos do mundo, cujo significado sobre a magnitude da emissão de gases de efeito-estufa não pode ser ignorado). todos esses tipos de agricultura mobilizam recursos naturais, insumos e energia. são constituídas por distintos fatores de produção, utilizados de diferentes maneiras e intensidades e certamente com impactos também distintos, resultantes das especificidades desses modos de produção agrícola no que diz respeito às suas relações com a biosfera. esse é o contexto do mundo rural, onde não existe "a agricultura", e sim diferentes tipos de atividades agrícolas, com difere ntes propósitos (sub sistência, abastecimento, commodities), e onde as interfaces com o meio urbano e com ecossistemas naturais são cada vez mais estreitas, com fluxos cada vez mais intensos de matéria e energia. os setores da economia (primário, secundário e terciário) cada vez mais estão imbricados entre si, revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947821 sendo cada vez mais comum se observar no "campo" atividades agroindustriais ou mesmo de caráter estritamente industrial. ao mesmo tempo, em grandes urbes encontram-se exemplos de atividades agrícolas praticadas tanto na sua periferia como no seu interior. as atividad es estritamente agrícolas no mundo rural cedem espaço para a pluriatividade, e a multifuncionalidade assume relevância na agricultura na medida em que potencializa sua função social. o brasil como emissor de gases de efeito estufa: o papel da agricultura em termos globais, a contribuição ao efeito estufa dos três principais gases provenientes de atividades antrópicas está concentrada no gás carbônico proveniente de combustíveis fósseis (56,6%), gás metano (14,3%) e óxido nitroso (7,9%) (mckeown e gardner,2009) entretanto, a emissão desses gases não é uniforme no planeta e é resultante dos diferentes tipos de atividades humanas. tomando por base o ipcc, a contribuição da indústria para a emissão global de gases de efeito estufa é de 19,4% e 25,9% para a energia, em unidades dióxido de carbono equivalente. assad e pinto (2008) também apontam dados similares, e ressaltam a contribuição anual global da agricultura, estimada em 13,5% das emissões anuais de "gás carbônico equivalente" (engloba todos os tipos de gas es estufa que contri buem para o aquecimento global: gases entéricos oriundos de bovinos, emissão de metano dos cultivos de arroz, óxidos nitrosos dos fertilizantes e queima de biomassa). somese a este total mais 17,4% das emissões totais como conseqüência dos desmatamentos. nos países desenvolvidos as emissões de gases de efeito estufa (gee) devem-se principalmente ao setor industrial e ao consumo de combustíveis fósseis. no brasil, os dados preliminares do inventário nacional das emissões, com base em dados de 2005, revelam que os processos industriais são responsáveis somente por 2,0% das emissões, enquanto outros 22% são devidos às atividades agropecuárias (o dobro da média global para esse tipo de emissão) (fepam, 2010). o inventário preliminar, entretanto, ainda não mostra o efeito das queimadas e desmatamento provenientes da expansão agrícola. contudo, o desmatamento tem sido apontado como responsável por aproximadamente 60% das emissões de gee no brasil e vinculado ao fato de que 75% das emissões de gás carbônico do país são provenientes das queimadas na amazônia (marengo, 2007). ou seja, se num passado recente a responsabilidade das emissões planetárias de gases de efeito estufa era debitada somente aos países desenvolvidos (por sua industrialização), na atualidade também é debitada a países como o brasil. neste sentido, destaca-se a relação entre a produção agrícola de exportação para produção de commodities e a emissão de gases de efeito estufa, sendo necessário somar ainda as emissões dos processos industriais responsáveis pela produção dos insumos consumidos ao longo de sua cadeia produtiva, as emissões da queima de combustíveis fósseis que a alimentam, e a pa rcela devido às queimadas e ao desmatamento para a sua expansão. tal responsabilidade representa em alguma medida o exitoso desempenho econômico da agricultura de exportação no brasil e a estratégia de desenvolvimento assumida nos últimos anos: o agronegócio brasileiro, na atualidade, responde praticamente pela metade da balança comercial do país. neste contexto cabe indagar sobre os demais tipos de agricultura praticados no país e sobre sua relação com as mudanças climáticas. como são afetados? como os riscos da desestabilização climática são percebidos por eles? quais suas vulnerabilidades? e ao mesmo tempo qual sua parcela de responsabilidade (direta ou indiretamente) na contabi lidade das emissões? é sabido, por exemplo, que o desmatamento e queimadas na amazônia, em muitos casos começam pelo pequeno agricultor de forma isolada e pontual para a derrubada da floresta primária. o desbravamento posterior da floresta primária e/ou secundária prossegue quando as pequenas propriedades são incorporadas às grandes, e o agricultor transfere-se para áreas mais afastadas e interiores recomeçando outro ciclo de desbravamento. outro exemplo, na realidade completamente distinta do sul do brasi l: pequenos agricultores estão integrados às cadeias produtivas da suinocultura e avicultura atreladas ao agronegócio como atividade exportadora. em santa catarina, a população de suínos é cinco vezes maior que a de humanos, e considerando que suínos produzem volume de excrementos cinco vezes maior que o produzido pelos humanos é fácil perceber o impacto que a atividade gera no ambiente. mesmo as iniciativas para transformar o problema em solução, como a produção de biogás, tem se mostrado pouco efetivas devido aos custos ainda muito elevados para a geração e aproveitamento da energia gerada. estes sistemas produtivos integrados fazem parte do conjunto de pequenos e médios produtores rurais que constituem a agricultura familiar (na qual se incluem também as famílias assentadas por programas de reforma agrária, família de seringueiros, ribeirinhos, extrativistas, famílias atingidas por barragens, famílias indígenas e de quilombolas, e pescadores artesanais), representam 8 8% dos estabelecimentos rurais do país (4,5 mi lhões), ocupam 32% da área (106,8 milhões ha), e são os principais fornecedores de alimentos básicos para a população brasileira (feijão, mandioca, milho, do leite, suínos e aves) (ibge, 2006). esta diversidade e complexidade de agrupamentos sociais implica em distintas ca racterísticas sócio-culturais, determinando a modalidade da relação com o entorno natural, bem como a magnitude dos riscos e vulnerabilidades à mudança climática. um exemplo de percepção da mudança climática no contexto rural um exemplo de que a percepção diz respeito à constituição de um mundo de ações, pode ser encontrado no município de anchieta, localizado no extremo-oeste de santa catarina. neste município a quase revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947822 totalidade das propriedades agrícolas é de pequenas propriedades fami liares. as principais atividad es agrícolas estão relacionadas ao cultivo de milho, soja e fumo, e à produção de leite, com destaque para o trabalho de parte destes agricultores no desenvolvimento de variedades de milho (crioulas) mais adaptadas às suas condições edafo-climáticas, notadamente à ocorrência de períodos de seca durante o cultivo. mediante uma abordagem geral qualitativa realizada com dois grupos de agricultores nem todos uti lizam as variedades de milho crioulas bonatti (2009) observou que, independentemente de usarem ou não variedades de milho crioulas, a totalidade destes agricultores, crê que o clima está mudando, visto que a freqüência de ocorrência de secas tem aumentado nos últimos 10 anos. além disso, como evidência de mudança climática, os agricultores também fazem referência a extremos climáticos, apontando ora a ocorrência de períodos de seca, ora a ocorrência de chuvas intensas. esta percepção é temporal e quantitativamente coerente com dados de séries climáticas históricas da epagri (empresa de pesquisa agropecuária e extensão rural de santa catarina), conforme registra campos et al (2006). de maneira geral, os agricultores apontam o desmatamento e o uso de agrotóxicos como sendo a principal causa da mudança climática, e são pessimistas em relação ao futuro, já que acreditam que a situação vá se agravar. o fato de os agricultores de anchieta tomarem o aumento da ocorrência de seca como evidência de mudança climática recente mostra, por um lado, como o contexto é determinante ao fenômeno da percepção e, por outro, uma possível mudança climática de longo prazo, já que a ocorrência dessa anomalia climática talvez não esteja vinculada somente às oscilações climáticas do hemisfério sul. por conta dessa evidência, os agricultores crêem que o clima está mudando, e a importância dessa crença para que os agricultores adotem medidas preventivas antecipatórias já foi apontada por stone e meinke (2006). além disso, a memória de eventos climáticos recentes desempenha um papel importante para a percepção, como verificaram brondizio e moran (2008) para o caso de agricultores familiares na amazônia. risco e vulnerabilidade às mudanças climáticas é importante destacar que os efeitos das mudanças climáticas não são homogêneos, dado que existem grupos sociais com diferentes graus de vulnerabi lidade. de forma geral, em condições climáticas adversas as populações mais pobres, isto é, aquelas que vivem sem poderem satisfazer as necessidades básicas, são os mais vulneráveis à alteração das condições climáticas, em especial os idosos, as crianças e as mulheres (cardona, 2001). a maior parte dessas populações se encontra, evidentemente, nos países com maior índice de pobreza. no caso brasileiro, os estratos sociais mais pobres historicamente têm padecido pelos desastres climáticos e dos riscos neles implicados. a mídia, diariamente, informa sobre vítimas fatais em todo o território nacional como conseqüência dos desastres denominados naturais, mas que são agravados pela ação antropogênica. informações do ministério do meio ambiente mostram que entre os anos 2000 e 2007, 69% dos desastres naturais no brasil foram inundações e deslizamentos. nesse período, 1,5 milhões de pessoas teriam sido afetadas em 36 episódios, com prejuízo econômico estimado em us$2,5 bilhões (mafra & mazzola, 2007). no estado de santa catarina, nos anos de 2008 e 2009 diversas comunidades especialmente as rurais se revelaram vulneráveis, em face do que sofreram com os efeitos de eventos ex tremos, como estiagens intensas e inundações que ocasionaram desmoronamentos com vítimas, além da perda da produção agrícola (mattedi et al, 2009). de acordo com o ipcc (2007), "vulnerabi lidade é o grau de susceptibilidade ou incapacidade de um sistema para lidar com os efeitos adversos da mudança do clima, inclusive a variabi lidade climática e os eventos extremos de tempo". contudo, raigoza e marengo (2007), chamam a atenção que o conceito de vulnerabilidade tem suas raízes no estudo do risco de eventos naturais e que implica numa combinação de fatores que determinam o grau no qual a vida e a forma de vida de alguém são colocadas em risco por um evento discreto e identificável na natureza e na sociedade. além disso, o conceito abrange distintos fatores e processos que refletem a suscetibilidade, a predis posição para ser afetado e as condições que favorecem ou facilitam a ocorrência de uma perda ou desastre frente a uma ameaça. para cardona (2001), o risco de desastres é composto por dois fatores: ameaça e vulnerabilidade. para o autor, a ameaça corresponde a um fator externo que, embora possa ser muitas vezes prognosticado, é geralmente de difíci l controle, como as chuvas intensas, furacões ou terremotos. a vulnerabilidade é o fator interno, representando o grau de suscetibilidade do sistema ou de um sujeito à ameaça (ao impacto). sendo assim, a vulnerabilidade é dada pela condição em que se encontra o ser ameaçado em seu sistema social e, por isso pode ser tomado como um estado social. ainda para o autor, a diminuição nos níveis de qualquer destes dois fatores, ameaça e vulnerabilidade, leva à diminuição do risco como um todo. entretanto, dado que a vulnerabilidade é um estado construído socialmente e, portanto, é suscetível de mudar mediante a ação intencional, precisa ser levada à condição de aspecto central em estudos e possibilidade de se avaliar graus de risco e prevenir desastres (blaikie et al., 1994; cardona, 2001). o departamento intersindical de estatística e estudos socioeconômicos considera o conceito de vulnerabilidade social no mundo do trabalho como a capacidade humana de enfrentar determinadas situações de risco, referindose, portanto, à maior ou menor capacidade de indivíduos, famílias ou grupos sociais de "controlar as forças que afetam seu bemestar, ou seja, a posse ou controle de ativos revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947823 que constituem os recursos requeridos para o aproveitamento das oportunidades propiciadas pelo estado, mercado ou sociedade." (lucio, 2007). com o foco nos desastres naturais, o ministério do meio ambiente (santos, 2007) define vulnerabilidade como o grau de suscetibilidade em que um componente do meio, de um conjunto de componentes ou de uma paisagem apresenta em resposta a uma ação, atividade ou fenômeno; o risco seria a estimativa de danos ou prejuízos potenciais, podendo ser calculado em função da probabilidade de ocorrência e da intensidade de suas conseqüências. aproximando os olhares acima apresentados, o wwi (mckeown e gardner, 2009) define vulnerabilidade como o nível de risco para a sobrevivência de um ecossistema o de uma sociedade devido às mudanças climáticas adversas. o termo vulnerabi lidade implica tanto susceti bi lidade como capacidade de adaptação. o nível de vulnerabi ldade determina se um ecossistema ou sociedade estão dotados de resi liência frente à mudança climática. veyret (2007), pelo olhar da geografia, também destaca que risco é a tradução de uma ameaça, de um perigo para aquele que está sujeito a ele e o percebe como tal: não há risco sem uma população ou indivíduo que o perceba e que possa sofrer seus efeitos. assim, o risco é uma construção social: uma sociedade o apreende por meio de representações mentais e com ele convive por meio de práticas específicas. paradoxalmente, destaca ainda que as sociedades modernas são mais vulneráveis aos riscos devido a sua complexidade e aos eventos (processos naturais, sociais, tecnológico, econômicos) mais freqüentes e de maior intensidade que no passado. em todo caso, aponta para a responsabilidade humana e que os riscos não devam ser aceitos como uma fatalidade diante do qual nada se pode fazer. neste sentido obser va que a noção de vulnerabilidade é complexa, uma vez que o risco é expresso no âmbito de sistemas complexos. assim, a vulnerabilidade coloca em jogo aspectos físicos, ambientais, técnicos, econômicos, sociais e políticos. não pode ser definida com simples índices científicos ou técnicos, pois podem não ser suficientes para distinguir a vulnerabilidade desigual dos lugares. macchi (2008) também ressalta estas questões, destacando que a vulnerabi lidade é definida por microestados de natureza biofísica (exposição a eventos externos, qualidade de moradia, localização geográfica, grau de segurança alimentar) e de natureza sociocultural (grau percepção de risco, de inserção a venda de produtos, de assistência à saúde, de acesso ao ensino, de coesão social). assim os fatores de natureza social seriam aqueles internos aos sistemas humanos, tais como pobreza e desigualdade, saúde e nutrição, rede social, marginaliza ção, diversidade de sobrevivência (subsistência), acesso a ser viços públicos. já os fatores de vulnerabi lidade biofísica, revelam a exposição do sistema ao dano biofísico de um impacto específico, dessa forma depende da exposição física a eventos extremos, acesso aos recursos naturais (água, combustível, biodiversidade), local e qualidade de residência, qualidade de residência, uso e cobertura da terra. capacidade de adaptação o desenvolvimento de procedimentos para avaliar vulnerabilidade e seu comportamento no tempo, ou seja, sua variação em função de ações intencionais, é necessário para assegurar um adequado entendimento dos impactos das mudanças climáticas. enfim, um adequado estudo (quali e quantitativo) da vulnerabilidade de um sistema de interesse desempenha papel fundamental na redução dos riscos e no desenvolvimento de ações de adaptação à mudança climática. o ipcc (2007) define capacidade de adaptação como "a capacidade de um sistema de se ajustar à mudança do clima (inclusive à variabilidade climática e aos eventos extremos de tempo), moderando possíveis danos, tirando vantagem das oportunidades ou lidando com as conseqüências". considera, ainda, que a vulnerabilidade é função de três fatores, exposição, sensibilidade e capacidade de adaptação: • exposição: se refere ao que está em risco pela mudança climática (população, recursos, propriedade, infra-estrutura) e às mudanças que um sistema terá que enfrentar (nível do mar, temperatura, precipitação, eventos extremos); • sensibilidade: é considerada como o efeito biofísico da mudança climática, levando em conta o contex to sócioeconômico (água, agroindústria, assentamentos humanos, demanda de energia, florestas, serviços financeiros); • capacidade de adaptação: capacidade de um sistema de ajustar-se à mudança climática, à variabilidade do clima e aos episódios extremos (riqueza, saúde, tecnologia, educação, instituições, informação, infra-estrutura, capital social). evidencia-se, portanto, que o desenho de medidas de adaptação às mudanças climáticas pressupõe considerar, de forma integrada, aspectos de vulnerabilidade física (cenários de emissões, estudos de impactos) e de vulnerabilidade social (processos participativos, capacidade de adaptação futura presente e futura), conforme discute costa (2007). há que se destacar o papel que exercem as estratégias de desenvolvimento assumidas em âmbito nacional, que definem as políticas públicas determinantes das realidades locais e, portanto, da vulnerabilidade social. desafios para o desenvolvimento de estratégias de mitigação e adaptação para lidar com situações complexas, como as que emergem em um contexto de mudanças climáticas globais, é importante buscar metodologias adequadas para se trabalhar a vulnerabilidade no âmbito da complexidade e os aspectos pedagógicos integrados aos conhecimentos dos atores locais. informações sobre uma dada realidade, ainda que fundamentais, não são revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947824 conhecimentos, e nem tampouco significam a própria realidade. essas informações podem ser recolhidas através de monitoramento padronizado e sistematizado, bem como através da experiência, da percepção, da memória ou pela linguagem dos atores sociais envolvidos num dado processo. então essas informações são fundamentais na medida em que podem permitir a reflexão sobre uma dada realidade (a prática reflexiva), fazendo com que seja possível entendê-la, avaliá-la, permitindo, enfim, formular idéias, conceitos, construir juízos e valores. e mesmo propor e elaborar teorias, possi bi litando explicar ou interpretar intelectualmente um conjunto de fenômenos e suas significações (mais detalhes a este res peito podem ser encontrados em chauí (2001). é fundamental, portanto, criar as circunstâncias para que se passe da coleta de informações para o processo de elaboração do conhecimento, possibilitando assim a emergência epistêmica. nesse sentido, é fundamental lançar mão de dispositivos heurísticos que auxiliem este processo. um bom exemplo pode ser encontrado no modelo de governança da água e do território, em curso no departamento de engenharia sanitária e ambiental da ufsc, no que diz respeito ao empoderamento de tecnologias sociais, e que poderia ser uti lizado no desenvolvimento de estratégias de adaptação às mudanças climáticas junto às comunidades locais. esse tipo de metodologia parte da percepção dos atores sociais sobre a realidade, considera sua experiência acumulada, constrói com eles conceitos teórico-práticos, estabelece um domínio comum de linguagem, e permite identificar de forma coletiva estratégias de desenvolvimento local numa perspectiva sustentável. informações mais detalhadas sobre esta metodologia estão no site www.tsg.agua.ufsc.br. (tsga, 2010). entre os aspectos da metodologia apontados acima, o estabelecimento de um domínio comum de linguagem é fundamental, posto que é o ponto de partida do diálogo entre os atores sociais. assim, é imprescindível definir com clareza o conceito de vulnerabilidade e risco, assim como o significado das estratégias de mitigação e adaptação e a relação entre ambas. conforme apontado no presente ensaio, de acordo com o âmbito em que o tema da vulnerabi lidade é tratado, o conceito de vulnerabilidade pode revelar somente aspectos pontuais específicos da realidade e perdendo a idéia de conjunto (o olhar sistêmico): risco e vulnerabilidade são expressos no âmbito complexo da realidade (considerando questões ambientais, sociais, econômicas, culturais, técnicas, políticas). no caso específico da relação agriculturamudanças climáticas, é preciso compreender estes conceitos considerando as nuances da agricultura (agronegócio, agricultura familiar) e os diferentes biomas onde está inserida: as diferentes espécies cultivadas, suas respectivas necessidades agroclimáticas, os componentes da cadeia produtiva a qual pertence, além das interfaces existentes entre os agroecossistemas, os ecossistemas naturais e os ecossistemas antropizados (urbanos). no que se refere à disponibilidade de informações, observa-se a preocupação de instituições brasileiras, à exemplo da embrapa e inpe, quanto ao aprofundamento dos estudos de impacto com base em modelos climáticos regionais e globais, assim como em relação à experimentação e modelos de crescimento de cultivos, incluindo evolução de tendências quanto às mudanças do uso da terra, queimadas e desmatamentos, balanço hidrológico, secas e excessos de água, desertificação, etc (pelegrino, assad e marin, 2007). além disso, é fundamental retomar e ampliar os estudos de balanço agroenergético, assim como o emprego de metodologias tais como análise de ciclo de vida de processos e produtos, pegada ecológica, pegada hídrica, pegada climática, etc, que permitam analisar criticamente os modelos de produção agrícola e seu papel nas mudanças climáticas (causas e conseqüências), de modo a definir as estratégias de mitigação e adaptação mais adequadas. este conjunto de informações, além de orientar os tomadores de decisão e formuladores das políticas públicas, permitirá esclarecer aos cidadãos sobre o conteúdo de produtos e processos subsidiando-os para as ações de governança local, especialmente relevante no momento atual em que se vislumbra a intensificação e expansão da agricultura de exportação no país com relação ao uso da terra, a equipe do numavam/ufsc junto ao projeto claris tem usado a abordagem dpsir (driver-pressure-state-impactresponse) como ferramenta para identificação das relações de causa e efeito entre atividades antropogênicas e seu impacto no meio físico. assim, esta abordagem poderá auxiliar na estruturação dos elementos necessários para desenhar estratégias de adaptação de uso do solo agrícola em face às mudanças climáticas, que poderão ser integradas, por exemplo, a um sistema de alerta e tomada de decisão. para tanto esta estrutura se baseia em indicadores de mudanças climáticas, a partir dos impactos de cunho ambiental, econômico e social, a exemplo dos propostos por diehl et al. (2009), conforme quadro 1 a seguir: revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947825 impacto ambiental indicadores qualidade do ar emissões de gases provenientes da agricultura (amônia, óxido nitroso, etc.) qualidade e recursos de água suprimento de nitrogênio, suprimento de fósforo capacidade de retenção hídrica dos solos qualidade e recursos do solo risco de erosão hídrica do solo, salinização, erosão eólica, conteúdo de carbono dos solos clima emissão de co2, metano, e óxido nitroso; seqüestro de carbono pela biomassa do solo e da matéria orgânica recursos renováveis e não-renováveis área demandada para produção de combustíveis fósseis demanda biomassa potencial biodiversidade, fauna, flora e paisagem habitats terrestres em risco de eutrofização, mudanças na população de pássaros, madeira morta, uso de pesticidas uso do solo mudança do uso da terra produção e geração de resíduos / reciclagem geração de rejeitos municipais por turistas, descarga de água residuária devido ao turismo risco ambiental risco de fogo em florestas, aquecimento potencial impacto econômico indicadores competitividade, comércio e fluxos de investimentos fluxos de mercado de produtos agrícolas, setores florestais e de energia custos operacionais e condução de negócios custo de trabalho por setor, custo de energia custos administrativos de negócios custos administrativos inovação e pesquisa custos de trabalho por setor, custos de energia consumidores taxa de inflação, índice de preços ao consumidor setores especiais valor bruto por setor (agricultura, floresta, turismo, energia) autoridades públicas gastos públicos ambiente macroeconômico produto interno bruto impacto social indicadores emprego taxa de desemprego, empregos por setor e total inclusão social e proteção a determinados grupos desvios de desemprego regionais e de salários saúde e segurança pública exposição à poluição do ar e da água, exposição ao risco de fogo acesso à proteção social, saúde e sistema educacional migração pressão turística pressão social turística, pressão recreacional do turismo identidade paisagística manutenção do patrimônio de paisagens, mudança do visual atrativo quadro 1: indicadores de mudança climática fonte: diehl et al, 2009 considerações finais a dinâmica do uso da terra, seja ele agrícola ou não, tem um importante significado tanto para a mitigação quanto para a adaptação ao aquecimento global de origem antropogênica, haja vista os processos de feedback existentes entre o clima regional e os distintos usos da terra. por isso, o desenvolvimento de estratégias de adaptação requer a integra ção de múltiplos aspectos, além da integração das próprias incertezas associadas à intensidade das mudanças climáticas e suas implicações locais, tornando o processo de tomada de decisão que aí está implícito notadamente complexo. vale lembrar mais uma vez que a despeito das muitas evidências científicas que foram reunidas nos últimos anos sobre o aquecimento global de origem antropogênica, muitas pessoas ainda não percebem os seus perig os em seus cotidianos, o que dificulta e posterga a adoção de medidas preve ntivas aos impactos das mudanças climáticas. todavia, a percepção da mudança climática, não depende somente da ocorrência de determinados eventos climáticos, mas é mediada por vários processos que precisam ser melhor compreendidos para entender a resposta que os interessados no uso da terra dão a um evento climático, como por exemplo a resposta de agricultores no uso agrícola de terras. isso permite afirmar que a percepção de fato não é um processo que consiste em captar objetos que independem do observador, como já apontava maturana (1997). logo, a capacidade de adaptação de agricultores à mudança climática também não pode ser reduzida à capacidade de adoção de certas práticas aparentemente melhor ajustadas a um determinado fenômeno climático anormal, mas tem que ser compreendida como resultante da capacidade de aprendizagem para melhor lidar com a nova situação. e esse é um aspecto que precisa ser melhor compreendido no processo de desenvolvimento de estratégias de adaptação preventivas e antecipatórias, e se constitui em mais um desafio além dos outros já apontados aqui. é importante enfatizar ainda que o "problema" da desestabilização climática de origem antropogênica não é reduzível a aspectos tecnológicos ou econômicos, como bem lembra orr (2009), e que para lidar com esta situação é preciso aprender a pensar e agir de maneira diferente (ison, 2010). e é desse processo de aprender a pensar e agir de maneira diferente que deve emergir capacidade de adaptação à mudança climática, e não como resultado da identificação de um determinado fenômeno climático, mesmo porque não é o fenômeno em si que é percebido; o que é percebido é um fenômeno que assume significado em um determinado contexto revista brasileira de ciências ambientais número 17 setembro/2010 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-947826 sócio-econômico. por fim, é importante lembrar que o desenvolvimento de estratégias de adaptação tem que ser amparado por políticas públicas inovadoras, capazes de criar as circunstâncias necessárias ao enfrentamento das conseqüências das mudanças climáticas, numa perspectiva de longo prazo e numa abordagem baseada na construção de sistemas de aprendizagem para ação em situações de complexidade e incerteza. bibliografia assad, e.d.; pinto, h.s. 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chapecó (sc), brasil. vanessa da silva corralo docente do programa de pós-graduação stricto sensu em ciências da saúde da unochapecó – chapecó (sc), brasil. endereço para correspondência: vanessa da silva corralo – servidão anjo da guarda, 295-d, efapi – cep 89809-900 – chapecó (sc), brasil – e-mail: vcorralo@unochapeco.edu.br recebido em: 12/09/2019 aceito em: 13/02/2020 abstract pesticides are compounds widely used in agriculture, due the productive efficiency increase. however, these toxic compounds can exert negative effects to environment and human health. this work aim was analyzing the occupational exposure of rural workers to pesticides, through a descriptive-analytical study with cross-sectional and quantitative approach. the sample consisted of 63 farm workers. socioeconomic profile characterization, pesticide management, and health conditions was carried out through interviews. after biological samples collection, erythrocyte acetylcholinesterase enzyme activity was assessed in two moments: preand post-exposure to pesticides in one of planting and harvesting cycle. rural workers age mean was 48.1 ± 7.6 years. they reported using personal protective equipment, although incompletely or inadequately, and 46% reported pesticide poisoning. mood disorders such as anxiety (50.3%) and depressive state (27.0%) were also reported by workers. there was a significant decrease in the activity of the erythrocyte acetylcholinesterase enzyme from 0.83 ± 0.06 delta ph/hour to 0.71 ± 0.11 delta ph/hour (p < 0.05). individual comparison of enzyme activity values showed that 19.6% of the workers were intoxicated with carbamate and organophosphate. contamination is attributed to the inadequate management of pesticides. adopting measures to minimize intoxications and other harmful effects on the health of rural workers is considered urgent. keywords: agrochemicals; occupational exposure; biomarkers; acetylcholinesterase. resumo os pesticidas são compostos amplamente utilizados na agricultura, por causa do aumento da eficiência produtiva, no entanto esses compostos tóxicos podem exercer efeitos negativos ao meio ambiente e à saúde humana. o objetivo deste trabalho foi analisar a exposição ocupacional de trabalhadores rurais a agrotóxicos, através de um estudo descritivo-analítico com abordagem transversal e quantitativa. a amostra foi composta de 63 trabalhadores agrícolas. a caracterização do perfil socioeconômico, o manejo de pesticidas e as condições de saúde foram realizados por meio de entrevistas. após a coleta das amostras biológicas, a atividade da enzima acetilcolinesterase eritrocitária foi avaliada em dois momentos: pré e pós-exposição a pesticidas em um ciclo de plantio e colheita. a idade média dos trabalhadores rurais foi de 48,1 ± 7,6 anos. eles relataram usar equipamentos de proteção individual, embora de forma incompleta ou inadequadamente, e 46% relataram intoxicação por agrotóxicos. transtornos do humor como ansiedade (50,3%) e estado depressivo (27,0%) também foram relatados pelos trabalhadores. houve uma diminuição significativa na atividade da enzima acetilcolinesterase eritrocitária de 0,83 ± 0,06 delta ph/hora para 0,71 ± 0,11 delta ph/hora (p < 0,05). a comparação individual dos valores da atividade enzimática mostrou que 19,6% dos trabalhadores estavam intoxicados com carbamatos e organofosforados. a contaminação é atribuída ao manejo inadequado de pesticidas. considera-se urgente a adoção de medidas para minimizar intoxicações e outros efeitos nocivos à saúde dos trabalhadores rurais. palavras-chave: agrotóxicos; exposição ocupacional; biomarcadores; acetilcolinesterase. doi: 10.5327/z2176-947820200528 rural workers exposure to organophosphates and carbamates exposição de trabalhadores rurais a organofosforados e carbamatos http://n.xx https://orcid.org/0000-0002-8118-8206 https://orcid.org/0000-0001-7768-7531 https://orcid.org/0000-0001-8363-8795 https://orcid.org/0000-0002-4475-1725 https://orcid.org/0000-0001-7409-8870 https://orcid.org/0000-0003-4234-4875 mailto:vcorralo@unochapeco.edu.br lorenzatto, l.b. et al. 20 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 19-31 issn 2176-9478 introduction with the changes in the agricultural production process that have occurred in recent decades, especially with regard to the intensive use of pesticides, the damage caused to the environment has become increasingly evident (lopes; albuquerque, 2018; majolo; rempel, 2018). as pesticides can contaminate water, air, and soil, the natural habitat of numerous species becomes altered, causing significant negative impacts on ecosystems. fish, insects, amphibians, among other animals, suffer from poisoning by pesticides present in the environment (chelinho et al., 2012; gonçalves et al., 2015). similar to what happens with different species of animals in nature, the use of pesticides has affected human health, increasing the risk of diseases and work accidents related to intoxication, especially among rural workers (pignati et al., 2017). rural workers represent the population group most exposed to pesticides and, consequently, most vulnerable to health problems resulting from poisoning with these compounds (murussi et al., 2014; strelitz; engel; keifer, 2014). among the health problems, the adverse effects on the central nervous system (cns) and peripheral system, increased incidence of cancer, malformations, and endocrine and immune disorders can be mentioned (jonas, 2015; kim; kabir; jahan, 2017; mostafalou; abdollahi, 2017). the greater susceptibility of this population group is related to factors such as neglect in the use of personal protective equipment (ppe), since rural workers do not use it, or use equipment that is not appropriate, making them even more vulnerable to exposure to pesticides (siqueira et al., 2013). organophosphates and carbamates are among the most used pesticides and the most frequently associated with occupational poisoning (lozano-paniagua et al., 2016). these substances act as inhibitors of the enzyme acetylcholinesterase (ache), causing an accumulation of acetylcholine at cholinergic receptors. thus, postsynaptic cholinergic transmission does not cease in adequate time, leading to hyperstimulation, which may trigger symptoms such as headache, tremors, dizziness, loss of consciousness and fainting (eddleston et al., 2012; andrade filho; souza, 2013; siqueira et al., 2013). the level of acetylcholinesterase enzyme activity in the blood becomes an important biomarker to demonstrate the exposure to pesticides of the organophosphate and carbamate classes, still used despite their harmful effects on health (murussi et al., 2014; magnarelli, 2015). in this sense, the objective of this study was to analyze occupational exposure to pesticides and the relationship between exposure and levels of the enzyme acetylcholinesterase in rural workers in western santa catarina. materials and methods this is a descriptive-analytical study with a cross-sectional and quantitative approach involving rural workers occupationally exposed to pesticides. population, sample, and selection the study population consisted of 658 male rural workers from a rural municipality in western santa catarina, aged between 19 and 60 years (sisab, 2017). the g* power 3.1 software was used to calculate the sample size. a significance level of 5%, test power of 80.0%, equal standard deviations in preand post-exposure scores, and a correlation coefficient of 0.30 (minimum value to be detected in the consistency assessment) were considered. based on this calculation, although the minimum sample size required was 35 participants, 63 rural workers were included. for the constitution of the sample, the subjects were drawn from random numbers generated on a website generating random numbers. each participant drawn to compose the sample was visited at home by a researcher properly trained to perform data collection. http://n.xx rural workers exposure to organophosphates and carbamates 21 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 19-31 issn 2176-9478 ethical aspects this study followed resolution 466 / cns / 2012 (brasil, 2012), of the national health council of brazil, which establishes guidelines to preserve the dignity, rights, security, and well-being of research participants. this study was approved by the research ethics committee involving human beings of unochapecó university (protocol number 2100319). all subjects in the sample were informed about the objectives and procedures of the study and signed an informed consent form, in two copies, authorizing their participation in the research. a copy of the term was given to the participant and another was under the responsibility of the researchers, together with all the data collected in the study. interview and data collection instrument initially, rural workers answered a questionnaire applied in the form of interviews, with questions related to socioeconomic and demographic characteristics, knowledge about the use of pesticides, and health conditions. the application of the questionnaire occurred in an individualized way at the worker’s home. the socioeconomic profile was evaluated through the application of the questionnaire based on the brazilian economic classification criteria of the brazilian association of research companies (associação brasileira de empresas de pesquisa — abep). these criteria are based on an economic classification tool that uses a survey of the characteristics of the household (presence and quantity of some domestic comfort items and level of education of the head of the family) to differentiate the population (abep, 2015). each item of the instrument is scored and, at the end, the results are added up and the individual’s socioeconomic classification is performed, observing the following cutoff points: class a: 45-100 points; class b1: 38-44 points; class b2: 29-37 points; class c1: 23-28 points; class c2: 17-22 points; and classes d-e: 0-16 points (abep, 2015). during data collection, collections of blood samples were scheduled for further analysis of acetylcholinesterase activity. enzyme dosage to determine exposure to carbamate and organophosphate classes pesticides by measuring the enzymatic activity of erythrocyte acetylcholinesterase, two 4-ml blood samples were collected in edta tubes at the outpatient clinic of the municipality’s health unit, in two moments. the first collection of blood samples occurred before the agricultural planting period (pre-exposure) and the second collection occurred after five months, at the end of the harvest (post-exposure). ache enzyme activity was analyzed by the potentiometric method, which allows quantifying from electrodes, the ph variation of a medium containing the sample (erythrocyte solution) and the acetylcholine substrate. the enzyme acetylcholinesterase present in erythrocytes should hydrolyze acetylcholine and, as a consequence, release acetic acid. the acidification of the medium promotes quantifiable ph variation, which can be measured by an acid-sensitive electrode, and the enzymatic activity can be expressed as ph variation per hour (delta ph/h). the normal reference values range from 0.58 to 0.95 delta ph/h for men (michel, 1949; holas et al., 2012). according to ribeiro and mella (2007), it is necessary to perform the pre-exposure baseline test in workers who will have contact with organophosphates and carbamates, considering that the cholinesterase basal levels vary from one person to another. statistical analysis data were presented as means and respective standard deviations or absolute and relative frequencies (%). the normality of the continuous data was analyzed by the shapiro-wilk test. the wilcoxon test for related samples was used to compare preand post-exposure data. the statistical package for the social sciences (spss®), version 20.0 was used for all analyses. the significance level was set at 5% (p < 0.05). http://n.xx lorenzatto, l.b. et al. 22 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 19-31 issn 2176-9478 results and discussion characterization of the study population and contact with pesticides the study sample consisted of 63 rural male workers, with a mean age of 48.1 ± 7.6 years, of whom 92.1% were married. regarding education, 39.7% had elementary education and 28.6% had primary education. in general, 68.3% of the subjects in the sample studied for up to eight years. most workers were classified in the middle and low economic classes, with 57.1% in class b (b1 and b2) and 38.0% in class c (c1 and c2). the average pesticide exposure time for rural workers in the present study was 24.8 ± 8.3 years. although 95.2% of individuals reported using ppe, these were not always adequate or sufficient to protect them from pesticides (table 1). only 39.7% used the mask with a filter that provides effective protection, 79.0% stated they used gloves, 20.6% used goggles, and 88.9% mentioned the use of coveralls (table 1). these data demonstrate a high degree of vulnerability of these workers due to the conditions under which they are exposed to pesticides, a condition also observed in other studies (siqueira et al., 2013; wahlbrinck; bica; rempel, 2017; corcino et al., 2019). the workers reported that the non-use of ppe is related to the fact that some equipment causes thermal discomfort, making it difficult to perform the tasks. for this reason, especially in small rural communities, it is common to find rural workers without ppe during the handling and application of pesticides, despite the mandatory use of such equipment. it is important to consider that washing the ppe is also an important source of contamination because the ppe is washed and stored by other people in the family, usually the wife. another worrying aspect is the washing of clothes used during the application of pesticides, since 41.3% of workers stated that their clothes were washed together with those of the family (gonçalves; melo, 2014). farmworkers were also asked about direct skin contact with pesticides, and 66.7% admitted that such contact occurred at the time of preparation or application of the pesticide, and such contact occurred in many parts of the body (64.3% on the hands, 33.3% on the face, 21.1% on the back, 7.1% on the legs and arms, and 2.4% on the neck). these data also indicate the incorrect use of ppe by the participants. the inappropriate use of ppe leaves workers exposed to the absorption of pesticides that can occur through the dermal, respiratory and oral routes, and can lead to acute and/or chronic poisoning (cargnin; echer; silva, 2017). in this sense, the relevance of hygiene measures after the manipulation of pesticides is an important action to reduce the possibility of contamination and absorption of products by the usual routes of entry into the human body. workers were also asked about training to work with pesticides, as well as handling empty containers (table 2). regarding training on the use of pesticides personal protective equipment n % simple mask 33 52.4 mask with filter 25 39.7 gloves 50 79.0 boots 57 90.5 glasses 13 20.6 coveralls 56 88.9 impervious apron 25 39.7 table 1 – personal protective equipment used by rural workers living in a municipality in western santa catarina (2018). http://n.xx rural workers exposure to organophosphates and carbamates 23 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 19-31 issn 2176-9478 and the necessary care in handling them, only 54.0% of workers reported having received information, of which 47.0% stated that the training was carried out by the company that sold the products and 52.9% by other institutions, such as the municipal secretariat of agriculture and the agricultural research and rural extension company of santa catarina (empresa de pesquisa agropecuária e extensão rural de santa catarina — epagri). the guidelines provided by the selling company basically consisted of the number of products that should be applied to the crops. adequate technical assessment of the existence of problems related to the attack of insects and diseases harmful to plantations and the real need for the use of pesticides, as well as technical guidance on the use of pesticides as a means of control, are important measures to prevent accidents and pesticide-related poisonings (jacobson et al., 2009; siqueira et al., 2013). handling empty containers also requires special attention. according to nbr 13968 (abnt, 1997), the containers must be washed three times and returned to the manufacturer. in this sense, 98.4% of the rural workers interviewed stated that they perform the triple washing of empty containers and 68.3% reported discarding the washing water using the product’s own application equipment (table 2). although workers were aware of the importance of triple washing and subsequent return of containers to the place where they were purchased, a considerable number of workers (30.2%) declared to discard water in inappropriate places such as close to homes and streams (table 2). this fact is quite worrying, as these actions imply an increased risk of contamination by other family members, besides domestic animals and water, as observed in previous studies (siqueira et al., 2013; miranda, 2016). variables n % training to work with pesticides yes 34 54.0 no 29 46.0 provider of the training* selling company 16 47.0 others 18 52.9 disposal of empty containers return to the provider 60 95.2 storage 3 4.8 triple wash yes 62 98.4 place of elimination of triple washing water spray 43 68.3 ground/place where it is washed 19 30.2 others 1 1.3 table 2 – characterization of training and management of empty containers by rural workers in a municipality in western santa catarina, 2018. *only workers who said to have received training responded this item. http://n.xx lorenzatto, l.b. et al. 24 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 19-31 issn 2176-9478 the results of the present study also made it possible to know the type of destination given to empty containers. in 95.2% of cases, respondents reported returning the packaging to the place of purchase, according to the law. moreover, rural workers reported being aware of the existence of the law that determines the correct disposal of pesticide packaging. adequate disposal is considered to go beyond a conscious attitude toward compliance with the law, which establishes the rules for the return of empty packaging according to the instructions on the package inserts (law no. 7,082, of july 11th, 1989, and decree no. 9,974, of june 6th, 2000). the deadline for disposal is up to one year from the date of purchase. a longer term is only possible if authorized by the regulatory agency (brasil, 2000). failure to comply with this law can result in fines for the farmer, dealer and even the pesticide manufacturer. types of pesticides used by workers rural workers were asked about the types of pesticides used. farmers use an average of 6.4 ± 4.1 types of pesticides, with those using less using only one type and those using more using 24 different types. different formulations were mentioned, including all classes of pesticides, such as insecticides, fungicides, herbicides, poison for ants, termiticides and growth regulators. it is worth mentioning that the participants cited the commercial names of the pesticides and, subsequently, a search was made in the monographs provided by the national health surveillance agency (agência nacional de vigilância sanitária — anvisa) on the active ingredients (ai), chemical groups, toxicological classification, among other information. fifty-eight active ingredients were mentioned, and the 10 most cited are described in table 3. the herbicide glyphosate was the substance most cited by rural workers, and all the interviewees mentioned the use on their farms. although glyphosate is classified as little toxic (class iv), it has been in the process of toxicological re-evaluation by anvisa since 2008 due to indications of its carcinogenic potential and other human health hazards. for this reason, its use will be banned in france from 2022 (bombardi, 2017). it is also worth noting that three of the ten active principles most cited belong to the toxicological classifications i and ii (extremely and highly toxic, respectively). other active ingredients cited by rural workers in the present study, such as 2,4-d and abamectin, paraquat and acephate, which are on the list of the ten best-selling agrochemicals in brazil, were reassessed by anvisa, and their use was kept restricted after the evaluation. active ingredients chemical group toxicological classification glyphosate substituted glycine class iv trifloxystrobin strobilurin class ii prothioconazole triazolinethione class iv lambda-cyhalothrin pyrethroid class iii methomyl oxime methyl carbamate class i thiamethoxam neonicotinoid class iii chlorantraniliprole anthranilamide class iii 2.4-d aryloxyalkanoic acid class i paraquat bipyridylium class iii diurom urea class iii table 3 – active ingredients used by rural workers living in a municipality in western santa catarina, 2018. http://n.xx rural workers exposure to organophosphates and carbamates 25 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 19-31 issn 2176-9478 in the european union (eu), they were banned in 2009 and 2003, respectively. the thiamethoxam insecticide, the sixth most used by the population studied, was also banned in the eu (carneiro, 2015; bombardi, 2017). the active ingredients used by the rural workers participating in the study belonged to the following toxicological classifications: 46.5% class iii, 27.6% class ii, 13.8% class i; and 12.1% class iv. the use of a high number of active ingredients belonging to toxicological classes i and ii (41.4%) indicates that the population is exposed to highly harmful substances. however, in most cases, these substances can be replaced by less toxic compounds. according to hess (2018), many products registered with anvisa belong to toxicological classes iii and iv, which meet most of the demands of farmers and with less toxicity. therefore, the authorized use of highly toxic active substances (classes i and ii) is not justified because they can be replaced by products with lower toxicity. in addition, the main chemical groups used were pyrethroids and triazole, with six ingredients each, followed by organophosphates, carbamates, and strobilurin, with four active ingredients each group, and the neonicotinoids with three active ingredients. it should also be noted that of the 58 active ingredients mentioned, only eight belonged to the chemical groups of organophosphates and carbamates, which cause changes in the activity of the enzyme acetylcholinesterase, with the possibility of acute intoxications. for the other chemical groups used by rural workers, there are no specific biomarkers for the identification of acute or chronic poisoning. characterization of the effects of pesticides on population health table 4 shows that the population with occupational exposure to pesticides presented intoxication conditions, with 26 signs/symptoms reported after handling or applying pesticides. data analysis showed a significant prevalence of intoxication reported by rural workers (46%). other brazilian studies found lower prevalence rates of poisoning, ranging from 11 to 22% (faria, 2012; cabral, 2012; buralli, 2016). signs and symptoms of poisoning related to exposure to similar pesticides were also found in other studies (cabral, 2012; oliveira, 2017). the signs and symptoms cited by the workers are linked to acute poisoning (nausea, vomiting, headache, salivation, tremors, mental confusion, convulsion, among others) and chronic poisoning (agitation, weakness, respiratory diseases). some of these symptoms may be related to poisoning by cholinesterase inhibitors. early symptoms related to the cns include headache, dizziness, agitation, tremors, muscle weakness, fatigue, cramps and excessive salivation, which is a common muscarinic signal (alonzo; corrêa, 2014). it is important to emphasize that 29 workers (46%) reported intoxication, however, when analyzing the symptoms mentioned (table 4), 37 workers reported feeling discomfort (58.8%), 34 reported headache (54%), and 31 reported nausea (49.2%), these were typical of mild acute poisoning. buralli (2016) demonstrated in his study that, although a minority of workers reported poisoning by exposure to pesticides, a considerable number of workers reported having experienced various signs and symptoms characteristic of the poisoning. the fact that farmworkers do not understand these signs as a possible poisoning reveals that the damages are not always perceived, or their occurrence is not given due importance. there is great misinformation among workers about the use and dangers of pesticides. they also show to be afraid of recognizing the symptoms of poisoning, and do not seek medical care or do not admit that the symptoms they have may be related to the use of these substances (londres, 2011). as to the occurrence of health problems, there was a high number (50.8%) of workers with anxiety. it is of fundamental importance to highlight the occurrence of behavioral disorders as an effect of exposure to pesticides. such disorders include anxiety, irritability, attention disorders, and sleep disorders. in an epidemiological study, faria et al. (2000) quantitatively demonstrated a strong association between pesticide poisoning and minor psychiatric disorders such as nervousness, anxiety, and discouragement. regarding depression, this study demonstrated that 27.0% of rural workers mentioned this disease and reported the use of antidepressants. when compared to the urban male population, the situation is even http://n.xx lorenzatto, l.b. et al. 26 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 19-31 issn 2176-9478 more worrying. a study conducted in an urban population estimated that the prevalence of depression was 12.7% among men (prado et al., 2012). in this study, the value found for the male population was more than double (27%), suggesting that rural workers are more susceptible to the occurrence of depression than urban workers. the high prevalence of signs and symptoms evidenced in the present study indicates that the health of rural variables n % reported intoxication 29 46.0 malaise 37 58.8 headache 34 54.0 nausea 31 49.2 weakness 27 43.0 salivation 26 41.3 eye irritation 25 39.7 shaking 24 38.0 dizziness 24 38.0 vomiting 19 30.1 tremors 19 30.1 sweating 17 27.0 colic 15 23.8 tingling 14 22.2 blurry vision 14 22.2 palpitation 13 20.6 diarrhea 12 19.0 numbness 11 17.5 cough 11 17.5 skin irritation 10 15.9 shortness of breath 10 15.9 chest pain 7 11.1 cramps 5 8.0 mental confusion 5 8.0 others 3 4.7 convulsion 2 3.1 uncoordinated movements 1 1.6 table 4 – list of signs and symptoms reported by rural workers residing in a municipality in western santa catarina after handling/applying pesticides, 2018. http://n.xx rural workers exposure to organophosphates and carbamates 27 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 19-31 issn 2176-9478 workers is compromised and conditioned to the intensive use of pesticides. according to gomes filho neto, andrade and felden (2018), understanding the relationship between poisoning and diseases (mental or not) associated with the use of pesticides, is essential for health and occupational safety professionals to act preventively and minimize damage to workers. exposure to pesticides should be seen as a risk determinant for the health of rural workers, and as such, requires public health programs aimed at promoting the health of this population (silva, 2013). evaluation of the erythrocyte acetylcholinesterase enzyme activity according to ribeiro and mella (2007), a baseline test is necessary before exposure of workers who will have contact with organophosphate and carbamate pesticides, considering that baseline levels of cholinesterase vary from one person to another. the analysis of the activity of the erythrocyte ache and the comparison of its values before and after exposure are shown in figure 1. the activity of the ache enzyme reduced from 0.83 ± 0.06 delta ph/hour in pre-exposure to 0.71 ± 0.11 delta ph/hour in post-exposure (figure 1). wilcoxon’s nonparametric test indicated a statistically significant (p < 0.05) decrease in post-exposure ache values as compared to the pre-exposure values. the decrease in enzyme activity (p < 0.05), suggests that rural workers were contaminated by pesticides of the organophosphate and carbamate classes. this statistically significant decrease indicates that rural workers exposed to pesticides are vulnerable to the harmful action of these substances. it should be noted that the determination of acetylcholinesterase activity constituted an appropriate indicator to monitor the exposures to these pesticides, but it is not suitable for pesticides from other chemical groups. when the results of the enzymatic dosages of each individual worker were compared, 12 workers (19.6%) were poisoned as indicated by the enzymatic activity with a reduction greater than or equal to 30%, in accordance with the nr-7 (brasil, 2013). these data indicate that the inadequate management of pesticides by rural workers allowed a significant absorption of organophosphates and carbamates after exposure. other studies found between 3.6 and 4.6% of the sample presenting a reduction greater than 30% in acetylcholinesterase levels (oliveira-silva et al., 2001; nascimento, 2013; nascimento et al., 2013; nerilo et al., 2014). it is important to note that thousands of farmers are intoxicated as a result of exposure to pesticides worldwide (opas; oms, 2018), which has generated great concern for several countries and also for the world health organization (kos et al., 2013). the potential *statistically significant difference (p < 0.05). figure 1 – dosage of erythrocyte acetylcholinesterase enzyme activity in rural workers of a municipality in western santa catarina preand post-exposure to pesticides, 2018. * pre-exposure post-exposure a ch e (d el ta p h /h ou r) 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 http://n.xx lorenzatto, l.b. et al. 28 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 19-31 issn 2176-9478 references alonzo, h.g.a.; corrêa, c.l. praguicidas. in: oga, s. et al. (orgs.). fundamentos de toxicologia. 4ª ed. são paulo: atheneu, 2014. p. 323-341. andrade filho, a.; souza, s.d. anticolinesterásicos. in: andrade filho, a.; campolina, d.; dias, m.b. 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dhananjayan et al., 2012; murussi et al., 2014; nerilo et al., 2014; klein et al., 2018). in this study, the analysis of erythrocyte acetylcholinesterase activity indicates that farmworkers are vulnerable to pesticide contamination and may suffer health damage over time. a significant reduction in enzyme activity after exposure indicates inadequate handling of pesticides and unsatisfactory use of protective equipment that allowed an important absorption of these compounds. conclusions the results show that exposure to pesticides can have serious health consequences. acknowledging the complexity of the problem and the adoption of more sustainable and responsible agricultural alternatives are urgently needed in order to reduce the use of these substances and the damage to human health and the environment. conflict of interests all authors declare no conflicting interests. acknowledgement to the coordination for the improvement of higher education personnel (capes) and the community university of the chapecó region (unochapecó) for financial support. http://n.xx http://www.abep.org/criterio-brasil http://conexaoagua.mpf.mp.br/arquivos/agrotoxicos/05-larissa-bombardi-atlas-agrotoxico-2017.pdf http://conexaoagua.mpf.mp.br/arquivos/agrotoxicos/05-larissa-bombardi-atlas-agrotoxico-2017.pdf http://renastonline.ensp.fiocruz.br/sites/default/files/arquivos/recursos/documento%20orientador%20vig%20pop%20agrotox_vigipeq_completo2013.pdf http://renastonline.ensp.fiocruz.br/sites/default/files/arquivos/recursos/documento%20orientador%20vig%20pop%20agrotox_vigipeq_completo2013.pdf https://legis.senado.leg.br/sdleg-getter/documento?dm=3653399&ts=1559239802921&disposition=inline https://legis.senado.leg.br/sdleg-getter/documento?dm=3653399&ts=1559239802921&disposition=inline rural workers exposure to organophosphates and carbamates 29 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 19-31 issn 2176-9478 brasil. resolução nº 466, de 12 de dezembro de 2012. 2012. disponível em: <http://bvsms.saude.gov.br/bvs/ saudelegis/cns/2013/res0466_12_12_2012.html>. acesso em: 23 mar. 2019. buralli, r.j. avaliação da condição respiratória em população rural exposta a agrotóxicos no município de são josé do ubá, estado do rio de janeiro. dissertação (mestrado) – faculdade de saúde pública, universidade de são paulo, são paulo, 2016. disponível em: <http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/6/6134/tde-05022016-145230/pt-br.php>. acesso em: 20 jun. 2019. cabral, e.r.m. exposição aos agrotóxicos: implicações na saúde de trabalhadores agrícolas de uma região de campinas-sp. dissertação (mestrado) – faculdade de ciências médicas da universidade estadual de campinas, campinas, 2012. disponível em: <http://repositorio.unicamp.br/jspui/bitstream/reposip/308170/1/cabral_ elizabethreginademelo_m.pdf>. acesso em: 20 jul. 2019. cargnin, m.c.s.; 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la pobreza se ha urbanizado en cinturones de gran marginalización entorno a los grandes centros urbanos del país, es una pobreza amparada en el subempleo y con precario acceso a infraestructura y servicios básicos excepto electricidad. la extrema pobreza se mantiene como un fenómeno rural con una alta dependencia de esos hogares de las actividades agrícolas. un aumento de los parámetros climáticos como la temperatura y la humedad, incrementará las poblaciones de vectores de importantes enfermedades como la fiebre amarilla, hantavirus, virus del nilo, las leishmaniosis y otras enfermedades transmitidas por vectores como el dengue, así como las enfermedades vehiculizadas por el agua. en un esfuerzo por adaptarse al cambio climático es perentoria la información y capacitación de las poblaciones más vulnerables, del fortalecimiento de las infraestructuras y del saneamiento básico, así como de la vigilancia en los servicios de salud. la adaptación al cambio climático debe llevarnos a obtener respuestas concretas ante el irreversible impacto climático previsto para la región. palabras-clave: cambio climático, pobreza, objetivos del milenio, paraguay. abstract in paraguay, the poorest people do not have the capacity to react promptly to changes, nor do they have savings in case of emergencies, so they are the most vulnerable to climate change. the country's economy is highly dependent on agriculture and livestock, and therefore extreme events such as severe storms, floods, and drought affect health infrastructure and the state's ability to support the most disenfranchised populations, by providing access to food, for example. poverty has urbanized in large marginalized belts around the major urban centers; a poverty characterized by underemployment and poor access to basic infrastructure and services, except electricity. extreme poverty remains a rural phenomenon and these households have a high dependence on agricultural activities. an increase in climatic parameters such as temperature and humidity leads to an increase in the populations of the vectors for important diseases such as yellow fever, hantavirus, west nile virus, leishmaniasis, and dengue fever, as well as increases in diseases transmitted by water. in the effort to adapt to climate change it is imperative that the most vulnerable populations be educated and empowered, that infrastructure and basic sanitation be strengthened, and health services be monitored. adaptation to climate change should lead to concrete responses prior to the irreversible impact projected for the climate in this region. keywords: climate change, poverty, millenium goals, paraguay. algunas consideraciones sobre el cambio climático y la pobreza en el paraguay antonieta rojas de arias organización panamericana de la salud (ops/oms). centro para el desarrollo de la investigación científica (cedic). e-mail: rojasdearias@gmail.com rossana scribano instituto de desarrollo, asunción paraguay. revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 50 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introducción se espera que los principales impactos del cambio climático en los países en vías de desarrollo estén centrados en la disponibilidad de agua, las inundaciones, la pérdida de glaciares, la producción agrícola y el hambre, las poblaciones indígenas, los aumentos en el nivel del mar, los eventos extremos, la morbilidad y mortalidad por enfermedades como la diarrea, los procesos de desertificación y salinización del suelo y la pérdida de biodiversidad. también se sabe que las poblaciones humanas más vulnerables a estos eventos son las poblaciones más pobres, ya que las mismas no poseen la capacidad para reaccionar oportunamente y dis ponen de pocos ahorros ante las emergencias. las poblaciones más pobres dependen de los bienes y servicios de los ecosistemas, son por lo tanto más vulnerables a su degradación, la calidad de estos bienes se pierde impactando principalmente sobre los sectores agrícolas, y sobre la calidad del agua (albritton & meiro filho, 2001; adb, 2003; fao, 2010). la capacidad para enfrentar al cambio climático depende del desarrollo económico de los pueblos. países como el pa raguay que posee una economía altamente dependiente de la agricultura y la ganadería, lo hace muy vulnerable a los cambios del clima. el nivel de deforestación del medio ambiente ha alcanzado límites intolerables, y el grado de degradación de un ecosistema influencia su vulnerabilidad ante los cambios climáticos; además, la fragmentación de los hábitat lleva a una pérdida de biodiversidad y limita la sobrevida de las especies (adb, 2003; ipcc, 2007). los eventos extremos que se suscitan en el país corresponden a fuertes tormentas, inundaciones y sequias, que afectan las infraestructuras sanitarias y de respuesta para apoyar a las poblaciones más des poseídas; en los años donde ha impactado fuertemente el fenómeno del el nino el pib ha arrojado valores muy bajos y hasta negativos. si bien la disponibilidad de agua por habitante es elevada, la potabilidad del agua es baja, y el acceso al alcantarillado sanitario es aun limitado (monte domecq, 2004, 2006).las sequia crónica en la región del chaco y los periodos observados en la región oriental, se han intensificado en los últimos años y han expuesto al riesgo del cólera a las poblaciones indígenas en el caso del chaco y a pérdidas en la balanza comercial al sector agro ganadero en la región oriental. a nivel nacional la morbilidad por diarreas ha ido en aumento y predicciones preliminares colocan a esta enfermedad en franco aumento en su camino hacia el año 2050 (pnud, 2007; pnud, 2008, cepal, 2009, costello et al, 2009). la pobreza en los últimos años se ha urbanizado en cinturones marginales entorno a las principales ciudades del país, amparada en el subempleo y con precario acceso a infraestructura y servicios básicos excepto electricidad, por otro lado, la extrema pobreza se mantiene como un fenómeno rural con una alta dependencia de esos hogares de las actividades agrícolas, principalmente del cultivo del algodón el cual se produce en forma intensiva en base a mano de obra y no a nivel empresarial con capital y maquinarias, como es el caso de los cereales, semillas y frutos oleaginosos. cabe señalar que el superávit comercial del algodón y los otros rubros de pequeña y mediana producción agrícola, se ha venido reduciendo en los últimos años (dgeec, 2008a; ramírez & gonzález, 2009). el escenario que se acaba de describir nos muestra un paraguay vulnerable al cambio climático; es así que, al menos que se concreten urgentes acciones y se las implementen con miras a reducir la vulnerabilidad y fortalecer la capacidad de adaptación de los contingentes pobres, y que las mismas sean integradas a las estrategias nacionales de lucha contra la pobreza y el desarrollo sostenible, no estaremos en capacidad de alcanzar los objetivos fijados para el milenio en el año 2015( fondo odm, 2010). el presente documento ha tenido como propósito describir los determinantes de la pobreza y del cambio climático en el país y aproximarlos a los objetivos del mileno con miras a identificar medidas generales de abordaje para los procesos de adaptación ligados a la lucha contra la pobreza. demografía y geografía del paraguay paraguay con 406.752 km2 limita con bolivia, brasil y argentina, sin salida al mar. las dos regiones en que se encuentra dividido el país son marcadas por el río pa raguay, diferenciándolas en región occidental o chaco con tres departamentos, y región oriental, donde se encuentran las principales ciudades, con 14 departamentos y la capital, asunción. es un país eminentemente joven ya que el 62,1% de su población tiene menos de 30 años. según la "encuesta permanente de hogares 2008", el paraguay contaba para finales de ese año, con una población de 6.163.913 habitantes, de los cuales el 58,6% se localizaba en el área urbana. el país presenta una tasa de crecimiento de 2,4% anual. con respecto a la población indígena, la población alcanza unas 108.308 personas, un 1,7% de la población total. un poco más de la mitad (52,5%) reside en la región oriental, y el resto (47,5%) vive en la región occidental (dgeec, 2008a, dgeec, 2008b). situación de salud la tasa de mortalidad infanti l observada en el periodo 2000-2005 (26,9) disminuye en el quinquenio 2005-2010 a 24,8 nacimientos por cada mil habitantes. con relación a la mortalidad general que ocurre en el país, se reconoce un 40% de subregistro entre los años 2001 y 2003. el porcentaje de causas mal definidas para el mismo periodo fue de 18,1 y 21,4%, prevaleciendo en las definidas los problemas del aparato circulatorio (28,2%), los tumores con 14,8%, un 12,9% a enfermedades transmisibles y un 10,9% a causas externas. la prevalencia de la desnutrición en la niñez y la mortalidad materna por 100.000 nacidos vivos es de 150 mujeres. la tasa global de fecundidad fue estimada para el año 2002 de 3,9 hijos por mujer (5,1 hijos en el área rural y 3,2 hijos en el área urbana). esta tasa ha sufrido una reducción importante en especial en el grupo etario de 20-29 años, revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 51 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 osci lando entre 150 mi l a 142 mi l nacimientos por mil mujeres, lo cual indica una reducción de 22% en el área urbana y de 34% en el área rural. actualmente la tasa de fertilidad por mujer es de 3,0 hijos. sin embargo existe una importante brecha con relación a la población indígena ya que presentan 6,3 hijos cada mil mujeres. la estructura de la población indígena es más joven que el promedio nacional, viviendo predominantemente en el chaco. con relación a la cobertura o seguro de salud el 87,8% no posee ninguna, mientras que en la población no indígena es de 78,3% (dgeec, ops/oms, 2007; 2008a; dgeec, 2008b). determinante sociales en relación a la educación puede decirse que entre 1990 y el 2001 la matrícula bruta del preescolar varió de 27,0% a 81,0%, respectivamente. la educación escolar básica llegó al 100% mientras que la del tercer ciclo alcanzó un 53,0%. para la educación media paso de 22% a 44% entre 1990 y el 2001. con relación al analfabetismo la misma disminuyó en forma importante ya que fue de 9,7% en 1992 y en el 2002 de 7,1%. las diferencias más llamativas son observadas en la población indígena, ya que la misma presenta un 40,2% de analfabetismo, mientras que el promedio nacional actual ha caído a 5,4%. además se sabe que el promedio nacional de años cursados para la población de 15 años, en el 2002 fue de 7,1 años sin diferencias entre sexos; mientras que para la población indígena fue de 2,2 años promedio de estudio, actualmente este promedio es de 3,01 años (ops/oms, 2007). determinantes económicos paraguay es un país eminentemente rural y agrícola. las exportaciones en este ramo representan la mitad de las exportaciones totales, que al ser principalmente comodities dependen mucho de los precios y la demanda internacional. la situación económica actual se sustenta por la producción agrícola y ganadera con muy escasa inversión privada en el sector productivo e industrial, además la presencia de comercios informales, una fuerte incidencia en inversión pública, un importante déficit fiscal, una evidente caída del gasto social, y un aumento de los gastos corrientes, hacen difícil el abordaje hacia una economía saludable. la extrema pobreza es un fenómeno netamente rural y dado que los hogares rurales se dedican a las actividades agrícolas, la crisis internacional tiene severos impactos sobre este sector. en paraguay el 63,4% de la población puede considerarse económicamente activa y la tasa de actividad es de 20,8%. sin embargo seis de cada diez niños y niñas no consiguen terminar el noveno grado, mientras que el 9% de la población cuenta con estudios terciarios (robles & santander, 2004). la variación del producto interno bruto ha sido desfavorable para el país en los últimos años; aunado al crecimiento demográfico ha provocado un incremento del desempleo y subempleo y de la pobreza estructural. la tasa de empleo en población no indígena es de 61 % mientras que en los indígenas es de 52,2 % (ops/oms, 2007; dgeec, 2008b). la pobreza con relación a los niveles de pobreza la mayor proporción de pobreza continúa localizándose en el campo: 49% frente el 30% en el área urbana (dgee, 2010; figura 1). el promedio de ingreso mensual en guaraníes es de 1.193.000 para población no indígena, mientras que para la población indígena es de 778.000 gs. hace 10 años atrás el número de personas pobres alcanzaban a 1.584.990 pobres (32,1% de la población), y para el año 2005 ascendió a 2.230.202 (38,2%). en ese momento la población pobre estaba en el área rural (970.943 personas), sin embargo hoy se encuentra en las principales ciudades del país (1.332.572 personas). actualmente el 38% de la población vive en la pobreza y el 19% por debajo de la línea de la pobreza (tabla 1, figura 1). el desplazamiento de estos contingentes poblacionales a las ciudades aumenta los barrios marginales donde puede observarse la inseguridad, la transitoriedad en las viviendas, el hacinamiento, y los inadecuados servicios de agua y saneamiento (ops/oms, 2007). es importante señalar que la pobreza y la desigualdad de ingresos afectan de manera heterogénea al país. en un análisis realizado a la encuesta de hogares 2003 se observan diferencias importantes a nivel de los departamentos del país; no obstante, las estimaciones de robles y santander (2004) indican que en el país estás diferencias son aún mayores a nivel distrital. los departamentos más pobres del país corresponden a san pedro y concepcion con más del 50%, mientras que los que poseen porcentajes de 30% o menos son la capital asunción y el departamento de alto paraná. por lo tanto el abordaje de políticas públicas debe tener nivel distrital para una mayor eficiencia de las acciones. (figura 2). en un estudio recientemente realizado por ramírez y gonzalez (2009), el perfil de pobreza en el país se corresponde con jefe de hogar de más edad, mujer soltera, divorciada o sin conyugue, que viven en el área rural, con bajos ingresos, con aumento del número de personas en el hogar menores de 18 años, con poco nivel de educación y sin ingresos provenientes de transferencias públicas o privadas, de cualquier departamento del país, menos del departamento central. determinantes del medio ambiente y condiciones sanitarias con respecto a la situación del medio ambiente en el país, existe una continua pérdida de los ecosistemas así como una poca presencia del estado en su control, debido a la baja capacidad institucional de los órganos competentes; puede observarse una debilidad por parte de la secretaría del ambiente (seam), un pobre acatamiento de la ley por la escasa descentralización de la gestión ambiental, además de un limitado presupuesto para la gestión del sistema de áreas protegidas, donde existe un escenario de expansión productiva importante sin control de los recursos naturales. existe una baja cobertura de agua y saneamiento básico, con una enorme brecha urbano-rural, especialmente para la población indígena. actualmente los datos de cobertura para suministro de agua potable y alcantarillado mostrados en la revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 52 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 encuesta permanente de hogares del año 2008, indica que el 68,2% de los hogares tenía acceso a una conexión domiciliaria de agua (por red), la cual puede ser mediante una junta de saneamiento (24,9%), essap (22,9%), una red comunitaria (8,5%) o una red privada (12,1%). la población que no posee acceso por redes (31,8%) lo hace mediante pozos con o sin equipos de bombeo (11,6% y 14,2%, respectivamente) o mediante pozos artesianos, y acarreando el agua de los vecinos (5,9%). la población indígena posee solamente una cobertura del 6% de las viviendas, lo que nos indica que alrededor de 65.000 indígenas utilizan las aguas superficiales y de lluvia para consumo humano. el nivel de cobertura de alcantarillado para el año 2007 era del 24%, correspondiendo 14,6% en el área urbana, y el 37,1% en el área rural (monte domecq, 2001, 2006; paraguay, 2010). con relación a residuos sólidos, actualmente se recolectan el 33,6% de lo que el país genera (55,6% en el área urbana y 2,5% en el área rural); es importante destacar que el 54,5% de la población total del país (35,9% en el área urbana y 80,1% en el área rural) procede a quemar la basura y la disposición final de los residuos se realiza a cielo abierto en un 72% frente a 28% que lo hace en forma controlada, gracias al vertedero metropolitano (ops/oms, 2007). determinantes del cambio climático y su situación en el paraguay en numerosas publicaciones se ha afirmado que el impacto del cambio climático será más severo en las regiones más pobres y en aquellas con niveles más elevados de hambre crónica, lo cual conllevaría a un aumento de las importaciones de productos alimenticios (fao, 2010). por los cambios previstos, se tiene el conocimiento de una disminución en la productividad de alimentos entre el 9 y el 21% en los países en vías de desarrollo; sin embargo la seguridad alimentaria se verá afectada en forma desigual según sus dimensiones; por ejemplo, la disponibilidad puede verse favorecida ya que un aumento de la concentración del co2 en la atmósfera beneficiaria el rendimiento de muchos cultivos; con relación a la accesibilidad, el aumento de los fenómenos ex tremos previstos, afectará en mayor grado las áreas más desfavorecidas por lo que las regiones más pobres estarán expuestas a un grado más ele vado de inestabi lidad en la producción alimentaria; el aumento previsto de la temperatura por otro lado (bidegain, 2008), podrá afectar la producción agrícola y por ende un aumento de los precios de los productos al generarse su escasez; además las predicciones de un aumento de las enfermedades transmitidas por vectores, puede afectar la mano de obra en la producción alimentaria en el campo y por ende una escasez importante a nivel rural y urbano, con un aumento indefectible en los niveles de pobreza (adb, 2003), el impacto variará en las poblaciones pobres en relación a su contex to, localización geográfica, aspectos socioculturales de las poblaciones, así como la presencia del estado en las áreas, las políticas públicas implementadas y el modo de vida en general de las poblaciones afectadas (adb, 2003). un análisis de los determinantes que se verán mayormente afectados en las poblaciones pobres del paraguay podría ser abordado como sigue: uso de servicios y bienes ambientales. las poblaciones pobres dependen del ecosistema y sus servicios, son por lo tanto más vulnerables a su degradación. la calidad de los productos esta en dependencia de la marginalidad en que viven por la escasa economía local y por las condiciones socioeconómicas. alimentos, infraestructura, vivienda dependen del ecosistema. una degradación de los sistemas naturales lleva a las poblaciones a la marginalización y al uso indiscriminado de los recursos, por lo que se potencian los niveles de pobreza. una explotación desmesurada del ecosistema aún siendo degradado por el cambio climático, aumenta los niveles de contaminación del suelo, el agua y la capacidad fértil de suelo. uno de los vivos ejemplos del uso desmesurado de los recursos naturales es el proceso de deforestación sufrido en el país desde los años sesenta (kleinpenning & zoomers, 1989). la cobertura boscosa en la región oriental en 1945 era de unos 8.8 millones de hectáreas, lo que corresponde a un 53 % de la superficie de la región; para el año 1965 este porcentaje bajaba al 44 %, en 1975 alcanzo el 34.4 % y para el año de 1985 era 24.6 %. si vemos la cobertura boscosa en la actualidad la misma estaría en torno a 2 millones de hectáreas, el equivalente al 13 % de la superficie, correspondiendo a bosques no degradados 1.16 millones de hectáreas (7.3%) y el resto a bosques degradados. a pesar de esta drástica reducción de la superficie boscosa, en la región oriental, ésta sigue siendo la principal fuente de leña y carbón. del total de 300 especies arbóreas, se explotan comercialmente 15, 7 sobre explotadas y 12 en peligro de extinción. la deforestación de la región occidental ha tenido un gran auge en los últimos tiempos, ya que se ha estimado entre 16.8 millones a 10.8 millones de hectáreas de cobertura boscosa nativa deforestada en menos de una década. acceso al agua para el paraguay las zonas con escasez de agua aumentarán con el cambio climático como es el caso del chaco, donde las poblaciones más vulnerables como las indígenas se encuentran asentadas; por otro lado, aquellas áreas donde las precipitaciones son elevadas lo serán aun más, como es el caso de la región de alto paraná, canindeyú y caaguazú donde se encuentran grandes ex tensiones de agricultura tecnificada, donde las inundaciones limitarán la producción agrícola, así como impactarán sobre los asentamientos humanos más desposeídos y la infraestructura de estas poblaciones. las inundaciones aumentarán las enfermedades transmitidas por vectores y de transmisión hídrica, así como deteriorarán la calidad de agua de consumo (rojas de arias, 2006, 2007). la pérdida de los glaciares por el aumento de la temperatura es una de las predicciones para américa latina (al), hay que tomar en cuenta que el rio pilcomayo se nutre del deshielo de los glaciares revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 53 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 bolivianos, la pérdida de esto impactará sobre el caudal del agua y el curso del rio que accede al territorio chaqueño. las inundaciones causadas por los ríos paraguay y sus tributarios y el rio paraná originan desplazados entorno al 10% en la capital del país y 20% a los largo de su recorrido. las sequias, han afectado el pib y pueden agravar la situación de vulnerabilidad de las comunidades indígenas del chaco, con la aparición de enfermedades relacionadas con la pérdida de la calidad del agua como el cólera (ya señalada su presencia en la zona), así como desplazamiento y perdida del sustento alimentario (ipcc, 2007). los eventos extremos en el paraguay los eventos extremos característicos son las inundaciones y las sequias, ambos asociados al enos (el nino oscilación sur), que cuando se manifiesta positivo provo ca aumento en las precipitaciones y temperaturas más altas que las normales, este fenómeno es conocido como el niño. la niña en cambio está asociada a bajas precipitaciones y temperaturas medias más bajas que lo normal. las poblaciones ri bereñas, la agricultura y la ganadería son las más afectadas por los excesos hídricos de el niño, mientras que durante los periodos de la niña se ven afectados la agricultura, la ganadería y el transporte fluvial. (monte domecq & baez, 2001; pasten, 2009; paraguay, 2010) los efectos de el niño del 82-83, 9798 y de la niña son los más documentados en el país. en el 82-83 superó los niveles históricos de altura del rio pa raguay, inundándose toda la zona que se encuentra por debajo de la cota 60. se han cuantificado para ese fenómeno 60.000 personas desplazadas por estas inundaciones. son las poblaciones que viven en zonas inundables del litoral asunceno y en menor cuantía en otras ciudades del litoral. los efectos adversos se observan en la vivienda y en el asentamiento. en el periodo 97-98 hubo pérdida de vidas humanas, viviendas dañadas y familias desplazadas; además la agricultura tuvo pérdidas millonarias. con relación a la salud existió un importante deterioro, ya que el aumento de la humedad y los días de lluvia favorecieron los resfríos multiplicándose por un factor de 2.5. en los asentamientos temporales hubo brotes de diarrea, en especial en la población menor de 12 años. la infraestructura se deterioró en relación a puentes y caminos con pérdidas millonarias y se reconoce que las infraestructuras con relación al drenaje urbano han quedado desfasadas frente a la demanda de diferentes tipos de servicios. en el periodo 1998-2000 la disminución de las lluvias ocasionó una severa y prolongada sequía causando daños importantes en los sectores productivos del país. (monte domecq & baez, 2001; pasten, 2009; paraguay, 2010) manejo de la agricultura y seguridad alimentaria paraguay país considerado en vías de desarrollo presentan vulnerabilidades al cambio climático basados en la escasa capacidad de respuesta a este fenómeno debido a las condiciones políticas, económicas y sociales que lo caracterizan. entre las vulnerabi lidades del sector agricultura y ganadería puede mencionarse que la mayoría de los productores agropecuarios corresponde a pequeños productores con pocos recursos financieros y de infraestructura y tecnología que les permita enfrentar estos cambios. el sector ganadero asentado en el chaco, la región más extensa del país, se desarrolla en condiciones de sequia crónica y de fragilidad de los ecosistemas que dificulta la respuesta que los conducen a una desertificación (pnud, 2007, pnud, 2008). el proceso de degradación de la tierra por el cambio de uso de la misma es altamente vulnerable en las diferentes regiones del país. los agricultores pequeños están siendo desplazados por el cultivo de la soja, quedando restringidos a pequeñas áreas de producción que provocarán una disminución de la producción agrícola y un aumento de los precios en los productos de consumo. otros aspectos de acceso al alimento están relacionados con la pesca, lo cual se verá reflejado en la disminución de la misma en ríos como el pilcomayo en la región chaqueña, por la pérdida de los glaciares bolivianos, como ya se mencionara, así como por la intensidad en la evapotranspiración por el aumento de las temperaturas. acceso a la salud para el paraguay se esperan impactos directos e indirectos ocasionados por el cambio climático. el aumento de la temperatura en el país puede generar los golpes de calor, aumentando las tasas de mortalidad en la población hipertensa o con problemas cardíacos (pasten, 2009). el panel de expertos sobre cambio climático predice para el cono sur de américa un el aumento de la temperatura y las precipitaciones en la zona oriental del paraguay y un incremento en la sequía de la región occidental. un aumento de estos parámetros climáticos incrementará las poblaciones de vectores de importantes enfermedades como la fiebre amarilla, hantavirus, virus del nilo, las leishmaniosis y otras enfermedades transmitidas por vectores como el dengue y la malaria (pnud, 2007; rojas de arias et al, 2002, rojas de arias , 2006, 2007; ortiz bulto et al., 2006), . recientes publicaciones han mostrado que brotes de hantavirus en norteamérica, argentina, chile, paraguay, uruguay y brasil, han ocurrido debido al aumento de roedores por las precipitaciones ocasionadas por el fenómeno del el niño en los años 1991-1992. en paraguay ya se han identificado al menos 10 especies de reservorios de hantavirus en la región occidental y 3 en la región oriental. los procesos agrícolas y forestales que aumentan la deforestación en el área chaqueña, así como la acción del viento, concentran partículas y aerosoles que pueden incrementar las infecciones respiratorias agudas entre ellas la transmisión del hantavirus. por otro lado, el aumento de la temperatura puede acelerar la amplificación de los virus en los mosquitos vectores así como también el acortamiento del ciclo biológico del mismo; por ejemplo, se sabe en la actualidad que el dengue tipo 2, el cual posee un periodo de incubación extrínseco de 12 días a una temperatura de 30º c se reduce a sólo 7 días cuando la temperatura se eleva entre 33º c y 34º c, lo cual permite que la transmisión del virus revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 54 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 sea tres veces mayor (ribeiro et al, 2006). las leishmaniosis en especial la tegumentaria es característica de los bosques de san pedro, alto paraná, caaguazú y canindeyú, sin embargo ya se han observado brotes peri urbanos, lo cual nos muestra el cambiante patrón de infección estrechamente relacionado con la intensidad de la deforestación en la zona oriental, con la precariedad de las viviendas y la proximidad de las mismas a los focos enzoóticos y al cambiante régimen de lluvias y procesos de adaptación de los vectores a nuevos hábitat. por otro lado, la fiebre amarilla, está expandiendo sus fronteras. es una enfermedad que ya no ocurre en zonas exclusivamente boscosas, sino en áreas transformadas y bosques remanentes como los observados actualmente en la mata atlántica del baapa . por lo tanto, los sistemas naturales de fiebre amarilla han modificado sus patrones de transmisión en consonancia con las modificaciones medioambientales. estudios han demostrado que las especies vectoras de esta enfermedad naturalmente selváticas se encuentran actualmente en áreas de transición ambiental entre los bosques nativos y las zonas degradadas de bosques semidecíduos con árboles de baja altura, rodeados de zonas descampadas, generalmente asociadas a pasturas o a cultivos agrícolas (rojas de arias, 2007). la onda amarilla que se encuentra afectando desde años atrás las zonas enzoóticas del brasil, y actualmente a la argentina y nuestro país, evidencian los procesos de adaptación de estas poblaciones de animales hospederos del virus como los primates no humanos, y vectores que se comportan como verdaderos reser vorios al transmitirla transovaricámente. un avance hacia nuevos espacios facilitado por las actividades humanas es la aparición de brotes urbanos de esta enfermedad, con la potencial transmisión por el aedes aegypti, también transmisor de la fiebre dengue. este nuevo escenario epidemiológico de transmisión amenaza nuestras ciudad es, con importantes repercusiones en la salud pública y en la economía del país. estudios realizados recientemente, muestran que el aumento de casos para el dengue será mayor de lo previsto, ya que las estadísticas locales solo registran los casos confirmados, lo que nos estaría indicando un importante subregistro (cepal, 2009). si bien algunas de las enfermedades transmitidas por vectores como la malaria están bajo un importante control, las leishmaniosis, la fiebre amarilla y el dengue, responden a brotes de importancia que pueden potenciarse con aumentos en la temperatura, precipitación y humedad pronosticados para el país. desplazamientos involuntarios las inundaciones y eventos extremos causan a nivel de las ciudades importantes desplazamientos de poblaciones a albergues temporales, aumentando el riesgo de brotes de enfermedades por hacinamiento y vehiculizadas por el agua, así como daños importantes en la infraestructura de las ciudades y los servicios de salud. el 10% de la población de la capital asunción vive por debajo de la cota inundable del rio paraguay, lo cual amenaza en la época de lluvias a estas poblaciones altamente vulnerables por su marginalización y pobreza. el aumento previsto de precipitación y cambios de patrones en las lluvias amenaza a estas poblaciones y todas aquellas ri bereñas, a lo largo de los principales ríos del país (bidegain, 2008). otro extremo ocurre con las poblaciones chaqueñas, la falta crónica de agua en comunidades indígenas donde no se tiene la infraestructura para su almacenamiento en condiciones de aseguramiento de la calidad, los somete a desplazamientos hacia ciudades o poblados con acceso agua durante los periodos normales de sequia. una extremización de las condiciones de escases de agua, provocaría desplazamientos masivos de poblaciones indígenas, aumentando el riesgo de enfermedades y de establecimiento de nuevos ciclos de enfermedades en zonas donde no se han observado casos con anterioridad. la sequia en ambas regiones del país provoca incendios que pueden provocar desplazamiento de poblaciones animales, por ejemplo, la migración de monos y mosquitos transmisores de la fiebre amarilla selvática a zonas más pobladas, como se explicara anteriormente. así es el caso del brote de fiebre amari lla selvática (posteriormente desplazado al área urbana), ocurrido en el 2008 en la zona de canindeyú, donde las áreas rurales han experimentado importantes modificaciones ecológicas debido a la intensa deforestación y donde en agosto y septiembre del 2007 ocurrieron más de 5000 focos de incendio de gran envergadura. los objetivos del milenio y el cambio climático en paraguay en el paraguay se estima que solo los objetivos del mi lenio 2 y 3 (lograr la educación primaria universal y promover la igualdad de género y potencialmente a la mujer) tienen un progreso compatible de ser cumplidos, mientras que lo relativo a las otras metas el progreso es insuficiente. se ha mencionado que se cuenta con buena capacidad de recolección de información de calidad con la excepción de salud y medio ambiente, pero no existe capacidad para proceder a incorporar estos datos en la toma de decisiones políticas. por lo tanto se requerirá de un gran esfuerzo sostenible y de calidad, en especial en la eficiencia del gasto social sustentado por políticas a mediano y largo plazo ( molinas, 2001; snu, 2002;torres & mujica, 2004; pnud, 2005, 2009). consideraciones finales la respuesta del paraguay al proceso de mitigación y adaptación al cambio climático debe ser multidisciplinaria y multisectorial. sin lugar a dudas la respuesta debe ir ligada a una disminución del carbono, además de una mayor producción de conocimientos que permitan llegar a prontas aplicaciones para la salud global, ya que la disminución de carbono no solo mejorará la salud sino también los estilos de vida (schipper et al, 2008). hay que alertar y adiestrar a las poblaciones, especialmente las más vulnerables, a los posibles impactos en sus regiones y las consecuencias de estas para revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 55 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 la salud, con el fin de obtener respuestas concretas de acción ante el cambio climático. si se quieren lograr acciones especificas de parte de la población, esta debe conocer los riesgos para la salud. todos los actores clave en la sociedad convienen en involucrarse, pero es la academia, los grupos de jóvenes estudiantes los que deberían liderar los procesos de adiestramiento en foros y debates para crear conciencia de lo irreversible del aumento de la temperatura y sus graves consecuencias para la salud. referencias albritton dl, meiro filho lg. 2001. technical summary in: climate change 2001. the scientific basis. contribution of working group i to third assessment report of the intergovernmental panel on climate change. new york . cambridge university press, 2185. african development bank. poverty and climate change. reducing the vulnerability of the poor through adaptation. 2003. 56p. bidegain, m. 2008. segundo informe de avance. escenarios climáticos regionales futuros para el paraguay. 25pp. cepal. análisis del impacto económico del cambio climático sobre el sector salud en el paraguay. 2009. 76pp. (en revisión nacional) costello, a, m abbas, a allen, s bsc, s bell , r bellamy, s friel , groce, a johnson, m ket t, m lee, c levy, m maslin, d mccoy, b mcguire, h montgomery, d napier, ch pagel, j patel ja puppim de oliveira, n redclift, h rees, d rogger, j scotti, j stephenson, j twigg, j wolff, c patterson. managing the health effects of climate change. the lancet communication 2009. 373: 1693-1733. direccion general de estadistica encuestas y censos (geec). compendio estadístico, 2008a. 292p. direccion general de estadistica encuestas y censos (geec). principales resultados de la encuesta de hogares indígenas 2008. asunción, agosto 2008b. 30p. direccion general de estadistica encuestas y censos (geec). mejora de la metodología de medición de pobreza en paraguay. presentación en power point, 2009. 25 diapositivas. fao media centre. 2050: el cambio climático agravará la situación de los pobres. w w w . r e v o l u c i o n o m u e r t e . o r g / index.php?...internet: acceso julio, 2010. fondo para el logro de los odm. actualización del análisis sectorial de agua potable y saneamiento de pa raguay. asunción, ops 2010. 234p. intergovernmental panel on climate change. climate change (ipcc): impacts, adaptability and vulnerability. working group ii contribution to the ipcc fourth assessment report. summary for policy makers. abril 2007. 23pp. kelinpenning jmp & eb zoomers. degradación ambiental en américa latina: el caso paraguay. anales de geografía de la universidad complutense. 1989. nro. 9: 3753. molinas m. determinantes de acceso a servicios de salud en paraguay. economía y salud nro 2: 2001. 75-112. monte domecq, r visión de los recursos hídricos en paraguay. asunción: fmam, pnuma, oea, fonplata, omm. 2004. 86p monte domecq, r. & báez, j. variación espacial y temporal de los excesos y déficit hídricos en paraguay. proyecto dipri-una. informe final. 2001. monte domecq , r . la información hidrológica en la cuenca del plata. la plata basin (lpb) first meeting of the gewex/ clivar/vamos steering group. brazi l september, 2006. presentación en power point 28 diapositivas. ortiz bultó pl, a pérez rodríguez, a, rivero valencia, n, león vega, m, díaz gonzále z, / a, pérez carrera.. assessment of human health vulnerability to climate variability and change in cuba. in. environmental health perspectives 2006. vol 14 (12): 19421949. ops/oms. salud en las américas, volumen ii-países. paraguay. 2007 paraguay. ministerio de obras públicas y comunicaciones actualización del análisis sectorial de agua potable y saneamiento de paraguay. -isbn 978-92-75-33102-6, isbn 978-92-75-332009 asunción: ops, 2010.-234p. pasten, m. diagnostico eventos extremos del paraguay. documento no publicado, 2009. 22p. pnud. cambio climático: riesgos, vulnerabilidad y desafío de adaptación en el paraguay. asunción, paraguay. 2007. 98pp pnud. cambio climático: riesgos, vulnerabilidad y adaptación en el paraguay, 2008. 101 p. pnud. que se necesita para alcanzar los objetivos del mi lenio? evaluación internacional. resumen. 2009. 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asunción-paraguay; centro nacional del clima, la habana-cuba; servicio nacional de control de vectores (senepa), ministerio de salud pública y bienestar social, asunciónparaguay. trabajo presentado en el xxiii congreso de medicina tropical en belén do tabla 1 evolución de la población pobre en el paraguay durante el periodo 2003-2008 condición de pobreza años 2003 2004 2005 2006 2007 2008 urbana pobre extremo 424.290 392.116 357.591 510.284 539.813 378.588 pobre no extremo 756.994 744.959 789.351 697.687 635.489 702.275 pobreza total 1.181.285 1.137.075 1.146.942 1.207.971 1.175.302 1.080.563 rural pobre extremo 769.815 642.791 595.431 892.993 855.597 786.795 pobre no extremo 525.165 559.185 487.277 480.881 449.342 456.898 pobreza total 1.294.960 1.201.976 1.082.708 1.373.873 1.304.939 1.243.693 total pobre extremo 1.194.105 1.034.907 953.022 1.403.277 1.395.410 1.165.384 pobre no extremo 1.282.159 1.304.144 1.276.628 1.178.568 1.084.831 1.159.173 pobreza total 2.476.264 2.339.051 2.229.650 2.581.844 2.480.241 2.324.556 fuente: dgeec, 2008 pará, brasil, noviembre, 2002. rojas de arias, a. vulnerabi lidad y adaptación al cambio climático. plan de implementación / secretaría del ambiente. pncc. documento mimeografiado. 2006. rojas de arias a. ecosistema y salud. el impacto de las alteraciones ambientales en las enfermedades transmitidas por vectores. en: biodiversidad del paraguay. una aproximación a sus realidades. d. salas dueñas & jf facetti edts. 1ra ed. fundación moisés bertoni, usaid/gef/bm. 2007. 5776 pp. sistema de naciones unidas en paraguay. objetivos de desarrollo del milenio. informe paraguay, 2002. 64p. schipper elf, mp cigarán, m mcknzi h. adaptación al cambio climático: el nuevo desafío para el desarrollo en el mundo en desarrollo. en: la hoja de ruta de bali: temas claves en la negociación. 2008. 123-163p. torres, c & oj mujica. salud, equidad y los objetivos de desarrollo del milenio. rev. panam. salud publica 2004. 15(6): 430-439. revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 57 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 figura 2: paraguay pobreza y desigualdad de ingresos a nivel distrital fuente: robles m, santander h, 2004. figura 1 incidencia de la pobreza total en el paraguay (nueva línea), por área de residencia (%). 1997/8 2008 fuente: direccion general de estadisticas encuestas y censos, 2010 105 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 105-118 issn 2176-9478 hyago elias nascimento souza mestre em ciências ambientais pela universidade federal do pará (ufpa). técnico a (engenheiro ambiental) na universidade do estado do pará – belém (pa), brasil. maria isabel vitorino doutora em meteorologia pelo instituto nacional de pesquisas espaciais. professora adjunta da ufpa – belém (pa), brasil. steel silva vasconcelos doutor em recursos e conservação florestal pela university of florida. pesquisador na empresa brasileira de pesquisa agropecuária amazônia oriental – belém (pa), brasil. eduardo ribeiro marinho mestre em ciências ambientais pela ufpa. professor de química – belém (pa), brasil. carlos josé capela bispo mestre em ciências ambientais pela ufpa. docente na universidade do estado do pará – belém (pa), brasil. endereço para correspondência: hyago elias nascimento souza – avenida dezesseis de novembro, 581, cidade velha – cep 66023220 – belém (pa), brasil – e-mail: eng.hyagosouza@gmail.com recebido em: 31/10/2019 aceito em: 30/01/2020 resumo manguezais são ecossistemas com significativa relevância ambiental e socioeconômica, e o conhecimento da relação ecológica desse ecossistema com a atmosfera é de fundamental importância para sua preservação e para o uso sustentável dos recursos naturais. diante disso, este estudo tem como objetivos analisar os sistemas meteorológicos precipitantes e sua variação pluviométrica sazonal sobre a costa amazônica, bem como examinar sua influência na variabilidade da produção de serapilheira de floresta de mangue. delimitaram-se três parcelas amostrais com 12 coletores de serapilheira de 1 m2 no manguezal do sítio experimental de cuiarana. classificaram-se as coletas realizadas mensalmente em folha, lenhoso, material reprodutivo e miscelânea. utilizaram-se dados de precipitação pluvial com base na torre micrometeorológica e na técnica cpc morphing technique (cmorph). utilizaram-se as análises two-way e one-way de variância (anova) (p < 0,05) e análise de regressão linear (p < 0,05). os resultados indicam que a variação temporal da precipitação é modulada por diferentes sistemas meteorológicos. a produção total anual de serapilheira foi de 9,4 ± 0,06 mg ha-1 ano-1, da qual 67% compunha-se de fração folha. as análises da fração folha total e folha da espécie l. racemosa apresentaram correlação significativa com a precipitação (r2 = 0,36 e r2 = 0,72; p < 0,05), respectivamente. diante dos resultados, conclui-se que a produção de serapilheira do manguezal possui direta relação com os sistemas precipitantes. palavras-chave: precipitação; rhizophora mangle; avicennia germinans; laguncularia racemosa; cpc morphing technique. abstract mangroves are ecosystems with significant environmental and socioeconomic relevance and knowledge of the ecological relationship between this ecosystem and the atmosphere is of fundamental importance for its preservation and sustainable use of natural resources. in this sense, this study aims to analyze the precipitating meteorological systems and their seasonal rainfall variation on the amazon coast and their influence on the variability of litterfall production in the mangrove forest. 3 plots were delimited with 12 collectors of 1 m2 litterfall in the experimental site of cuiarana. the collections were performed monthly and were classified into leaf, woody, reproductive material and miscellaneous. rainfall data from the micrometeorological tower and cpc morphing technique (cmorph) were used. two-way and one-way anova (p < 0,05) and linear regression analysis (p < 0,05) were used. the results indicate that the temporal variation of precipitation is modulated by different meteorological systems. in the production of litterfall there was significant difference between the monthly production values and between the fractions of litterfall. the total annual production of litterfall was 9.4 ± 0,06 mg ha-1 year-1, where 67% was composed by the leaf fraction. the analyses of the fraction total leaf and leaf of the species l. racemosa showed significant correlation with precipitation (r2 = 0,36 and r2 = 0,72; p < 0,05), respectively. in view of the results, it is concluded that the production of mangrove litterfall has a direct relationship with the precipitating systems. keywords: precipitation; rhizophora mangle; avicennia germinans; laguncularia racemosa; cpc morphing technique. doi: 10.5327/z2176-947820190571 influência dos sistemas meteorológicos precipitantes sobre a produção de serapilheira em manguezal da costa amazônica influence of precipitating meteorological systems on the production of litterfall in amazon coast mangrove https://orcid.org/0000-0001-8765-2981 https://orcid.org/0000-0003-3253-5301 https://orcid.org/0000-0003-2364-8822 https://orcid.org/0000-0002-9957-9555 https://orcid.org/0000-0003-2399-3140 mailto:eng.hyagosouza@gmail.com souza, h.e.n. et al. 106 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 105-118 issn 2176-9478 introdução manguezais são ecossistemas com significativa relevância em seus aspectos ecológicos, tais como produção de biomassa, manutenção das áreas costeiras, seu papel como berçários naturais para fauna terrestre e marinha, e como indicadores de mudanças climáticas (kamruzzaman et al., 2019; fernandes et al., 2018; osland et al., 2017). além disso, esse ecossistema também fornece serviços cruciais para a humanidade, desde alimentação, proteção costeira e apoio à pesca, bem como estoque de carbono e mitigação das mudanças climáticas (curnick et al., 2019; simard et al., 2019). além desses aspectos, os manguezais estão diretamente relacionados à cultura e crenças da população costeira e ao desenvolvimento econômico local, contribuindo com o turismo, a recreação e o lazer (friess, 2016; musadad, ibrahim, 2019). contudo, esses serviços oferecidos pelos manguezais estão sendo afetados negativamente pelo desenvolvimento das regiões costeiras e pelo uso inadequado dos recursos naturais (simard et al., 2019). como resultado, muitos desses atrativos, pelos quais os manguezais são reconhecidos, são comprometidos ou perdidos, desencadeando significativos impactos ambientais, socioculturais e econômicos para a região (lymburner et al., 2020). assim, o amplo conhecimento sobre o ecossistema manguezal é de fundamental importância na sua preservação e no uso sustentável dos seus recursos naturais. as informações científicas de caráter ecológico e socioambiental auxiliam na elaboração de políticas públicas voltadas ao manejo e à conservação desse ecossistema nas áreas costeiras (thompson, 2018; musadad, ibrahim, 2019). a costa amazônica brasileira possui uma área significativa das florestas de mangue do brasil. entre os estados do pará e maranhão, a linha de costa é conhecida como costa de manguezais de macromaré da amazônia. essas florestas apresentam-se bem-conservadas e relativamente bem-protegidas por restingas abrigadas no interior dos estuários (souza filho; martins; costa, 2006). florestas de mangue em regiões equatoriais apresentam elevada produtividade, decorrente principalmente das condições meteorológicas, como altas taxas de precipitação pluviométrica, radiação solar e temperatura. a produção de serapilheira destaca-se como importante componente dessa produtividade do manguezal (kamruzzaman et al., 2019; ribeiro et al., 2019; cougo et al., 2015). o entendimento da variação pluviométrica e dos sistemas meteorológicos precipitantes contribui para o entendimento da produção de serapilheira, sua variabilidade e sua exportação para áreas adjacentes por meio da dinâmica de marés (prasad et al., 2019). as espécies arbóreas do manguezal estão inseridas em um complexo sistema de ciclagem de nutrientes, que, por intermédio da produção de serapilheira, fornecem ao ecossistema elementos nutritivos que auxiliam na sua manutenção (larcher et al., 2014; mchenga; ali, 2017; hoque et al., 2015). a serapilheira é todo material vegetal e animal depositado (litterfall) e acumulado (litter) sobre o solo das florestas, constituído geralmente de folhas, tecidos lenhosos, material reprodutivo (flores, frutos e sementes) e miscelânea (material não identificado), além de animais mortos e fezes (golley, 1983; fernandes; nascimento; carvalho, 2007; silva et al., 2011). a produção de serapilheira sofre variações ao longo do tempo (fernandes; nascimento; carvalho, 2007; mehlig, 2006; silva et al., 2011), geralmente associadas à dinâmica sazonal da precipitação pluviométrica que atua na região. tal associação entre produção de serapilheira e sazonalidade da precipitação pluviométrica se deve à influência das condições climáticas da região sobre as características fenológicas do mangue (osland et al., 2017). dessa forma, admite-se que a dinâmica sazonal de precipitação local assume importante papel na determinação da variabilidade de produção da serapilheira no ecossistema de manguezal (hoque et al., 2015; mchenga; ali, 2017; osland et al., 2017). contudo, existem poucos estudos científicos referentes a essa relação ecológica nos manguezais da amazônia, o que prejudica a tomada de decisões em políticas públicas e ações no manejo e conservação desse ecossistema. diante desse cenário, este estudo teve como objetivos analisar a variação pluviométrica sazonal e os sistemas precipitantes sobre a costa amazônica, bem como a sua influência na variabilidade da produção de serapilheira em uma floresta de mangue durante um ciclo anual. influência dos sistemas meteorológicos precipitantes sobre a produção de serapilheira em manguezal da costa amazônica 107 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 105-118 issn 2176-9478 materiais e métodos a pesquisa foi realizada no sítio experimental de cuiarana, pertencente à universidade federal do pará (ufpa) e à universidade federal rural da amazônia (ufra), localizado na comunidade de cuiarana (00º39’36”s e 47º15’35”w), município de salinópolis, costa amazônica do estado do pará. o manguezal da área de estudo apresenta feição de floresta de mangue, com presença de espécies arbóreas típicas dos manguezais brasileiros: rhizophora mangle (mangue vermelho), avicennia germinans (mangue preto) e laguncularia racemosa (mangue branco), pertencentes, respectivamente, às famílias rhizophoraceae, acanthaceae e combretaceae. nessa feição, observa-se também um trecho de floresta de mangue anã, com altura média de 2 m. a mesma área ainda apresenta a feição apicum, caracterizada como planície hipersalina, com textura areno-lamosa (souza et al., 2019; fernandes et al., 2018; souza et al., 2014). a região apresenta um sistema de macromarés (4 a 6 m de altura máxima), com regime semidiurno (barbosa et al., 2015). o relevo do manguezal é entrecortado por canais (creeks) que acompanham o nível da maré. esses canais contribuem para maior entrada de água do mar na floresta de mangue durante as marés de sizígia e quadratura (souza et al., 2019; souza filho; martins; costa, 2006). para descrever a precipitação mensal na região de cuiarana durante o período do experimento, utilizaram-se dados mensais de precipitação pluviométrica (mm) obtidos com um pluviômetro instalado a 12 m de altura na torre micrometeorológica da ufra, localizada dentro do sítio experimental de cuiarana, a aproximadamente 400 m da floresta de mangue estudada. essa torre registra dados de precipitação pluviométrica a cada 10 min, permitindo o cálculo mensal de chuva para a região. para descrever a variabilidade anual de precipitação (mm) em cuiarana, utilizaram-se dados mensais de sensoriamento remoto obtidos pela técnica cpc morphing technique (cmorph) para a região de cuiarana, entre os anos de 1998 a 2016. o quadrante utilizado foi 1.619 com grade (resolução) de 8x8 km, obtendo-se e calculando-se a pluviosidade mensal para cada ano com base na soma dos dados de precipitação disponíveis a cada 30 min no national oceanic and atmospheric administration (noaa). os dados do noaa estão disponíveis em <ftp://ftp.cpc.ncep.noaa. gov/precip/global_cmorph/30min_8km>. as estimativas de precipitação seguiram os métodos descritos por joyce et al. (2004), proporcionando uma análise climatológica da precipitação pluviométrica em cuiarana. para descrever o acúmulo médio anual da precipitação (mm) em cuiarana, calcularam-se dados anuais de precipitação entre os anos de 1998 a 2016. para a análise da variação sazonal, calcularam-se as médias de precipitação, tendo como referência as estações do ano no hemisfério sul, ou seja, verão em dezembro, janeiro e fevereiro (djf), outono em março, abril e maio (mam), inverno em junho, julho e agosto (jja), primavera em setembro, outubro e novembro (son) (moura; vitorino, 2012; souza et al., 2009). nesse contexto, também se calcularam as anomalias de precipitação durante o período de coleta de serapilheira entre os anos de 1998 a 2016. os valores positivos de precipitação (mm) indicam chuvas acima da média (anuais e mensais) e os negativos, chuvas abaixo da média (amanajás; braga, 2012; marengo et al., 2001). para obtenção da produção de serapilheira, delimitaram-se três parcelas amostrais de 20 m × 20 m (0,2 ha), denominadas de a, b e c, no interior da floresta de mangue no sítio experimental de cuiarana. dentro de cada parcela, instalaram-se aleatoriamente quatro coletores de serapilheira com rede de nylon, suspensos sobre varas de madeira à altura de 1,5 m do solo. todos os coletores tinham área de coleta de 1 m2. realizaram-se as coletas da serapilheira mensalmente, acondicionando-se todo o material depositado no coletor em sacos plásticos e submetendo-o a secagem prévia ao sol. as coletas se iniciaram em agosto de 2017 e finalizaram em julho de 2018. classificaram-se e separaram-se as amostras nas seguintes frações: • folha (por espécie); • lenhoso; • material reprodutivo (flor, fruto + estípula); ftp://ftp.cpc.ncep.noaa.gov/precip/global_cmorph/30min_8km ftp://ftp.cpc.ncep.noaa.gov/precip/global_cmorph/30min_8km souza, h.e.n. et al. 108 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 105-118 issn 2176-9478 • miscelânea (material vegetal e animal não identificado, incluindo fezes). após a classificação, as amostras separadas foram secas em estufa de circulação forçada de ar a 65°c até atingir peso constante e, posteriormente, pesadas em balança com precisão de 0,01 g (fernandes; nascimento; carvalho, 2007; silva et al., 2011). para comparar o aporte de produção de serapilheira de cada fração em cada mês e entre meses, utilizou-se o método estatístico de análise de variância (anova) two-way repeated measures (p < 0,05). e, para comparar a produção anual de cada fração, utilizou-se anova one-way (p < 0,05) (littell; henry; ammerman, 1998). para correlacionar os valores mensais de produção de serapilheira de cada fração com os valores médios mensais de precipitação, empregaram-se análises de regressão linear (p < 0,05) (fernandes; nascimento; carvalho, 2007). para estas análises, fez-se uso dos softwares statistical package for the social sciences (spss) versão 13.0 e o past versão 10.0. resultados e discussão o total pluviométrico médio anual no período de 1998 a 2016 foi 2.787 mm para a região de cuiarana, com maiores máximos de precipitação para as estações de verão (djf) e outono (mam). ao se analisar a precipitação durante djf, evidenciam-se máximos pluviométricos médios anuais com valores sazonais acima de 950 mm. já durante mam, observa-se intensificação do máximo pluviométrico médio anual acima de 1.600 mm, como apresenta a tabela 1. essas condições de precipitação em ambos os trimestres são moduladas por dois sistemas meteorológicos atuantes na costa amazônica, as linhas de instabilidade (li) e os vórtices ciclônicos de altos níveis (vcan), como descritos por camponogara e silva dias (2011) e cohen, silva dias e nobre (1989). ademais, no trimestre de mam ocorre a atuação da zona de convergência intertropical (zcit), intensificando os máximos pluviométricos na região (amanajás; braga, 2012; souza et al., 2009; moura; vitorino; adami, 2018; moura; vitorino, 2012). para as estações de inverno (jja) e primavera (son), observaram-se os menores máximos de precipitação média anual na área de estudo, com máximos pluviométricos acima de 220 e 19 mm, respectivamente (tabela 1). durante esses dois períodos observa-se a atuação das li, porém alcântara et al. (2011) ressaltam que a maior frequência ocorre em jja, associada aos distúrbios ondulatórios de leste (dol) e ao mecanismo de brisa marítima (bm) (cohen; silva dias; nobre, 1989; cohen; silva dias; nobre, 1995). sodré et al. (2015) explicam que, para son, o sistema convectivo de mesoescala circular (scmc) atua em conjunto com as li. esses dois sistemas adentram no continente influenciados principalmente pela bm e pelos ventos alísios atuantes na costa amazônica, como observam souza et al. (2019) e germano et al. (2017). ambos precipitam após a linha de costa, proporcionando menores volumes de chuva no litoral amazônico (cohen; silva dias; nobre, 1995). a grande variabilidade sazonal da precipitação pluviométrica observada na região de cuiarana caracteriza três períodos bem-definidos: um período chuvoso (djf e mam), um período menos chuvoso ou de transição (jja) e um período seco (son). essa sazonalidade de precipitação é similar ao que demonstram amanajás e braga (2012) no estado do pará e estudos meteorológicos de souza et al. (2009) e moraes et al. (2005). entre os anos de 1998 a 2016, observou-se grande variabilidade das anomalias de precipitação para a região de cuiarana (figura 1). anomalias representam acumulado de chuva abaixo (negativo) ou acima (positivo) da média anual (1998-2016). na figura 1, a variabilidade de precipitação ao longo dos anos indica principalmente a ocorrência de eventos el niño-oscilação sul (enos), demonstrando a influência desse mecanismo oceano-atmosfera de grande escala na costa da amazônia (cptec inpe, 2018). durante o período de coleta de serapilheira, os trimestres de djf e mam apresentaram pluviosidade acima e abaixo da média anual, com 1.220 mm e 1.465 mm, respectivamente. em março de 2018, registrou-se anomalia negativa de -317,6 mm na área de estudo, como demonstra a figura 2, no entanto diversos estudos sobre a pluviosidade na amazônia caracterizam o mês influência dos sistemas meteorológicos precipitantes sobre a produção de serapilheira em manguezal da costa amazônica 109 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 105-118 issn 2176-9478 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 m m 1.500 1.200 900 600 300 0 -300 -600 -900 -1.200 -1.500 anos fonte: disponível em: <https://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/janowiak/cmorph_description.html>. acesso em: 20 out. 2018. figura 1 – anomalia de precipitação (mm) entre os anos de 1998 a 2016 na região de cuiarana, costa amazônica. tabela 1 – variação sazonal da precipitação pluviométrica entre dezembro de 1998 e novembro de 2016 na região de cuiarana, costa amazônica. anos / período precipitação pluviométrica (mm) djf mam jja son 1999 882,5 1.929,4 345,8 37,8 2000 1.490,6 1.916,2 270,8 92,2 2001 1.956,4 1.137,2 221,4 41,4 2002 976,6 2.030,4 190,2 7,6 2003 1.206,0 1.418,4 196,8 0,4 2004 1.488,2 1.437,8 263,8 1,6 2005 442,0 1.280,8 69,0 0,6 2006 626,0 1.127,0 235,8 16,2 2007 593,8 1.768,0 62,0 3,8 2008 975,6 2.393,8 456,6 2,4 2009 1.595,2 2.189,2 361,0 1,2 2010 682,4 1.300,6 264,4 26,8 2011 1.599,0 2.249,0 189,0 65,0 2012 542,8 940,2 104,4 25,4 2013 421,2 989,2 382,8 17,8 2014 874,8 2.085,2 268,4 1,6 2015 314,0 1.798,0 150,8 1,2 2016 654,2 1.063,4 70,2 0,8 média anual 962,3 1614,1 228,0 19,1 djf: dezembro, janeiro e fevereiro; mam: março, abril e maio; jja: junho, julho e agosto; son: setembro, outubro e novembro. fonte: disponível em: <https://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/janowiak/cmorph_description.html>. acesso em: 20 out. 2018. https://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/janowiak/cmorph_description.html https://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/janowiak/cmorph_description.html souza, h.e.n. et al. 110 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 105-118 issn 2176-9478 de março como período mais chuvoso da região costeira (albuquerque et al., 2010; amanajás; braga, 2012; marengo et al., 2001; reboita et al., 2010). essa anomalia negativa registrada em março provavelmente foi influenciada pela variação negativa do índice de oscilação sul (ios) em fevereiro e pelo índice positivo do modo meridional do atlântico (mma) em março de 2018, apresentados na figura 2. chiang e vimont (2004) ressaltam que a variação desses índices durante o trimestre de mam desfavoreceu a precipitação no litoral amazônico durante o mês de março, o que explica a elevada anomalia negativa de precipitação registrada em cuiarana. para os trimestres de jja e son, a precipitação pluviométrica média anual foi de 278,3 mm e 81,6 mm, respectivamente. esses valores também foram diferentes da média anual, com um trimestre de jja mais chuvoso e um trimestre de son mais seco em relação a essa média, durante a coleta de serapilheira em cuiarana. houve diferença significativa entre os valores de produção mensal e entre as frações de serapilheira (grau de liberdade/degree of freedom — df = 33, fishersnedecor — f = 2.900, p = 0,001). observaram-se diferenças significativas entre os meses da fração folha (total das três espécies) (p < 0,05), mas não nas frações lenhoso, material reprodutivo (flor, fruto + estípula) e miscelânea (p > 0,05). entre as frações, verificaram-se diferenças significativas em todos os meses (p < 0,05), exceto nos de son de 2017 e abril de 2018 (tabela 2). a observação de cada fração da serapilheira e a comparação do aporte entre as frações contribui para o entendimento de cada uma delas na ciclagem de nutrientes. laanbroek et al. (2018) destacam que as folhas da espécie a. germinans apresentam maiores teores de nitrogênio, potássio e magnésio comparados aos das espécies r. mangle e l. racemosa. em contrapartida, a espécie l. racemosa apresenta altos teores de fósforo e ferro. as folhas da espécie r. mangle são caracterizadas por apresentarem baixos teores de nitrogênio e altos teores de lignina, além de serem ricas em taninos (cuzzuol; rocha, 2012). as frações lenhoso e material reprodutivo também apresentam características químicas distintas, e essas prp ios mma a s o n d j f m a m j j m m 350 300 250 200 150 100 50 0 -50 -100 -150 -200 -250 -300 -350 7 6 5 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 índice 2017 │ 2018 fonte: disponível em: <https://www.cpc.ncep.noaa.gov/data/indices/> e <https://www.esrl.noaa.gov/psd/data/timeseries/monthly/amm/>. acesso em: 20 out. 2018. figura 2 – anomalia de precipitação (prp) (mm), índice de oscilação sul (ios) e modo meridional do atlântico (mma) durante o período de coleta de serapilheira (agosto de 2017 a julho de 2018) no manguezal do sítio experimental de cuiarana. https://www.cpc.ncep.noaa.gov/data/indices/ https://www.esrl.noaa.gov/psd/data/timeseries/monthly/amm/ influência dos sistemas meteorológicos precipitantes sobre a produção de serapilheira em manguezal da costa amazônica 111 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 105-118 issn 2176-9478 diferentes composições químicas contribuem para variações nas formas e tempos de decomposição da serapilheira. (bernini et al., 2006; cuzzuol; rocha, 2012; laanbroek et al., 2018; souza et al., 2014). da produção anual total de serapilheira (folhas + lenhoso + reprodutivo + miscelânea) com 9,4 ± 0,06 mg ha-1 ano-1, 67% foram compostos pela fração folha total (6,32 ± 0,06 mg ha-1 ano-1). pesquisas em diferentes manguezais do mundo apontam que a fração folha geralmente apresenta o maior aporte na serapilheira (kamruzzaman et al., 2019; fernandes; nascimento; carvalho, 2007; hoque et al., 2015; larcher et al., 2014; mchenga; ali, 2017). essa produção anual total de serapilheira está de acordo com o histograma de produtividade de litterfall apresentado por ribeiro et al. (2019) para as américas. a espécie r. mangue apresentou a maior produção de folhas, seguida das espécies a. germinans e l. racemosa (4,51 ± 0,04, 1,01 ± 0,02 e 0,81 ± 0,01 mg ha-1 ano-1, respectivamente). o material reprodutivo foi a segunda fração com maior produção anual 2,1 ± 0,02 mg ha-1 ano-1, seguido pelas frações lenhoso 0,94 ± 0,01 mg ha-1 ano-1 e miscelânea 0,04 ± 0,00 mg ha-1 ano-1. essa distribuição de produção anual das frações também foi registrada em manguezais de outros países por jarero et al. (2017) no méxico, mchenga e ali (2017) na tanzânia e hoque et al. (2015) na malásia, porém com espécies distintas das encontradas em cuiarana. houve diferença significativa da fração folha entre as espécies (df = 2, f = 46,212, p < 0,001) e entre as frações folha total, lenhoso e material reprodutivo (flor, fruto + estípula) + miscelânea (df = 2, f = 42,894, p < 0,001) (figura 3). ao avaliar quatro anos ininterruptos de produção de serapilheira em um manguezal da península de ajuruteua (costa amazônica) com r. mangle e a. germinans e precipitação média anual de 3.000 mm, fernandes, nascimento e carvalho (2007) obtiveram valores bem similares aos encontrados neste estudo: 9,2 ± 0,32, 9,6 ± 0,4, 10,8 ± 0,28 e 9,6 ± 0,19 mg ha-1 ano-1. a tabela 3 apresenta outros valores de produção anual de serapilheira e precipitação em regiões do planeta. o estudo sobre estrutura de manguezais em escala global de simard et al. (2019) indica a importância dos sistemas meteorológicos precipitantes, como os ciclones tropicais na altura do dossel e produtividade dos mantabela 2 – variação temporal das frações de serapilheira folha (total das três espécies), lenhoso, material reprodutivo (flor, fruto + estípula) e miscelânea no manguezal de cuiarana, costa amazônica. dados médios ± erro padrão (n = 3)*. meses produção de serapilheira (g m2) folha total lenhoso m. reprodutivo miscelânea ago./17 95,19 ± 7,07 a a 7,81 ± 4,27 b a 14,29 ± 0,39 bc a 1,15 ± 0,914 bd a set./17 49,37 ± 22,88 a ab 11,04 ± 2,49 a a 11,48 ± 5,22 a a 0,00 out./17 48,80 ± 19,56 a ab 5,24 ± 3,55 a a 15,98 ± 3,32 a a 0,00 nov./17 48,67 ± 17,72 a ab 0,52 ± 0,34 a a 16,04 ± 2,89 a a 0,00 dez./17 59,77 ± 8,14 a ab 3,55 ± 1,24 b a 17,75 ± 8,05 b a 0,00 jan./18 21,01 ± 0,98 a b 9,27 ± 2,26 b a 14,72 ± 4,04 ab a 0,00 fev./18 24,13 ± 3,15 a b 5,81 ± 0,82 b a 10,94 ± 0,87 b a 0,00 mar./18 50,20 ± 10,40 a ab 11,89 ± 1,38 bc a 29,61 ± 8,61 abc a 0,06 ± 0,033 c a abr./18 35,06 ± 3,05 a b 16,02 ± 8,44 a a 23,69 ± 7,02 a a 0,00 maio/18 63,17 ± 13,32 a ab 8,74 ± 3,37 b a 23,87 ± 6,62 b a 2,30 ± 1,259 b a jun./18 68,27 ± 2,40 a ab 8,66 ± 5,14 b a 15,47 ± 3,84 b a 0,15 ± 0,154 b a jul./18 68,81 ± 4,52 a ab 5,33 ± 0,85 b a 15,74 ± 3,43 b a 0,00 *médias com letras iguais (letras maiúsculas entre as frações em cada mês e letras minúsculas entre os meses em cada fração) não diferem estatisticamente pelo teste de tukey a 5% de probabilidade. souza, h.e.n. et al. 112 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 105-118 issn 2176-9478 guezais em diferentes continentes. osland et al. (2017) reforçam a forte relação entre manguezal e atmosfera na distribuição, abundância e riqueza de espécies. diante dos resultados de precipitação e produção de serapilheira, a figura 4 apresenta o acumulado mensal de precipitação (mm) e a produção mensal das diferentes frações de serapilheira no manguezal de cuiarana. observa-se que as espécies arbóreas apresentaram padrões distintos de produção de serapilheira foliar ao longo do ano. r. mangle e a. germinans apresentaram maior produção de folhas no trimestre jja, somando 160,6 e 49,4 g m-2, respectivamente, com pico de produção em agosto de 2017 (figura 4b). fernandes, nascimento e carvalho (2007) e mehlig (2006) também registraram, nesse mesmo período, alta produção de folhas dessas espécies em seus estudos na região de bragança, costa amazônica. a espécie l. racemosa apresentou maior produção de folha no trimestre de son, somando 37,9 g m-2, com pico de produção em novembro (figura 4b). com isso, as três espécies observadas apresentaram sua alta produção foliar durante o período menos a a b b b bm g ha -1 a no -1 5 4,5 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 r. mangle a. germinans l. racemosa a 7 6 5 4 3 2 1 0 folha total lenhoso material reprodu�vo + miscelânea b *médias com letras iguais não diferem estatisticamente pelo teste de tukey a 5 % de probabilidade. figura 3 – (a) produção anual de serapilheira da fração folha por espécie; (b) produção anual de serapilheira das frações folha total, lenhoso e material reprodutivo (flor, fruto + estípula) + miscelânea. dados médios ± erro padrão (n = 12)*. tabela 3 – produção de serapilheira (mg ha-1 ano-1) e precipitação média anual (mm) em manguezais. região latitude precipitação mm serapilheira mg ha-1 ano-1 referência costa amazônica, brasil 00º39’s 2.787 9,4 este estudo paraná, brasil 25º29’s 2.733 4,1 larcher et al. (2014) zanzibar, tanzânia 06º19’s 1.398 7,8 mchenga e ali (2017) sarawak, malásia 03º59’n 3.794 16,4 hoque et al. (2015) sundarbans, bangladesh 21º30’n 2.000 10,1 kamruzzaman et al. (2019) querala, índia 10º01’n 2.390 16,5 rani et al. (2016) ilha de okinawa, japão 26º27’n 2.482 11,7 kamruzzaman et al. (2016) jalisco, méxico 19º40’n 700 7,8 jarero et al. (2017) influência dos sistemas meteorológicos precipitantes sobre a produção de serapilheira em manguezal da costa amazônica 113 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 105-118 issn 2176-9478 folha total lenhoso material reprodutivo miscelânea a m m 800 700 600 500 400 300 200 100 0 b g m -2 m ês -1 80 70 60 50 40 30 20 10 0c g m -2 m ês -1 120 100 80 60 40 20 0 ago./17 set./17 out./17 nov./17 dez./17 jan./18 fev./18 mar./18 abr./18 maio/18 jun./18 jul./18 r. mangle a. germinans l. racemosa figura 4 – (a) acumulado mensal de precipitação (mm) para o sítio experimental de cuiarana; (b) produção de serapilheira (g m-2 mês-1) da fração folha por espécies; (c) produção de serapilheira (g m-2 mês-1) das frações folha total, lenhoso, material reprodutivo (flor, fruto + estípula) e miscelânea. produção de serapilheira são dados médios ± erro padrão (n = 3). souza, h.e.n. et al. 114 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 105-118 issn 2176-9478 chuvoso e seco em cuiarana. janzen (1967) já sugeria que, em períodos menos chuvosos, as florestas tropicais tendem a ter maior abscisão foliar (queda natural de folhas), o que também observaram em seu estudo silva et al. (2011). mehlig (2006) explica que essa relação entre precipitação e produção de folhas também ocorre em manguezais da amazônia, registrando alta produção durante meses menos chuvosos na região de bragança, costa amazônica. a fração lenhoso e a fração material reprodutivo (flor, fruto + estípula) apresentaram maior aporte acumulado no trimestre de mam, somando 36,7 e 77,2 g m-2, respectivamente. observaram-se picos de produção em abril e setembro para a fração lenhoso e em março para a fração material reprodutivo (figura 4c). kamruzzaman et al. (2016) comentam que a produção da fração lenhoso é bastante elevada em manguezais na ásia durante a temporada de tufões, sugerindo a relação dessa fração com o referido sistema meteorológico. como apontam fernandes, nascimento e carvalho (2007), a produção de estípula ocorreu ao longo de todo o ano, porém observaram-se flores com maior produção durante as estações com menores precipitações (jja e son). identificaram-se frutos em elevada produção nos períodos com maiores precipitações (djf e mam). mehlig (2006) também observou essa tendência na fração material reprodutivo, para as mesmas espécies de mangue deste estudo, na região de bragança, costa amazônica. essa tendência também foi verificada em diferentes espécies de mangues em outros continentes (mchenga; ali, 2017; hoque et al., 2015; kamruzzaman et al., 2019). a fração miscelânea apresentou-se com pouca variabilidade, no entanto, registrou-se maior produção dela no trimestre de mam, somando 2,4 g m-2 (figura 4c). a presença de fezes foi bastante prevalente nessa fração. silva, santos e fernandes (2017) explicam que, no trimestre de mam, a atividade herbívora de insetos é frequente no manguezal amazônico, o que sugere que as fezes encontradas são geradas pela presença dessa fauna na floresta de mangue. cuzzuol e rocha (2012) acrescentam que a espécie a. germinans geralmente é a mais consumida pela fauna herbívora no manguezal. a figura 5 apresenta os resultados da análise de regressão linear. a fração folha total apresentou correlação significativa com a precipitação (r2 = 0,36; p < 0,05). no figura 5 – correlação entre as taxas de precipitação (mm) e a produção dos componentes de serapilheira (g m-2 mês-1) folha de (a) r. mangle, folha de (b) a. germinans, folha de (c) l. racemosa, (d) folha total, (e) lenhoso e (f) material reprodutivo (flor, fruto + estípula) no sítio experimental de cuiarana. a r. m an gl e (g m -2 m ês -1 ) 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 precipitação (mm) b a. g er m in an s (g m -2 m ês -1 ) 35 30 25 20 15 10 5 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 precipitação (mm) c l. ra ce m os a (g m -2 m ês -1 ) 30 25 20 15 10 5 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 precipitação (mm) d fo lh a to ta l ( g m -2 m ês -1 ) 105 90 75 60 45 30 15 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 precipitação (mm) e le nh os o (g m -2 m ês -1 ) 30 25 20 15 10 5 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 precipitação (mm) f m at er ia l r ep ro du �v o (g m -2 m ês -1 ) 30 25 20 15 10 5 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 precipitação (mm) influência dos sistemas meteorológicos precipitantes sobre a produção de serapilheira em manguezal da costa amazônica 115 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 105-118 issn 2176-9478 entanto, quando se analisou a fração folha por espécie, apenas l. racemosa apresentou correlação significativa (r2 = 0,72; p < 0,001), possivelmente pela sua alta produção de folhas durante o período seco em cuiarana. as espécies r. mangle e a. germinans apresentaram baixa correlação (r2 = 0,12; p > 0,05, e r2 = 0,17; p > 0,05), respectivamente, por produzirem a maior quantidade de folhas no período menos chuvoso de cuiarana. todas as correlações da fração folha tiveram tendências negativas com a precipitação, o que também observaram fernandes, nascimento e carvalho (2007) para as mesmas espécies no manguezal de bragança, costa amazônica. como demonstra a figura 2, a anomalia negativa de chuva registrada em março afetou diretamente o acumulado de precipitação desse mês, havendo aumento de produção de folhas pelas espécies r. mangle e a. germinans, como mostra a figura 4. esse cenário sugere que folhas são muito sensíveis às variações da precipitação da região, afetando diretamente a produção de serapilheira. entretanto, as frações lenhoso e material reprodutivo (flor, fruto + estípula) tiveram tendências positivas com a precipitação de cuiarana, mas não apresentaram correlação significativa (r2 = 0,20; p > 0,05, e r2 = 0,10; p > 0,05), respectivamente. mehlig (2006) apresentou tendências similares paras as mesmas frações e espécies de mangue. estudos sugerem (prasad et al., 2019; simard et al., 2019; osland et al., 2017; fernandes; nascimento; carvalho, 2007; mehlig, 2006) que a alta produção de frutos no manguezal em meses mais chuvosos pode contribuir para a dispersão dos propágulos e sementes das espécies, utilizando a precipitação e a dinâmica de marés como mecanismos para a reprodução e ciclagem de nutrientes. conclusão a variação da produção de serapilheira em manguezal da costa amazônica possui direta relação com os sistemas precipitantes atuantes na costa. essa interação entre atmosfera e manguezal sugere a contribuição para o processo de ciclagem de nutrientes desse ecossistema, modulando a variação da produtividade de serapilheira em suas diferentes frações ao longo do ano. ademais, mecanismos de escala global como eventos enos e dipolo do atlântico modulam o regime pluviométrico na região costeira da amazônia. esses sistemas podem gerar anomalias positivas ou negativas de precipitação, que alteram a produção da fração folha da serapilheira do manguezal. essas informações são de significativa contribuição na proposição de ações e políticas públicas de preservação e uso dos recursos naturais do manguezal. esta pesquisa ainda demonstra a fragilidade que esse ecossistema possui em relação aos sistemas precipitantes e sugere novos estudos que demonstrem os impactos da relação manguezal e atmosfera sobre a sociedade amazônica. referências albuquerque, m.f.; 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however, the volume produced did not provide savings in electricity costs when compared to the production of biogas from animal waste. nevertheless, the work demonstrated the importance of providing solutions to the disposal of peanut shells, effectively mitigating future environmental problems, and serving as an alternative for generating sustainable and low-cost energy, especially for small producers. keywords: biogas; peanut shells; electricity; waste. r e s u m o o aumento da produção agrícola gera um grande volume de resíduos, podendo levar a preocupações quanto à sua adequada destinação. o município de herculândia, no oeste do estado de são paulo, tem como principal atividade econômica a produção e processamento de amendoim. nesse processo é gerado um grande volume de cascas. seguindo a tendência da utilização de resíduos para fins energéticos, atendendo ao estabelecido pelos objetivos de desenvolvimento sustentável (ods), este trabalho teve como objetivo realizar um estudo sobre o potencial de geração de biogás a partir da casca do amendoim. para tal, foi construído um protótipo de biodigestor de baixo custo que, em um período de 108 dias, produziu biogás e biofertilizante. os resultados demostraram que houve produção de biogás a partir do resíduo; entretanto, o volume produzido não propiciou economia no custo de energia elétrica, quando comparado à produção de biogás oriunda de dejetos animais. no entanto, o trabalho demonstrou a importância de prover soluções ao descarte de resíduos da casca de amendoim, efetivamente mitigando futuros problemas ambientais e servindo como alternativa geradora de energia sustentável e de baixo custo, principalmente para pequenos produtores. palavras-chave: biogás; casca de amendoim; energia elétrica; resíduo. study of the biogas potential generated from residue: peanut shells estudo do potencial de geração de biogás a partir de resíduos: casca de amendoim cristiano vieira dos santos1 , ana elisa bressan smith lourenzani1 , mario mollo neto1 , leonardo alexandre lopes1 , paulo sérgio barbosa dos santos1 1universidade estadual paulista “júlio de mesquita filho” – tupã (sp), brazil. corresponding address: cristiano vieira dos santos – rua euclides da cunha, 879 – centro – cep 17650-000 –herculândia (sp), brazil – e-mail: cristianoambiental.eng@gmail.com conflicts of interest: the authors declare there is no conflict of interests. funding: none. received on: 04/23/2020. accepted on: 09/16/2020. https://doi.org/10.5327/z21769478765 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 2, june 2021 http://orcid.org/0000-0003-0852-5250 http://orcid.org/0000-0001-8420-4120 http://orcid.org/0000-0002-8341-4190 http://orcid.org/0000-0001-9508-323x http://orcid.org/0000-0001-8211-3882 mailto:cristianoambiental.eng@gmail.com https://doi.org/10.5327/z21769478765 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ study of the biogas potential generated from residue: peanut shells 319 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 318-326 issn 2176-9478 introduction agricultural activities, as well as the processing of agricultural products, have been causing several environmental problems related to the waste generated during this process (pelissari et  al., 2010). the concern involves slurry, which is a result of decomposition of organic residues that presents a high contaminating factor. slurry has the following main characteristics: dark color, unpleasant odor, and high toxicity (miyagawa et al., 2016), with potential risk to contaminate the subsoil and groundwater with heavy metals and other substances highly harmful to human health (milhomem filho et al., 2016). the use of renewable energy to meet the demands of the country’s energy matrix is urgent and necessary, since the inputs used in agricultural production are finite, and the practice of monoculture exhausts the soil. in addition, agricultural residues and by-products, in some cases, may have a polluting potential, damaging the environment (pelissari et al., 2010). moreover, the use of renewable energy is one of the most discussed and globally relevant issues, part of the 2030 agenda for sustainable development, proposed by the united nations (un), seeking to eradicate poverty, protect the planet, and ensure that people achieve peace and prosperity (un, 2015). the restricted space and the increasing need to meet the demand for clean energy production, water, and food indicate that some paradigms need to be overcome, aiming to meet energy and environmental challenges of the global community (brasil, 2018). in line with the concept of sustainability, the brazilian national policy on solid waste (pnrs, as its acronym in portuguese) was established in 2010, regulated by law 12.305 / 2010. the pnrs is an important instrument with the purpose of regulating the management of solid waste, thus leading the country to follow paths that aim at improving the quality of life and environmental preservation (brasil, 2010). industries in general, including those inserted in agricultural activities, are responsible for returning the residues to the productive centers and giving them the correct destination (azevedo, 2014). an example of proper destination is in the sugar and alcohol sector, that carries out the recycling of straw and sugarcane bagasse, practices which contribute to sustainable development (verri et al., 2017). according to barbieri et al. (2010), the great challenge is to promote organizations that innovate efficiently in all three dimensions of sustainability: economic, social, and environmental. for polachini et  al. (2016), one of the biggest environmental concerns is related to the intense use of fossil fuel. for that reason, new technologies and renewable sources for producing energy from agro-industrial residue are relevant due to its low-cost and availability, mainly in countries with agricultural potential, like brazil. the increasing generation of residue is a major challenge, especially for developing countries that still face difficulties to correctly treat its residues (feil et al., 2015). this problem happens because, in addition to leachate, another aspect must be considered about the disposal of organic residue when it does not receive the proper treatment: the increase in the emission of greenhouse gases (ghg). zanoni et  al. (2015) point out that the decomposition of materials produces mainly methane (ch 4). according to chizzotti et  al. (2012), this gas can pollute 23 to 25 times more than carbon dioxide (co2), requiring from nine to 15 years to be eliminated. even when considering specific questions regarding the aggravations caused by organic residue from agricultural production, the economic importance of agribusiness in brazil should not be ignored. agribusiness accounted for 21.4% of the brazilian gross domestic product (gdp) in 2019 (cepea/esalq; cna, 2020), in addition to being responsible for producing staples and commodities for domestic and foreign markets. this leads to a reflection on the potential of such residue from countless activities present for its reuse. correa et  al. (2019) point out that one use for the residues consists in transforming biomass into energy sources, contributing to supply the demands of the country’s energy matrix, which seeks to increase the contribution of renewable energy. aziz and hanafiah (2020), in their study on the production of biogas from solid organic residue in malaysia, emphasize that this conversion appears as a promising technology, being able to achieve sustainable development through clean energy and sustainable consumption, in line with the sdgs (un, 2015). bilotta and ross (2016) point out that the agribusiness, in general, is a major source of residue, such as vegetables from the harvest, besides the processing residues, shells, straw, bark, and seeds, which have properties in their composition that allow them to be reused to generate energy. however, in brazil, less than half of these materials are reused for this purpose, with more than 200 million tons of agro-industrial residue being discarded without reuse (almeida, 2012). the processing of peanuts generates a large volume of shells. seeking to better treat residue associated with the use of new technologies, previous attempts were made to use peanut shells for producing bioethanol through the decomposition of hemicellulose, which passes in the fermentation process, ethanol production and, later, distillation, thus converting agricultural residue into biofuels (polachini et al., 2016). slorach et al. (2019) emphasize the importance of studying anaerobic digestion in environmental sustainability. for this, rethinking the current development model, adopting sustainable practices, and visualizing new means of production is needed. hence, the economic, social, and environmental dimensions must be considered, looking for new technologies associated with the production of renewable energy that causes less impact on the environment (awasthi et al., 2018). based on this, the biodigester emerges as a tool capable of transforming residue into renewable energy (oliveira et al., 2018). biasi  et  al. (2018) mention that the anaerobic digestion carried out by biodigesters is a strategy with great potential for treating agro-industrial residue, since they do not require large areas for their construction and allow the reduction of residue that have a predisposition to pollute the environment. thus, the energy santos, c.v. et al. 320 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 318-326 issn 2176-9478 sector, for being capable of providing energy and biofertilizers, should consider this (campos et al., 2011; kunz et al., 2019). in this sense, this work sought to study the potential of biogas generation from peanut shells. such residue is generated in large amounts in the processing of peanuts and can be applied in several ways (zhao et al., 2012). the locus of analysis was the tupã region. located in the midwest of são paulo state, it is considered one of the main producing regions for peanut crop in brazil. the great relevance of this production is evident both in economic and social aspects, since it generates a large number of jobs in the agro-industrial system. herculândia city, located in the tupã region, is inserted in this pole producer; and peanut crop is the main source of its economy, from cultivation to seed processing. according to data from the brazilian institute of geography and statistics (instituto brasileiro de geografia e estatística ibge, 2017), 29 farms that produce peanut are located within the perimeter of herculândia, ranging from large to small farms. in 2015, the city stood out in the ranking of planted and harvested areas in são paulo state, assuming the first position; in terms of volume produced, it ranked third, accounting for an amount of 17.8 thousand tons of peanuts (ibge, 2017). according to araújo et  al. (2014), 30% of all agricultural peanut production correspond to shells. estimates say that 1,350 kg/ha shells are generated. such residue, due to its large volume and difficulty of storage, is considered difficult to use for other purposes. lora and andrade (2009) add that, if agricultural residue were destined for energy transformation, it could contribute significantly to sustainability and to the energy matrix of the country. materials and methods for research development, three 120-liter containers with removable cover and sealing system were used. the cylindrical containers are of opaque blue color to prevent the incidence of sunlight on the material stored inside. these cylinders simulate the conditions of the indian and canadian biodigesters (bezerra et al., 2014). to allow the anaerobic fermentation process, the containers were interconnected. in addition to the 120-liter containers, 50-liter container with removable cover, pvc pipes, connections, glues, sealing materials, purifying filter for sulphidic acid (h2s), carbon dioxide (co2) and humidity, thermometer, and container for biogas storage were used, as described in table 1. after the identification of the materials necessary for the preparation of the biodigester, construction began as shown in figure 1. figure 2 shows the prototype of the biodigester that was built at universidade estadual de são paulo “júlio de mesquita filho” (unesp), campus of tupã. the prototype was installed on a farm located in herculândia city, são paulo state. to speed up the biodigestion process, the prototype was buried so that the temperature was kept between 25 and 35°c, since the temperature influences the decomposition of organic matter and the amount of methane (ch4) present in the biogas (mota et al., 2019). after installing the biodigester, peanut shells were crushed with a forage crusher with a gasoline engine, power of 5.5 hp, and a 3 mm sieve. crushing is an extremely important step in biodigestion. galbiatti et al. (2011) point out that the difference between the use of whole residues and crushed ones can reach an increase of 53% of the methane gas present in the biogas produced using peanut shells and poultry litter. then, the barrels were filled with a ratio of 1 liter of crushed shell to 3 liters of water. the mixing process was carried out prior to the barrel feeding. all the material was stored inside the feeding container; after mixing the materials, the valve was opened, and all the compost was sent to the first container. in this way, the volume of 72 liters of crushed peanut shells (11.4 kg) was mixed with 216 liters of water. after the feeding process, all valves were closed to start the anaerobic fermentation process inside the biodigester. after 45 days of feeding, considering that the minimum period of biogas production is between 45 and 60 days (galbiatti et  al., 2011), three filters were installed, with the objective of removing hydrogen table 1 – main materials used to build the prototype material dimension quantity (unit/meters) drum (plastic drum barrel) 120 liters 3 drum (plastic drum barrel) 50 liters 2 flange ½” 1 flanges 2” 9 45° curves ½” 1 45° curves 2” 8 pvc pipe 2” 5 valve ½” 1 valve 2” 2 quick connect / quick connect connector ½” 10/10 thread seal medium 1 pvc lid 4” 6 pvc pipe 4” 2 t pvc ½” 2 transparent flexible hose ½” 2 pivot ½” 10 clamp ½” 10 tap ½” 1 study of the biogas potential generated from residue: peanut shells 321 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 318-326 issn 2176-9478 sulphide, carbon dioxide, and the humidity present in the gas, as illustrated in figure 3. in the first filter, a steel wool roll was added, with the purpose of removing sulfate compounds, such as hydrogen sulfide, which impairs the storage of the gas and its burning (brancoli, 2014). seeking a functional and accessible technology, the steel wool roll was used due to its low-cost acquisition. when the biogas encounters the various layers, the h2s reacts with the iron oxide and iron hydroxides, forming the iron sulfides that are fixed on the material, causing its oxidation (ryckebosch et al., 2011). in the second filter, a mixture of water and chlorine (bleach) with an approximate volume of 1.5 liters was added. the second filter has different characteristics from the others. the biogas inlet and outlet are located at the top, causing the produced gas to pass through the mixture and go to the next filter. to avoid degradation of the chlorine present in the mixture, after installing the filter, the replacement of the compound occurred every 10 days. the main function of the mixture is removing carbon dioxide produced from anaerobic biodigestion (brancoli, 2014). in the third filter, silica gel was placed to remove the moisture present in the biogas and increase the calorific value of the compound (baldacin and pinto, 2015). to assist in the removal process, approximately 1 kg of material was introduced into the container. in order to identify whether the removal of moisture from the gas was taking place, changes in the pigmentation of the silica gel were observed. after that, thread sealant was used in the caps, and silicone in the inlets and outlets of the filters, seeking to reduce the risk of leakage of the produced biogas (table 1). to close the cycle, an air chamber was installed in the last filter to store the generated biogas. two gas valves were used, the first on the outlet hose of the last filter, the second on the nozzle of the chamber (table 2). 1: feeding cylinder; 2: fermentation barrel; 3: fermentation barrel; 4: fermentation barrel; 5: steel wool filter rolls; 6: water and chlorine filter; 7: silica gel filter; 8: biogas storage tank; 9: disposable cylinder. figure 1 – sketch of the biodigester prototype figure 2 – biodigester prototype table 2 – summary of the filters used in the biogas purification filter utilized material description filter 1 steel wool steel wool filter roll. objective: to remove sulfate compounds, such as hydrogen sulfide, which impairs the storage of the gas and its burning (brancoli, 2014) filter 2 water and chlorine approximately 1.5-liter mixture. objective: to remove carbon dioxide produced from anaerobic digestion (brancoli, 2014). filter 3 silica gel packaged silica gel. objective: to remove the moisture present in the biogas, thus increasing the calorific value of the compound (baldacin and pinto, 2015) figure 3 – flowchart of biogas production source: adapted from bonfim et al. (2019). santos, c.v. et al. 322 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 318-326 issn 2176-9478 for estimating the savings in electricity consumption generated by biogas production, energy equivalence parameters were used, according to masson et  al. (2015), who relate the equivalence of 1 m3 of biogas produced with the other types of fuels, as shown in table 3. results during the entire process of biodigestion of the residue, tests on the barrels and connections were carried out to identify possible leaks. the first indication of the production of biogas occurred 72 days after the feeding process, after opening the regulator that connected the buried system to the filters. at that moment, the appearance of bubbles inside the second filter, composed of chlorine and water, was seen. subsequently, the regulators were closed to increase the pressure inside the biodigester. for biogas storage, an air chamber with an approximate height of 0.22 m, external radius of 0.40 m, and internal radius of 0.18 m was used. equation 1 was adopted to identify the filling volume of the chamber: (1) where: v = volume; π = pi; h = height; r = external radius; r = internal radius. likewise, chamber volume was identified according to equation 2. = 0,088 m3 (2) after knowing the volume of the biogas storage container, regulators were opened, observing the movement of the liquid in the second filter. in sequence, the air chamber used to store the produced biogas began to inflate. due to the low pressure of the system and the low resistance of the filters, the regulators were closed when filling the volume of a chamber, so that the gas would not return and break the chambers. lastly, the chamber was emptied. in the following week, steel wool roll of the first filter was oxidized, and so, it was replaced. the second opening of the regulators took place 94 days after the feeding process, following the same method as before. after 101 days, when opening the regulators, a decrease in biogas production was detected. when analyzing the air chamber, a volume corresponding to only half of its capacity was observed (0.04 m3). after  that, the regulators were closed, and the chamber was emptied. figure 4 shows the first biogas production. table 4 shows the number of days on which gas production was verified, making up an amount of 0.2 m3 of gas generated from the mixture. table 3 – biogas energy equivalence fuel 1 m3 biogas equivalence gasoline 0.6 l kerosene 0.57 l diesel 0.55 l liquefied petroleum gas 0.45 kg ethanol 0.79 l firewood 1. 536 kg electric power 1. 428 kwh source: adapted from almeida (2016). figure 4 – air chamber filled with biogas table 4 – filling the packaging chamber number of days accumulated m3 72 0.08 94 0.16 101 0.04 108 no production total 0.2 study of the biogas potential generated from residue: peanut shells 323 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 318-326 issn 2176-9478 table 5 – biogas production parameters units / parameters values peanut shells quantity (liters) 72 peanut shells quantity (kilos) 11.4 water (liters) 216 conditioning time (days) 108 biogas production (m3) 0.2 biofertilizer outlet temperature (°c) 21 ph 6.4 odor yes color light brown following the conclusion of the biodigestion process, there was no biogas production after 115 days. on this date, the unloading barrel was opened and the biofertilizer was accessed to identify its properties. at the end of the process, a volume of 22 liters of biofertilizer was produced with the following characteristics: potential hydrogen (ph) of 6.4 and temperature of 21°c. according to santos (1991), the ph of the biofertilizer can vary from 7.0 to 8.0 or be lower when fermentation is incomplete. in the sensorial analysis, the presence of odor in the biofertilizer was observed. however, it did not present a putrefaction smell. as to its color, it presented light brown pigmentation. the quality of the biofertilizer is verified by means of color and odor, which is of low quality when it presents a putrefying odor and the foam that forms on the surface tends to be black (gonçalves et al., 2009; oliveira filho et  al., 2020). in such cases, it is suggested that the biofertilizer be discarded. table 5 presents a summary of the results obtained regarding gas production parameters. peanut shells stowed in the digester presented a methanogenic potential corresponding to 0.2 m3 produced from 11.4 kg of residue, taking into account the 108-day conditioning period and external circumstances (rain and temperature). the last evaluation of the biogas production occurred 108 days after the feeding process, and a minimum production was noted and considered irrelevant, so the total cycle of biogas production with peanut shells is comprised in a period of 108 days. figure 5 presents the behavior of biogas production. in order to carr y out the economic analysis calculations of energy generated by biogas production, the final residue from peanut production is equivalent to approximately 1,275 kg.ha-1. the amount of electricity consumption of brl 0.57202 was also used for each 1 kwh employed by cpfl energia, a non-stateowned brazilian group of electric energy generation and distribution (cpfl, 2019). table 6 presents a series of comparisons for producing biogas, taking into account the production per hectare. as to the production of herculândia city, if all this residue were used for producing biogas, 85,000 cylinders and 121,380 kwh would be produced from each harvest. regarding biogas production on small farms, the reduction of electricity consumption can be equivalent to brl 16.16 saved per hectare in the harvest, in the conditions shown in table 7. when compared to studies that estimate the production of biogas from swine residue (souza et  al., 2004; martins and oliveira, 2011) and cattle residue (coldebella, 2006), it is evident that the amount of biogas generated exclusively from peanut shells is much less than that from animal residue. however, based on the results presented, these data are close to those generated from acerola cherry pulp, which has a volume of 0.1 m3 produced from 52.10 kg of pulp (bonfim et al., 2019). vintila et  al. (2019) point out that, in cameroon, africa, after processing avocado, cocoa, and peanut crops, a large amount of residue is produced, which, when subjected to experiments, are transformed in gaseous (biogas) and liquid (ethanol) biofuels. the authors also estimate that if peanut skins are used to produce biogas, a volume of 30,376.960 m³ would be produced from the residue generated in the country. peanut shells are an abundant and efficient resource for the biotechnological production of renewable fuels. dahunsi et  al. (2017) performed a previous treatment of the residue using the combination of mechanical and thermo alkaline procedures to optimize the retention time by increasing the temperature and pressure on the mixture. at the end of the process, a yield of 1739.20 m3/ kg was obtained. for liu et al. (2014), other applications can be developed with peanut shells. the authors used a mixture of 1,800 grams of fish remains from the local industry and available in large quantities, with 200 g of peanut shells, and produced an amount of 33.99 l in 20 days of biodigestion. further evidence suggests that animal residue can increase the biogas generating capacity of peanut shells, as suggested by junqueira et  al. (2011) and paes et  al. (2016). thus, an amount of animal residue can be added next to the barrel, if available on the property, with the aim of increasing the biogas generating capacity. family farming is characterized by the diversification of agricultural activities, which may favor the use of more than one residue to produce biogas. http://kg.ha santos, c.v. et al. 324 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 318-326 issn 2176-9478 table 6 – comparison of residue production with energy resources quantity (tonnes) biogas m3 number of cylinders kwh/month residue per hectare 1.275 22.3 4 31.84 residue in herculândia city 4,845.0 85,000 15,740 121,380 residue in são paulo state 168,858,450.0 14,812,145 2,742,989 21,151,742.68 source: prepared by the authors, based on the data from the experiment; ibge (2018); cpfl (2019). table 7 – calculation of the electricity consumption reduction residue by hectare 1,250 kg 22.3 m3 biogas equivalence 1 m3 1.428 kw/h energy equivalence (hectare per harvest) 130 days 31.84 kw/h price of kwh (cpfl, 2019) 1 kw/h 0.50742 savings per hectare in the harvest brl 16.16 source: prepared by the authors, based on the data from the experiment; ibge (2018); cpfl (2019). conclusion the use of biodigesters to produce clean energy is in line with the sdgs, which seek to substantially increase the share of renewable energy in the global energy matrix to achieve sustainability. according to the analysis obtained in this work, peanut shells presented a production of approximately 0.2 m3 of biogas in a mixture of 11.4 kg of ground peanut shells with 216 liters of water. regarding production per hectare, residues have the potential to generate an amount of 22.3 m3 figure 5 – monitoring of biogas production figure 5 – monitoring of biogas production of biogas, which corresponds to a generated energy of 31.84 kwh per month. even though peanut shells present low potential in the generation of biogas when compared to animal residue, they have the potential to be used in small rural properties, since the energy consumption of family farms tends to be low. however, the use of peanut shells to produce biogas conveys the generation of electric energy from renewable sources in a decentralized manner, minimizing the use of energy from the concessionaires. study of the biogas potential generated from residue: peanut shells 325 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 318-326 issn 2176-9478 contribution of authors: santos, c.: conceptualization, data curation, formal analysis, investigation, methodology, writing – original draft. lourenzani, a.: supervision, validation, visualization, writing – review & editing. mollo, m.: supervision, validation, visualization, writing – review & editing. lopes, a.: data curation, formal analysis, investigation, project administration, resources. santos, p.: methodology, project administration, resources, supervision, writing – review & editing. references almeida, c., 2016. potencial de produção de biogás a partir de biomassa de suinocultura com culturas energéticas. dissertation, programa de pósgraduação em engenharia de energia na agricultura, universidade estadual do oeste do paraná, cascavel. almeida, r.g., 2012. estudo da geração de resíduos sólidos domiciliares urbanos do município de caçador sc, a partir da caracterização física e composição gravimétrica. ignis: periódico científico de arquitetura e urbanismo, engenharias e tecnologia da informação, v. 1, (1), 51-70. araújo, w.d.; 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limites de concentração de metais pesados em pilhas e baterias para que elas possam ser dispostas com o lixo doméstico. como as pilhas e baterias são produtos consumidos pela população, o controle de seu descarte torna-se difícil. para que a coleta seja eficiente é necessário um engajamento da população e, para que isto ocorra, a população precisa ser informada tanto do conteúdo da resolução como da importância de não se colocar as pilhas e baterias com o lixo doméstico. no mundo, já existem tecnologias consagradas para a reciclagem de alguns tipos das mesmas. no brasil, a reciclagem de baterias automotivas de chumbo-ácido já é realizada em grande escala; entretanto, a reciclagem de outros tipos de pilhas e baterias ainda é bastante incipiente. este trabalho traça uma análise da resolução n. 257 do conama e apresenta algumas sugestões e iniciativas de outros países, nessa área, as quais possam auxiliar no gerenciamento desse tipo de resíduo sólido urbano. palavras-chave reciclagem, baterias, nicd. abstract the discharge of batteries is a problem that has acquired bigger amplitude in the last few years due to the increase on the use of portable devices, which use batteries as energy source. batteries may contain toxic metals such as cadmium, mercury and lead; so their disposal must be controlled. brazil was the first country in the latin america to have a law that rules the discharge and treatment of batteries. the brazilian law establishes limits of concentration of heavy metals within batteries, if the concentration of such metals is under the limits, the battery can be disposed of along with the municipal waste. since batteries are products used by the population, their discharge is difficult to control. in order to have an efficient collection, the population must be engaged with the collection; and for the population became engaged with the collection, it must be informed about the law and the importance of discharge batteries separately from the domestic garbage. in the world, there are some long-established processes to recycle batteries. in brazil, automotive (lead-acid) batteries are recycled for several years, whereas the recycling of other types of batteries is still incipient. this work does an analysis of the brazilian law for battery recycling and presents some suggestions and examples of the initiatives of other countries in order to help the managing of this kind of dangerous waste. key words recycling, batteries, nicd. reciclagem dezembro 2005 15 legislação brasileira sobre descarte de pilhas e baterias o conselho nacional do meio ambiente (conama), em 30 de junho de 1999 regulamentou a fabricação e o descarte de pilhas e baterias. a seguir serão transcritos trechos dessa resolução do conama, n. 257/99. “... considerando os impactos negativos causados ao meio ambiente pelo descarte de pilhas e baterias usadas. considerando a necessidade de se disciplinar o descarte e o gerenciamento ambientalmente adequado de pilhas e baterias usadas, no que tange à coleta, reutilização, reciclagem, tratamento ou disposição final...” “art. 1o. as pilhas e baterias que contenham em suas composições chumbo, cádmio, mercúrio e seus compostos... deverão, após seu esgotamento energético, ser entregues pelos usuários aos estabelecimentos que as comercializam ou à rede de assistência técnica autorizada pelas respectivas indústrias, para repasse aos fabricantes ou importadores, para que estes adotem diretamente ou através de terceiros, os procedimentos de reutilização, reciclagem, tratamento ou disposição final ambientalmente adequada ...” “art. 5o. a partir de 1o de 2000, a fabricação, importação e comercialização de pilhas e baterias deverão atender aos limites estabelecidos a seguir: o com até 0,025% em peso de mercúrio, quando forem do tipo zincomanganês e alcalina-manganês; o com até 0,025% em peso de cádmio, quando forem do tipo zincomanganês e alcalina-manganês; o com até 0,400% em peso de chumbo, quando forem do tipo zincomanganês e alcalina-manganês; o com até 25 mg de mercúrio, quando forem do tipo pilhas miniaturas e botão.” “art. 6o. a partir 10 de janeiro de 2001..: o com até 0,010% em peso de mercúrio, quando forem do tipo zincomanganês e alcalina-manganês; o com até 0,015% em peso de cádmio, quando forem do tipo zincomanganês e alcalina-manganês; o com até 0,200% em peso de chumbo, quando forem do tipo zincomanganês e alcalina-manganês.” os fabricantes e importadores deverão implementar sistemas de coleta, transporte, armazenamento, reutilização, reciclagem tratamento e/ou disposição final, em prazos definidos na resolução. as pilhas e baterias que estiverem dentro das especificações acima poderão ser dispostas à população, com os resíduos domiciliares. a resolução parece bastante conservadora, uma vez que a maioria dos limites propostos já está dentro do que os fabricantes de pilhas alcançam há alguns anos. assim, principalmente as baterias de nicd e chumbo-ácido estão sujeitas a maior controle pelas empresas. destaca-se que o efeito dos metais pesados depende muito de seu estado no produto. por exemplo, usa-se mercúrio (hg) nos amálgamas dentários. a resolução permitirá até 250 ppm (0,025%) de hg nas pilhas; entretanto, não se considera o mesmo estar, em sua maioria, solúvel nas pilhas e, assim, estas seriam consideradas resíduo classe 1, se submetidas à mesma sistemática de classificação de resíduos industriais. as baterias de nicd não estão dentro dos limites estabelecidos pela legislação, uma vez que elas contêm cerca de 17% de cádmio (cd) (von sturm, 1981, adams, & amos 1993). isso faz com que sua coleta e destinação sejam regulamentas pela resolução n. 257/99 do conama. a reciclagem das baterias de nicd é uma das alternativas propostas pela resolução para a destinação desse tipo de baterias. a lei de crimes ambientais, n. 9.605, prevê punição aos infratores flagrados jogando esses materiais no lixo comum: 1 a 4 anos de prisão e multa. o brasil é o único país da américa do sul com leis sobre o assunto. atualmente, as empresas que comercializam baterias as quais necessitam de coleta e destinação adequadas já possuem um sistema de coleta organizado, e a destinação das baterias recolhidas depende da empresa. segundo reidler (2002), que estudou a situação atual das pilhas e baterias no município de são paulo, o maior problema detectado no sistema de coleta e destinação das pilhas e baterias foi o desconhecimento da legislação por parte da população e de comerciantes. situação internacional as legislações específicas para pilhas e baterias portáteis, no total, foram implementadas na década de 90. no geral, o foco está na restrição do mercúrio em pilhas alcalinas e secas e tipo botão e também nas baterias de nicd. contudo, em alguns países como suíça, noruega, suécia e alemanha, a exigência para a coleta é geral, não se limitando a tipos específicos de pilhas ou baterias (usepa, 2002a). muitos tipos de pilhas e baterias possuem metais pesados e tóxicos em sua composição. assim, esses materiais são potencialmente perigosos. nos revista brasileira de ciências ambientais – número 216 aterros sanitários, eles são a principal fonte de mercúrio e cádmio, os quais podem ser lixiviados e, portanto, causar contaminações ao solo e aos lençóis freáticos. em 1989, 54% do cd e 88% do hg contidos nos aterros sanitários eram provenientes desses materiais. além disso, outras substâncias tóxicas, cloreto de amônio e hidróxido de potássio, também são, normalmente, usados como base do eletrólito (fishbein, 2002). a tendência observada é a eliminação de mercúrio em pilhas secas e alcalinas e o incentivo ao uso de sistemas com maior vida útil, como as baterias recarregáveis. as baterias de nicd apresentam tendência de diminuição de seu consumo; entretanto, trata-se de um tipo de bateria para o qual existe tecnologia de reciclagem, enquanto praticamente todas as outras baterias portáteis não são totalmente recicláveis. a legislação específica para pilhas e baterias aplicadas em todos os estados dos eua passou a vigorar a partir de 1996 (mercury-containing and rechargeable battery management act), (usepa, 2002b). a legislação da união européia foi aprovada em 1991 (91/157/eec – batteries and accumulators directive). em resumo, essa diretiva visara limitar a concentração de mercúrio, cádmio e chumbo nas pilhas, padronizar a identificação das pilhas que podem ser recicladas e desenvolver programas de reciclagem (usepa, 2002a). além disso, a diretiva européia visa atingir metas progressivas, como: até 2008 desenvolver o sistema de coleta de tal forma, que 75% das pilhas e baterias domésticas e 95% das baterias industriais sejam coletadas; até 2009 todo o cádmio deve ser eliminado, e recuperar 55% dos materiais por meio de processos de reciclagem. a tendência é todas as pilhas e baterias serem coletadas em todos os países da europa, principalmente as de nicd. a proposta da associação européia de fabricantes de pilhas é limitar a quantidade de mercúrio nas pilhas em 5 ppm e a coleta de todos os tipos de pilhas e baterias em 2003 (usepa, 2002a). a legislação austríaca é mais restritiva que a diretiva da união européia, pois requer a coleta de todos os tipos de baterias. nesse caso, a responsabilidade pela coleta e destinação fica a cargo dos fabricantes e importadores. o plano da agência de proteção ambiental da dinamarca é: a partir de 2002, coletar pelo menos 75% das pilhas e baterias. na alemanha, desde 1998 (germany’s batteries ordinance), a responsabilidade de coleta e destinação também recai sobre o fabricante ou importador. os consumidores são obrigados a devolver qualquer tipo de pilha, de qualquer fabricante ou comerciante a um sistema de coleta, no qual todos os fabricantes participam. estima-se que 900 milhões de pilhas de uso doméstico, o que equivale a aproximadamente 30.000 toneladas de pilhas, sejam devolvidas anualmente (usepa, 2002a). existem poucas empresas capacitadas para reciclar pilhas na europa. destacase a accurec deutschland, em mühlheim (alemanha), com o processo tera, subsidiada pelo ministério do meio ambiente alemão. existem também restrições quanto ao uso de metais tóxicos em pilhas, de maneira que as pilhas contendo esses metais devem possuir identificação. a agência de proteção ambiental de taiwan estabelece o recolhimento decrescente de taxas com a quantidade de metais tóxicos presentes, visando estimular a redução destes elementos (usepa, 2002a). reciclagem de pilhas e baterias devido a pressões políticas e novas legislações ambientais, que regulamentaram a destinação de pilhas e baterias em diversos países, alguns processos foram desenvolvidos visando à reciclagem desses produtos. em 1999, na europa, cerca de 76% das baterias de nicd de uso doméstico ainda eram colocadas em aterros ou incineradas (cox & fray, 1999). esse panorama era semelhante nos eua (valiante, 1999). a agência ambiental dos eua, environmental protection agency (epa) estima que, em 1999, as baterias de nicd representavam apenas 0,1% em peso do lixo urbano. todavia, elas se constituíam na maior fonte de cádmio nos incineradores; era estimado que cerca de 75% do cádmio encontrado em incineradores de resíduos urbanos fosse proveniente de baterias de nicd (valiante, 1999). coleta um grande problema, quando se pensa na reciclagem de baterias, é a coleta, pois sua eficiência depende não apenas da cooperação da população, mas, principalmente, das indústrias, distribuidores e governo. pode-se verificar esse problema tomando como exemplo um programa voluntário para reciclagem de baterias de nicd iniciado na suécia, em 1993, o qual tinha como objetivo a reciclagem de 90% das baterias de nicd produzidas até o verão de 1995. o programa falhou, conseguindo apenas a taxa de reciclagem de 35% (valiante, 1999). a questão da coleta é bastante complexa uma vez que, apesar de a responsabilidade ser do setor público, os custos associados inviabilizam esta operação. em alguns países existem dezembro 2005 17 legislações específicas a tratarem desse tipo de problema, baseadas no princípio do poluidor-pagador. ou seja, a empresa a qual produz ou importa o material é também a responsável por sua destinação, após o uso pelo consumidor. apesar de no país ainda não existir tal legislação, há setores em que ocorrem iniciativas muito interessantes a serem analisadas. o alumínio é um forte exemplo da iniciativa empresarial no sentido de reciclar materiais usados pela população. atualmente, os índices de reciclagem de alumínio alcançados no brasil estão entre os maiores do mundo (abal, 2001). além disso, a indústria de reciclagem de latas de alumínio gera milhares de empregos em todo o país, sendo a atividade de “catação” de latas de alumínio fonte de renda para milhares de famílias carentes no país. lâmpadas fluorescentes contêm mercúrio na forma de vapor em sua constituição. a quebra dessas lâmpadas promove a liberação do mercúrio para o ambiente. no brasil existe uma companhia que recebe essas lâmpadas e promove a extração do mercúrio de forma segura, reintroduzindo o bem no mercado e evitando a contaminação do solo. nesse caso, a iniciativa de reciclagem fica por conta das empresas que enviam, em caixas especiais, as lâmpadas usadas para a empresa a qual realiza o tratamento das mesmas. de forma análoga ao alumínio, as baterias de chumbo-ácido também são recicladas por empresas especializadas. a forma de coleta dessas baterias acontece em duas estratégias: na primeira, o usuário devolve a bateria na compra de uma nova; porém existem locais onde é possível comprar baterias sem a necessidade da troca, sendo a substituição no carro feita pelo próprio consumidor, dispensando-se a ajuda de um eletricista ou mecânico de automóveis. assim, os recicladores, em algumas cidades do interior de são paulo, fazem a aquisição das baterias usadas pelo uso de veículos utilitários com alto-falantes que circulam pela cidade, de maneira semelhante aos vendedores de verduras e frutas. nos eua, a coleta de baterias de chumbo-ácido acontece pela cobrança de um depósito de us$ 5-10, caso o consumidor não devolva a bateria usada. esse sistema de coleta fez com que a reciclagem desse tipo de bateria, nos eua, chegasse a cerca de 95-99%, em 1998 (valiante, 1999). no caso brasileiro, os exemplos de coleta citados acontecem sem incentivo ou mesmo obrigação do governo. notase que para os três resíduos existem três estratégias diferentes encontradas, segundo o perfil da população e do produto. no caso do alumínio e do chumbo, a segregação desses materiais realiza-se, principalmente, movida por fatores econômicos, mas as formas encontradas para adquirir esses resíduos são bastante diferentes. para o caso das latas houve, durante um intervalo de tempo, uma eficiente divulgação e conscientização da população, usando os meios de publicidade, sendo esta, em grande parte, patrocinada pelo produtor de latas, que não era reciclador na ocasião, mas sim interessado em manter a imagem de seu produto. no caso do chumbo, a estratégia encontrada foi totalmente diferente, ou seja, existem postos de troca. o caso das lâmpadas fluorescentes é bastante interessante, uma vez que o custo da segregação é totalmente coberto pelas empresas ou entidades com efetivo interesse ambiental. para alguns resíduos, entretanto, não há interesse das empresas geradoras do produto em contribuir para o encaminhamento ambiental aceitável do problema. nesses casos, existe uma lacuna a ser coberta pela legislação. assim, deve caber ao poder público formular leis que promovam e responsabilizem as empresas a desenvolverem sistemas de gerenciamento de resíduos sólidos, mesmo quando os mesmos são classificados como urbanos e, principalmente, para os casos de resíduos sólidos com elementos tóxicos ou que possam trazer problemas ao meio ambiente. apesar de vários países terem legislações específicas para a destinação de baterias, muitas vezes a coleta não é eficiente. na europa, em 1995, cerca de 5% das baterias de nicd consumidas pela população eram recicladas, já as baterias de nicd industriais apresentavam uma taxa de reciclagem bem mais elevada, aproximadamente 48% (david, 1995). cada país pratica uma estratégia de coleta diferente. por exemplo, na alemanha foi testada uma estratégia de coleta conscientizando-se o consumidor a separar e devolver as baterias. essa estratégia teve uma eficiência muito baixa, pois cerca de 50% das baterias não eram de nicd. melhor resultado foi obtido incentivando-se o consumidor a devolver as baterias usadas aos revendedores, que as separam e encaminham para as empresas recicladoras (david, 1995). no brasil, o sistema de coleta de baterias recarregáveis está começando e sua eficiência ainda é difícil de inferir. além disso, nenhuma empresa importadora de baterias de nicd recicla no país. atualmente, todas as baterias recarregáveis são passíveis de serem recolhidas pelos revendedores. reciclagem existem diversos processos consagrados para a reciclagem de pilhas e baterias no mundo, os quais estão revista brasileira de ciências ambientais – número 218 sendo empregados, principalmente, em países mais ricos como eua, países da europa e japão. a legislação brasileira não obriga a reciclagem de pilhas secas e alcalinas, pois estas já apresentam concentrações de metais pesados inferiores aos limites estipulados. os principais tipos de baterias recarregáveis de uso doméstico são chumbo-ácido, nicd, nimh e íons de lítio. destas, as baterias de chumbo-ácido foram as primeiras a serem desenvolvidas e sua utilização extensiva pela população também é mais antiga. o processo para sua reciclagem é consagrado e elas são recicladas em diversos países do mundo, os quais também desenvolveram programas de coleta desse tipo de bateria. assim, mesmo que elas contenham chumbo, um metal tóxico, continuam em uso, não oferecendo muitos riscos ao meio ambiente, já que apresentam altas taxas de reciclagem e não são dispostas em aterros. a utilização de baterias de nicd pela população começou a tornar-se mais significativa na segunda metade do século 20, a partir da década de 80, com o aumento do uso de aparelhos eletroeletrônicos. nessa época, a disposição de baterias de nicd de uso doméstico em aterros sanitários começou a ser questionada, apesar de ainda não ser considerada um problema. as previsões de descarte de baterias indicavam que este seria um problema em curto período de tempo. foi realizado um estudo de 100 dias, a mostrar que as pilhas de mercúrio eram corroídas em aterros, liberando seu conteúdo. as pilhas secas também apresentaram corrosão evidente. as baterias de nicd foram perfuradas, durante o estudo, mas seu conteúdo não tinha sido liberado. estimou-se que este, dispondo de maior tempo, também seria lixiviado para o chorume do aterro (stevens & wright, 1980). as baterias de nimh e de íons de lítio não apresentam metais pesados restringidos pela lei, mas a tendência internacional é para a reciclagem das mesmas. sua utilização pela população tem aumentado, em substituição das baterias de nicd. infelizmente, a distinção dos diversos tipos de pilhas e baterias, externamente, nem sempre é fácil, fazendo com que elas sejam coletadas juntas. um fator importante enfatizado na literatura é o efeito da contaminação da carga para ser reciclada com outros tipos de pilhas ou baterias. em geral, os processos para reciclagem de pilhas secas e alcalinas não aceitam contaminação com baterias de nicd e vice-versa. a mistura de baterias de nicd com pilhas secas e alcalinas, nos processos pirometalúrgicos de reciclagem de pilhas, atualmente deve ser evitada, pois, se houver contaminação da carga, o zinco obtido ficaria contaminado com cádmio. o mesmo valeria para os processos de reciclagem de baterias de nicd, nos quais o cádmio ficaria contaminado com zinco. outro metal volátil que pode contaminar os produtos dos processos pirometalúrgicos é o mercúrio, o qual, além de contaminar o metal reciclado, ainda é um metal tóxico. os processos de reciclagem de baterias de nicd também tratam baterias de nimh. contudo, nesses processos, a reciclagem se restringe à recuperação do níquel contido nas baterias de nimh. os outros elementos, como as terras raras, não são recuperados. com o intuito de recuperá-las também, processos hidrometalúrgicos estão sendo desenvolvidos, mas ainda em fase de pesquisa. outro tipo de bateria de uso doméstico bastante comum é o de íons de lítio. ainda não há um processo estabelecido para a reciclagem desse tipo de bateria, na qual o metal mais visado para recuperação é o cobalto. entretanto, pesquisas visando ao desenvolvimento de novos materiais para eletrodos para o sistema de íons de lítio tendem a tentar substituir o cobalto por um metal mais barato, a fim de diminuir o custo final da bateria, atualmente mais caro quando comparado com as baterias de nicd e nimh. processos para a separação de baterias e pilhas, em função de sua composição química, já estão sendo desenvolvidos. um desses processos efetua a análise e separação das baterias por raios x (rausch, 1998; satter, 1998; watson, 1999). discussão hoje, existem vários processos em operação para a reciclagem de baterias de nicd. já o sistema de coleta desse produto ainda não está tão estabelecido quanto no caso das baterias de chumbo-ácido. nos eua, a empresa rechargeable battery recycling corporation (rbrc) atua na coleta de baterias de nicd e envia-as para o processo inmetco para serem recicladas. desde 2000, a rbrc também coleta outros tipos de baterias para serem recicladas. além das enviadas pela rbrc, o inmetco ainda coleta pelo correio (lankey, 1998). na europa, a european portable battery association (epba) atua na área de coleta de pilhas e baterias, além de incentivar programas de coleta e separação por intermédio de propagandas e palestras. no brasil, não há uma associação ou empresa responsável pela coleta das baterias de nicd, a qual centralize esforços não apenas para isso, mas também para a informação da população. essa coleta ficou restrita à iniciativa das empresas importadoras e é dezembro 2005 19 feita de maneira dispersa. não há um órgão público, associação ou empresa encarregada de coletar esses resíduos. a população, em geral, não está ciente da resolução, com força de lei, que obriga a devolução de alguns tipos de pilhas e baterias, nem se possui algum dos tipos destas, as quais não podem ser dispostas com o lixo doméstico (reidler, 2002). a resolução n. 257 do conama, a regulamentar o descarte de pilhas e baterias, não estabelece metas específicas para a coleta das pilhas e baterias que precisam ser coletadas, como acontece na europa, fazendo com que o esforço para a coleta não seja tão eficiente e deixa a resolução mais branda. geralmente, as empresas importadoras de baterias de nicd apenas as recebem usadas, caso o cidadão a devolva, e somente a aceitam quando é da mesma marca, ficando a cargo daquele “descobrir” como devolvêla, quando isso é possível. não há uma campanha de conscientização que informe e incentive as pessoas a encaminharem suas baterias esgotadas para as assistências técnicas da marca utilizada. as baterias de telefone celular foram as mais evidenciadas, pois quem possui um desses aparelhos sabe da necessidade de recarregar periodicamente e até, eventualmente, trocar a bateria. entretanto, existem outros produtos eletroeletrônicos os quais podem conter baterias de nicd em seu interior, como brinquedos, luzes de emergência, ferramentas sem fio, telefones sem fio, filmadoras, notebooks e uma infinidade de equipamentos com baterias recarregáveis, cujos donos não sabem qual o tipo de bateria instalada em seu aparelho nem mesmo se ela existe. as baterias de nicd de uso doméstico estão sendo substituídas pelas de nimh e íons de lítio. como dito anteriormente, estas, apesar de serem consideradas menos agressivas ao meio ambiente, ainda não contam com um processo de reciclagem consagrado, como no caso das de nicd, além de terem um custo mais elevado para o consumidor. o atual modelo de gestão de baterias no brasil possui as contradições e falhas apontadas, mas não se pode tirar o mérito do conama na iniciativa, pioneira na américa latina. contudo, ao contrário do que acontece em outros países, notadamente estados unidos e europa, a possuírem legislação específica sobre baterias, a legislação nacional não promoveu a reciclagem, nem mesmo das que sofreram maiores restrições (como as de chumbo-ácido e de nicd). talvez a principal conseqüência seja o desaparecimento do mercado das baterias de nicd usadas para telefonia celular. todavia, elas ainda são usadas em outras aplicações. o banimento do cádmio, preconizado por algumas diretivas européias, aparentemente está cada dia mais longe de ser viável (letsrecycle.com, 2002). acrescentese a isso o fato de as baterias de nicd serem as únicas a passarem por processos estabelecidos para sua reciclagem. apesar do potencial poluidor maior do das baterias de nimh e de íons de lítio, as de nicd têm um ciclo de vida mais fechado e, conseqüentemente, podem ser consideradas mais “sustentáveis” que as concorrentes. acrescente-se ainda a necessidade da adoção de um modelo de crescimento sustentável para o setor de energia. nesse caso, as baterias industriais de nicd ainda são uma das principais alternativas, uma vez que os sistemas mais novos (nimh e íons de lítio) ainda estão longe de apresentarem as mesmas características de desempenho. portanto, uma das alternativas para se avançar na direção de um desenvolvimento sustentável nesse setor seria a elaboração de metas específicas de reciclagem, tal como acontece atualmente para os pneus (resolução n. 258), associada a uma estrutura de gerenciamento e promoção da coleta e reciclagem de todos os tipos de baterias, ficando os custos desse sistema embutidos nos produtos. tais ações propiciariam não apenas a implementação de sistemas de educação, coleta e reciclagem, mas também o desenvolvimento de novas baterias mais facilmente recicláveis e contendo menores quantidades de metais tóxicos. bibliografia adams, p. a.; amos, c. k. batteries. in: lord, h. f. the mcgraw-hill recycling handbook. nova york: mcgraw-hill inc., 1993. associação brasileira de alumínio (abal). números da indústria brasileira de alumímio – reciclagem. disponível em: <http://www.abal.org.br/numeros/ index.cfm?frame= numeros_r eciclagem>. acesso em: 20 set. 2001. cox, a.; fray, d. j. recycling of cadmium from domestic, sealed nicd battery waste by use of chlorination. trans. instn. min. metall (sect. c: mineral process. extr. metall), v. 108, p. c153-c158, set./dez. 1999. david, j. nickel-cadmium battery recycling evolution in europe. journal of power sources, v. 57, p. 71-73, 1995. fishbein, b. industry program to collect nickel-cadmium (ni-cd) batteries. disponível em: <http://www.informinc.org/battery.html>. acesso em: 3 ago. 2002. lankey, r. materials management and recycling for nickel-cadmium batteries. 212 p. 1998. tese (doutorado) – department of civil and environmental engineering, carnegie mellon university. pittsburgh, 1998. revista brasileira de ciências ambientais – número 220 letsrecycle.com battery recycling. disponível em: <http://www.letsrecycle.com/ legislation/ batteries.htm>. acesso em: 11 out. 2002. rausch, s. sorting of spent batteries by a fast x-ray technique in the sorbarec-process. in: 4th international battery recycling congress. anais. hamburgo, alemanha. 1–3 de julho, 1998. reidler, n. m. v. l. resíduos gerados por pilhas e baterias usadas: uma avaliação da situação brasileira 1999-2001. 183 p. 2002. dissertação (mestrado) – faculdade de saúde pública, universidade de são paulo, são paulo, 2002. satter, h. p. see the label – know the type: a new sorting technique for spent batteries. in: 4th international battery recycling congress. anais. hamburgo, alemanha. 1–3 de julho, 1998. stevens, c.; wright, j.; disposal of spent batteries. chemistry and industry, v. 5, p. 527529, 1980. united states environmental protection agency (usepa). product stewardship – international initiatives for batteries. disponível em: <http:// www.epa.gov/epaoswer/non-hw/reduce/ epr/products/bintern.html>. acesso em: 3 ago. 2002. . implementation of the mercurycontaining and rechargeable battery management act. disponível em: <http:// www.epa.gov/epaoswer/hazwaste/recycle/ battery.txt>. acesso em: 3 ago. 2002. valiante, u. batteries not included. hazardous materials management. jan. 1999. disponível em: <http:// www.hazmatmag.com>. acesso em: 30 nov. 2001. von sturm, f. secondary batteries – nickelcadmium battery. in: bockris, j. o’m. comprehensive treatise of electrochemistry. nova york: plenum press, p. 385-405, v. 3, 1981. watson, n. post consumer battery sorting: a review of the high speed sorting process in the netherlands. in: 5th international battery recycling congress. anais. deauville, frança. 27-29 set. 1999. 61 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 61-71 issn 2176-9478 aline belem machado master’s degree and ph.d. student in environmental quality from universidade feevale – novo hamburgo (rs), brazil. luciane rosa feksa master’s degree and ph.d. in biological sciences from universidade federal do rio grande do sul (ufrgs) – porto alegre (rs), brazil. daniela montanari migliavacca osorio ph.d. in ecology from ufrgs – porto alegre (rs), brazil. daiane bolzan berlese ph.d. in biochemical toxicology from universidade federal de santa maria – santa maria (rs), brazil. endereço para correspondência: aline belem machado – ers-239, 2755 – vila nova – cep: 93525-075 – novo hamburgo (rs), brazil – e-mail: linebmachado@hotmail.com received on: 11/20/2019 accepted on: 03/09/2020 abstract investments in nanotechnology are increasing together with its application in daily products. the use of nanomaterials leads to their release in the environment and the contamination of rivers, which can cause toxicity to the aquatic biota and human beings. nanomaterials are present in rivers of several countries. however, the detection of nanomaterials in river samples is difficult, so probabilistic methods are being developed to determine their concentration in aquatic environments. fortunately, water treatments have proven to be effective in removing these nanomaterials. therefore, the present study aimed to describe the many pathways that nanoparticles can follow from their production to their final destination, along with their possible detection and toxicity, based on the search of manuscripts from sciencedirect, wiley online library, and periódicos capes databases. keywords: analytical methods; aquatic systems; nanomaterials; toxicity; water treatment. resumo os investimentos em nanotecnologia estão crescendo e, juntamente com eles, sua aplicação em produtos de uso diário. o uso de nanomateriais implica em sua liberação no meio ambiente e na contaminação do rio, o que pode causar toxicidade para a biota aquática e para os seres humanos. a presença de nanomateriais em rios ocorre em diferentes países. entretanto, a detecção de nanomateriais em amostras de rios é difícil, portanto métodos probabilísticos estão sendo desenvolvidos para determinar a concentração de nanomateriais em ambientes aquáticos. felizmente, os tratamentos de água estão demonstrando eficácia na remoção desses nanomateriais. portanto, o objetivo do presente estudo foi descrever os diversos caminhos que as nanopartículas podem ter desde sua produção até seu destino final, juntamente com sua possível detecção e toxicidade, baseado na pesquisa de manuscritos nas bases de dados da science direct, wiley online library e periódicos capes. palavras-chave: métodos analíticos; sistemas aquáticos; nanomateriais; toxicidade; tratamento água. doi: 10.5327/z2176-947820200625 nanoparticles in aquatic environments – from production to water treatment: a review nanopartículas no ambiente aquático – da produção ao tratamento da água: uma revisão https://orcid.org/0000-0001-5425-6608 https://orcid.org/0000-0001-8063-4713 https://orcid.org/0000-0002-9923-4514 https://orcid.org/0000-0002-5326-8065 machado, a.b. et al. 62 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 61-71 issn 2176-9478 introduction nanotechnology involves the manipulation of materials within the nanometer size scale between 1 and 100 nm (hannah; thompson, 2008; lu; astruc, 2018); however, according to maurice and hochella (2008), nanoparticles are those that present at least one nanoparticle with a dimension lower than 100 nm, including spherical, tubular, or irregularly-shaped particles. nanoparticles have a high surface area to volume ratio and unique physical and chemical properties (graca et al., 2018). due to its great potential, the investments in nanotechnology have been increasing together with the worldwide development in scientific and industrial scale (asztemborska et al., 2018). the study of this technology started in 1959 with richard feynman’s lecture entitled “there’s plenty of room at the bottom” given at the annual american physical society meeting (savolainen et al., 2010). engineered nanomaterials are applicable to different kinds of products and fields, such as cosmetics, medicine, engineering, electronics, and environmental protection. however, all these applications result in the release of nanomaterials into the environment and, consequently, in the exposure of organisms to them (quik et al., 2010). moreover, sewage and industrial discharge are the main release pathways of engineered nanoparticles. thus, wastewater treatment plants are essential for controlling the release of these nanoparticles into the environment, such as surface waters through effluent discharge and land through sewage sludge disposal (hou et al., 2012). therefore, this review aimed to discuss nanotechnology from different points of view, including its application, release, and the consequent impact on the environment and aquatic biota, as well as the different methodologies that can detect it and possibly remove it from water. the present review was based on the investigation of manuscripts about the application, detection, water contamination, toxicity, and water treatment related to the production and use of nanoparticles. the review was performed by searching articles from sciencedirect, wiley online library, and periódicos capes databases, using the following keywords: analytical methods, nanomaterials, river basin, toxicity, and water treatment. nanotechnology applications and consequent release nanotechnology can be applied to several kinds of products. some of them — such as fabrics, personal care items, and food, which contain engineered nanoparticles, including silver (ag), titanium dioxide (tio 2 ), and silica (si) — can have an easier path to enter the environment, since they can be washed down drains because of their household use (peters et al., 2018). in addition to the variety of products that contain engineered nanoparticles, such as those mentioned above and also sunscreens, detergents, paints, printer inks, and tires, accidental spills during the manufacturing and transportation, wear and tear, and their final disposal increase the release of these substances into the environment (navarro et al., 2008). figure 1 shows the different pathways that nanoparticles can follow from their production to their final destination. many different types of nanoparticles are widely used in cosmetics and sunscreen products, and their consequent disposal into the environment makes rivers and wastewater treatment plants to act as reservoirs of these substances, which can subsequently affect human health through tap water consumption (chang et al., 2017). research performed in 2013 revealed that the production of different kinds of engineered nanoparticles would reach around 350,000 tons by 2016 (goswami et al., 2017). this finding can be attested by the increase in products that contain nanoparticles in their composition. in 2005, a website project named nanotechnology consumer products inventory (cpi) was created to register products that contain nanotechnology. at first, they listed a total of 54 products, and, by 2014, they had 1,814 products registered (vance et al., 2015). in 2019, by the time this article was written, the website reported 1946 products with nanotechnology divided into eight categories and 37 subcategories (cpi, 2019). figure 2 presents the number of products available in 2019, according to the main categories. nanoparticles in aquatic environments – from production to water treatment: a review 63 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 61-71 issn 2176-9478 green lines: different destinations; yellow lines: consumer consumption and release fate; orange lines: water and sewage treatment and waste incineration; light blue lines: final destination; dark blue lines: final destination from surface water; wwtp: wastewater treatment plant. source: adapted from gottschalk et al. (2009) and peters et al. (2018). figure 1 – possible pathways of nanoparticles since their production. atmosphere landfill soil surface water sediments groundwater sewage treatment plant (stp) wwtp waste incineration plant (wip) household recreational activities accidentalspillsrecycling industry production, manufacturing figure 2 – number of products available in 2019 divided into categories, according to the consumer products inventory. number of products 908 356 214 142 116 103 69 38 he alth and fit nes s ho me and ga rde n au tom otiv e cro ss-c utti ng foo d a nd bev era ge ele ctr oni cs and co mp ute rs ap plia nce s go ods for ch ildr en machado, a.b. et al. 64 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 61-71 issn 2176-9478 means of detection/modeling evaluating the potential risks of nanomaterials — derived from their production, application, and disposal — to the environment and human health requires suitable analytical procedures with reliable results about the fate and pathways of nanomaterials in the environment (leopold et al., 2016). the detection of nanoparticles in aquatic systems is difficult and scarce. this situation results from the lack of sensitivity and selectivity of analytical methods capable of detecting and characterizing these materials, especially in complex natural matrices in which traditional methodologies must be modified in an attempt to detect nanoparticles (von der kammer et al., 2012). von der kammer et al. (2012) conducted an extensive review regarding this issue. however, the analysis of nanomaterials in the environment can be quantified based on their mass, volume, or particle number. qualitative analysis can sometimes identify the difference between engineered and natural nanoparticles according to their chemical composition and, along with the determination of particle size distribution, is very important for data interpretation (leopold et al., 2016). natural nanoparticles are formed by natural processes through chemical, photo-chemical, mechanical, thermal, and biological pathways. human activities such as mining can also generate them spontaneously. engineered as well as natural nanoparticles are formed by the same synthetic principles, which can occur by bottom-up or top-down approaches (sharma et al., 2015). the bottom-up principle consists of obtaining a final material through its construction from smaller particles (agharkar et al., 2014). on the other hand, the top-down principle involves making a small final material from something larger (tour, 2014). also, other parameters are relevant to analyze, such as metal speciation, particle shape, surface area, surface charge, surface functionality, nature, stability, and coating structure (leopold et al., 2016). single particle inductively coupled plasma mass spectrometry (sp-icp-ms) has proven to be a reliable method for detecting nanoparticles in aquatic media. its advantages include the high sensitivity for environmental nanoparticles in relation to their size, size distribution, and dissolved element concentration (donovan et al., 2016). however, analytical methods for detecting nanoparticles in water are sometimes difficult to reproduce. based on this information, some authors (mueller & nowack, 2008; gottschalk et al., 2009; dumont et al., 2015) created a probabilistic method to determine the concentration of a certain nanoparticle in the environment. this modeling of predicted environmental concentrations (pec) is usually necessary and a valuable replacement for measurement studies (gottschalk et al., 2009). the modeling performed by gottschalk et al. (2009) was developed based on a probabilistic material flow analysis approach. they used different compartments to calculate better the probable concentration of a certain nanoparticle, including: • environmental: water, air, soil, sediment, and groundwater; • technical: production, manufacturing and consumption, sewage treatment plant (stp), waste incineration plant (wip), landfill, and recycling processes. the derivations of the sizes of air, water, soil, and sediment were also used to calculate the concentrations of engineered nanoparticles in these compartments. this same study took into account the life cycle and the different release pathways of engineered nanoparticles and grouped similar life cycles together. release pathways depend on the engineered nanoparticle-containing product, including the following assumptions: • glass and ceramic have all their nanoparticles released into the environment; • cosmetics, coatings, and cleaning agents, as well as dietary supplements present major release of nanoparticles into the environment; • paints have their nanoparticles disposed of in the sewage treatment plant (stp), landfill, soil, and/or surface waters (gottschalk et al., 2009). in a similar study, dumont et al. (2015) developed the global water availability assessment (gwava) model, analyzing whether this model was capable of simulating the concentrations of nano silver (ag-nano) and nano zinc oxide (zno-nano) released into surface waters. unlike the gottschalk model, dumont’s also considered space and time; for example, the spatial variability in nanoparticles in aquatic environments – from production to water treatment: a review 65 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 61-71 issn 2176-9478 population density and temporal variability in river discharge. gwava simulates the river discharge and the number of some hydrological conditions, such as lake water volumes and human water abstractions. one of the equations includes the area-specific load of engineered nanoparticles in surface water through sewage effluent, assuming that households are the only source of ag-nano and zno-nano in the sewage effluent. however, the authors concluded that the estimated concentrations were lower than those of other studies found in the literature, which can be justified by the differences in modeled regions, assumed production volumes, and market penetration factors. presence of nanoparticles in water population growth and waste disposal from industries have caused a major problem in the aquatic systems (costa et al., 2014). the anthropogenic materials, which include nanoparticles, released into aquatic environments depend on the volume of industrial production and on how these materials are used (troester; brauch; hofmann, 2016). engineered nanomaterials can contaminate the environment in any stage of their life cycle, such as production, use, and disposal (peters et al., 2018). zno and cerium dioxide (ceo2) are two of the most used nanomaterials, being present in items such as personal care products, paints, and catalysts. consequently, they are released into river basins through wastewater or runoff (donovan et al., 2016). table 1 presents some results of analytical and model determinations of nanoparticle concentrations in rivers. the potential for environmental and human exposure to engineered nanoparticles depends on the amount of these materials in the environment, which in turn have their effect based on their behavior and fate regarding the adsorption, accumulation, persistence, aggregation, and mobility in different environmental media (gao et al., 2013). the fate of nanomaterials in aqueous systems is subject to their solubility or dispersibility, interactions between the nanomaterial and natural or location n-ag (µg/l) n-ceo 2 (µg/l) n-tio 2 (µg/l) n-zno (µg/l) method matrix reference netherlands 0.025 0.052 analytical surface water peters et al., 2018 netherlands 0.6 analytical sludge – wwtp markus et al., 2018 netherlands 0.13 analytical influent – wwtp markus et al., 2018 usa < 0.10* 1.11 analytical source water – dwtp donovan et al., 2016 europe 0.58 – 2.16 0.012 – 0.057 0.008 – 0.055 model surface water gottschalk et al., 2009 usa 0.088 – 0.42 0.002 – 0.010 0.001 – 0.003 model surface water gottschalk et al., 2009 switzerland 0.555 – 2.63 0.016 – 0.085 0.011 – 0.058 model surface water gottschalk et al., 2009 switzerland 0.0023 0.36 model surface water dumont et al., 2015 table 1 – summary of nanoparticles analyzed in the environment and the predicted environmental concentration (pec) found in the literature. µg/l: concentration of nanoparticles in aqueous media; wwtp: wastewater treatment plant; dwtp: drinking water treatment plant; *below the detection limit. machado, a.b. et al. 66 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 61-71 issn 2176-9478 anthropogenic chemicals in this environment, and biological and abiotic processes (brar et al., 2010). aggregation and dissolution are related to nanoparticle stability in aqueous media and must be considered. some factors, such as ionic strength, ph, and organic matters, can affect the aggregation and dissolution of nanoparticles (donovan et al., 2016). the bioavailability and transportation efficiency of nanoparticle aggregates are associated with aggregation and sedimentation when released into the environment. also, water chemistry strongly influences the stability of nanoparticles (peng et al., 2017). however, nanoparticles can also be found in different types of water besides river basins. in a study performed by graca et al. (2018), they were able to detect different nanomaterials in seawater from natural sources. they also investigated the influence of seasons on the number of nanoparticles in seawater. the authors identified environmental silica nanofibers of 15 nm, probably from remains of flagellates; manganese and iron oxide nanofibers, possibly from microbes; and pyrite nanospheres of 55 nm, potentially formed in anoxic sediments. nanoparticles increased in water samples in june compared to november. this fact can be explained by the seasonal variation of flagellates found in the study, in which summer (june) presents the highest concentration of flagellates in comparison to autumn (november) (graca et al., 2018). the finding demonstrates the effects that different seasons can have on the concentration of nanoparticles. possible toxicity to aquatic biota water is an important transfer and fate medium for engineered nanoparticles. human health is related to water safety, and the potential human impact of metallic nanoparticles leaching into aquatic environments is attracting attention (gao et al., 2013). the toxicity to aquatic ecosystems is mainly due to changes in water quantity and quality, as well as in the physical habitat and biological components, the so-called pressures. chemicals with nanoparticle size are some of the materials responsible for the toxicity of aquatic organisms (grizzetti et al., 2016). the properties of nanoparticles, such as the high surface area to volume ratio and small size, give them unique characteristics and applications when compared to bulk materials. for this reason, their bioavailability and, consequently, their toxicity can increase (sousa; corniciuc; teixeira, 2017). due to the small particle size and corresponding enhanced activity, organisms can have more interaction with engineered nanoparticles than large particles (goswami et al., 2017). the release of nanoparticles into the environment through water can be very concerning given the potential for contamination, as they are capable of cotransporting sorbed contaminants into surface and groundwater, and also because they are nanoparticles themselves (chekli et al., 2015). some properties, such as the charge of different metal ions (ag+, cu2+, and al3-) and the adsorption efficiency of engineered nanoparticle, can affect the bioavailability of these materials and their consequent eco-toxicological effects (goswami et al., 2017). an important question concerning nanoparticle toxicity is whether this type of material is more dangerous to organisms than the corresponding bulk material. in order to evaluate this toxicity, xiong et al. (2011) analyzed the acute toxicity of zno-nano and tio 2 -nano on zebrafish (danio rerio) and compared it to the effects caused by the corresponding bulk materials. the acute toxicity of tio 2 -nano, zno-nano, and bulk zno demonstrates a dose dependency. the highest concentration of tio 2 -nano studied (300 mg/l) was able to cause 100% mortality. however, bulk tio 2 showed no acute toxicity to zebrafish. the concentration of 30 mg/l of zno-nano and bulk zno led to 100% mortality. their results suggest that tio 2 toxicity is subject to particle size; however, zno does not exhibit this characteristic, demonstrating that zno depends on chemical composition. presence and removal of nanoparticles in water treatment plants anthropogenic activities are some of the main pressure generators. these pressures can affect the biodiversity and the status of aquatic systems. any change in these systems can alter their economic value. nanoparticles in aquatic environments – from production to water treatment: a review 67 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 61-71 issn 2176-9478 the relationship between these activities and the ecological status needs to be understood in order to devise cost-effective measures aimed at achieving good ecological status for water bodies (grizzetti et al., 2016). conventional water treatment consists of coagulation, flocculation, sedimentation, filtration, and disinfection (sousa; corniciuc; teixeira, 2017). with the purpose of analyzing the removal of tio 2 -nano with conventional drinking water treatment, sousa, corniciuc and teixeira (2017) evaluated four synthetic waters and different concentrations of tio 2 -nano. they were able to prove that the sedimentation of tio 2 -nano depends on ph, as at a ph of 5.4, tio 2 -nano settled faster than in waters with a different ph. this study also revealed that titanium removal efficiency was around 80% when coagulant was not added to water. in conclusion, they proved that tio 2 -nano can be removed from surface water through conventional water treatment. nanoparticles and biofilms can interact through three different processes: transportation of nanoparticles to the vicinity of the biofilm; deposition of the nanoparticle in the biofilm surface; and migration of nanoparticles in the inner area of the biofilm. nonetheless, different characteristics can interfere with these interactions, such as nanoparticle characteristics, physicochemical and biological composition of the biofilm, and environmental parameters, including water chemistry, flow, and temperature (ikuma; decho; lau, 2015). besides, different weather conditions can affect the status of nanoparticles in wastewater treatment. for example, during dry water conditions, fulvic acids can promote the uptake and bioaccumulation of silver nanoparticles in biofilms, and the sewer biofilm can act as a temporary sink to these nanoparticles and accumulate them. in contrast, during rainy conditions, this biofilm can work as a source of ag-nano and release it into the environment. therefore, during these weather conditions, the nanoparticles can bypass the wastewater treatment plant and be released directly into aquatic systems during stormwater discharge (kaegi et al., 2013). also, seasons can affect nanoparticles regarding their release into municipal wastewater streams, given that they can be incorporated into functionalized products, which subsequently have their use related to different seasons and their disposal dependent on climate conditions. for instance, sunscreen and cosmetics with sun protection factor are used during diurnal solar radiation, especially in summer (choi et al., 2018). season-related changes led choi et al. (2018) to study the concentration of engineered nanoparticles (tio2-nano and zno-nano) in a wastewater treatment plant, which included primary clarifier, aeration basin, secondary clarifier, and chlorination, during twelve months aiming at analyzing the relationship between the consumption of nanoparticle-containing products and the concentration of nanoparticles in wastewater. they collected wastewater samples from influent, effluent, sludge, and sedimentation tanks. the results revealed a higher inflow of tio2-nano and zn-nano concentration during summer and winter, probably due to the use of personal care products under high or low temperatures. also, the general inflow of tio2-nano was higher than that of zno-nano, indicating greater use of tio 2 -nano-related products in comparison to zno-nano-related products. in conclusion, the findings demonstrated that nanoparticle concentrations vary seasonally, and that temperature is an important factor for the engineered nanoparticle sorption into sludge particulates. sometimes, wastewater treatment plants do not fully remove tio2-nano; thus, a great amount of this substance can reach the environment and natural waters (chekli et al., 2015). however, in the research performed by wang, westerhoff, and hristovski (2012), they analyzed the tio2-nano removal from a wastewater treatment based on sequencing batch reactors with aerated and mixed samples. the reactors were seeded with bacteria culture from the sludge of an urban wastewater treatment plant, which had a retention time of approximately six days. the nanomaterials were added to the feed solution and subsequently to the sequencing batch reactor. the aeration time was approximately 8 hours. they were able to remove around 70% of tio2-nano from wastewater with the presence of biomass. therefore, in the absence of biomass, these nanoparticles were not removed due to aggregation and sedimentation, factors that belong to the abiotic mechanisms mentioned above. briefly, they were able to remove tio2-nano using a biological wastewater treatment plant in lab scale. another highly studied nanomaterial is ag-nano. numerous products have this substance, such as clothing, paints, bandages, and food containers. the consumption of these products results in the release of these machado, a.b. et al. 68 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 61-71 issn 2176-9478 nanomaterials into sewer systems and, consequently, into municipal wastewater treatment plants. for this reason, hou et al. (2012) evaluated the removal of ag-nano in a wastewater treatment plant from beijing that uses an activated sludge process involving primary clarification, aeration, secondary clarification, and treatment. the reactors were operated for 15 days, with a hydraulic residence time of 12 hours, and 10 hours of aeration followed by 2 hours of settling. the results demonstrated that, in the primary clarification process with an influent concentration of 269 mg/l of suspended solids, most of ag-nano (94%) remained in the upper layer of wastewater, which means that the first clarification was not able to remove ag-nano. however, when aeration and secondary clarification processes were implemented, the ag-nano was completely removed from the wastewater. in a similar study performed in field-scale, kaegi et al. (2013) evaluated the fate of ag-nano in an urban wastewater system. they found that ag-nano was transported through the entire distance of 5 km in a sewer system without deposition. when evaluating efficiency, they verified that nanoparticle removal was around 99%, suggesting that they could be incorporated/attached to flocs of activated sludge. with this result, the authors assumed that a great number of nanoparticles that enter the wastewater treatment plant would be incorporated in the sludge and, consequently, removed from the wastewater stream. nevertheless, the wastewater sludge can still contain nanoparticles after treatment, and if spread to agricultural lands to be used as biosolids, it can potentially release nanoparticles into groundwater, subsurface waters, and soil (brar et al., 2010). this scenario reveals the anthropogenic contamination of nanomaterials into sewage, which, if not properly treated, can be released into rivers basins and contaminate aquatic organisms as well as humans, affecting their health in proportions that sometimes cannot be measured. conclusions the production of nanomaterials is growing together with the release of these materials in aquatic environments. nanomaterials are being detected in rivers, which can result in toxic effects on the biota and human health. however, conventional water and sewage treatments have proven to be effective in removing these nanomaterials. in conclusion, the application of nanotechnology in daily products is increasing the presence of nanomaterials in different sources of water, so water treatments should improve their removal processes to reduce the consequences for the health of animals and humans. acknowledgments the first author acknowledges capes (coordination for the improvement of higher education personnel) and fapergs (research support foundation of the state of rio grande do sul, brazil) for the doctoral scholarship. references agharkar, m.; 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monitoramento; descritores. abstract the knowledge about water quality through the determination of its descriptors is fundamental to establish water resource management policies. this work suggests a simple and practical method to determine values associated with water quality descriptors. for this purpose, it was necessary to use the results accumulated over 10 years of surface water quality monitoring from watersheds in santa catarina state. taking into account the five classes of use already established in federal legislation (conama resolution nº 357/2005), the limits for each class were determined based on the distribution of the values of the parameters under study. the median was used to establish the quality reference values and the 60th percentile as the upper limit to consider the descriptor value as acceptable. the method presented is easy to apply, and the calculated values, compared to the current legislation, are more restrictive when it comes to suggesting good water quality. keywords: water resource management; monitoring; descriptors. doi: 10.5327/z2176-947820190441 método para estabelecimento de valores de referência de qualidade e classes de uso da água superficial em microbacias no estado de santa catarina, brasil method for establishing quality reference values and surface water use classes in watersheds in the state of santa catarina, brazil http://orcid.org/0000-0003-0152-2057 http://orcid.org/0000-0003-2340-6073 método para estabelecimento de valores de referência de qualidade da água 63 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 62-78 issn 2176-9478 introdução a disponibilidade de água em quantidade e qualidade é condição essencial para o desenvolvimento social e econômico de uma região. se confirmado o aumento do consumo pela diversificação de usos, é razoável supor que a satisfação das duas condições apresentadas estará comprometida. manter os suprimentos de água com qualidade tem se tornado desafiador, já que o aumento da população e o incremento nas atividades econômicas demandam volumes crescentes de água. muitas discussões nessa área são comprometidas pela falta da adequada delimitação do que se pode entender por qualidade da água. a água em seu estado natural tem sua qualidade definida a partir da dissolução de cátions, ânions e sílica, originários de rochas, solos e sedimentos, além de substâncias orgânicas e atividade microbiológica do solo ou do próprio ambiente aquático (abreu; cunha, 2015). processos naturais podem causar alterações nas características físicas, químicas e microbiológicas da água, tendo consequências adversas para os ecossistemas (souza, 2011; muniz et al., 2011). entretanto, considera-se que são as intervenções humanas no ambiente natural, independentemente da sua intensidade, as que mais afetam negativamente a qualidade da água (moss, 2008). desse modo, alterações na qualidade da água podem estar associadas a fatores antrópicos ou naturais. então, mesmo sem ação humana, a água pode apresentar características indesejáveis que comprometem sua qualidade. isso complica a avaliação da qualidade da água, especialmente quando se quer buscar fontes de poluição das águas superficiais. parte dessa limitação está relacionada aos métodos analíticos e às abordagens efetuadas para algumas avaliações (minella; merten, 2011). como as variáveis ou descritores que delimitam a qualidade da água são dinâmicos, é fundamental a implantação de programas que monitoram a qualidade dos recursos hídricos ao longo do tempo. é uma atividade essencial na gestão das bacias hidrográficas, para que sejam implementados os instrumentos da política nacional de recursos hídricos, como o planejamento, a gestão, a outorga, a cobrança e o enquadramento dos cursos d’água (trindade et al., 2017). um dilema, nesse caso, será a escolha das variáveis a serem monitoradas, considerando que é o uso a que se destina a água o que vai determinar as características desejadas. esse princípio norteou a política de preservação dos recursos hídricos no brasil, sendo adotados critérios de classificação para o enquadramento dos corpos d’água que levam em consideração seus usos preponderantes (bollmann; marques, 2000; porto; porto, 2008; costa et al., 2014). no brasil, muitos trabalhos têm buscado estabelecer metodologias que ofereçam suporte ao enquadramento de corpos d’água superficiais (guimarães et al., 2016). análises químicas, físicas e a presença de coliformes ainda são as principais referências para avaliar a qualidade da água, mas as maiores preocupações se voltam àquelas substâncias agregadas aos sistemas hídricos a partir das atividades humanas, como pesticidas, metais pesados, hidrocarbonetos poliaromáticos, desreguladores endócrinos, entre outras. por outro lado, monitorar recursos hídricos por longos períodos em várias estações amostrais produz um banco de dados muito extenso, gerando certa complexidade na sua interpretação (trindade et al., 2017; arruda; rizzi; miranda, 2015). quando há informações disponíveis e significativas geradas pelo monitoramento, especialmente nos casos de licenciamento ambiental, estas acabam sendo subutilizadas, tendo em vista as extensas e complexas matrizes geradas (arruda; knopik; sottomaior, 2017; strobl; robillard, 2008). mesmo que se tenha uma boa base de dados, a escolha do método mais adequado para estabelecer valores de referência ainda pode ser controverso, já que deveria ser simples, de fácil aplicação e possibilidade de reprodução em situações distintas. ademais, pela grande extensão territorial do país, é impraticável condicionar padrões ambientais nacionalmente uniformes sem considerar as diferenças regionais (mozejko, 2012; minella; merten, 2011; bieger et al., 2010; mondal; kaviraj; saha, 2010; migliaccio et al., 2007). o brasil tem sua legislação relacionada à qualidade da água baseada em diretrizes internacionais, constituindo-se praticamente em cópias delas. entretanto, estabelecer valores de referência baseados em diretrizes internacionais, sem levar em conta as características locais, pode ter implicações negativas na gestão dos recursos hídricos, pois esses valores não são baseapacheco, b.s.r.; deschamps, f.c. 64 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 62-78 issn 2176-9478 dos na qualidade natural local das águas. de acordo com pizella e souza (2007), esse é um problema característico dos países subdesenvolvidos, e acreditase que parte dos motivos sejam os custos envolvidos relacionados à necessidade de amplas informações ambientais e testes laboratoriais. de acordo com smith, alexander e schwarz (2003), uma abordagem promissora para estimar condições de referência envolve o uso de dados de sistemas pequenos, moderadamente afetados, e a aplicação de técnicas de modelagem estatística para obter referência de valores para grandes rios. migliaccio et al. (2007) observaram que o comprometimento dos recursos hídricos de microbacias se reflete na bacia hidrográfica como um todo. entretanto, essa relação será sempre mais evidente dependendo do estágio de degradação da água da microbacia e da diluição a que será submetida quando adicionada ao rio principal que drena a referida bacia. portanto, métodos de cálculo simples e bases de dados disponíveis sobre a qualidade da água, independentemente do número de variáveis, seriam uma boa contribuição para melhorar e regionalizar a gestão dos recursos hídricos, seguindo uma tendência que já existe a nível internacional. como a disponibilidade de séries históricas de dados de qualidade é inviável para todos os cursos d’água, deve-se pelo menos buscar determinar esses parâmetros nos cursos d’água mais representativos do ambiente local. assim, o objetivo de produzir valores de referência de qualidade (vrqs) é estabelecer limites que condicionem o equilíbrio entre as necessidades das atividades humanas e a manutenção da capacidade de suporte ambiental, sendo fundamental para identificar alterações pontuais ou sua tendência ao longo do tempo. esses limites não devem apresentar valores absolutos nem podem ser considerados permanentes, nem mesmo iguais para todo o território nacional, por refletirem características ambientais, desenvolvimento científico e tecnológico e condições econômicas locais e regionais (abreu; cunha, 2015). nesse sentido, o presente trabalho teve como objetivo propor critérios e um método de cálculo simples para o estabelecimento de valores de referência e classes de uso baseado em parâmetros de qualidade da água superficial de microbacias no estado de santa catarina, cujas atividades econômicas são predominantemente agrícolas. como forma de ilustrar a aplicabilidade do método proposto, são sugeridos limites para cada parâmetro monitorado para a classificação dos recursos hídricos superficiais em cinco classes de qualidade. metodologia área de estudo a base de dados utilizada corresponde aos resultados de análise de quatro mil amostras, coletadas entre 1998 e 2008, em 12 microbacias (figura 1) distribuídas em diferentes regiões do estado de santa catarina, abrangendo as cidades de balneário camboriú, camboriú, schroeder, lontras, águas mornas, canoinhas, massaranduba, luís alves, timbó, sombrio, palmeira, ouro e águas frias. o trabalho de monitoramento da qualidade da água nessas microbacias fez parte das atividades referentes ao projeto microbacias 2 (programa de recuperação ambiental e de apoio ao pequeno produtor rural), resultante de um acordo entre o estado de santa catarina e o banco mundial (epagri, 2005). mesmo não sendo atualizada, a base foi escolhida por abranger mais de 20 parâmetros, cobrir um período de 10 anos, totalizando quatro mil amostras obtidas em diferentes regiões do estado. há, portanto, boa diversidade de espaço e tempo para garantir a representatividade dos valores apresentados e atender ao objetivo do estudo. os parâmetros monitorados, o número de amostras e os períodos considerados para o desenvolvimento dessa metodologia não foram os mesmos para todos os pontos, pois as informações utilizadas foram originadas de resultados das medições de qualidade da água preexistentes, procurando assim fazer aproveitamento total dos dados disponibilizados. evidencia-se um dos pontos positivos dessa metodologia, pois permite que todos os dados disponíveis sejam utilizados, constituindo-se em uma metodologia aberta e adaptável. método para estabelecimento de valores de referência de qualidade da água 65 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 62-78 issn 2176-9478 parâmetros monitorados e métodos de análise os parâmetros de qualidade da água determinados foram: nitrato, nitrito, oxigênio dissolvido (od), fosfato-orto, ph, potássio, temperatura, turbidez, alcalinidade, amônia, coliformes termotolerantes e totais, condutividade, ferro, fósforo total, demanda química de oxigênio (dqo), dureza, demanda bioquímica de oxigênio (dbo), sólidos totais, sólidos dissolvidos totais, sólidos voláteis e sólidos suspensos totais. por sua natureza, as medições de temperatura, ph, condutividade e od foram realizadas no momento da coleta das amostras diretamente nos corpos d’água, utilizando-se um equipamento de campo da marca orion modelo 1230. para as demais determinações, as amostras foram transportadas para os laboratórios de análise de água da empresa de pesquisa agropecuária e extensão rural de santa catarina (epagri), localizados nas estações experimentais de itajaí, urussanga e chapecó, conforme a proximidade do local de coleta. métodos espectrofotométricos foram utilizados para quantificar amônia, nitrato, nitrito, fosfato-orto, ferro, potássio e fósforo, a partir dos métodos de análise descritos no standard methods for the examination of water and wastewater – 20a edição. as leituras foram realizadas em espectrofotômetro femto modelo 600s. eventuais aferições foram realizadas em espectrofotômetro zeiss modelo m500, com duplo feixe. padrões externos com rastreabilidade — instituto nacional de padrões e tecnologias (national institute of standarts and figura 1 – localização das microbacias monitoradas no estado de santa catarina, brasil, entre 1998 e 2008. legenda santa catarina bacias hidrográficas pacheco, b.s.r.; deschamps, f.c. 66 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 62-78 issn 2176-9478 technology — nist) — foram utilizados para montagem das curvas de calibração. a medida de turbidez foi efetuada por meio do turbidímetro hach modelo 2100p. a alcalinidade foi determinada utilizando-se o método da titulação potenciométrica até ph predeterminado, segundo a norma da companhia ambiental do estado de são paulo (cetesb) nº l5.102 (cetesb, 1992a), enquanto a dureza total foi baseada no método titulométrico do ácido etilenodiamino tetra-acético (edta), segundo a norma cetesb nº l5.124 (cetesb, 1992b). a quantificação simultânea de coliformes totais e termotolerantes (escherichia coli) foi realizada por meio do reativo enzimático colilert, o qual utiliza nutrientes indicadores que produzem cor e fluorescência ao serem metabolizados por coliformes totais e fecais, quando incubados por 24 horas em estufa a 35 ºc (± 0,5ºc). estabelecimento dos valores de referência de qualidade a mediana foi escolhida como medida de tendência central para representar o vrq de cada parâmetro em razão das distorções que o uso da média aritmética pode apresentar como resultado da discrepância de valores a que algumas variáveis estão naturalmente sujeitas. isso ocorre quando amostras são coletadas em épocas de eventos extremos em que os valores de algumas variáveis se apresentam muito acima daqueles considerados aceitáveis. considerando que esses valores são de origem natural, é desaconselhável seu descarte do conjunto de dados em avaliação. a concentração de determinados parâmetros pode variar em coletas realizadas em um mesmo ponto. essa variação não significa, contudo, uma piora na qualidade da água, mas uma variação diária e/ou sazonal normal que pode estar relacionada às condições climáticas, por exemplo, as quais variam em um curto espaço de tempo. nesse sentido, o percentil 60 foi proposto e adotado para estabelecer o valor máximo “aceitável” de cada parâmetro, eliminando assim possíveis erros analíticos ou de anotação. a escolha desse ponto de corte baseou-se em estudo dos principais métodos que utilizam índices de qualidade da água (iqas) em que a água é descrita como “aceitável” (agrizzi et al., 2018; cecconello; centeno; guedes, 2018; menezes et al., 2016; arruda; rizzi; miranda, 2015; sabino; lage; almeida, 2014; moretto et al., 2012; siqueira; aprile; miguéis, 2012). estabelecimento de classes de uso e respectivos limites para o estabelecimento das classes de qualidade e seus respectivos limites foi desenvolvida uma matriz contendo o intervalo de classe dos parâmetros monitorados obtidos pelos percentis. essa matriz apresenta uma divisão em cinco classes de qualidade (ótima, boa, aceitável, ruim e péssima), as quais foram estabelecidas a partir de percentis 20, 40, 60, 80 e 100, respectivamente, determinados para cada parâmetro monitorado. assim, a classe ótima corresponde ao percentil 20; a classe boa, ao percentil 40; a classe aceitável, ao percentil 60; a classe ruim, ao percentil 80; e a classe péssima, ao percentil 100. ressalta-se que valores baixos na concentração de alguns parâmetros indicam boa qualidade. assim, a classe ótima, por exemplo, abrange os valores mais baixos que compreendem os 20% menores da distribuição da base de dados estudada (percentil 20). ficou fora desse critério o od, considerando que maiores concentrações representam melhor qualidade. já o ph foi distribuído em faixas, sendo considerada a melhor aquela estabelecida inicialmente em torno da mediana (6,8). para a temperatura não foram feitas sugestões de classes, uma vez que há variações naturais ao longo do ano e do dia, tornando sem significado prático o estabelecimento de limites, pelo menos no presente contexto. a sugestão de estabelecer classes de acordo com a concentração de elementos nas amostras foi adotada como forma de reproduzir localmente o que já estabelece a legislação federal (resolução conama nº 357, de 2005). resultados e discussão tendo como ponto de partida a base de dados gerada ao longo de dez anos de monitoramento e aplicando-se o método de cálculo proposto no presente trabalho, foi possível estabelecer valores de estatísticas descritivas para todos os parâmetros estudados, incluindo a sugestão para os vrqs (tabela 1). usando estatísticas método para estabelecimento de valores de referência de qualidade da água 67 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 62-78 issn 2176-9478 simples, o método apresenta-se versátil, independentemente do número de variáveis disponíveis, é de fácil aplicação, não exigindo grande nível de especialização técnica nem sofisticados programas de análise de dados. estatísticas simples podem apresentar maior utilidade, como no caso do uso da mediana, que se mostrou mais representativa em relação ao uso da média. o caso da turbidez é bastante ilustrativo, já que o valor da mediana foi determinado em 11,1 ntus (unidades de turbidez nefelométrica), enquanto a média alcançou 26,1 ntus. isso é consequência do número elevado de observações cujos valores de turbidez estão acima de 300 ntus, chegando ao máximo de 984 ntus (tabela 1). entretanto, os valores relatados não representam erro de determinação, sendo resultado dos muitos eventos de chuva que ocorrem naturalmente. em outros trabalhos relativos à turbidez, houve ampla variação de valores com marcante sazonalidade (antunes et al., 2014; rossiter et al., 2015; amorim et al., 2017). dessa forma, a pura eliminação de valores elevados da base de dados não se justifica, já que, como visto, eles podem resultar de eventos naturais. uma vez estabelecidos esses pressupostos, é sugestão do presente estudo que o valor do percentil 60, denominado valor de prevenção (vp), seja adotado como limite superior admitido. acima disso, seria indicador de que alguma situação natural extraordinária ou provocada por ação humana ocorreu naquele ambiente, cabendo aos técnicos identificar e avaliar adequadamente o fenômeno. para estabelecer limites e associar essas medidas com possíveis usos das águas superficiais, foi publicada uma resolução pelo conama (nº 357/2005) que atribui cinco classes indicadoras da qualidade da água doce. aplicando-se essa abordagem no desenvolvimento do presente trabalho, foram determinados, a título ilustrativo, valores limites para cinco classes de uso das águas superficiais de santa catarina, apresentados na tabela 2. considerando as variáveis estudadas, estabelecer comparações com outros estudos e legislações é desafiador, em parte pelas realidades que representam e pela simples falta de valores sugeridos. na tabela 3, são apresentados valores constantes das legislações do país e algumas recomendações internacionais, ressaltando-se que boa parte das variáveis carece de qualquer referência de valor. dessa forma, os resultados gerados no presente trabalho podem ajudar a ampliar as discussões e novas abordagens sobre a proposição de valores e limites de referência da qualidade da água superficial no país. abordagens complexas nem sempre se mostram as mais adequadas e a simplificação pode significar um grande desafio, exigindo um bom roteiro para exploração, abordagem estatística e estimativa de tendências (mozejko, 2012). diversos são os trabalhos que fazem uso de métodos estatísticos complexos de análise multivariada para avaliação da qualidade da água ou formulação de iqas, como os apresentados por agrizzi et al. (2018); cecconello, centeno e guedes (2018); menezes et al. (2016); arruda, rizzi e miranda (2015); sabino, lage e almeida (2014); moretto et al. (2012); e siqueira, aprile e miguéis (2012). como desvantagem, as técnicas de estatística avançada são mais difíceis de aplicar e complexas na interpretação dos resultados, limitações essas que o presente trabalho pretende superar ao propor uma metodologia mais simples de aplicar e interpretar. nonato et al. (2007) fazem extenso uso de técnicas multivariadas para determinar um número mínimo de descritores representativos da qualidade da água, buscando reduzir custos de um programa de monitoramento. mesmo com uma justificativa adequada para a escolha da técnica de análise, esse reducionismo pode eliminar variáveis importantes, comprometendo avaliações ambientais futuras, pela falta dos vrqs da água. por sua vez, iqas geralmente apresentam um pequeno número de variáveis, excluindo muitas das que podem ser mais representativas daquele ambiente em estudo. nesse caso, a técnica escolhida mostra-se adequada para atender aos objetivos estabelecidos, tendo em vista que considera a utilização de todos os dados que estejam disponíveis. interessante observar que programas de monitoramento bem estruturados, como aqueles conduzidos pela cetesb, buscam ampliar o leque de parâmetros para caracterizar a qualidade da água e efluentes. em parte, essa foi uma das pressuposições do presente trabalho, o qual priorizou pelo maior número de descritores em análise, com bom espaço de abrangência e repetição ao longo do tempo, aplicando estatísticas simples (tabela 1). nos trabalhos de avaliação da qualidade da água realizados por amorim et al. (2017), costa et al. (2014) e rossiter et al. (2015), por exemplo, os resultados das análises foram confrontados com a resolução conama pacheco, b.s.r.; deschamps, f.c. 68 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 62-78 issn 2176-9478 nº 357/2005. isso foi realizado no presente trabalho, confrontando os valores estabelecidos com os limites da legislação federal, o que permitiu reflexões interessantes. apesar de a resolução conama nº 357/2005 não possuir valores de concentrações estabelecidos para todas as classes e/ou para todos os parâmetros em estudo, o presente método de cálculo permitiu estabelecer valores para cinco classes de qualidade e para todos os parâmetros que possuíam dados disponíveis pelo monitoramento realizado. assim, entre os 23 parâmetros estudados, tabela 1 – distribuição dos valores determinados para os diversos parâmetros estudados, considerando a mediana como valor de referência de qualidade (vrq) e o percentil 60 como valor máximo admitido que ainda reflete o padrão de normalidade, denominado de valor de prevenção (vp). nmp: número mais que provável; dbo: demanda bioquímica de oxigênio; dqo: demanda química de oxigênio; od: oxigênio dissolvido; ntu: unidade de turbidez nefelométrica. parâmetros mínimo média vrq mediana vp percentil 60 máximo alcalinidade (mg/l-caco 3 ) 0 33,35 32,00 34,00 148,00 amônia (mg/l-n) 0 1,35 1,19 1,50 10,31 cálcio (mg/l) 0,04 1,50 0,92 1,12 8,00 coliformes termotolerantes (nmp) 0 3869 980 1560 241920 coliformes totais (nmp) 0 47747 24192 30760 241920 condutividade elétrica (us/cm) 2,20 69,74 64,00 70,00 1416,00 dbo (mg/l) 0 1,98 1,11 1,60 85,00 dqo (mg/l) 0 17,58 7,90 10,78 566,04 dureza (mg/l) 0 24,17 22,00 24,00 152,00 ferro (mg/l) 0 0,86 0,63 0,83 13,49 fósforo total (mg/l-p) 0 0,18 0,14 0,16 6,57 fosfato-orto (mg/l-p) 0 0,09 0,07 0,08 2,14 magnésio (mg/l) 0,03 1,40 1,00 1,24 29,84 nitrato (mg/l-n) 0 0,60 0,26 0,37 8,76 nitrito (mg/l-n) 0 0,02 0,01 0,02 1,55 od (mg/l) 0,07 8,35 8,44 8,70 12,63 potencial hidrogeniônico (ph) 4,68 6,83 6,80 6,96 9,20 potássio (mg/l) 0 2,22 2,00 2,30 27,00 sólidos dissolvidos totais (mg/l) 12 96 73 80 1889 sólidos suspensos totais (mg/l) 1 51 30 40 889 sólidos totais (mg/l) 32 145 104 114 1967 sólidos voláteis (mg/l) 3 44 34 41 220 turbidez (ntu) 0,07 26,10 11,10 13,80 984,00 método para estabelecimento de valores de referência de qualidade da água 69 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 62-78 issn 2176-9478 apenas 11 possuíam concentrações limites estabelecidos pela resolução conama nº 357/2005: nitrato, nitrito, dbo, od, ph, turbidez, amônia, coliformes termotolerantes, ferro, fósforo total e sólidos dissolvidos totais (sdt). a legislação brasileira é baseada em diretrizes internacionais, as quais consideram critérios científicos e estudos toxicológicos para preservação da vida aquática e saúde humana. os critérios científicos internacionais tabela 2 – valores limites sugeridos pelo presente trabalho para os parâmetros que descrevem a qualidade das diferentes classes de águas superficiais (doce) em santa catarina, brasil. conama: conselho nacional do meio ambiente; nmp: número mais que provável; dbo: demanda bioquímica de oxigênio; dqo: demanda química de oxigênio; ntu: unidade de turbidez nefelométrica; od: oxigênio dissolvido; *para ph menor ou igual a 7,5 (conama, 2005). classificação ótima boa aceitável ruim péssima conama nº 357/2005 percentis 20 40 60 80 100 classe – resolução conama nº 357/2005 classe especial classe 1 classe 2 classe 3 classe 4 classe 2 alcalinidade (mg/l-caco 3 ) 22,00 30,00 34,00 42,00 148,00 – amônia (mg/l-n) 0,32 0,85 1,50 2,17 10,31 4,5* cálcio (mg/l) 0,35 0,70 1,12 2,28 8,00 – coliformes termotolerantes (nmp) 200 630 1560 3558 241920 1000 coliformes totais (nmp) 8098 19180 30760 68670 241920 – condutividade elétrica (us/cm) 49,00 59,00 70,00 84,90 1416,00 – dbo (mg/l) 0,35 0,86 1,60 3,00 85,00 5,0 dqo (mg/l) 3,09 6,00 10,78 26,78 566,04 – dureza (mg/l) 14,00 20,00 24,00 32,00 152,00 – ferro (mg/l) 0,34 0,58 0,83 1,41 13,49 0,3 fósforo total (mg/l-p) 0,08 0,12 0,16 0,24 6,57 0,1 fósfato-orto (mg/l-p) 0,02 0,06 0,08 0,11 2,14 – magnésio (mg/l) 0,57 0,86 1,24 1,72 29,84 – nitrato (mg/l-n) 0,09 0,19 0,37 0,86 8,76 10,0 nitrito (mg/l-n) 0,001 0,009 0,02 0,03 1,55 1,0 potássio (mg/l) 1,10 1,70 2,30 3,00 27,00 – sólidos dissolvidos totais (mg/l) 57 67 80 92 1889 500,0 sólidos suspensos totais (mg/l) 9 21 40 71 889 – sólidos totais (mg/l) 81 97 114 151 1967 – sólidos voláteis (mg/l) 18 28 41 66 220 – turbidez (ntu) 4,31 8,93 13,80 26,02 984,00 – od (mg/l) > 7,52 > 8,20 > 8,70 > 9,25 > 12,63 > 5,0 pacheco, b.s.r.; deschamps, f.c. 70 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 62-78 issn 2176-9478 tabela 3 – valores de referência para algumas variáveis disponíveis na legislação do brasil e algumas referências complementares. variáveis fe p mg no-3 no-2 ph sdt t unidade mg/l mg/l p mg/l mg/l n mg/l n mg/l ntu resolução conama nº 357/2005 classe especial condições naturais condições naturais condições naturais condições naturais condições naturais condições naturais condições naturais condições naturais classe 1 0,3 0,1 n.s 10 1 6 a 9 500 40 classe 2 0,3 0,1 n.s 10 1 6 a 9 500 100 classe 3 5 0,15 n.s 10 1 6 a 9 n.s 100 classe 4 n.s n.s n.s n.s n.s 6 a 9 n.s n.s decreto nº 14.250/1981 classe 1 sem lançamento sem lançamento sem lançamento sem lançamento sem lançamento sem lançamento sem lançamento sem lançamento classe 2 n.s n.s n.s 10 1 n.s n.s n.s classe 3 n.s n.s n.s 10 1 n.s n.s n.s classe 4 n.s n.s n.s 10 1 n.s n.s n.s resolução conama nº 396/2008 consumo humano 0,3 n.s n.s 10 1 n.s 1000 n.s dessedentação animal n.s n.s n.s 90 10 n.s n.s n.s irrigação 5 n.s n.s n.s 1 n.s n.s n.s recreação 0,3 n.s n.s 10 1 n.s n.s n.s portaria nº 2.914/2011 potabilidade 2,4 ou 0,3 n.s n.s 10 1 n.s 1000 5 oms saúde humana n.s n.s 0,4 11 0,9 n.s n.s 1 epa vida aquática 1 n.s n.s n.s n.s 6,5 a 9 n.s n.s ccme dessedentação animal n.s n.s n.s 100 10 n.s 3000 n.s irrigação 5 n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s recreação n.s n.s n.s n.s n.s 5 a 9 n.s 50 variáveis alcalinidade nh 3 ca ct c. term. dbo od dureza unidade mg/l caco 3 mg/l nh 3 mg/l nmp nmp mg/l mg/l mg/l resolução conama nº 357/2005 classe especial condições naturais condições naturais condições naturais condições naturais condições naturais condições naturais condições naturais condições naturais classe 1 n.s * n.s n.s 200 3 > 6 n.s classe 2 n.s * n.s n.s 1000 5 > 5 n.s classe 3 n.s * n.s n.s 4000 10 > 4 n.s classe 4 n.s n.s n.s n.s n.s n.s > 2 n.s continua... método para estabelecimento de valores de referência de qualidade da água 71 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 62-78 issn 2176-9478 geralmente são estudados em diferentes espécies de animais, relacionando o efeito da concentração de um constituinte e uma espécie em particular. a concentração máxima definida é a maior concentração em que não foi observado efeito agudo e/ou crônico, permitindo a exposição por tempo indeterminado, ou seja, o consumo é seguro por toda a vida de consumo. esses valores, quando extrapolados para saúde humana, geralmente são divididos por um fator de incerteza para segurança. as diretrizes internacionais mais utilizadas para derivações de normas de regulação encontram-se na organização mundial da saúde — oms (who, 2011), para proteção da saúde humana; na agência de proteção ambiental dos estados unidos (united states environmental protection agency — usepa) (1986; 2013), para proteção da vida aquática; e no conselho canadense de ministros do meio ambiente (canadian council of ministers of the environment — ccme) (1993; 1999b), para proteção dos usos: dessedentação animal, irrigação e recreação. dos 23 parâmetros monitorados neste trabalho, apenas seis estavam estabelecidos pela oms para saúde humana (coliformes totais e termotolerantes, magnésio, nitrato, nitrito e turbidez); quatro estavam estabelecidos pela usepa tabela 3 – continuação. fe: ferro; p: fósforo; mg: magnésio; no-3: nitrato; no-2: nitrito; sdt: sólidos dissolvidos totais; t: turbidez; ntu: unidade de turbidez nefelométrica; conama: conselho nacional do meio ambiente; oms: organização mundial da saúde; epa: environmental protection agency; ccme: canadian council of ministers of the environment; n.s: não sugerido pela legislação; nh 3 : amônia; ca: cálcio; ct: coliformes totais; c. term.: coliformes termotolerantes; dbo: demanda bioquímica de oxigênio; od: oxigênio dissolvido; caco 3 : carbonato de cálcio; nmp: número mais que provável; *varia com ph; **varia de espécie para espécie. variáveis alcalinidade nh 3 ca ct c. term. dbo od dureza unidade mg/l caco 3 mg/l nh 3 mg/l nmp nmp mg/l mg/l mg/l decreto nº 14.250/1981 classe 1 sem lançamento sem lançamento sem lançamento sem lançamento sem lançamento sem lançamento sem lançamento sem lançamento classe 2 n.s 0,5 n.s 5000 1000 5 > 5 n.s classe 3 n.s 0,5 n.s 20000 4000 10 > 4 n.s classe 4 n.s n.s n.s 20000 4000 n.s > 0,5 n.s resolução conama nº 396/2008 consumo humano n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s dessedentação animal n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s irrigação n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s recreação n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s n.s portaria nº 2.914/2011 potabilidade n.s n.s n.s 0 0 n.s n.s 500 oms saúde humana n.s n.s n.s 0 0 n.s n.s n.s epa vida aquática 20 ** n.s n.s n.s n.s 3,5 a 9,5 n.s ccme dessedentação animal n.s n.s 1000 n.s n.s n.s n.s n.s irrigação n.s n.s 1000 n.s 100 n.s n.s n.s recreação n.s n.s n.s n.s 200 (1ª); 1000(2ª) n.s n.s n.s pacheco, b.s.r.; deschamps, f.c. 72 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 62-78 issn 2176-9478 para proteção da vida aquática (alcalinidade, ferro, od e ph); e quatro estavam estabelecidas pelo ccme para dessedentação animal (coliformes termotolerantes, nitrato, nitrito e sdt), quatro para irrigação (coliformes termotolerantes, coliformes totais, cálcio e ferro) e três para recreação (coliformes termotolerantes, ph e turbidez). na tabela 3, podem ser visualizados os parâmetros que possuem concentrações associadas em cada referência utilizada. a maior parte dos trabalhos de monitoramento da qualidade da água utiliza a classe 2 da resolução conama nº 357/2005 como referência para discussão dos resultados. já para aqueles cursos d’água sem estudo de enquadramento, a classe 2 deve ser estabelecida como referência “provisória”. no presente trabalho, foram comparados os valores da classe 2 da resolução conama nº 357/2005 com aqueles determinados no que foi aqui chamado de classe aceitável (percentil 60). pode-se observar que parâmetros como amônia, nitrato, nitrito, dbo, sólidos dissolvidos totais e turbidez, apresentam-se bem abaixo dos limites da legislação vigente (tabela 2). já parâmetros como ferro, fósforo e coliformes termotolerantes apresentaram-se acima dos limites impostos pela legislação, ou seja, apresentaram-se menos restritivos. esse resultado de incompatibilidades para esses parâmetros também pode ser observado em diversos trabalhos. gama et al. (2010) estabeleceram concentrações limites para alguns parâmetros em cada classe, sendo que os valores limites estabelecidos para condutividade neste trabalho se assemelharam bastante aos estipulados por esses autores, ao contrário dos valores de coliformes totais, que, neste trabalho, foram menos restritivos. variáveis como fósforo, coliformes, turbidez e sólidos totais apresentam oscilações de valores e podem ser bons indicadores de ações antrópicas locais e eventos climáticos, como já relatado em outros estudos, como os de arruda, knopik e sottomaior (2017), moretto et al. (2012) e zucco et al. (2012). essas mesmas variáveis comprometeram a qualidade da água no estudo para o enquadramento legal do rio juco (rio de abastecimento de vitória, espírito santo). essa bacia apresenta relevantes núcleos de atividades agropecuárias, além de vários aglomerados urbanos desprovidos de sistema de tratamento de esgoto (guimarães et al., 2016), situação semelhante às microbacias monitoradas em santa catarina. quanto ao parâmetro turbidez, a oms (who, 2011) estabelece a concentração limite de 1 ntu para turbidez, sendo que o ideal seria menor que 0,5 ntu. essa concentração estabelecida é bem mais restritiva que a classe ótima estabelecida neste trabalho, por exemplo. entretanto, o ccme (1993), para o uso recreação, estabelece a concentração máxima de 50 ntus, sendo bem mais “permissiva” que o estabelecido neste trabalho. em geral, pode-se observar que os limites dos parâmetros estabelecidos neste trabalho para cada classe foram significativamente menores em relação aos estabelecidos pela resolução conama nº 357/2005 e pelas diretrizes internacionais. entretanto, fósforo, ferro e coliformes termotolerantes merecem atenção. os resultados de incompatibilidades para fósforo podem ser observados em diversos trabalhos, e sua mobilidade pode estar associada a ações antrópicas e naturais (oliveira; santos; lima, 2017; von sperling; chernicharo, 2002). oliveira, santos e lima (2017), bucci e oliveira (2014) e alves et al. (2008) relataram o fósforo como um dos parâmetros mais críticos. em contraste, rossiter et al. (2015), no diagnóstico da qualidade da água no canal do sertão alagoano, observaram que todos os resultados atenderam às especificações da classe 1 da resolução conama nº 357/2005, com exceção do fósforo total, que exibiu valores de enquadramento relativos à classe 4. trindade et al. (2017), no monitoramento da qualidade da água na bacia do rio das velhas, utilizando uma base de dados de nove anos e com 11 variáveis monitoradas, detectaram dados estáveis com maiores alterações relacionadas a coliformes termotolerantes, dbo e nitrato, principalmente nas regiões próximas a centros urbanos. sabino, lage e noronha (2017), utilizando uma série temporal, com dados de 1998 a 2014, de monitoramento no córrego gameleiras, concluíram que o fósforo e o od ultrapassaram os limites da legislação em 100% das observações. uma revisão no valor apresentado pela legislação, no sentido de adequar à realidade brasileira, seria recomendável, já que a geologia local também pode influenciar na concentração desse elemento na água (fósforo), além de outras condições naturais. esse é um ponto que o presente trabalho pode contribuir, por estar baseado em ampla amostragem representativa de diferentes regiões de santa catarina. método para estabelecimento de valores de referência de qualidade da água 73 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 62-78 issn 2176-9478 já é de longa data a sugestão feita pela usepa (1986), segundo a qual a definição de valores máximos permitidos para nutrientes, como fósforo e nitrogênio total, deve ser realizada para cada região específica, já que esses parâmetros fornecem informações sobre a qualidade natural das águas do local. o mesmo órgão recomenda a utilização de séries históricas de 10 a 25 anos, selecionando a condição de referência por meio da escolha de locais que representem as águas menos impactadas antropicamente. a presente base de dados, ao cobrir o período de dez anos, atinge esse critério, então. a instituição recomenda pelo menos o uso do percentil 25 para que o valor limite de determinada variável apresente qualidade ótima ou excelente. ou seja, ao se ordenar os resultados de forma crescente, o valor determinado pelo percentil 25 é que seria o limite dessa classe. como forma de melhor ilustrar a viabilidade e a versatilidade do método apresentado no presente trabalho, foi escolhido o valor limite dado pelo percentil 20 para representar a classe ótima, ou seja, a melhor condição existente. cabe observar que esse limite não é impositivo e pode ser alterado quando o método for aplicado em outros estudos a partir de novos critérios ou argumentos apresentados por seus autores. o mérito da presente proposta é que o método não muda em função do critério adotado e qualquer base de dados poderá ser analisada novamente a qualquer momento. além do fósforo (limite de 0,2 mg/l, estabelecido para classe aceitável neste trabalho), o ferro pode ter apresentado concentrações elevadas neste trabalho (limite de 0,8 mg/l, estabelecido para a classe aceitável neste trabalho) em razão das condições naturais, por exemplo, dissolução de compostos do solo, ou também pode ter origem antrópica, por exemplo, despejos industriais. o ferro tem pouco significado sanitário nas concentrações usualmente encontradas nas águas naturais. em pequenas concentrações causam problemas de cor na água, e em certas concentrações podem causar sabor e odor (von sperling; chernicharo, 2002). é bem possível que a concentração elevada desse parâmetro, encontrada nos dados de monitoramento em santa catarina, seja em razão das condições naturais, como a composição geológica e pedológica da região. ademais, em épocas de alta precipitação, o nível de ferro na água pode aumentar em decorrência dos processos de erosão nas margens dos corpos d’água (braga; hespanhol, 2005). segundo a oms (who, 2011), o ferro é um dos metais mais abundantes da crosta terrestre e é encontrado em águas naturais, variando de 0,5 a 50 mg.l-1. como precaução contra ingestão excessiva de ferro, foi estabelecida a quantidade máxima de 0,8 mg.kg-1 de peso corporal que se aplica para o ferro em todas as fontes, exceto óxidos de ferro usados como corantes e suplementos. a concentração de 0,3 mg.l-1 é estabelecida pela oms com a finalidade de não afetar o sabor e a aparência da água. de acordo com a usepa (1986), a concentração máxima de ferro para a proteção da vida aquática é de 1 mg.l-1, e de acordo com o ccme (1999b), para o uso irrigação, a concentração deve ser, no máximo, de 5 mg.l-1. quanto aos coliformes termotolerantes, o valor limite estabelecido na classe 2 pela legislação federal (1.000 nmp — número mais que provável) é bastante inferior ao determinado neste trabalho (1.560 nmp). o ccme (1999b), para o uso irrigação, estabelece o valor máximo de 100 nmp/100 ml, para coliformes termotolerantes. com relação ao uso recreação de contato primário, o ccme estabelece o valor máximo de 200 nmp/100 ml, e para recreação de contato secundário, 1.000 nmp/100 ml. esses valores são estabelecidos pela média geométrica para no mínimo cinco amostras. para amostra individual para o uso recreação de contato primário, o valor passa para 400 nmp/100 ml. a oms (who, 2011) também recomenda ausência de coliformes totais e termotolerantes em 100 ml. dificilmente os recursos hídricos naturais sem tratamento apresentarão ausência de coliformes termotolerantes e coliformes totais, por isso toda água destinada para consumo humano deve passar por, no mínimo, desinfecção. o ccme (1999b), para o uso irrigação, estabelece o valor máximo de 100 nmp/100 ml para coliformes termotolerantes e de 1.000 nmp/100 ml para coliformes totais. coliformes são indicadores típicos do estado de saneamento da região, tanto em áreas urbanas quanto em áreas rurais, refletindo bem as possíveis intervenções humanas, ou a falta delas. os conglomerados urbanos precisam de água em abundância para sustentar as inúmeras atividades ali desenvolvidas. sem os devidos processos mitigatórios, a água tende a retornar ao ambiente invariavelmente com sua qualidade comprometida. no documento atlas esgotos, da agência nacional de águas (ana, 2017), encontra-se uma descrição nada animadora sobre esse tema. apenas para pacheco, b.s.r.; deschamps, f.c. 74 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 62-78 issn 2176-9478 ilustrar, cita-se que 27% da população é desprovida de qualquer atendimento de coleta e tratamento de esgoto. deve-se considerar ainda que as áreas rurais carecem de instrumentos legais e técnicos que diminuam os efeitos negativos de cargas orgânicas de origem doméstica ou animal sobre as águas superficiais. mesmo na atualidade, o saneamento rural ainda está na dependência das taxas de autodepuração dos recursos hídricos que banham a região, podendo, em parte, explicar os valores mais elevados de coliformes determinados no presente trabalho. felizmente, baseado no que foi observado no presente estudo, parece que a qualidade da água superficial da área de abrangência do estudo está razoavelmente preservada. os resultados de qualidade obtidos geram então um novo desafio, que é a manutenção da integridade dos recursos hídricos do estado, frente às crescentes demandas. para tanto, é necessário adotar políticas públicas que evitem o incremento de poluentes nos recursos hídricos, incluindo aí o cumprimento de metas estabelecidas nos objetivos do desenvolvimento sustentável. em países de grandes dimensões como o brasil, o ideal seria que cada estado ou mesmo região de abrangência de cada bacia hidrográfica estabelecesse seus próprios valores de referência. para tanto, seriam necessários longos e abrangentes estudos de monitoramento da qualidade da água, ou mesmo novas tecnologias que permitissem estabelecer os valores de referência. assim, com a adaptação desses limites nas bacias hidrográficas, a gestão dos recursos hídricos poderia ser favorecida, promovendo constantes aprimoramentos na legislação e nas ações preventivas ou mitigatórias (von sperling; chernicharo, 2002). considerando a diversidade cultural e as restrições econômicas do país, a metodologia apresentada é uma contribuição efetiva para simplificar e flexibilizar a forma de estabelecer os valores de referência e os limites de classes dos recursos hídricos, sem contrapor a política de recursos hídricos já estabelecida. a metodologia desenvolvida pode ainda facilitar os estudos sobre o enquadramento de recursos hídricos, tendo em vista que cria uma linguagem acessível aos responsáveis por estabelecer o plano de gestão da bacia hidrográfica, com metas de qualidade realistas e exequíveis. conclusões a metodologia sugerida utiliza estatísticas simples e sua aplicação permite estabelecer vrqs para diversos descritores de qualidade da água superficial. essa metodologia pode se constituir em uma ferramenta que pode orientar o processo decisório, facilitar o gerenciamento integrado da água e favorecer a divulgação dos resultados à sociedade. no caso do estabelecimento de classes de uso e limites das classes, os valores sugeridos são, em sua maioria, mais restritivos em relação à resolução conama nº 357/2005, sendo indicador da boa qualidade da água superficial da área de estudo. aqueles em desacordo com a legislação vigente foram fósforo, ferro e coliformes termotolerantes. assim, os valores limites sugeridos para as cinco classes de uso são adequados, servindo de referência aos planos de manejo de bacias hidrográficas em santa catarina, especialmente quando forem considerados os usos preponderantes dos recursos hídricos. excetuando casos pontuais, o grande desafio da gestão dos recursos hídricos do estado de santa catarina é preservar a qualidade e a quantidade de água superficial existente. referências abreu, c. h. m.; 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gestão ambiental; gerenciamento de resíduos; hospital veterinário; representação social. abstract animal health services are potential generators of environmental impacts, and the number of pets in cities is increasing. with the objective of knowing the social representations of a veterinary hospital’s professionals about possible environmental impacts of their activities, and to identify if this topic has been approached in courses of veterinary medicine, a case study was carried out through qualitative interviews and the analysis of 6 veterinary courses’ curriculums. although interviewees had difficulty in explaining what environmental impacts are, they recognized the importance of minimizing negative effects on the environment and human health. in the curriculums of the courses analyzed, disciplines on environmental issues had little relevant workload compared to the total workload. it is recommended to extend the theoretical-practical approach of the environmental theme in veterinary medicine courses and the continuous training of all professionals who work withanimal health services. keywords: animal health services; environmental management; waste management; veterinary hospital; social representation. representações de profissionais que atuavam na área de saúde animal sobre impactos ambientais e a formação de médicos veterinários sobre o tema representations of professionals working in the area of animal health on environmental impacts and training of veterinarians on the subject artigo | doi: 10.5327/z2176-947820190430 http://orcid.org/0000-0002-6245-1654 http://orcid.org/0000-0002-4770-7842 pestana, m.g.; toledo, r.f. 2 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 1-14 issn 2176-9478 introdução a área da saúde animal é considerada potencial geradora de impactos ao meio ambiente (samuel, 2014). por essa razão, profissionais que trabalham nesse setor devem estar sempre atualizados sobre o assunto, especialmente quanto a aspectos legais e normas de segurança, garantindo a adequada conservação dos recursos naturais e a proteção à saúde humana e à saúde animal. entre os principais impactos ambientais decorrentes de serviços de saúde animal está o manejo e o descarte incorreto de diferentes tipos de resíduo e de substâncias poluidoras associadas, podendo provocar alterações nos processos naturais e na qualidade ambiental (costa; loureiro; matos, 2013; samuel, 2014; silva & santos, 2017). a resolução do conselho nacional do meio ambiente (conama) nº 1/1986 define impactos ambientais como qualquer alteração das propriedades físicas, químicas e biológicas do meio ambiente, causada por qualquer forma de matéria e energia resultante de atividades humanas que, direta ou indiretamente, afetam a saúde, a segurança e o bem-estar das populações; as atividades sociais e econômicas; a biota; as condições estéticas; e a qualidade dos recursos ambientais (brasil, 1986). é importante lembrar que o processo de transformação do ambiente natural para o que hoje é convencionalmente chamado de ambiente urbano, e onde atualmente se concentra a maior parte da população mundial, gerou diversas das alterações descritas na resolução conama nº 1/1986. como resultado dessa transformação, tem-se a degradação dos espaços naturais e inúmeros impactos ambientais negativos. entretanto, as pessoas continuam dependendo dos recursos naturais para sobreviver nas cidades altamente urbanizadas, e é a maneira de gerir a utilização desses recursos que vai minimizar ou potencializar os impactos ambientais (duarte & malheiros, 2014). reconhece-se, entretanto, que há poucos estudos voltados à identificação de impactos ambientais resultantes, especificamente, de serviços de saúde animal. de maneira geral, grande parte dos profissionais dessa área não associa suas atividades laborais como possíveis geradoras de impactos ao meio ambiente (pfítscher et al., 2007). essa é uma situação preocupante ao se considerar, por exemplo, o número crescente de animais de estimação nos centros urbanos e, consequentemente, da demanda por serviços de saúde animal (osório, 2013). para samuel (2014), na sociedade moderna, marcada pela sobrecarga de trabalho e pelo estresse, a aproximação dos animais é vista como uma forma de se aproximar também da natureza e até como uma “válvula de escape” emocional. segundo dados divulgados em 2017 pelo instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge), havia mais de 50 milhões de cães e 22 milhões de gatos de estimação nos domicílios brasileiros (ibge, 2017). para atender a essa demanda, de acordo com o conselho federal de medicina veterinária (cfmv), havia, no país, em 2018, 18.190 clínicas veterinárias, 12.318 consultórios veterinários e 365 hospitais veterinários registrados (cfmv, 2018). sabe-se que a ausência de cuidados adequados para com esses animais pode gerar riscos à saúde pública e ao ambiente (garcia; calderón; ferreira, 2012; silva & massuquetti, 2014). entre esses riscos, pode-se, por exemplo, destacar a transmissão de diversas parasitoses decorrentes da disposição de fezes de animais domésticos em áreas públicas (nardo et al., 2015). da mesma forma, o inadequado gerenciamento de atividades e serviços de saúde animal, por exemplo, o manejo dos resíduos gerados, pode também impactar negativamente o ambiente, a saúde humana e a saúde animal (pilger & schenato, 2008; kemper, 2008; samuel, 2014; vasconcelos et al., 2016; silva & santos, 2017). não obstante, a maioria dos estabelecimentos, sejam eles clínicas veterinárias ou hospitais veterinários, adota pouca ou nenhuma providência com relação aos resíduos gerados diariamente nas suas mais diversas atividades (samuel, 2014). segundo silva e santos (2017), o descarte de substâncias químicas tem sido causa de preocupação mundial, pois, além de problemas ambientais e à saúde, como a poluição, que pode atingir tanto pessoas quanto animais, pode causar, em menor ou maior escala, problemas também nas tubulações, aumentando gastos públicos e/ou privados. pesquisa realizada por grigoletto et al. (2011) em serviços médicos, odontológicos e veterinários, sobre representações de profissionais que atuavam na área de saúde animal sobre impactos ambientais e a formação de médicos veterinários sobre o tema 3 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 1-14 issn 2176-9478 o gerenciamento de efluentes de equipamentos tradicionais de radiografia, ou seja, nos quais se utilizam soluções químicas para o processamento das imagens, revelou o descarte inadequado na rede pública de esgoto por parte de alguns dos estabelecimentos investigados, tanto do revelador, do fixador, como da água utilizada na lavagem dos filmes. nesse sentido, é importante que os profissionais da área da saúde se preocupem com os resíduos gerados em suas atividades, esforçando-se para minimizar os riscos ao ambiente, à saúde dos trabalhadores e da população em geral (siconelli et al., 2015; souza, 2001). é necessário o enfrentamento dessa problemática por todos os profissionais da saúde, que devem desenvolver competências e habilidades específicas desde a graduação, exigindo destes um posicionamento consciente e proatividade para colaborar na busca de soluções. estudos têm procurado chamar a atenção para a importância da atuação de profissionais da área de saúde animal, como o médico veterinário, junto a equipes multiprofissionais/interprofissionais, por exemplo, em programas como a estratégia saúde da família (esf) (vasconcellos et al., 2015; araújo, 2013; rosa júnior et al., 2012). diante desse contexto, esta pesquisa teve por objetivos conhecer as representações, as opiniões e as percepções de profissionais que atuavam na área de saúde animal sobre possíveis impactos ambientais de suas atividades e sua relação com a saúde, bem como identificar, de forma complementar, se esse tema vem sendo abordado nas grades curriculares de cursos de graduação em medicina veterinária. materiais e métodos esta pesquisa foi desenvolvida pelo método do estudo de caso, fundamentado em uma abordagem contemporânea de pesquisa, caracterizado pelo estudo aprofundado de um ou de poucos objetos, permitindo seu conhecimento amplo e detalhado (yin, 2015). a unidade-caso pode ser, por exemplo, uma pessoa, um animal, uma família, uma comunidade, uma instituição e até mesmo um conjunto de processos ou relações. há limitações quanto à generalização de resultados obtidos por meio desse método, entretanto, são fundamentais para identificar lacunas e estabelecer as bases para outras investigações (gil, 2010). a abordagem qualitativa, neste estudo de caso, esteve voltada à interpretação da realidade social investigada (minayo, 2001). para a coleta de dados foram realizadas entrevistas semiestruturadas e análise documental. nas entrevistas semiestruturadas, o pesquisador se baseia em um roteiro prévio de questões, mas tem a liberdade de fazer ajustes, adaptar perguntas e precisar conceitos, conforme a necessidade do momento (sampieri; collado; lucio, 2013). nesta pesquisa, foram realizadas 18 entrevistas com profissionais de um hospital veterinário vinculado a uma instituição particular de ensino superior, da cidade de são paulo (sp). o referido hospital, com mais de 6.000 m2 de área construída, estava equipado com infraestrutura para análises laboratoriais, atendimento ambulatorial, unidade de terapia intensiva (uti), diagnóstico radiológico e ultrassonográfico (inclusive na área de cardiologia) e quatro centros cirúrgicos. nesse estabelecimento, portanto, eram realizadas atividades de atendimento clínico e cirúrgico de animais de pequeno porte e nas seguintes especialidades: clínica de felinos, nefrologia, dermatologia, oncologia, cirurgia torácica, traumatologia, ortopedia, gastroenterologia e endocrinologia. projetos de extensão comunitária, como campanhas de castração e de posse responsável de animais, são também desenvolvidos. o nome do hospital e dos participantes da pesquisa serão mantidos em sigilo por questões éticas. assim, por meio de um roteiro de perguntas, buscou-se conhecer a opinião dos entrevistados sobre o que é um impacto ambiental, possíveis atividades e/ou serviços do hospital veterinário geradoras de impactos ambientais, bem como suas consequências. procurou-se ainda identificar maneiras de se minimizar esses impactos e melhorar o desempenho ambiental do hospital veterinário. ressalta-se ainda que, nesta pesquisa, a interpretação qualitativa do conteúdo das entrevistas reconhece a opinião dos participantes como sendo representações sociais, ou seja, saberes construídos pelos sujeitos a partir de processos educativos, comunicativos e de experiências de vida, em diferentes contextos socioculturais, e que se revelam nas escolhas e nas práticas das pessoas (toledo, 2006). pestana, m.g.; toledo, r.f. 4 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 1-14 issn 2176-9478 a análise documental, utilizada também nesta pesquisa para a coleta de dados, difere de uma revisão bibliográfica por se tratar do levantamento e da análise de materiais que ainda não foram editados ou que não receberam um tratamento analítico suficiente, por exemplo, cartas, documentos cartoriais, memorandos, correspondências pessoais, avisos, agendas, diários, propostas, relatórios, atas, estudos, avaliações etc. (gil, 2010). nesta pesquisa, foram levantadas e analisadas as grades curriculares de seis cursos de graduação em medicina veterinária, sendo três de instituições particulares e três de instituições públicas, escolhidas por meio do ranking universitário folha 2017 (ruf, 2017), para identificar se a temática ambiental vem sendo abordada nesses cursos, analisando-as com base nas diretrizes curriculares nacionais (dcn), do ministério da educação (mec). justifica-se a utilização desse ranking por sua abrangência, ao fundamentar-se nas bases de dados do censo do ensino superior inep-mec (2015), exame nacional de desempenho dos estudantes (enade) (2013, 2014 e 2015), scientific electronic library online (scielo) (2013, 2014 e 2015), web of science (2013, 2014 e 2015), instituto nacional da propriedade industrial (inpi) (2006-2015), coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior (capes), conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico (cnpq), fundações estaduais de fomento à ciência (2015) e datafolha; e nos seguintes aspectos: pesquisa (publicações, citações e financiamento); ensino (avaliações do mec, formação e dedicação dos docentes, notas enade); mercado (preferência de contratação); internacionalização (publicações e citações internacionais); e inovação (patentes). a análise geral dos dados foi feita por meio do método da análise de conteúdo, desenvolvido por laurence bardin. trata-se de uma técnica que permite categorizar as respostas, facilitando a interpretação e a realização de inferências a respeito do tema investigado. para tal, sugere-se a realização de três etapas: a pré-análise, quando se procedem a sucessivas leituras do material coletado e a sua organização; a descrição analítica, que corresponde à codificação e à categorização, a partir da seleção de respostas ou trechos que compõem elementos constitutivos, por semelhança ou diferenciação, e que possam representar o conteúdo; e a interpretação inferencial, quando se procede à análise propriamente dita, fundamentada pelo referencial teórico (bardin, 2011). a presente pesquisa foi devidamente autorizada pelo comitê de ética em pesquisa (caad 83215617.6.0000.8054), e todos os participantes preencheram o termo de consentimento livre e esclarecido (tcle). resultados e discussão no período de março a maio de 2018, foram realizadas 18 entrevistas com profissionais de um hospital veterinário particular, 12 delas respondidas por mulheres e 6 por homens, com as seguintes funções: médicos veterinários (7); auxiliares de farmácia (2); técnicos em radiologia (2); supervisor de radiologia (1); supervisor de clínica (1); assistente administrativo (1); auxiliar administrativo (2); auxiliar de esterilização (1); e auxiliar de enfermagem (1). ao serem questionados sobre “o que é um impacto ambiental”, foram identificadas três categorias de respostas: • impacto ambiental como resultante de ações antrópicas, como no exemplo “interferência que os humanos causam no meio ambiente”; • caracterização de impacto ambiental como algo prejudicial ao meio ambiente, como nas respostas “algo ruim ao meio ambiente”; “tudo aquilo que agride a natureza”; • outra categoria onde simplesmente eram citados exemplos de práticas geradoras de impactos ambientais, como “fumaça de carros, desmatamento”; “eliminação de resíduos, contaminação de rios, poluição do ar, disposição pós-óbito”. essa associação de impacto ambiental aos efeitos negativos de alterações ambientais resultantes de ações humanas corrobora com a definição proposta pela resolução nº 1 do conama (brasil, 1986). da mesma maneira, fizeram-se presentes nessas representações categorizadas os problemas ambientais relacionados, especialmente, ao contexto urbano e suas consequênrepresentações de profissionais que atuavam na área de saúde animal sobre impactos ambientais e a formação de médicos veterinários sobre o tema 5 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 1-14 issn 2176-9478 cias à saúde humana e ambiental, conforme já identificado por outros autores (abiko & moraes, 2009; gouveia & miranda, 2012). ficou claro ainda que, na visão dos entrevistados, exemplificar impactos ambientais foi mais fácil que propriamente defini-lo. sobre a possibilidade de as atividades e/ou serviços do hospital veterinário gerarem algum tipo de impacto ambiental, a maioria dos respondentes considerou que sim, exemplificando especialmente pelo descarte inadequado de resíduos, como na resposta “medicamentos, carcaças de animais, manejo de lixo, contaminação”. outro exemplo citado foi o “ruído da lavanderia”. entretanto, alguns entrevistados não consideraram que atividades e/ou serviços do hospital veterinário geravam algum impacto ambiental, assim esclarecendo: “a empresa recolhe os resíduos”; “o descarte dos resíduos é feito de maneira correta”; “as empresas de coleta vem buscar os resíduos”; “a empresa não polui”. é interessante perceber nessas respostas como o descarte de resíduos foi utilizado tanto para justificar a presença como a ausência de possíveis impactos ambientais dos serviços de saúde animal. de fato, mesmo diante do pouco conhecimento por parte de profissionais desse setor quanto a possíveis impactos ambientais de suas atividades, como sugerem pfítscher et al. (2007), de acordo com camponogara, ramos e kirchhof (2009), quando essa associação ocorre, assim como as primeiras medidas de controle, dizem respeito ao gerenciamento dos resíduos. ainda na opinião desses autores, essa é uma visão limitada diante da complexidade dessa problemática, já que a possibilidade de gerar impactos ambientais desse setor vai muito além das consequências do descarte inadequado de resíduos, podendo ocorrer, por exemplo, pelo consumo excessivo de água, energia e outros insumos, pelo aumento do tráfego de veículos no entorno dos estabelecimentos, pela poluição atmosférica, sonora, visual etc. ressalta-se ainda que, frente ao crescente aumento do número de animais de estimação, especialmente nos centros urbanos (ibge, 2017), e, consequentemente, de serviços de saúde animal, como hospitais, clínicas e consultórios (cfmv, 2018), é igualmente crescente a geração de resíduos de serviços de saúde por esses estabelecimentos. adiciona-se a essa preocupação a constatação de que, mesmo sendo a elaboração de um plano de gerenciamento de resíduos de serviços de saúde animal (pgrssa) uma exigência legal (brasil, 2010), ainda são poucos os estabelecimentos que o fazem (samuel, 2014), amparados, de certa forma, pelos poucos estudos na área e fiscalização incipiente (araújo & jerônimo, 2012). a importância da adequada elaboração desse pgrssa é também destacada nos estudos de pilger e schenato (2008) e vasconcelos et al. (2016). os riscos ao meio ambiente, à saúde humana e à saúde animal, decorrentes do descarte inadequado de medicamentos, especialmente de antibióticos, têm sido relatados em várias pesquisas (tamura et al., 2017; costa; loureiro; matos, 2013; kemper, 2008), tanto pelo potencial poluidor de seus metabólitos no solo e em recursos hídricos, assim como pela possibilidade de disseminação de resistência microbiana. ao serem questionados se os impactos ambientais afetavam a saúde dos funcionários, de outras pessoas que frequentavam o hospital e/ou de moradores da região, houve opiniões divergentes e de forma equilibrada entre os que acreditavam que sim (“se não tomar cuidado”; “se não fizer boa limpeza”; “se não destinar os resíduos adequadamente”; “os veterinários têm mais riscos devido à exposição”) e os que acreditavam que não (“pois a coleta é diária”; “no trabalho não, pois tem treinamento”). evidenciou-se novamente, por parte dos entrevistados, o reconhecimento da importância de sistemas de gestão ambiental adequados, mesmo que essa expressão não tenha sido utilizada diretamente em suas representações sociais. em concordância, há diversos estudos indicando riscos não só à saúde humana, especialmente de trabalhadores diretamente expostos, mas também à saúde animal e ao meio ambiente, associados a possíveis impactos ambientais desses serviços, ao se considerar, por exemplo, a classificação de grande parte dos resíduos gerados como perigosos, por conta de sua toxicidade, patogenicidade, entre outros (abnt, 2004; grigoletto et al., 2011; samuel, 2014; souza, 2001; silva & santos, 2017). inquérito realizado junto a profissionais de um hospital veterinário vinculado a uma instituição de ensino superior procurou reconhecer o grau de compreensão destes sobre seus direitos e conhecimentos relacionados à sua profissão, bem como a preocupação da instituição para com a saúde dos trabalhadores, revelando falhas nesse processo informativo e educativo e, consequentemente, expondo esses trabalhadores a maiores riscos de acidentes e de contraírem doenças (siconelli et al., 2015). pestana, m.g.; toledo, r.f. 6 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 1-14 issn 2176-9478 quando perguntado aos entrevistados se achavam que poderiam contribuir de alguma maneira para minimizar os impactos ambientais gerados por atividades e serviços do hospital veterinário, a maioria considerou que sim, justificando da seguinte maneira: “fazendo o descarte dos resíduos corretamente”; “usando procedimentos operacionais adequados”; “tentando não deixar contaminar”; “produzindo menos lixo”. e os que consideraram não poder contribuir justificaram suas respostas por questões de infraestrutura, como “a máquina da lavanderia é antiga”, “não tem como substituir reagentes”. considera-se que, frente à complexidade dos problemas ambientais da atualidade, sua melhor compreensão e busca de soluções para seu enfrentamento não são mais responsabilidade de um ou outro setor específico da sociedade (sobral & freitas, 2010). para diversos autores (vasconcellos et al., 2015; araújo, 2013; rosa júnior et al., 2012; possamai, 2011), o médico veterinário, por exemplo, tem papel muito importante junto a equipes de saúde multidisciplinares, que deverão atuar de forma interdisciplinar e interprofissional. essa mesma recomendação é dada pela organização mundial da saúde (oms) para o planejamento de medidas preventivas e de controle (who, 2002). pode-se dizer ainda que essa ideia é reforçada no que diz respeito aos problemas relacionados à saúde animal (garcia; calderón; ferreira, 2012; silva & massuquetti, 2014) e pelo conceito de saúde única (one health), que integra aspectos da saúde animal à saúde humana e ambiental, de forma indissociável (gerbreyes et al., 2014; oie, 2018). ou seja, contribuir para minimizar impactos ambientais é responsabilidade de todos, especialmente de profissionais de estabelecimentos considerados como possíveis geradores desses impactos, como no caso desta pesquisa, de serviços de saúde animal. faz-se necessária a adequada formação e capacitação desses profissionais, assim como a existência de infraestrutura para tal finalidade e fiscalização por parte de órgãos responsáveis. ao serem questionados sobre como o hospital veterinário pode melhorar seu desempenho ambiental, pôde-se agrupar as respostas em duas categorias: por meio de processos de comunicação e educação (“mais palestras, treinamentos, instruir funcionários terceirizados, campanhas, mais avisos para pessoas que vêm de fora”); e pela adoção de procedimentos adequados (“atendimento de normas”; “evitando desperdício”; “coleta mais seletiva”; “calibração para não ocorrer vazamentos”; “reutilização de materiais evitando o uso de materiais descartáveis ao meio ambiente”). o desempenho ambiental de um estabelecimento diz respeito aos seus resultados mensuráveis quanto à adoção de práticas de gestão ambiental adequadas. a associação brasileira de normas técnicas (abnt), por meio da norma brasileira (nbr) nº 14031/2004, estabelece diretrizes para a avaliação de desempenho ambiental (ada), enquanto uma ferramenta de gestão interna (abnt, 2004). embora tenham sido identificadas duas categorias de respostas para esse questionamento, elas são interdependentes. isso porque a adoção de procedimentos adequados quanto à gestão ambiental e, mais especificamente, o gerenciamento de impactos ambientais e/ou de resíduos de serviços de saúde (rss) depende de processos continuados de comunicação e educação junto a todos os envolvidos. da mesma maneira, por mais bem planejados e desenvolvidos que sejam esses processos educativos, se não forem acompanhados de infraestrutura, sistemas de gestão e fiscalização eficientes, poucos resultados serão de fato alcançados. além disso, ao considerarmos aspectos legais, a própria política nacional de resíduos sólidos (pnrs) indica a necessidade de programas de comunicação social e educação ambiental na elaboração dos planos de gestão integrada de resíduos, para se legitimar o controle social (brasil, 2010; grigoletto et al., 2011; toledo, 2015; vasconcelos et al., 2016). apesar de os respondentes não terem utilizado a expressão “sistema de gestão ambiental” como uma ferramenta de melhoria do desempenho ambiental do hospital veterinário, reconhecem a importância de procedimentos adequados, tanto para atender às normas como para minimizar ou evitar impactos ambientais. esse é também o entendimento de diversos autores, assim como de possíveis benefícios associados a esses procedimentos, tais como: capacitação de profissionais quanto à produção mais limpa; economia de recursos (matéria-prima, insumos, água e energia); redução, reutilização e reciclagem de efluentes e resíduos sólidos; apoio a pesquisas tecnológicas mais eficientes; aumento de competitividade; e melhoria do perfil e da imagem da empresa associada à adoção de práticas mais sustentáveis (duarte & malheiros, 2014). representações de profissionais que atuavam na área de saúde animal sobre impactos ambientais e a formação de médicos veterinários sobre o tema 7 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 1-14 issn 2176-9478 ao se analisar o processo de elaboração do plano de gerenciamento de resíduos de serviços de saúde (pgrss) do hospital veterinário vinculado à universidade luterana do brasil (ulbra), no rio grande do sul, pilger e schenato (2008) reconheceram que melhores resultados podem ser obtidos quando a segregação dos resíduos é realizada de forma adequada no local de origem, sendo esta uma importante etapa do processo para minimizar riscos de contaminação ambiental à saúde humana e animal, além de possibilitar a redução de custos no tratamento de resíduos especiais. as autoras recomendam ainda o investimento no treinamento dos profissionais locais para tal finalidade, qualificando as operações de manejo intra-hospitalar. assim, ressalta-se que o gerenciamento de impactos ambientais de um serviço de saúde animal, a fim de melhorar seu desempenho ambiental, por exemplo, por meio de sistemas iso (organização internacional de normalização), deve contemplar programas e ações de capacitação e formação continuadas dos profissionais envolvidos, além de processos de investigação, planejamento e avaliação constantes (alcântara; silva; nishijima, 2012). para melhor compreender as representações, as opiniões e as percepções dos profissionais de saúde animal entrevistados, de forma complementar, foram levantadas e analisadas, por meio de análise documental, as grades curriculares de cursos de graduação em medicina veterinária de três instituições públicas e três instituições particulares de ensino, analisando-as com base nas dcn, do mec. a temática ambiental se faz presente nas dcn para o curso de medicina veterinária de forma geral e específica, ao se esperar dos egressos aptidões para o exercício profissional em campos como o “saneamento ambiental”, “ecologia e proteção ao meio ambiente”, “biotecnologia e preservação ambiental”, incluindo competências e habilidades específicas para elaborar, executar e gerenciar projetos ambientais (brasil, 2003). assim, são considerados conteúdos essenciais para a formação do médico veterinário, entre outros, aqueles relacionados: “às diversas dimensões da relação indivíduo/sociedade, contribuindo para a compreensão dos determinantes sociais, culturais, comportamentais, psicológicos, ecológicos, éticos e legais e conteúdos envolvendo a comunicação, a informática, a economia e gestão administrativa em nível individual e coletivo” (ciências humanas e sociais); aos “conteúdos teóricos e práticos relacionados com saúde-doença, produção animal e ambiente [...]” (ciências da medicina veterinária); e ao “saneamento ambiental” (medicina preventiva e saúde pública) (brasil, 2003). ao se levantar as grades curriculares de três instituições públicas (universidade estadual paulista “júlio de mesquita filho” — unesp, universidade de são paulo — usp e universidade federal de minas gerais — ufmg) e três instituições particulares de ensino superior (universidade paulista — unip, pontifícia universidade católica do paraná — puc-pr e universidade anhembi morumbi — uam), identificou-se que a temática ambiental é contemplada em algumas disciplinas, conforme o quadro 1. das seis instituições cujas grades curriculares foram levantadas, cinco incluíam disciplinas associadas à temática ambiental e/ou questões sanitárias/de saneamento. tomando como análise a carga horária total dos cursos e a carga horária dessas disciplinas, notou-se que elas representavam um percentual muito baixo na formação dos graduandos, variando entre 0,46 e 4,76% em relação à carga horária total dos cursos. o curso da unesp, campus de jaboticabal, foi o que apresentou o maior número de disciplinas (seis) ligadas ao meio ambiente e ao saneamento, totalizando uma carga horária de 255 horas de conteúdos relacionados ao tema. outro aspecto interessante e, ao mesmo tempo, igualmente preocupante desse levantamento é que nos dois cursos em que a disciplina de educação ambiental era oferecida, tratava-se de uma disciplina optativa, e não obrigatória dos cursos. resultados semelhantes foram também identificados por cruz et al. (2015), ao analisarem grades curriculares de cursos de medicina veterinária de instituições públicas e particulares de ensino superior da região sudeste do brasil, quanto à abordagem de temas relacionados à saúde pública, o que inclui a saúde ambiental. neste estudo, os autores também concluíram que a carga horária dos cursos analisados não favorecia uma atuação qualificada do médico veterinário nessa área, já que a maior parte da formação desses estudantes estava voltada para processos individuais e curativos. sabe-se que a profissão de médicos veterinários envolve, além de trabalhos voltados ao tratamento de doenpestana, m.g.; toledo, r.f. 8 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 1-14 issn 2176-9478 quadro 1. disciplinas que abordam a temática ambiental, suas cargas horárias, exigência e período de oferecimento no curso de graduação em medicina veterinária, por instituição de ensino investigada. instituições de ensino superior públicas instituição carga horária total do curso disciplina carga horária período exigência universidade estadual paulista “júlio de mesquita filho” (unesp) — campus de botucatu, são paulo 6.630 ciências do ambiente 30 1º obrigatória universidade estadual paulista “júlio de mesquita filho” (unesp) — campus de araçatuba, são paulo 10.190 ecologia 30 1º obrigatória proteção ambiental 30 6º obrigatória defesa sanitária animal 60 10º obrigatória zoonoses e saúde pública 60 8º obrigatória universidade estadual paulista “júlio de mesquita filho” (unesp) — campus de jaboticabal, são paulo 5.355 ecologia 30 1º obrigatória planejamento e administração em saúde animal e saúde pública veterinária 30 6º obrigatória defesa sanitária ambiental 60 9º obrigatória educação ambiental 30 9º optativa gerenciamento de programas de controle de zoonoses em áreas urbanas 60 7º obrigatória proteção ambiental aplicada à medicina veterinária 45 5º obrigatória universidade de são paulo (usp) — são paulo e pirassununga 4.245 defesa sanitária ambiental 75 9º obrigatória gestão ambiental e sustentabilidade do agronegócio 30 3º obrigatória defesa sanitária animal e saúde pública 75 9º obrigatória princípios de ecologia 30 1º obrigatória universidade federal de minas gerais (ufmg) 3.750 ecologia e desenvolvimento sustentável 45 2º obrigatória instituições de ensino superior particulares instituição carga horária total do curso disciplina carga horária período exigência universidade paulista (unip) 4.800 biossegurança 60 9º obrigatória ciências do ambiente 80 1º obrigatória educação ambiental 20 3º optativa pontifícia universidade católica do paraná (puc-pr) 5.135 saúde pública e zoonoses 45 7º obrigatória meio ambiente e sustentabilidade 45 1º obrigatória representações de profissionais que atuavam na área de saúde animal sobre impactos ambientais e a formação de médicos veterinários sobre o tema 9 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 1-14 issn 2176-9478 ças, outras questões igualmente relevantes de saúde pública e saúde ambiental, refletindo a importância de uma formação mais abrangente, para permitir uma visão holística, do todo, ou seja, no que diz respeito à interface animais, humanos e ambiente associada, por exemplo, ao conceito de saúde única (gerbreyes et al., 2014; oie, 2018). nesse sentido, considera-se também de responsabilidade de profissionais dessa área, por exemplo, do médico veterinário, o desenvolvimento de programas educativos aliando a conservação do meio ambiente, a promoção da saúde e o bem-estar animal (nardo et al., 2015). a formação acadêmica do médico veterinário deve incluir, portanto, o estudo de diversas disciplinas e áreas de especialização que podem vir a ser realizadas por esse profissional ao longo de toda sua atuação. segundo possamai (2011), a maioria dos profissionais formados em medicina veterinária desenvolve conhecimentos voltados mais à área clínica, seguida pelas áreas de zootecnia e produção animal, com a menor participação para a medicina veterinária preventiva e saúde pública. de acordo com o mesmo autor, alguns estudos realizados pelo cfmv, em conjunto com a comissão nacional de saúde pública veterinária (cnspv), demostram que algumas disciplinas importantes para a formação desses profissionais estavam desconectadas, como é o caso da epidemiologia, vigilância epidemiológica/zoonoses, vigilância sanitária, vigilância ambiental, educação em saúde, saúde do trabalhador e saneamento (possamai, 2011). ele comenta que, para realizar atividades ligadas à área ambiental, o médico veterinário deve ter conhecimentos gerais sobre ciências do ambiente, além de conhecimentos sobre as relações ambiente-enfermidade, as atividades agropecuárias e suas relações sobre o ambiente, modelos de avaliação de estudos de impacto ambiental, tecnologia básica para a proteção e saneamento ambiental. na formação acadêmica, possamai (2011) propõe que as escolas ofereçam conhecimentos aprofundados nas áreas de ciências ambientais, ecologia, biologia e saneamento ambiental, para que os profissionais possam ser incorporados e oferecer contribuição a esses setores. assim como nas pesquisas de cruz et al. (2015) e possamai (2011), o presente estudo, ainda que de forma pontual, permitiu perceber a baixa inserção das questões voltadas ao meio ambiente na formação desses profissionais. o conhecimento das condições ambientais, locais ou regionais e das atividades socioeconômicas é de extrema importância para a escolha das medidas adequadas de prevenção e eliminação dos riscos gerados pelos agravos desencadeados pela interferência do ser humano ao meio ambiente. a construção da identidade da medicina veterinária na saúde ainda precisa ser aprimorada. as atuais diretrizes curriculares (brasil, 2002; 2003) enfatizam a necessidade de envolver esse profissional no desenvolvimento de projetos ambientais, e nos conhecimentos na área de vigilância ambiental em saúde. a formação de profissionais capazes de atender às demandas sociais, ambientais e do mercado atual e futuro é um desafio que deve ultrapassar os limites dos conteúdos teóricos. a designação de professores capacitados na área de saúde ambiental é uma das alternativas para direcionar os graduandos a práticas relacionadas à solução de problemas reais que possam surgir no futuro, tornando indispensável à associação da pesquisa e extensão universitária. projetos simples de educação ambiental e em saúde podem contribuir para a mudança de hábitos e costumes da população, além de valorizar o profissional da medicina veterinária (vasconcellos et al., 2015; nardo et al., 2015; rosa júnior et al., 2012; possamai, 2011). o exemplo da participação do médico veterinário na área da saúde pública, que inclui a saúde ambiental, não se limita a esse aspecto. seria difícil enumerar todas as possibilidades de participação desse profissional nessas áreas que, cada vez mais, requerem a atenção e a participação de diversos profissionais e intervenções multidisciplinares. vale ressaltar que tão importante quanto a participação do veterinário na área ambiental é o exercício da medicina veterinária em todas as áreas de atuação contextualizadas com o meio ambiente natural e social. um exemplo disso é a atuação desse profissional nas equipes que compõem o núcleo de apoio à saúde da família (nasf), do sistema único de saúde (sus), aprovada desde 2011 (araújo, 2013; cfmv, 2018). um projeto desenvolvido no município de santa maria, rio grande do sul, procurou destacar a importância da atuação do médico veterinário em um programa pestana, m.g.; toledo, r.f. 10 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 1-14 issn 2176-9478 de saúde escolar, trabalhando de forma conjunta com profissionais da esf e abordando temas como saúde ambiental e doenças negligenciadas. constatou-se que as ações realizadas contribuíram para o fortalecimento da atenção à saúde escolar e da atenção básica (vasconcellos et al., 2015). ainda nesse contexto de interface entre a saúde humana, animal e ambiental, um projeto de extensão universitária realizado também no estado do rio grande do sul, na cidade de pelotas, procurou aproximar estudantes de medicina veterinária de situações de vulnerabilidade socioambiental, por meio do atendimento clínico de animais de pequeno porte e envolvendo a abordagem de temas como zoonoses e a posse responsável de animais de estimação. reconheceu-se que esse projeto contribuiu para melhorias na qualidade de vida da comunidade e dos animais, assim como para a formação integral dos estudantes (rosa júnior et al., 2012). de acordo com as diretrizes curriculares nacionais do curso de graduação em medicina veterinária (brasil, 2002; 2003), a formação deve ser baseada em princípios de prevenção e na capacidade de resolver problemas e liderar, de maneira cooperativa, o gerenciamento de projetos para melhor bem-estar da comunidade, inclusive no que diz respeito ao saneamento e à proteção ambiental. assim, temas relacionados aos impactos ambientais de serviços de saúde animal podem ser incorporados junto aos conteúdos considerados essenciais pelo mec à formação de médicos veterinários em campos, conforme já mencionado, como o “saneamento ambiental”, “ecologia e proteção ao meio ambiente”, “biotecnologia e preservação ambiental” (brasil, 2003), ficando com as instituições a responsabilidade de incorporação de conteúdos associados especificamente à temática dos impactos ambientais em suas grades curriculares. conclusões o crescente número de animais nos centros urbanos, especialmente de animais de estimação (ibge, 2017), e, consequentemente, o aumento de serviços de saúde animal, como consultórios, clínicas e hospitais (cfmv, 2018), ampliam a preocupação com respeito aos possíveis impactos ambientais adversos desses estabelecimentos quando geridos de forma inadequada (samuel, 2014; silva & santos, 2017). essa foi a temática central da presente pesquisa, desenvolvida a partir de revisão bibliográfica, entrevistas e análise documental. evidenciou-se que, embora os profissionais participantes da pesquisa, que atuavam em um hospital veterinário na cidade de são paulo (sp), tenham tido dificuldades para explicitar o que são impactos ambientais, reconheciam a importância de procedimentos adequados desse estabelecimento para minimizar efeitos negativos ao meio ambiente, assim como para evitar riscos à saúde humana. em concordância com a literatura (camponogara; ramos; kirchhof, 2009), resultados mostraram ainda que o gerenciamento dos resíduos foi a principal associação feita pelos entrevistados quanto aos possíveis impactos ambientais. entretanto, diante da complexidade de aspectos relacionados aos serviços de saúde animal, essa é uma visão limitada da problemática relativa aos possíveis impactos à saúde humana, animal e ambiental. os participantes da pesquisa reconheceram também, além de sistemas adequados de gestão ambiental, a importância de processos continuados de educação e comunicação sobre o tema, por exemplo, por meio do treinamento de profissionais do setor e campanhas junto à população. de fato, o envolvimento de todos os profissionais que atuam em serviços de saúde animal, e principalmente do médico veterinário, nas etapas de planejamento, desenvolvimento e avaliação de medidas de gerenciamento, mitigação e controle de impactos ambientais é fundamental para a eficácia e a eficiência desse processo (who, 2002). nesse sentido, entende-se que é necessária a formação adequada desse e de outros profissionais da saúde, desde a graduação, com o desenvolvimento de competências e habilidades específicas para tal finalidade. a análise de grades curriculares de seis cursos de graduação em medicina veterinária identificou que, embora o mec, por meio das dcn para esse curso, espere dos egressos aptidões para atuarem, executarem e gerenciarem projetos em campos como do “saneamento ambiental”, “ecologia e proteção ao meio ambiente”, “biotecnologia e preservação ambiental”, a carga horária em disciplinas associadas a essa temática ainda é muito pouco relevante em comparação à carga horária total desses cursos. representações de profissionais que atuavam na área de saúde animal sobre impactos ambientais e a formação de médicos veterinários sobre o tema 11 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 1-14 issn 2176-9478 assim, dada a relevância da atuação do médico veterinário em equipes multidisciplinares, como já reconhecido, por exemplo, pelo sus, por meio do nasf, no contexto de problemas socioambientais e de saúde humana e animal, recomenda-se maior investimento na abordagem teórico-prática da temática ambiental nos cursos de graduação. da mesma maneira, acredita-se que o desenvolvimento de cursos de formação continuada e aperfeiçoamento profissional, destinados não apenas ao médico veterinário, mas também aos demais profissionais que atuam em serviços de saúde animal, poderão contribuir para qualificar o planejamento, a implantação e a avaliação de sistemas de gerenciamento de impactos ambientais dos estabelecimentos voltados aos serviços de saúde animal, trazendo consequências positivas na prevenção e na redução dos impactos ambientais dessa área. ressalta-se ainda, entretanto, que a ampliação da qualificação profissional sobre o tema, assim como da compreensão de sua relevância, só surtirá bons resultados de fato, se acompanhada de fiscalização eficiente por parte dos órgãos de vigilância responsáveis. referências abiko, a.; 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federal de são paulo (unifesp) – são paulo (sp), brasil. simone georges el khouri miraglia professora associada, unifesp. engenheira e mestre pela escola politécnica, universidade de são paulo (usp). doutora e pós-doutora, faculdade de medicina da usp – são paulo (sp), brasil. endereço para correspondência: simone georges el khouri miraglia – laboratório de economia, saúde e poluição ambiental – instituto de ciências ambientais, químicas e farmacêuticas – universidade federal de são paulo – rua são nicolau, 210, 4o andar – cep 09913-030 – diadema (sp), brasil – e-mail: simone.miraglia@unifesp.br recebido: 30/11/2017 aceito: 03/04/2018 resumo o objetivo deste trabalho consistiu na análise dos principais determinantes em saúde atingidos pelo programa de controle da poluição do ar por veículos automotores (proconve), da evolução temporal dos níveis de material particulado < 10 μm, dióxido de enxofre, dióxido de nitrogênio e ozônio; e dos dados de saúde cardiorrespiratória, para o município de são paulo, entre 2000 e 2011. foi utilizada a metodologia de avaliação de impacto à saúde com consulta à literatura e a bancos de dados públicos (departamento de informática do sistema único de saúde — datasus, instituto brasileiro de geografia e estatística — ibge e companhia de tecnologia de saneamento ambiental de são paulo — cetesb). com exceção do ozônio, os poluentes material particulado < 10 μm, dióxido de nitrogênio e dióxido de enxofre se encontraram em declínio ao longo do período de estudo. a morbidade por doenças respiratórias aumentou no período, exceto as internações por asma. observou-se um declínio para a mortalidade cardiovascular, enquanto houve estabilidade da taxa de óbitos por doença pulmonar obstrutiva crônica. conclui-se que o proconve é um programa importante para a manutenção e a diminuição das concentrações de poluentes atmosféricos. palavras-chave: poluição do ar; doenças cardiovasculares; doenças respiratórias; políticas públicas. abstract the aim of this study was to analyze the main health determinants achieved by the automotive vehicles air pollution control program (proconve), the evolution of particulate matter < 10 μm, sulfur dioxide, nitrogen dioxide and ozone levels and cardiorespiratory health data from the city of são paulo, sp, brazil, from 2000 to 2011. the methodology was based in health impact assessment approach through bibliography research and public databases (informatics department of the public health system — datasus, brazilian institute of geography and statistics — ibge and environmental company of sao paulo state — cetesb). particulate matter < 10 μm, nitrogen dioxide and sulfur dioxide pollutants levels were in decline over the study period, exception ozone levels. morbidity due to respiratory diseases increased in the period, except asthma hospitalizations. there was a decline in cardiovascular mortality, while there was a stable mortality rate due to chronic obstructive pulmonary disease. it is concluded that proconve is an important program in the maintenance and reduction of concentration of atmospheric pollutants. keywords: air pollution; cardiovascular disease; respiratory disease; public policies. doi: 10.5327/z2176-947820180310 avaliação de impacto à saúde do programa de controle de poluição do ar por veículos automotores no município de são paulo, brasil health impact assessment of automotive vehicles air pollution control program in são paulo, sp, brazil abe, k.c.; miraglia, s.g.e.k. 62 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 61-73 introdução com o crescimento econômico, a emissão antrópica de gases e partículas nocivas tende a intensificar-se progressivamente, levando ao aumento de sua concentração na atmosfera (iema, 2012). alguns desses gases e partículas têm efeitos comprovados na saúde humana e no meio ambiente, razão pela qual há muita atenção voltada a eles. dentre esses, destacam-se o monóxido de carbono (co), o ozônio troposférico (o 3 ), o material particulado (pm), o dióxido de nitrogênio (no 2 ) e o dióxido de enxofre (so 2 ) (iema, 2012). o aumento da população mundial e, consequentemente, a elevação das emissões de poluentes derivados da queima de combustível oriundos de veículos automotores e indústrias resultam na maior degradação da qualidade do ar, que representa um importante fator de ameaça à saúde humana, especialmente nos centros urbanos. os poluentes atmosféricos têm sido associados, há décadas, à mortalidade e ao agravamento de doenças respiratórias (hoek et al., 2013; xiong et al., 2015; freitas et al., 2016; to et al., 2016) e cardiovasculares (pope et al., 2004; chang et al., 2015; bravo et al., 2016; zúñiga et al., 2016). dentre as doenças pulmonares, já foi relatado que a poluição do ar agrava o risco de pessoas com asma evoluírem para o quadro de doença pulmonar obstrutiva crônica (dpoc) em até três vezes mais (to et al., 2016). em beijing, foi constatada a associação entre pm 2,5 (pm com diâmetro inferior a 2,5 μm) e morbimortalidade por doença isquêmica do coração e, pelos resultados do estudo, se os padrões da organização mundial da saúde (oms) tivessem sido adotados, evitar-se-ia o equivalente a mais de 7.700 casos de morbidade e 1.475 óbitos (xie et al., 2015). associações similares entre poluição do ar e doenças cardiovasculares também foram encontradas em estudos nos estados unidos (thurston et al., 2016), em taiwan (chang et al., 2015), no canadá (villeneuve et al., 2015), na europa (brunekreef et al., 2009; lanki et al., 2015) e no brasil (braga et al., 2007; abe & miraglia, 2016). assim, a poluição atmosférica é tema de muitos estudos, assim como os processos de combustão dos veículos, geradores de muitos gases e partículas que possuem participação importante na geração de efeitos adversos à saúde. conhecer as principais fontes originárias de poluentes é de extrema importância, para que medidas mitigadoras possam ser providenciadas. no brasil, a frota automotiva responde por mais de 55% dos veículos do país, seguida por motocicleta e motonetas, que somam mais 26%, representando mais de 81% da frota nacional, que gira em torno de 85 milhões de veículos, segundo dados do departamento nacional de trânsito (denatran, 2014). no município de são paulo, a parcela representativa de automóveis e motocicletas é ainda maior, chegando a somar 85% do total de veículos (denatran, 2014), que em números absolutos chega a mais de 7 milhões de veículos. dadas as dimensões nacional e municipal do porte de veículos e das emissões de poluentes, além dos resíduos provenientes de indústrias, incinerações, entre outros, foram sancionadas diversas resoluções e leis a fim de controlar as emissões de poluentes e estabelecer limites de qualidade do ar. no brasil, os padrões de qualidade atualmente em vigor foram adotados no início da década de 1990 (brasil, 1990). nos termos da política nacional de meio ambiente — pnma (lei n. 6.938/1981), os padrões de qualidade do ar (pqar) foram incorporados como um dos instrumentos da política ambiental (brasil, 1981). considerando a necessidade de se estabelecer estratégias para o controle, a preservação e a recuperação da qualidade do ar, válidas para todo o território nacional, conforme previsto na pnma de 1981, foi instituído, pela resolução do conselho nacional do meio ambiente (conama) n. 005/1989, o programa nacional de qualidade do ar (pronar). esse programa seria um dos instrumentos básicos da gestão ambiental para proteção da saúde e bem-estar das populações e melhoria da qualidade de vida com o objetivo de permitir o desenvolvimento econômico e social do país de forma ambientalmente segura, pela limitação dos níveis de emissão de poluentes por fontes de poluição atmosférica (brasil, 1989). sendo assim, a prevenção dos efeitos deletérios derivados da poluição atmosférica passa por identificar, para os principais contaminantes, os níveis minimamente seguros de proteção das condições de saúde da população, expressos em termos de valores de sua concentração no ar (iema, 2012). dentro desses instrumentos do pronar, foram estabelecidos, em 1990, os valores dos padrões nacionais de qualidade do ar para partículas totais em suspensão (pts), avaliação de impacto à saúde do programa de controle de poluição do ar por veículos automotores no município de são paulo, brasil 63 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 61-73 fumaça, partículas inaláveis (material particulado < 10 μm – pm 10 ), no 2 , so 2 , co e o 3 (brasil, 1990). outro instrumento do pronar é o programa de controle da poluição do ar por veículos automotores (proconve), instituído em 06 de maio de 1986 e coordenado pelo instituto brasileiro do meio ambiente e dos recursos naturais renováveis (ibama). considerando que a emissão de poluentes por veículos automotores contribui para a contínua deterioração da qualidade do ar, especialmente nos centros urbanos, esse programa definiu os primeiros limites de emissão para veículos leves, e contribuiu para o atendimento aos pqar instituídos pelo pronar (brasil, 1986). desde a sua criação, o proconve apresentou diversas fases de implantação e favoreceu a melhoria da qualidade do ar, mesmo com o aumento da frota automotiva (escuciatto et al., 2016). atualmente, encontra-se nas fases l-6 e p-7, correspondendo às exigências de melhoria dos padrões de emissões de poluentes referentes aos veículos leves e pesados, respectivamente. considerando a vigência do proconve desde 1986, o objetivo deste estudo foi analisar os principais determinantes em saúde atingidos pelo programa e a evolução temporal das concentrações dos poluentes pm10, so 2 , no 2 e o 3 , para o município de são paulo, assim como os desfechos em doenças cardiorrespiratórias, para o período entre os anos 2000 e 2011. materiais e métodos rede de aspectos e impactos a fim de avaliar a gama de aspectos e impactos relativos ao proconve, optou-se pela confecção de uma rede de efeitos, construída a partir do assunto/tema geral e expandida com aspectos e impactos de cunho social, econômico, ambiental e de saúde. os portais de busca utilizados foram: portal da coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior (capes), pubmed, sciencedirect, google scholar e sites oficiais de órgãos públicos, tanto na esfera federal quanto estadual e municipal (ministério do meio ambiente, ministério da saúde, companhia de tecnologia de saneamento ambiental de são paulo — cetesb e instituto estadual do ambiente do governo do rio de janeiro, secretaria de saúde pública de são paulo, entre outros). os descritores utilizados foram: “proconve”, “promot”, padrões de qualidade do ar”, “programa de controle da poluição do ar por veículos automotores”, “fases do proconve”, “legislação”. os termos foram buscados em língua portuguesa e inglesa. os descritores foram agrupados e realizaram-se as buscas com dois a três descritores e o buscador booleano “and” nos sites mencionados. as informações coletadas foram resumidas e reunidas em um quadro nomeado “rede de impactos”, que reflete uma abordagem inédita incluída nas etapas da avaliação de impactos à saúde (ais), baseada em levantamento de dados oficiais e análise de evidências. portanto, dados de relatórios, artigos científicos, publicações de órgãos públicos e o conhecimento prévio de especialistas entraram na composição dessa rede. a construção de rede de impactos em saúde foi previamente utilizada pelo laboratório de economia, saúde e poluição ambiental da universidade federal de são paulo (lespa-unifesp), coordenado pela profa. dra. simone georges el khouri miraglia (miraglia & abe, 2017). análise descritiva: poluentes e dados de saúde a análise descritiva foi realizada para as variáveis em estudo utilizando-se o software ibm spss® versão 21 e o programa excel®, da microsoft, para windows, versão 2000. baseou-se, para os dados de poluentes, na média diária anual das concentrações de o 3 , no 2 , so 2 e pm 10 . os dados relativos à emissão diária de poluentes foram obtidos junto a cetesb (2015). esse órgão possui uma rede telemétrica capaz de produzir informações das concentrações desses poluentes em intervalos de 1 hora. porém, em muitos dias, não se obteve esse número de medições em todas as 22 estações de monitoramento. após os cálculos das médias diárias, foram verificadas as quantidades de dados válidos para cada estação. com isso, tornou-se possível escolher as estações a serem trabalhadas. os critérios utilizados foram 90% dos dados válidos e os maiores coeficientes de correlação de pearson. as estações que apresentaram coeficientes de correlação superiores a r = 0,80 foram abe, k.c.; miraglia, s.g.e.k. 64 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 61-73 escolhidas para o cálculo das médias. o período de levantamento foi entre os anos 2000 e 2011. para os dados de saúde, foi realizado um levantamento dos dados de internações hospitalares e óbitos disponibilizados pelo departamento de informática do sistema único de saúde (datasus), para o período entre 2000 e 2011. as causas diagnósticas levantadas foram: internações hospitalares por causas cardiovasculares totais — int_ct (classificação internacional de doenças — cid 10, série i); internações por causa cerebrovascular, ou seja, acidente vascular encefálico — int_cave (isquêmico ou hemorrágico; cid 10, série i60-i69), infarto — int_ci (cid 10, i20 – i25) e demais causas cardiovasculares, ou seja, excetuando-se por causa cerebrovascular e infarto — int_coc; internações hospitalares por causas respiratórias totais — int_rt (cid 10, série j); internações por asma — int_ra (cid 10, série j45 — j46), dpoc — int_rdpoc (cid 10, j43 — j44) e demais causas respiratórias, excetuando-se asma e dpoc — int_roc. as causas de óbito selecionadas foram: óbitos por causas cardiovasculares totais — obt_ct (cid 10, série i), óbitos por causa cerebrovascular, ou seja, acidente vascular encefálico — obt_cave (isquêmico ou hemorrágico; cid x, série i60-i69), infarto — obt_ci (cid 10, i20 — i25) e demais causas cardiovasculares, ou seja, excetuando-se acidente vascular encefálico e infarto — obt_coc; óbitos por causas respiratórias totais — obt_rt (cid 10, série j), óbitos por pneumonia — obt_rpn (cid 10, série j10 — j18), dpoc — obt_rdpoc (cid 10, j43 — j44) e demais causas respiratórias, excetuando-se pneumonia e dpoc — obt_roc. para a obtenção da taxa para cada desfecho em saúde, considerou-se a população do município, a partir de dados do instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge, 2000; 2010; 2015). resultados rede de aspectos e impactos para facilitar a tomada de decisão e visualização da questão abordada, foi realizada a construção de uma rede de aspectos e impactos resultantes da política do proconve, baseada nos determinantes de saúde. importante notar que, ao se construir essa rede, aspectos diretos e indiretos dessa política são expostos, além dos aprofundados neste estudo, facilitando a visão orgânica e sistêmica (figura 1). diminuição dos custos em saúde e da sobrecarga do sistema de atendimento aumento da oferta e da demanda por cursos técnicos e de especialização formação de mão de obra técnica altamente especializada necessidade de modernização renovação da frota antiga de veículos sucateamento dos veículos antigos danos ao meio ambiente incentivos a pesquisadores e profissionais da área tecnológica e de saúde ambiental aumento no investimento em pesquisa e desenvolvimento incentivo a programas e políticas voltados ao meio ambienteindústrias automobilísticas fabricantes de combustíveis proconve instituição de uma comissão de acompanhamento e avaliação do proconve envolvimento de diferentes ministérios públicos e empresas privadas necessidade de aumentar a fiscalização investimento em capacitação aumento dos custos do programa conscientização da população sobre a saúde e o meio ambiente aumento da exposição na mídia melhoria da qualidade dos combustíveis e dos motores criação da inspeção veicular aumento e organização dos profissionais gastos para o usuário diminuição dos custos em saúde e da sobrecarga do sistema de atendimento melhora na qualidade de vida diminuição da obesidade diminuição da concentração de nox, hc, sox, pm10, pm2,5 etc. diminuição de doenças respiratórias incentivos à atividade física melhoria na qualidade do ar diminuição do câncer de pulmão diminuição de doenças cardiovasculares diminuição de doenças mentais e neurodegenerativas diminuição do estresse diminuição do envelhecimento precoce diminuição do estresse oxidativo e do dano celular diminuição do absenteísmo no trabalho e nas escolas diminuição da morbidade e da mortalidade figura 1 – rede de aspectos e impactos derivada da política do programa de controle da poluição do ar por veículos automotores. avaliação de impacto à saúde do programa de controle de poluição do ar por veículos automotores no município de são paulo, brasil 65 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 61-73 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 20112000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 o3 (μg/m3) no3 (μg/m3) so2 (μg/m3) pm10 (μg/m3) 300,00 250,00 200,00 150,00 100,00 50,00 0,00 450,00 400,00 350,00 300,00 250,00 200,00 150,00 100,00 50,00 0,00 60,00 50,00 40,00 30,00 20,00 10,00 0,00 180,00 160,00 140,00 120,00 100,00 80,00 60,00 40,00 20,00 0,00 o 3 : ozônio; no 2 : dióxido de nitrogênio; so 2 : dióxido de enxofre; pm 10 : material particulado < 10 μm. figura 2 – concentrações dos poluentes ozônio, dióxido de nitrogênio, dióxido de enxofre e material particulado < 10 μm no período de 2000 a 2011, com linha de tendência, para o município de são paulo. análise dos poluentes no início do período estudado, em 2000, a média da concentração de no 2 , so 2 e pm 10 verificada foi de 82,78±2,01 (±erro padrão, ep); 16,54±0,44 (ep) e 49,19±1,09 (ep) μg/m3, respectivamente. ao final do período, essas concentrações foram de 69,60±1,48 (ep); 6,17±0,13 (ep) e 36,70±0,86 (ep) μg/m3, respectivamente. ou seja, para o no 2 a média reduziu em aproximadamente 15,92%; para o so 2 , 62,7%; e para o pm 10 , cerca de 25,4%, comparando-se o início e o final do período de estudo. na figura 2, é possível observar a evolução temporal dos poluentes, com a linha de tendência. com exceção do o3, sugere-se que os poluentes estão em tendência de queda ao longo do tempo. dados de saúde a tabela 1 mostra a análise descritiva referente às internações hospitalares por causas cardiovasculares e respiratórias. observando os valores para a taxa por 100 mil habitantes, em ambas as tabelas, as taxas aumentam de valor ao longo do período, com exceção do número de int_ra. a tabela 2 mostra as análises descritivas referentes ao número de óbitos por causas cardiovasculares e respiratórias. ao se observar a taxa por 100 mil habitantes, para doenças cardiovasculares, percebe-se um leve declínio no valor da taxa, mesmo constatando um discreto aumento no valor de casos totais devido ao aumento populacional ter sido mais expressivo do que o aumento do número de óbitos por causas cardiovasculares (obt_ct, obt_cave e obt_ ci). na tabela 2, também se encontram os óbitos por doenças respiratórias e, ao se observar os valores para a taxa por 100 mil habitantes e os valores de contagem totais, é possível observar um aumento nesses dois valores para as variáveis obt_rt e obt_rpn. entre os obt_rdpoc, existe uma oscilação entre valores muito próximos, ao longo do período de estudo, resultando em uma taxa aparentemente semelhante ao início e ao final do período. entretanto, para obt_roc, houve uma diminuição na contagem dos óbitos, o que também influenciou no declínio na taxa ao longo do período analisado. abe, k.c.; miraglia, s.g.e.k. 66 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 61-73 discussão a abordagem ampla e visualmente facilitada pela rede de aspectos e impactos (figura 1) auxilia as partes interessadas e os tomadores de decisão a visualizarem a questão com mais abrangência e facilita a escolha dos limites do estudo, ou seja, é conhecido que os impactos são sempre muito mais amplos e complexos tabela 1 – análise descritiva anual relativa à morbidade cardiorrespiratória (número de internações por 100 mil habitantes). ano int_ct int_ci int_cave int_coc int_rt int_ra int_rdpoc int_roc 2000 416,59 107,70 68,02 240,87 366,72 53,19 23,88 289,12 2001 391,96 108,04 63,35 220,56 349,72 43,51 21,35 284,85 2002 466,63 129,71 78,81 258,11 454,52 71,33 25,49 356,08 2003 499,90 130,45 94,27 275,18 495,24 73,29 26,62 395,33 2004 553,37 143,98 104,50 304,89 548,17 81,45 29,51 437,21 2005 515,22 130,36 98,47 286,40 485,84 71,26 27,64 386,94 2006 516,40 135,21 94,97 286,22 514,91 71,61 26,09 414,90 2007 529,78 137,64 92,60 299,54 516,98 71,67 27,03 418,27 2008 512,47 133,09 88,73 290,65 479,90 51,67 23,63 404,60 2009 540,60 137,78 91,11 311,72 520,97 45,10 23,99 451,88 2010 571,46 148,76 98,24 324,46 509,68 42,61 24,92 442,15 2011 565,82 142,55 96,35 326,93 504,82 39,35 29,01 436,46 int_ct: internações hospitalares por causas cardiovasculares totais; int_ci: internações hospitalares por infarto; int_cave: internações hospitalares por acidente vascular encefálico; int_coc: internações hospitalares por outras causas cardiovasculares; int_rt: internações hospitalares por causas respiratórias totais; int_ra: internações hospitalares por asma; int_rdpoc: internações hospitalares por doença pulmonar obstrutiva crônica; int_roc: internações hospitalares por outras causas respiratórias. fonte: elaborado pela autora com dados do datasus e do ibge, no software spss. tabela 2 – análise descritiva anual relativa à mortalidade cardiorrespiratória (número de óbitos por 100 mil habitantes). ano obt_ct obt_ci obt_cave obt_coc obt_rt obt_rpn obt_rdpoc obt_roc 2000 215,18 86,93 55,65 72,59 70,20 31,08 22,47 16,64 2001 207,22 83,31 54,13 69,78 68,68 31,80 20,66 16,22 2002 204,57 83,38 54,46 66,73 72,37 35,88 20,21 16,28 2003 202,04 82,55 51,89 67,61 76,01 37,31 22,11 16,59 2004 207,24 81,91 53,60 71,73 78,19 40,21 22,38 15,60 2005 193,37 73,50 49,98 69,89 68,36 34,73 20,35 13,28 2006 197,81 76,26 51,07 70,47 74,74 41,13 21,09 12,52 2007 197,63 78,19 50,50 68,94 74,43 42,22 20,45 11,77 2008 201,97 78,10 52,35 71,52 72,07 40,94 19,95 11,18 2009 204,03 75,79 52,18 76,06 76,14 43,63 20,74 11,77 2010 202,93 77,60 50,69 74,64 75,72 43,82 20,80 11,11 2011 205,82 78,14 51,50 76,18 81,58 47,06 20,95 13,57 fonte: elaborado pela autora com dados do datasus e do ibge, no software spss. avaliação de impacto à saúde do programa de controle de poluição do ar por veículos automotores no município de são paulo, brasil 67 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 61-73 do que é possível escolher e estudar setorialmente. essa conexão da parte com o todo é um aspecto importante e que caracteriza uma ais (who, 1999; abe & miraglia, 2018), pois permite que as análises e as reflexões sejam tomadas subsidiadas com um maior número de evidências, sem negligenciar outros aspectos envolvidos na análise de uma proposta. a rede de aspectos e impactos considera os determinantes em saúde. com isso, é possível atingir aspectos políticos, de meio ambiente, de serviços públicos, sociais, econômicos, entre outros (bhatia, 2011). segundo o ministério do meio ambiente, o proconve favoreceu a participação social e promoveu a modernização do parque automobilístico brasileiro, além de favorecer a comunicação e os esforços de diversos órgãos públicos para atingir a meta do programa, entre eles, o ministério do desenvolvimento urbano e meio ambiente; o conselho nacional do petróleo (cnp); o ministério de minas e energia; o ministério dos transportes; o ministério da indústria e do comércio; o ministério da ciência e tecnologia; o ministério da justiça; e os órgãos estaduais e municipais de controle da poluição ambiental. ainda, devido à publicação dos níveis aceitáveis de emissão de poluentes, as indústrias automotivas e os fabricantes de combustíveis precisaram alinhar esforços e investimentos para melhorar a qualidade dos motores e dos combustíveis (brasil, 2017). a partir da melhoria na qualidade dos combustíveis e do aperfeiçoamento dos motores, assim como a renovação da frota, esperava-se a melhoria da qualidade do ar, pela diminuição da poluição oriunda dos veículos leves, pesados, comerciais e das motocicletas. entretanto, o aumento da frota automotiva ao longo dos anos poderia ter resultado em aumento concomitante da concentração dos poluentes, como pm 10 , no 2 , so 2 , o que não foi observado no presente estudo. com isso, proporcionou-se a diminuição da exposição de toda a população à poluição do ar, com desfechos à saúde, principalmente para os grupos mais suscetíveis: idosos, crianças e pessoas que trabalham no tráfego ou nas ruas, como guardas de trânsito, entregadores, frentistas, motoristas de ônibus etc. (pascal et al., 2013). nas escolas e nos serviços, a melhoria da qualidade do ar diminui os absenteísmos (romieu et al., 1992; chen et al., 2000; gilliland et al., 2001; park et al., 2002; rodrigues-silva et al., 2012). adicionalmente, o sistema de transporte, ao gerar menos resíduos poluidores, diminui os danos ao meio ambiente e à saúde da população, seja essa população usuária ou não de veículos. a comunidade local tem ganhos em saúde e qualidade de vida com a diminuição da poluição, pela diminuição de doenças cardiorrespiratórias, do estresse oxidativo, da inflamação e do envelhecimento precoce (de prins et al., 2014), de doenças neurodegenerativas (calderón-garcidueñas et al., 2015), do câncer de pulmão (fajersztajn et al., 2013; raaschou-nielsen et al., 2013; sax et al., 2013), entre outras doenças. a melhora na qualidade do ar também é um incentivo à atividade física e a atividades ao ar livre, com ganhos em saúde pública (grabow et al., 2012). esses aspectos vão ao encontro dos objetivos do proconve, que foi criado com o intuito principal de reduzir os níveis de emissão de poluentes por veículos automotores visando ao atendimento aos pqar, especialmente nos centros urbanos, e também promover o desenvolvimento tecnológico nacional, tanto na engenharia automobilística como em métodos e equipamentos para ensaios e medições da emissão de poluentes e melhoria dos combustíveis (brasil, 1986). complementando a iniciativa, em 2002, foi instituído o programa de controle da poluição do ar por motociclos e veículos similares (promot). este programa estabeleceu limites de emissão para gases poluentes provenientes de motocicletas novas e previu exigências quanto à durabilidade de emissões, ao controle da qualidade da produção, aos critérios para a implantação de programas de inspeção e manutenção periódica e à fiscalização em campo (ibama, 2011). um fato interessante foi verificar que, apesar do aumento da frota de veículos na cidade, a concentração média dos poluentes no2, so2 e pm10 mostrou tendência de queda, com exceção do o 3 . fato semelhante já foi observado em um estudo realizado em curitiba, estado do paraná, onde verificou-se que um aumento de 65% no número de veículos não resultou no aumento da concentração dos poluentes atmosféricos, devido a vários fatores relacionados ao proconve (escuciatto et al., 2016). em relação ao o3, esse gás parece não possuir tendência de aumento ou diminuição clara ao longo do tempo, o que implica na sugestão de que, provavelmente, a formação de o3 não é diretamente proporcional ao consumo de combustível (pérez-martínez et al., 2015). o o 3 é um poluente secundário, sintetizado de forma não linear a partir de óxidos de nitrogênio (nox) e dependente da radiação abe, k.c.; miraglia, s.g.e.k. 68 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 61-73 ultravioleta, da hora do dia, dos parâmetros meteorológicos e da topografia (seigneur et al., 2003; pérezmartínez et al., 2015). por isso, é complexo predizer como será seu comportamento a partir da emissão dos poluentes primários, no entanto, é fato que sua concentração aumenta no verão, o que ocorre inversamente aos demais poluentes estudados. em relação aos demais gases e pm, a diferença entre as concentrações no início e no final do período do estudo parece sinalizar uma tendência de queda (figura 1). traçar tendências é um processo complexo, no entanto, as iniciativas de aprimoramento dos motores e dos combustíveis, propostas pelo proconve ao longo das fases de implantação, parecem funcionar para os cenários da grande metrópole, visto que houve diminuição das concentrações de vários poluentes atmosféricos no período estudado (figura 1). além do proconve, outras medidas podem estar envolvidas nessa diminuição, como o distanciamento das fábricas dos grandes centros urbanos; no entanto, é fato que o aprimoramento dos motores e dos combustíveis possui grande influência no município que possui a maior frota automotiva brasileira. esses achados nas concentrações de poluentes também já foram constatados, de forma semelhante, por outros trabalhos envolvendo a concentração dos poluentes em são paulo ao longo do período de vigência do proconve (cetesb, 2015; pérez-martínez et al., 2015). um desses estudos mostrou que as concentrações de nox, co e pm 10 chegaram a diminuir 0,65, 0,37 e 0,71% por mês, respectivamente, no período de 2000 a 2013, para a região metropolitana de são paulo, enquanto as vendas de gasolina, etanol e diesel haviam aumentado 0,26, 1,96 e 0,38% por mês, respectivamente. além disso, esse estudo comparou e comprovou que as melhorias realizadas nos motores e nos combustíveis, a implementação do proconve e a renovação da frota foram fatores preponderantes para a verificação de declínio das concentrações desses poluentes (pérez-martínez et al., 2015). além dos efeitos à saúde, há ganhos econômicos ao se adotar políticas públicas que visem à redução dos poluentes atmosféricos. ao se considerar cenários preditivos de diminuição do pm 10 e do pm 2,5 e o ganho econômico a partir do número de mortes evitáveis, estimou-se uma economia de us$ 527 milhões para o município de diadema, no estado de são paulo (silva et al., 2017), e mais de us$ 15 bilhões anuais para a capital do estado (abe & miraglia, 2016). de acordo com a companhia de engenharia de tráfego (cet), a capital possuía, em 1980, uma velocidade média no trânsito de 24,9 km/h, que diminuiu no ano de 2000 para 19,4 km/h e, em 2011, para 16,8 km/h (prefeitura de são paulo, 2016). esses dados mostram que os paulistanos que utilizam meios de transportes baseados em veículos automotores podem demorar mais tempo para chegar ao seu destino, ou seja, ficam mais tempo expostos aos poluentes atmosféricos nos deslocamentos em horário de pico. em uma cidade como são paulo, que possui a maior frota de veículos do brasil, é possível dizer que as emissões veiculares constituem a maior parte da emissão dos poluentes primários e secundários. comumente, os veículos leves (veículos de passeio) que utilizam gasolina como combustível e os veículos pesados que utilizam o diesel são responsáveis pela maior parte da emissão de co, nox, compostos orgânicos voláteis (vocs), so 2 , pm, metano (ch 4 ) e co 2 . já os veículos que utilizam o etanol como combustível possuem a vantagem de não emitirem, durante sua queima, o pm e o so 2 , no entanto, com exceção desses dois poluentes, há também a liberação dos demais gases citados semelhante à queima da gasolina (cetesb, 2015). no brasil e na américa latina há poucos trabalhos, principalmente que analisem séries temporais e mais de um poluente. muitos trabalhos analisam situações temporalmente curtas, variando de 1 a 2 anos (martins et al., 2002; castro et al., 2009), populações muito específicas (somente crianças ou idosos) ou apenas um poluente. neste trabalho procurou-se abranger um período temporal extenso e os dados para toda a população, independentemente da faixa etária, aprofundando-se para os desfechos mais abrangentes, como mortalidade por causa cardiorrespiratória total e alguns desfechos mais específicos dentro dos efeitos cardiovasculares e respiratórios, como asma, dpoc, acidente vascular cerebral e infarto agudo do miocárdio. as associações entre poluentes atmosféricos e efeitos à saúde, apesar de reconhecidas pelo meio científico, possuem muitas faces que ainda necessitam de elucidação, como compreender os mecanismos moleculares e intracelulares ativados pela exposição aos poluentes e que resultam em desfechos à saúde. por isso, aprimorar as pesquisas em um tema que já é amplamente estudado é de extrema importância para o entendimento aprofundado e a confecção de melhores políticas públicas referentes ao assunto, auxiliando a tomada de avaliação de impacto à saúde do programa de controle de poluição do ar por veículos automotores no município de são paulo, brasil 69 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 61-73 decisão pelos governos e a divulgação de informações à população, visando à adoção de políticas de prevenção. o aumento das evidências que associam poluição do ar e problemas de saúde serviu de subsídio para diversos estudos e leis restritivas em relação às fontes de emissão. a irlanda, por exemplo, durante os anos de 1980, presenciou diversos episódios graves de poluição do ar, cuja fonte principal era a queima do carvão mineral para aquecimento doméstico. a partir de diversos estudos, o governo irlandês iniciou uma série de proibições à comercialização do carvão, entre os anos de 1990 e 2000, e obteve como resultado uma diminuição dos níveis de pm e so 2 , principalmente no inverno. os anos em que houve as proibições foram associados à redução na mortalidade respiratória na região, chegando a 17% de redução, sendo também verificada a diminuição nas admissões hospitalares por pneumonia, dpoc e asma. além disso, foi verificado 4% de redução nas admissões hospitalares para doenças cardiovasculares. no entanto, os autores explicitaram a dificuldade em atribuir os resultados somente às proibições de comercialização de carvão, uma vez que outras medidas preventivas podem ter sido tomadas na década de 1990 para promover a saúde da população (dockery et al., 2013). a partir das análises descritivas de mortalidade e morbidade cardiorrespiratória de base diária, organizadas por ano, foi possível verificar que as taxas de mortalidade cardiovascular por 100 mil habitantes foram praticamente constantes ao longo do período estudado, assim como a mortalidade por doenças cerebrovasculares. adicionalmente, constatou-se que houve uma diminuição na taxa de mortalidade por infarto ao longo do período, passando de aproximadamente 87 óbitos por 100 mil habitantes, no ano de 2000, para 78 óbitos por 100 mil habitantes, em 2011 (tabela 2). para a mortalidade por doença respiratória foi verificado aumento da taxa de mortalidade respiratória e por pneumonia, entretanto, houve manutenção da taxa de mortalidade por dpoc ao longo do tempo (tabela 2). é importante mencionar que, para doenças respiratórias, há algumas variáveis de confusão que limitam este modelo, como surtos de gripes, como a gripe aviária e o surto por h1n1. para uma cidade urbanizada como são paulo, dotada de uma crescente frota de veículos, poder-se-ia imaginar que haveria um aumento nos níveis dos poluentes atmosféricos, porém, os dados referentes à concentração da maioria dos poluentes considerados neste estudo mostraram-se em queda ao longo do período estudado, condizendo com a manutenção ou até a diminuição das taxas de mortalidade apresentadas para alguns casos. em relação à morbidade o cenário difere um pouco, uma vez que todas as taxas aumentaram com o tempo, com exceção da taxa de int_ra (tabela 1). isso mostra que os efeitos crônicos da poluição atmosférica podem ter sido amenizados ou até, de certa forma, se mantido estáveis ao longo do período, porém, as internações hospitalares mostraram-se mais frequentes. ao se considerar que a população passa mais tempo no tráfego e, consequentemente, exposta aos poluentes, segundo dados da cet, não é de se surpreender que os efeitos agudos na saúde possam ter se exacerbado. assim, a aplicação de metodologias mais abrangentes, como a ais, deveria ser considerada como mecanismo importante e de utilização sistemática pelos tomadores de decisão, no âmbito das políticas públicas, com o fim de auxiliar, de forma preventiva, meios de mitigação e compensação de forma eficiente dos impactos socioambientais e na saúde (silveira & fenner, 2017). conclusões a análise da política pública do proconve, em termos de determinantes em saúde, revelou-se importante a fim de caracterizar as relações influenciadas pela vigência da referida política. nesse sentido, a construção da rede de impactos permitiu a visualização com clareza dessas relações, auxiliando os tomadores de decisão no processo de intervenção. o proconve se revelou um programa muito importante na manutenção e na diminuição das concentrações de poluentes atmosféricos, as quais seriam mais elevadas com o aumento da frota automotiva. esses efeitos adversos também são percebidos em saúde, mas de uma forma menos direta, uma vez que a saúde possui diversos determinantes, externos à análise deste estudo. no entanto, sugere-se que as fases do proconve continuem evoluindo, bem como a sua fiscalização, incluindo outras iniciativas fundamentais, como a revisão dos pqar nacionais. abe, k.c.; miraglia, s.g.e.k. 70 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 61-73 agradecimentos este trabalho recebeu financiamento de pesquisa da secretaria de vigilância em saúde do ministério da saúde do brasil (svs/ms) e da coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior (capes). referências abe, k. c.; miraglia, s. g. health impact assessment of air pollution in são paulo, brazil. international journal of environmental research public health, v. 13, 2016. https://dx.doi.org/10.3390%2fijerph13070694 abe, k. c.; miraglia, s. g. e. k. avaliação de impacto à saúde (ais) no brasil e américa latina: uma ferramenta essencial a projetos, planos e políticas. 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rate of 3:1, 52°c and 60 minutes. this result differs from previous studies that found a higher yield with molar ratio increases, implying greater expenses of methanol. kinetic viscosity and specific mass were also analyzed, and the values are within the brazilian, american, and european standards. the results showed that the most influent factor in biodiesel production was the molar rate. in relation to the biodiesel characterization, using the rmn h1 technique, it was possible to obtain the transesterification reaction yield of 79.50% for the 3:1 palm oil biodiesel. through gas chromatography, it can be verified that the predominant fatty acids in the samples were palmitic and oleic acids. . keywords: methyl esters; biofuel viscosity; biofuel specific mass; production efficiency. r e s u m o o objetivo deste trabalho foi analisar a produção de biodiesel de óleo de palma em diferentes condições e verificar as relações entre variáveis de produção para otimizar a produção de biocombustíveis usando a metodologia da superfície de resposta (response surface methodology – rsm). o biodiesel foi produzido através do processo de transesterificação via rota metílica e com catalisador alcalino (naoh) a 1% (m/m). as variáveis analisadas foram: quatro razões molares (3:1, 4:1, 6:1 e 8:1); três temperaturas de reação (45°, 52° e 60°c) e três tempos de reação (40, 60 e 80 minutos). para a produção de biodiesel de óleo de palma, o maior rendimento foi de 93%, obtido na razão molar de 3:1, 52°c e 60 minutos. esse resultado difere de outros estudos que encontraram maior rendimento com o aumento da razão molar, implicando em maiores gastos com metanol. a viscosidade cinética e a massa específica também foram analisadas, e os valores estão dentro dos padrões brasileiro, americano e europeu. os resultados mostraram que o fator mais influente na produção de biodiesel foi a razão molar. em relação à caracterização do biodiesel, pela técnica de rmn 1h, foi possível obter o rendimento da reação de transesterificação de 79,50% para o biodiesel 3:1 de óleo de palma. por meio da cromatografia gasosa, pode-se verificar que os ácidos graxos predominantes nas amostras foram os ácidos palmíticos e oleico. palavras-chave: ésteres metílicos; viscosidade de biocombustível; massa específica de biocombustível; eficiência de produção. optimization of palm oil biodiesel production using response surface methodology otimização na produção de biodiesel de óleo de palma utilizando a metodologia de superfície de resposta flávio castro da silva1 , juan fernando herrera guardiola1 , luciana pinto teixeira2 , ana caroline lopes maria1 , luan alves de souza1 , andré luiz belém1 1universidade federal fluminense – niterói (rj), brazil. 2universidade santa úrsula – rio de janeiro (rj), brazil. correspondence address: flávio castro da silva – rua passo da pátria, 156, bloco e, sala 301 – são domingos – cep: 24210-240 – niterói (rj) brazil. e-mail: flaviocastro@id.uff.br. conflicts of interest: the authors declare that there are no conflicts of interest. funding: coordenação de aperfeiçoamento de pessoal nível superior — brasil (capes) — funding code 001, and pós-graduação em engenharia de biossistemas (pgeb). received on: 06/03/2020. accepted on: 10/30/2020. https://doi.org/10.5327/z21769478825 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 2, june 2021 http://orcid.org/0000-0003-1366-9806 http://orcid.org/0000-0002-4004-4783 http://orcid.org/0000-0001-7355-6200 http://orcid.org/0000-0001-7858-6089 http://orcid.org/0000-0003-4558-2182 http://orcid.org/0000-0002-8865-6180 mailto:flaviocastro@id.uff.br https://doi.org/10.5327/z21769478825 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ optimization of palm oil biodiesel production using response surface methodology 275 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 274-285 issn 2176-9478 introduction alternative fuel sources have been widely studied due to the non-renewable character of the current and most used energy source, oil. for razack and duraiarasan (2016), biodiesel has emerged as the main substitute for petroleum diesel. biodiesel promotes sustainable development through energy savings, in addition to presenting characteristics, such as low toxicity and low emission of polluting gases (ambat et al., 2018). biodiesel is a renewable energy source, biodegradable and derivates from renewable sources, such as vegetable oils and animal fat. there are several technologies for biodiesel production, such as cracking, esterification and transesterification, which involve the management of variables, such as the molar ratio of alcohol:oil, temperature, time, and catalyst amount, determinants for the efficiency of biodiesel production. the transesterification process of fatty acids present in oils and fats is the most common and can be carried out using ethanol (ethyl route) or methanol (methyl route), which generally present better yields in the presence of an acid or basic catalyst (rodrigues et al., 2011; victorino et al., 2016; abdullah et al., 2017; gonçalves et al., 2019). in both processes the production of glycerol is obtained as a by-product, which contributes in the increasing biodiesel competitiveness, since this substance can be used as raw material in the production of paints, pharmaceuticals, and textiles. biodiesel or fatty acid methyl ester (fame), when using methanol, or fatty acid ethyl ester (faee), when using ethanol, is a fuel that can be applied pure or mixed with petroleum derived diesel in various proportions in internal combustion engines without the need for mechanical modifications in the engine (rincón et al., 2014). brazilian national law no. 12,490 of september 16, 2011 (in item xxiv of article 6) defines biofuel as a “substance derived from renewable biomass, such as biodiesel, ethanol and other substances established in brazilian national agency of petroleum, natural gas and biofuels (anp) regulations, which can be used directly or through changes in internal combustion engines or for other types of power generation, being able to replace fossil fuels partially or totally” (brasil, 2011). due to its origin, biodiesel provides lower environmental impacts when compared to diesel fuel, emitting less particulate material, carbon dioxide (co 2) and nitrogen oxides (nox), which are gases that contribute to the greenhouse effect. when this biofuel shows similar characteristics to diesel fuel, it is able to replace it as an energy source (kumar et al., 2016). however, as stated by ge et al. (2020), a possible disadvantage is that viscosity and density tend to be slightly higher in biodiesel than in diesel due to the presence of saturated and unsaturated long chain fatty acids. the usa is the country with the highest biofuel production, followed by brazil (sawin et al., 2017). according to sawin et al. (2017), the total production of biofuels in brazil was 30.8 billion liters in 2016, 27 billion of which were ethanol and 3.8 billion were biodiesel. in brazil, biodiesel has soy oil and pork fat as its main feedstocks, with a participation of 72.51 and 14.93%, respectively, while palm oil represents only 0.16%. these facts show the minor participation on a wide variety of potential raw materials for biodiesel production, so it is necessary to increase the participation of raw materials in matrix, especially of products with highly productive yield such as the palm oil crop. according to feroldi et  al. (2014), palm is considered the raw material with the highest oil productivity among the oilseeds for consumption around the world, with 20 to 22% of oil and a yield of four to six tons per hectare each year. besides, palm oil is also a significant profitable oil for biodiesel production due to its compositional characteristics, high productivity with low cost, whole year well distributed production and no competition with other crops for feeding purposes. nowadays in brazil, most palm oil plantations are concentrated in the states of pará, amazonas, amapá, and bahia (d’agosto et  al., 2015). moreover, palm oil biodiesel production is encouraging a new segment for the productive chain that is strengthening, generating, and multiplying employment and increasing income in the agricultural phase, input market and services and transport, storage, blending and biodiesel marketing activities (lebid and henkes, 2015). the cultivation of the african palm (elaeis guineenses), originating from the gulf of guinea on the west coast of africa, is an oleaginous plant species from which oil is extracted out of its fruit mesocarp. this palm has a life cycle of 20 to 30 years and begins to produce clusters at the age of 3.5 years after planting, reaching its peak between 7 and 15 years, after which it begins to decrease slowly until the 25th year. the favourable development conditions are moderate air temperature, solar radiation associated with a good distribution of precipitation with 2,000 mm year-1 and deep soils without compaction, with a maximum slope of 5% and an altitude up to 600 meters (kuss et al., 2015). palm oil is the main raw stock for biodiesel production in malaysia (mekhilef et al., 2011), which is one of the leading palm oil producers in the world. there are many advantages and disadvantages from the economic, social, and environmental features of the malaysian biodiesel palm production. apart from the economic aspect, the environmental issue is a major fact. according to kong et  al. (2014), the producing biochar from palm oil biomass provides promising co-benefits, including the generation of renewable electricity, liquid and gas biofuels, large amounts of heat or low-pressure steam and the potential of a net withdrawal of carbon dioxide from the atmosphere. in the future, biochar alone is not going to be enough to reduce greenhouse gas protocol (ghg) to manageable safety levels. however, it can be implemented and integrated to the palm oil producing countries using many different approaches to create a substantial positive impact on the challenges of climate change and crop productivity. different studies carried out by ali and tay (2013), sukjit and punsuvon (2013), feroldi et  al. (2014), wong et  al. (2015), anguebes-franseschi et al. (2016), among others, analysed the variables associated with the biodiesel production from palm oil, and found that the molar ratio ethanol:oil, temperature and stirring time are the most important factors involved in the reaction. some authors, such as ali and silva, f.c. et al. 276 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 274-285 issn 2176-9478 tay (2013) and feroldi et al. (2014), found the optimal conditions for palm oil biodiesel production using methanol in the transesterification process: the methanol:oil molar ratio of 6:1, reaction time of 60 minutes and temperature of 60°c with 1% of koh as a catalyst, resulting in 88% yield. likewise, anguebes-franseschi et al. (2016) obtained a yield of 90% in palm oil biodiesel production with a reaction temperature of 56°c, 135 minutes, and a naoh catalyst proportion of 0.65%. it is important to monitor the process from the formation of the main product, the fatty esters, in the transesterification. thus, high-performance liquid chromatography, gas chromatography, proton nuclear magnetic resonance (1h nmr) and thin layer chromatography methods are used. among these techniques, gas chromatography is considered the most effective to determine the amount of fatty acid esters present in the biodiesel composition (marques et al., 2010). using response surface methodology (rsm), sukjit and punsuvon (2013) determined that the best conditions were a molar ratio of 7:1 methanol:palm oil, temperature of 60°c with 70 minutes of reaction time and a proportion of 1.2% of koh catalyst, resulting in a 96.24% yield. using rsm, the highest yield obtained in the reaction with palm oil was 97.67% with a molar ratio of 13.04:1 methanol:oil, time of 2.67 hours and a catalyst proportion of 3.60% (wong et al., 2015). thus, taking into account the different studies about molar ratio, temperature and reaction time for biodiesel production, as well as the importance of determining a more efficient process for the production of renewable energies, this paper aimed to establish the process with the highest yield using rsm in the production of palm oil biodiesel, testing the values of factors, such as molar ratio, temperature and time, as well as analyzing the kinetic viscosity and specific mass. materials and methods biodiesel production the structure of this paper comprised two steps: the first involved the biodiesel produced experimentally and the second consisted in biodiesel characterization and elaboration of the response surface. the palm oil biodiesel production and characterization were performed at the universidade federal fluminense (uff, brazil). for biodiesel production, palm oil and methanol were used and naoh was the catalyst. the different characteristics of molar ratio, temperature and time were considered for the experimental analyses of biodiesel production. the data were obtained for three temperatures (45, 52 and 60°c), three production times (40, 60 and 80 minutes), and four molar ratios of methanol:oil (3:1, 4:1, 6:1, 8:1), as shown in table 1. palm oil is red due to the presence of carotenoids and is rich in vitamins, coenzymes, and sterols (porcayo-calderon et  al., 2017). in addition, it is more saturated than soybean oil and rapeseed due to its higher amount of fatty acids, such as palmitic (c16:0), stearic (c18:0), oleic (c18:1) and linoleic (c18:2) acids (issariyakul and dalai, 2014). high-quality palm oil is mainly used in the food industry, and low-quality (non-edible) oil is used to produce soap, waxes, cosmetics, biofuels, and other types of goods (porcayo-calderon et al., 2017). table 2 shows the fatty acid composition of palm oil. it is possible to observe 50% of saturated fatty acids (sfa), mainly palmitic acid (44%), and lower amounts of stearic acid (5%), 40% of monounsaturated fatty acids (agmi), mainly oleic acid and 10% of polyunsaturated fatty acids (pufa), mainly linoleic acid. biodiesel was obtained via alkali transesterification reaction. initially, the quantities of palm oil, methanol and naoh based on the treatment were weighed. consequently, the oil was heated in the corresponding treatment temperature (45, 52 and 60°c) and then mixed with the methanol and naoh mixture in the magnetic stirrer at the temperature and reaction time of the treatment. after the reaction time, the biodiesel was separated from the glycerol phase and washed with distilled water and hydrochloric acid, heated at 105°c and finally filtered. the mass yield production of each treatment was determined from the biodiesel mass divided by oil mass, as shown in equation 1. yield (%) = (biodiesel mass (g))/(oil mass (g)) (1) biodiesel characterization the biodiesel characterization was carried out according to the brazilian (abnt), american (astm) and european (en iso) standards (table 3). a specific mass at 20°c was determined, as well as biodiesel kinetic viscosity, separated according to molar ratio (3:1, 4:1, 6:1 and 8:1). the brazilian national agency of petroleum, natural gas and biofuels (anp) defines biodiesel as a fuel composed of alkyl esters of long-chain carboxylic acids, produced through the transesterificatable 1 – analysis of variation sources. molar ratio (methanol:oil) 3:1, 4:1, 6:1, 8:1 temperature (°c) 45, 52, 60 time (min) 40, 60, 80 table 2 – fatty acid composition of palm oil. fatty acid name composition (%) lauric (12:0) 0.2 myristic (14:0) 1.1 palmitic (16:0) 44 stearic (18:0) 4.5 oleic (18:1) 39.2 linoleic (18:2) 10.1 linolenic (18:3) 0.4 arachidic (20:0) 0.1 source: adapted from mancini et al. (2015). optimization of palm oil biodiesel production using response surface methodology 277 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 274-285 issn 2176-9478 tion and/or esterification of fatty substances, of fats from vegetable or animal origins (brasil, 2014). the specific mass was determined using a pycnometer with biodiesel at 20°c (lima et  al., 2010). the known volume using a pycnometer was 50 ml, and the specific mass was calculated applying equation 2, considering the mass difference between empty and full pycnometers. ρ = (fpm-epm)/pv*1000 (2) in which: ρ = specific mass of biodiesel (kg m-3); fpm = full pycnometer mass (g); epm = empty pycnometer mass (g); pv = pycnometer volume (ml). kinetic viscosity was calculated from the dynamic viscosity divided by specific mass. dynamic viscosity was determined using rheometer haake rs50, and specific mass was calculated. biodiesel samples at 40°c (astm, 2012) were used for these analyses. biodiesel characterization by hydrogen nuclear magnetic resonance 1h nmr spectrometry characterization of palm oil and biodiesel samples with higher mass yield was carried out at the multi-nuclear magnetic resonance laboratory (laremn) at uff (brazil). the samples were diluted in deuterated chloroform (cdcl3) and analyzed on a varian spectrometer — vnmrs 300mhz. tetramethylsilane (tms) was used as reference, according to the methodology proposed by fagundes (2011). gas chromatography samples with the highest mass yield biodiesel were analyzed qualitatively in the gas chromatograph coupled to mass spectrometry (gc-ms) gcms-qp2010 (shimadzu, tokyo, jp) using the following conditions: injection with flow division in the ratio of 1:20; db5-ms column (30 m × 0.25 mm d.i. and 1 μm of 5% phenyl-polydimethylsiloxane); the carrier gas used was he (99.999% pure) under a constant flow of 3 ml min-1; oven temperature setting was 50–180°c with heating rate of 8°c min-1, 180–230°c with heating rate of 5°c min-1, 230–310°c with heating rate of 20°c min-1, followed by isotherm for 15 minutes. the chromatographic profiles were made in comparison with the nist 147 library (us national institute of standards and technology 147), indicating the presence of some methyl esters in the samples. the distribution of the observed substances was determined by standardizing the area of each present peak, that is, in percentage of relative chromatographic area. degree of transesterification conversion the biodiesel sample with the highest mass yield had its transesterification reaction characterized by the spectrum of nuclear magnetic resonance. the conversion of oil into biodiesel was calculated according to equation 3, following the methodology proposed by ruschel et  al. (2016). based on this equation, the conversion is determined by the integration of the biodiesel sample 1h nmr signals. the integration of each spectrum was generated using the mestrenova software v. 12.0. ct = ((ich3/3)/(ich2/2))*100 (3) in which: ct = the conversion rate of the transesterification process; ich2 and ich3 = obtained integrating the signals attributed to hydrogen of methylene group adjacent to carbonyl and hydrogen of methyl ester group, respectively. as mentioned, the signal from methylene group adjacent to carbonyl (2.1–2.4 ppm) is used in the conversion parameter, as it is present in all triglyceride derivatives. response surface in order to elaborate the response surface, the matlab software® (academic version) was used. the response surface was obtained for the variables molar ratio (x), reaction time (y), temperature (z), and yield (response), shown in equation 4, using the linear interpolation method. maximum yield was then obtained from the maximum value of the surface in equation 4. yield = f (xq, yq, zq) (4) table 3 – biodiesel specifications established by brazilian, american, and european regulations. characteristic limit method abnt astm d en iso specific mass at 20°c 850 to 900 kg.m-3 7148 14065 1298 4052 en iso 3675 en iso 12185 kinematic viscosity at 40°c 3 to 6 mm2.s-1 10441 445 en iso 3104 source: adapted from brasil (2014). silva, f.c. et al. 278 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 274-285 issn 2176-9478 results and discussion specific mass the specific mass results of biodiesel samples at 20°c are presented in table 4. the results obtained are according to the brazilian (abnt), american (astm) and european (en iso) standards (table 3), which demand a specific mass value from 850 to 900 kg m-3. it is also possible to observe that the molar ratio did not significantly alter the specific mass values of the produced biodiesel. according to lôbo et  al. (2009), biodiesel specific mass is directly linked to its molecular structure. the higher the length of the alkyl ester carbon chain, the greater the density. however, density can decrease with a greater number of unsaturation present in the molecule. density can also be affected by the presence of impurities, such as alcohol or adulterants. compared to diesel, biodiesel is less compressible and denser, causing a decrease in the calorific value and increasing consumption. the specific mass is a determinant parameter of maximum biodiesel percentage in the mixture with diesel, since mixtures with a high proportion of biodiesel or those which diesel density is close to the upper limit allowed could exceed the limits established by the standards (avellaneda, 2010). based on ali et al. (2014), the raw material used in the production process has a direct influence on the specific biodiesel mass. the  results presented for specific mass are according to the ones obtained by ali et  al. (2012), vargas (2010), sarkar and bhattacharyya (2012). these authors indicated values for specific mass from palm oil biodiesel as 867, 871.6 and 874 kg m-3, according to ali et al. (2012), vargas (2010), sarkar and bhattacharyya (2012)”. kinetic viscosity the kinetic viscosity results obtained are presented in table 5 and are according to the brazilian (abnt), american (astm) and european (en iso) standards (table 3), which require values of 3 to 6 mm2 s-1. several authors, such as ali et  al. (2012), yusop et  al. (2018), kim  et  al. (2019), tziourtzioumis and stamatelos (2019), yoon et  al. (2019), and ong et al. (2020), who produced biodiesel from palm oil, obtained kinematic viscosity values between 4.56 and 4.74 mm2.s-1. according to zahan and kano (2018), biodiesel produced from palm oil has better properties compared to biodiesel produced from other raw materials, including kinematic viscosity. as explained by yusop et  al. (2018), fuel viscosity plays an important role in engine injection systems, as lower viscosities cause injectors and pumps to leak, interfering with the engine’s power production. in addition, viscosity also interferes with atomization and spraying within the combustion chamber. hydrogen nuclear magnetic resonance using the hydrogen nuclear magnetic resonance (1h nmr) technique, it is possible to determine whether the transesterification reaction of triglycerides in monoesters occurred directly. the results from rmn1 h were similar for both palm oil and 3:1 molar ratio biodiesel. figure 1 shows the 1h nmr spectrum of palm oil, in which the presence of a multiplet signal in the area of 4–4.4 ppm can be observed. this area shows the presence of hydrogen characteristic of triglycerides. after the transesterification reaction, the 1h nmr spectrum in the produced biodiesel (figure 1b) has no sign of the characteristic area of triglycerides 4–4.4 ppm. in addition, it is also possible to observe that in this spectrum, unlike the oil sample, a singlet is observed in the 3.4–3.7 ppm area, and this signal is attributed to the hydrogen of the methoxy group -och3 present in the produced methyl esters. furthermore, it appears that the signal from the 2.1–2.4 ppm area was highlighted, as it can be observed both in the source material (vegetable oil) and in the biodiesel samples. this area is attributed to the hydrogen in the carbonyl (α-ch2) adjacent group. in addition to the chemical information that this signal provides, it is also used to determine the degree of the transesterification conversion process. the main chemical shifts (ppm) observed in the spectra of the produced biodiesel are shown in table 6. analyzing the 1h nmr spectrum of 3:1 palm biodiesel, a triplet with an integration of approximately 3 h is observed in the displacement range of 0.92–0.84 ppm in relation to tms. in the displacement range of 1.27–1.21 ppm, a singlet with an integration of approximately 13 h is observed. a singlet is observed in the displacement range of 1.56–1.59 ppm with an integration of approximately 2 h. in the displacement range of 2.32–2.28 ppm, a triplet with an integration of approximately 2 h is observed. in the displacement range of 3.69–3.65 ppm, a singlet with an integration of approximately 3 h is observed table 4 – specific mass of biodiesel at 20°c according to molar ratio*. molar ratio specific mass (kg m-3) 3:1 871.90 a 4:1 872.46 a 6:1 872.26 a 8:1 871.58 a *average values followed by the same letter do not differ in the 5% probability level by tukey test. table 5 – biodiesel kinetic viscosity according to molar ratio*. molar ratio kinetic viscosity (mm2 s-1) 3:1 4.89 a 4:1 5.45 d 6:1 5.39 c 8:1 5.09 b *average values followed by different letter differ in the 5% probability level by tukey test. optimization of palm oil biodiesel production using response surface methodology 279 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 274-285 issn 2176-9478 and in the displacement range of 5.42–5.29 ppm a multiplet with an integration of approximately 1 h is observed. analysis of the data from the 1h nmr spectrum of the produced biodiesel proved that the transesterification reaction occurred observing the disappearance of the signals from the area of 4–4.4 ppm, indicating the disappearance of the hydrogen attributed to the triglycerides and the appearance of the singlet in the 3.5–3.7 ppm area, which is attributed to the hydrogen of the formed ester. the obtained results for chemical displacement and yield were compared to data already described in previous studies. transesterification conversion degree as shown in table 7, the 1h nmr analysis suggested that the yield of the transesterification reaction is mainly associated with the presence or absence of signal in the 4–4.4 ppm area attributed to the triglyceride h. as a result, a 79.50% conversion rate was observed. it is important to note that the greater the conversion of biodiesel, the lower the amount of glycerin produced, suggesting that the cotton-coconut mixture has a lower amount of glycerin compared to other oils. gas chromatography analysis coupled to mass spectrometry in the chromatogram corresponding to the palm oil methyl biodiesel sample (figure 2), it is evident that the 16–22-minute interval shows signs related to the fatty esters that contribute the most to the composition of palm oil biodiesel. comparing the experimental data to the data from anvisa (brasil, 1999) and mancini et  al. (2015), there is an agreement in relation to the largest compositions, which were oleic and palmitic acids, such as those of a greater area present in the sample (table 8). statistical analysis the software used for statistical analysis was the sisvar v. 5.6 (ferreira, 2014) with the tukey test at a 5% significance level (p < 0.05). 108 samples were also analyzed in order to estimate the effects in biodiesel production yield of the studied variables and their interactions (table 9). all three studied variables and the interactions between molar ratio versus temperature and temperature versus time had a significant effect on biodiesel production yield. however, the interaction between molar ratio versus time did not present significant effects. it can be observed in figure 3 that the highest yield in biodiesel production (93%) was obtained in the 3:1 molar ratio with a temperature of 52°c and stirring time of 60 minutes. the curves are quadratic regressions over average yield and temperature (or time) for all sets of molar ratios experiments. for the other molar ratios, the yield was lower and decreasing as the molar ratio increased. it can also be observed that the yield variation (between temperatures and stirring times) was lower at the 3:1 molar ratio. table 6 – chemical shift (ppm) of biodiesel samples. biodiesel chemical shift (δ) palm 3:1 1h nmr (cdcl3, 300 hz): 5.42-5.29 (m, 1h); 3.69-3.65 (s, 3h); 2.32-2.28 (t, 2h); 1.59-1.56 (s, 2h); 1.27-1.21 (s, 13h); 0.92-0.84 (t, 3h) table 7 – conversion rate values for higher mass yield biodiesel. biodiesel conversion (%) palm 3:1 79.50 figure 1 – 1h nmr spectrum of the source of triglycerides in (a) palm oil and (b) biodiesel formed. silva, f.c. et al. 280 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 274-285 issn 2176-9478 figure 3a shows the temperature performance in the production of biodiesel from palm. it was expected that the yield would be increased at higher temperatures, since, according to feng et al. (2017), the molecular interaction between the reagents benefits the increase in the reaction temperature. however, the increase in temperature causes loss of reaction yield. according to ramos et al. (2011), a possible extable 8 – palm oil biodiesel fatty acid. fatty acid nomenclature retention time (min) area (%) mancini et al. (2015) brasil (1999) c14:0 myristic 16.53 0.82 1.1 0.5–2 c16:0 palmitic 19.22 16.72 44 35–47 c18:0 stearic 21.10 8.23 4.5 3.5–6.5 c18:1 oleic 21.79 64.39 39.2 36–47 c18:2 linoleic 21.67 9.34 10.1 6.5–15 table 9 – variance analysis of the effect on biodiesel production yield of the studied variables and their interactions. source degree of freedom sum of squares mean of square f-value pr > fc molar ratio 3 0.2213 0.0738 313.528 0.0000 temperature 2 0.0508 0.0254 107.849 0.0000 time 2 0.0050 0.0025 10.592 0.0000 molar ratio*temperature 6 0.0233 0.0039 16.530 0.0000 molar ratio*time 6 0.0023 0.0004 1.653 0.1429 temperature*time 4 0.0051 0.0013 5.458 0.0000 error 84 0.0198 0.0002 corrected total 107 0.3277 cv (%) 1.78 mean 0.8606 figure 2 – palm oil methyl biodiesel chromatogram. optimization of palm oil biodiesel production using response surface methodology 281 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 274-285 issn 2176-9478 figure 3 – average and standard deviation of the experimental set (molar ratio) for (a) temperature (°c) and (b) time (minutes). planation is that the increase in temperature not only favors the desired kinetics, but also the competing reactions such as hydrolysis. ahiekpor and kuwornoo also (2010) concluded that low temperatures in the reaction decrease the saponification degree. figure 3b shows the reaction time effect on the transesterification of palm oil. the yield showed a slight increase when the reaction time went from 40 to 60 minutes in the molar ratio of 3:1. however, the increase in time from 60 to 80 minutes led to a reduction in the reaction yield. for the other molar ratios, the increase in reaction time resulted in decreased yield. these results differ from those of roschat et al. (2018), which obtained higher yields with increased reaction times. figure 4 shows the standardized distribution of production yields, and it is possible to verify that the lower molar ratios (3:1 and 4:1) present a higher density of values in the area of 85 to 90% yield, with emphasis on the molar ratio of 3:1, which showed greater density in the area of 90 to 95% of yield. at the highest molar ratios (6:1 and 8:1), the value density was greater in the area of 85 to 90% yield for the 6:1 molar ratio (with a density lower than the 4:1 ratio), and in the area of 80 to 85% yield for the 8:1 molar ratio. these values are evidenced by the better performance of the 3:1 molar ratio in the different reaction times studied. response surface figure 5 shows the effects of molar ratio, temperature, and time over a response surface of palm oil biodiesel production yield. a maximum yield response, indicated by the dark red color, corresponds to a molar ratio of 3:1, temperature of 52°c and 60 minutes time, whose yield is 93%. the response surface indicates that, as molar ratio increases, yield decreases. this is different from the results observed by feroldi et  al. (2014), which suggested that in order to obtain a higher yield it is necessary to increase molar ratio in palm oil biodiesel production. off the surface maximum, the yield decreases, especially for a molar ratio of 8:1 and 80 minutes, illustrated by the dark blue color on surface, resulting in a yield of 70%. according to guerrero-peña et al. (2013), a possible cause of this effect is linked to the reversibility reaction, due to long reaction time, resulting in a decrease of methyl esters production. sukjit and punsuvon (2013), while also using the rsm determined optimum conditions for palm oil biodiesel production at a molar ratio of 7:1, temperature of 60°c and 70 minutes reaction time with a proportion of 1.2% koh catalyst, resulting in a yield of 96.24%. wong et al. (2015), using rsm, observed that the highest yield of 97.67% was obtained by molar ratio of 13.04:1, reaction time of 2.67 hours, and a proportion of 3.60% of catalyst. using the rsm and the taguchi method, tan et  al. (2017) found a biodiesel yield around 95% under optimal reaction conditions at a temperature of 65°c, 1.9 at 2 hours’ time and a molar ratio of 10 at 11:1, indicating that the integration of both methods is practically effective. however, rsm is more reliable in predicting the nonlinear relationship between the processing variables and response. silva, f.c. et al. 282 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 274-285 issn 2176-9478 figure 4 – normalized probability distribution of production yields for 3:1, 4:1, 6:1 and 8:1 molar ratios. figure 5 – response surface of biodiesel production yield based on molar ratio, temperature, and time. according to the results of alkabbashi et al. (2009), the optimal conditions for biodiesel production with palm oil using methanol in the transesterification process were a reaction time of 60 minutes, a temperature of 60°c, a molar ratio of 10:1 (m.m-1), and a proportion catalyst of 1.4% based on the oil mass, thus obtaining a yield of 93.6%. these results corroborate those obtained by paula et  al. (2017), which state that the characteristic molar ratio of the reaction is 3:1, meaning that for every 3 moles of alcohol, 1 mol of triglycerides is required for the stoichiometric balance of the complete transesterification reaction to ensure that all oil is consumed in the process and transformed into methyl ester and glycerin. the results found in the current study also corroborate with uribe et  al. (2014), as the authors state that methanol has high toxicity, although its advantages refer to the greater use in biofuel plants for biodiesel production, once it is more reactive and relatively cheaper than ethanol, requiring a shorter reaction time and lower molar ratios. optimization of palm oil biodiesel production using response surface methodology 283 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 274-285 issn 2176-9478 contribution of authors: silva, f.c.: conceptualization, methodology, validation, formal analysis, investigation, data curation, writing — original draft, writing — review & editing, visualization, supervision, project administration. guardiola, j.f.h.: conceptualization, methodology, validation, formal analysis, investigation, data curation, writing — original draft, writing — review & editing, visualization, project administration. teixeira, l.p.: methodology, validation, formal analysis, investigation, data curation. maria, a.c.l.: formal analysis, data curation, writing — original draft, writing — review & editing. souza, l.: validation, formal analysis, data curation, writing — original draft. belém, a.l.: methodology, validation, formal analysis, investigation, data curation, visualization. references abdullah; 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inseticida; bioindicadores; toxicologia. abstract the expansion of agricultural frontiers has promoted the increase of cultivated areas and the use of agrochemicals; concerns about their destination have been manifested, mainly by the exposure to which water bodies are submitted. admitting the concern, the objective was to evaluate the degree of toxicity, determined by the use of pesticides glyphosate, atrazine and imidacloprid, in organisms that indicate water quality. for this, sensitivity and d/efinitive tests were carried out using dafinids (daphnia magna). sensitivity tests showed an ec50 of 0.77 mg.l-1, attesting to its use and that recommended by iso 6341. for the final tests and concentrations tested, an ec50 was found for glyphosate of 27.4 mg.l-1, for atrazine an ec50 of 8.1 mg.l-1 and 217.1 mg.l-1 for imidacloprid. as a deleterious effect, it was observed that after the tests, the immobile organisms presented deformations in the carapaces and in the digestive tract. among the properties of the most aggressive pesticides, their miscibility was highlighted. keywords: herbicide; insecticide; environmental bioindicator; toxicology. doi: 10.5327/z2176-947820190466 toxicidade determinada pelo uso dos agrotóxicos em organismos indicadores de qualidade da água toxicity determined by the use of agrochemicals in organisms indicators of water quality https://orcid.org/0000-0001-8426-1563 http://orcid.org/0000-0002-7790-3246 mailto:liliana@mail.uft.edu.br nascimento, l.c.; naval, l.p. 70 rbciamb | n.53 | set 2019 | 69-80 issn 2176-9478 introdução ao longo das últimas décadas, o aumento de áreas cultivadas e do uso de agrotóxicos vem se tornando motivo de inquietação e preocupação quanto ao destino destes no ambiente (ribeiro et al., 2007). os mananciais, tanto superficiais quanto subterrâneos, estão expostos aos agrotóxicos aplicados. quando se trata de produção agrícola, o brasil ganha lugar de destaque, tendo em vista que o próprio modelo de agricultura adotado induz a um desenvolvimento voltado para ganhos de produtividade. os impactos gerados afetam tanto o meio ambiente quanto a saúde humana, os quais têm sido desprezados, bem como a contaminação dos recursos ambientais (ferreira, 2014). o ambiente, ao receber material biológico ou substâncias químicas por processos de despejo e/ou lixiviação, poderá sofrer ações de degradação, em alguns casos, de forma irrever sível (khatri; tyagi, 2015). muitos desses processos podem levar à morte da biota aquática, quebras nas cadeias tróficas, a eutrofização dos corpos hídricos e ainda inviabilizar ou comprometer os diversos usos da água, além de ocasionar desequilíbrios ecológicos e biológicos, como, por exemplo, a contaminação de aquíferos e lençóis freáticos. caso a contaminação se dê por agrotóxicos, considerar o grau de persistência dos contaminantes é relevante. em geral, os pesticidas podem persistir no ambiente por longos períodos, podendo ser bioacumuláveis, tóxicos e persistentes. a presença de glifosato em águas subterrâneas foi verificada, principalmente em regiões produtoras de soja (mercurio et al., 2014). o glifosato (n( fosfonometil) glicina) é um herbicida de amplo espectro, sendo o mais utilizado (osten; dzul-caamal, 2017). cultivares geneticamente modificados, com resistência ao glifosato, como é o caso da soja, levam ao uso indiscriminado desse agrotóxico, porque a dependência transgênica de sementes-glifosato não pode ser separada. o glifosato apresenta como principais metabólitos o ácido aminometilfosfônico (ampa) e o glioxilato. a presença do ampa na atmosfera (battaglin et al., 2014), em águas superficiais (coupe et al., 2012), sedimentos (ronco et al., 2016) e águas subterrâneas rasas (van stempvoort et al., 2016) tem sido observada. a exposição ao agrotóxico pode ter efeitos como irritação da pele, falta de ar, espasmos musculares e problemas genéticos (usepa, 2017). estudos indicam uma correlação entre o glifosato e os riscos genotóxicos, hormonais, enzimáticos (daruich et al., 2001; richard et al., 2005), reprodutivos (marc et al., 2002) e ainda apresenta associação positiva com a indução de tumores e, por isso, foram classificados como provavelmente carcinogênicos para seres humanos (iarc, 2015). outros agrotóxicos cujo uso é comum são a atrazina e o imidacloprido. a atrazina possui moderada mobilidade e elevada persistência no solo (os valores variam entre 100 a 124 koc) (dores; de-lamonica-freire, 2001), assim como o imidacloprido, também caracterizado com mobilidade moderada, entre 132 a 310 koc (cdpr, 2016). esses fatores contribuem para a acumulação a níveis contaminantes, tanto na superfície quanto em profundidade nos solos, potencialmente atingindo águas superficiais e subterrâneas (liu et al., 2016; prosen, 2012). destaca-se que o imidacloprido apresenta alta variabilidade no solo (kurwadkar et al., 2013), a meia-vida está entre 28 e 1.250 dias, e a perda em áreas agrícolas, em geral, dá-se por meio da degradação ou lixiviação nas águas (goulson, 2013). imediatamente após a aplicação, pode ocorrer a lixiviação dos neonicotinóides (classe de inseticidas a que pertence o imadacloprido), de modo que níveis significativos podem ser previstos nas águas subterrâneas, particularmente se houver chuvas fortes nesse momento (thuyet et al., 2012). essas alterações podem ser verificadas por meio da determinação da concentração dos diferentes compostos presentes no ambiente, que normalmente se dá por análises físicas, químicas e microbiológicas, mas se pode ainda empregar bioindicadores (parmar et al., 2016; tsygankov et al., 2017) na busca de repostas mais precisas e rápidas, os quais se mostram eficazes e são usados cada vez mais frequentemente (holt; miller, 2010; arraes; longhin, 2012). a indicação dos fatores ambientais bióticos ou abióticos por meio de sistemas biológicos é o que se pode chamar de bioindicação, em que cada sistema biológico — organismo, população, comunidade — tem a capacidade de responder, de maneira direta ou indireta, a efeitos sobre o meio, sejam eles naturais, antrópicos ou modificados antropicamente (bianchi et al., 2010). em razão, principalmente, do seu ciclo de vida, da alta sensibilidade toxicidade determinada pelo uso dos agrotóxicos em organismos indicadores de qualidade da água 71 rbciamb | n.53 | set 2019 | 69-80 issn 2176-9478 apresentada nas primeiras fases de desenvolvimento e da moderada tolerância à variabilidade ambiental (holt; miller, 2010), o uso de invertebrados aquáticos em testes de toxicidade fornece um importante suporte na determinação de impactos químicos no meio ambiente (gherardi-goldstein et al., 1990). os microcrustáceos de água doce, como a daphnia magna (cladocera, crustacea), que, na fase adulta, atinge de 5 a 6 mm de tamanho, têm sido amplamente utilizados como indicador biológico em estudos de controle da qualidade da água (le et al., 2016) e em testes de toxicidade na avaliação de efluentes, porque eles têm alta sensibilidade, disponibilidade e abundância, tem ciclo de vida curto (cerca de 60 dias, a partir desse ponto a taxa reprodutiva diminui e a mortalidade aumenta), alta fecundidade, reproduzem-se por partenogênese (reprodução assexuada, da qual originam-se apenas fêmeas) e apresentam facilidade de cultivo em laboratório. são ainda considerados como padrão internacional para testes de toxicidade aguda (knie; lopes, 2004). o presente estudo objetivou, em virtude da eficiência do microcrustáceo como indicador de qualidade ambiental, avaliar o grau de toxicidade aguda em dafinídeos, determinada pelo uso de três agrotóxicos: o glifosato, a atrazina e o imidacloprido. materiais e métodos para avaliar os efeitos dos agrotóxicos, foram adotados microcrustáceos da espécie daphnia magna como indicadores biológicos, por serem mais apropriados para o monitoramento da realidade local. os organismos foram mantidos em condições controladas — câmaras de germinação com luminosidade difusa e fotoperíodo de 18 horas de luz e 6 horas de escuro, sendo a temperatura de 20 ± 2°c, conforme a nbr 12713 da abnt (2009). cultivo dos organismos os organismos foram cultivados em dois meios: o meio básico, contendo os sais essenciais, característicos da água natural — cálcio (cacl 2 .2h 2 o), magnésio (mgso 4 .7h 2 o), potássio (kcl), sódio (nahco 3 ) —, e o meio m4, contendo elementos-traço e vitaminas. esses meios apresentam diferentes concentrações e tipos de nutrientes, proporcionando condições nutricionais adequadas, aumentando as chances de desenvolvimento dos organismos-teste (elendt; bias, 1990). as águas de cultivo (utilizadas para manutenção das culturas dos dafinídeos) e de diluição (usadas no preparo das soluções-estoque e soluções-teste) foram preparadas a partir de soluções feitas previamente com ph entre 7,6 e 8,0 e dureza total entre 175mg e 225mg caco 3 /l. tais águas preparadas foram aeradas por um período de 12 a 24 horas — tempo suficiente para que o ph se estabilizasse e o oxigênio dissolvido atingisse saturação. as daphnias foram alimentadas com algas da espécie scenedesmus subspicatus (abnt, 2009). estudo das alterações estruturais e comportamentais as alterações estruturais e comportamentais dos bioensaios foram obtidas por meio da observação em estereomicroscópio com câmera acoplada (da marca allition) e a olho nu, respectivamente. foram considerados imóveis: organismos aparentemente mortos, incapazes de nadar na coluna d’água até 15 segundos após leve agitação do recipiente, e os que ficaram flutuando na superfície, ainda que apresentando movimento (knie; lopes, 2004). o percentual de imobilidade foi observado para cada concentração testada e, ao final, determinou-se a concentração efetiva (ce 50 ), que é baseada na mortalidade de 50% dos indivíduos expostos (gherardi-goldstein et al., 1990). empregou-se o software da microsoft office excel (2013) para a realização do cálculo da ce 50 . testes de sensibilidade e definitivo para realização dos testes, fêmeas adultas de d. magna foram separadas um dia antes da realização do teste utilizando-se peneiras de aço inox. no dia, foram utilizados neonatos de 2 a 26 horas de vida (abnt, 2009). nascimento, l.c.; naval, l.p. 72 rbciamb | n.53 | set 2019 | 69-80 issn 2176-9478 foram realizados dois tipos de testes: os testes de sensibilidade, com duração de 24 horas, a fim de verificar se o bioindicador apresentava ou não condições de serem empregados na realização do trabalho, e os testes definitivos, de 48 horas, utilizando os agrotóxicos. para o teste de sensibilidade, foi utilizado o dicromato de potássio, que é a substância de referência estabelecida pela iso 6341 (iso, 2012). essa norma indica valores limites de sensibilidade entre 0,6 e 1,7 mg.l-1 de ce 50 em 24 horas. foram realizadas quadruplicatas de seis concentrações diferentes (0,3; 0,5; 0,75; 0,95; 1,1 e 1,35 mg.l-1), obtidas a partir da solução padrão de concentração igual a 100 mg.l-1. para realização dos testes, utilizou-se para cada concentração dez neonatos de daphnias. nos testes definitivos, utilizaram-se os seguintes agrotóxicos: o herbicida de nome comercial atanor 48®, contendo o princípio ativo glifosato (glifosato a 48%); o herbicida herbogex a500®, contendo a atrazina a 50% como princípio ativo e o inseticida de nome comercial evidence 700 wg®, contendo o princípio ativo imidacloprido (imidacloprido a 70%). esses agrotóxicos foram escolhidos com base em um levantamento dos mais importantes comercializados na área estudada, levando em consideração o potencial de contaminação e a classe toxicológica (sousa; naval, 2013). tais agrotóxicos foram adotados no estudo porque o glifosato apresenta alto potencial de transporte tanto dissolvido em água quanto associado ao sedimento, indicando potencial risco tanto para água subterrânea quanto superficial. a atrazina e o imidacloprido apresentam alto potencial de transporte em água e médio potencial em transporte em sedimento. foram realizados dez testes, as concentrações utilizadas foram obtidas por meio de testes prévios e aleatórios, até que fosse obtido um intervalo de concentrações (tabela 1), desde as que não fossem capazes de provocar reações nos bioensaios até as que causassem morte total ou quase total dos indivíduos utilizados nos testes. os testes foram realizados em recipientes acrílicos de 200 ml, com 20 ml da solução-teste em cada um deles. com o auxílio de uma pipeta plástica, foram colocadas 10 daphnias em cada recipiente, os quais foram cobertos com papel-alumínio, a fim de evitar contaminação por agentes químicos presentes no ar e, em seguida, foram colocados em uma bandeja e encaminhados para a incubadora a 20°c. essas permaneceram no testes concentrações (mg.l-1) com base na substância comercial glifosato atrazina imidacloprido 1 9,6 0,5 80 2 16,8 1,5 110 3 19,2 3,0 150 4 21,6 5,5 190 5 24,0 7,0 220 6 26,4 8,5 250 7 31,2 10 270 8 33,6 11 300 9 38,4 12,5 325 10 48,0 15 350 tabela 1 – concentrações dos agrotóxicos empregados nos testes definitivos para determinar a toxicidade em indicadores da qualidade da água (daphnia magna). toxicidade determinada pelo uso dos agrotóxicos em organismos indicadores de qualidade da água 73 rbciamb | n.53 | set 2019 | 69-80 issn 2176-9478 escuro e sem alimentação por um período de 48 horas (abnt, 2009; knie; lopes, 2004). os testes de sensibilidade utilizando o dicromato de potássio (k 2 cro 4 ) obtiveram uma ce 50 de 0,77 mg l-1 após exposição de 24 horas, mostrando que os organismos-teste utilizados se encontravam em condições adequadas para a execução dos ensaios definitivos com os agrotóxicos (figura 1), uma vez que a iso 6341 (iso, 2012) indica valores limites de sensibilidade entre 0,6 mg l-1 e 1,7 mg.l-1 de ce 50 em 24 horas. a determinação da classe de toxicidade dos agrotóxicos foi feita baseada na tabela proposta por zucker (1985). com base nela, foi possível saber em qual classe estavam adotando o valor da ce 50 encontrado (tabela 2). tabela 2 – classe de toxicidade aguda de agrotóxicos para organismos aquáticos, segundo zucker (1985). classe de toxicidade ce 50 (mg l-1) extremamente tóxico < 0,1 altamente tóxico 0,1 a 1,0 moderadamente tóxico > 1,0 e < 10 ligeiramente tóxico > 10 e < 100 praticamente não tóxico > 100 figura 1 – imobilidade da daphnia magna, exposta a diferentes concentrações de dicromato de potássio, e (ce 50 ) . in di ví du os im óv ei s (% ) 100 90 80 70 60 50 40 30 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 20 10 0 concentração de dicromato de potássio (mg.l-1) ce 50 = 0,77 mg.l-1 y = 73,051x – 6,5174 r2 = 0,9471 nascimento, l.c.; naval, l.p. 74 rbciamb | n.53 | set 2019 | 69-80 issn 2176-9478 resultados e discussão nos ensaios definitivos utilizando os agrotóxicos, primeiramente foram observadas alterações comportamentais e estruturais. os que sobreviveram aos testes não apresentaram alterações na estrutura física e nem na forma de natação. os imóveis permaneciam no fundo dos recipientes e paralisados. estes apresentaram modificações na morfologia (figura 2), com deformações nas carapaças (distorção do formato original, aparência espalhada causando impressão de aumento de tamanho) e também no tubo digestivo, que se encontrava interrompido (figura 2). fuzinatto (2009), utilizando o mesmo microcrustáceo, observou o encurtamento da espinha caudal como alteração na estrutura física. quanto às ce50 encontradas, notou-se que, com o aumento das concentrações dos agrotóxicos, se tinha proporcionalmente o aumento na imobilidade dos organismos. os resultados para os valores de ce 50 encontrados estão expostos na figura 3. observa-se, na figura 3a, que, para a concentração de 9,6 mg.l-1 do herbicida glifosato, não houve nenhum registro de morte. para concentrações acima de 38,4 mg.l-1, tem-se um valor percentual alto de imobilidade das daphnias (83,3%) e, para os organismos testados com a concentração 48,0 mg l-1, o efeito é deletério. a ce 50 encontrada foi de 27,4 mg l-1. pode-se dizer que esse é um herbicida ligeiramente tóxico, conforme a classificação proposta por zucker (1985). estudos anteriores sobre a toxicidade aguda do glifosato, para o mesmo microcrustáceo de água doce, encontraram valores de ce 50 de 32 μg l-1 (bastos, 2013) e ce 50 de 12 μg l-1 utilizando o herbicida glifosato roundup®, cuja formulação é mais tóxica (sarigul; bekcan, 2009), ou seja, valores abaixo do encontrado, podendo-se supor que o glifosato atanor 48® apresenta formulação menos tóxica do que os utilizados pelos outros autores, necessitando assim de uma maior concentração até que provoque perturbação que acarrete a morte dos indivíduos-teste. para a concentração mínima testada de 0,5 mg l-1 ( figura 3b), observou-se que a concentração examinada provoca leve efeito nos organismos, enquanto a concentração máxima de 15 mg l-1 causa 96% de imobilidade, quase que a totalidade dos neonatos utilizados nos testes com o herbicida herbogex a500®, cujo prinfigura 2 – alterações estruturais em daphnia magna com base em bioensaios que foram submetidos aos testes definitivos, em que se utilizou o herbicida contendo o princípio ativo glifosato, o herbicida atrazina e o inseticida imidacloprido. antes depois toxicidade determinada pelo uso dos agrotóxicos em organismos indicadores de qualidade da água 75 rbciamb | n.53 | set 2019 | 69-80 issn 2176-9478 figura 3 – imobilidade da daphnia magna, exposta a diferentes concentrações de glifosato (a), atrazina (b), imidacloprido (c); e concentração efetiva (ce 50 ) . 100 90 80 70 60 50 40 30 0 10 20 30 40 50 60 20 10 0 in di ví du os im óv ei s (% ) concentração de glifosato (mg.l-1) a y = 2,6906x 23,674 r2 = 0,965 ce 50 = 27,4 mg.l-1 0 2 4 6 8 10 12 14 16 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 in di ví du os im óv ei s (% ) concentração de atrazina (mg.l-1) b y = 6,5325x 3,0673 r2 = 0,9897 ce 50 = 8,1 mg.l-1 50 100 150 200 250 300 350 400 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 in di ví du os im óv ei s (% ) concentração de imidacloprido (mg.l-1) c y = 0,3687x 30,066 r2 = 0,9861 ce 50 = 217,1 mg.l-1 nascimento, l.c.; naval, l.p. 76 rbciamb | n.53 | set 2019 | 69-80 issn 2176-9478 cípio ativo é a atrazina. a ce 50 obtida foi de 8,1 mg l-1, podendo-se afirmar que é moderadamente tóxico, conforme classificação de toxicidade aguda de agroquímicos para organismos aquáticos proposta por segundo zucker (1985). em estudos conduzidos por moreira et al. (2014), foi obtido o valor de 50,4 mg l-1 para o mesmo princípio ativo, porém a marca comercial utilizada foi o herbicida atrazina atanor sc®. utilizando o mesmo microcrustáceo, encontrou-se também na literatura uma ce 50 para a atrazina de 26,9 mg l-1 (freitas; rocha, 2012). para o inseticida imidacloprido, a concentração de 80 mg l-1, mesmo sendo a mais baixa, apresenta efeito de mortalidade sobre as daphnias, enquanto a de 350 mg l-1 é causadora da mortandade de 100% da população exposta ao agente químico (figura 3c). encontrou-se ce 50 de 217,1 mg l-1, apontando ser praticamente não tóxico (zucker, 1985). de modo geral, para daphnia magna, a concentração efetiva média (ce 50 ) — baseada na mortalidade de 50% dos indivíduos expostos — obtida neste estudo para os três agrotóxicos difere dos resultados encontrados em outros estudos (moreira et al., 2014; bastos, 2013; ieromina et al., 2014; freitas; rocha, 2012; sarigul; bekcan, 2009). isso corrobora o fato de que a utilização de agrotóxicos de marcas comerciais distintas proporciona diferentes resultados. especificamente no caso da atrazina (folt et al., 1999; mayasich et al., 1987), os efeitos tóxicos podem aumentar com o aumento da temperatura, sendo assim, as diferenças de ce50 devem ser tratadas com cuidado, pois podem sofrer variações. outro fator que pode ser levado em consideração é a eventual utilização de indivíduos com sensibilidades diferentes, ou ainda a condições de cultura e de ensaios distintas no que diz respeito ao fotoperíodo, temperatura, dureza, tempo de exposição e a composição do meio de cultura. o glifosato e o imidacloprido são toxicologicamente classificados como pouco e moderadamente tóxico (anvisa, 2019), no entanto destaca-se que, tratando-se de efeitos ambientais, são perigosos e representam riscos (evidence, 2011). apesar de o glifosato ser pouco tóxico, ele é utilizado em grande escala, o que se torna um agravante. o glifosato é o ingrediente ativo mais comercializado no brasil ( rebelo et al., 2010). a propriedade física que se pode salientar é a sua miscibilidade. esse agrotóxico é totalmente miscível em água, quando se encontra em condições ambientais de temperatura e pressão adequadas, e apresenta alto transporte tanto em água (altamente hidrossolúvel) quanto em sedimento. essa capacidade de misturar-se na água permite-lhe ser apontado como potencial poluidor ambiental. isso implica dizer que é necessária atenção e cuidado quanto à sua aplicação e uso excessivo, por apresentar potencial risco de contaminação às águas superficiais e subterrâneas. a atrazina apresenta uma hidrólise ácida ou alcalina que produz um de seus mais abundantes produtos de degradação, a hidroxiatrazina (esser et al., 1985). é pouco miscível em água e a solubilidade se vê aumentada em soluções cujo ph é menor que 2,0. quanto ao imidacloprido, sua solubilidade é considerada dispersível em água. no entanto, trata-se de um princípio ativo bastante comercializado (sousa; naval, 2013). os riscos são evidenciados em estudos realizados pela agência de proteção ambiental (epa, 1994), os quais mostram que o imidacloprido pode apresentar tempo de meia-vida em solos superior a um ano e elevado potencial de contaminação de águas superficiais e subsuperficiais. considerando os evidentes riscos à biota causados pela presença de agrotóxicos, os estados unidos e a europa estabeleceram regulamentos (usepa, 2007; european union, 2009) para o seu registro, exigindo que o destino ambiental e os dados de ecotoxicidade sejam fornecidos para os metabólitos. a avaliação do risco ecológico é necessária, usando os dados de destino e ecotoxicidade do ambiente para cada composto, tomando-se em conta as orientações de risco dos agrotóxicos para organismos aquáticos (efsa, 2013; usepa, 2004). a avaliação do risco sobre um microrganismo aquático, por meio da presença de um metabólito, deve ser realizada quando o metabólito: contiver um toxicóforo, for formado rapidamente de um composto original no ambiente e/ou ser mais hidrofóbico que o composto original (iwafune, 2018). a avaliação de risco para os metabólitos é recomendada quando a toxicidade para organismos aquáticos for semelhante ou superior à do composto original (iwafune, 2018). toxicidade determinada pelo uso dos agrotóxicos em organismos indicadores de qualidade da água 77 rbciamb | n.53 | set 2019 | 69-80 issn 2176-9478 conclusões com base em bioensaios submetidos aos testes definitivos para o herbicida glifosato (atanor 48®), no que tange às ce 50 , à medida que a concentração desse agrotóxico foi aumentada, houve aumento na imobilidade dos organismos, evoluindo para o efeito deletério. o glifosato (atanor 48®) foi categorizado como ligeiramente tóxico em função da ce 50 encontrada, associando-se à formulação menos tóxica. nos testes com o herbicida herbogex a500®, cujo princípio ativo é a atrazina, a ce 50 indicou que esse princípio ativo é moderadamente tóxico. para o inseticida imidacloprido, a concentração empregada, mesmo sendo baixa, apresenta efeito de mortalidade sobre as daphnias, causando a mortandade de 100% da população exposta ao agente químico. no entanto, encontrou-se ce 50 indicando ser praticamente não tóxico, de acordo com a classificação proposta por zucker (1985). para o glifosato, observou-se a miscibilidade, o que caracteriza esse princípio ativo como altamente hidrossolúvel, o que o torna um potencial poluidor para as águas superficiais e subterrâneas. quanto às alterações estruturais, como a deformação nas carapaças e a interrupção do tubo digestivo, elas foram observadas nos dafinídeos quando submetidos aos testes, o que pode afetar a diversidade da biota aquática. referências agência nacional de vigilância sanitária (anvisa). publicada reclassificação toxicológica de agrotóxicos. anvisa, 2019. disponível em: <http://portal.anvisa.gov.br/noticias/-/asset_publisher/fxrpx9qy7fbu/content/ publicada-reclassificacao-toxicologica-de-agrotoxicos-/219201?p_p_auth=depdkobj&inheritredirect=false>. acesso em: 3 set. 2019. arraes, a.i.o.m.; 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distribuição generalizada de valores extremos; precipitações intensas; conservação do solo. abstract heavy rainfall causes various problems such as flooding, landslide and erosion, so it is important to know the information about the intensity-duration-frequency relationships of local heavy rainfall. due to the lack of this information for the state of acre, this study aimed to analyze historical rainfall series and to adjust the idf equations by disaggregating daily rainfall. for the study, the rainfall stations of the hydrological network of the national water agency (ana) of 11 municipalities in acre were used. the average of annual maximum series ranged from 89.6 to 118.7 mm. the parameters of gumbel and generalized extreme value (gev) distributions were adjusted, using the methods of moments, the maximum likelihood method, the l-moments method, and the chow method for gumbel distribution. the adjusted distributions’ adherence to the annual maxima series was evaluated by the kolmogorov-smirnov and anderson-darling tests. the gev distribution with parameters estimated by the l-moments method stood out as the best distribution for 73% of stations. a large variation was observed in the maximum daily rainfall values between seasons, evidencing the need to determine the values with local data. the idf equations obtained presented a good fit, with determination coefficients above 0.99. the adjusted equations allow estimation of rainfall intensity with a duration to 5 to 1,440 minutes and return period of 2 to 100 years with standard error of less than 6.40 mm h-1. keywords: intensity-duration-frequency; generalized extreme value distribution; intense precipitation; soil conservation. doi: 10.5327/z2176-947820200597 chuvas extremas e equações intensidade-duração-frequência para o estado do acre extreme rainfall and intensity-duration-frequency equations for the state of acre, brazil http://orcid.org/0000-0002-0057-2186 http://orcid.org/0000-0001-5001-4986 mailto:bcadorin.sabrina@gmail.com back, á.j.; cadorin, s.b. 160 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 159-170 issn 2176-9478 introdução a precipitação é um elemento-chave que tem o potencial de impactar consideravelmente os recursos hídricos, influenciando a disponibilidade de água para agricultura, indústria e uso doméstico. as chuvas intensas têm grande potencial para desencadear desastres naturais, como alagamentos, inundações e processos geológicos como deslizamentos de encostas e erosão do solo. bork et al. (2017) destacam que os eventos extremos do clima, como falta ou excesso de precipitação, podem causar prejuízos econômicos de larga escala. os autores ressaltam a preocupação com o aumento de frequência de eventos extremos na região sul do brasil em função das mudanças climáticas. dessa forma, o conhecimento das características da chuva local é importante para a prevenção de desastres hidrológicos, o gerenciamento de recursos hídricos e o dimensionamento de estruturas de drenagem e obras de controle de erosão (caloiero, 2014; deng et al., 2017; hazbavi; sadeghi, 2016; coelho filho; melo; araújo, 2017). alves, formiga e traldi (2018) destacam a importância da caracterização quanto a distribuição temporal, volume precipitado e variações de intensidade para estudo da interceptação ocasionada pelas copas das árvores. as chuvas intensas são definidas como fenômenos naturais e aleatórios, caracterizados normalmente por uma precipitação forte e contínua. ocorrem em curto espaço de tempo, podendo variar de alguns minutos até dezenas de horas, e suas intensidades ultrapassam um valor preestabelecido (fiorio et al., 2012; dias; penner, 2019). a caracterização da variabilidade temporal das chuvas intensas ao longo de sua duração é imprescindível para a estimativa do escoamento superficial, em situações onde não há dados medidos de vazão. o controle e a detecção de inundações, o planejamento de obras de engenharia, a modelagem de previsões de vazões são exemplos de aplicações dos dados de chuvas extremas (souza et al., 2012; dias; penner, 2019). quando não existem dados históricos de vazão ou estes se apresentam em quantidade reduzida, a estimativa das chuvas intensas pode ser realizada por meio de um estudo da região com base nas curvas de intensidade-duração-frequência (idf) (silveira, 2016). as equações idf são importantes para o dimensionamento de obras de drenagem e de estruturas de controle de erosão. algumas metodologias e alguns programas de cálculo da vazão de escoamento superficial baseiam-se na equação idf representativa do local (griebeler et al., 2005). a determinação das equações idf por meio de dados obtidos dos registros com pluviógrafos apresenta grande dificuldade em razão da baixa densidade de pontos de coleta e do pequeno período de observações normalmente disponíveis para esses instrumentos (yin et al., 2015; abreu; angelini sobrinha; brandão, 2017). algumas metodologias foram desenvolvidas no brasil para obtenção de chuvas de menor duração com base em dados diários observados em pluviômetros. tais metodologias empregam coeficientes para transformar chuva de 24 h em chuvas de menor duração, entre as quais estão o método das isozonas e o método da desagregação da chuva diária (souza et al., 2012; fechine sobrinho et al., 2014; rangel; hartwig, 2017). o estado do acre tem 89% de sua área composta de remanescentes florestais que conferem ao solo boa proteção contra os efeitos erosivos da chuva (funcate, 2004). o restante do estado, cerca de 11%, é ocupado por outros usos e outras coberturas da terra, como áreas urbanas, pecuária e cultivos agrícolas. segundo macêdo et al. (2013), a variação da precipitação, decorrente da sazonalidade da precipitação pluviométrica no acre, causa extremos de vazão dos cursos d’água, que resultam em enchentes em anos de intensa precipitação. esses eventos causam prejuízos às propriedades e atividades agropecuárias das populações locais que residem nas margens dos cursos d’água. como há carência de dados pluviográficos e também poucas informações de equações idf atualizadas, o presente trabalho objetivou analisar as séries históricas de dados pluviométricos e determinar as equações idf para o estado do acre. materiais e métodos o acre está localizado na região amazônica brasileira, fazendo fronteira com os estados brasileiros amazonas e rondônia e com os países bolívia e peru. está localizado no sudoeste da região norte do brasil, entre as chuvas intensas para o estado do acre 161 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 159-170 issn 2176-9478 latitudes de 7º06’56” s e 11º08’41” s e as longitudes 73º48’05” w e 68º42’59” w, situado num planalto cuja altitude média é de 200 metros. o clima é equatorial úmido, com chuvas bem distribuídas ao longo do ano (os índices pluviométricos variam de 2.000 a 2.500 mm), predominando os subtipos af (equatorial chuvoso ou de floresta equatorial), sem estação seca, e am (tropical de monção) com período seco muito curto (alvares et al., 2013). para o estudo, utilizaram-se as estações pluviométricas da rede hidrológica da agência nacional de águas. foram selecionadas as estações que apesentavam séries de dados pluviométricos diários com mais de 15 anos de dados sem falhas nos registros. as estações usadas no trabalho constam da tabela 1, e sua distribuição espacial está representada na figura 1. para cada estação foi determinada a série de máximas anuais de chuvas diárias, sendo excluídos da série os anos que apresentaram falhas nos registros. as frequências observadas, referentes às chuvas diárias máximas anuais, foram obtidas por meio de distribuições teóricas de probabilidade, sendo avaliada a mais adequada para cada estação. testaram-se as distribuições de extremos tipo i, também conhecidas como distribuição de gumbel, e a distribuição generalizada de valores extremos (gev). a distribuição de gumbel tem a função densidade de probabilidade dada pela equação 1: a2=-n(2i-1) lnfx(x i )+ln 1-fx(x(n-i+1)) n n i=1 (1) em que: a = o parâmetro de escala; b = o parâmetro de locação da distribuição. a distribuição gev tem função densidade de probabilidade dada pela equação 2: a2=-n(2i-1) lnfx(x i )+ln 1-fx(x(n-i+1)) n n i=1 (2) em que: a = parâmetro de escala; b = parâmetro de posição; k = parâmetro de forma. tabela 1 – descrição das estações pluviométricas usadas. n código município latitude (ºs) longitude (ºw) período n. de anos clima 1 772003 taruacá 7,85030 72,01920 1993–2016 20 af 2 773000 cruzeiro do sul 7,43560 73,65220 1977–2011 29 af 3 870002 feijó 8,16360 70,35640 1981–2008 21 af 4 872000 marechal thaumaturgo 8,93530 72,78500 1981–2018 32 af 5 872001 porto walter 8,26750 72,73440 1983–2011 27 af 6 967000 rio branco 9,97580 67,80000 1970–2016 45 am 7 968004 bujari 9,56670 68,28333 1996–2018 19 am 8 972000 marechal thaumaturgo 9,40170 72,70250 1986–2018 28 af 9 1067002 plácido de castro 10,32420 67,18860 1996–2017 18 am 10 1067003 capixaba 10,57580 67,67670 1996–2018 20 am 11 1068000 xapuri 10,64970 68,50670 1978–2013 31 am back, á.j.; cadorin, s.b. 162 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 159-170 issn 2176-9478 o ajuste dos parâmetros foi realizado pelo método dos momentos (mm), pelo método da máxima verossimilhança (mv) (naghettini; pinto, 2007) e método dos momentos-l (mml) (queiroz; chaudhay, 2006). para a distribuição de gumbel também foi realizado o ajuste proposto por chow, conforme descrito em back e bonetti (2014). para avaliar a aderência das distribuições foram usados os testes de kolmogorov-smirnov (ks) e de anderson-darling (ad). no teste de ks, comparam-se as frequências cumulativas f(x) dos dados observados e das distribuições teóricas. a hipótese nula a ser testada é de que os dados observados seguem a distribuição teórica. a estatística do teste é dada pela maior diferença absoluta entre os valores de f(x), isto é (equação 3): dmáx = |f(x) empírica – f(x) teórica | (3) o valor de d máx é comparado com valores críticos (d crít ) para dado nível de significância a e tamanho de amostra n. se d máx calculado for maior que d crít , deve-se rejeitar a hipótese nula. no teste de ad, avalia-se a hipótese de que dada amostra tenha sido retirada de determinada população com função de distribuição acumulada contínua f(x). é um teste não paramétrico que procura ponderar mais fortemente as caudas das distribuições. a estatística do teste (a2) é calculada pela equação 4: a2=-n(2i-1) lnfx(x i )+ln 1-fx(x(n-i+1)) n n i=1 (4) em que: a2 = a estatística do teste ad; n = o número de observações na série; x (1) , x (2) ,...x (n) = observações ordenadas em ordem crescente. na seleção da distribuição foi estabelecido um escore das distribuições considerando os métodos de estimativa dos parâmetros, tanto para o teste de ks como para o teste ad. o escore variou de 1 a 6 para cada teste de aderência, sendo 1 para a melhor distribuição e 6 para a de pior desempenho. a distribuição selecionada foi a que teve a menor soma dos escores dos dois testes, que poderia variar de 2 a 12. com a distribuição selecionada foram determinados os valores de chuva máxima diária com períodos de retorno de 2, 5, 10, 20, 25, 50 e 100 anos. a desagregação da chuva de um dia em chuvas de menor duração foi obtida pela metodologia estabelecida pela companhia ambiental do estado de são paulo (cetesb, 1986). as intensidades de chuvas máximas com duração de 5, 10, 15, 20, 25, 30, 60, 360, 720 figura 1 – mapa de localização do acre e distribuição espacial das estações pluviométricas utilizadas. chuvas intensas para o estado do acre 163 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 159-170 issn 2176-9478 e 1.440 minutos foram estimadas usando as relações entre precipitações de diferentes durações, empregando os fatores de conversão apresentados na tabela 2, conforme cetesb (1986). estabelecidas as alturas pluviométricas associadas a diferentes períodos de retorno e durações, as intensidades foram produzidas como relações entre as referidas alturas e durações (almeida; reis; mendonça, 2015). sendo assim, foram ajustadas as equações idf, dadas pela equação 5: a2=-n(2i-1) lnfx(x i )+ln 1-fx(x(n-i+1)) n n i=1 (5) em que: i = a intensidade máxima média da chuva (mm h-1); k, m, b, n = os coeficientes da equação a serem ajustados; t = o período de retorno (anos); t = a duração da chuva (minutos). o ajuste do modelo estabelecido por meio da equação 5 foi realizado com auxílio da programação não linear (pnl), aplicada pelo programa solver, disponível na planilha microsoft excel. para a aplicação da pnl, buscou-se minimizar o erro total entre os valores de intensidade pluviométrica estimada pela distribuição de probabilidade selecionada e de intensidade obtida pela equação idf. a função objetivo foi minimizada pela variação dos parâmetros k, m, b e n (almeida; reis; mendonça, 2015). para o ajuste da equação utilizou-se a minimização do valor de erro médio quadrático da raiz (rmse), dada pela equação 6: a2=-n(2i-1) lnfx(x i )+ln 1-fx(x(n-i+1)) n n i=1 (6) em que: g = intensidade da chuva com período de retorno de t anos e duração de t minutos estimada pela distribuição estatística selecionada; i = intensidade da chuva com período de retorno de t anos e duração de t minutos obtida pela equação idf ajustada. resultados e discussão no estado do acre existem apenas 11 estações com séries de dados longas (iguais ou superiores a 15 anos) e que apresentam poucas falhas, localizadas em 10 municípios do total de 22 municípios acreanos. tais estações estão concentradas nas regiões mais antropizadas, principalmente a leste e oeste do estado. observa-se ainda a carência de dados pluviométricos na região central, onde está localizada a maior parte das unidades de conservação estaduais e federais. as séries de máximas diárias anuais apresentaram médias variando de 89,6 a 118,7 mm. o coeficiente de vatabela 2 – relações médias entre precipitação de diferentes durações. relação duração coeficientes relação duração coeficientes 5 min/30 min 0,34 1 h/24 h 0,42 10 min/30 min 0,54 6 h/24 h 0,72 15 min/30 min 0,70 8 h/24 h 0,78 20 min/30 min 0,81 10 h/24 h 0,82 25 min/30 min 0,91 12 h/24 h 0,85 30 min/1 h 0,74 24 h/1 dia 1,14 fonte: companhia de tecnologia de saneamento ambiental (cetesb, 1986). back, á.j.; cadorin, s.b. 164 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 159-170 issn 2176-9478 riação oscilou de 16,8 a 53,7%, sendo todas as séries com assimetria positiva, variando de 0,18 a 2,58 (tabela 3). nas séries com coeficiente de assimetria superior a 1,5 foram registrados valores de precipitação máxima diária acima de 200 mm. todas as distribuições testadas foram aceitas pelos testes de ks e de ad ao nível de significância de 5%. com os escores pelo menor valor de d máx e ad, as distribuições gumbel-mml, gumbel-mv e gumbel-mm mostraram-se melhores para uma estação cada (9%), e a distribuição gev-mml para as outras oito estações (73%) (tabela 4). abreu et al. (2018) verificaram que os testes de aderência podem indicar resultados diferentes quanto à adequação das distribuições de probabilidade testadas e concluíram que o teste de ks foi o menos rigoroso e admitiu aderência em todas as situações testadas. naghettini e pinto (2007) apontam como vantagem do teste de ad o fato de ponderar mais fortemente as caudas das distribuições, em que as observações extremas podem alterar a qualidade do ajuste. mandal e choudhury (2014) afirmam que a melhor distribuição de probabilidades para a estimativa da chuva máxima varia de local para local, sendo necessário avaliar a melhor distribuição para cada um de acordo com a série de dados observada. a distribuição de gumbel é muito usada na estimativa dos eventos extremos de chuva (ray et al., 2013; santos et al., 2014; mistry; suryanarayana, 2019). muitos autores usam a distribuição de gumbel sem testar outras distribuições, justificando esse uso com base apenas no teste de ks (silva neto et al., 2017; pereira; duarte; sarmento, 2017; ottero; chargel; hora, 2018), no entanto o teste de ks é criticado por alguns autores por não ser muito poderoso na rejeição da distribuição de probabilidades. a distribuição gev tem se mostrado superior à distribuição de gumbel em vários trabalhos (beskow et al., 2015; namitha; vinothkumar, 2019). back (2018), analisando estimativas de vazões máximas com diferentes distribuições de probabilidades, observou que para período de retorno de dez anos, as diferenças eram menores que 10%, porém, para período de retorno de cem anos, as diferenças podiam ser superiores a 20%. essa observação ressalta a importância de uma análise mais criteriosa na seleção da distribuição de probabilidade quando se utilizam estimativas com período de retorno grande, como cem anos ou mais, comumente usadas em projetos de pontes em rodovias, importantes barragens, em que o período de retorno pode ser de até 10 mil anos. olofintoye, sule e salami (2009) destacam que existem muitas distribuições estatísticas que podem ser aplicadas para descrever os eventos extremos anuais de pretabela 3 – resumo estatístico das séries de chuvas máximas diárias anuais. código média (mm) desvio (mm) assimetria maior (mm) menor (mm) 772003 94,7 50,9 1,70 259,2 19,0 773000 89,6 24,7 1,19 175,0 48,5 870002 90,8 44,5 1,14 222,6 28,2 872000 90,0 34,5 2,21 224,9 42,0 872001 90,8 20,3 1,13 146,4 54,3 967000 96,3 19,9 0,20 135,2 54,3 968004 96,1 16,2 0,68 130,6 73,2 972000 111,0 42,3 2,58 285,3 70,2 1067002 107,9 29,4 0,94 180,0 70,9 1067003 118,7 30,4 1,05 197,7 80,6 1068000 98,2 22,8 0,18 140,0 55,4 chuvas intensas para o estado do acre 165 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 159-170 issn 2176-9478 tabela 4 – parâmetros das distribuições selecionadas. código distribuição e método de ajuste parâmetros da distribuição α β k 772003 gumbel-mml 0,0278 73,879 773000 gev-mml 20,8455 79,748 0,1179 870002 gev-mml 35,0374 71,689 0,0331 872000 gev-mml 18,5650 73,977 -0,225 872001 gumbel-mv 0,0637 81,944 967000 gev-mml 18,9174 88,203 0,1763 968004 gev-mml 13,0985 88,234 -0,020 972000 gev-mml 22,0374 91,620 -0,235 1067002 gumbel-mm 0,0436 95,0548 1067003 gev-mml 20,4427 103,074 -0,162 1068000 gev-mml 22,1239 89,094 0,1944 mml: método dos momentos-l; gev: distribuição generalizada de valores extremos; mv: método da máxima verossimilhança; mm: método dos momentos. cipitação de determinado local, contudo a escolha do modelo adequado é um dos maiores problemas na prática da engenharia, pois não existe concordância geral sobre a distribuição ou as distribuições a serem usadas na análise de frequência de chuvas extremas. a seleção do modelo adequado depende principalmente das características dos dados de chuva disponíveis de uma estação particular. por isso, é necessário avaliar várias distribuições no sentido de encontrar o modelo que melhor permite obter as estimativas de chuvas extremas. da tabela 5 constam as chuvas máximas diárias para períodos de retorno de dois a cem anos, estimadas com as distribuições de probabilidade selecionas para cada estação. para período de retorno de dez anos, os valores variam de 117,3 a 158,6 mm, com diferenças de 35%. para período de retorno de cem anos, essas diferenças são superiores a 64%, mostrando a importância de informações sobre a chuva do local para o adequado dimensionamento do projeto. na tabela 6 estão os coeficientes da equação idf ajustada, com os respectivos valores de rmse e coeficiente de determinação (r2). todas as equações ajustadas apresentaram r2 acima de 0,99, indicando bom ajuste das equações. o erro padrão de estimativa variou de 1,76 a 6,40 mm h-1. observou-se maior variação no coeficiente k, que é diretamente proporcional à intensidade da chuva observada. os valores do coeficiente m variaram de 0,1037 a 0,2501. os valores do coeficiente b e n foram praticamente constantes, respectivamente 9,19 e 0,706. essa pequena variação dos valores dos coeficientes b e n já foi relatada em outros estudos (oliveira et al., 2005; caldeira et al., 2015; souza et al., 2012) sendo atribuída em parte ao processo de desagregação da chuva diária e ao método de ajuste dos parâmetros da equação idf. da tabela 7 constam as intensidades da chuva estimada com períodos de retorno de dez anos e diferentes durações. não foi possível identificar um padrão de distribuição espacial que permitisse representar esses valores em mapas de intensidade de chuvas extremas para o estado do acre. essa constatação pode ser explicada pela baixa densidade de estações, especialmente na região central do estado, e também pela diferença no tamanho das séries de máximas anuais entre as estações usadas neste estudo. em regiões com baixa densidade de estações pluviométricas, como é o caso do estado do acre, cabe ao usuário analisar as informações disponíveis e adotar a estação que considera mais representativa das condições do local a ser utiback, á.j.; cadorin, s.b. 166 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 159-170 issn 2176-9478 tabela 5 – chuvas máximas diárias para diferentes períodos de retorno (mm). código da estação período de retorno (anos) 2 5 10 20 25 50 100 772003 87,1 127,8 154,8 180,7 188,9 214,2 239,4 773000 87,2 108,4 121,0 132,0 135,3 144,9 153,8 870002 84,5 123,0 147,7 170,8 178,0 199,9 221,2 872000 81,1 107,1 128,4 152,5 161,0 190,1 224,0 872001 87,7 105,5 117,3 128,6 132,2 143,2 154,2 967000 94,9 113,1 123,3 131,9 134,5 141,6 147,8 968004 93,1 108,2 118,4 128,3 131,5 141,4 151,3 972000 103,5 129,5 146,7 163,2 168,4 184,5 200,6 1067002 101,3 128,0 147,4 167,4 174,0 195,4 218,0 1067003 110,8 137,8 158,6 181,0 188,7 214,3 242,7 1068000 96,9 117,9 129,4 139,0 141,8 149,6 156,4 tabela 6 – coeficientes da equação intensidade-duração-frequência ajustada com respectivos valores de erro médio quadrático da raiz e coeficiente de determinação. estação coeficientes da equação idf rmse (mm h-1) r2 k m b n 772003 829,15 0,2242 9,19 0,7062 6,40 0,9945 773000 811,05 0,1316 9,20 0,7063 3,28 0,9971 870002 810,98 0,2123 9,19 0,7061 6,23 0,9941 872000 668,49 0,2501 9,19 0,7062 1,97 0,9993 872001 788,12 0,1359 9,20 0,7062 2,21 0,9986 967000 883,77 0,1037 9,19 0,7060 2,93 0,9976 968004 831,11 0,1189 9,19 0,7060 1,76 0,9991 972000 933,59 0,1569 9,19 0,7060 3,37 0,9980 1067002 884,86 0,1851 9,19 0,7061 2,82 0,9987 1067003 940,89 0,1935 9,19 0,7062 2,24 0,9993 1068000 909,46 0,1106 9,19 0,7061 3,46 0,9970 idf: intensidade-duração-frequência; rmse: erro médio quadrático da raiz; r2: coeficiente de determinação. chuvas intensas para o estado do acre 167 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 159-170 issn 2176-9478 tabela 7 – intensidade da chuva (mm h-1) com período de retorno de dez anos. estação duração da chuva (min) 5 15 30 60 1440 772003 213,4 146,4 104,2 69,7 8,1 773000 168,6 115,7 82,3 55,1 6,4 870002 203,1 139,4 99,1 66,4 7,7 872000 182,7 125,3 89,2 59,7 7,0 872001 165,5 113,6 80,8 54,1 6,3 967000 172,5 118,4 84,2 56,4 6,6 968004 168,0 115,3 82,0 54,9 6,4 972000 205,9 141,3 100,5 67,3 7,9 1067002 208,3 142,9 101,7 68,0 7,9 1067003 225,7 154,8 110,1 73,7 8,6 1068000 180,3 123,7 88,0 58,9 6,9 lizado. para a chuva com duração de cinco minutos, a intensidade da chuva varia de 165,5 (estação 872001) a 225,7 mm h-1 (estação 1067003). a chuva com duração de cinco minutos tem aplicação prática no dimensionamento das estruturas de captação de água da chuva de telhados (back; bonetti, 2014). na ausência de informações locais é indicado o valor de 150 mm h-1, que para o estado do acre mostra-se subestimado. no dimensionamento de terraços em gradiente é recomendada a utilização da intensidade da chuva com duração 15 minutos e período de retorno de dez anos (de maria et al., 2016), cujos valores para o acre variam de 113,60 a 154,83 mm h-1. já para os terraços em nível é comum a utilização da chuva máxima diária com período de retorno de dez anos, cujos valores para o acre variam de 117,3 a 158,6 mm (tabela 5). a intensidade da chuva com duração de 30 minutos é um parâmetro necessário para a estimativa de perdas de solo por erosão no modelo hidrológico soil and water assessment tool (cruz; velasco; castillo, 2015). os valores de chuva máxima com durações de 30, 60 e 1.440 minutos servem de referência para a aplicação dos coeficientes de desagregação da chuva para durações menores (cetesb, 1986). dessa forma, com os valores da tabela 7 e os valores dos coeficientes de desagregação da chuva apresentados na tabela 2, podem-se obter as intensidades de chuva com período de retorno de dez anos e duração entre 5 e 1.440 minutos nas diferentes estações pluviométricas do estado do acre. conhecer as relações de chuvas intensas é uma ferramenta importante para a gestão dos recursos hídricos, o controle de inundações, a elaboração de projetos agrícolas e o planejamento e dimensionamento de obras de engenharia, como barragens e drenagem urbana, sendo necessárias tais informações em diferentes durações e tempos de retorno, dependendo da sua aplicação e finalidade. conclusões todas as distribuições de probabilidades testadas foram aceitas pelos testes de aderência de ks e de ad, no entanto a distribuição gev com parâmetros estimados pelo mml foi considerada a melhor em 73% das estações pluviométricas. as equações idf estimadas apresentaram bom ajuste, com coeficientes de determinação acima de 0,99. essas equações permitem estimativa da intensidade da chuva com duração de 5 minutos a 24 horas e período de retorno de dois a cem anos com erro padrão de estimativa inferior 6,40 mm h-1. back, á.j.; 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cadorin, s.b. 170 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 159-170 issn 2176-9478 este é um artigo de acesso aberto distribuído nos termos de licença creative commons. queiroz, m.m.f.; chaudhay, f.h. análise de eventos hidrológicos extremos, usando-se a distribuição gev e momentos l.h. revista brasileira de engenharia agrícola e ambiental, v. 10, n. 2, p. 381-389, 2006. https://doi.org/10.1590/ s1415-43662006000200020 rangel, e.m.; hartwig, m.p. análise das curvas de intensidade-duração-frequência para a cidade de pelotas através de uma função de desagregação. revista thema, v. 14, n. 1, p. 63-77, 2017. http://dx.doi.org/10.15536/ thema.14.2017.63-77.353 ray, l.i.p.; bora, p.k.; ram, v.; singh, a.k.; singh, r.; feroze, s.m. estimations of annual maximum rainfall for central meghalaya. indian journal of hill farming, v. 26, n. 1, p. 47-51, 2013. santos, w.o.; feitosa, a.p.; vale, h.s.m.; costa, d.o.; brito, r.f.; queiroz, r.f.; espínola sobrinho, j.; lemos filho, l.c. chuvas intensas para a microrregião de pau dos ferros-rn. revista brasileira de geografia física, v. 7, n. 6, p. 1093-1099, 2014. https://doi.org/10.26848/rbgf.v7.6.p1093-1099 silva neto, v.l.; 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direct use values; environmental valuation; water pollution; fishing r e s u m o o estudo propõe um diagnóstico da qualidade da água e da produção pesqueira do complexo estuarino de santos, são vicente e bertioga, como subsídio à valoração econômica dos impactos da poluição da água na produção pesqueira. no período do estudo (2009–2014), foram identificados três parâmetros de qualidade da água (oxigênio dissolvido, fósforo total e nitrato) que ocorreram com maior frequência em não-conformidade com as normas brasileiras, segundo os relatórios divulgados pela companhia ambiental do estado de são paulo (cetesb). para a coleta de dados da produção pesqueira, foram utilizados os dados do monitoramento do instituto de pesca de santos, sendo identificadas 15 espécies com maior ocorrência na área de estudo. a relação entre os parâmetros de qualidade da água e a produção pesqueira dessas espécies foi analisada através de modelos lineares mistos, resultando em valores significativos para os parâmetros de oxigênio dissolvido, fósforo total (relação positiva) e nitrato (relação negativa). a avaliação ambiental considerou apenas a componente vud (valor de uso direto) por meio da variação da produção pesqueira em relação à variação da qualidade da água. para tanto, utilizou-se o método de produtividade marginal (mpm), a partir da função dose-resposta, permitindo observar a variação nas perdas monetárias, entre us$ 24.760.550,22 e us$ 60.635.978,78. ressalta-se que os valores obtidos representam apenas uma parcela da valoração da perda econômico-ambiental na atividade de pesca (parte da vud) e, portanto, a avaliação econômica é subestimada. cabe apontar que, embora não tenha chegado ao valor total correspondente a todos os impactos ocasionados pela baixa qualidade da água, tendo em vista as limitações dos métodos e período de estudo, entende-se que os valores obtidos representam uma perda monetária ambiental mínima. palavras-chave: método de produtividade marginal; valor de uso direto; valoração ambiental; poluição da água; pesca. economic evaluation of the impacts of water quality on fishery production in the estuary complex of santos, são vicente and bertioga cities, in southeastern coast of brazil avaliação econômica dos impactos ambientais na qualidade da água estuarina victor carrozza barcellini1 , ângela tavares paes2 , simone georges el khouri miraglia3 1master in environmental sciences at universidade federal de são paulo (unifesp) – diadema (sp), brazil. 2phd in statistics in the sector of applied statistics of graduate studies and research at unifesp – são paulo (sp), brazil. 3associate professor at the department of chemical engineering at unifesp – diadema (sp), brazil. correspondence address: victor carrozza barcellini – rua são nicolau, 210, 4º andar – centro – cep: 09913-030 – diadema (sp), brazil – e-mail: vcbarcellini@hotmail.com conflicts of interest: the authors declare that there are no conflicts of interest. funding: coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior (capes). received on: 03/26/2020. accepted on: 07/22/2020. https://doi.org/10.5327/z21769478740 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 http://orcid.org/0000-0001-8795-869x http://orcid.org/0000-0002-7405-3442 http://orcid.org/0000-0001-9482-602x mailto:vcbarcellini@hotmail.com https://doi.org/10.5327/z21769478740 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ barcellini, v.c.; paes, â.t.; miraglia, s.g.e.k. 100 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 99-110 issn 2176-9478 introduction the interest in the study of ecosystem functions and services to understand the negative impacts of ecosystem degradation on the human populations’ well-being and how these changes can affect the ecosystem services’ flows is increasing within the scientific community (de groot; wilson; boumans, 2002; costanza et al., 2014; martinez-harms et al., 2015; rosa; sánchez, 2016; yoskowitz et al., 2017; hackbart; lima; santos, 2017; enriquez-acevedo et  al., 2018; tanner et  al., 2019; armoskaite et  al., 2020). the analysis of relations, aiming to estimate the impact of an anthropic action on a service’s supply, presents a more feasible and viable alternative in practical terms when carried out from a particular ecosystem function directly associated to the service itself (de groot; wilson; boumans, 2002). ecosystem services that are directly related to water can be relevant indicators of disturbances caused by human actions, given that water is the best connectivity element within a landscape, leading to matter and energy flow (gergel et al., 2002; hackbart; lima; santos, 2017). moreover, water reveals a momentary state of disruption, because mobility and its renewal dynamics are intense. in addition, it offers numerous uses for society, such as: raw material in various productive activities, sports, and leisure practices, beyond receiving and recycling matter and even aspects cultural, spiritual experiences and contemplation of nature (armoskaite et al., 2020). throughout the world, coastal waters, widely used for recreation, are also important for the fauna and flora of the marine ecosystem (armoskaite et  al., 2020; freire et  al., 2020). coastal and estuarine ecosystems provide critical services to humans (tokunaga et  al., 2020). waters near the coast are the most productive in the ocean because they receive the contribution of nutrients carried by rivers (miranda; castro; kjerfve, 2002; romero et  al., 2016). the maintenance of these waters’ quality is essential to guarantee population’s leisure, and to preserve aquatic life and fishing productivity (huntington et  al., 2017; visbeck, 2018; armoskaite et al., 2020). in abessa et al. (2018), the authors warn that the chemical pollution status of most of the marine protected areas around the world is unknown. this is aggravated, once many fish and invertebrates present in estuaries and coastal waters are valuable fishing resources, serving as a quick and accessible source of food to humans, forming the basis for the development of a wide range of fisheries. in developing countries, fishing is often the main source of food and income for people living along the coast. small-scale fisheries are very important food producers, especially because they often bring a higher diversity of fish to the table when compared to the few species that are the focus of industrial fisheries (cantareli; ramires; begossi, 2016; huntington et  al., 2017). in this way, the direct or indirect introduction of substances and energy by humankind, which can reach high concentration levels, can contaminate estuarine waters leading to adverse effects on living resources, endangering human health, forming obstacles to marine and fishing activities, and reducing its natural attractiveness (miranda; castro; kjerfve, 2002). in brazil, the coastal zone is one of the largest areas under environmental stress due to over-exploitation of natural resources, land use, and low water quality, influenced by the sanitation conditions existing in coastal cities (cetesb, 2016). many of brazilian capitals are located on the seafront; in most cases, they do not have enough sanitation infrastructure for their population (roth et  al., 2016). thus, dumping domestic sewage on beaches becomes a routine occurrence. this release of untreated domestic effluent makes many uses of aquatic ecosystems unfeasible and may pose serious health threats to local residents and tourists (roth et al., 2016; gonçalves et al., 2020). in the estuarine complex of santos, são vicente, and bertioga cities, located along the brazilian southeastern coast, the industrialization process and development became a source of income, generating migration cycles and potential risks of pollution, considering that the industrial activities of this region were responsible for releasing several potentially toxic substances in the  aquatic environment (cetesb, 2016). in addition, the disordered land use and its effects, in terms of sedimentation of the bodies of water, increase in the sedimentation rate and flood, coupled with water pollution due to domestic effluent releases, reflect the currently high eutrophic character of the region, showing no improvement over time (braga et al., 2000; cetesb, 2016; moreira et al., 2018; perina et al., 2018; gonçalves et al., 2020). in this context, several studies have used the analysis of chemical parameters to evaluate the alteration of water quality of rivers and lakes (wu et al., 2018; escher et al., 2019; longley et al., 2019; fontes; maranho; pereira, 2020), and estuaries (romero et  al., 2016; santos et  al., 2018; duarte et  al., 2019; fontes; maranho; pereira, 2020; gonçalves et  al., 2020), where there is a decrease in fish production, associated to the destruction of habitats, overfishing, and water pollution. additionally, economic values of ecosystem services are an important tool to support ecosystems management (carrilho; sinisgalli, 2018). several other studies have identified marine and coastal services, estimated their economic value (tadeu; sosa, 2010; costanza et al., 2014; tanner et al., 2019; tokunaga et al., 2020), or even estimated their economic and socio-cultural values (queiroz et  al., 2017; carrilho; sinisgalli, 2018). therefore, considering the possibility of increasing the efficiency of environmental management with the complementary use of an economic criterion, the purpose of this study was to economically value the influence of changes in water quality parameters on fishery production and, consequently, local economy. materials and methods study area the study area is the estuary complex of santos, são vicente, and bertioga cities, which is located in the central coastal region of são economic evaluation of the impacts of water quality on fishery production in the estuary complex of santos, são vicente and bertioga cities, in southeastern coast of brazil 101 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 99-110 issn 2176-9478 paulo state, in brazil’s southeastern coast, covering the estuarine area of são vicente island (santos and são vicente) and santo amaro (guarujá city), as well as piaçaguera (cubatão city) and bertioga channel (figure 1). the region is formed by an extensive plain, limited to the north by serra do mar and to the south by the atlantic ocean. it has a network of meandering channels, interconnected to the bay of santos, with opening to the ocean located to the south, through two main channels that surround são vicente island. the study region presents a great heterogeneity in relation to biotic and anthropogenic abiotic factors, considering the presence of the most important port in latin america, the port industrial pole with more than 23 industrial complexes, 111 factories, and more than 300 pollution sources. it also experiences transit of large vessels carrying several types of chemicals (duarte et al., 2019). despite all these obstacles to aquatic biota, there are also abundant living resources in the region. they have been commercially exploited for many decades and constitute an important economic activity, especially for the communities of local artisanal fishermen (severino-rodrigues; pita; graça-lopes, 2018). data data on surface water quality historical data on surface water quality in study areas are scarce. in 2009, the environmental company of são paulo state (companhia ambiental do estado de são paulo — cetesb) started monitoring the quality of the coastal and estuarine waters of santos, são vicente, and bertioga cities in 9 samples points: 3 in santos channel (p01-st, p02st and p03-st), 3 in são vicente channel (p01-sv, p02-sv and p03sv), and 3 in bertioga channel (p01-b p02-b and p03 -b) (figure 2). this monitoring, carried out by cetesb, aims to evaluate water quality with 34 parameters (physical, chemical, and biological), at pre-established sampling points and frequencies. in the study region, figure 1 – geographical location of the study area. barcellini, v.c.; paes, â.t.; miraglia, s.g.e.k. 102 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 99-110 issn 2176-9478 three parameters (dissolved oxygen — do, total phosphorus, and nitrate), frequently were in non-conformity with the brazilian standards established by the national environment council in brazil (conama). between 2009 and 2014, 11 semi-annual sampling campaigns were carried out at these 9 points, totaling 99 samples for each parameter. the time series of analyzed parameters in the study period are shown in figure 3. the resolution no. 357/05 by conama establishes as a quality condition for do values greater than 5.0 mg/l, and as a standard condition for total phosphorus those values under 0.124 mg/l, and nitrate, under 0.40 mg/l (brasil, 2005). the parameters systematically decrease along the period in all regions. fish community the areas with the largest fishing activities in the estuary complex (figure 2) and the main species fished in the region were described in togni (2013) and used in this study. in all, 15 fish species were identified with higher occurrence in the study area (table 1). in order to obtain the fishery production data of these 15 fish species, the annual fishery production monitoring reports of santos fishing institute (ip, 2020) were consulted. data were tabulated in an excel spreadsheet. subsequently, catch per unit effort (cpue) of each region (santos, são vicente, and bertioga cities) were calculated by the total kg landed divided by productive units (fishing boats) (table 2). the present study has limited coverage due to the fact of water quality collection having started only in 2009 (resulting in a limited database of water quality indicators), making it difficult to proceed to a sensitivity analysis with scarce data. in this sense, data on fisheries for the same period regarding water quality were used, since such data are available from 1998. if we analyze the historic time series of fisheries data, there is a decreasing trend of fishing stock in the region (figure 4). integrated data analysis: statistical analysis given that water sampling points within regions are similar, and the main observed dependent variable corresponds to the whole region, data from the three points were summarized as means. therefore, there were 33 sampling units for each parameter (11 semesters and three regions). the relation between water quality parameters and fishery production (cpue) was analyzed with mixed linear models, with fish production as a dependent variable, and water quality parameters as independent variables. these models were chosen to consider the correlation between longitudinal measures of the same region. as a first step, simpler models were fitted into only one of the parameters. those with p <  0.05 in the first step were selected to a multiple model. all  models included region as a control variable, and the covariance structure was first-order autoregressive. pearson’s correlation was computed to analyze collinearity between independent variables. assumptions were verified by residual analysis. figure 2 – location of surface water monitoring points (yellow dots) superimposed on the distribution area of fishing activities identified in togni, 2013 (hatched in red). economic evaluation of the impacts of water quality on fishery production in the estuary complex of santos, são vicente and bertioga cities, in southeastern coast of brazil 103 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 99-110 issn 2176-9478 figure 3 – results of dissolved oxygen, total phosphorus, and nitrate concentrations in water samples during the 11 semi-annual sampling campaigns, between 2009 and 2014. from: adapted from cetesb (2016). table 1 – list of ichthyofauna species identified with higher occurrence in the study area. groups scientific name white mullet mugil curema valenciennes, 1836 caitipa mojarra diapterus rhombeus cuvier, 1829 brazilian mojarra eugerres brasilianus cuvier, 1830 lebranche mullet mugil liza valenciennes, 1836 whitemouth croaker micropogonias furnieri desmarest, 1823 largehead hairtail trichiurus lepturus linnaeus, 1758 snooks centropomus undecimalis bloch, 1792 centropomus parallelus poey, 1860 sea catfishs cathorops spixii agassiz, 1829 genidens barbus lacepède, 1803 genidens genidens cuvier, 1829 weakfishs cynoscion acoupa lacepède, 1801 cynoscion leiarchus cuvier, 1830 cynoscion microlepidotus cuvier, 1830 cynoscion guatucupa cuvier, 1830 table 2 – mean catch per unit effort (cpue) ratio (kg/units) by study region in the sampled period (2009 to 2014).   santos são vicente bertioga cpue (kg/units) 880.27 252.29 57.73 standard deviation (±) 124.05 74.70 23.15 barcellini, v.c.; paes, â.t.; miraglia, s.g.e.k. 104 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 99-110 issn 2176-9478 environmental valuation the marginal productivity method (mpm) was used as the method to value the direct use value (duv) considering the decline in fish production due to the decrease in water quality of the estuary complex. in this sense, the mpm method was used to attribute a value to the use of biodiversity by directly relating the quantity or quality of an environmental resource (estuarine water) to the production of another product (fishery production) with a defined market price. the role of environmental resources in the production process will be represented by a dose-response function, which relates the level of environmental resource provision to the respective level of production in the market. this function will measure the impact on the productive system, given a marginal variation in the provision of the environmental good or service and, from this variation, an estimation of the economic value of use of estuarine water is estimated (motta, 2006). the construction of the dose-response function involves two basic steps. the first requires the elaboration of a physical function of damage, relating the dose of pollution or degradation to the response of polluted or degraded environmental assets in production. the second corresponds to the formulation of an economic model that measures the financial impact of these changes in the productive process (maia; romeiro; reydon, 2004). the valuation of the direct use (duv) of the variation of fishing production in relation to the variation of the estuary’s water quality was based on the dose-response function presented on equation 1. duv = dr cpue * average value cpue caption: drcpue = dose-response function of fishing production represented by cpue (equation 2): drcpue = ci * δ (parameter) caption: ci = 95% confidence interval (coefficient iβi ± 1.96 * standard error); iβi = linear mixed-effects models coefficient; δ (parameter) = variation of the parameters’ maximum and minimum values. the dr adopted in this study are those that relate to the level of water pollution (q) that affect water quality (e), which, in turn, affects fish production (z). given this dr, damage variation in terms of good variation or environmental service that affects the production of a good can be estimated, in this case fishing. figure 4 – catch per unit effort (cpue) of fishery production of all landed species during the monitoring period conducted by santos fishing institute (1998-2015). highlighted in the figure, the study period of this paper (2009 to 2014). source: adapted from the report by santos fishing institute (ip, 2020). economic evaluation of the impacts of water quality on fishery production in the estuary complex of santos, são vicente and bertioga cities, in southeastern coast of brazil 105 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 99-110 issn 2176-9478 data on water quality were cross-referenced with those of fishery production to verify some relation between those variables throughout the study period. the purpose of mpm was to observe the impact value on fishery production, based on the variation of the ecosystem service (fisheries) to which water quality contributes. results integrated analysis of data (statistical analysis) the relation between water quality parameters and fishery production (cpue) was analyzed with mixed linear models, with fish production as a dependent variable, and water quality parameters as independent variables. based on mixed linear models, significant values (p < 0.05) were obtained for dissolved oxygen, total phosphorus (positive relation), and nitrate (negative relation) parameters, demonstrating that these parameters, may negatively influence fish production in the study region at certain concentrations (table 3). environmental valuation in order to obtain the dose-response (dr) function of cpue production, according to each of the statistically significant parameters (do, total phosphorus, and nitrate) the values of each parameter’s confidence intervals (ci) were obtained from mixed linear models coefficient modulus, summed, and subtracted (±) from the standard confidence coefficient (1.96), and multiplied by the standard error. table 4 shows the results of confidence interval (ci) and concentration variation (δ) of each parameter over the study period. applying these results into the formula drcpue: dissolved oxygen: drcpue (min.) = 1,547.12* 5.72 = 8,849.50 drcpue (max.) = 1,645.38* 5.72 = 9,411.58 total phosphorus: drcpue (min.) = 4,276.90* 2.62 = 1,1205.49 drcpue (max.) = 4,429.53* 2.62 = 1,1605.37 nitrate: drcpue (min.) = 19,602.26* 1.09 = 21,366.46 drcpue (max.) = 19,882.11* 1.09 = 21,671.50 this shows a variation between the maximum and minimum do values in the study period. the impact found on fish production was between 8,849.50 and 9,411.58 cpue. for the impacts on total phosphorus, cpue interval was between 11,205.49 and 11,605.37; for nitrate, between 21,366.46 and 21,671.50. for appraising damage, fish production values provided by the institute of fisheries were used as reference, which were converted into american dollars in the study period and an average value taken by cpue (table 5). as estimated in table 5, the average value of cpue obtained in the period was us$ 2,797.96. in this way, the values found in the dr function of each of the parameters and the mean value by cpue resulted in duv: • dissolved oxygen: duv (min.) = 8,849.50* us$ 2,797.96 = us$ 24,760,550.22 duv (max.) = 9,411.58* us$ 2,797.96 = us$ 26,333,234.51 • total phosphorus: duv (min.) = 11,205.49*us$ 2,797.96 = us$ 31,352,508.03 duv (max.) = 11,605.37 * us$ 2,797.96 = us$ 32,471,353.62 • nitrate: duv (min.) = 21,366.46* us$ 2,797.96 = us$ 59,782,512.08 duv (max.) = 21,671.50* us$ 2,797.96 = us$ 60,635,978.78 parameter confidence interval of 95% (coef ± 1,96 * std. error) parameter variation lower upper dissolved oxygen 1,547.12 1,645.38 5,720 total phosphorus 4,276.90 4,429.53 2,620 nitrate 19,602.26 19,882.11 1,090 table 4 – results of confidence intervals and variation of each parameter’s maximum and minimum values. table 3 – results of mixed linear models, relating water quality parameters and cpue. estimates adjusted by region. dependent variable: cpue_sem; model: (intercept), region, dissolved oxygen, total phosphorus, and nitrate. parameter coef std. error hypothesis test wald chi-square df sig. dissolved oxygen 63.677 25.068 6.452 1.00 0.011 total phosphorus 111.807 38.935 8.246 1.00 0.004 nitrate -276.543 71.389 15.006 1.00 0.000 barcellini, v.c.; paes, â.t.; miraglia, s.g.e.k. 106 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 99-110 issn 2176-9478 the values obtained refer to the estimated loss of fishery productivity as a function of each parameter’s variation. in relation to the dissolved oxygen, obtained values resulted from monetary loss between us$ 24,760,550.22 and us$ 26,333,234.51 for total phosphorus values between us$ 31,352,508.03 (lowest value obtained) and us$ 32,471,353.62 (highest value obtained), and as a function of nitrate, loss values between us$ 59,782,512.08 and us$ 60,635,978.78). discussion we do not intend to discuss here the source of alteration of dissolved oxygen in the study area’s water, or even the origin of excess nutrients (total phosphorus and nitrate) in the aquatic environment of the study region, even considering its importance. however, based on the obtained results, the region presents high concentrations of these nutrients in its surface water, introduced by anthropic sources, that lead to a hypereutrophic state of aquatic ecosystems. this  contribution of higher concentrations of nutrients to the estuar y may be related to the emission of effluents (domestic and industrial); activities related to the port (such as accidental spills of substances in the aquatic environment, transport of solid waste, generation of liquid effluents, and dredging); and the port industrial center, which has several large companies. this assertion is not only based on data obser ved in research, but also on information generated by several authors and papers carried out in the study region, which also considered surface water and sediment. (braga et  al., 2000; moreira et  al., 2018; perina et  al., 2018; duarte et  al., 2019; gonçalves et al., 2020). all these changes in water quality parameters can lead to loss, in an ecological analysis based on the ecosystem function, nutrient regulation, and ecosystem services derived from this function, such as primary production, biodiversity maintenance, biogeochemical cycles, habitat impairment, and others (de groot; wilson; boumans, 2002). the number of ecosystem services affected shows the high degree of dependence between environmental variables, as well as the high degree of complexity underlying the ecosystem analyzed. the relation between water quality parameters and fishery production was analyzed with mixed linear models. significant values were obtained for dissolved oxygen, total phosphorus, and nitrate parameters, indicating a relation between these parameters and fish production. in the analysis, significant values were obtained for dissolved oxygen, total phosphorus (positive relation), and nitrate (negative relation), that is, the increase in dissolved oxygen concentration in water can positively favor fish production, whereas a high concentration of nitrate can negatively influence the region’s fishing productivity. for the total phosphorus parameter, caution is required to analyze this positive relation, given that this parameter is an essential nutrient for many life forms. at certain concentrations, table 5 – fisheries production and marketed values, dollarized and average values per cpue. (average quotation of the us dollar versus the brazilian real in: http://economia.uol.com.br/cotacoes/cambio/dolar-comercial-estados-unidos/?historico). period kg no. productive units cpue value in the period average dollar value in the period dollarized value average value us$ / cpue 2009 (1st) 1,368.599.2 1429 957.732 r$ 4,716.740.92 1.95 $2,418.841.50 $2,525.59 2010 (1st) 1,079.619.5 1316 820.380 r$ 5,419.894.38 1.81 $2,994.416.78 $3,650.04 2010 (2nd) 1,671.983.6 2026 825.263 r$ 4,074.728.00 1.68 $2,425.433.33 $2,938.98 2011 (1st) 1,156.393 1305 886.125 r$ 3,695.272.05 1.59 $2,324.070.47 $2,622.73 2011 (2nd) 1,327.106.2 1940 684.075 r$ 3,899.926.16 1.82 $2,142.816.57 $3,132.43 2012 (1st) 941,559.2 1392 676.407 r$ 4,426.245.63 2.05 $2,159.144.21 $3,192.08 2012 (2nd) 1,404.440.4 1379 1,018.448 r$ 5,745.358.59 2.09 $2,748.975.40 $2,699.18 2013 (1st) 980,711.1 1036 946.632 r$ 4,144.875.30 2.16 $1,918.923.75 $2,027.11 2013 (2nd) 1,318.071.3 1489 885.206 r$ 7,206.390.12 2.35 $3,066.548.99 $3,464.22 2014 (1st) 1,128.796.8 1053 1,071.982 r$ 5,304.501.73 2.20 $2,411.137.15 $2,249.23 2014 (2nd) 1,166.689.0 1281 910.764 r$ 5,410.138.43 2.61 $2,072.849.97 $2,275.95 total $30,777.54 average $2,797.96 (1st): first semester /(2nd): second semester http://economia.uol.com.br/cotacoes/cambio/dolar-comercial-estados-unidos/?historico economic evaluation of the impacts of water quality on fishery production in the estuary complex of santos, são vicente and bertioga cities, in southeastern coast of brazil 107 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 99-110 issn 2176-9478 it can enrich the environment and favor the increase of the algal community, which can positively influence the diet of some specimens of ichthyofauna (silva-neto, 2012). however, at higher concentrations, it becomes toxic to the aquatic environment, which can lead to a state of eutrophication (thomas; callan, 2015; longley et al., 2019; rocha; mesquita; lima neto, 2019). thus, further studies on the dose-response effects of this parameter in aquatic environments, in addition to fauna, are needed to evaluate the threshold between positive and negative effects, according to their concentration. regarding economic analysis, environmental assessment was applied to the fisheries ecosystem service associated to food with the evaluation of impacts resulting from the low water quality condition on this ecosystem fisheries service. although the total value corresponding to all the impacts caused by the poor water quality was not reached, considering the limitations of the methods and time of study, establishing statistical associations and relations between the variation of water quality and fish production of the selected fish species was possible. with the dose-response relations, variation in the marginal productivity of fishery production was reached. this allowed the variation in monetary loss as a function of the variation of water quality parameters, during the study period, to be observed. determining the dose-response relations between estuarine water quality and fish production is a pioneering effort in the study region, as well as the use of this methodology for the integrated analysis of results. this is the first study to establish a relation between water pollution and fishery production; additionally, it estimates an economic value on the ecosystem service deterioration. our results are preliminary and have limitations, such as the nonguarantee about possible non-observed confounders. besides that, the aim of the present study was not to establish rules nor to determine a fixed economic valuation to be adopted. therefore, this analysis is expected to be feasible for replication in other environments to allow a comparative analysis, as well as a temporal evolution. seen that, this approach consists of an important tool for environmental monitoring, in view of the possibility of increasing the efficiency of environmental management with the complementary use of an economic criterion. in this sense, economic valuation of the impact obtained presented values of monetary loss that varied between us$ 24,760,550.22 and us$ 60,635,978.78 in the study period, considering the parameters analyzed. these values represent a portion of the value of environmental loss in the fishing activity in the region, caused by the decrease in water quality, evaluated by dissolved oxygen, phosphorus, and nitrate parameters. therefore, we assume that this economic valuation is underestimated. we encourage further studies to enrich the valuation approach proposed herein. however,  we consider it a first value for discussion and improvement for the environmental management of the studied estuarine complex. in other studies, such as in costanza et  al. (2014), loss of ecosystem services worldwide between 1997 and 2011 is estimated to have ranged from us$ 4.3 to us$  20.2 trillion per year. yet, they believe that these estimates are conservative, as well as the values obtained in this paper, given the difficulty in evaluating all ecological interactions. tanner et  al. (2019) presented the first economic valuation of multiple ecosystem services for ecuador, using galapagos mangroves as a case study. they focused on three ecosystem services of high value and policy relevance: carbon storage, support for smallscale fisheries, and mangrove-based tourism. their data suggested that over 778,000 metric tons of carbon are stored in galapagos mangroves, with mean belowground carbon being 211.03 ± 179.65 mg c/ha, valued at $2,940/ha or $22,838/ha, depending on the valuation methodology. they identified mangrove-dependent fish targeted by the local finfish fishery, with net benefits of $245/ha, making this fishery the second most profitable in the archipelago. the value of mangrove-based recreation was estimated at $16,958/ha, contributing with $62 million to the industry. in brazil, economic valuation of environmental damage is not frequent. tadeu and sosa (2010), with the marginal productivity method, observed economic and environmental impacts resulting from the reopening of valo grande on the cananéia-iguape-paranaguá estuary-lagunar complex (cel-cip) located on the southern coast of são paulo state. with data on fishing and based on the analysis of water quality, direct relations between the flow of the river ribeira de iguape and the region’s fishery production were found. a correlation between the “flow” variation and variation in the fishery production of some species of the local ichthyofauna were observed. in this sense, economic valuation of the impact resulted in a marginal variation in economic gain, of us$ 641.03 for each variation of 1.0 m3/s of the flow. carrilho and sinisgalli (2018) identified and evaluated, with economic and socio-cultural perspectives, the ecosystem services provided by araçá bay (in the southeastern coast of brazil) . the sum of the estimated (annual) economic value of the ecosystem services in 2014 was us$ 340,610.29, and the most valued service was effluent depuration. in turn, the food supply service was the most important in the socio-cultural valuation. the authors also point out that, although economic and socio-cultural values were able to reveal certain contributions of araçá bay to humans’ well-being, they couldn’t represent all of them, because the bay’s contribution to the subsistence of local families. environmental economic valuation of the impact of the alteration of water quality on the supply of the ecosystem service fisheries presents limitations. it considered only a few species (15), barcellini, v.c.; paes, â.t.; miraglia, s.g.e.k. 108 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 99-110 issn 2176-9478 culminating in a reductionist analysis, which disregarded a series of other factors (ecological and human) that are important to evaluate or assess environmental impacts. an aspect to be considered is the variability in fisheries production over time, due to changes in global ocean cycles or other factors that could influence productivity. some studies concerning fisheries production and operational variables in commercial fishery in são paulo state (rolim; silva, 2018; silva et  al., 2019) warn about the possibility of production variations due to overfishing. togni (2013) show that fisheries in the santos estuarine present a high degree of technique diversity applied to capture. this diversification may mean an alternative to supply the diminish of both numeric and biomass abundance related to pollution and other resources aimed by fishers. artisanal and recreational fisheries that use smallor medium-sized boats are performed with no employment bond. as shown in estuaries from são paulo state (barcellini et  al., 2013; motta; mendonça; moro, 2016; freire et al., 2020; silva et al., 2020), these studies demonstrate the need for conducting long-term studies about these activities to gather more knowledge of this dynamics and its interactions with other activities that support resources management. as previously mentioned, this is an exploratory pioneer study, which presents some limitations concerning the beginning of data collection, their frequency, and quality. in this sense, once data collection started in 2009 in a 6-month basis, some discrepancies may be found due to the season of the year, such as the associated meteorological conditions of the period of the collected sample’s year. moreover, additional studies must be conducted to identify these patterns and enable a confirmation of this behavior. in addition, obtaining a larger number of samples and analyzes would be interesting, so that nutrient behavior and the influence of water quality on fish production could be observed in depth. another aspect to consider is the season of the year in which collections were made, because there may be differences in-between dry and humid seasons, mainly in relation to nutrient contents carried to the estuary, as well as particulate matter in suspension. nonetheless, as shown, establishing the influence of the parameters analyzed in fish production in a statistical way was possible. thus, the valuation obtained in this paper is considered a first value to be discussed and improved for the purposes of environmental management of the studied estuarine complex. other estimates that represent the other environmental values, such as indirect and existence values should be considered for appropriate management and environmental valuation, aiming at improving the understanding of how ecological changes have consequences on economic activities. conclusion based on the survey of historical data on water quality, a reduction in water quality due to the increase in concentrations of some of parameters was observed, leading to a state of anthropic hyper eutrophication. the contribution of higher concentrations of nutrients to the estuary is related to the emission of domestic and industrial effluents, and activities related to the port and the industrial pole. in relation to the main fish species landed in the region, 15 species were identified with higher occurrence. the highest values of catches per unit of effort (cpue) were observed in santos city. when relating data on water quality to data on fishery production, and using mixed linear models, significant values were obtained for dissolved oxygen, total phosphorus (positive relation), and nitrate (negative relation). data show that environmental degradation of the impacts caused by changes in water quality directly influences fish productivity. besides that, considering only the study period, these changes have resulted in an estimated monetary loss of us$ 24,760,550.22 to us$ 60,635,978.78. therefore, from an economic point of view, the reduction of water quality may cause negative impacts on the region’s fishing productivity. consequently, economic impacts due to changes in this environmental matrix can also be seen. hence, the values obtained in this study demonstrate a minimum environmental monetary loss, because, even underestimated, these values reflect how the pollution of these aquatic environments can lead to monetary loss and negative externalities to the population and the environment. the achievement of a dose-response relation and this economic-environmental result are important factors to sensitize public managers in decision-making to promote initiatives for the prevention and environmental improvement of this ecosystem. finally, this study has the pioneering character of obtaining a dose-response function of the estuary’s quality in the region, besides the application of the methodology of environmental economic valuation to estimate damage to the aquatic environment. this also intends to contribute to the discussion and improve of the use of this tool for environmental management of water resources in brazil. contribution of authors: barcellini, v.c.: conceptualization, methodology, data collect, validation, formal analysis, investigation, data curation, writing — original draft, writing — review and editing. miraglia, s.g.e.k.: conceptualization, validation, writing — review. paes, â.t.: statistical analysis, writing — review. economic evaluation of the impacts of water quality on fishery production in the estuary complex of santos, são vicente and bertioga cities, in southeastern coast of brazil 109 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 99-110 issn 2176-9478 references abessa, d.m.s.; albuquerque, h.c.; morais, l.g.; araújo, g.s.; fonseca, t.g.; cruz, a.c.f.; campos, b.g.; camargo, j.b.d.a.; gusso-choueri, p.k.; perina, f.c.; choueri, r.b.; buruaem, l.m. pollution status of marine protected areas worldwide and the consequent toxic effects are unknown. environmental pollution, v. 243, part b, p. 450-1459, 2018. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2018.09.129 armoskaite, a.; puriņa, i.; aigars, j.; straķe, s.; pakalniete, k.; frederiksen, p.; schroder, l.; hansen, h.s. establishing the links between marine ecosystem components, functions and services: an ecosystem service assessment tool. ocean & 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pressão-estado-resposta (per). os indicadores selecionados foram mensurados para estabelecer relações comparativas entre as bacias estudadas quanto às condições ambientais e de uso dos recursos hídricos. de modo geral, os indicadores selecionados permitiram quantificar e transmitir de forma objetiva e simples as informações de natureza técnicocientífica, pos-sibilitando estabelecer um diagnóstico representativo da situação de cada bacia hidrográfica avaliada. palavras-chave abstract the purpose of this paper is the use of environmental sustainability indicators to evaluate the situation of water resources of the unidade de gerenciamento de recursos hídricos das bacias dos rios piracicaba, capivari e jundiaí –ugrhi 5, do estado de são paulo. for that, there were developed a proposal of indicators easily comprehensive to point the real situation of the resources. the indicators have been selected according to a diagnostic of the study area and the conceptual framework of indicators called pressure-state-response (per). the indicators selected have been measured to make comparative relationships between water basins. generally, the selected indicators allowed quantifying and transmitting the technical and scientific information to make a representative diagnostic of the each water basin. key words gestão ambiental revista brasileira de ciências ambientais – número 628 introdução entre os principais elementos de suporte a um trabalho de planejamento ou gestão está a formação de um banco de dados e informações consistentes sobre o objeto de estudo ou análise. geralmente, observam-se grandes dificuldades na obtenção de dados atualizados e confiáveis para orientar o processo de tomada de decisão, dificultando sobremaneira a viabilização dos recursos financeiros disponíveis. refle-xões acerca dessa situação levaram à investigação de ferramentas para análise e síntese de grande volume de dados e informações e para identificação de problemas e áreas de intervenção prioritárias. pressupõe-se, assim, que indicadores de susten-tabilidade ambiental seriam instrumentos apropriados para auxiliar à tomada de de-cisão na implementação mecanismos de proteção, recuperação e uso racional de recursos hídricos em bacias hidrográficas. os indicadores permitem simplificação no processo de quantificação, análise e comunicação, pelo qual a informação chega ao usuário, permitindo entender fenômenos complexos e torná-los mensuráveis e com-preensíveis. nesse contexto, propõe-se a utilização de indicadores de sustentabili-dade ambiental para se estabelecer relações comparativas das condições ambien-tais e de uso dos recursos hídricos da unidade de gerenciamento de recursos hí-dricos das bacias dos rios piracicaba, capivari e jundiaí (ugrhi 5), no estado de são paulo. os indicadores foram selecionados com base num diagnóstico da área de estudo e numa proposta de indicadores ambientais desenvolvida por maga-lhães jr. & nascimento (2002) e utilizada por pompermayer (2003). cabe mencionar que a referida proposta teve como referencial o modelo pressãoestado-resposta (per), elaborado pela “organization for economic cooperation and deve-lopment – oecd”, em 1993. a estrutura per é universalmente reconhecida e utili-zada para formulação, organização e seleção de indicadores de meio ambiente. a figura 1 esquematiza o modelo per, descrevendo sucintamente as relações entre as atividades humanas e o meio ambiente. metodologia para a integração dos dados existentes com a área de estudo, compartimentou-se a unidade geográfica de estudo em sete sub-bacias hidrográficas, segundo a subdivi-são definida no relatório de situação dos recursos hídricos, 1999 (cetec, 2000). definiram-se, assim, as seguintes subbacias hidrográficas: rio atibaia; rio caman-ducaia; rio jaguari; rio corumbataí; rio piracicaba; rio capivari e rio jundiaí. pa-ra se estabelecer um diagnóstico das condições ambientais e de uso dos recursos hídricos nas subbacias estudadas, avaliaram-se os seguintes aspectos: físicos e socioeconômicos: áreas de drenagem e áreas com cobertura vegetal natu-ral e reflorestamento, populações total e urbana. a obtenção dessas informações foi realizada com base no projeto de qualidade das águas e controle da poluição hí-drica – pqa, 1997 (srhso, 1999), no relatório de situação dos recursos hídricos, 1999 (cetec, 2000) e no plano de bacias hidrográficas 2000-2003 (cbh-pcj, 2001). hidrológicos: disponibilidades hídricas em termos de q 7,10 (vazão natural mínima com 7 dias de duração e período de retorno de 10 anos) e de figura 1 modelo pressão-estado-resposta fonte: adaptado de oecd, 2002. abril 2007 29 população urbana e a população total da bacia. os valores da densidade demográfica e do índice de urbanização referentes ao ano de 2000, para as sete sub-bacias da ugrhi 5 estão apresentados na tabela 1. os resultados indicam que a sub-bacia do rio jundiaí apresenta a maior densidade demográfica (636 hab./km2) da ugrhi 5 e um elevado índice de urbanização (0,96). na seqüência, destacam-se as sub-bacias dos rios piracicaba, capivari e atibaia, com densidades demográficas de 384 hab./km2, 339 hab./km2 310 hab./ km2, respectivamente, e índices de urbanização de 0,95, 0,95, 0,94, respectivamente. em contrapartida, as bacias dos rios camanducaia e jaguari apresentam as menores densidades demográficas (95 hab./km2 e 143 hab./ km2, respectivamente) e de índices de urbanização (0,75 e 0,88, respectivamente). os índices de captação e consumo de água urbano per capita e os índices de con-sumo urbano, industrial, agrícola e global de água, trazem informações a respeito das pressões geradas pelas demandas de água sobre os recursos hídricos. os índi-ces de captação e consumo de água per capita são as relações entre os volumes de água q 95% (vazão natural de 95% da curva de permanência), determinadas por meio de estudos de regionaliza-ção de vazões realizados no âmbito do “projeto de qualidade das águas e controle da poluição – pqa, 1997” (srhso, 1999); demanda urbana (captação e consumo efetivo de água) e população urbana atendida por abastecimento público, obtidas a partir de estimativas realizadas no âmbito do “plano integrado de aproveitamento e controle dos recursos hídricos das bacias do alto tietê, piracicaba e baixada san-tista” (daee, 1997); demandas industrial e agrícola, obtidas a partir do relatório de situação dos recursos hídricos, 1999 (cetec, 2000) e do plano de bacias 2000-2003 (cbh-pcj, 2001). fontes de poluição da água: populações atendidas por serviços de abastecimento urbano de água, coleta e transporte e tratamento de esgotos e cargas orgânicas re-manescentes doméstica e industrial em termos de dbo 5 (demanda bioquímica de oxigênio), obtidas a partir de estimativas realizadas no âmbito do “projeto de quali-dade das águas e controle da poluição – pqa, 1997” (srhso, 1999). ressalte-se que a obtenção do banco de dados e as informações mais completas estão detalhadas em pompermayer (2003). a partir das informações geradas e de uma proposta de indicadores desenvolvida por magalhães jr. & nascimen-to (2002) e do modelo pressão-estado-resposta (per), selecionou-se um conjunto de indicadores de sustentabilidade ambiental. os indicadores foram mensurados, para se estabelecer relações comparativas entre as subbacias hidrográficas anali-sadas. para cada indicador analisado, descrevem-se as suas funções, os parâme-tros que o constituem e os índices ou valores determinados. resultados e discussão os indicadores selecionados foram organizados segundo a estrutura per, propor-cionando a visualização de algumas relações e interações entre as atividades socio-econômicas da bacia hidrográfica e a utilização de seus recursos hídricos. indicadores de pressão: indicadores de pressão: indicadores de pressão: indicadores de pressão: indicadores de pressão: foram definidos os seguintes indicadores: densidade de-mográfica; índice de urbanização; índices de captação e de consumo urbano de á-gua per capita; índices de consumo urbano, industrial, agrícola e global de água em relação à disponibilidades hídricas mínimas na forma de q 7,10 e de q 95%. o índice de urbanização e a densidade demográfica são indicadores que traduzem a intensidade das inter-relações entre o meio ambiente e as atividades socioeconômicas. maga-lhães jr. & nascimento (2002) definiram a densidade demográfica como “indicador-base”, isto é, que deve ser considerado em qualquer proposta de indicadores ambientais. a densidade demográfica é obtida relacionando-se a população total e a área de drenagem da bacia hidrográfica e o índice de urbanização pela relação entre a tabela1. área drenagem (km2), população total e urbana (hab.), densidade demográfica (hab/km2) e índice de urbanização. fonte: cetec, 2000; cbh-pcj, 2001; pompermayer, 2003. revista brasileira de ciências ambientais – número 630 captados e efetivamente consumidos e a população atendida por abastecimen-to público. esses índices estão determinados na tabela 2, com base no ano de 2000. os maiores índices de captação e consumo de água per capita são verificados nas sub-bacias dos rios jundiaí (133 m3/hab.ano e 108 m3/ hab.ano, respectivamen-te). os menores índices são verificados na sub-bacia do rio camanducaia (94 m3/hab.ano e 79 m3/hab.ano, respectivamente). o índice de consumo urbano de água é a relação entre o volume de água efetiva-mente consumido nos sistemas de abastecimento e a disponibilidade hídrica em termos de q 7,10 e de q 95% . o índice de consumo industrial é obtido relacionando-se o volume de água captado e a disponibilidade hídrica na forma de q 7,10 e de q 95% . o índice de consumo agrícola de água é a relação entre o volume de água efetivamen-te consumido na irrigação e a disponibilidade hídrica na forma de q 7,10 e de q 95% . o índice de consumo global de água é a relação entre a demanda total de água da bacia e às disponibilidades hídricas q 7,10 e de q 95%. esse indicador revela as bacias críticas quanto à utilização dos recursos hídricos. os referidos índices determinados com base no ano de 2000, estão representados nas figuras 2 e 3, indicando a con-tribuição de cada setor de atividade no comprometimento da disponibilidade hídrica das sub-bacias analisadas, em termos de q 7,10 e de q 95% , respectivamente, assim como a criticidade das bacias quanto a utilização de seus recursos hídricos. verifica-se que as maiores pressões da demanda urbana de água estão nas sub-bacias dos rios jundiaí (72% de q 7,10 e 48% de q 95%), piracicaba (54% de q 7,10 e 38% de q 95% ) e capivari tabela. 2 população (hab.), consumo efetivo e captação de água (m3/ano), iiiii consconsconsconscons –índice de consumo urbano de água per capita e iiiii capcapcapcapcap índice de captação urbana de água per capita (m3/hab.ano). fonte: daee, 1997; srhso, 1999; pompermayer, 2003. gráfico 1. índices de consumo urbano, industrial, agrícola e global de água em relação a q 7,10 . aj fontes: srhso, 1999; cetec, 1999; cbh-pcj, 2002;pompermayer, 2003. cjc p gráfico 2. índices de consumo urbano, industrial, agrícola e global de água em relação a q 95% . fontes: srhso, 1999; cetec, 2000;cbh-pcj, 2001;pompermayer, 2003. abril 2007 31 (43% de q 7,10 e 29% de q 95% ) , respectivamente. nas bacias dos rios atibaia e jaguari verificam as maiores pressões da demanda industrial de água, 71% e 73% de q 7,10 , e 51% e 45% de q 95% , respectivamente. o maior com-prometimento da disponibilidade hídrica pelo setor agrícola é verificado nas sub-bacias dos rios piracicaba e capivari (33% e 27% de q 7,10 e 23% e 18% de q 95%, respectivamente). em termos de q 7,10 , os índices globais mostram que nas sub-bacias dos rios jundiaí, piracicaba e capivari as demandas globais de água comprometem cerca de 135%, 132% e 121%, respectivamente, de suas disponibilidades hídricas, indicando uma maior criticidade quanto à utilização dos seus recursos hí-dricos. em situação menos crítica encontram-se as bacias dos rios atibaia e jaguari, com comprometimento de 116% e 105% da disponibilidade hídrica, respectivamen-te. em termos de q 95%, o maior comprometimento da disponibilidade hídrica é verifi-cado nas bacias dos rios piracicaba (93%) e jundiaí (90%). indicadores de estado: indicadores de estado: indicadores de estado: indicadores de estado: indicadores de estado: definiram-se como indicadores de estado, o índice de co-bertura vegetal natural e a carga poluidora remanescente urbana e industrial. o índi-ce de cobertura vegetal natural é um importante indicador da qualidade ambiental de uma bacia hidrográfica. esse índice é determinado pela relação entre a área com cobertura vegetal natural e a área de drenagem total da unidade hidrográfica. na tabela 3 apresentam-se os índices de cobertura vegetal natural, referentes ao ano de 2000, para as sete sub-bacias avaliadas. de modo geral, os resultados indicam que os índices de cobertura vegetal natural das bacias analisadas são baixos. os mais baixos valores são verificados nas sub-bacias dos rios capivari (0,02), jaguari (0,03), piracicaba (0,04). na tabela 4 estão apresentados os valores das cargas orgânicas remanescentes de origem industrial e doméstica, correspondentes ao ano de 2000. nas sub-bacias dos rios capivari, jundiaí, corumbataí, atibaia, jaguari, camanducaia e piracicaba as cargas orgânicas remanescentes domésticas representam cerca de 97%, 95%, 91%, 86%, 79%, 61% e 60% da carga orgânica total remanescente, respectivamente. as-sim, os resultados indicam que nessas sub-bacias degradação hídrica deve-se fundamentalmente às cargas poluidoras remanescentes de origem doméstica. verifica-se que nas sub-bacias dos rios piracicaba, camanducaia e jaguari as cargas polui-doras remanescentes de origem industrial representam 40%, 39% e 21%, respecti-vamente, da carga total remanescente. as elevadas cargas orgânicas remanescen-tes urbanas são verificadas especialmente nas sub-bacias dos rios jundiaí (65.838,7 tdbo/ano), piracicaba (18.943,5 tdbo/ano), atibaia (13.187,5 tdbo/ano), capivari (9.077,6 tdbo/ano) e jaguari (6.376,6 tdbo/ ano). indicadores de resposta:indicadores de resposta:indicadores de resposta:indicadores de resposta:indicadores de resposta: foram definidos os seguintes indicadores: índice de re-florestamento, índices de atendimento urbano por abastecimento de água, coleta e transporte e tratamento de esgotos. o índice de reflorestamento é um indicador dos esforços realizados para conter as alterações provocadas no tabela 3 área de cobertura vegetal natural, área de drenagem total (km2) e o respectivo índice. fonte: cetec, 2000; pompermayer, 2003. tabela 4. carga orgânica remanescente urbana, industrial e total (tdbo/ano). fonte: srho, 1999; pompermayer, 2003. revista brasileira de ciências ambientais – número 632 balanço hídrico da ba-cia. ao lado das pressões das demandas sobre os recursos hídricos, a qualidade pobre das águas é também responsável pelos conflitos entre os setores usuários de recursos hídricos. a degradação hídrica decorre da falta de sistemas de coleta de esgotos e, principalmente, da falta de tratamento antes de seu lançamento nos ma-nanciais. adotaram-se, assim, os índices de atendimento urbano por coleta e trans-porte de esgotos e o índice de atendimento por tratamento de esgotos como indica-dores dos esforços da sociedade e/ou as autoridades para mitigar ou prevenir a de-gradação hídrica produzida pelas atividades sócioeconômicas da sub-bacia hidro-gráfica. esses índices são obtidos a partir das relações entre populações urbanas atendidas por coleta e por tratamento de esgoto e as populações urbanas das sub-bacias. o índice de reflorestamento para as sub-bacias estudadas está apresentado na tabela 5. esse índice refere-se à área coberta por unidades de conservação em relação à área com cobertura vegetal natural da sub-bacia considerada. os maiores índices de reflorestamento são verificados nas bacias dos rios camanducaia, capi-vari, jaguari e corumbataí, com valores da ordem de 1,13, 1,01, 0,85 e 0,69, respectivamente. em contrapartida, o menor índice é verificado na sub-bacia do rio piracicaba (0,22). na tabela 6 estão apresentados os índices de atendimento por coleta e transporte e tratamento de esgotos urbanos, referentes ao ano 2000. os índices de atendimento por coleta de esgotos são satisfatórios, particularmente nas bacias dos rios corumbataí (97%), jundiaí (92%) e capivari (89%). os menores índices são verificados nas sub-bacias dos rios camanducaia (84%) e piracicaba (86%). entretanto, os índices de atendimento por tratamento de esgotos são extre-mamente baixos em todas as sub-bacias avaliadas: capivari (2%), jaguari (2%), camanducaia (6%), corumbataí (11%), piracicaba (13%), atibaia (13%) e jundiaí (34%). conclusões os resultados evidenciam que os indicadores conseguem quantificar e transmitir a informação de caráter técnico e científico de maneira sintética e compreensível, pos-sibilitando o estabelecimento de um diagnóstico representativo da situação real de cada sub-bacia avaliada. entre outros aspectos, constataram-se comprometimentos das disponibilidades e da qualidade hídricas, deficiências nos sistemas de tratamen-to de esgotos e uso e ocupação intensa da terra. portanto, a utilização de indicado-res de sustentabilidade ambiental proporcionou uma análise comparativa das condi-ções de uso dos recursos hídricos compatível com as informações disponíveis. tabela 6. população urbana total, populações atendidas por coleta e tratamento de esgotos, iacíndice de atendimento por coleta de esgotos e iat índice de atendimento por tratamento de esgotos. fonte: srho, 1999; pompermayer, 2003. tabela 5 área de cobertura vegetal natural, área de reflorestamento (km2) e respectivo índice. fonte: cbh-pcj, 2001; pompermayer, 2003. abril 2007 33 referências centro tecnológico da fundação paulista de tecnologia e educação cetec (2000) “relatório de situação dos recursosrelatório de situação dos recursosrelatório de situação dos recursosrelatório de situação dos recursosrelatório de situação dos recursos hídricos nas bacias dos rios piracicaba, capivarihídricos nas bacias dos rios piracicaba, capivarihídricos nas bacias dos rios piracicaba, capivarihídricos nas bacias dos rios piracicaba, capivarihídricos nas bacias dos rios piracicaba, capivari e jundiaí”e jundiaí”e jundiaí”e jundiaí”e jundiaí”. <http://w.w.w.comitepcj.sp.gov.br >, 13/09/2001. comitê das bacias hidrográficas dos rios piracicaba, capivari e jundiaí cbh-pcj. “plano de bacias 2plano de bacias 2plano de bacias 2plano de bacias 2plano de bacias 2000-2000-2000-2000-2000-2003003003003003”. relatório final, fase 3 rt.feh01.ec.ger / rhi.003 <http:// w.w.w.comitepcj.sp.gov.br >, 01/03/2001. departamento de águas e energia elétrica do estado de são paulo – daee. “planoplanoplanoplanoplano integrado de aproveitamento e controle dosintegrado de aproveitamento e controle dosintegrado de aproveitamento e controle dosintegrado de aproveitamento e controle dosintegrado de aproveitamento e controle dos recursos hídricos das bacias alto tietê,recursos hídricos das bacias alto tietê,recursos hídricos das bacias alto tietê,recursos hídricos das bacias alto tietê,recursos hídricos das bacias alto tietê, piracicaba e baixada santistapiracicaba e baixada santistapiracicaba e baixada santistapiracicaba e baixada santistapiracicaba e baixada santista” -, são paulo, 214p, 1997. magalhães junior, a. p.; nascimento, n. o. “aaaaavaliação de indicadores de gestão das á-guasvaliação de indicadores de gestão das á-guasvaliação de indicadores de gestão das á-guasvaliação de indicadores de gestão das á-guasvaliação de indicadores de gestão das á-guas por meio da técnica delphi no brasil -por meio da técnica delphi no brasil -por meio da técnica delphi no brasil -por meio da técnica delphi no brasil -por meio da técnica delphi no brasil resultados preliminaresresultados preliminaresresultados preliminaresresultados preliminaresresultados preliminares”. in: rede cooperativa de pesquisa em engenharia e gestão de recursos hídricos (rehidro/recope/finep) reunião final, 2002, vitória es. caderno de resumos dos trabalhos técnicos. ufes, v. 1. p. 30-30. organization for economic cooperation and development – oecd. “oecd core set ofoecd core set ofoecd core set ofoecd core set ofoecd core set of indicators for environmental performanceindicators for environmental performanceindicators for environmental performanceindicators for environmental performanceindicators for environmental performance reviewsreviewsreviewsreviewsreviews” <http://w.w.w.oecd.org>, 07/02/2002. pompermayer, r. s. “aplicação da análiseaplicação da análiseaplicação da análiseaplicação da análiseaplicação da análise multicritério em gestão de recursos hídricos:multicritério em gestão de recursos hídricos:multicritério em gestão de recursos hídricos:multicritério em gestão de recursos hídricos:multicritério em gestão de recursos hídricos: si-mulação para as bacias dos rios piracicaba,si-mulação para as bacias dos rios piracicaba,si-mulação para as bacias dos rios piracicaba,si-mulação para as bacias dos rios piracicaba,si-mulação para as bacias dos rios piracicaba, capivari e jundiaícapivari e jundiaícapivari e jundiaícapivari e jundiaícapivari e jundiaí” dissertação de mestrado, feagri-unicamp,134p, 2003. secretaria de recursos hídricos, saneamento e obras do estado de são paulo – srhso. “projeto de qualidade dasprojeto de qualidade dasprojeto de qualidade dasprojeto de qualidade dasprojeto de qualidade das águas e controle da poluição” relatório doáguas e controle da poluição” relatório doáguas e controle da poluição” relatório doáguas e controle da poluição” relatório doáguas e controle da poluição” relatório do programa de investimentos para proteção eprograma de investimentos para proteção eprograma de investimentos para proteção eprograma de investimentos para proteção eprograma de investimentos para proteção e aproveitamento dos recursos hídricos dasaproveitamento dos recursos hídricos dasaproveitamento dos recursos hídricos dasaproveitamento dos recursos hídricos dasaproveitamento dos recursos hídricos das bacias dos rios piracicaba, capivari e jundiaíbacias dos rios piracicaba, capivari e jundiaíbacias dos rios piracicaba, capivari e jundiaíbacias dos rios piracicaba, capivari e jundiaíbacias dos rios piracicaba, capivari e jundiaí”, cd-rom, 1999. agradecimentos os autores agradecem o apoio financeiro da fundação de amparo à pesquisa do estado de são paulo – fapesp. 282 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 282-297 issn 2176-9478 yuri kasahara senior researcher , oslo metropolitan university – oslo, norway. maria do carmo sobral full professor, universidade federal de pernambuco (ufpe) – recife (pe), brazil. maiara gabrielle de souza melo professor, instituto federal de educação, ciência e tecnologia da paraíba – cabedelo (pb), brazil. correspondence address: yuri kasahara – po box 4, st olavs plass, 0130 – oslo, norway – e-mail: yurik@oslomet.no received on: 02/20/2020 accepted on: 07/05/2020 abstract integrated water resources management is advancing in brazil as decentralized and participatory governance gains more prominence. however, local actions need to be better understood since several public policies are effectively implemented at this level. the present article aims to present the current debate about the local dimension in water resources governance. the paper analyzes empirical cases of water resources management in semi-arid brazil, based on the performance of inter-municipal consortia and são francisco’s river basin committee. research shows that municipalities do not ignore the need to adopt new management models in response to their known financial and technical limitations. cases of inter-municipal consortia and river basin committees have proven to be opportunities for greater visibility and action of local participants. inter-municipal consortia assist in sanitation management, because they increase the access of municipalities to the services provided. on the other hand, dynamics of the river basin committee expanded the possibilities of participation of local actors, allowing the debate and shared decision-making. nevertheless, identifying factors and strategies for the successful organization of local participation and cooperation in these new governance arrangements is needed. keywords: water resources governance; local level; inter-municipal consortia; river basin committees. resumo a gestão integrada de recursos hídricos no brasil tem avançado à medida que se amplia a governança descentralizada e participativa. contudo, há uma necessidade de melhor entendimento sobre a atuação do nível local, tendo em vista que é nesse nível que diversas políticas públicas são efetivamente implementadas. nesse sentido, este artigo teve por objetivo apresentar o debate contemporâneo sobre o nível local em relação à governança de recursos hídricos no brasil semiárido, com base no desempenho de consórcios intermunicipais e do comitê de bacia hidrográfica do rio são francisco. a pesquisa demonstrou que os municípios não ignoram a necessidade de adotar novos modelos de gestão como resposta às suas conhecidas limitações financeiras e técnicas. os casos dos consórcios intermunicipais e dos comitês de bacia têm se apresentado como oportunidades para maior visibilidade e atuação dos atores locais. os consórcios intermunicipais têm auxiliado na gestão do saneamento conforme ampliam o acesso de municípios aos serviços prestados. já a dinâmica do comitê de bacia hidrográfica tem aumentado as possibilidades de participação de atores que atuam em nível local na mesma arena, possibilitando o debate e a tomada de decisão compartilhada. porém, evidencia-se uma clara necessidade de identificar fatores e estratégias que possibilitem uma organização bem-sucedida de participação e cooperação de níveis locais nesses novos arranjos de governança. palavras-chave: governança de recursos hídricos; nível local; consórcios intermunicipais; comitês de bacias hidrográficas. https://doi.org/10.5327/z2176-947820200711 the local dimension in water resources governance: the experience of inter-municipal  consortia and committees on river basins a dimensão local na governança de recursos hídricos: a experiência dos consórcios intermunicipais e de comitês de bacias hidrográficas revista brasileira de ciências ambientais • brazilian journal of environmental sciences http://orcid.org/0000-0002-2577-5588 http://orcid.org/0000-0001-8945-1606 http://orcid.org/0000-0002-3649-3092 mailto:yurik@oslomet.no https://doi.org/10.5327/z2176-947820200711 the local dimension in water resources governance: the experience of inter-municipal consortia and committees on river basins 283 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 282-297 issn 2176-9478 introduction the last two decades were marked by intense global and institutional changes in regulatory frameworks of water resources (conca, 2006). efforts for the implementation of systems inspired on principles of integrated water resources management (iwrm), both in developed and developing countries, led to the creation of a plethora of new institutions for water resources management (woodhouse; muller, 2017). the creation of national and state regulatory agencies, as well as river basin committees, was an important institutional innovation for the governance model adopted in brazil (abers; keck, 2013). academic literature has extensively analyzed the processes of implementation and operation of these new institutions in different international, national, and regional contexts. a quick search on google scholar shows, for instance, that 16 academic papers with the term water governance were published in 1999. in 2018, 4,080 individual articles including the term were published, with an annual average of 1,469 publications during this period. as a result of this growth, methodological and conceptual approaches, as well as the levels of analysis used, were diversified. despite this diversity, some topics are recurrent. the first is the description and analysis of how water resources governance is organized. how are conflicts resolved and how are interests between countries (in the case of cross-border water resources), between different political-administrative entities of the same country (for instance, between central government and states or between municipalities of the same state), between productive sectors and consumers, and between technical and political bodies coordinated? what system of governance is more inclusive and considers the greatest number of voices? how is the process of consolidation of new instances created to manage water resources? these are some of the questions posed in this first topic. the second recurrent discussion is the prescriptive and normative debate on governance. whereas the first theme has a more descriptive nature, seeking to understand the workings of governance bodies and actors, this second discussion addresses the characteristics of “good” governance, which objectives it should prioritize, and the best ways to reach these goals. the interaction between these two — completely intertwined — approaches and the knowledge produced by the analysis of numerous cases have gradually led to a consensus: the importance of the local level for understanding the organization of water resources governance (mancilla-garcía et al., 2019; sharma-wallace; velarde; wreford, 2018; whaley; cleaver, 2017). the local level does not have a self-evident meaning. it can involve political-administrative units, such as municipalities, or even smaller areas, like neighborhoods or communities of a municipality. as a space, the local level also has no natural representation since it encompasses a great variety of actors. municipal administrators, rural producers, companies, and neighborhood associations are examples of local actors. simultaneously, settings with high population density and urbanization exponentially increase the local complexity level. in other words, the governance of large metropolitan areas is much more elaborate than that of small rural municipalities. the growing interest in the local dimension results from the fact that the policies formulated in higher political and administrative spheres, such as federal and state governments, are effectively implemented at the local level. therefore, systematic and detailed analyses of local dynamics are crucial to understanding the reasons for the success or failure of governance models. in brazil, for instance, although municipalities are not directly responsible for the management of river basins, they oversee water supply, and sewage collection and treatment, in addition to being the main regulators of local land use – with direct impact on existing water resources. moreover, goal 6 of the united nations 2030 agenda for sustainable development (un, 2015) defends the need to “ensure availability and sustainable management of water and sanitation for all”, with one of its targets declaring the importance of supporting and strengthening the participation of local communities in improving water and sanitation management. in this perspective, local governance becomes paramount, and its improvement, an urgent demand. according to philippi jr., sobral and carvalho (2019), reaching the targets of goal 6 and having instruments for environmental and water resources planning require the creation of governance structures that will lead the implementation of the 2030 agenda throughout the national territory at the river basin level. kasahara, y.; sobral, m.c.; melo, m.g.s. 284 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 282-297 issn 2176-9478 in brazil, different governance arrangements involving the local level can operationalize the iwrm. in this regard, the present paper aims to present and analyze the current debate about the local dimension in water resources governance, based on the characterization developed by hooghe and marks (2003), detailed in the following topic. after a literature discussion, the study assesses the performance of inter-municipal consortia in providing sanitation services and of são francisco river basin committee (comitê da bacia hidrográfica do rio são francisco — cbhsf). we chose these examples because they detail how the local level can have a differentiated role in water resources management. in conclusion, municipal performance has some gaps, and these local actors need to be consistently engaged. we also suggest the development of some lines of research on the relation between the local dimension and water resources governance in brazil. types of governance and the local level the multifaceted debate on water resources governance reflects the existing diversity in the broader theoretical debate on governance. ansell and torfing (2016) discuss, for instance, the different disciplinary backgrounds of the concept. therefore, a necessary first step is to define the concept of what governance is. in general, when it comes to public policies, governance can be defined as a set of rules that determines which organizations will manage one or several policies/programs in a specific jurisdiction. le galès (2004) defines governance as the process of coordinating actors, social groups, and institutions to achieve goals defined and discussed collectively. governance refers to a set of institutions, networks, policies, regulations, standards, and political and social practices, as well as public and private actors, which contribute to the stability of a society and political regime, its orientation, its ability to manage and provide services, and its capacity of ensuring its very legitimacy. jacobi and spínola (2019) declare that the concept of governance focuses on the notion of social power, which measures the relations between the state and civil society as a space to build alliances and cooperation. the authors report that governance can be understood as a strategy that stresses the need for social participation in political-decision processes, decentralization of power, and compilation of many interests, goals, and values for common good. the binary typology developed by hooghe and marks (2003) is quite informative in illustrating these definitions (table 1). according to these authors, type i governance is inspired by a traditional federal model, in which clearly established geographical jurisdictions are responsible for a combination of programs and public policies (general-purpose jurisdictions). brazilian federalism would be a typical example of type i governance, in which federal government encompasses state administrations, which, in turn, include municipal administrations, with well-defined geographical boundaries. at the same time, these government spheres — despite having exclusive competence in many cases — are responsible for the management of programs related to different areas. water resources management is just one of the tasks under the control of these jurisdictions. table 1 – types of governance and their main characteristics. type i type ii geographical coverage defined fluid criteria for membership and participation clearly defined and compulsory (e.g., citizenship) flexible and voluntary thematic jurisdiction multiple specific diversity of interests high low source: adapted from hooghe and marks (2003). the local dimension in water resources governance: the experience of inter-municipal consortia and committees on river basins 285 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 282-297 issn 2176-9478 in contrast to type i, type ii model is characterized by a thematic focus and a geographical jurisdiction that is more fluid or intersects pre-existing jurisdictions. in the international context, many river basin committees created with the dissemination of iwrm principles are examples of type ii governance. given that river basins do not usually respect the geographical boundaries of states and municipalities (or countries), governance solely based on state and municipal administrations, typical of type i model, has clear limitations. the need to coordinate the interests of different actors scattered over various political-administrative jurisdictions is better fulfilled by a new institution. therefore, river basin committees provide these actors with a specific jurisdiction for coordinating their interests as to the use of water resources. an important debate about these typologies is the one involving the participation of citizens and organized groups — mainly in democratic societies. in type i governance, the most common and explicit form of participation is the election of and interaction with local politicians, whereas the form of participation in type ii models tends to be less evident. considering these organizations have a specific purpose, they usually attract only actors interested in the subject. as a result, whereas type i models have clear membership criteria (e.g., individuals living in a jurisdiction), the participation and representation criteria in type ii models are often more nuanced. when observing the constitution of brazilian river basin committees, a complex effort to include representatives from different interested groups can be identified. public sectors (municipal, state, and federal), civil society, and user representatives are mandatory. nonetheless, the profile of civil society and user representatives changes drastically from one committee to another, as does the internal dynamics of each committee (abers; keck, 2013). given that the civic participation and engagement of individuals are quite heterogeneous during the elections and in the interaction with politicians, the mere possibility of participation in new arenas and institutions does not automatically lead to effective participation (cohen; davidson, 2011). type ii organizations, like committees, can be easily seized by specific organized interests, such as those of large companies or even of environmental groups that oppose the interests of users in increasing the water supply coverage ( brannstrom, 2004). however, national government interests are usually more predominant in these instances (empinotti, 2011). a second better-understood debate based on these typologies addresses the thematic scope and territorial scale under the responsibility of a jurisdiction. type ii governance models are specialized in one area to overcome the difficulty of type i models in providing satisfactory coordination in contexts of multiple priorities. if we look beyond the issue of water resources, authorities or regional committees that manage public transport and solid waste collection or establish quality criteria for certain products are examples of type ii models that are more effective than traditional type i models. however, specific issues managed by type ii organizations can easily prove to be complex, leading to pressures for expanding the scope of work of these organizations. conceptually, a gradual transformation of type ii models into reformed type i versions is possible by redefining new geographical jurisdictions with the growth of their specific original purposes. as to the issue of water resources management, river basin committees could slowly increase their responsibilities to manage a series of policies that directly affect the availability and quality of water resources in an area. topics such as sanitation, urban zoning, collection and processing of solid waste, economic development, environmental regulation, among many other related themes, could be easily included in the jurisdiction of a river basin committee. after all, everything is connected to water. as a result, the normative conceptual debate on water resources governance has started to think about the nexus among different sectors, instead of focusing on activities that affect water resources. according to benson; gain; rouillard (2015), the argument in favor of the concept of nexus is to consider the management of resources and economic activities holistically to achieve systemic sustainability more easily. in practical terms, however, this scenario usually leads to a new coordination problem, because the effectiveness of a type ii organization requires the commitment of type i organizations. in other words, due to the huge legal and organizational barriers involving the expansion of the scope of work of a type ii organization dealing with complex issues, they need to coordinate their activities with type i organizations, kasahara, y.; sobral, m.c.; melo, m.g.s. 286 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 282-297 issn 2176-9478 forming a cross-governance. the example of brazilian river basin committees can be used once more. even in committees that are working effectively, a vast number of issues that directly affect the water resources of a region are managed by states and municipalities. for instance, important issues such as urban zoning (especially in river banks), standards of construction, water supply, and sewage collection and treatment are under the responsibility of municipalities. as a result, type ii governance arrangements are often incorporated into type i arrangements. this responsibility for different areas, essential for a holistic approach to environmental issues, puts municipalities in a privileged position. in the current debate, municipalities are identified as one of the main potential innovation hubs for environmental policy and for facing the challenges posed by climate change (fuhr; hickman; kern, 2018). besides that, municipalities are intersection points between type i and type ii governance models, acting as possible bridges between them (betsill; bulkeley, 2004; andonova; hale; roger, 2017). nevertheless, this advantage is, at the same time, a disadvantage, since diverging priorities and pressures at the local level often create incentives to prevent the adoption of holistic strategies. another typical disadvantage of municipalities is their financial and human resource limitations due to their subordinate political-administrative position in national states. in any case, the success of river basin committees — or any other type ii arrangement — in the sustainable management of water resources is, therefore, directly connected to the success of municipalities. hooghe and marks (2003) emphasize that type i and type ii governance are suitable for different issues, and coexist because they are complementary. a result is the variable number of independent and operationally differentiated type ii jurisdictions, alongside a more stable number of general type i jurisdictions. diversity of local arrangement one of the greatest inventions that have enabled the development of modern science was the microscope, built by the dutch merchant anton van leeuwenhoek, known as the father of microbiology, in the 17th century. studies based on his invention revealed to the world aspects of the physical and biological world until then belonging only to the realm of fantasy. if the previous section has helped us understand the tensions between type i and type ii governance models and the central role of low-scale political-administrative units like municipalities, we must now adjust the focus of our analysis, just as with a microscope, to grasp better the dynamics inherent to this scale. analytically, we should bear in mind that municipalities can be regarded both as spaces/arenas for interaction between different actors, and as agents acting in governance systems. this distinction becomes evident when considering the enormous socio-spatial heterogeneity existing in the universe of municipalities. in brazil, for instance, when we speak of municipalities, both megalopolises such as são paulo and its more than 12 million inhabitants, and the small serra da saudade in minas gerais state, with less than 800 residents, can be addressed. the scale and complexity of challenges faced in metropolises with millions of inhabitants are, doubtlessly, greater than those of small and medium-sized cities. in large cities, historical patterns of urbanization and economic activity lead to different socio-spatial settings. brazilian metropolises, in particular, have socioeconomic inequalities and processes of reconfiguration of the capitalist system that clearly shape the urban infrastructure, interacting with organizational capacities and patterns of relationship with the public sector, and directly affecting the priorities of residents from different regions of the same city (rolnik, 2015). this internal heterogeneity of large cities represents a unique source of studies on local factors that affect the implementation of programs and public policies in both type i and type ii governance contexts. the comparison between different sub-regions or neighborhoods of a large city allows an easier identification of the elements that influence the success or failure of policies or programs. a recent example of this potential is given by silva-sánchez and jacobi (2016) in their analysis of satisfaction with linear parks, adopted as a strategy to recover urban rivers in são paulo city. after evaluating data from interviews with municipal authorities and local community leaders involved in implementing the 16 linear parks in the city, the authors listed a series of factors that contributed to greater or lesser satisfaction with these new parks, such as local the local dimension in water resources governance: the experience of inter-municipal consortia and committees on river basins 287 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 282-297 issn 2176-9478 infrastructure, community organization, urban and environmental laws, competence of local administrators, among others. a limitation of the study, however, was not systematizing these differences to identify the conditions needed for a high level of satisfaction. although more evident, the heterogeneity of local dynamics is not exclusive to large municipalities. small and medium-sized municipalities, including those with more rural characteristics, are also marked by internal differences that affect the implementation of programs. for instance, cooperman (2019) shows how even small municipalities in the inland of ceará state present a huge diversity in water supply between rural communities only a few kilometers apart. according to the author, this difference reflects a historical pattern of local community organization, in which better-organized communities with stable leadership can coordinate their votes and elect politicians committed to the operation of the water supply system. contrary to a purely clientelistic logic, the author reveals that organized communities often punish incompetent politicians by voting for other candidates. the perverse effect of this dynamic, however, is the persistence of precarious water supply conditions in less organized areas. this dynamic is not particular to brazil. carlitz (2017) investigated processes of decentralization of investments in water supply in tanzania, and identified that communities with stronger organization and contacts with local politicians had better services. regarding municipalities as arenas allows a better perspective of potentials (and limitations) of civil society at the local level. as the studies mentioned above show, the organizational capacity of communities or neighborhoods is a determining factor for the success of policies and, consequently, of both type i and type ii governance models. understanding how this capacity is organized in each context is essential. from the point of view of governance models, municipalities are also important actors, usually associated to their local administrations. many of the governance systems classified by hooghe and marks (2003) as type ii are organized by municipal administrations. recent studies show how global metropolises are leading transnational initiatives to combat climate change, or how large cities are coordinating metropolitan areas to provide public services of common interest. administrations of small and medium-sized cities are also potential catalysts of regional processes, such as planning water resources management of river basins crossing the borders of several municipalities (oliveira-andreoli et al., 2019). data from the organisation for economic co-operation and development (oecd, 2015) indicate that the level of participation of municipalities in water resources collegial bodies depends on local conditions, the importance given to water issues, the motivation of mayors and collaborators, and the specific interests at stake. in general, this level of participation is considered low. thus, if on the one hand, understanding the central role and possible actions of municipal administrations in alternative type ii governance models is important, on the other hand, identifying the reasons for failures and inaction is equally relevant. whereas the fragility of local civil society and the incompetence of municipal administrations are often indicated as reasons for the lack of effective public policies, numerous tasks under the responsibility of municipalities create practical difficulties for their implementation. the lack of trained staff and financial resources leads to a significant discrepancy between expectations and the ability to deliver results. in this regard, finding specific mechanisms that can facilitate or hinder the implementation of programs requires a systematic comparison between success and failure cases. if discussions on more comprehensive governance levels usually detect structural barriers to be addressed in the long term, local analyses produce precise diagnoses more easily and with greater potential for replication in other local contexts. particularly in our case, type ii governance models can be considered options for the limited municipal participation in type i models. the next section will illustrate this potential for water resources management. paths for local action in water resources management: experiences of inter-municipal  consortia and river basin committees the formulation and implementation of water resources policies are, by nature, highly fragmented, and involve a multitude of interested parties and authorities from different levels of government and political arkasahara, y.; sobral, m.c.; melo, m.g.s. 288 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 282-297 issn 2176-9478 eas (oecd, 2015). several governance arrangements, with varying degrees of local leadership, are possible in water resources management. according to philippi jr., sobral and carvalho (2019), governance is a mechanism of democratization and advancement of shared management, mitigating conflicts between the multiple users spread over the different geographical jurisdictions present in a river basin. for municipal administrations, governance arrangements different from the traditional hierarchy of type i models also allow economies of scale in administrative and financial terms. in this context, this section intends to present cases of different types of organizations with type ii governance that municipal administrations can use for water resources management: inter-municipal consortia and river basin committees. both cases deal with organizational arrangements that attempt to make water resources management feasible, be it by focusing on the power of municipalities or by favoring several instances of local power and decision-making. these analyses can help us understand the difficulties and potentials of local governance in brazil. inter-municipal consortia for water resources management with the process of decentralization of public policies started with the redemocratization of the country, a known challenge in brazilian cities lies in providing the numerous services under their responsibility. especially in smalland medium-sized cities, the scarcity of financial and human resources created opportunities for the establishment of new forms of governance. a model designed to try alleviating these deficiencies was the inter-municipal consortium. originally developed in the 1980s for the health sector, consortium is a type of formal cooperation between municipalities from the same region to provide a service (ribeiro; costa, 2000; cunha, 2014). in general, its function is to share the cost of services provided while generating financial and administrative resources for investments that could not be done by any participant alone. thus, inter-municipal health consortia can be considered type ii organizations voluntarily coordinated by municipalities. the relative success of this governance model can be seen in its dissemination beyond the provision of health services. currently, inter-municipal consortia are established in the most diverse fields of activity, especially those related to environmental and water resources management. sanitation and environmental licensing services are some of the thematic areas linked to the creation of consortia, and they show a huge growth potential (cardoso; carvalho, 2016). recognizing the interrelation between these themes, we can observe a recent expansion in the scope of work of existing consortia or the construction of new multi-purpose ones, focused on the development of collective sustainable strategies. the process of creating these consortia also presented different catalysts. in some cases, they result from bottom-up dynamics, in which municipalities take initiative in the process, just like in the case of consortia in the north of minas gerais state; in others, state governments encourage the implementation of these organizations, just like in the case in bahia state. the national water agency (agência nacional das águas — ana, 2019c) highlights that the feasibility of shared options usually requires coordinated actions of greater technical, institutional, economic, and environmental complexity. therefore, the public sector has a strategic role in the organization of these actions, and in the integrated analysis of the effects and benefits of interventions. however, as demonstrated previously, type i governance models, such as municipal governments, have several kinds of limitations. in the case of inter-municipal consortia, the collective municipal management attempts to mitigate the issue of financial shortage. this fact emphasizes the need to rethink the federative pact, taking into account the multiple uses of water, since many public services of common interest, such as those related to environmental sanitation, are under municipal jurisdiction, as declared philippi jr., sobral and carvalho (2019). nonetheless, after analyzing data from the survey of basic municipal information (pesquisa de informações básicas municipais — munic), conducted by the brazilian institute of geography and statistics (instituto brasileiro de geografia e estatística — ibge) in 2017, we found that the percentage of brazilian municipalities that participate in inter-municipal public consortia in areas related to water resources management is still relatively small (table 2). particularly with respect to sewage, the use of consortia is incipient, reflecting the general precarious situation of the country and the scarcity of financial resources for the infrastructhe local dimension in water resources governance: the experience of inter-municipal consortia and committees on river basins 289 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 282-297 issn 2176-9478 ture projects needed. inter-municipal consortia for solid waste management — an area directly related to the quality of water resources — have become more widespread. although some of them are expanding their scope to include environmental management and urban planning themes, many seem to be limited to waste collection and landfill management. this scenario possibly results from the requirements provided in the national solid waste policy, established by federal law no. 12.305/2010 (brasil, 2010). when we assess the distribution of these consortia between states of the same region, such as the northeastern, we can easily identify a great heterogeneity. whereas states such as maranhão and piauí have practically no inter-municipal consortia, pernambuco shows the highest percentage of municipalities with water supply consortia. in general, however, solid waste management is the main issue that mobilized these municipalities due to the sharing of costs and infrastructure for collection and final disposal. as shown by hooghe and marks (2003), type ii governance models, which match the profile of inter-municipal consortia, have among their characteristics a flexible design and the possibility of acting in specific jurisdictions with certain themes or activities. in this case, there can be a very fluid institutional arrangement to facilitate sanitation services, according to the interests and financial investment availability of the parties. interest in academic research on inter-municipal consortia is in solid development, mainly for the several decentralization efforts promoted in european countries in recent decades. a volume organized by hulst and van montfort (2007) analyzes various experiences of inter-municipal cooperation in european countries. the obvious difficulty in comparing these experienctable 2 – percentage of municipalities participating in public consortia according to the field of activity. water supply (%) sewage (%) solid waste management (%) brazil 12.8 8.3 22.6 north 7.8 4.2 11.1 northeast 9.2 4.7 26.6 alagoas state 4.9 1.0 51 bahia state 12.7 8.6 18.2 ceará state 7.6 7.1 41.8 maranhão state 6.5 2.3 4.1 paraíba state 3.6 3.1 32.7 pernambuco state 21.1 8.1 36.8 piauí state 5.4 5.4 1.8 rio grande do norte state 9.0 4.2 36 sergipe state 6.7 1.3 76 southeast 13.6 11.2 20.4 south 20.2 11.5 22.1 midwest 9.6 7.7 27 kasahara, y.; sobral, m.c.; melo, m.g.s. 290 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 282-297 issn 2176-9478 es lies in the different legal and institutional frameworks of each country, which directly shape the possible format of these local governance arrangements. typical governance challenges, such as building effectiveness and legitimacy, are the most frequent diagnoses, especially in countries with weak traditions in autonomy and local cooperation (silva; teles; ferreira, 2018). nonetheless, analyses of waste collection and sewage treatment services carried out in european countries suggest that these inter-municipal cooperative arrangements are effective ways of improving coverage and reducing operational costs (soukopová; vaceková, 2018). in brazil, oecd data (2015) underline the performance of inter-municipal consortia for water resources management in paraná state by means of “decentralized executive units” (unidades executivas descentralizadas — ueds), which have executive power and responsibilities intrinsic to river basin agencies. paraná shows an alternative governance model precisely because of the prominent role given to users and municipalities. in brazil, understanding the factors that contribute to the success (or lack thereof) and influence the performance of these arrangements is still limited. whereas existing studies focus on metropolitan areas (meza et al., 2019), very little is known about inter-municipal consortia in smalland medium-sized cities. with the gradual increase in these governance models for the provision of services related to water resources, there is a huge research agenda to be developed. river basin committees for water resources management the establishment of the national water resources policy in 1997 represented progress both in the conceptual sense and in the institutionalization of an integrated, participatory, and decentralized management, based on the integration among management bodies, users, and other institutions in river basin committees (sobral et al., 2017). however, even though legislation addressed the space for expansion of social participation in iwrm, ana data (2019b) indicate that the fulfillment of the goal 6 target referring to the proportion of local administrative units with established policies and procedures aimed at local participation in water and sanitation management is not satisfactory in brazil, because it corresponded to 49% in 2017. this low percentage reflects the challenges and difficulties of the institutionalization of type ii governance models when made from top-down on a national scale. the mere creation of governance spaces does not automatically generate engagement, decision-making and organizational best practices of the actors involved. just like abers and keck (2013) argue, the institutionalization of river basin committees has yielded very heterogeneous results, particularly regarding the participation of municipalities. according to ana (2011), river basin committees are collegial bodies formed by the public sector, representatives of users and civil society with regulatory, deliberative, and advisory power in the river basin of their jurisdiction. this context automatically leads to the creation of groups with distinct constitutions, practicing not only the interdisciplinarity but also the interinstitutionality of water resources management. river basin committee is a discussion forum that decides on issues related to water resources management of a specific river basin (ana, 2019a). according to philippi jr., sobral and carvalho (2019), water resources management occurs at the federal level in river basins that cross state and national borders, and at the state level in river basins belonging to only one state. no specific institutional structure has been established at the municipal level; municipalities only have a representative role in river basins committees. this fact makes the activities of the committee and its representation even more relevant, because it is one of the only structures that guarantee municipal participation. besides that, the committee structure allows the participation of bodies that are even more local, such as user associations, cooperatives, among others. this type ii governance model arrangement poses many challenges precisely because it places actors from different origins and interests in the same debate arena. on the other hand, the more “local” role of the committee as an advisory and deliberative body is extremely complex, given the diverse interests and representation of its members. until 2018, brazil had 235 river basin committees — 10 federal committees (inter-state) and 225 state committees (figure 1). the local dimension in water resources governance: the experience of inter-municipal consortia and committees on river basins 291 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 282-297 issn 2176-9478 although late, the inherent difficulties of institutionalizing a complex type ii governance system, such as river basin committees, were recognized and inspired federal actions. in 2016, the national program for strengthening river basin committees (programa nacional de fortalecimento dos comitês de bacias hidrográficas — procomitês) was created to support state committees operationally and institutionally by providing financial aid for their operation (ana, 2019a). this action aims to cover the lack of financial resources whose nature is usually voluntary in type ii organizations. cbhsf illustrates governance with committees, with a significant role in semi-arid brazil. source: ana (2019b). figure 1 – river basin committees in brazil. kasahara, y.; sobral, m.c.; melo, m.g.s. 292 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 282-297 issn 2176-9478 experience of são francisco river basin committee são francisco river basin covers part of six states (alagoas, bahia, goiás, minas gerais, pernambuco, and sergipe) and the federal district, crosses 507 municipalities, and has a drainage area of 639,219 km2, which corresponds to 8% of the country’s territory. its main river — são francisco — is 2,863 km long (cbhsf, 2019). among its multiple uses, water supply for the population, irrigation, power generation, mining, fishing, and navigation are highlighted. created in 2001, the committee operates with 62 members, divided among users, who represent 38.7% of the total members; the public sector (federal, state, and municipal), 32.2%; civil society, 25.8%; and traditional communities, 3.3% (cbhsf, 2019). the total number of members per representation is defined in the internal rules of cbhsf (cbhsf deliberation no. 106/2019), as shown in the figure 2. national representatives correspond to the institutions: • ministry of the environment; • ministry of regional development; • ministry of economy; • ministry of mines and energy; • national indian foundation. the federal district and each of the six states that compose the basin have a seat on the committee. the distribution of municipal representatives is: • three for minas gerais; • two for bahia; • one for pernambuco; • one for alagoas; • one for sergipe. users of water resources of the basin have 24 representatives: • six for urban water supply; • five for industry, collection, and dilution of industrial and mining effluents; source: adapted from the cbhsf deliberation no. 106/2019 (cbhsf, 2019). figure 2 – structure of são francisco river basin committee. the local dimension in water resources governance: the experience of inter-municipal consortia and committees on river basins 293 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 282-297 issn 2176-9478 • six for irrigation and agriculture use; • one for fluvial transport; • four for fishing, tourism, and leisure activities; • two for companies with concession or authorization to generate hydroelectric power. the 16 representatives from water resources civil entities are: • two for inter-municipal or user consortia and associations; • five for technical organizations for education and research or other organizations; • eight for non-governmental organizations; • one for traditional quilombola communities (settlements with descendants of enslaved africans), within the basin context. the diversity of cbhsf participants is an attempt to ensure the balance in decisions and benefits to all areas, be it geographical or thematic. however, given the complexity and socio-environmental heterogeneity of the river basin, the committee’s performance is often inefficient and does not meet the most urgent needs of the basin, favoring the wishes of groups of users. rodorff et al. (2015) highlight that, despite the implementation of iwrm with the creation of a participatory committee, the challenging scenario for its establishment and operationalization is evident. in brazil, legal framework and policy for water as a natural resource — primarily at the federal level, followed in greater detail by the state level — are implemented in municipalities, which have their own specificities, adopting the principle that water management and access to clean water are significant criteria at all levels. bearing in mind that each of these levels has a web of interests of various multiusers, as well as the need to contemplate distinct social, economic, and institutional interests, according to a policy of social and economic growth, the challenge lies in providing transparency for each of these roles, and perceiving methods of strategic and tactical management. this committee meets twice a year, besides the meetings of several technical chambers and four regional groups. despite being a top-down participatory institution, the committee is a unique opportunity for the various interested parties to meet, exchange experiences, and build the foundations for a common understanding on water resources management (köppel; siegmund-schultze, 2019). the importance of tributary committees is also emphasized, which operate on an even more specific scale and can aid the committees of the broader geographical area to which they belong. in this perspective, research conducted by souza junior et al. (2017) on são francisco river basin identified 44 water planning units for tributary rivers within the region of são francisco, of which 26 — a little over 59% of the existing units — have no committee representation. the authors also underline the lack of guarantees that all implemented committees are representative and active. nonetheless, cbhsf recognized the central role of municipal administrations for a successful river basin management. in recent years, for instance, cbhsf funded the elaboration of sanitation plans in 63 of the 270 municipalities that comprise são francisco river basin. in addition to providing information for municipal administrations to identify priority areas for action, the preparation of these plans is essential for municipalities to obtain federal resources for investing in water supply and a network for sewage collection. thus, the interaction of a type ii organization with the structure of a type i organization is clear, with municipalities as a common link. although considered a reasonably institutionalized committee with capacity for coordination, the studies cited above show the challenges that still exist for disseminating this governance model at the local level. an important reason for the difficulty in integrating municipalities in a more consistent way in these new multilevel governance structures is the predominance of interests of federal or state governments, often funders of local actions. moreover, the lack of systematized knowledge about what makes some experiences and organizations successful and which of these elements can be replicated in other contexts are pointed out. on the other hand, there is an understanding that the intense engagement of interested parties and the wide social mobilization must not overlap solid techkasahara, y.; sobral, m.c.; melo, m.g.s. 294 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 282-297 issn 2176-9478 nical knowledge and the exercise of public authority. the need to complement or even integrate bottom-up approaches with a top-down process to ensure the fulfillment of national targets and long-term goals is also known (oecd, 2015). empinotti (2011) emphasizes that participatory institutions require commitment and time to negotiate, besides mastering the technical language that prevails in this area. even with dedication and effort in participating in discussions and arguments, many variables can neutralize the entire negotiation. in this regard, ostrom (2011) declares the need for valuing the knowledge about realities of local governance structures and the trust among decision-makers, highlighting that these two attributes related to individual decisions are not often included in current analyses. conclusion the present article aimed to present a brief and non-exhaustive summary of the current debate about water resources governance, stressing the importance given to the local level by the international literature. as argued, brazil is no exception. most challenges faced by water resources governance in brazil require some level of action from municipal governments. nonetheless, given that municipalities are multi-purpose districts, they need to split their scarce human and financial resources between other demands beyond the water issue. the main challenge for the new forms of governance created for water resources management is consistently engaging these local actors. the role of the local level in water resources management, presented as committees and inter-municipal consortia — examples of type ii governance arrangements —, reveals the expansion of local representative action in the decision-making process. in consortia, municipalities are protagonists and collectively define their priorities. on the other hand, municipalities need a more effective way of increasing their participatory space in river basin committees. at the same time, in these spaces, the local level can have other representations. these participatory spaces demand greater governmental support to ensure their full operation and autonomy of action. in addition, the functioning of these bodies requires ongoing training for participants, as well as financial support. the review of official and national literature data shows that municipalities do not ignore the need to adopt new management models in response to their known financial and technical limitations. type ii governance structures, such as inter-municipal consortia and river basin committees, are considered opportunities to meet these needs due to their flexibility, multilevel scale, and polycentric nature. however, the scarcity of knowledge of which factors and strategies can lead to the successful organization of local participation and cooperation in these new governance arrangements is evident. identifying which factors are behind the success of inter-municipal consortia or better planning of water resource management by local governments is of utmost importance for the development of actions and programs that can encourage the replication of these effective cases. one way of overcoming criticism related to the lack of political will from municipal authorities is knowing the reasons for successful cases. engagement of municipal leaders is obviously crucial. so are financial resources. international literature shows that these two elements walk together. the availability of resources is a beacon for local authorities and a clear incentive for their engagement. however, as termeer, dewulf and biesbroek (2017) state, an important element for the success of cases of adaptive changes related to climate change is the establishment of feasible and achievable goals, and action plans within a relatively short period. namely, the elaboration of small projects, so municipal authorities can see concrete results faster, is an effective way of building trust and foundations for larger-scale projects. another aspect highlighted by the authors is the usual tendency of central authorities to dirigisme, resulting in an underestimation of local actors. top-down processes, typical of type i governance models, are also likely to occur in type ii models. thus, river basin committees dominated by groups insensitive to the challenges experienced by local governments and their possible contributions to finding alternative solutions weaken the legitimacy and transformative potential of new governance models. in addition to institutional spaces, the communication between parties must be perceived as an effective dialog, rather than a monologue. the local dimension in water resources governance: the experience of inter-municipal consortia and committees on river basins 295 rbciamb | v.55 | n.3 | set 2020 | 282-297 issn 2176-9478 the recent brazilian academic production is particularly valuable in identifying and describing the processes of institutionalization of new forms of water resources governance. systematic comparisons focused on local experiences, such as tributary basin committees, are a still unexplored and rich source of knowledge. further research in this field should consider that interdisciplinary analysis is essential. attempting to broaden the theoretical and analytical concept to understand how local organizations work and change is a necessary step to improve water resources governance. references abers, r. n.; keck, m. e. practical authority: agency and institutional change in brazilian water politics. oxford: oxford university press, 2013. agência nacional de águas (ana). conjuntura dos recursos hídricos no brasil 2019: informe anual. brasília: ana, 2019ª. agência nacional de águas (ana). o comitê de bacia hidrográfica: o que é e o que faz? brasília: agência nacional de águas, 2011. 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uasb; septic tank; infiltration; sandy soil. resumo o trabalho objetivou comparar o tempo para ocorrer a colmatação de sumidouros (sum1 e sum2) contendo areia média, alimentados respectivamente por efluentes de tanque séptico e de um reator uasb, em escala piloto e com replicação confirmativa em escala de bancada (sumb1 e sumb2), quanto ao impacto da concentração acumulada de demanda química de oxigênio (dqo) e dos sólidos suspensos totais (sst) na colmatação do meio, em função do tempo. estimou‑se ainda, por meio de um modelo, a predição do tempo para a falha hidráulica. a colmatação do sumb1 à frente do sumb2 confirmou os resultados de campo obtidos para os sum1 e sum2, demonstrando que sumidouros construídos e operados recebendo esgoto doméstico tratado em tanque séptico em solos arenosos tenderão a colmatar 58% mais rápido do que aqueles com tratamento prévio em reatores uasb. a boa correlação entre o decréscimo da taxa média de infiltração nos sumidouros em função de período de operação sugere o reator uasb como promissora alternativa aos tanques sépticos para disposição de efluentes no solo em sistemas descentralizados unifamiliares de tratamento de esgotos. palavras‑chave: tratamento descentralizado; reator uasb; tanque séptico; infiltração; solo arenoso. doi: 10.5327/z2176-947820170413 infiltration studies on soakaways receiving effluents from single household uasb and septic tank reactors estudos de infiltração em sumidouros recebendo efluente doméstico de reatores uasb e tanque séptico oliveira júnior, j.l. et al. 132 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 131-139 introduction wastewater soil disposal is an ancient and well‑estab‑ lished worldwide practice (lofrano & brown, 2010). however, this practice, if not suitably managed, can de‑ grade natural resources by contaminating the soil ma‑ trix or even inducing its collapse (rodrigues; molina júnior; lollo, 2010). anaerobic treatment technologies of domestic waste‑ water prior to soil disposal are widely employed, with simple septic tanks being the most common solution (crites & tchobanoglous, 1998; parten, 2010). however, the uasb reactor and its variants have been suggested as a feasible alternative (al‑shayah & mah‑ moud, 2008; sabry, 2010; moussavi; kazzembeigi; farzadkia, 2010). most household on‑site wastewater treatment sys‑ tems depend upon effluent soil infiltration for final disposal (parten, 2010). however, the design pa‑ rameters for this process are still not clearly defined and this complex subject still attracts considerable discussion and demands more studies under dif‑ ferent operational conditions (siegrist; mccray; lowe, 2004; bumgarner & mccray, 2007; pedes‑ coll et al., 2011). wastewater percolation, through unsaturated zone, has been reported as being con‑ trolled by a low conductivity layer in the upper lay‑ ers of the soil (rice, 1974) and is also influenced by infiltration flow speed and substrate concentration (rice, 1974; okubo & matsumoto, 1983; siegrist; mccray; lowe, 2004). recent studies have confirmed the influence of the growth of the soil biomat on soil infiltration capacity when receiving effluents with accumulated total and volatile suspended solids (tss and vss). this devel‑ oping biomat has been considered as one of the main causes of head losses, which influence significantly the hydraulic regime under unsaturated conditions (okubo & matsumoto, 1983; viviani & lovino, 2004; beal et al., 2006; thullner, 2010; kim; choi; pachepsky, 2010). mathematical modeling has been employed to esti‑ mate clogging in soils inundated with anaerobic reac‑ tor effluents. predictive models have taken into consid‑ eration intervenient physical, chemical and biological parameters (beal et al., 2006; leverenz; tchobano‑ glous; darby, 2009; thullner, 2010). this paper evaluates the infiltration of domestic wastewater effluents previously treated in a septic tank (st) and a uasb reactor in relation to the impact of total suspended solids (tss) and biochemical oxy‑ gen demand (bod) on soil clogging using experimental soakaways packed with sand, both at laboratory and pilot scale. predictive modeling for infiltration failure was compared to the experimental data using the pre‑ dictive model presented by leverenz, tchobanoglous and darby (2009). material and methods phase i studies during the first phase of the study, laboratory rep‑ lication scale soakaways (lres) were fed daily for 15 days, three times a day, with a volume of 9.5 l of domestic wastewater. the lre, as shown in figure 1, was composed of two header tanks of 20 l for gravity feeding; two plastic cy‑ lindrical soakaways (pvc) with diameter of φ 250 mm and useful volume of 9.5 l packed with 0.034 m3 of medium sand with effective diameter of d 10 =0.3 mm, uniformity index of c u =3.33, porosity of η%=43%, maximum diameter of d max =4.8 mm, bulk density of γ= 2.602 g.cm‑3 and saturated hydraulic conductivity of k sat =0.1925 cm.s‑1. application of predictive modeling leverenz, tchobanoglous and darby’s (2009) predic‑ tive model, presented in equation 1, was applied to the prediction of failure time for sandy soil infiltra‑ tion systems: infiltration studies on soakaways receiving effluents from single household uasb and septic tank reactors 133 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 131-139 a b c from pump maintenance door (40x40) water level pvc pipe d = 100 mm useful volume = 1,500 liters soakway infiltration zone infiltration zone bricks “joint free” gravel 19 mm medium sand 1. 67 1. 50 1. 20 0. 20 1. 10 1. 00 0. 10 0. 10 0. 50 0. 40 1. 10 feed pipe d 25 mm 1. 82 1. 62 from pump 0. 20 effluent pipe w.l w.l d 40 mm 0. 23 1.3 2 0. 67 0. 72 1. 10 1. 00 0. 10 infiltration zone infiltration zone gravel bed d 19 mm h=0.20 soakway bricks “joint free” medim sand gravel bed 0. 40 0. 50 0. 10 1. 10 2x feed recipientes cap 20 l valve d 20 mm base flexible pipe d 20 mm sand column sand column gravel bed gravel bed becker 2000 ml valved d 20 mm1 .3 0 0. 29 0. 05 0. 70 0. 13 0.25 0.25 figure 1 – construction features of: a) st+sum1; b) uasb+sum2; c) the laboratory scale system. oliveira júnior, j.l. et al. 134 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 131-139 1.053 6 1.318 1.120 [19.6 13.9 ( )] ⎤ ⎥ ⎦ ⎡ ⎢ ⎣[5.257 10 0.343× × × ]×i log tsslr tf cod dd hlr= (1) where: t f : period of operation until failure (days); tsslr: total suspended solids loading rate (g tss.m‑2. day‑1); cod i : influent chemical oxygen demand (cod) con‑ centration (mg.l‑1); dd: dosing frequency (doses.day‑1); hlr: hydraulic loading rate (m.day‑1) infiltration tests on the sumb1 and sumb2 soakaways the infiltration tests performed at laboratory scale under controlled conditions (sumb1 and sumb2) aimed to confirm the results obtained from the pilot scale soakaways operating with the septic tank (st) and uasb reactor effluents to determine the varia‑ tion in infiltration flow (l.min‑1) during the test peri‑ ods of 60 minutes. the physicochemical and infiltration tests results were statistically treated by determining the dispersion and central tendency. the results were also submitted to: • descriptive statistics; • analysis of variance (anova), single factor at the significance level of 5% (sokal & rohlf, 1981). phase ii studies in the second phase, raw sewage was pumped via a wet well from the eastern wastewater intercep‑ tor of the city using a submersible pump (1/4 hp) to an equalization reservoir with a capacity of 1,000 l and finally pumped intermittently (using a timer control), to the pilot‑scale domestic wastewater treatment systems (dwts), to simulate a household flow patterns with an average total flow of 270 l.d‑1. the dwts was composed of two types of units. the first was a brick built septic tank (st) with a working volume of 1,500 l and the second, a uasb reactor made of fiberglass with an operational vol‑ ume of 355 l. both systems were followed by brick soakaways (figures 1a and 1b). infiltration tests with pilot scale soakaways sum1 and sum2 the pilot scale experimental soakaways (sum1 and sum2) were respectively fed with treated effluent from the st and uasb reactors with an average flow of 270 l.day‑1. the infiltration tests were performed in two stages. during the first stage, 90 l of effluent were applied to the soakaways daily during a 60 minutes pe‑ riod for 10 days. in the second phase, infiltration tests were performed weekly between december 2011 and march 2012. the soakaway feed zone (sfz) had a built length of 25 cm, a width of 100 cm and a 100 cm depth, with useful volume of 250 l. the soil infiltration zone (siz) had a built length of 70 cm, a width of 100 cm, and a depth of 100 cm. it was packed with a basal layer of gravel/aggregate (no. 19) and an upper infiltration layer of sand 50 cm deep. during the infiltration tests, variations of recovered in‑ filtrated volume and the infiltration rates ahead of the soakaways, through a pipeline set, were monitored. the actual infiltration tests involved applying the efflu‑ ents (90 l), to each of the soakaways, and measuring the time for filling and discharging the accumulated infiltrated volume (liter by liter), over the 60 minutes test period. figure 1 presents the construction features of both dwst [ts+sum1 (a) and uasb+sum2 (b)] and of the laboratory bench scale confirmatory experi‑ ments (c). physicochemical analyses analyses of solids and their fractions were made week‑ ly during the 15 days of laboratory scale experiments and during a period of nine months (july 2011 to april 2012) for cod and solids and their fractions for the pi‑ lot scale systems experiments using the methodology according to apha, awwa and wpcf (1995). infiltration studies on soakaways receiving effluents from single household uasb and septic tank reactors 135 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 131-139 results and discussion infiltration rates using the results obtained at pilot scale, it was possible to create a profile of filling and discharging effluents in the sfz, as well as the infiltration volume profile for the siz during the 60 minutes period. the effective volume (v ei ) of infiltrated effluent through sum1 and sum2 was given by equation 2: v ei = [(l i ‑ l f ). 0.25 x 0.96] x 1000 (2) where: v ei : volume effectively infiltrated and discharged through the soakaways (liters); l f : final wastewater level in the sfz piezometer (meters); l i : initial wastewater level in the sfz piezometer (meters). the infiltration flow rate of the soakaways was calculat‑ ed through equation 2, while the infiltration rate in the sfz’s was given by equation 3: q i = (δ i ‑ δ f )/( δt i ‑ δ tf ) (3) where: q i : infiltration effluent flow rate in the experimental soakaways (l.min‑1); δ i : initial recovered volume (liters); δ f : final recovered volume (liters); δ t : accumulated time for initial volume recovery (minutes); δ tf : accumulated time for final volume recovery (minutes). t i = (l i ‑ l f )/( δt i ‑ δ tf ) (4) where t i : infiltration rate in the experimental soakaways (cm.min‑1); l f : final wastewater level in the sfz piezometer (meters); l i : initial wastewater level in the sfz piezometer (meters); δ ti : accumulated time for initial volume recovery (minutes); δ tf : accumulated time for final volume recovery (minutes). figure 2 shows the correlation between vss accumula‑ tion and the infiltration rate in both soakaways sum1 and sum2, as well as between the infiltrated volumes and vss accumulation in both soakaways sumb1 and sumb2. the infiltration rate variations, as well as the infiltration profile of the effluent´s edge inside sfz of sum1 and sum2, are presented in figure 3, while figure 4 shows failure predictive modeling for sum1, sum2, sumb1 and sumb2 soakaways. sum2 a b in fil tr ati on r at e (c m /m in ) 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00 0 50 100 150 200 250 y= 0.0096x + 1.9703 r2=0.587 y= 0.0141x + 1.8534 r2=0.6551 accumulated volatile suspended solids (g per day) sum1 y=10,296x-0.071 r2=0.6828 in fil tr at ed v ol um e (l) 10.2 10 9.8 9.6 9.4 9.2 9 8.8 8.6 8.4 0 2 4 6 8 10 12 14 16 accumulated volatile suspended solids (g per day) y=9.677x-0.049 r2=0.8102 sum2 sum1 figure 2 – infiltration rate against accumulation of vss in sum1 and sum2 soakaways (a) and infiltration volume against vss accumulation in sumb1 and sumb2 laboratory scale soakaways (b). oliveira júnior, j.l. et al. 136 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 131-139 variations in cod and solids in the dwts effluents the concentration of cod, tss and vss of the pre‑treated effluents prior to soil infiltration plays an important role in the magnitude of soil infiltration failure (leverenz; tchobanoglous; darby, 2009; pavelick et al., 2011). the st and uasb reactors produced effluents with average cod concentrations of 183 mg.l‑1 and 171 mg.l‑1, respectively, which were not significantly different (p=0.333). the dwts were fed with raw sewage (rs) with a concentration of total suspended solids (tss) vary‑ ing between 62 and 216±45 mg.l‑1. the average con‑ centrations of tss in the ts and uasb effluents were 32±11 mg.l‑1 and 20±7 mg.l‑1 respectively. analysis of variance showed no significant difference between concentrations of tss in rs and st effluent (p=0.07258). in contrast, the reduced tss concentration in the uasb effluent was significantly different (p=0.0463). in terms sum2 a b in fil tr ati on r at e (l/ m in ut es ) 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 3,25 3,00 2,75 2,50 2,25 2,00 1,75 1,50 1,25 1,00 0,75 0,50 0,25 0,00 days sum1 0 100 200 300 400 500 in fil tr ati on fl ow r at e (l/ m in ut es ) 0 100 200 300 400 500 600 days septic tank (sum1) uasb (sum2) 213 days 425 days sumb1 y=0.96 e 0.025x r2=0.5140 sumb2 y 0.82 e 0.012x r2=0.137 270 days 574 days sum1 y=2.511e-0.13x r2=0.658 sum2 y=2.566 e 0.06x r2=0.615 figure 4 –failure modeling of experimental soakaways sum1, sum2 (a) and sumb1 and sumb2 (b). sum2 a b in fil tr ati on fl ow r at e (li te rs /m in ut e) 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 2.5 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00 periods of observation sum1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 in fil tr ati on r at e (c m /m in ut e) 0 10 20 30 40 50 60 70 test time period (minutes) sum2 sum1 sum1 y=2.511 e 0.13x r2=0.658 sum2 y=2.566 e 0.06x r2=0.615 sum1 y=2.2847 e 0.038x r2=0.8563 sum2 y=1.9236 e 0.035x r2=0.9464 figure 3 – infiltration flow rate plotted against period of operation (a) and the infiltration rate profile during the 60 minute test period (b) of the experimental soakaways sum1 and sum2. infiltration studies on soakaways receiving effluents from single household uasb and septic tank reactors 137 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 131-139 of vss concentrations, the final effluents of the two dwts, were significantly different (p=0.000118) with average concentrations for sum1 of 29±9 mg.l‑1 and 19±6 mg.l‑1 for sum2. pedescoll et al. (2011) demonstrated a significant cor‑ relation between hydraulic conductivity reduction and the accumulated suspended solids loading rate. the cor‑ relation between the infiltration rate and the volatile suspended solids accumulation in the soakaways sum1, sum2 (figure 2a) confirmed the influence of volatile suspended solids accumulation in hydraulic conductiv‑ ity reduction. (okubo & matsumoto, 1983; viviani & lovino, 2004; beal et al., 2006; pedescoll et al., 2011). the good correlation between the decrease of infiltrated volume in time and the volatile suspend‑ ed solids accumulation in the soakaways sumb1 and sumb2 also confirmed the same influence (figure 2b). performance of experimental soakaways (sum1 and sum2) during test’s carrying out, the infiltration rate and the recov‑ ered volume had been monitored and presented a tendency to decrease as long as liquid percolation capacity reduced as a result of the continual decrease of hydraulic conductivity. variations in infiltration volumes and rates the difference between the averages recovered in‑ filtration volumes of 39.62 and 62.87 l, respectively (p=3.10‑5), for sum1 and sum2 was significant. this sug‑ gests a greater clogging tendency for sum1. okubo and matsumoto (1983) evaluated the influence of suspend‑ ed solids (ss) concentration due to synthetic effluent in‑ filtration in sand columns, showing that the increase of ss concentration reduced significantly the accumulated volume over successive days of infiltration. figure 3a shows the correlation between the infiltra‑ tion flow rate and the operation period, with each ob‑ servation carried out for nine days in sum1 and sum2, along with the infiltration siz profile in sum1 and sum2 soakaways (figure 3b). the infiltration flow rate measured in terms of percolated volume variation over time in sum1 and sum2 soakaways (figure 3a) showed significant difference with average values, respectively, of 1.26 and 1.97 l.min‑1 (p=0.016). taking into account the average loaded quantity of vss in sum1 and sum2 soakaways, respectively of 19.15 and 12.38 g.day‑1 with significant difference (p‑value=0.019), it can be suggested that clogging tendency observed in ts soakaway may be related to the most substantial amount of vss in sum1 when compared to sum2 accumulated vss which has been fed with uasb effluent. the infil‑ tration rate calculated observed in siz piezometer, var‑ ied between 0.22 cm.min‑1 (13.45 cm.h‑1) and 2.23 cm. min‑1 (127.74 cm.h‑1) in sum1 and from 0.20 cm.min‑1 (11.80 cm.h‑1) to 1.73 cm.min‑1 (103.78 cm.h‑1) in sum2. performance of sumb1 and sumb2 soakaways the infiltration flow rate observed in sumb1 and sumb2 had maximum and minimum values respectively of 0.85– 0.62 l.min‑1 and 1.01–0.59 l.min‑1, with average values of 0.717 and 0.755 l.min‑1. the infiltration failure modeling of sumb1 and sumb2 (r2=0.613 and 0.514 respectively), confirmed the tendency of sumb1 to clog before sumb2. hydraulic failure modeling estimates of infiltration failure were modeled for the pilot scale soakaways and confirmed by the lre’s tests using empirically adjusted models. equations 5 and 6 were used to model clogging for sum1 and sum2, while equations 7 and 8 were used for sumb1 and sumb2 respectively. t i = 2.511 .e‑0.13t (5) ti = 2.566 .e‑0.06t (6) ti = 0.8200 .e‑0.0128t (7) ti = 0.965 .e‑0.0248t (8) where: ti: infiltration rate (l.min‑1); t: time of operation (days); e = invariable number of the exponential function, equal to 2,71828182845904. oliveira júnior, j.l. et al. 138 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 131-139 based on equations 5 and 6, infiltration failure pre‑ diction for sum1 and sum2 shown in figure 4a was, respectively, of 270 and 574 days, with significant dif‑ ference between these soakaways (p=0.016). howev‑ er, the application of equations 7 and 8 showed a pre‑ diction a little lower than that presented formerly in equations 5 and 6. the prediction of failure for sumb1 and sumb2 was, respectively of 213 and 425 days (fig‑ ure 4b). results suggest confirmation of gradual soil matrix obstruction in sum1, probably due to significant effluent amount of tss and vss, considering that efflu‑ ent organic load is reported as responsible for a super‑ ficial bio zone formation which may reduce hydraulic conductivity by 1‑3 orders of magnitude (bumgarner & mccray, 2007). results obtained by applying experimental data to the leverenz, tchobanoglous and darby (2009) predictive model (equation 4) confirmed the data of both bench and pilot scale soakaway studies. the absolute differ‑ ence between all the tested experimental soakaways was around 3% and 0.91% when applying the results to the leverenz, tchobanoglous and darby (2009) model. the experimental data that suggested failure due to relative clogging gave the relative difference between sum1 and sum2 of 53%. whilst using the leverenz, tchobanoglous and darby (2009) model, the relative difference was 58%. likewise, at laboratory scale, the experimental results for sumb1 and sumb2 gave rel‑ ative differences of around 50% against 57% when ap‑ plying the leverenz model to the soakaway data. the greater observed values for predictive hydraulic failure of the pilot scale soakaways can be explained by the greater capacity of hydraulic conductivity recovery and its corresponding infiltration rate, due to non‑con‑ trolled experimental conditions, e.g., direct solar radi‑ ation, temperature variation and wind convective ef‑ fects at the experimental site (pavelick et al., 2011). conclusions the effluents produced from a household sized uasb reactor and a single household septic tank achieved similar cod total removals (p=0.1533) which may not have played an important role regarding the differenc‑ es between soakaway clogging processes. the low concentration of vss, at a significance level of 5% (p=0.000118), in the uasb effluent compared to that of st effluent, with respective averages of 29±9 mg.l‑1 and 19±6 mg.l‑1 could account for the low‑ er clogging tendency of the uasb soakaway during the infiltration tests. infiltration flow rates in the pilot scale soakaways sum1 and sum2 showed significant differences with respective mean values of 1.26 and 1.97 l.min‑1 (p=0.016). infiltration rates of the laboratory scale soakaways sumb1 and sumb2, operated under controlled condi‑ tions, has predicted the hydraulic infiltration failure of sumb1 before sumb2. the increased clogging tendency of sumb1 over sumb2 confirmed the pilot scale studies with sum1 and sum2, suggesting that soakaways constructed to treat the effluent from household st’s at real scale in sandy soils will tend to clog 50 to 58% faster than those treating household uasb effluents. prediction modeling of the clogging of soakaways in sandy soil, taking into account the influence of organ‑ ic load in terms of cod, ss and also hydraulic loading rate, and daily dosing regimens (leverenz; tcho‑ banoglous; darby, 2009) confirmed the clogging rates based on experimental data. the good correlation found between the average infil‑ tration rate, the number of days of operation, and the increased clogging rate (58%) obtained for the pilot scale soakaway treating st effluent predictions, suggests that the household uasb reactor is a promising alternative to septic tanks for treatment prior to effluent soil disposal in household decentralized wastewater treatment systems. acknowledgement the authors thank capes and cnpq for research funding and productivity grants. infiltration studies on soakaways receiving effluents from single household uasb and septic tank reactors 139 rbciamb | n.43 | mar 2017 | 131-139 references al‑shayah, m.; mahmoud, n. start‑up of an uasb‑septic tank for community on‑site treatment of strong domestic sewage. bioresource technology, v. 99, p. 7758‑7766, 2008. apha; awwa; wpcf. standard methods for the examination of water and wastewater. 15. ed. washington, d.c.: american public health association/american water works association, water pollution control federation, 1995. beal, c. d.; 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ictr_n 2.p65 dezembro 2005 37 a aplicação de nitrato de amônio para o controle de odores em sistemas de coleta de esgotos sanitários teodosia basile liliamtis engenheira química pela universidade de mogi das cruzes, mestre e doutoranda em saúde pública pela faculdade de saúde pública da universidade de são paulo. teodosia@usp.br pedro caetano sanches mancuso engenheiro industrial pela faculdade de engenharia industrial da pontifícia universidade católica de são paulo, mestre e doutor em saúde pública pela faculdade de saúde pública da universidade de são paulo, professor doutor do departamento de saúde ambiental da faculdade de saúde pública da universidade de são paulo. mancuso@usp.br resumo a presença de sulfetos, freqüentemente o sulfeto de hidrogênio, é responsável pela geração de odor, como também pela corrosão nas instalações de tratamento de esgotos. o presente trabalho foi desenvolvido com o objetivo de identificar e analisar a questão da geração de maus odores na rede coletora de esgotos do município de pereira barreto, com ênfase na formação do sulfeto de hidrogênio, focalizando a questão como problema de saúde pública, e também analisar o método de controle implantado em sua rede de esgotos para minimizar o odor freqüente e intenso. dos resultados obtidos, concluiu-se que o método de nitrificação com a aplicação do nitrato de amônio, revelou-se eficaz em inibir a produção de concentrações de gás sulfídrico (h 2 s) superiores a 1,0 mg/l de h 2 s. entretanto, para a região na qual se encontra a lagoa de estabilização, a dosagem de nitrato de amônio ao esgoto apresentou-se inadequada, sendo necessário reavaliá-la. os sintomas apresentados pelos entrevistados decorrentes da exposição ao odor freqüente e ofensivo, como dor de cabeça, náusea, ardor nasal, tontura e alterações no estado de humor, vieram a desaparecer, quando o odor passou a ser controlado e sua intensidade diminuída. palavras-chave odor, gás sulfídrico, nitrato de amônio, saúde pública. abstract the presence of sulfides, particularly the hydrogen sulfide, are caused to emanate odor and corrosive attack on pipe line from the wastewater treatment facilities. the present research work was developed in order to identify and analyze the creation of bad odors matter in the sewer system in the city of pereira barreto, giving emphasis to the formation of hidrogen sulfide, focusing it as a public health problem, and also analyzing the control method implemented in the sewer system to reduce frequent and intense odor. the nitrification method with the ammonia nitrate is eficient to inhibit the production of the sulphydric gas concentrations were at over 1,0 mg/l h 2 s. however, the area that is found the stabilization lagoon, the dosage of the ammonia nitrate in the sewer system was not inadequate, it is necessary to evaluate again. the symptoms presented by the people had been exposed to the frequent and ofensive odor were: headache, nausea, nose irritation, dizziness and mood alterations. these symptoms were disappeared as soon the odor was once controlled and the intensity was reduced. key words odor, sulphydric gas, ammonium nitrate, public health. saneamento ambiental revista brasileira de ciências ambientais – número 238 introdução a problemática do odor associada aos sistemas de esgotos urbanos é uma questão extremamente complexa e pouco abordada no campo da saúde pública e ambiental. uma causa importante de odor nas coleções de águas residuárias é atribuída à geração de sulfetos, principalmente ao sulfeto de hidrogênio (h 2 s). a presença de sulfetos é também responsável pela corrosão das tubulações de concreto nas instalações de tratamento de esgotos. o processo de geração de odor ocorre, fundamentalmente, pela presença de sulfetos em esgotos, principalmente em decorrência de atividade biológica. por outro lado, a formação de atividades biológicas favorece a produção de gases não derivados de sulfetos, os quais podem ser odoríferos e inodoros. em algumas situações, a produção de odor no esgoto não resulta de atividade química ou biológica, mas da introdução de fatores externos, como os despejos industriais. de acordo com o guia de primeiros socorros para o sulfeto de hidrogênio da usepa (2001), a toxicidade do h 2 s ocorre por inalação ou pelo contato com a pele e olhos. os efeitos do odor na saúde são vários como: • exposição aguda – taquicardia, palpitações cardíacas, arritmias cardíacas, bronquites, edemas pulmonares, depressão respiratória e também, possivelmente, uma paralisia respiratória; • os efeitos neurológicos incluem: vertigem, irritabilidade, dor de cabeça, tontura, tosse, convulsões e até o estado de coma. náusea, vômito e diarréia são geralmente observados. a exposição ao gás sulfídrico pode também provocar irritação na pele, lacrimejamento, incapacidade de percepção de odores, fotofobia e visão embaçada. a bibliografia consultada, até o momento, permitiu identificar que em vários países existe preocupação com relação à ocorrência de odores. no brasil, a problemática da emissão de odores provenientes de fontes de poluição como: plantas industriais, usinas de tratamento de resíduos sólidos e estações de tratamento de esgotos, ainda não vem sendo regulamentada de forma específica. no tocante ao h 2 s existe legislação, em âmbito estadual, para o controle de emissão do gás na água, expressa no decreto n. 8.468 de 8 de setembro de 1976, em seu artigo 19-a, a restringir o limite de lançamento de sulfeto em sistemas de esgoto a 1 mg/l. assim sendo, problemas relacionados a exposições contínuas de seres humanos a substâncias odorantes, como os trabalhadores de etes, além de moradores, transeuntes e trabalhadores em áreas próximas às estações de tratamento, devem ser priorizados à luz da saúde pública e ambiental. objetivos • identificar e analisar a questão da geração de maus odores na rede coletora de esgotos do município de pereira barreto, com ênfase na geração do sulfeto de hidrogênio, focalizando a questão como problema de saúde pública; • analisar o método de controle de odor utilizado para combater os maus odores exalados pelo sistema de esgoto da cidade; e, • identificar, por meio de um questionário “próprio”, os efeitos do odor na saúde da população e a percepção desta com relação ao odor antes e depois da técnica da aplicação do nitrato de amônio implantada. o problema da geração de odor no sistema de esgoto de pereira barreto histórico em 1979, a companhia energética de são paulo (cesp) iniciou a construção da usina hidroelétrica (uhe) de três irmãos, no município de pereira barreto, com a finalidade de exploração do rio tietê para a produção de energia elétrica. a obra foi concluída em março de 1991, contudo, produziu sérios danos ao meio ambiente, apontados, inclusive, no estudo de impacto ambiental (eia). dentre eles devemos ressaltar a elevação do lençol de água e a contaminação do esgoto urbano, cujo sistema de disposição entrou em colapso. o antigo e precário tratamento de esgotos sanitários que atendia em torno de 63% da população urbana da cidade foi reformulado pela cesp. o novo sistema de esgoto implantado pela cesp e elaborado pela coplasa engenharia de projetos s/a, em 1983, inclui cinco sub-bacias de esgotamento com vazão total de 8.800 m3/dia (coeficiente de retorno de 0.8), cada uma delas contando com uma estação elevatória. cada sub-bacia bombeia seus efluentes para a sub-bacia vizinha. assim, os efluentes da ee-2 são bombeados para a ee-1 e desta para a ee-5. o esgoto da ee-4 é recalcado para a ee-3 e desta para a ee-5. as estações elevatórias ee-1, ee-2 e ee-3 localizam-se na área urbana, enquanto a ee-4 e a ee-5 na área rural. da ee-5 o esgoto é recalcado pelo emissário até a caixa de passagem e desta por gravidade, até a estação de tratamento, constituída por um conjunto de lagoas de estabilização (anaeróbia e facultativa), de onde o efluente é dezembro 2005 39 encaminhado para o lago do reservatório da uhe de três irmãos, a jusante da cidade. esse sistema foi proposto em função do relevo topográfico da cidade e das possibilidades de assentamento dos coletores. ação pública ambiental em novembro de 1991, a promotoria pública do meio ambiente entrou com uma ação civil pública ambiental cautelar (processo n. 318/91 da 2a. vara da comarca de pereira barreto) contra a cesp por danos causados ao meio ambiente, estipulando multas e prazos para a solução dos problemas. entre os danos ambientais temos a remessa de resíduos de esgoto in natura no rio tietê e o odor desagradável produzido e exalado pelo esgoto em todas as estações elevatórias, nas caixas de passagens, em algumas regiões da cidade e dentro das residências. caracterização do odor proveniente do sistema de esgoto da análise do desempenho hidraúlico do sistema de esgoto realizado pela cesp, constatou-se que vários foram os fatores a propiciarem a decomposição de material orgânico e, conseqüentemente, ao desprendimento do gás sulfídrico em tempo insuficiente de atingir-se o sistema de tratamento. dentre eles, destacam-se: a) a elevada temperatura do esgoto, em torno de 35o c, aumentando a velocidade de decomposição anaeróbica da matéria orgânica. a solubilidade do gás sulfídrico é inversamente proporcional à temperatura. nesses níveis constatados de temperatura, é propiciada uma maior liberação do gás; b) o elevado teor de sulfato existente na água de abastecimento; c) trechos da rede coletora, com baixa declividade que propiciam um aumento no teor de sulfetos, em função do depósito de matéria orgânica, fato agravado pela temperatura do esgoto. próximo de 7,5% da extensão da rede urbana apresentaram esse problema; d) a existência de diversas obstruções parciais e/ou totais de trechos da rede, dificultando o escoamento e provocando deposições de matéria orgânica que poderão entrar em decomposição. esse problema de obstrução está relacionado com as ligações indevidas, caixas de gordura ou passagens mal construídas (ou ligações diretas sem sifão) que acabam carregando grandes quantidades de areia e terra para o sistema coletor de esgotos; e) falhas nos trechos hídricos das instalações prediais de esgoto e a existência de ralos de drenagem pluvial ligados indevidamente ao sistema, sem fecho hídrico, bem como a nãoexistência de sistema de ventilação às redes das casas. medidas corretivas propostas visando à redução do odor as medidas corretivas necessárias e implantadas para amenizar o problema de odor gerado pelo esgoto em pereira barreto, propostas pela cesp, no período anterior a 1995, foram: a) limpeza da rede coletora e das elevatórias, tendo a finalidade de eliminar os depósitos e obstruções existentes; b) rebaixamento do nível das bóias de acionamento dos conjuntos de recalque das elevatórias, para diminuir o intervalo de tempo de retenção do esgoto; c) implantação de um programa de limpeza constante dos cestos de retenção de sólidos das estações elevatórias; d) instalação de caixas de gordura; e) remanejamento de todos os trechos da rede coletora com declividades baixas; e f) estabelecimento de programa de desconexão dos ralos de drenagem ligados ao sistema de esgotos. foram enviadas correspondências à secretaria de saúde e prefeitura municipal de pereira barreto, para que as irregularidades detectadas fossem corrigidas. solução escolhida para eliminação do odor a cesp optou pelo método da adição de nitrato de amônio; sua aplicação foi intensamente pesquisada pela sabesp, que utilizou esse produto de forma pioneira. a sabesp, no período de 1988 a 1993, desenvolvia método de combate à formação do gás sulfídrico, adicionando nitrato de amônio ao esgoto nas cidades de santos e monte aprazível, ambas no estado de são paulo, com ótimos resultados. como esse método também era preconizado pela coplasa, a cesp, com a supervisão da sabesp, implantou um campo experimental em pereira barreto, com a finalidade de resolver os dois problemas: odor e corrosão. desde o início foi definido que as elevatórias e a lagoa seriam pontos de aplicação e monitoramento, pois próximo a estes locais se verifica o maior número de reclamações. os parâmetros analisados são: (a) temperatura ambiente e do esgoto (º c) – determinada por meio de um termômetro de mercúrio; (b) ph – método eletrométrico; (c) potencial de oxirredução, por (mv) – o por mede a capacidade de oxidação ou redução de uma substância. a medida é feita utilizando-se um phmetro digital na escala de milimetragens com eletrodo específico a medir a minitensão, a qual é correlacionável com o grau de oxidabilidade ou redutibilidade de uma mistura (braile & cavalcanti, 1993). em pereira barreto a aplicação de nitrato de amônio elevou o por do revista brasileira de ciências ambientais – número 240 esgoto e, conseqüentemente, interferiu na formação de sulfetos; (d) teor de sulfeto de hidrogênio (mg/l) – o teor de sulfeto de hidrogênio é obtido por meio de uma técnica de análise adotada pela sabesp. com base no standard methods for the examination of water and wastewater (clesceri et al, 1992), o teste de sulfeto é qualitativo e consiste na reação da amostra de esgoto com acetato de chumbo e utilização de um catalisador (co 2 ). a reação do gás liberado da amostra produz uma coloração na membrana branca. a coloração obtida é comparada com uma tabela, na qual encontramos seis níveis de coloração diferentes que correspondem a valores compreendidos entre 0 a 5 mg/l de h 2 s. dessa forma, avalia-se, então, o teor de sulfeto de hidrogênio contido na água do esgoto. cabe frisar que, atualmente, em pereira barreto existem 11 pontos de aplicação do produto, nos quais a quantidade aplicada é verificada diariamente em três horários diferentes e 14 pontos de monitoramento, redefinidos conforme remanejamento dos pontos de gotejamento de nitrato. a freqüência estipulada é de uma medição semanal. estudo de caso – questionário para entrevistas o questionário utilizado para identificar os efeitos do odor na saúde das populações circunvizinhas à ete de pereira barreto é do tipo de perguntas fechadas e de contato direto. o questionário elaborado é composto por um total de 20 questões objetivas, divididas nos seguintes itens: i. identificação – seis questões referentes a (o): município/ data/ nome do entrevistado/ sexo/ idade/ endereço. ii. urbanidade – duas questões referentes a (o): tempo de moradia/ localização do imóvel em relação a outras fontes potenciais de incômodos (cemitério, lixões, indústrias). iii. descrição do odor – seis questões referentes a (o): localização do entrevistado quando da percepção do odor/ classificação do odor (antes da solução do problema)/ descrição do odor propriamente dita/ permanência do odor na vizinhança/ percepção atual do odor/ classificação do odor (após o controle do problema). iv. problemas de saúde causados pelo odor – três questões referentes aos (a): problemas de saúde que o entrevistado já manifesta/ problemas de saúde manifestados após exposição ao odor/ insistência dos problemas de saúde surgidos, após o controle do odor. v. questões ligadas à empresa de saneamento – três questões referentes a (o) (s): conhecimento acerca da empresa prestadora dos serviços de saneamento/ conhecimento acerca das providências do órgão responsável com relação ao problema de odor/ forma de manifestação adotada pelo entrevistado para reclamar do odor. para aplicação do mesmo, resolveu-se adotar, para fins de pesquisa, os seguintes critérios: • um raio de cerca de 500 metros do foco de propagação, no caso, as estações elevatórias ee-1, ee-2, e um posto de visita (pv) na região central de pereira barreto. esse raio foi fixado levando-se em conta a repercussão de impactos, como proliferação de odores os quais se constitui na principal queixa contra as estações de tratamento de esgotos próximas às áreas urbanas; e, • os domicílios em que os moradores possuem um tempo de residência de pelo menos 5 anos; este valor foi estipulado para avaliar o odor nas áreas críticas estabelecidas no presente trabalho, antes e após a aplicação do nitrato de amônia, utilizando-se uma escala de intensidade de odor. a percepção olfativa humana apresenta grande variabilidade. a variabilidade é o resultado de diferentes percepções dos odores (a percepção varia devido às diferentes classes de compostos odorantes); aceitar ou rejeitar um odor depende muito de experiências anteriores, das circunstâncias nas quais o odor é determinado, da idade, saúde e atitudes do receptor humano (wpcf, 1979). amostragem estabelecida o tipo de amostragem adotada é dita amostragem não-probabilística intencional, ou seja, as unidades que compõem a amostra são escolhidas pelo pesquisador, não servindo, conseqüentemente, os resultados obtidos nessa amostra, para se fazer uma generalização à população “normal” (rudio, 1989). considerou-se, para fins de pesquisa, o domicílio como unidade amostral. aplicação do questionário na aplicação do questionário foram adotados os seguintes procedimentos básicos: • quando da abordagem dos entrevistados, foram dadas informações referentes à pesquisa, objetivo e procedência; • foram respeitados os indivíduos que preferiram, por qualquer motivo, não responder ao questionário, tomando-se a residência imediatamente seguinte; • no caso de residência fechada (ausência de moradores), foi tomada a residência mais próxima; dezembro 2005 41 • aos entrevistados se garantiu a manutenção de sua identidade em anonimato, quando da publicação dos resultados da pesquisa, podendo responder livremente às questões, sem medo de ficarem expostos a críticas ou represálias de quaisquer ordem ou procedência. foram realizadas 17 entrevistas, com uma média de duração de 30 minutos cada uma. resultados e discussão análise dos valores de sulfeto de hidrogênio obtidos no monitoramento da rede de esgotos o sulfeto de hidrogênio é o principal parâmetro a ser analisado, pois sua ausência define o sucesso da utilização da tecnologia que emprega o nitrato de amônio. segundo experiências executadas pela sabesp, apenas concentrações superiores a 1.0 mg/l, na massa líquida, causam odor, procedente do gás sulfídrico. o monitoramento para o parâmetro em questão restringiu-se aos seguintes períodos: 10 de maio a 18 de setembro de 1995 e 3 de janeiro a 25 de julho de 2001. para cada amostra há dados correlatos de gás sulfídrico medidos ao longo da rede. como forma de melhor avaliar a eficácia desse método no controle de odor, resolveu-se dividir a cidade de pereira barreto em cinco regiões distintas: a) rega) rega) rega) rega) região 1 – ião 1 – ião 1 – ião 1 – ião 1 – estação elevatória 1. pv (posto de visita) da rua auto leite com a avenida d. pedro ii, próximo à ee – 1 e pv da avenida d. pedro ii anterior à ee–1. b) regb) regb) regb) regb) região 2ião 2ião 2ião 2ião 2 – estação elevatória 2. c) regc) regc) regc) regc) região 3ião 3ião 3ião 3ião 3 – estação elevatória 3. pv da avenida francisco pacca com a rua washington luís, próximo à ee – 3. d) regd) regd) regd) regd) região 4ião 4ião 4ião 4ião 4 – estação elevatória 5. pv da entrada da ee – 5. e) rege) rege) rege) rege) região 5ião 5ião 5ião 5ião 5 – entrada da lagoa de estabilização (caixa de areia) e saída da lagoa de estabilização (lagoa facultativa). na análise dos resultados procurouse verificar se as concentrações de h 2 s para o sistema de esgotos da cidade atendia ao limite máximo permitido de 1,0 mg/l, valor este adotado pela legislação vigente. nessa abordagem foi analisado se a aplicação de nitrato de amônio conseguiu eliminar o odor fétido em todo o sistema de coleta do município. as figuras 1, 2 e 3 mostram as concentrações de gás obtidas nas regiões 1, 2 e 5, comparando-se os região 5 figura 3 – concentrações de h 2 s (mg/l) nos esgotos da saída da lagoa de estabilização (lagoa facultativa), no ano de 1995 e 2001, comparando-se com o limite máximo permitido fonte: autores região 1 figura 1 – concentração de h 2 s (mg/l) nos esgotos da ee-1, nos anos de 1995 e 2001, comparando-se com o limite máximo permitido fonte: autores região 2 figura 2 – concentrações de h 2 s (mg/l) nos esgotos da ee-2, nos anos de 1995 e 2001, comparando-se com o limite máximo permitido fonte: autores revista brasileira de ciências ambientais – número 242 anos de 1995 (início da implantação da tecnologia da adição de nitrato de amônio) e 2001 (seis anos após o nitrato ser implantado) com o limite máximo permissível de sulfeto. observa-se, pela figura 1, que no ano de 1995 a região 1 se apresentou crítica em termos de odor, pois a maioria dos valores obtidos de sulfeto está acima de 1.0 mg/l. para o ano de 2001, verifica-se que quase não se registrou a presença de gás sulfídrico nessa região. de acordo com os dados apresentados, a aplicação de nitrato de amônio, na região 2, conseguiu praticamente inibir a formação de sulfetos, pois a maior parte de suas concentrações se encontram abaixo de 1.0 mg/l. a dosagem de nitrato de amônio, supostamente suficiente para esse trecho, não conseguiu impedir a produção de gás, tornando esta uma região crítica em termos de odor. a tabela 1 resume os resultados obtidos no monitoramento da rede de esgotos de pereira barreto. análise dos resultados obtidos na pesquisa de campo o questionário foi aplicado no período de 11 a 13 de julho de 2001. na análise dos resultados, optou-se por abordar as questões referentes aos efeitos do odor na saúde da população e a descrição do odor antes e depois da alternativa escolhida pela cesp, para solucionar o problema de geração de odor intenso em pereira barreto. é evidente que nessa abordagem não foram analisados todos os parâmetros considerados no questionário, pois isso cabe a trabalhos de pesquisa posteriores e complementares a este. as variáveis consideradas foram: variável 1 – sexo dos entrevistados; e variável 2 – idade dos entrevistados. os indicadores são: 1. intensidade do odor (antes) – tem por objetivo analisar como os entrevistados classificaram o odor gerado pela ete antes de o problema ser solucionado; 2. intensidade do odor (atual) – este indicador analisa como os entrevistados classificam o odor hoje, após implantado o método de nitrato de amônio no sistema de esgotamento da cidade; 3. efeitos do odor na saúde dos entrevistados após sua exposição ao odor ofensivo – dentre os sintomas potenciais surgidos, quais os que a população manifestou com maior intensidade. os indicadores foram estudados um a um, e depois se buscou apresentar o comportamento das variáveis (sexo e idade) em face de cada um deles. indicadores estipulados no que se refere ao indicador 1, 11 entrevistados (64,7% do total) classificaram o odor como forte, e seis entrevistados (35,0%) como muito forte. quanto ao indicador 2, dividiu-se da seguinte forma: a grande maioria correspondente a 47,0% dos entrevistados afirma que, hoje, o odor é fraco; 41,0% moderado; 6,0% muito fraco; e os outros 6,0% dos entrevistados disseram que o odor é não-perceptível. o indicador 3 mostrou que a maioria dos entrevistados, correspondendo a 76,5% do total, apresentou algum sintoma, enquanto os 23,5% do restante afirmaram não sentirem absolutamente nada diferente. dos 76,5% dos entrevistados a manifestarem alguma anomalia, os sintomas mais comuns em ordem decrescente foram: dor de cabeça, náusea e ardor nasal; outros sintomas (piora de rinite/sinusite; azia); tontura e alterações do estado de humor. comportamento da variável 1 em relação aos indicadores com relação à variável 1, pode-se afirmar que a disposição feminina em responder ao questionário foi bem maior que a masculina. o número de mulheres (10) correspondeu a 58,8% tabela 1 – resultados do monitoramento fonte: autores dezembro 2005 43 do total das entrevistas, e o número (7) foi de 41,2% do total. o comportamento de homens e mulheres em relação aos indicadores estudados pode ser observado nas figuras 4, 5 e 6. a figura 4 apresenta o comportamento de ambos os sexos em relação à intensidade de odor antes da aplicação de nitrato de amônio. observa-se, na figura 4, que tanto a maioria das mulheres (seis entrevistadas, perfazendo 60% do total feminino) quanto a maioria dos homens (cinco entrevistados, perfazendo 71,4% do total masculino) classificou como forte o odor na cidade, antes do nitrato. na classificação do odor, hoje, o comportamento da variável 1 é demonstrado na figura 5. de acordo com a figura 5, a classificação do odor, hoje, segundo a opinião de ambos os sexos, divide-se da seguinte forma: • não-perceptível – 10% das mulheres contra 0% dos homens; • muito fraco – 10% das mulheres contra 0% dos homens; • fraco – 40% das mulheres contra 57,1% dos homens; • moderado – 40% das mulheres contra 42,9% dos homens; • forte – 0% das mulheres contra 0% dos homens; • muito forte – 0% das mulheres contra 0% dos homens. com relação aos efeitos do odor na saúde dos entrevistados, a figura 6 apresenta o comportamento de homens e mulheres. pela figura 6 percebe-se que as mulheres apresentaram uma maior susceptibilidade a problemas de saúde que os homens, quando da exposição freqüente ao odor intenso. figura 6 – sexo dos entrevistados x efeitos do odor na saúde dos entrevistados – (variável 1 x indicador 3) fonte: autores figura 5 – sexo dos entrevistados x classificação do odor atualmente – (variável 1 x indicador 2) fonte: autores figura 4 – sexo dos entrevistados x classificação do odor (antes) – (variável 1 x indicador 1) fonte: autores revista brasileira de ciências ambientais – número 244 comportamento da variável 2 com relação aos indicadores a variável 2 – idade dos entrevistados, aparece no questionário dividida em faixas etárias de 10 a 15; 16 a 25; 26 a 35; 36 a 45; 46 a 55; 56 a 65, e acima de 65 anos. para facilitar a análise dessa variável ante os indicadores de percepção, decidiu-se agrupar as faixas etárias, da seguinte forma: • jovens – grupos de 10-15; 16-25 (anos); • adultos – grupos de 26-35; 36-45; 46-55 (anos); • idosos – grupos de 56-65; acima de 65 (anos). de acordo com a variável 2 (idade), os 17 entrevistados da pesquisa de campo ficaram divididos em: • jovens = 1 (6%); • adultos = 8 (47%); • idosos = 8 (47%). conforme se observa, a porcentagem de adultos e idosos que respondeu ao questionário foi equivalente. nas figuras 7, 8 e 9, observa-se as diferenças de comportamento dos grupos etários considerados. o comportamento da variável 2, em face da classificação do odor antes do nitrato de amônio, é objeto da figura 7. a partir dos dados apresentados na figura 7, observa-se que tanto a maioria dos adultos (75% dos indivíduos) quanto 50% dos idosos entrevistados classificaram o odor como forte em pereira barreto, antes do nitrato de amônio. em termos da classificação do odor, hoje, na figura 8, encontram-se os resultados em face da variável 2. a classificação do odor, hoje, para os grupos etários considerados, apresentaram os seguintes resultados: • não-perceptível – 0% dos jovens, contra 12,5% dos adultos e 0% dos idosos; figura 9 – idade dos entrevistados x efeitos do odor na saúde dos entrevistados – (variável 2 x indicador 3) fonte: autores figura 8 – idade dos entrevistados x classificação do odor atualmente – (variável 2 x indicador 2) fonte: autores figura 7 – idade dos entrevistados x classificação do odor antes – (variável 2 x indicador 1) fonte: autores dezembro 2005 45 • muito fraco – 0% dos jovens, contra 0% dos adultos e 12,5% dos idosos; • fraco – 0% dos jovens, contra 50% dos adultos e 50% dos idosos; • moderado – 100% dos jovens, contra 37,5% dos adultos e 37,5% dos idosos; • forte – 0% dos jovens, contra 0% dos adultos e 0% dos idosos; • muito forte – 0% dos jovens, contra 0% dos adultos e 0% dos idosos. o desempenho da variável 2, em vista dos efeitos do odor freqüente e ofensivo na saúde dos entrevistados, apresentase na figura 9. da figura 9, destacam-se como os mais sensíveis os adultos, seguidos pelos idosos e jovens. conclusões dos resultados obtidos se concluiu: • o nitrato de amônio aplicado em trechos da rede coletora, correspondente às regiões 1, 2, 3 e 4 do município de pereira barreto, revelouse eficaz em inibir a produção de concentrações superiores a 1,0 mg/l de h 2 s, sendo eficiente no controle de odor procedente deste gás para os anos de 1995 (início do experimento) e 2001 (seis anos após o método de controle do odor ser implantado). • para a região 5, na qual se encontra a lagoa de estabilização, a dosagem aplicada de nitrato ao esgoto apresentou-se inadequada para inibir a formação de sulfetos nesse local, sendo necessário reavaliá-la. • analisando-se os resultados obtidos com a aplicação do questionário, verificase, pelas pessoas entrevistadas, que o odor na cidade de pereira barreto, antes da aplicação do nitrato, era forte. em 2001, foi classificado como fraco. isso vem comprovar que o método de nitrificação com o nitrato de amônio é eficiente no controle de odor. • os sintomas mais freqüentes apresentados pelos entrevistados foram: dor de cabeça, ardor nasal, náusea, alterações do estado de humor e tontura. • as mulheres se mostraram mais susceptíveis aos efeitos do odor, provavelmente pelo fato de existir uma maior ligação feminina com a residência e seu entorno (o bairro, a vizinhança, entre outros). • vale comentar que os sintomas apresentados pelas pessoas entrevistadas vieram a desaparecer, assim que o método da aplicação do nitrato de amônio foi implantado no sistema de esgotos de pereira barreto, minimizando o odor intenso. • deve-se ressaltar que os resultados apresentados neste trabalho devem ser encarados com reserva, mais como uma tendência do que uma regra, dado o fato de a amostragem estipulada para a aplicação do questionário ser nãoprobabilística intencional. bibliografia azevedo, a. d. p. et al. redução do odor através da aplicação de nitrato de amônio. in: congresso de engenharia sanitária e ambiental. 1993, natal. anais ... são paulo: companhia de saneamento básico do estado de são paulo, 1993, p. 693-704. braile, p. m.; cavalcanti, j. e. w. a. manual de tratamento de águas residuárias industriais. são paulo: cetesb – companhia de tecnologia de saneamento ambiental, 1993. clesceri, l. s.; eaton, a. d.; greenberg, a. e. standard methods for the examination of water and wastewater. 18 th ed. washington (dc): american public health association, 1992. companhia energética de são paulo (cesp). implantação do sistema experimental de adição de nitrato de amônia no esgoto de pereira barreto. ilha solteira: cesp, 1996. rudio, f. v. introdução ao projeto de pesquisa científica. 13. ed. petrópolis: vozes ltda., 1989. são paulo (estado). decreto n. 8.468, de 8 de setembro de 1976. aprova o regulamento da lei n. 997, de 31 de maio de 1976, que dispõe sobre a prevenção e o controle da poluição do meio ambiente. disponível em: <http://www.ambiente.sp.gov.br/leis internet/76.8468.zip.> acesso em: 18 out. 2004. souza, r. c. avaliação de impactos sociais dos processos de implantação e gestão dos serviços 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(wpcf manual of practice, 22). 117 rbciamb | n.53 | set 2019 | 117-133 issn 2176-9478 leonardo da silva hamacher discente no programa de pós-graduação em ciência, tecnologia e inovação em agropecuária na universidade federal rural do rio de janeiro (ufrrj) – seropédica (rj), brasil. cristina moll hüther pós-doutoranda no programa de pós-graduação em engenharia de biossistemas da universidade federal fluminense (uff) – niterói (rj), brasil. leonardo duarte batista da silva docente no programa de pós-graduação em ciência, tecnologia e inovação em agropecuária na universidade federal rural do rio de janeiro (ufrrj) – seropédica (rj), brasil. dirlane de fátima do carmo docente no departamento de engenharia agrícola e meio ambiente do pgeb, universidade federal fluminense – niterói (rj), brasil. joana mayer coutada iniciação científica no departamento de engenharia agrícola e meio ambiente da universidade federal fluminense (uff) – niterói (rj), brasil. thais gandelman schtruk iniciação científica no departamento de engenharia agrícola e meio ambiente da universidade federal fluminense (uff) – niterói (rj), brasil. carlos rodrigues pereira docente no departamento de engenharia agrícola e meio ambiente do programa de pós-graduação em engenharia de biossistemas da universidade federal fluminense (uff) – niterói (rj), brasil. daiane cecchin docente no departamento de engenharia agrícola e meio ambiente do programa de pós-graduação em engenharia de biossistemas da universidade federal fluminense (uff) – niterói (rj), brasil. thelma de barros machado docente no departamento de tecnologia farmacêutica do programa de pós-graduação em engenharia de biossistemas da universidade federal fluminense (uff) – niterói (rj), brasil. camila ferreira de pinho docente no departamento de fitotecnia do programa de pós-graduação em engenharia agrícola e ambiental da universidade federal rural do rio de janeiro (ufrrj) – seropédica (rj), brasil. endereço para correspondência: cristina moll hüther – rua passo da pátria, 156, bloco d, sala 236 – são domingos – cep 24210-240 – niterói (rj), brasil – e-mail: cristinahuther@yahoo.com.br recebido em: 06/08/2019 aceito em: 11/11/2019 resumo águas residuárias de bovinocultura (arb) leiteira são alternativas para fornecer os nutrientes minerais, reduzindo o uso de fertilizantes. assim, avaliaram-se a resposta da atividade fotoquímica e o ganho de biomassa em citronela sob diferentes doses de nitrogênio aplicadas via lâminas de arb. o nitrogênio foi o elemento de referência com base no qual se calculou a quantidade de arb equivalente a ser aplicada. assim, as doses de nitrogênio aplicadas via arb foram de 100, 200, 300 e 400% em relação à adubação mineral utilizada no controle. fluorescência da clorofila a, pigmentos e massa seca foram analisados. verificou-se que a resposta da citronela às doses de arb aplicadas foi tempo-dependente, e a energia absorvida pelos fotossistemas foi utilizada para redução dos aceptores finais na cadeia de transporte de elétrons, promovendo, em todas as doses, melhor eficiência fotoquímica, mas isso não refletiu no ganho de biomassa, principalmente das folhas. palavras-chave: cymbopogon nardus l.; fluorescência clorofila a; nitrogênio; fertirrigação. abstract dairy cattle wastewater (dcw) is an alternative to provide mineral nutrients, reducing the use of fertilizers. thus, the response of photochemical activity and biomass gain in citronella under different nitrogen doses applied via dcw slides were evaluated. nitrogen was the reference element from which the equivalent amount of dcw to be applied was calculated. thus, nitrogen rates applied via dcw were 100, 200, 300 and 400% in relation to mineral fertilization used in the control. chlorophyll a fluorescence, pigments and dry mass were analyzed. the response of the citronella to the doses of dcw was time-dependent and the energy that was absorbed by the phosphossites was used to reduce the final acceptors in the electron transport chain, promoting better photochemical efficiency at all doses, but, this did not reflect in the biomass gain, mainly of the leaves. keywords: cymbopogon nardus l.; chlorophyll a fluorescence; nitrogen; fertigation. doi: 10.5327/z2176-947820190482 aproveitamento de água residuária de bovinocultura leiteira no cultivo de citronela: efeitos na atividade fotoquímica e na biomassa wastewater from dairy cattle in citronella cultivation: effects on photochemical activity and biomass https://orcid.org/0000-0001-9082-7965 https://orcid.org/0000-0003-0655-5966 https://orcid.org/0000-0001-9082-7965 https://orcid.org/0000-0002-6483-8158 https://orcid.org/0000-0003-4085-6906 https://orcid.org/0000-0002-0909-0941 https://orcid.org/0000-0003-4000-4324 https://orcid.org/0000-0002-6098-1846 https://orcid.org/0000-0001-9449-8695 https://orcid.org/0000-0003-2861-2212 mailto:cristinahuther@yahoo.com.br hamacher, l.s. et al. 118 rbciamb | n.53 | set 2019 | 117-133 issn 2176-9478 introdução a citronela (cymbopogon nardus), pertencente à família poaceae, é originária do continente asiático, particularmente do sri lanka (antigo ceilão) e sul da índia. é amplamente utilizada como planta aromática, em usos terapêuticos, perfumarias e atividade biocida (trongtokit et al., 2005; castro et al., 2007; veloso et al., 2012; gupta et al., 2018). vários autores apontam que as principais substâncias presentes no óleo essencial da citronela são citronelal, geraniol e citronelol (agnolin et al., 2010; andrade et al., 2012; veloso et al., 2012; venter et al., 2014). óleos essenciais são produtos aromáticos de metabolismo secundário de plantas, normalmente produzidos por células secretoras ou grupos de células, sendo encontrados em diversas partes do vegetal, como folhas e talos (scherer et al., 2009; gupta et al., 2018; feisther et al., 2019). as plantas em geral respondem às variações ambientais, apresentando modificações no seu metabolismo tanto primário quanto secundário. as plantas medicinais, mais especificamente, podem alterar a composição de seus princípios ativos, que são importantes substâncias que desempenham inúmeras funções, entre elas a defesa do vegetal (almeida; rodrigues, 2016; arnao; hernández-ruiz, 2019; coelho et al., 2019; farhangi-abriz; ghassemi-golezani, 2019). muitas dessas substâncias apresentam elevado valor comercial, como os óleos essenciais produzidos pela citronela (daflon et al., 2019; gupta et al., 2018; feisther et al., 2019). dessa forma, diversos trabalhos demonstram como as plantas medicinais, sob diferentes tratamentos, podem ser responsivas aos fatores abióticos e bióticos (maleki; ghorbanpour; kariman, 2017; netshiluvhi; eloff, 2019; takshak; agrawal, 2019), estressantes ou com efeito benéfico ao metabolismo das plantas (ma et al., 2019; rezaei et al., 2019). no entanto, o metabolismo primário, como, por exemplo, a atividade fotossintética, requer vários fatores essenciais, em concentrações adequadas e taxas constantes, para que ocorra de maneira satisfatória e produza melhores resultados (farzadfar; zarinkamar; hojati, 2017; lu et al., 2019; luo; zhou et al., 2019; wu et al., 2019). entre esses recursos fundamentais para o desenvolvimento adequado do vegetal, está a nutrição mineral. quando o cultivo é feito em solo, a nutrição é dependente dele, contudo, de acordo com a região, os solos são geralmente lixiviados e ácidos, o que resulta em baixa fertilidade (chen et al., 2019; hong; gan; chen, 2019; li et al., 2019). a busca de informações sobre o efeito de nutrientes no desenvolvimento das plantas vem desde a época em que se observou que a adição de esterco e restos de animais promovia o aumento na produtividade das culturas (fontes, 2014). dejetos de bovinos contêm quantidades significativas de nitrogênio e fósforo. por isso, seu manejo inadequado pode causar eutrofização dos corpos de água e poluição do solo. em contrapartida, o correto manejo desses resíduos estabilizados traz benefícios ao solo e à cultura, possibilitando a redução do uso de fertilizantes químicos convencionais (maciel et al., 2019), além de fornecer destinação adequada. tradicionalmente, a adubação do solo é realizada via fonte mineral e tem como principais elementos o nitrogênio (n), o fósforo (p) e o potássio (k). estes são os nutrientes mais exigidos para as culturas, com grande significado para a produtividade e consequente retorno econômico (hafeez et al., 2018). a nutrição vegetal também pode ser realizada via fonte orgânica, sendo as águas residuárias de bovinocultura (arb) uma alternativa. o referencial para a definição das taxas de aplicação de águas residuárias na nutrição vegetal deve ser calculado em função da capacidade do sistema solo-planta em absorver o resíduo aplicado sem comprometer a qualidade do solo, da planta nem das águas subterrâneas (erthal et al., 2010; maciel et al., 2019). as arb possuem potencial poluidor quando são mal descartadas. dessa forma, sua aplicação para a fertirrigação em diferentes culturas tem se tornado objeto de estudo e, quando bem planejada, apresenta benefícios como a redução do uso de fertilizantes e dos custos de tratamento, além de ser fonte de nutrientes e água para as plantas (erthal et al., 2010). diferentemente dos limites estabelecidos em legislação para os teores de nitrogênio que podem ser lançados via efluente em corpos hídricos (brasil, 2011), água residuária de bovinocultura leiteira no cultivo de citronela 119 rbciamb | n.53 | set 2019 | 117-133 issn 2176-9478 não há uma legislação específica para o descarte no solo (matos, 2006). ainda, segundo o mesmo autor, as pesquisas têm apontado que, apesar do potencial poluidor relacionado ao lançamento de efluentes com altas concentrações de material orgânico no solo, o desenvolvimento de tecnologias para a liberação do nitrogênio no ambiente pode tornar o uso desses resíduos/nutrientes fundamental na agricultura moderna. como exemplo, silva (2012) demonstrou que as arb podem substituir em parte o uso de torta de mamona como fonte de n na cultura da figueira sem prejudicar o solo. já jorge (2018), avaliando doses de arb de até 300% da dose de referência de n recomendada, obteve resultados positivos e acima da média de produção nacional tanto para alface quanto para cenoura. paralelamente, a redução da oferta hídrica para os mais diversos fins tem estimulado a busca por técnicas mais racionais de uso da água, bem como a identificação de fontes alternativas (alves et al., 2018). sendo assim, é importante verificar como diferentes níveis de nutrição mineral, a exemplo daqueles oriundos da utilização de arb, podem contribuir para a produção vegetal e como a cultura responde a esse fator. diante disso, objetivou-se com o presente trabalho avaliar a resposta da atividade fotoquímica em citronela sob diferentes doses de nitrogênio aplicadas via lâminas de arb, bem como o ganho em biomassa vegetal. materiais e métodos o experimento foi conduzido entre os meses de março e novembro de 2017, na área experimental banco ativo de germoplasma, no campus gragoatá, da universidade federal fluminense, cujas coordenadas são latitude 22º54’00”s, longitude 43º08’00”w e altitude 8 m. climaticamente, a região possui clima aw, segundo a classificação de köppen, ou seja, clima tropical com inverno seco e verão chuvoso, com temperatura média anual de 23ºc e precipitação média anual de 1.200 mm. as mudas de capim citronela, cymbopogon nardus (l.) rendle, pertencente à família poaceae, foram adquiridas no centro de abastecimento do estado da guanabara (cadeg), na cidade do rio de janeiro, com aproximadamente 20 cm de altura. permaneceram por um mês na casa de vegetação para aclimatação às condições de iluminação, umidade relativa e temperatura local. antes do transplantio para vasos de polietileno de 18 l, foi realizada uma poda na parte aérea para uniformização das plantas. as mudas foram transplantadas para os vasos no dia 11 de março de 2017, e os vasos, dispostos na casa de vegetação, em uma área de 112 m2 e com cobertura de plástico agrícola de 150 µm, além de sombrite com nível de 50% de sombreamento nas laterais e na cobertura. os vasos foram dispostos com espaçamento entre linhas de 1 m e entre vasos de 0,50 m. para garantir boa drenagem, colocou-se de 2 a 3 cm de brita 0 no fundo dos vasos, e essa brita foi coberta por uma manta geotêxtil. o solo utilizado foi classificado como de textura arenosa, conforme análise físico-química realizada pelo departamento de ciência do solo da universidade federal de lavras, segundo métodos descritos pela empresa brasileira de pesquisa agropecuária (embrapa, 1997). foi aplicado calcário agrícola dolomítico com poder relativo de neutralização total (prnt) de 85%, na proporção de 210 g.m-2, para a correção de acidez após análise de solo. a homogeneização foi realizada manualmente em recipiente contendo o solo, e os vasos tiveram 45 dias de repouso antes do plantio. no dia em que as mudas foram transplantadas para os vasos, realizou-se a adubação de fósforo e potássio com a aplicação de óxido de potássio (k 2 o), teor 60% 10 g.planta-1 e superfosfato simples (p 2 o 5 ), teor 18% 37 g.planta-1, respectivamente, seguindo os resultados da análise de solo e as recomendações da sociedade brasileira de ciência do solo (sbcs, 2004) para a adubação mineral da citronela. a primeira aplicação de arb foi realizada no dia 29 de maio de 2017 e, a partir de então, uma vez por semana. as arb utilizadas nesse experimento foram preparadas com material in natura (fezes e urina de bovinos), coletado após a raspagem de um curral de propriedade particular localizado no bairro de monjolos, município de são gonçalo (rj). para manter as condições apresentadas por erthal et al. (2010) e com a preocupação de se ter um volume final compatível a ser aplicado, hamacher, l.s. et al. 120 rbciamb | n.53 | set 2019 | 117-133 issn 2176-9478 misturou-se 70% de água sem cloro com 30% de esterco fresco para o preparo das arb empregadas no experimento. a caracterização da água residuária envolveu os parâmetros ph, condutividade elétrica, sólidos totais, demanda química de oxigênio (dqo), demanda bioquímica de oxigênio (dbo), nitrogênio orgânico, nitrogênio total, fósforo total, potássio, sódio, cálcio, magnésio, ferro, zinco e cobre, e o ph da água encontrado foi de 6,51 de acordo com o método da norma brasileira (nbr) da associação brasileira de normas técnicas (abnt) de 1986. o cálculo para a determinação da lâmina de arb equivalente à dose de nitrogênio recomendada para o cultivo da citronela foi feito de acordo com matos (2006), além da referência da dose de nitrogênio necessária para o cultivo da citronela (sbcs, 2004), conforme equação 1: ta ar = 1000 [n abs (t m1 mo ρ s p 107 0,05 )] [t m2 n org +(n amonical +n nitrato )tr] n 12 (1) em que: ta ar = taxa anual de aplicação (m3.ha-1); n abs = absorção de nitrogênio pela cultura para a obtenção da produtividade desejada (kg.ha-1); t m1 = taxa anual de mineralização da matéria orgânica anteriormente existente no solo (kg.kg-1); mo = conteúdo de matéria orgânica do solo (kg.kg-1); p= massa específica do solo (t.m-3); n = número de meses de cultivo da cultura; t m2 = taxa anual de mineralização do nitrogênio orgânico (kg.kg-1.ano-1); n org = nitrogênio orgânico disponibilizado pelo resíduo aplicado (mg.l-1); n amoniacal = nitrogênio amoniacal disponibilizado pelo resíduo aplicado (mg.l-1); n nitrato = nitrogênio nítrico disponibilizado pelo resíduo aplicado (mg .l-1); tr = taxa de recuperação do nitrogênio mineral pela cultura (kg.kg-1.ano-1). os tratamentos aplicados estão apresentados no quadro 1. os percentuais de aplicação da lâmina de arb foram definidos com base na lâmina calculada (t2). para todos os tratamentos, foi aplicada a adubação mineral complementar de fósforo e potássio. a dose de n aplicada foi de 80 kg.ha-1, ou aproximadamente 5 g.planta-1. como o prnt da ureia (fonte de nitrogênio utilizada) era de 45%, o total final foi de 11 g. planta-1, divididos em duas aplicações: a primeira, 30 dias após o transplantio; e a segunda, 90 dias após o transplantio. a aplicação das diferentes dosagens da arb no solo foi feita de forma manual, utilizando-se recipientes com diferentes graduações de volume para a diferenciação dos tratamentos. ou seja, não se usou o sistema de irrigação para a aplicação do efluente, pois, além do potencial entupimento dos emissores, o sistema foi montado de maneira que a aplicação de água fosse idêntica para todas as plantas. a irrigação da cultura foi realizada por um sistema de irrigação localizada, por meio de gotejadores (figura 1). nos dias em que ocorriam as aplicações de arb nos diferentes tratamentos, a irrigação era feita manualmente, com o auxílio de recipientes graduados para que se aplicasse somente a quantidade de água necessária para suprir o volume já fornecido via arb, de modo a não alterar as lâminas de água aplicadas nos diferentes tratamentos. para a obtenção dos dados de fluorescência da clorofila a, foram efetuadas três análises ao longo do expequadro 1 – tratamentos avaliados no experimento com águas residuárias de bovinocultura (arb). t1 100% da dose de n recomendada fornecida via adubação mineral t2 100% da dose de n recomendada fornecida via fertirrigação com arb t3 200% da dose de n recomendada fornecida via fertirrigação com arb t4 300% da dose de n recomendada fornecida via fertirrigação com arb t5 400% da dose de n recomendada fornecida via fertirrigação com arb t: testemunha; n: nitrogênio. http://m3.ha http://kg.ha http://kg.kg http://kg.kg http://kg.kg http://kg.kg http://kg.ha água residuária de bovinocultura leiteira no cultivo de citronela 121 rbciamb | n.53 | set 2019 | 117-133 issn 2176-9478 rimento: a primeira, leitura com 38 dias; a segunda, leitura com 140 dias; e a terceira, leitura com 182 dias após o início da aplicação da arb. a análise da fluorescência transiente da clorofila a foi realizada por tratamento em 15 folhas jovens completamente expandidas e não destacadas. as folhas foram previamente adaptadas ao escuro por 30 minutos utilizando-se um fluorômetro portátil modelo handy pea (hansatech instruments, king’s lynn, reino unido). a seguir, um pulso saturante de 3.400 μmol fótons m-2.s-1 foi aplicado para a indução da fluorescência transiente. as intensidades de fluorescência transiente foram medidas entre 50 µs (fluorescência inicial — f0) e 1 s. obtidos os valores da fluorescência transiente, calcularam-se os parâmetros do teste jip proposto por strasser e strasser (1995) e tsimilli-michael e strasser (2008). a determinação do teor de pigmentos fotossintéticos foi realizada espectrofotometricamente, de acordo com arnon (1949), e ao final do experimento em todos os tratamentos. amostras de 0,15 g de massa fresca foliar foram maceradas na presença de acetona 80%, e foi calculado o resultado da extração de pigmentos pelas equações de hendry e grime (1993), representado em µmol g mf-1. foram amostradas cinco plantas por tratamento para a obtenção dos dados de acúmulo de matéria seca, partição de fotoassimilados entre folhas, caule e raízes, considerando-se a unidade amostral t1 test t2 100% t3 200% t4 300% t5 400% moto bomba caixa d’água t1 t2 t3 t4 t5 borda t1: nitrogênio mineral; t2: 100%; t3: 200%; t4: 300%; t5: 400% da dose de nitrogênio recomendada para a citronela fornecida via águas residuárias da bovinocultura. figura 1 – disposição das parcelas experimentais e parcelas de bordadura do cultivo realizado. hamacher, l.s. et al. 122 rbciamb | n.53 | set 2019 | 117-133 issn 2176-9478 uma planta por vaso. para isso, mantiveram-se as amostras da massa fresca em estufa com circulação forçada de ar a 65ºc por 72h, até atingir peso constante. em seguida, elas foram pesadas em balança analítica, e os valores encontrados foram representados em gramas. a análise estatística de variância (anova) para os teores de pigmentos e massa seca foi realizada para os cinco tratamentos — quatro repetições para cada tratamento — , ao nível de 5% de significância. quando observada diferença significativa pelo teste f, foi aplicado o teste de tukey. resultados e discussão as plantas de citronela, nos cinco tratamentos a que foram submetidas, exibiram alterações fisiológicas de acordo com cada dose de nitrogênio fornecida. de modo geral, para todos os tratamentos, o fornecimento de arb leiteira proporcionou melhor eficiência na atividade fotoquímica dessas plantas, no entanto a resposta foi tempo-dependente. parâmetros biofísicos derivados das curvas de fluorescência transiente e alguns parâmetros do teste jip (strasser; strasser, 1995) estão representados na figura 2. todos os dados dos parâmetros de fluorescência foram normalizados para o respectivo controle, sem aplicação de arb. aos 38 dias (figura 2a), as plantas de todos os tratamentos apresentaram respostas idênticas em relação a todos os parâmetros analisados ao nível do controle, com exceção somente do índice de performance (piabs), para o tratamento com 400% de nitrogênio via fornecimento por arb leiteira. porém, para o parâmetro que indica o índice de performance total (pitotal) da cadeia de transporte de elétrons, todos os tratamentos permaneceram inferiores ao controle, corroborando com yusuf et al. (2010), que afirmam que esse parâmetro é o mais sensível do teste jip, porque incorpora vários parâmetros que são avaliados haja vista a fluorescência transiente. evidencia-se, assim, que o período inicial de aplicação de arb não promoveu melhor desempenho fotoquímico, talvez por causa do período de aclimatação ao novo ambiente em que as plantas foram inseridas, tendo em vista que foram transplantadas de um local para outro até seu completo estabelecimento, principalmente associado ao sistema radicular. segundo alguns autores, esse período varia de espécie para espécie, além da variação decorrente do fator sob análise (estrada-luna; davies jr., 2003; nilofer et al., 2018; mohottige et al., 2018). em relação à análise realizada aos 140 dias após o fornecimento de arb (figura 2b), foi perceptível de modo geral que, para todos os tratamentos, o fornecimento de arb foi favorável à performance total da cadeia de transporte de elétrons. isso demonstra que a eficiência fotossintética da planta foi aumentando à medida que aumentava a dose de nitrogênio fornecida por arb, apresentando somente os fluxos de absorção por centro de reação (abs/rc) do fotossistema ii (fsii) inferiores ao controle, sendo o centro de reação do fsii um complexo pigmento proteico importante na transferência de elétrons e que recebe energia do complexo antena e a converte em energia química, usando reações de oxidação-redução (taiz et al., 2017). o fluxo específico de dissipação (di0/rc) do excesso de energia por centro de reação ativo foi menor, mantendo-se a máxima taxa pela qual um éxciton é capturado pelo centro de reação. isso resultou em diminuição de quinona a (qa) (tr0/rc) e na reoxidação de qa via transporte de elétrons em um centro de reação ativo (et0/rc), o que proporcionou maior manutenção no fluxo relacionado à redução do aceptor final de elétrons do fotossistema i (fsi) (re0/rc) e maior eficiência com que um elétron pode se mover dos aceptores de elétrons do intersistema reduzidos para os aceptores finais do fsi (δro). também, no parâmetro que descreve o rendimento quântico de redução dos aceptores finais de elétrons do fsi por fóton absorvido (φro), os resultados foram a nível controle (sem alteração) ou a níveis superiores (melhores que o controle), ou seja, sem prejudicar o rendimento quântico. para a última análise, realizada aos 182 dias após o fornecimento de arb (figura 2c), as plantas apresentaram-se mais eficientes que na análise anterior (aos 140 dias) no tocante à atividade fotoquímica, com pitotal superior para todos os tratamentos, com exceção água residuária de bovinocultura leiteira no cultivo de citronela 123 rbciamb | n.53 | set 2019 | 117-133 issn 2176-9478 do tratamento com 300% da dose de nitrogênio via arb, que se manteve a níveis de controle para a maioria dos parâmetros. os índices de performance fotossintética, piabs e pitotal, são parâmetros que incorporam os termos que expressam potenciais parciais de conservação de energia na bifurcação sequencial de energia do éxciton até a redução dos aceptores de elétrons no intersistema de transporte de elétrons e dos aceptores finais do fsi, respectivamente (yusuf et al., 2010). cada potencial 1,6 0 1,6 0,8 0 1,6 0,8 0 fv/fm fv/fo abs/rc dio/rc tro/rc eto/rc reo/rc φpo ᴪeo φeo δro φro pi abs pi total fv/fm fv/fo abs/rc dio/rc tro/rc eto/rc reo/rc φpo ᴪeo φeo δro φro pi abs pi total fv/fm fv/fo abs/rc dio/rc tro/rc eto/rc reo/rc φpo ᴪeo φeo δro φro pi abs pi total 0,8 controle, 100% da dose de nitrogênio recomendada fornecida via adubação mineral, ( ) t2: 100% da dose de nitrogênio recomendada fornecida via arb; ( ) t3: 200% da dose de nitrogênio recomendada fornecida via arb; ( ) t4: 300% da dose de nitrogênio recomendada fornecida via arb; ( ) t5: 400% da dose de nitrogênio recomendada fornecida via arb. figura 2 – parâmetros do teste jip em relação ao respectivo controle obtidos da fluorescência transiente das clorofilas de plantas de citronela cultivadas sob diferentes doses de nitrogênio aplicadas via lâminas de águas residuárias de bovinocultura (arb) leiteira: (a) 38 dias após o início da aplicação da arb; (b) 140 dias após o início da aplicação da arb; (c) 182 dias após o início da aplicação da arb. a b c hamacher, l.s. et al. 124 rbciamb | n.53 | set 2019 | 117-133 issn 2176-9478 parcial é dado pela razão da eficiência de conservação de energia dividida pelo complemento da eficiência. portanto, de acordo com as respostas da análise da fluorescência da clorofila a, para as plantas de citronela com diferentes doses de nitrogênio e fornecimento via arb, comparando-se ao controle (sem aplicação de arb), pôde-se verificar que a água residuária promoveu nutrição mineral suficiente, o que ocasionou respostas adequadas para a atividade fotoquímica. isso pode contribuir na promoção do crescimento e do desenvolvimento, pois a obtenção de boas produtividades geralmente está condicionada ao fornecimento de nutrientes, como o npk, via adubação mineral e/ ou orgânica (erthal et al., 2010; alves et al., 2018; fontes, 2014). os teores de pigmentos fotossintéticos, pertinentes à absorção de energia luminosa para a fotossíntese, assim como o pigmento acessório (carotenoide) (taiz et al., 2017), estão representados na tabela 1. observa-se que somente para carotenoides ocorreu diferença entre os tratamentos, evidenciando-se o maior teor no tratamento com 100% da dose recomendada de nitrogênio fornecida via arb leiteira, mas não diferindo do tratamento com a maior dose de nitrogênio via arb. logo, o menor teor de carotenoides foi verificado no tratamento sem aplicação de arb, demonstrando que a arb pode promover maior biossíntese dessa molécula absorvedora de luz em organismos fotossintéticos, trabalhando em conjunto com a clorofila a. mesmo fornecendo nitrogênio em maior quantidade para as plantas do tratamento com 400% da dose de nitrogênio recomendada para a cultura de citronela, este não foi utilizado para a maior biossíntese de clorofila nessas plantas. os teores de clorofila (a e b) não apresentaram diferença entre os tratamentos, mesmo que o nitrogênio estivesse em maior quantidade no solo, como indicou a análise química do solo realizada após o encerramento do experimento. verificou-se que a quantidade de nitrogênio, quando se comparou o tratamento com nutrição mineral (sem aplicação de arb) ao tratamento com 400% da dose nitrogênio recomendada via arb, foi de 8,9%, apontando aumento dependente da dose para os tratamentos (tabela 2). por se tratar de um elemento mineral que pode ser tanto armazenado como assimilado, o nitrogênio (liu et al., 2018; qiao et al., 2019) é muito necessário para o crescimento e o desenvolvimento adequados do vegetal, possuindo inúmeras funções bioquímicas, tais como a composição de compostos de carbono, entre outras (awais et al., 2017). o nitrogênio presente no solo antes da realização dos tratamentos com arb estava em menor quantidade, no entanto apresentou ao longo dos tratamentos acréscimo conforme o aumento da dose de nitrogênio na água residuária, ou seja, na dose dependente. a mesma resposta foi verificada com o valor do ph do solo para os diferentes tratamentos, obtendo-se ao final acréscimo de 1,90 no ph do solo no tratamento com 400% da dose de nitrogênio necessária. a faixa de ph considerada ideal é de 5,5 a 6,5, para que a maioria dos nutrientes esteja disponível (lucas; davis, 1961; taiz et al., 2017), pois o ph do solo tem grande influência sobre a disponibilidade de elementos minetabela 1 – valores médios de pigmentos fotossintéticos de citronela em relação às diferentes doses de nitrogênio aplicadas via lâminas de águas residuárias de bovinocultura (arb) leiteira. t1-controle 100% de n via adubação mineral t2-100% da dose de n via arb t3-200% da dose de n via arb t4-300% da dose de n via arb t5-400% da dose de n via arb clorofila a 2,4889ns 3,9519ns 3, 2502ns 3,3383ns 3,8713ns clorofila b 0,9042ns 1,7151ns 2,1969ns 2,0550ns 2,1661ns carotenoides 0,0013 c 0,0019 a 0,0018 ab 0,0014 bc 0,0018 ab clorofila total 3,3931ns 5,6670ns 5,4472ns 5,3933ns 6,0374ns razão clorofila a/b 3,0573ns 3,6262ns 1,6689ns 2,1099ns 1,8807ns n: nitrogênio; *as médias seguidas pela mesma letra na linha não diferem estatisticamente entre si pelo teste de tukey ao nível de 5% de probabilidade; ns: não significativo. água residuária de bovinocultura leiteira no cultivo de citronela 125 rbciamb | n.53 | set 2019 | 117-133 issn 2176-9478 rais para as plantas, bem como sobre a atividade microbiana (mohottige et al., 2018; silva-sánchez et al., 2019; taiz et al., 2017; torabian; farhangi-abriz; denton, 2019). dessa forma, no presente experimento, viu-se que, no tratamento com 100% da dose recomendada de nitrogênio fornecida via arb até a maior dose de nitrogênio, a aplicação de arb ajudou a aumentar o ph do solo quando este se encontra ácido, o que não foi constatado no tratamento sem aplicação de arb. teixeira (2016) verificou que o uso de arb altera o ph do solo, contribuindo para que este seja elevado por causa da incorporação de resíduos orgânicos no solo. de acordo com matos (2014), a liberação de ácidos orgânicos solúveis logo após a incorporação de resíduos orgânicosauxilia na acidificação do solo, entretanto, com a mineralização do material orgânico, os ácidos alcalinoterrosos (como k, na, ca e mg) e outros íons passam a ser disponibilizados no meio. esses íons proporcionam diminuição na atividade (força iônica) do hidrogênio e do alumínio (sua reação com a água proporciona a liberação de h+) no meio, o que se traduz em aumento do seu ph. há alteração na absorção de nutrientes minerais do solo quando o ph está fora da faixa ideal, implicando deficiência mineral à planta, o que promove perturbações em seu metabolismo e funcionamento. deve-se ressaltar que o excesso de nutrientes pode proporcionar a chamada zona de toxicidade para o vegetal (baldi et al., 2018; santos et al., 2017). assim, nesse experimento os tratamentos com arb possivelmente apresentaram nutrição mineral adequada, se considerada apenas a necessidade de um ph adequado para a absorção da maioria dos elementos minerais. isso se evidenciou nas análises de fluorescência da clorofila a, ao fim das quais as plantas não se encontravam estressadas. todavia, não somente o ph influencia na absorção dos nutrientes minerais pelo vegetal, como também a umidade e a matéria orgânica do solo. ou seja, o solo deve possuir propriedades químicas e físicas adequadas (chen et al., 2019; hong; gan; chen, 2019; torabian; farhangi-abriz; denton, 2019). o fósforo e o potássio também são nutrientes exigidos em quantidades maiores nos tecidos vegetais. o fósforo é importante no armazenamento de energia, na integridade estrutural, entre outras funções (frew, 2019; lin et al., 2019; schwammberger et al., 2019). nesta pesquisa, ele foi encontrado em maior quantidade nos solos dos tratamentos que apresentavam as doses de 200 e 300% de nitrogênio fornecido via arb, e o solo que apresentou a menor quantidade foi o que continha adubação mineral sem ser via arb. ou seja, o maior fornecimento de nitrogênio pelas doses de arb promoveu também maior concentração de fósforo no solo, o que pode promover desequilíbrio nutricional, quando em elevada concentração, e ocasionar toxicidade (taiz et al., 2017). no entanto, quando comparados os dois tratamentos com 100% da dose recomendada para a cultura, tanto mineral quanto via fornecimento de arb, o solo que continha arb apresentou acréscimo de 132% para o fósforo em relação à adubação mineral de fósforo. quando se observa a análise inicial do solo, tabela 2 – dados extraídos da análise química do solo em relação às diferentes doses de nitrogênio aplicadas via lâminas de águas residuárias de bovinocultura (arb) leiteira no cultivo de citronela. análise do solo parâmetros unidade prétratamentos pós-tratamentos t1-controle 100% de n via adubação mineral t2-100% da dose de n via arb t3-200% da dose de n via arb t4-300% da dose de n via arb t5-400% da dose de n via arb ph uph 4,20 4,90 5,50 5,60 6,00 6,10 k mg.dm-3 14,00 85,58 337,86 319,98 323,95 325,94 p mg.dm-3 9,45 602,87 1.401,51 1.068,04 986,61 816,90 n g.kg-1 1,40 1,46 1,46 1,50 1,52 1,58 ph: potencial hidrogeniônico; k: potássio; p: fósforo; n: nitrogênio. http://mg.dm http://mg.dm http://g.kg hamacher, l.s. et al. 126 rbciamb | n.53 | set 2019 | 117-133 issn 2176-9478 pré-tratamentos, e após os tratamentos, a quantidade de fósforo e potássio aumentou muito em relação às de nitrogênio. o potássio é classificado conforme o grupo de nutrientes que permanecem na forma iônica — importante cátion inorgânico em plantas — , com papel substancial em vários processos fisiológicos, bioquímicos e metabólicos (hafeez et al., 2018), e também desempenha múltiplas funções na adaptação ao estresse (assaha et al., 2017; hasanuzzaman et al., 2018; li et al., 2019). esse nutriente apresentou a mesma tendência do fósforo nas análises experimentais, entretanto o maior incremento na concentração de potássio foi observado no tratamento com 100% da dose de nitrogênio fornecido via arb (tabela 2). a análise desses elementos minerais presentes no solo, tanto no início quanto ao final das análises, é imprescindível para relacionar a sua utilização pelo vegetal e seu ganho de massa ao final, bem como a partição de massa entre os órgãos do vegetal, pois vários fatores podem alterar o padrão de fixação, alocação e particionamento de biomassa (breuer et al., 2015; etemadi et al., 2019; liu et al., 2018; noman et al., 2018; peschiutta et al., 2018; zhang et al., 2019). a avaliação dos dados de massa seca total mostrou que os tratamentos com arb não resultaram em maior ganho de massa seca total (figura 3), no entanto mendonça et al. (2016), trabalhando com arb em cana-de-açúcar, verificaram que o crescimento das cultivares foi semelhante quando comparado àquele obtido no tratamento com ureia. todavia, outros autores ressaltam que maiores doses de biofertilizante proporcionam maior eficácia no crescimento da cana-de-açúcar, espécie com o mesmo metabolismo fotossintético da planta de citronela (sangwan et al., 1993; arb-t arb-100 arb-200 arb-300 arb-400 m as sa d a m at ér ia s ec a (g ) 400 300 200 100 0 figura 3 – massa de matéria seca de folha ( ), caule ( ), raiz ( ) e total ( ) de citronela, nos tratamentos: testemunha com águas residuárias de bovinocultura (arb-t), tratamento 1 (arb-100), tratamento 2 (arb-200), tratamento 3 (arb-300) e tratamento 4 (arb-400). barra indica desvio padrão. água residuária de bovinocultura leiteira no cultivo de citronela 127 rbciamb | n.53 | set 2019 | 117-133 issn 2176-9478 sivashanmugam et al., 2009; gupta et al., 2018; hartzell; bartlett; porporato, 2018). quando analisada a partição alocada em cada órgão da citronela, verificou-se que somente no caule houve diferença significativa entre os tratamentos. a maior produção ocorreu em ambos os tratamentos com fornecimento de nitrogênio na dose de 100% recomendada para a espécie, tanto na forma mineral quanto via fornecimento por arb. o mesmo resultado foi encontrado por daflon et al. (2019), que trabalharam também com citronela, com diferentes cortes no sistema radicular, e o tratamento com corte de 100% foi o que mostrou maior acúmulo de massa seca foi o caule nessa situação. isso foi importante, pois, com as raízes sendo 100% cortadas, mas mantendo-se as folhas, as plantas apresentaram maior acúmulo de massa seca total, demonstrando que as raízes se recuperaram em função dos recursos provenientes de seus caules para essas plantas emitirem novas raízes. as folhas são matérias-primas de importância econômica para a extração dos princípios ativos utilizados na indústria cosmética e farmacêutica (venter et al., 2014; gupta et al., 2018; feisther et al., 2019). neste trabalho, nenhum tratamento com arb demonstrou maior ganho de massa foliar. esses resultados não corroboram com os observados nas análises de fluorescência da clorofila a, em que os tratamentos com arb apresentaram maiores pitotal, com exceção do tratamento com arb com 300% de nitrogênio, que manteve níveis de controle. entretanto, cabe salientar que maior eficiência na atividade fotoquímica não significa maior transformação em ganho de massa pela planta, pela atividade bioquímica da fotossíntese, pois a energia gerada pela fotossíntese também é utilizada para outras atividades metabólicas da planta, como, por exemplo, as de manutenção (salisbury et al., 2018). em relação aos resultados observados na fluorescência da clorofila a e nas demais análises, evidenciou-se, de modo geral, que o mais indicado para o cultivo de citronela com arb são as doses de 100 e 200% de nitrogênio, valores intermediários para a concentração de nutrientes minerais. destaca-se, assim, o fato de que o fornecimento de arb leiteira para a produção de citronela é eficiente em vários aspectos e, além disso, promove o aproveitamento de um resíduo com alto potencial poluidor (erthal et al., 2010) quando não lhe é fornecido destino adequado. essa água possui alta carga orgânica, e, segundo konzen e alvarenga (2009), a produção diária de esterco (fezes + urina) dos bovinos leiteiros é de aproximadamente 10% de seu peso corporal, o que representa, na maioria dos casos, quantidade de 45 a 48 kg/vaca/dia, valor que pode ser mais significativo ainda em função do número de animais e da vazão do corpo hídrico receptor. no entanto, mais investigações são necessárias para entender como essas diferentes doses de nitrogênio via fornecimento por intermédio de arb podem alterar e/ou regular a biossíntese de compostos do metabolismo secundário dessa espécie, que apresenta grande importância econômica. o uso desse resíduo, além das vantagens agronômicas, fornece uma alternativa de destinação, atendendo ao capítulo 3, artigo 27, da resolução do conselho nacional do meio ambiente (conama) nº 430, que trata das condições e dos padrões de lançamento de efluentes (brasil, 2011). conclusões o fornecimento de nitrogênio por aplicação de arb leiteira na cultura de citronela foi favorável para a performance total da cadeia de transporte de elétrons. verificou-se que a eficiência fotossintética da planta foi aumentando à medida que aumentava a dose de nitrogênio fornecida por arb, ainda que não se refletisse em ganho de biomassa. as doses de nitrogênio fornecidas pela arb leiteira, além do recomendado para a cultura de citronela, contribuem para o aumento do ph, fosforo e potássio, sendo doses dependentes. agradecimentos o presente trabalho foi realizado com apoio da coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior (capes) — código de financiamento 001 — , do conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico (cnpq) e da fundação de amparo à pesquisa do estado do rio de janeiro (faperj). hamacher, l.s. et al. 128 rbciamb | n.53 | set 2019 | 117-133 issn 2176-9478 referências agnolin, c. a.; 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de castro, h. g.; cardoso, d. p.; dos santos, g. r.; barbosa, l. c. a.; da silva, k. p. composição e fungitoxicidade do óleo essencial de capim citronela em função da adubação orgânica. pesquisa agropecuária brasileira, v. 47, n. 12, p. 1707-1713, 2012. http://dx.doi.org/10.1590/s0100-204x2012001200005 venter, g. j.; labuschagne, k.; boikanyo, s. n.; morey, l. assessment of the repellent effect of citronella and lemon eucalyptus oil against south african culicoides species. journal of the south african veterinary association, v. 85, n. 1, p. 5, 2014. http://dx.doi.org/10.4102/jsava.v85i1.992 wu, y.-w.; li, q.; jin, r.; chen, w.; liu, x.-l.; kong, f.-l.; ke, y.-p.; shi, h.-c.; yuan, j.-c. effect of low-nitrogen stress on photosynthesis and chlorophyll fluorescence characteristics of maize cultivars with different low-nitrogen tolerances. journal of integrative agriculture, v. 18, n. 6, p. 1246-1256, 2019. https://doi.org/10.1016/s2095-3119(18)62030-1 yusuf, m. a.; kumar, d.; rajwanshi, r.; 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em relação às práticas relatadas havia uma gradação entre as que focalizavam o indivíduo e suas relações com o mundo, e outras, as quais privilegiavam a resolução de situaçõesproblema; entre as razões que levaram os educadores a fazer o curso destacaram-se a procura de subsídios teóricos e práticos, de intercâmbio de experiências e de valorização profissional. consideraram que o curso trouxe impactos positivos, pois ampliou o entendimento sobre a ea, possibilitou articular teoria e prática e o exercício da interdisciplinaridade. palavras-chave educação ambiental, educador ambiental, curso de especialização em educação ambiental, faculdade de saúde pública. abstract the variety of social representations and practices in environmental education – ee , as well as the results of a national survey that showed that most environmental educators have not been through continuing education programs in this field motivated the development of this doctorate research which aimed to identify existing social representations and practices in ee among environmental educators, to know the reasons why they decided to attend a postgraduate specialization program in ee and the impacts of that. the main results showed that there were four types of social representations about ee – conservationist, romantic, ecosocialist and technocentric; their practices varied from those more related to the individual and his relationship to the world and those that focused on problem-solving situations; the main reasons why they attended the course were: to get theoretical and practical subsidies, to exchange experiences, and to improve their professional recognition. they considered that the impacts of the course were positive, for it allowed the participants to improve their understanding about ee, to articulate theory and practice as well as to exercise interdisciplinarity. key words environmental education, environmental educator, especialization course in environmental education, faculdade de saúde pública. educação ambiental revista brasileira de ciências ambientais – número 222 introdução a educação ambiental, por ser uma construção social, reflete uma ampla gama de representações sociais e práticas. essa diversidade se justifica em função das diferentes interpretações a respeito das causas e soluções possíveis em relação à problemática socioambiental da atualidade e o papel atribuído à educação ambiental como uma das principais formas de enfrentamento e reversão dessa incômoda realidade. o levantamento nacional de projetos de educação ambiental (mma/mec, 1997), elaborado para desvelar o “estado da arte” e subsidiar as discussões presentes na primeira conferência de educação ambiental realizada em brasília (df), em outubro de 1997, mostrou que o estado de são paulo apresentava o maior porcentual de trabalhos em educação ambiental (17,7%), seguido do estado do rio de janeiro (11,7%). a maior parte dos projetos era realizada em ambiente urbano (45,9%), mata atlântica (30,4%), bacias hidrográficas (20,8%) e ecossistemas costeiros (15,1%). contudo, no que se refere ao pessoal envolvido com a execução dos projetos, apenas 36% tinham feito cursos de capacitação na área. em relação à capacitação de recursos humanos, necessidade enfatizada desde a década de 70 em todos os encontros internacionais de educação ambiental, identifica-se uma progressiva oferta de cursos de educação ambiental, bastante diversificados em termos de carga horária, objetivos, conteúdos, profissionais e instituições envolvidas. há, por exemplo, em todas as regiões do país, cursos de curta duração, caracterizados como cursos de extensão que têm se voltado, geralmente, à sensibilização dos participantes para a problemática ambiental, à divulgação de informações e/ou o ensino de algumas técnicas de dinâmica de grupos. já em algumas instituições de ensino superior existem programas de graduação ou de pós-graduação stricto sensu, em que a disciplina “educação ambiental” é oferecida, e existem ainda cursos de especialização em educação ambiental, cujos objetivos são mais amplos e a carga horária maior (no mínimo 360 horas) do que as modalidades mencionadas, pois se trata de formar especialistas em educação ambiental, capacitando-os para que incorporem a dimensão educativa em suas áreas de atuação. dentro dessa perspectiva, foi criado, em 1994, o curso de especialização em educação ambiental oferecido pela faculdade de saúde pública da universidade de são paulo – fsp/usp. a estrutura do curso foi inicialmente delineada por docentes dos departamentos de saúde ambiental e de prática de saúde pública e, em seguida, foi submetida à discussão e aprimoramento por meio de um workshop, do qual participaram, além dos professores da fsp/usp, educadores de diversas instituições, ambientalistas e outros profissionais envolvidos com a área. o curso de especialização foi concebido com os objetivos de: 1) criar condições para que seus participantes, profissionais com nível superior, provenientes de diferentes áreas do conhecimento, tivessem a oportunidade de analisar criticamente as inter-relações entre o ser humano, a sociedade em que vive, sua cultura e o ambiente biofísico em que está inserido; 2) propiciar a experimentação de métodos e técnicas educativas coerentes com as abordagens teóricas da educação ambiental, privilegiando enfoques integrados na busca de soluções para problemas complexos; 3) promover o intercâmbio de conhecimentos e experiências trazidas pelas diferentes formações profissionais de alunos e professores; 4) favorecer o desenvolvimento de interlocutores em instituições públicas e privadas, bem como a realização de projetos intersetoriais (philippi jr.; pelicioni, 2000). a existência de representações sociais diversificadas a respeito da educação ambiental e da problemática socioambiental, bem como os dados do levantamento nacional anteriormente referido, o qual mostrava que na área de educação ambiental predominavam executores de projetos que não tinham capacitação específica, motivaram a realização de pesquisa de doutorado (pelicioni, 2002) com educadores ambientais participantes, na qualidade de estudantes, dos cursos de especialização em educação ambiental promovidos pela faculdade de saúde pública da usp entre 1998 e 2000. constituíram objetivos da tese de doutorado o desvelamento das representações sociais sobre a educação ambiental, a identificação das práticas sociais em educação ambiental desenvolvidas pelos educadores, a verificação dos motivos que os levaram a fazer a especialização e os impactos do curso sobre suas vidas pessoais e profissionais, entre outros objetivos específicos, os quais não serão abordados neste artigo devido à limitação de espaço. metodologia para desenvolver esta pesquisa se optou pela abordagem qualitativa. em relação à coleta dos dados, foram aplicados 100 questionários e realizadas 21 entrevistas em profundidade, tendo dezembro 2005 23 como sujeitos da pesquisa educadores que, antes de iniciar o curso de especialização, já trabalhavam com educação ambiental. buscou-se assegurar que a amostra fosse constituída por educadores com diferentes tipos de formação universitária e experiência profissional nesse campo, por exemplo, em órgãos governamentais municipais e estaduais, instituições de ensino, unidades de conservação, organizações não-governamentais, autarquias, empresas privadas, entre outras. resultados entre os motivos que levaram os educadores ambientais a fazer o curso de especialização em educação ambiental destacou-se a procura de subsídios os quais possibilitassem o aprimoramento de sua atuação profissional, a sistematização do trabalho realizado e a ampliação do alcance dos projetos que vinham desenvolvendo. outras razões, como a possibilidade de avaliar as próprias práticas, de trocar experiências com pessoas atuantes na área e obter diploma de especialista diante de um mercado de trabalho em expansão, também foram mencionadas. por meio da análise dos discursos foram identificados quatro tipos de representações sociais a respeito dos objetivos e estratégias da educação ambiental ante a problemática socioambiental. o 1o tipo atribuía à educação ambiental o objetivo de mudar atitudes e comportamentos de indivíduos por meio de informações, assemelhando-se às propostas da educação conservacionista, abordagem delineada no início do século 20. o 2o tipo, inspirado por um ideário característico do romantismo do século 19, também atribuía à educação ambiental o objetivo de promover mudanças atitudinais e comportamentais, mas por meio da estratégia do autoconhecimento, da promoção da integração do ser humano à natureza e do estreitamento das ligações afetivas com o mundo. nos dois primeiros tipos, portanto, as propostas se apresentavam reduzidas a mudanças individuais, como se isso fosse suficiente para enfrentar a complexa problemática socioambiental da atualidade. no 3o tipo, a educação ambiental teria um objetivo mais amplo, qual seja, promover transformações não apenas no indivíduo, mas na sociedade, à semelhança das propostas do ambientalismo ecossocialista. o 4o tipo atribuía à educação ambiental o objetivo de prover instrumentos de gestão ambiental, configurando uma representação social alinhada ao restrito ideário do ambientalismo tecnocêntrico. em relação às práticas relatadas pelos educadores, verificava-se uma gradação entre aquelas cujo foco inicial era o indivíduo e suas relações com o mundo e, outras, cujo propósito era a resolução de situações-problema. os resultados demonstraram existir discrepâncias entre as representações sociais e as práticas realizadas pelos educadores, principalmente devido à falta de apoio e de recursos humanos e financeiros para a realização de projetos sistemáticos, planejados e interdisciplinares de educação ambiental. quanto aos impactos relatados, consideraram que o curso colaborou para: • a ampliação do entendimento a respeito da problemática socioambiental, da educação ambiental e do processo pedagógico ao conferir novos subsídios teóricos e práticos; • o aprimoramento profissional em decorrência da solidificação de conceitos e do desenvolvimento da visão crítica sobre as próprias práticas em educação ambiental; • a reformulação ou aperfeiçoamento do trabalho realizado, o aumento do escopo de atuação e/ou a geração de idéias para novos projetos; • a troca de experiências entre os/as participantes e a formação de vínculos com diferentes interlocutores, representantes de diversas instituições. em alguns casos foram gerados trabalhos interinstitucionais; • o exercício da interdisciplinaridade e a articulação entre teoria e prática por meio do desenvolvimento dos projetos de pesquisa e intervenção, atividade obrigatória do programa curricular; • a ressignificação do papel do/a educador/a; • o aumento da motivação para atuar na área ao encontrar pessoas portadoras de ideais semelhantes; • a difusão e discussão de idéias oriundas das aulas e dos textos lidos, tanto no ambiente doméstico quanto no de trabalho; • a melhoria das relações interpessoais; • a ampliação das perspectivas profissionais. análise e conclusões um dos aspectos que mais chamaram a atenção nos discursos dos educadores em relação ao papel da educação ambiental se referia ao objetivo de mudar comportamentos individuais, como se isso fosse suficiente para reverter a situação preocupante em que a humanidade se encontra atualmente. essa tônica não causa estranhamento, tendo em vista o fato que é a abordagem preferencial de revista brasileira de ciências ambientais – número 224 documentos oficiais da área ambiental, da mídia e de um número expressivo de publicações, os quais refletem as idéias dos patrocinadores e não têm interesse em provocar transformações realmente significativas nas sociedades. a ênfase na mudança de comportamento individual ofusca a dimensão política das questões socioambientais e, como ressalta a vertente ambientalista ecossocialista, contribui para o prolongamento do status quo e para o atraso nas transformações estruturais necessárias. portanto, é preciso que se realizem, concomitantemente, mudanças individuais e estruturais. também foi possível verificar em alguns discursos a utilização da expressão “passar conhecimentos”, indicativa de uma abordagem tradicional do processo ensino-aprendizagem. ora, se a educação ambiental enseja um processo de transformação, e se o educando é considerado sujeito desse processo, a ser realizado em conjunção com outros sujeitos, por meio de um processo participativo e dialógico, há uma grande incoerência em adotar-se uma abordagem tradicional na educação ambiental (pelicioni, 1998). em termos práticos, a adoção dessa abordagem pode acarretar no fracasso do processo pedagógico e no limite da própria educação ambiental enquanto uma das formas de enfrentamento da problemática socioambiental. é preciso chamar a atenção para a necessidade de as práticas em educação ambiental contribuírem para promover uma visão ampla e crítica da problemática socioambiental (pelicioni; philippi, 2002), não ficando confinadas a objetivos imediatistas, restritos ao âmbito do indivíduo ou do grupo participante de determinada atividade, e que tampouco promovam uma visão acusatória de um “homem destruidor do meio ambiente”, destituído de qualificações maiores e falsamente pertencente a uma humanidade portadora de possibilidades e interesses homogêneos (pelicioni, 1998). enfim, as práticas sociais em educação ambiental não devem mascarar a dimensão política da problemática, sob pena de estarem contribuindo para seu agravamento. além disso, é necessário serem desenvolvidas ações, tanto em âmbito microssocial quanto macro, que possam realmente ser instituintes de novas relações e promotoras da melhoria da qualidade de vida. tomando como referência os depoimentos dos sujeitos deste estudo, é preciso reconhecer que cursos de pósgraduação delineados e desenvolvidos de forma coerente com os princípios da educação ambiental – os quais, entre outras recomendações, advogam o desenvolvimento da visão crítica da problemática socioambiental, o exercício da interdisciplinaridade e a participação ativa do educando no processo de ensino-aprendizagem –, embora não sejam a única forma, conferem possibilidades significativas de aprimorar a qualidade dos trabalhos em educação ambiental desenvolvidos a potencializar a ação transformadora da realidade. bibliografia [mma/mec] ministério do meio ambiente, dos recursos hídricos e da amazônia legal/ministério da educação e do desporto. relatório: levantamento nacional de projetos de educação ambiental. brasília, df, 1997. pelicioni, a. f. educação ambiental na escola: um levantamento de percepções e práticas de estudantes de primeiro grau a respeito de meio ambiente e problemas ambientais. 1998. dissertação (mestrado em saúde pública) – faculdade de saúde pública, universidade de são paulo, são paulo, 1998. . educação ambiental: limites e possibilidades de uma ação transformadora. 2002. tese (doutorado em saúde pública) – faculdade de saúde pública, universidade de são paulo, são paulo, 2002. pelicioni, m. c. f.; 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vegetales. las áreas más cálidas se observan en las construcciones de edificios sociales de alta densidad y carentes de vegetación, que se ubican en los municipios en que predominan los sectores de menores niveles socioeconómicos, mientras que las más frías lo hacen en los barrios donde residen los sectores sociales de más altos ingresos, caracterizados por predominio de las áreas verdes y bajas densidades residenciales. la planificación urbana a escala de barrio debería implementar estrategias y acciones explícitas de mitigación y adaptación de los espacios urbanos ante los procesos de cambio climático. palabras-clave: cambio climático, urbanización, islas de calor. abstract climate changes observed in cities associate global warming effects with heat island development, caused by urbanization and directly related with socioeconomic composition of diverse neighborhoods, which in the case of chile, correspond to a landscape mosaic of deeper social inequalities. neighborhoods present different thermal climatic zones that result from several land uses and covers, housing densities and designs, and vegetation covers. warmest areas are found in several stories social buildings of highest density, and scarce green areas, which are located in those parts of the city where low income population predominates. coolest areas are found, on contrary, in those neighborhoods where live the most affluent people, characterized by green spaces and lower dwelling densities. urban planning at neighborhood scale should implement explicit mitigation and adaptation measures to confront climate changes. keywords: climate change, urbanization, heat island. relaciones entre zonas termales urbanas y condiciones socioeconómicas de la población de santiago de chile: consideraciones ante cambios climáticos hugo romero dr. en geografía, universidad de zaragoza. se desempeña como profesor asociado del departamento de geografía y director de la escuela de posgrado de la facultad de arquitectura y urbanismo de la universidad de chi le. ha dirigido proyectos de investigación en donde ha estudiado los impactos y sustentabilidad ambientales del crecimiento de las metrópolis chilenas, sus riesgos naturales, clima urbano y segregación socio-ambiental. e-mail: hromero@uchilefau.cl marcela salgado socióloga, magíster en gestión y planificación ambiental, universidad de chile. profesora ayudante del departamento de geografía de la universidad de chile. ha participado en proyectos de investigación financiados por el estado chi leno especializándose en medioambiente urbano, abordando temas como segregación e injusticia socio-ambiental. pamela smith geógrafa, candidata a magíster en gestión y planificación ambiental, universidad de chile. profesora ayudante del departamento de geografía de la universidad de chile. ha participado como coinvestigadora en proyectos con financiamiento estatal, desarrollándose principalmente en la investigación del medio ambiente, sustentabi lidad ambiental, clima y medioambiente urbano. revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 2 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introducción el cambio climático ha surgido como uno de los grandes temas globales e interdisciplinarios en la actualidad y como una de las principales fuentes de controversia entre los países y regiones ricos, que producen el efecto invernadero, y las áreas pobres del planeta, que reciben sus efectos adversos en forma desproporcionadamente alta, sin participar mayormente de sus orígenes, generándose con ello una auténtica falta de justicia ambiental. al mismo tiempo, los cambios climáticos pueden ser interpretados como una crítica a los modelos de desarrollo capitalista en general y, especialmente, a aquellos inspirados en el neoliberalismo, que han privi legiado las rentabi lidad es económicas por sobre los costos ambientales y sociales, como única medida de progreso. el cambio climático corresponde a una de esas externalidades negativas del proceso de producción de bienes, servicios, espacios y territorios, que aseguran la reproducción y acumulación del capital y que por ello se asocian causalmente con las condiciones socio económicas de la población, que están determinadas a su vez, por los sistemas de producción, intercambio, distribución y consumo de bienes y servicios a diferentes escalas espaciales. las ciudades y metrópolis concentran algunas de las causas y consecuencias principales de los cambios climáticos. el clima ha sido considerado tradicionalmente como un componente de la naturaleza, que es tratado por lo tanto, por las ciencias naturales, tales como la meteorología y la climatología. sin embargo, cuándo se consideran las causas y consecuencias de los climas urbanos, se advierte de inmediato que las grandes variaciones de temperaturas, humedad, ventilación o calidad del aire que se observan al interior de las ciudades, se relacionan espacial y temporalmente con los procesos y características socioeconómicas de sus barrios. el clima urbano resulta de transformaciones inadvertidas e intencionales introducidas sobre los climas regionales y locales, que se relacionan directamente con la construcción social de espacios y luga res, que adquieren especificidad e identidad, en función de los contextos económicos, sociales y políticos en que se desarrollan. dentro del modelo neoli beral que se ha aplicado ininterrumpidamente e en chile por más de 35 años, las características de los climas urbanos han sido evaluadas y comodificadas, es decir, convertidas en bienes y servicios transables en el mercado, como ha sucedido con otros componentes del medio ambiente urbano, como el suelo, el agua y la biodiversidad. como una comodity, el clima urbano forma parte del precio final que alcanzan, por ejemplo, los proyectos inmobiliarios. un clima urbano que contenga aire de adecuada calidad física y química es un bien crecientemente escaso en las metrópolis latinoamericanas y su demanda le asegura un precio cada vez más elevado. el mercado asigna dicho precio dependiendo de la localización de los proyectos inmobiliarios, en áreas de mejor o peor clima urbano, especialmente cuándo las ciudades son altamente contaminadas y la población muestra una mayor disposición a pagar por una mejor calidad del aire. los paisajes de la ciudad que registran una mejor calidad de aire, se asocian a barrios de baja densidad residencial, áreas verdes abundantes, vistas panorámicas espectaculares y son parte del imaginario social des eable, que se publicita y comercializa en los mercados inmobiliarios y a los que sólo se puede acceder, de acuerdo a los niveles de ingreso económico de la población. en forma inversa, las áreas más riesgosas (sometidas a inundaciones o aluviones), de ex tremas condiciones climáticas (mayores oscilaciones térmicas diarias, atmósfera más seca, menor ventilación), registran la peor calidad del aire, se concentran en los sectores socialmente más deprimidos de las ciudades y ello se ve reflejado directamente en los menores precios de las viviendas, reforzando, de paso, los procesos de segregación y exclusión socioambiental de la población de la ciudad. la asociación espacial entre barrios climáticamente degradados o riesgosos y la localización de las viviendas de los sectores sociales más vulnerables, constituye no sólo una manifestación de segregación socioambiental, sino que además denuncia una falta de justicia ambiental, en la medida que grava en forma desproporcionadamente alta, por razones socioeconómicas, a una parte mayoritaria de los habitantes de las ciudades. sólo se advertirán progresos en esta materia, cuándo la totalidad de los habitantes de la ciudad se distribuyan más o menos homogéneamente los riesgos y falta de confort climático y una adecuada calidad del aire, lo cual depende necesariamente de la formulación de políticas públicas destinadas a compensar la falta de equidad socioclimática. siendo las ciudades los principales hábitats y nichos ecológicos de la humanidad, llama la atención que las preocupaciones por los cambios climáticos no se hayan desarrollado relevantemente en la planificación y gestión ambiental de las ciudades latinoamericanas. los cambios en los climas urbanos son rápidos y espacialmente específicos y están asociados principalmente a la generación y desarrollo de las islas de calor en torno a las áreas centrales y a los barrios de mayor densidad de ocupación y que presentan escasas áreas verdes, así como al desaparecimiento de islas frías, representadas especialmente áreas de cultivos, por parques y jardines urbanos, y a las alteraciones de los ciclos hidrológicos, particularmente en términos del aumento de las áreas totales impermeables (atis). estos últimos son causados por la urbanización de cuencas, que provoca una disminución de la humedad atmosférica y una mayor ocurrencia de inundaciones debido a la reducción de las capacidades de infiltración de las aguas de lluvia en el suelo. los cambios climáticos en las ciudades son resultado de los procesos de crecimiento espacial no controlado de las superficies urbanas y del desaparecimiento desaprensivo de las áreas verdes y cultivadas que se ubicaban previamente en los terrenos que han transformado sus usos y coberturas de los suelos. se aprecian nítidamente en la generación y crecimiento de las islas de calor urbano, mediante las cuáles las temperaturas de las ciudades aumentan no sólo en la cantidad que resulta de los cambios globales, revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 3 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 sino que además debido a la propia acumulación que registran sus construcciones. la generación de calor urbano se asocia directamente con el tamaño y cantidad de población de las ciudades, siendo mayor en las metrópolis, lo que se advierte claramente en el área metropolitana de santiago, la ciudad capital de chi le, que concentra el 4 5% de la población y del producto interno bruto del país. los cambios climáticos al interior de las ciudades son un fenómeno aún en desarrollo y su acentuación depende del acoplamiento entre la generación de islas de calor urbano y los procesos globales de calentamiento a tmosférico. en contrapartida, la reducción del calor urbano se lograría con acciones de mitigación y adaptación, muchas de las cuáles deberían formar parte de la planificación ecológica de las ciudades, así como del diseño de sus construcciones e infraestructura urbana. dichos planes deberían proponer medidas explícitas para controlar el aumento de las temperaturas y combatir la reducción de la humedad atmosférica y la ventilación. los planes urbanos tendrían que indicar localizaciones de nuevas áreas residenciales, densidades y usos y coberturas de suelos, que consideraran específicamente el mejoramiento de las condiciones climáticas al interior de la ciudad. deberían además contri buir a resolver las inequidad es socioclimáticas que no sólo no han disminuido el último tiempo, sino que han aumentado simultáneamente con las supuestas preocupaciones de la sociedad actual ante los cambios climáticos. las investigaciones practicadas en chile ratifican que las condiciones climáticas urbanas se relacionan directamente con los usos y coberturas de los suelos y que éstos lo hacen a su vez, con los niveles de ingreso económico de la población. el ingreso económico se asocia igualmente en forma directa a los niveles de educación y esperanza de vida de la población, predominando en la ciudad de santiago el grupo d o de niveles socioeconómicos medios-bajos. cada estrato de ingreso se localiza en áreas de la ciudad cuyo valor económico del suelo, residencias y equipamiento, restringe su acceso a grupos sociales exclusivos, lo que se traduce en una persistente y creciente segregación socioambiental. las ciudades chilenas, como representación de las ciudades latinoamericanas, presentan como rasgo distintivo, profundos desniveles socioeconómicos y segregación social entre sus habitantes, lo que se expresa en condiciones ambientales difere ntes y consecuentemente, en diversas características climáticas, que están siendo transformadas de manera específica por los procesos de cambio climático, afectando en algunos casos en forma adversa la salud de la población y de los ecosistemas. cambios climáticos y climatología urbana por lo general, se carece de evaluaciones ambientales tanto en lo que respecta a los efectos causados por la expansión de las ciudades sobre el proceso de cambio climático como de éste sobre el medio ambiente urbano. en efecto, el panel intergubernamental de cambio climático (ipcc, en su sigla en inglés) en su cuarto reporte del año 2007 (ipcc, 2007) enfatiza este último punto, resaltando la necesidad de lograr una transición en la estructura y funcionamiento de los ambientes construidos para mitigar simultáneamente el cambio de clima y adaptarse a los efectos del calentamiento climático. de esta forma, la mitigación y adaptación de los asentamientos humanos, orientadas a resistir las condiciones ex tremas que resultarán del calentamiento climático, ha llegado a ser uno de los desafíos más formidables de nuestros tiempos (pizarro, 2009). estudios practicados en estados unidos (stone, 2007) y japón (fujibe, 2008) se han centrado en conocer la geografía de los cambios climáticos, ocurridos en conjuntos seleccionados de ciudades, distribuidas en esos países. para ello han analizado estadísticamente las variaciones temporales de los datos meteorológicos disponibles, sobre los cuales se han separado las tendencias de background de las propiamente urbanas. las primeras se refieren a las variaciones climáticas de largo plazo, que se han registrado en las áreas rurales, i.e. sin intervenciones urbanas. estos datos son comparados con aquellos registrados en las áreas urbanas y, de esta forma, ha sido posible separar los cambios climáticos globales y los propiamente urbanos. por otro lado, estas bases de datos estadísticos, disponibles a escala nacional, aíslan otros factores geográficos tales como altitud y continentalidad, con la finalidad de determinar las variaciones que deben ser atribuidas única y exclusivamente al proceso antropogénico de calentamiento global. una de las principales dificultades para abordar el estudio de los cambios climáticos a escala de ciudades se debe a la inexistencia de bases de datos y aún más, a la presencia de pocas estaciones meteorológicas que permitan caracterizar esas variaciones desde el punto de vista temporal y espacial. mientras los estudios practicados en estados unidos y japón concluyen identificando un incremento de 0,3-0,4ºc por década, el ipcc identifica un incremento de eventos ex tremos en sudamérica, destacando en el caso de chile central un aumento de los procesos de desertificación y degradación del suelo, modificando con ello el ciclo hidrológico y clima de la región (magrin, et al., 2007). el informe se refiere a otros factores estresantes derivados del cambio climático, como una mayor presión demográfica sobre áreas urbanas (debido a la emigración de áreas rurales afectadas), pero, sin embargo, no considera las características existentes al interior de las ciudades. de acuerdo a la comisión nacional del medio ambiente (conama) de chile (dgf, 2006), bajo el escenario a2 (moderado), se espera que aumente la temperatura de chi le continental entre 2,0° y 4,0°c y que las precipitaciones disminuyan en 40%. no obstante este estudio, como el del ipcc no hace una referencia explícita de las ciudades chilenas. barros (2006) establece que el proceso de calentamiento no será uniforme geográficamente, razón por la cual se producirán cambios en los gradientes de temperatura y consiguientes alteraciones en la circulación de los vientos, la distribución de las precipitaciones y las corrientes revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 4 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 marinas. si bien hasta ahora el problema de las emisiones de gases invernadero se ha abordado desde una perspectiva global, es claro que las consecuencias serán sentidas a nivel local (saavedra y budd, 2009), siendo necesarias comparaciones espaciales a nivel urbano-rural e intra e interurbano. para dichas comparaciones es fundamental disponer de datos e informaciones que den cuenta de las variaciones espaciales al interior de las ciudades, algo que no se obtiene a partir de las estaciones meteorológicas, que por lo general se encuentran ubicadas en los aeropuertos (situados fuera de la ciudad) o bien lo hacen sobre paisajes estandarizados que justamente evitan el efecto de los factores urbanos. de allí que las investigaciones sobre climatología urbana empleen simultáneamente estaciones fijas de mediciones instaladas en áreas representativas de ciertas tipologías, tanto respecto a las edificaciones como a los paisajes de la ciudad, y transectos móviles que la cruzan a lo largo y ancho, midiendo en las áreas de cambio de usos y coberturas de los suelos, y, especialmente, utilizando los datos proporcionados por las imágenes satelitales termales, que son adquiridas mediante una grilla regular o pixeles en que se divide la superficie construida. en el caso de las ciudades propiamente tales, los cambios climáticos de background (de escala global y regional), deben relacionarse con aquellos causados por la expansión urbana. la urbanización es uno de los fenómenos que dirige el cambio de los patrones de uso y cobertura de la tierra y éstos, a su vez, las transformaciones de los indicadores climáticos. cada uno de los usos y coberturas de los suelos que conforman el espacio urbano y sus periferias genera condiciones climáticas de alcance local, destacando las islas de calor, humedad y ventilación (oke, 1987; oke, 1995). el cambio de los usos y coberturas de suelos causados por la urbanización, corresponde en términos generales a la sustitución de áreas naturales y rurales, como vegetación nativa o cultivos, por usos urbanos, industriales y residenciales y además por suelos desnudos o "cafés", productos de las construcciones y especulación de tierras (pauleit y duhme, 2000; pauleit, et al., 2003; whitford, 1998; whitford, et al., 2001). oke (1998) señala que la actividad del hombre en la ciudad se manifiesta de manera consciente en el espacio, lo que se define como morfología urbana, y de manera inadvertida, a través de los efectos que se derivan del espacio construido sobre la ecología de paisajes, hidrología y clima urbano. el cambio climático experimentado al interior de la ciudad puede provocar como principal consecuencia modificaciones importantes en las temperaturas máximas y mínimas y un cambio en el régimen de precipitaciones, lo que a su vez genera consecuencias sobre la salud pública, seguridad y emergencias por aumento de riesgos naturales (saavedra y budd, 2009). la manifestación de episodios extremos es un aspecto clave del cambio climático (brabson y palu tikof, 2002; katz y brown, 1992; meehl, et al., 2000; schär, et al., 2004). no obstante, el impacto de estos extremos depende también del clima de línea de fondo del área estudiada (beniston y stephenson, 2004). en los últimos años se han sucedido eventos de extremo calor en europa, fenómeno bautizado como "olas de calor". estos se caracterizan por presentar temperaturas sobre 4ºc por encima de las temperaturas máximas normales. la urbanización constituye un factor agravante adicional ya que preserva temperaturas de noche en niveles altos debido al almacenamiento de calor durante el día (matzarakis y mayer, 1991). founda y giannakopoulos (2009) establecen que las temperaturas máximas registradas en la ciudad de atenas son semejantes a las temperaturas proyectadas para ocurrir durante la última parte del siglo (20712100). esto puede ser vir entonces de referente para establecer los posibles efectos que tendrá el calentamiento global en la ciudad, como por ejemplo una mayor vulnerabilidad ante incendios forestales, daños ecológicos de diversa índole ligados a la aparición de vectores y desaparición de flora y fauna nativa, y un incremento de enfermedades e incluso muertes humanas especialmente de la población más vulnerable. por otro lado, el invierno del hemisferio sur del año 2010 se caracterizó por la ocurrencia de ondas de frío, que se manifestaron en los meses de julio y agosto, abarcando desde la patagonia austral de argentina y chile hasta la selva amazónica de brasil y colombia, provocando cientos de muertes, especialmente de niños y ancianos de las zonas frías de altura de perú y bolivia y numerosas víctimas en las ciudades de argentina, chi le, uruguay y pa raguay (romero y mendonca, 2011), además de gran cantidad de daños sobre la agricultura y la ganadería de las zonas rurales. las ciudades, muchas veces aisladas por la nieve y el frío, demandaron grandes cantidades de energía que no se encontraba disponible y que, como en el caso de la ocurrencia de olas de calor, demostraron su escasa adaptación a las variaciones climáticas extremas. en este sentido, se puede decir que se sabe poco sobre las características y efectos de los cambios climáticos en las ciudades chi lenas y la manera en que afectarían a sus diferentes paisajes urbanos y grupos sociales. tampoco se ha investigado respecto al estado de la información de que dispone la sociedad, y por ello se desconoce la existencia de planes territoriales, medidas de contingencia y participación social en el diseño e implementación de estrategias de adaptabilidad. los estudios realizados en la metrópoli de santiago, ciudades grandes como valparaíso, y ciudades medias como chillán, rancagua, los ángeles y temuco (henríquez, et al., 2002; romero, et al., 1996; romero, et al., 2001), concluyen en que se han desarrollado islas y archipiélago de calor urbano asociados a los cambios de usos y coberturas de los suelos causados por el rápido, continuo y persistente proceso de urbanización. cada uso urbano del suelo posee un comportamiento térmico distinto, razón por la cual la ciudad se convierte en un sistema complejo de mosaicos de paisajes diferentes, cada uno de los cuales presenta sus particulares coeficientes de absorción, almacenaje y emisión de calor. esta complejidad aumenta si se consideran además ciertos elementos que configuran las distintas tipologías urbanas tales como la vegetación y la altura de las revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 5 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 construcciones, entre otros (eliasson, 1999; honjo, et al., 2003; rohinton, 1999). la urbanización aumenta el calor antrópico (moreno, 1993), produciendo alteraciones en el confort térmico y favoreciendo el nacimiento de islas de calor urbano (icu) (oke, 1995:1998). la temperatura del aire en las ciudades, respecto al entorno rural, puede elevarse en 2 a 8ºc (oke, 1987). la intensidad de la isla de calor aumenta en el transcurso del día, partiendo desde la salida del sol hasta un máximo que se registra unas pocas horas después de la puesta del sol y las horas previas a la madrugada. generalmente durante el día la intensidad del calor urbano es bastante débil, y a veces negativa (una isla fría o áreas de hundimiento de calor) en algunas partes de la ciudad como consecuencia de que los edificios altos u otras estructuras proveen de sombras extensas, así como debido a los materiales de construcción (peña, 2008; voogt and oke, 2003). según roth et al. (1989) y voogt and oke (2003) la formación de islas de calor es favorecida por materiales de construcción relativamente densos, que son lentos en calentarse y enfriarse, y almacenan una cantidad importante de energía; por el reemplazo de las superficies naturales por superficies impermeables, donde hay menos agua disponible para la evaporación, la cual contrarresta el calentamiento del aire. por último, las superficies oscuras, tales como las carreteras de asfalto, absorben más radiación solar y adquieren temperaturas mucho más altas que las superficies de color claro. el desaparecimiento de las áreas verdes debería causar un significativo aumento de las temperaturas, que debe sumarse a las tendencias globales y regionales, para producir islas de calor de mayor extensión y magnitud, al mismo tiempo que desaparecen los "oasis vegetales", las brisas de parque y las fuentes de humidificación atmosférica. honjo et al. (2003) establecen que la presencia de superficies vegetadas es decisiva para la mitigación de las islas de calor urbanas, ya que parques y jardines se comportan como "islas de frescor" y generan un fenómeno llamado "brisa de parque" durante la noche, contri buyendo a enfriar los espacios construidos. rohinton (1999), sin desconocer la importancia de lo anterior, establece que el factor más significativo en el comportamiento del clima urbano lo constituye el color de las construcciones. expansión urbana y cambio climático desde hace tres décadas, santiago ha experimentado un explosivo crecimiento de los usos de suelo urbanos, que ha significado duplicar su superficie, pasando de 43.000 há. construidas en 1975 a más de 65.000 el año 2005 (romero et al., 2006). la mayor parte de los suelos de la cuenca del maipo-mapocho, ha sido ocupada por urbanizaciones de alta y baja densidad y por instalaciones industriales. las urbanizaciones de baja densidad han sustituido principalmente paisajes naturales cubiertos con vegetación densa y dispersa, localizados en la sección oriental de la cuenca. por el contrario, las áreas residenciales de alta densidad han ocupado principalmente tierras previamente agrícolas, ubicadas de preferencia en el sector poniente. las temperaturas urbanas más altas en el suelo y la atmósfera durante las mañanas son registradas en las comunas del nw de santiago (quilicura, colina, pudahuel y maipú), mientras en la zona sw, las comunas de san bernardo y calera de tango, mantienen temperaturas menores que son transferidas al centro de la ciudad a través de un corredor formado por el cono de aproximación del aeropuerto de cerrillos. el resto de la ciudad y particularmente el centro histórico permanece más frío durante las mañana, permitiendo, por comparación con los bordes del poniente, el desarrollo de islas de calor no urbanas. sin embargo, la situación comienza a cambiar al mediodía, cuando las temperaturas del centro igualan primero, y luego superan, a las rurales. las islas de calor se ubican desde esta hora cerca del centro histórico y las áreas comerciales que lo rodean. finalmente, la forma típica de la isla de calor urbana se localiza sobre el centro histórico y puede ser registrada en las noches de verano e invierno. existen importantes relaciones espaciales entre los usos y cubiertas de la tierra y las temperaturas del aire de la ciudad y su evolución diaria. tal como se ha indicado, se desarrollan islas de calor no urbanas en las primeras horas del día, que parecen estar más relacionadas con las cargas de insolación y la presencia de suelos oscuros, antes que con la naturaleza de los cuerpos urbanos. sin embargo, al mediodía, se comienzan a desarrollar micro islas de calor urbano sobre las áreas construidas más notables e impermeabilizadas, tales como los aeropuertos y zonas industriales, que alcanzan las temperaturas más elevadas en el verano (32,5°c). en la noche estas islas de calor se consolidan espacialmente sobre las zonas industriales, aeropuertos y áreas residenciales de alta densidad. una diferencia promedio de 2°c se registra entre las temperaturas del aire de las áreas residenciales de alta y baja densidad como consecuencia de los diferentes porcentajes de áreas verdes e impermeabilizadas. las áreas más cálidas y más frías son resultantes de controles socioeconómicos antes que de factores naturales y dependen mayormente de la planificación urbana y por ende, de decisiones adoptadas por la sociedad. los planificadores y los gestores urbanos comparten importantes responsabi lidades sobre los cambios climáticos actuales y futuros en las ciudades. las actuales bajas condiciones de calidad de vida urbana que afectan a la mayor parte de la población de santiago -disconfort térmico, contaminación atmosférica, enfermedades respiratorias y crónicas relacionadas, riesgos naturales como inundaciones, avalanchas y anegamientosrevelan severas y permanentes fallas en la planificación y gestión de las ciudades chilenas y constituyen un urgente llamado para resolver estos problemas acumulativos. las tasas de impermeabilización y las cubiertas vegetales -ambas dependientes de decisiones políticasdeben ser consideradas en la preparación de planes reguladores y adopción de decisiones acerca de las asignaciones de usos de los suelos, densidades urbanas, naturaleza y localización de los parques y áreas verdes urbanos, cinturones verdes y corredores revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 6 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 ecológicos, pensando en términos de control climático, mejoramiento de la calidad de vida y mayor equidad social. como sucede a escala global, los cambios de clima en las ciudades no son un asunto puramente biofísico sino un creciente problema social, cultural y político. la confección de planes reguladores y territoriales que eviten la generación de las islas de calor o que garanticen el desarrollo de las islas frías al interior de las ciudades no puede depender del mercado inmobi liario. tales áreas ocupan lugares estratégicos y corresponden a sitios ecológicos sensibles como bordes costeros, humedales o piedemontes, que deben ser considerados de interés público y por ello, protegidos como áreas de conservación de servicios ambientales. estas proposiciones son contrarias a las formas y significados de la planificación urbana actual que se aplica en el país, por lo que se requieren profundas reformas institucionales que, a su vez, necesitan de adecuados soportes sociales y políticos. pobreza y climas urbanos se ha mencionado en párrafos anteriores que las islas de calor y las temperaturas de la ciudad de santiago varían temporal y espacialmente. las temperaturas son más altas en el borde occidental de la ciudad durante el inicio de la mañana y más frías en las noches. en esta parte de la ciudad se concentra la población de estratos socioeconómicos medios y medios bajos. el centro de la ciudad es más fresco en las mañanas y más cálido en las noches y en él predomina la población de clase media y clase media alta. el sector oriental registra las temperaturas más moderadas, presentando días más frescos y noches menos frías. en estas áreas reside la población que pertenece a los estratos socioeconómicos medios altos y altos. santiago es una ciudad claramente segregada socialmente y ello implica paisajes urbanos típicos de cada una de sus zonas y como consecuencia de ello, climas también diferentes. la distribución de las temperaturas del aire se relaciona también con la de la contaminación atmosférica, tomando como ejemplo lo que sucede con el material particulado mp10 (aerosoles contenidos en la atmósfera de tamaño menor a 10 micras que son totalmente respirables y dañinos para la salud). existe una relación logarítmica entre las temperaturas del aire y las concentraciones de mp10 que explica el 86% de su varianza. las concentraciones nocturnas de mp10 aumentan con las temperaturas, particularmente entre los 19 y 22°c. eso significa que la contaminación atmosférica se concentra en el centro de la ciudad durante las noches y sobre el borde poniente durante las mañanas. un r 2=0,819 indica que las temperaturas urbanas se correlacionan fuertemente con la distribución de la población según sus condiciones socioeconómicas. la población de altos ingresos reside en áreas de temperaturas urbanas menores, debido a que sus sectores residenciales son de densidad más baja y tienen numerosas áreas verdes en sus alrededores. la clase alta (abc1) es el único grupo social que puede obtener temperaturas moderadas durante las noches de verano como producto de las amenidades urbanas de sus exclusivos y segregados vecindarios. las otras clases sociales (c2 y c3) registran temperaturas intermedias y no muestran grandes variaciones. el modelo de correlación logarítmica ha sobrestimado las temperaturas registradas en áreas ocupadas por las clases sociales más bajas. la calidad del aire, representada por la distribución del material particulado, se relaciona también en forma significativa con las áreas socioeconómicas de la ciudad, tanto en las noches de invierno como de verano (r 2=0,84 y r 2=0,7 9, respectivamente). en las noches de verano, cuando la calidad del aire es buena en la totalidad de la ciudad, las micropartículas son aun menores en las áreas donde vive la gente rica. tales condiciones ambientales de las áreas dónde reside la gente con más altos ingresos de la ciudad, se corroboran en la estación de invierno, cuando la contaminación del aire es el problema ambiental más relevante en santiago. durante las noches de invierno, sólo las áreas urbanas donde reside la población de más altos ingresos puede registrar una buena calidad del aire. el resto de la ciudad, donde residen las personas de los grupos de ingresos medios bajos y pobres, presenta una calidad del aire regular, o definitivamente mala. un incremento de las temperaturas urbanas, asociado a valores más elevados de carácter global, por lo tanto, debería acentuar las diferencias entre los diversos sectores sociales de las ciudad es, consolidando una auté ntica serie de injusticias ambientales, es decir, la sobrecarga de efectos negativos sobre los sectores más desfavorecidos y vulnerables. entre esas sobrecargas se encuentra la contaminación atmosférica, que ya presenta una distribución espacial totalmente injusta, que se debería agravar en el futuro, afectando en forma desproporcionadamente negativa la salud y calidad de vida de la mayoría de la población de santiago. desde 1990, sin embargo, se ha estado produciendo un creciente proceso de gentrificación y por ello comienzan a ser evidentes, marcadas diferencias socioeconómicas al interior de las comunas que componen la ciudad, lo que complica enormemente los mosaicos paisajísticos y consecuentemente las zonas climáticas. como la densidad de las edificaciones, el tamaño de los terrenos y las características de las construcciones dependen de los niveles socioeconómícos de la población, sería posible otorgar un alto significado social a las "zonas climáticas termales" (stewart y oke, 2009). estas zonas climáticas urbanas dividen los terrenos urbanizados en regiones discretas y homogéneas que corresponden a un sistema de clasificación de paisajes basado en rasgos que influencian la formación de islas de calor urbano tales como geometría superficial, exposición o cubierta de los suelos (stewart y oke, 2009). metodología la investigación se ha llevado a cabo en tres comunas de la ciudad de santiago, escogidas porque poseen características particulares en su localización revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 7 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 figura 1 área de estudio. localización de las comunas de cerrillos, santiago centro y peñalolén. y configuración espacial, dinámica urbana y condiciones socioeconómicas de la población. las comunas seleccionadas fueron santiago centro, cerrillos y peñalolén (ver figura 1). la comuna de peñalolén se localiza en los faldeos de la pre-cordillera de los andes, en el extremo oriente de la ciudad de santiago. es una de las diez comunas de mayor ex tensión territorial, con una superficie de 54,9 km2. actualmente se caracteriza por ser uno de los sectores con más acelerado crecimiento demográfico. si bien, desde sus orígenes, ha sido considerada una de las comunas más pobres de la región, en los últimos años ha sido objeto de un acelerado proceso de gentrificación y una fuerte inversión inmobiliaria en viviendas para sectores medios y medios altos, indicio de un proceso de cambio en su estructura socioeconómica hacia una más heterogénea y diversa. por su parte, el sector donde se localiza la comuna de cerri llos era originalmente agrícola, comenzando posteriormente un paulatino proceso de industrialización. luego, en la década de 1970 se produjo un proceso de urbanización que trajo consigo la actual dicotomía entre asentamientos industriales y poblacionales. la comuna de santiago, se caracteriza por el rol central que cumple en el abastecimiento de de diversos servicios, comercio, equipamientos, etc., funciones urbanas es pecializada que definen la diversidad de sus barrios. en esta comuna, se ha experimentado un proceso de renovación urbana subsidiado por el estado con el fin de detener la emigración demográfica y revertir los grados de deterioro, reconstruyendo espacios residenciales destinados a grupos de ingresos medios y medios-altos que trabajan y/o estudian en la comuna. identificación de zonas climáticas termales se ha procedido a realizar una primera clasificación de los climas urbanos existentes al interior de la ciudad, para lo cual se ha elaborado una tipología (tabla 1) que corresponde a una adaptación de las zonas climáticas termales definidas por stewart y oke (2009). para ello se llevó a cabo una fotointerpretación sobre imágenes quickbird escala 1:5000 de los años 2008 y 2009, proporcionadas por el software google earth, con resolución espacial de 2.44 metros en las bandas multies pectrales (azul, verde, rojo e infrarrojo cercano). revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 8 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 tipología stewart & oke (2009) adaptación características compact lowrise urbanización alta densidad áreas continuas de viviendas, con escasos o nulos espacios entre cada estruc tura, entre 60 y 80% de superficie impermeabilizada. urbaniza ción media densidad viviendas de disposición irregular con 40% y 60% de superficie impermeable. open set lowrise urbanización baja densidad áreas con un porcentaje de impermeabilización que oscila entre 20 y 40%. open set midrise – blocks bloques de viviendas edificación de altura baja a media (entre 3 y 7 pisos), con superficies impermeables que oscila n entre 25% y 50%. regular housing viviendas uniformes ó regulares viviendas de disposición regula r con 40% y 60% de superfic ie impermeable. asociada a condominios cerrados. lightweight lowrise campamentos construcciones de material ligero, asociadas a tomas ilegales de terrenos por población pobre extensive lowrise industrias y galpones áreas con superficie artificial sin vegetación que ocupa la mayoría del área, contiene grandes construcciones como: fabricas, galpones, multitiendas y grandes superm erc ados. open ground espacios abiertos superficies con bajo porcentaje c onstruido. parques urbanos, universidades, colegios. bare ground urbano en desuso sitios eriazos y suelos desnudos, sin presencia de vegetación. moderm c ore centro nuevo espacios de alta densidad de construcción con edificios en altura (sobre 8 pisos) asociados a procesos de renovación urbana. old core centro antiguo espacios de a lta densidad de construcc ión con edificios de mediana altura (4 a 7 pisos). mixto (centro antiguo y nuevo) c oexisten espacios de alta densidad con construcciones de baja (1 a 3 pisos), media y gran altura. sparcely developed asentamiento disperso áreas residenciales suburbanas, grandes predios con muy bajas tasas de construc ción y alto porcentaje de cobertura vegetal (sobre 75%). tabla 1 t ipología zonas climáticas urbanas. obtención de variables ambientales las variables ambientales analizadas corresponden a coberturas vegetales y temperaturas de emisión superficial, registradas en las áreas residenciales de las comunas seleccionadas. ambas fueron obtenidas a partir del procesamiento digital de la imagen satelital aster (advanced spaceborne thermal emission and reflection radiometer) de fecha 2 de diciembre del año 2008, captada a las 14:5 1 hrs. los procesos fueron desarrollados en los sistemas de información geográfica envi 4.5 e idrisi andes, que permiten el manejo de información en form ato raster, conformada por pixeles o cuadrículas distribuidos en forma regular. cobertura vegetal para su reconocimiento se realizó una clasificación supervisada a escala de subpíxeles de las coberturas vegetales empleando el programa idrisi andes. esta clasificación se basa en la selección de sitios de entrenamiento, escogidos bajo el criterio de verdad de terreno, es decir, seleccionando lugares cuyo uso ó cobertura sea lo más claro y singular posi ble y reconocido mediante visitas a terreno, fotografías aéreas o experiencia del investigador. los sitios de muestreo fueron creados en función de que poseyeran o no vegetación, de la que se extrajo la firma espectral correspondiente. una vez que se cuenta con las firmas espectrales que registran mayor especificidad en cada una de las bandas condición necesaria para un resultado lo más cercano posible a la realidad-, se realizó una clasificación de las coberturas vegetales a una escala de sub pixeles empleando un clasificador blando, que permite destinar estas unidades espaciales a alguna de las siguientes clases de cobertura vegetal: 0 25%; 25 50%; 50 75% y 75 100%. temperatura de emisión superficial se obtuvo mediante la utilización del módulo del sig envi 4.5, que contiene los algoritmos del método de la emisividad normalizada (nem) elaborado por gillespie en el año 1985. el método de la emisividad normalizada (nem) estima la temperatura de la superficie terrestre asumiendo un determinado valor inicial para un píxel dado en todas las bandas térmicas de la imagen aster. , la temperatura máxima estimada de la radiancia es considerada como la temperatura de emisión superficial. para esta investigación la emisividad inicial seleccionada fue de 0.98 por ser un máximo representativo de cuerpos grises en muchas bandas espectrales. análisis composición socioeconómica del área de estudio en chile el acceso a la información sobre el ingreso real de los individuos y hogares es materia de secreto estadístico. dada esta limitación, para determinar la composición socioeconómica del área de estudio se utilizó la clasificación propuesta por adimark (2004). esta clasificación, se basa en un modelo de estimación del nivel socioeconómico de los hogares, cuyo resultado es la identificación de cinco grupos: abc1 y c2, que corresponden a los dos quintiles con más altos ingresos; c3 que corresponde al quintil con ingresos medios; revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 9 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 y finalmente, los sectores más pobres d y e. cada grupo socioeconómico se define considerando simultáneamente dos variables: el nivel de educación del jefe de hogar (sin estudios, básica incompleta, básica completa, media incompleta, media completa, técnico incompleta, universitaria incompleta o técnico completa, universitaria completa o más) y la tenencia de un conjunto de bienes (ducha, tv. color, refrigerador, lavadora, calentador de agua, horno microondas, automóvil, tv por cable o satelital, computador personal e internet). de acuerdo al modelo, estas variables se relacionan con el nivel cultural y con el stock de riquezas acumulado por un grupo familiar, correspondiendo al concepto tradicional de nivel socioeconómico. la información utilizada es obtenida del censo de población y vivienda del año 2002 y ha sido procesada a través del sistema computacional redatam + g4. la unidad de análisis corresponde a las manzanas censales (unidad menor de la división político-administrativa, formadas por una cuadra por lado). si bien, esta clasificación ha sido utilizada principalmente en estudios de mercado, de modo incipiente ha comenzado a ser considerada en evaluaciones de segregación socioeconómica (sabatini et al., 2007 y sierralta , 2008) y en investigaciones que relacionan la condición socioeconómica de la población con características ambientales (de la maza et al., 2002; escobedo et al., 2006; molina et al., 2007; vásquez y salgado., 2009; vásquez, 2008 y salgado, 2010). la composición socioeconómica de las comunas estudiadas fue relacionada con las zonas climáticas termales, previamente identificadas. resultados zonas climáticas urbanas y variables ambientales la distribución de la temperatura de emisión superficial al interior de las tres comunas estudiadas indica que predominan los valores elevados (entre 37,9 y 40,8°c), debido a que se trata del corazón de la estación de verano y que éstas se concentran en santiago centro y son algo menores en cerrillo y peñalolén. áreas urbanas que registren temperaturas en el suelo por debajo de 32°c son escasas. también son excepcionales las temperaturas superiores a 40.8ºc, que sólo son significativas en la comuna de cerrillos. el porcentaje de cobertura vegetal tiene un comportamiento distinto, las comunas de cerrillos y santiago centro muestran una distribución similar. en la comuna de peñalolén, por su parte, predominan superficies que poseen más del 50% vegetado. la figura 2a muestra, en primer lugar, las grandes diferencias en los usos y coberturas de suelos entre las comunas escogidas, de lo que debiera derivar también una gran diferencia en lo que respecta a las zonas climáticas termales. la comuna de cerrillos posee una importante superficie ocupada por industrias y bodegas de almacenaje (galpones); en santiago centro dominan los barrios antiguos y nuevos, donde se ubican actividades financieras, comerciales y edificios de departamentos residenciales. en la comuna de peñalolén, se observa una alta diversidad de usos y coberturas, pero predominan las tipologías asociadas a uso residencial de diversas densidades y aún se aprecian remanentes de los usos agrícolas (especialmente viñas) que caracterizaban el paisaje precordillerano hasta hace pocas décadas. la temperatura de emisión diferencia también netamente a las comunas (figura 2b). en peñalolén se reconoce un archipiélago compuesto de islas e islotes, comparativamente menos cálidos. se puede afirmar que se trata de una matriz urbana fresca, interrumpida por islas de calor urbanas. en santiago centro, por el contrario, predomina una matriz paisajística que genera islas de calor, interrumpida nítidamente por la presencia de parques, que se constituyen en fuentes exclusivas de aire más frío. finalmente, en la comuna de cerrillos existe una división clara entre su sector oriente, más cálido, y el poniente más frío. ello se debe a una matriz urbana diferente, por la cual el primero está conformado por la pista de aterrizaje de un aeropuerto actualmente abandonado, que registra temperaturas sobre 40ºc, así como por galpones e instalaciones industriales que generan igualmente importantes acumulaciones de calor. en el sector poniente, en cambio, la mezcla de usos urbanos residenciales registra temperaturas más frescas. la distribución espacial de las temperaturas superficiales se explica en gran medida por la distribución de las coberturas vegetales (figura 2c). nuevamente, en peñalolén predominan las altas coberturas, excepción hecha del sector norte y una sección del sur. en santiago centro, la vegetación se observa sólo en el parque o´higgins y en pequeños paños entre las edificaciones. en cerrillos, se advierte nuevamente una gran diferencia entre los sectores oriente y poniente. la contrastada distri bución espacial de la vegetación intraurbana es consistente con la densidad de ocupación de cada una de las de zonas termales. en los extremos, en las áreas ocupadas por blocks de edificios, asociados principalmente a viviendas sociales y zonas residenciales de alta densidad, predominan las coberturas vegetales menores de 50%. por el contrario, las viviendas dispersas, que en el caso chileno se denominan "parcelas de agrado", poseen casi el 40% de su superficie con rangos de cobertura de vegetación que oscilan entre 75 y 100%. existen algunas diferencias entre las distintas tipologías de zonas termales y el porcentaje vegetado según la comuna de la cual se trate, encontrándose mayores superficies vegetadas y viviendas de menor densidad en la comuna de peñalolén, ubicada en el oriente de la ciudad. en santiago centro no existe la tipología de viviendas de alta densidad, ya que por sus características funcionales, está especialmente ocupada por edificios de altura que conforman el llamado centro viejo cuándo se trata de un predominio de construcciones antiguas espacialmente localizados en el espacio fundacional de la ciudad, o centro nuevo, cuándo construcciones de edificios modernos han ampliado las funciones centrales hacia espacios adicionales. la coexistencia de revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 10 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 figura 2 (a) zonas climáticas, (b) distribución de temperatura de emisión superficial y (c) cobertura vegetal en las comunas de cerrillos, santiago centro y peñalolén. ambos se ha denominado centro mixto. todas estas zonas termales poseen muy poca presencia de vegetación, con porcentajes de coberturas inferiores al 25%. la tipología de campamentos (que corresponde a viviendas de ocupación ilegal, de construcción precaria y dónde habitan grupos pobres), se encontraba sólo en la comuna de peñalolén, y actualmente ocupan un espacio bastante reducido en las comunas de santiago. estas áreas presentan cubiertas vegetales similares a las viviendas regulares de la comuna de peñalolén y un comportamiento térmico casi idéntico al que poseen las áreas residenciales de baja densidad (figura 3). la causa es que aún cuando la materialidad de la vivienda sea precaria, las superficies poseen muy bajos porcentajes de impermeabilización de los suelos, manteniendo la humedad y permitiendo el desarrollo de la vegetación. f inalmente, respecto a la distribución espacial de las temperaturas de emisión superficial en relación a las zonas termales, los bloques edificados de vivienda social y las áreas residenciales de densidad media aparecen como los espacios que concentran los valores más elevados, en especial en la comuna de cerrillos. por el contrario, el hábitat disperso y las viviendas de baja densidad de la comuna de peñalolén registran las áreas más frescas. las diversas zonas termales del centro de santiago, tales como el centro antiguo y el nuevo, alcanzan elevadas temperaturas. revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 11 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 figura 3 temperatura de emisión superficial por tipología climática. composición socioeconómica en las zonas climáticas urbanas se obser va una composición socioeconómica heterogénea de los estratos socioeconómicos en las comunas seleccionadas. destaca, además, el alto porcentaje de participación del grupo de ingresos medios-bajos (d) en las comunas de cerrillos y peñalolén y de clase media alta (c2) en santiago centro. esto indica que aún en las comunas que se pueden considerar más ricas, predominan los grupos que obtienen ingresos económicos medios. los porcentajes más bajos de población pertenecen a los grupos de ingresos altos (abc1) y bajos (e), tendencia que se corresponde con la composición socioeconómica de la ciudad de santiago. la diversidad socioeconómica que se observa al interior de las comunas de santiago es, en gran medida, manifestación del proceso de transición producido por una incipiente situación de gentrificación (sierralta, 2008 y sabatini et al., 2007), por el cual los grupos de más altos ingresos comienzan a instalarse en condominios y ciudadelas localizadas en comunas tradicionalmente ocupadas en forma exclusiva por población pobre. . en la figura 4 es posible apreciar la composición socioeconómica al interior de las zonas climáticas termales. los grupos de ingresos medios-bajos (d) y bajos (e) se encuentran al interior de las zonas caracterizadas por presentar viviendas de construcción ligera (campamentos que se localizaban sólo en la comuna de peñalolén) y altas densidades residenciales, cuyas temperaturas son relativamente altas. al respecto, vásquez (2008) y salgado (2010) identifican, para la comuna de peñalolén, una clara relación entre las altas densidades residenciales y la carencia de cobertura vegetal que constituye un patrón típico de ocupación del espacio con escasa calidad ambiental asignado a los sectores sociales de menores ingresos. adicionalmente, las zonas de viviendas regulares o condominios cerrados que se encuentran exclusivamente en la comuna de peñalolén, están habitadas mayoritariamente por grupos de ingresos altos (abc1) y medios-altos (c2) y registran temperaturas más elevadas que lo que cabría esperar. dichas zonas corresponden a hábitats segregados, con acceso revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 12 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 restringido, que se han ido instalando en los últimos años al interior de la comuna y, que se caracterizan por presentar una baja densidad residencial, viviendas uniformes y altos porcentajes de cobertura vegetal, constituyéndose en espacios de exclusividad y exclusión dada la presencia de muros que los separan del resto de la población. en las zonas climáticas termales identificadas en la comuna de santiagocentro (centro nuevo, centro antiguo y mixto), se observa una importante presencia de población del grupo de ingresos mediosaltos (c2) que convive con grupos de ingresos medios (c3) y medios-bajos (d). tal coexistencia se debe, en gran medida, a procesos de renovación urbana que han traído consigo la instalación de proyectos residenciales destinados a grupos de ingresos medios-altos, que trabajan y/o estudian en la comuna, en espacios que hace sólo unos años atrás eran habitados principalmente por grupos de menores ingresos. sus temperaturas superficiales son también relativamente elevadas. respecto a los blocks de edificios sociales, ubicados en las comunas de cerri llos y peñalolén, se observa una composición socioeconómica simi lar, caracterizada por la mayor presencia de grupos de ingresos medios y medios-bajos. sus temperaturas son las más elevadas del total considerado, en particular en la comuna de cerrillos. esta situación es distinta a la composición socioeconómica de la comuna de santiago-centro, dónde se observa una mayor presencia de población de ingresos altos y medios-altos, por los procesos de renovación urbana que se han señalado. res pecto a las zonas de media densidad, en las tres comunas presentan una composición social semejante, existiendo una mayor presencia de población perteneciente a los grupos de ingresos medios y medios-bajos (c3 y d respectivamente) y una menor de los grupos de ingresos bajos (e) y altos (abc1). de este modo, los climas urbanos, caracterizados por la distribución de las temperaturas superficiales de verano, se corres ponden directamente con la construcción social de espacios y lugares, en la medida en que cada una de las zonas identificadas posee una composición socioeconómica que le es propia y, que por tanto, estaría ratificando la necesidad de considerar las dimensiones sociales en los estudios climáticos. f inalmente, existe una falta de simultaneidad en los datos climáticos y socioeconómicos, debido a que el último censo de población y vivienda practicado en chile corresponde al año 2002. ello ha impedido dar cuenta de procesos de urbanización más recientes acontecidos en las áreas estudiadas, así como la imposibilidad de abordar iniciativas públicas y privadas que pueden haber alterado el medioambiente los últimos años. figura 4 composición socioeconómica de las zonas climáticas termales. revista brasileira de ciências ambientais número 18 dezembro/2010 13 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 conclusiones los cambios climáticos que afectan a las ciudades se deben tanto a la acción de las transformaciones globales como a las producidas por el proceso de urbanización. la urbanización se manifiesta a través de la extensión de las superficies construidas sobre espacios anteriormente rurales, lo que modifica completamente los balances de energía, generando condiciones propicias para la formación de islas y archipiélagos de calor. las islas de calor urbano deberían aumentar las elevaciones de temperaturas explicadas por el calentamiento global, tornando mayores el stress térmico, la contaminación fotoquímica o las ondas de calor. sin embargo, la naturaleza de este acoplamiento será diferente en la medida que los diversos barrios de la ciudad presentan el predominio de diferentes paisajes urbanos o zonas climáticas termales. hay comunas en que una matriz dominada por vegetación o viviendas de baja densidad explican menores acumulaciones de calor, mientras que el centro histórico se caracteriza por una matriz esencialmente urbana ocupada por edificios de altura y por una casi completa ausencia de vegetación. comunas periféricas como cerri llos presentan importantes diferencias en sus tipos de coberturas y usos de suelo y por lo tanto, significativas diferencias termales en su interior. las zonas climáticas urbanas registran importantes diferencias en sus condiciones termales de superficie. los bloques de edificios sociales, sin áreas verdes, ubicados al poniente de la ciudad, concentran las acumulaciones de calor, mientras que los condominios cerrados de baja densidad, localizados al oriente, concentran las islas frías. las áreas residenciales de densidad media registran temperaturas elevadas, lo que también sucede con los edificios del centro nuevo y antiguo. se puede señalar que en santiago predominan las islas de calor por sobre las de frío y que éstas últimas parecen quedar restringidas a superficies de plazas y jardines, específicamente localizadas. si bien no fueron evaluadas las temperaturas superficiales y coberturas vegetales de las zonas termales no residenciales, tales como aeropuertos, parques industriales, bodegas, galpones y estacionamientos, sin duda presentan particulares características ambientales que debieran afectar las condiciones climáticas de las áreas residenciales adyacentes, especialmente en la comuna de cerrillos. por otro lado, aunque es posible reconocer niveles generales de segregación social entre las comunas, es la diversidad y heterogeneidad socioambiental lo que predomina en la ciudad de santiago. ello hace más compleja la evaluación de las condiciones climáticas urbanas y complica la formulación de planes de gestión destinados a mitigar y adaptar los espacios urbanos a los cambios climáticos. sin embargo, es claro que se deben formular políticas públicas e implementar inversiones destinadas a mitigar los efectos de los cambios climáticos en los barrios que registran las más altas temperaturas y que se asocian a construcciones de viviendas sociales. cómo al mismo tiempo se ubican en sectores más afectados por la contaminación atmosférica, la construcción de equipamientos urbanos, amenidades y áreas verdes es un asunto de justicia ambiental. quedan pendientes, dado el carácter exploratorio de esta investigación, el abordaje de nuevas dimensiones sociales que incluyan indicadores de pobreza y vulnerabi lidad ante las desigualdades climáticas, además, de explorar las dimensiones estudiadas en otras comunas de la ciudad de santiago. bibliografía adimark. mapa socioeconómico de chile. nivel socioeconómico de los hogares del país basados en datos del censo. chile, 2004 barros, v. r. el cambio climático global. ¿cuántas catástrofes antes de actuar? en barros, v. r. 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doutoranda em ciências do ambiente, programa de pós graduação em ciências do ambiente, universidade federal do tocantins – palmas (to), brasil. adila maria taveira de lima doutoranda em ciências do ambiente, programa de pós‑graduação em ciências do ambiente, universidade federal do tocantins – palmas (to), brasil. alberto akama pesquisador no museu paraense emílio goeldi. professor do programa de pós‑graduação em ciências do ambiente, universidade federal do tocantins – palmas (to), brasil. elineide eugênio marques doutora em ecologia de ambientes aquáticos. professora do programa de pós‑graduação em ciências do ambiente, universidade federal do tocantins – palmas (to), brasil. endereço para correspondência: adila maria taveira de lima – quadra 605 sul, alameda 16 qi 21 casa 20 – plano diretor sul – cep: 77016-456 – palmas (to), brasil – e-mail: adm.adila@gmail.com recebido em: 12/06/2019 aceito em: 03/10/2019 resumo este estudo comparativo buscou analisar se as previsões da avaliação ambiental integrada (aai) dos aproveitamentos hidrelétricos da bacia do rio tocantins foram concretizadas a médio prazo, no período compreendido entre 2006 e 2015. foram considerados os cenários de potencialidades no que se refere à socioeconomia dos municípios de palmeirópolis, paranã, peixe e são salvador do tocantins, no estado do tocantins, brasil, impactados diretamente pelas usinas hidrelétricas (uhes) peixe angical e são salvador. como metodologia, foi utilizada a análise de conteúdo da aai e a análise dos dados socioeconômicos dos municípios investigados. os resultados apontam que os cenários socioeconômicos previstos foram parcialmente alcançados, especialmente com o aumento da receita municipal. porém, outros indicadores socioeconômicos revelaram índice de desenvolvimento econômico e social nos municípios não correspondente às previsões contempladas no estudo de planejamento da bacia. palavras-chave: desenvolvimento; municípios tocantinenses; indicadores; impactos. abstract this comparative study tried to analyze whether the predictions of the integrated environmental assessment (iea) of the tocantins river basin hydroelectric plants were realized in the medium term, from 2006 to 2015. were considered the potential scenarios regarding the socioeconomics of the municipalities of palmeirópolis, paranã, peixe and são salvador do tocantins, tocantins state, brazil, directly impacted by the peixe angical and são salvador hydroelectric power plants (hpp). as methodology was used the content analysis of iea and analysis of socioeconomic data of the municipalities investigated. the results indicate that the predicted socioeconomic scenarios were partially achieved, especially with the increase in municipal revenue. however, other socioeconomic indicators revealed an index of economic and social development in the municipalities not corresponding to the forecasts contemplated in the basin planning study. keywords: development; tocantins municipalities; indicators; impacts doi: 10.5327/z2176-947820190094 a avaliação ambiental integrada e os cenários socioeconômicos de municípios impactados pelas usinas hidrelétricas peixe angical e são salvador no rio tocantins integrative environmental assessment and the socioeconomics scenarios of municipalities impacted by the hydroeletric power plants peixe angical and sao salvador in tocantins river, brazil http://orcid.org/0000-0002-1804-8905 http://orcid.org/0000-0002-0691-444x http://orcid.org/0000-0003-0209-770x http://orcid.org/0000-0003-0223-6853 maldaner, k.l.s. et al. 120 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 119-134 issn 2176-9478 introdução ao longo da história, os grandes projetos de desenvolvi‑ mento têm moldado a estratégia política para o progres‑ so socioeconômico do brasil, constituindo-se em meca‑ nismos destinados ao aprimoramento da infraestrutura básica, à geração de empregos e à sustentação da eco‑ nomia. esses projetos materializam-se em diferentes obras planejadas, a exemplo da construção de usinas hidrelétricas (uhes) para potencializar a produção de energia, a exploração de minérios com vistas à competi‑ tividade e à exportação e a ampliação dos eixos de trans‑ porte, além da intensificação agrícola. esses projetos são, ainda, propagados como uma forma de promover o desenvolvimento local, a melhoria da qualidade de vida, a redução da pobreza e das desigualdades sociais. vistos sob essa perspectiva, os grandes projetos de‑ senvolvimentistas se mostram como soluções para décadas de subdesenvolvimento. entretanto, um olhar mais crítico às suas entrelinhas revela interesses gover‑ namentais e de grupos empresariais na contramão de um modelo de desenvolvimento sustentável e inclusi‑ vo que, de fato, atenda às expectativas de justiça social e ambiental (little, 2014). especialmente no que diz respeito à construção de hidrelétricas, os interesses de empreiteiras apoiam a manutenção do modelo de grandes barragens no brasil, sob a justificativa da ideia de energia limpa (fainguelernt, 2016). a influência do mercado é observada desde a elabora‑ ção das análises técnicas, que servem de base para a aprovação e a implementação dos empreendimentos, até a fase de execução e operação do projeto. a tendên‑ cia dos estudos de impacto socioambiental é de exaltar aspectos positivos da obra em termos de desenvolvi‑ mento local e regional, ao passo que as intervenções negativas são minimizadas, às vezes justificadas ou, em alguns casos, desconsideradas em prol de uma causa de interesse nacional e, portanto, necessária, mesmo causando impactos irremediáveis. essa situação é particularmente frequente no proces‑ so de construção de uhes, cuja etapa de planejamento envolve, como uma de suas fases principais, a produção da avaliação ambiental integrada (aai) das principais bacias hidrográficas brasileiras (epe, 2007). esse traba‑ lho compreende a identificação dos impactos a partir do conjunto de ações que interagem na bacia, tipifican‑ do os efeitos sinérgicos e cumulativos dos empreendi‑ mentos na fase de produção do documento e dos pre‑ vistos para o futuro (tucci; mendes, 2006; epe, 2007). nesse documento, são ordenados e classificados os im‑ pactos positivos e os negativos. no entanto, por mais preocupantes que se revelem esses últimos em termos de fragilidades e prejuízos ao ambiente, aos ecossiste‑ mas e às populações humanas, a perspectiva da aai é de estudo e planejamento da bacia para a implantação de hidrelétricas, propagando as potencialidades das usinas para a indução do desenvolvimento socioeconô‑ mico das localidades e regiões onde são implantadas, minimizando os impactos negativos. cenários otimistas são simulados a curto, médio e lon‑ go prazos, projetando o número de postos de trabalho a serem criados, a dinamização da economia e as obras que serão realizadas para a melhoria da infraestrutura dos municípios, entre outros benefícios que resultam em bem‑estar econômico e social, principalmente da localidade onde a obra está inserida. expectativas es‑ sas que nem sempre se traduzem em realidade, já que, ao contrário das previsões otimistas, a construção de hidrelétricas pode deixar um rastro de impactos nega‑ tivos, causando desestruturação de atividades preexis‑ tentes, crescimento populacional desordenado e de‑ gradação ambiental (bortoleto, 2001). para fins desta pesquisa, buscou-se analisar a aai dos aproveitamentos hidrelétricos da bacia do rio tocan‑ tins, localizada entre as regiões centro-oeste e norte do brasil e que nas últimas décadas foi intensamente explorada sob a justificativa de contribuir com o for‑ necimento de energia elétrica para a industrialização do país e com o desenvolvimento de áreas ainda ca‑ rentes de intervenção pública. com foco em um com‑ partimento específico da bacia, o objetivo da pesquisa foi analisar se os cenários de potencialidades a médio prazo, compreendendo o período de 2006 a 2015, pre‑ vistos na aai, foram concretizados no que se refere à socioeconomia dos municípios de palmeirópolis, pa‑ ranã, peixe e são salvador do tocantins, no estado do tocantins, impactados diretamente pelas uhes de pei‑ xe angical e são salvador, localizadas na sub-bacia 21 da aai da bacia do rio tocantins. ressalta-se que na época da produção dos estudos técnicos e da aprovação para a implantação dos em‑ usinas hidrelétricas e desenvolvimento 121 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 119-134 issn 2176-9478 preendimentos, essas obras foram propagadas como soluções para reverter o atraso econômico e social que se perpetuava na região do antigo norte goiano, desmembrado, em 1988, para a criação do estado do tocantins (brasil, 2008a). o trabalho, assim, tem sua relevância por analisar qual a real contribuição das uhes sobre o desenvolvimento socioeconômi‑ co local a partir da identificação e da avaliação dos prognósticos previstos na aai. acrescenta-se ainda a contribuição para os estudos de impacto ambien‑ tal dos empreendimentos hidrelétricos no panorama brasileiro. aporte teórico o discurso constante nos estudos de viabilidade técni‑ ca das uhes defende a ideia desses empreendimentos como promovedores de desenvolvimento econômico e social dos municípios e das regiões de suas sedes, visto à grandeza dos projetos, capazes de movimentar uma grande soma de recursos financeiros. esses projetos são apresentados à sociedade como estratégia para otimização da economia com contribuição para a re‑ dução das desigualdades inter-regionais (bortoleto, 2001). os empreendimentos hidrelétricos integram o grupo dos chamados projetos de grande escala (pge), que se caracterizam, como ressalta rocha (2016), pelo gigantismo que, além da dimensão física, implica em enorme demanda de capital e trabalho. “o gigantismo supõe que os pge promovam naturalmente o desen‑ volvimento dos locais onde venham a se inserir, espe‑ cialmente na fase em que os trabalhos de instalação são mais agudos” (rocha, 2016, p. 16). no entanto, castro, hogenboom e baud (2015) desta‑ cam que esse processo afeta grande número de grupos sociais em todos os países latino-americanos, princi‑ palmente nas áreas rurais. além disso, há inúmeras tensões socioambientais que agravam os problemas econômicos e a injustiça social de longa data. bortoleto (2001) considera que o desenvolvimento ad‑ vindo dos pges se restringe à escala nacional, não favo‑ recendo a região onde o empreendimento é instalado. para vainer e araújo (1992, p. 34), “o sempre anuncia‑ do ‘progresso’ para a região e a modernidade estampa‑ da em processos coloridos raramente ultrapassam os limites do próprio empreendimento — e das vilas para engenheiros e técnicos de nível superior”, recriando os tradicionais enclaves coloniais. o saldo em termos de expansão da economia acaba por ser altamente nega‑ tivo para as comunidades locais. essa situação é recorrente na implantação dos projetos hidrelétricos visto a amplitude de impactos socioam‑ bientais e seus efeitos sobre as condições de sobrevi‑ vência das populações afetadas, uma vez que estas per‑ dem seus recursos vitais de sobrevivência ( fearnside, 2015; amnesty international, 2016). além disso, o desenvolvimento local prometido por meio da oferta de emprego propagada durante a im‑ plementação desses empreendimentos não passaria de ilusão, já que, ao contrário do discurso proclamado por governo e empresários, o que se origina, na verda‑ de, é uma concentração de desempregados. isso por‑ que as oportunidades de trabalho geradas no período de implantação das usinas geralmente são inferiores ao número de pessoas que se aglomeram em busca de trabalho, em razão do afluxo migratório (vainer; araújo, 1992). “no momento em que se concluem as obras e se desmobiliza a maior parte do contingente de mão de obra — particularmente, a não qualificada — a região se transforma num grande bolsão de desempre‑ go” (vainer; araújo, 1992, p. 36). ressalta‑se ainda que os municípios impactados por hidrelétricas, mesmo com o aumento de suas receitas, não são capazes de suprir as demandas, cada vez mais crescentes, de saneamento básico, habitação, educa‑ ção, atendimento em saúde e outros serviços essen‑ ciais. soma-se a esses problemas a falta de garantias de que o dinheiro derivado de pagamentos de salários aos trabalhadores irá circular no âmbito local, impul‑ sionando a economia dos municípios e das regiões. gomes et al. (2017) explicam que os recursos financei‑ ros “ficam dispersos em uma grande área geográfica ao redor do empreendimento, sendo menos concentrados localmente do que normalmente se estima” ( gomes et al., 2017, p. 154). as migrações dos operários entre um empreendimento e outro também contribuiriam para afastar o dinheiro da localidade. saifi e dagnino (2011, p. 2) apontam que “os grandes projetos de investimentos econômicos não devem e nem podem ser confundidos com um projeto de de‑ senvolvimento, seja ele local, regional e/ou nacional”, maldaner, k.l.s. et al. 122 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 119-134 issn 2176-9478 uma vez que o desenvolvimento precisa estar inte‑ grado, além da expansão da base material, à redução da pobreza, do desemprego e da desigualdade. “se a situação é inversa, se estes problemas se agravaram, independentemente do que se tenha produzido — por exemplo, um incremento no [produto interno bruto] pib per capita — seria um equívoco falar em desenvol‑ vimento” (saifi; dagnino, 2011, p. 2). no caso específico das uhes, benincá (2011) ressalta que os efeitos das barragens sobre a vida das pessoas quase nunca são devidamente mensurados e repara‑ dos. é comum observar que aquelas que foram reas‑ sentadas raramente tiveram seus meios de subsistên‑ cia restaurados, tendo em vista que os programas de deslocamento e reassentamento das pessoas em geral priorizam a mudança física, ignorando a recuperação econômica e social dos deslocados. além disso, os prejuízos ambientais são irreversíveis, com casos de mortandade de peixes, extinção de espécies, migração de animais silvestres, entre vários outros problemas. esses fatores tornam-se praticamente impossíveis de quantificar e qualificar diante da totalidade dos impac‑ tos que incidem sobre as pessoas e o conjunto da bio‑ diversidade. rocha e pase (2015), por sua vez, acrescentam que a instalação de uma uhe promove a reconfiguração geo‑ gráfica e social local com duas lógicas distintas e con‑ flitantes de apropriação. a primeira é a dos atingidos, dos agricultores familiares, que lutam pela permanên‑ cia de seus espaços de origem. a segunda é baseada na visão desenvolvimentista, porém sem a intenção de melhorar as conjunturas locais. little (2014) acrescenta que os estudos de viabilidade técnica dos projetos hidrelétricos privilegiam os aspec‑ tos econômicos em detrimento aos impactos sociais e ambientais. os efeitos resultantes, principalmente no final da fase de construção e início da operação dos empreendimentos, seriam, assim, de acordo com go‑ mes et al. (2017, p. 154), potencialmente “desestabili‑ zadores nos cenários do desenvolvimento municipal”. diante disso, é comum observar que, após a obra cons‑ truída, constantemente sobram, para os municípios, problemas sociais, ambientais e econômicos, reclama‑ ções e processos judiciais e, ainda, medidas mitigado‑ ras não concluídas. a oscilação econômica ocasionada pelo empreendimento ocorre em curto espaço de tem‑ po. esse fator pode comprometer também a governan‑ ça do município. a avaliação ambiental integrada da bacia hidrográfica do rio tocantins a partir do ano de 2003, o instituto brasileiro de meio ambiente e recursos naturais renováveis (ibama) am‑ pliou a lista de estudos técnicos exigidos para o licen‑ ciamento ambiental de uhes. atendendo à resolução do conselho nacional do meio ambiente (conama) nº 01/86 (brasil, 1986), além do estudo de impacto ambiental (eia) específico, e com profundidade limita‑ da, de empreendimentos individualizados, passou-se a adotar também a aai da bacia hidrográfica. esse instru‑ mento de avaliação diferencia-se do eia por seu esco‑ po mais amplo, que permite a identificação dos efeitos sinérgicos, cumulativos e integrados de toda a bacia considerando os empreendimentos atuais e previstos a médio e longo prazos (tucci; mendes, 2006; epe, 2007). isso torna possível a análise antecipada e inte‑ grada das políticas, dos planos e dos programas que interferem no ambiente de uma determinada bacia hi‑ drográfica. a aai é entendida como “a identificação dos impactos a partir do conjunto de ações que interagem na bacia e se refletem no seu próprio espaço” (tucci; mendes, 2006, p. 239). seu caráter interdisciplinar permite avaliar os impactos a partir de três dimensões — meio socioeco‑ nômico, ambiente terrestre e ambiente aquático —, vi‑ sando compatibilizar a produção de energia elétrica com a conservação da biodiversidade, com a manutenção da sobrevivência das populações humanas locais e com a tendência de desenvolvimento socioeconômico da re‑ gião da bacia (tucci; mendes, 2006). ainda que se proponha ao planejamento da bacia, a aai deixa margem para críticas pela forma como é pro‑ duzida. piagentini e favareto (2014) destacam o desco‑ nhecimento e a controvérsia que ainda pairam sobre as dimensões, em termos de extensão de alcance, de alguns dos impactos provocados por grandes projetos hidrelétricos, o que dificulta a avaliação dos efeitos dos impactos. essa dificuldade em avaliar os impactos é ob‑ servada em alguns pontos da aai dos aproveitamentos hidrelétricos da bacia do rio tocantins. é o que se percebe no aspecto dimensão social, no qual se analisou apenas o índice de desenvolvimento usinas hidrelétricas e desenvolvimento 123 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 119-134 issn 2176-9478 humano municipal (idh-m), contemplando somente os componentes educação, saúde e renda (epe, 2007), deixando de confrontar os dados com outras metodo‑ logias que promovem uma análise mais ampla dos in‑ dicativos das necessidades básicas humanas e da quali‑ dade de vida da população. em outro ponto controverso, mesmo identificando tan‑ to as potencialidades quanto as fragilidades em termos de socioeconomia, a postura do trabalho é de enaltecer os impactos positivos advindos da implantação de uma uhe e sua capacidade de “acentuar o fortalecimento econômico e o dinamismo demográfico nas regiões sob suas influências” (epe, 2007, p. 92), com reflexos, conforme o documento, na melhoria das condições de vida da população e na promoção de inclusão social. tais vantagens são intensamente propagadas, especial‑ mente no que se refere à criação de postos de traba‑ lho, sobre a qual a aai destaca: em termos dos impactos positivos, é bastante signifi‑ cativa a geração de empregos diretos (durante a obra) e indiretos e de efeito renda (resultantes da animação econômica gerada pela implantação das usinas), em decorrência do porte considerável das usinas e de seu potencial de geração (epe, 2007, p. 193). no entanto, essas previsões podem não se concretizar ao longo do tempo, sobretudo no período do pós-barragem. com a adoção da aai, e de modo a atender o cresci‑ mento da demanda energética no país, esses estudos integrados foram mais incentivados pelos órgãos go‑ vernamentais. westin, santos e martins (2014) ressal‑ tam que 14 aais foram elaboradas para as bacias hi‑ drográficas brasileiras, contemplando especialmente a região amazônica, que a partir do ano 2000 teve seu potencial energético mais intensificado, promovendo conflitos ambientais e sociais. entre os estudos, está a aai dos aproveitamentos hidrelétricos da bacia do rio tocantins, elaborada pela empresa de pesquisa energética (epe) a partir de 2004 e publicada em 2007. o documento foi produzido em quatro etapas: carac‑ terização da bacia; avaliação ambiental distribuída e conflitos; avaliação ambiental integrada e diretrizes; e relatório final. o conjunto dessas etapas trouxe como resultados: aspectos ambientais principais; caracte‑ rização das variáveis e indicadores para avaliação in‑ tegrada dos impactos; análise integrada de impactos nas cenas atual, de médio prazo e longo prazo; sínte‑ se integrada da avaliação dessas transformações no contexto dos processos maiores de evolução da bacia, dando suporte às principais conclusões; e, finalmente, as diretrizes e as recomendações. o estudo identificou potencialidades para o desenvolvimento da região nos cenários a curto (2006), médio (2015) e longo prazos (2025), atribuindo as seguintes classificações: alta, mo‑ deradamente alta, média, moderadamente baixa e bai‑ xa (epe, 2007). esse tipo de trabalho técnico aplicado às principais ba‑ cias hidrográficas brasileiras é entendido pelo governo como um importante instrumento de planejamento do setor elétrico, inovando ao passar de seus estudos de mercado abrangentes para um enfoque espacializado. no caso da bacia hidrográfica do rio tocantins, a aai torna-se mais relevante dada a sua extensão, à com‑ plexidade de sua ambiência, ao volume de recursos hídricos e ao papel que pode cumprir no suprimento de energia elétrica no contexto do planejamento ener‑ gético brasileiro (epe, 2007). ademais, o rio tocantins já possui sete uhes em ope‑ ração, com planejamento para instalação de mais três, sem contar as pequenas centrais hidrelétricas (pch) distribuídas ao longo da bacia hidrográfica. os cenários a curto, médio e longo prazos previstos na aai são pa‑ râmetros para avaliações do que foi planejado e imple‑ mentado e suas implicações sobre o desenvolvimento dos municípios impactados pelos empreendimentos. aspectos metodológicos este estudo comparativo analisou os cenários de po‑ tencialidades da aai dos aproveitamentos hidrelétri‑ cos da bacia do rio tocantins previstos para o com‑ partimento 2, sub-bacia 21, a médio prazo (2006 até 2015), comparando-os com os dados socioeconômicos das localidades investigadas. o recorte da área abrange os municípios do território do estado do tocantins: pal‑ meirópolis, paranã, peixe e são salvador do tocantins, impactados pelas uhes peixe angical e são salvador. a metodologia utilizada foi a análise de conteúdo da aai e a análise dos dados socioeconômicos dos quatro municípios diretamente impactados pelos empreen‑ dimentos. a análise de conteúdo é definida como um maldaner, k.l.s. et al. 124 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 119-134 issn 2176-9478 “conjunto de técnicas de análises de comunicação” (bardin, 2011, p. 37) que pode ser aplicado a discur‑ sos diversificados. duas funções distintas são atribuí‑ das a esse método: a primeira é a função heurística, que enriquece a tentativa exploratória, aumentando a propensão para a descoberta. seria a análise “para ver o que dá” (bardin, 2011, p. 335). já a segunda é a fun‑ ção de “administração da prova”, na qual hipóteses sob a forma de questões ou afirmações servem de diretri‑ zes para a análise, a fim de confirmar uma informação. as duas funções interagem, reforçando uma à outra (bardin, 2011). esse método permitiu identificar as potencialidades da aai dos aproveitamentos hidrelé‑ tricos da bacia do rio tocantins para a região foco do estudo. a aai foi produzida pela epe em 2007, estando disponível para acesso público no portal da instituição. para comparar as previsões da aai com a realidade dos municípios, foram analisados os dados socioeco‑ nômicos das localidades como forma de averiguar as condições de desenvolvimento entre os anos de 2005 e 2015. foram analisadas as seguintes informações: população, saldo de empregos, empresas criadas, pib, imposto sobre circulação de mercadoria e serviços (icms), índice de desenvolvimento humano (idh), taxa de analfabetismo, renda e mortalidade infantil. os dados foram informados pelas instituições: institu‑ to brasileiro de geografia e estatística (ibge), depar‑ tamento de informática do sistema único de saúde (datasus), secretaria da fazenda e planejamento do estado do tocantins (seplan), ministério do trabalho e emprego (mte) e serviço brasileiro de apoio às micro e pequenas empresas (sebrae). caracterização da área da pesquisa a extensão territorial de palmeirópolis é de 1.703.936 km2. o município de paranã possui área ter‑ ritorial de 1.120,216 km2, enquanto são salvador do tocantins tem 1.422,033 km2 e peixe, 5.291,206 km2. localizados na região sudeste do estado do tocantins, no brasil, os municípios contam com infraestrutura bá‑ sica, com água encanada, pavimentação das principais ruas e avenidas, hospitais municipais para atendimen‑ tos de baixa complexidade e unidades básicas de saúde (governo do tocantins, 2012). a estrutura educa‑ cional é composta de creches municipais e escolas mu‑ nicipais e estaduais. o ensino superior depende de ins‑ tituições de municípios-polos do sudeste tocantinense, a exemplo das cidades de arraias e gurupi, que são os principais centros urbanos da região. esses quatro municípios foram impactados pela im‑ plantação de uhes construídas ao longo do curso do rio tocantins. a uhe peixe angical começou a ser construída em 2002 e teve suas operações iniciadas em 2006, com capacidade de geração de 452 mw de energia elétrica. está localizada entre os municípios de peixe, são salvador do tocantins e paranã, impac‑ tando diretamente esses três municípios (figura 1). a implementação dessa hidrelétrica formou um re‑ servatório de 294 km2. a uhe são salvador tem ca‑ pacidade instalada de 243 mw, e fica localizada entre os municípios de são salvador do tocantins e paranã (brasil, 2015). essa usina teve a construção inicia‑ da em 2005 e começou a operar em 2008, com área de 104 km2 de reservatório, impactando diretamen‑ te, no estado do tocantins, os municípios de paranã, são salvador do tocantins e palmeirópolis (figura 1). os municípios de paranã e são salvador do tocantins sofreram implicações das duas uhes. resultados e discussão a aai dos aproveitamentos hidrelétricos da bacia do rio tocantins classifica como potencialidade a capaci‑ dade de transformação dos recursos socioeconômicos da bacia em novos capitais físicos, produtivos e huma‑ nos resultantes dos aproveitamentos hidrelétricos, em cenários a curto (2006), médio (2015) e longo prazos (2025). o capítulo específico da socioeconomia identi‑ fica subáreas fundamentais, pautadas nos indicadores municipais de sustentabilidade, que refletem o desem‑ penho econômico, o comportamento populacional e as condições de vida da população, agrupados em três di‑ mensões: econômica, demográfica e social (epe, 2007). a área de localização dos municípios investigados (subárea 2) é caracterizada no documento pela “pre‑ dominância de municípios de baixa sustentabilidade econômica, com padrão produtivo precário, evolução demográfica declinante combinada às piores condi‑ usinas hidrelétricas e desenvolvimento 125 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 119-134 issn 2176-9478 figura 1 – mapa com a localização das usinas hidrelétricas peixe angical e são salvador e municípios pesquisados. fonte: adaptado de epe (2007). ções de vida da população, baixa pressão antrópica e qualidade institucional fraca” (epe, 2007, p. 151). a aai, entretanto, preconiza que a implementação de hidrelétricas contribuirá para reverter essas deficiên‑ cias locais, visto a identificação de potencialidades que serão geradas, entre as quais a geração de emprego, a dinamização da economia por meio de oferta de pro‑ dutos e serviços, além da possibilidade de maior aporte de recursos financeiros aos municípios em virtude do aumento da arrecadação de impostos. partindo dessa maldaner, k.l.s. et al. 126 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 119-134 issn 2176-9478 perspectiva, a aai do rio tocantins traçou previsões so‑ cioeconômicas para os municípios das áreas de abran‑ gências da uhe peixe angical e da uhe são salvador. os quadros 1 e 2 apresentam os cenários previstos a curto (até 2006) e médio prazos (até 2015) estudados neste trabalho. observa-se, a partir da análise dos cenários, uma pre‑ visão bastante otimista de que as uhes venham a con‑ tribuir com os municípios. a aai destaca a “magnitude moderadamente alta” (epe, 2007, p. 198) referente à criação de postos de trabalho decorrente da animação econômica e do aumento da arrecadação municipal associado às uhes (epe, 2007). o valor adicionado foi elaborado apoiado na hipótese de que deveria haver o impulsionamento de atividades produtivas ao longo da bacia, tais como o plantio de soja e açúcar, a minera‑ ção, bem como o próprio serviço de geração de energia hidrelétrica que reflete o aumento do valor adicionado, “quer seja pela própria geração, quer seja pelas possi‑ bilidades de desenvolvimento de outras atividades in‑ tensivas em energia elétrica” (epe, 2007, p. 184). passados dez anos da elaboração da aai, os dados so‑ cioeconômicos, no entanto, revelam realidades con‑ flitantes com as previsões socioeconômicas para as localidades investigadas. em termos de população, ob‑ servaram-se variações entre os municípios, conforme apresenta a tabela 1. paranã demonstra um movimento de aumento popu‑ lacional, principalmente nos períodos de 2007 a 2009, chegando em 2009 com um acréscimo de 815 habi‑ tantes em relação a 2006. esse período coincide com impacto positivo classificação do impacto classificação da potencialidade classificação final do impacto criação de oportunidade de trabalho derivada da animação econômica moderadamente alto alto moderadamente alto criação de oportunidade de trabalho durante a construção das uhes baixo alto médio aumento da arrecadação municipal médio alto moderadamente alto expansão do valor adicionado sem informação alto sem informação quadro 1 – classificação final dos impactos positivos: cenário 2006. uhes: usinas hidrelétricas. fonte: adaptado de epe (2007). uhes: usinas hidrelétricas. fonte: adaptado de epe (2007). impacto positivo classificação do impacto classificação da potencialidade classificação final do impacto criação de oportunidade de trabalho derivada da animação econômica moderadamente alto alto moderadamente alto criação de oportunidade de trabalho durante a construção das uhes baixo alto médio aumento da arrecadação municipal médio alto moderadamente alto expansão do valor adicionado moderadamente alto alto moderadamente alto quadro 2 – classificação final dos impactos positivos: cenário 2015. usinas hidrelétricas e desenvolvimento 127 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 119-134 issn 2176-9478 a época da construção da uhe são salvador. o mesmo fenômeno ocorreu em são salvador do tocantins, que passou de 2.843 moradores em 2006 para 3.136 em 2009; e em palmeirópolis, que apresentava 5.407 habi‑ tantes em 2006 e passou a 8.492, em 2009. nesses mu‑ nicípios, viu‑se declínio populacional nos três anos sub‑ sequentes. já no município de peixe, houve aumento populacional gradativo de 2006 a 2015. a tabela 2 mostra os dados relativos ao saldo de em‑ prego nesses municípios. essa informação representa o número de vagas ofertadas excluindo as demissões ocorridas no período, ou seja, contratação menos de‑ missão. os números indicam saldo de emprego declinante, não correspondendo às previsões de médio prazo da aai. o efeito positivo de geração de empregos foi ape‑ nas a curto prazo, com quantidade limitada de vagas, e especificamente durante as obras, ocasionando um déficit impactante nos municípios-sede dos empreen‑ dimentos. sob efeito do término da implantação da uhe peixe angical, peixe apresentou saldo negativo de 1.447 empregos em 2006. fato semelhante ocorreu em 2008 com o término da uhe são salvador no município da obra, são salvador do tocantins. no cenário de 2015, o saldo de empregos dos municípios correspondeu a apenas 15 empregos em palmeirópolis, um em paranã, 40 em peixe e um em são salvador do tocantins. comparando o cenário previsto na aai, a curto e mé‑ dio prazos (quadros 1 e 2), com o saldo de empregos (tabela 2), observa-se que o que foi classificado como moderadamente alto em termos de criação de oportu‑ nidades de trabalho derivada da animação econômica, não correspondeu com o saldo de empregos depois da entrada em operação dos empreendimentos. em caráter complementar, analisou-se também a cria‑ ção de empresas abertas nesses municípios a partir da implementação e da operação das uhes, buscando ampliar a possibilidade de investigação no que diz res‑ peito à criação de oportunidade de trabalho derivada da animação econômica. a tabela 3 apresenta o núme‑ ro de microempresas e microempreendedores indivi‑ duais registrados no período. município 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 palmeirópolis 5.504 8.120 8.366 8.492 7.342 7.360 7.380 7.600 7.623 7.645 paranã 10.009 10.491 10.794 10.824 10.335 10.333 10.327 10.585 10.579 10.573 peixe 8.677 8.750 9.002 9.018 10.389 10.509 10.629 11.075 11.209 11.340 são salvador do tocantins 2.843 3.012 3.102 3.136 2.910 2.924 2.936 3.030 3.044 3.058 tabela 1 – população dos municípios no período de 2006 a 2015. fonte: governo do tocantins (2019). município 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 palmeirópolis 817 955 28 34 33 ‑2 34 ‑2 0 15 paranã ‑4 0 ‑6 5 17 15 43 66 38 1 peixe -1.447 2 -84 68 ‑66 21 68 36 ‑3 40 são salvador do tocantins 522 ‑6 -1.501 ‑421 ‑121 -18 ‑3 11 0 1 tabela 2 – saldo de empregos dos municípios no período de 2006 a 2015. fonte: governo do tocantins (2019). maldaner, k.l.s. et al. 128 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 119-134 issn 2176-9478 verifica-se acréscimo dos registros de empresas. entretanto, é necessário destacar que a lei geral da micro e pequena empresa — lei complementar nº 123/2006 — e sua subsequente complementação — lei complementar nº 128/2008 (brasil, 2006; 2008b) —, com o apoio do sebrae, fizeram um trabalho de regulari‑ zação dos microempreendedores nos municípios. dessa forma, aqueles prestadores de serviços que viviam na informalidade passaram a ser registrados como em‑ preendedores individuais. isso explica novos registros de negócios formais nas localidades. não necessariamente se podem atribuir tais resultados à chegada das uhes. sabe-se ainda que vários empreendedores, mesmo quando finalizam suas atividades, não encerram imedia‑ tamente o registro da empresa nos órgãos oficiais. diante disso, o número de empresas abertas não ne‑ cessariamente condiz com a criação de postos de tra‑ balho, uma vez que, tratando-se de microempreen‑ dedor, cada empresa pode ter apenas um funcionário (o proprietário). essa situação pode ser analisada a partir da tabela 2, que demonstra claramente o saldo de empregos declinante, não confirmando a previsão da aai, que classificou como moderadamente alta a oportunidade de trabalho. para análise do disposto na aai relacionado ao aumen‑ to da arrecadação municipal, verificaram-se o icms e o comportamento desse indicador econômico. a tabe‑ la 4 mostra a arrecadação dos quatro municípios du‑ rante o período. município 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 palmeirópolis 113 125 139 208 239 287 309 352 373 paranã 62 71 77 120 151 201 235 276 284 peixe 66 76 80 145 187 228 291 345 383 são salvador do tocantins 25 28 30 59 79 97 97 106 106 tabela 3 – empresas criadas nos municípios no período de 2007* a 2015. *o serviço brasileiro de apoio às micro e pequenas empresas (sebrae) não realizava o levantamento por município até o ano de 2006; por isso, nessa tabela, excluímos o ano de 2006 e analisou-se a partir de 2007. fonte: sebrae (2019). ano palmeirópolis paranã peixe são salvador 2006 859.567,43 558.034,77 1.679.029,22 267.656,69 2007 906.841,33 650.636,44 1.832.768,99 351.171,85 2008 963.457,81 704.804,57 4.604.635,74 448.042,50 2009 894.819,44 827.518,31 11.167.883,84 497.667,46 2010 1.070.984,98 1.055.788,90 15.363.955,53 628.832,88 2011 1.319.598,16 3.643.573,00 14.970.035,06 594.881,49 2012 1.386.540,95 7.223.335,54 16.547.367,16 596.737,52 2013 1.592.298,39 9.112.195,22 17.573.763,06 699.064,21 2014 1.807.288,42 10.103.740,00 18.079.440,80 823.645,69 2015 2.140.156,16 10.342.906,67 18.375.682,17 962.184,61 tabela 4 – imposto sobre circulação de mercadoria e serviços dos municípios no período de 2006 a 2015 (em reais). fonte: governo do tocantins (2019). usinas hidrelétricas e desenvolvimento 129 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 119-134 issn 2176-9478 constata-se que a arrecadação foi crescente durante os anos subsequentes à construção das usinas, confir‑ mando as previsões da aai de aumento da arrecadação tanto a curto como a médio prazo. sobretudo, os mu‑ nicípios-sedes dos empreendimentos tiveram um salto maior, pois recebem pela geração de energia. em relação ao pib, a tabela 5 demonstra a atividade econômica da região, ou seja, a produção de bens e serviços finais. analisando a tabela 5, observa-se aumento gradati‑ vo do pib nos municípios de palmeirópolis, paranã e peixe. no entanto, não se pode atribuir esse resultado apenas à implantação das hidrelétricas, uma vez que outros fatores econômicos podem ter impulsionado esse indicador, a exemplo da construção de rodovias, contemplando o projeto de ampliação da malha viária no tocantins e da agropecuária em expansão no estado (governo do tocantins, 2012). já em são salvador do tocantins ocorreu o processo oposto. o pib teve significativo aumento no ano de 2007, em plena cons‑ trução da uhe são salvador, em relação a 2006, mas a partir de 2008 sofreu queda brusca, chegando em 2015 com menos de 50% da posição inicial em 2006. de forma a contribuir com a avaliação de impactos socioeconômicos, buscou-se analisar também dados socioeconômicos que possibilitam uma visão panorâ‑ mica do município antes e depois no processo pós‑bar‑ ragem. a tabela 6 apresenta o idh dos municípios nos anos 2000 (antes das uhes) e 2010 (após as uhes). ano palmeirópolis paranã peixe são salvador 2006 31.532 34.316 120.957 68.129 2007 43.291 41.222 308.586 108.549 2008 54.982 49.489 362.103 45.322 2009 58.499 88.611 349.530 31.726 2010 60.013 199.268 421.892 31.646 2011 66.062 199.032 445.361 20.839 2012 72.530 301.799 506.273 22.803 2013 85.374 255.093 511.246 25.810 2014 92.595 172.785 389.475 26.710 2015 104.183 195.055 545.343 28.872 tabela 5 – produto interno bruto dos municípios no período de 2006 a 2015 (em reais). fonte: governo do tocantins (2019). municípios 2000 2010 palmeirópolis 0,545 0,673 paranã 0,334 0,595 peixe 0,482 0,674 são salvador do tocantins 0,419 0,605 tabela 6 – índice de desenvolvimento humano dos anos 2000 e 2010. fonte: ibge (2019). maldaner, k.l.s. et al. 130 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 119-134 issn 2176-9478 conforme os dados, os municípios obtiveram relativa evolução, comparando-se o início ao final da década. peixe e são salvador do tocantins ultrapassaram o pata‑ mar de muito baixo desenvolvimento para se enquadra‑ rem na condição de médio desenvolvimento humano, enquanto paranã avançou de muito baixo para baixo desenvolvimento, de acordo com a classificação do idh. todavia, a melhoria desse indicador foi uma tendência em função da criação do estado do tocantins em 1988, que impulsionou a presença do estado, com bens e ser‑ viços nos municípios do antigo norte goiano. de modo geral, todos os municípios tocantinenses tiveram au‑ mento de indicadores sociais no período que correspon‑ de de 1991 a 2010. a progressão do idh-m no tocantins foi de: 1991 = 0,369; 2000 = 0,525; e 2010 = 0,699, uma evolução de muito baixo para médio desenvolvimento humano (governo do tocantins, 2017). esse efeito também se reflete na renda per capita dos municípios pesquisados, que teve melhoria de 2000 para 2010, como mostra a tabela 7. apesar do aumento da renda, quando em consulta ao ibge, os indicadores de rendimento nominal men‑ sal per capita revelam valores críticos. os municípios chegam ao ano de 2010 com praticamente metade de suas populações sobrevivendo com meio salário míni‑ mo: palmeirópolis (43%), paranã (49,6%), peixe (41,4%) e são salvador (48,9%) (ibge, 2019). esses dados ra‑ tificam a tabela 2, que exibe saldo de empregos em declínio após a finalização das construções das uhes. dessa forma, não corresponde ao cenário de aumento da renda previsto na aai. seguindo a análise socioeconômica, verifica-se na tabe‑ la 8 que a taxa de analfabetismo também teve redução, porém muito pequena se comparada às tendências de desenvolvimento dos municípios, tanto em função da criação do tocantins quanto sob a perspectiva da aai. destaca‑se, por exemplo, o município de paranã, com uma população de pouco mais de 10 mil habitantes, apresentando 25,9% de analfabetismo, um índice con‑ siderável para uma localidade que deveria ter sido be‑ neficiada pela instalação de duas uhes. por fim, na dimensão saúde, é importante discutir a taxa de mortalidade infantil, apresentada na tabela 9. nota-se variação de óbitos nos quatro municípios. em alguns deles, na contramão da proposta da aai, a municípios 2000 2010 palmeirópolis 339,21 463,45 paranã 175,47 311,37 peixe 244,10 547,90 são salvador do tocantins 157,46 318,39 tabela 7 – renda per capita dos municípios nos anos 2000 e 2010 (em reais). fonte: ibge (2019). municípios 2000 2010 palmeirópolis 19 13,3 paranã 31 25,9 peixe 23,3 16,5 são salvador do tocantins 27,3 19 tabela 8 – taxa de analfabetismo da população de 15 anos ou mais, no período de 2000 e 2010 (em %). fonte: atlas brasil (2013). usinas hidrelétricas e desenvolvimento 131 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 119-134 issn 2176-9478 taxa foi crescente ao longo dos anos. é o caso de pal‑ meirópolis, que passa de 9,2%, em 2006, para 18,69%, em 2010, e para 30,77%, em 2013, reduzindo apenas em 2014 para 13,07%. o único município que obteve redução significativa da taxa foi peixe, que diminuiu de 15,6%, em 2006, para 7,75%, em 2014. atribui-se essa redução ao sistema de saúde de peixe, mais estrutura‑ do em relação aos demais municípios pesquisados, pois o efeito da compensação da uhe peixe angical propor‑ cionou a ampliação do número de leitos e a reforma do centro cirúrgico do hospital municipal de peixe. apesar de não ter registrado óbitos no período de 2007 a 2012, são salvador do tocantins apresentou acentuada taxa de mortalidade infantil, com 35,71%, em 2013, e 27,78%, em 2014, o dobro de mortes por mil nascidos vivos da média do brasil, que em 2014 foi de 14,40 óbitos por mil nascidos vivos. ressalta-se que são salvador do tocantins é sede de uhe e deveria ter melhorado esse indicador de saúde. a pesquisa demonstrou que o cenário de desenvol‑ vimento socioeconômico preconizado pela aai em função das uhes para palmeirópolis, paranã, peixe e são salvador do tocantins atendeu parcialmente às expectativas. as previsões consolidaram-se no que se refere à arrecadação, com o incremento de recursos financeiros nos quatro municípios. no entanto, as ex‑ pectativas de criação de vagas de trabalho, geração de emprego, aumento da renda da população e melhoria de indicadores sociais não se concretizaram. esse re‑ sultado corrobora com estudo de gomes et al. (2017), que evidenciou que os recursos financeiros advindos da implantação dos empreendimentos não necessa‑ riamente se traduzem em desenvolvimento local e avanços sociais. nesse contexto, assunção, szerman e costa (2016), em estudo sobre os efeitos locais de hidrelétricas no brasil, concluíram que a economia dos municípios só é impactada positivamente nos primeiros anos dos empreendimentos, ou seja, no curto prazo. o pib per capita dos 82 municípios atingidos por hidrelétricas estudados por esses autores apresentou, de forma ge‑ ral, um crescimento de 7 a 10%, e o emprego formal aumentou entre 10 e 40% no período da construção da barragem. no entanto, após cinco anos do início da construção da uhe, não foram encontrados efeitos na taxa de crescimento do pib municipal, no pib per capita, no número de empresas locais e nem na po‑ pulação dos municípios. além disso, os pesquisadores evidenciaram que as construções das dez uhes anali‑ sadas causaram aumento de 279 mil hectares de área desmatada em relação ao que ocorreria caso elas não tivessem sido construídas, ou seja, o impacto ambien‑ tal pode ter sido maior que os benefícios alcançados (assunção; szerman; costa, 2016). benincá (2011) ressalta que é praticamente impossível quantificar e qualificar os impactos totais que incidem nas pessoas das localidades e o conjunto da biodiversi‑ dade. os custos sociais e ambientais da hidrelétrica con‑ tinuam após a implementação, tornando-se fonte de controvérsias em vista do que foi anunciado. em nome do desenvolvimento, inúmeras famílias são deslocadas e atingidas largamente. e o desenvolvimento, na maio‑ ria dos casos, pode não ocorrer. portanto, ainda que a aai se proponha a traçar os cenários a curto, médio e longo prazos, respaldados em estudos de viabilidade técnica, esses podem não corresponder às expectati‑ vas, já que fatores sociais, econômicos e culturais, bem como a gestão municipal, podem alterar os resulta‑ dos visualizados. municípios 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 palmeirópolis 9,2 16,8 6,7 9,8 18,69 13,16 ‑ 30,77 13,07 paranã 5,0 9,9 9,0 12,5 11,63 35,09 18,63 14,71 14,49 peixe 15,6 ‑ 13,7 19,87 11,98 12,99 26,09 8,13 7,75 são salvador do tocantins 28,6 ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ 35,71 27,78 tabela 9 – taxa de mortalidade infantil no período de 2006 a 2014 (percentual por mil nascidos vivos). fonte: datasus (brasil, 2019); ibge (2019). maldaner, k.l.s. et al. 132 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 119-134 issn 2176-9478 considerações finais após a comparação dos dados socioeconômicos dos municípios de palmeirópolis, paranã, peixe e são salva‑ dor do tocantins com o cenário da aai dos aproveita‑ mentos hidrelétricos da bacia do rio tocantins, perce‑ beu-se que as previsões do estudo técnico no espaço temporal a médio prazo (até 2015) se concretizaram parcialmente. houve, em alguns casos, o aumento de indicadores socioeconômicos nas localidades pes‑ quisadas, sobretudo em relação ao icms e ao pib. entretanto, não se pode atribuir essa melhoria unica‑ mente à chegada das uhes, uma vez que os municípios tocantinenses, de modo geral, apresentam tendência de crescimento, induzidos por políticas públicas após a criação do estado do tocantins. a uhe peixe angical e a uhe são salvador contribuí‑ ram com o aumento da arrecadação nas localidades pesquisadas. todavia, esses recursos não se traduziram em melhoria das condições de vida da população local. um exemplo demonstrado é a taxa de mortalidade in‑ fantil, que manteve índices elevados no cenário a médio prazo, em algumas situações acima da média nacional. esses problemas são indicativos de que déficits socioe‑ conômicos podem ter sido deixados para a gestão mu‑ nicipal resolver após o desmonte das obras das uhes. admite-se que a aai é um instrumento importante para o planejamento de investimentos nas bacias hi‑ drográficas. porém, suas técnicas de avaliação devem ser aprimoradas para permitir melhor mensuração das fragilidades socioeconômicas locais, facilitando a me‑ diação para a negociação dos conflitos entre as políti‑ cas de meio ambiente e energia. as construções e as desconstruções de cenários futu‑ ros devem contar com a participação ativa de todos os atores envolvidos. a sociedade deve participar ex‑ pressando os níveis de sentimentos, dúvidas, angús‑ tia e desespero de suas realidades e expectativas em relação ao projeto (obra), de modo a se envolver no processo de tomada de decisões, além da participação e da vigilância ativa do cumprimento das medidas com‑ pensatórias e mitigatórias e da aplicação dos recursos financeiros municipais que devem ser investidos em projetos e ações visando à melhoria da qualidade de vida local. referências amnesty international. le point de non-retour: les droits des peuples autochtones du canada manacés par le barrage du site c. londres: amnesty international, 2016. assunção, j.; 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razão mássica de catalisador fe2+ foi 5:1 (h 2 o 2 :fe2+) e ph 2,0. as eficiências de remoção foram de dqo de 73,4%, de demanda bioquímica de oxigênio (dbo) de 46%, de turbidez de 90,1%, ocorrendo consumo total do oxidante (h 2 o 2 ) e geração de 2.126 mg/l de lodo, de modo que o efluente final se adequou à legislação ambiental. a análise econômica verificou uma economia de 71,8% no custo total em relação à disposição praticada, incineração, o que a torna viável e indica que o método utilizado gera menores impactos ambientais globais. palavras-chave: processos oxidativos avançados; reagente de fenton; resíduos de serviço de saúde. abstract universities and research institutions generate about 1% of the world’s hazardous chemical waste, many of which is in the health area. in order for these wastes to be treated as wastewater, it is necessary to adapt them to the environmental legislation for the final disposal of health service waste and wastewater disposal. the objective of this study is to present a proposal for the treatment of health care laboratory wastewater, through advanced oxidation processes (aop). the wastewater generated from analysis equipment, labmax 240 premium, was used, which performs biochemical and immunochemical tests of blood and human serum, from the diagnostic, teaching and research laboratory of the germano sinval faria school of health (ensp)/fiocruz. for its treatment, the following alternatives were compared: hydrogen peroxide (h 2 o 2 ), photolysis (uv), h 2 o 2 /uv, fenton reagent and photo-fenton. among all the aop studied, the fenton reagent showed the best results under the conditions of molar concentration of 3:1 oxidant (h 2 o 2 : qod) with single addition; fe 2+ catalyst mass ratio was doi: 10.5327/z2176-947820200620 estudo de tratamento de efluente de serviço de saúde para redução de custos econômicos e impactos ambientais health service wastewater treatment study to reduce economic costs and environmental impacts https://orcid.org/0000-0001-5782-3698 https://orcid.org/0000-0002-2317-4690 machado, g.; yokoyama, l. 90 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 89-102 issn 2176-9478 introdução as atividades realizadas pelo homem geram diferentes tipos de resíduos, resultado do consumo de matérias-primas e de insumos necessários aos diversos processos produtivos. a disposição desses resíduos na natureza causa diversos impactos ao meio ambiente e, consequentemente, ao ser humano. a capacidade de diluição dos ecossistemas naturais é limitada e atingiu um patamar tal que as grandes quantidades e complexidade dos resíduos gerados inviabilizam a assimilação completa pelo ambiente, resultando em impactos significativos para a saúde do homem (costa; cangerana, 2016). atualmente, é indispensável a implementação de sistemas de gestão dos resíduos gerados nas diversas linhas de produção visando à mitigação desses impactos. as universidades e instituições de pesquisa juntas geram cerca de 1% dos resíduos perigosos no mundo, o que é pouco quando comparado com a geração de outras unidades, como indústrias (alberguini; silva; rezende, 2005). em contrapartida, o pequeno volume e a elevada diversidade dos resíduos gerados por instituições de ensino e pesquisa dificultam uma padronização nas formas de tratamento e disposição adequada. além disso, a cada nova pesquisa desenvolvida, novos produtos são consumidos e, consequentemente, os mais diversos tipos de resíduos são produzidos (alberguini; silva; rezende, 2005; petrie; barden; kasprzyk-hordern, 2015). o gerenciamento de resíduos pelas unidades de ensino e pesquisa é assunto amplamente discutido, e muitas instituições já implantaram procedimentos para sua correta destinação. no entanto, pela dificuldade na caracterização de uma diversidade de resíduos novos gerados a cada pesquisa e pela falta de avaliação das especificidades de cada resíduo, muitas vezes a destinação final escolhida atende aos parâmetros da legislação, mas com alto custo e com impactos ambientais que poderiam ser minimizados (machado, 2010). vários métodos convencionais de tratamento de efluentes utilizados nas indústrias e em diversas atividades têm sido criticados por realizarem apenas separação de fases, causando impacto ambiental secundário (costa; cangerana, 2016). com base nos estudos de outras instituições, como exemplo, a experiência no laboratório de resíduos químicos de são carlos (alberguini; silva; rezende, 2005), uma unidade de tratamento de resíduos químicos pode alcançar os níveis de redução apresentados a seguir: • 40% por meio da reciclagem, de forma que essa quantidade possa retornar aos laboratórios como reagentes; • 40% que podem ser tratados de maneira adequada, podendo ser descartados sem oferecer maiores riscos à saúde ambiental e humana; • os 20% restantes seriam compostos de materiais que não oferecem condições de tratamento imediato e, portanto, seriam destinados a aterros específicos ou incinerados por empresas qualificadas, possuidoras dos licenciamentos ambientais e autorizações específicas. entre as unidades de pesquisa abordadas, muitas atuam na área de saúde. com relação aos resíduos de serviço de saúde (rss), por não haver a melhor segregação, convencionalmente se utiliza a incineração como método de tratamento total ou parcial (arruda et al., 2017). segundo as regulamentações nacionais para rss, preconizadas pela resolução conama nº 358/2005 (brasil, 2005), conama nº 430/2011 5:1 (h 2 o 2 : fe2+) and ph 2.0. the removal efficiencies were of qod of 73.4%, of bod of 46%, turbidity of 90.1%, occurring to a total consumption of the oxidant (h 2 o 2 ) and generation of 2,126 mg/l of sludge, making the final wastewater comply with the environmental legislation (brasil/2011). the economic analysis revealed a saving of 71.8% in the total cost in relation to the practiced disposal, incineration, which makes it viable and indicates that the method used generates less global environmental impacts. keywords: advanced oxidation processes; fenton reagent; health service waste. estudo de tratamento de efluente de serviço de saúde para redução de custos econômicos e impactos ambientais 91 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 89-102 issn 2176-9478 (brasil, 2011) e pela resolução de diretoria colegiada da agência nacional de vigilância sanitária rdc nº 222/2018 (brasil, 2018), os resíduos químicos são classificados como grupo b. os resíduos do grupo b que apresentem risco à saúde ou ao meio ambiente, se não passarem por processo de reutilização, recuperação ou reciclagem, devem passar por tratamento ou disposição final específica. os resíduos químicos perigosos sólidos, se não tratados, devem ser dispostos em aterro de resíduos perigosos (classe i). já os no estado líquido devem passar por tratamento específico, sendo vedada a disposição final em aterros (dalles et al., 2014). segundo o artigo 71 da rdc nº 222/2018, “a destinação dos resíduos dos equipamentos automatizados e dos reagentes de laboratórios clínicos [...] deve considerar todos os riscos presentes, conforme normas ambientais vigentes” (brasil, 2018, p. 14). no caso dos rejeitos deste estudo, por serem líquidos, podem ser destinados para incineração pelo pequeno volume de geração e pela grande diversidade. a incineração é uma destinação adequada à legislação ambiental vigente, porém muito onerosa, podendo também gerar impactos ao meio ambiente. assim, é relevante incentivar o desenvolvimento de novas tecnologias para o tratamento dos rss que levem em consideração características relacionadas ao custo e à acessibilidade (arruda et al., 2017). para nortear este estudo, foi utilizado o trabalho gestão de resíduos perigosos na fiocruz: diagnóstico e aperfeiçoamento (machado, 2010), que define uma metodologia de classificação dos resíduos químicos gerados nas atividades finalísticas da fundação oswaldo cruz (fiocruz) e propõe rotas alternativas de tratamento. em consonância com o estudo de machado (2010), concluiu-se que é possível minimizar custos econômicos e ambientais por meio do tratamento de parte dos resíduos químicos gerados como efluente nesse tipo de instituição. tendo em vista a abrangência do tema, o presente estudo adotou uma das classes de resíduos químicos abordada no trabalho referenciado para aprofundamento prático mediante a aplicação de processos oxidativos avançados (poa) para tratamento como efluente. para que seja realizada a alteração de rota e esses resíduos possam ser tratados como efluente, é importante ressaltar a necessidade de adequação às regulamentações nacionais e locais pertinentes a rss e à legislação conama nº 430/2011 (brasil, 2011), a qual dispõe sobre as condições e os padrões de lançamento de efluentes. o efluente oriundo de equipamento automático de análise bioquímica de soro e sangue humano foi escolhido como o resíduo químico para estudar diferentes tecnologias de poa. esse tipo de equipamento é comumente utilizado em laboratórios de análise bioquímica para a realização de testes com diversos reagentes químicos em amostras biológicas, gerando um complexo efluente, constituído de componentes químicos recalcitrantes e agentes biológicos patogênicos. cabe ressaltar que há diversas formas de se tratar os efluentes e rss, como é apontado por verlicchi, aukidy e zambello (2015), sendo os poa uma das rotas importantes para degradação de componentes recalcitrantes. nessa vertente, sá (2017) também propõe avaliação de efluente de equipamento laboratorial automatizado, por processo foto-fenton. existem muitos compostos em determinadas concentrações que são tóxicos ou que não são biodegradáveis, os quais são classificados como recalcitrantes. os poa são uma alternativa para tratamento desse tipo de efluente (ribeiro et al., 2015; verlicchi; aukidy; zambello, 2015) e têm o objetivo de mineralizar ou diminuir a recalcitrância dos compostos orgânicos mais complexos, de modo que os converta em substâncias biodegradáveis ou inertes, diferentemente dos métodos que envolvem somente transferência de fase (borba et al., 2014). assim, esses processos podem ser utilizados para degradação de contaminantes emergentes e micropoluentes (petrie; barden; kasprzyk-hordern, 2015; wang; roddick; fan, 2017), antibióticos e farmacêuticos (baena-nogueras; gonzález-mazo; lara-martín, 2017; quitaiski, 2018; papageorgiou; kosma; lambropoulou, 2016; mirzaei et al., 2017; pérez et al., 2016), efluentes alimentícios (krzeminska; neczaj; borowski, 2015), efluente de curtume (borba et al., 2014), efluentes oriundos de produtos de estética e cuidado pessoal (carlson et al., 2015), corantes (silva et al., 2008) e efluentes industriais em geral (araújo et al., 2016). machado, g.; yokoyama, l. 92 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 89-102 issn 2176-9478 nesse cenário, dewil et al. (2017) e ribeiro et al. (2015) apresentam estudos que consolidam as técnicas de poa, em um panorama com múltiplos contextos, como demonstrado anteriormente. os poa são baseados na geração do radical hidroxila (•oh), altamente reativo pelo seu alto potencial de oxidação, o qual é capaz de desencadear uma série de reações que têm a capacidade de destruir completamente muitos poluentes orgânicos (fioreze; santos; schmachtenberg, 2014). acredita-se que uma alternativa promissora para o tratamento de efluentes do setor de saúde inclua a utilização dos poa (verlicchi; aukidy; zambello, 2015), e já há estudos e mudanças nas rotas de tratamento de efluentes. entre os efluentes e resíduos oriundos de serviços de saúde, cabe uma reflexão quanto aos pequenos geradores, como laboratórios e clínicas, e o estudo de uma alternativa simples para esses geradores, como sá (2017) também demonstra. podem ser utilizados como agentes oxidantes: oxigênio, ozônio, peróxido de hidrogênio (h 2 o 2 ), isoladamente ou combinados, em associação com catalisadores. em todos os casos, esses agentes oxidantes apresentam em comum a capacidade de gerar radicais hidroxila de elevada reatividade que exibem, contudo, uma baixa seletividade (machado, 2014). com relação à utilização de catalisadores, os poa podem ser agrupados em duas classes: processos heterogêneos (uso de catalisadores sólidos) e processos homogêneos, ambos podendo utilizar radiação ultravioleta (uv). a tabela 1 apresenta os principais poa encontrados na literatura. a vantagem dessas tecnologias é a possibilidade da ausência de subprodutos, por se tratarem de processos destrutivos. borba et al. (2014) realizaram processo fotofenton para efluente de curtume e, em condições operacionais ótimas, obtiveram uma remoção de quase 100% da demanda química de oxigênio (dqo), cor e turbidez. nesse contexto, o intuito deste trabalho foi realizar experimentos práticos e propor uma alternativa de tratamento para essa tipologia de resíduo. os resultados encontrados para tratamento de resíduos dos equipamentos automatizados e dos reagentes de laboratórios clínicos podem ser utilizados em diversas realidades, de acordo com a comparação da concentração de contaminantes contida em cada efluente. ante o exposto, o presente trabalho justificou-se pelo seu potencial em avaliar e comparar diferentes tecnologias de poa para utilização no próprio local de geração do resíduo em substituição à incineração, rota utilizada na instituição estudada, a qual apresenta um custo elevado. pretende-se, com os resultados obtidos, possibilitar a otimização e o aperfeiçoamento dos processos de destinação final dos resíduos químicos gerados na instituição estudada e contribuir com um modelo de tratamento que possa ser utilizado por outros geradores de rss, assim como foi realizado por laboratório de são carlos, que pode segregar seus resíduos químicos gerados e tratá-los de acordo com as especificidades necessárias de cada grupo. o laboratório processo homogêneo heterogêneo com irradiação o 3 /uv fotocatálise heterogênea tio 2 /o 2 /uv h 2 o 2 /uv o 3 /h 2 o 2 /uv foto-fenton sem irradiação o 3 /hoo 3 /catalisadoro 3 / h 2 o 2 reativo de fenton tabela 1 – sistemas típicos de processos oxidativos avançados. uv: ultravioleta. fonte: costa e cangerana (2016, p. 81). estudo de tratamento de efluente de serviço de saúde para redução de custos econômicos e impactos ambientais 93 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 89-102 issn 2176-9478 traz uma abordagem diferenciada de utilização de poa para resíduos químicos e bioquímicos que pode ser replicada em outras instituições, como proposto por este estudo (alberguini; silva; rezende, 2005). materiais e métodos para a pesquisa, foi realizado levantamento bibliográfico de estudos de poa desenvolvidos para diferentes tipos de tratamento de efluente, por diversas técnicas, como: oxidação com peróxido de hidrogênio (h 2 o 2 ), fotólise (uv), oxidação h 2 o 2 /uv artificial, reagente de fenton, coagulação (fe2+), foto-fenton. com base na bibliografia levantada, pode-se identificar que poa são efetivos para diversos tipos de efluente, especialmente os de rss, e o que deve ser levado em conta é a melhor eficiência econômica, de acordo com as características do efluente a ser tratado. o objetivo deste estudo é apresentar uma proposta de tratamento para efluente de equipamento laboratorial automatizado, gerado em laboratório de assistência à saúde, por meio de poa. foi utilizado resíduo químico/efluente oriundo do laboratório de diagnóstico, ensino e pesquisa (ladep), do centro de saúde escola germano sinval faria, da escola nacional de saúde pública sergio arouca (ensp) da fiocruz. esse laboratório utiliza o equipamento de análise labmax 240 premium, o qual realiza testes bioquímicos e imunoquímicos de sangue e soro humano para assistência à saúde humana. conforme dados informados pela pesquisadora responsável pelo laboratório, esse equipamento realiza mensalmente 3.500 análises em média, gerando volume médio de efluente de 200 litros mensais. esse tipo de efluente foi escolhido de forma representativa, por ser gerado em análises realizadas por diversos laboratórios clínicos da fiocruz. nessas análises, a mistura de amostras biológicas com diversos reagentes químicos, de acordo com cada análise específica, gera um efluente complexo, composto de agentes biológicos patogênicos e componentes químicos recalcitrantes. em diagnóstico dos resíduos químicos gerados na fiocruz, essa tipologia de resíduo foi definida como bactericidas. entre os 34.299,05 litros coletados anualmente nos laboratórios da fiocruz, quantificou-se o volume médio anual de coleta de 10.798,3 litros de bactericidas, representando a proporção de 31,48%, o que demonstra a relevância na mudança do tratamento direcionado para esse grupo específico (machado, 2010). o labmax 240 premium é um equipamento compacto de alto desempenho que realiza testes bioquímicos e imunoquímicos, tem em sua programação diversas análises (95 testes) e pode realizar em média de 240 a 400 testes por hora. os resíduos/efluentes são segregados em resíduos de reação (concentrado) e resíduos de lavagem das cubetas (diluído) labtest. o efluente utilizado foi o de reação, por ser mais concentrado. as amostras foram coletadas e mantidas em temperatura ambiente, nas condições em que foram geradas, sendo acondicionadas até 10 dias para utilização nos experimentos. caracterização do efluente de estudo antes de iniciar os experimentos, determinaram-se os seguintes parâmetros de caracterização: ph a 25ºc, demanda química de oxigênio (dqo), demanda bioquímica de oxigênio (dbo), carbono orgânico total (cot), cloreto, turbidez e peróxido de hidrogênio residual (após tratamento). além desses, outros parâmetros podem ser determinados para comprovação de eficiência da melhor alternativa de tratamento encontrada. todas as metodologias analíticas foram utilizadas de acordo com o standard methods for the examination of water and wastewater (apha; awwa; wpcf, 2005). com a variação do efluente utilizado de acordo com as análises realizadas pelo equipamento, antes de cada experimento caracterizou-se previamente o efluente com os seguintes parâmetros: dqo, ph e turbidez. deve-se ressaltar que a quantidade de reagentes utilizada em cada experimento foi determinada com base no número de mols (quantidade de matéria orgânica) de dqo inicial. cabe ressaltar que, como os reagentes utilizados são padronizados, os reagentes inorgânicos são constantes na amostra, podendo-se considerar os dados de dqo final para calcular a razão molar de reagente necessária. assim, pela determinação da dqo inicial de cada amostra, pode-se obter a concentração em mg o 2 /l e, por conseguinte, calcular a razão molar, de cada método proposto, para a obtenção da concentração de oxidante desejada. machado, g.; yokoyama, l. 94 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 89-102 issn 2176-9478 tratamento do efluente com poa para o tratamento do efluente de serviço de saúde, foram testados os seguintes processos oxidativos: oxidação com peróxido de hidrogênio (h 2 o 2 ), oxidação h 2 o 2 / uv artificial, fotólise (uv), reagente de fenton, coagulação (fe2+), foto-fenton. o volume das amostras de estudo submetidas aos processos oxidativos foi de 400 ml. a determinação das dosagens de reagente foi realizada em aparelho de jar-test e, quando da utilização de radiação (uv), foi utilizado equipamento específico construído de acordo com pesquisa de bessa, sant’anna jr. e dezotti (2001) para emissão de radiação uv no processo. todos os ensaios foram realizados à temperatura ambiente de 25ºc, sob agitação por um período de tempo preestabelecido de 120 minutos. foram retiradas alíquotas para análise de h 2 o 2 residual, turbidez e dqo, em 60 e 120 minutos, para aferição dos dados obtidos. os experimentos foram conduzidos segundo a tabela 2. para realização dos experimentos utilizando radiação uv, construiu-se reator como descrito a seguir. equipamento de radiação uv como o efluente utilizado no estudo é oriundo de laboratório com baixa geração, planejaram-se experimentos para tratamento com reator em batelada. o reator de uv foi construído de acordo com pesquisa grupo de experimentos 1 oxidação com h 2 o 2 , em função do ph, na ausência de catalisador variação ph (2, 4, 6, 8, 10, 12) condições: razão molar (h 2 o 2 :dqo) = 1:1, em 60 minutos de reação grupo de experimentos 2 oxidação h 2 o 2 /uv variação ph (3, 4, 6, 7, 8, 10, 12) condições: razão molar (h 2 o 2 :dqo) = 1:1, uv = 247 w/m2 grupo de experimentos 3 fotólise uv condições: ph 7,0 e uv = 247 w/m2 grupo de experimentos 4 fenton variação ph (2, 3, 4) condições: razão molar (h 2 o 2 :dqo) = 3:1 e catalisador na razão mássica (h 2 o 2 :fe2+) = 5:1 grupo de experimentos 5 fenton variação h 2 o 2 :fe2+ (3:1; 5:1; 10:1) condições: razão molar (h 2 o 2 :dqo) = 3:1 e ph 2,0 grupo de experimentos 6 fenton variação molaridade h 2 o 2 (1, 2, 3, 4) condições: catalisador na razão mássica (h 2 o 2 :fe2+) = 5:1, ph = 2,0 grupo de experimentos 7 oxidação h 2 o 2 (comparação fenton) condições: razão molar 3:1(h 2 o 2 :dqo) e ph = 2,0 experimento 8 fenton fracionado (variação adição fracionada) adição fracionada do h 2 o 2 em três etapas: 1,5:1 (h 2 o 2 :dqo) no início, 0,75:1 (h 2 o 2 :dqo) em 30 minutos e 0,75:1 (h 2 o 2 :dqo) em 60 minutos condições: razão mássica h 2 o 2 :fe2+ de 5:1, em ph 2,0, com controle em 30, 60 e 120 minutos experimento 9 foto-fenton (melhor condição fenton) condições: concentração de oxidante 3:1 (h 2 o 2 :dqo) com adição única; razão mássica de catalisador 5:1 (h 2 o 2 :fe2+), ph 2,0 e uv = 247 w/m2 experimento 10 fenton condição ótima (dbo e cot) condições: concentração de oxidante 3:1 (h 2 o 2 :dqo) com adição única; razão mássica de catalisador 5:1 (h 2 o 2 :fe2+) e ph 2,0 tabela 2 – descrição dos experimentos realizados neste trabalho. uv: ultravioleta; dqo: demanda química de oxigênio; dbo: demanda bioquímica de oxigênio; cot: carbono orgânico total. fonte: machado (2014, p. 48). estudo de tratamento de efluente de serviço de saúde para redução de custos econômicos e impactos ambientais 95 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 89-102 issn 2176-9478 (bessa; sant’anna jr.; dezotti, 2001). o modelo consiste em um invólucro isolado luminosamente, evitando assim exposição dos operadores aos raios uv. dentro do reator, a amostra é colocada em béquer de vidro de 600 ml e é irradiada por meio de uma lâmpada de mercúrio de alta pressão de 250 w (phillips), com o bulbo do vidro removido, a qual fica alocada no topo do reator. essa lâmpada é alocada centralmente, a 13 cm de altura da superfície do reagente, apresentando irradiância de 247 w/m2 (λ > 254). a temperatura da amostra é mantida constante mediante troca de calor externa, e, durante o período de irradiação, o efluente é agitado magneticamente. o reator utilizado é apresentado na figura 1 e os equipamentos correspondentes utilizados internamente foram: • placa de agitação corning, modelo pc-420; • bomba para recirculação construída; • lâmpada de mercúrio (250 w) phillips; • radiômetro solar kimo, modelo sl100. irradiância a lâmpada de uv teve seu fluxo radiante determinado por um radiômetro solar, modelo sl 100 e fabricante kimo. a irradiância medida é o fluxo de energia recebida por unidade de área (w/m2), e a energia acumulada é o produto da irradiação global pelo tempo de irradiação, expresso em wh/m2. o radiômetro possui um sensor composto de uma célula de silício expandida e um filtro de correção para a radiação difusa. esse sensor foi exposto à irradiância na mesma altura da superfície do efluente no reator. o equipamento fornece o valor da irradiância média e assim pode ser calculada a energia acumulada durante o período de reação. análise econômica finalizados todos os experimentos descritos, pelos resultados obtidos foi selecionada a melhor alternativa, em termos de eficiência e viabilidade técnica. a fase final baseou-se em uma análise de viabilidade econômica combinada à viabilidade técnica para apontar a real possibilidade de substituição da rota de tratamento utilizada atualmente (incineração) para o resíduo estudado. resultados e discussão caracterização do efluente de estudo o efluente a ser tratado apresenta alta variabilidade de substâncias pelo espectro de análises, alcançando diferentes valores de dqo e dbo, de acordo com as análises realizadas no período. para uma maior uv: ultravioleta. fonte: machado (2014, p. 45). figura 1 – esquema do fotorreator utilizado experimentalmente. bomba de recirculação para troca de calor recipiente com água para troca de calor lâmpada uv recipiente com água para troca de calor agitador magnético reator em batelada para efluentes (béquer) invólucro para proteção raio uv machado, g.; yokoyama, l. 96 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 89-102 issn 2176-9478 compreensão das faixas da quantidade de matéria inorgânica desse efluente, foram realizadas caracterizações para cada amostra, obtendo-se também um valor médio de dqo de 700 mg/l. os dados obtidos na caracterização do efluente são apresentados na tabela 3. quanto à biodegradabilidade do efluente caracterizado, ele pode ser classificado como refratário pelas condições verificadas (dbo/dqo = 0,19). por isso, a biodegradabilidade foi utilizada como amostra modelo para verificação e comparação dos tratamentos propostos para essa tipologia de efluente. rotas de tratamento com poa considerando-se os processos estudados, a oxidação utilizando apenas h 2 o 2 não foi efetiva, propiciando eficiências baixas de remoção de matéria orgânica (dqo), na ordem de 20% para concentração de oxidante molar 1:1 (h 2 o 2 :dqo) e de 32% para concentração de oxidante molar 3:1 (h 2 o 2 :dqo). grande parte do oxidante utilizado não foi consumido no processo, indicando reação lenta, como pode ser visualizado na figura 2. a fotólise com radiação uv também não foi efetiva, apenas aumentando a turbidez do efluente e mantendo a dqo estável. na figura 3, são apresentados os dados da fotólise com radiação uv. a oxidação h 2 o 2 /uv aumentou a eficácia do processo, conforme a figura 3. o melhor resultado foi em ph 7,0 (neutro), o que auxilia as condições de oxidação por não necessitar de alteração da faixa de ph. as condições ótimas de oxidação h 2 o 2 /uv apresentaram eficácia de remoção de dqo de 53% e de turbidez de 45%, com consumo de 28% do oxidante. entre todos os poa estudados, o reagente de fenton alcançou os melhores resultados de remoção de dqo, turbidez e geração de lodo nas seguintes condições: relação molar de oxidante 3:1 (h 2 o 2 :dqo) com adição única, razão mássica de catalisador 5:1 (h 2 o 2 :fe2+) e faixa de ph 2, em torno de 120 minutos. essas mesmas condições foram testadas três vezes nos experimentos de: variação de ph, de variação da concentração de h2o2 e no teste das condições ótimas para determinação da eficiência de remoção de dbo. os resultados obtidos para remoção de dqo, turbidez e consumo de oxidante foram muito próximos em todos os testes, garantindo a reprodutibilidade dos experimentos executados e dos resultados obtidos. os experimentos comprovam a regularidade e a eficiência dos dados obtidos no tratamento do efluente estudado. nas melhores condições do reagente de fenton, foi avaliada a remoção da dbo. após variações das condições no reagente de fenton, definiram-se os parâmetros operacionais ótimos: concentração molar de oxidante 3:1 (h2o2:dqo) com adição única do oxidante, razão mássica de catalisador 5:1 (h 2 o 2 :fe2+) e ph 2,0. para comprovação da eficiência do processo, realizou-se experimento nessas condições (experimento 10) com a parâmetro valores dqo valores entre 786 e 551 mg/l dbo valores entre 184 e 95 mg/l biodegradabilidade (dbo/dqo) relações entre 0,19 e 0,23 cot 148,45 mg/l cloreto 40,10 mg/l turbidez 16,3 ntu ph 6,95 tabela 3 – dados obtidos na caracterização do efluente. dqo: demanda química de oxigênio; dbo: demanda bioquímica de oxigênio; cot: carbono orgânico total. fonte: machado (2014, p. 54). estudo de tratamento de efluente de serviço de saúde para redução de custos econômicos e impactos ambientais 97 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 89-102 issn 2176-9478 amostra de efluente mais concentrada após caracterização (dqo de 786 mg/l). utilizou-se amostra de efluente mais concentrada para certificar que, mesmo nas flutuações de maior concentração de matéria orgânica, a disposição final do efluente tratado será adequada à legislação ambiental vigente. para comprovação dessa eficiência, mediu-se também o parâmetro dbo. como o intuito é certificar o resultado final, foram coletadas amostras para análise somente no final do ensaio, após 120 minutos de reação. a figura 4 apresenta os dados de eficiência obtidos dos parâmetros utilizando concentração de oxidante 3:1 (h2o2:dqo) com adição única; razão mássica de catalisador 5:1 (h 2 o 2 :fe2+) e ph 2,0 em 120 minutos. nessas condições ótimas, obtiveram-se eficiências de remoção de dqo de 73,4%, de dbo de 46%, de turbidez de 90,1%, com consumo total do oxidante (h 2 o 2 ) e geração de 2.126 mg/l de sst referente ao lodo gerado. para estudo do foto-fenton (experimento 9), utilizaram-se as condições ótimas obtidas no reagente de fenton: ph ótimo 2,0, catalisador (5:1 h 2 o 2 :fe2+) e oxidante (3:1 h 2 o 2 : dqo) com adição única no início, uv= 247 w/m2, e o tempo de oxidação definido foi de 120 minutos, com coleta das amostras em 60 e 120 minutos. os resultados obtidos podem ser visualizados na figura 5. o processo foto-fenton apresentou melhor eficiência de remoção de dqo em relação ao reagente de fendqo: demanda química de oxigênio. fonte: machado (2014, p. 57). figura 2 – oxidação com peróxido de hidrogênio, em função do ph, na ausência de catalisador. condições: razão molar [h 2 o 2 ]:[dqo] = 1:1; valores de ph 2, 4, 6, 8, 10 e 12, em 60 minutos de reação. re m oç ão /c on su m o (% ) 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 ph 2 4 6 8 10 12 2,5 31,9 3,5 11,4 57,6 21,2 23,3 56,1 5,9 12,3 54,0 2,4 17,3 57,7 16,5 25,1 61,7 16,5 remoção dqo remoção turbidez consumo h 2 o 2 dqo: demanda química de oxigênio; uv: ultravioleta. fonte: machado (2014, p. 65). figura 3 – oxidação h 2 o 2 /uv na concentração 1:1(h 2 o 2 :dqo), uv= 247 w/m2, em 60 e 120 minutos, e valores de ph: 6, 7, 8, 10, 12. re m oç ão /c on su m o (% ) remoção dqo consumo h 2 o 2 60 50 40 30 20 10 00 ph/tempo (minutos) 60 120 4 6 7 8 10 12 60 120 60 120 60 120 60 120 60 120 24 03 31 20 12 11 40 18 28 16 53 28 18 14 35 31 36 03 31 22 2720 12 40 machado, g.; yokoyama, l. 98 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 89-102 issn 2176-9478 ton, ainda que muito próximas, com remoção de dqo de 76,1%, como pode ser constatado na figura 5. comparando-se as técnicas quanto aos parâmetros avaliados, o processo foto-fenton tem maiores custos de instalação e de operação pela necessidade de radiação uv. levando-se em consideração que esse processo apresenta eficiência da remoção de dqo similar ao fenton convencional, não se justificam os custos adicionais. a diferença é que, por meio do foto-fenton, esses resultados são obtidos já na primeira hora reacional, reduzindo o tempo reacional pela metade. em relação ao custo/benefício do processo, o consumo praticamente dobrado de oxidante para elevar a eficiência de 5 a 7% não é necessário nesse caso específico, pois o efluente já está adequado para descarte nas condições encontradas ótimas com fenton (3:1). para outros efluentes de maior recalcitrância, essa condição pode ser utilizada. mais estudos em relação às viabilidades técnica e econômica de cada processo podem indicar exatamente qual a melhor rota de tratamento para outros tipos de efluente. caso esse processo seja conduzido industrialmente, essas duas técnicas devem ser mais bem estudadas, levando em conta todos os parâmetros envolvidos, como: gasto com energia elétrica, radiação uv, tempo reacional, disposição final do lodo gerado e consumo de oxidante. análise econômica após finalização dos experimentos e definição da melhor alternativa, em termos de eficiência e viabilidade técnica, utilizou-se cotação prévia e estimativa de custo para determinar os custos operacionais desse processo e verificar a possibilidade de alterar a rota de tratamento utilizada atualmente (incineração). de acordo com pesquisa que deu base a este artigo (machado, 2014), o custo para tratamento em empresas licenciadas ambientalmente para incineração é de r$ 2,80 por quilograma e para aterro industrial classe i é de r$ 0,55 por quilograma. o custo de reagentes para laboratório (sigma aldrich, 2019), todos com o mesmo fabricante vetec, é de r$ 21 por litro de peróxido de hidrogênio — 30%; r$ 25 por quilograma de sulfato ferroso p.a; r$ 44 por litro de ácido sulfúrico 0,1n p.a; e r$ 38 por quilograma de hidróxido de sódio 0,1n p.a. dbo: demanda bioquímica de oxigênio; dqo: demanda química de oxigênio. fonte: machado (2014, p. 81). figura 4 – reagente de fenton – melhor condição – determinação da eficiência de remoção de dbo, utilizando concentração de oxidante 3:1 (h 2 o 2 :dqo) com adição única; razão mássica de catalisador 5:1 (h 2 o 2 :fe2+) e ph 2,0 em 120 minutos. remoção dqo remoção turbidez consumo h 2 o 2 remoção dbo re m oç ão /c on su m o (% ) 100,0 90,0 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 fenton 73,4 90,1 99,9 46,0 estudo de tratamento de efluente de serviço de saúde para redução de custos econômicos e impactos ambientais 99 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 89-102 issn 2176-9478 os custos associados ao tratamento de um litro do efluente estudado por reagente de fenton estão apresentados na tabela 4.o cálculo do lodo a ser destinado considera que o precipitado gerado no processo de oxidação com reagente de fenton será filtrado e armazenado para disposição final. logo, não foi utilizado o volume de lodo gerado, mas o sst. com base nos dados de sst (2.126 mg/l) (machado, 2014), realizaram-se novos cálculos considerando que o lodo após filtração ainda retém 95% de umidade. o valor obtido no sst representa apenas 5% do lodo gerado. pelos cálculos, obteve-se o valor de 42,52 g/l, já sendo considerada a umidade presente. em relação ao custo dos demais reagentes, o cálculo foi realizado de acordo com dados práticos e quantidades utilizadas no experimento final. dbo: demanda bioquímica de oxigênio; uv: ultravioleta. fonte: machado (2014, p. 82). figura 5 – foto-fenton – condições ótimas do reagente de fenton. foram realizados experimentos na concentração de oxidante 3:1 (h 2 o 2 :dqo) com adição única; razão mássica de catalisador 5:1 (h 2 o 2 :fe2+), ph 2,0, uv = 247 w/m2, nas seguintes faixas: 60 e 120 minutos. remoção dqo remoção turbidez consumo h 2 o 2 re m oç ão /c on su m o (% ) 100,0 120,0 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 variação tempo (minutos) 60 120 76,4 92,1 99,8 76,1 78,9 100,0 insumo quantidade/ litro efluente tratado custo (r$) h 2 o 2 11,5 ml 0,2415 h 2 so 4 5 ml 0,22 na(oh) 5 mg 0,19 feso 4 ·7h 2 o 4,5 g 0,1125 lodo gerado 42,52 g/l 0,0233 total 0,787386 = 0,79 tabela 4 – cálculo do custo para tratamento de um litro de efluente. fonte: machado (2014, p. 75). machado, g.; yokoyama, l. 100 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 89-102 issn 2176-9478 o custo para incineração de 1 kg de resíduo químico é r$ 2,80, já o custo operacional primário para o reagente de fenton é de r$ 0,79 centavos por litro, contabilizando a disposição final do lodo gerado. dessa forma, alterando-se a forma de destinação, para cada litro de efluente tratado, tem-se uma economia de 71,8%. logo, a utilização de vias específicas para tratamento de rss pode minimizar impactos ambientais e custos econômicos quando os efluentes são tratados com base no conhecimento das suas características específicas, como o caso estudado. no tratamento de rss, esse tipo de resíduo pode ser simplificado e realizado na estrutura do gerador. conclusões os resultados indicam que os poa são efetivos em termos de remoção de matéria orgânica no tratamento do efluente de serviço de saúde, especificamente resíduo de análises bioquímica e imunoquímica de sangue e soro humano. com isso, a utilização de fenton pode substituir a destinação final atualmente usada, que é a incineração. os poa estudados foram: oxidação com peróxido de hidrogênio (h 2 o 2 ), oxidação h 2 o 2 /uv artificial, fotólise (uv), reagente de fenton e foto-fenton. entre os poa analisados, o reagente de fenton apresentou as maiores remoções de dqo e turbidez. as melhores condições de remoção foram: concentração molar de oxidante 3:1 (h 2 o 2 :dqo) com adição única; razão mássica de catalisador 5:1 (h 2 o 2 :fe2+) e faixa de ph 2,0. essas condições ótimas propiciaram eficiências de remoção de dqo de 73,4 %, de dbo de 46%, de turbidez de 90,1%, com consumo total do oxidante (h 2 o 2 ) e geração de 2.126 mg/l de sst referente ao lodo gerado. tomando como referência o reagente de fenton, nas condições ótimas, a remoção de dbo obtida é de 46%, e a concentração final de dbo no efluente tratado é de 99,7 mg/l. de acordo com a legislação ambiental (brasil, 2011), para disposição final de efluente de serviço de saúde, a dbo máxima no efluente final deve ser de 120 mg/l ou a eficiência de remoção mínima de dbo deve ser de 60%. o valor obtido nos experimentos (99,7 mg/l) está no limite estabelecido pela legislação federal. a legislação estadual no rio de janeiro também estabelece remoção mínima de dbo em 30%, pelo efluente ser gerado em pequenos laboratórios e a carga orgânica ser considerada abaixo de 5 kg dbo/dia. o processo utilizado adequa-se tecnicamente a ambas as legislações, federal e estadual. verificou-se na análise econômica que, com a utilização do reagente de fenton, o custo de tratamento para cada litro de efluente é de r$ 0,79. a alteração da rota de tratamento propicia uma economia de 71,8%. essa economia pode ser otimizada, pois os reagentes cotados possuem alta qualidade e preço elevado. além disso, custos com transporte serão reduzidos, pois o tratamento é realizado in loco. para implementação desse projeto, pode-se utilizar a renda obtida na substituição dos processos para pagar os investimentos iniciais e os custos fixos, por meio de estudo que considere o tempo de retorno do investimento. este estudo apresenta benefícios de natureza econômico-financeira e de eficiência de tratamento, contribuindo para a criação de opções para o setor de pesquisa e assistência à saúde humana, para a redução dos custos e a competitividade do setor no gerenciamento de rss. por fim, é importante que o tratamento de efluentes de serviço de saúde seja difundido nos diversos geradores, de pequeno a grande porte, para que, com base em avaliação econômica e ambiental, com resolução simples e prática, seja possível a otimização desses processos, obtendo-se menores impactos ambientais globais e também redução de custos. referências alberguini, l.b.a.; silva, l.c.; rezende, m.o.o. tratamento de resíduos químicos: guia prático para a solução dos resíduos químicos em instituições de ensino superior. são carlos: rima, 2005. 104 p. estudo de tratamento de efluente de serviço de saúde para redução de custos econômicos e impactos ambientais 101 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 89-102 issn 2176-9478 american public health association (apha); american water works association (awwa); water pollution control federation (wpcf). standard methods for the examination of water and wastewater. 21. ed. washington, d.c.: american public health association (apha), 2005. araújo, k.s.; antonelli, r.; gaydeczka, b.; granato, a.c.; malpass, g.r.p. processos oxidativos 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rbciamb | n.46 | dez 2017 | 75-87 rodrigo studart corrêa phd em solos e nutrição de plantas pela university of melbourne (unimelb). docente do programa de pós-graduação e ciências ambientais da universidade de brasília (unb) – brasília (df), brasil. alexander paulo do carmo balduíno mestre em botânica pela universidade federal de viçosa (ufv). doutorando em ciências ambientais pela unb – brasília (df), brasil cláusio tavares viana teza doutor em geociências aplicadas pela unb. docente do curso de engenharia ambiental da universidade católica de brasília (ucb) – brasília (df), brasil. gustavo macedo de mello baptista doutor em geologia pela unb. docente do programa de pósgraduação e ciências ambientais da unb – brasília (df), brasil. douglas josé da silva doutor em engenharia hidráulica e saneamento pela universidade de são paulo (usp). docente do curso de engenharia ambiental da ucb – brasília (df), brasil. endereço para correspondência: rodrigo studart corrêa – universidade de brasília (unb) – programa de pós-graduação em ciências ambientais (fup) – caixa postal: 04.401 – 70842-970 – brasília (df), brasil – e-mail: rscorrea@unb.br recebido: 03/11/2016 aceito: 22/11/2017 resumo a recuperação da cobertura vegetal e da capacidade de produção de biomassa são etapas essenciais para a reabilitação de ecossistemas. por esse motivo, este trabalho avaliou, com o uso de sensoriamento remoto, o padrão temporal de desenvolvimento da cobertura vegetal e da atividade fotossintética em jazidas de cascalho revegetadas por meio de cinco diferentes tratamentos comumente usados no distrito federal: regeneração natural, plantio de árvores, plantio de árvores conjugadas a ervas, reposição da camada superficial do solo conjugada ao plantio de árvores e incorporação de lodo de esgoto aos horizontes de solos expostos pela mineração. os resultados indicaram que uma jazida minerada deixada à regeneração natural demandaria um tempo secular para obter uma cobertura vegetal satisfatória. o plantio exclusivo de árvores nativas do cerrado demandou 15 anos para prover 80% de cobertura vegetal à área estudada. a reposição da camada superficial do solo sobre a superfície minerada ou a incorporação de lodo de esgoto aos horizontes de solos expostos pela mineração conciliou os menores tempos de desenvolvimento da cobertura vegetal (2,5 a 5,0 anos) e os maiores percentuais de superfície revegetada (80 a 95%). todavia, os cinco tratamentos estudados limitaram a atividade fotossintética a 60–80% dos valores medidos em áreas nativas de cerrado. palavras-chave: mineração; restauração; índices de vegetação. abstract the recovery of biomass production capacity is an essential step towards the rehabilitation of ecosystems. in this work we used remote sensing to evaluate the temporal development of vegetation cover and photosynthetic activity in gravel mines revegetated with five techniques commonly used in the brazilian federal district: natural regeneration, tree plantation, cultivation of trees + herbs, topsoil replacement + tree plantation, and sewage sludge incorporation into mining substrates. results showed that mines left under natural regeneration would require a secular time to achieve a satisfactory vegetation cover. tree plantation required fifteen years to provide a mine 80% of vegetation cover. the use of topsoil + trees or the incorporation of sewage sludge into mining substrates achieved the fastest development of vegetation cover (2.5 to 5.0 years) and the highest percentages of revegetated surface (80 to 95%). however, the five study revegetation techniques achieved from 60 to 80% the values of photosynthetic activity measured in native areas of cerrado. keywords: mining; restoration; vegetation index. doi: 10.5327/z2176-947820170208 recuperação da cobertura vegetal e da atividade fotossintética em jazidas revegetadas no distrito federal recovery of vegetation cover and photosynthetic activity in revegetated mine sites in the brazilian federal district corrêa, r.s. et al. 76 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 75-87 introdução a mineração expõe à superfície materiais genericamente denominados estéreis, rejeitos ou substratos, que são inadequados ao estabelecimento e ao desenvolvimento de plantas e de outros organismos (dutta; agrawal, 2002; silva; corrêa, 2010). substratos minerados funcionam como filtros ecológicos (dajoz, 2005) e limitam o recrutamento de organismos em jazidas, que podem permanecer desprovidas de cobertura vegetal por séculos (dutta; agrawal, 2002). a intervenção humana é capaz de acelerar o restabelecimento da vegetação em locais minerados e, em alguns casos, abreviar o processo de sucessão ecológica (starr et al., 2013). a reabilitação de um local degradado deve prover condições topográficas, edáficas e biológicas favoráveis ao restabelecimento de processos ecológicos (alves et al., 2007). nesse sentido, a produção primária é fator chave para o funcionamento de ecossistemas (roscher et al., 2012), e o estabelecimento de cobertura vegetal em áreas mineradas é condição necessária para fomentar a restauração por meio da sucessão ecológica. a fotossíntese produz matéria e gera energia para o funcionamento dos ecossistemas, e a vegetação e o solo conectam as fases líquida, sólida e gasosa dos ciclos biogeoquímicos nesses ambientes (dajoz, 2005). dessa forma, o desenvolvimento da cobertura vegetal e da atividade fotossintética retrata as condições gerais da vegetação que irá prover recursos sucessionais em uma área em processo de recuperação (silva et al., 2013; starr et al., 2013). projetos de restauração ecológica priorizam o plantio de espécies arbóreas, pois árvores incrementam a estrutura e a complexidade de ecossistemas e podem acelerar a regeneração de ambientes degradados (dutta; agrawal, 2002; pinheiro et al., 2009; starr et al., 2013). porém, o tempo necessário para o crescimento de espécies arbóreas as torna, em seus primeiros anos de desenvolvimento, menos eficientes do que as ervas para proverem uma cobertura vegetal sobre superfícies mineradas. ervas oferecem ambientes estruturalmente mais simples, mas crescem rápido, são eficientes para controlarem a erosão do solo, incorporam carbono a substratos e aceleram a pedogênese (corrêa et al., 2008; silva et al., 2013). no distrito federal (df) a restauração das jazidas mineradas segue o modelo silvicultural predominante no país (rodrigues et al., 2009; corrêa et al., 2015), e as áreas mineradas têm sido revegetadas com espécies arbóreas e herbáceas, separadamente ou conciliadas (starr et al., 2013; corrêa et al., 2015). substratos minerados que não tiveram a camada superficial do solo preservada (topsoil) demandam grande quantidade de matéria orgânica (mo) para serem revegetados (corrêa et al., 2008). visando suprir a demanda por mo, a incorporação de lodo de esgoto a substratos minerados foi testada pela primeira vez no df em 1994, tornando-se rotina a partir de 2003. o lodo de esgoto produzido no df é um subproduto do tratamento de esgotos domésticos e apresenta teores significativos de mo (550,0 g kg-1), nitrogênio – n (5,5 g kg-1), fósforo – p (4,5 g kg-1) e outros nutrientes presentes em sua matéria seca. o estabelecimento espontâneo de uma cobertura vegetal herbácea é o efeito mais evidente após a incorporação de lodo de esgoto a substratos minerados no df (silva et al., 2013). desenvolvimento da cobertura vegetal, ausência de sinais de erosão, sobrevivência e desenvolvimento da vegetação implantada, recrutamento de espécies nativas e invasão por espécies alóctones são parâmetros frequentemente utilizados no monitoramento de ecossistemas em restauração (brancalion et al., 2012). apesar da influência da fertilidade do solo sobre a sobrevivência e o desenvolvimento de plantas (alves et al., 2007; silva; corrêa, 2010) e da importância da fotossíntese para a manutenção dos ecossistemas terrestres e de seus processos ecológicos (dajoz, 2005), não se tem conhecimento de trabalhos ou normas brasileiras que utilizem a recuperação da capacidade fotossintética como indicador da restauração de ecossistemas (ibama, 2011). o sensoriamento remoto de coberturas vegetais e da atividade fotossintética tem sido utilizado em estudos de sazonalidade de vegetação nativa (huete et al., 2006; silveira et al., 2008; becerra et al., 2009), caracterização e identificação de fitofisionomias (liesenberg et al., 2007; couto jr. et al., 2011), desmatamento (jamali et al., 2015) e conservação da biodiversidade (tracewski et al., 2016), mas é negligenciado em estudos de restauração ecológica (pinheiro et al., 2009; brancalion et al., 2012; starr et al., 2013; corrêa et al., 2015). incrementos de biomassa, cobertura vegetal e diversidade são parâmetros associados que são movidos pela fotossíntese durante o processo de sucessão ecológica (goulden et al., 2011; duffy et al., 2017). portanto, a recuperação da capacidade fotossinrecuperação da cobertura vegetal e da atividade fotossintética em jazidas revegetadas no distrito federal 77 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 75-87 tética é processo inerente à restauração de ecossistemas (goulden et al., 2011). em face do exposto, este trabalho visou avaliar, por meio de imagens de satélite, o padrão temporal de desenvolvimento da cobertura vegetal e do nível de atividade fotossintética em jazidas mineradas e posteriormente revegetadas no df por meio de cinco tratamentos (t 1 a t 5 ) que retratam as práticas de restauração utilizadas localmente. material e métodos áreas de estudo sete jazidas de cascalho, escavadas em área de cambissolo sob cerrado sentido restrito, foram selecionadas para este estudo. o clima predominante no df é o tropical de savana – aw (köppen), e a precipitação média anual varia entre 1.200 e 1.600 mm, com 84% do volume de chuvas ocorrendo durante o verão. a temperatura média anual oscila entre 18 e 22ºc, e a umidade relativa do ar varia entre 12 e 85% (inmet, 2017). as sete jazidas selecionadas foram revegetadas seguindo cinco tratamentos, descritos a seguir (figura 1): • t 1 : jazida abandonada à regeneração natural (controle); • t 2 : jazida revegetada com espécimes arbóreos nativos do cerrado; • t 3 : jazida revegetada com espécimes herbáceos e arbóreos nativos do cerrado; • t 4 : jazida revegetada com reposição da camada superficial do solo (topsoil) e plantio de espécimes arbóreos nativos do cerrado; figura 1 – localização das jazidas estudadas no distrito federal (indicadas por tratamento – t 1 a t 5 ). 15.000 7.500 0 m t2 t3 t4 t5 t5 t4 lago descoberto lago santa maria lagoa bonita lago paranoá fonte: carta imagem do distrito federal – imagem landsat etm+ nov. 2002 composição colorida 321 corpo d’água limites df via escala 1:400.000 t1 corrêa, r.s. et al. 78 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 75-87 • t 5 : jazida espontaneamente revegetada após a incorporação de lodo de esgoto ao substrato exposto. o tratamento t 1 (controle) refere-se a uma jazida explorada em 1969 e abandonada à sucessão autogênica na área do parque nacional de brasília, onde as condições de sucessão são apropriadas (corrêa et al., 2007). o tratamento t 2 refere-se a uma jazida explorada entre 1972 e 1975 na atual área do santuário de vida silvestre do riacho fundo (svsrf). terraços foram construídos para controle da erosão, o substrato exposto foi escarificado até a profundidade de 20 cm e covas de 250 l foram adubadas com 20 l de composto de lixo e 50 g npk 4:14:8. a jazida foi revegetada em 2003 exclusivamente com espécimes arbóreos nativos do bioma cerrado a uma densidade de 625 árvores por hectare, com 77,8% de plantas sobreviventes até o final da segunda estação de crescimento (silva; corrêa, 2008). o tratamento t 3 refere-se a uma jazida revegetada com espécimes herbáceos e arbóreos do cerrado, também situada no svsrf, que apresenta o mesmo histórico de exploração, data de revegetação e tratamento das covas da jazida anterior (t 2 ). adicionalmente a t 2 , composto de lixo (20 m3 ha-1) e fertilizante químico (1,5 mg ha-1 de npk 4:14:8) foram incorporados ao substrato exposto para a implantação de um estrato herbáceo entre o estrato arbóreo no tratamento t 3 (silva; corrêa, 2008). o tratamento t 4 refere-se a duas jazidas que receberam a camada superficial do solo (topsoil) espalhada sobre superfície minerada antes do plantio de espécimes arbóreos nativos do cerrado: uma jazida está situada à margem do km 14,5 da rodovia br-060 e fora explorada em 2001 e revegetada em 2003. a outra jazida está localizada na área de proteção ambiental das bacias do gama e cabeça de veado, tendo sido explorada em 1960 e revegetada em 2005 (pinheiro et al., 2009). o tratamento t 5 se utilizou de duas jazidas que receberam lodo de esgoto: a primeira situa-se à margem do km 16 da rodovia br-060, explorada entre 1999 e 2001 e, em 2002, a dose de 250 t ha-1 de lodo de esgoto (88% de umidade) foi mecanicamente incorporada ao seu substrato exposto. a segunda jazida que recebeu lodo de esgoto (t 5 ) situa-se à margem da rodovia br-251, foi explorada entre 2000 e 2001 e recebeu, em 2003, tratamento semelhante à jazida anterior. a vegetação sobre essas jazidas estabeleceu-se espontaneamente nos anos que sucederam à incorporação de lodo de esgoto (silva et al., 2013). análise da cobertura vegetal e da atividade fotossintética a cobertura vegetal e a atividade fotossintética nas áreas de estudo foram avaliadas por meio do produto mod13q1 do sensor modis (moderate resolution imaging spectroradiometer), que se encontra embarcado na plataforma terra. as imagens mod13q1 do bimestre fevereiro-março dos anos de 2000 a 2013 foram selecionadas para análise. a escolha de um período fixo de aquisição das imagens (fevereiro-março) visou atenuar o efeito da sazonalidade climática sobre a vegetação, uma vez que a precipitação incipiente na época seca no bioma cerrado é fator limitante à atividade fotossintética, principalmente do estrato herbáceo (huete et al., 2006; becerra et al., 2009). o bimestre fevereiro-março representa o fim da estação chuvosa na região, quando são medidos os mais elevados valores de atividade fotossintética no cerrado (silveira et al., 2008; becerra et al., 2009). os dados mod13q1 são disponibilizados em formato de 16 bits e, por meio da multiplicação pelo fator de escala 0,0001, obtiveram-se dados normalizados que variam de -1 a 1. resultados negativos representam áreas não fotossinteticamente ativas (nfa), e valores a partir de 0,03 representam a vegetação fotossinteticamente ativa (vfa). a percentagem de cobertura vegetal nas áreas estudadas foi calculada por meio da razão entre as áreas ocupadas por vfa e por nfa em cada imagem mod13q1 selecionada para este estudo. a intensidade da atividade fotossintética nas jazidas foi obtida a partir dos valores positivos do índice de vegetação melhorado (evi) do produto mod13q1 no período fevereiro-março dos anos selecionados. coleta e análises químicas das amostras dos substratos revegetados três amostras de substrato revegetado compostas por dez subamostras foram coletadas entre 0 e 20 cm de profundidade em cada uma das sete áreas de estudo. as amostras foram analisadas para carbono orgânico recuperação da cobertura vegetal e da atividade fotossintética em jazidas revegetadas no distrito federal 79 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 75-87 pelo método da combustão úmida (walkley-black) e posterior titulação com uma solução 0,05 m de sulfato ferroso amoniacal. os resultados de carbono orgânico foram multiplicados por 1,724 para se estimar a concentração de mo. nitrogênio total (n-total) foi avaliado pelo método kjeldahl de destilação. o ph foi medido com potenciômetro em uma solução 1:2,5 de solo-água e em cacl 2 . fósforo disponível (p-disponível) e potássio trocável (k-trocável) foram extraídos com solução mehlich i (0,025 n h 2 so 4 + 0,05 n hcl). as concentrações de p-disponível foram determinadas em fotocolorímetro a 660 nm e as concentrações de k-trocável em espectrofotômetro de absorção atômica com chama. cálcio (ca+2) e magnésio (mg+2) foram extraídos com uma solução de kcl 1 n e suas concentrações determinadas em espectrofotômetro de absorção atômica com chama. acidez potencial (h+ + al+3) foi determinada por meio de uma solução tamponada de acetato de cálcio 0,5 m e posterior titulação com naoh 0,05 m. a partir dos resultados obtidos, foram calculadas a capacidade de troca catiônica (ctc a ph 7), a soma de bases (s) e a porcentagem de saturação de bases (v%) dos substratos (tabela 1), conforme a empresa brasileira de pesquisa agropecuária – embrapa (1997). tratamento dos dados os valores de cobertura vegetal e de atividade fotossintética foram inseridos no eixo das ordenadas de um gráfico, tendo o tempo decorrido em anos inserido no eixo das abscissas. modelos de regressão foram preenchidos a partir desses dados, usando-se o programa origin 9 pro®. as respostas aos tratamentos tabela 1 – respostas de cobertura vegetal e nível de atividade fotossintética nas jazidas estudadas em função do tratamento e do tempo. tratamento equação r2 tempo até 80% de cobertura vegetal (anos) cobertura vegetal t 1 – regeneração natural (controle) ŷ = 5,25 + 0,79x 0,90 94,0 t 2 – revegetação com árvores ŷ = 65,54 60,65e-0,77x 0,86 15,0 t 3 – revegetação com árvores e ervas ŷ = 79,01 73,95e-1,92x 0,99 6,0 t 4 – revegetação com árvores e camada superficial do solo (topsoil) ŷ = 94,56 81,49e-0,69x 0,99 2,5 t 4 – revegetação com árvores e camada superficial do solo (topsoil) ŷ = 97,64 93,34e-0,45x 0,95 3,8 t 5 – revegetação com lodo de esgoto ŷ = 96,76 90,21e-0,35x 0,83 4,9 t 5 – revegetação com lodo de esgoto ŷ = 81,15 67,39e-1,10x 0,97 3,8 nível de atividade fotossintética tempo até atividade fotossintética máxima (anos) t 1 – regeneração natural (controle) ŷ = 0,070 + 0,004x 0,62 > 94 t 2 – revegetação com árvores ŷ = 0,320 + 0,021 lnx 0,71 5 t 3 – revegetação com árvores e ervas ŷ = 0,323 + 0,022 lnx 0,82 2 t 4 – revegetação com árvores e camada superficial do solo (topsoil) ŷ = 0,433 0,270e-0,134x 0,85 3 t 4 – revegetação com árvores e camada superficial do solo (topsoil) ŷ = 0,239 + 0,030 lnx 0,96 3 t 5 – revegetação com lodo de esgoto ŷ = 0,293 + 0,042 lnx 0,90 7 t 5 – revegetação com lodo de esgoto ŷ = 0,493 0,334e-0,041x 0,61 6 corrêa, r.s. et al. 80 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 75-87 foram ajustadas às equações obtidas pelas regressões (corrêa et al., 2008). a eficiência de cada tratamento em prover cobertura vegetal e atividade fotossintética foi definida como a função resposta dessa cobertura e dessa atividade ao tempo decorrido após a intervenção nas jazidas mineradas (bolland, 1997). os valores máximos de cobertura vegetal e de atividade fotossintética em cada área foram obtidos a partir das funções descritas pelas regressões. relações de causa e efeito entre os valores das propriedades químicas indicadoras de fertilidade dos substratos revegetados (tabela 1) e os valores de cobertura máxima e de atividade fotossintética foram testadas por meio de regressões, usando-se o programa origin 9 pro®. os valores das propriedades químicas indicadoras de fertilidade dos substratos revegetados (tabela 1) foram normalizados (equação 1), padronizados (equação 2) e submetidos à análise multivariada (análise de componentes principais) no programa origin 9 pro® (legendre; legendre, 1998): yi’ = log (yi +1) (1) zi = (yi’ ȳ’)/sy’ (2) em que: zi é o o valor padronizado dos resultados das propriedades químicas analisadas (adimensional); ȳ’ é a média normalizada de cada propriedade analisada; e sy’ é o desvio padrão das médias normalizadas. resultados após 44 anos de abandono, a vegetação naturalmente estabelecida na jazida deixada à sucessão no parque nacional de brasília (t 1 ) cobria 35% da superfície exposta pela mineração. o desenvolvimento da cobertura vegetal nessa jazida seguiu o modelo linear no período avaliado, com um incremento de 0,8% de cobertura a cada ano (tabela 1, figura 2a). os tratamentos dispensados às jazidas (t2, t3, t4 e t5) incrementaram significativamente o estabelecimento de plantas nesses locais, e o desenvolvimento temporal da cobertura vegetal evoluiu do modelo linear de regeneração para modelos exponenciais (figura 2a). a velocidade de desenvolvimento da cobertura vegetal e o percentual máximo de superfície coberta variaram conforme o tratamento utilizado na revegetação das áreas. a reposição de topsoil sobre os substratos minerados + plantio de árvores (t4) proporcionou a maior cobertura vegetal entre os tratamentos avaliados, atingindo mais de 80% em 3,8 anos e 95% em 7 anos. a incorporação de lodo de esgoto aos substratos minerados (t5) proporcionou a maior velocidade de recobrimento vegetal, estabilizando em 80–90% de cobertura no prazo de 2 a 4 anos. similarmente, o plantio de um estrato herbáceo conjugado a árvores (t 3 ) proporcionou um rápido recobrimento do substrato minerado nos dois primeiros anos de desenvolvimento. porém, esse recobrimento se estabilizou em 80% após uma década de desenvolvimento da vegetação. o plantio exclusivo de árvores (t2) a uma densidade inicial de 625 árvores por hectare proporcionou entre os tratamentos avaliados o menor percentual de cobertura ao substrato exposto — 65% de cobertura vegetal após 10 anos. similarmente à resposta de cobertura vegetal, o aumento temporal da atividade fotossintética na área deixada à sucessão (t 1 ) seguiu o modelo linear e atingiu o valor de 0,1 para o evi após 44 anos de desenvolvimento da vegetação. os diferentes tratamentos utilizados na revegetação das jazidas (t 2 –t 5 ) incrementaram entre três e cinco vezes a atividade fotossintética em relação a t 1 , atingindo seus respectivos valores máximos de evi entre um e seis anos de desenvolvimento da vegetação (tabela 1, figura 2b). os tratamentos dispensados aos substratos expostos pela mineração resultaram em diferentes níveis de fertilidade química nesses materiais (tabela 2). os menores valores das propriedades químicas analisadas foram medidos na área deixada à sucessão (t 1 ) e os maiores valores foram medidos nas áreas que receberam lodo de esgoto em seus substratos (tabela 2). a análise de componentes principais associou os substratos que receberam lodos de esgoto (t 5 ) às concentrações medidas de mo, n, p e s (figura 3). da mesma forma, as áreas que receberam a camada superficial do solo (topsoil – t 4 ) associaram-se aos valores da ctc e da acidez potencial (h+ + al+3) originalmente presentes nos solos das respectivas áreas (figura 3). os tratamentos t 3 (árvores + ervas) e t 2 (árvores) se posicionaram no mesmo quadrante da saturação de bases (v), e a área deixada à sucessão (t 1 ) isolou-se com os valores de ph recuperação da cobertura vegetal e da atividade fotossintética em jazidas revegetadas no distrito federal 81 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 75-87 b 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 tempo de desenvolvimento da vegetação (ano) ín di ce d e ve ge ta çã o m el ho ra do ev i lodo de esgoto t5 lodo de esgoto t5 topsoil + árvores t4 topsoil + árvores t4 ervas + árvores t3 arvores t2 regeneração natural t1 figura 2 – desenvolvimento da cobertura vegetal (a) e da atividade fotossintética (b) nas jazidas estudadas em função do tratamento e do tempo. a 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 co be rt ur a ve ge ta l ( % ) lodo de esgoto t5 lodo de esgoto t5 topsoil + árvores t4 topsoil + árvores t4 ervas + árvores t3 árvores t2 regeneração natural t1 corrêa, r.s. et al. 82 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 75-87 tabela 2 – propriedades químicas analisadas nos substratos das jazidas revegetadas. tr at am en to re ge ne ra çã o na tu ra l – t 1 re ve ge ta çã o co m ár vo re s – t 2 re ve ge ta çã o co m ár vo re s e er va s – t 3 re ve ge ta çã o co m ár vo re s e ca m ad a su pe rfi ci al d o so lo (t op so il) – t 4 re ve ge ta çã o co m ár vo re s e ca m ad a su pe rfi ci al d o so lo (t op so il) – t 4 re ve ge ta çã o co m lo do d e es go to – t 5 re ve ge ta çã o co m lo do d e es go to – t 5 propriedade matéria orgânica (g kg-1) 0,8 ± <0,1 20,3 ± 0,6 44,7 ± 0,8 11,8 ± 0,1 20,8 ± 0,3 57,1 ± 0,3 79,7 ± 0,5 ph (h 2 o) 5,4 ± 0,2 6,8 ± 0,1 6,3 ± 0,3 5,6 ± 0,2 5,3 ± 0,2 5,1 ± 0,1 5,1 ± 0,3 ph (cacl 2 ) 4,9 ± 0,1 6,2 ± 0,3 5,7 ± 0,2 5,2 ± 0,3 4,9 ± <0,1 5,0 ± 0,1 4,9 ± <0,1 n-total (g kg-1) 0,1 ± <0,1 1,4 ± 0,2 2,9 ± 0,2 0,9 ± <0,1 1,3 ± 0,1 3,5 ± 0,2 4,6 ± 0,3 p-disponível (mg kg-1) 0,1 ± <0,1 2,2 ± 0,1 3,7 ± 0,3 1,4 ± 0,2 1,6 ± 0,1 1.380,3 ± 10,3 1.055,0 ± 7,1 ctc (cmolc kg-1) 2,3 ± 0,4 3,1 ± 0,2 5,9 ± 0,2 12,0 ± 0,5 7,8 ± 0,3 23,8 ± 4,3 18,5 ± 1,5 v (%) 30,4 ± 4,3 77,7 ± 6,1 62,7 ± 2,3 9,0 ± 0,3 8,0 ± 1,3 57,3 ± 3,2 47,7 ± 3,8 k-trocável (cmolc kg-1) 0,1 ± <0,1 0,2 ± <0,1 1,3 ± <0,1 0,6 ± 0,2 0,3 ± <0,1 2,8 ± 0,3 2,5 ± 0,1 ca + mg (cmolc kg-1) 0,6 ± <0,1 2,2 ± 0,2 2,4 ± 0,2 0,5 ± <0,1 0,3 ± <0,1 10,8 ± 1,1 6,3 ± 0,3 s (cmolc kg-1) 0,7 ± 0,1 2,4 ± 0,2 3,7 ± 0,2 1,1 ± 0,1 0,6 ± 0,2 13,6 ± 2,1 8,8 ± 2,3 h + al (cmolc kg-1) 1,6 ± 0,1 0,7 ± <0,3 2,2 ± 0,1 10,9 ± 0,9 7,2 ± 1,2 10,2 ± 1,8 9,7 ± 0,9 média ± desvio padrão; n-total: nitrogênio-total; p-disponível: fósforo disponível; ctc: capacidade de troca catiônica; v: saturação de bases; ktrocável: potássio trocável; s: soma de bases. medidos nos substratos (tabela 2; figura 3). tentativas de associação causal entre os valores das propriedades edáficas, cobertura vegetal e atividade fotossintética lograram êxito em estabelecer que a máxima cobertura vegetal nas áreas foi função de cinco entre as onze propriedades edáficas analisadas (max. cobert. = 32,7 + 1,3 mo + 5,6 ctc 0,03 p 8,2 mg 25,4 k; r2 = 0,98 e p < 0,05). da mesma forma, a máxima atividade fotossintética medida nas áreas relacionou-se com a ctc dos substratos revegetados (max. fotos. = 0,23 + 0,014 x; r2 = 0,70 e p < 0,05). discussão a sucessão ecológica em ecossistemas terrestres demanda paisagens estáveis (dajoz, 2005), e o desenvolvimento de uma cobertura vegetal é uma das medidas mais efetivas para a estabilização de superfícies minerecuperação da cobertura vegetal e da atividade fotossintética em jazidas revegetadas no distrito federal 83 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 75-87 figura 3 – análise de componentes principais das propriedades químicas analisadas nos substratos das jazidas revegetadas. regeneração co m po ne nt e pr in ci pa l 2 – 2 3, 4% -0,5 0,0 0,5 2 0 -2 1 0 -1 -4 -2 0 2 componente principal 1 – 61,5% ph (h2o) ph (cacl2) h + al ctc p mo n v soma bases topsoil 1 topsoil 2 lodo 1 lodo 2 árvores + ervas árvores radas (baptista, 2003). o controle da erosão é um dos processos facilitadores da sucessão (reis et al., 2010). nesse sentido, considera-se que 80% de cobertura vegetal sejam suficientes para controlar a erosão pluvial e estabilizar paisagens em áreas em processo de restauração (brancalion et al., 2012). a jazida deixada à regeneração natural (t 1 ) demandaria quase um século para que sua superfície apresentasse 80% de cobertura vegetal (tabela 1; figura 2a). o plantio de árvores sobre o substrato exposto (t 2 ) abreviou para 15 anos esse tempo, e o plantio de ervas conjugadas a árvores (t 3 ) em uma mesma jazida foi capaz de reduzir de 15 para 6 anos o tempo para se atingir 80% de cobertura vegetal sobre a superfície minerada. a reposição de topsoil + plantio de árvores (t 4 ) reduziu para 2,5 a 4 anos o tempo necessário para se atingir essa porcentagem de cobertura sobre as superfícies expostas (tabela 1; figura 2a), e as jazidas que receberam lodo de esgoto (t 5 ) demandaram de 4 a 5 anos para obterem o mesmo percentual de cobertura vegetal (tabela 1; figura 2a). o desenvolvimento de uma cobertura vegetal é resultado do estabelecimento e crescimento de plantas que conseguem colonizar determinado local. o longo prazo demandado para que os processos naturais recuperem a cobertura vegetal da jazida no parque nacional de brasília – t 1 (tabela 1; figura 2a), onde diásporos são abundantes, retrata as condições adversas do substrato exposto pela mineração. poucas espécies nativas do cerrado conseguem estabelecer-se espontaneamencorrêa, r.s. et al. 84 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 75-87 te sobre substratos minerados (corrêa et al., 2007), e incrementos de biomassa e riqueza de espécies são necessários para o desenvolvimento de ecossistemas (starr et al., 2013). a significativa aceleração no desenvolvimento de coberturas vegetais em jazidas após o plantio de espécies arbóreas – t2 (tabela 1; figura 2a) não é consequência exclusiva do crescimento desses espécimes (starr et al., 2013). árvores exercem papel relevante no recrutamento de plantas e na sucessão ecológica, porque amenizam o microclima local, atraem dispersores de sementes, oferecem complexidade estrutural ao ambiente e acabam por incrementar a cobertura e a estrutura da vegetação (kumar et al., 2010). além disso, a escavação e a adubação de covas que abrigam mudas arbóreas em jazidas mineradas criam substratos aptos à germinação e à colonização de ervas e arbustos que espontaneamente se estabelecem nessas mesmas covas e recobrem parte do substrato exposto (silva; corrêa, 2008). ervas crescem mais rápido do que árvores, melhoram as condições edáficas de substratos (corrêa; bento, 2010) e podem facilitar o estabelecimento de outras plantas em um local revegetado (kumar et al., 2010; silva; corrêa, 2010; starr et al., 2013). o estabelecimento de coberturas herbáceas sobre superfícies mineradas tem sido defendido como protocolo de restauração no cerrado brasileiro, porque inúmeras espécies de ervas nativas são bem adaptadas às condições adversas de substratos expostos pela mineração (martins et al., 2001). as jazidas mineradas que receberam a camada superficial de solo original (topsoil) apresentaram o mais elevado percentual de cobertura vegetal entre os tratamentos avaliados – 95% (tabela 1; figura 2a). horizontes superficiais de solo (topsoils) apresentam os elementos necessários ao estabelecimento espontâneo de plantas, tais como mo, nutrientes, banco de sementes e microrganismos (silva; corrêa, 2010). o banco de sementes que persiste em topsoils permite a rápida recolonização de ambientes degradados, principalmente com espécies herbáceas (ávila et al., 2013), que são fundamentais no processo de sucessão ecológica (araújo et al., 2004). a incorporação de elevadas doses de lodo de esgoto (250 mg ha-1, 88% de umidade) a substratos minerados tem criado ambientes edáficos rapidamente colonizados por plantas (silva et al., 2013) como resultado das elevadas concentrações de mo e nutrientes presentes nesse resíduo (paula et al., 2011). o aumento da fertilidade de substratos tratados com lodo de esgoto (tabela 2) é suficiente para que densas camadas de plantas se estabeleçam em jazidas mineradas (corrêa et al., 2008). coberturas vegetais, cujo desenvolvimento depende do saldo de matéria seca acumulada pela fotossíntese (taiz; zeiger, 2013), são essenciais no processo de restauração de ecossistemas. a biomassa vegetal, entre outras funções, supre outros níveis tróficos da cadeia alimentar com abrigo, matéria e energia (dutta; agrawal, 2002; becerra et al., 2009). o cerrado apresenta a maior riqueza de espécies vegetais entre as savanas existentes no mundo, que ocorrem em três continentes e respondem por 30% da produção primária global (ipcc, 1990). o resgate do nível original de atividade fotossintética em áreas degradadas deve ser entendido como parâmetro de restauração, pois a fotossíntese é uma das bases de formação e manutenção da estrutura e das funções ecossistêmicas (dajoz, 2005; stape et al., 2008). valores de evi de até 0,5 têm sido medidos em formações savânicas de cerrado, e de até 0,7 em formações florestais no mesmo bioma (liesenberg et al., 2007; couto jr. et al., 2011). as jazidas estudadas neste trabalho apresentavam originalmente coberturas savânicas, e apenas uma das áreas estudadas, onde foi usado lodo de esgoto (t 5 ), atingiu o valor máximo de evi (0,5) medido em áreas de cerrado nativo (figura 2b). as demais jazidas revegetadas por meio dos tratamentos t 2 – t 5 atingiram valores máximos de evi entre 0,3 e 0,4. clima e estado nutricional do ambiente edáfico são fatores determinantes do nível de atividade fotossintética de plantas (dajoz, 2005; stape et al., 2008). substratos minerados apresentam baixa fertilidade química (tabela 2) e outros impedimentos ao pleno desenvolvimento vegetal, tais como limitada profundidade efetiva e reduzida capacidade de armazenamento de água (silva; corrêa, 2010). a recuperação da cobertura vegetal e da capacidade fotossintética nas jazidas revegetadas dependeu de 5 entre as 11 propriedades químicas analisadas (max. cobert.= 32,7 + 1,3 mo + 5,6 ctc 0,03 p 8,2 mg 25,4 k; r2 = 0,98 e p < 0,05). dessa forma, a restauração da cobertura vegetal e da capacidade fotossintética em áreas mineradas demanda a construção de um ambiente edáfico fértil. recuperação da cobertura vegetal e da atividade fotossintética em jazidas revegetadas no distrito federal 85 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 75-87 a relação linear entre a ctc dos substratos revegetados e as taxas fotossintéticas máximas nas respectivas jazidas (max. fotos. = 0,23 + 0,014 x; r2 = 0,70 e p < 0,05) indica que aumentos de ctc nos substratos poderiam restaurar as taxas fotossintéticas originais dessas áreas. o maior valor de ctc medido (23,8 ± 4,3 cmol c kg-1) (tabela 2) refere-se justamente à única jazida que atingiu o valor máximo de evi (0,5) medido em áreas nativas de cerrado. apesar dos níveis inferiores de evi nas jazidas revegetadas em relação a áreas nativas, as respostas logarítmicas de evi em relação ao tempo decorrido desde a revegetação (figura 2b) sugerem que ainda haverá incrementos de atividade fotossintética nas áreas estudadas em relação aos níveis medidos neste trabalho. conclusões o tempo de desenvolvimento da vegetação, o percentual de cobertura vegetal e a atividade fotossintética variaram conforme o tratamento dado aos substratos minerados. a fertilidade química dos substratos influenciou o desenvolvimento da cobertura vegetal e da taxa fotossintética medidas. os cinco tratamentos utilizados na revegetação das jazidas não foram capazes de resgatar o nível máximo de atividade fotossintética medido em formações savânicas de cerrado. entre os tratamentos avaliados, a reposição da camada superficial do solo (topsoil) + plantio de árvores foi a técnica que conciliou o menor tempo de desenvolvimento da cobertura vegetal e o maior percentual de superfície coberta por vegetação. o uso dessa técnica e a aplicação de lodo de esgoto a substratos minerados promoveram o estabelecimento de coberturas vegetais entre 10 e 20% superiores ao plantio de ervas e árvores em jazidas mineradas. agradecimentos os autores agradecem ao conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico (cnpq) pelo apoio financeiro (edital universal no 14/2014) e aos revisores, cujos comentários e correções melhoraram a qualidade deste trabalho. referências alves, m. c.; suzuki, l. g. a. s.; suzuki, l. e. a. s. densidade do solo e infiltração de água como indicadores da qualidade física de um latossolo vermelho distrófico em recuperação. revista brasileira de ciência do solo, viçosa, v. 31, p. 617-625, 2007. araújo, m. m.; longhi, s. j.; barros, p. l. c.; brena, d. a. caracterização da chuva de sementes, banco de sementes do solo e banco de plântulas em floresta estacional decidual ripária, cachoeira do sul, rs, brasil. scientia florestalis, piracicaba, n. 66, p. 128-141, 2004. ávila, a. l.; araújo, m. m.; gasparin, e.; longhi, s. j. mecanismos de regeneração natural em remanescentes de floresta ombrófila mista, rs, brasil. cerne, lavras, v. 19, n. 4, p. 621-628, 2013. baptista, g. m. m. diagnóstico ambiental da erosão laminar: modelo geotecnológico e aplicação. brasília: universa, 2003. 140p. becerra, j. a. b.; shimabukuro, y. e.; alvalá, r. c. s. relação do padrão sazonal da vegetação 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espinozaquiñones et al., 2009b; espinozaquiñones et al., 2009c; módenes et al., 2009a; módenes et al., 2009b; pietrobelli et al., 2009; módenes et al,. 2010, módenes et al., 2011; módenes et al., 2012), têm sido investigados e aplicados na recuperação de águas residuárias contaminadas por metais tóxicos, tais como o cádmio, zinco, cobre, chumbo, manganês etc. o cádmio é considerado um dos elementos traços mais perigosos, não apenas pelo alto nível de toxicidade, mas também por sua ampla distribuição e aplicação industrial (reilly, 1991). as principais aplicações do cádmio são na fabricação de baterias e em galvanoplastia como revestimento (cheung et al., 2001). já as emissões antropogênicas do zinco são provenientes principalmente das metalúrgicas, bacias de rejeitos da mineração e de cinzas de processos de combustão, além do uso de conservantes de madeira e fertilizantes a base de zinco. os efeitos nocivos ocasionados pelos metais tóxicos à saúde humana são evidenciados pelas doenças que causam, contribuindo, entre outras, para o aumento do risco de câncer e anormalidades reprodutivas. dependendo da concentração ao que o organismo é exposto, pode-se resultar em morte (santos, 2012). dentre os diferentes processos aplicáveis ao tratamento de efluentes contaminados por metais tóxicos estão a precipitação química, a evaporação, a troca iônica, os processos de separação por membranas e os processos de sorção (pietrobelli et al., 2009, panayotova et al., 2007, gonzález-muñoz et al., 2006). contudo, a aplicação de alguns desses processos de tratamento torna-se pouco promissora, por ser considerada economicamente inviável, devido às questões operacionais e de material empregado. assim, o processo de biossorção surge como uma tecnologia promissora na remoção de metais tóxicos, e está sendo utilizada como tecnologia complementar no tratamento e polimento final de efluentes tratados convencionalmente. basicamente, o processo passivo de captura dos íons metálicos pela biomassa ocorre por interações físico-químicas entre os íons e os grupos funcionais presentes na superfície da biomassa. por ser considerado um processo relativamente rápido, que pode ser reversível, mostra-se adequado para remoção de íons metálicos (kuyucak e volesky, 1988; volesky, 2004). uma investigação da literatura acerca do potencial de adsorção de diferentes biossorventes na remoção de íons metálicos mostra a ausência de estudos relativos à aplicação da macrófita egeria densa. dessa forma, o presente trabalho tem por objetivo avaliar a capacidade de remoção dos íons cádmio (cd+2) e zinco (zn+2) pela egeria densa, em sistema batelada, avaliando-se o tempo de equilíbrio, os dados de equilíbrio e a cinética de adsorção. tanto os modelos cinéticos, quanto as isotermas de adsorção com dois e três parâmetros investigados neste trabalho foram ajustados utilizandose o software origin 8.0. para o sistema bicomponente, uma isoterma contendo seis parâmetros modelo de langmuir modificado foi ajustada aos dados experimentais aplicando-se o método de otimização global por enxame de partículas (pso – particle swarm optimization), utilizando-se mínimos quadrados como critério de otimização. materiais e métodos preparo da biomassa a macrófita aquática egeria densa foi coletada no lago de itaipu, localizado no município de santa helena/pr. o processo de lavagem da planta foi feito em água corrente oriunda de poço artesiano, seguido de sucessivos enxágues com água destilada. posteriormente, uma parcela da biomassa foi seca em estufa com circulação de ar (ce-310 – cienlab), à temperatura de 30 °c e outra parcela foi seca à temperatura de 50 °c, sendo ambas trituradas em moinho (te-648 -tecnal) e peneiradas em três diferentes granulometrias (0,147; 0,295 e 0,589 mm). todo o preparo da biomassa foi realizado sem separação de raiz, caule e folha. preparo das soluções e determinação da concentração dos íons metálicos as soluções sintéticas de cádmio e zinco (diluição em água deionizada) foram preparadas a partir de solução padrão de 1000 mg l-1. as concentrações iniciais dos íons metálicos em solução foram expressas em termos de mequiv l-1. o ajuste de ph foi realizado utilizando soluções de naoh e hcl. as medições das concentrações dos metais foram http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0960852410020122#bb0095#bb0095 http://pt.wikipedia.org/wiki/bateria_(qu%c3%admica) http://pt.wikipedia.org/wiki/galvaniza%c3%a7%c3%a3o revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 3 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 realizadas utilizando um espectrofotômetro de absorção atômica (aas), modelo spectraa 50b (varian). para obtenção das curvas de calibração do aas foram usadas soluções padrões de 1000 mg l-1 (merck), com 5 diluições na escala de 0,1 a 3,0 mg l−1 para o cádmio e 0,01 a 2,0 mg l−1 para o zinco. testes preliminares o software hydra (hydrochemical equilibrium constant database), o qual simula o diagrama de distribuição das espécies metálicas em função do ph, foi utilizado para determinar as espécies iônicas presentes nas soluções aquosas, definindo-se portanto o ph de operação. o diagrama de especiação foi feito considerando-se apenas as propriedades das soluções aquosas (concentração, ph e força iônica), apesar da possibilidade de influência das propriedades do sólido (forma, carga, massa etc). os efeitos da temperatura de secagem do biossorvente (30 e 50 °c), da temperatura da solução (25, 30, 35 e 45 °c), da granulometria das partículas do biossorvente (0,147; 0,295; 0,589 mm e tamanho não uniforme das partículas) foram avaliados em função do desempenho dos processos de biossorção dos íons monocomponente pela egeria densa. nestes testes, 250 mg de amostra da biomassa seca foi adicionada a 50 ml da solução, contendo íon metálico, em um frasco erlenmeyer de 125 ml. as misturas foram agitadas em agitador rotativo (shaker) por 120 minutos. em seguida, a fase sólida foi separada da líquida utilizando um sistema de filtração e a concentração do metal medida pelo espectrofotômetro de absorção atômica (aas). teste cinético a avaliação da cinética de biossorção foi realizada utilizando erlenmeyer de 125 ml, contendo 50 ml da solução binária e 250 mg de biomassa seca. em intervalos de tempo pré-determinados (5, 10, 15, 20, 30, 45, 60 min.), as amostras foram retiradas, sendo a fase líquida separada do adsorvente usando um sistema de filtração a vácuo. as análises foram feitas em aas. a quantidade de metal adsorvido pela macrófita foi calculada pela equação 1. s eq m ccv q )( 0 − = (1) sendo: q quantidade de íon metálico adsorvido (mequiv g-1) 0c concentração inicial do íon metálico na solução (mequiv l-1) eqc concentração de equilíbrio do íon na solução (mequiv l-1) v volume da solução no sistema (l) ms massa do biossorvente (base seca) (mg). os testes cinéticos foram realizados com concentrações iniciais de cerca de 4 mequiv l-1 para cada espécie da mistura binária cd+2-zn+2. estudo do equilíbrio os ensaios para o estudo do equilíbrio de sorção foram realizados com a biomassa seca variando de 100 a 1000 mg, em 50 ml da solução binária cd+2-zn+2, em experimentos de 120 minutos. os experimentos foram realizados com concentrações iniciais em diferentes proporções, 0-100%, 30-70%; 5050%, 70-30% e 100-0%. as concentrações dos metais foram determinadas por aas e a quantidade de metal adsorvido foi calculada pela equação 1. resultados testes preliminares para definir o ph de operação do processo foi necessário avaliar a faixa de precipitação de cada espécie metálica. para isto, foi elaborado o diagrama de especiação química em função do ph, utilizando o software hydra. a figura 1 apresenta a especiação química da mistura cd+2-zn+2, em função do ph, onde é possível verificar a precipitação do metal zn+2 na forma de znoh+ e zno, em ph acima de 5. além disso, o cd+2 inicia a precipitação em ph superior a 8, na forma de cd(oh)2 e cdcl -. assim, para evitar erros de quantificação quanto à remoção de metal pela biomassa, os ensaios de biossorção foram realizados em ph 4,5. de acordo com os testes de secagem do biossorvente, as taxas de remoção dos íons cádmio e zinco mostraramse superiores na temperatura de secagem de 30 °c. com relação à granulometria das partículas, observou-se que para o cádmio as taxas de remoção foram de 67, 64, 58 e 65% para 0,147, 0,295, 0,589 mm e a mistura de tamanho das partículas, respectivamente. por outro lado, para o zinco foi verificada uma taxa de redução em torno de 76% em todas as granulometrias avaliadas. assim, foi utilizada uma mistura de granulometria das partículas em todos os testes posteriores. considerando as temperaturas de solução avaliadas (25, 30, 35 e 45 °c), os resultados preliminares mostraram que a 30 °c ocorreu maior remoção dos íons cádmio e zinco. portanto, todos os experimentos de sorção foram realizados em triplicata com biomassa seca à 30 °c, sem separação por granulometria, sob agitação constante, ph 4,5 e temperatura de solução de 30 °c. revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 4 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 teste cinético analisando os dados cinéticos em sistema binário cd+2zn+2, verificou-se uma taxa de biossorção superior a 30% para cada íon metálico nos primeiros 5 minutos do processo, diminuindo suavemente até que o tempo de equilíbrio foi atingido em cerca de 20 minutos, conforme apresentado na figura 2, cujas taxas de remoção foram de 51 e 38% para o cd+2 e zn+2, respectivamente. logo, verifica-se um comportamento cinético em que a sorção inicial é rápida, seguida por um período relativamente mais lento e longo. este comportamento é típico durante o processo de biossorção de metais, devido à interação puramente físico-química entre o biossorvente e a solução contendo o íon metálico (cruz et al., 2004). os modelos cinéticos de pseudo-primeira ordem, de pseudosegunda ordem, de difusão intrapartícula e de elovich, cujas equações são apresentadas na tabela 1, foram ajustados aos dados cinéticos, utilizando-se o software origin 8.0. os parâmetros obtidos pelo ajuste dos modelos e respectivos coeficiente de correlação (r2) são apresentados na tabela 1. em que α taxa de adsorção inicial da equação cinética de elovich (mequiv g-1 h-1) β relação entre do grau de cobertura da superfície e a energia de ativação da equação cinética de elovich (g mequiv-1) c concentração do componente j na fase fluida (mequiv l-1) 1k constante cinética do modelo de pseudo-primeira ordem (min-1) 2k constante cinética do modelo de pseudo-primeira ordem (g mequiv-1 min-1) eqq capacidade de biossorção do íon em equilíbrio (mequiv g1) tq quantidade de metal sorvido no tempo t (mequiv g-1) t tempo (min) 0 10 20 30 40 50 60 1,6 2,0 2,4 2,8 3,2 c on ce nt ra çم o (m eq ui v l1 ) tempo (min) c0(zn) = 3,17 mequiv.l -1 c0(cd) = 3,14 mequiv.l -1 figura 2 perfil da cinética de biossorção da mistura binária cd+2-zn+2 pela egeria densa revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 5 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 a partir dos valores de r2 é possível verificar que o melhor ajuste foi alcançado pelo modelo de pseudo-segunda ordem, cujos coeficientes de correlação foram superiores a 0,999 para ambos os íons metálicos. o efeito do tempo de contato na sorção aplicando o modelo cinético de pseudo-segunda ordem é apresentado na figura 3. os dados cinéticos sugerem que a egeria densa apresenta menor capacidade de biossorção no equilíbrio, para o íon zn (ii) (0,24 mequiv g-1) se comparado ao cd (ii) (0,33 mequiv g-1). estudo do equilíbrio os dados de equilíbrio foram obtidos a partir de experimentos realizados em concentrações iniciais de cd+2-zn+2 nas proporções de 0-100%, 30-70%; 50-50%, 70-30% e 100-0%. para o estudo em sistema monocomponente, as isotermas de langmuir, freundlich, temkin, sips, toth e redilich-peterson foram ajustadas aos dados experimentais, conforme os modelos apresentados na tabela 2. o ajuste dos modelos foi realizado utilizando-se o software origin 8.0, cujos parâmetros estimados e coeficiente de correlação são apresentados na tabela 2. em que: rpa parâmetro de redlichpeterson aj constante da isoterma de freundlich b constante da isoterma de langmuir (l mequiv-1) sb constante do modelo de sips g parâmetro de redlichpeterson fk constante de freundlich nl constante da isoterma de langmuir modificada fn constante de freundlich eqq capacidade de biossorção do íon em equilíbrio (mequiv g-1) maxq qtde máxima adsorvida de metal por unidade de massa (mequiv g-1) tabela 1 – parâmetros de adsorção e coeficiente de correlação obtidos para os modelos cinéticos modelo cinético parâmetros do modelo coeficiente de correlação r2 pseudo-primeira ordem ( ) ( ) tkqqq eqteq       −=− 303,2 loglog 1 zn+2-cd+2 k1zn = -4,178 e qeq = 2,53 k1cd = 0,208 e qeq = 0,476 0,9998 0,9643 pseudo-segunda ordem t q 1 qk 1 q t eq 2 eq2t += zn+2-cd+2 k2zn = 8,08 e qeq = 0,24 k2cd = 3,50 e qeq = 0,33 0,9998 0,9996 difusão intrapartícula ctkq it += 5,0 zn+2-cd+2 kzn = 0,0187 e czn = 0,166 kcd = 0,0744 e ccd =0,035 0,9943 0,9058 elovich )ln( 1 )ln( 1 tqt β αβ β += zn+2-cd+2 αzn = 10,47 e β zn = 36,49 αcd = 0,4121 e βcd = 15,798 0,9777 0,8242 0 10 20 30 40 50 60 70 0 40 80 120 160 200 240 zn(ii) (ph4,5; 30oc) cd(ii) (ph4,5; 30oc) zn:t/qt=2,12+4,14t cd:t/qt=2,62+3,03t t. (q -1 t(q m in m eq ui v1 ) ) tempo (min) figura 3 – efeito do tempo de contato na sorção utilizando modelo cinético de pseudo-segunda ordem revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 6 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 conforme apresentado na tabela 2, nota-se que os valores unitários obtidos para os parâmetros nt, ns e g, tornam os seus respectivos modelos toth, sips e redlich-peterson, redutíveis a isoterma de langmuir. dessa forma, a partir dos valores dos coeficientes de correlação (r2), o modelo de langmuir forneceu o melhor ajuste aos dados de equilíbrio dos íons em sistema monocomponente. avaliando a capacidade máxima de sorção (qmax), verificou-se que o íon cd+2 apresentou um valor maior, igual a 1,08 ± 0,05 mequiv g-1, frente ao íon zn+2, cujo valor foi de 0,91 ± 0,04 mequiv g-1. visto que, na maioria dos casos, os parâmetros de adsorção de isotermas que descrevem os sistemas monocomponentes não conseguem descrever as interações entre os íons em sistemas multicomponentes (papageorgiou et al., 2009), optou-se por aplicar um modelo mais completo no estudo dos dados experimentais da biossorção binária (cd+2-zn+2). assim, a fim de avaliar a complexidade deste processo de adsorção, o modelo de langmuir modificado, descrito pela equação 2 foi ajustado. neste modelo, o parâmetro ni l corresponde a correção da espécie i, o qual depende da característica de cada espécie e das concentrações dos componentes na solução, substituindo o clássico modelo de langmuir. o modelo de langmuir modificado assume que em misturas binárias os íons metálicos possuem um comportamento dependente entre si, com mecanismos de competição, interação ou efeitos de deslocamento. sendo eqc concentração do metal em solução não adsorvido em equilíbrio (mequiv l-1) eqq capacidade de biossorção do íon em equilíbrio (mequiv g-1); maxq quantidade máxima adsorvida de metal por unidade de massa (mequiv g-1);                       +       = ∑ = n j eq ij i eq ii i eq j i ii c n b c n b qq 1 max 1 (2) tabela 2 – parâmetros de adsorção e coeficiente de correlação obtidos para os modelos de isotermas modelos equações parâmetros e r2 cd+2 zn+2 langmuir         + = eql eql eq cb cb qq 1max qmax bl r2 1,08 ± 0,05 0,41 ± 0,05 0,9907 0,91 ± 0,04 0,82 ± 0,07 0,949 freundlich fn feq ckq = kf nf r2 0,29 ± 0,02 0,45 ± 0,04 0,9713 0,23 ± 0,01 0,56 ± 0,07 0,9183 temkin )ln( eqteq ckbq = kt b r2 0,19 ± 0,01 5,20 ± 0,77 0,9817 0,12 ± 0,02 7,78 ± 3,17 0,841 sips ( ) ( )         + = s s n eqs s n eq eq cb bc qq 1 max qmax bs ns r2 0,96 ± 0,05 0,39 ± 0,05 1 0,9907 0,68 ± 0,14 0,50 ± 0,20 1 0,949 toth ( )( )             + = nt nt eqt teq eq cb bc qq 1 1 max qmax bt nt r2 0,96 ± 0,05 2,56 ± 0,36 1 0,9907 0,68 ± 0,14 1,99 ± 0,79 1 0,949 redlich-peterson ( )geqrp eqrp eq ca ck q + = 1 krp arp g r2 0,37 ± 0,03 0,39 ± 0,05 1 0,9907 0,34 ± 0,07 0,50 ± 0,20 1 0,949 revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 7 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 o ajuste do modelo e estimativa dos seus parâmetros qmaxi, bi l e ni l foram realizados aplicando-se o método de otimização global por enxame de partículas pso (kennedy e eberhart, 2001), codificado no software maple®13, conforme descrito em trigueros et al. (2010). o procedimento de otimização foi baseado na minimização da função objetivo descrita pelos mínimos quadrados, cujo indicador de ajuste foi os valores obtidos para a função objetivo e para o coeficiente de correlação. assim, no estudo do sistema bicomponente, os dados experimentais foram representados em um gráfico 3d, conforme apresentado pela figura 4, mostrando o comportamento da variável dependente, quantidade de metal removida, em função das variáveis independentes descritas pelas concentrações de equilíbrio dos íons cd+2 e zn+2. utilizando o modelo de langmuir modificado, a figura 4 apresenta uma ampla perspectiva do comportamento da adsorção dos íons metálicos, em sistema bicomponente cd+2-zn+2, onde se verifica uma adequada reprodução dos dados experimentais obtidos em diferentes concentrações. além disso, é possivel observar que para as proporções de 100-0% e 0-100%, a isoterma do íon metálico removido é representada pela curva mais acentuada da superficie de resposta, simulando dessa forma o comportamente para a biossorção monocomponente. dessa forma, estima-se e a sua capacidade máxima de remoção. analisando os valores dos parâmetros para o sistema bicomponente cd+2-zn+2, a razão de correção do parâmetro de afinidade (bi l/ni l) é estimado em 0,52 para o cd+2 e 0,77 para o zn+2. portanto, este fator de correção mostra-se maior para o zn+2, bem como o valor do parâmetro bl estimado pela isoterma de langmuir aplicada aos sistemas monocomponente (ver tabela 3). realizando o corte da superfície de adsorção do metal em 3d para o sistema equimolar, a capacidade máxima estimada pelo modelo de langmuir modificado (a) (b) figura 4 superfícies de resposta descritas pela isoterma de langmuir modificada aplicada para a biossorção dos sistemas bicomponentes zn+2-cd+2: a) quantidade de zn+2 removida pela egeria densa; b) quantidade de cd+2 removida pela egeria densa tabela 3 – parâmetros de adsorção, r2 e função objetivo obtidos para o modelo de langmuir modificado (ph 4,5; 30 °c e 120 min) sistema bicomponente parâmetros r 2 função objetivo qmax b l nl cd+2 1,08 0,41 0,78 0,963 0,779 zn+2 0,907 0,82 1,06 0,916 revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 8 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 para o zn+2 foi 0,45 mequiv g-1 (como mostra a figura 4), enquanto para o cd+2 foi estimada em 0,56 mequiv g-1, sendo que a soma dessas capacidades máximas de remoção (1,01 mequiv g-1) nos fornece um valor muito próximo à capacidade total de remoção obtida em sistemas monocomponentes (0,907 e 1,08 mequiv g-1 para zinco e cádmio, respectivamente). para esta binária, os parâmetros que indicam a afinidade (bl/nl) foram maiores para o zn+2, enquanto os valores das capacidades máximas qmax foram superiores para o cd+2. conforme módenes et al. (2011), a capacidade total de adsorção do íon metálico, envolvendo todos os sítios de adsorção disponíveis na superfície do biossorvente, é fortemente dependente das propriedades físicoquimicas do biossorvente, e independente da mistura dos metais em diferentes concentrações. no entanto, os diferentes valores dos parâmetros de correção das espécies (ni l) e a razão de correção do parâmetro de afinidade (bi l/ni l) sugerem que a afinidade de cada íon metálico sobre a superfície da macrófita egeria densa tem sido influenciada pela presença do outro íon na mistura, conforme apresentou as superficíes de respostas. logo, para o estudo da biossorção pela macrófica egeria densa, os dados de equilíbrio em sistema bicomponente podem ser satisfatoriamente preditos pela isoterma de langmuir modificada, o qual assume que os íons metálicos comportam-se dependentes entre si, com mecanismos de competição, interação ou efeitos de deslocamento. conclusão conforme os resultados obtidos, verificou-se pelo teste cinético que o tempo de equíbrio foi atingido em cerca de 20 minutos, sendo que o modelo de pseudosegunda ordem mostrou-se adequado para descrever os dados cinéticos da biossorção pela macrófita egeria densa. o modelo de langmuir modificado apresentou uma boa predição dos dados experimentais de equilíbrio. o ajuste do modelo de langmuir modificado, bem como a estimativa dos parâmetros, aplicando-se o método de otimização global pso foi obtido com sucesso, fornecendo resultados satisfatórios para descrever o processo de biossorção avaliado neste trabalho. assim, foi possível notar que a capacidade de remoção de cada íon metálico é uma variável dependente do outro íon presente no sistema bicomponente cd+2-zn+2, ao passo que a capacidade total de remoção dos íons metálicos assume um valor constante. portanto, os resultados obtidos para a remoção dos íons metálicos cd+2 e zn+2 pela egeria densa, mostraram-se satisfatórios, conforme o baixo tempo de equilíbrio, a rápida taxa de remoção dos metais e a eficiente capacidade total de adsorção na superficie da macrófita, sugerindo a aplicação da macrófita egeria densa como um biossorvente alternativo para o tratamento de sistemas de águas residuárias. referências bhattacharya, a. k., mandal, s.n., das, s.k. adorption of zn (ii) from aqueous solution by using different adsorbents. chemical engineering journal, 123: 43-51, 2006. cruz, c. c. v., costa, a. c. a., henriques, c. a., luna, a. s. kinetic modeling and equilibrium studies during cadmium biosorption by dead sargassum sp. biomass. bioresource technology, 91: 249257, 2004. espinoza-quiñones, fernando r. ; módenes, aparecido n. ; costa, ismael l. ; palácio, soraya m. ; szymanski, nayara ; trigueros, daniela e. g. ; kroumov, alexander dimitrov ; silva, edson a. . kinetics of lead bioaccumulation from a hydroponic medium by aquatic macrophytes pistia stratiotes. water, air and soil pollution, 203: 29-37, 2009. espinoza-quiñones, fernando rodolfo ; módenes, a.n. ; 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http://www.sciencedirect.com/science?_ob=redirecturl&_method=outwardlink&_partnername=27983&_origin=article&_zone=art_page&_linktype=scopusauthordocuments&_targeturl=http%3a%2f%2fwww.scopus.com%2fscopus%2finward%2fauthor.url%3fpartnerid%3d10%26rel%3d3.0.0%26sortfield%3dcited%26sortorder%3dasc%26author%3dcolombo,%2520andreia%26authorid%3d36720475000%26md5%3dfad7df5bfc54ac767b83afab7b58993a&_acct=c000037938&_version=1&_userid=687375&md5=6758938ab0ecd858a475b6085265150b http://www.sciencedirect.com/science?_ob=redirecturl&_method=outwardlink&_partnername=27983&_origin=article&_zone=art_page&_linktype=scopusauthordocuments&_targeturl=http%3a%2f%2fwww.scopus.com%2fscopus%2finward%2fauthor.url%3fpartnerid%3d10%26rel%3d3.0.0%26sortfield%3dcited%26sortorder%3dasc%26author%3dmora,%2520nora%2520d.%26authorid%3d36722066500%26md5%3d55cde4fc83cdf74af6cd8bf47eb8684d&_acct=c000037938&_version=1&_userid=687375&md5=c8ff4d91043786ecb95155e5d5414d8f http://www.sciencedirect.com/science/journal/13858947 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http://www.sciencedirect.com/science?_ob=redirecturl&_method=outwardlink&_partnername=27983&_origin=article&_zone=art_page&_linktype=scopusauthordocuments&_targeturl=http%3a%2f%2fwww.scopus.com%2fscopus%2finward%2fauthor.url%3fpartnerid%3d10%26rel%3d3.0.0%26sortfield%3dcited%26sortorder%3dasc%26author%3dlavarda,%2520fabio%2520l.%26authorid%3d36721490800%26md5%3da526446a7ba39e6a20fc353632e72bcf&_acct=c000037938&_version=1&_userid=687375&md5=262623663f6aa092ad4b75948ae03e86 http://www.sciencedirect.com/science/journal/10010742 http://www.sciencedirect.com/science/journal/10010742 http://www.google.com.br/url?sa=t&rct=j&q=j.%20hazard.%20mater&source=web&cd=1&ved=0ccmqfjaa&url=http%3a%2f%2fwww.journals.elsevier.com%2fjournal-of-hazardous-materials%2f&ei=387ktugvo4pz0ghmh-wobg&usg=afqjcnhofts20c_s4wmun633e4v5bcgtvq http://www.google.com.br/url?sa=t&rct=j&q=j.%20hazard.%20mater&source=web&cd=1&ved=0ccmqfjaa&url=http%3a%2f%2fwww.journals.elsevier.com%2fjournal-of-hazardous-materials%2f&ei=387ktugvo4pz0ghmh-wobg&usg=afqjcnhofts20c_s4wmun633e4v5bcgtvq http://lattes.cnpq.br/7943425772967712 http://lattes.cnpq.br/7943425772967712 materia 1a materia 1b introdução preparo da biomassa preparo das soluções e determinação da concentração dos íons metálicos testes preliminares teste cinético estudo do equilíbrio testes preliminares teste cinético estudo do equilíbrio ictr_n5_final.p65 revista brasileira de ciências ambientais – número 522 compostagem acelerada: análise microbiológica do composto bárbara r. heidemann daqbi/utfpr/pr, ic edilsa r. silva daqbi/utfpr/pr, pd edilsa@cefetpr.br marlene soares daqbi/utfpr/pr, pd valma m. barbosa daqbi/utfpr/pr, pd resumo a compostagem é um processo controlado de degradação microbiológica da matéria orgânica, presente nos resíduos sólidos dispostos por um município. dividida em duas fases, nas quais ocorrem a degradação e a estabilização do composto, durando, aproximadamente, 120 dias. para que a transformação da matéria orgânica em composto não consuma tanto tempo, já existem processos de compostagem acelerada. este trabalho analisa os microrganismos patogênicos ou não, presentes no material (lodo de esgoto da estação de tratamento de esgoto belém – ete belém e poda vegetal triturada), a ser compostado e no já maturado, da empresa tibagi – sistemas ambientais, que utiliza como método acelerado – o processo kneer®. o método utilizado para indicar ausência e presença de patógenos foi o colorimétrico/enzimático, com o reagente fluorocult lmx, para coliformes totais e termotolerantes, e a contagem em placa, com o meio ágar enterococos, para enterococos fecais. para analisar a biota presente utilizou-se contagem em placa, com o meio pca, para bactérias, e o meio pda, para fungos. palavras-chave abstract the compostagem is a controlled process of microbiological degradation of the organic, present substance in the solid residues made use by a city. it is divided in two phases, in which the degradation and the stabilization of the composition occur, lasting, approximately 120 days. so that the transformation of the organic substance in composition does not consummate as much time, already processes of sped up compostagem exist. this work analyzes the microrganisms, pathogenic or not, gifts in the material (silt of sewer of the station of treatment of wastewater belém – stw belém and trims triturated vegetable) to be compostation and in already maturation, of the tibagi company – ambients systems, that uses as sped up method, the kneer® process. the used method to indicate absence and presence of pathogens was the enzymatic/colorimetric, with the reagent fluorocult lmx, for total and thermotolerants coliforms, and the counting in plate, with the media enterococci agar, for fecal enterococci. to analyze the microrganisms present, counting in plate was used, with the media pca, for bacteria, and the media pda, for fungi. key words tratamento e disposicão final de resíduos dezembro 2006 23 introdução os resíduos sólidos urbanos são materiais como alimentos, papéis, metais, plásticos, vidros, entre outros, resultantes da atividade do homem, que não podem mais ser, diretamente, utilizados por este. várias cidades sofrem com a má disposição desses resíduos, sendo feita, muitas vezes, em lixões a céu aberto, havendo problemas também com a falta de espaço físico para a construção de aterros sanitários e com a falta de coleta seletiva. a partir dessa situação, observou-se a necessidade do desenvolvimento de tecnologias para a destinação adequada de resíduos, principalmente dos orgânicos, não-recicláveis. uma das opções é a compostagem, processo que já vem sendo utilizado há muito tempo, porém não de forma controlada. compostagem a compostagem é um processo microbiológico aeróbio e controlado de transformação de resíduos orgânicos em matéria estabilizada. a matéria estabilizada se compõe de compostos orgânicos e pode ser utilizada como adubo ou fertilizante. para o processo de compostagem ser bem-sucedido, é necessário que sejam controlados os parâmetros físicoquímicos como: temperatura, aeração, umidade, ph, relação c/n (carbono/ nitrogênio), para os microrganismos encontrarem condições ideais ao seu desenvolvimento. o controle da temperatura garante o desenvolvimento de uma população microbiótica diversificada, assim como elimina os microrganismos patogênicos. a aeração controlada garante o nãodesenvolvimento de microrganismos anaeróbios e a atividade ótima dos aeróbios. altos teores de umidade também causam anaerobiose no meio, e baixos teores de umidade inibem a atividade microbiológica, diminuindo a taxa de estabilização. o ph deve permanecer entre 6,5 e 7,5 para atender às necessidades tanto de bactérias quanto de fungos. a relação c/n deve permanecer entre 25:1 e 35:1. na compostagem com carbono em excesso, a atividade biológica diminui, sensivelmente, por causa da deficiência de nitrogênio, que é reciclado das células de bactérias mortas. com o excesso de nitrogênio, por sua vez, este é eliminado na forma de amônia. a compostagem é dividida em duas fases: fase de degradação ou bioestabilização e fase de maturação ou humificação. na fase de degradação predominam os microrganismos mesófilos. conforme as reações da biodegradação da matéria orgânica vão ocorrendo, o calor é liberado, diminuindo, assim, a população de mesófilos, proliferando-se com mais intensidade os termófilos. quando a maior parte do substrato orgânico for transformada, a temperatura diminui, e os mesófilos voltam a instalar-se. a bioestabilização dura aproximadamente 90 (noventa) dias. além da máxima degradação, nesta fase se objetiva a eliminação de microrganismos patogênicos pela ação da temperatura. há grande consumo de oxigênio, necessitando, desse modo, de grande aeração. inicia-se, então, a fase de maturação, na qual a degradação e a eliminação de patogênicos continuam. a humificação dos materiais ocorre por meio de transformações químicas, observando-se baixa atividade microbiológica, necessitando-se de menor aeração. a coloração se torna mais escura, sem odor inicial e com aspecto de terra molhada. a maturação tem a duração de aproximadamente 30 (trinta) dias. a fase de maturação é de grande importância, pois o composto imaturo, quando aplicado como adubo, pode ser tóxico e levar à proliferação de microrganismos patogênicos, favorecidos pelas condições de anaerobiose. microrganismos os microrganismos, bactérias, fungos e actinomicetos são os principais responsáveis pela transformação da matéria orgânica crua em húmus pelo consumo de micro e macronutrientes. sabe-se que somente os microrganismos são capazes de transformar biologicamente a matéria orgânica crua em húmus, tendo em vista que nenhum processo, quer laboratorial quer industrial, conseguiu produzir húmus sintético. as bactérias presentes no material a ser compostado são importantes na fase termófila, principalmente decompondo açúcares, amidos, proteínas e outros compostos orgânicos de fácil digestão. sua função é decompor a matéria orgânica – animal ou vegetal – aumentar a disponibilidade de nutrientes, agregar partículas ao solo e fixar o nitrogênio. os fungos são microrganismos filamentosos, heterotróficos, os quais se desenvolvem em baixas e altas faixas de ph. sua função é a decomposição em alta temperatura de adubação e fixação de nitrogênio. a tabela 1, a seguir, demonstra as características dos principais grupos microbianos envolvidos no processo de compostagem. revista brasileira de ciências ambientais – número 524 compostagem acelerada este método de compostagem esclarecido, com duração de 120 (cento e vinte) dias, é o método natural, ou seja, o resíduo orgânico junto da poda vegetal, por exemplo, é misturado e disposto em um pátio por meio de leiras, permanecendo todo o tempo ali, sendo apenas revirado para a adequada aeração. já o processo acelerado, como o próprio nome diz, tem uma menor duração de tempo. o composto analisado é proveniente do processo kneer®, da empresa tibagi sistemas ambientais. o processo começa quando dois silos são carregados, um com material portador de carbono (resíduo vegetal triturado), e o outro com resíduo orgânico (lodo de esgoto) a ser degradado. os materiais são dosados pelas roscas transportadoras, em proporções definidas por meio de um balanço de massa prévio. após a dosagem, os materiais seguem para um misturador no qual são homogeneizados para promover maior contato entre os mesmos. por meio de esteiras, esse material é transportado para um reator biológico dimensionado de forma a promover ótimas condições de aeração e isolamento térmico. a câmara de insuflação foi construída de modo a reter, em sua parte superior, o substrato, e permitir, pelas aberturas, a passagem do ar por meio da massa em compostagem. o isolamento térmico existente nas paredes laterais do reator é constituído de uma camada de espuma de poliuretano. no topo do reator existe a camada de exaustão, no qual é promovido vácuo para facilitar a aeração e a retirada dos gases provenientes da oxidação biológica. o controle da temperatura é feito por uma termorresistência inserida pela tampa do reator. o processo é controlado por um software, que o divide em duas fases. a primeira, a de aumento da temperatura do substrato, o início do processo de compostagem, recebe aeração em um intervalo a variar de 6 (seis) a 30 (trinta) minutos, para concentrações de oxigênio nos gases de exaustão superiores a 16% e inferiores a 20%. a segunda, a de declínio de temperatura, o intervalo de aeração varia de 30 (trinta) a 60 (sessenta) minutos, para concentrações de oxigênio superiores a 18% na linha de exaustão. o sistema de aeração é constituído por tubulações de insuflação e exaustão, válvulas, mangueiras, conjunto de fixação ao reator biológico e biofiltro. esse biofiltro serve para impedir que os gases malcheirosos produzidos durante o processo sejam lançados diretamente na atmosfera. nele ocorre uma série de princípios físicos, químicos e biológicos o gás em contato com o meio filtrante, promovendo retirada das substâncias gasosas provenientes da oxidação biológica que ocorre no interior do reator. possui as mesmas características construtivas do reator, porém é carregado com composto maturado. os reatores possuem, em sua parte inferior, uma linha de drenagem do tabela 1 – características dos principais grupos microbianos envolvidos no processo de compostagem. fonte: nassu (2003) dezembro 2006 25 chorume produzido, o que permite sua retirada por gravidade, armazenagem e posterior reciclo. ao final do processo, o reator é descarregado pela abertura da porta frontal, em sua base é instalado um pistão hidráulico que promove inclinação necessária para o descarregamento do material no pátio de cura. o material fica 14 (quatorze) dias no reator e mais 14 dias no pátio. lodo de esgoto o lodo de esgoto é o resíduo gerado no tratamento das águas residuárias urbanas (esgoto). essas são tratadas com a finalidade de reduzir sua carga poluidora para garantir seu retorno ao ambiente sem causar degradação ambiental. objetivo o objetivo do presente trabalho foi verificar a eficiência do sistema kneer® de compostagem acelerada, alimentando o reator com a mistura de poda vegetal e lodo proveniente da estação de tratamento de esgoto belém (ete belém), na proporção de 3:1 (três partes de poda para uma parte de lodo), no que diz respeito à eliminação de microrganismos patogênicos. metodologia após o reator ser alimentado, amostras foram retiradas nos dias 0, 3, 7, 11, 14, 28 e 32, do tempo em que o material permaneceu no reator e no pátio de compostagem. essas amostras foram retiradas conforme a nbr n. 10.007, e transportadas para o laboratório do cefet-pr em uma caixa de isopor com gelo. para a análise de microrganismos (coliformes totais, termotolerantes, enterococos fecais, bactérias heterotróficas e fungos e leveduras), foram realizadas diluições de 30 (trinta) gramas da amostra, de 10-1 a 10-6, em solução salina 0,9%. a presença ou ausência de coliformes totais e termotolerantes realizada pelo método colorimétrico/ enzimático, adicionando o reagente fluorocult lmx a 100 ml da diluição 10-6. verificou-se mudança de cor para coliformes totais e fluorescência para termotolerantes. inoculou-se 1 ml da diluição 10-6 em ágar enterococos para determinar a presença e quantidade de enterococos fecais; 0,1 ml da mesma diluição em pca, para indicar a quantidade de bactérias heterotróficas e 0,1 ml da mesma diluição em pda, para determinar a quantidade de fungos e leveduras. estas três determinações foram feitas pela técnica do espalhamento em placas de petri. todos os experimentos foram realizados em triplicata e analisadas duas bateladas. resultados e discussão os resultados das análises microbiológicas estão expressos nas tabelas abaixo: os resultados encontrados para coliformes totais e termotolerantes demonstram que a compostagem ocorreu de maneira esperada. pode-se considerar o mesmo para os enterococos fecais. a análise de bactérias, fungos e leveduras foi realizada para confirmar a presença dos mesmos no material antes de ser degradado e, posteriormente, como composto. tabela 2. resultados das análises da batelada 1 tabela 3. resultados das análises da batelada 2 revista brasileira de ciências ambientais – número 526 conclusão a compostagem é uma alternativa apropriada de disposição final de resíduos sólidos orgânicos. para que o composto formado seja de boa qualidade ou para haver melhores condições do processo de compostagem, a coleta seletiva adequada dos resíduos sólidos urbanos, separando os recicláveis dos orgânicos, faz-se necessária. a principal apreensão, no que diz respeito a microrganismos no composto, é a eliminação dos patogênicos. essa pode se feita com um ótimo controle de fatores físico-químicos, durante o processo de compostagem. as análises da quantidade de bactérias, fungos e leveduras confirmaram a biota existente no material, tanto em fase termófila quanto na fase mesófila. a compostagem acelerada se mostrou um excelente método de transformação de matéria orgânica em adubo orgânico, desde que realizada de forma controlada. bibliografia andreoli, c.; pegorini, e. gestão pública dogestão pública dogestão pública dogestão pública dogestão pública do uso agrícola de lodo de esgotouso agrícola de lodo de esgotouso agrícola de lodo de esgotouso agrícola de lodo de esgotouso agrícola de lodo de esgoto; bidone, f. r. a.; pavinelli, j. conceitos básicosconceitos básicosconceitos básicosconceitos básicosconceitos básicos de resíduos sólidosde resíduos sólidosde resíduos sólidosde resíduos sólidosde resíduos sólidos. são carlos, eesc – usp, 1999. curso de especialização em engenharia ambiental, microbiologia do processo de compostagem, 2003. fernandes, f.; andreoli, c. manual práticomanual práticomanual práticomanual práticomanual prático para a compostagem de biossólidospara a compostagem de biossólidospara a compostagem de biossólidospara a compostagem de biossólidospara a compostagem de biossólidos. rio de janeiro: associação brasileira de engenharia sanitária e ambiental (abes). programa de saneamento básico, 1999. kiehl, e. j. manual de compostagemmanual de compostagemmanual de compostagemmanual de compostagemmanual de compostagem. piracicaba: esalq-usp, 1998. . o processo de compostagem do lixo urbano. in: i simpósio estadual de lixo urbano, 1986, curitiba. anaisanaisanaisanaisanais ... curitiba: 1986. nassu, k. compostagem: uma proposta alternativa para o aproveitamento da matéria orgânica dos resíduos sólidos urbanos. pereira neto, j. t. quanto vale o nosso lixoquanto vale o nosso lixoquanto vale o nosso lixoquanto vale o nosso lixoquanto vale o nosso lixo. minas gerais: ed. gráfica orion, 1999. 9. tibagi, sistemas ambientais sistema kneer®sistema kneer®sistema kneer®sistema kneer®sistema kneer® de compostagem aceleradade compostagem aceleradade compostagem aceleradade compostagem aceleradade compostagem acelerada. curitiba, 2000; revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 62 planejamento e gestão transdisciplinar do ambiente e do território uma perspectiva aos processos de planejamento e gestão social no brasil transdisciplinary managing of the environment: a view to the process of planning and social management in brazil resumo este artigo apresenta a concepção do planejamento e da gestão transdisciplinar do ambiente e do território, partindo dos desafios da interação social nos processos de implementação do planejamento e da gestão social nas leis irmãs: estatuto da cidade, políticas nacional de recursos hídricos, sistema nacional de unidade de conservação e a política nacional de educação ambiental. a concepção está estruturada na unidade complexa entre planejamento&gestão&educação, fazendo referência às metodologias do planejamento estratégico complexo, da percepção complexa do ambiente e da educação para a sustentabilidade, apresentados pela autora em sua tese de doutorado, em 2006. esse corpo metodológico tem como principal finalidade favorecer o diálogo entre diferentes áreas do conhecimento, valorizando o intercâmbio entre saberes e culturas e oportunizando o aprendizado mútuo nos processos de planejamento e gestão do ambiente e do território. palavras-chave: transdisciplinaridade, educação ambiental, planejamento territorial, gestão social, governança. abstract this article presents the concept of the transdisciplinary planning and managing of the environment and territory, based on the challenges of social interaction in the implementation of social planning and management in the sister laws: statute of the city, national water resources policy, national system of conservation unit and national environmental education policy. the concept is structured in the complex unit among plaaning&management&education, referring to the complex strategic planning, complex environmental perception and education for the sustainability methodologies, presented by the author on her phd dissertation, in 2006. this methodological body has as its main purpose the encouragement of dialogue among different areas of knowledge, adding value to the exchange of knowledge and culture and providing opportunities for mutual learning in the process of planning and managing of the environment and territory. keywords: transdisciplinarity, environmental education, territorial planning, social management, governance roseane palavizini arquiteta urbanista, doutora em engenharia ambiental – universidade federal de santa catarina, ufsc florianópolis, sc, brasil palavizini@gmail.com revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 63 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução a concepção do planejamento e da gestão transdisciplinar do ambiente e do território pgtat tem como referencial teórico a transdisciplinaridade (nicolescu), a complexidade (morin), a autopoiésis (maturana) e o planejamento estratégico do desenvolvimento sustentável (silva, 1998). o referencial conceitual está fundamentado no conceito de ambiente, como resultado da relação entre a sociedade e a natureza (silva, 1998) e no conceito de território como a configuração formada pelo conjunto de sistemas naturais existentes em um dado país ou numa dada área e pelas interferências das sociedades humanas nesses sistemas naturais (santos, 1996, p.51). segundo santos, a configuração territorial se distingue do conceito de espaço, já que o território surge de sua materialidade, enquanto o espaço reúne a materialidade e a vida que a anima. (santos, 1996, p.51). neste artigo, a dinâmica de relações e interações que anima o território é conceituada como ambiente. as metodologias que compõem o pgtat foram desenvolvidas a partir de um conjunto de experiências coordenadas e realizadas pela autora em sua tese de doutorado 1, entre as quais foram destacados dez projetos implementados, envolvendo planejamento territorial, gestão da água e de bacias hidrográficas, planejamento e gestão de unidades de conservação, educação ambiental e educação tecnológica. esse referencial empírico tem como elo de ligação o desafio da efetiva participação da 1 palavizini, r. gestão transdisciplinar do ambiente. uma perspectiva aos processos de planejamento e gestão social no brasil. tese de doutorado apresentada ao programa de engenharia ambiental da universidade federal de santa catarina – ppgea – ufsc, florianóplois, 2006. sociedade, na implementação de políticas públicas e na construção de planos, programas e projetos, comprometidos com a sustentabilidade e com a governança do bem comum e do território. o conjunto de experiências estruturantes para o desenvolvimento do pgtat foi orientado por suas respectivas políticas públicas, destacadas neste artigo como leis irmãs, que contemplam, de forma sinérgica, o esforço nacional para a inclusão da participação social e para a construção da sustentabilidade no brasil. essa é a principal motivação deste artigo. o planejamento e a gestão social no brasil – a sinergia das leis irmãs o planejamento e a gestão do ambiente e do território ganharam especial complexidade a partir das leis que definem políticas públicas comprometidas com a participação da sociedade nas decisões sobre o seu território e na construção de uma perspectiva de desenvolvimento sustentável. essas leis estão aqui denominadas leis irmãs, conforme apresentadas a seguir. a unidade federativa que define o município, no contexto do estado e da união, tem o estatuto da cidade lei federal 10.257/2001 como principal referência legal. essa referência, embora necessária, não vem sendo suficiente para desenvolver um processo sustentável de uso e ocupação do território. as demais unidades de planejamento e gestão definidas nas outras políticas nacionais constroem uma rede complexa de unidades que, atravessam, superpõem e determinam a necessidade de interação entre as políticas, as instituições, os organismos gestores e a sociedade. a bacia hidrográfica, como unidade ecológica, definida geograficamente, sem a interferência humana, foi definida com unidade de planejamento e gestão da água, na política nacional de recursos hídricos lei federal 9.433/1997. a política apresenta seu sistema de gerenciamento específico, convidando técnicos e gestores a pensar e planejar a água e a bacia hidrográfica, para além dos limites do seu município, exigindo uma visão geográfica, hidrológica e ecológica. já as unidades de conservação de proteção integral e de uso sustentável, definidas no sistema nacional de unidades de conservação snuc lei federal 9.985/2000, buscam promover uma ampla reflexão sobre as diferentes formas de preservação ambiental, exercida no planejamento das unidades definidas por lei, como de proteção integral ou de uso sustentável. assim também a política nacional de saneamento – lei federal 11.445/2007, a política nacional de meio ambiente – lei federal 6.938/81, a política nacional de desenvolvimento sustentável dos povos e comunidades tradicionais – decreto federal 6.040/2007, entre outras, contribuem com a sinergia para a inclusão da participação da sociedade nas decisões sobre o seu território e na perspectiva da construção da sustentabilidade. essas políticas apresentam em especial, dois pontos de convergência: a definição de processos participativos de planejamento e gestão do ambiente e do território e a busca de uma relação sustentável entre a sociedade humana e a natureza. com essa perspectiva de incluir a sociedade nas decisões sobre seu território e de promover um processo de reflexão sobre a questão da sustentabilidade na forma de conviver nesse território, surge a necessidade de agregar uma estratégia pedagógica que favoreça a formação de cidadãos informados e conscientes e consequentes. é nesse momento que surge a oportunidade de agregar a política nacional de educação ambiental revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 64 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 lei federal 9.795/1999, incluindo a educação nos processos de planejamento e gestão social das políticas públicas, com vistas à construção da governança do território. este artigo trata das alternativas metodológicas voltadas a auxiliar a interação social nos processos de planejamento e gestão em municípios, regiões, territórios, bacias hidrográficas, unidades de conservação e demais territórios. o artigo apresenta um corpo de metodologias desenvolvido, avaliado e sistematizado. planejamento e gestão transdisciplinar do ambiente e do território é condição necessária ao planejamento e à gestão transdisciplinar do ambiente e do território a percepção complexa da realidade e a construção de um planejamento capaz de refletir essa complexidade. também é condição fundamental para esta concepção a interação e interdependência entre o planejamento, a gestão e a educação, oportunizando a permanente atualização e transformação das pessoas envolvidas e do planejamento realizado, a partir da dinâmica do território planejado, facilitando o aprendizado com a experiência, vivenciada no processo de gestão. a educação é trabalhada como um sistema permanente, capaz de articular a formação e a capacitação do cidadão para sua efetiva inclusão nos processos de construção da sustentabilidade e da governança em seu território. o processo de planejamento e a gestão transdisciplinar do ambiente e do território emerge da relação entre o planejamento estratégico complexo e a educação para a sustentabilidade, apresentados pela autora em sua tese de doutorado. apresenta-se na figura 1 concepção da gestão transdisciplinar do ambiente. a síntese da gestão transdisciplinar do ambiente está estruturada em dez dimensões que relacionam de forma complexa e transdisciplinar a tríade planejamento&gestão&educação. apresenta-se a seguir a estética das dez dimensões. dimensao 1 formação e capacitação da equipe técnica objetivo: promover entre os participantes a reflexão ética, a ampliação do conhecimento ambiental e o intercâmbio entre saberes, percepções e experiências, construindo o espaço sagrado de convivência transcendente. a primeira dimensão de um processo transdisciplinar de planejamento e gestão do ambiente é a formação e capacitação da equipe técnica atuante. a formação humana diz respeito à reflexão ética, de valores, de saberes, conceitos e concepções sobre o universo envolvido na complexidade do humano e em suas relações interpessoais e ambientais, incluindo a educação ambiental e a educação para a paz. a capacitação técnica envolve tecnologias, metodologias, conceitos e conteúdos necessários à realização do planejamento, da gestão e de ações comprometidas com a interação social cooperativa e com a sustentabilidade. o processo de formação da equipe transdisciplinar é estruturado como um sistema aberto, interativo entre técnicos e com a sociedade, permitindo um amplo envolvimento, intercâmbio e aprendizado da equipe durante os trabalhos. a formação e capacitação da equipe transdisciplinar é um processo continuado e permanente. a equipe transdisciplinar tem em sua formação o exercício da autoconsciência ética, o interesse pela diversidade de saberes e percepções, o desejo de aprender com a experiência, o espírito de reflexão e significação do conhecimento e das ações e a inclusão da diversidade cultural, religiosa e disciplinar. a coordenação de uma equipe transdisciplinar requer a capacidade de mediação pedagógica, valorizando a riqueza dos saberes dos participantes e viabilizando a construção do espírito cooperativo, voltado ao trabalho gestão transdisciplinar do ambiente formação humana e capacitação planejamento estratégico complexo educação para a sustentabilidade figura 1 fractal da gestão transdisciplinar do ambiente revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 65 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 interativo, dinâmico, reflexivo, que favoreça a avaliação e o aprimoramento contínuo, ou seja, o processo de humanização. a equipe transdisciplinar vivencia uma experiência de grupo intensa, nova e desafiadora. a necessidade da compreensão de cada participante, sobre o trabalho geral e sobre o trabalho de cada participante, abrindo-se também às contribuições dos demais participantes sobre o seu trabalho, requer disposição para trabalhar o conhecimento no espaço de convivência transcendente, desapegando-se das vaidades e das verdades absolutas. o conhecimento é trabalhado de forma dinâmica, aberta, includente e renovadora. a formação e capacitação de uma equipe transdisciplinar devem promover a construção de um espaço sagrado de convivência transcendente (palavizini, 2006). a atuação nesse espaço sagrado requer dos participantes a transcendência dos refúgios disciplinares, religiosos e culturais, promovendo uma reflexão ética de olhar, de intimidade emocional, de diálogo entre espíritos, reconhecendo o outro como um ser complexo, para além da dimensão racional e material. a aproximação e intimidade entre os participantes de uma equipe transdisciplinar promove um processo de aprofundamento emocional que requer a valorização da dimensão das emoções, no contexto do trabalho. a inclusão das dimensões emocional e espiritual no trabalho de uma equipe profissional revela uma novidade que pode se tornar um importante desafio pra os participantes e para a coordenação. a formação da equipe transdisciplinar requer a valorização das pessoas em sua complexidade física, emocional, mental e espiritual, trabalhando o desenvolvimento do trabalho como um processo simultâneo ao desenvolvimento pessoal, profissional e humano. o desenvolvimento do ser implica em seu desenvolvimento complexo, em todos os níveis do ser, aceitando e valorizando as emoções e a necessidade de transcendência do humano, de forma integrada ao desenvolvimento intelectual e profissional. a construção do espaço sagrado de convivência transcendente é um processo dinâmico de transformação pessoal e profissional, tendo a reflexão ética como referência de auto-percepção, autoconsciência e de reconhecimento e valorização do outro, com sua beleza e singularidade. uma equipe transdisciplinar está em permanente formação e capacitação, tendo na experiência de suas relações, o alimento para o aprendizado contínuo, renovando-se sempre como profissional, como pessoa, como ser humano. dimensao 2 percepção complexa do ambiente objetivo: construir a caracterização complexa do ambiente, a partir da percepção das dimensões de complexidade, de forma dinâmica, interativa e atualizada permanentemente. a percepção complexa do ambiente requer o desenvolvimento do raciocínio complexo da equipe técnica, em primeiro momento, e das comunidades participantes, em um segundo momento. perceber de forma complexa é ampliar o conhecimento sobre as diversas dimensões que compõem o ambiente trabalhado. quanto maior o conhecimento de quem percebe, maior o número de dimensões que se consegue perceber no ambiente, maior a complexidade da percepção. por exemplo, um planejador urbano, que não possui conhecimento ambiental, não consegue perceber as várias dimensões que formam a dimensão ecológica, como a dimensão hidrológica, a dimensão geológica e as dimensões de fauna e flora. assim também, o ecólogo, que não possui conhecimento antropológico, sociológico, ou urbano, não conseguirá perceber as diversas dimensões que são formadas pela presença do ser humano, como a dimensão cultural, social, religiosa, econômica, de uso e ocupação do território, entre outras. nesse contexto, ampliar a percepção complexa implica em considerar as sete dimensões de complexidade, como referência preliminar de estudo do ambiente. a partir dessas sete dimensões: ecológica, social, cultural, econômica, tecnológica, política e jurídica, podem ser incluídas outras dimensões específicas para a melhor caracterização do ambiente trabalhado. pode-se ainda detalhar cada uma dessas dimensões, aumentando a complexidade de informações em cada uma delas. a dimensão da percepção complexa do ambiente exige focos definidos para essa caracterização. o foco do planejamento deve estar bem construído com a equipe técnica e com as comunidades participantes. o planejamento ideal, enquanto concepção acordada, consensuada, entre os planejadores, é fundamental para a precisão do foco do olhar da percepção. nesse sentido, a formação e capacitação prévia dos planejadores justificamse pela necessidade de ampliação e diversificação do conhecimento de quem planeja e da concepção e idealização consensuada coletivamente, para que haja convergência no processo de planejar. por esse motivo, a dimensão de formação e capacitação sempre deve preceder a dimensão do planejamento. a dimensão da percepção complexa do ambiente tem início com a equipe técnica realizando as primeiras sínteses de percepção, apresentadas em mapas temáticos dimensionais, e segue como um processo interativo e aberto, dialogando e renovando-se a partir das contribuições oriundas da comunidade participante. esse é o revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 66 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 diálogo do saber técnico, com os saberes das comunidades. considerando que a percepção é um processo dinâmico e que se altera com as transformações da episteme de quem percebe, e considerando ainda que o planejamento e a gestão transdisciplinar prevê uma rede permanente de formação e capacitação, pode-se considerar que os participantes desse processo estão ampliando e transformando sua episteme de forma permanente, o que sugere que sua percepção acompanha essa dinâmica de transformações e aumento de complexidade. ressalta-se, portanto, que a percepção complexa do ambiente deve considerar sua permanente atualização e renovação na interação com a comunidade. dimensao 3 mobilização e sensibilização das comunidades objetivo: envolver as comunidades em uma rede de informação, comunicação, diálogo e aprendizado contínuo, promovendo sua motivação e compromisso com a interação cooperativa, solidária, autônoma e responsável nos processos de planejamento e gestão do ambiente e do território. a dimensão de mobilização e sensibilização das comunidades tem como ponto de partida a caracterização da dimensão social e cultural do ambiente, a partir da percepção autopoiética e da percepção complexa (palavizini, 2006) identificando as unidades atratoras e suas relações de convergência e divergência. essas unidades revelam as forças que interatuam no território, explicitando suas diferentes visões de mundo e modelos de desenvolvimento. a identificação dessas unidades que estruturam a dimensão social e cultural torna possível a construção do mapa de espacialização dessas unidades interativas e de suas relações. a visualização das unidades no território, destacando as relações de convergência e divergência entre si, permite a construção de um planejamento estratégico dialógico da mobilização e sensibilização social, articulando e mediando as relações em favor de uma atuação cooperativa no processo de planejamento e gestão. a mediação reconhece a legitimidade das divergências e dos conflitos, propondo um espaço possível de convivência e construção do bem comum. cada segmento e cada comunidade devem ser mobilizados e sensibilizados a partir de suas especificidades sociais, culturais e cognitivas. a equipe de mobilização deve conhecer previamente as dimensões complexas do ambiente, os mapas temáticos de cada dimensão e deve refletir especialmente sobre as dinâmicas das relações entre as unidades e entre estas e o ambiente/ território, em cada dimensão. essa reflexão resulta em estratégias de mobilização e sensibilização, especialmente planejadas para o ambiente e as comunidades trabalhadas e estruturadas no plano de mobilização e sensibilização social ou no plano de comunicação social. é fundamental a participação da equipe técnica na concepção do material pedagógico e de comunicação social, elaborados especificamente para os grupos participantes. esse material integra o plano de mobilização, acompanhando a equipe de mobilização em campo, garantindo que os mobilizadores deixem com a comunidade um material informativo atrativo e orientador da sua participação no processo de planejamento e gestão. a dimensão de mobilização e sensibilização é um processo contínuo e permanente, devendo ser realizado como a construção de uma rede de relacionamento com a comunidade. como uma rede de relações, a rede requer atualização permanente, com informações e interações entre seus componentes, valorizando as pessoas e instituições, e promovendo um fluxo de novas informações e construção de novos conhecimentos. essa rede é planejada no plano de mobilização, estruturada de forma presencial, eletrônica e virtual, utilizando diferentes meios de comunicação, como rádio, informativo, jornal, rádio comunitária, tv, entre outros. a dimensão de mobilização e sensibilização social e a dimensão de comunicação social atuam de forma simultânea e articulada, interagindo e influenciando-se mutuamente. assim também a dimensão da avaliação deve estar presente em todo o processo, permitindo uma atuação reflexiva e geradora de novos conhecimentos, a partir do aprendizado com a experiência. essa articulação e sincronicidade entre as dez dimensões dessa constelação transdisciplinar de planejamento, gestão e educação, exigem uma coordenação presente, participativa, atenta. essa coordenação deve prever encontros periódicos, com dinâmicas pedagógicas de grupo, que promovam a partilha de experiências e percepções, a reflexão coletiva, a interação técnica e o planejamento cooperativo das atividades, de forma articulada. a dimensão de mobilização e sensibilização social é o canal de expressão direta do processo de interação social do planejamento e da gestão com as comunidades. nessa dimensão, assim como nas demais, a ação deve ser comunicativa e a comunicação deve ser verdadeira, transparente, inclusiva, pacífica, respeitosa, criativa e educativa. revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 67 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 dimensão 4 produção de material pedagógico e de comunicação objetivo: conceber e produzir materiais pedagógicos e de comunicação social destinados à facilitação da interação social nos processos de planejamento e gestão do ambiente, contextualizados na realidade ecológica/ambiental, social, cultural e cognitiva das comunidades e do seu ambiente e território. os materiais pedagógicos são aqueles destinados aos processos de formação humana e capacitação das comunidades participantes – público dirigido e aqueles necessários aos processos de interação social no planejamento e na gestão, tais como: manuais metodológicos, cadernos e mapas temáticos, álbuns e cartazes seriados, cartilhas e folders temáticos, materiais de dinâmicas, textos e desenhos informativos, programas educativos de rádio e tv, etc. os materiais de comunicação social são aqueles destinados aos processos de mobilização e sensibilização das comunidades – público difuso, a comunicação pedagógica, como cartazes, folders, folhetos, vinhetas de rádio e tv, periódicos, etc. esses materiais de comunicação, ainda que destinados a um público difuso, devem ter caráter pedagógico, com linguagem acessível a diversas idades e níveis de escolaridade e contextualizados à cultura local. a concepção e produção desses materiais devem ser previstas para todo o período do trabalho, estendendo-se do planejamento, à implementação e gestão. a produção dos materiais iniciais, que deflagram a mobilização e a sensibilização social é indispensável para o início das atividades, mas é insuficiente para atender às demandas que emergem em cada etapa. a concepção deve considerar as contribuições emergentes da experiência. ela deve ocorrer de forma integrada com todas as etapas, valorizando o processo e as contribuições advindas do aprendizado com a experiência, para conceber com as pessoas e para as pessoas. nesse contexto, os materiais pedagógicos e de comunicação social para o planejamento e a gestão transdisciplinar consideram a ação comunicativa (habermas, 1987), utilizando uma linguagem propositiva, apresentando sempre “verdades propositivas”, abertas ao diálogo e à construção coletiva de normas consensuadas com validade para a comunidade participante. a linguagem busca refletir um consenso alcançado comunicativamente, reconhecido e assumido pela comunidade, como válido para a sua realidade. um pacto para a ação conjunta e a gestão do bem comum. esse desafio da linguagem comunicativa no material pedagógico requer da equipe técnica de concepção, um conhecimento complexo do ambiente e, principalmente, da comunidade participante, sua cultura, suas crenças, suas percepções, seus graus de escolaridade, seus mitos e sua história. o material pedagógico e de comunicação possui importância fundamental nos processos de planejamento e gestão, por que são eles que irão expressar os propósitos da equipe, seu conhecimento, seus princípios, paradigmas e sua ética. a imagem da equipe e do processo de planejamento e gestão é revelada, em primeiro momento, por meio de seus materiais, como uma chave que pode abrir as portas desejadas, ou fecha-las, ou ainda abrir portas nas direções indesejadas. os materiais pedagógicos e de comunicação são aqui considerados como uma antena que sintoniza a frequência do trabalho, estabelecendo as conexões que construirão a rede de relações necessárias ao seu desenvolvimento e difusão. o foco nessa sintonia é resultado da qualidade e afinidade desses materiais com o propósito do trabalho, com as metodologias, as teorias e com sua ética. dimensao 5 constituição, formação e capacitação do grupo gestor – educação para a sustentabilidade objetivo: promover a integração e o enraizamento do grupo gestor inicial, garantindo a representatividade dos setores: público, social e privado, e dos diferentes segmentos da sociedade, de forma aberta, dinâmica e interativa com as comunidades participantes, permitindo a renovação permanente durante o processo. o grupo gestor é o grupo âncora do planejamento e da gestão do ambiente e território trabalhado. o conceito de âncora vem no sentido de fixar um ponto legítimo de construção da rede de relações com a sociedade local. o início de um processo comprometido com a interação social exige a constituição dessa âncora, para dar início ao diálogo, ao intercâmbio e à construção coletiva de um processo de decisões e responsabilidades compartilhadas. construir a âncora é conhecer e reconhecer a realidade trabalhada. a percepção autopoiética e complexa do ambiente (palavizini, 2006) organiza as informações necessárias para a caracterização das relações sociais e ambientais locais. a partir dessa caracterização, torna-se possível o planejamento das pessoas e instituições que conformam a dinâmica social local, conhecendo suas relações de convergência e divergência, para dar início ao processo de mobilização e sensibilização estratégica, dirigida revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 68 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 especialmente a essas pessoas e instituições. esse processo inicia a constituição do grupo gestor inicial. a partir do primeiro encontro com o grupo gestor, os demais encontros são agendados de forma acordada com o grupo, prevendo periodicidade, dias da semana e tempo para cada reunião. a agenda do grupo deve considerar um plano de atividades, com pauta para cada encontro. os participantes do grupo gestor inicial devem contribuir com a divulgação e convite permanente às demais instituições e pessoas com atuação estratégica na comunidade. trata-se aqui de um acordo inicial, pactuado e construído com responsabilidades compartilhadas. cada encontro prevê uma estrutura permanente de 1) sensibilização sobre um determinado tema do dia, 2) a formação dos participantes – refletindo sobre valores e a ética de conceitos e ações, 3) a capacitação em conteúdos novos, para a ampliação do conhecimento coletivo do grupo, 4) um plano de ação, para o exercício do processo de planejamento e gestão, e 5) a avaliação permanente do processo e resultados, com a partilha das experiências de cada pessoa e o aprendizado com o intercâmbio de experiências do grupo. embora se tenha necessidade de fechar o grupo gestor, para melhor controlar o seu desenvolvimento e o seu trabalho, é necessário aprender a lidar com o princípio da incerteza e com o caos criativo. o grupo gestor deve ser aberto e dinâmico aos movimentos da sociedade, aceitando as pessoas motivadas que entram no meio do processo, incluindo suas contribuições e facilitando sua adaptação ao grupo. percebe-se nesses processos que o compromisso pessoal transcende ao compromisso institucional. quando uma instituição troca seu representante e convoca uma participação instituída, muitas vezes a instituição perde sua representação, por desmotivação, e o representante anterior, pessoalmente motivado, procura outra instituição para permanecer no seu compromisso com o grupo gestor e com o processo. esses são sinais de que o processo de gestão é antes de tudo, um processo entre pessoas, comprometido pessoalmente com um propósito, que está afinado com o seu propósito pessoal, antes mesmo de ser um propósito profissional e institucional. um exemplo desse fato é o fenômeno dos representantes que estão no grupo gestor atuando com poder público, e quando as representações políticas modificam, eles passam a representar a sociedade civil ou o setor privado. o trânsito entre os setores e segmentos, de um mesmo representante, revela mais uma vez a força do compromisso pessoal. o mais importante nesse fato é que, o seu comportamento muda na defesa do interesse de cada setor, mas o seu propósito pessoal, alinhado com a sua ética, permanece. a gestão transdisciplinar é um processo de interação entre pessoas e instituições, representantes de diferentes dimensões da sociedade, com suas múltiplas percepções e saberes, comprometidas com o desenvolvimento humano, com os fluxos de informação, conhecimento, comunicação e consciência, e valorizadora do sentido do sagrado nas relações interpessoais e ambientais. dimensão 6 planejamento estratégico complexo – planejamento estratégico do grupo gestor e planejamento estratégico do ambiente objetivo: construir pedagogicamente o plano estratégico do grupo gestor e o plano estratégico do ambiente/ território, de forma complexa e articulada, comprometidos com a sustentabilidade do ambiente/ território e do processo de gestão social e governança. o grupo gestor, depois de formado em seu núcleo inicial, necessita construir coletivamente e cooperativamente seu plano estratégico de ação. esse plano tem como finalidade principal, três objetivos: 1) promover uma ampla reflexão sobre os valores e a ética do grupo; 2) ampliar o domínio linguístico dos participantes, valorizando a diversidade de saberes e culturas, construindo conceitos chaves para o processo de gestão sustentável; e 3) definir as estratégias e ações para o alcance da missão do grupo gestor e prevendo alternativas para sua sustentabilidade. esse é o planejamento estratégico do desenvolvimento sustentável – peds (silva, 1998), com o qual é realizada a formação e capacitação do grupo gestor e o planejamento de suas ações. considerando que, no cumprimento das políticas públicas, o grupo gestor deve participar do planejamento do território onde atua e deve implementar o processo de gestão social e governança desse território, faz-se necessário realizar o planejamento estratégico do ambiente. nesse momento, a metodologia estratégica, articulada com o planejamento complexo do território, converge para a metodologia que apresentamos como planejamento estratégico complexo. nessa etapa, são construídos os mapas das dimensões de complexidade do ambiente (mapas temáticos), a partir da percepção autopoiética e complexa, com a qual são identificadas as unidades atratoras e suas relações de convergência e divergência, gerando a visualização das questões ambientais de forma articulada e interdependente. durante o processo de planejamento, dinâmicas pedagógicas de sensibilização e construção de conceitos e revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 69 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 concepções devem estar presentes, atendendo às necessidades emergentes na interação com a comunidade participante. 1) o planejamento tem início com a percepção técnica, apresentada como verdade propositiva à comunidade participante, aberta à interação, intercâmbio e construção coletiva com essa comunidade. 2) a segunda etapa prevê a interação pedagógica, trabalhando conceitos, leis, políticas, e espacializando as percepções da comunidade, com vistas à construção de uma síntese entre a visão técnica e a visão da comunidade. essa etapa inclui a projeção de cenários, trabalhados com a comunidade, a partir da técnica da visualização criativa. 3) a terceira etapa é a construção pedagógica dessa síntese, com definição da ética, dos valores, dos princípios e dos conceitos fundamentais do planejamento, e a construção do mapa síntese do planejamento estratégico complexo, com seu zoneamento e suas respectivas normatizações. 4) a quarta etapa implica na proposição e concepção preliminar de recursos pedagógicos de comunicação social, envolvendo os meios de comunicação, com vistas à difusão do plano e das leis, para conhecimento público, trabalhado pedagogicamente esse plano nas escolas, associações e instituições públicas, sociais e privadas. essa é a difusão para a sociedade, contribuindo para a formação do cidadão. esse processo de quatro etapas mostra que o planejamento estratégico complexo inclui a sensibilização, a formação, a capacitação e a comunicação social, como metodologias articuladas com o planejamento territorial. destacase, portanto, a unidade indissociável entre planejamento, gestão e educação. embora sejam apresentadas as 10 dimensões da gestão transdisciplinar do ambiente, cada uma dessas dimensões possui em si, o fractal desse unidade ternária, revelando o padrão fractal da concepção. dimensão 7 gerenciamento autopoiético do plano estratégico complexo do território objetivo: planejar a estratégia de gerenciamento do plano estratégico do território, considerando a autonomia necessária à implementação do plano, a rede de sustentabilidade do plano, a gestão social e a governança. gerenciamento do ambiente e do território (planos, programas e projetos) é um processo operacional de ações voltadas à implementação e controle de uma política, plano, programa ou projeto, com instrumentos de avaliação, indicadores e metas, utilizando técnicas operacionais, com base em um banco de dados, informação, fluxo e sistematização, com vistas a garantir os resultados esperados no sistema. tendo como ponto de partida o conceito de gerenciamento de planos, programas e projetos definido neste artigo, apresenta-se a seguir o pilar de sustentação dessa estrutura. o pilar da autonomia se refere aos recursos necessários à garantia da autonomia do plano/ programa/ projeto, identificando em cada estratégia e seu conjunto de ações, as relações e recursos necessários à sua implementação. pessoas, especialidades, recursos financeiros e materiais, relações institucionais, parcerias, articulações, entre outros. a rede de sustentabilidade do plano prevê as estruturas necessárias ao enraizamento das estratégias e ações, visando o monitoramento, a avaliação, a permanência e a continuidade do processo, no contexto de autonomia da gestão social. essa rede deve prever um sistema de gerenciamento das estratégias e ações, coordenado por uma instituição parceira, orientada pelo grupo gestor. a rede prevê centros de referência, distribuídos espacialmente na região de influência do planejamento, para dar materialidade à relação permanente com as comunidades. a rede prevê ainda, sistemas materiais e virtuais de informação e comunicação, como sites, grupos de e-mail, mala direta, central de informações e distribuição de materiais pedagógicos e informativos, produção permanente desses materiais, disposição de cartazes e folders em locais estratégicos, ciclo de palestras nas escolas e instituições, eventos articulados entre instituições e comunidades, entre outros. o pilar da gestão social é responsável por viabilizar os meios formais e institucionais para a efetivação do processo de gestão social e a construção da governança do território, baseando-se nas políticas públicas e articulando o grupo gestor em um sistema de gestão convergente entre os setores. esse pilar visa ainda garantir a organização e logística para os encontros do grupo gestor e a secretaria executiva dos encontros, sistematizando documentos, decisões e informações, resultantes do processo, para difusão permanente entre os participantes, seus segmentos representados e as comunidades. o gerenciamento se constitui, portanto, no sistema de administração da execução das ações do plano/ programa/ projeto, incluindo monitoramento, avaliação, replanejamento, articulação com a gestão e coordenação do processo de implementação das estratégias e ações do plano estratégico do território, com seus respectivos programas e projetos. revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 70 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 dimensão 8 gestão transdisciplinar do plano estratégico do grupo gestor objetivo: planejar a estratégia de gestão social e governança do grupo gestor, considerando a autonomia necessária à atuação do grupo, a rede de sustentabilidade do grupo gestor e a educação e comunicação como processos permanentes. gestão do ambiente edo território (planos, programas e projetos) é um processo social de ações voltadas à implementação e controle de uma política, plano, programa ou projeto, que requer dinâmica, articulação, interação, relação, intercâmbio, informação, conhecimento, diálogo entre diversidades, bem como ação integrada entre o setor público (municipal, estadual e federal) e a sociedade. gestão do ambiente ou território é a gestão do conhecimento das pessoas, com suas percepções, interesses, saberes e culturas, com vistas à construção da governança do território. a partir do conceito de gestão do ambiente e do território apresentado neste artigo, definemse os pilares que fundamentam e estruturam essa gestão. a autonomia se refere aos meios necessários à garantia da atuação do grupo gestor, de forma articulada e independente, garantido a implementação de suas estratégias e ações, de forma soberana. esse pilar deve buscar os recursos pessoais, operacionais, materiais e financeiros necessários à estruturação do grupo gestor e do processo de gestão social, com vistas à construção da governança do território. o pilar da rede de sustentabilidade do grupo gestor deve considerar o grupo como uma unidade, que depende de suas múltiplas relações e interações com o ambiente, para alcançar sua sustentabilidade. a rede deve identificar as relações necessárias entre o grupo gestor e as instituições públicas, sociais e privadas, avaliadas em cada estratégia e ação planejada. a sustentabilidade dessa rede depende também do conhecimento da dinâmica das relações atuantes no ambiente/ território, reconhecendo aquelas de convergência e as de divergência, antecipando assim os conflitos eminentes e propondo estratégias de diálogo e mediação. outro fator de relevância para a sustentabilidade do grupo gestor é a manutenção da sua abertura para novos integrantes e a constante realização de atividades de interesse do grupo, que promovam o intercâmbio de conhecimentos e saberes, contribuindo para o entusiasmo do grupo e a valorização das pessoas, com suas singularidades. o terceiro pilar visa garantir a educação ambiental e a comunicação social, como processos permanentes da gestão. é nesse pilar que a gestão vai buscar a promoção do desenvolvimento humano, pessoal e profissional. esse é o lugar do diálogo entre espíritos, o lugar do substantivo, da reflexão essencial e sensível, a dimensão da construção do espaço sagrado de convivência transcendente, do silêncio e do novo, da autopercepção, da autocrítica, da autoconsciência e da ética. é na relação entre educação e comunicação que os representantes da sociedade vão exercitar o sentido da representatividade, a responsabilidade na difusão de informações, na ação comunicativa aberta e propositiva com a sociedade, o respeito às diferenças e o diálogo pacífico e construtivo. é nesse pilar que o grupo gestor desenvolve a atitude transdisciplinar: a abertura para as diferenças, o rigor da linguagem e da comunicação e a compreensão transreligiosa, transcultural e transdisciplinar. a gestão transdisciplinar do ambiente e do território prevê processos permanentes de educação continuada e comunicação social, assim como de planejamento processual, com avaliação e recriação permanentes. também nessa nona dimensão da mandala do planejamento e da gestão transdisciplinar do ambiente, a tríade: gestão, planejamento e educação constitui uma unidade interdependente, ressaltando o fractal da concepção. dimensão 9 avaliação permanente de processo, resultado e impacto objetivo: conceber e realizar um processo de avaliação complexa permanente, que contemple todas as etapas do planejamento e da gestão, prevendo indicadores e meios de verificação de processos, resultados e impactos. a avaliação aqui concebida atua como uma estratégia permanente de acompanhamento, monitoramento e aprendizado contínuo, subsidiando a recriação do planejamento, nos ajustes necessários à dinâmica de interação com a realidade. essa avaliação visa o aprendizado com a experiência, comprometido com o desenvolvimento das pessoas e do processo de planejamento, valorizando as interações com o ambiente. essa é uma avaliação concebida para um planejamento realizado com e para as pessoas e a natureza, visando a sustentabilidade dessa relação. a avaliação é planejada de forma simultânea às atividades de planejamento, gestão e educação, acompanhando todas as etapas do processo. a avaliação de processo visa conhecer os avanços e desafios de cada atividade planejada e realizada. nessa avaliação cada revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 71 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 atividade de ser avaliada separadamente. para isso devem ser previstos os indicadores de avaliação de cada atividade e os meios de verificação desses indicadores. os meios de verificação devem ser definidos a partir de indicação de documentos comprobatórios e do período previsto para a disponibilização desses documentos. a avaliação de resultados tem como objetivo conhecer os avanços e desafios no alcance dos objetivos definidos no processo. essa avaliação deve partir dos objetivos específicos, definido os indicadores de avaliação de cada um deles e os meios para a verificação de cada um dos indicadores, seguindo as mesmas características na avaliação de processo. a avaliação de impacto visa averiguar as repercussões do processo no ambiente ou território trabalhado, transcendendo o alcance dos objetivos. essa avaliação busca identificar ações e iniciativas deflagradas a partir das atividades do processo planejado, verificando o enraizamento e a sustentabilidade das estratégias e ações. é importante destacar que o impacto pode ser positivo ou negativo, sendo avaliado a partir das referências dos objetivos específicos e das emergências observadas após a implementação das ações. cada objetivo deve prever possíveis indicadores de impacto e seus meios de verificação. ressalta-se que, reconhecendo o caráter inusitado das emergências, os impactos poderão surpreender os observadores, apresentando-se fora dos indicadores planejados. dimensão 10 formação e capacitação permanente educação para a sustentabilidade objetivo: conceber e realizar um processo contínuo de educação para a sustentabilidade, envolvendo os técnicos, segmentos e comunidades participantes em uma rede de interações, intercâmbios e aprendizados com as relações e as experiências. considerando cada uma das nove dimensões apresentadas atuando com linhas de bordar, a décima dimensão representa o próprio tecido que receberá os bordados, ou seja, a estrutura de ligação, conexão e alimentação de toda a constelação do planejamento e da gestão transdisciplinar do ambiente e do território. cabe ressaltar que essa dimensão deve distinguir e contemplar três estratégias distintas: 1) a formação humana, promovendo a reflexão ética, de valores e paradigmas entre as comunidades, segmentos, técnicos e gestores, destacando o grupo gestor; 2) a capacitação da comunidade participante nos conteúdos ambientais e de espaço sagrado de covivência transcendente – formação humana, reflexão ética, valores, propósitos, implicações, autopercepção, autoconsciência e solidariedade. domínio lingüístico construção coletiva de um conhecimento compartilhado, apartir do intercâmbio entre saberes. capacitação – conceitos, metodologias, tecnologias, leis/políticas. planejamento estratégico complexo, gestão transdisciplinar e educação para a sustentabilidade. espaço de interação social e construção da governança diálogo/ experiências/ intercâmbio/ avaliação/ aprendizado/ atualização permanente figura 2 mandala da gestão transdiciplinar do ambiente revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 72 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 planejamento e gestão transdisciplinar do ambiente e do território dimensão ética dimensão da formação e capacitação dimensão do planejamento estratégico complexo dimensão da governança transdisciplinar do ambiente e do território planejamento estratégico do grupo gestor planejamento estratégico do ambiente sistema de gestão social sistema de gerenciamento percepção complexa da realizadade social e cognitiva das pessoas e organizações percepção complexa do ambiente e território 1. reflexão ética e conceitual 2. intercâmbio entre saberes e percepções 3. construção do espaço sagrado de convivência transcendente 4. dinâmicas de sensibiização 1. construção do domínio lingüístico entre técnicos e a sociedade participante 2. construção de conceitos fundamentais com participantes 3. aprofundamento do conhecimento dos tecn. e participantes 1. mobilização social e acordo inicial 2. histórico da gestão social 3. mandato da gestão social 4. missão do grupo gestor 5. percepção complexa da sociedade e das relações sociedade&natureza 6. questões e estratégias para a sustentabilidade da gestão social 7. ações estratégicas para a gestão social do ambiente 8. visão de sucesso 9. avaliação 1. mobilização social e acordo inicial 2. história ambiental 3. mandato do desenvolvimento sustentável 4. missão do plano do territorio (diretor/manejo) 5. percepção complexa do ambiente ( relações sociedade & natureza) 6. questões e estratégias para a sustentabilidade do ambiente e do território 7. ações estratégicas do plano/prog./projeto 8. visão de sucesso 9. avaliação sistema de formação e capacitação continuada grupo gestor regulamentação da gestão social rede de sustentabilidade sistema de sistema de informação gestão social revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 73 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 planejamento e gestão (planejamento estratégico complexo e gestão transdisciplinar do ambiente e do território); e 3) a comunicação social, difundindo informações e promovendo o intercâmbio entre as diferentes dimensões da sociedade. essa estrutura deve estar presente em cada atividade de planejamento e gestão. apresenta-se na figura 2 a mandala síntese da gestão transdisciplinar do ambiente e do território. na figura 3 apresenta-se o diagrama síntese do planejamento e da gestão transdisciplinar do ambiente e do território. considerações finais a finalização deste artigo busca sintetizar as potencialidades e os limites da concepção de planejamento e gestão transdisciplinar do ambiente e do território, aqui apresentada. o planejamento estratégico complexo lança o desafio do desenvolvimento da percepção complexa, multireferencial, multidimensional e multilógica, exigindo recursos de representação de diagnósticos, estratégias e zoneamentos, comunicativos com a sociedade e interativos com a diversidade de saberes e culturas. a gestão transdisciplinar do ambiente e do território propõe uma transformação estrutural na forma de ser e exercer, pessoal e profissional, de técnicos e gestores, exigindo uma perspectiva para a abertura ao diálogo, ao aprendizado mútuo entre experiências, conhecimentos e saberes, revelando a sustentabilidade construída a partir da multiplicidade de relações e interações. a educação para a sustentabilidade aponta para a oportunidade de formação humana e capacitação profissional na construção de uma cultura sustentável. é com a educação para a sustentabilidade exercida nos sistemas formal, não formal e de comunicação, que se torna possível um planejamento e uma gestão com efetiva participação social e compromisso com o respeito à vida. a perspectiva de construir um mundo com novos conceitos e valores, requer que esse novo conhecimento e essa nova ética estejam presentes na formação dos técnicos, gestores e da sociedade participante, em uma perspectiva de humanização. o elo entre planejamento & gestão & educação, como unidade interdependente, compõe um sistema complexo de planejamento e governança do ambiente e do território. a construção desse sistema exige a formação transdisciplinar de técnicos, gestores e da sociedade, no exercício da consciência ética, da abertura à diversidade e da convivência com compreensão. todo esse esforço ético, filosófico, científico e tecnológico só representa real oportunidade de avanço aos processos de planejamento e gestão social do ambiente e do território, quando existe uma convergência de pessoas, dotadas de um propósito comum, qual seja o da construção de uma sociedade mais justa e sustentável. isso representa perder a ingenuidade, mas nunca perder a consciência de estar a serviço da sua própria ética e visão de mundo. referências habermas, jüugen. teoria de la accion comunicativa. 2 tomos. madrid: tourus, 1987. maturana, 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(tradução de juremir machado da silva). porto alegre: sulina,1988. ______ la methode v l humanite de l humanite. lisboa: seuil, 2001. ______ os sete saberes necessários à educação do futuro. trad. catarina eleonora da silva e jeane sawaya. são paulo: cortez; brasília: unesco, 2001. nicolescu, basarab. o manifesto da transdisciplinaridade. são paulo: triom, 1999. palavizini, roseane. gestão transdisciplinar do ambiente: uma perspectiva aos processos de planejamento e gestão social no brasil. tese de doutorado do programa de pós-graduação em engenharia ambiental – ufsc, florianópolis, 2006. santos, m. a natureza do espaço – técnica e tempo. razão e emoção. são paulo: hucitec, 1996. silva, daniel j. uma abordagem cognitiva ao planejamento estratégico do desenvolvimento sustentável. florianópolis, 1998.240.f. tese de doutorado. programa de pós-graduação em engenharia de produção. revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 74 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 universidade federal de santa catarina – ufsc. wiel, pierre. a arte de viver em paz: unesco, 1990. recebido em: mai/2012 aprovado em: dez/2012 materia 6a materia 6b gerenciamento do ambiente e do território (planos, programas e projetos) gestão do ambiente edo território (planos, programas e projetos)  espaço sagrado de covivência transcendente – formação humana, reflexão ética, valores, propósitos, implicações, autopercepção, autoconsciência e solidariedade. materia 6c dimensão ética dimensão da formação e capacitação dimensão do planejamento estratégico complexo dimensão da governança transdisciplinar do ambiente e do território materia 6d 34 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 34-50 issn 2176-9478 gustavo alonso muñoz magna doutor em ciências: energia e ambiente pela universidade federal da bahia (ufba). professor da faculdade de tecnologia e ciências (ftc) – salvador (ba), brasil. sandro lemos machado doutor em geotecnia pela universidade de são paulo (usp). professor titular da ufba – salvador (ba), brasil. miriam de fátima carvalho doutora em geotecnia universidade de são paulo (usp). professora adjunta i da ufba – salvador (ba), brasil. milton josé porsani doutor em geofísica pela universidade federal da bahia (ufba). professor titular da ufba – salvador (ba), brasil. endereço para correspondência: gustavo alonso muñoz magna – avenida luís viana, 8.812 – paralela – cep: 41741-590 – salvador (ba), brasil – e-mail: ingmag@gmail.com recebido em: 13/08/2019 aceito em: 20/12/2019 resumo analisou-se a capacidade preditiva de dois modelos de avaliação do risco pela exposição ao chumbo (pb) em crianças de 0 a 7 anos residentes em uma área comprovadamente contaminada por metais. os modelos utilizados foram o integrated exposure uptake biokinetic (ieubk), criado pela agência de proteção ambiental dos estados unidos, e o public health assessment process, desenvolvido pela agência de substâncias tóxicas e registro de doenças (atsdr), também dos estados unidos. dois cenários de exposição foram simulados: o primeiro considerado padrão, e o segundo, individualizado. foram utilizados antecedentes de uma base de dados gerada mediante estudos anteriores realizados na área contendo valores individuais de concentração de pb no solo superficial, poeira domiciliar e alimentos vegetais cultivados em quintais e consumidos pela população local. para verificar as estimativas de ambos os modelos, valores de pb no sangue (pb-s), obtidos de forma experimental em crianças residentes na área de estudo, foram utilizados. os dois modelos, após calibração, aproximaramse do valor médio de pb-s obtido experimentalmente (4,25 μg.dl-1 atsdr; 4,17 μg.dl-1 ieubk e 4,56 μg.dl-1 experimental). não foram detectadas diferenças estatisticamente significativas entre os modelos (p = 0,393) quando avaliados os valores médios estimados de pb-s no cenário sem consumo de vegetais. foi possível observar associação linear entre os valores individuais de pb-s previstos pelo modelo da atsdr e os calculados pelo modelo ieubk (r = 0,60). ambos os modelos se apresentaram adequados, quando ajustados, para predizer o risco pela exposição ao pb em crianças, contudo o modelo ieubk apresentou maior praticidade relacionada à economia de recursos e ao tempo para predizer o risco pela exposição ao pb. palavras-chave: contaminação; saúde ambiental; passivo ambiental; predição de riscos; metais. abstract the predictive capacity of two risk assessment models was analyzed by exposure to lead (pb) in children aged 0 to 7 years living in an area known to be contaminated with metals. the models used were the integrated exposure uptake biokinetic (ieubk) and the public health assessment process, developed by the us agency for toxic substances and disease registry. two exposure scenarios were simulated, the first considered standard and the second individualized. we used antecedents from a database generated by previous studies carried out in the area containing individual values of pb concentration in the superficial soil, household dust and vegetable foods grown in backyards and consumed by the local population. to verify the estimates of both models, blood pb (pb-s) values obtained experimentally doi: 10.5327/z2176-947820190499 análise crítica da capacidade preditiva de dois modelos de avaliação do risco à saúde humana pela exposição ao chumbo em crianças de 0 a 7 anos de idade critical analysis of the predictive capacity of two models of risk assessment to human health by exposure to lead in children from 0 to 7 years of age http://orcid.org/0000-0003-0640-4025 http://orcid.org/0000-0001-6656-1116 http://orcid.org/0000-0002-2063-0582 http://orcid.org/0000-0003-4668-8579 mailto:ingmag@gmail.com http://g.dl http://g.dl http://g.dl análise crítica da capacidade preditiva de dois modelos de avaliação do risco à saúde humana pela exposição ao chumbo em crianças de 0 a 7 anos de idade 35 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 34-50 issn 2176-9478 introdução a avaliação de risco à saúde humana constitui uma das melhores ferramentas disponíveis para dar suporte, com base científica, à tomada de decisões no gerenciamento do risco em uma área contaminada (suárez; arias; castañeda, 2007). a vantagem fundamental da aplicação das metodologias de avaliação de riscos é precisamente a oportunidade de incorporar os conhecimentos científicos no processo de tomada de decisões e assim estabelecer de forma clara e com maior confiança as bases da avaliação, diferenciando os critérios que condicionam a tomada de decisão final, tais como viabilidade técnica e custo econômico e social. as diferentes metodologias de avaliação de risco existentes são similares no que diz respeito à necessidade de quantificação das variáveis populacionais e aos potenciais efeitos dos contaminantes sobre uma população-alvo de estudo por diferentes vias de exposição (capeleti et al., 1998), contudo o paradigma da avaliação de riscos à saúde humana não está isento de incertezas, produto principalmente da variabilidade intrínseca das populações avaliadas e dos métodos utilizados para estimação do risco. o resultado da estimação do risco sobre a saúde humana é fortemente influenciado pelas atividades desenvolvidas na etapa de avaliação da exposição. nessa fase, utiliza-se grande quantidade de fontes de informação e técnicas, e, embora sejam realizadas mensurações diretas dos contaminantes, diversos critérios, parâmetros e inferências devem ser assumidos sobre as diferentes variáveis consideradas na avaliação. nesse sentido, é provável que nem sempre todos os dados estejam disponíveis. portanto, a utilização de modelos alternativos pode representar uma opção a ser considerada para a realização da avaliação, seja de forma exclusiva, seja de forma complementar. a complexidade das interações entre os diversos fatores que influenciam a migração dos poluentes, desde seu lançamento até atingirem a população receptora, além dos diferentes critérios e das suposições utilizados nas distintas etapas da metodologia, e ainda quando usados diferentes modelos de avaliação, impõe incertezas ao resultado do real risco que representa determinado cenário de contaminação. o desconhecimento das incertezas associadas aos valores estimados de risco para uma área contaminada e dos parâmetros que são necessários para seu cálculo constitui um grande problema no momento da tomada de decisão de implementação de medidas mitigadoras, para minimizar a exposição ambiental e/ou reduzir os prováveis efeitos na saúde humana da população exposta. segundo de miguel (2003), por conta das enormes implicações econômicas, no caso de adoção ou não de medidas mitigadoras, é indispensável contar com uma medida de fiabilidade nos resultados da avaliação do risco. nesse contexto, faz-se necessário analisar a capacidade preditiva dos modelos de avalição de risco comumente empregados, sendo eles tradicionais, alternativos e/ ou complementares, apontando os seus pontos fortes, suas deficiências, vantagens e desvantagens, para dessa forma auxiliar no processo de escolha do modelo a ser utilizado em determinado caso de contaminação. o objetivo deste estudo foi avaliar a capacidade preditiva de dois modelos de avaliação de risco pela exposição ao chumbo (pb) em crianças de 0 a 7 anos residentes em uma área contaminada. in children living in the study area were used. both models, after calibration, approached an experimental mean value of pb-s (4.25 μg.dl-1 atsdr; 4.17 μg.dl-1 ieubk; 4.56 μg.dl-1 experimental). no statistically significant differences were detected between the models (p = 0.393) when the estimated average pb-s values in the scenario without vegetable consumption were evaluated. it was possible to observe a linear association between the individual pb-s values predicted by the atsdr model and those calculated by the ieubk model (r = 0.60). both models were adequate, when adjusted, to predict the risk of pb exposure in children; however, the ieubk model showed greater resource and timesaving practicality to predict the risk of pb exposure. keywords: contamination; environmental health; environmental liabilities; risk prediction, metals. http://g.dl http://g.dl http://g.dl magna, g.a.m. et al. 36 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 34-50 issn 2176-9478 modelo da agência de substâncias tóxicas e registro de doenças (agency for toxic substances and disease registry) neste caso, a avaliação de riscos à saúde humana corresponde à metodologia de caracterização de áreas contaminadas e de tomada de decisões na gestão de risco formalizada, que foi desenvolvida pela national research council (nrc) em 1983, aplicada pela agência de proteção ambiental dos estados unidos (united states environmental protection agency – usepa), mediante o programa superfund, e adaptada pela agência de substâncias tóxicas e registro de doenças (agency for toxic substances and desease registry – atsdr, 2005), especificamente para avaliar o risco à saúde humana. o objetivo da análise de riscos é proporcionar, por meio da estimação quantitativa ou qualitativa, uma ideia acerca da possibilidade da ocorrência de efeitos adversos na saúde dos seres humanos pela exposição a contaminantes presentes em um local contaminado. segundo de miguel (2003), o processo tradicional de avaliação de riscos à saúde humana é composto de quatro etapas: • identificação do perigo; • avaliação toxicológica; • avaliação da exposição; • caracterização do risco. a identificação do perigo visa ao estudo das propriedades físico-químicas e toxicológicas dos contaminantes presentes na área, características físicas do local, além de características das atividades humanas (uso do solo) e da identificação da população potencialmente exposta aos contaminantes. os resultados mais relevantes dessa etapa são a determinação das variáveis de exposição da população e o desenvolvimento do modelo conceitual (mc) da área contaminada (de miguel, 2003). por outro lado, a avaliação toxicológica tem por objetivos a identificação dos elementos ou compostos potencialmente adversos à saúde humana e o estudo da relação dose-resposta. essa etapa é caracterizada de acordo com o efeito ou com a resposta tóxica nos seres humanos, classificando-se os contaminantes de interesse em cancerígenos e não cancerígenos. para aqueles elementos ou substâncias apontados como não cancerígenos, admite-se que existe um intervalo de magnitude de exposição que vai desde zero até um valor máximo que pode ser considerado tolerável pelo organismo, sem apresentar efeitos tóxicos significativos, o que deriva na definição de valores de referência para doses de exposição, tais como: ingestão diária tolerável (idt), da organização mundial da saúde (oms); doses de referência (rfd), da usepa; e doses de mínimo risco (mrl), da atsdr. a terceira etapa, a avaliação da exposição, estima o tipo e a magnitude da exposição dos receptores aos contaminantes de interesse presentes ou migrando da área contaminada. a magnitude da exposição expressa-se na determinação das doses diárias de exposição ao(s) contaminante(s) pela população. essa etapa é realizada para cada rota de exposição definida na etapa de identificação do perigo. a etapa final da metodologia corresponde à caracterização do risco, que consiste na definição qualitativa e quantitativa, com base na integração das informações proporcionadas pelas etapas de avaliação toxicológica e avaliação da exposição. basicamente essa etapa se expressa na comparação entre os níveis de exposição e os efeitos estimados para o(s) contaminante(s). ou seja, estima-se o nível de risco mediante a comparação das doses de exposição dos indivíduos com as doses que originam efeitos adversos à saúde humana. modelo biocinético e de exposição integrado (integrated exposure uptake biokinetic) o modelo biocinético e de exposição integrado (integrated exposure uptake biokinetic — ieubk) é utilizado na avaliação do risco pela exposição ao pb ambiental exclusivamente em crianças de 0 a 7 anos de idade, por meio da predição da concentração de chumbo no sangue (pb-s) e da probabilidade de detectar valores acima de níveis considerados como de referência de exposição e, consequentemente, de risco (usepa, 2007). segundo caballero et al. (2017), o modelo ieubk é indicado para ser utilizado em estudos ambientais sobre contaminação por pb quando avaliações do metal no sangue análise crítica da capacidade preditiva de dois modelos de avaliação do risco à saúde humana pela exposição ao chumbo em crianças de 0 a 7 anos de idade 37 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 34-50 issn 2176-9478 são menos viáveis de serem desenvolvidas. os principais parâmetros de entrada correspondem a valores de concentração de pb em diferentes compartimentos ambientais, tais como ar, dieta alimentar, solo, poeira domiciliar, água, vegetais e leite materno, além de valores de biodisponibilidade dos diversos compartimentos avaliados e informações sobre hábitos de crianças. esses valores são tidos como predefinidos no modelo, podendo ser modificados em função da disponibilidade de dados e adequação ao cenário de exposição. na predição dos níveis de pb-s como consequência da exposição ambiental ao pb, o modelo utiliza quatro componentes: • exposição; • absorção; • biocinético; • variabilidade (usepa, 2007). o componente da exposição está relacionado aos níveis do contaminante detectados nos compartimentos ambientais sob análise e às suas taxas de ingestão diária (μg.dia-1) pelas crianças, tendo como resultado a dose total de ingestão diária de pb. já o componente de absorção utiliza os valores fornecidos pelo componente de exposição para calcular a proporção da dose diária total ingerida do metal que é transferida ao plasma sanguíneo e a proporção que será eliminada do organismo. por outro lado, o componente biocinético calcula a quantidade de pb em cada compartimento-alvo do organismo (plasma, rins, tecidos moles, entre outros) em função da idade, como resultado dos processos fisiológicos e bioquímicos. taxas de transferência entre os compartimentos e mecanismos de eliminação são estimadas para obter os níveis de pb-s de crianças entre 0 e 7 anos de idade. por último, o componente de variabilidade utiliza a média geométrica do nível de pb-s de acordo com os parâmetros estimados pelos componentes anteriores do modelo, para calcular a distribuição de probabilidade log-normal dos níveis de pb-s. biomarcador de exposição a utilização de biomarcadores de exposição objetiva diminuir as incertezas na estimação do risco, associada ao uso dos métodos matemáticos tradicionais de avaliação. pode-se dizer que, embora o uso de biomarcadores torne economicamente mais oneroso o processo de avaliação do risco, os resultados e as conclusões justificam plenamente o seu custo (díaz-barriga; orellana, 1999). o biomarcador de exposição estima a dose interna por meio da determinação do elemento químico ou de seu produto biotransformado em fluidos biológicos, tais como sangue, urina, ar exalado e outros, possibilitando a quantificação da substância no organismo, quando a toxicocinética é bem conhecida (amorim, 2003). em termos de acurácia e precisão analítica, o sangue é um dos biomarcadores mais vantajosos ao se tratar do pb. o uso da medida do pb-s é amplamente difundido e recorrente como teste laboratorial para aferir o grau de exposição ao metal. a medida desse metal no sangue pode refletir a exposição recente ao pb do meio externo, assim como o pb mobilizado do compartimento ósseo (schwartz; hu, 2007). comumente, a maior parte do pb-s reflete a exposição recente (semanas e meses), uma vez que o pb tem um tempo de permanência relativamente curto no sangue, cerca de um mês (barbosa jr. et al., 2005). entretanto, há situações em que a maior parte do pb-s pode não refletir a exposição ao metal presente no meio externo, mas sim o pb depositado nos ossos, como é o caso de situações caracterizadas por altas taxas de remodelamento ósseo, como o crescimento, a gravidez e o período pós-menopausa (schwartz; hu, 2007). com relação à exposição ao pb em crianças e aos seus valores indicativos de risco, segundo de capitani e paoliello (2012), apesar de não se dispor de valores de referência atualizados para fins de comparação dos resultados de estudos epidemiológicos, os trabalhos de avaliação da exposição realizados no brasil têm utilizado os parâmetros estabelecidos pelo centro de controle e prevenção de doenças (center of disease control and prevention — cdc), dos estados unidos, como referência para tomadas de decisão quanto a medidas de intervenção. nesse sentido, o cdc desde 1990 estabeleceu o valor de plumbemia de 10 μg.dl-1 como limite da ação para crianças. esse valor tinha por base estudos feitos até aquele período mostrando baixo risco de danos neurológicos no longo prazo em crianças com exposições ambientais que mantivessem níveis de plumbemia abaixo desse valor (de capitani; paoliello, 2012). http://g.dl magna, g.a.m. et al. 38 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 34-50 issn 2176-9478 convém ressaltar, no entanto, que no início de 2012 o comitê assessor para prevenção de intoxicação por chumbo em crianças (advisory committee on childhood lead poisoning prevention — acclpp) do cdc recomendou o uso do valor de referência (vr), em vez de nível de ação, como balizador das medidas de prevenção nos estados unidos. nesse sentido, o cdc propõe que o nível de ação de 10,0 μg.dl-1 de pb-s seja substituído pelo vr de 5,0 μg.dl-1, valor este derivado do percentil 97,5% dos valores obtidos em crianças de 1 a 5 anos de idade amostradas pela national health and nutrition examination survey (nhanes) (cdc, 2012). o programa nacional de toxicologia (national toxicology program) (ntp, 2012) dos estados unidos afirma que existe suficiente evidência científica de que níveis de pb-s menores que 10,0 μg.dl-1 estão associados a efeitos adversos à saúde humana, tais como déficits neurocomportamentais, diminuição do desempenho escolar e quociente de inteligência (qi). metodologia cenário de exposição o cenário de exposição definiu-se espacialmente como o conjunto de domicílios localizados próximos a uma antiga fundição primária de pb inativa há mais de duas décadas, local comprovadamente contaminado por metais e caracterizado pelo histórico de utilização da escória como aterro em quintais e base de pavimentação (machado et al., 2004; machado et al., 2013). trinta e oito crianças entre 0 e 7 anos de idade residentes até uma distância de 1,2 km da antiga fábrica foram selecionadas como parte do cenário de exposição. considerando o quadro de exposição, dois cenários de avaliação foram definidos: • cenário padronizado ou estandardizado; • cenário individualizado. no cenário padronizado, assume-se que a população de crianças está exposta às mesmas fontes e aos mesmos níveis ambientais de pb (valores médios). o resultado da estimação, utilizando esse cenário, corresponde ao valor de pb-s esperado para uma criança vista como padrão sob as condições de exposição. já o cenário individualizado permite a predição dos valores de pb-s individuais para cada criança, sempre e quando conhecidos os níveis ambientais de pb detectados nas fontes de exposição (caso a caso), além de características próprias, tais como idade e peso corporal. neste estudo a população de crianças, na avaliação de ambos os cenários, foi dividida em dois grupos: • crianças que declararam o consumo de alimentos vegetais cultivados nos seus próprios quintais; • crianças que declararam não ter esse hábito. levaram-se em conta exclusivamente como fontes de exposição ao pb o solo superficial de quintais, a poeira domiciliar e os alimentos vegetais cultivados em quintais da área e consumidos pela população quando declarado. assume-se que essas variáveis estão intrinsecamente relacionadas ao quadro de contaminação remanescente do local apresentado em rabelo (2010), machado et al. (2013) e magna et al. (2013). no grupo de crianças que declararam o consumo de alimentos vegetais, foi realizada apenas a análise para o cenário padronizado, a forma de representar tendência central do risco quando confirmada essa condição. é importante destacar ainda que tanto os valores de concentração de pb nos compartimentos ambientais quanto os valores de pb-s obtidos experimentalmente foram organizados e adaptados ao presente estudo, mediante resultados alcançados entre os anos de 2009 a 2011, gerando uma base de dados que tornou possível a presente pesquisa. no quadro 1, estão os trabalhos utilizados na produção da base de dados. a obtenção de todas as informações relacionadas com as crianças participantes seguiu os princípios éticos estabelecidos pela resolução nº 196/96 do ministério da saúde, que trata do gerenciamento de pesquisas que envolvem seres humanos, tendo a devida aprovação dos comitês de ética em pesquisa do centro de pesquisa gonçalo muniz, da fundação oswaldo cruz (protocolo nº 324, parecer nº 217/2010), e da universidade católica do salvador (ofício nº 0073/10). na tabela 1, apresenta-se um resumo das concentrações de pb detectadas nos compartimentos ambientais, caracterizando em parte o cenário de exposição. http://g.dl http://g.dl http://g.dl análise crítica da capacidade preditiva de dois modelos de avaliação do risco à saúde humana pela exposição ao chumbo em crianças de 0 a 7 anos de idade 39 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 34-50 issn 2176-9478 calibração dos modelos na estimativa dos valores de pb-s por meio dos modelos sob avaliação, foi utilizada uma sequência consecutiva de etapas, iniciando-se a simulação mediante o emprego do cenário padronizado (valores médios de pb detectados nos compartimentos ambientais) e os parâmetros predefinidos pelo modelo ieubk. nessa avaliação inicial, foram apenas consideradas as rotas de exposição solo e poeira domiciliar, excluindo-se a ingestão de alimentos vegetais, já que a princípio se tinha como objetivo definir os parâmetros de taxas de ingestão (solo e poeira) pelas crianças e a biodisponibilidade do contaminante nessas rotas. vale ressaltar que no presente estudo os valores de parâmetros de entrada foram obtidos, sempre que possível, de dados experimentais adquiridos de estudos realizados na área. no caso da não existência de valores experimentais, dados de literatura foram utilizados. na tabela 2, são apresentados os valores definitivos usados na avaliação. o processo de calibração iniciou-se mediante o uso do modelo ieubk e de seus parâmetros de entrada predefinidos complementares (tabela 2), além dos valores médios de pb detectados nas rotas de exposição avaliadas. foram utilizados como indicadores-guia o valor médio de pb-s determinado experimentalmente e o percentual de valores detectados acima de 5,0 μg.dl-1, valores que foram comparados com os estimados pelo ieubk. após as análises preliminares, os valores de biodisponibilidade foram sendo reduzidos em passos de 10%, de forma iterativa, até alcançarem um valor de pb-s próximo ao determinado experimentalmente. a redução dos valores predefinidos de biodisponibilidade, no presente estudo, esteve sustentada em antecedentes referidos às características do solo local, aos ensaios de coluna desenvolvidos no projeto purifica (machado, 2003), que demostraram a elevada capacidade de atenuação natural do solo (valor de coeficiente de retardo r = 52,7), e aos baixos fatores de transferência solo-planta para pb determinados nos alimentos vegetais da área de estudo (magna et al., 2013). na figura 1, apresenta-se o fluxograma do processo de calibração. com o intuito de possibilitar a comparação entre os resultados produzidos pelos modelos e a utilização das concentrações de pb-s como biomarcador de exquadro 1 – estudos utilizados na produção da base de dados material avaliado período referência solo superficial 2009 a 2011 rabelo (2010) e machado et al. (2013) alimentos vegetais 2009 a 2011 magna (2011) poeira domiciliar 2010 guerra (2010) sangue 2010 presente estudo tabela 1 – concentrações de chumbo detectadas nos compartimentos ambientais no local de estudo. solo (mg.kg-1) poeira domiciliar (mg.kg-1) alimentos vegetais (mg.kg-1) mínimo 60,00 71,60 0,18 média 1.096,00 219,42 19,60 desvio padrão 919,90 105,35 6,20 máximo 2.971,00 499,16 118,20 n 39 38 57 fonte: rabelo (2010), guerra (2010), magna (2011). http://g.dl http://mg.kg http://mg.kg http://mg.kg magna, g.a.m. et al. 40 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 34-50 issn 2176-9478 posição, foi necessário adicionar uma nova etapa ao processo de avaliação do risco no modelo tradicional da atsdr, que não fornece diretamente valores de pb-s. dessa forma, de posse dos resultados da atsdr, empregou-se a relação dose de referência e concentração de pb-s reportada pela world health organization (who, 1993) (25 μg.kg-1semana-1 corresponde a 5,70 μg.dl-1) para estimar os valores de pb-s previstos. tabela 2 – parâmetros de entrada utilizados. parâmetro valor observação concentração de chumbo no ar (μg/m3) 0,1 padrão consumo de água (l/dia)* 0,20–0,59 padrão ingestão de solo e poeira (g/dia)* 0,085–0,135 padrão ingestão de chumbo na dieta (μg/dia)* 2,04–2,26 padrão horas no ambiente exterior (hr/dia)** 6 modificado porcentagem solo/poeira (%) 40 modificado porcentagem de vegetais provenientes do quintal (%)*** 14 modificado padrão: valor predefinido no modelo integrated exposure uptake biokinetic (ieubk); modificado: alterado em função dos testes de verificação realizados; *valores apresentam variações em função das faixas etárias; **valor utilizado para crianças maiores de 4 anos de idade em função das condições climáticas do local; ***valor baseado no estudo desenvolvido por garrote (2004). pb: chumbo; 1valores correspondentes ao cenário padrão; 2valores apresentados na tabela 2; 3valor da média geométrica de pb no sangue (pb-s) determinado de forma experimental; 4condição referente ao consumo ou não de alimentos vegetais. figura 1 – processo de calibração de modelos de riscos. início 1 concentrações ambientais de pb (entrada) 2 simulação parâmetros de entrada (predefinidos) 3 valor de pb-s próximo ao experimental? não simsim fim 4 para ambas as condições? modificarmodificarnão http://g.kg http://g.dl análise crítica da capacidade preditiva de dois modelos de avaliação do risco à saúde humana pela exposição ao chumbo em crianças de 0 a 7 anos de idade 41 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 34-50 issn 2176-9478 vale ressaltar que o valor de dose estimada usada para a transformação correspondeu à dose média total de exposição ao pb pela via de ingestão, calculada por meio da equação 1. dexp −total = dexp −solo + dexp −poeira + dexp −alim + dexp −dieta (1) em que: d exp-total = a dose de exposição total ao contaminante de interesse (mg.kg-1dia-1); d exp-solo = a dose de exposição ao solo contaminado (mg.kg-1dia-1); d exp-poeira = a dose de exposição à poeira contaminada (mg.kg-1dia-1); d exp-alim = a dose de exposição pela ingestão de alimentos vegetais contaminados (mg.kg-1dia-1); d exp-dieta = a dose de exposição ao contaminante pela ingestão na dieta (mg.kg-1dia-1). obtidos os valores de pb-s previstos, o modelo da atsdr foi finalmente ajustado de forma análoga ao ieubk. calibrados ambos os modelos, foram estimadas as concentrações de pb-s. na tabela 3 são resumidos os valores de biodisponibilidade definitivos obtidos no processo de calibração segundo rota de exposição e modelo. análise da capacidade preditiva a análise da capacidade preditiva dos valores de pb-s foi realizada de forma sequencial em duas fases. a primeira iniciou-se com a avaliação da capacidade de predição individual de cada modelo para ambos os cenários, quando possível, observando-se sempre o critério de consumo de vegetais e comparando-se os valores previstos com os de pb-s determinados experimentalmente. já na segunda fase, continuou-se com a comparação da capacidade preditiva entre modelos considerando apenas o cenário individualizado para o grupo de crianças que negou o consumo de alimentos vegetais (atsdr comparado com ieubk). tratamento estatístico de dados medidas de tendência central, tais como média aritmética (média) e geométrica, foram utilizadas no cenário padronizado de avaliação. já no cenário individualizado, além das medidas de tendência central mencionadas anteriormente, estimaram-se medidas de dispersão, como valores mínimos e máximos e desvio padrão, para a comparação dos resultados de pb-s. com o objetivo de observar diferenças estatisticamente significativas nos valores médios de pb-s estimados por ambos os modelos, foram aplicados os testes não paramétricos para comparação de médias u de mann-whitney e de kruskal-wallis. tabela 3 – valores de biodisponibilidade de chumbo (pb) dos modelos da agência de substâncias tóxicas e registro de doenças (atsdr) e modelo biocinético e de exposição integrado (ieubk). rota de exposição biodisponibilidade (%) atsdr ieubk predefinido*** alimentos vegetais 30 ** solo superficial 20 20 30 poeira domiciliar 20 20 30 dieta alimentar * 10 50 *o modelo da atsdr não permite o cálculo direto de doses de exposição via dieta alimentar; **no modelo ieubk a biodisponibilidade do pb presente nos alimentos vegetais é considerada como parte da biodisponibilidade do metal na dieta alimentar; ***valor predefinido pelo software ieubk. http://mg.kg http://mg.kg http://mg.kg http://mg.kg http://mg.kg magna, g.a.m. et al. 42 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 34-50 issn 2176-9478 na comparação dos resultados obtidos entre modelos, foram realizadas análises de correlação linear simples, expondo as associações observadas mediante diagramas de dispersão e quantificadas por meio dos coeficientes de correlação de pearson (r) e do seu p (α), além do coeficiente de determinação (r2). os intervalos de valores do coeficiente de correlação de pearson (r) empregados neste estudo são apresentados na tabela 4 e decorrem das sugestões de interpretação de cohen (1988) e expostas no trabalho de lalinde et al. (2018). resultados níveis de pb-s em crianças de 0 a 7 anos os resultados obtidos na determinação das concentrações de pb-s em crianças que declararam não consumir vegetais cultivados nos seus quintais (n=20) ficaram na faixa de 2,28 a 7,58 μg.dl-1, com valor médio de 4,55 μg.dl-1, desvio padrão de 1,42 μg.dl-1 e média geométrica de 4,34 μg.dl-1. aproximadamente 35% dos valores obtidos se apresentaram superiores a 5 μg.dl-1, valor recomendado pelo cdc (2012). no segundo grupo de crianças, que declarou consumir alimentos vegetais provenientes de quintais (n=18), os valores de pb-s foram detectados na faixa de 3,30 a 11,42 μg.dl-1, com valor médio de 5,98 μg.dl-1, desvio padrão de 2,84 μg.dl-1 e média geométrica de 5,45 μg.dl-1. das concentrações, 52,60% foram detectadas acima de 5 μg.dl-1. em ambos os grupos avaliados, é possível observar um percentual considerável de crianças com concentrações de pb-s acima do valor recomendado pelo cdc (2012), vinculado a efeitos sobre o qi em crianças, sendo sempre maior esse valor quando declarado o consumo de alimentos vegetais produzidos em quintais, refletindo a possível influência desse hábito nos valores detectados. capacidade preditiva anterior à calibração cenário padronizado concentrações médias de pb-s foram obtidas mediante a utilização dos valores de entrada considerados predefinidos. estes, em ambos os modelos, apresentaram maior aproximação às concentrações de pb-s no grupo de crianças que afirmou não consumir alimentos vegetais. já no caso do grupo que declarou o consumo de alimentos vegetais, os valores previstos foram superiores aos determinados experimentalmente. na tabela 5 estão os resultados obtidos. tabela 4 – interpretação do coeficiente de correlação de pearson (r). intervalos interpretação ≤ 0,00 a < 0,10 nula ≤ 0,10 a < 0,30 fraca ≤ 0,30 a < 0,50 moderada ≤ 0,50 a < 1,00 forte tabela 5 – valores médios de chumbo no sangue (pb-s) estimados anteriormente à calibração dos modelos: cenário padronizado. condição modelos pb-s (μg.dl-1) previsto experimental sem consumo de alimentos vegetais atsdr 3,92 4,56 ieubk 6,17* 4,34* com consumo de alimentos vegetais atsdr 8,71 5,98 ieubk 21,4* 5,45* *média geométrica de pb-s; atsdr: agência de substâncias tóxicas e registro de doenças; ieubk: integrated exposure uptake biokinetic. http://g.dl http://g.dl http://g.dl http://g.dl http://g.dl http://g.dl http://g.dl http://g.dl http://g.dl http://g.dl http://g.dl análise crítica da capacidade preditiva de dois modelos de avaliação do risco à saúde humana pela exposição ao chumbo em crianças de 0 a 7 anos de idade 43 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 34-50 issn 2176-9478 da mesma forma, o resultado do percentual de crianças com concentrações de pb-s acima de 5 μg.dl-1, estimado pelo ieubk anterior à calibração, foi de 67,30%, sendo possível observar a diferença quando comparado com o percentual obtido nos valores experimentais de 35%. de acordo com brattin e griffin (2011), o uso de valores predefinidos pelo ieubk é comumente considerado conservador, já que a sua utilização provavelmente resulta em superestimação da exposição infantil ao pb pelo solo contaminado. nesse sentido, romieu et al. (1997) explicam que a aplicação do modelo ieubk em locais contaminados na américa latina apresenta alto potencial para prever níveis de pb-s em crianças sempre e quando dados do cenário de contaminação são corretamente determinados e utilizados. cenário individualizado no cenário individualizado, e considerando apenas as crianças que declararam não consumir alimentos vegetais, é possível verificar diferenças nos valores para ambos os modelos quando comparados com os valores obtidos experimentalmente (tabela 6). a análise apresentada aponta a importância e a necessidade de realizar uma calibração adequada dos modelos, de maneira a não superestimar as observações e melhorar a exatidão da capacidade preditiva. capacidade preditiva individual: modelo da atsdr cenário padronizado utilizando a relação entre o valor da dose de referência para pb e a concentração de pb-s exposta pela who (1993) e a dose total média de exposição estimada para crianças de 0 a 7 anos de idade que consomem alimentos vegetais, chega-se ao valor previsto de 7,66 μg.dl-1, superior à concentração média detectada experimentalmente nesse grupo de crianças (5,98 μg.dl-1). comparando a concentração média de pb-s em crianças que não possuem o hábito de consumir alimentos vegetais produzidos em quintais, o valor estimado foi de 4,25 μg.dl-1, aproximando-se do valor médio detectado experimentalmente, de 4,55 μg.dl-1. cenário individualizado avaliando os valores individuais de pb-s relativos a crianças que declararam não consumir alimentos vegetais produzidos em quintais, o valor médio de pb-s estimado foi de 4,65 μg.dl-1, próximo ao detectado experimentalmente, de 4,55 μg.dl-1. aplicando o teste de mann-whitney, não foram detectadas diferenças estatisticamente significativas nos valores médios de pb-s quando comparados com os valores determinados experimentalmente (p = 0,927). na tabela 7 se apresentam os resultados obtidos nessa análise. quando comparados graficamente os valores determinados experimentalmente e os estimados pelo modelo da atsdr (derivados das doses individuais), foi observada relação linear moderada entre ambos os valores (r = 0,47; r2 = 0,22). na figura 2 se vê essa associação. aparentemente as estimações realizadas, considerando o cenário individualizado, refletem melhor a contribuição das rotas de exposição avaliadas para as concentrações de pb-s. tabela 6 – valores médios de chumbo no sangue (pb-s) estimados anteriormente à calibração dos modelos: cenário individualizado. condição modelos pb-s (μg.dl-1) mín máx média (dp) mg n sem consumo de alimentos vegetais atsdr 1,70 7,27 3,92 (1,81) 3,55 17 ieubk 1,30 15,21 6,48 (3,95) 5,34 20 experimental 2,28 7,50 4,55 (1,42) 4,34 20 mín: mínimo; máx: máximo; dp: desvio padrão; mg: média geométrica; atsdr: agência de substâncias tóxicas e registro de doenças; ieubk: integrated exposure uptake biokinetic. http://g.dl http://g.dl http://g.dl http://g.dl http://g.dl http://g.dl http://g.dl http://g.dl magna, g.a.m. et al. 44 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 34-50 issn 2176-9478 tabela 7 – valores de chumbo no sangue (pb-s) estimados por meio dos resultados do modelo da agência de substâncias tóxicas e registro de doenças (atsdr) e da determinação experimental. condição modelo pb-s (μg.dl-1) teste mann-whitney mín máx média (dp) mg n p (sig.) sem consumo de alimentos vegetais atsdr 2,64 7,87 4,65(1,63) 4,39 17 0,927 experimental 2,28 7,50 4,55 (1,42) 4,34 20 mín: mínimo; máx: máximo; dp: desvio padrão; mg: média geométrica; p (sig.): significância estatística relacionada ao teste de mann-whitney de diferença de médias. valores de n apresentam variação em função da disponibilidade de dados para análise. capacidade preditiva individual: modelo ieubk cenário padronizado o valor da média geométrica de pb-s estimada pelo modelo ieubk no grupo de crianças sem consumo de vegetais foi próximo ao detectado experimentalmente (4,17 e 4,34 μg.dl-1, respectivamente). já a média geométrica de pb-s estimada para crianças que declararam o consumo de alimentos vegetais foi de 8,73 μg.dl-1. o valor estimado é 1,6 vez a média geométrica de pb-s determinada nas crianças desse grupo na área de estudo (5,45 μg.dl-1). essa observação confirma o consumo de alimentos vegetais como uma figura 2 – teor de chumbo no sangue (pb-s) estimado pelo modelo da agência de substâncias tóxicas e registro de doenças (atsdr) comparado com o teor de pb-s determinado experimentalmente. co nc en tr aç ão d e pb -s m od el o da a ts d r (μ g. dl -1 ) 0 2 4 6 8 10 concentração de pb-s experimental (μg.dl-1) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 y = 0,499x + 2,3883 r2 = 0,22 http://g.dl http://g.dl http://g.dl http://g.dl análise crítica da capacidade preditiva de dois modelos de avaliação do risco à saúde humana pela exposição ao chumbo em crianças de 0 a 7 anos de idade 45 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 34-50 issn 2176-9478 tabela 8 – comparação entre os valores de concentração de chumbo no sangue (pb-s) detectados experimentalmente e os estimados pelo modelo biocinético e de exposição integrado (ieubk). condição modelo pb-s (μg.dl-1) teste mann-whitney mín máx média (dp) mg n p (sig.) sem consumo de alimentos vegetais ieubk 0,76 11,17 4,44 (2,93) 3,54 20 0,402 experimental 2,28 7,50 4,55 (1,42) 4,34 20 mín: mínimo, máx: máximo; dp: desvio padrão; mg: média geométrica; p (sig.): significância estatística relacionada ao teste de mann-whitney de diferença de médias. condição que influencia a estimação da concentração média de pb-s próxima à determinada experimentalmente nesse grupo. é provável que a espécie vegetal, a preferência e a frequência de consumo dos alimentos vegetais determinem parte da diferença observada na estimação. cenário individualizado o valor estimado da média geométrica de pb-s para o primeiro grupo (sem consumo de alimentos vegetais) foi de 3,54 μg.dl-1, sendo inferior em 22% ao valor detectado experimentalmente. aplicando o teste de mann-whitney, não foram detectadas diferenças estatisticamente significativas nos valores médios de pb-s quando comparados à estimativa realizada mediante o ieubk e aos valores determinados experimentalmente (p = 0,402). na tabela 8 se apresentam os resultados obtidos nessa análise. a figura 3 compara os teores de pb-s determinados nas crianças que não consomem alimentos vegetais figura 3 – teor de chumbo no sangue (pb-s) estimado pelo modelo biocinético e de exposição integrado (ieubk) comparado com o teor de pb-s determinado experimentalmente para crianças sem consumo de alimentos vegetais. co nc en tr aç ão d e pb -s ie u bk (μ g. dl -1 ) 0 2 4 6 8 10 12 concentração de pb-s experimental (μg.dl-1) 0 2 4 6 8 y = 0,9875x – 0,1141 r2 = 0,23 http://g.dl http://g.dl magna, g.a.m. et al. 46 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 34-50 issn 2176-9478 tabela 9 – comparação entre valores de concentração de chumbo no sangue (pb-s) estimados pelo modelo da agência de substâncias tóxicas e registro de doenças (atsdr) e pelo modelo biocinético e de exposição integrado (ieubk). condição modelo pb-s (μg/dl) teste mann-whitney mín máx média (dp) mg n % > 5,0 p (sig.) sem consumo de alimentos vegetais ieubk 0,76 11,17 4,44 (2,93) 3,54 20 30 0,393 atsdr 2,64 7,87 4,65(1,63) 4,39 17 29 mín: mínimo, máx: máximo; dp: desvio padrão; mg: média geométrica; p (sig.): significância estatística relacionada ao teste de mann-whitney de diferença de médias. com os teores de pb-s estimados pelo ieubk. conforme se observa, os valores apresentados encontram-se moderadamente associados de forma linear com um coeficiente de correlação de r = 0,48 (r2 = 0,23). comparação da capacidade preditiva do risco entre modelos: atsdr versus ieubk cenário individualizado mediante a estimação dos valores individuais de pb-s e sua respectiva comparação de valores médios, não foram observadas diferenças estatisticamente significativas nos valores de pb-s quando estimados por ambos os modelos (p = 0,393). na tabela 9, apresentam-se os valores obtidos segundo o modelo utilizado. pode-se observar na tabela 9 que ambos os modelos preveem percentuais similares de concentrações acima de 5 μg.dl-1, sendo 29% para o modelo ieubk, 30% para o modelo da atsdr e 35% para a determinação experimental. na figura 4, estão os resultados obtidos quando comparados os valores de pb-s estimados pelo ieubk e os obtidos mediante estimação da atsdr para o grupo de crianças expostas ao pb exclusivamente pelas rotas solo, poeira domiciliar e dieta alimentar. é possível observar associação linear forte entre os valores de pb-s estimados em função dos resultados da atsdr e os valores preditos pelo modelo ieubk (r = 0,60; r2 = 0,38). discussão tanto o modelo tradicional de avaliação de risco da atsdr quanto o modelo alternativo ieubk permitem a predição do risco quando avaliada a exposição ao pb. com a utilização do modelo da atsdr, foi possível observar a dificuldade que impõe a impossibilidade de confrontar diretamente os valores das doses de exposição estimadas e o valor de pb-s tido como indicador de exposição e potencial risco à saúde das crianças. nesse contexto, foi necessário adicionar uma nova etapa ao processo de avaliação do risco da atsdr baseada na relação dose de referência e concentração de pb-s reportada pela who (1993), condição que requer maior esforço e critério de julgamento. essa condição relaciona-se ao tipo de dose considerada no modelo da atsdr, o qual utiliza a dose administrada na estimação do risco, enquanto o modelo ieubk emprega a dose absorvida. ressalta-se que o modelo ieubk permite a comparação direta dos valores médios e individuais (caso a caso) de pb-s estimados com os valores de pb-s determinados experimentalmente nas crianças (biomarcador de exposição), mostrando-se mais prático na avaliação e apresentando de acordo com os resultados obtidos melhor exatidão quando comparado ao modelo da atsdr. haja vista essa situação, foi de fundamental importância o biomarcador de exposição para pb-s, determinado experimentalmente, visando à verificação das estimações. é importante destacar que a inclusão e a utilização do biomarcador de exposição (pb-s) como parte do processo de avaliação de riscos não constitui obrigatoriedade nos modelos sob estudo, sendo uma etapa complementar adicionada neste trabalho. segundo cornelis et al. http://g.dl análise crítica da capacidade preditiva de dois modelos de avaliação do risco à saúde humana pela exposição ao chumbo em crianças de 0 a 7 anos de idade 47 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 34-50 issn 2176-9478 tabela 10 – comparação entre as estimativas do conteúdo médio de chumbo no sangue (pb-s) em crianças de 0 a 7 anos segundo modelos de risco analisados. condição modelo atsdr* modelo ieubk** pb-s experimental média (μg.dl-1) mg (μg.dl-1) média (μg.dl-1) mg (μg.dl-1) sem consumo de alimentos vegetais 4,65 4,17 4,55 4,34 com consumo de alimentos vegetais 7,66 8,73 5,98 5,45 *comparação em relação ao valor médio de pb-s; **comparação em relação ao valor da média geométrica de pb-s; atsdr: agência de substâncias tóxicas e registro de doenças; ieubk: integrated exposure uptake biokinetic. figura 4 – concentrações de chumbo no sangue (pb-s) estimadas pelo modelo da agência de substâncias tóxicas e registro de doenças (atsdr) comparadas com as concentrações de pb-s estimadas pelo modelo biocinético e de exposição integrado (ieubk): grupo sem consumo de alimentos vegetais. co nc en tr aç ão d e pb -s a ts d r (μ g. dl -1 ) 0 2 4 6 8 10 concentração de pb-s ieubk (μg.dl-1) 0 2 4 6 8 10 12 y = 1,1746 – 0,7295 r2 = 0,38 (2006), os biomarcadores de exposição permitem quantificar a carga corporal de um contaminante, mas não permitem identificar as fontes de exposição, confirmando a complementaridade dos métodos, quando possíveis de serem empregados. na tabela 10 se apresenta um resumo das estimativas para o cenário padronizado. por meio da etapa de calibração de ambos os modelos, foram obtidas informações adicionais necessárias sobre o cenário em análise, tais como valores de taxas de contato e biodisponibilidade das rotas de exposição, condição que permite obter melhor estimação, compreensão e aproximação do real quadro de contaminação na área. nessa perspectiva, thums, farago e thornton (2008) avaliaram o valor de biodisponibilidade de pb em solo (30%), predefinido pelo ieubk, e seu valor modificado (35 a 39%), obtido mediante ensaios experimentais, em 30 sítios http://g.dl http://g.dl http://g.dl http://g.dl magna, g.a.m. et al. 48 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 34-50 issn 2176-9478 contaminados. na avaliação, foi constatada a ausência de valores que excederam o nível limite de pb-s, empregado pelos autores em crianças (10 μg.dl-1), quando usado o valor de biodisponibilidade predefinido pelo ieubk. no entanto, utilizando os valores modificados, três locais apresentaram níveis previstos de pb-s excedendo o valor limite. situação similar foi observada por hilts (2003), que avaliou o impacto nos níveis de pb-s em crianças após a implementação de medidas mitigadoras relacionadas às emissões atmosféricas e posterior inativação temporária de uma fundição de pb nos estados unidos. os resultados apresentados pelo autor expõem que a alteração no valor do parâmetro de biodisponibilidade do solo (redução de 30 para 10%) aproximou os níveis previstos de pb-s em crianças residentes na área de estudo quando comparados com níveis experimentais. da mesma forma, brattin e griffin (2011) analisaram o parâmetro predefinido pelo ieubk relacionado à fração em massa da poeira domiciliar, que é derivada do solo exterior, em três locais contaminados por pb. os autores concluíram que o valor predefinido pelo ieubk (0,7) é provavelmente maior que o valor associado ao cenário de exposição e que um valor que considera as características próprias da exposição fornece maior precisão nas estimativas de risco. tanto os resultados obtidos no presente estudo quanto os apresentados anteriormente confirmam a necessidade da realização do processo de calibração dos modelos antes de serem utilizados na avaliação do risco. conclusões a calibração dos modelos, além da utilização de valores próprios para o cenário de exposição, apresentou-se como um requisito necessário para a obtenção da previsão do risco representativo para as crianças residentes na área. o modelo ieubk proporcionou maior praticidade relacionada à economia de recursos e tempo para predizer o risco pela exposição ao pb quando comparado ao modelo da atsdr, contudo os dois apresentaram adequada predição do risco. apesar de ambos os modelos empregados permitirem a avaliação do risco pela exposição ao pb, a inclusão do biomarcador de exposição (pb-s) foi de fundamental importância e permitiu reduzir consideravelmente as incertezas da análise, pelo que se recomenda o seu uso como etapa complementar nos processos de avaliação de risco à saúde pela exposição ao pb em crianças de 0 a 7 anos. finalmente, a análise dos resultados obtidos pode fornecer um direcionamento na escolha e utilização dos modelos em problemas de contaminação de solos com potenciais efeitos sobre a saúde humana no brasil. referências agency for toxic substances and disease registry (atsdr). public health assessment: guidance manual. atlanta: atsdr, 2005. 357 p. amorim, l.c.a. os biomarcadores e sua aplicação na avaliação da exposição aos agentes químicos ambientais. revista brasileira de epidemiologia, v. 6, n. 2, p. 1-13, 2003. http://dx.doi.org/10.1590/s1415-790x2003000200009 barbosa jr., f.; 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um corte aos 145 dias após o plantio (dap), juntamente com o corte da raiz; um corte aos 228 dap; e cortes aos 145 e 228 dap (dois cortes). foram realizadas quatro coletas para dados de acúmulo de matéria seca e partição de fotoassimilados. o tratamento com 100% de corte na raiz, mas sem corte nas folhas, aumentou o acúmulo de massa seca em relação aos demais tratamentos, para o último período de análise, demonstrando uma recuperação. palavras-chave: cymbopogon nardus l.; poda de raiz; assimilação de carbono e partição; crescimento; planta medicinal. abstract in order to obtain the best therapeutic quality and productivity of medicinal plants, proper management of the crop is fundamental, since several factors can interfere. thus, the growth of citronella plants submitted to different levels of cuts in the aerial part and in the roots were analyzed. five different root roughing ratios (0, 25, 50, 75, 100%) after 145 days of planting of the seedlings and four cuts in the aerial part (leaves): uncut; a cut at 145 dap (days after planting), along with the cut of the root; a cut at 228 dap; and cuts at 145 and 228 dap (two cuts). four collections for dry matter accumulation and photoassimilate partitioning and treatment with 100% root cut, but without leaf cut, increased the accumulation of dry mass in relation to the other treatments, for the last period of analysis, demonstrating a recovery. keywords: cymbopogon nardus l.; root pruning; carbon assimilation and partitioning; growth; medicinal plant. incrementos na produção de biomassa total de citronela por estresse severo no sistema radicular increases in citronella total biomass production due to severe stress in the root system artigo | doi: 10.5327/z2176-947820190438 https://orcid.org/0000-0002-8775-4176 https://orcid.org/0000-0003-0655-5966 https://orcid.org/0000-0001-7779-015x https://orcid.org/0000-0002-9847-8947 https://orcid.org/0000-0003-0207-839x https://orcid.org/0000-0003-0323-2889 https://orcid.org/0000-0003-4000-4324 https://orcid.org/0000-0001-9449-8695 daflon, t.m. et al. 96 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 95-111 issn 2176-9478 introdução para a produção de óleos essenciais, as espécies de maior importância são: cymbopogon spp., ocimum spp. e eucaliptus spp. (andrade et al., 2013). há grande interesse comercial internacional e nacional na produção de óleos essenciais de citronela, que também são usados na fabricação de fragrância para perfumes, produtos farmacêuticos e manipulação de repelentes contra insetos, sendo utilizados na forma de repelente natural (andrade et al., 2012; rocha et al., 2012). o óleo extraído da citronela tem ação de repelência e inseticida, oferecendo até nove horas de proteção, devido à volatilidade de substâncias encontradas no citronelal, limoneno, eugenol e geraminol, conhecidas como monoterpenos (agnolin et al., 2010; veloso et al., 2012; venter et al., 2014). nos últimos anos, o brasil vem se destacando na produção de produtos de higiene, como cosméticos e perfumes, apresentando crescimento de 20% na exportação (corrêa; scheffer, 2013). o uso de produtos naturais é favorável por conta da demanda crescente do mercado, porém existem problemas contínuos com a falta de matéria-prima, ocorrendo de forma extrativista na exploração de plantas, e há deficiência em tecnologias adequadas para melhorar a produção (lima et al., 2013). outro problema que pode interferir na obtenção de matérias-primas de qualidade oriundas de plantas medicinais é o acúmulo de biomassa que será utilizada para a extração desses princípios ativos, pois a quantidade pode não refletir qualidade. vários fatores ambientais podem afetar a produção dessa biomassa, pois as plantas são constantemente influenciadas no metabolismo secundário do vegetal, interferindo no acúmulo de biomassa e na produção de princípios ativos das espécies medicinais (wu et al., 2016; takshak; agrawal, 2019; thakur et al., 2019). portanto, há necessidade de melhorar o rendimento das culturas, bem como o entendimento de práticas específicas que possam auxiliar no manejo (benson; morgenroth; koeser, 2019; mashamaite; dube; phiri, 2019). estudos realizados em diversas culturas mostram aumento de 10 a 300% na concentração de metabólitos secundários em plantas, dependendo dos fatores, bióticos ou abióticos, que podem interferir no metabolismo do vegetal (takshak; agrawal, 2019; thakur et al., 2019), afetando a produção de metabólitos secundários, promovendo ou diminuindo a biossíntese da produção de substâncias de interesse econômico (fuchs et al., 2017; fang; fernie; luo, 2019). a poda na raiz é uma forma de modular o crescimento das culturas, a alocação de matéria seca, o uso da água e o rendimento, sendo os efeitos diferentes nas espécies (ma et al., 2013; benson; morgenroth; koeser, 2019; hu et al., 2019; kang et al., 2019). com isso, a análise de crescimento é utilizada para avaliar a adaptação ecológica dos vegetais em ambientes novos, competição interespecífica, efeitos de sistemas de manejo, alteração do regime de irradiância, tratamento com elicitores e fungicidas, além de permitir a avaliação da capacidade produtiva de diversos genótipos (falqueto et al., 2009), ou seja, possibilita compreender a adaptação da planta sob diversas situações de manejo e também avaliar o vegetal com capacidade competitiva entre as plantas (aumonde et al., 2013). assim, é importante verificar a utilização de diferentes níveis de cortes na parte aérea e nas raízes de plantas de citronela, pois ainda não há estudos que demonstrem esse método, podendo ser assim verificado o nível de resposta na produção de biomassa, e consequentemente a sua alocação, se utilizada ou não para compensar os danos resultantes da retirada da raiz e se acarreta diminuição da produção de matéria-prima utilizada para extração do óleo essencial. dessa forma, o objetivo deste trabalho foi verificar o crescimento de plantas de citronela submetidas a diferentes níveis de cortes na parte aérea e nas raízes. materiais e métodos o experimento foi conduzido no período compreendido entre 18 de março de 2015 e 19 de maio de 2016, na área experimental ipecacuanha, no campus gragoatá da universidade federal fluminense, cujas coordenadas são latitude de 22º54’00” s, longitude de 43º08’00” w e altitude de 8 metros. climaticamente, a região possui clima aw, segundo a classificação de köppen, ou seja, clima tropical com inverno seco e biomassa de citronela com estresse no sistema radicular 97 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 95-111 issn 2176-9478 verão chuvoso, com temperatura média anual de 23ºc e precipitação média anual de 1.200 mm. as mudas de capim citronela (cymbopogon nardus (l.) rendle), pertencente à família poaceae, foram plantadas em vasos de polietileno de oito litros, com solo arenoso, utilizando um espaçamento de 40 centímetros entre linhas e entre plantas. o solo nos vasos foi mantido próximo à capacidade de campo. os tratamentos foram aplicados cinco meses após o plantio das mudas, em 5 de agosto de 2015. foi utilizado um desenho experimental em parcelas subdivididas, utilizando o delineamento inteiramente casualizado (dic), com 5 tratamentos principais, sendo as proporções de desbaste na raiz 0, 25, 50, 75 e 100% após 145 dias do plantio das mudas; e os tratamentos secundários os cortes na parte aérea (folhas), ou seja, 4 tratamentos: sem corte; um corte aos 145 dias após o plantio (dap); um corte aos 228 dap; e cortes aos 145 e 228 dap (dois cortes). cada tratamento principal continha 68 plantas, sendo a unidade amostral uma planta por vaso. para a realização da medida de massa de matéria seca das folhas, do caule e das raízes, foram amostradas cinco plantas por tratamento. o corte das raízes foi realizado em um único dia, dentro d’água, utilizando quatro caixas-d’água de mil litros cheias de água. após o corte, as plantas foram mantidas imersas nessa mesma água por 24 horas, para evitar cavitação radicular. após essa operação, foram replantadas nos vasos de oito litros, contendo o mesmo tipo de solo de antes dos cortes radiculares. ao longo do experimento, foi realizada a adubação das plantas (6 e 12 meses após o plantio das mudas), utilizando 300 gramas de composto bokashi® por vaso, mais a aplicação de 13 gramas de npk (nitrogênio 4%; fósforo 14% e potássio 8%) por vaso. para a obtenção dos dados de acúmulo de matéria seca e partição de fotoassimilados, foram efetuadas coletas sucessivas, iniciando no dia do plantio das mudas, totalizando quatro coletas; e em cada coleta foi determinada a massa seca dos órgãos da planta (folha, caule e raízes), bem como a total. para isso, as amostras da massa fresca foram mantidas em estufa com circulação forçada de ar a 65ºc por 72 horas, até atingir peso constante, em seguida foram pesadas em balança analítica e depois foi subtraída a diferença entre a massa fresca e a seca. a análise estatística anova foi realizada com parcelas subdivididas (tratamento a: cinco diferentes proporções de cortes nas raízes; e tratamento b: quatro diferentes tipos de cortes nas folhas) com cinco repetições, utilizando o programa assistat, versão 7.7. resultado e discussão no tratamento de 100% de desbaste na raiz, ocorreu redução na massa de matéria seca das folhas entre a segunda e a terceira análise, mesmo não tendo sido realizado nenhum corte nas folhas (figura 1). assim, observando os dados para esse mesmo aspecto, comparando o tratamento sem corte na raiz e o tratamento com 100% do corte na raiz, esse último apresentou uma redução na massa seca das folhas de 32,98% em relação ao controle. isso demonstra que, provavelmente, os fotoassimilados foram realocados para o crescimento das raízes, pois ao retirar toda a sua raiz, a planta provavelmente direcionou uma grande parte de sua energia para essa aérea afetada, a fim de retomar o crescimento nessas estruturas, diminuindo, assim, o crescimento da parte aérea (mashamaite; dube; phiri, 2019; kang et al., 2019). vários autores indicam que algumas situações às quais o vegetal é exposto podem proporcionar mudança nos padrões de fixação, alocação e particionamento de biomassa (breuer et al., 2015; fernandes et al., 2016; liu et al., 2018; peschiutta et al., 2018; pilon et al., 2018; zhang et al., 2019; zhang, l. et al., 2018; zhang, s. et al., 2018). porém, esse mesmo tratamento, com poda de 100% da raiz, apresentou aumento na massa total em relação ao controle, principalmente na última análise, em que a massa das raízes teve grande contribuição na massa total dessas plantas, com um acréscimo de 270 g; e logo após o tratamento com 50% do corte na raiz. hu et al. (2019) verificaram que a poda das raízes de trigo melhorou o rendimento de grãos, o índice de colheita e a eficiência no uso da água, demonstrando, assim, que não só influencia na biomassa, mas também na produtividade. vale ressaltar que na primeira e na segunda análise, todos os tratamentos permaneciam com a mesma massa seca, pois ainda não tinham sido realizados os cortes nas raízes. somente a partir da segunda análise, daflon, t.m. et al. 98 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 95-111 issn 2176-9478 0 150 300 450 m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) dias após plantio raiz caule folha total a b c e d 1.000 800 600 400 200 0 0 150 300 450 m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) dias após plantio 1.000 800 600 400 200 0 0 150 300 450 dias após plantio 1.000 800 600 400 200 0 m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) 0 150 300 450 dias após plantio 1.000 800 600 400 200 0 0 150 300 450 m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) dias após plantio 1.000 800 600 400 200 0 figura 1 – evolução do acúmulo de matéria seca de citronela sem cortes nas folhas e com desbastes na raiz: (a) sem cortes na raiz e nas folhas; (b) 25% de corte na raiz e sem corte nas folhas; (c) 50% de corte na raiz e sem corte nas folhas; (d) 75% de corte na raiz e sem corte nas folhas; (e) 100% de corte na raiz e sem corte nas folhas. as barras indicam os desvios padrão. biomassa de citronela com estresse no sistema radicular 99 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 95-111 issn 2176-9478 quando foram aplicados os desbastes nas raízes e nas folhas, as plantas começaram a apresentar diferenças entre os tratamentos. o tratamento de 25% foi o que apresentou menor incremento em massa seca, com redução de 160 g em relação ao controle, mantendo-se estável ao longo das coletas. no entanto, comparando-se todos os tratamentos, somente aquele no qual foi realizado o corte de 50% da raiz apresentou uma linha de tendência de crescimento ao longo dos períodos analisados, sendo assim, o que provavelmente apresentou uma menor sensibilidade ao corte das raízes. para as plantas que também continham cortes nas folhas — realizados aos 145 dap, ou seja, corte das folhas realizado juntamente com o corte das raízes (figura 2) — , nenhum tratamento apresentou um maior acúmulo de massa total quando comparado ao controle e ao tratamento com 75% de corte na raiz, que mais foi afetado pelo estresse, com redução de 289 g, equivalendo redução de 50% em relação ao controle para a última análise. entretanto, na última análise, percebe-se que as raízes foram as que mais contribuíram para a massa seca total dos tratamentos de 75 e 100%. relacionando o corte das folhas com o corte das raízes, os tratamentos de 25 e 50% foram os que se mantiveram mais próximos ao controle, na última análise. já para as plantas que tiveram diferentes proporções de cortes nas raízes, mas somente foi aplicado o corte nas folhas na terceira análise, aos 228 dap em todos os tratamentos, as raízes tiveram maior crescimento do que as folhas, portanto, nos tratamentos de 25 e 100% as folhas apresentaram maior massa seca em relação ao último período de análise (figura 3). os tratamentos de 75 e de 50% apresentaram aumento significativo na evolução no acúmulo de massa seca total na última análise, em relação ao controle, destacando o tratamento de 50%, que apresentou acréscimo de 32,73%. em relação às plantas que apresentavam 2 cortes nas folhas (145 e 228 dap), bem como as diferentes proporções de desbastes nas raízes (figura 4), o tratamento de 25% do corte da raiz representou decréscimo de 32,01% em relação ao controle, pois se notou que para as plantas desse tratamento não houve acréscimo de massa seca nas raízes entre a terceira e quarta análise, o que contribuiu para a redução na massa seca total, anteriormente abordada. já os tratamentos de 50 e 75% apresentaram maior acúmulo de massa seca, porém não foram maiores do que o controle. comparando-se a relação dos dois cortes nas folhas com os cortes nas raízes, observou-se que o tratamento com 100% de corte na raiz demonstrou menor recuperação da massa seca das folhas, quando comparado aos demais tratamentos. analisando a massa seca das folhas (a parte de interesse econômico dessa planta), ter aplicado dois cortes nas folhas ou não, comparando com os tratamentos em que não houve corte na raiz, para a última análise, acarretou redução de 36,36% para as plantas em que foram realizados dois cortes nas folhas. no entanto, sob esse mesmo aspecto, no tratamento com corte de 100% da raiz ocorreu menor redução da massa seca das folhas, somente 19,31%, também para o tratamento com dois cortes nas folhas. então, realizar estresse na raiz, bem como na parte aérea, proporciona para essa espécie uma recuperação mais rápida do que somente submeter ao estresse na parte aérea. ainda em relação à massa seca das folhas, mas comparando-se agora a aplicação de apenas um corte nas folhas (145 dap) (figura 2) com nenhum corte nas folhas (figura 1), também para o último período analisado, e sem interação do corte na raiz, as plantas com corte na parte aérea tiveram uma redução de 23,96%; e quando houve corte de 100% nas raízes, ocorreu uma maior perda de massa seca das folhas para as plantas com um corte nas folhas (36,60%). na figura 5 estão os dados da evolução do acúmulo de matéria seca total para os tratamentos de cortes de folhas em relação aos cortes das raízes. as plantas do tratamento com 100% de corte na raiz, mas sem cortes nas folhas, foram as que apresentaram maior crescimento em relação à massa seca total, acumulando um total de 838,67 g em relação à última análise. no entanto percebe-se nessa situação que, para a última análise, as plantas de 100% de corte nas raízes e sem cortes nas folhas apresentaram um maior crescimento, em relação ao tratamento sem cortes em nenhuma das partes. nesse caso, pode-se correlacionar com a produção de fotoassimilados, sendo suficiente mesmo em situação em que a raiz toda foi cortada. contudo, a poda de raízes induz essencialmente um estresse hídrico moderado, podendo levar a perturbações nos processos fisiológicos (fini et al., 2013; dong et al., 2016; daflon, t.m. et al. 100 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 95-111 issn 2176-9478 0 150 300 450 m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) dias após plantio raiz caule folha total a b c e d 800 600 400 200 0 0 150 300 450 m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) dias após plantio 800 600 400 200 0 0 150 300 450 dias após plantio 800 600 400 200 0 m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) 0 150 300 450 dias após plantio 800 600 400 200 0 0 150 300 450 m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) dias após plantio 800 600 400 200 0 figura 2 – evolução do acúmulo de matéria seca de citronela com um corte nas folhas aos 145 dias após o plantio e com desbastes na raiz: (a) sem corte na raiz; (b) 25% de corte na raiz; (c) 50% de corte na raiz; (d) 75% de corte na raiz; (e) 100% de corte na raiz. as barras indicam os desvios padrão. biomassa de citronela com estresse no sistema radicular 101 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 95-111 issn 2176-9478 0 150 300 450 m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) dias após plantio raiz caule folha total a b c e d 800 600 400 200 0 0 150 300 450 m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) dias após plantio 800 600 400 200 0 0 150 300 450 dias após plantio 800 600 400 200 0 m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) 0 150 300 450 dias após plantio 800 600 400 200 0 0 150 300 450 m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) dias após plantio 800 600 400 200 0 figura 3 – evolução do acúmulo de matéria seca de citronela com um corte nas folhas aos 228 dias após o plantio e com desbastes na raiz: (a) sem corte na raiz; (b) 25% de corte na raiz; (c) 50% de corte na raiz; (d) 75% de corte na raiz; (e) 100% de corte na raiz. as barras indicam os desvios padrão. daflon, t.m. et al. 102 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 95-111 issn 2176-9478 0 150 300 450 m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) dias após plantio raiz caule folha total a b c e d 1.000 800 600 400 200 0 0 150 300 450 m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) dias após plantio 1.000 800 600 400 200 0 0 150 300 450 dias após plantio 1.000 800 600 400 200 0 m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) 0 150 300 450 dias após plantio 1.000 800 600 400 200 0 0 150 300 450 m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) dias após plantio 1.000 800 600 400 200 0 figura 4 – evolução do acúmulo de matéria seca de citronela com dois cortes nas folhas (145 e 228 dias após o plantio) e com desbastes na raiz: (a) sem corte na raiz; (b) 25% de corte na raiz; (c) 50% de corte na raiz; (d) 75% de corte na raiz; (e) 100% de corte na raiz. as barras indicam os desvios padrão. biomassa de citronela com estresse no sistema radicular 103 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 95-111 issn 2176-9478 0 150 300 450 m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) dias após plantio sem corte nas folhas com corte nas folhas aos 145 dias após plantio com corte nas folhas aos 228 dias após plantio com corte nas folhas aos 145 e 228 dias após plantio a b c e d 1.000 800 600 400 200 0 0 150 300 450 m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) dias após plantio 1.000 800 600 400 200 0 0 150 300 450 dias após plantio 1.000 800 600 400 200 0 m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) 0 150 300 450 dias após plantio 1.000 800 600 400 200 0 0 150 300 450 m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) dias após plantio 1.000 800 600 400 200 0 figura 5 – evolução do acúmulo de matéria seca total da planta de citronela nos tratamentos de cortes de folhas: (a) sem corte na raiz; (b) 25% de corte na raiz; (c) 50% de corte na raiz; (d) 75% de corte na raiz; (e) 100% de corte na raiz. as barras indicam os desvios padrão. daflon, t.m. et al. 104 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 95-111 issn 2176-9478 benson; morgenroth; koeser, 2019), pois as raízes funcionam como sensores de insuficiência de água no solo. essa deficiência é identificada por células-guardas dos estômatos antes de qualquer problema hídrico ser detectado nas folhas, por meio de sinais (ácido abscísico) emitidos nestas (salah; tardieu, 1997; mattos; scivittaro; petrini, 2005). pode-se supor também que esse ganho de massa seca não foi somente porque a fotossíntese se manteve, e sim em função da presença das folhas que foram senescendo e permaneceram até o fim das análises. essas folhas senescentes, juntamente com as demais, foram utilizadas nas análises, o que pode ter interferido na massa final, tendo em vista que nos demais tratamentos as folhas senescentes estavam em menor proporção, pois ocorreram cortes na parte aérea. o tratamento com menor acúmulo de massa seca foi o com corte de 75% da raiz com um corte nas folhas aos 145 dap, equivalendo a 291 g, na última análise. no entanto, levando em conta o tratamento sem interferência do corte nas raízes, ou seja, o controle, o maior acúmulo de massa seca total foi para as plantas que tiveram dois cortes após o plantio (145 e 228 dap). as plantas com 50% de corte das raízes, para os diferentes cortes nas folhas, apresentaram crescimento no acúmulo de massa seca quase linear nos períodos analisados, mesmo tendo cortes nas folhas em diferentes períodos, sendo dessa maneira o que apresentou resposta mais próxima ao controle. já o tratamento de 25% no corte da raiz, com somente cortes nas folhas aos 228 dap e também o tratamento com corte nas folhas nos dois momentos (145 e 228 dap) apresentaram uma pequena redução na massa, após a implementação dos cortes nas raízes. na figura 6 consta a evolução do acúmulo de matéria seca da raiz nos diferentes tratamentos de cortes nas raízes para os quatros tratamentos de corte nas folhas. as plantas com 100% de corte, somente nas raízes, foram as que tiveram valor mais representativo de massa seca para as raízes no último período de análise, perfazendo um acréscimo de 74,11% em relação ao tratamento de menor valor. o tratamento de 100% de cortes nas raízes foi o que mais decresceu a massa seca das raízes após o corte das raízes e um corte das folhas aos 145 dap, no entanto superou os demais tratamentos que continham cortes, na última análise. as plantas que receberam 50% de corte nas raízes tiveram maior rendimento de massa seca para as raízes que os demais, nos tratamentos que foram realizados cortes nas folhas aos 228 dap, no entanto permaneceu aos níveis do controle no tratamento com 2 cortes nas folhas (145 e 228 dap). assim, de maneira geral, nota-se que mesmo com as raízes sendo 100% cortadas, mas sem corte nas folhas, essas plantas apresentaram maior acúmulo de massa seca, demonstrando que as raízes se recuperaram, pois a parte aérea permaneceu intacta, ou seja, ocorreu a fotossíntese, mesmo que em menor intensidade, em função da falta de recursos provenientes de suas raízes, mas foi o suficiente, juntamente com as reservas no caule, para essas plantas emitirem novas raízes e conseguirem novamente manter a homeostase. na figura 7, encontra-se a evolução do acúmulo de matéria seca do caule nos diferentes tratamentos de cortes nas raízes para os quatros tratamentos de corte nas folhas. novamente, o tratamento que continha somente 100% do corte na raiz mostrou maior acúmulo de massa seca do caule, juntamente com o tratamento de 50% de corte na raiz. no entanto, no tratamento de 100%, após os 228 dap, o seu crescimento foi constante. o tratamento que teve corte 25% somente na raiz foi o que teve menor massa seca, apresentando redução de 41,08% em relação ao tratamento com 100% de corte na raiz, que obteve maior massa seca para o caule. para as plantas com cortes nas folhas aos 145 dap e com cortes nas folhas aos 228 dap, os tratamentos com maior acúmulo de massa seca para os caules foram com 50 e 100% de corte na raiz, respectivamente. na figura 8 constam os dados da evolução do acúmulo de matéria seca das folhas nos diferentes tratamentos de cortes nas raízes para os quatros tratamentos de corte nas folhas. percebe-se que o tratamento que continha somente corte nas raízes foi o que gerou maior massa seca para as folhas. biomassa de citronela com estresse no sistema radicular 105 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 95-111 issn 2176-9478 0 150 300 450 m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) dias após plantio sem corte na raiz corte de 25% na raiz corte de 50% na raiz corte de 75% na raiz corte de 100% na raiz a b c d 600 450 300 150 0 0 150 300 450 m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) dias após plantio 600 450 300 150 0 0 150 300 450 dias após plantio 600 450 300 150 0 0 150 300 450 m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) dias após plantio 600 450 300 150 0 figura 6 – evolução do acúmulo de matéria seca da raiz da planta de citronela nos tratamentos de cortes de raiz: (a) sem corte nas folhas; (b) corte nas folhas aos 145 dias após plantio; (c) corte nas folhas aos 228 dias após plantio; (d) corte nas folhas aos 145 e 228 dias após plantio. as barras indicam os desvios padrão. o tratamento de corte nas raízes (75%) e nas folhas aos 145 após o plantio foi o que teve menor rendimento de acúmulo de massa seca para as folhas, com somente 55,27 g, o mesmo verificado para o tratamento com 2 cortes nas folhas, aos 145 e 228 dap, com somente 74,77 g; e no tratamento com corte nas raízes (25%) e que tiveram corte nas folhas aos 228 dap houve maior acúmulo de massa seca para a parte das folhas, na última análise. no acúmulo de massa seca total da citronela (figura 9), nos diferentes tratamentos de cortes nas raízes em relação aos quatros tratamentos de corte nas folhas, o tratamento com corte somente nas raízes de 100% e sem corte nas folhas apresentou um total de 838,67 g. daflon, t.m. et al. 106 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 95-111 issn 2176-9478 0 150 300 450 m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) dias após plantio sem corte na raiz corte de 25% na raiz corte de 50% na raiz corte de 75% na raiz corte de 100% na raiz a b c d 400 320 240 160 80 0 0 150 300 450 m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) dias após plantio 400 320 240 160 80 0 0 150 300 450 dias após plantio 400 320 240 160 80 0 0 150 300 450 m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) dias após plantio 400 320 240 160 80 0 figura 7 – evolução do acúmulo de matéria seca do caule da planta de citronela nos tratamentos de cortes de raiz: (a) sem corte nas folhas; (b) corte nas folhas aos 145 dias após plantio; (c) corte nas folhas aos 228 dias após plantio; (d) corte nas folhas aos 145 e 228 dias após plantio. as barras indicam os desvios padrão. para as plantas com cortes nas folhas aos 145 dap, o tratamento com 50% de corte na raiz e sem cortes nas raízes apresentou resposta similar ao longo das análises, chegando ao último período analisado com aproximadamente a mesma massa seca total. já as plantas com corte de 50% nas raízes e com corte nas folhas aos 228 dap obtiveram, ao longo das análises, um acúmulo crescente; e para as plantas com 2 cortes nas folhas (145 e 228 dap), para o último período analisado, foi o tratamento que não continha corte nas raízes que apresentou maior acúmulo de massa seca total. as plantas que receberam cortes somente nas raízes cresceram mais do que as que receberam corte biomassa de citronela com estresse no sistema radicular 107 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 95-111 issn 2176-9478 0 150 300 450 m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) dias após plantio sem corte na raiz corte de 25% na raiz corte de 50% na raiz corte de 75% na raiz corte de 100% na raiz a b c d 200 150 100 50 0 0 150 300 450 m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) dias após plantio 200 150 100 50 0 0 150 300 450 dias após plantio 200 150 100 50 0 0 150 300 450 m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) dias após plantio 200 150 100 50 0 figura 8 – evolução do acúmulo de matéria seca das folhas da planta de citronela nos tratamentos de cortes de raiz: (a) sem corte nas folhas; (b) corte nas folhas aos 145 dias após plantio; (c) corte nas folhas aos 228 dias após plantio; (d) corte nas folhas aos 145 e 228 dias após plantio. as barras indicam os desvios padrão. nas raízes e nas folhas, mantendo acúmulo de massa seca, em especial as que tiveram 100% de corte nas raízes. às vezes um estresse severo pode proporcionar o inverso do que esperamos, pois a planta que foi mais podada na raiz foi a que mais cresceu e adquiriu ganho de massa. esse fato talvez tenha ocorrido por ser uma espécie que apresenta metabolismo fotossintético c4, podendo ser mais tolerante a situações estressantes (sage; sultmanis, 2016; sánchez; azcón-bieto; nogués, 2016; faria et al., 2018; li et al., 2019), o que pode sugerir que nessas condições experimentais essa espécie foi moderadamente tolerante ao estresse de podas radiculares e aéreas. daflon, t.m. et al. 108 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 95-111 issn 2176-9478 0 150 300 450 m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) dias após plantio sem corte na raiz corte de 25% na raiz corte de 50% na raiz corte de 75% na raiz corte de 100% na raiz a b c d 1.000 800 600 400 200 0 0 150 300 450 m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) dias após plantio 1.000 800 600 400 200 0 0 150 300 450 dias após plantio 1.000 800 600 400 200 0 0 150 300 450 m as sa d e m at ér ia s ec a (g ) dias após plantio 1.000 800 600 400 200 0 figura 9 – evolução do acúmulo de matéria seca total da planta de citronela nos tratamentos de cortes de raiz: (a) sem corte nas folhas; (b) corte nas folhas aos 145 dias após plantio; (c) corte nas folhas aos 228 dias após plantio; (d) corte nas folhas aos 145 e 228 dias após plantio. as barras indicam os desvios padrão conclusões para as plantas de citronela, a parte de interesse econômico é a folha. assim, a aplicação de dois cortes nas folhas ou não realizar corte nas folhas, dentro do tratamento com 100% do corte na raiz, para a acumulação de massa seca da folha é mais eficaz quando comparado ao tratamento sem corte nas raízes. dessa forma, para esse acúmulo de massa seca da folha, realizar estresse na raiz pode proporcionar, para biomassa de citronela com estresse no sistema radicular 109 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 95-111 issn 2176-9478 essa espécie, uma recuperação mais rápida, quando somente submetida ao estresse na parte aérea. os dados da evolução do acúmulo de matéria seca total nas plantas de citronela, no tratamento de cortes nas folhas, também corroboram o tratamento com 100% de corte na raiz, mas sem cortes nas folhas, que é mais representativo para o último período analisado em relação aos demais cortes nas raízes. verificou-se que o tratamento com 100% de corte na raiz, mas sem corte nas folhas, aumentou a massa seca em relação aos demais tratamentos, para o último período de análise. mesmo sofrendo estresse, as plantas desse tratamento obtiveram uma maior recuperação na massa seca de suas raízes, bem como quando comparadas ao controle. agradecimentos à coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior brasil (capes), código de financiamento 001; ao conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico (cnpq); e à fundação de amparo à pesquisa do estado do rio de janeiro (faperj). referências agnolin, c.a.; olivo, c.j.; leal, m.l.r.; beck, r.c.r.; meinerz, g.r.; parra, c.l.c.; machado, p.r.; foletto, v.; bem, c.m.; nicolodi, p.r.s.j. eficácia do óleo de citronela [cymbopogon nardus (l.) rendle] no controle de ectoparasitas de bovinos. revista brasileira de plantas medicinais, v. 12, n. 4, p. 482-487, 2010. http://dx.doi.org/10.1590/s151605722010000400012 andrade, l. h.; oliveira, j. v.; lima, i. m. m.; santana, m. f.; breda, m. o. efeito repelente de azadiractina e óleos essenciais sobre aphis gossypii glover (hemiptera: aphididae) em algodoeiro. revista ciência agronômica, v. 44, n. 3, p. 628-634, 2013. http://dx.doi.org/10.1590/s1806-66902013000300027 andrade, m. a.; cardoso, m. g.; batista, l. r.; mallet, a. c. t.; machado, s. m. f. óleos essenciais de cymbopogon nardus, cinnamomum 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cerrado; permeâmetro guelph; infiltrômetros de anel duplo. abstract evaluation of the hydraulic conductivity in soil of different use — agricultural cultivation and undisturbed native savannah — was performed, in order to verify the influence of intense agricultural activities on water infiltration in soils and, consequently, aquifer recharges. for this purpose, the experimental design involved the determination of saturated hydraulic conductivity using the guelph permeameter and double-ring infiltrometer. tests were performed on large area covering five states in central brazil, where the agriculture has been intense. evaluated by parametric statistics, the hydraulic conductivity values in farms cultivated areas proved to be statistically different and 4.5 times lower compared to those ones obtained in savannah. these results showed that changes in soil structure resulting from management practices in crop areas significantly affect the hydraulic conductivity of the superficial portions and, therefore, the water infiltration, responsible for the aquifer recharge in that area. additionally, it was found that the infiltrometer provided statistically different values of hydraulic conductivity and 2.2 times higher than those ones obtained with guelph permeameter. keywords: crop areas; savannah; guelph permeameter; double-ring infiltrometers. doi: 10.5327/z2176-947820180169 avaliação da condutividade hidráulica em dois usos do solo na região central do brasil evaluation of hydraulic conductivity in two land uses soil in central brazil soto, m.a.a.; kiang, c.h. rbciamb | n.47 | mar 2018 | 1-11 2 introdução o conhecimento da variabilidade das variáveis físico-hídricas do solo, no espaço e no tempo, é considerado, atualmente, o princípio básico para o manejo preciso das áreas agrícolas (josé et al., 2012). dentro dessas variáveis a condutividade hidráulica constitui o parâmetro mais importante que governa o movimento de água nos solos, e seu conhecimento é de grande importância em questões relacionadas à geotecnia, agronomia, hidrologia, contaminação e meio ambiente, entre outras áreas. a medição da condutividade hidráulica pode ser realizada por meio de ensaios de laboratório e de campo. neste, segundo daniel (1989), podem ser realizados ensaios com permeâmetros de ponta porosa e de furos de sondagem, com drenos subterrâneos e de infiltração. no entanto, a dispersão dos resultados — provenientes dos diferentes métodos —, bem como a praticidade para execução dos testes, têm de ser levadas em consideração na escolha do equipamento. entre as técnicas disponíveis, os permeâmetros de furos de sondagem e ensaios de infiltração são os mais utilizados e difundidos (daniel, 1989). kanwar et al. (1989) compararam os resultados provenientes dos permeâmetros guelph e de velocidade provenientes de um solo de till em iowa, estados unidos. no entanto, os diferentes métodos utilizados mostraram distintas tendências, conforme os tipos de solo e condições de campo. gupta et al. (1993) avaliaram o desempenho de infiltrômetro de anel duplo, simulador de chuvas, permeâmetro guelph e este acoplado a um infiltrômetro, em ottawa, canadá. os resultados provenientes do infiltrômetro de anel duplo e simulador de chuvas mostraram maiores valores médios de condutividade hidráulica e menores coeficientes de variação. verbist et al. (2013) compararam seis métodos (infiltrômetros simples e de duplo anel, infiltrômetro de carga constante, de trado inverso, infiltrômetro de tensão e simulador de chuvas) utilizados no semiárido no chile. alguns dos resultados mostraram diferenças com relação à condutividade hidráulica saturada (kfs), principalmente em função das diferentes técnicas de cálculo. esses estudos, entre outros encontrados na literatura (e.g., wang et al., 2012; ghani et al., 2013), foram realizados em solos com características próprias e diversas das localizadas no brasil. os solos brasileiros são, em grande parte, mais intemperizados, com sistemas heterogêneos de poros e distribuições de tamanho de poros multimodais, tal como mostrado por alfaro soto et al. (2015). a heterogeneidade de um sistema de poros pode ter origem na distribuição granulométrica específica ou na formação de porosidade secundária e, neste caso, está relacionada a processos de agregação física. solos com essas características podem apresentar peculiaridades, como valores de condutividade hidráulica mais altos (nogami; villibour, 1995) do que os encontrados em solos não intemperizados, em razão da elevada macroporosidade. tal característica pode ser importante na hora de escolher o método de medição da condutividade hidráulica, visto que, segundo lee (1983), a sua determinação possui um dos mais elevados coeficientes de variação (c.a. 200%) em relação aos demais testes geotécnicos. além da variabilidade dos resultados decorrentes dos métodos de medição, é importante levar em consideração a provocada pela modificação antrópica do solo. em estudo baseado no efeito decorrente de diferentes métodos de cultivo em um latossolo amarelo argiloso, correia (1985) revelou que os sistemas de preparo do local estudado alteraram a densidade do solo em diferentes intensidades, porém com valores significativamente superiores em relação à floresta nativa. resultados semelhantes foram verificados por pires et al. (2012). entre os métodos expostos, o uso do permeâmetro guelph tem se difundido em razão da praticidade (portabilidade e rapidez), substituindo testes comumente utilizados, tais como os de infiltração. no entanto, apesar de existirem pesquisas sobre resultados de comparação entre esses e outros experimentos, não são conhecidos resultados em solos com distribuição de tamanhos de poros multimodal — característica intrínseca de solos lateríticos — nem a relação entre solos inalterados e os modificados estruturalmente em razão das atividades decorrentes do cultivo. avaliação da condutividade hidráulica em dois usos do solo na região central do brasil rbciamb | n.47 | mar 2018 | 1-11 3 nesse contexto, este trabalho teve como objetivo avaliar a influência de uso do solo, do ponto de vista hidráulico, quando utilizado no cultivo agrícola, com grande modificação antrópica do solo, sendo comparado com solos de cerrado com textura similar, porém sem modificação antrópica, ou seja, em estado de preservação natural. para determinação da condutividade hidráulica foram utilizados dois métodos: permeâmetro guelph e infiltrômetro de anel duplo. esses testes foram conduzidos em diferentes estados, como bahia, tocantins, minas gerais, piauí e goiás, sobre rochas do grupo urucuia, arcabouço geológico do sistema aquífero urucuia. materiais e métodos ao todo foram realizados 80 testes para obtenção da condutividade hidráulica saturada, sendo que 38 — 19 com permeâmetro guelph e 19 com infiltrômetros — em áreas agrícolas e 42 — 21 com permeâmetro guelph e 21 com infiltrômetros — em áreas de cerrado (não cultivadas). cabe ressaltar que a identificação textural foi realizada por análise táctil visual. a figura 1 mostra a localização dos testes realizados. figura 1 – localização dos testes em cerrados e áreas agrícolas com permeâmetro guelph e infiltrômetros. sub-bacia urucaia sub-bacia abaeté limite estadual guelph 0 30 60 120 km datum sad-69 hidrografia infiltrômetro c: cerrados; a: áreas agrícolas; g: permeâmetro guelph; i: infiltrômetros. soto, m.a.a.; kiang, c.h. rbciamb | n.47 | mar 2018 | 1-11 4 permeâmetro guelph o permeâmetro guelph funciona em regime de carga constante, sob o princípio do tubo de mariotte. os resultados obtidos por esse método são interpretados segundo o modelo teórico de reynolds e elrick (1985), baseado na equação de richards para fluxo permanente em furo cilíndrico. a equação para fluxo permanente é composta por duas parcelas, a primeira representa o fluxo saturado e a segunda o fluxo não saturado, dados pela equação 1: q h c a k h c 2 2 fs gm 2 2π π π φ= + + (1) em que: q [l3t-1] = vazão em regime permanente; k fs [lt-1] = condutividade hidráulica saturada de campo; ϕ gm [l2t-1] = potencial matricial de fluxo; h [l] = altura de carga hidráulica; a [l] = raio do furo no solo; c [-] = parâmetro fator de forma, que depende da relação h/a e do tipo de solo. graficamente, a soilmoisture equipment corp. (1986) fornece o fator c para três classes de solos (macroporosidade e textura). a determinação dos parâmetros kfs e fgm da equação 1 pode ser obtida, em geral, pelas técnicas (procedimentos de ensaio e cálculos) de uma e duas alturas de carga (reynolds; elrick, 1985). a primeira refere-se à aplicação de uma altura de carga hidráulica h constante até alcançar o regime permanente. os parâmetros kfs e fgm são determinados a partir das equações 2 e 3: k cq h a c h2 2 /fs 2 2π π π α = + + (2) cq h a c h[(2 ) 2 ]gm 2 2 φ π π α π = + + (3) o parâmetro a (equações 2 e 3) representa o grau de macroporosidade (fissuras no solo, formigueiros, cupinzeiros, furos causados por raízes, entre outros) e textura do solo. para esse método, o parâmetro a é estimado a priori mediante avaliação visual. os valores sugeridos estão resumidos no quadro 1. a técnica de duas alturas de cargas (ou mais de duas) consiste em aplicar duas ou mais cargas hidráulicas h i sucessivas. depois de atingido o regime permanente e determinadas as vazões q i e os parâmetros c i correspondentes a cada carga hidráulica, os parâmetros k fs e f gm são calculados a partir da solução de equações simultâneas (reynolds; elrick, 1986), cuja solução é dada pelas equações 4 e 5: ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑π = + − + + − + = = = = = = = k h c q c a h h c q h c a h h c a h h c a h . 2 2 2 2 2 fs i i n i i i n i i i i i i i n i i n i i i i i n i i i i n i i n i i i 2 1 1 2 2 1 1 2 2 2 1 2 2 2 1 2 1 2 2 (4) ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ∑ ϕ π = + + − + + − + = = = = = = = c q c a h h c a h h c q c a h h c a h h c a h . 2 . 2 2 2 2 2 gm i i i n i i i i i n i i i i i i i n i i i i n i i n i i i i i n i i i i n 1 2 2 1 2 2 1 2 2 1 1 2 2 2 2 1 2 2 2 1 (5) α (cm-1) tipo de solo 0,01 argilas compactas (aterros, liners, sedimentos lacustres e marinhos). 0,04 solos de textura fina, principalmente sem macroporos e fissuras. 0,12 argilas até areias finas com alta a moderada quantidade de macroporos e fissuras. 0,36 areia grossa, incluindo solos com macroporos e fissuras. quadro 1 – valores a sugeridos por reynolds e elrick (1986). avaliação da condutividade hidráulica em dois usos do solo na região central do brasil rbciamb | n.47 | mar 2018 | 1-11 5 nesse caso, o parâmetro a é determinado por meio do ensaio, mediante a relação (equação 6): α = k fs / ϕ gm (6) infiltrômetros de anel duplo o método do infiltrômetro de anel duplo é um dos mais tradicionais, sendo empregado em diferentes áreas de conhecimento, devido, provavelmente, aos procedimentos simples de ensaios, à fácil interpretação dos resultados e à maior representatividade (volume de solo ensaiado) em relação a testes em furo de sondagem. durante o processo de infiltração, a condutividade hidráulica saturada pode ser obtida tanto na carga constante como na carga variável. a figura 2 mostra os parâmetros de medição para obtenção da condutividade hidráulica saturada, que pode ser calculada de duas maneiras: para carga constante (equação 7): k fs = q/(at.(h + z w )/z w ) (7) e para carga variável (equação 8): k fs = (z w .ln(h 2 /h 1 )/t) (8) em que: k fs [lt-1] = condutividade hidráulica saturada de campo; zw [l] = profundidade da frente de saturação; a [l2] = área transversal do anel; t [t] = tempo entre duas leituras; q [l3] = volume de água infiltrada dentro do solo; h [l] = profundidade da água do anel quando é ensaiado a regime constante; h 1 e h 2 [l] = profundidades inicial da água no anel e no tempo zero e “t”, respectivamente. os experimentos feitos utilizando o método do permeâmetro guelph foram conduzidos pela técnica de uma altura de carga segundo procedimentos de testes e cálculos sugeridos por reynolds e elrick (1986), enquanto para o método do infiltrômetro foram usados os procedimentos contidos na norma astm d3385 (2008). tendo em vista a análise comparativa dos resultados entre os dois métodos, e considerando que o do infiltrômetro permite apenas ensaios em superfície, aqueles com o permeâmetro guelph foram também realizados superficialmente (profundidade média de 30 cm), porém evitando solos com elevada macroporosidade (e.g., presença de furos de raízes e de insetos), de forma a não fornecerem resultados incoerentes ou não representativos do local devido ao pequeno volume de água que este método proporciona. resultados e discussão a tabela 1 reúne os resultados dos testes nas áreas de cultivo agrícola e cerrado, obtidos a partir de análises com o permeâmetro guelph. nessa tabela, são apresentados a condutividade hidráulica saturada (kfs), o potencial matricial de fluxo (f gm ) e o parâmetro a,bem como a média geométrica de cada um desses parâmetros. a tabela 2 agrupa os resultados dos testes nessas mesmas áreas, alcançados por meio de testes com infiltrômetro de anel duplo. nessa tabela são apresentadas a condutividade hidráulica saturada (kfs) e sua média geométrica. figura 2 – parâmetros para determinar a condutividade hidráulica saturada em infiltrômetros de anel duplo. z h s h z w h + z w soto, m.a.a.; kiang, c.h. rbciamb | n.47 | mar 2018 | 1-11 6 ensaio coordenadas k fs ϕ m α # s w cm/s cm2/s cm-1 c1 13º 38’ 11,1” 45º 24’ 23,3” 1,0e-02 4,1e-02 0,250 c2 13º 43’01,4” 45º 54’ 40,5” 1,6e-02 6,5e-02 0,250 c3 13º 15’ 02,9” 45º 31’ 36,4” 4,7e-03 1,9e-02 0,250 c4 12º 28’ 10,7” 45º 09’ 33,9” 7,1e-03 2,8e-02 0,250 c5 12º 10’ 57,8” 45º 0,1’ 29,5” 2,2e-04 8,7e-04 0,250 c6 12º 32’ 01,1” 44º 28’ 32,9” 4,8e-03 1,9e-02 0,250 c7 12° 52’ 04,4” 44º 29’ 47,4” 6,2e-03 2,5e-02 0,250 c8 11º 34’ 16,3” 45º 37’ 43,0” 6,2e-03 2,5e-02 0,250 c9 11º 59’ 01,6” 45º 57’ 49,3” 1,4e-02 5,5e-02 0,250 c10 9º 54’ 25,0” 45º 20’ 22,1” 7,2e-03 2,9e-02 0,250 c11 10º 49’ 08,2” 45º 18’ 44,2” 3,9e-03 1,6e-02 0,250 c12 11º 26’ 11,6” 46º 51’ 12,3” 2,1e-02 8,4e-02 0,250 c13 10º 10’ 49,1” 46º 39’ 59,9” 6,1e-03 2,4e-02 0,250 c14 10º 47’ 06,5” 46º 12’ 07,4” 2,1e-02 8,4e-02 0,250 c15 14º 34’ 36,8” 45º 54’ 05,5” 1,5e-02 6,0e-02 0,250 c16 15º 14’ 45,5” 45º 30’ 42,2” 4,0e-03 1,6e-02 0,250 c17 15º 29’ 26,9” 45º 10’ 23,1” 4,8e-03 1,9e-02 0,250 c18 15º 32’ 59,7” 44º 35’ 40,3” 8,7e-03 3,5e-02 0,250 c19 15º 55’ 49,0” 44º 17’ 32,8” 1,8e-03 9,5e-03 0,190 c20 16º 32’ 25,0” 44º 21’ 45,8” 2,7e-02 8,9e-02 0,300 c21 18º 10’ 35,1” 45º 47’ 12,6” 2,1e-02 8,4e-02 0,250 média 7,0e-03 2,8e-02 0,250 a1 13º 37’ 41,9” 45º 24’ 32,5” 1,9e-03 9,4e-03 0,200 a2 13º 43’ 03,9” 45º 55’ 53,2” 1,8e-03 1,5e-02 0,120 a3 13º 14’ 46,5” 45º 31’ 00,9” 1,4e-03 1,1e-02 0,120 a4 13º 21’ 31,0” 46º 02’ 55,1” 1,8e-03 1,7e-02 0,100 a5 12º 48’ 56,9” 46º 06’ 22,2” 2,1e-03 1,8e-02 0,120 a6 12º 39’ 33,6” 45º 35’ 13,2” 1,5e-03 9,0e-03 0,170 a7 12º 31’ 04,3” 44º 26’ 19,1” 9,9e-05 2,4e-02 0,004 a8 12º 42’ 32,6” 44º 33’ 57,4” 1,3e-03 1,1e-02 0,120 a9 12º 04’ 50,9” 45º 29’ 07,5” 1,4e-03 1,2e-02 0,120 a10 11º 31’ 49,7” 45º 37’ 34,9” 1,7e-03 5,1e-03 0,320 a11 11º 57’ 53,5” 45º 58’ 24,8” 1,1e-03 2,7e-02 0,040 a12 12º 06’ 50,2” 46º 01’ 23,1” 1,1e-03 4,1e-02 0,030 a13 10º 33’ 42,9” 45º 39’ 19,7” 9,5e-04 7,9e-03 0,120 a14 11º 26’ 08,6” 46º 51’ 19,0” 1,7e-03 1,4e-02 0,120 a15 10º 52’ 40,4” 46º 14’ 29,1” 1,8e-03 1,5e-02 0,120 a16 14º 34’ 05,4” 45º 53’ 36,2” 2,5e-03 2,1e-02 0,120 a17 15º 13’ 46,7” 45º 30’ 48,8” 6,3e-03 1,2e-02 0,520 a18 17º 27’ 55,8” 45º 11’ 36,5” 3,0e-03 2,5e-02 0,120 a19 17º 45’ 57,0” 45º 25’ 03,7” 4,9e-03 4,1e-02 0,120 média 1,6e-03 1,5e-02 0,100 tabela 1 – resultados de ensaios com o permeâmetro guelph realizados em áreas de cultivo agrícola e cerrado. c: cerrado; a: agrícola. avaliação da condutividade hidráulica em dois usos do solo na região central do brasil rbciamb | n.47 | mar 2018 | 1-11 7 ensaio coordenadas k fs # s w (cm/s) c1 13º 38’ 11,1” 45º 24’ 23,3” 2,7e-02 c2 13º 43’ 01,4” 45º 54’ 40,5” 5,6e-02 c3 13º 15’ 02,9” 45º 31’ 36,4” 1,3e-02 c4 12º 28’ 10,7” 45º 09’ 33,9” 1,2e-02 c5 12º 10’ 57,8” 45º 01’ 29,5” 2,1e-03 c6 12º 32’ 01,1” 44º 28’ 32,9” 2,0e-02 c7 12° 52’ 04,4” 44º 29’ 47,4” 1,4e-02 c8 11º 34’ 16,3” 45º 37’ 43,0” 3,9e-02 c9 11º 59’ 01,6” 45º 57’ 49,3” 2,4e-02 c10 9º 54’ 25,0” 45º 20’ 22,1” 1,3e-02 c11 10º 49’ 08,2” 45º 18’ 44,2” 6,3e-03 c12 11º 26’ 11,6” 46º 51’ 12,3” 1,8e-02 c13 10º 10’ 49,1” 46º 39’ 59,9” 8,2e-03 c14 10º 47’ 06,5” 46º 12’ 07,4” 2,6e-02 c15 14º 34’ 36,8” 45º 54’ 05,5” 3,5e-02 c16 15º 14’ 45,5” 45º 30’ 42,2” 2,8e-02 c17 15º 29’ 26,9” 45º 10’ 23,1” 1,7e-02 c18 15° 32’ 59,7” 44º 35’ 40,3” 8,8e-03 c19 15º 55’ 49,0” 44º 17’ 32,8” 7,1e-03 c20 16º 32’ 25,0” 44º 21’ 45,8” 2,3e-02 c21 18º 10’ 35,1” 45º 47’ 12,6” 1,5e-02 média 1,6e-02 a1 13º 37” 41,9” 45º 24’ 32,5” 9,5e-04 a2 13º 43’ 03,9” 45º 55’ 53,2” 6,8e-03 a3 13º 14’ 46,5” 45º 31’ 00,9” 3,8e-03 a4 13º 21’ 31,0” 46º 02’ 55,1” 5,0e-03 a5 12º 48’ 56,9” 46º 06’ 22,2” 3,1e-03 a6 12º 39’ 33,6” 45º 35’ 13,2” 9,1e-04 a7 12º 31’ 04,3” 44º 26’ 19,1” 1,6e-03 a8 12º 42’ 32,6” 44º 33’ 57,4” 1,7e-03 a9 12º 04’ 50,9” 45º 29’ 07,5” 2,8e-03 a10 11º 31’ 49,7” 45º 37’ 34,9” 2,2e-03 a11 11º 57’ 53,5” 45º 58’ 24,8” 3,1e-03 a12 12º 06’ 50,2” 46º 01’ 23,1” 3,7e-03 a13 10º 33’ 42,9” 45º 39’ 19,7” 2,4e-03 a14 11º 26’ 08,6” 46º 51’ 19,0” 6,8e-03 a15 10º 52’ 40,4” 46º 14’ 29,1” 3,3e-04 a16 14º 34’ 05,4” 45º 53’ 36,2” 8,1e-03 a17 15º 13’ 46,7” 45º 30’ 48,8” 2,2e-02 a18 17º 27’ 55,8” 45º 11’ 36,5” 3,3e-02 a19 17º 45’ 57,0” 45º 25’ 03,7” 8,6e-03 média 3,4e-03 tabela 2 – resultados de ensaios com infiltrômetros realizados em áreas de cultivo agrícola e cerrado. c: cerrado; a: agrícola. soto, m.a.a.; kiang, c.h. rbciamb | n.47 | mar 2018 | 1-11 8 dados comparações valores p testes entre métodos entre tipos de uso do solo kfs médio kfs médio guelph infiltrômetro agrícola cerrado f* t** todos 3,5e-03 7,6e-03 0,947 0,004 agrícola 1,6e-03 3,4e-03 0,146 0,020 cerrado 7,0e-03 1,6e-02 0,395 0,006 guelph 1,6e-03 7,0e-03 0,297 0,000 infiltrômetro 3,4e-03 1,6e-02 0,184 0,000 tabela 3 – resultados dos testes de hipóteses para comparação de valores médios de k fs provenientes de diferentes métodos (guelph e infiltrômetros) e tipos de uso do solo (cultivo agrícola e cerrado). t: t 1 , se α(f)≥0;05; caso contrário, t 2 ; *ho aceita para α=5%; **h1 aceita para α=5%. esses resultados evidenciam diferenças tanto na comparação de valores médios entre métodos de ensaios (permeâmetro guelph e infiltrômetros) como entre tipos de solo segundo seu uso e ocupação (solos de cultivo agrícola e cerrado). para uma comparação quantitativa utilizando esses conjuntos de dados, foram realizados testes estatísticos de hipótese nula (ho). a hipótese ho considera que as médias das duas populações são iguais, enquanto a hipótese alternativa h1 considera-as diferentes. as populações analisadas nessas comparações foram: • os resultados dos dois métodos de campo (permeâmetro guelph e infiltrômetros); • os resultados quanto aos tipos de uso do solo (cultivo agrícola e cerrado). as análises estatísticas para verificação da ho foram os testes t (t 1 ou t 2 , dependendo da igualdade ou diferença dos desvios padrões segundo teste f) e o teste f, necessário para verificar a igualdade dos desvios padrões da variância. esses testes são os mais recomendados devido ao número reduzido de amostras e porque apenas os desvios padrões amostrais são conhecidos. a estatística paramétrica foi possível pelo emprego do logaritmo natural dos dados amostrais de cada população, uma vez que esses elementos apresentam distribuição log-normal (típica de populações compostas por dados de condutividade hidráulica saturada). a tabela 3 resume os resultados desses testes de hipóteses, os quais são interpretados a partir de p, que representa a probabilidade de errar ou aceitar o resultado observado como válido. assim, ao testar uma hipótese nula para um determinado nível de significância estipulado para o estudo (a=5%), a hipótese será aceita se a estiver contido nesse intervalo de probabilidade (ou seja, p>a ), caso contrário, ho será rejeitada. os valores p obtidos pelo teste t student são menores do que o nível de significância de 5% em todos os casos. a hipótese nula que afirma igualdade de médias (entre métodos ou tipos de uso de solo) é, portanto, rejeitada, passando a validar a hipótese alternativa (h1). consequentemente, os métodos guelph e infiltrômetro produzem resultados de condutividade hidráulica estatisticamente diferentes. essa afirmação é válida para todos os dados (p=0,04), apenas para os dos ensaios em cultivo agrícola (p=0,02) e para aqueles provenientes de cerrado (p=0,06). um confronto entre os dados experimentais obtidos por ambos os métodos pode ser observado na figura 3, na qual os resultados obtidos pelo permeâmetro guelph são menores do que os do infiltrômetro. a partir desses resultados verifica-se que a relação entre condutividades hidráulicas médias k fs (infiltrômetro)/k fs (guelph) é igual a 2,2. avaliação da condutividade hidráulica em dois usos do solo na região central do brasil rbciamb | n.47 | mar 2018 | 1-11 9 este valor deve estar relacionado ao menor volume de amostra ocupada durante a infiltração, uma vez considerados os efeitos capilares em sua formulação e pelo fato de serem evitadas zonas de macroporos se comparado com o infiltrômetro. trabalhos como os de mohanty et al. (1994) e gintanau (2011) têm mostrado que, entre os métodos de campo, os infiltrômetros apresentam sempre os valores mais altos de condutividade hidráulica, em razão do maior volume de solo ocupado durante o ensaio. de forma análoga, a tabela 3 mostra que a comparação dos resultados de condutividade hidráulica obtidos para cada solo (cerrado e cultivo agrícola), pelo método do permeâmetro guelph (valor p=0 para o teste t) ou de infiltrômetros (valor p=0 para o teste t), produz resultados estatisticamente diferentes. a figura 4 apresenta os valores de k fs, estatisticamente, e os valores médios e dispersão dos resultados provenientes de ambos os métodos, em forma de box-plot, para solos de cerrado e cultivo agrícola. esses resultados exibem relações entre condutividades hidráulicas médias k fs (cerrado)/k fs (agrícola) iguais a 4,4 e 4,6, fruto dos testes com permeâmetro guelph e infiltrômetros, respectivamente. como pode ser observado na figura 4, é evidente a superioridade dos valores de kfs obtidos para as áreas de cerrado em relação às de cultivo agrícola, o que é coerente com o fato de serem áreas de preservação — e, portanto, inalteradas pela ação antrópica — e por apresentarem maior macroporosidade em razão da interferência biológica (raízes e atividade de insetos — formigas, cupins etc.). ao contrário do cerrado, os solos das áreas de cultivo agrícola apresentam intensa alteração antrópica, com kfs menores — sejam medidas pelo método guelph ou por infiltrômetros — em razão da maior densidade ocasionada pelas práticas de manejo e cultivo. os resultados da figura 4 são similares aos encontrados por silva et al. (2014), utilizando infiltrômetros de anel duplo em solos de textura média na cidade de rio verde, goiás, onde foi observada a redução de k fs de solos em área de cultivo em torno de quatro vezes em relação a solos de cerrados. testes semelhantes foram realizados por viana e donagemma (2016), porém utilizando o permeâmetro guelph em solos arenosos na chapada gaúcha, minas gerais, e em campo verde, mato grosso. nesse estudo se observou redução de k fs de solos em área de cultivo entre quatro a oito vezes em relação a solos de cerrados. no entanto, testes em solos de textura argilosa, como os realizados por batista e sousa (2015) na cidade de iporá, goiás, mostraram diferenças de resultados do ponto de vista estatístico. figura 3 – confronto de resultados de k fs entre métodos de medição. 1,0e+00 1,0e-01 1,0e-02 1,0e-03 1,0e-04 1,0e-05 1,0e+001,0e-011,0e-021,0e-031,0e-041,0e-05 dados experimentais linha 1:1 kfs (cm/s) – método guelph kf s (c m /s ) – m ét od o do in fil tr ôm et ro figura 4 – confronto de resultados de k fs (box-plot) provenientes de solos com diferentes tipos de uso (cerrado e cultivo agrícola). 0,06 co nd uti vi da de h id rá ul ic a (c m /s ) 0,05 0,04 0,03 0,02 0,01 0,00 c-guelph a-guelph c-infiltrom. a-infiltrom. soto, m.a.a.; kiang, c.h. rbciamb | n.47 | mar 2018 | 1-11 10 referências alfaro soto, m. a.; basso, j. b.; chang, h. k.; van genuchten, m. t. simulação de fluxo e transporte de íons de vinhaça através de vertente da formação rio claro. revista brasileira de águas subterrâneas, v. 29, n. 2, p. 162-174, 2015. american society for testing and materials (astm). astm d3385. standard test method for infiltration rate of soils in field using double-ring infiltrometer. estados unidos: astm, 2008. 8p. batista, d. f.; sousa, f. a. avaliação da condutividade hidráulica do solo sobre condições de cobertura por cerrado e pastagem. revista eletrônica do curso de geografia, n. 25, 2015. disponível em: <https://revistas.ufg.br/geoambiente/ article/view/35332/0>. acesso em: jan. 2016. corrêa, j. c. efeito de métodos de cultivo em algumas propriedades físicas de um latossolo amarelo muito argiloso do estado do amazonas. pesquisa agropecuária brasileira, v. 20, p. 1317-1322, 1985. daniel, d. e. in situ hydraulic test for compacted clay. journal of geotechnical engineering, v. 115, n. 9, p. 1205-1226, 1989. ghani, f.; 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rizvi, h. a.; ahmed, m.; horton jr., r.; marley. s. j. measurement of field-saturated hydraulic conductivity by using guelph and velocity permeameters. transactions of the asae, v. 32, p. 1885-1890, 1990. lee, i. k.; white, w.; ingles, o. g. geotechnical engineering. estados unidos: pitman publishing, 1983. 508 p. cap 2. mohanty, b. p.; kanwar, r. s.; everts, c. j. comparison of saturated hydraulic conductivity measurement methods for a glacial-till soil. soil science society of america journal, v. 58, p. 672-677, 1994. nogami, j. s.; villibor, d. f. pavimentação de baixo custo com solos lateríticos. são paulo: villibor, 1995. 213p. pires, b. s.; dias junior, m. s.; rocha, w. w.; araújo júnior, c. f.; carvalho, r. c. r. modelos de capacidade de suporte de carga de um latossolo vermelho-amarelo sob diferentes usos e manejos. revista brasileira de ciência do solo, v. 36, n. 2, p. 635-642, 2012. reynolds, w. d.; elrick, d. e. a method for simultaneous in situ measurement in the vadose zone of field saturated hydraulic conductivity, sorptivity and the conductivity-pressure head relationships. ground water monitoring review, v. 6, n. 1, p. 84-95, 1986. reynolds, w. d.; 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agrochemicals; ant fauna; conservation; richness. resumo a transformação de ambientes naturais em áreas agrícolas vem provocando a fragmentação ambiental e gerando impactos sobre as comunidades de organismos. este estudo avaliou a riqueza e a abundância das assembleias de formigas de ambientes que compõem uma propriedade rural. o estudo foi conduzido no município de palma sola, extremo oeste catarinense, no mês de dezembro de 2015. os ambientes avaliados foram uma área de preservação permanente, um fragmento florestal, uma lavoura de milho, uma lavoura de tabaco e um reflorestamento de pinus. foram utilizadas armadilhas de queda e coleta manual. a riqueza amostrada foi de 69 espécies. apenas duas espécies, camponotus rufipes e pheidole lignicola, ocorreram nos cinco ambientes amostrados. ao todo, 65,3% da variação das ocorrências de formigas segundo os ambientes amostrados foi explicada pelos componentes da análise de componentes principais (acp). este estudo apresenta indicativos da diversidade presente em ambientes rurais e pode representar subsídios para planos de manejo e conservação. palavras-chave: agroecossistemas; agrotóxicos; mirmecofauna; conservação; riqueza. doi: 10.5327/z2176-947820180180 ant assemblages (hymenoptera: formicidae) associated to environments of a rural property in the extreme western region of the state of santa catarina assembleias de formigas (hymenoptera: formicidae) associadas a ambientes de uma propriedade rural do extremo oeste catarinense ant assemblages (hymenoptera: formicidae) associated to environments of a rural property in the extreme western region of the state of santa catarina 13 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 12-23 introduction the conversion of natural environments into agricultural areas (tanentzap et al., 2015) has led to a growing concern about the impacts on biological communities caused by monocultures, habitat fragmentation and pesticide use (galindo-leal; câmara, 2003; edwards et al., 2014). however, little is known about the impacts of conventional agricultural crops on the richness and abundance of organisms inhabiting directly affected areas. likewise, it remains poorly known the role of small forest fragments, permanent preservation areas (app) and reforestations as potential reservoirs (decocq et al., 2016), contributing for the maintenance of insect diversity in the mosaic of environments that typically compose small rural properties. the western region of the brazilian state of santa catarina is characterized, with regard to its economy, by the family farming with the predominance of small properties (up to 25 hectares), whose livelihood is based on grain planting (corn, soy, beans, and wheat), milk production, pig farming, poultry and tobacco production (ibge, 2015). the land used on these farms is often characterized by a fragmented environment destined to distinct activities. it includes environments destined to agricultural crops, pastures, permanent preservation, conservation, and reforestation (lutinski et al., 2017). the biological communities in such environments suffer varying impacts related to agricultural activities, ranging from minimal impacts in preserved fragments to more severe impacts in the cultivated areas, as for instance the frequent use of pesticides (herbicides, insecticides, nematicides and fungicides) (chagnon et al., 2015). the study of ant assemblages in small farms contributes for understanding the key factors for the ant diversity conservation, as well as to the sustainability of the different farm environments, given that formicidae is one of the most diverse insect taxa (hölldobler; wilson, 1990; lutinski et al., 2017; holdefer et al., 2017), characterized by its wide distribution and high richness and abundance in terrestrial environments (pérez-sánchez et al., 2013; wielgoss et al., 2013). the number of studies on the occurrence of ants in agricultural ecosystems is growing, and though these studies discuss ecological aspects of some species of major importance (chevalier et al., 2013; pérez-sánchez et al., 2013; holdefer et al., 2017), they do not clearly emphasize the diversity of assemblages or aspects that could interfere on the ants conservation. ants have been regarded as bioindicator organisms due to their wide distribution, rapid response to environmental changes and biological relevance in different trophic levels (crepaldi et al., 2014; bharti et al., 2016; lutinski et al., 2017). in agro ecosystems, ants act in seed dispersal, soil enrichment and aeration, although species like atta spp. and acromyrmex spp. may damage crops (lutinski et al., 2008; 2017; nickele et al., 2016). the ants present high richness of species and are ecologically important in the different strata of terrestrial ecosystems (baccaro et al., 2015). the richness and diversity of ants tend to increase according to the complexity of the environments, due to the greater availability of present niches (rocha et al., 2015; holdefer et al., 2017). in order to evaluate the environmental impact of these insects, it has been proposed that these insects should be used as a tool for the environmental monitoring of areas under anthropogenic disturbance conditions. the ants present characteristics such as the easy sampling, high abundance, broad geographic distribution, importance in the functioning of the ecosystems, and well-known ecology and taxonomy (agosti et al., 2000; rocha et al., 2015). ants have been used in the evaluation of pesticide contamination, in habitat disturbances, in the evaluation of the impact of deforestation (ilha et al., 2009), in the urbanization process impact (lutinski et al., 2013a), in the monitoring of mining areas (rocha et al., 2015) and energy production (lutinski et al., 2017). studies focusing on the diagnosis and conservation of the ant fauna on rural properties in the south of brazil are rare (holdefer et al., 2017). in this context, researches are needed to identify resilient species capable of colonizing such environments and exploring the importance of permanent preservation and environmental protection areas for biodiversity conservation in small rural properties. the knowledge about the richness and abundance of ant assemblages in a given ecosystem can support conlutinski, j.a. et al. 14 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 12-23 servation plans (ilha et al., 2009; lawes et al., 2017). information on the ant fauna from small farm environments contributes to understand the impact of conventional farming monocultures on these insects, and to comprehend the role of protected environments as biodiversity reservoirs. in this context, the aims of this study were: • to characterize the ant assemblages in five environments from a rural property located in the extreme western region of santa catarina; • to compare the five environments regarding the richness of their ant assemblages; • to evaluate the relationship between the abundance of ant assemblages and the five environments sampled within the rural property. material and methods characteristics of the sampled environments the study was conducted in a rural property located in the municipality of palma sola (26º37’19”s, 53º40’01”w), extreme western region of the state of santa catarina, brazil. the study site is an area of approximately 19 ha composed by small fragments of atlantic forest (mixed ombrophilous forest), a permanent preservation area (ppa) alongside the river tracutinga, pasture areas, a pine reforestation fragment (pinus elliottii engelm.), an area occupied by the property buildings, and the remaining area occupied by crops of corn (zea mays l.), bean (phaseolus vulgaris l.) and tobacco (nicotiana tabacum l.). the local climatic type is characterized as “mesothermal superhumid subtropical humid”, without a dry season and with regular frosts and rainfall evenly distributed along the year (ramos et al., 2009). we sampled five environments with approximately one ha each, as it follows: • a ppa with a 30-year conservation history, formed by riparian native forest with sparse undergrowth vegetation; • a forest fragment (ff) with no history of deforestation and with a dense undergrowth vegetation; • a pine reforestation (pr) aged 20 years, with sparse undergrowth vegetation formed by shrubs and local native plants; • a corn crop (cc), conventionally cultivated in pre-harvest stage, where the following pesticides were used: acaricide belonging to the group of organophosphates (o, s-dimethyl-acetylphosphoramidothioate) (acephate); neonicotinoid insecticide (1-(6-chloro-3-pyridylmethyl) -n-nitroimidazolidin-2-ylideneamine (imidacloprid) and the aminophosphorade herbicide n-(phosphonomethyl)-glycine) (glyphosate), with one application during cultivation; • a tobacco crop (tc), conventionally cultivated in pre-harvest stage, where the following pesticides were used: acephate, imidacloprid and glyphosate, with one application during cultivation. ant collection we did a sampling in december 2015 using pitfall traps and manual collections in all environments. the pitfall traps consisted of plastic cups with 500 ml capacity (10 cm in diameter by 12 cm in height) buried at the ground level (lutinski et al., 2013b). in each trap, we added 150 ml of water and two detergent drops in order to break the water surface tension, causing the insects to sink immediately after falling into the trap. in each environment we installed 10 pitfalls along a linear transect perpendicular to the edge, observing the distance of 10 meters between consecutive traps (lutinski et al., 2013b). the traps were kept open during a period of 48 hours. manual sampling was conducted following a random transect for one hour in each environment, using a gripper and a cotton swab moistened in alcohol for catching the specimens. in the ff, ppa and pr, samplings were carried out on the soil, shrubs and tree trunks up to a maximum height of two meters; in the tc and cc, samplings were performed directly on the soil. ant assemblages (hymenoptera: formicidae) associated to environments of a rural property in the extreme western region of the state of santa catarina 15 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 12-23 identification of the collected material the collected material was placed in vials containing 70% alcohol, labeled and transported to the entomology laboratory of the universidade comunitária da região de chapecó (unochapecó) for further sorting and taxonomic identification. once in the laboratory, the specimens were identified using the taxonomic keys proposed by fernández (2003) e wild (2007). statistical analysis richness was defined as the number of species that occurred in each sample. abundance was defined based on the relative frequency (i.e., the number of records of a given species in each trap) — and not based on the number of individuals —, which is more suited for studies of ant assemblages because it minimizes the effects of foraging habit and colony size (lutinski et al., 2017). the relative frequency of each species in each environment was calculated by the following equation: f = fi × 100 / ft, in which fi is the number of occurrences of a given species in a given environment, and ft is the total number of occurrences of that species in a given environment. in order to verify the sampling sufficiency, we did a comparison between the species observed in the samples (sobs) and the value generated by the chao 2 estimator. this comparison allows inferring how much a survey approximates to an all-species sampling in a given environment. the richness estimates for each environment were obtained using the software estimates 8.2. the richness of ants sampled in each environment was compared by a rarefaction analysis based on species occurrences. this analysis was performed in the software ecosim 7 (gotelli; entsminger, 2001). the relationship between ant species and the different environments was verified through the principal component analysis (pca). forty-four ant species were excluded from this analysis due to their small number of occurrences in the samples (≤ 2). the data were previously transformed into log (x + 1) and then analyzed using the software past (hammer et al., 2001). results we identified 69 species belonging to 22 genera, 15 tribes and eight subfamilies (table 1). the ant assemblage from the forest fragment had the highest richness of species (s = 37), followed by the ppa (s = 35), pr (s = 25), cc (s = 13) and tc (s = 9) assemblages. only two species, camponotus (myrmothrix) rufipes (fabricius, 1775) and pheidole (pheidole) lignicola (mayr, 1887), occurred in all five sampled environments. overall, 38 (55%) species occurred in only one environment. the assemblage of the ff had gnamptogenys striatula (mayr, 1884), pachycondyla striata (f. smith, 1858) and heteroponera inermis (emery, 1894) as the most frequent species. in the ppa, the most frequent species were g. striatula, pheidole (pheidole) risii (forel, 1892) and pogonomyrmex angustus (mayr, 1870); in the pr, the most frequent species were p. striata, p. lignicola and pheidole sp. 2; in cc, dorymyrmex brunneus (forel, 1908) and c. rufipes; and in tc, solenopsis sp. 1 and p. lignicola (table 1). the major difference (100%) between the observed (sobs) and the estimated richness (chao 2) was found for the ant assemblages of the cc (chao 2 = 26) and tc (chao 2 = 18). in the ff, in turn, this difference was 76% (chao 2 = 65), whereas in the pr it was of 72% (chao 2 = 43), and in the ppa it decreases to 52% (chao 2 = 54). the trend for increasing the species richness if additional samples were made is evident by the rarefaction curves, because none of the environments reached an asymptote. the ff and the ppa presented the highest richness, whilst the lowest richness occurred in the tc environment (figure 1). altogether, 65.30% of the variation in the occurrence of ants, according to the sampled environments, was explained by the first (eigenvalue: 0.17; % of variance: 39.00) and second (eigenvalue: 0.12; % of variance: 26.30) pca components. three species showed a positive association with the samplings made in the ff and ppa: g. striatula, p. risii and p. striata; two species with the sampling made in the pr: p. lignicola and pheidole sp. 2; and four species with the sampling carried out in the cc and tc: c. rufipes, d. brunneus, pheidole sp. 4 and solenopsis sp. 1. all other ant species occurred regardless of the environment type (figure 2). lutinski, j.a. et al. 16 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 12-23 taxon ppa ff cc tc pr subfamily dolichoderinae tribe dolichoderina dorymyrmex brunneus (forel, 1908) 0.17 0.04 0.02 linepithema gallardoi (kusnezov, 1969) 0.01 linepithema humile (mayr, 1868) 0.04 0.03 linepithema iniquum (mayr, 1870) 0.07 linepithema micans (forel, 1908) 0.01 linepithema sp. 0.02 subfamily ecitoninae tribe ecitonini labidus praedator (f. smith, 1858) 0.01 0.02 subfamília ectatomminae tribo ectatommini gnamptogenys striatula (mayr, 1884) 0.11 0.16 0.02 gnamptogenys sp. 1 0.01 gnamptogenys sp. 2 0.01 subfamily formicinae tribe camponotini camponotus (myrmaphaenus) blandus (f. smith, 1858) 0.04 camponotus (myrmepomis) sericeiventris (g.-m., 1838) 0.01 camponotus (myrmobrachys) crassus (mayr, 1862) 0.01 0.04 0.02 camponotus (myrmothrix) cingulatus (mayr, 1862) 0.01 camponotus (myrmothrix) rufipes (fabricius, 1775) 0.01 0.03 0.17 0.04 0.04 camponotus (pseudocolobopsis) alboannulatus (mayr, 1887) 0.01 0.01 camponotus (tanaemyrmex) lespesii (forel, 1886) 0.01 camponotus sp. 1 0.01 0.04 0.02 camponotus sp. 2 0.01 camponotus sp. 3 0.01 0.04 0.02 camponotus sp. 4 0.01 camponotus sp. 5 0.01 tribe plagiolepidini brachymyrmex (brachymyrmex) aphidicola (forel, 1909) 0.03 brachymyrmex (b.) coactus (mayr, 1887) 0.15 brachymyrmex sp. 0.01 nylanderia fulva (mayr, 1862) 0.03 0.02 nylanderia sp. 0.04 subfamily heteroponerinae tribe heteroponerini heteroponera inermis (emery, 1894) 0.07 heteroponera mayri (kempf, 1962) 0.01 subfamily myrmicinae tribe attini acromyrmex (acromyrmex) disciger (mayr, 1887) 0.01 0.01 acromyrmex (a.) niger (f. smith, 1858) 0.01 0.01 0.04 0.02 acromyrmex (a.) subterraneus (forel, 1893) 0.02 apterostigma pilosum (mayr, 1865) 0.03 table 1 – richness and frequency of ant assemblages sampled in five environments of a rural property in the municipality of palma sola, western santa catarina, brazil (december 2015). continue... ant assemblages (hymenoptera: formicidae) associated to environments of a rural property in the extreme western region of the state of santa catarina 17 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 12-23 taxon ppa ff cc tc pr apterostigma wasmannii (forel, 1892) 0.01 cyphomyrmex rimosus (spinola, 1853) 0.01 mycocepurus goeldii (forel, 1893) 0.03 tribe blepharidattini wasmannia auropunctata (roger, 1863) 0.04 tribe cephalotini cephalotes pallidicephalus (f. smith, 1876) 0.01 cephalotes pusillus (klug, 1824) 0.01 0.01 0.02 cephalotes sp. 1 0.01 cephalotes sp. 2 0.01 0.01 procryptocerus convergens (mayr, 1887) 0.01 0.02 tribe crematogastrini crematogaster (neocrema) corticicola (mayr, 1887) 0.01 crematogaster sp. 1 0.01 crematogaster sp. 2 0.01 tribe myrmicini pogonomyrmex angustus (mayr, 1870) 0.07 0.03 pogonomyrmex naegelii (forel, 1878) 0.04 0.02 tribe pheidolini pheidole (pheidole) brevicona (mayr, 1887) 0.03 0.03 0.04 pheidole (pheidole) lignicola (mayr, 1887) 0.05 0.04 0.13 0.22 0.14 pheidole (pheidole) risii (forel, 1892) 0.08 0.03 0.06 pheidole sp. 1 0.03 0.03 pheidole sp. 2 0.05 0.04 0.12 pheidole sp. 3 0.03 pheidole sp. 4 0.13 0.15 0.04 pheidole sp. 5 0.04 pheidole sp. 6 0.03 pheidole sp. 7 0.01 tribe solenopsidini solenopsis saevissima (f. smith, 1855) 0.02 solenopsis sp. 1 0.03 0.08 0.30 solenopsis sp. 2 0.04 0.04 subfamily ponerinae tribe ponerini hypoponera distinguenda (emery, 1890) 0.01 hypoponera trigona (mayr, 1887) 0.04 hypoponera sp. 1 0.01 hypoponera sp. 2 0.01 pachycondyla harpax (fabricius, 1804) 0.04 pachycondyla striata (f. smith, 1858) 0.05 0.09 0.18 pachycondyla villosa (fabricius, 1804) 0.01 0.04 0.02 subfamily pseudomyrmecinae tribe pseudomyrmecini pseudomyrmex gracilis (fabricius, 1804) 0.01 0.02 pseudomyrmex termitarius (f. smith, 1855) 0.01 0.01 table 1 – continuation. ppa: permanent preservation area; ff: forest fragment; cc: corn crop; tc: tobacco crop; pr: pine reforestation. lutinski, j.a. et al. 18 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 12-23 figure 1 – comparison by the rarefaction method, based on the number of occurrences and of the accumulated richness of ant assemblages from five environments in a rural property of palma sola municipality, western santa catarina, brazil (december 2015). ppa: permanent preservation area; ff: forest fragment; cc: corn crop; tc: tobacco crop; pr: pine reforestation. 69 ri ch ne ss 40 35 30 25 20 15 10 5 0 occurences of species 3 9 15 21 27 33 39 45 51 57 63 ppa ff cc tc pr discussion the richness of ants found in the studied rural property represents 33.3% of the ant fauna currently known for the western region of santa catarina (ulysséa et al., 2011; lutinski et al., 2013a; lutinski et al., 2017). this study represents the first survey of ants made in the municipality of palma sola, as well as it constitutes the first ant survey performed within a rural environment in the region. the ant assemblages found in the ppa and in the ff were similar in richness. however, they were 32.4%, 64.8% and 75.6% higher in richness than the pr, cc and tc assemblages, respectively. the nine ant species that showed a positive association with at least one of the sampled environments were also characterized as common and frequent in a previous regional study (lutinski et al., 2014). from the total of 69 species, 38 species occurred exclusively in the ppa and/or in the forest fragment. the richness estimate (chao 2) indicates that the ppa and the ff have the richest ant assemblages amongst the sampled environments, followed by the pr, cc and tc environments, with decreasing expected richness estimates, respectively. the rarefaction curves showed no saturation, indicating that the sampling effort did not survey the ant assemblages fully, being thus possible to register additional ant species in all environments. nevertheless, the lack of stabilization in the sampling curves is commonly observed for ant communities, a pattern that may be related to the aggregate distribution or rarity of some species (klimes et al., 2015). the ppa and the ff represent the two environments with the highest number of plant species. the highest richness and the highest number of unique ant species in these environments seems to corroborate the predictions of hölldobler and wilson (1990), that point that the increase in the number of ant species occurs as the environments become more complex and are able to provide resources for the establishment of new populations. lutinski et al. (2017) reported that forest formations host habitats and shelter for the insect fauna, having thus an important link between these two variables. ant assemblages (hymenoptera: formicidae) associated to environments of a rural property in the extreme western region of the state of santa catarina 19 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 12-23 figure 2 – association (principal component analysis) of ant species with five environments from a rural property located in the municipality of palma sola, western santa catarina, brazil (december 2015). ppa: permanent preservation area; ff: forest fragment; cc: corn crop; tc: tobacco crop; pr: pine reforestation; an: aspergillus niger; bc: brachymyrmex coactus; cc: camponotus crassus; cr: camponotus rufipes; cs1: camponotus sp. 1; cs3: camponotus sp. 3; ch: cephalotes pusillus; db: dorymyrmex brunneus; gs: gnamptogenys striatula; hi: heteroponera inermis; lh: linepithema humile; li: linepithema iniquum; nf: nylanderia fulva; ns: nylanderia sp.; pt: pachycondyla striata; pv: pachycondyla villosa; pb: pheidole brevicona; pl: pheidole lignicola; pr: pheidole risii; ph1: pheidole sp. 1; ph2: pheidole sp. 2; ph4: pheidole sp. 4; pa: pogonomyrmex angustus; so1: solenopsis sp. 1; so2: solenopsis sp. 2. co m po ne nt 2 (2 6. 3% ) -0.8 -0.6 -0.4 -0.4 -0.2 -0.2 0.2 0.2 0.4 0.4 0.6 0.6 0.8 0.8 1.0 ph4 db so1 tc cc cr pl component 1 (39.0%) so2cs3 cc cs1 bc an ch nf ns pb pv li hi ph1 lh pa pr ph2 pt pr ff ppa gs the ant assemblage from the pr, due to the environment age and undergrowth vegetation, presented a relative similarity to the assemblage sampled in the ppa and ff environments. there was a shared richness of nine species between the pr and the preserved environments (ppa and ff). a similar relationship was found by lutinski et al. (2008). these authors also observed a higher richness of ants in the native vegetation compared to the pine reforestation, supporting the hypothesis that complex environments favor the increase in the ant richness. the lowest ant richness was observed in both the cc and tc environments. this result is likely attributed to the characteristics of the conventional agricultural management used in these environments, which includes successive mechanical and chemical interventions, hence resulting in a decline in the ant fauna as compared to the other sampled environments. holdefer et al. (2017) attributed to these conventional agricultural practices the 50% decrease in the ant richness, a pattern that agrees with our results. formicidae is a diverse taxon that may indicate the occurrence of other organisms in the environment (guénard et al., 2012; bishop et al., 2015), and thus the occurrence of ant species in agro ecosystems under conventional management may also indicate the tolerance ability that some ant species show (ilha et al., 2009; carval et al., 2016). the richest genera were camponotus and pheidole, representing 17.0 and 14.5% of total species, respectively. this result is in accordance to the most recent and representative surveys of the ant fauna in the western region of santa catarina, performed by lutinski et al. (2008; 2013a). noteworthy is the record of cephalotes pallidicephalus (f. smith, 1876), a species with no recent regional records. lutinski, j.a. et al. 20 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 12-23 on the other hand, the recorded species belonging to the genera dorymyrmex and linepithema are characteristic of anthropogenic environments (ulysséa et al., 2011; lutinski et al., 2013a) and exert strong dominance over food sources. the occurrence of d. brunneus in the cc, tc and pr environments supports the findings of lutinski et al. (2014), which also observed the association of this species with anthropogenic environments. more than 300 species of camponotus have been described for the neotropics (fernández, 2003), and among them an accentuated polymorphism occurs, as well as omnivorous diet. chemical defense and mutualism are commonly observed in the relationships between these species and other organisms (silvestre et al., 2003; baccaro et al., 2015). camponotus rufipes and c. sericeiventris are species widely distributed in the state of santa catarina (ulysséa et al., 2011), common in anthropogenic environments (lutinski et al., 2013a). the ability to colonize open and anthropogenic environments may explain the positive association of c. rufipes with the cc and tc environments. the high diversity of neotropical species of solenopsis and pheidole characterizes these genera as common in ant fauna studies, including dozens of species collected in a single locality (baccaro et al., 2015; economo et al., 2017). the wide geographical distribution and their dispersion ability make some of these species locally abundant. silvestre et al. (2003) discussed that these genera of ants exhibit a nesting behavior in the soil, form large colonies of small individuals, either monomorphic or dimorphic, have a generalist and aggressive behavior, and are strongly associated to disturbed environments. these life history aspects may explain the positive association of these genera with the cc, tc and pr environments. the use of pesticides may be affecting the diversity of formicidae in the western region of santa catarina, and potentially the diversity of other organisms. this claim is supported by the higher richness of the ant assemblages from the ppa and ff compared to the areas cultivated with corn and tobacco (cc and tc). in the state of santa catarina, agricultural activities cause loss and degradation of natural environments, including soil and water contamination by chemical pollutants such as fertilizers, insecticides, pesticides and herbicides. these factors directly affect the health of animals inhabiting rural and urban areas, including humans (model et al., 2015). clements (2000) points out that the effects of pesticides on wildlife range from physiological changes in a few organisms to the massive death of entire populations, therefore affecting the whole community structure. in general, the higher the concentration of pesticides and the longer the exposure time, the greater the chances of negative impacts reaching higher levels of biological organization, such as communities and ecosystems. if an environmental stress persists long enough to lead local populations to death — affecting their growth rates, reproduction, and preventing the re-colonization of the environment —, it is then able to affect the whole community structure (barbieri et al., 2013). agrochemicals can cause ecological imbalance by increasing the proliferation of pests and, consequently, the consumption of toxic compounds (londres, 2011). the large-scale introduction of pesticides into the environment is considered one of the major factors leading to environmental contamination, especially in developing countries (collotta et al., 2013). the acephate, although currently banned in several countries in the european union and in the united states, continues to be largely used in brazil (anvisa, 2010). likewise, the broad-spectrum herbicide glyphosate represents around 40% of the total pesticide use in brazil. the use of this compound underlies the biological resistance phenomenon in insects, hence requiring the use of a greater amount of the product in crops or a combination with other pesticides. this study adds information on the richness and abundance of ants in the environmental mosaics that compose small farms western santa catarina. it presents a checklist of ant species from different types of environments — including those species able to survive in agro-ecosystems in which a conventional agricultural management is used —, and also provides information about the ant diversity inhabiting such environments. the study also indicates the occurrence of ant species associated with these different farm environments and, more broadly, suggests that there are complex factors acting in the ant assemblages from agricultural ecosystems. the results show the importance of the conservation of ppa and environmental protection areas (ff) to the biodiversity conservation and as reservoirs for the adjacent environments recolonization. they also show a significant impact of conventional corn and tobacco cultivation on insect communities when compared to other activities on small farms. ant assemblages (hymenoptera: formicidae) associated to environments of a rural property in the extreme western region of the state of santa catarina 21 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 12-23 references agência nacional de vigilância sanitária (anvisa). programa de análise de resíduos de agrotóxicos em alimentos (para). 2010. available from: <http://portal.anvisa.gov.br/programa-de-analise-de-registro-de-agrotoxicospara>. accessed on: feb. 4, 2016. agosti, d.; 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nutrientes; adsorção competitiva. abstract water resources degradation due to atrophic activities has depleted the physical-chemical characteristics of surface waters, interfering in the mobility of the compounds that are capable of settling on sediments. this work assessed the effect of phosphorous concentration and ph value on kinetics and adsorption capacity of glyphosate (commercial solution) in expanded clay, using a bench scale system composed by a batch-operated fixed-bed column reactor with internal recirculation of adsorbate. an experimental planning model was used for three phosphorous concentrations, 0.8, 8 and 16 mg.l-1 as well as three ph values of 4, 7 and 10, totaling 9 tests. it was verified that the increase in ph and phosphorous concentration led to a decrease in adsorption velocity, while the kinetical mechanism was affected just by phosphorous concentration, prevailing a pseudosecond order mechanism for concentrations of 0.8 and 8 mg.l-1, and a intraparticle mechanism for the highest concentration. the adsorption capacity was affected by both parameters. for each increment of 0.16 in ph value and 0.22 mg.l-1 in phosphorous concentration, the adsorbed mass of glyphosate decreased by 0.000385 and 0.000205 mg.g-1, respectively. thus, it was concluded that the increase in ph and phosphorous concentration decreased both the capacity and speed of glyphosate adsorption (commercial formulation), while the kinetic mechanism was only altered for phosphorous concentration of 16 mg.l-1. keywords: herbicide; nutrients; competitive adsorption. doi: 10.5327/z2176-947820200557 influência do fósforo inorgânico e valor de ph na remoção de formulação à base de glifosato em ambiente aquoso por adsorção influence of inorganic phosphorus and ph value on the removal of aqueous environment glyphosate-based formulation by adsorption https://orcid.org/0000-0002-3455-8198 https://orcid.org/0000-0002-7209-9527 https://orcid.org/0000-0002-1745-6114 https://orcid.org/0000-0001-7056-3093 mailto:renatafrayne@ufg.br efeito do fósforo de ph na adsorção de glifosato em meio aquoso 49 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 48-60 issn 2176-9478 introdução o inadequado manejo de insumos agrícolas, somado ao escoamento superficial e lixiviação decorrentes de precipitações pluviométricas, estão entre os principais responsáveis pelo transporte de defensivos agrícolas para os recursos hídricos. a presença dessas substâncias pode levar à morte da biota aquática, a quebras nas cadeias tróficas, à eutrofização dos corpos hídricos e, ainda, inviabilizar ou comprometer os diversos usos da água (nascimento; naval, 2019). entre esses compostos pode-se citar o glifosato (c 3 h 8 no 5 p), [n–(fosfonometil)glicina], considerado o principal ingrediente ativo de diversas formulações comerciais de herbicidas organofosforados utilizadas para o controle de ervas daninhas (bento et al., 2017). segundo a agência nacional de vigilância sanitária (anvisa), o ingrediente ativo glifosato não apresenta características mutagênicas, teratogênicas e carcinogênicas, não é desregulador endócrino e não é tóxico para a reprodução (brasil, 2019), porém estudos de ecotoxicidade têm demonstrado efeitos adversos em organismos aquáticos. mottier et al. (2015) verificaram que ostras (crassostrea gigas) expostas por longos períodos (56 dias) a formulações comerciais de glifosato apresentaram efeitos leves em biomarcadores como crescimento, maturidade sexual, alterações teciduais, atividades enzimáticas e peroxidação lipídica para concentrações consideradas baixas (0,1, 1 e 100 µg l-1). rodrigues et al. (2017), após verificaram efeitos tóxicos de formulações à base de glifosato em artêmias (a. salina), larvas de peixe-zebra e larvas embrionárias de peixes em concentrações superiores a 14,19, 8,29 e 10,17 mgl-1, respectivamente, classificaram os produtos na categoria 3 (perigosos para o ambiente aquático), de acordo com os critérios da globally harmonized classification system. no entanto, a adsorção desses compostos em partículas de solos ou sedimentos controla sua mobilidade e biodisponibilidade no meio e, consequentemente os riscos ao ambiente (aga et al., 2016). tal efeito foi demonstrado por zhang et al. (2018), ao avaliarem a toxicidade do glifosato em alga (m. aeruginosa), na ausência e presença de partículas de nanoplástico (nps-nh 2 , 200 nm). o resultado demonstrou que concentrações de glifosato de 1 e 5 mg l-1 causaram efeito inibitório no crescimento da m. aeruginosa, porém, na presença de 5 mg l-1 das nanopartículas, esse efeito foi reduzido. isso indica que o glifosato e o nps-nh 2 tiveram efeito antagônico na inibição de crescimento, explicado pela adsorção do glifosato nas partículas, que alcançou valores de remoção entre 55 e 97%. embora os sedimentos sejam reconhecidos como o repositório final da maioria dos contaminantes que alcançam os corpos d’água (cervi; poleto, 2018), tais compostos não ficam permanentemente fixados nas superfícies minerais e podem ser disponibilizados para a coluna d’água em consequência de mudanças em parâmetros como potencial hidrogeniônico (ph), potencial redox, ação de microrganismos (possavatz et al., 2014), assim como presença de outras substâncias com maior afinidade pelos sítios ativos de adsorção (huang et al., 2019). sendo assim, mecanismos de sorção e dessorção são determinantes na mobilidade e na transformação de tais compostos em águas naturais (li; zhang, 2016). em ambientes naturais, a adsorção do glifosato sobre superfícies minerais é fortemente afetada pela presença de fósforo inorgânico (íons fosfatos – p-po4 3-) (waiman et al., 2013) e pelo ph do meio (tévez; afonso, 2015). com relação à influência do fósforo na adsorção do glifosato, diferentes mecanismos têm sido propostos para explicar a adsorção competitiva de ambos em superfícies como solo e sedimentos, principalmente naquelas constituídas de óxidos de ferro ou alumínio que apresentam alta afinidade pelo glifosato (waiman et al., 2013). nesses casos, a adsorção do glifosato ocorreria pela formação de fortes ligações entre fe-o-pglifosato e al-o-p glifosato por troca de ligantes entre o grupo fosfonato do glifosato e grupos coordenados de al-oh e fe-oh, deslocando moléculas de água coordenadas e/ ou íons hidroxila (waiman et al., 2013). no entanto, esse mecanismo é semelhante à adsorção de fósforo inorgânico (yang et al., 2018), frequentemente introduzido no meio hídrico juntamente com esgotos domésticos e efluentes industriais lançados nos corpos d’água sem ou com tratamento inadequado, ou decorrente da aplicação de fertilizantes em áreas agrícolas. cuba, r.m.f. et al. 50 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 48-60 issn 2176-9478 como resultado, em ambientes nos quais há presença de ambos, pode-se verificar maior saturação dos sítios de adsorção pelo fósforo inorgânico em função da diferença no tamanho das moléculas. gimsing e borggaard (2002) constataram adsorção duas vezes maior para fósforo do que para glifosato em superfícies de goetita durante ensaios de adsorção competitiva entre ambos. cruz et al. (2007) estudaram a adsorção do glifosato em diferentes tipos de solos e para diferentes relações fósforo/glifosato e constataram que o aumento dessa relação induzia à diminuição da adsorção do glifosato, porém em diferentes intensidades. por exemplo, sobre a caolita (ph = 5) quando a relação fósforo/glifosato passou de 1 para 5, houve queda de 20% na adsorção do glifosato. já quando o solo estudado foi a bentonita (ph = 4) a diminuição foi de 18%. dessa forma, verifica-se que o grau de competição entre fósforo e glifosato irá depender tanto das características do adsorvente quanto da relação glifosato/fósforo. outro importante fator que rege a adsorção do glifosato é o ph do meio, em razão de sua ação aditiva sobre a carga elétrica da molécula, que a torna mais negativa com o aumento do ph, em função da dissociação iônica dos grupos carboxila, fosfato e amina (sidoli; baran; angulo-jaramillo, 2015). mayakaduwa et al. (2016), ao alterarem o ph do meio de 5 para 6, obtiveram aumento na remoção de glifosato por adsorção em biocarvão produzido com resíduos de madeira de 11,03 para 21,6 mg g-1, respectivamente. esse fato está associado ao grau de ionização da molécula. por outro lado, dependendo das características do meio adsorvente, este também pode tornar-se negativamente carregado com o aumento do ph, criando condições eletrostaticamente desfavoráveis para a adsorção (candela et al., 2007). tal situação foi verificada por pereira et al. (2019), ao estudarem a adsorção do glifosato em partículas de óxido de ferro hidratado (ferrihidrita). no estudo, à medida que o ph do meio se alterou de 2 para 7, a remoção do glifosato diminuiu de, aproximadamente, 140 para 20 mg g-1, respectivamente. orcelli et al. (2018) também verificaram o efeito de repulsão eletrostática entre glifosato e superfície do adsorvente (goetita) com aumento do ph de 2,0-2,3 a 8,1-8,5. embora o conhecimento sobre a influência do ph e a concentração de fósforo inorgânico na mobilidade do glifosato em corpos d’água seja importante tanto do ponto de vista ambiental quanto de saúde, a maior parte dos estudos realizados focaram o comportamento do composto no solo, e não é possível extrapolar tais informações para o meio aquoso. quando realizados em matrizes aquosas, os ensaios foram conduzidos com o uso de compostos puros, cujo comportamento pode ser diferente do observado para formulações comerciais do composto, dada a presença de outros constituintes. sendo assim, a realização de ensaios com vistas à obtenção de parâmetros cinéticos e de adsorção em meio aquoso utilizando formulações comerciais é ferramenta importante para a compreensão do processo e a previsão do comportamento do composto no meio. dessa forma, o presente trabalho teve como objetivo investigar a influência da concentração de fósforo inorgânico e do valor do ph na cinética de adsorção de formulações à base de glifosato, por meio de estudo randomizado. materiais e métodos sistema experimental para a realização dos ensaios, utilizou-se sistema constituído de uma coluna de leito fixo confeccionada em acrílico, medindo 50 cm de altura e 8 cm de diâmetro interno. o material adsorvente utilizado no preenchimento do leito foi argila expandida cinexpan® tipo 2215, composta de 18,9% de alumínio (al 2 o 3 ) e 7,63% de ferro (fe 2 o 3 ), com formato arredondado, granulometria entre 15 e 22 mm e densidade aparente de 500 kg.m-3 ± 10% (especificações do fabricante). utilizaram-se 580 g de argila previamente lavada e seca em estufa à temperatura de 105ºc por 24 horas, de forma que o volume útil reacional da coluna foi de 1,2 l. a higienização e a secagem do material foram realizaefeito do fósforo de ph na adsorção de glifosato em meio aquoso 51 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 48-60 issn 2176-9478 das para retirar impurezas e umidade residual que pudessem interferir na medida de massa. para garantir maior contato entre o meio líquido que continha os adsorbatos e a argila, operou-se o sistema em regime de fluxo hidrodinâmico fechado com circulação contínua da solução. para tal, usou-se uma bomba submersível com vazão de 80,00 ± 0,34 l h-1, alocada em reservatório externo com capacidade volumétrica de 150 ml. manteve-se o sistema à temperatura média ambiente de 22 ± 2ºc, por meio de termostato com aquecedor da marca roxin ht-1300 200w. reagentes e soluções preparou-se a solução estoque de glifosato (500 mg l-1) com produto comercial roundup® original di, constituído de sal de di-amônio de n-(fosfonometil) glicina (44,5% (m/v), equivalente a 37% (m/v) do ácido n-(fosfonometil) glicina)) e outros ingredientes (75,1% (m/v)) não declarados pela empresa. preparou-se a solução estoque de fósforo em concentração de 2 g l-1(p-po 4 3-) com sal fosfato de potássio dibásico (k 2 hpo 4 ) padrão analítico (pa). todas as soluções foram preparadas com água ultrapura. amostragem e análises físico-químicas cada ensaio teve duração de 12 horas, período em que se realizaram 15 amostragens (alíquotas de 5 ml cada) para a determinação dos valores de ph e concentração de glifosato. o ph foi medido pelo método potenciométrico com phmetro da marca tecnal. a concentração de glifosato foi mensurada pelo método espectrofotométrico proposto por bhaskara e nagaraja (2006), que consiste na formação do produto roxo de ruhemann em decorrência da reação entre glifosato e ninidrina, na presença de molibdato de sódio, em meio aquoso neutro, à temperatura de 90ºc. previamente à análise de glifosato, filtraram-se as amostras em membranas de celulose 0,45 µm e ajustou-se o ph para 7 com solução de h 2 so 4 0,1 mol l-1 ou naoh 0,1 mol l-1. construiu-se a curva de calibração (coeficiente de determinação — r2 = 0,9919) do glifosato utilizando-se soluções preparadas com o produto comercial adotado nos ensaios para evitar a interferência dos demais compostos presentes neles, em comparação com o produto puro (pereira, 2011). a faixa de trabalho adotada foi de 0,1 a 3,5 mg l-1, e as leituras foram feitas em 570 nm, com o uso de espectrofotômetro uv dr 6000 hach. capacidade e cinética de adsorção do glifosato realizaram-se as determinações da capacidade e cinética de adsorção do glifosato no meio suporte, empregando o sistema e condições experimentais descritos em sistema experimental. obtiveram-se os dados de glifosato adsorvido por massa de argila em função do tempo de amostragem por meio da equação 1 (mayakaduwa et al., 2016), e a porcentagem de remoção por meio da equação 2. q c c v mt t= −( )⋅( )0 (1) remoção= c -c c 0 t 0 ( ) 100 (2) em que: q t = a quantidade de glifosato adsorvido por massa de adsorvente (mg g-1) no tempo t (min); c 0 e c t = as concentrações de glifosato em solução (mg l-1) iniciais e no tempo t, respectivamente; v = o volume da solução (l); m = a massa de argila (g). com o intuito de elucidar a interferência da concentração de fósforo e dos valores de ph do meio na cinética de adsorção do glifosato na argila, ajustaram-se os dados aos modelos cinéticos de pseudoprimeira ordem, pseudossegunda ordem e difusão intrapartícula (mayakaduwa et al., 2016). a forma não linear dos modelos de pseudoprimeira ordem e pseudossegunda ordem são descritos pelas equações 3 e 4, respectivamente. cuba, r.m.f. et al. 52 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 48-60 issn 2176-9478 q q et e k t= − −( )1 1 (3) q q k t k q tt e e = + 2 2 21 (4) em que: k 1 e k 2 = as constantes de adsorção de pseudoprimeira ordem (min-1) e pseudossegunda ordem (g mg-1 min-1). o modelo de difusão intrapartícula encontra-se descrito na equação 5. q k t ct dif= + 1 2/ (5) em que: k dif = a constante da taxa de difusão intrapartícula (mg g-1 min½); c (mg g-1) = o parâmetro constante relacionado com a resistência à difusão. adotaram-se as formas não linearizadas das equações, pois vithanage et al. (2016) sugerem que elas produzem menores discrepâncias quando comparadas com os ajustes a equações linearizadas. para avaliar a qualidade dos ajustes, tomaram-se como critérios os valores dos r2. modelo de planejamento experimental aplicado aos ensaios de adsorção o planejamento adotado foi o modelo do tipo randomized complete block design (rcbd), e empregaram-se gráficos de superfície resposta para avaliar a influência do ph e da concentração de fósforo inorgânico na adsorção do glifosato, assim como o efeito sinérgico entre eles. na tabela 1, apresentam-se as condições de ph e as concentrações de fósforo inorgânico adotadas. escolheram-se os valores de ph de forma a se obterem meios ácido, neutro e básico, assim como diferentes estados de ionização da molécula de glifosato (pk 1 = 0,8; pk 2 = 2,16; pk 3 = 5,46; pk 4 = 10,14). fez-se o ajuste do ph por meio de solução h 2 so 4 0,1 mol l-1 ou naoh 0,1 mol l-1. a concentração de glifosato adotada nos ensaios não sofreu alteração e determinou-se em função de resultados obtidos por prata et al. (2003) que, ao analisarem a influência do fósforo na adsorção de glifosato em solo, verificaram que, quanto maior a concentração do herbicida, maior o efeito competitivo na adsorção, sendo a máxima concentração estudada pelos autores a de 6,7 mg l-1. dessa forma, definiu-se que a concentração adotada neste estudo seria superior às do referido estudo, sendo estabelecida em 8 mg l-1. para obter diferentes relações glifosato/fósforo inorgânico, adotaram-se três concentrações de fósforo na forma de fosfato (p-po 4 3-): 0.8, 8 e 16 mg l-1. esses valores forneceram relações glifosato/fósforo de 10, 1 e 0,5, definidas em função da máxima concentração de glifosato + ácido aminometilfosfônico (ampa) (500 µg l-1) permitida em água de abastecimento segundo portaria de consolidação nº 5 do ministério da saúde (brasil, 2017), e valores de concentrações de fósforo total para ambientes lóticos mesotróficos (50 µg l-1), supereutróficos (500 µg l-1) e hipereutróficos (1.000 µg l-1) (cetesb, 2017). com base nos dados obtidos na execução do planejamento experimental, serviu-se do software origin 9.0 p-po 4 3(mg l-1)* ph 4 7 10 0,8 ensaio 1 ensaio 2 ensaio 3 8 ensaio 4 ensaio 5 ensaio 6 16 ensaio 7 ensaio 8 ensaio 9 tabela 1 – planejamento randomized complete block design (rcbd) adotado no ensaio de adsorção. *concentração de fósforo inorgânico na forma de fosfato. efeito do fósforo de ph na adsorção de glifosato em meio aquoso 53 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 48-60 issn 2176-9478 para os cálculos da ordem de reação e das constantes cinéticas, e do software statistica para análise de regressão múltipla e análise de superfície de resposta, com nível de significância de 5% (p < 0,05). resultados e discussão efeito da concentração de fósforo e valor do ph de adsorção na cinética de adsorção na tabela 2 apresentam-se os resultados do ajuste cinético obtido nas diferentes condições de concentração de fósforo e ph. ao analisar os dados apresentados na tabela 2, pode-se verificar que os ensaios com concentrações de 0,8 e 8 mg l-1 (p-po 4 3-) e valor de ph = 7 foram os que apresentaram os valores de r2 mais elevados, demonstrando melhores ajustes, com predominância do modelo cinético de pseudossegunda ordem. nessas situações, a adsorção é controlada principalmente por fenômenos de superfície e não de difusão (chen et al., 2016). o fato de o modelo de pseudossegunda ordem ter apresentado maiores valores de r2 quando comparados aos de pseudoprimeira ordem indica que a quimissorção é o mecanismo predominante (divisekara; navaratne; abeysekara, 2018). essa hipótese pode ser corroborada pelos resultados obtidos por dideriksen e stipp (2003) que, ao estudarem a adsorção do glifosato em superfície de goetita (minério de ferro), observaram, por meio de microscopia de força atômica, que ela era controlada por estruturas básicas presentes na superfície do minério, que se ligavam fortemente ao composto mediante troca com grupos hidroxilas coordenados individualmente, ou seja, a adsorção ocorria em sítios específicos. o modelo intrapartícula, embora não tenha sido o mecanismo predominante para as concentrações de 0,8 e 8 mg l-1 (p-po 4 3-), também apresentou ajuste satisfatório. essa situação também foi verificada por yamaguchi, rubio e bergamasco (2019), que estudaram a adsorção do glifosato em biocarvão impregnado com ferro e manganês. os autores sustentaram que o ajuste satisfatório para o modelo intrapartícula indica a comensaio condições modelos cinéticos ph fósforo mg l-1 (p-po 4 3-) pseudoprimeira ordem pseudossegunda ordem intrapartícula r2 k 1 r2 k 2 r2 k dif 1 4 0,8 * * * * 0,8548 6,7043 × 10-4 2 7 0,9604 0,02026 0,9629 1,41438 0,9151 6,6992 × 10-4 3 10 0,7265 0,00216 0,7353 0,10264 0,7136 3,9694 × 10-4 4 4 8 0,8331 0,01441 0,8372 1,24404 0,6969 5,1671 × 10-4 5 7 0,9030 0,00747 0,9312 0,40705 0,8119 5,6558 × 10-4 6 10 0,9066 9,003x10-4 0,9059 0,00908 0,8631 5,5007 × 10-4 7 4 16 0,7532 0,0014 0,7563 0,04113 0,8173 3,5335 × 10-4 8 7 * * * * 0,7480 5,8266 × 10-4 9 10 * * * * 0,7454 3,7667 × 10-4 tabela 2 – resumo do ajuste dos modelos cinéticos sob diferentes condições de ph e concentração de fósforo e seus respectivos coeficientes de determinação (r2). *não houve ajuste aos modelos testados; k 1 (min-1); k 2 (g mg-1 min-1); k dif (mg g-1 min½). cuba, r.m.f. et al. 54 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 48-60 issn 2176-9478 plexidade do mecanismo de adsorção, e tanto a adsorção superficial quanto a difusão contribuem para a etapa limitante do processo. em contrapartida, a dinâmica de adsorção do glifosato se distinguiu quando o meio líquido apresentou concentração de fósforo (p-po 4 3-) de 16 mg l-1. almeida, machado e debacher (2004) afirmaram que a adsorção do glifosato na presença de baixas concentrações de fósforo inorgânico tende a ocorrer rapidamente. porém, à medida que a concentração de fósforo aumenta, íons fosfatos competem com o glifosato pelos sítios de adsorção, ocupando-os preferencialmente (waiman et al., 2016). as menores velocidades de adsorção do glifosato em função do aumento da concentração de fósforo inorgânico podem ser corroboradas ao se analisar a figura 1, que apresenta os resultados dos ajustes cinéticos para as três concentrações de fósforo (p–po 4 3-), considerando ph = 7. ao se compararem os perfis cinéticos dos ensaios realizados com 0,8 e 8,0 mg l-1 de fósforo (p-po 4 3-) apresentados nas figuras 1a e 1b, respectivamente, e os dados das constantes cinéticas aparentes de pseudossegunda ordem na tabela 1, verifica-se que, para a menor concentração de fósforo, a velocidade de adsorção do glifosato foi maior, com valores de k 2 de 1,41438 e figura 1 – ajustes cinéticos para as três concentrações de fósforo (p -po 4 3-): (a) 0,8 mg g-1, (b) 8,0 mg g-1 e (c) 16 mg g-1 e ph =7. a 0,8 mg l-1 dados experimentais qt (m g g1 ) modelo ajustado 0,020 0,015 0,010 0,005 0,000 tempo (minutos) 0 100 200 300 400 500 600 700 c 16 mg l-1 qt (m g g1 ) 0,012 0,010 0,006 0,008 0,005 0,002 0,004 0,000 tempo (minutos) 0 100 200 300 400 500 600 700 b 0,8 mg l-1 qt (m g g1 ) 0,020 0,015 0,010 0,005 0,000 tempo (minutos) 0 100 200 300 400 500 600 700 efeito do fósforo de ph na adsorção de glifosato em meio aquoso 55 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 48-60 issn 2176-9478 0,40705 g mg-1 min-1 e remoção média de 90% de glifosato em 180 e 300 min, respectivamente. com relação ao ensaio com 16 mg l-1 de fósforo, não é possível comparar o valor da constante cinética obtida com os dos demais ensaios, visto que os dados experimentais do ensaio apresentaram ajustes ao modelo de intrapartícula. porém, pode-se inferir que a velocidade foi ainda menor quando comparada às demais, pois o tempo necessário para adsorver os mesmos 90% da massa inicial de glifosato foi de 600 min, ou seja, 3,3 vezes maior que o obtido para o ensaio com 0,8 mg l-1. outros estudos apresentados na literatura também obtiveram o mesmo comportamento com relação às velocidades de adsorção. dideriksen e stipp (2003), ao estudarem a influência do fósforo na adsorção do glifosato em goetita, verificaram que a adsorção de íons fosfato ocorreu em concentração 3,2 vezes maior que a do glifosato. comportamento semelhante foi obtido por gimsing e borggaard (2002), que obtiveram duas vezes mais adsorção de fósforo (na forma de fosfato). para ambos os casos, a explicação baseia-se no fato de a estrutura molecular do fosfato ser menor que a do glifosato, fazendo com que o segundo ocupe maior espaço e reduzindo, portanto, o número de sítios de adsorção disponíveis (gimsing; borggaard, 2002). dessa forma, acredita-se que, com a saturação dos sítios de adsorção na superfície da argila pelo fósforo, o mecanismo intrapartícula passou a ser determinante na adsorção do glifosato, conforme observado e explicado por khoury et al. (2010) em seus experimentos com diferentes concentrações de glifosato. na figura 2, apresentam-se imagens de microscopia eletrônica de varredura do material utilizado como adsorvente, nas quais é possível verificar a sua considerável porosidade. efeito da concentração de fósforo, do valor do ph e do tempo de contato na adsorção do glifosato avaliou-se a influência do tempo de contato, da concentração de fósforo inorgânico (p-po 4 3-) e do valor do ph de adsorção por meio de regressão múltipla, levando-se em consideração as variáveis tempo, concentração de fósforo e ph. como resposta empregou-se a massa de glifosato adsorvida por massa de argila (ma). na tabela 3, apresentam-se os resultados da análise de regressão múltipla para verificação do efeito das variáveis tempo de contato, ph e concentração de fósforo sobre a ma. a regressão múltipla testou a significância do ajuste com r2 = 0,64 e, por meio do teste t, estimaram-se os coeficientes β para cada variável. ao interpretar os dados obtidos, o coeficiente β do tempo indica que ele possui 75% de correlação positiva, o que significa que, a cada 0,75 h, há o aumento de figura 2 – imagens por microscopia eletrônica de varredura (mev) da argila expandida antes do ensaio de adsorção. cuba, r.m.f. et al. 56 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 48-60 issn 2176-9478 0,001072 mg.g-1 da ma. já os coeficientes β do ph e da concentração de fósforo indicam correlação negativa. no entanto, com valores inferiores de 16 e 22%, isso indica que, a cada aumento de 0,16 no valor de ph e 0,22 mg l-1 da concentração de fósforo, a ma diminui em 0,000385 mg g-1 e 0,000205 mg g-1, respectivamente. o valor de p permite afirmar que o comportamento da ma se explica pelas mudanças no tempo de contato (p < 0,05), ph (p < 0,05) e concentração de fósforo (p < 0,05), com intervalo de confiança superior a 95%. realizou-se análise da superfície resposta com modelo quadrático (figura 3) e obteve-se equação 6, relativa ao ph e ao fósforo, a fim de avaliar o comportamento da ma. ma = + + − − − − −0 0043 0 0008 0 0043 5 8064 5 3 1031 6, , . , . , . . . , . . .x y e x x e x y 00 0003, . .y y ma = + + − − − − −0 0043 0 0008 0 0043 5 8064 5 3 1031 6, , . , . , . . . , . . .x y e x x e x y 00 0003, . .y y (6) analisando o gráfico apresentado na figura 3, pode-se observar que a região onde se têm maiores valores de ma é a representada pela coloração de vermelho intenso, na qual se encontra o ph 7 e concentração de fósforo inferior a 8 mg l-1. esses dados representam remoção média máxima de 55,2% e mínima de 35,7%, conforme se observa no gráfico da figura 4. os resultados apresentados na figura 4 demonstram que as menores remoções de glifosato ocorreram em ph igual a 10, independentemente da concentração de fósforo utilizada. tévez e afonso (2015) relatam que diferentes estudos de adsorção do glifosato em solos r2 = 0,64323727; f(3,140) = 84,139 coeficientes estatística β b t(140) p intercepto 0,006937 6,82424 < 0,001 tempo 0,752319 0,001072 14,90308 < 0,001 ph -0,165340 -0,000385 -3,27532 0,001330 fosfato -0,223420 -0,000205 -4,42584 0,000019 tabela 3 – dados resultantes da análise de regressão múltipla para verificação do efeito das variáveis tempo, ph e fósforo sobre a ma. figura 3 – superfície resposta do modelo quadrático da relação ph/fósforo sob a ma. ph 11 10 9 8 7 6 5 4 3 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 fósforo (mg/l) ma (mg g -1) 0,012 0,01 0,008 0,006 0,004 0,002 0 -0,002 efeito do fósforo de ph na adsorção de glifosato em meio aquoso 57 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 48-60 issn 2176-9478 obtiveram diminuição na capacidade de adsorção com o aumento do ph, evidenciando comportamento de adsorção aniônica. de acordo com yan e jing (2018), a dependência do ph para a formação de complexos de superfície entre glifosato e ferro ou glifosato e alumínio presentes nas superfícies dos minerais pode ser atribuída ao mecanismo de troca de ligantes, com substituição do grupo hidroxila (oh-). isso está representado nas equações 7, 8 e 9 propostas por barja e afonso (2005) e khoury et al. (2010), em que m representa os átomos de ferro (fe) ou alumínio (al). ≡ + − − + − − +↔≡− +moh r p o oh o h mo p o oh r h ok( )( ) ( )( ) 1 2 1 2 ≡ + − − + − − +↔≡− +moh r p o oh o h mo p o oh r h ok( )( ) ( )( ) 1 2 1 2 (7) k 1 , k 2 e k 3 = as constantes de estabilidade para os complexos de superfície. ≡ + − − − − +↔≡−moh r p o oh o mo p o r h ok( )( ) ( )2 2 2 ≡ + − − − − +↔≡−moh r p o oh o mo p o r h ok( )( ) ( )2 2 2 (8) 2 22 2 3≡ + − − + ↔ ≡ − − + − +moh r p o oh o h mo p o r h ok( )( ) ( ) ( ) 2 22 2 3≡ + − − + ↔ ≡ − − + − +moh r p o oh o h mo p o r h ok( )( ) ( ) ( ) (9) embora o glifosato seja um agente quelante tridentado em razão da presença de três grupos funcionais polares (amina, carboxila e fosfato), somente o grupo fosfatado participa de forma significativa e direta do mecanismo de adsorção segundo as equações 7, 8 e 9 sugeridas por yan e jing (2018). sendo assim, sob condições ácidas, grupos fosfatos do glifosato se concentram na superfície do mineral em razão de atração eletrostática, favorecendo, energeticamente, a substituição do grupo ohpresente na superfície do minério para formar estruturas bidentadas (mono e binuclear). porém, com o aumento do ph, a competição com o ohdo meio impede a reação de troca de ligante entre o grupo fosfato do glifosato e os da superfície, o que resulta em desaparecimento sucessivo da configuração de complexos bidentados (yan; jing, 2018). também se pode observar que o aumento da concentração de fósforo de 0,8 para 16 mgl-1 (p-po 4 3-) resultou em diminuição na remoção do glifosato de 20,62, 14,28 e 4,09% para os valores de ph 4, 7 e 10, respectivamente, o que equivale à diminuição de remoção de massa de glifosato/massa de argila de 0,006, 0,002 e 0,001 mg g-1. a competição por sítios de adsorção entre glifosato e fósforo inorgânico também seria a explicação para esses resultados, principalmente se levarmos em consideração que o mecanismo de ligação de ambos com a superfície do minério de ferro se dá por meio da substituição de ligantes oh, conforme explicado anteriormente. esse fato também explicaria os menores valores de remoção do glifosato para ph = 10, visto que o excesso de hidroxilas no meio também compete com os íons fosfatos (dideriksen; stipp, 2003). figura 4 – (a) porcentagem de remoção de glifosato e (b) massa de glifosato adsorvida por massa de argila em função da concentração de fósforo inorgânico e do valor de ph do meio. 0,022 0,020 0,018 0,016 0,014 0,012 0,010 0,008 0,006 0,004 0,002 0,000 0,017 0,017 0,012 0,017 0,018 0,014 0,011 0,015 0,011 a 0,8 mg l-1 (p-po 4 3-) 8,0 mg l-1 (p-po 4 3-) 16,0 mg l-1 (p-po 4 3-) re m oç ão (% ) 70 60 50 40 30 20 10 0 ph de adsorção 4 7 10 4 7 10 4 7 10 54,68 54,32 37,08 53,49 58,40 34,18 34,06 40,04 32,99 b 0,8 mg l-1 (p-po 4 3-) 8,0 mg l-1 (p-po 4 3-) 16,0 mg l-1 (p-po 4 3-) qe (m g g1 ) ph de adsorção 4 7 10 4 7 10 4 7 10 cuba, r.m.f. et al. 58 rbciamb | v.55 | n.1 | mar 2020 | 48-60 issn 2176-9478 conclusão com base nos resultados obtidos, pode-se concluir que tanto a capacidade quanto a velocidade de adsorção do glifosato (formulação comercial) em superfícies conformadas por óxidos de ferro e alumínio, como a argila expandida, foram afetadas pelo aumento da concentração de fósforo inorgânico e do ph do meio. os ensaios cinéticos evidenciaram que, para as concentrações de 0,8 e 8 mg l-1 de fósforo (p-po4 3-), o mecanismo predominante na adsorção é o de pseudossegunda ordem, enquanto para a concentração de 16 mg l-1 é o intrapartícula, independentemente do ph. os resultados da análise de regressão múltipla demonstraram que, a cada aumento de 0,16 no valor de ph e 0,22 mg l-1 na concentração de fósforo, a massa adsorvida de glifosato diminui em 0,000385 e 0,000205 mg g-1, respectivamente. o ph próximo à neutralidade e concentrações de 8 mg l-1 de fósforo foram as condições mais adequadas para a adsorção do glifosato com remoção de 58,4%, equivalente a 0,017 mg g-1 de glifosato por massa de material adsorvente. referências aga, d.s.; 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previsões; séries temporais; perceptron multicamada; raiz do erro quadrático médio. abstract studying the variability of local hydro-climatic parameters in river basins is important for the better management of water resources. in order to do so, we used two methods: box-jenkins methodology, adopted by many companies in the time series analysis, including the entire brazilian electric sector, and the neural networks technology, which presents itself as a powerful tool for forecasting. observations of monthly averages of two meteorological stations of the araguaia-tocantins basin (brazil) were made for comparation purposes, one of monthly flows (m3/s) and one of monthly rainfall (mm), of the national waters agency (agência nacional de águas—ana) with continuous records from 1969 to 2017 and 1974 to 2017. the forecasts were tested for twelve and twentyfour months. a comparison between the two methods using a hypothesis test from 95% confidence intervals, showed that there were no statistically significant differences between them in individual rainfall and flow forecasts. however, if the rmse method is used, the box-jenkins method presented better results in the forecasts. the main difficulty in the box-jenkins method is the construction of the model, especially in high variability series. the method of neural networks, in general, consumes more computational time compared to the box-jenkins model. keywords: climatic variables; forecasts; temporal series; multilayer perceptron; root mean square error. doi: 10.5327/z2176-947820190444 um estudo comparativo dos modelos box-jenkins e redes neurais artificiais na previsão de vazões e precipitações pluviométricas da bacia araguaia, tocantins, brasil a comparative study of box jenkins models and artificial neural networks in forecasting pluviometric flows and precipitations of araguaia-tocantins basin/brazil http://orcid.org/0000-0003-0818-4193 http://orcid.org/0000-0002-4459-6956 http://orcid.org/0000-0001-6045-0984 http://orcid.org/0000-0002-2564-2195 http://orcid.org/0000-0002-2509-7027 http://orcid.org/0000-0001-8639-1687 comparação de modelos box-jenkins e redes neurais artificiais na previsão de vazões e precipitações pluviométricas 29 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 28-43 issn 2176-9478 introdução estudos relacionados às variabilidades climáticas e hidrológicas são importantes para atender à crescente demanda pela melhoria da qualidade de vida das pessoas no que tange à geração de energia e uso de recursos hídricos, além das atividades agropecuárias, industriais, turísticas e outras. o conhecimento sobre o futuro comportamento do clima e da hidrologia de rios em uma região e a compreensão de modificações registradas no presente exigem estudos relacionados às alterações de parâmetros climáticos e hidrológicos ocorridos no passado (ipcc, 2014). diversos estudos já foram feitos no brasil sobre a situação climática, em que se mostrou a ocorrência de muitas alterações de acordo com a região política. marengo, tomasella e nobre (2010) consideram que estudos sobre a variabilidade dos parâmetros climáticos locais em bacias hidrográficas são de extrema importância para analisar o comportamento dos vários sistemas hídricos ao longo dos anos. isso permite a realização de previsões visando a um melhor planejamento dos recursos hídricos, como construções de reservatórios para abastecimento de cidades e para geração de energia elétrica, dentre outros. o estudo dos impactos das mudanças climáticas nas vazões dos postos do setor elétrico brasileiro, utilizando seis modelos do intergovernmental panel on climate change – first assessment report (ipcc-ar5) para os cenários rcp4.5 e rcp8.5 no período de 2011 a 2098, realizado por silveira et al. (2018), mostrou evidências de maior possibilidade de redução nas vazões anuais na maior parte do brasil, exceto para a região sul, onde os modelos utilizados mostraram aumentos superiores a 5% no período de 2040 a 2069. lira e cardoso (2018), com uso do método de mann-kendall, realizaram uma análise de tendência nas séries de vazões de rios, em escala anual e sazonal, cujos resultados apontam tendências positivas nas vazões anuais de 75% dos postos da região sul do brasil e na faixa sul do sudeste; e tendências negativas anuais de 50% dos postos na faixa norte do sudeste e no nordeste e norte do país. motivado por essas questões, o presente estudo apresenta os resultados de dois métodos utilizados em previsões de observações futuras de parâmetros climáticos que usam séries temporais. foram selecionadas séries de precipitações pluviométricas e vazões na região da bacia hidrográfica do araguaia–tocantins, considerada hidrologicamente a maior bacia inteiramente em território brasileiro, sendo responsável por abastecer importantes cidades e por possuir um elevado potencial hidroenergético. o método de box-jenkins (bj) vem sendo aplicado com sucesso como técnica promissora para previsão climática (chechi & sanches, 2013; lúcio et al., 2010). esse método é adotado por muitas empresas na análise de séries temporais, inclusive por todo o setor elétrico brasileiro. de forma similar, várias topologias de redes neurais artificiais (rna) vêm sendo aplicadas com êxito acentuado tanto em séries temporais dos setores da economia e financeiro (tealab; hefny; badr, 2017) quanto em previsão climática (abhishek et al., 2012). métodos híbridos envolvendo o modelo autorregressivo integrado à média móvel (arima) e rna têm se mostrado uma maneira efetiva de melhorar a precisão alcançada por ambos os modelos aplicados separadamente (zhang, 2003; khandelwal & verma, 2015). na literatura são encontrados vários métodos para previsão de séries temporais, dentre os quais destacam-se o bj, representado pelos modelos conhecidos como arima e rna (chechi & sanches, 2013; lúcio et al., 2010; choon & chuin, 2008; khandelwal & verma, 2015; zhang, 2003; ho et al., 2002; safee & ahmad, 2014; tealab; hefny; badr, 2017; abhishek et al., 2012). vários pesquisadores realizaram estudos comparativos entre os métodos de bj e rna e, dependendo das séries em estudo, as conclusões foram diferentes. o trabalho apresentado por ho et al. (2002) na previsão de séries temporais de falhas de compressor mostrou que o modelo arima e redes neurais recorrentes apresentaram resultados superiores aos obtidos pela rede neural feedforward. em séries temporais de índice climático, safee e ahmad (2014) concluíram que o modelo sazonal autorregressivo e médias móveis (seazonal autoregresisve integrates moving average – sarima) se mostrou mais adequado, no que tange ao erro quadrático médio, em relação à rede neural feedforward. diferentemente, choon e chuin (2008), em previsão de dados de temperatura, concluíram que redes neurais mostraram performance melhor quando comparadas ao método de bj. na comparação entre esses dois métodos, pode-se destacar que, para a aplicação de séries temporais é necessário que sejam satisfeitas condições de estacionariedade, sazonalidade e número de dados salame, c.w. et al. 30 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 28-43 issn 2176-9478 (tamanho da amostra), limitações ausentes em modelos de rna. o uso de séries temporais em processos não lineares apresenta um considerável grau de dificuldade, enquanto as rna são notoriamente aceitas como métodos para aplicação em modelos não lineares. entretanto, em rna alguns parâmetros, tais como taxa de aprendizagem e número de neurônios em cada camada da rede, para uma maior precisão e confiabilidade da resposta, são determinados por tentativa e erro. além disso, os pesos sinápticos são determinados por meio de um processo de otimização, o que pode consumir tempo para a obtenção do resultado final. para os modelos de séries temporais, os parâmetros são estimados por meio da função de máxima verossimilhança, o que é menos custoso quando comparado às rna (choon & chuin, 2008; safee & ahmad, 2014; ho et al., 2002). em função das divergências de eficácia dos modelos de previsão, este trabalho aplicou o método de bj e redes neurais feedforward para a previsão de dados futuros em séries temporais de vazão e precipitação pluviométrica obtidas na região centro-oeste do brasil e, a partir disso, realizou uma comparação da eficácia de tais metodologias sobre esses dados. materiais e métodos área de estudo e dados usados a região hidrográfica do araguaia-tocantins possui uma área de 921.921 km2, equivalendo a 10,8% do território brasileiro. de acordo com o instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge, 2010), em 2010 a referida região apresentava população de 8.610.721 habitantes, sendo 76% ocupando áreas urbanas, caracterizando densidade demográfica de 9,3 hab./km2, portanto, inferior à do país, que era de 22,4 hab./km2. o clima da região hidrográfica do tocantins-araguaia é tropical, com temperatura média anual de 26°c, e dois períodos climáticos bem definidos: o chuvoso, de outubro a abril, com mais de 90% da precipitação, com a existência de alguns dias secos entre janeiro e fevereiro, formando o chamado veranico; e o seco, de maio a setembro, com baixa umidade relativa do ar. os solos são geralmente profundos e bem drenados, como os latossolos e neossolos quartzarênicos, com baixa fertilidade natural e boas características físicas, geralmente em relevo plano a suavemente ondulado (ana, 2005). a figura 1 mostra a área de estudo e as duas estações com dados mensais utilizadas neste estudo. foram utilizadas observações de médias mensais de duas estações da bacia do araguaia-tocantins, brasil, uma de vazões mensais (m3/s) e outra de precipitações pluviométricas mensais (mm), da agência nacional de águas (ana), com registros contínuos nos períodos de 1969 a 2017 e 1974 a 2017, respectivamente. a série de precipitações pluviométricas foi representada pelos dados da estação leverger (coordenadas 50°96w e 12°99s), no mato grosso (mt), e a série de vazões pelos dados da estação travessão (coordenadas 50°70w e 15°53s), em goiás (go) (figura 1). imputação múltipla a técnica da imputação múltipla (nunes; klück; fachel, 2009; camargos et al., 2011) foi utilizada para a estimativa de valores faltantes observados nas duas séries. as séries foram divididas em duas partes: uma para o conjunto de treinamento e outra para o teste de validação (comparação) das previsões obtidas nos dois métodos (figuras 2 e 3). foram utilizados dois conjuntos de teste, um com 12 observações (ano de 2017) e outro com 24 observações (anos de 2016 e 2017). foi utilizado o software r (r project for statistical computing) nas análises. modelo box-jenkins de acordo com morettin e toloi (2006), uma série temporal (st) pode ser definida como um conjunto de observações y t em função do tempo. as principais ferramentas utilizadas para a análise de st são: as funções de autocorrelação (fac) e autocorrelação parcial (facp). a fac representa a correlação simples entre y t e y t-k em função da defasagem k. a fac de uma st {y t } pode ser definida por meio da equação 1: comparação de modelos box-jenkins e redes neurais artificiais na previsão de vazões e precipitações pluviométricas 31 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 28-43 issn 2176-9478 50o 0`0`̀ w 40o 0`0`̀ w 50o 0`0`̀ w 0o 0`0`̀ 10o 0`0`̀ s 20o 0`0`̀ s 40o 0`0`̀ w estações hidrografia 250000 legenda estados 0 230 460 920 km figura 1 – bacia hidrográfica do araguaia-tocantins. estação leverger (mato grosso) pr ec ip ita çã o (m m ) 600 500 400 300 200 100 0 conjunto de treinamento 1970 1980 1990 2000 2010 2016 2017 co nj un to s de te st e figura 2 – série de precipitações mensais na estação leverger (mato grosso) de 1969 a 2017. salame, c.w. et al. 32 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 28-43 issn 2176-9478 ∑ ∑ ρ = − − − + =0 − − =0 2 −1 y y y y y y ( )( ) ( ) t kt t n k 1 t t n (1) em que: n = o comprimento da st; ∑ ∑ ρ = − − − + =0 − − =0 2 −1 y y y y y y ( )( ) ( ) t kt t n k 1 t t n = o valor esperado das observações, calculado para a variação temporal (atraso) k. o coeficiente de autocorrelação (ρ) de uma st varia entre -1 e 1. se ρ assume o valor 1, diz-se que as duas variáveis medidas possuem uma autocorrelação positiva absoluta, caso contrário, se ρ = -1, diz-se que a autocorrelação negativa é absoluta. quando ρ assume valor 0, não existe autocorrelação entre as variáveis, ou seja, considera-se que as observações são independentes. a facp representa a correlação entre yt e yt-k como uma função da defasagem k, filtrado o efeito de todas as outras defasagens sobre y t e y t-k . a facp é definida como a sequência de correlações entre (y t e y t-1 ), (y t e y t-2 ), (y t e y t-3 ) e assim por diante, desde que os efeitos de defasagens anteriores sobre t permaneçam constantes. a facp é calculada como o valor do coeficiente φ kk na equação 2: y = φ k1 y t-1 + φ k2 y t-2 + φ k3 y t-3 +...+ φ kk y t-k + u t (2) o modelo desenvolvido pela metodologia de bj, conhecido como arima, consiste basicamente de uma função de regressão populacional para y t em que há apenas dois tipos de “variáveis explicativas”: a parte “autorregressiva”, que representa os valores passados de y t ; e a parte “médias móveis”, que representa valores presente e passado do distúrbio normal u t (ou“inovação”). a forma geral do modelo (notação box & jenkins, 1976) é dado pela equação 3: y = φ k1 y t-1 + ...φ p y t-p + u t θ 1 u t-1 ... θ q u t-q (3) em que: p = a defasagem máxima de y t presente na equação; q = a defasagem máxima de u t (médias móveis) presente na equação; ϕ p e θ q = os parâmetros (autorregressivos e médias móveis, respectivamente) do modelo a determinar. o tipo (autorregressivo ou médias móveis) e a quantidade de parâmetros a serem usados nos modelos são determinados pela análise das fac e facp. livros texto, tais como o de morettin e toloi (2006), mostram como é feita a escolha dos parâmetros por meio da análise das fac e facp. a classe de modelos arima é extremamente flexível. ela é capaz de produzir, com pouquíssimos parâmetros, st com os comportamentos mais variados. em geral, os modelos são apresentados na forma de equações que incluem os operadores b, que são operadores diferença, bkyt= y t –k, de acordo com a equação 4: φ θ=b z b a( ) ( )d t tδ (4) em que: estação travessão (goiás) va zã o (m 3 / s) 600 400 200 0 conjunto de treinamento 1980 1990 2000 2010 2016 2017 co nj un to s de te st e figura 3 – série de vazões mensais na estação travessão (goiás) de 1974 a 2017. comparação de modelos box-jenkins e redes neurais artificiais na previsão de vazões e precipitações pluviométricas 33 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 28-43 issn 2176-9478 ϕ e θ = os parâmetros autorregressivos e médias móveis a serem estimados; δd= (1 – b)d = o operador diferença, utilizado para tornar a série estacionária, se necessário. redes neurais artificiais as rna são técnicas computacionais cujo funcionamento baseia-se na estrutura neural de seres vivos e que realizam tarefas de computação adquirindo conhecimento por meio de experiência, construída por um processo de aprendizagem, tendo como principais vantagens as características de adaptabilidade, generalização e tolerância a falhas (haykin, 2001 apud bonfante et al., 2013). considerado um método alternativo ao modelo arima na previsão de st, as rna possuem variada característica destacável (haykin, 2001; smith, 1996). uma das principais é como um aproximador universal, ou seja, uma rna pode estimar qualquer função contínua não linear com um bom grau de precisão (du; hou; li, lagaris; likas; fotiadis, 1998; zhang, 2003). neste trabalho foi utilizada a rede tipo perceptron de múltiplas camadas (multilayer perceptron – mlp). nesse tipo de rede, o sinal de entrada propaga-se para frente (feedforward), camada por camada, sendo em seguida retropropagado para a correção do erro (ajuste dos pesos sinápticos). esse procedimento é repetido durante várias iterações até a finalização do treinamento (zanetti, 2008 apud bonfante et al., 2013). a figura 4 mostra um mlp feedforward com n entradas, uma camada oculta com m neurônios e um neurônio na camada de saída. tal topologia de rna é a mais comum na previsão de st (khandelwal & verma, 2015; zhang, 2003; abhishek et al., 2012). para essa situação temos o seguinte modelo matemático (equação 5): z = b 0j + wx j = 1,2,...,n y t = b 0 + vσ(z) + ε t { (5) em que: w =[w ij ] e v = [v j1 ] (i=1,2,…,m; j=1,2,…,n) = matrizes contendo os pesos sinápticos; x=(x 1 ,x 2 ,…,x n )t = o vetor contendo os dados de entrada (nesse caso, são os elementos da série temporal); b 0 e b 0j são os bias; ε t = o ruído branco em cada amostra; σ(.) = a função de ativação, que para problemas envolvendo st é adotada a função logística (khandelwal & verma, 2015; zhang, 2003). procedimentos utilizados na comparação entre redes neurais artificiais e modelos de séries temporais com base nas análises das fac e facp foram construídos dois modelos de st para cada série, baseados em períodos diferentes. com o modelo da série de precipitações pluviométricas da estação leverger (mt) de camada oculta camada de entrada camada de saída 1 2 m w ij z i v i y t σ(z i ) x 1 x 2 x n figura 4 – perceptron multicamada com uma camada oculta. salame, c.w. et al. 34 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 28-43 issn 2176-9478 1969 a 2016 foram estimados 12 valores mensais para o ano de 2017. para outro modelo ajustado na mesma série de 1969 a 2015 foram estimados 24 valores mensais para os anos de 2016 e 2017. esses valores estimados foram comparados com os valores reais observados, de modo que se pôde avaliar a qualidade das previsões de cada modelo. nesse caso, na avaliação de cada valor estimado (comparação com o valor observado) foram utilizados testes de hipóteses com base em intervalos de confiança de 95% (ic95%). o mesmo procedimento foi utilizado na série de vazões da estação travessão (go). utilizando-se as mesmas séries utilizadas nas construções dos modelos de séries temporais para as estações leverger e travessão como conjuntos de treinamento para rna, foram realizadas 20 repetições ou simulações (previsões) de 12 e 24 meses para cada série: série de precipitações pluviométricas da estação leverger, para o ano de 2017 (12 meses) e anos de 2016-2017 (24 meses); o mesmo procedimento foi repetido para a série de vazões da estação travessão. para representar as 12 e 24 previsões foram considerados os valores médios das 20 simulações realizadas para cada mês. em seguida, esses valores foram comparados com as previsões feitas pelo método de bj e calculada a raiz quadrada do erro quadrado médio (root mean square error – rmse) para cada série. resultados e discussão de acordo com o exposto na metodologia, inicialmente foram consideradas as séries de precipitações pluviométricas e vazões até dezembro de 2016. nesse caso, oano de 2017 foi utilizado como conjunto de teste para validação dos modelos, ou seja, utilizado nas comparações dos valores observados com as previsões geradas pelos métodos de bj e rna. em seguida, foram utilizadas as séries até dezembro de 2015 ficando os anos de 2016 e 2017 como conjuntos de teste (figuras 2 e 3). nas figuras 5 e 6 são apresentadas as fac e facp utilizadas na identificação dos modelos de séries temporais na metodologia de bj. pode-se observar, principalmente nas fac das duas séries (leverger e travessão), a presença de uma componente sazonal provavelmente no lag 12. as equações 6 a 9 são os modelos de bj ajustados para as precipitações pluviométricas da série leverger e de vazões para a série travessão. as equações 7 e 9 são para as séries até dezembro de 2016; e as equações 8 e 10 são para as séries até dezembro de 2015. com os modelos das equações 7 e 9 foram calculadas 12 previsões mensais para o ano de 2017; e com os modelos das equações 8 e 10 foram calculadas 24 previsões mensais para os anos de 2016 e 2017. nesses modelos, figura 5 – função de autocorrelação e função de autocorrelação parcial para as precipitações mensais. série leverger. função de autocorrelação da série leverger fu nç ão d e au to co rr el aç ão 0,6 0,0 -0,6 lag 0 5 10 15 20 25 função de autocorrelação parcial da série leverger fu nç ão d e au to co rr el aç ão p ar ci al 0,6 0,2 -0,2 lag 0 5 10 15 20 25 comparação de modelos box-jenkins e redes neurais artificiais na previsão de vazões e precipitações pluviométricas 35 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 28-43 issn 2176-9478 y t indica a série (precipitação pluviométrica ou vazão), a t , o ruído, b é o operador diferença, bky t = y t –k , é o nível descritivo e p é fornecido abaixo de cada estimativa dos parâmetros do modelo. praticamente todos os parâmetros estimados foram significativos, com probabilidades de erro abaixo de 5%. − − − − = − < < < < < b b b b y b a(1 0,128 0,096 0,0907 0,1005 ) (1 0,982 ) p p p p t p t 0,002 2 0,022 10 0,031 13 0,067 12 0,0001 (6) − − − − = − < < < < < b b b b y b a(1 0,128 0,096 0,0907 0,1005 ) (1 0,982 ) p p p p t p t 0,002 2 0,022 10 0,031 13 0,067 12 0,0001 − − − − = − < < < < < b b b b y a(1 0,141 0,0992 0,0931 0,0921 ) (1 0,999 ) p p p p t p t 0,0001 2 0,0205 10 0,029 13 0,0304 12 0,0001 (7) − − − − = − < < < < < b b b b y a(1 0,141 0,0992 0,0931 0,0921 ) (1 0,999 ) p p p p t p t 0,0001 2 0,0205 10 0,029 13 0,0304 12 0,0001 − = + − + < < < < b y b b a(1 0,9982 ) 119,35 (1 0,0815 )(1 0,9097 ) p t p p p t 12 0,0001 0,0001 2 0,0589 12 0,0001 (8) − = + − + < < < < b y b b a(1 0,9982 ) 119,35 (1 0,0815 )(1 0,9097 ) p t p p p t 12 0,0001 0,0001 2 0,0589 12 0,0001 − = + − + < < < < b y b b a(1 0,9987 ) 116,3847 (1 0,1077 )(1 0,92655 ) p t p p p t 12 0,0001 0,0001 2 0,0135 12 0,0001 (9) − = + − + < < < < b y b b a(1 0,9987 ) 116,3847 (1 0,1077 )(1 0,92655 ) p t p p p t 12 0,0001 0,0001 2 0,0135 12 0,0001 depois de identificados os modelos e os parâmetros estimados, a verificação diagnóstica deve ser feita para garantir que os modelos são adequados. isso pode ser feito usando o teste box-pierce ou ljung-box. para verificação de diagnóstico, a hipótese nula é que os resíduos são independentes, com média igual a zero e variância constante. o teste de box-pierce para todos os modelos apresentou valores de p (nível descritivo) maiores do que 0,05. portanto, aceitamos a hipótese nula de que o os resíduos são independentes e os modelos podem ser considerados adequados. isso pode ser confirmado nos gráficos dos resíduos apresentados nas figuras 7 e 8. nas figuras 9 e 10 são apresentadas as previsões (em linha contínua azul) de 12 meses (2017) e 24 meses (2016 e 2017) estimadas a partir dos modelos de bj paras as séries de precipitação pluviométrica (leverger) e vazões (travessão). foram utilizados ic95% (área cinza das figuras 9 e 10) para cada estimativa. para a realização dos testes de hipóteses com base nesses intervalos, foram plotados os valores observados (em linha tracejada azul) de precipitações pluviométricas e vazões. as conclusões apontam para a aceitação da hipótese — h0: não há diferença estatística entre µ (estimativa) e µ0 (valor observado) —, pois todos os valores (estimados e observados) se encontram dentro do ic95%, exceto para fevereiro de 2016 e 2017 na estação leverger e janeiro e novembro de 2016 para a estação travessão. as mesmas séries foram utilizadas na aplicação de rna. os resultados obtidos para os mesmos conjuntos de treinamento e conjunto de testes são apresentados a seguir. a figura 11 mostra o desenho do modelo mlp da rede neural utilizada, com 12 entradas, figura 6 – função de autocorrelação e função de autocorrelação parcial para as vazões mensais. série travessão. função de autocorrelação da série travessão fu nç ão d e au to co rr el aç ão 0,6 0,0 -0,6 lag 0 5 10 15 20 25 função de autocorrelação parcial da série travessão fu nç ão d e au to co rr el aç ão p ar ci al 0,2 -0,2 lag 0 5 10 15 20 25 salame, c.w. et al. 36 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 28-43 issn 2176-9478 referentes aos meses de cada ano e 5 camadas ocultas. foram feitas 20 repetições ou simulações (previsões) para cada série, para os anos de 2017 e 20162017. os resultados são mostrados na figura 12 para a série leverger e na figura 13 para a série travessão. as linhas pretas representam as simulações e a linha azul mais grossa mostra as médias das 20 simulações feitas para cada mês. essas médias foram consideradas as previsões de redes neurais, utilizadas nas comparações entre os métodos. nas figuras 14 e 15 são mostrados os resultados das previsões obtidas pelos métodos de bj e redes neurais, além dos ic95% das estimativas dos modelos de bj e os valores observados de precipitações pluviométricas e vazões. com base nos ic95%, os testes de hipóteses para comparação dos valores individuais das previsões pelos modelos de bj e pelo método rna mostram não haver diferenças estatisticamente significativas entre eles, uma vez que todos os valores previstos estão inseridos dentro do ic95%. ou seja, pode-se considerar, figura 7 – função de autocorrelação e função de autocorrelação parcial dos resíduos para as precipitações mensais. série leverger. função de autocorrelação dos resíduos. série leverger fu nç ão d e au to co rr el aç ão 0,05 -0,05 lag 0,5 1,0 1,5 2,0 função de autocorrelação dos resíduos. série leverger fu nç ão d e au to co rr el aç ão p ar ci al 0,05 -0,05 lag 0,5 1,0 1,5 2,0 figura 8 – função de autocorrelação e função de autocorrelação parcial dos resíduos para as vazões mensais. série travessão. função de autocorrelação dos resíduos. série travessão fu nç ão d e au to co rr el aç ão -0,05 lag 0,5 1,0 1,5 2,0 função de autocorrelação dos resíduos. série travessão fu nç ão d e au to co rr el aç ão p ar ci al -0,05 lag 0,5 1,0 1,5 2,0 comparação de modelos box-jenkins e redes neurais artificiais na previsão de vazões e precipitações pluviométricas 37 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 28-43 issn 2176-9478 previsões e valores observados com box-jenkins. série leverger pr ec ip ita çã o (m m ) 0 modelo observado modelo observado out. 2017 400 200 jan. 2017 abr. 2017 jul. 2017 previsões e valores observados com box-jenkins. série leverger pr ec ip ita çã o (m m ) 0 jul. 2017 jan. 2018 400 200 jan. 2016 jul. 2016 jan. 2017 figura 9 – previsões com modelo box-jenkins e valores observados para precipitação pluviométricas na estação leverger para 2017 (acima) e 2016-2017 (abaixo) com intervalo de confiança de 95% (área cinza). com risco de erro de menos de 5%, que as previsões obtidas por redes neurais e modelos de bj não apresentam diferenças estatisticamente significativas. quando as previsões obtidas por rna e bj são comparadas com os valores observados, com exceção do mês de janeiro de 2017 para precipitações pluviométricas e dos meses de janeiro e novembro de 2017 para vazões, as diferenças são estatisticamente não significativas, ou seja, os dois modelos conseguem realizar boas previsões, mesmo para séries com grande variabilidade, como as que foram analisadas. muitos trabalhos que se propuseram a comparar a metodologia de bj com o método rna utilizaram o rmse como medida de comparação da performance das previsões obtidas por cada método. por exemplo, khandelwal e verma (2015) compararam previsões de bj e rn em quatro st (lynx, exchange rate, indian mining e us temperature). em duas dessas séries (indian mining e us temperature, com 30 e 60 previsões, respectivamente) o modelo bj apresentou rmse menor do que o método de redes neurais. nas séries lynx e exchange rate, com 14 e 52 previsões, respectivamente, o método rmse da rna foi menor. shuhaili safee e sabri ahmad (2014) utilizaram série de índices climáticos em sitiawan, perak, malásia, na comparação de previsões obtidas com vários métodos estatísticos, incluindo modelos de bj e redes neurais. os modelos bj apresentaram menores rmse e erro percentual médio absoluto (mape) tanto na parte de treinamento da série quanto no conjunto de teste ou avaliação. neste trabalho, a tabela 1 mostra que em todos os casos os modelos baseados na metodologia de bj apresentaram rmse de previsões menores do que a rna. pode-se observar que, em geral, nos gráficos das figuras 14 e 15, salame, c.w. et al. 38 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 28-43 issn 2176-9478 previsões e valores observados com box-jenkins. série travessão va zã o (m 3 / s) 0 modelo observado modelo observado out. 2017 400 200 jan. 2017 abr. 2017 jul. 2017 previsões e valores observados por box-jenkins. série travessão va zã o (m 3 / s) 0 jul. 2017 jan. 2018 400 600 200 jan. 2016 jul. 2016 jan. 2017 previsões e valores observados com box-jenkins. série travessão va zã o (m 3 / s) 0 modelo observado modelo observado out. 2017 400 200 jan. 2017 abr. 2017 jul. 2017 previsões e valores observados por box-jenkins. série travessão va zã o (m 3 / s) 0 jul. 2017 jan. 2018 400 600 200 jan. 2016 jul. 2016 jan. 2017 figura 10 – previsões com modelo box-jenkins e valores observados para vazões na estação travessão para 2017 (acima) e 2016-2017 (abaixo) com intervalo de confiança de 95% (área cinza). inputs (12) perceptron de múltiplas camadas hidden (5) output figura 11 – diagrama do modelo perceptron de múltiplas camadas (mlp) da rede neural utilizada, com 12 entradas e 5 camadas ocultas. comparação de modelos box-jenkins e redes neurais artificiais na previsão de vazões e precipitações pluviométricas 39 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 28-43 issn 2176-9478 figura 12 – previsões com redes neurais artificiais para precipitações na estação leverger para 2017 (acima) e 2016-2017 (abaixo). pr ec ip ita çã o (m m ) 0 -100 2017.6 2017.8 400 200 100 300 2017.0 2017.2 2017.4 pr ec ip ita çã o (m m ) 0 -100 2017.5 400 200 100 300 2016.0 2016.5 2017.0 previsões com redes neurais. série leverger previsões média previsões média previsões com redes neurais (24 meses). série leverger figura 13 – previsões com redes neurais artificiais para vazões na estação travessão para 2017 (acima) e 2016-2017 (abaixo). va zã o (m 3 / s) 0 2017.6 2017.8 400 200 600 2017.0 2017.2 2017.4 va zã o (m 3 / s) 100 0 2017.5 200 300 2016.0 2016.5 2017.0 previsões com redes neurais. série travessão previsões média previsões média previsões com redes neurais (24 meses). série travessão salame, c.w. et al. 40 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 28-43 issn 2176-9478 figura 14 – previsões com box-jenkins e redes neurais artificiais para precipitações na estação leverger para 2017 (acima) e 2016-2017 (abaixo). em cinza, intervalo de confiança de 95%. previsões e valores observados com box-jenkins e redes neurais. série leverger pr ec ip ita çã o (m m ) 0 modelo de box-jenkins modelo de redes neurais observado modelo de box-jenkins modelo de redes neurais observado out. 2017 400 200 jan. 2017 abr. 2017 jul. 2017 previsões e valores observados por box-jenkins. série travessão pr ec ip ita çã o (m m ) 0 jul. 2017 jan. 2018 400 200 jan. 2016 jul. 2016 jan. 2017 as estimativas obtidas por bj estão mais próximas dos valores observados em relação às de rna. na estação travessão as vazões apresentaram menores rmse de previsões nos dois métodos. conclusões os resultados deste trabalho mostram que previsões obtidas por redes neurais com o método mlp e modelos de bj não apresentam diferenças estatisticamente significativas, além de se obter boas previsões na utilização desses métodos. as comparações baseadas em valores médios como rmse ou mape podem não retratar com precisão a comparação entre os métodos, uma vez que médias podem ser influenciadas por valores extremos. nesse sentido, a média só representa adequadamente conjuntos com distribuições simétricas, ou seja, sem a presença de valores extremos. a rmse, por exemplo, apresenta a tendência de penalizar grandes erros de previsão mais do que outras medidas. por isso se considera a medida mais apropriada para determinar os métodos que apresentam grandes erros. entretanto, a escolha da metodologia a ser utilizada deve considerar alguns aspectos relevantes de cada método. se a preferência for pela metodologia de bj, é importante que se tenha capacitação em métodos estatísticos. os métodos estatísticos de st são limitados pelos pressupostos subjacentes do modelo, como estacionariedade, sazonalidade ou duração da série temporal. o uso de modelos probabilísticos em st permite que se tenha, em qualquer caso, uma medida da comparação de modelos box-jenkins e redes neurais artificiais na previsão de vazões e precipitações pluviométricas 41 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 28-43 issn 2176-9478 figura 15 – previsões com box-jenkins e redes neurais artificiais para vazões na estação travessão para 2017 (acima) e 2016-2017 (abaixo). em cinza, intervalo de confiança de 95%. previsões e valores observados com box-jenkins e redes neurais. série travessão va zã o (m 3 / s) 0 modelo de box-jenkins modelo de redes neurais observado modelo de box-jenkins modelo de redes neurais observado out. 2017 400 200 jan. 2017 abr. 2017 jul. 2017 previsões e valores observados por box-jenkins. série travessão va zã o (m 3 / s) 0 jul. 2017 jan. 2018 400 600 200 jan. 2016 jul. 2016 jan. 2017 estação tipo de modelo número de previsões (ano) erro (rmse) leverger box-jenkins (equação 1) 12 (2017) 105,5486 redes neurais (mlp) 116,5135 box-jenkins (equação 2) 24 (2016 e 1017) 91,7132 redes neurais (mlp) 94,7158 travessão box-jenkins (equação 3) 12 (2017) 55,3284 redes neurais (mlp) 93.1440 box-jenkins (equação 4) 24 (2016 e 1017) 85,4241 redes neurais (mlp) 94,1989 tabela 1 medidas dos erros (rmse) nas previsões para cada modelo. rmse: root mean square error; mpl: multilayer perceptron. salame, c.w. et al. 42 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 28-43 issn 2176-9478 incerteza nas previsões obtidas. é preferível, ainda que se tenha experiência nessa área, uma vez que séries com alta variabilidade apresentam maior grau de dificuldade na modelagem. modelos de redes neurais, ao contrário, não têm as limitações dos modelos estatísticos incluindo ruído, amostragem irregular ou tamanho da série temporal, mas podem apresentar outras desvantagens, tais como o tempo computacional e dificuldade de fornecer explicações sobre os dados. sendo um método de inteligência artificial que não usa modelos estatísticos, não se tem uma medida de incerteza das previsões. referências abhishek, k.; singh, m. p.; ghosh, s.; anand, a. weather forecasting model using neural network. procedia technology, v. 4, p. 311-318, 2012. https://doi.org/10.1016/j.protcy.2012.05.047 agência nacional de águas (ana). disponibilidade e demandas de recursos hídricos no brasil. brasília: ministério do meio ambiente; 2005. bonfante, a.; ventura, t.; oliveira, a.; marques, h.; oliveira, r.; martins, c.; figueiredo, j. uma abordagem computacional para preenchimento de falhas em dados micro meteorológicos. revista brasileira de ciências ambientais, n. 27, p. 61-70, 2013. disponível em: <http://rbciamb.com.br/index.php/publicacoes_rbciamb/article/view/299>. acesso em: 10 jan. 2018. box, g. e. p.; jenkins, g. time series analysis, forecasting and control. san francisco: holden-day, 1976. camargos, v. p.; césar, c. c.; caiaffa, w. t.; xavier, c. c.; proietti, f. a. multiple imputation and complete case analysis in logistic regression models: a practical assessment of the impact of incomplete covariate data. cadernos saúde pública, rio de janeiro, 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óleos vegetais; cromatografia gasosa; ressonância magnética nuclear. abstract in this work the production and characterization of biodiesel from unitary oils and binary mixtures was performed. the samples were characterized according to anp resolutions and nuclear magnetic resonance (1h nmr) and gas chromatography (gc) techniques. all biodiesel products produced have specific mass and kinematic viscosity in accordance with anp standards. by using nmr technique, it was possible to achieve the yield of the reaction of each oil and the biodiesel produced from unitary cotton oil presented the lowest yield (79.50%), but the binary mixture of coconut oil and cotton presented the highest yield (93.16%). it was observed that when the coconut oil was added in any mixture an increase in yield of biodiesel production occurs. from gas chromatography it was possible to observe the predominance of acids in biodiesel and its relation to the oils used. in palm biodiesel, the predominance of palmitic and oleic acids was observed. in coconut oil biodiesel the predominant acids were lauric and myristic acids and in coconut-cotton biodiesel the higher quantity acids were the lauric and the oleic. in cotton biodiesel, the main acids are oleic and linoleic. for the soybean-cotton blend myristic, palmitic, stearic, oleic and linoleic acids were found. for the soy-coconut mixture, mostly lauric, palmitic, oleic and linoleic acids were found. keywords: productive efficiency; vegetable oils; gas chromatography; nuclear magnetic resonance. doi: 10.5327/z2176-947820190426 produção e caracterização de biodiesel produzido com óleos unitários e misturas binárias production and characterization of biodiesel produced from unitary oils and binary mixtures http://orcid.org/0000-0003-1527-4891 http://orcid.org/0000-0003-1366-9806 http://orcid.org/0000-0001-7858-6089 http://orcid.org/0000-0003-4558-2182 http://orcid.org/0000-0003-4846-0367 mailto:flaviocastro@id.uff.br gonçalves, m.d. et al. 34 rbciamb | n.53 | set 2019 | 33-50 issn 2176-9478 introdução com o objetivo de reduzir a dependência e o possível esgotamento das fontes não renováveis, como petróleo e carvão, tornou‑se importante a elaboração de uma matriz energética sustentável formada por combustí‑ veis alternativos renováveis. assim, a utilização do bio‑ diesel tem adquirido maior atenção no mundo por ser um combustível produzido de uma matéria-prima de origem vegetal que é biodegradável e por apresentar menor toxicidade e baixas emissões. o biodiesel possui vantagens em relação ao diesel, como: polui menos, é renovável, incentiva o desenvolvimento e a economia rural, possui maior ponto de fulgor e maior número de cetano (shahir et al., 2015). o número de cetano é um indicador para o combustível em termos de qualidade. portanto, quanto maior o número de cetano, melhor a propriedade de ignição do combustível, produzindo menos fumaça preta (enweremadu et al., 2011). segundo sadeq et al. (2019), com o uso de combustí‑ veis de alto número de cetano, os motores apresen‑ tam redução de até 47% nas emissões de no e de 32% nas de material particulado quando comparadas às quantidades emitidas pelo diesel convencional. os au‑ tores afirmam ainda que combustíveis com alto teor de oxigênio (misturas de biodiesel) resultam em redu‑ ção notável nas emissões de co e hc quando compa‑ rados ao diesel. a utilização desse biocombustível é de grande relevân‑ cia na comparação das emissões gasosas, uma vez que o diesel derivado do petróleo tem potencial para emitir gases nocivos à atmosfera, enquanto o biodiesel pos‑ sui baixo teor aromático e de enxofre, é biodegradá‑ vel e renovável (morais et al., 2013). a produção de biodiesel é consolidada no mundo, e, no brasil, esse tema incentiva os pesquisadores a desenvolver novas tecnologias limpas e renováveis (rico; sauer, 2015). atualmente, existem estudos com diversos propósi‑ tos: reduzir os custos do processo de produção, elabo‑ rar novas metodologias de produção e aperfeiçoar as características físico-químicas (yaakob et al., 2014). no caso do aperfeiçoamento das características físico‑ -químicas ou de qualquer outro parâmetro dos biodie‑ seis, é importante ressaltar que essas características e esses parâmetros devem estar em conformidade com as resoluções estabelecidas para que o biodiesel possa ser comercializado e, portanto, usado em motores sem causar danos. segundo rincón et al. (2014), o biodiesel é um combus‑ tível renovável e biodegradável. esse biocombustível é composto de uma mistura de alquil ésteres de cadeia linear, gerada por meio da reação de transesterifica‑ ção. esse processo ocorre pela reação dos triglicerí‑ deos de óleos e gorduras com álcoois de cadeia curta na presença de um catalisador, produzindo o glicerol e o biodiesel. os álcoois utilizados na reação de transes‑ terificação de óleos e gorduras são metanol e etanol. o metanol é mais empregado na produção de biodiesel em escala comercial, resultando em menor tempo de reação e menor temperatura. existem vários parâmetros que devem ser consi‑ derados nessa reação: temperatura, razão molar álcool:óleo, quantidade de catalisador e tempo de agi‑ tação. eles são importantes para a eficiência na pro‑ dução do biodiesel (rincón et al., 2014). a alteração quantitativa e/ou qualitativa desses parâmetros afeta significativamente a eficiência na produção do biodie‑ sel, assim como em toda reação química. existem parâmetros do biodiesel que estão associa‑ dos às estruturas moleculares dos seus alquil ésteres. entre eles, estão a massa específica e a viscosidade cine‑ mática. de acordo com lôbo et al. (2009), a densidade do biodiesel está diretamente ligada à estrutura molecu‑ lar; quanto maior o comprimento da cadeia carbônica do alquil éster, maior é a densidade, no entanto esse parâ‑ metro pode ser reduzido conforme aumenta a presença de insaturações na molécula. de acordo com aransiola et al. (2014), a massa específica de um combustível é uma propriedade essencial a ser avaliada e está direta‑ mente relacionada ao teor energético do combustível. segundo barabas e todorut (2011), a viscosidade cine‑ mática expressa a resistência de um fluido ao escoa‑ mento, sendo considerada uma das mais importan‑ tes do combustível, pois pode afetar a qualidade da atomização e o tamanho das gotas de combustível. oliveira et al. (2013) afirmam que a viscosidade cine‑ mática aumenta com o aumento do tamanho da cadeia carbônica e do grau de saturações. esse parâmetro é importante para a análise do biodiesel, pois influencia a fluidez e o funcionamento dos injetores de combus‑ tível. a análise dessa propriedade pode ser utilizada como um controle da qualidade da reação de transes‑ terificação, comprovando a formação de ésteres de produção e caracterização de biodiesel produzido com óleos unitários e misturas binárias 35 rbciamb | n.53 | set 2019 | 33-50 issn 2176-9478 óleos vegetais por meio da redução da viscosidade da matéria-prima (knothe; razon, 2017). conforme gama et al. (2010), entre as diversas fontes de matéria‑prima usadas no processo de transesteri‑ ficação, podem-se apresentar a gordura animal e os óleos vegetais derivados de palma, algodão, mamona, coco, dendê, soja, girassol, além de outros. essas ma‑ térias-primas podem substituir o óleo diesel, reduzindo os impactos ambientais e estimulando a economia in‑ terna com a agricultura familiar e com o agronegócio. na transesterificação é importante monitorar o pro‑ cesso por meio da formação do produto principal, que são os ésteres graxos. para tanto, são usados métodos de cromatografia líquida de alta eficiência, cromato‑ grafia gasosa, ressonância magnética nuclear de pró‑ ton (rmn 1h) e cromatografia em camada delgada. entre essas técnicas, a cromatografia gasosa é consi‑ derada a mais eficaz para determinar a quantidade de ésteres de ácidos graxos presentes na composição do biodiesel (marques et al., 2010). segundo islam et al. (2014), a combustão completa é obtida com maior mistura de biodiesel ao diesel puro. portanto, a mistura de biodiesel é muito mais ecológi‑ ca em comparação ao diesel convencional, pois produz menos monóxido e dióxido de carbono — co e co 2 , respectivamente — e quase zero emissão de enxofre. além disso, o maior número de cetano do biodiesel também leva à menor emissão de fumaça preta. isso é explicado pela natureza oxigenada do biodiesel. miranda et al. (2013), avaliando as emissões de gases de emissão de motor diesel operando com diesel puro e com diferentes misturas de biodiesel, concluíram que a adição de biodiesel ao diesel resulta na diminuição da concentração dos gases co e so 2 emitidos pelo motor. nesse contexto, o presente trabalho teve por objetivos a produção e a caracterização de diferentes biodieseis oriundos de óleos unitários e de misturas binárias, bem como a quantificação dos ácidos graxos presentes em cada um deles, por meio de cromatografia gasosa e ressonância magnética nuclear de próton. materiais e métodos produção do biodiesel o biodiesel unitário foi produzido em bancada com quatro repetições com base nas matérias-primas óleo de algodão, óleo de soja e óleo de coco, todos refi‑ nados na proporção de 1 mol de óleo para 6 mols de álcool metílico p.a. 99,7%, conforme metodologia pro‑ posta por tomasevic e marinkovic (2003). na produção do biodiesel de óleo de palma, utilizou-se óleo industrializado com densidade de 0,9 g.ml‑1 e mo‑ laridade de 32 g.mol‑1. para esse óleo, foram usadas as razões molares de 1 mol de óleo para cada 3 e 6 mols de álcool metílico p.a. 99,7%. o biodiesel foi produzido por meio do processo de tran‑ sesterificação alcalina. inicialmente, realizou-se a pesa‑ gem do metanol (ch3oh), do hidróxido de sódio (naoh) e do óleo. essa metodologia foi empregada em razão do afirmado por vieira et al. (2018), que apontam a transes‑ terificação como o método mais utilizado nas indústrias para a produção de biodiesel quando se deseja usar cata‑ lisador alcalino. tebas et al. (2017) explicam que os prin‑ cipais reagentes que fornecem melhores resultados para conversão são o álcool metílico e o catalisador alcalino. em um balão volumétrico, pesou-se a quantidade re‑ querida de metanol e de hidróxido de sódio em uma balança de precisão de quatro casas decimais. a quan‑ tidade de óleo e de álcool pesada está relacionada à razão molar adotada e à massa molar de cada um. no caso do naoh, foi adotado 1% da proporção. em um frasco de erlenmeyer de 500 ml foram adicionados o naoh e o ch 3 oh com o uso do agitador magnético à temperatura de 45°c, gerando o metóxido de sódio. para a reação de transesterificação, foi utilizado o tem‑ po de 60 minutos. após essa fase, a mistura foi transfe‑ rida para um funil de separação e ficou em repouso por 24 horas com o objetivo de promover a separação do glicerol do biodiesel, conforme metodologia proposta por tomasevic e marinkovic (2003). o biodiesel proveniente da mistura binária de óleos foi produzido por meio de bateladas contendo a com‑ binação de duas fontes triglicerídeas diferentes em proporções molares idênticas, portanto, obtendo-se misturas de óleos com 0,5 mol de cada óleo unitário. foram mantidos os mesmos fatores para a reação de transesterificação utilizando misturas binárias que http://g.ml gonçalves, m.d. et al. 36 rbciamb | n.53 | set 2019 | 33-50 issn 2176-9478 aqueles empregados para os unitários. o período de repouso em funil de separação também foi de 24 ho‑ ras, mantendo‑se assim a uniformidade no processo de produção dos biodieseis. purificação do biodiesel passadas as 24 horas no funil de separação, a gliceri‑ na foi retirada, e coletou-se apenas o biodiesel para lavagem. o biodiesel apresentou impurezas em sua composição, e para removê‑las foi necessário realizar o processo de lavagem, que consistiu em adicionar água destilada a temperatura de 50°c e duas gotas de ácido clorídrico (hcl), sendo esse processo repetido por três vezes até que o biodiesel estivesse completa‑ mente limpo. após o processo de lavagem, o biodiesel foi seco em estufa à temperatura de 105°c ± 3°c por 2 horas para remover resquícios de água presentes. em seguida, foi submetido ao processo de filtração e pos‑ teriormente pesado, determinando‑se, assim, a massa de biodiesel sem impurezas. ambos os processos fo‑ ram aplicados seguindo a metodologia proposta por tomasevic e marinkovic (2003). caracterização do biodiesel por ressonância magnética nuclear de hidrogênio a caracterização por espectrometria de rmn 1h das amostras produzidas de biodiesel foi realizada no labo‑ ratório multiusuário de ressonância magnética nuclear, da universidade federal fluminense. as amostras foram diluídas em clorofórmio deuterado (cdcl 3 ) e analisa‑ das em um espectrômetro varian vnmrs de 300 mhz. utilizou-se o tetrametilsilano (tms) como referência, se‑ guindo metodologia proposta por fagundes (2011). cromatografia gasosa as amostras foram analisadas de forma qualitativa no cromatógrafo a gás acoplado à espectrometria de massa (cg-em) gcms-qp2010 (shimadzu, tóquio, ja‑ pão) utilizando as seguintes condições: injeção com divisão de fluxo na razão de 1:20; coluna db5-ms (30 m × 0,25 mm d.i. e 1 μm de 5% fenil‑polidime‑ tilsiloxano); gás de arraste he (99,999% de pureza) sob fluxo constante de 3,0 ml min‑1; programação de temperatura do forno de 50–180°c, com taxa de aquecimento de 8°c min‑1, 180–230°c, com taxa de aquecimento de 5°c min‑1, 230–310°c, com taxa de aquecimento de 20°c min‑1, seguido de isoterma por 15 minutos. os perfis cromatográficos foram feitos por meio de comparação com a biblioteca national institute of standards and technology 147 (nist 147), assinalando a presença de alguns ésteres metílicos nas amostras. a distribuição das substâncias obser‑ vadas foi determinada por meio da normalização da área de cada pico presente, ou seja, em porcentagem de área cromatográfica relativa. caracterização físico-química para o procedimento de determinar a massa específica, utilizou-se o método da picnometria, por meio de ba‑ nho termostático, a fim de estabilizar a temperatura da massa de biodiesel presente no picnômetro, calibrado por meio da aferição da massa específica da água des‑ tilada a 20°c, segundo a norma brasileira (nbr) 7148, citada na resolução da agência nacional do petróleo, gás natural e biocombustíveis (anp) nº 45, de 2014 (brasil, 2014). após aferição do peso do picnômetro sem e com biodiesel, utilizou-se a equação 1 para cal‑ cular a massa específica de cada biodiesel. − ρ = ×1 000 b b b p p b . v (1) em que: ρ = massa específica do biodiesel (kg m‑3); pb\b = peso do conjunto picnômetro/biodiesel (g); pb = peso do picnômetro (g); v b = volume do picnômetro (ml). a determinação de viscosidade cinemática a 40°c foi realizada por meio de viscosímetro capilar, conforme a norma da american society for testing and materials (astm) d-445, citada na resolução anp nº 45, de 2014 (brasil, 2014). o procedimento foi performado com o auxílio de viscosímetros do tipo cannon-fenske, cali‑ brados mediante a aferição da viscosidade cinemática produção e caracterização de biodiesel produzido com óleos unitários e misturas binárias 37 rbciamb | n.53 | set 2019 | 33-50 issn 2176-9478 da água destilada a 40°c e de um conjunto contendo um banho termostático da marca nova ética, mode‑ lo n480, associado a um termostato transparente da marca schott, modelo ct 52, que possibilitou a estabi‑ lização da temperatura do biodiesel em 40°c e, poste‑ riormente, a visualização do escoamento do biodiesel no viscosímetro capilar. para calcular a viscosidade ci‑ nemática de cada biodiesel, foi adotada a equação 2. υ = t * c (2) em que: υ = viscosidade cinemática do biodiesel (mm2.s‑1); t = tempo gasto para o biodiesel escoar entre as marcas do viscosímetro capilar (s); c = constante do viscosímetro capilar (mm2.s‑2). resultados e discussão análise de ressonância magnética nuclear de próton por meio da técnica de rmn 1h é possível determi‑ nar se a reação de transesterificação de triglicerídeos em monoésteres ocorreu de modo direto. os resulta‑ dos obtidos na rmn 1h foram similares tanto para os óleos vegetais quanto para os biodieseis produzidos. como ilustrado na tabela 1, tem-se o espectro de rmn 1h dos óleos vegetais, em que se pode observar a pre‑ sença de sinal multiplete na região de 4,0–4,4 ppm. essa região mostra a presença de hidrogênios caracte‑ rísticos de triglicerídeos. após a reação de transesterificação, o espectro de rmn 1h do biodiesel formado (tabela 1) não possui sinal da região característica de triglicerídeos, 4,0–4,4 ppm. além disso, também é possível constatar que nesse es‑ pectro, diferentemente das amostras dos óleos vege‑ tais, há um singleto na região de 3,4–3,7 ppm. esse si‑ nal é atribuído aos hidrogênios do grupamento (och 3 ), presente nos metilestéres formados. além disso, verifica-se que o sinal da região de 2,1–2,4 ppm foi destacado, pois pode ser encontrado tanto nas amostras do material de origem (óleos vege‑ tais) quanto nas amostras de biodiesel. essa região é atribuída ao hidrogênio do grupo adjacente à carbonila (α-ch2). somado à informação química que esse sinal fornece, ele também é utilizado para estipular o grau de conversão do processo de transesterificação. os principais deslocamentos químicos (ppm) obser‑ vados nos espectros dos biodieseis produzidos estão apresentados na tabela 2. analisando o espectro de rmn 1h do biodiesel de coco, vê-se um tripleto com integração de aproximadamen‑ te 3 h na faixa de deslocamento de 0,78–0,85 ppm em relação ao tms. na faixa de deslocamento de 1,14–1,20 ppm, observa-se um singleto com integra‑ ção de aproximadamente 11 h. um quarteto é perce‑ bido na faixa de deslocamento de 1,50–1,59 ppm, com integração de cerca de 2 h. na faixa de deslocamen‑ to de 2,20–2,25 ppm, há um tripleto com integração de mais ou menos 2h. na faixa de deslocamento de 3,58–3,6 ppm, tem‑se um singleto com integração de aproximadamente 3 h, e na faixa de deslocamento de 5,22–5,31 ppm, um multipleto com integração de aproximadamente 1 h. na região de 5,2–5,5 ppm, todos os biodieseis apre‑ sentam um multipleto com integração de cerca de 1 h, com exceção dos biodieseis de algodão e soja e algo‑ dão, que apresentam um multipleto com integração de perto de 3 h. na região de 3,4–3,7 ppm, são observa‑ dos singletos com integração de aproximadamente 3 h em todos os biodieseis, caracterizando os hidrogênios do grupamento (och 3 ) presentes nos metil ésteres formados. na região de 2,0–2,4 ppm, região caracte‑ rística dos hidrogênios do grupo adjacente à carbonila (α-ch 2 ), todos os biodieseis possuem um tripleto com integração de aproximadamente 2 h. na região de 1,5–1,7 ppm, constata-se que os biodieseis de algo‑ dão e coco e soja e algodão apresentam um multipleto com integração de aproximadamente 3 h, enquanto o de algodão apresenta um tripleto com integração de aproximadamente 3 h, e os biodieseis de coco, palma 3:1, palma 6:1 e soja e coco apresentam, nesta ordem, um quarteto, um singleto, um tripleto e outro tripleto, todos com integração de aproximadamente 2 h. na re‑ gião de 1,1–1,4 ppm, os biodieseis de coco, algodão e coco, palma 3:1, algodão, palma 6:1 e soja e algodão possuem um singleto com integrações de aproximada‑ mente 11 h, 8 h, 13 h, 4 h, 10 h e 10 h, respectiva‑ mente, exceto para o biodiesel de soja e algodão, que gonçalves, m.d. et al. 38 rbciamb | n.53 | set 2019 | 33-50 issn 2176-9478 tabela 1 – espectro de ressonância magnética nuclear de hidrogênio da fonte de triglicerídeos e do biodiesel formado. óleos vegetais biodiesel palma 3:1 6 5 34 2 1 8 67 5 34 2 01 algodão 89 7 6 5 34 2 1 0 8 67 5 34 2 0 -11 coco 6 5 34 2 1 8 67 5 34 2 1 continua... produção e caracterização de biodiesel produzido com óleos unitários e misturas binárias 39 rbciamb | n.53 | set 2019 | 33-50 issn 2176-9478 tabela 1 – continuação. óleos vegetais biodiesel palma 6:1 6 5 34 2 1 8 67 5 34 2 1 soja e coco 67 5 34 2 1 6 5 34 2 1 soja coco 67 5 34 2 1 algodão e coco 9 8 67 5 34 2 1 0 6 5 34 2 1 algodão coco 67 5 34 2 1 continua... gonçalves, m.d. et al. 40 rbciamb | n.53 | set 2019 | 33-50 issn 2176-9478 tabela 1 – continuação. óleos vegetais biodiesel soja e algodão 9 8 67 5 34 2 1 0 6 5 34 2 1 algodão soja 67 5 34 2 1 tabela 2 – deslocamento químico das amostras de biodiesel. material de origem do biodiesel deslocamento químico (δ) coco rmn 1h (cdcl 3 , 300 hz): 5,31–5,22 (m, 1h); 3,61–3,58 (s, 3h); 2,25–2,20 (t, 2h); 1,59–1,50 (q, 2h); 1,20–1,14 (s, 11h); 0,85–0,78 (t, 3h) algodão e coco rmn 1h (cdcl 3 , 300 hz): 5,34–5,22 (m, 1h); 3,61–3,58 (s, 3h); 2,25–2,20 (t, 2h); 1,59–1,50 (m, 3h); 1,20–1,14 (s, 8h); 0,82–0,78 (t, 2h) palma 3:1 rmn 1h (cdcl 3 , 300 hz): 5,42–5,29 (m, 1h); 3,69–3,65 (s, 3h); 2,32–2,28 (t, 2h); 1,59–1,56 (s, 2h); 1,27–1,21 (s, 13h); 0,92–0,84 (t, 3h) algodão rmn 1h (cdcl 3 , 300 hz): 5,41–5,29 (m, 3h); 3,68–3,64 (s, 3h); 2,32–2,27 (t, 2h); 1,66–1,57 (t, 3h); 1,26–1,21 (s, 4h); 0,91–0,85 (m, 3h) palma 6:1 rmn 1h (cdcl3, 300 hz): 5,35–5,29 (m, 1h); 3,66–3,62 (s, 3h); 2,31–2,25 (t, 2h); 1,64–1,56 (t, 2h); 1,24–1,21 (s, 10h); 0,89–0,83 (t, 3h) soja e algodão rmn 1h (cdcl3, 300 hz): 5,40–5,26 (m, 3h); 3,66–3,61 (s, 3h); 2,30–2,25 (t, 2h); 1,65–1,53 (m, 3h); 1,31–1,26 (s, 10h); 0,89–0,83 (m, 3h) soja e coco rmn 1h (cdcl3, 300 hz): 5,40–5,26 (m, 1h); 3,66–3,62 (s, 3h); 2,31–2,24 (t, 2h); 1,64–1,57 (t, 2h); 1,38–1,26 (m, 9h); 0,89–0,83 (t, 3h) apresenta um multipleto com integração de mais ou menos 9 h. na região de 0,7–1,0 ppm, todos os bio‑ dieseis apresentaram um tripleto com integração de aproximadamente 3 h, com exceção dos biodieseis de algodão e coco, algodão e soja e algodão, que exibiram um tripleto com integração de aproximadamente 2 h para o primeiro e um multipleto com integração de cer‑ ca de 3 h para os dois últimos. produção e caracterização de biodiesel produzido com óleos unitários e misturas binárias 41 rbciamb | n.53 | set 2019 | 33-50 issn 2176-9478 a análise dos dados do espectro de rmn 1h do pro‑ duto obtido, biodiesel, comprovou que a reação de transesterificação de fato ocorreu, dado o desapareci‑ mento dos sinais da região de 4,0–4,4 ppm, indican‑ do o desaparecimento dos hidrogênios atribuídos aos triglicerídeos e o surgimento do singleto na região de 3,5–3,7 ppm, que é atribuído aos hidrogênios do éster formado. quando possível, os dados conseguidos para deslocamento químico e rendimento foram compara‑ dos a dados já descritos na literatura. grau de conversão da transesterificação as amostras das reações de transesterificação foram caracterizadas pelo espectro de rmn 1h, e as conver‑ sões dos óleos em biodiesel, calculadas de acordo com a equação 3, conforme metodologia proposta por rus‑ chel et al. (2016). por meio dessa equação, determi‑ nou‑se o cálculo da conversão da reação, pela relação dos valores de integração dos sinais de rmn 1h das amostras de biodiesel obtidas. os valores das integrais de cada espectro foram gerados por meio do software mestrenova v. 12.0. = ×3 2 3 100 2 ch t ch i c i (3) o c t é a taxa de conversão do processo de transeste‑ rificação, e i ch2 e i ch3 são as integrais dos sinais atribuí‑ dos aos hidrogênios do grupo metileno adjacente à carbonila e aos hidrogênios do éster metílico, respec‑ tivamente. como já mencionado, o sinal do grupo me‑ tileno adjacente à carbonila (2,1–2,4 ppm) é usado no parâmetro do cálculo da conversão, pois esse sinal está presente em todos os derivados de triglicerídeos. de acordo com as conversões dos óleos mostradas na tabela 3, obtidas por meio do rmn 1h, o rendimento da reação de transesterificação está associado princi‑ palmente à presença/ausência de sinal na região de 4,0–4,4 ppm atribuído ao h de trigligerídeos. com isso, observa‑se o maior rendimento unitário para o óleo de coco, seguido do óleo de palma, que por sua vez possui maior razão molar (6:1), o que acarreta aumento do rendimento da reação. quando se trata dos rendimen‑ tos das misturas dos óleos, comprova-se que a junção do óleo coco e algodão se aproxima de 93,0%. o intuito de utilizar mistura de óleos vegetais é aumentar o ren‑ dimento da reação, o que de fato ocorreu na maioria das amostras. é importante ressaltar que, quanto maior a conversão do biodiesel, menor será a quantidade de glicerina pro‑ duzida. logo, verifica-se que a mistura algodão e coco apresenta quantidade menor de glicerina em relação aos outros óleos. óleo vegetal de origem conversão (%) óleo de algodão 79,50 óleo de palma 3:1 79,50 óleo de soja e algodão 88,05 óleo de soja e coco 88,54 óleo de palma 6:1 88,58 óleo de coco 91,92 óleo de algodão e coco 93,16 tabela 3 – valores de taxa de conversão de biodiesel. gonçalves, m.d. et al. 42 rbciamb | n.53 | set 2019 | 33-50 issn 2176-9478 caracterização físico-química a resolução anp nº 45, de 2014, estabelece um inter‑ valo aceitável de viscosidade dos biodieseis de 3,0 a 6,0 mm2.s‑1 (brasil, 2014). na análise experimental, verificou-se que todos os combustíveis testados esta‑ vam de acordo com essa resolução. conforme a tabela 4, é possível observar que a visco‑ sidade do óleo de palma 6:1 é superior à dos demais óleos (coco, algodão, algodão e coco, soja e coco e soja e algodão) em razão do tamanho da cadeia carbônica (ácido oleico — c18:1 e ácido palmítico — c16:0) e da presença de apenas uma insaturação no ácido oleico, que é um dos ácidos majoritários desse óleo. a mistu‑ ra soja e algodão apresentou viscosidade inferior à do óleo de palma, pois este possui em sua composição, majoritariamente, os ácidos linoleicos, com duas insa‑ turações, e o oleico, com uma insaturação, justificando a redução da viscosidade. a viscosidade do biodiesel de coco atingiu o menor valor, pois sua cadeia carbôni‑ ca é menor do que a dos demais biodieseis. com relação à massa específica, a resolução anp nº 45, de 2014, determina que o biodiesel deve apresentar valores entre 850 e 900 kg.m‑3 (brasil, 2014). no pre‑ sente trabalho, utilizando a metodologia citada, veri‑ ficou-se que todos os combustíveis avaliados estavam de acordo com essa normativa. segundo a tabela 5, é possível verificar que o biodiesel produzido por meio da mistura algodão e soja apresen‑ tou a maior massa específica, 883,11 kg.m‑3, justificada pela estrutura da molécula, pois, quanto maior a ca‑ deia carbônica (ácido linoleico — c18:2 e ácido oleico — c18:1), maior é sua massa específica. biodiesel viscosidade cinemática (mm2.s-1) coco 3,1217 algodão 4,2198 algodão e coco 3,4844 soja e coco 3,4644 soja e algodão 4,3248 palma 3:1 4,8967 palma 6:1 5,3942 tabela 4 – resultado da análise da viscosidade cinemática dos biodieseis. biodiesel massa específica (kg.m-3) coco 872,01 algodão 882,92 algodão e coco 878,05 soja e algodão 883,11 soja e coco 877,31 palma 3:1 861,54 palma 6:1 861,82 tabela 5 – massa específica dos biodieseis. produção e caracterização de biodiesel produzido com óleos unitários e misturas binárias 43 rbciamb | n.53 | set 2019 | 33-50 issn 2176-9478 análise por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas: biodiesel de óleo de algodão a amostra do biodiesel proveniente do óleo de algodão utilizada nesta pesquisa apresenta elevados teores de ácidos graxos insaturados. no perfil cromatográfico da amostra, os sinais de interesse estão compreendidos no intervalo de 13 a 23 minutos de retenção. de acor‑ do com a tabela 6 e com a figura 1, os ácidos que mais contribuíram foram os ácidos linoleico e oleico, como os de maior área, e esse resultado coincide com a com‑ posição química do óleo de algodão, conforme a re‑ solução da diretoria colegiada (rdc) nº 482, de 23 de setembro de 1999, da agência nacional de vigilância sanitária (anvisa) (brasil, 1999). ácido graxo nomenclatura tempo de retenção (min) área (%) anvisa (g/100 g) (brasil, 1999) c12:0 láurico 13,7 1,76 < 0,1 c14:0 mirístico 16,5 1,41 0,4–2,0 c16:0 palmítico 19,2 14,25 17,0–31,0 c18:1 oleico 21,6 32,09 13,0–44,0 c18:2 linoleico 21,7 32,96 33,0–59,0 c18:3 linolênico 21,8 5,64 0,1–2,1 c18:0 esteárico 22,1 10,88 1,0–4,0 tabela 6 – ácidos graxos do biodiesel de óleo de algodão. figura 1 – cromatograma do biodiesel metílico de óleo de algodão. 49,308,518 10.0 20.0 30.0 40.0 47.0 min tic*1.001 3. 69 4 16 .5 33 19 .2 13 22 .1 01 21 .9 96 21 .6 89 21 .3 63 gonçalves, m.d. et al. 44 rbciamb | n.53 | set 2019 | 33-50 issn 2176-9478 biodiesel de óleo de coco o cromatograma de uma amostra de biodiesel metílico de óleo de coco apresenta, no intervalo compreendido entre 7 e 23 minutos, os tempos de retenção dos éste‑ res graxos que mais contribuíram para a composição do biodiesel de óleo de coco (figura 2). diante desses resultados, apresentados na tabela 7, pode-se verifi‑ car que o biodiesel de coco possui os ácidos láurico e mirístico como os de maior área, correspondendo às expectativas experimentais. na tabela 7 é possível observar que os ácidos obtidos por meio da cromatografia gasosa (figura 2) são se‑ melhantes à composição do óleo de coco estabeleci‑ da pela resolução rdc nº 482, de 23 de setembro de 1999, da anvisa (brasil, 1999). ácidos graxos nomenclatura tempo de retenção (min) área (%) anvisa (g/100 g) (brasil, 1999) c8:0 caprílico 7,2 10,85 5–10,0 c10:0 cáprico 10,6 7,52 4,5–8,0 c12:0 láurico 13,7 16,59 43,0–51,0 c14:0 mirístico 16,5 16,34 16,0–21,0 c16:0 palmítico 19,2 15,45 7,5–10,0 c18:0 esteárico 21,6 6,43 2,0–4,0 c18:1 oleico 21,7 9,03 5,0–10,0 c18:2 linoleico 22,1 2,05 ‑ tabela 7 – ácidos graxos do biodiesel de óleo de coco. figura 2 – cromatograma do biodiesel metílico de óleo de coco. 10.0 20.0 30.0 40.0 47.0 34,796,073 12 11 10 .6 26 13 .2 32 16 .5 39 19 .2 13 16 .3 45 22 .0 96 21 .6 58 21 .3 41 produção e caracterização de biodiesel produzido com óleos unitários e misturas binárias 45 rbciamb | n.53 | set 2019 | 33-50 issn 2176-9478 biodiesel de óleo de algodão e coco no perfil cromatográfico da amostra, os sinais de inte‑ resse estão compreendidos no intervalo de 7 a 23 mi‑ nutos de retenção (figura 3). diante desses dados, pode-se verificar que a mistura algodão e coco possui os ácidos láurico e oleico, característicos do óleo de al‑ godão e de coco, respectivamente, como os de maior área, correspondendo às expectativas experimentais. na tabela 8 e na figura 3, é possível observar que os ácidos obtidos por meio da cromatografia gasosa são semelhantes à composição do óleo de algodão e coco. ácido graxo nomenclatura tempo de retenção (min) área (%) anvisa (g/100 g) (coco) (brasil, 1999) anvisa (g/100 g) (algodão) (brasil, 1999) c08:0 caprílico 7,216 10,26 5,0–10,0 1,0–4,0 c10:0 cáprico 10,627 4,25 4,5–8,0 ‑ c12:0 láurico 13,735 34,45 43,0–51,0 ‑ c14:0 mirístico 16,537 13,26 16,0–21,0 0,4–2,0 c16:0 palmítico 19,216 12,94 7,5–10,0 17,0–31,0 c18:0 esteárico 21,658 2,17 2,0–4,0 1,0–4,0 c18:1 oleico 21,728 14,47 5,0–10,0 13,0–44,0 c18:2 linoleico 21,775 7,20 1,0–2,5 33,0–59,0 c18:3 linolênico 22,098 1,00 ‑ 0,1–2,1 tabela 8 – ácidos graxos do biodiesel de óleo de algodão e coco. 10.0 20.0 30.0 40.0 47.0 min tic*1.00 16,300,454 2. 21 6 18 .6 23 13 .8 43 16 .5 37 19 .2 16 21 .6 58 13 .7 35 21 .7 28 24.181 22.898 figura 3 – cromatograma do biodiesel metílico de óleo de algodão e coco. gonçalves, m.d. et al. 46 rbciamb | n.53 | set 2019 | 33-50 issn 2176-9478 biodiesel de óleo de palma no cromatograma correspondente à amostra de bio‑ diesel metílico de óleo de palma (figura 4), pode-se observar que no intervalo entre 16 e 22 minutos se en‑ contram os sinais relacionados aos ésteres graxos que mais contribuem para a composição do biodiesel de óleo de palma. comparando os dados experimentais com os dados da anvisa (brasil, 1999), existe concor‑ dância em relação às maiores composições, que foram os ácidos oleico e palmítico, como os de maior área, presentes na amostra (tabela 9). biodiesel de óleo de soja e algodão no perfil cromatográfico do biodiesel produzido por meio da mistura de óleo de soja e óleo de algodão, os sinais de interesse estão compreendidos no intervalo de 15 a 20 minutos de retenção (figura 5). diante des‑ tabela 9 – ácidos graxos do biodiesel de óleo de palma. ácido graxo nomenclatura tempo de retenção (min) área (%) anvisa (g/100 g) (brasil, 1999) c14:0 mirístico 16,532 0,82 0,5–2 c16:0 palmítico 19,222 16,72 35–47 c18:0 esteárico 22,100 8,23 3,5–6,5 c18:1 oleico 21,798 64,39 36–47 c18:2 linoleico 21,672 9,34 6,5–15 figura 4 – cromatograma de biodiesel metílico de óleo de palma. 10.0 20.0 30.0 40.0 47.0 min tic*1.00 76,033,279 16 .5 32 19 .2 22 19 .4 30 21 .3 98 21 .6 12 22 .1 00 produção e caracterização de biodiesel produzido com óleos unitários e misturas binárias 47 rbciamb | n.53 | set 2019 | 33-50 issn 2176-9478 ses dados, pode-se verificar que a mistura soja e algo‑ dão apresenta os ácidos mirístico, palmítico, esteárico, oleico e linoleico, característicos dos óleos de soja e algodão, como os de maior área, correspondendo às expectativas experimentais. na tabela 10 e na figura 5, é possível observar que os ácidos obtidos por meio da cromatografia gasosa são semelhantes à composição do óleo de soja e algodão. biodiesel de óleo de soja-coco no perfil cromatográfico do biodiesel produzido por meio da mistura de óleo de soja e óleo de coco, os si‑ nais de interesse estão compreendidos no intervalo de 7 a 20 minutos de retenção (figura 6), com predomi‑ nância no intervalo entre 12 e 19 minutos. diante des‑ ses dados, pode-se verificar que a mistura soja e coco possui, em sua maioria, os ácidos láurico, palmítico, oleico e linoleico, característicos dos óleos de soja e coco, correspondendo às expectativas experimentais. na tabela 11 e na figura 6, é possível observar que os ácidos obtidos por intermédio da cromatografia gasosa são semelhantes à composição do óleo de soja e coco. ácido graxo nomenclatura tempo de retenção (min) área (%) anvisa (g/100 g) (soja) (brasil, 1999) anvisa (g/100 g) (algodão) (brasil, 1999) c14:0 mirístico 15,189 3,31 0,5 0,4–2,0 c16:0 palmítico 16,607 24,93 7,0–14,0 17,0–31,0 c18:0 esteárico 18,720 7,19 1,4–5,5 1,0–4,0 c18:1 oleico 19,009 45,52 19,0–30,0 13,0–44,0 c18:2 linoleico 19,497 19,03 44,0–62,0 33,0–59,0 tabela 10 – ácidos graxos do biodiesel de óleo de soja e algodão. anvisa: agência nacional de vigilância sanitária. figura 5 – cromatograma de biodiesel metílico de óleo de soja e algodão. 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0 22.5 25.0 min 0.00 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 uv (x1,000,000) chromatogram m ir ís � co c 14 :0 pa lm í� co c 16 :0 es te ár ic o c1 8: 0 o lé ic o c1 8: 1n 9c li no le ic o c 18 :2 gonçalves, m.d. et al. 48 rbciamb | n.53 | set 2019 | 33-50 issn 2176-9478 conclusões diante dos resultados apresentados, conclui-se que, em relação à caracterização físico-química, há viabili‑ dade de produção de todos os biodieseis estudados, visto que todos eles apresentaram características em conformidade com as necessidades mínimas presentes na resolução anp nº 45, de 2014. em relação à caracte‑ rização do biodiesel, por meio da técnica de rmn h1, foi possível obter os rendimentos de reação de transesteri‑ ficação de cada matéria-prima. os valores encontrados foram: para o óleo de coco, 91,92%; no óleo de algodão, 79,50%; no algodão e coco, 93,16%; no óleo de soja e algodão, 88,05%; no óleo soja e coco, 88,54%; para o óleo de palma 3:1, 79,50%; e para o óleo de palma 6:1, 88,58%. na cromatografia gasosa, verificaram-se os ácidos graxos presentes em cada biodiesel produzido por diferentes matérias‑primas. os resultados cromato‑ gráficos mostram que, no biodiesel de óleo de palma, os ácidos predominantes foram o palmítico e o oleico. no óleo de coco, o ácido em maior quantidade foi o láurico. já no óleo de algodão, os principais ácidos obti‑ dos foram o linoleico e o oleico. por fim, para o óleo de algodão e coco, os ácidos principais foram o láurico e o oleico. esses resultados apresentam concordância com a resolução anp nº 45, de 25 de agosto de 2014. ácido graxo nomenclatura tempo de retenção (min) área (%) anvisa (g/100 g) (soja) (brasil, 1999) anvisa (g/100 g) (coco) (brasil, 1999) c08:0 caprílico 7,285 2,20 ‑ 5,0–10,0 c10:0 cáprico 9,935 1,88 ‑ 4,5–8,0 c12:0 láurico 12,443 24,02 ‑ 43,0–51,0 c14:0 mirístico 14,573 8,85 0,5 16,0–21,0 c16:0 palmítico 16,594 10,68 7,0–14,0 7,5–10,0 c18:0 esteárico 18,714 2,19 1,4–5,5 2,0–4,0 c18:1 oleico 18,998 20,39 19,0–30,0 5,0–10,0 c18:2 linoleico 19,565 27,43 44,0–62,0 1,0–2,5 c18:3 linolênico 20,212 2,30 4,0–11,0 tabela 11 – ácidos graxos do biodiesel de óleo de soja e coco. anvisa: agência nacional de vigilância sanitária. 2.5 5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0 22.5 25.0 min 0.0 2.5 5.0 7.5 uv (x100,000) chromatogram ca pr íli co c 8: 0 cá pr ic o c1 0: 0 la ur ic o c1 2: 0 m ir ís �c o c1 4: 0 pa lm í� co c 16 :0 pa lm ito lé ic o c1 6: 1 es te ár ic o c1 8: 0 o lé ic o c1 8: 1n 9c li no le ic o c1 8: 2 li no lê ni co c 18 :3 n3 figura 6 – cromatograma de biodiesel metílico de óleo de soja e coco. produção e caracterização de biodiesel produzido com óleos unitários e misturas binárias 49 rbciamb | n.53 | set 2019 | 33-50 issn 2176-9478 referências aransiola, e.f.; ojumu, t.v.; oyekola, o.o.; madzimbamuto, t.f.; ikhu-omoregbe. a review of current technology for biodiesel production: state of the art. biomass and bioenergy, v. 61, p. 276-297, 2014. https://doi.org/10.1016/j. biombioe.2013.11.014 barabas, i.; todorut, i.a. predicting the temperature dependent viscosity of biodiesel-diesel-bioethanol blends. energy & fuels, v. 25, n. 12, p. 5767-5774, 2011. https://doi.org/10.1021/ef2007936 brasil. agência nacional de vigilância sanitária. resolução nº 482, de 23 de setembro de 1999. dispõe sobre regulamento técnico para fixação de identidade e qualidade de óleos e gorduras vegetais. diário oficial da união, 1999. 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http://dx.doi.org/10.1016/s0378-3820(02)00096-6 http://dx.doi.org/10.21577/0100-4042.20170148 https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.03.055 https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.03.055 revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 1 aplicação do indicador de salubridade ambiental (isa) para áreas urbanas application of environmental health indicator (isa) for urban areas resumo saneamento ambiental é o conjunto de ações que objetivam a melhoria da salubridade ambiental que abrange os serviços de abastecimento de água, coleta e tratamento de esgotos sanitários, coleta e tratamento de resíduos sólidos urbanos, controle de vetores transmissores de doenças e drenagem urbana. o saneamento é um grande problema para as cidades brasileiras, que historicamente cresceram sem planejamento e infraestrutura adequados. o objetivo principal deste trabalho é analisar o estado de salubridade ambiental das áreas urbanas do município de criciúma, sc, através do isa – indicador de salubridade ambiental, que é composto por um sistema de indicadores que avaliam a qualidade dos serviços públicos na área do saneamento. para tanto, a área de estudo foi dividida em cinco microbacias que compreendem 167 setores censitários. foram utilizados dados primários e secundários. os resultados apontaram deficiências em relação à drenagem urbana, com áreas de alagamento e inundação em todas as microbacias, baixo índice de coleta e tratamento de esgotos sanitários e ocorrência de dengue e leptospirose. o isa busca representar através de números uma realidade complexa dos bairros do município estudado, servindo como instrumento para diagnóstico de problemas referentes ao saneamento ambiental e para planejamento de futuros investimentos. palavras-chave: saneamento. salubridade. indicadores. abstract sanitation is the set of actions that aim to improve the environmental health services covering water supply, collection and treatment of sewage collection and treatment of municipal solid waste, control of diseasetransmitting vectors and urban drainage. sanitation is a big problem for the brazilian cities, which historically have grown up without proper planning and infrastructure. the main objective of this study is to analyze the state of environmental health in urban areas of the county criciúma, sc, through isa indicator of environmental health, which consists of a system of indicators that assess the quality of public services in the area of sanitation. therefore, the study area was divided into five watersheds comprising 167 census tracts. primary and secondary data were used. the results showed deficiencies in relation to urban drainage, with areas of flooding and inundation in all watersheds, low rate of collection and treatment of sewage and occurrence of dengue and leptospirosis. the isa seeks to represent numbers through a complex reality of city districts studied, serving as a tool for diagnosing problems related to environmental sanitation and planning for future investments. keywords: sanitation. salubrity. indicators. morgana levati valvassori engenheira ambiental, mestranda em ciências ambientais (unesc) pesquisadora do instituto de pesquisas ambientais e tecnológicas da universidade do extremo sul catarinense ipat/unesc, criciúma, sc, brasil morganalevati@unesc.net. nadja zim alexandre química, mestre em geografia (ufsc), professora dos cursos de engª ambiental, engª de materiais, ciências biológicas da universidade do extremo sul catarinense unesc e pesquisadora do ipat/unesc, criciúma, sc, brasil nza@unesc.net revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 2 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução nas últimas décadas o brasil apresentou um crescimento significativo da população urbana. este processo de urbanização acelerado tornou inadequada a infraestrutura das cidades, sendo os efeitos sentidos no abastecimento de água, transporte e tratamento de esgoto doméstico, drenagem urbana e controle de cheias (tucci, 1999). em 2000, 81% dos brasileiros viviam em áreas urbanas. em 2010 este índice aumentou para 84%. diante desta realidade, é certo que se faz presente uma complexa transformação de ordem social e ambiental (sostizzo, 2000; ibge, 2010;). a evolução das cidades ocorre através das modificações qualitativas e quantitativas nas atividades urbanas, transformando a infraestrutura dos espaços necessários a estas atividades (zmitrowicz, 1997). dentre os serviços urbanos, de acordo com garcias (1992) o saneamento se destaca por estar presente desde o início da humanidade, em todas as relações do homem com o ambiente, se desenvolvendo de acordo com a evolução das civilizações. o saneamento está presente em todas as relações do homem com o ambiente, desenvolvendo-se em consonância com a evolução tecnológica e cultural da sociedade. moraes et al. (2001) entendem o saneamento ambiental como o conjunto de ações que objetivem a melhoria da salubridade ambiental abrangendo os serviços de abastecimento de água com qualidade e quantidade; a coleta, tratamento e disposição final de resíduos; a drenagem das águas pluviais; a promoção da disciplina sanitária do uso e ocupação do solo e o controle de vetores transmissores de doenças, a fim de promover a saúde, o bem estar e a cidadania da população. a salubridade ambiental pode ser entendida como a qualidade ambiental capaz de prevenir doenças que são veiculadas pelo meio ambiente e de aperfeiçoar as condições favoráveis à saúde da população urbana e rural (são paulo, 1999). o isa – indicador de salubridade ambiental foi desenvolvido pela câmara técnica de planejamento do conselho estadual de saneamento do estado de são paulo – conesan, com o objetivo principal de avaliar a situação de salubridade ambiental das regiões do estado, mensurando as condições de saneamento e também levantando as suas causas. é composto por indicadores e subindicadores obtidos a partir de dados e informações já disponíveis. seu cálculo permite aferir quanto uma área oferece boas condições de vida, no âmbito do saneamento ambiental (são paulo, 1999; almeida, abiko, 2000; silva, 2006). aroeira (2009) relata que a formulação do isa foi escolhida para compor o plano de saneamento de belo horizonte, o qual foi construído a partir do somatório ponderado de índices setoriais do saneamento ambiental – abastecimento de água, esgotamento sanitário, limpeza urbana, drenagem urbana e controle de vetores. outros autores adaptaram a metodologia, conforme área de interesse específica, como exemplo: isa/oe (aplicado em áreas de ocupação espontânea em salvador/ba), isa/jp (para bairros costeiros de joão pessoa/pb), isa/f (aplicado a favelas em áreas de proteção ambiental) e isa/par (aplicado para análises de empreendimentos do par em aracaju/se (dias et al., 2004; batista, silva, 2006; silva, 2006; almeida, abiko, 2000; buckley, filho, 2012). ipat/unesc (2011; 2012) adaptaram o mesmo indicador para áreas urbanas e rurais dos municípios de forquilhinha, siderópolis, morro da fumaça e lauro müller, em santa catarina. a lei federal nº 11.445 que estabelece a política pública de saneamento básico atribui aos municípios a elaboração dos planos de saneamento básico. cumprindo as determinações da lei federal, o município de criciúma instituiu a lei complementar nº 052/2007 que dispõe sobre a política municipal de saneamento básico. no capítulo iv do artigo 20 desta lei consta que o plano municipal de saneamento deve ter por escopo diagnósticos com indicadores, apontando as causas das deficiências detectadas. dentre os objetivos de um plano de saneamento consta a necessidade de estabelecer instrumentos de avaliação e monitoramento das ações em saneamento (ipat/unesc, 2012). desta forma, a aplicação do indicador de salubridade ambiental (isa) para as áreas urbanas do município de criciúma, objeto deste trabalho, foi realizada buscando estabelecer indicadores da qualidade dos serviços prestados nos setores de abastecimento de água, coleta e tratamento de esgotos domésticos, manejo de resíduos sólidos urbanos e limpeza urbana, controle de vetores, manejo de águas pluviais e drenagem urbana a partir de dados primários e secundários servindo como ferramenta de planejamento dos investimentos nos setores de saneamento. de acordo com batista, silva (2006) a construção atual de sistemas de indicadores relativos à salubridade ambiental têm permitido novos conhecimentos com o intuito de prover informações objetivando melhorar a qualidade de vida urbana. os resultados de salubridade ambiental são apresentados por setores censitários que compreendem os bairros da área urbana do município, agrupados por microbacias. metodologia revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 3 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 o município de criciúma está localizado no sul de santa catarina. possui 236 km2 de área e uma população de 191.473 habitantes. existem cerca de 90 bairros e localidades no município, porém apenas 57 destes foram criados oficialmente pelo poder público municipal. para análise dos resultados o município foi dividido em cinco microbacias: 1) rio criciúma; 2) rio linha anta (agrupando também rio ronco d’água); 3) rio sangão (agrupando também rio maina e medeiros); 4) rio cedro; 5) baixo rio sangão e quarta linha (agrupando também rio eldorado), nas quais os 167 setores censitários estabelecidos conforme dados do ibge de 2000 foram alocados de acordo com a localização determinada em mapa através de técnicas de geoprocessamento. a divisão das bacias bem como os seus limites foram definidos por ipat/unesc (2010) considerando a compatibilização dos limites das bacias hidrográficas dos rios araranguá e urussanga com os limites políticos do município, agrupando algumas microbacias de acordo com características ambientais e socioeconômicas. os resultados de salubridade ambiental são apresentados por setores censitários que compreendem os bairros da área urbana do município, agrupados por microbacias. os dados sobre os setores censitários foram obtidos no ibge e referem-se ao censo de 2000, abrangendo apenas as áreas consideradas urbanas do município. este fato não prejudica o estudo considerando que o isa é recomendado para aplicação em áreas urbanas. esta pesquisa foi realizada no período de janeiro a julho de 2009, adotando a metodologia proposta pelo isa/conesan e isa/jp (silva, 2006) sugerindo algumas adaptações para o município de estudo. a partir desta metodologia proposta foi criado o isa/cr, o índice adaptado para o município de criciúma, que é obtido através da seguinte fórmula: isa/cr = 0,25 iab + 0,25 ies + 0,20 irs + 0,20 idu + 0,1 icv (equação 1) onde: iab – indicador de abastecimento de água, ies – indicador de esgotamento sanitário, irs – indicador de resíduos sólidos, idu – indicador de drenagem urbana, icv – indicador de controle de vetores. seguindo as metodologias consultadas e em função das discussões técnicas acerca da importância de cada indicador, foram atribuídos pesos de 25% para o indicador de abastecimento de água, 25% para o indicador de esgotos sanitários (considerados mais importantes), 20% para o indicador de resíduos sólidos, 20% para o indicador de drenagem e 10% figura 1 – localização do município de criciúma e delimitação das microbacias para o estudo revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 4 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 or indicadores de 2ª e 3ª ordem que tabela 1a indicadores de 2ª e 3ª ordem, formulação e objetivos que compõem o iab e o ies. indicador de 3ª ordem e fórmula composição da fórmula pontuação objetivos/finalidade iab – indicador de abastecimento de água fórmula: iab= (ica+iqa+isa)/3 ica – indicador de cobertura de abastecimento ica= (dua/dut) x 100 dua= domicílios atendidos dut= domicílios urbanos totais pontuação obtida diretamente pela fórmula (%) visa quantificar os domicílios atendidos por sistemas de abastecimento de água com controle sanitário iqa – indicador de qualidade da água distribuída iqa= k x (naa/nar) x 100 k= nº amostras realizadas/nº mínimo de amostras exigidas pela portaria nº518/04 gm – ms. naa= quant. de amostras consideradas como sendo de água potável relativa a colimetria, cloro e turbidez (mensais) nar= quant. de amostras realizadas (mensais) iqa= 100% pont. 100 95 < iqa < 99% pont. 80 85 < iqa < 94% pont. 60 70 < iqa < 84% pont. 40 50 < iqa < 69% pont. 20 iqa < 49% pont. 0 visa monitorar a qualidade da água fornecida isa – indicador de saturação do sistema produtor isa – n= log {cp/[vp.(k2/k1)]} log (1 + t) n= nº de anos para saturação sistema vp= volume de produção para atender 100% da pop. (l.s-1); cp= capacidade de produção(l.s-1); t= taxa anual média de crescimento (próximos 5 anos); k1/k2= coeficientes de perdas (%) sistema integrado n > = 5 anos pont. 100 0 < n < 5 pont. interpolar n < = 0 pont. 0 compara a oferta e a demanda para programar novos sistemas ou ações que minimizem as perdas ies – indicador de esgoto sanitário fórmula: ies= (ice+ite)/2 ice – indicador de cobertura em coleta em esgoto ice= (due/dut) x 100 due= domicílios urbanos atendidos por coleta; dut= domicílios urbanos totais ice > 90% pont. 100 75 < ice < 89% interpolar ice < 75% pont. 0 visa quantificar os domicílios atendidos por redes de esgotos. ite – indicador de esgotos tratados ite= ice x (vt/vc) x 100 ice= índice de esgotos coletados (%); vc= volume coletado (n° domicílios atendidos *4hab/dom.*vazão diária 160 l/hab); vt= volume tratado de esgoto (=vc) ite > 81% pont. 100 45 = <ite= <80% interpolar ite < 45% pont. 0 quantificar e qualificar os domicílios atendidos por redes de esgotos. revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 5 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 possuem formulações e objetivos tabela 1b indicadores de 2ª e 3ª ordem, formulação e objetivos que compõem o irs, icv e idu. irs – indicador de resíduos sólidos fórmula: irs= (icr+isr)/2 icr – indicador de coleta de resíduos icr= (duc/dut) x 100 duc= domicílios com coleta de resíduos; dut= domicílios totais urbanos icr >= 99% pont. 100 95 < icr < 99% interpolar icr < 95% pont. 0 quantificar os domicílios atendidos por coleta de resíduos isr – indicador de saturação do tratamento e disposição final dos resíduos sólidos isr n= log{[ca x t/vl)+1 log (1 + t) ca= capacidade restante do aterro (toneladas); vl= volume coletado de resíduos (média anual tonelada); t= taxa de crescimento médio anual (%) n >= 5 pont. 100 5 > n> 0 interpolar n < 0 indicar a necessidade de novas instalações icv – indicador de controle de vetores fórmula: icv= [((ivd+ive)/2) + ivl]/2 ivd – indicador de dengue identificado pelo nº de casos setor sem infestação nos últimos anos; setor com casos de dengue nos últimos 5 anos pont. 100 pont. 0 identificar a necessidade de programas preventivos ive – indicador de esquistossomose identificado pelo nº de casos setor s/ caso nos últimos 5 anos; setor com incidência anual <1; setor com incidência 5 > inc >=1; setor com incidência >=5 pont. 100 pont. 50 pont. 25 pont. 0 identificar a necessidade de programas preventivos de redução e eliminação de vetores transmissores e/ou hospedeiros da doença ivl – indicador de leptospirose identificado pelo nº de casos setor sem enchentes e sem casos nos últimos 5 anos; setor com enchentes e sem casos nos últimos 5 anos; setor sem enchentes e com casos nos últimos 5 anos; setor com enchentes e com casos nos últimos 5 anos pont. 100 pont. 50 pont. 25 pont. 0 identificar a necessidade de programas preventivos de redução e eliminação de resíduos e ratos idu – indicador de drenagem urbana fórmula: idu= p1*iai + p2*irp+ p3*iav iai= indicador de alagamento ou inundação iai= p1 * critério p1 = 0,60 critério: com alagamento/inundação=0 sem alagamento/inundação=1 iai= 0,00 iai= 0,60 identificar as vias com ou sem ocorrência de inundação ou alagamento. irp= indicador de rua pavimentada irp= p2 * critério p2 = 0,20 critério: com pavimentação=1 parcialmente pavimentado=0,5 sem pavimentação=0 irp= 0,00 irp= 0,10 irp= 0,20 indicar vias com, parcialmente ou sem pavimentação. iav= indicador de área verde iav= p3 * critério p3 = 0,20 critério: com área verde= 1 sem área verde= 0 iav= 0,00 iav= 0,20 indicar os locais com ou sem área verde. revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 6 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 para o indicador de controle de vetores. para cada setor censitário foi determinado o isa. ao final, obteve-se um único valor para cada microbacia, através de média aritmética. o isa é um indicador de 1ª ordem composto por indicadores de 2ª e 3ª ordem que possuem formulações e objetivos específicos, conforme apresentam as tabelas 1ª e 1b. salienta-se que estes indicadores assumem uma variação teórica de zero a cem, com exceção do indicador de drenagem urbana, sendo que os resultados finais são apresentados, para cálculo do isa, com pontuação de 0 a 1. quanto mais próximo de 1 melhor é a realidade de determinado serviço. a interpretação dos resultados é realizada conforme apresenta a tabela 2. as informações para elaboração dos indicadores foram obtidas do censo (2000) e de dados apresentados por ipat/unesc na elaboração dos diagnósticos setoriais, estudos integrantes do plano de saneamento integrado de criciúma (ipat/unesc, 2010). baseando-se na metodologia apresentada por batista (2005 apud silva, 2006) foram propostas adaptações, como a inserção no indicador de rua pavimentada da classificação parcialmente pavimentado, sendo atribuída pontuação 0,5 e o acréscimo do iav – indicador de área verde; alterações nos pesos dos indicadores adotados para o isa/cr devido à não utilização do indicador socioeconômico, em virtude da dificuldade na obtenção dos dados e aplicação da metodologia; não utilização de determinados indicadores de 2ª ordem devido à inexistência de dados disponíveis. indicador de abastecimento de água – iab para avaliar a qualidade do serviço de abastecimento de água utilizou-se o iab indicador de abastecimento, que é obtido através da média aritmética dos indicadores de 3ª ordem: ica – indicador de cobertura de abastecimento, iqa – indicador de qualidade da água distribuída e isa – indicador de saturação do sistema produtor. as informações para cálculo destes dois últimos indicadores foram obtidos no diagnóstico do sistema de abastecimento de água de criciúma (ipat/unesc, 2010). o indicador ica visa quantificar os domicílios atendidos pelo sistema de abastecimento e é obtido através da divisão dos domicílios atendidos pelos domicílios totais. as informações utilizadas referem-se ao censo de 2000 do ibge. o indicador iqa objetiva monitorar a qualidade da água distribuída. para alcançar os resultados foram utilizados os seguintes dados: k = nº de amostras realizadas na estação de tratamento mensalmente dividido pelo nº mínimo de amostras exigidas pelo ministério da saúde, através da portaria 518/2004; naa = quantidade de amostras consideradas como sendo de água potável relativa à colimetria, cloro e turbidez. como cada parâmetro possui valor específico e de acordo com os dados obtidos para os três o valor do k é 1, representando o atendimento à legislação, para efeito de cálculo utilizou-se apenas o valor de turbidez, que é de 35 amostras mensais; nar = quantidade de amostras realizadas, que foi 35 amostras mensais para turbidez. para cálculo do isa – indicador de saturação do sistema produtor foram considerados dados referentes à estação de tratamento de água (eta), pois entende-se que a disponibilidade de água potável à população depende diretamente da capacidade de tratamento da eta, e não apenas do volume disponível na barragem do rio são bento, fornecedora de água bruta. os dados utilizados são: n = nº de anos para saturação sistema; vp = volume de produção para atender 100% da população = 621,36 l.s-1; cp = capacidade de produção = 751,28 l.s-1 ; t = taxa anual média de crescimento (próximos 5 anos) = 0,01; k1/k2= coeficientes de perdas = 40%. indicador de esgoto sanitário ies o ice é obtido através da divisão do número de domicílios atendidos por tratamento, conforme dados da concessionária de água e esgoto de 2008 (ipat/unesc, 2010) pelo número de domicílios urbanos por setor censitário, de acordo com o censo de 2000 do ibge. tabela 2 situação da salubridade por faixa de situação (%) condição de salubridade pontuação do isa insalubre 0 – 0,255 baixa salubridade 0,2551 – 0,505 média salubridade 0,5051 – 0,755 salubre 0,7551 – 1 fonte: adaptado de batista (2005 apud silva 2006). revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 7 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 o ite foi obtido multiplicando o ice pelo produto da divisão do volume de esgoto tratado e o volume de esgoto coletado. o resultado desta operação é multiplicado por cem, transformando em porcentagem. para cálculo do volume tratado foi considerada a média de 4 habitantes por domicílio e o volume de 160 l/habitante de geração de efluentes, conforme norma da abnt – associação brasileira de normas técnicas nbr 7229/2003 padrão alto. salienta-se que para cálculo do volume de esgoto coletado e tratado considera-se em operação todas as estações de tratamento de esgoto comunitárias do município. indicador de resíduos sólidos – irs o icr é o resultado da divisão do número de domicílios com coleta de resíduos pelo número total de domicílios. os dados sobre a cobertura de atendimento foram obtidos no mapa de roteiros e frequência de coleta de resíduos sólidos urbanos, elaborado no diagnóstico do sistema de limpeza urbana e manejo de resíduos sólidos realizado por ipat/unesc (2010). para calcular o isr foi considerada a capacidade em toneladas do aterro sanitário contratado pelo município, bem como a média anual do volume coletado de resíduos sólidos urbanos e a taxa de crescimento anual para o município, apontadas por ipat/unesc (2010). os dados referentes a este indicador se aplicam a todo o município. cabe salientar que a metodologia do irs não considera demais fatores como frequência de coleta nos bairros e coleta seletiva, e que além dos resíduos sólidos urbanos também são gerados resíduos de construção civil e demolição, de varrição e limpeza pública, comerciais, industriais e resíduos dos serviços de saúde. indicador de controle de vetores – icv para obtenção do ivd pontua-se 100 quando o setor censitário não apresentou infestação nos últimos anos e 0 se houveram casos nos últimos 5 anos. o ive possui 4 classes de pontuação, variando de 0 a 100, conforme metodologia apresentada na tabela 1. da mesma forma, o ivl apresenta 4 classes de pontuação, variando conforme informações sobre o número de casos e ausência ou presença de histórico de inundações. considerando que a unidade de estudo é o setor censitário e o número de casos foram apresentados por bairro e existem, em alguns casos, mais de um setor por bairro, foi escolhido, para inserção do dado de leptospirose, o setor que apresentou inundação conforme planilha do indicador de drenagem. já a escolha do setor para inserção do dado referente à dengue quando existiam um bairro com mais de um setor censitário foi aleatória, porém representativa. os dados utilizados foram disponibilizados pela vigilância epidemiológica – secretaria municipal de saúde e referem-se aos casos confirmados nos bairros do município no período de 2004 a 2008 para leptospirose e de 2004 a fevereiro de 2009 para dengue. indicador de drenagem urbana – idu o idr – indicador de drenagem de 2ª ordem é obtido através da soma dos produtos dos indicadores de 3ª ordem: iai indicador de alagamento ou inundação; irp – indicador de rua pavimentada e ius – indicador de uso do solo. os valores dos indicadores foram obtidos pelo ipat/unesc através de técnicas de geoprocessamento, ou seja, pela sobreposição e análises sistemáticas de cada setor censitário com os seguintes mapas temáticos: mapa dos setores censitários (ibge, 2004) x mapa de áreas inundáveis x mapa de microdrenagem implantada x mapa de uso do solo, elaborados por (ipat/unesc, 2010). através dos cruzamentos destes dados espaciais e com informações obtidas do diagnóstico do sistema de manejo das águas pluviais e drenagem urbana pode-se verificar a situação de cada setor censitário referente ao indicador de drenagem urbana. o iai compõe 60% do idr. se o setor censitário apresenta alagamento ou inundação recebe pontuação 0. caso contrário recebe pontuação 1. os resultados indicam a necessidade de intervenções, baseadas nos dados apresentados no diagnóstico do sistema de manejo de águas pluviais e drenagem urbana. o irp representa 20% da composição do idr. para pontuação é verificada a existência de pavimentação em todas as vias do setor censitário (1 ponto), parte das vias pavimentada e outra parte não pavimentada (0,5 pontos) e vias sem pavimentação (0 pontos). salientase que pavimentação é um termo aplicado neste estudo apenas para o uso de asfalto ou lajota. de acordo com o indicador, a existência de pavimentação indica a ocorrência de sistema de drenagem, mesmo que na prática, em alguns casos, isto não ocorra. o peso de 20% também é atribuído ao iav. para determinação deste indicador foi estabelecida uma pontuação de acordo com a existência ou inexistência de áreas verdes (vegetação arbustivoarbórea) no setor censitário (1 e 0 ponto, respectivamente). a presença de vegetação é importante, pois esta intercepta parte da precipitação acima da superfície do solo. o volume retido é perdido por evaporação, retornando à atmosfera. este processo interfere no balanço hídrico da bacia hidrográfica, funcionando como um reservatório, retardando e reduzindo o pico das cheias. a quantificação do impacto da modificação da cobertura vegetal revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 8 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 sobre o escoamento é considerada uma questão importante para regiões em desenvolvimento com ocupação do espaço rural e urbano (tucci, 1997). a determinação foi baseada na visualização de ortofotos e com auxílio do aplicativo google earth e serve apenas como indicativo, sem confirmação científica acerca dos fenômenos de interceptação e infiltração do solo. a interpretação dos resultados do indicador de drenagem urbana segue a metodologia apresentada por silva (2006), conforme mostra a tabela 3. apresentação e discussão dos resultados para cada um dos 167 setores censitários foram obtidas pontuações dos indicadores setoriais que compõem o isa. desta forma, apresenta-se a média de pontuação e a classificação do nível de salubridade em cada microbacia. microbacia rio criciúma a microbacia rio criciúma situa-se na bacia hidrográfica do rio araranguá e possui uma área de contribuição de aproximadamente 18,45 km² (figura 2). o principal curso d’água é o rio criciúma com 6.937,36 metros de comprimento e 117 afluentes (ipat/unesc, 2010). apresenta 18,45 km2, 22 bairros e 67 setores censitários. caracteriza-se por ser a mais densamente povoada e consequentemente a mais problemática principalmente em relação à drenagem, decorrente da impermeabilização do solo, que por sua vez acentua o escoamento superficial. o rio criciúma atravessa a porção central da cidade com longos trechos em que se encontra canalizado ou desviado de seu leito original e contaminado por esgotos domésticos e efluentes industriais. a) iab – a média do indicador foi 0,99 representando a condição satisfatória da cobertura de abastecimento (98,2%) e qualidade da água distribuída, atendendo à portaria ms 518/2004, em vigência na época do estudo. b) ies – na microbacia não havia, na época de elaboração do estudo, coleta e tratamento público do esgoto sanitário, por isso o indicador recebeu pontuação zero, baixando a média do isa; tabela 3 classificação de desempenho para o indicador de drenagem urbana intervalo de valores classificação idu ≥ 0,98 excelente 0,98 > idu ≥ 0,85 muito boa 0,85 > idu ≥ 0,60 boa 0,60 > idu ≥ 0,40 regular 0,40 > idu ≥ 0,0 ruim/muito ruim fonte: batista (2005 apud silva, 2006). figura 2 – detalhe da localização da microbacia do rio criciúma. revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 9 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 c) irs – a pontuação foi 1 indicando que a coleta é abrangente e o aterro sanitário atende à demanda dos próximos 20 anos. d) icv – a média de pontuação foi 0,87. foram registrados 2 casos de dengue no período de 2005 a 2009 e 4 casos de leptospirose de 2005 a 2009. e) idu a média final foi 0,55 representando que a drenagem é regular. este valor é o maior em comparação com as demais microbacias, mesmo com setores críticos com alagamentos. nesta microbacia se concentram os maiores problemas em relação à drenagem, devido à alta densidade populacional, falta de planejamento e obras de micro e macrodrenagem subdimensionadas. a figura 3 apresenta o pior, melhor e a média dos resultados dos indicadores setoriais. a média dos resultados do isa foi 0,645 representando média salubridade. microbacia rio cedro apresenta 31,51 km2, 9 bairros e 9 setores censitários. o principal curso d’água é o rio cedro, com 9.066,389 metros de comprimento, no qual são identificados 235 afluentes (figura 4). a) iab – a média do indicador foi 0,98 representando a condição satisfatória da cobertura de abastecimento (96,8%) e qualidade da água distribuída. b) ies – a média foi 0,14, existindo na microbacia uma estação de tratamento comunitária que operava de forma precária e com baixa abrangência. c) irs – a pontuação foi 1 indicando que a coleta é abrangente e o aterro sanitário atende a demanda dos próximos 20 anos. d) icv – foi registrado 1 caso de dengue em 2006, nenhum caso de esquistossomose e leptospirose. a média de pontuação foi 0,72. mesmo sem casos de duas doenças a pontuação foi baixa, pois há riscos de contaminação em áreas que sofrem alagamentos. e) idu a média final foi 0,22, menor 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 abastecimento água esgotamento sanitário resíduos sólidos drenagem urbana controle de vetores m icrobacia rio criciúma pior resultado melhor resultado média figura 3 resultados dos indicadores de 2ª ordem para a microbacia rio criciúma. figura 4 – detalhe da localização da microbacia do rio cedro. revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 10 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 microbacias, representando que a 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 abastecimento água esgotamento sanitário resíduos sólidos drenagem urbana controle de vetores m icrobacia rio ce dro pior resultado melhor resultado média figura 5 resultados dos indicadores de 2ª ordem para a microbacia rio cedro. figura 6 – detalhe da localização da microbacia do rio linha anta. 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 abastecimento água esgotamento sanitário resíduos sólidos drenagem urbana controle de vetores m icrobacia rio linha anta pior resultado melhor resultado média figura 7 resultados dos indicadores de 2ª ordem para a microbacia rio linha anta. revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 11 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 valor comparado às demais microbacias, representando que a drenagem é ruim/muito ruim. este resultado se deve à incidência de inundações em todos os setores da microbacia e ausência de drenagem adequada. a figura 5 apresenta o pior, melhor e a média dos resultados dos indicadores setoriais. a média dos resultados do isa foi 0,614 representando média salubridade. microbacia rio linha anta a microbacia rio linha anta apresenta 48,08 km2, 11 bairros e 24 setores censitários, localiza-se na zona leste do município e pertence à bacia hidrográfica do rio urussanga (figura 6). a) iab – a média do indicador foi 0,97 representando a condição satisfatória da qualidade da água distribuída. o índice de cobertura de abastecimento foi de 90,6%, indicando necessidade de ampliação de oferta da rede de água tratada. b) ies – a média foi 0,02, existindo na microbacia duas estações de tratamento comunitárias que operavam de forma precária e com baixa abrangência. c) irs – a pontuação foi 1 indicando que a coleta é abrangente e o aterro sanitário atende a demanda dos próximos 20 anos. d) icv – foi registrado 1 caso de leptospirose em 2007, nenhum caso de esquistossomose e dengue. a média de pontuação foi 0,82. e) idu a média final foi 0,40 representando que a drenagem é ruim/muito ruim. alguns setores possuem alto índice de impermeabilização, apresentando pontos críticos, regiões com drenagem subdimensionada, locais onde ocorrem alagamentos e pontos de lançamento de esgoto. a figura 7 apresenta o pior, melhor e a média dos resultados dos indicadores setoriais. a média dos resultados do isa foi 0,609 representando média salubridade. figura 8 – detalhe da localização da microbacia do baixo rio sangão e quarta linha. 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 abastecimento água esgotamento sanitário resíduos sólidos drenagem urbana controle de vetores m icrobacia baixo rio sangão e quarta linha pior resultado melhor resultado média figura 9 resultados dos indicadores de 2ª ordem para a microbacia baixo rio sangão e quarta linha. revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 12 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 microbacia baixo rio sangão e 4ª linha a microbacia baixo rio sangão e quarta linha possui uma área aproximada de 37,44 km², abrangendo 4 bairros e 5 setores censitários (figura 8). grande parte desta microbacia é considerada área rural, com baixa densidade populacional. apresenta-se como potencial região para expansão urbana e industrial, fazendo ligação com a br-101. recomenda-se o planejamento adequado para esta ocupação, uma vez que apresenta extensões de áreas de preservação permanente. a) iab – a média do indicador foi 0,81, mais baixa em relação às demais microbacias. apenas 44,3% dos domicílios apresentavam rede de abastecimento, indicando a baixa cobertura principalmente pela característica rural dos bairros, onde muitas famílias utilizam água de poços e nascentes. entre as microbacias, esta é a que mais necessita de investimentos para distribuição de água tratada, visando à universalização do serviço. b) ies – apesar de haver uma estação de tratamento comunitária, a pontuação do indicador foi 0, pois a cobertura em coleta era pequena e a ete não operava de forma ideal. c) irs – a pontuação foi 1 indicando que a coleta é abrangente e o aterro sanitário atende a demanda dos próximos 20 anos. d) icv – não foram registrados casos das doenças pesquisadas, porém a média de pontuação foi 0,75, pois havendo riscos de inundação nos setores considera-se que há riscos de transmissão principalmente de leptospirose, indicando a figura 10 detalhe da localização da microbacia do rio sangão. 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 abastecimento água esgotamento sanitário resíduos sólidos drenagem urbana controle de vetores m icrobacia rio sangão pior resultado melhor resultado média figura 11 resultados dos indicadores de 2ª ordem para a microbacia rio sangão. revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 13 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 necessidade de programas de educação sanitária para prevenir estas e demais doenças relacionadas ao saneamento inadequado – drsai. e) idu – a média do indicador foi 0,28 indicando que a drenagem é ruim/muito ruim. este resultado é o segundo menor, indicando a suscetibilidade à inundação e alagamento. o baixo valor decorre principalmente da característica predominantemente rural da região, uma vez que de acordo com a metodologia, a falta de pavimentação indica ausência de drenagem. a figura 9 apresenta o pior, melhor e a média dos resultados dos indicadores setoriais. a média dos resultados do isa foi 0,569 representando o valor mínimo para classificação como média salubridade. os resultados do isa são os menores em relação às demais microbacias. microbacia rio sangão apresenta 66,82 km2, 33 bairros/localidades e 62 setores censitários. a microbacia rio sangão possui área aproximada de 66,82 km², abrangendo as microbacias dos rios medeiros, maina e sangão (figura 10). a) iab – a média do indicador foi 0,98 representando a condição satisfatória da qualidade da água distribuída. o índice de cobertura de abastecimento foi de 95,4%. b) ies – mesmo com a presença de quatro estações de tratamento de esgoto, o valor médio encontrado para o ies foi 0,02 indicando a baixa cobertura da prestação dos serviços. c) irs – a pontuação foi 1 indicando que a coleta é abrangente e o aterro sanitário atende a demanda dos próximos 20 anos. d) icv – foram registrados 3 casos de dengue entre 2005 e 2009 e 4 casos de leptospirose entre 2004 e 2008, sendo a média de pontuação 0,85. e) idu – a média do indicador foi 0,53 representando que a drenagem é regular. esta microbacia também é considerada crítica por apresentar área urbanizada nas margens de córregos e do rio sangão. há ocorrência de enchentes com grandes prejuízos à população. a média do isa foi 0,679 representando média salubridade. salienta-se que um setor foi classificado como salubre e um com baixa salubridade. os principais resultados dos indicadores setoriais estão apresentados na figura 11. análise integrada dos resultados analisando os maiores, menores e as médias de resultados obtidos nas cinco microbacias, conforme mostra a figura 12, constata-se que os piores resultados foram encontrados na microbacia baixo rio sangão e quarta linha, devido principalmente a menor cobertura de abastecimento de água, ocorrência de alagamentos e baixa cobertura em coleta e tratamento de esgotos. os maiores valores foram encontrados nos bairros são josé/estaçãozinha (0,85 – microbacia rio sangão) e são joão (0,77 – microbacia rio cedro), classificando-os como salubre e os menores valores encontrados nos bairros verdinho (0,49 – microbacia baixo rio sangão e 4ª linha) e imperatriz (0,50 – microbacia rio sangão) classificando-os com baixa salubridade. o iab alcançou pontuação entre 0,8 e 1 indicando a boa cobertura e qualidade da água distribuída, porém para figura 12 – pior, melhor e média dos resultados do isa – indicador de salubridade ambiental para as microbacias de criciúma. revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 14 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 universalização do serviço, conforme preconizado em lei, é necessário planejamento e investimentos em rede de distribuição e capacidade de tratamento. a microbacia rio criciúma também recebeu a maior pontuação (0,99), apresentando a maior cobertura em abastecimento, que foi de 98,2%. a microbacia rio cedro também apresentou valor 0,99, porém cobertura de abastecimento um pouco menor, de 96,8%. a terceira melhor pontuação para o iab foi obtida na microbacia rio sangão (0,98) seguida da microbacia linha anta (0,97). a microbacia baixo rio sangão e quarta linha apresentou o menor resultado (0,81), com a menor cobertura de abastecimento, que representa 44,3% da população. salienta-se que os dados referem-se ao censo do ibge de 2000 e podem não representar a realidade atual. de acordo com as informações obtidas para este estudo, não ocorrem problemas quanto à qualidade da água distribuída no município. todas as microbacias apresentaram problemas com drenagem urbana. a média final dos resultados para o idu para a microbacia rio criciúma é a maior em comparação com as demais microbacias (0,55). este resultado deve-se principalmente ao maior índice de pavimentação, sendo que a metodologia considera que quando existe pavimentação existe também sistema de drenagem, não considerando fatores como o subdimensionamento da macro e microdrenagem. mesmo com o melhor índice, esta microbacia apresenta os maiores problemas com alagamentos, pois estes ocorrem principalmente no bairro centro, que é o mais densamente povoado, atingindo também grande parte do comércio do município. o segundo maior resultado do idu foi obtido na microbacia rio sangão (0,53), seguido das microbacias rio linha anta (0,40), baixo rio sangão e quarta linha (0,28) e rio cedro (0,22). em todas estas microbacias existem problemas de alagamentos ou inundações, ausência de áreas verdes em vários bairros e vias sem pavimentação em estado ruim de conservação. com o crescimento da urbanização, a drenagem natural vem sendo substituída por estruturas artificiais, e com o aumento da extensão das áreas impermeabilizadas, principalmente por asfalto, há uma alteração nos volumes de águas que escoam superficialmente, gerando pontos de alagamentos e transbordamento do sistema natural e/ou construído, principalmente nas macrodrenagens. outro problema no município é a ocupação desordenada de áreas naturais de figura 13 – média dos resultados dos indicadores de abastecimento de água e drenagem urbana para as microbacias do município de criciúma. 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 rio criciúma rio cedro rio linha anta baixo rio sangão e quarta linha microbacia rio sangão média indicador de abastecimento de água 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 rio criciúma rio cedro rio linha anta baixo rio sangão e quarta linha microbacia rio sangão média indicador de drenagem urbana figura 14 – média dos resultados dos indicadores de esgoto sanitário e controle de vetores para as microbacias do município de criciúma 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 rio criciúma rio cedro rio linha anta baixo rio sangão e quarta linha microbacia rio sangão média indicador de esgotos sanitários 0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 rio criciúma rio cedro rio linha anta baixo rio sangão e quarta linha microbacia rio sangão média indicador de controle de vetores revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 15 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 inundação e de preservação dos cursos d’água com a retirada da mata ciliar. as médias dos resultados dos indicadores setoriais das microbacias podem ser visualizadas na figura 13. os resultados do ies apontaram problemas em todo o município, com índices baixos de coleta e tratamento pelas estações de tratamento de esgoto comunitárias. sendo assim, as microbacias que possuem ete’s apresentaram resultados maiores para o ies, sendo 0,14 para o rio cedro; 0,02 para o rio sangão e rio linha anta. já as microbacias rio criciúma e baixo rio sangão e quarta linha obtiveram pontuação zero, apontando a inexistência do tratamento dos esgotos sanitários. em 2010 entrou em operação a ete que atende grande parte da microbacia do rio criciúma. foi registrada a ocorrência de dengue e leptospirose nos últimos cinco anos no município. dentre as cinco microbacias as únicas que não apresentaram casos de dengue nos últimos cinco anos foram a do rio linha anta e do baixo rio sangão e quarta linha. na sequência está a microbacia rio criciúma, com pontuação 0,97, rio sangão com 0,95 e rio cedro com 0,88, todas com casos confirmados. em nenhuma das microbacias foi registrada a ocorrência de esquistossomose nos últimos cinco anos. já o risco de leptospirose devido à incidência de alagamentos ou inundações em grande parte do município é preocupante. a maior pontuação para o indicador desta doença é apresentada na microbacia rio criciúma (0,75) mesmo com casos confirmados nos últimos cinco anos. em seguida está a microbacia rio sangão (0,72) e microbacia rio linha anta (0,64). as microbacias rio cedro e baixo rio sangão e quarta linha receberam pontuação 50 mesmo sem registro da doença, mas por apresentarem todos os setores com histórico de enchentes e/ou inundação. as médias dos resultados dos indicadores setoriais das microbacias podem ser visualizadas na figura 14. o irs recebeu pontuação 1 em todas as microbacias, sendo que a coleta pública abrange todo o município e a disposição ocorre em aterro sanitário. de acordo com a metodologia proposta, a cobertura em coleta e a forma de disposição final dos resíduos sólidos urbanos estão adequadas. o gerenciamento dos demais tipos de resíduos sólidos gerados no município não foi contemplado neste estudo. considerações os indicadores propostos neste trabalho buscaram representar em forma numérica uma realidade complexa dos bairros do município de criciúma, servindo como instrumento para diagnóstico de problemas e planejamento para futuros investimentos. os resultados obtidos para os indicadores de resíduos sólidos, controle de vetores e drenagem urbana refletem, de acordo com a metodologia e dados obtidos, a condição do município na época da pesquisa. já os resultados sobre os indicadores de abastecimento de água e esgotamento sanitário foram obtidos utilizando-se dados da população apresentada no censo do ibge de 2000. desta forma, os índices que utilizam estes dados não refletem a condição atual da cobertura de abastecimento de água potável. os resultados da microbacia rio criciúma indicaram a inexistência de coleta e tratamento de esgotos sanitários, problemas de drenagem urbana como alagamentos e inundações, reduzidos espaços de áreas verdes e riscos de transmissão por vetores de doenças como a dengue e a leptospirose. a microbacia recebeu classificação de média salubridade. porém, com o início da operação da ete para a microbacia rio criciúma em 2011, esta passaria a ser classificada como salubre em todos os bairros. com investimentos apenas neste setor os valores variariam entre 0,76 a 0,98. estes resultados podem chegar ao valor ideal, que é um, ocorrendo investimentos em drenagem urbana para esta microbacia, como é o caso da construção de um canal auxiliar ao rio criciúma em 2012 e da elaboração do plano de manejo das águas pluviais da bacia do rio criciúma. este último plano é o primeiro a ser desenvolvido na região, transformando a realidade das obras públicas em drenagem, que ocorriam sem planejamento e estudos adequados. isto se reflete hoje nos subdimensionamentos que provocam inúmeros transtornos à população principalmente das áreas urbanizadas. sugere-se que seja realizado este tipo de estudo para todas as microbacias. em 2012 foi ampliada de forma significativa a coleta seletiva nesta microbacia, melhorando a gestão dos resíduos sólidos urbanos. a microbacia rio cedro não apresenta problemas com abastecimento de água, sendo o valor do indicador 0,99, muito próximo ao ideal. a média do indicador de esgotos sanitários é muito baixa, mesmo com a existência de uma estação de tratamento de esgotos no bairro renascer, pois esta trata os efluentes de uma pequena porcentagem da população desta microbacia. em todos os setores censitários ocorrem alagamentos ou inundações. as vias parcialmente pavimentadas, gerando problemas de drenagem urbana. o baixo valor do idu confirma esta problemática. fato positivo é que dentre os nove setores censitários oito ainda apresentam áreas verdes. nesta microbacia há riscos de transmissão por vetores de doenças como a dengue e a leptospirose. com investimentos em rede coletora e tratamento de esgotos os valores do isa para esta microbacia ficariam entre 0,79 e 0,83, classificando todos os bairros como salubre. revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 16 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 problemas como baixa cobertura em coleta e tratamento de esgotos sanitários e de drenagem urbana podem ser constatados na microbacia rio linha anta, mesmo havendo duas ete’s, uma no bairro cristo redentor e outra no loteamento moradas do sol. a cobertura em abastecimento de água é a segunda mais baixa (90,6%). considerando investimentos em coleta e tratamento de esgotos o isa passaria para uma faixa de 0,76 a 0,98, classificando toda a microbacia como salubre. com investimentos em pavimentação e drenagem urbana estes valores ficariam mais próximos de um. a microbacia do baixo rio sangão e quarta linha é a que possui menor densidade demográfica em relação ao restante do município, apresentando a menor média de pontuação do isa. os dados do censo do ibge de 2000 apontam a menor cobertura em abastecimento público de água (44,3%) devido principalmente à característica rural dos bairros. nesta microbacia existe uma ete no loteamento bolan, mesmo assim o indicador de esgotos sanitários é zero, devido à baixa cobertura em coleta e tratamento. todos os bairros apresentam risco de alagamento e inundação. porém, em todos os bairros existem áreas verdes. investimentos em esgoto e infraestrutura com pavimentação e sistema de drenagem adequados elevariam os resultados do isa para a faixa de 0,90 a 0,94, classificando toda a microbacia como salubre. problemas nas áreas de drenagem urbana como inundações e alagamentos e baixa cobertura em coleta e tratamento de esgoto também estão presentes na microbacia do rio sangão. com investimentos apenas em esgotamento sanitário a média de resultados do isa para toda a microbacia passaria do atual 0,67 para 0,87, representando um bom nível de salubridade. a metodologia proposta permite a realização de revisões periódicas, podendo-se avaliar a evolução das condições de salubridade de acordo com as obras realizadas. as atualizações do isa podem ocorrer concomitante às revisões do plano municipal integrado de saneamento básico, que devem ocorrer num prazo máximo de quatro anos, conforme prevê a lei federal nº 11.445/07, podendo-se atualizar o banco de dados tendo em vista os resultados do último censo do ibge de 2010, melhorias na gestão de resíduos sólidos urbanos, como a implantação de coleta seletiva e investimentos em grande obras de drenagem urbana. os resultados do isa para cada microbacia podem ser visualizados através da figura 15. observa-se que os resultados do indicador de salubridade são muito próximos nas cinco microbacias (média salubridade), apresentando condição melhor de salubridade em apenas dois setores censitários, em um universo de 167. ressalta-se a necessidade da busca permanente pela eficiência e eficácia na gestão pública, investimentos na capacitação dos funcionários das administrações municipais, investimentos em tecnologias e a garantia de processos de planejamento democráticos, garantindo a participação de toda a sociedade. conforme visão do ministério das cidades, as políticas públicas para o saneamento básico devem integrar a política e o sistema nacional de desenvolvimento urbano, conforme diretrizes definidas na 3ª conferência das cidades. a garantia do direito a cidades sustentáveis, entendido como direito à moradia, saneamento, dentre outros, deve também estar expressa nos planos diretores municipais, conforme ordenamento previsto no estatuto da cidade (brasil, 2008). o saneamento adequado contribui diretamente para a melhoria da saúde da população, servindo também como indicador de inclusão social. a salubridade ambiental é fundamental, sendo entendida “como um direito de todos, é condição indispensável à segurança sanitária e à melhoria da qualidade de vida” (brasil, 2008, p. 12). para ely et al (2010) o que nos leva a considerar o impacto da qualidade dos serviços ofertados para a qualidade de vida da população são o monitoramento e as ações em políticas públicas, respeitando os princípios da sustentabilidade urbana e equidade social. em criciúma, conforme as autoras faz-se necessário maior atenção dos gestores municipais para as políticas de infraestrutura e prestação de serviços, respeitando o princípio da equidade, considerando que 10% da população mais rica se apropria de cerca de 50% da renda total do município, caracterizando uma situação de desigualdade social e pobreza econômica da maior parte da população. a partir do entendimento dos resultados do isa torna-se mais fácil compreender a realidade de um município em relação ao saneamento e definir metas de salubridade através dos planos de saneamento, visando à promoção da melhoria da qualidade de vida, garantindo a universalização, regularidade e equidade na prestação dos serviços dos sistemas de abastecimento de água, esgotamento sanitário, gestão de resíduos sólidos urbanos e rurais e o manejo adequado dos sistemas de águas pluviais. entende-se que o aperfeiçoamento dos indicadores apresentados neste trabalho, inserindo indicadores que complementem os aqui apresentados além de elaborar novos indicadores como socioeconômicos e de qualidade dos recursos hídricos, resultará em um banco de informações viável e útil para diagnóstico dos problemas socioambientais do município e para revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 17 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 iam os resultados figura 15 resultados do isa para as microbacias: a) rio criciúma; b) rio cedro; c) rio linha anta; d) baixo rio sangão e quarta linha; e) rio sangão. revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 18 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 planejamento dos investimentos principalmente por parte do poder público, visando alcançar níveis de salubridade ambiental que reflitam na melhoria da qualidade de vida de toda a população. referências almeida, marco antonio p. de; abiko, alex kenya. indicadores de salubridade ambiental em favelas localizadas em áreas de proteção aos mananciais: o caso da favela jardim floresta. boletim técnico da escola politécnica da usp. são paulo: 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(org.). hidrologia: ciência e aplicação. 2 ed. porto alegre: abrh, 1997. p. 621-658. zmitrowicz, witold. infraestrutura urbana. são paulo: epusp, 1997. 35 p. recebido em: jun/2011 aprovado em: ago/2012 materia 1a materia 1b ictr_final_10.p65 revista brasileira de ciências ambientais – número 140 estabilização de lodos de esgoto utilizando reatores anaeróbios seqüenciais (sistema ras) durval rodrigues de paula junior professor associado da faculdade de engenharia agrícola feagri/unicamp. durval@agr.unicamp.br luciana de mattos moraes zootecnista, msc e doutoranda em engenharia agrícola – feagri/unicamp. sandra aparecida rozon de camargo engenheira sanitarista, msc engenharia civil fec/ unicamp. edson aparecido abul nour professor assistente doutor da faculdade de engenharia civil fec/unicamp. denis miguel roston professor assistente doutor da faculdade de engenharia agrícola feagri/unicamp. resumo a disposição final adequada do lodo é uma etapa problemática no processo operacional de uma estação de tratamento de esgotos e que, normalmente, tem sido negligenciada. visando ao desenvolvimento de tecnologia simplificada para a estabilização de lodos gerados em estações de tratamento de esgotos sanitários (ete), este trabalho propôs a implantação e avaliação de um sistema constituído de reatores anaeróbios seqüenciais (ras) para a estabilização de lodos originários de decantadores primários e secundários da ete-carioba (filtros biológicos), da cidade de americanasp. os principais objetivos deste trabalho consistiram em realizar estudo comparativo da estabilização de lodos, utilizando sistema ras e digestor anaeróbio convencional de câmara única, determinar parâmetros de projeto e otimizar procedimentos operacionais dos sistemas estudados. os sistemas foram avaliados pelo monitoramento semanal de parâmetros físico-químicos (sólidos totais, voláteis e fixos, ph, ácidos voláteis, alcalinidade total e parcial) de amostras do afluente, efluente e pontos intermediários dos sistemas, operando com tempos de detenção hidráulica (tdh) de 30, 20 e 10 dias, totalizando 450 dias de operação. as maiores remoções de st foram obtidas no sistema a (96, 97 e 80% nos tdhs de 30, 20 e 10 dias, respectivamente); porém, pela ausência de mecanismos mecânicos de mistura, o efeito da sedimentação de sólidos precisa ser considerado, impedindo, assim, uma comparação direta com os demais sistemas. nos sistemas b e c, essas remoções foram de 66, 41 e 28% e 32, 33 e 35%, respectivamente. os resultados indicaram que tanto no tdh de 30, como no de 20 dias, o sistema b apresentou eficiência de remoção de st superior ao sistema c, e que no tdh de 10 dias essas eficiências se aproximaram, mantendo-se em torno de 30%. abstract the final adequate disposal of sludge is a problematic stage in the operational process of a sewage treatment plant and that, normally, has been neglected. seeking the technology development simplified for research in the direction to optimize of sludge from sewage treatment plant, this work propose installation and evaluation of a sequential anaerobic reactor system (ras) treating sludge from primary and secondary sedimentation tanks of sewage treatment plant – carioba (biologic filters), located in the city of american – sp. the main objectives of this work consisted in accomplishing comparative studies of the sludge stabilization using continuous flow sequential anaerobic reactors and conventional anaerobic digester, to determine design parameters and optimizing operational procedures of the studied system. the system were evaluated by weekly monitoring of physicalchemical parameters (total solids, volatile solids, fixed solids, ph, volatile fatty acids, partial alkalinity and total alkalinity of the samples from influent, effluent and intermediary points of system, during an operation with 30, 20 and 10 days hydraulic retention time (hrt), totaling 450 days operations. the total solids removal better rate were obtained in system a (96, 97 and 80% in the hydraulic retention times 30, 20 and 10 days, respective) however, goes the absence of mechanical mechanisms of mixture, the effect of solids sedimentation needs to be considered, impeding the direct comparison with the other systems. in systems b and c, these removal were 66, 41 and 28% and 32, 33 and 35%, respectively. the results indicated that in hrt 30 and 20 days, the system b total presented solids removal better efficiency to system c, and that hrt 10 days these efficiency approached, staying in lathe of 30%. tratamento e disposição final de resíduos agosto 2005 41 introdução o saneamento é, sem dúvida, uma das mais importantes ferramentas socioeconômicas para ações preventivas eficientes, na relação custo-benefício, ligadas aos problemas de saúde pública e de preservação dos recursos naturais. os dados referentes ao esgoto sanitário no brasil são alarmantes, indicando índices de cobertura da população, por rede coletora, de apenas 30% e um porcentual de comunidades que possuem tratamento inferior a 10% (chernicharo, 1997). isso demonstra que volumes exorbitantes de esgoto bruto são lançados diariamente em cursos d’água, causando, obviamente, graves problemas sanitários e ambientais. a necessária e premente ampliação da quantidade de esgotos tratados gerará um grande e inevitável crescimento da produção de lodo no brasil. embora exista uma tendência à aplicação de tecnologias que reflitam em uma menor produção de lodo, não se pode descartar o emprego dos sistemas ditos convencionais que sabidamente geram quantidades apreciáveis de lodos. a geração de grandes volumes de lodo e seu processamento e disposição talvez seja o problema mais complexo com o qual a engenharia sanitária se depara. todo tratamento convencional de esgoto gera como subproduto o lodo formado nos decantadores primários e secundários, o qual deve sofrer um tratamento adicional, já que, na maioria das vezes, não está totalmente estabilizado. nesses sistemas, o lodo é geralmente tratado em reatores anaeróbios de câmara única que, com altos tempos de detenção hidráulica, promovem a estabilização e redução de massa, o que, usualmente, tornam essas unidades as maiores de toda a estação de tratamento, onerando, sobremaneira, os custos de implantação e operação das estações de tratamento de esgotos. durante os últimos 20 anos, verificou-se uma verdadeira revolução nos conceitos concernentes ao tratamento de águas residuárias. nesse período, além de ocorrer ampliação e valorização da aplicabilidade do processo anaeróbio, houve também aumento significativo do número de alternativas para a concepção física das unidades à conversão biológica. a consciência atual coloca em destaque a multidisciplinaridade do assunto e envolve elementos de biologia, microbiologia, bioquímica, engenharias, arquitetura, economia, sociologia e educação ambiental. as unidades já não são vistas como simples tanques, em concreto, chapas, etc. hoje essas unidades são estudadas como reatores nos quais ocorrem transformações complexas, com participação de organismos vivos. há de tentar-se a otimização do reator (custos) fundamentada na otimização do processo biológico (campos, 1999). apesar do grande impulso no conhecimento do processo anaeróbio e ampliação de sua aplicação para o tratamento de águas residuárias, pouco avanço pode ser constatado com relação à otimização dos digestores anaeróbios convencionais utilizados na estabilização dos lodos primários e secundários gerados nas etes convencionais. digestores anaeróbios de baixa carga operam com tempo de retenção celular (θ c ) na faixa de 30 a 60 dias, enquanto digestores anaeróbios de alta taxa, incorporando mecanismos de aquecimento e mistura, operam com θ c na faixa de 15 a 20 dias (metcalf & eddy, 1991). tendo em vista que nesses digestores convencionais não existem mecanismos de retenção de biomassa, os tempos de retenção celular e detenção hidráulica são aproximadamente iguais, e representam o tempo de residência dos resíduos no reator. constata-se, em geral, a necessidade de altos tempos de residência dos resíduos, nos reatores, para promover a estabilização de resíduos sólidos orgânicos, caracterizando-se a grande dificuldade de promover-se a hidrólise do material sólido, etapa inicial do processo anaeróbio e, normalmente, a etapa limitante nesse caso. da análise de vários artigos reunidos no proceedings of the ii international symposium on anaerobic digestion of solid waste (mata-alvares, 1999), verifica-se uma tendência nas investigações científicas sobre digestão anaeróbia de lodos, voltada para um pré-tratamento dos lodos, utilizando-se processos químicos (adição de hidróxido de sódio), físicos (maceração mecânica, desintegração de partículas sob altas pressões, hidrólise térmica, etc.) e biológicos (solubilização de lodo orgânico por meio de bactérias anaeróbias termofílicas, adição de enzimas hidrolíticas). por outro lado, observa-se também um intenso desenvolvimento tecnológico para o póstratamento dos lodos e destinação final, envolvendo sistemas de separação sólido-líquido (desidratação natural e mecânica), higienização e aplicação agrícola, incineração, aterros sanitários, etc. (andreoli, 1999). em resumo, investigações no sentido de otimizar a digestão anaeróbia de lodos pelo desenvolvimento tecnológico de “novas concepções de sistemas” não têm sido exploradas, incentivando a proposição deste projeto. este projeto visou implementar e avaliar o uso de reatores anaeróbios seqüenciais no tratamento de lodo proveniente de decantador primário e secundário da ete-carioba, da cidade de americana, sp, cujo sistema de tratamento revista brasileira de ciências ambientais – número 142 empregado é o de filtros biológicos. a proposta de estudar-se a estabilização de lodos utilizando reatores anaeróbios seqüenciais foi fundamentada na possibilidade de melhoria das condições hidrodinâmicas do sistema, possibilitando as condições de mistura e contato substrato-biomassa serem otimizadas em cada reator e as reações bioquímicas, envolvidas no processo anaeróbio, poderem ser favorecidas pela criação de condições ambientais distintas nos diversos reatores do sistema. a concepção de fluxo de lodo por meio dos reatores associados em série pode favorecer a predominância das etapas de hidrólise e acidificação nos primeiros reatores do sistema, propiciando maior estabilidade do processo e melhor desempenho do sistema. objetivo desenvolvimento de tecnologia simplificada utilizando reatores anaeróbios seqüenciais (ras) para estabilização de lodos gerados em estações de tratamento de esgotos sanitários. material e métodos o experimento foi desenvolvido na estação de tratamento de esgotos etecarioba, da cidade de americana-sp. a instalação piloto de tratamento, ilustrada nas figuras 1 e 2, é constituída por uma caixa de equalização, com volume de 2.500 l, que alimenta três sistemas de reatores anaeróbios. o primeiro sistema (a) é constituído de cinco reatores anaeróbios seqüenciais (ras) com volumes de 1.000 l cada um, com recirculação do sobrenadante do quinto para o primeiro reator. o segundo sistema (b) também é um sistema ras, com configuração semelhante à do sistema a, diferenciando-se do anterior por possuir um mecanismo de mistura promovido por misturadores lentos instalados em cada um dos reatores. finalmente, o terceiro sistema (c) é constituído por um reator anaeróbio de câmara única, com capacidade de 5.000 l, dotado também de um misturador mecânico para manter homogêneo seu conteúdo. em todos os reatores dos três sistemas, o fluxo é ascendente. a avaliação dos três sistemas propostos neste estudo foi realizada por parâmetros analisados nas amostras coletadas nos pontos de coleta indicados na figura 2. as determinações de sólidos totais (st), sólidos voláteis (sv), sólidos fixos (sf), ph, dqo total e dqo solúvel foram realizadas de acordo com o standard methods for the examination of water and wastewater (awwa, 1995). a análise de ácidos voláteis (av) foi efetuada utilizando figura 2 – – – – – esquema da instalação piloto fonte: autores figura 1 – – – – – vista geral das instalações experimentais crédito: autores agosto 2005 43 metodologia proposta por dillalo & albertson (1961), enquanto as de alcalinidade total (at) e alcalinidade parcial (ap) foram efetuadas utilizando metodologia proposta por ripley et al (1986). os sistemas foram operados por cerca de 450 dias, compreendendo etapas de partida, de transição, de adaptação e, principalmente, fases de estabilização com tdh de 30, 20 e 10 dias. o monitoramento dos sistemas foi realizado por coletas de amostras e análises de laboratório, realizado semanalmente durante todo o período de operação. o controle das vazões dos sistemas a, b e c, medição de temperatura e atividades de manutenção rotineira foram realizadas diariamente por um operador das instalações. visando contornar o problema operacional causado pela presença de sólidos grosseiros (estopas e fios, provenientes das tecelagens da cidade) no lodo avaliado, no 120º dia de operação, foi instalada uma peneira estática. essa providência solucionou inúmeros problemas de manutenção das bombas e o entupimento das instalações até o final da operação dos sistemas. resultados e discussão a evolução temporal, durante os 450 dias de operação, dos parâmetros st e sv, para o afluente (média = (a1+b1+c1)/3) e para o efluente dos sistemas a, b e c está apresentada nas figuras 3 e 4. as figuras 3 e 4 permitem ilustrar o comportamento dos parâmetros st e sv na saída dos sistemas a, b e c em relação à entrada dos sistemas, em todas as etapas de operação (partida, transição, adaptação e estabilização com tdh de 30 dias, adaptação e figura 3 – evolução temporal de sólidos totais no afluente (média aritmética dos pontos a1, b1 e c1) e no efluente de cada um dos sistemas avaliados (a6, b6 e c2) fonte: autores figura 4 – evolução temporal de sólidos voláteis no afluente (média aritmética dos pontos a1, b1 e c1) e no efluente de cada um dos sistemas avaliados (a6, b6 e c2) fonte: autores revista brasileira de ciências ambientais – número 144 tabela 1 – valores médios dos principais parâmetros avaliados, durante a operação dos sistemas a, b e c para tdh de 30, 20 e 10 dias fonte: autores tabela 2 – determinação de coliformes totais e fecais e ovos de helmintos para o afluente e efluente, dos sistemas a, b e c, operados com tdhs de 30, 20 e 10 dias fonte: autores agosto 2005 45 estabilização com tdh de 20 dias e adaptação e estabilização com tdh de 10 dias). a tabela 1 apresenta os valores médios dos principais parâmetros avaliados e a eficiência de remoção de st e sv durante as fases de estabilização com tdh de 30, 20 e 10 dias, da operação dos sistemas a, b e c. no sistema a, durante os tdhs de 30 e 20 dias, a remoção de st e sv se manteve na faixa de 95%. já durante o tdh de 10 dias houve uma queda na eficiência de remoção que se manteve na ordem de 80%, conforme pode ser observado na tabela 1. esse comportamento mostra que o desempenho do sistema foi comprometido com a redução do tdh para 10 dias, uma vez que houve um aumento na concentração de ácidos voláteis no efluente. conforme pode ser observado na tabela 1, o sistema b apresentou remoções de st de 66, 41 e 28% para os tdhs de 30, 20 e 10 dias, respectivamente, enquanto o sistema c apresentou remoções de st de 32, 33 e 35% para os tdhs de 30, 20 e 10 dias, respectivamente. pode-se verificar que, tanto no tdh de 30 como no de 20 dias, o sistema b apresentou eficiência de remoção de st superior ao sistema c, e que no tdh de 10 dias essas eficiências se aproximaram, mantendo-se em torno de 30%. a hipótese formulada pelo projeto da unicamp, de a configuração proposta para os reatores anaeróbios seqüenciais poder aumentar a eficiência do sistema e também sua estabilidade, foi confirmada apenas em parte pela pesquisa, pois o estudo comparativo entre os sistemas b e c (sistema ras com mistura mecânica e digestor convencional de câmara única com mistura mecânica) mostrou que, para os tdhs de 30 e 20 dias o sistema b (ras) apresentou eficiência de remoção de st e sv superior ao sistema c (convencional). no entanto, com relação à estabilidade dos sistemas, verificou-se exatamente o inverso da hipótese estabelecida, pois o sistema c (convencional) apresentou grande estabilidade durante toda a operação, mesmo com as reduções dos tdhs de 30 para 20 e para 10 dias, mantendo sempre as remoções de st e sv, praticamente da ordem de 30 a 35% (apresentando até uma melhora ao desempenho do início ao final da operação), e também necessitando sempre de períodos mais curtos de adaptação à cada redução de tdh, conforme pode ser observado nas figuras 3 e 4. por outro lado, o sistema b (ras com mistura) apresentou sempre reduções de eficiência acompanhando as reduções de tdh, necessitando também de períodos mais longos para a adaptação do sistema à nova situação. o sistema a (ras com recirculação) também apresentou comportamento similar ao sistema b, principalmente na redução do tdh de 20 dias para 10 dias, situação a qual, provavelmente, levou os sistema de reatores anaeróbios seqüenciais (ras) a e b ao limite. a avaliação da qualidade sanitária dos efluentes dos sistemas a, b e c, em relação ao afluente, está apresentada na tabela 2. verificou-se que a totalidade dos resultados positivos para coliformes totais foi confirmada para coliformes fecais, ou seja, foram encontrados apenas coliformes fecais nas amostras analisadas. os valores obtidos estão colocados de uma só vez na tabela 2. as eficiências de remoção de coliformes para os sistemas a, b e c com tdh de 30 e 20 dias foram semelhantes, apresentando valores a variarem de 96 a 99%, com exceção da eficiência do sistema b durante o tdh de 30 dias, que foi de 84%. para tdh de 10 dias, os valores de eficiência de remoção dos sistemas a e b diminuíram para a faixa de 46%, enquanto no sistema c a eficiência foi de 89%. no entanto, mesmo com alto valor de remoção, a concentração final no efluente ainda é alta para a reciclagem agrícola. nos sistemas b e c a eficiência de remoção para ovos helmintos foi menor em relação à de coliformes, apresentando valores de 29 a 75%. os valores menores de eficiência de remoção foram obtidos durante a operação com tdh de 10 dias. no entanto, para o sistema a, a eficiência de remoção de ovos de helmintos foi de 100% durante todos os tdhs avaliados. o sistema a, por apresentar uma configuração que permite a sedimentação da matéria orgânica e sólidos presente no lodo, propiciou a sedimentação dos ovos de helmintos, os quais apresentam valores de massa suficientes para ocorrer a sedimentação durante tdh utilizado. somente o sistema a apresentou efluente isento de ovos de helmintos, mostrando-se, neste aspecto, adequado para a reciclagem agrícola. conclusões o estudo comparativo da estabilização de lodos utilizando reatores anaeróbios seqüenciais (ras) e digestor convencional de câmara única, principal objetivo específico proposto, foi plenamente atingido, pois a análise comparativa dos sistemas b (ras com mistura mecânica) e c (digestor convencional de câmara única com mistura mecânica) pode ser realizada durante a operação estável dos sistemas revista brasileira de ciências ambientais – número 146 b e c para tdhs de 30 dias, 20 e 10 dias. pode-se concluir deste estudo que para os tdhs mais altos (30 e 20 dias) o sistema ras (b) apresenta melhor desempenho que o digestor convencional (c), porém o sistema ras se mostrou menos estável que o digestor convencional (c), principalmente para tdhs menores. o sistema a, constituído de reatores anaeróbios seqüenciais com recirculação (sem mistura mecânica), foi o sistema que apresentou o melhor desempenho na remoção de st e sv. evidentemente que a acumulação de sólidos nos reatores precisa ser considerada e impede uma comparação conclusiva com os sistemas b e c. no entanto, a operação do sistema a , com os cinco reatores anaeróbios seqüenciais, por cerca de 450 dias, sem que houvesse necessidade de descarte, indica que esta alternativa é plenamente viável e bastante econômica, necessitando apenas de descartes periódicos de lodo (provavelmente já bastante estabilizado). após tempos relativamente longos, aspecto operacional, perfeitamente possível de ser incorporado à utilização dessa tecnologia. com relação ao número de reatores necessários à estabilização de lodos no sistema ras, também objetivo específico do projeto, os resultados indicaram que um aumento em relação ao número estudado (cinco reatores) pode não promover um aumento no desempenho do sistema, o qual compense a possibilidade de diminuir sua estabilidade. por outro lado, uma grande diminuição do número de reatores em relação ao estudado (5) muda a concepção hidrodinâmica do sistema (afastando-se do regime “tipopistão” e aproximando-se do regime “mistura completa”). baseando-se nos resultados obtidos neste estudo, um número de três a cinco reatores pode compor um sistema ras com vantagens de desempenho em relação ao digestor convencional de câmara única, operando com tdhs entre 20 e 30 dias. como durante a operação com tdh de 10 dias, o desempenho dos sistemas ras (a e b) diminuiu significamente, e também houve uma queda na estabilidade com os sistemas chegando, praticamente, à sua condição limite, pode-se utilizar, como parâmetro de projeto tdh na faixa de 20 a 30 dias, baseado nos estudos realizados. de forma geral, pode-se concluir que o desenvolvimento de tecnologia simplificada, utilizando reatores anaeróbios seqüenciais (sistema ras) para a estabilização de lodos de esgoto, mostrou-se plenamente viável, podendo ser aplicada em escala real, com melhor desempenho que a tecnologia convencional de digestor de lodos de esgoto. bibliografia andreoli, c. v. (coord.) uso e manejo de lodos na agricultura. rio de janeiro: abes, projeto prosab, 1999. 97p. awwa/apha, wef. standard methods for the examination of water and wastewater. 20 ed. washington. dc, usa, 1998. 1325 p. campos, j. r. (coord.) tratamento de esgotos sanitários por processos anaeróbios e disposição controlada no solo. rio de janeiro: abes, projeto prosab, 1999. 435p. chernicharo, c. a. l. reatores anaeróbios. belo horizonte: desa-ufmg, 1997. 245p. dillalo r.; albertson o. e. volatile acids by direct titration. journal water pollution control federation. alexandria, va, v. 33, n. 4, p. 356-65, 1961. mata-alvarez, j. (ed.) ii international symposium on anaerobic digestion of solid waste (ii isad-sw). 1999, barcelona. proceedings... barcelona: iwa publishing, 1999. metcalf & eddy inc. wastewater engineering: treatment, disposal and reuse. cingapura: mcgraw-hill publishing company, 3rd 1991. ripley l. e.; boyle w. c.; converse j. c. improved alkalimetric monitoring for anaerobic digestion of high-strength wastes. journal water pollution control federation, alexandria, v. a., v. 58, n. 5, p. 406-11, 1986. revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 52 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 sub-bacia hidrográfica do córrego das pitas – mato grosso: diferentes olhares da população araputanguense hydrographic sub-basin of the pitas creek – mato grosso: araputanga population viewpoints resumo o estudo teve como objetivo, conhecer os diferentes olhares da população de araputanga – mato grosso sobre o córrego das pitas como subsídio para educação ambiental. os procedimentos metodológicos adotados foram: aplicação de questionários com perguntas abertas e fechadas; o tratamento das respostas foi analisado de acordo com a faixa etária, para comparar as opiniões das pessoas de diferentes idades, se houve analogia entre si, e perceber qual o grau de afetividade ou não com o córrego das pitas. a maioria indicou a água do córrego como essencial para vida e que por meio desta unidade natural poderiam tecer novas comunicações e desfrutar deste recurso hídrico. palavras-chave: cidade de araputanga, córrego das pitas, população araputanguense, educação ambiental. summary this study was conducted to identify the araputanga population´ viewpoints on the pitas creek as subsidy to the environmental education. the following methodological procedures were adopted: questionnaire applications with open and closed questions; the answer treatment was analyzed according to the age range, in order to compare the opinions of the peoples at different ages. the most of them indicated the creek water to be essential to life, besides the possibility for new communications and the usufruct of this water resource. keywords: araputanga county, pitas creek, araputanguense population, environmental education. leila nalis paiva da silva andrade profª departamento de geografia universidade do estado de mato grosso cáceres, mt, brasil leilanalis@hotmail.com célia alves de souza profª departamento de geografia e do programa de pós graduação mestrado em ciências ambientais universidade do estado de mato grosso cáceres, mt, brasil celiaalvesgeo@globo.com gustavo roberto dos santos leandro mestrando pelo programa de pósgraduação em geografia universidade federal fluminense uff niterói, rj, brasil gustavogeociencias@hotmaill.com mailto:leilanalis@hotmail.com mailto:gustavogeociencias@hotmaill.com revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 53 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução ao educador ambiental cabe investigar como a comunidade se relaciona com o recurso hídrico e, consequentemente, identificar os obstáculos existentes, para que se possa então, programar práticas sócio-educativas na concepção de investigação-ação educacional (berlinck et al., 2003). conforme jacobi (2004), nestes tempos em que a informação assume um papel cada vez mais relevante, a educação para a cidadania representa a possibilidade de motivar e sensibilizar as pessoas para transformar as diversas formas de participação na defesa da qualidade de vida. nesse sentido cabe destacar que a educação ambiental assume cada vez mais uma função transformadora, onde a co-responsabilização dos indivíduos torna-se um objetivo essencial para promover um novo tipo de desenvolvimento – o desenvolvimento sustentável. o autor destaca ainda que, o educador tem a função de mediador na construção de referenciais ambientais e deve saber usá-los como instrumentos para o desenvolvimento de uma prática social centrada no conceito da natureza. percepção concebe tanto a resposta dada pelos nossos órgãos do sentido aos estímulos externos, como também a atividade proposital, na qual registramos certos fenômenos com clareza, enquanto ignoramos outros, permitindo que estes “retrocedam para a sombra” (tuan, 1983). por possuírem órgãos de sentido similares, todos os seres humanos compartilham percepções comuns, tendo então, um mundo em comum, do ponto de vista fisiológico. porém, a percepção de cada um se difere diante de uma mesma paisagem, por exemplo. isto porque, o que cada pessoa seleciona para ver depende muito de sua história de vida e bagagem cultural (ludke & andré, 1986). fatores como aptidões, predileções, formação pessoal e grupo social a que pertence fazem com que uma pessoa se concentre em determinados aspectos da realidade, desviando-se de outros. considera-se ainda, que “as percepções estão impregnadas de lembranças” (bosi, 1994). a partir da percepção ambiental dos atores sociais, definidos por nascimento e drummond (2001) como indivíduos, grupos, organizações ou estados, que tem identidade própria, reconhecimento social e capacidade de modificar seu contexto, não esquecendo de que estes são movidos por interesses, valores e percepções que são próprias de cada um, procurou-se discutir como cada indivíduo observa, pensa e atua. assim é possível propor e efetuar um planejamento participativo com o poder público, os representantes sociais e a comunidade, pois cada um contribui com sua experiência acumulada de visão de mundo e de suas expectativas afloram contradições, o que, facilita a compreensão e a atuação integral e integrada da realidade vivenciada (guimarães, 1995). o estudo teve como objetivo conhecer os diferentes olhares, os indicadores e as possíveis sugestões da população da cidade de araputanga – mato grosso, para recuperar e associar práticas de educação ambiental na sub-bacia hidrográfica do córrego das pitas. metodologia a escolha da sub-bacia hidrográfica do córrego das pitas justifica-se por dois motivos: a participação no projeto de pesquisa “bacia hidrográfica do rio jauru: estudos das alterações nos canais fluviais, decorrentes da intensificação do uso do solo” e a sua importância enquanto recurso hídrico, sendo o córrego das pitas um dos principais afluentes da margem esquerda do rio jauru. os dados populacionais do município de araputanga foram adquiridos junto ao instituto brasileiro de geografia e estatística ibge (2007) onde constam 15.335 habitantes, sendo que deste total, 14.256 habitantes residem na zona urbana distribuídos nos 11 bairros da cidade (tabela 1). tabela 1 dados da população da cidade de araputanga – mato grosso bairro residências população questionários aplicados centro* 344 1.376 10 cidade alta 251 1.004 07 jardim do brás 382 1.528 11 jardim eldorado 241 964 07 jardim primavera 404 1.616 12 jardim são luiz 195 780 06 santo antônio 425 1.700 12 são francisco 186 744 05 são sebastião* 726 2.904 21 sato* 109 436 03 vila manati 301 1.204 09 * bairros próximos ao córrego das pitas revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 54 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 aplicação dos questionários para realização da presente pesquisa, foram aplicados questionários semi-estruturados, com perguntas abertas e fechadas. para aplicação dos questionários, escolheu-se a população de araputanga – mato grosso por ser esta cidade a única que contém o perímetro urbano inserido na subbacia hidrográfica do córrego das pitas. optou-se por aplicar os questionários a apenas moradores com mais de 18 anos, pois, se subentende que, os mesmos tenham maior conhecimento da importância da água para o consumo e dos impactos ambientais nas bacias hidrográficas, gerados devido ao desenvolvimento sócioespacial de forma desordenada. os questionários foram divididos em três partes, sendo a primeira a caracterização dos entrevistados (sexo, idade, tempo de residência e nível de instrução); a segunda, o conhecimento dos mesmos sobre bacia hidrográfica, mananciais, mata ciliar, corpo d’ água local e água para abastecimento da cidade e; a terceira parte abordou as propostas dos entrevistados para recuperação do córrego das pitas. para o dimensionamento da amostra utilizou-se da fórmula apresentada por steveson (1981): 2 2 2 . . ( 1) . p q n n e n p q σ σ = − + onde: n = tamanho da amostra; σ2 = nível de confiança escolhido, expresso em número de desvio padrão; p = porcentagem com a qual o fenômeno será verificado; q = porcentagem complementar; n = tamanho da população; e² = erro máximo permitido. das questões elaboradas deu-se ênfase a questão de número 24, que indagou os entrevistados a opinar sobre o que poderia ser feito para recuperar o córrego das pitas. para tanto se utilizou o disco de respostas (figura 1) para não influenciar a opinião dos mesmos, uma vez que, geralmente, as pessoas tendem a responder à primeira ou a última opção fornecida. foram disponibilizadas sete opções diretas e uma onde eles poderiam sugerir novas propostas para contemplar a discussão. para tabulação das respostas fechadas que permitiram apenas uma opção foi considerado o nível de confiança de 95% com erro amostral de 4,5% e para aquelas com mais de uma opção, utilizou-se da quantidade absoluta, portanto a soma de algumas questões pode ultrapassar os 100%. durante a aplicação dos questionários, além da divisão por bairro, considerou-se apenas um morador por domicílio, independentemente da quantidade de residentes neste. buscou-se ainda aplicar questionários de forma que abrangesse todo o bairro, empregando para isto, o método de amostragem sistemática, que “consiste na escolha aleatória da primeira unidade amostral e seleção das unidades subsequentes através de um intervalo uniforme, constante e pré-estabelecido” (gerardi e silva, 1981), ou seja, aplicaram-se questionários proporcionais ao número de residências em cada bairro. os mesmos foram aplicados nas residências entre os dias 05 a 09 de maio de 2008. entrevistas para realização das entrevistas foram selecionadas pessoas que residiam a mais tempo próximo às margens do córrego das pitas, com intuito de perceber a relação desses moradores com o recurso hídrico. foram realizadas onze entrevistas com perguntas referentes à cultura e o saber da população em relação ao córrego. a seleção dos moradores foi por meio de indicação, onde, ao iniciar as entrevistas, cada entrevistado indicou o próximo morador a ser entrevistado. os resultados estão apresentados na forma de gráficos, relatos, tabelas e quadros. resultados e discussão processo histórico do município de araputanga a ocupação espacial da região ocorreu em função do movimento de colonização figura 1 – fonte de informação para sugerir como recuperar o córrego das pitas no município de araputanga revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 55 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 promovido pelos governos federal e estadual no início da década de 1940, com a criação do departamento de terra e a comissão de planejamento e produção (cpp). o governo estadual vendia a terra à colonizadora, por menor valor e em contrapartida teria que abrir estradas (moreno e higa, 1993). na década de 1950, houve grandes incentivos aos programas de colonização pelo governo de mato grosso. colonos vindos principalmente do estado de são paulo chegaram à região no início da década de sessenta, à procura de terras e madeira de lei, em abundância na região, mais notadamente o mogno e a cerejeira, cujo extrativismo dava lucro imediato suavizando a tomada de posse efetuada pelos intrépidos desbravadores (avelino, 1999). na década de 1950 em araputanga houve tentativa de implantar um modelo de colonização por grupos coreanos e japoneses, na margem esquerda do córrego das pitas. entretanto, a criação do projeto não funcionou, outros assentamentos foram implantados com a finalidade de desenvolver a agricultura de subsistência. o processo ocupação começou em áreas determinadas rurais, mas com a expansão de terras e a chegada de várias famílias deu-se inicio ao povoado de araputanga em meados dos anos de 1950. em 1977 foi criado o distrito de araputanga, ligado ao município de cáceres. em 14 de dezembro de 1979, o decreto lei n.º 4.153, que entrou em vigor em 31 de janeiro de 1981 criou o município de araputanga. o município de araputanga corresponde a área total de 1.602,32 km² e encontra-se na sub-bacia do córrego das pitas. existem no referido município alguns povoados: cachoeirinha, farinópoles, monterlândia e nova floresta, cantão, santa maria, batuleba, josé bueno, rio vermelho, córrego rico, arapongas, harmonia, mata preta, santa rosa e jaime pedrosa. as nascentes principais do córrego das pitas encontram-se no distrito de mortelândia, no município de araputanga que começou a ser povoado na década de 1970, pelos imigrantes de goiás e são paulo. os colonos vieram por causa da madeira e da terra fértil que havia em abundância na região. as principais atividades econômicas estavam voltadas a cultura de arroz, milho, feijão e banana. a população do município de araputanga em 1986 era de 9.323 habitantes na zona rural, enquanto no mesmo ano no perímetro urbano o número era de 4.045 habitantes. no entanto, nos anos de 2000 e 2003 a concentração da população passou para o perímetro urbano com estimativa de 13.989 habitantes em 2003. em 2007 a população total do município atinge 15.335 habitantes (tabela 2). distribuição social dos entrevistados na cidade de araputanga foram realizadas cento e três entrevistas com a população da zona urbana da cidade de araputanga, onde as questões se classificam entre abertas e fechadas. foi constatado durante a aplicação dos questionários diferenças entre o sexo e idade. houve predomínio de respostas de pessoas do sexo feminino devido à permanência das mulheres no período matutino e vespertino nos seus lares (figura 2). em relação ao grau de escolaridade foram tabulados os dados de acordo com a idade. na faixa etária entre 15-30 anos, quinze entrevistados concluíram o 2º grau completo, onze o 1º grau completo, quatro o 2º grau incompleto, três o superior incompleto, três o superior completo e um não escolarizado (figura 3). no que se refere às pessoas com idade entre 30-45 anos, onze possuíam 1º grau incompleto, quatro concluíram o 1º grau, sete concluíram o 2º grau, duas pessoas não eram escolarizadas, um entrevistado não possuía o ensino superior completo e um possuía pós-graduação. a população com idade entre 45-60 anos, treze não concluiu o 1º grau, quatro terminaram o 2º grau, uma possuía o ensino superior, uma durante a pesquisa estava cursando o ensino superior e pósgraduação e três pessoas não foram escolarizadas. dentre os participantes com idade acima de 60 anos, a maioria não frequentou a escola, treze pessoas não foram escolarizadas e três não concluíram o 1º grau. ao comparar os dados percebe-se que o maior número de pessoas não escolarizadas tem idade acima de 60 anos, a maior porcentagem de pessoas que não terminaram o 1º grau estavam entre aquelas com idade entre 45 e 60 anos. na faixa etária de quinze a trinta anos, houve o maior índice de pessoas que tabela 2 índice populacional dos anos de 1986, 2000, 2003 e 2007 do município de araputanga municípios populaçao rural populaçao urbana populaçao total 1986 2000 2003 1986 2000 2003 2007 araputanga 9.323 3.184 5.795 4.045 9.943 13.989 15.335 * população total em 2003 fonte: seplan (2006), ibge (2008) revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 56 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 possuíam o ensino superior (figura 3). ao analisar o tempo de residência, de acordo com a faixa etária, percebe-se que a maioria dos moradores, vinte e oito entrevistados, com idade entre 1530 anos nasceu em araputanga e sete tinha aproximadamente 15 anos de residência na cidade (figura 4). dos entrevistados com idade entre 30-45 anos, dezessete tinha no máximo 15 anos de permanência na cidade, seis com 15 a 30 anos e três entre 30 a 45 anos de residência. o tempo de residência do grupo com idade entre 45 a 60 anos variou entre 15 a 45 anos. na faixa etária acima de 60 anos, oito entrevistados tinha aproximadamente 15 anos na cidade, sete entre 15 a 30 anos e quatro pessoas moravam entre 30 a 45 anos em araputanga. os dados mostraram que as pessoas com idade entre 15 a 30 anos residem há mais tempo na cidade, pois algumas nasceram e moram até hoje na mesma localidade. bacia hidrográfica ao perguntar a população araputanguense se sabiam o que era uma bacia hidrográfica, quatorze pessoas com idade entre 15 a 30 anos responderam que sim e vinte e um disseram não conhecerem essa termologia. a maioria das pessoas com idade entre 30 e 45 anos e acima de 60 anos disseram não saber o que é bacia hidrográfica e a minoria possuíam algum conhecimento (figura 5). foram utilizados termos de fácil compreensão para esclarecer o que seria uma bacia hidrográfica. no entanto, alguns se sentiram receosos a responder a questão. ao perguntar em qual bacia hidrográfica o município de araputanga está inserido vinte e dois dos moradores com idade entre 15-30 anos responderam a do córrego das pitas, um morador a do córrego grande e quatorze moradores não responderam. entre os moradores com idade entre 3045 anos, 16 responderam a do córrego das pitas, um morador a do rio jauru, um a do córrego grande e dez moradores não opinaram. dos entrevistados com idade entre 45-60 anos, dezessete responderam a do córrego das pitas, um a do córrego grande, um a do bugres, três indicaram o rio jauru e seis pessoas não responderam. acima de 60 anos, oito pessoas disseram que é a do córrego das pitas a bacia hidrográfica da cidade, distribuição dos entrevistados por gênero 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 15-30 30-45 45-60 acima de 60 feminino masculino figura 2 distribuição dos entrevistados e gênero feminino e masculino na cidade de araputanga grau de escolaridade 0 5 10 15 20 25 30 não escolarizado 1º grau incompleto 1º grau completo 2º grau incompleto 2º grau completo superior incompleto superior completo pós-graduação idade 15-30 idade 30-45 idade 45-60 idade acima de 60 figura 3 distribuição dos entrevistados pelo grau de escolaridade na cidade de araputanga tempo de residência 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 idade 15-30 idade 30-45 idade 45-60 idade acima de 60 faixa etária acima de 45 30 45 anos 15 30 anos 0 15 anos figura 4 distribuição dos entrevistados pelo tempo de residência na cidade de araputanga revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 57 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 uma pessoa indicou a do rio jauru, outra a do córrego grande e raizama, duas responderam a do córrego água clara e onze pessoas não opinaram. mananciais com relação ao abastecimento da cidade, os moradores responderam que a principal fonte de água era o córrego das pitas. da população com idade entre 15-30 anos, vinte e oito entrevistados disseram que conheciam a origem da água para o abastecimento urbano, duas desconheciam e cinco não tinham certeza. quanto às pessoas com idade entre 30-45 anos, dezoito sabiam de onde vinha a água e quatro pessoas não conheciam. entre a população de 45-60 anos, dezessete pessoas tinham o conhecimento sobre a fonte de água para o abastecimento e três desconheciam sua origem (figura 6). dos entrevistados com idade acima de 60 anos, dezesseis conheciam a origem da água que abastece a cidade e três desconheciam. alguns entrevistados não sabiam a origem da água para o abastecimento da cidade por que possuíam poços artesanais em suas casas. ao abordar o cenário de qualidade das áreas de mananciais para o abastecimento da cidade trinta pessoas com idade entre 1530 anos disseram que essas áreas precisam de melhorias e cinco não tinham certeza da qualidade da água. entre a idade de 30-45 anos, quatorze pessoas confirmaram que as áreas devem ser preservadas e nove dessas não souberam responder. na faixa etária de 45-60 anos, vinte pessoas concordaram que as áreas de mananciais precisam ser melhoradas e três não opinaram. quanto à população acima de 60 anos, dez pessoas disseram que as áreas precisam de cuidado e nove não responderam a questão (figura 7). você sabe o que é "bacia hidrográfica"? 0 5 10 15 20 25 30 35 40 idade 15-30 idade 30-45 idade 45-60 idade acima de 60 não tem certeza não sim figura 5 distribuição dos entrevistados para saber se conhecem o que é bacia hidrográfica você sabe de onde vem a água para o abastecimento da cidade de araputanga? 0 5 10 15 20 25 30 idade 15-30 idade 30-45 idade 45-60 idade acima de 60 sim não não tem certeza figura 6 localização da água para abastecimento da cidade de araputanga 0 5 10 15 20 25 30 idade 15-30 idade 30-45 idade 45-60 idade acima de 60 você acha que as áreas de mananciais de abastecimento precisam ser melhoradas? não sabe não tem certeza não sim figura 7 opinião dos moradores da cidade de araputanga sobre as áreas de mananciais revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 58 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 ao questionar como as áreas podem ser recuperadas, as pessoas com idade entre 15-30 anos responderam que precisavam de tratamento, revegetação, fiscalização e rede de esgoto. a revegetação da área foi a preferência entre elas. muitos alegaram que a falta da vegetação contribui para a degradação do córrego e que o desmatamento advém das ações humanas realizadas no entorno da cidade. a população com idade entre 30-45 anos sugeriu o tratamento da água, entretanto, muitos não opinaram. os participantes com 45-60 anos concordaram com a população de faixa etária entre 15-30 anos quando propuseram a revegetação da área e o seu tratamento (figura 8). na população com idade acima de 60 anos, seis disseram que as áreas precisam de tratamento. dentre as diversas respostas duas pessoas na faixa etária entre 30-45 anos responderam que há a necessidade de prática/ações que envolvam a educação ambiental, com objetivo de discutir meios que minimizem os impactos nessas áreas. a educação ambiental tornase fundamental para despertar no cidadão o efetivo interesse pela gestão ambiental e questões inerentes a ela. sobre isso, jacobi (2003a) destaca que, não basta assegurar legalmente à população o direito de participar da gestão ambiental, estabelecendo-se conselhos, audiências públicas, fóruns, procedimentos e práticas. o desinteresse e frequente apatia da população quanto à participação é generalizada, resultado do pequeno desenvolvimento de sua cidadania e do descrédito nos políticos e nas instituições. essas considerações só poderão ser colocadas em prática a partir de um processo de aprendizagem que implique na reorganização das relações entre o setor privado, o governo e a sociedade civil. isto provocará mudanças culturais e de comportamento no sistema de prestação de contas à sociedade pelos gestores públicos e privados. dependemos de uma mudança de paradigma para assegurar uma cidadania efetiva, uma maior participação e a promoção do desenvolvimento sustentável (jacobi, 2003a). machado (2003) ao contextualizar a realidade de muitas cidades brasileiras, atribui a degradação dos mananciais às desigualdades sociais e regionais, à pressão antrópica e à expansão das atividades industriais. assim, rios, riachos, canais e lagoas foram assoreados, aterrados e desviados abusivamente e até mesmo canalizados; suas margens foram ocupadas, as matas ciliares e áreas de acumulação suprimidas. imensas quantidades de lixo acumulam-se no seu interior e nas encostas desmatadas sujeitas à erosão. regiões no passado alagadiças, com pântanos, mangues, brejos ou várzeas foram primeiro, aterradas e, depois impermeabilizadas e edificadas. como as áreas precisam ser melhoradas 0 5 10 15 tratamento revegetação fiscalização rede de esgoto coleta de lixo educação ambiental sem sugestões idade acima de 60 idade 45-60 idade 30-45 idade 15-30 figura 8 a opinião da população da cidade de araputanga para melhorar a áreas de mananciais tabela 3 como alguns moradores araputanguense definem mata ciliar como você definiria o termo mata ciliar? o que significa para você? reforça a permanência da água, equilibro ambiental. mata que fica na beira do rio. em volta do rio. aquelas mais situadas às margens de rios e córregos servem para proteger de desmoronamento dos barrancos. a mata nas margens do rio. vegetação que protege a margem do rio. árvores na beira do rio. mata que fica na beira do rio. em volta do rio. a mata ciliar é aquela próxima a margem do rio. acho que as árvores que tem no rio, nas margens dele. as matas próximas do rio. aquela mata perto do rio do barranco. são as matas próximas aos rios e córregos. é toda mata próxima de rios. mata próximo dos rios ela segura os barrancos. árvore perto do rio para preservar o rio revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 59 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 mata ciliar ao questionar os entrevistados se sabiam o que é mata ciliar, três pessoas disseram que sim, vinte não responderam e três não tinham certeza. quando questionado como eles definiam o que seria mata ciliar houve várias opiniões e respostas de acordo com o grau de escolaridade e percepção da população. dentre os entrevistados vinte e uma pessoas não responderam o que seria mata ciliar (tabela 3). ao interligar as áreas de mananciais e mata ciliar, percebe-se que a maioria das pessoas desconhece esse termo. quando perguntou se a população tem observado mata ciliares no córrego das pitas na área urbana de araputanga muitos responderam que às vezes, raramente ou nunca observam as matas no córrego. após esclarecimento sobre esse tipo de vegetação, muitos puderam indicar a qualidade da mata no entorno do córrego das pitas (ruim, péssima, regular, boa e ótima). treze pessoas com idade entre 15-30 anos disseram que a mata está ruim, cinco classificaram como péssima, uma como boa, duas opinaram como regular e quatorze pessoas não souberam como está a qualidade da mata ciliar no córrego (figura 9). treze dos participantes entre 30-45 anos não conhecem a área, três pessoas opinaram entre as respostas boa, regular e péssima e quatro disseram que a qualidade da mata ciliar está ruim. as respostas da população com idade entre 45-60 anos se divergiram, seis pessoas responderam que não visitam a área com frequência, duas disseram que a qualidade da mata está ótima, três responderam que está boa, quatro falaram que está regular e oito comentaram que está péssima. entre as pessoas com idade acima de 60 anos, muitos responderam que não sabem como está a qualidade da mata ciliar, três disseram que é boa, uma disse que está regular e duas falaram que a mata está péssima (figura 9). ao analisar todas as faixas etárias podese observar que a maioria não sabe como se encontra a mata ciliar no entorno do córrego. ao perguntar como estas áreas precisam ser melhoradas e quais são os indicadores do nível de qualidade, a população respondeu que, o desmatamento, a escassez de árvores, a falta de administração e o lixo acumulado são os principais responsáveis pela degradação da área. os participantes com idade entre 15-30 anos responderam que, o maior problema é a escassez de árvores e, destes, onze pessoas disseram que a precariedade da administração pública contribui com a má qualidade das áreas. algumas pessoas responderam que, o desmatamento prejudica a área e seis pessoas desconhecem o motivo. a população com faixa etária de 30-45 anos disseram que a escassez de árvore é o principal indicador do nível da qualidade da área, dez pessoas responsabilizam a administração do poder público e cinco disseram que o agente causador da degradação ambiental da área é o desmatamento no entorno do córrego das pitas. as respostas das pessoas com idade entre 45-60 anos divergiram, três desconhecem o motivo da má qualidade da área, seis responderam que, o desmatamento é responsável pelo referido índice de qualidade, sete dos participantes falaram que é a escassez de árvores, duas confirmam que as áreas foram desmatadas, duas pessoas disseram que é a má administração e o lixo que provocam alterações no nível da qualidade da área. os participantes com idade acima de 60 anos responderam que o responsável pela degradação dessas áreas é a administração local. outros atribuíram a baixa qualidade e degradação do entorno do córrego das pitas ao lixo, desmatamento e a escassez de árvores. corpo d’ água local ao perguntar a população araputanguense sobre a qualidade da água no córrego das pitas a maioria das pessoas com idade entre 15-30 anos responderam que está ruim, sete disseram que está péssima, seis falaram que está regular, duas comentaram que está boa e quatro não souberam responder. os participantes com idade entre 45-60 anos concordaram com o grupo de faixa etária entre 15-30 anos, onde nove responderam que a água do córrego está ruim, três confirmaram que está péssima, quatro arriscaram em dizer que se qualidade da mata ciliar 0 2 4 6 8 10 12 14 16 nã o s ab e óti ma bo a re gu lar ru im pé ss im a idade 15-30 idade 30-45 idade 45-60 idade acima de 60 figura 9 opinião dos moradores da cidade de araputanga sobre a qualidade da mata ciliar no entorno do córrego das pitas revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 60 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 encontra regular e uma acredita que a água está ótima. dos participantes com idade acima de 60 anos, cinco não souberam como se encontra a água, uma pessoa disse que está ótima, três confirmaram que é boa, cinco classificaram a água como sendo regular, quatro comentaram que é ruim e uma disse que a água do córrego está péssima. os entrevistados atribuíram a própria população a responsabilidade pelo estado atual da qualidade da água do córrego das pitas, devido à falta de sensibilização das próprias pessoas que residem na cidade e do poder público que não se preocupam em adotar medidas para minimizar os impactos no córrego. muitos comentaram que o principal indicador deste problema é o lixo doméstico e industrial lançado diretamente no córrego, o esgoto da cidade que não recebe nenhum tipo de tratamento e a falta de arborização. nesse sentido, a apropriação dos recursos hídricos é exemplar quanto à possibilidade de causar uma tragédia comum. essa apropriação, em benefício privado, pode ser tanto uma exploração dos mananciais, superficial e/ou subterrâneo, em termos de quantidade quanto em termos de poluição, adicionando aos corpos hídricos componentes como esgotos domésticos e efluentes químicos, etc (pereira & johnsson, 2005). ao questionar os moradores sobre a opinião deles em relação à qualidade da água para o abastecimento da cidade, os entrevistados com idade entre 15-30 anos, em sua maioria, responderam que é ruim ou péssima, um disse que é regular e quatro disseram que a água é boa para o abastecimento urbano. as respostas das pessoas com idade entre 30-45 anos divergiram, principalmente entre péssima, ruim e regular. algumas responderam que a água é de qualidade e serve para abastecer a cidade. no entanto, algumas disseram que não sabem como está a água para o abastecimento da zona urbana. dentre os participantes com idade entre 45-60 anos, cinco disseram que a água está péssima, seis que é regular, três comentaram que a água está ruim e quatro falaram que não sabem como é a qualidade da água para abastecimento da cidade. as pessoas com idade acima de 60 anos confirmaram que a água é péssima, duas disseram que é classificada como regular e boa, uma disse que é ótima e três não opinaram. ao relacionar a opinião e a percepção da população sobre a qualidade da água, destacam-se como principais indicadores o lixo e esgoto urbano (doméstico e industrial), a poluição e a falta de arborização. as pessoas de 15-30 anos disseram que a poluição e o lixo urbano doméstico são os grandes causadores da degradação, alguns não responderam, outras desconhecem o motivo e duas pessoas falaram que é o lixo industrial que prejudica a qualidade da água do córrego das pitas. a população de 30-45 anos responsabiliza principalmente a poluição das águas, outras responderam que são os lixos e esgotos urbanos (domésticos e industriais) que ocasionam a contaminação da água. a maioria das pessoas com idade acima de 60 anos não responderam a pergunta, outras responsabilizaram a poluição, o lixo e o esgoto doméstico. a falta de conhecimento de como se encontravam as áreas de entorno fez com que três pessoas indicassem que as águas do córrego das pitas é boa para o consumo humano. o lixo lançado pela população na cidade é carreado para o córrego das pitas e no período da cheia o lixo transborda para as margens do canal espalhando-se nas imediações (figura 10). os entrevistados indicaram figura 10 lixo no entorno do córrego das pitas na cidade de araputanga. fonte: andrade (2008). revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 61 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 a qualidade da água, fornecida pelo sistema de abastecimento da cidade, de acordo com a finalidade de uso empregado por eles. muitos disseram que utilizam a água principalmente para os afazeres domésticos (limpar casa, lavar roupa e entre outros), e que, dificilmente é utilizada para o consumo humano. a maioria compra água para cozinhar e beber. no entanto, alguns moradores de baixa renda utilizam da água captada do córrego das pitas para todos os fins. parte dos entrevistados não soube opinar sobre o estado da qualidade da água por possuírem poços artesanais. bühler (2011) enfatiza que, as intervenções nos recursos hídricos apresentam consequências de ordem ambiental e social, podendo levar a perda de biodiversidade, aparecimento de doenças e prejuízos econômicos, afetando de modo mais significativo as populações de baixa renda. corroborando com esta problemática, ressalta que as ações governamentais, durante muito tempo, desconsideraram os anseios e a percepção das populações locais, ditando as regras sobre o uso dos mananciais, levando ao aumento da dicotomia homem-natureza. propostas com relação à qualidade da água perguntou-se a população quais medidas poderiam ser adotadas para solucionar ou diminuir os problemas ambientais. dos entrevistados com idade entre 15-30 anos e 45-60 anos a maioria disse ter sugestões para minimizar os impactos. entre os grupos com idade de 30-45 anos e acima de 60 anos muitos disseram não saber indicar sugestões para o problema (figura 11). as pessoas com idade entre 15-30 anos e 45-60 anos consideram que, deveria haver mais tratamento, fiscalização, revegetação da área e sugeriram ainda que, houvesse educação ambiental para a população local. a maioria dos participantes com idade entre 30-45 anos e acima de 60 anos não sugeriu nenhuma solução. ao comparar os problemas perguntou a população da cidade de araputanga, quais eram as principais atividades que prejudicam o córrego das pitas. os entrevistados com idade entre 15-30 anos responderam que os problemas estão voltados principalmente ao esgoto e lixo doméstico, em seguida pelo desmatamento, o lixo industrial, as atividades humanas (agricultura e pecuária). as pessoas com idade entre 30-45 anos quase não opinaram, cinco participantes disseram que o esgoto e lixo industrial são as principais fontes de contaminação do córrego das pitas e quatro atribuíram a degradação ao desmatamento, atividades humanas, esgoto e lixo doméstico. os participantes de 45-60 anos disseram que o principal agente que prejudica o córrego é o lixo industrial, por conseguinte o desmatamento, o lixo doméstico e as atividades humanas. a população acima de 60 anos responsabiliza o lixo e esgoto doméstico, algumas pessoas não opinaram e outras disseram que o desmatamento e o lixo industrial. deve-se ressaltar que, nesta faixa etária duas pessoas consideraram que não existe nenhuma atividade que prejudica o córrego das pitas (figura 12). algumas pessoas que não indicaram quais eram as atividades que degradam o córrego das pitas tiveram receio de responder por pensar que prejudicariam as 0 5 10 15 20 25 idade 1530 idade 3045 idade 4560 idade acima de 60 sugestões para os problemas em relação a qualidade da água sim não figura 11 índice de sugestões da população araputanguense para os problemas relacionados a qualidade da água do córrego das pitas atividades que prejudicam o córrego das pitas 0 2 4 6 8 10 12 d es m at am en to a tiv id ad es hu m an as e sg ot o e lix o do m és tic o e sg ot o e lix o in du st ria l s em su ge st õe s n ão h á at iv id ad e qu e pr ej ud ic a idade 15-30 idade 30-45 idade 45-60 idade acima de 60 figura 12 atividades da população araputanguense que prejudica o córrego das pitas revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 62 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 principais indústrias da cidade, sendo essas que fortalecem a economia local proporcionando emprego a população. várias foram às opiniões e sugestões da população em relação à recuperação do córrego das pitas, tais como: campanhas educativas, coletas de lixo, debates, reuniões, entre outros (tabela 4). ao perguntar qual a importância do córrego das pitas para a cidade de araputanga as pessoas com idade de 15-30 anos responderam que a água é como fonte de vida, por conseguinte serve para o abastecimento urbano e rural e como instrumento de lazer. os participantes com faixa etária entre 30-45 anos disseram que a água do córrego serve principalmente para o abastecimento da cidade, oito pessoas responderam que a água é como fonte de vida, outras apreciam para o lazer. no entanto, algumas pessoas disseram que a água do córrego das pitas não tem nenhuma importância. a população com idade entre 45-60 anos percebe a água como fonte de vida, consequentemente para o abastecimento urbano da cidade e outras pessoas consideraram como ponto de lazer. as pessoas acima de 60 anos consideram fundamental o córrego das pitas como fonte de vida, duas priorizam o abastecimento urbano e quatro pessoas não opinaram. percepção dos moradores ribeirinhos sobre o córrego das pitas as entrevistas realizadas com os antigos moradores ribeirinhos, que residem às margens do córrego das pitas, serviram para discutir e conhecer o grau de afetividade e o processo de ocupação no entorno do córrego. nogueira (1990) firma tal fato, pois segundo este autor, a visão dos habitantes locais sobre as questões regionais devem ser valorizadas, mesmo que sejam baseadas em conhecimento empírico ou em experiências de vida. e ainda, tuan (1980) reforça que o envolvimento do sujeito com o ambiente leva ao estabelecimento de laços afetivos, cuja intensidade possibilita um profundo conhecimento sobre o ecossistema e seu funcionamento, determinando, por consequência, as suas formas de exploração. de acordo com os onze entrevistados o processo de ocupação iniciou-se as margens do córrego das pitas, com imigrantes de minas gerais e goiás. as pessoas utilizavam das águas do córrego para todos os fins (lavar roupa, pescar, tomar banho e dentro outros). os relatos de memória possibilitam conhecer um pouco mais os acontecimentos cotidianos sobre o momento da ocupação dessa área de terras. são fragmentos de um tempo vivido que apontam para a especificidade da abertura dessas terras, que de outra forma não seria possível aflorarem (heinst, 2003). de acordo com montenegro (2000), as análises desses relatos de memória convergem, no caminho da construção de todo um conjunto de experiências, de comportamentos, de imaginários, de sonhos e reflexões, que, comumente não se conseguiria com fontes tradicionais. “ah...cada família que chegava fazia o seu barraco no seu local, porque quem chegava e gostava já comprava logo seu pedacinho de terra. aí fazia seus barracos. tinha a madeira, a madeira que eu falo de araputanga, aí eles rachava e fazia o telhado. o telhado era feito de madeira. por que a única água que tinha era das pitas. porque não tinha córrego. era onde o pessoal pegava água pra beber, lavar roupa. aí com o tempo é que foi chegando, mineiro, goiano, paulista”. foi mais ocupado mais perto do córrego. por que a única água que tinha era das pitas. porque não tinha córrego. era onde o pessoal pegava água pra beber, lavar roupa. era a água corrente das pitas, era água limpinha, saudável, você olhava assim e via no fundo as pedrinhas. tudo limpinha! a água era brilhante, um cristal. tinha peixe, tinha muita traíra. nossa! era um divertimento. e a gente hoje não tem como usar essa água porque tem muita química. porque a gente viu lá o esgoto, né? com aquela química. não tem como você fazer o uso dessa água, só os animais mesmo que tomam. a relação cultural que as pessoas possuíam com o córrego das pitas fazia com que suas águas fossem palco de batizados, piquenique, pescaria. aos finais de tabela 4 opinião dos moradores araputanguese para recuperar o córrego das pitas opiniões idade 1530 idade 3045 idade 4560 acima de 60 campanhas educativas 24 13 9 13 coleta de lixo 23 14 13 14 debates 10 6 7 11 oficinas 6 5 5 11 cursos 7 6 6 11 reuniões 8 6 6 13 palestras 13 7 6 11 cartilhas ilustrativas 14 5 5 11 outros* 5 3 5 1 não soube 2 0 0 0 * revegetação, preservação revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 63 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 semana a população reunia-se as suas margens com as crianças para momentos de lazer conforme relatado. “... fazer piquenique, brincar... as meninas faziam cozinhadinha... que era muito gostoso né, à beira daquelas matas muito gostosas, né! sê olhava assim tudo limpinho...”. os onze entrevistados disseram que muitas pessoas cresceram e vivenciaram bons momentos nas águas do córrego das pitas, e que, possuem elevado grau de afetividade por relembrarem fatos ocorridos que marcaram a sua infância como as brincadeiras a beira do córrego que aconteciam em épocas passadas. “sim! inclusive a minha infância foi toda na beira do rio praticamente, né? tomando aquele banho toda hora, todo dia, entendeu? era totalmente diferente, né? era outra a paisagem, água limpa, não tinha nenhuma poluição, nenhum assoreamento. natureza total, cem por cento”. “tinha muitas árvores, muito verde, a natureza estava intacta, muitos animais, área muito linda, eu era muito criança mais me lembro ainda quando tomava banho no córrego das pitas, era mais fundo, tenho muita saudade”. segundo relatos dos onze entrevistados a paisagem era totalmente diferente, pois, havia diversidade na flora e na fauna, muitas espécies de peixes, que, não existem nos dias atuais. ao relembrar como era o entorno do córrego das pitas, destacaram a importância da araputanga no processo de ocupação da cidade que leva o mesmo nome. “a árvore araputanga, cedro módulo, peroba comum, figueirona ... aqui tinha arvore que eles demoravam até um dia para derrubar. tinha mais, piau, traira, hoje tem diminuído aqui agente cuida não deixa pescar de tarrafa e rede e vez enquanto temos peixinho pra comer. em respeito à fauna capivara que apareceu de uns anos pra cá tem aumentado, joão de barro, pássaro preto algumas espécies tem desaparecido e outros surgiram”. “...muitas das famílias que vieram pra cá eles chamavam essa terra..., tanto é que uma das denominações era gleba paixão, o primeiro nome era gleba paixão. por quê? porque segundo relato dos moradores e das famílias que vieram, inclusive a minha família, é que as terras eram muito bonitas, muita diversidade de árvores. e eles falam assim naquele sentido saudosista, aquela coisa saudosa. e eu até comento com as pessoas as vezes, são poucos que veio assim..., porque todo esse glamour que eles falam de diversidade de árvores, de plantas, de animais, de pássaros, riqueza de fauna e flora nós não vimos isso hoje. raramente nos vemos uma matinha porque os sitiantes que vieram pra cá eles fizeram questão de derrubar tudo, porque eles achavam que sinônimo de progresso, que essa época era uma conseqüência da marcha para o oeste de getulio vargas, criada no final da década de 30, 50, aquele discurso de progresso, de marcha para o oeste, de interiorização, de fazer fortuna, que a colonização aqui é uma conseqüência dessa marcha para o oeste lá de vargas. então, naquele discurso de progresso, progresso era fazer a terra produzir e para fazer a terra produzir era preciso desmatar tudo”. ao perguntar qual a importância do córrego das pitas para a população que se beneficia desta unidade, percebe-se que, os onze entrevistados têm a preocupação de zelar e preservar o córrego. “plantar árvores fazer um reflorestamento evitar fazer gradeação na beira do córrego. é muito interessante que as pessoas tomam iniciativa atitude em pensar que isso ai vai sustentar a vida e as futuras gerações, arborizar evitar forma principalmente os fazendeiros ser mais consciente e não aproveitar até a beira do córrego que isso é claro que estraga não deixar nascerem mais árvores e ainda a chuva vem leva tudo pra beira do córrego e areia tudo”. “a primeira coisa eu acho que é a conscientização e pra acontecer a conscientização tem que começar, pra você colher os frutos daqui a cinco anos, daqui dez anos você tem que começar agora. então, tem que ser feita essa conscientização”. nesse sentido, jacobi (2003b) argumenta que, à medida que se observa cada vez mais dificuldade de manter-se a qualidade de vida nas cidades e regiões, é preciso fortalecer a importância de garantir padrões ambientais adequados e estimular uma crescente consciência ambiental, centrada no exercício da cidadania e na reformulação de valores éticos e morais, individuais e coletivos, numa perspectiva orientada para o desenvolvimento sustentável. a educação ambiental, como componente de uma cidadania abrangente, está ligada a uma nova forma de relação ser humano/natureza, e a sua dimensão cotidiana leva a pensá-la como somatório de práticas e, consequentemente, entendê-la na dimensão de sua potencialidade de generalização para o conjunto da sociedade. de acordo com freitas (2005), pode ser considerado representativo quando várias pessoas concordam com um determinado assunto e não apenas uma pessoa. ao analisar todas as informações relatadas pelos onze entrevistados em relação ao córrego das pitas, pode-se perceber que concordam sobre a importância da recuperação do córrego. foi significativa a representatividade de respostas, pois nos seus relatos os antigos moradores relembram como ocorreu o processo de ocupação/e uso do solo nas margens do córrego, bem como as atividades desenvolvidas. os entrevistados responsabilizam a população e a revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 64 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 administração pela degradação da área da sub-bacia. há uma grande preocupação em recuperar o córrego, pois é uma fonte de vida, sendo este que abastece toda cidade de araputanga. a maioria sugeriu um meio de sensibilizar a população para discutir propostas de recuperação. sobre isso, pereira e johnsson (2005) destacam os princípios sobre os quais as políticas devem se basear para que haja a gestão dos recursos hídricos, a saber: reconhecimento da água como um bem público, finito e vulnerável, dotado de valor econômico; necessidade do uso múltiplo das águas: gestão integrada; prioridade do uso dos recursos hídricos, em situações de escassez: consumo humano e dessedentação de animais; adoção da bacia hidrográfica como unidade de planejamento e gestão das águas: gestão descentralizada; participação dos diferentes níveis do poder público, dos usuários e da sociedade civil no processo de tomada de decisão: gestão participativa. os dados mostram que a própria população percebe que o desmatamento para a construção da cidade de araputanga, o aumento da população e atividades econômicas desenvolvidas na região contribui para mudanças no córrego das pitas. uma das preocupações está relacionada à quantidade de água, que, diminui a cada ano, conforme os moradores. destacam ainda a qualidade, que, está sendo comprometida devido ao lançamento de esgoto (urbano e industrial) e lixo e atividades agropecuárias. sobre isso, machado (2003) destaca que, o gerenciamento ambiental dessa unidade territorial depende de haver entendimento, da parte de cada agente, sobre seu papel, responsabilidades e atribuições, bem como adequados canais de comunicação com os demais agentes para que se evitem ações mutuamente neutralizadoras, confrontos e desgastes. o pressuposto a defender é a prevalência dos interesses da coletividade sobre o particular. daí a necessidade de sistemas colegiados de autogestão ou cogestão, formados por comitês de bacias. nesse sentido, a implementação de instrumentos de gestão, fortemente interdependentes e complementares do ponto de vista conceitual, demanda não somente capacidades técnicas, políticas e institucionais, mas requer também tempo para sua definição e operacionalização, pois sua implantação é, antes de tudo, um processo organizativo social, o qual demanda a participação e a aceitação por parte dos atores envolvidos, dentro da compreensão de que haverá um benefício coletivo global (pereira & johnsson, 2005). ao analisar as respostas de todos os entrevistados pode-se perceber que as questões ambientais estão presentes na consciência de cada pessoa, mas o que falta realmente é a sensibilização de cada um, para diminuir os impactos na área do córrego das pitas. considerações finais a aplicação dos questionários serviu de subsídio para diagnosticar as principais atividades socioeconômicas que provocam mudanças na sub-bacia hidrográfica do córrego das pitas na perspectiva da população araputanguense. a partir da percepção da população que reside no perímetro urbano de araputanga várias questões emergiram, tais como, as relações e usos cotidianos, indicadores ambientais de degradação e sugestões e propostas para recuperação do canal e entorno, o que firma a importância social do recurso hídrico. a população ribeirinha que reside há mais tempo no entorno do canal possui certa topofilia com o ambiente devido à vivência e o grau de afetividade com o córrego das pitas, o que definiu as respostas de determinadas questões. algumas pessoas que convivem certo período no município consideram o córrego como algo majestoso, importante, essencial para toda a população e a sua preservação é necessária para que no futuro as próximas gerações possam desfrutá-lo para o lazer, pesca e o consumo humano. e ainda, defendem que, o uso múltiplo da água deve ocorrer de maneira equilibrada. o grau de degradação, segundo os entrevistados, esta associado ao desmatamento, a poluição (industrial e doméstico) que ocasionam mudanças nesta unidade natural. nesse sentido, a preocupação da população está voltada a recuperação do córrego das pitas, com revegetação da área, tratamento da água e rede de esgoto, coleta de lixo e outras. alguns entrevistados atribuem à administração do poder público, os problemas existentes na sub-bacia hidrográfica do córrego das pitas, mas também responsabilizam a população. sobre isso sugerem que haja mais fiscalização e ações que promovam a educação ambiental, tais como: campanhas educativas, reuniões, palestras, organização de metas de recuperação e preservação do córrego. para discutir e sugerir propostas de gestão e gerenciamento desta sub-bacia há a necessidade de inter-relacionar com a população os problemas que ocasionam as transformações no córrego devido ao uso/ocupação do solo. essas mediações com os moradores da cidade são fundamentais, pois muitas das respostas e questionamentos se pautam na cultura local e nos sentimentos que as pessoas demonstraram pelo lugar. nesse sentido, o processo participativo de implantação de programas de revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 65 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 gestão ambiental deve ser incorporado à dinâmica social. referências avelino, p. h. m. no contexto do processo de colonização da amazônia mato-grossense. 1999. dissertação 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(org.) o estudo de bacias hidrográficas: uma estratégia para educação ambiental. 2 ed. são carlos: ed. rima, 2003. recebido em: mai/2012 aprovado em: out/2013 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 1-20 1 eduardo cimino cervi phd in environmental engineering at the university of são paulo (usp). research fellow at the university of michigan – michigan, ann arbor, united states. cristiano poleto phd in water resources and sanitation at the federal university of rio grande do sul (ufrgs). professor of the graduate program in water resources and sanitation of the institute of hydraulic research (iph) – porto alegre (rs), brazil. corresponding address: eduardo cimino cervi – avenida trabalhador sancarlense, 400 – centro – cep 13564-002 – são carlos (sp), brazil – e-mail: eduardocervi@usp.br received on: 02/13/2017 accepted on: 06/08/2018 abstract during the past 40 years, ecological risk assessments (era) were being performed by different organizations, using different various principles and methods, with little or no communication and inconsistencies between the different many assessment methodologies. brazil still does not have a regulation based on quality criteria for sediments. also, era approach has only been introduced here, and detailed guidance on how to interpret and apply these frameworks is still generally inadequate. in our paper, era framework and its application around the globe is are presented. also, some promising future directions in era are briefly discussed, and critical challenges to future success of this tool in brazil are identified. keywords: ecological risk assessments; toxicity; sediment quality guidelines; weight of evidence. resumo durante os últimos 40 anos, avaliações de risco ecológico têm sido aplicadas por diferentes organizações. utilizando métodos e princípios distintos, essas abordagens geralmente são aplicadas com pouca ou nenhuma comunicação e inconsistências entre si. o brasil ainda não possui critérios definidos por lei, federal ou estadual, para a avaliação da qualidade de sedimentos. além disso, as abordagens baseadas em avaliações de risco ecológico para esse fim são recentes no país, sendo essencial a obtenção de mais informações quanto a seus métodos de aplicação e interpretação. neste estudo, a estrutura das avaliações de risco ecológico e seus métodos de aplicação ao redor do mundo são mostrados. ainda, ações promissoras e direções futuras em relação à utilização das avaliações de risco ecológico são brevemente discutidas, identificando pontos críticos para o sucesso dessa ferramenta para a avaliação da qualidade de sedimentos no brasil. palavras-chave: análise de risco ecológico; avaliações de risco ecológico; toxicidade; valores-guia da qualidade de sedimentos; pesos de evidência. doi: 10.5327/z2176-947820180234 ecological risk assessment of freshwater sediments in brazil avaliação de risco ecológico em sedimentos continentais no brasil https://orcid.org/0000-0003-2446-5550 https://orcid.org/0000-0001-7376-1634 cervi, e.c.; poleto, c. rbciamb | n.48 | jun 2018 | 1-20 2 introduction sediments are essential to the functioning of aquatic ecosystems and have long been recognized as the ultimate repository of most of the contaminants discharged into the water bodies. it is widely accepted that sources of contaminants in this environment — such as the organic (polycyclic aromatic hydrocarbons — pahs, and aliphatic hydrocarbons) and inorganic pollutants (metals and metalloids) — are the result of numerous human activities. therefore, there is a clear need for continued scientific dialogue around the ecological risk that these sediment contaminants might pose to the aquatic biota. the environmental quality and disposal options for sediments dredged from navigational channels have been judged by use of some combination of physical, chemical, and biological analyses for over 40 years, being that the earliest regulatory interest in sediments dates back to the 1960s, with the london dumping convention. this was subsequently followed up in the 1970s with the work ecological evaluation of proposed discharge of dredged material into ocean waters: implementation manual for section 103 of public law 92-532, by the u.s. army corps of engineers (eel, 1973). since the 1980s, ecological risk assessment (era) is increasingly seen as a way to integrate science, policy, and risk management to address sediment contamination around the world. it is a process that evaluates the likelihood or probability for adverse ecological effects occurring as a result of exposure to contaminants or other stressors. it comprises a framework for gathering data and evaluating their sufficiency for decision-making (environmental canada and ontario ministry of the environment, 2008). the current state of the science in era is predicated on the use of the sediment quality triad (sqt) in a weight of evidence (woe) approach (simpson et al., 2005). consisting initially of three lines-of-evidence (loe) — chemical, ecotoxicological and ecological —, this approach is usually applied within a tiered system. e.g., information from each loe is collected at each tier following a stepwise cost-effective process. the sqt is not restricted to only three loe and can incorporate additional data, such as bioaccumulation/ biomagnification, toxicity identification evaluation (tie), contaminant body residue (cbr) analyses, and sediment stability. despite the power of this tool to inform environmental management decisions, the practice has not reached its full potential, since there is little experience with applying the framework outside the united states. although a number of countries (australia/new zealand, canada, the netherlands, and the united kingdom) have developed or promulgated regulatory or procedural approaches to risk assessment, only a few have developed formal guidance documents for performance of era. in brazil, for instance, era has only been introduced, but detailed guidance on how to interpret and apply these frameworks — especially in continental areas — is generally inadequate. therefore, our paper attempts to cover the state-ofthe-art system-based models prevailing over the era activities. first, a retrospective look at the concepts and characteristics of era is given. then ahead we review the era framework tiered approach that has been developed and applied around the globe in the past decades. based on this review, future perspectives and some key issues in the fields of era — especially in continental areas of brazil — are provided in the last section. ecological risk assessment: a brief introduction according to suter (2008), the era, as with other human enterprises, should be understood as a product of its history. in particular, the current practice of era results from blending two historical streams: risk assessment and ecological assessment. this account addresses the history of era in the context of its institution of origin, the united states environmental protection agency (u.s. epa). in 1981, the u.s. epa commissioned the oak ridge national laboratory aiming to develop and apply era methods. from an analogy to the cancer risks estimates made by human health assessments, it ecological risk assessment of freshwater sediments in brazil rbciamb | n.48 | jun 2018 | 1-20 3 was assumed that era should also estimate probabilities of clearly defined effects, while addressing all relevant levels of biological organization. these two assumptions guided development and publication of a set of probabilistic methods for assessment of risks to organisms, populations and ecosystems (suter et al., 2003). then, in 1983, the framework of the national research council (nrc) and the tools initially developed for the quantification of human health risks have subsequently been extended to other environmental problems including era, in the report risk assessment in the federal government: managing the process (commonly referred to as the red book). it recommended development of assessments for non-human or ecological endpoints and also suggested that risk assessment should not only estimate probabilities of clearly defined effects, but follow a standard methodological approach based on an explicit framework (nrc, 1983). considering a conceptual framework for the identification and assessment of risks to human health, the nrc created a process comprising the following four stages: 1. hazard identification: which chemicals are important and why?; 2. exposure assessment: fate and transport of chemicals, who might be exposed and how?; 3. toxicity assessment: determining the numerical indices of toxicity for computing risk; 4. risk characterization: estimating the magnitude of risk and the uncertainty of the estimate. the red book provided key concepts that impelled the investigators at oak ridge national laboratory to develop a framework similar to the one for human health, but more suited to assessment of ecological risk. based on this framework, the u.s. epa proposed, in 1992, an initial methodological guidance for managing contaminated industrial sites. this framework extended the nrc and oak ridge national laboratory frameworks by describing the process in detail and showing how it could be applied to a broad range of situations (u.s. epa, 1992). following a certain number of works, this guide was improved to become guidelines for ecological risk assessment (u.s. epa, 1998), which has now become the reference around the world regarding era. referring to the generic framework and guidelines proposed by the u.s. epa, era is defined as “a process that evaluates the likelihood that adverse ecological effects may occur or are occurring to ecosystems exposed to one or more stressors” (u.s. epa, 1998). since then, this guide has been revised by many countries and adapted to manage their polluted sites. the ecological risk assessment framework an era is a rigorous scientific process used to quantify the magnitude of risk attributable to a single stressor or a combination of stressors at a specific location. the end goal of this process is to enable the risk managers to identify, prioritize, and manage the associated risks. this framework is appropriate for sites where the costs and/or ecological impacts of remediation are likely to be large relative to the cost of assessment. remediation costs or other risk management may ultimately be much lower using a risk-based approach compared to an approach based on comparison of contaminant concentrations to sediment quality guidelines (sqgs). the key to success was the realization by the architects of era that risk assessment is a process and not a specific set of data collection techniques or analytical methods (barnthouse, 2008). because situations to which an era may be applied can vary greatly in scope and complexity, an iterative, tiered approach is often employed. use of a tiered approach, with expert review between tiers, helps ensure more efficient use of resources, and that limited resources are continually re-focused on an ever-narrowing number of increasingly significant stressor – receptor interactions. as showed by figure 1, the era approach typically involves tree main phases: 1. problem formulation determines the questions that are to be asked during the risk assessment process; cervi, e.c.; poleto, c. rbciamb | n.48 | jun 2018 | 1-20 4 2. analysis assessment details the biological effects of the stressor under examination. simultaneously, the exposure potential of the material to the critical biological group is calculated as part of an exposure assessment; 3. the determination of the likelihood (statistical probability) of an effect is formalized as risk characterization. this format was originally proposed for human health risk assessment and has to be modified for era. risk characterization ecological risk assessment pl an ni ng (r is k as se ss or / ris k m an ag er d ia lo gu e) communicate results to risk manager risk management as necessary: acquire data, iterate process, m onitor results problem formulation an al ys is characterization of exposure characterization of ecological effects fonte: u.s. epa (1998). figure 1 – general ecological risk assessment overview. ecological risk assessment of freshwater sediments in brazil rbciamb | n.48 | jun 2018 | 1-20 5 the risk management decision based on era provides scientific evaluation of ecological risks that are typically rated from high to low. this allows to make rapid decisions, so that immediate remediation actions can be focused on receptors with the highest risks. the main steps of era and procedure are as follows ahead. problem formulation phase the problem formulation is a systematic planning step for identifying the major factors to be considered in a particular assessment. it provides the foundation for the entire era (u.s. epa, 1998). a robust problem formulation outcome will greatly assist assessors, managers, and interested parties in identifying the most logical risk-management options for protecting human health (nrc, 2009). this section summarizes the chemical, physical and biological characteristics of study areas, identifies the stressors and endpoints derived from stakeholder’s values, and defines risk regions. these decisions will guide the type of data and information that need to be gathered and help to identify knowledge gaps. according to u.s. epa (1998), the problem formulation phase results in three products: • assessment endpoints that adequately reflect management goals and the ecosystem they represent; • conceptual models that describe key relationships between a stressor and assessment endpoint or between several stressors and assessment endpoints; • an analysis plans. a key component of the problem formulation stage is defining an assessment endpoint to determine what ecological entity is important to protect. such ecological entity can be a species, a community, or even an ecosystem. once the entity has been identified, the next step is to determine what specific attribute(s) of the entity is potentially at risk and important to protect. this provides a basis for measurement in the risk assessment. once assessment endpoints are chosen, a conceptual model is developed to provide a visual representation (a map, flow chart, or schematic) of hypothesized relationships between ecological entities and the stressors to which they may be exposed, accompanied by a written description of this process and of the risk questions. these models should include information about the source, stressors, receptors, potential exposure, and predicted effects on the assessment endpoint. the figure 2 illustrates an example of a conceptual model. the analysis plan is the final stage of problem formulation. during analysis planning, risk hypotheses are evaluated to determine how they will be assessed using available and new data. the plan includes a delineation of the assessment design, data needs, measures, and methods for conducting the analysis phase of the risk assessment. analysis phase analysis is a process that examines the two primary components of risk, exposure and effects, and their relationships between each other and ecosystem characteristics. the objective is to provide the ingredients necessary for determining or predicting ecological responses to stressors under exposure conditions of interest. the analysis phase incorporates both exposure assessment and ecological effects assessment: • exposure assessment: data gathering and analysis phase focused on determining exposure concentrations or rates not associated with adverse ecological effects, or focused on actually characterizing the presence or absence of adverse effects to ecological resources at a site; • ecological effects assessment: data gathering and analysis phase geared towards quantifying relevant exposure concentrations for ecological resources of concern at a site. the data and models used for exposure assessment depend in part on the types of effects that are expected and are most relevant for decision making; the data and cervi, e.c.; poleto, c. rbciamb | n.48 | jun 2018 | 1-20 6 models used for effects assessment depend in part on the expected spatial and temporal exposure patterns. together, exposure and effects assessment provide the scientific foundation for the risk assessment. risk characterization phase risk characterization is the final phase of an era. it is the culmination of all work done during the previous phases. during risk characterization, the assessor uses the results of analysis to estimate the risk posed to ecological entities. the assessor then describes the risk, indicating the overall degree of confidence in the risk estimates, summarizing uncertainties, citing evidence supporting the risk estimates, and interpreting the adversity of ecological effects. risks are estimated by integrating exposure and stressor–response profiles using a wide range of techniques. to reduce uncertainty, risk characterization generally builds the final risk estimates upon different lines of evidence, using a weight-of-evidence (woe) approach. lines of evidence may include laboratory studies (e.g., bioassays), ecological field investigations, model predictions, and comparison of point estimates or distributions of exposure and effects data. agreement among different lines of evidence increases confidence in the conclusions of the risk assessment (burton et al., 2002). completing risk characterization allows risk assessors to clarify the relationships between stressors, effects, and ecological entities and to reach conclusions regarding the occurrence of exposure and the adversity of existing or anticipated effects. a good risk characterization will restate the scope of the assessment, express results clearly, articulate major assumptions and uncertainties, identify reasonable alternative interpretations, and separate scientific conclusions from policy judgments. sediment organic carbon infaunal invertebrates predator fish pb pb as as zn zn bioaccumulation juvenile fish bottom fish toxicity river bottom zooplankton/ water column invertebrates particulate organic matter epifaunal invertebrates macrophytes fcsi: federal contaminated sites inventory. figure 2 – example of a conceptual model for bioaccumulation/biomagnification of metals from sediment through an aquatic food chain to fish, birds, and humans. ecological risk assessment of freshwater sediments in brazil rbciamb | n.48 | jun 2018 | 1-20 7 ecological risk assessment around the world a general overview of the era framework and tools from north america, united kingdom, australia/new zealand, and developing countries, i.e., brazil, were considered. overall, the era approach followed by the u.s. epa (described previously) is best used when performing hazard identification and prospective risk assessment. the approaches adopted by the u.k. and australia/new zealand follow the precautionary principle and are conservative approaches to hazard identification and risk assessment. although risk assessment is undertaken in various ways in other countries, the following section focuses on where formal guidance is currently available. a general observation is that access to documentation about era and its regulatory uses is variable between those places, making the application and consistent review of the issues difficult. in developing countries, such as brazil, era is either adopted from the u.s. epa, or formal risk are completely lacking. united states the u.s. epa’s framework and guidelines, used to conduct assessments over the past two decades, have been and continue to be a robust and useful foundation upon which to build the information needed to support decision making for ecological resources. according to the committee on environment and natural resources (cenr, 1999), the vast majority of era by the u.s. epa has been in three areas: • premanufacture notification (pmn) under the toxic substances control act (tsca); • chemical or pesticide registration under the federal insecticide, fungicide, and rodenticide act (fifra); • contaminated waste sites under either the comprehensive environmental response, compensation, and liability act (cercla) or the resource conservation and recovery act (rcra). generally, era for pesticide registration are prospective estimates based on single active ingredients and use sites and follow an iterative four-tiered approach (hope, 2006). the vast majority of era is directed at pmns and contaminated waste sites, with the latter having proved a most fruitful area for the evolution of the science and practice of era (stahl et al., 2005). era techniques, but not necessarily the complete framework, have also been applied to invasive species (orr et al., 1993), agroecosystems, and ecosystems management (landis, 2005). besides the eras framework, u.s. epa has developed guidance for designing a data collection plan to support study goals (u.s. epa, 2000), which should be consulted during the problem formulation phase of era. the u.s. epa also published guidance on developing ecological assessment endpoints that analyzed the rationale for selecting various levels of biological organization as endpoints for risk-management decision making (u.s. epa, 2003). the decision to use organism-level or population-level endpoints in assessing ecological risk should be made in the problem-formulation stage of an era. in early 2004, the u.s. epa staff published a report, an examination of epa risk assessment principles and practices, that presented current u.s. epa risk assessment principles and practices (u.s. epa, 2004). carried out by a broad group of agency staff representing headquarters and the regional offices, the paper goals are to present a different perspective on several significant technical positions taken by the agency and to highlight key technical areas where further dialogue, research, and scientific analysis will help advance the state of agency practice. according to u.s. epa, this type of review provides an accessible starting point for external review, analysis, and feedback regarding agency practices and rationales. paralleling or subsequently following the u.s. epa example, many nations (canada, australia/new zealand, the netherlands, and the united kingdom) developed similar frameworks to assess ecological risk; structurally, the most significant differences comprise the extent of stakeholder involvement and the degree of inclusion of management processes. cervi, e.c.; poleto, c. rbciamb | n.48 | jun 2018 | 1-20 8 canada the basic framework for era in canada has been provided by environment canada (1994) and elaborated upon numerous books (suter, 1993; landis, 2005). as a part of its national contaminated sites remediation programme, environment canada produced a framework for ecological risk assessment at contaminated sites in canada: review and recommendations (environment canada, 1994). this report is a review of era methods and recommends an approach to promote consistency in site assessment and remediation in canada. canadian era framework is composed by exposure assessment, receptor characterization, hazard assessment, and risk characterization, and is compatible with us tiered approaches and is particularly useful in that many of the regulatory factors that pervade us literature. the canadian environmental protection act of 1999 provides a legislative framework to deal with toxic substances in the environment (hope, 2006). under the act, environmental (ecological) risk assessments are carried out by environment canada, with the objectives of determining whether a substance is toxic, as defined by the act, and of providing scientific support for the determination. in 2008, the canada-ontario decision-making framework for assessment of great lakes contaminated sediment was prepared by peter chapman (golder associates) with the sediment task group on behalf of environment canada and the ministry of the environment and climate change under the canada-ontario agreement (environment canada and ontario ministry of the environment, 2008). the purpose of this document was to provide a decision-making framework for contaminated sediments explicitly based on era principles, and which also has applications to contaminated sediments in other areas (e.g., freshwater, estuarine and marine). the framework is conceptually divided into a series of seven steps and six decisions that correspond to different era tiers. three years later, the island marine aquatic sites working group developed the final guidance for assessing, classifying, and managing federal aquatic sites funded by the federal contaminated sites action plan (fcsap) (chapman, 2011). this framework, elaborated for the island marine aquatic sites working group subcommittee of the inter-departmental contaminated sites management working group (csmwg), is based on the csmwg (1999) 10-step process for terrestrial contaminated sites (a federal approach to contaminated sites), and provides an objective, transparent, consistent and scientifically rigorous framework for identifying and addressing contaminated aquatic sites, focusing on the sediment. the 10-step fcsap risk-based framework (figure 3) is iterative and sequential in both scope and derisk management identify suspect aquatic site list on fcsi yes no suspect aquatic site? yes no yes no suspect aquatic site? no management actions needed no management actions needed no management actions needed no management actions needed 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 historical review initial testing program classify aquatic site contaminated aquatic site? yes no no yes contaminated aquatic site? some class 1 sites go to step 7 all other sites go to step 5 detailed testing program reclassify aquatic site go back to step 7 develop risk management strategy implement risk management strategy confirmatory sampling long-term monitoring remedial goals met? stop information gathering screening level assessment detailed level assessment source: environmental canada (2013). figure 3 – canadian framework for assessing and managing contaminated aquatic sites. ecological risk assessment of freshwater sediments in brazil rbciamb | n.48 | jun 2018 | 1-20 9 cision points (the latter comprise simple ‘‘yes’’ or ‘‘no’’ criteria). it is intended to be sufficiently prescriptive to standardize the decision-making process while still allowing for necessary site-specific flexibility. there are four tiers: information gathering; screening level assessment; detailed level assessment; and risk management (including monitoring). it has five decision points and three routes of exposure (water column, sediment, contaminant transfer). a decision-making framework (dmf) for the fcsap (environmental canada, 2013) was latter published. this guidance outlines the specific activities and requirements for addressing federal contaminated sites in canada. this framework (figure 4) was developed to provide a common approach to managing contaminated sites for which the federal government is responsible, but does not replace the fcsap 10step process; rather, it is a complementary guide to assist federal custodians in managing their contaminated sites. australia and new zealand in october 2000, the australia and new zealand environment conservation council (anzecc) and the agriculture and resource management council of australia and new zealand (armcanz) released “interim” guidelines for sediment quality as part of the revised australian and new zealand guidelines for step 1: identify suspect site step 2: historical review step 3: initial testing program step 4: classify site (optional) step 5: detailed testing program step 6: re-classify site step 7: develop remediation/risk management strategy step 8: implement remediation/risk management strategy step 9: confirmatory sampling and final report step 10: long-term monitoring (if required)t source: environmental canada (2013). figure 4 – the 10-step decision-making framework (dmf) for the federal contaminated sites action plan (fcsap). cervi, e.c.; poleto, c. rbciamb | n.48 | jun 2018 | 1-20 10 alocal biological effects data not required in the decision trees (see section 3.1.5) bfurther investigations are mandatory; users may opt to proceed to management/remedial action define primary management aims determine appropriate guideline trigger values for selected indicators sediment contaminant characterization measure total then dilute acid-soluble metals, organics plus toc, grain size decision tree framework for applying the sediment quality guidelinesa test against guideline values compare contaminant/stressor concentration with lower and upper guideline values below lower value above upper valueb low risk (no action) low risk (no action) low risk (no action) low risk (no action) between upper and lower valuesb check background concentrations below aboveb below aboveb examine factors controlling bioavailability (optional) e.g., avs pore water concentrations sediment speciation organic carbon test against guideline value compare bioavailable concentration with lower guideline value acute toxicity testing not toxicb not toxic toxic toxic chronic toxicity testing moderately contaminated (initiate remedial actions) highly contaminated (initiate remedial actions) toc: total organic carbon; avs: acid volatile sulfide. source: anzecc; armcanz (2000). figure 5 – decision tree for the assessment of contaminated sediments ecological risk assessment of freshwater sediments in brazil rbciamb | n.48 | jun 2018 | 1-20 11 fresh and marine water quality (anzecc; armcanz, 2000). according to simpson et al. (2005), at the time, these represented the latest in international thinking. however, in recognition that the science underpinning these guidelines required improvement, the guidelines were termed “interim” with the intention being that they would be significantly revised in the future. the interim guidelines involved a tiered, decision-tree approach (figure 5), in keeping with the risk-based approach introduced in the water quality guidelines. following this framework, the total concentrations of contaminants are compared to sediment quality guideline (sqg) values, termed trigger values (tvs). if the contaminant concentrations exceed the tvs, further investigations should be initiated to determine whether there is indeed an environmental risk associated with the exceedance (batley; simpson, 2008). the framework then recommended the consideration of contaminant bioavailability and toxicity testing to demonstrate the presence or absence of an unacceptable impact (anzecc; armcanz, 2000). the interim framework has been widely applied in both australia and new zealand to make informed decisions about sediment ecosystem health. however, these applications have also highlighted the weaknesses in the interim framework and are currently being reviewed and updated (warne et al., 2014). since 2000, considerable advances have occurred worldwide in the science underpinning sediment quality assessment. these have included the use of woe approaches, the development of new toxicity tests, the recognition of limitations in some tvs and the development of tvs for contaminants for which no values currently exist, as well as additional information on contaminant bioavailability and uptake pathways (simpson et al., 2005). the actual anzecc/armcanz framework revision is being coordinated by the australian department of sustainability, environment, water, population and communities. the revision will be evolutionary in nature reflecting the latest scientific developments and a range of stakeholder desires. according to warne et al. (2014), key changes will be: increasing the types and sources of data that can be used; working collaboratively with industry to permit the use of commercial-in-confidence data; increasing the minimum data requirements; including a measure of the uncertainty of the trigger value; improving the software used to calculate trigger values; increasing the rigor of site-specific trigger values; improving the method for assessing the reliability of the trigger values; and providing guidance of measures of toxicity and toxicological endpoints that may, in the near future, be appropriate for trigger value derivation. the united kingdom the use of era has received growing prominence in the united kingdom (uk) since the early 1990s, in part as a response to the explicit requirements of recent environmental legislation. an original set of guidelines was published in 1995 by the department of the environment (doe) (environment canada, 1995). in 2000 the department of the environment transport and the regions (detr), the environment agency (ea), and the institute of environment and health (ieh) published the guidelines for environmental risk assessment and management (detr, 2000). in 2011, the department for environment, food and rural affairs (defra) developed the green leaves iii, the latest and revised edition of the guidelines for environmental risk assessment and management, which supersede the earliest versions. this revision brings the guidelines in england and wales in line with current thinking in the field of environmental risk management (gormley et al., 2011). a cyclical framework for environmental risk management is provided to offer structure in what would otherwise be a complex array of considerations for the decision-maker (figure 6). the framework also offers a mechanism through which the process of era and management can be explained to stakeholders, and acts as a valuable aide-mémoire to multidisciplinary teams conducting risk assessment. this framework identifies four main components of risk assessment: • formulating the problem; cervi, e.c.; poleto, c. rbciamb | n.48 | jun 2018 | 1-20 12 frame the problem develop conceptual model screen and prioritize risks plan the assessment mitigate, terminate, transfer or accept report strategy monitor and survey reduce uncertainty economic technological organizational environmental security social issues stages within risk assessment: 1. identify the hazard(s) 2. assess the consequences 3. assess their probabilities 4. characterize risk and uncertainty formulate problem address risk appraise options assess risk iterate communicate learn source: gormley et al. (2011). figure 6 – the cyclical framework for environmental risk assessment and management in the united kingdom. • carrying out an assessment of the risk; • identifying and appraising the management options available; • addressing the risk with the chosen risk management strategy. ecological risk assessment of freshwater sediments in brazil rbciamb | n.48 | jun 2018 | 1-20 13 current regulatory environmental programs and environmental risk assessment in brazil brazilian current regulatory programs in brazil, since 1986, the protection of freshwater, estuarine and marine waters against pollution has been based on the resolution no. 20 from the national council for the environment (conama, 1986). on may 13, 2011, conama issued resolution no. 430, on the conditions and standards of effluent discharges to address wastewater treatment systems and industrial dischargers. resolution no. 430 amends the existing effluent standards of resolution no. 357/2005, which also extends to the classification and ecological management of water bodies (conama, 2005; 2011). resolution no. 430 establishes standards for the discharge of effluents from sanitary sewers, which consists of residential, commercial and publicly collected liquid wastes and may include some industrial discharges (conama, 2011). wastewater treatment systems that discharge directly into the ocean through submarine pipes are subject to a distinct set of standards. for industrial pollution sources, this resolution imposes a new regime of obligatory self-monitoring and testing. the requirements include collection of samples by trained professionals and testing of samples by laboratories specially accredited by the national institute of metrology, standardization and industrial quality (inmetro). on december 28, 2009, following three years of debate, conama issued resolution no. 420, establishing federal standards for the environmental management of contaminated sites. the resolution provides state and municipal environmental agencies with a framework of guidelines for the management of site remediation programs. it also contains monitoring and reporting requirements that may apply to brazilian facilities. subject to implementation by state agencies, all facilities with the potential to pollute may be required to institute soil monitoring programs and submit technical reports on the results with each renewal of their environmental licenses (conama, 2009). the core of the new federal standards is a multi-stage process under which potentially contaminated sites are to be identified, investigated, classified, remediated and monitored. responsible parties must submit to the appropriate environmental agency a plan that addresses: • the control and elimination of the sources of contamination; • the current and future use of the area; • an evaluation of risks to human health; • intervention alternatives considered technically and economically viable; • a monitoring program; • costs and timeframes for implementing the intervention alternatives. the resolution also creates technical criteria for use by environmental agencies, setting reference values for contaminants and procedures for determining the analytical methods to be employed by state environmental agencies. the brazilian institute of the environment and renewable natural resources (ibama) is also directed to create a national database of contaminated sites using information obtained by the state agencies. environmental agencies of each brazilian state should list the different soils in their territory and establish reference values (backgrounds) until 2013, providing crucial information to identify contaminated areas and carry out intervention actions. until now, states such as são paulo (cetesb, 2005), pernambuco (biondi, 2010), and minas gerais (copam, 2010) already carried out studies for soil reference values. juchen et al. (2014) compared the local background concentrations for trace elements in two different sets of soils from the states of paraná and rio grande do sul, south region of brazil. the authors concluded that the trace element levels may vary from location to location, especially due to different classes of soils and/or parent materials. poleto and gonçalves (2006) reported that the specificity of each reference value is also cervi, e.c.; poleto, c. rbciamb | n.48 | jun 2018 | 1-20 14 clear when comparing the thresholds established by different guidelines. in 2005 the são paulo environmental agency (cetesb, 2005) published guiding values for soils and groundwater in the state of são paulo, including quality reference values (qrv) obtained from background concentrations of trace elements in soils from the state. as well as qrvs, cetesb proposed prevention and intervention values, above which heavy metal levels indicate potentially polluted soil and a potential risk to human health. quality reference values for soils in brazil and other individual states are given in table 1. regarding sediment quality assessment, brazil still does not have regulation based on quality criteria for sediments. however, given the contamination of reservoirs, rivers, estuaries and coastal areas, sediment quality evaluation started to receive more attention from scientists over the last two decades, as a means to promote conservation and remediation criteria. according to poleto et al. (2009), new studies of urban sediments should provide a means of formulating management strategies focused on the way in which polluted sediment is transported in the urban environment, particularly from the perspective of brazilian cities. in the são paulo state, sediment quality has been monitored by cetesb since 2002. a comprehensive and systematic study of sediment was needed, because some studies have indicated that several rivers and reservoirs in the state have relatively high concentrations of contaminants at levels likely to affect the benthic community. however, one of the biggest issues regarding sediment quality assessment in brazil is that most of the laboratory tests has been standardized for regions of temperate climate, which imposes some constraints for apply this frameworks in tropical areas, especially for in situ testing. brazilian sediment quality criteria to orientate dredged material management are given by the resolution no. 454/2012 from conama, but such values were established based on the american and canadian sqgs and do not consider the toxicity tests and the contaminant bioaccumulation (conama, 2012). some examples of the quality reference values for metals in dredged materials are given in table 2. ecological risk assessment approaches in brazil despite the existence of effluent discharge, contaminated sites, and water quality standards, era approaches have only been introduced in south american countries, and detailed guidance on how to interpret and apply these frameworks is still generally inadequate. usually, brazilian studies are carried out based on the u. s. epa framework. an advanced search in the science direct website using the keywords ecological risk assessment and brazil showed an increase in the number of era researches table 1 – quality reference values (qrvs) for trace elements of brazil and regional background values for pernambuco, são paulo and minas gerais states. background [reference value] a rs en ic (a s) ca dm iu m (c d) ba ri um (b a) ch ro m iu m (c r) co op er (c u) n ic ke l ( n i) le ad (p b) a nti m on y (s b) se le ni um (s e) zi nc (z n) mg kg-1d. wt pernambuco (biondi, 2010) 0.6 0.6 84 35 5 8.5 12 0.1 0.4 34.5 são paulo (cetesb, 2005) 3.5 < 0.5 75 40 35 13 17 < 0.5 0.2 60 minas gerais (copam, 2010) 8 < 0.4 93 75 49 21.5 19.5 0.5 0.5 46.5 brazil (conama, 2009) 15 1.3 150 75 60 30 72 2 5 300 source: conama (2012). ecological risk assessment of freshwater sediments in brazil rbciamb | n.48 | jun 2018 | 1-20 15 in the last five years, especially in the são paulo state. from 2005 to 2010, 3,443 results were observed. in the years of 2006, 2007, and 2008, the number of observed papers was 405, 508, and 600, respectively. since 2010 to the present, 6,735 papers were published, being 1,147, 1,456 and 1,743 for 2012, 2013 and 2014, respectively. regarding era in brazil, the qualised project is among the most complete researches developed so far (mozeto et al., 2004). aiming to develop the technical basis for deriving sediment-quality guidelines that could be applied to the são paulo state water bodies, the qualised project — a multidisciplinary cooperative project which involved the federal university of são carlos (ufscar), the state university of campinas (unicamp), and cetesb — included, from 2000 to 2003, studies of a series of reservoirs on the tietê river (são paulo state), from its headwaters (billings and rasgão reservoirs in the most polluted area) and middle tietê (barra bonita and bariri, moderately degraded reservoirs) to the lower reaches (promissão, a better-quality water body). the data collected during the project were used to define an operational scheme or framework for sediment-quality assessment. analysis of the qualised project database showed that the application of canadian guidelines does not provide a straightforward evaluation of the sediment quality for the protection of aquatic life. as an alternative, it suggested a program involving an integrated and hierarchic evaluation of sediment quality (aihqs), in which the ecotoxicological aspects are prioritized. the success of this era in particular was the development of the management goals in a collaboration between decision makers, assessors, scientists, and stakeholders; included in the problem formulation; translated into information needs; and then articulated with data-quality objectives. sanchez (2012) evaluated the impact of anthropogenic activities in the são paulo state, more specifically the lobo hydrographic basin, using an era approach based on the u.s. epa framework. also, the assessment of different lines of evidence (loe) were carried out by torres et al. (2015) in the santos estuarine system (ses) for the evaluation of environmental quality. the woe approach was applied to compare and harmonize loes commonly used in sediment quality assessments and to then classify estuary environments according to both their potential for having adverse effects on the biota and their possible ecological risks. the authors recommended that this kind of approach must be used when evaluating sediment quality in special situations, such as the design of dredging projects in port areas that have a history of sediment contamination. 1environmental canada (1995); 2long et al. (1995); 3fdep (1994). table 2 – quality reference values (qrvs) for dredged materials (µg.g-1) established by the resolution no. 454/2012 from national council for the environment. pollutants classification levels of dredged material (in dry weight unit) freshwater saline/brackish water level 1 level 2 level 1 level 2 metals and arsenic (mg/kg) arsenic (as) 5.91 171 8.22 702 cadmium (cd) 0.61 3.51 1.22 9.62 lead (pb) 351 91.31 46.72 2182 copper (cu) 35.71 1971 342 2702 chromium (cr) 37.31 901 812 3702 mercury (hg) 0.171 0.4861 0.152 0.712 nickel (ni) 183 35.93 20.92 51.62 zinc (zn) 1231 3151 1502 4102 cervi, e.c.; poleto, c. rbciamb | n.48 | jun 2018 | 1-20 16 in 2012, world wide fund for nature in brazil (wwf-brazil, 2012) and the nature conservancy (tnc) partnered in order to identify the environmental risks in the paraguay river basin using an approach developed by mattson and angermeier (2007). this method is based on a multicriteria participatory approach that takes into consideration knowledge of the basin by local stakeholders — an ecological risk index is developed according to the severity of the impacts on ecosystems. the purpose of this study was to identify the status of the ecological components that ensure integrity of aquatic ecosystems in the basin. this assessment provides the governments of the four countries that share the basin (brazil, argentina, paraguay and bolivia), as well as civil society organizations so that they can develop a climate change adaptation agenda for the pantanal wetlands and work to enhancing resilience and minimizing the basin’s vulnerability. in 2000, u.s. epa has developed guidance for designing a data collection plan to support study goals. a particular guidance should be developed and consulted for brazil aiming to support the problem formulation and the analysis phase, taken into account the great variability of biomes and its enormous territory. according to dale et al. (2008), era case studies should be compiled and developed to provide useful information for developing standards of practice to determine ecological condition. this case studies compilation would also be useful to risk assessors in brazil considering how to address issues of spatial and temporal scale, geomorphology, quality reference values, and standard toxicity tests. conclusions era is widely used and will continue to be used to protect the environment and prioritize remedial actions around the world. as era continues to grow at a phenomenal pace, brazilian environmental authorities should establish a standard framework for risk assessment in sites posing some risk. experience can be acquired with the system by testing the u.s. epa basic approach in practical situations at a number of characteristic sites, aiming to provide important information to help the regular utilization of the risk assessment process to support site restoration and reclamation decisions in brazil. acknowledgements the authors acknowledge the scholarship support from national council for scientific and technological development (conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico – cnpq) (process nº 163760/2014-4). references australian and new zealand environment and conservation council (anzecc); 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eventos extremos; modelos climáticos. abstract the taquari-antas river basin region eventually suffers from climatic extremes such as droughts and intense precipitation. this study aimed to compare extreme precipitation rates between the current period (19611990) and future ones (2011-2040, 2041-2070 and 2071-2100) using annual precipitation projections for three points located in this basin, obtained from global (mcg) and regional circulation models (mcr), referring to the a1b climatic scenario of the intergovernmental panel on climate change (ipcc) fourth assessment report. for each point, ten different climatic projections generated by these models were considered. more expressive trends in the analyzed rates were detected for mcrs. based on the rates obtained in this study, the region may be affected by the increase in extreme events of precipitation, mainly by the increasing of annual total precipitation, which can be verified by the higher number of days of r30mm index and higher cumulative precipitation in the r95p and r99p indices. such changes may influence the economic, environmental and social sectors of the region. keywords: precipitation projections; extreme events; climate models. doi: 10.5327/z2176-947820170233 índices de precipitação extrema para os períodos atual (1961-1990) e futuro (2011-2100) na bacia do rio taquari-antas, rs extreme precipitation rates for present (1961-1990) and future periods (2011-2100) in the taquari-antas river basin, rs bork, c.k. et al. rbciamb | n.46 | dez 2017 | 29-45 30 introdução os principais fatores responsáveis pela mudança climática e que contribuem para o efeito estufa, entre outras atividades antrópicas, são o desmatamento, a alteração do uso do solo e o aumento da concentração de gases do efeito estufa, derivados do consumo de combustíveis fósseis (ipcc, 2014). tais fatores contribuem para o surgimento de eventos extremos. shim et al. (2017) ressaltam que o conhecimento desses eventos para o clima futuro são necessários para o desenvolvimento de planos de adaptação e mitigação de impactos. atualmente, o nível de dióxido de carbono (co 2 ) na atmosfera é de 430 ppm, conforme stern (2014), com projeções de alcançar 700 ppm em diferentes cenários futuros de mudanças climáticas (jalota et al., 2013). de acordo com o painel intergovernamental sobre mudanças climáticas (ipcc), a temperatura da superfície da terra poderá aumentar de 1,1 para 6,4°c durante o século xxi (ipcc, 2014). além disso, acredita-se que poderá haver consequências adversas sobre o sistema hidrológico, tais como eventos extremos de secas e/ou enchentes, podendo resultar em significativas alterações nos regimes de vazão dos rios (pattnayak et al., 2017). no brasil, alterações sobre o clima também estão sendo sentidas com relação às mudanças nos regimes de precipitação. no ano de 2012, a região norte sofreu uma das piores cheias registradas nos últimos 15 anos (campos et al., 2013), enquanto o sudeste enfrentou com dificuldade uma crise hídrica em 2015. murumkar e arya (2014) destacam que a precipitação é um dos principais indicadores nos estudos de impacto de mudanças climáticas, salientando sua importância para a gestão dos recursos hídricos. eventos extremos do clima, como falta ou excesso de precipitação, também podem causar prejuízos econômicos de larga escala. nesse contexto, o brasil é responsável por 27% da produção global de soja, sendo que o estado do rio grande do sul é o terceiro maior produtor dessa cultura no país (melo et al., 2015). apesar da importância do rio grande do sul, principalmente no setor agrícola, para a economia brasileira, existem poucos estudos em nível regional sobre as consequências de eventos como precipitações extremas. tal fato pode acarretar significativas perdas na produção agrícola, influenciando também os demais setores da economia. além disso, populações de cidades localizadas no entorno de rios sofrem danos materiais causados pelas enchentes. eventos climáticos extremos são acontecimentos raros que ocorrem em determinado local e época do ano. quando isolados, não devem ser atribuídos diretamente à mudança climática antropogênica, pois podem ter ocorrido naturalmente. quando esse padrão meteorológico persiste por algum tempo, como, por exemplo, ao longo de uma estação do ano, pode então ser classificado como evento climático extremo (secas ou chuvas intensas durante a estação) (ipcc, 2007). eles também podem ser analisados como anomalias da climatologia, em escalas de tempo que podem variar de dias a milênios. contudo, é difícil atribuí-los ao tempo e ao clima, pois há diferentes considerações espaciais e temporais. recentemente, eventos extremos de curta duração passaram a ser considerados os mais importantes pelos climatologistas, pois alguns modelos climáticos e estudos de projeções do clima para o futuro apontam maiores frequências e intensidades de chuvas, ondas de calor e frio, períodos secos, temporais e furacões quando considerados em cenários de aquecimento global (marengo et al., 2007). a importância dos estudos sobre eventos climáticos extremos cresceu nos últimos anos e, com ela, a necessidade de dados de boa qualidade (angélil et al., 2017). nesse sentido, os modelos climáticos estão sendo constantemente melhorados para fornecer dados e informações sobre o clima necessários a tais pesquisas. nessa perspectiva, o ipcc publica regularmente relatórios de avaliação (ars), aumentando o seu nível de confiança sobre os resultados neles apresentados. até o momento, foram publicados cinco relatórios: ar1 (1990), ar2 (1995), ar3 (2001), ar4, em 2007, e, o mais recente, ar5, em 2014, com o propósito de contribuir para o planejamento e a tomada de decisões pelos governantes. de acordo com o ipcc (2014), uma das principais melhorias da nova geração de modelos, em relação ao último relatório, refere-se à inclusão da física do oceano melhorada e de um acoplamento fisicamente consistente entre a atmosfera e o oceano, tornando desnecessárias as correções de fluxo conhecidas como processos ad hoc. o modelo global hadcm3, aplicado neste trabalho — individualmente ou para derivar índices de precipitação extrema para os períodos atual (1961-1990) e futuro (2011-2100) na bacia do rio taquari-antas, rs rbciamb | n.46 | dez 2017 | 29-45 31 os dados do modelo regional eta —, já não utiliza tal processo de correção (gordon et al., 2000; oliveira et al., 2015). atualmente, os estudos sobre eventos extremos vêm consolidando o uso de índices estatísticos de temperatura e precipitação para detectar alterações nos padrões climáticos dessas variáveis (araújo & brito, 2011; dereczynski et al., 2013; donat et al., 2013; kiktev et al., 2003; santos et al., 2009; 2013; valverde & marengo, 2014; vincent et al., 2005). a principal função desses índices é avaliar as mudanças na intensidade, frequência e duração dos eventos de precipitação e temperatura (panda et al., 2014; dwyer & gorman, 2017). os índices climáticos são calculados a partir de dados observados ou projeções de variáveis meteorológicas individuais, tais como precipitação e temperaturas máxima e mínima. o uso desses índices tem por objetivo sintetizar informações sobre as mudanças climáticas (zwiers et al., 2013). contudo, o mais importante é contabilizar os eventos extremos de curto e/ou longo prazo devido a seu potencial para causar impactos significativos (marengo et al., 2009). um exemplo da aplicação desses índices pode ser encontrado no trabalho de donat et al. (2013), que utilizaram 17 índices de temperatura e 12 de precipitação, com base em temperaturas diárias máximas e mínimas, além de observações de precipitação. os dados foram obtidos por meio de 7 mil estações meteorológicas de temperatura e 11 mil de precipitação ao redor do mundo, para o período de 1901 a 2010. os resultados mostraram mudanças significativas para os índices derivados da temperatura mínima diária ao longo dos 110 anos de registro, mas com tendências mais fortes para as últimas décadas. observou-se aquecimento em todas as estações, sendo mais relevante nos meses mais frios. os índices de precipitação também mostraram tendências importantes, porém com mudanças espacialmente mais heterogêneas em comparação às mudanças de temperatura. no entanto, os resultados indicaram mais áreas com tendências significativas de aumento na quantidade, intensidade e frequência de precipitação extrema do que áreas com tendências decrescentes. dias frios, noites frias e geadas têm se tornado menos frequentes, enquanto a ocorrência de dias quentes, noites quentes e ondas de calor têm aumentado na américa do sul (marengo et. al., 2009; vincent et al., 2005). o mesmo foi observado por panda et al. (2014) na índia. tais ocorrências podem indicar o início de um período de alterações climáticas em longo prazo, configurando uma mudança no clima. zilli et al. (2017), em análise na costa sudeste do brasil entre 1938 e 2012, identificaram uma tendência positiva na intensidade da precipitação diária extrema e negativa no número de dias de chuva leve (menos de 5 mm/dia), principalmente em grandes áreas urbanas da cidade de são paulo. pedron et al. (2017) estudaram a série histórica de precipitação diária de curitiba (pr), de 1889 a 2013, e notaram tendência no aumento de épocas de chuvas intensas, com quantidades maiores que 10, 20 e 40 mm sendo observadas com mais frequência, e redução do número de dias chuvosos com pluviosidade abaixo de 10 mm. dereczynski et al. (2013), em estudo feito para duas estações na cidade do rio de janeiro, utilizaram as projeções do modelo climático mcg-hadcm3 acoplado com o mcr-eta 40, considerando o cenário a1b, para obter índices de eventos extremos no período futuro (2011-2100), comparando-os com dados observados entre 1961 e 1990. os autores verificaram que cerca de 40 a 70% dos dias do ano ficaram mais quentes, semelhante ao observado para as noites quentes (55 a 85% mais frequentes), e destacaram o aumento da ocorrência de chuvas intensas por ano. santos et al. (2009) analisaram 18 postos no estado do ceará, obtendo valores significativos de aumento para os índices de dias consecutivos secos e os úmidos e mudanças positivas para a precipitação total, o que corrobora com os achados de marengo et al. (2007), que também encontraram aumento de pluviosidade para o nordeste brasileiro. melo et al. (2015) investigaram sete localizações no noroeste do estado do rio grande do sul, para o cenário climático a1b. os autores verificaram um aumento expressivo de precipitação para quatro localizações e, mais ao sul, redução em curto prazo, revelando que as mudanças podem atingir de forma desigual uma mesma região. é possível perceber que a maioria desses estudos apresentados em algumas localizações brasileiras revela uma tendência de aumento de eventos extremos ao longo deste século, quando comparado ao clima do século passado. tal constatação permite projetar severos problemas de estiagem ou chuva bork, c.k. et al. rbciamb | n.46 | dez 2017 | 29-45 32 intensa no futuro. dentro dessa problemática ambiental, o objetivo foi comparar diversos índices de precipitação extrema obtidos para o clima no período atual (1961-1990) com os obtidos para o período futuro (2011-2100). para tanto, foram utilizadas projeções de precipitação geradas por diferentes modelos climáticos para três pontos da bacia do rio taquari-antas, com base no cenário climático a1b do ar4. essa bacia foi escolhida por enfrentar extremos de estiagem e chuva intensa em um mesmo ano. adicionalmente, esta pesquisa buscou verificar as tendências crescente ou decrescente nas séries anuais desses índices por meio do teste de hipóteses de mann-kendall, bem como determinar se diferentes eventos extremos podem ocorrer com maior relevância ao longo do século xxi. material e métodos localização da área a bacia do rio taquari-antas (figura 1) se localiza no nordeste do estado do rio grande do sul e compreende as províncias geomorfológicas do planalto meridional e da depressão central, totalizando uma área de aproximadamente 26.406 km2 (sema, 2012). as nascentes do rio taquari-antas localizam-se no extremo leste da bacia, com a denominação de rio das antas até a confluência com o rio guaporé, quando passa a se chamar rio taquari, desembocando no rio jacuí. possui extensão de 530 km desde as nascentes figura 1 – mapa da bacia do rio taquari-antas. pontos rio taquari-antas hidrografia bacia taquari-antas brasil rio grande do sul américa do sul índices de precipitação extrema para os períodos atual (1961-1990) e futuro (2011-2100) na bacia do rio taquari-antas, rs rbciamb | n.46 | dez 2017 | 29-45 33 até a foz, sendo que em 390 km denomina-se rio das antas e em 140 km, rio taquari (larentis et al., 2008). larentis (2004), em estudo sobre a bacia do rio taquari-antas, observa que os regimes de precipitação ao longo do ano são bem distribuídos, com gradiente decrescente dos valores médios anuais no sentido da montante para a jusante, apresentando média acumulada anual em torno de 1.700 mm. o tipo climático predominante é o subtropical úmido, com duas variedades principais, segundo a classificação de köppen: cfa, que se refere ao clima temperado, com verão mais ameno, não atingindo 22°c de temperatura no mês mais quente em regiões com altitudes inferiores a 600 m; e cfb, definindo clima subtropical, com verão mais quente, alcançando temperaturas maiores que 22°c em altitudes superiores a 600 m ( alvares et al., 2013). a bacia possui características físicas e antrópicas diferenciadas, tais como: áreas com alto índice de industrialização; áreas com predomínio de produção primária; e zonas intensamente urbanizadas e com riscos de inundação. os municípios integrantes dessa bacia concentram 20% do produto interno bruto (pib) estadual, caracterizando-se pela base econômica voltada a um setor industrial em crescimento. quanto ao uso agrícola, a área ocupada é maior que um milhão de hectares, com predomínio das culturas de milho, soja e arroz nas partes mais planas, ao sul da bacia. alguns dos problemas enfrentados na região, como o aumento dos riscos de erosão, levando ao assoreamento dos corpos hídricos, se devem às limitações do relevo e da drenagem (fepam, 2015). dados meteorológicos e modelos climáticos as séries temporais de precipitação foram obtidas a partir de modelos climáticos globais e regionais para um cenário futuro a1b utilizados no projeto de p&d estratégico da chamada 010/2008 da agência nacional de energia elétrica (aneel), intitulado “efeitos de mudanças climáticas no regime hidrológico de bacias hidrográficas e na energia assegurada de aproveitamentos hidrelétricos”, e disponibilizados pelo instituto nacional de pesquisas espaciais (inpe), instituição participante do projeto, dentre outras unidades de ensino, como o instituto de pesquisas hidráulicas da universidade federal do rio grande do sul (iph/ufrgs). na figura 1 estão indicadas as localizações na bacia para as quais estavam disponíveis séries temporais diárias de precipitação geradas para os períodos de 2011-2100 e 1961-1990, este aqui denominado período atual. na tabela 1 são apresentadas as localizações desses pontos. os dados climáticos associados a cada ponto na tabela 1 são referentes ao ponto da grade do modelo climático mais próximo ao centroide da sub-bacia que drena para cada um dos três pontos no rio. os pontos foram definidos como exutórios de sub-bacias que correspondem às localizações das usinas hidrelétricas existentes na bacia do rio taquari-antas. isso porque esses mesmos dados foram utilizados em outras pesquisas com modelagem e simulação hidrológica do mesmo projeto mencionado, conforme técnicas e metodologias apresentadas por collischonn et al. (2014). os modelos de circulação global (mcgs), que originaram os dados meteorológicos utilizados neste trabalho, foram selecionados de acordo com a metodologia proposta por cavalcanti (2011), a qual leva em consideração a capacidade do modelo em simular corretamente os padrões de chuva observados na américa do sul, adotando os seguintes critérios: ponto longitude (°) latitude (°) altitude (m) 1 -51.3831 -29.0054 221 2 -51.5223 -29.0307 175 3 -51.6746 -29.0640 102 tabela 1 – informações geográficas dos pontos de estudo. bork, c.k. et al. rbciamb | n.46 | dez 2017 | 29-45 34 • aderência da simulação 1980-2000 com a climatologia de chuvas do brasil; • uso de soluções numéricas diferentes, como volumes finitos e grades ajustáveis; • uso de alta resolução espacial nos submodelos oceânicos e atmosféricos. resultados semelhantes que demonstram a eficiência desses modelos para a região sul do brasil podem ser encontrados em vera et al. (2006), marengo & valverde (2007) e cavalcanti et al. (2015). os modelos utilizados nesta pesquisa são apresentados a seguir, com uma breve descrição de cada um: • nrcccsm: o community climate system model (ccsm) é um modelo climático global integrado por quatro modelos geofísicos que simulam, simultaneamente, os sistemas superfície (community land model — clm), atmosfera (community atmosphere model — cam), mar-gelo (community sea ice model — csim) e oceano (parallel ocean program — pop), que estão interligados por um acoplador central (verteinstein et al., 2004); • mpeh5: o modelo climático echam (caracterizando a primeira parte do seu nome ec e a outra refere-se a um pacote de parametrização abrangente desenvolvido em hamburgo, portanto, a abreviatura ham) foi desenvolvido a partir do modelo atmosférico ecmwf, que permite que o modelo seja usado para simulações climáticas. a quinta versão desse modelo, se comparada à sua predecessora, echam4, é mais flexível e, devido às modificações realizadas em seu código, produz simulações climáticas significativamente diferentes das versões anteriores. o modelo é composto de: núcleo dinâmico espectral; esquema de transporte advectivo de traços para os componentes da água (sólido, líquido e vapor) e substâncias químicas; e sistema de parametrização física que envolve esquemas de radiação de ondas curta e longa, estratificação de nuvens, difusão horizontal e vertical, processos na superfície da terra, entre outros (roeckner et al., 2003; 2004); • gfcm21: geophysical fluid dynamics laboratory climate model, versão 2.1. este modelo foi desenvolvido para simular mais realisticamente uma faixa de fenômenos de flutuações de escala diurna e temporais (eventos extremos) em escala sinótica para o clima ao longo de séculos. da mesma forma, é composto de outros modelos (atmosfera, superfície, oceano e mar-gelo) interligados por um acoplador central. o modelo cm2.1 incorpora várias mudanças em relação à versão anterior, cm2.0, que visam reduzir o viés das simulações. por exemplo, na componente da superfície terrestre, a evaporação é suprimida quando o solo está congelado a uma profundidade maior que 30 cm (delworth et al., 2006); • mrcgcm: meteorological research institute coupled global circulation model, versão 2.3.2. este modelo foi desenvolvido para examinar mudanças climáticas transientes associadas às forçantes antropogênicas, como a emissão de gases do efeito estufa e de aerossóis de sulfato. o modelo já apresentou bons desempenhos para simulações dos fenômenos enso (el niño e southern oscillation), das monções asiáticas de verão, entre outros. é também um exemplo de modelo global acoplado (yukimoto et al., 2001); • hadcm3: hadley centre coupled model, versão 3. este é um dos modelos mais utilizados nas previsões e análises emitidas pelo ar3 e pelo ar4 do ipcc. foi o primeiro modelo a não necessitar de ajustes artificiais de fluxos de calor e água para obtenção de boas simulações. desenvolvido para produzir simulações por períodos de mil anos, tem dois componentes: modelo atmosférico (hadcm3) e modelo oceânico (que inclui o modelo mar-gelo). as simulações são feitas para anos de 360 dias, com 30 dias por mês (gordon et al., 2000). além desses mcgs, foram utilizadas as projeções realizadas pelo eta — modelo de ponto de grade cujo nome se refere à letra grega η (eta), usada para definir sua coordenada vertical —, disponibilizadas pelo inpe. buscando verificar a necessidade de maior detalhamento dos estudos, foram obtidas não somente as projeções em resolução horizontal de 40 km, mas também as do eta de 20 km, referentes a uma versão mais nova do modelo que apresenta aprimoramentos na representação matemática de processos dinâmicos. o eta é descendente do modelo hydrometeorological institute and belgrade university (hibu), previamente índices de precipitação extrema para os períodos atual (1961-1990) e futuro (2011-2100) na bacia do rio taquari-antas, rs rbciamb | n.46 | dez 2017 | 29-45 35 desenvolvido por mesinger & janjic (1974). trata-se de um modelo de circulação regional (mcr) que acopla o mcg hadcm3 como condição de contorno lateral para simulações em mesoescala (black, 1994; chou et al., 2014). o acoplamento do modelo global ao regional resultou em simulações de quatro membros que foram considerados neste trabalho — ctrl, low, mid e high —, representando a sensibilidade climática, ou seja, as variações de controle, baixa, média e alta alteração aos parâmetros utilizados por esse modelo até o final do século xxi. as resoluções horizontais consideradas pelo modelo eta foram de 40 e 20 km, gerando cinco projeções de mesoescala (regional) a serem utilizadas: 6. eta 40 – ctrl; 7. eta 40 – low; 8. eta 40 – mid; 9. eta 40 – high; 10; eta 20 – ctrl. assim, para cada um dos três pontos apresentados na tabela 1 existem dez conjuntos de dados meteorológicos derivados desses diferentes modelos no cenário a1b, os quais serviram de base para a análise de incertezas da variável precipitação. esse cenário refere-se ainda ao ar4 do ipcc (ipcc, 2007), embora já tenha sido publicado o ar5 (ipcc, 2014). no entanto, para a área de estudo, não havia dados de projeções regionais disponíveis durante o período de realização desta pesquisa. segundo marengo et al. (2014), os modelos do ar4 continuam sendo usados intensivamente para previsões climáticas sazonais e decadais nas quais os feedbacks biogeoquímicos não são cruciais. além disso, os autores revelam que podem ser notadas semelhanças entre as projeções dos modelos do ar4 e do ar5, e que somente em meados de 2100 os cenários do ar5 parecem indicar um aquecimento mais intenso. com relação à escolha do cenário climático, como havia somente projeções do modelo eta para o cenário a1b, apenas este foi considerado para todos os outros modelos, o qual é similar ao cenário climático rcp 4.5, de emissão média, do ar5. método de remoção de vieses nas projeções climáticas os modelos climáticos não conseguem representar perfeitamente o clima do presente e do futuro, ou seja, seus resultados apresentam erros. esses erros, ou vieses, são sistemáticos e causados por uma conceitualização imperfeita dos fenômenos e processos que governam o clima e pela influência da discretização espacial dos modelos (teutschbein & seibert, 2012). nesse sentido, técnicas de remoção de vieses são empregadas para corrigir as variáveis climatológicas, evitando a propagação dos erros às demais etapas de análise. para isso foram aplicadas duas metodologias diferentes, as quais são descritas brevemente na sequência. maiores detalhes podem ser encontrados em collischonn et al. (2014). no caso dos dados de precipitação do modelo eta, para ambas as resoluções foi utilizada a metodologia de mapeamento quantil-quantil (bárdossy & pegram, 2011). essa técnica se baseia na comparação das funções cumulativas de probabilidade (curvas que mostram a probabilidade de a variável ser menor ou igual a determinado valor) da variável observada com as da variável estimada por um modelo climático nos períodos atual e futuro. já a metodologia denominada taxa de câmbio (delta change) (gellens & roulin, 1998; oliveira et al., 2015) é baseada no cálculo das anomalias entre os valores estimados pelos modelos climáticos no período atual e futuro. o valor da anomalia é posteriormente utilizado para perturbar a série observada da variável no período atual, gerando a série corrigida a ser utilizada nos períodos futuros. essa metodologia foi aplicada no caso dos dados dos modelos globais. o método seguiu o seguinte procedimento (collischonn et al., 2014): • cálculo dos valores das normais climatológicas a partir da série temporal estimada pelo modelo climático no período atual; • cálculo dos valores das normais climatológicas a partir da série temporal estimada pelo modelo climático nos períodos futuros; • estimativa da taxa de câmbio: quociente entre os valores das normais climáticas nos períodos futuros bork, c.k. et al. rbciamb | n.46 | dez 2017 | 29-45 36 e os valores das normais climatológicas no período atual para todas as variáveis, exceto a temperatura, sendo realizada a operação de subtração. isso resultou em uma taxa de câmbio para cada mês do ano; • obtenção da série temporal das variáveis climatológicas nos períodos futuros: multiplicação dos valores diários da série de dados (eta 40 ctrl) no período atual pelas taxas de câmbio estimadas no item anterior e somente adição para a variável temperatura. isto é, todos os valores diários de janeiro são multiplicados pela taxa de câmbio de janeiro; todos os valores diários de fevereiro são multiplicados pela taxa de câmbio de fevereiro, e assim por diante. esse procedimento é repetido até que todos os dados observados sejam perturbados pelas taxas de câmbio de cada mês; • verificação dos valores diários da série temporal corrigida de modo a não superarem limites físicos, como, por exemplo, umidade relativa do ar superior a 100%. caso os limites físicos sejam superados, o valor da variável naquele dia será limitado ao valor do limite físico. em função da limitação de séries longas de dados observados na bacia analisada, neste trabalho as séries temporais perturbadas foram obtidas após a remoção do viés no membro controle (ctrl) do modelo eta-40. o procedimento foi aplicado de forma independente aos valores das variáveis climatológicas estimados pelos diferentes modelos globais para a precipitação. índices de precipitação extrema na tabela 2 são descritos os principais índices para precipitação encontrados na literatura, recomendados pela organização meteorológica mundial (omm). por convenção, um dia úmido ou chuvoso tem precipitação diária maior ou igual a 1 mm e um dia seco ou não chuvoso tem precipitação diária menor que 1 mm. para cada ponto na figura 1 são relacionados dados diários de precipitação referentes ao período atual (19611990) e aos períodos futuros (2011-2040, 2041-2070 e 2071-2100), gerados pelos modelos descritos anteriormente. todos os índices foram calculados em planilhas para os dados de precipitação de cada modelo (mcg e mcr), em cada localização e para cada ano dos tabela 2 – índices de precipitação encontrados na literatura e aplicados na bacia do rio taquari-antas/rs. fonte: araújo & brito, 20111; dereczynski et al., 20132; donat et al., 20133; kiktev et al., 20034; melo et al., 20145; santos et al., 20096; santos et al., 20137; valverde & marego, 20148; vincent et al., 20059; zilli et al., 2017. índice definição (unidade) r95p2,3,5,6,8,10 precipitação total anual dos dias em que a precipitação diária é maior que o percentil 95 (mm) r99p2,3,5 precipitação total anual dos dias em que a precipitação diária é maior que o percentil 99 (mm) prcptot2,3,5,6,8,9 precipitação total anual de dias úmidos (mm) r30mm2,5 número de dias em um ano em que a precipitação diária é maior que 30 mm (dias) rx12,3,5,8 máximo de precipitação em um dia no ano (mm) rx52,3,4,5,6,8 máximo de cinco dias consecutivos de precipitação no ano (mm) cdd2,3,4,5,6,8 número máximo de dias consecutivos secos no ano com rr <1 mm (dias) cwd2,3,5,6 número máximo de dias consecutivos úmidos no ano com rr >1 mm (dias) sdii1,3,4,7 precipitação total anual dividida pelo número de dias úmidos (mm/dia) índices de precipitação extrema para os períodos atual (1961-1990) e futuro (2011-2100) na bacia do rio taquari-antas, rs rbciamb | n.46 | dez 2017 | 29-45 37 períodos atual (1961-1990) e futuros (2011-2100). porém, os resultados são apresentados para cada período (atual, 2025s, 2055s e 2085s), tomando-se a média de 30 anos de cada índice. teste de mann-kendall de acordo com zilli et al. (2017) e pedron et al. (2017), o teste estatístico não paramétrico de mann-kendall (kendall, 1975; mann, 1945) é o método mais adequado para analisar mudanças climáticas em séries meteorológicas. esse teste considera que, na hipótese de estabilidade de uma série, a sucessão de valores ocorre de forma independente e a distribuição de probabilidade deve permanecer a mesma (série aleatória simples) (back, 2001). back (2001) e moraes et al. (1995) descrevem o método considerando uma série temporal de xi de n termos (1 ≤ i ≤ n). o teste consiste na soma tn (equação 1) do número de termos m i da série, relativo ao valor xi cujos termos precedentes (j < i) são inferiores ao mesmo (xj > xi), isto é: tn = mi∑ n i=1 (1) para séries com grande número de termos (n), sob a hipótese nula (h0) de ausência de tendência, tn apresentará uma distribuição normal com média e (tn) (equação 2) e variância var (t n ) (equação 3): e(tn) = n(n–1) 4 (2) var(tn) = n(n–1)(2n+5) 72 (3) testando a significância estatística de tn para a hipótese h0 usando um teste bilateral, esta pode ser rejeitada para grandes valores da estatística u(t), pela equação 4: u(t) = (tn – e(tn)) var (tn)√ (4) o valor da probabilidade α 1 (equação 5) é calculado por meio de uma tabela da normal reduzida, tal que: α1 = prob(|u|)>|u(t)| (5) a hipótese nula é ou não é rejeitada, a um nível de significância α1, se α1 < α0 ou α1 > α0, respectivamente. em geral, considera-se o nível de significância do teste α0 = 0,05. a hipótese nula é rejeitada quando existe uma tendência significativa na série temporal. o sinal da estatística u(t) indica se a tendência é crescente (u(t)>0) ou decrescente (u(t)<0). esse teste foi realizado por meio de programação no software matlab (matrix laboratory), versão r2010a. dessa forma, o teste de mann-kendall foi utilizado para analisar tendências de aumento ou diminuição nos valores dos índices calculados (nível de significância α=0,05), uma vez que cada índice foi obtido anualmente para os 30 anos do período atual e para os 90 anos do período futuro. a partir disso, resultam séries temporais para cada um dos índices, as quais foram testadas com relação à tendência de aumento ou diminuição ao longo do século. resultados e discussão com a finalidade de analisar e alertar a região sobre a ocorrência de eventos extremos no futuro, foram calculados os índices de precipitação extrema. para melhor observação dos resultados, apenas os valores médios de cada período dos índices projetados pelos mcgs e mcrs são dispostos na tabela 3. uma das mais importantes questões relacionadas a eventos extremos, em curto prazo, é se sua ocorrência está aumentando ou diminuindo com o tempo, isto é, se há tendência de cenários propícios ao acontecimento desses eventos. com esse objetivo, foi realizado o teste de mann-kendall para a detecção de tendência para cada série anual dos índices analisados, em cada ponto da tabela 3 e para todos os modelos. o primeiro índice considerado, r95p, refere-se ao total da precipitação anual nos dias úmidos maior que o percentil 95. assim, um eventual aumento na tendência desse índice pode significar que a alta na precipitação anual acumulada esteja concentrada em 5% do total precipitado em dias úmidos. esse índice apresentou maiores valores no mcr do que nos mcgs, e tornam-se maiores quanto mais se distancia do período atual ( tabela 3). o teste de hipótese revelou tendências bork, c.k. et al. rbciamb | n.46 | dez 2017 | 29-45 38 tabela 3 – médias anuais dos índices de precipitação extrema para os postos de estudo na bacia do rio taquari-antas nos períodos atual (1961-1990) e futuro (2011-2100). índice ponto 1 modelos regionais modelos globais atual 2025s 2055s 2085s atual 2025s 2055s 2085s r95p (mm) 729 812 880 911 723 762 799 807 r99p (mm) 248 263 284 295 244 260 272 276 prcptot (mm) 1.673 1.987 2.205 2.337 1.673 1.749 1.829 1.835 r30 (d) 14 19 23 24 14 15 17 17 rx1 (mm) 80 81 88 91 78 84 87 89 rx5 (mm) 149 167 180 191 151 161 169 170 cdd (d) 18 16 18 17 17 17 17 17 cwd (d) 8 8 9 9 8 8 8 8 sdii (mm/d) 10 13 14 14 10 11 11 11 índice ponto 2 modelos regionais modelos globais atual 2025s 2055s 2085s atual 2025s 2055s 2085s r95p (mm) 732 826 895 930 724 763 800 813 r99p (mm) 250 274 292 304 246 262 275 279 prcptot (mm) 1.700 2.010 2.220 2.362 1.701 1.771 1.850 1.870 r30 (d) 14 19 22 24 14 15 16 17 rx1 (mm) 81 85 90 94 79 85 89 90 rx5 (mm) 148 168 183 192 156 165 173 176 cdd (d) 17 16 18 18 17 17 17 17 cwd (d) 8 9 9 9 9 9 9 9 sdii (mm/d) 11 13 14 15 11 11 12 12 índice ponto 3 modelos regionais modelos globais atual 2025s 2055s 2085s atual 2025s 2055s 2085s r95p (mm) 748 822 889 918 739 779 817 834 r99p (mm) 257 273 290 298 254 272 284 289 prcptot (mm) 1.673 1.952 2.150 2.277 1.674 1.746 1.825 1.848 r30 (d) 15 18 22 24 15 16 17 18 rx1 (mm) 84 86 90 92 82 89 93 95 rx5 (mm) 151 166 176 187 153 162 170 175 cdd (d) 18 17 18 18 18 18 17 17 cwd (d) 8 8 8 8 9 9 8 8 sdii (mm/d) 12 14 15 15 12 12 13 13 índices de precipitação extrema para os períodos atual (1961-1990) e futuro (2011-2100) na bacia do rio taquari-antas, rs rbciamb | n.46 | dez 2017 | 29-45 39 crescentes nas projeções de eta 40 low, eta 40 mid e hadcm3 e decrescentes do gfcm21 para os três pontos. os demais modelos não apresentaram tendências para esse índice no nível de significância considerado. a análise do índice r99p segue o mesmo raciocínio do anterior, mas considera o acumulado de precipitação em dias de chuvas mais intensas, ou seja, acima do percentil 99 nos dias úmidos. o ponto 1 apresentou tendências em 6 modelos, mas apenas uma decrescente: para o modelo gfcm21. os índices r95p e r99p também representam o quanto da precipitação total anual corresponde aos eventos mais intensos ou extremos. no caso do modelo eta 20, por exemplo, no ponto 1, a precipitação total anual projetada para o ano de 2060 (não mostrada) é de 2.149 mm, sendo que, desse total, espera-se que 857 mm (aproximadamente 40%) cairão em dias com chuva acima do percentil 95 e 306 mm (aproximadamente 14%), em dias com pluviosidade acima do percentil 99. mais de 50% da precipitação total anual será caracterizada como extrema, implicando consequências para toda a bacia. a maioria dos sistemas de drenagem, por exemplo, não está preparada para eventos desse porte. para os modelos que registram tendências positivas dos índices r95p ou r99p, essas podem ser associadas tanto à ocorrência de chuvas fortes (grande intensidade) quanto à maior frequência de eventos de chuva extrema. o índice prcptot corresponde à precipitação total anual em dias chuvosos. os maiores valores para esse índice foram fornecidos pelos mcrs, os quais preveem, para o fim do século (2085s), no ponto 1, uma anomalia de 664 mm em relação ao período atual. já os mcgs projetam 162 mm para o mesmo local. o teste de mann-kendall para esse índice detecta tendência positiva para os modelos eta 20, eta 40 low, eta 40 mid e hadcm3, no ponto 1; eta 40 ctrl, eta 40 low, eta 40 mid e hadcm3, no ponto 2; e eta 40 low, eta 40 mid e hadcm3, no ponto 3. o índice r30mm caracteriza-se pelo número de dias em que a precipitação diária é maior ou igual a 30 mm. esse índice colabora na detecção de eventos extremos, pois pode ser relacionado com os índices anteriores. embora não seja possível apresentar neste trabalho os resultados anuais de cada índice, o exemplo a seguir para dois anos em particular é interessante sobre a associação de diferentes índices. ao associar os índices r95p e r30mm das projeções do eta 20, no ponto 3, para os anos de 2019 e 2051 (não mostrados), é possível identificar quantos dias são necessários para acumular certa quantidade de precipitação. neste exemplo, em 2019, 11 dias (valor correspondente a r30mm de 2019) serão responsáveis por 504 mm (valor correspondente a r95p de 2019). já no ano de 2051, 20 dias (r30mm) corresponderão a uma precipitação de 904 mm (r95p). esses dois anos foram tomados como exemplo porque os percentis 95 correspondem a 30 mm e, portanto, pode-se fazer uma associação direta com o índice r30mm. dessa forma, o número de dias com precipitação acima de 30 mm será maior para todos os pontos, o que corrobora a elevação observada na precipitação total anual. para os mcrs, o índice r30mm apresenta maior anomalia em comparação aos mcgs, revelando até 10 dias de precipitação superior a 30 mm do que no passado, o que corresponde, pelo menos, a 300 mm a mais no ano. somente os modelos eta 40 low e eta 40 mid apresentaram tendências positivas em todos os pontos, segundo o teste de mann-kendall. a precipitação máxima em um dia (rx1), comparada com a de cinco dias consecutivos no ano (rx5), é proporcionalmente muito mais extrema. por exemplo, os valores médios de rx1 e rx5, no ponto 1, para as projeções do modelo regional no período 2025s foram de 81 e 167 mm, respectivamente. isso significa que, comparativamente, em apenas um dia ocorre aproximadamente 50% do volume de precipitação de cinco dias consecutivos. ou seja, rx1 é mais extremo, pois a precipitação dada por esse índice é mais concentrada no tempo do que aquela apresentada por rx5. o índice rx1 apresentou tendência somente no modelo hadcm3 para os pontos 1 e 2. observa-se a possibilidade de anomalia para esse mesmo índice, no geral, de 10 mm em todos os pontos até o final do século. o índice cdd representa o número máximo de dias consecutivos secos no ano em que a precipitação diária é menor que 1 mm, e o cwd refere-se ao número máximo de dias consecutivos úmidos anuais com precipitação diária maior do que 1 mm. esses índices não apresentam tendências significativas. autores como marengo et al. (2009) e santos et al. (2009) explicam que o aumento da precipitação total anual e a bork, c.k. et al. rbciamb | n.46 | dez 2017 | 29-45 40 ocorrência de eventos extremos analisados em suas pesquisas podem estar associados à diminuição do índice cdd e ao acréscimo ou redução do índice cwd. tal fato não é observado neste trabalho, no qual o aumento da precipitação se manifesta por meio dos índices r95p, r99p e r30mm. o mesmo foi observado por dereczynski et al. (2013), que argumentam que o aumento dos eventos extremos de precipitação para o rio de janeiro pode ser identificado por meio desses mesmos índices. a precipitação total anual dividida pelo número de dias úmidos (sdii) mostrou aumento apenas no modelo regional eta, sugerindo que, nos dias em que houver chuva, ela terá caráter mais intenso. tendências positivas foram observadas para as projeções do eta 40 mid e do eta 40 low. os mcgs apresentam aumento de 1 mm/dia nos dias em que ocorre precipitação. para auxiliar na visualização dos resultados apresentados na tabela 3, a figura 2 mostra a variação anual apenas do índice r30mm para o período atual e os figura 2 – variação anual do índice r30mm para os modelos hadcm3 e eta 40 ctrl: (a) e (b) no ponto 1, (c) e (d) no ponto 2, (e) e (f) no ponto 3. 1960-1990 2011-2040 2041-2070 2071-2100 40 d ia s 35 30 25 20 15 10 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 5 0 tempo (anos) hadcm3 40 d ia s 35 30 25 20 15 10 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 5 0 tempo (anos) hadcm3 40 d ia s 35 30 25 20 15 10 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 5 0 tempo (anos) hadcm3 a c e 40 d ia s 35 30 25 20 15 10 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 5 0 tempo (anos) eta 40 ctrl 40 d ia s 35 30 25 20 15 10 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 5 0 tempo (anos) eta 40 ctrl 40 d ia s 35 30 25 20 15 10 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 5 0 tempo (anos) eta 40 ctrl b d f índices de precipitação extrema para os períodos atual (1961-1990) e futuro (2011-2100) na bacia do rio taquari-antas, rs rbciamb | n.46 | dez 2017 | 29-45 41 três períodos futuros em todos os pontos analisados. no eixo horizontal estão representados os 30 anos de cada período para comparação e, no eixo vertical, o número de dias referente ao valor do índice r30mm. observa-se que o modelo regional eta 40 ctrl revelou maiores diferenças dos períodos futuros em relação ao período atual do que o modelo global hadcm3. tomando-se as projeções do modelo eta como de maior precisão, por incorporarem aspectos mais detalhados da região, tais como a topografia, pode-se concluir, a partir da figura 2, que há grandes diferenças entre as projeções futuras e o período atual. dessa forma, em todos os gráficos do modelo eta 40 ctrl observam-se valores de r30mm futuros projetados acima da tendência anual (1960-1990), indicando que o número de dias com chuva acima de 30 mm poderá aumentar na bacia. esse resultado está de acordo com o aumento do índice prcptot no futuro. marengo et al. (2014) supõem que mudanças de precipitação extrema sejam mais pronunciadas nas projeções do ar5, uma vez que a forçante radiativa mais intensa entre os novos cenários climáticos causaria diferenças nos resultados. ainda assim, os autores afirmam que essas pequenas melhorias dos modelos do ar5 em relação aos do ar4 não causariam mudanças drásticas na utilização de um ou outro modelo, mas apenas pequenos aperfeiçoamentos do modelo com aplicação na região amazônica. por fim, o aumento dos valores futuros dos índices analisados poderá ocasionar diversos problemas ambientais na bacia do rio taquari-antas, tais como a intensificação dos deslizamentos de terra (zilli et al., 2017) em regiões com características serranas. fenômenos de movimentação de massa como esse podem acontecer mesmo em locais com cobertura vegetal preservada, visto que o solo encharcado não consegue manter-se estruturado, principalmente em relevos acentuados. dessa forma, eventos de precipitação extrema associados a altos valores de prcptot, entre outros índices analisados neste trabalho, poderão causar nessa bacia desastres ambientais ainda mais severos do que os registrados no passado, principalmente por apresentar regiões de serra ou alta declividade do relevo. eventos de chuva intensa como os de santa catarina, em 2008, e rio de janeiro, em 2011, causaram grandes mudanças no relevo e impactos negativos no meio ambiente, alertando regiões de topografia semelhante para eventuais desastres. outros impactos associados a eventos de movimentação de massa são o bloqueio de estradas, a interrupção do fornecimento de água, alimentos e eletricidade e moradores desabrigados. o que se pode inferir é que quanto maiores forem as anomalias dos períodos futuros em relação ao atual (ou passado), mais severas podem ser as consequências para a sociedade e o meio ambiente em zonas consideradas vulneráveis, ou seja, de relevo acidentado, como a bacia do rio taquari-antas. além disso, os custos econômicos e sociais do aumento de eventos extremos de precipitação podem ser mais altos, e os impactos serão substanciais nas áreas e nos setores mais diretamente afetados, como agricultura, centros urbanos e biodiversidade (marengo et al., 2009). conclusões a grande variabilidade observada entre as projeções dos mcrs e mcgs neste estudo pode ser confirmada pela análise das tendências nos índices de precipitação extrema, os quais mostram que a maioria das tendências crescentes foi detectada nas projeções do modelo eta. os mcrs são construídos para escalas menores com maior resolução, e suas projeções estão mais próximas da realidade do que as dos mcgs. com base nessa constatação, pode-se assumir que o clima futuro na região de estudo sofrerá com o aumento de eventos extremos de precipitação, principalmente pelo seu acréscimo no total anual, o que pode ser verificado pelo aumento de dias no índice r30mm e a maior precipitação acumulada nos índices r95p e r99p. uma proposta de estudo mais detalhada poderia ser realizada utilizando os mesmos índices de precipitação extrema, mas em uma análise mensal, para verificar se tais eventos serão pontuais ou difusos ao longo do ano, visto que a análise sazonal pode ser de grande valia para a agricultura. além disso, devido às limitações dos dados do ar4, sugere-se que esta pesquisa seja estendida à utilização dos dados do ar5, com a inclusão de maior número de bork, c.k. et al. rbciamb | n.46 | dez 2017 | 29-45 42 modelos e cenários climáticos, uma vez que as forçantes radiativas podem fornecer índices ainda mais extremos de precipitação no final do século. ainda que com muitas limitações, cada pesquisa realizada é um passo na tentativa de mitigar os impactos de possíveis mudanças climáticas no futuro. no entanto, muito ainda é preciso ser investigado a fim de reduzir as incertezas associadas às projeções. as informações levantadas neste trabalho são um estímulo inicial para que os municípios integrantes da bacia busquem ações de planejamento e ferramentas para a melhor adaptação e mitigação dos impactos gerados pelas mudanças climáticas. contudo, a diminuição de emissões de gases do efeito estufa nos próximos anos poderá ajudar a reduzir os custos e desafios a serem enfrentados, colaborando para um desenvolvimento mais sustentável. referências alvares, c. a.; 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biomass; tertiary wastewater treatment; dairy products; lipids. r e s u m o efluentes secundários da indústria de laticínios, quando não tratados adequadamente, podem provocar eutrofização de corpos d’água, principalmente por conter nutrientes como fósforo e nitrogênio. o tratamento terciário empregando microalgas poderia ser uma solução adequada para o estado de minas gerais, maior produtor brasileiro de leite, contribuindo na redução de impactos ambientais, bem como fornecendo biomassa para extração de óleos e obtenção de compostos ativos e insumos (incluindo proteínas) para nutrição animal. neste trabalho, avaliaram-se diluições (com água destilada) do efluente secundário da indústria de laticínios para cultivo de chlorella vulgaris em fotobiorreator tubular em escala de bancada. os resultados encontrados indicam a viabilidade do uso de efluente de indústria de laticínios, pós tratamento secundário, para o cultivo de microalgas, apresentando crescimento similar àquele obtido em cultivos padrões (meio basal bold). o efluente secundário sem diluição (100% efluente) foi o que apresentou melhor desempenho na produção de biomassa. além disso, a biomassa obtida em efluentes não apresentou diferenças em relação àquela obtida em meio basal bold (controle), no que se refere a teores de proteínas, lipídios ou perfil de ácidos graxos. palavras-chave: microalga; biomassa; tratamento terciário de efluente; laticínios; lipídios. tertiary treatment of dairy industry wastewater with production of chlorella vulgaris biomass: evaluation of effluent dilution tratamento terciário de efluente de indústria de laticínios com produção de biomassa de chlorella vulgaris: avaliação da diluição do efluente ivan venâncio de oliveira nunes1 , carina harue bastos inoue1 , ana elisa rodrigues sousa1 , joão carlos monteiro de carvalho2 , andreia maria da anunciação gomes3 , marcelo chuei matsudo1 1universidade federal de itajubá – itajubá (mg), brazil. 2universidade de são paulo – são paulo (sp), brazil. 3instituto federal de educação, ciência e tecnologia do rio de janeiro – rio de janeiro (rj), brazil. correspondence address: marcelo chuei matsudo – avenida benedito pereira dos santos, 1.303 – pinheirinho – cep: 37500-903 – itajubá (mg), brazil. e-mail: mcmatsudo@unifei.edu.br conflicts of interest: the authors declare no conflicts of interest. funding: national council for scientific and technological development (cnpq), grant number 402658-2013-2. received on: 05/08/2020. accepted on: 01/21/2021. https://doi.org/10.5327/z21769478787 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. http://orcid.org/0000-0002-5446-7269 http://orcid.org/0000-0003-1493-1490 http://orcid.org/0000-0002-4555-0626 http://orcid.org/0000-0001-7527-4151 http://orcid.org/0000-0001-7531-3026 http://orcid.org/0000-0001-6035-3308 mailto:mcmatsudo@unifei.edu.br https://doi.org/10.5327/z21769478787 nunes, i.v.o. et al. 366 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 365-373 issn 2176-9478 introduction currently, the dairy industry represents an activity of great importance in the world economy, with brazil standing out with an annual production exceeding 35 billion liters (embrapa, 2018). in this country, minas gerais state is its main producer, accounting for approximately 26% of the national milk production (conab, 2018). the high milk production in minas gerais state can cause a problem related to the generation of liquid wastewater by the dairy industries, since the amount of generated residual water can significantly exceed the volume of processed milk, varying from 1 to 6 liters of water/ kg of milk received (maganha, 2006). this type of wastewater originates from different dairy industry operations, such as cleaning equipment and surfaces, sanitizing, heating, and cooling. consequently, this wastewater has a high bod load (biochemical oxygen demand), cod (chemical oxygen demand), suspended solids (including oils and fats), dissolved organic compounds (mainly lactose and proteins), besides nutrients such as ammonia and phosphates (sarkar et al., 2006). when the amount of nutrients in these wastewaters presents high values, mainly nitrogen and phosphorus, it can cause the eutrophication phenomenon if dumped in a water body without additional treatment. it results in the accelerated proliferation of aquatic macrophytes, microalgae, and cyanobacteria, producing toxic substances, besides causing fish mortality, reducing species diversity, among other serious environmental problems (maganha, 2006; barreto et al., 2013). to meet the environmental requirements, dairy industries can perform: • preliminary treatments, such as via coarse screens (removal of coarse solids), grit chambers, and grease traps; • secondary treatments involving biological processes, such as activated sludge, anaerobic filter, up flow anaerobic sludge blanket reactor (uasb), and stabilization ponds (machado et al., 2001). besides these two treatments, there is a tertiary treatment, involving the removal of carbonates, ammonium, nitrate, and phosphate. however, it is rarely performed due to the high cost of the techniques that must be applied. thus, a way to solve this problem would be through treatment involving microalgae cultivation, using residual water from stabilization ponds as a growth medium (lourenço, 2006). in general, biological wastewater treatment is considered more advantageous over chemical treatment, both ecologically and economically. in this context, the use of microalgae can have great potential for application, given the efficiency in the assimilation of carbon dioxide, as well as in the removal of nutrients such as nitrogen and phosphorus (chinnasamy et  al., 2010). microalgae can remove up to 90% nitrogen and 96% phosphorus from liquid wastewaters (kothari et al., 2013). the cultivation of microalgae is an efficient option in the tertiary treatment of wastewaters due to their ability to rapidly develop in environments with high loads of nitrogen and inorganic phosphorus and in mitigating the greenhouse effect caused by excessive co 2 emissions. moreover, the applicability of the biomass resulting from this process is a promising opportunity since, in addition to removing nutrients, this biomass contains compounds with commercial interest, e.g., pigments and lipids. therefore, these biomolecules provide us with additional gain, e.g., obtaining inputs for food supplements, drugs, and biofuels (borowitzka, 1999; derner et  al., 2006; venkatesan et  al., 2006). besides that, microalgae biomass, along with the effluent from stabilization ponds, can be applied in agriculture and fish farming (sousa, 2007; mata et al., 2010). microalgae can be grown in open (race-way systems and tanks) or closed systems (photobioreactors). closed systems have been increasingly studied more recently, due to the effectiveness in controlling these microorganisms’ growth and promoting better monitoring of their physical and chemical parameters (carvalho et al., 2014). chlorella species have been successfully employed in several studies regarding wastewater treatment (gupta et  al., 2016; choi et  al., 2018; rodrigues-sousa et al., 2021). kothari et al. (2012) observed not only the possibility of producing chlorella pyrenoidosa biomass in pre-treated dairy industry wastewater, but also the efficiency of this microalgae in removing nitrogen and phosphorus. moreover, peng et  al. (2019) observed that the organic compounds, present in wastewater, increase the microalgae biomass productivity through the mixotrophic growth and bellucci et al. (2020) employed different microalgae species community (including chlorella spp.) for the tertiary treatment municipal wastewater, indicating that these photosynthetic microorganisms also contributed to the disinfection of wastewater. in this context, the present work evaluated the use of secondary wastewater from the dairy industry (after primary and secondary  treatments) for cultivating the microalgae chlorella vulgaris, having the  wastewater dilution as an independent variable and comparing  the data of cell growth, biomass productivity, and biochemical composition of biomass with cultivations in standard bold basal medium (utex, [s.d.]). methodology microorganism in this study, chlorella vulgaris (ccma-ufscar 689) was employed. it was isolated at the juréia itatins ecological park (peruíbe city, são paulo state) (matsudo et al., 2020), and kept in erlenmeyer flasks containing bold basal medium (utex, [s.d.]). for preparing the inoculum, a small part of the cell suspension was aseptically added to other erlenmeyer flasks containing the same sterile culture medium. the microorganism was kept in batch-type cultures, under light intensity of approximately 40 μmol photons m-2 s-1, temperature of 25°c, initial ph of 7.0, and agitation of 100 rpm. the initial biomass concentration was between 50 and 100 mg.l-1. tertiary treatment of dairy industry wastewater with production of chlorella vulgaris biomass: evaluation of effluent dilution 367 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 365-373 issn 2176-9478 tubular photobioreactor and culture conditions the photobioreactor was built in the laboratory (rodrigues-sousa et  al., 2021), adapting the one described by ferreira et  al. (2012), consisting of 20 transparent glass tubes (50 cm long and 1 cm internal diameter), with 2% inclination (1.15°) to facilitate the liquid flow, interconnected with silicone hoses of the same internal diameter. the illuminated volume corresponds to 1.26 l, and the total volume of the system was 2 l. there is a t-shaped tube in the lower part of the reactor tubes, in which compressed air enters to move the cell suspension into a flask on the top. in this flask, a porous stone is attached to a hose with an internal diameter of 4 mm, in which co2 enters to maintain ph when the solenoid valve opens, controlled by a programmed timer. fluorescent lamps of 18 watts were used to provide light at the intensity of 40 μmol photons m-2 s-1. secondary wastewater from a dairy industry located in southern minas gerais state was used. this wastewater results from primary treatment (with sieve and grease traps) and secondary treatment, carried out by the industry itself, through stabilization ponds (one anaerobic pond and two facultative ponds). in the laboratory, wastewater was filtered and frozen until it was used to not lose its original characteristics. different dilutions of secondary wastewater with distilled water were evaluated, obtaining the ratios 1:3 (25%), 1:1 (50%), and 3:1 (75%). these  cultures were compared with those carried out in secondary wastewater without dilution (100%) and bold basal medium (control). since a low concentration of total nitrogen was detected in the wastewater, and considering the concentration of residual phosphate, supplementation of this nutrient was carried out, in the form of sodium nitrate, to obtain the same proportion (n:p) present in the bold medium. analytical methodologies determining biomass concentration biomass concentration was determined by turbidimetry at 550 nm (becker, 2004). to do so, a calibration curve was constructed, correlating absorbance (550 nm) and biomass concentration (dry mass). dry mass was gravimetrically determined in filters with a pore diameter of 1.2 μm. nutrients and chemical oxygen demand analyses both the bold basal medium and secondary wastewater from the dairy industry were submitted to the following nutrient analyses, before and after cultivation: total inorganic nitrogen (nitrate, nitrite, and ammonium) and phosphate. for such analyses, the samples were previously filtered through a glass fiber membrane (0.45 μm) to remove organic matter. nitrogen in the form of nitrate was quantified by spectrophotometric method, according to apha (2005). after acidification with hcl, to avoid interference with caco 3 concentrations, the samples were subjected to absorbance measurements at 200nm, subtracting the absorbance values at 275nm (interference from organic matter). a calibration curve was drawn up using kno3. nitrogen in the form of nitrite was quantified according to mackereth et  al. (1978) and carmouze (1994). it is a spectrophotometric method that involves reacting the nitrite with c6h8o2n2s and c12h14n2.2hcl in an acid medium. the absorbance is measured with at 543 nm, and the calibration curve was drawn up with kno2. ammonium concentration was obtained by a spectrophotometric method involving the berthelot reaction, using phenol and dichloroisocyanuric acid. absorbance was measured at 630 nm, and nh4cl was used to draw up the calibration curve (koroleff, 1976; carmouze, 1994). phosphate was also quantified by spectrophotometric method, involving reaction with (nh4)8.mo7o24.4h2o, k2sb2(c4h2o6)2, and c6h8o8 in acid medium. absorbance is measured at 885 nm, and solutions with different concentrations of kh2po4 were used for the calibration curve (strickland and parsons, 1960; carmouze, 1994). secondary wastewater from the dairy industry was also submitted to cod (chemical oxygen demand) analysis by colorimetric method, using potassium dichromate as an oxidative agent, in accordance with the standard methods for the examination of water and wastewater (apha, 2005). analysis of the biochemical composition of biomass at the end of each cultivation, the resulting biomass was centrifuged and dried at 60°c for approximately 12 hours. the pulverized dry biomass was submitted to the determination of total lipids and total proteins. then, the lipid fraction was submitted to the analysis of fatty acids profile. the quantification of total proteins was performed by the classic kjeldahl method, adopting 6.25 as conversion factor based on the total nitrogen content (aoac, 1984). the quantification of total lipids was performed by the soxhlet methodology, based on extraction with organic solvent (chloroform:methanol; 2:1 v/v) (pelizer et al., 1999). finally, the lipid fraction was recovered in petroleum ether. after the conversion of fatty acids into their corresponding methyl esters (hartman and lago, 1973), the analysis of fatty acid methyl esters was carried out in a gas chromatograph, model 7890 (agillent technologies, usa), equipped with a split/splitless injector and fid detector (flame ionization detector) in accordance with pérez-mora et al. (2016). the identification of fatty acids in the samples was carried out by comparing the retention times with those obtained in standards present in “37 component fame mix” (supelco). data analysis cultures were evaluated in terms of maximum biomass concentration (xm), and this data was considered to calculate biomass productivity (px), according to equation 1: nunes, i.v.o. et al. 368 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 365-373 issn 2176-9478 𝑃𝑃𝑃𝑃 = 𝑋𝑋𝑋𝑋 − 𝑋𝑋𝑋𝑋 t (1) in which: xi = the initial biomass concentration; t = the cultivation time. such data, as well as the lipid and protein contents, were compared by analysis of variance (anova), with a significance level of 0.05, and tukey’s test, using the software minitab 17. results and discussion cultivation of chlorella vulgaris in a tubular photobioreactor in microalgae biomass production, the culture medium’s choice is extremely important, combining low cost and adequate conditions for growth and obtaining the biochemical composition of interest. in the present work, the use of secondary wastewater from the dairy industry was evaluated in different ratios with distilled water: 1:3 (25%), 1:1 (50%), and 3:1 (75%). wastewater was also used without dilution (100%), and cultivation in bold basal medium was carried out as control. when analyzing the concentrations of nitrogen and phosphorus in secondary wastewater from the dairy industry, the concentration of phosphorus (in the form of phosphate) was equal to 14 mg.l-1. in contrast, the total inorganic nitrogen concentration (sum of nitrogen in the forms of nitrate, nitrite, and ammonium) was lower than 1 mg.l-1. thus, wastewater was supplemented to maintain the same nitrogen/ phosphorus ratio as the bold medium, which is 0.77. that is, 10 mg.l-1 of nitrogen in the form of nano3 was added. regardless of dilution, all cultures with wastewater had the same initial supplementation with the nitrogen source. table 1 presents the results of maximum cell concentration (xm), and biomass productivity (px) obtained in the four different conditions using wastewater, as well as in the standard culture, using the bold basal medium. figure 1 shows the average growth curves (resulting from tests in duplicates) obtained for the four cultures in wastewater and compared with the standard bold medium (control). after analyzing table 1 and figure 1, the growth of microalgae was found to occur satisfactorily in wastewater, even with the lowest concentration of nutrients, especially nitrogen and phosphorus (n = 41.17 mg.l-1 and 10 mg.l-1 and p = 53.25 mg.l-1 and 14 mg.l-1, in the bold basal medium and the wastewater, respectively). however, the highest dilutions (wastewater 25% and wastewater 50%) led to a reduction in the maximum biomass concentration (xm = 224.30 and 545.70 mg.l-1, respectively), which was lower than the values obtained in the control culture (xm = 970.60 mg.l-1) and in the wastewater without dilution (xm = 742.60 mg.l-1). the analysis of variance (anova) confirms that the different experimental conditions significantly influenced this parameter (p = 0.004). despite the lower concentration of inorganic nutrients dissolved in wastewater, compared with the bold basal medium, satisfactory microbial growth was probably benefited by the presence of organic compounds, since the cod (chemical oxygen demand) analysis resulted in 524  mg. o2.l -1. this organic compounds promoted the mixotrophic metabolism of c. vulgaris, which allows the reduction of biomass loss during respiration, increasing productivity (yeh and chang, 2012; safi et al., 2014). experimental conditions also significantly influenced biomass productivity (anova, p = 0.001). in fact, only the highest dilution led to a reduction in this parameter (px = 36.40 mg.l-1.d-1). although the 50% wastewater culture resulted in significantly lower biomass concentration (compared with the control culture), the shorter cultivation time resulted in statistically similar px (px = 112.70 and 114.79 mg.l-1.d-1, for control and wastewater 50%, respectively). as shown in figure 1, in wastewater 100% and control, growth stabilization started on days 7 or 8. in other cultures (diluted wastewaters), this stabilization started between the 4th and 6th days of cultivation. therefore, the use of wastewater 100% (without dilution) is recommended, avoiding the increase in volume and reducing water use for dilution. kothari et  al. (2012) suggest using wastewater 75% to cultivate chlorella pyrenoidosa. tests carried out in our laboratory (rodrigues-sousa et  al., 2021) show that in the cultivation using erlenmeyer flasks, undiluted wastewater (wastewater 100%) leads to a faster ph increase, inhibiting microalgae growth. in the present work, however, in a tubular photobioreactor, ph control with automated addition of pure co2 was probably the factor that favored the growth of chlorella vulgaris even in undiluted wastewater. another factor to be highlighted here is nitrogen supplementation efficiency (in the form of nano3) to guarantee the n:p ratio present in the bold basal medium (n:p = 0.77). mcginn et  al. (2011) point out that when growth is limited by a certain nutrient, the consequence is a decrease in the absorption of others. therefore, the the medium components ratio can interfere in the yield of cultures, biomass biochemical composition, and the accumulation of certain nutrients in the extracellular medium. table 1 – maximum biomass concentration (xm) and biomass productivity (px) for chlorella vulgaris cultures in wastewater from the dairy industry run xm* (mg.l-1) px* (mg.l-1.d-1) control (bold) 970.60 ± 48.90 a 112.70 ± 8.54 a wastewater 25% 224.30 ± 77.90 c 36.40 ± 15.60 b wastewater 50% 545.70 ± 63.70 bc 114.79 ± 6.21 a wastewater 75% 667.20 ± 126.00 ab 126.16 ± 5.60 a wastewater 100% 742.60 ± 114.60 ab 92.58 ± 1.16 a *average value obtained by the duplicate; a,bequal letters do not differ statistically, according to tukey’s test, considering a 95% confidence interval for xm and px. tertiary treatment of dairy industry wastewater with production of chlorella vulgaris biomass: evaluation of effluent dilution 369 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 365-373 issn 2176-9478 nutrient analysis nutrient analyses were carried out to verify the consumption of inorganic nutrients, total inorganic nitrogen (sum of nitrogen in the forms of nitrate, nitrite, and ammonium), and phosphorus (in the form of phosphate) after the cultivation as a way of tertiary treatment of industrial wastewater. it enabled calculating the efficiency of these nutrients’ consumptions in each culture. the results of total inorganic nitrogen analyses for the cultures are shown in table 2, and the results of the phosphorus analyses are shown in table 3. the results presented in table 2 show a satisfactory efficiency in terms of total inorganic nitrogen consumption in all cultivation with wastewater with respect to the control, all of which have consumption efficiency of 96 to 98%. this efficiency in the consumption of total nitrogen is of great interest for wastewater tertiary treatment. through the results presented in table 3, a high efficiency also in the removal of phosphorus in those cultures using wastewater supplemented with nitrogen can be observed, which occurs due to the low initial concentration of this nutrient in these media, when compared to the concentration found in the standard medium. similar results are obtained in the cultivation of botryococcus braunii in diluted (50%) livestock wastewater, a condition in which the microalgae removed, on average, 88% of total nitrogen and 98% of total phosphorus (shen et al., 2008). based on these results, wastewater after cultivation of the microalgae chlorella vulgaris could be discharged in bodies of water, since nt values were in accordance with conama resolution 357/2005, which states that — for freshwater from classes 1 and 2, in which nitrogen is a limiting factor for eutrophication, under the conditions established by the competent environmental agency — the total nitrogen value (after oxidation) should not exceed 1.27 mg.l-1 for lentic environments and 2.18 mg.l-1 for figure 1 – average growth curves for chlorella vulgaris cultures in different proportions of wastewater from the dairy industry table 2 – total inorganic nitrogen concentration values at the beginning and end of all cultures, besides their consumption efficiency medium total nitrogen initial (mg.l-1) final (mg.l-1) efficiency control (bold) 65.25 2.32 ± 0.35 96% wastewater 25% 23.88 ± 12.66 0.33 ± 0.03 98% wastewater 50% 23.88 ± 12.66 0.58 ± 0.16 97% wastewater 75% 23.88 ± 12.66 0.49 ± 0.11 97% wastewater 100% 23.88 ± 12.66 0.92 ± 0.03 96% table 3 – initial and final values of phosphorus concentration and the efficiency of its consumption in all cultures medium phosphorus initial (mg.l-1) final (mg.l-1) efficiency control (bold) 113.10 84.98 ± 7.06 25 % wastewater 25% 3.50 0.02 ± 0.02 99% wastewater 50% 7.00 0.05 ± 0.03 99% wastewater 75% 10.50 0.23 ± 0.21 97% wastewater 100% 14.00 0.07 ± 0.01 99% nunes, i.v.o. et al. 370 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 365-373 issn 2176-9478 lotic environments at the reference stream flow. nonetheless, if only the concentration of phosphorus is considered, no wastewater could be discharged into a lentic water body, since the resolution establishes for these class 1 and 2 environments that the total phosphorus value should be less than 0.020 mg.l-1 p, but this treated wastewater could be discharged in lotic and tributary streams (of intermediate environments), since the total p value, in this case, must be less than 0.1 mg.l-1 p (brasil, 2005). considering that microalgae can effectively grow in waters containing nitrate and phosphate and also accumulate nutrients and metals from wastewaters, these attributes make them attractive and  efficient tools beneficial to the environment, allowing wastewater treatment at a low cost (kothari et al., 2012). analysis of the biochemical composition of biomass the choice of a suitable medium is extremely important, since, in addition to its composition influencing the growth rate, it can also influence the biochemical composition of microalgae, which may favor certain later biomass applications (lourenço, 2006). thus, the biomass obtained in the cultures were subjected to analyses of total lipids and total proteins (table 4), and fatty acid profile (table 5). table 4 shows that the lipid content varied from 38.45 to 43.85%. according to anova, there was no statistically significant influence between different culture conditions on this dependent variable (p = 0.945). several authors state that it is possible to manipulate culture conditions to alter the biochemical composition of biomass, for example, by increasing the lipid content. regarding lipids, their increase could be induced by the addition of sodium thiosulfate (reducing agent), osmotic stress (by the addition of nacl, for instance), or nutritional stress (nitrogen starvation, for instance) (takagi et al., 2006; avila-león et al., 2020; rodrigues-sousa et al., 2021). the values found herein are quite promising, if comparing with data obtained with botryococcus braunii biomass (32.6 ~ 36.9%) (pérez-mora et  al., 2016) and ankistrodesmus braunii biomass (38 ~ 39%) (bresaola et al., 2019). moreover, concerning the protein content, the different conditions of the culture medium did not significantly influence this parameter (anova, p = 0.784), with mean values between 11.71 and 14.16%. these reduced values of total proteins can be justified by the low residual value of nitrogen, which is of great importance for the biosynthesis of amino acids and, consequently, of proteins (markou et al., 2014); the stress caused by the lack of this nutrient may have induced the accumulation of lipids and the reduction of protein content (wang et al., 2011). if the objective is obtaining biomass with high protein content, supplementing nitrogen throughout cultivation would be possible, as it has been well observed by different studies cultivating microalgae or cyanobacteria (matsudo et al., 2009; carvalho et al., 2013; bresaola et al., 2019). under unfavorable or stressful environmental conditions, many algae alter their biosynthetic pathways to form and accumulate lipids, especially in the form of triacylglycerols, which serve mainly as carbon and energy storage. the fatty acid composition of typical microalgae oil is mainly composed of a mixture of unsaturated fatty acids, such as palmitoleic (16:1), oleic (18:1), linoleic (18:2), and linolenic (18:3) (khan et al., 2009). table 5 shows that saturated fatty acids, such as palmitic (16:0) and stearic (c18:0), and unsaturated fatty acids, such as palmitoleic (16:1), heptadecenoic (17:1), oleic (c18:1n9), linoleic (c18:2n6), and γ-linolenic (c18:3n6) were present in all cultivation conditions of chlorella vulgaris. palmitic (16:0) and oleic (c18:1n9) acids had the highest pertable 4 – content of lipids and proteins in chlorella vulgaris biomass grown in dairy industry wastewater medium lipids (%) proteins (%) control (bold) 38.45 ± 0.73 a 13.05 ± 2.80 a wastewater 25% supplemented 39.04 ± 9.20 a 12.95 ± 3.32 a wastewater 50% supplemented 39.76 ± 9.92 a 14.16 ± 2.31 a wastewater 75% supplemented 38.56 ± 9.81 a 11.71 ± 0.64 a wastewater 100% supplemented 43.85 ± 4.47 a 11.73 ± 0.50 a table 5 – fatty acids profile (%) of chlorella vulgaris grown in wastewater from the dairy industry fatty acid (%)* control wastewater 25% wastewater 50% wastewater 75% wastewater 100% c16:0 30.45 ± 0.31 36.55 ± 5.21 30.78 ± 0.14 31.21 ± 5.20 31.60 ± 0.31 c16:1 1.74 ± 0.13 0.81 ± 0.25 0.88 ± 0.07 1.24 ± 0.12 0.86 ± 0.02 n.i.** 1.93 ± 0.09 1.09 ± 0.25 0.69 ± 0.05 0.36 ± 0.00 0.74 ± 0.08 c17:1 3.22 ± 0.13 2.65 ± 0.59 2.33 ± 0.33 3.72 ± 0.90 2.50 ± 0.11 n.i.** 1.42 ± 0.05 1.44 ± 0.91 2.55 ± 0.23 3.63 ± 1.23 2.39 ± 0.11 c18:0 3.12 ± 0.09 4.03 ± 0.91 2.98 ± 0.15 5.06 ± 3.95 4.15 ± 0.12 c18:1n9 38.54 ± 0.40 37.66 ± 13.44 39.22 ± 1.69 28.60 ± 0.50 37.13 ± 0.55 c18:2n6 9.80 ± 0.04 8.90 ± 2.77 7.98 ± 0.21 10.35 ± 1.29 9.31 ± 0.28 c18:3n6 9.57 ± 0.32 9.60 ± 2.13 12.68 ± 0.78 16.18 ± 5.47 11.59 ± 0.19 *percentage of fatty acids in relation to the total content (mass/mass); **unidentified compound, absent in the standard 37 fame mix; c16:0 palmitic acid; c16:1 palmitoleic acid; c17:1 cis-10-heptadecenoic acid; c18:0 stearic acid; c18:1n9 oleic acid; c18:2n6 linoleic acid; c18:3n6 γ-linolenic acid. tertiary treatment of dairy industry wastewater with production of chlorella vulgaris biomass: evaluation of effluent dilution 371 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 365-373 issn 2176-9478 centage in all cultures (30 ~ 36% and 27 ~ 39%, respectively), which agrees with results obtained by converti et al. (2009). linoleic acid (c18:2n6c), considered essential for the human organism (teitelbaum; walker, 2001), was also detected in all cultures, reaching values between 7.89 and 10.35%. finally, γ-linolenic acid (c18:3n6) was present with values between 9.57 and 16.18%. the importance of these two fatty acids ( γ-linolenic acid and linoleic acid) is justified because they are precursors of arachidonic acid (verlengia and lima, 2002) and can, therefore, serve in the production of fatty acid supplements (tallima and el ridi, 2018). biodiesel is currently produced from oilseed plants (soy, rapeseed, and palm), but microalgae are presented as sustainable alternative feedstock for its production. fatty acids methyl esters represent the main component of biodiesel, and the chemical structure of these molecules has a strong influence on the properties of this fuel (lu et  al., 2015). although high levels of polyunsaturated fatty acids reduce the cold filter plugging point, they also reduce the oxidative stability of the product (schenk et  al., 2008). therefore, as it can be seen in table 5, the predominance of palmitic acid (saturated) and oleic acid (monounsaturated) makes the biomass obtained as suitable for this purpose, which was also observed in chlorella sp. u4341 and monoraphidium sp. fxy-10 grown in monoculture or co-culture by zhao et al. (2014). the biomass of chlorella vulgaris, produced in the tertiary treatment of dairy industry wastewater, could be mainly employed as source of feedstock for biodiesel and animal feed production (rodrigues-sousa et al., 2021). therefore, besides helping to mitigate an environmental problem (eutrophication), the use of chlorella vulgaris in the tertiary treatment of dairy industry wastewater could allow reducing the costs to produce biomass for bioenergy and animal feed, serving as an alternative source, mainly during extreme dry seasons. conclusions microalgae can be an excellent solution for the tertiary treatment of dairy industry wastewater, allowing to minimize environmental problems, such as eutrophication, and generating biomass for the extraction of oils, bioactive compounds, as well as proteins and carbohydrates for animal feed. when using secondary wastewater from a dairy industry, there was no need for dilution, as long as co2 wass added for ph control, reaching values of maximum biomass concentration and biomass productivity similar to control culture in bold basal medium. however, quantifying phosphorus and nitrogen levels, and supplement in case of lacking one of them is important, adjusting the proportion similar to that found in the bold basal medium (n:p = 0.77). these results are promising in a brazilian state where the dairy industry is of great economic and social importance. besides their environmental benefits, the different biomass applications could bring economic benefits, even serving as an input (including proteins) for animal feed, for example. contribution of authors: nunes, i.v.o.: investigation, methodology, formal analysis, writing – original draft. inoue, c.h.b.: investigation, methodology, writing – review and editing. sousa, a.e.r.: investigation, methodology. carvalho, j.c.m.: conceptualization, resources, funding acquisition, visualization. gomes, a.m.a.: methodology, visualization, writing – review and editing; matsudo, m.c.: conceptualization, funding acquisition, supervision, project administration, writing – review and editing. references american public health association (apha). 2005. standard methods for the examination of water and wastewater. 21st. ed. american public health association, washington, d.c. association of official analytical chemists (aoac). 1984. official methods of analysis of the association of official analytical chemists. 14th. ed. american public health association, arlington. avila-león, i.a.; matsudo, m.c.; ferreira-camargo, l.s.; rodrigues-ract, j.n.; carvalho, j.c.m., 2020. evaluation of neochloris oleoabundans as sustainable source of oil-rich biomass. brazilian journal of chemical engineering, v. 37, 41-48. https://doi.org/10.1007/s43153-020-00011-3. barreto, l.v.; barros, f.m.; bonomo, p.; rocha, f.a.; amorim, j.s., 2013. eutrofização em rios brasileiros. enciclopédia biosfera, centro científico conhecer, v. 9, (16), 2165-2179. becker, w., 2004. microalgae in human and animal nutrition. in: richmond, a. 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e a outra, cravina, apresentando uma área com produção agrícola no entorno. foram sorteadas 12 parcelas na borda e no interior florestal de cada sítio, nas quais coletaram-se parâmetros fitossociológicos, microclimáticos e de abertura de dossel. dezesseis espécies de samambaias foram registradas. o interior do sítio macaco branco apresentou maior riqueza e umidade do ar, o que indica que esse ambiente oferece melhores condições microclimáticas para o desenvolvimento e estabelecimento dessas plantas. os resultados demonstraram que o efeito de borda foi mais pronunciado no sítio cravina, que possui matriz de agricultura, em comparação ao macaco branco, que é circundado por uma estrada. palavras-chave: fatores abióticos; fragmentação; qualidade ambiental. abstract epiphytic ferns are considered important indicators of environmental quality, as they are impacted by the edge effect. in this work, this effect was analyzed in two communities of epiphytic ferns in remnants of araucaria forest, the first one denominated macaco branco, with a road that cross the fragment; and the other, cravina, presenting an area with agricultural production in the surroundings. twelve plots were drawn on the edge and in the forest interior of each site, in which phytosociological, microclimatic and canopy opening parameters were collected. sixteen species of ferns were recorded. the interior of the macaco branco site presented greater richness and air humidity, indicating that this environment offers better microclimatic conditions for the development and establishment of these plants. the results showed that the edge effect was more pronounced in the cravina site, which has an agriculture matrix, compared to the macaco branco, which is surrounded by a road. keywords: abiotic factors; fragmentation; environmental quality. doi: 10.5327/z2176-947820170229 impacto do efeito de borda sobre a comunidade de samambaias epifíticas em floresta com araucária impact of edge effect on the community of epiphytic ferns in araucaria forest silva, v.l. et al. rbciamb | n.45 | set 2017 | 19-32 20 introdução a fragmentação é um processo no qual uma grande extensão do habitat natural é transformada em uma série de pequenas manchas de área menor, isoladas umas das outras por uma matriz diferente da original (wilcove et al., 1986; fahrig, 2003). em função disso, ocorre o aumento de áreas de borda nos remanescentes, ocasionando importantes mudanças nas propriedades ecológicas (fahrig, 2003; mähler junior & larocca, 2009). dessa forma, atualmente parte das paisagens florestais pode estar experimentando a influência de borda (harper et al., 2005). ao contrário do que ocorre em zonas de tensão natural, onde há um gradiente de limites entre dois habitats, as bordas resultantes de atividades antropogênicas consistem em uma quebra abrupta da paisagem (périco et al., 2005). assim, a magnitude dos efeitos de borda depende do contraste entre a fisionomia da matriz e do fragmento florestal (aragón et al., 2015). a qualidade da matriz usualmente aumenta quando a sua estrutura é mais similar com a do habitat que está isolado (prevedello & vieira, 2010). mesquita et al. (1999) evidenciaram que a taxa de mortalidade de árvores foi mais intensa em fragmentos contornados por pastagens do que por florestas secundárias, em início de estágio de sucessão. além da matriz de entorno, o tempo de criação das bordas pode ser um fator importante (saunders et al., 1991; harper et al., 2005). a regeneração natural nas imediações de um fragmento potencialmente pode tamponar as diferenças ambientais, diminuindo o efeito de borda (mesquita et al., 1999; laurance et al., 2011). o micro-habitat em uma borda é diferente do encontrado no interior dos remanescentes, sendo que alguns dos efeitos mais comuns estão intimamente ligados ao aumento da luminosidade e da temperatura, baixa umidade e aumento da incidência dos ventos (kapos, 1989). a incidência luminosa e dos ventos é mais elevada nas bordas florestais, pois os obstáculos naturais formados por árvores adjacentes são suprimidos (silva et al., 2010). aproximadamente 3.300 espécies de epífitos ocorrem na floresta atlântica (kersten, 2010) e em algumas formações florestais neotropicais podem compor mais de 50% das espécies vegetais (kersten & silva, 2005). dentre as fitofisionomias do bioma floresta atlântica, destaca-se a floresta com araucária, cujo elemento característico é a araucaria angustifolia (bertol.) kuntze, com ocorrência praticamente restrita às regiões sul e sudeste do brasil (klein, 1960). extremamente fragmentada, sua área de distribuição está condicionada a menos de 5% da sua superfície original (brasil, 2007). os epífitos são um importante componente vegetal e apresentam grande diversidade, além da capacidade de formar abrigo para outros organismos (bataghin et al., 2010). eles são considerados importantes indicadores ecológicos e o seu monitoramento permite avaliar os efeitos da perturbação florestal (turner et al., 1994; hickey, 1994; hietz, 1999) bem como o seu estágio sucessional (kersten & kuniyoshi, 2009). samambaias podem ser um bom instrumento para testar os efeitos da fragmentação e perda de habitats (pereira et al., 2014; silva & schmitt, 2015). apesar disso, estudos específicos considerando efeito de borda com esse grupo são escassos. grime (1985) demonstrou que muitas espécies de samambaias não suportam alterações climáticas consequentes do efeito de borda, pois inúmeras são intolerantes às maiores incidências de vento e luminosidade. paciencia e prado (2004; 2005) e silva et al. (2011) realizaram análises comparativas entre borda e interior de áreas florestais no sudeste e nordeste brasileiro, respectivamente, e verificaram que houve decréscimo na riqueza de espécies de samambaias na borda, quando comparada com o interior da floresta. outros estudos desenvolvidos no sul do brasil evidenciaram a capacidade das samambaias epifíticas de responder aos processos de preservação e antropização local (rocha-uriartt et al., 2015; 2016; becker et al., 2015), denotando o seu papel de indicadora da qualidade ambiental em florestas. os objetivos deste estudo foram: 1. comparar a cobertura, riqueza e composição de samambaias epifíticas no interior e borda de dois sítios em floresta com araucária; 2. comparar as condições microclimáticas entre as bordas e interiores de ambos os sítios; 3. analisar a influência da abertura no dossel sobre a cobertura das plantas; e 4. verificar se sítios com bordas submetidos a diferentes matrizes de entorno são distintos em termos das variáveis bióticas e abióticas. impacto do efeito de borda sobre a comunidade de samambaias epifíticas em floresta com araucária rbciamb | n.45 | set 2017 | 19-32 21 a b n s o l c mb cra 500 0 500 1:8000 metros 1.000 figura 1 – (a) brasil; (b) rio grande do sul; (c) floresta nacional de são francisco de paula. mb: sítio macaco branco; cra: sítio cravina. material e métodos área de estudo o trabalho foi desenvolvido na floresta nacional da cidade de são francisco de paula (flonasfp), no rio grande do sul (figura 1). a unidade de conservação cobre uma área de 1.606,60 ha e apresenta clima do tipo cfb — c: temperado; f: sem uma estação seca definida; b: com verões quentes (peel et al., 2007) —, sendo que as médias anuais de temperatura e precipitação pluviométrica são 14,1 °c e 2.468 mm, respectivamente (moreno, 1961). a sede da flonasfp está a 902 m de altitude. os dois sítios escolhidos para a análise do efeito de borda estão localizados em floresta com araucária. o primeiro compreende uma área que apresenta borda em decorrência da abertura de uma estrada no interior da unidade de conservação com aproximadamente 5 m de largura e é denominado macaco branco (29°25’08’s e 50°23’44’o; 960 m de altitude). a abertura da estrada ocorreu há 70 anos e, embora continue sendo uma das vias de acesso à unidade, não houve mais interferência nos dois fragmentos adjacentes a ela. o segundo diz respeito a uma área de floresta que apresenta uma borda lindeira com uma propriedade agrícola externa à flonasfp denominada cravina (29°26’51’s e 50°22’50’o; 918 m). essa borda foi criada há pelo menos 40 anos e desde então vem sendo mantida com o cultivo de hortaliças de diversas espécies pelo sistema convencional. de acordo com valarini et al. (2011), esse sistema de produção é caracterizado por aporte intensivo de insumos. demarcação das unidades amostrais em cada sítio, em uma extensão de 250 m de borda foram marcados 25 pontos distantes 10 m entre si, dos quais foram sorteados 12. em cada ponto sorteado, demarcou-se uma parcela de 10x10 m distante 5 m da borda do fragmento florestal. paralelamente, a cada parcela de borda foi alocada, a uma distância silva, v.l. et al. rbciamb | n.45 | set 2017 | 19-32 22 de 100 m em direção ao interior florestal, outra unidade amostral de mesmo tamanho. dessa forma, foram analisadas 12 parcelas na borda e 12 no interior, em cada sítio. seleção dos forófitos arbóreos em cada parcela foram analisadas todas as árvores com dap ≥ 10 cm até 4 m de altura, além de ser considerada a altura total de cada árvore e o número de indivíduos por parcela. cada forófito foi dividido em quatro intervalos de 1 m, nos quais levou-se em consideração a presença ou a ausência de espécies de samambaias epifíticas. para as espécies, atribui-se uma nota de cobertura por intervalo correspondente a 1, 3, 5, 7 ou 10, o que simula o parâmetro de dominância, uma vez que quanto maior a biomassa da espécie epifítica maior é a nota a ela aplicada (kersten & waechter, 2011). inventário florístico e identificação taxonômica o procedimento de coleta seguiu técnicas usuais propostas por windisch (1992). foram realizadas visitas trimestrais para a coleta de material botânico no período de um ano. todo o material coletado foi depositado no herbário paca da universidade do vale do rio dos sinos (unisinos). para as identificações taxonômicas, utilizaram-se referências bibliográficas especializadas e comparação com plantas herborizadas e tombadas. as famílias botânicas foram arranjadas de acordo com o sistema descrito por ppgi (2016). variáveis microclimáticas utilizando um termo-higro-anenômetro luxímetro digital portátil (instruterm-thal300, modelo 0211) acoplado a um tripé (vf wt-3111) e posicionado a 0,75 m do solo, foram coletados dados na borda e no interior dos sítios estudados relativos à temperatura, umidade relativa do ar e velocidade do vento. a coleta desses dados foi realizada em um dia de sol típico de verão e em outro de inverno. o período de coleta foi de 12 horas, com intervalo de 1 hora (das 6 às 18h). a medida indireta da luz foi obtida por meio do grau de abertura de dossel e determinado a partir de fotos hemisféricas tomadas no centro de cada parcela na borda e no interior de ambos os sítios. o grau de abertura foi alcançado com o auxílio da câmera fotográfica sony modelo h5 acoplada à lente olho de peixe raynox digital modelo dcr-cf 85 pro. a câmera foi nivelada e posicionada a 1 m do solo. para a obtenção do percentual de abertura de dossel, as imagens foram analisadas no programa gap light analyzer, versão 2.0 (frazer et al., 1999). análise de dados verificou-se a normalidade dos dados por meio do teste shapiro-wilk. como as hipóteses de normalidade não foram satisfatórias, analisaram-se os dados bióticos e abióticos pelo teste não paramétrico de mann-whitney (u), com probabilidade de 5% — para as análises estatísticas dos dados utilizou-se o programa biostat 5.0 (ayres et al., 2007). a composição florística de cada sítio foi analisada por meio do índice de sørensen-dice e, a partir de uma matriz de presença e ausência das espécies na borda e no interior dos sítios, foi obtido um dendrograma de similaridade pelo método de ligação upgma (média aritmética não ponderada). uma análise de componentes principais (pca) foi realizada para verificar quais são os fatores mais relacionados com a segregação entre as parcelas das bordas e interiores de ambos os sítios e as variáveis mais fortemente correlacionadas aos grupos. ambas foram realizadas pelo software paleontological statistics package for education and data analysis (past) versão 3.0 (hammer et al., 2001). resultados ao todo foram inventariadas 16 espécies de samambaias epifíticas, distribuídas em 10 gêneros e 6 famílias. a família mais representativa foi a polypodiaceae com nove espécies, seguida por impacto do efeito de borda sobre a comunidade de samambaias epifíticas em floresta com araucária rbciamb | n.45 | set 2017 | 19-32 23 aspleniaceae (três espécies), e dryopteridaceae, hymenophyllaceae, blechnaceae e pteridaceae, com apenas uma cada (tabela 1). o sítio macaco branco obteve a maior riqueza de espécies (15), somando as samambaias da borda e as do interior florestal. já no sítio denominado cravina a riqueza foi de dez espécies. pleopeltis pleopeltidis (fée) de la sota, rumohra adiantiformis (g.forst.) ching e vandenboschia radicans (sw.) copel foram exclusivas do interior do sítio macaco branco, enquanto asplenium sellowianum (hieron.) hieron foi a única espécie restrita ao interior do sítio cravina (tabela 1). família/espécie cra mb borda in borda in aspleniaceae asplenium gastonis fée x x asplenium scandicinum kaulf. x x asplenium sellowianum (hieron.) hieron. x dryopteridaceae rumohra adiantiformis (g.forst.) ching x hymenophyllaceae vandenboschia radicans (sw.) copel. x blechnaceae lomaridium acutum (desv.) gasper & v.a.o. dittrich x x x x polypodiaceae campyloneurum austrobrasilianum (alston) de la sota x x x x campyloneurum nitidum (kaulf.) c.presl x x x microgramma squamulosa (kaulf.) de la sota x x x niphidium crassifolium lellinger x x x pecluma pectinatiformis (lindm.) m.g.price x x pecluma recurvata (kaulf.) m.g.price x x pecluma sicca (lindm.) m.g.price x x x x pleopeltis hirsutissima (raddi) de la sota x x x pleopeltis pleopeltidis (fée) de la sota x pteridaceae vittaria lineata (l.) sm. x x total 7 8 8 15 tabela 1 – famílias e espécies de samambaias encontradas em dois sítios de floresta com araucária no sul do brasil. cra: sítio cravina; mb: sítio macaco branco; in: interior. silva, v.l. et al. rbciamb | n.45 | set 2017 | 19-32 24 em relação à média da altura das árvores, não foram observadas diferenças estatísticas significativas entre bordas e interiores de ambos os sítios (tabela 2). em média, foi significativamente maior na borda do cravina quando comparada à do macaco branco (u = 3022,5; p = 0,004). as árvores do interior do cravina também foram cerca de 1,5 m mais altas do que as do interior do macaco branco (u = 2483, p = 0,001). considerando as bordas (u = 3665, p = 0,318) e os interiores (u = 2813, p = 0,420), não foram observadas diferenças significativas entre o dap de árvores. da mesma forma, quando comparados a borda e o tabela 2 – comparação das variáveis bióticas e abióticas entre bordas e interiores dos sítios macaco branco e cravina. mín: valores mínimos; méd. ± dp: valores médios ± desvio-padrão; máx.: valores máximos; u: teste de mann-whitney; p: 5% de significância; se: riqueza de espécies; ce: cobertura de espécies; nap: número de árvores por parcela; dap: diâmetro à altura do peito de árvores ≥ 10 cm; aa: altura de árvores; ad: abertura de dossel; t: temperatura; ur: umidade relativa do ar; vv: velocidade do vento. parâmetro macaco branco borda interior u p mín. méd. ± dp máx. mín. méd. ± dp máx. se (espécies forófito-1) 0 0,1 ± 0,4 3 0 0,5 ± 0,7 3 8 0,001 ce (nota total espécie-1) 1 5,6 ± 8,7 27 1 6,5 ± 7,9 34 37 0,138 nap 7 9,2 ± 2,2 14 0 6,7 ± 3,8 12 41 0,074 dap (cm) 10 27,3 ± 25,6 220 10 20,5 ± 11,4 70 3737,5 0,057 aa (m) 5 8,9 ± 2,8 18 5 8,5 ± 2,4 17 4385 0,853 ad (%) 14,5 15,3 ± 1,2 18,1 9,5 12,6 ± 2,4 17,8 23 0,005 t (ºc) 6,5 18,6 ± 5,5 25,1 5,6 18,8 ± 5,5 26,6 284 0,943 ur (%) 51,1 72,9 ± 10,9 90,7 48 72,5 ± 10,8 89 288 1,000 vv (km/h) 0 0,4 ± 0,8 2,6 0 0,4 ± 0,7 2,4 280 0,869 parâmetro cravina borda interior u p mín. méd. ± dp máx. mín. méd. ± dp máx se (espécies forófito-1) 0 0,2 ± 0,4 2 0 0,2 ± 0,5 3 3095 0,979 ce (nota total espécie-1) 2 6,0 ± 4,7 15 3 7,3 ± 6,2 19 24 0,643 nap 3 6,4 ± 2,2 11 2 7,1 ± 3,0 14 58 0,419 dap (cm) 10 26,7 ± 16,8 103 10 26,7 ± 19,3 110 2919 0,522 aa (m) 6,5 9,8 ± 2,7 19 5,5 10,0 ± 3,2 19 3093 0,972 ad (%) 15,6 18,8 ± 2,3 23,7 7,1 12,3 ± 4,5 23,7 14 0,001 t (ºc) 8,2 20,2 ± 4,8 26,5 6,4 18,9 ± 5,0 24,8 238 0,303 ur (%) 39,1 59,7 ± 9,6 75,2 50,7 68,5 ± 7,3 80 131,5 0,001 vv (km/h) 0 4,2 ± 3,7 12,1 0 0,7 ± 1,0 3,3 74 <0,001 impacto do efeito de borda sobre a comunidade de samambaias epifíticas em floresta com araucária rbciamb | n.45 | set 2017 | 19-32 25 interior, o dap do macaco branco e do cravina foram equivalentes (tabela 2). com relação ao número de árvores por parcela, verificou-se que a borda do macaco branco apresentou significativamente mais indivíduos que a do cravina (u = 22,5, p = 0,004). no entanto, essa diferença não foi constatada entre os interiores florestais (u = 65,5, p = 0,707). o número de árvores por parcela da borda e do interior do macaco branco e do cravina também não foram diferentes entre si estatisticamente (tabela 2). o dossel do interior do sítio macaco branco foi significativamente mais fechado em comparação à borda. observou-se esse mesmo padrão para o sítio cravina, no qual a borda foi significativamente mais aberta em relação à do interior (tabela 2). a borda do sítio macaco branco apresentou dossel mais fechado que a do cravina (u = 12, p = 0,0005). essa diferença não foi observada entre os interiores dos sítios (u = 64, p = 0,644). considerando borda e interior do sítio macaco branco, verificaram-se diferenças estatísticas significativas entre riqueza de epífitos por forófito, sendo maior no interior florestal. foram registradas no máximo três espécies por forófito e observou-se ausência de espécies em todos os forófitos de quatro parcelas da borda e em duas do interior (tabela 2). no sítio cravina não foram observadas diferenças significativas na riqueza de epífitos por forófito entre borda e interior. uma parcela da borda e três do interior não apresentaram epífitos. no máximo, foram observadas três espécies por forófito (tabela 2). em média, o interior do macaco branco registrou riqueza de epífitos estatisticamente maior que o do cravina (u = 2721,5, p = 0,019). não houve diferença estatística significativa entre as médias de riqueza de espécies epifíticas das bordas de ambos os sítios (u = 3775, p = 0,494). também não se verificaram diferenças significativas na cobertura das samambaias epifíticas entre borda e interior do respectivo sítio (tabela 2). na comparação entre bordas (u = 37, p = 0,137) e entre interiores (u = 24, p = 0,643), averiguou-se que as notas médias de cobertura foram equivalentes estatisticamente. o índice de similaridade de sørensen-dice revelou que as espécies foram distribuídas em dois grupos, nos quais as comunidades de borda e interior dos respectivos sítios se uniram, com cerca de 70% de similaridade. já na comparação dos grupos, percebese que a semelhança florística reduziu para menos de 60% (figura 2). verificou-se que a temperatura média foi igual estatisticamente entre borda e interior de ambos os sítios (tabela 2). a comparação entre as bordas (u = 241, p = 0,332) e os interiores também não evidenciou particularidades (u = 282,5, p = 0,909). a velocidade do vento não apresentou distinções significativas entre borda e interior do macaco branco (tabela 2). já na comparação entre borda e interior do sítio cravina, verificou-se diferença significativa, sendo que o seu interior registrou velocidade do vento cerca de duas vezes menor (tabela 2). na borda do cravina, a velocidade máxima chegou a 12,1 km/h, e no interior não ultrapassou de 3,3 km/h. já na do macaco branco foi significativamente menor (u = 48,5, p = 0,0001). comparando os interiores, constatou-se que não houve diferenças para esse parâmetro (u = 228, p = 0,216). a umidade relativa do ar apresentou diferença significativa entre borda e interior do cravina, sendo que o ar do interior foi em torno de 10% mais úmido que o da borda (tabela 2). já o sítio macaco branco não demonstrou diferença nessa variável (tabela 2). o ar da borda do cravina foi em média 13% mais seco do que o da borda do macaco branco (u = 110, p = 0,0002). não foram observadas diferenças entre a umidade do ar dos interiores dos sítios (u = 204,5, p = 0,085). a soma dos dois primeiros componentes principais da pca explicaram 66,69% da variação e indicaram que no componente 1 (43,98%) a riqueza foi a variável mais relacionada (0,47), seguida da cobertura (0,46). já no componente 2 (22,71%), a variável mais relacionada foi umidade relativa do ar (0,52), seguida pela cobertura de samambaias epifíticas. houve uma tendência na ordenação das parcelas do interior do sítio macaco branco apresentarem os valores mais correlacionados entre cobertura, riqueza e maiores percentuais de umidade relativa do ar. as parcelas do interior do sítio cravina não apresentaram distribuição clara na ordenação. parcelas de ambas as bordas se agruparam de acordo com os maiores valores de temperatura, velocidade do vento e abertura de dossel (figura 3). silva, v.l. et al. rbciamb | n.45 | set 2017 | 19-32 26 -3,0 -3,0 -2,4 -2,4 2,4 2,4 -1,8 -1,8 1,8 1,8 -1,2 ad vv t ur componente 1:43,98 co m po ne nt e 2: 22 ,7 1 s cob -1,2 1,2 1,2 -0,6 -0,6 0,6 0,6 borda do sítio macaco branco interior do sítio macaco branco borda do sítio cravina interior do sítio cravina s: riqueza de samambaias epifíticas; cob: cobertura de samambaias epifíticas; ad: abertura de dossel; t: temperatura; ur: umidade relativa do ar; vv: velocidade do vento. figura 3 – análise de componentes principais (pca). bomb similaridade % 0,55 0,60 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 0,65 inmb incra bocra figura 2 – dendrograma de similaridade florística gerado pelo método de associação média (unweighted pair group method using arithmetic averages – upgma) utilizando-se o coeficiente de sørensen-dice. bomb: borda do sítio macaco branco; inmb: interior do sítio macaco branco; incra: interior do sítio cravina; bocra: borda do sítio cravina. impacto do efeito de borda sobre a comunidade de samambaias epifíticas em floresta com araucária rbciamb | n.45 | set 2017 | 19-32 27 discussão os resultados sustentam que o interior do macaco branco é o mais preservado em relação às demais áreas comparadas. johansson (1989) indicou que o número de espécies epifíticas possui relação inversa à degradação da vegetação em floresta tropical africana. wolf (2005) relata que florestas pobres em epífitos apresentam um elevado grau de perturbação em um estudo desenvolvido em floresta temperada. de acordo com bataghin et al. (2010), em um estudo desenvolvido em floresta estacional semidecidual, as plantas epifíticas são consideradas ótimas indicadoras de qualidade ambiental em função de suas características fisiológicas e nutricionais, refletindo o grau de preservação local. outros estudos realizados no sul do brasil também indicam que há grande número de espécies concentrado em poucas famílias (schneider & schmitt, 2011; silva & schmitt, 2015). polypodiaceae está entre as famílias mais ricas nos levantamentos epifíticos realizados no brasil por labiak & prado (1998), bernardi & budke (2010) e schneider & schmitt (2011). ela também foi a mais rica no inventário realizado por goetz et al. (2012) em floresta com araucária. em um trabalho desenvolvido por becker et al. (2015) na mesma unidade de conservação estudada, considerando epífitos sobre forófitos em dicksonia sellowiana e araucaria angustifolia, verificou-se que polypodiaceae se manteve na primeira colocação em riqueza, considerando a riqueza total de 20 espécies de samambaias inventariadas. o interior do sítio macaco branco registrou menor abertura de dossel em comparação com a sua borda, a maior média de riqueza por forófito bem como a maior riqueza total de samambaias epifíticas. em um estudo desenvolvido por silva & schmitt (2015) com espécies terrícolas, a maior riqueza e cobertura no interior desse sítio também foram observadas, sinalizando que as samambaias podem ser consideradas excelentes bioindicadoras de qualidade ambiental, independente do ambiente preferencial de estabelecimento. em um trabalho de bataghin et al. (2008) verificou-se que a comunidade epifítica apresentou maior afinidade com os ambientes de interior em floresta com araucária. o aumento da incidência da luz solar nas bordas florestais representa um estresse para espécies de samambaias, que na sua maioria estão adaptadas aos ambientes com menor luminosidade e, por consequência, mais úmidos (tryon & tryon, 1982). de acordo com kessler et al. (2011), a umidade é um fator fundamental para o sucesso dessas plantas, associado a temperaturas e altitudes moderadas. nesse caso, a abertura de dossel está diretamente relacionada à quantidade de luz que chega aos epífitos e, consequentemente, pode alterar a umidade relativa do ar. a temperatura foi um fator que não variou neste estudo, apesar de muitos trabalhos o apresentarem como um dos mais decisivos para a ocorrência do efeito de borda em ambientes florestais (murcia, 1995; silva et al., 2011). fica evidenciado que a temperatura média não foi quesito decisivo para o desencadeamento do efeito de borda na floresta com araucária, contrariando o proposto em outros estudos, que a indicam como mais elevada em bordas florestais; nesse caso, aparentemente outros elementos são responsáveis pelas modificações nas bordas. haddad et al. (2015) relatam que estudos experimentais revelam que a fragmentação possui vários efeitos simultâneos que se entrelaçam de forma complexa e operam em escalas de tempo potencialmente prolongados. nesse sentido, nem sempre os fatores que influenciam determinada área florestal com certa fitofisionomia serão os mesmos que atuarão em outra. considerando que no interior do sítio cravina a intensidade do vento foi menor, a umidade do ar maior e o dossel da floresta mais fechado, era esperado que a riqueza média e cobertura de epífitos fosse mais elevada do que na sua borda. apesar de autores sugerirem que os efeitos de borda podem ser percebidos a distâncias de 10 a 20 m (esseen & renhorn, 1998), existem outros que citam 500 m de influência (laurence, 1991). nossos resultados indicam que no sítio cravina a comunidade de samambaias epifíticas continua sob efeito de borda, mesmo a uma distância de 100 m em direção ao interior do fragmento. fragmentos florestais são frequentemente deteriorados a partir da utilização de pesticidas, queimadas e outras práticas comuns de uso da terra (viana et al., 1997). assim, alguns fatores não considerados neste estudo podem estar influenciando a comunidade de samambaias no sítio, como o spray dos agrotóxicos silva, v.l. et al. rbciamb | n.45 | set 2017 | 19-32 28 lançados nas plantações de hortaliças da área lindeira e que, por ação do vento, podem estar sendo carregados ao interior do fragmento, acarretando decréscimo das espécies de samambaias epifíticas e de sua cobertura. em estudo desenvolvido por cassanego et al. (2010), levando em conta a ação de metais pesados encontrados em herbicidas sobre a germinação de megásporos e desenvolvimento esporofítico inicial de regnellidium diphyllum lindm., constatou-se o efeito deletério tanto na germinação quanto no desenvolvimento inicial dessa samambaia. becker et al. (2015) verificaram menor diversidade de espécies epifíticas, incluindo samambaias em ambientes com mais concentração de metais pesados. apesar de mais vento e luminosidade incidindo no sub-bosque da borda do sítio cravina, a riqueza foi semelhante entre a borda do macaco branco, embora houvesse diferenças na composição e compartilhamento de espécies de samambaias. a estrutura da vegetação também apresentou semelhanças como altura e diâmetro de árvores, corroborando a simplificação que as bordas artificiais causam em bosques com araucária. tal dado também foi verificado por silva & schmitt (2015) para samambaias terrícolas, nas quais as duas bordas analisadas apresentaram diminuição de espécies entre os seus respectivos interiores. fica evidente tanto para as terrícolas quanto epífitas que o efeito de borda age na diminuição da riqueza. o fato de a borda do macaco branco estar localizada no interior da unidade de preservação associada a uma estrada que possui não mais do que 5 m de largura também parece exercer efeito deletério significativo na riqueza de samambaias epifíticas em sua borda. a umidade relativa do ar e a velocidade do vento equivalentes entre a borda e o interior do sítio macaco branco podem ser explicadas porque nesse local a borda recebe influência de uma estrada, e adjacente a ela existe um maciço de floresta com araucária bem estabelecido. nesse caso, a borda sofre um tamponamento causado pela vegetação. de acordo com laurence et al. (2011), a vegetação natural no entorno de um fragmento tem o potencial de selar as diferenças ambientais, diminuindo, assim, o efeito de borda. já no sítio cravina tal evidência não foi verificada, corroborando aragón et al. (2015) quando mencionam que diferentes tipos de matrizes têm efeitos distintos no microclima e vão ao encontro à hipótese de que a magnitude dos efeitos de borda depende do contraste entre a fisionomia da matriz e do fragmento florestal. um fragmento circundado por uma matriz diferente da original pode eliminar espécies e isolar comunidades, e o sucesso de colonização em áreas adjacentes pode ser limitado pelo fato de o habitat não ser mais propício para o desenvolvimento de samambaias. além desses fatores, a idade das bordas deve ser considerada, sendo que, de acordo com laurence e vasconcelos (2009), a intensidade dos efeitos pode ser influenciada pelo tempo de criação da borda. segundo walker e sharpe (2010), a perda de habitat, impulsionada por atividades humanas como a fragmentação e o uso inadequado do solo, pode ser considerada a principal causa da diminuição da diversidade de samambaias. conclusão neste estudo ficou evidente que a borda florestal apresentando uma matriz de agricultura provavelmente é a responsável pela diminuição das samambaias epifíticas tanto da borda quanto do interior da floresta com araucária. fica demonstrado que o interior do sítio cravina apresenta uma equivalência de riqueza com sua respectiva borda, indicando que esse efeito está ultrapassando a marca dos 100 m no interior florestal. a riqueza e a cobertura de samambaias epifíticas da borda do sítio macaco branco foram menores em relação ao seu interior, demonstrando que, por menos intensa que seja a atividade antrópica, tal como a presença de uma estrada dividindo uma mancha florestal, ocorre o efeito de borda. identificar quais elementos antrópicos são responsáveis pela diminuição de espécies é fundamental em florestas que estão fragmentadas. essas plantas vasculares produtoras de esporos evidentemente respondem aos processos de fragmentação e de efeito de borda. recomenda-se considerar esse grupo de plantas na avaliação da integridade de florestas de araucária, pois, além de espécies mais sensíveis desaparecerem, outras ruderais e oportunistas tornam-se mais recorrentes, causando simplificação das comunidades. impacto do efeito de borda sobre a comunidade de samambaias epifíticas em floresta com araucária rbciamb | n.45 | set 2017 | 19-32 29 referências aragón, g.; 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estrutura do solo; qualidade do solo. abstract the objective of the work was to evaluate the carbon stock and soil aggregation in different management systems in the municipality of aquidauana-ms. soil samples were collected in the 0.0–0.1 m layer, in six areas: exposed soil (es), conventional brewing system (cb), no-till system (nt), sugar cane (sc), permanent pasture (pp), and native forest (nf). from the samples, the: total organic carbon (toc) was determined, density of the soil (sd), being calculated the carbon stock (estc), and the variation in the carbon stock (∆estc), in addition to the aggregate stability analysis, obtaining: weighted average diameter (wad), geometric mean diameter (gmd), and percentage of aggregates retained in the sieves. the results were analyzed in completely randomized design (crd), in addition to canonical analysis. the highest sd values were observed in the es 1.53 mg m-3, cb 1.46 mg m-3, nt 1.47 mg m-3, and sc 1.46 mg m-3 systems. the toc levels in the pp and nt areas were higher than the nf. estc has the same toc pattern. as the areas of pp and nt presented values of wad, gmd similar to nf. as pp, nt and nf areas had more than 60% of their aggregates larger than 2mm. a canonical analysis indicated the formation of 3 groups, one with es and cb, another with only sc, and the third composed of nt, pp, and nf. the es committed the cb to the carbon stock and soil aggregation in layer 0–10, whereas pp and nt increased the carbon stock in that same layer. keywords: environmental assessment; soil structure; soil quality. doi: 10.5327/z2176-947820200695 estoque de carbono e agregação do solo sob diferentes sistemas de uso no cerrado carbon stock and soil aggregation under different use systems in the cerrado https://orcid.org/0000-0001-6973-1723 https://orcid.org/0000-0002-8024-6953 https://orcid.org/0000-0002-7836-7668 https://orcid.org/0000-0002-7186-1014 https://orcid.org/0000-0003-4708-2122 https://orcid.org/0000-0003-3778-1878 https://orcid.org/0000-0002-5816-7466 https://orcid.org/0000-0003-2214-2694 mailto:falcao_karina@hotmail.com estoque de carbono e agregação do solo sob diferentes sistemas de uso no cerrado 243 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 242-255 issn 2176-9478 introdução a produção agrícola vem apresentando nas últimas décadas crescente interesse nos efeitos do manejo do solo e nos estoques de carbono (estc) oriundos da matéria orgânica do solo (mos) (lal, 2018), sobretudo por que o aumento do armazenamento de carbono (c) em solos agrícolas pode contribuir para minimizar as mudanças climáticas, bem como melhorar os sistemas de produção (koven et al., 2017; oliveira; ferreira, 2015). o preparo intensivo do solo em determinados sistemas de cultivo, como o sistema de preparo convencional (pc), leva à redução na concentração de c no solo (assunção et al., 2019; muñoz-rojas et al., 2015), que ocorre principalmente nos primeiros 10 anos após a conversão de florestas e pastagens nativas em terras agricultáveis (luo; wang; sun, 2010). estudos recentes sugerem que a agricultura conservacionista, como o sistema plantio direto (pd), pode ajudar a manter ou mesmo a aumentar as concentrações de c no solo (alavaisha; manzoni; lindborg, 2019; nijmeijer et al., 2019). o pd preconiza a manutenção dos resíduos culturais na superfície com o não revolvimento do solo, proporcionando decomposição gradual e acúmulo de material orgânico no horizonte superficial do solo (lal, 2018; salton et al., 2008). as melhorias que o pd provoca são claramente perceptíveis na segunda fase, dita como fase de transição, após 10 anos de adoção do pd (anghinoni, 2007). outros sistemas como as pastagens, quando bem manejadas, são destaques em acúmulos de c e estruturação do solo, principalmente em camadas subsuperficiais, pela ação de suas raízes que, ao se decomporem, adicionam quantidades significativas de mos (salton et al., 2008; santos et al., 2019). esses sistemas de produção promovem modificações na qualidade do solo (qs), que pode ser entendida como a capacidade do solo em sustentar os serviços ecossistêmicos, tendo um equilíbrio na qualidade física, química e biológica, bem como na relação entre o ecossistema e o ambiente (doran; parkin, 1994). entre esses indicadores de qs, o c total e as análises estruturais destacam-se pela maior sensibilidade em detectar modificações no solo (muñoz-rojas et al., 2015). a estrutura do solo é indicador-chave de sua qualidade, mas também serve como balizadora da sustentabilidade dos sistemas agrícolas de produção por apontar os efeitos dos sistemas agrícolas no solo dada sua relação com as demais propriedades edáficas (veloso; cecagno; bayer, 2019; melo et al., 2019; sarker et al., 2018). o entendimento do processo da formação estrutural do solo envolve a compreensão da interação dos aspectos biológicos, químicos, geológicos e físicos no contexto do ambiente edáfico. a estabilidade dos agregados pode ser compreendida como um reflexo da estrutura do solo por ser dependente do equilíbrio integrado desses fatores (veloso; cecagno; bayer, 2019; melo et al., 2019; ozório et al., 2019). o bioma cerrado é uma região que sofre constantemente com o avanço das extensões agropecuárias, principalmente pelas características do solo, que favorece a mecanização (guareschi; pereira; perin, 2016; sano et al., 2010). as regiões consideradas ecótonos são muito importantes pelas diferentes interações ecológicas e pela biodiversidade presente nessas áreas (morgan et al., 2020). estudos de qs em áreas de interesse ecológico e ambiental são de extrema importância, sobretudo para gerar informações estratégicas para monitoramento e conservação. ante esse contexto, o objetivo do presente trabalho foi avaliar o estoque de carbono e a agregação do solo em diferentes sistemas de manejo na região do ecótono cerrado-pantanal. materiais e métodos localização, clima, solo e histórico das áreas de estudo o presente estudo foi desenvolvido na fazenda experimental da universidade estadual de mato grosso do sul, situada no munícipio de aquidauana (ms) (figura 1), entre as coordenadas 20º27’20”s e 55º40’17”w, com altitude de 191 m. de acordo com schiavo et al. (2010), o solo da área experimental é classificado como argissolo vermelho distrófico típico de textura franco arenosa. a classe textural e a análise química da camada 0–0,20 m, do período de instalação do experimento, são apresentadas na tabela 1. o clima é do tipo aw (tropical úmido), falcão, k.s. et al. 244 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 242-255 issn 2176-9478 segundo a classificação de köppen (peel et al., 2007), e caracteriza-se por precipitação pluviométrica média anual de 1.400 mm com temperaturas do ar máximas e mínimas de 33 e 19ºc, respectivamente. a declividade média da área experimental é de 0,03 mm-1. o trabalho foi conduzido em delineamento inteiramente casualizado, considerando cinco áreas manejadas e uma área de referência adjacente (mata nativa — mn — vegetação de cerrado stricto sensu) sem ação antrópica, perfazendo seis sistemas diferenciados (tabela 2). as cinco áreas manejadas compreendem: solo exposto com revolvimento anual (se), sistema de pc com revolvimento anual, sistema pd, pastagem permanente (pp) e cana-de-açúcar (ca), sendo esses sistemas implantados no ano de 2012, ou seja, com histórico conhecido de seis anos (coleta de solos realizada no ano de 2018) (tabela 2). em período anterior à instalação dos diferentes sistemas de manejo, o solo das parcelas experimentais estava há 20 anos sendo cultivado com a sucessão de pastagens e culturas anuais. durante todo esse período, os cultivos eram realizados no sistema de pc, no qual, antes da implantação das culturas anuais em alternância com as pastagens, era realizada uma operação de revolvimento do solo com gradagem aradora até a profundidade de 0,2 m e duas operações com gradagens niveladoras até a profundidade de 0,1 m. após esse período, foram instaladas 10 parcelas experimentais, sendo 2 para cada sistema de manejo, com dimensões de 3,50 × 22,15 m, totalizando 77,52 m2 cada parcela, instalada na posição a favor do declive. análises realizadas para determinação da densidade do solo (ds) (claessen, 1997), amostras indeformadas foram coletadas com auxílio de anel volumétrico com volume de 100 cm3, com quatro repetições para cada sistema de manejo na camada 0–0,10 m. para as análises de carbono orgânico total (cot), realizou-se coleta de amostra deformada também de quatro repetições por sistema de manejo, em que cada amostra composta foi representada por cinco amostras simples. determinou-se o cot por meio da oxidação da matéria figura 1 – localização do município de aquidauana (ms), brasil. 57ºw 57ºw 56ºw 56ºw 56ºw 55ºw 21 ºs 20 ºs 20 ºs 20 ºs 19 ºs 19 ºs 19 ºs brasil mato grosso do sul aquidauana 0 25 50 km estoque de carbono e agregação do solo sob diferentes sistemas de uso no cerrado 245 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 242-255 issn 2176-9478 orgânica pelo dicromato de potássio, em meio sulfúrico sob aquecimento, e titulado com sulfato ferroso amoniacal (yeomans; bremner, 1988). o estc foi calculado pelo método da massa equivalente (reis et al., 2018; signor et al., 2014). para verificação de tendência de acúmulo ou perda de carbono nos sistemas de manejos, calculou-se a variação do estoque de carbono (δestc) de cada sistema em relação à área de mn. na avaliação da estabilidade de agregados, coletaram-se amostras indeformadas de monólitos com dimensões de 0,20 × 0,20 × 0,10 m com quatro repetições por sistema de manejo, sendo realizada análise em duplicata, o que totalizou oito repetições por sistema. as amostras foram submetidas ao peneiramento em água pelo método descrito por kemper e chepil (1965), em agitador mecânico tipo yoder (yoder, 1936) em jogo de peneiras com malhas de 2,00; 1,00; 0,50; 0,25 e 0,125 mm. após o peneiramento em água, por meio da massa obtida em cada classe de peneira, calculou-se o diâmetro médio ponderado (dmp) (kiehl, 1979), o diâmetro médio geométrico (dmg) (kemper; rosenau, 1986) e a porcentagem de agregados 8–2 mm, 2–1 mm, 1–0,5 mm, 0,5–0,250 mm e 0,250–0,125 mm. após os cálculos do dmp, determinou-se o índice de sensibilidade (is) (bolinder et al., 1999), relacionando o tabela 1 – atributos físicos e químicos do argissolo vermelho distrófico da área experimental no momento anterior à implantação do experimento. camada (m) areia silte argila ph c mo p ca mg k al v -----g kg-1--------%---mg dm-3 -----cmol c dm-3---------%----0-0,20 815 124 61 5,69 0,73 1,26 47,23 2,40 0,54 0,39 0,00 54,01 c: carbono orgânico total; mo: matéria orgânica; p: fósforo; ca: cálcio; mg: magnésio; k: potássio; al: alumínio; v: saturação por bases. fonte: nagel (2014). sm histórico de manejo se manejado com duas arações utilizando arado de discos até a profundidade de 0,2 m e duas gradagens niveladoras a 0,1 m de profundidade no sentido do declive, sem nenhuma espécie vegetal cultivada. pc manejado com duas arações utilizando arado de discos até a profundidade de 0,2 m e duas gradagens niveladoras a 0,1 m de profundidade no sentido do declive, com os cultivos alternados de soja (glycine max l.), milho (zea mays l.), nabo forrageiro (raphanus sativus l.), crotalária (crotálaria juncea), feijão (phaseolus vulgaris l.), milheto (pennisetum americanum l.) e pousio nas entre safras de verão e inverno. pd manejado sem revolvimento do solo, com os cultivos alternados de soja (glycine max l.), milho (zea mays l.), nabo forrageiro (raphanus sativus l.), crotalária (crotálaria juncea), feijão (phaseolus vulgaris l.), milheto (pennisetum americanum l.) e pousio nas entre safras de verão e inverno. pp manejado continuadamente com a espécie brachiaria ruziziensis, sem pastejo de bovinos de corte ou leite. ca manejado continuadamente com a variedade rb 855536 com cortes anuais sem a utilização da prática da queima na pré-colheita. mn área adjacente às parcelas experimentais com vegetação de mata nativa de cerrado stricto sensu em estágio secundário pertencente à fitofisionomia cerradão, sem histórico de interferência antrópica. utilizada como referencial da condição original do solo. tabela 2 – histórico e descrição dos diferentes sistemas de manejo instalados. sm: sistema de manejo; se: solo exposto; pc: sistema de preparo convencional; pd: sistema plantio direto; pp: pastagem permanente; ca: canade-açúcar; mn: mata nativa. falcão, k.s. et al. 246 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 242-255 issn 2176-9478 dmp de todos os sistemas manejados em comparação com os valores de dmp da mn. os resultados obtidos foram analisados quanto à normalidade e à homogeneidade de variância pelo teste de shapiro-wilk e bartlett, respectivamente. em delineamento inteiramente casualizado, submeteram-se os resultados à análise de variância com aplicação do teste f, e compararam-se os valores médios pelo teste de tukey a 5% com auxílio do programa r core team (2019). todos os testes utilizaram o pacote expdes.pt (ferreira; cavalcanti; nogueira, 2018). como análise complementar, utilizou-se a técnica multivariada por meio da análise canônica, envolvendo todas as variáveis em estudo (ds, cot, estc, distribuição da classe de agregados, dmp, dmg e is), com base na qual foi reduzido o conjunto de dados em combinações lineares, gerando os escores das duas primeiras variáveis canônicas que explicam mais de 80% da variação total (cruz; regazzi, 1994), sendo os escores projetados em gráficos bidimensionais. além dessa técnica, aplicou-se ainda o método de agrupamento de tocher modificado, com o propósito de discriminar os tratamentos que apresentaram maior similaridade e também de agrupar os diferentes tipos de manejo pela matriz de distância generalizada de mahalanobis. o gráfico com base na análise canônica foi gerado e formaram-se os grupos por meio do agrupamento de tocher modificado utilizando-se o programa genes (cruz, 2006). resultados e discussão a ds variou entre 1,28 e 1,53 mg m-3. entre os sistemas manejados, a pp apresentou menor valor de ds, 1,28 mg m-3, sendo semelhante à área de mn (tabela 3). os menores valores de ds demonstrados pelas parcelas compostas de pp são explicados pelo fato de não haver pastejo nessas áreas desde a instalação das parcelas e também pela ação das raízes da espécie brachiaria, que têm grande produção de biomassa (santos et al., 2019). outro fator que contribui para o menor valor de ds apresentado pela pp é o maior teor de cot apresentado (tabela 3), que favorece, ao longo dos anos de cultivo, a melhoria da qualidade física do solo (sales et al., 2018; nunes et al., 2019; yadav et al., 2019). importante ressaltar que, mesmo havendo diferenças entre as parcelas avaliadas, todos os valores de ds estavam abaixo de 1,60 mg m-3, considerado limitante para o desenvolvimento das raízes das plantas (silva; rosolem, 2001). o maior teor de cot foi encontrado na área de pp, 36,29 g kg-1, seguido do pd, 32,18 g kg-1, ca, 26,26 g kgtabela 3 – valores médios de densidade do solo (ds), carbono orgânico total (cot) e estoque de carbono (estc) nos diferentes sistemas de uso em um argissolo vermelho distrófico, aquidauana (ms)*. uso do solo ds cot estc mg m-3 g kg-1 mg ha-1 se 1,53a 6,65e 9,26e pc 1,46a 13,78d 19,20d pd 1,47a 32,18b 44,82b pp 1,28b 36,29a 50,55a ca 1,46a 26,26c 36,57c mn 1,39ab 25,18c 35,06c cv% 5,24 5,10 5,10 *médias seguidas por letras minúsculas iguais não diferem pelo teste de tukey a 5%; se: solo exposto; pc: sistema de preparo convencional; pd: sistema plantio direto; pp: pastagem permanente; ca: cana-de-açúcar; mn: mata nativa; cv: coeficiente de variação. http://expdes.pt estoque de carbono e agregação do solo sob diferentes sistemas de uso no cerrado 247 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 242-255 issn 2176-9478 1, e mn, 25,18 g kg-1 (tabela 3). maiores teores de cot na área de pp em relação à área de referência ocorrem por não se ter pastejo nas parcelas, o que favorece a deposição de matéria orgânica sobre o solo (salton et al., 2008). outro fator que contribui é o fato de cerrado com fitofisionomia stricto sensu apresentar baixa deposição de material vegetal e, consequentemente, menores teores de cot (campos et al., 2011). ao comparar-se os teores de cot da área de pc em relação ao pd, o pc apresentou 42,82% do teor de cot alcançado na área de pd, isso em apenas seis anos de adoção do sistema, um aumento de 3,14 g kg-1 ao ano, com o cultivo nos moldes de pd sob solo arenoso. esse resultado mostra a importância de um sistema de cultivo sem o revolvimento e com a manutenção de mos para promover o aumento do teor de cot e consequentemente o estc no solo (ferreira et al., 2020). os menores teores de cot foram observados nas áreas de pc, 13,78 g kg-1, e se, 6,65 g kg-1 (tabela 3), pelo fato de não se ter práticas conservacionistas de manejo do solo (alavaisha; manzoni; lindborg, 2019; macintosh et al., 2019). o revolvimento do solo acaba por expor a mos a fatores de decomposição que, somados à baixa deposição de resíduos vegetais, geram desequilíbrio na entrada e saída de mos (lal, 2018; shahbaz; kuzyakov; heitkamp, 2017). o estc apresentou o mesmo padrão do cot (tabela 3), com maior estocagem de c na área de pp, 50,55 mg ha-1, seguido da área de pd, 44,82 mg ha-1. esse resultado demonstra que essas áreas bem manejadas podem contribuir significativamente para diminuir a emissão de co 2 para a atmosfera (koven et al., 2017), além de promover o aumento da fertilidade (assunção et al., 2019), a melhoria na qualidade física (sales et al., 2018) e o aumento das atividades biológicas do solo (barbosa et al., 2018; oliveira filho et al., 2018). as áreas de mn, 35,06 mg ha-1, e ca, 36,57 mg ha-1 (tabela 3), exibiram valores intermediários de estc. importante ressaltar que a semelhança entre ca e mn pode estar relacionada com o fato de a ca não sofrer o manejo de queima da palhada, o que, segundo signor et al. (2016), proporciona aumento no estc nas áreas de ca. os menores estc foram evidenciados nas parcelas de pc e se, com 19,20 e 9,26 mg ha-1. esses resultados se devem pela ausência de práticas de conservação do solo, pois o revolvimento do solo efetuado anualmente nessas áreas favorece a rápida mineralização da mos, não permitindo que os processos de humificação da mos se processem por completo, o que aumentaria o estc ao longo do tempo pela maior estabilização da mos no solo (shahbaz; kuzyakov; heitkamp, 2017). consequentemente, os sistemas se e pc apresentaram redução significativa de estc (figura 2). já as áreas de pd, pp e ca exibiram acúmulo de cot superiores à área de mn (área de referência). importante destacar que as parcelas com pp apresentaram o maior potencial de acumular c, reforçando a importância do manejo adequado de áreas de pastagem (stahl et al., 2017). esses resultados corroboram os de mcnally et al. (2017). o acúmulo de c dessas áreas favorece a melhoria dos atributos edáficos, principalmente quanto à fertilidade, pela ciclagem dos nutrientes (chu et al., 2019; corbeels et al., 2019), da qualidade biológica, que envolve aumento de atividade dos microrganismos (li et al., 2019), aumento de espaços porosos, que permite maior infiltração de água no solo (patra et al., 2019), diminuição da densidade e da resistência do solo à penetração (nunes et al., 2019) e melhoria da estruturação do solo (melo et al., 2019). os maiores valores de dmp foram encontrados nas áreas de mn e pp, 4,54 e 4,31 mm, respectivamente, seguidos pela área de pd, 3,16 mm. já as demais áreas conduzidas em se, pc e ca tiveram os menores valores, 0,79, 1,75, 2,28 mm, respectivamente (figura 3). assim como o dmp, o dmg apresentou maiores valores nas áreas de mn e pp, 4,14 e 3,65 mm, seguidas da área de pd, com 2,04 mm. já as áreas de ca, pc e se exibiram valores de 1,30, 0,95 e 0,54 mm, sendo inferiores aos demais sistemas. o mesmo padrão observado para dmp e dmg foi evidenciado para o is em todas as áreas estudadas, destacando-se que, para a camada avaliada, a estabilidade dos agregados foi semelhante para o sistema com pp e a área de mn (figura 2), com variações entre 0,95 e 1,0, respectivamente. a ação do sistema radicular da pastagem em profundidade somado ao não revolvimento anual do solo e ao aumento no teor de cot (tabela 3) possibilita a formação de agregados de maior estabilidade (sithole; magwaza; thibaud, 2019). agregados estáveis em água contribuem para melhoria da porosidade e, consequentemente, maior infiltração de água e resistência à erosão (stumpf et al., 2018). de forma falcão, k.s. et al. 248 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 242-255 issn 2176-9478 se: solo exposto; pc: sistema de preparo convencional; pd: sistema plantio direto; pp: pastagem permanente; ca: cana-de-açúcar. figura 2 – variação do estoque de carbono (δestc) dos diferentes sistemas de manejo avaliados em relação à área de mata nativa, na camada 0–0,10 m. variação do estoque de carbono 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 se pc spd pp ca *médias seguidas por letras minúsculas iguais para cada variável não diferem pelo teste de tukey a 5%. traços nas barras indicam o desvio padrão dos dados; se: solo exposto; pc: sistema de preparo convencional; spd: sistema plantio direto; pp: pastagem permanente; ca: cana-de-açúcar; mn: mata nativa. figura 3 – diâmetro médio ponderado (dmp), diâmetro médio geométrico (dmg) e índice de sensibilidade (is) nas diferentes áreas de um argissolo vermelho distrófico, aquidauana (ms)*. se pc spd pp mnca 6 5 4 d m p, d m g (m m ) ín di ce d e se ns ib ili da de diferentes sistemas de manejo avaliados dmp dmg is d d d c cd c b b b a a c c c a a a 3 2 1 0 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 estoque de carbono e agregação do solo sob diferentes sistemas de uso no cerrado 249 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 242-255 issn 2176-9478 geral, o se foi o que apresentou menor qualidade estrutural, resultado da maior densidade do solo (tabela 2), baixo teor de cot (tabela 2) e menor percentual de macroagregados estáveis em água (tabela 4). os resultados expressos pelas áreas de se, pc e ca podem estar relacionados ao revolvimento do solo realizado durante a época de plantio das culturas, o que promove a quebra dos agregados pelo uso de implementos e tráfego de máquinas no pc do solo (obour et al., 2018; shahbaz; kuzyakov; heitkamp, 2017). esses resultados das áreas de mn e pp indicam que áreas cultivadas com pp, por meio da ação das raízes, propiciam a manutenção da estabilidade estrutural do solo ao longo dos anos, e a heterogeneidade vegetal na área de mn contribui para a agregação do solo. stumpf et al. (2018) concluíram que as ações das raízes das gramíneas diminuem a compactação e melhoram a estruturação do solo, com a manutenção de agregados estáveis de maiores tamanhos ao longo dos anos de cultivo. os resultados encontrados corroboram os encontrados por schiavo e colodro (2012), em que os valores de dmp e dmg em áreas com pastagens foram semelhantes à área de mata de cerrado, também no estado de mato grosso do sul. em estudo em diversas localidades no estado de mato grosso do sul, salton et al. (2008) avaliaram diferentes sistemas de manejo e mn no bioma cerrado, concluindo que os sistemas que utilizam consórcio com brachiaria contribuem para a formação de agregados mais estáveis no solo, não diferindo da mn. os agregados maiores que 2 mm tiveram predominância nas áreas de pd, pp e mn, com 92,64, 87,69 e 62,43% de seus agregados, respectivamente, retidos nessa classe de peneira (tabela 4). na área de mn, a heterogeneidade vegetal beneficia a formação e a manutenção de macroagregados. já nas áreas de pd e pp, o não revolvimento somado à deposição de mos favorecem a formação de agregados estáveis, o que contribui significativamente para diminuir a suscetibilidade do solo a sofrer processos erosivos (sithole; magwaza; thibaud, 2019). loss et al. (2012) verificaram a diminuição do tamanho de agregados do solo em áreas de pastagens com estágio de degradação avançado comparadas a áreas nativas, o que sugere que o manejo adequado da pastagem é primordial para a manutenção da qualidade edáfica. a área de se, por sua vez, apresentou comportamento inverso às demais áreas, com a maior porcentagem dos agregados distribuída nas classes de menor tamanho (tabela 4). destaca-se que as áreas que tiveram menor estabilidade de agregados (figura 3 e tabela 4) também exibiram menores teores de cot (tabela 3). esses resultados demonstram a importância da cobertura vegetal sobre a superfície do solo, que, com o tempo, por meio de sua decomposição, age como agente cimentante entre uso do solo 8–2 2–1 1–0,5 0,5–0,250 0,25–0,125 -----------------------(mm) ---------------------------se 6,45d 8,69a 28,37a 38,89a 17,57a pc 31,94c 5,41ab 15,02b 30,70b 16,90a pd 62,43b 4,92ab 9,30b 12,70c 10,64b pp 87,69a 1,34b 2,13c 4,32d 4,49c ca 40,33c 8,88a 14,06b 23,52b 13,18ab mn 92,64a 0,87b 1,09c 2,12d 3,25c cv% 21,41 28,99 36,85 27,68 31,26 tabela 4 – distribuição percentual dos agregados do solo nas diferentes classes de peneiras em diversos sistemas de uso em um argissolo vermelho distrófico, aquidauana (ms)*. *médias seguidas por letras minúsculas iguais não diferem pelo teste de tukey a 5%; se: solo exposto; pc: sistema de preparo convencional; pd: sistema plantio direto; pp: pastagem permanente; ca: cana-de-açúcar; mn: mata nativa; cv: coeficiente de variação. falcão, k.s. et al. 250 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 242-255 issn 2176-9478 as partículas do solo, responsáveis pela formação, manutenção e estabilização de macroagregados (kunde et al., 2018). solos com agregados estáveis e de maior tamanho são considerados estruturalmente melhores e mais resistentes ao processo erosivo (zhao, 2017). na análise canônica das variáveis, utilizaram-se as variáveis dmp, dmg, is, cot, estc e porcentagem de agregados distribuídos nas classes de peneiras. a primeira e a segunda variáveis canônicas corresponderam a 95,3 e 3,7% da variação total, respectivamente, representando 99% da variação total, atendendo aos requisitos mínimos para avaliação por meio da dispersão gráfica (cruz; regazzi, 1994). além da dispersão gráfica, o método de agrupamento de tocher modificado foi utilizado, evidenciando a formação de três grupos: um formado pelas áreas de se e pc, outro pela área de ca e o terceiro pelas áreas de pd, pp e mn (figura 4). as variáveis de maior importância, ou seja, aquelas que mais contribuíram para discriminar os sistemas de manejo avaliados foram o cot e os índices dmp, dmg, is e porcentagem de agregados > 2 mm. pelo agrupamento, verificou-se que, entre os sistemas manejados, o pd e a pp apresentaram maior proximidade com a área de referência, mn. esses sistemas são os com melhores práticas de manejo e de conservação do solo; consequentemente, adicionam maior quantidade de mos. o pc e o se foram enquadrados no mesmo grupo, o que revela os efeitos negativos das formas de manejo utilizadas, evidenciando também a transição de áreas com pc onde ocorre o revolvimento do solo em áreas que preconizam o não revolvimento (pd) (li et al., 2019; nijmeijer et al., 2019; veloso; cecagno; bayer, 2019). o sistema com ca, sendo separado dos demais, teve resultados intermediários, contudo deve se considerar que na área experimental não há tráfego de maquinários ou prática de queima, não havendo qualquer tipo de perturbação no solo. isso promove aumento nos teores de cot (tabela 3) e melhora a estruturação do solo ao longo do tempo, quando comparados aos sistemas de pc e se (figura 3 e tabela 4). a utilização de sistemas de manejo que visem à conservação do solo por meio da melhoria de sua estrutura se: solo exposto; spc: sistema de preparo convencional; spd: sistema plantio direto; pp: pastagem permanente; ca: cana-de-açúcar; mn: mata nativa. figura 4 – dispersão dos diferentes sistemas de uso e manejo e agrupamento pelo método de tocher das variáveis canônicas. vc1 vc 2 mn pp spd ca se spc 56719 77773 77760.4 77747.8 77735.2 77722.6 77697.4 77710 77684.8 77672.2 77689.6 77647 56731.6 56744.2 56756.8 5678256769.4 56794.6 56819.8 56832.4 5684556807.2 estoque de carbono e agregação do solo sob diferentes sistemas de uso no cerrado 251 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 242-255 issn 2176-9478 apontaram o pd como uma ótima alternativa para o manejo agrícola em áreas de solos arenosos. nesse sistema, o não revolvimento do solo aliado à manutenção da palha promoveu melhorias consideráveis ao ambiente edáfico, mesmo sendo uma área na fase de transição, de acordo com anghinoni (2007). conclusões a área de pastagem permanente e o sistema plantio direto apresentam potencial superior para acumular carbono na camada 0–0,10 m quando comparados à mata nativa de cerrado. as áreas de solo exposto, sistema plantio convencional, cana-de-açúcar e sistema plantio direto modificaram a estabilidade de agregados, considerando os valores de diâmetro médio ponderado, diâmetro médio geométrico, índice de sensibilidade e porcentagem de agregados maiores que 2 mm. as áreas de solo exposto e plantio convencional reduzem o estoque de carbono e a estruturação do solo. em contrapartida, o sistema plantio direto, mesmo em fase de transição, tem potencial semelhante à área nativa de cerrado para estocar carbono na camada 0–10 cm. referências alavaisha, e.; 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https://doi.org/10.1111/gcb.13573 estoque de carbono e agregação do solo sob diferentes sistemas de uso no cerrado 255 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 242-255 issn 2176-9478 este é um artigo de acesso aberto distribuído nos termos de licença creative commons. stumpf, l.; leal, o. a; pauletto, e. a.; pinto, l. f. s.; reis, d. a.; pinto, m. a. b.; tuchtenhagen, i. k. tensile strength and organic matter fractions in aggregates of a grass-covered mined soil under early stage recovery. soil & tillage research, v. 176, p. 69-76, 2018. https://doi.org/10.1016/j.still.2017.11.006 veloso, m. g.; cecagno, d.; bayer, c. legume cover crops under no-tillage favor organomineral association in microaggregates and soil c accumulation. soil and tillage research, v. 190, p. 139-146, 2019. https://doi.org/10.1016/j. still.2019.03.003 yadav, g. s.; rattan, l. a. l.; meena, r. s.; rimal, b. long-term effects of different passages of vehicular traffic on soil properties and carbon storage of a crosby silt 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https://doi.org/10.1016/s1002-0160(19)60796-4 https://doi.org/10.1016/s1002-0160(19)60796-4 https://doi.org/10.1080/00103628809368027 http://dx.doi.org/10.2134/agronj1936.00021962002800050001x http://dx.doi.org/10.1016/j.still.2016.11.007 revista ictr_n 2.p65 revista brasileira de ciências ambientais – número 246 monitoramento das características dos esgotos como instrumento de otimização do processo de lodos ativados e suas implicações solange vieira da silva mestre em história social da ciência pela fflch-usp, especialista em engenharia de saneamento básico pela fsp-usp. especialista em entomologia médica pela fsp-usp. graduada em ciências biológicas pelo instituto de biociências da usp. sovieira@usp.br rosemara augusto pereira engenheira civil formada pela puc-campinas, especialista em engenharia de saneamento básico pela fsp-usp. responsável pela coordenação dos projetos da empresa vstech. rosemara@ustech.com.br roque passos piveli engenheiro civil pela escola de engenharia de são carlos – usp (eesc-usp). doutor em engenharia hidráulica e sanitária pela escoloa politécnica da usp e mestre em engenharia hidráulica e saneamento pela eesc-usp. roque.piveli@poli.usp.br hernan junqueira criscuolo engenheiro civil pela autarquia municipal de ensinos de poços de caldas – atua puc-poços de caldas. especialista em engenharia de saneamento básico pela fsp-usp. hjcriscuolo@sabesp.com.br resumo as variações na composição dos esgotos que chegam às estações de tratamento de esgoto (ete) causam grandes transtornos operacionais. em geral, dados os procedimentos operacionais padrão e a concepção de projetos rigidamente estruturados, não há como adotar uma atitude preventiva. o caráter dinâmico do funcionamento de uma ete também dificulta a realização de mudanças drásticas de operação quando em situações adversas. nesse sentido, um programa de monitoramento pode auxiliar para que o processo de tratamento dos esgotos atinja seu máximo de eficiência. a adoção de parâmetros que possibilitem averiguar as características dos esgotos encaminhados à ete, em pontos estratégicos de monitoramento, pode orientar na escolha de estratégias operacionais eficazes. conhecer o ambiente dos microrganismos responsáveis pelos processos metabólicos envolvidos na degradação de matéria carbonácea e de nitrificação, possibilita antecipar quais parâmetros devem ser controlados. o monitoramento também pode auxiliar na identificação das possíveis fontes geradoras de poluição, possibilitando a transferência de custos de tratamento por meio da aplicação do princípio poluidor-pagador. no presente trabalho foram analisados parâmetros de caracterização do afluente e efluente das etes barueri e franca. palavras-chave monitoramento de esgotos sanitários, caracterização de esgotos, processo de lodos ativados. abstract variations in the wastewater composition can cause serious operational problems in the wastewater treatment plant. very often, the strategies adopted to overcome problems related to the biochemical process, usually caused by toxic compounds are not effective. moreover, the concept and the operation of the wastewater treatment plants are not structured to support changes in function of the wastewater characteristics. in this way, a very structured monitoring program can help operators to achieve the maximum treatment efficiency. the precise specification of the monitoring parameters and the strategic points of measuring them can lead to a more efficient operation. another important question is the knowledge of the biological process responsible for the carbonaceous degradation and the nitrification process. this knowledge can anticipate which parameters must effectively be controlled to guarantee the microorganisms growing and adaptation. besides, the wastewater monitoring can identify the wastewater sources and transfer these costs to the wastewater generators by the application of principle of “who pollutes must pay for that”. in this work, the influent and the effluent of two wastewater treatment plant using sludge activated processes characteristics where analyzed. despite of the less pollutant concentrations in the barueri treatment plant, franca treatment plant is more efficient. one of the reasons for that is the huge dimensions of the barueri treatment plant, the operation complexity and great wastewater volume treated contribute to a lower treatment efficiency. key words wastewater monitoring, sludge activated process, wastewater parameters characterization. saneamento ambiental dezembro 2005 47 introdução considerando os riscos ambientais a que estão submetidos os corpos hídricos, sujeitos ao recebimento das mais diversas cargas poluentes, decorrentes do lançamento direto de esgotos e dos efluentes finais de uma estação de tratamento de esgotos, a determinação das principais características dos mesmos, identificando suas propriedades físicas e seus principais constituintes químicos e biológicos, constitui ferramenta poderosa a auxiliar na tomada de medidas, cujo objetivo seja o de otimizar os processos operacionais de uma ete. uma análise da viabilidade do monitoramento das características dos esgotos submetidos ao processo biológico de tratamento, a partir de dados de monitoramento das características dos afluentes e efluentes finais das estações de tratamento de esgotos de barueri e franca, referentes ao período de agosto a dezembro do ano de 2002, obtidos na companhia de saneamento básico do estado de são paulo (sabesp), possibilitou não só caracterizar os esgotos brutos dessas estações de tratamento como também permitiu uma avaliação geral de suas condições de funcionamento. este estudo possibilitou definir quais parâmetros físicos, químicos e biológicos são fundamentais na caracterização dos afluentes e efluentes, assim como a comparação entre os dados obtidos do monitoramento das características dos afluentes e efluentes finais das estações de tratamento de esgotos de barueri e franca permitiu avaliar a eficiência dessas estações em função do afluente que recebem. essa análise foi possível pelo fato de essas unidades utilizarem o processo de lodos ativados no tratamento. também foi considerado um conjunto de dados isolados específicos às estações de tratamento de esgotos estudadas, cuja análise possibilitou evidenciar aspectos representativos de cada uma delas, os quais indicaram particularidades das regiões a elas associadas. a escolha dos parâmetros utilizados na análise comparativa entre as duas estações de tratamento de esgotos levou em consideração a relevância para a caracterização e a constância no período de referência, e para a análise de eficiência no tratamento consideraram-se as concentrações dos vários parâmetros presentes no afluente e no efluente final. no que se refere ao efluente devem ser considerados não só os riscos ambientais, mas também o fato de suas características apresentarem grande interferência na segurança e na saúde dos trabalhadores que operam o sistema, e na preservação das instalações de coletas e transporte dos esgotos, permanentemente sujeitos à corrosão, incrustação ou mesmo obstrução e condições que podem gerar explosões. os resultados obtidos a partir do monitoramento do afluente e efluente permitem não só avaliar a eficiência do tratamento efetuado pelas etes em questão, mas também possibilitam identificar problemas em potencial, orientando nas ações que conduzem a uma otimização dos processos operacionais dentro dessas etes. monitoramento das características dos esgotos o monitoramento das características dos esgotos deve basear-se em um conjunto de ações que tenha por objetivo avaliar a eficiência do sistema de tratamento de efluentes por meio de medições repetitivas, de forma discreta ou contínua. essa avaliação só é possível quando se dispõem de informações confiáveis obtidas a partir de dados observados nas diversas fases do fluxo de um sistema de esgotos, para um efetivo conhecimento do que está ocorrendo no meio. é assim que os sistemas de monitoramento de esgotos devem ser planejados, pois de nada adianta obter dados isolados os quais não possibilitam conclusões acerca do meio em questão. o conceito de monitoramento das características dos esgotos é muito mais amplo do que simplesmente verificar se os padrões legais de emissão e lançamento de efluentes estão sendo obedecidos ou não. um plano de monitoramento eficaz deve atender às necessidades de responder o que está divergindo das características esperadas e por que está ocorrendo, para que medidas eficientes sejam tomadas. metodologia este estudo se baseou em dados secundários gerados a partir das informações que constam nos relatórios técnicos das estações de tratamento de esgotos de barueri e franca, fornecidos pela companhia de saneamento básico do estado de são paulo, nos quais constam valores médios mensais para diversos parâmetros de caracterização dos esgotos. salienta-se que neste trabalho foram selecionados os dados correspondentes ao período de agosto a dezembro de 2002. esses dados são apresentados no item reservado à análise de dados. processo de tratamento dos dados primeiramente, os dados foram tabulados em excel (microsoft office 2000 premium), a partir do qual foram gerados os gráficos temporais que auxiliaram no processo de análise. revista brasileira de ciências ambientais – número 248 a definição dos parâmetros utilizados para análise considerou, como aspectos importantes, a constância durante o período de referência e os valores médios mensais. para a análise de eficiência no tratamento consideram-se as concentrações desses vários parâmetros presentes no afluente e no efluente final e, posteriormente, a análise de dados isolados possibilitou o reconhecimento de particularidades inerentes a cada uma das estações de tratamento estudadas. o estudo comparativo a partir desses dados foi possível, uma vez que ambas se utilizam do processo de lodo ativado para tratamento dos esgotos que chegam nas estações de tratamento. descrição dos métodos analíticos foram objetos de estudo deste trabalho as estações de tratamento de esgotos de barueri e franca, para as quais foram analisadas as características dos esgotos que chegam às estações de tratamento e do efluente final, a fim de identificar a eficiência de ambas. estação de tratamento de esgotos de barueri o sistema de esgotos de barueri é responsável pela coleta, transporte e tratamento das contribuições de esgoto provenientes das regiões: centro, norte, sul e oeste da região metropolitana de são paulo, além de municípios das regiões oeste e sudoeste da grande são paulo, que são: osasco, taboão da serra, carapicuíba, barueri, cotia, jandira e itapevi. esse sistema de esgotos possui a maior e a mais complexa rede de coleta e transporte de esgotos da rmsp, abrangendo uma área de cerca de 1.200 km², na qual estão presentes os rios tietê, pinheiros, tamanduateí, além dos reservatórios billings e guarapiranga. o processo de tratamento dos esgotos do sistema barueri é do tipo lodos ativados convencional e em nível secundário. o tratamento compreende: tratamento preliminar, pelo gradeamento e desarenação; decantação primária em tanques retangulares; aeração por ar difuso em dois conjuntos de tanques de aeração; clarificação final em decantadores circulares com extração de lodos por sifonamento; tratamento de lodos por adensamento, por gravidade para lodos primários e por flotação para lodos secundários; digestão anaeróbia e desidratação mecânica dos lodos produzidos. a ete barueri lança seu efluente final no rio tietê, o qual pertence à classe 04, de acordo com o decreto n. 10.755/77. atualmente, a ete barueri tem capacidade nominal estabelecida em 9,5 m³/s e trata cerca de 6,0 m³/s. a configuração final prevista, no atual plano diretor da sabesp, é de 28,5 m³/s, correspondendo a três módulos de 9,5 m³/s. estação de tratamento de esgotos de franca o município de franca é atendido por cinco subsistemas de esgotos. nesse projeto estão sendo estudados apenas os esgotos encaminhados à ete franca. a ete de franca está localizada na margem esquerda do córrego dos bagres, a jusante do cruzamento deste com a rodovia sp-345. a ete franca lança seu efluente final do córrego dos bagres, o qual pertence à classe 04, de acordo com o decreto n. 10.755/77. o processo de tratamento dos esgotos da ete franca é do tipo lodos ativados convencional e em nível secundário. o esgoto chega à ete pelo emissário dos bagres. nessa fase é realizado um tratamento preliminar; em seguida, o efluente é enviado para o poço de sucção da estação elevatória de esgoto bruto, de onde é bombeado até a torre de controle de nível e, em seguida, para os decantadores primários, seguido de aeração por ar difuso; clarificação final em decantadores e tratamento de lodos. apresentação dos dados as tabelas 1 e 2 apresentam, respectivamente, as características dos esgotos afluentes às etes barueri e franca, e as tabelas 3 e 4 apresentam, respectivamente, as características do efluente final das etes barueri e franca. discussão a análise foi feita a partir de dados apresentados nos relatórios da sabesp para as estações de tratamento de esgotos de barueri e de franca. foi considerado o período de agosto a dezembro de 2002 pelo fato de os parâmetros usados para a comparação entre as duas etes estarem presentes nos dois relatórios. não foi possível fazer uma análise comparativa para as concentrações de metais nem para as características da microfauna que compunham o lodo do tanque de aeração (reator), porque nos relatórios não há informações para esses dados no período considerado. também não há indicações sobre as metodologias aplicadas para a obtenção e análise das amostras. assim sendo, não podemos descartar a possibilidade que as discrepâncias apresentadas possam ser resultantes da aplicação de metodologias diferenciadas. contudo, a análise dos parâmetros considerados permite avaliar, individualmente, as condições gerais nas dezembro 2005 49 tabela 2 – características do esgoto bruto afluente à ete franca * * dados obtidos a partir do relatório técnico fornecido pela sabesp, 2003 tabela 4 – características do efluente final da ete franca * * dados obtidos a partir do relatório técnico fornecido pela sabesp, 2003 tabela 3 – características do efluente final da ete barueri * * dados obtidos a partir do relatório técnico fornecido pela sabesp, 2003 ** valores não-determinados tabela 1 – características do esgoto bruto afluente à ete barueri * * dados obtidos a partir do relatório técnico fornecido pela sabesp, 2003 revista brasileira de ciências ambientais – número 250 quais essas etes estão funcionando, fornecendo indicativos da eficiência obtida por cada uma delas. foram analisados, para o afluente e o efluente das etes barueri e franca, os parâmetros: sólidos suspensos totais (sst), sólidos suspensos voláteis (ssv), demanda química de oxigênio (dqo), demanda bioquímica de oxigênio (dbo), nitrogênio total kjeldhal (ntk) (keeney e nelson, 1982), nitrogênio orgânico (n-org), nitrogênio amoniacal (n-nh 3 ), metais, coliformes, índice volumétrico (ivl). a escolha desses parâmetros teve como base a possibilidade de verificação, a partir de seus valores referentes ao afluente e efluente, das condições gerais de funcionamento das estações de tratamento de esgotos (etes) barueri e franca. outros parâmetros igualmente importantes para inferir as condições de funcionamento das etes são a caracterização da fauna microbiológica e a idade do lodo ( ). não havendo dados sobre a fauna microbiológica que compõe os lodos dessas etes, no período considerado, não foi possível fazer a correlação com o parâmetro idade do lodo ( ), para a avaliação da diversidade dessa fauna e a composição relativa entre os organismos constituintes. o correlacionamento desses dois parâmetros permitiria inferir os possíveis agentes a comprometerem o bom funcionamento do sistema. condições de funcionamento da ete barueri para a ete barueri, a temperatura média nos pontos de coleta manteve-se em 26º c e o ph médio esteve por volta de 7,2. para o período considerado, a medida para a dqo aflu do afluente mostra um valor médio de 473,2 mg/l. o valor máximo atingido foi de 529 mg/l e ocorreu no mês de agosto. para a dbo aflu , o valor médio foi de 247,4 mg/l. o valor máximo atingido ocorreu no mês de outubro e chegou a 285 mg/l. a relação dqo aflu /dbo aflu ficou ao redor de 1,9, que segundo os valores aceitos, é típico de esgotos domésticos brutos, cujo valor varia entre 1,7 a 2,4 (braile e cavalcanti, 1979; von sperling, 1996a). a análise para a dqo aflu e dbo aflu , respectivamente, mostra que, em geral, nessa ete, os valores de dbo foram em torno de 52% menor. isso significa que próximo de 52% da matéria orgânica presente no afluente bruto de barueri deveriam corresponder à matéria orgânica carbonácea biodegradável, já que a dbo 5,20 mede apenas a fração biodegradável. quanto mais este valor se aproximar da dqo, mais facilmente biodegradado será o esgoto. o tratamento biológico, normalmente, é recomendado quando a relação dqo/dbo 5,20 for menor a 3/1, e valores muito elevados desta relação indicam grandes possibilidades de insucesso, uma vez que a fração biodegradável se torna pequena, ficando o tratamento biológico prejudicado pelo efeito tóxico exercido pela fração não-biodegradável sobre os microrganismos (cetesb, 2003). esse valor, no entanto, pode estar mascarado por alguns fatores que interferem na medição da dbo. por exemplo, a presença de metais pesados no esgoto bruto pode estar inibindo o processo metabólico dos microrganismos presentes no tanque de aeração, ou estes microrganismos podem não estar adaptados às condições do ambiente. também a reação de nitrificação pode interferir na medida da dbo, ou seja, a presença de nitrogênio, em meio aeróbio, favorece a ação das nitrosomonas, as quais convertem a amônia a nitrito (no 2 -), e das nitrobacter, que convertem nitrito a nitrato (no 3 -). por outro lado, a dqo envolve a oxidação tanto de matéria biodegradável quanto da inerte, presentes no despejo. dependendo da matéria presente na amostra, pode haver uma superestimativa do oxigênio requerido no afluente em questão, quando ocorre também a oxidação de matéria inorgânica. a análise dos demais parâmetros pode auxiliar na confirmação ou não das estimativas feitas a partir desses valores. o parâmetro sst aflu , que quantifica os sólidos suspensos totais presentes no esgoto bruto e, portanto, a matéria orgânica total (fração biodegradável e fração inerte) e inorgânica da ete de barueri teve o valor médio de 195,4 mg/l, no período considerado. o parâmetro ssv aflu quantifica a matéria volátil. caracteristicamente, a matéria orgânica volatiliza totalmente a 550 ºc. o valor médio, de agosto a dezembro de 2002, foi de 150 mg/l. o valor médio encontrado para o ssv aflu do esgoto bruto da ete de barueri é cerca de 76% do valor médio encontrado para o sst. esse valor indica que cerca de 76% da quantidade total de sólidos suspensos corresponde à matéria orgânica. a análise de dbo aflu mostra que 48% da matéria orgânica total presente no esgoto bruto do afluente de barueri não é biodegradável, o que corresponde próximo de 36,48% do total de sólidos suspensos totais. isso indica que 39,52% do valor de sst aflu é composto de matéria orgânica biodegradável, restando 24% que corresponde à fração inorgânica. para o efluente de barueri, o valor médio da dqo foi de 70,4 mg/l. o valor máximo ocorreu no mês de setembro de 2002, chegando a 95 mg/l. para a dbo eflu , o valor médio permaneceu por volta de 42 mg/l. o valor máximo foi de 55 mg/l e ocorreu dezembro 2005 51 nos meses de setembro e outubro de 2002. segundo o decreto n. 8.468/76, para a dbo, o valor máximo permitido para lançamento no corpo receptor é de 60 mg/l. a relação dqo eflu /dbo eflu média foi de 1,67, que, segundo a literatura, é característico de esgotos domésticos brutos. no entanto, como enfatizado por von sperling (1996b), o valor para essa relação deve aumentar após o tratamento biológico e, usualmente, é superior a 3,0 no efluente final do tratamento biológico, uma vez que a biodegradação leva à redução da matéria orgânica biodegradável, mantendo inalterada a quantidade de material inerte. comparando o valor obtido para a relação dqo/dbo do afluente e do efluente, houve uma diminuição de 1,9 para 1,67, quando se esperava um aumento desse valor. considerando que 41% do material é inerte, e observando que a remoção da dqo foi superior a 90% e a remoção de dbo foi em torno de 87%, há indicativos que embora tenha havido eficiência na remoção de material inerte, a remoção de matéria orgânica está sendo comprometida em algum ponto do processo biológico. pode haver material tóxico comprometendo os processos bioquímicos, ou o mais provável é haver problemas operacionais, como, por exemplo, perda de lodo ou controle inadequado da idade do mesmo, levando a um desequilíbrio no qual há excesso de processo de degradação endógena em detrimento da exógena. para os valores de sólidos suspensos totais do efluente de barueri, o valor médio obtido para o sst eflu , no período de agosto a dezembro de 2002, foi de 26,4mg/l. o valor máximo obtido no período foi de 44 mg/l, no mês de setembro de 2002. o valor médio para ssv eflu de barueri, no mesmo período, foi de 20,6 mg/l. e o valor máximo ocorreu no mês de novembro e foi de 35 mg/l, no mês de setembro de 2002. observa-se que o valor médio encontrado para o ssv eflu , no período considerado, foi cerca de 78% do valor para sst eflu , significando que perto de 78% dos sólidos totais presentes no efluente correspondem a material orgânico. desse total, 46,02% correspondem à fração orgânica biodegradável e 31,98% a material orgânico não-biodegradável. a fração inorgânica corresponde a 22%. assim, o efluente final da ete barueri possui as seguintes características: 46,02% corresponde à matéria orgânica biodegradável; 31,98% material orgânico não-biodegradável, aproximadamente; e cerca de 22% corresponde a material inerte, que passou incólume pelo processo. para a verificação da eficiência na remoção do nitrogênio, a tabela 5 mostra os valores obtidos na ete barueri. a análise dos dados mostra que houve uma baixa eficiência na remoção do nitrogênio amoniacal. particularmente, no mês de agosto de 2002, de acordo com o relatório da sabesp (2003), somente 20% do nitrogênio total foi removido. a sabesp, em seu relatório de 2003, enfatiza que esta ete não foi projetada para a remoção de compostos nitrogenados e isso, certamente, vem causando problemas operacionais. a amônia é o produto primário do nitrogênio em muitos processos de tratamento de esgoto. isso acontece porque a ação das bactérias nitrificantes para oxidar a amônia a nitrito (no 2 -) e, a partir daí, a nitrato (no 3 -), requer abundância de o 2 e os sistemas de aeração encarecem o tratamento de esgotos (manahan, 1994). assim, se o processo de lodos ativados for operado sob condições que favoreçam a manutenção do nitrogênio na forma de amônia (nh 3 ), este pode ser retirado da água por arraste pelo ar, desde que o ph seja mantido em nível superior ao pk a do íon amônio (nh 4 +), favorecendo a forma gasosa do nh 3 . na prática, o ph é mantido em níveis superiores a 11, usualmente 11,5, pela adição de cal (manahan, 1994). a desvantagem desse processo é a poluição atmosférica. no caso específico da ete barueri, esse procedimento parece não ser a melhor solução. talvez seja mais conveniente e tenha menor custo promover o processo completo, favorecendo o processo de desnitrificação, logo após a nitrificação. a desnitrificação é catalisada por bactérias desnitrificantes e ocorre em ambiente anaeróbio, podendo requerer uma fonte adicional de matéria orgânica – neste caso, o metanol pode ser adicionado. contudo, o parâmetro, usualmente, utilizado para favorecer a remoção do nitrogênio é o tempo de retenção (sludge retention time – srt) (grady, 1999). fonte: relatório elaborado pela sabesp de barueri, 2003 tabela 5 – valores médios para ntk, n-nh 3 e n-org, (valores em mg/l), na ete barueri revista brasileira de ciências ambientais – número 252 as concentrações de metais pesados que chegam ao reator (ou tanque de aeração) tiveram as seguintes médias, apresentadas na tabela 6, para o período considerado. a remoção de metais solúveis deve ser feita a partir de reações de oxidação que tornem o metal em questão insolúvel, facilitando sua retirada por outros processos. no caso do ferro e do manganês, esse processo deve garantir oxidação próxima ao mais alto estado de oxidação insolúvel. a taxa de oxidação é phdependente, e, quanto maior for o ph, mais rapidamente ocorre a oxidação (manahan, 1994). os metais pesados, tais como cobre, cádmio, mercúrio e chumbo são encontrados em águas residuárias de processos industriais. devido à toxicidade de muitos metais pesados, há uma preocupação em removê-los ou, pelo menos, reduzi-los aos níveis mais baixos durante os processos de tratamento dessas águas. a ação tóxica de muitos metais ocorre por haver afinidade com o enxofre, causando a quebra da cadeia protéica e formando ligações com o enxofre em muitas enzimas, comprometendo a ação enzimática. o grupo carboxila (-co 2 h) e amina (-nh 2 ), presentes em proteínas, é também atacado por muitos metais pesados. cádmio, cobre, chumbo e mercúrio se ligam à membrana celular, bloqueando o transporte celular. os metais podem precipitar biocompostos fosforados ou participarem da catalisação dessas substâncias. no afluente de barueri, o zinco apresentou valores que comprometem os processos bioquímicos de degradação de matéria carbonácea e os processos de nitrificação. dado isolado, do mês de agosto de 2002, apresentou um valor de 1,17 mg/l no afluente e, correspondentemente, uma eficiência de 20% na remoção do nitrogênio amoniacal. esses resultados, entretanto, não são conclusivos e dependem da avaliação de outros parâmetros. o cobre também apresenta concentrações de risco, com valores bem próximos dos limites comprometedores (tabela 6). o efluente final da ete barueri apresenta concentrações para metais (níquel, manganês, chumbo, cobre, cromo total e ferro) abaixo dos limites máximos de lançamento. embora a eficiência na remoção de alguns desses metais esteja acima de 70%, a presença deles no efluente é preocupante por serem cumulativos ao longo da cadeia alimentar. outro aspecto a requerer atenção são as condições dos corpos d’água que recebem esses efluentes os quais, segundo a cetesb (2003), apresentam condições elevadas desses metais. a tabela 7 mostra os valores obtidos para compostos orgânicos, presentes no afluente e efluente da ete barueri, no período considerado. a remoção ou a diminuição das concentrações dos compostos orgânicos presentes no efluente é importante pelo tabela 6 – metais presentes no afluente e efluente da ete barueri * valores obtidos a partir dos dados fornecidos pela sabesp, 2003 * * valores a partir dos quais há o comprometimento dos processos bioquímicos fonte: metcalf & eddy, 1991 tabela 7 – mostra os valores obtidos para compostos orgânicos, para a ete barueri * valores obtidos a partir do relatório técnico fornecidos pela sabesp, 2003 * * valores a partir dos quais há o comprometimento dos processos bioquímicos fonte: metcalf & eddy, 1991 dezembro 2005 53 fato de, na presença de cloro, ocorrer a cloração de alguns desses compostos encontrados na água, particularmente, substâncias húmicas, levando à formação dos trihalometanos. a presença de estruturas fenólicas ocorre naturalmente no meio ambiente, como resultado da decomposição de vegetais no solo, no metabolismo secundário de plantas e aparecem como intermediários na formação de húmus (villas bôas, 1999). o aumento nos níveis de fenol no ambiente é devido às atividades industriais, principalmente, naqueles efluentes provenientes de refinarias, siderúrgicas e indústrias de produtos químicos orgânicos (bastos et al,1997 apud villas bôas, 1999). a presença desse e de alguns outros compostos no reator pode comprometer os processos bioquímicos envolvidos na degradação de material. villas bôas (1999) demonstrou, em seu trabalho, que ocorre uma seleção dos microrganismos presentes no lodo do reator biológico, quando submetidos a ambientes estressantes, necessitando de um certo tempo para que haja uma reconfiguração da microfauna presente nesse lodo. em ambientes restritivos, observamos uma diminuição da diversidade desses microrganismos. na presença de concentrações variáveis de fenol, villas-bôas mostrou que, à medida que a concentração aumenta, ocorre uma seleção em favor de alguns grupos, tais como as do grupo sporosarcina, klebsiella (por exemplo, a klebsiella pneumoniae). as vazões médias para esgoto bruto apresentadas pela ete barueri foi de 6.105 l/s e estão dentro dos valores de projeto. assim, esse parâmetro não deve interferir no desempenho do sistema. a tabela 8 mostra o ivl, a relação alimento/microrganismos (f/m) e idade do lodo ( ), para o lodo retirado do reator. jordão (1998), em seu trabalho, discute o valor para o ivl que melhor representaria uma boa sedimentalidade para o lodo. mostrou que em algumas situações nas quais o lodo apresentava altas concentrações e não sedimentava, o valor encontrado para o ivl estava ao redor de 130 ml/g. de acordo com a literatura clássica sobre operações de estações de tratamento, o autor cita o mop-11 da wef (1990), o qual sugere um valor acima de 200 ml/g, indicando um lodo de má qualidade. no entanto, jordão (1998) demonstrou: (i) a viscosidade e resistência do lodo não estão relacionadas aos valores de ivl; (ii) a temperatura afeta a viscosidade da amostra, alterando os resultados do teste; (iii) os ensaios devem ser feitos em proveta padrão. a utilização do índice volumétrico de lodo diluído (diluted sludge volume index – ivld) pode ser aplicado a lodos com altas concentrações de sólidos ou em estado de intumescimento (jordão, 1998). as relações entre o ivld e ivl são da ordem de 0,58 a 0,77. assim, para lodos com ivl de 149 ml/g, o ivld correspondente foi de 86 ml/g. desse modo, o método utilizado para medição do índice volumétrico deve ser escolhido com precaução para evitar falsos resultados que possam levar a estratégias operacionais inadequadas. os dados fornecidos para o ivl da ete barueri mostram valores superiores a 200 ml/g para os meses de agosto/ 2002 (251 ml/g), setembro/2002 (288 ml/g), outubro/2002 (203 ml/g). em média, o valor do ivl para a ete barueri foi de 198,8 ml/g, no período considerado. esses resultados não são satisfatórios e indicam problemas operacionais. a tabela 9 mostra as concentrações de coliformes presentes no esgoto bruto e efluente, para a ete barueri. não há dados para avaliar os microrganismos que compunham o lodo do reator da ete barueri, para o período considerado. tabela 8 – valores obtidos para os parâmetros ivl; f/m, idade do lodo da ete barueri fonte: sabesp, 2003 tabela 9 – comparativa dos valores para coliformes na ete barueri fonte: sabesp, 2003 revista brasileira de ciências ambientais – número 254 condições operacionais da ete de franca a temperatura média no local de coleta das amostras foi de 23,5º c, e o ph médio foi de 6,5. a dqo aflu da ete de franca atingiu o valor médio de 728,6 mg/l entre os meses de agosto a dezembro. o valor máximo ocorreu no mês de agosto e chegou a 959 mg/l. a dbo aflu apresentou um valor médio de 362,0 mg/l e atingiu um valor máximo no mês de agosto, chegando a 454 mg/l. a relação dqo/ddbo para o afluente da ete de franca resultou em 2,01, e, de acordo com a literatura, caracterizaria esgoto doméstico bruto (braile e cavalcanti, 1979; von sperling, 1996a). o sst aflu médio do afluente nos meses de agosto a dezembro ficou em 313 mg/l. o ssv aflu médio do afluente para o mesmo período ficou em 261,8 mg/l. esses valores mostram que, em média, 83% do esgoto bruto que chega à ete franca é constituído por: 41,6% de matéria orgânica biodegradável; 42,2% de matéria orgânica inerte e 17% de matéria inorgânica. a avaliação dos sólidos totais (sst eflu ) para o efluente mostrou valor médio de 10,96 mg/l, para os meses de agosto a dezembro. o valor para os sólidos suspensos voláteis (ssv eflu ) do efluente mostrou valor médio de 8,76 mg/l, no período considerado (agosto a dezembro de 2002). o ssv eflu corresponde a 80% dos sólidos suspensos totais. desses 80%, 23% correspondem à fração biodegradável, e o restante à fração inerte (77%). o ssv eflu corresponde a 80% dos sst eflu , restando cerca de 20% para a fração inorgânica. assim, podemos caracterizar o efluente como tendo as seguintes frações: 20% de inorgânica; 18,4% de orgânica biodegradável; e 61,6% de matéria orgânica não-biodegradável. para o afluente, o valor médio para o nitrogênio total (ntk aflu ) foi de 59,2 mg/l. para o nitrogênio orgânico o valor médio, no mesmo período, foi de 32 mg/l. para o nitrogênio amoniacal, o valor foi de 27 mg/l, valores obtidos no período de agosto a dezembro de 2002. a presença de nitrogênio amoniacal, em condições aeróbias e ph<8, está na forma do íon amônio (nh 4 +), e na presença de bactérias nitrificantes reduz o nitrogênio a nitrito (no 2 -), e, posteriormente, a nitrato (no 3 -), em um processo que consome oxigênio. a tabela 10 mostra os valores medidos para ntk, n-nh 3 e n-org do afluente da ete franca. nitrogênio no efluente de franca – os valores médios para o efluente da ete de franca estão mostrados na tabela 11. a eficiência na remoção do nitrogênio amoniacal manteve-se ao redor de 58%, em média, para o período de agosto a dezembro de 2002. para o nitrogênio orgânico, esse valor ficou cerca de 66% e para o nitrogênio total esse valor foi de 56%. o valor médio para a dqo eflu do efluente da ete de franca para os meses de agosto a dezembro apresentou o valor de 42,36 mg/l e atingiu valor máximo no mês de setembro com valor de 49 mg/l. no mesmo período, o valor médio para a dbo eflu foi de 9,9 mg/l e o valor máximo foi de 11,5 mg/l no mês de agosto. a relação dqo/dbo para o efluente da ete apresentou valor 4,278. observamos que a relação dqo/dbo do efluente é cerca de duas vezes maior que o valor obtido para o esgoto bruto. esse resultado está de acordo com o esperado, segundo braile e cavalcanti (1979), uma vez que há uma diminuição da matéria orgânica biodegradada, sem que haja diminuição significativa da matéria inerte. esse valor é bastante satisfatório e sugere boas condições dos processos biológicos. outros parâmetros podem ser considerados para confirmação do observado. a dbo foi próximo de 23% da dqo, no mesmo período considerado. tabela 10 – valores medidos para ntk, n-nh 3 e n-org do afluente da ete franca, (valores em mg/l) fonte: relatório elaborado pela sabesp de franca, 2003 fonte: relatório elaborado pela sabesp de franca, 2003 tabela 11 – valores medidos para ntk, n-nh 3 e n-org do efluente da ete franca dezembro 2005 55 a tabela12 mostra valores médios para nkt, n-nh 3 e n-org (valores em mg/l). a tabela 13 mostra valores para coliformes totais e escherichia coli (107 nmp/100 ml) no afluente geral. as concentrações para escherichia coli e coliformes totais, para os meses de agosto a dezembro de 2002, apresentaram como valores médios no afluente 2,25.107 nmp/100 ml e 14.107 nmp/100 ml, respectivamente. a tabela 14 mostra a concentração de coliformes no efluente da ete franca. os valores do ivl, idade do lodo ( ) e relação f/m no lodo no reator da ete franca são mostrados na tabela 15. análise comparativa entre as etes de barueri e franca a comparação das vazões para as etes de barueri e franca mostra que, em média, os valores para o período compreendido entre os meses de agosto e dezembro de 2002 foram de 6.105 l/s e 308 l/s, respectivamente. a ete de franca possui uma vazão cerca de 20 vezes menor que a de barueri. o valor para o sst de franca é de 1,6 vez maior que o valor presente na ete barueri e o ssv de franca é ao redor de 1,74 vez maior que o valor encontrado na ete barueri. a dqo aflu em franca é 1,5 vez maior que a de barueri. para a dbo aflu , o valor de franca é de 1,4 vez maior que a de barueri. a relação dqo aflu /dbo aflu para o esgoto bruto de franca foi 2,01 e de barueri foi 1,9. para ambas, os valores permaneceram dentro da faixa característica para esgotos domésticos. no efluente, esses valores ficaram em 1,67 para barueri e 4,278 para franca. as tabelas 16 e 17 resumem os valores apresentados pelas duas etes. a tabela 16 mostra os parâmetros considerados para análise e os respectivos valores. fonte: ete franca – relatório sabesp (2003) tabela 12 – valores médios para nkt, n-nh 3 e n-org, para a ete franca, período considerado (valores em mg/l) tabela 14 – valores para e. coli e coliformes no efluente final da ete franca fonte: ete franca – relatório sabesp (2003) tabela 15 – ivl, idade do lodo para a ete de franca fonte: ete franca – relatório sabesp (2003) tabela 16 – comparação entre as etes barueri e franca* * valores calculados a partir dos dados fornecidos pela sabesp, 2003 fonte: sabesp, 2003 tabela 13 – valores para coliformes totais e escherichia coli (107 nmp/100 ml) no afluente geral fonte: ete franca – relatório sabesp (2003) revista brasileira de ciências ambientais – número 256 a ete barueri apresentou um valor dqo/dbo bastante anormal, já que indica um aumento de matéria orgânica biodegradável no final do processo. isso pode ser um indício de problemas operacionais, tais como ineficiência do processo bioquímico por causa de agentes contaminantes ou, muito mais provável, perda de lodo no processo. comparando os valores do ssv para o afluente e efluente da ete barueri, verificamos um aumento ao final do processo, quando o esperado seria a diminuição da fração biodegradável. uma provável solução seria aumentar a relação f/m, diminuindo a quantidade de lodo na linha de recirculação, de forma a garantir uma maior oferta de alimento a ser degradada pelos microrganismos. contudo, devemos considerar que, nesse caso, sendo altas as concentrações de metais presentes no lodo do tanque de aeração, uma maior oferta de alimento significaria também uma maior atuação de compostos tóxicos sobre a microfauna do lodo do reator, o que provocaria uma piora nas condições de funcionamento da ete. o valor obtido para o sst do efluente de barueri é em torno de 2,4 vezes maior que o valor verificado em franca, embora o valor inicial do sst de franca fosse maior que o de barueri. para o ssv, franca obteve um valor 2,3 vezes menor que o de barueri. verificamos que, embora, o esgoto bruto de franca apresente uma quantidade de sólidos suspensos totais bastante superior ao da ete barueri, os valores apresentados no efluente de franca são inferiores, sugerindo uma maior eficiência na remoção de sólidos na ete franca – devemos considerar que a relação entre os volumes de franca e barueri é cerca de 5%. também para a dbo e dqo verificamos uma maior eficiência de remoção na ete franca. o ivl apresentado pela ete barueri mostra um lodo com baixa capacidade de compactação. dados da literatura mostram como possíveis causas o seguinte (jordão, 1998): (i) baixas concentrações de oxigênio dissolvido; (ii) baixa carga de floco na entrada do reator; (iii) deficiência de nutrientes; (iv) óleos e graxas emulsionados. para identificar a causa do ivl elevado, seria necessária a observação de certas características, tais como: presença ou não de grumos de lodo no decantador secundário, presença ou não de bolhas de gás envolvidas no floco, baixa concentração de bactérias filamentosas ou grande concentração de bactérias filamentosas. o afluente da ete barueri apresentou uma concentração de zinco, cujo valor poderia estar comprometendo os processos de biodegradação carbonácea e a nitrificação. de maneira geral, o desempenho da ete barueri se mostrou bastante comprometido. os dados analisados para essa ete não são suficientes para uma avaliação conclusiva, contudo, as inferências possibilitadas pela análise podem auxiliar na adoção de medidas corretivas que visem à melhora das condições operacioanais dessa ete. o monitoramento e a eficiência em uma estação de tratamento de esgotos a função de uma ete é tratar os esgotos que possam causar impactos ambientais nos corpos d’água os quais irão receber esses efluentes. muito embora os processos de tratamento ofereçam alternativas diversas, um aspecto bastante preocupante é a dificuldade em determinar as características do esgoto que está chegando na estação de tratamento. alguns aspectos são previstos no projeto, porém, o processo de urbanização e industrialização nem sempre seguem o que foi projetado. a poluição ambiental é, hoje, um dos grandes desafios que o homem do século 21 terá de enfrentar. não basta tão-somente ter a noção do que seja gestão ambiental, mas é preciso criar mecanismos de ação que possibilitem não só a tomada de medidas preventivas, dentro de uma concepção a priori dos problemas ambientais, mas garantir que a legislação seja cumprida. o monitoramento de parâmetros ambientais é uma ferramenta poderosa para a gestão ambiental sob vários aspectos: tabela 17 – compara a composição das frações orgânicas e inorgânicas nas duas etes* * valores calculados a partir dos dados fornecidos pela sabesp, 2003 dezembro 2005 57 (i) possibilita localizar fontes poluidoras; (ii) possibilita identificar fatores de risco; (iii) possibilita a tomada de medidas preventivas; (iv) possibilita a tomada de medidas corretivas. no que se refere à gestão dos recursos hídricos, um dos problemas enfrentados é justamente a identificação de fontes poluidoras. entre os fatores que causam grande variação nas características dos esgotos que chegam às etes para tratamento, podemos considerar os seguintes: temperatura, pressão, pluviosidade, aumento na concentração de substâncias que, normalmente, aparecem no esgoto, presença de substâncias não-usuais, presença intermitente de certas substâncias causando variações abruptas em suas concetrações, compostos tóxicos. esses fatores interferem grandemente no desempenho de uma ete. contudo, podem ser adotados procedimentos cujo objetivo seja identificar essas variações nas características de determinados aspectos do esgoto, as quais possibilitem as adequações operacionais convenientes, para garantir um efluente de qualidade. monitoramento bem planejado, visando caracterizar o esgoto antes que ele chegue à estação de tratamento, pode trazer os seguintes benefícios: (i) ao conhecer a composição do afluente, é possível propor mudanças operacionais antecipadamente; (ii) identificação dos possíveis poluidores; (iii) verificar o cumprimento da legislação; (iv) possibilita uma fiscalização ativa; (v) possibilidade de aplicar o princípio poluidor-pagador, para minimizar os custos com o tratamento do esgoto; (vi) caso não seja possível localizar a fonte poluidora, pode-se pensar em alternativas, como, por exemplo, grupos de empresas custeando uma ete projetada para tratamentos de lodos, com características mais específicas; (vii) garantir o monitoramento a montante e a jusante da ete; (viii) promover estudos urbanísticos e econômicos para definir estratégias; (ix) promover pesquisas para a escolha de parâmetros que sejam significativos; (x) promover um aumento na eficiência das etes. a ete barueri recebe esgotos de uma região da cidade de são paulo bastante problemática, já que, além de esgotos domésticos, há os industriais e, com eles, os chamados compostos xenobióticos os quais comprometem, grandemente, o desempenho nessa estação. as mudanças necessárias para que esta ete possa aumentar sua eficência é dificultada por vários motivos. podemos citar pelo menos dois principais. por ser uma estação de grande porte, mesmo as soluções operacionais imediatas, como, por exemplo, correção de ph ou alcalinidade, exigem grandes quantidades de reagentes que, para atuarem de forma adequada, exigem um sistema de mistura eficiente – o que nem sempre é possível. como observado no relatório da sabesp (2003), essa estação não foi projetada para remover compostos nitrogenados. as soluções para amenizar esse problema devem evitar alterações estruturais de projeto ou, se forem propostas e factíveis, devem considerar os custos envolvidos. um programa de monitoramento bem projetado poderia ser uma alternativa, por possibilitar a identificação dos fatores que afetam a operação. esse programa poderia também auxiliar na identificação dos agentes causadores e suas fontes. os problemas decorrentes da necessidade de alterações operacionais para a correção de parâmetros, tais como: ph, temperatura e outros, podem ser minimizados com a adoção de tratamentos específicos em estações de pequeno porte. no que se refere à ete de franca, os dados mostraram uma maior eficiência no tratamento do esgoto recebido, cujas características eram bastante ruins. esse fato reforça a idéia que estações de pequeno porte possibilitam um controle operacional mais eficiente. contudo, não dispomos de dados os quais possibilitem uma averiguação dos custos envolvidos para o funcionamento das duas etes e a correlação com o tipo de afluente recebido. os valores iniciais para os parâmetros, que caracterizam o esgoto recebido nessas etes, mostram que as condições iniciais de operação na ete de franca é pior que as de barueri, ou seja, o esgoto recebido pela ete franca apresenta piores condições do que o recebido pela ete barueri. os valores finais os quais caracterizam o efluente nas duas etes estão apresentados na tabela 18. tabela 18 – ivl, idade do lodo fonte: sabesp, 2003 revista brasileira de ciências ambientais – número 258 a comparação entre os valotres obtidos para o ivl (f/m) e idade do lodo. a remoção de nitrogênio amoniacal mostrou-se bastante comprometida nas duas etes. como a idade do lodo no reator pode influenciar na remoção do nitrogênio, talvez, para franca, um aumento nesse parâmetro pudesse tornar mais eficiente a remoção de nitrogênio amoniacal. no caso de barueri, talvez fosse recomendado diminuir o lodo na linha de circulação, de tal forma a promover um aumento na relação f/m. contudo, não podemos deixar de considerar as altas concentrações de metais presentes no afluente do tanque de aeração, o que comprometeria todo o processo bioquímico. também, ineficiência na aeração pode estar dificultando o processo de nitrificação, como discutido anteriormente. conclusão a partir das considerações possibilitadas pela análise dos dados fornecidos pela sabesp, referentes às estações de tratamento de esgotos de barueri e de franca, e considerando que um programa de monitoramento bem planejado seja capaz de identificar problemas em potencial, os quais possam comprometer o funcionamento de uma ete e, conseqüentemente, contribuir para a degradação ambiental, foi possível verificar os seguintes aspectos: (i) é preciso escolher um conjunto de parâmetros que possam, de fato, trazer informações úteis e eficazes na indicação de ações alternativas; (ii) a análise de parâmetros que caracterizem o afluente e efluente são limitados, no sentido de não trazerem nenhuma informação sobre os aspectos operacionais da ete em questão; (iii) no entanto, esses parâmetros permitem que se façam avaliações dos riscos em potencial e, quando analisados conjuntamente aos parâmetros operacionais, auxiliam na orientação das ações corretivas dentro da ete; (iv) é preciso que os pontos de monitoramento se estendam por toda a região abrangida pela ete; (v) a partir desses dados mais gerais, dois caminhos podem ser adotados: primeiro, promover ações que auxiliem na mudança das características do afluente, identificando as fontes poluidoras e orientando quanto às alternativas possíveis de tratamento, ou quanto a processos de produção menos agressivos ao meio ambiente, possibilitando transferências de custos do tratamento. como segundo caminho, é possível utilizar os indicativos do monitoramento do afluente ou mesmo efluente, para sugerir medidas preventivas de correções operacionais dentro da ete; (vi) o conhecimento das condições sociais, econômicas, políticas, ambientais são importantes para um planejamento de ações possíveis. assim, os parâmetros sst, ssv, dqo, dbo, presença de nitrogênio, fósforo, metais e compostos orgânicos, mostraram-se eficazes na identificação de afluentes problemáticos e, portanto, comprometedores dos processos bioquímicos envolvidos no tratamento por lodos ativados. quando esses parâmetros são analisados levando-se em consideração também os parâmetros operacionais no reator, tais como oxigênio dissolvido (od), ph, temperatura, índice volumétrico (ivl), idade do lodo ( ), relação alimento/ microrganismo (f/m), constituição da microfauna do lodo do reator, é possível sugerir alterações em parâmetros operacionais, garantindo um efluente de qualidade. o conceito de monitoramento de esgotos pode ser ampliado e não se limita apenas em verificar se os padrões legais estão sendo obedecidos. mais do que isso, um efetivo monitoramento deve atender às necessidades de responder o que está sendo alterado, e por que essas modificações estão acontecendo. a adoção de uma postura a priori, no que se refere à utilização do monitoramento, constitui uma poderosa ferramenta de orientação, já que identifica as causas de grande parte dos problemas enfrentados em uma estação de tratamento de esgotos. esse conhecimento permite que sejam efetuadas não só as mudanças na rotina de operação da estação de tratamento, mas, principalmente, serve de suporte para a identificação das fontes de lançamento e, eventualmente, a transferência do aumento nos custos de tratamento, partindo da aplicação do princípio poluidor-pagador. dessa forma, é crucial a elaboração de medidas corretivas ou de controle a partir da identificação dos fatores da degradação 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resumo o objetivo deste artigo é identificar as origens do fenômeno de apropriação do discurso da sustentabilidade pelas organizações, e iniciar um processo de compreensão do conceito que respalda as práticas sustentáveis de empresas brasileiras. trata-se de uma pesquisa exploratória, bibliográfica e documental que por meio da análise de cinco relatórios de sustentabilidade, publicados por empresas brasileiras de grande porte e reconhecidas pelas práticas sustentáveis, busca identificar a similaridade ou divergência no conceito de racionalidade ambiental adotado por estas empresas. com base nos princípios da racionalidade ambiental de leff (2006), conclui-se que há uma carência de racionalidade teórica nos discursos que sustentam as práticas das organizações analisadas. a maioria das ações desenvolvidas pelas organizações tem foco na preservação dos recursos naturais; o tema menos contemplado com práticas sustentáveis propostas pelas organizações foi a prevenção de catástrofes, ficando perceptível a distância entre as propostas de sustentabilidade declaradas pelas organizações analisadas e a teoria da racionalidade ambiental proposta por leff. palavras-chave: desenvolvimento sustentável, racionalidade ambiental, discurso. abstract the goal of the article is to identify the strategies of appropriation of the sustainable speech by organizations, and to understand the concept that supports sustainable practices of brazilian corporations. this is an exploratory research, bibliography and document through the analysis of five sustainability reports published by brazilian big corporations and recognized for sustainable practices, seeks to identify the similarity or divergence in the concept of environmental rationality adopted by these corporations. based on the principles of environmental rationality (leff, 2006), we conclude that there is a lack of rationality in theoretical speeches that underpin the practices of organizations analyzed. most actions undertaken by organizations has focused on preservation of natural resources; least contemplated the theme with sustainable practices proposed by the organizations was disaster prevention, getting noticeable distance between the proposed sustainability organizations declared analyzed and the theory of environmental rationality proposed by leff. key words: sustainable development, environmental rationality, speech heloisa kavinski socióloga, mestre em organizações e desenvolvimento – centro universitário franciscano (fae). curitiba, pr, brasil heloisa.kavinski@fiepr.org.br josé edmilson de souza-lima pesquisador e docente do centro universitário curitiba (unicuritiba) e do programa de pó-graduação em meio ambiente e desenvolvimento (ppgmade) da universidade federal do paraná (ufpr) curitiba, pr, brasil zecaed@hotmail.com sandra maciel-lima pesquisadora e docente do centro universitário curitiba (unicuritiba) curitiba, pr, brasil maciellima.sandra@gmail.com mailto:heloisa.kavinski@fiepr.org.br mailto:zecaed@hotmail.com revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 17 impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução o discurso da sustentabilidade tem sido largamente empregado por organizações em todo o mundo, quase sempre no sentido de apresentar uma saída para a crise do atual modelo civilizatório. contudo, o conceito de sustentabilidade ainda permanece vago, assim como sua aplicação, que orienta diversas práticas nem sempre convergentes. esse artigo apresenta identificação de como surge historicamente o conceito de sustentabilidade e como se dá sua apropriação pelas organizações, especialmente focado no discurso das empresas de grande porte no brasil. para tanto, utiliza-se da teoria da racionalidade ambiental, proposta por leff (2006), como parâmetro de análise para cinco relatórios de sustentabilidade divulgados por grandes corporações com sede no país. na construção do documento, optou-se pela utilização do termo sustentabilidade pela sua amplitude, englobando nesse conceito também os debates acerca do desenvolvimento sustentável. ainda neste sentido, o conceito de organização utilizado diz respeito a instituições empresariais, e aproxima-se do proposto por srour (1992), que as representa como uma coletividade especializada na produção de um determinado bem ou serviço, que combinam agentes sociais e recursos e se convertem em um instrumento econômico. para o autor, as organizações são planejadas para realização de objetivos determinados e constituem-se em unidades sociais portadoras de necessidades e interesses próprios. salienta-se que todo o esforço de pesquisa aqui empreendido buscou responder a uma questão fundamental: qual é o conceito de sustentabilidade apropriado por organizações empresariais de grande porte no brasil? parte-se do pressuposto de que as organizações não baseiam suas práticas em teorias solidificadas, e na maioria das vezes, agem muito mais respaldadas por elementos como a orientação de lideranças empresariais e a própria dinâmica gerada pela interação com instituições de representação de classe, na área da responsabilidade corporativa, tais como o instituto ethos, o grupo de institutos fundações e empresas – gife, e o conselho empresarial brasileiro de desenvolvimento sustentável – cebds. nesse sentido, apresentase na primeira parte deste artigo a descrição da trajetória do histórico da sustentabilidade e sua apropriação como base para as práticas empresariais. na segunda, apresentam-se os aspectos metodológicos que nortearam o presente trabalho. na sequência, faz-se a análise do discurso de sustentabilidade das grandes empresas a luz da teoria da racionalidade ambiental. e, por fim, apontam-se sinergias e lacunas presentes no discurso da sustentabilidade, apropriado pelas empresas pesquisadas, sob a ótica da racionalidade ambiental. da causa ambientalista ao desenvolvimento sustentável atualmente atravessamos uma grave crise de modelos teóricos, para a qual as visões de mundo que pautaram a sociedade são insuficientes. no passado recente, há cerca de 40 anos, já existia alguma consciência de que o mundo atravessava uma fase de transição. contudo, acreditava-se na emergência de uma etapa mais rica e mais abundante que a anterior. já nos anos 70, com a entrada da eletrônica e da informática mais efetivamente na vida das pessoas, o futuro começa a ser vislumbrado de forma menos entusiasta e uma sensação de degradação passa a ser presente (de masi, 1999). para de masi (1999), desde então a sensação de ”crise” tem aumentado. não se trata de uma crise de realidade, mas sim do modo de compreendê-la e analisá-la. em outros momentos de transição, as organizações sociais também foram abaladas, como na passagem da sociedade rural para industrial. entretanto, os processos de industrialização aconteceram de maneira mais lenta e quase sempre implicavam em um aumento de renda, de poder de compra e do bem-estar de algumas comunidades. percebe-se que nos dias atuais o método mais apropriado para contrapor o modelo civilizatório vigente, que se apresenta ineficaz frente aos novos desafios encontrados, é a proposição de modelos alternativos. na perspectiva de de masi (1999, p.76), para elaborar os contramodelos, os usuários precisam poder contar com o apoio dos cientistas e dos intelectuais capazes, com sua atividade inventiva, de demonstrar aos dirigentes que não existe apenas a solução imposta por eles, mas que é possível encontrar um número infinito de outras soluções, muito melhores. nesse caminho, em meio à forte tendência de globalização, surgiram há algumas décadas algumas visões de mundo que propõe novas alternativas, como a descentralização das decisões – por meio de ações participativas e uma convivência organizada em nível comunitário com respeito aos limites do planeta. são as correntes teóricas pautadas pela temática da sustentabilidade, em seu sentido mais amplo – como o ecodesenvolvimento, proposto por sachs, e a racionalidade ambiental, sugerida por leff. se nos anos 70 estes movimentos surgiram como marginais, no século xxi apresentam-se como centrais nos debates públicos e privados. a temática da sustentabilidade, que revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 18 impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 por cerca de 20 anos foi tratada secundariamente, hoje ilustra sites e relatórios anuais das principais empresas mundiais e é obrigatória nos círculos da responsabilidade corporativa, rendendo atributos as marcas e fidelidade do mercado consumidor. e como se deu a migração do discurso da sustentabilidade de um campo teórico e “marginal” para os espaços empresariais? é possível perceber que desde o início da história da sociedade ocidental moderna os modos de produção capitalista foram apoiados em práticas predatórias, que geraram grande impacto sobre o meio ambiente e as condições de vida dos seres humanos. logo após a segunda guerra mundial, o modelo de crescimento adotado revelou-se mais ineficiente, acirrando o desequilíbrio e fomentando que movimentos contestatórios surgissem. entretanto, como veremos a seguir, o debate ambientalista e as mobilizações sociais em prol dos direitos humanos sempre ocorreram, variando apenas em seu nível de representatividade e repercussão social. em 1788, gilbert white editava sua obra intitulada the natural history of selborne, que se tornaria um clássico da literatura inglesa. no livro, o autor, pároco e botânico, expunha sua visão científica da natureza, carregada de emoção e sentimento poético. o escrito seria posteriormente considerado de suma importância para a germinação de idéias ambientalistas entre o grande público (leis, 1999). quase um século depois, também na inglaterra (1824), foi fundada a sociedade de proteção aos animas, que atuava na promoção de campanhas contra a crueldade imposta a bichos domésticos. no final do século xix despontaram na europa inúmeras organizações com propostas similares, que defendiam direitos de animais domesticados e selvagens (leis, 1999). nos estados unidos os trabalhos de pesquisadores como george catlin (1796-1872), henry thoreau (1817–1862), george marsh (1801-1882) e john muir (1813-1914) influenciaram fortemente o pensamento de governos e sociedade com foco na relação homem e natureza. para o cientista henry thoreau, o homem deveria extrair o melhor da vida na natureza e da vida civilizada, combinando-as. para thoreau, todo conhecimento deveria ser considerado ético e não havia verdadeiro entendimento da realidade caso não estivesse baseado no amor e na simpatia. assim, a sabedoria do homem de ciência deveria, na concepção do teórico, integrar-se a sabedoria do homem nativo para que fosse possível sentir intensamente o laço que une os organismos no universo (leis, 1999). em sinergia de idéias, para george marsh a civilização tinha produzido uma ruptura na harmonia natural do meio ambiente, e o homem havia esquecido-se que a terra teria sido a ele dada para usufruto, e não para consumo. o ambientalista tinha a crença de que o homem poderia aprender com as experiências mal sucedidas do passado, que culminaram, por exemplo, no declínio dos impérios da antiguidade. para esse autor a preservação da vida justificava-se por questões econômicas e políticas, mas também poéticas e religiosas (leis, 1999). tão importante quanto o movimento em prol da preservação, cujos representantes foram acima citados, surgia ainda nesse cenário outra corrente de defesa do meio ambiente, denominada conservacionista. liderado por gifford pinchot, este outro grupo de pensadores defendia a possibilidade de uma exploração racional dos recursos naturais. a força do movimento conservacionista permitiu que suas idéias fossem disseminadas internacionalmente, e sua proximidade com as lideranças políticas estimulou que em 1909 fosse organizada a primeira conferência internacional sobre conservação da natureza, que reuniu representantes do méxico, canadá e eua. por decorrência das duas guerras mundiais os ímpetos ambientalistas fortalecidos no início do século xx tiveram que aguardar um novo contexto favorável. com os governos e a sociedade empenhados em reconstruir cidades e dar condições de sobrevivência às pessoas afetadas pelos conflitos, nos anos 50 coube aos cientistas protagonizaram os debates da causa ambiental. no pós-guerra a preocupação central dos estados era a reconstrução econômica e a reabilitação social do mundo, com prioridade para a resolução da fome. muitos economistas e ambientalistas começaram a perceber que o mau gerenciamento dos recursos naturais era um obstáculo para a solução da crise de alimentos, e aproveitaram a oportunidade para alardear a necessidade de pessoas e governos se preocuparem mais com as relações entre homem e recursos naturais, sob risco de não mais ser alcançada a prosperidade (leis, 1999). para reafirmar a importância dos cientistas na consolidação do movimento ambiental pós-guerra, em 1949 foi realizada em lake sucess, nova york, a conferência científica das nações unidas sobre conservação e utilização de recursos, que reuniu engenheiros, economistas e ecologistas para tratar de aspectos científicos da conservação de recursos. na ocasião foram abordadas questões relacionadas à situação global de recursos minerais, combustíveis, energia, água, florestas, terra, vida selvagem, peixes, alimentos e as tecnologias revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 19 impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 apropriadas para cada tema em questão (leis, 1999). em 1968, realizou-se em paris a conferência sobre a biosfera que marcou também o despertar ecológico mundial. como resultado do encontro, foi criado, em 1971 um programa de cooperação científica internacional sobre as interações entre o homem e seu meio, o man and the biosphere (mab). a iniciativa buscava o entendimento das repercussões das ações humanas sobre os ecossistemas mais representativos do planeta. o programa está em vigor até os dias atuais e promove atividades intergovernamentais e interdisciplinares com o objetivo de conhecer a estrutura e o funcionamento da biosfera e de suas regiões ecológicas, por meio do monitoramento sistemático das alterações sobre a própria espécie humana. seguindo o fluxo de consolidação do debate acerca das questões ambientais, em 1968, por iniciativa do industrial italiano aurélio peccei, economistas, pedagogos, humanistas e industriais se reuniram com a finalidade de debater sobre a crise então vivenciada e o futuro da humanidade. denominados de clube de roma, o grupo tinha por objetivo examinar os problemas que desafiavam a sociedade, como a pobreza, a degradação do meio ambiente, o crescimento urbano, a perda de confiança nas instituições, a insegurança, a alienação da juventude, a rejeição dos valores tradicionais, as rupturas econômicas, entre outros (araújo et al., 2006). o primeiro estudo realizado pelo clube de roma, conhecido como the limits to growth, dirigido por d. meadows, propunha a análise do andamento combinado de alguns fenômenos de importância vital para a humanidade (calabretta citado por de masi, 1999). como resultado, o estudo comprovou que com apenas a metade da superfície mundial cultivada, como acontece, cerca de um terço da população mundial continua subalimentada, e o aumento da superfície cultivada exigiria investimentos tão elevados que no momento são considerados ‘socialmente’ inconvenientes. no entanto, o estudo mostra que o crescimento notável da população conduziria, ainda que na presença de significativos aumentos da produtividade, a uma escassez crônica de alimentos. também uma eventual produção maciça de alimentos sintéticos está baseada, em última análise, em recursos naturais em grande medida não renováveis que foram consumidos de maneira considerável pelo forte desenvolvimento das últimas décadas (calabretta citado por de masi, 1999). o documento the limits to growth recebeu críticas, em especial dos países latino-americanos, pela maior importância dada as questões ambientais em detrimento das sociais. como protesto, a fundação bariloche contratou um grupo de cientistas argentinos que fizeram considerações ao clube de roma e expuseram sua opinião, condenando a ênfase dada aos limites naturais do crescimento. para o grupo argentino os verdadeiros problemas estariam nas condições sociais e políticas a que estavam submetidos os países em desenvolvimento (leis, 1999). para tentar superar as principais limitações do primeiro relatório, em 1974 um segundo relatório foi produzido, desta vez dirigido por m. mesarovic e e. pestel. o documento foi publicado na itália com o nome de strategie per sopravivere e buscava uma articulação dos problemas ambientais por áreas geográficas, o que permitia a criação de indicações concretas relativas às diferentes realidades do mundo. os resultados evidenciam a insuficiência e a estreiteza das atuais políticas nacionais diante dos problemas da humanidade. (calabretta citado por de masi, 1999, p.376). na seqüência dos dois primeiros relatórios, mais oito foram publicados. estes relatórios concluíam que os problemas ambientais eram globais e que a sua evolução acontecia em ritmo exponencial. nesta linha, existia um consenso científico nos países industrializados a favor da limitação do crescimento da população e da economia, o que se consolidou em uma proposta de crescimento zero. os autores da proposta de crescimento zero eram conscientes do caráter teórico de suas observações, mas tinham interesse em mostrar que o único caminho para evitar o colapso era o equilíbrio. para estes cientistas, o equilíbrio não era sinônimo de estagnação do progresso, e sim de uma possibilidade de conversão dos modos de produção e consumo, pelo aumento do investimento em atividades que gerariam uma satisfação mais autêntica, como a educação, o esporte, a cultura e as artes, por exemplo. a década de 1970 foi de suma importância para o debate sobre meio ambiente e a reflexão acerca do modelo de desenvolvimento vigente. em 1971, georgescu roegen publicou a obra the entropy law add the economic process, que se tornaria um marco da economia ecológica e das considerações sobre o papel da termodinâmica para o estudo do desenvolvimento e da sustentabilidade. assim como em paises da europa e nos eua, no brasil, foi também a partir de meados da década de 1970 que o movimento ambientalista passou a ter maior expressão. externamente, os ambientalistas brasileiros foram influenciados pela conferência de estocolmo (1972) e internamente foram beneficiados pela superação do mito desenvolvimentista e pela formação de uma nova classe média, que ampliava os debates sobre qualidade de vida, nos quais a ecologia encaixava-se bem (jacobi, 2009). também sob influência de um contexto mundial, na segunda revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 20 impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 metade dos anos 70 os paises em desenvolvimento passaram a sofrer duras críticas dos paises do norte, relacionadas à ausência de normas de controle ambiental. para os brasileiros, as restrições ambientais propostas pelos paises de economia estável eram conflitantes com as estratégias de crescimento nacional, fundadas na implantação de indústrias com alto potencial poluente, como a petroquímica, bem como relacionadas à instalação de grandes projetos energéticos, como ocorria nesta época no país. em meio a uma ebulição de idéias e movimentos ambientalistas, em 1972 foi celebrada em estocolmo, na suécia, a conferência das nações unidas sobre o desenvolvimento sustentável, que reuniu lideranças de todos os países. esta foi a primeira iniciativa a aglutinar representantes mundiais de governos para discutir a necessidade de tomar medidas efetivas de controle dos fatores que causavam a degradação ambiental. a participação do brasil na conferência das nações unidas sobre o desenvolvimento sustentável trouxe resultados expressivos. o secretário geral do ministério do interior, henrique brandão cavalcanti, membro da delegação brasileira, ao retornar ao país, promoveu a elaboração do decreto que instituiu a secretaria especial de meio ambiente com a função de traçar estratégias para conservação do meio ambiente e para o uso racional dos recursos naturais no país que começou a operar em 14 de janeiro de 1974 (jacobi, 2009, p. 7). ainda em 1974, ignacy sachs publica seu estudo intitulado environment and styles of development, no qual formula o conceito de ecodesenvolvimento, apresentando críticas às relações globais entre subdesenvolvimento e superdesenvolvimento e à modernização industrial como método de progresso das regiões periféricas. para sachs as regiões da áfrica, ásia e américa latina necessitavam de um desenvolvimento autônomo, centrado nas peculiaridades de seus aspectos sociopolíticos e focado nas questões ambientais (silva, 2009). com ênfase nos aspectos sociais do desenvolvimento, sachs propunha seis requisitos para o ecodesenvolvimento: a) a satisfação das necessidades básicas; b) a solidariedade com as gerações futuras; c) a participação da população envolvida; d) a preservação dos recursos naturais e do meio ambiente em geral; e) a elaboração de um sistema social garantindo emprego, segurança social e respeito com outras culturas, f) programas de educação. para sachs, o processo de desenvolvimento deveria levar a um crescimento estável com distribuição eqüitativa de renda, que promovesse a diminuição das diferenças sociais e o aumento da qualidade de vida (benetti, 2006). contudo, mesmo conscientes dos limites naturais e das mazelas sociais geradas pelo modelo econômico vigente, uma década após a conferência de estocolmo os países de terceiro mundo viram-se ameaçados por graves processos de recessão e inflação, e optaram, novamente, por priorizar a recuperação econômica. na mesma via pouco se viu de ações concretas para a diminuição dos impactos ambientais partindo de países símbolo do modelo econômico capitalista. na vigência de uma crise econômica que afetaria grande parte do mundo, apesar do aumento da complexidade dos problemas ambientais, teóricos com discursos mais críticos viram-se obrigados a submeter-se aos ditames da globalização econômica. neste processo flexibilizaram-se às defesas da necessidade de redução do crescimento, ou crescimento zero, e nasceu um novo discurso amparado pela teoria emergente do desenvolvimento sustentável. uma década mais tarde, a persistência e o agravamento da exploração econômica da natureza, da degradação ambiental e da marginalização social motivaram a criação, no ano de 1984, de uma comissão mundial sobre meio ambiente. a comissão recebeu a missão de avaliar os avanços da degradação ambiental e a eficácia das políticas ambientais para enfrentá-los. após três anos o grupo de especialistas designado para este trabalho publicou sua conclusão no documento intitulado nosso futuro comum (1988), conhecido como relatório brundtland (leff, 2001). nosso futuro comum reconhece as disparidades entre as nações e a forma como se acentuam com a crise da dívida dos países de terceiro mundo. busca, entretanto, um terreno comum onde propor uma política de consenso, capaz de dissolver as diferentes visões e interesses de países, povos e classes sociais, que plasmam o campo conflitivo do desenvolvimento. assim começou a configurar-se uma estratégia política para a sustentabilidade ecológica do processo de globalização e como condição para a sobrevivência do gênero humano, através do esforço compartilhado de todas as nações do orbe. o desenvolvimento sustentável foi definido como um processo que permite satisfazer as necessidades da população atual sem comprometer a capacidade de atender as gerações futuras (leff, 2001, p.19). foi neste cenário mundial que a problemática da degradação ambiental não só entrou em pauta, mas se manifestou como sintoma de uma crise de civilização, marcada pela ineficiência do modelo de modernidade amparado pelo desenvolvimento econômico e tecnológico em detrimento da complexidade do mundo que integra, também, os valores e potencialidades da natureza e as externalidades sociais (leff, 2001). em 1991, um ano antes da realização da conferência das nações unidas sobre meio ambiente e desenvolvimento, revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 21 impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 organizações empresariais, alertas para a intensificação dos debates públicos acerca da sustentabilidade, movimentaram-se para consolidar a criação do business council for sustainable development – bcsd, ligado a onu, com sede em genebra. a consolidação desta idéia foi incentivada por maurice strong, importante pesquisador na área do desenvolvimento sustentável. ainda em 1992, realizou-se a conferência das nações unidas sobre meio ambiente e desenvolvimento. o encontro reafirmava a declaração da conferência das nações unidas sobre o meio ambiente humano, adotada em estocolmo, em 1972 e buscava avançar. para isto, as nações participantes comprometeram-se a estabelecer uma nova e justa parceria global, por meio de novos níveis de cooperação, trabalhando para criação de acordos internacionais que respeitassem o interesse de todos e o sistema global, reconhecendo-se que o lar da humanidade é um só, a terra. como fruto do encontro, também conhecido como eco92, surgiu a proposta e um programa global que regulamentasse o processo de desenvolvimento, amparado pelos princípios de sustentabilidade, a agenda 21. a eco92 foi considerada um marco global no debate sobre meio ambiente e desenvolvimento e teve como resultado, além da agenda 21, o documento intitulado declaração do rio de janeiro sobre meio ambiente e desenvolvimento sustentável, que substituiu, temporariamente, a carta da terra. o comitê de redação da carta da terra trabalhou muito próximo a comissão de direito ambiental da união internacional para conservação da natureza (iucn). o documento amplia leis internacionais ambientais e de desenvolvimento sustentável e reflete as preocupações e aspirações das sete cúpulas das nações unidas realizadas nos anos 90 em torno dos temas de meio ambiente, direitos humanos, população, crianças, mulheres, desenvolvimento social e cidades, além de reconhecer a importância da divulgação da democracia participativa e deliberativa para o desenvolvimento humano e a proteção ambiental (carta da terra, 2009). o texto final da carta da terra foi aprovado em março de 2000 no encontro da comissão da carta da terra na sede da unesco e contém um preâmbulo, 16 princípios principais, 61 princípios de apoio e uma conclusão, sob o título “o caminho adiante”. a carta da terra encoraja todos os povos a reconhecerem uma responsabilidade compartilhada, cada um de acordo com sua situação e capacidade, pelo bem-estar de toda a família humana, da comunidade maior da vida e das futuras gerações. reconhecendo a inter-relação dos problemas ambientais, econômicos, sociais e culturais da humanidade, a carta da terra apresenta um arcabouço ético inclusivo e integrado (carta da terra, 2009). a agenda 21, por sua vez, é dividida em quatro seções: dimensões sociais e econômicas, conservação e gerenciamento dos recursos para o desenvolvimento. as secções são divididas em 40 capítulos que abordam temáticas como: base para ação, objetivos, atividades, estimativa de custos, meios técnicos e científicos, desenvolvimento de recursos humanos e capacitação. segundo oliveira (2009), após a eco92 o discurso do desenvolvimento sustentável configura-se como ideologia dominante e assume um caráter genérico e global, portando um conteúdo incompleto e afastando-se cada vez mais da proposta de crescimento zero e das idéias da conferência de estocolmo. na opinião de oliveira (2009, p. 78), na conferência das nações unidas sobre meio ambiente e desenvolvimento teve como principal objetivo a ratificação da proposta neoliberal recomendada pelo governo norteamericano. a agenda internacional já estava planejada, e faltava a cooptação universal dos países periféricos e dos próprios movimentos de questionamento. a eco-92 foi uma atividade cênica, com movimentos de decisão coreografados, cujo cerne era informar a platéia, de maneira célebre, acerca do desenvolvimento sustentável. a assinatura da agenda 21 foi o ato simbólico, o marco crucial mais contundente da efetivação deste modelo enquanto nova ordem. dez anos depois se constatava que os documentos assinados no rio de janeiro, tão celebrados, quase não ajudaram na transformação da sociedade e pouco alteraram a realidade. a forma com que os desafios ambientais foram tratados, sob a égide de um complicado sistema de instituições, programas e secretariados de convenções das nações unidas mostrara-se cada vez mais frágil e ineficiente para responder as expectativas da sociedade (clique rio+10, 2002). às vésperas da cúpula mundial sobre desenvolvimento sustentável (rio + 10), os países pobres viam-se com pouca influência sobre a governança global e marginalizados nas negociações multilaterais. os países industrializados dominavam os debates ambientais, que eram determinados por interesses econômicos e científicos do norte, enquanto continuavam desprezadas as dimensões da equidade e justiça social na agenda do desenvolvimento sustentável (clique rio+10, 2002). no final do século xx e início do século xxi, intensificavamse também os conflitos entre o norte e o sul e entre a sociedade civil e a indústria. os países economicamente dominantes defendiam a globalização dirigida revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 22 impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 pelas corporações, com base na liberalização do mercado e na privatização dos serviços públicos. o conceito de desenvolvimento sustentável passava a ser empregado para descrever as propostas destas lideranças, não importando quão inadequadas pudessem ser diante da crise social e ecológica vigente. neste cenário, em fevereiro de 1998, encontraram-se em genebra movimentos sociais de todos os continentes, com intuito de lançar uma coordenação mundial contra o mercado globalizado, designada “ação global dos povos”. o movimento de ação global dos povos que permanece ativo até os dias atuais tem como princípios (agp.org, 2009): i. a rejeição muito clara ao capitalismo, ao imperialismo, ao feudalismo e a todo acordo comercial, instituições e governos que promovam a globalização destrutiva. ii. a rejeição a todas as formas e sistemas de dominação e discriminação, incluindo o patriarcado, o racismo e o fundamentalismo religioso de todos os credos. iii. uma atitude de confronto – pois o movimento não acredita que o diálogo possa ter efeito em organizações profundamente antidemocráticas e tendenciosas, nas quais o capital transnacional é o único sujeito político real. iv. o chamado a ação direta, a desobediência civil e o apoio às lutas dos movimentos sociais, propondo formas de resistência que maximizem o respeito à vida e os direitos dos povos oprimidos, bem como a construção de alternativas locais para o capitalismo global. v. a filosofia organizacional baseada na descentralização e na autonomia. ainda como fruto do movimento iniciado em genebra, em 1998, uma nova proposta de debate surge no cenário mundial, incentivada pela “ação pela tributação das transações financeiras em apoio aos cidadãos” (attac), ligada ao jornal le monde diplomatique. nessa nova perspectiva, sugere-se o abandono do termo antiglobalização e substituição pelo termo “altermundialista”, que tem sua origem no lema “um outro mundo é possível”. neste espírito, nasce a proposta de organização de um fórum social mundial, realizado pela primeira vez na cidade de porto alegre, em 2001. em novembro de 2001, ministros do comércio de 140 países se reuniram em doha, qatar, em um encontro que resultou na outorga da organização mundial do comércio (omc) de um novo mandato, que permitia ao órgão arbitrar sobre a crise dos recursos naturais, sendo foro para determinar em acordos internacionais relacionados a conflitos referentes ao tema comércio e meio ambiente. segundo a ong clique rio+10 (2002) os acordos firmados em qatar, também denominados de acordos de doha, outorgaram poderes a omc para: a) aumentar o controle das corporações sobre os recursos naturais, permitindo que as decisões sobre seu uso se baseiem a cada vez mais nas demandas no curto prazo dos mercados financeiros mundiais; b) intensificar a exploração dos bosques, a agricultura e a pesca orientadas para a exploração, como também a queima de combustíveis fósseis, a mineração e a exploração de outros recursos naturais; c) eliminar mais políticas de conservação e de desenvolvimento comunitário por considerá-las barreiras injustas para o comércio; d) determinar quem se apropria dos remanescentes dos recursos naturais mundiais em grave processo de degradação; e) subordinar os acordos ambientais multilaterais (mea, por sua sigla em inglês) aos direitos para corporações estabelecidas nas regulamentações da omc. um ano a frente ocorre a realização da cúpula mundial sobre desenvolvimento sustentável, em 2002, evento no qual os debates giraram em torno da constituição de um plano para instrumentalização de ações com objetivo de orientar políticas nacionais e mundiais em busca do desenvolvimento sustentável (wrm, 2002). quatro anos mais tarde o brasil sediou, em 2006, a oitava conferência das partes da convenção sobre diversidade biológica das nações úmidas (cop 8), tendo como pauta a diversidade biológica das ilhas oceânicas, as terras áridas e subúmidas; a iniciativa sobre taxonomia; o acesso à repartição de benefícios; a educação e conscientização pública; a implementação dos direitos das populações tradicionais; o progresso na aplicação do plano estratégico da convenção sobre diversidade biológica (cdb), o monitoramento rumo ao objetivo de 2010 e o aperfeiçoamento dos mecanismos de apoio da cdb (sesi, 2008a). paralelamente a cop 8, foi realizado o meeting of parties (mop 3), reunião dos países membros do protocolo de cartagena sobre biossegurança, no âmbito da cdb. o encontro procurou estabelecer consenso sobre cultivo e comercialização de produtos orgânicos modificados pela biotecnologia, e o modo a garantir segurança ambiental e familiar (sesi, 2008a). desde a rio+10 inúmeros eventos focados na temática da sustentabilidade foram realizados, conduzidos por organizações públicas, privadas e ongs de todo o mundo com interesses distintos. nota-se que o termo sustentabilidade tornou-se usual em diversos universos, que vão desde campanhas publicitárias para promoção de marcas até sua veiculação como assunto de séries inteiras de tv. mas sem dúvida, as organizações empresariais têm liderado esta corrida e são revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 23 impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 referência na apropriação deste conceito (sustentabilidade). aspectos metodológicos a escolha das cinco organizações cujos discursos de sustentabilidade são analisados deuse pelo reconhecimento social de suas práticas sustentáveis. os dados analisados foram coletados dos últimos relatórios de sustentabilidade publicados pelas instituições, e, portanto, de domínio público. a identidade das organizações será preservada. os relatórios serão estudados e as informações reorganizadas em um quadro de análise intitulado “modelo de análise dos relatórios de sustentabilidade” que permitirá a sistematização dos dados. esse quadro leva em conta os fundamentos da teoria da racionalidade ambiental (leff, 2006) adaptados: a) preservação dos recursos naturais; prevenção de catástrofes; b) autogestão dos recursos ambientais (a partir dos diferentes valores culturais); c) abertura para uma diversidade de estilos de desenvolvimento sustentável fundados nas condições culturais de cada localidade; d) direito aos seres humanos ao pleno desenvolvimento de suas capacidades; direito dos seres humanos ao pleno desenvolvimento de suas capacidades; e) eliminação da pobreza e da miséria absoluta; distribuição (descentralização) da riqueza e do poder; f) fortalecimento da capacidade de autogestão das comunidades e autodeterminação tecnológica dos povos. o objetivo é identificar as práticas desenvolvidas pelas organizações com foco nos fundamentos da racionalidade ambiental. no sentido de clarear a abrangência atribuída aos fundamentos compilados para este estudo e sua relação com as práticas organizacionais, os temas podem ser entendidos da seguinte forma: a) preservação dos recursos naturais – compreende todas as práticas relacionadas à temática ambiental, especialmente as focadas na manutenção e uso responsável dos recursos naturais nos processos de produção. b) prevenção das catástrofes – diz respeito a todas as práticas de caráter prospectivo, desenvolvidas com visão de médio e longo prazo, que buscam programar soluções antecipatórias a possíveis impactos ambientais previstos como reflexo dos processos de produção ou consequentes das mudanças climáticas. c) autogestão dos recursos ambientais – inclui todas as práticas de envolvimento comunitário que visam empoderar as comunidades para que sejam capazes de gerir os recursos ambientais presentes e seus ecossistemas. são exemplos desta temática as ações de desenvolvimento de lideranças locais, os projetos de educação popular e libertária, e os programas de desenvolvimento local sustentável. d) abertura para uma diversidade de estilos de desenvolvimento sustentável fundados nas condições culturais de cada localidade – em sinergia com o tema anterior, engloba práticas voltadas ao desenvolvimento local sustentável, que pressupõe estudos de potencialidades e vocações locais. são exemplos deste tema as práticas voltadas à valorização da cultura local e as ações fundamentadas em estratégias de planejamento participativo. e) direito aos seres humanos ao pleno desenvolvimento de suas capacidades englobam práticas voltadas à educação em seu sentido amplo, que possibilitem às comunidades alavancar novos processos de desenvolvimento local que respeitem a cultura de cada região. f) eliminação da pobreza e da miséria – este tema pode abordar os programas sociais desenvolvidos pelas organizações, mas tem seu foco central em práticas de maior alcance, especialmente relacionadas à proposição de políticas públicas e ao monitoramento de políticas governamentais, sempre em busca do fomento de ações que melhorem a qualidade de vida das pessoas. g) distribuição (descentralização) da riqueza e do poder – diz respeito à proposição de práticas concretas de distribuição de riqueza e poder pelas empresas. contempla desde ações internas focadas na igualdade de gênero e raça, até a diminuição das margens de lucro obtidas pelos acionistas, em prol de um maior reconhecimento do valor da força de trabalho, o que inclui projetos de participação nos lucros, valorização profissional e aumento de salário. h) fortalecimento das capacidades de autogestão das comunidades e a autodeterminação tecnológica dos povos – sintetiza grande parte da proposta teórica da racionalidade ambiental. tem como foco prioritário gerar autonomia no desenvolvimento das comunidades. significa empoderar os povos de capacidades que lhes permitam deliberar, definir e gerir seu próprio desenvolvimento, incluindo nesse processo o acesso às tecnologias consideradas chave para este desenvolvimento. compreende práticas com vistas a diminuir a dependência das comunidades de indústrias e empresas de grande e médio porte para alavancar o desenvolvimento local. como forma de facilitar a visualização gráfica dos resultados da pesquisa, uma coluna colorida será inserida nos quadros de análise, localizada à direita dos números indicativos das práticas desenvolvidas pela organização, com revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 24 impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 foco nos fundamentos da racionalidade ambiental. para categorizar a definição das cores, utilizar-se-á como critério: a cor vermelha indicando a ausência de projetos e programas para aquele fundamento, a cor amarela para a presença de 1 a 3 projetos e programas e a cor verde para indicação da existência de 4 projetos ou mais em determinado foco. desta maneira, pretende-se facilitar a compreensão do nível de sinergia entre os projetos e programas desenvolvidos pelas organizações e os princípios da racionalidade ambiental propostos por leff (2006). análises dos relatórios de sustentabilidade para inicio das análises, serão apresentados os dados coletados a partir do relatório de sustentabilidade de uma empresa do setor de energia elétrica, entidade de direito público internacional, com cerca de 1.500 funcionários. o documento analisado foi publicado no ano de 2006. o primeiro relatório analisado diz respeito a uma empresa de energia elétrica. nesse relatório não está explícito o conceito de sustentabilidade adotado pela empresa. apresenta-se o documento como “uma versão humanizada de suas relações”, resultante de um processo que proporciona uma visão ampla da organização e de seu capital humano. no material apresentado, a empresa declara que “acredita que a construção de uma sociedade mais justa e autossustentável só é possível com o comprometimento de todos com o desenvolvimento econômico, social e ambiental”. a empresa cita a carta da terra, o protocolo de kyoto e os objetivos de milênio como as bases teóricas para suas práticas de sustentabilidade. declara ainda que “tanto quanto a excelência econômica e tecnológica a busca pela eficiência e eficácia social fazem parte de seu negócio”, assim como, que a responsabilidade socioambiental faz parte da gestão do seu negócio e está alinhada com os princípios de desenvolvimento sustentável da empresa, sem, contudo explicitar estes conceitos. a análise segue detalhada no tabela 1. a segunda empresa cujo documento foi analisado pertence ao setor financeiro e publicou seu último relatório no ano de 2007 (tabela 2). é uma grande organização transnacional que atua em 83 países e possui cerca de 300 mil funcionários. assim como no primeiro caso, a empresa também não explicita o conceito de sustentabilidade que norteia suas ações. apenas declara que, sob sua ótica, “o sucesso empresarial e o desenvolvimento sustentável estão estreitamente relacionados e atuam como conceitos interdependentes”. segundo o relatório, os elementos teóricos que fundamentam a prática da organização são: a declaração universal dos direitos humanos, o pacto global das nações unidas, o princípio global sullivan – que tratam de temáticas de igualdade de oportunidades – e a declaração de princípios e valores e o código de conduta da própria empresa. a empresa entende que “somente se for bem-sucedida a empresa poderá oferecer produtos e serviços confiáveis aos clientes, remunerar adequadamente os acionistas, aportar – por meio do pagamento de impostos – recursos para o financiamento de serviços públicos, gerar empregos e investir diretamente em projetos socioambientais”. em outra parte do documento fica exposto que “para apoiar a consolidação de um sistema econômico de baixa emissão de carbono representa, ao mesmo tempo, um grande desafio e uma oportunidade de mercado, com a formatação de novas linhas de crédito que garantam a implantação de negócios sustentáveis, especialmente no setor de energia”. a empresa apresenta em seu relatório uma série de projetos focados em seu público interno e fornecedores. a maioria destes projetos não foi considerada no quadro de análise por sua incompatibilidade com a proposta dos fundamentos da racionalidade ambiental. algumas das práticas desconsideradas são listadas a seguir: a) decisões colegiadas; b) planejamento estratégico; c) geração e distribuição de riqueza; d) atuação pautada pelo respeito; e) a empresa proporciona aos colaboradores um ambiente de trabalho seguro; f) a empresa tem um compromisso com a verdade; g) atendimento e comunicação; h) mercado na base da pirâmide; e g) programa de crédito popular. para a empresa, esta é uma forma de “dar cidadania as pessoas”. a terceira empresa analisada desenvolve atividades no ramo de cosméticos, possui cerca de 80 mil colaboradores e publicou seu último relatório em 2007 (tabela 3). a empresa não torna explicito no relatório o conceito de sustentabilidade adotado. declara entender a organização como “um organismo vivo, e um dinâmico conjunto de relações, cujo valor e longevidade estão ligados à capacidade de contribuir para a evolução da sociedade e seu desenvolvimento sustentável”. o material também apresenta que é intenção da empresa “crescer reforçando seus compromissos com o desenvolvimento sustentável e com modelos de negócio que não apenas geram, mas compartilham com a sociedade resultados sociais, econômicos e ambientais”. para esta empresa “cidadania global significa agir como organização protagonista na busca da sustentabilidade e de um futuro melhor para todos”. revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 25 impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 não há apontamentos de possíveis bases teóricas que subsidiaram a organização nas definições de conceitos e na proposição de práticas alinhadas a temática da sustentabilidade. a quarta empresa analisada pertence ao segmento de gás e energia e publicou seu último relatório de sustentabilidade no ano de 2007 (tabela 4). a empresa expõe no documento que “segue fundada em três fatores de sustentabilidade de sua estratégia corporativa: crescimento integrado, rentabilidade e responsabilidade social e ambiental”. a empresa declara que busca alinhar suas atividades e iniciativas aos dez princípios do pacto global da onu. a organização não explicita seu conceito de sustentabilidade, porém coloca seu conceito de responsabilidade social como sendo: “a forma de gestão integrada, ética e transparente dos negócios e atividades e da sua relação com todas as partes interessadas, promovendo os direitos humanos e a cidadania, respeitando a diversidade humana e cultural, não permitindo a discriminação, o trabalho infantil e escravo, contribuindo para o desenvolvimento sustentável e para a redução da desigualdade social”. dentro de sua política de responsabilidade social, divulgada no relatório, a empresa propõe: “conduzir os negócios e as atividades da organização com responsabilidade social, implantando seus compromissos de acordo com os princípios do pacto global da onu e contribuindo para o desenvolvimento sustentável”. a quinta empresa analisada pertence ao setor de móveis e madeira, possui hoje cerca de 3 400 colaboradores e seu último relatório foi publicado em 2003 (tabela 5). a empresa declara que seu relatório foi produzido com o propósito de tornar público os parâmetros filosóficos que regem suas atividades, bem como seus resultados econômicos, ambientais e sociais. segundo exposto, o relatório é também uma prova do entusiasmo e da profundidade com que os colaboradores adotaram os princípios do desenvolvimento sustentável como sua estratégia empresarial. mas não há, em nenhum momento, a explicitação destes princípios. a empresa utiliza como base para suas práticas o pacto global da onu. tabela 1 – análise do relatório da empresa de energia elétrica fundamentos da racionalidade práticas com foco na sustentabilidade quantidade de ações detalhamento preservação dos recursos naturais 5 norma nbr iso 14001 ciclo pdca (planejamento, execução, verificação, análise crítica e revisão) desenvolvimento de software livre para gestão da informação territorial (investiga, organiza, referencia e fornece informações ambientais) banco genético de animais silvestres estímulo à produção de energia de biomassa prevenção de catástrofes zero autogestão dos recursos ambientais (a partir dos diferentes valores culturais) 2 criação de conselhos comunitários para definição de ações prioritárias a serem implantadas em cada programa adoção de modelos de gestão compartilhada para programas desenvolvidos com parcerias – foco na efetividade e “sustentabilidade” (no sentido de permanência) das ações abertura para uma diversidade de estilos de desenvolvimento sustentável fundados nas condições culturais de cada localidade 3 apoio a agricultores orgânicos (organização de cooperativas, assistência técnica, apoio a comercialização, investimento em pesquisa, incentivo às certificações de qualidade) apoio a agricultura familiar (diversificação do negócio, produção de mel como renda alternativa, turismo rural, aquicultura) valorização da cultura indígena e apoio ao desenvolvimento econômico das comunidades (produção de leite, agricultura orgânica) revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 27 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 direito aos seres humanos ao pleno desenvolvimento de suas capacidades 4 programa de educação ambiental formação de educadores ambientais programas de saúde cursos de empreendedorismo eliminação da pobreza e da miséria absoluta 3 contribuição na formação de associações de catadores de lixo (formação de lideranças, articulação com poder público, ações de inclusão social) apoio a agricultores orgânicos apoio a agricultura familiar distribuição (descentralização) da riqueza e do poder 1 inclusão eqüitativa de mulheres e homens nos processos de participação social e processos decisórios (na esfera da organização e na esfera pública) fortalecimento da capacidade de autogestão das comunidades e autodeterminação tecnológica dos povos 1 programa de facilitação de acesso ao setor tecnológico para pequenas empresas e empreendedores tabela 2 – análise do relatório da empresa do setor financeiro fundamentos da racionalidade práticas com foco na sustentabilidade quantidade de ações detalhamento preservação dos recursos naturais 5 a organização adota os princípios do equador (um conjunto de critérios que a orientam na avaliação dos impactos socioambientais decorrentes de suas atividades) produtos ambientais, sociais e sustentáveis – vinculados a conservação de áreas de mata nativa e preservação de florestas preservação de fontes de água doce redução de emissões de gases do efeito estufa pesquisa sobre biodiversidade em florestas prevenção de catástrofes zero autogestão dos recursos ambientais (a partir dos diferentes valores culturais) zero abertura para uma diversidade de estilos de desenvolvimento sustentável fundados nas condições culturais de cada localidade zero direito aos seres humanos ao pleno desenvolvimento de suas capacidades 2 saúde, segurança e qualidade de vida – apoio a colaborados e familiares com problemas de saúde física e mental; programa nutricional; melhoria no ambiente de trabalho, redução das horas extras programa de inclusão de pessoas com deficiência eliminação da pobreza e da miséria absoluta zero distribuição (descentralização) da riqueza e do poder 3 programa que busca ampliar o acesso das mulheres a posições de liderança revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 28 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 programa de valorização da diversidade – contratação de estagiários selecionados entre um público estigmatizado (negros, pessoas com deficiência, estudantes com mais de 26 anos cursando a primeira faculdade) produtos ambientais, sociais e sustentáveis – vinculados ao investimento em projetos ambientais, desenvolvidos por ongs em todo país fortalecimento da capacidade de autogestão das comunidades e autodeterminação tecnológica dos povos 1 programa de formação de jovens para o desenvolvimento de softwares e manutenção de portais eletrônicos tabela 3 – análise do relatório da empresa de cosméticos fundamentos da racionalidade práticas com foco na sustentabilidade quantidade de ações detalhamento preservação dos recursos naturais 6 redução das emissões de gases causadores do efeito estufa uso sustentável da biodiversidade estímulo ao consumo consciente – embalagens com “tabela ambiental” que informa a origem e destino dos materiais utilizados pela empresa em seus processos de produção eliminação de testes em animais cultivo e manejo florestal sustentável projetos de reconstituição de matas nativas prevenção de catástrofes zero autogestão dos recursos ambientais (a partir dos diferentes valores culturais) 1 incorporação de grupos de agricultores familiares e comunidades tradicionais na cadeia de negócio abertura para uma diversidade de estilos de desenvolvimento sustentável fundados nas condições culturais de cada localidade 3 programa de relacionamento com as comunidades – ações para o desenvolvimento de potenciais locais, adequadas às necessidades de cada grupo programa de desenvolvimento de fornecedores – apoio a capacitação de empresas locais implantação de agendas 21 nas comunidades direito aos seres humanos ao pleno desenvolvimento de suas capacidades 3 programa de formação de líderes – dimensão social, individual e de negócio formação continuada de profissionais da educação, atuantes na rede pública de ensino distribuição de acervos de livros para as escolas eliminação da pobreza e da miséria absoluta 1 fortalecimento da qualidade das relações locais – capacitação de cadeias complexas de extrativismo, a fim de avançar na direção de um modelo de negócio sustentável distribuição (descentralização) da riqueza e do poder 2 fortalecimento da qualidade das relações locais – capacitação de cadeias complexas de extrativismo, a fim de avançar na direção de um modelo de negócio sustentável programa de desenvolvimento de fornecedores – apoio a capacitação de empresas locais fortalecimento da capacidade de autogestão das comunidades e 3 programas de desenvolvimento local – formação de lideranças da sociedade civil e poder público para que revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 29 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 autodeterminação tecnológica dos povos possam atuar como agentes de soluções para o futuro fortalecimento da qualidade das relações locais – capacitação de cadeias complexas de extrativismo, a fim de avançar na direção de um modelo de negócio sustentável programas de fortalecimento de organizações da sociedade civil e desenvolvimento sustentável tabela 4 – análise do relatório da empresa de gás e energia fundamentos da racionalidade práticas com foco na sustentabilidade quantidade de ações detalhamento preservação dos recursos naturais 4 projeto de energia renovável e biocombustíveis redução de emissão de gases uso adequado de recursos hídricos gestão de potenciais impactos da atividade industrial à biodiversidade prevenção de catástrofes 1 programa de mitigação das mudanças climáticas –com foco no desenvolvimento de tecnologias que permitam atenuar a influência das atividades da empresa nas mudanças climáticas globais autogestão dos recursos ambientais (a partir dos diferentes valores culturais) 1 criação de um centro de excelência ambiental na amazônia – proposta de integrar diversas redes socioambientais que já atuam na região abertura para uma diversidade de estilos de desenvolvimento sustentável fundados nas condições culturais de cada localidade zero direito aos seres humanos ao pleno desenvolvimento de suas capacidades 3 concepção de uma escola de educação profissional de nível técnico busca o desenvolvimento integral do profissional para as necessidades e complexidade do trabalho bolsas-auxilio e cursos gratuitos de nível básico ao superior apoio a projetos culturais – cinema, música, artes plásticas eliminação da pobreza e da miséria absoluta zero distribuição (descentralização) da riqueza e do poder 2 programa de participação nos lucros programa de desenvolvimento e cidadania – gênero, igualdade racial, inclusão de pessoas com deficiência e comunidades tradicionais na cadeia de negócio fortalecimento da capacidade de autogestão das comunidades e autodeterminação tecnológica dos povos zero revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 30 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 tabela 5 – análise do relatório da empresa de móveis e madeira fundamentos da racionalidade práticas com foco na sustentabilidade quantidade de ações detalhamento preservação dos recursos naturais 6 controle dos impactos ambientais causados pela atividade da empresa utilização de energia renovável nos processos produtivos redução do consumo de água investimento na ecoeficiência dos produtos conservação da biodiversidade iso 14001, iso 9000, ohsas 18001 prevenção de catástrofes zero autogestão dos recursos ambientais (a partir dos diferentes valores culturais) zero abertura para uma diversidade de estilos de desenvolvimento sustentável fundados nas condições culturais de cada localidade 1 aproximação com as comunidades – conhecer as inquietudes e necessidades e promover soluções por meio da atuação de lideranças locais direito aos seres humanos ao pleno desenvolvimento de suas capacidades 1 capacitação técnica dos funcionários eliminação da pobreza e da miséria absoluta zero distribuição (descentralização) da riqueza e do poder 1 remuneração – salário mínimo que supera as exigências legais fortalecimento da capacidade de autogestão das comunidades e autodeterminação tecnológica dos povos zero considerações finais como resultado da pesquisa observou-se que nenhuma das empresas analisadas explicita em seu relatório o conceito de sustentabilidade que embasa suas práticas. muitas vezes as palavras sustentabilidade e desenvolvimento sustentável são utilizadas, porém, seu conteúdo não é detalhado. neste sentido, uma das empresas faz referência ao alinhamento da gestão de seu negócio com os princípios de desenvolvimento sustentável, sem, contudo, apresentar estes princípios. pela análise dos documentos percebe-se que a maioria das organizações apoia suas práticas nos pressupostos do pacto global (onu), sendo também citados os documentos: carta da terra, protocolo de kyoto, declaração dos direitos humanos e princípio global sullivan. não há em nenhum dos materiais qualquer referência aos teóricos da linha da sustentabilidade ou a qualquer base científica que tenha sido utilizada para compor os discursos ou basear as ações. neste sentido, analisa-se a ausência de alinhamento dos relatórios de sustentabilidade analisados a um dos princípios da racionalidade ambiental colocados por enrique leff, que determina a importância da elaboração de um pensamento complexo que permita articular os diferentes processos que constituem a complexidade ambiental, compreender as sinergias dos processos socioambientais e sustentar um manejo integrado da natureza (leff, 2006, p.257). vislumbra-se neste sentido uma carência de racionalidade teórica nos discursos que sustentam as práticas das organizações analisadas, sendo que este tipo revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 31 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 de racionalidade (teórica) é apontado por leff (2006) como fundamental na construção dos conceitos base para os valores da racionalidade subjetiva; esta última responsável por normatizar os comportamentos sociais e orientar ações para a construção de uma nova racionalidade social (sustentável). são recorrentes nos textos analisados as citações que fazem referência ao triple bottom line, termo que designa os p’s de pessoas, planeta e proveitos. este conceito relaciona-se a idéia de que a performance de uma organização deve ser medida baseando-se na sua contribuição para a prosperidade econômica, qualidade ambiental e capital social. o termo foi utilizado pela primeira vez em um relatório social publicado pela companhia shell (sdc, 2009). ao analisar os quadros de sistematização das práticas de sustentabilidade versus os temas dos fundamentos da racionalidade ambiental foi possível visualizar que a maioria das ações desenvolvidas pelas organizações tem foco na preservação dos recursos naturais. neste contexto, subentende-se que a opção pelo foco nos programas ambientais seja facilitada pela convergência do tema a uma racionalidade cartesiana e uma visão mecanicista. em geral, as propostas desenvolvidas para preservação ambiental, minimização de impactos, redução de consumo e reaproveitamento de materiais, entre outros, não exigem mais que uma adequação de processos criada por profissionais inseridos no próprio sistema. neste aspecto, não há necessidade de mudanças profundas ou quebra de paradigmas, e sim, apenas adaptações. nesta perspectiva, entende-se que há uma valorização por parte das organizações da racionalidade técnica ou instrumental, definida por leff (2006) como produtora dos vínculos funcionais e operacionais entre os objetivos sociais e as bases materiais do desenvolvimento sustentável. contudo, se a racionalidade teórica tem suas bases enfraquecidas, como colocado anteriormente, existe um alto grau de probabilidade dos objetivos sociais serem pouco claros, e fundamentados sob valores também enfraquecidos, sujeitos às constantes mudanças. por outro lado, visualizase que o tema menos contemplado com práticas sustentáveis propostas pelas organizações foi a prevenção de catástrofes (1 ocorrência). imagina-se que para as empresas, assim como para as pessoas, a abordagem pessimista de muitos cientistas ambientais não seja atrativa, assim como adotar uma postura de prevenção não é prática no brasil. entendese que existe um grande limitador cultural no país que diz respeito ao hábito do pensamento prospectivo, e muito menos habitual, o pensamento prospectivo de prevenção de riscos. tratar de prevenção de catástrofes ambientais significa assumir que elas estão às portas do século xxi, aumentando gradativamente seu alcance e sua intensidade e, talvez, esse seja um dos grandes tabus contemporâneos. em seguida, no ranking dos temas menos contemplados com práticas sustentáveis estão: o fortalecimento da capacidade de autogestão das comunidades e autodeterminação tecnológica dos povos (3 ocorrências), autogestão dos recursos naturais (4) e eliminação da pobreza e da miséria absoluta (4). todas essas temáticas são convergentes quando pressupõem uma drástica mudança nos modelos de produção e desenvolvimento. em primeiro lugar porque tratá-las exige a adoção de uma postura altruísta, de empoderamento e emancipação. em segundo lugar porque demandam um esforço de reorganização política e redistribuição de poder e, por conseguinte, porque subentendem a extinção das relações de dependência que se estabeleceram entre comunidades e grandes indústrias, as quais se atribuem hoje a capacidade motora do desenvolvimento. com isto, novamente fica perceptível a distância entre as propostas de sustentabilidade declaradas pelas organizações analisadas e a teoria da racionalidade ambiental proposta por leff (2006). um dos mais importantes princípios propostos pelo autor, para uma efetiva mudança de racionalidade – a abertura da globalização econômica para uma diversidade de estilos de desenvolvimento sustentável, fundados nas condições ecológicas e culturais de cada região e de cada localidade – está realmente longe de ser tratado pelas empresas aqui avaliadas. uma leitura mais detalhada dos relatórios permite perceber que os discursos ali contidos estão mais alinhados à proposição de um conjunto de políticas capazes de proporcionar um processo de racionalização e gerenciamento dos ecossistemas, que propriamente fomentar uma nova possibilidade de organização dos modos de produção e de estruturação social. fica claro em alguns trechos dos documentos o propósito das organizações, de aumentarem a capacidade de rendimento dos modelos industriais, como no exemplo: [...] somente se for bem-sucedida a empresa poderá oferecer produtos e serviços confiáveis a seus clientes [...], e para isto, necessita investir em ações socioambientais que lhe dêem revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 32 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 garantia da continuidade de recursos naturais e condições sociais estáveis. a todo o momento é possível observar que a lógica da racionalidade econômica ainda predomina nos discursos das organizações, a exemplo de declarações como: [...] tanto quanto a excelência econômica e tecnológica, a busca pela eficiência e a eficácia social fazem parte de seu negócio. nesta expressão, a empresa utiliza conceitos construídos sob a lógica de mercado, transferindo-os para o universo social. entretanto, em nenhum momento há um detalhamento do que se entende por eficácia e eficiência social, ao contrario, o que se verifica é a apropriação de conceitos de um universo restrito, dos negócios, e sua generalização, ao incorporá-los ao universo social. esta apropriação contribui para o esvaziamento das práticas socioambientais, para as quais se propõem soluções baseadas em uma racionalidade limitada e objetiva, enquanto sua configuração exigiria uma reflexão em bases muito mais complexas. os discursos que defendem a preocupação primeira com os lucros e a geração de valor aos acionistas são uma constante no mundo dos negócios. mesmo afirmando que “a responsabilidade socioambiental faz parte da estratégia de negócios e está incorporada a todas as práticas da organização”, vivenciam-se neste momento de crise os cortes drásticos de recursos destinados a projetos socais e ambientais desenvolvidos pelas organizações. na lógica da racionalidade ambiental, o conceito de sustentabilidade relaciona-se muito mais aos processos participativos de construção do futuro, no qual as instituições políticas e a sociedade civil exercem seu papel e veem seus limites e potencialidades respeitados, do que ao discurso vazio da cidadania e da melhoria da qualidade de vida garantidos por meio do estado e por intermédio das grandes corporações. ao analisar o discurso contido nos relatórios faz-se a pergunta: onde está a alavanca para a grande mudança de paradigma anunciada pelas empresas por via da sustentabilidade? sem uma reforma nas bases do modelo civilizatório as práticas desenvolvidas pelas empresas em prol da sustentabilidade serão insuficientes. para alcançar uma nova racionalidade, guiada pela lógica ambiental, complexa e sistêmica, as comunidades terão que se reapropriar de seus patrimônios, de seus recursos naturais e culturais e, a partir deles, definir novos estilos de vida em um cenário de diversidade, soberania nacional e autonomia local. referências araújo, c. g. et al. sustentabilidade empresarial: conceitos e indicadores. in: convibra. congresso brasileiro virtual de administração, 2006. benetti, a. avaliação do índice de desenvolvimento sustentável (ids) do município de lages/sc através do método do painel de sustentabilidade. florianópolis: ufsc, 2006. carta da terra. disponível em: 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de baixo custo para o tratamento de efluentes contendo metais pesados tornam-se de grande interesse. este estudo avalia a capacidade da zeólita natural escolecita na retenção dos cátions de cromo (iii), cádmio (ii) e de chumbo (ii) em solução aquosa, variando o ph (3, 4 e 5) e o tempo de contato (3, 9 e 24 horas). a zeólita natural escolecita mostra a habilidade de reter os íons metálicos na seguinte ordem: cr(iii) = cd(ii) > pb(ii). cr(iii) e o cd(ii) foram totalmente adsorvidos. os resultados demonstraram uma elevada eficiência de remoção dos metais pesados pela escolecita, aliado ao fato de esta zeólita ocorrer em abundância e de não ser impactante ao meio ambiente. palavras-chave abstract during recent years stringent regulations of wastewater discharge into aquatic bodies have been imposed. removal of contaminants, as heavy metals, is one of the fundamental goal in waste treatment. in order to achieve efficient cost effective technology, natural materials as zeolites are generally been applied is wastewater treatment to remove pollutants. the present study consists in evaluating the scolecite zeolite efficiency in removing chromium(iii), cadmium(ii) and lead(ii) from aqueous solutions at ph conditions of 3, 4, 5 and contact time of 3, 9, 24 hours. the natural zeolite showed the ability to take up the tested heavy metals in the order cr(iii) = cd(ii) > pb(ii). cr(iii) and cd(ii) were totally adsorbed. these results demonstrate that scolecite can be used for removal of heavy metals from aqueous effluents, under optimized conditions. key words tratamento e disposicão final de resíduos revista brasileira de ciências ambientais – número 528 introdução os efluentes industriais são as principais causas de contaminação das águas com metais potencialmente tóxicos. como esses metais são biocumulativos, há uma crescente exigência por parte da sociedade e dos órgãos públicos, no sentido de haver diminuição dessa contaminação, aos níveis toleráveis pelos organismos sujeitos ao contato com tais contaminantes e, conseqüentemente, uma tendência em se aprovar uma legislação ambiental cada vez mais rigorosa. metais pesados como o cromo, o níquel, o cádmio, o chumbo e o zinco são largamente empregados nas indústrias. é importante salientar que elas não são as únicas responsáveis pelo quadro atual de contaminação do ambiente por substâncias tóxicas. as universidades, escolas e institutos de pesquisa correspondem a, aproximadamente, 1% da produção de resíduos em países desenvolvidos como os estados unidos. considerando que essas instituições exercem papel fundamental quando avaliam os impactos ambientais provocados por outras unidades geradoras de resíduos, é necessário que tratem adequadamente seus rejeitos, a fim de não verem mitigada sua credibilidade perante a sociedade e os órgãos públicos competentes. metais pesados em excesso podem causar muitas doenças e sérios problemas fisiológicos, já que são acumulativos no corpo humano. os resíduos contendo cádmio, cromo, manganês e níquel possuem alto poder de contaminação e, com facilidade, atingem os lençóis freáticos ou mesmo reservatórios e rios, os quais são as fontes de abastecimento de água das cidades. visando à redução do impacto ambiental causado com o descarte de efluentes contaminados com metais pesados, métodos alternativos de baixo custo e mais eficientes no tratamento de águas e despejos têm sido desenvolvidos como, por exemplo, a eletrodiálise, a osmose reversa, a ultrafiltração, a adsorção em materiais naturais, a promoverem a retenção seletiva e reversível de cátions metálicos e resinas de troca iônica. as resinas troca-iônicas são muito usadas nas indústrias para a remoção de íons em água potável ou em águas de caldeira e na purificação de substâncias orgânicas e inorgânicas. entretanto, a utilização desse material no tratamento de efluentes com metais pesados é economicamente inviável. desse modo, várias pesquisas vêm sendo desenvolvidas com o objetivo de empregar-se trocadores iônicos naturais, como, por exemplo, aluminossilicatos, os quais apresentam baixo custo, alta disponibilidade. a sílica ocorre na natureza com a fórmula empírica aproximadamente igual a (sio 2 ). a substituição parcial de átomos de silício por alumínio dá origem ao grupo dos aluminossilicatos. os principais componentes desse grupo são as argilas e as zeólitas. como o alumínio apresenta valência (3+) menor do que a do silício (4+), a estrutura do aluminossilicato apresenta uma carga negativa para cada átomo de alumínio. essa carga é balanceada por cátions alcalinos ou alcalino-terrosos, chamados de cátions de compensação, intersticiais ou trocáveis, normalmente o na+, k+ ou ca2+, livres para se moverem nos canais da rede e poderem ser trocados por outros cátions em solução. a família das zeólitas pode ser distinguida dos demais aluminossilicatos pela presença de moléculas de água e, também, por causa de suas estruturas características. atualmente, 40 espécies de zeólitas naturais foram identificadas e mais de 150 foram sintetizadas. as sintéticas – as zeólitas a, x, y, l, f e zsm-5, são utilizadas como catalisadores em virtude de sua grande uniformidade na composição e elevado teor de pureza. as zeólitas naturais são utilizadas, principalmente, no tratamento de efluentes, no qual uma alta pureza não é um fator tão preponderante quanto nos processos catalíticos. a estrutura apresenta uma porosidade regular de dimensões comparáveis às das moléculas orgânicas, sendo as aberturas dos poros variáveis de 3 a 10 å, conforme o tipo de estrutura (figura 1). figura 1 – exemplos de zeólitas dezembro 2006 29 as zeólitas são minerais formados por uma estrutura tridimensional de tetraedros de sio 4 e alo 4 conectados pelos átomos de oxigênio nos vértices, possuidoras de cavidades e canais regulares e de tamanho molecular, nos quais pode haver movimentação de moléculas de água. o desbalanceamento de cargas provocado pelo al estrutural, trivalente, é compensado por cátions de metais alcalinos alcalinos (na+, k+, rb+, cs+) e alcalinos terrosos (mg2+, ca2+), nh 4 +, h 3 o+, tma+ (tetrametilamônio) e outros cátions nitrogenados, terras raras e metais nobres. essa condição confere às zeólitas a propriedade de troca iônica. além disso, as zeólitas possuem uma elevada superfície específica interna por causa da porosidade da rede, característica indispensável para uma alta capacidade de troca iônica. o processo de troca iônica ocorre entre duas ou mais fases. a transferência de íons de uma fase para outra depende da eletroneutralidade e é regulada pela concentração dos íons em ambas as fases e pela seletividade que a zeólita apresenta sobre os íons. sua composição pode ser representada genericamente por m x/n al x si y o 2(x+y) .wh 2 o, em que m é um cátion de valência n e (x+y) corresponde ao total de tetraedros na cela unitária da zeólita. o processo de troca iônica está diretamente relacionado à substituição dos cátions intersticiais m por cátions da solução. o comportamento da troca iônica nas zeólitas depende basicamente dos seguintes fatores: natureza das espécies catiônicas (tamanho, carga e grau de hidratação); temperatura; concentração das espécies catiônicas na solução; espécies aniônicas associadas aos cátions em solução; solvente empregado (na grande maioria dos casos, a troca iônica ocorre em solução aquosa, embora alguns trabalhos tenham sido realizados utilizando-se solventes orgânicos) e característica estrutural da zeólita em questão. no município de morro reuter, no estado do rio grande do sul, é encontrada a zeólita escolecita como espécie mais abundante, conforme análises realizadas por difratometria de raios x. a escolecita foi descrita primeiramente por pauling e taylor, em 1930. esse minério se caracteriza por ser uma zeólita microporosa, cujas dimensões dos canais são de 2,6 x 3,9 å. apresenta a fórmula química na 0,3 ca 1,0 al 2,0 si 3,0 o 10 .3h 2 o (composição 5,32% na 2 o, 9,63% cao, 26,26% al 2 o 3 , 46,42% sio 2 , 12,37% h 2 o) e capacidade de troca iônica nominal de 5,01equiv kg-1. objetivos desenvolver e implantar um método viável para o tratamento de resíduos contendo metais pesados em baixas concentrações, gerados nos laboratórios de ensino e pesquisa da universidade federal de são carlos, utilizando a zeólita natural escolecita, tendo em vista o efeito do ph no processo de adsorção. material e métodos caracterização da escolecita foi realizada a caracterização da zeólita natural escolecita por difração de raios-x (diffractometer d5000 alemanhão/ siemensaxs). utilizou-se, para essa análise, a escolecita com 0,25 mm de diâmetro. reagentes utilizados os metais utilizados foram todos em forma de seus respectivos nitratos: o cromo(iii) cr(no 3 ) 3 .9h 2 o, o cádmio(ii) – cd(no 3 ) 2 .4h 2 o, e o chumbo(ii) -pb(no 3 ) 2. para acidificar as soluções contendo íons de chumbo e de cádmio usou-se uma solução diluída de ácido nítrico, e, para acidificar as soluções contendo íons de cromo, utilizou-se uma solução diluída de ácido clorídrico. para aumentar o ph das soluções, usou-se hidróxido de sódio diluído. processo extrativo as operações de troca iônica foram conduzidas de forma descontínua. nesse processo o adsorvedor foi agitado constantemente com a solução contendo o metal pesado. • influência do tempo x ph o efeito do ph na adsorção dos metais foi testado à temperatura ambiente, ajustando o ph para 3,0, 4,0 e 5,0 pela adição de soluções 0,1 moll-1 de naoh, hno 3 ou hcl, na solução aquosa contendo o íon metálico, sendo os íons metálicos adsorvidos isoladamente (soluções monoelementares). utilizou-se 2,0 g de escolecita em pó (com aproximadamente 0,100 mm de diâmetro) em 60 ml de solução, com concentração 50 mgl-1 do metal (cd2+, cr3+ e pb2+). as medidas de ph das soluções foram realizadas com um phmetro digital (corning). após intervalos de 3, 9 e 24 horas, foram retiradas alíquotas de 15 ml do meio reacional, com o auxílio de uma seringa. separou-se a fase líquida da sólida, centrifugando-se a solução logo após a coleta. • quantificação dos metais a quantificação dos metais em solução foi realizada por meio de um espectrofotômetro de absorção atômica – varian modelo gemini – as medidas foram realizadas antes e após o tratamento com o material absorvente, revista brasileira de ciências ambientais – número 530 para monitoramento da eficiência de remoção de íons metálicos dos resíduos de laboratórios. resultados caracterização da zeólita composição mineralógica o difratograma de raios-x da escolecita está ilustrado na figura 2; nesse gráfico, a escolecita utilizada neste tabela 1 – ph x tempo de contato indicando o porcentual de retenção (%) do íon chumbo(ii), dados utilizados para elaboração dos gráficos 7, 8 e 9. figura 2 – difratograma de raios-x da escolecita estudo foi comparada com uma escolecita de ficha 26-1048, contida no software do aparelho de difração de raios-x, comprovando que o material analisado é, de fato, escolecita com fórmula química ca 1,0 al 2,0 si 3,0 o 10 .3h 2 o e alto grau de pureza. processo extrativo em relação ao ph quantificação dos metais as análises foram realizadas igualmente para os três metais, porém o tratamento dos dados obtidos enfocaram, principalmente, o íon chumbo(ii), pois os íons cromo(iii) e os íons cádmio(ii) foram totalmente retidos pela escolecita nos três valores de ph. a tabela 1 resume os dados de retenção (%) encontrados durante o processo de adsorção dos íons chumbo(ii). a influência do ph para os metais cádmio(ii), cromo(iii) e chumbo(ii) está representada nas figuras 3, 4 e 5. a figura 3 ilustra os resultados obtidos após 3 horas de agitação para a adsorção dos íons metálicos. dezembro 2006 31 figura 3 – influência do ph na adsorção dos metais com tempo de contato de 3 horas figura 4 – influência do ph na adsorção dos metais com tempo de contato de 9 horas figura 5 – influência do ph na adsorção dos metais com tempo de contato de 24 horas revista brasileira de ciências ambientais – número 532 cinética de adsorção a cinética de adsorção é representada pela figura 6. observou-se que para os três valores de ph a capacidade de troca iônica foi melhor no tempo de 3 horas, ou seja, o tempo ótimo para adsorção é o de 3 horas. houve uma dessorção dos íons de chumbo com o aumento do tempo. com 9 horas de agitação ocorreu, em geral, uma alta dessorção do cátion pb(ii), exceto em ph 3 cuja, queda foi menos acentuada. em tempo de 24 horas ocorreu novamente um aumento da retenção e evidenciando um ciclo, cujo cátion metálico ora se encontra em solução, ora retido na estrutura zeolítica. discussão os testes de troca iônica indicaram um elevado poder de adsorção da escolecita. os íons de cromo e de cádmio foram adsorvidos totalmente pela zeólita natural escolecita, tendo 100% de retenção para todos os pontos estudados – isto foi possível em razão da alta pureza da zeólita utilizada, ao pequeno diâmetro dos grânulos da escolecita, e a agitação intensa que foi submetida ao processo de troca iônica. a diferença de comportamento observada no processo de troca iônica com os diferentes metais pode ser avaliada em função do tamanho e da carga dos cátions e da estrutura da zeólita. os raios dos cátions hidratados são de 4,01 å para o pb(ii), 4,26 å para o cd(ii), e 4,61 å para o cr(iii), enquanto as dimensões dos poros da escolecita são de 2,6 x 3,9 å. portanto, a interação dos cátions metálicos hidratados com os sítios de troca situados, no interior dos poros da zeólita só pode ocorrer mediante a remoção de parte das moléculas de água que compõem sua estrutura. o íon cromo(iii) foi adsorvido em grande quantidade, indicando que nem todos os cátions trivalentes estão ocupando três sítios de troca monovalentes na superfície do sólido. avaliando as curvas de adsorção, percebe-se que para o íon chumbo(ii) há uma crescente retenção, conforme ocorre a diminuição de ph. observa-se que a remoção é favorecida em ph 3,0, pois, com o aumento do ph, temos uma tendência acentuada de redução na solubilidade desse metal no meio aquoso. é sabido que os aluminossilicatos não devem ser empregados em ph extremamente ácidos, exceto por períodos de tempo muito curtos. a protonação da camada octaédrica é seguida pela lenta hidrólise da estrutura de alumínio que acarreta a perda gradual da capacidade de troca catiônica e, em alguns casos, o colapso da estrutura. por esse fator, considera-se que o ph ideal para adsorção do cátion pb(ii) seja em torno de 3, não empregando valores mais baixos. figura 6 – cinética de adsorção do pb(ii) dezembro 2006 33 para o intervalo de ph estudado, não foi observada a precipitação dos metais como hidróxido, indicando que o processo de remoção ocorreu por um mecanismo de troca iônica. conclusão a escolecita apresentou uma elevada eficiência de adsorção dos cátions cd(ii), pb(ii) e cr(iii). o ph tem um impacto significante na remoção dos metais por zeólitas, já que pode influenciar no caráter dos íons trocáveis e no da própria zeólita. para os íons cromo(iii) e os íons cádmio(ii) a adsorção se manteve em 100% em todos os valores de ph. a elevada eficiência de remoção dos metais pesados pela escolecita, aliada ao fato de a zeólita ocorrer em abundância e não ser impactante ao meio ambiente, comprova a potencialidade deste material, podendo, dessa forma, ser empregado em diversos tipos de tratamentos de resíduos dos laboratórios das universidades, como em sua potencial aplicação em vários campos da proteção ambiental. bibliografia aguiar, m. r.; novaes, a. c.; guarino, a. w. remoção de metais pesados de efluentes industriais por aluminossilicatos. química novaquímica novaquímica novaquímica novaquímica nova, v. 25, n. 6b, p. 1145-54, 2002. ashbrook, p. c.; reinhardt, p. a. environ. sci.environ. sci.environ. sci.environ. sci.environ. sci. tttttechnolechnolechnolechnolechnol, v. 19, n. 1150, 1985. bosco s. m. dal; jimenez, r. s.; carvalho w. a. aplicação da zeólita natural escolecita na remoção de 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resumo o desenvolvimento de fontes alternativas de energia e o aumento da eficiência dos sistemas de iluminação artificial estão permitindo a difusão da iluminação artificial em áreas isoladas. do momento em que muitos insetos são fortemente atraídos pela iluminação artificial, são lançadas hipóteses sobre as conseqüências ambientais e sanitárias da crescente difusão da iluminação artificial. são também apresentados os resultados de testes com luminárias de diferentes comprimentos de onda da radiação, indicando os meios para reduzir os impactos. palavras-chave iluminação artificial, vetores de doenças, impacto ambiental. abstract the development of alternative energy sources and the increase in the efficiency of artificial lighting systems are allowing for the widespread diffusion of artificial lighting in isolated areas. since many insects are strongly attracted by artificial lighting, we hereby launch hypotheses on the possible impact of the rising increase in the use of artificial lighting on the diffusion of diseases. herein are also presented the results of attraction tests with different wavelengths of light radiation, indicating means of minimizing impacts. key words lighting, insect vectors, ecological impact. gestão ambiental dezembro 2006 5 introdução pode parecer paradoxal – no meio de eventos aparentemente mais graves como a emissão de gases de efeito estufa, a destruição da camada de ozônio, a poluição atmosférica, das águas e do solo, e o desmatamento descontrolado – falar de poluição luminosa. temos dificuldade em considerar a luz, tradicionalmente símbolo de pureza, de segurança, de vida, mais uma fonte de contaminação do ambiente. para um biólogo, o excesso de iluminação artificial é uma fonte objetiva de perturbação dos ciclos vitais. afinal, por mais de 3,5 bilhões de anos, a vida evoluiu com uma alternância de períodos de luz natural e de obscuridade, e está demonstrado que há pelo menos 3 bilhões de anos os seres viventes desenvolveram relógios biológicos para acompanhar as variações cíclicas da luz e da obscuridade (paieta, 1982). portanto, não existem dúvidas que níveis excessivos de iluminação artificial podem ser extremamente prejudiciais para vida silvestre, mas apenas nos últimos anos esse fato começou a ser percebido com clareza e tomadas providências para minimizar esse impacto. naturalmente, o tema da poluição luminosa não é novo na literatura e nas normas técnicas. com o desenvolvimento e o uso generalizado de sistemas mais eficientes de iluminação (principalmente com as lâmpadas à descarga que começaram a difundir-se depois da segunda guerra mundial), iniciou-se a manifestação de uma crescente preocupação sobre o impacto de fluxos luminosos crescentes.1 os primeiros a mostrar interesse, e ainda hoje os mais ativos no combate à poluição luminosa foram os astrônomos, os quais perceberam que, com o aumento da iluminação artificial externa, perdia-se a capacidade de observar o céu noturno, como declarou recentemente oransky (2005) à revista the scientist: “please stop, you are interfering with my research, lights – these must be kept to an absolute minimum. there are astronomers on the east coast of the us who have not seen a star in years.” como big science significa ciência que exige grandes investimentos, os astrônomos conseguiram introduzir as primeiras medidas restritivas ao uso da iluminação externa e ao controle da poluição luminosa. por essa razão foram baixadas normas específicas em diferentes países do mundo, pelas quais a iluminação externa é fortemente controlada em termos de direção da propagação do fluxo luminoso, de intensidade e de tipo de lâmpadas utilizadas, e os astrônomos do mundo inteiro, reunidos na organização dark sky (2005), fornecem a mais ampla documentação sobre o tema da poluição luminosa. hoje, provavelmente, a proteção dos observatórios astronômicos é a área na qual existe maior controle da iluminação artificial externa. paralelamente a essa preocupação dos astrônomos, surgiram movimentos, em muitas partes do planeta contra a poluição luminosa como elemento de desconforto humano, e ainda hoje a batalha contra o incremento indiscriminado da iluminação noturna, por razões apenas estéticas ou genericamente ambientais, faz parte da luta contra a poluição. mais recentemente, sentiu-se a necessidade de criar um termo, ao lado do termo poluição luminosa genérica; longcore e rich (2004) propuseram utilizar-se dois termos separados: “poluição luminosa astronômica” – indicando a poluição de luzes que atrapalham a visão das estrelas ou, em geral, a observação da noite – e “poluição luminosa ecológica”, com o significado de “iluminação artificial que exerce efeitos adversos sobre a vida silvestre”. bons exemplos dessa preocupação podem ser vistos no white paper do office of the deputy prime minister britannico (1996), no relatório lighting in the countryside e no health council of the netherlands (2000), que analisam, em detalhes, os diferentes aspectos do incremento da iluminação artificial sobre a visão do céu noturno, mas também sobre o ambiente em geral. quando observamos as fotografias noturnas de satélite (nasa, 2005), é fácil entender o porquê de essas preocupações surgirem nesses dois países: aí, como na maioria dos países europeus, e no japão, praticamente não existe área do território nacional que seja isenta de poluição luminosa. esse fenômeno está se expandindo rapidamente, e cinzano et al (2001) calcularam que apenas 40% dos americanos vivem em um ambiente no qual o olho humano consegue fazer a transição de uma visão fotópica a uma visão escotópica, portanto, de um olho acomodado à luz a um olho acomodado ao escuro. eles também calcularam que 18,7% da superfície terrestre possui um céu noturno considerado poluído, conforme o padrão da astronomia. estudos nacionais e internacionais iniciaram, portanto, a elaboração de normas técnicas de iluminação externa que, compatível com o conforto humano, fossem menos agressivas com o ambiente e, ao mesmo tempo, assegurassem uma redução do consumo de energia. foram elaboradas novas regulamentações para reduzir a poluição luminosa do céu noturno, a indústria desenvolveu luminárias com controle direcional do fluxo luminoso, e em muitos países, começaram a ser fixados níveis máximos de iluminância, dependendo de um zoneamento rigoroso. se esses movimentos podem, para o cidadão comum, ser aparentemente revista brasileira de ciências ambientais – número 56 irônicos, e muitos consideram essas posições retrógradas e exóticas, o aprofundamento dos estudos em matéria começou a mostrar que os impactos dos atuais níveis de iluminação externa podem prejudicar seriamente o ambiente. na visão antropomórfica, ou “vertebratomórfica” do homem, as primeiras providências se iniciaram nas situações mais evidentes de danos ambientais do excesso de iluminação. o exemplo, sem dúvida, mais famoso é a proteção da desova das tartarugas marinhas. nesse caso, a iluminação artificial da orla exerce dois efeitos perversos: quando próxima à deposição dos ovos, a tartaruga marinha procura uma praia e evita as outras nas quais existe iluminação artificial. portanto, a iluminação artificial exerce um fototropismo negativo. quando da abertura do ovo, os filhotes de tartaruga marinha, se a orla for iluminada, são atraídos pela iluminação artificial (com um fototropismo positivo) e não se dirigem em direção ao mar, sendo expostos à ação dos predadores. essa situação específica gerou algumas das regulamentações estaduais e municipais mais restritivas em matéria de iluminação externa. por exemplo, a empresa elétrica da flórida (florida power company, 2002) elaborou um manual de iluminação externa que minimiza o impacto da iluminação artificial sobre as tartarugas. o manual mostra, uma vez estudado o impacto da iluminação, como é possível chegar a projetos os quais, sem reduzir, ou reduzindo ao mínimo o conforto para o homem, é possível utilizar a iluminação artificial sem perturbar as tartarugas. ao contrário, no caso do brasil, na bahia, para proteger a desova das tartarugas marinhas foi passada a lei n. 7.034 de 13 de fevereiro 1997, a qual “proíbe uso de fonte de iluminação que ocasione intensidade luminosa superior a zero lux tendo em vista proteger as tartarugas marinhas no litoral norte”. naturalmente, uma medida desse tipo, apesar de ser positiva para as tartarugas, pode criar um conflito muito forte para a população e tende a ser violada. a proteção das tartarugas marinhas é apenas um exemplo, pode ser o mais conhecido, de normas específicas de controle da iluminação externa para diminuir a agressão ao meio ambiente. outras espécies foram, porém, tema de estudo e o aubon institute (bower, 2000) assinala que milhões de aves, a cada ano, são vítimas de fatalidades ligadas ao excesso da iluminação artificial. no caso das aves, o excesso de iluminação noturna provoca dois graves danos: de um lado, as aves esbarram em fontes luminosas fortes, como faróis e antenas; de outro lado, outras áreas fortemente iluminadas acabam afetando as rotas das aves migratórias. sobre esses temas a literatura é, realmente, muito ampla e existem estudos muito detalhados, como o do ministerie van verkeer en waterstaat (1999) da holanda, e o collision course, financiado pelo wwf (lesley, 1996), e a resenha detalhada das ocorrências realizada pela california energy commission (hebert, reese, 1996). também no caso das aves, estudos mais acurados como, por exemplo, o de jones e francis (2003, p. 328), mostraram que, com um projeto a levar em conta o impacto sobre as aves, é possível, ao mesmo tempo, garantir a segurança da navegação, reduzir o consumo de energia e as fatalidades com aves. nas palavras dos autores: “in 1989, the long point lighthouse was automated, with a simultaneous change in beam characteristics the new beam is narrower and less powerful. this change brought about a drastic reduction in avian mortality at the lighthouse to a mean of only 18.5 birds per year in spring, and 9.6 in autumn from 1990 to 2002. our results highlight the effectiveness of simple changes in light signatures in reducing avian light attraction and mortality during migration.” estudos detalhados foram também realizados sobre os mamíferos. espécies com sistema cerebral mais desenvolvido, os mamíferos registram reações mais articuladas em relação à iluminação artificial. para muitos mamíferos, a iluminação artificial representa um sinal de ocupação antrópica, portanto pode representar um atrativo, ou, em outros casos, uma barreira. especialmente para os pequenos mamíferos, linhas contínuas de iluminação artificial, como rodovias, podem representar uma barreira que divide o ecossistema, impedindo a circulação e acentuando a fragmentação dos ambientes, como mostram, por exemplo, beier (1995) sobre o cougar, bird et al (2004), sobre os gatos selvagens, e sanderson et al (1998) sobre os morcegos. um caso à parte é representado pelo efeito da iluminação artificial sobre o homem, sem dúvida o animal mais estudado. ao lado dos amplos estudos sobre as condições de conforto visual, começam a surgir, com insistência, novos estudos sobre os danos que o excesso de iluminação artificial pode ocasionar. a área na qual existem mais estudos é, sem dúvida, a área da radiação ultravioleta b (280-320 nm) com efeitos conhecidamente mutagênicos. a legislação internacional, e hoje também a nacional, está introduzindo medidas restritivas específicas sobre esses tipos de radiação, especialmente no que diz respeito às lâmpadas a vapor de mercúrio, a vapores metálicos e à halogênio, que são as lâmpadas com maior conteúdo de ultravioleta. em muitos países, surgem medidas restritivas sobre a radiação ultravioleta a (320-400 mn). no meio desses estudos, aceitos universalmente pela indústria da iluminação artificial, dezembro 2006 7 estudos mais polêmicos apontam riscos mais sutis da iluminação artificial sobre o homem: alteração dos ciclos circadianos, dependendo do tipo de iluminação, são apontados sempre com maior freqüência e surgiram, recentemente, fortes suspeitas de a iluminação artificial não-controlada poder levar a alterações profundas do metabolismo e gerar doenças degenerativas, conforme debatido, por exemplo, por stevens et al (2001), stevens (2005), schernhammer et al (2004) e davis et al (2001). o impacto sobre os insetos no meio dessa produção crescente de estudos sobre o impacto da iluminação artificial sobre a vida, foram realizados muitos estudos de impacto sobre os insetos; por exemplo, verheijen (1958), bhattacharya et al (1995), eisenbeis et al (2000), frank (1988) e as atas do congresso ecological consequences of artificial night lighting (2002), entre os seres viventes mais afetados pela iluminação artificial, mas, curiosamente, pouco foi escrito sobre os possíveis impactos da alteração da quantidade de insetos sobre o resto do ecossistema. o tema pode parecer secundário; os insetos, na visão antropocêntrica, são apenas uma fonte de incômodo e, se a iluminação conseguir reduzir seu número, é um ponto a favor. os ecólogos, na realidade, são bem conscientes do rol dos insetos, inclusive, como salientaram bem losey e vaugam (2006), do rol econômico. se analisarmos com atenção, especialmente em uma região tropical ou equatorial, o rol dos insetos pode ser vital, em sentido positivo e negativo, para o ecossistema e para o homem. o fato de a iluminação artificial exercer um poder de atração muito forte sobre muitas espécies de insetos é bem conhecido dos entomólogos, os quais utilizam diferentes tipos de armadilhas luminosas para as coletas. esse poder de atração pode ter duas conseqüências distintas: a primeira, atrair os insetos e limitar a capacidade reprodutiva; a segunda, atrair os insetos para uma região de impacto antrópico, acentuando a possibilidade de difusão de epidemias. a atração dos insetos e a limitação na capacidade de reprodução já foram apontadas por muitos pesquisadores. de fato, muitas espécies, especialmente lepidópteros e coleópteros, são atraídas com tal ímpeto pela iluminação artificial, que, com freqüência, esbarram nela e morrem. por outro lado, também aqueles que não são vítimas de fatalidades, tornamse presas fáceis de predadores, principalmente morcegos, que à noite podem ser vistos voando em volta das luminárias. em todos os casos, o tempo perdido circulando em volta da luminária diminui a capacidade de forrajamento e a possibilidade de reprodução. o caso mais famoso é, sem dúvida, aquele relatado por denton (1900): no começo do século 20, em washington (eua), as luminárias públicas eram um importante lugar para as coleções entomológicas. atualmente, muitos poucos lepidópteros podem ser coletados à luz dos lampiões em washington. na cidade de são paulo, rob de góes (2004) contou, de forma divertida, a progressiva redução dos insetos dentro da cidade com o processo de expansão urbana. nos últimos anos nota-se uma progressiva redução da fauna de lepidópteros, e é difícil dizer se essa redução é em razão apenas aos efeitos da iluminação artificial. é provável que outras causas concorram ao fenômeno, mas indubitavelmente, a iluminação artificial é uma das causas. apesar de a iluminação urbana ter reduzido muito a fauna de insetos noturnos das grandes cidades, fontes intensas de iluminação podem atrair insetos e aves até em ambientes urbanos, onde não seria de esperar-se o fenômeno. por exemplo, em nova york o monumento luminoso do marco zero, que homenageia as vítimas do atentado de 11 de setembro, exerce, por causa de sua potência, uma atração tão forte sobre os insetos e as aves, que os raios luminosos brilham, como pode ser visto na figura 1, pelo figura1 – nova york, fotografia noturna do monumento do marco zero, em homenagem às vítimas do atentado de 11 de setembro crédito: foto de keith kin yan, http://www.overshadowed.com/mt/archives/000250.html revista brasileira de ciências ambientais – número 58 número de animais presentes. o fenômeno é tão acentuado que gerou polêmica nos jornais da qual participaram leitores, o diretor da sociedade municipal de arte, o representante da audubon society e o departamento federal de aviação (new york times n. 10, 12 de outubro de 2004), discutindo a possibilidade de interromper o funcionamento do museu (de candido, 2005). outro grupo de insetos dos quais está sendo assinalada uma progressiva diminuição é o dos lampirídeos (os conhecidos vaga-lumes). já nos anos 70 um escritor italiano, pierpaolo pasolini (1975), denunciava o desaparecimento dos vagalumes e atribuía o fenômeno à corrupção do governo. retirando a discussão política, pode ser notado que a diminuição de vagalume corresponde exatamente ao início do período de difusão em larga escala, na itália, das luminárias a vapor de mercúrio e da iluminação pública extra-urbana. como notou o pesquisador brasileiro vadim viviani (2001), os vagalumes utilizam a emissão da luz como meio de comunicação e começam a piscar apenas quando o nível de luminância do ambiente é inferior a 0,5 lux (portanto, quando a mensagem tem potencial de ser recebida por conspecífico). parece, portanto, razoável pensar que, com o aumento da iluminação pública, os vagalumes acabaram diminuindo na itália nos anos 70. o fenômeno da diminuição, foi por outro lado, assinalado pelo próprio vadim viviani (2001) no brasil, o qual notou uma diminuição no número de indivíduos observados no arco de 30 anos, na região de campinas (fortemente urbanizada), e uma aparente estabilidade no número desses insetos na reserva natural de boracéia, longe de qualquer centro urbano. a redução da população de insetos, especialmente dotados de potenciais polinizadores, pode exercer conseqüências graves em ambiente tropical. diferente do ambiente de clima temperado, no qual o número de espécies de polinizadores é limitado, e, em muitas espécies vegetais, a polinização é propiciada pelo vento, no clima tropical e equatorial o número de polinizadores aumenta proporcionalmente ao número de espécies vegetais. como destacado de forma sintética por janzen (1975), em muitos casos se verifica uma verdadeira co-evolução, pela qual apenas um polinizador assegura a reprodução de uma espécie vegetal. por outro lado, um recente estudo de vamosi et al (2006) mostra como, nos hot spots, regiões de maior biodiversidade, a competição das plantas para polinizadores representa a maior ameaça à biodiversidade. como conseqüência da redução do número de insetos, portanto, poderá verificar-se uma redução de espécies vegetais. esse fenômeno é especialmente grave em regiões de fragmentos de vegetação nativa, como nos estados com maior densidade demográfica – são paulo, rio de janeiro, paraná, onde todo o ecossistema vegetal pode ser colocado em perigo, mas pode ser significativo também, em outras áreas do brasil, com a menor densidade demográfica, nas quais existam, porém, formas acentuadas de endemismos. o significado das interações entre insetos e plantas e o perigo do desaparecimento de espécies de insetos é bem destacada por brown e gifford (2004), e por oliveira e gibbs (2004). analisando esses aspectos, é importante lembrar que o efeito de atração dos insetos, por parte da iluminação artificial, é um efeito a distância e alguns pesquisadores apontam: mariposas chegam a ser atraídas até de 2-3 km de distância. também admitindo essa estimativa ser muito elevada, janzen (1983) afirma que uma lâmpada pode atrair a uma distância de pelo menos 500 metros. trata-se de um valor elevado, se pensarmos no tamanho dos fragmentos. nos eua albers e duriscoe (2001) estimam que 20% do território nacional se encontra sob a influência de 150 metros de iluminação externa; se estendermos o efeito a 500 metros, a área será maior. curiosamente, em um artigo publicado no mesmo número da revista da fundação george wright dedicado ao problema da poluição luminosa, duriscoe (2001) destaca apenas o aspecto visual da poluição luminosa nos parques e nas reservas, e não o efeito sobre a biodiversidade. efeito sobre os vetores de doenças uma situação diferente se apresenta por outras espécies, especialmente por aquelas de interesse médico. nesse caso deparamos com dois comportamentos distintos: entre os insetos a amplo raio de vôo e insetos com menor mobilidade. nos insetos de amplo raio de circulação, como, por exemplo, os culicídeos, a iluminação artificial exerce uma forte atração a distância, mas os insetos, como salientam clements (1999) e service (1993), não chegam a esbarrar na luminária e apenas circulam em volta dela. nesse caso, chegando a um ambiente antrópico, o inseto pode ser atirado pelo cheiro e picar, transmitindo possíveis doenças. um exemplo do amplo raio de circulação verifiquei no município de mucajaí (roraima), onde anofelinos visitavam a cidade, apesar de ter os criadouros a mais de um quilometro de distância. é dezembro 2006 9 provável que a iluminação a vapores de mercúrio exercesse um elemento adicional de atração. acentuando a atração a distância, a iluminação artificial pode ampliar a área de influência para instauração de epidemias. por outro lado, com a eletrificação em áreas isoladas, na impossibilidade de pulverizar em um amplo raio, corre-se o risco de expor as populações locais a surtos de epidemias conhecidas e desconhecidas. a região tropical é, conforme relatado, entre outros, por travasso et al (1998), o maior reservatório de arbovírus e a iluminação artificial pode ser mais um elemento antrópico que concorre na instauração de novas doenças (barghini et al 2004). em outros insetos com mobilidade menor, como os flebótomos e os barbeiros, a iluminação artificial pode gerar situações mais sutis: o inseto não é atraído diretamente até as luminárias, portanto não pode ser capturado em armadilhas próximas a elas, mas pode ser atraído pelo cone luminoso. no caso dos flebótomos, uma pesquisadora, dos santos (2001), escreveu, recentemente, que luminárias de luz branca, quando se encontram a menos de 50 metros de um ambiente silvestre, podem representar perigo para difusão da leishmaniose. o caso do mal de chagas é exemplar no que diz respeito à possibilidade de instauração de epidemias com influência parcial da iluminação artificial. o tripanosoma cruzi é uma doença précolombiana, difundida em grande parte da américa latina com elevada concentração na região andina, uma presença no planalto central e praticamente ausente na região amazônica. as justificativas dessa diferente concentração da doença em época pré-colombiana são bastante evidentes. na região andina, a criação de animais domésticos (o cui e o llama) e o tipo de cobertura das casas facilitaram a domiciliação do vetor, e a doença se tornou endêmica. no planalto central, especialmente após a época colombiana, as casas de adobe e as coberturas de sapé facilitaram a instauração da epidemia. diferente dessas duas situações, na região amazônica, como destacado por coimbra (1988), apesar de existir o patógeno e sete potenciais vetores, o mal de chagas não se instaurou até a época recente. esse elemento foi destacado por coimbra como uma das argumentações pelas quais não existiram sociedades estáveis na região: o processo contínuo de deslocamento das aldeias não permitiu a domiciliação do vetor. em tempos recentes começaram a registrar-se casos de mal de chagas, esporádico em diversas regiões da amazônia, e a surgir a suspeita de o mecanismo de transmissão poder ser diferente daquele tradicionalmente conhecido, no qual o barbeiro podia ser encontrado no domicílio. em alguns casos, confirmados recentemente, a transmissão se verificou, provavelmente, pela ingestão do próprio vetor, esmagado, ou pelas fezes do mesmo, encontradas em alimentos, como o fruto do açaí (euterpe precatoria) e a cana-de-açúcar, triturados para produção do suco, conforme relatado por geraque (2005). ao lado desse meio de transmissão, está sendo assinalado sempre com maior freqüência um meio de transmissão diferente, no qual o vetor não é encontrado no domicílio, mas apenas na região peridomiciliar. aparentemente, o vetor seria atraído quando não disponíveis outros animais de sangue quente para parasitar, pela iluminação artificial até o domicílio, onde parasitariam humanos. essa hipótese, já lançada por bertram (1971), encontra um renovado interesse entre os pesquisadores latino-americanos, na venezuela, por feliciangeli (2002); no brasil, por diferentes pesquisadores, como teixeira et al (2001); por fim, na reunião internacional sobre vigilância e prevenção da doença de chagas na amazônia, mantida esse ano, os pesquisadores roja, vinhaes e rodriguez (2005) colocaram a iluminação artificial entre os elementos os quais, potencialmente, podem afetar a transmissão da doença. evidentemente, esses elementos induzem a refletir seriamente sobre o perigo de uma difusão não-controlada da iluminação externa pública e privada sem estudos mais aprofundados sobre o impacto ambiental. métodos de prevenção o caso das tartarugas marinhas e das aves são exemplos claros de como é possível, conhecendo a biologia da espécie, minimizar o impacto da iluminação artificial. conhecendo quais elementos provocam o impacto, como intensidade luminosa, comprimento de onda, direção do feixe luminoso, é possível tentar controlar essas variáveis e reduzir o impacto. apesar da complexidade do tema, existem diferentes meios de minimizar o impacto. naturalmente, em primeiro lugar, trata-se de usar fluxos luminosos mínimos, compativelmente com as necessidades das tarefas a serem realizadas, e limitar, ao máximo, a propagação da radiação luminosa em áreas nas quais ela não é necessária. isso significa, em primeiro lugar, utilizar luminárias com fluxo luminoso controlado, que não desprendam luz onde esta não é necessária, conforme mostra a figura 2 (nema, 2002). o conceito de luminária total cutoff, ou luminária na qual não exista dispersão revista brasileira de ciências ambientais – número 510 do fluxo luminoso 90º acima do nadir representa, provavelmente, o primeiro passo para um controle melhor do fluxo luminoso. no brasil, a obrigatoriedade de luminária não cutoff está em fase de implementação na abnt, e já é adotada por alguns municípios, como o de são paulo. sistemas mais avançados, com maior controle do fluxo, estão sendo desenvolvidos em outros países, especialmente em áreas de proteção ambiental, por exemplo, na iluminação da orla marítima da flórida (witherington; martin, 1996), em lugares de deposição das tartarugas – figura 3. essas providências, a reduzirem sensivelmente a poluição luminosa astronômica, são idôneas também para propiciar um menor impacto ambiental, e eliminam o desperdício de energia verificada todas as vezes que o fluxo luminoso não é dirigido onde não é estritamente necessário (international dark sky, 2002; iesna, 1999). a segunda medida importante é a regulagem da intensidade luminosa. com o aumento da eficiência das lâmpadas, a quantidade de iluminação artificial pública e privada cresceu enormemente. apenas figura 2 – luminárias cutoff e não cutoff: representação gráfica da difusão da radiação e modelos de luminárias luminária inadequada: o poste alto e a falta de anteparo permitem a difusão da radiação luminosa em área ampla, inclusive desperdiçando energia. no caso de insetos, eles podem ser atraídos de longe luminária melhor: a colocação de anteparo evita a difusão da radiação no ambiente, limitando, dessa forma, o impacto da atração, que permanece limitada ao cone no qual se registra a propagação do fluxo luminoso luminária muito melhor: a orientação do fluxo luminoso, cobrindo apenas a região de interesse, reduz ainda mais o efeito sobre o ambiente e proporciona uma maior redução do consumo de energia. um aspecto importante: é possível excluir seletivamente da difusão do fluxo luminoso áreas críticas luminária excelente: reduzindo a altura do poste e direcionando o fluxo luminoso, esse tipo de luminária consegue minimizar o impacto. em alguns países está sendo estudada a possibilidade de utilizar localmente leds a alta eficiência e com luz concentrada, utilizada como baliza figura 3 – controle do fluxo luminoso para proteção das tartarugas marinhas dependendo do projeto de iluminação, a luz pode difundir-se mais ou menos no ambiente. esses exemplos, extraídos das práticas recomendadas pela florida power company, para defesa das tartarugas, mostram bem o impacto de diferentes projetos. é claro que, dependendo da finalidade e da espécie a ser protegida, as soluções podem ser diferentes fonte: witherington e martin (1996, 56) dezembro 2006 11 para se ter uma idéia, fouquet e pearson (2006) estimam que, na inglaterra, entre 1800 e hoje, a quantidade de iluminação artificial utilizada per capita aumentou 25.000 vezes. apesar de existir uma forte variação do consumo entre diferentes países, esse aumento é da mesma ordem de grandeza em praticamente o mundo todo, já que depende, em grande parte, de um enorme aumento da eficiência na geração de luz, abandonando o sistema de queima e utilizando sistemas sempre mais eficientes de geração da luz. não necessariamente fluxos de iluminação artificial representam um maior conforto visual e até, em muitos casos, níveis elevados de iluminação pública geram ofuscamento e desconforto. de fato, em ambientes intrinsecamente obscuros, como áreas rurais ou pequenos aglomerados de casas, o excesso de iluminação acaba prejudicando a percepção do entorno, criando zonas de sombra nas quais não existe percepção visual. para contornar esse problema, a comissão internacional de iluminação (cie) já recomendou, em 1999, que os regulamentos de iluminação pública definissem níveis máximos de iluminação, dependendo de uma divisão do território em quatro zonas, e, em 2003 (cie, 2003), publicou um guia para limitar os efeitos obstrutivos da iluminação artificial, definindo quatro zonas de iluminação ou lighting environment: a recomendação da cie, apesar de relativamente genérica, é, em primeiro lugar, orientada a assegurar um maior conforto visual e evitar um aumento não-necessário da iluminação pública. ela possui, por outro lado, um profundo significado ambiental. em primeiro lugar, porque evita um desperdício inútil de energia elétrica. em segundo lugar, porque o zoneamento permite dimensionar melhor a problemática de projeto, oferecendo indicações objetivas sobre os fluxos luminosos a serem adotados em diferentes áreas. o critério do zoneamento da iluminação externa é, hoje, adotado em diferentes países de forma mais ou menos rigorosa, e representa um primeiro passo para uso da iluminação mais compatível com o ambiente. países como a austrália e a nova zelândia adotaram o critério em todo o território nacional, e muitas regiões ou prefeituras elaboraram regulamentos de iluminação externa a levarem em conta a poluição luminosa, astronômica e ambiental. a califórnia, com o novo regulamento de eficiência energética da california energy commission (2004), em vigor a partir de 1 de outubro 2005, fixa rigorosamente as zonas de iluminação com base nos dados de densidade demográfica da população, levantados no censo 2000, e prescreve potências máximas por metro quadrado dependendo do zoneamento. apesar de o regulamento ser orientado fundamentalmente à poupança energética, ele representa uma importante contribuição a um uso mais apropriado da iluminação externa também do ponto de vista ambiental. fato importante, o regulamento não diz respeito apenas à iluminação pública, mas prescreve potências máximas para iluminação externa também em espaços privados, e chega a proibir, na zona 1, com regiões intrinsecamente obscuras, uma série de fontes de iluminação, como a de prédios, publicidades luminosas e luzes decorativas. assim, a potência máxima por metro quadrado permitida varia, em média, de 1 a 4 entre o zoneamento das regiões periféricas e as regiões urbanas centrais, mantendo um rigoroso controle dos fluxos luminosos utilizados nos diferentes ambientes (california energy commission, 2004, section 147, tables 147-a-b-c, p. 112-117). o terceiro ponto a ser levado em conta é o espectro de irradiância da fonte de iluminação artificial. de fato, a resposta da vida aos diferentes comprimentos de onda eletromagnética é espécie específica e, se o homem possui uma percepção visual entre 400 e 700 nanômetros, ou entre 380 nm e 760 nm, como sustentam alguns, a sensibilidade de outras espécies pode ser profundamente diferente, como mostra a comparação da sensibilidade humana com a sensibilidade do olho dos insetos, na figura 4. o fato é especialmente importante na iluminação externa porque percebemos apenas a parcela da radiação emitida pelos sistemas de iluminação entre esses dois comprimentos de onda, enquanto outras espécies podem perceber uma parcela muito mais ampla e interpretar essa percepção de forma diferente da nossa. aves, insetos, tartarugas marinhas (e muitos peixes) possuem uma sensibilidade na banda da radiação ultravioleta a (entre 320 e 400 nm), e esses comprimentos de onda possuem um significado específico, sendo fortemente atrativos. seria complexo discutir, em detalhes, as razões da atratividade de muitas espécies para radiação ultravioleta. aqui é suficiente indicar que razões filogenéticas mostram zona ambiente nível de iluminação exemplos e1 natural intrinsecamente obscuro parques nacionais ou sítios protegidos e2 rural baixa iluminação local áreas industriais ou residenciais e3 suburbano média iluminação local áreas suburbanas e4 urbano alta iluminação local centros urbanos e áreas comerciais revista brasileira de ciências ambientais – número 512 que a sensibilidade à radiação ultravioleta é, provavelmente, a sensibilidade originária das proteínas as quais convertem a radiação luminosa em sinal neuronal. o próprio homem, apesar de não perceber a radiação ultravioleta, possui rodopsinas que registram um máximo em 437 nm. as rodopsinas continuam sensíveis até 380 nm; o sinal da ultravioleta não é percebido apenas porque é filtrado pela córnea, pelo humor vítreo e pela macula lutea, em um processo no qual, conforme relatam krinsky et al (2003), possui um alto valor de proteção. a radiação ultravioleta é, em certo sentido, uma mensagem nãoviesada: possui um nível energético a não permitir que o sinal seja confundido com a agitação térmica molecular (stiles, 1948). o controle da irradiância na radiação ultravioleta, portanto, seria um mecanismo importante no controle da poluição luminosa, especialmente em relação aos insetos. como é amplamente conhecido, o olho dos insetos é bem diferente do olho humano. em primeiro lugar, é um olho composto, formado de um número variável de ommatídios; portanto, a formação da imagem é profundamente diferente da nossa. em segundo lugar, a sensibilidade cromática verificada em diferentes comprimentos de onda, enquanto a faixa do visível do homem está compreendida entre 400 e 700 nanômetros (da violeta ao vermelho), a sensibilidade dos insetos é bastante variável, dependendo do táxon ou até da espécie, mas se inicia na ultravioleta (entre 320 e 370 nanômetros). o controle da emissão na faixa da ultravioleta pode, assim, minimizar a atração dos insetos. as figuras 4 e 5 mostram respectivamente a irradiância das lâmpadas a vapor de mercúrio e a vapor de sódio, e a sensibilidade visual por comprimento de ondas do homen e dos insetos. a comparação direta do espectro de irradiância dos dois tipos de lâmpadas mais utilizadas pela iluminação pública, com as curvas de sensibilidade humana e dos insetos, mostra a grande vantagem da utilização das lâmpadas a vapor de sódio a alta pressão. apesar de quanto mostrado pelo gráfico, porém, o maior efeito no controle da atração dos insetos é obtido utilizando-se filtros de radiação ultravioleta, como pode ser visto no gráfico 4. figuras 3 e 4 – gráficos da sensibilidade do homem e insetos e da energia radiante das lâmpadas estudadas dezembro 2006 13 estudos preliminares conduzidos no brasil (barghini et al, 2002, 2004, e, no exterior, eisenbeis, 1999, 2001) mostram que, utilizando-se filtro de ultravioleta, é possível reduzir a atração da iluminação em até 80%. com uma armadilha estática de coleta de insetos, instalada no campus da usp, foi possível verificar que, posta igual a 1, a quantidade de insetos coletados na testemunha, uma armadilha de insetos sem iluminação artificial, a armadilha posta junto da lâmpada a vapor de sódio com filtro coletou uma quantidade de insetos de 2,1 vezes maior, a lâmpada a vapor de mercúrio com filtro 3,18 vezes. quando se passa às lâmpadas sem filtro de radiação ultravioleta, o número de insetos coletados aumentou sensivelmente, passando a 5,82 vezes, no caso da lâmpada a vapor de sódio a alta pressão, e a 9,41 vezes, no caso da lâmpada a vapor de mercúrio (figura 6). a forte diferença existente entre as lâmpadas com e sem filtro indica o significado específico que a radiação ultravioleta possui para os insetos como indicador de espaço livre. é interessante salientar que a redução no número de insetos coletados se verificou sem diminuir o conforto visual para o homem, porque o olho humano não é sensível à radiação ultravioleta. outro caminho para redução da poluição luminosa é utilizar lâmpadas a vapor de sódio a baixa pressão, conforme recomendado pela associação dos astrônomos, a international dark-sky associacion (darksk, 2002). esse tipo de lâmpada é, muitas vezes, mais eficiente que lâmpadas a vapor de sódio a alta pressão. sendo monocromáticas, as lâmpadas a vapor de sódio apresentam emissão apenas em 589 nm. para os astrônomos, isso significa ser fácil, no espectroradiômetro digital, retirar a banda do sódio, sabendo que as outras bandas da radiação são provenientes de corpos celestes. as lâmpadas a vapor de sódio a baixa pressão são também positivas para o meio ambiente; de fato a luz monocromática em 589 nm não é atrativa para a maioria das espécies, como os insetos, as aves e até as tartarugas marinhas – quando possuem visão nessa banda, não são atraídas pela luz. essa exposição mostra, conhecendo os impactos dos diferentes sistemas de iluminação, como é possível minimizar as conseqüências negativas dos grandes programas de iluminação, sem, com isso, diminuir o conforto para o homem. por essa razão, seria oportuno que os grandes programas de eletrificação rural e de reforma das instalações de iluminação pública, hoje em implantação, sejam acompanhados, como em todas as grandes obras, por estudos aprofundados de impacto ambiental. a iluminação externa, apesar de todos os benefícios proporcionados, é também uma fonte de desequilíbrio do ambiente, que deve ser estudada antes da realização de grandes obras. nota (1) não é desconsiderado comentar que, no início da eletrificação, com lâmpadas pouco eficientes e um custo elevado da eletricidade, a iluminação pública possuía níveis mínimos, suficientes apenas para quebrar a obscuridade: no primeiro contrato de concessão de iluminação pública elétrica celebrado no brasil, na cidade de rio claro (interior de são paulo), estava previsto o uso da iluminação do pôr-do-sol até a aurora, excetuadas as noites de lua cheia. mostra o resultado das coletas no campus da usp. a testemunha, armadilha sem iluminação artificial, coletou em média, 7,47 indivíduos por noite, a vapor de sódio com filtro 15,65, a vapor de mercúrio com filtro 23,71, a vapor de sódio sem filtro 43,43 indivíduos, e a vapor de mercúrio sem filtro 70,27 indivíduos. ou, posta igual a 1 a quantidade de insetos coletados na testemunha, a armadilha posta junto da lâmpada a vapor de sódio com filtro coletou uma quantidade de insetos de 2,1 vezes maior, a lâmpada a vapor de mercúrio com filtro 3,18 vezes. quando se passa às lâmpadas sem filtro de radiação ultravioleta, número de insetos coletados aumento de sensivelmente, passando a 5,82 vezes, no caso da lâmpada a vapor de sódio a alta pressão e a 9,41 vezes, no caso da lâmpada a vapor de mercúrio. a forte diferença existente entre as lâmpadas com e sem filtro confirma o significado específico que a radiação ultravioleta possui para os insetos como indicador de espaço livre figura 6. distribuição das coletas por tipo de lâmpada revista brasileira de ciências ambientais – número 514 bibliografia barghini, a.; urbinatti, p. r.; natal, d. atração de mosquitos (diptera: culicidae) por lâmpadas incandescentes e fluorescentes. entomol. ventomol. ventomol. ventomol. ventomol. vect.,ect.,ect.,ect.,ect., n.11, p. 611-622, 2004. disponível em: <c: \www.ugf.br/editora>. beier, p. dispersal of juvenile cougars in fragmented habitat. journal of wildlifejournal of wildlifejournal of wildlifejournal of wildlifejournal of wildlife managementmanagementmanagementmanagementmanagement, v. 2, n. 59, p. 228-237, 1995. bertram, d. s.: attraction of triatomine bug vectors of chagas’s disease to betalights. naturenaturenaturenaturenature, v. 231, n. 5.300, p. 268, 1971. 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construção civil, engenheiro de segurança do trabalho, mestre e doutorando em geologia pela ufpr. professor do departamento de construção civil do centro federal de educação tecnológica do paraná (cefet-pr), unidade de pato branco, pr. ntabalipa@yahoo.com.br alberto pio fiori geólogo, mestre e doutor em geociências (mineralogia e petrologia) pelo instituto de geociências (usp), livre-docência em geologia pela universidade de são paulo (usp). professor do departamento de geologia da universidade federal do paraná (ufpr,) setor de tecnologia, curitiba, pr. fiori@ufpr.br resumo este artigo apresenta um estudo de caracterização dos resíduos sólidos coletados pelo município de pato branco, pr, onde a deposição final dos resíduos é feita em um lixão a céu aberto, contaminando o solo, águas e com prévia separação e reciclagem inexpressivas. os resultados encontrados mostram que pato branco necessita de um amplo estudo da disposição final e reciclagem de seus resíduos sólidos, criando com isso não somente a visão de preservação do meio ambiente, mas também retorno financeiro a catadores, carrinheiros e até mesmo para a prefeitura, na redução de custos com saúde pública. os resultados indicaram que com a separação dos resíduos o material reciclável pode gerar valores de aproximadamente r$ 45.000,00 mensais, e o volume lançado no lixão se reduziria de 41.664,285 m3 para 17.408,675 m3 ao ano, dobrando a vida útil de um futuro aterro sanitário. palavras-chave resíduos sólidos urbanos, destinação final, reciclagem. abstract this article presents a study of characterization of the urban solid residues of the city of pato branco, pr, where the final disposal of the rests residues is made in an open landfill, infecting the soil, water and with previous separation and inexpressive recycling, increasing, thus, the volume of trash thrown. the obtained results show that, pato branco needs another way of final disposal, environmentally correct, as a landfill and recycling of its solid residues, creating with this not only the vision of the environmental preservation, but also a financial return to garbagemen and even to the city hall, with reduction of costs in public health. the results indicated that with the separation of the rests residues, the recyclable materials can approximately generate values of r$ 45,000.00 monthly and the volume launched in the landfill would reduce from 41.664,285 m3 to 17.408,675 m3 in a year, doubling the useful life of a future landfill. key words urban solid residues, final destination, recycling. resumen este artículo presenta un estudio de caracterización de los residuos sólidos recolectados por el municipio de pato branco, pr, donde la deposición final de los residuos es hecha en un basurero a cielo abierto, contaminando el suelo, aguas y con previa separación y reciclaje inexpresivas. los resultados encontrados muestran que pato branco necesita de un amplio estudio de la disposición final y reciclaje de sus residuos sólidos, creando con eso no solamente la visión de preservación del medio ambiente, pero también retorno financiero a la recogedor de basura e incluso para el alcadía, con la reducción de costes con salud pública. los resultados indicaron que con la separación de los residuos, los materiales reciclabais pueden generar valores de aproximadamente r$ 45.000,00 mensuales y el volumen lanzado en el basurero se reduciría de 41.664,285 m3 para 17.408,675 m3 al año, doblando la vida útil de un futuro recolector sanitario. palabras llaves residuos sólidos urbanos, destinación final, reciclaje. tratamento e disposicão final de resíduos revista brasileira de ciências ambientais – número 424 introdução em todo o mundo, a destinação final inadequada dos resíduos sólidos tem sido vista como um dos principais problemas da atualidade, que se agrava pelo crescimento da população e pelo incremento da produção de lixo per capita. em países economicamente desenvolvidos, à medida que há uma evolução tecnológica, agregam-se novos hábitos e costumes na sociedade, gerando novas fontes de poluição do ambiente, resultando em um resíduo cada vez mais complexo em sua constituição e com conseqüentes problemas relativos a seu tratamento. todo sistema de produção e de consumo implica na geração de uma quantidade de subprodutos e resíduos. levando-se em consideração a natureza, a localização e as quantidades geradas, esses resíduos podem apresentar um duplo problema, tanto econômico como ambiental. para bezerra (2000), além das questões socioeconômicas e ambientais, os resíduos sólidos possuem importância sanitária, tornando-os também um problema de saúde pública, e, como tal, devem ser tratados. sabendo-se que com o aumento da população a produção de lixo não cessa de crescer, torna-se imperativo assegurar seu gerenciamento com o emprego das estratégias de gestão desses materiais. buscar soluções para a problemática dos resíduos sólidos urbanos é um dos principais desafios encontrados pelos gestores públicos na atualidade, devendo encontrar alternativas de minimização de resíduos e eliminação ambientalmente compatível, conservando os solos, as águas e o ar. no brasil, como em tantos outros países ditos em desenvolvimento, a globalização tem induzido, mesmo nas pequenas cidades do interior, a um sem-número de resíduos sintéticos, cuja simples deposição sobre o solo em áreas conhecidas como lixões, implica em significativo impacto ambiental e riscos à saúde pública. o lixão é a simples descarga de lixo sobre o solo, sem preocupação com o preparo do local ou com aspectos operacionais. é comum encontrarmos publicações sobre resíduos sólidos utilizando indistintamente os termos “lixo” e “resíduos sólidos”. no novo dicionário da língua portuguesa, de aurélio buarque de holanda, lixo “é tudo aquilo que não se quer mais e se joga fora; coisas inúteis, velhas e sem valor”. já para a associação brasileira de normas técnicas – abnt – lixo são os “restos das atividades humanas, considerados pelos geradores como inúteis, indesejáveis ou descartáveis, podendo-se apresentar no estado sólido, semi-sólido ou líquido, desde que não seja passível de tratamento convencional”. os resíduos sólidos, conforme a nbr n. 10.004, da associação brasileira de normas técnicas – abnt, podem ser definidos como: “resíduos nos estados sólido e semi-sólido, que resultam de atividades da comunidade de origem: industrial, doméstica, hospitalar, comercial, agrícola, de serviços e de varrição. ficam incluídos nesta definição os lodos provenientes de sistemas de tratamento de água, aqueles gerados em equipamentos e instalações de controle de poluição, bem como, determinados líquidos cujas particularidades tornem inviável seu lançamento na rede pública de esgotos ou corpos d’água, ou exijam para isso soluções técnicas e economicamente inviáveis, em face à melhor tecnologia disponível.” os resíduos gerados por uma cidade devem ser dispostos em aterros sanitários, mas em muitas cidades ainda se usam formas muito inadequadas de disposição, como é o lixão. dados recentes do ibge (2000) mostram que na maioria dos municípios do brasil ainda persiste a deposição em “lixões” como forma mais comum de destinação final dos resíduos sólidos coletados, implicando na ocorrência de problemas sociais, econômicos, sanitários, de poluição e de contaminação do meio. nesse sentido, monteiro et al (2001) informa que, no brasil, apesar da existência de normas para o setor, mais de 80% dos municípios vazam seus resíduos em locais a céu aberto, em cursos d’água ou em áreas ambientalmente protegidas, a maioria com a presença de catadores – entre eles crianças –, denunciando os problemas sociais que a má gestão do lixo acarreta. a inexistência de um modelo adequado de gestão para os resíduos sólidos urbanos nas prefeituras tem criado sérios problemas, os quais comprometem o meio ambiente e, conseqüentemente, a qualidade de vida da população. a coleta de resíduos sólidos e sua correta disposição é considerada como integrante do saneamento básico e sua falta ou deficiência pode ser causadora de doenças e mortes. de acordo com azevedo (1991), as pessoas com doenças causadas, direta ou indiretamente, pela água de má qualidade e por falta de saneamento ocupam 80% dos leitos hospitalares, nos países em desenvolvimento. dependendo de sua origem, os resíduos sólidos podem apresentar volumes e periculosidade bastante distintos, com implicações sempre complexas para sua disposição final. agosto 2006 25 nos resíduos domiciliares, os principais contaminantes provêm da decomposição da matéria orgânica presente no lixo, gerando o percolado ou chorume, líquido escuro, ácido e de alta demanda bioquímica de oxigênio – dbo. tendo em vista que a atual disposição final dos resíduos sólidos coletados (doméstico, comercial, de serviços e de varrição e limpeza pública) no município de pato branco é realizada em um lixão, há necessidade de elaborar-se um projeto de aterro sanitário e de um plano de gerenciamento integrado dos resíduos que assegurem a viabilidade técnica e o adequado tratamento. para executar esses estudos deve-se, inicialmente, caracterizar os resíduos sólidos lançados no lixão, determinando a composição física dos resíduos produzidos pela população, passando, então, para a localização de uma área adequada à construção de um aterro sanitário. a escolha da área para a implementação de um aterro sanitário em determinada região deve envolver, necessariamente, uma equipe multidisciplinar, de forma que se tenha um projeto racional e adequado, sendo um dos aspectos mais importantes o conhecimento geológico da área, o qual, conforme cunha (1995), neste contexto, desempenha papel fundamental na caracterização do meio físico. este trabalho procurou caracterizar os resíduos sólidos coletados pelo poder público municipal e lançados no lixão do município, mostrando os benefícios da separação do lixo e a necessidade da correta disposição em aterro sanitário, reduzindo os danos ao meio ambiente. segundo stech (1990), definindo bem o objetivo dessa caracterização, pode-se chegar a uma disposição final mais adequada dos resíduos sólidos gerados, ou viabilizar a implantação de algum sistema de tratamento. objetivos em razão da importância da correta destinação final dos resíduos sólidos, este trabalho tem como objetivo caracterizar os resíduos que estão sendo depositados no lixão de pato branco. os objetivos específicos desta pesquisa são: · descrever como é realizada destinação final dos resíduos coletados pela prefeitura do município de pato branco – pr. · identificar e analisar os prejuízos ambientais e econômicos decorrentes da atual deposição final dos resíduos sólidos. · levantar a quantidade de lixo reciclável e o valor de comercialização dos mesmos, mostrando os benefícios ambientais e econômicos da separação do lixo, bem como da necessidade de implantação de um aterro sanitário no município. materiais e métodos na elaboração deste estudo foram utilizados tambores de 200 e de 100 litros, pás, rastelos, uma balança micheletti, com precisão de 50 g e capacidade máxima de 100 kg, e uma balança máster, com precisão de 1 g, capacidade máxima de 22,1 kg, para pesagem dos materiais; um gps garmin, e trex vista; uma máquina digital sony; e equipamentos de proteção individuais – epi’s, tais como: uniforme, luvas, botas e máscaras. caracterização geral do município de pato branco a pesquisa foi realizada no município de pato branco a 432 km de curitiba, entre as cidades de francisco beltrão e de coronel vivida, que integram a região sudoeste do estado do paraná. o município ocupa uma área de 539 km2 e possui uma população estimada de 62.234 habitantes (ibge, censo 2000), com densidade demográfica de 115,46 habitantes/km2. a cidade estudada vem sofrendo uma expansão urbana acelerada nos últimos dez anos, com expressiva produção de resíduos sólidos. as conseqüências são desastrosas para o meio ambiente, já que grande parte do território onde se localiza o município é constituída por nascentes, rios e áreas de preservação permanente. metodologia o presente estudo de caracterização e classificação dos resíduos sólidos do município de pato branco foi elaborado para se obter dados mais abrangentes possíveis dos resíduos coletados na cidade. os alunos do curso de construção civil do cefet-pr, unidade de pato branco, efetuaram a coleta de amostras, pesquisa de campo, compilação e análise dos dados e pesquisas documentais, sendo as análises físicas executadas pelo laboratório de materiais do cefet – pr. nesse sentido, foi estabelecido que seriam realizadas: entrevistas com os administradores municipais, coleta de amostras no lixão municipal e, ao mesmo tempo, pesquisa de campo, com visitas in loco. a coleta das amostras e as entrevistas foram realizadas em julho de 2004. ressalta-se que o presente estudo é o início de uma série de outros os quais serão elaborados com a mesma finalidade e para futuro dimensionamento do aterro municipal. no final do trabalho são apresentados os resultados obtidos nos diversos estudos, possibilitando a obtenção de comparações. a pesquisa foi realizada com o objetivo de conhecer a composição qualitativa e quantitativa dos resíduos sólidos coletados pela prefeitura do revista brasileira de ciências ambientais – número 426 município de pato branco e baseou-se nas instruções técnicas estabelecidas pela nbr n. 10.007 – amostragem dos resíduos – procedimentos. a composição física do lixo foi determinada por análise laboratorial, de acordo com normas da abnt. a composição qualitativa dos resíduos sólidos foi obtida pela determinação de sua composição porcentual em peso de cada tipo de material encontrado no lixo triado, segundo o método de quarteamento. para o desenvolvimento do trabalho foi realizada uma série de estudos preliminares, com o levantamento de informações sobre o município, sua população e sistema de limpeza urbana. procedeu-se também à caracterização do resíduo municipal e da área do lixão, sendo definidas, então, as etapas do trabalho. o trabalho foi composto de três grandes etapas, a saber: · retirada de amostra do lixo no lixão municipal para o levantamento da composição gravimétrica. · entrevistas na prefeitura e nos estabelecimentos de coleta de material reciclável com vista a conhecer informações sobre a separação de material reciclável e quantidades. · compilação de dados, conclusões e elaboração de relatórios. locais disponibilizados para os trabalhos de amostragem a execução da pesagem, descarga, homogeneização e amostragem dos resíduos sólidos estudados, foi realizada diretamente no lixão da cidade de pato branco. já a separação das amostras recomendadas pela metodologia adotada ocorreu no campus do cefet de pato branco, pr, que possui uma área adequada para o processamento da separação das amostras e equipamentos necessários para aferição dos resíduos coletados (balança) e para destinação dos resíduos já triados, caracterizados e amostrados. antes de coletar as quatro amostras, a equipe de triagem, formada pelos alunos do curso de tecnologia em construção civil do cefet-pr, devidamente equipados com epi´s (figura 1), rasgaram os sacos de lixo e misturaram seu conteúdo, formando uma massa homogênea. coleta de dados as entrevistas foram efetuadas com os administradores municipais das secretarias envolvidas com a gestão dos resíduos sólidos, quais sejam: secretaria municipal da agricultura e meio ambiente e secretaria de manutenção e limpeza, visando à complementação das informações necessárias à elaboração da análise comparativa. em pato branco, o serviço de limpeza pública coleta 30.000 kg por dia, totalizando 150 toneladas de lixo por semana, segundo o chefe da divisão de manutenção e limpeza da prefeitura. para a coleta e transporte desse material a prefeitura conta com 18 funcionários, quatro caminhões, perfazendo seis rotas diárias, quatro diurnas e duas noturnas, tendo como destinação final dos resíduos o lixão da cidade localizado na br 158, próximo ao trevo da cattani, conforme figura 2. quarteamento foi realizada uma coleta de amostras e o processo utilizado para determinar a composição física foi o quarteamento (nbr n. 10.007 – amostragem de figura 1 – equipe de alunos do cefet-pr na triagem dos resíduos, com os devidos epi´s créditos: autores figura 2 – lixão da cidade de pato branco, pr, na br 158 créditos: autores agosto 2006 27 resíduos – procedimentos). o processo foi realizado em três etapas: primeira etapa ao final do dia, quando todos os caminhões coletores efetuaram a descarga no lixão de pato branco, foi realizada a mistura do material depositado para uma préhomogeneização, sendo feita a divisão da área em quatro setores distintos da pilha homogeneizada, conforme figura 3. em cada um desses setores foi recolhida uma amostra de lixo, transferida para um tambor (com taras conhecidas), de aproximadamente 200 (duzentos) litros de capacidade. essas quatro amostras foram transportadas até o cefet – pr, onde foram misturadas novamente com o auxílio de pás e enxadas, para uma homogeneização da amostra. a fração de resíduos homogeneizada foi dividida em quatro partes, selecionando duas das quatro resultantes (sempre quartos opostos), as quais foram novamente misturadas e homogeneizadas; segunda etapa da mistura resultante da etapa 01 foram cheios dois tambores de 200 (duzentos) litros, sendo o restante descartado. esses tambores escolhidos foram novamente quarteados, passando o material dos dois tambores de 200 litros para quatro tambores de 100 litros, os quais foram pesados na balança de precisão, previamente aferida, da qual, novamente, descartouse dois tambores. figura 3 – etapas do quarteamento realizado para determinação da amostra final créditos: autores descarga e pré-homogeneização 30.000 kg setores de recolhimento das amostras quatro tambores de 200 l os tambores são transportados para o cefet-pr material é homogeneizado dois tambores quarteamento em quatro tambores (100 l) pesagem amostra final 52,56 kg revista brasileira de ciências ambientais – número 428 terceira etapa as amostras dos dois tambores restantes de 100 (cem) litros resultaram em um peso total de 52,56 kg de resíduos, passando, então, à classificação destes. os dois tambores tiveram seus conteúdos esvaziados sobre uma lona estendida no chão, em área plana, em que ocorreu a triagem dos resíduos sólidos, separando-os em diferentes recipientes, conforme figura 4. na separação de cada componente desejado do lixo, foi classificado como “rejeitos” qualquer material encontrado que não pudesse ser comercializado, conforme listagem de componentes préselecionados. para a amostra de 200 litros obtida, fez-se a segregação dos componentes presentes nas categorias: matéria orgânica, plástico filme, papel/papelão, vidro, alumínio, aço/ferro, têxteis, embalagens pet, plástico rígido, embalagens longa vida, material farmacêutico e rejeitos/diversos. cada material foi pesado separadamente para obtenção de sua fração gravimétrica porcentual, na composição do lixo amostrado. após a pesagem parcial de cada um dos tambores, todo material foi descartado e transportado de volta para o lixão. análise quantitativa (análise gravimétrica) antes de qualquer iniciativa, no sentido de equacionar as variáveis envolvidas no estudo do lixo, é primordial que se tenha uma idéia precisa de sua composição, tanto qualitativa quanto quantitativa. das características encontradas nos resíduos sólidos estudados, a mais importante é a física, uma vez que sem o seu conhecimento é praticamente impossível efetuar-se a gestão adequada dos serviços de limpeza urbana. a determinação da composição física serve para mostrar, entre outras, as potencialidades econômicas dos resíduos sólidos urbanos e avaliar todos os tipos de material reciclável, obtendo, dessa forma, um perfil dos resíduos. a composição gravimétrica traduz o porcentual de cada componente em relação ao peso total da amostra de lixo analisada, definindo, portanto, a composição do lixo. o cálculo da gravimetria por meio da massa das amostras foi utilizado para determinar a composição média porcentual de cada componente presente nos resíduos sólidos coletados pelo município de pato branco. ao final do processo, obteve-se o porcentual de cada componente em relação ao peso total dos resíduos estudados, como mostra a tabela 1. figura 4 – triagem dos resíduos para posterior pesagem créditos: autores tabela 1 – porcentual em peso dos resíduos sólidos estudados em pato branco, pr (agosto de 2004) créditos: autores agosto 2006 29 resumo da composição porcentual dos rsu´s do município de pato branco-pr, 2004 matéria orgânica aluminio plástico filme plástico rígido têxteis diversos 49,65 % 0,18 % 9,23 % 3,04 % 0,46 % 13,89 % papel / papelão aço embalagens pet vidro embalagens longa vida material farmacêutico 49,65 % 0,18 % 9,23 % 3,04 % 0,46 % 13,89 % sabendo-se o volume de lixo coletado e seu peso, é possível encontrar o peso específico da amostra. o peso específico do lixo tem uma íntima ligação com sua composição qualitativa e quantitativa, e varia de acordo com os mesmos parâmetros que interferem nessa composição. para bezerra (2000), o peso específico do lixo, em média, no brasil, varia de 200 a 500 kg/m3. como a amostra estudada tinha um peso de 52,56 kg e um volume de 200 litros, encontrou-se um peso específico de 262,815 kg/m3. cálculo da geração per capita a geração per capita relaciona a quantidade de resíduos urbanos gerada diariamente e o número de habitantes de determinada região. segundo obladen (2004), muitos técnicos consideram de 0,4 a 0,7 kg/ hab/dia como a faixa de variação média para o brasil, podendo, conforme bezerra (2000), chegar em até 2,5 kg/ hab/dia, dependendo de aspectos intrínsecos de uma sociedade, tais como: hábitos e padrão de vida, períodos econômicos, clima e estações do ano. no estudo, a geração per capita de resíduos urbanos de pato branco foi encontrada utilizando os dados expostos na tabela 2. primeiramente, mediu-se o volume de lixo encaminhado ao aterro, ao longo de um dia inteiro de trabalho, sendo, então, calculado o peso total do lixo aterrado, aplicando o valor do peso específico determinado anteriormente. considerou-se como 100% o porcentual da população atendida pelo serviço de coleta. encontrou-se, finalmente, a taxa de geração per capita, dividindo-se o peso do lixo pela população atendida. comercialização dos resíduos recicláveis na cidade de pato branco existe um incipiente comércio de material reciclado, desenvolvido por catadores e carrinheiros, atividade com pouca evolução, pois não existe uma política nessa área, por parte da prefeitura, a incentivar a prática da reciclagem, mesmo existindo no estado do paraná uma política de resíduos sólidos, no programa desperdício zero desde 2003 e vários programas nacionais vinculados ao ministério das cidades e a secretaria nacional de saneamento ambiental – snsa. os catadores percorrem as ruas com carrinhos coletando papéis, alumínio, vidro, plástico e aço, com pouca organização e sem orientação por parte dos órgãos responsáveis pelo meio ambiente, que poderiam auxiliá-los definindo rotas a percorrer, incentivando a população para separação do lixo e definindo pontos na cidade para esvaziamento dos carrinhos, ao final de cada rota, permitindo, assim, coletar um maior volume. gráfico 1 – resumo da composição porcentual dos rsu´s de pato branco, pr créditos: autores tabela 2: volume de lixo produzido no município de pato branco, pr, em 2004 créditos: autores revista brasileira de ciências ambientais – número 430 figura 5 – estabelecimentos que comercializam material reciclado em pato branco, pr créditos: autores figura 6 – chorume em contato direto com o solo no lixão créditos: autores figura 7 – tentativa de contenção do chorume produzido no lixão de pato branco, pr, para não alcançar rio próximo créditos: autores agosto 2006 31 no município existem apenas quatro pequenos estabelecimentos (figura 5), muitas vezes localizados em áreas impróprias para essa atividade ou trabalhando de forma clandestina, com pouca infra-estrutura, praticando um comércio irregular. em visita a esses estabelecimentos e mediante entrevistas de seus responsáveis, foram obtidos os dados da tabela 3 que mostram os tipos de resíduos que são reciclados e o valor de comercialização. apresentação e discussão dos resultados a situação da destinação final dos resíduos urbanos coletados no município de pato branco pode ser reproduzida em outros municípios brasileiros, que possuam características semelhantes, ou seja: apresentar um acelerado processo de urbanização, com fluxo migratório acentuado, gerando graves impactos ambientais. de acordo com os dados levantados, o serviço de limpeza pública coleta 30.000 kg por dia, totalizando 150 toneladas de lixo por semana, tendo como destinação final desses resíduos o lixão localizado na br 158, próximo ao trevo da cattani. conforme observado, o local em que estão sendo dispostos os resíduos coletados no município de pato branco é totalmente inadequado, por falta de planejamento ou de infra-estrutura, causando grandes degradações ao meio ambiente. a falta de um sistema de impermeabilização e drenagens dos líquidos percolados (chorume) está contaminando o solo (figura 6), bem como os cursos de água próximos ao lixão (figura 7). além da poluição visual, do solo e das águas, percebidas pela simples visita ao lixão, a geração de gases do material em decomposição está causando mau cheiro nas áreas vizinhas. a separação do material reciclável dos resíduos reverteria em ganhos financeiros para o município e para a população, uma vez que aumentaria sua arrecadação com a comercialização dos mesmos, podendo gerar valores de aproximadamente r$ 45.036,60 (quarenta e cinco mil trinta e seis reais e sessenta centavos) mensais, conforme levantamento realizado (tabela 4), o qual poderia ser revertido em contratação de pessoal para trabalhar no processo de separação e comercialização dos resíduos reciclados. utilizando os dados fornecidos pela prefeitura, chega-se à conclusão: no ano de 2004 foi coletado e lançado no lixão um volume total de 41.664,285 m3 de resíduos sólidos. entretanto, se fosse feita a separação desses resíduos antes de chegar ao lixão, sendo lançados apenas a matéria orgânica e os rejeitos, o volume total se reduziria para tabela 3 – materiais comercializados nos estabelecimentos de pato branco, pr (agosto de 2004) créditos: autores tabela 4 – tabela demonstrativa do valor gerado, se fosse feita a comercialização dos recicláveis depositados no lixão (agosto de 2004) créditos: autores revista brasileira de ciências ambientais – número 432 17.408,675 m3 ao ano, ou seja, menos de 42% do total sem a separação. a partir dos resultados obtidos é possível encontrar o volume de resíduos lançados no lixão sem e com reciclagem, conforme tabela 5, levando em conta que o município de pato branco possui uma população de 62.234 habitantes, produzindo 30.000 kg de lixo por dia, chegando a uma produção total per capita de 0,4821 kg / hab x dia (considerando que toda a população fosse atendida pela coleta de lixo). uma vez não sendo feita a separação entre os resíduos recicláveis e a matéria orgânica dos resíduos sólidos urbanos, o volume de material depositado no lixão aumenta consideravelmente, reduzindo a vida útil do local de disposição. dessa forma o poder público municipal, quando da implantação do aterro, adquirindo uma área maior, por conseqüência, terá maiores gastos ou reduzirá a vida útil de um futuro aterro sanitário. baseando-se no que foi levantado e supondo que na cidade de pato branco fosse construído um aterro sanitário com capacidade para 1.000.000 m3, e considerando o fator de compactação dos resíduos sólidos depositados no aterro igual a 1:3, que, conforme obladen (2004), pode variar de duas a cinco vezes, dependendo do tipo de equipamento utilizado, teríamos: no ano de 2004 os resíduos lançados, sem reciclagem, ocupariam 1,39% da capacidade do aterro contra 0,58%, se existisse um programa de reciclagem. nota-se, assim, que com a realização da reciclagem a vida útil do aterro é dobrada. isso nos mostra que, com menos material sendo lançado, pode-se aumentar a vida útil do aterro ou diminuir suas dimensões, trazendo os inúmeros benefícios já citados. tabela 5 – volume de resíduos lançados no lixão sem e com reciclagem créditos: autores como se pode observar, processos como a reciclagem são fundamentais, nos dias de hoje, uma vez que, além de reduzir o lixo, atuam nos processos produtivos, economizando energia, água, matéria-prima e reduzindo a poluição do ar, da água e do solo. conclusões a incorreta destinação final de resíduos sólidos apresenta-se tanto nas grandes como nas pequenas cidades, implicando a ocorrência de problemas sociais, sanitários e de poluição do meio. o município de pato branco, inserido nesse contexto, necessita de um amplo estudo de planejamento da disposição dos resíduos sólidos coletados pela municipalidade, que considerem a reciclagem e a reutilização dos resíduos. projetos que contemplem sistemas de gestão integrada de resíduos sólidos no município devem ser estimulados, objetivando a redução de custos e a incorporação de esquemas factíveis de operação e manutenção, dando tratamento e disposição final dos resíduos sólidos de forma ambientalmente segura. o sistema de limpeza urbana da cidade deve ser institucionalizado segundo um modelo de gestão que, tanto quanto possível, seja capaz de promover a sustentabilidade econômica das operações, preservando o meio ambiente e a qualidade de vida da população, contribuindo, dessa forma, para a solução dos aspectos sociais envolvidos com a questão. é fundamental a participação da sociedade nas questões relacionadas à disposição final dos resíduos sólidos, passando por um processo de educação ambiental e campanhas de esclarecimento, ou seja, todos devem aprender e entender a importância da preservação do meio ambiente para uma saudável vida em sociedade. pelos dados apresentados neste trabalho, torna-se visível que a questão do tratamento de lixo, de sua coleta até a reciclagem dos resíduos sólidos e seu aproveitamento, é de extrema importância, encontrando-se, assim, uma maneira de manter o meio ambiente saudável, proporcionando a inclusão social e o resgate da cidadania, possibilitando a geração de trabalho e renda. agosto 2006 33 a partir deste trabalho poderão ser realizadas novas medições na composição dos resíduos gerados pelo município, nos próximos anos, para se saber se existe uma tendência de diminuição ou aumento do porcentual de matéria orgânica. assim, espera-se que esta pesquisa sirva como subsídio aos administradores públicos na implantação de políticas e programas em relação à gestão dos resíduos sólidos urbanos, não só para a área desse estudo de caso, mas também para outros municípios, uma vez que a situação apresentada na cidade de pato branco, pr, pode ser verificada em outros municípios. bibliografia associação brasileira de normas técnicas – abnt. nbr n. 10.004, resíduos sólidos: classificação. rio de janeiro: abnt, maio 2004. ___. nbr n. 10.007, amostragem de resíduos: procedimento. rio de janeiro: abnt, set. 1987. azevedo, n. j. m. manual de saneamento de cidades e edificações. são paulo: editora pini, 1991. bezerra, l. a. h. saneamento do meio. manual de saúde e segurança do trabalho. florianópolis: mestra, 2000. cunha, m. a.; consoni, a. j. os estudos do meio físico na disposição de resíduos. curso de geologia aplicada ao meio ambiente. são paulo: abge / ipt, 1995. instituto brasileiro de geografia e estatística – ibge. pesquisa nacional de saneamento básico 2000. disponível em: <http: //www.ibge.gov.br/ home/presidencia/noticias/27032002pnsb.shtm>. acesso em: 15 dez. 2004. ___.censo 2000. disponível em: <http:// www.ibge.gov.br/cidadesat/default.php>. acesso em: 8 fev. 2005. monteiro, j. h. p. et al. manual de gerenciamento integrado de resíduos sólidos. rio de janeiro: ibam, 2001. obladen, n. l. curso de aterro sanitário para residuos sólidos urbanos. maringá: centralcon, 2004. stech, p. j. resíduos sólidos: caracterização, resíduos sólidos domésticos: tratamento e disposição final. são paulo: cetesb, 1990. 206 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 206-225 issn 2176-9478 clayton diego da luz mestrando na universidade positivo – curitiba (pr), brasil. eliane carvalho de vasconcelos professor titular na universidade  positivo – curitiba (pr), brasil. patrícia bilotta professor titular na universidade  positivo – curitiba (pr), brasil. marco aurélio da silva carvalho filho professor titular na universidade  positivo – curitiba (pr), brasil. endereço para correspondência: marco aurélio da silva carvalho  filho - rua professor pedro viriato  parigot de souza, 5300 – cic – cep:  81280-330- curitiba (pr), brasil –  e-mail: marccarv@gmail.com recebido em: 10/12/2019 aceito em: 27/3/2020 resumo este  trabalho  propõe  comprovar  a  veracidade  da  afirmação  de  que  a  modalidade eólica offshore causa menor impacto ambiental que a onshore.  após a avaliação e a valoração dos impactos ambientais nas duas modalidades,  por  meio  da  matriz  de  leopold,  foi  determinado  para  a  modalidade  eólica offshore o valor total de magnitude de 970. para a classificação de  importância, em 22% a classificação foi alta, em 50% moderada e em 28%  baixa. para a classificação de significância em 50% a classificação foi grande,  em 22% média e em 28% pequena. para a modalidade eólica onshore, o  valor total da magnitude foi de 1.477. para a classificação de importância,  em 27% a classificação foi alta, em 54% moderada e em 19% baixa. para a  classificação  de  significância,  em  58%  a  classificação  foi  grande,  em  23%  média e em 19% pequena. com base nesses parâmetros, confirmou-se que,  a modalidade eólica offshore é menos impactante ao meio ambiente que a  modalidade eólica onshore. palavras-chave: eólica offshore; eólica onshore; matriz de leopold; avaliação  de impactos; valoração de impactos. abstract this paper proposes to prove theveracity of the statement that the offshore  wind  modality  causes  less  environmental  impact  than  the  onshore  one.  after the assessment and measurement of environmental impacts in both  modalities  through  the  leopold  matrix,  the  total  value  of  magnitude  of  970 was determined for the offshore wind. in the importance classification,  22%  were  classified  as  high,  50%  as  moderate,  and  28%  as  low.  in  the  significance rating 50% were classified as large, 22% as medium and 28%  as  small.  for  the  onshore  wind  modality,  the  total  magnitude  value  was  1,477. in the importance classification, 27% were classified as high, 54% as  moderate, and 19% as low. in the significance rating, 58% were rated large,  23% medium, and 19% small. through these parameters it was confirmed  that the offshore wind modality is less environmentally impacting than the  onshore wind modality.  keywords: offshore wind; onshore wind; leopold matrix; impact assessment;  impact valuation. doi: 10.5327/z2176-947820200644 avaliação dos impactos ambientais em parques eólicos offshore e onshore utilizando a matriz de leopold evaluation of environmental impact in offhore and onshore wind farms using the leopold matrix https://orcid.org/0000-0002-2370-1104 https://orcid.org/0000-0002-5923-0834 https://orcid.org/0000-0002-2463-2331 https://orcid.org/0000-0002-4143-787x mailto:marccarv@gmail.com avaliação dos impactos ambientais em parques eólicos offshore e onshore utilizando a matriz de leopold 207 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 206-225 issn 2176-9478 introdução o cenário global atual aponta para demanda crescente  do consumo de energia elétrica, em função do aumento da população e da produção de insumos cada vez  mais acelerada. os meios convencionais de geração de  energia elétrica são usinas nucleares, termoelétricas e  hidroelétricas,  porém  essas  alternativas  apresentam  custos  elevados  de  construção  e  operação,  além  de  causarem diversos impactos ambientais.  para matulja et al. (2010), refletir sobre direitos fundamentais, mudanças climáticas e serviços essenciais é  repensar a ocupação do solo nas cidades e no campo,  os fluxos migratórios e a conservação da natureza para  sustentabilidade de serviços e recursos.  diante  desse  desafio,  surge  a  necessidade  do  investimento  em  energias  renováveis,  tais  como  energia  solar, eólica e por ondas marítimas (mararakanye;  bekker, 2019). a energia renovável não é vista apenas como escolha ambientalmente sustentável proveniente de um sistema de geração limpa, mas também  como  abordagem  que  trata  de  outras  necessidades  sociais.  entre  essas  necessidades,  temos  melhoria  da  manutenção  da  segurança  energética,  redução  dos impactos ambientais resultantes da utilização de  combustível fóssil e redução das alterações climáticas  (wang et al., 2018).  nos  últimos  dez  anos  ocorreu  aumento  significativo  na utilização de energias renováveis no mundo, principalmente na europa. esse aumento é decorrente da  redução de custos que ampliou a atratividade dessas  fontes de energia e do acordo de paris, assinado em  2016, que visa à redução da emissão de gás carbono,  dando  maior  visibilidade  a  fontes  de  emissão  zero  (arantegui; jäger-waldau, 2018). existem duas modalidades eólicas, onshore e offshore.  todo uso de energia gera impactos ambientais, sociais  e econômicos, que resultam da utilização de recursos  naturais, podendo alguns ser significativos em função  das extensas áreas utilizadas para produção em grande  escala (silva et al., 2005). a modalidade onshore caracteriza-se pela implantação da infraestrutura eólica  em terra, o que requer grandes extensões territoriais  e pode causar impacto visual e sonoro na vizinhança,  interferência  em  ondas  eletromagnéticas  e  colisão  de  aves  e  morcegos  com  as  pás  eólicas.  o  sistema  offshore  é  apresentado  como  alternativa  ao  sistema onshore. sua infraestrutura é instalada no mar, a  determinada distância da costa marítima, de acordo  com  as  especificações  de  projeto.  esse  sistema  possui maior capacidade de geração de energia elétrica,  sendo  apresentado  como  solução  a  diversos  impactos causados pelo sistema onshore (barbosa, 2017),  como eliminação dos impactos visuais e sonoros por  não  possuírem  vizinhança,  apesar  de  a  modalidade  offshore afetar visualmente a navegação de embarcações e as vibrações sonoras afetarem a vida marinha.  porém, as afirmações sobre energia eólica onshore e offshore são regidas por uma série de incertezas para  o processo de concepção e gestão, em função da falta de pesquisas de metodologia de análise dos riscos  e da confiabilidade do sistema, característica comum  em tecnologias recentes com aplicação em larga escala (leimeister; kolios, 2018). revistas, mídia e especialistas da área de geração de  energia atribuem ao sistema eólico offshore menor impacto ambiental em relação ao sistema onshore, porém  na revisão literária não foi encontrada nenhuma avaliação qualitativa ou quantitativa entre os dois modelos  de produção de energia elétrica. além da falta de comparação na literatura entre os dois modelos, também  foram observados na revisão dos artigos, impactos ambientais não conhecidos até o momento de ocorrência  nos  empreendimentos  offshore.  floeter  et  al.  (2017)  destacam que, em função da mudança da amplitude  das marés, influenciadas pelas torres eólicas que servem como quebra-mar, e da sombra projetada pelas  torres nas águas houve aumento da concentração de  oxigênio e de clorofila na água, causando diferenciação  na quantidade e no tipo de plâncton e na quantidade  de matéria orgânica, porém não se observou mudança nos peixes. hammar, wikström e molander (2014),  em estudo de impacto ambiental (eia), evidenciaram  que  na  fase  de  construção  do  parque  eólico  offshore na costa de kattegat, ocorreu interferência na vida  dos bacalhaus, em função do intenso fluxo marítimo  de máquinas e navios para instalação dos parques eólicos,  que  ocasionou  aumento  de  ruídos  e  distúrbios  causados  pelo  trinchamento  dos  cabos.  de  acordo  com wilson et al. (2010), a instalação de turbinas eólicas offshore implica na perturbação do fundo do mar  nas  imediações  da  turbina,  resultando  liberação  de  luz, c. d. et al. 208 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 206-225 issn 2176-9478 cascalho, material de granulometria fina, que permanece em suspensão na água até sedimentar. keith et al.  (2004) simularam o impacto climático das turbinas eólicas, alterando os coeficientes de arrasto da superfície  em  dois  diferentes  modelos  gerais  de  circulação,  mostrando que a energia eólica pode induzir mudanças  climáticas  nas  escalas  continentais,  mas  o  efeito  sobre a temperatura média da superfície é significativamente menor que as mudanças climáticas em escala  continental. em 2009, foi demonstrado o interesse nas  estruturas  subaquáticas  das  turbinas  que  funcionam  como recifes artificiais (inger et al., 2009). a avaliação  realizada por castro, santiago e santana-ortega (2002)  determinou o efeito de estruturas flutuantes sobre o  comportamento  de  agregação  dos  peixes,  sugerindo  que os parques eólicos podem atuar como dispositivos  de agregação desses animais.  o presente estudo, tem o intuito de confirmar ou não  a afirmação de que o empreendimento eólico offshore  apresenta  menor  impacto  ambiental  que  o  empreendimento onshore. a verificação dessa hipótese  foi realizada por meio de avaliação e comparação dos  impactos  ambientais  decorrentes  de  atividades  nas  modalidades eólicas onshore e offshore, considerando todos os impactos identificados pela literatura que  possam  existir  nesses  empreendimentos  e  desconsiderando particularidades de localidades de implantação, sendo os impactos quantificados pela matriz de  leopold adaptada. metodologia o estudo foi realizado por meio da revisão bibliográfica de 69 artigos que abordaram impactos ambientais  das atividades de construção e operação de empreendimentos eólicos onshore e offshore. esses artigos foram selecionados com base na revisão sistemática da  literatura, na qual se utilizou as combinações das palavras environmental impact, wind energy, wind energy  offshore  and  wind  energy  onshore,  matriz  leopold,  em pesquisa nas plataformas acadêmicas coordenação  de  aperfeiçoamento  de  pessoal  de  nível  superior  (capes), scientific electronic library online (scielo) e  sciencedirect.  os  artigos  selecionados  abordaram  a  questão da interação dos parques eólicos com o meio  ambiente e de que forma essa interação poderia gerar  impactos positivos ou negativos, dando respaldo para  a  análise  dos  impactos.  além  dos  artigos  científicos,  foram utilizados estudos de impactos ambientais em  parques eólicos já existentes. reconhecimento dos impactos ambientais dos modais eólicos o reconhecimento dos impactos ambientais iniciou-se com a análise dos empreendimentos eólicos nas  suas diversas fases (construção, operação, manutenção e desativação), os quais foram identificados pela  avaliação  dos  estudos  de  impacto  ambiental  e  dos  relatórios  de  impacto  ambiental  (eia/rima),  proporcionando assim o reconhecimento das etapas em  que o impacto começa e termina e as causas de sua  ocorrência, do período de término dos impactos e as  características dessa causa, conforme apêndices 1 e  2  deste  trabalho.  os  mecanismos  de  impactos  ambientais e a atuação e consequência desses nos meios  físico, biológico e socioeconômico foram identificados  com  base  nos  apontamentos  dos  artigos  técnicos  e  científicos da revisão de literatura e dos estudos de  impacto ambiental.  as  interações  entre  os  mecanismos  de  impacto  e  o  ambiente receptor auxiliam na compreensão da abrangência, temporalidade, classe, capacidade de reversão,  incidência e frequência/probabilidade de como os impactos ocorrerão. essa compreensão é responsável pelos critérios de classificação da importância e da magnitude dos impactos.  construção da matriz de leopold a  matriz  de  leopold  adaptada  foi  desenvolvida  por  meio  da  concepção  original  da  matriz  de  leopold  (leopold et al., 1971) utilizando os meios de impacto  (físico,  biológico  e  socioeconômico)  definidos  por  barbosa  (2017).  a  adaptação  foi  necessária,  pois  a  matriz de leopold apresenta 100 meios de ocorrência  dos impactos e o modelo de barbosa (2017) utiliza apenas os meios afetados por empreendimentos eólicos.  avaliação dos impactos ambientais em parques eólicos offshore e onshore utilizando a matriz de leopold 209 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 206-225 issn 2176-9478 a importância dos impactos foi determinada por meio  do somatório dos índices severidade e frequência/probabilidade.  o  índice  severidade  foi  determinado  por  meio do somatório dos índices situação, abrangência,  incidência,  temporalidade  e  reversibilidade  (rocha,  1997), conforme a equação 1:  severidade = s + a + i + t + r  (1) em que:  s = situação;  a = abrangência;  i = incidência;  t = temporalidade;  r = reversibilidade.  os valores para cálculo da severidade são apresentados na tabela 1. os coeficientes de frequência e de probabilidade foram  determinados por meio dos parâmetros constantes da  tabela 2: a pontuação da importância foi feita por meio do somatório dos pontos referentes à severidade, frequência  e probabilidade (rocha, 1997), conforme a equação 2:  i = s + f * p  (2) em que:  i = importância;  s = severidade;  f = frequência;  p = probabilidade. a  análise  da  importância  deu-se  conforme  os  parâmetros  a  seguir,  de  acordo  com  o  levantamento  de  aspectos e impactos ambientais (laia, 2017): importância < 9: baixa os  aspectos  ambientais  e  os  respectivos  impactos  com importância i = 5 (situações normais e de risco)  devem ser desprezados, já que na avaliação desse aspecto, há impacto com severidade baixa e frequência/ tabela 1 – matriz de leopold: índices de severidade. severidade situação valor atribuído: 1 a 2 normal = +1 risco = +2 abrangência valor atribuído: 1 a 3 local = +1 regional = +2 global = +3 incidência valor atribuído: 1 a 2 direta = +1 indireta = +2 temporalidade valor atribuído: 1 a 2 temporário = +1 permanente = +2 reversibilidade valor atribuído: 1 a 2 reversível = +1 irreversível = +2 fonte: rocha (1997). luz, c. d. et al. 210 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 206-225 issn 2176-9478 probabilidade improvável de ocorrer (pouco frequente).  não podem ser desprezados os impactos que apresentam magnitude considerável no somatório de impactos  similares, ou seja, que tenham efeito cumulativo, por  exemplo: resíduos sólidos na área centralizadora de resíduos, emissões gasosas em áreas com maior ocorrência do aspecto, efluentes líquidos no tratamento final e  aspectos similares numa mesma atividade.  importância > 16: alta para itens cuja pontuação da importância i > 16, devem  necessariamente ser estabelecidos objetivos e metas  ambientais (ações concretas que resultem em redução  dos impactos ambientais associados àqueles itens). os  impactos associados a situações de risco que apresentam importância i > 16 são considerados inaceitáveis.  nesse caso, são atividades que devem ser executadas  sob  medidas  preventivas  ou  tomadas  providências  imediatas para diminuir o nível do risco. após a realização de tais medidas, a atividade deve ser novamente  submetida à avaliação de aspectos e impactos ambientais para caracterização do risco remanescente. importância entre 9 e 16: moderada para as situações de risco cujos  impactos apresentarem severidade s > 8, devem ser previstas necessariamente medidas mitigadoras em um plano de ação de  emergência ambiental.  para as situações cuja análise resultar em severidade = 5 e cujas ações mitigadoras não puderem ser  gerenciadas  com  recursos  humanos  e  materiais  da  própria área, devem ser previstas necessariamente  medidas mitigadoras em um plano de ação de emergência ambiental. para as situações normais com importância i = entre 9 e  16, as ações mitigadoras devem ser sempre gerenciadas  com recursos da própria área. para as atividades cuja avaliação de aspectos e impactos ambientais em situações  normais resultar importância entre 9 e 16, as atividades  devem atender a requisitos legais e metas ambientais. impacto não significativo é considerado não significativo o impacto de severidade baixa (s < 5), cuja avaliação da importância resultar  em i < 9 e que não possua requisitos legais ou outros requisitos ambientais, nem envolva partes interessadas.  o índice de magnitude foi determinado por meio do somatório dos índices situação, abrangência, incidência,  temporalidade e reversibilidade, conforme a equação 3: magnitude = s + a + i + t + r  (3) em que:  s = situação;  a = abrangência;  i = incidência;  t = temporalidade;  r = reversibilidade.  tabela 2 – matriz de leopold: coeficientes de frequência/probabilidade. frequência/probabilidade frequência baixa = +1 - ocorre poucas vezes ou é improvável que ocorra média = +2 - ocorrência recorrente e pode vir a ocorrer alta = +3 - ocorrência recorrente ou permanente e que com certeza irá ocorrer probabilidade baixa = +1 - ocorre poucas vezes ou é improvável que ocorra média = +2 - ocorrência recorrente e pode vir a ocorrer alta = +3 - ocorrência recorrente ou permanente e que com certeza irá ocorrer fonte: rocha (1997). avaliação dos impactos ambientais em parques eólicos offshore e onshore utilizando a matriz de leopold 211 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 206-225 issn 2176-9478 os  valores  para  o  cálculo  quantitativo  da  magnitude  são apresentados na tabela 3. o valor total do somatório dos valores ponderados de  cada atributo, somados ao fim, caracterizam valor total  de magnitude do impacto avaliado. o somatório total de  todos os mecanismos de impacto determina o valor total  da significância do impacto ambiental do modal eólico, e  com esse valor será possível definir o tipo de modelo de  empreendimento eólico que apresenta menor impacto. para a melhor apreciação dos valores de magnitude, foi  adotado  o  modelo  de escala  adaptado  do  evironmental  evaluation system ou método de battele (dee et al., 1973),  que classifica a magnitude em três parâmetros: pequena,  para valores de significância inferiores a 28, média, para valores entre 29 a 44, e grande, para valores superiores a 45. para facilitar a tomada de decisões com relação às medidas  de controle de impactos, foi desenvolvida uma matriz de  interação entre a quantificação dos coeficientes de importância e de magnitude, que é apresentada no quadro 1. resultados e discussão para  melhor  apreciação  dos  resultados  da  avaliação,  foram construídos os quadros 2 e 3, que apresentam  o resumo da avaliação das matrizes eólicas em terra e  em mar aberto, respectivamente, bem como o resultado da avaliação final dos coeficientes de magnitude,  importância  e  significância  para  cada  mecanismo  de  impacto, em ordem decrescente. com base no exposto nos quadros 2 e 3, podem ser identificados os impactos mais agravantes e que necessitam de  maior atenção no plano de elaboração do empreendimento. pode-se observar que os impactos com maior índice de  magnitude estão ligados àqueles classificados como impacto de risco e que possuem abrangência regional ou  tabela 3 – matriz de leopold: índices de magnitude. magnitude situação valor atribuído: 1 a 2 normal = +1 risco = +2 abrangência valor atribuído: 1 a 3 local = +1 regional = +2 global = +3 incidência valor atribuído: 1 a 2 direta = +1 indireta = +2 temporalidade valor atribuído: 1 a 2 temporário = +1 permanente = +2 reversibilidade valor atribuído: 1 a 2 reversível = +1 irreversível = +2 fonte: rocha (1997). quadro 1 – matriz de interação magnitude × importância. magnitude importância não significante < 9 (baixa) entre e 16 (moderada) > 16 (alta) pequena não significativa não significativa medidas mitigadoras medidas mitigadoras média medidas mitigadoras medidas mitigadoras medidas mitigadoras inaceitável grande medidas mitigadoras medidas mitigadoras medidas mitigadoras inaceitável luz, c. d. et al. 212 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 206-225 issn 2176-9478 global, como, por exemplo, poluição química ou por óleo,  causada por acidente em mar aberto. a classificação de  importância desses impactos como moderada dá-se por  serem impactos que não devem ocorrer, que são decorrentes de falhas ou são ocorrências incomuns, ou seja,  impactos  que  ocorrem  com  baixa  probabilidade  e  frequência, porém a significância dos impactos é grande em  função da magnitude da consequência ao ambiente. os impactos com alto grau de significância são aqueles  que  afetam  maior  número  de  aspectos  do  ambiente  receptor. estando fortemente ligados a atividades que  modificam o ambiente, como, por exemplo, a construção dos parques eólico e a abertura e construção de  estradas de acesso. os impactos com maior destaque na literatura, ruído,  visual, impactos ligados à presença e ao funcionamento  do  parque,  colisão  com  aves  etc.  apresentam  valor  quantitativo de magnitude intermediário, porém bem  abaixo dos impactos com maior magnitude, como, por  exemplo,  perturbação  do  fundo  do  mar  e  obras  de  infraestrutura. pode-se afirmar com esses dados que  possivelmente os estudos de impactos ambientais não  estão dando a devida atenção aos impactos com significância grande, isso por que os impactos de ruído,  visuais e referentes ao funcionamento dos parques são  perceptíveis e de fácil mensuração, de modo diferente  de impactos gerados pela construção dos parques, que  dificilmente  são  perceptíveis  após  o  empreendimento concluído, como o rebaixamento do lençol freático  causado pela fundação das torres eólicas. em geral, os  impactos ligados à presença e ao funcionamento dos  parques  possuem  valores  médios  por  apresentarem  quadro 2 – análise de impactos da energia eólica offshore. mecanismo de impacto magnitude importância significância poluição por óleo 171 moderada grande poluição química 148 moderada grande perturbação do fundo do mar por meio de amostragem 71 baixa grande negócios locais e empregos, oportunidades 64 alta grande presença física das superestruturas 63 alta grande perturbação do fundo do mar por afundamento de detritos 56 moderada grande perturbação do leito do mar e da coluna da água durante e após a dragagem 56 baixa grande perturbação do fundo do mar e da coluna de água por meio da  instalação das fundações 49 moderada grande presença física de vasos e equipamentos/estruturas associadas 47 moderada grande perturbação do fundo do mar e de outros usuários do mar por meio da  instalação de cabos submarinos 45 moderada média ruído e movimento da lâmina de turbina 35 alta média poluição de águas superficiais e linha costeira por detritos flutuantes 40 moderada média reversão para condições de linha de base 37 baixa média maior atividade de vasos para manutenção 26 moderada pequena aumento da atividade de vasos 20 baixa pequena redução de gases com efeito de estufa e emissões de escape de  combustão de combustível fóssil 18 alta pequena distúrbios de ruído por meio do aumento de atividade de vaso e sonar/ sísmica 12 baixa pequena perturbação do fundo do mar e geração de ruído por meio atividades  submersas 12 moderada pequena avaliação dos impactos ambientais em parques eólicos offshore e onshore utilizando a matriz de leopold 213 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 206-225 issn 2176-9478 quadro 3 – análise de impactos da energia eólica onshore. mecanismo de impacto magnitude importância significância incidente que leva a derrame de óleo/combustível 135 moderada grande incidente que leva a derrame químico 132 moderada grande abertura ou reabilitação dos principais acessos 130 alta grande construção ou readequação de pontes ou bueiros. 102 moderada grande obras de drenagem pluvial 95 alta grande recuperação paisagística da área do canteiro de obras e das áreas da  rede interna do parque 75 moderada grande execução das escavações para construção das fundações das torres 71 moderada grande acomodação dos colaboradores no município 63 moderada grande construção da rede de energia interna do parque 60 moderada grande perda de equipamento estrutural e componentes 55 baixa grande moradias provisórias 54 moderada grande presença e funcionamento dos aerogeradores 50 alta grande existência de novos acessos e revitalização dos antigos 49 alta grande presença da linha de transmissão de interligação do posto de seccionamento  à subestação e de entrega da energia gerada à rede receptora 49 alta grande preparação da plataforma para montagem e manutenção 45 baixa média remoção e transporte dos equipamentos 40 moderada média construção da subestação elevadora 40 moderada média montagem dos aerogeradores 35 baixa média averbação dos terrenos 30 moderada média instalação de turbina 30 baixa média presença de subestação, edifício de comando, posto de seccionamento  e acessos 28 alta pequena substituição de turbinas 24 moderada pequena transporte das estruturas dos aerogeradores 20 moderada pequena armazenamento temporário do material resultante das escavações 15 baixa pequena manutenção de equipamentos 5 moderada pequena fatores de temporalidade e frequência altos, visto que  ocorrerão por toda a vida útil do empreendimento. ao fim da análise, somados os coeficientes de magnitude dos mecanismos dos impactos, foi obtido valor  final  de  magnitude  que  serve  como  valor  de  apreciação total do impacto de cada modalidade eólica.  mediante esses dois valores, determinou-se a matriz  eólica que apresenta quantitativamente menor valor  de impacto. para o empreendimento eólico offshore, o somatório  dos  mecanismos  de  impacto  resultou  valor  total  de  magnitude de 970. para a classificação de importância,  em 22% dos impactos a classificação foi alta, em 50%  moderada e em 28% baixa. para a classificação de significância, em 50% a classificação foi grande, em 22%  média e em 28% pequena. para  o  empreendimento  eólico  onshore  o  somatório  dos  mecanismos  de  impacto  resultou  valor  luz, c. d. et al. 214 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 206-225 issn 2176-9478 total  de  magnitude  de  1.477.  para  a  classificação  de  importância, em 27% dos impactos a classificação foi  alta, em 54% moderada e em 19% baixa. para a classificação de significância, em 58% a classificação foi grande, em 23% média e em 19% pequena. comparando  os  resultados  obtidos,  percebeu-se  variância de 66% entre os valores encontrados na avaliação de magnitude. essa diferença ocorreu em função  de dois fatores: o número de mecanismos de impactos  identificados, total de 26 para eólica onshore e 18 para  eólica offshore, e a alteração ambiental decorrente de  obras de infraestrutura dos empreendimentos eólicos  onshore, os quais produzem alterações permanentes e  irreversíveis, como construção de estradas, diferentemente dos empreendimentos eólicos offshore, que não  necessitam realizar muitas modificações no ambiente.  a mesma analogia aplica-se para avaliação de significância e importância, na qual a matriz eólica onshore apresentou  percentuais  de  impactos  de  significância  grande e de importância alta, enquanto a matriz eólica  offshore apresentou valores percentuais elevados para  os  índices  de  significância  moderada  e  importância  média.  esse  resultado  ocorreu  porque  os  impactos  gerados pelos empreendimentos eólicos offshore são  em sua maioria impactos temporários, que deixam de  atuar na conclusão das atividades que os desencadearam, ou são impactos reversíveis. sendo  assim,  os  resultados  indicam  que  o  empreendimento  eólico  offshore  apresenta  menor  índice  de  impacto no ambiente receptor do que o empreendimento onshore, com margem de 66,7% na avaliação,  confirmando a afirmação de que a matriz eólica offshore é menos impactante que a matriz eólica onshore. comparando  os  resultados  obtidos  com  as  análises  realizadas  pelos  autores  citados  neste  artigo,  percebe-se simetria na conclusão a respeito dos  impactos  ambientais; nos apêndices 1 e 2, a relação impacto/ autor é descrita. por exemplo, autores como klain et al.  (2018), wang et al. (2018) e nedwell et al. (2003)) ao  avaliar  a  colisão  de  aves  nas  pás  eólicas  no  sistema  onshore, e autores como drewitt e langston (2006) e  percival (2001) ao analisarem os sistemas offshore, sugerem que o impacto de colisão por aves afeta apenas  o local de instalação dos parques e imediações, podendo  ser  resolvidos  ou  evitados  previamente  por  meio  de análise de locação dos parques eólicos. entretanto  a ocorrência desses eventos é preocupante e danosa,  devendo receber alto grau de atenção, o que corrobora  os dados encontrados neste trabalho, em que a presença e o funcionamento dos aerogeradores, os quais  englobam ruídos,  impactos visuais e colisão de aves,  foram  classificados  como  alta  significância  e  grande  importância, em ambos os modelos eólicos. outro exemplo de comparação de análise dos autores  citados que corrobora os resultados obtidos neste estudo, é a avaliação sobre a influência no habitat e nas espécies locais em função da presença e da construção  dos empreendimentos eólicos. enquanto jaber (2013),  pacheco e santos (2012), staut (2011) e barbosa filho  e  azevedo  (2013)  destacam  a  perda  do  hábitat  e  o  efeito  prejudicial  sobre  espécies  em  empreendimentos onshore, classificados por esta análise com importância alta e significância grande, mccombs, mulligan  e  boegman  (2014),  hammar,  wikström  e  molander  (2014) e floeter et al. (2017) destacam o impacto do  sistema  offshore  sobre  o  hábitat  e  as  espécies  marinhas como grave apenas nas fases de execução, com  possíveis vantagens para o ecossistema na fase de operação em função do aumento da concentração de oxigênio e clorofila na água, causando diferenciação na  quantidade e no tipo de plâncton, na quantidade de  matéria orgânica e na formação de corais.,  pode-se afirmar que os resultados obtidos nessa análise estão em simetria com a análise apresentadas pelos artigos e trabalhos citados, sendo possível credenciar os empreendimentos eólicos offshore como mais  vantajosos no âmbito ambiental que os empreendimentos onshore. o desenvolvimento de novas tecnologias para produção  de  energia  limpa  não  atingirá  o  seu  objetivo  se  o  uso  pela  sociedade  não  for  eficiente.  modificar  o  modo de consumo da energia produzida é fundamental  principalmente  pelos  grandes  consumidores,  por  exemplo  pelas  instituições  de  ensino  (silva;  moita  neto; lira, 2018). vale ressaltar que a avaliação realizada é teórica e  que  avaliação  utilizando  empreendimentos  reais  pode  apresentar  diferentes  resultados  em  função  das  particularidades  de  localização  e  de  que  muitos  impactos apontados neste trabalho necessitam  de maiores pesquisas para classificação e avaliação  mais precisa. avaliação dos impactos ambientais em parques eólicos offshore e onshore utilizando a matriz de leopold 215 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 206-225 issn 2176-9478 conclusão no que concerne a esta pesquisa, o reconhecimento  das fases de operação dos empreendimentos eólicos  e a identificação dos impactos e das etapas de ocorrência,  causas  e  consequências,  possibilitadas  pela  revisão  de  literatura,  permitiram  observar  que  os  impactos  ambientais  decorrentes  desses  empreendimentos  não  apresentam  grande  repercussão  no  ambiente,  limitando-se em sua maioria a impactos  locais de maneira não acumulativa, os quais são passíveis de ações de controle. a avaliação quantitativa  dos coeficientes de magnitude, importância e significância evidenciou diferença de 66,7% entre os coeficientes de magnitude, e que os coeficientes de importância e significância apresentaram classificações  percentuais  mais  elevadas  para  empreendimentos  onshore.  essa  diferença  nos  coeficientes  das  duas  modalidades  eólicas  ocorre  pois  parques  eólicos  onshore  causam  maiores  modificações  no  ambiente  onde  são  instalados,  resultantes  das  obras  de  infraestrutura,  e  esses  impactos  são  quase  todos  permanentes  e  irreversíveis.  em  contrapartida,  os  empreendimentos  offshore  não  apresentam  grandes  modificações  ambientais,  visto  serem  implantados  na  água,  sem  a  necessidade  de  obras  de  infraestrutura de acesso e de tráfego de maquinários,  sendo esses  impactos em sua maioria temporários  e/ou  reversíveis.  com  os  dados  obtidos,  a  hipótese do trabalho de que os empreendimentos eólicos  offshore são menos impactantes ao ambiente que os  empreendimentos onshore se faz verdadeira. referências aquaret.  welcome  to  the  aqua-ret  e-learning  tool.  aquaret,  2018.  disponível  em:  <http://www.aquaret.com/ index-2.html>. acesso em: 3 jan. 2018. arantegui,  r.  l.;  jäger-waldau,  a.  photovoltaics  and  wind  status  in  the  european  union  after  the  paris  agreement. renewable and sustainable energy reviews, v. 81, parte 2, p. 2460-2471, 2018. https://doi.org/10.1016/j. rser.2017.06.052 barbosa, a. c. l. avaliação ambiental do uso da energia eólica para usuários   de pequeno porte. 115f. trabalho de  conclusão de curso (graduação) – universidade federal do rio grande do sul, porto alegre, 2008. barbosa, r. p. avaliação de risco e impacto ambiental. são paulo: saraiva, 2017. (série eixos). barbosa filho, w. p.; azevedo, a. c. s. de. impactos ambientais em usinas eólicas. itajubá: agrener, 2013. 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acomodação dos  colaboradores no  município geração de resíduos e esgoto  sanitário e industrial,  aumento do consumo de água  e energia elétrica (gwrc, 2016); (medeiros  et al., 2009); (mendes; costa;  pedreira, 2002); (meyer et al.,  2014); (peres; bered, 2003);  (rima, 2014a; 2014b; 2015);  (silva, 2014) moradias provisórias infraestrutura  inicial para obras abertura ou  reabilitação dos  principais acessos geração de poeira e ruídos (barbosa filho; azevedo,  2013); (gorayeb; brannstrom,  2016); (josimovic; petric;  milijic, 2014); (medeiros  et al., 2009); (mendes; costa;  pedreira, 2002); (meyer et al.  2014); (pacheco; santos, 2012);  (peres; bered, 2003); (rima,  2014a; 2014b; 2015); (sdc, 2005) obras de drenagem  pluvial alteração da qualidade da  água superficial, geração de  poeira e ruídos, erosão do solo construção ou  readequação de pontes  ou bueiros geração de resíduos de  construção fundação execução das  escavações para  construção das  fundações das torres geração de poeira e ruídos (gorayeb; brannstrom, 2016);  (jaber, 2013); (meyer et al.,  2014); (moura-fé; pinheiro,  2013); (rima, 2014a; 2014b);  (sdc, 2005); (silva, 2014);  (sousa et al., 2011) preparação da  plataforma para  montagem e  manutenção interferência sobre a flora,  geração de poeira e ruídos,  erosão do solo armazenamento  temporário do  material resultante das  escavações erosão do solo transporte transporte das  estruturas dos  aerogeradores contaminação do solo por  óleos e combustíveis.  geração de poeira e ruídos (fogliatti; filippo; goudard,  2004); (rima, 2014a; 2014b; 2015) montagem montagem dos  aerogeradores geração de ruídos,  contaminação do solo por  óleos e combustíveis,  geração de resíduos (rima, 2014a; 2014b; 2015) continua... avaliação dos impactos ambientais em parques eólicos offshore e onshore utilizando a matriz de leopold 221 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 206-225 issn 2176-9478 atividade mecanismo de impacto impacto ambiental autores construção de  subestações  de energia e infraestrutura construção da rede  de energia interna do parque geração de resíduos da  construção,  geração de poeira e resíduos, contaminação do solo por  óleos e combustíveis (barbosa filho; azevedo,  2013); (meyer et al., 2014);  (rima, 2014a; 2014b; 2015) construção da  subestação elevadora geração de efluentes  sanitários, geração de resíduos  sólidos e líquidos recuperação da  área recuperação paisagística  da área do canteiro de obras e das áreas da  rede interna do parque geração de empregos,  aumento de consumo de água  e energia elétrica (meyer et al., 2014); (rima,  2014a; 2014b; 2015); (simas;  pacca, 2014) instalação da  turbina instalação de turbina presença física das super  estruturas (drewitt; langston, 2006);  (rima, 2014a; 2014b; 2015) comissionamento averbação dos  terrenos geração de renda aos  proprietários das terras (rima, 2014a; 2014b; 2015);  (sovernigo, 2009) subestações de  energia presença da subestação,  edifício de comando,  posto de seccionamento  e acessos geração de resíduos sólidos e  líquidos (efluentes sanitários) (drewitt; langston, 2006);  (medeiros et al., 2009);  (pacheco; santos, 2012);  (rima, 2014a; 2014b; 2015) presença da linha  de transmissão de  interligação do posto  de seccionamento  à subestação e de  entrega da energia gerada à rede receptora alteração da paisagem operação presença e  funcionamento dos  aerogeradores geração de ruídos impacto com aves influência em ondas de rádio (barbosa, 2008); (barghini;  medeiro, 2006); (biello, 2010);  (chen, 2010); (daily, 2005);  (drewitt; langston, 2006);  (hodos, 2003); (jaber, 2013);  (langston & pullan, 2003);  (medeiros et al., 2009); (meyer  et al., 2014); (moura-fé; pinheiro,  2013); (pacheco; santos, 2012);  (rima, 2014a; 2014b); (sdc, 2005);  (sovernigo, 2009); (stamm,  2003); (nedwell et al., 2003);  (vega, 2013); (willis et al., 2009) existência de novos  acessos e revitalização  dos antigos melhoria da malha viária  municipal manutenção de  equipamentos geração de resíduos,  contaminação do solo por  óleos, graxas e combustíveis apêndice 1 – continuação. continua... luz, c. d. et al. 222 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 206-225 issn 2176-9478 atividade mecanismo de impacto impacto ambiental autores riscos ocasionais  não previstos incidente que leva a  derrame químico poluição química (barbosa filho; azevedo,  2013); (meyer et al. 2014);  (moura-fé; pinheiro, 2013);  (sdc, 2005) incidente que leva  a derrame de óleo/ combustível poluição por óleo perda de equipamento  estrutural e  componentes geração de detritos desativação do  empreendimento,  remoção de  maquinário remoção e transporte  dos equipamentos contaminação do solo por  óleos e combustíveis,  geração de poeira e ruídos (barbosa filho; azevedo,  2013); (barbosa, 2008); (biello,  2010); (chen, 2010); (daily,  2005); (meyer et al., 2014);  (peres; bered, 2003); (rima,  2014a; 2014b; 2015) destinação a todos os  elementos retirados geração de resíduos plano de recuperação  final de todas as áreas  afetadas. alteração da paisagem substituição de  turbinas negócios locais e emprego  oportunidades apêndice 1 – continuação. avaliação dos impactos ambientais em parques eólicos offshore e onshore utilizando a matriz de leopold 223 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 206-225 issn 2176-9478 apêndice 2 – aspectos e impactos da energia eólica offshore. atividade mecanismo de impacto impacto ambiental autores levantamento perturbação do fundo  do mar por meio  amostragem perda localizada de substratos,  plantas e animais no fundo do mar  por meio de amostragens; geração de empregos (aquaret, 2018); (castro;  santiago; santanaortega 2002); (fayram;  risi, 2007); (floeter et al.,  2017); (hammar; wikström;  molander, 2014); (  spiropoulou et al., 2015 );  (nedwell; langworthy;  howell, 2004); (ribeiro, 2015);  (wilson et al., 2010) distúrbios de ruído  por meio do aumento  atividade de vaso e sonar/ sísmico dano potencial para espécies de  peixes; perturbação do comportamento  dos mamíferos marinhos perturbação do leito  do mar e da coluna da  água durante e após a  dragagem aumento da turbidez da água;  remoção de plantas e animais;  perturbação de espécies  protegidas;  interrupção temporária para  outros usuários do mar fundação e  infraestrutura  de instalação presença física de vasos e  equipamentos/estruturas  associadas perturbação potencial para  mamíferos marinhos;  aumento do potencial risco de  navegação para outros usuários do  mar;  criação de zonas de exclusão  para outros usuários incluindo  pescadores (aquaret, 2018); (castro;  santiago; santanaortega 2002); (fayram;  risi, 2007); (floeter et al.,  2017); (hammar; wikström;  molander, 2014); (jaber,  2013); (mccombs; mulligan;  boegman, 2014); (medeiros  et al., 2009); (nedwell;  langworthy; howell, 2004);  (wilson, 2007); (wratten et al.,  2005)  perturbação do fundo do  mar e geração de ruído  por meio da acumulação impacto local localizado no fundo  do mar sobre espécies e hábitat perturbação do fundo do  mar e da coluna de água  por meio de instalação  das fundações alterações hidrológicas e padrões  de sedimentação;  as instalações podem atuar como  recifes artificiais e dispositivos de  agregação de peixe;  aumento do potencial de risco de  navegação para outros usuários do  mar;  interferência nos padrões de  migração perturbação do fundo  do mar e de outros  usuários do mar por meio  da instalação de cabos  submarinos suspensão de sedimentos e  matéria particulada na coluna de  água continua... luz, c. d. et al. 224 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 206-225 issn 2176-9478 apêndice 2 – aspectos e impactos da energia eólica offshore. atividade mecanismo de impacto impacto ambiental autores instalação de  turbina presença física da  superespacial estruturas criação de sombra de vento a  favor das estruturas instaladas;  mudanças na paisagem e no mar,  intrusão visual, interferência da  navegação recreativa;  colisão entre pássaros e turbinas  (tanto migratórias quanto  residentes) (aquaret, 2018); (bat  conservation trust, 2018);  (bishop; miller, 2007);  (drewitt; langston, 2006);  (hodos, 2003); (langston &  pullan, 2003); (masden et al.  2012); (percival, 2001); (klain  et al., 2018); (willis et al., 2009) extração de  vento geração  de energia. movimento da lâmina de  turbina interferência por meio  de instalações de radar,  telecomunicações e televisões (bat conservation trust,  2018); (biello, 2010); (gwrc,  2016); (hammar; wikström;  molander, 2014); (hodos,  2003); (langston & pullan,  2003); (malheiros; nocko;  grauer, 2009); (masden  et al. 2012); (percival, 2001);  (raadal et al., 2014); (richieri,  2007); (klain et al., 2018);  (vega, 2013); (wilson, 2007) ruído gerado por turbinas redução de gases  com efeito de estufa  e emissões de escape  de combustão de  combustível fóssil redução da poluição atmosférica e  gás estufa redução de efeitos ecológicos  resultantes de emissões de gases  de efeito estufa e poluição do ar energia limpa produzida ajudando  a atender metas nacionais /  internacionais transmissão de  eletricidade por meio de  cabo submarino os campos eletromagnéticos  (emf) podem afetar mamíferos  marinhos que passam pela  vizinhança da instalação incidente  que leva a  derrame  químico poluição química mudanças locais/generalizadas na  água e em sedimentos químicos.  a poluição por óleo pode  afetar outros usuários do mar  exemplo: piscicultores, turistas e  marinheiros etc.  espécies e habitat podem ser  prejudicados e danificados pela  poluição química (castro; santiago; santanaortega 2002); (fayram;  risi, 2007); (gwrc, 2016);  ( hammar; wikström;  molander, 2014); (nedwell;  langworthy; howell, 2014);  (nedwell et al., 2004 ) incidente  que leva a  derrame  de óleo/  combustível poluição por óleo tábuas de petróleo transitórias  em águas superficiais e risco de  poluição no fundo do mar no  decorrer do prazo; espécies e habitat podem ser  prejudicados e danificados pela  poluição por óleo; a poluição por óleo pode afetar  outros usuários do mar, por  exemplo: piscicultores, turistas e  marinheiros etc. (castro; santiago; santanaortega 2002);(fayram; risi,  2007); (gwrc, 2016); (hammar;  wikström; molander, 2014);  (nedwell; langworthy;  howell, 2014) continua... avaliação dos impactos ambientais em parques eólicos offshore e onshore utilizando a matriz de leopold 225 rbciamb | v.55 | n.2 | jun 2020 | 206-225 issn 2176-9478 atividade mecanismo de impacto impacto ambiental autores perda de equipamento/  componentes  estruturais perturbação do fundo do  mar do por afundamento  de detritos mudanças no perfil do fundo do  mar e composição do fundo do  mar;  perigo adicional para a navegação,  interrupção de pescaria;  interrupção localizada das espécies  e dos hábitats do fundo do mar (bisset, 1987); (castro;  santiago; santana-ortega  2002); (fayram; risi, 2007);  (gwrc, 2016); ( hammar;  wikström; molander, 2014);  (nedwell; langworthy;  howell, 2014); (thomsen et al.,  2006); (nedwell et al., 2004 ) poluição de águas  superficiais e linha  costeira por detritos  flutuantes perturbação dos hábitats costeiros  por meio de sufocação e danos às  espécies por meio de ingestão/ emaranhamento;  risco de liberação de óleos,  combustíveis e outros poluentes;  risco de liberação de substâncias  (fluidos hidráulicos) remoção total  de instalação reversão para condições  de linha de base perturbação potencial dos  ecossistemas estabelecida e  adaptada para pós-instalação  condições hidrográficas;  impactos em espécies de peixes  serão erradicados;  dispersão de qualquer sedimento  acumulado em torno da  instalação;  perda de áreas de sombra de  vento em torno da instalação;  perda de qualquer efeito  calmante em torno da instalação  (movimento atual e ação de onda) (bishop; miller, 2007);  (fayram; risi, 2007); (hammar;  wikström; molander, 2014);  (jaber, 2013); (masden et al.,  2012); (mccombs; mulligan;  boegman, 2014); (percival,  2001); (thomsen et al., 2006) substituição  de turbinas aumento da atividade de  vasos perturbação potencial para  mamíferos marinhos (castro; santiago;  santana-ortega 2002);  (finucci, 2010); (hammar;  wikström; molander, 2014);  ( spiropoulou et al., 2015 );  (thomsen et al., 2006) negócios locais e  emprego oportunidades potenciais benefícios econômicos  da utilização de recursos locais,  empresas de suporte e serviços apêndice 2 – aspectos e impactos da energia eólica offshore. revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 34 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 contribuição do centro de compostagem e reciclagem na formação do técnico em ambiente e na educação ambiental the contribution from the center for garbage recycling and composting for the education of environmental technicians resumo esse trabalho buscou avaliar a contribuição do centro de compostagem e reciclagem de lixo do campus rio pomba, do instituto federal sudeste de minas gerais, como recurso didático, analisando de forma crítica suas potencialidades e deficiências na educação ambiental da comunidade escolar, destacando o processo de formação do técnico em meio ambiente. embora esse centro seja pouco explorado, não tendo alcançado ainda todos os seus objetivos, oferece estágios para a formação complementar de estudantes e promove algumas ações no sentindo da educação ambiental nesse campus. é um desafio para a comunidade implementar ações adequadas que resultem na redução de consumo excessivo e no desperdício, bem como na coleta seletiva e na compostagem, que reflitam na diminuição máxima de materiais rejeitados com destinos finais em aterros sanitários ou locais inadequados. palavras-chave: lixo; resíduos sólidos; reciclagem; educação ambiental. abstract this work evaluated the contribution of the center for garbage recycling and composting from the federal institute of the southeast region of minas gerais, in the campus of rio pomba, as a pedagogical resource, analyzing critically it’s strengths and weaknesses in the environmental education in the campus community, highlighting the learning process of environmental technicians. although this center is being under explored and has not yet reached all it’s goals, it offers internships for complementary education of students and promotes some pratical actions in environmental education in the campus. it is a challenge to our community to implement effective actions that result in the reduction of excessive consumption and waste production, as well as in gabage separation and composting, which reflect the maximum decrease of material rejected with final destinations in landfills or inappropriate sites. key words: garbage; solid waste; recycling, environmental education. geraldo francisco corrêa alves de lima mestre em educação tecnológica, doutorando em ciências ambientais pela universidade federal de goiás (ufg). goiânia, go, brasil lima_geraldo@hotmail.com eli lino de jesus doutor em agronomia, professor de solos e agroecologia do departamento de agricultura e ambiente do instituto federal sudeste de minas gerais/campus rio pomba. rio pomba, mg, brasil eli.jesus@ifsudestemg.edu.br mailto:lima_geraldo@hotmail.com revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 35 impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução o lixo na atualidade é um problema mundial e um dos grandes causadores de impactos ambientais. o estilo de vida urbano associado ao consumo exacerbado tem contribuído significativamente para manter tal situação. é um desafio encontrar soluções que possam resolver ou reduzir os problemas causados ao ambiente advindos da geração excessiva de lixo. no brasil, em um estudo realizado pelo ministério do meio ambiente (de dezembro de 2001 até abril de 2004) sobre resíduos sólidos urbanos (rsu), produzidos nos municípios, com base em dados da cetesb e do ibge, revelou o seguinte: até 100 mil habitantes, o município produz 33.773 t.dia-1; de 100 a 200 mil habitantes, 8.308 t.dia1; de 200 a 500 mil habitantes, 13.224 t.dia-1; acima de 500 mil habitantes, t.dia-1; totalizando 87.349 t.dia-1. o destino deste tipo de material é variado e, às vezes, incerto. quando ele é disposto inadequadamente no ambiente pode causar vários problemas: poluição atmosférica, do solo, de lençóis freáticos, entre outros, nos quais interferem diretamente na qualidade de vida humana e do ambiente. portanto, deve-se buscar soluções que favoreçam uma vida saudável de ordem individual, social e com o próprio mundo à nossa volta. nesse sentido, ações que tenham o propósito de resolver ou atenuar os impactos causados ao ambiente advindos da problemática do lixo são de fundamental importância. a reciclagem é uma alternativa viável que, segundo pontes e cardoso (2006), é um processo que visa a recuperação de materiais tidos como resíduos sólidos, transformando-os em matérias-primas a serem reinseridas na cadeia produtiva. com a reciclagem será possível trazer resultados positivos tanto no campo ambiental, quanto no econômico e social. em relação ao ambiente, poderá reduzir o acúmulo progressivo do lixo e também a extração de matériaprima da natureza. no aspecto econômico, haverá a possibilidade de redução no gasto de energia e de um melhor aproveitamento dos recursos naturais. no âmbito social, poderá trazer benefícios na qualidade de vida da população através das melhorias ambientais, gerando trabalho e renda. para tanto, usinas de triagem, compostagem e reciclagem de lixo podem ser uma alternativa viável para implementar esse tipo de ação, favorecendo a expansão da vida útil dos aterros sanitários, redução de impactos ambientais e outros aspectos positivos. para tratar a problemática ambiental é imprescindível o envolvimento dos vários segmentos que compõem a sociedade atual, inclusive das instituições de ensino. medidas que visam, por exemplo, a redução de consumo e a reutilização, necessitam que os processos produtivos e as mudanças nos hábitos de consumo sejam alterados, o que envolve diretamente as empresas e a população em um processo educacional. as instituições de ensino constituem canais promissores para o desenvolvimento de projetos de educação ambiental, com caráter educativo capaz de gerar uma rede de atitudes transformadoras do modo atual de vida de determinada população e, inclusive, ações socioambientais voltadas para o fomento à participação da comunidade (vieira; echeverria, 2007). o curso técnico em meio ambiente do ifsudeste-mg/campus rio pomba realiza, por intermédio do centro de compostagem e reciclagem de lixo (ccr-rp), atividades de educação ambiental e consta, em sua matriz curricular, disciplinas tais como: “educação ambiental” e “tratamento e gestão de resíduos sólidos”. esse centro é um potencial recurso didático do referido curso. apesar disso, existem problemas nesse campus com o próprio resíduo gerado em atividades industriais, criação de animais, refeitório, entre outros. pode-se constatar a existência de lixo espalhado pelo chão nos mais diversos locais; nas salas de aula, por exemplo, isso acontece entre os intervalos de uma faxina e outra. problemas simples como esse ainda não foram resolvidos e, então, surgem as questões: como solucionar problemas relacionados ao lixo em outras dimensões? como tem sido utilizado o ccr-rp no processo de formação do técnico em meio ambiente e na educação ambiental da comunidade escolar dessa instituição? o estudante do curso técnico em ambiente será capaz de ter uma visão crítica para compreender, organizar, executar e gerenciar as atividades relacionadas ao uso racional dos recursos naturais e ao tratamento adequado dos resíduos produzidos pelas atividades humanas? no contexto deste trabalho será avaliada a contribuição do centro de compostagem e reciclagem de lixo do campus rio pomba do ifsudeste-mg como recurso didático, analisando de forma crítica suas potencialidades e deficiências na educação ambiental da comunidade escolar, destacando o processo de formação do técnico em meio ambiente. assim, este trabalho poderá contribuir para despertar na comunidade acadêmica uma consciência ambiental sobre a importância de reduzir, reutilizar e reciclar o lixo que produzimos, bem como uma reflexão sobre as implicações que podem ocorrer com a quantidade de lixo destinado a uma disposição final. educação ambiental no âmbito da educação, ainda se discute qual seria a melhor revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 36 impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 forma de abordar a temática ambiental. é um desafio para a sociedade atual implementar ações adequadas que resultem na redução de consumo excessivo e no desperdício, bem como na coleta seletiva e na compostagem, que reflitam na diminuição máxima de materiais rejeitados com destinos finais em aterros sanitários ou locais inadequados. segundo reigota (2001), a educação ambiental pode influenciar na solução de problemas ambientais com a formação de cidadãos conscientes de seus direitos e deveres. orientada para a comunidade, deve incentivar o indivíduo a participar da solução dos problemas no seu contexto de realidades específicas. para esse autor, é necessário entender que o problema ambiental está no excessivo consumo de recursos naturais por uma pequena parcela da humanidade e no desperdício e produção de artigos inúteis e nefastos à qualidade de vida. mesmo considerando importante a preservação de espécies animais e vegetais e dos recursos naturais, a prioridade deve ser as relações econômicas e culturais entre a humanidade e a natureza. assim, a educação ambiental deve ser entendida como educação política, no sentido de que ela reivindica e prepara os cidadãos para exigir justiça social, cidadania nacional e planetária, autogestão e ética nas relações sociais e com a natureza (reigota, 2001, p.10). para layrargues (1999), na prática educacional, além de se trabalhar questões globais e distantes, como a redução da camada de ozônio e o comércio do lixo tóxico, devem ser priorizados os problemas locais que afetam as suas comunidades, na busca de uma aproximação do vínculo entre os processos educativos e a realidade cotidiana dos educandos. a estratégia da resolução de problemas ambientais locais representa oportunidade, tanto do enfretamento desses problemas quanto da compreensão da complexa interação dos aspectos ecológicos com os políticoeconômicos e socioculturais da questão ambiental. valer-se do contexto local permite o desenvolvimento da qualidade dinâmica daqueles que estão sendo educados, despertando o sentimento da visão crítica e da responsabilidade social, vitais para a formação da cidadania. a estratégia da resolução de problemas ambientais locais como metodologia da educação ambiental permite que dois tipos de abordagens possam ser realizadas: ela pode ser considerada tanto como um tema-gerador de onde se irradia uma concepção pedagógica comprometida com a compreensão e transformação da realidade; ou como uma atividade-fim, que visa unicamente a resolução pontual daquele problema ambiental abordado (layrargues,1999). segundo carvalho (2006), em um processo de educação ambiental, as atividades desenvolvidas em uma escola transmitem ensinamentos nos quais pregam atitudes ecologicamente corretas; mas na prática, é comum os educandos agirem de maneira contrária à essa intencionalidade educativa. desta maneira, a dissonância entre a pretensão da instituição escolar e os comportamentos observados, tornase um desafio em relação à educação ambiental. layrargues (1999) entende que a pura transmissão de informações a respeito dos processos ecológicos é absolutamente insuficiente para a promoção de uma educação crítica e transformadora da realidade. a visão de mundo instrumental favorece uma atitude utilitarista, face aos valores culturais da nossa sociedade. então, (...) a educação ambiental desenvolvida a partir da resolução de problemas ambientais orientada como uma atividade-fim, por maior que seja o aprendizado da experiência prática e o desenvolvimento de qualidades dinâmicas e ativas, fomenta a percepção equivocada de que o problema ambiental não está inserido numa cadeia sistêmica de causa-efeito, e que sua solução encontra-se na órbita da esfera técnica. toma-se a parte pelo todo, e reduz-se a causa pela consequência. acaba por promover a realização de projetos reformistas, cuja mudança será de ordem puramente comportamental, reduzindo a zero o risco da ameaça de desestabilização da ordem ideológica vigente. o enfoque da resolução de problemas ambientais orientado com atividade-fim não é suficiente como finalidade, partindo-se do pressuposto de que a mudança de valores nos educandos poderá ocorrer por conta própria. não há garantias de que resolvido o problema alvo da ação pedagógica, o elemento causador da degradação ambiental não venha a se repetir, pois nessa perspectiva não se instala o potencial de crítica ao status quo (layrargues,1999). para entender a problemática ambiental, vargas: (...) considera necessária uma visão dinâmica e holística do ambiente através de equipes multidisciplinares atuando de forma interdisciplinar na busca de objetivos comuns, padronizando métodos e processos para gestão ambiental que garantam a manutenção dos recursos naturais e da qualidade de vida da população (2000, p.156). o enfrentamento deste desafio dependerá em grande medida de cidadãos informados e conscientes; esse processo poderá ocorrer por meio da educação, uma forma de promover uma real mudança neste cenário, formando uma geração de pessoas mais críticas e participativas, capazes de compreender o delicado e frágil equilíbrio da natureza. o papel da educação ambiental adquire uma posição de destaque no cenário de desenvolvimento de uma política de rsu. o lixo é um problema vivenciado por todas as pessoas em suas casas, porém não basta divulgar informações. é preciso educá-las, ou seja, tentar levar cada pessoa a participar das atividades propostas, informá-las sobre o assunto (savi, 2005, p.45-46). revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 37 impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 reciclagem e política dos três rs segundo magera (2003), apesar do histórico da legislação de proteção ambiental e das leis formuladas, o ambiente vem sofrendo ameaças devido ao modelo capitalista aplicado, sobretudo nos países não desenvolvidos, onde a carência de infraestrutura e o baixo nível de educação fundamental são notáveis. não adiantam ações isoladas, sem a mudança de hábito de produzir e consumir; é preciso também adotar novas tecnologias e uma postura diferenciada em relação aos resíduos. as políticas públicas por si só não irão resolver a problemática ambiental. após mais de duas décadas de discussão, recentemente foi sancionada a lei nº 12.305/2010 (brasil, 2010), que institui a política nacional de resíduos sólidos no brasil, dispondo dentre seus objetivos, a não geração, redução, reutilização, reciclagem e tratamento dos resíduos sólidos, bem como disposição final ambientalmente adequada dos rejeitos; estímulo à adoção de padrões sustentáveis de produção e consumo de bens e serviços, entre outros. a referida lei determina que os resíduos sólidos sejam de responsabilidade de todos, não somente do poder público e setores empresariais, mas também da população de um modo geral. em seu artigo 8º, incisos vii e viii, define como instrumentos dessa política, a pesquisa científica e tecnológica e a educação ambiental. a educação ambiental surge no cenário mundial como uma área a ser implementada, tendo em vista a crescente conscientização sobre a problemática ambiental, do qual é vitimado todo o planeta, sem distinção entre países ricos ou pobres (castro; spazziani; santos, 2010, p.158). neste sentido a “educação ambiental não pode ser concebida apenas como um conteúdo escolar, pois implica uma tomada de consciência de uma complexa rede de fatores políticos, econômicos, culturais e científicos” (castro; baeta, 2011, p.109). para layrargues (2011), muitos programas de educação ambiental nas escolas são abordados de maneira reducionista. desenvolvem a coleta seletiva em função da reciclagem, restringindo uma reflexão crítica e abrangente dos valores culturais da sociedade de consumo, do industrialismo, dos aspectos políticos e econômicos da questão do lixo. essa prática educativa recai numa metodologia da resolução de problemas ambientais de modo pragmático, tornando a reciclagem do lixo uma atividade-fim, em vez de considerála um tema gerador das causas e consequências da temática do lixo. a discussão, no que se refere ao lixo, não deve evadir de outras dimensões, restringindo-se aos aspectos técnicos da reciclagem. para reigota (2001), o estudo da natureza in loco é uma atividade pedagógica muito rica de possibilidades, entretanto, o cuidado de não tê-la como única atividade possível deve ser observado. ao analisar a política dos 3rs (reduzir, reutilizar e reciclar), layrargues (2011) sinalizou duas interpretações possíveis. para o discurso ecológico oficial, não faz sentido propor uma redução do consumo, pois o problema para ele não é o consumismo, ou seja, o problema não seria cultural, mas técnico. enquanto o enfrentamento à crítica do consumismo exige-se a cultura da frugalidade, o contrário exige-se a técnica da reciclagem. então, nesse sentido, dois modos de ação podem ser derivados: o primeiro visa priorizar a redução e reutilização, já o segundo, a reciclagem. logo, a “pedagogia dos 3rs, preconizada pelo discurso ecológico oficial, torna-se uma prática comportamentalista, em vez de reflexiva, pois reduz a pedagogia do 3rs à pedagogia da reciclagem” (layrargues, 2011, p.193). um dos fatores preponderantes para as empresas no processo de reciclagem é a redução de custos. por exemplo: para a indústria de latas de alumínio, a obtenção de matéria-prima dispensa 95% do custo energético para a fabricação do produto, mesmo que a reciclagem dessas latas beneficie o ambiente; dessa maneira, torna-se uma atividade econômica como qualquer outra que tem pouca conotação ecológica (layrargues, 2011). pontes (2005) realizou um estudo em goiânia sobre a concepção dos consumidores em relação às embalagens descartáveis que fazem parte dos produtos fornecidos por alguns supermercados, constituindo um grande percentual dos resíduos que compõem o lixo urbano. ela constatou que os consumidores, de um modo geral, demonstraram pouco conhecimento sobre as embalagens descartáveis quanto à sua utilização e implicações ambientais, não observando uma possibilidade de mudança para redução do uso dessas embalagens, apesar de declararem disposição para reutilização desse tipo de material. na realização de entrevistas, a autora relacionou uma maior preocupação ambiental com pessoas de maior nível de instrução, o que a fez pensar que a educação ambiental pode favorecer a mobilização e conscientização social na perspectiva da redução da geração de resíduos sólidos domiciliares e, consequentemente, da diminuição do seu impacto no ambiente. nessa perspectiva, profissionais com uma visão crítica, que saibam utilizar racionalmente os recursos naturais, que compreendam o modo de produção e tratamento adequado de resíduos inerentes às atividades humanas podem favorecer ações que venham reduzir os elevados índices negativos que foram apontados revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 38 impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 acerca do lixo. deve-se tratar a questão ambiental, conforme layrargues (2010), de forma a promover maior integração entre os aspectos econômicos, sociais e culturais com os aspectos ecológicos, a fim de configurar uma abordagem integradora e socioambiental. a temática ambiental na qual o estudo do lixo está inserido tem uma natureza interdisciplinar que, para um melhor entendimento, necessita envolver várias áreas do conhecimento, como por exemplo, ciências naturais, economia e sociologia. para reigota (1991), a problemática ambiental não pode se reduzir de forma isolada aos aspectos geográficos, biológicos, econômicos ou sociais. de acordo com o autor, está se tornando cada vez mais consensual que a ciência ambiental apenas se realizará através da perspectiva interdisciplinar. desta maneira, deve-se buscar o conhecimento integrado de todas elas para a solução dos problemas relacionados ao ambiente. uma proposta para que se tenha uma visão integrada e menos disciplinar para o ensino médio (em), encontra-se elaborada nos parâmetros curriculares nacionais (pcn). a proposta do documento para o em é que, sem ser profissionalizante, propicie efetivamente um aprendizado útil à vida e ao trabalho, no qual as informações, o conhecimento, as competências, as habilidades e os valores desenvolvidos sejam instrumentos reais de percepção, satisfação, interpretação, julgamento, atuação, desenvolvimento pessoal ou de aprendizado permanente, evitando tópicos cujos sentidos só passam a ser compreendidos em outra etapa da escolaridade (brasil, 1999). um dos desafios é a convergência de toda comunidade escolar em torno de um projeto pedagógico que integre não só as disciplinas, mas todas as áreas de conhecimento. o curso técnico em meio ambiente e o centro de compostagem e reciclagem de lixo do ifsudeste-mg o curso técnico em meio ambiente do ifsudeste-mg/campus rio pomba teve sua formulação baseada nos estudos socioeconômicos do setor primário da região da mata mineira, realizado pelo bdmg, revelando que 96% dos municípios mantêm o lixo doméstico coletado em depósitos a céu aberto (lixões) e apenas 4% fazem a coleta seletiva do lixo; do material reciclável, somente 6% é reciclado. outro fator no qual pode ser citado é que a indústria regional não possui soluções ambientais integradas à sua gestão de resíduos sólidos. com a perspectiva de dar apoio pedagógico ao curso técnico em meio ambiente, foi inaugurado em 2004, o centro de reciclagem e compostagem de lixo. entretanto, entrou em funcionamento apenas em 2009. atualmente, uma das atividades desenvolvidas nesse local é receber visitas de alunos de outras escolas e estagiários da instituição. além disso, é realizada a triagem dos materiais que foram préselecionados a partir das coletas nos diversos setores do campus rio pomba, tais como: papel, papelão, plásticos, latas, metais, vidros, garrafas pet e vasilhames diversos. parte desse material é reaproveitado para confecção de brindes e ornamentos em eventos na instituição, com apoio do setor de artes; recipientes são preparados e distribuídos para serem reutilizados conforme a demanda de setores produtivos da escola; parte do papel é reciclado de modo artesanal no próprio centro; e o restante do material reciclável é destinado ao ferro velho, cujas quantidades registradas nos períodos de 2009 a 2011 podem ser observadas na tabela 1. tabela 1 – materiais destinados ao ferro velho pelo centro de compostagem e reciclagem. ano mês papel (kg) plástico (kg) metal (kg) al (kg) total (kg) 2009 jan 525,0 122,5 133,0 7,0 787,5 dez 443,5 81,8 104,9 1,8 632,0 total 968,5 204,3 237,9 8,8 1419,5 2010 mar 998,1 214 86,0 9,0 1307,1 abr 329,0 42,0 312,0 2,0 685,0 jun 627,0 239,8 98,5 5,0 970,3 set 858,0 269,0 119,0 9,0 1255,0 nov 757,0 233,0 92,0 13,0 1095,0 total 3569,1 997,8 707,5 38 5312,4 2011 mar 1268,9 218,1 80,3 9,8 1577,1 jul 1164,5 391,5 86,1 16,8 1658,9 set 1266,0 243,2 187,0 9,0 1705,2 total 3699,4 852,8 353,4 35,6 4941,2 revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 39 impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 métodos e técnicas de pesquisa o método adotado foi o estudo de caso e a abordagem do problema teve um cunho qualitativo. para demo (2005), a qualidade pode referenciar-se indiretamente através de indicadores e não necessariamente expresso diretamente em números. no espaço educativo, a qualidade se compreende como intensidade da formação humana, para fazer da vida e da realidade uma oportunidade de desenvolvimento individual e coletivo. nesse espaço, os processos são mais relevantes que os produtos, não fazendo jus que a realidade seja reduzida apenas às manifestações empiricamente mensuráveis. foram utilizados como instrumentos para coleta de dados: entrevistas semi-estruturadas e questionários, bem como pesquisa bibliográfica e documental, tendo como objeto de estudo a reciclagem de lixo pelo ccr-rp, desde sua fundação em 2004 até os dias atuais. gil (1987) define entrevista como “a técnica em que o investigador se apresenta frente ao investigado e lhe formula perguntas, com o objetivo de obtenção dos dados que interessam à investigação”; é uma forma de diálogo, em que uma das partes busca coletar dados e a outra se apresenta como fonte informação. aponta como uma das vantagens, a obtenção de dados referentes aos mais diversos aspectos da vida social, além de ser uma técnica muito eficiente em profundidade acerca do comportamento humano. no caso de ser semi-estruturada, proporciona liberdade nas respostas do entrevistado. o estudo bibliográfico versou sobre reciclagem de lixo e educação ambiental. o levantamento de dados levou em conta a realização de visitas técnicas de estudo ao ccr-rp, observações diretas em ambientes envolvidos pela reciclagem e análise de documentos disponíveis. a pesquisa foi realizada no campus rio pomba do instituto federal sudeste de minas gerais. foram entrevistados sete docentes e um técnico administrativo desse instituto. os docentes foram aqueles que participaram ou participam da coordenação do curso técnico em meio ambiente ou da gestão geral administrativa da instituição desde a época da inauguração do ccr-rp até o momento atual; o técnico administrativo entrevistado tem uma ligação direta com atividades relacionadas ao processo de triagem e reciclagem realizadas no instituto. para resguardar a identidade dos entrevistados, serão aleatoriamente identificados como entrevistados de números um a sete. as entrevistas foram gravadas por meio eletrônico e, posteriormente, transcritas para tabulação e análise. os questionários foram aplicados aos alunos de duas turmas do curso técnico em meio ambiente: de 37 alunos ingressos na turma 2011, foram entrevistados os sete que concluíram o curso e também 26 estudantes da turma 2012, totalizando 33 entrevistados. resultados e discussão entrevistas com os docentes e o técnico administrativo constatou-se pelo entrevistado 1 que a implantação do ccr-rp do ifsudeste-mg tinha dois objetivos básicos: dar subsídio às aulas práticas do curso técnico em meio ambiente e ser um modelo de referência para mostrar à população de rio pomba e seu entorno como fazer a coleta seletiva de lixo e reaproveitar o que fosse possível. havia uma previsão de não só fazer a coleta seletiva na instituição, mas também do lixo produzido pela população dos bairros entorno do campus e estendê-la até o município de rio pomba, promovendo uma educação ambiental que envolvesse toda essa população. entretanto, a coleta se restringiu ao campus, não alcançando as previsões. o entrevistado 2 mencionou que um dos principais problemas que impediram o funcionamento imediato do ccr-rp foi a falta de mão de obra disponível na época. não havia também uma estrutura e logística adequada para a coleta no próprio campus, bem como um veículo para transportar os resíduos e uma separação apropriada do lixo nos setores da instituição. iniciou-se apenas o trabalho de compostagem de resíduos animais e vegetais, visando o curso de graduação em agroecologia, cujo serviço era realizado de forma terceirizada e com o acompanhamento de professores. o entrevistado 2 ainda relatou que, através de um estudo realizado com os alunos, observouse que a maior parte do lixo existente na escola era orgânico: composto principalmente de papel, restos de comida e uma pequena quantidade de lixo hospitalar recolhido semanalmente com destino à coleta municipal. era comum a queima dos papéis, apesar de servirem para compostagem. o lixo não era visto como problema na escola; com o crescimento da instituição, uma das consequências foi o aumento do lixo, que passou a ser visto, de fato, como um problema. para demonstrar esse acontecimento, o entrevistado citou que um grupo de alunos, juntamente com um professor, recolheram em um dia, plásticos, pet, papéis e embalagens de alimentos espalhados em todo o campus; ao final da coleta, a caçamba de um caminhão ficou cheia. aspectos positivos do centro de compostagem e reciclagem segundo os entrevistados o entrevistado 2 disse que o ccr-rp pode ser um modelo para que se trabalhe com a temática do lixo. para ele, a atividade que vem revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 40 impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 sendo realizada está começando produzir um movimento positivo; considera favorável a localização da escola, que se encontra próxima à cidade, e o fato da usina da prefeitura estar desativada. o entrevistado 3 considera o estágio no ccr-rp como uma oportunidade de conscientização sobre a importância da separação adequada do lixo para a coleta seletiva e realização de trabalhos de educação ambiental junto à prefeitura. esses trabalhos são apresentados em feiras, permitindo o desenvolvimento da criatividade dos alunos. o entrevistado 4 disse que o ccr-rp está em um local adequado, ou seja, dentro de uma instituição de ensino. esse entrevistado percebe que os alunos nos quais tem contato com esse centro são receptivos e possuem embasamento educativo, considerando fundamental essa participação. o entrevistado 5 mencionou que utiliza bastante o ccr-rp, desenvolvendo trabalhos na área de agroecologia e buscando materiais descartáveis, como por exemplo, garrafas pet, estacas, placas de alumínio. segundo esse entrevistado, os alunos do curso de agroecologia, ao fazerem estágios participando das oficinas de reciclagem, aproveitam mais o centro do que os alunos do técnico em meio ambiente pelo fato de, muitas vezes, trabalharem durante o dia e frequentarem as aulas à noite. de acordo com o entrevistado 6, os alunos do curso técnico em meio ambiente, tanto na modalidade presencial, quanto na modalidade à distância, têm aulas práticas no ccr-rp. considera essa atividade importante para que os alunos enxerguem os problemas, sugerindo junto aos servidores alternativas para tornar esse centro uma referência. o entrevistado 7 afirmou que além de estágios, o trabalho de educação ambiental deve ser constante; palestras esporádicas por si só não resolvem os problemas educacionais. alguns estudantes que participaram de todo o processo desenvolvido no ccr-rp manifestaram satisfação em função de compreendê-lo, passaram a não jogar lixo no chão e separá-lo em casa. aspectos negativos do centro de compostagem e reciclagem segundos os entrevistados foi mencionado pelo entrevistado 3 que há um desinteresse por parte dos estudantes, não pelo fato de trabalhar com resíduos sólidos, mas por falta de concorrência pela procura do curso técnico em meio ambiente, fazendo com que o nível de conhecimento dos alunos ingressos seja baixo. além disso, não é possível exigir muito dos alunos devido à estrutura inadequada do centro. na opinião do entrevistado 4, o ccr-rp está sendo subutilizado como forma de estágio e treinamento de alunos. considera também que a quantidade de resíduos recicláveis gerados na instituição é insuficiente para utilizar essa estrutura. o entrevistado 5 faz referência a um projeto municipal de coleta seletiva. em sua opinião, deveria haver uma parceria entre o ccr-rp e o referido projeto. alega que a maioria dos professores reclama que tem uma carga horária muita extensa e não manifestam interesse em envolver com trabalhos externos; atribui a esse fato a pouca participação dos alunos no trabalho do processo de conscientização da comunidade. o entrevistado 6 diz que não adianta inaugurar uma obra, um prédio, um laboratório que por si só não funciona. quanto ao ccr-rp, considera um dos grandes entraves a falta de recursos humanos com formação técnica capacitados para fazer este tipo de trabalho de forma efetiva. disse ainda que seria difícil identificar um servidor com essa vocação ou que tenha interesse nessa área. o entrevistado 7 mencionou que os alunos do técnico em meio ambiente não estão participando de forma efetiva no ccr-rp, atribuindo o fato à mudança do turno do curso (antes, diurno e atualmente, noturno), dificultando a participação dos alunos que, na maioria das vezes, trabalham durante o dia. considera que esse centro vem sendo subutilizado, tendo em vista a ausência de maior integração com outras áreas, como por exemplo, com o curso técnico de segurança do trabalho e atividades de extensão com os catadores de lixo. observa o desinteresse de várias pessoas da comunidade escolar em relação ao trabalho com lixo. tal observação pode ser constatada, por exemplo, na seleção de bolsistas para executar projetos junto ao setor, pois são poucos os estudantes que se manifestam interessados em ocupar vagas disponibilizadas que são divulgadas por meio de editais públicos. quando ocorre a seleção de bolsistas, em pouco tempo abandonam suas atividades e desvinculam-se do setor. algumas referências de trabalhos de monografias retrata o levantamento de todos os resíduos produzidos no instituto e consta também nos estudos, orçamento para realização de obras com objetivo da melhoria desse centro; nesse sentido, não houve mobilização institucional que se concretizasse as ideias propostas. em função disso, na opinião do entrevistado, os alunos ficaram desmotivados. ressaltou ainda que a educação ambiental não é bem trabalhada, considerando que essa deveria ser uma disciplina obrigatória em todos os cursos. pesquisa com estudantes do curso técnico em meio ambiente de ambas as turmas entrevistadas, todos os estudantes são oriundos de cidades da zona da revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 41 impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 mata mineira. na turma de 2011, 14% dos alunos são de rio pomba; já na turma de 2012, 31% são desse município. o nível de instrução predominante dos pais é o ensino fundamental, apresentando esse nível de formação 70% da turma de 2011 e 80% da turma de 2012. de todos os alunos entrevistados, em torno de 70% declararam que em algum momento jogam lixo no chão. a percentagem de alunos que afirmaram nunca jogar lixo no chão se equipara entre as duas turmas, conforme pode ser observado no gráfico 1. vale ressaltar que na turma de 2011 o percentual dos que afirmam jogar frequentemente lixo no chão é superior ao percentual da turma 2012; é um resultado intrigante, pois a primeira turma concluiu o curso técnico em ambiente e a segunda está apenas inciando. os entrevistados foram unânimes ao declararem ter conhecimento a respeito do que seja a coleta seletiva e que jogar lixo no chão causa algum tipo problema. quanto aos problemas citados, houve convergência nas respostas, predominando as seguintes afirmações: poluição, entupimento de bueiros, alagamentos, inundações, proliferação de doenças, poluição visual e agressão ao ambiente. no que diz respeito ao questionamento “onde?” e “como?” souberam o que é a coleta seletiva, cerca da metade da turma de 2011 alegou ter sido no curso técnico em meio ambiente e os demais, citaram que foi na própria cidade, através de anúncios divulgados pela prefeitura; já na turma de 2012, as informações foram diversificadas, predominando as respostas de que foi por meio das prefeituras onde residem e nas escolas através de palestras e aulas, sendo mencionados também a tv, o rádio, os jornais e os garis da coleta de lixo. o gráfico 2 apresenta resultados em relação ao posicionamento dos estudantes, que separam ou não o lixo para coleta seletiva. pode-se observar que a percentagem do número de alunos da turma de 2011 que nunca separam o lixo é menor em relação a turma de 2012. nas outras opções, essa relação inverte, com excessão da opção “raramente”. em ambas as turmas, a opção por nunca separar o lixo foi justificada, na maioria das vezes, pela inexistênca de coleta seletiva no município. na turma de 2012 foi mencionado ainda a falta de informação, falta de costume e por descrédito nesse tipo de ação. a maioria dos alunos da turma de 2011 que alegam separar o lixo, possuem o intuito de facilitar a coleta, vender ou doar os materiais separados, fazer compostagem, reutilizar, melhorar o ambiente, economizar energia e preservar os recursos naturais; já as justificativas, com maior frequência, da turma de 2012 foram: diminuir a poluição, facilitar o trabalho dos catadores, minimizar os impactos ambientais e também foi citado a política dos 3 rs. os alunos que separam o lixo ocasionalmente, citaram: falta de atenção e de tempo, esquecimento, pelo fato do lixo ser queimado no local onde mora, o aprendizado sobre coleta seletiva ser recente e depender de toda a população. apesar de não ser constante a separação do lixo entre os estudantes entrevistados, todos foram favoráveis à coleta seletiva. ao serem questionados, os entrevistados da turma 2011 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% nunca raramente às vezes freqüentemente sempre 2011 2012 gráfico 1 – percentagem do número de alunos que jogam ou não lixo no chão. 0% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% nunca raramente às vezes freqüentemente sempre 2011 2012 gráfico 2 posicionamento dos estudantes acerca da separação do lixo para coleta seletiva. 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% sim não não sei 2011 2012 gráfico 3 opinião dos estudantes acerca da importância do ccr-rp para a instituição. revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 42 impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 declararam que não conheciam o centro de compostagem e reciclagem de lixo do campus rio pomba, e apenas 15% da turma 2012 foram positivos em suas respostas. os resultados apresentados no gráfico 3 correspondem à opinião dos estudantes se o ccr-rp é importante ou não para a instiuição. pode-se observar que a percentagem do número de alunos da turma 2012 que considera esse centro importante para a instituição é superior em relação a turma de 2011. ainda em relação ao gráfico 3, os entrevistados da turma de 2011 que consideram esse centro importante, alegaram que ele ajuda na conscientização e é um local adequado para destino do lixo. já os estudantes da turma de 2012, mencionaram o ensino, a reciclagem, trabalhos de reutilização de materiais que poderiam ir para o lixo, preservação, proteção e não degradação do ambiente, beneficiando a população e servindo como referência para outras instituições. o entrevistado que disse não reconhecer a importância do centro dentro da instituição, foi pelo fato de não perceber nenhum trabalho expressivo. de todos os entrevistados de ambas as turmas, ao serem questionados para saber se achavam que é possível, mesmo com o aumento crescente da população, diminuir a quantidade de lixo gerada, cerca de 86% dos estudantes afirmaram “sim”. na turma de 2011, ao justificarem suas respostas, as opiniões se dividem; metade dos entrevistados afirmaram que poderia ser através da educação ambiental, conscientização, que pode mudar o comportamento, e diminuição do consumo; a outra metade mencionou a reutilização e a reciclagem de produtos. na turma de 2012, as justificativas são mais diversificadas, mas predomina a idéia de que as pessoas devem ter consciência de reduzir o consumo, reutilizar e separar o lixo para reciclagem; foi mencionado também a educação, mudança de atitude e que cada pessoa deve fazer a sua parte. os entrevistados responderam negativamente ao serem questionados se o poder público é o único responsável pelo lixo doméstico, com exceção de um aluno da turma 2011. ao serem questionados se sentem responsáveis pelo lixo que gera, com exceção de duas respostas (8%) da turma 2012, os estudantes responderam de maneira afirmativa. os alunos da turma de 2011 alegaram que é importante cuidar do nosso planeta e garantir a geração futura, se sentindo conscientes; os estudantes da turma de 2012 manifestaram responsabilidade sobre o lixo que geram e consideram-se consumistas, contribuindo com algumas consequências que causam ao ambiente. o entendimento do que seja lixo pelos entrevistados da turma de 2011 tiveram as seguintes ocorrências: todo resíduo, material inútil, tudo o que é descartado e não reutilizável, sujeira; da turma de 2012, o maior número de incidências das respostas dos entrevistados recaiu no seguinte: sobra ou restos daquilo que é consumido, tudo o que é descartado, inútil, não tem mais valor, que não tem serventia e pode ou não ser reaproveitado. em ambas as turmas, a idéia predominante do que seja reciclável foi associada simplesmente ao reaproveitamento do lixo. a vantagem da reciclagem citada com maior incidência pela turma de 2011, está na diminuição da quantidade de lixo. quanto a turma de 2012, podem ser divididas em duas categorias: a primeira teve uma conotação econômica por atribuir valor comercial; a segunda ambiental, pela idéia da diminuição do lixo reduzir os impactos sobre a natureza e poluir menos. o gráfico 4 apresenta os resultados a respeito da opinião dos estudantes da existência ou não de problemas causados pelo lixo nas seguintes áreas: ambiental, social e econômica. para ambas as turmas, os problemas atribuídos ao lixo na área ambiental, podem ser destacados pela poluição da atmosfera, solo e águas. no campo social, ambas as turmas citaram problemas como a pobreza, pessoas que procuram sobreviver dos lixões, proliferação de doenças, ratos e baratas. quanto ao aspecto econômico, a turma de 2011 se limitou à má distribuição de renda, enquanto a turma de 2012 0% 20% 40% 60% 80% 100% 120% 2011 2012 2011 2012 2011 2012 ambiental social econômica sim não não respondeu gráfico 4 – opinião dos estudantes acerca da existência de problemas causados pelo lixo nas áreas: ambiental, social e econômica. revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 43 impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 fez atribuições ao próprio crescimento econômico, que fomenta a comercialização de produtos e o consumo, exploração de recursos naturais, gastos com desastre ecológico, incineração e reciclagem. ao serem questionados se os professores já trabalharam com problemas ambientais em sala de aula, todos os estudantes responderam de modo afirmativo, com exceção de 20% dos estudantes da turma de 2012. um dos assuntos mais mencionados pela turma de 2011 foi a respeito da temática do lixo; outros temas também foram citados: alternativas de produção agroecológica, poluição do ar, da água e do solo, assoreamento dos rios, erosões, queimadas e enchentes. na turma de 2012, a maior incidência das citações recaiu sobre aquecimento global, queimadas, desmatamento, poluição e lixo (hospitalar e orgânico); foi citado ainda a legislação ambiental, sustentabilidade e ecologia. para verificar a atitude perante um problema, como mostra os resultados da tabela 2, colocou-se a seguinte situação: qual iniciativa o estudante tomaria se próximo à residência dele tivesse um riacho, e este encontrasse cheio de lixo jogado pelas pessoas do bairro. observa-se que ocorre uma preocupação com a problemática dos resíduos sólidos e percebe-se que os estudantes entendem a necessidade de participarem na solução de problemas locais. conclusão o centro de compostagem e reciclagem de lixo do campus rio pomba pouco tem contribuído para auxiliar a formação do técnico em ambiente. este fato que pode ser atribuído à sua subutilização e, desta maneira, não vem atendendo todos os seus objetivos; não foram efetuados os aportes necessários de recursos financeiros para um transporte específico, logística e de pessoas especializadas para trabalhar na área; não houve o necessário empenho e compromisso político da administração do campus; não ocorrem atividades de forma constante como preconiza a educação ambiental; e também falta uma verdadeira conscientização com a causa ambiental. para uma melhor utilização do ccr-rp é necessário desenvolver a sua integração com outros setores da instituição, fomentar uma educação ambiental relacionada ao lixo, promover uma discussão institucional acerca dos resíduos sólidos e envolver mais pessoas capacitadas, de forma participativa para a gestão de resíduos sólidos. todas as fases, desde a geração do lixo até a reciclagem, são estritamente necessárias e indispensáveis para a eficácia da redução do lixo até o seu destino final; qualquer ruptura numa delas impedirá o resultado desejado. assim, várias ações podem ser implementadas em relação ao centro e reflexões deverão ser feitas acerca do lixo na instituição. é importante haver a intensificação da educação ambiental com o objetivo de efetivar os resultados desejáveis para a funcionalidade do ccr-rp e redução dos problemas causados pelo lixo. o instituto deverá elaborar estratégias e utilizar instrumentos técnicos de forma adequada para a formação do técnico em ambiente e no desenvolvimento da educação ambiental em uma visão holística. o ccr-rp, embora pouco explorado, é um local que oferece oportunidade para estágios aos alunos, onde são desenvolvidos trabalhos apresentados em feiras, estimulando certa criatividade. apesar de possuírem certa consciência ambiental e perceberem a reciclagem como alternativa viável para a redução do lixo gerado, há também uma visão consumista entre os estudantes entrevistados, que consideram o lixo um material inservível e o descartam, na maioria das vezes, sem uma separação adequada. a maioria desses estudantes concorda com a ideia de que, mesmo com o aumento crescente da população, é possível diminuir a quantidade de lixo gerada através da mudança do estilo de vida das pessoas (como por exemplo, diminuição do consumo). assim, ampliar a conscientização que promova ações efetivas nas soluções acerca dos problemas advindos do lixo e de outras questões ambientais, ainda é um desafio para a instituição. referências brasil. ministério da educação/secretaria de educação tabela 2 – atitude perante um problema causado pelo lixo. atitudes turma 2011 turma 2012 1. conversar com os moradores do bairro a não jogar lixo no rio. 57% 38% 2. não se importar com o problema do lixo jogado no riacho. 0 0 3. entrar em contato com a secretaria de obras para remover o lixo do rio. 14% 15% 4. como todo o bairro joga resíduo no rio também vou jogar. 0 0 5. escolha pela opção um e três simultaneamente. 29% 46% revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 44 impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 média e tecnológica. parâmetros curriculares nacionais: ensino médio: ciências da natureza, matemática e suas tecnologias. brasília: mec/semtec, 1999. brasil. lei nº 12.305, de 2 de agosto de 2010. institui a política nacional de resíduos sólidos; altera a lei nº 9.605, de 12 de fevereiro de 1998; e dá outras providências. diário oficial da união, seção 1, n.147, seção 1. brasília, 2010. castro, r. s. de; spazziani, m. de l.; santos, e. p. dos. universidade, meio ambiente e parâmetros curriculares nacionais. in: loureiro, c. f. b; layrargues, p. p.; castro, r. s. de (orgs.) sociedade e meio ambiente: educação ambiental em debate. 6.ed. são paulo: cortez, 2010. castro, r. s. de; baeta, a. m. b. autonomia intelectual: condição necessária para o exercício da cidadania. in: loureiro, c. f. b.; layrargues, p. p.; castro, r. s. de. 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http://app.ebape.fgv.br/cadernosebape/asp/dsp_texto_completo.asp?cd_pi=487911 http://app.ebape.fgv.br/cadernosebape/asp/dsp_texto_completo.asp?cd_pi=487911 materia 3a geraldo francisco corrêa alves de lima mestre em educação tecnológica, doutorando em ciências ambientais pela universidade federal de goiás (ufg). goiânia, go, brasil lima_geraldo@hotmail.com eli lino de jesus doutor em agronomia, professor de solos e agroecologia do departamento de agricultura e ambiente do instituto federal sudeste de minas gerais/campus rio pomba. rio pomba, mg, brasil materia 3b o curso técnico em meio ambiente e o centro de compostagem e reciclagem de lixo do ifsudeste-mg métodos e técnicas de pesquisa o método adotado foi o estudo de caso e a abordagem do problema teve um cunho qualitativo. para demo (2005), a qualidade pode referenciar-se indiretamente através de indicadores e não necessariamente expresso diretamente em números. no espaço educativ... revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 71 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 implantação de estação de transferência de resíduos sólidos urbanos utilizando tecnologia sig transfer station of municipal solid waste implantation using gis technology resumo as estações de transferência fazem parte dos atuais sistemas de gestão em resíduos sólidos urbanos, sendo que para analisar a viabilidade de implantação é realizada uma avaliação econômica de redução do custo com o transporte versus o gasto com a construção e manutenção da estação de transferência (et). para realizar essa análise foram definidas metodologias, principalmente, em situações onde é possível coletar grande quantidade de dados necessários para as suas aplicações. dessa forma, o presente estudo apresenta uma metodologia prática a ser aplicada em países como o brasil, que ainda possuem poucos dados coletados, para a identificação da viabilidade de implantação e do melhor local para a et. tomando como base o município de florianópolis em santa catarina foi identificada a região do município mais apta a possuir a estação de transferência. a localização dos centros geradores de resíduos bem como a localização da própria estação de transferência foram determinados a partir dos centros de massa de produção de resíduos em cada região, através do uso de tecnologia sig. na sequência, foi realizada uma avaliação do custo para a implantação da et e do custo com o transporte. os resultados permitiram identificar a distância a partir da qual ter a et diminui o custo do sistema, e notou-se que, com a utilização da et proposta, pôde-se alcançar uma redução de 24% nos custos totais com transporte de resíduo sólido urbano no município de florianópolis. palavras-chave: resíduos sólidos urbanos; coleta e transporte; estação de transferência de resíduos sólidos; implantação; análise econômica. abstract transfer stations are part of the current management systems in municipal solid waste. typically, to identify the viability of implementing the installation is performed an economic evaluation, it analyzes the cost reduction with the collection and transport compensates spending on construction and maintenance of the transfer station (ts) over the life of the project. to perform this analysis methodologies have been defined, particularly in situations, where it is possible collect the large amount of data required for their applications. in brazil, the amount of transfer stations increased by around 80% over a period of five years (costa, 2005 and snis, 2010), but these deployments occurred without it being done any studies to indicate their viabilities. the reason, perhaps, is the lack of data collected by municipal solid waste, which prevents the application of existing methodologies. in this way, the present study shows a practical methodology to be applied in countries such as brazil, which still have little data collected to identify the viability of implementation and the best location for the ts. based on the city of florianopolis in santa catarina was identified in the municipality the region more apt to have the ts. the location of the centers waste generators and the location of the own station transfer were determined from the centers of mass of waste in each region by using gis technology. after, an evaluation was made of the cost to implement the ts and the cost of transportation. the results showed the distance from which to have the ts reduces the cost of the system, and it was noted that with the use of the transfer station proposal, it was possible to achieve a 24% reduction in total costs to collection and transportation of municipal solid waste in florianópolis. key words: municipal solid waste, collection and transportation; transfer station of solid waste; implementation; economic evaluation. claudia diavan pereira programa de pós-graduação em engenharia ambiental, universidade federal de santa catarina (ufsc) florianópolis, sc, brasil. davide franco departamento de engenharia sanitária e ambiental, universidade federal de santa catarina (ufsc) florianópolis, sc, brasil. armando borges de castilhos jr. departamento de engenharia sanitária e ambiental, universidade federal de santa catarina (ufsc) florianópolis, sc, brasil armando.borges@ufsc.br revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 72 introdução estação de transferência é uma instalação localizada próxima ao centro gerador de resíduos sólidos, onde esses são transferidos de caminhões menores, provenientes da coleta, para caminhões de maior porte a fim de realizar o transporte até o local de eliminação final. os estudos que avaliam a viabilidade da implantação de estações de transferência variam entre si em relação aos critérios analisados e aos métodos de análise utilizados. um estudo amplamente reconhecido foi desenvolvido pela agência norte americana de proteção ambiental (us epa) divulgado no ano de 2002. a agência apresentou o “ponto de virada”, representando a distância a partir da qual a utilização de estação de transferência no sistema é economicamente vantajosa ao transporte direto do resíduo até a destinação final. em 1995 rahman e kuby desenvolveram um modelo de múltiplos objetivos examinando as compensações entre a minimização dos custos em sistemas de manejo de resíduos com a implantação de estação de transferência e a oposição pública à instalação. a localização da estação de transferência é definida através de nós de origem (centróides geográficos de cada uma das zonas de coleta de resíduos), nós intermediários (possíveis áreas para a estação de transferência) e os nós finais (aterros sanitários, que são assumidas como locais fixos). chang e lin (1997) desenvolveram e aplicaram um modelo de gestão operacional de resíduo sólido através de uma abordagem hierárquica. nesse modelo, um quadro de economia foi considerado para minimizar os custos. assim, foi formulada uma função levando em consideração os benefícios quantificáveis do sistema bem como os custos em um período de tempo específico. komilis (2008) realizou uma modelagem conceitual para aperfeiçoar o trajeto e transferência de resíduos sólidos urbanos. dois modelos lineares mistos foram desenvolvidos. um modelo baseado na minimização do tempo, e outro na minimização do custo total. ambos tiveram por objetivo calcular o caminho ideal para transportar resíduos sólidos a partir do já citado conceito de nós. chatzouridis e komilis (2012) desenvolveram uma metodologia para designar se uma estação de transferência deve ser construída, otimizar a concepção e escolher o local para instalação, atavés da utilização de sig e programação binária. também utilizaram o sistema de nós de origem, intermediários e finais. identificou-se que para a aplicação da metodologia de rahman e kuby (1995), chang e lin (1997), komilis (2008) e chatzouridis e komilis (2012) precisa ter dados detalhados sobre custos e distâncias nas etapas de coleta, transporte, estação de transferência e, destinação final. nas metodologias de rahman e kuby (1995), komilis (2008) e chatzouridis e komilis (2012) deve também ser conhecido o número total de residências em cada região de coleta de resíduos sólidos. no brasil, ainda é difícil que as companhias de resíduos sólidos monitorem de forma ampla seus sistemas, principalmente quando se trata de dados detalhados de custos, prejudicando a aplicação das metodologias acima citadas. para a aplicação da metodologia de us epa (2002), no entanto, são necessários somente os seguintes dados de entrada: custo para construção, operação e manutenção da estação de transferência; capacidade de carga por caminhão: do transporte direto e do que realiza a transferência; custo com o transporte: direto e com a transferência; distância da geração até destinação final. essa metodologia é ideal para ser aplicada em localidades que possuam uma única região homogênea considerando a produção de resíduos sólidos. notase que em várias situações, principalmente em cidades com variação espacial na evolução da produção de resíduos sólidos, essa produção é heterogênea. nesses casos, é aconselhável primeiramente dividir o município em regiões limítrofes que sejam homogêneas entre si, considerando a produção e a taxa de crescimento anual de resíduos sólidos. para o presente estudo foi realizada essa adaptação com relação à metodologia de us epa, sendo esta a sua principal contribuição. com a divisão do município em regiões homogêneas, foi possível identificar o centro de massa de produção de resíduos de cada uma das regiões consideradas e só então calcular as distâncias percorridas da geração até o destino final – conferindo, dessa forma, uma maior precisão nos resultados obtidos. com a adaptação proposta conseguiu-se, também, apontar o local ideal para a et, o que não era possível na metodologia original, e ainda, verificar a viabilidade de implantação de uma segunda instalação no sistema estudado. objetivos  agrupar os distritos municipais em regiões de coleta de resíduo e através da produção de resíduos sólidos urbanos em um determinado período de anos, determinar a projeção na geração de resíduos por região bem como a região mais apta a ter a estação de transferência;  localizar o centro de massa de produção de resíduos sólidos em cada região, verificar as distâncias percorridas no transporte e os custos por tonelada de resíduo transportado, do sistema atual e do sistema proposto;  avaliar a aplicação da metodologia adaptada de us revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 73 epa (2002) através do estudo de cenários, comparando o sistema atual e o proposto em função da distância percorrida versus o custo/massa;  identificar os principais parâmetros que interferem na viabilidade da implantação de estação de transferência de resíduos sólidos. materiais e métodos descrição da área de estudo florianópolis é a capital do estado de santa catarina, localizada na região sul do brasil. o município ocupa uma área de 672 km² (ibge, 2010), e está entre as coordenadas utm 6.968.969 m e 6.918.037 m de latitude sul e; 736.353 m e 761.306 m de longitude oeste. seu território é constituído por uma parte insular (ocupando 97% de sua área) e por uma parte continental (3% da sua área), a população residente do município é de 421.240 habitantes (ibge, 2010). a ilha de florianópolis possui grande extensão latitudinal, e contem ao longo de seu território morros, lagoas, dunas, manguezais etc. tais características atuam como barreiras naturais e colaboram para tornar o município polinucleado e, dessa forma, dividido em vários distritos. a figura 1 apresenta o nome e a localização dos 13 distritos que o município possui, através de mapa obtido junto ao instituto de planejamento urbano de florianópolis (ipuf), bem como a relação entre a população do distrito e a população total residente, obtido através do instituto brasileiro de geografia e estatística (censo ibge, 2010). florianópolis é uma cidade turística e balneária e, portanto, nos meses de verão, recebe um grande número de turistas. esse fluxo de turistas concentra-se principalmente nas praias ao norte do município, seguidas das praias do leste e sul. a coleta de resíduos sólidos urbanos figura 1-distritos do município de florianópolis . mapa modificado de ipuf (2010) e tabela censo ibge (2010). revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 74 no município é realizada pela companhia de melhoramentos da capital (comcap), sendo dividida nas seguintes categorias:  coleta convencional: recolhe os resíduos domiciliares, comerciais e públicos sem que haja uma prévia segregação durante a geração (corresponde a mais de 90% do total recolhido no município).  coleta seletiva: recolhe os resíduos secos domiciliares, comerciais e públicos, contando para isso, com a prévia segregação durante a geração (representa em torno de 5% do total coletado).  coleta com caixa brooks: acontece em morros e em ruas de difícil acesso. nesses casos, os moradores levam os resíduos produzidos até o local onde a caixa brooks está estacionada (representa em torno de 2,5% do total coletado).  coleta d’olho: recolhe os resíduos provenientes de algum evento ou feira, realizado pelo município (não representa nem 1% do total recolhido). a comcap organiza seus roteiros da coleta convencional nos distritos onde ocorre a maior concentração de turistas no verão em: roteiros de alta temporada (at) e roteiros de baixa temporada (bt). o município já conta com uma et, localizada no distrito sede ilha, no bairro itacorubi (figura 1) e foi inaugurada no ano 2000. a instalação tem capacidade de operacionalizar 450 toneladas por dia, sendo do tipo com compactação e direta (sem acumulação de resíduo). a destinação final dos resíduos se dá no aterro sanitário localizado no município de biguaçu, distante cerca de 40 km de florianópolis. metodologia equações e hipóteses consideradas de uma forma prática, necessitando de poucos dados de entrada, esse estudo propõe a identificação da viabilidade de implantação de et, através da comparação entre a distância percorrida versus custo/massa (ton) transportada, da situação atual e da proposta, como mostra a figura 2. para serem determinadas as inclinações das retas apresentadas na figura 2, primeiramente foram identificados pontos correspondentes a abcissa (distância percorrida) e a ordenada (custo/ton) do gráfico. cada situação mostrada na figura representa a distância percorrida (em um sentido) e o custo/ton para todo o município. como florianópolis já possui uma et avaliou-se a viabilidade da implantação de uma nova instalação para atender uma única região de coleta do município. na situação atual, os custos com a implantação da et já foram amortizados e os custos com a sua operação estão inclusos no custo total da coleta de resíduo, portanto, o custo/ton inicial é zero. nesse sistema, a inclinação da reta deve ser maior do que nas situações propostas. isso ocorre, pois com a utilização da instalação proposta, esse custo/ton acaba sendo menor do que no sistema atual, visto a transferência dos resíduos para caminhões com capacidade de carga grande (ccg). também nesses casos, esse custo/ton inicial é diferente de zero, pois compreende o custo para implantação e operação da estação proposta, não dependendo da distância percorrida. na alternativa 2, a implantação da estação de transferência é viável, pois a reta da “situação atual” e da “situação propostaalternativa 2” se cruzam, ou seja, a distância a partir da qual figura 2modelo de comparação entre o sistema atual e o proposto. revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 75 ter uma et na região analisada existe. na “situação proposta alternativa 1”, tem-se que a implantação da instalação não é viável, pois as retas não se cruzam. a distância percorrida depende, entre outros fatores, da distância viária entre o ponto de produção de resíduos sólidos com a et. o ponto de produção considerado foi o centro de massa (cm) de cada região. para a análise do cm por região, foram necessários os dados do centro geográfico (cg) e da massa de resíduo produzido por distrito na alta e baixa temporada, conforme pode ser identificado nas equações abaixo: em que: : cg do distrito no plano x (km); : cg do distrito no plano y(km); = massa de resíduo produzido por dia em cada distrito na at e bt (ton/dia). as seguintes hipóteses simplificadoras foram utilizadas:  a produção de resíduo sólido (rs) foi considerada uniforme em cada distrito;  o centro de massa de cada região permanece na mesma posição com o passar do tempo;  a taxa de aumento anual da produção de rs varia entre as regiões, ou seja, o centro de massa do sistema muda com o passar do tempo;  o centro de massa da situação atual e da proposta, para um mesmo ano, não mudam, variando somente o caminho percorrido nas duas situações. a distância percorrida, que corresponde a abcissa do gráfico, é a soma de dois percursos:  percurso interno: trajeto realizado pelos caminhões pequenos, ou seja, os caminhões da coleta. esse percurso é do centro de massa da região até a estação de transferência (figura 3 e figura 4 e ).  percurso externo: trajeto realizado pelos caminhões grandes, ou seja, os caminhões do transporte. esse percurso é realizado da estação de transferência até o destino final (figura 3 e figura 4 ). foi estabelecida como situação atual, a opção em que o sistema permanece sem mudanças, ou seja, somente com uma et no município, tanto para início quanto para o fim do projeto. a situação proposta analisa a viabilidade da implantação de uma segunda et no município (localizada na região do município mais apta a tê-la) tanto para o momento presente quanto para o futuro. para a determinação da distância percorrida no percurso interno e externo, considerando a situação atual devem-se entender as variáveis discriminadas na figura 3 e para o entendimento da situação proposta a figura 4. conforme as figuras indicam, os índices que aparecem em algumas variáveis representam:  índice superior: região de produção dos resíduos sólidos;  índices inferiores: ponto de partida (centro de massa da região ou estação de transferência) e o ponto de destinação (aterro sanitário) dos resíduos sólidos. assim, foi verificado que a distância percorrida pelos veículos depende do número de viagens realizadas para transportar a massa gerada de rs, do cm até a et ou da et até o destino final. na sequência, foram formuladas equações para a (1) figura 3-esquema da distância percorrida na situação atual. revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 76 identificação das distâncias percorridas e dos custos, da situação atual e aquela proposta. a equação 2 representa a distância total percorrida na situação atual. em que: l0= distância percorrida em um sentido (km); ma= massa de rs da região que descarregará na et proposta (ton); mb= massa de rs da região que continuará a descarregar na et atual (ton); ccp= capacidade do caminhão pequeno (ton); ccg= capacidade do caminhão grande (ton); = distância viáriaanalisar índices superiores e inferiores(km). para a determinação da ordenada do gráfico na situação atual, ou seja, do custo/ton referente ao percurso interno e externo, foi considerada a equação: em que: = custo por massa do percurso interno e externo (r$/ton); = custo por massa do percurso interno (r$/ton); = custo por massa do percurso externo (r$/ton); = distância percorrida no percurso interno (km); = distância percorrida no percurso externo (km). na situação proposta, a produção de resíduo sólido (prs) da região a já é encaminhada diretamente para o destino final, visto que está sendo proposta uma et no cm dessa região. dessa forma, a expressão correspondente a distância percorrida interna em a é nula, como mostra a equação 4. em que: l0= distância percorrida (km); figura 4-esquema da distância percorrida na situação proposta. (2) (3) (4) (5) revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 77 ma= massa de rs da região que descarregará na et proposta (ton); mb= massa de rs da região que continuará a descarregar na et existente (ton); ccp= capacidade do caminhão pequeno (ton); ccg= capacidade do caminhão grande de transporte (ton); = distância viária analisar índices superiores e inferiores(km). a fim de determinar custos na situação proposta, a equação utilizada foi a 5. em que: = custo por massa do percurso interno e externo (r$/ton); = custo por massa para implantação e operação da et proposta (r$/ton); = custo por massa do percurso interno (r$/ton); = custo por massa do percurso externo (r$/ton); = distância percorrida no percurso interno (km); = distância percorrida no percurso externo (km). coleta de dados e análise da consistência dos dados considerando que a coleta convencional, corresponde a mais de 90% do total coletado, esse tipo de coleta foi o escolhido para análise. optou-se por trabalhar com planilhas de periodicidade mensal, durante os anos de 2003 a 2010. para posterior análise dos dados, somente o distrito sede ilha foi separado em dois, a saber: sede ilha bairro centro e sede ilha demais bairros. identificou-se que aproximadamente 15% dos roteiros percorrem mais de um distrito. nesses casos foi identificada a porcentagem percorrida pelo roteiro em cada distrito com base no roteiro da coleta convencional. após, esses dados foram agrupados mensalmente por distrito e não mais por roteiro. definição das regiões de coleta e projeção na geração de resíduo sólido para a definição da regionalização dos distritos considerou-se a proximidade geográfica e o andamento sazonal dos valores de produção de resíduo sólido de modo a definir regiões relativamente homogêneas em seu interior e diferentes entre si. maiores detalhes dessa etapa podem ser verificados em pereira (2013). com os dados da geração de resíduo durante os anos de 2003 a 2010, foi realizada a projeção na geração de resíduo sólido ao longo do horizonte de projeto. como já mencionado, em distritos com fluxo de turistas, a produção de resíduos aumenta durante a alta temporada, alcançando seu pico em janeiro. assim, os dados de entrada para as projeções foram:  baixa temporada: média diária da produção de resíduo, por distrito, durante os meses de abril a novembro de cada ano.  alta temporada: geração diária de resíduo por distrito, no mês de janeiro de cada ano. após, relação entre os meses de dezembro, fevereiro e março e o mês de janeiro do mesmo ano. a região mais apta a ter a nova estação de transferência foi a que apresentou os maiores valores de prs na projeção considerada ao longo do horizonte de projeto estabelecido. foram considerados principalmente os dados da projeção na at, visto representar o pico anual na prs da maioria das regiões. pré-dimensionamento da estação de transferência inicialmente, para o prédimensionamento da instalação, o estudo de costa (2005), indicou que instalações com compactação e indireta (acumulação do resíduo) é o mais utilizado no brasil. assim, no presente estudo foi utilizada esta configuração e compactação por pistão. para determinar a capacidade operacional da et, foi usado o resultado da projeção na prs, utilizando-se o maior valor de produção diária de resíduo ao longo do horizonte de projeto (20112025). para a identificação dos custos unitários, tanto na implantação como na operação da et, tomou-se como base o estudo de poloni e reichert (2011). a fim de projetar o custo versus tonelada referente à implantação da instalação foi verificada a massa total de resíduo que será transbordada ao longo dos 15 anos projetados. para a operação da estação de transferência foi considerada a produção de resíduo sólido do primeiro ano do horizonte de projeto (2011). esse valor foi considerado constante para os outros anos (2012 a 2025), pois se acredita que os custos irão aumentar (no mínimo a inflação), porém a quantidade de resíduo recebida na instalação também aumentará, o que resulta em um quase estacionário custo por massa. identificação dos centros geométricos dos distritos, dos centros de massa das regiões e das distâncias percorridas trabalhou-se com o mapa digital do município de florianópolis em programa sig. foi identificado o centro geométrico de cada distrito em coordenadas utm (wgs 84). em seguida, foram localizados os centros de massa das regiões, na alta e baixa temporada. determinou-se, como ponto de partida para uma análise mais detalhada, que o melhor local para a et é no cm de produção de resíduo da região apta a ter a instalação. as informações contendo a localização espacial do cm foram exportadas revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 78 para o programa google earth, onde foram identificadas distâncias viárias entre: os centros de massa das regiões e a et; cm da região apta a ter instalação e o destino final e; et e o destino final. resultados e discussões o resultado do agrupamento dos distritos em seis regiões de coleta de rs pode ser visualizado na tabela 1. a sigla de cada região corresponde a sua localização espacial. após, foi realizada a projeção na prs, para tal, identificou-se em cada região a regressão linear, o nível de significância (p-level) e o coeficiente de determinação (r2). na regressão linear, os valores da variável x são expressos em ano e y ton/dia. os valores obtidos para a bt podem ser verificados na tabela 2. identifica-se que as regiões sl, co e nt apresentam as melhores correlações entre as variáveis x e y. nota-se que todos os valores encontrados são considerados estatisticamente significativos. para a at (tabela 3), pode ser identificado que todos os resultados ficaram dentro do aceitável estatisticamente, exceto nas regiões co e cn. como já esperado, nessas regiões, não vem ocorrendo aumento expressivo na produção de resíduos sólidos no mês de janeiro, somente variações em torno do valor médio. dessa forma, nessas regiões não serão utilizados os valores encontrados na regressão linear e sim o valor da média da região. a média da região nd é de 87 ton/dia com desvio padrão de 8 ton/dia, já a região co apresentou média de 122 ton/dia e desvio padrão de 7 ton/dia. na sequencia, os dados foram extrapolados e pôde-se realizar a projeção na prs ao longo dos 15 anos de projeto. assim, considerando a projeção de resíduos para a at (tabela 4), tem-se que a região nt terá a maior produção de rs no município em todos os anos do horizonte de projeto, ficando com o terceiro lugar na bt (tabela 5). nota-se que, tanto na alta quanto na baixa temporada, a sua participação na prs aumenta com o tempo. dessa forma, essa é a região mais apta a ter uma et para os resíduos sólidos ali gerados. embora a região nd não apresente os mesmos padrões de sazonalidade anual na geração de resíduos, são regiões limítrofes. assim, os resíduos gerados na região nd estarão mais próximos da et da região nt do que da et atual. dessa forma, dimensionou-se uma estação para atender essas duas regiões. como resultado desse dimensionamento, tabela 1-agrupamento dos distritos em regiões homogêneas sigla distritos le lagoa da conceição e barra da lagoa. nd rio vermelho. nt ingleses, cachoeira do bom jesus e canasvieiras. cn santo antônio de lisboa, ratones e sede ilha: demais bairros. co sede continente e sede ilha: bairro centro. sl campeche, ribeirão da ilha e pântano do sul. tabela 2-estimativa linear dos valores de prs na bt, por região nos anos de 2003 a 2010. região regressão linear (ton/dia) plevel r² le y=0,942x -1.871,8 0,0003 0,90 nd y=0,476x 949,9 0,0039 0,78 nt y=3,418x 6.808,2 0,0000 0,99 cn y=2,698x 5.332,6 0,0016 0,83 co y=2,663x 5.223,1 0,0000 0,95 sl y=1,922x 3.817,0 0,0000 0,99 tabela 3-estimativa linear dos valores de prs em janeiro, por região nos anos de 2003 a 2010. região regressão linear (ton/dia) p-level r² le y=0,625x 1.221,4 0,0007 0,87 nd y=0,417x 829,5 0,0006 0,88 nt y=4,604x 9.107,1 0,0003 0,90 cn* y=2,667x 5.264,6 0,0359 0,55 co* y=2,621x 5.138,0 0,0102 0,70 sl y=2,479x 4.918,4 0,0010 0,85 *= valores não utilizados revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 79 identificou-se que a instalação proposta irá receber em 15 anos, aproximadamente 640 mil toneladas de rs, e o custo para a sua implantação será em torno de r$2.600.000 (tabela 6), resultando em r$4 o custo por cada tonelada. o custo/ton anual da operação da et é próximo de r$622.000 e a quantidade de resíduo é próxima de 32 mil toneladas, resultando em r$19/ton. assim, o custo/ton referente a implantação e operação da instalação será de r$23/ton. tabela 5-projeção na prs até 2025 em janeiro região 2011 2015 2020 2025 t/dia % t/dia % t/dia % t/dia % le 35,8 7,5 37,6 7,3 41,4 7,4 44,5 7,3 nd 9,6 2,0 11,3 2,2 13,4 2,4 15,5 2,5 nt 153,0 31,9 171,4 33,2 194,4 34,5 217,4 35,7 cn 86,9 18,1 86,9 16,9 86,9 15,4 86,9 14,3 co 122,0 26,7 122,0 25,6 122,0 24,6 122,0 23,6 sl 66,3 13,8 76,2 14,8 88,6 15,7 101,0 16,6 total 478,9 100,0 515,5 100,0 562,8 100,0 609,3 100,0 tabela 4-projeção na prs até 2025 na bt região 2011 2015 2020 2025 t/dia % t/dia % t/dia % t/dia % le 23,2 6,3 26,9 6,4 31,6 6,6 36,4 6,7 nd 8,4 2,3 10,3 2,5 12,7 2,7 15,1 2,8 nt 65,6 17,7 79,3 19,0 96,4 20,1 113,5 21,0 cn 93,9 25,4 104,7 25,0 118,2 24,7 131,7 24,4 co 131,4 35,5 142,0 34 155,3 32,4 168,6 31,3 sl 47,3 12,8 55,0 13,2 64,6 13,5 74,2 13,8 total 369,8 100,0 418,2 100,0 478,8 100,0 539,5 100,0 tabela 6custo de implantação da et proposta item serviços uni qntd custo unit(r$) custo total(r$) 1 área 1.1 compra da área m² 7.000 80 560.000 1.1.1 serviços preliminares 1.1.1.1 remoção de vegetação m² 7.000 0,21 1.470 1.1.1.2 limpeza da área m² 7.000 0,23 1.610 1.1.1.3 terraplanagem m² 7.000 0,48 3.360 1.1.2 licenciamentos ambientais vb 188.583 1.2 unidade de controle e pesagem 1.2.1 balança unid. 1 44.000 44.000 1.3 unidade de recepção 1.3.1 pátio de armazenamento 1.3.1.1 área construída m² 1.000 648 648.000 1.3.1.2 piso estrutural m² 2.150 70 150.500 revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 80 centro de massa na produção de resíduo sólido após a identificação dos centros geométricos dos distritos, foi possível localizar os centros de massa de cada região (figura 5). centro de massa na produção de resíduo sólido após a identificação dos centros geométricos dos distritos, foi possível localizar os centros de massa de cada região (figura 5). observa-se uma grande proximidade geográfica entre os centros de massa da baixa e alta temporada da mesma região, principalmente na região co. após, foram calculadas as distâncias viárias entre os centros de massa e as instalações (estação de transferência e aterro sanitário). a distância média à 1.3.2 silo de descarga 1.3.2.1 escavação m³ 1.040 3,9 4.056 1.3.2.2 concreto armado m³ 14 850 11.900 1.3.3 equipamentos de transferência 1.3.3.1 prensa unid. 2 63.800 127.600 1.3.3.2 pá-carregadeira unid. 1 55.000 55.000 1.4 cabine de controle 1.4.1 área de cabine m² 25 864 21.600 1.4.2 equipamentos da cabine unid. 1 50.000 50.000 1.5 gerador de energia emergencial 1.5.1 motor gerador de 250kva unid. 1 150.000 150.000 1.5.2 área do motor gerador m² 25 130 3.250 1.6 oficina de manutenção 1.6.1 área m² 150 130 19.500 1.7 instalações de apoio 1.7.1 cercamento 1.7.1.1 cercamento com tela de alambrado m² 700 13 9.100 1.7.1.2 mourões de concreto unid. 90 15 1.350 1.7.2 cortinamento vegetal 1.7.2.1 árv. peq. porte unid. 49 4,5 221 1.7.2.2 árv. médio porte unid. 35 6,5 228 1.7.2.3 árv. grande porte unid. 24 8,0 192 1.7.3 comunicação 1.7.3.1 comunicadores unid. 3 300 900 1.7.3.2 semáforos unid. 6 1.500 9.000 1.7.4 controle de contaminação 1.7.4.1 hidrantes unid. 2 1.000 2.000 1.7.4.2 reservatório de água da chuva unid. 2 800 1.600 1.7.4.3 cisternas unid. 2 3.650 7.300 1.7.4.4 extratores de ar e filtros unid. 2 300 600 1.7.5 instalações sanitárias 1.7.5.1 área construída m² 36 1.080 38.880 1.7.6 escritório 1.7.6.1 área construída m² 120 1.080 129.600 1.7.6.2 equipamentos de infor. e mobiliário unid. 1 50.000 50.000 1.7.7 estacionamento m² 120 300 36.000 1.7.8 instala. contra incêndios e raios unid. 25 100 2.500 total 2.329.899 total (acrescido de fator de segurança de 10%) 2.562.889 revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 81 centro de massa na produção de resíduo sólido após a identificação dos centros geométricos dos distritos, foi possível localizar os centros de massa de cada região (figura 5). observa-se uma grande proximidade geográfica entre os centros de massa da baixa e alta temporada da mesma região, principalmente na região co. após, foram calculadas as distâncias viárias entre os centros de massa e as instalações (estação de transferência e aterro sanitário). a distância média do cm da região nt/nd até a et atual é de 21 km e até o aterro sanitário fica em 70 km. também foram identificados os centros de massa do município de florianópolis, para a alta e baixa temporada e para o ano de 2010 e 2025 (figura 6). nota-se que a et atual está bem localizada, visto que se encontra na região cn, mesma região em que estão inseridos todos os centros de massa do município. no primeiro ano de análise, a distância viária do cm da bt à atual et é de 850 m, aumentando para 4,6 km na at. já no ano de 2025, a distância viária do cm da bt até a et passa para 1,8 km, aumentando para 5,3 km na at. essa tendência, do cm se deslocar mais ao norte do município, segue a projeção realizada. viabilidade de implantação da estação de transferência através de dados fornecidos pela comcap, identificou-se que o custo do percurso interno da coleta convencional é em torno de r$ 230/ton, já o custo do percurso externo da mesma coleta é de r$23/ton. os caminhões que realizam o percurso interno possuem diferentes capacidades de carga, assim, foi verificado que a capacidade média desses caminhões é de 4,75 ton/caminhão. já os caminhões que realizam o percurso externo têm capacidade de 28ton/caminhão. considerando a distância percorrida no percurso interno (lpi) na situação atual (tabela 7), identifica-se que a região correspondente a maior distância é a nt/nd. na at, no ano de 2010, a distância percorrida dessa região é quase igual ao total percorrido pelas outras regiões. já em 2025, na at, a distância percorrida por essa região passa da metade do total do município. comparando a situação atual e proposta, do que diz respeito à distância percorrida no percurso interno, tem-se que com a et na região nt/nd, ocorre uma redução nessa distância, na ordem de 35% (ano de 2010 na bt) a 50% (ano de 2025 na at). examinando o percurso interno e externo na situação atual, nota-se uma redução média de 40% do percurso interno para o externo figura 6-cmat e cmbt das regiões do município, para os anos de 2010 e 2015. figura 5-cm do município de florianópolis, anos 2010 e 2025. revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 82 (lpe). já analisando a distância percorrida no percurso externo na situação proposta, percebe-se que a participação da região nt/nd na distância percorrida do percurso externo também aumenta de 2010 para 2025, passando de em média 30 para 40% do total percorrido pelo município. após a utilização das equações apresentadas na metodologia, foi possível identificar em cada caso: distância percorrida total, correspondente a abcissa do gráfico (km/dia); o custo/ton total, representado pela ordenada do gráfico (ton/dia) e; equação da reta (tabela 8). como apresentado na tabela 8, para todos os casos analisados, a situação proposta apresentou coeficiente angular da reta menor do que a situação atual, isso indica uma possível viabilidade da et na região nt/nd. dessa forma, foi analisado através da comparação do gráfico entre as duas situações, se mesmo com o custo para a implantação e operação da instalação foi verificada a sua viabilidade. o primeiro resultado apresentado é a comparação entre os sistemas na bt no ano de 2010. tabela 8-distância percorrida no percurso interno na situação atual, somente ida região 2010 2025 bt (km/dia) at (km/dia) bt (km/dia) at (km/dia) le 47 106 76 134 nt/nd 325 689 590 1.025 cn 18 42 25 35 co 308 317 410 346 sl 222 310 363 492 total 920 1.463 1.465 2.032 tabela 7-equação da reta para a situação atual e proposta na região nt/nd. ano temporada situação atual situação proposta 2010 bt y= 0,093*x y=23+ 0,073*x at y=0,065* x y=23+ 0,051*x 2025 bt y=0,061*x y=23+ 0,048*x at y=0,051*x y=23+ 0,041*x figura 8-viabilidade da et proposta na região nt/nd na bt em 2010. figura 7-viabilidade da et proposta na região nt/nd at 2025 revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 83 ao comparar os gráficos desses sistemas, identificou-se a viabilidade da instalação na região nt/nd na bt (figura 7). a distância percorrida até interseção das duas retas, ou seja, até o ponto de virada, é de 1.150 km e o custo de r$107/ton. nota-se que, utilizando a situação proposta, o custo reduziu r$ 27/ton, ou seja, em torno de 19%. resultados similares foram observados ao comparar os sistemas na alta temporada no ano de 2010 e na baixa temporada em 2025. mesmo com o custo para a implantação e operação da estação pôde-se observar uma redução de r$ 38/ton no primeiro caso e de r$ 31/ton no segundo. em ambas as situações, a redução percentual ficou em torno de 25%. a figura 8 mostra a viabilidade da estação de transferência na at em 2025. a distância percorrida até o ponto de virada é de 2.300 km e o custo r$117/ton. o custo passou de r$158/ton para r$115/ton, reduzindo r$ 43/ton, ou seja, em torno de 27% de redução no custo total do sistema. por fim, para melhor elucidar a aplicação da metodologia proposta para futuros trabalhos que visem identificar a viabilidade de estação de transferência em sistemas de resíduos sólidos urbanos, apresentase o fluxograma (figura 9) que mostra de forma detalhada as etapas dessa pesquisa. figura 9-fluxograma detalhado com etapas da metodologia proposta. revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 84 conclusões baseado nos resultados, através da metodologia proposta, para a identificação da viabilidade de implantação de estação de transferência tornou-se possível:  determinar qual a região mais apta do município a ter uma estação de transferência para atender a sua geração de resíduos sólidos, com o uso da projeção na produção de resíduos sólidos (utilizando regressão linear);  apontar, com o uso da tecnologia sig, o local ideal para a estação de transferência após a identificação do centro de massa de geração de resíduos sólidos da região mais apta a ter instalação;  definir, com o auxílio do software google earth, as distâncias viárias entre os centros de massa de geração de resíduos e as instalações (aterro sanitário e estação de transferência) por meio da localização dos centros de massa de todas as regiões, na alta e baixa temporada (se for o caso), para início e fim de projeto;  identificar a viabilidade de implantação da estação de transferência na comparação entre a distância percorrida versus custo/ton da situação atual e da proposta.  verificar no município de florianópolis uma redução média de 24% nos custos com coleta e transporte dos resíduos sólidos com a implantação de uma estação de transferência na região mais apta a tê-la.  constatar que os principais parâmetros que interferem na implantação de uma estação de transferência são: custo/ton para a operação da estação de transferência; produção de resíduos sólidos e distância viária percorrida referentes a região em que está sendo proposta a instalação. agradecimentos os autores agradecem o apoio financeiro proveniente conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico (cnpq) e agradecem o apoio na disponibilização de dados proveniente da companhia de melhoramentos da capital (comcap). referências chang n.b.; lin, y.t. 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indústria; meio ambiente. abstract the aim of this work was to analyze the enterprise entities and governmental agencies in santa catarina state and to review the literature on the subject, in order to present arguments pointing at the state’s responsibility to insert the environmental dimension in the industrial development of santa catarina, task that should not be left in charge only of the market. public policies are necessary to stimulate spontaneous initiatives of the society, including industries, and also to correct the distortions and dissimulations produced by the market. the degradation of ecosystems in santa catarina state, and in brazil, as well as the absence of public environmental effective policies disclose that the so called “market’s intrinsic efficiency” depends on state’s regulations. key words public policies; industry; environment. resumem el objetivo de este trabajo fue elaborar un conjunto de argumentos señalando que la responsabilidad de insertar la dimensión ambiental en el desarrollo industrial de santa catarina no debe ser atribuida solamente al mercado. es necesaria la intervención del gobierno, por medio de políticas públicas, para impulsar iniciativas espontáneas de la sociedad, incluso de las industrias, así como corregir las distorsiones producidas por el mercado. la degradación de los ecosistemas de santa catarina y de brasil, revela que la demanda por “eficacia intrínseca” del mercado, en términos prácticos, depende del cumplimiento por parte del estado de su función reguladora y controladora. palabras-clave políticas públicas, industria, médio ambiente. gestão ambiental abril 2007 5 introdução a dificuldade de se conciliar desenvolvimento econômico e industrial com a conservação da natureza em nível mundial se convencionou chamar “crise ambiental” (toynbee, 1982). no brasil, um dos aspectos relevantes desta crise é o modelo produtivo instaurado a partir da década de 40, e que persiste até os dias atuais, marcado pela ausência de políticas públicas reguladoras e promotoras do equilíbrio entre produção e conservação ambiental. há um grande “vácuo” de políticas públicas que facilitem e promovam a inserção da dimensão ambiental como um valor substantivo nas estratégias das empresas. o objetivo deste trabalho, a partir da análise das entidades empresariais e agências governamentais catarinenses e da revisão de trabalhos sobre o tema, é ressaltar que a responsabilidade da inserção da dimensão ambiental, assim como a definição do tipo de desenvolvimento industrial, não deve ser deixada apenas a cargo do mercado. é necessária a intervenção efetiva dos governos, por meio de políticas públicas, no sentido de impulsionar as iniciativas ambientais espontâneas advindas da sociedade como um todo, incluindo as indústrias, e também corrigir as distorções e dissimulações produzidas pelo mercado. aspectos históricos e estruturais da problemática ambiental no brasil segundo moraes (1994), desde a fase colonial, predominam no brasil procedimentos baseados na apropriação de novos espaços com uma ótica predatória, visando usufruir o máximo possível das riquezas naturais com forte orientação de cunho geopolítico, no sentido de “garantir a soberania e a integridade dos fundos territoriais”: “o aparelho de estado foi construído tendo por referência o domínio do território e não o bem-estar do povo (...). a conquista territorial, o padrão dilapidador dos recursos naturais, a dependência econômica externa, a concepção estatal geopolítica, o estado patrimonialista, a sociedade excludente e a tensão federativa; são características sobre as quais se iniciou o processo de constituição do brasil contemporâneo” (moraes, 1994, pp. 15-17). a modernização e a euforia desenvolvimentista do pós-guerra serviram para atenuar em grande parte o debate sobre a problemática ambiental no brasil. a exploração predatória era considerada “o preço do progresso” enquanto a indústria ambientalmente insustentável tornava-se realidade. além disso, a industrialização maciça e tardia incorporou padrões tecnológicos avançados para a base nacional, mas ultrapassados no que se refere aos fins de conservação da natureza, com escassos elementos tecnológicos de tratamento, reciclagem e reprocessamento, conduzindo o brasil, a partir da década de 40, à formação de uma base industrial caracterizada por uma incompatibilidade entre conservação da natureza e desenvolvimento econômico (pádua, 1999; viola, 1987). a conservação da natureza era tratada como a antítese do desenvolvimento almejado. esta posição ficou explícita em 1972, quando da realização em estocolmo (suécia) da primeira conferência das nações unidas sobre o meio ambiente. nela o governo brasileiro teve uma posição de resistência ao reconhecimento da importância da problemática ambiental, pois o brasil vivia o mito do desenvolvimento econômico a qualquer preço. a poluição era entendida como um mal necessário; este seria o preço a pagar pela sociedade brasileira para sair da condição de subdesenvolvimento. (vieira e weber, 1997). com as pressões internacionais a partir do “clube de roma” (dror, 1999) e da conferência de estocolmo, a problemática ambiental adquiriu status de objeto específico da política estatal, contudo, isso em pouco mudou o quadro de descaso para com os problemas ambientais no brasil. e, se por um lado houve uma evolução em termos institucionais e legais, por outro, não houve igual evolução na racionalidade política onde a primazia ambiental fosse considerada efetivamente nas políticas públicas e no processo de desenvolvimento do país. montou-se um aparato legal e institucional, mas não foram dadas as condições para que ele operasse, permanecendo assim uma espécie de inércia institucional. milaré (2002) confirma que embora a legislação ambiental brasileira seja considerada uma das mais avançadas do mundo, a destruição dos ecossistemas continua pelo fato de não haver uma estrutura efetiva para fiscalizar e punir quem não cumpre a lei. e isso ocorre justamente porque a problemática ambiental não está incorporada na racionalidade política e, consequentemente, nas políticas públicas. a insustentabilidade ambiental apresenta-se assim, como fator estrutural na dinâmica de expansão da indústria brasileira e a incompatibilidade indústria “versus” meio ambiente, aparece, por sua vez, como uma característica marcante na construção da base industrial nacional. revista brasileira de ciências ambientais – número 66 a questão ambiental na política catarinense em santa catarina a realidade não é diferente do restante do brasil, conforme demonstram os trabalhos de borinelli (1999) e massignan (1995). este último autor, através de um recorte temporal de 1975 a 1994, demonstra que a política ambiental do estado de santa catarina não tem feito frente aos problemas de conservação do ambiente. dentre os principais fatores apontados como causa desta insuficiência estão: a falta de continuidade das ações empreendidas, a falta de intercâmbio entre os órgãos e, sobretudo, a falta de um arranjo envolvendo os órgãos entre si e a sociedade civil. a política ambiental em santa catarina se restringe a ações de fiscalização e autuação, geralmente mediante denúncias, sem que hajam, no entanto, programas voltados para a educação, conscientização ou incentivos para a inserção da dimensão ambiental nas estratégias das indústrias. borinelli (1999, p. vii e 217), ao estudar a política estatal de meio ambiente de 1975 a 1991 em santa catarina, conclui que o fracasso ou o reduzido sucesso dos órgãos ambientais merece o título de “caso paradigmático de não-política”. a debilidade institucional da política ambiental em santa catarina é manifesta durante os quatro governos estudados e, segundo as conclusões do autor da pesquisa, é “condição necessária, portanto, funcional, para a continuidade de estruturas econômicas e políticas arraigadas historicamente”. “o aparato do meio ambiente, em quase todos os governos, ocupou uma posição subalterna e isolada na estrutura administrativa estadual”. essa afirmação pode ser confirmada nos próprios planos de governos, nos quais a problemática ambiental é periférica e raramente assume o centro das propostas. a fundação estadual do meio ambiente fatma, responsável pela execução de políticas públicas ambientais, até 2002 tinha suas ações resumidas basicamente na autuação e aplicação de multas periódicas, sem um trabalho mais amplo de orientação e educação ou mesmo pressão que mudasse efetivamente a conduta dos atores envolvidos. a secretária de estado do desenvolvimento urbano e meio ambiente sdm, por sua vez, principal órgão de gestão e implementação de políticas até 2002, operava sem qualquer integração com a indústria e com a própria fatma. nas consultas feitas neste período à fatma e à sdm, constatou-se a total inexistência de programas voltados para gestão ambiental na indústria. faltavam recursos materiais e humanos e não haviam planejamento e diretrizes para os órgãos efetivamente cumprirem sua função de controlar, fiscalizar e planejar. esses fatores condicionavam e dificultavam o atendimento das demandas ambientais que mais recentemente têm surgido, na maioria dos casos, do próprio mercado, mas que dependem de soluções que extrapolam o limite produtorconsumidor, envolvendo uma escala sócio-econômica e política. a partir de 1994, o instituto euvaldo lodi iel/sc – “braço ambiental” da federação das indústrias de santa catarina – fiesc-, promoveu extensa agenda de fóruns, oficinas e seminários onde era levantada a questão: face à evidência de problemas ambientais no estado, a quem cabia a responsabilidade de encaminhá-los? a falta de resposta clara a essa indagação sugeria que em santa catarina meio ambiente era “terra de ninguém”, denotando não só a existência de graves problemas gerados pela produção industrial, mas, também o descaso para com esses problemas por parte das indústrias e do poder público (dozol 2002, p. 76. grifo nosso). os reflexos da “inércia institucional” na inserção da dimensão ambiental na indústria catarinense de acordo com os dados do iel/sc, as indústrias de grande porte têm procurado inserir a dimensão ambiental nas suas estratégias e nos seus processos produtivos, através de sistemas de gestão ambiental e de certificações da série iso 14000. essa adequação, entretanto, restringe-se apenas às empresas que buscam vantagens competitivas, conforme afirma um consultor do iel/sc. essa mentalidade empresarial esteve também presente em países desenvolvidos. segundo maimon (1994), pesquisas efetuadas junto a empresas da comunidade européia concluíram que a responsabilidade ambiental nem sempre fazia parte da estratégia das empresas, a não ser que esta receba sinais claros do mercado nesse sentido. embora tenha ocorrido certa evolução no sentido de uma melhor incorporação da dimensão ambiental o problema ainda persiste. os custos e os fatores mercadológicos são os fatores decisivos das estratégias e dos processos de decisão das empresas. estes fatos comprovam a existência de uma racionalidade para a qual o fator econômico é determinante e que implica dizer, portanto, que a conservação ambiental só se torna parte das estratégias das empresas e critério de tomada de decisão se possibilitar ganhos abril 2007 7 econômicos. essa constatação reforça o que leff (1986 e 1993) denomina de caráter meramente instrumental das políticas ambientais das empresas, orientadas somente a controlar suas externalidades sob demanda. ou seja, o controle desses efeitos passou a depender exclusivamente das pressões do mercado, tornando os propósitos do desenvolvimento sustentável apenas uma simples readequação ecológica da racionalidade econômica dominante, fortalecida pelas políticas de redução do estado, que limitaram sua intervenção na economia e deixando que os problemas ambientais fossem regulados pela economia e normatizados pelos marcos jurídicos estabelecidos. a economia de mercado tornou-se, assim, o mecanismo regulador por excelência do equilíbrio ecológico e da degradação ambiental (leff, 1993). retoma-se também a pesquisa feita por layargues (1998) nas indústrias de são paulo, intitulada “a cortina de fumaça verde”, que conclui que a inserção da dimensão ambiental na dinâmica organizacional ocorre, sobretudo, devido a interesses econômicos, onde o que está em jogo é a própria manutenção e reprodução das oportunidades de negócios empresariais, transformando o meio ambiente numa variável de mercado. em santa catarina, o iel/sc iniciou em 1998 um programa de produção mais limpa, oferecido ao setor empresarial. embora o programa tenha sido implementado com sucesso em várias empresas, existe ainda muita resistência e pouca aceitação do pequeno empresariado catarinense a qualquer referência à problemática ambiental, mesmo quanto esta aparece revestida de ganhos econômicos. também, inexiste pressão efetiva por parte do estado para que as empresas melhorem seus desempenhos, e quando isso ocorre é por meio de autuações muitas vezes mais baratas que investimentos em tecnologias para a melhoria ambiental. a conservação ambiental torna-se, portanto, um problema tanto político como econômico, que não depende apenas da capacidade e potencialidade dos empresários, mas também de condições contextuais adequadas, que podem e devem ser criadas pelo estado. essas condições envolveriam fiscalizar permanentemente a exploração dos recursos naturais, controlar constantemente as atividades poluidoras, identificar as áreas degradadas ou ameaçadas de degradação, propor medidas para sua recuperação, implantar sistemas permanentes de monitoramento nas áreas críticas de poluição, fomentar estudos e pesquisas de tecnologia para o uso racional e a proteção dos recursos naturais e, sobretudo, implementar e incentivar programas de gestão ambiental (gutberlet, 1996). considerações finais: o meio ambiente como política pública específica o equilíbrio ambiental é condição básica não só da dinâmica da vida no planeta, mas também como condição básica do equilíbrio social e produtivo. a problemática ambiental surge, assim, como uma demanda social, que deve não só ser incorporada pelo direito – nos seus aspectos formais – como já vem ocorrendo nas últimas décadas, mas, deve ser incorporada por todas as esferas sociais e governamentais. as políticas públicas teoricamente são ações ligadas à idéia de mediação e negociação de interesses diversos (truman, 1951, apud. dye, 1994), em favor do bem comum. a implementação efetiva de políticas públicas só é viável com a concordância e apoio da maior parte dos setores sociais, por meio da construção de arranjos institucionais. a atuação governamental se justifica, portanto, tanto pelo caráter coletivo do meio ambiente, como pelo próprio conceito de política que tem como finalidade última o bem-comum da coletividade. se, por um lado, a crise ambiental foi gerada, sobretudo, pelas atividades sociais prescritas pela racionalidade econômica, por outro lado, a solução para esta crise postula uma mudança de racionalidade que não ocorrerá de forma espontânea. os problemas ambientais têm origem na relação sociedade e meio ambiente, e na racionalidade instrumental econômica, uma racionalidade muitas vezes individual e em detrimento da coletividade. a priorização econômica individual tem como resultado inerente o prejuízo coletivo. este coletivo, por sua vez é representado pelo estado, sendo sua função representá-los e defende-los. assim, os órgãos de controle ambiental, bem como as políticas públicas que dão sustentação para o seu funcionamento, continuam sendo imprescindíveis. a sua falta é um dos motivos pelo quais programas com cunho ambiental como o de produção mais limpa desenvolvidos pelo iel/sc não encontram aceitação e adesão das pequenas indústrias. partindo do pressuposto de que o meio ambiente é um bem comum de direito difuso, o estado, por uma delegação da sociedade – ao menos nas sociedades democráticas – é o seu fiel e legítimo depositário. cabe-lhe, assim, a responsabilidade de reger direta ou indiretamente todas as atividades que venham de uma forma ou de outra incidir sobre o meio ambiente, como é o revista brasileira de ciências ambientais – número 68 caso contundente da produção industrial. como afirma gutberlet (1996), não existe bem mais comunitário do que a natureza e seus componentes: a água; o ar; o solo; os ecossistemas. portanto, estes elementos dizem respeito a todos de forma coletiva. preservá-los requer a construção de um processo de negociação entre setores ou entre setores e órgãos governamentais. por fim, como explicar que programas como o de produção mais limpa encontre tão pouca aceitação do empresariado catarinense, embora seja ambiental e economicamente eficiente e ratificado pela credibilidade do iel? não seria lógica a sua pronta adoção, senão pelos ganhos ambientais, ao menos pelos ganhos econômicos? a resposta a esta questão supõe um pressuposto no mínimo curioso. a eficiência intrínseca do mercado, em termos práticos, está pautada no pressuposto do cumprimento por parte do estado da sua função reguladora e controladora das atividades sociais. referencias bibliográficas borinelli, benilson. um fracasso necessário: política ambiental em santa catarina e debilidade institucional (1975-1991). florianópolis. 1999. dissertação de mestrado. curso de pós-graduação em administração cpga, universidade federal de santa catarina, 1999. dozol, isolete de souza. produção mais limpa: uma estratégia ambiental para a sustentabilidade da indústria. in dissertação de mestrado, curso de pós-graduação em engenharia de produção, ppgep, ufsc, 2002. dye, thomas r. models of politics; some help in thinking about public policy. in: understanding public policy. 5.ed. new jersey, prentice hall, 1994. dror, yehezkel. capacidade para governar: informe ao clube de roma. são paulo: fundap, 1999. fernandes, valdir. indústria, meio ambiente e políticas públicas em santa catarina. florianópolis. 2003. 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pnavarenho@sabesp.com.br rodolfo gado engenheiro civil, formado pela universidade mackenzie. rgado@sabesp.com.br sérgio yoshima engenheiro eletrônico, formado pela universidade são judas tadeu. syoshima@sabesp.com.br resumo a geração de energia elétrica no brasil provém, essencialmente, de duas fontes energéticas: o potencial hidráulico e o petróleo, com grande predominância da primeira. apesar da importância dessas fontes, elas tendem a sofrer um processo de esgotamento no futuro. o brasil dispõe de várias alternativas para geração de energia elétrica, dentre as quais se destaca o uso da biomassa. esta, particularmente, provém de uma grande variedade de recursos energéticos, desde culturas nativas até resíduos de diversas origens. no entanto, a pouca informação a respeito do potencial energético desses resíduos limita seu efetivo aproveitamento. no intuito de consolidar as informações existentes, o presente trabalho mostra um panorama do potencial de biomassa no brasil como fonte energética e seus aspectos sociais, econômicos e ambientais. palavras-chave biomassa, fonte de energia, impactos socioeconômicos, energia limpa, cana-de-açúcar, biodiesel, biogás. abstract there are two essential power sources that have provided electricity in brazil, and the most used is by hydroelectric power stations and oil. nowadays, these sources have occupied an importance place in the world power matrix but there is a tendency to suffer a break due to be drained in the future and more they have left negative impacts to the environmental. however, brazil has several alternatives to get electricity, where biomass is one of them. a great variety resources provides biomass, since those extracted from native cultures until those gotten by waste of different ways. but the few information about the real power potential of wastes has difficulty using them more effectively. this work shows brazil potential figures of biomass as power source, joining several existent information and exploring its economical, social and environmental aspects. key words biomass, power source, social and economical impacts, clean energy, sugar cane, biodiesel, biogas. energia e ambiente revista brasileira de ciências ambientais – número 226 introdução todos os processos da cadeia energética (produção, transformação, transporte, distribuição, armazenagem e uso final) envolvem uma série de perdas que reduzem a quantidade de energia, efetivamente útil à sociedade, a apenas uma fração do total de energia captada da natureza. por contingência das próprias leis físicas, um certo nível de perdas é inevitável ao longo da cadeia de transformações energéticas. como contrapartida a toda incorporação de um aporte de fontes energéticas, existe a perda da energia degradada, rejeitada para o ambiente externo na forma de calor ou de resíduos (gases, material particulado). além disso, o uso de energia também origina impactos sociais e econômicos decorrentes do próprio aproveitamento de recursos naturais. alguns deles podem ser significativos, mesmo no caso de fontes, em virtude das áreas extensas as quais são necessárias para a produção em grande escala. durante muito tempo, utilizando as forças disponíveis da natureza e adequando-as à sua localização, o homem pode gerar, transmitir e consumir energia sem alterar significativamente o ambiente global, o uso do espaço e os modos de produzir ou distribuir bens, de acordo com os modelos sociais, políticos e culturais prevalecentes. apesar de ter se confrontado com vários episódios de escassez, provocados pela apropriação intensa das fontes disponíveis, como foi o caso da lenha durante a idade média, até a revolução industrial a humanidade evoluiu com um consumo de energia relativamente moderado. a inserção de uma nova tecnologia – a máquina a vapor – no modo de produção provocou uma ruptura no sistema, exigindo uma nova ordem de grandeza no uso da energia. a maioria das negociações ambientais relacionada à energia ainda está a meio termo. a padronização dos critérios de segurança no transporte de petróleo e as diretrizes internacionais para construção de grandes hidrelétricas estão em debate e a convenção sobre segurança nuclear, assim como o protocolo de kyoto, ainda aguardam a ratificação dos países signatários. no âmbito brasileiro, até a década de 70, as grandes barragens e centrais hidrelétricas eram consideradas ícones do desenvolvimento energético e desfrutavam da convicção de serem projetos de baixo impacto, com possibilidade de agregar usos múltiplos (atenuação de cheias e abastecimento de água na região circunvizinha, habilitação de áreas para lazer e aqüicultura), sem oferecer riscos ambientais como a emissão de poluentes. as mudanças produzidas no ambiente construído se encarregariam de demonstrar conseqüências mais drásticas do que se poderia mensurar. o elevado nível de eutrofização (aumento de nutrientes na água resultante da decomposição orgânica submersa), associado ao descontrole do grau de assoreamento de rios represados favoreceram, em grande parte dos casos, a proliferação de determinadas espécies vegetais e animais (algas, mosquitos, parasitas), comprometendo o equilíbrio ecológico e a qualidade de vida em seu entorno. resultados de pesquisas recentes apontam outro problema a ser considerado: a decomposição orgânica da biomassa, submersa nos lagos das represas, produz dióxido de carbono (co 2 ) e metano (ch 4 ) em quantidades similares às termoelétricas, quando considerados períodos históricos relativamente pequenos (menos de 100 anos). com relação à necessidade da busca de alternativas para a geração de eletricidade, o racionamento de 2001 demonstrou que a manutenção da dependência de mais de 90% da hidreletricidade é estrategicamente arriscada. além disso, o potencial hídrico de geração de eletricidade a baixo custo é, hoje, bastante limitado, sendo os melhores sítios encontrados na região norte, distante dos grandes centros consumidores. a crítica ambientalista ao plano de instalação de um parque termoelétrico movido a gás natural, uma fonte considerada mais limpa que o petróleo, reside, justamente, no aumento da emissão nacional de óxidos de nitrogênio (no x ), resultantes do processo de queima, e de ozônio de baixa altitude (o 3 ), formado pela reação fotoquímica do no x à radiação solar. além dos resíduos produzidos no processo de queima, a alta porcentagem de metano (ch 4 ), contido no gás natural (90%), transforma as perdas potenciais (estimadas em 1% do total) na rede de transporte e distribuição em fontes com contribuição significativa para o aumento do efeito estufa, conforme veremos adiante. o século 20 ficará conhecido como o século dos combustíveis fósseis, uma vez que o carvão, o petróleo e o gás, praticamente, dominaram o sistema energético de todos os países industrializados. o desenvolvimento e a otimização das tecnologias para utilização desses combustíveis e alguns dos progressos extraordinários os quais testemunhamos, tais como as viagens aéreas e a geração de eletricidade por turbinas a gás, são verdadeiramente notáveis. por esses motivos, a tendência era esquecer que, até a metade no século 19, mais de 85% do total da energia usada no mundo era biomassa, na forma de lenha, resíduos da agricultura e de animais. dezembro 2005 27 a tecnologia utilizada naquela época era um tanto primitiva, e não evoluiu de forma significativa devido à predominância das tecnologias mais avançadas de uso dos combustíveis fósseis. não é surpresa, portanto, que a ‘’biomassa’’, enquanto fonte de energia, tenha acabado com uma péssima reputação. a esses dados acrescente-se que em grande parte dos países menos desenvolvidos, ainda é muito importante a utilização da lenha, seja para cozinhar ou aquecer, em fornos rudimentares, de eficiência bastante reduzida. essa situação está começando a mudar: os combustíveis fósseis não durarão para sempre, sua utilização é a causa de a maioria das agressões ao meio ambiente, as quais hoje testemunhamos, e as tecnologias para aumentar a eficiência da biomassa estarem evoluindo bastante nos últimos anos. apresenta-se, assim, a possibilidade do ‘’renascimento’’ da biomassa nas próximas décadas, de maneira a tornarse uma fonte de energia tão importante quanto há 200 anos. o sucesso do programa de biomassa no brasil – especialmente a expansão do uso do etanol, proveniente da cana-de-açúcar como alternativa ao uso da gasolina, são fortes indicadores que as estratégias para se atingir, no futuro, um sistema sustentável, na área de energia, são possíveis e realísticas. a biomassa como fonte de energia do ponto de vista energético, biomassa é toda matéria orgânica (de origem animal ou vegetal) que pode ser utilizada na produção de energia. assim como a energia hidráulica e outras fontes renováveis, a biomassa é uma forma indireta de energia solar. a energia solar é convertida em energia química, pela fotossíntese, base dos processos biológicos de todos os seres vivos. embora grande parte do planeta esteja desprovida de florestas, a quantidade de biomassa existente na terra é da ordem de dois trilhões de toneladas; o que significa cerca de 400 toneladas per capita. em termos energéticos, isso corresponde a mais ou menos 3.000 ej por ano; ou seja, oito vezes o consumo mundial de energia primária (da ordem de 400 ej por ano). uma das principais vantagens da biomassa é que, embora de eficiência reduzida, seu aproveitamento pode ser feito diretamente, pela combustão em fornos, caldeiras, etc. para aumentar a eficiência do processo e reduzir impactos socioambientais, tem-se desenvolvido e aperfeiçoado tecnologias de conversão eficiente, como a gaseificação e a pirólise. a médio e longo prazos, a exaustão de fontes não-renováveis e as pressões ambientalistas acarretarão maior aproveitamento energético da biomassa. mesmo atualmente, a biomassa vem sendo mais utilizada na geração de eletricidade, principalmente em sistemas de cogeração e no suprimento de eletricidade de comunidades isoladas da rede elétrica. embora grande parte da biomassa seja de difícil contabilização, devido ao uso não-comercial, estima-se que, atualmente, ela representa cerca de 14% de todo o consumo mundial de energia primária. esse índice é superior ao do carvão mineral e similar ao do gás natural e ao da eletricidade. nos países em desenvolvimento, essa parcela aumenta para 34%, chegando a 60% na áfrica. hoje, várias tecnologias de aproveitamento estão em fase de desenvolvimento e aplicação. mesmo assim, estimativas da agência internacional de energia (iea) indicam que, futuramente, a biomassa ocupará uma menor proporção na matriz energética mundial. outros estudos mostram que, ao contrário da visão geral, o uso da biomassa deverá se manter estável ou até mesmo aumentar, devido a duas razões, a saber: crescimento populacional; urbanização e melhoria nos padrões de vida. um aumento nos padrões de vida leva pessoas de áreas rurais e urbanas de países em desenvolvimento a usar mais carvão vegetal e lenha, em lugar de resíduos (pequenos galhos de árvore, restos de material de construção, etc.). ou seja, a urbanização não conduz necessariamente à substituição completa da biomassa por combustíveis fósseis. a precariedade e falta de informações oficiais sobre o uso da biomassa para fins energéticos deve-se, principalmente, aos seguintes fatores: • trata-se de um energético tradicionalmente utilizado em países pobres e setores menos desenvolvidos; • trata-se de uma fonte energética dispersa, cujo uso tradicional é muito ineficiente; • uso tradicional da biomassa para fins energéticos é indevidamente associado a problemas de desflorestamento e desertificação. contudo, essa imagem relativamente pobre da biomassa está mudando, graças aos seguintes fatores: • esforços recentes de mensuração mais acurada de seu uso e potencial, por meio de novos estudos, demonstrações e plantas piloto; • uso crescente da biomassa como um vetor energético moderno (graças ao desenvolvimento de tecnologias eficientes de conversão), sobretudo em países industrializados; • reconhecimento das vantagens ambientais do uso racional da biomassa, revista brasileira de ciências ambientais – número 228 essencialmente no controle das emissões de co 2 e enxofre. no brasil, além da produção de álcool, queima em fornos, caldeiras e outros usos não-comerciais, a biomassa apresenta grande potencial no setor de geração de energia elétrica. os setores sucroalcooleiro e de papel e celulose geram uma grande quantidade de resíduos, a qual pode ser aproveitada na geração de eletricidade, principalmente em sistemas de cogeração. a produção de madeira, em forma de lenha, carvão vegetal ou toras também gera uma grande quantidade de resíduos, que pode, igualmente, ser aproveitada na geração de energia elétrica. o aproveitamento da biomassa pode ser feito pela combustão direta (com ou sem processos físicos de secagem, classificação, compressão, corte/quebra, etc.), processos termoquímicos (gaseificação, pirólise, liquefação e transesterificação) ou processos biológicos (digestão anaeróbia e fermentação). a figura 1 apresenta os principais processos de conversão da biomassa em energéticos. geração de eletricidade a partir de biomassa embora ainda muito restrito, o uso de biomassa para a geração de eletricidade tem sido objeto de vários estudos e aplicações, tanto em países desenvolvidos como em países em desenvolvimento. entre outras razões estão a busca de fontes mais competitivas de geração e a necessidade de redução das emissões de dióxido de carbono. na busca de soluções para esses e outros problemas subjacentes, as reformas institucionais do setor elétrico têm proporcionado maior espaço para a geração descentralizada de energia elétrica e a cogeração (produção combinada de calor útil e energia mecânica). embora seja difícil avaliar o peso relativo da biomassa na geração mundial de eletricidade, por conta da falta de informações confiáveis, projeções da agência internacional de energia indicam que ela deverá passar de 10 twh em 1995 para 27 twh em 2020. no brasil, a biomassa representa cerca de 20% da oferta primária de energia. a imensa superfície do território nacional, quase toda localizada em regiões tropicais e chuvosas, oferece excelentes condições para a produção e o uso energético da biomassa em larga escala. apesar disso, o desmatamento de florestas naturais vem acontecendo por razões essencialmente não-energéticas, como a expansão da pecuária extensiva e da agricultura itinerante. segundo dados do balanço energético nacional de 1999, a participação da biomassa na produção de energia elétrica é resumida em 3%, dividida entre o bagaço de cana-de-açúcar (1,2%), os resíduos madeireiros da indústria de papel e celulose (0,8%), resíduos agrícolas e silvícolas diversos (0,6%) e a lenha (0,2%). contudo, a conjuntura atual do setor elétrico brasileiro sinaliza um novo quadro para a biomassa no país. entre outros mecanismos de incentivo ao uso da biomassa para a geração de energia elétrica, destaca-se a criação do programa nacional de incentivo às fontes alternativas de energia elétrica – proinfa –, instituído pela medida provisória n. 14, de 21 de dezembro de 2001. esse programa tem a finalidade de agregar ao sistema elétrico brasileiro 3.300 mw de potência, instalada a partir de fontes alternativas renováveis, cujos prazos e regras estão sendo definidos e regulamentados pela câmara de gestão da crise de energia elétrica – gce – efonte: elaborado a partir de mme, 1982 figura 1 – diagrama esquemático dos processos de conversão energética da biomassa dezembro 2005 29 pelo ministério de minas e energia – mme, com a colaboração de outras instituições, entre elas a aneel e a eletrobrás. os principais mecanismos de incentivo previstos no proinfa são a garantia de compra, por um prazo de até 15 anos, da energia gerada, e o estabelecimento de um valor de referência compatível com as características técnico-econômicas do empreendimento. entre outros incentivos, destaca-se a redução não-inferior a 50% nos encargos de uso dos sistemas de transmissão e distribuição de energia elétrica. no que diz respeito à biomassa, particularmente, está sendo elaborado pelo mme e pela gce um programa de incentivo específico, com a finalidade de agregar ao sistema elétrico nacional, até dezembro de 2003, 2.000 mw de geração de energia elétrica a partir de biomassa. além dos incentivos previstos pelo proinfa, deverá haver um programa de financiamento com taxas de juros reduzidas e prazos de carência e amortização coerentes com a natureza dos investimentos. além disso, a aneel tem estimulado e procurado regulamentar o uso da biomassa na geração de energia elétrica. entre outras ações, destaca-se a definição de regras para a entrada de novos empreendedores, particularmente autoprodutores e produtores independentes, levando em consideração as peculiaridades e custos desse tipo de geração em sistemas elétricos isolados e interligados. cogeração cogeração é um vocábulo de origem americana empregado desde os anos 70 para designar a geração simultânea de calor e trabalho (energia mecânica/ elétrica). nas unidades de cogeração, o calor e o trabalho são produzidos a partir da queima de um único combustível, com a recuperação de parte do calor rejeitado, qualquer que seja o ciclo termodinâmico empregado. dessa forma trata-se de um processo de geração de energia mais eficiente do que simplesmente a geração de energia elétrica, pois a partir da cogeração ocorrem dois produtos. em conseqüência imediata da maior eficiência, tem-se a menor emissão de poluentes, desde que seja utilizado o mesmo combustível. é uma tecnologia conhecida e empregada desde o início do século 20, porém, com o passar dos anos, foi perdendo a importância (meados dos anos 70) e a partir da década de 80 foi recuperando sua posição devido às tendências de desregulamentação do setor elétrico em alguns países e à adoção de políticas de racionalização do uso da energia. no final dessa década passou a ser valorizada também pela minimização dos impactos ambientais, com redução das emissões globais de co 2 (o sistema consome quantidade menor de combustível, comparado com os sistemas convencionais) e pela maior possibilidade de emprego de combustíveis renováveis, como a biomassa. devido às limitações econômicas do setor elétrico, dependente da participação do capital privado, a cogeração se apresenta como uma opção interessante na contribuição à oferta de energia elétrica, permitindo a geração descentralizada, com unidades menores, mais flexíveis, próximas aos centros de consumo, além de serem sistemas mais eficientes e menos poluentes. as tecnologias de cogeração podem ser separadas em dois grandes grupos, de acordo com a ordem relativa de geração de potência e calor: os ciclos topping (figura 2) e os ciclos bottoming (figura 3). nas tecnologias que operam segundo o ciclo topping, os gases de combustão a uma temperatura mais elevada são utilizados para geração de eletricidade ou de energia mecânica. o calor rejeitado pelo sistema de geração de potência é figura 3 – sistema de cogeração tipo bottoming fonte: velasquez (2000) figura 2 – sistema de cogeração tipo topping fonte: velasquez (2000) revista brasileira de ciências ambientais – número 230 utilizado para atender aos requisitos de energia térmica do processo; assim, essa modalidade de cogeração produz energia elétrica ou mecânica para depois recuperar calor, fornecido geralmente na forma de vapor para o processo (podendo também fornecer água quente ou fria e ar quente ou frio). essa é a configuração mais comum dos processos de cogeração. as tecnologias que operam segundo o ciclo bottoming envolvem a recuperação direta de calor residual (que normalmente é descarregado na atmosfera), para a produção de vapor e energia mecânica ou elétrica (em turbinas de condensação e/ou contrapressão). nesse tipo de tecnologia, primeiro a energia térmica é usada no processo, e então a energia dos gases de exaustão é utilizada para a produção de energia elétrica ou mecânica. apenas os ciclos topping podem fornecer real economia na energia primária, pois a maioria das aplicações dos processos requer vapor de baixa pressão, convenientemente produzido neste ciclo. a produção de eletricidade em um ciclo a vapor, de forma geral, é feita por meio do ciclo de rankine tradicional com turbina a vapor, o que corresponde a uma tecnologia em uso comercial há mais de 100 anos. setor sucroalcooleiro o setor sucroalcooleiro no brasil possui 377 usinas cadastradas no ministério da agricultura, pecuária e abastecimento; destas, 272 unidades estão localizadas na região centro-sul. o estado de são paulo possui o maior número de usinas; no total são 165 unidades produtoras. o mercado sucroalcooleiro movimenta em torno de r$ 12,7 bilhões por ano, entre faturamentos diretos e indiretos, o que corresponde a 2,3% do pib brasileiro, sendo responsável por aproximadamente 1 milhão de empregos diretos. o estado de são paulo é também o maior produtor de açúcar e álcool do país, produzindo cerca de 60% do total nacional. o período de safra na região centrosul acontece entre os meses de maio e novembro, enquanto na região nortenordeste o período é de dezembro a abril. bagaço de cana o bagaço de cana é um grande empecilho nas usinas, pois é produzido em grandes quantidades (30% da cana), ocupa grandes áreas e pode vir a sofrer combustão espontânea. por outro lado, possui grande porcentagem de fibras, o que lhe concede boas características combustíveis; por esse motivo, juntamente como fato de ser um combustível gratuito, o bagaço de cana é queimado nas caldeiras visando à geração de vapor para o processo. tecnologias para geração de eletricidade a tecnologia utilizada na indústria sucroalcooleira é baseada no ciclo convencional de vapor (ciclo rankine), usando-se, em grande parte, o bagaço de cana, in natura, com 50% de umidade, para a queima em caldeiras que produzem vapor com pressão de 21 kgf/cm2 e temperatura de 300 ºc em média. esse vapor aciona uma turbina acoplada a um gerador, produzindo parte da energia elétrica necessária para sua operação. o vapor gerado pela caldeira não é usado, exclusivamente, para a geração de energia elétrica, porque também é empregado como fluido de trabalho para equipamentos de preparação, moagem da cana e para utilização no processo industrial. esse tipo de utilização do vapor é chamado de cogeração. aspectos socioeconômicos e ambientais – geração descentralizada, próxima aos pontos de carga: em particular, nas regiões sudeste e centro-oeste ocorre durante o período de baixa hidraulicidade, podendo complementar de forma eficiente a geração hidrelétrica. a cogeração de eletricidade poderia colaborar com esse objetivo, fornecendo esta às regiões rurais próximas às usinas/destilarias. com uma eletrificação rural, poderiam ser oferecidas melhores condições de vida àquela população, colaborando para fixar o trabalhador no campo e reduzindo o êxodo rural. – utilização de mão-de-obra na zona rural: a geração de empregos é particularmente importante. na agroindústria canavieira, a mão-de-obra representa 48% do custo total de produção. – combustível limpo e renovável: a queima de energéticos oriundos da cana-de-açúcar apresenta balanço de carbono nulo, pois o carbono emitido pela combustão desses materiais é absorvido e fixado pela cana-de-açúcar durante seu crescimento. no entanto, a queima desses combustíveis emite óxidos de nitrogênio; isto ocorre porque o nitrogênio faz parte da constituição química dos vegetais. esse problema pode ser reduzido aplicando-se lavadores de gases e filtros, já disponíveis comercialmente no país. setor de papel e celulose o setor de produção de papel e celulose se caracteriza por um processo produtivo que apresenta uma excelente relação entre as demandas de eletricidade e de calor (vapor) para dezembro 2005 31 efeito de cogeração, além da geração de um combustível importante; intrínseco ao processo – o licor negro. além do licor negro (o efluente combustível inerente ao processo, com um poder calorífico em torno de 13.400 kj/kg), produzido a uma taxa entre 1,0 e 1,4 kg de licor concentrado por quilo de celulose, o setor conta com outros insumos energéticos agregados como cascas, lascas e resíduos de madeira, e cavacos de lenha, utilizados como combustíveis complementares para atender às necessidades energéticas do processo. o sistema de cogeração utilizado na planta de uma indústria de papel e celulose é composto de turbina a vapor de condensação com duas extrações para atender às demandas térmicas do processo. em um sistema de cogeração, o vapor é gerado pela queima de licor negro na caldeira de recuperação química, e de resíduos de madeira e lenha em caldeiras do tipo leito fluidizado (este último, quando necessário para suprir a demanda de vapor no processo). o processo de produção de celulose demanda vapor a ser utilizado, sobretudo, nos secadores e digestores e vapor de baixa pressão empregados nos evaporadores, entre outros setores. a central de utilidades recebe da planta industrial a lixívia e os resíduos/ cascas de madeira, queimados em caldeira de recuperação e leito fluidizado, respectivamente, gerando vapor de alta pressão, que aciona o sistema de cogeração fornecendo energia elétrica, vapor de média e de baixa pressão para o processo de fabricação. aspectos socioeconômicos e ambientais o segmento de celulose e papel gera, hoje, cerca de 130 mil empregos, se forem considerados os de natureza direta e indireta. mas a relevante contribuição social do segmento não é claramente representada por essa imagem, e sim pelos valores de impostos arrecadados anualmente e por seus benefícios socioeconômicos, observados nas regiões as quais cercam os setores das empresas (florestal, industrial, comercial, etc.). dando seguimento aos aspectos sociais, não pode ser deixado de lado avaliar a relação existente entre a instalação da unidade produtora de papel e celulose e o desenvolvimento local. a maioria das unidades produtoras, no brasil, localiza-se próxima à sua área de reflorestamento, levando em conta os altos custos de extração e transporte que seriam gerados, caso suas fábricas ficassem localizadas a grandes distâncias de seus reflorestamentos, provocando, assim, um fenômeno de descentralização e fuga dos grandes centros urbanos. tal descentralização, dentro do segmento de papel e celulose, exerce um papel de suma importância, pois consegue obter bons índices de desenvolvimento regionais, gerando empregos e construindo uma estrutura para suportar as necessidades do crescimento da região. o tema meio ambiente é um assunto de grande importância e preocupação para as indústrias produtoras de papel e celulose, visto que sua matéria-prima básica é fornecida diretamente da exploração controlada de madeira, respeitando leis e normas ambientais rigorosas. como principais aspectos ambientais do segmento de papel e celulose, destacam-se: • reflorestamento: no brasil, as principais matérias-primas utilizadas pelo segmento de papel e celulose são o eucalipto e o pinus. o setor conta com em torno de 1,4 x 106 hectares de reflorestamentos próprios, principalmente eucalipto (69,2%) e pinus (29,3%), sendo o restante de outras espécies. a produção de celulose é, exclusivamente, feita a partir de madeira oriunda de florestas plantadas, nas quais se incorporam modernas técnicas de silviculturas e de manejo florestal sustentável. • reciclagem: como um rótulo ecológico importante, a reciclagem do papel carrega consigo um apelo, não somente ambiental, mas sim uma solução para a diminuição ou “controle” de aterros sanitários e também uma solução financeira para algumas pessoas que dependem da coleta seletiva para sobreviver. a indústria de papel e celulose, tendo como principal matériaprima a madeira e gerando resíduos orgânicos em seu processo, é um forte exemplo de utilização da biomassa como uma alternativa energética ambiental. • lixívia: a lixívia (licor negro), um resíduo inevitável do processo de fabricação da celulose, altamente tóxico e poluente, comporta inúmeras vantagens em sua recuperação. nela estão presentes todos os produtos químicos utilizados no processo “sulfato” de fabricação de celulose, e, se não fosse utilizada como combustível, na caldeira de recuperação (com a finalidade de recuperar esses produtos químicos e gerar vapor), deveria ser descartada com elevados impactos ambientais em rios, lagos e lençóis freáticos. como exemplo, o fato ocorrido em março de 2003 na indústria de papel cataguases, onde toneladas de licor negro poluíram a bacia do rio paraíba do sul. biodiesel a idéia da utilização de óleos vegetais em motores a combustão é quase tão antiga quanto a própria invenção destes. há mais de 100 anos foram revista brasileira de ciências ambientais – número 232 figura 4 – processo de obtenção de biodiesel fonte: associação brasileira das indústrias de óleos vegetais – abiove realizados testes com óleos vegetais em motores estacionários, sendo rudolf diesel um empreendedor pioneiro nesse sentido. no entanto, apesar de fazer o motor funcionar de modo satisfatório, os primeiros testes de longa duração revelaram que a utilização de óleos vegetais apresentava alguns inconvenientes. além disso, com a redução do custo de prospecção do petróleo e aumento da oferta do produto, algumas frações derivadas do refino do óleo cru mostraram-se bastante adequadas à utilização como combustível em motores de combustão interna. assim, e com o passar dos anos, novos melhoramentos foram realizados tanto no combustível derivado do petróleo quanto no motor que o utilizava, levando ao esquecimento a idéia da utilização direta de óleos vegetais para esse fim. a origem das limitações ao uso automotivo de óleos in natura está relacionada com certas características intrínsecas aos óleos vegetais, tais como alta viscosidade, composição em ácidos graxos e presença de ácidos graxos livres, assim como pela tendência que apresentam à formação de gomas por processos de oxidação e polimerização, durante sua estocagem ou combustão. no entanto, vários estudos demonstraram que uma simples reação de transesterificação poderia dirimir muito dos problemas associados à combustão de óleos vegetais, tais como a baixa qualidade de ignição, ponto de fluidez elevado e altos índices de viscosidade e densidade específica, gerando um biocombustível denominado biodiesel, bastante compatível com o óleo diesel convencional. de modo geral, biodiesel é definido como derivados monoalquil éster de fontes renováveis como óleos vegetais ou gordura animal, cuja utilização está associada à substituição de combustíveis fósseis em motores de ignição por compressão interna (motores do ciclo diesel). processo de produção de biodiesel a transesterificação é um processo químico que consiste da reação de óleos vegetais com um produto intermediário ativo (metóxido ou etóxido), oriundo da reação entre álcoois (metanol ou etanol) e uma base (hidróxido de sódio ou de potássio). os produtos dessa reação química são a glicerina e uma mistura de ésteres etílicos ou metílicos (biodiesel). o biodiesel tem características físicoquímicas muito semelhantes às do óleo diesel e, portanto, pode ser usado em motores de combustão interna, de uso veicular ou estacionário. fontes de matérias-primas para a produção de biodiesel • óleos vegetais: todos os óleos vegetais, enquadrados na categoria de óleos fixos ou triglicerídicos, podem ser transformados em biodiesel: grão de amendoim, polpa do dendê, amêndoa do coco de dendê, amêndoa do coco da praia, caroço de algodão, amêndoa do coco de babaçu, semente de girassol, baga de mamona, semente de colza, semente de maracujá, polpa de abacate, caroço de oiticica, semente de linhaça, semente de tomate, entre muitos outros vegetais em forma de sementes, amêndoas ou polpas. • gorduras de animais: os óleos e gorduras de animais possuem estruturas químicas semelhantes as dos óleos dezembro 2005 33 vegetais. como moléculas triglicerídicas de ácidos graxos, também podem ser transformadas em biodiesel: o sebo bovino, os óleos de peixes, o óleo de mocotó, a banha de porco, entre outras matérias graxas de origem animal. • óleos e gorduras residuais: os óleos e gorduras residuais, resultantes de processamentos domésticos, comerciais e industriais: as lanchonetes e as cozinhas industriais, comerciais e domésticas, onde são praticadas as frituras de alimentos; as indústrias nas quais processam frituras de produtos alimentícios, como amêndoas, tubérculos, salgadinhos, e várias outras modalidades de petiscos; os esgotos municipais, onde a nata sobrenadante é rica em matéria graxa, é possível extrair-se óleos e gorduras; águas residuais de processos de certas indústrias alimentícias, como as indústrias de pescados, de couro, etc. biodiesel no brasil os estudos e testes sobre combustíveis alternativos e renováveis no brasil não são recentes. na década de 20, o instituto nacional de tecnologia (int) já desenvolvia pesquisas nessa direção. desde a década de 70, esse instituto, com o instituto de pesquisas tecnológicas (ipt) e com a comissão executiva do plano da lavoura cacaueira (ceplac), vêm desenvolvendo pesquisas relativas à utilização de óleos vegetais como combustível, dentre as quais merece destaque o dendiesel, baseado no óleo de dendê. em 1983, o governo federal, motivado pela alta nos preços de petróleo, lançou o programa de óleos vegetais (oveg), no qual foi testada a utilização de biodiesel e misturas combustíveis em veículos que percorreram mais de 1 milhão de quilômetros. é importante ressaltar que essa iniciativa, coordenada pela secretaria de tecnologia industrial, contou com a participação do setor privado, como institutos de pesquisa, indústrias automobilísticas e de óleos vegetais, fabricantes de peças e produtores de lubrificantes e combustíveis. embora tenham sido desenvolvidos vários testes com biocombustíveis, dentre os quais o éster etílico de soja puro e a mistura 30% de éster etílico de soja e 70% de óleo diesel (cujos resultados constataram a viabilidade técnica da utilização do biodiesel como combustível) e realizadas diversas tentativas para o desenvolvimento de mercado para o produto, os elevados custos de produção em relação ao óleo diesel impediram seu uso em escala comercial. com a elevação dos preços do óleo diesel e o interesse do governo federal em reduzir sua importação, o biodiesel passou a ser visto com maior interesse, levando o ministério da ciência e tecnologia a lançar o programa brasileiro de desenvolvimento tecnológico do biodiesel (probiodiesel), em 30 de outubro de 2002, pela portaria ministerial n. 702. ele tem como objetivo fomentar a produção e utilização do biodiesel no país, de modo a atingir sua viabilidade técnica, socioambiental e econômica. na primeira fase, encerrada em 2003, foram testados o éster etílico e metílico de soja e etanol. na fase ii, que deverá se estender até 2005, serão desenvolvidas as cadeias produtivas do biodiesel produzido a partir de outros óleos vegetais e/ou óleos residuais. o programa prevê, para 2005, o uso comercial de misturas com 5% de biodiesel e 95% de óleo diesel (mistura b5), esperando-se para 2010 o aumento da participação do biodiesel para 10% (b10) e até 2020 para 20% (b20). além do probiodiesel, há alguns projetos de lei tramitando no congresso, prevendo a inclusão do biodiesel na matriz energética brasileira. desses, cabe destacar o pl n. 6983/2002, o qual prevê a mistura de 5% de biodiesel no diesel, a partir de janeiro de 2004, e 15% a partir de 2006, e o pl n. 526/ 2003, que regulamenta o uso do biodiesel no brasil. aspectos socioeconômicos e ambientais o biodiesel é um combustível renovável e, portanto, uma alternativa aos combustíveis tradicionais, obtidos do petróleo. sua utilização traz uma série de vantagens ambientais, econômicas e sociais. em termos ambientais, uma das mais expressivas vantagens trazidas pelo biodiesel refere-se à redução da emissão de gases poluentes. estudos realizados pela universidade de são paulo demonstram que a substituição do óleo diesel mineral pelo biodiesel resulta em reduções de emissões de 20% de enxofre, 9,8% de anidrido carbônico, 14,2% de hidrocarbonetos nãoqueimados, 26,8% de material particulado e 4,6% de óxido de nitrogênio. os benefícios ambientais podem, ainda, gerar vantagens econômicas. o país poderia enquadrar o biodiesel nos acordos estabelecidos no protocolo de kyoto e nas diretrizes dos mecanismos de desenvolvimento limpo (mdl), já que existe a possibilidade de venda de cotas de carbono por intermédio do fundo protótipo de carbono (pcf), pela redução das emissões de gases poluentes e também créditos de “seqüestro de carbono”, por meio do fundo bio de carbono (cbf), administrados pelo banco mundial. outra vantagem econômica é a possibilidade de redução das importações de petróleo e diesel refinado. segundo estatísticas da agência nacional do petróleo (anp), o consumo brasileiro de óleo diesel apresentou um revista brasileira de ciências ambientais – número 234 crescimento acumulado de 42,5%, no período de 1992 a 2001. para suprir a demanda crescente, foi necessário aumentar o volume importado do combustível, de 2,3 milhões de m3, em 1992, para 6,6 milhões de m3, em 2001. é importante destacar que, em 1992, 8,5% do consumo brasileiro de óleo diesel era suprido via importações. em 2001, essa participação já havia saltado para 16,5%. de acordo com a anp, cada 5% de biodiesel misturado ao óleo diesel consumido no país representa uma economia de divisas em torno de us$ 350 milhões/ano. o aproveitamento energético de óleos vegetais e a produção de biodiesel são também benéficos para a sociedade, pois gera postos de trabalho, especialmente no setor primário. outro aspecto positivo de sua utilização referese ao aumento da oferta de espécies oleaginosas, as quais são um importante insumo para a indústria de alimentos e ração animal, além de funcionarem como fonte de nitrogênio para o solo. biogás até há pouco tempo, o biogás era simplesmente encarado como um subproduto, obtido a partir da decomposição anaeróbica (sem presença de oxigênio) de lixo urbano, resíduos animais e de lodo proveniente de estações de tratamento de efluentes domésticos. no entanto, o aquecimento da economia nos últimos anos e a subida acentuada do preço dos combustíveis convencionais têm encorajado as investigações na produção de energia, a partir de novas fontes alternativas e economicamente atrativas, tentando, sempre que possível, criar formas de produção energética que possibilitem a redução do uso dos recursos naturais esgotáveis. diante do grande volume de resíduos provenientes das explorações agrícolas e pecuárias, assim como aqueles produzidos por matadouros, destilarias, fábricas de laticínios, tratamentos de esgotos domésticos e aterros sanitários, a conversão energética do biogás se apresenta como uma solução a agregar ganho ambiental e redução de custos na medida em que reduz o potencial tóxico das emissões de metano, ao mesmo tempo em que produz energia elétrica. processo de formação do biogás o processo consiste na decomposição do material pela ação de bactérias (microrganismos acidogênicos e metanogênicos). trata-se de um processo simples, que ocorre naturalmente com quase todos os compostos orgânicos. o tratamento e o aproveitamento energético de dejetos orgânicos (esterco animal, resíduos industriais, etc.) podem ser feitos pela digestão anaeróbica em biodigestores, na qual o processo é favorecido pela umidade e aquecimento. este é provocado pela própria ação das bactérias, mas, em regiões ou épocas de frio, pode ser necessário calor adicional, pois a temperatura deve ser de pelo menos 35 °c. em termos energéticos, o produto final é o biogás, composto, essencialmente, por metano (50% a 75%) e dióxido de carbono. seu conteúdo energético gira em torno de 5.500 kcal por metro cúbico. principais tecnologias de conversão do biogás existem diversas tecnologias para efetuar a conversão energética do biogás. entende-se por conversão energética o processo que transforma um tipo de energia em outro. no caso do biogás, a energia química contida em suas moléculas é convertida em energia mecânica por um processo de combustão controlada. essa energia mecânica ativa um gerador o qual a converte em energia elétrica. não podemos esquecer de mencionar o uso da queima direta do biogás em caldeiras para cogeração e do surgimento de tecnologias remanescentes, porém atualmente não comerciais, como a da célula combustível. mas as turbinas a gás e os motores de combustão interna do tipo “ciclo otto” são as tecnologias mais utilizadas para esse tipo de conversão energética. aspectos socioeconômicos e ambientais o primeiro fator a ser analisado é o da utilização de um gás combustível de baixo custo, uma vez que o biogás é um subproduto de um processo de digestão anaeróbica e, normalmente, é desprezado, ora emitido diretamente na atmosfera e agravando o impacto ambiental por meio da emissão de gases de efeito estufa, ora pela queima em “flares” para minimizar o impacto ambiental. uma receita adicional pode ser gerada pela venda do gás ou pelo uso do mesmo na geração de energia elétrica. é importante salientar que, no caso do tratamento de esgoto, o uso do biogás para geração de energia elétrica possibilita a redução do consumo de energia, enquanto, no caso de um aterro sanitário, possibilita a venda da energia elétrica gerada à rede. a emissão do biogás para a atmosfera provoca impactos negativos ao meio ambiente e à sociedade, pois contribui para o agravamento do efeito estufa pela emissão de metano (ch 4 ) na atmosfera (o impacto do metano é 24 vezes maior que o do dióxido de carbono (co 2 ), provocando odores dezembro 2005 35 desagradáveis pela emissão de gases fétidos e tóxicos, sobretudo pela concentração de compostos de enxofre presentes no gás, além de uma pequena, mas não-desprezível, presença de bactérias responsáveis pela digestão anaeróbica dos resíduos orgânicos. a presença do metano no biogás sugere que o mesmo seja queimado em “flare”, por exemplo, para que seja convertido para dióxido de carbono (co 2 ) pelo processo de combustão, com o objetivo de minimizar o impacto ambiental provocado pela emissão de gases de efeito estufa. o aproveitamento energético do biogás, gerado pela digestão anaeróbica de resíduos, contribui com a preservação do meio ambiente e também traz benefícios para a sociedade: • promove a utilização ou reaproveitamento de recursos “descartáveis” e/ou de baixo custo (o biogás é considerado como um gás residual de processo); • colabora com a não-dependência de uma única fonte de energia fóssil (oferecendo uma maior variedade de combustíveis); • possibilita a geração descentralizada de energia (gerando-a em comunidades isoladas); • aumento da oferta de energia; • geração de empregos para pessoas menos qualificadas; • reduz os odores e as toxinas do ar que contribuem para a poluição do ar local; • diminui as emissões poluentes pela substituição de combustíveis fósseis; • colabora para a viabilidade econômica dos aterros sanitários e estações de tratamento de esgoto, aumentando a viabilidade do saneamento básico; • reduz significativamente a emissão de gases efeito estufa. considerações finais o brasil apresenta condições favoráveis para se tornar uma grande potência no que diz respeito a fontes renováveis de energia, sobretudo a biomassa, dado os seguintes fatores: – vasta extensão territorial, propícia à agricultura alimentícia e possível de (re)florestamento; – condições bioclimáticas e a experiência atingida quanto ao trato e exploração florestal a permitirem a obtenção de produtividade quatro a cinco vezes superiores às obtidas nos países de clima temperado (essencialmente os países desenvolvidos); – a existência de grande quantidade de biomassa disponível pela expansão da fronteira agrícola e implantação de grandes projetos na região norte e a existência de excedente de bagaço de cana na indústria sucroalcooleira; – o aprimoramento das tecnologias de transformação e o surgimento de novas, possibilitando melhores rendimentos. como conseqüência, os fatores acima apresentados trazem alguns benefícios, dentre os quais citamos: • incentivo à produção agrícola e florestal, ambas em ascensão; • incentivo ao desenvolvimento de novas tecnologias; • geração de energia descentralizada e possibilidade de fornecimento de energia excedente às concessionárias locais; • geração de empregos na zona rural, diminuindo o êxodo para as grandes metrópoles; • desenvolvimento sustentável (qualidade de vida, transporte e energia); • menor emissão de poluentes na atmosfera; • balanço de carbono praticamente nulo, o que incentiva a venda de créditos de carbono para os países desenvolvidos. a experiência nacional de geração de energia a partir da biomassa tem maior tradição na indústria sucroalcooleira, mostrando-se plenamente viável sob os pontos de vista técnico, operacional e econômico. é recomendável, portanto, que as experiências operacionais de geração de energia elétrica com biomassa florestal na região norte, como as dos sistemas eletricamente isolados e a dos reservatórios de usinas hidrelétricas concretizem-se, possibilitando o aproveitamento de grande potencial florestal o qual estará disponível nos próximos anos. no caso do bagaço de cana, cuja experiência operativa se encontra mais aprofundada, requer-se incentivos institucionais, técnicos e financeiros por parte do governo federal a possibilitar a implantação de um programa de cogeração na indústria sucroalcooleira. quanto ao aproveitamento das extensas áreas reflorestáveis, recomendase programas pilotos que desenvolvam a experiência florestal e tecnológica de usinas com alto rendimento energético de modo a possibilitar, em um futuro próximo, a execução de programas de geração térmica da biomassa florestal de porte tal, que venham a contribuir com a complementação do sistema hidrelétrico, principalmente nas regiões nas quais já se vislumbra o esgotamento do potencial de recursos hídricos. considerando-se as alternativas apresentadas hoje e as perspectivas para o setor elétrico no brasil, discute-se a potencialidade do uso de biomassa nas usinas termoelétricas já existentes. o custo de produção de mwh (nuclear, carvão ou óleo) é elevado em relação às hidrelétricas, apesar de apresentarem revista brasileira de ciências ambientais – número 236 períodos de construção, no caso das termoelétricas a óleo, de três anos somente. foi considerada a possibilidade de operação de termoelétricas a bagaço de cana com operação em 11 meses/ ano, ampliando-se a discussão sobre a possibilidade de trabalhar não só com bagaço excedente, mas também com a palha da cana-de-açúcar, resíduos provenientes do processo de fabricação de papel e celulose, e até mesmo bagaço de laranja. energeticamente, as vantagens para o país são devidamente atraentes. lançando mão de uso de recursos locais e renováveis, diminuindo-se a pressão futura sobre o balanço de pagamentos, com uma importação de petróleo compatível às receitas das exportações e a despesa das importações totais, além de internacionalizar a geração de benefícios. afora isso, a remuneração das usinas sucroalcooleiras, pelas noções de custo evitado, gera nova receita aos produtores e transfere ao setor privado, que já produz álcool combustível, também a responsabilidade pela geração de energia, evitando a construção de novas centrais térmicas pelas concessionárias de energia elétrica. como autoprodutores, essas empresas também economizariam na construção de redes de transmissão de energia, com a eliminação das linhas de transmissão, pois o abastecimento seria obtido da própria fonte. quanto à questão ambiental, a energia da biomassa não apresenta aspectos críticos com relação ao processo de conversão. praticamente o único efluente a requerer controle específico em uma termoelétrica é material particulado dos gases de combustão. o uso de precipitadores ou filtros de mangas leva o nível de emissão desse poluente a valores aceitáveis pelas legislações mais rigorosas. o assunto mostra outra face quando se aborda o lado da obtenção do combustível. é inegável que para algumas situações o aproveitamento de biomassa pode ser extremamente benéfico, como no caso de resíduos urbanos agrícolas e industriais (lixo, esgoto), evitando problemas com a disposição final. finalmente, entendemos que o uso da biomassa na geração de energia elétrica constitui-se em uma das opções mais viáveis para a participação do capital privado, no atendimento da parcela do mercado de eletricidade no brasil. algumas questões ficam no ar após a realização do trabalho: 1 – como a prática da biomassa, tão antiga e ambientalmente correta, pôde ser esquecida pela humanidade? 2 – por que o combustível à base de cana-de-açúcar (o álcool), nacional e de tamanho valor de interdependência energética, não se perpetuou com sucesso? 3 – o que se pode fazer para que a implementação desses programas se tornem ações definitivas e permanentes? bibliografia atlas de energia elétrica do brasil. brasília, df: agência nacional de energia elétrica. 2002. 153 p. coelho, s. t. mecanismos para implementação da cogeração de eletricidade a partir de biomassa. um modelo para o estado de são paulo. 1999. 278 p. tese (doutorado) – escola politécnica, universidade de são paulo, são paulo, 1999. coelho, s. t; silva, o. c.; consíglio, m.; pisetta, m.; monteiro, m. b. c. a. panorama do potencial de biomassa no brasil – projeto bra/00/029 – capacitação do setor elétrico brasileiro em relação à mudança global do clima. brasília, df: aneel – agência nacional de energia elétrica, 2002. 80 p. costa, d. f. biomassa como fonte de energia, conservação e utilização. 2002. 38 p. monografia (especialização). instituto de energia / escola politécnica – universidade de são paulo, são paulo, 2002. parente, e. j. s. biodiesel: uma aventura tecnológica num país engraçado. fortaleza: tecbio tecnologias bioenergéticas ltda, 2003. 66 p. velázquez, s. m. s. g. a cogeração de energia no segmento de papel e celulose: contribuição à matriz energética do brasil. 2000. 205 p. dissertação (mestrado) – escola politécnica, universidade de são paulo, são paulo, 2000. visita à unidade fabril da klabin monte alegre – telêmaco borba/pr. sites: www.cenbio.org.br www.aneel.org.br www.iee.usp.br www.unica.com.br 116 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 116-129 gabriel nathan nicola mombach bolsista de iniciação científica, universidade do estado de santa catarina (udesc) – lages (sc), brasil. júlia wahrlich engenheira ambiental e mestranda em ciências ambientais, udesc – lages (sc), brasil. ana paula coelho clauberg engenheira ambiental e mestranda em ciências ambientais, udesc – lages (sc), brasil. lucas silveira beninca engenheiro ambiental pela udesc – lages (sc), brasil. flávio josé simioni professor do programa de pósgraduação em ciências ambientais da udesc – lages (sc), brasil. endereço para correspondência: flávio josé simioni – avenida luiz de camões, 2.090 – conta dinheiro – cep 88520-000 – lages (sc), brasil – e-mail: flavio.simioni@udesc.br recebido: 29/06/2017 aceito: 14/03/2018 resumo o rio carahá é um dos principais rios urbanos de lages, santa catarina, cuja qualidade da água está comprometida pela disposição inadequada de esgoto sanitário e lixo doméstico. avenidas contornam suas margens e, frequentemente, ocorre o transbordo, afetando a população ribeirinha. em função dessa problemática, o presente trabalho objetivou estimar o valor ambiental dado pela população de lages para sua preservação, por meio de aplicação do método de valoração contingente (mvc), bem como avaliar as diferenças de percepção ambiental considerando a estratificação das pessoas de acordo com a sua relação com o recurso ambiental analisado ou a influência deste no seu dia a dia, considerando sua localização geográfica. os dados foram coletados mediante a aplicação de questionários utilizando-se o método referendum e analisados por regressão logística (logit) e pela análise de componentes principais (acp). os resultados demonstram disposição a pagar (dap) negativa para 61% dos entrevistados, sendo que 48% foram caracterizados como um voto de protesto. os valores do benefício individual estimados pela regressão logística foram de r$ 2,95, considerando toda a amostra, e de r$ 20,18, quando foram retirados os votos de protesto, indicando forte influência destes nos resultados. a acp mostrou-se adequada e proporcionou uma visão mais holística, sobretudo quando se deseja comparar diferentes grupos sociais que compõem a amostra. palavras-chave: recurso hídrico; regressão logística; análise de componentes principais. abstract the carahá river is one of the main urban rivers of lages, santa catarina, brazil, whose water quality is compromised by the inadequate disposal of sanitary sewage and household waste. avenues surround its banks, and often overflow occurs affecting the riverine population. the objective of this study was to estimate the environmental value given by the population of lages for its preservation through the application of the contingent valuation method (cvm), as well as to evaluate the differences in environmental perception considering the stratification of people according to its relation or influence with the evaluated environmental resource, considering its geographic location. data were collected through the application of questionnaires using the referendum method and analyzed by logit regression and principal component analysis (pca). the results show negative willingness to pay (wtp) for 61% of the interviewees, with 48% being characterized as a “protest vote”. the value of the individual benefit estimated by the logistic regression was r$ 2.95, considering the entire sample, and r$ 20.18, when the protest votes were removed, indicating strong influence of the protest votes in the results. the pca was adequate and provided a more holistic view, especially when the aim is to compare different social groups that make up the sample. keywords: water resource; logistic regression; principal component analysis. doi: 10.5327/z2176-947820180272 valoração ambiental de um rio urbano: uma aplicação do método de valoração contingente em lages, santa catarina environmental valuation of an urban river: an application of the contingent valuation method in lages, santa catarina, brazil valoração ambiental de um rio urbano: uma aplicação do método de valoração contingente em lages, santa catarina 117 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 116-129 introdução o surgimento das cidades esteve, em grande medida, vinculado com a relação entre a população e os rios. no brasil, estes têm sofrido fortes ações antrópicas, decorrentes da falta de planejamento urbano e de ocupações irregulares. estudos apontam evidências de que as mudanças climáticas ocorrem principalmente graças à ação do homem e, independentemente de antrópicas ou não, elas podem aumentar as chances de ocorrência e/ou força de eventos naturais extremos (ipcc, 2013). nesse contexto, a relação da população com os rios urbanos sofre profundas alterações, ou seja, de um cenário em que os rios eram úteis (pelo fornecimento de água, alimentos etc.) para outro em que recebem esgoto e lixo, revertendo-se em problemas para os moradores ribeirinhos, sobretudo com alagamentos e inundações. isso reflete um conflito entre o desenvolvimento das cidades e a preservação dos rios urbanos. contudo, estudos demonstram que a ligação entre economia e meio ambiente pode ser vantajosa para ambos, visto que não são mais considerados como lados opostos a serem escolhidos (hasselmann et al., 2013). tendo em vista a dinâmica entre economia e meio ambiente, ciriacy-wantrup (1947) propôs, de forma pioneira, que a prevenção da erosão do solo geraria benefícios ao mercado, e que uma maneira de estimar esses benefícios seria por meio da disposição a pagar (dap) de indivíduos. davis (1963) fez a primeira aplicação prática do método e, desde então, este foi aprimorado (arrow et al., 1993) e tem ganhado popularidade devido a sua flexibilidade e aplicabilidade (xie & zhao, 2018). modelos econométricos são mais comumente utilizados para determinar a dap, levando em consideração as características dos respondentes, como variáveis socioeconômicas e outras informações, relacionadas ao aspecto avaliado (majumdar et al., 2011; oliveira & mata, 2013; lo & jim, 2015). a valoração do meio ambiente tem como propósito incorporar os custos e benefícios gerados pelas atividades econômicas, para que os agentes econômicos possam tomar decisões mais coerentes no que diz respeito à utilização dos recursos naturais (mattos et al., 2000). a abordagem mais utilizada para determinar a dap para os bens públicos é o método de valoração contingente (mvc), que consiste em estimar os valores econômicos relacionados à dap ou a aceitar utilizando respostas às perguntas da pesquisa (oerlemans et al., 2016). akhtar et al. (2017) discutem que a ferramenta apresenta ao consumidor oportunidades hipotéticas para comprar bens públicos, contornando certa ausência de mercado real para eles. segundo carson e hanemann (2005), a valoração contingente ajuda a identificar o interesse do público e auxilia na tomada de decisão. venkatachalam (2004) discorre sobre a importância do mvc e sobre a sua aplicabilidade futura, ressaltando que o instrumento resulta em informações úteis quando é conduzido de forma cuidadosa. integrante da bacia do rio canoas e cruzando o perímetro urbano de lages, o rio carahá é de grande importância para o desenvolvimento da cidade, porém esse recurso natural vem sendo impactado por diversos problemas ambientais consequentes da reduzida taxa de saneamento regional e de influências culturais arraigadas na população, como a disposição de lixo doméstico nas suas margens. além disso, possui uma pequena e insuficiente faixa de mata ciliar, implicando o agravamento das consequências das inundações e enchentes que ocorrem em épocas de chuvas intensas. reis et al. (2009) observaram que os dois principais motivos para um evento de enchente ter ocorrido em 2008 foram a pequena largura da faixa ciliar do rio e a sua arborização irregular. ainda, segundo os mesmos autores, a densidade e a riqueza das espécies arbóreas nas margens do rio são baixas e há trechos de até 2 km de extensão destituídos de espécies nativas. diante do exposto, o objetivo do presente trabalho foi estimar o valor ambiental dado pela população de lages à preservação do rio carahá, por meio da aplicação do mvc, bem como avaliar as diferenças de percepção ambiental considerando a estratificação das pessoas de acordo com a sua relação com o recurso ambiental analisado ou a influência deste no seu dia a dia, considerando sua localização geográfica. mombach, g.n.n. et al. 118 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 116-129 material e métodos área estudada o rio carahá localiza-se no perímetro urbano da cidade de lages, região serrana de santa catarina, e é afluente do rio caveiras, que integra a bacia hidrográfica do rio canoas (figura 1). o município de lages possui, segundo dados de 2016 do instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge), população estimada de 158.732 habitantes e extensão de 2.631,504 km2. a base da economia sustenta-se pela agricultura e pecuária, com impacto significativo da indústria madeireira, principalmente pela produção de papel e celulose. ainda segundo dados do ibge (2016), lages encerrou o ano de 2014 com produto interno bruto (pib) per capita de r$ 26.792,76 e, em 2010, o índice de desenvolvimento humano (idh) era de 0,770. também de acordo com o ibge, em 2010, 84,9% da cidade possuíam esgotamento sanitário adequado, estando entre as 50 melhores do estado (de 295 totais) e 800 melhores no país (de 5.570 totais) no quesito. em decorrência do processo de urbanização, o rio carahá apresenta rodovias em suas margens e as áreas próximas são povoadas. é afetado pelo despejo de esgoto doméstico e industrial ao longo do seu percurso, bem como pela disposição inadequada de lixo, o que compromete a qualidade da água e a vida dos cidadãos, sobretudo em períodos de chuvas intensas, quando ocorre o transbordo do rio (figuras 2a e 2b), provocando alagamentos que atingem as residências da população ribeirinha. de acordo com antunes et al. (2014), a nascente do rio se encontra em uma área de afloramento e recarga do aquífero guarani, sendo considerado classe 4 desde a nascente, de acordo com a resolução conama nº 357/2005. 0 0,5 1 2 3 4 km legenda paraná rio grande do sul rio grande do sul oceano atlân�co 54°o 53°o 52°o 51°o 50°o 49°o 48°o 51°o 50°o 28 °s 2 7° s 562000 563000 564000 565000 566000 567000 568000 569000 562000 563000 564000 565000 566000 567000 568000 569000 69 20 00 0 69 21 00 0 69 22 00 0 69 23 00 0 69 24 00 0 69 25 00 0 69 26 00 0 6 92 70 00 69 20 00 0 69 21 00 0 69 22 00 0 69 23 00 0 69 24 00 0 69 25 00 0 69 26 00 0 6 92 70 00 santa catarina bacia hidrográfica do rio canoas bacia hidrográfica do rio carahá rio carahá sistema de referência sirgas 2000 zona 22 s sistema de projeção utm n figura 1 – mapa de localização do rio carahá. valoração ambiental de um rio urbano: uma aplicação do método de valoração contingente em lages, santa catarina 119 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 116-129 população e amostra o tamanho da amostra foi definido para estimar a proporção de respostas quanto à dap, considerando erro máximo de 7%, com nível de confiança de 95%. assim, foram entrevistadas, durante o período de setembro a novembro de 2016 e fevereiro de 2017, 177 pessoas residentes em lages. neste estudo, a amostra foi estratificada em três grupos de interesse: • marginal afetado (ma), com n=75, considerados aqueles que residem próximos ao rio e já sofreram de alguma maneira com os impactos relacionados às enchentes e às inundações; • marginal não afetado (mna), com n=69, aqueles que residem próximos ao curso do rio, porém não sofrem problemas diretos com a sua influência; • distante do rio (dr), com n=33, para aqueles que residem distantes do curso d’água aqui relacionado e não sofrem influência direta. markantonis et al. (2013) demonstram a importância de subdividir as amostras dependendo do grau de interesse em relação ao recurso estudado em vez de utilizar amostragem aleatória. estratégia de coleta de dados e variáveis de análise foi aplicado o mvc, utilizando um questionário como instrumento de coleta de dados, adaptado de simioni et al. (2016). inicialmente, os entrevistados foram esclarecidos sobre qual era o propósito da pesquisa e sobre a situação atual do recurso ambiental estudado. em seguida, foi obtido o perfil socioeconômico dos entrevistados, utilizando estas informações como variáveis explicativas: • idade: representa a idade, em anos, da pessoa entrevistada; • gênero: atribuído 1 para masculino e 2 para feminino; • educação: a variável foi medida considerando o nível de escolaridade do entrevistado, atribuindo-se 0 para os casos em que o respondente não estudou, 1 para os que apresentaram ensino fundamental incompleto, 2 para ensino fundamental completo, a b fonte: centro nacional de monitoramento e alertas de desastres naturais (2017). figura 2 – (a) rio carahá com vazão normal; (b) rio carahá com transbordo. mombach, g.n.n. et al. 120 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 116-129 3 para ensino médio incompleto, 4 para ensino médio completo, 5 para ensino superior incompleto, 6 para ensino superior completo, 7 para aqueles com pós-graduação incompleta, 8 para mestrado e 9 para doutorado; • renda: representa a renda mensal familiar bruta, atribuindo-se 0 para os casos em que a família não possui renda, 1 para as famílias com renda de até 1 salário mínimo (sm), 2 para renda de 1 a 2 sms, 3 para renda de 2 a 5 sms, 4 para renda de 5 a 10 sms, 5 para renda de 10 a 20 sms, 6 para renda de 20 a 30 sms e 7 para as famílias com renda superior a 30 sms. a dap dos respondentes para recuperação e manutenção do rio carahá foi considerada como variável dependente, obtida a partir de uma situação hipotética, na qual o valor sugerido seria adicionado à conta de luz do entrevistado. os valores propostos foram: r$ 2,00; r$ 5,00; r$ 10,00; r$ 20,00 e r$ 50,00, utilizando o método referendum, isto é, o entrevistado respondeu se estaria disposto a contribuir (0=não; 1=sim) com o valor sugerido. os valores foram estipulados com base nos dados obtidos em uma pré-amostra, em que entrevistas foram feitas em forma de lances livres. nesses casos, o campo “valor” foi deixado em aberto e os entrevistados manifestavam livremente sua dap (valor), conforme suas limitações financeiras e a importância atribuída ao caso. nos casos em que a resposta do entrevistado foi negativa, questionou-se sobre qual seria a justificativa para a resposta, motivada por uma limitação financeira e/ou incapacidade de pagamento ou se refletia um voto de protesto. de forma complementar, com o intuito de qualificar a reposta do entrevistado, buscou-se identificar a percepção dos entrevistados quanto aos problemas e benefícios relacionados ao rio carahá que afetam sua qualidade de vida. tratamento estatístico dos dados para a identificação do valor destinado ao recurso ambiental, as informações foram analisadas preliminarmente por meio de estatísticas descritivas. posteriormente, os dados foram submetidos à construção de modelos de regressão logit, que permite realizar predição para variáveis dependentes dicotômicas a partir de um conjunto de variáveis explicativas. com o modelo de regressão foi possível identificar quais variáveis aumentam a probabilidade de os indivíduos contribuírem. as estimativas de probabilidade (não lineares) situam-se dentro do intervalo zero e um, dado que o efeito marginal de uma variável sobre a probabilidade depende do comportamento de outras variáveis. o modelo de regressão logit é especificado pela equação 1. logit : p = pr[y = 1] = 1 + ex´β 1 (1) onde: y corresponde à variável dependente e indica se o indivíduo concorda ou não com o valor da dap proposto pelo método referendum (0=não; 1=sim); x é o conjunto de variáveis independentes (parâmetros) que influenciam; pr é a probabilidade de o indivíduo apresentar dap positiva; e β são os coeficientes dos parâmetros estimados. o modelo de regressão foi aplicado considerando todas as variáveis independentes (idade, localização, gênero, escolaridade, renda e preço), com e sem os votos de protesto. para avaliar o poder de predição dos modelos, foram utilizados: a função log-verossimilhança log-likelihood (-2ll), o r2 de cox e snell e o teste de hosmer-lemeshow (h l ), conforme descrevem ribas e vieira (2011). as regressões foram realizadas no software minitab statistical, versão 16. para verificar quais variáveis estavam associadas às respostas “sim” e “não”, bem como aos diferentes grupos de localização geográfica — ma, mna e dr, os dados também foram submetidos à análise estatística multivariada. no primeiro caso, o objetivo foi identificar quais variáveis independentes contribuem para explicar o comportamento dos indivíduos ao expressarem valoração ambiental de um rio urbano: uma aplicação do método de valoração contingente em lages, santa catarina 121 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 116-129 sua dap; e, no segundo caso, foi distinguir (separar) os grupos (ma, mna e dr) a partir de seus componentes principais, dando igual ênfase a todas as variáveis ao mesmo tempo. para a seleção do modelo de resposta, verificou-se o comprimento do gradiente (resposta em relação ao eixo), optando-se pela análise de componentes principais (acp), usando o software canoco, versão 4.5, conforme metodologia descrita por ter braak e smilauer (1998). resultados e discussão os resultados da pesquisa indicaram que 38,98% dos entrevistados estão dispostos a contribuir para a manutenção do rio carahá, enquanto 61,02% indicaram dap zero. as estatísticas descritivas e a participação percentual das respostas “sim” e “não”, com e sem os votos de protesto, são apresentadas na tabela 1. observa-se que a retirada dos votos de protesto resultou na elevação da dap para 72,63%, sobretudo nos grupos ma e dr. de maneira geral, os dados revelam o predomínio de baixo nível de escolaridade e renda dos entrevistados. a figura 3 apresenta a participação percentual de respostas “sim” de acordo com o preço sugerido. nota-se que, para preços de até r$ 20,00, tal variação não foi preponderante para influenciar a decisão de contribuir do entrevistado, contudo, houve queda significativa para o maior preço sugerido. a alta frequência de respostas “não” (108, totalizando 61,02% dos entrevistados) para dap foi observada em estudos similares (saz-salazar & guaita-pradas, 2013; chen & hua, 2015) e classificada em dois motivos principais: “sem condições financeiras” ou voto de protesto. o primeiro caso relaciona os entrevistados que geralmente ganhavam até 2 sms e não tinham condições de apresentar dap positiva, verificada em 22,22% dos entrevistados. no caso dos votos de protesto, as justificativas apresentadas foram: “o governo deveria financiar este tipo de investimento” (56,48%); “não confia na efetivação da contribuição pela organização não governamental — ong” (12,04%); “já existem altas cargas tributárias” (37,04%); “existe muita corrupção” (7,41%). com exceção dos votos relacionados a ongs (12,04%), o restante dos votos de protesto (87,94%) está relacionado ao governo e, possivelmente, foi influenciado pela situação político-econômica brasileira, gerando desconforto em parte da nação para com o governo no período em que este estudo foi realizado. resultados semelhantes também foram encontrados por saz-salazar e guaita-pradas (2013), em que 32,6% das respostas foram consideradas forma de protesto; e também por chen e hua (2015), com 61,7% das respostas apresentando falta de confiança no governo. outro fator levado em consideração foi a possível insegurança por parte dos entrevistados sobre o resultado do suposto projeto de manutenção e recuperação do rio, visto que a iniciativa seria paga pelos participantes. van houtven et al. (2017) citam que a dap é sensível à magnitude do projeto em questão, uma vez que, dependendo da sua apresentação, um interesse maior poderia ser despertado por parte da população entrevistada, afetando a dap. no presente trabalho não houve manifestação de desconfiança quanto à magnitude do projeto, porém 12,04% dos moradores não acreditam na sua execução. o alto índice de respostas consideradas como nulas ou votos de protesto é muito comum em trabalhos que utilizam o mvc (costa et al., 2015). ao analisar 10 trabalhos brasileiros que utilizam a dap, costa et al. (2015) observaram que apenas 3 obtiveram percentuais de votos de protesto em relação aos de respostas “não” abaixo de 50%, sugerindo existir uma grande relação entre a não contribuição e a desconfiança do respondente com o poder público ou, ainda, a alta carga tributária já existente. os resultados do modelo de regressão logit, com e sem votos de protesto, são apresentados na tabela 2. as variáveis significativas foram: idade, localização e preço (p<0,05). em relação à variável idade, resultados semelhantes foram encontrados por silveira et al. (2013) e diferentes por justo e rodrigues (2014). de modo análogo, resultados semelhantes e divergentes relacionados às variáveis escolaridade e renda podem ser encontrados na literatura e, segundo hildebrand et al. (2002), possivelmente são atribuídos às diferenças culturais, econômicas e sociais. mombach, g.n.n. et al. 122 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 116-129 tabela 1 – participação percentual e estatísticas descritivas das variáveis explicativas para a valoração do rio carahá, com e sem votos de protesto. variável categorias da variável com votos de protesto (n=177) sem votos de protesto (n=95) sim (38,98%) não (61,02%) sim (72,63%) não (27,37%) idade (µ; σ) -39,94 (15,28) 47,67 (19,95) 39,94 (15,28) 52,23 (17,67) localização (%)1 ma 20,34 22,03 37,89 6,32 mna 10,73 28,25 20,00 21,05 dr 7,91 10,73 14,74 0,00 escolaridade (%)1 analfabeto 0,00 0,56 0,00 1,05 fundamental incompleto 9,04 20,90 16,84 16,84 fundamental completo 4,52 7,34 8,42 2,11 médio incompleto 3,95 5,08 7,37 1,05 médio completo 9,04 10,73 16,84 4,21 superior incompleto 5,65 9,04 10,53 2,11 superior completo 5,08 3,39 9,47 0,00 pós-graduação 1,69 3,39 3,16 0,00 mestrado 0,00 0,56 0,00 0,00 doutorado 0,00 0,00 0,00 0,00 renda (%)1 nenhuma renda 0,00 0,56 0,00 1,05 até 1 sm 11,30 22,03 21,05 18,95 1 a 2 sms 5,08 14,12 9,47 5,26 2 a 5 sms 19,21 17,51 35,79 3,16 5 a 10 sms 2,26 4,52 4,21 1,05 10 a 20 sms 0,56 2,26 1,05 0,00 20 a 30 sms 0,56 0,00 1,05 0,00 mais de 30 sms 0,00 0,00 0,00 0,00 gênero (%)1 masculino 21,47 28,25 40,00 7,37 feminino 17,51 32,77 32,63 20,00 preço (%)1 r$ 2,00 10,17 12,43 18,95 3,16 r$ 5,00 6,78 14,69 12,63 7,37 r$ 10,00 11,86 7,91 22,11 3,16 r$ 20,00 7,91 11,86 14,74 5,26 r$ 50,00 2,26 14,12 4,21 8,42 µ: média; σ: desvio padrão; ma: marginal afetado; mna: marginal não afetado; dr: distante do rio; sm: salário-mínimo; 1os dados representam as parciais da participação percentual obtida em “sim” e “não”, por exemplo: a soma dos grupos ma (20,34%), mna (10,73%) e dr (7,91%) totaliza 38,98% de resposta “sim”, com votos de protesto. valoração ambiental de um rio urbano: uma aplicação do método de valoração contingente em lages, santa catarina 123 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 116-129 preço sugerido pelo método referendum po rc en ta ge m d e re sp os ta s “s im ” 70,0% 60,0% 50,0% 40,0% 30,0% 20,0% 10,0% 0,0% r$2,00 r$5,00 r$10,00 r$20,00 r$50,00 figura 3 – porcentagem de respostas “sim” de acordo com o valor sugerido pelo método referendum. tabela 2 – regressão logit para a valoração do rio carahá, com e sem os votos de protesto. variáveis regressão logit modelo 1 com votos de protesto (n=177) modelo 2 sem votos de protesto (n=95) coeficiente wald valor p coeficiente wald valor p constante 2,111 2,14 0,032 6,176 2,85 0,004 idade -0,027 -2,51 0,012 -0,047 -2,34 0,019 localização -0,455 -1,95 0,050 -1,417 -2,53 0,011 gênero -0,274 0,80 0,423 -1,157 -1,72 0,086 escolaridade 0,001 0,01 0,990 0,445 1,72 0,086 renda 0,136 0,73 0,463 0,618 1,51 0,132 preço -0,035 -3,02 0,003 -0,067 -3,01 0,003 -2ll -107,245 (p<0,001) -34,850 (p<0,000) r2 0,0938 0,3749 h l 7,065 (p<0,53) 11,540 (p<0,173) ma: marginal afetado; mna: marginal não afetado; dr: distante do rio. mombach, g.n.n. et al. 124 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 116-129 a análise do poder preditivo dos modelos pelo valor de -2ll revelou significância estatística (p<0,01), apresentando melhora na predição com a retirada dos votos de protesto, passando de -107,245 para -34,850. considerando o r2 como indicador, houve melhora de 9,38 e 37,49% na predição para os modelos 1 e 2, respectivamente. o r2 revela o quanto as variáveis explicativas contribuem para o poder de predição, comparando-se com o modelo que se constitui tão somente do intercepto, indicando o grau de acerto da regressão logística. um terceiro método para avaliar o grau de confiabilidade dos modelos é o teste de hosmer junior et al. (2013), cujo resultado indica que não houve diferença significativa (p>0,05) entre os valores preditos e os observados; logo, os modelos produzem estimativas confiáveis. por fim, o modelo 1 apresenta 69,8% de probabilidade de resultados corretamente preditos e o modelo 2 chega a 88%. considerando somente as variáveis significativas (p<0,10), o valor do benefício individual é de r$ 2,95 para toda a amostra (n=177), e de r$ 20,18 quando são retirados os votos de protesto. nota-se que a retirada dos votos de protesto aumentou consideravelmente o valor do benefício individual, o que revela significativa alteração do resultado obtido pelo mvc. as alterações dos resultados da dap foram relatadas no trabalho de dziegielewska e mendelsohn (2007), em que os autores destacaram que a retirada dos votos de protesto pode aumentar mais de 3 vezes o valor da dap. lo e jim (2015) sugerem rever o uso do mvc e empregar outras técnicas quando os votos de protesto são maiores do que 50% da amostra, dado o comprometimento dos resultados. no presente trabalho, o grupo de entrevistados que apresentaram o voto de protesto (n=85), isto é, 48% da amostra, tinha idade variando entre 19 e 50 anos (59,8%), sendo a maioria do sexo masculino, com baixa escolaridade e baixa renda. a análise multivariada considerando a dap dos entrevistados, com e sem votos de protesto, é apresentada na figura 4. em ambos os casos, observa-se que a dap positiva está associada aos entrevistados que apresentam renda e escolaridade maiores. em um estudo realizado por costa e souza (2016) para a valoração de uma unidade de conservação em cuiabá, mato grosso, verificou-se que a maior parte dos entrevistados que apresentaram resposta positiva possuía renda de até cinco sms. os autores concluíram que as pessoas com maiores níveis de renda estão menos dispostas a contribuir monetariamente, atribuindo esse comportamento ao maior peso dos tributos em suas rendas. a b preço preço mna ma mna escolaridade escolaridade renda renda sim sim sexo sexo não não dr dr idade idade -1 ,0 -1 ,0 2, 0 2, 0 cp 2 (2 1, 1% ) 2,0-1,5 -1,5 1,5cp 1 (40,8%) cp 1 (39,6%) cp 2 (2 3, 2% ) ma figura 4 – relação entre os componentes principais, em a com votos de protesto e em b sem os votos de protesto, discriminando as respostas “sim” e “não” ao método referendum e os diferentes grupos de localização dos entrevistados e suas variáveis respostas (idade, gênero, preço, renda, escolaridade e disposição a pagar “sim”). valoração ambiental de um rio urbano: uma aplicação do método de valoração contingente em lages, santa catarina 125 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 116-129 não se identifica associação dos grupos de localização geográfica (ma, mna e dr) com a dap na presença dos votos de protesto (figura 4a); contudo, com a retirada desses (figura 4b), há clara relação entre o grupo dr e a dap “sim”, bem como dos grupos ma e mna com a resposta “não” ao método referendum. oliveira e mata (2013) afirmaram que uma minoria é apta de senso crítico e tende a não contribuir para a manutenção e revitalização do recurso natural, devido à alta carga tributária que já paga e à presença de corrupção e desvio de dinheiro vivenciadas atualmente no brasil. markantonis et al. (2013) afirmaram também que a dap possui relação com a renda do indivíduo e se o mesmo é diretamente afetado ou não pela enchente, como também pelo nível de conhecimento do problema. outra semelhança entre os estudos é evidenciada na disparidade do valor da dap (preço) com as respostas “sim”, quando o valor mais citado não foi um dos menores possíveis e a variável “preço” não demonstra relação direta com a resposta “sim” ou “não”. a análise dos dados descritivos considerando as diferentes percepções dos grupos avaliados quanto à sua localização geográfica (ma, mna e dr) é apresentada na tabela 3. constata-se que os grupos ma e dr apresentaram comportamento semelhante quanto à dap, com 48 e 42,42% de respostas “sim”, respectivamente. por outro lado, o grupo mna foi o que apresentou a menor contribuição, com 72,46% respondendo “não”. a análise dos dados da tabela 3 evidencia que o grupo ma é o que apresenta os menores níveis de escolaridade e renda, e esses indicadores melhoram à medida que se afasta do rio, revelando que a população próxima dali é mais carente. a acp resultou em diferentes associações entre os grupos avaliados e as variáveis respostas quando os votos de protesto são excluídos das análises. na primeira situação, com os votos de protesto (figura 5a), os entrevistados distantes do rio (dr) diferenciaram-se dos demais caracterizados por aqueles com maior idade e do sexo feminino. entretanto, sem os votos de protesto (figura 5b), os três grupos avaliados foram diferentes entre si. nessa situação, o grupo dr caracteriza-se por escolaridade e renda maiores, conferindo maior dap, o que reflete maior percepção ambiental. nota-se que os resultados comparados por grupo de localização geográfica também foram significativamente afetados pelos votos de protesto. para o grupo ma, 33 respostas dos 39 participantes que apresentaram dap negativa, ou seja, 84,6%, configuraram-se como voto de protesto. para os grupos mna e dr, os valores foram de 60 e 100%, respectivamente. assim, a alta incidência de votos de protesto explica a alteração dos resultados demonstrados na figura 5, tal como evidenciado por lo e jim (2015). em relação aos problemas ligados ao rio carahá, as enchentes foram apontadas por 118 entrevistados (66,7% da amostra) como o principal. a propagação de vetores de doenças e o mau cheiro foram elencados por 92 entrevistados (52% da amostra). conforme relatam antunes et al. (2014), o odor ruim é proveniente do descarte inadequado de lixo e esgoto. quanto aos benefícios, foram apontadas as facilidades proporcionadas pelo trânsito na avenida belizário ramos, às margens do rio, por 42 entrevistados (23,7%), seguido do lazer (11,3%) e do uso da ciclovia (8%). cerca de 25% dos entrevistados não relataram qualquer problema ou benefício proporcionado pelo rio. considerando a análise das respostas dos entrevistados relacionadas aos problemas e benefícios proporcionados pelo rio, fica evidente que os moradores não percebem seus atributos ambientais como um recurso natural, seja pelas funções ambientais ou pelas funções urbanas relacionadas à água, o que explica a alta porcentagem de respostas “não” ao método referendum e a alta incidência de votos de protesto, delegando ao poder público a responsabilidade pela preservação do rio. assim, caracterizam-se as dificuldades relacionadas à preservação de rios urbanos, em função do que eles representam para a população. conclusão a discussão da preservação dos recursos hídricos tem sido cada vez mais acentuada nos últimos anos. os rios representam fonte de água para abastecimento humano (via rede pública), sobretudo para as popumombach, g.n.n. et al. 126 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 116-129 tabela 3 – participação percentual e estatísticas descritivas das variáveis explicativas considerando os grupos de localização em relação ao rio carahá. variável categorias da variável ma (n=75) mna (n=69) dr (n=33) sim (48%) não (52%) sim (27,54%) não (72,46%) sim (42,42%) não (57,58%) idade (µ; σ) 40,44 (16,56) 48,92 (19,10) 45,03 (18,54) 50,58 (20,21) 45,30 (18,90) 45,29 (18,53) escolaridade (%)1 analfabeto 0,00 1,33 0,00 0,00 0,00 0,00 fundamental incompleto 17,33 17,33 4,35 34,78 0,00 0,00 fundamental completo 8,00 4,00 2,90 7,25 0,00 15,15 médio incompleto 1,33 4,00 4,35 5,80 9,09 6,06 médio completo 12,00 14,67 8,70 10,14 3,03 3,03 superior incompleto 2,67 5,33 1,45 8,70 21,21 18,18 superior completo 5,33 2,67 2,90 2,90 9,09 6,06 pósgraduação 1,33 1,33 2,90 2,90 0,00 9,09 mestrado 0,00 1,33 0,00 0,00 0,00 0,00 doutorado 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 renda (%)1 nenhuma renda 0,00 0,00 0,00 1,45 0,00 0,00 até 1 sm 17,33 22,67 5,80 30,43 9,09 0,00 1 a 2 sms 5,33 9,33 5,80 18,84 3,03 15,15 2 a 5 sms 22,67 14,67 13,04 18,84 24,24 24,24 5 a 10 sms 2,67 2,67 1,45 2,90 3,03 12,12 10 a 20 sms 0,00 2,67 0,00 0,00 3,03 6,06 20 a 30 sms 0,00 0,00 1,45 0,00 0,00 0,00 mais de 30 sms 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 gênero (%)1 masculino 22,67 20,00 14,50 33,33 33,33 36,36 feminino 25,33 32,00 13,04 39,13 9,09 21,21 preço (%)1 r$ 2,00 12,00 8,00 7,25 1,45 12,12 15,15 r$ 5,00 6,67 16,00 7,25 30,43 6,06 9,09 r$ 10,00 12,00 6,67 8,70 18,84 18,18 3,03 r$ 20,00 12,00 8,00 4,35 18,84 6,06 18,18 r$ 50,00 5,33 13,33 0,00 2,90 0,00 12,12 µ: média; σ: desvio padrão; ma: marginal afetado; mna: marginal não afetado; dr: distante do rio; sm: salário-mínimo; 1os dados representam as parciais da participação percentual obtida em “sim” e “não”, por exemplo: a soma dos gêneros masculino (22,67%) e feminino (25,33%) totaliza 48% de resposta “sim” para o grupo ma. valoração ambiental de um rio urbano: uma aplicação do método de valoração contingente em lages, santa catarina 127 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 116-129 ma: marginal afetado; mna: marginal não afetado; dr: distante do rio. figura 5 – relação entre os componentes principais, em (a) com votos de protesto e em (b) sem votos de protesto, discriminando os diferentes grupos de localização dos entrevistados e suas variáveis respostas (idade, gênero, preço, renda, escolaridade e disposição a pagar “sim”). preço preço mnamna escolaridadeescolaridade dp sim dp sim renda renda gênero gênero dr dr idade idade -1 ,5 1,5 2, 0 -1,5 2,0cp 1 (38,8%) cp 2 (2 0, 0% ) -2 ,0 2, 0 -2,0 cp 1 (34,8%) cp 2 (1 9, 5% ) ma ma lações urbanas; contudo, sofrem diferentes tipos de impactos decorrentes da atividade antrópica. a valoração desses recursos naturais é uma das ferramentas que podem refletir sua importância no cenário das políticas públicas que envolvem esforços para sua recuperação e preservação. nesse contexto, os objetivos deste estudo foram estimar o valor ambiental dado pela população de lages para a preservação do rio carahá, por meio da aplicação do mvc, e avaliar as diferenças de percepção ambiental considerando a estratificação das pessoas de acordo com a sua relação com o recurso ambiental analisado ou a influência deste no seu dia a dia. na estimativa do valor ambiental, a dap foi negativa para 61% dos entrevistados, sendo que 48% representavam voto de protesto. o modelo logit resultou em estimativa do valor do benefício individual de r$ 2,95, considerando toda a amostra, e de r$ 20,18, quando foram retirados os votos de protesto, melhorando significativamente o poder preditivo do modelo. na maior parte dos casos, o protesto esteve vinculado à obrigação do governo para com a preservação do recurso ambiental estudado. o impacto nos resultados também foi percebido pela acp, sobretudo quando foram comparados os grupos de localização geográfica em relação ao rio. sem os votos de protesto, o grupo dr, com maior renda e escolaridade, apresentou melhor percepção ambiental (maior associação à dap “sim”). a acp usada no presente trabalho, associada aos modelos de regressão logística, mostrou-se excelente ferramenta estatística para demonstrar as relações existentes entre a dap e as variáveis respostas, bem como para entender o comportamento de diferentes grupos da amostra. assim, possibilita uma visão mais abrangente das relações entre as variáveis, sendo recomendado o seu uso para outros estudos nesta área do conhecimento. mombach, g.n.n. et al. 128 rbciamb | n.47 | mar 2018 | 116-129 referências akhtar, s.; 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contaminação; petróleo; ambiente; saúde. abstract oil exploration involves high pollution potential activities that may impair water, soil and air quality and, consequentially, the quality of life of living beings. the world’s energetic dependence on this industry causes high exposure to environmental disasters in explored areas, which makes the intensification of researches in this field to be urgent. this review aims to identify studies on the deleterious effects on the environment and health of populations in oil spill disaster areas. the results show a relation between the exposure of individuals to oil spills and the consequent emergence of physical, psychological, genotoxic and endocrine effects on them. however, it is still necessary to develop in-depth studies aimed at establishing acute and chronic levels of contamination and their effects on human health, as well as strict processes environmental safety protocols, justified by the relatively high frequency of this type of disaster. keywords: oil spill; contamination; petroleum; environment; health. doi: 10.5327/z2176-947820190472 derramamento de petróleo e seus impactos no ambiente e na saúde humana oil spills and its environmental and human health impacts https://orcid.org/0000-0002-7171-361x https://orcid.org/0000-0002-1911-7335 https://orcid.org/0000-0001-6730-7769%20 euzebio, c.s.; rangel, g.s.; marques, r.c. 80 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 79-98 issn 2176-9478 introdução o processo exploratório do petróleo envolve atividades com alto índice de potencial poluidor, principalmente em sua fase de refino, na qual são utilizados equipamentos e técnicas que ainda não são tecnologicamente eficientes do ponto de vista ambiental. durante esse processo são consumidas grandes quantidades de água e energia, produzindo líquidos poluidores (águas contaminadas despejadas a céu aberto, água de refrigeração, águas de processo e efluentes sanitários) e liberando gases nocivos na atmosfera (rogowska; namieśnik, 2010; singh et al., 2015). além disso, são produzidos também resíduos sólidos de difícil tratamento sob a forma de lamas geradas em diversas etapas do processo de refino (mariano, 2001). a exploração offshore pode ocasionar vazamentos nos dutos e nas plataformas, afetando diretamente o meio ambiente mais próximo. todos esses fatores, somados, podem prejudicar a qualidade da água, do solo, do ar e, por consequência, a qualidade de vida de todos os seres vivos. a poluição marítima começou a ser vista com mais atenção nos anos 50 do século passado, após inúmeros casos de despejo de óleo por navios. esse potencial poluidor do óleo foi reconhecido pela convenção internacional para a prevenção da poluição do mar por óleo (oilpol), ocorrida na inglaterra, em 1954. a referida convenção instituiu um conjunto de competências que deveriam ser desempenhadas pela organização marítima internacional (imo) quando ela fosse constituída. porém, a oilpol entrou em vigor em 1958 (noronha; ferreira; pinto, 2018). foram definidas, a partir dessa convenção, formas de evitar a poluição definindo zonas de descarte proibido e obrigando as empresas envolvidas no processo a estabelecerem locais adequados para receber resíduos e águas com óleo (imo, 2019). a convenção internacional sobre preparação, resposta e cooperação para poluição por óleo (oprc 90) foi elaborada após o derramamento de óleo da exxon valdez e define que todo acidente deve ser reportado imediatamente às autoridades marítimas, que todo navio ou plataforma deve manter um estoque de equipamentos necessários para contenção de vazamentos e que exercícios simulados devem ocorrer frequentemente, a fim de evitar possíveis falhas técnicas (imo, 2019). no caso do brasil, ao longo dos últimos anos, as leis relativas ao meio ambiente foram se tornando cada vez mais rigorosas e o crescente avanço no processo de licenciamento ambiental específico para o setor de óleo e gás é um dos exemplos das tentativas de controlar os impactos causados por essa indústria. a política nacional do meio ambiente (lei nº 6.939/81, art. 9, iv) e a lei do petróleo (lei nº 9.479/97), com auxílio de órgãos reguladores e executores, tais como o instituto brasileiro do meio ambiente e dos recursos naturais renováveis (ibama), a agência nacional do petróleo (anp) e o conselho nacional de política energética (cnpe), são alguns dos mecanismos utilizados para regular a indústria do petróleo ambientalmente (schaffel, 2002). o princípio da precaução é adotado por todas essas leis, explicitando a importância de se adotar medidas que evitem desastres ambientais. segundo tal princípio, se faz necessária a antecipação de potenciais perigos para a saúde humana e ambiental nesse cenário (mota, 2006). em janeiro de 2000, o rompimento de um oleoduto na baía de guanabara, no rio de janeiro, lançou 1.300 m3 de óleo na região (gabardo et al., 2001; macielsouza et al., 2006). poucos meses depois, em abril do mesmo ano, a lei nº 9.966/00, conhecida como lei do óleo, foi promulgada. ela dispõe sobre prevenção, controle e fiscalização de contaminantes lançados na água por derramamento de óleo e outras substâncias nocivas ao meio ambiente (brasil, 2000). desde a criação da anp, os órgãos legisladores e executores estão se especializando nos impactos causados por essa indústria. a dependência energética do brasil e do mundo pautada nos produtos e subprodutos do petróleo causa uma maior exposição a desastres ambientais nas áreas mais exploradas para esse recurso. derramamentos de óleo causados por falhas nos equipamentos e materiais utilizados, lançamento de gases poluentes na atmosfera durante as etapas de refino e tantos outros tipos de contaminação causados por petróleo tornam urgente a intensificação das pesquisas e leis voltadas a esse setor. essas leis, principalmente as relacionadas à indústria petrolífera, estavam em processo de enrijecimento à medida que novas necessidades foram surgindo, mas a partir das eleições presidenciais de 2018 o cenário da legislação ambiental brasileira começou a sofrer mudanças (ferrante; fearnside, 2019). o governo eleito demonstrou uma clara intenção de enfraquecer o derramamento de petróleo e seus impactos no ambiente e na saúde humana 81 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 79-98 issn 2176-9478 licenciamento ambiental (fearnside, 2018) e remover do ibama a autoridade desse licenciamento (soterroni et al., 2018). exemplos desse enfraquecimento foram a mudança do setor de controle de desmatamento do ministério do meio ambiente para o ministério da agricultura (ferrante; fearnside, 2019) e a iminente exploração petrolífera na região de abrolhos, onde está localizado o parque nacional marinho de abrolhos, complexo recifal que serve como hábitat natural para diversas espécies endêmicas (borges, 2019). inúmeros derramamentos de óleo são contínuos e em menor escala, poluindo gradativamente os ambientes onde estão inseridos ao redor do mundo. derramamentos em maior escala, com características de desastre ambiental, são mais estudados, como o da exxon valdez, no alaska em 1989 (palinkas et al., 2004; carls et al., 2016; short, 2017), o de prestige na espanha em 2002 (moreno et al., 2011) e o da costa das ilhas guimaras nas filipinas em 2006 (uno et al., 2017), o encalhamento do navio de carga msc napoli na inglaterra em 2007 (lewis et al., 2010), o derramamento do golfo de taranto na itália em 2012 (crisafi et al., 2016) e o mais estudado de todos, o acidente envolvendo a explosão da plataforma deepwater horizon, no golfo do méxico em 2010 (jernelöv, 2010; rotkin-ellman et al., 2012; buckingham-howes et al., 2019; huettel et al., 2018; perez-umphrey et al., 2018). o primeiro grande derramamento intensamente estudado foi o da empresa exxon valdez, que despejou pelo menos 43 mil m3 de óleo cru no mar do alaska, em março de 1989. por ter ocorrido em um local com pouca influência humana, seus impactos foram facilmente identificáveis, entre eles a redução do crescimento e o aparecimento de deformidades nos peixes pela ingestão de hidrocarbonetos (short, 2017). no brasil, apenas nos quatro primeiros meses de 2019, a imprensa nacional reportou quatro vazamentos de óleo no sudeste do país. logo no começo do ano, em janeiro, um furo na parte inferior de uma plataforma ocasionou o vazamento de 4.900 litros de óleo no mar, na região offshore de macaé, rio de janeiro (o globo, 2019b). o vazamento de maior impacto, na costa do estado do espírito santo, foi de 260 mil litros de óleo, em uma operação de transferência entre e a plataforma e o navio de carga (ibama, 2019). no mês de abril, dois vazamentos foram noticiados no norte fluminense, sendo um na altura dos municípios de búzios, arraial do cabo e cabo frio (isto é, 2019) e o mais recente (22/04/2019) na altura da cidade de campos dos goytacazes (o globo, 2019a). sendo assim, o objetivo deste manuscrito foi revisar os estudos sobre os efeitos deletérios da exposição ao óleo para o ambiente e para a saúde das populações, em áreas de desastre associadas a derramamentos de óleo. os estudos foram classificados de acordo com o tipo de efeito encontrado nos diversos compartimentos ambientais e em seres humanos. materiais e métodos foi realizado um levantamento da literatura sobre derramamento de óleo ao longo dos últimos 29 anos usando a opção “busca avançada” do portal de periódicos da coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior (capes), disponível em http://www.periodicos.capes.gov.br. o periódicos capes permite acesso a bases de dados de revistas científicas, tais como scielo, web of science, science direct, pubmed e scopus. o levantamento contemplou artigos publicados entre janeiro de 1990 e maio de 2019, considerando artigos em língua inglesa e portuguesa. as palavras-chave usadas para a pesquisa dos artigos incluíram “oil spill”, “oil spill accident”, “oil spill residues”, “oil spill impacts”, “oil spill southeast brazil”, “oil spill gulf of mexico”, “pah and btex” e “derramamento petróleo”, selecionando aqueles que discutiam a questão dos impactos gerados por derramamento de petróleo. buscou-se referências sobre acidentes envolvendo derramamentos de óleo em geral, bem como possíveis impactos gerados pelos contaminantes lançados no meio ambiente. a pesquisa dos termos “oil spill southeast brazil” e “oil spill gulf of mexico”, especificamente, foi feita com o objetivo de comparar a produção científica sobre duas regiões no mundo que sofrem constantemente com derramamentos de óleo. todavia, estudos sobre impactos causados pela indústria petrolífera fora dessas duas regiões também foram considerados. foram excluídos artigos em duplicata e aqueles que não atendiam ao objetivo do artigo, sendo incluídos 55 artigos para análise. os artigos selecionados foram euzebio, c.s.; rangel, g.s.; marques, r.c. 82 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 79-98 issn 2176-9478 tabulados de acordo com a descrição de suas principais características, tais como: ano de publicação, autor, periódico, objetivos e resultados. a análise dos artigos aconteceu em dois momentos. o primeiro foi a elaboração de um quadro sinóptico que contemplava os itens autor/periódico/ano de publicação, título do trabalho, objetivos e resultados. a visualização dos artigos nesse quadro permitiu avaliar se respondiam ao objetivo da revisão. os dados foram organizados de forma a relacionar os derramamentos de óleo e os efeitos já conhecidos dos derivados de petróleo bruto aos efeitos observados nos diferentes compartimentos ambientais e em seres humanos. nesse sentido, buscou-se entender melhor a conexão entre todos esses fatores, uma vez que desastres ambientais nessas proporções afetam diretamente o meio ambiente e a vida da população que vive nas respectivas áreas de influência. resultados e discussão os impactos causados pela indústria do petróleo são diversos e os poluentes liberados podem se acumular no solo e nos sedimentos, contaminar a fauna, a flora, a água e, principalmente, os seres humanos. os indivíduos envolvidos diretamente na exploração petrolífera e aqueles que residem nas adjacências de campos exploratórios e/ou refinarias sofreram impactos em sua saúde física e psicológica. ainda que alguns artigos tratem exclusivamente dos efeitos no meio ambiente ou na saúde humana, é indiscutível que há associação direta entre ambos os fatores. dos 55 artigos selecionados para análise, três foram artigos de revisão sem área de estudo definida. entre os 52 artigos restantes, a maior parte deles foi desenvolvida na europa ou nos estados unidos (60%) (tabela 1); 28 abordaram os impactos de derramamentos de óleo no meio ambiente e 27 discutiram os efeitos causados na saúde humana, sejam eles físicos ou psicológicos. impactos ambientais os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (hpas) e os do grupo formado por benzeno, tolueno, etil-benzeno e xileno (btex) são compostos orgânicos gerados, entre outras fontes, pela indústria petrolífera, seja por derramamento de óleo, seja por emissões liberadas na atmosfera durante seu processo de refino. esses compostos possuem papel de destaque em estudos ambientais por seu caráter mutagênico e carcinogênico, sendo considerados altamente poluentes (who, 1983; janjua et al., 2006; arif; shah, 2007; meo et al., 2008; ribeiro, 2012; jung et al., 2013; tang et al., 2013; talaska et al., 2014). a exposição a esses contaminantes pode impactar o meio ambiente em diferentes formas e níveis, uma vez que ficam retidos no solo/ sedimentos, dispersos na água e/ou bioacumulados nos indivíduos que entram em contato com esses contaminantes. a instalação de indústrias e novos blocos exploratórios de petróleo, as emissões veiculares e a combustão de biomassa são as principais fontes de liberação desses compostos (li et al., 2001; unep, 2002; schuster et al., 2015), que são altamente resistentes à degradação química e biológica, intensificando seu tempo de permanência no ambiente. região número de artigos % américa do norte (estados unidos) 25 48 ásia 11 21 américa do sul 8 15 europa 6 12 áfrica 2 4 tabela 1 – distribuição regional dos artigos considerados no presente estudo. derramamento de petróleo e seus impactos no ambiente e na saúde humana 83 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 79-98 issn 2176-9478 o quadro 1 apresenta resultados encontrados em diferentes artigos sobre as consequências de derramamento de óleo no ambiente, conforme o meio analisado em cada trabalho, sendo eles: solo e sedimentos; fauna e flora; e água. contaminação do solo e sedimentos a contaminação de cabeceiras de rios é um problema que pode tomar grandes proporções, uma vez que os contaminantes podem ser levados a grandes distâncias ao longo do curso do rio, atingindo diversos indivíduos pelo caminho. rosell-melé et al. (2018) analisaram amostras de solo e sedimentos para investigar a ocorrência de poluição por hidrocarbonetos petrogênicos em áreas usadas para caça e pesca de populações indígenas na região noroeste da amazônia peruana. a amostragem foi feita em uma região de exploração petrolífera em uma das cabeceiras do rio amazonas. o material coletado a jusante da exploração de óleo e da infraestrutura de processamento apresentou quantidades significativas de hopanos e esteranos, caracterizando uma assinatura de poluição. a presença de hpas nos sedimentos sugere que populações indígenas e animais que vivem a jusante do rio estão expostos à ingestão desses contaminantes. dada a ausência de outras possíveis fontes para esses compostos, os autores chegaram à conclusão de que as fontes mais prováveis seriam despejos voluntários e derramamentos acidentais de petróleo durante o processo de exploração. no derramamento da deepwater horizon, 7 mil m3 de dispersantes foram lançados na água para aliviar os efeitos do óleo, decompondo grandes manchas em pequenas gotículas, aumentando a solubilidade dos hidrocarbonetos na água e facilitando o transporte para o sedimento. muitas dessas gotículas são adsorvidas ao sedimento, resistindo aos processos de degradação, porém quando ocorre a suspensão do sedimento rico em hidrocarbonetos, a presença desses dispersantes potencializa a disponibilização dos poluentes de volta ao ambiente. no estudo de duan et al. (2018) observou-se que principalmente aqueles poluentes com maior peso molecular, consequentemente mais resistentes ao intemperismo natural e com maior afinidade ao dispersante e/ou à matéria orgânica do sedimento, permaneceram em quantidades bastante superiores aos níveis anteriores ao derramamento mesmo cinco anos depois. nos testes de ressuspensão do sedimento, o processo somente com água do mar resultou na dessorção (retirada do poluente adsorvido ao sedimento) de 22,4% da concentração de hidrocarbonetos totais do sedimento, e com o uso de dispersantes para impactos autores/ano resultados solo e sedimentos maciel-souza et al., 2006; short et al., 2017; duan et al., 2018 persistência de óleo nos sedimentos, mesmo depois de anos após o derramamento, independente do processo de intemperismo. burgos-núñez et al., 2017; rosell-melé et al., 2018 assinatura de poluição proveniente de atividade petrolífera. perez calderon et al., 2018 efeitos variados de pressão, temperatura e contaminação por óleo na composição da comunidade bacteriana dentro do sedimento. duan et al., 2018 o uso de dispersantes potencializou o transporte de óleo para o sedimento e a disponibilização dos poluentes de volta para a água durante a ressuspensão. lee et al., 2019 os hpas foram mais resistentes à degradação e sua persistência pode ter impactos deletérios no ecossistema de sedimentos. huettel et al., 2018 soterramento de óleo em areia de praia, gerando aumento da comunidade bacteriana e diminuição da diversidade da região. quadro 1 – estudos sobre os impactos ambientais do derramamento de óleo. continua... euzebio, c.s.; rangel, g.s.; marques, r.c. 84 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 79-98 issn 2176-9478 hpas: hidrocarbonetos policíclicos aromáticos. impactos autores/ano resultados fauna e flora silva et al., 2009; lewis et al., 2010; sturve et al., 2014; santiago et al., 2016; short, 2017; gutiérrez et al., 2018; ward et al., 2017 contaminação da fauna marinha, com danos ao dna, redução da viabilidade celular, diminuição de função imune, inibição de enzimas, distúrbios nos mecanismos de defesa antioxidante, ação tóxica de radicais livres, redução do crescimento e aparecimento de deformidades. burgos-núñez et al., 2017; perez-umphrey et al., 2018 correlação entre contaminação de sedimentos e aves, mostrando que derramamentos marinhos podem se estender imediatamente para ecossistemas terrestres. al-hashem; brain; omar, 2007 contaminantes foram encontrados em lagartos e formigas anos após o último derramamento de óleo. orta-martínez et al., 2018 a ingestão de solo e água em áreas contaminadas por petróleo em florestas tropicais úmidas são uma fonte potencial de exposição a compostos petrogênicos para fauna e comunidades humanas que dependem da caça de subsistência. moreno et al., 2011 as concentrações de cu e pb foram, respectivamente, duas e cinco vezes maiores do que antes do derramamento em gaivotas-de-patas-amarelas e corvos-marinhos-de-crista europeus. zengel et al., 2018 as phragmites analisadas não se recuperaram totalmente e o óleo e a queima posterior resultaram em uma assembleia de espécies misturadas, no lugar da forte dominância das phragmites. reinert, pinho e ferreira, 2016 o monitoramento dos efeitos da poluição na vegetação de mangue detectou o comprometimento da função fotossintética antes da manifestação visual dos sintomas em resposta à contaminação por óleo. uno et al., 2017 as concentrações de hpas nos crustáceos, avaliadas cinco anos depois, estavam oito vezes mais altas do que antes do derramamento. ainsworth et al., 2018 diminuição da biomassa de grupos de peixes, mudança da estrutura etária, com perda de juvenis, alterações de distribuição, diversidade e relações tróficas. uno et al., 2010 pireno, fenantreno e fluoranteno foram dominantes na maioria dos peixes; e criseno, em todos os crustáceos. as maiores concentrações de homólogos alquilados foram detectadas nos crustáceos, quando comparados aos peixes. kang et al., 2016 a meiofauna parece ser mais sensível ao estresse causado pela poluição de óleo nos locais contaminados. água ifelebuegu et al., 2017 deterioração da qualidade da água (aumento de turbidez, do total de sólidos dissolvidos e suspensos, de metais pesados etc.). han et al., 2018 hpas continuaram presentes nos resíduos coletados depois de dois meses. proteções costeiras tiveram papel importante no controle dos padrões de transporte de óleo. quadro 1 – continuação. derramamento de petróleo e seus impactos no ambiente e na saúde humana 85 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 79-98 issn 2176-9478 a ressuspensão, esse valor aumenta para 31,9%; e para 38,2% nos diferentes tipos de dispersantes. analisando os valores de hidrocarbonetos totais, n-alcanos e hpas, foi relatado que 71,6% dos hidrocarbonetos, 74,8% dos n-alcanos e 91,9% dos hpas continuaram muito estáveis em sua ligação ao sedimento mesmo com múltiplas ressuspensões com água do mar, mas com os dispersantes na água essas taxas diminuem para 57,3; 68,1 e 81,4%, respectivamente. a região da bacia de cispata, na colômbia, mantém um importante porto onde chegam inúmeros carregamentos de óleo todos os dias, aumentando a probabilidade de alguma contaminação decorrente de vazamento nos navios que fazem o transporte. com o objetivo de analisar esse cenário, burgos-nuñez et al. (2017) coletaram amostras de sedimento, água, peixes e aves marinhas para avaliar a presença de hpas e metais pesados em águas rasas dessa região. utilizando a técnica de análise por cromatografia gasosa, eles encontraram pelo menos um tipo de hpa em todas as amostras de água, sedimento, músculo de peixe e sangue de ave. a concentração total de hpas variou de 0,03 a 0,34 ng.ml-1 na água, de 7,0 a 41 ng.g-1 nos sedimentos, 53,24 ng.g-1 nos peixes e uma média de 66 ng.g-1 nas aves. segundo os autores, a presença desses hidrocarbonetos se deve, principalmente, a derramamentos de óleo durante o transporte até o porto que fica na região, justificada pelos índices de compostos que indicam origem petrogênica. apesar de os resultados apresentarem concentrações de hpas abaixo daquelas encontradas em áreas poluídas, a região sofre constantes derramamentos de óleo, sendo suscetível à futura contaminação do ecossistema estuarino e da biota associada. lee et al. (2019) verificaram que os hpas foram mais resistentes à degradação e sua persistência pode ter impactos deletérios no ecossistema de sedimentos. os autores avaliaram a recuperação microbiana de sedimentos costeiros, analisando a estrutura e a diversidade da comunidade microbiana e sua contribuição funcional para a degradação de hpas. os resultados mostraram que, mesmo que os poluentes estejam completamente degradados, a comunidade microbiana ainda não se recuperou completamente do derramamento de óleo do hebei spirit — passados mais de dez anos do derramamento no litoral da coreia do sul — e concluiu-se que a avaliação de ecossistemas microbianos em ambientes contaminados deve considerar tanto o destino de poluentes quanto a dinâmica de espécies microbianas que contribuem funcionalmente para a sua degradação. contaminação da flora algumas espécies vegetais podem ser ótimos marcadores de contaminação. por retirarem nutrientes da água e do solo para sobreviver, quando uma dessas fontes está contaminada, os contaminantes aparecem retidos no corpo do vegetal (de temmerman et al., 2004). a laguncularia racemosa é uma espécie típica de manguezais e foi utilizada como marcadora da qualidade ambiental no trabalho de reinert, pinho e ferreira (2016). os autores utilizaram essa espécie para monitorar os efeitos da poluição da vegetação de um manguezal exposto à contaminação por meio de simulações de derramamentos de óleo. os testes foram feitos acrescentando óleo ao sedimento que envolvia a planta, o que resultou em um decréscimo na performance fotossintética. o índice total de performance fotossintética caiu 80% depois de 13 dias de exposição e, depois de 17 dias, ainda não tinha sido recuperado. algumas espécies têm a habilidade de se recuperar rapidamente em situações de contaminação e podem ser uma forma viável de restaurar o ambiente degradado. a phragmites australis, por exemplo, é uma espécie comum em pântanos e possui essa capacidade. zengel et al. (2018) estudaram como essa espécie pode ser utilizada na recuperação de um ambiente exposto a derramamentos de óleo, no delta do rio mississippi, localizado em louisiana, estados unidos, e como a queima in situ auxilia no processo de remediação de desastres desse gênero. o trabalho analisou o impacto desse tipo de remediação na vegetação e sua recuperação ao longo de três anos. os resultados apontaram que houve uma recuperação do hábitat relativamente rápida (concentrações de óleo abaixo dos níveis de background em três meses); a qualidade geral em termos de composição de espécies nativas e o potencial alimentar sofreram uma melhora local pela queima. sendo assim, os autores concluíram que a queima in situ é uma alternativa viável para a remediação de áreas úmidas contaminadas por óleo e que possuem uma composição de espécies similar. euzebio, c.s.; rangel, g.s.; marques, r.c. 86 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 79-98 issn 2176-9478 contaminação da fauna os compostos contaminantes são encontrados em diferentes espécies, dependendo de seus hábitos alimentares e da região onde vivem. alguns indivíduos são contaminados por contato direto com os agentes contaminantes e outros pelo seu papel na cadeia alimentar, ingerindo indivíduos previamente contaminados (meador et al., 1995). a diferença de concentração de contaminantes entre indivíduos expostos ao mesmo desastre pode ser explicada por diferenças entre os metabolismos das espécies (uno et al., 2010). existem inúmeros estudos que analisam a contaminação por hidrocarbonetos em diferentes espécies. um biomarcador muito utilizado para medir o grau de contaminação de ambientes aquáticos é a análise da bile de diferentes espécies de peixes. normalmente, em indivíduos expostos a contaminantes como hpas a concentração desses compostos em sua bile será alta (sturve et al., 2014). dependendo da concentração desses contaminantes, os resultados podem sugerir uma ação tóxica de radicais livres e distúrbios nos mecanismos de defesa antioxidantes dos organismos, além de lesões severas encontradas em estudos histopatológicos (silva et al., 2009). santiago et al. (2016) e gutiérrez et al. (2018) estudaram os impactos causados pela indústria do petróleo em mexilhões de macaé, município do estado do rio de janeiro, principal base operacional de exploração de óleo offshore no brasil. os mexilhões foram escolhidos por serem organismos resistentes a muitos compostos químicos e por serem abundantes no ambiente, critérios recomendados para indicadores biológicos (goldberg, 1975; azevedo; andrade brüning; moreira, 2004; francioni et al., 2007; yoshimine et al., 2012). segundo santiago et al. (2016), as razões de hpas encontradas indicam influência tanto de fontes pirogênicas quanto de fontes petrogênicas nos mexilhões, típico de uma grande área urbana com influência da indústria petrolífera. a concentração total de hpas encontrada no estuário do rio macaé foi similar aos valores máximos reportados na baía de guanabara, uma área conhecida por contaminação generalizada de derivados de óleo. o trabalho de gutiérrez et al. (2018) monitorou os ecossistemas costeiros da mesma região para avaliar a genotoxicidade. os maiores danos no dna foram observados em estuários urbanos, enquanto nas ilhas próximas à costa os níveis de genotoxicidade foram próximos de zero. os mexilhões coletados nas praias apresentaram danos intermediários, com influência da urbanização. em ambos os trabalhos, a distribuição espacial das concentrações de hpas e de genotoxicidade foi similar. até animais menores podem ser afetados por exposição a hpas, como é o caso dos gastrópodes marinhos conhecidos como lapas, que no estudo de lewis et al. (2010) sofreram impactos subletais após o segundo derramamento de óleo no acidente com o navio msc napoli, na inglaterra. assim como no caso dos mexilhões, esses indivíduos sofreram danos em seu dna. espécies que compõem a meiofauna, invertebrados que vivem enterrados no sedimento, também são afetadas por derramamentos de óleo, apresentando maior sensibilidade ao estresse em locais muito contaminados e mudanças em sua composição (kang et al., 2016). alguns organismos, como os crustáceos, podem demorar anos até serem considerados completamente regenerados. crustáceos das filipinas, por exemplo, que foram expostos a um derramamento de óleo apresentaram concentrações de hpa total oito vezes mais altas do que antes do desastre, mesmo já tendo se passado cinco anos (uno et al., 2017). ainsworth et al. (2018) realizaram um estudo usando um modelo ecossistêmico para os impactos do derramamento da plataforma deepwater horizon e a recuperação das populações dos grupos funcionais analisados de peixes, com validação das predições do modelo por meio de observações de veículos remotamente operados nos anos seguintes ao desastre. com isso, eles puderam inferir uma grande queda de biomassa dos grupos, especialmente afetando o grupo dos peixes pequenos demersais e de recifes, seguidos pelos peixes grandes pelágicos e demersais. a grande diferença entre esses grupos está no tempo necessário para a recuperação dessa biomassa. a estimativa para os peixes menores foi de até 10 anos, enquanto peixes grandes demersais podem levar mais de 20 anos; e mais da metade grupo dos peixes grandes pelágicos levaria mais de 30 anos, com a possibilidade de não retornarem aos valores anteriores ao derramamento. houve, ainda, impacto sobre a estrutura etária em quase todos os grupos, com grande perda de indivíduos juvenis, levando a uma diminuição do número de indivíduos em fase reprodutiva nas gerações seguintes. além disso, os impactos sobre a distribuição e a diversidade das espécies geraram grande alteração das relações tróficas. derramamento de petróleo e seus impactos no ambiente e na saúde humana 87 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 79-98 issn 2176-9478 as aves podem ser contaminadas em derramamentos de óleo por contato direto com os poluentes ou por ingestão de peixes contaminados. elas podem passar essa contaminação adiante, mas muitas vezes conseguem se regenerar depois de alguns anos (moreno et al., 2011). moreno et al. (2011) analisaram as penas de duas espécies de aves marinhas (aquelas que têm o mar como hábitat e fonte de alimento) para monitorar os níveis e a persistência de metais pesados depois do derramamento de óleo do navio petroleiro prestige, na espanha. tanto nas gaivotas quanto nos corvos-marinhos-de-crista, as concentrações de cu e pb foram, respectivamente, duas e cinco vezes maiores do que as concentrações antes do desastre ambiental, mas voltaram ao valor de background depois de três anos. além da contaminação de hábitats marinhos, derramamentos de óleo podem se estender imediatamente para ecossistemas terrestres. perez-umphrey et al. (2018) analisaram amostras de fígado de pardais que viviam na região onde aconteceu o derramamento de óleo da plataforma deepwater horizon, no golfo do méxico, e os padrões de hpas encontrados nos sedimentos marinhos correspondem aos encontrados na análise dos pardais. outra prova de que a contaminação pode percorrer longas distâncias é a presença de hpas em lagartos encontrados no deserto do kuwait, longe do ponto principal de contaminação do campo de óleo de al-burgan. por causa do grau de persistência desses contaminantes, mesmo 12 anos após o desastre, formigas que transitavam entre o local do derramamento e o deserto transferiram hidrocarbonetos para os lagartos que as comiam (al-hashem; brain; omar, 2007). a exploração de petróleo onshore também contamina o ambiente ao redor e gera, muitas vezes, mudanças nos hábitos dos ecossistemas onde está inserida. o estudo de orta-martínez et al. (2018), feito com a instalação de câmeras em áreas contaminadas da amazônia peruana, mostra animais como antas, pacas e veados se alimentando em locais contaminados. a água produzida é gerada como subproduto do petróleo durante seu processamento primário e contém alta salinidade (motta, 2013). a região da amazônia peruana é conhecida pela carência de sal, então as espécies matam a sede nesses locais contaminados devido à alta salinidade da água produzida. o maior problema dessa contaminação é que essas espécies são muito importantes na dieta das populações indígenas locais, podendo levar a contaminação aos seres humanos. contaminação da água rios e oceanos podem ser contaminados direta ou indiretamente. a contaminação direta dos rios se dá por despejo de rejeito de exploração ao longo do curso d’água e/ou por ruptura de dutos que transportam o óleo até os portos. indiretamente, essas águas podem ser afetadas pela entrada da água do mar contaminada por meio dos estuários (lacerda et al., 2008). a maior contaminação de água potável do brasil se deu pelo rompimento de um duto proveniente da refinaria getúlio vargas, que despejou 4 milhões de litros de óleo nos rios barigui e iguaçu, na região sudeste do país (silva et al., 2009). características naturais da água, tais como turbidez, condutividade, quantidade de metais pesados, temperatura, ph, salinidade, entre outras, podem ser alteradas quando em contato com contaminantes como os hpas. um estudo feito no delta do rio níger mostrou uma deterioração da qualidade da água após um derramamento de óleo na região, com resultados fora dos limites nacionais e internacionais para água potável (ifelebuegu et al., 2017). as condições climáticas também influenciam o comportamento desses contaminantes na água, aumentando a concentração de hpas durante as estações mais chuvosas e, consequentemente, aumentando os efeitos carcinogênicos em função da exposição aos poluentes, principalmente de crianças (sarria-villa et al., 2016). as correntes marítimas e as construções na costa podem alterar o padrão de propagação das plumas contaminantes, como foi o caso do derramamento de chennai, cidade na costa da índia, onde os quebra-mares aprisionaram parte do óleo que estava sendo carregado pela correnteza, facilitando o processo de limpeza manual da área (han et al., 2018). impactos na saúde humana efeitos nocivos de derramamentos de óleo em diversas espécies de flora e fauna foram extensivamente estudados. no entanto, estudos sobre as repercussões da exposição ao óleo na saúde humana são escassos; grande euzebio, c.s.; rangel, g.s.; marques, r.c. 88 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 79-98 issn 2176-9478 parte das investigações concentrou-se em efeitos agudos e sintomas psicológicos. a maioria deles era transversal e muitos não incluíram grupos controle (quadro 2). as populações que vivem próximas a áreas onde ocorreu derramamento de óleo estão mais suscetíveis a sofrer algum tipo de dano por contaminação. o óleo cru contém várias substâncias químicas tóxicas — com seus efeitos carcinogênicos, não carcinogênicos e mutagênicos para seres humanos — e os efeitos de longo prazo sobre a saúde, incluindo o desenvolvimento de câncer e doenças degenerativas resultantes dessa exposição podem resultar em uma carga substancial de doenças na população exposta (kim et al., 2013). danos físicos uma vez que o petróleo possui compostos com características carcinogênicas, como os hpas, muitos autores encontraram uma associação entre diversos tipos de câncer (fígado, rins, pulmões, mama e próstata) e a exposição a locais que sofreram derramamentos de óleo (yang et al., 2000; boers et al., 2005; impactos autores/ano resultados físicos merhi, 2010; paz-y-miño et al., 2010; harville et al., 2018 impactos no sistema reprodutivo, tais como infertilidade, aumento do risco de aborto espontâneo e de má formação congênita, diminuição da qualidade e aumento das taxas de anormalidade do sêmen. harville et al., 2017 as mulheres expostas a vazamentos de óleo têm maior probabilidade de relatar diabetes gestacional. rotkin-ellman et al., 2012; d’andrea; reddy, 2014 aumento do risco de câncer de fígado, rins, pulmões, mama e próstata. lyons et al., 1999; janjua et al., 2006; zock et al., 2007; peres et al., 2016; harville et al., 2017; dor e queimação na garganta e nos pulmões, sibilância, tontura, enjoo e dor de cabeça. janjua et al., 2006; zock et al., 2007; meo et al., 2008; jung et al., 2013; kim et al., 2013; redução das funções pulmonares e associação com efeitos respiratórios, tais como aumento de alergias, asma e falta de ar. lyons et al., 1999; janjua et al., 2006; zock et al., 2007; peres et al., 2016 irritação na pele e nas mucosas (nariz e olhos). strelitz et al., 2018 aumento de risco de infarto do miocárdio em trabalhadores expostos por mais de 180 dias. psicológicos gill; picou 1998; nriagu et al., 2016; rung et al., 2016 aumento dos níveis de estresse. palinkas et al., 1992; palinkas et al., 1993; lyons et al., 1999; choi et al., 2016; rung et al., 2016; kwok et al., 2017; ansiedade, transtorno do estresse pós-traumático, depressão e pensamentos suicidas. palinkas et al., 2004; grattan et al., 2011; cherry et al., 2015; buckingham-howes et al., 2019 perdas financeiras e culturais. osofsky, osofsky e hansel, 2010; rung et al., 2016 aumento e intensificação do uso de substâncias, como álcool e medicamentos, e de conflitos com parceiros. quadro 2 – estudos sobre os impactos do derramamento de óleo na saúde humana. derramamento de petróleo e seus impactos no ambiente e na saúde humana 89 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 79-98 issn 2176-9478 rotkin-ellman et al., 2012; d’andrea; reddy, 2014; anttila et al., 2015; stults; wei, 2018). o sistema reprodutivo pode ser severamente afetado, já que em locais mais expostos aos contaminantes o risco de aborto espontâneo tem índices mais altos (merhi, 2010) e a qualidade do sêmen é pior (de celis et al., 2000; merhi, 2010; paz-y-miño et al., 2010). harville et al. (2017) mostraram que mulheres expostas ao derramamento de óleo do golfo do méxico apresentaram maiores índices de diabetes gestacional, além de aumento de enjoo e tontura, que pode ser explicado pelo aumento dos níveis de glicose em situações de estresse. porém, segundo os autores, ainda não é possível sugerir que a exposição de mulheres a derramamentos de óleo aumente o risco de complicações na gravidez, sendo necessários estudos mais aprofundados utilizando dados clínicos. indivíduos que vivem muito perto de campos de óleo e/ou trabalharam diretamente com a limpeza de locais onde houve derramamentos possuem maior probabilidade de apresentar irritações na pele, nos olhos e nas membranas mucosas (ramirez et al., 2017). outros sintomas encontrados foram dores de cabeça, sibilância e queimação na garganta (lyons et al., 1999; janjua et al., 2006; zock et al., 2007; peres et al., 2016; harville et al., 2017). um estudo feito por strelitz et al. (2018) sobre o desastre de deepwater horizon mostrou aumento expressivo de infarto do miocárdio em indivíduos que trabalharam na limpeza do óleo e/ou moravam nas proximidades de onde ocorreu o derramamento. os autores sugerem que mais estudos sejam feitos para definir se esse aumento é devido à exposição a compostos contaminantes propriamente ditos, se é pelo aumento do estresse causado pelo calor ou por uma associação de ambos os fatores. a exposição aos contaminantes pode gerar diversos efeitos respiratórios, tais como redução das funções pulmonares, agravamento de alergias respiratórias, asma e falta de ar (janjua et al., 2006; arif; shah, 2007; meo et al., 2008; miller et al., 2010; jung et al., 2013). no estudo feito por zock et al. (2007), foi feita uma associação entre a utilização de máscara e doenças no trato respiratório. os resultados encontrados pelos autores mostraram que mais da metade dos trabalhadores envolvidos na limpeza do derramamento de óleo de prestige nunca havia usado ou raramente usava máscara de proteção e que aqueles que possuíam o hábito de utilizá-la diariamente apresentaram menores índices de doenças respiratórias. danos psicológicos com relação aos efeitos sobre a saúde mental, a maioria dos estudos investigou os efeitos indiretos do acidente que afetou a subsistência das pessoas expostas, mas não os efeitos tóxicos diretos dos produtos químicos do petróleo. acidentes envolvendo contaminação por derramamento de petróleo afetam psicologicamente os indivíduos, uma vez que podem prejudicar a economia local (venda e consumo de peixes e frutos do mar) (cherry et al., 2015), diminuir a oferta de água potável e áreas recreativas (ifelebuegu et al., 2017), entre outros fatores. entre seus diversos efeitos, destaca-se o aumento no nível de estresse (gill; picou, 1998; nriagu et al., 2016; rung et al., 2016), ansiedade, transtorno do estresse pós-traumático e depressão (palinkas et al., 1992; palinkas et al., 1993; lyons et al., 1999; grattan et al., 2011; choi et al., 2016; rung et al., 2016; kwok et al., 2017). osofsky, osofsky e hansel (2010) e rung et al. (2016) concluíram que indivíduos envolvidos em atividades de limpeza de óleo e moradores expostos a locais prejudicados por derramamentos possuem maior tendência a utilizar substâncias como álcool e medicamentos, quando comparados a outros locais e, muitas vezes, há um aumento na quantidade e na intensidade dos conflitos com parceiros (maridos, esposas etc.). um estudo feito com a população residente ao redor do delta do rio níger, na nigéria, mostrou que altos níveis de estresse emocional foram encontrados em pessoas afetadas pelo derramamento de óleo na região (nriagu et al., 2016). o trabalho de limpar manualmente as áreas afetadas pode ser bastante estressante, uma vez que normalmente é feito por moradores locais que antes pescavam na mesma região para vender e alimentar suas famílias. esses indivíduos possuem maior tendência a desenvolver depressão e estresse pós-traumático, como os trabalhadores envolvidos na limpeza do desastre do golfo do méxico (kwok et al., 2017) e euzebio, c.s.; rangel, g.s.; marques, r.c. 90 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 79-98 issn 2176-9478 os povos nativos do alaska após o derramamento da exxon valdez (palinkas et al., 2004). o estudo sobre o derramamento de óleo do hebei spirit também mostrou aumento dos sintomas de depressão, ansiedade, transtorno do estresse pós-traumático e até mesmo ideação suicida associados à proximidade do local do derramamento de óleo (choi et al., 2016). esse estudo usou a distância do local onde o óleo foi derramado para a área residencial como um proxy para a exposição. já o estudo de kwok et al. (2017) oferece importantes e inovadores insights, pois a variável de exposição foi uma medida do total de hidrocarbonetos do petróleo bruto com base na exposição da matriz de trabalho, avançando assim nossa compreensão do mecanismo potencial do efeito do derramamento de óleo na saúde mental. estudos feitos no brasil a análise dos artigos selecionados aponta os diferentes impactos causados pela indústria do petróleo, permitindo constatar a escassez de estudos feitos no brasil e, consequentemente, a quantificação dos danos dessas atividades no país. a maioria dos artigos publicados contempla a contaminação do meio ambiente, não dando ênfase aos impactos gerados na saúde humana, seja por exposição direta ou por contaminação indireta. silva et al. (2009) analisaram amostras de água e de bile de peixe, com resultados sugerindo distúrbios nos mecanismos de defesa antioxidante, além de lesões severas nos tecidos. eles concluíram que o óleo decorrente de um derramamento no sudeste do brasil ainda continua biodisponível na biota e pode continuar afetando a água do rio barigui, parte da bacia hidrográfica do iguaçu. santiago et al. (2016) e, posteriormente, gutiérrez et al. (2018) coletaram amostras de mexilhões na costa de macaé, município do estado do rio de janeiro que conta com grande influência das atividades petrolíferas. ambos os estudos apresentaram altas concentrações de hpas, principalmente nas regiões de estuários urbanos, influenciados também pelo processo de urbanização. santiago et al. (2016) encontraram sinais de contaminação inclusive no arquipélago de santana, local preservado e próximo à costa. já no trabalho desenvolvido por gutiérrez et al. (2018), dois anos depois, as mesmas ilhas apresentaram níveis de genotoxicidade próximos a zero, sugerindo uma degradação dos poluentes ao longo dos anos. considerações gerais apesar de o levantamento bibliográfico geral apontar uma produção científica mais robusta nos países desenvolvidos, o presente estudo buscou utilizar quantidades equivalentes de artigos em países desenvolvidos e em desenvolvimento, uma vez que se entende que os efeitos causados pela indústria petrolífera sejam mais intensos em locais economicamente menos desenvolvidos (howarth et al., 2011). sendo assim, foram considerados 31 dos estados unidos e da europa e 21 da áfrica, ásia e américa do sul. foram considerados 28 artigos que abordam os impactos do petróleo no meio ambiente, sendo 3 artigos de revisão e 27 que tratam sobre os efeitos na saúde humana. dos 27 artigos que discutiram os impactos na saúde humana, 20 foram elaborados em países desenvolvidos. a escassez de artigos focados nos efeitos dos derramamentos de óleo nos países subdesenvolvidos e em desenvolvimento evidencia a necessidade de investimentos nessa área. embora a américa latina tenha países com grande potencial de exploração de petróleo — caso do brasil, da venezuela, do equador e do peru —, ainda há grande carência de estudos sobre o tema. a título de exemplo, entre os anos 2000 e 2018, houve crescimento de 110% na produção de petróleo brasileira e de 54% na produção peruana, mas o número de artigos publicados não seguiu o mesmo ritmo (ibp, 2019). há um déficit de estudos especializados, sobretudo em países emergentes, incluindo o brasil. uma possível explicação para a discrepância de trabalhos entre regiões é que os países do hemisfério norte, em geral, têm maior tradição na exploração de petróleo, sendo os estados unidos o primeiro país a conseguir extrair petróleo do subsolo, em 1859 (mbp, 2014). portanto, foram confrontados primeiro com os impactos da indústria petrolífera, estimulando esses países ao desenvolvimento de pesquisas. além disso, é inegável que países desenvolvidos destinam uma parte derramamento de petróleo e seus impactos no ambiente e na saúde humana 91 rbciamb | n.52 | jun 2019 | 79-98 issn 2176-9478 substancial de verbas para pesquisa, favorecendo o desenvolvimento de trabalhos nessa área. exemplo claro da diferença de quantidade entre as produções científicas é terem sido encontrados 9.818 artigos pesquisando por “oil spill gulf of mexico” e apenas 714 buscando pelo termo “oil spill southeast brazil”. ainda existe uma escassez de estudos referentes à exposição humana. entretanto, nota-se uma crescente preocupação com o entendimento dos impactos psicológicos, além dos físicos, nos indivíduos expostos aos contaminantes, seja por desestabilização da sua principal fonte de renda, seja por mudanças forçadas em seus hábitos culturais. os resultados dos artigos citados ao longo deste trabalho mostram o alto potencial poluidor da indústria do petróleo na saúde humana, como diversos tipos de câncer (mama, rim, fígado etc.), irritações na pele e nos olhos, surgimento/agravamento de doenças respiratórias e alérgicas, aumento do risco de aborto espontâneo, diminuição da qualidade do sêmen, depressão, estresse pós-traumático, entre outros. conclusão a proposta desta revisão foi identificar e compreender como os efeitos deletérios da exposição ao óleo para o ambiente e para a saúde das populações, em áreas de desastre associadas a derramamentos de óleo, têm sido discutidos pela comunidade científica. constatou-se que o conhecimento acumulado sobre a temática ainda é substancialmente mais robusto nos países desenvolvidos, quando comparados ao resto do mundo. a américa do sul, especialmente brasil e venezuela, necessita de investimentos em pesquisas voltadas para o setor. ademais, a maior parte (51%) dos estudos considerados nesta revisão tende a priorizar impactos no meio ambiente, sendo importante ressaltar a indispensabilidade de pesquisas que abordem os efeitos do setor na saúde humana. a revisão bibliográfica feita no presente estudo evidencia a relação entre a exposição de indivíduos a derramamento de óleo e o consequente surgimento de efeitos físicos, psicológicos, genotóxicos e endócrinos. a necessidade do desenvolvimento de protocolos detalhados para segurança ambiental dos processos e estudos cada vez mais aprofundados nesse tema, para que sejam detectados possíveis efeitos prejudiciais à saúde e se estabeleçam níveis de efeitos agudos e crônicos, é justificada pela frequência relativamente alta desse tipo de desastre ambiental ao redor do mundo. com a mudança de posicionamento frente à questão ambiental estabelecida por governos como os do brasil e dos estados unidos, cresce, ainda mais, a necessidade de desenvolver pesquisas aprofundadas que sirvam de base para contestar medidas que agridam o meio ambiente. nesse sentido, a matriz energética brasileira, basicamente pautada na atividade petrolífera, necessita se atentar aos impactos ambientais causados por essa indústria, pois acidentes com derramamento de petróleo na região sudeste do brasil têm sido constantemente relatados pela mídia nacional na última década. contraditoriamente, artigos publicados sobre o assunto ainda são poucos, se comparados aos países do hemisfério norte. quanto aos efeitos sofridos pelo meio ambiente, existem boas razões para acreditar que a história se repetirá. para evitar que esse tipo de desastre seja tão recorrente, é necessário questionar o que deve ser feito para que não mais ocorra e, como resposta óbvia, regulamentos mais rigorosos e supervisão mais efetiva devem ser colocados em prática. estratégias de prevenção de explosões, por exemplo, devem ser exigidas para acompanhar o desenvolvimento de técnicas de perfuração em águas profundas. considerando o grau de importância da indústria petrolífera em escala global, o enrijecimento da legislação ambiental pode não ser facilmente estabelecido e encontrar resistência dos envolvidos no setor. 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adoção da aia tem sido alvo de questionamentos de algumas instituições. este artigo apresenta resultados de uma pesquisa sobre os procedimentos e a prática da avaliação de impacto ambiental no estado da bahia. a pesquisa adotou uma abordagem qualitativa utilizando como métodos: estudos de caso, entrevistas e análise documental. os resultados apontam as fragilidades na aplicação do instrumento e propõe alguns procedimentos e medidas para o aprimoramento da aia. palavras-chave: avaliação de impacto ambiental, estudo de impacto ambiental, licenciamento ambiental abstract environmental impact assessment (eia) is an instrument of the national environmental policy linked to the environmental licensing in brazil, whose practice by the environmental agencies has been inquired from some institutions. this work presents the results of a research about procedures and practice of environmental impact assessment in the state of bahia. it was adopted a qualitative approach using methods such as: case studies, interviews and documentary analysis. the results point out some weaknesses identified in the practice of its procedures and proposes some actions to improve the eia. keywords: environmental impact assessment (eia), environmental impact study, environmental licensing severino soares agra filho engenheiro químico, professor escola politécnica da universidade federal da bahia salvador, ba, brasil severino@ufba.br márcia mara de oliveira marinho engenheira sanitarista, professora adjunta da da universidade federal da bahia, ufba salvador, ba, brasil marma@ufba.br silvio roberto magalhães orrico engenheiro civil; doutor em saúde pública, universidade de são paulo (usp) são paulo, sp, brasil silvio.orrico@yahoo.com.br fernanda curvelo santos engenheira sanitária e ambiental (ufba) e bolsista pibic (cnpq) universidade federal da bahia, ufba salvador, ba, brasil fcurvelo@hotmail.com revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 34 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução a avaliação de impacto ambiental (aia) é um instrumento de auxílio aos tomadores de decisão em relação à identificação de alternativas de intervenções no ambiente para atender as demandas sociais com sustentabilidade. a avaliação de impacto ambiental é um importante instrumento de política e gestão ambiental. no brasil foi instituída pela lei 6.938/81 e está vinculada ao licenciamento ambiental. a sua aplicação nacional foi regulamentada pela resolução conama nº 001, de 23 de janeiro de 1986 (conama, 1986). no estado da bahia, a sua aplicação foi normatizada inicialmente pela resolução nº 2929, de 18 de janeiro de 2002, do conselho estadual do meio ambiente (cepram), recentemente substituída pelas definições constantes do decreto 11.235, de 10 de outubro de 2008, que regulamenta a lei 10.431, de 20 de dezembro de 2006, que institui a política de meio ambiente e de proteção à biodiversidade do estado da bahia. o processo de aia determinado pela resolução conama 001/86 compreende vários estágios encadeados de avaliação que se consubstanciam e são sistematizados nas seguintes etapas: a) a etapa inicial, que envolve os estudos prévios, a decisão sobre a realização do estudo de impacto ambiental (eia) e a orientação desses estudos (escopo do eia ou scoping); b) a etapa de realização dos estudos de identificação, previsão e avaliação dos potenciais impactos ambientais de alternativas para um determinado empreendimento, bem como as respectivas medidas de mitigação e monitoramento indicada para a alternativa selecionada; c) a etapa de análise dos estudos e sua discussão (consultas, audiências, negociações etc.); d) a etapa de decisão, que consiste na posição quanto à autorizações/licenças; e) a etapa de acompanhamento, que envolve a implementação de medidas e o monitoramento dos impactos e a gestão ambiental da atividade. esse processo deve ser regido por regulamentação, ser documentado e envolver a participação dos diversos segmentos sociais (proponente da atividade, autoridade responsável, consultores, público afetado, demais grupos de interesse etc.). o processo de aia adotado no brasil segue basicamente as etapas e procedimentos aplicados em outros países, conforme reportado em iaia e iea/uk (1999), sadler (1996) e sadler e colaboradores (2000). dessa forma, a aplicação da aia cumpre, entre outras funções: (a) auxiliar o processo de decisão, prevenindo danos; (b) contribuir com a concepção e planejamento de empreendimentos/atividades, visando projetos ambientalmente menos agressivos; (c) instrumentar a negociação social e, por fim, (d) instrumentar a gestão ambiental (sanchez, 2006). a utilização deste instrumento junto ao processo de licenciamento ambiental visa subsidiar as decisões quanto à implantação dos empreendimentos bem como minimizar, mitigar ou compensar os impactos adversos a serem causados, podendo até mesmo indicar a não implantação quando o estudo de impacto ambiental (eia) e as manifestações públicas demonstrarem que a ocorrência desses impactos é ambientalmente e socialmente inaceitável. diante da sua finalidade primordial de instruir os agentes e estâncias de decisão, a apreciação sobre a aplicação da aia envolve a aferição de critérios preestabelecidos em termos procedimentais e de conteúdo. de acordo com sadler (1996), o desempenho procedimental será influenciado por dois componentes fundamentais: i) a capacidade institucional apropriada; e ii) a adequada competência operacional. para o referido autor, a capacidade institucional para a realização da aia é determinada pela existência formal de requerimentos presentes na legislação/regulamentação, mas também pela observância dos princípios básicos de eficácia na execução desses requerimentos. a avaliação de conteúdo do eia, de acordo sánchez (2006), deve considerar como sendo critérios de comparação os termos de referência estabelecidos pela autoridade ambiental competente e as melhores práticas internacionalmente adotadas. de acordo o referido autor, os termos de referência têm a vantagem de propiciar um quadro sistemático para a análise dos estudos apresentados, mas se constituem uma abordagem restrita de requisitos mínimos; além disso, a insuficiência na sua proposição compromete a análise de conteúdo. segundo sánchez (2006), o critério de melhor prática tem como vantagem focar os aspectos substantivos, mas pode se tornar um referencial elevado para algumas realidades institucionais. a prática dos órgãos ambientais no brasil na adoção da aia tem sido alvo de questionamentos de algumas instituições como os ministérios públicos (mpf, 2004), assim como a efetividade desse instrumento tem sido objeto de debates e estudos acadêmicos. a maioria desses estudos tem como foco a análise da efetividade do instrumento no que diz respeito ao cumprimento das determinações legais, procedimentos normativos e ao seu papel em termos da sua verdadeira capacidade de exercer as funções de prevenção do dano ambiental pretendidas e de obtenção de projetos mais compatíveis com o meio ambiente. os estudos e avaliações desenvolvidos sobre a efetividade desses instrumentos têm sido essencialmente orientados para a investigação sobre os resultados obtidos com a aplicação do instrumento em relação aos seus propósitos. no entanto, há necessidade de um conhecimento revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 35 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 mais aprofundado, dentro de bases teórico-metodológicas, sobre os fatores e sobre os elementos que constituem os seus procedimentos de condução e que podem influir no comprometimento do seu papel efetivo na gestão ambiental. a viabilização de uma pesquisa com essa perspectiva analítica somente se tornaria factível com o aporte dos órgãos ambientais na provisão de informações imprescindíveis para a realização dessa análise, agregando a sua experiência prática com o instrumento. diante dessa percepção, a presente pesquisa contou com o apoio do órgão ambiental estadual, o instituto de meio ambiente (ima 1) tendo como objetivo geral diagnosticar os procedimentos, a prática e as metodologias analíticas da avaliação de impacto ambiental no estado da bahia e identificar mecanismos de inovação e aprimoramento. os resultados desta pesquisa são apresentados nesse artigo. metodologia o objeto da pesquisa é a avaliação de impacto ambiental (aia), instrumento de política e gestão ambiental e a sua prática pelo órgão executor da política ambiental do estado a bahia, o instituto do meio ambiente (ima). para o seu desenvolvimento, a pesquisa foi orientada pela seguinte questão norteadora: de que forma os procedimentos adotados e a prática da aia no estado da bahia têm favorecido à efetividade do instrumento e seus propósitos de prevenção dos impactos ambientais negativos e obtenção de 1 recentemente, através da lei estadual 12.212/11, o ima foi instinto. foi criado o instituto do meio ambiente e recursos hídricos inema, que, hoje, se constitui o órgão ambiental do estado. alternativas com melhor compatibilidade ambiental? com a finalidade de responder a este questionamento foram formulados elementos balizadores de análise direcionados para apreciação de aspectos específicos relativos aos objetivos fundamentais da aia em cada uma das suas etapas, bem como da aderência e vinculação da prática do instrumento com os pressupostos conceituais e legais. assim sendo, a pesquisa foi realizada com a pretensão de entender quais os embasamentos da atuação da instituição em relação ao instrumento aia. tendo em vista as características da pesquisa, de entender e avaliar como tem se dado a prática desse instrumento e as suas consequências, a pesquisa utilizou as seguintes estratégias metodológicas: elaboração de um referencial teórico-conceitual a ser utilizado como base para elaboração dos critérios de análise dos processos de aia; elaboração dos critérios de análise para as etapas de aia (triagem, elaboração do tr, eia e acompanhamento) e envio dos critérios à equipe do ima; a análise documental; a realização de entrevistas com pessoas-chave e a realização de estudos de caso. o ponto de partida da pesquisa foi a elaboração de um arcabouço teórico-conceitual sobre a aia e suas etapas. este arcabouço foi construído tomando-se por base, inicialmente, os trabalhos de sánchez (2008), do tcu (2009), do mpf (2004) e do banco mundial (2008), que foram complementados por uma revisão de literatura. esse marco conceitual foi a base de elaboração dos critérios de análise da documentação utilizada. para a entrevista, foi adotada a técnica de um roteiro de questionário semiestruturado, com pessoas-chave da instituição, para obtenção dos dados relativos aos procedimentos adotados no processo de aia e para se apreender a percepção dos respondentes e da instituição acerca da prática do instrumento, seus avanços e suas fragilidades. o seu conteúdo foi então analisado qualitativamente de forma a produzir o diagnóstico dos procedimentos e levar à compreensão sobre a percepção dos técnicos. para a seleção dos estudos de casos, foram definidos e adotados os seguintes critérios: a) priorização de processos de licenciamento ambiental com os estudos (eia) mais recentes e que pressupostamente teriam melhor qualidade e refletiriam a atual prática no órgão; b) projetos de tipologias diferenciadas e c) projetos em diferentes localizações geográficas. considerando-se esses critérios foram selecionados como estudo de caso 4 (quatro) projetos: um empreendimento de mineração, um projeto de um condomínio habitacional, um projeto de linha de transmissão de eletricidade e um complexo hoteleiro. na documentação dos estudos de caso selecionados, foram analisados os seguintes documentos: termo de referência, parecer técnico do tr, estudo de impacto ambiental e respectivo rima, parecer técnico da licença de localização, atas de reuniões e outros documentos complementares (ex. relatório de inspeção etc.). além desses estudos de caso, foram selecionados 6 (seis) tr, de outros empreendimentos, apenas para análise referente à elaboração de tr. esses processos foram confrontados com os critérios analíticos propostos para sua elaboração a fim de se verificar se houve a aderência esperada. os critérios de análise elaborados foram sistematizados na forma de um modelo que foi utilizado por todos os pesquisadores e que constituiu a base para se proceder às apreciações registradas. estas, por sua vez, foram resumidas em “fichamentos” por projetos, quando o pesquisador verificava a aderência da análise aos critérios definidos. no fichamento atribuía-se uma avaliação qualitativa revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 36 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 concernente à interpretação do pesquisador. a análise de cada pesquisador era discutida pela equipe a fim de uniformizar a apreciação. ao longo do trabalho, percebeu-se a necessidade de uma apreciação diferenciada em relação às condicionantes de licença de localização que foram subsidiados pelo eia. portanto, foi feita uma análise dos impactos identificados no eia e a sua classificação (se positivos ou negativos) e uma análise da consistência entre os impactos identificados nos eia e as condicionantes propostas no parecer técnico. além dessa análise, que gerou alguns gráficos ilustrativos, as condicionantes foram apreciadas quanto à sua natureza, utilizando-se a seguinte classificação (medidas de controle convencional, medida de prevenção da geração de impacto, medidas compensatórias, programa de acompanhamento/monitoramento, outras medidas de gestão, outros requisitos normativos). quanto à análise da etapa de acompanhamento na aia, as entrevistas também foram adotadas como estratégia metodológica. os entrevistados foram selecionados com base na sua atuação e experiência profissional. foram realizadas 17 entrevistas com a equipe técnica da coordenação de avaliação de impactos ambientais coimp, do órgão ambiental do estado (instituto do meio ambiente ima). posteriormente, entrevistouse a assessoria técnica da direção geral do ima astec, cujo representante já exerceu a função de diretor de fiscalização. além desses entrevistados, houve também um representante da coordenação de avaliação ambiental, consultores ambientais com experiência na área de elaboração de estudos de impacto ambiental, a gerente de sustentabilidade ambiental de uma indústria de grande porte cujo licenciamento ambiental foi submetido ao processo de aia e alguns representantes do conselho estadual de meio ambiente cepram. resultados e proposições a partir dos procedimentos desenvolvidos e da apreciação dos dados sistematizados da pesquisa, resume-se a seguir, as principais características que foram evidenciadas sobre a prática de cada etapa constitutiva do processo de aia no estado da bahia. acompanhando os resultados do diagnóstico, foram indicadas as proposições formuladas para cada questão apreciada pela pesquisa. etapa de exigência do eia (triagem) a análise dos dados da pesquisa indica que esta etapa de triagem ou screening, no estado da bahia, não apresenta claramente os indicadores ou critérios para determinar se a atividade é passível ou não de estudo de impacto ambiental. segundo dados de entrevista 2, para suprir as indefinições da resolução conama 001/86, que não engloba todas as tipologias e não estabelece os parâmetros para as atividades submetidas à aia, normalmente se faz uma inspeção técnica, para coletar dados, que servem como subsídios para a tomada de decisão sobre a exigência ou não da aia. dessa forma, a definição final de haver eia/rima fica essencialmente a cargo da experiência da equipe da instituição. assim, constatou-se que esta etapa de triagem, no estado da bahia, carece de critérios objetivos institucionalizados. a não existência desses critérios fragiliza o processo na medida em que este fica subordinado à experiência da equipe técnica e ao interesse da instituição. como uma proposição ao aprimoramento desta etapa, indicase a institucionalização 2 entrevista conduzida pela equipe da ufba com os técnicos da instituição. (normatização) de critérios de triagem para a exigência de submissão ao processo de aia. nesse propósito, sugere-se a adoção dos seguintes procedimentos institucionais: i. estabelecer lista positiva (atividades sempre obrigatoriamente submetidas à exigência da aia) e lista negativa (atividades dispensadas de aia). as demais deverão realizar a avaliação ambiental preliminar. ii. implantar uma avaliação ambiental preliminar formal, como subsídio à decisão de realização da aia. nessa avaliação deverão ser explicitadas as principais ações decorrentes da atividade e as informações sobre o ambiente. o cruzamento desses dados deverá subsidiar um parecer para justificar a exigência ou não da aia. em caso de haver essa exigência, o parecer deve apontar os pontos críticos da análise de impactos. iii. definir os mecanismos de participação pública na decisão sobre a exigência ou não da aia. etapa da elaboração do tr a elaboração do termo de referência (tr) pelo órgão ambiental compreende os seguintes procedimentos: realização de consulta pública pelo órgão ambiental (ima) na área de influência do empreendimento, com a participação do empreendedor; encaminhamento do termo de referência do eia para aprovação do conselho estadual (cepram). a participação pública se dá através de uma reunião prévia (audiência prévia) com a comunidade na área de influência do empreendimento. a finalidade dessa reunião é apresentar o escopo básico do projeto, a metodologia a ser adotada no desenvolvimento dos estudos, bem como colher subsídios revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 37 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 para a elaboração do termo de referência do estudo de impacto ambiental. considerando esses procedimentos, e com base nos critérios de análise adotados nesta pesquisa, foram apreciados seis tr. os resultados dessas análises estão consolidados a seguir. a maioria do tr analisados apresentou orientações quanto às informações relevantes para a caracterização das áreas de abrangência, quanto às principais ações causadoras de impacto, aos mapas georreferenciados, dados de infraestrutura e de apoio etc. no entanto, em geral, mostraram orientações insuficientes para se caracterizar o empreendimento quanto aos objetivos e às justificativas do projeto, assim como quanto à sua compatibilização com políticas, planos e programas governamentais. em aproximadamente metade dos tr analisados, o estabelecimento de orientações em relação à seleção de alternativas locacionais, tecnológicas e de concepção restringiu-se ao determinado na legislação pertinente, sem nenhuma especificação complementar, ou se trata de orientações genéricas. deve-se salientar que esta etapa da escolha de alternativas é o objeto de maior relevância da licença de localização com avaliação de impacto ambiental e, consequentemente, do estudo de impacto ambiental. portanto, deveria ser mais detalhada e direcionada, pois caso contrário os projetos passarão o debate sobre a melhor escolha entre as possíveis alternativas para etapas posteriores do processo de licenciamento, o que leva à perda de relevância preventiva dessa importante etapa. assim, para a efetividade do instrumento é fundamental incluir no termo de referência uma orientação específica em relação à forma de abordar as alternativas no eia, solicitando-se objetivamente a realização do confronto de alternativas factíveis. quanto às orientações em relação à definição das áreas de influência direta e indireta, a maioria dos tr apresentou-as de forma generalizada, solicitando apenas a apresentação dos limites da área geográfica a ser direta ou indiretamente afetada pelos impactos, considerando o alcance dos impactos nos meios físico, biótico e socioeconômico, mas não as peculiaridades da área em estudo. a maioria dos tr não determinou orientações para a formação de indicadores para auxiliar a etapa de avaliação dos impactos e o seu posterior acompanhamento; nenhum dos tr orientou o estudo para incorporação de subsídios da população (participação popular) nas informações do diagnóstico ambiental. no que se refere à etapa da análise dos impactos, a maioria dos tr não recomendou opções de metodologias. essa orientação metodológica pode ser uma prerrogativa do órgão, com base em conhecimento prévio de metodologias de aia, e pode se constituir num referencial para a melhor qualidade dos estudos. a maioria dos tr também apresentou uma listagem dos possíveis impactos que deveriam ser analisados no eia, porém, muitas vezes, houve equívocos em relação aos conceitos de ações/atividades do projeto (ex: supressão de vegetação, que é uma ação, sendo tratada como um impacto). nos tr analisados também constava o conteúdo mínimo para a proposição de medidas mitigadoras e programas de acompanhamento ou monitoramento, com recomendações detalhadas abrangendo grande parte dos problemas relacionados e buscando efetivar a participação pública nas decisões e no acompanhamento. no que se refere às orientações sobre o conteúdo mínimo do relatório de impacto ambiental rima e a sua forma de apresentação (técnicas de comunicação visual, linguagem acessível facilitando a compreensão do público), todos os tr solicitaram que a sua elaboração fosse feita em conformidade com o preceituado pelo art. 9º da resolução do conama 001, de 23 de setembro de 1986. observou-se que na maior parte dos tr não constavam de orientações sobre as informações necessárias para a caracterização dos dados a serem coletados no diagnóstico ambiental, em termos de especificações de dados primários e fontes de pesquisa para os dados secundários. em geral, os fatores ambientais são contemplados de forma detalhada sem, no entanto, serem focados para os aspectos críticos e relevantes para cada caso. dessa forma, induz-se a elaboração de diagnósticos extensos, custosos, mas sem a garantia da obtenção de informações específicas para a análise dos impactos. os pontos de aprimoramento acima identificados reforçam a necessidade de se proceder a uma análise inicial de significância de impactos, tanto para orientar a decisão de exigir ou não a realização de uma aia quanto para orientar os estudos (eia). foi possível ainda detectar a necessidade de capacitação da instituição no que se refere às metodologias de aia. diante dos resultados, sugere-se a adoção das seguintes medidas e procedimentos de aprimoramento da elaboração dos termos de referência: a) institucionalização de norma com guias básicos de orientação de elaboração de tr por tipologias e região. b) adoção de uma sistemática institucional que viabilize a utilização de informações já existentes no órgão ambiental e em demais instituições para a definição do tr, incluindo dados ambientais obtidos de outros estudos ambientais. o órgão ambiental deverá sistematizar um banco revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 38 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 de dados com informações ambientais de diversos eia e outros estudos ambientais existentes e disponibilizar para os empreendedores para facilitar a obtenção de estudos de baseline. propõe-se ainda se exigir que o eia explicite as fontes de dados (secundários e primários), o grau de confiabilidade das mesmas, as metodologias para a sua obtenção, possíveis campos de incerteza e o nível de atendimento ao tr. c) o tr deve conter na sua introdução um resumo das principais características ambientais da região ressaltando os aspectos potencialmente vulneráveis em relação ao projeto em questão; d) o tr deve frisar os aspectos críticos que deverão ser enfatizados. tais aspectos já deverão ter sido identificados pela avaliação ambiental preliminar procedida na etapa anterior de triagem. e) o tr deve estabelecer como orientação básica sobre a compatibilidade de planos e programas governamentais, bem como de projetos “colocalizados”, sobre o fornecimento de informações mediante um quadro síntese que indique: os planos, programas e projetos; o resumo dos objetivos e características; a natureza e grau de interação (significativa, direta, potencializadora, conflitante, dimensão socioambiental) em que o plano ou programa incide. f) o tr deve solicitar que nas orientações sobre a caracterização ambiental devam ser explicitadas e enfatizadas as necessidades de informações quantitativas das ações que podem ocasionar intervenções ou induzir modificações na área de influência do projeto. essa quantificação é fundamental para se mensurar a magnitude e possibilitar a predição das ações potencialmente impactantes, bem como dos elementos essenciais constituintes do processo produtivo que demandam insumos relevantes para análise de oportunidades de redução na fonte. para tanto, sugere-se a revisão imediata dos roteiros vigentes por tipologia e, em médio prazo, por região. g) o tr deve solicitar que sejam apresentadas as justificativas e os critérios de seleção das alternativas que serão submetidas à confrontação, objeto do eia. nesse sentido, deve-se rever o procedimento praticado e se explicitar no tr que a análise de alternativas compreenderá dois momentos com diferentes exigências: h) diferentes exigências: i. o primeiro, quando da definição dos objetivos do projeto: solicitar a indicação de alternativas viáveis e a justificativa para seleção de alternativas tecnológicas e locacionais para posterior detalhamento. ii. o segundo, após os diagnósticos ambientais: solicitar o confronto entre alternativas, com base em fatores ambientais selecionados. solicitar a comparação de concepções tecnológicas diferentes, incluindo, obrigatoriamente, tecnologias limpas e ecoeficiência no uso dos recursos. i) o tr deve solicitar explicitação dos procedimentos metodológicos para cada fase de avaliação (identificação dos impactos relevantes, predição da magnitude e avaliação de significância) com a respectiva justificativa. j) o tr deve apresentar hipóteses e questões que deverão ser respondidas no eia como subsídio para a aia. k) o tr deve apresentar sugestões de abordagens metodológicas para as etapas de previsão da magnitude e de avaliação ou valoração da importância dos impactos apropriada à natureza da atividade, ressaltando sempre que outras abordagens podem ser aceitas desde que devidamente justificadas. l) o tr deve explicitar a necessidade de especificação dos objetivos, responsabilidades, metas, indicadores de acompanhamento etc. das medidas mitigadoras. m) o tr deve solicitar que nos estudos sejam feitas considerações sobre as possibilidades de sinergia do projeto com outros empreendimentos existentes e previstos para implantação na região (a partir de quadro síntese solicitado no próprio tr). estudo de impacto ambiental – eia: elaboração e revisão a apreciação dos eia compreendeu a análise dos estudos apresentados pelo empreendedor bem como dos pareceres técnicos do órgão ambiental. assim, destacam-se a seguir os resultados observados para cada fase do conteúdo dos estudos e as respectivas apreciações do parecer técnico. caracterização do empreendimento em geral os eia apresentam as informações básicas dos empreendimentos. entretanto, as informações apresentadas nos eia analisados foram predominantemente insuficientes para se identificar e caracterizar ou estimar a dimensão das ações do empreendimento que podem revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 39 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 interferir nas condições ambientais, tais como: o consumo de água e energia, a supressão de vegetação, os resíduos e as emissões geradas etc. as informações fornecidas restringem-se aos dados básicos de produção e às fontes de insumos de água e energia, bem como às cartografias de localização e plantas de instalação do projeto. cabe ressaltar que a carência dessas informações pode ter sido induzida devido à ausência dessas especificações nos termos de referência. essa carência dificulta uma apreciação sobre a magnitude das ações impactantes, que, por sua vez, impõe uma fragilidade na identificação e análise da pertinência das medidas mitigadoras e de monitoramento. faz-se necessário também definir elementos que propiciem a identificação da oportunidade de produção limpa e sobre a sinergia entre o projeto proposto e outros empreendimentos. nos pareceres técnicos, a abordagem predominante sobre o empreendimento é resumida e, sobretudo, circunscrita aos dados fornecidos no eia, com pouca abordagem sobre elementos e considerações sobre a relação do projeto com os parâmetros referenciais em termos da melhor tecnologia ambiental disponível e uma abordagem analítica que permita uma apreciação sobre o potencial de impacto que o empreendimento representa. em função dos resultados evidenciados na pesquisa, propõese, para as apreciações dos eia, institucionalizar o registro técnico, como um “laudo de análise” específico para cada tipologia de empreendimento, visando permitir avaliar com maior detalhamento se os dados fornecidos são satisfatórios. área de influência os critérios para a delimitação da área de influência direta e indireta para os diferentes meios, de um modo geral, foram contemplados nos eia, embora se restrinjam à reprodução da descrição apresentada. no entanto, os pareceres técnicos, em sua maioria, não fazem considerações sobre este aspecto, sugerindo haver uma aceitação da proposta apresentada. a discussão e definição adequada das áreas de influência é uma questão fundamental para se delimitar a área de abrangência do diagnóstico. nesse sentido, a necessidade dessa definição deve ser explicitada e enfatizada desde a fase de elaboração dos termos de referência. seleção e discussão de alternativas a abordagem sobre a seleção de alternativas nos eia está circunscrita às justificativas de uma alternativa locacional preferencial e das dispensas de eventuais possibilidades. alternativas tecnológicas são eventualmente consideradas. assim, predomina o procedimento de avaliação de uma única alternativa, impedindo-se o confronto de alternativas no processo de análise. dessa forma, configura-se um reducionismo da aplicação da aia, que se torna reativa ao se restringir à identificação de medidas mitigadoras. trata-se de uma grave fragilidade na qualidade da avaliação e, sobretudo, de um sério comprometimento da efetividade de aplicação do instrumento. o atual procedimento de solicitação do eia, em etapas, pode estar ocasionando essa deficiência no eia no que diz respeito ao confronto de alternativas, pois já na primeira etapa, solicita-se ao empreendedor a apresentação da caracterização do empreendimento, a definição de área de influência e a alternativa escolhida. nesse momento, não é possível ainda realizar o devido confronto de alternativas tampouco tornar efetiva a apreciação integrada que se pretende com a avaliação de impacto ambiental. o parecer técnico, em geral, não apresenta uma abordagem analítica das alternativas e justificativas apresentadas no eia, o que sugere uma aceitação das considerações e proposições do proponente. diante da relevância do confronto de alternativas como procedimento metodológico, a identificação e adoção de alternativas torna-se um componente indispensável para a efetividade do processo de avaliação dos impactos sendo, portanto, fundamental reformular a prática vigente e estabelecer a exigência da adoção de análise comparativa. nesse sentido, propõe-se dar maior ênfase a esta etapa, exigindo a realização da análise de alternativas de forma a permitir o confronto entre as mesmas, com um grau mínimo de informações sobre tecnologias e condições ambientais que permitam essa comparação e suas implicações ambientais. para isso sugere-se o estabelecimento de procedimentos específicos que permitam identificar alternativas prováveis e se proceda ao confronto de alternativas. a aplicação desses procedimentos resultará em uma melhor qualificação e maior objetividade na fase de diagnóstico e na definição de indicadores que propiciem a análise comparativa. os procedimentos disponíveis aplicados na avaliação ambiental estratégica e nas análises econômicas podem ser adaptados para cumprir essa finalidade. diagnóstico ambiental os diagnósticos apresentados são geralmente abrangentes na descrição dos compartimentos e atributos ambientais existentes, tendo-se eventualmente caracterizações bastante detalhadas. alguns apresentam informações sobre espécies indicadoras das condições existentes. contudo, em geral, as informações fornecidas abordam revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 40 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 superficialmente as fragilidades e as ameaças de processos impactantes a que estão submetidos os compartimentos ambientais avaliados; e falta, sobretudo, um aprofundamento das inter-relações entre os compartimentos ambientais avaliados. observa-se ainda que os diagnósticos ambientais apresentados nos eia não propõem ou sugerem indicadores para auxiliar a etapa de avaliação dos impactos ambientais. a abordagem do parecer sobre o diagnóstico possui um caráter mais descritivo do que analítico. em geral, o parecer resume o conteúdo do eia. desse modo, entende-se que tanto apreciação sobre os dados apresentados quanto as avaliações constantes dos pareceres não são realizadas sob uma perspectiva interdisciplinar/integrada. o diagnóstico ambiental deverá compreender as condições ambientais das alternativas potenciais estudadas, não somente a preferencial do empreendedor. nesse sentido, o diagnóstico deve priorizar o aprofundamento nos fatores ambientais determinantes (fatores-chave) que serão objeto de detalhamento no referido diagnóstico. para a avaliação do diagnóstico, sugere-se a adoção de um “laudo técnico de análise” que propicie a avaliação da qualidade e consistência das informações fornecidas como também uma apreciação integrada dos diversos elementos e fatores ambientais potencialmente atingidos pelo empreendimento. diante dessas observações, torna-se indispensável fazer ajustes no termo de referência, para tornar claramente explícito o propósito de identificar, de forma integrada, as fragilidades e os respectivos fatores causais que contribuem para a realidade apresentada, bem como sugerir os indicadores que refletem a avaliação procedida. análise dos impactos ambientais e prognóstico as metodologias adotadas nos eia apresentados estão, em geral, restritas à aplicação de técnicas de matrizes e listagem de controle. nenhuma justificativa é apresentada para a metodologia adotada. constata-se também a recorrente inadequação das terminologias (ações impactantes confundidas com impactos). as técnicas aplicadas destinam-se usualmente para a fase de identificação de impactos e, portanto, não abrangem as fases de predição/mensuração e avaliação de significância dos impactos. as ponderações e interpretações fornecidas não estão acompanhadas de justificativas ou de qualquer explicação sobre o procedimento adotado para a obtenção dos resultados apontados. essa prática revela uma fragilidade conceitual da metodologia. em relação à abordagem dos pareceres sobre as metodologias adotadas, observa-se que a descrição está circunscrita à indicação resumida dos resultados do eia. observa-se uma carência de qualquer consideração analítica nas apreciações dos pareceres. diante dessas constatações, fica evidenciado que essa fase de desenvolvimento do eia pode induzir omissões ou dificultar a fase de identificação de impactos. nesse sentido, analogamente à fase de seleção e discussão de alternativas, esta também pode comprometer a efetividade de aplicação do instrumento. para o aprimoramento necessário desta fase, propõe-se que haja a exigência de o eia explicitar e justificar as abordagens metodológicas para identificação dos impactos relevantes, predição da magnitude e avaliação de significância, de acordo com o exigido no tr. evidencia-se, portanto, a relevância da elaboração do tr para haver qualidade no eia desenvolvido. além disso, torna-se conveniente que a instituição disponha de um arquivo de abordagens metodológicas, de previsão e avaliação de impactos ambientais e por tipologia e condições ambientais, ou seja, um banco informações que possa instruir os empreendedores na adoção de metodologias, sendo facultadas novos procedimentos desde que devidamente justificadas. como procedimento de aferição dos eia apresentados, propõe-se adoção das seguintes medidas institucionais: a) utilizar uma listagem de verificação do tr em que cada item exigido deverá ser justificado, o que facilita posterior verificação do atendimento do eia ao tr por parte da própria consultoria (autoavaliação) e do órgão ambiental. esta listagem deverá conter também a especificação do conteúdo esperado e da apreciação técnica sobre o seu entendimento. b) incluir uma etapa de análise da versão preliminar do eia, antes da sua entrega formal. para esta etapa, deverão ser envolvidas as partes interessadas e, se necessário, revisores externos à instituição e ser estabelecido um prazo que permita uma avaliação por parte dos analistas da instituição, das partes interessadas e de especialistas, quando necessário. esta etapa poderá ser feita por verificadores externos. nesse caso, a exemplo de propostas de alguns países, deverão ser estabelecidos critérios para credenciamento desses verificadores. medidas mitigadoras as medidas mitigadoras constantes dos eia abrangem em geral os principais impactos adversos identificados na avaliação procedida. contudo, as medidas propostas estão inseridas e revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 41 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 relacionadas nos planos e programas apresentados. assim, de uma forma geral, as medidas propostas estão desprovidas de informações sobre a sua pertinência e sobre os resultados esperados. observa-se ainda pouca informação sobre as responsabilidades de execução. embora determinadas medidas sejam tipicamente de responsabilidade do empreendedor, a sua explicitação torna-se relevante para que se possa identificar, por exemplo, as medidas compensatórias efetivas; ou então fica pressuposto que o poder público será o responsável por evitar a socialização das externalidades negativas. em relação aos pareceres técnicos, observa-se, como prática predominante, a reprodução sucinta das medidas propostas no estudo sem a devida apreciação sobre a sua pertinência e sobre os resultados esperados, embora alguns pareceres fizessem recomendações quanto à potencialização das medidas propostas. também não há menção sobre as responsabilidades de sua implementação. as fragilidades identificadas revelam uma importante lacuna, comprometedora do papel da aia, a de minimização dos impactos significativos e, notadamente, a de incorporar o seu objetivo primordial de prevenção. cabe ressaltar que essas fragilidades na proposição das medidas mitigadoras refletem a carência de profundidade na análise e na estimativa da magnitude dos impactos nas etapas de predição e avaliação, conforme já citado neste trabalho. em associação e complementação às proposições indicadas sobre a elaboração do tr sugere-se que as medidas para mitigação e compensação de impactos devem explicitar os objetivos e níveis de eficiência e eficácia esperados e o seu detalhamento (indicadores, responsabilidades, prazos etc.) e devem indicar até que ponto essas medidas atendem às expectativas de grupos consultados. deve-se enfatizar a necessidade e, sobretudo, a prioridade na adoção de medidas de tecnologias limpas em relação às demais medidas de “fim de tubo”, em especial nos empreendimentos imobiliários. considerando a necessidade de se adotar um padrão de qualidade analítica, é fundamental o estabelecimento institucional de diretrizes para apreciação da pertinência das medidas mitigadoras apresentadas pelo empreendedor e responsáveis pelo eia e mecanismos de consulta à população durante a elaboração do eia. monitoramento de uma maneira geral, os eia analisados propuseram medidas ou planos de monitoramento dos impactos significativos para as fases de implantação e operação do empreendimento. o monitoramento é tratado junto com as medidas mitigadoras. contudo, apenas alguns impactos são contemplados com programas de monitoramento. observa-se ainda que a identificação de parâmetros e procedimentos é insuficiente e que as justificativas para o monitoramento ficam restritas às atividades previstas. nenhum dos estudos analisados definiu indicadores para o acompanhamento dos impactos. em relação aos pareceres técnicos, predomina a não abordagem e a não apreciação dos programas de monitoramento e a não identificação das responsabilidades pela sua implementação, sugerindo o entendimento de que as propostas foram acolhidas e as responsabilidades de execução serão do empreendedor. relatório de impacto ambiental rima nos rima analisados prevaleceu o uso de comunicação visual por meio de fotos, mapas, gráficos etc., que podem facilitar a compreensão do leitor. entretanto, a maior parte desses relatórios (rima) reproduziu resumidamente o eia, com o texto pouco alterado, com uma linguagem semelhante, sendo pouco sintético e pouco objetivo, o que dificulta o seu entendimento e a sua análise pelo público geral. assim, o rima, em geral, resume o que foi apresentado nos estudos e, assim, reproduz as suas deficiências. cabe ressaltar que a precariedade do rima frustra a pretensão fundamental de fornecer informações que propiciem a discussão e de favorecer o conhecimento sobre a percepção da população potencialmente envolvida, assim como falha no propósito de obter informações complementares que viabilizem uma apreciação mais apurada sobre as especificidades ambientais da área de influência do empreendimento. propõe-se um detalhamento da abordagem do conteúdo do rima no termo de referência a fim de orientar a sua realização, dando maior ênfase ao seu papel de comunicação, sem perder, todavia, o conteúdo. etapa de acompanhamento na aia após a emissão da licença de localização o acompanhamento dos projetos submetidos à aia é realizado de modo similar aos demais que são licenciados sem a realização do eia. assim, a coordenação responsável pelo acompanhamento da elaboração e apreciação dos eia, a coimp, analisa as licenças do empreendimento (ll, li, lo), mas não é envolvida no seu acompanhamento, nem participa da renovação da licença de operação rlo. dessa forma, a coimp não tem conhecimento dos resultados do processo, o que compromete a fase de acompanhamento da efetividade da aia. nas entrevistas os funcionários informaram que existem procedimentos revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 42 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 institucionalizados suficientes para esse acompanhamento, porém fazse necessária a sua efetiva aplicação. outro aspecto importante destacado pelos entrevistados refere-se à ausência de avaliação, em especial dos relatórios de automonitoramento e/ou de garantia ambiental encaminhada ao órgão pelos empreendimentos licenciados. sem essa avaliação, os resultados do processo são desconhecidos, portanto não se têm elementos sobre a efetividade do instrumento quanto à prevenção de impactos negativos ao meio ambiente. para o aprimoramento desta etapa sugere-se que os programas de acompanhamento de monitoramento dos impactos devam constituir um item distinto das medidas mitigadoras e que seja apresentado um detalhamento (objetivos, metas, responsabilidades, indicadores, metodologias, etc.) que possa permitir a avaliação da sua efetividade. os programas de acompanhamento de monitoramento dos impactos deverão permitir a avaliação da sua efetividade indicando prazos, custos e responsabilidades para a implantação dos mesmos. os mecanismos de participação da sociedade no processo de acompanhamento ainda não são satisfatórios. algumas iniciativas de acompanhamento de empreendimentos, durante a fase operacional, também vêm sendo adotadas pelo órgão. apesar das iniciativas, percebe-se que o acesso às informações de licenciamento (pareceres técnicos, relatórios de inspeção, estudos ambientais) e o monitoramento ambiental pela sociedade ainda precisam de aprimoramento. conclusões os resultados e conclusões obtidas pela pesquisa evidenciaram a necessidade de diversas medidas de ajustes e de aprimoramento do processo de aia. as medidas de aprimoramento propostas incidem nas diversas etapas do processo de aia, destacando-se o importante papel que a elaboração do tr desempenha na efetividade e qualidade dos eia e rima apresentados. na etapa de elaboração do eia, houve propostas específicas de aprimoramento da análise de alternativas, de orientação quanto aos procedimentos metodológicos e a institucionalização de critérios e procedimentos de aferição e de elaboração do parecer técnico no cumprimento das funções das etapas do processo de aia. as fragilidades e lacunas observadas, além de comprometerem a análise do potencial de impacto do projeto, dificultam a identificação de oportunidades da aplicação de medidas de incorporação de tecnologias limpas. nesse sentido, uma melhoria na efetividade analítica da fase de elaboração e apreciação do eia requer reformulação e ajustes nos termos de referência, como também na estrutura e abordagem dos pareceres técnicos. referências bahia. decreto estadual n º11.235, de 10 de outubro de 2008. aprova o regulamento da lei nº 10.431, de 20 de dezembro de 2006, que institui a política de meio ambiente e de proteção à biodiversidade do estado da bahia, e da lei nº 11.050, de 06 de junho de 2008, que altera a denominação, a finalidade, a estrutura organizacional e de cargos em comissão da secretaria de meio ambiente e recursos hídricos – semarh e das entidades da administração indireta a ela vinculadas, e dá outras providências, poder executivo, salvador, diário oficial, 11 out. 2008. ______. conselho estadual do meio ambiente cepram. resolução nº 2.929, de 18 de janeiro de 2002. aprova a norma técnica nº 001/02, que dispõe sobre o processo de avaliação de impacto ambiental, para os empreendimentos e atividades consideradas efetiva ou potencialmente causadoras de significativa degradação do meioambiente. diário oficial. salvador, 2002. disponível em: <http://www.semarh.ba.gov.br/cont eudo.aspx?s=cepram&p=resoluc o>. brasil. lei 6.938, de 31 de agosto de 1981. dispõe sobre a política nacional de meio ambiente, seus fins e mecanismos de formulação e aplicação, e dá outras providências. brasília, df, diário oficial da união, 02 set. 1981. p. 16509. ______. conselho nacional de meio ambiente conama. resolução nº 01, de 23 de janeiro de 1986. dispõe sobre critérios básicos e diretrizes gerais para a avaliação de impacto ambiental. brasília, df, diário oficial da união, 17 fev.1986. ______. ministério público federal mpf. 4ª câmara de coordenação e revisão. deficiências em estudos de impacto ambiental: síntese de uma experiência. brasília: escola superior do ministério público da união, 2004. international association for impact assessment iaia. principles of environmental impact assessment best practice. s.l.: iaia, 1999. sadler, barry. environmental assessment in a changing world: evaluating practice to improve performance. international study of the effectiveness of environmental assessment.final report. ottawa, canada: canadian environmental assessment agency e international association for impact assessment iaia, 1996. cat. no.: en10637/1996e revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 43 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 sadler, barry. environmental assessment in a changing world: evaluating practice to improve performance. international study of the effectiveness of environmental assessment.final report. ottawa, canada: canadian environmental assessment agency e international association for impact assessment iaia, 1996. 263 pgs. sánchez, luis enrique. avaliação de impacto ambiental: conceitos e métodos. são paulo: oficina de textos, 2006. tribunal de contas da união. relatório de auditoria de natureza operacional sobre o licenciamento ambiental federal fiscobras, instituto do meio ambiente e recursos renováveis – ibama. brasília, 2009, 61 pp. universidade federal da bahia ufba. convênio ufba/ima. diagnóstico dos procedimentos de avaliação de impacto ambiental no estado da bahia e propostas de aprimoramento. relatório final. salvador, ufba, 2011. recebido em: dez/2011 aprovado em: dez/2012 materia 4a materia 4b etapa da elaboração do tr estudo de impacto ambiental – eia: elaboração e revisão em função dos resultados evidenciados na pesquisa, propõe-se, para as apreciações dos eia, institucionalizar o registro técnico, como um “laudo de análise” específico para cada tipologia de empreendimento, visando permitir avaliar com maior detalhamen... área de influência medidas mitigadoras monitoramento relatório de impacto ambiental rima 128 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 128-140 issn 2176-9478 aline holtermann roani bióloga pela universidade regional integrada do alto uruguai e das missões (uri). estudante no programa de pós‑graduação em conservação da biodiversidade da uri – frederico westphalen (rs), brasil. ângela maria rizzotto bióloga pela uri. estudante no programa de pós‑graduação (especialização) em conservação da biodiversidade da uri – frederico westphalen (rs), brasil. carin guarda mestre pela universidade comunitária da região de chapecó (unochapecó). doutoranda do programa de pós‑graduação em ciências da saúde da unochapecó – chapecó (sc), brasil. ricardo giovenardi doutor em biodiversidade animal pela universidade federal de santa maria (ufsm). professor do programa de pós‑graduação em conservação da biodiversidade da uri – frederico westphalen (rs), brasil. junir antônio lutinski doutor em biodiversidade animal pela ufsm. professor do programa de pós‑graduação em ciências da saúde da unochapecó – chapecó (sc), brasil. endereço para correspondência: junir antonio lutinski – rua beija‑flor, 254 e – efapi – cep 89809‑760 – chapecó (sc), brasil – e‑mail: junir@unochapeco.edu.br recebido em: 22/04/2019 aceito em: 11/07/2019 resumo formigas que ocorrem em áreas urbanas têm sido foco de estudos nos últimos anos. contudo, a mirmecofauna de muitas regiões ainda permanece desconhecida. o objetivo deste estudo foi avaliar a riqueza e a abundância das assembleias de formigas que ocorrem em ambientes urbanos da região noroeste do rio grande do sul. foram amostradas cinco cidades da região em dois tipos de ambiente: praças e terrenos baldios. amostras foram obtidas entre os meses de fevereiro e maio de 2018, utilizando-se iscas de glicose e sardinha e coleta manual. foram amostradas 9.772 espécimes de formigas, registradas 468 ocorrências, identificadas 57 espécies, pertencentes a 19 gêneros e cinco subfamílias. os gêneros mais ricos foram pheidole (s = 13), linepithema (s = 7) e camponotus (s = 6). este trabalho contribui para o conhecimento das assembleias de formigas em ambientes urbanos e dos impactos que a antropização exerce sobre a biodiversidade. palavras-chave: áreas verdes; biodiversidade; conservação; bioindicadores; desenvolvimento urbano. abstract ants occurring in urban areas have been focus of studies in recent years, however, the myrmecofauna of many regions remains unknown. the objective of this study was to evaluate the richness and abundance of ant assemblages in urban environments in the northwestern region of rio grande do sul. five cities of the region were sampled in two types of environments: squares and vacant lots. samples were obtained between february and may 2018, using glucose and sardine baits and manual collection. a total of 9,772 specimens of ants were sampled, 468 occurrences were registered, and 57 species belonging to 19 genera and five subfamilies were identified. the richest genera in the samples were pheidole (s = 13), linepithema (s = 7) and camponotus (s = 6). this work contributes to the knowledge of ant assemblages in urban environments and the impacts of anthropization on biodiversity. keywords: green areas; biodiversity; conservation; bioindicators; urban development. artigo | doi: 10.5327/z2176-947820190464 formigas em ambientes urbanos da região noroeste do rio grande do sul ants in urban environments in the northwest region of rio grande do sul http://orcid.org/0000-0002-4683-4575 http://orcid.org/0000-0001-5900-3239 http://orcid.org/0000-0003-4323-5080 http://orcid.org/0000-0001-6833-2077 http://orcid.org/0000-0003-0149-5415 formigas em ambientes urbanos no rio grande do sul 129 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 128-140 issn 2176-9478 introdução formicidae constitui um dos táxons de insetos mais diversificados (hölldobler; wilson, 1990; fernán‑ dez, 2003). possui 16.029 espécies descritas, agrupa‑ das em 474 gêneros e 20 subfamílias (antweb, 2018). nos trópicos, esses insetos apresentam maior riqueza, abundância e número de espécies endêmicas (gué‑ nard; weiser; dunn, 2012; baccaro et al., 2015). formigas vivem em simbiose com outros insetos, plan‑ tas, fungos e bactérias, desempenham papel vital no enriquecimento do solo e participam de uma infinida‑ de de interações adicionais que moldam os ecossiste‑ mas terrestres em todos os níveis tróficos (baccaro et al., 2015; chomicki; renner, 2017). o processo de urbanização constitui uma das principais causas da fragmentação e da perda de hábitats (liu; he; wu, 2016; melo; delabie, 2017). nas áreas urbanas, áreas verdes e vegetação representam refúgios para ani‑ mais e atuam como reservatórios para o repovoamento de outros ambientes (estrada et al., 2014; lutins‑ ki et al., 2014; souza-campana et al., 2016; melo; delabie, 2017). entre os insetos, as formigas estão en‑ tre os que melhor se adaptaram aos ambientes urbanos (silva et al., 2012; bueno; campos; morini, 2017). estudos sobre a estrutura das comunidades de formigas em áreas verdes urbanas permitem avaliar os impactos do processo de urbanização sobre a mirmecofauna. isso faz das formigas importantes indicadores biológicos. essa re‑ lação é possível porque espécies que ocorrem em am‑ bientes urbanos respondem de maneiras diferentes às in‑ fluências antrópicas (chacón de ulloa, 2003; lutinski et al., 2014; 2017; tibcherani et al., 2018). fatores como distribuição geográfica, abundância, taxonomia e ecolo‑ gia relativamente bem conhecidas favorecem a utilização das formigas como indicadores de condições ambientais (rocha et al., 2015). o potencial bioindicador das formi‑ gas nas áreas verdes urbanas foi comprovado nos estudos desenvolvidos por estrada et al. (2014), lutinski, lopes e morais (2013) e lutinski et al. (2014). o brasil possui 1.458 espécies catalogadas, distribuí‑ das em 111 gêneros, o que representa uma das maio‑ res diversidades de espécies de formigas do mundo, e a maior diversidade das américas (baccaro et al., 2015). destas, cerca de 60 são consideradas sinantró‑ picas em ambientes urbanos (baccaro et al., 2015; castro et al., 2015). as formigas que habitam áreas urbanas são encontradas em ambientes residenciais e comerciais (oliveira; campos-farinha, 2005; iop et al., 2009), escolares (lutinski et al., 2014; guarda et al., 2018), fragmentos florestais e áreas verdes ( pacheco; vasconcelos, 2007; lutinski et al., 2014; 2017; nooten et al., 2019). contudo, a mirmecofauna de muitas regiões ainda permanece inteiramente des‑ conhecida (ulysséa et al., 2011; lutinski et al., 2017). considerando a carência de estudos da mirmecofauna na região noroeste do rio grande do sul, e consideran‑ do a relevância científica de se conhecer a riqueza e a composição das assembleias de formigas para a elabo‑ ração de planos de manejo e conservação (lutinski; lopes; morais, 2013; franco; feitosa, 2018), este trabalho teve como objetivo caracterizar as assem‑ bleias de formigas que ocorrem em ambientes urbanos da região noroeste do rio grande do sul. materiais e métodos o estudo foi autorizado pelo instituto chico mendes de conservação da biodiversidade (icmbio) — atividades com finalidade científica nº 61187. área de estudo a pesquisa foi realizada no perímetro urbano de cin‑ co municípios da região noroeste do estado do rio grande do sul: frederico westphalen (27°21’32”s e 53°23’38”w), caiçara (27°16’26”s; 53°25’55”w), seberi (27°28’40”s; 53°24’10”w), taquaruçu do sul (27°23’59”s; 53°28’1”w) e vista alegre (27°22’1”s; 53°29’54”w) (ibge, 2018; cprm, 2016). a região pos‑ sui clima considerado subtropical do tipo cfa (subtro‑ pical úmido), segundo a classificação de köppen, com temperatura média anual de 18°c, chegando a máxi‑ mas de 41°c no verão e inferiores a 0°c no inverno. a precipitação média anual é bem distribuída ao lon‑ go do ano, geralmente atingindo de 1.800 a 2.100 mm ( alvares et al., 2013). roani, a.h. et al. 130 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 128-140 issn 2176-9478 amostragem a amostragem foi realizada em dois tipos de ambiente em cada cidade, sendo eles: praças municipais e terre‑ nos baldios (tb). a amostragem foi realizada entre os meses de fevereiro e maio de 2018. nos tb, predomina vegetação composta de gramíneas e poucas árvores nativas (mata atlântica: floresta ombrofila mista), além de plantas exóticas. as áreas variam de 560 a 900 m2. os tb estão localizados nas regiões centrais das cida‑ des, em bairros residenciais e cercados por edificações domiciliares. as praças têm vegetação formada por gramíneas, plantas ornamentais usadas na formação de jardins, árvores nativas e exóticas. possuem áreas que variam entre 735 e 7.257 m2, têm ocupação re‑ creativa e para atividades físicas, estão localizadas em áreas centrais das cidades, cercadas por edificações re‑ sidenciais e comerciais. as amostras foram coletadas entre 8 e 17h. como téc‑ nica de coleta, foram utilizadas 20 iscas em cada am‑ biente, sendo dez de sardinha e dez de glicose, conten‑ do 1 g de cada isca sobre um papel toalha (20 × 30 cm), distribuídas sobre o solo de forma alternada, distantes 10 m entre si. as iscas permaneceram expostas por uma hora. também foi empregada uma hora de amos‑ tra manual em cada ponto amostral (lutinski et al., 2014). as amostras manuais foram conduzidas obede‑ cendo a um percurso aleatório (sarmiento, 2003). foram utilizadas pinças e hastes de algodão umedeci‑ dos em álcool 70%. os espécimes amostrados com as iscas foram acondi‑ cionados em sacos plásticos para o transporte até o la‑ boratório. as amostras manuais foram acondicionadas em frascos contendo álcool 70%. todas as amostras fo‑ ram devidamente etiquetadas com as informações da coleta e transportadas para o laboratório de morfolo‑ gia da universidade regional integrada do alto uruguai e das missões, campus de frederico westphalen, para a triagem. a identificação foi conduzida primeiramente utilizando-se chaves propostas por fernández (2003). análise estatística as assembleias de formigas de cada cidade foram des‑ critas quanto à riqueza e à frequência das ocorrências. foram calculados os índices de diversidade de shan‑ non (h´), equitabilidade (j’) e estimativas de riqueza (chao 1) para as assembleias de cada cidade e para os ambientes. os resultados foram obtidos com o au‑ xílio do programa estatístico past (hammer; harper; ryan, 2001). a riqueza de cada ambiente (praças e tb) foi compara‑ da por meio de uma análise de rarefação também com base no número de ocorrências (gotelli; colwell, 2001). considerou‑se como ocorrência nessa análise a presença de cada espécie em cada isca (de glicose ou de sardinha) e nas amostras manuais. essa análise foi realizada com o auxílio do software ecosim 7 ( gotelli; entsminger, 2001) e permite comparações entre conjuntos de amostras (melo et al., 2003). foi feita uma ordenação non-metric multidimensional sacling (nmds) para descrever similaridade entre as‑ sembleias e as amostras de formigas. as matrizes dos dados foram previamente transformadas em log(x+1), considerando‑se a necessidade de reduzir o efeito da amplitude das ocorrências na análise e a existência de zeros nos bancos de dados. as amostras utilizadas nas análises nmds foram constituídas da soma das ocor‑ rências das espécies em subunidades amostrais (iscas de sardinha, de glicose ou amostras manuais), agrupa‑ das segundo os ambientes ou segundo os métodos, nos respectivos municípios. foi utilizado bray-curtis como índice de associação, e a análise foi realizada com o pro‑ grama estatístico primer 6.1.9 (clarke; gorley, 2005). resultados foram amostradas 9.772 formigas e 468 ocorrências, distribuídas em 57 espécies, 19 gêneros e cinco sub‑ famílias (tabela 1). a assembleia de formigas de se‑ beri apresentou a maior riqueza (s = 34), seguida de frederico westphalen (s = 31), vista alegre (s = 28), taquaruçu (s = 25) e caiçara (s = 23). as praças apre‑ sentaram maior abundância (n = 250) e riqueza (s = 49) em relação aos tb (n = 211; s = 42) (tabela 2). em caiçara, ocorreu de forma exclusiva a espécie camponotus rufipes (fabricius, 1775); em frederico west‑ formigas em ambientes urbanos no rio grande do sul 131 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 128-140 issn 2176-9478 tabela 1 – assembleias de formigas amostradas em cinco cidades da região noroeste do rio grande do sul: caiçara, frederico westphalen, seberi, taquaruçu do sul e vista alegre, 2018*. táxon ca fw se ts va praças tb subfamília dolichoderinae tribo leptomyrmecini dorymyrmex brunneus (forel, 1908) 3,3 3,7 12,8 16,7 6,5 6,0 10,9 dorymyrmex pyramicus (roger, 1863) 5,5 0,9 14,3 1,1 2,0 6,6 dorymyrmex sp. 2,4 0,8 linepithema angulatum (emery, 1894) 1,9 2,3 1,2 1,2 0,9 linepithema humile (mayr, 1868) 1,1 2,8 3,5 1,2 2,2 2,4 1,9 linepithema sp. 1 2,8 1,2 1,2 0,5 linepithema sp. 2 1,2 1,1 0,9 linepithema sp. 3 1,1 2,8 1,2 1,1 2,4 linepithema sp. 4 1,1 0,4 linepithema sp. 5 1,2 0,4 subfamília formicinae tribo camponotini camponotus alboannulatus (mayr, 1887) 1,9 3,2 0,8 1,4 camponotus crassus (mayr, 1862) 6,6 0,9 1,1 1,2 2,4 camponotus mus (roger, 1863) 4,4 0,9 3,6 0,8 2,8 camponotus rufipes (fabricius, 1775) 1,1 0,4 camponotus sericeiventris (g.-mén., 1838) 1,1 0,4 camponotus sexguttatus (fabricius, 1793) 6,5 3,3 tribo myrmelachistini brachymyrmex aphidicola (forel, 1909) 5,8 2,4 brachymyrmex coactus (mayr, 1887) 8,8 8,4 5,8 6,0 7,5 8,8 5,7 brachymyrmex sp. 1 0,9 1,2 0,8 brachymyrmex sp. 2 1,1 0,9 1,2 0,4 0,9 tribo lasiini nylanderia fulva (mayr, 1862) 3,3 18,7 3,5 2,4 7,5 8,8 6,2 paratrechina longicornis (latreille, 1802) 3,2 1,4 subfamília myrmicinae tribo attini acromyrmex subterraneus (forel, 1893) 1,1 0,9 1,2 1,1 1,2 0,5 cephalotes pusillus (klug, 1824) 1,2 2,4 0,4 0,9 cyphomyrmex rimosus (spinola, 1851) 1,2 0,5 mycocepurus goeldii (forel, 1893) 1,2 1,2 0,8 pheidole dyctiota (kempf, 1972) 0,9 1,2 1,1 0,8 0,5 pheidole laevifrons (mayr, 1887) 2,8 1,4 continua... roani, a.h. et al. 132 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 128-140 issn 2176-9478 tabela 1 – continuação. táxon ca fw se ts va praças tb pheidole lignicola (mayr, 1887) 1,2 4,3 1,6 0,5 pheidole pubiventris (mayr, 1887) 2,2 0,4 0,5 pheidole risii (forel, 1892) 1,2 0,4 pheidole tristis (f. smith, 1858) 5,8 1,1 0,4 2,4 pheidole sp. 1 20,9 9,3 4,7 6,0 17,2 14,4 8,5 pheidole sp. 2 7,7 10,3 10,5 9,5 15,1 10,8 10,4 pheidole sp. 3 4,4 2,8 1,2 2,2 2,8 1,4 pheidole sp. 4 3,3 1,1 1,6 pheidole sp. 5 3,3 1,9 3,5 4,3 3,2 1,9 pheidole sp. 6 3,3 1,9 1,2 2,0 0,5 pheidole sp. 7 0,9 1,2 0,4 0,5 wasmannia affinis (santschi, 1929) 2,3 0,4 0,5 wasmannia auropunctata (roger, 1863) 5,8 1,1 2,4 tribo crematogastrini crematogaster acuta (fabricius, 1804) 6,6 6,5 3,5 10,7 5,4 5,6 7,6 crematogaster sp. 1 0,9 2,3 1,4 crematogaster sp. 2 1,2 0,5 crematogaster sp. 3 0,9 1,2 0,9 tribo pogonomyrmecini pogonomyrmex naegelii (emery, 1878) 2,2 0,9 4,8 1,6 1,4 tribo solenopsidini diplorhoptrum helena (emery, 1901) 2,2 1,2 0,4 0,9 diplorhoptrum strictum (emery, 1896) 0,9 3,5 1,1 1,6 0,5 monomorium floricola (jerdon, 1851) 1,1 1,9 1,2 1,1 0,8 1,4 solenopsi ssaevissima (f. smith, 1855) 4,4 4,8 4,3 2,4 2,8 solenopsis sp. 1 0,9 1,2 2,4 0,8 0,9 solenopsis sp. 2 3,3 1,2 0,8 0,9 solenopsis sp. 3 1,2 0,4 solenopsis sp. 4 1,2 0,4 subfamília ponerinae tribo ponerini pachycondyla striata (f. smith, 1858) 1,2 1,1 0,8 subfamília pseudomyrmecinae tribo pseudomyrmecini pseudomyrmex flavidulus (f. smith, 1858) 1,2 0,4 pseudomyrmex gracilis (fabricius, 1804) 0,9 3,5 0,4 1,4 pseudomyrmex phyllophilus (f. smith, 1858) 1,2 0,4 *os valores representam a frequência percentual; ca: caiçara; fw: frederico westphalen; se: seberi; ts: taquaruçu do sul; va: vista alegre; tb: terrenos baldios. formigas em ambientes urbanos no rio grande do sul 133 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 128-140 issn 2176-9478 phalen, as espécies camponotus sexguttatus ( fabricius, 1793) e pheidole laevifrons (mayr, 1887); em seberi, brachymyrmex aphidicola (forel, 1909), crematogaster sp. 2, cyphomyrmex rimosus ( spinola, 1853), pheidole risii (forel, 1892), pseudomyrmex phyllophilus (f. smith, 1858), solenopsis sp. 4 e wasmannia affinis (sants‑ chi, 1929); em taquaruçu do sul, dorymyrmex sp., linepithema sp. 5, pseudomyrmex flavidulus (f. smith, 1858) e solenopsis sp. 3; em vista alegre, camponotus sericeiventris (g.‑mén., 1838), linepithema sp. 4 e paratrechina longicornis (latreille, 1802) (tabela 1). as espécies mais frequentes na cidade de caiçara foram pheidole sp. 1 (20,9%), brachymyrmex coactus (mayr, 1887) (8,8%) e pheidole sp. 2 (7,7%); em frederico westphalen, nylanderia fulva (mayr, 1862) (18,7%), pheidole sp. 2 (10,3%) e pheidole sp. 1 (9,3%); em seberi, dorymyrmex brunneus (forel, 1908) (12,8%) e pheidole sp. 2 (10,3%); em taquaruçu do sul, d. brunneus (16,7%), dorymyrmex pyramicus (roger, 1863) (14,3%) e crematogaster acuta (fabricius, 1804) (10,7%); em vista alegre, pheidole sp. 1 (17,2%), pheidole sp. 2 (15,1%) e n. fulva (7,5%). nas praças, as espécies mais frequentes foram pheidole sp. 1 (14,4%), pheidole sp. 2 (10,8%), b. coactus (8,8%) e n. fulva (8,8%). já nos tb, foram d. brunneus (10,9%), pheidole sp. 2 (10,4%) e pheidole sp. 1 (8,5%) (tabela 1). a assembleia de formigas de frederico westphalen apresentou a maior abundância (n = 107), seguida da de vista alegre (n = 93), caiçara (n = 91), seberi (n = 86) e taquaruçu do sul (n = 84). o índice de shan‑ non indicou maior diversidade para a assembleia de formigas de seberi (h’ = 3,20), seguido da de frede‑ rico westphalen (h’ = 2,94), vista alegre (h’ = 2,87), caiçara (h’ = 2,81) e taquaruçu do sul (h’ = 2,77). os valores da diversidade de shannon para os tb e as praças foram semelhantes (3,25 e 3,24, respecti‑ vamente). a menor equitabilidade (j’) para as assem‑ bleias de formigas foi 0,86 para caiçara, frederico westphalen e taquaruçu do sul. para a assembleia de formigas das praças foi 0,83 e para os tb, 0,87. o estimador chao1 apontou que a riqueza das for‑ migas das cinco cidades pode ser 63,4% maior que a amostrada (tabela 2). a riqueza amostrada foi maior para a assembleia de formigas nas praças em relação aos tb (figura 1). observou-se a formação de três grupos distintos das assembleias de formigas quanto à abundância e à composição das espécies nas amostras de praças e tb. com similaridade de 45%, a amostra da praça de seberi diferiu das demais. um segundo grupo foi formado pe‑ las amostras de formigas dos tb de caiçara e frederico westphalen e da praça e do tb de taquaruçu do sul. o terceiro grupo foi formado pelas amostras das praças de caiçara, frederico westphalen e vista alegre, e tam‑ bém dos tb de seberi e vista alegre (figura 2). observou-se a formação de quatro grupos distintos das amostras das assembleias de formigas quanto à simila‑ ridade das ocorrências das espécies. com similaridade de 40%, as amostras manuais foram reunidas em dois agrupamentos distintos, e um deles agregou também as amostras com sardinha e com glicose da cidade de taquaruçu do sul. um segundo agrupamento foi obtido para as amostras com sardinha e com glicose da cidade de seberi. o quarto agrupamento reuniu as amostras com as iscas das demais cidades (figura 3). índices fw ca va ts se praças tb s obs 31 23 28 25 34 49 42 ocorrências 107 91 93 84 86 25 0 211 shannon (h’) 2,94 2,81 2,87 2,77 3,20 3,24 3,25 equitabilidade (j’) 0,86 0,90 0,86 0,86 0,91 0,83 0,87 chao1 46,2 28,0 50,8 38,2 72,3 61,4 48,1 diferença s obs e chao1 (%) 48,9 21,7 81,3 52,8 112,5 tabela 2 – indicadores ecológicos das assembleias de formigas em cinco cidades da região noroeste do rio grande do sul: caiçara, frederico westphalen, seberi, taquaruçu do sul e vista alegre, 2018. fw: frederico westphalen; ca: caiçara; va: vista alegre; ts: taquaruçu do sul; se: seberi; tb: terrenos baldios; s obs : riqueza observada. roani, a.h. et al. 134 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 128-140 issn 2176-9478 figura 1 – comparação da riqueza de formigas em dois ambientes (praças e terrenos baldios) de cinco cidades da região noroeste do rio grande do sul, pelo método de rarefação baseada no número de ocorrências, 2018. ocorrências 1251007550 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 22520017515025 r iq u e za praças terrenos ca: caiçara; fw: frederico westphalen; se: seberi; ts: taquaruçu do sul; va: vista alegre; p: praças; t: terrenos baldios. figura 2 – ordenação non-metric multidimensional sacling das assembleias de formigas coletadas em dois tipos de ambiente (praças e terrenos baldios) de cinco cidades da região noroeste do rio grande do sul (caiçara, frederico westphalen, seberi, taquaruçu do sul e vista alegre), 2018. os círculos indicam regiões dentro de 45% de similaridade (bray-curtis). 2d stress: 0.12sep vat set fwp cap vap tsp tst fwt cat formigas em ambientes urbanos no rio grande do sul 135 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 128-140 issn 2176-9478 discussão em quatro das cinco cidades ocorreram espécies de forma exclusiva, e sete espécies ocorreram em todas as cidades. esses resultados indicam homogeneidade em alguns descritores ambientais das praças e dos tb das cidades amostradas, porém também apontam va‑ riações em outros. formigas se encontram entre os organismos que melhor se adaptam aos ambientes urbanos (bragança; lima, 2010) e conseguem se estabelecer em locais que apresentam condições am‑ bientais hostis para a sobrevivência de muitos orga‑ nismos (lutinski et al., 2014). como ocupam nichos variados dos ambientes e se inserem nos diferentes níveis tróficos (hölldobler; wilson, 1990), varia‑ ções na riqueza são esperadas de um ambiente para outro, assim como de uma região para outra. o tama‑ nho das cidades não demonstrou associação com a riqueza de formigas nas amostras. a cidade de seberi, a segunda maior entre as cidades amostradas, apre‑ sentou a assembleia de formigas mais rica. a proxi‑ midade dos ambientes amostrados com a borda da cidade, com ambientes conservados, pode explicar essa associação. a riqueza total de 57 espécies amostradas nas cinco ci‑ dades é menor do que a encontrada por lutinski et al. (2014) para uma em cada dez cidades da região oeste catarinense envolvendo áreas verdes, fragmentos flo‑ restais, escolas e ambientes de reciclagem. também é menor do que os resultados dos estudos de farneda, lutinski e garcia (2007) e iop et al. (2009), em pinhal‑ zinho (s = 60) e xanxerê (s = 67), santa catarina, que amostraram assembleias de formigas em residências e estabelecimentos comerciais. o esforço amostral, os métodos de amostragem utilizados, os ambientes con‑ ca: caiçara; fw: frederico westphalen; se: seberi; ts: taquaruçu do sul; va: vista alegre; mn: amostra manual; sa: isca de sardinha; gl: isca de glicose. figura 3 – ordenação non-metric multidimensional sacling das assembleias de formigas coletadas a partir de três métodos de amostragem (amostra manual, isca de sardinha e isca de glicose) de cinco cidades da região noroeste do rio grande do sul (caiçara, frederico westphalen, seberi, taquaruçu do sul e vista alegre), 2018. os círculos indicam regiões dentro de 45% de similaridade (bray-curtis). 2d stress: 0.14 semn tsmn segl sesa fwmn vamn camn tssa tsgl vagl fwsa fwgl vasa casa cagl roani, a.h. et al. 136 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 128-140 issn 2176-9478 templados nas amostras são fatores que podem expli‑ car diferenças na riqueza. dada a carência de estudos prévios sobre formigas em ambientes urbanos da re‑ gião noroeste do rio grande do sul, cabe destacar a relevância dos resultados deste estudo como base para futuros inventários em diferentes ambientes urbanos da região. a mirmecofauna amostrada, subfamílias e gêneros, já foi registrada na região por cantarelli et al. (2015), contudo este é o primeiro relato de uma lista de es‑ pécies de formigas que ocorrem em ambientes urba‑ nos. praças urbanas se caracterizam como espaços de convivência, lazer e, em alguns casos, espaços para a prática de exercícios físicos. são ambientes arboriza‑ dos, cuja finalidade da vegetação é o embelezamento e o sombreamento. nesses locais, pode ser encontrada vegetação herbácea e arbustiva, mas a vegetação arbó‑ rea, nativa ou exótica está sempre presente ( lutinski et al., 2018). geralmente, os tb são desprovidos de ve‑ getação — quando presente, ela se caracteriza como herbácea. os resultados deste estudo indicam a vege‑ tação como o possível descritor ambiental para a ocor‑ rência de formigas nas cidades amostradas, uma vez que a riqueza e a abundância amostradas nas praças foram maior que nos tb. formigas dolichoderinae são frequentemente regis‑ tradas em ambientes antropizados (guarda et al., 2018; lutinski et al., 2018). os gêneros dorymyrmex e linepithema ocorrem com frequência em amos‑ tragens da mirmecofauna do sul do brasil (ulysséa et al., 2011). essas formigas dominam as fontes de alimento e recrutam de forma massiva. pertencem a esses gêneros algumas das mais importantes espé‑ cies de formiga com potencial de se tornarem pragas em ambientes urbanos, com destaque para l. humile (baccaro et al., 2015; bueno; campos; morini, 2017). dado o caráter onívoro dessas formigas, sua presença nos tb e nas praças é um indicativo de dese‑ quilíbrio ecológico. o gênero camponotus foi representado nas amostras por seis espécies. aproximadamente 400 espécies desse gênero são descritas para a região neotropi‑ cal. caracterizam-se pelo acentuado polimorfismo e onivoria. podem ser observadas forrageando no solo ou na vegetação (silvestre; brandão; silva, 2003; baccaro et al., 2015). camponotus crassus, c. mus, c. rufipes e c. sericeiventris são comuns em ambien‑ tes urbanos do sul do brasil (lutinski et al., 2017). a presença dessas formigas nas praças e nos tb pode ser explicada pela resiliência dessas espécies diante das alterações ambientais. formigas dos gêneros crematogaster, nylanderia, paratrechina e wasmannia também se destacam pelo potencial invasor e pela frequência em ambientes ur‑ banos. são frequentemente registradas em ambien‑ tes internos, incluindo unidades de saúde, hospitais e escolas (lise; garcia; lutinski, 2006; schwingel et al., 2016; guarda et al., 2018). sua presença nas amostras representa um indicativo de resíduos orgâni‑ cos no ambiente (restos de alimentos), utilizados como recurso alimentar. tanto em praças como em tb é co‑ mum o abandono ou o descarte de resíduos orgânicos. os gêneros pheidole e solenopsis são formigas conhe‑ cidas como dominantes e onívoras (silvestre; bran‑ dão; silva, 2003; baccaro et al., 2015). a ampla distribuição geográfica e a habilidade de dispersão fazem com que algumas dessas espécies se tornem localmente abundantes e frequentemente amostra‑ das em ambientes urbanos (lutinski et al., 2017). nidificam no solo, formam colônias grandes, os indi‑ víduos são pequenos, monomórficos ou dimórficos, apresentam comportamento generalista e agressivo e se associam com ambientes perturbados (bueno; campos; morini, 2017). essas características justifi‑ cam a ocorrência dessas formigas nas amostras em tb e praças, indicando a tolerância delas aos ambientes amostrados, especialmente de pheidole, que foi o gê‑ nero mais rico no estudo. cabe destacar a ocorrência de formigas dos gê‑ neros acromyrmex, cephalotes, pachycondyla e pseudomyrmex, cujas espécies estão associadas a am‑ bientes com vegetação e/ou com oferta de espaços para nidificação e fontes de alimentos. com exceção de cephalotes, essas formigas foram amostradas predomi‑ nantemente nas praças. formigas acromyrmex depen‑ dem da vegetação, das folhas que cortam, para o cul‑ tivo do fungo do qual se alimentam. formam colônias com numerosos indivíduos e nidificam no solo. formi‑ gas do gênero cephalotes são essencialmente arborí‑ colas e, na vegetação, encontram alimento e local para a construção de seus ninhos. pachycondyla são formi‑ gas predadoras de invertebrados, normalmente encon‑ formigas em ambientes urbanos no rio grande do sul 137 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 128-140 issn 2176-9478 tradas forrageando sobre o solo (fernández, 2003, silvestre; brandão; silva, 2003). contudo, p. striata tem sido frequentemente encontrada em ambientes urbanos (lutinski et al., 2017). as formigas pseudo‑ mirmecíneas são ágeis e solitárias, possuem visão bem desenvolvida e hábito diurno. muitas delas são depen‑ dentes de plantas mirmecófilas, nas quais visitam nec‑ tários ou predam. preferem matas fechadas e úmidas, embora algumas possam ser encontradas em áreas abertas (ward, 2003). o registro de espécies desses gêneros destaca a importância da vegetação das praças para a manutenção das assembleias de formigas e da biodiversidade associada a esses insetos. o estimador chao1 indicou que a riqueza de formi‑ gas não foi completamente amostrada. o esforço ne‑ cessário para amostrar todas as espécies de um dado ambiente pode ser até dez vezes maior que o esforço inicial (chao et al., 2009). considerando que a amos‑ tragem deste estudo se concentrou em apenas um evento, a estimativa chao1 reforça a necessidade de estudos subsequentes para conhecer a mirmecofau‑ na que ainda ocorre em ambientes urbanos da região. cabe destacar que a riqueza amostrada é menor em re‑ lação aos demais estudos já realizados na região, o que desperta a atenção para os fatores que possam estar impactando a biodiversidade, além do próprio proces‑ so de urbanização. a distribuição das ocorrências das espécies de for‑ migas nas cidades é relativamente homogênea, considerando o resultado apontado pelo índice de equitabilidade. segundo pinto‑coelho (2000), esse índice, quando maior que 0,5, indica uniformidade na distribuição das espécies no ambiente avaliado. a diversidade h’ é influenciada pelo esforço amostral, porém os resultados encontrados indicaram diversi‑ dade comparável a ambientes conservados da região ( lutinski et al., 2016). apesar da diferença na riqueza de formigas entre pra‑ ças e tb, evidenciada pelos indicadores ecológicos e pela análise de rarefação, a similaridade na composição e a abundância (ocorrências) não evidenciaram o mes‑ mo padrão na nmds. amostras de terrenos e de pra‑ ças foram agrupadas, não diferindo entre si. apenas a amostra obtida na praça do município de seberi diferiu das demais. o tamanho e a cobertura vegetal dessa praça, associados à proximidade da borda da cidade, como já descrito, podem explicar maior abundância e riqueza, assim como uma composição diferenciada das demais assembleias. assim como nos ambientes, os métodos utiliza‑ dos também geraram amostras heterogêneas. observou‑se maior similaridade entre as amostras ob‑ tidas com as iscas de sardinha e as iscas com glicose e entre as amostras manuais. contudo, o fator cidade, no caso de seberi e de taquaruçu do sul, sobrepôs-se ao método amostral. esse resultado destaca a hetero‑ geneidade dos ambientes urbanos, no que se refere às condições oferecidas à mirmecofauna para se estabe‑ lecer, e a necessidade de protocolos de amostragem capazes de contemplar diferentes nichos. conclusão a mirmecofauna amostrada em praças e tb de cinco ci‑ dades da região noroeste do rio grande do sul aponta para diferenças na riqueza nos diferentes ambientes. a riqueza foi menor quando comparada a de outros ambientes e cidades da região sul do brasil. nesse con‑ texto, emerge a importância de inventários adicionais na região para melhor compreensão dos fatores que possam estar atuando sobre as assembleias de formi‑ gas e da biodiversidade a elas associadas. apesar da riqueza amostrada em tb, não se pode es‑ perar que esses ambientes sirvam como reservatórios ou repositórios da mirmecofauna, considerando‑se a expansão das cidades. por outro lado, praças não abri‑ gam apenas formigas, e sim uma biodiversidade, em um sentido mais amplo. nesse sentido, este estudo pode servir para o embasamento de planos de mane‑ jo, conservação e de ampliação das praças e das áreas verdes urbanas. agradecimentos aos proprietários da área de estudo, a autorização para a realização das amostras. à universidade comunitária da região de chapecó (unochapecó), a bolsa de pro‑ dução científica. ao instituto chico mendes de con‑ servação da biodiversidade (icmbio), a licença para a realização da pesquisa. roani, a.h. et al. 138 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 128-140 issn 2176-9478 referências alvares, c. a.; 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biosorption; chlorophyceae; contaminants. r e s u m o as microalgas são organismos unicelulares, fotossintetizadores, que apresentam duplicação celular exponencial e capacidade de biossorção de nutrientes dissolvidos na água. o objetivo deste trabalho foi avaliar a capacidade de biorremediação de metais e sais pela microalga pseudokirchneriella subcapitata. nesse aspecto, avaliou-se a redução de metais e sais nos efluentes sintéticos pelas microalgas p. subcapitata: (t1) meio de cultura (controle); (t2) meio de cultura contaminado com cloreto de alumínio; (t3) meio de cultura contaminado com sulfato ferroso; (t4) meio de cultura contaminado com sulfato de zinco; (t5) meio de cultura contaminado com a combinação de cloreto de alumínio, sulfato ferroso e sulfato de zinco. o processo de biorremediação foi avaliado comparando o meio de cultura com microalgas em suspensão e o mesmo meio filtrado. metais de ferro e zinco, assim como sais de nitrogênio e fósforo, apresentaram valores esgotados no meio filtrado, indicando eficiência no tratamento da água por microalgas. o teor de alumínio ficou abaixo do limite de detecção em todos os tratamentos. os valores acumulados na biomassa de microalgas, em ordem decrescente, foram nitrogênio, zinco, ferro e fósforo, indicando assim a assimilação dos contaminantes na biomassa de algas. além disso, foi observada alta produção de biomassa das microalgas. a maior taxa de produção foi verificada no efluente sintético com a associação de metais, indicando sinergia entre contaminantes, provavelmente responsável pela redução do efeito tóxico nas microalgas. esses resultados indicaram alto potencial de biorremediação pela microalga p. subcapitata, além da possibilidade de utilização de biomassa de microalgas para aplicações biotecnológicas. palavras-chave: adsorção; biossorção; chlorophyceae; contaminantes. metals bioremediation potential using pseudokirchneriella subcapitata potencial de biorremediação de metais pela microalga pseudokirchneriella subcapitata mônica ansilago1 , franciéli ottonelli1 , emerson machado de carvalho2 1universidade federal da grande dourados – dourados (ms), brazil. 2universidade federal do sul da bahia – itabuna (ba), brazil. received on: 06/12/2020. accepted on: 10/20/2020 correspondence address: mônica ansilago. itahum highway, s/n, cep: 79804-970, dourados (ms), brazil – e-mail: monica_ansilago@hotmail.com. conflicts of interest: the authors declare that there are no conflicts of interest. funding: fundação de apoio ao desenvolvimento do ensino, ciência e tecnologia (fundect). received on: 06/12/2020. accepted on: 10/20/2020 https://doi.org/10.5327/z21769478834 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 2, june 2021 http://orcid.org/0000-0002-7866-3619 http://orcid.org/0000-0003-4677-4282 http://orcid.org/0000-0002-4865-6784 mailto:monica_ansilago@hotmail.com https://doi.org/10.5327/z21769478834 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ ansilago, m. et al. 224 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 223-231 issn 2176-9478 introduction population growth and the development of new production technologies generate continuous environmental impacts. in this scenario, there is a possibility of increasing concentration of contaminants in wastewater, which would require adequate treatment for these effluents (mahapatra et al., 2014), with the goal of reducing environmental impacts. these contaminants may present a wide variety of organic and inorganic materials, including toxic metals that pose high risks to aquatic environments (carvalho et al., 2012; zhang et al., 2016). in order to reduce the amount of contaminants in wastewater, conventional measures have been adopted, but these are often unsustainable from an environmental, economic and energetic point of view. thus, there is great interest in the use of microorganisms/ biological materials in effluent treatment processes, due to economic feasibility and low risk to the environment. the use of microorganisms in bioremediation processes is considered a clean and sustainable technology. in addition, this technique makes it possible to recycle nutrients efficiently and add value to the biomass produced (ramachandra et al., 2013). microalgae have high applicability in the field of biotechnology, due to the high rate of biomass production and higher growth tendency (two to ten times) in relation to terrestrial plants. consequently, the ability of these organisms to absorb solar energy increases the fixation of co 2 by their metabolism (priyadarshani and rath, 2012; sathasivam et al., 2019), and it can increase the production of carbohydrates, proteins, amino acids, lipids and other compounds of interest in algal biomass. data from the literature suggests high efficiency in the use of microalgae for the reduction of contaminants resulting to effluent treatment. it is possible to observe representative values in the removal of mineral salts (leong et  al., 2018; mohammadi et  al., 2018; ridley et al., 2018; saavedra et al., 2018), metals (peng et al., 2017; saavedra et al., 2018; shen et al., 2018), pesticides (gonzález et al., 2012), pharmaceutical compounds (escapa et al., 2017), oils (ammar et al., 2018), among others. microalgae have been noted for producing lipids (abdelaziz et al., 2014), proteins, carbohydrates, pigments and carotenoids (β-carotene, lutein, chlorophyll, etc.), vitamins (a, b1, b6, folic acid, etc.), antioxidants (catalases, polyphenols, etc.) and other interesting molecules. these bioactive compounds are essential inputs for the food, pharmaceutical and cosmetic industries. in addition, they are an energy source (priyadarshani and rath, 2012) and present high market value due to the low costs of the production process. in this strategy, it is possible to use the organism for production of bioactive compounds and surfactants, for different uses in biofuels, biofertilizers, biopolymers, biofilms, among many others (carvalho et al., 2012; schmitz et al., 2012; gouveia et al., 2016). some factors are important to regulate the kinetics growth of microalgae and contribute with high production of algal biomass; for instance, the concentration of nutrients present in the medium, the luminosity and the temperature (carvalho et  al., 2012; wang et  al., 2014; ansilago et  al., 2016). currently, one of the major obstacles in the production of industrial scale microalgae lies in the high cost of culture medium. an alternative culture medium that has been widely used is chemical fertilizer based in nitrogen, phosphorus and potassium (npk), due to the high concentrations of micro and macronutrients. besides, it presents low cost, availability in the market and facility in the preparation of culture medium (sipaúba-tavares et  al., 2009; carvalho et al., 2012; ansilago et al., 2016). in order for it to become even more economically attractive, it is necessary to add value to the cultivation process. different species of microalgae were used in wastewater treatment processes. leong et  al. (2018) obtained results of removal of up to 98% of nitrogen in domestic effluent using the microalga chlorella vulgaris. saavedra et al. (2018) tested the removal of metals in effluent, obtaining efficiency in manganese (99.4%), arsenic (40.7%), barium (38.6%), zinc (91.90) and copper (88%) removal, using the microalgae c. vulgaris, scendesmus almeriensis and chlorophyceae spp. the microalga c. vulgaris was also used for mercury bioremediation, obtaining removal values of 62.85 and 94.74% (peng et al., 2017). the species pseudokirchneriella subcapitata has been reported in nutrient removal studies concerning elements such as nitrogen and phosphorus (gonçalves et  al., 2016), as well as in toxicity studies on media containing toxic metals (gao et al., 2016; sousa et al., 2018). it is a half moon-shaped, single-celled green algae, with a single chloroplast containing chlorophyll a and b (granados et al., 2008). this microalga has been used in biotechnological trials to evaluate its tolerance and production under conditions of contamination by toxic metals (lima, 2010; carvalho et al., 2012). the data obtained is indicative of the potential of p. subcapitata in the complementary treatment of domestic or industrial wastewater. although the microalga p. subcapitata presents desirable characteristics for wastewater bioremediation, experiments in controlled environments are still needed to evaluate its ability to remove nutrients of water, whether salts and/or metals, as well as to evaluate the production of algal biomass in liquid media substrates with the presence of contaminants. for this purpose, the objective of this study was to evaluate the bioremediation capacity of metals and salts by p. subcapitata microalgae in laboratory culture. materials and methods the p. subcapitata inoculum was obtained from the laboratory of algae physiology at universidade federal de são carlos (ufscar), isolated from the broa dam (são carlos, sp, brazil). the microalga was cultured and maintained in standard medium chu12 (chu, 1942) in the laboratory of the center for biodiversity research (cpbio) at universidade estadual de mato grosso do sul metals bioremediation potential using pseudokirchneriella subcapitata 225 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 223-231 issn 2176-9478 (uems/dourados, ms, brazil). the cultivation system was static nonaxenic, with constant aeration and room temperature (22 ± 2.0°c). the tests were maintained in a bod incubator with photoperiod control of 2,500 lux provided by white fluorescent lamps (12 h light/ 12 h dark). the culture medium of the microalgae was prepared by adding 1 ml of npk stock solution to 1 liter of distilled water that was autoclaved at 120°c for 20 minutes (e.g., ansilago et al., 2016). the npk stock solution was prepared with 0.70 gl-1 of chemical fertilizer n:p:k (20-5-20 gl-1), according to sipaúba-tavares and rocha (1993) and carvalho et  al. (2012). the rates of daily growth were obtained by equation 1: (nn-n1)/t (1) where: nn = the algal density value at the desired sample time (number of microalgae cells); n1 = the algal density value at the initial time of the experiment (number of microalgae cells); t = the desired sample time (days). the elaboration of each treatment is described in table 1. treatments were performed in triplicate. the value used from each contaminant was established based on the limit allowed by conama’s resolution nº 357/2005 (brasil, 2005), which was doubled. for the metal analysis, 100 ml was collected from each erlenmeyer flask at the beginning of the test (day 1) and at the end of the test (day 21). on day 1, the sample was collected before insertion of p. subcapitata. on the last day of the test, the samples were divided into two equal fractions: one filtered (whatman microfiber filter, chemically inert, with porosity of 0.45 μm) and another unfiltered (figure 1), in order to get the percentage of nutrient removal (% r) between suspension medium and filtered medium on day 21. the analysis of metals (zinc, aluminum and iron) was determined by flame atomic absorption spectrometry techniques, eaa-flame, according to welz and sperling (1999). the total phosphorus analyzes were read by visible ultraviolet spectroscopy, uv-vis, according to soares et al. (2001). for the total nitrogen analyses, the kjeldhal microdistillation technique was used, as described in mantovani et al. (2005), and then titrated by sodium hydroxide (naoh); subsequently, the value consumed was converted to mg l-1 of mineral nitrogen, according to tedesco et al. (1995). to evaluate the potential bioremediation in each treatment, the concentration values of each nutrient (mg l-1) were compared in the  microalgae suspension samples and in the filtered samples. for this, the percentage of removal was used through equation 2: 6 the elaboration of each treatment is described in table 1. treatments were performed in triplicate. the value used from each contaminant was established based on the limit allowed by conama’s resolution nº 357/2005 (brasil, 2005), which was doubled. for the metal analysis, 100 ml was collected from each erlenmeyer flask at the beginning of the test (day 1) and at the end of the test (day 21). on day 1, the sample was collected before insertion of p. subcapitata. on the last day of the test, the samples were divided into two equal fractions: one filtered (whatman microfiber filter, chemically inert, with porosity of 0.45 μm) and another unfiltered (figure 1), in order to get the percentage of nutrient removal (% r) between suspension medium and filtered medium on day 21. the analysis of metals (zinc, aluminum and iron) was determined by flame atomic absorption spectrometry techniques, eaa-flame, according to welz and sperling (1999). the total phosphorus analyzes were read by visible ultraviolet spectroscopy, uv-vis, according to soares et al. (2001). for the total nitrogen analyses, the kjeldhal microdistillation technique was used, as described in mantovani et al. (2005), and then titrated by sodium hydroxide (naoh); subsequently, the value consumed was converted to mg l-1 of mineral nitrogen, according to tedesco et al. (1995). to evaluate the potential bioremediation in each treatment, the concentration values of each nutrient (mg l-1) were compared in the microalgae suspension samples and in the filtered samples. for this, the percentage of removal was used through equation 2: (2) where: c0 and ce = the concentrations of nutrients in the liquid phase (mg l-1) on the 21st day, when microalgae reach the stationary phase of growth, in the suspended material and in the filtrate one, respectively. the data was evaluated via analysis of variance (anova) and tukey’s test, in the statistical program genes, version dos and visual basic 5.0. the chemical soil analysis manual of the paraná agronomic institute (pavan et al., 1992) was used as methodology for the analyses. the laboratory analyses were performed in the laboratory of environmental and instrumental chemistry at universidade estadual do oeste do paraná (unioeste), marechal cândido rondon, pr, brazil. results and discussion (2) where: c0 and ce = the concentrations of nutrients in the liquid phase (mg l-1) on the 21st day, when microalgae reach the stationary phase of growth, in the suspended material and in the filtrate one, respectively. the data was evaluated via analysis of variance (anova) and tukey’s test, in the statistical program genes, version dos and visual basic 5.0. the chemical soil analysis manual of the paraná agronomic institute (pavan et  al., 1992) was used as methodology for the analyses. the laboratory analyses were performed in the laboratory of environmental and instrumental chemistry at universidade estadual do oeste do paraná (unioeste), marechal cândido rondon, pr, brazil. results and discussion to evaluate the bioremediation potential of the p. subcapitata microalgae, the capacities of production in the contaminated medium and removal of contaminants were considered. the daily growth rate of p. subcapitata indicated that the treatment contaminated with aluminum, iron and zinc simultaneously (t5) showed the best algal biomass doubling rate. in addition to the control, this treatment was significantly superior to the other treattable 1 – composition of treatments used to evaluate microalgae bioremediation by p. subcapitata. treatments adw npk mps contaminants alcl3 feso4 znso4 t1 400 50 50 t2 400 50 50 0.32 t3 400 50 50 0.32 t4 400 50 50 0.6 t5 400 50 50 0.32 0.32 0.6 adw: autoclaved distilled water (ml); npk: cultivation medium with nitrogen, phosphorus and potassium 20-5-20 g l-1, respectively (ml); mps: inoculum with the microalgae p. subcapitata (ml); contaminants: synthetic effluent based on aluminum chloride (alcl3), iron sulphate (feso4) and zinc sulphate (znso4) (g l -1). ansilago, m. et al. 226 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 223-231 issn 2176-9478 ments in the final period of the experiment (21st day of experiment). treatments  contaminated only with aluminum (t2), iron (t3) or zinc (t5) showed significantly lower growth rates than control over almost the entire experimental period (table 2). table 2 also shows the analyses resulting from growth curves of p. subcapitata. the analysis of the algal growth curves by the covariance analysis indicated that there was no significant difference between the control and the treatment contaminated with aluminum, iron and zinc simultaneously (t5), corroborating the observations mentioned above. the exponential growth rate (k) indicated better productivity for treatment contaminated simultaneously with the metals and for control, while treatment with zinc contamination presented poor performance. the specific growth rate (μmax) also indicated satisfactory production values for control and treatment contaminated with metals simultaneously, as well as treatment contaminated only with iron (t3). table 2 – analysis of variance (anova) of the daily growth rate of p. subcapitata microalgae (mean ± standard error) of (t1) culture medium (control); (t2) culture medium contaminated with aluminum chloride; (t3) culture medium contaminated with ferrous sulfate; (t4) culture medium contaminated with zinc sulfate; (t5) culture medium contaminated with the combination of aluminum chloride, ferrous sulfate and zinc sulfate, in each sampling period, followed by analysis of covariance (ancova), exponential growth rate (k) and specific maximum growth (μmax) of the 21 days of experiment*. anova treatments f p t1 t2 t3 t4 t5 3nd 11.1 < 0.05 4.8 a ± 0.16 -3.4 c ± 0.83 -2.1 c ± 0.61 0.1 b ± 0.55 -2.2 c ± 0.52 6th 53.4 < 0.05 2.2 b ± 0.37 2.3 b ± 0.19 0.1 c ± 0.43 0.4 c ± 0.33 4.8 a ± 0.23 9th 13.5 < 0.05 6.0 a ± 0.16 1.9 b ± 0.1 1.1 b ± 0.54 -2.0 c ± 0.16 2.2 b ± 0.25 12th 43.4 < 0.05 3.2 ab ± 0.06 2.4 b ± 0.45 0.2 c ± 0.22 0.3 c ± 0.12 4.0 a ± 0.31 15th 48.0 < 0.05 3.0 a ± 0.47 0.3 c ± 0.38 1.2 bc ± 0.13 0.5 c ± 0.10 2.3 ab ± 0.09 18th 71.5 < 0.05 2.2 ab ± 0.35 2.3 ab ± 0.25 1.6 b ± 0.17 0.0 ± 0.19 3.3 a ± 0.20 21st 99.3 < 0.05 4.6 a ± 0.28 2.9 b ±0.009 1.4 c ± 0.25 1.0 c ± 0.04 5.3 a ± 0.19 ancova 14.19 < 0.001 ab bc bc c a k 0,19 0,13 0,10 0,051 0,24 μmax 0,91 0,69 0,89 0,50 0,90 *analysis of variance at 95% confidence followed by tukey’s test, represented by lowercase letters in comparison in the lines, where equal letters indicate statistically equal means and different letters have statistically different means between them. analysis of covariance in the algal growth curve at 99% reliability, where upper case letters indicate statistically equal means, and different letters have statistically different means between them. figure 1 – schematization of the methodology used for analysis of metals and salts present in microalgae in suspension and filtered culture medium. faas: flame atomic absorption spectrometry; uv-vis: ultraviolet-visible spectrophotometry. metals bioremediation potential using pseudokirchneriella subcapitata 227 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 223-231 issn 2176-9478 it was verified, however, that the growth curves of the algal biomass have an exponential behavior only for the medium without contaminant (control) and for the medium contaminated with all the metals simultaneously. it has been observed that all trace elements, even those with biological function, such as zinc, when in higher concentrations, can cause toxicity to organisms. on the other hand, the treatment contaminated with aluminum, iron and zinc (t5) presented the best production, superior even to the control one. in this case, it is possible to observe an antagonistic dynamic, in which the effect of zinc on the exposure of other chemicals, such as iron and aluminum, resulted in the reduction of its toxic effect to microalgae, bringing about effects different from those expected for the action of contaminants alone, which result from synergistic, potentiation, antagonistic and additive interactions (mozeto and zagato, 2008). another important factor to be analysed in the production of microalgae and in the process of contaminant bioremediation is the monitoring of the ph of the culture medium. it is observed in figure 2 that zinc and iron contamination raised the ph of the culture medium. however, a ph buffering in the culture medium is observed on the 3rd day of experiment. it is possible to verify the extent to which microalgae absorbed nutrients from the medium, carried out chemical reactions and excreted residues, tending to alter its acid-base balance, which can be verified by ph fluctuation. carvalho et  al. (2012) observed that the microalga p. subcapitata had considerable growth in an acidic medium, even playing a role in capping the medium. the increase in density of the algal biomass increases the fixation of co2 through photosynthesis, providing greater dissociation of carbonate (co2 -2) and bicarbonates (hco2 -) ions, which induces the removal of carbonic acid, and may even precipitate metals in the form of carbonates, followed by the release of ohions for the neutralization of the medium (mota and von sperling, 2009; gardner et al., 2011). all these chemical reactions may explain the increase and subsequent stabilization of ph in all treatments. table 3 presents the percentage of removal of metals and salts during the process of biomass production of the microalgae p. figure 2 – ionic potential of hydrogen in culture media used for the production of p. subcapitata. table 3 – percentage of nutrient removal (% r) between suspension medium and filtered medium on day 21 of experiment (mean ± standard error). fe al zn n p t1 39.7b ± 1,1 < ld -600.1c ± 98,1 78.9a ± 1.6 19.6ns ± 0.9 t2 -8.7c ± 18,7 < ld -433.3 c ± 38,5 21.9c ± 3,4 9.2ns ± 1,1 t3 75.3 a ± 3,4 < ld -183.3bc ± 67.3 6.9d ± 4.0 17.5ns ± 3.7 t4 -16.9c ± 18,7 < ld -46.6b ± 81.3 46.0b ± 1.6 12.8ns ± 4.3 t5 27.3b ± 6.9 < ld 88,9a ± 1,8 57.2b ± 0.9 13.4ns ± 3.8 p < 0.05 < 0.05 < 0.05 0.25 f 84.10 11.41 121.50 1.59 t1: control – no contaminants; t2: treatment contaminated with aluminum; t3: treatment contaminated with iron; t4: treatment contaminated with zinc; t5: treatment contaminated with aluminum + iron + zinc; < ld: elements that have an absorbance value below the detection limit. the analysis of variance (p < 0.05) was performed, followed by tukey’s test in comparison with the lines, where the same letters indicate statistically equal means and different letters present statistically different means. ansilago, m. et al. 228 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 223-231 issn 2176-9478 subcapitata adsorbed or (bio)sorbed by microalgae. in the analysis of the iron content in the culture medium, values of removal were significantly higher in treatment contaminated with iron (t3), followed by control (t1) and treatment contaminated by all metals simultaneously (t5). thus, it is possible to infer that the microalgae is able to adsorb or (bio)sorb iron from the medium, even in high concentrations. the capture of metal ions involves some biosorption mechanisms, which are based on ion exchange, coordination, complexation, adsorption and chemical precipitation (silva et al., 2013). the results of the aluminum analysis in the medium were below the limit of detection in all treatments, rendering the bioremain microalgae used objective growing medium main results reference oocystis sp. biomass production and sulfate removal effluent from power plant removal of up to 32% sulfate mohammadi et al. (2018)chorella sp. biomass production of 50 mg l-1 scenedesmus intermedius adaptation and removal of lindane bg11 resistance by rare mutations after exposure period up to 40 mg l-1; subsequent removal by up to 99% of lindane gonzález et al. (2012) chlorella vulgaris simultaneous cultivation with activated sludge for bioremediation and lipid production domestic effluent removal of up to 98% of nitrogen; lipid yield up to 130 mg l-1 leong et al. (2018) chlorella vulgaris absorption of arsenic, boron, copper, manganese and zinc from water by different green microalgae synthetic medium based on the water composition of the loa river (chile). removal of 99.4% for manganese saavedra et al. (2018) scenedesmus almeriensis 40.7% for arsenic 38.6% for boron chlorophyceae spp. 91.9% for zinc 88% for copper chlorella vulgaris bioremediation of mercury by mineralized microalgae blue green medium (bg11) contaminating with mercury removal of mercury from 62.85% to 94.74% peng et al. (2017) nannochloropsis oculata oil removal and chemical oxygen demand (cod) oil effluent removal up to 89% of oil and up to 90% of cod ammar et al. (2018) isochrysis galbana removal of up to 82% of oil and up to 83% of cod phaeodactylum tricornutum growth capacity in nitratecontaining medium modified f/2 medium removal of up to 1700 mg l-1 of nitrate in 100 l bioreactor ridley et al. (2018) chlorella sp. efficiency in removal of cadmium immobilization in pellets derived from a complex of the botanical genus eichhornia removal up to 92.45% cadmium shen et al. (2018) chlorella sorokiniana response of microalgae to high concentrations of paracetamol (pc) and salicylic acid (as) mann and myers medium removal up to 69% for pc and up to 98% for as escapa et al. (2017) table 4 – compilation of studies in bioremediation using different microalgae. metals bioremediation potential using pseudokirchneriella subcapitata 229 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 223-231 issn 2176-9478 mediation process inconclusive. however, it is possible that aluminum is able to associate with other elements present, making the reading by the method adopted inefficient. the percentage of zinc removal was effective only in the treatment contaminated with all metals (t5), which showed a reduction of almost 90%. other treatments, including treatment contaminated with only zinc (t4), had negative removal values. gao et  al. (2016) observed, in their study with p. subcaptata, an elevation of zinc, without toxic potential, in the microalgae with greater exposure to phosphorus, due to potentially induced by zn–p complexation or precipitation inside the cell. saavedra et  al. (2018) also observed removal of up to 91.9% for zinc in a study carried out with microalgae of the class chlorophyceae. other studies indicate that dead algae biomass may be even more efficient at retaining and accumulating metal elements than living cells and tissues (e.g., cossich, 2000). this process occurs due to the changes in the nature of the cell surface because of the absence of active transport of the dead microalgae, causing better adsorption of metals efficiency by the algal biomass. the removal of nitrogen in the culture medium was significantly higher in the control (t1). the value of phosphorus removal was also higher in the control, but it did not differ significantly from the previous treatments. it was possible to observe that, in treatments contaminated with metals, the biosorption or adsorption of salts of nitrogen and phosphorus was low. the maximum reduction value recorded was 78.9% for nitrogen and 19.6% for phosphorus, all in the control treatment. this fact may have resulted from the redfield ratio (c 106h118o45n16p), which means that algae, on average, demand 16 times more nitrogen than phosphorus (redfield, 1958; sperling, 2001). in a study by wang et al. (2014), a reduction of up to 95% and 95.7% for phosphorus and nitrogen, respectively, was observed in a wastewater treatment system using the microalgae genera chlorella and micractinium. based on the results, it is possible to observe a complex relationship between microalgae bioremediation processes and the antagonistic and synergistic effects of the contaminants, with each other and with the microalgae itself. however, it is important to establish standards of control and monitoring for these contaminants in the effluent, so that it is possible to understand the metabolism and the efficiency of this system. in table 4, we present a compilation of studies using different species of microalgae for contribution of authors: ansilago, m.: conceptualization, methodology, validation, formal analysis, investigation, resources, data curation, writing – original draft, writing – review & editing, visualization, project administration, funding acquisition. ottonelli, f.: conceptualization, methodology, validation, formal analysis, investigation, resources, data curation, writing – original draft. carvalho, e.m.: conceptualization, methodology, validation, formal analysis, investigation, resources, data curation, writing – original draft, writing – review & editing, visualization, supervision, project administration. the specific purpose of culturing, adaptation and bioremediation in media containing metals and other organic and inorganic compounds that can be biosorbed. through these studies, it can be established that wherever there was insertion and/or presence of stressors in the culture medium of the microalgae, positive results were obtained for the removal of these contaminants and consequent increase in the production of algal biomass. this corroborates the results obtained in the present study, since the treatment contaminated with all metals (iron, aluminum and zinc) (t5) obtained a higher rate of algal biomass duplication, which can indicate synergy between the contaminants, thus reducing the toxic effects. conclusion the experimental results showed that the microalga p. subcapitata presented bioremediation capacity (either by adsorption and/or biosorption) and algal biomass production. the contaminants with higher concentration indices in the culture medium obtained a higher percentage of removal (n > zn > fe > p > al). it was also possible to observe that, on a bench scale, the microalgae were able to develop in the presence of the toxic metals inserted in the medium. in addition, the highest production rate was verified in the synthetic effluent with the association of metals, indicating possible synerg y between aluminum, iron and zinc, which was probably responsible for  reducing the toxic effect on the microalgae, meaning biomass gain for further biotechnological applications. however, more detailed studies are needed to improve the technique and the methodology used, requiring shorter test times and the use of other contaminating metals for influence and toxicity analysis. acknowledgments we appreciate the support of universidade federal da grande dourados – ufgd. likewise, we thank the center for research of biodiversity  at universidade estadual de mato grosso do sul for allowing us to use their laboratories, as well as the laboratory of environmental and instrumental chemistry at universidade estadual do oeste do paraná – unioeste, marechal cândido rondon, pr, brazil, for carrying out the chemical analyses. ansilago, m. et al. 230 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 223-231 issn 2176-9478 references abdelaziz, a.e.m.; leite, g.b.; belhaj, m.a.; hallenbeck, p.c., 2014. screening microalgae native to quebec for wastewater treatment and biodiesel production. bioresource technology, v. 157, 140-148. https://doi.org/10.1016/j. biortech.2014.01.114. ammar, s.h.; khadim, h.j.; mohamed, a.i., 2018. cultivation of nannochloropsis oculata and isochrysis galbana microalgae in produced water for bioremediation and biomass production. environmental technology innovation, v. 10, 132-142. https://doi.org/10.1016/j.eti.2018.02.002. ansilago, m.; ottonelli, f.; carvalho, e.m., 2016. cultivo da microalga pseudokirchneriella subcapitata em escala de bancada utilizando meio contaminado com metais pesados. engenharia sanitária e ambiental, v. 21, (3), 603-608. http://dx.doi.org/10.1590/s1413-41522016124295. brasil. 2005. conselho nacional do meio ambiente. resolução n° 375, de 17 de março de 2005. brasília, diário oficial da união, seção 1, p. 58-63. carvalho, e.m.; ottonelli, f.; ansilago, m.; godoy, h.c.; nakagaki, j.m.; 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labile carbon; environmental assessment. r e s u m o o objetivo do presente trabalho foi avaliar os estoques de carbono orgânico total (cot) e realizar o fracionamento físico-granulométrico da matéria orgânica do solo (mos) em diferentes sistemas de manejo (sm). foram estudados três sm e uma área de referência de mata nativa (mn), sendo os três sistemas: cana-de-açúcar (ca); pastagem permanente (pp) e sistema plantio direto (spd). foram coletadas amostras de solos nas camadas 0–0,05, 0,05–0,10 e 0,10–0,20 m. foram determinados a densidade do solo (ds), o cot, o índice de estratificação (ie), o estoque de carbono (estc), a variação do estc (∆estc), os teores de carbono da matéria orgânica particulada (c-mop) e mineral (c-mom), o índice de estoque de carbono (iec), a labilidade (l), o índice de labilidade (il) e o índice de manejo de carbono (imc). os sm apresentaram ds superior à área de mn. a área de mn apresentou maiores teores de cot nas primeiras camadas, chegando a 25,40 g kg-1 na camada 0–0,05 m, sendo a área de pp superior à mn na camada de 0,10–0,20 m. a área de mn apresentou os maiores teores de c-mop (15,25 g kg-1) e c-mom (10,15 g kg-1) na primeira camada. para a camada de 0,10–0,20 m, os sistemas de pp e spd foram superiores aos demais. para os teores de c-mom, a ca e pp apresentaram maiores teores na camada 0,10–0,20 m. os maiores valores de imc foram observados nas áreas de spd e pp na camada de 0,10–0,20 m. os sm aumentaram a ds e reduziram os teores de cot. os diferentes sm modificaram a fração mop, sendo a fração mom mais impactada pela área de ca. a labilidade da mos foi alterada pelos sm nas camadas mais superficiais. palavras-chave: qualidade do solo; carbono lábil; avaliação ambiental. stock and indices of carbon management under different soil use systems estoque e índices de manejo de carbono sob diferentes sistemas de uso do solo diego henrique de oliveira morais1 , carla aparecida da silva1 , jean sérgio rosset1 , paulo guilherme da silva farias2 , camila beatriz da silva souza2 , jefferson matheus barros ozório3 , selene cristina de pierri castilho1 , leandro marciano marra1 1universidade estadual de mato grosso do sul – mundo novo (ms), brazil. 2universidade estadual de mato grosso do sul – aquidauana (ms), brazil. 3universidade estadual de mato grosso do sul – dourados (ms), brazil. correspondence address: jefferson matheus barros ozório – br 163, km 20 – bairro universitário – cep: 79980-000 – mundo novo (ms), brazil. e-mail: ozorio.jmb@outlook.com conflicts of interest: the authors declare that there are no conflicts of interest. funding: fundação de apoio ao desenvolvimento do ensino, ciência e tecnologia do estado de mato grosso do sul (fundect) — edital fundect/ uems no. 25/2015. received on: 07/21/2020. accepted on: 09/15/2020. https://doi.org/10.5327/z21769478867 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 2, june 2021 http://orcid.org/0000-0002-2572-1790 http://orcid.org/0000-0002-4625-1564 http://orcid.org/0000-0003-2214-2694 http://orcid.org/0000-0003-4708-2122 http://orcid.org/0000-0002-7186-1014 http://orcid.org/0000-0002-7836-7668 http://orcid.org/0000-0001-8298-1671 http://orcid.org/0000-0001-8816-1789 mailto:ozorio.jmb@outlook.com https://doi.org/10.5327/z21769478867 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ stock and indices of carbon management under different soil use systems 287 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 286-295 issn 2176-9478 introduction the conversion of natural areas into production systems can, in addition to modifying the landscape, change the edaphic quality when not properly handled (freitas et  al., 2018). the different uses and managements directly influence soil attributes, such as carbon (c) (lal, 2018; ozório et al., 2019), besides causing changes in physical (sales et al., 2018; falcão et al., 2020), chemical (souza et al., 2018; assunção et  al., 2019), and biological attributes of the soil (borges et al., 2015; barbosa et al., 2018). among the many attributes analyzed to evaluate the effects of the management systems and soil quality (sq), soil organic matter (som) stands out (nanzer et al., 2019; lavallee et al., 2020; poffenbarger et al., 2020). thus, one of the methods for evaluating sq is the analysis of c compartments of the physical fractions of the som (cambardella and elliott, 1992). those are divided into two fractions, the particulate organic matter (pom), a fraction with high potential to indicate sq in a short period of time (bayer et al., 2002; bongiorno et al., 2019); and the mineral organic matter (mom), which is the most stable fraction of the som, being less sensitive to changes in a short period of time (cambardella and elliott, 1992). with the data of physical fractionation, it is possible to obtain the carbon management index (cmi), developed by blair et  al. (1995), which is a useful tool to analyze the effects of different management systems, as it analyzes the effects of the systems on the quality and quantity of som in the same index (ghosh et al., 2019). the implementation of conservation production systems, such as well-managed pastures and the no-tillage system, can maintain or even increase soil carbon stocks (salton et al., 2008; rosset et al., 2019; falcão et  al., 2020), maintaining productive capacity and mitigating the emission of c dioxide (co 2) into the atmosphere (borges et al., 2015; besen et al., 2018). in conventional soil tillage systems, the yearly plowing hinders the formation of stable soil aggregates, with consequent damage to the storage of c (salton et al., 2008), as reported in studies analyzing soil quality in systems with sugarcane cultivation (bordonal et al., 2018; gomes et al., 2019). thus, the evaluation of sq by quantifying the total organic carbon (toc) contents and their respective fractions in areas with a known history of cultivation can produce accurate and conclusive results on the edaphic quality of the area. therefore, the present study aimed to evaluate soil toc contents and stocks, and the physical fractions of som in different management systems. materials and methods soil collections were carried out at vezozzo farm, located in the municipality of eldorado (figure 1), southern cone region of the state of mato grosso do sul, brazil. the climate of the region is subtropical (cfa), according to köppen’s classification and native vegetation of atlantic forest – semideciduous seasonal forest (semade, 2015), with soils classified as argissolo vermelho amarelo distrofico típico (santos  et  al., 2018), equivalent acrisols (iuss working group wrb, 2015) and ultisols (soil survey staff, 2014), of sandy texture (santos et al., 2018). four different areas were evaluated, three management systems in addition to a reference area of native forest, namely: sugarcane crop area (sc) – with 350 hectares, cultivated with sugarcane since 2006; permanent pasture area (pp) –implanted in 2003, with 2.5 hectares, with brachiaria brizantha species subjected to grazing pressure by goats, with approximately 12 au ha-1; no-tillage system area (nts) – 240 hectares, where a succession of corn/soybean and cassava has been cultivated since 2002; and a native forest area (nf) of legal reserve with 160 hectares. disturbed and undisturbed soil samples were collected in the 0–0.05, 0.05–0.10 and 0.10–0.20-m layers, with four replicates per management system and layer. each composite sample of deformed soil was represented by ten simple samples within the four evaluated areas. in the nts and sc, collection was carried out between the cultivation rows. in the areas of pp and nf, samples were randomly collected. the undisturbed samples for soil density analysis (sd) were collected with the aid of a volumetric ring with a volume of 48.86  cm3, with four replicates in the areas and layers. in order to characterize the study areas, soil samples from the 0–0.20-m layer were collected and then sent to the laboratory for chemical and physical characterization (table 1). sd analyses were performed according to claessen (1997), using the volumetric ring method. toc was determined according to the methodology adapted from yeomans and bremner (1988). based on the toc results, the total organic carbon stocks (stockc) were calculated according to the equivalent mass method (ellert and bettany, 1995; sisti et al., 2004). to assess trends of accumulation or loss of toc in relation to the nf (reference system of the original soil condition in this study), the variation in the stockc (δstockc) was calculated by the difference between the mean values of stockc of the nf and each of the management systems. the obtained value was divided by the thickness (cm) of each layer and in the profile of 0–0.20 m. with the results of the toc contents, the carbon stratification index (si) (franzluebbers, 2002) was calculated using the relation between the toc contents of the 0–0.05m and the 0.10–0.20-m layers. the physical-granulometric fractionation of the som was performed according to the methodology of cambardella and elliott (1992), in which 20 g of air-dried fine earth (adfe), together with 60 ml of sodium hexametaphosphate (5 g l-1) were placed in erlenmeyer flasks of 250 ml, being stirred for 16 hours in stirring table at a speed of 150 rpm. after the stirring period, samples were washed in a 53-μm sieve, and the material retained in the sieve comprised the pom. subsequently, the carbon content of particulate organic matter (c-pom) was obtained by the methodology of yeomans and bremner (1988), and the carbon content of mineral organic matter (c-mom) was obtained from the differmorais, d.h.o. et al. 288 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 286-295 issn 2176-9478 ence between toc and c-pom. for the calculations of carbon stock of particulate organic matter (stockc-pom) and carbon stock of mineral organic matter (stockc-mom), the methodology of the equivalent mass was used (ellert and bettany, 1995; sisti et al., 2004). after the determination of c fractions, the following indices were calculated to evaluate the quality of the som: carbon stock index (csi), lability of som (l), lability index (li), and carbon management index (cmi), according to blair et al. (1995). figure 1 – location of the municipality of eldorado, state of mato grosso do sul (ms), indicating the location of vezozzo farm, where the study collections were carried out. cartography software: qgis 3.12 bucuresti. table 1 – physical and chemical characterization of the soil (0-0.20-m layer) in the study areas. sa sand silt clay ph om p k ca mg al h+al sb cec v --------g kg-1-------cacl2 g dm -3 mg dm-3 ----------------------cmolcdm -3--------------------% sc 779 100 121 5.13 10.11 3.52 0.20 2.1 1.1 0.02 1.4 3.40 4.80 70.8 pp 831 84 85 5.53 12.85 26.10 0.17 1.6 1.2 0 1.2 2.97 4.17 71.2 nts 815 83 102 4.53 16.94 35.58 0.14 0.8 0.5 0.13 1.8 1.44 3.24 44.4 nf 831 50 119 4.16 14.76 3.03 0.03 0.5 0.3 0.49 2.8 0.87 3.67 23.7 sa: study area; sc: sugarcane crop area; pp: permanent pasture; nts: no-tillage system; nf: native forest. physical characterization – granulometry: pipette method. chemical characterization – calcium chloride (ph); mehlich (p and k); kcl 1n (ca, mg and al); calcium acetate ph 7 (h + al); om: organic matter; cec: cationic exchange capacity; v: base saturation; sb: sum of bases. stock and indices of carbon management under different soil use systems 289 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 286-295 issn 2176-9478 the results were subjected to variance analysis with f-test application, and the mean values were compared with each other by the tukey test at 5% probability with the aid of the genes software (cruz, 2006). results and discussion regarding the sd, it can be observed that the three managed areas had higher values than the area of nf in the 0-0.05-m layer, being similar to each other, ranging from 1.35 to 1.52 mg m-3, whereas the area of nf presented a value of 1.08 mg m-3 (table 2). in the 0.05–0.10-m layer, the highest sd values were observed in the sc and pp areas, with values of 1.63 and 1.74 mg m-3, respectively. in this same layer, the area of nts (1.35 mg m-3) and nf (1.20 mg m-3) were similar to each other. in the 0.10–0.20-m layer, the areas of sc and pp had the highest values of sd, and the area of nts was similar to the nf (table 2). the highest values of sd in the areas of sc and nts are associated with the use of agricultural machinery during crop management procedures, which increase the pressure under the soil surface, promoting soil compaction (sales et al., 2018). awe et al. (2020), studying changes in soil physical attributes in sugarcane areas, reported an increase in sd up to the 0.40-m layer, due to machine traffic and soil revolving, corroborating the results of rosset et al. (2014b) in sugarcane crop areas in the state of mato grosso do sul. the highest values of sd presented by the pp area are due to the absence of pasture maintenance, which favors degradation processes, such as surface disaggregation and particle rearrangement, thus increasing the sd (falcão et al., 2020). vasques  et  al. (2019) in a pasture management study in brazil, concluded that inadequate pasture management results in direct impacts on soil physical attributes, directly on sd and soil porosity, which are extremely important in soil water regulation. in the area of nf, the lowest values of sd are associated with the intense litter deposition in these areas – which, together with the fact that there is no revolving, favors the activity of organisms (borges et al., 2015), especially the edaphic macrofauna, that directly contribute to the decrease in sd through their movement of the soil profile (menandro et  al., 2019; velasquez and lavelle, 2019). in all evaluated areas and layers, sd values did not exceed 1.75 mg m-3, considered an impediment for root development of crops in this sandy soil condition (reinert et al., 2008; sales et al., 2016). it is noteworthy that in the 0–0.05 and 0.05–0.10-m layers, the toc contents of the managed areas are lower than the nf. in the 0.05–0.10m layer, the sc, pp, and nts presented contents of 11.63, 13.71, and 12.57 g kg-1, respectively. these higher contents in the nf area are due to the higher litter deposition of different forest extracts (ozório et al., 2019), which increases the toc contents in the most superficial layers of the soil (assunção et al., 2019). several authors have reported higher toc contents in higher native areas compared with production systems in different regions of brazil, soil types, and management systems (borges et al., 2019; maia et al., 2019; santos et al., 2019; ferreira et al., 2020; medeiros et al., 2020). regarding the 0.10-0.20-m layer, the highest levels of toc were found in the pp area, with 13 g kg-1 (table 2). these higher levels of toc in more subsurface layers of areas cultivated with pp are explained because the root system of grasses deposits significant amounts of toc in subsurface (nanzer et al., 2019). another explanation for the higher levels of toc in the 0.10–0.20-m layer of pp, even with lower levels of toc in surface layers, might be related to the process of pasture degradation by excessive grazing, with increased production of exudates in the roots, which increase the intake of c in more subsurface layers, as reported by shen et al. (2020). the highest stockc value in the 0–0.05-m layer was observed in the nf area, with 10.18 mg ha-1, being higher than the sc with 6.84 mg ha-1. in the 0.05–0.10-m layer, all the evaluated areas were similar to each other, ranging from 7.00 to 8.25 mg ha-1. in the 0.10–0.20-m layer, the highest values of stockc were observed in the areas of pp (16.11 mg ha-1) and nts (13.82 mg ha-1), being higher than the area of nf (table 2). these results show that the management adopted in nts and pp have contributed to the maintenance of the stockc both in surface and table 2 – soil density (sd), total organic carbon (toc), and carbon stock (stockc) in the different management systems in the municipality of eldorado, ms. ms sd toc stockc mg m-3 g kg-1 mg ha-1 0–0.05 m sc 1.52a 12.68c 6.84b pp 1.50a 15.79b 8.53ab nts 1.35a 15.01b 8.05ab nf 1.08b 25.40a 10.18a cv (%) 9.0 4.8 15.1 0.05–0.10 m sc 1.63a 11.63c 7.00a pp 1.74a 13.71b 8.25a nts 1.35b 12.57bc 7.56a nf 1.20b 16.60a 7.63a cv (%) 5.2 5.5 8.4 0.10–0.20 m sc 1.62a 9.21b 11.42bc pp 1.70a 13.00a 16.11a nts 1.49ab 11.13ab 13.82ab nf 1.24b 9.72b 10.46c cv (%) 7.9 8.8 9.3 ms: management systems; sc: sugarcane; pp: permanent pasture; nts: no-tillage system; nf: native forest; cv (%): coefficient of variation. means followed by equal letters in the column, in each layer, do not differ from each other according to the tukey test (p ≤ 0.05). morais, d.h.o. et al. 290 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 286-295 issn 2176-9478 subsurface soil layers, a behavior previously observed by other authors (rosset 2014a; 2014b; rosset et al., 2016; sales et al., 2018; assunção et al., 2019; rosset et al., 2019). this increase in soil stockc in the pp and nts areas is important for improving soil quality, considering that c directly acts in the reduction of sd (velasquez and lavelle, 2019; falcão et  al., 2020), porosity maintenance (bertollo and levien, 2019) as well as in the regulation of water infiltration (silva et al., 2019), improving microorganism activity (souza et al., 2018) and providing greater soil aggregation (ozório et al., 2019; udom and omovbude, 2019). the results of the toc stratification index (si) assessed in all studied areas, presented values above 1 (figure 2). the managed areas did not present differences between them, with values ranging from 1.22 to 1.38, which were different from the nf area, which presented an si value of 2.63. according to franzluebbers (2002) and sá and lal (2009), si values greater than 1 indicate a high stratification ratio of soil c, which contributes to storing c in more subsurface soil layers. the highest si value in the nf area is due to the constant entry of som into the soil surface, which causes the toc content of the first layer to be higher in relation to deeper layers, as observed in table 2. salton et al. (2014) found si of 1.70 for nf area in the cerrado. rosset et al. (2014a) reported a value of 3.43 si in an atlantic forest area in western paraná, brazil. regarding the variation in carbon stock (δstockc), all managed areas showed negative variation, especially in the 0–0.05-m layer (figure 3). this negative variation in stockc in the 0–0.05-m layer is more evident in the sc area. this is mainly due to the intense soil management in the sc area, where gradation is used for crop renewal (lopes et al., 2017). this process breaks the soil aggregates, leaving the som exposed to microorganisms that consume this organic matter, releasing co 2 (bertollo and levien, 2019; gonçalves et al., 2019). this fact was also observed by rosset et al. (2014b) in areas with different forms of sugarcane cultivation in the municipality of maracajú, ms, brazil. in the pp area, especially in the 0.10–0.20-m layer, but also in the 0–0.2-m profile, the positive variation in the stockc was higher than the other managed areas. nanzer et al. (2019) found higher stockc in a brachiaria brizantha pp area, mainly due to the continuous renewal of the root system. shen et  al. (2020) highlights the importance and contribution of pastures to increase the stockc in deeper soil layers, even in pastures that show signs of degradation. considering the δstockc in the three stratified layers evaluated together (profile of 0–0.2 m), it is possible to observe negative variation in the stockc only in the area of sugarcane cultivation (figure 2). some authors studying the effect of sugarcane production on soil c also observed stockc reduction in the layer of 0–0.2 m in sc areas in brazil (rosset et al., 2014b; oliveira et al., 2016; borges et al., 2019). in the 0-0.05-m layer, the highest c-pom contents were observed in the nf area with 15.25 g kg-1, and the lowest content was observed in the sc area (4.93 g kg-1), whereas the pp and nts areas presented intermediate levels. this same pattern was observed in the 0.05–0.10-m layer, where the sc area presented 43.68% of the c-pom content compared with the reference area (table 3). gomes et al. (2019), in a study in southeastern brazil, concluded that areas of sc are prone to losses of c-pom, both by soil revolving during crop renewal, and by losses in erosive processes that occur between the rows of these areas. in the nf area, the highest levels of c-pom are attributed to the continuous deposition of soil litter (gazolla et al., 2015; rosset et al., 2019), with different plant extracts and different carbon-to-nitrogen (c/n) ratios between them (ozório et  al., 2019). the c-pom is extremely important for soil quality due to the strong relationship with the formation of soil macroaggregates (tisdall and oades, 1982; six et al., 2000). regarding the c-mom in the 0–0.05-m layer, the highest content was observed in the nf area, 10.15 g kg-1, and the areas of sc, pp and nts were similar to each other, with contents from 6.75 g kg-1 to 7.75 g kg-1, respectively (table 3). the absence of soil disturbance in the nf area favors the humification of som in the most superficial layer of the soil (rosset et al., 2019). similar results were found by bueno et al. (2017), according to which a secondary forest area presented c-mom values higher than managed areas, in the 0-0.10-m layer, and by rosset et al. (2019) in atlantic forest vegetation. in the deepest layer evaluated (of 0.10–0.20 m), there is an increase in the c-mom content in the pp area (table 3). this increase corroborates the pattern of increase in the toc content of this area (table 2). the increase in toc content in subsurface layers and soil stability in pp areas favor the som humification process, becoming more recalcitrant (rosset et al., 2019; shen et al., 2020). the representativeness of pom was higher in the most superficial layer of the soil, while the mom percentage (%mom) increased according to increased depth in all areas (table 3). the sc area presented figure 2 – stratification index (si) of total organic carbon as a function of different management systems in the municipality of eldorado, ms. sc: sugarcane crop area; pp: permanent pasture; nts: no-tillage system; nf: native forest. stock and indices of carbon management under different soil use systems 291 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 286-295 issn 2176-9478 lower pom percentage (%pom) than the other areas, with 38.75%, 35.14%, and 31.80% in relation to toc, in layers of 0–0.05 m; 0.05– 0.10 m; and 0.10–0.20 m, respectively. on the other hand, the sc area presented %mom higher than 60% in all evaluated layers. this characterizes the absence of constant deposition of som (bordonal et al., 2018), which hinders the balance between these two fractions of the som (lal, 2018). the areas of nf, pp, and nts in all layers showed variations between 39% and 60% for %pom and %mom, respectively, and they were influenced by the evaluated layer (table 3). higher %pom in surface soil layers is common due to the entry of organic matter deposited on the soil surface (cotrufo et  al., 2019; rosset et  al., 2019; lavallee et al., 2020). the nf area had the highest value of stockpom in the first layer evaluated, 6.12 mg ha-1, with pp and nts areas having similar values, and the sc area had the lowest stockpom, 2.68 mg ha-1. in the 0.05–0.10-m layer, the areas of pp, nts, and nf were similar to each other, ranging from 4.23 mg ha-1 to 4.30 mg ha-1, higher than the sc area. finally, in the 0.10–0.20-m layer, the pp and nts areas showed the highest stockpom, 7.17 mg ha-1 and 7.22 mg ha-1, respectively (table 3). c accumulation in the particulate fraction is important to keep the flow of biological activities in the soil (batista et al., 2013), mainly figure 3 – variation in toc stock (δstockc) in the managed areas in the 0–0.05-m, 0.05–0.10-m, and 0.10–0.20-m layers in relation to the native forest area, and in the 0–0.20-m layer. morais, d.h.o. et al. 292 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 286-295 issn 2176-9478 table 3 – carbon of particulate organic matter (c-pom), carbon of mineral organic matter (c-mom), pom percentage (%pom), mom percentage (%mom), carbon stock of particulate organic matter (stockpom), carbon stock of mineral organic matter (stockmom), carbon stock index (csi), lability of som (l), lability index (li), and carbon management index (cmi) in the different management systems in the municipality of eldorado, ms*. ms c-pom c-mom pom mom stockpom stockmom csi l li cmi --------g kg-1--------------%--------------mg ha-1-----------------------------------0–0.05 m sc 4.93c 7.75b 38.75b 61.25a 2.68c 4.16a 0.50c 0.64b 0.42b 21.30c pp 8.54b 7.25b 54.44a 45.56b 4.58b 3.94a 0.62b 1.22a 0.81a 49.80b nts 8.26b 6.75b 54.92a 45.08b 4.42b 3.62a 0.59b 1.22a 0.82a 48.37b nf 15.25a 10.15a 60.05a 39.95b 6.12a 4.06a 1.00a 1.50a 1.00a 100.00a cv (%) 6.1 10.0 7.6 8.2 14.6 18.4 4.7 15.9 15.8 10.6 0.05–0.10 m sc 4.08c 7.55a 35.14b 64.86a 2.45b 4.53a 0.70c 0.55b 0.42b 29.73b pp 7.30b 6.41ab 53.66a 46.34a 4.38a 3.86a 0.83b 1.20a 0.96a 78.04a nts 7.05b 5.52b 56.25a 43.75b 4.23a 3.32a 0.75c 1.30a 1.03a 77.46a nf 9.34a 7.26ab 56.24a 43.76b 4.30a 3.32a 1.00a 1.29a 1.00a 100.00a cv (%) 7.2 14.2 10.5 10.6 9.6 16.0 4.0 23.7 29.9 24.6 0.10–0.20 m sc 2.92c 6.29ab 31.80c 68.20a 3.61b 7.80ab 0.95b 0.47c 0.59c 56.57d pp 5.79a 7.21a 44.61b 55.39b 7.17a 8.93a 1.34a 0.81b 1.03b 137.39b nts 5.82a 5.31b 52.31a 47.69c 7.22a 6.59bc 1.15ab 1.10a 1.40a 160.36a nf 4.26b 5.46b 44.00b 56.00b 4.59b 5.86c 1.00b 0.79b 1.00b 100.00c cv (%) 8.5 10.7 4.6 3.5 8.9 11.2 8.9 6.8 7.3 8.1 *means followed by equal letters in the column, in each layer, do not differ from each other according to the tukey test (p ≤ 0.05); cv: coefficient of variation. by microorganisms that consume this som, turning it into more stable fractions (borges et al., 2015; rosset et al., 2019). when observing the carbon stocks associated with minerals (stockmom), in the first two layers evaluated, no difference was observed between the studied areas, ranging from 3.62 mg ha-1 to 4.16 mg ha-1 in the 0–0.05-m layer, and from 3.32 mg ha-1 to 4.53 mg ha-1 in the 0.05–0.10m layer. in the 0.10–0.20-m layer, the highest values were observed in the sc and pp areas differing from the nf area (table 3). this fraction presents advanced humification stage, being highly stable due to the interaction with the soil colloids and being located inside stable microaggregates (assunção et al., 2019; rosset et al., 2019; ferreira et al., 2020). the nf area had higher values of csi for the first two layers studied (table 3). this difference between the managed areas and the nf demonstrates the potential for c accumulation in the first layers of soil of areas under native vegetation (ozório et  al., 2019). when only assessing the managed areas, the nts and pp areas differed from the sc area in the 0–0.05-m layer. it is worth highlighting, mainly in  the 0–0.05-m layer, the low value of csi (0.50) in the sc area, indicating that this area is not efficient in stocking c (bordonal et al., 2018). in the 0.10–0.20-m layer, the highest csi was found in the pp area, being even higher than in the nf and sc areas (table 3). the higher csi in areas cultivated with pp are due to their volume of root system, which is efficient in the accumulation of c (nanzer et al., 2019; ozório et al., 2019; shen et al., 2020). in general, in all evaluated layers, the lability values (l) of the som ranged from 0.47 to 1.50. in the three layers evaluated, the sc area had values lower than 0.64, different from the other managed areas, pp and nts, and the nf area (table 3). regarding the li, the same l pattern was found in the 0–0.05-m and 0.05–0.10-m layers, with the sc presenting the lowest values and the other treatments being similar to each other. in this study, the l and li values showed differences in c quality between the managed areas, especially comparing the sc area with the others (table 3), demonstrating sensitivity in detecting changes in soil organic fraction of the evaluated areas. this assessment is essential to evaluate how different management systems alter soil attributes, thus allowing to develop strategies to minimize the negative impacts of agricultural production over the years of cultivation (lal, 2018). stock and indices of carbon management under different soil use systems 293 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 286-295 issn 2176-9478 contribution of authors: morais, d.h.o.: conceptualization, methodology, validation, formal analysis, investigation, resources, data curation, writing — original draft. silva, c.a.: conceptualization, methodology, validation, formal analysis, investigation, resources, writing — original draft. rosset, j.s.: conceptualization, methodology, validation, formal analysis, investigation, visualization, supervision, project administration. farias, p.g.s.: methodology, validation, formal analysis, investigation, resources. souza, c.b.s.: formal analysis, investigation, resources, data curation, writing — review & editing. ozório, j.m.b.: resources, software, project administration, formal analysis, funding. castilho, s.c.p.: methodology, validation, formal analysis, investigation, visualization. marra, l.m.: methodology, validation, formal analysis, investigation, supervision, visualization. references assunção, s.a.; 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lavallee et  al., 2020; poffenbarger et al., 2020). considering the cmi results in the 0.10–0.20-m layer, the pp and nts areas exceed the reference value of the nf, which indicates that even compromising the quantity and quality of c on the surface, the systems have been contributing to the improvement of som in the most subsurface layer of the soil. this may benefit the edaphic quality in these areas, favoring other chemical, physical, and biological attributes of the soil (lal, 2018; assunção et  al., 2019; ozório et  al., 2019; rosset et al., 2019; ferreira et al., 2020). conclusions the managed areas modify the density, total organic carbon content, and soil carbon stock when compared with the reference area. the particulate and mineral fractions of soil organic matter are altered in the different management systems, and the sugarcane area compromised the presence of particulate organic matter. the managed areas, through the evaluation of the carbon management index, compromise organic matter in the most superficial layers. acknowledgments the authors thank the farmers who made their areas available for the development of this study. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.12.271 https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.12.271 https://doi.org/10.1016/j.still.2019.104447 https://doi.org/10.1590/1807-1929/agriambi.v22n2p137-142 https://doi.org/10.1590/1807-1929/agriambi.v22n2p137-142 http://dx.doi.org/10.5433/1679-0359.2013v34n6supl1p3377 http://dx.doi.org/10.5433/1679-0359.2013v34n6supl1p3377 https://doi.org/10.1023/a https://doi.org/10.1023/a https://doi.org/10.36812/pag.2019253208-218 https://doi.org/10.36812/pag.2019253208-218 http://dx.doi.org/10.17268/sci.agropecu.2018.03.15 https://doi.org/10.1071/ar9951459 https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2018.12.008 https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2018.05.003 https://doi.org/10.4136/ambi-agua.1573 morais, d.h.o. et al. 294 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 286-295 issn 2176-9478 borges, l.d.a.b.; 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land-use; agriculture; hydrology; magpie; swim. resumo neste estudo, analisa-se como as mudanças nos padrões de uso de solo, produção agrícola e mudanças climáticas podem afetar a demanda e a disponibilidade hídrica na bacia hidrográfica do rio são francisco, incluindo cenários de crescimento da população, desenvolvimento econômico, políticas e condições de mercado. utilizando uma versão regionalizada do modelo agroeconômico global de uso de solo e água, impactos são analisados para dois cenários: um cenário com moderado desenvolvimento econômico, alto crescimento populacional e pouca consciência dos problemas ambientais (a2), e um cenário com moderado crescimento populacional, alto desenvolvimento econômico, e alta sustentabilidade ambiental (b1). um modelo eco-hidrológico regional é usado para analisar os efeitos desses cenários. em geral, os cenários climáticos mostram um futuro mais úmido (anos 2021 – 2050), com estações chuvosas mais úmidas e estações de seca mais intensas. a disponibilidade de água para a agricultura irrigada é alta, enquanto a geração de energia hidrelétrica está em declínio de 3,2% (a2) e 1,7% (b1) em relação ao de referência. palavras-chave: bacia hidrográfica do rio são francisco; uso da terra; agricultura; hidrologia; magpie; swim. scenarios of climate and land-use change,water demand and water availability for the são francisco river basin cenários de mudanças climáticas e de uso da terra, demanda e disponibilidade de água para a bacia hidrográfica do rio são francisco hagen koch phd, senior scientist, potsdam institute for climate impact research (pik), research domain climate impacts and vulnerabilities – potsdam (brandenburg), germany. anne biewald phd, senior scientist, potsdam institute for climate impact research (pik), research domain climate impacts and vulnerabilities – potsdam (brandenburg), germany. stefan liersch phd, senior scientist, potsdam institute for climate impact research (pik), research domain climate impacts and vulnerabilities – potsdam (brandenburg), germany. josé roberto gonçalves de azevedo full professor in civil engineering, department of civil engineering, technology ad geosciences center (ctg), universidade federal de pernambuco (ufpe) – recife (pe), brazil. gerald n. souza da silva phd student, ufpe – recife (pe), brazil. karolin kölling master student, potsdam institute for climate impact research (pik), research domain climate impacts and vulnerabilities – potsdam (brandenburg), germany. peter fischer phd student, leibniz-institute of freshwater ecology and inland fisheries (igb), department of ecohydrology – berlin, germany. robert koch phd student, technische universität berlin (tub), department of landscape architecture and environmental planning – berlin, germany. fred fokko hattermann phd, senior scientist, potsdam institute for climate impact research (pik), research domain climate impacts and vulnerabilities – potsdam (brandenburg), germany. address for correspondence: hagen koch – p.o. box. 601 203 – d-14412 – potsdam (brandenburg) – germany – e-mail: hagen.koch@pik-potsdam.de doi: 10.5327/z2176-947820151007 scenarios of climate and land-use change,water demand and water availability for the são francisco river basin 97 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 96-114 introduction agricultural production and water scarcity are intrinsically linked. agriculture is the largest user of the world’s freshwater resources, being responsible for 70% of overall water consumption (grafton & hussey, 2011). the main driver of global water scarcity is increasing agricultural production due to population growth (falkenmark et al., 1989; vorosmarty et al., 2000). since incomes in developing countries are expected to rise (rosegrant, 2003) and diets of industrial countries will likely be adopted by many developed societies (pingali, 2007), the global demand for livestock products will increase (delgado, 2003). as the production of livestock-based calories requires more water than the production of vegetal calories, water resources will be put under additional pressure (hoekstra & chapagain, 2007). the interplay of international food trade and demand play a decisive role for local and regional water availability. studies have shown that water-scarce regions import water virtually embedded in food, thus alleviating scarcity (fader et al., 2011; hanasaki et al., 2010; hoekstra & hung, 2002; oki & kanae, 2004) or export virtual water, thus aggravating scarcity (biewald et al., 2014). climate change will affect the water balance and the water demand for agricultural irrigation in many regions. with changing land use, that is, turning natural vegetation into agricultural land, these effects can be amplified. in regions with sufficient precipitation volumes, the effects on water availability can be negligible or even positive. in regions with low or temporally uneven distribution of precipitation volumes, agricultural production necessitates irrigation. increased water withdrawals decrease streamflow and can have negative effects, for example, on hydropower generation, public water supply, and riverine ecology, and have the potential to aggravate upstream-downstream or transboundary conflicts. montenegro & ragab (2012) emphasize that future climate and land-use changes call for new water resources management and mitigation strategies. furthermore, studies indicate that climate change will result in reduction of the national real gross domestic products (gdps), which can adversely affect agricultural production (faria, 2012). the relationship between climate and land-use is complex and acts at different spatial and temporal scales (chase et al., 2000; pielke, 2005; rounsevell & reay, 2009). regional climate change is a consequence of global climate change and land-use changes, especially on the mesoand micro-scale (mölders, 2000; conradt et al., 2007). anthropogenic land-use changes usually occur on local or regional scales and are driven by local, national, and global drivers through international trade and other socioeconomic changes, as described earlier. climate is the major driver of the hydrological cycle, and therefore even small changes in the climate parameters are affecting water balance components directly (bronstert et al., 2007). additionally, land-use changes can result in strong impacts on hydrological processes (calder, 1992; defries & eshleman, 2004). urbanization can result in higher flood peaks (moscrip & montgomery, 1997), afforestation can increase evapotranspiration and decrease runoff (fohrer et al., 2001), whereas deforestation can increase peak discharges (seibert & mcdonnell, 2010; birkel et al., 2012). the extent of climate and land-use change impacts on the water balance depends on the catchment properties, that is, climate conditions, predominating land-use and soil properties (sahin & hall, 1996). studies aiming at analysing both climate and land-use change impacts often find that climate change dominates on larger scales, whereas land-use change impacts can be more important on local or regional scales. for example, lahmer et al. (2001) found that potential climate change impacts outweigh the effects of moderate conversion of cropland into dry pasture, meadow, forest, or fallow land in mesoscale catchments in northern germany. as climate is a major driver for crop growth, impacts of climate change on crop growth are also of concern (rötter & van de geijn, 1999; tuck et al., 2006; bellarby et al., 2010; haberl et al., 2011; wenkel et al., 2013). however, the impacts of climate change on crop growth are subject to considerable uncertainties (godfray et al., 2010). according to lázaro et al. (2014), analyzing results simulated by different global circulation models (gcms) for northeastern brazil, some gcms show an increase of up to 12% in annual precipitation, whereas others show a decrease of up to 42%. additionally, montenegro & ragab (2010, 2012) found negative and positive precipitation trends for river basins in northeastern brazil, depending on the gcm used. schaeffer et al. koch, h. et al. 98 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 96-114 (2008) simulated a reduction of hydropower generation of 4.3% and 7.7% for the são francisco river basin for two climate scenarios (a2 and b2) for the years 2071–2100 based on runs of the gcm hadley centre coupled model, version 3 (hadcm3). generally, climate change is expected to affect agriculture in brazil negatively (cunha et al., 2015). martins et al. (2010) indicate that agriculture in some parts of brazil can be seriously affected by climate change, but also is responsible for greenhouse gas emissions, as the world largest consumer of pesticides. irrigation is seen as an adaptation strategy to climate change for farmers in brazil. however, high costs for the installation, maintenance and operation can prevent farmers from applying irrigation (cunha et al., 2015). also the technical knowledge required and the necessary administrative work can impede the application of irrigation, especially at small-sized farms. whereas in some regions of brazil precipitation volumes are sufficient for rain fed agriculture all over the year, in regions with a longer dry period year-round cultivation is possible only by applying irrigation. the water demand for agricultural irrigation can put water resources under strong pressure. for instance, ferraz et al. (2013) found for the state of goiás, depending on the subregion, that between 2% and 44% of available water resources would be required to fulfill the irrigation water demand. analysing climate change effects on the suitability of land for agricultural production in brazil, assad & pinto (2008) found a decrease for most of the crops considered, such as cotton, coffee, corn, or soybean. for sugar cane an improvement of growing conditions is expected, yet requiring irrigation in some regions, for example, the northeast of the country. the area suitable for sugar cane can increase from approximately 6 million ha under recent climate to 13 million – 17 million ha by applying irrigation, depending on the climate scenario. dalri & cruz (2008) showed that even under humid condition in the state of são paulo (botucatu) irrigation can increase the yield significantly. applying irrigation sums of 520 mm and 740 mm, while precipitation sums up to 1,422 mm and 1,484 mm over the entire growing cycle, increases stem production by 43.5% and 67.2%, respectively. this means that of the overall 1,942 mm and 2,224 mm approximately one fourth and one third of the water requirements are covered by irrigation. although irrigation increases the yield under humid conditions as in the state of são paulo, it is seldom used because of the remaining paradigm that irrigation is economically not reasonable (silva et al., 2014). by applying irrigation even in the semiarid northeastern parts of brazil sugar cane can be grown. silva et al. (2012) estimate a water demand of 1,710 mm for the entire growing cycle of sugar cane; however, the annual precipitation at the location of their experiment in the semiarid sub-middle são francisco river basin (juazeiro) sums up to 523 mm. assuming that the water requirements must not be fulfilled by 100%, that is, applying deficit irrigation, the irrigation water demand still is in the magnitude of 800 to 1,000 mm for the entire growing cycle of sugar cane. this means approximately two thirds of the water requirements must be covered by irrigation. however, maneta et al. (2009) found that increasing irrigation water demand in the são francisco river basin would not affect other uses such as hydropower generation, negatively. besides climatic factors, environmental effects of sugar cane production are also important. according to massagardi et al. (2013), the strong increase of ethanol production based on sugar cane, mainly to produce car fuel, as proposed by the decennial plan for energy expansion of the ministério das minas e energia (mme) should be viewed critically, because social and environmental effects are not considered. the named plan would require the expansion of sugar cane area from 8 million ha in 2012 to at least 13 million ha in 2021, assuming also an increase in productivity (t/ha) of 30% (massagardi et al., 2013). land-use change towards sugar cane would result in changing hydrological conditions, as altered groundwater recharge and stream flow (montenegro & ragab, 2012). this increase in area used for sugar cane production would mean extension of cultivation into areas climatically not optimal, that is, where irrigation is required. objectives in this study, changes in land-use patterns, agricultural production and climate, and their effects on water demand and availability in the são francisco river basin are analysed and assessed. global drivers, such as population growth, economic development, and trade liberalization are included. using a regionalized verscenarios of climate and land-use change,water demand and water availability for the são francisco river basin 99 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 96-114 sion of the global agroeconomic landand water use model of agricultural production and its impact on the environment (magpie), adapted to the são francisco river basin, impacts of global change scenarios are analysed consistently. to exemplify how these scenarios can inform about the future development of land-use in the são francisco river basin, outputs for two different special report on emissions scenarios (sres) are analysed. results are shown for scenario a2, which depicts a regionalized world with slow economic development, as well as high population growth and little awareness of environmental problems, and scenario b1, which is a globalized world with low population growth, high gdp growth and environmental sustainability. further information on these scenarios can be found in siegmund-schultze et al. (2015). the scenarios resulting from magpie are used as inputs for the ecohydrological soil and water integrated model (swim) in order to analyse the land-use and climate change effects on water availability and demand in the region. the focus of this paper is on irrigation water demand; the effects of changed land use and water demand on hydropower generation are also included. materials and methods study area the são francisco river basin—the focus area of this study—in the east of brazil has an area of approximately 640,000 km2. the drainage area occupies approximately 8% of the brazilian territory and covers six states: bahia, minas gerais, pernambuco, alagoas, sergipe, goiás, and the federal district. more than 14.2 million people, approximately 7.5% of the country’s population, lived in the region in 2010 (ibge, 2010). the climate shows diverse characteristics. the headwaters receive annual precipitation volumes up to 2,000 mm/a, whereas the middle and lower part are characterized by much lower annual precipitation volumes such as only 350 mm/a in some regions (cbhsf, 2004). according to the agência nacional de águas and the ministério do meio ambiente (ana/mma, 2013) the mean discharge at the mouth of the são francisco river is 2,846 m3/s. some sub-basins, for example, rio das velhas, paraopeba and rio grande verde, are critical regarding the relation between water demand and water availability (ana/mma, 2013). besides natural factors such as low or temporally uneven distribution of precipitation and shallow soils with low water storage capacity, the ever increasing water demand, especially for agricultural irrigation, is seen as a problem in the region (medeiros et al., 2013; braga et al., 2008). although agricultural production is relevant for the region, estimates concerning the size of agricultural area are uncertain. between 2006 and 2010 the water withdrawals in the basin have increased from 180.8 to 278.8 m3/s, with irrigation being the most important user, demanding 68% (2006) and 77% (2010) of the overall withdrawals (ana/ mma, 2013). an increase in water demand is expected, for example, with the transposition project (northern axis: withdrawal from river stretch between reservoirs sobbradinho and itaparica; eastern axis: withdrawal from itaparica reservoir), where water is transferred to northern regions inside and outside of the basin (lerner & carpio, 2006). the minimum quantity transferred by the two axes of the transposition is approximately 26.4 m3/s, while during high flows up to 127 m3/s (daily maximum of 114.3 m3/s) can be transferred (ana, 2005). in the middle of the last century, the first large dam, três marias, located in the upper são francisco river basin (total capacity of 19,528 hm3, live capacity of 15,278 hm3) was constructed to increase the reliability of water supply. in the late 1970s, sobradinho reservoir (total capacity of 34,117 hm3, live capacity of 28,669 hm3) and in the late 1980s, itaparica reservoir (total capacity of 10,782 hm3, live capacity of 3,549 hm3) were constructed in the sub-middle são francisco river basin (ana/gef/pnuma/oea, 2004a). these reservoirs were constructed mainly for hydropower generation and flood control. however, they also supply water for agricultural irrigation and to municipalities and are used to augment streamflow for navigation. scenarios in this study, two scenarios described in the sres (nakicenovic & swart, 2000) were used: i) a2, which depicts a regionalized world with slow economic development, as well as high population growth and little awareness koch, h. et al. 100 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 96-114 of environmental problems, and ii) b1, which is a globalized world with low population growth, high gdp growth, and environmental sustainability. the scenarios include also information on climate change. the projected global average surface warming at the end of the century for the two different sres scenarios is 1.1 to 2.9°c for scenario b1 and 2.0 to 5.4°c for scenario a2. the climate scenarios used in general show a clear sign of increasing air temperatures but no clear signal for precipitation. overall the future scenario a2 is markedly wetter and scenario b1 is somewhat wetter compared to the historical period. it also needs to be mentioned that the gcm hadcm3 is rather wet in the historical period, that is, simulated discharges are higher than observed ones. however, the spatial distribution gives a much more differentiated picture. whereas the southern part of the são francisco river basin is becoming much wetter, regions in the northern part are becoming drier. as most of the runoff is generated in the southern part, the overall discharge is also increasing. the sres scenarios provide a number of qualitative indicators which have to be translated into quantitative model input for an agroeconomic model. in the context of agricultural modeling, population development translates into demand for crop and livestock products, while the development of gdp in the different world regions influences dietary habits such as meat consumption, amount of calories consumed or wasted per person. the exogenously given projections for food demand in the model are derived from scenario information on consumption per capita (in kcal) and the population growth (valin et al., 2014). based on historical time series, the amount of consumption per capita (in kcal) varies, depending on the national per capita gdp. in the globalized b1, world trade barriers are relaxed by 10% per decade globally, starting from 2010. in the regionalized a2, trade liberalization is slowing down, in which trade barriers are relaxed by 5% per decade. table 1 shows how the qualitative indicators are translated into model parameters. year population in latin america (million people) daily kcal per capita share of diet which is based on livestock-calories [%] protection of natural areas scenario a2 b1 a2 b1 a2 b1 a2 b1 2005 572 553 2,775 2,824 20 20 2035 901 724 3,199 3,256 20 30 low high table 1 – specific parameters for latin america based on special report on emissions scenarios (sres) a1 and b2. the agroeconomic model of agricultural production and its impact on the environment (magpie) magpie (lotze-campen et al., 2008) is a global, spatially explicit, economic land-use model. the model distinguishes ten world regions on the demand side and uses input data of 0.5 degree resolution on the supply side. the ten world regions are: sub-sahara africa, centrally planned asia (including china), europe (including turkey), former soviet union, latin america, middle east and north africa, north america, pacific oecd, pacific asia, and south asia (including india). due to computational constraints, all model inputs on the supply side are aggregated to clusters for the optimization process based on a k-means clustering algorithm (dietrich et al., 2013). with income and population projections as exogenous inputs, demand for agricultural commodities is projected and produced for 15 food crops. as demand is scenario-specific and changes over time, it does not react to changes in supply or any other variables. the model simulates time steps of 10 years and uses in each period the optimal land-use pattern from the previous period as initial condition. spatially explicit land-use types in magpie comprise cropland, pasture, forest, urban areas, and other land (krause et al., 2013). the objective function of magpie minimizes global agricultural production costs, which involves factor costs for labour, capital, and intermediate inputs derived from the gtap database (narayana & walmsley, 2008), investments into research and development (r&d), land expansion costs as well as trade and transport costs. r&d investments allow magpie to increase crop yields in a particular region. this endogescenarios of climate and land-use change,water demand and water availability for the são francisco river basin 101 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 96-114 nous implementation of technical change (tc) is based on a surrogate measure for agricultural land-use intensity (dietrich et al., 2014). expansion of cropland is the alternative to increase the production level. on the biophysical side, the model is linked to the gridbased dynamic vegetation model lund-potsdam-jena managed land (lpjml) (bondeau et al., 2007), which provides important biophysical inputs like crop yields under both rainfed and irrigated conditions, related irrigation water demand per crop, and water availability depending on climatic conditions on a 0.5 degree resolution. results of the general circulation model (gcm) hadcm3 were supplied to lpjml as monthly data fields of mean temperature, precipitation, cloudiness and number of wet days (hempel et al., 2013). lpjml simulations of crop yields and water availability used as input in the magpie model are generated without co2 fertilization. although the global landand water use model magpie is based on about 60,000 spatially explicit cells, due to computational reasons these cells have to be aggregated to a couple of hundreds aggregated units for simulations. for the adaptation of the global model to the são francisco river basin, the region was simulated based on 10 subregions with similar climatic characteristics instead of embedded in one larger simulation cluster (beck, 2013). the ecohydrological soil and water integrated model (swim) the ecohydrological soil and water integrated model (swim; krysanova et al., 1998, 2000) is a continuous-time spatially semi-distributed ecohydrological model. it is process-based and combines physics-based processes and empirical approaches. it was developed from the soil and water assessment tool (swat), version ‘93 (arnold et al., 1993) and matsalu, developed in estonia for the agricultural basin of the matsalu bay, models (krysanova et al., 1989), primarily for climate change and land-use change impact studies. hydrological processes, vegetation growth, erosion, and nutrient dynamics are simulated at the river-basin scale. hydrotopes or hydrological response units (hrus) are the core elements of the model. hydrotopes are generated by overlaying maps of land-use and land cover, soil, and sub-basins. the hydrotopes are considered as units with the same properties regarding biophysical processes. there is no lateral connection between hydrotopes in the model. all processes are calculated for hydrotopes using daily time-steps. in addition to spatial data, swim requires temporal input data, such as daily climate data including precipitation, air temperature (minimum, maximum, mean), radiation, or humidity. swim has been developed for (central) european climate conditions and has been widely used for model-supported impact assessment and decision support (hattermann et al., 2011). for the application in the southern hemisphere a number of adaptations were necessary, e.g. concerning vegetation dynamics that are temperature driven in (central) europe but precipitation driven in brazil. for the setup of the swim model for the são francisco river basin geographical data, that is, maps of land-use and soils on a 0.5 x 0.5 km grid were used. the calibration and validation of the swim model is described in koch et al. (2016). climate data from the integrated project water and global change (watch) (http://www.euwatch.org/; weedon et al., 2011) were used in the calibration and validation. the results from the simulations using the watch data are also used for comparison with simulations using data from the gcm hadcm3. the simulations with swim require a reliable database for land-use in the whole river basin. to make the landuse scenario results of magpie applicable, high-resolution data about present land-use were required. from mma (2000, 2002) high-resolution land-use data are available for the sub-middle (submédio) and lower (baixo) são francisco river basin. according to these data, cropland covers 3.3% (year 2000) and 9.8% (year 2002) of the sub-middle and lower são francisco river basin, respectively. however, high-resolution land-use data are not available for the other subregions of the river basin. harvested areas for temporary and permanent crops from instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge, 2014) on a municipality level were analyzed for the são francisco river basin. the areas given for temporary crops in the years 2009, 2010, and 2011 are 3,664,244 ha; 3,502,113 ha; and 3,471,131 ha, respectively, whereas for permanent crops 309,198 ha; 318,393 ha; and 321,773 ha, respectively, are given. the sum of temporary and permanent crops in the years 2009, 2010, and 2011 is 3,973,442 ha (share of koch, h. et al. 102 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 96-114 cropland on the total area of the são francisco river basin 6.3 %); 3,820,506 ha (6.1 %); and 3,792,904 ha (6.0%), respectively. in the database of the instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge) (2014), which was analyzed for different years, data for some municipalities are missing. therefore, we do not assume that the agricultural area has declined from 2009 to 2011, but that the small differences in the numbers are resulting from a discrepancy in the number of municipalities included. a comparison of different land-use data sets showed that the moderate resolution imaging spectroradiometer (modis) land cover product mcd12q1 (friedl et al., 2010) annual data set for the sub-middle and lower são francisco river basin had the best match with the data of mma (2000, 2002). in the modis data set cropland covers 2.4% and 11.6% in the sub-middle and lower são francisco river basin, respectively. the slightly higher value for the lower são francisco river basin—11.6% compared to 9.8%—can be explained by a small increase in cropland area between 2002 and 2010. however, for the sub-middle são francisco river basin the value for 2010 is markedly below that of mma (2000)—2.4% compared to 3.3%. it was found that large and mostly irrigated areas are not included in the modis data set in this region. in a previous study, irrigated areas for the sub-middle and lower são francisco river basin were delineated using remote sensing (silva et al., 2014). by combining the modis data set with the data from silva et al. (2014) a new land-use data set for the whole river basin was created. in the new data set cropland accounts for 6.6% of the entire são francisco river basin, a value very close to the data given by ibge (2014) for 2009 to 2011, which ranged from 6.0% to 6.3%. from ibge (ibge, n.d.; potencial_agricola), data on potential agricultural land-use were available. these data, based, for example, on soil properties and topography, were combined with climate data. areas with a dry season surpassing 8 months according to instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge, n.d., climas) were excluded from rain fed agriculture. it was assumed that a minimum of three to four months with precipitation is required for any kind of rainfed agricultural activity. the potential for rainfed agriculture increases with decreasing length of the dry season. mma data on the potential for irrigated agriculture (mma, n.d., terras para irrigação), based on data of companhia de desenvolvimento do vale do são francisco (codevasf, 1989), were available. using information on the location of potential large scale irrigation projects, such as those from agência nacional de águas (ana/gef/pnuma/oea, 2004b) and companhia de desenvolvimento dos vales do são francisco e do parnaíba (codevasf, n.d.), regions with potential for irrigated agricultural use were delineated. it was assumed that the maximum distance for pumping water is 60 km (see codevasf, 1989). for both scenarios two runs were carried out with swim: in the first run the natural state—without considering water management—is simulated (reservoir management and water withdrawals); in the second run the managed state—including water management—is simulated (reservoir management and water withdrawals). in the simulations of scenario b1 including water management, 44 irrigation projects are included. in scenario a2, the number of irrigation projects increases to 59. results and discussion model of agricultural production and its impact on the environment (magpie) with global and regional socioeconomic changes the overall land-use patterns are also impacted. only in the regionalized world with little environmental awareness (a2) cropland in the são francisco river basin does increase in 2035 compared to 2005 at the expense of natural vegetation. overall cropland more than doubles (4.4 million ha in 2005 to 9.5 million ha in 2035), while natural vegetation area decreases by 22% (from 26.6 million ha to 20.7 million ha). pasture area is not influenced in either of the two scenarios. whereas cropland area does not change in b1, the crops cultivated do change. the cultivation of maize and soybean totally cease, while fodder area decreases by 50% in 2035 compared to 2005. the agricultural area cultivated with sugar cane is in 2035 five times the size of 2005 (increase from 0.5 million ha to 2.5 million ha). in a2, soybean crop area decreases by 31% in 2035. sugar cane area increases scenarios of climate and land-use change,water demand and water availability for the são francisco river basin 103 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 96-114 15 fold, while maize and fodder areas increase by 23% and 167%, respectively (figure 1). the massive increase in cropland in scenario a2 in 2035 can be explained by three socioeconomic developments. first, the population increases in latin america from 572 to 901 million people, thus increasing the overall demand for food. second, trade is still restricted, so that imports can only partly ease the pressure on the land. and third, with little environmental awareness natural areas are not protected and cropland expansion is not restricted. fodder demand increases in the são francisco river basin in the wealthy b1 scenario due to a higher share of livestock based products of 30% compared to 20% in scenario a2. in the poorer a2 scenario, demand increases due to population growth. since fodder trade is restricted between regions, the massive increase in fodder area in scenario a2 results from the increased demand. the decrease of fodder area in scenario b1, despite the increasing demand, is possible because of the increase in yields from 6.9 t/ha (dry matter) to 9.15 t/ha (dry matter). sugar cane is the only crop whose production is increased in scenario a2 as well as in scenario b1. this is true although sugar cane is massively imported in scenario b1, in which imports are 2.4 times higher than in scenario a2. this can be partly explained by an increase in demand from 2005 to 2035 by more than 200% in both scenarios. the concentration of irrigated sugar cane production in the são francisco river basin is especially high in scenario a2 with high global warming potential, as the availability of irrigation water from surface water is increased in 2035 compared to 2005 in this scenario. according to the simulations, the agricultural production of maize will almost cease in the são francisco river basin in scenario b1 over the next decades and will shift to other latin america regions. on the one hand this is due to the relatively good yields in other parts of latin america compared to the são francisco river basin, which make a shift of production outside of the basin profitable. on the other hand, scenario b1 provides the possibility to import maize; consequently, imports are 1.7 times higher than in scenario a2. figure 1 – changes in the agricultural land used for the different crops in million ha. 2005 2035 fodder sugarcane soybean a2 b1 maize 4 ch an ge in c ro p ar ea m io . h a 3 2 1 0 koch, h. et al. 104 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 96-114 figure 2 – land-use in the são francisco river basin. traipu sub-regions very low potential very high potential very low potential very high potential water settlement cropland grassland (meadow) grassland (pasture) forest (mixed) forest (evergreen) forest (deciduos) wetland heather (brushland) bare soil três marias irrigated rainfed 2a: reference based on modis data, adapted as described in the text; 2b: scenario a2 with increased agricultural land-use; 2c: suitability of land for rain-fed and irrigated agriculture (mma, n.d.); black lines (2a&b): delineation of 10 sub-regions. a b c the annual demand for soybean in latin america is in the wealthy b1 scenario with 86 million tons dry matter more than twice as high as in the a2 scenario. the high demand results from the high demand for livestock related products and the fact that soybean is essential for feeding livestock. the decrease of soybean area is possible through a decrease of exports in scenario b1 and a increase of yields from 1.5 t/ha (dry matter) to 2.4 t/ha (dry matter) in both scenarios. soil and water integrated model (swim) in the scenarios there is a strong (a2) and almost no change (b1) in land-use. in scenario a2, all planned and potential irrigation projects of codevasf are implemented, whereas in b1 only projects already started will be realized. the land-use change results of magpie for scenario a2 were delivered for the 10 subregions shown in figures 2a and 2b. these values, given as change signal in percent, are used in a monte carlo based search algorithm, which is conditioned by the suitability of a specific area (grid cell) for rainfed or irrigated agriculture. the suitability indexes for these land use classes are shown in figure 2c. starting with the areas of highest suitability in each subregion, nonagricultural land is converted into agricultural area until the percentage change as delivered by magpie is reached. settlements and water bodies cannot be converted into agricultural area. the irrigation projects implemented in a2 are on account of natural vegetation (figure 2b), whereby also secondary vegetation is considered as natural to be discriminated from agricultural land or settlements. in the parts of the upper, middle and lower são francisco river basin receiving higher precipitation volumes also large areas are converted from natural vegetation to rainfed agriculture (figure 2b). the effects of changed land-use on natural runoff— without considering water management—in scenario a2 are rather low and are not displayed here. the reason for these small effects on natural runoff is that natural vegetation is mainly converted into agricultural area, that is, one type of vegetation is replaced by another type of vegetation. in figure 3 the development of irrigation water demand in scenarios a2 and b1 for the são francisco river basin is shown. it has to be pointed out that the dates given in figure 3 are scenario years and are not to be interpretscenarios of climate and land-use change,water demand and water availability for the são francisco river basin 105 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 96-114 ed as calendar years, for example, scenario year 2040 shows the climate simulated around the decade 2036 – 2045. the minimum, mean, and maximum values for irrigation water demand in scenario b1 (years 2021 – 2050) are 249.1 m3/s, 267.3 m3/s, and 287.9 m3/s, respectively. in scenario a2 (years 2021 – 2050) minimum, mean, and maximum values for irrigation water demand are 369.1 m3/s, 474.3 m3/s, and 559.7 m3/s, respectively. in the simulations, a strict observation of minimum discharges, for instance, 1,300 m3/s for the stretch between the reservoirs sobradinho and xingó, is assumed. this means, only water above this value can be withdrawn for irrigation or other uses. under consideration of reservoir releases and minimum discharges the simulated minimum, mean, and maximum values for irrigation water withdrawals are 59.5 m3/s, 214.9 m3/s, and 265.6 m3/s in scenario b1 (years 2021 – 2050). in scenario a2 (years 2021 – 2050) simulated minimum, mean, and maximum values for irrigation water withdrawals are 174.1 m3/s, 435.9 m3/s, and 523.6 m3/s. the safety of supply for irrigation water for the whole river basin, calculated as the sum of water withdrawn divided by the sum of water demand for the whole time period (2021 – 2050), in scenarios a2 and b1 is 92% and 80%, respectively. in the month of lowest water availability, calculated as water withdrawn divided by water demand for each month separately, only 43% and 23% of the demanded water can be supplied in scenarios a2 and b1, respectively. in the simulations, the quantities transferred by the two axes of the transposition project (northern axis and eastern axis) are considered. for the northern axis, with a maximum capacity of 90.0 m3/s and withdrawal from river stretch between reservoirs sobbradinho and itaparica, the mean withdrawal is 88.4 m3/s in scenario a2, whereas in scenario b2 a mean withdrawal of 66.1 m3/s is simulated. for the eastern axis, with a maximum capacity of 24.0 m3/s and withdrawal from reservoir itaparica, the mean withdrawal is 18.3 m3/s in scenario a2 and 19.1 m3/s in scenario b2 (figure 3). under extreme drought figure 3 – development of irrigation water demand and supply in scenarios a2 and b1 for the são francisco river basin, withdrawals for transposition project (northern axis and eastern axis). demand a2 supply a2 northern axis a2 eastern axis a2 demand b1 supply b1 northern axis b1 eastern b1 q [m 3 / s] 600 450 300 150 0 jan -2 1 jan -2 5 jan -2 9 jan -3 3 jan -3 7 jan -4 1 jan -4 5 jan -4 9 date koch, h. et al. 106 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 96-114 conditions and under consideration of a minimum discharge of 1,300 m3/s downstream of reservoirs sobradinho, no water can be withdrawn for the northern axis in both scenarios. however, this is more frequent in the drier scenario b2. for the eastern axis, the minimum demand of 10 m3/s from reservoir itaparica can be supplied in both scenarios all the time. the mean outflow simulated for reservoir três marias, located in the upper (alto) são francisco river basin, is 607 m3/s and 691 m3/s for the reference based on watch climate data and on gcm hadcm3 climate data (1984 – 2003), respectively. in the scenarios a2 and b1, it is 761 m3/s and 752 m3/s, respectively (2021 – 2050). the discharges simulated for gauge traipu, located in the lower (baixo) são francisco river basin, is 2,033 m3/s, 2,624 m3/s for the reference based on watch climate data and on gcm hadcm3 climate data (1984 – 2003), respectively. in the scenarios a2 and b1 it is 2,796 m3/s, and 2,649 m3/s, respectively (2021 – 2050). the simulated mean monthly outflow from reservoir três marias and the discharge at gauge traipu are shown in figure 4. the mean values given allow a first assessment of climate change and land-use change effects on discharges. however, the probability distribution of discharge values is of high interest. inflow and outflow time series for the reservoirs sobradinho and itaparica, up to the year 2014, were delivered from operador nacional do sistema elétrico (ons) to the innovate project. in figure 5, the probabilities for mean monthly outflows from reservoir itaparica, located in the sub-middle (submédio) são francisco river basin upstream of gauge traipu, for the scenarios a2 and b1 (years 2021 – 2050) are shown. probabilities for mean monthly outflows from reservoir itaparica calculated from the data of ons (time period from september 1989 to august 2014, and data gap from february 2002 to december 2003) are also shown. additionally, the normal discharge target from reservoir itaparica, approximately 2,000 m3/s and the figure 4 – outflow from reservoir três marias and discharge at gauge traipu ( for location see figure 2) in scenarios a2 and b1 (2021 – 2050). watch: simulation for historical period based on integrated project water and global change (watch) climate data; had: simulation for historical period based on global circulation models (gcm) hadley centre coupled model, version 3 (hadcm3) climate data. q [m 3 / s] watch (1984-2003) had (1984-2003) a2 b1 traipu três marias 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 6000 4500 3000 1500 0 month scenarios of climate and land-use change,water demand and water availability for the são francisco river basin 107 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 96-114 minimum target of 1,300 m3/s are given. from figure 5 it can be deduced that mean discharges in the scenarios a2 and b1 are increasing because of much higher discharges in the rainy season. discharges can decline markedly during the dry season. the scenarios with changed climate and landuse affect also the hydropower generation in the são francisco river basin. for the simulation of hydropower generation, the reservoirs três marias (installed capacity of 396 mw), sobradinho (1,050 mw) and itaparica (luiz gonzaga; 1,500 mw) are integrated into swim. additionally, the large hydropower plants downstream of itaparica reservoir: moxotó (apolônio sales; installed capacity 400 mw), paulo afonso 1 (180 mw), paulo afonso 2 (445 mw), paulo afonso 3 (800 mw), paulo afonso 4 (2,460 mw), and xingó (3,000 mw) are included (data according to ana/gef/pnuma/oea, 2004a). for reasons of comparability it is assumed that over the whole simulation period all hydropower plants are operating. the simulations for the historical period (years 1984 – 2003) based on watch climate data give a mean annual hydropower generation of 48,053 gwh/a, whereas the simulation for historical period (years 1984 – 2003) based on gcm hadcm3 climate data give 50,098 gwh/a. for the scenarios a2 and b1 the mean annual hydropower generation for the years 2021 – 2050 are 48,471 gwh/a and 49,257 gwh/a, respectively. the lowest and highest annual hydropower generation in scenario a2 are 27,417 gwh/a and 63,284 gwh/a, respectively. in scenario b1 it is 29,100 gwh/a and 63,501 gwh/a, respectively (figure 6). the simulated mean monthly hydropower generation follows the discharge at gauge traipu shown in figure 4. during the rainy season, especially in the months of march and april, the hydropower generation is increasing, whereas in the dry season, starting in the month of may, hydropower generation is decreasing slightly, compared to the modeling results based on hadcm3 for the historical period. figure 5 – probability distribution for monthly outflow from reservoir itaparica in scenarios a2 and b1 (2021 – 2050). b1 a2 observed (ons) target q (min) target q (mean) 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 p [] q [m3/s] 500 5000 50000 ons: calculated from data of operador nacional do sistema elétrico (09/1989 to 08/2014); normal discharge target from reservoir itaparica (2,000 m3/s) and the minimum target (1,300 m3/s); x-axis in logarithmic scale. koch, h. et al. 108 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 96-114 figure 6 – annual hydropower generation for years 2021 2050 in scenarios a2 and b1 for the são francisco river basin. a2 b1 70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000 0 h yd ro -p ow er g en er ati on [g w h/ a] years (sorted ascending) 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 values sorted in ascending order of annual hydropower generation. conclusions in this study, two sres scenarios were used: a2, depicting a regionalized world with slow economic development, high population growth, and little awareness of environmental problems, and b1, depicting a globalized world with low population growth, high gdp growth, and environmental sustainability. socioeconomic changes are also leading to changes in land-use patterns. in the regionalized world with little environmental awareness (a2), cropland area in the são francisco river basin almost doubles until 2035 compared to 2005 at the expense of natural vegetation, whereas in the environmentally friendly scenario b1, with large nature conservation areas, the size of the cropland area does not change. in both scenarios, the crop mix changes, in which irrigated sugar cane increases mainly because of increased demand and favorable conditions. the simulations for the years 2021 – 2050 using the ecohydrological model swim for the são francisco river basin, including the largest reservoirs and water users (agricultural irrigation), show a mean safety for irrigation water supply of 92% and 80% in scenarios a2 and b1, respectively. this means irrespectively of the socioeconomic setting, local conditions for agricultural irrigation are positive under the assumed climate conditions. in the month with the lowest water availability, only 43% and 23% of the demanded water can be supplied in scenarios a2 and b1, respectively. the simulated water availability for the two axes of the transposition project (northern axis and eastern axis) is high in general (figure 3). in both scenarios, there is a trend to wetter rainy seasons and drier dry seasons with an increase in annual mean discharges (a2 +6.6% and b1 +1.0% at gauge traipu). very high flows are increasing (figure 5), but these flows are surpassing the maximum capacities of the hydropower plants and therefore cannot be used to generate more electricity. overall, for hydropower generation a high bandwidth for annual generation is simulated. for the rainy season an increasing hydropower generation is simulated, whereas for the dry season hydropower generation is decreasing slightly. compared to the reference (1984 – 2003), hydropower generation scenarios of climate and land-use change,water demand and water availability for the são francisco river basin 109 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 96-114 references ana/gef/pnuma/oea agência nacional de águas/global environment facility/programa das nações unidas para o meio ambiente/organização dos estados americanos. projeto de gerenciamento integrado das atividades desenvolvidas em terra na bacia do são francisco. estudo técnico de apoio ao pbhsf nº 09 aproveitamento do potencial hidráulico para geração de energia elétrica. brasília: ana/gef/pnuma/oea, 2004a. ana/gef/pnuma/oea agência nacional de águas/global environment facility/programa das nações unidas para o meio ambiente/organização dos estados americanos. projeto de gerenciamento integrado das atividades desenvolvidas em terra na bacia do são francisco. estudo técnico de apoio ao pbhsf nº 12. agricultura irrigada. brasília: 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(2008) are for the time period 2071 – 2100. the climate scenarios based on the gcm hadcm3 used are rather wet (compare also simulated discharges using the watch climate data set and gcm hadcm3 for the historical period in figure 4), whereas other gcms, for example, miroc, simulate a rather dry future. therefore, the results given for irrigation water availability and hydropower generation should be seen as rather optimistic. also the most recent drought in the são francisco river basin, starting in the year 2012, points to the necessity to include rather dry climate scenarios in further impact studies. a strict observation of minimum discharge of 1,300 m3/s for the stretch between the reservoirs sobradinho and xingó is assumed in the simulations. it is known to the authors that since april 2013 the minimum discharge for the sub-middle são francisco river basin has been reduced to 1,100 m3/s (ana, 2013), and in the year 2015 a further reduction to 900 m3/s was approved (ana, 2015). however, the topic of this paper is the description of an approach on how to downscale global land-use scenarios to the são francisco river basin using local information. in further simulation studies, the effects of changed legislation such as different settings for minimum discharges can be carried out. furthermore, the management of the two axes of the transposition project is still under discussion and the results presented here can give only a first estimate. koch, h. et al. 110 rbciamb | n.36 | jun 2015 | 96-114 bellarby, j.; wattenbach, m.; tuck, g.; glendining, m. j.; smith, p. the potential distribution of bioenergy crops in the uk under present and future climate. biomass and bioenergy, v. 34, n. 12, p. 1935-1945, 2010. biewald, a.; rolinski, s.; lotze-campen, h.; schmitz, c.; dietrich, j. p. valuing the impact of trade on local blue water. ecological economics, v. 101, p. 43-53, 2014. birkel, c.; tetzlaff, d.; soulsby, c. modelling the impacts of land-cover change on streamflow dynamics of a tropical rainforest headwater catchment. hydrological sciences journal, v. 57, n. 8, p. 1543-1561, 2012. bondeau, a.; smith, p. c.; zaehle, s.; schaphoff, s.; lucht, w.; cramer, w.; gerten, d.; lotze-campen, h.; müller, c.; reichstein, m.; smith, b. modelling the role of agriculture for the 20th century global terrestrial carbon balance. global change biology, v. 13, n. 3, p. 679-706, 2007. braga, b. p. f.; flecha, r.; pena, d. s.; kelman, j. pacto federativo e gestão de águas. estudos avançados, v. 22, n. 63, p. 17-42, 2008. bronstert, a.; kolokotronis, v.; schwandt, d.; straub, h. comparison and evaluation of regional climate scenarios for hydrological impact analysis: general scheme and application example. international journal of climatology, v. 27, n. 12, p. 1579-1594, 2007. calder, i. r. hydrologic effects of land use change. in: maidment, d. r. 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das necessidades de intervenção socioeducativa na cjg, empregando-se como caso o ribeirão dos müller, recurso hídrico presente na comunidade que vem sofrendo acentuada degradação ambiental. para tanto, foi utilizado o método análisis de las necesidades de intervención sócioeducativa (anise), com o qual se caracterizou a comunidade, os recursos locais, os aspectos socioeconômicos e os impactos ambientais. avaliou-se o grau de conhecimento e conscientização da população da comunidade em relação aos aspectos ambientais locais. a cjg sofre com os impactos que são gerados, tanto pela falta de conhecimento como pela pouca conscientização dos moradores em relação aos aspectos ambientais, principalmente locais. além dos aspectos relacionados à mudança comportamental, para melhorar o atual estado de degradação do ribeirão dos müller, faz-se necessário ainda investimentos em saneamento básico. finalmente, são apresentadas sugestões estabelecidas a partir do diagnóstico da comunidade, e que envolvem o cuidado que a mesma deve ter com o meio ambiente. palavras-chave: degradação ambiental, educação ambiental, intervenção socioambiental, anise. abstract this research, characterized as socio-educational intervention project, was developed on comunidade jardim gabineto (cjg), located in curitiba, pr, and brazil. the objective was to conduct a needs assessment socio-educational intervention in cjg, having as reference the contribution to the reversion of the environmental degradation of the ribeirão dos muller river, that cuts the cjg its offering degradation. was used the method análisis de las necesidades de intervención sócioeducativa (anise), that characterized the community, local resources, socioeconomic aspects and environmental impacts. evaluated the degree of knowledge and public awareness of the community about local environmental issues. the cjg suffers from environmental impacts that are generated by both the lack of knowledge as the low awareness of residents in relation to the environmental aspects, especially the locals. besides the aspects related to behavioral change on the part of residentes to improve the current degradation state of ribeirão dos müller, it is still necessary investments in sanitation. finally, suggestions are made that were established from the diagnosis of the community, and involving the care that people should have with the environment. keywords: environmental degradation, environmental education, social and environmental intervention, anise. gabriel luis brucinski pinto mestre em gestão ambiental, pgamb, universidade positivo (up). curitiba, pr, brasil gluisbp@hotmail.com mario sergio michaliszyn antropólogo. professor titular do pgambl, universidade positivo (up). curitiba, pr, brasil mario@up.com.br. leila teresinha maranho bióloga. professora titular do pgamb, universidade positivo (up). curitiba, pr, brasil. maranho@up.com.br revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 11 introdução ao longo das últimas décadas as atividades antrópicas negativas vêm se acentuando e, com isto, intensifica-se a degradação do meio ambiente, o que representa um dos grandes desafios contemporâneos, ou seja, a construção de um modelo de sociedade sustentável. um dos problemas que se agrava, principalmente, nos países em desenvolvimento, é a gradativa urbanização, fenômeno que, segundo wackernagel e ress (1996) e lisboa e barros (2010), está associado ao desenvolvimento da civilização e da tecnologia, e ao crescimento das cidades. nesse processo espaços são ocupados de maneira irregular e os recursos são utilizados sem considerar os aspectos ambientais. segundo swyngedouw e heynen (2003), na maioria das vezes, são negligenciados processos de deterioração da ocupação urbana irregular, que acompanham a reestruturação socioeconômica, e que contribuem para mudanças nas formas ecológicas das áreas urbanas. jacobi (2003) cita a necessidade de se pensar em desenvolvimento considerando a natureza num contexto interrelacionado de práticas socioambientais, como parte de uma realidade mais complexa. capra (1996) relata que problemas ambientais reduzem a qualidade ambiental e comprometem a vida em todas as suas manifestações, especialmente a vida humana. diante desse fato, constatase que os espaços urbanos vêm se configurando dentro de um modelo que desvincula o homem da natureza, incorrendo em risco para o próprio homem. lebel et al. (2006) afirmam que a expansão urbana resulta em grandes mudanças no uso da terra e nos padrões de demanda de água. o crescimento populacional descontrolado, o gerenciamento não coordenado dos recursos hídricos disponíveis e a rápida urbanização associada à degradação do solo que aumenta a erosão e a sedimentação dos rios contribuem para a acelerada degradação das bacias que abastecem a população (l’vovich; white, 1990). nessa tendência, antagônica ao equilíbrio natural, a comunidade jardim gabineto (cjg), curitiba, pr, brasil, sofre uma acentuada degradação ambiental, reflexo da falta de conhecimento da população local acerca das causas dos problemas ambientais e da falta de prudência no uso dos recursos naturais, o que acarreta em perda da qualidade de vida. essa postura sobrecarrega o principal recurso natural da comunidade, o ribeirão dos müller, que, por consequência, sofre gradativa deterioração de suas águas. diante do cenário de degradação ambiental, agravado pela gradativa urbanização da bacia do ribeirão dos müller, observa-se a perda da qualidade ambiental e consequente perda de qualidade de vida por parte da população da cjg. é também evidente a ausência de uma discussão aprofundada no que se refere às questões que tangem as relações do homem com meio ambiente, a necessidade de mudança de comportamento e atitudes relacionadas à conservação e preservação do meio ambiente e a inexistência de uma ferramenta eficaz para minimizar o processo de degradação do recurso hídrico. estes indicativos apontam para a necessidade de se identificar diferentes formas de relação entre o homem e o meio, ao estabelecer propostas educativo-participativas que envolvam o cuidado que a população deve ter com o meio ambiente e a reversão da degradação promovida. a educação ambiental (ea), no presente estudo, é considerada como ferramenta estratégica, aplicada ao ensino formal e não formal. conforme philippi jr et al. (2000), dias (2000) e carrilo (2007), ela fornece instrumentos que promovem a profunda reflexão nas comunidades envolvidas sobre a realidade ambiental, contribuindo para formar e preparar cidadãos para a reflexão crítica e para a ação social corretiva e transformadora, com vistas ao desenvolvimento integral dos seres humanos. constitui-se ainda em importante instrumento de transformação social, uma vez que catalisa a formação de novos valores e promove a percepção do ser humano em várias direções, incluindo a percepção dos seus valores estéticos, do custo de recuperação e sobrevivência ambiental. este trabalho tem como objetivo diagnosticar as necessidades de intervenção socioeducativa na cjg, em especial sobre a atual situação do ribeirão dos müller, um recurso ambiental presente na comunidade e com acentuada degradação. o ponto de partida envolveu a caracterização da comunidade que vive ao redor do ribeirão dos müller enfatizando os recursos locais, os aspectos socioeconômicos e impactos gerados pela ocupação desordenada, bem como se avaliou o nível de conhecimento da população local em relação aos aspectos ambientais. esses dados forneceram subsídios para o diagnóstico da situação atual da cjg e permitiram sugerir diretrizes para o desenvolvimento de ações de intervenção. metodologia tendo em vista a implantação de um projeto formativo na cjg a metodologia empregada no presente estudo teve como base o modelo proposto por pérez-campanero (1991), denominado análisis de las necesidades de intervención sócioeducativas (anise), constituído por três fases: reconhecimento, diagnóstico e tomada de decisão. realizou-se previamente uma análise das necessidades de revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 12 intervenção, com o objetivo de coletar e analisar dados que possam contribuir para a elaboração de uma proposta de intervenção (amplitude do programa pretendido, seus objetivos, planejamento, desenvolvimento e avaliação). área de estudo a comunidade jardim gabineto (cjg), está localizada à oeste da cidade de curitiba, pr, brasil e situa-se às margens do ribeirão dos müller, um dos mais importantes afluentes do rio barigui, que possui uma área total de drenagem de aproximadamente 10,29 km2. a bacia hidrográfica do ribeirão dos müller drena os bairros campo comprido, orleans e cidade industrial e abrange uma região composta por residências, indústrias, comércio e o campus da universidade positivo (up). coleta de dados para contemplar a política nacional de educação ambiental (lei nº 9.795/99), abordou-se a educação ambiental, em âmbito formal e não formal. a cjg foi envolvida considerando a organização e a constituição dos grupos existentes. no âmbito formal foram envolvidas as escolas, mediante trabalho realizado com seus profissionais; foram levantados e analisados a percepção ambiental e o nível de conhecimento de alunos e professores sobre os aspectos ambientais locais. no âmbito não formal trabalhou-se junto com a associação de moradores, buscando maximizar a interação com a população local, bem como o levantamento e análise de dados referentes aos aspectos sociais, econômicos e a percepção ambiental. nesta fase ocorreu o contato prévio do pesquisador com a comunidade, com o objetivo de levantar múltiplos dados que possibilitassem a análise da realidade e fundamentassem a elaboração de uma proposta de programa de ea. essa fase foi dividida em duas etapas: na primeira foram levantados dados para a caracterização quantitativa da cjg, tais como, população; número de instituições de ensino; unidades de saúde; entidade efetivamente organizada, como a associação de bairro e indústrias. esses dados foram obtidos por meio da realização de entrevistas com líderes comunitários na associação de moradores e órgãos públicos como secretarias municipais e estaduais. o número de instituições de ensino, assim como o número de estudantes foi obtido pelo levantamento de dados junto à secretaria municipal de educação (sme) e entrevistas com diretores das escolas envolvidas na pesquisa. nessa mesma etapa foram levantados os impactos ambientais negativos ocasionados pela população a partir da análise de documentos em órgãos públicos e trabalho científico sobre a análise da qualidade da água do ribeirão dos müller (bregunce et al., 2011). como forma de complementar as informações foram realizadas entrevistas com moradores e técnicos da secretaria municipal do meio ambiente (smma) e sme de curitiba e observações em campo. na segunda etapa foram considerados aspectos como: dados socioeconômicos, organização social, tipos de construção e percepção da população sobre os problemas ambientais. para tanto, foram elaborados e aplicados três diferentes questionários aos moradores, estudantes e professores do ensino fundamental. os dados obtidos revelaram principalmente a percepção da população quanto aos recursos locais, em especial o ribeirão dos müller, tentando identificar fatores negativos que provocam a degradação ambiental local e comprometem a qualidade de vida. esses questionários foram validados por especialistas e aplicados para 647 pessoas. o questionário para moradores constituiu-se de 28 questões, sendo nove sobre aspectos sociais, quatro sobre aspectos econômicos e 15 sobre aspectos ambientais, sendo essas últimas desmembradas nos seguintes aspectos ambientais: água, esgoto, resíduos sólidos, rios e qualidade de vida. foram aplicados 70 questionários, em visitas às residências acompanhadas de um líder comunitário para garantir a receptividade da população. aos alunos foram aplicados 548 questionários constituídos de 15 questões sobre aspectos ambientais. essas questões foram divididas em três classes: i – quatro relacionadas ao meio ambiente; ii – cinco relacionadas ao rio ribeirão dos müller; e iii – seis relacionadas aos resíduos (resíduos sólidos e esgoto). ao final do questionário uma questão aberta foi feita, de preenchimento opcional, e solicitava ao aluno expressar em forma de redação ou de ilustração como ele poderia melhorar o local onde vive. para 29 professores foi aplicado um questionário constituído por 20 questões, em sua maioria aberta, sobre aspectos mais complexos como: papel do professor como mediador do conhecimento de temáticas do meio ambiente e conhecimento sobre educação ambiental. os professores também foram questionados acerca da abordagem de educação ambiental no projeto político pedagógico e em planos de aula, bem como sobre abordagens de aspectos relacionados ao contexto local (recursos e impactos). análise dos dados os dados obtidos foram tabulados em planilhas do programa excel e analisados por meio software ibm statistical package for the social sciences (ibm spss statistics). as questões abertas foram analisadas pela análise de conteúdo segundo bardin (2010). a partir da análise de dados foi possível diagnosticar a situação revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 13 em que se encontrava a cjg. esta etapa, segundo pérez-campanero (1991), representa o primeiro passo para a identificação de possíveis problemas presentes. resultados e discussão características da cjg a cjg possui uma população, de aproximadamente, 7.000 habitantes e caracteriza-se por não possuir indústrias, embora existam muitas nos arredores. tratase de uma região com zoneamento residencial consolidado, sem expectativa de crescimento desordenado. apresenta como característica principal a existência de divergências sociais, com regiões bem desenvolvidas e com maior poder aquisitivo quando comparadas a extensas de regiões com ocupação irregular, principalmente ao longo do ribeirão dos müller (fig. 1). as residências são, em sua maioria, de alvenaria e de pequeno a médio porte. existe rede coletora de esgoto implantada pela companhia de saneamento do paraná (sanepar), contudo, é visível o despejo de esgoto no ribeirão dos müller. a população apresenta grau de instrução variável, em sua maior parte, ensino fundamental e médio e renda familiar entre, dois salários mínimos. essa população conta, ainda, com seis escolas, sendo três municipais, atendendo 1.305 alunos e três estaduais, atendendo 2.928 alunos; duas unidades de saúde, sendo que uma delas, unidade 24h, está desativada; uma associação de moradores; e a assistência de vários programas sociais da prefeitura municipal de curitiba. ribeirão dos müller o ribeirão dos müller por pertencer à bacia do rio barigui é classificado de classe 2 conforme resolução do conama 357/05 e portaria surehma no 92 de 20 de setembro de 1992, artigo 1o, inciso vii. essa classe considera águas destinadas ao abastecimento humano (após tratamento prévio), proteção das comunidades aquáticas, recreação de contato primário, aquicultura e pesca. mas, segundo bregunce et al. (2011), a atual situação do ribeirão dos müller é crítica, pois os dados de qualidade de suas águas ultrapassam todos os limites estabelecidos pelo conama 357/05 para uma classe 3. quanto à cobertura, a bacia do ribeirão apresenta área dividida: 42,7% urbanizada, 36,7% solo descoberto, 16,5% vegetação figura 1 – ocupações irregulares nas margens do ribeirão dos müller, comunidade jardim gabineto (cjg), curitiba, pr, brasil. revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 14 rasteira, 2,6% vegetação densa e 1,4% água. esses dados são de 2002, contudo, o que se constatou foi um aumento da área urbanizada. o ribeirão dos müller, em toda sua extensão na cjb, encontrase visualmente degradado devido à ocupação desordenada em suas margens e à falta de coleta e tratamento de esgoto que supram a demanda local. em campo, observou-se ainda grande quantidade de resíduos sólidos despejados ao longo das margens e de seu leito e assoreamento em muitos pontos de sua extensão (fig. 2), onde há o desrespeito dos 30 m de faixa preservação (curso de água inferior a 10 m de largura, segundo lei nº 12.651, de 25 de maio de 2012). relatos do presidente da associação de moradores revelaram a ocorrência de enchentes na comunidade em anos de chuva muito forte, mas esse não é um problema muito comum. a qualidade de suas águas encontra-se visivelmente comprometida. essa constatação corrobora com bregunce et al. (2011), que revelam alto teor de matéria orgânica representada pela alta demanda química de oxigênio (dqo), presença de coliformes totais, elevada turbidez, baixa quantidade de oxigênio dissolvido (od) e presença de escherichia coli na água, tanto no período de estiagem quanto no período chuvoso. os autores atribuem ao esgoto doméstico, advindo das áreas adjacentes, a poluição. associa-se ainda, a esse fato a observação feita pelo presidente da associação de moradores ao afirmar que, apesar de alguns pontos de coleta, o esgoto é lançado no ribeirão sem qualquer tipo de tratamento. diante dos principais problemas diagnosticados em relação ao ribeirão dos müller na cjg, sugere-se a adoção de alternativas sustentáveis por parte de toda a comunidade, bem como dos órgãos públicos responsáveis (tabela 1). realidade social, econômica e ambiental da cjg aspectos não formais em relação à população, os dados revelaram que 69,7% dos moradores são do sexo feminino e 31,3% do sexo masculino. destes, a maior parte (65,8%) encontra-se numa faixa etária de 29-48 anos e uma menor parte (3,9%) está de 59 anos, caracterizando uma população jovem. entre os entrevistados, 64,5% são casados. a maioria das mulheres não desenvolve trabalho formal, embora esteja em idade ativa, porém a baixa escolaridade figura 2 – assoreamento e despejo de resíduos sólidos no leito do ribeirão dos müller, comunidade jardim gabineto (cjg), curitiba, pr, brasil. revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 15 dificulta uma colocação no mercado de trabalho. dados de escolaridade demonstraram que 40,8% possuem ensino fundamental incompleto e 21,1% possuem apenas ensino fundamental completo. fato que pode comprometer o acesso sistematizado ao conhecimento, que inclui questões de meio ambiente. a falta de conhecimento pode influenciar na forma de pensar e agir das pessoas (fonseca et al., 2007) e, dessa forma, contribuir para padrões de atitudes insustentáveis em relação ao meio ambiente, além de limitar a percepção dos aspectos ambientais locais. entretanto, 92,1% revelaram-se alfabetizados, o que pode facilitar a comunicação por meio de linguagem escrita e a aquisição de conhecimentos, bem como a implantação de um projeto de intervenção. constatou-se ainda que o vínculo dos moradores com o ambiente em que vivem é significativo, uma vez que 59,2% residem na cjg há mais de 10 anos e muitos residem na comunidade desde que nasceram. em relação à habitação, 76,3% possuem casa própria, e dessas, 46,1% são de alvenaria. observações em campo permitiram evidenciar que essas casas são de pequeno a médio porte e possuem cobertura com telhas de barro. por outro lado, cabe ressaltar que muitas famílias estão expostas a condições insalubres devido à falta de saneamento, ao lixo disposto inadequadamente e ao grande número de animais domésticos. em 57,9% das moradias residem mais de três pessoas, e mais de 80% dos moradores possuem filhos, em sua maioria, mais de três filhos (57,9%), o que demonstra a ausência de planejamento familiar, uma vez que 44,7% dos questionados não trabalham, 23,7% trabalham na informalidade e apenas 31,4% trabalham com carteira assinada, e destes, a maioria 74,6% recebe até três salários mínimos, o que pode comprometer a qualidade de vida dos moradores. a baixa renda familiar tem relação direta com a baixa escolaridade dos moradores que, como consequência, limita as alternativas de atividades remuneradas. nesse sentido, a comunidade tem se defrontado com um círculo vicioso de impactos sociais adversos, que comprometem a qualidade ambiental e, consequentemente, a qualidade de vida da população. em relação à estrutura financeira familiar, 35,5% revelaram que são mantidas com a remuneração de apenas um de seus membros e 47,3% por duas pessoas. em relação aos aspectos ambientais, embora todas as famílias tenham acesso à água potável, existe uma preocupação por parte da população como a manutenção do recurso, uma vez que 47,4% afirmaram acreditar que “a água um dia vai acabar”. o principal problema da cjg se refere ao esgoto, pois 47,4% citaram que não existe coleta e 25% nem sabem se existe coleta de esgoto na região. apenas 15,8% informaram a existência de destinação correta (fossa ou rede coletora); 22,4% citaram que os dejetos são despejados na valeta e 30,3% despejados diretamente no ribeirão dos müller. a maioria (31,6%) afirmou desconhecer o destino do mesmo. entre os principais problemas apontados pelos moradores na cjg, 40,8% citaram que o esgoto representa o principal problema, seguido por outros como: problemas com valetas (18,4%), enchentes (18,4%), segurança (18,4%) e transporte (3,4%). para 36,8% o esgoto é considerado prioridade para o bem estar de suas famílias e para 27,0% a segurança da comunidade é a maior prioridade. os resultados demonstraram ainda que, 44,7% dos moradores reconhecem a importância da coleta e tratamento do esgoto como forma de prevenção de doenças. importante ressaltar que uma parcela significativa (18,4%) não soube relatar qual é a importância do da coleta e tratamento do esgoto. embora tenham demonstrado desconhecer qual é o destino do lixo, 93,4% afirmaram que ele é coletado pela prefeitura. contudo, o principal problema observado refere-se à segregação, uma vez que 52,6% afirmaram que não colaboram com a reciclagem. fica evidente, a falta de tabela 1 – principais problemas diagnosticados em relação ao ribeirão dos müller e proposta de alternativas sustentáveis para comunidade jardim gabineto (cjg). problemas diagnosticados proposta para a solução dos problemas ocupações irregulares ao longo das margens do ribeirão do müller; desrespeito ao recuo legal nas margens do ribeirão dos müller; falta de saneamento básico; alta contaminação das águas de ribeirão por matéria orgânica; grande quantidade de resíduos sólidos no leito e nas margens do ribeirão dos müller. realocação e regularização das famílias dispostas irregularmente, pela companhia de habitação (cohab), respeitando o recuo legal de 30 m; ampliação da rede de coleta do esgoto por parte da companhia de saneamento do paraná (sanepar); implantação de sistemas alternativos para o tratamento de esgotos por meio de leito cultivado (wetland); remoção dos resíduos sólidos do leito e das margens do ribeirão dos müller por parte da prefeitura municipal de curitiba. revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 16 conhecimento e conscientização dos aspectos relacionados à geração e separação do lixo na cjg, porque apesar de existir uma política de reciclagem bem consolidada no município de curitiba, mais da metade dos moradores não colabora com a reciclagem. a inexistência de uma política local que promova o conhecimento e a sensibilização, e que culmine com a mudança de valores e comportamentos com vistas à proteção ambiental, tem reflexo não só no leito e margens do ribeirão dos müller, pela disposição inadequada de resíduos, mas nos próprios moradores que, sem perceber, perdem qualidade de vida. outro aspecto preocupante se refere à falta de conhecimento acerca dos recursos hídricos, em especial, do ribeirão do müller, pois 40,8% revelaram desconhecer a importância de proteger os recursos hídricos, e muitos que afirmaram conhecer não sabem qual é a sua importância. isso fica mais evidente quando considerado apenas o ribeirão dos müller, em que 71,1% sequer souberam citar o seu nome; 52,6% afirmaram não saber qual a importância desse recurso e 32,9% afirmaram que o ribeirão não serve para nada. contudo, a maioria, ou seja, 59,2% reconheceram que ele está muito poluído. diante desses resultados, na tabela 2, são resumidos aspectos da situação atual sobre o conhecimento e conscientização dos moradores em relação aos recursos hídricos (ênfase no ribeirão dos müller) e aos resíduos sólidos, bem como o que é desejável para a cjg. considerando-se esses aspectos, evidenciou-se a necessidade de implantação de projetos de intervenção em educação ambiental envolvendo ações de conservação e recuperação dos recursos locais, em especial, do ribeirão dos müller, promovendo o conhecimento sobre o mesmo e suas potencialidades. estímulo para isso existe, já que, apesar da falta de conhecimento em relação aos recursos hídricos, 97,4% afirmaram que se consideram responsáveis por sua preservação. importante salientar que 93,4% nunca participaram de projeto de educação ambiental. a inexistência de projetos contribui para a falta de conhecimento dos moradores acerca dos problemas ambientais que afetam a cjg. a implementação de estratégias de educação ambiental em âmbito formal e não formal, pode promover a reflexão sobre a realidade ambiental das comunidades e contribuir para a formação de cidadãos que possam interagir de forma positiva com o seu meio e tornarem-se capazes de solucionar problemas concretos. a política nacional de meio ambiente (lei nº 6.938) preconiza que a educação ambiental deve estar presente em todos os níveis e modalidades do processo educativo, inclusive em caráter não formal; a política nacional de educação ambiental (lei nº 9.795), transforma a educação ambiental em políticas pública; e a política municipal do meio ambiente (lei nº 7.833) de curitiba, faz menção à participação comunitária no trato de questões ambientais. esses atos normativos representam instrumentos para a efetivação da educação ambiental na cjg. nesse sentido, para mudar a realidade observada, é necessário o desenvolvimento de projetos eficazes, que possam suprir o não cumprimento de demandas dos órgãos públicos, não somente no cumprimento da legislação, mas pela ausência da educação formal, que promove a transformação na maneira como os moradores percebem e interagem com ambiente local, tornando-os agentes transformadores de sua própria realidade. aspectos formais para facilitar a compreensão, os resultados obtidos junto aos alunos e professores foram agrupados, uma vez que o conhecimento e a conscientização dos alunos têm relação direta com o professor, mediador do processo de formação, que reflete conhecimentos sobre questões ambientais no contexto escolar, fato tabela 2 – comparação entre situação atual e desejável no que se refere aos aspectos sobre o conhecimento e conscientização dos moradores comunidade jardim gabineto (cjg). aspectos situação atual situação desejável conhecimento e conscientização dos moradores sobre o ribeirão dos müller desconhecem o nome do ribeirão; conhecimento do ribeirão dos müller; desconhecem a utilidade do recurso; conhecimento sobre a utilidade do recurso; conscientes da degradação do recurso; colaboração para a proteção e recuperação do recurso. conscientes de sua responsabilidade pela degradação do recurso; conhecimento e conscientização sobre os resíduos domésticos falta de conhecimento e de conscientização sobre a geração e segregação. conhecimento e conscientização sobre a geração e segregação. revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 17 esse, que favorece a construção de valores e contribui para a mudança de comportamento. em relação ao meio ambiente, 40% dos alunos citaram que entendem “meio ambiente como o lugar onde vivem”, enquanto 60% afirmaram que é o” lugar onde vivem os animais e as plantas”. pelas respostas obtidas constatou-se que a maior parte dos alunos percebe o ambiente como natureza, em que o ser humano encontra-se dissociado, eles não se veem como parte integrante do meio ambiente. entre os professores, 96% apresentaram respostas muito limitadas em relação ao meio ambiente, por exemplo: “a natureza”; “conjunto de fatores bióticos e abióticos que nos rodeiam”; “onde vivo e sobrevivo”; “lugar geográfico onde vivemos”. essa visão está distante de uma definição abrangente, nesse caso, entendida como o sistema onde interagem fatores físicos, biológicos, socioeconômicos e culturais. reigota (1994) sugere o entendimento de meio ambiente em três dimensões: antropocêntrica, em que o homem é o centro; biocêntrica, em que os elementos biológicos são o centro, e globalizada que integra as duas dimensões anteriores. fica evidente a indefinição, por parte dos professores, no entendimento de meio ambiente, o que pode refletir em dificuldade na aplicação de conteúdos relacionados ao tema e sua problemática. não é claro, nas respostas dos professores, a preocupação quanto à formação dos alunos no que se refere a valores e atitudes em relação ao meio ambiente. simões-gomes e abílio (2008) em estudo da percepção de professores da educação básica constataram que 45% compreendem meio ambiente como “o lugar para se viver”, inexistindo a percepção do homem como integrante desse meio. zillmer-oliveira e manfrinato (2011) revelam que predomina a visão dominadora do homem sobre o meio ambiente. como pode ser observado, existe uma complexidade que envolve o entendimento de meio ambiente, sendo dependente, principalmente, de experiências individuais (representação social). as experiências dos professores como mediadores do conhecimento refletem a representação limitada que a maioria dos alunos tem da definição de meio ambiente. neste sentido, 96% dos professores revelaram que seu papel como mediador do conhecimento auxilia os alunos a socializar informações adquiridas sobre a importância de aspectos relacionados ao meio ambiente. dos professores entrevistados, 86% afirmaram que atualizam seus conhecimentos sobre meio ambiente frequentemente mediante a leitura de artigos, revistas, jornais, participando de congressos, na internet e na mídia. quanto à percepção das condições ambientais do local onde vivem, 90% dos alunos demonstraram ter consciência de que vivem em um lugar poluído. desses, 53% revelaram que o consideram pouco poluído e 34% muito poluído; 76% assumem a responsabilidade por essa realidade e 70% acreditam que pode contribuir para melhorar o local. esses resultados revelam a existência de estímulos para a participação ativa da comunidade escolar como agente de transformação na proteção ambiental. os educadores, segundo hammes (2004), contribuem para melhorar o mundo, ao motivar a participação dos alunos no processo de planejamento e execução de atividades de aprendizagem, assim como ao proporcionar oportunidades de tomada de decisão e avaliação de resultados, aspectos decisivos para a formação do cidadão do amanhã. ao considerar o exposto por hammes (2004), é possível constatar que, permitir ao aluno o conhecimento do ambiente local amparado tecnicamente pelo professor, estimula a participação ativa no processo de planejamento dinâmico e contínuo do uso do espaço. contudo, observou-se que apenas 41% dos professores realizaram, pelo menos uma vez, saída com os alunos para conhecer o ambiente local em projetos de pesquisa como: “coleta de lixo”; “saneamento básico”; “o rio do bairro”; “observação da ocupação desordenada do espaço”. desses, alguns relataram a experiência como: “uma aula diferenciada”; “um momento bastante válido, de felicidade na apropriação do conteúdo”; “aula de muita motivação por parte dos alunos” e “uma experiência normal”. importante acrescentar ainda, a concepção de tamaio (2002) ao considerar que, o processo educativo, principalmente o escolar, é um agente eficaz de mudanças e do desenvolvimento de atividades que estimulam a participação no processo de planejamento e execução de atividades de educação ambiental, e que atualmente passa a ser uma exigência para que a escola possa cumprir sua função social. quanto ao ambiente local, 72,4% dos professores afirmaram não ter conhecimento de recursos ambientais locais contra 27,6% que afirmaram conhecê-los. houve incoerência, porém, nas respostas quando questionados sobre quais são esses recursos, em que foram citados: “a universidade positivo”; “o ibama”, “a horta escolar”; “arborização”; “parques e praças”; “água e esgoto”; “separação de lixo”. essas respostas caracterizam o desconhecimento não só do ambiente local, como da própria concepção de recurso ambiental. em relação ao ribeirão dos müller, 37% dos alunos afirmaram conhecê-lo, entre esses, 40% disseram que o rio não serve para nada e 35% não sabem qual é a sua importância. verificou-se o distanciamento dos alunos em relação a esse recurso e que a maioria não tem consciência de seu atual estado de degradação, pois revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 18 apenas 27% reconheceram que ele está poluído. em contrapartida, mais de 80% afirmaram que todos têm papel importante na preservação desse recurso. esses resultados corroboram com os obtidos pelos professores. quando questionados sobre a forma como é abordada a importância da preservação dos recursos hídricos, poucos professores responderam a questão citando, por exemplo: “visão global da água”; “desperdício”; “economia de água”; “preservando água potável”, outros responderam ser “tarefa do professor de ciências e geografia”. todos afirmaram, entretanto, que recursos hídricos locais não são abordados nas atividades pedagógicas. dois aspectos são pertinentes nesse caso: o primeiro se refere ao fato de 75,9% dos professores afirmarem que sempre abordam de meio ambiente em suas atividades e 20,7% às vezes, e 62,1% deles consideraram os impactos ambientais locais; e o segundo é que 86,2% afirmaram que questões relacionadas ao meio ambiente possuem caráter multidisciplinar. esses resultados permitem constatar a incoerência, tanto da contextualização local, quanto da questão multidisciplinar. os resultados obtidos em relação aos questionamentos sobre resíduos demonstraram que grande parte dos alunos (mais de 70%) separa o lixo reciclável. essa porcentagem pode estar relacionada à política de reciclagem do município, que teve início em 1989 e, desde então, tem se destacado nacionalmente, em que se atribui valor agregado aos materiais recicláveis. esse aspecto contribui para a maior ênfase de projetos de educação ambiental relacionados à reciclagem. a análise das respostas dos professores sobre a mesma temática confirmou essa hipótese, pois 65,5% deles afirmaram que conhecem atividades relacionadas aos resíduos recicláveis na escola, por exemplo: campanhas e gincanas de arrecadação; formas de tratar e reciclar o lixo; separação de papel. no entanto, durante o período em que esse estudo foi desenvolvido, aproximadamente 1,5 anos, não foram observadas ações de minimização da geração e destinação final de resíduos. depositar resíduos no ribeirão dos müller é uma atividade frequente, pois 75% dos alunos já viram alguém jogar lixo no rio, o que confirma a relação dos moradores da cjg com o atual estado de degradação do ribeirão. quando analisados os resultados sobre esgoto, observouse o desconhecimento dos alunos sobre o que é esgoto. ao mesmo tempo em que afirmaram saber o que é um esgoto, 60% citaram que o esgoto é um rio. e, em se tratando da importância de sua coleta, a maioria (40%) citou a preservação do rio, quase 35% afirmou que é importante para evitar doenças, 12% para manter a cidade limpa, 4% para manter a casa limpa e 3% para evitar mau cheiro. constatou-se, dessa forma, que esses têm consciência da importância de seu recolhimento, sendo visível a relação entre esgoto e doenças, pois 43% afirmaram que no esgoto são encontradas doenças. apenas 13,8% dos professores afirmaram conhecer se todos os alunos possuem rede coletora de esgoto em casa, obtendo-se esse conhecimento mediante o dialogo com os alunos. diante dessas respostas observou-se que a falta de saneamento básico constitui um dos principais problemas ambientais da cjg. diante de tais resultados, na tabela 3, são resumidos aspectos da situação atual sobre o conhecimento e conscientização dos alunos das escolas da cjg. no que se refere à educação ambiental constatou-se que a maioria dos professores considera apenas uma visão conservacionista do meio (72,4%): “... você se conscientizar de seus atos, relacionados ao meio ambiente (natureza)”; “conscientizar as pessoas do uso consciente da natureza”; “conservação ambiental” e “fazer com que o aluno entenda a importância de preservar o ambiente em que vive sem agredilo”. apenas pequena parcela (27,6%) demonstrou visão mais sustentável, preconizando o desenvolvimento de valores que orientam condutas social e ambientalmente corretas e que visam à melhoria da qualidade de vida: “passar para os alunos a importância e os valores do ambiente“; “desenvolvimento de conhecimento, valores e compreensão do meio ambiente”; “trabalho para conscientizar os cidadãos da importância do seu papel na sociedade”, com relação à opinião dos professores a respeito da importância da educação ambiental, 51% consideram importante para a preservação do meio ambiente, 41,4% para a restauração do ambiente degradado, 48,3% para desenvolver o conhecimento com relação ao meio ambiente, e 75,9% para desenvolver o sentido de valores com relação ao meio ambiente. contatou-se que, para a maioria dos professores, a educação ambiental deve ser direcionada para a preservação, cuidado, respeito e uso adequado do meio ambiente (físico), como um recurso necessário para o desenvolvimento do homem (visão antropocêntrica). essa constatação corrobora com sauvé (1997), ao afirmar que a educação ambiental sempre esteve limitada à proteção dos ambientes naturais sem considerar os direitos das populações associados com esses ambientes, como parte integral dos ecossistemas. contudo, a educação ambiental deve orientar modelos baseados na utilização consciente dos recursos naturais, considerando a igualdade e a durabilidade (sustentabilidade). nesse sentido, a educação ambiental para a sustentabilidade visa uma reorientação, ao buscar não somente maximizar o revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 19 conhecimento do aluno em relação às questões ecológicas, mas também um incentivo ao desenvolvimento de habilidades e valores com o intuito de orientar e motivar estilos de vida mais sustentáveis. é possível complementar esse raciocínio a partir de legan (2004) ao afirmar que, a verdadeira educação tabela 3 – comparação entre situação atual e desejável no que se refere aos aspectos sobre o conhecimento e conscientização dos alunos das escolas da comunidade jardim gabineto (cjg). aspectos situação atual situação desejável conhecimento e conscientização em relação ao meio ambiente representação do conceito de meio ambiente insatisfatória; definição clara por parte dos alunos do conceito de meio ambiente, no qual os mesmos devem fazer parte integrante; desconhecimento da degradação local; conhecimento e consciência do atual estado de degradação local; alto índice de consciência da culpa pela poluição local; resgate da parcela de alunos sem conscientização; alto índice de consciência do seu papel na reversão da degradação e manutenção do equilíbrio ambiental local. em conformidade, com resgate da parcela de alunos sem essa conscientização. conhecimento e conscientização em relação ao ribeirão dos müller desconhecimento do nome do rio; conhecimento do nome do rio; desconhecimento da utilidade do recurso; conhecimento sobre a importância e utilidade do recurso; desconhecimento sobre o atual estado do ribeirão; conhecimento sobre o atual estado de degradação do ribeirão; consciência do seu papel na degradação promovida e na manutenção da qualidade do recurso. resgate da parcela de alunos sem essa conscientização. conhecimento e conscientização em relação aos resíduos domésticos segregação dos resíduos recicláveis; resgate da parcela de alunos que não adotam essa prática; desconhecimento a respeito da disposição final do lixo; conhecimento sobre a disposição final do lixo residencial; conhecimento sobre o hábito dos moradores em jogar lixo no rio por parte dos moradores; consciência sobre as consequências desses atos e do seu papel na reversão do hábito de jogar lixo no rio; conhecimento do conceito de esgoto, a importância do seu recolhimento e sua constituição. resgate da parcela de alunos que não contém esse conhecimento. revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 20 ambiental só acontece na vivência prática, descobrindo o impacto e o potencial do homem na restauração. os projetos de educação ambiental são de suma importância, pois nessas atividades os alunos se tornam ativos e apropriam-se da educação ambiental como ferramenta de trabalho. um número expressivo de professores (72,4%) afirmou participar de projetos de educação ambiental nas escolas da cjg, por exemplo: “a horta escolar”; “reciclagem”; e “plantação de mudas de árvores”. ressaltou-se grande ênfase na reciclagem de materiais, o que caracteriza uma carência de atividades que envolvam recursos locais, por exemplo, o ribeirão dos müller, o que seria pertinente dado o atual estado de degradação do mesmo. apenas 55,2% dos professores afirmaram conhecer de que forma a educação ambiental está prevista no projeto político pedagógico da escola, refletindo a falta de interação e clareza na relação professor e realidade escolar. constatou-se também, a necessidade de fomentar a atualização contínua dos professores e investimentos na capacitação, pois 65,5% acreditam não ter conhecimento suficiente em educação ambiental. na tabela 4 são resumidos os aspectos da situação atual sobre o conhecimento e conscientização dos professores das escolas, bem como a situação desejável para a cjg. os parâmetros curriculares nacionais (ministério da educação, 1997) preconizam que os professores precisam buscar acesso a novas informações, conhecimentos e situações de aprendizagem, considerando que eles estão em processo contínuo de construção de saberes e de ações no ambiente, como qualquer cidadão. as atividades de educação ambiental devem se consolidar no âmbito do aprimoramento de sua cidadania, não como algo inédito, no qual ainda não são participantes, pois a própria existência do indivíduo na sociedade implica em participação, de direitos e de deveres em relação ao ambiente. ressalta-se também, que para garantir o alcance dos objetivos da educação ambiental, existe a necessidade de capacitação permanente dos professores, da melhoria das condições salariais e de trabalho, assim como o tabela 4 – comparação entre situação atual e desejável no que se refere aos aspectos sobre o conhecimento e conscientização dos professores das escolas da comunidade jardim gabineto (cjg). aspectos situação atual situação desejável conhecimento e conscientização com relação ao meio ambiente conhecimento do conceito de meio ambiente insatisfatório; concepção de meio ambiente abrangente, considerando aspectos socioeconômicos e culturais; ausência do caráter multidisciplinar no trato das questões de meio ambiente; caráter multidisciplinar no trato das questões do meio ambiente; desconhecimento sobre a definição de recursos naturais; conhecimento sobre o conceito de recursos naturais; ausência do sentido de valores e atitudes responsáveis em relação ao meio ambiente no processo educativo. fomentar neles próprios e nos alunos o sentido de valores e atitudes responsáveis em relação ao meio ambiente. conhecimento e conscientização sobre o ribeirão dos müller desconhecimento sobre os recursos locais em especial o ribeirão dos müller. conhecimento sobre os recursos locais e ribeirão dos müller. percepção da educação ambiental indefinição no conceito de educação ambiental; clareza na definição do conceito de educação ambiental; visão conservacionista para a educação ambiental; visão sustentável para a educação ambiental; ausência de atividades de educação ambiental que envolvam os recursos locais; desenvolvimento de atividades de com ênfase nos recursos locais; falta de habilidades para trabalhar a educação ambiental. desenvolvimento de habilidades para trabalhar a educação ambiental. revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 21 desenvolvimento e divulgação de materiais de apoio (ministério da educação, 1997; torres santomé, 1998; ruscheinsky, 2002). capacitar os professores, segundo medina (2001), implica em fazer com que eles vivam no próprio curso de capacitação, uma experiência de educação ambiental, ou seja, dotá-los de ferramentas para que sejam agentes de sua própria formação futura. tozoni-reis (2006) afirma que a educação ambiental é um processo permanente de aprendizado. cabe mencionar que, muitos professores salientaram a importância de tempo específico para planejar as atividades de educação ambiental, alegando a falta de tempo para preparar e para que ocorra a interação entre os professores na elaboração dos projetos, bem como a necessidade de suporte, orientação de especialistas em educação ambiental. pestana (2007) considera que uma escola preparada para tratar as questões ambientais e voltada para a formação de cidadão críticos, reflexivos e plenamente conscientes, deve criar o ambiente ideal que garanta o desenvolvimento e formação de valores, extrapolando os conteúdos aplicados em sala de aula. além de uma formação inicial consistente, devem ser considerados investimentos educativos contínuos e sistemáticos para que o professor se desenvolva como um profissional de educação. considerações finais a educação ambiental representa ferramenta de fundamental importância no que se refere à sensibilização, percepção, conscientização e mudança de valores e atitudes, tendo em vista, não somente, a necessidade de restauração do ambiente degradado e conservação ambiental, mas também a melhoria da qualidade de vida das pessoas. a participação responsável de todos os moradores da cjg representa um grande desafio e constitui-se em um requisito indispensável no processo que visa à sua sustentabilidade. o diagnóstico da situação atual da cjg demonstrou estreita relação entre degradação local e comportamento dos moradores, refletindo em perda de qualidade de vida. há a necessidade de que todos os grupos da cjg sejam estimulados à construção de conhecimentos sobre meio ambiente (ênfase ao ambiente local) para que se tornem conscientes e desenvolvam o sentido de valores para a mudança de atitudes que os levem a participar ativamente na melhoria da qualidade ambiental e no desenvolvimento sustentável da comunidade. a educação formal, nesse sentido, representa estratégia determinante no processo de formação, ao promover a construção de conhecimentos e contribuir para formar pessoas conscientes e capazes de interpretar e resolver os problemas ambientais. constatou-se que os alunos não dominam o conhecimento sobre muitos aspectos do ambiente local, reflexo do despreparo dos professores das escolas da cjg. ressalta-se a escassez de projetos desenvolvidos nas escolas que contextualizem a realidade local da cjg e grande dificuldade por parte dos professores para ministrar os aspectos relacionados ao meio ambiente, uma vez que desconhecem não só aspectos básicos de meio ambiente, mas os problemas e potencialidades da cjg. com relação ao ribeirão dos müller, os moradores se mostraram sensibilizados aos problemas do rio, pois percebem e se veem responsáveis pela sua degradação, porém o pouco conhecimento e comprometimento dos mesmos contribuem para acentuada deterioração do recurso. o ambiente socioeconômico dos moradores influencia o pensar e agir no cotidiano e a falta de recursos financeiros tem limitado o acesso ao conhecimento sistematizado. contudo, um projeto de intervenção deve ser estruturado, com foco na superação dessas adversidades, contribuindo para a emancipação dos participantes, tornando-os aptos a identificar e propor soluções para os problemas locais. referências bardin, l. análise de conteúdo. tradução luís antero reto e augusto pinheiro. lisboa: edições 70, 2010. brasil. constituição de 1988. constituição da república federativa do brasil. diário oficial da república federativa do brasil, brasília, df, 05 out. 1988. disponível em: http://www.planalto.gov.br/ccivil_0 3/constituicao/constituicao.htm. acesso em: 15 abr. 2013. brasil. ministério da educação. secretaria de educação fundamental. parâmetros curriculares nacionais (pcn´s): apresentação de temas transversais e ética. brasília, 1997. disponível em: http://portal.mec.gov.br/seb/arquiv os/pdf/livro01.pdf. acesso em: 15 abr. 2013. brasil. ministério do meio ambiente. agenda 21. disponível em: http://www.mma.gov.br/responsabi lidade-socioambiental/agenda-2. acesso em: 20 abr. 2013. brasil. novo código florestal brasileiro. lei nº 12.651, de 25 de maio de 2012. dispõe sobre a proteção da vegetação nativa; altera as leis nº 6.938, de 31 de agosto de 1981, 9.393, de 19de dezembro de 1996, e 11.428, de 22 de dezembro de2006; revoga as leis nº 4.771, de 15 de setembro de1965, e 7.754, de 14 de abril de 1989, e a medida provisória nº 2.16667, de 24 de agosto de 2001; e dá outras revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 22 providências. disponível em: http://www.planalto.gov.br/ccivil_0 3/_ato20112014/2012/lei/l12651.htm. acesso em: 15 abr. 2013. brasil. política nacional do meio ambiente. lei nº 6.938, de 31 de agosto de 1981. dispõe sobre a política nacional do meio ambiente, seus fins e mecanismos de formulação e aplicação, e dá outras providências. acesso em: 20 abr. 2013. bregunce, d.; jordan, e. n.; dziedzic, m.; maranho, l. t.; cubas, s. avaliação da qualidade da água do ribeirão dos müller, curitiba-pr. revista brasileira de recursos hídricos, v. 16, p. 1-10, 2011. capra, f. a teia da vida. são paulo: cutrix, 1996. carrillo, a. c., batista, d. b. a conservação do papagaio-da-cararoxa (amazona brasiliensis) no estado do paraná: uma experiência de educação ambiental no ensino formal. revista árvore, v. 3, n. 1, p.113-122, 2007. conselho nacional do meio ambiente (conama). resolução 357, de 18 de março de 2005. publicado em diário oficial da união, em 18 de março de 2005. dias, g. f. educação ambiental: princípios e práticas. 6. ed. são paulo: gaia, 2000. estocolmo. declaração sobre o ambiente humano. estocolmo, julho de 1972. disponível em: http://www.ufpa.br/npadc/gpeea/d ocsea/declaraambientehumano.pdf . acesso em: 20 abr. 2013. fonseca, m. g. u.; 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segurança fundiária; mudança do clima. abstract redd+ has been addressed under the united nations framework convention on climate change as a central instrument to mitigate climate change. brazil is a key country in this issue, as it has international commitments to reduce deforestation, redd+ initiatives underway and land issues as a critical factor of deforestation. this research aimed to analyze redd+ initiatives, according to the land regime, with emphasis on factors of accountability (right holder) and permanence of forest resources. fifty-six redd+ initiatives were considered and analyzed through 17 variables. for the first factor, initiatives were mapped on private, public and mixed properties that presented differences between project proponent, but with similar geographical characteristics. regarding the permanence, the initiatives, regardless of the type of property, are in areas of land conflicts and addressed actions for forest monitoring. however, variations between deforestation agents and the presence of residents who do not own the property were identified. these results point to different gaps in land issues, which demand a differentiated approach, according to the type of property, in order to guarantee redd+ results. keywords: forests; land tenure; climate change. doi: 10.5327/z2176-947820190513 análise de iniciativas de redd+ na perspectiva de responsabilização e permanência dos recursos florestais analysis of redd+ initiatives in the perspective of accountability and permanence of forest resources http://orcid.org/0000-0001-7879-0514 http://orcid.org/0000-0002-2997-4082 http://orcid.org/0000-0003-4086-4762 mailto:fe.colettipires@gmail.com pires, f.c.; paulino, s.r.; salinas, d.t.p. 52 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 51-68 issn 2176-9478 introdução as florestas possuem influência considerável no clima global por serem parte importante do ciclo de carbono, uma vez que fixam, ao longo do seu crescimento, grandes quantidades de carbono no solo (mitchard, 2018). por essa razão, a supressão florestal parcial ou total libera na atmosfera gases de efeito estufa (gee), que potencializam o aquecimento global (ipcc, 2014). em escala global, as emissões provenientes do setor de mudança do uso da terra, como a conversão de florestas em áreas de pasto, representam 11% do volume anual (angelsen et al., 2013; ipcc, 2014). no brasil, esse setor corresponde à principal fonte de emissão, representando, em 2016, 46% das emissões brutas nacionais, em toneladas de equivalência em dióxido de carbono (co 2 e) (seeg, 2019). considerando esse papel das florestas como fator intensificador ou mitigador da mudança do clima, em 2005 foi submetida uma proposta, no âmbito na convenção-quadro das nações unidas sobre a mudança do clima (united nations framework convention on climate change — unfccc, em inglês), para a criação de um mecanismo que contribuísse com a proteção das florestas (kiessling, 2018). propôs-se inicialmente o mecanismo redd, sigla em inglês para redução de emissões por desmatamento e degradação florestal, que busca recompensar monetariamente países em desenvolvimento que mantiverem ou aumentarem de maneira voluntária seus estoques florestais. na 13ª conferência das nações unidas sobre a mudança do clima (cop 13), em 2007, o instrumento foi ampliado e passou a se chamar redd+ (ou redd plus), por agregar estratégias de conservação, manejo sustentável e aumento dos estoques de carbono florestal (unfccc, 2010). no plano conceitual, a abordagem predominante de redd+ tem sido a de pagamento por resultados. ou seja, os recursos monetários empregados implicam um retorno, seja este centrado no carbono, seja com a geração adicional de benefícios sociais e ambientais (ojea et al., 2016; angelsen et al., 2017). seu financiamento tem se desenvolvido por meio do programa das nações unidas para o desenvolvimento para redd+, dos fundos públicos, multilaterais e bilaterais e do mercado voluntário de carbono. o brasil possui iniciativas de redd+ em execução, como os projetos que comercializam créditos no mercado voluntário e projetos via fundos públicos. salles, salinas e paulino (2017a; 2017b) mapearam, em 2015, 89 iniciativas de redd+ aprovadas no país, sendo 83% financiadas via fundo amazônia e o restante pelo mercado voluntário de carbono. o brasil detém a segunda maior área florestal do mundo, contabilizando florestas naturais e plantadas (brasil, 2016), e assumiu em sua contribuição nacionalmente determinada (do inglês, ndc), requisito para ratificação do acordo de paris, proposto em 2015 durante a 21ª conferência das nações unidas sobre a mudança do clima (cop 21), o compromisso de reduzir parte de suas emissões de gee até 2030 por meio de ações no setor florestal e de mudança do uso da terra (brasil, 2015). a redução do desmatamento, no entanto, não é tarefa fácil. desde 2004, em decorrência da pressão internacional, o país tem direcionado esforços para aprimorar o controle do desmatamento. apesar da diminuição significativa desde o pico, em 2002, a taxa de desmatamento na amazônia legal começou a aumentar em 2014. em 2018, evidenciou-se aumento de 8,5% no desmatamento em relação ao ano anterior, atingindo 7.536 km2 (projeto prodes, 2019). o desmatamento está diretamente relacionado a lacunas no reconhecimento do direito à propriedade, com enfoque nas incertezas e inseguranças decorrentes das deficiências na regularização de terras (forsyth; sikor, 2013; angelsen et al., 2017). essas lacunas confirmam-se no brasil (reydon; fernandes; telles, 2015), que também tem sido apontado, há seis anos consecutivos, como o país com o maior número de mortes registradas por conflitos de terra (global witness, 2018). o direito de propriedade, entendido como as permissões e proibições concedidas para determinado uso dos recursos, nesse caso, a terra, apresenta variações segundo o regime fundiário (schlager; ostrom, 1992) e, consequentemente, é capaz de influenciar positiva ou negativamente os resultados florestais (reydon; fernandes; telles, 2019). nesse contexto, o artigo teve como objetivo analisar iniciativas de redd+ segundo o regime fundiário, com ênfase nos fatores de responsabilização, dada pela definição do detentor do direito, e de permanência dos recursos florestais. redd+: responsabilização e permanência dos recursos florestais 53 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 51-68 issn 2176-9478 fundamentação teórica: os direitos de propriedade nas iniciativas de redd+ o debate sobre direitos de propriedade origina-se da disputa de recursos finitos por uma população crescente que busca, de forma individual, o seu próprio interesse e benefício. entende-se por direitos de propriedade o sistema de normas e leis que autoriza ou proíbe determinados usos dos recursos, atuando como instrumento limitador, permitindo a alguns e restringindo a outros os benefícios advindos da exploração dos recursos naturais (brockmeier, 1998 apud guedes; reydon, 2012). essa permissão ou restrição é concedida por meio de entidade superior, geralmente o estado, que concorda em proteger esse fluxo de benefícios por meio de estruturas pelas quais a riqueza pode ser adquirida, usada e transferida (bromley, 1992). a discussão a respeito da propriedade e da conservação dos recursos florestais tem sido pautada na eficácia promovida por diferentes regimes fundiários, considerando a divisão entre propriedades públicas, privadas e de uso comum (schlager; ostrom, 1992; sikor; he; lestrelin, 2017). por um lado, defende-se que a propriedade privada é uma solução de baixo custo capaz de promover a conservação dos recursos (coase, 1960; hardin, 1968). em contraponto, avalia-se que tornar a propriedade da terra privada não garante a manutenção dos recursos nem evita a sua superexploração. para tal, é preciso avaliar os direitos de propriedade entendendo as condições que melhoram ou subtraem os recursos e a estabilidade dos regimes de propriedade vigentes (schlager; ostrom, 1992; saeed; mcdermott; boyd, 2017). as iniciativas de redd+ buscam a redução do desmatamento e da degradação florestal pautando-se no princípio do provedor-recebedor. ou seja, agentes econômicos são recompensados pelos benefícios ambientais que promoverem de forma voluntária (angelsen et al., 2017). essa recompensa dá-se mediante resultados contabilizados com base no carbono, mas podem avaliar adicionalmente benefícios sociais e ambientais. os pagamentos têm sido direcionados considerando a eficácia, por meio de incentivos pecuniários, ou a equidade, de modo a compensar quem arca com os custos da conservação (angelsen et al., 2017). a posse da terra tem sido apontada como uma das principais barreiras para a implantação de iniciativas de redd+ (corbera et al., 2011; sommerville, 2011; angelsen et al., 2013; duchelle et al., 2014), podendo influenciar na manutenção das florestas e na insurgência de conflitos latentes sobre os direitos aos benefícios provenientes da área (cotula; mayers, 2009; sommerville, 2011; forsyth; sikor, 2013). os países em desenvolvimento têm de enfrentar a pressão crescente pelos recursos florestais e superar as dificuldades em conciliar direitos estatutários e consuetudinários (un-redd, 2015). os países em desenvolvimento têm de enfrentar a pressão crescente pelos recursos florestais e superar as dificuldades em conciliar direitos estatutários e consuetudinários (un-redd, 2015), entendidos, respectivamente, como o direito que provém do estado e faz parte da legislação efetiva (terra, 2004) e o direito legitimado por “práticas e usos alicerçando-se nos valores, significados compartilhados e nos costumes que se alteram no tempo e no espaço” (chamy, 2004, p. 16). ao mesmo tempo, por conta das ações de redd+, alguns países têm desenvolvido políticas para regularização da posse (corbera et al., 2011; duchelle et al., 2014), e alguns proponentes de projeto têm estabelecido meios de equacionar seus conflitos localmente (duchelle et al., 2014). levando em conta a confiança e a eficácia na aplicação de recursos em ações de redd+, a sistematização dessa discussão nas iniciativas aponta para a necessidade de definição do detentor do direito (responsabilização) e de ações que vão garantir a continuidade do recurso florestal no longo prazo (permanência). a responsabilização está atrelada à identificação de um ente, seja este um indivíduo, seja um grupo de indivíduos ou organizações, que adotará as medidas necessárias para implementação das iniciativas e é elegível para receber benefícios pelo reconhecimento de suas ações. ao mesmo tempo, esse responsável será questionado e eventualmente punido, caso não atinja os compromissos assumidos no que se refere ao carbono florestal (cotula; mayers, 2009; corbera et al., 2011; sommerville, 2011). pires, f.c.; paulino, s.r.; salinas, d.t.p. 54 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 51-68 issn 2176-9478 na relação com os direitos de propriedade, questiona-se quem são os indivíduos e as entidades que recebem os recursos de redd+ e têm direito ao carbono florestal. no caso de indivíduos que possuem direitos consuetudinários, reforça-se a necessidade de formalizar e de reconhecer esses direitos a priori, principalmente em áreas em que há reivindicações e/ou falta de clareza sobre a propriedade (cotula; mayers, 2009; angelsen et al., 2013). no que tange ao fator permanência, é importante considerar que o mecanismo envolve a absorção de dióxido de carbono (co 2 ) por florestas, que, por sua vez, são recursos que precisam ser monitorados e mantidos no longo prazo. essa manutenção influencia tanto o atingimento dos compromissos nacionais e internacionais de redução de gee quanto o retorno esperado aos financiadores. isto posto, o contexto dos conflitos locais e os agentes responsáveis pelo desmatamento são alguns dos fatores que afetam diretamente os resultados de redd+ (sommerville, 2011). ainda, o direito de exclusão, entendido como a capacidade de retirar da área agentes que não detêm os direitos àqueles recursos (merrill, 1998), é fator necessário para garantir esses resultados. na ausência desse direito, faz-se essencial a intervenção de instituições locais que possam conceder e garantir o seu cumprimento (angelsen et al., 2013). para conter os drivers e riscos associados ao desmatamento, as próprias iniciativas podem adotar ações que promovam a permanência, tais como: realização de auditoria de terceira parte na avaliação inicial e de forma recorrente, certificação, seguro florestal, compartilhamento das responsabilidades e definição de um volume de buffer (palmer, 2011). esta última corresponde a uma área mantida fora da contabilização da iniciativa e que pode ser usada, por exemplo, na incidência de eventos naturais extremos. a transparência dessas informações é imprescindível para reforçar a contabilização, o monitoramento e o cumprimento dos objetivos propostos (sommerville, 2011), pois avaliar quem possui, gerencia e usa a floresta torna mais fácil monitorar e engajar os responsáveis para conter o desmatamento e a degradação florestal (un-redd, 2015). materiais e métodos nesta pesquisa foi adotada uma abordagem exploratória, e o levantamento de dados sobre as iniciativas de redd+ no brasil fundamentou-se em pesquisa documental em bases de dados públicas que reúnem as informações divulgadas pelas próprias iniciativas aos seus financiadores e às demais partes interessadas. a coleta ocorreu no período de fevereiro a outubro de 2018, considerando as seguintes bases: fundo amazônia (http://www.fundoamazonia.gov.br), verified carbon standard (vcs) (http://www.v-c-s.org/;), markit environmental registry (http://www.markit.com/ product/registry), apx registry (http://www.apx.com) e international database on redd+ projects (http:// www.reddprojectsdatabase.org). elas foram selecionadas por conta da importância, em termos de quantidade de projetos e volume financeiro transacionado, no cenário brasileiro de redd+, sendo as iniciativas listadas em mais de uma base de dados removidas segundo o nome e a localização geográfica. o fundo amazônia é um dos principais meios de financiamento de redd+ no brasil e contempla o maior recurso de financiamento externo, proveniente majoritariamente de governos de países desenvolvidos, como a noruega e a alemanha. o vcs é a norma mais utilizada no mercado voluntário de carbono florestal (hamrick; gallant, 2017), e o markit environmental registry e o apx registry são as principais bases para registro e transação das reduções certificadas de emissões nesse mercado. já a international database on redd+ projects é uma iniciativa voltada para fins acadêmicos que buscou, até 2016, sistematizar os dados sobre iniciativas de redd+ no mundo. os critérios para seleção da amostra de análise foram: • iniciativas registradas nas bases de acesso público; • iniciativas aprovadas; • iniciativas localizadas totalmente ou em parte do território brasileiro; • iniciativas inseridas em um perímetro territorial, ou seja, não considera as que reduzem o desmatamento por meio da implementação de sistemas, ações de treinamento, monitoramento via satélite, entre outras. http://www.fundoamazonia.gov.br http://www.v-c-s.org/ http://www.markit.com/product/registry http://www.markit.com/product/registry http://www.apx.com http://www.reddprojectsdatabase.org http://www.reddprojectsdatabase.org redd+: responsabilização e permanência dos recursos florestais 55 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 51-68 issn 2176-9478 são propostas 17 variáveis de análise com enfoque nos dois fatores que incidem em ações de redd+: responsabilização e permanência, conforme quadro 1. buscou-se analisar as iniciativas considerando os diferentes regimes fundiários, representados pela variável tipo de propriedade. com base nos dados coletados, foram realizados testes estatísticos de χ2 procurando averiguar se há relação estatisticamente significativa entre a variável tipo de propriedade e as demais variáveis de análise. o nível de significância adotado foi α = 0,05. para todos os testes, seguindo a notação estatística para a avaliação da relação entre as variáveis, adotou-se h0 como a hipótese neutra, isto é, em que não há diferença ou relação entre as variáveis. já para h1 é considerada a hipótese de pesquisa, ou seja, de que foi identificada diferença ou relação estatisticamente significativa (morettin; bussab, 2017). quadro 1 – variáveis de análise. variáveis analisadas descrição da variável tipo de variável categoria/ unidade de medida a) variáveis relacionadas à responsabilização 1. tipo de propriedade considera a entidade que exerce o direito sobre o objeto em quatro categorias qualitativa -nominal privada, comum, pública e mista (mais de um regime) 2. tamanho da área do projeto considera o tamanho da área total do projeto quantitativa hectares 3. abrangência territorial considera a abrangência territorial do projeto qualitativa -nominal local restrito, múltiplos locais 4. região geográfica considera a região geográfica do território brasileiro qualitativa -nominal norte, nordeste, sudeste, centro-oeste, sudeste, sul 5. estado brasileiro considera o(s) estado(s) brasileiro(s) abrangido(s) pela iniciativa qualitativa -nominal estado(s) 6. número de municípios abrangidos considera o número de municípios que a iniciativa engloba quantitativa numeral 7. proponente do projeto considera a natureza jurídica do proponente do projeto qualitativa -nominal poder público, empresa pública, empresa privada, terceiro setor, universidade 8. proprietário do carbono florestal considera a natureza jurídica do proprietário do carbono florestal qualitativa -nominal poder público, empresa pública, empresa privada, terceiro setor, universidade b) variáveis relacionadas à permanência 9. regularidade da posse considera a situação da posse em que se enquadra o projeto qualitativa -nominal regular, irregular continua... pires, f.c.; paulino, s.r.; salinas, d.t.p. 56 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 51-68 issn 2176-9478 resultados e discussão uma vez que redd+ está sendo proposta no âmbito internacional, a sua implementação tem apontado para diversos desafios que podem impactar nos resultados, ou seja, no incremento e na fixação do carbono no solo, bem como promover o deslocamento das emissões para outras regiões. com base nos objetivos propostos, esta seção dividiu-se em responsabilização e permanência, de forma a apresentar os principais resultados e, quando pertinente, destacar as diferenças por tipo de propriedade. por meio dos critérios de seleção propostos, foram selecionadas 56 iniciativas, sendo 40 (71,42%) financiadas via fundo amazônia e 16 (28,57%) via mercado voluntário variáveis analisadas descrição da variável tipo de variável categoria/ unidade de medida 10. moradores que não detêm a propriedade considera se há moradores, na área do projeto ou limítrofe, que não detêm a posse regularizada qualitativa -nominal (dicotômica) sim, não 11. ações para regularização fundiária considera se são propostas ações para regularização fundiária qualitativa -nominal (dicotômica) sim, não 12. conflitos por posse no município considera se houve, entre 2006 e 2017, conflitos fundiários no município em que o projeto está localizado, conforme dados da comissão da pastoral da terra (cpt, 2016) qualitativa -nominal (dicotômica) sim, não 13. agentes do desmatamento considera os agentes do desmatamento identificados pelas próprias iniciativas qualitativa -nominal. admite mais de uma categoria grandes fazendeiros/ pecuaristas, agricultores familiares/de subsistência, madeireiros, posseiros/ grileiros, outros 14. pontos de vigilância considera se a iniciativa busca incorporar ações de vigilância na área qualitativa -nominal (dicotômica) sim, não 15. mapeamento de riscos considera se foi conduzido um mapeamento dos principais riscos para os objetivos estabelecidos qualitativa -nominal (dicotômica) sim, não 16. seguro florestal considera se a iniciativa possui seguro florestal qualitativa -nominal (dicotômica) sim, não 17. volume de buffer considera se foi definido um volume de buffer qualitativa -nominal (dicotômica) sim, não quadro 1 – continuação. redd+: responsabilização e permanência dos recursos florestais 57 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 51-68 issn 2176-9478 de carbono. os dados são comparados considerando as três amostras desta pesquisa: propriedade mista, propriedade privada e propriedade pública. é importante considerar que a categoria mista foi incluída para a análise, uma vez que se identificou em redd+ a existência de iniciativas que contemplam mais de um regime fundiário. responsabilização a responsabilização está atrelada à entidade da iniciativa e da propriedade. para facilitar a apresentação, as características são divididas em: • fundiárias; • geográficas; • jurídicas. no primeiro tópico, discutem-se as variáveis relacionadas ao tipo de propriedade e ao tamanho da área do projeto. no segundo, a região geográfica e o estado; e, no terceiro, o proponente do projeto e o proprietário do carbono florestal. características fundiárias considerando o regime fundiário, a maior parte das iniciativas está sendo realizada em propriedades públicas (46,43%), seguidas por propriedades privadas (37,50%) e mistas (16,07%), conforme tabela 1. as propriedades públicas dessa amostra abrangem terras indígenas (tis), parque nacional/área protegida, assentamentos agroextrativistas, reserva extrativista e reservas do desenvolvimento sustentável, porém foram agrupadas para permitir a comparação entre os regimes. não foram identificadas iniciativas em área de concessão florestal, o que está de acordo com a lei n° 11.284, de 2 de março de 2006, que veda a comercialização de créditos decorrentes da emissão evitada de carbono dessas áreas (brasil, 2006). tomando como ponto de partida o objetivo de redd+ de manter as florestas em pé, é importante analisar comparativamente os regimes fundiários financiados sob o olhar das taxas anuais de desmatamento e da importância para a conservação de estoques de carbono. ao analisar as taxas de desmatamento, dados do ministério do meio ambiente (brasil, 2018) do período de 2004 a 2015 apontam a propriedade privada como o regime que mais contribuiu para o desmatamento na amazônia legal, representando, em 2015, 36,1%. já as propriedades públicas, representadas por tis, unidades de conservação, de proteção integral e de uso sustentável, apresentaram as menores taxas nesse ano, atingindo 1,2, 0,8 e 9,3%, respectivamente (brasil, 2018). com esse panorama, avalia-se que as propriedades privadas, associadas às maiores taxas de desmatamento na amazônia legal, têm representatividade no financiamento de redd+ no brasil, uma vez que agregam as iniciativas desenvolvidas unicamente em propriedades privadas (37,5%), bem como parte do território em propriedades mistas. tabela 1 – quantidade e percentual de iniciativas no brasil por regime fundiário. tipo de propriedade número de iniciativas percentual mista 9 16,07% privada 21 37,50% pública 26 46,43% uso comum* 0 0% total 56 100% *não foram mapeadas iniciativas unicamente desenvolvidas em propriedades de uso comum, mas as iniciativas nessas propriedades, representadas pelas terras quilombolas, estão contempladas em propriedades mistas. pires, f.c.; paulino, s.r.; salinas, d.t.p. 58 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 51-68 issn 2176-9478 de forma complementar aos dados sobre desmatamento, é importante levar em conta a influência dos diferentes tipos de propriedade para a conservação florestal. levantamento realizado por freitas et al. (2018) na amazônia indica que 65% dos estoques de carbono acima do solo, considerando a vegetação nativa, estão em áreas públicas protegidas, o que demonstra a capacidade de armazenamento dessas áreas. tendo isso em vista, avalia-se positivamente a distribuição dos tipos de propriedade financiados em redd+, ponderando que a inclusão de propriedades privadas contribui para frear o avanço do desmatamento florestal. por outro lado, as propriedades públicas representam oportunidade de conservação dos estoques de carbono florestal já estabelecidos. em relação ao tamanho da área (gráfico 1), a análise conduzida permitiu identificar que a maior parte dos projetos (73,21%) é realizada em grandes propriedades. as iniciativas em propriedades privadas apresentam menor dispersão, mas são em sua totalidade realizadas em grandes propriedades. as iniciativas em propriedades públicas têm pouca dispersão, porém diversos outliers. nesse regime, há predomínio de grandes propriedades, mas foram identificadas seis iniciativas em pequenas e médias propriedades. por fim, propriedades mistas têm maior dispersão, com apenas um outlier, com área total, somando todas as propriedades contempladas, superior a 200 milhões de hectares. características geográficas as iniciativas analisadas estão localizadas totalmente em território brasileiro. conforme tabela 2, 73% das iniciativas são realizadas na região norte e 16% na região centro-oeste. os outros 11% abrangem mais de uma região geográfica no mesmo projeto: 7% nas regiões norte e centro-oeste e 4% no norte e nordeste. a maior parte 200.000.000 150.000.000 100.000.000 50.000.000 0 ta m an ho d a ár ea (h ec ta re s) mista privada pública tipo de propriedade gráfico 1 – tamanho da área do projeto em hectares por regime fundiário. redd+: responsabilização e permanência dos recursos florestais 59 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 51-68 issn 2176-9478 das iniciativas (96%) está localizada na amazônia legal, região formada, no brasil, por acre, amapá, amazonas, mato grosso, pará, rondônia, roraima, tocantins e parte do estado do maranhão, conforme a lei complementar n° 124, de 3 de janeiro de 2007 (brasil, 2007). as demais (4%) estão nos estados de goiás e mato grosso do sul, abrangendo os biomas cerrado e pantanal. esse resultado é justificado pela consideração da amazônia legal como prioridade no país para redução do desmatamento e da degradação florestal. portanto, desde o início da estruturação da estratégia nacional para redd+, em 2010, o país já dispunha de políticas, programas e sistemas de monitoramento florestal que evoluíram desde a criação do plano de ação para prevenção e controle do desmatamento na amazônia legal (ppcdam), em 2004. para as demais regiões geográficas e biomas, no entanto, os instrumentos têm menor abrangência temporal, como no caso do cerrado, ou inexistem. a abrangência territorial adotada pelas iniciativas auxilia na compreensão sobre a abordagem predominante em redd+, podendo ser a condução de projetos focados em um local restrito ou projetos abrangentes que contemplam áreas geográficas distantes entre si. conforme tabela 3, há diferença estatisticamente significativa entre a abrangência territorial e o tipo de propriedade. as iniciativas em propriedades privadas estão em locais restritos (62%), ao passo que propriedades públicas estão majoritariamente em múltiplos locais (88%). as que são formadas por propriedades mistas são unicamente realizadas em múltiplos locais (100%), o que mostra que nelas também há o desafio da distância geográfica entre as propriedades. o número de municípios envolvidos em cada uma das iniciativas complementa a análise da sua amplitude e distribuição territorial. com base nessa análise, destaca-se que as propriedades privadas englobam um número menor de municípios, tendo dois como mediana, porém podem abranger até 14, de acordo com o gráfico 2. as iniciativas em propriedades públicas apresentam maior dispersão, variando de um a 17 municítabela 2 – quantidade e percentual de iniciativas de redução de emissões por desmatamento e degradação florestal (redd+) no brasil por região geográfica. região número de iniciativas percentual norte 41 73% centro-oeste 9 16% norte e centro-oeste 4 7% norte e nordeste 2 4% total 56 100% tabela 3 – significância do teste χ2 para abrangência territorial por tipo de propriedade. abrangência territorial tipo de propriedade teste hipótese mista privada pública total n % n % n % n % p decisão local restrito 0 0 13 61,90 3 11,54 16 28,57 0,000 rejeitar h0 múltiplos locais 9 100 8 38,10 23 88,46 40 71,43 total 9 100 21 100 26 100 56 100 h0 : hipótese neutra. pires, f.c.; paulino, s.r.; salinas, d.t.p. 60 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 51-68 issn 2176-9478 pios e tendo como mediana três municípios. já as iniciativas em propriedades mistas têm maior dispersão e abrangem um número maior de municípios, variando de três a 16 municípios, e têm como mediana a cobertura de cinco municípios. esses resultados assinalam uma extensão territorial maior nas iniciativas realizadas em propriedades públicas e mistas, o que pode indicar maior contribuição desses regimes para a redução do desmatamento e conservação dos estoques florestais. por outro lado, esses fatores podem ser barreiras para uma gestão eficaz, pois demandam a implementação de mecanismos de governança e de monitoramento que permitam avaliar a implantação de ações e seus respectivos resultados, em áreas com grande abrangência territorial e distantes entre si. características de natureza jurídica verifica-se que há variação estatisticamente significativa entre os proponentes do projeto por tipo de propriedade, conforme tabela 4. propriedades mistas e públicas são conduzidas pelo terceiro setor (88,89; 92,31%), e propriedades privadas por empresas privadas (61,9%), que podem ser tanto os proprietários da terra quanto empresas privadas especializadas na elaboração e condução de projetos de redd+. as informações sobre os proprietários do carbono florestal não são claramente apresentadas nos documentos públicos. na ausência de definições legais, kill (2015) aponta que os proprietários da terra devem ser considerados os detentores do carbono florestal. a análise das informações das iniciativas, no entanto, indica que o detentor do carbono florestal, sendo caracterizado como responsável pelo recebimento e pela aplicação dos recursos financeiros, pode ser definido na figura do proponente do projeto. essa entidade tem sua identidade jurídica registrada, seja por contrato, seja por documento de concepção do projeto, e é o gráfico 2 – número de municípios abrangidos por iniciativas de redução de emissões por desmatamento e degradação florestal (redd+) no brasil por tipo de propriedade. 18 14 16 10 12 6 8 4 2 0 n úm er o de m un ic íp io s ab ra ng id os mista privada pública tipo de propriedade redd+: responsabilização e permanência dos recursos florestais 61 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 51-68 issn 2176-9478 responsável pela aplicação dos recursos, pelo gerenciamento e pela interlocução com os proprietários e demais moradores da área. dessa forma, os proprietários do carbono florestal podem se diferenciar em terceiro setor (69,64%), empresa privada (23,21%) e poder público (7,15%), de maneira similar aos resultados sobre proponentes dos projetos (tabela 4). ainda assim, reforça-se a necessidade de promover a transparência nos documentos públicos acerca das relações e das responsabilidades entre os proprietários da terra e os proponentes dos projetos. em duas iniciativas, observou-se que foi firmado um acordo tripartite para a transferência das responsabilidades do proprietário da terra para a empresa privada responsável pelo desenvolvimento do projeto. nesses casos, evidencia-se que os proprietários da terra podem compartilhar e/ou transferir a gestão aos proponentes e acabam por depender da sua capacidade técnica para implementação das ações e, consequentemente, para recebimento dos recursos. como apontam saeed, mcdermott e boyd (2017), os projetos de carbono podem, portanto, afetar a dinâmica de controle sobre os recursos nas iniciativas de redd+. permanência com base na necessidade de incremento e fixação do carbono no solo no longo prazo, foram analisadas as principais ações promovidas para garantia da permanência. para facilitar a apresentação, os resultados são divididos em: contexto de segurança fundiária e ações para permanência. no primeiro tópico, discutem-se as variáveis: conflitos por posse no município, declaração de situação da posse, moradores que não detêm a propriedade, ações para regularização fundiária e agentes do desmatamento. no segundo são avaliados pontos de vigilância, mapeamento de riscos, seguro florestal e volume de buffer. contexto de segurança fundiária a ocorrência de conflitos por posse no município, tomado como proxy para determinar a segurança fundiária na região em que o projeto está sendo implementado, indica que as iniciativas de redd+, independentemente do regime fundiário, estão localizadas em regiões de conflitos fundiários. conforme tabela 5, existem 75% de iniciativas em regiões com conflitos fundiários. de forma complementar ao resultado sobre conflitos na região, buscou-se avaliar a regularidade fundiária da propriedade com o objetivo de evidenciar se as iniciativas se baseiam em direitos formalmente reconhecidos. como resultado, apenas duas iniciativas, realizadas em propriedades públicas, foram classificadas como em situação irregular. nelas foi observada menção clara tabela 4 – significância do teste χ2 para o proponente do projeto por tipo de propriedade. proponente do projeto tipo de propriedade teste hipótese mista privada pública total n % n % n % n % p decisão empresa privada 0 0 13 61,90 0 0 13 23,21 0,000 rejeitar h0 poder público 1 11,11 1 4,76 1 3,85 3 5,36 terceiro setor 8 88,89 7 33,33 24 92,31 39 69,64 universidade 0 0 0 0 1 3,85 1 1,79 total 9 100 21 100 26 100 56 100 h0: hipótese neutra. pires, f.c.; paulino, s.r.; salinas, d.t.p. 62 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 51-68 issn 2176-9478 em relação à necessidade de regularização de assentamento e de homologação de uma ti. nas demais não há menção sobre a existência de irregularidades. portanto, 96,42% foram classificadas como em situação regular (tabela 6). apesar do alto percentual de regularidade, constatou-se que em sete iniciativas (12,5%) se tem a presença de moradores na área do projeto ou em áreas limítrofes que não detêm a propriedade (tabela 7). identificou-se variação estatisticamente significativa tabela 5 – significância do teste χ2 para os conflitos por posse no município por tipo de propriedade nos projetos de redução de emissões por desmatamento e degradação florestal (redd+) no brasil. conflitos por posse no município tipo de propriedade teste hipótese mista privada pública total n % n % n % n % p decisão não 1 11,11 5 23,81 8 30,77 14 25,00 0,008 rejeitar h0 sim 8 88,89 16 76,19 18 69,23 42 75,00 total 9 100 21 100 26 100 56 100 h0: hipótese neutra. tabela 6 – significância do teste χ2 para declaração de situação da posse por tipo de propriedade nos projetos de redução de emissões por desmatamento e degradação florestal (redd+) no brasil. declaração de situação da posse tipo de propriedade teste hipótese mista privada pública total n % n % n % n % p decisão regular 9 100 21 100 24 92,30 54 96,42 0,207 aceitar h0 irregular 0 0 0 0 2 7,69 2 3,57 total 9 100 21 100 26 100 56 100 h0: hipótese neutra. tabela 7 – significância do teste χ2 para moradores que não detêm a propriedade por tipo de propriedade nos projetos de redução de emissões por desmatamento e degradação florestal (redd+) no brasil. moradores que não detêm a propriedade tipo de propriedade teste hipótese mista privada pública total n % n % n % n % p decisão não 9 100 14 67 26 100 49 87,50 0,000 rejeitar h0 sim 0 0 7 33,30 0 0 7 12,50 total 9 100 21 100 26 100 56 100 h0: hipótese neutra. redd+: responsabilização e permanência dos recursos florestais 63 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 51-68 issn 2176-9478 por tipo de propriedade, de forma que a presença desses moradores ocorre somente em propriedades privadas. nessas áreas, o proprietário detém a documentação, porém há moradores em regime permanente que não possuem a titulação nem os seus direitos formalmente reconhecidos. esse resultado, portanto, revela que a existência de documentação formal não é garantia de ausência de disputas pela posse da terra. sunderlin et al. (2018) apontam que os proponentes dos projetos se tornaram os reais implementadores de ações relacionadas à posse. essa afirmação foi corroborada nessa análise, uma vez que 17,85% das iniciativas se comprometeram com ações para regularização fundiária. com esse resultado, verifica-se que redd+ não necessariamente encaminha a regularização antes do início do projeto, como recomendam sunderlin et al. (2018), mas sim como parte dos compromissos. portanto, parte dos recursos financeiros recebidos em ações de redd+ está voltada para a implementação de ações para a regularização, que, conforme sparovek et al. (2019), é capaz de promover usos mais sustentáveis da propriedade e, consequentemente, reduzir os índices de desmatamento. no tocante aos agentes do desmatamento (tabela 8), identificou-se diferença estatisticamente significativa para alguns agentes. em propriedades mistas e privadas, esses agentes são agricultores familiares/de subsistência, representando 44 e 38%, respectivamente. já em propriedades públicas predominam os madeireiros, equivalendo a 35% das menções. a atuação dos demais agentes, representados nas categorias grandes fazendeiros/pecuaristas, posseiros/grileiros e outros, independe do tipo de propriedade. esses agentes são similares aos mapeados em iniciativas de redd+ em outros países, como zâmbia tabela 8 – significância do teste χ2 para agentes do desmatamento por tipo de propriedade nos projetos de redução de emissões por desmatamento e degradação florestal (redd+) no brasil. agentes do desmatamento tipo de propriedade teste hipótese mista privada pública total n % n % n % n % p decisão grandes fazendeiros/ pecuaristas 3 17 7 19 7 13 17 16 0,873 aceitar h0 agricultores familiares/de subsistência 9 50 13 35,14 11 21 33 31 0,002 rejeitar h0 madeireiros 4 22 6 16 18 35 28 26 0,011 rejeitar h0 posseiros/ grileiros 2 11 8 22 8 15 18 17 0,674 aceitar h0 outros* 1 6 2 5 8 15 11 10 0,142 aceitar h0 total 18 100 37 100 52 100 107 100 *abrange os agentes: mineração, queimadas, grandes empreendimentos, hidroelétricas e extração de petróleo; h0: hipótese neutra. pires, f.c.; paulino, s.r.; salinas, d.t.p. 64 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 51-68 issn 2176-9478 ( kissinger; herold; sy, 2012) e indonésia (vinya et al., 2011). o destaque, porém, é a atuação de agentes externos, como posseiros e grileiros. a garantia do direito de exclusão pode ser considerada, por conseguinte, requisito para o estabelecimento de uma iniciativa de redd+. ações para permanência entre as ações para permanência dos recursos florestais, identificou-se que o estabelecimento de pontos de vigilância é a estratégia mais adotada pelas iniciativas, presente em 60,71% da amostra. outras 26,79% realizaram mapeamento de riscos, abrangendo os potenciais riscos naturais ou antrópicos associados ao desmatamento, e 28% mantiveram volume de buffer. nenhuma iniciativa indicou o estabelecimento de um seguro florestal, e em 19 iniciativas (33,93%) não foi adotada nenhuma dessas estratégias, conforme tabela 9. esses resultados no brasil divergem dos obtidos por resosudarmo et al. (2014) sobre pontos de vigilância na indonésia. ambos os países são tropicais e dotados de recursos naturais, porém na indonésia 73% das iniciativas analisadas não possuem procedimentos de monitoramento, uma vez que os moradores confiam nos direitos consuetudinários e nos documentos, ainda que fracos, para impedir a invasão das áreas. no brasil, mesmo com a documentação regularizada, mais da metade das iniciativas, abrangendo todos os tipos de propriedade, propõe-se a monitorar o recurso florestal como forma de reforçar o controle da área e impedir a supressão parcial ou total da floresta. ao olhar conjuntamente a ocorrência de conflitos por posse na área do projeto, os agentes responsáveis pelo desmatamento e a implementação de ações para permanência florestal, é possível constatar um cenário de insegurança fundiária atrelado à ocorrência de invasões ilegais e apropriação de recursos, desrespeitando limites fundiários e direitos de propriedade, de maneira similar aos resultados de duchelle et al. (2014) também no brasil. por outro lado, parte das iniciativas tem buscado meios de monitorar a área florestal e reduzir a conversão florestal para outros usos, resultado corroborado por sunderlin et al. (2018). o diferencial nessa análise está nos resultados segundo o tipo de propriedade. destaca-se que as iniciativas de redd+ em propriedades privadas não apresentam mais garantias de segurança fundiária. esse regime foi o único que declarou a presença de moradores que não detêm a propriedade e se comprometeu a regularizar a posse de acordo com o previsto em lei. em contrapartida, propriedades mistas e públicas apresentam de maneira reduzida a implementação de estratégias de permanência como monitoramento de riscos e volume de buffer. essas ações são relevantes para redd+, pois trazem mais garantias aos financiadores na eventual ocorrência de imprevistos e desastres naturais que possam impedir o atingimento dos objetivos propostos. *diversas iniciativas mencionam a adoção de mais de uma estratégia, por isso os dados superam 100%. tabela 9 – ações de permanência adotadas* pelos projetos de redução de emissões por desmatamento e degradação florestal (redd+) no brasil. ações de permanência número percentual pontos de vigilância 34 60,71% mapeamento de riscos 15 26,79% seguro 0 0,00% buffer 16 28,57% não adota ações 19 33,93% redd+: responsabilização e permanência dos recursos florestais 65 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 51-68 issn 2176-9478 conclusões o estudo demonstrou que as 56 iniciativas de redd+ ocorrem majoritariamente na amazônia legal e abrangem de forma equiparada, considerando a contribuição para redução do desmatamento e conservação dos estoques florestais, propriedades privadas, públicas e mistas. levando em conta o fator responsabilização, evidencia-se que os responsáveis pelas áreas variam conforme o tipo de propriedade e não há clareza sobre o detentor do carbono florestal. não obstante, o tamanho da área não sofre variações, o que sinaliza a priorização de grandes propriedades, possibilitando a obtenção de resultados mais robustos a menores custos de transação. por outro lado, pondera-se que a exclusão de pequenas e médias propriedades pode acarretar prejuízos em termos de conservação florestal, tendo em vista a representatividade dessas propriedades no contexto da amazônia legal e a dependência desses proprietários para geração de renda e subsistência por meio dos recursos florestais. os resultados sobre a abrangência territorial e o número de municípios abrangidos apontam para a importância de estabelecer, prioritariamente em propriedades públicas e mistas, estruturas de governança em nível regional que permitam monitorar ações de redd+. no que se refere ao fator permanência, todos os regimes estão sujeitos a conflitos fundiários, mesmo aqueles em áreas devidamente regularizadas. tendo isso em vista, foram mapeados na amostra esforços para monitoramento da área, buscando aumentar o controle do território. as propriedades privadas, adicionalmente, reconhecem moradores que não detêm a propriedade e propõem-se a conduzir a regularização como parte dos compromissos de redd+. em relação aos agentes do desmatamento, nota-se diferença entre os tipos de propriedade, o que fortalece a importância do estabelecimento de estratégias locais, mas que atuem em conjunto com as demais instituições. no caso de iniciativas em propriedades públicas e mistas, destaca-se a importância da garantia do direito de exclusão, visto que é condição sine qua non para a existência da propriedade, conforme aponta merrill (1998). por fim, pontua-se a baixa adoção de ações de permanência como monitoramento de riscos, volume de buffer e seguro florestal na amostra analisada. essas ações por si só não asseguram o direito de propriedade, mas podem promover mais garantias quanto à permanência dos recursos florestais e o atingimento dos objetivos de redd+ no longo prazo. referências angelsen, a.; brockhaus, m.; duchelle, a.e.; larson, a.; martius, c.; sunderlin, w.d.; verchot, l.; wong, g.; wunder, s. learning from redd+: a response to fletcher et al. conservation biology, v. 31, n. 3, p. 718-720, 2017. http://doi.org/10.1111/cobi.12933 angelsen, a.; brockhaus, m.; sunderlin, w.d.; verchot, l.v. 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however, further ecotoxicological research is needed. we addressed studies reporting the toxic effects of the exposure to this dye developed in humans, guinea pigs, and danio rerio (a fish with molecular bases and genomes similar to humans). based on this review, the doses allowed for acceptable daily intake, or even lower, toxic effects, can be evidenced for different organisms, life stages, and tested times. the reported values may not be protective to aquatic life. in a paper about the exposure of d. rerio from embryos to larvae kept at values lower than 0.05 and 0.5 g.l-1 for pure and commercial tartrazine, there was ecotoxicological effect for embryos and larvae 48 hours after hatching, which implied cardiac edema, changes in the yolk sac, scoliosis, and tail distortions. keywords: ceno; food additive; environmental legislation; danio rerio; mutagenicity. r e s u m o o uso do aditivo amarelo tartrazina é legalizado para aplicação em produtos alimentícios para consumo humano dentro do valor de ingestão diária aceitável (ida) de 7,5 mg/kg de peso corpóreo por dia (seguindo os padrões da joint expert commitee on food additives). no entanto, estudos descrevem este aditivo como tóxico. o corante, usado intensamente na indústria e no comércio, adentra o ambiente aquático por meio de lançamentos de efluentes sem tratamentos ou tratados inadequadamente; no entanto, novas pesquisas ecotoxicológicas são necessárias. portanto, esta pesquisa elencou estudos cujos efeitos tóxicos da exposição ao referido corante se desenvolveram em seres humanos, cobaias e danio rerio (peixe com bases moleculares e genoma similares aos humanos). concluímos, de acordo com a literatura, que mesmo em doses permitidas para a ida, ou até menores, há evidências de efeitos tóxicos para diferentes organismos, fases de vida e tempos testados. os valores relatados podem não ser protetivos à vida aquática. em um trabalho de exposição de d. rerio, desde embriões até larvas, mantidos em concentrações de 0,05 e 0,5 g.l-1 para tartrazina pura e comercial, observou-se que, na menor concentração, houve efeito ecotoxicológico em embriões e em larvas após 48 horas da eclosão, que implicou em edema cardíaco, alterações no saco vitelínico, escoliose e distorções na cauda. palavras-chave: ceno; aditivo alimentar; legislação ambiental; danio rerio; mutagenicidade. toxicological and ecotoxicological aspects of tartrazine yellow food dye: a literature review aspectos toxicológicos e ecotoxicológicos do azocorante alimentar amarelo tartrazina: uma revisão de literatura janete da silva1 , renata fracacio1 1universidade estadual paulista “júlio de mesquita filho” – sorocaba (sp), brazil. correspondence address: renata fracacio – avenida três de março, 511 – bairro aparecidinha – cep: 18087-180 – sorocaba (sp), brazil – e-mail: renata.fracacio@unesp.br conflicts of interest: the authors declare that there are no conflicts of interest. funding: fundação de amparo à pesquisa do estado de são paulo, process no. 2018/05650-7. received on: 04/14/2020. accepted on: 09/01/2020 https://doi.org/10.5327/z21769478746 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 http://orcid.org/0000-0003-2870-685x https://orcid.org/0000-0003-2257-2766 mailto:renata.fracacio@unesp.br https://doi.org/10.5327/z21769478746 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ silva j, fracacio r 138 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 137-151 issn 2176-9478 introduction colors fascinate human perception. in food, they are related to health and taste. although these additives do not add nutritional value to the food, their use is intended, among other purposes, to intensify the natural color and extend their shelf life (freitas, 2012; anastácio et al., 2016). the most used dyes include those from the azo group (-n = n-), due to their high solubility, low cost, and better fixation on food. this group represents more than 65% of the commercial dyes (zanoni; yamana, 2017). in brazil, 11 artificial organic dyes are allowed, of which six are azos: tartrazine yellow, twilight yellow, amaranth, azorubin, ponceau 4r, and red 40. the application of these additives to food must not exceed the maximum quantity allowed by the legislation: 0.5 g.1000 ml) (resolutions 382, 383, 385, 388 e 389 – brasil, 1999a; 1999b; 1999c; 1999d; 1999e). however, quantitative analyzes of dye intake by the population require the identification of food products with additives in the consumer’s diet, the estimation of additive concentration in these products, and the daily consumption knowledge, which should not exceed the acceptable daily intake (following the joint expert committee on food additives – jecfa). for the tartrazine yellow dye, which is one of the most used in the food industry, the acceptable daily intake is 7.5 mg.kg of body weight per day, which would not cause health risks. morais (2010) studied individuals prone to allergic rhinitis, bronchial asthma, urticaria, or sensitivity to non-steroidal anti-inflammatory drugs, providing them acceptable daily intake doses of tartrazine yellow dye for seven days. the investigator observed that these individuals had a significant reduction in the peak of expiratory flow and presented angioedema, nasal congestion, rhinorrhea, wheezing, itchy skin, and urticaria, corroborating the data obtained by doguc et al. (2013), khayyat et al. (2017), and bhatt et al. (2018). corder and buckley (1995) proved in clinical respiratory studies that patients sensitive to tartrazine developed bronchoconstriction with consequent decrease in the respiratory volume. there is a group of people whose sensitivity to this dye is manifested as asthma, urticaria, and hypersensitivity to tartrazine, which occurs in approximately 3% of the population, mainly in individuals sensitive to salicylates. as the chemical structure is close to that of benzoates, salicylates, and indomethacin, allergic cross-reactions may occur. (polônio; peres, 2009). matsuo et al. (2013) analyzed the effect of tartrazine on histamine release (a hormone responsible for several allergic symptoms) in basophils (important cells of the immune system) of individuals that had chronic allergy-related conditions, such as urticaria. tartrazine has also been associated with behavioral changes, such as attention deficit and hyperactivity. baterman et al. (2004) applied dye mixtures in the presence of sodium benzoate, in a double-blind experimental study using placebo in children at preschool age, and demonstrated that artificial dyes have a relevant influence on the hyperactive behavior of children aged about three years old. al-shabib et al. (2017) showed that tartrazine can cause amorphous aggregation of proteins in the cationic form, which is known to cause various diseases and metabolic irregularities. sasaki et al. (2002) proved the occurrence of dna damages in mice colon in a comet assay at doses of 10 mg.kg.pc.day (mg per kilogram of body weight per day). they concluded that the azo dye, when ingested, is absorbed by the intestinal epithelium and metabolized by azo reductases elaborated by microorganisms from the intestinal flora and by hepatic reductases, which convert it into aromatic amines. as toxicological effects were detected in humans and guinea pigs, it is likely that its release in water bodies can interfere with aquatic biota. some papers were performed with the d. rerio organism, a model organism widely used in various biological, biomedical, toxicological, and ecotoxicological research, due to its 70% genetic homology with humans and to the advantages provided by its transparent embryos that permit detailed analyses of its development. these studies showed that the dye is harmful to embryos and larvae, for which development was negatively affected (joshi; katti, 2017; gupta et al., 2019; jiang et al., 2020; silva; fracácio, 2020). despite the existence of maximum acceptable limits for daily human intake in national and international laws, there is still no specific legislation regarding the safe limits of food dyes for the discharge of effluents into water bodies aiming at aquatic life protection. studies have indicated that approximately 12% of the synthetic dyes are lost during manufacturing and processing operations (anunciação et al., 2015), which is one of the industrial sectors with increasing development. in 2019, according to the brazilian food industry association (abia), there was a 2.3% growth with revenues of approximately $ 700 billion. currently, in the state of são paulo, regulation 333/2012 prohibits the release of dyes in rivers, lakes, dams, and other freshwater bodies without proper treatment. it includes the dyes as contaminating substances that, thus, contribute to a greater control over water quality and public health (alsp – regulation 333/2012). according to those pieces of information, the present paper intends, through literature data, to evaluate whether the conditions and limits of use established for the tartrazine yellow dye are safe for aquatic environments. therefore, we intend to answer: • the relationship between the human use of this dye and the impact on aquatic environments; • safe exposure concentrations in the literature for aquatic life protection that can be used as a basis; • main biological effects to test organisms. this review aimed to contribute to further clarification on the interactions between tartrazine yellow food coloring and humans, as well as between tartrazine and aquatic life. http://mg.kg http://mg.kg.pc toxicological and ecotoxicological aspects of tartrazine yellow food dye: a literature review 139 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 137-151 issn 2176-9478 methodology a review was carried out using the pubmed database (national library of medicine of the united states) and capes journals (coordination for the improvement of higher education personnel), in the period from 2010 to 2020. we were interested in the effects of tartrazine on both humans and aquatic life. the keywords “toxicity” and “tartrazine food” were used for analyzing their impacts on humans, whereas for aquatic life, we applied: “ecotoxicology”, “tartrazine food”, “ecotoxicology”, “tartrazine dye” and “ecotoxicology”, “tartrazine dye”, “zebrafish”. the searches returned 235 papers, of which only four were on aquatic life. the 231 papers on humans were analyzed to investigate selection criteria and were eliminated if they: • dealt only with dye degradation; • analyzed other dyes simultaneously, which could imply in synergistic processes; • used food to analyze the toxicity (this is because foods rarely contain only one color and many foods contain other forms of additives that would require further study); • toxicity was not significant or doubtful. composition and chemical structure of the tartrazine yellow dye tartrazine yellow is a regulated artificial organic dye used by several industrial segments. it is prepared from diazotization of 4 – amino – benzene acid with nitric acid and sodium nitrite. the diazo compound is coupled with 4,5-dihydro-5-oxo-1-(4-sulfophenyl)-1h-pyrazole-3carboxylic acid, methyl ester, ethyl ester or a salt of carboxylic acid, which is isolated and purified as the sodium or calcium salt (food and drug administration, 2019). as the main non-colored component, it is possible to find sodium chloride and/or sodium sulfate in its composition. the purity degree of the dye should not be less than 85% in its total color components (calculated as sodium salt), and the remaining 15% could be composed of sodium chloride or sodium sulfate (which is never explicitly mentioned by the fda, 2019). the water-insoluble matter must not exceed 0.2% and the subsidiary coloring, no more than 1.0% with 0.5% of organic compounds (hydrazobenzene 4-aminobenzene-1-sulfonic acid, 5-oxo-1-(4-sulphophenyl)-2-pyrazoline-3-carboxylic acid, 4,4′-diazoaminobenzene (benzene sulfonic acid), tetrahydroxy succinic acid). non-sulfonated primary aromatic amines can be present at levels of ≤0.01% (calculated as aniline), which were originated in the manufacturing process. in the manufacturing process of the dye, impurities can reach 10% in the final compound (resende, 2015) and many of them are metals, 4-aminobiphenyl, 4-aminoazobezene (sulfanilic acid) and benzidine (aromatic amine, formed by the oxidation of aniline). in the process of benzidine diazotization, a small part remains as free bendizine, but the majority remains in the form of subsidiary dyes, such as the diazo benzidine t-pyrazolone dye (figure 1). according to prival, peiperl and bell (1993) and davis and bailey jr. (1993), if these compounds are present in the dye and mammals consume it, they will be reduced in the intestine, releasing benzidine in its free form. compounds like benzidine are considered mutagenic and/or carcinogenic, since the electrolytes interact with dna through their metabolism and induce mutations or generate tumors (mathur; bhatnagar; sharma, 2012). the high solubility of this dye is due to the azo bond to two sulfonic groups, in addition to the functional carboxylic acid group (alshabib et al., 2017). they have a high standard of fixation, resistance to light and humidity, and ph and oxygen variations (hunger, 2003; shore, 2002; zollinger, 1991). the dye can be identified through ultraviolet–visible spectrophotometry (uv-vis), with a wavelength close to 426 nm (parlamento europeu, 1995). this characteristic occurs due to the presence of chromophores, carboxylic, nitro, hydroxy and amino groups that can increase the specific absorption intensity (del giovine; bocca, 2003) (figure 1). figure 1 – structure of the tartrazine yellow azo dye. source: prado and godoy (2003) and cosmoquímica indústria e comércio ltda (2009). usual name: tartrazine yellow. chemical name: trisodium salt 4,5-dihydro-5-oxo-1 (4-sulfophenyl) -4 [4-sulfophenyl-azo] -1h-pyrazol-3-carboxylate. synonyms: tartrazine; fd & c yellow no. 5, food yellow no.4. class: monoazo. molecular formula: c16h9n4na3o = s2. molar mass: 534, 35781. cas: 1934-21-0. number color index: (c.i.) 19140. maximum absorption λ max. = 426nm. solubility in water: 38 mg / l at 2°c, 200 mg / l at 25°c. ld 50 2,000 mg / kg, in mice (at this dosage, research has shown genotoxic damage). silva j, fracacio r 140 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 137-151 issn 2176-9478 regulations on the use of tartrazine yellow dye human food in 1943, the united nations conference on agriculture and food created the united nations food and agriculture organization (fao). in 1948, it formed the first group of experts with responsibilities on human health to establish food standards, the fao/world health organization – who, which promoted the creation of the jecfa in 1956 to: • assess the risks of consumption by animals and humans; • assign functional classes; • check the identity and purity specifications; • evaluate methods of analyses and develop standards or codes, such as labeling. in 1961, the fao and who created the codex alimentarius (ca) in an attempt to establish an international standard for the use of these additives. ca also resulted in the formation of the codex committee on food additives (ccfa), a group specialized only in food additives that establishes the maximum permitted levels of these products and acts together with the jecfa. in 1989, ca from the fao/who created the international numbering system (ins), with the purpose of providing an international numbering system for identifying additives in lists of food ingredients and for using the specific name of the additive (name of color index – ci), based on the identification number (ci). the ins does not require toxicological approval of the substance. in 2001, the european food safety authority (efsa) was created, providing independent scientific advice on the food-related risks, which can be existent or still emerging. the jecfa guides the fao and who on the use of food dyes, and this committee meets every two years to assess, among other demands concerning food, food additives. in brazil, the national health surveillance agency (anvisa) is the agency responsible for regulating the use of dyes, based on the principles of risk analyses of efsa. anvisa establishes the maximum limits and types of foods in which dyes can be applied without offering risk to human health. the organization also carries out surveillance activities through the standing committee on food additives – cpaa (fávero; ribeiro; aquino, 2011). in 1999, anvisa, through resolutions 382 (brasil, 1999a) to 389 (brasil, 1999e) of 5 august, determined the permission of only 11 artificial colors in brazil, including the tartrazine yellow dye, which must, mandatorily, have its name declared in full on the labels of the products (resolution no. 340 of 12/13/2002 — anvisa/brazilian department of health). the additive is listed in appendix iii of resolution 04/88 from the national health council, brazilian department of health (brasil, 1988), which allows its use in food following the acceptable daily intake of 7.5 mg/kg per body weight (jecfa). therefore, a 30-kg child can consume up to 225 mg of tartrazine per day and a 60-kg adult can consume up to 450 mg per day of the dye without a probable health risk. in 2009, anvisa adapted the mercosur group technical resolution gmc n. 11/2006 on food additives within the scope of mercosur (brasil, 2009). anvisa, through resolution no. 285/2019 (brasil, 2019) on may 22, 2019, prohibited the use of food additives containing tartrazine and aluminum lacquer. lacquers are preparations of salt from the dye (resolution no. 37 of 1977 — brasil, 1977). it is a combination with the basic radical of aluminum, calcium and/ or sodium, which can be sold under the name aluminum, calcium and/or sodium lacquer. they are used on confectionery surfaces, processed cheeses, melted cheeses, soups, chemical yeast present in flours, pastries and pizza doughs, as well as bread and cookies, among many other food products. regulation for discharge of effluents with dyes synthetic dyes are added in the category of emerging pollutants, which are defined as any chemical substance that has not been included in monitoring programs, nor in legislation relevant to environmental quality, but is constantly being introduced into the environment due to anthropic activities (horvat et al., 2012). synthetic organic dyes, most of which are recalcitrant, are used universally in different manufacturing processes. the dyes are released into the environment in industrial effluents and are highly visible even at low concentrations (< 1 mg/l) (almeida et al., 2004). the determination of color in liquid samples is based on the methodology proposed in the standard methods by the american water works association (awwa, 2005), whose principle is the determination of the color spectrophotometrically in a wavelength range between 450 and 465 nm, using a standard solution of platinum-cobalt (pt-co). however, effluents whose colorations of the samples are very intense, hinder the satisfactory application of the method, and in practice, they are diluted to samples with strong colors so that they can be measured on the curve scale standard of 0.005 and 0.8% of absorbance of light at predefined wavelengths – abs (awwa, 2005). in addition, different dyes with equal concentrations can visually present different color intensities or even completely different shades (beltrame, 2006). as to brazil, there is still no specific legislation that defines color standards for effluents. however, in conama 357/2005 (brasil, 2005), on articles 15-iii and 16-i, it is understood that, in the absence of defined standards, one should adopt those available for the class in which the receiving bodies are included. thus, for freshwater bodies classified as classes 2 and 3, the tolerable value of real or true color would be up to 75 mg pt/l (platinum scale per liter). conama 430/11, in its article 18, shows that effluents of any nature should not have the potential to cause toxicity in the aquatic biota. toxicological and ecotoxicological aspects of tartrazine yellow food dye: a literature review 141 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 137-151 issn 2176-9478 tartrazine toxicity toxicity assessment by the joint expert committee on food additives commission the tartrazine yellow dye was first evaluated in 1966 by jecfa experts in food additives, and later in 1975 and 1984 by the scientific committee for food (scf), when the value of the ida was set at 7.5 mg/kg/pc/day for humans. in a more recent meeting (who, 2017), the committee reassessed this value, analyzing some research produced in recent years. the committee considered that toxicological research in recent years is insufficient to alter the value of the ida, considering that tartrazine is not highly toxic. the analyses considered three studies as a toxicity parameter: sasaki et al. (2002), who described an ld50 value greater than 2,000 mg/kg/pc/day in studies with mice; borzelleca and hallagan (1988a), performed with mice for 104 weeks, in which the unobserved adverse effect level (noael) of 9735 mg/kg/pc/day was established, and borzelleca and hallagan (1988b), with rats at maximum exposure of 125 weeks, in which the noael of 2,641 and 3,348 mg/kg/day were established. a study by axon et al. (2012) concluded that the dye can act as an activator of estrogen receptors (xenoestrogen), increasing the risk of primary biliary complications and cirrhosis in postmenopausal women. however, according to the committee’s evaluation, it is unlikely that cosumption could reach the levels of exposure (220 and 160 nm) used in the research. research by patterson and butler (1982) reported significant increase in chromosomal aberrations in fibroblastic cells of muntiacus muntjak in vitro (5 to 20 μg/ml), but it did not report cytotoxicity. maekawa et al. (1987) studied concentrations of 0, 1 or 2% administered in rats that were statistically significant, presenting mesothelioma in the abdominal cavity in males and stromal polyps of the endometrium in females, but the incidence of these tumors was not dose-dependent and was within the historical control range for these tumors and within this strain of mice. mpountoukas et al. (2010) studied human peripheral blood cells in concentrations of 0.02 and 8 mm and did not find genotoxicity, but there was cytotoxicity (which can cause cell death) in high concentrations (4.0 and 8.0 mm), and the dye also demonstrated ability to bind to dna. tartrazine would have the ability to bind to human and bovine serum albumin, forming a complex with these proteins, potentially limiting their physiology and function (pan et al., 2011). however, it is poorly absorbed, and this effect would probably not have an important role; only in case of greater exposure or association with other dyes or drugs capable of binding to plasma or proteins. toxicity research in rats showed significant changes in some blood parameters that indicate liver and kidney malfunction (aboel-zahab et al., 1997; moutinho; bertges; assis, 2007; amin; hameid ii; elsttar, 2010; el-wahab; moram, 2013; ghonimi; elbaz, 2015). however, the daily intake of 8,103 and 9,735 mg/kg/day in males and females, respectively, for 104 weeks, resulted in no adverse effects (borzelleca; hallagan, 1988b). another issue raised by the commission was the difficulties in the toxicity analyses of the tartrazine dye when studied in mixture with other dyes (giri et al., 1990; pollock; warner, 1990; collins et al., 1990; 1992; aboel-zahab et al., 1997; sasaki et al., 2002; mccann et al., 2007; elhkim et al., 2007; axon et al., 2012; el-wahab; moram, 2013; ceyhan et al., 2013; saxena; sharma, 2014; 2015; erickson; falkenberg; metz, 2014), due to the interactions that can occur between chemical substances. the committee criticized the relevance of some in vitro genotoxicity tests because the azo linkage and desulfonation in the tested metabolic products were not broken. they have also noted that the potential for tartrazine to cause mutations is in occasional cases, which, if present, would be directed to cells lining the intestine during the transit of metabolites before excretion in feces. the committee cites a personalized protocol for the reverse mutation assay, using flavin mononucleotides to accelerate azo-reduction in hamsters, with a lesser tendency to inactivate azo-reduction products, which produced negative results (prival; mitchell, 1982; prival et al., 1988). in assessing the reproductive parameters and offspring development, the committee’s report cites again the paper of borzelleca and hallagan (1988a; 1988b). it concluded that the administration of 2,641 and 3,348 mg/kg/pc/day did not affect the reproduction of rats. tanaka (2006) also found no neurotoxic effects after providing doses of 83, 259, and 773 mg/kg/day during five to nine weeks to f0 and f1 rat lineages. neurological studies, in juvenile mice and rats that received tartrazine orally at doses of up to 700 mg/kg/pc/day for 30 days, revealed some neurobehavioral and neurochemical effects (gao et al., 2011). the committee, however, noted that only a small number of animals per group/dose was used and in ver y high doses, which prevented the use of these studies for evaluation. ceyhan et al. (2013) administered tartrazine with an ida dye mixture (7.5 mg/kg/pc/day) in female rats, before and during pregnancy, but no effects on reproductive parameters were obser ved. collins et al. (1990; 1992) administered doses of 60, 100, 200, 400, 600, and 1,000 mg/kg/pc/day in pregnant rats from 0 to 19 days of gestation, but no maternal toxicity or dose-related effects prevented fetal development. subsequently, the dye was administered to rats throughout the gestational phase in doses of 0.5; 0.1; 0.2; 0.4; 0.7% diluted in drinking water and 67.4; 131.8; 292.4; 567.9 and 1064.3 mg/kg/pc/day in food, and there were also no changes in viability, size, weight, or teratogenic effects on fetal development. silva j, fracacio r 142 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 137-151 issn 2176-9478 in humans, many reports concluded that the tartrazine yellow dye causes intolerance or hypersensitivity reactions. however, the reports analyzed by the committee were of foods consumed by the population, which rarely contain only the dye, but a mixture of dyes. in the study carried out by elhkim et al. (2007), these symptoms were observed in only 0.12% of the analyzed population, which was considered poorly relevant by the committee. based on studies associating the consumption of food and drinks containing tartrazine with hyperactivity in children (pollock; warner, 1990; bateman et al., 2004; mccann et al., 2007; stevenson et al., 2010), the committee warned about the presence of the substance sodium benzoate in these products. however, these studies were considered limited due to inconsistencies in the conclusions and use of mixtures of food dyes. jecfa (who, 2017) gathered studies on the exposure to food with tartrazine carried out in the european union (efsa, 2009); united states (doell et al., 2015; iacm, 2015); australia (fsanz, 2012); france (elhkim et al., 2007); ireland (connolly et al., 2010); hong kong (lok et al., 2010); india (dixit et al., 2011); indonesia (firdaus; andarwulan; hariyadi, 2011), and south korea (suh; choi, 2012; ha et al., 2013). these studies were performed using various concentrations and followed the dietary culture of each country. efsa concluded that the maximum exposure for children aged 1 to 10 years should be 0.4 to 7.3 mg/kg/day, and exposure to tartrazine by the population, in general, does not present a health concern. evaluation of tartrazine ecotoxicity dyes have a high organic load that, in many cases, depletes dissolved oxygen and causes changes in the biological community. its presence in water bodies affects from microalgae, which are the base of the aquatic food chain, to the top trophic level, humans. the accumulation of algae can cause eutrophication, a phenomenon that occurs when the environment receives higher concentrations of nutrients, mainly nitrogen (present in the chemical constitution of azo dyes such as nitrogen, nitrites, and nitrates), and excessive increases in algae and cyanobacteria may release toxins (matsuzaki; mucci; rocha, 2004). there is little ecotoxicological research with the tartrazine yellow dye, except for those by joshi and katti (2017) that present values of ceno and cl50, and jiang et al. (2020) that present lc50 values for the species d. rerio. in this context, silva and fracácio (2020) studied the development of d. rerio embryos and larvae in concentrations of 0.05 and 0.5 g.l-1 of analytican tartrazine (100%), and commercial standard of 86% and at a concentration of 0.05 mg.l-1. they observed loss of viability of the eggs after 24 hours of fertilization, and from 48 to 72 hpf there were no hatching and deformities, such as edema of the yolk sac, cardiac edema, distortion of the tail, lack of pigmentation and decreased heart rate, indicating ecotoxicity at the said concentrations. this paper shows ecotoxicological effects in concentrations below those presented by other papers available in the literature. results analyses of toxicological literature after the application of the manuscript selection criteria, 29 articles were considered, in which four of them were on ecotoxicology. the biggest concern regarding the use of tartrazine azo dye is its reduction to aromatic amines (demirkol; zhang; ercal, 2012). this mechanism is responsible for several disorders, such as anemia, pathological lesions in the brain, liver, kidney and spleen, in addition to allergic reactions, tumors, and cancer. changes in serum albumin in humans also compromise biological functions (pan et al., 2011). in molecular toxicology studies, tartrazine has bound to the central hemoglobin cavity (basu; kumar, 2016a). liver enzymes increased in rats administered with tartrazine, suggesting lesions and impairment of liver cells, cytoplasm, and mitochondrial organelles (amin; hameid ii; elsttar, 2010; himri et al., 2011; khayyat et al., 2017). in reproductions, tartrazine induced a marked deficiency in antioxidant biomarkers (sod, catalase and gsh) in groups of young male rats (mohamed; galal; elewa, 2015). tartrazine also induced adverse effects on the memory and learning of rats (gao et al., 2011), hyperactivity, antisocial behavior, and anxiety in male rats (kamel; el-lethey, 2011). the largest number of studies regarding dye toxicity was carried out with rats (13 papers); cellular components or blood of human beings (four papers); mice (three papers); hamster (one paper) and others such as allium cepa, calves, and horses (four papers covering these groups), as seen in table 1. ecotoxicological analyses in the bibliographic survey we found papers with the fish d. rerio exposed in different phases to varied concentrations of the tartrazine yellow dye. joshi and katti (2017) found a value of the unobserved effect concentration (ceno) and lethal concentration (cl (i) 50, 96 h) of 5 (2.67 gl-1) and 29.4 mm, respectively (15.7 gl-1). jiang et al. (2020) found the cl (i) 50, 96 h value of 47.10 mm (25.1 g.l-1). of these papers, those of gupta et al. (2019) and silva and fracácio (2020) described deformities that were found in the embryonic and larval development of d. rerio, suggesting that the tartrazine dye, once released into the aquatic environment, compromises aquatic life (table 2). discussion according to the literature, the tartrazine yellow dye can cause toxicity to humans in dosages considered safe, in periods of prolonged exposure. dosages below that recommended for ida demonstrated the ability to damage liver and kidney tissues in fetuses, in addition to other changes described (table 1), depending on the time of exposure. the reduction of dye into aromatic amines and benzene compounds in the digestive system of rats can trigger anemia, pathological lesions in the brain, liver, kidney and spleen, in addition to allertoxicological and ecotoxicological aspects of tartrazine yellow food dye: a literature review 143 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 137-151 issn 2176-9478 table 1 – research carried out in the last ten years with the tartrazine yellow dye that resulted in toxicity. author (s) objectives dose conclusions amin, hameid ii and elsttar (2010) to evaluate the toxic effects of tartrazine dye, using biomarkers of oxidative stress in the kidney and liver of rats. 15 and 500 mg/ kg/pc/day, in rats (rattus norvegicus) for 30 days. • blood and enzymatic changes • significant weight loss • reduction of liver antioxidants • increased oxidative stress • decreased activity of superoxide dismutase (a cellular antioxidant enzyme). morais (2010) to evaluate the toxic effects of tartrazine dye in people with respiratory problems and sensitivity to non-steroidal anti-inflammatory drugs. doses of 5, 10, and 20 mg of the additive in 77 subjects for seven days. • reduction in peak expiratory flow; itchy skin and hives; • immune system reactions affecting the skin and airways. mpountoukas et al. (2010) to evaluate the toxic effects of tartrazine dye in human peripheral blood cells with the dye. 0.02 to 8.0 mm (0.01 and 4.27 g.l-1) in vitro peripheral blood cells (for 72 hours). • the dye changed the rates of mitotic division at high concentrations (4.0 and 8.0 mm); • high cytotoxicity (that can cause cell death); • the dye also demonstrated its ability to bind to dna. gao et al. (2011) to evaluate the toxic effect of tartrazine on learning and memory functions in mice and rats. kun ming mice and sprague dawley 175, 350 and rats 700 mg/kg of tartrazine by body weight once daily for 30 days per gavage. • oxidative damage to the brain; • decline in catalase, glutathione activities; peroxidase (gsh-px) and superoxide dismutase (sod); • increase in the level of malonaldehyde (mda), which resulted in adverse effects on learning and memory functions that can be attributed to the increase in lipid peroxidation products and reactive oxygen species, inhibiting antioxidant defense enzymes. kamel and ellethey (2011) to address the influence of different doses of tartrazine exposure to levels of hyperactivity, anxiety, depression, and antisocial behaviors in rats. 0, 1 and 2.5% administered to male wistar rats for 16 weeks. • tartrazine-treated rats showed hyperactivity; • the anxiogenic effect of tartrazine was evident; • ingestion of tartrazine promoted significant depression, expressed by prolonged immobilization during forced swim test; • compromised social interaction. kashanian and zeidali (2011) to address dna interactions of the cells of a calf ’s thymus and its interaction with tartrazine. 10 nm of the dye • the dna – tartrazine interaction affected the helical structure of the dna, in addition to showing an easier connection between tartrazine and denatured dna. the dna bound to the dye underwent changes. pan et al. (2011) to test the molecular link between plasma albumin and tartrazine. human albumin and bovine albumin at concentrations of 5.0 x 10-5 mol.l-1 and tartrazine at concentrations of 1.0 x 10-5 mol.l-1. • tartrazine can bind to albumin spontaneously and form a complex, with van der walls bonds and hydrogen bonds; • tartrazine alters the conformation of the protein. himri et al. (2011) to address oral toxicity in wistar rats. 7.5; 10 mg /kg/pc/day with 3.75 mg/kg/pc/ day of sulphanilic acid. • liver increased by 10 mg/kg/pc/day; • changes in the kidneys; • in high doses, tartrazine can induce oxidative stress through the formation of free radicals. demirkol, zhang and ercal (2012) to evaluate changes in oxidative stress parameters, such as glutathione (gsh), malondialdehyde (mda), glutathione peroxidase. activity (gpx) and catalase (cat) in hamster ovary cells. chinese hamster cells (cho) (10 x 103 cells) exposed in tartrazine concentrations of 10, 100, 500, 1,000, 2,000 μm (5.34; 53, 43; 267.15; 534.3; 1068 g.l-1 – 3, 8, 12 and 24 h). • depletion of gsh (one of the main antioxidant cells), causing oxidative stress (that plays an important role in sclerosis, chronic lung disorders, paralysis, rheumatoid arthritis, age-related degenerations, and alzheimer’s disease). gomes et al. (2013) to address cytotoxic effect of tartrazine on the cell cycle of allium cepa l. 0.4 and 4.0 ml in allium cepa l roots, in 24and 48hour exposures. • mitotic analyzes of the doses and exposure times evaluated were cytotoxic to the cells. continue... silva j, fracacio r 144 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 137-151 issn 2176-9478 author (s) objectives dose conclusions ghonimi and elbaz (2015) to evaluate histological changes in selected tissues of wistar rats after ingestion of tartrazine with a protective effect of royal jelly and cod liver oil. adult wistar rats administered at doses of 500 and 300 mg/kg/pc/day + royal jelly of 0.4 mg/kg/pc/ day + cod liver. • at 500 mg/kg/pc/day, necrosis of liver tissues; hyperplasia of interstitial connective tissue; vacuolations in brain tissues; degenerative changes in the stomach mucosa; degeneration in the renal tubules; • the curative protective effect of royal jelly and cod liver was not significant against the toxicity of tartrazine. mohamed, galal and elewa (2015) to evaluate the possible neurotoxic effect of tartrazine, as well as to determine the potential modulating role of cod liver oil and royal jelly in protecting against dye. evaluate rat pups in five different groups: a) 300 mg/ kg/pc/day + royal jelly; b) 0.4 ml/kg/pc/day + cod liver oil; c) 500 mg/kg/pc/day of tartrazine; d) 500 mg/ kg/pc/ day + royal jelly; e) 500 mg/ kg/pc /day + cod liver oil. • significant decrease in the concentration of brain neurotransmitters, • marked scarcity in the level of antioxidant biomarkers; • these parameters were more recovered in the tartrazine groups with royal jelly and tartrazine with cod liver oil, which provided sufficient protection against the effects of tartrazine on function and structure of the puppies’ brain tissue. soares et al. (2015) to evaluate the potential effects of cytotoxicity, genotoxicity on dna. human lymphocytes exposed to 0.25 – 64.0 mm dye (0.13 – 34.19 g.l-1). • tartrazine did not show cytotoxicity; however it showed genotoxicity. basu and kumar (2016) to test interaction of tartrazine with human hemoglobin. hemoglobin concentration determined through a molar absorption coefficient of 1.79.000 m-1cm-1 at 405 nm, where the tartrazine solution was injected. • the dye significantly interfered with the helical stability of hemoglobin and probably the absorption of tartrazine and its metabolites in the blood plasma affected the function of hemoglobin, compromising its activity. el golli et al. (2016) to evaluate the toxic potential of food tartrazine in different tissues of adult rats: blood, liver, kidneys, and spleen. tartrazine was administered orally at a dose of 300 mg/kg/ pc/day in adult male wistar rats over a period of 30 days. • increase in platelets, reduction in peripheral lymphocytes and tcd8 lymphocytes of the spleen; • increased activities of hepatocellular enzymes that promoted changes in renal biomarkers; • critical oxidative changes in all organs; • enzymatic changes. al-shabib et al. (2017) to study of the interaction of tartrazine with myoglobin protein at two different ph levels. equine myoglobin was prepared in 20 mm and tartrazine in concentrations of 0.0 to 10.0 mm. (5.34 g.l-1). • the anionic sulfate group of tartrazine electrostatically interacted with myoglobin cationic amino acid residues leading to aggregation. khayyat et al. (2017) to address the effects on hepatic-renal function, also genotoxicity in white blood cells, through the comet assay. 7.5 mg/kg/pc/day in wistar rats for 30 days. • increased level of alt, ast, alp, urea, uric acid, creatinine; • decrease in the total antioxidant level; • damage to dna in leukocytes. meyer et al. (2017) to study the transcriptional function of the human estrogen alpha receptor in an in vitro cell model. transgenic mice administered at doses 50 mg/kg/pc/day. • increased serum alkaline phosphatase activity and mild periportal fibrosis; • sulphotransferase in the excretion of bile acids caused periportal inflammation and liver pathology. abo-el-sooud et al. (2018) to evaluate the daily administration of dye in hepato-renal and dna changes in rats. administered orally to rats, 10 times the acceptable daily dose (ida) for 60 days. • significant increases in the dna nucleus; • histopathology of the liver and kidneys showed destructive and degenerative changes that can cause genotoxicity and hepato-nephropathy. bhatt et al. (2018) to test the effect of the dye on the neuro-biochemistry network of wistar rats. 7.5 mg/kg by body weight through gavage for 40 consecutive days. • decreased activity of superoxide dismutase (sod), catalase (cat), considering that there was a decline in glutathionestransferase (gst) glutathione reductase (gr); • levels of adi in the dye affect and alter biochemical markers of brain tissues and cause oxidative damage. table 1 – continuation continue... toxicological and ecotoxicological aspects of tartrazine yellow food dye: a literature review 145 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 137-151 issn 2176-9478 table 1 – continuation author (s) objectives dose conclusions floriano et al. (2018) to evaluate the cytotoxicity and genotoxicity of tartrazine in human leukocyte culture. concentrations of 5, 17.5, 35, 70, 100, 200, 300, 400, and 500 μg ml-1 in leukocyte cultures. • at a concentration of 70 μg ml-1, the dye induced dna damage. abd-elhakim et al. (2019) to study the fibrogenic fibers of rats triggered by tartrazine, through tests with dye and chlorophyll. the rats were administered ten times the acceptable daily intake of tartrazine or chlorophyll for 90 consecutive days. • increase in mrna and immunohistochemical localization of renal fibrotic markers and liver collagen; • differences in ast, alp, creatinine, and urea levels; • decline in sod, cat and gsh enzymes in kidney and liver. hashem et al. (2019) to determine the effect of tartrazine dye on fetal development. daily administration of 0.45 and 4.5 mg/kg/pc/ day tartrazine, in the fetal development of wistar rats from the 6th to the 15th day of gestation. • liver damage; • destroyed and necrotic renal tubules; • absent coccygeal vertebrae; • absence of hind limbs; • irregular ribs. el-sakhawy, mohamed and ahmed (2019) to evaluate the histological and immunohistochemical evaluation of tartrazine in the cerebellum, submandibular glands, and kidneys in rats. adult male albino rats received doses of 7.5; 15 and 100 mg/kg/pc/ day. • kidneys with interstitial hemorrhage and dilation of the glomerular capillaries; • collecting tubules in the medulla with flattened epithelial cells; • severities were higher with increasing doses. albasher et al. (2020) to evaluate perinatal exposure of the dye in doses within the ida range in mice, with an emphasis on neuro behavioral changes and redox imbalance. pregnant female mice received tartrazine; after birth, at 21 and 35 days, the mice were sacrificed and histological analyzes were performed. • lipid peroxidation and decreased antioxidants in different regions of the newborn’s brain; • increased hemoglobin, erythrocytes, leukocytes, and platelets; • altered locomotor behavior as a reflex of anxiety; • oxidative stress. gic reactions, tumor, and cancer. changes in serum albumin cause decreased production and malabsorption of proteins, cirrhosis, and higher liver enzymes, which compromise cells and the work of mitochondria, leading to an imbalance of oxidative stress and presence of free radicals that cause cytogenicity. the dye was able to interact with dna, triggering mutations. ingestion of the dye also worsens symptoms in patients with allergic reactions, bronchial asthma, hives, and behavioral changes such as attention deficit and hyperactivity in children. tartrazine also induced adverse effects on memory, learning and behavioral changes in rats and fish. research with d. rerio has shown that the additive alters physiological functions, not only by ingestion, but also at constant exposures, as is the case in aquatic environments. regarding the ecotoxicity of the tartrazine yellow dye, data from joshi and katti (2017) indicated a ceno value of 5 mm, equivalent to a concentration of 2.67 g/l-1, in seven-day tests with d. rerio embryos. however, it is worth mentioning that the eggs of this species present the chorion, an acellular membrane that surrounds the embryo until the moment of its hatching, which occurs at 72 hpf (hours after fertilization). this structure has pores between 0.5 and 0.7 mm in diameter and, in this way, partially isolates the embryo from the environment (medeiros et al., 2017). therefore, for this value to be considered safe, other stages of the species’ development must be tested. the literature also reports that the chorion can be impervious to a good number of pollutants; however, studies have proven that the tartrazine yellow dye has overcome this protective barrier (joshi; katti, 2017; gupta et al., 2019; silva; fracácio, 2020), and the dye also accelerated the embryo hatch rates (from 72 hpf to 48 hpf ). in the absence of ceno, literature recommends using the lethal concentration value to 50% of the exposed population, at a given exposure time, and dividing it by 10, as estimated safety values. thus, the estimated ceno values would be 2.94 and 4.71 mm, corresponding to 1.57 and 2.51 g.l-1 respectively, which is close to the reported ceno values. however, data obtained by silva and fracácio (2020) show that in low concentrations, compared to the values reported, there was toxicity to larvae in 48 hours after hatching at a concentration of 0.05 g.l-1. the concern with aquatic life protection lies in the fact that the dye can reach surface waters through large-scale production, with an silva j, fracacio r 146 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 137-151 issn 2176-9478 table 2 – ecotoxicological research carried out in the last ten years with the tartrazine yellow dye that resulted in toxicity. author (s) objectives concentrations conclusions joshi and katti (2017) to evaluate embryological development of danio rerio, exposed to the tartrazine dye. concentrations of 0.1, 2, 3, 4, 5, 10, 20, 30, 40, 50, 75 and 100 mm (0.053; 0.53; 1.06; 1.60; 2.13; 2.67; 5.34; 10.68; 16.03; 21.37; 26.71; 40.07 and 53.43 g.l-1) in the gastrulation stage (5.25 hours after fertilization (hpf ). observation until the seventh day. scene = 5 mm (2.67 g.l-1) cl (i) 50, 96h = 29.4 mm (15.7 g.l-1) • 20 to 30 mm caused tail flexion, and edema of the cardiac sac in 50% of the larvae; • at 30 to 50 mm, heartbeat declined along with tail flexion deformities, edema of the cardiac sac, causing mortality within 96 to 144 hpf; • development has completely stopped at 75 to 100 mm concentration. linskens (2018) to evaluate learning, cognitive flexibility, and the memory of adults of d. rerio, exposed to the dye in labyrinth tests, with different exposure times. concentration of 22 μm (11.75 g.l-1) of the dye throughout its life stage (eggs to adulthood) and d. rerio eggs subjected to the dye and removed from the dye after 24 hours after fertilization. • lack of understanding and cognitive flexibility; • exposed for 24 hpf, problems in completing the memory tasks; • constant exposure to dye will affect the ability to learn, remember and reduce the body’s cognitive flexibility, even if only exposed to an embryonic level. gupta et al. (2019) to compare oxidative stress in embryonic phases of d. rerio 96 hpf embryos exposed to 0.1% tartrazine in 100 µl with the superoxide dismutase enzyme (sod). • accelerated the hatch rate; • during the initial development it induces the expression of superoxide dismutase 1, inducing oxidative stress pathways; • the embryo’s sensitivity to exposure resulted in significant mortality in a concentration-dependent manner, especially at higher concentrations. jiang et al. (2020) evaluation of d. rerio embrio-larval toxicity when exposed tartrazine dye d. rerio subjected to a concentration of 5 to 50 mm. (2.67 g.l-1 to 26.71 g.l-1) lc50 = 47.10 mm (25.16 g.l-1) • difficulty in hatching and developmental abnormalities, such as cardiac edema, decreased heart rate, yolk sac and spinal edema; • scoliosis and tail distortion. silva and fracácio (2020) evaluation of toxicity in embryos and larvae of d. rerio when exposed tartrazine dye d. rerio subjected to concentrations of 0.05 g.l-1 in two dye patterns (commercial and pure) and in concentration of 0.5 g.l-1 of pure standard • coagulation in the embryos; • deformities in the larvae such as edema (cardiac and yolk sac); • scoliosis and tail distortion interaction between the consumption of these industrialized foods and the quality of aquatic ecosystems – a challenge for the coming years (teixeira; porto, 2008). conventional effluent treatment systems cannot effectively degrade this type of dye due to its high stability, resistance to light, and moderate oxidizing agents. many companies, due to the peculiar characteristics of their products, dilute the dyes to cause less color impact on the environment. the dye use should be limited to the smallest amount as possible to achieve the desired effect and only when there is no other alternative, considering the lack of adequate legislation and impacts they cause to the environment and human health. conclusions • tartrazine yellow food dye is toxic even at the dose indicated for acceptable daily intake for humans. in this sense, the laws that regulate the use of the additive in food should consider the new research on the molecular interactions of the dye with animal cells to review the doses considered safe; • there is a direct relationship between the production and use of these dyes and aquatic ecotoxicity, through the release of effluents generated in water bodies. without adequate treatments, these chemical compounds and their by-products cause risks to biota; • the tartrazine yellow dye crosses the protective barrier of the chorion in d. rerio embryos and accelerates reproduction. however, studies with other stages of the life cycle of the referred species and with other species of different trophic levels are recommended; • the regulation 333/2012 of the state of são paulo should serve as a model for other areas of the national territory, and greater attention should be given to the launch of food dyes, since the azocores are freely purchased and used commercially in the food industry. this economic sector is still in need of effective regulation and implies in environmental damage and risks to human health. acknowledgements to fundação de amparo à pesquisa do estado de são paulo (fapesp). toxicological and ecotoxicological aspects of tartrazine yellow food dye: a literature review 147 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 137-151 issn 2176-9478 contribution of authors: silva, j.: conceptualization, methodology, validation, formal analysis, investigation, writing — original draft. fracácio, r.: resources, data curation, writing — review & editing, funding acquisition. references abd-elhakim, y. m.; moustafa, g. g.; hashem, m. m., ali h. a., abo-el-sooud, k.; el-metwally, a. e. influence of the long-term exposure to tartrazine and chlorophyll on the fibrogenic signalling pathway in liver and kidney of rats: the expression patterns of collagen 1-α, tgfβ-1, fibronectin, and caspase-3 genes. environmental science and pollution research international, v. 26, n. 12, p. 12368-12378, 2019. https://doi.org/10.1007/ s11356-019-04734-w abo-el-sooud, k. a.; hashem, m. m.; badr, y. a.; eleiwa, m. m. e.; gab-allaha, a. q.; abd-elhakim, y. m.; bahy-el-dien, a. assessment of hepato-renal damage and genotoxicity induced by long-term exposure to five permitted food additives in rats. environmental science and pollution research, v. 25, n. 26, p. 26341-26350, 2018. https://doi.org/10.1007/ s11356-018-2665-z aboel-zahab, h.; el-khyat, z.; sidhom, g.; awadallah, r.; abdel-al, w.; mahdy, k. physiological effects of some synthetic food 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brasileira de ciências ambientais – número 1130 classificação de corpos d´água segundo a diretiva-quadro da água da união européia – 2000/60/ce resumo desde os anos 90 existe um esforço da união européia em promover a proteção ecológica dos corpos d’água. com a publicação da diretiva-quadro da água do parlamento europeu e do conselho, em 23 de outubro de 2000, pela primeira vez, uma orientação ecológica foi atingida na união européia. várias ações estão sendo implementadas, dentre elas ressalta-se o estabelecimento de um plano de ação comunitária no domínio da política da água, em que foi estabelecido um enquadramento para proteção das águas superficiais continentais, das águas de transição, das águas costeiras e das águas subterrâneas, com o objetivo de se alcançar um bom estado para os corpos d’água, no mais tardar, em 15 anos a partir da data de publicação da diretiva. a diretiva-quadro da água representa um laboratório das políticas da água, onde pretende-se estabelecer de forma efetiva, bases comuns para gestão dos recursos hídricos num espaço marcado pela diversidade geográfica, sócio-econômica e cultural. no presente trabalho será feita uma descrição dos objetivos da diretiva, bem como da classificação da qualidade ecológica e química dos corpos d’água superficiais. espera-se com isso contribuir para a divulgação dos avanços conceituais e metodológicos que vêm sendo alcançados na europa,visando subsidiar o processo de implementação da legislação brasileira referente ao tema palavras-chave diretiva-quadro da água, qualidade química, qualidade ecológica, corpos d’água. abstract since the 90’s there is an effort of the european union in promoting the protection ecological of water resource. with the new directive of the water of the european parliament and council, 23th of october 2000, for the first time, an ecological orientation was reached in the european union. many actions are being implemented, like the establishment of a plan of communitarian action in the domain of the politics of the water, where a framing for protection of continental superficial waters was established, transition water, coastal waters and underground waters, with the objective to reach a good condition of water resource, in the maximum of 15 years from the date of publication of the directive. the water framework directive represents a laboratory of water policies, which intend to establish common bases for water resources management in an area with geographycal, socio-economic and cultural diversity. in the present work a description of the objectives of the directive will be made as well as of the classification of the chemical and ecological quality of the superficial water resource. the expectative is to contribute for divulgation of the conceptual and methodological advances that being reached in europe in order to consider futures adjustments in the brazilian legislation of superficial water resources classification. key words water framework directive, chemical quality, ecological quality, water resource. maria do carmo sobral professora adjunta do departamento de engenharia civil da universidade federal de pernambuco – grupo de saneamento ambiental. e-mail: msobral@ufpe.br. günter gunkel professor da universidade técnica de berlin instituto de proteção ambiental. e-mail: guenter.gunkel@tu-berlin.de alessandra maciel de l. barros engenheira civil. mestranda em tecnologia ambiental e recursos hídricos pela universidade federal de pernambuco. e-mail: maciel_alessandra@hotmail.com. roberta paes engenheira civil. doutoranda em tecnologia ambiental e recursos hídricos pela universidade federal de pernambuco. e-mail: robertapaes@hotmail.com. rita de cássia figueiredo engenheira química. doutoranda em tecnologia ambiental e recursos hídricos pela universidade federal de pernambuco. e-mail: ritac@cyb.com.br. indicadores para desenvolvimento sustentável dezembro 2008 31 introdução nas últimas décadas vem sendo denunciada a poluição dos corpos d’água, aliada a destruição do meio ambiente. políticas e programas internacionais já foram discutidos para o contexto dos recursos hídricos, como a agenda 21 global que exibe o propósito da importância da sustentabilidade, o manejo da qualidade da água e o controle da poluição. a base para a utilização racional da água é uma meta de conservação, redução da demanda, gerenciamento de bacias hidrográficas e minimização de águas residuais (veltrop, 1996). desde os anos 90 existe um esforço da união européia em se realizar a proteção ecológica dos corpos d’água. em outubro de 2000, foi publicada a “diretiva do parlamento e do conselho para o estabelecimento de um quadro para a ação comum do domínio da política da água”, mais conhecida por diretiva-quadro da água. pela primeira vez, uma orientação ecológica foi atingida (irmer, 2000). várias ações estão sendo implementadas, dentre elas ressalta-se o estabelecimento de um plano de ação comunitária no domínio da política da água, onde foi estabelecido um enquadramento para proteção das águas superficiais continentais, das águas de transição, das águas costeiras e das águas subterrâneas, com o objetivo de se alcançar um bom estado para os corpos d’águas superficiais, no mais tardar, em 15 anos a partir da data de publicação da diretiva. no presente trabalho serão apresentados os objetivos da diretiva, bem como a classificação da qualidade química e ecológica dos corpos d’água superficiais. a experiência da união européia em matéria de política da água, mostra-se relevante para outras regiões do mundo, tendo em vista a grande diversidade geográfica, sócio-econômica e cultural dos estados-membros da união européia. espera-se com isso contribuir para a divulgação dos avanços conceituais e metodológicos que vêm sendo alcançados na europa. a diretiva-quadro da água da união européia a diretiva 2000/60/ce do parlamento europeu e do conselho é um instrumento integrador da política de recursos hídricos da união européia (ue), conhecido por diretiva-quadro da água (dqa), por estabelecer um quadro de ação comunitária no domínio da política da água. o objetivo central da diretiva consiste em alcançar uma boa qualidade da água para todo o território da eu, até 2015. para atingir este objetivo foram estabelecidas metas progressivas no sentido de garantir o maior acompanhamento do processo. a diretiva estabelece a definição de programas de medidas para atingir os objetivos de qualidade da água referidos, de forma integrada dos recursos hídricos no âmbito das bacias hidrográficas, independentemente dos limites territoriais. caso essa meta não seja atingida, sanções financeiras (multas) serão aplicadas. vale salientar que, os países poderão solicitar a prorrogação deste prazo por dois períodos de seis anos, desde que sejam apresentadas justificativas coerentes. a diretiva-quadro da água é um documento extenso, bastante técnico, cuja organização é complexa, pois relaciona múltiplas referências cruzadas com outros instrumentos jurídicos pertinentes, além de terem sido introduzidos novos elementos substantivos pelo conselho e pelo parlamento europeu (figura 1). porém, conforme ressalta correia (2005), o processo de implantação da diretivaquadro consiste em um laboratório, cujos resultados são importantes, não figfigfigfigfigura 1 – organização da diretiva quadro da água – 2000/60/ce fonte: diretiva 2000/60/ce do parlamento europeu e do conselho, de 23 de outubro de 2000, congresso da água 2000 revista brasileira de ciências ambientais – número 1132 apenas para a sociedade européia, mas para todo o mundo, pois constitui uma importante fonte de experiência e reflexão, visto que estão sendo aplicadas soluções diferentes a problemas comuns e soluções comuns a problemas diferentes. a diretiva tem por objetivo central estabelecer um enquadramento para a proteção e melhoria das águas de superfície interiores, das águas de transição, das águas costeiras e das águas subterrâneas por meio de uma gestão com foco na prevenção e redução dos níveis de poluição. o conceito de boa qualidade coloca no centro das preocupações a qualidade ecológica, afastando-se dos conceitos tradicional baseados em parâmetros físicos, químicos e biológicos. a diretiva estabeleceu os seguintes objetivos ambientais para as águas superficiais: · aplicar as medidas necessárias para evitar a deterioração do estado de todos os corpos d’água superficiais; · alcançar um bom estado para todos os corpos d’água superficiais em 15 anos, no mais tardar, a partir da entrada em vigor da diretiva; · alcançar um bom potencial ecológico e um bom estado químico para todos os corpos d’água artificiais e fortemente modificados em 15 anos, no mais tardar, a partir da entrada em vigor da diretiva; · reduzir gradualmente a poluição provocada por substâncias prioritárias e suprir as emissões, descargas e perdas de substâncias perigosas prioritárias (atualmente existem 33 substâncias classificadas como prioritárias, sendo 16 compostos orgânicos, 4 metais e 13 pesticidas). os objetivos ambientais deverão ser concretizados no mais tardar, em 15 anos, a partir da entrada em vigor da presente diretiva, ou seja, todos os corpos d’água superficiais deverão até 2015 possuir um bom estado. a poluição provocada pelas substâncias prioritária deve ser reduzida gradualmente e as emissões, descargas e quadro 1: classificação do bom estado de acordo com a diretiva 2000/60/ce fonte: jornal oficial das comunidades européias. diretriz do parlamento europeu e do conselho n.º 2000/60/ce, de 23 de outubro de 2000 dezembro 2008 33 perdas de substâncias prioritárias perigosas deverão cessar, no mais tardar, até o ano 2020. o bom estado corresponde ao estado em que se encontra um corpo d’água superficial quando seus estados ecológicos e químicos são considerados pelo menos, bons. o bom potencial ecológico é definido através de indicadores biológicos, hidromorfológicos, físico-químicos, poluentes específicos sintéticos e não sintéticos. o bom estado químico corresponde ao estado em que as concentrações de poluentes não ultrapassam as normas de qualidade ambiental definidas no anexo ix da diretiva para alcançar os objetivo da diretiva, foram estabelecidos um conjunto de orientações e de valores de referência, ficando para cada estado-membro a obrigação de definir no detalhe as soluções institucionais e legislativas que pretende adotar. os programas de medidas a serem implementados pelos estados-membros, a fim de se atingir os objetivos da diretiva, poderão ser distribuídos em etapas, diluindo assim os seus respectivos custos. quaisquer prorrogações de prazos deverão ser baseadas em critérios adequados a serem justificados nos planos de bacia hidrográfica. o objetivo de se alcançar um bom estado das águas deverá ser prosseguido para cada bacia hidrográfica, caso o estado da água seja bom, este deve ser mantido. quanto à quantidade da água, deverão ser definidos princípios globais de controle das captações e dos represamentos, para garantir a sustentabilidade ambiental dos sistemas hídricos afetados. são estabelecidos, como requisitos mínimos, na legislação comunitária, normas de qualidade ambiental e valores-limite de emissão comuns para determinados grupos ou famílias de poluentes. até o final de 2003 todos os estadosmembros identificaram as bacias hidrográficas e as massas de água que se encontram em seu território. no mesmo prazo deverão ter sido identificadas as autoridades competentes para a aplicação da diretiva em cada região hidrográfica e adotadas as disposições administrativas necessárias para assegurar essa aplicação. antes de se proceder a classificação do estado do corpo d’água, será feita a sua caracterização, que consiste na: a) identificação dos corpos d’água; b) classificação do tipo de corpo d’água; c) definição das condições de referência; d) documentação e identificação dos corpos d’água modificados e consideravelmente modificados. a diretiva impõe objetivos de qualidade gerais, que definem normas de qualidade para tipos de águas em função de seus usos múltiplos e valores limite de emissão para as descargas dos efluentes. o quadro 1 apresenta as definições dos diferentes estados, bem como o que representa o bom estado, para os recursos hídricos superficiais e subterrâneos. classificação da qualidade dos corpos d’água classificação da qualidade ecológica dos corpos d‘água para avaliação do estado ecológico foram definidos 5 (cinco) níveis de classificação: excelente, bom, razoável, insatisfatório e ruim, correspondendo respectivamente as classes (i, ii, iii, iv e v). a qualidade ecológica é definida através de indicadores biológicos, hidromorfológicos e físico-químicos, conforme descrito nos quadros 2, 3 e 4. indicadores biológicos são considerados indicadores biológicos: a) composição e abundância da flora aquática; b) composição e abundância dos invertebrados bentônicos; e c) composição, abundância e estrutura etária da fauna piscícola, conforme apresentado no quadro 2. indicadores hidromorfológicos são considerados indicadores hidromorfológicos: a) regime hidrológico (permeabilidade, vazão, ligação com o lençol freático; b) continuidade do rio; e c) condições morfológicas (variação da profundidade e largura do rio, o estrutura e substrato do leito do rio e estrutura das margens), conforme apresentado no quadro 3. indicadores físico-químicos são considerados indicadores físicoquímicos: a) elementos gerais (profundidade visível, temperatura, condições de oxigenação, salinidade, estado de acidez, nutrientes (fósforo total, orto-fosfato, nitrogênio total e nitrato); b) poluentes específicos (poluição resultante de todas as substâncias prioritárias identificadas como sendo descarregadas no corpo d’água e de outras substâncias em quantidade significativa); c) poluentes não sintéticos específicos, conforme apresentado no quadro 4. conforme pôde-se observar no quadro 2, a avaliação do estado ecológico dos corpos d’água se baseia no estado de referência, que corresponde ao estado em que o corpo d’água apresenta pouca ou nenhuma interferência humana. a classe i corresponde ao estado excelente representando o estado de referência, ou seja, o estado em que não houve interferência humana. a classe ii (estado bom) é o objetivo de qualidade da revista brasileira de ciências ambientais – número 1134 quadro 2 – indicadores da qualidade biológica dos corpos de água da comunidade européia (2000/60/ce) fonte: jornal oficial das comunidades européias. diretriz do parlamento europeu e do conselho n.º 2000/60/ce, de 23 de outubro de 2000 quadro 3 indicadores da qualidade hidromorfológica dos corpos de água da comunidade européia 200/60/ce fonte: jornal oficial das comunidades européias. diretriz do parlamento europeu e do conselho n.º 2000/60/ce, de 23 de outubro de 2000 dezembro 2008 35 diretiva, em que se pretende alcançar uma boa qualidade para os corpos d’água. a avaliação do estado ecológico será no primeiro momento determinada pelos estados membros e será feita uma identificação teórica idêntica do estado de degradação, devendo em um segundo passo os métodos nacionais serem calibrados entre si. com esse procedimento objetiva-se possibilitar uma comparação dos diferentes métodos de avaliação ecológica. os métodos serão acompanhados pelo grupo de trabalho de “intercalibração” da união européia. após a intercalibração será determinado o estado ecológico com as determinadas características biológicas. os resultados serão apresentados em um mapa, onde cada estado será identificado por uma cor. o quadro 6 apresenta um resumo da classificação ecológica dos corpos d’água. classificação da qualidade química dos corpos d‘água conforme estabelecido na diretiva para se alcançar o bom estado dos corpos d’água, deve ser alcançado o bom estado ecológico e também o bom estado químico. na classificação do estado químico são empregadas as denominadas substâncias prioritárias. a utilização destas substâncias deve ser reduzida e as emissões deverão quadro 4 indicadores da qualidade físico-química dos corpos de água da comunidade européia 2000/60/ce 1) são utilizadas as seguintes abreviaturas cnr = concentração natural de referência e eqs = norma de qualidade ambiental . 2) a aplicação das normas derivadas do presente procedimento nao requer a redução das concentrações de poluentes para níveis inferiores às concentrações naturais de referência (eqs>cnr) fonte: jornal oficial das comunidades européias. directiva do parlamento europeu e do conselho n.º 2000/60/ce, de 23 de outubro de 2000 quadro 5: classificação da qualidade ecológica para os rios, lagos, águas de transição e águas costeiras da comunidade européia – diretiva 2000/60/ce fonte: jornal oficial das comunidades européias. diretiva do parlamento europeu e do conselho n.º 2000/60/ce, de 23 de outubro de 2000 revista brasileira de ciências ambientais – número 1136 para a classificação da situação química, é feito um paralelo com a situação ecológica, realizando-se uma classificação e apresentação simples, onde são apresentados em um mapa pontos vermelhos e pontos azuis. os pontos azuis representam os locais em que os objetivos de qualidade foram alcançados, enquanto que, os vermelhos representam os locais em que os objetivos de qualidade não foram alcançados. o quadro 7 apresenta um resumo da classificação da qualidade química dos corpos d’água. obedecer aos valores limites estabelecidos pela diretiva. existem, atualmente, 33 substâncias que são classificadas como prioritárias, sendo 16 compostos orgânicos, 4 metais pesados e 13 pesticidas (keitz. s. & schmalholz, 2002). dentre a lista de substâncias prioritárias existem 11 substâncias que são denominadas de substâncias perigosas prioritárias, tais substâncias são tóxicas, persistentes ou susceptíveis a bio-acumulação. as emissões destas substâncias perigosas deverá cessar até o ano de 2020. a lista das substâncias prioritárias deverá ser atualizada a cada 4 anos por uma resolução do conselho da união européia e do parlamento europeu. dentro de 2 anos depois da incorporação na lista das substâncias prioritárias a comissão irá propor as medidas para cada uma delas, que devem ser confirmadas pelo conselho e o pelo parlamento europeu. quadro 6 classificação da qualidade ecológica fonte: adaptada de keitz. s. & schmalholz. m., 2002 quadro 7 classificação da qualidade química fonte: adaptada de keitz. s.& schmalholz. m., 2002 quadro 8 – freqüência de monitoramento fonte: jornal oficial das comunidades européias. diretiva do parlamento europeu e do conselho n.º 2000/60/ce, de 23 de outubro de 2000 dezembro 2008 37 programa de monitoramento visando garantir uma maior confiabilidade dos dados de qualidade da água monitorados, foi estruturada, na europa, uma extensa rede de monitoramento. atenção especial vem sendo dada aos países recém incluídos na união européia, provenientes do leste europeu. o quadro 8 apresenta a freqüência de monitoramento para os parâmetros biológicos, hidromorfológicos e físico-químicos para diferentes corpos d’água. classificação dos corpos d’água no brasil no brasil, cabe ao conselho nacional de meio ambiente – conama, estabelecer normas, critérios e padrões relativos ao controle e à manutenção da qualidade do meio ambiente, com vistas ao uso racional dos recursos ambientais, dentre eles recursos hídricos. a resolução conama nº 357/2005, substituiu a resolução conama nº 20/ 1986, dispõe sobre a classificação dos corpos d’água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes. a resolução conama nº 357/2005 classifica as águas em treze classes, segundo a qualidade requerida para os seus usos preponderantes. as águas doces podem ser subdivididas em cinco classes, as salobras e as salinas em quatro classes. esta recente revisão na resolução brasileira representou um avanço significativo, uma vez que ampliou as classes para o enquadramento dos corpos de água e seus respectivos indicadores de qualidade. entretanto, apesar desta norma estar em vigor desde 2005, a grande maioria dos corpos de água brasileiros ainda necessita de estudos para seus enquadramentos, os quais devem ser vinculados aos planos diretores das respectivas bacias hidrográficas. nestes planos devem estar definidas as metas e as medidas a serem implementadas para se atingir o enquadramento proposto. enquanto isso, todos os corpos de água doce são enquadrados como classe 2. a resolução conama nº 357/05 introduziu novos conceitos como: diferenciação entre ambientes lênticos e lóticos, carga poluidora, efeito tóxico agudo e crônico, ensaios ecotoxicológicos e toxicológicos, vazão de referência e zona de mistura. e para um melhor entendimento conceitual foram adicionadas 31 definições, conforme seu art. 2º, em complementação às 7 definições no texto revogado. ênfase foi dada ao enquadramento, no sentido de que este consiste no estabelecimento de metas de qualidade de água a ser alcançado ou mantido em um segmento do corpo d’água, de acordo com os usos preponderantes pretendidos ao longo do tempo. quatro novos usos foram introduzidos: a) preservação dos ambientes aquáticos em unidades de conservação de proteção integral; b) proteção das comunidades aquáticas em terras indígenas; c) aqüicultura e atividade de pesca; d) pesca amadora. novas classes de uso foram criadas para as águas salinas e salobras, ou seja, as águas salinas passaram de duas classes (antigas classes 5 e 6), para quatro classes (especial, 1, 2 e 3), e as águas salobras, cujas antigas classes 7 e 8, passaram para quatro classes, também denominadas especial, 1, 2 e 3. este maior número de classes para as águas salinas e salobras permitiu uma maior flexibilidade para exigências, pois na versão anterior a norma classificava as águas de forma genérica, boa ou má, sem levar em conta seus usos. a classificação das águas doces não sofreu alteração, continua com as mesmas cinco classes. o que modificou foi a quantidade de novos valores de concentrações máximas e de novas condições para emissão dos efluentes. diante das exigências de toxicidade, os efluentes não podem afetar a sobrevivência e reprodução da vida aquática para as classes 1 e 2, e, na classe 3, a sobrevivência. nas águas classe 1, doce, salina e salobra foram introduzidas tabelas de “padrões para corpos d’água onde haja pesca ou cultivo de organismos para fins de consumo humano”. foram criadas novas tabelas para as águas salinas e salobras de classe 2, com a maior parte dos valores superiores aos existentes nas antigas tabelas das classes 5 e 7. o estanho foi excluído de todas as tabelas de classes de uso. nas águas doces, cerca de 42 parâmetros mantiveram seus valores inalterados; para a classe 1, foram incluídos 27 parâmetros novos, 7 tiveram mudança na denominação, 13 tiveram redução dos valores, 1 teve seu valor elevado; para a classe 3 foram incluídos 5 parâmetros novos, 4 tiveram mudança na denominação, 13 tiveram redução dos valores e 3 tiveram seus valores elevados. nas águas salinas, classe 1, foram incluídos 12 parâmetros novos, 6 tiveram mudança na denominação, 13 tiveram redução dos valores, 2 tiveram seus valores elevados e 28 parâmetros mantiveram seus valores inalterados. nas águas salobras, na classe 1, foram inseridos 22 parâmetros novos, 6 tiveram mudança na denominação, 8 tiveram redução dos valores, o mercúrio teve seu valor elevado e 19 parâmetros mantiveram seus valores inalterados. na classe 3, foram inseridos 5 parâmetros revista brasileira de ciências ambientais – número 1138 novos, 4 tiveram mudança na denominação, 13 tiveram redução dos valores e 3 tiveram seus valores elevados (selênio, 2,4 d e 1,1 dicloroeteno). nas águas salinas, na classe 1, foram incluídos 12 parâmetros novos, 6 tiveram mudança na denominação, 13 tiveram redução dos valores, 2 tiveram seus valores elevados (mercúrio e 2,4 d) e 28 parâmetros mantiveram seus valores inalterados. essas classificações, que definem o padrão de qualidade dos cursos d’água, são fundamentais para tornar sensatas as exigências de emissões de efluentes. isso significa que os padrões de emissões são diferentes dependendo do tipo do corpo d´água receptor em que serão lançados. o enquadramento em classe especial, por exemplo, não admite nenhum tipo de emissão. agora se for classe 1, terá uma exigência maior, que será reduzida progressivamente até chegar na última e mais poluída classificação: no caso de águas doces, classe 4, e de águas salinas e salobras, classe 3. os novos parâmetros, distintos por classes de corpos d’água, modernizaram as exigências. além de incluir novos parâmetros, a resolução conama nº 357/2005, possibilita outros artifícios de melhoria do controle para os órgãos ambientais. estipula, por exemplo, padrões mais exigentes que os de classe 1 para cursos de água utilizados em pesca ou cultivo de organismos de consumo intensivo industrial. já uma outra ferramenta, que consta no artigo 26, trata da permissão de substituir o conceito de emissão por limite de concentração máxima pelo de fixação de carga poluidora máxima. isso é importante porque permite levar em conta a capacidade do corpo d’ água de suportar diariamente a descarga do efluente, independente de ele estar tratado. resultados e discussão a diretiva-quadro da água apresenta um conceito global para proteção e uso sustentável dos corpos d’água, pois houve uma mudança na definição de parâmetros individuais para caracterização dos corpos d’água e sua função no ecossistema. a aplicação da dqa dentro de um determinado horizonte temporal de 15 anos, é uma nova estratégia da política ambiental da comissão da ue, devido à experiência da implementação das diretivas ecológicas anteriores, que contemplavam uma perspectiva ambiental. porém, muitos países concordam que não será possível alcançar um bom estado das águas até ao ano 2015, através da aplicação da dqa. foi demonstrado que novos métodos devem ser desenvolvidos e que muitas bases de dados não estão disponíveis ou incompletas, uma quantidade de dados referentes à ecologia dos corpos d’água prevalece. a definição do bom estado para os corpos d’água artificiais ou fortemente modificados necessita de critérios específicos os canais construídos podem ser classificados como fortemente modificados ou de morfologia deficiente para expressar um estado hidromorfológico insatisfatório ou ruim. a inclusão de parâmetros hidromorfológicos e físico-químicos na avaliação dos corpos d’águas leva em conta o impacto das obras hídricas, onde o regime de vazão e o grau de contaminação são de significado central. com a lista de substâncias prioritárias e de uma avaliação adequada dos poluentes restantes, os danos, nos corpos d’água, com substâncias tóxicas, serão significativamente reduzidos no futuro. no que se refere à classificação dos corpos d’água estabelecida pela legislação brasileira, a resolução conama nº 357/05 não incorporou conceitos novos de garantia da qualidade ecológica dos corpos de água, como foi estabelecido na união européia. os parâmetros físico-químicos já estão bem detalhados, mas ainda faltam incluir novos parâmetros relativos à hidromorfologia e biologia dos corpos d’água. além disso, esta resolução não estabelece prazos nem níveis de poluição para os corpos d´água, ao contrário da diretiva-quadro da água. a aplicabilidade da resolução conama nº 357/05, em todo o território nacional, é um grande desafio, face às questões inclusive de laboratórios específicos para as análises, corpo técnico disponível, bem como viabilidade financeira para alguns empreendimentos de menor porte ou respaldo financeiro. este instrumento legal de gestão é o único que trata especificamente do tema qualidade da água e, se bem aproveitado, pode trazer benefícios reais para a gestão dos recursos hídricos do país. conclusões a diretiva-quadro da água nº 2000/ 60/ce estabelece os objetivos a serem alcançados para garantir a proteção e o aproveitamento sustentável das águas. apesar do grande avanço alcançado no sentido de uniformizar os critérios de qualidade ecológica e química dos corpos d’água, vale ressaltar alguns aspectos que precisam ser aprimorados, como por exemplo, a definição das condições de referência dos corpos d’água. tais condições são estabelecidas em relação ao estado natural dos corpos d’água, considerando a interferência humana e a poluição como inexistentes. entretanto, na prática a grande maioria dos corpos d’água já sofreu intervenções antrópicas, não dezembro 2008 39 conservando, portanto o seus estados naturais (maciel, 2004). embora a definição do limite dos parâmetros esteja sempre ligada a uma discussão política, o bom estado das águas apresenta um valor neutro, o qual não está sujeito a nenhuma restrição política. a análise dos tipos de corpos d’água e a sua avaliação em relação a um tipo específico de referência é uma abordagem viável, mas exige amplo conhecimento da ecologia regional dos corpos d’água. conceitos comparáveis foram desenvolvidos pela epa, sendo definidos critérios de acompanhamento/ observação e avaliação da saúde ecológica dos corpos d’água. a experiência dos estados-membros da união européia nos primeiros cinco anos de implementação da diretiva da água vem revelando grandes avanços na melhoria da qualidade dos corpos de água. é importante acompanhar o processo de implementação da diretivaquadro, por se constituir em uma importante fonte de experiência e reflexão que poderá subsidiar o processo de implementação da legislação brasileira. referências bibliográficas brasil. conselho nacional do meio ambiente. resolução n° 357 de 17 de março de 2005. dispõe sobre a classificação dos corpos de água e diretrizes ambientais para o seu enquadramento, bem como estabelece as condições e padrões de lançamento de efluentes, e dá outras providências. diário oficial da republica federativa do brasil. brasília, df; 18 março 2005. conama. resolução n° 20, de 18 de junho de 1986. conselho nacional do meio ambiente. diário oficial da união, 1135-1161. rio de janeiro, 1986. umweltbundesamt. daten zur umwelt – der zustand der umwelt in deutschland, esv. berlin, 2001. correia, f. n. algumas reflexões sobre os mecanismos de gestão de recursos hídricos e a experiência da união européia. revista de gestão de água da américa latina. editora evangraf. belo horizonte, 2005. 5 16p. irmer, u. die neue eg-wasserrahmenrichtlinie: bewertung der chemischen und oekologischen qualitaet von oberflachengewaessern. acta hydrochimica hydrobiologica 28, 7-14, 2000. jornal oficial das comunidades européias. diretiva do parlamento europeu e do conselho n.º 2000/ 60/ce, de 23 de outubro de 2000. keitz. s. die einführung “stark veränderter gewässer”in die euwasserrahmenrichtlinie und ihre auswirkungen auf den gewässerschutz in der brd. wasser boden 51 (5), 14-17 (1999). keitz. s., schmalholz. m. handbuch der euwasserrahmenrichtlinie: inhalte, neuerungen und anregungen für die nationale umzetzung. erich schmidt. berlin, 2002. maciel. a., sobral. m, gunkel. g. avaliação do estado químico e ecológico dos corpos d’ água sob o enfoque da nova diretriz da água da união européia. in: vii simpósio de recursos hídricos do nordeste. são luis, 2004. sobral, m., gunkel, g., s. montenegro, j. aureliano & a. c. ferraz. evaluation of the water monitoring system for tropical river basins in northeast brazil. proceedings of the 9th internat. specialised conf. watershed & river basin management – iwa. edinburgh., 2002. veltrop, j. a. river basins and sustainable use of water resources. a challenge, also for icold. in: l. santbergen & c.j. van westen (eds.) reservoir in river basin development. p. 401 419. balkema, rotterdam, 1996. ictr_final_10.p65 agosto 2005 47 uso da avaliação de ciclo de vida (acv) em embalagens de plástico e de vidro na indústria de bebidas no brasil andréa rodrigues fabi faculdade de engenharia mecânica universidade estadual de campinas. adriano viana ensinas faculdade de engenharia mecânica universidade estadual de campinas. iraci pereira machado faculdade de engenharia mecânica universidade estadual de campinas. waldir antonio bizzo faculdade de engenharia mecânica universidade estadual de campinas. bizzo@fem.unicamp.br resumo as discussões sobre a utilização de tecnologias mais limpas em todos os segmentos de mercado vêm ganhando força no mundo atual. a indústria de embalagens, por estar relacionada ao aumento crescente na geração de resíduos sólidos, torna-se um foco importante na busca pelo desenvolvimento sustentável. a indústria de bebidas vem sofrendo profundas transformações quanto à escolha da matéria-prima utilizada nas embalagens, em que vasilhames retornáveis vêm sendo substituídos por descartáveis. daí a necessidade de estudos de avaliação de ciclo de vida, a fim de orientar a própria indústria, consumidores e políticas governamentais na busca de embalagens ambientalmente mais adequadas. neste trabalho se buscou a comparação entre as garrafas de vidro e de pet, com volume de 600 ml, quanto ao gasto energético relativo ao transporte no estado de são paulo, incluindo-se a distribuição do produto e a destinação final. concluiu-se que as garrafas plásticas, apesar de seu baixo peso, têm um gasto energético no transporte maior que as de vidro, quando adicionados os gastos com a destinação final da embalagem, para uma distância de distribuição do produto de até 175 km. abstract issues about the use of cleaner technologies in all the market segments are winning force in the current world. the packing industry, which is related to the increase of the solid waste generation, becomes an important focus in the search for the sustainable development. the beverage industry is suffering deep transformations in relation to the choice of the raw material used in the packing, where returnable bottles have been substituted for disposable bottles. environmental life cycle assessment is needed to guiding the industry, consumers and government politics in the search of acceptable environmentally packing. in this work, the comparison between the 600 ml bottles of glass and pet was done for energy consumption for the transport in the state of são paulo, including the distribution of the product and the final destination. it was concluded that the plastic bottles, in spite of the low weight, have more energy consumption in the transport than those of glass, when added the packing final destination, for a product distribution distance up to 175 km. reciclagem revista brasileira de ciências ambientais – número 148 introdução desde os primórdios do comércio, a embalagem tem sido indispensável no transporte de muitos tipos de produtos, exercendo um papel cada vez mais importante para as empresas fabricantes, que buscam, além de diminuir as perdas do produto durante o transporte e armazenamento, aumentar a comunicação, conveniência e praticidade de seu produto. apesar de todas as vantagens que as embalagens ofereciam, no fim do último século começou-se a questionar o aumento crescente da geração e emissão de resíduos, decorrente de seu uso. a indústria de bebidas foi se desenvolvendo com o aumento do mercado, buscando embalagens as quais acondicionassem volumes cada vez maiores e oferecendo praticidade aos consumidores, sem considerar que, a longo prazo, as mesmas pudessem causar uma série de prejuízos ambientais. em muitos países os vasilhames de vidro retornáveis não são mais utilizados, tendo sido substituídos por vasilhames descartáveis. no brasil, quarto maior produtor mundial de cerveja, as garrafas de vidro retornáveis ainda são utilizadas para o envase de 85 a 90% da produção do produto. o mesmo não acontece com os refrigerantes nos quais vasilhames não-retornáveis são a maioria. como o país ainda conta com o ciclo do produto voltado ao uso de retornáveis, torna-se imprescindível uma avaliação detalhada, dos diversos tipos de envase. neste trabalho essa avaliação foi limitada ao consumo energético e emissões de co 2 no transporte de vasilhames de pet (politereftalato de etileno) descartáveis e de vidro retornável. produção e utilização do pet (politereftalato de etileno) a escolha do pet para uso em bebidas carbonatadas resultou em parcerias entre as indústrias de bebidas e as de plásticos para o desenvolvimento das embalagens. a indústria de bebida queria se beneficiar do crescimento das vendas gerado com o aumento do tamanho das garrafas, principalmente as de dois litros, fazendo com que a indústria plástica buscasse a melhor alternativa entre os polímeros, chegandose ao pet (mathias,1997). o pet tem como característica a baixa permeabilidade ao oxigênio e ao dióxido de carbono, sendo por isso o único plástico adequado para refrigerantes. além da leveza e transparência, é inerte ao líquido, substituindo o vidro, quase 20 vezes mais pesado. o polietileno tereftalato é o mais importante membro da família dos poliésteres, grupo de polímeros descoberto na década de 30 por w. c. carothers, da dupont, sendo, em 1941, patenteado como fibra têxtil pelos ingleses whinfield e dickson (cetea,1999). em 1973, o processo de injeção com biorientação, desenvolvido pela própria dupont, introduziu o pet na aplicação como garrafas, as quais começaram a ser produzidas em 1977 nos estados unidos, revolucionando o mercado de bebidas e impulsionando o grande crescimento na utilização desse polímero (hartwig, 1998). o pet é um polímero formado tanto pela reação do ácido tereftálico (tpa) como do dimetiltereftalato (dmt) com o etilenoglicol, produtos da indústria petroquímica, mais precisamente da nafta, obtida pelo craqueamento do petróleo, ou do gás natural. produção e utilização do vidro recipientes de vidro são, provavelmente, a mais antiga embalagem manufaturada. estima-se que o vidro tenha sido inventado na ásia há 6.000 anos. nas últimas décadas o vidro passou a competir com o metal, sobretudo com o plástico, principalmente no envase de líquidos. o vidro é um material obtido pela fusão de compostos inorgânicos (ver tabela 1), a altas temperaturas, e resfriamento da massa resultante até um estado rígido, não-cristalino. uma característica especial das embalagens de vidro é a possibilidade de serem reutilizadas após o consumo do produto, sem perdas em suas propriedades, o que, para os dias de hoje, é uma grande vantagem. assim, o vidro é uma excelente alternativa para um mundo realmente preocupado com problemas ambientais (abividro, 2000). as embalagens de vidro sofreram estagnação do consumo na primeira metade dos anos 90, quando começaram a sentir a concorrência de outros tipos de embalagens, sobretudo as plásticas. agosto 2005 49 segundo a cervejaria kaiser, nos eua, por exemplo, 75% das embalagens de cerveja são descartáveis, devido ao consumo nas residências ser muito elevado, o que não ocorre no brasil, onde as pessoas preferem consumir o produto, principalmente, em bares e restaurantes. já na europa a embalagem retornável é símbolo de economia financeira e respeito ao meio ambiente, principalmente na dinamarca, na qual 100% do mercado é de retornáveis (santos,1996). geração de resíduos e reciclagem estamos vivenciando um momento de transformação na sociedade atual que, cada vez mais, preocupa-se com a qualidade de vida e os problemas ambientais. apesar de o consumo de embalagens descartáveis ter alcançado a preferência do consumidor, existe a preocupação com a destinação final dessas embalagens, visto o aumento de seu volume no lixo urbano. o brasil produz cerca de 242.000 toneladas de lixo diariamente, destes, cerca de 76% ficam a céu aberto e suas necessidades e desejos, o que leva a radicais mudanças no estilo de vida. um setor importante na indústria de embalagem é o design de novos produtos baseados nos possíveis impactos causados. um estudo realizado na noruega, no setor de embalagens, demonstrou que dentre 275 tipos de embalagens estudadas no período de 1992 a 1996, 215 embalagens sofreram mudanças que envolveram pequenas modificações como o uso de materiais mais leves, remoção de material supérfluo e aumento do volume; em 40 casos as mudanças foram mais significativas, envolvendo o uso de material reciclado e substituição da matéria-prima utilizada, e, em 20 casos, as mudanças foram grandes, com a introdução de materiais reutilizáveis, o que determinou novas estruturas na indústria e novas atividades para a limpeza e coleta (hekkert et al, 2000). opções e políticas voltadas à redução de resíduos incluem o uso de regulamentações, incentivos fiscais e esforços voluntários. as maiores mudanças favoráveis produzidas no setor de embalagens para redução de resíduos atenderam à redução de custos, ao invés de focalizar a redução de resíduos (selke, 1994). uma das práticas adotadas para destinação ideal das embalagens é a reciclagem, em que elas podem ser desviadas dos aterros para a manufatura de bens. a reciclagem traz benefícios, como: · diminuir a quantidade de lixo, aumentando a vida útil dos aterros. · preservar recursos naturais. · economizar energia. · diminuir a poluição do ar e água. · gerar empregos por meio das recicladoras. existem duas formas distintas de realização da reciclagem: closed-looping recycling, quando o reuso ou a apenas 24% recebem tratamento mais adequado (vilhena, 2000). a pesquisa nacional de saneamento básico – pnsb, 1989, realizada pelo ibge, editada em 1991, mostrou que o aumento populacional, bem como o crescimento da urbanização, não foi acompanhado de medidas necessárias para dar ao lixo gerado um destino adequado. um estudo realizado pela environmental protection agency (epa), na prevenção de geração de resíduos no setor de embalagens, propõe as seguintes práticas (jenkins,1991): 1 – redução na quantidade de matéria-prima utilizada por unidade de produto. um exemplo disso são as tecnologias usadas na indústria de garrafas, que vêm conseguindo baixar o peso das mesmas. segundo franklin e associates, de 1972 a 1987 a indústria vidreira norte-americana baixou o peso das garrafas retornáveis em 44%. 2 – aumento da média do tempo de vida de bens duráveis e semi-duráveis, reduzindo-se as trocas. 3 – substituição de garrafas one-way usadas uma única vez por garrafas reutilizáveis, além de aumentar o número de reutilizações das garrafas. 4 – redução no consumo de bens, persuadindo as pessoas a moderarem tabela 1 – principais matérias-primas utilizadas na produção do vidro revista brasileira de ciências ambientais – número 150 reciclagem são ilimitados, desviando para sempre o material da disposição final, como no caso da garrafa de vidro, que pode ser reutilizada diretamente ou pela reciclagem dos cacos, em caso de inutilização da garrafa original, entrando como matéria-prima de uma nova garrafa. quando o produto é reutilizado para a fabricação de outro produto, temos um open-loop recycling: o material é desviado do aterro por algumas vezes para servir de matériaprima a outro o qual, em determinado momento, não poderá ser reutilizado e seguirá para o aterro, como no caso do pet reutilizado para fazer carpete. a figura 1 mostra o esquema dos processos de reciclagem. uma grande diferença no consumo de material e energia para a manufatura, extração e emissões envolvidas podem ser observadas nos dois processos, uma vez que na reciclagem closed looping o produto pode ser reutilizado infinitamente e o impacto inicial da extração da matéria virgem acaba se tornando reduzido ao longo do ciclo de vida do produto. análise ambiental de ciclo de vida todos os produtos utilizados pela sociedade moderna têm um impacto sobre o meio ambiente, relacionado com diversos fatores que ocorrem durante as fases de extração da matéria-prima, produção, uso e disposição final. as diversas etapas da análise de ciclo de vida podem ser observadas na figura 2. de acordo com o society of toxicology and chemistry, (setac, 1991), “a análise de ciclo de vida (acv) tem como objetivo avaliar as cargas ambientais associadas com um produto, processo ou atividades relacionadas a ele para identificação e quantificação da energia e materiais usados, além das descargas para o ambiente. as informações geradas podem servir para análise e implementação de oportunidades a fim de influenciar melhorias ambientais, abrangendo desde a extração, o processamento da matéria-prima, a manufatura, o transporte e a distribuição; o uso e reuso; a manutenção; a reciclagem e a disposição final.” o principal objetivo da análise de ciclo de vida é a obtenção, por uma visão global e completa, de subsídios que definam os efeitos ambientais, implementando melhorias nesses efeitos. uma das restrições ao uso da acv é sua complexidade, ocasionando custos altos em sua elaboração, além da necessidade de uma grande quantidade de dados devido à sua abrangência, o que pode levar a uma extrema dificuldade de interpretação (boustead, 1998). esses problemas podem ser contornados a partir do momento em que se delimita e formula-se, claramente, os objetivos do trabalho. um dos passos utilizados em uma acv é a análise de inventário, que identifica e quantifica a energia e os materiais utilizados, emissões e o esgotamento dos recursos. algumas figura 2 – etapas da análise de ciclo de vida fonte: curran, 1996 figura 1 – diferentes processos de reciclagem fonte: curran, 1996 agosto 2005 51 análises podem limitar seu foco para aspectos particulares da análise de ciclo de vida. em um momento em que se intensifica a busca por tecnologias mais limpas para os processos industriais e os produtos, no sentido de evitar-se a poluição e os desperdícios de recursos naturais, o uso de acv pode e deve ter um papel central definido no uso de tecnologias limpas, buscando alternativas aos meios convencionais de indústrias altamente competitivas. metodologia os dados coletados para esse estudo foram obtidos diretamente de indústrias e distribuidoras que atuam no setor nacional, principalmente na região sudeste do brasil, obedecendo a parâmetros usados na acv, no qual os dados devem estar limitados a uma certa região geográfica. o escopo desse trabalho se limita ao levantamento dos dados relativos ao consumo de energia e emissão de dióxido de carbono, na distribuição e transporte para a disposição final em aterros. não foram consideradas as etapas de produção das garrafas, lavagem, bem como a extração da matéria-prima utilizada. na análise do consumo de energia com o transporte não foi considerada a energia gasta na extração e refino do óleo diesel. a tabela 2 mostra os dados coletados nas empresas: forquímica, situada em jaguariúna e transportadora americana, da cidade de americana, ambas no estado de são paulo. os dados obtidos na empresa distribuidoras de bebidas de jaguariúna (dbj) são apresentados na tabela 3, e referem-se à capacidade de carga dos diferentes caminhões utilizados. para efeito de simplificação das comparações entre as duas embalagens, de pet e de vidro, foram utilizadas garrafas com o mesmo volume de líquido. no brasil as garrafas de cerveja de vidro retornáveis existentes no mercado têm capacidade de 600 ml. também no brasil o mercado de refrigerantes possui uma garrafa de pet com o mesmo volume. ambas foram analisadas sempre levando em consideração o consumo e a emissão para 1.000 litros de bebida. o consumo de combustível foi analisado em dois tipos diferentes de caminhão, já que para pequenas distâncias e distribuição dentro das cidades são utilizados caminhões tipo truck e para distâncias maiores, em estrada, do tipo carreta. quanto ao consumo de combustível, identificamos que, devido à relação peso/ volume das embalagens, o consumo de combustível na distribuição pode variar, pois algumas embalagens ocupam menos espaço que outras. também varia o consumo com o retorno à indústria com apenas o vasilhame vazio e sem o vasilhame, levando em consideração a reutilização de garrafas, já que somente as garrafas reutilizáveis devem retornar à indústria para serem lavadas e enchidas novamente para o reuso. para isso, foram utilizados diferentes consumos de acordo com o peso da carga, sendo que, para garrafas não-retornáveis foi considerado o consumo de retorno do caminhão vazio. o combustível utilizado foi o óleo diesel, sendo esse o combustível utilizado para transporte de carga no brasil. o cálculo da coleta e transporte do lixo ao aterro usou os dados obtidos no departamento de limpeza urbana do município de campinas. a média de reutilização de garrafas de vidro no brasil, de acordo com o sindicerv, é de 30 vezes, ou seja, o consumo de combustível na coleta de tabela 4 – dados da destinação final tabela 3 – capacidade do caminhão tabela 2 – consumo de combustível na região sudeste revista brasileira de ciências ambientais – número 152 lixo ocorre cada vez que a bebida é consumida em garrafas de pet, já que em embalagens de vidro esse consumo acontece apenas uma vez após 30 vezes de uso. apresentação e discussão dos resultados os cálculos de consumo de energia para cada vasilhame levaram em conta as características do combustível utilizado, no caso, o óleo diesel, conforme tabela 5. na tabela 6 podemos observar os diferentes valores de consumo e emissão de gás carbônico, com a variação da distância percorrida. se levarmos em consideração apenas a distribuição de bebidas, podemos observar que as garrafas de vidro retornáveis, por serem mais pesadas, podem consumir em uma viagem de 400 km, 12,3% a mais de combustível que a garrafa de pet não-retornável, o mesmo acontecendo com os dados relativos à emissão de gás carbônico (figuras 3 e 4). quando consideramos a distribuição do produto, somada ao consumo de combustível devido à coleta para a destinação final das embalagens após o figura 3 – variação do consumo de combustível na distribuição de bebidas em garrafas de vidro e de pet figura 4 – variação na emissão de co 2 na distribuição de 1.000 litros de bebida tabela 5 – características do combustível utilizado tabela 6 – variação do consumo de energia e emissão de co 2 no transporte de 1.000 litros de bebida agosto 2005 53 uso, as garrafas de vidro retornáveis passam a ter vantagem até uma distância percorrida de 175 km (ver figura 5). após esse ponto, o pet passa a ser mais econômico e emitir menos, mas com uma vantagem de apenas 2,4% em uma viagem de 400 km. a tabela 7 apresenta os cálculos para diversas distâncias percorridas na distribuição. conclusões como temos implantada no brasil toda a infra-estrutura necessária para a utilização de vasilhames retornáveis, faz-se necessário um estudo completo do ciclo de vida das embalagens, a fim de orientar as indústrias, e implantar políticas em busca da utilização de tecnologias mais limpas no setor. essa é a primeira etapa de um trabalho que deverá englobar, além do consumo e emissão de co 2 na distribuição e na destinação final dos vasilhames, todas as etapas do processo produtivo e as formas de reutilização das embalagens. nessa etapa quantificamos o consumo energético e a emissão de co 2 nas duas opções de embalagem, destacando-se que, graças ao pouco peso, o pet é preferível ao vidro retornável nos quesitos analisados, quando se compara apenas a distribuição do produto da indústria ao consumidor final. entretanto, quando se considera as diversas vezes em que a garrafa de vidro é reutilizada antes de seguir para destinação final, essa vantagem, dependendo da distância percorrida na distribuição, não existe ou é muito pequena, o que torna a garrafa de vidro retornável similar à garrafa de pet quanto ao consumo de combustível e às emissões relacionadas à distribuição do produto envasado. tabela 7 – cálculo do consumo e emissão na distribuição e coleta do vasilhame de vidro e de pet para a disposição final figura 5 – consumo energético das garrafas de vidro e de pet na distribuição somada à destinação final das embalagens para 1.000 litros de bebida revista brasileira de ciências ambientais – número 154 bibliografia anjos, c. a. r. aplicação da energia de microondas na secagem da resina de polietilenotereftalato (pet). 1998. 113p. tese (doutorado) – fea, universidade de campinas, campinas, 1998. anuário abividro. são paulo, 2000, 67p. boletim técnico do cetea, novas tecnologias para um maior desenvolvimento na área de embalagens de vidro. campinas, v. 9, n. 4, jul./ago. 2000. ____. você conhece o lado químico do pet. v. 8, n. 4, campinas, jul./ago.,1999. boustead, i. plastics and environmental, radiat. phis. chem. v. 5, n. 1, p. 23-30, 1998. curran, m. a. environmental life-cycle assessment. usa, 1996. hartwig, k. innovative pet technology for soft drinks, mineral waters, fruit juices and beer. kunstoffe past europe, alemanha, p. 809-814,1998. heckert, m. p. et al. reduction of co 2 emissions by improved management of material and product use: the case of primary packaging. resources conservation and recycling, v. 29, p. 33-64, 2000. jenkins, w. a.; harrington, j. p. packaging food with plastics. 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brasileira de ciências ambientais – número 534 auditoria de conformidade ambiental e legal como instrumento de gestão na indústria – um estudo de caso sobre auditoria ambiental em uma refinaria de petróleo leonardo masseli dutra ca/unitau, pg leonardodutra@adv.oabsp.org.b márcio j. estefano de oliveira ca/unitau/unesp, pd mestefano@feg.unesp.br resumo o presente trabalho apresenta uma proposta para utilização de auditorias de conformidade legal como instrumento de gestão em refinarias de petróleo. a partir do levantamento da legislação brasileira sobre auditoria ambiental em esfera federal, estadual e municipal, aplicável a refinarias de petróleo, foi realizada a análise dos parâmetros legais os quais norteiam essa atividade. além de uma vantagem enorme oferecida em relação à prevenção, a auditoria de conformidade legal oferece a uma refinaria uma margem razoável de segurança relacionada aos riscos ao meio ambiente, já que a lei nada mais é do que uma padronização de poderes e deveres. a proposta é serem seguidos vários itens da legislação brasileira, aplicável às refinarias, durante a auditoria, de modo que a unidade a ser auditada possa fazer do processo de auditoria, e, muitas vezes, estas auditorias são compulsórias, uma oportunidade de melhorar sua gestão ambiental, pelo conceito da melhoria contínua. palavras-chave abstract this study presents a proposal of using legal conformity audits as a management tool at petroleum refinery facilities. all federal, state and city’s brazilian regulations regarding to environmental audit, applicable to petroleum refinery facilities have being studied, analyzed and cross checked. besides the advantage regarding to prevention, the legal conformity audit provides to petroleum refinery facilities a good safety margin related to environmental risks, since the law is no more than a standardization of power and responsibility. the huge amount of accidents on the petroleum industry has pushed this segment to adequate itself more and more to the environmental regulations. this study intends to contribute this industry segment on its interest of fitting within the environmental regulations standards. the proposal is to follow several items applicable to petroleum refinery on the brazilian regulation during the audit, aiming to improve the company’s environmental management. key words direito ambiental dezembro 2006 35 introdução a legislação evolui constantemente, mas, nas últimas décadas, esse processo se acelerou em velocidade igual ou maior que a própria evolução da sociedade, como conseqüência lógica dos próprios sistemas criados pela sociedade. a legislação ambiental não é diferente, quanto mais produção maior a necessidade de controle pela lei. os administradores empresariais, a partir de 1998, com a vigência da lei de crimes ambientais, foram forçados a uma corrida pela conformidade legal em relação ao meio ambiente, já que a partir de então, além de gerar multa, agressões ao meio ambiente, davam cadeia. quando se fala em controle pela lei, não se refere a diretrizes a serem seguidas simplesmente, mas de deveres a serem rigorosamente cumpridos para o exercício da atividade produtiva, ou seja, da atividade industrial. assim, a conformidade legal com normas ambientais da atividade industrial, hoje, não é apenas um item a ser cumprido, mas uma questão de sobrevivência. nas atividades com petróleo, mais especificamente em refinarias, tem-se atualmente, um universo muito complexo de leis e normas sem as quais uma unidade de refino de petróleo simplesmente não funciona. em virtude do histórico ambiental trágico dessa atividade e seu grande potencial poluidor, as atividades de refino de petróleo têm sido alvo de leis cada vez mais rígidas, obrigando seus gestores a adaptarem-se aos mecanismos de controle do setor. nesse contexto, a auditoria surge como uma lupa para os órgãos de fiscalização, permitindo ver de perto as condições ambientais da empresa. forçados pela lei e vigiados pelos entes públicos, incluindo-se aqui o ministério público e a sociedade, a auditoria ambiental, tanto voluntária quanto compulsória, tornou-se instrumento imprescindível de gestão ambiental em refinarias. o controle a ser exercido pelo poder público pelas auditorias ambientais tornou-se uma ferramenta útil em suas atividades de rotina. pelas dificuldades encontradas por esses órgãos para exercer as rotinas de fiscalização e controle as quais seriam inerentes à sua atividade de órgão regulador, justificada pela falta de recursos humanos e financeiros na maioria desses órgãos, e baseados na experiência internacional, alguns governos estaduais e municipais brasileiros passaram a exigir a realização de auditorias ambientais em indústrias potencialmente poluidoras e com reconhecida capacidade financeira para se adequarem, e o termo “potencialmente poluidoras” atingiu, principalmente, as atividades com petróleo. assim, sob a ótica dessa tendência do controle legal pelas auditorias, o presente trabalho realiza estudo abordando a auditoria ambiental em refinarias de petróleo, baseado em conformidade legal com as normas ambientais vigentes, legislação aplicável e parâmetros por ela impostos, verificando os riscos ambientais envolvidos, as principais fontes de não-conformidade, as oportunidades de melhoria, dentre outros aspectos pertinentes à questão ambiental. material e métodos a pesquisa foi desenvolvida em análise documental, executada a partir da análise das leis ambientais sobre auditoria aplicáveis a uma refinaria de petróleo, bem como da literatura disponível. realizou-se levantamento de leis municipais, estaduais e federais a envolverem auditoria ambiental em refinarias de petróleo. analisaram-se os parâmetros das normas estudadas, comparando-as. a partir dessa análise elaborou-se uma lista de itens relacionados com a legislação. foi feito um estudo de caso, utilizando-se um relatório de uma auditoria realizada na refinaria duque de caxias-rj (reduc) em dezembro de 2003, tomando-se como base as nãoconformidades encontradas na ocasião, de maneira a demonstrar os benefícios que a auditoria ambiental traz (bastos, 2003). revisão bibliográfica em geral, a literatura sobre auditoria ambiental aponta os estados unidos como o país pioneiro em seu desenvolvimento. apesar da existência de alguma controvérsia na literatura norteamericana a respeito do início dos primeiros programas de auditoria ambiental, alguns trabalhos indicam que ela já estava sendo praticada revista brasileira de ciências ambientais – número 536 janeiro de 2000, e a resolução n. 306, de 5 de junho de 2002, que a complementa (criada por força da lei federal n. 9.966 de 28 de abril de 2000); 2) a resolução n. 007/2001, de 2 de agosto de 2001, do conselho estadual do meio ambiente – cema, do estado do paraná; 3) a lei n. 1.898 de 26 de novembro de 1991, do estado rio de janeiro, regulamentada pela diretriz dz 56. a seguir, estuda-se o quadro legal acima mencionado. a lei federal n. 9.966, de 28 de abril de 2000, que dispõe sobre a prevenção, o controle e a fiscalização da poluição causada por lançamento de óleo e outras substâncias nocivas ou perigosas em águas sob jurisdição nacional e dá outras providências, prevê, em seu artigo 9º “as entidades exploradoras de portos organizados e instalações portuárias e os proprietários ou operadores de plataformas e suas instalações de apoio deverão realizar auditorias ambientais bienais, independentes, com o objetivo de avaliar os sistemas de gestão e controle ambiental em suas unidades” (brasil, 2000). antes da legislação federal citada já existia a constituição estadual do rio de janeiro, em seu artigo 258, § 10, item xi, determinava a realização periódica de auditorias, incluindo a avaliação detalhada dos efeitos de sua operação sobre a qualidade física, química e biológica dos recursos ambientais. também no rio de janeiro a lei n. 1.898, de 26 de novembro de 1991, trata especificamente sobre auditoria ambiental e é o primeiro dispositivo legal a citar o assunto, ou seja, auditoria ambiental em refinarias de petróleo. dentre outros aspectos abrange a avaliação das condições de operação e de manutenção dos equipamentos e sistemas de controle de poluição; das medidas a serem tomadas para restaurar o meio ambiente e proteger a saúde voluntariamente naquele país por algumas grandes corporações no início e meados da década de 70. de acordo com essas fontes, a mesma foi desenvolvida por essas empresas como uma das iniciativas destinadas a auxiliálas na avaliação e aprimoramento do cumprimento do crescente número de leis ambientais promulgadas nos estados unidos desde o final da década de 60 (sales, 2001). a implementação de um sistema de gestão ambiental implica melhoria contínua deste sistema e, conseqüentemente, do desempenho ambiental da atividade, identificando pontos de risco e oportunidades de melhoria. um sistema de gestão ambiental passa por cinco pontos: 1 – um sistema coerente com a política ambiental; 2 – planos de ação que atendam a essa política; 3 – implementação de ferramentas necessárias à sustentabilidade do sistema; 4 – avaliação periódica da conformidade do sistema e 5 – análise crítica visando à melhoria contínua. note que os pontos 4 e 5 não têm como serem praticados sem a realização de uma auditoria. por vezes, a auditoria ambiental é confundida com diagnóstico, revisão ou consultoria ambiental. entretanto, a auditoria ambiental não se confunde com os estudos de impacto ambiental, estudos de risco, ou qualquer outro instrumento de gestão ambiental (lepage-jessua, 1992). a international standard organization (iso) define sistemas de gestão ambiental como sendo a estrutura, responsabilidades, práticas, procedimentos, processos e recursos para implementar e manter a gestão ambiental e, esta é definida como sendo parte de toda a função gerencial de uma organização que desenvolve, implementa, executa, revê e mantém sua política ambiental (abnt, 2002). auditoria ambiental e legislação como os recursos ambientais envolvem interesses difusos e, portanto, de todos, a participação da sociedade em todos os níveis, na administração desses, na prevenção dos danos ambientais e na preocupação com os padrões de produção e consumo são indispensáveis e decisivos para a defesa dos recursos naturais. tal premissa foi, inclusive, contemplada na constituição federal brasileira, promulgada em 1988, a qual, no capítulo dedicado à matéria ambiental estabelece, em seu artigo 225, não caber só ao estado, mas também a toda a sociedade o poder e o dever de defender e preservar o meio ambiente. ocorre que por causa desta pluralidade de interesses há muita ocorrência de leis superpostas, isto é, a tratarem do mesmo assunto, em âmbito federal, estadual ou municipal. no entanto, a constituição federal do brasil, promulgada em 1988, delimita as competências, asseverando, em seu artigo 23, ser competência comum da união, dos estados, do distrito federal e dos municípios “proteger” o meio ambiente e combater a poluição em qualquer de suas formas. porém, o poder de “legislar” sobre proteção ao meio ambiente e controle de poluição é somente delegado à união e aos estados concorrentemente, conforme previsto no artigo 24. atualmente, pelo elevado potencial poluidor que apresentam as atividades relacionadas com exploração e refino de petróleo, existe legislação específica sobre realização de auditorias compulsórias em vários estados e municípios do brasil. dentre elas, por serem as mais restritivas, ou seja, por imporem critérios mais rígidos, destacam-se: 1) a resolução conama n. 265, de 27 de dezembro 2006 37 humana e da capacitação dos responsáveis pela operação e manutenção dos sistemas, rotinas, instalações e equipamentos de proteção do meio ambiente e da saúde dos trabalhadores (rio de janeiro, 1991). é a primeira lei a fixar auditorias ambientais anuais para as refinarias. estabelece, de maneira abrangente, as diretrizes para a realização de auditorias ambientais, determinado a avaliação dos impactos, planos de emergência, atendimento às normas e saúde dos trabalhadores e população vizinha (rio de janeiro, 1991). note-se que aqui, antes mesmo da vigência da lei federal n. 9.966, de 28 de abril de 2000, que obriga auditorias bienais, as refinarias de petróleo no estado do rio de janeiro já estavam obrigadas a auditorias ambientais anuais e, mesmo com a vigência posterior da lei federal, a lei estadual não foi revogada, pois é mais restritiva. nesse cenário da legislação no país, outras leis, em âmbito federal e estadual, começaram a surgir, regulando a freqüência e os requisitos de uma auditoria ambiental. o que desencadeou esse processo foi a resolução conama n. 265. o acidente na baía de guanabara em janeiro de 2000 foi o grande vetor dessa mudança. a resolução conama n. 265, de 27 de janeiro de 2000, assim dispõe: “considerando a necessidade de colher lições do grave derramamento de óleo ocorrido na baía de guanabara nos últimos dias, (...), resolve: art. 10 determinar ao instituto brasileiro do meio ambiente-ibama e aos órgãos estaduais de meio ambiente, com o acompanhamento dos órgãos municipais de meio ambiente e entidades ambientalistas não governamentais, a avaliação, no prazo de 240 dias, sob a supervisão do ministério do meio ambiente, das ações de controle e prevenção e do processo de licenciamento ambiental das instalações industriais de petróleo e derivados localizadas no território nacional. art. 20 determinar à petrobrás a realização, no prazo de 6 meses, de auditoria ambiental independente em todas as suas instalações industriais, marítimas e terrestres, de petróleo e derivados, localizadas no estado do rio de janeiro. art. 30 a – petrobrás e as demais empresas com atividades na área de petróleo e derivados deverão apresentar para análise e deliberação do conama, no prazo máximo de 180 dias, programa de trabalho e respectivo cronograma para a realização de auditorias ambientais independentes em suas instalações industriais de petróleo e derivados localizadas no território nacional.” (conama, 2000) ressalta-se a importância que a auditoria ambiental como instrumento de gestão e diagnóstico ambiental ganha, notadamente, pelo grave derramamento de óleo ocorrido na baía de guanabara. não foi só por isso, mas, sem dúvida, esse foi elemento bastante importante. então, a partir do ano 2000, a auditoria ambiental começa a ganhar grande importância como instrumento de controle, atuando como um diagnóstico fiscalizador da “situação ambiental” em que se encontra o empreendimento auditado. especificamente no setor de petróleo ligado a dispositivos legais, a indústria do petróleo é pioneira no uso desse instrumento em razão de ser uma atividade econômica de alto risco. em 2002 o conama, considerando a necessidade de disciplinar o artigo 90, da lei n. 9.966, de 28 de abril de 2000, que trata da realização de auditorias ambientais bienais no âmbito das entidades exploradoras das atividades petrolíferas, edita a resolução n. 306, e estabelece os requisitos mínimos e o termo de referência para realização de auditorias ambientais, objetivando avaliar os sistemas de gestão e controle ambiental nos portos organizados e instalações portuárias, plataformas e suas instalações de apoio e refinarias, tendo em vista o cumprimento da legislação vigente e do licenciamento ambiental (conama, 2002). mais recentemente, a portaria do ministério do meio ambiente n. 319, de 15 de agosto de 2003, define requisitos mínimos para o profissional que realiza a auditoria ambiental, definindo auditoria ambiental como sendo “o processo sistemático e documentado de verificação, executado para obter e avaliar, de forma objetiva, evidências que determinem se as atividades, eventos, sistemas de gestão e condições ambientais especificados ou as informações relacionadas a estes, estão em conformidade com os critérios de auditoria estabelecidos na resolução conama n. 306, de 2002, e para comunicar os resultados deste processo” (brasil, 2003). resultado como resultado do presente estudo tem-se o levantamento da maior parte da legislação no que tange ao tema auditoria ambiental em refinarias de petróleo e, a partir disto, uma demonstração, por meio do estudo de caso, de como a conformidade legal impacta a atividade produtiva. no estudo de caso realizado, ao considerar-se a fiscalização ambiental, no máximo de seu rigor, o que geralmente ocorre somente em caos extremos de reincidência, aplicasse todas as multas previstas na legislação, chegar-se-ia facilmente a um valor não-inferior a r$ 10.000.000,00 (dez milhões de reais), revista brasileira de ciências ambientais – número 538 relativos a infrações à legislação ambiental. como benefício de uma auditoria ambiental de conformidade legal, além da correção dos fatores que levariam aos prejuízos gerados pelas multas, pode-se dizer que uma unidade em conformidade com a lei não agride, em tese, o meio ambiente, já que a legislação é o fruto de uma necessidade de limitação ou padronização. discussão no estudo realizado sobre a ferramenta auditoria como um instrumento de gestão ambiental, verificase que um sistema de gestão concebido sem auditorias sistemáticas é falho. a importância que a auditoria ambiental ganha como instrumento de gestão e diagnóstico ambiental, principalmente no setor do petróleo, após o grave derramamento de óleo ocorrido na baía de guanabara, em janeiro de 2000 é notória na resolução conama n. 265, publicada cerca de dez dias após o derrame, determinando à empresa causadora a realização de auditoria ambiental em todas suas instalações dentro do estado do rio de janeiro, no prazo de seis meses. grande parte da legislação é uma ramificação muito parecida com as principais legislações sobre o tema, de modo que se pode escolher, dentre o conjunto delas as que possuem padrões de conduta mais rígidos as quais, desta forma, também atenderá as demais. já existe forte tendência em compilar-se a legislação ambiental, para se ter uma consolidação das leis ou um código ambiental. outro ponto de extrema importância dentro da tendência legal às auditorias compulsórias é o conceito de publicidade embutido em algumas normas, como no caso da dz.56.r2 do estado do rio de janeiro, a qual prevê a disponibilização do relatório de auditoria na biblioteca do órgão ambiental para a consulta pública, trazendo à tona a questão do envolvimento da população com as questões ambientais. as auditorias legais, embora sejam compulsórias e tragam certo incômodo para os auditados, é uma excelente oportunidade de avaliar-se a organização de forma independente. o estudo de caso mostrou que possíveis multas, às quais estão sujeitas as empresas em função do descumprimento da legislação ambiental, podem ser evitadas e as oportunidades de melhoria podem trazer à organização até uma melhora financeira. conclusão como benefício de uma auditoria ambiental de conformidade legal, além da correção dos fatores que levariam aos prejuízos gerados pelas multas, concluímos: uma unidade em conformidade com a lei não agride, em tese, o meio ambiente, pois a legislação é o fruto de uma necessidade de limitação ou padronização. tal qual outras áreas da atividade empresarial, o meio ambiente passou a ser uma opção estratégica e, com isso, a auditoria ambiental também. as auditorias ambientais, além de servirem para avaliar as nãoconformidades com a legislação, ou avaliar a eficácia do sistema de gestão adotado para os controles ambientais, podem ser utilizadas para avaliar riscos e oportunidades. parâmetros estipulados em normas e legislação são componentes importantes na avaliação de riscos aos negócios ou à atividade. todos os dados da gestão e do controle ambiental aplicados na atividade, somados aos dados coletados em entrevistas e principalmente somados às constatações de auditores ambientais experientes e independentes, resultam em um relatório no qual são demonstrados, além das características da unidade avaliada as nãoconformidades encontradas, com as respectivas evidências de auditoria e os riscos eminentes e potenciais, tendo em vista as probabilidades de ocorrências. a partir da avaliação da eficácia da implementação de um sistema de gerenciamento personalizado e eficaz, a empresa pode conseguir inverter o processo de instalação ou aumento do passivo e até contabilizar ganhos com diminuição de perdas. a conformidade legal na indústria petrolífera é também uma necessidade, uma opção estratégica. a modificação nos conceitos de gestão ambiental, dentro de um contexto globalizado, traz à tona a utilização de auditorias ambientais cada vez mais freqüentes. nota-se o grande número das normas abordadas durante o estudo, relativas a realização de auditorias, ressalvada a isso n. 14.001, todas compulsórias, demonstrando a força que a auditoria vem ganhando dentro das políticas públicas de proteção ambiental. na história mais recente das auditorias ambientais, a adoção de políticas públicas as quais adotam auditorias compulsórias tem se mostrado eficaz, suprindo as deficiências da fiscalização. o aumento da pressão legal em relação às questões ambientais forma também uma consciência ambiental a norteiar a sociedade, já que o ambiente em que se vive é comum e a agressão ao meio passa a ser uma agressão à própria sociedade. no estudo realizado sobre a ferramenta auditoria como instrumento de gestão ambiental, verifica-se que um sistema de gestão concebido sem dezembro 2006 39 auditorias sistemáticas é considerado falho. o próprio conceito de melhoria contínua embutido no sistema e inviabilizado sem sua aplicação. por fim, notamos que grande parte da legislação é uma ramificação muito parecida com as principais legislações sobre o tema, de modo podermos escolher dentre o conjunto delas as mais restritivas que também atenderemos às demais. já existe forte tendência em compilar-se a legislação ambiental, para termos uma consolidação das leis, ou um código ambiental. bibliografia abnt. normas nnormas nnormas nnormas nnormas nbbbbbr ir ir ir ir issssso série 1o série 1o série 1o série 1o série 14.0004.0004.0004.0004.000. rio de janeiro: abnt, 1996-2002. bastos, j. et al. relatório de auditoria ambientalrelatório de auditoria ambientalrelatório de auditoria ambientalrelatório de auditoria ambientalrelatório de auditoria ambiental – reduc– reduc– reduc– reduc– reduc. rio de janeiro: feema, 2003. brasil. lei n. 9.966 – 2000lei n. 9.966 – 2000lei n. 9.966 – 2000lei n. 9.966 – 2000lei n. 9.966 – 2000. legislação federal – 28 de abril de 2000. disponível em: <http:// www.planalto.gov.br>. acesso em: 01 jun 2004. conama resolução n. 306resolução n. 306resolução n. 306resolução n. 306resolução n. 306 – conselho nacional do meio ambiente – 5 de julho de 2002 – josé carlos carvalho, presidente do conselho lepage-jessua, c. audit d’environment –audit d’environment –audit d’environment –audit d’environment –audit d’environment – legislation, methodologie, politiquelegislation, methodologie, politiquelegislation, methodologie, politiquelegislation, methodologie, politiquelegislation, methodologie, politique europeenneeuropeenneeuropeenneeuropeenneeuropeenne. paris: dunod, 1992. rio de janeiro. lei n. 1.898 – 1991lei n. 1.898 – 1991lei n. 1.898 – 1991lei n. 1.898 – 1991lei n. 1.898 – 1991. legislação do estado do rio de janeiro 26 de novembro de 1991. disponível em <c:\alerj.rj.gov.br> acesso em: 01 jun 2004. sales, r. auditoria ambiental e seus aspectosauditoria ambiental e seus aspectosauditoria ambiental e seus aspectosauditoria ambiental e seus aspectosauditoria ambiental e seus aspectos jurídicosjurídicosjurídicosjurídicosjurídicos. são paulo: ltr, 2001. agradecimentos agradeço a todos meus ascendentes, os quais, de certa maneira, sacrificaramse para que eu estivesse aqui fazendo este agradecimento. aos professores do programa, de forma especial ao prof. dr. márcio estefano, e aos funcionários da secretaria e da biblioteca. rbciamb-n13-ago-2009-materia03 revista brasileira de ciências ambientais número 13 agosto/2009 10 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 abstract human beings are exposed to ionizing radiation from many natural sources. radon and its progeny have been recognized as the most important contributors to the natural radioactivity dose, accounting for about half of all human exposure to ionizing radiation. radon (222rn) is a a-radioactive noble gas derived from the natural series of uranium (238u), which occurs in a wide concentration range in all geological materials, especially, in rocks, soils and waters. by diffusion and convection, radon migrates from the rocks and soils to atmosphere and through fissures, pipes and holes it may enter the dwellings and other buildings. another important radon source in dwellings is its emanation from the construction material. the radon progeny concentration in dwellings has been receiving considerable global attention due to its potential effect in causing lung cancer if it deposited in upper respiratory tract when inhaled. this paper presents radon concentration distribution in dwellings in metropolitan region of belo horizonte rmbh. the effective dose estimate is also presented for the rmbh inhabitants. the geological settings of the area are archean rocks of granitic gnaissic complex and of metasediments sequences of the great precambrian unit of the iron quadrangle of minas gerais, brazil. radon concentration measurements were carried out with continuous detector alphaguard pq200pro (genitron), in passive mode and with passive detectos e-perm eletret ion chamber-eic. the radon progeny concentration was carried out with a solid state alpha spectroscope, the doseman pro (sarad). it was found an indoor radon concentration varying in a large range from 18.5 to 2671.4 bq/m-3, with an average value of 148.0 bqm-3 and geometric mean equal to 128.2 bqm-3. the variable results are due mainly to region geological factors and building material composition of dwellings. the equilibrium factor between radon and its progeny were determinated in dwellings, as 0.3 in average. talita o. santos departamento de engenharia nuclear (pctn/den), universidade federal de minas gerais (ufmg), centro de desenvolvimento da tecnologia nuclear (cdtn / cnen mg) e-mail: talitaolsantos@yahoo.com.br zildete rocha centro de desenvolvimento da tecnologia nuclear (cdtn / cnen mg) alberto a. barreto centro de desenvolvimento da tecnologia nuclear (cdtn / cnen mg) letícia a. c. de souza centro de desenvolvimento da tecnologia nuclear (cdtn / cnen mg) ronaldo a. miguel centro de desenvolvimento da tecnologia nuclear (cdtn / cnen mg) arno h. de oliveira departamento de engenharia nuclear (pctn/den), universidade federal de minas gerais (ufmg), centro de desenvolvimento da tecnologia nuclear (cdtn / cnen mg) asessment of indoor radon distribution in the metropolitan region of belo horizonte, brazil revista brasileira de ciências ambientais número 13 agosto/2009 11 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introduction human beings are exposed to ionizing radiation from natural sources. some natural materials contain trace levels of radionuclides and are usually referred by norm (naturally occurring radioactive material), which produces significant environment radon amounts depending on the radium concentration. environmental radon and its progeny, on average, account for about half of all human exposure to ionizing radiation from natural sources [1]. for this, radon has been receiving considerable global attention by the researchers concerned about radon exposure and its health potential risks. [2, 3] radon (222rn) which is a a-radioactive noble gas produced by the radium (226ra) decay, member of uranium series (238u), occurs in a wide concentration range in all geological materials, especially, in rocks, soils and waters. some radon atoms are released from the solid matrix of the material by recoil when the radium decays. by diffusion and advection, they are transported from the pore space to the atmosphere and through fissures, pipes and holes it may enter the dwellings and others buildings [4]. radon concentration in soil and rocks is important to determine radon rates of entry into dwellings. it is estimated that 95% of the indoor radon comes from the soil and rocks [5]. the soil radon concentration depends on the: uranium and radium distribution in the bedrocks; the soil properties as permeability and porosity; and the meteorological parameters as temperature, humidity and atmospheric pressure. in general, areas of granitic bedrock have high concentration of natural radionuclides and consequently higher radon emanation power [4]. however, other mechanisms can affect the indoor environment radon concentration. some construction materials can also act as significant radon source. such materials may have the combination of raised 226ra level and high porosity which allow radon emanation. domestic water use constitutes radon source too, however, less significant [1]. the indoor radon exposure began to receive a global attention after 1970, when a survey on indoor radon made in several countries such as austria, czech republic, finland, france, germany, italy, spain, sweden and united kingdom found a large variation of the radon level in dwellings, covering a range from few bqm-3 to 100 000 bqm3 [3,6]. this way, high radon concentration may occur in indoor environments with reduced ventilation rates. the indoor environment radon concentration can represent a potential risk to the population health that goes or lives in such places. radon decays by emitting alpha particles, generating a sequence of decay products known as radon progeny (218po, 212pb and 214bi), which are metal atoms in ionic (+) form. part of this radon decay product attaches to the surrounding aerosol particles in the air, forming what is termed attached radon progeny. the fraction radon progeny that do not attach to the aerosol particle in the air is termed the unattached state. if inhaled, both attached and unattached radon progenies may be deposited in the lung, especially in the upper respiratory tract, and irradiate to the lung tissue as they decay. the entry of radioactive aerosol into the respiratory tract depends on their size, larger particles stop in the nasal cavity, while smaller aerosols reach the lungs [2]. epidemiologist studies of human population have confirmed the radon carcinogen effect, and currently international agency of research in cancer (iarc) classifies radon as a class i carcinogen [5]. then, the health hazard from the radon is related to the air concentration of the potential alpha particle energy of the short lived products. the potential alpha energy concentration (paec) is the sum of the potential alpha energy of any mixture of short radon progeny present in a unit volume of air. the paec can be expressed in terms of the equilibrium equivalent concentration (eec) that means the activity concentration of radon in radioactive equilibrium with its short lived progeny that has the same paec as the actual non-equilibrium mixture. the ratio of the eec and the radon concentration is called equilibrium factor. this factor characterizes the disequilibrium between the mixture of the short-lived progeny and their parent nuclide in the air in terms of potential alpha energy [6]. equilibrium factor for most indoor atmospheres is in the range of 0.2 to 0.6 [7]. having this global concern, the authors aim at performing the monitoring of the distribution of the radon concentration in dwellings and other buildings in the metropolitan region of belo horizonte rmbh. the objectives of this work are to estimate the effective dose for rmbh inhabitants and to look for radon prone areas. this study also aims at evaluating if the radon concentration level is above maximum limits recommended internationally by the united states environmental protection agency (usepa) and also by the international commission of radiological protection (icrp), which are 148.0 and 200.0 bqm-3, respectively, so that intervention actions are justified. materials and methods studied area the rmbh is located in minas gerais, brazil (figure 1). it has about four millions of the inhabitants and is constituted by 34 cities, which cover an area equal to 9486.7 km2 (figure1). belo horizonte and some cities such as betim, contagem and santa luzia have a concentrated population. however, the biggest cities have an irregular urban area distribution. this characteristic was the most important methodology to prepare the investigation used in this work. the indoor radon concentration is influenced by geological and meteorological factors and also by constructive typology of the buildings [8]. the rmbh presents geological characteristics that can provide high indoor radon concentration. the geological setting of this area is archean rocks of granitic gnaissic complex and of metasediments sequences of the great precambrian unit of the iron quadrangle of minas gerais, brazil [9]. the constructive typology has a great variety in rmbh, depending of the purpose (dwellings, public places, stores, etc) and its owners economic power. then, considering all information above mentioned, indoor radon concentration measurements are important to the rarevista brasileira de ciências ambientais número 13 agosto/2009 12 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 diation protection view point for the rmbh population. radon is considered the second most important risk factor for lung cancer after smoking, causing between 6 to 15% of all cases in the united states [3]. figure 1. distribution of radon monitoring points in the rmbh. experimental procedures the radon concentration measurements were performed by two detectors: alphaguard pq2000pro (genitron) and e perm (radelec, inc.). alphaguard, a pulse ionization chamber, was used for this work in diffusion mode at intervals of 60 minutes, so acted as a continuous passive detector [2]. the data were acquired and treated with dataexpert software. the e-perm electret ion chamber (eic) consists of a stable electret (a charged teflon disk) mounted inside chamber acting as a passive integrating ionization monitor. radon concentration was acquired and calculated by e perm radon calculator software [10]. potential alpha energy concentration (paec) and the equilibrium equivalent concentration (eec) measurements were carried out by alpha spectrometry using a solid state alpha detector, doseman pro (sarad). the data were acquired and treated with doseman 1.16 software. soils radon concentration measurements and some construction materials analyses were performed to associate indoor radon with its main sources. then, soil gas radon concentration was determined by alphaguard pq2000pro, to the depth of 0.70 m, in closed circuit and active mode, in some specific places in rmbh. the samples of the most used construction materials in the rmbh were collected, homogenized, weighed and analyzed for uranium and thorium activities using the triga mark i iprr1 reactor by the instrumental neutron activation analysis (inaa). in the first part of research, indoor radon measurements were carried out in dwellings and other buildings whose owners are partially known by the authors of revista brasileira de ciências ambientais número 13 agosto/2009 13 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 this paper. however, a geographic (spatial) analysis of the data shows that indoor radon measurements did not cover adequately all urban areas of the rmbh. then, authors prepared a specific strategic based on some characteristics of the rmbh, such as, demography density and urban area distribution to select new points. routes were prepared though mains roads to reach the interest points. equilibrium factor and effective dose the unscear 2000 report methodoly for estimating doses due to radon and short-lived radon decay is derived from epidemiological studies and physical dosimetry. in addition to radon concentration, it is necessary to measure the equilibrium factor (f) between radon and its progeny to indoor radon dose assessment: o e c c f = where ce is the equilibrium equivalent concentration and co is the radon activity concentration in the air. unscear 2000 report recommends the value of 0.4 for equilibrium factor to indoor atmospheres. the effective dose for indoor radon and its progeny was calculated by following the equation [4]: ktfcoh ⋅⋅⋅= where t (hour per year) is the dwelling permanence time, t=7000 h and k is the conversion factor, k = 9 nsv (bqhm3)-1 both established values used by unscear effective dose calculation [4]. results and discuss the radon concentration distribution for indoor environments is presented in f igure 2. indoor radon concentrations usually follow a log-normal distribution and this accounts for a wide variability in concentration observed in indoor air [3]. it was found an indoor radon concentration varying in a large range from 18.5 to 2671.4 bqm3, with an average value of 148.0 bqm-3 and geometric mean equal 128.2 bqm-3. variability can be observed between regions, within regions and from buildings to buildings within individual towns and villages. in this case, the variable results are due mainly to region geological factors, building material composition and constructive typology of the dwellings in rmbh. the two high values, which are 1591.0 and 2671.4 bqm-3, were removed for the best results representation. 10005000 60 50 40 30 20 10 0 radon concentration (bqm-3) f re q ue n cy figure 2. radon distribution in dwellings and others buildings of rmbh. about 19% of the indoor environments show values above the action level of the united states environmental protection agency (usepa) and of the international commission of radiological protection (icrp), which are 148.0 and 200.0 bqm-3, respectively. the rmbh presents variable results for the indoor radon concentration as it was shown above. however, there are some regions such as lagoa santa and others, where radon concentration average is above the international action levels and the probability of finding high individual radon concentration has increased. this set of results suggests the existence of radon prone areas (figure 3). revista brasileira de ciências ambientais número 13 agosto/2009 14 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 figure 3. points above the international action level in the rmbh. belo horizonte is considered an urban area. then, the demography density was also used to select the news sampled points. there are regions with high demography density which may receive considerable attention during this work. however, some regions have already been sufficiently investigated based in their low demography density (figure 4). revista brasileira de ciências ambientais número 13 agosto/2009 15 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 for indoor radon measurements in rmbh, the equilibrium factor values for 13 dwellings were from 0.2 to 0.5, and the arithmetic mean of the f was 0.3. these values f igure 4. measured points in rmbh overlayed demography density. are in accordance with literature [7]. by using equation 2, the effective dose was calculated and the values range from 1.1 to 11.6 msv. a mean value for effective dose of 2.9 msv averaged by demography density was estimated. this value is a first estimate because the calculation of the effective dose to the critical cells of the resrevista brasileira de ciências ambientais número 13 agosto/2009 16 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 piratory tract depends also on the some parameters that were not considered in this work such as aerosol characteristics and the air exchange rate [2]. the measurement of all these parameters will be researched for the authors in futures works. radon measurements in soil gas carried out in 34 places of urban area with alphaguard pq2000pro range from 2.9 to 183.3 kbqm-3 with average value of the 31.3 kbqm-3, which also suggests the existence of some radon prone areas. some soil radon concentrations are above the limit value of the 50 kbqm-3, suggested by åkerblom (1994). the international action levels established that dwellings can be exceeded in places that have soil radon concentration above this value and present rocks with high or intermediate permeability [8]. the results in table 1 show uranium and thorium content of different construction material samples, which present the same order of magnitude, as it is found in literature for this kind of material [11]. then, the main radon source in indoor environments is soils and rocks. specific activities (bqkg-1) neutron activation samples 232th 238u sand 56.8 ± 4.1 61.8 ± 12.4 rock 40.6 ± 4.1 98.8 ± 24.7 cement 20.3 ± 4.1 160.6 ± 24.7 dust of rock 36.5 ± 4.1 49.4 ± 12.4 roofing tile 134.0 ± 8.1 86.5 ± 24.7 brick 105.6 ± 8.1 172.9 ± 24.7 brick of flagstone 113.7 ± 8.1 111.2 ± 24.7 table 1. specific activities of 232th and 238u in the construction material of rmbh conclusions most of the values measured from radon concentration are in the low range when compared with same studies carried out in a tempered climate country [12, 13]. in the present study, such lower results were expected due to the semitropical climate of the rmbh area, where indoor environments are well ventilated even during the winter time. some indoor environments show values above the action levels of the usepa and icrp, which indicate the existence of radon prone areas. however, there is the necessity to have more radon measurement points in soil gas and in dwellings indoor air with short and long term radon passive detectors in these areas. as expected, the main indoor radon source constitutes rocks and soils. some soil gas radon concentration measurements show values in range classified by the swedish criteria as "high" [14]. there is still the necessity to adapt the swedish criteria for a tropical country. there are some regions of rmbh that were not investigated. however, it has been part of the authors' researches. further studies were also carried out for a better comprehension of the radioactivity from the radon in the rmbh. it is important to realize the identification of radon prones areas, the association between radon and its main sources and assessment of the effective dose received by the inhabitants. acknowledgments the authors thank to many workmates from centro de desenvolvimento da tecnologia nuclear (cdtn), who helped to do this study. special thanks to dr. maria angela menezes and mr. wagner de souza for the instrumental neutron activation analysis, to maria da glória m. linhares of the environmental tritium laboratory and to the students giane t. gariglio, ludmila s. marques, karine s. araújo, vanessa p. matos for helping to carry out the radon analyses. also, special thanks to the rmbh inhabitants for their help during the measurements. work supported by the minas gerais state fapemig (fundação de amparo a pesquisa do estado de minas gerais) references international atomic energy agency, "radiation protection against radon in workplaces other than mines", safety reports series no.33, vienna, austria (2003). j. planinié, z. faj, v. radolic, g. smit and d.faj, "indoor radon dose assessment for osijek", journal of environmental radioactivity, 44, pp. 97-106 (1999). p. a. colgan and a. t. mcgarry, "radon monitoring and control of radon exposure", 12th international congress of the international revista brasileira de ciências ambientais número 13 agosto/2009 17 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 radiation protection association, refresher course 15, buenos aires, argentina, (2008). united nations scientific committee on the effects of atomic radiation, "sources and effects of ionization radiation", report to general assembly, with scientific annexes, united nations, new york (2000) l. f. neves and a. c. perreira, "radioactividade natural e ordenamento do território: o contributo das ciências da terra", geonovas, 8, pp. 103a-114 (2004). international commission of radiological protection, "protection against radon-222 at home and at work", annals of icrp publication 65, 23, canada, united states (1993). j. e. turner, atoms, radiation, and radiation protection, wiley-interscience publication, new york, united states (1995). l. j. p. f. neves, s. c. avelans and a. j. s. c. pereira, "variação sazonal do gás radão em habitações da área urbana da guarda (portugal central)", iv congresso ibérico de geoquímica e xiii semana de geoquímica, coimbra, pp. 307-309 (2003). b. s. adelbani, e. t. carvalho, l. m. fantinel, a. w. romano and c. s. viana, "estudos geológicos, hidrogeológicos, geotécnicos e geoambientais integrados no município de belo horizonte", ufmg geology department, belo horizonte, brasil (2005). center for environmental research and technology, inc. and rad elec, inc., "becoming proficient with rad elect e perm measurement devices", instrumental manual, united states (2006). r. trevisi, m. d'alessandro, c. nuccetelli and s. risica, "radioactivity in building materials: a first overview of european scenario", 12th international congress of the international radiation protection association, buenos aires, argentina (2008). j. s. c. pereira, l. j. p. f. neves, a. l. v. salgado and m. m. godinho, "concentração do radão em habitações da área urbana de tondela (portugal central)", iv congresso de geoquímica dos países de língua portuguesa e xii semana de geoquímica, actas, pp. 711714 (2001). l. j. p. f. neves, s. c. c. avelans, a. j. s. c. pereira, "concentração do gás radão em habitações da área sertã-f igueiro dos vinhos (portugal central): factores geológicos condicionantes", iv congresso ibérico de geoquímica e xiii semana da geoquímica, coimbra, pp. 310-312 (2003). l. c. s. gunndersen and r.b. wanty, field studies of radon in rocks, soils and water, c. k. smoley, florida, united states (2000). 459 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 459-469 issn 2176-9478 a b s t r a c t air pollution is one the main environmental problems in urban areas like the metropolitan area of são paulo (masp) in brazil, where millions of inhabitants are exposed to pollution concentrations above the standards, with potential health impacts. exposure is unequal throughout masp, relying on the dynamics of local emission sources interplaying with weather and climate in a regional scale. the abc region — abc standing for santo andré, são bernardo do campo and são caetano do sul, the cities the area originally comprised of — is masp’s largest industrial center, sitting in its southeast border, and encloses environmental protection areas. that leads to a unique emission profile that differ from the metropolis center. this study aims to characterize the variability of atmospheric pollutants in the abc region in 2015, investigating possible sources and associations with surface meteorological conditions. multivariate statistical analyses were applied to data from seven air quality monitoring stations and surface meteorological variables. results show that são bernardo do campo stood out, with o 3 concentrations 20% higher (43±19 μg.m-3) than the other sites, while são caetano do sul had the highest annual mean pm 10 concentrations (39±19 μg.m-3), mostly related to vehicular emissions. relative humidity was negatively correlated with primary pollutants, while temperature and radiation correlated with o 3 . unusually high o 3 concentrations were observed in january of 2015, concomitant with negative anomalies of precipitation and relative humidity, likely associated with the 2014/2015 summer drought event in southeast brazil. overall, results show that local emission sources significantly impact air pollution loading and its diurnal variability, particularly in the case of primary pollutants. climate modulates the seasonal concentration variability, and regional scale weather phenomena may impact air quality conditions. to reach concentration standards everywhere, policy makers must be aware of processes occurring in different spatial scales that determine air quality. keywords: air pollution; particulate matter; tropospheric ozone; multivariate analysis; brazil. r e s u m o a poluição atmosférica é um dos principais problemas ambientais em áreas urbanas como a região metropolitana de são paulo (rmsp), no brasil, onde milhões de habitantes estão expostos a concentrações acima dos padrões, com potenciais impactos à saúde. a exposição à poluição atmosférica é desigual na rmsp, dependendo da dinâmica de fontes emissoras locais e da influência do tempo e do clima em escala regional. a região do abc — sigla originada a partir das iniciais de suas cidades originais: santo andré, são bernardo do campo e são caetano do sul — é o maior centro industrial da rmsp, localizada em sua fronteira sudeste, e inclui áreas de proteção ambiental. essas características resultam em um perfil de emissões singular, que difere do centro da metrópole. este estudo visa caracterizar a variabilidade na concentração de poluentes atmosféricos na região do abc em 2015, investigando possíveis fontes e associações a condições meteorológicas de superfície. análises estatísticas multivariadas foram aplicadas a dados de qualidade do ar de sete estações de monitoramento e variáveis meteorológicas de superfície. são bernardo do campo se destacou, com concentrações de o 3 20% maiores (43±19 μg.m-3) do que as outras estações, enquanto são caetano do sul apresentou a maior média anual de pm 10 (39±19 μg.m-3), relacionada principalmente a emissões veiculares. a umidade relativa apresentou correlação negativa com os poluentes primários, enquanto a temperatura e a radiação se correlacionaram ao o 3 . elevadas concentrações de o 3 foram atipicamente observadas em janeiro de 2015 (59±19 μg.m-3), simultaneamente a anomalias negativas de precipitação e umidade relativa, possivelmente associadas ao evento de seca no sudeste do brasil no verão de 2014/2015. os resultados mostram que fontes emissoras locais podem impactar significativamente a carga de poluição e sua variabilidade diurna, especialmente no caso de poluentes primários. o clima modula a variabilidade sazonal das concentrações, e fenômenos meteorológicos de escala regional podem impactar a qualidade do ar. para atingir os padrões de concentração em toda a parte, o poder público deve ficar atento aos processos que ocorrem em diferentes escalas espaciais e que determinam a qualidade do ar. palavras-chave: poluição do ar; material particulado; ozônio troposférico; análise multivariada; brasil. air pollutants associated with surface meteorological conditions in são paulo’s abc region poluentes atmosféricos associados a condições meteorológicas de superfície na região do abc em são paulo mariana devincentis silva1 , maria carla queiroz diniz oliveira1 , anita drumond1 , luciana varanda rizzo1 1universidade federal de são paulo – diadema (sp), brazil. correspondence address: luciana varanda rizzo – rua são nicolau, 210 – centro – cep: 09913-030 – diadema (sp), brazil. e-mail: lrizzo@unifesp.br conflicts of interest: the authors declare that there are no conflicts of interest. funding: conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico (cnpq). received on: 09/21/2020. accepted on: 07/07/2021. https://doi.org/10.5327/z21769478917 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 https://orcid.org/0000-0002-0493-0913 https://orcid.org/0000-0001-8660-9244 https://orcid.org/0000-0002-0432-8842 https://orcid.org/0000-0002-1748-6997 mailto:lrizzo@unifesp.br https://doi.org/10.5327/z21769478917 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ silva, m.d. et al. 460 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 459-469 issn 2176-9478 introduction megacities worldwide concentrate intense economic activity, high population density and high emission of air pollutants, with impacts to human health, climate and environment (parrish and zhu, 2009; gurjar et  al., 2010). in the metropolitan area of são paulo (masp), vehicular emission plays a major role on air quality, followed by industrial emissions (andrade et al., 2017; cetesb, 2019). the abc region — abc standing for santo andré, são bernardo do campo and são caetano do sul, the cities the area originally comprised of —, located in the southeast of masp, comprises 7 municipalities and 2.6 million inhabitants (seade, 2018). in the abc region, areas of environmental protection and water reservoirs coexist with vehicular traffic and industrial activity, including the capuava petrochemical pole, automobile, metallurgic and chemical industries, resulting on an emission profile distinct from the central areas of masp. the combination of several air pollution sources, both anthropogenic and biogenic, results in physical and chemical interactions that lead to the formation of secondary pollutants like ozone (o3) and secondary particulate matter. in the abc region, the predominant winds are from southeast (iag-usp, 2015a), with great influence of the sea breeze and mountain-valley circulation (ribeiro et  al., 2018; valverde et  al., 2020). the  southeastern winds can transport region atmospheric pollutants produced at coastal cities (such as cubatão and baixada santista), marine emissions and biogenic emissions from mata atlântica rainforest fragments (carvalho et al., 2012; ribeiro et al., 2018) to the abc. furthermore, the southeastern winds can transport pollutants generated at the abc region to the center of the são paulo metropolis. occasionally,  the preferred wind direction suffers an inversion, in a way that atmospheric emissions from agricultural areas at northwest são paulo state may be transported to the masp, and, consequently, to the abc region (sánchez-ccoyllo et  al., 2005). these elements make the abc region a unique location for the study of the dynamics of atmospheric pollutants, the contribution of various pollutants sources and the influence of meteorological conditions. among cetesb’s (companhia ambiental do estado de são paulo, são paulo state environmental agency) 24 air quality monitoring stations located at masp in 2018, the abc municipalities of são caetano do sul, santo andré and mauá figured among the 10 stations with highest pm 10 (inhalable particulate matter) annual mean concentrations (cetesb, 2019). in the same year, the abc municipality of são bernardo do campo counted nine exceedances of the o3 state air quality standard (140 μg m-3, 8 h moving average), the highest among the masp monitoring stations (cetesb, 2019). this is an indication that air quality conditions in the abc region may differ from other parts of masp, being influenced by local sources and regional transport of pollutants. studies about air pollution dynamics, variability and concentration ranges are profuse for the masp as a whole (e.g., carvalho et al., 2015; kumar et al., 2016; andrade et al., 2017; and references therein). however, despite the particularities of air pollution sources and dynamics, few atmospheric studies were dedicated to the abc region. most of them focused on air pollution health impacts (e.g., chiarelli et  al., 2011; negrete et  al., 2010; silva et  al., 2017), on urban climate (valverde, 2017; valverde et al., 2020), and a few on ambient air pollution measurements (saiki et al., 2007; savóia et al., 2009; caumo et al., 2017; guimarães et  al., 2019). this study contributes to the filling of this gap, describing the variability of air pollutant concentrations in the abc region, accounting for its particularities on pollution sources and atmospheric conditions. in this way, the main objective of this study is to characterize the temporal and spatial variability of atmospheric pollutants at the abc region in the year of 2015, exploring the associations with surface meteorological conditions, as well as investigating the main pollutant sources and atmospheric processes that explain the observed concentration variability. methodology characterization of the study area the abc region covers an area of 829 km2 within masp, in the southeast region of brazil (figure 1). it is an urban area in the periphery of masp, where intense vehicular traffic and industrial activity coexist with water reservoirs and areas of environmental protection. masp is located on a 700 m plateau above mean sea level, and approximately 50 km inland from the coast. the predominant winds are from the southeast (iag-usp, 2015a), and low level circulation is dominated by the sea breeze entrance, mountain-valley circulation and urban effects (oliveira et al., 2003; ribeiro et al., 2018; valverde et al., 2020). while the sea breeze may contribute to the dispersion of the urban plume, the transport of air pollutants from industrial areas in the coastal region cannot be discarded. the climate at masp, including the abc region, is classified as high elevation subtropical humid (cwb), according to the köppen classification (piñero sánchez et al., 2020). the winter at the abc region is dry and mildly cold, with a mean temperature of 16.7°c and 74.5% relative humidity (rh) in july. the summer is wet and warm, with mean values of temperature and rh of 23.2°c and 78.8% in january. the highest monthly rainfalls occur in the summer, reaching 242 mm.month-1 in january on average, while august is typically the month with the lowest amount of rainfall, 26 mm.month-1 (valverde et  al., 2020). the planetary boundary layer (pbl) height at masp shows a daytime maximum of about 1,500 m in the summer and 1,100 m in the winter, related to seasonal variations in the heat fluxes at surface (piñero sánchez et al., 2020). the seasonality of large-scale circulation at masp is influenced by the dynamics of the south atlantic subtropical anticyclone (sasa), which is zonally wider and closer to the continent in the austral winter and retracted to the east during the summer (reboita et al., 2019). sasa spatial configuration can be air pollutants associated with surface meteorological conditions in são paulo’s abc region 461 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 459-469 issn 2176-9478 disrupted by the influence of transient systems like cold fronts and extratropical cyclones, which are more frequent in the winter (foss et al., 2017). low-level jets intensify the moisture transport from equatorial south america to southeastern brazil during the summer (marengo et  al., 2004). in the winter, surface anticyclonic circulation predominates at masp, and postfrontal high-pressure systems moving northeast typically merge with sasa. this winter synoptic pattern inhibits cloud formation and provides increased atmospheric stability, leading to a higher frequency of thermal inversions and restrictions on the air pollutant dispersion at masp (piñero sánchez et al., 2020; gozzo et al., 2021; oliveira et al., 2021). datasets of air pollution and surface meteorological variables hourly concentration data for ozone (o3), inhalable particle matter (pm10), carbon monoxide (co), sulfur dioxide (so2) and nitrogen oxides (nox) for the year of 2015 was obtained from seven cetesb air quality monitoring stations distributed in the abc region (figure 1). since the cetesb stations do not monitor meteorological variables continuously, surface meteorological data was obtained from iag– usp’s (instituto de astronomia, geofísica e ciências atmosféricas, universidade de são paulo – astronomy, geophysics and atmospheric sciences institute, university of são paulo) meteorological station (world meteorological organization (wmo) station #83004). this is the closest available wmo meteorological station, with distances to the air quality monitoring stations ranging from 4 to 15 km ( figure 1). previous studies have shown that measurements of temperature, precipitation and relative humidity at iag–usp station are representative within this spatial scale (sugahara et  al., 2012; piñero sánchez  et  al., 2020). the following surface variables were used in this study: air temperature (t), relative humidity (rh), wind speed (ws), global radiation (rad) and precipitation. the time series of pollutants and meteorological data since 1998 were used for historical data analysis. months with less than 50% data coverage were not included in monthly statistics. table 1 shows the configuration of the air quality stations, including its spatial representability and whether they are directly influenced by stationary sources, according to cetesb (2014, 2016a). all stations were influenced by vehicular emissions to some extent. data analysis procedures for investigation of the similarity between concentrations measured at different stations, multiple comparisons of group means were performed using one-way analysis of variance (anova), which has been used before in air quality spatial variability studies (e.g., estévez-pérez and vilar, 2013). the assumptions for anova are normality and homoscedasticity, but previous studies show that anova is robust even if normality is violated (e.g., schmider et  al., 2010). although the time series of pollutant concentration daily averages did not completely fulfill the anova requirements, tests with kruskal-wallis and welch-anova showed similar results, and all tests rejected the null hypothesis of equal means or ranks, with 95% significance and p<0.05. principal component analysis (pca) was applied to daily datasets of meteorological variables and pollutant concentrations at são caetano do sul and são bernardo do campo, aiming to identify pollution sources and processes that influence air quality at these sites. the choice of the stations was based on the variety of monitored parameters, as well as in the contrasting character of the stations configure 1 – map showing the metropolitan area of são paulo contoured in blue and the abc region in red. the location of the seven companhia ambiental do estado de são paulo’s air quality monitoring stations at the abc region and the instituto de astronomia, geofísica e ciências atmosféricas (universidade de são paulo) meteorological station are shown in a zoomed image (google earth). the distances between this ensemble of air quality and meteorology monitoring stations are in the range of 4 to 15 km. silva, m.d. et al. 462 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 459-469 issn 2176-9478 cerning air quality conditions. pca is a multivariate analysis that identifies associations between variables in a dataset, resulting on a group of so called principal components (pcs), which consist of linear combinations of the original variables, reducing the complexity of the original dataset (correia and ferreira, 2007). pca has been successfully applied to environmental data before (guardani et al., 2003; santos et  al., 2018; corrêa et  al., 2019). the analysis was performed using the “principal” function in the r software, with the option of varimax rotation. six outliers were replaced by averages, being identified as values outside the interval [q1 – 3iq ; q3 + 3iq], where q1 and q3 are the 1st and 3rd quartiles and iq is the interquartile range. the time series of co, no and so2 were log-transformed to get conformity with normal distribution, which is a requirement for pca. concentration and meteorological variables were normalized by their arithmetic mean and standard deviation. the kaiser-meyer-olkin (kmo) test was applied to the datasets, obtaining the values of 0.68 for são bernardo and 0.79 for são caetano, attesting that the data is suited for pca. eigenvalues above 1.0 were used as criteria to define the number of pcs. results and discussion spatial and temporal variation of pollutant concentrations analysis of air pollutant concentration time series at seven sites in the abc region in 2015 revealed similarities and discrepancies, despite the proximity of the sites. analysis of variance (anova) was applied to daily concentration averages to investigate differences in the mean concentration values and its variability among the sites. in figure 2, circles indicate the mean concentration values for each pollutant at each site, and the error bars represent the overall variability. differences between pairs of stations are statistically significant (p<0.05) when the error bars do not overlap. são caetano do sul showed significantly higher concentrations for pm10, co and nox when compared to the other sites. in 2015, the annual mean pm10 concentration at são caetano do sul was the second highest considering the whole masp region (cetesb, 2016b). so2 concentrations were similar in são caetano do sul and capuava, with typical concentrations in the range of 4 to 5 μg.m-3. according to cetesb (2016b), in 2015, co in the masp was mostly emitted by light duty vehicles and motorcycles (94%), while pm10, nox and so2 had a significant contribution of heavy duty vehicle emissions (respectively 31%, 44% and 10%). nox and so2 also had a significant contribution from industrial sources (respectively 32% and 78%). the abundance of these pollutants in são caetano suggest greater influence of local air pollution sources at this site, both vehicular (valverde et al., 2020) and industrial. in fact, são caetano do sul is surrounded by five industries within a 1.5 km radius, and sits downwind of avenues with intense vehicular traffic — goiás avenue and do estado avenue, respectively at ~0.8 and 1.4 km eastern to the site (cetesb, 2002). even  though mauá and capuava are located in the vicinity of petrochemical plants, the observed pm10 concentrations there were significantly smaller in comparison to são caetano do sul. conversely, o3 in são caetano do sul was in the lower range of concentrations, similar to the diadema and capuava stations. because of the proxtable 1 – characteristics of air quality stations and location of the the instituto de astronomia, geofísica e ciências atmosféricas (universidade de são paulo) meteorological station. representability scale was based on companhia ambiental do estado de são paulo (2014, 2016a) reports. the influence of fixed sources was based on the same reports, when available, and on visual inspection of aerial images in a radius of 1000 m around the stations of santo andré, são bernardo do campo and pauliceia. name altitude coordinates fixed sources scale (km) variables monitored diadema 789 m (complex/top) 23.685 s 46.610 w no 0.5–4 pm10, o3 capuava (santo andré) 815 m (complex/top) 23.637 s 46.488 w yes 0.5–4 pm10, o3, so2 mauá 775 m (complex/top) 23.669 s 46.466 w yes 0.5–4 pm10, o3, nox santo andré (paço municipal) 764 m (complex/valley) 23.657 s 46.530 w yes 0.1–0.5 pm10, co são bernardo do campo (centro) 781 m (plane/valley) 23.698 s 46.546 w no 0.5–4 o3, nox, co pauliceia (são bernardo do campo) 761 m (plane/valley) 23.670 s 46.584 w yes 0.5–4 pm10 são caetano do sul 745 m (plane/valley) 23.603 s 46.572 w yes 0.1–0.5 pm10, o3, nox, co, so2 instituto de astronomia, geofísica e ciências atmosféricas (universidade de são paulo) 800 m (complex/top) 23.651 s 46.622 w – – t, rh, ws, rad, rain air pollutants associated with surface meteorological conditions in são paulo’s abc region 463 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 459-469 issn 2176-9478 imity of the stations, it is reasonable to assume that they had similar sky conditions on average, so that differences in annual mean o3 concentrations may be explained by chemical factors related to the local availability of precursors. in general, stations with relatively low nox concentrations showed significantly higher o3 concentrations when compared to the others. this fact agrees with the hypothesis of a voc (volatile organic compounds) limited regime for tropospheric o3 production at masp, in which an increase on nox concentrations leads to a decrease on o3 net production (silva junior et  al., 2009; madronich, 2014; alvim et al., 2017). são bernardo do campo, for example, showed low concentrations for co and nox, and the highest mean for o3 (43 ± 18 μg.m -3), above the national standard for o3 (annual mean of 40 μg.m-3 brasil, 2018). in 2015, são bernardo do campo figured as the masp station with the second highest number of o3 exceedances (cetesb, 2016b), demonstrating the need for a better understanding of the dynamics and emission of o3 precursors at this municipality. figure 2 reflects the spatial distribution of air pollutants in 2015, but it is important to mention that this scenario evolved along the years. carvalho et al. (2015) reported negative pm10 concentration trends in the abc region between 1996 and 2009, ranging from -2 to -3 μg/m3 per year. the year of 2015 showed one of the lowest annual mean pm10 concentrations in the abc since 1998, attributed to the combination of continuous reduction of vehicular emissions (andrade et al., 2017) and occurrence of favorable dispersion conditions in the austral spring of 2015, associated with the influence of the 2015–2016 el niño episode (cptec, 2015; kogan and guo, 2017; pereira et al., 2017). the seasonal variability observed for pm10 and o3 was similar at all sites in the abc region (figure 3). this is an indication that the variability of pollutant concentrations at this time scale is modulated by the climate, which reflects the seasonality of atmospheric circulation in regional and large scale. the variability of pm10 concentrations in 2015 was in agreement with previous reports at masp, with highest concentrations during the austral winter (figure 3d), when the atmosphere is typically more stable (piñero sánchez et al., 2020) and the accumulated precipitation is lower (figure 3b), leading to a meteorological scenario that favors the retention of pm10 in the surface layer (carvalho et  al., 2015; valverde et  al., 2020). the concentration of nox, co and so2, which are mostly of primary origin, followed the same seasonal pattern as pm10, with higher concentrations during the winter. during the austral summer, pm10 and primary pollutant concentrations decreased, likely due to the influence of typical summertime convection systems that promote atmospheric instability, wind gusts and rainfall (marengo et  al., 2004; valverde et  al., 2020), favoring the dispersion and removal of aerosols. pm10 concentrations peaked in august of 2015 at all abc stations, and exceeded the 1998–2015 mean in são caetano do sul (figure 3d). this month was characterized by surface wind velocities (not shown) and relative humidity (figure 3c) below the 1998–2015 average. it is likely that these surface weather conditions were associated with the occurrence of a high pressure system that restrained frontal activity in the brazilian southeast region (cptec, 2015), and resulted in the absence of precipitation at masp between july 26 and august 19, 2015 (iagusp, 2015b). this meteorological scenario possibly inhibited the disfigure 2 – analysis of variance (anova) applied to daily mean concentrations of pm10, o3, co, nox and so2 at seven air quality monitoring sites in the abc region in 2015. circles indicate the mean concentration values for each pollutant at each site. error bars represent the overall confidence level for each pollutant, considering the variability at all sites. the difference in the mean concentration of a pollutant between pairs of stations is statistically significant (p<0.05) when the error bars do not overlap. note: so2 measurements at capuava were available only between august and december. silva, m.d. et al. 464 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 459-469 issn 2176-9478 figure 3 – monthly means for 2015 and for the historical time series (1998–2015) for surface meteorological variables measured at the instituto de astronomia, geofísica e ciências atmosféricas (universidade de são paulo) meteorological station: (a) global solar radiation, (b) monthly accumulated precipitation, (c) mean relative humidity and pollutant concentrations: (d) pm10, (e) o3. air pollutants associated with surface meteorological conditions in são paulo’s abc region 465 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 459-469 issn 2176-9478 persion of air pollutants at masp, although a detailed characterization of the active synoptic systems and atmospheric thermodynamic conditions in august of 2015 would be necessary to support this hypothesis. while the seasonal behavior was very similar for pm10, significant concentration differences were observed between the stations. pm10 concentrations at são caetano do sul’s station stood out throughout the year (figure 3d), once more suggesting the influence of local sources of the pollutant at this site. at diadema, pm10 concentrations were, most of the time, well below the 1999–2015 average, and the same holds for mauá and capuava. particularly, the pauliceia site showed an intense reduction in pm10 levels over the years, with concentrations 50% lower in 2015 when compared to 1998, when pm10 concentrations in pauliceia used to be similar to the são caetano site. the year of 2015 was relatively rainy (figure 3b), with precipitation rates above the climatology, especially during the austral spring (iag-usp, 2015a), possibly related to the influence of the 2015–2016 el niño (cptec, 2015; kogan and guo, 2017; pereira et al., 2017). this scenario certainly contributed to the dispersion and removal of pm10 at the abc region, leading to the observed concentrations below the average at most stations, except in são caetano do sul. contrary to pm10, o3 concentrations peaked in the austral spring and summer (figure 3e). são bernardo do campo stood out, with o3 concentrations significantly higher when compared to other stations, in agreement with the anova analysis (figure 2). observed o3 concentrations in 2015 were similar to the 1998–2015 averages at all stations, except in january, when an anomalous concentration peak was observed. previous studies at masp report highest o3 concentrations at austral spring, when the combination of increased solar radiation input and decreased nebulosity favors the production of this secondary pollutant (silva junior et al., 2009; carvalho et al., 2015; carvalho et al., 2020). the high o3 concentrations observed in january 2015 (figure 3e) were concomitant with positive anomalies in global solar radiation (8% above the 1998–2015 mean value for january) and negative anomalies in precipitation and relative humidity (figures 3a–3c). it is very likely that this meteorological pattern at the surface was associated to an atypical high pressure system established over southeast brazil at the end of december 2014. this episode is well documented in the literature, since it resulted in an extreme drought event, with shortages in water supply at masp (cptec, 2015; marengo et  al., 2015; coelho et al., 2016; nobre et al., 2016; cavalcanti et al., 2017). based on detailed synoptic analysis for the austral summer of 2014/2015, the authors show that a mid-tropospheric blocking high inhibited the development of the south atlantic convergence zone (sacz) and of typical summertime rainfall events. changes in circulation were associated with a large-scale teleconnection wave train (coelho et  al., 2016). the unusual high o3 concentrations observed at the abc region in january 2015 were also reported for other cetesb stations at the masp (cetesb, 2016b). on 17 january 2015, 14 out of 19 cetesb monitoring stations at masp had maximum o3 (8 h moving average) above the state standard (140 μg m-3), including all stations at the abc region. particularly, three abc stations, diadema, mauá and são bernardo do campo, reached the attention level for o3 (>200 μg m -3, 8 h moving average) between january 13 and 20. since this air pollution event was observed in a regional scale, it is possible that the synoptic conditions during the 2014/2015 summer drought may have affected o3 photochemical production at the abc region in january of 2015. however, to confirm this hypothesis, further studies should be conducted, including a detailed case study on atmospheric circulation and thermodynamics in a synoptic scale. also, since o3 formation relies on the relative proportion of precursors in a non-linear way, the impact of possible changes in the emission patterns of nox and vocs cannot be ruled out. to investigate the role of atmospheric chemistry on the observed o3 peak, monitoring of vocs would be necessary at the abc region, particularly for species with high o3 yield, like aldehydes and isoprene (alvim et al., 2017). while the seasonal variability of pollutant concentration was very similar between the monitoring stations, the diurnal pattern showed significant differences from one station to another (figure 4), reflecting the influence of local emission sources and processes. o3 diurnal cycle behaved as expected, with highest concentrations observed between 2  pm and 4 pm local time (lt) (figure 4b), a period of high solar incidence and elevated temperatures, which favors the formation of the pollutant. the diurnal peak, considering all abc stations in 2015, was 74±4 μg/m3 (average±standard deviation), compatible with previous reports for the masp (carvalho et al., 2015; schuch et al., 2019). the diurnal variability and o3 concentrations were similar at most stations, due to the fact that it is a secondary pollutant and thus has a weaker dependence on local sources. são bernardo do campo was the only station that stood out, with higher o3 concentrations when compared to the other sites. it is reasonable to assume that the average sky conditions were similar between the monitoring stations considered in this study, since they are up to 14 km apart from each other. so, the significantly higher o3 concentrations at são bernardo do campo (figure 2) are likely related to the relative proportion of the precursors nox and vocs near the site, favoring o3 photochemical production (alvim et al., 2017). the diurnal pattern of pm10 (figure 4a), nox (figure 4c) and co (not shown) showed concentration peaks in the morning (between 7 am and 10 am lt) and evening (between 5 pm and 8 pm lt), associated with periods of intense vehicular traffic and low mixing layer height, in accordance with previous observations at masp and other cities worldwide (laakso et  al., 2003; zhao et  al., 2009; muñoz and alcafuz, 2012; carvalho et al., 2015; valverde et al., 2020). the morning peaks were usually concomitant, while, in the evening, pm10 peaks typically occurred two hours earlier than co and nox silva, m.d. et al. 466 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 459-469 issn 2176-9478 figure 4 – mean diurnal cycle for (a) pm10, (b) o3, (c) nox and (d) so2 at five abc stations in 2015. there is a lack of data at certain hours of the day because of automated instrumental checks in the monitoring stations. note: so2 measurements at capuava were available only between august and december. peaks. the similar diurnal variability of pm10, co and nox in são caetano suggest common emission sources, as will be discussed in the next section. another aspect shown in figure 4a is that the pm10 diurnal pattern differed between the stations. around noon, pm10 concentrations decreased in most stations, in response to the dilution caused by the development of the mixed layer. mauá station was an exception, with pm10 concentrations rising steadily between 10 am and 8 pm lt. this station sits nearby industrial plants and at the top of complex topography landscape (table 1), which can affect the local wind circulation (valverde et al., 2020), influencing the pm10 diurnal variability. different variability of pollutant concentrations at mauá station has been reported in a previous study, although for o3 (guardani et  al., 2003). considering that about 75% of pm10 at masp are of primary origin (cetesb, 2016b), its diurnal pattern can be strongly influenced by the variability and strength of local sources. the diurnal variability of so2 (figure 4d), which is considered a tracer for industrial emissions at masp (cetesb, 2016b), also showed morning and late afternoon peaks, but they were not always concomitant with co and nox. however, the analysis for so2 and the contribution of industrial emissions was undermined by the lack of observations, since it was monitored only at two stations. air pollution sources and processes aiming to identify air pollution sources, processes, and their relative importance, pca was applied to daily databases of pollutant concentrations and meteorological variables at são bernardo do campo and são caetano do sul. these stations were chosen based on data availability and diversity of local conditions. in são bernardo do campo, three principal components (pcs) were found, responding for 84% of total variance (table 2). the first component was identified as photochemical production of pollutants, since it includes o3, temperature and radiation, while the second component was associated with vehicular emissions due to the presence of co, considered a tracer for light duty vehicle emissions (guardani et al., 2003; cetesb, 2019). pc1 and pc2 showed similar contributions to the total variance, explaining 36% and 35%, respectively. relative humidity had negative loadings split between the pcs 1 and 2, indicating a negative correlation with pollutant concentration. previous studies reported associations between increased o3 concentrations, high temperatures and low relative humidity at masp (santos et al., 2018). a third component, less relevant in terms of explained variance, had only wind speed as a main variable, isolated from the other variables. in são caetano do sul, pca resulted in three components, explaining 78% of total variance (table 3). contrary to são bernardo do campo, the first pc, which explained 37% of the variance, was associated with vehicular emissions. pc2 explained 30% of the variance, being associated with photochemical formation of pollutants, similarly to são bernardo do campo. once again, relative humidity had negative loadings split between the pcs 1 and 2 and wind speed was isolated in the third pc. the fact that pm10 had a high positive loading in pc1 suggests that, in são caetano do sul, most of pm is from primary veair pollutants associated with surface meteorological conditions in são paulo’s abc region 467 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 459-469 issn 2176-9478 table 2 – principal component analyses applied to são bernardo do campo’s daily dataset of pollutant concentrations (co, no, no and o3) and surface meteorological variables in 2015: rad (global radiation), t (air temperature), rh (relative humidity) and ws (wind speed). principal components (pcs) variables 1 2 3 co 0.11 0.86 0.34 no -0.28 0.88 0.08 no2 0.05 0.94 0.13 o3 0.87 -0.23 0.04 rad 0.90 0.04 -0.02 t 0.86 -0.01 0.15 rh -0.69 -0.52 0.27 ws -0.06 -0.29 -0.92 eigenvalues 2.87 2.8 1.07 % variance 36% 35% 13% table 3 – principal component analyses applied to são caetano do sul’s daily database of pollutant concentrations (co, no, no2, o3, so2, pm10) and surface meteorological variables measured at the instituto de astronomia, geofísica e ciências atmosféricas (universidade de são paulo) meteorological station in 2015: rad (downward global radiation), t (air temperature), rh (relative humidity) and ws (wind speed). principal components (pcs) variables 1 2 3 co 0.85 -0.07 0.14 no 0.87 -0.33 -0.06 no2 0.93 -0.03 0.06 so2 0.52 0.29 0.24 pm10 0.83 0.27 0.24 o3 -0.19 0.85 0.24 rad 0.09 0.90 -0.08 t -0.02 0.83 -0.06 rh -0.57 -0.67 0.27 ws -0.24 0.05 -0.92 eigenvalues 3.72 2.95 1.14 % variance 37% 30% 11% tracers for industrial emissions were available in a daily timescale for inclusion in the pca analysis. conclusion this study described the spatial and temporal variability of atmospheric pollutants at masp’s abc region in 2015, and its associations with meteorological conditions. climate regulated the seasonal variability of pollutant concentrations at all monitoring stations. local processes influenced the loading of primary pollutants like pm10, co and nox and their diurnal cycles, which were different across the monitoring stations. higher pm10 concentrations were observed at the são caetano and capuava sites, reflecting the proximity to industrial areas and traffic of heavy duty vehicles. in the case of o3, which is a secondary pollutant, local processes had a weaker influence, and only the station of são bernardo stood out with significantly higher concentrations. vehicular emissions and photochemical production were identified as the main processes explaining the observed concentrations. it is possible that insufficient data on industrial emission tracers prevented the identification of fixed sources as a major contributor. overall, results have shown that air quality is unequal in the abc region, relying on the magnitude and dynamics of local emission sources. expansion of the air quality monitoring network is important in order to improve knowledge on local processes, or, at least, increase the variability of atmospheric parameters monitored at the existing stations. in addition to the impact of local processes, weather events may lead to extreme events of air quality deterioration, with likely health impacts for the population. in order to attain air quality concentration standards at all parts of the abc region, policy makers should consider the proximity to emission sources and be aware of the variability of atmospheric dispersion conditions. the development of policies and mechanisms for provisory restriction of emissions during episodes of unfavorable dispersion conditions are recommended to minimize impacts on human health and environment. future studies could expand the analysis for other years, investigating long term trends in air pollutant concentrations at the abc regions and its spatial differences. detailed case studies on synoptic meteorological conditions during extended periods of air quality deterioration are recommended to evaluate the direct impact of regional weather phenomena on air pollution at masp. the investigation on local air pollution sources could be improved by the inclusion of other pollutant species in the analysis, as well as proxies to the emission strength of industrial and vehicular sources. measurements of hydrocarbons would be crucial to unveil the relative roles of atmospheric chemistry and meteorological conditions in episodes of high o 3 concentrations. hicular emissions. the presence of so2 in pc1 suggests an influence of heavy duty vehicle emissions at this station. nevertheless, the relatively low so2 loadings in the pcs 1 and 2 indicate that this pollutant has a distinct behavior when compared to the others, and possibly a different source, likely related to industrial emissions. unfortunately, no other contribution of authors: silva, m.d.: conceptualization, methodology, formal analysis, writing – original draft. oliveira, m.c.q.d.: validation, visualization, writing – original draft. drumond, a.: validation, supervision, writing – review & editing. rizzo, l.v.: conceptualization, writing – original draft, supervision, project administration. silva, m.d. et al. 468 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 459-469 issn 2176-9478 references alvim, d.s.; gatti, l.v.; corrêa, s.m.; chiquetto, j.b.; souza rossatti, c.; pretto, a.; santos, m.h.; yamazaki, a.; orlando, j.p.; santos, g.m., 2017. main ozone-forming vocs in the city of são paulo: observations, modelling and impacts. air 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processo de eutrofização artificial, recebendo grande aporte de nutrientes provenientes de esgotos urbanos e lixiviação de insumos agrícolas. as macrófitas aquáticas ali presentes (brachiaria arrecta, eicchornia crassipes e pistia stratiotes) contêm altos níveis de nutrientes (nitrogênio e fósforo) e metais pesados, tornando impraticável sua utilização como forragem ou fertilizante. o solo utilizado é argiloso (59% argila, 21% silte e 20% areia), classificado como a-7-6 (hrb), o que inviabilizaria sua utilização na produção de adobe, motivo pelo qual foi adicionada a biomassa das macrófitas. a amostragem e cálculo desta biomassa foram realizados pelo método do quadrado de 0,25 m2, a determinação de nutrientes e metais pesados (10 metais) pelos métodos padrão de análises químicas, com espectrofotômetro de absorção atômica e de chama. foram efetuados todos os ensaios usuais de caracterização de solos. as plantas secas foram trituradas e misturadas ao solo, para a produção manual dos tijolos, em 15 misturas de diferentes proporções (em volume) de biomassa/solo. foram feitos os ensaios de absorção de água, massa específica aparente, retração e resistência à compressão dos tijolos. os resultados desses ensaios apontaram 30% de biomassa de e. crassipes como a porcentagem ideal, produzindo tijolos com resistência à compressão superior a 2mpa. abstract this work intends to optimize the utilization of aquatic macrophyte biomass in the adobe (a sundried mud brick) production, based on the study of the physical and mechanical characteristics of these bricks and the macrophytes biomass estimate as well as their chemical characteristics. the research was developed in the salto grande reservoir region, in americana (a town in são paulo state, brazil). this lake is located in an area of high urbanization and industrialization level, with common dwelling deficit, which is in advanced artificial eutrophication process by human activity action. the aquatic macrophytes found in that place (brachiaria arrecta, eichhornia crassipes and pistia stratiotes) present a high level of heavy metals and nutrients that make impracticable their utilization as forage or fertilizer. the biomass utilization in the construction of materials appears here as an alternative of integrated management of the lake in the stabilization/solidification (or “encapsulation”) of these chemical substances, in addition to the fact that it makes possible the selfbuilding of low cost dwellings. the other biomass function is to stabilize the soil that has a high clay concentration (59%, with 21% silt and 20% sandy) and would suffer a large drawing back during the drying process, with the introduction of excessive fissures. this biomass addition was made to reduce these fissures and the specific mass of the bricks. besides, the research results show that, even though the adobe bricks are perhaps the oldest manufactured building material, their application persists practicable mainly in the sustainability hopes for being a completely ecological building material and adequate for the tropical regions. revista brasileira de ciências ambientais – número 18 introdução com o processo de eutrofização artificial e acelerada da represa de salto grande, em americana (estado de são paulo), houve uma proliferação descontrolada de macrófitas aquáticas “plantas herbáceas que crescem na água, em solos cobertos por água ou em solos saturados com água” (esteves, 1988). na figura 1 é mostrado um dos aspectos desse problema. o reservatório, com mais de 50 anos de idade, tem superfície de 13 km2, comprimento máximo de 17 km, perímetro de 64 km, profundidade média de 8 m e volume de 1,06 x 108 m3. sua finalidade é a produção de energia elétrica e oferecer uma opção de lazer à população de seu entorno, que, inclusive, alimenta-se com os peixes que fazem parte de seu ecossistema. a situação é agravada pelo alto índice de contaminação das águas por efluentes urbanos e industriais, inviabilizando a utilização dessas plantas como fertilizantes ou forragem, assim como seu controle químico (com herbicidas), que potencializaria essa contaminação. na década de 70 foi feita uma tentativa de erradicação destas plantas por herbicidas, porém, sem sucesso. a recolonização foi imediata. a remoção mecânica também foi tentada, igualmente sem sucesso, por inadequação do destino da biomassa coletada, disposta às margens do corpo d’água e rapidamente tinha seus nutrientes devolvidos ao sistema, agravando ainda mais o processo de eutrofização (lopes-ferreira, 2000). como parte do conjunto de alternativas para a solução do problema, este trabalho apresenta o estudo da otimização do uso da biomassa dessas plantas na produção de adobe (tijolos de terra crua, secos ao sol), de forma a garantir a sustentabilidade, promovendo um manejo integrado do reservatório, além de contribuir com a diminuição do déficit habitacional da região (altamente urbanizada). o adobe foi amplamente estudado pelo arquiteto egípcio hassan fathy (fathy, 1976) e mostra-se perfeitamente adequado para climas tropicais e regiões pobres, inclusive com sua prática ainda em uso em algumas regiões do brasil. foram utilizadas as três espécies predominantes de macrófitas aquáticas presentes na represa, eichhornia crassipes (jacinto d’água jacinto d’água jacinto d’água jacinto d’água jacinto d’água ou aguapéaguapéaguapéaguapéaguapé), pistia stratiotes (alface d’águaalface d’águaalface d’águaalface d’águaalface d’água) e brachiaria arrecta (braquiáriabraquiáriabraquiáriabraquiáriabraquiária), identificadas taxonomicamente também por lopes-ferreira (2000) e apresentadas na figura 2. foi utilizado solo proveniente do entorno do reservatório, com alto teor de argila; mais um motivo para se utilizar as fibras fornecidas pelas macrófitas, na forma de biomassa. segundo faria (1998), para produção de adobe, o solo ideal deve ser arenoso (máximo de 30% de argila); caso contrário, ocorrerão fissuras excessivas e queda de resistência mecânica, havendo a necessidade de corrigir este problema com adição de algum estabilizante, no caso proposto, representado pela biomassa das macrófitas aquáticas. metodologia o trabalho foi desenvolvido em cinco etapas: 1 – coleta e preparação das macrófitas; 2 – caracterização física da biomassa; 3 – caracterização química da biomassa; 4 – caracterização do solo e produção dos tijolos; e 5 – ensaios de caracterização física e mecânica dos tijolos. a seguir, são descritos, resumidamente, os procedimentos adotados em cada uma dessas etapas. coleta e preparação das macrófitas as macrófitas foram coletadas em vários pontos, distribuídos ao longo do reservatório, com auxílio de um pequeno barco motorizado e acondicionadas em sacos plásticos de 100 litros, para o transporte até bauru (distante 230 km de americana). na coleta, a amostragem foi feita pelo método do quadrado de 0,25 m2 (moraes, 1998), para o cálculo da área total de estande coletada de cada espécie. em seguida, as macrófitas foram lavadas, para remoção do excesso de material aderido, e espalhadas sobre manta plástica, para secagem ao sol e perda do excesso de umidade (figura 3). caracterização física da biomassa para o cálculo da biomassa porbiomassa porbiomassa porbiomassa porbiomassa por unidade de áreaunidade de áreaunidade de áreaunidade de áreaunidade de área (bpsbpsbpsbpsbps, massa de vegetal seco contido na unidade de área de cobertura da lâmina d’água – estande, expressa em g/m2), as plantas foram colocadas em estufa (60 ºc, por 72 horas), atingindo 0% de umidade e pesadas em balança eletrônica, com precisão de 10-5 kg. esse parâmetro foi calculado pelo quociente entre a massa seca total e a área total correspondente, ou seja, o produto entre o número total de quadrados coletados que forneceram aquela biomassa e a área de um quadrado (0,25 m2). em seguida, esse material foi fragmentado em um triturador forrageiro, com peneira de φ12 mm para a amostragem do material levado às análises químicas e também sua utilização na produção dos tijolos. essa etapa também se mostrou necessária para que se pudesse efetuar uma amostragem mais significativa, considerando-se a heterogeneidade do material (já que foram utilizadas todas as partes das plantas – sistema radicular, caules e folhas) e a grande diferença entre a quantidade de biomassa obtida e a necessária para os ensaios químicos. agosto 2005 9 figura 2 – – – – – ilustrações botânicas das três espécies de macrófitas aquáticas estudadas, adaptado de hoyer & canfield jr (1997) e http://www.tropica.uk crédito: autores figura 3 – – – – – lançamento do quadrado de madeira sobre um estande de pistia stratiotes (aaaaa). corte das plantas contidas dentro de um quadrado de eichhornia crassipes (bbbbb) crédito: autores figura 1 – – – – – vista da superfície da represa, completamente coberta por macrófitas (predominando b. arrecta), a 50 m da barragem. tomada da margem direita, vendo-se ao fundo a margem esquerda (a). proliferação de macrófitas aquáticas, próximo a entrada da represa (predominando e. crassipes e p. stratiotes) (b) crédito: autores revista brasileira de ciências ambientais – número 110 após a etapa anterior, foi calculada a densidade aparentedensidade aparentedensidade aparentedensidade aparentedensidade aparente da biomassa picada, para que se pudesse transformar o traço inicial (proporção entre biomassa e solo utilizados) de volume para massa e também foi medida a umidadeumidadeumidadeumidadeumidade highighighighigroscópicaroscópicaroscópicaroscópicaroscópica do material, que em seguida foi acondicionado em sacos plásticos e identificado por espécie. a densidade aparente (em g/cm3) foi calculada fazendo-se a média de três determinações da massa de material triturado, contida em um recipiente de volume conhecido. figura 5 – amassamento do barro com os pés (a); moldagem (b) e secagem dos tijolos (c) crédito: autores caracterização química da biomassa após a primeira trituração da biomassa, o material obtido foi homogeneizado, espalhado sobre um filme plástico e, por quarteamento, retiradas as amostras a serem levadas ao laboratório de análises químicas (figura 4). essas amostras foram acondicionadas em sacos plásticos lacrados, para absorver o mínimo possível de umidade do ar. em seguida, conforme recomendam os procedimentos do laboratório de química, o material triturado e amostrado anteriormente passou por mais uma etapa de trituração, agora em um moinho do tipo willey (mod. te340), com peneira de φ0,5 mm. o material obtido foi seco (em placa de petri) em estufa a 50 ºc por 1 hora, depois mantido em dessecador por mais 30 minutos e acondicionado em frascos de vidro, com batoque. a seguir, passou-se aos ensaios químicos de determinação da concentração de fósforo total (p-tot), de nitrogênio total (nkt) e de metais presentes na biomassa, para possibilitar figura 4 – – – – – triturador forrageiro trapp-trf70, adaptado para reduzir perda de biomassa (a). homogeneização do material triturado (b). amostragem por quarteamentos sucessivos (c) crédito: autores agosto 2005 11 diluído com 50 ml de água deionizada, 20 ml de hidróxido de sódio 10 n e acrescentado de 20 ml de ácido bórico a 2% (com três gotas de reagente indicador misto); finalmente, procedeuse à titulação em bureta de pistão (“metrom / a.g. herisau e274”, de 10 ml) com ácido sulfúrico a 0,05 n (h 2 so 4 ) e indicador misto, utilizando-se o agitador magnético “corning stirrer/hotplate”, até a viragem da solução. c) determinação da concentração de metais como na bibliografia consultada não foram encontradas referências à determinação da concentração de metais pesados em macrófitas aquáticas, foram adotados os procedimentos recomendados pelo “protocolo para determinação de metais pesados potencialmente biodisponíveis em sedimentos lacustres”, do laboratório de limnologia do centro de recursos hídricos e ecologia aplicada (crhea), da eesc/usp-são carlos, baseado em standard methods (1971). foram analisados 10 metais pesados (com exceção do hg, por inadequação dos equipamentos do laboratório). o procedimento se resume em adicionar 1,0 g da amostra em um erlenmeyer, com 100 ml de ácido clorídrico 0,1 m (hcl); agitar esta mistura em um agitador horizontal (temperatura ambiente) por 2 h; filtrar a suspensão em papel filtro quantificativo; armazenar o filtrado a 4 ºc e utilizá-lo para determinação da concentração de cada metal, em espectrofotômetro de absorção atômica por chama. caracterização do solo e produção dos tijolos o solo utilizado na produção dos tijolos (cerca de 5 m3) foi extraído da margem esquerda da represa, com auxílio de uma máquina retroescavadeira e transportado para bauru em caminhão basculante, onde foram realizados os seguintes ensaios de caracterização do solo, de acordo com caputo (1978), fabbri (1994), nogami & villibor (1995) e agnelli (1997): 1 – massa específica aparente em estado solto e umidade natural; 2 – massa específica dos sólidos; 3 – distribuição granulométrica; 4 – consistência; 5 – limite de contração; 6 – adsorção de azul de metileno; 7 – determinação de ph e 8 – ensaios de mct, além dos mesmos ensaios de determinação de concentração de nutrientes e metais realizados para as macrófitas. como um dos objetivos deste trabalho, para o futuro, é divulgar o material e sua técnica de produção para as populações carentes (visando à autoconstrução), optou-se por produzir os tijolos com o mínimo possível de máquinas, ou seja, o barro foi amassado com os pés (técnica tradicional) e os tijolos foram moldados manualmente, em fôrmas de madeira para quatro unidades com dimensões de 0,10 m x 0,12 m x 0,25 m cada. foram produzidas 16 séries de 20 tijolos cada uma, sendo uma série apenas com solo (sem biomassa, tomada como padrão de referênciapadrão de referênciapadrão de referênciapadrão de referênciapadrão de referência) e as demais com adição de biomassa triturada, de cada uma das três espécies de macrófitas, em cinco traços (proporção entre solo e biomassa) diferentes de cada espécie, variando-se de 10 a 70%, em volume (relação entre volume de biomassa e volume de solo). em seguida, os tijolos (identificados pelo traço e pela espécie) foram postos a secar, inicialmente (por uma semana) à sombra e depois ao sol até se atingir a umidade higroscópica (figura 5). o cálculo do estoqueestoqueestoqueestoqueestoque (massa de substância química por unidade de área do estande) destas substâncias em cada espécie de macrófitas. a) determinação da concentração de fósforo total (p-tot) a concentração de fósforo total foi determinada de acordo com o método proposto por andersen (1976) e descrito por meyer (1996), que consiste, resumidamente, em calcinar-se 0,2 g da amostra com 0,5 g de carbonato de sódio (naco 3 ) em mufla (550º c, por 1 h); após o resfriamento, diluí-la com 25 ml de 1 n de hcl e ferver por 15 min; em seguida, filtrar e completar 100 ml com água deionizada, em balão volumétrico. o fósforo total foi determinado pelo método do ácido ascórbico e molibdato, ou seja, adição de 1 ml de reagente misto a 6 ml do filtrado, agitação mecânica, descanso por 15 min e leitura em espectrofotômetro de absorção atômica (a 880 nm). b) determinação da concentração de nitrogênio total (nkt) a concentração de nitrogênio total foi determinada de acordo com a metodologia de standard methods (1971), adaptada às condições do laboratório, conforme descrito por petracco (1995) e meyer (1996). o procedimento foi realizado em conjunto analisador, marca “büchi”, e consistiu, resumidamente, em tomar-se 0,3 g da amostra no tubo do digestor (módulo b-435), adicionando-se 1,5 g de sulfato de potássio (k 2 so 4 ), 1,0 ml de sulfato de cobre 10% p/v (cu 2 so 4 ) e 2,5 ml de ácido sulfúrico concentrado (h 2 so 4 95-97%), promovendo-se a digestão ácida por 1 h; após o resfriamento, passou-se à destilação, por 4 min (em destilador “tecnal”), do material digerido (colocado em erlenmeyer) revista brasileira de ciências ambientais – número 112 caracterização física e mecânica dos tijolos todos os tijolos secos tiveram suas dimensões e massas medidas, para se determinar as densidades aparentes médias, as retrações lineares e os teores de umidade higroscópica. em seguida foram realizados os ensaios de absorção de água, com três tijolos de cada série e os ensaios de resistência à compressão, com corpos-de-prova preparados a partir de 10 tijolos de cada série, serrados ao meio e as duas metades unidas por pasta de cimento. esses ensaios foram realizados de acordo com as normas brasileiras disponíveis para tijolos cerâmicos maciços (cozidos), procedimento proposto por faria (2002), como mostrado na figura 6. resultados e discussões na impossibilidade de apresentar e discutir neste artigo os resultados de todos os ensaios realizados, serão figura 6 – ensaio de resistência à compressão. preparação do corpo-de-prova (a); corpos-de-prova prontos (b) e rompimento de um corpo-de-prova (c) crédito: autores apresentados e discutidos apenas os mais significativos deles. na tabela 1 são apresentados os resultados da estimativa de biomassa das três macrófitas, assim como a concentraçãoconcentraçãoconcentraçãoconcentraçãoconcentração e o estoqueestoqueestoqueestoqueestoque (ou bioacumulação) de nitrogênio, fósforo e 10 metais presentes nelas. o estoque se refere à massa de elemento químico armazenado pela planta, por unidade de área da superfície do lago. analisando-se estes dados, podemos observar que a brachiaria arrecta é a espécie que fornece maior quantidade de biomassa e a que mais retira fósforo do sistema. a eichhornia crassipes é a mais eficiente na retirada de nitrogênio. já a pistia estratiotes é a menos eficiente para p-tot e intermediária para nkt, porém seu crescimento é o mais acelerado. continuando com a análise desses dados, pode-se observar que a eichhornia crassipes é a mais eficiente na estocagem de cálcio e maganês e equipara-se à brachiaria arrecta, na estocagem de ferro e magnésio. quanto à estocagem dos demais metais, todas as três espécies são pouco eficientes. no entanto, para uma conclusão mais definitiva seria preciso se conhecer a dinâmica do aporte desses metais no sistema. os resultados dos ensaios de mecânica dos solos indicaram a presença de um solo argiloso laterítico rijo; medianamente plástico; com classificação h. r. b. (highway research board) a-7-6; presença de argilominerais ativos e índice ph de 5,07, portanto, com capacidade de retenção de cátions. a curva de distribuição granulométrica do solo, mostrada na figura 7, indica 59% de argila, 21% de silte e 19% de areia, pela classificação internacional (cujos limites estão indicados pelas linhas verticais “int”, na figura 7), de acordo com minke (1995), que difere ligeiramente da classificação brasileira (limites indicados pelas linhas “br”, na mesma figura), resultando em 59% de argila, 21% de silte e 20% de areia. em ambos os casos, o teor de argila se apresenta muito superior ao recomendado por faria (1998). agosto 2005 13 figura 7 – curva de distribuição granulométrica do solo crédito: autores tabela 1 – concentração e estoque de metais e nutrientes nas macrófitas aquáticas (com indicação da biomassa por unidade de área da superfície do lago, abaixo do título de cada espécie) crédito: autores revista brasileira de ciências ambientais – número 114 na tabela 2 são apresentados os resultados médios de umidade higroscópica (u h ); retração relativa; traço em volume (usado na produção dos tijolos); traço em massa (calculado); densidade aparente e de resistência à compressão. da observação dos dados da tabela 2, pode-se afirmar que, de uma forma geral, a influência das três espécies de macrófitas foi semelhante, com variações de amplitude nesta influência, de uma espécie para outra. por exemplo, a umidade higroscópica teve um acréscimo com a adição da biomassa ao barro. isto se deu porque a biomassa absorve mais umidade do ar que o solo. por outro lado, a retração relativa apresentou redução, em todos os casos. a densidade aparente também apresentou redução significativa, o que indica a obtenção de um material mais leve e com menor sobrecarga nas estruturas da edificação. os dados relativos à resistência à compressão estão representados graficamente na figura 8, na qual é mostrada sua variação em função do traço em massa, para as três espécies e o padrão de referência (rrrrr). da observação das curvas apresentadas nessa figura, pode-se perceber que a adição de biomassa provocou, inicialmente, (até a quantidade de 1,0%) um acréscimo de resistência à compressão, comparada com o padrão de referência. isso se deve ao fato de as fibras contribuírem com a redução da retração porque absorvem parte da água, o que também resulta em redução das fissuras, devido ao ganho de coesividade do barro, de acordo com minke (1995). nota-se que a eichhornia crassipes é sensivelmente a mais eficiente, do ponto de vista da resistência à compressão. por exemplo, é possível acrescentar-se próximo de 3,3% de biomassa de e. crassipes ao barro e manter-se o mesmo nível de resistência do padrão de referência (2,48 mpa). para a mesma situação só é possível utilizar-se cerca da metade da biomassa de p. stratiotes (1,7%) ou de b. arrecta (1,5%). considerações finais pelos resultados apresentados e comentados, e baseando-se também em uma avaliação visual e tátil dos tabela 2 – resumo das características físicas e mecânicas médias dos tijolos, em função da quantidade de biomassa, com indicação da densidade aparente da biomassa picada (abaixo de cada espécie) crédito: autores agosto 2005 15 figura 8 – resistência à compressão em função do traço em massa crédito: autores tijolos, pode-se concluir que a biomassa de macrófitas aquáticas se mostrou perfeitamente viável e adequada à proposta deste trabalho, inclusive, melhorando a trabalhabilidade do barro. neste aspecto, mesmo a brachiaria arrecta, que aparentemente se mostrou menos adequada pela “rebeldia” dos fragmentos, produzindo tijolos com acabamento superficial menos agradável, tem suas vantagens. essa superfície, menos lisa, pode favorecer a aderência da argamassa de revestimento das paredes, ou seja, a proteção mecânica dos tijolos, contra a ação do intemperismo. para se decidir sobre qual a espécie de macrófita mais indicada e em qual quantidade utilizá-la, deve-se levar em conta a situação real do reservatório no momento, em função da sazonalidade do aporte e concentração de nutrientes, assim como a finalidade de uso dos tijolos (se apenas para vedação ou autoportante). de uma forma geral, analisando-se as curvas apresentadas na figura 8, pode-se concluir que é possível inserir uma quantidade considerável de biomassa aos tijolos, sem que haja grande perda de resistência mecânica. por exemplo, pode-se utilizar até 7,7%, em massa (ou 70% em volume) de eicchornia crassipes e obter-se resistência à compressão superior a 2,1 mpa, valor razoável e bem superior aos encontrados por faria (2002) para os tijolos cerâmicos alveolares brasileiros (f c médio = 0,59 ± 0,46 mpa). estes tijolos consomem muita energia no processo produtivo, pois são queimados a altas temperaturas, além de provocarem significativa degradação ambiental da paisagem, com a extração de argila em grande escala, utilizada como matériaprima. no que diz respeito à resistência à compressão dos tijolos, na decisão pelo traço e espécie a ser utilizada, devem ser consideradas suas condições de utilização. se os tijolos forem utilizados para produção de alvenaria autoportante (paredes com finalidade de vedação e estrutural, simultaneamente), deverá ser priorizada a resistência. se o objetivo for a produção de alvenaria apenas de vedação, com os tijolos associados, por exemplo, a uma estrutura de madeira, a resistência não é prioritária, mas sim a revista brasileira de ciências ambientais – número 116 menor massa específica, com o objetivo de reduzir-se os carregamentos na estrutura. nesse caso, quanto mais biomassa for utilizada, melhor, pois haverá redução neste parâmetro, como pode ser observado na tabela 2, além de ser consumida uma quantidade maior de biomassa, o que resulta na retirada (“limpeza”) de uma maior área dos estandes que cobrem o lago. quanto aos resultados dos ensaios de determinação da resistência à compressão, da observação das curvas apresentadas na figura 8, pode-se perceber que a adição de biomassa provocou, inicialmente, (até cerca de 1% em massa) um acréscimo desse parâmetro, indistintamente para as três espécies de macrófitas, quando comparado com o padrão de referência (rrrrr). a partir deste ponto, a resistência à compressão apresentou uma tendência de redução, evidenciando as diferenças entre as respostas das diferentes espécies. nesse caso, a eichhornia crassipes foi a que apresentou melhor desempenho, ou seja, é possível acrescentar próximo de 3,3 % (em massa) de sua biomassa ao barro e ainda se manter o mesmo nível de resistência apresentado pelo padrão de referência (2,48 mpa). para a mesma situação, só é possível utilizar cerca de metade desta biomassa de pistia stratiotes (1,7%) ou de brachiaria arrecta (1,5%). se a prioridade não for a resistência do tijolo, é possível inserir uma quantidade consideravelmente maior de biomassa, sem que haja grande redução desse parâmetro. por exemplo, pode-se utilizar até 7,74%, em massa (ou 70% em volume), de biomassa de eichhornia crassipes e mesmo assim se obter tijolos com resistência à compressão de 2,14 mpa, ou 6,78% (33,33%) de pistia stratiotes para 1,89 mpa e 5,37% (50) de brachiaria arrecta para 1,94 mpa. do ponto de vista da retirada de nutrientes, a eichhornia crassipes também se mostrou a mais eficiente, no caso do nitrogênio. já para o fósforo, é superada pela b. arrecta (tabela 1). dos 10 metais analisados, a e. crassipes também é a mais eficiente na retirada dos quatro mais expressivos (ferro, cálcio, manganês e magnésio, de acordo com a tabela 1). a estabilidade e a eficiência desse encapsulamento de nutrientes e metais pelos tijolos deverá ser analisada em trabalhos futuros, nos quais deverão ser construídas paredes com esse adobe e as mesmas deverão ser submetidas a ensaios de intemperismo acelerado, para avaliação da durabilidade e análise química do material lixiviado. outro fator que deve ser levado em consideração na tomada de decisão é a biomassa por unidade de área da superfície do estande (bps). por exemplo, se um dos objetivos da produção dos tijolos for a limpeza da lâmina d’água, com a remoção da maior área possível de estandes, a espécie mais indicada é a pistia stratiotes que, por apresentar menor bps (235 g/m2, da tabela 1), corresponderá a uma área maior de cobertura vegetal, considerando-se uma mesma quantidade de biomassa seca e triturada. como comentário final, cabe salientar que o adobe, apesar de ser um dos mais antigos material de construção manufaturado, ainda se mostra atual e perfeitamente viável como material de construção totalmente ecológico, uma preocupação imperativa neste novo milênio, no qual se busca a sustentabilidade do planeta, em todos os níveis da atuação humana. sua utilização pode ser inserida em programas de manejo integrado de lagos eutrofizados, ou em vias de eutrofização, como alternativa de retirada e encapsulamento (ou solidificação/estabilização) de nutrientes e metais indesejados no ecossistema, além de constituir-se como alternativa de autoconstrução de habitações de interesse social (baixo custo), cujo déficit é preocupante no brasil. bibliografia agnelli, n. comportamento de um solo colapsivel inundado com líquidos de diferentes composições químicas. 1997. 205p. tese (doutorado em geotecnia) – escola de engenharia de são carlos, universidade de são paulo, são carlos, 1997. andersen, j. m. an ignition method for determination of total phosphorus in lake sediments. water research, v. 10, n. 4, p. 329-331, 1976. caputo, h. p. mecânica dos solos e suas aplicações. 3. ed. rio de janeiro: livros técnicos e científicos, 1978. v.1, 242p. esteves, f. a. fundamentos de limnologia. rio de janeiro: interciência. 1988. fabbri, g. t. p. caracterização da fração fina de solos tropicais através da adsorção de azul de metileno. 1994. 101p. tese (doutorado em transportes) – escola de engenharia de são carlos, universidade de são paulo. são 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resíduos – iqr do estado de são paulo. contempla também, o desenvolvimento de uma lista de verificação em formato de questionário onde se propõem aplicar novos conceitos e instrumentos objetivando a gestão ambiental no tocante a avaliação do potencial energético com recuperação do biogás e a inserção de mecanismos facilitadores e instrumentos econômicos para a certificação ambiental. deu-se início ao desenvolvimento do trabalho em janeiro de 2005, com uma proposta correlacionada a uma oportunidade de fomento no convênio pesquisa firmado entre o ministério de ciência e tecnologia – mct e a companhia de tecnologia de saneamento ambiental cetesb, visando uma análise crítica da metodologia aplicada no iqr. após a aprovação da proposta, foi estabelecido um relatório de visita em aterros, especificamente no contexto da região metropolitana de campinas – rmc, avaliando os critérios de pontuação levandose em consideração as normas (nbr iso 14001:2004, nbr iso 14004:2004 e a nbr 14031:2004) e metodologias consagradas de avaliação ambiental. o resultado preliminar do desenvolvimento de 12 meses deste trabalho está demonstrado em um novo questionário, abordando aspectos, impactos e requisitos legais ambientais dentro de graus de significância que remetem a uma pontuação interpretativa dos resultados mais consistentes em termos técnico-científicos. por fim, tem-se como resultado final do trabalho um documento que visa promover a discussão de uma reavaliação em termos de indicadores de desempenho ambiental para o estado de são paulo, especificamente no caso do iqr. abstract in this work are searched the activities of methodological conception, survey of data, systemization of information and proposal elaboration in the improvement domestic solids waste quality indicator iqr of the state of são paulo brazil. it also contemplates the development of a check list in format of questionnaire where the intention is the application of new concepts and instruments, aiming at the environmental administration concerning evaluation of the energy potential with recovery of the lanfill gas and the insert of facilitative mechanisms and economical instruments for the environmental certification. beginning to the development of the work in january of 2005, with a correlated proposal the fomentation opportunity in the agreement researches between the ministry of science and technology mct and the company of technology of environmental sanitation cetesb. after the approval of the proposal, it was established a visit report in landfills, specifically in the context of the metropolitan area of campinas – rmc. finally, it is had as final result of the work a document that seeks to promote the discussion of a revaluation in terms of environmental performance indicators applying for the state of são paulo, specifically in the case of iqr. marcos eduardo gomes cunha puc-campinas, pd marcos.cunha@puc-campinas.edu.br maurício fontana silva puc-campinas, ic gestão ambiental revista brasileira de ciências ambientais – número 610 introdução a companhia de tecnologia de saneamento ambiental cetesb desenvolve diversos trabalhos, levantamentos e avaliações sobre as condições ambientais e sanitárias dos locais de disposição final de resíduos domiciliares nos municípios paulistas, sendo que, a partir de 1997, dedicouse a organizar e sistematizar as informações obtidas, de modo a compor o inventário estadual de resíduos sólidos domiciliares. a realização deste inventário e de seu produto resultante (iqr) está completando 09 anos, constituindo assim uma relevante ferramenta em termos de “benchmarking” e de gestão ambiental. no entanto, a reavaliação sistemática e metodológica do iqr fazse necessária já que seus indicadores tem sido objeto de divulgação competitiva entre os gestores dos sistemas, sejam público ou privado. portanto, pretende-se aqui fomentar uma reflexão, visando sua melhoria contínua e credibilidade técnicocientífica, na necessidade de revisão da atual forma de aplicação do iqr. dentro de uma concepção metodológica internacionalmente reconhecida, este trabalho aponta o estabelecimento de instrumentos (ex. matriz leopold) de avaliação ambiental incluindo a questão dos mecanismos facilitadores para viabilização do aproveitamento energético do biogás, bem como, de mecanismos de gestão ambiental relacionados às normas da série nbr iso 14.000. objetivos análise de instrumentos de gestão ambiental visando à melhoria contínua na metodologia utilizada para a qualificação dos sistemas de disposição final do estado de são paulo, ou seja, do índice de qualidade de aterro de resíduos – iqr, objetivando a aplicação de novos conceitos de pontuação previstos nas normas da série nbr iso 14.000. metodologia realização de pesquisa e levantamento de dados obtidos nos relatórios de inventário estadual de resíduos sólidos domiciliares (19972004) nos sistemas de disposição de resíduos sólidos domiciliares da região metropolitana de campinas – rmc; aplicação do questionário desenvolvido “check list” com levantamentos de novas informações afins visando à análise crítica dos questionários oportunamente levantados pela equipe da cetesb nos relatórios de inventário, notadamente dos aterros: delta – campinas, estrepaulínia, pedreira, santa bárbara d’oeste, indaiatuba e itatiba; visitas técnicas aos aterros com potencial de recuperação e aproveitamento energético do biogás: delta-campinas e estre-paulínia; avaliação dos critérios de pontuação do iqr, levando-se em consideração novos conceitos e instrumentos de gestão ambiental previstos nas normas: nbr iso 14.001:2004; nbr iso 14.004:2004 e nbr iso 14.031:2004; análise de novos conceitos de pontuação final visando uma equação matemática adequada para a reformulação do iqr final; formulação de um novo questionário “check list” incluindo novos aspectos a serem considerados, notadamente a questão do potencial em termos de recuperação e aproveitamento energético do biogás, bem como a questão de projetos de mecanismo de desenvolvimento limpo – mdl. na figura 1 verifica-se a confiabilidade do trabalho em questão, por estar sendo analisado 92% em termos da geração de resíduos domiciliares dos aterros da região metropolitana de campinas. figura 1 – quantidade de resíduos na região metropolitana de campinas abril 2007 11 resultados a sistematização dos dados foi realizada de forma matricial a partir de cinco quesitos básicos: área de intervenção e influência, infra-estrutura implantada, condições operacionais, gestão ambiental, potencial de recuperação e aproveitamento do biogás e potencial de projetos de mdl. são definidos critérios de valoração e regras para a uniformidade da avaliação. a pontuação tem como base matemática a metodologia de avaliação ambiental “matriz de leopold”. essa sistematização foi realizada em excel após o preenchimento total da planilha. abaixo nota-se a figura 2 para melhor visualização dos valores de iqr´s obtidos após o preenchimento das matrizes. este gráfico usa a fórmula de tendência, que cria uma curva de regressão linear usando o método dos quadrados para os conjuntos de dados x e y. a seguir tem-se a tabela 1 que classifica os aterros em 02 novas categoriais: aterro com sga/ potencial de recuperação e aproveitamento energético e aterro com potencial de projetos de mdl. desta forma, a nova metodologia do iqr promove, de maneira indireta, a melhoria contínua dos sistemas de disposição, criando mecanismos de tomada de decisão para os formadores de opinião e, sobretudo, para os gestores dos sistemas de disposição. o produto final da metodologia estudada tem como base as simulações efetuadas através dos questionários modelos aplicados “check list”. o resultado comparativo entre a metodologia aplicada neste trabalho e a metodologia estabelecida pela cetesb, pode ser observada na tabela 2. tabela 1 – enquadramento das instalações e dos sistemas de disposição final de resíduos sólidos domiciliares em função dos valores do iqr reformulado. tabela 2 – representação comparativa do enquadramento obtido após a pontuação final figura 2 – curva de tendência de regressão linear do iqr reformulado revista brasileira de ciências ambientais – número 612 discussão após nove anos de aplicação do atual índice de qualidade de resíduos – iqr pode-se constatar que o mesmo necessita de revisão em sua concepção técnico-científica, notadamente em sua metodologia. o presente trabalho buscou apontar novas formas e conceitos de avaliação ambiental tendo em vista uma reflexão a ser realizada juntamente com os formadores de opinião e gestores de sistemas de disposição. conclui-se que existe a necessidade premente da melhoria contínua no processo de aplicação do inventário de resíduos sólidos domiciliares do estado de são paulo. referências abnt associação brasileira de normas técnicas, diretrizes de uso na implantação de sistema de gestão ambiental, nbr iso 14001, abnt, rio de janeiro, 2004. associação brasileira de normas 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pela disponibilização de dados e informações necessárias para efetivação deste trabalho. 296 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 296-304 issn 2176-9478 a b s t r a c t medicinal plants synthesize various secondary metabolites that can be used for therapeutic and antimicrobial purposes. in brazil, the unified health system (sus) offers several herbal medicines as an alternative in the treatment of various diseases. considering the importance of these plants in the production of chemicals that expand therapeutic options and improve the health of sus users, this review was carried out to quantitatively determine the antifungal activity of plants used as phytotherapeutics at rename. the selection of papers was performed at three distinct stages: examining and choosing titles related to antifungal action, reading the abstracts, and reading the whole selected articles. this review selected 22 studies of interest; 12 of them were conducted in brazil and 10 were carried out in other countries. the papers chosen tested the growth inhibitory effect of plants against fungal species of agricultural and health importance, ranging from filamentous to yeast-like fungi, and candida albicans was the most tested species. the growth of 39 fungal species were inhibited by some concentration of the extract used, with either an increase or decrease in antifungal activity depending on the extract used. the most frequently analyzed plant was the species schinus terebinthifolius raddi., studied in seven papers. the results found demonstrate the importance of analyzing medicinal plants and incorporating plant-based medicines in healthcare as an alternative source of treatment, highlighting the need for studies that evaluate the mechanisms action of their cytotoxicity and therapeutic effects in the human body. keywords: herbal medicines; fungi; secondary metabolites. r e s u m o as plantas medicinais produzem uma série de metabólitos secundários que podem ser usados para fins terapêuticos e antimicrobianos. no brasil, o sus disponibiliza uma série de medicamentos fitoterápicos como alternativa ao tratamento de diversas enfermidades. considerando a importância da utilização dessas plantas na produção de medicamentos que ampliem as opções terapêuticas e melhorem a atenção à saúde de usuários do sistema, elaborou-se este estudo de revisão com o objetivo de estimar quantitativamente a atividade antifúngica das plantas utilizadas como fitoterápicos contidas na rename. a seleção de artigos deu-se por meio de três etapas distintas: leitura e escolha de títulos relacionados à ação antifúngica, leitura dos resumos e leitura na íntegra dos artigos selecionados. esta revisão selecionou 22 estudos de interesse, sendo 12 elaborados no brasil e 10 em outros países. os artigos escolhidos testaram a ação inibitória das plantas contra espécies de fungos de importância agrícola e sanitária, entre filamentosos e leveduriformes, sendo candida albicans a espécie mais testada. trinta e nove espécies foram inibidas por alguma concentração do extrato utilizado, havendo aumento ou diminuição da atividade antifúngica conforme substância extratora utilizada. a planta mais analisada foi a espécie schinus terebinthifolius raddi., estudada em sete artigos. os resultados encontrados demonstram a importância da análise de plantas medicinais e da incorporação de medicamentos à base de plantas como fonte alternativa de tratamento, salientando a necessidade de estudos que demonstrem sua citotoxicidade e mecanismos de ação terapêutica no organismo humano. palavras-chave: medicamentos fitoterápicos; fungos; metabólitos secundários. medicinal plants of the unified health system (sistema único de saúde) with antifungal potential plantas medicinais do sistema único de saúde com potencial antifúngico mônica jachetti maciel1 , claudete rempel1 , amanda luisa stroher1 , patrícia caye bergmann1 , diorge jônatas marmitt1 1universidade do vale do taquari (univates) – lajeado (rs), brazil. correspondence address: mônica jachetti maciel – avenida avelino talini, 171 – bairro universitário – cep: 95914-014 – lajeado (rs), brazil. e-mail: monicajm@univates.br conflicts of interest: the authors declare that there are no conflicts of interest. funding: conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico (cnpq) and fundação de amparo à pesquisa do estado do rio grande do sul (fapergs). received on: 04/22/2020. accepted on: 08/31/2020 https://doi.org/10.5327/z21769478766 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 2, june 2021 http://orcid.org/0000-0002-6863-2181 http://orcid.org/0000-0001-8573-0237 http://orcid.org/0000-0003-4279-8279 http://orcid.org/0000-0003-0081-9158 http://orcid.org/0000-0001-5454-9099 mailto:monicajm@univates.br https://doi.org/10.5327/z21769478766 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ medicinal plants of the unified health system (sistema único de saúde) with antifungal potential 297 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 296-304 issn 2176-9478 introduction the set of chemical reactions performed by plants produces a series of substances called secondary metabolites, which include flavonoids, tannins, alkaloids, saponins, coumarins and quinones, also encompassing the so-called essential oils or essences. these metabolites have various functions, which are related to the defense against animals, insects and other plants, protection from physical factors and attraction of animals for reproductive purposes (simões et al., 2017; tamariz-angeles et al., 2018). in addition, many of these substances are important for characterizing and confirming the identity and quality of the plant in question, also manifesting antimicrobial activities, especially against bacteria, protozoa and fungi (maciel et al., 2017). several studies have shown the beneficial use of extracts and active principles extracted from plants against pathogens that can infect and cause harm to animals, humans and plant crops (chansue, 2007; itako et al., 2009; marmitt et al., 2015a; 2015b; pinho et al., 2012; rodrigues et  al., 2007). new antimicrobial assets derived from natural sources can decrease the amount of pesticides and other chemical products for environmental control applied on farms, reducing the risks to our health and to the environment. hence, they become a safer — and often more effective — alternative than pesticides (mauli et al., 2009; schwan-estrada et al., 2000). they can also be an alternative to prevent many microorganisms from developing resistance to drugs used for their control, which increases the incidence of diseases caused by these pathogens and hampers the treatment of people affected (cavalcanti et al., 2012; frança et al., 2009; maciel et al., 2017; nogueira et al., 2008). in 2009, the national list of medicinal plants of interest to sus (renisus) was established. consisting of 71 plant species with therapeutic potential according to traditional medicine knowledge, with the purpose of promoting the study of herbal medicines and their production in brazil (brazil, 2009a; 2009b). the provision of plant-derived medicines by the brazilian public healthcare system began in 2007 through the national list of essential medicines (rename) (brazil, 2017b), and currently comprises 12 plants: aloe vera (l.) burm.f., cynara scolymus l., glycine max (l.) merr., harpagophytum procumbens (burch.) dc. ex meisn., maytenus ilicifolia mart. ex reissek, mentha piperita l., mikania glomerata spreng., plantago ovata forssk, rhamnus purshiana dc., salix alba l., schinus terebinthifolius raddi, and uncaria tomentosa (willd. ex schult.) dc.; offered in the form of syrups, tablets, capsules, gels, creams and dyes (brazil, 2012; 2017a; 2017b). considering the purpose for which renisus has been created, the aim of this systematic review was to show the amount of studies published on medicinal plants with antifungal activity as described in the national list of medicinal plants provided by sus, using the capes (coordination for the improvement of higher education personnel) journals portal as database, which encompasses publications from several other platforms, such as scielo, pubmed and springer, among others. materials and methods the present study used a systematic review of the literature as a technical procedure for gathering scientific information encompassing different cases, locations and perspectives from different researchers, summarizing their objectives and results in a simplified manner (greenhalgh, 1997; carneiro; takayanagui, 2009). the studies addressed here were those concerning the antifungal potential of medicinal plants provided as phytotherapeutics by sus through renisus, and those with the full text available at the capes journals portal in english, portuguese or spanish, were analyzed with no restrictions as to their publication year. descriptors used were the scientific names of the plants (or phytotherapeutics) at rename and the term “antimicrobial”, followed by the boolean operator “and”, with no restrictions of language or publication year. the access link used was the one made available in the database. the titles of all the papers found when searching each species were read and the repeated ones were excluded, thus being counted only once. review studies, interviews, reports, and studies on the practical use of plants or referring to their chemical constituents without either confirming or proving their antifungal effect were also excluded. a total of 10,763 articles were found in the initial search; 382 were reports and 267 were repeated scientific papers, and they were thus excluded from the study. of all articles found in the initial search, 417 studies were selected to comprise the further stages of this review. the publications chosen were analyzed in three stages: first, by reading the title of all articles found in the database, and selecting those that included terms related to antifungals, such as “fungos”, “fungi”, “levedura”, “yeast”, “aspergillus”, “candida”, “penicillium”, “fusarium” and “antifúngico”, among others. a total of 67 studies were selected. afterwards, the next stage consisted of reading the abstracts of the papers selected in the first stage, which resulted in 32 papers selected. those that somehow mentioned the method used and proved the antifungal effect of the studied plant were chosen. in the third and last stage, the papers selected in the second phase were completely read, to prove the antifungal effect of the plants of interest, and 22 studies were found to be compatible with the criteria established here, and were thus chosen to be included in the present review. the scientific names of the plants mentioned were written according to updated references for native plants in brazil (reflora, 2010) and introduced plants (taxonomic name resolution service, 2020). during the search, a methodological adjustment was required to include the plant glycine max. while using the same procedure adopted for the other plants, it was not possible to read the papers available starting on page 281 due to problems in the platform used for the search. to complete the search for this plant, restricting the publication year to 2009, the year in which renisus was created, was required. only with this adjustment, was it possible to access all the studies published as of this date and the search for this descriptor was not complete. maciel, m.j. et al. 298 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 296-304 issn 2176-9478 results and discussion after reading the 32 selected papers completely, 22 studies of interest were selected for inclusion in the present review, which corresponds to 5.3% of the total relevant papers initially found in the database. chart 1 shows the total number of papers selected for each study of interest of each plant analyzed, followed by methodology and main results. of the 12 plants that comprised this study, no studies on maytenus ilicifolia, salix alba and rhamnus purshiana were selected, due to the fact that none of the papers found met the selection criteria. the papers were organized in a distribution chart by antifungal potential and therapeutic action (chart 1). there were three publications in 2011, which was the year with the highest number of publications. the most recent research among the papers selected was from 2017, and the oldest was from 2002. of the 22 selected studies, 12 (54.5% of the total) were conducted by brazilian researchers (biasi-garbin et al., 2016; braga et al., 2007; duarte et  al., 2005; freire et  al., 2012; holetz et  al., 2002; johann et  al., 2008; martinelli et  al., 2017; moraes et  al., 2015; moura-costa et  al., 2012; schmourlo et  al., 2005; santos et  al., 2010; souza júnior et  al., 2011), which indicates that the creation of renisus did promote medicinal plant studies in brazil. reports indicate that medicinal plants were already used in europe in 460 b.c. in the form of hot and iced teas, moist compresses and dried herbs. they are still used today by many european countries as complementary medicines in the treatment of many diseases. several other cultures have also relied on the properties of medicinal plants for thousands of years, with several species still in use to date (van wyk; wink, 2018). of the 22 selected articles in this study, nine (41%) were carried out in other countries, especially india and iran, with two studies each. the most tested plants in these studies were mentha piperita, with 6 studies, and cynara scolymus, with 2 studies. in the international scenario, studies on medicinal plants, especially those focused on public health systems, have been disseminated since the first international conference on primary health care, held in 1978 in russia (gonçalves et  al., 2017). heinrich (2010), studying medicinal plants worldwide, indicated an increase in the search for phytotherapeutics for the treatment of aids/hiv and viral diseases. in the same study, he points out that research has focused on the innovation of phytochemical studies for the isolation and identification of active ingredients. since 1979, the world health organization has suggested the inclusion of complementary alternative medicine therapies in public health policies, with their use reaching 75% in france, 70% in canada, and 42% in the usa (zeni et al., 2017). estimates indicate that 70–80% of drug development depends exclusively on plants, and much of the research in this area is focused on the isolation of plant active ingredients (aslam; ahmad, 2016). according to rajeswara rao and rajput (2010), the major research areas on medicinal plants in the world are: development of technologies for the cultivation and isolation of chemical compounds, implementation of quality control protocols, scientific validation of the traditional use of these plants, development of products using them as a production base, selection of markers for genotypes, creation of a dna profile of the species studied, identification and isolation of enzymes and bioactive molecules, and screening of phytochemical compounds with antimicrobial properties. the nine international studies selected for this review were in vitro and 66.7% (6) also analyzed the chemical compounds present in the study plant, using chromatographic methods. none of them, however, identified the specific compound accounting for the antifungal activity observed. of the international studies selected, seven (77.8%) were carried out after 2010, one of which was published in 2019. compared to the brazilian studies, where 58.3% were published in or after 2010, there was an increase in studies in this area at the global level after this period. in a comparative study, assis et al. (2015) showed a strong growth trend in research on medicinal plants in analyzing 111 research groups between 1997 and 2010, a trend that has continued to intensify in later years. it is known that most medicinal plants are available in tropical countries (dar et al., 2017). india and iran stood out as the countries with the highest number of papers of interest, with two studies each (desam et  al., 2019; tyagi; malik, 2011; saharkhiz et  al., 2012; mahboubi; kazempour, 2014), having an important diversity of plants relevant to the healthcare area (panda et al., 2018; tandon; yadav, 2017; sadat-hosseini et al., 2017; parsaei et al., 2016). the pharmacology of natural products allows determination of the bioactive compounds present in plants, that are responsible for growth-inhibitory effects. these bioactive compounds, also called secondary metabolites, have antimicrobial effects due to their cytotoxicity, and because of their neuroactive effects, they can be used as analgesics, anesthetics and antidepressants, among others (vizzotto et  al., 2010). as indicated by piriz et al. (2014), medicinal plants have several beneficial properties that can be used for the benefit of humans. in their study, piriz et al. (2014) found relevant results of studies on anti-inflammatory activity, especially in brazil, which was the country with the highest number of papers published. the same number of papers produced in brazil (12) was found in the present study, showing the importance and competence of brazilian research demonstrated in this area. marmitt et  al. (2015b), in a review, searched for plants with antibacterial effect in renisus, and found that 42% of the 19 selected published studies of interest were conducted in brazil, thus indicating an increase in studies in the country after the creation of the national policy on medicinal and herbal plants (pnpmf). similar results were found in the present study: of the 13 studies carried out in brazil, 69% (9) were published after the creation of pnpmf. pnpmf (brazil, 2006) has contributed to the increase in research aimed at the development of new plant-derived drugs, which are already used popularly in conventional medicine. medicinal plants of the unified health system (sistema único de saúde) with antifungal potential 299 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 296-304 issn 2176-9478 plant species (family) part of the plant / compound / concentration used / treatment regimen (dose) therapeutic activity type of study year of publication/ journal/ country aloe vera (xanthorrhoeaceae) gel from the mucilaginous part of the leaf plus potato dextrose agar (pda) / concentrations of 1, 5, 25, 50, and 100 ml/l growth-inhibitory activity was detected at the lowest concentrations of the gel, which was effective against the fungi penicillium digitatum and botrytis cinerea in vitro 2010/ postharvest biology and technology/ spain cynara scolymus (asteraceae) chloroform, ethyl acetate and butanol extract of dry leaves / doses of 2.5, 5 and 10 mg/ml the butanol extract exhibited higher growth-inhibitory activity and was the only one capable of preventing the growth of candida lusitaniae and mucor mucedo in vitro 2004/ journal of agricultural and food chemistry/ china cynara scolymus (asteraceae) extract of powder from dry leaves with ethanol at the concentrations 25, 50, 75 and 97% v/v, 50% methanol, and pure water / concentrations from 2.5 to 20 mg/ml the 75 and 97% ethanol extracts proved to have the highest activity against strains of candida albicans candida sp. in vitro 2011/ tropical journal of pharmaceutical research/ romania mentha piperita (lamiaceae) 40 g of fresh plant parts to obtain the essential oil, using 50 ml of dichloromethane for extraction / dose of 2–0.03 mg/ml it showed moderate activity (mic of 0.6 mg/ml) in the control of candida albicans strains in vitro 2005/ journal of ethnopharmacology/ brazil mentha piperita (lamiaceae) dried seed extract obtained using 95% ethanol / concentrations of 50, 25, 12.5, and 6.25 mg/ml / dose 1 mg/ml the extract could inhibit aspergillus niger and candida albicans with mic of 5 mg/ml in vitro 2006/ biology/ turkey mentha piperita (lamiaceae) hydrodistilled extract of leaves (1:7 w / v), extracted using dichloromethane (5:1 v/v) / concentration 0.1-0.2% (v/v) the essential oil inhibited the growth of aspergillus flavus, aspergillus glaucus, aspergillus niger, aspergillus ochraceous, colletotrichum gloeosporioides, colletotrichum musae, fusarium oxysporum, and fusarium semitectum in vitro 2011/ journal of food safety/ brazil mentha piperita (lamiaceae) essential oil extracted using ethanol and diethyl ether / concentrations of 0.14–18 mg/ml / doses of 10–40 μl the extract was effective against aspergillus flavus, aspergillus niger, mucor spp., fusarium oxysporum, candida albicans, and saccharomyces cerevisiae, and its highest efficacy was against penicillium digitatum in vitro 2011/ food control/ india mentha piperita (lamiaceae) hydrodistillation of aerial parts during flowering / at 1:50 and 1:1,000 dilutions the oil could inhibit cryptococcus neoformans, aspergillus flavus, aspergillus fumigatus, aspergillus oryzae, aspergillus clavatus. it also completely inhibited biofilm formation by candida albicans and candida dubliniensis in vitro 2012/ international scholarly research network/ iran mentha piperita (lamiaceae) extraction of essential oil by hydrodistillation of the aerial parts of the plant at the beginning of flowering / concentrations of 16–0.25 μg/ml the oil exhibited antimicrobial activity against strains of candida albicans, candida glabrata, and aspergillus niger in vitro 2014/ songklanakarin journal of science and technology/ iran chart 1 – antifungal potential and therapeutic action of medicinal plants evaluated in the studies of interest selected. continue... maciel, m.j. et al. 300 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 296-304 issn 2176-9478 continue... plant species (family) part of the plant / compound / concentration used / treatment regimen (dose) therapeutic activity type of study year of publication/ journal/ country mentha piperita (lamiaceae) hydrodistillation of dry leaves to obtain the extract dissolved in 95% ethanol / concentrations of 4, 2, 1, 0.5, 0.25, 0.125 μl/ml it prevented the growth of microsporum canis, epidermophyton floccosum, trichophyton rubrum, and trichophyton mentagrophytes at concentrations of 2.0 and 4.0 μl/ml in vitro 2015/ environmental health and preventive medicine/ egypt mentha piperita (lamiaceae) hydrodistillation at 1:5 concentration / dose of 1 μl the essential oil exhibited strong antifungal activity against alternaria, penicillium spp., fusarium oxysporum, fusarium tabacinum, aspergillus fumigatus, candida albicans, cladosporium herbarum, and rhizoctonia solani in vitro 2017/ journal of king saud university/ india mikania glomerata (asteraceae) lower parts of the plant were macerated with water and ethanol (90–10%) / dose of 2 mg/ml it exhibited moderate activity (mic of 100–500 μg/ml) against candida krusei and candida parapsilosis in vitro 2002/ memórias do instituto oswaldo cruz/ brazil mikania glomerata (asteraceae) 40 g of fresh parts of the plant were used to obtain the essential oil, using 50 ml of dichloromethane for extraction / dose of 2-0.03 mg/ml it exhibited weak inhibitory activity (mic > 2.0 mg/ml) compared to candida albicans in vitro 2005/ journal of ethnopharmacology/ brazil schinus terebinthifolius (anacardiaceae) aqueous-ethanol extract (20:3 mg/ml) from the aerial parts / concentration of 1 mg/ml the aqueous extract was able to prevent the growth of candida albicans in vitro 2005/ journal of ethnopharmacology/ brazil schinus terebinthifolius (anacardiaceae) methanol extract (3:2,000) / dose of 100 mg/ml it exhibited antifungal activity against candida albicans and cryptococcus neoformans in vitro 2007/ journal of ethnopharmacology/ brazil schinus terebinthifolius (anacardiaceae) oil extraction from leaves with 80% ethanol and addition of water, hexane, dichloromethane and ethyl acetate / concentrations from 1,000 to 7.8 μg/ml the ethyl acetate extract portion exhibited higher antifungal activity against strains of candida albicans in vitro 2008/ world journal of microbiology and biotechnology/ brazil schinus terebinthifolius (anacardiaceae) extract obtained by hydrodistillation / concentrations of 25, 50, 75 and 100% / dose of 100 μl/ml the 25% dilution was able to inhibit the growth of colletotrichum sp., alternaria spp. and botrytis spp. fusarium spp. was only inhibited by the 50% dilution in vitro 2010/revista brasileira de farmacognosia/ brazil schinus terebinthifolius (anacardiaceae) hydroalcoholic extract of the bark (1:10) / dose of 2 mg/ml it exhibited inhibitory activity against strains of candida tropicalis and candida parapsilosis in vitro 2012/ journal of ethnopharmacology/ brazil schinus terebinthifolius (anacardiaceae) aqueous, ethanol and acetone extracts / concentrations from 1,000 to 1.95 μg/ ml / dose of 2,000 μg/ml ethanol extract exhibited strong activity against trichophyton rubrum and trichophyton mentagrophytes in vitro 2016/revista do instituto de medicina tropical de são paulo/ brazil chart 1 – continuation. medicinal plants of the unified health system (sistema único de saúde) with antifungal potential 301 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 296-304 issn 2176-9478 source: castillo et al. (2010), ertürk (2006), ibrahim and el-salam (2015), vamanu et al. (2011) and zhu et al. (2004). plant species (family) part of the plant / compound / concentration used / treatment regimen (dose) therapeutic activity type of study year of publication/ journal/ country schinus terebinthifolius (anacardiaceae) dichloromethane and oleoresin extract / concentrations of 1–0.05% oleoresin and the extract exhibited moderate activity against strains of candida albicans and penicillium sp. in vitro 2017/ ciência rural/ brazil uncaria tomentosa (rubiaceae) hydroalcoholic extract 70% of the stem in a 1:1 ratio / concentrations at 1:512 dilution it exhibited strong activity against the strains of candida albicans, candida krusei, candida tropicalis, candida guilliermondii up to 1:16 dilution in vitro 2011/ pesquisa brasileira em odontopediatria e clínica integrada/ brazil uncaria tomentosa (rubiaceae) hydroethanolic extract (50% v/v) / concentration of 1 mg/ml it exhibited strong activity against the resistant species candida krusei and candida glabrata in vitro 2015/ industrial crops and products/ brazil chart 1 – continuation. different numbers of papers were found for each plant species selected, indicating a variety and effectiveness of different mechanisms of action in each species. the therapeutic activity shown is related to the extraction method and dose used. extraction using aqueous-ethanol solvents afforded higher growth-inhibitory activity (27 different strains growth-inhibited), followed by extraction of essential oils using hydrodistillation (22 different strains growth-inhibited) and extraction using dichloromethane (12 different strains growth-inhibited). different solvents extract different active principles from the plant, which are responsible for the effects caused by the use of medicines containing these substances (e.g., anti-inflammatory, hypoglycemic, anticoagulant and antiplatelet activities) (sixel; pecinalli, 2005). studies show that the use of the crude extract, shows a considerably higher bioactivity than using each active principle separately (sixel; pecinalli, 2005). the studies analyzed in this review, therefore, showed higher antimicrobial activity, since all the assays were performed using crude extracts. among all the plants analyzed, approximately 54% (12) showed growth-inhibition in all of the fungal species tested, and 41% (9) at least prevented the growth of 50% of the species analyzed. the butanol extract of schinus terebinthifolius was tested against candida neoformans, candida albicans, and trychophyton rubrum, and inhibited only candida albicans strains. analyzing the data obtained, candida albicans was the most tested microorganism in all papers selected, totaling 16 studies analyzing extracts and oils against strains of this species. overall, 18 studies (78.3% of the total) analyzed seven candida species regarding their sensitivity to medicinal plant extracts and oils. filamentous fungi were also part of the selected studies. nine species of aspergillus were used in seven articles (39.2% of the total), and aspergillus niger was most studied, appearing in six papers. according to correia et  al. (2006), the family anacardiaceae is rich in bioactive compounds that may have antimicrobial effects, with the genus schinus being among the 11 most studied in this family. correia  et  al. (2006) demonstrated the presence of phenolic lipids in this plant. these compounds have amphipathic characteristics, which facilitate their penetration into the plasma membrane, causing changes in their structure and properties. therefore, seven of the 22 studies selected for this review analyzed the bioactive and antimicrobial activity of schinus terebinthifolius, which prevented the growth of 78% (14) of the 18 strains tested. another important factor, pointed out by gobbo-neto and lopes (2007), indicates that changes in the concentrations of active compounds may occur due to circadian cycle (day/night), seasonality, plant age, development period, temperature, attack by pathogens, pollution, and the hormonal development process in the plant. evans (2009) showed significant differences in the presence of chemical compounds during winter and summer. vasconcelos silva et al. (1999) demonstrated how the circadian cycle affects the production and concentration of bioactive substances, showing high quantitative contrasts at different times of the day. stress caused by temperature variations can also affect the concentrations of these compounds, as indicated by christie et al. (1994). plant age is also related to these changes. flowering period leads to increase or decrease in certain substances, as well as the period of leaf emergence or loss in deciduous plants. this indicates why the same plant species had different results in this paper. two studies carried out with mentha piperita (mahboubi; kazempour, 2014) (saharkhiz et al., 2012) used aspergillus flavus samples to test the antimicrobial action of essential oils extracted using hydrodistillation. the first study used the maciel, m.j. et al. 302 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 296-304 issn 2176-9478 aerial parts at the beginning of flowering to obtain essential oils and observed excellent growth-inhibitory activity. however, the second study, which also used aerial parts to extract essential oils, although after the beginning of flowering, found no growth-inhibitory action at any concentration in aspergillus flavus strains. the same occurred in studies carried out by schmourlo et  al. (2005) and biasi-garbin et  al. (2016), who tested the action of the ethanol extract of the species schinus terebinthifolius. the extract was prepared using different parts of the plant in each study, differing only in the concentration used (chart 1). at the end of the study, biasi-garbin et  al. (2016) were able to inhibit the growth of the pathogenic fungus trichophyton rubrum, while schmourlo et al. (2005) showed no effect on this fungus. schmourlo et al. (2005) and braga et  al. (2007) conducted a study with the same plant species using extracts against candida neoformans strains. alcoholic extracts were obtained for both studies; schmourlo et al. (2005) used ethanol as extraction solvent and braga et  al. (2007) used methanol. in the first study, the extract did not prevent the growth of candida neoformans, while it was inhibited in the second study, thus indicating that different solvents affect the composition of bioactive substances, either intensifying or preventing the effect of the extract, as already observed by silva (2010). silva (2010) compared different extracts of essential oils, classifying the different activities exhibited by each extract. thus,  he identified significant differences in the action of different solvents, related to solubility and affinity with the plasma membrane of the strains he compared. conclusion of the 417 papers initially read, 22 that demonstrated an antifungal effect were selected for the present review. the two plants that exhibited the highest antifungal activity were mentha piperita, with eight studies, and schinus terebinthifolius, with seven studies. candida albicans was the most frequently tested fungal species, as it was present in  11 different studies. other species of the genus candida were tested  in 10 different studies. the genera fusarium and aspergillus also stood out, with five and 13 studies, respectively. the incorporation of integrative and complementary practices within the scope of sus through pnpmf helps to understand and perceive the importance of studies on this topic. rename has also played an important role in the increase and constant evolution of the research on herbal medicines in brazil, especially after their inclusion in sus. there is a therapeutic equivalence between essential oils and extracts used to obtain active ingredients. thus, the importance of evaluating these compounds for cytotoxicity, bioavailability and therapeutic action in humans is evident to ensure that they can be used as drugs, having proven their extensive activity against microorganisms. contribution of authors: maciel, m. j.: supervision, funding acquisition, formal analysis, writing, review & editing. rempel, c.: supervision, funding acquisition, formal analysis, writing, review & editing. stroher, a. l.: methodology, investigation, data curation, writing. bergmann, p. c.: methodology; investigation, data curation, writing. marmitt, d. j.: supervision, formal analysis, writing, review & editing. references aslam, m.s.; ahmad, m.s., 2016. worldwide importance of medicinal plants: current and historical perspectives. recent advances in biology and medicine, v. 2, 88 93. assis, m.a.; morelli-amaral, v.f.; pimenta, f.p., 2015. research groups and their scientific literature on medicinal plants: an exploratory study in the state of rio de janeiro. revista fitos, v. 9, (1), 45 54. http://doi.org/10.5935/24464775.20150005 biasi-garbin, r.p.; demitto, f.o.; amaral, r.c.r.; ferreira, m.r.a.; soares, l.a.l.; svidzinski, t.i.e.; baeza, l.c.; yamada-ogatta, s.f., 2016. antifungal potential of plant species from brazilian caatinga against dermatophytes. revista do instituto de medicina tropical, v. 58, (18). https://doi.org/10.1590/ s1678-9946201658018 braga, f.g.; bouzada, m.l.m.; fabri, r.l.; matos, m.o.; moreira, f.o.; scio, e.; coimbra, e.s., 2007. antileishmanial and antifungal activity of plants used in traditional medicine in brazil. journal of ethnopharmacology, v. 111, (2), 396 402. https://doi.org/10.1016/j.jep.2006.12.006 brazil, 2006. ministério da saúde. política nacional de plantas medicinais e fitoterápicos. brasil, ministério da saúde (accessed december 28, 2018), at: http://bvsms.saude.gov.br/bvs/publicacoes/politica_nacional_ fitoterapicos.pdf. brazil, 2009a. ministério da saúde. ms elabora relação de plantas medicinais de interesse ao sus. brasília, ministério da saúde (accessed december 28, 2018), at: http://bvsms.saude.gov.br/bvs/sus/pdf/marco/ms_relacao_plantas_ medicinais_sus_0603.pdf brazil, 2009b. ministério da saúde. secretaria de ciência, tecnologia e insumos estratégicos. departamento de assistência farmacêutica e insumos estratégicos. programa nacional de plantas medicinais e fitoterápicos. brasília, ministério da saúde. 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https://doi.org/10.1021/jf0490192 https://doi.org/10.1021/jf0490192 15 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 15-27 issn 2176-9478 ana carolina dutra mestre em ciências ambientais, instituto de ciência e tecnologia de sorocaba, universidade estadual paulista “júlio de mesquita filho” (unesp) – sorocaba (sp), brasil. gerson araújo de medeiros doutor em engenharia agrícola. professor do instituto de ciência e tecnologia de sorocaba, unesp – sorocaba (sp), brasil. bruno fernando gianelli doutor em ciência e tecnologia dos materiais. professor do instituto federal de educação, ciência e tecnologia – itapetininga (sp), brasil. endereço para correspondência: ana carolina dutra – rua milton de souza oliveira, 154 – residencial colinas do sol – cep 18050-087 – sorocaba (sp), brasil – e-mail: anacadutra@gmail.com recebido em: 16/10/2018 aceito em: 22/02/2019 resumo a educação ambiental é parte do processo de educação no qual se constroem valores voltados para a conservação do meio ambiente, contribuindo para o combate à crise ambiental. a avaliação do ciclo de vida estima os potenciais impactos ambientais gerados durante todo o ciclo de vida de uma atividade. este trabalho objetivou avaliar os potenciais impactos ambientais produzidos por um programa de educação ambiental pela visão do ciclo de vida e propor uma metodologia tanto para inserção desse conceito em atividades de educação ambiental como de avaliação do desempenho ambiental de outros programas educativos. a partir do uso do programa computacional simapro 7.3.0, o cenário de destino final de resíduos representou 67,1% dos impactos ambientais totais, a maior parte devido ao transporte de resíduos orgânicos ao aterro sanitário, seguido de outras atividades envolvendo logística. encontra-se na compostagem desse tipo de resíduo a redução de até 37% de impactos em relação ao cenário original. palavras-chave: avaliação do ciclo de vida; educação ambiental; gestão ambiental; zoológico. abstract environmental education is part of the education process, where values are built to conserve the environment, combating the environmental crisis. life cycle assessment estimates the potential environmental impacts generated throughout the life cycle of an activity. this work aimed at evaluating the potential environmental impacts produced by an education program through the life cycle perspective and at proposing a methodology both for the insertion of this concept into environmental education activities and for evaluating the environmental performance of other educational programs. using the simapro 7.3.0 software, the final waste scenario accounted for 67.1% of the total environmental impacts, mostly due to the transportation of organic waste to the landfill, followed by other activities involving logistics. the organic decomposition of this type of waste can reduce the impacts up to 37% in relation to the original scenario. keywords: life cycle assessment; environmental education; environmental management; zoo. avaliação do ciclo de vida como uma ferramenta de análise de impactos ambientais e conceito aplicados em programas educativos life cycle assessment as an analyzing tool for environmental impacts and concept applied to education programs artigo | doi: 10.5327/z2176-947820190399 http://orcid.org/0000-0002-3967-2125 http://orcid.org/0000-0002-9122-3909 http://orcid.org/0000-0002-2652-5513 dutra, a.c.; medeiros, g.a.; gianelli, b.f. 16 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 15-27 issn 2176-9478 introdução as preocupações acerca dos problemas ambientais contemporâneos têm foco nas ações do homem e para que se encontre uma solução é necessária uma transformação de suas abordagens. as atividades antrópicas e a exploração desenfreada e não sustentável dos recursos naturais ameaçam não só a disponibilidade dos mesmos, como também a biodiversidade (lutinski et al., 2017), transformando habitats em áreas de cultivo e interferindo na disponibilidade de alimentos, por exemplo. a evolução tecnológica, o desenvolvimento econômico, a urbanização e o crescimento populacional tendem a aumentar a geração de resíduos sólidos (sadi junior et al., 2017), contribuindo para a exaustão de recursos ambientais e a degradação ambiental. o termo educação ambiental surgiu pela primeira vez em 1965 durante a conferência em educação, na alemanha. a consideração da dimensão ambiental na educação começou a ser correntemente discutida após a conferência das nações unidas sobre o ambiente humano, de 1972, em estocolmo, suécia. começou-se a pensar mais sobre a difusão da consciência ambiental entre os cidadãos e nada melhor do que começar no ambiente escolar. a temática ambiental começou a ser vista como necessária para a formação de todos, estando presente na educação tradicional e servindo como uma ferramenta de combate à crise ambiental (dias, 2004). entretanto, para que a educação ambiental tenha êxito e para que seus aspectos positivos se destaquem, é necessária uma transformação no planejamento, sobretudo escolar (uyanik, 2016). durante todas as etapas do ciclo de vida de um produto, serviço ou atividade são gerados impactos ambientais positivos e negativos, devido a entradas e saídas de matéria e energia do sistema (claudino & talamini, 2013). o pensamento do ciclo de vida surgiu como um conceito visando à diminuição do uso dos recursos naturais e emissões ao ambiente, analisando e avaliando todo o ciclo de vida de um sistema e o que o influencia e é influenciado (abnt, 2009; kikuchi-uehara; nakatani; hirao, 2016). o início da aplicação dessa ferramenta remonta à década de 1960 (hellweg & canals, 2014) e com o passar dos anos se fez necessária uma padronização, a qual começou a ser desenvolvida 30 anos mais tarde pela international organization for standardization (iso). atualmente, no brasil, as normas referentes à avaliação do ciclo de vida (acv) são abnt nbr iso 14.040:2009 (gestão ambiental — avaliação do ciclo de vida — princípios e estruturas) e abnt nbr iso 14.044:2009 (gestão ambiental — avaliação do ciclo de vida — requisitos e orientações), além de dois documentos técnicos (abnt, 2018). a fundação parque zoológico de são paulo (fpzsp) foi o décimo zoológico do mundo a conquistar a certificação iso 14.001, mantendo-a até os dias atuais. possui, no interior do estado de são paulo, uma unidade de produção agrícola multifuncional, a divisão de produção rural (dpr), que além de produzir alimentos e matérias-primas para a fundação, abriga o centro de conservação de fauna silvestre do estado de são paulo (cecfau) e possui um programa de educação ambiental chamado fazenda legal, voltado ao recebimento de crianças de 7 a 12 anos para visitas monitoradas ( fpzsp, 2013). assim, este estudo objetivou apresentar um método de avaliação do desempenho ambiental para programas educativos; introduzir o conceito do pensamento de ciclo de vida em atividades de educação ambiental; e estimar os potenciais impactos ambientais gerados durante as atividades desenvolvidas pelo programa fazenda legal a partir da visão de ciclo de vida, como uma forma de propor diretrizes de gestão para sua melhoria ambiental. revisão bibliográfica educação ambiental a lei federal brasileira nº 9.975, de 1997, define a educação ambiental como os processos pelos quais a coletividade constrói valores sociais, conhecimentos, habilidades, atitudes e competências voltadas para a conservação do meio ambiente (brasil, 1997). destaca que a educação ambiental formal (presente nos currículos de instituições públicas e privadas) deve ser considerada em todos os níveis educacionais, além das abordagens não formais, cuja função é sensibilizar a coletividade para a defesa das questões ambientais. após a conferência de estocolmo foram realizados diversos encontros, conferências e seminários, nacionais e internacionais, para discussões acerca da sensibilizaavaliação do ciclo de vida como ferramenta e conceito aplicados em programas educativos 17 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 15-27 issn 2176-9478 ção da população sobre as inter-relações do meio ambiente com a educação (barbieri & silva, 2011). em 1975, em resposta às recomendações geradas na conferência de estocolmo, houve o primeiro encontro sobre educação ambiental em belgrado (na então iugoslávia), que resultou na criação do programa internacional de educação ambiental (barbieri & silva, 2011). nesse primeiro momento, a educação ambiental adquiriu o caráter multidisciplinar, contínuo e integrado às diferenças regionais (dias, 2004; brasil, 2016). no ano de 1977 foi realizada a conferência intergovernamental sobre a educação ambiental em tbilisi, geórgia, evento conjunto da organização das nações unidas para a educação, ciência e cultura (unesco) e do programa das nações unidas para o meio ambiente (pnuma), considerada um marco importante na história da educação ambiental, tendo como produto a declaração de tbilisi. nessa declaração, recomendou-se que a educação ambiental deve ser ampla e abranger pessoas de todas as idades, não somente nas escolas, como também em atividades não formais que procurem disseminar valores ambientais, como os parques zoológicos, parques naturais e unidades de conservação. ainda, a literatura apresenta uma série de artigos e abordagens em que a educação ambiental é uma importante estratégia para a inserção das relações ecológicas no cotidiano das pessoas, traduzindo-se numa maneira de promover o entendimento e a sensibilização para as questões ambientais da sociedade contemporânea (medeiros; carvalho junior; vaccari, 2012; medeiros & daniel, 2009; grigol et al., 2013; fengler et al., 2015). avaliação do ciclo de vida ao utilizar o pensamento do ciclo de vida para uma análise completa de entradas e saídas de um sistema, aperfeiçoando assim seu desempenho ambiental pela redução de emissões ao ambiente, surgiram diversas ferramentas, como a acv, a avaliação da sustentabilidade do ciclo de vida, a avaliação do ciclo de vida social, entre outras. a acv é comumente utilizada na avaliação e no aprimoramento de sistemas de produção, pois mapeia os principais e potenciais impactos ambientais. como consequência, tem-se o direcionamento a ações corretivas e de melhoria. essas melhorias não dizem respeito apenas a mudanças nos procedimentos e/ou aquisição de matéria-prima, mas também nas ações de consumo e descarte (hellweg & canals, 2014). de acordo com a norma abnt nbr iso 14.040:2009, divide-se um estudo de acv em quatro fases (apud curran, 2006). a primeira fase é a definição do objetivo e escopo: o objetivo deverá conter a razão do estudo e o escopo deverá contemplar as principais definições do sistema, como a unidade funcional (referência para o levantamento de dados e interpretação de resultados) e abrangência das etapas do estudo de acv (berço-ao-túmulo, berço-ao-portão). a segunda fase é a análise do inventário de ciclo de vida (icv), a etapa mais importante de uma acv, pois lista todas as entradas e saídas das etapas do ciclo de vida, permitindo, assim, a quantificação dos aspectos ambientais nas fronteiras definidas pelo sistema em estudo. a terceira fase é a avaliação dos impactos, que tem como propósito descrever as cargas ambientais decorrentes das entradas e saídas das fronteiras do estudo em categorias de impacto ambiental previamente definidas na etapa de escopo. a última fase é a interpretação dos resultados, que combina os resultados do inventário do ciclo de vida e a avaliação dos impactos de acordo com o objetivo e escopo do estudo, chegando-se às conclusões sobre a significância, magnitude e ações a serem aplicadas nos potenciais impactos identificados. nakajima, hirayama e hondo (2011) consideraram efetivo o uso do pensamento do ciclo de vida como uma ferramenta de educação ambiental para mudar o comportamento de alunos do ensino médio de uma cidade japonesa em relação a suas atitudes. partiu-se da afirmação de que, para entender mais sobre o meio ambiente e suas relações com ações cotidianas, o aluno precisava perceber o quanto seu estilo de vida o influencia. dessa forma, o pensamento do ciclo de vida foi disseminado a partir da relação entre o ciclo de vida das ações dos alunos e seus impactos nas mudanças climáticas. como resultado final, houve um maior entendimento de como o estilo de vida causa impactos ambientais, como a consequente emissão de gases causadores do efeito estufa e suas alterações na qualidade ambiental, tornando-se uma ferramenta útil para a mudança comportamental. dutra, a.c.; medeiros, g.a.; gianelli, b.f. 18 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 15-27 issn 2176-9478 metodologia área de estudo a educação ambiental na fundação parque zoológico de são paulo o brasil conta hoje com 106 parques zoológicos e 10 aquários, a maioria localizada na região sudeste (szb, 2017). inicialmente, os parques zoológicos surgiram com a função de entretenimento, ao permitir o contato dos visitantes com diversos tipos de animais. atualmente, zoológicos de todo o mundo incorporam outros objetivos, como a conservação de espécies e ecossistemas ameaçados de extinção e a educação ambiental (ashmawy, 2018). a fundação parque zoológico de são paulo (fpzsp) desenvolve atividades de educação ambiental tanto no parque zoológico quanto em sua unidade de produção agrícola. no parque zoológico, as atividades educativas começaram no ano de 2000 e são baseadas em ações de conservação da biodiversidade e da fauna, utilização responsável dos recursos naturais e sobre a interferência do homem na natureza, visando sensibilizar os visitantes através de sua coleção de animais. além disso, realizam diversos eventos ao longo do ano, apresentações didáticas, exposições, um jornal de divulgação de conteúdos ambientais da fundação, chamado abrindo o bico, cursos para educadores e um clube ecológico da terceira idade (fpzsp, 2017). a educação ambiental na divisão de produção rural o programa de educação ambiental fazenda legal surgiu em 2011 a partir de parcerias com as secretarias municipais de meio ambiente e educação das cidades do entorno de araçoiaba da serra, sendo dividido em duas etapas. a primeira é o curso de formação de educadores (professores, coordenadores pedagógicos e diretores) da rede pública, baseado em encontros na dpr, onde são oferecidas palestras, minicursos e atividades práticas. ao final do curso, os educadores devem desenvolver um projeto ambiental com seus alunos. na segunda etapa os alunos dos educadores vão até a dpr e realizam uma visita monitorada. ao final das visitas, os projetos dos educadores são avaliados e ocorre a escolha da escola vencedora (dutra, 2018). as visitas monitoradas baseiam-se em uma trilha ecológica que resgata as lendas do folclore para que os alunos façam uma conexão entre suas histórias e questões relacionadas ao meio ambiente. primeiramente, os participantes são recebidos no espaço de educação ambiental, onde ocorre a introdução sobre o que é a fpzsp e quais as suas unidades, a sustentabilidade dentro da fundação e a função da dpr. em seguida, os alunos partem para uma trilha ecológica onde o saci pererê demonstra a importância da manutenção das florestas e das ervas medicinais, a iara discute a poluição dos recursos hídricos e área de preservação permanente, o boitatá discorre sobre queimadas, efeito estufa e perda de biodiversidade, curupira fala sobre o consumismo e a cultura indígena e caipora aborda o tráfico de animais e a proteção das florestas. ainda, são abordados temas como reciclagem, compostagem e reflorestamento. ao longo da trilha, os participantes conhecem alguns dos animais exóticos da unidade e são abordadas as relações entre seus hábitos e a conservação dos mesmos nos dias atuais. além disso, a dpr possuía um clube ecológico para crianças de 7 a 12 anos e atividades para escolas não parceiras e comunidade do entorno, além de participar de eventos alusivos ao meio ambiente. metodologia de avaliação do ciclo de vida objetivos da avaliação do ciclo de vida o objetivo do presente estudo de acv foi estimar os potenciais impactos ambientais produzidos por um programa de educação ambiental, fazenda legal, no ano de 2016, servindo como apoio na proposição de diretrizes de gestão. ainda, apresenta um método de avaliação de desempenho ambiental que pode ser estendido a outros programas educativos, enfatizando-se a importância da inserção do conceito de acv em atividades de educação ambiental. avaliação do ciclo de vida como ferramenta e conceito aplicados em programas educativos 19 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 15-27 issn 2176-9478 escopo da avaliação do ciclo de vida definiu-se a unidade funcional do estudo como a “avaliação dos potenciais impactos ambientais decorrentes de um programa de educação ambiental com recebimento médio de 650 visitantes anuais”. a unidade funcional serve como um parâmetro para avaliação e relação com os impactos ambientais estimados. a fronteira do sistema foi a dpr, unidade agrícola multifuncional em que foram realizadas as atividades, tendo recebido, no ano de 2016, visitantes das cidades de sorocaba, araçoiaba da serra, votorantim e sarapuí, num raio médio de 26 km. as atividades envolvendo o clube ecológico, onde há visitas de moradores próximos à unidade, e os eventos externos alusivos ao meio ambiente foram excluídos do estudo, voltando-se somente para o programa fazenda legal. a partir da construção de um fluxograma com as principais entradas e saídas, foi possível o levantamento dos aspectos ambientais existentes e necessários para a elaboração do icv da atividade. para essa atividade foram considerados os seguintes aspectos ambientais: consumo de energia elétrica, deslocamentos gerados pelos visitantes (considerados como ocorridos em ônibus a diesel), deslocamento de funcionários (ocorridos em ônibus e motocicleta) e destinação de resíduos, recicláveis e não reciclados, bem como os aspectos pertinentes ao seu deslocamento. desconsiderou-se o consumo de água por ser baixo e insignificante. o cenário de destino final foi feito levando-se em consideração os resíduos gerados pelos visitantes e funcionários. para sua quantificação, realizaram-se pesagens semanais durante o primeiro semestre de 2016 e as mesmas foram relacionadas com o número total de visitantes recebidos nesse ano. foram geradas as seguintes frações de resíduos: alumínio, papel, plástico, orgânico e sanitário. considerou-se que o único descarte que não fez parte dessa quantificação foi o resto de alimento produzido pelos funcionários no refeitório, em que sua geração foi estimada a partir da proporção do número de funcionários dessa atividade e o resíduo orgânico (do refeitório) total gerado na unidade agrícola, obtido por dutra (2018). a baixa quantificação de resíduos deveu-se ao tipo de resíduo que entrou no sistema, que foram aqueles para lanches, sendo que algumas vezes ocorreu a utilização de embalagens reutilizáveis e por vezes não houve tempo para o lanche dos alunos, o que acarretou uma baixa quantificação de resíduos. ainda, o ano de 2016 contou com poucas visitas de alunos (comparado a anos anteriores), permitindo a quantificação de resíduos apenas em alguns meses do primeiro semestre, fato esse que justifica a influência de fatores externos (turmas que não levaram lanche e turmas que não fizeram lanche na unidade) na obtenção dos resultados e sua representatividade no ciclo de vida total. para a elaboração do cenário do destino final de resíduos, calculou-se a distância total anual percorrida para a destinação das frações reciclável (até uma cooperativa de reciclagem) e não reciclada (até o aterro sanitário) e correlacionou-se com a quantidade dos mesmos, obtendo-se um valor em “tonelada quilômetro” (t.km), necessário para a inserção no programa computacional utilizado. para os deslocamentos de funcionários e visitantes, utilizou-se a ferramenta google maps e registros de visitas recebidas no ano de 2016, correlacionando-se a quilometragem percorrida com o total de visitantes. foi utilizado o programa computacional simapro 7.3.0 para a inserção do icv, construção do ciclo de vida e cálculo dos potenciais impactos ambientais. esse programa computacional tem sido utilizado em estudos de gestão de resíduos, agricultura, quantificação de gases do efeito estufa e construção civil, entre outros ( dutra, 2018). além disso, um estudo de acv não precisa necessariamente de programa computacional, podendo ser conduzido por equações que relacionem um aspecto ambiental e seu potencial poluidor para determinada categoria de impacto ambiental (ex.: co 2eq e seu potencial causador de aquecimento global). dentre os diversos métodos de cálculo de impacto ambiental que o programa computacional possui, escolheu-se o método suíço eco-indicator 99(h), pois fornece dados representativos da carga ambiental total envolvida no ciclo de vida estudado e divididos em 3 categorias de danos e 11 categorias de impacto ambiental: danos à saúde humana (mudanças climáticas, depleção da camada de ozônio, radiação, respiráveis orgânicos, respiráveis inorgânicos e carcinogênicos), dutra, a.c.; medeiros, g.a.; gianelli, b.f. 20 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 15-27 issn 2176-9478 danos ao ecossistema (ecotoxicidade, acidificação/eutrofização e uso do solo) e danos aos recursos naturais (consumo de recursos minerais e consumo de combustível fóssil) (goedkoop & spriensma, 2001). proposição de cenários de melhoria para o programa fazenda legal a partir dos resultados obtidos, identificou-se a fase do ciclo de vida com maior carga ambiental e foram realizadas, no programa computacional simapro 7.3.0, simulações para cenários alternativos visando à diminuição de impactos ambientais negativos. resultados inventário de ciclo de vida o programa fazenda legal destinou 23% de seus resíduos a uma cooperativa de reciclagem, coletados em duas viagens no ano de 2016. a fração não reciclada (77%), coletada semanalmente com os demais resíduos originados na unidade, referiu-se respectivamente a: restos de alimentos produzidos pelos funcionários, resíduos sanitários e resíduos orgânicos originados pelos visitantes (compostos por frutas). a tabela 1 apresenta o icv com a quantificação dos principais aspectos e impactos ambientais levantados para o programa de educação ambiental no ano de 2016. o consumo de eletricidade apresentou baixo valor pelo uso dever-se apenas à utilização de lâmpadas e ventiladores para o desenvolvimento de atividades de educação ambiental. interpretação dos impactos do inventário de ciclo de vida para a construção do ciclo de vida da atividade, foram considerados os seguintes dados de entrada no programa computacional: consumo de eletricidade; geração dos resíduos alumínio, papel, plástico, orgânico dos visitantes, orgânico dos funcionários e sanitário; transporte de resíduos recicláveis, transporte de resíduos não reciclados e transporte de visitantes, calculados como descrito na metodologia. os resíduos gerados entraram como uma fase denominada “operação”, representando os materiais de consumo que foram posteriormente destinados como resíduos. o transporte de resíduos recicláveis e não recicláveis constituiu a fase de cenário de destino final. como dados de saída, o programa computacional simapro forneceu os impactos ambientais calculados para cada fase inserida no ciclo de vida, utilizando-se de uma unidade própria, o point (pt). o pt é eficiente quando se têm vários sistemas para comparar. neste estudo, a partir dos dados numéricos (tabela 2), os impactos ambientais de cada fase foram transformados em porcentagem com base nos impactos globais do sistema (figura 1). dessa forma, tem-se a possibilidade de uma melhor comparação de cada fase do ciclo de vida do programa de educação ambiental no que diz respeito a seus impactos. a tabela 2 lista os impactos ambientais em termos de pontuação de impacto ambiental, dada pelo programa computacional em pt. já a figura 1 mostra as porcentagens dos impactos ambientais de cada fase do ciclo de vida do programa fazenda legal. a fase de operação contribuiu com 0,023% de todo o ciclo de vida do programa de educação ambiental, estimando os impactos ambientais da extração de matéria-prima até seu uso, constituindo uma abordagem do berço-ao-portão. esses materiais foram estimados a partir dos resíduos gerados pelos visitantes e a fração resto de alimentos gerada pelos funcionários no refeitório da unidade. esses impactos superaram os decorrentes do consumo de energia elétrica, ocorridos num valor de 0,017%. as atividades envolvendo o transporte de pessoas foram responsáveis pela segunda maior contribuição dos impactos ambientais: aproximadamente 33%, sendo 3,4% devidos ao deslocamento de funcionários, percorrendo uma distância média e diária de 26,4 km, e 29,5% referentes aos visitantes. essa abordagem levou em consideração o ciclo de vida dos veículos de locomoção, bem como o referente à obtenção dos combustíveis. avaliação do ciclo de vida como ferramenta e conceito aplicados em programas educativos 21 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 15-27 issn 2176-9478 tabela 1 – inventário do ciclo de vida do programa de educação ambiental no ano de 2016. utilizou-se a abordagem do portão-ao-túmulo para estimar os impactos do destino final de resíduos. esse cenário representou o maior impacto do ciclo de vida: 66,3% referentes à destinação de resíduos ao aterro sanitário (correspondentes a 77% do total gerado) e 0,8% devidos à reciclagem (correspondentes a 23% do total gerado). apesar dos impactos positivos da reciclagem de alguns materiais, houve predomínio de impactos negativos por causa da logística de envio para a cooperativa, localizada a 12 quilômetros da dpr, e da realização de duas viagens no ano de 2016 para a coleta de materiais. uma alternativa para a reduzir a carga ambiental negativa gerada pelo cenário da reciclagem seria a redução para uma única viagem de coleta de resíduos por ano, além de maior reutilização de materiais antes de sua destinação final. os resíduos recicláveis podem ser destinados a postos de entrega voluntária (pev) pela frota interna da unidade, a qual se desloca diariamente e passa, eventualmente, por postos desse tipo. atividade aspecto ambiental quantificação desenvolvimento de atividades energia elétrica energia elétrica (kwh.ano-1) 322,40 visitação deslocamento até a divisão de produção rural por ônibus a diesel transporte de visitantes anual (pessoa.km) 719.615,40 número de visitantes em 2016 visitantes anuais (pessoas.ano-1) 651,00 resíduos enviados ao aterro sanitário por caminhão a diesel resíduo sanitário (kg.ano-1) 28,00 resíduo orgânico funcionários (kg.ano-1) 31,00 resíduo orgânico visitantes (kg.ano-1) 3,00 transporte de resíduo não reciclado (t.km) 141,01 visitação resíduos enviados à reciclagem por caminhão a diesel papel (kg.ano-1) 9,00 alumínio (kg.ano-1) 2,00 plástico (kg.ano-1) 8,00 transporte de resíduo reciclável (t.km) 0,90 transporte dos funcionários deslocamento até a divisão de produção rural transporte por ônibus (pessoa.km) 42.108,00 transporte por motocicleta (pessoa.km) 50.776,00 dutra, a.c.; medeiros, g.a.; gianelli, b.f. 22 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 15-27 issn 2176-9478 tabela 2 – contribuição das fases integrantes do ciclo de vida do programa de educação ambiental e as categorias de impacto influenciadas em termos de pontuação no ano de 2016. categoria de impacto operação (pt) transporte de funcionários (pt) transporte de visitantes (pt) energia elétrica (pt) cenário de destino final (pt) total (pt) depleção da camada de ozônio 0,00 0,05 0,45 0,00 1,00 1,51 radiação 0,01 0,46 5,14 0,01 5,28 10,90 respiráveis orgânicos 0,00 6,79 4,70 0,00 26,97 38,47 uso do solo 0,98 7,20 68,96 0,39 140,17 217,69 consumo de minerais 0,18 6,95 49,85 0,25 222,18 279,42 ecotoxicidade 0,08 15,41 116,32 0,32 159,34 291,48 carcinogênicos 0,41 21,86 137,55 1,51 195,79 357,12 acidificação/ eutrofização 0,07 24,01 296,79 0,04 491,87 812,77 mudanças climáticas 0,36 75,31 537,35 0,64 1334,87 1948,53 respiráveis inorgânicos 1,23 282,34 3147,77 0,68 6538,28 9970,30 consumo de combustíveis fósseis 4,62 740,61 5830,79 2,09 14097,72 20675,83 total 7,95 1181,00 10195,67 5,92 23213,47 34604,02 fonte: adaptado de simapro 7.3.0. figura 1 – ciclo de vida do programa de educação ambiental (ea) e as porcentagens de impactos ambientais de cada fase constituinte no ano de 2016. fonte: adaptado de simapro 7.3.0. ciclo de vida (ea): transporte de funcionários 3,41% operação 0,023% transporte de visitantes 29,5% energia elétrica 0,017% aterro sanitário 66,3% reciclagem 0,8% cenário de des�no final 67,1% avaliação do ciclo de vida como ferramenta e conceito aplicados em programas educativos 23 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 15-27 issn 2176-9478 neste caso, não haveria a demanda de consumo de combustíveis fósseis e emissões atmosféricas em razão do deslocamento da cooperativa de reciclagem. já os aterros sanitários costumam apresentar cargas ambientais significativas devido aos aspectos considerados, como construção, operação e manutenção. entretanto, neste estudo, os impactos negativos relacionaram-se à logística, sendo que aterramento e decomposição dos materiais apresentaram impactos insignificantes diante do consumo de combustíveis fósseis. do total, 35,4% dos impactos gerados pelo aterro sanitário deveram-se ao transporte da fração orgânica e 30,9% ao transporte de resíduos sanitários. essa alta influência das atividades de logística se assemelha aos resultados obtidos por outros autores, como doka (2003), laurent et al. (2014a; 2014b) e paes et al. (2018). paes et al. (2018) avaliaram os impactos de uma gestão municipal de resíduos sólidos utilizando a acv para estimar os impactos ambientais nas categorias acidificação, eutrofização, aquecimento global e toxicidade humana. constataram que o transporte de resíduos ao aterro sanitário correspondeu a 91 e 89% dos impactos nas categorias acidificação e eutrofização, respectivamente, além da coleta de resíduos recicláveis e não reciclados consumirem três vezes mais diesel do que o utilizado na operação do aterro. os impactos relacionados à logística justificam que o consumo de combustíveis fósseis tenha sido a principal categoria de impacto ambiental influenciada, atingindo 59,8% dos impactos totais. em seguida, destacaram-se as categorias respiráveis inorgânicos (28,8%) e mudanças climáticas (5,6%). logo, as categorias de dano mais atingidas foram consumo de recursos e danos à saúde humana. proposição de cenários de melhoria os elementos naturais presentes em diversas paisagens contribuem para o processo de sensibilização, possibilitando um novo olhar sobre a realidade e a sensação de pertencimento (almeida; toppa; de fiori, 2017). o programa fazenda legal contribuiu para novas experiências e sensibilização dos participantes, principalmente nas abordagens sobre queimadas e aquecimento global, estrategicamente localizadas em área com menor quantidade de árvores, seguida da abordagem do reflorestamento. é nítido como o desconforto térmico sensibilizava os alunos e os fazia entender as consequências do desmatamento em nosso dia a dia. apesar de seus aspectos positivos, sobretudo os sociais, foi possível identificar os impactos negativos gerados pela ação. o raio médio de abrangência do fazenda legal em 2016 foi de 26 km e, devido à sua missão, quanto maior o número de visitas, melhor seu desempenho social, pois mais pessoas serão sensibilizadas pelas ações de conscientização ambiental. entretanto, quanto maior o raio de abrangência, maiores as distâncias percorridas e os impactos ambientais negativos em razão, principalmente, do consumo de combustíveis fósseis. uma medida para mitigar os impactos ambientais negativos decorrentes da logística dos visitantes seria a conscientização e o estímulo das prefeituras municipais à contratação e ao uso de frotas com ônibus mais novos e eficientes quanto ao uso de combustíveis, além da otimização do uso dos mesmos nas viagens realizadas. a dpr é uma propriedade rural de 574 hectares, possuindo áreas disponíveis para plantios, permitindo a neutralização do carbono e compensação das emissões de co 2 realizadas pelo programa por meio de plantios e manutenções de árvores. tal ação possui reflexos nas esferas educacional e ambiental (medeiros & daniel, 2009). analisando-se o cenário de destino final, responsável por 67,1% dos impactos ambientais do ciclo de vida da atividade, teve-se que o deslocamento originado pela disposição de resíduos no aterro sanitário foi a etapa que apresentou maior carga ambiental negativa. desses resíduos, mais da metade referiu-se à parte orgânica, representada por restos de alimentos de funcionários e aqueles descartados pelos visitantes. a dpr possui áreas verdes, utiliza máquinas agrícolas e, inclusive, aborda o tema compostagem nas visitas monitoradas e cursos de formação de educadores. assim, uma ação para a diminuição de impactos ambientais negativos seria a compostagem da fração orgânica originada tanto por funcionários como visitantes. além de ser uma prática que pode ser adotada em curto prazo, uma simulação no programa computacional dutra, a.c.; medeiros, g.a.; gianelli, b.f. 24 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 15-27 issn 2176-9478 simapro 7.3.0 demonstrou que caso todo o resíduo orgânico passasse pela decomposição orgânica na própria unidade ao invés de ser aterrado, haveria uma diminuição de cerca de 37% dos impactos ambientais em relação ao cenário original obtido para o ano de 2016. observa-se o exemplo do parque zoológico, o qual possui uma unidade de produção de composto orgânico no qual, a partir da decomposição orgânica de todos os resíduos orgânicos produzidos, tanto de funcionários quanto de visitantes, como carcaças e fezes de animais e aqueles decorrentes da varrição, tem-se composto orgânico (utilizado inclusive na dpr) (dutra, 2018). a avaliação do ciclo de vida como uma ferramenta educativa e de desempenho ambiental de programas educativos os resultados demonstram que a acv, constantemente aplicada na gestão de resíduos e processos produtivos, pode ser utilizada na área educacional, estimando os impactos ambientais positivos e negativos de atividades e avaliando seu desempenho ambiental. dessa forma, poderá utilizar os principais aspectos ambientais inerentes ao processo educativo, como utilização de água, eletricidade, materiais de consumo, logística, geração de resíduos e efluentes líquidos e gasosos. parsons (2009) realizou pesquisa semelhante ao utilizar o pensamento do ciclo de vida na identificação dos principais aspectos e impactos ambientais decorrentes de um processo educativo. o autor estimou os impactos ambientais decorrentes do ensino de engenharia e ciências espaciais em uma universidade da austrália, destacando a causa dos principais impactos e as oportunidades de melhorias. os autores analisaram as duas formas de ensino: presencial e a distância, sendo que os últimos deveriam viajar ao menos duas vezes ao ano até a universidade. os impactos predominantes foram na emissão de gases causadores do efeito estufa devido ao uso de eletricidade (já que a combustão do carvão produz a maior parte da eletricidade na austrália) e referentes à logística. como a maior parte dos alunos pertencia ao ensino a distância, as contribuições relacionadas ao uso da água e eletricidade do campus não foram significativas no primeiro momento. porém, os alunos faziam uso de eletricidade para estudar e realizar atividades on-line em seus domicílios, somando-se, ainda, a logística tanto dos servidores da faculdade como das viagens dos alunos para aulas presenciais obrigatórias (existindo alunos até de fora da austrália). destaca-se que o uso de eletricidade e emissões de gases causadores do efeito estufa foram os mais significativos na avaliação do ciclo de vida das duas modalidades de ensino estudadas (parsons, 2009). o enfoque de ciclo de vida e a acv podem ser estendidos a diversas outras práticas de educação, bem como em outras tomadas de decisão. como exemplo, poder-se-ia avaliar uma fase de uma atividade, como aquela que se baseia na distribuição de folhetos, permitindo a comparação de impactos ambientais benéficos e impactos ambientais negativos, ou seja, disseminação de informações versus consumo de recursos naturais e geração de resíduos. além de agir como uma ferramenta de avaliação, o conceito pode ser trabalhado e inserido em processos educativos. almeida, toppa e de fiori (2017) estudaram a introdução da área de preservação permanecente (apa) de itupararanga no ensino de alunos de ibiúna, um dos oito municípios de sua abrangência. os autores concluíram que a introdução do conceito é capaz de trazer contribuições significativas ao aprendizado, entretanto identificaram as dificuldades dessa inserção. a apa é uma unidade de conservação com características ambientais relevantes e a de itupararanga, além dos valores ambientais, possui utilização para o lazer da comunidade, cultivos agrícolas e construção de residenciais. mesmo sem a visitação, é possível levar o conceito de ciclo de vida aos alunos, evidenciando os aspectos ambientais das diversas atividades que fazem parte da apa, como os insumos utilizados e os impactos ambientais decorrentes do ciclo de vida das atividades de cultivo; os impactos ambientais decorrentes da fase de construção (atividades de logística, materiais de construção, geração de resíduos) e utilização das residências (utilização de recursos naturais e geração de resíduos sólidos e efluentes líquidos). até mesmo o lazer pode ter seu ciclo de vida analisado, pois as visitas consumirão combustíveis fósseis para o transporte dos visitantes, além da geração de emissões atmosféricas (que ficarão suspensas na área da apa) e resíduos; entretanto, haverá a percepção das belezas naturais e sua importância em nosso cotidiano, podendo fortalecer a consciência ambiental dos visitantes. dessa forma, é possível comparar os impactos benéficos da apa com avaliação do ciclo de vida como ferramenta e conceito aplicados em programas educativos 25 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 15-27 issn 2176-9478 os impactos negativos gerados por ela, agregando-se as contribuições sociais (lazer e valorização ambiental) e econômicas (cultivos), além de instigar os estudantes a discutirem sobre a conservação da apa. sempre que possível, estudos de acv devem ter outras ferramentas agregadas, como as de valoração econômica, social e cultural, fornecendo resultados amplos e que impactarão nas discussões sobre sustentabilidade. conclusão a educação ambiental é capaz de trazer a temática ambiental ao cotidiano das pessoas, contribuindo para uma mudança comportamental e na busca pelo desenvolvimento sustentável. o programa fazenda legal, da dpr, contribuiu para a formação de uma consciência ecológica, formando educadores e conscientizando alunos por meio de abordagens e atividades ambientais. entretanto, além dos impactos ambientais e sociais positivos, como todo processo e serviço, gerou impactos ambientais negativos. dos impactos do ciclo de vida gerados por essa atividade, 67,1% corresponderam ao deslocamento de resíduos não reciclados ao aterro sanitário, sendo a fração orgânica gerada em maior quantidade e, consequentemente, com maior parcela de impactos. dessa forma, uma alternativa para a diminuição de impactos ambientais negativos seria a compostagem desses resíduos, visto que a unidade possui áreas para a realização da prática e para o aproveitamento do composto gerado na forma de fertilizante, constituindo uma ação que pode ser adotada em curto prazo. esse aproveitamento promoveria a diminuição de 37% dos impactos ambientais negativos, contribuindo para a melhoria do desempenho ambiental da atividade e do sistema de gestão ambiental empregado na unidade. além disso, visando à melhoria contínua, tanto da unidade como do programa de educação ambiental, outras ações em médio e longo prazo devem ser consideradas e adotadas para evitar e mitigar impactos ambientais negativos, além de acentuar os positivos. a estimativa dos impactos ambientais e os resultados obtidos demonstram que tanto o conceito de pensamento de ciclo de vida como de acv podem ser aplicados a diversos processos educativos como uma forma de identificar os principais aspectos e impactos ambientais a serem gerenciados. ainda, podem ser utilizados em abordagens de educação ambiental para a difusão de que impactos ambientais positivos e negativos ocorrem durante todas as etapas de um ciclo de vida, difundido a consciência ecológica. agradecimentos os autores agradecem à fpzsp, por propiciar o desenvolvimento deste trabalho em suas instalações; e especialmente aos responsáveis pela divisão de produção rural e pela gestão e educação ambiental na unidade. referências almeida, g. g.; toppa, r. h.; de fiori, a. potencialidades pedagógicas da área de proteção ambiental itupararanga: percepções de educadores e educandos. revista brasileira de ciências ambientais, n. 45, p. 71-85, 2017. http://doi. org/10.5327/z2176-947820170156 ashmawy, i. k. i. m. ngo involvement in zoo management: a myth or a reality? environment, development and sustainability, v. 20, n. 4, p. 1873-1887, 2018. http://doi.org/10.1007/s10668-017-9939-3 associação brasileira de normas técnicas (abnt). abnt catálogo. rio de janeiro: abnt, 2018. disponível em: <http:// www.abntcatalogo.com.br>. acesso em: 15 jul. 2018. ______. nbr iso 14040: gestão ambiental – avaliação do ciclo de vida – princípios e estrutura. rio de janeiro: abnt, 2009. 21 p. dutra, a.c.; medeiros, g.a.; gianelli, b.f. 26 rbciamb | n.51 | mar 2019 | 15-27 issn 2176-9478 barbieri, j. c.; silva, d. desenvolvimento sustentável e educação ambiental: uma trajetória comum com muitos desafios. revista de administração mackenzie, v. 12, n. 3, p. 51-82, 2011. http://dx.doi.org/10.1590/s1678-69712011000300004 brasil. lei nº 9.975, de 27 de abril de 1997. dispõe sobre a educação ambiental, institui a política nacional de educação ambiental e dá outras providências. diário oficial da união, brasília, 1997. ______. ministério do meio ambiente. um pouco da história da educação ambiental. brasília: ministério do meio ambiente, 2016. disponível em: <http://portal.mec.gov.br/secad/arquivos/pdf/educacaoambiental/historia.pdf>. acesso em: 31 out. 2016. claudino, e. s.; 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amorim, j. c.; ribeiro, a. g. c.; fia, r. coleta seletiva: influência nos hábitos de descarte da população em lavras, minas gerais. revista brasileira de ciências ambientais, n. 43, p. 49-63, 2017. https://doi. org/10.5327/z2176-947820170097 sociedade zoológicos e aquários do brasil (szb). lista de zoológicos e aquários do brasil, divididos por regiões. brasil: szb, 2017. disponível em: <http://www.szb.org.br/arquivos/zoos-e-aquarios-brasil.pdf>. acesso em: 29 ago. 2017. uyanik, g. effect of environmental education based on transformational learning theory on perceptions towards environmental problems and permanency of learning. international electronic journal of environmental education, v. 6, n. 2, p. 126-140, 2016. this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. 491 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 491-500 issn 2176-9478 a b s t r a c t social practices influence the production, application, and values of modern science and technology (s&t). the epistemological integration of science, ideology, and politics produces a complexity that is able to restore the capacity of science to deal with complex problems from several levels. therefore, it is arguable that scientific education should be effectively committed to instrumentalization for citizenship, as well as to avoid misinterpretations, distortions, and social exclusion. this theoretical study aims to provide a useful guideline for teachers, scientists, and decision-makers focusing on the importance of education and general scientific training on conservation efforts, as to encourage the teaching classes to expand the conceptual framework by encompassing the sociopolitical outspread of s&t. the theoretical foundation was conducted based on two dimensions of science, technology, and society (sts) within scientific education. we created some examples based on phytoplankton biogeochemical dynamics and coral reef conservation to fetch the integration of sts with ecological theory, which can be easily transposed into other subjects or disciplines. the discussion follows the logic that science popularization is a valuable tool for environmental education and a strategy for social inclusion in brazil. however, the curriculum is an important mechanism driving scholar practices that demands further improvements, besides the academic training of the teachers and the support of the didactic textbooks. finally, we encourage a policy of science popularization, designed to enlarge individual comprehension of our modern world, to stimulate public participation in decision-making, likewise, to reduce social exclusion and combat structural racism. keywords: social inclusion; environmental problems; conservation; socio-scientific controversy. r e s u m o as práticas sociais influenciam a produção, aplicação e os valores da ciência e tecnologia moderna. a integração epistemológica da ciência, ideologia e política produz uma complexidade que é capaz de restaurar a capacidade da ciência de dialogar com problemas complexos de vários níveis. por essa razão, argumenta-se que a educação científica deveria ser efetivamente engajada à instrumentalização para a cidadania, bem como para evitar falsas interpretações, distorções e exclusão social. o presente estudo teórico tem por objetivo fornecer um guia útil para professores, cientistas e tomadores de decisão, focando na importância da educação e formação científica em geral nos esforços de conservação, assim como encorajar as salas de aula a expandirem o corpo teórico conceitual pela incorporação dos desdobramentos sociopolíticos da ciência e tecnologia. a fundação teórica foi conduzida baseada nas dimensões da ciência, tecnologia e sociedade na educação científica. alguns exemplos, baseados na dinâmica biogeoquímica do fitoplâncton e conservação de corais, foram criados buscando a integração de cts com a teoria ecológica, os quais podem ser facilmente transpostos em outros assuntos e disciplinas. a discussão segue a lógica de que a popularização da ciência é uma ferramenta valiosa para a educação ambiental e uma estratégia para inclusão social no brasil. contudo, o currículo é um importante mecanismo na condução das práticas escolares e demanda melhorias, juntamente com a formação acadêmica dos professores e o suporte dos livros didáticos. finalmente, defende-se uma política de popularização da ciência, desenhada para alargar a compreensão individual do mundo moderno, estimular a participação pública nas tomadas de decisão, reduzir a desigualdade social e combater o racismo estrutural. palavras-chave: inclusão social; problemas ambientais; conservação; controvérsias sociocientíficas. connecting environmental education, science–technology–society and ecological theory: possible pathways to reduce socioenvironmental problems conectando educação ambiental, ciência-tecnologia-sociedade e teoria ecológica: caminhos possíveis na redução de problemas socioambientais pietro martins barbosa noga1 , lia maris orth ritter antiqueira2 , edson jacinski2 1universidade federal da bahia – salvador (ba), brazil. 2universidade tecnológica federal do paraná – ponta grossa (pr), brazil. correspondence address: pietro martins barbosa noga – rua barão de jeremoabo, s/n – campus ondina – salvador (ba), brazil. e-mail: pietro. barbosa@ufba.br conflicts of interest: the authors declare that there are no conflicts of interest. funding: none. received on: 11/30/2020. accepted on: 06/14/2021. https://doi.org/10.5327/z21769478996 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. https://orcid.org/0000-0002-9573-4810 https://orcid.org/0000-0001-8453-0751 https://orcid.org/0000-0002-8844-5340 mailto:pietro.barbosa@ufba.br mailto:pietro.barbosa@ufba.br https://doi.org/10.5327/z21769478996 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ noga, p.m.b et al. 492 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 491-500 issn 2176-9478 introduction improving scientific teaching has been a major concern in brazil (el-hani and greca, 2013). the traditional practices have been based on contents and concepts that are memorized, decontextualized, or disconnected from reality due to the lack of articulation with the other disciplines of the middle school curriculum (teixeira, 2003). science  has thus far been a misinterpreted and mistreated body of knowledge wherein complex deep aspects, such as processes, values, interests, and aims, remain neglected or even lost throughout the didactic process (camino and calcagno, 1995). thus, the outcome is likewise an idealization of science disengaged from the real praxis or scientist’s labor, implying a mischaracterization of historic battles, contradictions, conflicts, and problems. as a result, a vision of an altruistic, uninterested science arises produced by individuals equally carrying those qualities (leal and selles, 1997; owen et al., 2012, p. 751); whereas, modern science and technology (s&t) play fundamental roles in the organization of social practices, social relationships likewise have “great importance in the production, applications and implications of technology and scientific knowledge” (campos, 2010, p. 25). both the movement and studies on science, technology, and society (sts) originated around the 1970s as a result of efforts to reflect on the impacts that s&t has on society (santos and schnetzler, 1997; ribeiro et al., 2017). from such a perspective, “war” served as a motto to rethink the euphoria caused by scientific and technological developments adjoined to environmental problems and the advancement of s&t as a contrary response to the current idea of a neutral and linear scientific progress (gonzález garcía et al., 1996; auler and bazzo, 2001), instead of recognizing the multiscale effects of political decisions on sustainability for a balanced development (andriantiatsaholiniaina et al., 2004). the issue of sustainable economic development arises from the ecological movement and the political, economic, and socioenvironmental theme in which humankind and nature theoretically establish harmonic relationships. however, the aforesaid education for sustainability has been criticized regarding its developmental character in which it favors “predatory economic growth,” as well as it has overlooked modern global society constraints (girault and sauvé, 2008, p. 17; mcfarlane and ogazon, 2011). the original concept of sustainable development, that is, “development that meets the needs of the present generation without compromising the capacity of future generations to meet their own needs” was introduced by the world commission on environment and development (brundtland, 1985, p. 26; hanss and böhm, 2012). the main criticized conceptual issue is that the need for sustainable education goes back to the emergence of environmental problems, because “the world is not as broad and unlimited as we thought” (vilches et al., 2011, p. 176). nonetheless, social expressions, such as politics and economics, influence the application of science (aikenhead, 2006; camino and calcagno, 1995), sometimes posing controversial aspects. the importance of such a perception within environmental education relies on the economic aspect of conservation shaped by a sustainability model, along with the production of goods and services that directly affect the environment. in this context, interdisciplinarity stems as “a logical bridge among fields that converge on the resolution of a given problem” instead of a simple sum of disciplines (bursztyn and drummond, 2014, p. 9). the epistemological integration of science, ideology, and politics produces a complexity that is able to restore the capacity of science to deal with complex problems (morin, 1980; broggy et al., 2017, p. 81). several studies on biodiversity conservation within schools adduce a conceptual lag besides a high variety of proposals, methodologies, and practices. grace and ratcliffe (2002) observed that the students guide themselves based on their own conceptions, even though biological concepts had been offered with regard to decision-making about conservation scenarios. grace (2009) introduced biological conservation shedding light onto the social-scientific sphere as a premise toward sustainable development and pedagogical work. cachelin et al. (2010) attended a textbook-based activity concerning ecology and conservation and indicated that language is one of the main obstacles in the perception of humans acting on ecosystems. martins and halasz (2011) analyzed the mangrove conservation of an indigenous area through environmental education within the “escola no mangue” program. an alternative to emancipatory and democratic teaching in brazil originates in historical-critical pedagogy, which establishes connections with the sts movement. these theoretical strands “are excellent instruments of reflection to support change in the focus of scientific education, progressively abandoning the canonical teaching of sciences [...] to build a scientific education approach that is effectively committed to instrumentalization for citizenship,” (teixeira, 2003, p. 179) as for a broader sociopolitical commitment in the application and production of scientific knowledge (aikenhead, 2006). studies of sts are crucial to understand and problematize the relationships between sts in the real social practice, as well as to propose forms of informed citizen participation concerning techno-scientific problems. in this study, we presented a theoretical discussion with the aim to provide a useful guideline for teachers, scientists, and decision-makers by recognizing the importance of education and general scientific training on conservation efforts, as well as to encourage the teaching classes to expand the conceptual framework by encompassing the sociopolitical outspread of s&t within environmental education. additionally, we proposed some illustrative examples based on marine ecological communities, whose model can be easily transposed into other formal contents and disciplines. methodology in order to contemplate the sts framework, the discussion related to scientific education will be carried out alongside the proper epistemological domain over the varied dimensions that sts can denote. connecting environmental education, science–technology–society and ecological theory: possible pathways to reduce socioenvironmental problems 493 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 491-500 issn 2176-9478 the first dimension refers to the educational parameters of sts, which “synthesize different perspectives of sts, and may serve to support the insertion of discussions belonging to the field of sts in scientific education” (strieder and kawamura, 2017, p. 32). the other dimension is related to the purposes of sts education, which “synthesize different educational perspectives and their meanings in sts education” (strieder and kawamura, 2017, p. 32). considering the inherent potential of coral reef conservation and phytoplankton ecology in generating multidisciplinary outbreaks, we created several themes, each one accompanied by an introductory text, with the seek to remodel environmental questions from those interconnected dimensions of science, technology, society, and environment (stse). these themes also involve different social layers with diverse actors and evoke different potentially controversial problems. the first text introduces the biological entities involved, their role on the ecosystem’s properties, and the effects of anthropogenic activities via the degradation or destruction that leads to unbalanced ecosystem functioning. thus, the proposed examples seek to fetch the integration of sts with coral reefs and phytoplankton ecology as an illustrative background, based on the assumption that the stse model should incorporate the political component, deconstruct the developmental model, and provide social inclusion. results: possible themes and approaches in light of sts why are coral reefs and phytoplankton so important? the marine environment is actually the largest ecosystem on earth. approximately 70% of the planet’s surface is covered by brackish waters, whose importance is related to reserves of food, oil, natural gas, minerals, and other bioactive substances (mitra and zaman, 2016). the oceans hold, among other things, coral reefs and phytoplankton microalgae, which play a crucial role in the biosphere. in the first case, coral reefs account for one-sixth of the world’s coastal zone (birkland, 1997; chen et al., 2015) and shelter hundreds of thousands of animals and plants species (reaka-kudla, 1997). anthropogenic activities are responsible for threatening 58% of coral reefs worldwide (bryant et al., 1998; yu, 2012). the main sources of ecosystem disturbance are agriculture, deforestation, and urban development, which introduce high amounts of sediments, nutrients, and pollutants into coastal waters and can lead to eutrophication and habitat destruction (ginsburg, 1994). during the last few decades, notwithstanding, conservation of coral reefs has been a global concern as those ecosystems are directly affected by climate change (brandini et al., 2001), which in turn poses a threat to important ecosystem services and ecological dynamics. more than a quarter of coral reefs have already been affected, destroyed, or severely degraded due to problems caused by rising global temperatures (goreau et al., 2000). for this reason, tropical coral reefs demand high priority for conservation actions (roberts et al., 2002). phytoplankton communities likewise play a crucial role in marine ecosystems and have also been suffering from anthropogenic impacts and neglect from conservation efforts. anthropogenic activities degrade the phytoplankton ecosystem through excessive exploitation, habitat destruction, and pollution (lotze et  al., 2006; gunkel et  al., 2015), phenomena related to the occupation of coastal areas, where more than 60% of the global human population is concentrated between the coastline and 100 km inland (vitousek et  al., 1997). although representing only 1% of the earth’s photosynthesizing biomass, the microscopic unicellular organisms that compose this community are responsible for up to 45% of annual primary productivity (falkowski et al., 2004). thus, these organisms are considered a source of energy that sustains trophic chains in pelagic zones, which reflects their importance in global nutrient cycling and dynamics (cloern and dufford, 2005). as a consequence of human development for ecosystems, there has been an inflection pattern in species depletion, destruction of coastal habitats, degradation of water quality, and bioinvasion in coastal ecosystems of north america, europe, and oceania over the last 150– 300 years (lotze et al., 2006). the social actors related to the problem are coastal communities and consumer society in general. however, agriculture makes a considerable contribution to the degradation of estuarine systems and reservoirs due to the suppression of native land and the introduction of pollutants (wiegand et al., 2020). coral reefs and acidification of coastal waters acidification of coastal waters is one of the factors reported by the scientific community in reference to safe planetary boundaries for global sustainability concerning critical issues arising from human occupation of earth (artaxo, 2014). this process is basically caused by carbon dioxide (co 2) enrichment of the atmosphere (hoegh-guldberg et al., 2007). this increase has not been occurring naturally, since approximately 25% of the co2 produced by all human sources enters ocean systems (canadell et  al., 2007) where it reacts with water and produces carbonic acid (hoegh-guldberg et al., 2007). this phenomenon decreases carbonate ion concentrations leading to a direct impact on marine organisms that morphologically and physiologically depend on carbonate to build their cells, walls, skeletons, and shells and on ecosystems (lohbeck et  al., 2012; artaxo, 2014). although society as a whole contributes to the problem of acidification, some sociotechnical actors are particularly problematic, such as the growing fleet of vehicles powered by fossil fuels and agricultural production with ruminant animals, among other processes that significantly exacerbate the problem. the relationship between coral reef and acidification of coastal waters, a field of global concern, allows not only environmental classes to summarize empirical concepts of science but also to reflect on how society has related to marine ecosystems historically. this includes the occupation of the brazilian coast by settlers to the present day during noga, p.m.b et al. 494 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 491-500 issn 2176-9478 which the anthropocene is by far the most discussed. we proposed an activity consisting of some questions to be discussed after reading a newspaper article about the worldwide threat to coral reefs due to ocean acidification. the questions are as follows: • what current global phenomena cause ocean acidification? • who is responsible for protecting the ocean? • what human practices contribute to the degradation of marine environments and the consequent death of coral reefs? • perform an internet search of possible toxic effects of sunscreen on marine ecosystems. in brief, report the results and indicate the source of your research. • what measures should be taken to effectively protect coral reefs? indicate at least one for each category listed below and their respective associated actors: • social responsibility: (e.g., correct disposal of trash – citizens); • political responsibility: (e.g., efficient law proposals – politicians); • environmental responsibility: (e.g., oversight of threatened areas – environmental police); • technological responsibility: (e.g., high-scale monitoring software – scientists). the fundamental role of the teacher is to guide the students to think of their realities and actions outside of school. teachers are encouraged to transform the class into a conversation wheel by exploring the news while reminding students about our social, political, and philosophical responsibilities in the face of environmental problems. similarly, the activity could be extended with participation in a public legislative assembly session on the occasion of debating local issues or law projects. technology is also arranged in this way since it is strictly correlated with the transformation of energy and human development. therefore,  the role of the teacher in this example is to lead the students toward a comprehension of the connection between ecological elements and possible sts relationships to be made. several examples illustrate such relationships, like the discharge of phosphorus via sewage, land use, the effect of sunscreen on coastal waters, and other toxic compounds dumped into the marine environment, pesticide use, conversion of virgin land for agriculture in estuarine ecosystems, and damage to mangroves. additional possibilities involving different social actors and techno-scientific processes depend on the theme and the specific realities of the school. in our case, examples include industry, ranchers, farmers, fishermen, and the general population that occupies beaches in the summer and introduce high concentrations of chemical compounds from sunscreen that pose a threat to water quality and coastal marine fauna. ocean warming global warming is, in fact, one of the main threats that oceans have been facing. in a broad sense, humankind has historically affected, or at least altered, ecosystem functions and/or ecological dynamics since prehistory (doughty et al., 2010). nielsen (1960) argued that temperature does not significantly affect marine organic production. however,  studies in recent decades have shown that climate change impacts phytoplankton communities by increasing the number of cells and possibly causing the so-called harmful algae blooms (hallegraeff, 1993). climate change also poses a threat for coral reefs due to the loss of zooxanthels — photosynthesizing microalgae located in the gastrodermal tissue of coral where they interact symbiotically. such “abandonment” by zooxanthels leads to coral bleaching and consequent death due to carbonate deficiency likely from acidification or other environmental disturbances (kikuchi et al., 2004). notably, this object of investigation offers a potential background to discuss interdisciplinary implications in terms of the role of sts in environmental issues and how we could solve controversial problems, mainly when they evoke different types of interpretations. for example, market-based relationships between technology and the production of goods and services can be considered from the perspective of the effects of industry on the pollution of the atmosphere, the increasing number of cars that burn fossil fuel, the warming of the planet, and so on. from another angle, as subjects, coral reefs and phytoplankton may also be efficient at guiding students toward a comprehension of the biosphere as a complex interconnected system, and how sociotechnical actions impact marine life. a student that does not live near the sea or in a coastal region may assume that these marine themes are not common issues to think about. the science teacher is thus entrusted to plan or design environmental classes that dialogue with different social and political spheres enlarging local realities. furthermore, students may be able to state how human actions impact terrestrial and marine systems on broad scales, especially those derived from economic activities related to consumerism and the production of goods and services (bursztyn and drummond, 2014). nonetheless, there is a barrier separating citizen participation from the construction of sustainable ideals: the naïve statement or view that environmental changes are linear and slow and thus would allow human adaptation. apart from such common sense, temperature shifts of around 2°c can actually have drastic and irreversible effects on the planet, even though those changes seem to be negligible or of less significance (pearce, 2007). such a statement is not always clear or intuitive due to the difficulty of accessing information, as well as the paradoxical character science sometimes achieves. in this example, increased temperature leads to the thawing of the arctic’s permafrost, which implies a release of methane gas and a consequent enhancement of temperature (vilches et al., 2011). within our suggested approach, we proposed an activity based on local news regarding coral reef losses over the last 50 years in the northeast region of brazil. students can be invited to discuss, in pairs or groups, some topics related to the problem mentioned in an sts context. the discussion can then be wide connecting environmental education, science–technology–society and ecological theory: possible pathways to reduce socioenvironmental problems 495 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 491-500 issn 2176-9478 open and mediated by the teacher. the main objective of the teacher should be to articulate the activity without personal meddling, yet guide contextualization in order to allow the students to think without losing central information. terrestrial runoff and coral reef ecology land use is undoubtedly a major ecological and conservation concern. coastal regions are being increasingly affected worldwide due to deforestation and the use of fertilizers (vitousek et  al., 1997). more than two decades ago, bryant et  al. (1998) called attention to the increasing nutrient, sediment, and allochthonous pollutant levels to which coastal coral reefs are exposed. furthermore, the terrestrial runoff was considered an augmenting concern for the majority of 104 countries where coral reefs occur (bryant et al., 1998). discussion we presented a narrative that can be applied to any educational reality because the problems addressed are global and emergent, in addition to evidence an unsustainable development increasing chainbased socioenvironmental problems (andriantiatsaholiniaina et  al., 2004). camino and calcagno (1995) discussed the same patterns of social implications and controversy in scientific education in italy and proposed role-playing to solve controversial issues and introduce inter-disciplinary themes of sts. the main argument developed targets the obsolete programs of some countries, where teachers have “little professional preparation to tackle inter-disciplinary themes and are reluctant to introduce environmental issues at school.” hwang (2009, p. 697) addressed “the possibility and practice of environmental education in schools,” wherein “the gaps between policy discourse and practice in environmental education have remained significant over the past 20 years”. additionally, the study indicates strict curriculum division and timetable as institutional barriers to environmental education in korea. in the light of sts, the acquisition of knowledge and traditional skills cultivated inside science curricula is not enough to be scientifically aware. this may imply the development of attitudes, values, and new skills that support the capacity of formulating and debating responsibly a personal point of view related to scientific–technological problems. (cachapuz et  al., 2002). such new skills rely on the ethics of responsibility, such as learning how to learn and openness to change. aside  from this, such new skills would sustain “more informed judgments on the merit of certain subjects and situations with personal and/or social implications; participation in the democratic decision-making process; and a better understanding of how ideas of science/technology are used in specific social, economic, environmental and technological situations” (cachapuz et al., 2002, p. 45). similarly, teachers should encourage students to think about the scientific content of the curriculum as social-scientific issues by deconstructing the traditional reasoning that s&t should solve everything, as scientists are responsible for proposing miraculous solutions (auler and delizoicov, 2006). such common sense “encourages the citizenship to delegate to others (the specialists) the responsibility of solutions, justifying its inhibition. this distorts stse relationships by posing difficulties on solutions to problems” (vilches et  al., 2011, p. 4-5). an example to illustrate this distortion is currently happening in relation to the coronavirus disease-2019 pandemic, due to the public pressure received by scientists, who have been charged with miraculously producing a cure for the virus. such behavior not only ignores complex scientific processes but also poses unidirectional responsibility, contributing to scientific misinterpretations and assigning values that should be broadly distributed with other important social actors, such as politicians, businesspersons, civil society, large companies, etc. popularization of sts as a tool for environmental education the history of conservation biology illustrates the impossibility of monitoring biodiversity in its entirety, much less when considering its dynamic character. for this reason, ecologists work with indicators or proxies (williams and gaston, 1994). therefore, the term “charismatic” appears in the conservation literature as a specific mark in the identification of emblematic species – in its original definition “popular, charismatic species that serve as symbols and points of a union to simulate conservation actions and consciousnesses” (heywood and watson, 1995, p. 23). in spite of their importance, phytoplankton communities have been neglected with regard to conservation efforts. in brazil, dinoflagellates (unicellular microscopic organisms responsible for toxic or harmful blooms, also called red tides) have remained far less studied than in other countries in the last 50 years, especially when compared with japan, china, germany, the united kingdom, and the united states (noga and gomes, 2018). in this regard, scientific literacy and sts integration raise the possibility of facing environmental issues as interdisciplinary themes, instead of splitting concepts or taxa to study. such an approach should be applicable to any environmental problem. in fact, the claim is not related to coral reefs or phytoplankton exclusively, but to how responsible science or environmental classes should be performed in order to empower people to be part of scientific and environmental issues, to be capable of decision-making related to sts themes, and to be active and aware toward one’s own reality, for example, through political choices. environmental education has been valued as an educational action that should be present throughout the entire life of a student, in a transversal and/or interdisciplinary way, articulating a set of knowledge and forming attitudes or values and environmental sensitivities (carvalho, 2017). therefore, phytoplankton dynamics ecology and coral reefs conservation are good examples to explore the dimensions of sts, but not the point, especially in a developing country where social exclusion historically leads people to be uncommitted to important decisions due noga, p.m.b et al. 496 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 491-500 issn 2176-9478 to a lack of formal education and literacy and misinformation or negligence. importantly, brazil has been facing the worst environmental crisis so far due to deforestation (aragão et al., 2018), fire, lack of public environmental policies, negligence, international disengagement, traditional native communities’ abandonment, and ecosystem destruction (paiva et al., 2020). the brazilian agency for space research (inpe) has called attention to the increasing fire points and deforestation areas as never seen before and an area up to 3 million acres recently burned in the wetland-amazon region during the wettest season, probably caused by illegal occupation to set cattle breeding. such examples reinforce the necessity of public participation in scientific issues not as a regular student only, but as a citizen able to intervene, understand, and charge politicians to propose better laws and inspections, in addition to consider the scientific information available, instead of denying the problems (i.e., global warming, amazon fire and deforestation, hundreds of kilometers of coastal areas contaminated by oil in 2019, etc.). the set of social practices focused on different aspects of the relationship between society and the environment can be denominated in the environmental field (carvalho, 2017). the importance of incorporating the social aspect into what is meant by nature or environment is to remove the reductionist character to which some pedagogical practices are subjected. notwithstanding, teaching practices that enunciate an exclusively naturalistic conception, restricted to fauna, flora, and natural resources conservation are criticized due to the lack of social aspects in their conception. vilches et al. (2011, p. 171) argued that it was environmental educators who claimed the protection of the environment – in the broader sense of the human environment, which does not limit their attention to the physical environment, but extends to other social, ethical, cultural, political and economic dimensions – as a basic requirement to make the continuity of the human species possible. the question remaining is how these dimensions can be efficiently and broadly applied in scientific education in order to achieve a better understanding regarding the human–nature relationships? in this sense, we suggested that scientific popularization should begin in the life of an elementary student and evolve gradually throughout their life. additionally, scientific academic language should be more accessible to avoid social exclusion and to allow science to dialogue with different dimensions of knowledge, not only the formal dimension. in  this sense, “specialization divided the academic world into hundreds of isolated and self-centered fields” (bursztyn and drummond, 2014, p. 4) when, in fact, science should be the bond to integrate complex epistemological fields in order to restore its capacity to deal with complex problems. science popularization as a strategy for social inclusion the emergence of the environmental agenda since the 20th century has required efforts from various areas and research programs. in the case of scientific education, efforts need to be based on educators to whom appeals are directed toward forming “a citizenship capable of participating in decision-making” (vilches et al., 2011, p. 4-5). such an appeal generated positive impacts on an sts educational model and on environmental education “which resulted in an approximation between both currents but led to some misconceptions that need to be undone” (vilches et al., 2011, p. 5). from this confluence arises an integrated movement involving sts and environmental education, which can be defined, generically, as “educational efforts to make clear to all citizens the seriousness of the problems humanity has to face today and the necessary and possible measures to contribute to their solution” (vilches et al., 2011, p. 5). the current context of advances in s&t is linked to the idea of society’s technoscientific illiteracy. reflections have been generated on the importance of the democratization of acquired knowledge. the label “scientific and technological literacy” encompasses a fairly broad spectrum of meanings translated through expressions such as “popularization of science, scientific dissemination, public understanding of science, and democratization of science” (auler and delizoicov, 2001, p. 123). the guiding objectives rely on authentic participation of society in s&t problem-solving or likewise the endorsement of societal support of the dynamics of current technoscientific development (auler and delizoicov, 2001). thus, scientific literacy, in addition to science popularization, not only enables critical environmental education but also the entrance into other fields of citizenship that are essential to modern and inclusive life. lima et al. (2008) argued that a policy of science popularization, designed to enlarge individual comprehension of our modern world, could stimulate public participation regarding choices and directions of s&t. consequently, policies of s&t popularization may contribute to including interests of social groups (i.e., black people, original people, marginalized society, etc.) traditionally left on the sidelines and out of the benefits that scientific and technological development can provide. in this sense, actions to promote the popularization of science can also be understood as strategies to promote social inclusion (lima et al., 2008). notably, the concept of sustainability as the preservation of natural resources for future generations does not include current discrepant socioeconomic realities, especially in brazil where social inequalities, in addition to structural racism, have led to marginalization, dropping out of school, violence, etc. the world commission on environment and development (1987) mentions a concern for a sustainability that considers social equity, stating that “sustainable development requires the satisfaction of the basic needs of anyone, and extends to all the people the opportunity to satisfy their aspirations for a better life.” connecting environmental education, science–technology–society and ecological theory: possible pathways to reduce socioenvironmental problems 497 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 491-500 issn 2176-9478 furthermore, environmental education, the sts movement, and education for sustainability have common objectives, based on the improvement of the quality of life for all, as well as the conservation of the environment in current and future emergencies (sequinel and caron, 2010; vilches et al., 2011). therefore, the epistemological domain and clarity about the assumptions and articulations of each of these areas are necessary, especially in science classes. considering such sociopolitical factors, the science teacher, therefore, has the mission of leading their students under the aegis of the  transformation of the reality in which they live, by deconstructing the “scientism” character that “neutralizes/eliminates the subject from the  scientific–technological process” and that conveys the idea that “the expert (expert/technician) could solve social problems in an efficient and ideologically neutral way” (auler and delizoicov, 2001, p. 124). the critical participation of a student in science, especially in politics and decision-making issues, potentially allows them to ascend as a citizen and provide the social protagonism necessary to reduce social exclusion (santos, 2012). environmental education and curriculum: theoretical basis discussions encircling science curriculum focused on scientific literacy began in the united states of america in the 20th century after changes in the sociocultural scenario (sasseron and carvalho, 2011), whereas, an interest was manifested toward a curriculum contemplating impacts on the progress of life, culture, and society, and the rethought programs and curricula worldwide aimed at generating scientists (hurd, 1998). it was well after that the curriculum began to be thought of according to the need for personal training that accompanies sociohistorical change (sasseron and carvalho, 2011). such conceptual change led to the review of curriculum structure for all students, but not only for those who may want to pursue a scientific career (hurd, 1998). the selection of content that integrates the curriculum at the elementary school level seems to have an arbitrary basis when the epistemological foundations to support this selection are not discussed. the state curriculum guidelines of paraná (scgp) for science teaching propose a discussion related to prescriptive curricular structuralism that does not dialogue with the selection of knowledge historically. thus, this perspective does not highlight “the way this knowledge is organized and related in the curricular structure and, consequently, the way people can understand the world and act in it” (paraná, 2008, p. 17). based on this criticism, the scgp document cites three curriculum characterizations, namely: • academic/scientific curriculum, in which socialized knowledge is “derived from science and the applicability of the scientific method as a teaching method.” this type of curriculum, however, makes school subjects hostage to the fragmentation of knowledge, and thus, it does not dialogue and loses the dimension of totality; • curriculum linked to subjectivity, the main premise of which is the interest or experience of students. this perspective originates in the ideals of the new school and the neoliberal education project implemented in the national curriculum parameters. the problems concerning this type of curriculum are that it relies on empirical bases through which the school is reduced to a socializing role, as well as being destitute of the historical character of human knowledge construction; • curriculum linked to critical theories, i.e., “curriculum as a configurator of practice, a product of broad discussion among the subjects of education, based on critical theories and disciplinary organization.” this perspective considers the various dimensions of knowledge and considers the internal and external factors intrinsic to teaching. moreover, this disciplinary format allows an interdisciplinary perspective for human knowledge, precisely because of the dialogue-based character it offers (paraná, 2008). of these conceptions, environmental education, sustainability, and conservation are best aligned with the critical theories of the curriculum. however, if elementary school is based on a critical curriculum, then why have some practices not been consolidated therein? we argue that the answer may lie in the teacher through their pedagogical training that, when insufficient, does not correspond to the theoretical curricular foundations on which the school curriculum is rooted. another possible answer is the textbook in that it may not be in dialogue with the curricular model provided by the official guidelines. the lack of studies concerning methodological issues for addressing biodiversity conservation, such as approaches in the didactic textbooks (louzada-silva and carneiro, 2013), hampers the access and the applications of this agenda on real teaching practices. as a result, the aforesaid critical character of the curriculum is neglected or ineffective. in  this case, the textbook becomes a book of texts with general concepts, empty exercises, and a lack of emergent important issues heuristically. notwithstanding, the formalization of problems related to content and concepts is essential, otherwise “there is no rigorous or scientific discourse about teaching because we would be talking about an empty activity or one with meaning outside the scope of what is it for” (sacristán, 2000, p. 120). thus, environmental education and conservation actions, as scientific knowledge, should start in the school, but they need to transcend its limits, materializing in the daily lives of students, becoming an effect in society, locally where the subject is inserted and where real problems demand public intervention. final considerations science education based on the discussions of sts plays a fundamental role in the conception of critical teaching, citizenship, and environmentally conscious participation. however, there are several noga, p.m.b et al. 498 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 491-500 issn 2176-9478 methodological deficiencies to overcome, whether due to the obsolete academic background of some teachers in relation to the subject or the teaching practice rooted in obsolete textbooks. therefore, the needs that emerge from these factors are mainly theoretical investments in discussions based on the sts relationships in the teacher training courses (both in graduate academic programs and in continuous pedagogical training) and improvements in textbooks, which should be highly encouraged to include a more coherent look at technoscientific aspects concerning environmental education or stse. research agendas addressing the political and social character of s&t need to be stimulated, especially in present situation when access to information is increasing. teacher training courses should also expand discussions on stse beyond the walls of schools and universities, so as to allow the community, in general, to participate, engage, or make decisions on aspects related to local demands. demonstrating these relationships is the way that the ecology of coral reefs and phytoplankton can be helpful, in addition to contributing to their biological conservation and showing how to handle controversial social-scientific problems. contribution of authors: noga, p.m.b.: conceptualization, methodology, validation, formal analysis, investigation, writing — original draft, project administration, writing — review and editing. antiqueira, l.m.o.r.: conceptualization, methodology, validation, formal analysis, investigation, supervision, writing — original draft, project administration, writing — review and editing. jacinsky, e.: conceptualization, visualization, writing — review and editing. references aikenhead, g.s., 2006. science education for everyday life: evidence-based practice. teachers college press, amsterdam. andriantiatsaholiniaina, l.a.; 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carlos nobuyoshi ide – ufms carlos roberto da silva machado – furg carlyle torres bezerra de menezes – unesc césar augusto moreira – unesp clarimar josé coelho – puc-goiás daniel augusto barra de oliveira – uft danielle de bem luiz – embrapa deivison santos – embrapa eduardo grala da cunha – ufpel elaine virmond – ufsc adriana marques rosseto ufsc liliana pena naval uft marco aurélio da silva carvalho filho up mário augusto gonçalves jardim mpeg maurício dziedzic up tadeu fabrício malheiros usp elisabeth ritter – uerj elisandra scapin – uft exzolvildres queiroz neto – ilaesp felipe soares souza – ufmg flávio reis dos santos – ueg francisco horacio da silva frota – unesc giovanni penner – ufpa guilherme farias cunha – ufsc guilherme viana de alencar – ibama harry alberto bollmann – puc-pr idelvone mendes ferreira – ufg – iria sartor araujo – unievangélica isabel jurema grimm – up jairo schmitt – feevale jalcione almeida – ufrgs joel avruch goldenfum – ufrgs josé antônio aleixo da silva – ufrpe josé henrique cattânio – ufpa lista de editores/revisores de 2017 146 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 145-146 josé marcos froehlich – ufsm juan josé mascaró – upf karen amaral – up leila teresinha maranho – up leonardo hoinaski – ufsc luciane rodrigues de bitencourt – ufpr luiz gustavo lacerda – uepg mara lucia marques – unesp marcelo limont – up marco antônio almeida de souza – unb marcos morais soares – fut maria aurora santos da mota – ufpa maria de lourdes pinheiro ruivo – mpeg maria eliza nagel hassemer – ufsc maria goncalves da silva barbalho – epagri maria josé reis – ifrj mario sergio michaliszyn – up maristela silva martinez – unaerp marycel barboza cotrim – ipen murilo de alencar souza oliveira – fiocruz nelzair araújo vianna – fiocruz oriel herrera bonilla – uece patrícia chaves de oliveira – ufopa paulo dos santos pires – univali paulo igor firmino – ufc pedro josé de oliveira machado – ufjf rafael de paiva salomão – mpeg rafael kuster – puc-pr raphael tobias de vasconcelos barros – ufmg renata fernandes guzzo – senac-rs rodney haulien oliveira viana – uft rodrigo estevam munhoz de almeida – embrapa rosemar josé hall – ufgd sandra irene momm schult – ufabc selma cubas – ufpr sergio torres moraes – ufsc simone georges el khouri miraglia – unifesp sônia regina paulino – usp soraya nór – ufsc steel vasconcelos – embrapa valter antonio becegato – udesc vinicius masquetti da conceição – unicep viviana maria zanta – ufba viviane rodrigues verdolin dos santos – embrapa werônica meira de souza – ufrpe revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 20 mensuração da disposição a pagar para recuperar o córrego dos índios: uma aplicação do método de valoração contingente measurement of the willingness to pay to recover the indios stream: a contingent valuation method application resumo o objetivo deste trabalho foi estimar a disposição a pagar da população de malacacheta, minas gerais, para recuperar o córrego dos índios, riacho que corta toda a cidade. o método de valoração contingente foi escolhido por ser capaz de mensurar o interesse de determinada população em recuperar uma área. para tanto, foram aplicados 280 questionários, aleatoriamente, a fim de identificar as preferências populacionais a partir de um cenário hipotético. o estudo demonstrou que 15% dos entrevistados estão dispostos a pagar, em média, r$ 43,07 para a recuperação do córrego dos índios, o que geraria uma receita de r$ 117.458,35 por mês, correspondendo a uma receita total anual de r$ 1.409.500,20. do total de entrevistados, 85% manifestaram que não pagariam valor algum pela recuperação do curso d’ água. constatou-se que os entrevistados entendem que é de responsabilidade do poder público recuperar o córrego, uma vez que os cidadãos já pagam uma elevada carga de tributos. palavras-chave: valoração econômica ambiental, método de valoração contingente, disposição a pagar. abstract the purpose of this work was estimating the willingness to pay of the population of malacacheta city, minas gerais, to recover the índios stream, which runs through the entire city. the contingent valuation method has been chosen for it helps to measure the interest of certain population in recovering an area. to that end, it has been applied 280 questionnaires randomly to identify the populational preferences from a hypothetical scenario. the survey has demonstrated that 15% of the people are disposed to pay approximately r$43,07 for índios stream recovering, what would sum up an income of r$117.458,35 a month and r$ 1.409.500,20 a year. out of all people surveyed, 85% have said that would not pay anything for the stream recovering. it has been verified that the people interviewed think that it is a government responsibility to recover the stream, since the citizens already pay a high tax burden. keywords: environmental economic valuation, contingent valuation method, willingness to darlen rodrigues dos santos bacharel em ciências contábeis pela universidade federal dos vales do jequitinhonha e mucuri (ufvjm), diamantina, mg, brasil darlenhits@hotmail.com. vasconcelos reis wakim mestre em desenvolvimento regional e agronegócio. professor assistente ii, universidade federal dos vales do jequitinhonha e mucuri (ufvjm), diamantina, mg, brasil vasconcelos.wakim@ufvjm.edu.br elizete aparecida de magalhães mestre em administração. professora assistente, universidade federal dos vales do jequitinhonha e mucuri (ufvjm), diamantina, mg, brasil elizete.am@ufvjm.edu.br simão pereira da silva mestre em administração. professor assistente, universidade federal dos vales do jequitinhonha e mucuri (ufvjm), diamantina, mg, brasil professorsimao@ufvjm.edu.br sorele carpanez veiga mestre em administração. professor assistente, universidade federal dos vales do jequitinhonha e mucuri (ufvjm), diamantina, mg, brasil sorele.veiga@ufvjm.edu.br. revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 21 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução com a crescente utilização dos recursos naturais, renováveis e não renováveis, de forma desordenada, sem a preocupação com as gerações futuras, a sociedade encontra-se diante de um desafio: o desenvolvimento econômico associado à preservação ambiental. devido à exigência de matéria-prima para o processo de produção nas empresas, a relação do homem com o meio ambiente intensificou-se à medida que o crescimento populacional exigia mais produção para atender à demanda cada vez mais crescente. atualmente, percebe-se que a má utilização dos recursos naturais pode trazer sérias consequências para a humanidade, ocasionando prejuízo destes recursos para as gerações futuras e, dessa forma, causando sérios impactos ao desenvolvimento econômico dos países. a preocupação com os recursos naturais reside no fato de que todos os problemas ambientais que cercam a sociedade acabam por formar um circulo vicioso, gerando outros problemas e, consequentemente, agravando a situação do meio ambiente. os impactos ambientais que o homem causa na busca do aceleramento do processo produtivo, o qual destinase a suprir as demandas da sociedade, podem ser entendidos como um desequilíbrio entre homem e o meio ambiente, uma vez que o homem extrai toda matériaprima utilizada na produção, sem um planejamento que concilie as necessidades do meio ambiente e da sociedade. o meio ambiente enquanto fonte produtora de recursos tem um fim natural. é fundamental que existam políticas públicas capazes de responder tanto à demanda de produção quanto à de preservação. entre tantos outros impactos ambientais, a poluição das águas também é um problema que gera riscos à saúde humana e compromete a produtividade, uma vez que a água é um bem que garante o funcionamento do processo industrial e produtivo. segundo cetesb (2009), a superfície do planeta terra é composta por ¾ de água. deste total, 97% são de água salgada e 3% de água doce. porém, do percentual de água doce, a maior parte está na forma de gelo, sendo que apenas 0,01% é próprio para o consumo humano e encontra-se na forma de lagos e rios. diante deste contexto, surge a necessidade de inovação dos instrumentos e práticas utilizadas na extração e aproveitamento dos recursos naturais, visando a atender às necessidades de preservação do meio ambiente, fundamentadas no desenvolvimento sustentável, mecanismos estes que orientam a utilização dos recursos naturais. o córrego dos índios, objeto de estudo, corta a cidade de malacacheta, minas gerais, tendo sua nascente na grota do bugre. atualmente, recebe quase todo o esgoto da cidade e o lixo gerado pela população que reside às suas margens. assim é notória a importância de projetos que visem à melhoria da qualidade do rio, com a finalidade de almejar o bem-estar populacional. nesse sentido, este estudo teve como objetivo identificar junto à população de malacacheta, mg, a disposição a pagar para a recuperação do córrego dos índios. referencial teórico meio ambiente o homem sempre dependeu da utilização dos recursos naturais existentes no meio ambiente, mas frequentemente vem se deparando com o uso desordenado dos recursos. no passado, a sociedade preocupava-se apenas em acelerar o crescimento econômico em busca de melhoria do bem-estar social. pode-se observar, atualmente, que existe uma preocupação com a preservação dos recursos não renováveis, uma vez que estes têm um fim natural. de fato, a escassez ou a extinção de recursos naturais abalaria o crescimento econômico, causando uma desestruturação na economia mundial, que se consolidou nos princípios do capitalismo. por isso, economistas e ambientalistas buscam soluções para interpretar e harmonizar a relação existente entre o homem e o meio ambiente. segundo ferreira (2007), o meio ambiente é uma área de conhecimento que abrange várias outras ciências, afins entre si, que se associam para melhor explicá-lo. ele pode ser dividido em seis aspectos: ar, água, solo, subsolo, fauna, flora e paisagem. de acordo com a lei nº 6.938/1991, em seu art. 3º, inciso i, meio ambiente “é o conjunto de condições, leis, influências e interações de ordem física, química e biológica que permite, abriga e rege a vida em todas as suas formas”. para tinoco e kraemer (2008), a proteção do meio ambiente vem se tornando preocupação de muitas empresas e da população em várias partes do mundo. tal fato dá-se em decorrência do elevado nível de degradação do patrimônio ambiental da humanidade, o que leva as organizações e a população a buscarem uma convivência equilibrada entre o homem e o meio ambiente. de acordo com paiva (2009), devido ao crescimento populacional e, consequentemente, às exigências de consumo, as indústrias expandiram-se em número, áreas de atuação e variedade de produtos. no entanto, a preocupação com o meio ambiente não se fez presente durante anos, ocasionando como resultados problemas ambientais de grandes proporções. revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 22 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 para ribeiro (2006), a poluição, que cada dia cresce mais, tornou-se nos últimos tempos tema para várias discussões acerca dos mais variados aspectos, tendo em vista a crescente abrangência dos seus efeitos. conforme ribeiro (2006, p. 110): o cerne deste tema passa a ser a consecução da convivência pacífica entre a boa qualidade do meio ambiente e o desenvolvimento econômico, visto que se trata de variáveis dependentes entre si. afinal, o aniquilamento do meio ambiente pode eliminar o elemento humano. segundo ferreira (2007), para melhor entender os significados do meio ambiente, é imprescindível ir além dos aspectos ecológicos e econômicos. o autor afirma que devem ser observados também os aspectos sociais, culturais, educacionais, os quais se relacionam a essa questão polêmica. nesse sentido, é notório que a realidade que cerca o meio ambiente não é muito promissora e, por isso, deve-se ter cuidado na elaboração de práticas capazes de satisfazer a necessidade da humanidade sem comprometer a principal fonte de recurso do processo produtivo. desenvolvimento sustentável o desenvolvimento sustentável requer a utilização de forma racional dos recursos da natureza, de maneira que as gerações futuras também possam usufruir dos bens naturais. faucheux e noel (1997) comentam que o desenvolvimento sustentável (ds) consiste no desafio de conciliar as questões econômicas com a preservação ambiental. neste sentido, os estados buscaram constituir uma parceria global que teria como objetivo alcançar uma economia mais eficiente e igualitária. dessa forma, o ds passou a ser um objetivo prioritário das nações. de acordo com o relatório de brundtland “a humanidade é capaz de tomar o desenvolvimento sustentável de garantir que ele atenda às necessidades do presente sem comprometer a capacidade de as gerações futuras atenderem às suas” (nosso futuro comum, 1991, p. 9). thomas e callan (2010) relatam que desenvolver com sustentabilidade abrange o gerenciamento dos recursos da natureza de modo que a qualidade e sua quantidade para o longo prazo sejam asseguradas às próximas gerações. solow (1991, tradução nossa) apresenta uma definição da unesco para o desenvolvimento sustentável, segundo a qual cada geração deve deixar os recursos (água, ar e solo) puros e sem poluição. no entanto, ele comenta que essa é uma maneira errada de pensar sobre o assunto. o autor acredita que o conceito sobre sustentabilidade ali descrito é vago e que seria errado assumi-lo como preciso e abrangente. solow (1991) menciona também que este conceito não é um guia exato para a formulação de políticas públicas, no entanto, não é de todo inútil. ainda na visão de solow (1991, tradução nossa), a sustentabilidade é uma obrigação, bem como um compromisso moral da atual geração com o futuro. por isso, deixar o mundo conforme nós o encontramos é inviável. pode-se perceber que o desenvolvimento sustentável é um grande desafio para a sociedade, pois deve encontrar um ponto de equilíbrio entre a preservação ambiental e o desenvolvimento econômico. esse equilíbrio é denominado pela literatura econômica como “ótimo de pareto”. segundo stiglitz e walsh (2003, p. 171), a eficiência no sentido de pareto relaciona-se ao momento “quando ninguém pode melhorar sua situação sem piorar a de outrem.” no que tange ao desenvolvimento econômico, bresser-pereira (1992, p. 7) o conceitua como o “aumento da produção per capita através da reorganização dos fatores de produção.” thomas e callan (2010, p. 488) comentam que o desenvolvimento sustentável “pretende ser um objetivo global, cujos benefícios devem contemplar todos os segmentos da sociedade e todos os países.” de acordo com nunes (2008), o desenvolvimento sustentável designa uma forma capaz de responder às exigências do presente, sem prejuízo das gerações vindouras. neste sentido, o ds tem como objetivo a melhoria das condições de vida dos indivíduos, mas preservando, simultaneamente, o meio envolvido a curto, médio e, sobretudo, longo prazo. a preservação pode ser conseguida por meio de um tipo de desenvolvimento economicamente eficaz, socialmente equitativo e ecologicamente sustentável. conforme ribeiro (2006, p. 6), “em síntese, desenvolvimento sustentável corresponde à satisfação das necessidades sociais, sem prejuízo das futuras.” segundo tagore (2009), o desenvolvimento sustentável consiste no crescimento social, científico e cultural das sociedades, sem exaurir os recursos naturais do planeta e, para isso, toda forma de relação do homem com a natureza deve ocorrer com um menor dano possível ao ambiente. os sistemas de produção e o consumo têm de existir preservando a biodiversidade. paiva (2009) afirma que o desenvolvimento sustentável tem ocupado as principais pautas de discussões sobre os rumos do planeta e, da mesma forma, o crescimento econômico, como fonte principal de subsistência do homem na terra, também é preocupante em face da degradação que causa ao meio ambiente. ribeiro (2006) revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 23 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 menciona que, após conhecer os limites do sistema ecológico, a sociedade, os governos e as organizações começaram a se preocupar com a capacidade do meio ambiente em reagir com aos altos níveis de impureza que lhe são acrescidos diariamente. quando se fala em desenvolvimento sustentável, remete-se essa atribuição apenas às autoridades governamentais ou às organizações. pouco se fala na responsabilidade dos cidadãos, uma vez que o desenvolvimento sustentável depende do trabalho em equipe, pois busca soluções pacíficas para integrar o crescimento econômico ao meio ambiente, a fim de satisfazer esta e as próximas gerações. ainda sobre o relatório de brundtland, o documento preconiza que a implementação do desenvolvimento sustentável não é um processo fácil e sem obstáculos, sendo que as decisões difíceis deverão ser tomadas em diversas esferas, no entanto, tudo dependerá de empenho político (nosso futuro comum, 1991). bens públicos para pindyck e rubinfeld (2006), os bens públicos não são disputáveis e o custo marginal de provê-los para um consumidor adicional é zero e as pessoas não podem ser excluídas de seu consumo. varian (2006, p. 720) explica que o bem público “tem que ser fornecido na mesma quantidade para todos os consumidores envolvidos.” ainda o mesmo autor menciona que o bem público é um tipo de externalidade de consumo, ou seja, todos são obrigados a consumir a mesma quantidade do bem. stiglitz e walsh (2003, p. 195-196) afirmam que o bem público puro “é aquele em que o custo marginal de oferecê-lo a uma pessoa adicional é rigorosamente zero e é impossível excluir quem quer que seja de receber o bem.” os mesmos autores mencionam que o estado tem o poder de coerção e de obrigar os cidadãos a pagar pelo uso dos bens públicos. thomas e callan (2010, p. 66, grifo dos autores) explicam que o bem público puro “é aquele que possui as seguintes características: é não-rival no consumo e seus benefícios são não-excludentes (ou não exclusivos).” ainda explicam que a não-rivalidade está associada aos benefícios do consumo que não podem ser divisíveis, isto é, nenhuma pessoa pode ser impedida de usufruir de determinado bem ao mesmo tempo. a não-exclusividade é explicada pelos mesmos autores como a não possibilidade de exclusão das pessoas dos benefícios gerados pelo bem público. conforme nunes (2008), os bens públicos são um tipo específico de bem que independentemente da vontade de um indivíduo em particular querer ou não usá-los, o benefício por eles proporcionados é usufruído por toda a população e de uma forma indivisível. desse ponto de vista, podese perceber que as águas são bens públicos, conforme preveem a constituição federal em seus artigos 20 e 26 e a lei nº 9.433/1997, que dispõe, em seu art. 1º, inciso i, que “a água é bem de domínio público.” portanto, o recurso natural apresenta características de uso coletivo, não podendo haver a exclusão de nenhum indivíduo, mesmo que este não faça uso de forma racional do bem público em questão. um bem público pode ser usado por várias pessoas ao mesmo tempo, sem exclusão, como, por exemplo, a água pode ser usada racionalmente por alguns indivíduos, enquanto há outros que não se preocupam tanto com a forma de utilização deste bem. assim, pode-se perceber uma diferença entre bem público e bem privado, em que neste último pode haver a exclusão de qualquer indivíduo. externalidades as externalidades aparecem quando acontece um ganho sem que este seja precedido pelo devido pagamento ou quando ocorre uma perda sem a devida compensação. para motta (1997), as externalidades podem ser entendidas a partir do momento em que terceiros ganham sem pagar por benefícios, ou perdem sem ser compensados por suportarem os malefícios. varian (2006, p. 671) menciona que a principal característica da externalidade é “que há bens com os quais as pessoas se importam e que não são vendidos nos mercados.” para thomas e callan (2010) o preço é o melhor mecanismo para sinalizar a situação do mercado. no entanto, o preço pode, em algumas situações, deixar de captar os custos e os benefícios de determinada transação. estas falhas de mercado surgem porque uma pessoa é afetada pela produção ou consumo de um bem. tal influência é denominada externalidade e caracteriza-se como positiva quando gera benefícios para terceiros e, como negativa, no caso de proporcionar-lhe custos. de acordo com nunes (2008), as externalidades são atividades que englobam a imposição dos custos ou de benefícios, os quais podem causar efeitos negativos ou positivos, sem que as pessoas tenham a oportunidade de impedir, pagar ou ter o direito de ser recompensado. stiglitz e walsh (2003, p. 351) explicam que as “externalidades podem ser positivas ou negativas, dependendo de os indivíduos aproveitarem benefícios adicionais pelos quais não pagaram ou terem custos extras em que eles próprios não incorreram.” segundo motta (1997, p. 222), há dois tipos de externalidades, as positivas e as negativas: externalidades positivas, benefícios externos, revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 24 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 deveriam ter preços positivos por representarem benefícios não propriamente pagos. por exemplo, uma empresa desenvolve um método de produção ou administrativo de baixo custo que é absorvido gratuitamente por outra empresa. ou quando um fazendeiro preserva uma área florestal que favorece gratuitamente a proteção do solo de outros fazendeiros. externalidades negativas, custos externos, deveriam ter preços negativos por significarem perda de utilidades. um exemplo seria a degradação ou exaustão de recursos ambientais decorrentes das atividades de produção de outros bens que também destroem a fauna e a flora. faucheux e noel (1997, p. 216) afirmam que os efeitos das externalidades são “positivos ou negativos, ou seja, perfeitamente simétricos: falar-se-á a partir daí de economia externa, se o efeito for positivo e de deseconomia externa se o efeito for negativo”. desta forma, percebe-se que as externalidades existem quando as atividades de consumo são afetadas, não somente por seu próprio consumo, mas também pelo consumo de outros indivíduos que utilizam determinados bens públicos sem o devido pagamento. desse modo, as atividades de consumo sofrem uma perda sem uma devida restituição. thomas e callan (2010, p. 76) explicam que: as externalidades ambientais são aquelas que afetam o ar, a água, ou a terra, todos os quais possuem características de bens públicos. o que isso implica é que, embora os bens públicos e as externalidades não constituam o mesmo conceito, estão intimamente relacionados. para internalizar uma externalidade, segundo faucheux e noel (1997), é importante preencher as lacunas existentes entre o custo social e o custo privado, ou seja, obrigar o poluidor a pagar uma taxa pela quantidade de poluição causada. a internalização das externalidades, conforme coase (1960, apud faucheux; noel, 1997, p. 221): não pode vir senão de uma negociação bilateral entre emissor e vítima, ou seja, de uma discussão de preço entre os agentes econômicos em causa, desde que, esclarece o custo da organização dessa negociação não seja proibitivo e nunca ultrapasse o ganho social que dele pode-se esperar. faucheux e noel (1997) comentam que a preocupação de coase é com o caráter unilateral da solução fiscal proposta por pigou, pois esta não resolveria o problema, ou seja, punir um elemento (a) por causar de danos a outra pessoa (b) também causaria prejuízos a (b), e que o ponto central reside, na verdade, no questionamento sobre se deveria seria viável permitir que (a) prejudicasse (b) e/ou vice-versa. kuhn (1992, tradução nossa) afirma que algumas das conclusões alcançadas pela maioria dos economistas no que tange às externalidades, com base na análise de pigou, foram resumidas por coase, isto é, o produtor da poluição (fumaça, barulho, etc.) deve: (1) pagar uma indenização aos afetados; (2) ser taxado em sua produção pelo governo ou; (3) ter sua fábrica excluída dos bairros residenciais. valoração econômica ambiental a valoração econômica ambiental fundamenta-se na utilização de métodos e técnicas que buscam estimar valores monetários para os ativos ambientais, refletindo os fluxos de bens e serviços oferecidos pela natureza. ao tratar-se dos fatos que têm relação direta ou indireta com meio ambiente, é difícil estimar valores monetários para o uso dos ativos ambientais. a valoração ambiental surge como fator propulsor para a busca do valor dos bens naturais, pela efetiva utilização desses bens. neste sentido, barbisan et al (2009, p. 3) explicam que: existem, entretanto, algumas dificuldades para se obter a adequada valoração ambiental, uma vez que em se tratando de recursos naturais ou ambientais em geral, os valores não são capazes de atingir a eficiência de mercado. os preços praticados são na grande maioria sub-avaliados, não incorporando os custos de extração destes recursos renováveis, ou seja, eles não racionam os recursos entre os consumidores e não fornecem informações corretas sobre a escassez relativa dos mesmos [...]. para motta (2006), o valor econômico dos recursos ambientais, geralmente, não é notado no mercado por meio do sistema de preços. destaca-se ainda que, assim como os outros bens e serviços existentes no mercado, seu valor origina-se de seus atributos, podendo ou não estar relacionado a um uso. a valoração econômica de recursos ambientais, na visão de alves (2010, p. 35): pode ser entendida como um conjunto de técnicas que sirvam ao propósito de ordenar opções excludentes e que implica, basicamente, em determinar o valor econômico de um recurso ambiental, o que significa estimar o valor monetário revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 25 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 do recurso ambiental em relação aos outros bens e serviços disponíveis na economia. motta (2006) faz a decomposição do valor econômico dos recursos ambientais em valor de uso e valor de não-uso, conforme pode ser visualizado na fórmula seguinte: em que vera = valor econômico dos recursos ambientais; vud = valor de uso direto; vui = valor de uso indireto; vo = valor de opção; e ve = valor de existência. conforme o referido autor, o valor de uso direto é aquele atribuído a um bem ou serviço ambiental em função da sua utilização. o valor de uso indireto é aquele em que o bem, dentro de suas funções naturais, pode contribuir para que desastres ecológicos não ocorram. o valor de opção é o valor atribuído pelas pessoas em preservar recursos que podem estar ameaçados. e por fim o valor de existência é aquele atribuído, independentemente de seu uso. de acordo com finco (2002, apud braga; abadallah; oliveira, 2005, p. 8): a valoração econômica do meio ambiente surge quando da crescente preocupação mundial com a preservação/conservação dos recursos naturais. essa preocupação deriva sobretudo, do aumento da demanda pela qualidade dos bens e serviços gerados por esses recursos, ao mesmo tempo em que há uma enorme perda de bemestar com a variação na quantidade e na qualidade desses serviços, por parte da geração presente e pela presente preocupação com a geração futura. as atividades econômicas desenvolvidas pelo homem, quando não realizadas de forma sustentável, podem gerar inúmeros problemas para o meio ambiente, além de causarem possíveis impactos na produção e na produtividade das diversas regiões do país. como forma de medir esses impactos ocasionados, diversas metodologias de valoração ambiental podem ser empregadas. essas metodologias têm como intuito associar valores financeiros aos recursos naturais danificados. nesse sentido, füzyová, lániková e novorolský (2009, tradução nossa) argumentam que existem, atualmente, inúmeras abordagens de avaliação econômica, utilizadas para determinar e avaliar os ativos e os passivos ambientais. uma dessas abordagens é o método de valoração contingente que será descrito a seguir. método de valoração contingente o método de valoração contingente (mvc) é um dos métodos adotados para estimar as questões sobre as preferências das pessoas. ele presta-se a apropriar um valor monetário aos ativos ambientais em virtude do aumento da qualidade ou da quantidade que o bem ou o serviço pode oferecer para aumentar o bem-estar social a partir de um cenário hipotético criado pelo pesquisador. segundo wakim (2010), o mvc implica o levantamento das preferências dos indivíduos, que serve de base para fundamentação no processo de valoração para estimar o valor da disposição a pagar dos indivíduos, a partir de um cenário hipotético. para ferreira (2007), o mvc é utilizado quando o preço de mercado não pode ser expresso. dessa forma, faz-se uso de pesquisa para determinar quanto um bem ambiental pode valer, em face das várias hipóteses levantadas na pesquisa. silva e lima (2003) afirmam que o mvc é utilizado para estimar valores monetários extraídos de questionários, os quais tendem a refletir a preferência dos entrevistados em virtude de um acréscimo ou decréscimo na qualidade dos ativos ambientais. de acordo com motta (1997, p. 32), o método de valoração contingente está alicerçado na teoria do bem-estar e no princípio de que o indivíduo é racional no processo de escolha, maximizando sua satisfação, dado o preço do recurso natural e sua restrição orçamentária. o objetivo do pesquisador com a aplicação do método é obter dos indivíduos o excedente do consumidor. faucheux e noel (1997) ressaltam que, para um ganho em bem-estar, a medida compensatória do indivíduo indica quanto ele está disposto a pagar para assegurar que determinada mudança intervenha na melhoria do bem-estar, uma vez que pense ser um valor compensatório que viabilize todas as melhorias desejáveis. motta (1997) comenta que o método de valoração contingente busca simular cenários, com características bem próximas às reais, de forma que os entrevistados possam responder o quanto estariam dispostos a pagar se, de fato, existisse determinado bem para ser recuperado, a fim de garantir melhorias do bem-estar populacional. o referido autor explica que o mvc pretende, de alguma forma, quantificar a mudança do ambiente em que os indivíduos estão inseridos, visando à sua melhor qualidade, resultante de uma alteração no suprimento de determinado bem ou serviço ambiental, ou seja, aplica-se uma pesquisa de opinião a determinado número de pessoas em relação a um cenário hipotético. com base na disposição a pagar (dap) das pessoas, é possível estimar em valores monetários um atributo ambiental. revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 26 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 na visão de motta (1997, p. 43): dado que no mvc utilizamse funções com variáveis socioeconômicas, então é possível captar as particularidades regionais ao introduzirem-se estas variáveis relativas a outra região. com isso, estima-se a dap média da região com base na função transferida. para faucheux e noel (1997), o princípio fundamental da análise do mvc é que as preferências dos entrevistados devem servir de base de valoração dos benefícios e que o problema reside em ressaltar as preferências dos indivíduos. de acordo com motta (1997), “a grande vantagem do mvc, em relação a qualquer outro método de valoração, é que ele pode ser aplicado em um espectro de bens ambientais mais amplo”. para mac-knight (2008) o mvc é o único método que abrange um conjunto mais amplo de bens ambientais, pois estima diretamente a dap, por meio das preferências do consumidor, além de ser o único que capta o valor de existência do recurso ambiental. faucheux e noel (1997) comentam que: a aplicação do método de avaliação contingente consiste em perguntar às pessoas o que é que elas consentem pagar para receber um beneficio e ou/ aquilo que consentem pagar á laia de compensação por suportar um custo. esta interrogação faz-se por inquérito, com a ajuda de questionário ou então por interrogação experimental em laboratório. faucheux e noel (1997) ainda ressaltam que o entrevistado, ao tentar responder às perguntas, fará uma avaliação do que seria o aumento ou diminuição do preço de um bem se existisse um mercado para sua transação. o método de valoração contingente é aplicado para extrair uma medida monetária, evidenciada por meio de questionários, que tende a refletir as preferências expostas por consumidores, relativas ao acréscimo da melhoria do bem-estar social, da qualidade de vida, trabalhada em um cenário hipotético que pretende supor que o ativo ambiental em melhores condições pode alterar as características de existência de certo bem ambiental. para calcular da dap média individual, são utilizados os dados coletados por meio de questionários, estimando a média dos valores citados. para o cálculo da disposição a pagar total da população (dapt), utiliza-se a dap média individual multiplicada pela estimativa da população do universo da amostra. para tanto, faz-se uso da seguinte fórmula. em que: dapm = disposição a pagar média; ni = número de entrevistados dispostos a pagar; n = número total de pessoas entrevistadas; i = um dos intervalos separados; e n = número de intervalos separados. o método de valoração contingente requer um esforço amplo, no que diz respeito ao tratamento dos dados coletados por meio de questionário. é essencial definir com precisão o bem natural que irá fazer parte do cenário hipotético e analisar qual é a sua importância para a sociedade quanto aos aspectos econômicos e aos de melhoria no bem-estar populacional. arrow et al (1993) e motta (2006) identificaram importantes tipos de vieses que podem afetar a confiabilidade da pesquisa e que, portanto, devem ser minimizados com o aperfeiçoamento do formulário. pode-se citar como exemplo: racionalidade dos indivíduos; improbidade das respostas; dificuldade de entendimento dos entrevistados sobre o que lhes está sendo questionado para valorar, má elaboração do instrumento de coleta de dados, etc. além disso, os mesmos autores apresentam algumas diretrizes que podem minimizar os vieses da entrevista, como, por exemplo: aplicar procedimentos estatísticos para calcular a amostra a ser pesquisada; efetuar coleta de dados, utilizando entrevista por telefone, correspondência ou pessoalmente; qualificar os entrevistadores de forma a não interferir no livre-arbítrio dos entrevistados; empregar a forma de pagamento e não de compensação; descrever detalhadamente o bem valorado; realizar pré-testes, etc. metodologia este trabalho caracterizouse por três tipos de pesquisa: bibliográfica, descritiva e de campo. a pesquisa bibliográfica foi o primeiro passo para iniciar o estudo. este tipo de pesquisa consiste em selecionar estudos relacionados ao tema em questão, informações existentes em livros e revistas. a pesquisa descritiva foi utilizada para identificar as principais características da região de malacacheta e de sua população, como escolaridade, renda mensal, idade, etc. para gil (1991), a pesquisa descritiva visa a descrever as características de determinada população ou fenômeno ou estabelecer relação entre variáveis. por fim, a pesquisa de campo norteou o trabalho no que revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 27 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 diz respeito aos objetivos, pois, a partir dela, foram coletados os dados que serviram de base para alcançar os objetivos inicialmente propostos. segundo marconi e lakatos (1996), a pesquisa de campo é realizada após o estudo bibliográfico, a fim de que o pesquisador tenha um bom conhecimento acerca do assunto, visto que é nesta etapa que se definem os objetivos da pesquisa, as hipóteses, o meio mais adequado para a coleta de dados, o tamanho da amostra e como os dados serão tabulados e analisados. a pesquisa foi realizada em malacacheta, minas gerais, localizada no vale do mucuri. segundo dados do ibge (2009), o município possui uma população estimada de 18.181 habitantes e uma área de 730,90 km2. seu relevo predominante é o montanhoso. embora seja bastante acidentada, a cidade não possui elevações muito consideráveis. o córrego tem nascente na grota do bugre, atravessa a cidade e recebe quase todo o esgoto urbano, juntamente com o lixo que muitos moradores ali depositam. para definir a amostra da pesquisa, foi utilizada a fórmula para população finita, uma vez que o número de habitantes do município de malacacheta não excede o limite de 100.000 habitantes. assim, a fórmula adotada foi: em que: n = tamanho da amostra; σ2 = nível de confiança escolhido expresso em número de desvio padrão; p = percentagem de sucesso o qual o fenômeno se verifica; q = percentagem complementar ou de fracasso (100-p); n = tamanho da população; e e2 = erro máximo permitido. o erro estimado para a amostra foi de 6%, com dois desvios padrões, configurando um intervalo de confiança de 95%, com probabilidade de ocorrência (p) de 0,5. logo, (q) também é 0,5, totalizando 280 questionários. os dados foram coletados por meio de questionários elaborados de forma que pudessem captar informações socioeconômicas dos entrevistados, bem como a dap individual referente ao córrego dos índios. os questionários foram aplicados a 280 pessoas, de forma aleatória, no período de 01 a 18 de novembro de 2010. para identificar a dap da população, associada às variáveis que melhor pudessem explicá-la, foi utilizada a seguinte função: em que: dapd = disposição a pagar pela recuperação do córrego dos índios (variável dummy); ii = idade dos indivíduos; ri = nível de renda dos indivíduos; e ei = erro aleatório ou perturbação estocástica. os dados coletados foram analisados com um nível de confiança de 95%, o que implica um desvio padrão com uma margem de erro de 6%. os dados foram tabulados utilizando o programa spss 15.0 for windows. resultados e discussões estatística descritiva para melhor compreensão dos resultados obtidos, tratar-se-á, a seguir, dos principais pontos da pesquisa em questão, na qual se buscou estimar a dap individual e populacional, por meio de questionários aplicados na cidade de malacacheta, mg, a fim de estimar o valor de uso do córrego dos índios. conforme a tabela 1, a maioria dos entrevistados são do sexo feminino, um percentual de 59,3%, enquanto o sexo masculino tem um percentual de 40,7% do total de respondentes. cerca de 40,36% das mulheres, assim como a maioria dos entrevistados (37,14%), estão na faixa etária de 20 a 25 anos. tabela 1sexo versus idade dos entrevistados idade sexo total masculino feminino 20 a 25 anos 37 67 104 26 a 35 anos 29 30 59 36 a 45 anos 23 34 57 46 a 55 anos 18 24 42 56 a 65 anos 3 6 9 mais de 65 anos 4 5 9 total 114 (40,7%) 166 (59,3%) 280 revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 28 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 no ambiente da pesquisa, conforme a tabela 2, pode-se perceber que, dos entrevistados, 36,1% possuem o 2º grau completo, 12,9% curso superior completo e 12,5% ainda estão realizando o curso superior. conclui-se, portanto, que a maioria dos entrevistados (71,4%) completou o 2º grau e não deu continuidade aos estudos, porém há um agravante: 14,3%, não concluíram o 1º grau. um possível motivo para isto seria a necessidade de iniciar o trabalho muito cedo em busca de aumentar a renda familiar, impossibilitando a continuidade dos estudos. segundo os dados da tabela 3, 22,5% dos entrevistados enquadram-se em outras profissões, onde estão contabilizados os tabela 2 escolaridade dos entrevistados escolaridade frequência percentual percentual acumulado analfabeto 12 4,3 4,3 1º grau completo 15 5,4 9,6 1º grau incompleto 40 14,3 23,9 2º grau completo 101 36,1 60,0 2º grau incompleto 32 11,4 71,4 superior completo 36 12,9 84,3 superior incompleto 35 12,5 96,8 especialização 9 3,2 100,0 total 280 100,0 tabela 3 profissão dos entrevistados profissão frequência percentual percentual acumulado profissional liberal 44 15,7 15,7 empresário 11 3,9 19,6 comerciário 16 5,7 25,4 estudante 30 10,7 36,1 dona de casa 14 5,0 41,1 funcionário(a) público(a) 60 21,4 62,5 doméstico 16 5,7 68,2 pensionista 7 2,5 70,7 militar 15 5,4 76,1 desemprego 4 1,4 77,5 outras 63 22,5 100,0 total 280 100,0 tabela 4 renda pessoal dos entrevistados renda pessoal frequência percentual percentual acumulado até r$ 560,00 158 56,4 56,4 r$ 561,00 a r$ 1.000,00 55 19,6 76,1 r$ 1.001,00 a r$ 2.000,00 37 13,2 89,3 r$ 2.001,00 a r$ 3.000,00 19 6,8 96,1 acima de r$ 3.000,00 11 3,9 100,00 total 280 100,0 revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 29 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 aposentados e demais trabalhadores do comércio. em seguida, nota-se que 21,4% dos entrevistados são servidores públicos. tais informações retratam bem o cenário do ambiente da pesquisa, onde a circulação do capital ocorre, principalmente, por meio dos servidores públicos e aposentados, os quais geralmente recebem por mês um salário mínimo. entre os entrevistados, percebe-se também que o nível de desempregados foi baixo, representando apenas 1,4%. dos entrevistados, 56,4% apresentaram uma renda pessoal de até r$ 560,00, fato este que pode ser comprovado também pela tabela 3, que expõe a situação profissional da população. a tabela 3 mostra que a maioria dos entrevistados são servidores públicos ou enquadram-se em outras profissões, que são em sua maioria aposentado ou funcionário do comércio, recebendo em média um salário mínimo, o que possivelmente explica os resultados obtidos na tabela 4. a renda familiar dos entrevistados, de acordo com a tabela 5, está entre r$ 1.001,00 e r$ 2.000,00, com um percentual de 33,6%. logo em seguida está a renda entre r$ 561,00 e r$ 1.000,00, correspondendo a 33,2%, sendo que 75,4% da população de malacacheta tabela 5 renda familiar dos entrevistados renda familiar frequência percentual percentual acumulado até r$ 560,00 24 8,6 8,6 de r$ 561,00 a r$ 1.000,00 93 33,2 41,8 de r$ 1.001,00 a r$ 2.000,00 94 33,6 75,4 de r$ 2.001,00 a r$ 3.000,00 39 13,9 89,3 acima de r$ 3.000,00 30 10,7 100,0 total 284 100,0 tabela 6 renda familiar versus número de pessoas na família dos entrevistados nº de pessoas na família renda familiar total até r$ 560,00 r$561,00 a r$ 1.000,00 r$ 1.001,00 a r$ 2.000,00 r$ 2.001,00 a r$ 3.000,00 acima de r$ 3.000,00 2 a 4 pessoas 20 59 48 26 22 175 5 a 7 pessoas 4 33 40 12 8 97 8 a 10 pessoas 0 1 6 1 0 8 total 24 93 94 39 30 280 tabela 7 gastos mensais dos entrevistados gastos mensais gasto médio mensal percentual alimentação r$ 331,95 41,00 moradia r$ 42,43 5,24 lazer r$ 57,05 7,05 transporte r$ 67,39 8,32 educação r$ 82,60 10,20 água r$ 43,54 5,38 luz r$ 67,27 8,32 telefone r$ 37,23 4,60 saúde r$ 80,09 9,89 total r$ 809,55 100 revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 30 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 possuem renda familiar de r$ 560,00 a r$ 2.000,00. de acordo com a tabela 6, ao comparar-se a renda familiar com a quantidade de indivíduos que residem com cada um dos entrevistados, pode-se concluir que a maioria deles convivem com pelo menos 2 pessoas em sua residência, sendo que a maior concentração de renda dessas famílias está entre r$ 561,00 e r$ 1.000,00, o que representa 63,44% do total de entrevistados. conforme a tabela 7, os dispêndios com alimentação ocupam o maior espaço no orçamento mensal dos entrevistados, que gastam, em média, r$ 331,95, ou seja, 41% da despesa total que correspondem a r$ 809,55. em contrapartida, os gastos com moradia sinalizam uma parcela pequena do total, com um percentual de 5,24%, indicando que a maioria dos entrevistados possui casa própria. os gastos com água, luz e telefone, se somados, representam 18,30% do total dos gastos. já os gastos com saúde, representam praticamente 10% da despesa mensal, em média, cerca de r$ 80,09. contudo, neste aspecto, acredita-se que, se existisse uma política pública ou um projeto de revitalização do rio, seria possível à população reduzir os gastos com saúde, uma vez que o rio poluído traz uma série de doenças para a sociedade. ao ser questionada sobre os riscos que a poluição do córrego dos índios pode proporcionar à sociedade, a maioria dos entrevistados os reconhece, isto é, 98% dos respondentes. assim, verifica-se que eles conhecem o risco e têm consciência de que é preciso preservar, mas argumentam que faltam políticas públicas e projetos capazes de iniciar soluções sustentáveis, que favoreçam a população, trazendo melhoria no bem-estar social. foi possível identificar que 97% dos entrevistados concordam que a existência de um projeto de recuperação do córrego dos índios possibilitaria uma melhoria no bemestar da população. por outro lado, apenas 3% disseram não concordar que um projeto de revitalização do córrego possa provocar melhora no bem-estar da populacional. com relação ao ambiente da pesquisa, pode-se notar, conforme figura 1, que há uma dúvida, por parte dos moradores, quanto à existência de uma estação de tratamento de esgoto em malacacheta. de fato, o município conta com a estação, porém ela não funciona efetivamente. possivelmente esta informação explique melhor o resultado obtido. assim, apesar da existência da estação, 38% dos entrevistados responderam que desconhecem o figura 1 conhecimento da existência da rede de tratamento de esgoto 38% 62% sim não figura 2 esgoto da residência despejado no córrego 59% 41% sim não revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 31 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 fato. por outro lado, 62% afirmaram que têm conhecimento do serviço. com base na figura 2, pode-se perceber que a maioria dos entrevistados, 59%, têm sua rede de esgoto despejada no córrego dos índios e o restante tem seu esgoto despejado em fossas. a maioria dos entrevistados, 98%, conhece o risco de poluição que o esgoto representa para o córrego dos índios, no entanto, 59,49% dos que responderam “sim” para o risco da poluição têm sua rede de esgoto tabela 8 – cruzamento de dados entre risco da poluição e destino do esgoto da residência dos entrevistados risco da poluição do córrego esgoto da residência total sim não sim 163 111 274 não 3 3 6 total 166 114 280 figura 3 – percentual da população de malacacheta com e sem dap 15% 85% com dap sem dap tabela 9 cruzamento de dados entre a dap e o sexo dos entrevistados dap (r$) sexo total masculino feminino 0,00 95 143 238 1,00 1 0 1 1,99 1 0 1 2,00 1 1 2 5,00 2 4 6 10,00 2 3 5 15,00 1 0 1 20,00 2 4 6 25,00 1 2 3 30,00 2 4 6 36,00 0 1 1 50,00 3 4 7 100,00 2 0 2 1000,00 1 0 1 total 114 166 280 revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 32 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 despejada no córrego, conforme tabela 8. pode-se perceber pela figura 3 que 85% da população de malacacheta não possuem nenhuma disposição a pagar para a recuperação do córrego dos índios e apenas 15% possui alguma dap, que variou de r$ 1,00 a r$ 1.000,00. conforme a tabela 9, fazendo uma análise da dap versus a variável sexo, do total que não se dispõe a pagar nenhum valor (85%), a maioria é do sexo feminino, correspondendo a 60,08%. pela tabela 10, o maior percentual daqueles que não possuem disposição a pagar concentra-se nos entrevistados que apresentaram a renda pessoal mais baixa, ou seja, em que a renda é de até r$ 560,00 (88,61%). já dos entrevistados que possuem renda acima de r$ 3.000,00 e que teriam condições financeiras de colaborar com algum valor para a recuperação do córrego dos índios, apenas 1,1% contribuiria com alguma quantia, a qual varia de r$ 20,00 a r$ 30,00 e 2,9% (08) destes entrevistados com condições financeiras para contribuir optaram por não fazer nenhum pagamento. isto pode ser explicado pela falta de uma educação ambiental no que se refere à preservação e à recuperação dos recursos naturais. a tabela 11 demonstra que a maioria dos entrevistados na pesquisa consideram que a responsabilidade pela recuperação e manutenção do córrego dos índios é exclusiva da prefeitura; 13,9% afirmaram que não possuem condições financeiras para tal contribuição; 0,4% não se preocupa em recuperar e preservar os recursos naturais; 15% não responderam qual foi o motivo da falta de disposição a pagar; e 10,7% apresentaram outros motivos não listados na pesquisa. ao analisar-se a relação entre renda pessoal e o motivo para não pagar nenhum valor (tabela 12), pode-se perceber que 36,8% dos que responderam que não pagariam nenhum valor possuem renda de até r$ 560,00. porém, o motivo de não querer pagar está atrelado à tabela 10 cruzamento de dados entre a dap e a renda pessoal dos entrevistados dap(r$) renda pessoal total até r$ 560,00 de r$ 561,00 a r$ 1.000,00 de r$ 1.001,00 a r$ 2.000,00 de r$ 2.001,00 a r$ 3.000,00 acima de r$ 3.000,00 0,00 140 43 34 13 8 238 1,00 0 0 0 1 0 1 1,99 0 0 0 1 0 1 2,00 0 0 1 1 0 2 5,00 3 2 1 0 0 6 10,00 1 3 0 1 0 5 15,00 0 1 0 0 0 1 20,00 3 0 1 0 2 6 25,00 2 0 0 1 0 3 30,00 3 2 0 0 1 6 36,00 1 0 0 0 0 1 50,00 4 3 0 0 0 7 100,00 1 0 0 1 0 2 1000,00 0 1 0 0 0 1 total 158 55 37 19 11 280 tabela 11 motivos da indisposição a pagar dos entrevistados motivos total obrigação da prefeitura não tem condições financeiras não tem interesse pela preservação não responderam outras 168 39 1 42 30 280 percentual 60 13,9 0,4 15 10,7 100 revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 33 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 percepção de que esta é uma obrigação da prefeitura. partindo dessa análise, tem-se que, apesar de não terem condições para acrescer um valor mensal ao seu orçamento, mesmo que seja um valor irrisório, 60,7% dizem que a preservação do meio ambiente é responsabilidade exclusiva do poder público. conforme a tabela 13, do total de entrevistados, apenas 40 pessoas (14,3%) tiveram alguma disposição a pagar, sendo que deste total 5,4% justificaram que pagariam algum valor em virtude da melhoria do bem-estar populacional. a melhoria da saúde e a preservação do córrego tiveram o mesmo percentual (2,5%). o bem-estar das gerações futuras foi apenas 0,7%. percebe-se, desse modo, que os entrevistados ainda não conhecem o conceito de desenvolvimento sustentável. análise de regressão linear para a disposição a pagar o método de mínimos quadrados ordinários (mqo) foi utilizado para estimar o modelo de disposição a pagar. inicialmente, é importante destacar que foi aplicado sobre o modelo o teste de variance inflation factor (vif) com o propósito de confirmar a existência ou não de multicolinearidade, ou seja, se havia valores superiores a 10 (gujarati, 2006). dentre os modelos testados, o linear foi o que apresentou melhor ajuste e as variáveis que possuíam algum grau de correlação elevada foram excluídas. tabela 12 renda pessoal versus motivos da dap dos entrevistados renda pessoal motivos total obrigação da prefeitura não tem condições financeiras não tem interesse pela preservação não respondeu outras até r$560,00 103 30 1 18 6 de r$561,00 a r$ 1.000,00 32 6 0 11 6 de r$ 1.001,00 a r$ 2.000,00 25 2 0 3 7 de r$ 2.001,00 a r$ 3.000,00 5 1 0 6 7 acima de r$ 3.000,00 5 0 0 2 4 total 170 39 1 40 30 280 tabela 13 motivos da disposição a pagar dos entrevistados motivos frequência percentual percentual acumulado não tem disposição e motivo a pagar 240 85,7 85,7 melhoria do bem-estar 15 5,4 91,1 melhoria da saúde da população 7 2,5 93,6 preservação do córrego dos índios 7 2,5 96,1 preservação do meio ambiente 8 2,9 98,9 evitar dengue e pernilongo 1 0,4 99,3 bem estar das gerações futuras 2 0,7 100,0 total 280 100,0 tabela 14 resultado do modelo de regressão linear variáveis beta padronizado t p-valor constante (dap) 0,192 3,781 0,000 idade -0,195 -3,293 0,001 renda mensal pessoal 0,136 2,303 0,022 n = 280 r2ajustado = 0,042 α = 5% p-valor = 0,001 revista brasileira de ciências ambientais – número 25 – setembro de 2012 34 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 assim, com o intuito de identificar as variáveis que melhor explicam as oscilações na dap, gerou-se um modelo de regressão linear, que apresentou um r2 ajustado de 0,042, ou seja, aproximadamente 4,2% da variação na dap estão sendo explicados conjuntamente pelas variáveis incluídas no modelo (idade e renda mensal pessoal). os resultados obtidos podem ser visualizados na tabela 14. pode-se perceber que, a um nível de significância de 5%, a variável que mais explica a disposição a pagar da população de malacacheta para a recuperação do córrego dos índios foi a idade dos entrevistados. o sinal negativo apresentado por esta variável demonstra que o aumento na idade do indivíduo reduz a sua probabilidade de pagamento. assim, o resultado indica que os indivíduos mais jovens apresentam maior possibilidade de pagar pela recuperação do córrego estudado. o motivo disso pode estar associado ao fato de os jovens serem mais conscientes em relação às questões ambientais. a variável renda pessoal, incluída no modelo, apresentou sinal de acordo com o esperado, sendo diretamente proporcional à disposição a pagar dos entrevistados pela recuperação do córrego em questão. diante disso, um aumento em uma unidade da renda individual elevará a disposição a pagar em r$ 0,136. com base nos resultados, o modelo de disposição a pagar pela recuperação do córrego dos índios de malacacheta pode ser expresso pela equação seguinte: com base na equação anterior, estimou-se uma dap média individual de r$ 43,07. após ser calculada a dap média pela função, foi possível calcular a dap média populacional, que apresentou um valor de r$ 117.458,35 mensal. ao estimar-se o valor anual, obtêm-se um montante de r$ 1.409.500,20. caso a população realmente contribuísse, este valor representaria uma receita que poderia ser utilizada pelo poder público na recuperação do córrego dos índios. considerações finais o objetivo deste estudo foi identificar junto à população de malacacheta, mg, a disposição a pagar para a recuperação do córrego dos índios. com base no objetivo proposto e nos resultados alcançados, pode-se perceber a existência de uma externalidade negativa, quando o esgoto da maioria da população é despejado no corrégo, portanto, isso gera prejuízo para a sociedade, sem compensação. o valor da dap individual média identificada foi de r$ 43,07. apesar de os entrevistados possuírem uma renda pessoal mensal de até r$ 560,00, o principal motivo alegado por aqueles que não se dispuseram a pagar nenhum valor foi o de que esse tipo de projeto de recuperação do córrego é de obrigação do poder público. mesmo aqueles que tinham renda superior a r$ 560,00 responderam que aquela era uma obrigação do poder público e até especificaram que já pagavam impostos altos e taxas exageradas, como a taxa de tratamento de esgoto que é cobrada na cidade. apesar de existir uma estação, que possivelmente trataria o esgoto da população, ela não funciona efetivamente na prática. além disso, pode-se observar que grande parte dos entrevistados apresentou certa indignação, pois, os resultados obtidos mostram que os moradores conhecem os riscos que a poluição traz e concordam que a existência de um projeto poderia melhorar o bem-estar social. esse fato identifica que a população tem consciência das urgências da preservação do meio ambiente, embora não se comprometa com elas. com base na dap individual média, foi possível identificar uma dap populacional de r$ 1.409.500,20 por ano. esse valor representa a receita total que o poder público teria para recuperar o córrego, caso os entrevistados contribuíssem efetivamente para o projeto no período de um ano. percebe-se a importância da criação de políticas públicas que sejam capazes de levar à população mais conhecimento sobre a importância da recuperação e da preservação dos recursos naturais. referências alves, guilherme de lima. efeitos das queimadas sobre o bem-estar das famílias no tocantins: uma aplicação do método de avaliação contingente. 2010. 89 f. dissertação (mestrado em desenvolvimento regional e agronegócio) universidade federal do tocantins, tocantins, 2010. disponível em: <http://www.uft.edu.br/pgdra/docu mentos/dissertacoes/dissertacao%2 0final%20%20guilherme%20alves.pdf>. acesso em: 15 nov. 2010. arrow, kenneth et al. report of the noaa panel on contingent valuation. 1993. disponível em: <http://www.cbe.csueastbay.edu/~a lima/courses/4306/articles/noaa% 20on%20contingent%20valuation%2 01993.pdf>. acesso em: 29 jun. 2012. barbisan, ailson oldair et al. aplicação do método da avaliação contingente através da 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considerações finais referências rbciamb-n15-mar-2010-materia03.pmd revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 20 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 resumo este artigo discute conceitos de corredores de biodiversidade no brasil, o histórico de sua criação e as justificativas para sua implementação. fornece também exemplos, e contextualiza os aspectos normativos e os caminhos pensados para sua viabilização no país, bem como as formas de gestão. ressalta ainda que, em se tratando de uma estratégia de conservação da biodiversidade em escala de ecossistemas em conjunto e harmonizado com as atividades humanas, são capazes de formar grandes mosaicos articulados em rede, baseados na implantação de pontes de conexão físico-biótica entre unidades de conservação, a fim de possibilitar os fluxos bióticos. destaca, por fim, que a estratégia para sua implantação deve envolver todos os atores sociais e chama a atenção para o fato de que embora não sejam unidades político-administrativas, os corredores se inserem em territórios sociais definidos e a partir daí se situam as dificuldades para sua implantação, sobretudo as relacionadas com os paradigmas dos sistemas produtivos vigentes, convocando o poder público a incentivar sua criação. palavras-chave: unidades de conservação; corredores ecológicos; corredores de biodiversidade; conectividade; sustentabilidade. abstract this article discusses concepts of biodiversity corridors in brazil, the history of its creation and the reasons for its implementation. it provides examples and sets the regulatory aspects and pathways thought to become viable in the country, and forms of management. it further states that, in the case of a strategy to conserve biodiversity at the ecosystem scale harmonized together with human activities, biodiversity corridors are able to form large mosaics articulated in a network, based upon the implantation of physical-biotic connectivity bridges of between conservation areas to enable the flow biotic. it highlights that the strategy for its implementation should involve all social actors and should draw attention to the fact that although they are not political and administrative units, the corridors are embedded in defined social areas, mainly the challenges for their deployment, especially those related to the paradigms of existing production systems, calling the government to encourage their creation. keywords: conservation units; ecological corridors; biodiversity corridors; connectivity; sustainability. josé akashi junior geógrafo (habilitação em análise ambiental) formado pela universidade federal de goiás. mestrando em geografia física universidade de são paulo. e-mail: joseakashi@hotmail.com selma simões de castro professora titular de geografia física instituto de estudos sócio ambientais (iesa) universidade federal de goiás corredores de biodiversidade como meios de conservação ecossistêmica em larga escala no brasil: uma discussão introdutória ao tema revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 21 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução o brasil se apresenta como um dos países mais ricos em biodiversidade e recursos hídricos do planeta, com grande potencial de se des taca r, e ser vir de referência mundial em conser vação ambiental e desenvolvimento sustentável, por ainda possuir grande parte de sua biodiversidade ainda preservada e por suas populações tradicionais serem importantes mantenedores destes ambientes. além de apresentar grande potencial para expandir a produção de alimentos orgânicos. no entanto, o desafio de tornar o país sustentável perpassa pelas estratégias de conservação de sua biodiversidade. uma delas consiste em criar corredores de biodiversidade, que podem significar um complemento em relação às conhecidas unidades de conservação (ucs), por conectar os distintos ambientes. os corredores de biodiversidade consistem em unidades ecossistêmicas que visam a expansão, conectividade, recolonização e formação de áreas protegidas (mma, 2006). sua concepção baseia-se em princípios do planejamento regional, em larga escala, podendo englobar tanto áreas urbanas quanto áreas rurais, unindo grandes unidades de paisagem, a exemplo dos biomas, visando o uso sustentável dos seus componentes naturais tendo como função conectar os ecossis temas, espécies viáveis e representativas, processos ecológicos e evolutivos, em coexis tência com as necessidades humanas (sanderson et al., 2003). os corredores formam assim, uma espécie de ponte entre unidades de conservação (ucs) de diferentes categorias de uso previstas no sistema nacional de unidades de conservação snuc, ampliando a rede de áreas protegidas (brasil, 2000). além de integrarem as ucs, os corredores de biodiversidade incluem também em suas estratégias, as terras indígenas e as terras dos povos tradicionais. ao se analisar alguns conceitos de corredores desenvolvidos, respectivamente, pelo snuc (cap. 1; art. 2º; parágrafo xlx), pelo conama (resolução do nº 9/96), pela conservação internacional e pelo ibama, pode-se constatar que embora eles estejam concordantes com a função de conectividade entre as ucs, a fim de favorecer os fluxos da biota, eles apresentam algumas especificidades apresentadas a seguir. o snuc (2000 p.11), por exemplo, afirma que são unidades naturais ou seminaturais (sic), mas não explica o que são estas últimas; o conama (resolução nº 9/96) sugere que os corredores devem ser conectados às áreas de proteção permanente (app) e que o grau de conser vação dos remanescentes de cobertura vegetal primária a serem ligados deve ser médio a elevado, portanto, não estabelece critérios para definir médio e elevado grau de conservação; a conservação internacional, dentre outras instituições congêneres, corrobora a idéia de que sua área deve ser idealmente contínua, de modo a diminuir o isolamento entre indivíduos de uma mesma espécie (ci, 2000); e o ibama (2000) afirma que devem ser geridos numa perspectiva de uso sus tentável, o que significa garantir para as gerações presentes e futuras os benefícios deste. o que t alvez justifique essas especificidades conceituais e aspectos relacionados, é que a realidade atual de isolamento em que as ucs se encontram no país, constituindo-se em ilhas de vegetação cercadas por ambientes antropizados de atividades predatórias de alto grau, pode causar especiações e adaptações em cada área isolada, além de não favorecer o seu c rescimento, sua riqueza e sua recolonização. pode-se fazer referência ao parque nacional das emas, localizado no sudoeste do estado de goiás, cercado por latifúndios produtores de soja e mais recentemente pela cana-de-açúcar. constitui-se, portanto, numa porção de habitat desconectado de outros, e ilhado em meio a áreas de interstício antropizadas. acrescente-se a essa situação o fato de que a estratégia baseada estritamente em áreas protegidas, a exemplo das ucs, tende a concentrar suas ações apenas em suas áreas específicas e entornos próximos, tratando apenas das ameaças imediatas e próximas, não considerando que muitas vezes os sintomas de tais ameaças localizamse em áreas longínquas delas. segundo sanderson et al. (2003), dados de várias partes do mundo, mostraram que mesmo com a aplicação dos melhores conhecimentos sobre conservação de áreas protegidas não se conseguiu atingir os objetivos da manutenção de populações viáveis em longa escala de tempo. "como a conser vação da biodiversidade requer ... também a diversidade genética contida em diferentes populações, é essencial proteger múltiplas populações de uma mesma espécie (metapopulações) (ayres, et al., 2005, p.20). por outro lado, este autor também chama a atenção para o fato de que " ... . populações isoladas são mais vulneráveis a eventos demográficos e ambientais aleatórios, tornando-as mais susceptíveis à extinção local, regional ou mesmo à ex tinção completa" (ayres, et al., 2005, p.20). como se sabe, as ucs, no caso do brasil, são numericamente insuficientes para alcançar o objetivo de preservar a diversidade biológica brasileira, pois que a média nacional é de 2,59%, enquanto que o total recomendado internacionalmente é de 6% da área total de uma unidade territorial como o país (oliveira, 2002). some-se a isto que "o conhecimento científico acumulado através dos anos no campo da biologia da conser vação têm indicado que são necessárias áreas protegidas bastante extensas, de forma a se manter os processos ecológicos e evolutivos viáveis em longo prazo (ayres et al., 2005, p.20)." e que "outras áreas, sob graus variáveis de utilização humana, incluindo zonas-tampão e áreas sob esquemas de manejo de baixo impacto, devem também tornar-se uma parte integrante desta equação (ayres et al., 2005, p.20)." são de fundamental importância a implementação de atividades de uso do solo de baixo impacto e sustentáveis nas áreas de interstício entre as ucs, como a agroecologia, agroflores tas, agroextrativismo, permacultura, assim como a reconstituição e o reflorestamento da vegetação em áreas degradadas. essa reflexão se torna ainda mais importante quando se constata o fato de que grande parte dos remanescentes não protegidos por lei se apresentam bastante fragmentados, sob forte pressão antrópica e ameaça pelo seu entorno, convertido para revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 22 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 outros usos, na maioria altamente impactantes, como uso de plantas exóticas e de agrotóxicos em geral. em suma, os objetivos de conservação das ucs encontram-se hoje bastante comprometidos, tanto em termos de sua sobrevivência ao longo do tempo, como em termos de viabilidade de fluxo de genes e de espécies, justamente por estarem isoladas. assim, a proposta de conservação baseada em corredores de biodiversidade visa atender o preenchimento das lacunas de antigas estratégias de conservação, baseadas estritamente na delimitação de porções de áreas de proteção, contudo, numa tentativa de aumento de sua extensão, de tamanho ilimitado, a fim de favorecer os fluxos genéticos intra e entre espécies. portanto, sob esse ponto de vista, a proposta de implementação de corredores de biodiversidade se mostra como uma possível solução pa ra romper com o isolamento e risco sobre as ucs, remanescentes de vegetação primária e respectivos ecossis temas. assim, os corredores, buscam viabilizar a conectividade destas unidades de vegetação, tendo em vista que podem representar maior chance de sobrevivência às mesmas, além de garantir a continuidade dos serviços ecológicos e geossistêmicos necessários para a dinâmica da biodiversidade em longo prazo. pode-se dizer que essas idéias e as estratégias que levaram ao conceito de corredores de biodiversidade emergiram justamente na última década, no momento em que se constatou de modo inequívoco que o modelo conservacionista baseado no sistema de áreas protegidas ilhadas eram ecossistemicamente falhos se tratando de longa escala de tempo, por não permitirem a troca genética. nesse sentido, a e volução do pensamento conservacionista, o aumento da preocupação a respeito dos impactos ambientais, as conseqüências nos ambientes e a qualidade das pesquisas desenvolvidas em todo mundo levaram ao consenso de que a conservação da biodiversidade ultrapassa os limites das áreas protegidas. porém, admite-se que mesmo considerando a diversidade de fatores a respeito das ucs, elas ainda cons tituem os principais mecanismos de conservação dos ambientes exis te ntes e atuantes. no entanto, é consenso também de que necessitam uma série de ações visando corrigir essas falhas para que possam cumprir legalmente seus objetivos. uma delas seria permitir maior conectividade entre as ucs e demais áreas protegidas e remanescentes de vegetação, por meio das áreas de preser vação permanente (app) e reservas legais (rl). ayres (2005, p.20) lembra ainda que a rede de áreas protegidas no brasil evoluiu nos últimos 60 anos e ligada à conservação de habitats únicos ou paisagens de belezas cênicas naturais, mas também que foram alvo crescente de pressão humana em certas regiões e em certos tipos de ambiente, resultando, inclusive na criação de numerosas áreas protegidas de modo oportunista. es tas áreas protegidas ou unidades de conservação são definidas e classificadas segundo o snuc em duas grandes categorias, as de proteção integral e as de uso sustentável, tendo as mesmas funções como, a manutenção da diversidade biológica e dos recursos genéticos, proteção das espécies ameaçadas de ex tinção, proteção e recuperação dos recursos hídricos e edáficos, promoção do desenvolvimento sustentável, dentre outros. o mesmo autor ainda afirma que para se atingir os objetivos de preservação da diversidade biológica em longo prazo, é necessário que o snuc deixe de considerar áreas únicas e passe a avaliar a possibilidade de construção de estruturas em rede, permitindo a integração de áreas protegidas, considerando a dinâmica da paisagem e a proposta de conectividade entre as ucs. diante desses problemas de dimensão e desequilíbrio ecossistêmico dado o consenso a esse respeito, começam os esforços de conser va ção da biodiversidade concentrados na ampliação da conectividade entre as ucs e as áreas remanescentes protegidas ou não, bem como no manejo geoecológico da paisagem em vastas zonas geográficas e na composição e gestão dos mosaicos de ucs. nesse sentido, o ministério do meio ambiente do brasil mostra clareza sobre o que é necessário para a implementação de corredores de biodiversidade e os qualifica como unidades de planejamento e conser vação e não unidades políticoterritoriais, apoiando-se em critérios científicos, por exemplo, a presença de espécies-chave relevantes nos contextos global, regional e local (aguiar et al., 2005; ayres et al., 2005; rambaldie, 2005). essa idéia é corroborada por brito (2006) que lembra, com muita propriedade, que a finalidade dos corredores consiste numa forma de reverter o processo de ocupação desordenado que tanto alteraram a dinâmica das paisagens e criou esse isolamento e degradação das ucs. nesse aspecto, arruda (2004) enfatiza algumas funções que os corredores exercem, dentre as quais a de aumentar o tamanho e as chances de sobrevivência de populações das mais diferentes espécies, dado o aumento da disponibilidade de recursos vitais e de área de habitat, possibilitando a recolonização de áreas por populações localmente reduzidas e ainda a redução da pressão sobre o entorno das ucs na medida em que há reconversão de faixas contínuas em meio aos usos antrópicos. corredores de biodiversidade, unidades de conservação e os mosaicos de unidades de conser vação no brasil: interrelações indispensáveis são relativamente novas essas idéias sobre corredores como uma proposta de conservação com base ecossistêmica em larga escala, tanto no brasil quanto no mundo. no brasil, em particular, a prática de corredor de biodiversidade ou ecológico tem seu marco inicial, em 1997, através do programa-piloto pa ra a proteção das florestas tropicais no brasil (ppg-7) com corredores na amazônia e na mata atlântica, desenvolvido pelo ministério do meio ambiente (mma), com apoio do banco mundial, como lembram ayres et al (2005). seguindo as tendências mundiais de preservação, este programa-piloto, inspirou-se numa proposta de corredores da américa central para conectar as florestas tropicais, através de um esforço político entre os países desse continente interligando suas áreas protegidas. segundo ayres (2005), esse grande corredor é conhecido como "paseo pantera", sendo o autor da proposta o biólogo estadunidense archie carr iii. esse projeto-piloto foi definido no final dos anos 90 e concebido em função das ucs existentes revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 23 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 com o fim de conectá-las. foi proposto ainda em função de várias ucs existentes apenas no papel, das que serão criadas e das que estão em estudos. o objetivo de sua criação foi então o de constituir mosaicos de ucs interconectadas por corredores, incluindo suas zonas tampão ou de amortecimento, cujo conjunto deverá constituir grandes e mais complexas unidades de gestão, na forma de redes. no brasil, para a seleção de seus primeiros corredores, o da amazônia e o da mata atlântica, foram utilizados critérios técnicos, como a existência, o tamanho e o número de áreas protegidas, os tipos de uso do solo, a representatividade das comunidades bióticas, a diversidade de espécies, de ecossistemas e de habitats e a presença de es pécies ameaçadas e endêmicas, conforme o mma (2006). para sanderson et al (2003), quatro critérios principais devem nortear a seleção e definição dos corredores: espécies, áreas protegidas, paisagens e dinâmica sócioespacial. além des tas, a seleção dos corredores de biodiversidade inclui também regiões e/ou ecossistemas considerados hotspots e áreas altamente degradadas. parafraseando o mma/brasil (2 006), os corredores vêm sendo configurados, portanto, como uma forma de favorecer a manutenção dos processos fundamentais dos ecossistemas para a sustentação da biodiversidade em longo prazo (por exemplo, a polinização e a dispersão de sementes, o ciclo hidrológico e a ciclagem de nutrientes) e permitir a mobilidade e o intercâmbio genético dos componentes da flora e da fauna. nesse contex to, fragmentos de habitats remanescentes desempenham importantes funções, como conectar ou reconectar áreas maiores, manter a heterogeneidade da matriz de habitats e proporcionar refúgio para as espécies. no brasil, o decreto federal nº 4.340, de 22 de agosto de 2002, no capítulo lll, sob o título "do mosaico de unidades de conservação (uc)", prevê a criação de redes de ucs através do estabelecimento de um conselho de mosaico, composto pelas ucs envolvidas, que determinará as diretrizes e ações para compatibilizar, integrar e otimizar a conectividade entre as ucs. pode-se dizer que tanto as estruturas em rede, como os mosaicos de ucs e as zonas de amortecimento dos entornos das ucs, são práticas aplicadas na definição e constituição dos corredores de biodiversidade. a proposta brasileira de corredores parte do pressuposto de gestões descentralizadas, onde as populações são envolvidas nos processos de decisão, como consta no projeto-piloto de corredores ecológicos do brasil, desenvolvido por ayres et al.(2005). mesmo assim, as decisões governamentais ainda possuem um grande peso, pois envolvem criação de novas leis, aplicação de antigas leis, fiscalização e monitoramento das diversas atividades para o sucesso dos objetivos dos corredores. desta forma, há que se criar mecanismos que fortaleçam as populações que vivem diretamente do uso dos componentes naturais, político e sócioeconomicamente, pois suas atividades são de extrema necessidade para a implantação dos corredores e a conectividade entre as áreas protegidas. neste caso, o ministério do meio ambiente e a conser vação internacional (2006), alertam para o incentivo ao desenvolvimento de formas de uso do solo de baixo impacto, como por exemplo, o agroextrativismo, a permacultura, a pesca artesanal, ou formas que se integrem à dinâmica dos ecossistemas, como os manejos florestais e os sistemas agroflorestais. um grande desafio dos corredores, além da conservação de extensas áreas, e de envolver vários municípios com suas problemáticas específicas, através de suas populações nas diversas ações próambientais, a fim de constituir uma grande rede de pessoas e ins tituições comprometidas com a preservação dos ecossistemas, dos componentes naturais e do desenvolvimento sustentável, consiste na construção de um processo participativo de gestão ambiental entre governo e sociedade. como cita sanderson et al (2003), a cons trução de boas alianças entre instituições e regiões são essenciais para o sucesso dos corredores de biodiversidade. do ponto de vista metodológico, embora seguindo as tendências mundiais de conservação, o brasil desenvolveu sua própria metodologia para cons tr ir e gerir seus corredores. ayres (2005) mos tra que além da estratégia de conservação da biodiversidade, o brasil adotou a idéia de conservação de grandes áreas através de políticas públicas em meio ambiente, como o snuc, a política nacional do meio ambiente, o código florestal e outras. porém, o projeto-piloto brasileiro de corredores inovou, ao considerar um grande número de estratégias para a formação e manutenção da conectividade, que já constavam no seu snuc (2000). mesmo com o programa-piloto de corredores atuando especificamente na amazônia e na mata atlântica, segundo arruda e sá (2004), ele já inspirou e serviu de base para mais 29 novos projetos de implementação de corredores em todo brasil, alguns inclusive em fronteiras com países vizinhos. estes projetos contam com a participa ção de organizações não governamentais, órgãos estaduais de meio ambiente, o governo federal e o setor privado. um aspecto de grande importância e que deve ser enfatizado, é que os corredores de biodiversidade necessitarão de uma ex tensa base de dados com informações georreferenciadas sobre a biodiversidade brasileira, favorecendo assim, a definição precisa de áreas prioritárias à conservação. na definição das prioridades para conservação nos corredores, consideram-se as áreas com altos índices de biodiversidade, que são identificados por uma série de critérios biológicos, como endemismos, espécies ameaçadas, habitats críticos, pro essos ecológicos e evolutivos, mudanças do uso do solo entre outros. a definição das prioridades de conservação ta bém inclui a identificação dos conjuntos d ameaças globais de modo a evitar extinções sanderderson et al (2003).ıtodos esses a pectos e dados são também considerados na definição das áreas prioritá ias para conservação, um processo minuci so, que exige um grande número de informaç es, que na maioria das vezes são ine istentes. assim a geração destas são neces árias para uma objetiva aplicação d s escassos recursos financeiros públicos destinadas à conservação. em síntese, no brasil, os conceitos revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 24 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 de corredores de biodiversidade surgiram recentemente e baseiam-se na estratégia de implementação da conectividade entre ucs, de vendo os mesmos corredores ser administrados sob gestão integrada de suas respectivas ucs cons tituindo redes, buscando constituir mosaicos de ucs e o desenvolvimento de atividades sustentáveis e de baixo impacto nos seus interstícios. os maiores corredores atualmente existentes no brasil são: corredor central da amazônia, corredor central da mata atlântica, corredor ecológico araguaia-bananal e corredor cerrado-pantanal (ou emas-pantanal) apresentados na figura 1. figura 1 corredores ecológicos no brasil fonte: arruda (2004), adaptado há que se ressaltar, no entanto, que estudos do grau de conser va ção de remanescentes em escalas mais detalhadas são cada vez mais necessários, de modo a conhecer os fragmentos passíveis de restauração ou em bom grau de conservação no interior de um corredor. um exemplo, a título de ilustração, feito por cabacinha e castro (2009), na região das nascentes dos rios araguaia e araguainha, alvo do corredor cerrado-pantanal (f ig.1), no sudoeste goiano, com base em levantamentos florísticos de campo e indicadores do estado de fragmentação dos remanescentes, demonstrando o potencial de recuperação da área degradada. some-se a esse, a proposta para a mesma área, feita pouco antes, por castro, xavier e macedo (2004), visando aumento de conectividade entre remanescentes, viabi lizado pela recomposição de áreas desmatadas e sua conexão com fragmentos exis tentes, incluindo averbação e recomposição de áreas de preservação permanente e reservas legais, através de mini-corredores em mosaico conectado àquele grande corredor em implantação cerrado-pantanal. filosofia e estratégia de gestão dos corredores de biodiversidade no brasil bases da gestão aparentemente, os esforços para implantação dos corredores no brasil, bem como o desenvolvimento das estratégias e da base conceitual, partiram dos órgãos revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 25 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 governamentais responsáveis pela proteção do meio ambiente, que, no entanto, vem seguindo as tendências e orientações mundiais que visam ampliar as escalas de conservação da biodiversidade em todo o globo. a estratégia de corredores tem possi bi litado importantes avanços na conservação da biodiversidade, por exemplo, no que se refere aos conhecimentos dos povos tradicionais como de fundamental importância para o desenvolvimento de ações sustentáveis de uso do solo e dos recursos naturais, a fim de favorecer a conexão entre os remanescentes florestais nos diversos biomas brasileiros. o reconhecimento de que os conhecimentos tradicionais e populares devem ser incluídos nas estratégias de conservação se traduzem num estreitamento entre o conhecimento científico estabelecido, possi bilitando o aprimoramento das técnicas tradicionais com sua aplicação em larga escala e em níveis equivalentes às reais necessidades de conser vação, cons tituindo-se em ferramentas importantíssimas para o desenvolvimento sustentável das regiões localizadas nos inters tícios das áreas remanescentes naturais. alguns avanços obtidos com a implementação dos corredores traduzem-se em: melhor planejamento para a conservação; aumento da escala de atuação; fortalecimento da rede de áreas protegidas, criação e ampliação de unidades de conser vação; proteção de es pécies ameaçadas de extinção; capacitação de pessoal; integração de ações de fiscalização e, sobretudo, a formação de red es institucionais. percebe-se que para isso foi e é necessário um grande grupo de pessoas, setores, grupos e instituições atuando de forma integrada e descentralizada para obter os resultados esperados pelos corredores (mma, 2006). percebe-se igualmente que esses resultados dependerão de ações governamentais nos seus vários níveis, local, estadual e nacional. assim, os corredores de vem mapear todas as jurisdições e responsabilidades relevantes aos órgãos governamentais oficiais de modo a garantir o envolvimento dos mesmos, em cada etapa do planejamento dos mesmos (sanderson et al 2003). nesse mesmo sentido, para o real desenvolvimento suste ntável deve-se considerar todo o aparato es tratégico desenvolvido pa ra os corredores de biodiversidade, tais como: a conservação em escala ecossistêmica e em longa escala de tempo; a conectividade entre áreas de vegetação natural e o fluxo gênico; a recoloniza ção da biota em áreas antropizadas, dentre outras. busca-se no desenvolvimento de atividades econômicosustentáveis a autonomia e a sobrevivência tanto das populações envolvidas, dos sis temas biológicos e dos próprios corredores de biodiversidade. trata-se, assim, de grande desafio. em síntese, essas bases da gestão dos corredores ecológicos apóiam-se no conceito conhecido como ges tão biorregional, a saber: se aplicam a regiões ex tensas e bioticamente viáveis; suas estruturas podem ser compos tas de mosaicos de ucs e zonas-núcleo; buscam a sustentabilidade econômica; pressupõem o envolvimento integral de grupos de atores sociais; pretendem fazer isso mediante integração interinstitucional; são flexíveis, por permitirem o manejo adaptativo; usam dos conhecimentos científico e populares; visam recuperação, além da conservação; fornecem informação consis tente e compreensível; promovem o desenvolvimento de habilidade cooperativa entre atores e gestores e a cooperação internacional: técnica e financeira (arruda, 2004). as fas es de planejamento dos corredores considerando o exposto, os grandes desafios do planejamento requerem o atendimento às etapas que podem ser assim enumeradas: 1. elucidar as questões relacionadas à dinâmica do território, sua composição, potenciais econômico-produtivos, fluxos, populações, disponibilidade e situação dos recursos naturais necessários ao abastecimento das pessoas, a fim de definir e identificar os aspectos sócio-econômicos e culturais que influenciam nas formas de uso da terra; 2. definir e identificar as áreas prioritárias para conservação, as áreas naturais remanescentes, as relações entre as diferentes categorias de ucs, para que seja feito o delineamento dos corredores. 3. desenvolver projetos específicos para os corredores como de recuperação florestal, fiscalização, controle e práticas de uso sustentável e de baixo impacto voltadas à conservação. 4. delimitar e redelimitar as fronteiras dos corredores, pois esses limites são frequentemente passíveis de alterações (sanderson et al 2003); 5. adotar os princípios pa ra definição dos corredores que se assemelhem aos princípios para definição de áreas prioritárias, onde critérios como endemismo, abundância de espécies, grau de ameaça e existência de grandes extensões de terras com cobertura florestal remanescente, possuidoras de populações naturais suficientemente grandes, nestas definições (mma, 2006). sanderson et al (2003) demonstra que as ferramentas de sensoriamento remoto, como imagens de satélite, fotografias aéreas, os sig (sistemas de informações geográficas), são instrumentos altamente recomendáveis para o design dos corredores e seus limites, pois permitem a identificação da extensão da cobertura vegetal, dos tipos de uso do solo, além do his tórico das mudanças ocorridas nas determinadas regiões quando utiliza séries temporais sucessivas de imagens; o videografismo e fotografias também possibilitam estas análises, porém em escalas de maior detalhe, sendo também essenciais na seleção de áreas prioritárias no interior dos corredores. as metodologias de implementação numa primeira etapa a meta é selecionar áreas com potencial. para tanto, o primeiro passo é identificar a oferta de grandes extensões de terras com cobertura florestal remanescente e possuidoras de populações naturais suficientemente grandes para ga rantir sua viabi lidade ecológica. isto pode ser feito com base na análise de imagens de satélite ou de mapas temáticos disponíveis sobre a distribuição dos elementos que se pretende conservar, revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 26 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 de modo a identificar os locais de relevância biológica e de prioridade para conservação. conforme ayres (2005), os critérios utilizados para a definição dessas áreas são: a) riqueza de espécies, incluindo número absoluto, bem como percentagem total desta dentro da riqueza da biota regional conservada no corredor. b) diversidade de comunidades e ecossis temas, incluindo número de comunidades distintas e percentagem das comunidades típicas da região. c) grau de conectividade, ou integralidade das ligações existentes entre comunidades terrestres e aquáticas ao longo do corredor em potencial. d) integridade, ou tamanho mínimo dos blocos de paisagem natural, para definir a capacidade de suporte de populações de espécies raras e ameaçadas. numa segunda etapa deverão ser mapeadas as ucs existentes e as áreas com potencial para implantação dos possíveis corredores com o objetivo de identificar as formas de consolidação e interligação de tais ucs. os dados gerados devem sinalizar para a viabilidade de implantação de novas ucs, incluir a associação com as terras indígenas, o potencial de criação de unidades particulares, como as reservas particulares do patrimônio natural (rppn) e o (re)direcionamento das reservas legais (rl) e das áreas de proteção permanente(app) nas propriedades particulares rurais (ayres 2005). o fortalecimento e o desenvolvimento de ucs no interior dos corredores, devem conduzir a um projeto que contemple bases conceituais definidas as quais deverão ser aplicadas nas próprias ucs, seus entornos e as áreas de influência. segundo ayres (2005), essa meta envolve: desenvolvimento sustentável nos corredores ecológicos: é possível? a maioria dos autores defende basicamente as mesmas práticas econômicas sustentáveis com base na conectividade entre ucs e remanescentes de vegetação. na maioria, essas práticas são desenvolvidas e direcionadas às comunidades e povos tradicionais que vivem diretamente do uso dos componentes naturais, nas denominadas zonas de amortecimento e de influência das ucs. segundo vio (2004), no entanto, o modelo de desenvolvimento sustentável dos corredores exigirá superação efetiva desse e de outros importantes estrangulamentos (gargalos) na política, na infra-estrutura e no modelo de gestão voltado às ucs existentes no país, uma vez que ainda é de difícil compreensão a forma antagônica de gestão pública do patrimônio natural brasileiro, decorrentes do conflito entre incentivar o crescimento econômico através de práticas predatórias de uso do solo e as leis contra os crimes ambientais, que são por demais brandas e não impedem os processos de degradação. pode-se aqui novamente citar o exemplo do parque nacional das emas, considerado uma das maiores unidades de a) participação de atores sociais envolvidos no processo, com ênfase nas comunidades locais que são os usuários diretos e imediatos dos recursos naturais. b) provimento de fiscalização e monitoramento adequados: capacitação técnica desses atores, no uso sustentável dos componentes naturais e em técnicas de fiscalização e monitoramento, fazendo-se necessário o provimento de uma infra-estrutura ou logística de apoio, para implementar a integração das diferentes agências gestoras das distintas uc. c) estímulo à pesquisa aplicada sobre os componentes naturais, os respectivos serviços ambientais e os usos nos corredores, comparando-se áreas de uso humano com ambientes ainda intocados, de modo a valorizar as vantagens. d) provimento de zoneamento e manejo: municípios, organizações estaduais de meio ambiente, governos dos estados, a iniciativa privada e planejadores devem elaborar os planos de gestão do uso do solo e dos recursos, inclusive em áreas fora das ucs (dentro da sua zona-tampão e da sua zona de influência). e) investimento em capacitação de pessoal através de treinamentos de pessoal não somente de instituições como o ibama, mas também das comunidades locais envolvidas no processo de manejo dos recursos naturais. f) estímulo a acordos institucionais e parcerias apropriadas: há vários níveis de acordos institucionais possíveis, dos quais podem decorrer ações de cooperação e mesmo de financiamento de algumas atividades; uma estrutura gerencial independente pode articular e coordenar uma série de outras instituições executoras e co-executoras para a implementação daquelas atividades aproveitando o que cada ator envolvido pode oferecer, num custo muito inferior. h) desenvolvimento de um plano de sustentabilidade em longo prazo: a) buscar parcerias em instituições governamentais, setor privado, ongs, municípios e agências regionais; b) encorajar o ecoturismo nestas áreas; c) criar de um fundo fiduciário para as unidades de conservação e para a manutenção das suas operações ao longo do tempo; e mais importante, d) tornar o desenvolvimento sustentável mais rentável que as formas destrutivas de uso do meio ambiente; além de e) investir de maneira profissional em marketing e divulgação. i) realização de marketing e disseminação: tópico extremamente importante porque estimulará o comprometimento público para com estas áreas, tanto o nacional como o internacional; jornais e matérias em revistas, programas de rádio e televisão, livros e panfletos, exposições são muito importantes na formação da opinião pública sobre a importância de muitas uc e o programa dos corredores ecológicos. (ayres, 2005) revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 27 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 conservação do bioma cerrado, e conforme o ibama (2008), vem gradativamente sofrendo um processo de isolamento, desde a implementação dos programas governamentais e privados para a ocupação do cerrado, que incentivaram, através da agricultura mecanizada, uma ex tensa conversão de hábitats naturais em lavouras. além dos problemas relacionados ao manejo inadequado do solo em seu entorno, o que vem assoreando os rios formoso, jacuba, taquari, babilônia e araguaia. ainda, o atropelamento de animais na rodovia go341, que margeia 25 quilômetros de limite oeste do parque (jácomo & silveira, 1996, apud ibama, 2008). desta forma vale citar aqui a lei federal nº 9.605 de 12 de fevereiro de 1998, que dispõe sobre as sanções penais e administrativas derivadas de condutas e atividades lesivas ao meio ambiente, onde se observa leves penas aos crimes ambientais que variam no máximo de um a cinco anos de detenção ou o pagamento de multas, como por exemplo para a destruição de florestas consideradas de preservação permanente. isso requer mudança de vários paradigmas, dentre eles o desenvolvimento de projetos regionais sustentáveis nas zonas de amortecimento das ucs e interstícios de remanescentes, com gestão participativa entre governo e comunidades envolvidas, buscando um modelo de gestão ambiental pautado na conservação e uso sustentável, através de práticas como recomposição da vegetação natural, recuperação dos cursos d'água, proteção das áreas de recarga, produção de alimentos orgânicos, a inclusão social e geração de trabalho e renda, a capacitação e participação das comunidades locais nos processos de conser vação ambiental (vio 2004). programas e projetos governamentais e não governamentais voltados às comunidades tradicionais na busca da identificação das espécies potenciais, das formas sustentáveis de exploração, assim como na domesticação de tais espécies e sua agroindustrialização, garantindo todos os direitos sobre os conhecimentos dos povos tradicionais, fazem-se de extrema importância para a inclusão das comunidades tradicionais nestes processos. conforme lima (2008), coordenador geral da unidade de coordenação geral (ucg) do projeto corredores ecológicos do mma, ações próativas devem ser realizadas pelos gestores dos corredores, a fim de obterem adequações das políticas públicas e de grandes iniciativas privadas às diretrizes do plano de gestão. nesse sentido, vio (2004), comenta que modelos participativos de gestão regional, baseados na sus tentabilidade possuem um fator desencadeador positivo na geração de empregos e rendas, através de atividades produtivas que conservem a vegetação e a paisagem por várias gerações. mas, lembra que existem vários desafios nesse sentido, como o desenvolvimento de serviços e produtos capazes de atingir os grandes centros consumidores com qualidade e preços compatíveis aos preços de mercado. além dessas características, os produtos e serviços gerados por projetos regionais de sustentabilidade, devem ter agregados em seus valores os aspectos de responsabilidade social e ambiental e com isso tornarem-se referência de qualidade no mercado. na busca de criar e fortalecer a conectividade das áreas naturais, vio (2004), ainda ressalta a importância da ruptura do paradigma da substituição da mata pela agricultura e pecuária ex tensiva e mineração, para com isso diminuir as pressões predatórias sobre as áreas ainda conservadas. desta forma, segundo a autora, o maior desafio, é o desenvolvimento de novas e eficientes formas de manejo sus te ntável dos componentes naturais que viabi lizem economicamente a manutenção da vegetação natural e dos processos ecológicos inerentes, ou seja: manejo sustentável de plantas silvestres (extrativismo de componentes alimentícios, farmacêuticos, combustíveis, matérias-primas pa ra cosméticos, perfumaria e outros produtos); desenvolvimento de sistemas agroecológicos, agroflorestais e práticas de agricultura orgânica; inclui manejo de madeiras oriundas de florestas reflorestadas e reflorestáveis; cultivo de mudas nativas e capacitação em serviços de reflorestamentos; ecoturismo em suas diversas modalidades; manejo dos recursos pesqueiros; produção de artesanato, comidas típicas e serviços hoteleiros; criação de uma forma de pagamento pela sociedade como um todo, pelos serviços ambientais prestados pelas atividades de uso sus tentável, com o objetivo de gerar renda e melhorias na qualidade de vida e bem estar dos povos, comunidades e etnias, através da conser vação e uso equil ibrado dos componentes naturais. através de atividades des ta natureza, criam-se condições de consolidar as zonas de amortecimento das ucs remanescentes e também mini-corredores, diminuindo sobre as mesmas as pressões antrópicas, tanto da agricultura industrializada, quanto dos processos urbanos, favorecendo a manutenção da integridade dessas áreas naturais. conforme o mma (2008), as políticas e leis conser vacionis tas, juntamente das instituições gestoras dos corredores, devem desenvolver mecanismos e instrumentos legais de proteção social e promoverem a agregação de valor ao desenvolvimento de novos produtos; usos comerciais de produtos da biodiversidade; criação de selos de certificação e qualidade dos produtos; adequar a regulamentação da produção, do beneficiamento, da comercialização e do regis tro de produtos desenvolvidos sustentavelmente, a fim de gerar benefícios ambientais e sociais amplos. segundo sanderson et al (2003), há a necessidade de construção de cenários futuros para os ambientes e regiões a partir das conseqüências do crescimento econômico, tais como, indús trias, construção de rodovias, expansão urbana, projetos que necessitam de desmatamentos etc. estas análises são fundamentais na definição do papel das políticas governamentais a fim de criar mecanismos para diminuir as ameaças aos componentes naturais, como criação de impos tos, subsídios, barreiras mercantis. segundo lima et al (2008), a busca de soluções para a sustentabilidade dos revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 28 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 próprios corredores, necessita de estratégias complementares para que possam expressar um maior equilíbrio entre a conser vação e o desenvolvimento econômico, como por exemplo: • formas mais ágeis de repasse e execução de recursos; • implementar processos de compensação ambiental, tais como créditos de carbono e royalties ecológicos; • ampliar a discussão sobre a importância do reconhecimento legal desta porção territorial como um ordenamento territorial diferenciado em termos de planejamento; • agregar valores éticos, estéticoculturais e sociobiodiversos a estas porções do território brasileiro. de acordo com sanderson et al (2003), uma forma de controlar investimentos não sustentáveis é fomentar o desenvolvimento de incentivos fiscais, monetários, legais e outros encorajando o uso sustentável dos recursos, ao mesmo tempo criando mecanismos taxativos e penalidades para atividades que degradam os componentes naturais. conclusões os conceitos de corredores ecológicos ou de biodiversidade e as razões e justificativas para sua implementação se mostram cada vez mais necessários. os critérios para sua delimitação e formas operacionais de implantação, bem como os modelos de gestão es tão em estágio bastante desenvolvidos, e já há pelo menos dois grandes modelos no brasil (amazônia e mata atlântica) cujos resultados podem, e precisam ser disseminados. os gargalos para a sustentabilidade econômica e ambiental dos corredores situam-se no fato de não serem unidades territoriais político-adminis trativas e requererem ações como: o envolvimento de todos os atores; uma mudança de paradigma do sistema produtivo primário, de modo a assimilar os serviços ambientais prestados pelo meio ambiente e a biodiversidade; uma economia que foque alternativas de geração de renda com qualidade de vida das comunidad es tradicionais diretamente envolvidas; a criação, pelo poder público de políticas indutoras para sua multiplicação e viabilização de seus objetivos de conservação; e por fim, o estímulo, através de maior número de editais, a pesquisas para avaliar o grau de conservação dos remanescentes entre ucs de modo a viabilizar a criação de mini-corredores e de corredores conectados em mosaicos. referências bibliográficas arruda, m.b. et al. corredores ecológicos: uma abordagem integradora de ecossistemas no brasil brasília: ibama, 2004. 220p ayres, j.m. et al. os corredores ecológicos das florestas tropicais do brasil. belém, pa: sociedade civil mamirauá, 2005. 256p. brasil. decreto federal nº 4340, de 22 de agosto de 2002. brito, f. corredores ecológicos: uma es tratégia integradora na ges tão de ecossistemas. florianópolis, ed. ufsc, 2006. 273 p. cabacinha, c.d.; castro, s.s. relationships between floristic diversity and vegetation indices, forest structureand landscape metrics of fragments in brazilian cerrado. forest ecology and management 257, 2009, 2157-2165. castro, s.s.; xavier, l.; macedo, m. plano de controle de erosão linear das nascentes dos rios araguaia e araguainha. semarhgo. projeto de recomposição ambiental das nascentes do araguaia. goiânia, 2004 (no prelo). conservation international. refining biodiversity conser vation corridor: executive sumary of workshop procedings. conservation international. washington dc. 2005. 36 p. ibama. conservação da biodiversidade na região do entorno do parque nacional das emas (área piloto i: prolegal programa de revisão, regularização e monitoramento das áreas de reser va legal e áreas de preservação permanente). goiânia, 2008, 50 p. lima, r.x. (org.). corredores ecológicos de biodiversidade: dilemas e antagonismos de um projeto piloto de ordenamento territorial. in: corredores ecológicos: experiências em implementa ção de corredores ecológicos mma, secr. de biodiversidade e florestas. depto de áreas protegidas. programa piloto para proteção das florestas tropicais do brasil; brasília: mma, 2008. 80p. ministério do meio ambiente/brasil (mma). o corredor central da mata atlântica: uma nova escala de conservação da biodiversidade/mma, conservação internacional e fundação sos mata atlântica. brasília, 2006. 46 p. oliveira, s.de f. unidades de conservação (ucs): contexto histórico e a realidade do estado de goiás. in: abordagens geográficas de goiás: o natural e o social na contemporaneidade. maria geralda de almeida (org.) goiânia: iesa, 2002. ribeiro, f.c. et al. análise sócio-ambiental da região do corredor paranã-pireneus estado de goiás. in: boletim goiano de geografia, vol. 27, nº 3, jul/dez 2007 instituto de estudos sócio amabientais (iesa)/ufg. sanderson, j. et al. biodiversity conservation corridors: planning , implementing and monitoring sustainable landscapes. washington, dc. conservation international. 2003. 41 p. vio, a.p.á. uso sustentável na zona de 134 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 134-147 issn 2176-9478 sofia midauar gondim rocha graduada em engenharia civil pela universidade federal do ceará (ufc) – fortaleza (ce), brasil. janine brandão de farias mesquita doutoranda em engenharia civil (recursos hídricos) pela ufc. professora assistente da universidade federal do ceará (ufc) – crateús (ce), brasil. iran eduardo lima neto professor associado do departamento de engenharia hidráulica e ambiental da ufc – fortaleza (ce), brasil. endereço para correspondência: janine brandão de farias mesquita – av. humberto monte, s/n, campus do pici, bl. 713, pici – cep 60440-593 – fortaleza (ce), brasil – e-mail: janine@crateus.ufc.br recebido em: 22/09/2019 aceito em: 10/12/2019 resumo este trabalho objetivou analisar a relação entre os nutrientes fósforo total (p) e nitrogênio total (n) e a clorofila a (cla) em um pequeno açude urbano e em açudes rurais. realizou-se a análise dos parâmetros de qualidade da água em um açude localizado em fortaleza (ce), por meio de estudo de campo, além do levantamento do histórico de monitoramento dos mesmos parâmetros em 35 açudes rurais, no semiárido do nordeste brasileiro, no estado do ceará. geraram-se correlações empíricas entre os nutrientes e o fitoplâncton. posteriormente, analisaram-se cenários de redução das cargas de nutrientes com a aplicação de um modelo de qualidade da água de mistura completa, cujo coeficiente de decaimento do p é para regiões semiáridas, e das equações empíricas obtidas. verificou-se que p melhor descreveu a concentração de cla em todos os açudes, com o ajuste de equações do tipo potência. as concentrações de p no açude urbano foram superiores às dos demais açudes, com uma média de 1,76 mg/l e a relação n:p em torno de 1; nos açudes rurais, as concentrações médias variaram entre 0,04 e 0,59 mg/l e a relação n:p variou entre 5 e 50. a análise dos cenários mostrou que diferentes níveis de redução da carga de p poderiam ser adotados em função de distintas metas de redução das concentrações de p e cla. concluiu-se que os modelos propostos são aplicáveis e constituem ferramentas úteis de auxílio à tomada de decisão na gestão dos recursos hídricos. palavras-chave: eutrofização; açude; qualidade da água; semiárido. abstract this research aimed to analyze the relationships between total phosphorus (p), total nitrogen (n), and chlorophyll a (cla) in a small urban reservoir and in rural reservoirs. a field study was carried out on the urban reservoir, located at fortaleza, ceará, to analyze the water quality parameters and then compare the results with historical data of 35 rural reservoirs located in the semiarid region of the brazilian northeast, in the state of ceará. empirical correlations were developed among these nutrients and cla. then, different levels of nutrient load reduction were analyzed with the empirical correlations obtained and the water quality complete moisture hypothesis, whose phosphorus decay coefficient used was the one developed for semiarid regions. the results showed that p best described the concentration of cla in all reservoirs, using power adjustment equations. it was also shown that the concentrations of p in the urban reservoir were higher than those of the rural ones, with a mean of 1,76 mg/l and a n:p correlation of approximately 1, while the rural reservoirs had mean concentrations between 0,04 – 0,59 mg/l and n:p between 5 – 50. the analysis of the different load scenarios showed that different levels of p load reduction could be adopted depending on the p and cla concentrations desired. finally, it was concluded that the models proposed are applicable and useful as a means to aid decision making in the management of water resources. keywords: eutrophication; dams; water quality; semiarid. doi: 10.5327/z2176-947820190536 análise e modelagem das relações entre nutrientes e fitoplâncton em reservatórios do ceará analysis and modeling of the relations between nutrients and phytoplankton in reservoirs of ceará https://orcid.org/0000-0001-5296-5355 https://orcid.org/0000-0001-7987-3303 https://orcid.org/0000-0001-8612-5848 análise e modelagem das relações entre nutrientes e fitoplâncton em reservatórios do ceará 135 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 134-147 issn 2176-9478 introdução a eutrofização tem provocado sérios impactos socioeconômicos e ambientais relacionados à proliferação de algas em diversos lagos e reservatórios do planeta (smith; schindler, 2009; paerl; otten, 2013; ibelings et al., 2016). no brasil, esse problema tem sido potencializado principalmente pelas elevadas cargas de nutrientes lançadas nos corpos hídricos, além da escassez hídrica recorrente na região semiárida (von sperling, 1996; barbosa; cirilo, 2015; wiegand; piedra; araújo, 2016; lopes et al., 2017; pacheco; lima neto, 2017; araújo; lima neto; becker, 2019; moura et al., 2019; fraga; rocha; lima neto, 2020; lira; medeiros; lima neto, 2020; mesquita; pereira; lima neto, 2020). a relação entre parâmetros de qualidade da água em lagos e reservatórios vem sendo bastante estudada ao longo dos anos, especialmente nas regiões de clima temperado e tropical, com a derivação de correlações empíricas e modelos matemáticos (chapra, 2008; cunha; calijuri; lamparelli, 2013; carneiro et al., 2014; jiao et al., 2017; wu et al., 2017). toné (2016) avaliou o coeficiente de decaimento do fósforo na região semiárida do brasil. seus resultados mostraram coeficientes quatro e duas vezes maiores que aqueles das regiões temperadas e tropicais, respectivamente, o que evidencia a particularidade do clima estudado. além disso, diversos trabalhos avaliam as influências dos nutrientes na produção de algas, com diferentes abordagens (andrade et al., 2019; atique; an, 2020; barros et al., 2019; lucena-silva et al., 2019; mamun; an, 2017; reeder, 2017; tang et al., 2019). a literatura relata que as concentrações de fósforo total (p) e nitrogênio total (n) têm grande influência na produtividade de ecossistemas aquáticos como parte do metabolismo do fitoplâncton, incluindo cianobactérias. por conseguinte, diversos estudos discutem a importância da relação n:p para a determinação do nutriente limitante em corpos hídricos (redfield, 1958; kim et al., 2007; kolzau et al., 2014). de maneira alternativa, outros estudos propõem correlações empíricas para predição da concentração de cianobactérias ou clorofila a (cla) com base nas concentrações de p e n, entre outros parâmetros (dillon; rigler, 1974; rast; lee, 1978; bartsch; gakstatter, 1978; filstrup et al., 2014; filstrup; downing, 2017). tang et al. (2019) avaliaram as concentrações de p e cla em 189 corpos hídricos localizados na china, a fim de estudar a influência das precipitações nas concentrações, tendo em vista o impacto desses nutrientes na qualidade da água. já xu, yang e xiong (2020) concluíram, por meio da análise de cenários utilizando modelos aditivos generalizados em um lago raso nos estados unidos, que a carga de p a longo prazo tem uma influência mais significante na biomassa das algas do que cargas externas de curto prazo. cabe salientar, porém, que a literatura ainda carece de estudos deste tipo para lagos e reservatórios do nordeste brasileiro, que considerem a influência dos diferentes domínios climáticos (tropical e semiárido) e os diversos graus de urbanização para a predição da relação entre nutrientes e aumento da biomassa algal, especialmente utilizando-se de indicadores empregados no monitoramento da qualidade das águas no país e no diagnóstico do grau de trofia dos corpos hídricos superficiais (ana, 2012). além disso, evidencia-se a carência de estudos com a aplicação de modelos matemáticos de qualidade da água adaptados às condições do semiárido brasileiro (toné, 2016; toné; lima neto, 2020). posto isto, o presente trabalho visa contribuir não apenas para a compreensão dos processos e da influência das peculiaridades locais, mas também para a oferta de ferramentas preditivas, com possibilidade de fácil operacionalização, para a análise de diversos cenários nos ambientes estudados. dessa forma, o objetivo do presente estudo é analisar as relações entre p, n e cla em um pequeno açude urbano localizado em fortaleza (ce), sujeito a elevadas cargas afluentes de esgotos, e comparar os resultados com os obtidos para açudes localizados na zona rural do semiárido cearense. materiais e métodos área de estudo os estudos de campo foram realizados no açude santo anastácio (asa), localizado no município de fortaleza, conforme indicado esquematicamente na figura 1. fortaleza é uma cidade litorânea, possui precipitação média anual de 1.338 mm, com período chuvoso de janeiro a maio e clima tropical quente subúmido (ceará, 2016). rocha, s.m.g.; mesquita, j.b.f.; lima neto, i.e. 136 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 134-147 issn 2176-9478 o asa é um pequeno açude, com profundidade máxima de 4 m, capacidade de 0,3 hm3 e tempo de residência hidráulica em torno de 10 dias. sua principal afluência provém de um canal de drenagem urbana com seção retangular de 5 m de largura e extensão de 2,5 km. ao longo desse canal existem inúmeras ligações clandestinas de esgoto que mantêm o nível d’água variando entre 0,2 e 0,3 m, mesmo durante o período seco, o que normalmente ocorre de julho a dezembro. o asa é parte integrante de uma bacia experimental que vem sendo monitorada desde 2013, com o intuito de investigar aspectos hidrológicos e de qualidade da água de bacias hidrográficas urbanas e de compará-los com bacias rurais do semiárido, cujos dados fazem parte do monitoramento da companhia de gestão de recursos hídricos do ceará (cogerh). o asa possui dimensões típicas de corpos hídricos urbanos, enquanto os reservatórios monitorados pela cogerh (zona rural) possuem em geral maiores capacidades de acumulação. araújo (2016) realizou campanhas mensais (coletas diárias) para analisar parâmetros de qualidade da água no asa entre 2013 e 2014. no presente estudo, foram realizadas duas campanhas de amostragem com duração de 24 h cada uma, visando confirmar os padrões observados anteriormente, bem como investigar a variabilidade diária das concentrações. uma campanha foi realizada nos dias 3 e 4 de outubro de 2016 e a outra nos dias 10 e 11 do mesmo mês/ano. os parâmetros analisados foram n, p e cla. utilizou-se para a amostragem uma garrafa do tipo van dorn e frascos âmbar de 1,0 l. as coletas foram efetuadas na saída do asa, que consiste em um vertedor retangular com largura de 2 m. as análises de p, n e cla foram realizadas no laboratório de saneamento (labosan) da universidade federal do ceará (ufc) por meio do método espectrofotométrico, de acordo com apha (2005). análise de tendências e correlações além das campanhas de amostragem no asa, foi realizado o levantamento do histórico de monitoramento dos parâmetros p, n e cla no banco de dados da cogerh com o intuito de obter informações que possibilitassem a análise de tendências em uma ampla rede de reservatórios pertencentes ao mesmo domínio climático, nesse caso, o semiárido cearense. foram considerados todos os reservatórios com dados disponíveis, totalizando um espaço amostral de 35 açudes, monitorados entre 2008 e 2017, com amostras coletadas e analisadas a cada três meses, em média, conforme detalhado na tabela 1. posteriormente, foram realizadas análises e comparações com o asa, utilizando o software ms excel, a fim de evidenciar a disparidade de corpos hídricos urbanos quando comparados com os rurais, observando as tendências e correlações entre os parâmetros, bem como comparando-as com diversos modelos disponíveis na figura 1 – localização do açude santo anastácio (asa) na cidade de fortaleza (ce). fortaleza vertedor barragem asa canal de drenagem análise e modelagem das relações entre nutrientes e fitoplâncton em reservatórios do ceará 137 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 134-147 issn 2176-9478 açude ano de construção capacidade [hm3] período de monitoramento número de coletas santo anastácio 1918 0,3 2016 12 amanary 1921 11,0 2009–2017 14 aracape do meio 1924 31,5 2008–2017 62 araras 1958 891,0 2009–2017 25 ayres de souza 1936 104,4 2008–2017 21 banabuiú 1966 1.601,0 2008–2017 22 capitão mor 1988 6,0 2008–2017 22 castanhão 2003 6.700,0 2008–2016 16 cedro 1906 125,7 2008–2016 17 figueiredo 2013 519,6 2014–2017 14 forquilha 1927 50,1 2008–2017 26 gameleira 2012 52,6 2014–2017 15 gangorra 1999 62,5 2010–2017 21 gavião 1973 32,9 2008–2017 57 general sampaio 1935 322,2 2008–2017 30 itapajé 2012 4,9 2014–2017 13 itapebussu 2006 8,8 2009–2017 20 itaúna 2001 77,5 2011–2017 22 lima campos 1932 66,4 2010–2017 19 manoel balbino 1985 37,2 2011–2017 18 mundaú 1988 21,3 2008–2017 24 olho d’água 1998 21,0 2008–2017 23 orós 1961 1.940,0 2008–2017 21 pacoti 1981 380,0 2008–2017 33 patos 1918 7,6 2009–2017 20 pedras brancas 1978 434,1 2008–2017 18 pentecoste 1957 395,6 2008–2017 35 poço da pedra 1958 52,0 2010–2017 23 poço verde 1955 13,7 2008–2017 24 riachão 1981 47,0 2008–2017 28 sitios novos 1999 126,0 2008–2017 34 taquara 2012 274,0 2012–2017 17 thomás osterne 1982 28,8 2011–2017 17 trici 1987 16,5 2008–2017 17 trussu 1996 301,0 2008–2017 20 tucunduba 1919 41,4 2008–2017 18 tabela 1 – dados dos açudes analisados no presente estudo, incluindo o açude santo anastácio (asa) e 35 açudes monitorados pela companhia de gestão de recursos hídricos do ceará (cogerh). rocha, s.m.g.; mesquita, j.b.f.; lima neto, i.e. 138 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 134-147 issn 2176-9478 literatura (dillon; rigler, 1974; rast; lee, 1978; bartsch; gakstatter, 1978). o objetivo principal foi obter correlações empíricas que pudessem ser utilizadas para predição da concentração de cla com base nas concentrações de p e n, conforme a equação 1. cla = f (p, n) (1) avaliou-se também a relação n:p para o asa e os 35 açudes monitorados pela cogerh, visando analisar o seu efeito na forma das correlações empíricas obtidas. modelagem e simulação de cenários finalmente, combinou-se modelagem matemática às correlações empíricas obtidas neste estudo para avaliar o impacto de medidas mitigadoras nas concentrações de nutrientes e fitoplâncton dos açudes, tomando como referência analítica das concentrações a resolução conama nº 357, de 17 de março de 2005 (brasil, 2005). para isso, a predição da concentração de p no asa foi realizada por meio do modelo matemático proposto por toné (2016) adaptado de vollenweider (1976), como mostrado na equação 2, utilizando a hipótese de mistura completa (equação 3), bem como com os valores médios de carga de p, concentração inicial, volume do açude e vazão de saída disponíveis em araújo (2016). k tr = 4 (2) em que: k= coeficiente de decaimento do fósforo, em s-1; tr = tempo de residência do reservatório, em anos. = × − −p t p o e w v et t t( ) ( )+ − λ 1 (3) em que: p (t) = fósforo total, em mg/m3; p o = concentração inicial de fósforo total, em mg/m3; λ = taxa de recuperação do corpo hídrico, em ano-1; t = tempo, em ano; w = carga afluente de fósforo ao lago, em mg/ano; v = volume do reservatório, em m3. em seguida, utilizaram-se as equações empíricas (equação 1) propostas no presente trabalho para a conversão dos valores de concentração de p, obtidos na modelagem, em cla. de posse desses valores, os cenários de melhoria da qualidade da água traçados tiveram como metas os parâmetros estabelecidos na citada resolução para reservatórios de classe ii. resultados e discussão as figuras 2a e 2b apresentam respectivamente os dois conjuntos de dados de p, n e cla obtidos na primeira (3 e 4 de outubro de 2018) e na segunda (10 e 11 de outubro de 2018) campanhas de monitoramento no asa. observa-se que em ambos os casos os valores de cla seguem a mesma tendência de variação de p, enquanto n parece não afetar significativamente a dinâmica fitoplanctônica no açude. tal resultado é consistente com as observações de cunha, calijuri e lamparelli (2013) e carneiro et al. (2014), em que p foi o principal preditor de cla em 38 reservatórios localizados nas regiões sudeste e centro-oeste do brasil. resultados semelhantes também têm sido relatados para lagos e reservatórios temperados (chapra, 2008; filstrup et al., 2014; xu; yang; xiong, 2020). a figura 3a confirma a boa correlação entre cla e p no asa, resultando na seguinte equação (equação 4) empírica do tipo potência (r2 = 0,6508): cla p= 43 509 0 7537, , (4) o coeficiente r2 obtido demonstra a representatividade do modelo, apesar de a fração de fósforo assimilável pelos microrganismos para o aumento da produtividade ser o ortofosfato, resultante da mineralização do fósforo orgânico (tundisi; tundisi, 2008), isto é, uma parcela do fósforo total. o p apresenta-se como um bom preditor da concentração de cla, possibilitando inferir que a maior parte das cargas de p são oriundas de fontes de poluição orgânica, a exemplo do esgoto doméstico (araújo, 2016; araújo; lima neto, 2019). em contrapartida, a figura 3b indica fraca correlação entre cla e n (r2 = 0,0231), demonstrada na equação 5: cla n= −72 247 0 126, , (5) como o p foi apontado como o principal preditor da concentração de cla no açude, a figura 4 mostra uma análise e modelagem das relações entre nutrientes e fitoplâncton em reservatórios do ceará 139 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 134-147 issn 2176-9478 compilação dos dados de p e cla obtidos para o asa e os açudes monitorados pela cogerh. pode-se observar que as concentrações de p do asa são substancialmente superiores às dos demais açudes, com todos os valores acima de 1 mg/l, enquanto as médias dos açudes rurais variaram entre 0,04 e 0,59 mg/l. isso pode ser atribuído às elevadas contribuições de esgotos dispostos indevidamente no canal de drenagem urbana (ver figura 1), diferentemente dos açudes monitorados pela cogerh, os quais estão localizados em zonas rurais. em consequência desse comportamento anômalo, ajustou-se outra correlação para os demais açudes do ceará, dada pela equação 6 (r2 = 0,3487), a seguir: cla p= 166 25 0 8428, , (6) conforme tundisi e tundisi (2008), em muitos lagos de regiões temperadas essa correlação pode atingir coeficientes de regressão de 0,9, indicando que a maior parte de p está em estado particulado e que o fitoplâncton constitui a maior parcela desse p particulado. nessa lógica, os menofigura 2 – variação diária das concentrações de p, n e cla no açude santo anastácio (asa): (a) campanha de 3 e 4 de outubro de 2018 e (b) campanha de 10 e 11 de outubro de 2018. n ut ri en te s (m g/ l) 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 horário de coleta 6h 10h 14h 18h 22h 6h 80 cl or ofi la a (μ g/ l) 75 70 65 60 55 50 fósforo total nitrogênio total clorofila a a n ut ri en te s (m g/ l) 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 horário de coleta 6h 10h 14h 18h 22h 6h 80 cl or ofi la a (μ g/ l) 75 70 65 60 55 40 45 50 fósforo total nitrogênio total clorofila a b rocha, s.m.g.; mesquita, j.b.f.; lima neto, i.e. 140 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 134-147 issn 2176-9478 res valores dos coeficientes r2 obtidos no presente trabalho podem indicar que uma parte considerável de p está em outros estados, além da provável interferência da excessiva carga orgânica lançada nos ambientes em estudo (araújo, 2016; wiegand; piedra; araújo, 2016; pacheco; lima neto, 2017; araújo; lima neto, 2019; araújo; lima neto; becker, 2020), apesar da maior capacidade de autodepuração desses corpos de água, em vista dos maiofigura 3 – correlações empíricas entre (a) cla e p e (b) cla e n, obtidas para o açude santo anastácio (asa). cl or ofi la a (μ g/ l) 90 80 70 60 50 40 a 1,4 fósforo total (mg/l) 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 asa equação potência asa y = 43,509x0,7537 r2 = 0,6508 cl or ofi la a (μ g/ l) 90 80 70 60 50 40 b 1,4 nitrogênio total (mg/l) 1,6 1,8 2,0 2,2 2,62,4 asa equação potência asa y = 72,247x-0,126 r2 = 0,0231 análise e modelagem das relações entre nutrientes e fitoplâncton em reservatórios do ceará 141 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 134-147 issn 2176-9478 res coeficientes de decaimento de p constatados (toné, 2016). mesquita (2009), ao avaliar seis reservatórios da bacia do rio seridó, localizada no estado do rio grande do norte e inserida no semiárido brasileiro, verificou também uma correlação positiva entre cla e p, com coeficientes de correlação da ordem de 0,4, e apontou como possível justificativa para estes não serem altos a influência de outras variáveis do crescimento de cla. nesse contexto, batista et al. (2013) estudaram as variações de cla, p, temperatura e transparência no reservatório orós, localizado na bacia hidrográfica do alto jaguaribe, região semiárida do estado do ceará. esse estudo verificou a influência da temperatura na concentração de cla como fator mais determinante que o aporte de p, cenário que pode indicar uma alternativa para os menores valores de r² obtidos no presente estudo. além disso, embora os coeficientes multiplicativos de p (43,509 e 166,25) das equações 4 e 6, respectivamente, difiram entre si cerca de quatro vezes, os expoentes de p (0,7537 e 0,8428) têm a mesma ordem de grandeza. isso pode ser verificado na figura 4, mediante extrapolações das curvas de potência dadas pelas equações 4 e 6. é interessante destacar também que as curvas clássicas propostas por dillon e rigler (1974), rast e lee (1978) e bartsch e gakstatter (1978) apresentaram coeficientes de correlação de, respectivamente, 0,1311, 0,3072 e 0,2951, os quais são inferiores aos obtidos pelas equações propostas no presente estudo (equações 4 e 6). salienta-se, porém, que as correlações de rast e lee (1978) e bartsch e gakstatter (1978) apresentaram tendências semelhantes à da equação 6. ante esses resultados, sugere-se que as equações 4 e 6 sejam usadas para previsão de cenários no asa e nos demais açudes do ceará, respectivamente. outro ponto analisado no presente estudo foi a relação n:p do asa e dos 35 açudes monitorados pela cogerh. nota-se na figura 5 que os valores de n e p para o asa são da mesma ordem de grandeza, enquanto para os demais açudes do ceará a relação n:p varia entre 5 e 50, conforme as faixas de valores típicos reportadas por wiegand, piedra e araújo (2016). logo, como as concentrações de n no esgoto doméstico são tipicamente superiores às concentrações de p (von sperling, 1996), infere-se que o asa retém parcela muito superior de p do que do outro nutriente. ainda, conforme indicado nas figuras 3a e 3b, as concentrações de cla apresentam melhor correlação com p do que com n, assim como observado por mamun e an (2017) em reservatórios agrícolas coreanos. no entanto, o p encontra-se em excesso no meio, de modo que o reservatório atinge a sua capacidade máxima de produtividade e consome grande parte do n disponível, mantendo o padrão de crescimento fitoplanctônico com a captação de n na forma gasosa, nesse caso, demonstrado pela relação n:p próxima a 1, além da forte correlação de cla com p e da fraca de cla com n, conforme menciofigura 4 – relações entre cla e p para o açude santo anastácio (asa) e os açudes monitorados pela companhia de gestão de recursos hídricos do ceará (cogerh), destacando as curvas de potência ajustadas (equações 4 e 6) e curvas clássicas disponíveis na literatura. cl or ofi la a (μ g/ l) 10000 1000 100 10 1 fósforo total (mg/l) 0,01 0,1 1 10 asa ceará dillon e rigler (1974) rast e lee (1978) bartsch e gaksta�er (1978) equação potência asa equação potência ceará y = 166,25x0,8428 r2 = 0,3487 y = 43,509x0,7537 r2 = 0,6508 rocha, s.m.g.; mesquita, j.b.f.; lima neto, i.e. 142 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 134-147 issn 2176-9478 nado, sugerindo que o p não é o nutriente limitante, mas o n (thomann; mueller, 1987). a literatura clássica considera limitação do fitoplâncton por p quando a relação n:p é superior a 16 (redfield, 1958), no entanto trabalhos recentes de schindler et al. (2008) e kolzau et al. (2014) demonstraram que, independentemente da relação n:p, o p permanece sendo o fator limitante para a produtividade de ecossistemas terrestres. tundisi e tundisi (2008) falam que a definição da limitação de nutrientes (n e/ou p) é de difícil generalização, já que depende do sistema lacustre em análise e de suas inter-relações, pois a individualidade dos lagos é muito característica. portanto, em alguns casos, o n e/ou p podem ser limitantes. os autores dizem ainda que a relação 16n:1p não é o fator limitante ao crescimento fitoplanctônico, devendo-se analisar para essa conclusão as parcelas de n e p biodisponíveis, e não apenas o n e o p. além disso, filstrup e downing (2017) também relatam que ambientes extremamente poluídos (como o asa) podem produzir diferentes correlações entre nutrientes e cla, justificando-se as diferenças observadas entre as equações 4 e 6. as figuras 4 e 5 mostram ainda que todos os açudes avaliados estão em desacordo com os limites estabelecidos pela resolução conama nº 357/2005 (classe ii) com relação ao fósforo total (p > 0,03 mg/l) e que 62,9% estão em desacordo com relação à clorofila a (cla > 30 μg/l). finalmente, a figura 6 apresenta uma aplicação prática dos resultados obtidos neste estudo por meio da combinação de modelagem matemática com as correlações empíricas para avaliar o impacto de medidas mitigadoras nas concentrações de nutrientes e fitoplâncton dos açudes, conforme já descrito. assim, as simulações indicam a necessidade de reduções da carga de p de 98 e 55% para manter o asa nos limites definidos pela resolução conama nº 357/2005 (classe ii) com relação aos parâmetros p e cla, respectivamente, demonstrando que diferentes níveis de remoção de p poderiam ser adotados em função de diferentes metas a serem atingidas. ou seja, para reduzir os custos com tratamento de água para abastecimento, utilizar-se-ia uma eficiência de remoção de p de 55%, de modo que o asa passasse de classe iii para ii com relação à concentração de clorofila a (cla = 30 μg/l). em contrapartida, para restaurar a qualidade da água do asa do ponto de vista ecológico (p = 0,03 mg/l), seria necessário aumentar a eficiência de remoção para 98%. araújo e lima neto (2019) fizeram uma avaliação de cenários de redução de cargas poluentes para o asa. mediante o modelo matemático aplicado pelos autores, verificou-se a necessidade de redução de 75% da concentração afluente para atingir os limites do conama para a demanda bioquímica de oxigênio (dbo), para reservatórios de classe ii, similar ao realizado no presente trabalho. figura 5 – valores de n e p para o açude santo anastácio (asa) e os açudes monitorados pela companhia de gestão de recursos hídricos do ceará (cogerh). n itr og ên io to ta l ( m g/ l) 7 6 5 4 3 2 1 0 fósforo total (mg/l) 0 1 2 3 asa ceará linha de igualdade análise e modelagem das relações entre nutrientes e fitoplâncton em reservatórios do ceará 143 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 134-147 issn 2176-9478 conclusões este trabalho analisou as relações entre p, n e cla no asa, localizado em fortaleza, e em 35 açudes localizados na zona rural do semiárido cearense. com base nos resultados obtidos, conclui-se que o p é o principal preditor de cla em todos os açudes analisados, demonstrado por meio das equações do tipo potência ajustadas. já as curvas clássicas disponíveis na literatura, comparadas às obtidas no presente trabalho, apresentaram figura 6 – simulação do impacto de medidas mitigadoras nas concentrações de (a) p e (b) cla do açude santo anastácio (asa), considerando a modelagem matemática e a equação 2. fó sf or o to ta l ( m g/ l) 10 1 0,1 0,01 t (dia) a 0 20 40 60 80 limite conama 357/2005 situação atual redução da carga de p (98%) cl or ofi la a (μ g/ l) t (dia) b 0 20 40 60 80 limite conama 357/2005 situação atual redução da carga de p (55%) 70 60 50 40 30 20 10 rocha, s.m.g.; mesquita, j.b.f.; lima neto, i.e. 144 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 134-147 issn 2176-9478 coeficientes de determinação inferiores, reforçando a aplicabilidade dos modelos empíricos para os ambientes analisados. além disso, as concentrações de p no asa foram significativamente superiores às dos demais açudes, o que se atribuiu às elevadas contribuições de esgotos domésticos dispostos indevidamente no canal de drenagem urbana afluente ao asa, apontando a influência do uso e da ocupação do solo na bacia urbana, bem como das condições sanitárias insuficientes no aporte superior de poluentes ao reservatório. a relação n:p do asa apresentou-se em torno de 1, diferentemente dos demais açudes, em que n:p variou entre 5 e 50, sugerindo que o p não é o nutriente limitante no asa, mas se encontra em excesso, possivelmente em vista do maior aporte e retenção de p em ambientes urbanos, em comparação aos reservatórios rurais. também se constatou que todos os açudes analisados estão em desacordo com os limites estabelecidos pela resolução conama nº 357/2005 (classe ii) com relação ao fósforo total (p > 0,03 mg/l) e que 63% estão em desacordo com relação à clorofila a (cla > 30 μg/l). dessa forma, combinando-se modelagem matemática com as correlações obtidas neste trabalho, verificou-se que diferentes níveis de redução da carga de p poderiam ser adotados em função de diferentes metas de concentração a serem atingidas com relação ao atendimento à resolução conama nº 357/2005. tal fato reforça a aplicabilidade dos modelos de qualidade da água para o estabelecimento de cenários que otimizem as análises em diversos ambientes, tais como urbanos e rurais, constituindo ferramentas de auxílio à tomada de decisão na gestão dos recursos hídricos. o presente trabalho demonstrou que, apesar de todos os açudes analisados estarem no nordeste brasileiro, o balanço de nutrientes e a produtividade podem ser fortemente influenciados pelas características do meio, a exemplo do asa, caracterizado como um pequeno açude urbano, localizado em zona litorânea, com clima tropical quente subúmido e elevado aporte de poluentes, e dos demais reservatórios, localizados em região de clima semiárido, com capacidade de reservação superior e predominantemente rurais. apesar de as concentrações de poluentes nestes últimos também ultrapassarem os limites legais, as características locais são determinantes para a manutenção do nível de poluição inferior ao dos reservatórios urbanos, mais antropizados. agradecimentos os autores agradecem à fundação cearense de apoio ao desenvolvimento científico e tecnológico (funcap) (project # pne-0112-00042.01.00/16) o apoio financeiro para realização do presente estudo, bem como ao conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico (cnpq) e à coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior (capes), as bolsas de estudo concedidas à primeira e à segunda autoras, respectivamente. referências agência nacional de águas (ana). panorama da qualidade das águas superficiais do brasil. brasília: ana, 2012. 264 p. american public health association (apha). standard methods for the examination of water and wastewater. 21. ed. washington, d.c.: apha, 2005. andrade, c.; 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wetlands; amazon estuary; euterpe oleracea management. r e s u m o a produção de dióxido de carbono (co 2 ) do solo de várzea está relacionada às atividades biológicas, interagindo com sua dinâmica de inundação e manejo. compreender a forma pela qual práticas de manejo de açaizais afetam as dinâmicas da produção de co 2 é importante, pois elas podem aumentar a emissão em relação à floresta. o objetivo do trabalho foi quantificar o fluxo de co 2 do solo hidromórfico de várzea sob diferentes manejos de açaizais, analisando suas relações com a deposição de serapilheira, ambiente do solo e o período do ano. realizado no município de mazagão-ap, foram selecionadas quatros áreas de açaizais com diferentes tipos de manejos. durante o período avaliado (out/2012, nov/2012, dez/2012, fev/2013, mar/2013 e abr/2013), abrangendo períodos sem inundação (verão amazônico) e com inundação (inverno), foram medidos o fluxo de co 2 , umidade e temperatura do solo, e deposição de serapilheira. além disso, também foram obtidos dados de precipitação da região. o fluxo de co 2 variou de 0,37 a 28,55 μmol co 2 m-2 s-1, com média de 6,20 μmol co 2 m-2 s-1. no geral, as variáveis do solo não apresentaram correlações significativas com a emissão de co 2 . apenas em alguns meses e em sistemas específicos, observou-se relação positiva do fluxo com a serapilheira e temperatura do solo e relação negativa com sua umidade. palavras-chave: respiração do solo; áreas úmidas; estuário amazônico; manejo de euterpe oleracea. carbon emissions in hydromorphic soils from an estuarine floodplain forest in the amazon river emissão de carbono de solos hidromórficos em floresta de várzea estuarina do rio amazonas ana cláudia lira-guedes1 , géssica de almeida leal2 , graciela redies fischer3 , leonardo josé gonçalves aguiar3 , nagib jorge melém júnior1 , aldine luiza pereira baia4 , marcelino carneiro guedes1 1empresa brasileira de pesquisa agropecuária – macapá (ap), brazil. 2instituto federal do amapá – macapá (ap), brazil. 3universidade federal de pelotas – pelotas (rs), brazil. 4universidade federal do amapá – macapá (ap), brazil. correspondence address: ana cláudia lira-guedes – rodovia juscelino kubitscheck, km 5, 2.600, caixa postal 10 – cep: 68903-419 – macapá (ap), brazil. e-mail: ana-lira.guedes@embrapa.br conflicts of interest: the authors declare that there are no conflicts of interest. funding: empresa brasileira de pesquisa agropecuária do amapá (embrapa amapá). received on: 10/06/2020. accepted on: 05/15/2021. https://doi.org/10.5327/z21769478941 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 https://orcid.org/0000-0001-9200-4727 https://orcid.org/0000-0003-1989-3956 https://orcid.org/0000-0003-1138-812x https://orcid.org/0000-0001-6231-4425 https://orcid.org/0000-0002-2409-6911 https://orcid.org/0000-0003-0631-6420 https://orcid.org/0000-0003-2702-5614 mailto:ana-lira.guedes@embrapa.br https://doi.org/10.5327/z21769478941 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ lira-guedes, a.c. et al. 414 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 413-423 issn 2176-9478 introduction global observations recorded by the world meteorological organization (wmm) until 2018 show that carbon dioxide concentration (co2) in the atmosphere is now 147% higher than in the pre-industrial era. this occurs, mainly, due to emissions from the burning of fossil fuels, deforestation, and other changes in soil management. radiative forcing of long-lasting greenhouse gases (ghgs) has increased 43%, with 81% of that percentage related to co2 (wmo, 2019). it is common sense that greenhouse gases, notably co2 and methane (ch4), are more and more associated with the rising of the earth’s surface temperature and other climate imbalances.  in brazil, near 74% of ghg emissions occur due to soil management, being 36% in the amazon (seeg, 2018), which can release carbon stocks from trees and the land. forests and forest lands are the primary land sinks for atmospheric carbon (c), that is the reason why vegetation cover may change c stocks, both from arboreal biomass and lands (gomes, 2014). in the case of floodplains, it is modulated by floods, because in anaerobic environments such as saturated soils exposed to anoxia conditions, ch4 is also formed, and it is another important ghg occurring during the process of organic matter decomposition (bartlett et al., 1990). in the amazon region, floodable areas are covered with floodplain forests, meadows, igapós, and mangroves (prance, 1980). floodplains are seasonally inundated by the waters of whitewater rivers with a high load of sedimentary material of andean and pre-andean origin (wittmann et al., 2010). in the amazon estuarian region, these forests are subjected to a daily cycle of floods and ebbs, due to the effect of oceanic tides (almeida et al., 2004). in addition to daily variation, tidal cycles also vary depending on the moon and the seasonality of precipitation. in the first half of the year, when there is greater precipitation (amazonian winter), the level of the amazon river rises, increasing the flooding capacity of the forest by its waters dammed by ocean tides. in the second semester (amazonian summer), precipitation is lower, with the least rainy months being september, october, and november (souza and cunha, 2010). during this period, most of the estuarine floodplain area is not flooded, and flooding may occur for a shorter period, only in low floodplains and in large spring tides (nunes filho, 2016). due to flooding, floodplain environments are considered wet areas that have several peculiar characteristics, such as their floristic diversity. many species are endemic to this environment and play an important role in balancing the ecosystem and maintaining biodiversity (lima et al., 2014). in estuarine floodplain forests, families usually extract natural resources as a livelihood opportunity because several forest species of high economic value are found in these areas. among these, the açai palm tree (euterpe oleraceae mart.) stands out. this palm tree provides the heart of palm and açai berries (almeida and jardim, 2012; farias, 2012). in the last three decades, açai palm trees have been standing out for their positive impact on the economy, with the extractive exploitation of palm hearts and, since the 1980s, with the increase in the consumption of açai drink (azevedo, 2010), named locally as “açai wine”. due to the countless alternative uses of açai, strategies were proposed to maintain the production and sustainability of açai palm tree groves, among them: the establishment of a local production organization and implementation of public policies to aid in the conservation of traditional management practices, among other suggestions (almeida and jardim, 2012). as a result, this drink, which has been consumed as part of the meals of amazonian populations for centuries, has gained national and international notoriety in recent decades. thus, riverside populations have been increasingly dedicating themselves to the management of açai palm tree groves, increasing the areas and production, to meet the demand of local, regional, national, and international markets (oliveira et  al., 2017; tagore, 2017). the production of açai berries in 2018 turned around approximately 600 million brazilian reais, nearly half of the value of all brazilian extractive production (ibge, 2019). the empirical management of açai trees native to the amazon estuary includes selective thinning of trees and other palm trees, in addition to enriching the area with açai trees to increase the penetration of sunlight and fruit production. the intensity of these interferences depends on the profile of the producers, which can be classified into different categories, from light management, carried out more frequently during the harvest period, to more intensive management, when there is excessive thinning of the forest (araújo and navegantes-alves, 2015). however, even in the case of light management, these interferences can affect aspects of ecosystem functioning. the thinning and pruning of trees, for example, by introducing organic material into the soil in addition to the natural fall, can influence their biological activity, especially biogeochemical cycling and decomposition of organic matter by edaphic organisms. thus, depending on the type of management, there may be a greater or lesser co 2 flux inside the soil, due to root respiration and the activity of organisms that make up the soil (primavesi, 2002), including, hydromorphic soils. as the flux of co2 from the soil is the result of the interaction of various chemical, physical and biological processes that favor the production and transportation of this gas within the soil, both biotic and abiotic factors can be related to co2 flux (silva et  al., 2016), among them, temperature and humidity (panosso et  al., 2008). regarding humidity, there is an optimal level, which favors the escape of gases. when this limit is exceeded, the water forms a protective layer in the soil, inhibiting the emission of co2 into the atmosphere, when the area floods (sotta et al., 2004). the exchanges of co2 between vegetation and the atmosphere create a balanced system that consists of the difference between the gains and losses of c from biological processes, which are fundamental in the absorption and release of greenhouse gases, such as co2 (heimann and reichstein, 2008). c balance may be more important than simply quantifying registers, as it is usually done in most works. the recogcarbon emissions in hydromorphic soils from an estuarine floodplain forest in the amazon river 415 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 413-423 issn 2176-9478 nized lack of studies on carbon dynamics is even more accentuated in floodplain environments in the amazon estuarine floodplain, especially in areas where açai palm tree groves are managed. thus, this work aimed to quantify co2 flux from lowland soils under managed and unmanaged açai palm tree groves, establishing its relationship with litter deposition, soil environment, and season of the year, due to periods with different flooding capacities of the area by the tide. materials and methods this study was conducted in açai palm tree groves in an estuarine floodplain forest, in the city of mazagão, south of the state of amapá, brazil, with an area of approximately 1,318,900 ha (00º06’58.62” s and 51º17’20” o). according to koppen’s classification, the climate of the region is classified as ami, equatorial super-humid (brasil, 1974; kottek et al., 2006), with an average annual temperature of 28.3°c and annual rainfall of 2,927 mm per year-1. rainfall is concentrated from january to june, and the typical dry season is from september to november (inmet, 2019). the vegetation is classified as alluvial dense rainforest (ibge, 2012), with a large number of arboreal individuals belonging to few species and families, with low diversity and high floristic similarity (carim et al., 2008). the relief is relatively flat, with recessed areas and a shallow water table (iepa, 2002). the soil is classified as melanic typic eutrophic gleysol ta with texture, predominantly silty, and with high fertility (pinto, 2014). floodplain forests are energetically open ecosystems, associated with the tidal regime of the whitewater river, in addition to presenting topographical differences as it is distanced from the main riverbank (freitas, 2019). the interior of the forest is flooded daily, ranging from a high tide (high tide — maximum level reached by river waters) to a low tide (low tide — minimum level reached by river waters), because the waters of the amazon river and its tributaries are dammed by the waters of the atlantic ocean (nunes filho, 2016). the phases of the moon (new and full moon) and the rainfall also increase the volume of the amazon river, causing the water level in its channels to raise, overflowing the main river and flooding the entire forest (pinto, 2014; nunes filho, 2016). to quantify carbon dioxide flux from the soil, four areas of açai palm tree groves were selected: • system 1: native açai palm tree grove, without any type of management; • system 2: açai palm tree grove with traditional management, as performed by agricultural extractivists; • system 3: açai palm tree monoculture at embrapa amapá; • system 4: native açai palm tree grove, located close to the monoculture. systems 1 and 2 were located in the district of mazagão velho, and systems 3 and 4 were located near the city of mazagão novo. in each location, one managed and one reference açai palm tree grove located in an unmanaged forest were assessed. the four açai palm tree grove systems were selected based on the following criteria: • the açai palm tree grove had to be flooded during high tide; • the number of clumps of açai trees had to be greater than the average of the forest; • it had to be close to the managed areas for better comparison. for each açai palm tree grove, an area of 50 m × 50 m was segregated and subdivided into four quadrants of 25 m × 25 m. in each quadrant, four sampling points were allocated, equidistant 12.5 m from each other, making up 16 collection points per area (figure 1). co 2 flux measurements were performed monthly, from october to december 2012, and from february to april 2013, except for january, when no evaluation was performed for being the transition period between the two evaluating periods: • the period with lower precipitation and flooding of the areas (late amazonian summer); • the three months of greatest rainfall (peak of the amazonian winter). an egm-4 infrared gas analyzer (pp systems, environment gas) coupled to a closed-circuit chamber was used. a small part of the cutting ring of the air retention chamber was inserted 1 cm into the ground, without removing the litter to cause minimal impact on the soil and rhizosphere, so that there would be no gas exchange between the sampled volume inside the chamber and the surrounding atmosphere. the chamber was left for 5 minutes at each point, according to the methodology used by sotta et al. (2006). measurements were taken between 9 a.m. and 3 p.m. at each point, in addition to co2 flux, the following measurements were also taken: soil temperature, recorded in degrees celsius at 5 cm depth, obtained with the aid of the stp-1 (soil temperature probe) figure 1 – schematic drawing of the sampling design of the açai area, divided into four quadrants and their respective collection points. lira-guedes, a.c. et al. 416 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 413-423 issn 2176-9478 sensor coupled to egm-4; and soil moisture, obtained through a portable hh2 sensor — moisture meter, using delta-t soil moisture sensors. rainfall data were obtained from the conventional meteorological station of macapá (ap), located approximately 41 km from the city of mazagão (ap). to verify if there was any variation in the soil due to the types of açai palm tree grove management, soil and litter samples were collected. the litter was collected monthly, at the same evaluation points, after measuring the co2 flux. to collect the litter, a cylindrical iron collector with a cutting edge and an area of 0.13 m² was used. subsequently, the samples were sent to embrapa amapá’s laboratory, where they were placed in a forced circulation oven, at 65°c, until they showed constant weight. monitoring was carried out with two daily weighing sessions, removing the samples from the oven and weighing each sample at once. after stabilization and three weighing sessions with no weight reduction, data from the last evaluation were entered in a spreadsheet as dry biomass until constant weight. soil samples were collected in october 2012 and april 2013, the first and last months of evaluation, which represent the amazonian summer and winter, respectively. to assess physical soil properties, 16 soil samples (undisturbed) were collected per plot, using a 98 cm³ metallic ring attached to an auger. to assess the chemical properties and texture of the soil, five simple soil subsamples (deformed) were collected per quadrant, with the aid of a dutch auger at a depth of 0.10 cm. the samples were homogenized, forming one composed sample per quadrant, totaling 4 composed samples per plot. all analyses were carried out in the soil laboratory of embrapa ap, according to embrapa’s methodology (2011). in the different management systems, typical hydromorphic soil characteristics are predominant in the amazon estuary, with silty loam texture, a high number of exchangeable bases, and medium to high levels of organic matter. they are eutrophic soils, with base saturation above 50%, and high fertility (table 1). data were analyzed using descriptive statistics, homoscedasticity tests, and normality of residuals. the relationships between the co 2 flux and the litter deposited in each type of açai palm tree grove, as well as soil moisture and temperature, were analyzed using spearman’s correlation. to assess whether co2 flux is altered by the management of native açai palm trees and whether the response depends on the variation over the months, a multiple analysis of variance (shapiro-wilk test) was performed with repeated measurements over time. a posteriori statistical analysis, to isolate the effects between the levels of the factors, was performed by comparing the confidence intervals generated with 95% certainty. all statistical analyses were performed using statistica 7.0 trial version software (statsoft, 2011). results and discussion the emission of co2 in the hydromorphic soils of floodplain forests, in the studied açai palm tree groves, ranged from 0.37 to 28.55 table 1 – average of soil properties, at 10 cm depth, in the four açai palm tree grove management systems (s), in a lowland estuarine forest in the city of mazagão (ap). soil properties s1 s2 s3 s4 ph 5.8 5.8 5.6 5.8 mo (g kg-1) 51.6 42.4 44 35.7 p (mg dm-3) 19.1 14.7 6.1 18.4 k (cmolc dm -3) 0.2 0.2 0.2 0.4 ca+mg (cmolc dm -3) 13.4 13.6 12.2 11.2 ca (cmolc dm -3) 10.6 10.3 9.15 8.15 al (cmolc dm -3) 0.1 0.1 0.3 0.1 h+al (cmolc dm -3) 4.6 4.7 6.8 5.5 sb (cmolc dm -3) 13.6 13.8 12.4 11.6 ctc (cmolc dm -3) 18.3 18.5 19.1 17.2 v (%) 74.9 74.7 64.9 68 m (%) 1 1 2.3 1.5 clay (g kg-1) 210.4 232.1 208.5 192.5 total sand (g kg-1) 69.5 62.6 116.2 79.4 silt (g kg-1) 720.1 705.2 675.2 738.1 da (g cm-3) 0.8 0.8 0.8 0.8 dp (g cm-3) 2.3 2.4 2.5 2.5 porosity (%) 60.7 64.7 66 68.5 moisture (%) 61.6 62.3 55.2 66 ph: hydrogen potential; mo: organic matter; p: phosphorus; k: potassium; ca+mg: calcium and magnesium; ca: calcium; al: aluminum; h+al: exchangeable acidity; sb: base sum; ctc: cation exchange capacity; v: base saturation; m: aluminum saturation; da: apparent density; dp: particle density. s1 and s4 systems (açai palm tree groves in the forest, no management), s2 (traditional management), s3 (monoculture). μmol co2 m -2 s-1, with an average of 6.20 μmol co2 m -2 s-1. the temperature of these soils also varied, with a minimum of 25.2°c, a maximum of 30.5 °c, and an average of 27.2°c. the average soil moisture was 39.8% and the average amount of the litter pool was 49.52 g m² (table 2). in general, the average co2 flux found in this study was higher than the average found in studies on tropical forests in the amazon, in dryland environments (pinto-júnior et al., 2009; silva júnior et al., 2013), being the same as the average found by teles (2018) in the central amazon only. for the floodplain environment, studies on co2 emission are incipient, but other authors have concluded that hydromorphic soils have greater microbial activity than drained soils (acosta et  al., 2019). this was also verified in a laboratory experiment when soils that were irrigated up to field capacity (100%) and those that were flooded and kept under flooding, with a water depth of 2 cm above the ground, were observed to be the ones with the highest accumulation of co2 emission in 64 days (denardin et  al., carbon emissions in hydromorphic soils from an estuarine floodplain forest in the amazon river 417 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 413-423 issn 2176-9478 2020). therefore, a possible explanation is the increased respiration of microorganisms associated with high moisture levels and flooding of the soil in the floodplain environment. additionally, the higher fertility and lower acidity of the soils in the studied açai palm tree groves (table 1), compared to dryland soils in the amazon, usually with lower ph values (worbes, 1997), may also help explain the higher co2 flux averages in the floodplain. it has been proven that high active acidity conditions and low ph contribute to reduced microorganism activity (silva et  al., 2014; alves and martins, 2015). another factor that must also be considered to explain a high flux of co2 in the floodplain is its phytosociology, with a greater abundance of palm trees (almeida et  al., 2004; jardim et  al., 2007; carim et  al., 2008; souza and jardim, 2015) compared to dryland forests. palm trees, like grasses, have a fasciculate root system, with greater production of fine roots that are metabolically more active, which can lead to higher co2 emissions (hanson et al., 2000; konda et al., 2010). in general, when analyzing all data from the systems collectively, there were no significant correlations between the co2 flux and the environmental variables analyzed. in the case of soil temperature, the low variability between areas over time may explain the absence of correlations. in the case of soil moisture and the amount of litter, factors for which a greater association would be expected, the lack of a general correlation indicates that this may depend on the period in which the areas are flooded and on the specific interactions of the factors with each system. thus, it is likely that the variables that determine co2 emissions from the soil in these açai palm tree groves are associated with the different characteristics of the local vegetation and the internal spatial variability of each system. it has already been demonstrated that co2 emissions in native forests are complex phenomena, and it is not possible to identify a single attribute of the soil or the environment that would explain, in isolation, its variation in space (d’andrea et al., 2010). the multiple analysis of variance of the responses (co2, litter, humidity, and temperature), evaluated between the levels of management systems of the açai palm tree groves with repeated measurement over time, showed a significant response (wilks = 0.002; f = 13.9; p < 0.001). this indicates significant differences between the management systems, of the means of at least one of the evaluated responses. when analyzing only the main response of interest in this paper, which is the emission of co2, it appears that the interaction between types of management and the temporal variation over the months of data collection was also significant (f = 4.430, p < 0.001). however, the comparison between management systems, considering the average of total co2 flux over all the monitoring months, was not significant (f = 1.241, p = 0.303). so, this variable will be analyzed later, considering the interactions with each management system. on the other hand, the variation in co2 flux over the months of data collection, the average of all areas for each evaluation, was significant (f = 3.054, p = 0.010). this can be seen in figure 2, mainly between november (5.12 μmol co2 m -2 s-1) and december (7.18 μmol co2 m -2 s-1). it appears that, even with a high variation between the averages, there are excluding confidence intervals that do not capture other averages, which ensures significant differences in co2 emissions between months. the lower co2 emission in november may be related to the lower precipitation in this month and the previous one, with precipitation below 20 mm, resulting in lower soil moisture in november and lower river levels. however, in october, soil moisture was higher, even with less rainfall than in november (table 3), which may be a result of accumulated rainfall in september and/or flooding of the areas by a tide before measurement. during this period, the areas are only flooded in the high tides. even though it is a typical amazonian summer month, also with little rainfall, october had a greater emission of co2 from the soil than november. this was probably due to rainfall that occurred at the beginning of the second fortnight, a period close to the fortnight period of measurement. although rainfall was low [9.6 mm] (inmet, 2012), it was enough to generate greater soil moisture compared to november, when rainfall was concentrated in the last two days of the month, after the evaluations were carried out. december had the maximum value of co2 flux, both in terms of average values (7.18 μmol co2 m -2 s-1) and absolute values, which can be explained by constant rainfall in the beginning, with an increase of 329 mm per month, providing an immediate stimulus to soil decomposing microorganisms as a response to increased water availability. after a dry period, the first rainfall and the accumulation of a greater amount of organic matter in the soil favor an increase in co2 flux (nunes, 2003), in addition to filling the soil pores with water, expelling co2 (zanchi et al., 2003). this variation in co2 flux according to seasonality is mainly due to rainfall patterns and water potential between the soil and the atmosphere (salimon, 2003). the highest co2 fluxes in the rainy season, regardless of the system, corroborate other studies carried out in the amazon (dias, 2006; silva júnior, 2008; zanchi et al., 2012; oliveira, 2014; lessa, 2016). parameters co2 flux (μmol m-2 s-1) temperature (°c) moisture (%) litter (g m-2) minimum 0.37 25.2 8.8 5.23 maximum 28.55 30.5 85.3 304.80 average 6.20 27.2 39.8 49.52 median 5.30 27.2 42.0 35.01 variance 13. 22 1.36 260.6 1,813.36 asymmetry 2.24 0.23 -0.03 2.37 table 2 – general descriptive statistics (n = 384) of carbon flux and soil variables in an estuarine floodplain forest with açai palm tree groves in the city of mazagão (ap), after monthly measurements from october 2012 to april 2013. lira-guedes, a.c. et al. 418 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 413-423 issn 2176-9478 the significant interaction between types of management and temporal variation shows that differences in average co2 emissions between the systems depend on the period analyzed and vice versa. thus, it is important to analyze the behavior of each of the systems throughout the entire collection period, as shown in figure 3. it is verified that the two reference açai palm tree groves, system 1 and system 4, located in an unmanaged forest, had a unique pattern of variation over time despite being located in different spots. there were lower emissions in november and april, and december to march had values of approximately 7 μmol co2 m -2 s-1. this is consistent with the seasonal variation expected for natural systems in estuarine floodplains due to extreme periods of lower (november) and higher (april) flooding capacity of the forests by river waters dammed by ocean tides (nunes filho, 2016). although soil moisture and periodic flooding favor microbial activity and, consequently, co2 emission (denardin et al., 2020), in longer periods of flooding, such as in april and may, this relationship can become negative due to a long anoxia time without soil aeration. sotta et al. (2004) state that the formation of a water layer on the ground for a long period prevents the emission of co2 into the atmosphere when the area is flooded. on the other hand, the managed systems showed different and divergent behaviors over time, justifying the significance of the interaction between the factors. considering the interactions and differences between the management systems in each month and the differences between the months within each management system, co2 emissions in the area traditionally managed by riverside communities were observed, in general, to replicate the trends of unmanaged forests. a divergence was only found in february, when there was a greater reduction in this system. the monoculture of açai trees was the system that showed the greatest divergence and variation. in november, when all the other systems presented similar and low values, the highest co2 emissions were observed in the monoculture, and in march it was the opposite (figures 4a and 4b). in april, when there was a reduction in the other systems, the açai palm tree monoculture area showed a marked increase, reaching the maximum mean value observed during the entire monitoring period, above 10 μmol co2 m -2 s-1 (figure 3). this high average is the result of five measurements (out of the 16 measurements performed in this system in april) above that value, with some measurements close to 20 μmol co2 m -2 s-1. figure 2 – the average flux of co2 from the soil (with a 95% confidence interval — ci), considering all the different management systems of açai palm tree groves, depending on the months of evaluation (oct/2012, nov/2012, dec/2012, feb/2013, mar/2013, and apr/2013), in an estuarine floodplain forest in the city of mazagão (ap). october november december february march april months 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 µm ol c o 2 cm -2 s -1 figure 3 – average monthly flux of co2 from the soil, from october 2012 to april 2013, as a result of the type of açai palm tree grove management in an estuarine floodplain forest in mazagão (ap). systems 1 and 4 (açai palm tree groves in the forest, no management), 2 (traditional management), 3 (monoculture). october november december february march april time 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 µm ol c o 2 m -2 s -1 system 1 system 2 system 3 system 4 table 3 – total monthly precipitation values and average soil moisture and temperature values over the months of study conduction on co2 emission in an estuarine floodplain forest in the city of mazagão (ap). source: inmet (2012) and elaborated by the authors. months precipitation (mm) soil moisture (%) soil temperature (°c) october 9.6 26.7 26.7 november 16.4 17.9 28.1 december 111.2 38.6 28.5 january 328.8 ----february 427.4 46.9 25.8 march 387.7 53.3 27.8 april 516.5 55.3 27.0 carbon emissions in hydromorphic soils from an estuarine floodplain forest in the amazon river 419 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 413-423 issn 2176-9478 figure 4 – average soil co2 flux (confidence interval 95% ci) as a function of the açai palm tree grove management system, in the months of (a) november and (b) march, in an estuarine floodplain forest in the city of mazagão (ap). systems 1 and 4 (açai palm tree groves in the forest, no management), 2 (traditional management), 3 (monoculture). system 1 system 2 system 3 system 4 2 3 4 5 6 7 8 9 10 µm ol c o 2 m -2 s -1 a system 1 system 2 system 3 system 4 2 3 4 5 6 7 8 9 10 b the greatest significant difference (p = 0.005) observed between the systems occurred in april, with greater emissions in system 3 when compared to system 4. this maximum co2 value, found in the açai palm tree grove of system 3, must be related to the tidal flood (table 4), which started at the time of flux measurement, causing the co2 present in the soil to be released into the atmosphere (diffusion process) by the entry of water into the soil. sotta et al. (2004) state that water in the soil is an important controller of co2 flux. zanchi et al. (2003) claim that after a rainfall event, water fills the pores, forcing the emission of co2. vincent et al. (2006) elucidate that if the soil has a moisture content above 40%, there is co2 emission due to excess water and lack of oxygen in the soil. but this increase in co2 emission occurs as soon as the pores are filled with water. over time, it is expected that the flux will decrease considerably since most of the microorganisms that are most efficient in decomposing the organic matter found in the soil are aerobic. with the flooding of the area and the formation of an environment with anoxia, without oxygen availability, the aerobic microbial activity decreases, as already verified by pinto-júnior et al. (2009), who found a reduction in the average co2 flux in the rainy season due to the effect of pore saturation with water and reduced aerobic activity. the absence of forest and understory in this monoculture system, which is always kept clean with frequent weeding and cleaning, facilitates the inflow and outflow of water from the area when tidal flooding occurs, also facilitating the loss of moisture through evaporation. this probably also contributes to less accumulation of litter and sediment, which are carried away by the tides that invade the area, in addition to determining the existence of a lower abundance of fine roots. the homogeneity and low contribution of litter in the soil, due to the presence in the area of açai trees only, also reduce the contribution of biogeochemical nutrient recycling. in general, monocultures and poorly diversified systems can reduce environmental quality (silva et al., 2016). all of these factors affect root respiration and the role of microorganisms in the process of soil decomposition and mineralization, and, consequently, may be associated with a variation in the emission of co2 into the atmosphere, as well as the saturation of water in the soil during periods of flooding. therefore, simplifying systems in monocultures of açai palm trees can contribute to their greater susceptibility to environmental variations and, consequently, variability in co2 measurements over time. forest systems have a denser and more heterogeneous litter on the soil surface due to the high presence of arboreal species, in addition to açai trees and other palms, such as murumuru (astrocaryum murumuru), in its floristic composition. this also favors the greater contribution of roots, activity, and diversity of microorganisms found in the soil. systems that have species diversity in space and time enhance the physical structure and chemical composition of the soil, improving energy and the amount of matter retained in the form of organic compounds and edaphic biota, enabling the soil to exercise its functions in nature (vezzani and mielniczuk, 2009). analyzing the relationships between the variables for each month, there is a negative relationship between co2 emission and soil moisture in october (r = 0.83; p < 0.05) and november (r = 0.59; p < 0.05), these months have lower soil moisture and low precipitation when areas are only flooded sporadically. lowland silty soil is rich in 2:1 clay minerals, such as smectite and illite, favoring contraction movements during the wetting and drying cycles (pinto, 2014). all these dynamics can cause cracks and the physical release of co2 through the diffusion process (guedes, 2007). analyzing each system separately, it was possible to verify that in the unmanaged forest, there was a positive correlation between temlira-guedes, a.c. et al. 420 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 413-423 issn 2176-9478 contribution of authors: lira-guedes, a.c.: conceptualization, investigation, methodology, project administration, supervision, validation, visualization, writing — original draft, writing — review & editing; leal, g.a.: data curation, formal analysis, investigation, software, validation, visualization, writing — original draft, writing — review & editing; fischer, g.r.: conceptualization, data curation, formal analysis, investigation, methodology, software, validation, visualization, writing — original draft, writing — review & editing; aguiar, l.j.g.: conceptualization, data curation, formal analysis, investigation, methodology, software, validation, visualization, writing — original draft, writing — review & editing; melém júnior, n.j.: conceptualization, investigation, project administration, supervision, validation, visualization, writing — original draft, writing — review & editing; baia, a.l.p.: investigation, software, validation, visualization, writing — original draft, writing — review & editing; guedes, m.c.: conceptualization, funding, project administration, resources, software, supervision, validation, visualization, writing — original draft, writing — review & editing. table 4 – time of measurements for systems 3 (monoculture) and 4 (açai palm tree grove in an unmanaged forest) concerning the tidal dynamics in april, on 04.05.2012, based on the tide table at port of santana, amapá. tidal range (m) tide times co2 efflux measurement points system 3 sistema 4 measurement time efflux co2 (μmol co2 m -2 s-1) measurement time efflux co2 (μmol co2 m -2 s-1) 0.4 07:04 1 10:36 5.10 08:21 3.09 2.9 12:04 2 10:42 2.95 08:26 3.10 0.5 19:36 3 10:48 2.52 08:32 5.71 4 10:53 3.68 08:38 5.19 5 11:00 3.90 08:44 2.51 6 11:06 20.99 08:50 4.37 7 11:12 7.02 08:55 4.29 8 11:17 4.98 09:02 1.49 9 11:22 4.43 09:09 1.69 10 11:26 4.50 09:15 1.85 11 11:33 2.56 09:22 2.09 12 11:39 28.55 09:27 2.14 13 11:44 26.60 09:35 3.80 14 11:51 18.30 09:40 3.13 15 11:57 10.46 09:47 3.51 16 12:07 19.77 09:53 1.50 perature and co2 flux in december, both for system 1 (r = 0.71; p < 0.05) and for system 4 (r = 0.91; p < 0.05). this may be an indication that increased rainfall in december (table 3) activated the microbial community and the decomposition of organic matter in these systems, contributing to higher co2 emissions, since microbial activity in the soil releases heat and can contribute to an increase in its temperature (xavier et al., 2006; karhu et al., 2014). conclusions in general, the hydromorphic soils of estuarine floodplains with the presence of açai palm trees indicate high levels of co2 emissions. those under monoculture show a high variation in the emission rate when compared to systems where other forest species are found. there is a variation in co2 flux over the evaluation period, with increased emissions at the beginning of the rainy season and a rise in the water table during floods. there is no correlation between co2 emission and litter, but in specific situations, there are positive relationships with soil temperature and negative relationships with soil moisture, in the period of less rainfall during the amazonian summer. further studies aiming at analyzing variations in ghg fluxes in estuarine floodplains are recommended, which should focus on physical processes (gas diffusion), as these may be more relevant than chemical or biological soil processes. acknowledgments to conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico (cnpq) for granting a scholarship to géssica de almeida leal. embrapa amapá, through florestam (02.09.01.012.00.00) and bem diverso (24.16.03.001.07.02) projects, provided the financing and logistics for carrying out the activities. carbon emissions in hydromorphic soils from an estuarine floodplain forest in the amazon river 421 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 413-423 issn 2176-9478 references acosta, a.; 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value to organic waste, and promote the sustainability of natural resources. thus, this work’s objective was to compile and analyze data on the composition, physical-chemical characterization, and volumetric production of six agricultural and agro-industrial wastewaters (awws) from activities of paramount importance in brazilian agribusiness and to report studies on resource recovery from those liquid wastes. the literature review was carried out by analyzing scientific works obtained by searching for keywords in different databases. it was concluded that swine wastewaters (sws), slaughterhouse wastewaters (shws), and dairy wastewaters (dws) are the most promising for struvite recovery. dws also stand out for the recovery of hydroxyapatite. sws and brewery wastewaters (bws) are commonly used for prospecting for algae or bacterial biomass and their derivative products. all awws analyzed are considered promising for biogas, methane and hydrogen, while the most soluble awws are more valuable for carboxylic acid production. keywords: nexus concept; organic liquid waste; environmental sustainability; agro-industrial wastewater; wastewater treatment. r e s u m o o brasil é um grande produtor de resíduos agrícolas e agroindustriais, os quais podem ser utilizados para a recuperação de recursos valiosos, como a estruvita, a hidroxiapatita, o gás metano, o gás hidrogênio e os ácidos carboxílicos, visando mitigar os impactos ambientais do setor agroindustrial, agregar valor econômico aos resíduos orgânicos e promover a sustentabilidade dos recursos naturais. assim, o objetivo deste trabalho foi compilar e analisar dados de composição, de caracterização físicoquímica e de produção volumétrica de seis águas residuárias agrícolas e agroindustriais (ara) provenientes de atividades de suma importância ao agronegócio brasileiro e reportar estudos sobre recuperação de recursos a partir desses resíduos líquidos. a revisão de literatura foi elaborada por meio da análise de trabalhos científicos obtidos mediante à busca de palavras-chave em diferentes bancos de dados. concluiu-se que as águas residuárias da criação de suínos (arcs), as águas residuárias de abate bovino (arab) e as águas residuárias do beneficiamento de leite (arbl) são as mais promissoras para a recuperação de estruvita. as arbl também se destacam para a recuperação de hidroxiapatita. as arcs e as águas residuárias da produção de cerveja (arpc) são comumente utilizadas para a prospecção de biomassa algácea ou bacteriana e seus produtos derivados. todas as ara analisadas são adequadas para a prospecção de biogás, metano e hidrogênio, enquanto as ara mais solúveis são as mais promissoras para a produção de ácidos carboxílicos. palavras-chave: conceito nexus; resíduos líquidos orgânicos; sustentabilidade ambiental; águas residuárias agroindustriais; tratamento de águas residuárias. study on brazilian agribusiness wastewaters: composition, physical‑chemical characterization, volumetric production and resource recovery estudo sobre águas residuárias do agronegócio brasileiro: composição, caracterização físico-química, produção volumétrica e recuperação de recursos naassom wagner sales morais1 , milena maciel holanda coelho2 , amanda de sousa e silva1 , erlon lopes pereira1 1universidade federal do ceará – fortaleza (ce), brazil. 2universidade federal do rio de janeiro – rio de janeiro (rj), brazil. correspondence address: naassom wagner sales morais – campus do pici, bloco 713 – pici – cep: 60455-900 – fortaleza (ce), brazil. e-mail: naassomw@gmail.com conflicts of interest: the authors declare that there are no conflicts of interest. funding: conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico (cnpq), fundação cearense de apoio ao desenvolvimento científico e tecnológico (funcap), coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior (capes) and instituto nacional de ciência e tecnologia em estações de tratamento de esgoto sustentáveis (inct etes sustentáveis). received on: 07/31/2020. accepted on: 01/21/2021. https://doi.org/10.5327/z21769478875 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 2, june 2021 https://orcid.org/0000-0002-6013-3433 https://orcid.org/0000-0002-3902-0290 https://orcid.org/0000-0001-6744-3795 https://orcid.org/0000-0002-9999-1590 mailto:naassomw@gmail.com https://doi.org/10.5327/z21769478875 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ study on brazilian agribusiness wastewaters: composition, physical-chemical characterization, volumetric production and resource recovery 249 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 248-265 issn 2176-9478 introduction according to the center for advanced studies in applied economics at the university of são paulo (centro de estudos avançados em economia aplicada da universidade de são paulo — cepea/usp) and the national confederation of agriculture and livestock of brazil (confederação nacional da agricultura e pecuária do brasil — cna), in the first half of 2020, brazil was the fourth largest exporter of agricultural products in the world, second only to the european union, the united states of america (usa) and china. it was also a world leader in coffee production and a leader in the export of sugar, coffee, orange juice, soybeans, beef and chicken, showing agribusiness as one of the main activities that sustain the brazilian economy (cna, 2020). in 2019, agribusiness was responsible for 43% of national exports, 21.4% of the brazilian gross domestic product (gdp), and generating more than 18.2 million jobs, corresponding to 19.54% of the employed population with and without formalization (cepea and cna, 2020). the share of agribusiness in the national gdp increased from 20.8% to 21.4% between 2018 and 2019 and showed a growth of 1.9% of gdp in the first quarter of 2020 compared to the same period of 2019 (barros et al., 2020). due to agro-industry growth, there is an increasing generation of liquid organic waste, such as agricultural and agro-industrial wastewaters (awws), in production processes and related activities. these residues cause environmental impacts when they are not treated and disposed of properly, which contributes to soil, air and water pollution, contributing to the eutrophication of water bodies, in addition to causing possible harm to human and animal health (dornelles et al., 2017; morais et al., 2020b). only dairy wastewaters generated worldwide, for example, have a polluting potential equivalent to 60% of the world population (silva et al., 2020a). in addition to the high generation of effluents from agribusiness activities, it is estimated that the global demand for water, energy and food will increase by more than 50% by 2050 compared to 2015 (zhang et al., 2018). such demand, driven by rapid population growth, urbanization, climate change and the depletion of fossil fuels, requires the adoption of solutions or alternatives that allow global resources management in a comprehensive, interconnected and efficient manner. thus, the nexus water-energy-food concept was designed to study how these three systems are related and propose integrated planning strategies to optimize the use of natural resources in a sustainable way (zhang et al., 2018). in this context, aiming not only to mitigate the environmental impacts caused by its inadequate disposal but also to add economic value to organic liquid waste, the development of new treatment technologies and the study of the characteristics and potential of production and resource recovery from awws and other wastes have become essential to the progress of society and the maintenance of environmental resources (bustillo-lecompte and mehrvar, 2015). thus, wastewater treatment can be directed towards the production and recovery of resources of commercial and industrial interest, such as struvite, hydroxyapatite, methane (ch 4), hydrogen (h2), and carboxylic acids (song et al., 2018). in this scenario, due to the high agricultural and agro-industrial activity in brazil, it is essential to analyze the potential for prospecting these resources from different residues, stimulating the design and implementation of treatment plants with resource recovery. accordingly, scientific studies on resource recovery from awws can be facilitated by reviewing the technical literature that provides scientists with fundamental knowledge for developing their research. despite several scientific studies on the treatment of awws, data on the composition and physical-chemical properties are dispersed in the literature and, generally, are reported superficially in applied research. thus, this work’s objective was to compile and analyze data on the composition, physical-chemical characterization, and volumetric production of six agricultural and agro-industrial wastewaters from activities of paramount importance in brazilian agribusiness and to report studies on resource recovery from those liquid wastes. methodology agricultural and agro‑industrial wastewaters the awws analyzed in this work were: slaughterhouse wastewaters (shws), swine wastewaters (sws), brewery wastewaters (bws), dairy wastewaters (dws), fruit processing wastewaters (fpws) from the production of ice cream and biodiesel production wastewaters (residual glycerol – rg). it is already consolidated in the technical literature that these awws can be used to recover bioenergy from anaerobic methane production (silva et al., 2020a), demonstrating the potential of these liquid residues for the recovery of other bioproducts. thus, the possibility of recovering resources from low-cost substrates prompted us to investigate these awws and to build a literature review compiling data on their composition, physical-chemical characterization and volumetric production, aiming to provide researchers, in an only material, fundamental knowledge about each wastewater evaluated and to stimulate the development of new scientific research. resource recovery studies the technical literature reports several chemical, physical and biological processes in which awws can be submitted aimed at the production and prospecting of resources. due to the impossibility of deepening and discussing all the strategies reported in the literature, the most common ones were adopted in the context of wastewater treatment, such as anaerobic and aerobic biological treatment. in addition to these, in the context of nutrient removal, the chemical precipitation process was selected (chernicharo, 2007; metcalf and eddy, 2016). morais, n.w.s. et al. 250 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 248-265 issn 2176-9478 on the basis of scientific studies reporting the use of awws for resource recovery, a significant amount of research has been observed associated with the removal of nutrients from the recovery of minerals (such as struvite and hydroxyapatite), the production of biomass for the prospecting of compounds of industrial interest (such as algal biomass) and the production and extraction of compounds commonly exploited in the anaerobic digestion of organic waste (methane, hydrogen and carboxylic acids, for example). therefore, these resources were chosen for detail in this review. thus, on the basis of the composition and physical-chemical characterization of the awws selected for evaluation, one can analyze which ones are most promising for obtaining these resources. data collection the literature review was carried out through the analysis of scientific articles and other academic works, such as monographs, master’s dissertations, and doctoral theses, obtained by searching keywords in different databases, such as sciverse scopus, google scholar, scielo, science direct and capes journals (higher education personnel improvement coordination journals – periódicos da coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior – capes). the data survey took place between january and july 2020. the main keywords used (in english and in portuguese) in the databases to search for scientific works were: slaughterhouse wastewaters (águas residuárias de abate bovino), swine wastewaters (águas residuárias da criação de suínos), brewery wastewaters (águas residuárias da produção de cerveja), dairy wastewaters (águas residuárias do beneficiamento de leite), fruit processing wastewaters (águas residuárias do beneficiamento de frutas), residual glycerol (glicerol residual), methane (metano), hydrogen (hidrogênio), carboxylic acids or volatile fatty acids (ácidos carboxílicos), algae biomass (biomassa algácea), struvite (estruvita) and hydroxyapatite (hidroxiapatita). context-related words were also used, such as slaughterhouse (abatedouro), swine farming (suinocultura), brewery (cervejaria), dairy (laticínios), fruit processing (beneficiamento de frutas), ice cream (sorvetes), and glycerol (glicerol). these words were combined in different ways to carry out the research. for the selection of scientific articles, the summary and objectives of each one were read. subsequently, articles that contained data on the composition, physical-chemical characterization, volumetric production of raw wastewaters and those that addressed resource recovery using these awws were selected. the publication date was another selection criterion used, considering only articles published between 1990 and 2020. however, preference was given to collecting data reported in papers published since 2010 in international journals with scientific relevance. articles with cross-cutting themes were also selected, such as environmental pollution, the nexus concept, biological treatment of wastewater and bioproducts, to support the introduction and discussion. the choice of articles published in recent years (2015 to 2020) was prioritized. through consultation with electronic portals (websites), technical and economic reports were also obtained and analyzed from different relevant institutes or organizations, such as the brazilian institute of geography and statistics (instituto brasileiro de geografia e estatística — ibge), the food and agriculture organization of the united nations (fao), the ministry of agriculture, livestock and supply (ministério da agricultura, pecuária e abastecimento — mapa), the center for advanced studies in applied economics (centro de estudos avançados em economia aplicada — cepea) and the national confederation of agriculture and livestock (confederação nacional da agricultura e pecuária — cna). in this case, only works published since 2016 were considered to provide more recent information on the evaluated agribusiness activities’ economic aspects. the statista portal (https://www.statista.com/), which consists of a statistics and infographics platform for consultation, was also used in data collection in some cases. after selecting scientific papers, the data of interest were compiled, and the review article was constructed. composition, physical‑chemical characterization and volumetric production of agricultural and agro‑industrial wastewaters table 1 summarizes the importance of some brazilian agribusiness activities in a national and international panorama based on 2017 and adjacent years. this table also presents a range of volumetric production for each aww. figure 1 shows the leading brazilian states that produce these wastes. it is noticed that these agribusiness sectors are concentrated in the south, southeast and midwest regions. the constant generation of wastewaters from cattle slaughter (slaughterhouse wastewater — shws) and swine farming (swine wastewaters — sws) is the result of the growing demand for livestock products due to the high nutritional value of meat (proteins, minerals, and bioavailable vitamins), which is a crucial part of the diet of the population of several countries, including brazil (moukazis et al., 2018). shws are generally composed of blood, manure and viscera and contain a high proportion of proteins and lipids, thus having a high amount of biodegradable organic matter (fia et al., 2015). furthermore, shws have a high concentration of pathogenic and non-pathogenic microorganisms and can promote ecotoxicity at acute and chronic levels, which makes the treatment of this effluent indispensable before it is disposed of in water bodies (pereira et  al., 2016). shws may also contain heavy metals and residues of cleaning agents and veterinary medical products, which is why they are considered highly polluting worldwide due to their complex composition and high volumetric production (souza and orrico, 2016). in the same sense, sws are complex liquid wastes that can be defined as a mixture of wasted feed, water spilled from drinking fountains, animal excrement (feces and urine) and water used for cleaning and hygiene purposes in swine farming. https://www.statista.com/ study on brazilian agribusiness wastewaters: composition, physical-chemical characterization, volumetric production and resource recovery 251 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 248-265 issn 2176-9478 table 1 – national and international relevance and range of volumetric production of wastewaters generated by brazilian agribusiness activities, based on 2017 and adjacent years. agribusiness activities national relevance international relevance volumetric production references cattle slaughter it is estimated that in 2017, 30.8 million heads were slaughtered. the actual bovine data in 2018 indicate that the country had, in that year, 222.0 million head. in 2019, brazil was the largest beef exporter, with around 2.00 million tons, and the second largest producer, with 9.90 million tons. in 2017, world beef production totaled 70 million tons. meat production is dominated by brazil, china, the european union, the russian federation and the united states. during the bovine slaughter process, about 3 m3 of wastewater are generated, on average, by slaughtered cattle. a processing facility can consume between 2.5 and 40 m3 of water per ton of meat produced. bustillo-lecompte and mehrvar (2015) pereira et al. (2016) brasil (2018) cna (2020) swine farming around 3.75 million tons of pork were produced in 2017, making brazil fourth in world production. in 2019, brazil was the fourth largest pork producer and exporter, making 3.70 million tons available on the national market and exporting 0.7 million tons. world net pork production totaled around 109.85 million tons of carcass weight in 2016, with production dominated by china, the european union, the united states and brazil. it is estimated that 4 9 l of wastewater are generated daily by swine on a farm. garcía et al. (2017) usda (2018) nagarajan et al. (2019) cna (2020) beer production brazil produces about 13 billion l of beer per year. in 2016, 140 million hl of beer were produced in the country, giving brazil third place worldwide. in 2017, global beer production reached around 1.95 billion hl, compared to 1.3 billion hl in 1998. the main countries in beer production are china, the united states and brazil. it is estimated that for each liter of beer produced, 4.5 10 l of wastewater are generated. marcusso and müller (2017) arantes et al. (2017) pachiega et al. (2019) statista (2019a) milk processing and production of derivatives in 2017, brazil produced around 35.1 billion liters of milk. over four decades, national production has quadrupled. sales of dairy products abroad were mostly powdered milk (62.2%), uht milk (18.7%) and different types of cheese (9.1%). world milk production reached 811 million tons in 2017. the world’s top five milk producers are the european union (20%), india (20%), the united states (12%), pakistan (6%) and china (5%). the dairy and milk processing industry produces 0.2 10 l of wastewater per liter of milk processed. fernandes and naval (2017) embrapa (2018) fao (2018) oecd and fao (2018) silva, a.n. et al. (2019) fruit processing for ice cream production in 2017, about 1,129 million l of ice cream were produced, with a per capita consumption of 5.44 l per year, making brazil the sixth leading country worldwide in consumption (3.1%). in 2017, the global ice cream market had an estimated value of 56.91 million usd. by 2024, it is expected to be worth 74.96 billion usd. the ice cream industry generates 3 7 l of wastewater per 0.45 kg of ice cream produced. enteshari and martínez-monteagudo (2018) abis (2019) statista (2019b) biodiesel production in 2017, biodiesel production was 4.3 million m3, which corresponded to 56.2% of the total national production capacity (21.2 thousand m3 per day). that same year, 374,500 m3 of glycerol were generated as a by-product of biodiesel production. the global production of biodiesel was just over 34 million tons in 2016. the most important producer of biodiesel is the european union, followed by the united states and brazil. for every 90 m3 of biodiesel produced by transesterification, 10 m3 of glycerol are generated. mota et al. (2009) yazdani and gonzalez (2007) anp (2018) ufop (2017) morais, n.w.s. et al. 252 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 248-265 issn 2176-9478 for this reason, sws are characterized by having high levels of organic matter, suspended solids, nutrients and high microbial load (pereira et al., 2009). sws can also contain considerable concentrations of antibiotics (tetracyclines, sulfonamides and macrolides) and hormones (estrogens, androgens, glucocorticoids and progestogens), extensively used to treat infections and even used as promoters of animal growth. for this reason, this type of aww can introduce micropollutants, such as antibiotics and hormones, indiscriminately into the environment (cheng et al., 2018). in another perspective, the beverage sector makes up a fundamental part of the agribusiness in the national and international panorama, emphasizing the production of soft drinks, coffee, beer and milk (cervieri júnior et  al., 2014). in this type of industry, a large amount of water is used to produce beverages, washing bottles and cleaning equipment and machines, with an estimated 50% of the total wastewater generated coming from washing bottles. thus, the beverage sector contributes to the generation of polluting liquid effluents due to the high concentrations of sugars and other biodegradable compounds derived from its production process (abdel-fatah et al., 2017). in the beverage sector, beer is the fifth most consumed beverage globally, behind tea, soda, milk and coffee (olajire, 2012). the beer industry generates residues called wastewaters from beer production (brewery wastewaters – bws), containing residual amounts of raw materials for the drink, including suspended solids, sugars and yeasts. bws come from the beer production chain’s unitary operations, such as filtration, equipment discharges, container washing and cleaning of tanks, vats, pipes, and floors (arantes et al., 2017). on the other hand, the dairy industry is one of the largest sectors of food processing and, for this reason, consumes large amounts of water for cleaning and sanitizing machines and equipment, exchanging heat and washing its locations. wastewaters from milk processing (dairy wastewaters – dws) and derived products are composed of wasted milk residues, lactose, fats, nutrients and residues of detergents and disinfectants. depending on the season and the production system, the characterization of dws varies considerably (chandra et al., 2018; daneshvar et al., 2019). still in the context of the food industry, ice cream is one of the most popular luxury items in the world and the sector is overgrowing (konstantas et  al., 2019). during the washing and pulping of fruits for ice cream production, liquid residues referred to as wastewaters from the processing of fruits for ice cream production (fruit processing wastewaters – fpws) are generated. these consist of a complex colloidal mixture of suspended solids (flavoring compounds), soluble molecules (carbohydrates, milk proteins and other sources, lipids and minerals) and detergent and disinfectant residues (demirel et al., 2013). biodiesel is increasingly considered an environmentally viable substitute for diesel in the biofuels business due to global energy needs. residual glycerol from biodiesel plants (rg) is a by-product of the manufacture of this biofuel from a transesterification reaction of oils (vegetables or animals) with alcohol (pereira et al., 2019). besides having a high organic load, the generated rg includes many impurities and chemicals, such as methanol, organic and inorganic salts, vegetable dyes, traces of monoand diglycerides and soap, making it a polluting by-product (anitha et al., 2016). due to the importance of the agro-industrial activities shown in table 1 and the environmental impacts potentially caused by them, it is essential to know the physical-chemical characteristics of raw awws generated in their production processes. table 2 summarizes the main physical-chemical characteristics of raw awws reported in the technical literature. according to data expressed in table 2, there is significant variability in the physical and chemical characteristics of awws due to the production processes, the routine inherent to each agribusiness and the sustainability practices adopted (ranade and bhandari, 2014). despite this variability, all of them have high levels of organic matter and nutrients, not meeting the effluent release standards established by the federal legislation in force in brazil (brasil, 2011), showing that they must be treated before being disposed of in the environment (morais and santos, 2019). resource recovery from agricultural and agro‑industrial wastewaters the following topics will briefly present an over view of resource recover y from the awws evaluated in this work, mainly discussing these resources’ industrial applications. figure 1 – leading brazilian states producing agricultural and agro-industrial wastewaters. source: adapted from marcusso and müller (2017), embrapa (2018), anp (2018), abis (2019) and cna (2020). study on brazilian agribusiness wastewaters: composition, physical-chemical characterization, volumetric production and resource recovery 253 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 248-265 issn 2176-9478 table 2 – range of values of physical-chemical characteristics of raw agricultural and agro-industrial wastewaters evaluated. awws parameter value range unit references shws ph 4.9–8.1 bustillo-lecompte and mehrvar (2015) pereira et al. (2016) plácido and zhang (2018) morais (2019) morais et al. (2020b) morais et al. (2021) al 83–1,500 mg l-1 caco3 cod 1,018–13,800 mg l -1 o2 bod 420–5,770 mg l -1 o2 tn 50–840 mg l-1 n-nh4 + 20–340 mg l-1 tp 20–2,260 mg l-1 sws ph 7.0–8.5 suto et al. (2017) ding et al. (2017) cheng et al. (2018) xiao et al. (2018) morais et al. (2020a) al 560–4,780 mg l-1 caco3 cod 3,000–30,000 mg l -1 o2 bod 1,500–8,700 mg l -1 o2 tn 800–6,000 mg l-1 n-nh4 + 400–2,000 mg l-1 tp 100–1,400 mg l-1 bws ph 5.0–11.0 shi et al. (2010) bakare et al. (2017) arantes et al. (2017) enitan et al. (2018) silva, a.s. et al. (2019) al 190–3,170 mg l-1 caco3 cod 2,000–32,500 mg l -1 o2 bod 1,200–3,600 mg l -1 o2 tn 25–450 mg l-1 n-nh4 + 5–22 mg l-1 tp 0.5–20 mg l-1 dws ph 4.7–1.0 lu et al. (2016) justina et al. (2018) murcia et al. (2018) daneshvar et al. (2019) coelho et al. (2020b) al 140–620 mg l-1 caco3 cod 80–95,000 mg l -1 o2 bod 40–48,000 mg l -1 o2 tn 14–380 mg l-1 n-nh4 + 1–48 mg l-1 tp 9–280 mg l-1 fpws ph 3.2–7.7 borja and banks (1994) borja e banks (1995) hu et al. (2002) demirel et al. (2013) morais et al. (2020b) al 220–1,500 mg l-1 caco3 cod 4,500–10,480 mg l -1 o2 bod 1,620–2,450 mg l -1 o2 tn 145–165 mg l-1 n-nh4 + 32–43 mg l-1 rg ph 3.7–10.3 sittijunda and reungsang (2012) oliveira et al. (2015) silva et al. (2017) ren et al. (2017) pan et al. (2019) coelho et al. (2020a) cod 1,023–1,260 g l -1 o2 tn 0–500 mg l-1 n-nh4 + 5–50 mg l-1 tp 53–90 mg l-1 ph: hydrogenionic potential; al: total alkalinity; cod: chemical oxygen demand; bod: biological oxygen demand; tn: total nitrogen; n-nh4 +: ammonium nitrogen; tp: total phosphorus. morais, n.w.s. et al. 254 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 248-265 issn 2176-9478 the constructive and operational aspects of treatment technologies and resource prospecting will not be analyzed. table 3 presents a compilation of recent studies that aim to treat awws with production and resource recover y. production of struvite and hydroxyapatite by chemical precipitation awws have considerable concentrations of nutrients, such as phosphorus (p) and nitrogen (n). these nutrients can be recovered in the forms of orthophosphates (po4 3-, hpo4 2-, h2po 4-, h3po4) and ammonium nitrogen (n-nh4 +), respectively, through solid precipitates, such as struvite (mgnh4po4·6h2o) and hydroxyapatite (ca5(po4)3oh). the great interest in the biorefinery of these nutrients is since they can be applied in the production of fertilizers for the agricultural industry and as building block chemicals in the chemical industry for the production of nylon, plastic, explosives, rocket fuels and animal feed supplements (carey et al., 2016). struvite is considered a slow-release fertilizer, being less soluble in water, and it contains low levels of heavy metals compared to conventional fertilizers, causing less severe environmental impacts on groundwater and water bodies (wang et al. 2005). the recovery of struvite from awws provides the advantage of simultaneously removing phosphorus and nitrogen, depending on the composition of the awws, and has been extensively studied for a variety of liquid effluents, especially wastewaters from animal husbandry, particularly swine farming (in the case of struvite), and for effluents from the dairy and soft drink industry as well (muhmood et  al., 2019). recently, kwon et  al. (2018) investigated nitrogen and phosphorus removal via struvite formation by treating sws (initial concentrations of ammonia and phosphate of 3.141 and 60.8 mg l-1, table 3 – research on resource recovery from agricultural and agro-industrial wastewaters evaluated in this study.  awws technology recovered resource efficiency of resource recovery process references shws anaerobic membrane bioreactor (anmbr) ch4 95% cod removal. yield of ch4: 365 l per kg cod applied. jensen et al. (2015) tubular anaerobic digestors biogas cod removal: more than 70%. maximum biogas production: 0.2 m3 m-3 d-1. martí-herrero et al. (2018) pilot scale two-stage anaerobic digesters ch4 68.5% cod removal. maximum ch4 yield: 384 ml per g cod applied. wang et al. (2018) microbial fuel cell with aerobic and anaerobic bioreactors bioelectricity and nitrogen 99% cod removal efficiency. generation of 162.55 mw m-2 of bioelectricity and 100% nitrogen recovery. mohammed and ismail (2018) batch anaerobic reactor fed-batch anaerobic reactors semi-continuous anaerobic reactors cas maximum concentration obtained of 100 g l-1 cas. the predominant acids were c2, c4 and iso-c5. plácido and zhang (2018) batch anaerobic reactor cas on average, 76% of the applied cod was converted to cas. yield 0.76 mg cod per mg cod applied. morais (2019) sws microbial electrolysis cell (mec) h2 69-75% cod removal. productivity: 0.9 1.0 m3 m-3 d-1 h2. wagner et al. (2009) photobioreactor biomass and carbohydrates 60-70% cod removal. 40-90% removal of nh4 +-n. 3.96 g l-1 of maximum biomass concentration and 58% dry weight in carbohydrates. wang et al. (2015) anaerobic sequential batch reactor (asbr) ch4 maximum ch4 production rate: 1.952 l l -1 d-1. yang et al. (2016) constructed wetlands (cws) nitrogen 87.7–97.9% removal for n-nh4 + and 85.4–96.1% for tn. nitrogen recovery: of 120–222 g m-2 year-1. luo et al. (2018) anaerobic digester struvite removal of ammonia and phosphorus of 91.95 and 99.65%, respectively, with struvite formation in the molar ratio of 1.2 (mg2+): 1.0 (p-po4 3-): 1.0 (n-nh3). kwon et al. (2018) batch anaerobic reactor cas on average, 40% of the applied cod was converted to cas. yield 0.40 mg cod per mg cod applied. morais et al. (2020a) continue... study on brazilian agribusiness wastewaters: composition, physical-chemical characterization, volumetric production and resource recovery 255 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 248-265 issn 2176-9478 table 3 – continuation.  awws technology recovered resource efficiency of resource recovery process references bws batch anaerobic reactor h2 maximum h2 yield: 149.6 ml per g cod applied. shi et al. (2010) upflow anaerobic sludge blanket (uasb) reactor ch4 the highest rate of ch4 production occurred at 29 °c. methane production rate increased from 0.29 to 1.46 l g cod-1, when the loading rate was increased from 2.0 to 8.26 g cod l-1 d-1. enitan et al. (2015) immobilized-cells continuously stirred tank reactors (immobilized-cells cstr) h2 and energy the maximum rate of h2 production of 55 l l -1 d-1 was obtained in hydraulic detention time of 1.5 h. high energy efficiency with an energy production rate of 641 kj l-1 d-1. sivagurunathan et al. (2015) anaerobic membrane bioreactor (anmbr) ch4 removal efficiency of 98% cod with 0.53 l of biogas per g cod removed. biogas composition: 59% ch4, 31% co2 and 10% n2. chen et al. (2016) upflow anaerobic sludge blanket (uasb) reactor ch4 78.97% cod removal; 60.21% bod removal; ch4 corresponded to about 60-69% of the biogas. enitan et al. (2018) photosynthetic bacterialmembrane bioreactor (ps-mbr) algal biomass, bacterial biomass and derived products cod removal above 97%. yields of biomass, proteins, polysaccharides, bacteriochlorophyll and coenzyme q10 were respectively 0.51, 0.21, 0.089, 0.0013, 0.0054 and 0.019 g per g cod removed. lu et al. (2019) batch anaerobic reactor cas on average, 76% of the applied cod was converted. yield of 0.60 g acids per g cod applied. silva, a.s. et al. (2019) dws fed-batch anaerobic reactors struvite recovery of 89% ammonia and 93% phosphate in various compounds, such as struvite. krishan and srivastava (2015) photobioreactor biodiesel and cas maximum cod, tn, and tp removal rates obtained in indoor conditions were 88.38, 38.34, and 2.03 mg l-1 d-1. lu et al. (2015) two-stage anaerobic reactors h2 and ch4 64% cod removal. yield of h2: 105 ml per g cod applied. yield of ch4: 190 ml per g cod applied. kothari et al. (2017) combined system: continuously stirred tank reactor (cstr) and compartmented anaerobic reactor biogas 82% cod removal. yield of biogas: 0.26 m3 per kg cod removed. jürgensen et al. (2018) anaerobic fluidized-bed reactor (afbr) h2 32.2% cod removal. maximum h2 productivity: 0.80 l h−1 l−1. silva, a.n. et al. (2019) batch anaerobic reactor cas on average, 83% of the cod applied was converted to cas. yield of 0.83 mg cod per mg cod applied. coelho et al. (2020b) fpws upflow anaerobic sludge blanket (uasb) reactor ch4 87% toc removed. yield of ch4: 0.93 m 3 per kg toc removed. goodwin et al. (1990) upflow anaerobic sludge blanket (uasb) reactor biogas biogas yield: 0.31 0.52 l g-1 cod. 48.2% 71.0% of ch4 in biogas. borja and banks (1994) anaerobic filter ch4 70% cod removal. yield of ch4: 0.36 m 3 per kg cod removed. hawkes et al. (1995) batch anaerobic reactor ch4 yield of ch4: 0.338 l per g cod removed. percentage of methane in biogas: 70%. demirel et al. (2013) batch anaerobic reactor ch4 yield of ch4: 0.283 l per g cod removed and 0.228 l per g cod applied. biogas rich in ch4 (83.7%). morais (2019) continue... morais, n.w.s. et al. 256 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 248-265 issn 2176-9478 table 3 – continuation.  awws technology recovered resource efficiency of resource recovery process references rg upflow anaerobic sludge blanket (uasb) reactor h2 total energy conversion efficiency of 44.8%. maximum h2 productivity: 6.2 mmol l -1 h-1. sittijunda and reungsang (2012) batch anaerobic reactor cas yield 0.51 g cod per g cod applied. maximum cas concentration: 38.5 g cod l-1. yin et al. (2016) photobioreactor biomass and lipids average biomass production of 16.7 g m−2 d−1, lipid content of 23.6%, and the removal of 2.4 g m−2 d−1 n-nh4 +, 2.7 g m−2 d−1 tn, 3.0 g m−2 d−1 tp, and 103.0 g m−2 d−1 of cod. ren et al. (2017) upflow anaerobic sludge blanket (uasb) reactor h2 total energy conversion efficiency of 63.63%. yields of 368 mmol h2 per mol glycerol, 55 mmol h2 per l of 1,3-pdo, and 71 mmol h2 per l of ethanol. sittijunda and reungsang (2017) batch anaerobic reactor cas and 1,3-pdo production of c2, c3, c4, c5, c6 and 1,3-pdo at concentrations of 0.21, 0.50, 0.50, 2.31, 3.84 and 1.62 g l-1, respectively. conversion of 100% glycerol. dams et al. (2018) batch anaerobic reactor cas on average, 82% of the cod applied was converted to cas. yield 0.82 mg cod per mg cod applied. coelho (2019) cod: chemical oxygen demand; bod: biological oxygen demand; cas: carboxylic acids; toc: total organic carbon; tn: total nitrogen; n-nh4 +: ammonium nitrogen; tp: total phosphorous; ch4: methane; h2: hydrogen; c2: acetic acid; c3: propionic acid; c4: butyric acid; iso-c5: isovaleric acid; c5: valeric acid; c6: caproic acid; 1,3-pdo: 1,3-propanediol. respectively) in an anaerobic digester. the authors obtained ammonia and phosphorus removal efficiency of 91.95 and 99.65%, respectively, with the formation of struvite in the molar ratio of 1.2 (mg2+):1.0 (p-po4 3-):1.0 (n-nh3). krishan and srivastava (2015) established the same objective as the aforementioned authors, but treating dws (initial concentrations of ammonia and phosphate of 69.96 and 45.05 mg l-1, respectively) in an anaerobic batch reactor and achieved recovery of 89% ammonia and 93% phosphate in the form of various compounds together with struvite. for the efficient recovery of struvite from awws that have low concentrations of magnesium and phosphorus about ammonium nitrogen concentrations, it is necessary to supplement magnesium and phosphorus salts, since, theoretically, the molar ratio 1:1:1 of mg:n:p is a requirement for its precipitation (muhmood et al., 2019). among the awws presented in this work, the sws would be the most promising for the recovery of struvite due to the high levels of total nitrogen (800–6,000 mg l-1 n) and total phosphorus (100–1,400 mg l-1 p) commonly found in its composition (kumar and pal, 2015; ding et al., 2017), which confirms the struvite recovery potential widely reported in the literature for this type of aww (suzuki et al., 2007; wang et al., 2019). however, it is expected that it will be necessary to supplement the reaction medium with magnesium, since studies show that, in general, sws are rich in ammonium and phosphate, while their magnesium content is low (muhmood et al., 2019). despite this, the recovery of phosphorus as struvite is not always possible or appropriate since the precipitation of this compound competes with the precipitation of hydroxyapatite when the ca2+/p molar ratio is greater than 1, which can be a problem in the recovery of struvite in awws that include calcium in their composition (monballiu et  al., 2018). ca2+ ions block struvite’s growth surface, thus impairing its formation (pastor et  al., 2008). tao et  al. (2016) reported that a high ca2+/mg2+ molar ratio (greater than 0.5) causes a competitive environment between the formation of struvite and calcium-based phosphate products, causing adverse impacts on the formation of struvite. accordingly, hakimi et  al. (2020) evaluated the recovery of struvite from shws using an anaerobic membrane bioreactor (anmbr). they  reported that the molar ratio mg2+/ca2+ of 0.8 (high concentration of calcium ions) has a significant negative impact on the production and quality of struvite. the authors also observed that when shws were treated with a negligible concentration of ca2+ (molar ratio of mg2+/ca2+ > 20), 80% of total phosphorus was removed via struvite precipitation. also, higher rates of nitrogen and phosphorus removal were obtained at ph 9.5 with a 2:1 mg2+/po4 3molar ratio. sreyvich  et  al. (2020) also evaluated shws for nutrient recovery and concluded that this residue is promising for struvite recovery by obtaining 99.3% phosphate and 98.1% ammonium removal using a po4 3-/mg2+ molar ratio of 1:3 at ph 9.0. study on brazilian agribusiness wastewaters: composition, physical-chemical characterization, volumetric production and resource recovery 257 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 248-265 issn 2176-9478 in addition to sws and shws, dws are also commonly investigated for struvite recovery due to their high concentrations of nitrogen and phosphorus (rabinovich et al., 2018; lavanya and thanga, 2020). however, dws have high concentrations of ca2+ ions, which prompts many researchers to study techniques and operational strategies aimed at optimizing struvite recovery through the use of this aww as a substrate (numviyimana et al., 2020). thus, another possibility is the recovery of phosphorus from hydroxyapatite precipitation. hydroxyapatite is used in the medical and dental fields as a coating material for metal implants and for filling bone cavities (valente, 1999). ease of handling and low cost of inputs are considered the main advantages of recovering this mineral from awws (de-bashan and bashan, 2004). however, compared to struvite, hydroxyapatite has no potential as a fertilizer for agriculture due to its low solubility and sufficient ca2+/p specific binding strength to hinder p availability in the soil (hao et al., 2013; shashvatt et al., 2018; li et al., 2020). dws are promising for the recovery of phosphorus via hydroxyapatite precipitation since they commonly have high concentrations of phosphate, ammonium and calcium (up to 950 mg l-1 ca2+) (demirel et  al., 2005; kharbanda and prasanna, 2016). generally, calcium salts are used during the production of dairy products, which could decrease costs by supplementing this compound in hydroxyapatite recovery (karadag et al., 2015). production of algal biomass, bacterial biomass and products derived from biological treatment of agricultural and agro‑industrial wastewaters besides prospecting for nutrients, a diversity of bioproducts can be recovered through biological treatments in aerobic processes. among these products, algal biomass, bacterial biomass and products derived from aerobic treatment stand out (wang et al., 2015; lu et al., 2019). aerobic treatment is an oxidation process by which microorganisms degrade organic matter and other pollutants in the presence of oxygen (o2). in this type of treatment, the main objective is to achieve a high degree of substrate conversion. one of the fundamental advantages is that the oxidative degradation of carbon present in wastewater provides the necessary energy to propagate microorganisms that act as catalysts. (ranade and bhandari, 2014). for this reason, biological treatment in aerobic aww processes has been studied to obtain biomass to extract cellular components that may be useful industrially, such as carbohydrates, proteins, lipids and enzymes. wang et al. (2015), for example, studied the treatment of sws at different dilutions (without dilution and dilutions of 5, 10 and 20 times), using the microalga chlorella vulgaris jsc-6 in a photobioreactor to obtain biomass rich in carbohydrates, which can be used as a raw material for the fermentative production of biofuels. the authors achieved about 60–70% removal of cod and 40–90% removal of n-nh3 depending on the dilution rate adopted, with the highest removal rate obtained at 20 times dilution. mixotrophic cultivation using wastewater diluted five times resulted in the highest biomass concentration (3.96 g l-1). besides, the carbohydrate content in microalgae produced from the sws can reach 58% (dry weight). lu et  al. (2019) investigated photosynthetic bacteria’s use to treat bws in a photosynthetic bacterial-membrane bioreactor (ps-mbr) on a pilot scale, aimed at the production of bacterial biomass rich in compounds of industrial interest. the authors obtained satisfactory results, reaching cod removal above 97% and yields of biomass, proteins, polysaccharides, carotenoids, bacteriochlorophyll and coenzyme q10 of respectively 0.51, 0.21, 0.089, 0.0013, 0.0054 and 0.019 g g-1 cod removed. these bioproducts are added value compounds that can be used in agriculture and the cosmetic and medical industries. methane and hydrogen production from anaerobic treatment of agricultural and agro‑industrial wastewaters another biological treatment option for awws is anaerobic treatment, which is more complex than aerobic treatment due to the different metabolic pathways that microorganisms can use to degrade organic matter present in waste. in recent years, this type of treatment’s relevance has increased due to higher energy costs and the operational and managerial problems of aerobic processes, such as excessive sludge disposal (show and lee, 2017). conventionally, anaerobic digestion has been adopted for the production of bioenergy from different organic residues, mainly for ch4 prospecting, which can be used for the generation of electricity, heat, steam, as a vehicle fuel and for injection into the natural gas network for domestic use, as well as for the production of h2, which can be used as fuel in vehicles and for electricity generation (silva et  al., 2020a). ch4 is the biogas purification product, that is, the removal of impurities present, such as co2, water, h2s and siloxanes. the main technologies used for this purpose are pressure swing adsorption, high-pressure water washing, organic solvent washing, amine clearance, membrane separation and cryogenic separation (khan et  al., 2017). this stage is considered the most expensive in the ch4 production and recovery process. therefore, it is crucial to adopt the most effective and efficient technology to obtain the required degree of purity for a specific application (muñoz et al., 2015). when considering the viability of waste as a raw material for a biogas generation plant, it is necessary to understand how the production of ch4 or h2 occurs from this substrate (alzate et al., 2012). for this, the biogas potential production (bpp) test is widely used, and as the experimental conditions of this test are not yet fully standardized, it is possible to adapt it to evaluate different substrates, inoculants and gases, mainly ch4 and h2 (strömberg et  al., 2014). the bpp test results mostly in stoichiometric coefficients of biogas production and cell growth, which can be used to estimate the gas of interest and manage the sludge produced in anaerobic treatment units (sun et al., 2015). morais, n.w.s. et al. 258 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 248-265 issn 2176-9478 the technical literature presents research on the bpp for each of the awws analyzed in this work, showing that these substrates have potential for prospecting this bioproduct (table 3). as an example, yang et al. (2016) studied the production of ch4 in an anaerobic sequential batch reactor (asbr) using sws as substrate. they reported that the highest volumetric methane production rate (1.95 l l-1 d-1 ch4) was obtained when the system was operated at 35 °c with an organic load of 7.2 g l-1 d-1 vs. enitan et al. (2018) reported that 80% of the organic matter used from the bws was converted to ch4 in an upflow anaerobic sludge blanket — uasb reactor. martí-herrero et  al. (2018) investigated the production of biogas treating shws in tubular anaerobic digesters, aiming to identify the best operational conditions for its production. the organic loading rate (olr) varied from 0.04 to 1.13 kg m-3 d-1 vs and the hydraulic detention time (hdt) from 3.2 to 87.4 days. the authors observed a peak of biogas production of 0.2 m3 m-3 d-1 for olr of 0.37 kg m-3 d-1 sv with 9.7 days hdt. cod removal above 70% was achieved with hdt greater than 19 days. regarding the production of h2, silva, a.n. et al. (2019) evaluated the effect of olr on h2 production from the use of dws as a substrate in an anaerobic fluidized-bed reactor (afbr). different olrs of 28.7, 53.2 and 101.7 kg m-3 d-1 cod and different hdt corresponding to 8, 6 and 4 h, respectively, were applied. the researchers concluded that the increase in olr negatively affects the production of h2 since the gas yield fell from 2.56 ± 0.62 to 0.95 ± 0.28 mol h2 per mol of carbohydrate as olr increased from 28.65 to 95.76 kg m-3 d-1 cod. the content of h2 in biogas and the highest volumetric production of h2 were respectively 35.72 ± 9.43% and 0.80 ± 0.21 l h -1 l-1 h2 when the olr was 53.25 ± 7.81 kg m-3 d-1 cod. sittijunda and reungsang (2017) evaluated the production of h2 from rg and found a maximum productivity rate of 3.2 l l-1 d-1 h2, but the cod removal efficiency was not presented. despite extensive research on the anaerobic digestion of awws and on the prospecting and purification of biogas, the use of ch4 in brazil from landfills and sewage treatment plants (stps) was only regulated in 2017 by the national petroleum agency, natural gas and biofuels (agência nacional do petróleo, gás natural e biocombustíveis — anp) with anp resolution no. 685/2017, which promoted an increase in the share of this resource in the brazilian energy matrix (anp, 2017). according to the international center for renewable energies-biogas (centro internacional de energias renováveis-biogás — cibiogás) between 2010 and 2018, the share of biogas in the brazilian energy matrix increased from 0.01%, (14 thousand toes, a ton of oil equivalent) to 0.07% (cibiogás, 2020). in 2018, the primary sources of biogas production were landfills (72%), the food/beverage industries (14%), swine farming (7%) and sewage sludge (5%) (epe, 2019). thus, the importance of stps and agribusiness for consolidating a market for biogas and ch4 is perceived. nonetheless, brazil still has an underutilized potential, having only 275 biogas production plants in operation, mostly located in brazil’s south and southeast regions (cibiogás, 2020). production of carboxylic acids from anaerobic treatment of agricultural and agro‑industrial wastewaters there has been a trend in the search for by-products from the acidogenic fermentation stage of anaerobic digestion, such as short-chain carboxylic acids (sccas) (acetic acid – c2, propionic – c3, butyric – c4, and valeric – c5). these compounds are building block chemicals widely applied in the industry in producing varnishes, paints, perfumes, disinfectants, surfactants, textile auxiliaries, medicines and food products (lee et al., 2014). the organic production of carboxylic acids (cas) has been advocated as an effective way to generate sustainable fuels and chemicals from biomass and organic waste (silva et al., 2020b). conventionally, cas are produced by petrochemical routes, and for this reason, their production by biological means from substrates rich in organic matter, as is the case of awws, is interesting both from an environmental and economic point of view (sittijunda and reungsang, 2017). the biological production of cas occurs during the hydrolytic-acidogenic process of organic matter, requiring the inhibition of the methanogenesis and sulfate reduction steps to block the conversion of cas to ch4 and h2s (kleerebezem et al., 2015). the main strategies for inhibiting the activity of methanogenic archaea and sulfate-reducing bacteria are the addition of chloroform, which acts by inhibiting the coenzyme m reductase necessary for the metabolism of archaea (viana et al., 2019), the addition of 2-bromoethanesulfonic acid (2-bes), which acts in the inhibition of the acetyl-coa route, and the combined addition of chloroform and molybdate, which works directly in the enzymatic inactivation. however, the use of chemical agents in this inhibition increases the production of cas, which encourages the development of studies related to other inhibition strategies, such as ph reduction and nutritional restriction (siriwongrungson et al., 2007; ge et al., 2015). sccas are the main products of acidogenic fermentation of organic residues, while medium-chain carboxylic acids (mccas), which have six to twelve carbon atoms, are formed in lower concentrations (steinbusch et  al., 2011). mcccs are formed during the carboxylic chain elongation process (ccep), in which an scca such as c2 reacts with reduced organic material, usually ethanol or other alcohol, forming an mcca such as caproic acid (c6) and caprylic acid (c8) (cavalcante et al., 2017). mccas are more economically attractive than sccas and can be used as food additives, antimicrobial agents, precursors for biodiesel production, and bioplastics production (strazzera et al., 2018). in addition to greater industrial applicability, mccas are easier to extract from the reaction medium compared to sccas because of their greater hydrophobicity, reducing costs with downstream processing of these bioproducts (grootscholten et al., 2013). it is estimated that the aggrestudy on brazilian agribusiness wastewaters: composition, physical-chemical characterization, volumetric production and resource recovery 259 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 248-265 issn 2176-9478 gate value of mccas is 2,000-2,500 usd ton-1, thus being higher than the market price of sccas (400–2,500 usd ton-1), ch4 (200–600 usd ton-1) and h2 (800–1,600 usd ton -1) (bastidas-oyanedel et  al., 2015; moscoviz et al., 2018; silva et al., 2020a). in this sense, studies indicate that the recovery of cas from the acidogenic fermentation of agricultural and agro-industrial waste is possibly more advantageous in economic terms than ch4 and h2 (bastidas-oyanedel and schmidt, 2018). silva et  al. (2020a) reported that the gross added value of cas is higher than that of ch4 and h2. however, it is necessary to carry out further economic studies, mainly involving the analysis of downstream processing costs (e.g., costs involved in extracting cas from the fermentation medium). morais et  al. (2020a) and coelho et  al. (2020b) assessed the ca production potential of sws and dws, respectively. the experiments were carried out in four batch reactors made of borosilicate glass with a reaction volume of 250 and 50 ml of headspace, inoculated with the brewery sludge at a substrate/inoculum (s/i) of 0.60 ± 0.04 g cod per g ssv. to inhibit methanogenic activity, the authors added chloroform 0.05% (v/v) to the basal medium. morais et  al. (2020a) reported that 40% of the applied organic matter from sws was bioconverted to cas, with a yield of 0.33 g acids per g cod. coelho et al. (2020b) observed that dws have a high potential for acidification under acidogenic conditions and obtained the conversion of 83% of the cod applied to cas, representing a yield of 0.66 g acids per g cod. the leading cas formed were c2 and c4; however, the authors pointed out that sws and dws have the potential for the production of mccas because even without the addition of electron donors or the application of other methods to enhance ccep, c6 was formed in low concentrations. in further research, morais et al. (2021) and coelho et al. (2020a) also evaluated the prospecting of cas from shws and rg, respectively, using the same operational conditions as their previous studies with sws and dws. for shws, the authors reported the conversion of 76% of cod to cas (yield of 0.55 g acids per g cod), while for rg a yield of 0.62 g acids per g cod was obtained, corresponding to 82% conversion of applied organic matter. on the basis of these studies, the authors concluded that more soluble awws generally have a greater potential for ca production due to the reduction of the hydrolysis step and the fact that organic matter is readily available for acidogenic microorganisms, which promotes rapid use and bioconversion of the substrate into cas. in this sense, shws, dws, bws and rg because of their high levels of soluble organic matter are more promising substrates to be investigated for the production of cas than substrates that have a higher concentration of organic matter in the particulate fraction, such as sws. in this perspective, showing the high potential of soluble substrates for the organic production of cas, yin et al. (2016) investigated the acidogenic fermentation of glucose, peptone and rg in batch reactors inoculated with mixed biomass from a brewery wastewater treatment. they reported average yields of 0.66, 0.60 and 0.51 g cod per g cod for these substrates, respectively. to increase the production of mccas in acidogenic processes and to enhance, several strategies have been investigated, such as the establishment of optimized operational parameters (ph, temperature, volumetric organic load, hydraulic detention time) and the external addition of donors of electrons to the fermentation process (steinbusch et al., 2011). approximately 80% of studies aimed at producing c6 use ethanol as an electron donor to favor ccep. however,  this external addition can cause environmental impacts and increase the costs of the fermentation process. therefore, one of the focuses of current research is to optimize ethanol’s dose required by ccep (moscoviz et al., 2018). another technique to favor ccep is bio-augmentation (addition of microorganisms specialized in chain extension to mixed microbial cultures). according to hung et  al. (2011), bio-augmentation can improve the rate of degradation of complex compounds by combining microorganisms’ metabolic pathways and assisting in producing precursors (c2 and c4) for ccep. dams et al. (2018) conducted a c6 production experiment in batch reactors by the rg’s acidogenic fermentation using bio-increased brewing sludge with clostridium acetobutylicum atcc 824 as an inoculum and adding 100 mm ethanol to stimulate ccep. the authors reported that the c6 concentration increased from 1.61 to 3.82 g l-1. another resource studied to increase the production of mccas in anaerobic reactors is the extraction concomitant with its output. this process reduces problems of inhibition of microbial activity due to the toxicity of the cas formed. the production of cas in anaerobic reactors requires extraction techniques specific to the type of acid produced. usually, a selective extraction module for only one mcca is the preferable choice to relieve toxicity to microorganisms of this product and recirculate to the reactor the remaining sccas not yet elongated to be reused in the process (cavalcante et al., 2017). hybrid membrane modules with extracting liquids have been among the leading technologies for prospecting cas (moraes et  al., 2015). in this process, the more hydrophobic ca in greater concentration has removal priority (ge et al., 2015). although there are several techniques capable of extracting cas from anaerobic fermentation processes, including ion exchange resin, electrodialysis and liquid-liquid extraction membrane, the recovery of these bioproducts from the reaction (fermented) liquid is still one of the main barriers of the biological process production of cas, requiring further studies on the optimization of operational parameters (lópez-garzón and straathof, 2014). conclusion on the basis of the technical literature review carried out on the composition and physical-chemical characterization of agricultural and agro-industrial wastewaters (awws), it was possible to conclude morais, n.w.s. et al. 260 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 248-265 issn 2176-9478 that swine wastewaters (sws), slaughterhouse wastewaters (shws) and wastewaters from milk processing (dws) are the most promising for the recovery of struvite since they generally have high levels of phosphorus and nitrogen. dws also stand out for the recovery of hydroxyapatite due to high concentrations of phosphorus and calcium. sws and wastewaters from beer production (bws) are commonly used in research to recover biomass rich in carbohydrates, proteins and polysaccharides. all the awws analyzed are suitable for prospecting for biogas, methane and hydrogen. the more soluble awws (e.g., shws, dws, bws and residual glycerol — rg) are more promising for research in producing carboxylic acids compared to more particulate substrates, such as sws. the scarcity of studies with fruit processing wastewaters (fpws) from ice cream production is noteworthy. thus, due to the high output of awws, brazil is a promising country for the implementation of treatment plants that aim to recover resources from these liquid wastes. contribution of authors: morais, n.w.s.: conceptualization, methodology, validation, formal analysis, investigation, data curation, writing original draft, and writing — review and editing. coelho, m.m.h.: conceptualization, methodology, validation, formal analysis, investigation, data curation, writing — original draft, and writing — review and editing. sousa e silva, a.: methodology and writing — review and editing. pereira, e.l.: conceptualization, methodology, supervision, validation and acquisition of funding. references abdel-fatah, m.a.; 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paper the hypothesis is followed that the development and use of indicators could have positive effects on co-operations that seek to implement the vision of sustainable development. a tool called “co-operative indicators development” is presented. first the methodology of co-operative indicators development is illustrated in eight steps. additionally, positive effects of the use and development of indicators for co-operations are described. key words co-operative indicators, sustainable development, stakeholders engagement resumo neste artigo a hipótese é de que o desenvolvimento e uso de indicadores pode ter efeitos positivos em cooperações que buscam a implementação da visão de desenvolvimento sustentável. uma ferramenta chamada “desenvolvimento de indicadores cooperativos” é apresentada. primeiramente a metodologia do “desenvolvimento de indicadores cooperativos” é ilustrada em oitos passos. adicionalmente, efeitos positivos do uso e desenvolvimento de indicadores para cooperação são descrito palavras-chave indicadores cooperativos, desenvolvimento sustentável, participação de partes interessadas indicadores para desenvolvimento sustentável dezembro 2008 41 already at the 1992 united nations conference on environment and development (unced) sustainability indicators were discussed as a tool to support the implementation of the vision of sustainable development.1 in this paper i follow the hypothesis that the development and use of indicators could have positive effects on co-operations for sustainable development that seek to implement the vision of sustainable development. starting from this i have elaborated a tool i call “co-operative indicators development” presented below. co-operation and indicators for sustainable development because of the complexity of sustainability the capabilities of different actors are needed for its effective implementation and co-operation is seen as a way to open up these capabilities. co-operation means the voluntary teamwork of a limited number of different people to reach a collective goal. in an ideal case of a co-operation all voluntary people have equal rights in the decision process. furthermore the people joining the co-operation should be willing and able to contribute to implement those decisions. agenda 21, one of the final documents of the unced, identifies different actors to be relevant for the implementation of the vision of sustainability. figure 1 provides an overview of groups of these actors. if actors join a co-operation their knowledge potentials can be opened up2 and collective learning processes can be initiated3 . furthermore, different resources for the implementation of sustainability can be activated through co-operation. in turn the co-operation raise acceptance of measures for sustainability by those actors being involved in the co-operation. through their involvement these actors discern the need for action. in addition, cooperation offers a frame for negotiations.4 as much as the importance of cooperation for sustainability is out of question, as much its implementation faces several problems. some of these problems are: a) seldom all powerful people or institutions are involved; b) the people involved often do not manage to find a consensus on their understanding of sustainability as the basis for common action;5 c) because of the complexity of sustainability there is on the one hand the danger of being too general, on the other hand the danger of inability to take any decisions; d) the availability of solid data is still weak and e) success or failure of the activities of the co-operation is often not visible. sustainability is a complex vision that covers lots of global and local issues ranging from climate change to human health, from justice to biodiversity to name only a few. to achieve sustainability, these issues are to be addressed coherently. indicators are representatives for complex matters of fact that are not directly measurable. defining indicators and collecting the relevant data is the basis for analysis and forecasts. also, a new body of information useful for decision making can be generated through indicators. these are the functions of indicators in general. but indicators are more than just numbers. j.k. gailbraith while describing the aura of indicators observed that: “if it is not counted it tends not to be noticed.” (quoted in: mc gillivray, zadek 1995: 3). by these words, he points out that a society needs indicators despite their limitations of significance. no indicator is able to give a full picture of reality, but the alternative would be – to use the words of gailbraith – not to notice important things. put the other way around, one can construe his words to mean important things should be represented by indicators. at this point it is important to think about figure 1: actors needed for sustainable development source: based on köckler 2005: 81 revista brasileira de ciências ambientais – número 1142 whose responsibility it is to develop indicators for sustainable development and thereby to define relevant aspects of sustainability. this could be by a single group of actors or a mix of actors representing all groups mentioned in figure 1. in this context cobb and rixford point out: “there is no such thing as a value-free indicator. whatever anyone tells you to the contrary, all serious indicators work is political. the very act of deciding what to count and how to count it involves making value judgements.” (cobb, rixford 1998: 17). as mentioned in this quote and shown in figure 2 all indicators are based on knowledge and values. so the indicators themselves representing a part of the real world are determined by knowledge and values which both change over time and place.6 this shows that sustainability indicators differ from region to region and will change in the long-run. hence sustainability indicators for sao paulo have to be necessarily different from ones for the city of berlin. and indicators for sao paulo in the year 2006 will differ from those of the year 2020 co-operative indicators development the basic idea of co-operative indicators development is to merge cooperation and indicators development to meet some of the problems that cooperations have to face. for this, relevant effects of the development and use of indicators must be identified. the conclusions presented below have mainly been drawn from qualitative field research in the usa (koitka 2001) in the year 2000 i analysed the development and use of two regional sets of indicators that have been developed by different stakeholders: the quality of life indicators for the county of jacksonville and the oregon benchmarks for the state of oregon. furthermore, i evaluated a process of co-operative indicators development through accompanying research from 1999 to 2001. this process was a first application of cooperative indicators development and took place in a german county called märkischer kreis. the outcome of these analyses was the development of a special methodology of indicators development with specific functions of supporting cooperations for sustainable development. this special type of indicators development is called “co-operative indicators development”. co-operative indicators development means that actors of a co-operation for sustainable development, … • develop indicators for sustainable development together, • develop indicators that are specific for the region they are working in, • develop a set of indicators that consists of as many indicators as needed to be appropriate specific and at the same time of only few indicators to remain manageable, • define quantified aims for single indicators and prioritise indicators within the indicator set, • publish regularly the indicators and the concept of indicators development, • improve their concept of indicators development continuously. following is a description of how cooperative indicators development works. afterwards it is explained how this methodology of indicators development supports co-operations for sustainable development. how to develop indicators co-operatively based on the analyses of the usamerican and the german case studies, the following procedure of indicators development is recommended as shown in figure 3. first of all the indicators development should be integrated in a functioning co-operation, e.g. a local agenda 21 process. it could be helpful to develop indicators at an early stage of a co-operation formation, so that the effects described in the next chapter are as strong as possible. it is important to realise, that people do not co-operate to produce a set of indicators, but mainly to contribute to a .figure 2: from matter of fact to indicator source: based on köckler 2005: 9 dezembro 2008 43 more sustainable city or region. from an organisational perspective, such cooperations are usually divided into a steering committee and working groups. in the steering committee, decision makers are mainly responsible for strategic decisions, while in the working groups specialists work together on strategies for certain tasks that have already been defined by the steering committee. in jacksonville and oregon the indicators development was for each region technically supported by its secretary. following is a brief description of nine steps of co-operative indicators development as shown in figure 3.7 1) first the co-operation has to decide to develop indicators. at the beginning the steering committee has to define and outline the indicators. initially this includes decisions such as the purpose of the indicators, the overall number of indicators and a basic organisational structure of indicators development. for instance, in the case of jacksonville, it was decided to develop the indicators in nine thematic working groups8 , while in the case of oregon the stakeholders had been invited to join one of the already formed six working groups9 . the predefinition of the nine resp. six working groups in the two case study regions was a first step in reducing the complexity of the real world to be represented by the indicators. if a cooperation already has established workings groups it is reasonable to develop indicators in this structure. 2) the indicators are developed in the working groups by its members. the indicators should stand for topics that represent the understanding of sustainable development by the members of the working groups. very important is the fact that only such indicators that could be influenced by measures which could be implemented by members of the co-operation are to be selected. in the german case study the use of an indicator sheet (see figure 4) was very helpful. the use of the sheet facilitated the discussion and documentation of single indicators. in order to get a sound set of indicators out of parallel working groups, first drafts of indicators of each working group should be discussed cohesively. 3) the final set of indicators has to be adopted by the steering committee. this is mainly to let the steering committee take responsibility for the decisions expressed through the indicators. additionally, the steering committee has the task to ensure the development of a sound indicators concept. 4) in the case studies of jacksonville and oregon the secretaries were responsible for data collection. both used data from official statistics and carried out telephone surveys to get data on aspects that had not been collected. in the german case study, non official actors joining the co-operation either provided data they already had or collected new data on their own. for example the local energy supplier provided existing data on renewable energy and the chamber of agriculture extended a biannual survey with questions on income of farmers by direct sale. figure 3: procedure of co-operative indicators development figure 4: indicator sheet source: translation of koitka 1999: 94 revista brasileira de ciências ambientais – número 1144 5) defining action targets for each indicator makes them a tool for change. by the definition of targets, the people involved in the co-operation have to express how much they would like to achieve. furthermore, out of the whole set of indicators some could be prioritised. this is important as the need for action usually goes beyond the amount of resources available for implementation. 6) once action targets have been set, actions which should be realised to reach the targets could be attached to each indicator. at least one institution of the co-operation should be responsible for the implementation of each action. 7) after one or two year data for the indicators should be collected again. at the same time the significance of the indicators should be evaluated. 8) the indicators concept should be improved continuously. this includes improvement of single indicators as well as advancement of the whole concept of the indicators. for example, new indicators may need to be developed for topics that are not represented by the existing indicators but have gained more in importance since the previous set of indicators was adopted. 9) at different steps of the procedure the public should be informed about the indicators development. it is important not only to present data, but also to unfold the decisions that underlie the indicators development. effects of co-operative indicators development10 the hypothesis that the development and use of indicators could have positive effects on co-operations for sustainable development has been strengthened through the analysis of my case studies. having a closer look at the case studies of jacksonville and oregon that started their work on indicators in the late 1980s and are still active today allowed the identification of several effects shown in figure 5. figure 5 gives an overview of the effects that arise from the development and use of the indicators. it is important to realise that not only the use of the indicators has positive effects, but also its development. co-operative indicators development gives an own outstanding value to the process of development itself. the development is not a necessity or a burden that has to be tackled. in total ten effects have been named that could arise through co-operative indicators development and could support co-operations. four of these effects have been identified to emerge through the development of indicators. the following is a description of three of the ten effects. express tacit knowledge to work out adequate actions for the implementation of the vision of sustainable development, it is important to gain new knowledge and to impart knowledge that has already been gained. people working together in a cooperation for sustainable development are local experts. they usually have profound knowledge on their region, domain and sustainability. one problem is that a lot of this knowledge is tacit knowledge that is inexplicable. often people “feel” that things are the way they think about them; but they are not sure about it. furthermore, sometimes they may not express their knowledge explicitly, thus hindering effective cooperation with others on these aspects. to give an example, in the german case study, a working group on regional trade wanted to follow the vision of protecting the cultural landscape. during the discussion on a meaningful indicator to present this vision, a diverse line of arguments was developed. in the end, they formulated an indicator on direct sale of self-grown products by local farmers. the line argument put together lots of knowledge from different local experts even some that was not explicit before. to give another example that could have been observed, in both the usamerican case studies, a lot of people felt that teen-pregnancy was an important topic. but there were no numbers declaring how many teenage girls give birth per year. in this case, a first step was to collect solid data on teen pregnancy and to express the feeling that “many” are affected by teenpregnancy. an important first step during the indicators development is to be open for figure 5: effects of the development and use of indicators for sustainable development on cooperations source: translation of köckler (2005: 149) dezembro 2008 45 such “feelings” about underlying reasons. often wish-indicators are developed that are not already collected by official offices. for this case co-operative indicators development offers a potential to open up existing databases of actors joining the co-operation or to find ways to collect the data. particularly the effect “express tacit knowledge” shows the limits of indicators, as not everything can be measured. but thinking of gailbraith one should try to measure it, because if it is not counted it tends not to be noticed. inform the public for several reasons it is important to inform the public. the most important reasons are: inform many people about background of sustainability, the work and success of the co-operation and to win new members over to join the cooperation. the last reason is very important for the long term power of the co-operation, because the more powerful people join voluntary over the years the stronger will the co-operation be. therefore it is important to convince people to join the co-operation. in both case-studies, indicator reports are published on a regular basis on both web and printed media. furthermore, press conferences are held whenever a new report is released. but in both regions the indicators are not well known in the public. to reach a wide range of people, specific ways of information dissemination have to be found. in some cases, for example, the indicators are presented in the form of a poster, presented and discussed on the radio or printed in local newspapers. for cities with many immigrants, it is important to translate reports in different languages. it is essential also to inform people and institutions in power. this could be a starting point to win over new relevant actors for the co-operation. define action targets as mentioned above, the definition of action targets is a step in the procedure of indicators development. action targets are quantitative targets that express both the need for action and the willingness to act. for instance, the co 2 -reduction target of the kyoto-protocol is such an action target. from a pure scientific perspective it would be reasonable to have stricter targets. but this target expresses what those countries who adopted the kyoto-protocol have valued as being possible to realise. in the context of sustainability indicators it is not self-evident to develop action targets. several sets of indicators for sustainability are only seen as a monitoring tool. by the definition of action targets indicators get a strategic management function. the need for action is fixed and expressed. conclusion co-operative indicators development is one concept of indicators for sustainable development among others. the use of an indicators concept depends on the purpose that is followed through the indicators development. specific characteristics of indicators must all be seen with regard to the objective that is followed. hence the decision must be taken whether the indicators are used as a basis for a comparison or to give precise information on the local situation; whether they should give a scientifically most precise picture of sustainability or illustrate the values and engagement of a group of actors working mainly on sustainability. these are only but two contrasts to show the width of purposes sustainability indicators could be used for. however, one has to realise that some purposes exclude one another and that no set of indicators could carry out all requirements. most important is the fact that indicators are no end in themselves they are no more or less than means to an end.11 the description of some of the effects that could emanate from co-operative indicators development has shown that these ends could be manifold. although there are these positive effects, co-operative indicators development needs an active cooperation with actors that are willing and able to implement the vision of sustainability. it is worth noting that the indicators are just a tool. having indicators does not make the real world more sustainable. implementing sustainable development is the superior task people have to solve. references busch-lüty, c. nachhaltige entwicklung als ziel und selbstorganisierender veränderungsprozess. in: arl (hrsg.): nachhaltige raumentwicklung – szenarien für berlinbrandenburg, forschungsund sitzungsberichte, bd. 205, p. 4-18., hannover. 1988. cobb, c. w.; rixford, c. lessons learned from the history of social indicators, redefining progress, san francisco. 1998. fürst, d. et al. regionalkonferenzen zwischen offenen netzwerken und fester institutionalisierung. in: rur, h. 52, p. 184-192. 1994. fürst,d. et al. auswertung von erfahrungen zur kooperation in regionen: in : rur, h.1, p 53-58. 1999. hardi, p.; zdan, t. assessing sustainable development: principles in practice, international institute for sustainable development, winnipeg, 1997. innes, j. e. knowledge and public policy, the search for meaningful indicators, transaction publishers, new brunswick, london. 1990. köckler, h. zukunftsfähigkeit nach maß. kooperative indikatorenentwicklung als instrument zur steuerung regionaler agenda-prozesse. wiesebaden: vs. verlag. 2005. revista brasileira de ciências ambientais – número 1146 koitka, h.. kooperative indikatorenentwicklung als instrument für eine nachhaltige raumentwicklung, in: birkmann et al.: indikatoren für eine nachhaltige raumentwicklung – methoden und konzepte der indikatorenforschung, blaue reihe band 96, institut für raumplanung, p. 80-99., dortmund. 1999. koitka, h. indicators, a tool for joint implementation – the cases of jacksonville and oregon, arbeitspapier 175 des irpud, fakultät raumplanung, universität dortmund. 2001. mc gillivray, a.; zadek, s. accounting for change – indicators for sustainable development, the new economics foundation, london. 1995. partners for human investment. catalytic leadership handbook, portland state university. 1993. ritter, e.-h. der kooperative staat – bemerkungen zum verhältnis von staat und wirtschaft. in: archiv des öffentlichen rechts, h. 104, p. 389-413. 1979. türk, k. gruppenentscheidungen – sozialpsychologische aspekte der organisation kollektiver entscheidungsprozesse. in: grundwald, w.; liege, h-g.: partizipative führung. p. 189209. bern.1980. notes 1 see agenda 21: chapter 40, bellagio principles (hardi, peter; zdan, terrence 1997) 2 this was pointed out in the mid 1960th years by krüger (see ritter 1979: 391) and was proofed in different topics. 3 see busch-lüty (1998:14), fürst (1994: 186f.) türk (1980: 195) 4 in detail see köckler (2005: 72pp.) 5 see e.g. partners for human investment (1993: 10), fürst et al. (1999) 6 thierstein; lambrecht (1998:105); cobb, rixford (1998: 13); innes (1990: 194) 7 see in detail köckler (2005: chapter 11) 8 the nine working groups in jacksonville were education, economy, public-safety, natural environment, health, social environment, government/politics, culture/recreation, mobility 9 the six working groups in oregon were exceptional people, exceptional quality of life, quality of public facilities and services, a business sensitive regulatory climate, diverse industry/productive jobs/ increasing incomes, equitable tax structure responsive to growth 10 a deteiled description of all effects can be found in köckler 2005: 21pp and 148pp. 11 more remarks on different characteristics of indicators corresponding to different means in köckler 2005. 52 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 52-68 rafaella otoni miranda de freitas mestre em engenharia e gestão de processos e sistemas pelo instituto de educação tecnológica (ietec). engenheira civil pela pontifícia universidade católica de minas gerais (puc-minas) – belo horizonte (mg), brasil. gisele tessari santos doutora em engenharia agrícola pela universidade federal de viçosa (ufv). mestre em engenharia de produção pela universidade federal de minas gerais (ufmg). professora do curso de mestrado no ietec e do curso de engenharia de produção na faculdade de economia e finanças (ibmec) – belo horizonte (mg), brasil. eduardo trindade bahia doutor em ciências del mar pela universidade politécnica da catalunha. mestre em engenharia agrícola pela ufv. professor do curso de mestrado no ietec – belo horizonte (mg), brasil. endereço para correspondência: rafaella otoni miranda de freitas – rua do ouro, 828, apto. 201 – serra – cep 30220-000 – belo horizonte (mg), brasil – e-mail: rafaellaotoni@hotmail.com recebido em: 11/08/2017 aceito em: 30/05/2018 resumo a água é um recurso natural essencial para a vida no planeta. nesse contexto, o trabalho teve como objetivo aplicar a metodologia de dinâmica de sistemas à gestão de recursos hídricos da região metropolitana de belo horizonte visando prever cenários de ofertas e demandas hídricas para os próximos 15 anos. o principal diferencial do modelo proposto foi, além de considerar os oito sistemas que abastecem a região de maneira integrada, identificar os momentos e locais em que ocorrem os colapsos hídricos. validou-se o modelo utilizando dados históricos, e simularam-se três cenários para verificar o comportamento do sistema hídrico adiante da variação de oferta e demanda. a fim de analisar quantitativamente a vulnerabilidade dos recursos hídricos ao longo do tempo, calculou-se o índice de sustentabilidade. constatou-se que existem sistemas que já possuem déficit hídrico desde 2016 e sistemas passíveis de colapso que devem ser analisados cuidadosamente pela gestão de recursos hídricos da região. palavras-chave: gestão de recursos hídricos; modelo de simulação; colapso hídrico; índice de sustentabilidade. abstract water is an essential natural resource for life on the planet. in this context, the objective of this work was to apply the system dynamics methodology to the hydric resources management of belo horizonte metropolitan area to predict scenarios of hydric supplies and demands for the next 15 years. the main differential offered by this proposed model was, besides considering the eight systems that supply the region in an integrated way, to identify the moments and locals in which the hydric collapses occur. the model was validated using historical data, and three scenarios were simulated to verify the hydric collection system’s behavior in concern to a variation of supply and demand. then, the sustainability index was calculated to analyze the vulnerability of the hydric resources along the period quantitatively. it was concluded that there are systems that already have a hydric deficit since 2016 and systems that are probable to collapse, so they have to be carefully examined by the region hydric resource management. keywords: management of water resources; simulation model; water collapse; sustainability index. doi: 10.5327/z2176-947820180281 análise do abastecimento hídrico de belo horizonte e região metropolitana: uma abordagem por meio de dinâmica de sistemas analysis of belo horizonte and metropolitan region water supply: an approach through system dynamics https://orcid.org/0000-0002-5619-7928 https://orcid.org/0000-0002-8768-1464 https://orcid.org/0000-0003-1237-8249 análise do abastecimento hídrico de belo horizonte e região metropolitana: uma abordagem por meio de dinâmica de sistemas 53 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 52-68 introdução a água é um recurso natural essencial para a vida no planeta, sendo um dos principais constituintes de todos os organismos vivos. sua escassez impacta diretamente no meio ambiente, na sobrevivência de todos os seres vivos, além de afetar a economia, ameaçando sua estabilidade e manutenção (goulart et al., 2011; kelman, 2015; wei et al., 2016). de acordo com rodriguez (1998), no brasil, até 1920 não houve registros de problemas advindos da falta de água. já entre os anos de 1970 e 80 a abundância desse recurso natural passou a ser ameaçada pela própria população, que não o utilizava de forma adequada, somado à distribuição desigual em território brasileiro apesar de, segundo a agência nacional de águas (ana, 2016), o país possuir cerca de 12% de toda a água superficial do mundo. segundo feil e tucci (2014), é necessário incentivar comportamentos que promovam a conservação da água, tais como hábitos positivos de consumo, prestação de informações à sociedade, realimentação de informações sobre o uso e normas sociais. conforme a agência nacional de águas (ana, 2016), minas gerais é o estado brasileiro com maior número de municípios (853) e possui população urbana com cerca de 16,7 milhões de habitantes. a região metropolitana de belo horizonte (rmbh) é composta de 34 cidades e concentra 28,7% da população do estado. segundo a companhia de saneamento de minas gerais (copasa, 2016), a região está sofrendo com a escassez de água desde 2013 por causa das estações chuvosas mais escassas dos últimos anos. aliando a falta de chuva ao consumo crescente e a perdas que passam de 40% na distribuição de água, os reservatórios do sistema paraopeba, por exemplo, também atingiram um nível 54,5% menor na estação chuvosa entre 2014 e 2015 em comparação com o período anterior. o volume médio mensal do sistema foi de 33,6% da capacidade total entre outubro de 2014 e março de 2015, enquanto na temporada anterior ficou em 73,8% (copasa, 2015). de acordo com wang et al (2015), como resposta às necessidades e mudanças enfrentadas na área de gestão de recursos hídricos, fazem-se necessários o desenvolvimento e a utilização de ferramentas com sólida base científica que apoiem as tomadas de decisão. para yang et al. (2014); ayala, okumura e kim (2014); e wang e davies (2018), o desenvolvimento urbano,o planejamento e a gestão do uso da água tratam de um sistema complexo de comportamento dinâmico. portanto, para melhor compreendê-lo, é preciso ferramentas atreladas à dinâmica de sistemas (ds). a ds é uma metodologia proposta inicialmente por jay w. forrester em 1950 que permite quantificar a relação entre cada variável, estabelecer um sistema integrado de equações e, em seguida, prever resultados que ajudem a compreender as causas estruturais do comportamento de um sistema, avaliando como as ações em diferentes partes afetam o comportamento do todo. portanto, trata-se de uma técnica que permite, basicamente, a análise de um conjunto de elementos inter-relacionados, pois qualquer alteração em determinado elemento afeta todo o conjunto. cabe ressaltar que a modelagem por meio de ds segue os passos gerais de qualquer modelagem, que são conceitualização, formulação do modelo, teste, validação e implementação (garcia, 2003; yang et al., 2014; domingos; politano; pereira, 2015). essa metodologia vem sendo aplicada em diversas áreas. mula et al. (2013), por exemplo, utilizaram a ds para analisar o planejamento de transportes em uma cadeia de suprimentos multiproduto e multiperíodo do setor automotivo; li e madnick (2015) aplicaram-na para avaliar a implementação de um sistema de arquitetura orientada a serviços em diferentes cenários e organizações; qi e chen (2015) desenvolveram um modelo de ds para analisar a seleção, a permanência e a perda de excelentes alunos em uma universidade da china; hovi et al. (2017) utilizaram-na para verificar o ciclo de vapor em uma caldeira comercial; e salim et al. (2016) empregaram a ds para estimar a probabilidade de um colapso em cascata considerando o efeito da falha oculta em um sistema de proteção. de acordo com fernandéz, suárez e pérez (2007) e chen e wei (2014), a modelagem e simulação por meio de ds também são extremamente compatíveis a problemas que envolvem processos físicos, químicos e biológicos, de modo que a torna ideal para representar sistemas ecológicos. os autores modelaram e simularam o balanço hídrico da bacia do rio pamplonita, localizado ao norte de santander, na colômbia. o modelo proposto por eles considera como variável de entrada o fluxo consolidado de todas as nascentes que alimentam freitas, r.o.m.; santos, g.t.; bahia, e.t. 54 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 52-68 as sub-bacias e como variáveis de saída o fluxo ecológico necessário para a manutenção do rio pamplonita, a demanda dos vilarejos próximos às sub-bacias e a demanda da cidade pamplona, que leva em conta o consumo per capita e a dinâmica populacional dada pelas taxas de mortalidade e expectativa de vida. goulart et al. (2011) também utilizaram a ds para analisar o sistema de bacias hidrográficas. eles pesquisaram, em seu modelo, as bacias hidrográficas dos rios piracicaba, capivari e jundiaí, localizadas em são paulo, e tiveram como objetivo prever, em cenários de oferta e de demanda hídrica, se poderia haver ocorrência de colapso no sistema de captação hídrica por déficit de oferta. diferentemente do que foi proposto por fernandéz, suárez e pérez (2007), esse modelo abrange também os lançamentos de efluentes que retornam à bacia principal e os somam à oferta total disponível, além de dividir a demanda em setores urbano, industrial, rural e outros, tornando-o mais realista. já simonovic e rajasekaram (2004) desenvolveram um modelo de gestão integrada dos recursos hídricos para o canadá denominado de canada water, empregando também a metodologia de simulação de ds. o modelo, comparado aos de fernandéz, suárez e pérez (2007) e goulart et al. (2011), é bem mais complexo, já que integra a quantidade e a qualidade da água com sete setores que impulsionam o desenvolvimento econômico: população, desenvolvimento agrícola, produção de alimentos, investimento de capital, geração de energia, uso de recursos não renováveis e poluição. diante do exposto, o presente trabalho tem como propósito aplicar a metodologia de ds à modelagem do sistema de recursos hídricos de belo horizonte e demais cidades que compõem sua região metropolitana e que são atendidas por bacias hidrográficas, integral ou parcialmente, visando avaliar seu desempenho atual e prever cenários de ofertas e demandas hídricas para os próximos 15 anos. materiais e métodos caracterização da área escolhida o rio são francisco possui aproximadamente 2.800 km de extensão, e a sua bacia drena uma área de 639.219 km2. a rmbh enquadra-se nas bacias hidrográficas do rio das velhas e do rio paraopeba, que, por sua vez, integram a bacia do rio são francisco. por meio dessas duas bacias principais, a rmbh é abastecida por oito sistemas produtores que trabalham de forma integrada: ibirité, barreiro, catarina, morro redondo, rio das velhas, rio manso, vargem das flores e serra azul. além desses sistemas, existem mananciais superficiais e poços artesianos que contribuem para o atendimento de algumas cidades da rmbh, porém tal estudo não é o foco deste trabalho. assim sendo, as cidades da rmbh que, de acordo com a ana (2016), possuem abastecimento hídrico exclusivamente por mananciais e poços não foram consideradas no modelo proposto. são elas: baldim, capim branco, confins, florestal, itaguara, itatiaiuçu, jaboticatubas, lagoa santa, matozinhos, nova união, rio acima, rio manso, são josé da lapa e taguaraçu de minas. modelo de dinâmica de sistemas para abastecimento hídrico modelo de dinâmica de sistemas para o sistema integrado rio das velhas para a apresentação do modelo desenvolvido neste trabalho, tomar-se-á como exemplo apenas o sistema integrado do rio das velhas (sirv). assim, pode-se observar na figura 1 o seu diagrama de fluxo. no modelo apresentado, cada variável, sendo ela de fluxo, de estoque ou auxiliar, tem uma equação relacionada que permite o cálculo do balanço hídrico do sistema e dá origem ao seu comportamento dinâmico. as variáveis de fluxo como afluenterv e rv entrada 1 são funções do tempo responsáveis pelas variações nas variáveis de estoque. já as variáveis de estoque como sistema rio das velhas e rv abastecimento 1 representam acúmulos e só se alteram em função das variáveis de fluxo. as variáveis auxiliares e constantes, tais como demanda total rv e perdas rap, são parâmetros e permitem melhor visualização dos aspectos que afetam o comportamento dos fluxos análise do abastecimento hídrico de belo horizonte e região metropolitana: uma abordagem por meio de dinâmica de sistemas 55 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 52-68 (garcia, 2003). as equações associadas às variáveis do modelo de ds desenvolvido para o sirv (figura 1) são descritas a seguir. a vazão de água captada no rio varia de acordo com a demanda da região, tendo como limite a capacidade máxima de produção do afluente, que considera a sazonalidade e os limites de transporte e a reservação no sistema. dessa maneira, o volume de água captado no sirv (afluente rv) pode ser expresso pela equação 1: afluenterv = min capacidade máx de prod. rv demanda total rv × (1 + água re�da eta)      (1) em que: capacidade máx de prod. rv = a capacidade máxima de produção do sirv (m3/dia); demanda total rv = demanda total do sirv (m3/dia); água retida eta = a água retida na estação de tratamento de água (eta) para limpeza (m3/dia). de acordo com o modelo desenvolvido, nem toda água captada é enviada para suprir a demanda da região; uma pequena parcela é retida na eta para limpeza dos filtros e demais equipamentos. portanto, o volume de água ofertado para atender à demanda (rv entrada 1) é obtido pela equação 2: rventrada1 = afluente rv – (demanda total rv × água re�da eta) if demanda total rv ≤ capacidade máx de prod. rv afluente rv – (capacidade máx de prod. rv × água re�da eta) if demanda total rv > capacidade máx de prod. rv              (2) após ser tratada na eta, toda a água disponível segue em direção às cidades para atendimento às demandas. a saída parcial para atendimento à primeira demanda do sirv, referente a raposos (rvrap), é expressa pela equação 3: eta: estação de tratamento de água; rv: rio das velhas; rvrap: saída parcial do sistema rio das velhas para atendimento da demanda hídrica de raposos; rvsab: saída parcial do sistema rio das velhas para atendimento da demanda hídrica de sabará; rvnl: saída parcial do sistema rio das velhas para atendimento da demanda hídrica de nova lima; rvsl: saída parcial do sistema rio das velhas para atendimento da demanda hídrica de santa luzia; rvbh: saída parcial do sistema rio das velhas para atendimento da demanda hídrica de belo horizonte; rap: raposos; pop: população; arap: coeficiente de proporcionalidade do incremento da população de raposos em relação ao incremento da população de minas gerais; brap: o coeficiente linear de correção da população de raposos; nl: nova lima; sl: santa luzia; bh: belo horizonte. figura 1 – modelo de dinâmica de sistemas para o sistema integrado do rio das velhas (sirv). capacidade máx de prod. rv <água re�da eta> <capacidade máx de prod. rv> afluente rv rv entrada 1 rv entrada 2 rv entrada 3 rv entrada 4 rv entrada 5 sis. rio das velhas rv abastecimento 1 rv abastecimento 2 rv abastecimento 3 rv abastecimento 4 rv abastecimento 5 rvrap rvsab rvnl rvsl rvbh oferta hídrica demanda hídrica <demanda rvrap> <demanda rvrap> demanda total rv <demanda rvsab> <demanda rvsab> <demanda rvnl> <demanda rvnl> <demanda rvsl> <demanda rvsl> <demanda rvbh> <demanda rvbh>perdas rap taxa rv-rap pop rap pop sab arap asab prap(1) prap(0) psab(0) <pmg(1)> psab(1) <pmg(1)> <pmg(0)> <pmg(0)> brap bsab <pop mg> <pop mg> consumo per capita rap perdas sab taxa rv-sab consumo per capita sab pop nl anl pnl(0) pnl(1) <pmg(1)> <pmg(0)> bnl <pop mg> perdas nl taxa rv-nl consumo per capita nl pop sl asl psl(0) psl(1) <pmg(1)> <pmg(0)> bsl <pop mg> <perdas bh> <pop bh> <consumo per capita bh> perdas sl taxa rv-sl taxa rv-bhconsumo per capita sl freitas, r.o.m.; santos, g.t.; bahia, e.t. 56 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 52-68 rvrap = demanda rvrap if rv entrada 1 ≥ demanda rvrap rv entrada 1 if rv entrada 1 < demanda rvrap        (3) em que: rv entrada 1 = a oferta de água disponível para atendimento à cidade 1 (raposos) (m3/dia); demanda rvrap = a demanda urbana de água de raposos (m3/dia). na figura 1, as saídas parciais (rvsab, rvnl, rvsl e rvbh) para atendimento às demais demandas do sirv seguem o mesmo princípio já descrito. os estoques parciais (rv abastecimento 1, rv abastecimento 2, rv abastecimento 3, rv abastecimento 4 e rv abastecimento 5) posteriores ao atendimento às demandas do sirv permanecem constantemente zerados, uma vez que, após o atendimento do primeiro município, a água restante segue em direção às próximas cidades, não ficando estocada no interior do sistema. o estoque parcial referente a raposos (rv abastecimento 1) é calculado pela equação 4: rv abastecimento 1(t) = rv abastecimento 1(t–dt) + rv entrada 1 – rvrap – rv entrada 2)dt (4) em que: t = tempo; dt = tamanho do passo de tempo. após o abastecimento de cada cidade, verifica-se se há volume de água disponível remanescente para prosseguir no sistema. caso exista, esse volume é enviado para atendimento da demanda do próximo município do sistema. porém, caso não haja mais água disponível, logicamente não é enviado nenhum volume para a sequência do sistema. a vazão referente ao volume de água remanescente após o atendimento à demanda da primeira cidade do sirv (rv entrada 2), aqui raposos, é mensurada pela equação 5: rv entrada 2 = rv entrada 1 – rvrap if rv entrada 1 ≥ rvrap 0 if rv entrada 1 < demanda rvrap      (5) em que: rv entrada 1 = a oferta de água disponível para atendimento à cidade 1 — raposos (m3/dia); rvrap = a demanda urbana de raposos (m3/dia). na figura 1, os volumes de água remanescentes parciais (rv entrada 3, rv entrada 4 e rv entrada 5) relativos ao atendimento às demais demandas do sirv seguem o mesmo princípio descrito anteriormente. o abastecimento hídrico de cada cidade por um sistema específico equivale à sua demanda hídrica parcial referente àquele sistema. cabe lembrar que cada município normalmente é abastecido por mais de um sistema. essa demanda é calculada considerando o consumo médio per capita, a população residente, as taxas de perda de água que ocorrem na distribuição e a porcentagem da demanda que é abastecida pelos sistemas produtores. assim, a equação 6 mede a demanda hídrica da primeira cidade atendida pelo sirv, raposos (demanda rvrap): demanda rvrap = consumo per capita rap × pop rap × taxa “rv-rap” 1 – perdas rap (6) em que: consumo per capita rap = o consumo médio per capita de raposos (m³/habitantes por dia); pop rap = população de raposos (habitantes); taxa rv-rap = taxa de atendimento à demanda total de raposos pelo sirv (%); perdas rap = perdas na distribuição em raposos (%). na figura 1, as demandas hídricas (demanda rvsab, demanda rvnl, demanda rvsl e demanda rvbh) referentes às demais cidades atendidas pelo sirv seguem o mesmo princípio. a equação 7 resulta na demanda total atendida pelo sirv (demanda total rv), sendo a soma das demananálise do abastecimento hídrico de belo horizonte e região metropolitana: uma abordagem por meio de dinâmica de sistemas 57 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 52-68 das hídricas parciais de todas as cidades atendidas pelo sistema: demanda rvrap + + demanda rvsab + demanda total rv = + demanda rvnl + + demanda rvsl + + demanda rvbh (7) em que: demanda rvrap, demanda rvsab, demanda rvnl, demanda rvsl e demanda rvbh = demandas urbanas de raposos, sabará, nova lima, santa luzia e belo horizonte, respectivamente, atendidas pelo sirv ( m3/ dia). para o cálculo da estimativa populacional de cada cidade abastecida pelo sistema (poprap, popsab, popnl, popsl e popbh), utilizou-se a metodologia do instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge) (madeira; simões, 1972). dessa maneira, a população de raposos (pop rap) é expressa pelas equações 8, 9 e 10: pop rap = (arap × pop mg) + brap (8) arap = prap(1) – prap(0) pmg(1) – pmg(0) (9) brap = prap(0) – (arap × pmg(0)) (10) em que: arap = coeficiente de proporcionalidade do incremento da população de raposos em relação ao incremento da de minas gerais (adimensional); brap = o coeficiente linear de correção (hab.); pop mg = a população de minas gerais (hab.); prap(1) = a população de raposos conforme o censo de 2010 (hab.) (ibge, 2010); prap(0) = a população de raposos de acordo com o censo de 2000 (hab.) (ibge, 2000); pmg(1) = a população de minas gerais pelo censo de 2010 (hab.) (ibge, 2010); pmg(0) = a população de minas gerais em conformidade com o censo de 2000 (hab.) (ibge, 2000). integração dos sistemas de bacias hidrográficas no modelo proposto os oito sistemas que abastecem a rmbh são integrados fisicamente por meio de reservatórios de distribuição, subadutoras e redes alimentadoras. as ofertas de água de diferentes sistemas chegam a esses reservatórios e são armazenadas neles antes de serem distribuídas para atender à demanda hídrica da região. esse é o caso dos sistemas vargem das flores, serra azul e rio manso, que compõem o sistema integrado do paraopeba e o sirv, composto dos sistemas rio das velhas e morro redondo. além disso, a integração dos sistemas no modelo de ds proposto também ocorre quando uma mesma cidade é abastecida por mais de um sistema simultaneamente, o que, de fato, ocorre na maioria dos municípios estudados da rmbh. a fim de representar a integração no modelo proposto, considerou-se a porcentagem das demandas de cada cidade da região que é atendida pelos sistemas individualmente. esses dados foram fornecidos pela ana (2016). pode-se observar, na figura 2, os diferentes sistemas que ofertam água a fim de atender à demanda de todas as cidades da rmbh abrangidas no modelo. assim, de acordo com a figura, constata-se que a demanda hídrica da cidade de contagem, por exemplo, é atendida pela água vinda dos sistemas vargem das flores, serra azul e rio manso. dados de entrada o modelo proposto para o balanço hídrico dos oito sistemas produtores de água da rmbh foi simulado por meio do software vensim (ventana system, 2016) para o período de 2016 a 2030. o método de integração escolhido para simulação foi o método de euler, e o passo de tempo (dt) foi de um dia. os dados de entrada do modelo utilizados neste trabalho são originários de fontes de informação secundária, como: ana, copasa, ibge, sistema nacional de informações sobre saneamento (snis) e prefeitura de belo horizonte (pbh). também foram usados dados de ordem primária, como os de estimativa populacional de todas as cidades estudadas freitas, r.o.m.; santos, g.t.; bahia, e.t. 58 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 52-68 calculadas neste trabalho, com base na mesma metodologia aplicada atualmente pelo ibge (equações 8, 9 e 10). os consumos per capita médios e as perdas na distribuição em todas as cidades são referentes ao ano de 2015, dado mais atual divulgado pelo snis (brasil, 2016). já a taxa de água retida na eta foi 3%, já que, de acordo com a literatura encontrada, a taxa para limpeza da eta varia de 2 a 4% (plano municipal de saneamento de são paulo, 2009). indicador de vulnerabilidade dos recursos hídricos a fim de analisar quantitativamente e comparar os resultados das simulações, foi calculado um índice que diz respeito à vulnerabilidade dos recursos hídricos ao longo do tempo, o índice de sustentabilidade (is) proposto por xu et al. (2002). o is define o possível déficit de água ao se comparar a oferta e a demanda correspondente na mesma região. dessa maneira, pode ser expresso conforme a equação 11: is = (s – d) / s if s > d 0 if s ≤ d    (11) em que: s = a oferta de água disponível na região (m3/dia); d = demanda de água da região (m3/dia). valores do is maiores que 0,2 correspondem à baixa ou a nenhuma tensão de abastecimento de água, o que implica que a demanda de água é menor ou igual a 80% da oferta potencial. em contrapartida, os valores de is menores que 0,2 refletem condições vulneráveis. ou seja, a demanda de água é maior que 80% do potencial de abastecimento da região. figura 2 – integração dos sistemas de abastecimento hídrico da região metropolitana de belo horizonte (rmbh). vargem das flores serra azul rio manso rio das velhas ibirité barreiro catarina morro redondo esmeraldas juatuba mário campos pedro leopoldo be�m igarapé sarzedo ribeirão das neves contagem são joão de bicas brumadinho santa luzia sabará raposos vespasiano belo horizonte ibirité nova lima mateus leme análise do abastecimento hídrico de belo horizonte e região metropolitana: uma abordagem por meio de dinâmica de sistemas 59 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 52-68 valores de is iguais a zero indicam oferta de água insustentável. isto é, a demanda de água já é igual ou excede todos os recursos hídricos locais disponíveis (xu et al., 2002). validação do modelo a fim de validar o modelo proposto, consideraram-se as cinco maiores e mais significativas cidades da rmbh abastecidas pelo sistema integrado. o objetivo desta etapa foi verificar o quão próximo o comportamento do sistema simulado está da realidade atual e histórica. para tanto, levou-se em conta a demanda hídrica histórica das cidades de belo horizonte, contagem, betim, ribeirão das neves e ibirité de 2002 a 2015, e comparou-se tal demanda com a demanda dessas regiões geradas por meio da simulação do modelo proposto para o mesmo período. cabe ressaltar que o volume de água produzido no modelo aqui exposto é igual à demanda hídrica somada à perda na distribuição do sistema. a fim de verificar quão eficaz o modelo utilizado é para predizer o comportamento do sistema real, utilizou-se como medida de erro o erro relativo percentual (e), que representa a diferença relativa entre os valores previstos pelo modelo e os valores reais de demanda hídrica no sistema integrado. dessa maneira, o erro relativo percentual foi calculado por meio da equação 12: e = × 100% xr,i – xs,i xr,i       (12) em que: xr,i = as vazões reais produzidas pelos sistemas; xs,i = as vazões produzidas simuladas pelos sistemas i no modelo proposto. resultados e discussão os resultados da validação do modelo proposto, conforme a equação 12, apontam que as demandas hídricas reais e simuladas para as cinco cidades possuem comportamento semelhante nos 13 anos analisados. o maior erro encontrado foi de 8,31% em 2015, na cidade de ibirité. já em 2012, em ribeirão das neves, foi observado o menor erro relativo, com valor de 0,02%. o erro relativo médio durante o período analisado foi de 0,97% em belo horizonte, 1,1% em contagem, 1,4% em betim, 1,39% em ribeirão das neves e 1,51% em ibirité. diante dos resultados apresentados, pode-se concluir que o modelo proposto é válido para predizer o comportamento do sistema hídrico real, já que o maior erro relativo médio encontrado para o período simulado nas cinco cidades mais relevantes do sistema foi abaixo de 1,6%. análise dos resultados de simulação do cenário base na figura 3, podem-se observar as relações entre a capacidade máxima de produção (cmp) e a previsão de demanda hídrica de cada sistema para o período de 2016 a 2030. ainda, é possível analisar o comportamento de cada sistema e prever a ocorrência de colapsos, ou seja, os momentos em que haverá déficit de água. vê-se que os sistemas catarina (cat) (figura 3b) e vargem das flores (vf) (figura 3c) apresentam colapso desde o início do tempo de simulação (ano 2016), já que as demandas hídricas atendidas se igualam às capacidades máximas de produção de cada sistema desde o início. esse fato implica que, a partir de 2016, a demanda hídrica total não será atendida por completo, ou o sistema passará a captar maior volume de água da sua respectiva bacia hidrográfica, comprometendo, assim, o curso natural de seus afluentes. constata-se também tendência de colapso após o ano de 2030 nos demais sistemas que integram o paraopeba, sendo eles rio manso (rm) e serra azul (sa) (figura 3d), e no sirv ( figura 3a). a tendência de colapso pode ser notada uma vez que as demandas hídricas de cada um desses sistemas chegam a 75,3, 79,8 e 87,6% das suas respectivas capacidades máximas de produção e em razão da existência de tendência de crescimento da demanda hídrica durante o período simulado. nos demais sistemas, barreiro (bar) freitas, r.o.m.; santos, g.t.; bahia, e.t. 60 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 52-68 (figura 3b), ibirité (ib) e morro redondo (mr) (figura 3c), é pouco provável que ocorra algum colapso nos próximos anos, pois as demandas apresentadas correspondem a apenas 26,1, 39,9 e 64,7% de suas respectivas capacidades máximas de produção no último ano da simulação. o diagnóstico publicado em 2015 pela ana relata que a copasa possuía atendimento satisfatório da demanda de água da rmbh até aquele ano. entretanto, para os anos seguintes, identificou-se a necessidade de investimentos em obras para o aproveitamento de novos mananciais ou para a adequação dos sistemas existentes, visando garantir o abastecimento satisfatório em algumas cidades da rmbh. os resultados da simulação apresentados corroboram com o relato deste diagnóstico, já que se podem verificar colapsos e tendências de colapsos em alguns sistemas de recursos hídricos responsáveis por atender à rmbh nos próximos anos. com o objetivo ainda de confrontar os resultados obtidos no presente estudo com a literatura, analisou-se a atualização parcial do plano diretor de recursos hídricos do rio das velhas (pdrh-rv) referente ao ano de 2015 e divulgada em 2017. o plano apresenta a criação rv: rio das velhas; vf: vargem das flores; ib: ibirité; mr: morro redondo; bar: barreiro; cat: catarina; rm: rio manso; sa: serra azul. figura 3 – comparativo da capacidade máxima de produção (cmp) e da demanda hídrica dos sistemas rio das velhas (a), barreiro e catarina (b), ibirité, morro redondo e vargem das flores (c) e rio manso e serra azul (d) no cenário base. 680.000 660.000 640.000 620.000 600.000 560.000 540.000 20 16 20 17 20 18 20 19 20 20 20 21 20 22 20 23 20 24 20 25 20 26 20 27 20 28 20 29 20 30 580.000 va zã o (m 3 / di a) tempo (ano) demanda rv cmp rv 14.000 12.000 10.000 8.000 6.000 2.000 0 20 16 20 17 20 18 20 19 20 20 20 21 20 22 20 23 20 24 20 25 20 26 20 27 20 28 20 29 20 30 4.000 va zã o (m 3 / di a) tempo (ano) demanda bar demanda cat cmp bar cmp cat a b 20 16 20 17 20 18 20 19 20 20 20 21 20 22 20 23 20 24 20 25 20 26 20 27 20 28 20 29 20 30 va zã o (m 3 / di a) tempo (ano) 0 90.000 80.000 70.000 60.000 50.000 40.000 20.000 30.000 10.000 demanda vf demanda mr cmp vf cmp mr demanda ib cmp ib 20 16 20 17 20 18 20 19 20 20 20 21 20 22 20 23 20 24 20 25 20 26 20 27 20 28 20 29 20 30 va zã o (m 3 / di a) tempo (ano) 0 450.000 400.000 350.000 300.000 250.000 200.000 100.000 150.000 50.000 demanda rm demanda sa cmp rm cmp sa c d análise do abastecimento hídrico de belo horizonte e região metropolitana: uma abordagem por meio de dinâmica de sistemas 61 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 52-68 de quatro cenários para a bacia, no período entre 2015 e 2035, que visa antecipar a demanda, de forma que a gestão de recursos hídricos contribua para a conservação desses recursos e a racionalização do seu uso. a criação dos cenários teve por base uma análise realizada previamente que identificou as principais influências externas à bacia. tais cenários se diferem quanto à dinâmica da atividade produtiva e à eficácia da gestão de recursos hídricos na bacia. entre eles, avaliou-se que o cenário atual da bacia do rio das velhas corresponde ao denominado de degradação de recursos hídricos, que combina a menor eficácia da gestão de recursos hídricos com o aumento da atividade produtiva demandante de água, apesar de essa gestão estar em um patamar mais próximo do ponto neutro do eixo e apontar para tendência de melhora em um ambiente de aumento da atividade produtiva demandante de água. para cada cenário, foi feita a projeção de demanda hídrica no período proposto, tendo como horizontes para apresentação de resultados intermediários os anos de 2020, 2025 e 2030. sabendo que no pdrh-rv (comitê da bacia hidrográfica do rio das velhas, 2015) se considerou que 36,2% da demanda hídrica total da bacia é referente ao abastecimento urbano e que 71,73% deste é destinado a atender à rmbh, as projeções de demanda hídrica para abastecimento urbano da rmbh, de acordo com o estudo para os anos 2020, 2025 e 2030, são, respectivamente, 524.272 m3/dia, 571.919 m3/ dia e 620.525 m3/dia no cenário degradação de recursos hídricos. por outro lado, as projeções de demanda hídrica no sirv obtidas aqui são 553.008 m3/dia em 2020, 561.805 m3/dia em 2025 e 567.717 m3/dia em 2030. dessa maneira, a diferença relativa entre os resultados obtidos no pdrh-rv (comitê da bacia hidrográfica do rio das velhas, 2015) e no presente trabalho são de 5,48% em 2020, 1,77% em 2025 e 8,51% em 2030. essa diferença pode ter ocorrido pelo fato de este estudo utilizar como base para o cálculo da projeção populacional dos municípios a metodologia empregada atualmente pelo ibge, proposta por madeira e simões (1972), em que se entende o crescimento populacional do município proporcional ao crescimento populacional do estado em que ele está inserido, conforme descrito anteriormente. já no pdrh-rv (comitê da bacia hidrográfica do rio das velhas, 2015), a metodologia aplicada para o cálculo da projeção populacional dos municípios toma como base uma unidade territorial menor, representada pelos setores censitários do ibge. com diferença relativa média da projeção de demanda hídrica para 2020, 2025 e 2030 de 5,25% entre os dois estudos, pode-se afirmar que os resultados apresentados estão em consonância e mostram em suas projeções a mesma tendência de crescimento da demanda hídrica no sirv para o período simulado. previsão do local de colapso no sistema integrado da região metropolitana de belo horizonte conforme apresentado anteriormente, existe a previsão de colapso em dois sistemas, catarina e vargem das flores, no período simulado. na tabela 1, pode-se observar em que ponto da rede de distribuição do sistema catarina poderá ocorrer o colapso. ou seja, é possível verificar a partir de qual cidade haverá déficit de água, considerando que a ordem da distribuição de água é a sequência física das cidades em relação às respectivas etas que as abastecem, conforme os diagramas de fluxo dos sistemas do modelo aqui proposto. assim, verifica-se que a variável cat entrada 2 é menor do que a variável demanda catbru desde o ano 2016. ou seja, o sistema catarina já está funcionando além do seu limite, e o local onde ocorre o seu déficit hídrico é a cidade de brumadinho, que corresponde à segunda e última cidade atendida pelo sistema. de acordo com o modelo desenvolvido para o sistema catarina, as variáveis cat entrada 1 e cat entrada 2 representam as ofertas do sistema para cidades específicas, nesse caso, belo horizonte e brumadinho, respectivamente. já as variáveis demanda catbh e demanda catbru indicam os percentuais de demanda dessas cidades atendidos pelo sistema catarina. vê-se que, após atender à demanda da primeira cidade do sistema, a oferta da segunda cidade nada mais é do que o balanço hídrico anterior a ela, ou seja, a oferta da cidade anterior menos a demanda da cidade anterior. assim como no sistema catarina, observou-se, por meio dos resultados da simulação, que o sistema vargem das flores entra em colapso a partir do tempo inicial de simulação, ano 2016, na cidade de contagem, deixando, freitas, r.o.m.; santos, g.t.; bahia, e.t. 62 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 52-68 portanto, de atender às demais cidades posteriores a ela, que são pedro leopoldo, vespasiano e santa luzia. realizou-se extensa pesquisa na literatura a fim de comparar os resultados obtidos no presente trabalho com estudos similares, entretanto não foi encontrado um estudo que fizesse a previsão de possível local de colapso hídrico na rmbh. dessa maneira, os resultados aqui apresentados não puderam ser confrontados com a literatura. análise dos resultados de simulação do cenário 1: influência da redução da capacidade máxima de produção de água na sustentabilidade do modelo para a construção do cenário 1, primeiramente, analisou-se a variação mensal do nível dos reservatórios do sistema paraopeba, mais significativo sistema integrado que atende à rmbh, de janeiro de 2014 a março de 2017. o objetivo foi comparar o menor nível dos reservatórios desse sistema no período em relação ao nível médio dos reservatórios no ano de 2014 — ano base utilizado no plano municipal de saneamento de belo horizonte (2015), de onde foi obtido o parâmetro captação máxima permitida usado no cenário base desse trabalho. por meio dessa análise, constatou-se redução média no volume total dos reservatórios em 35,7%. para fins de simulação do cenário 1, considerou-se, portanto, essa mesma redução máxima dos nícat: catarina; catbh: catarina–belo horizonte; catbru: catarina–brumadinho. tabela 1 – local do colapso hídrico no sistema catarina. ano cat entrada 1 demanda catbh cat entrada 2 demanda catbru 2016 10,89 6,12 4,77 5,59 2017 10,89 6,14 4,75 5,66 2018 10,89 6,16 4,73 5,73 2019 10,89 6,18 4,71 5,79 2020 10,89 6,20 4,69 5,85 2021 10,89 6,21 4,68 5,91 2022 10,89 6,23 4,66 5,96 2023 10,89 6,25 4,65 6,01 2024 10,89 6,27 4,63 6,06 2025 10,89 6,28 4,62 6,10 2026 10,89 6,29 4,60 6,14 2027 10,89 6,3 4,59 6,18 2028 10,89 6,31 4,58 6,21 2029 10,89 6,32 4,57 6,25 2030 10,89 6,33 4,57 6,27 análise do abastecimento hídrico de belo horizonte e região metropolitana: uma abordagem por meio de dinâmica de sistemas 63 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 52-68 veis dos reservatórios do sistema paraopeba na capacidade máxima de produção de todos os oito sistemas, mantendo as demais variáveis inalteradas no que tange às previstas no cenário base, no intuito de verificar o impacto dessa redução de oferta de água no sistema como um todo. com a redução de 35,7% da capacidade máxima de produção de cada sistema para o ano de 2014, pode-se observar, na figura 4, que os sistemas catarina (cat) (figura 4b) e vargem das flores (vf) (figura 4c), assim como no cenário base, apresentam colapso desde o início do tempo de simulação (ano 2016), uma vez que as demandas hídricas atendidas se igualam às capacidades máximas de produção de cada sistema desde o início. porém, além desses dois sistemas, percebe-se que os sistemas rio das velhas (rv) (figura 4a), serra azul (sa) (figura 4d), rio manso (rm) (figura 4d) e ibirité (ib) rv: rio das velhas; vf: vargem das flores; ib: ibirité; mr: morro redondo; bar: barreiro; cat: catarina; rm: rio manso; sa: serra azul. figura 4 comparativo da capacidade máxima de produção (cmp) e demanda hídrica dos sistemas rio das velhas (a), barreiro e catarina (b), ibirité, morro redondo e vargem das flores (c) e rio manso e serra azul (d) no cenário 1. 600.000 500.000 400.000 300.000 100.000 0 20 16 20 17 20 18 20 19 20 20 20 21 20 22 20 23 20 24 20 25 20 26 20 27 20 28 20 29 20 30 200.000 va zã o (m 3 / di a) tempo (ano) demanda rv cmp rv 9.500 8.500 7.500 6.500 5.500 3.500 2.500 20 16 20 17 20 18 20 19 20 20 20 21 20 22 20 23 20 24 20 25 20 26 20 27 20 28 20 29 20 30 4.500 va zã o (m 3 / di a) tempo (ano) demanda bar demanda cat cmp bar cmp cat a b 20 16 20 17 20 18 20 19 20 20 20 21 20 22 20 23 20 24 20 25 20 26 20 27 20 28 20 29 20 30 va zã o (m 3 / di a) tempo (ano) 18.000 68.000 58.000 48.000 38.000 28.000 demanda vf demanda mr cmp vf cmp mr demanda ib cmp ib 20 16 20 17 20 18 20 19 20 20 20 21 20 22 20 23 20 24 20 25 20 26 20 27 20 28 20 29 20 30 va zã o (m 3 / di a) tempo (ano) 150.000 310.000 290.000 270.000 250.000 230.000 210.000 170.000 190.000 demanda rm demanda sa cmp rm cmp sa c d freitas, r.o.m.; santos, g.t.; bahia, e.t. 64 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 52-68 ( figura 4c) também entraram em colapso nesse cenário. de acordo com a figura 4, os três primeiros sistemas apontam colapso desde o início do tempo de simulação, e o sistema ib apresenta-o a partir de 2021. cabe destacar que, no cenário base, os sistemas rv, sa e rm já indicavam tendência de colapso após o ano de 2030. nos demais sistemas, barreiro (ba) (figura 4b) e morro redondo (mr) (figura 4c), mesmo com a redução da oferta de água, é pouco provável que ocorra algum colapso nos próximos anos, pois as demandas exibidas correspondem a apenas 41,9 e 64,0% de suas respectivas capacidades máximas de produção no último ano da simulação. cenário 1: previsão do local de colapso no sistema vargem das flores, o colapso ocorre em ribeirão das neves a partir do ano de 2016. por consequência, as cidades posteriores a ele ao colapso, esmeraldas, contagem, pedro leopoldo, vespasiano e santa luzia, também não terão suas demandas atendidas pelo sistema. comparando esse cenário ao cenário base, o local de colapso dá-se duas cidades antes do local de colapso do cenário base, que era contagem. no sistema catarina, o colapso ocorre em belo horizonte também a partir de 2016. por consequência, brumadinho, que é a cidade na sequência ao colapso, também não terá sua demanda atendida. novamente, tem-se o local de colapso já na primeira cidade do sistema, ao contrário do local de colapso do cenário base, que foi apenas a segunda cidade atendida, brumadinho. já no sirv, tem-se o colapso em belo horizonte, a última cidade atendida, a partir do ano de 2016. este sistema não havia entrado em colapso no cenário base, mas já apresentava tendência a colapsar após 2030. no sistema serra azul, o colapso é em contagem, novamente a partir do ano de 2016. assim, as cidades posteriores ao local do colapso, pedro leopoldo e vespasiano, também não terão suas demandas atendidas. da mesma forma que o sirv, esse sistema não havia entrado em colapso no cenário base, mas já indicava tendência a colapsar após o ano de 2030. quanto ao sistema rio manso, o colapso ocorre em contagem também a partir do ano de 2016. logo, as cidades posteriores ao colapso, pedro leopoldo e vespasiano, também não terão suas demandas atendidas. novamente, assim como nos sistemas rio das velhas e serra azul, esse sistema não havia entrado em colapso no cenário base, mas já demonstrava tendência a colapso após o período simulado. por último, no sistema ibirité, o colapso ocorre em ibirité, que é a última cidade atendida. diferentemente dos anteriores, ele entra em colapso apenas a partir do ano de 2021. destaca-se que o ibirité, de acordo com o cenário base, apresentava pequena probabilidade de ocorrência de algum colapso nos próximos anos. análise dos resultados de simulação do cenário 2: influência da redução do consumo médio per capita de água na sustentabilidade do modelo para a construção e simulação do cenário 2, verificou-se, primeiramente, o histórico do consumo per capita dos últimos anos disponibilizados pelo snis (2013 a 2015) das quatro maiores cidades da rmbh atendidas pelo sistema: belo horizonte, contagem, betim e ribeirão das neves. por meio dessa verificação, constatou-se que houve redução média do consumo per capita nos três últimos anos nas quatro cidades de 6,4% anuais. considerando essa tendência, reduziu-se, para simular o cenário 2, o consumo per capita em todas as cidades do sistema em 6,4%, a fim de analisar o impacto dessa redução no sistema como um todo. nesse cenário, apresenta-se apenas o comportamento dos sistemas que exibiram colapso no cenário base visando observar se eles sairiam dessa situação com a redução proposta, uma vez que a diminuição do consumo per capita nos demais sistemas aliviou ainda mais seus balanços hídricos, favorecendo positivamente o atendimento da demanda. portanto, nesses sistemas não houve a possibilidade de colapso hídrico e, por isso, seus resultados não serão apresentados. conforme a figura 5, os sistemas catarina (cat) (figura 5a) e vargem das flores (vf) (figura 5b) continuam apresentando colapso desde 2016, assim como no cenário base. análise do abastecimento hídrico de belo horizonte e região metropolitana: uma abordagem por meio de dinâmica de sistemas 65 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 52-68 cenário 2: previsão do local de colapso no sistema vargem das flores, assim como no cenário base, o colapso continua ocorrendo em contagem a partir do ano de 2016. dessa maneira, as cidades posteriores ao colapso, pedro leopoldo, vespasiano e santa luzia, também não terão suas demandas atendidas. por sua vez, no sistema catarina, o colapso continua sendo em brumadinho, último município atendido por esse sistema, também a partir do ano de 2016. análise dos índices de sustentabilidade em todos os cenários na figura 6, apresenta-se o is proposto por xu et al. (2002) e calculado para os oito sistemas integrados da rmbh no período de 2016 a 2030 para todos os cenários. no cenário base, observa-se que os is dos sistemas vargem das flores (vf), catarina (cat) e rio das velhas (rv) se encontram abaixo do limite de sustentabilidade, que é 0,2. de acordo com a previsão obtida, é possível constatar que o is do sistema serra azul (sa) atingirá o limite de 0,2 em 2029 e o is do sistema rio manso (rm) chegará a 0,25 em 2030. nos demais, percebe-se que não há indicação da possibilidade de estresse hídrico. no cenário 1, os sistemas vf, cat e rv continuam apresentando is com valores abaixo do limite de sustentabilidade. além deles, o sistema sa, que apresentou is abaixo do limite no cenário base apenas no ano 2029, nesse cenário passou a apresentar is abaixo do limite desde o tempo inicial de simulação. adicionalmente, nota-se que o sistema rm, que no cenário base demonstrou tendência a atingir o limite is (igual a 0,25 em 2030), agora também fica abaixo do limite desde o tempo inicial de simulação. já o sistema ibirité, nesse cenário, apresentou is abaixo do limite desde 2016. os demais sistemas, barreiro e morro redondo, não apresentaram is abaixo de 0,2. no cenário 2, os sistemas vf e cat continuam com valores de is abaixo do limite de sustentabilidade, 0,2. o sistema rv, por sua vez, não se encontra mais na área de tensão hídrica, diferentemente do cenário base. já o sistema sa, assim como no cenário base, apresentou is abaixo do limite apenas no ano 2029. o sistema rm também teve comportamento similar, com tendência a atingir o limite is logo após o período de simulação (is igual a 0,25 em 2030). nos demais, observa-se que não há indicação de possibilidade de estresse hídrico. figura 5 comparativo da capacidade máxima de produção (cmp) e demanda hídrica dos sistemas (a) catarina (cat) e (b) vargem das flores (vf) no cenário 2. 12.000 10.000 8.000 6.000 2.000 0 20 16 20 17 20 18 20 19 20 20 20 21 20 22 20 23 20 24 20 25 20 26 20 27 20 28 20 29 20 30 4.000 va zã o (m 3 / di a) tempo (ano) demanda rv cmp rv 90.000 80.000 60.000 70.000 50.000 40.000 30.000 10.000 0 20 16 20 17 20 18 20 19 20 20 20 21 20 22 20 23 20 24 20 25 20 26 20 27 20 28 20 29 20 30 20.000va zã o (m 3 / di a) tempo (ano) demanda vf cmp vf a b freitas, r.o.m.; santos, g.t.; bahia, e.t. 66 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 52-68 conclusão os resultados obtidos por meio das simulações e análises dos cenários propostos permitem concluir que o estudo do abastecimento hídrico por meio de simulação utilizando a técnica de ds foi viável e relevante para identificar possíveis locais e momentos de colapsos hídricos. dessa forma, podeauxiliar as tomadas de decisão referentes à gestão dos recursos hídricos do sistema integrado da rmbh. é possível concluir também que o sistema integrado de abastecimento hídrico da rmbh já opera abaixo da necessidade local desde 2016 em dois subsistemas, vargem das flores e catarina, em todos os cenários examinados. isso pode ser constatado pelos resultados da simulação e pelo cálculo do is, que se mostrou abaixo do limite de 0,2. portanto, esses dois sistemas estão em condição vulnerável, apresentando estresse hídrico. apesar da pequena representatividade desses sistemas no total de oferta hídrica da rmbh, sugere-se que ambos sejam monitorados e geridos com mais atenção, a fim de evitar problemas relacionados à escassez de água na região. além disso, constatou-se que os subsistemas rio manso, rio das velhas e serra azul são passíveis de colapso e devem ser criteriosamente analisados, uma vez que representam 86% do abastecimento total da rmbh. para garantir o bom desempenho desses subsistemas a longo prazo, recomenda-se a realização de medidas preventivas como educação da população sobre consumo consciente de água, mais fiscalização visando bar: barreiro; cat: catarina; rv: rio das velhas; sa: serra azul; vf: vargem das flores; ib: ibirité; mr: morro redondo; rm: rio manso. figura 6 – comparação entre os índices de sustentabilidade (is) dos sistemas integrados da região metropolitana de belo horizonte e seu limite de sustentabilidade de acordo com os cenários: (a) cenário base; (b) cenário 1; (c) cenário 2. 0,80 0,70 0,50 0,60 0,40 0,30 0,10 0,00 20 16 20 17 20 18 20 19 20 20 20 21 20 22 20 23 20 24 20 25 20 26 20 27 20 28 20 29 20 30 0,20 is tempo (ano) a 0,90 0,80 0,70 0,50 0,10 0,00 20 16 20 17 20 18 20 19 20 20 20 21 20 22 20 23 20 24 20 25 20 26 20 27 20 28 20 29 20 30 0,30 0,60 0,20 0,40i s tempo (ano) c 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,10 0,00 20 16 20 17 20 18 20 19 20 20 20 21 20 22 20 23 20 24 20 25 20 26 20 27 20 28 20 29 20 30 0,20 is tempo (ano) b bar rv vf mr cat sa ib rm limite is análise do abastecimento hídrico de belo horizonte e região metropolitana: uma abordagem por meio de dinâmica de sistemas 67 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 52-68 reduzir a poluição dos afluentes, a elaboração de um projeto eficaz para reduzir as perdas na distribuição, entre outras. quanto aos demais subsistemas, barreiro e morro redondo encontram-se em condição estável nos três cenários simulados. já o subsistema ibirité ficou abaixo do limite do is apenas no cenário 1. mesmo esses subsistemas alcançando resultados mais otimistas, precisam ser monitorados e geridos para garantir que variáveis externas ou cenários imprevistos não comprometam seus comportamentos. assim, viu-se que o principal diferencial proporcionado pelo modelo proposto neste trabalho foi a utilização da técnica de ds, não apenas para identificar os momentos de colapso hídrico, mas também para identificar os locais em que esses colapsos ocorrem. referências agência nacional de águas (ana). atlas de abastecimento urbano de água. disponível em: <http://atlas.ana.gov. br/atlas/forms/analise/geral.aspx?est=8>. acesso em: 25 mar. 2016. ayala, g. t.; okumura, m.; kim, j. water demand and supply balance by using urban spatial development model and system dynamics. proceedings of infrastructure planning, v. 50, n. 297, 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ambiental. este trabalho teve como objetivo analisar a atuação das ongs ambientalistas em ucs do estado do paraná. destaca-se que estas entidades formulam uma série de alternativas de gestão, incorporando as demandas de populações locais e de manutenção das áreas protegidas. contudo, sua atuação tem sido descontinuada. palavras-chave: unidades de conservação. organizações não governamentais (ongs). proteção ambiental. abstract the destruction of natural areas is accounted in the projects of development implemented in brazil. in an attempt to reduce environmental damage, the creation of protected natural areas (pas), has been broadened. with the involvement of nongovernmental organizations (ngos), it is intended to optimize environmental protection. this study is aimed at analyzing the performance of environmental ngos in conservation of pas in the state of paraná. as a result of the analysis highlights, alternatives of management, incorporating the demands of local populations and maintenance of pas, are formulated by ngos. however, its performance has been discontinued. key words: protected natural areas. non-governmental organizations (ngos). paraná state. environmental protection. ligie elena dall’agnol acevedo bióloga, mestranda em gestão ambiental pela universidade positivo (up) curitiba, pr, brasil ligieacevedo@gmail.com klaus dieter sautter professor programa de pósgraduação em gestão ambiental. universidade positivo (up) curitiba, pr, brasil ksautter@up.com.br mario sergio michaliszyn professor programa de pósgraduação em gestão ambiental. universidade positivo (up) curitiba, pr, brasil mario@up.com.br marina balliana mestranda em gestão ambiental pela universidade positivo (up) curitiba, pr, brasil marinaballiana@hotmail.com mailto:marinaballiana@hotmail.com revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 46 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução a discussão nacional sobre a resolução das complexas questões presentes na estrutura social brasileira e o seu desenvolvimento em bases sustentáveis destaca, dentre outras noções, as de coresponsabilidade e complementaridade entre as ações efetivadas pelos diversos setores atuantes no campo socioambiental. devido a este fato há uma intervenção cada vez maior do terceiro setor como consequência da decorrente fragilização do estado, que se mostra impotente para atender às demandas sociais e econômicas geradas pelo crescimento acelerado e concentrado do país (hassier, 2005). segundo tachizawa (2004), é neste contexto que surge o terceiro setor, como um mercado social formado pelas organizações não governamentais (ongs) e outras organizações congêneres. parte integrante da denominada “sociedade civil organizada” este setor ocupa espaços não preenchidos pelo estado (primeiro setor) e pela atuação do setor privado (segundo setor). define-se como organização não governamental uma entidade autônoma sem fins lucrativos, cujas ações estão voltadas para o atendimento das necessidades de organização de base popular, complementando a ação do estado. as ações das ongs são financiadas, entre outros, por agências de cooperação (nacionais e internacionais), por meio da proposição de projetos a serem desenvolvidos. atuam através da promoção social, visando contribuir para um processo de desenvolvimento que supõe transformações estruturais da sociedade (tenorio, 2000). para drummond (2005), estes quadros têm como resultado a crescente institucionalização de relações entre a sociedade civil e o governo a fim de criarem parcerias entre si assumindo, então, a coresponsabilidade pela oferta de alguns bens públicos e serviços. paralelo a isso, existe um consenso em expansão de que os recursos naturais, como categoria especial destes bens públicos, precisam ser geridos de modo sustentável e conservados por quem faz uso deles. comentam kantek; sautter; michaliszyn (2009) que “a pressão exercida pelas comunidades tradicionais no ecossistema é insignificante se comparada com a pressão exercida pelas grandes empresas”. no mesmo artigo, os autores esclarecem que, quando orientadas, estas populações “conseguem não só conservar, mas também ampliar a qualidade dos recursos, a biodiversidade ou coibir o consumo abusivo de outros grupos ou interesses mercantis”. adota-se aqui o conceito de populações tradicionais expresso por diegues (2001). para o autor, comunidades tradicionais são aquelas que se encontram relacionadas com um tipo específico de organização social e econômica e que, não fazendo uso de força de trabalho assalariada, apresentam reduzida acumulação de capital. estes núcleos populacionais envolvem-se em atividades econômicas de pequena escala, dentre as quais frequentemente destacam-se a agricultura de subsistência, a pesca artesanal, a coleta e o artesanato. em razão da diversidade étnica e cultural presente na constituição da população paranaense, que resultou no slogan de um “paraná, terra de todas as gentes”, ao se descrever características das populações tradicionais que habitam as atuais ucs do estado, faz-se necessário mencionar que estas são compostas por agricultores (agricultura de subsistência), pescadores artesanais e populações indígenas. mesmo com características socioculturais distintas, há que se considerar que a semelhança entre estes grupos se dá pela maneira como se apropriam do espaço, bem como, a forma como se utilizam dos recursos naturais. as técnicas produtivas por eles utilizadas permite-lhes uma relativa adaptabilidade aos ecossistemas ali existentes. as possibilidades de parceria e apoio destas comunidades passam a ser fortalecidas pelas ongs ambientalistas criadas no decurso dos últimos 15 anos, que incorporam em suas práticas e discursos a “necessidade de sensibilizar a população” sobre a preservação do patrimônio caracterizado como meio ambiente. no mesmo sentido, a legislação ambiental foi reformulada e aprimorada a partir da nova constituição federal de 1988. estes anos representam uma intensa dinâmica social e política ligada à redemocratização do país e crescente mobilização em defesa do meio ambiente (vianna, 2008). os movimentos sociais em favor da conservação de áreas naturais alavancaram principalmente nas décadas de 1970 e 1980, quando os debates sobre a natureza no brasil e no mundo ganharam novos conceitos e estratégias de conservação. ainda que os primeiros parques brasileiros tenham sido estabelecidos em 1937, foi no período entre essas duas décadas que a discussão da criação de áreas naturais protegidas, denominadas unidades de conservação (ucs) teve maior relevância, levando a uma explosão no número dessas unidades (vianna, 2008). as unidades de conservação (ucs) preservam as paisagens e disponibilizam serviços ambientais, fornecidos pela natureza ao realizarem a revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 47 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 manutenção dos ecossistemas e contribuir para o equilíbrio ecológico. entre estes serviços ambientais, pode-se citar aqueles de natureza de provisionamento (de alimentos, água, fibras e combustíveis), aqueles de natureza regulatória (regulação do clima, do ciclo hidrológico e das doenças), aqueles de natureza cultural (espiritual, estética, recreação e educação) e aqueles de suporte (produção primária e formação do solo) (millennium ecosystem assessment, 2003 e 2005). com isso, além da conservação da diversidade biológica e dos recursos genéticos do país, essas áreas protegem as espécies ameaçadas de extinção, conservam e restauram a diversidade de ecossistemas e promovem a sustentabilidade do uso dos recursos naturais, estimulam o desenvolvimento regional e incentivam atividades de pesquisa científica, educação e ecoturismo. a criação destas áreas acontece por iniciativas tomadas pelo estado e também pelas organizações civis (maciel e scardua, 2009). no brasil a regulamentação da criação dessas unidades é feita pela lei n° 9.985, de 18 de julho de 2000/snuc (sistema nacional de unidades de conservação) que estabelece critérios e normas para sua criação e implantação (brasil, 2000). uma unidade de conservação é um espaço territorial e seus recursos ambientais, incluindo as águas jurisdicionais, com características naturais relevantes, legalmente instituídos pelo poder público, com objetivos de conservação e limites definidos, sob regime especial de administração, ao qual se aplicam garantias adequadas de proteção (brasil, 2000). o snuc define e regulamenta as categorias de unidades de conservação nas instâncias federal, estadual e municipal, separando-as em dois grupos principais: unidades de conservação de proteção integral (onde o objetivo básico é preservar a natureza, sendo admitido apenas o uso indireto dos seus recursos naturais) e unidades de conservação de uso sustentável (onde o objetivo básico compatibilizar a conservação da natureza com o uso sustentável de parcela dos seus recursos naturais). cada unidade de conservação deve dispor de um plano de manejo (pm) e de um conselho gestor (brasil, 2000). o pm contém informações sobre a área, estabelece as diretrizes necessárias para alcançar seus objetivos, além de nortear todas as atividades a serem desenvolvidas dentro da unidade. já o conselho gestor deve ser presidido pelo órgão responsável por sua administração e constituído por representantes dos órgãos públicos, de organizações da sociedade civil e da população residente, conforme se dispõe no regulamento do snuc (brasil, 2000). algumas dessas unidades são geridas por órgãos federais e outras por órgãos estaduais; o instituto chico mendes de conservação da biodiversidade (icmbio) é responsável pela gestão de todas as unidades de conservação federais, e no paraná, é o instituto ambiental do paraná (iap) que administra as unidades de conservação estaduais (paraná, 2007). para câmara (2009), é fundamental que o direcionamento econômico governamental, estadual ou municipal viabilize a criação, manutenção, regularização fundiária e fiscalização das ucs, a fim de promover uma infraestrutura mais adequada a suas finalidades, o que significa o incremento das pesquisas científicas e monitoramento dos seus resultados. atualmente, este tipo de ação apresenta-se quase que inexistente na realidade das áreas preservadas no país. maurício e clemente (2009) complementam afirmando que desta forma, a viabilização destas ações no modelo brasileiro está baseada na concretização de parcerias e convênios institucionais entre estado e organizações civis, com a proposta de colaborar com um “processo de desenvolvimento mais sustentável”. segundo arruda (1999), deve haver participação social na gestão de ucs, principalmente em áreas onde populações humanas são afetadas de modo direto. entre os instrumentos legais de participação popular, podemos citar o plano de manejo e o conselho gestor. porém, esta participação se torna um desafio, pois não acontece de forma igualitária, prevalecendo a opinião somente de certos grupos da população (moraes, 2004). de acordo com pimbert e pretty (2000), pode se classificar a participação popular na administração de ucs em sete grupos: (a) passiva (onde o fluxo de informações é unilateral, sem possibilidade de participação popular); (b) como extração de informações (onde a população somente fornece informações, sem poder de decisão); (c) por consulta (onde a população é ouvida, porém a decisão é técnica e unilateral); (d) por incentivos materiais (onde a participação da população resumese a força de trabalho, por exemplo. não há treinamento ou conscientização da população); (e) funcional (onde, após os estágios iniciais de projeto, são formados grupos de discussão com a participação popular); (f) interativa (onde grupos locais participam ativamente das decisões); (g) automobilização (onde a população procura mudar os sistemas estabelecidos, sem a participação de instituições externas ao processo). este trabalho teve como objetivo levantar dados sobre a atuação das ongs ambientalistas em unidades de conservação públicas do estado do paraná, refletindo a contribuição para a proteção ambiental de áreas delimitadas com tal finalidade e para o desenvolvimento local. revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 48 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 materiais e métodos a presente pesquisa, de caráter qualitativo, obedeceu a uma série de procedimentos com vistas a interpretar as ações das ongs ambientalistas no paraná. a leitura e sistematização de diversos estudos realizados sobre o tema no brasil permitiram elaborar um quadro teórico e conceitual sobre unidades de conservação, populações locais, intervenção estatal, conflitos sociais. vianna (2008) afirma que as ucs são um instrumento de um modelo de desenvolvimento excludente e sem perspectivas para as populações que marginaliza e apresenta os problemas básicos do funcionamento das ucs, ainda dissociadas da justiça social e da distribuição da riqueza nacional. diegues e nogara (1994) apontam que as áreas protegidas poderiam oferecer garantias de sobrevivência das comunidades tradicionais que nelas habitam e propõe que os sistemas tradicionais de manejo sejam incentivados. os autores sugerem pontos de interesse para compreender a ação das ongs ambientalistas que vivenciam os conflitos, as expectativas das populações locais em relação aos sistemas de uso e conservação dos recursos naturais, parte substancial da cultura desses grupos. a pesquisa foi realizada em parte do universo de ongs ambientalistas do estado e compreendeu cinco etapas: levantamento de dados das ucs públicas estaduais e federais do estado do paraná o levantamento das unidades de conservação públicas do estado do paraná, de domínio estadual e federal, foi feito a partir das listas oficiais do iap (2009) e do icmbio (2009). as listas contêm dados referentes ao tamanho da área em hectares, a localização e a classificação dessas unidades de conservação de acordo com a categoria de cada uma delas. levantamento de dados das ongs ambientalistas do estado do paraná para a realização deste levantamento foram selecionadas as instituições que se encontram no cadastro nacional de entidades ambientalistas (cnea) (brasil, 2002). o cadastro dessas entidades ambientalistas segue os critérios estabelecidos pelo conselho nacional do meio ambiente (conama) que em sua resolução nº 292, de 21 de março de 2002 disciplina o cadastramento e recadastramento das entidades ambientalistas no cnea. este instrumento é responsável por normatizar, aperfeiçoar e dinamizar o processo de cadastramento das entidades ambientalistas que tenham por finalidade principal a defesa do meio ambiente em todos os seus aspectos (brasil, 2002). listagem das ongs ambientalistas que atuam em ucs públicas do estado do paraná nesta etapa foram discriminadas quais destas ongs listadas no cnea atuam diretamente nas ucs do estado. para isso foi utilizado um questionário adaptado de loureiro (2002), mattos e drummond (2005). o primeiro contato para o envio do material foi realizado pelo telefone, onde foi informado ao responsável pela ong sobre a pesquisa desenvolvida, em seguida o formulário foi enviado por correio eletrônico. este instrumento de pesquisa solicitava, em sua primeira parte, informações sobre a missão, área de atuação, objetivos ambientais, estratégias e envolvimento com políticas públicas das ongs. a segunda referia-se à atuação das entidades nas ucs. para isto questionava qual a proposta da entidade nestas áreas, que tipo de projetos são realizados, quais linhas de atuação são seguidas, abordava ainda questões referentes à gestão e qualidade de manutenção das unidades, sobre o relacionamento com a comunidade de entorno, e finalmente solicitava uma breve descrição dos projetos já desenvolvidos nas ucs. a última parte solicitava a opinião das organizações em relação ao trabalho desempenhado pelo governo nestas áreas. identificação dos problemas das ucs públicas no estado do paraná pela visão das ongs ambientalistas e dos gestores dessas ucs além do formulário enviado às entidades ambientalistas do paraná, outro modelo distinto foi desenvolvido, baseado em loureiro ((2002), mattos e drummond (2005) e enviado aos gestores de todas as unidades de conservação estaduais e federais do paraná. para os funcionários do iap, o formulário foi enviado pelo correio eletrônico fornecido pela própria instituição, e após 15 dias foi encaminhado por meio de malotes distribuídos pelo próprio órgão governamental estadual, isto com o objetivo de otimizar a credibilidade da pesquisa. para os funcionários lotados no icmbio, o instrumento de pesquisa foi transmitido por correio eletrônico, o qual também foi fornecido pela instituição. alguns contatos foram realizados pessoalmente, quando o gestor tinha a disponibilidade de atender na unidade de conservação ou no próprio escritório do icmbio, que na época era localizado na cidade de curitiba. este material enviado aos gestores das unidades de conservação federais e estaduais do paraná também foi sistematizado em sessões, de maneira a permitir sua interpretação. uma etapa se referia aos dados, problemas e a qualidade da uc administrada pelo gestor; outra abordava observações sobre a relação com as ongs, sobre os projetos já realizados, a eficiência e qualidade dos mesmos; a terceira incidia sobre a atuação das ongs na revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 49 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 figura 1 – localização das unidades de conservação no paraná (iap, 2010). revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 50 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 uc, indagava o propósito da contribuição das ongs na unidade, sobre a efetividade destas ações, destacava o desempenho das atividades realizadas por elas e a participação nas tomadas de decisões. por último, solicitava a avaliação do gestor em relação às atividades exercidas pelas entidades ambientalistas. observações sobre a atuação das ongs ambientalistas no processo de desenvolvimento local e proteção ambiental da área, segundo a visão das ongs ambientalistas e dos órgãos gestores das unidades de conservação estaduais e federais do estado do paraná a sistematização das percepções dos órgãos gestores das ucs públicas do estado em relação à atuação dessas mesmas ongs ambientalistas foi possibilitada pela análise dos questionários que foram enviados aos diretores das ongs selecionadas e aos funcionários dos órgãos governamentais iap e icmbio, responsáveis pela coordenação da gestão das ucs. as informações apresentadas nestes diversos instrumentos de pesquisa foram analisadas, tabuladas e, posteriormente, cotejadas com as propostas das ongs ambientalistas e com as políticas públicas vigentes no estado. resultados e discussões unidades de conservação públicas estaduais e federais do estado do paraná os dados oficiais apresentados pelo iap e pelo icmbio, em 2010, revelam que o estado possui 66 ucs de domínio estadual (1.198.593,70 hectares) e 14 ucs de domínio federal (897.257,22 hectares) distribuídas em todo seu território, o que confere um total de área conservada de 2.095.370,8771 hectares como pode ser observado no mapa (figura 1). o correspondente a 10,5% da superfície do estado do paraná calculada em 199.314,850 km2 (maack, 1968). ongs ambientalistas do estado do paraná atuantes em ucs públicas o cadastro nacional de entidades ambientalistas (cnea) apresenta uma lista com 38 organizações que atuam na área de meio ambiente no estado do paraná, porém, deste total, em 18 não foi identificado nenhum tipo de contato, isto é, ou porque seus dados estão descritos de forma errada ou as ongs já não existem mais. das 20 ongs ambientalistas restantes sete realizam projetos direcionados especificamente para unidades de conservação, sete exercem outros tipos de atividades voltadas ao meio ambiente em geral, e seis não responderam o questionário. os projetos desenvolvidos pelas sete ongs nas ucs podem ser observados na figura 2. para a realização destes projetos a maioria (54,74%) das ongs recebe recursos de editais específicos para projetos do figura 2 projetos realizados pelas ongs ambientalistas nas ucs do paraná. revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 51 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 primeiro setor (governo), 33,32% das entidades utilizam recursos de fundações (privadas ou públicas), e 11,9% do segundo setor (setor privado). destas mesmas entidades 71,4% avaliam positivamente a atuação do governo, mas apontam que sua gestão ainda apresenta deficiências por carecer principalmente de recursos humanos, de instrumentalização e melhor distribuição dos recursos financeiros. o restante das ongs não acredita na eficiência dos serviços realizados pelas entidades públicas. todas as organizações entrevistadas concordam que as populações de entorno das ucs “precisam de educação ambiental”, para que compreendam a importância de sua proteção. o trabalho em projetos de intervenção envolvendo diretamente as comunidades foi conferido em 28% das ongs. estes projetos representam uma diversidade de atuações desde a formação em legislação ambiental, educação ambiental, elaboração de planos de manejo entre outras. identificação dos problemas das ucs do estado do paraná segundo a visão das ongs ambientalistas e dos gestores em 2010, o estado do paraná possuía 80 unidades de conservação federais e estaduais. o iap conta com 33 gestores responsáveis por 66 unidades de conservação (comunicação pessoal: thabata de quadros luchtenberg departamento de unidades de conservação – iap, em 29 de outubro de 2009) e quatorze gestores foram lotados pelo icmbio para administração de 14 ucs (comunicação pessoal. cibele munhoz:– icmbio, em 25 de outubro de 2009). deste total, 13 gestores responderam o formulário. considerando a abrangência territorial das ucs do estado que participaram da pesquisa, somaramse todos os funcionários que atuam nestas áreas e desta forma foi estabelecida uma relação hipotética de que cada pessoa estaria encarregada de 8113,06 hectares. provavelmente este número poderia representar um indicador da “falta de recursos humanos” disponíveis para viabilizar a política ambiental. no relativo às informações referentes aos principais problemas encontrados nas ucs, segundo a visão dos seus gestores e das entidades ambientalistas que realizam projetos, foram elaboradas as figuras 3 e 4. os cinco principais problemas citados pelos gestores foram: falta de recursos humanos, falta de recursos financeiros, deficiência de políticas específicas e falta de estrutura física, suprimentos e equipamentos. o conjunto de problemas citados reflete dificuldades operacionais, administrativas e técnicas. entretanto, parece não ser problema o apoio e parcerias públicas e privadas, o campo de interação entre gestores e ongs. a figura 4 referente às visões das ongs coincide com aquelas expostas pelos gestores. as respostas indicam uma série de problemas relativos às populações humanas e ainda sugerem que sua atuação não teve até o momento, o resultado esperado no tempo de figura 3 problemas encontrados na gestão das ucs segundo a visão dos gestores. revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 52 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 execução do projeto. alguns resultados foram indicados em termos quantitativos. atuação das ongs ambientalistas nas ucs do estado do paraná os dados fornecidos pelos gestores referentes à relação que a unidade mantém com as ongs revelam que 6,25% deles consideram que as atividades exercidas pelas ongs deixam a desejar; 12,5% afirmam não ter relação com ongs e 50% caracterizam essa intervenção como importante, mas que não chega atingir a uc no qual são responsáveis. deste total, apenas uma uc declarou ter um projeto desenvolvido por alguma ong, o falta de apoio do governo falta de regularização fundiária ausência de sistemas de gestão dificuldade de manter funcionários para fiscalizar a área falta de recursos financeiros tempo reduzido para realização de projetos processo de ocupação acelerado ao redor de algumas áreas viabilizar a recuperação da área desmatamento para plantio de espécies exóticas extrativismo de espécies nativas caça e pesca ilegal uso indiscriminado de agrotóxicos drenagem de várzeas isolamento de áreas baixo interesse da população infraestrutura da população precária falta de empregos para a população de entorno desinformação sobre leis alto índice de analfabetismo figura 4 problemas mencionados pelas ongs na execução de projetos nas ucs. figura 5 projetos que as ongs poderiam elaborar para conservar as ucs, segundo seus gestores. revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 53 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 qual se referiu a elaboração de um acervo fotográfico. os que consideram ótima a atuação das ongs totalizam 31,25%, destes gestores todos tiveram diversos projetos desenvolvidos na uc, citando entre eles: a elaboração e execução do plano de manejo, desenvolvimento de projetos de educação ambiental, recuperação e restauração de áreas degradadas, desenvolvimento de pesquisas científicas e de alternativas para a otimização da gestão da comunidade do entorno. para os gestores, as ongs poderiam contribuir para a conservação destas áreas através do desenvolvimento de diferentes projetos, como os classificados na figura 5. os gestores e as ongs coincidem nos projetos e na agenda de atuação. também coincidem no relativo ao elenco de problemas das ucs. a questão parece ser as disparidades da sua atuação ou práticas de intervenção. sendo assim, três níveis de análise na atuação de ongs e gestores de ucs podem ser destacados. institucionalmente, constata-se que de acordo com os dados referentes ao cadastramento de entidades ambientalistas no cnea, o brasil ainda não vivencia plenamente o conceito de terceiro setor, o que gera dentre outras consequências, a ausência de gestão adequada. a guisa de exemplo temse um cadastro de entidades ambientalistas e projetos desatualizados, em outras palavras um banco de dados para planejar e controlar a intervenção, que é mencionado como recomendação deste trabalho. no nível político, confere-se dissonâncias e contradições entre gestores e ongs que terminam por reduzir a efetividade que se espera de sua atuação. quem pode agilizar os processos burocráticos de uma uc? é competência do gestor ou da ong? como podem ambas interagir para solucionar os conflitos socioambientais? os conflitos institucionais refletem-se nas práticas de ambos agentes. a série de problemas que emergem com a decretação de uma uc agrava-se quando há inoperância destes agentes: a ausência de um plano de manejo dificulta a sobrevivência material e cultural do grupo; os conflitos tendem a acirrarse quando não é realizada a regularização fundiária. conclusões as unidades de conservação no brasil têm sido apontadas como um mecanismo de invisibilização de povos e comunidades tradicionais e de geração de conflitos socioambientais, ao mesmo tempo torna esses grupos protagonistas da conservação. o desafio da política ambiental é conciliar os direitos destes agentes sociais com a proteção e o desenvolvimento local, aspecto fundamental da ação de ongs e de gestores públicos, desta vez, constituídos em parceiros da política, entendendo que o necessário empoderamento e o desenvolvimento destas populações “não se refere meramente ao papel dos indivíduos como agentes econômicos numa sociedade concebida como um mercado, mas focaliza, holisticamente, na sua formação como cidadãos conscientes de sua situação no mundo e solidariamente integrados na comunidade nacional” (valente, 2009). no estado do paraná as ongs têm tido uma atuação dirigida a criar possibilidades de uma gestão que contemple as demandas das populações involucradas, de identificar alternativas, tanto no relativo à proteção, quanto à participação de populações na gestão das uc (neste caso na institucionalização de conselhos gestores) e ainda na redução dos conflitos. porém, esta atuação têm sido descontínua o que dificulta uma análise profunda dos seus resultados. a descontinuidade das ações parece estar ligada as discordâncias no nível político entre ongs e gestores somada a ausência de um plano de manejo que seja comum as ongs e aos gestores. além disso, apesar de ambos valorizarem o papel da educação ambiental a pluralidade de ações e projetos, muitas vezes antagônicos na área, acaba por enfraquecer ainda mais as atuações dificultando o alcance dos resultados esperados. devido a essas dificuldades atualmente não é possível mensurar o peso da “falta de recursos financeiros”, “falta de recursos humanos”, e infraestrutura física, entre outras limitações. ficando os resultados baseados nas afirmações de gestores e representantes de ongs e também em possíveis relações hipotéticas que podem ser estabelecidas, por exemplo, entre o número de gestores de ucs e área em hectares que cada um seria responsável. o que prejudica uma avaliação precisa da realidade do trabalho em ucs. a priorização de ações e práticas coerentes e compatíveis com a conservação dos recursos naturais pelas ongs tem sido, até o presente, incompatível com as opções de crescimento e desenvolvimento econômico do brasil. este se constitui também o dilema do estado do paraná. referências arruda r. populações tradicionais e a proteção dos recursos naturais em unidades de conservação. ambiente & sociedade. 1999; 5(2): 79-92. brasil. instituto chico mendes de conservação da biodiversidade, informações gerais das unidades de conservação federais [internet]. curitiba; 2009. 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water supply, the disposal of solid waste, and socioeconomic aspects require attention and priority of public policies. in conclusion, the proposed indicator can be an instrument to assist in urban planning and environmental management of brazilian municipalities, because it can guide the performance of public managers and the civil society to identify priority actions for improving the infrastructure of the most unhealthy neighborhoods. keywords: healthiness; environmental health; environmental sanitation; environmental management; environmental health indicator. r e s u m o o meio ambiente, ao longo dos anos, tem sido submetido a fortes impactos negativos gerados por políticas econômicas que impulsionaram um processo desordenado de urbanização das cidades e exploração abusiva dos recursos naturais. nesse contexto, é imperativo o desenvolvimento de indicadores socioambientais para subsidiarem a formulação de políticas públicas municipais que considerem, especificamente, a (in) salubridade ambiental de cada bairro ou localidade dos municípios. este trabalho apresenta a construção e aplicação de um indicador de salubridade ambiental para bairros residenciais em duas localidades de caruaru, pernambuco. os dados adotados nesta pesquisa foram obtidos por meio de bancos de dados de órgãos da prefeitura municipal, de entrevistas à população das localidades e de análises da qualidade da água. os resultados apontaram que os bairros analisados apresentaram características de média salubridade, onde foi identificado que o abastecimento de água, a disposição de resíduos sólidos e os aspectos socioeconômicos necessitam de uma maior atenção e prioridade das políticas públicas. conclui-se que o indicador proposto pode ser um instrumento para auxiliar o planejamento urbano e a gestão ambiental dos municípios brasileiros, uma vez que pode balizar a atuação de gestores públicos e da sociedade civil na identificação de ações prioritárias para a melhoria da infraestrutura dos bairros mais insalubres. palavras-chave: salubridade; salubridade ambiental; saneamento ambiental; gestão ambiental; indicador de salubridade ambiental. environmental health indicator for the evaluation of neighborhoods in urban areas: a case study in caruaru (pe), brazil indicador de salubridade ambiental para avaliação de bairros em áreas urbanas: um estudo de caso em caruaru (pe), brasil armando dias duarte1 , saulo de tarso marques bezerra1 , elizabeth amaral pastich gonçalves1 1universidade federal de pernambuco – recife (pe), brazil. correspondence address: saulo de tarso marques bezerra – avenida marielle franco, s/n, km 59 – nova caruaru – cep: 55014-900 – caruaru (pe), brazil – e-mail: s.bezerra@yahoo.com.br conflicts of interest: the authors declare that they have no conflicts of interest. funding: this study was financially supported by the foundation for the support of science and technology of pernambuco (fundação de amparo à ciência e tecnologia de pernambuco, facepe) (brazil) [process ibpg-0779-3.01/16] and coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior (capes) (brazil) [finance code 001]. received on: 04/10/2020. accepted on: 09/29/2020 https://doi.org/10.5327/z21769478750 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 https://orcid.org/0000-0003-2571-7705 https://orcid.org/0000-0002-5815-5908 https://orcid.org/0000-0003-1586-1375 mailto:s.bezerra@yahoo.com.br http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ environmental health indicator for the evaluation of neighborhoods in urban areas: a case study in caruaru (pe), brazil 167 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 166-179 issn 2176-9478 introduction today, around half of people live in urban areas worldwide, and this ratio is estimated to increase to two out of three people by 2050. although the growth of urban population over the 20th century occurred on a small portion of the global earth surface (< 3%), the impact has been significant, with 78% of the carbon emissions, 60% of the use of residential water, and 76% of the wood used for industrial purposes attributed to the cities (luck; wu, 2002; wu et al., 2011). according to the world health organization (who), in its report on the joint monitoring program in 2015 (who, 2015), 21% of the world population do not use safe water services (free from contamination), and 11% of the global population do not access basic drinking water services. in brazil, the environment has been subjected to strong negative impacts caused by economic policies, which promoted an uncontrolled urbanization process in the cities and abusive exploration of their natural resources. this process, a result from the absence of efficient public policies, generated a deficit in housing and services, causing the formation of peripheries occupied in a precarious and illegal way by urban workers, who have been attracted to cities that were not prepared for this migratory flow. the process of urban concentration occurred mostly because of the migratory flow of field workers and their families to city peripheries, attracted by the hope of a higher quality of life, especially regarding the availability of jobs, education, and health. nevertheless, given the cities were not prepared to receive this contingent in most cases, the integration of these people into the urban space was developed anomalously. this fact derived mainly from the speed of the process itself and by the precariousness of the urban equipment, especially in the peripheral regions of the cities. the public power faces the challenge of prioritizing the formulation of socio-environmental public policies which adopt clean technologies, aimed at sustainable consumption, selective collection, recycling, and reduction of waste in public and private activities (belizário, 2012). therefore, public policies must prioritize the environmental health of the population. environmental health is directly related to sanitation services, appropriate housing conditions, and the existence of proper socioeconomic policies. the relation between sanitation and health is narrow; according to law no. 11.445, which establishes the guidelines for basic sanitation in brazil, public sanitation services are provided according to the environmental principles of waste collection and disposal of sewage (brasil, 2007). the concept of environmental health can be defined as the environmental quality required to prevent diseases transmitted by the environment and promote the improvement of mesological conditions favorable to the health of both the urban and rural population (conesan, 1999). brazilian investments in sanitation services and water resources are insufficient to guarantee good health conditions in a large number of cities. in this case, the adoption of criteria directed to establishing priorities for the application of the available resources, aiming at maximizing the benefits, is needed. for this, adopting efficient tools of easy application is important. the topic demands that the studies and planning of actions, both preventive and corrective, be based on reality to involve the direct and indirect actors in the analysis process. mechanisms must be proposed to measure the health conditions of the environment, direct actions compatible with the existing reality, and contribute to define priorities in the process of public power decision and investments, especially in sanitation services. the use of indicators and management tools contribute to the development of the functions which aim at guiding and aggregating information about the reality, so that the environmental, physical, and social aspects can be incorporated for assistance in tracking sustainable progress. in the world, the most popular among the environmental indicator systems is psr (pressure-state-response). the model was developed and originally recommended by the organization for economic cooperation and development (oecd, 1993). this approach is an expanded version of the psr model, which has been used by the united nations environment programme (unep) on the elaboration of the series global environment outlook (geo). this project started in 1995 and aims at evaluating the conditions of the environment at the global, regional, and national levels (tayra; ribeiro, 2006). among the socio-environmental indicators available in brazil, the environmental health indicator (indicador de salubridade ambiental, ehi) must be highlighted, which evaluates the services from the sanitation sector and the socioeconomic conditions of the population. the evolution of ehi over the years has been considered positive for the brazilian technical-scientific community, and enabled the insertion and adaptation of new indicators to the original model. in this context, research by teixeira, prado filho and santiago (2018) is prominent, who identified 60 publications which adopted ehi for the evaluation of environmental health at different localities, such as: the cities of criciúma (santa catarina state) (valvassori; alexandre, 2012) and mossoró (rio grande do norte state) (peixoto et al., 2018), the neighborhood of gargaú, in são francisco do itabopoana city (rio de janeiro state) (santos; ferreira, 2016), and the river basin of the stream reginaldo in maceió city (alagoas state) (silva et al., 2017). improper occupation of soil can also increase the vulnerability of individuals and communities in relation to natural catastrophes (santos; formiga; ferreira, 2020). in this context, bosco, cardoso and young (2019) evaluated the socio-environmental vulnerability to the occurrence of landslides in an area of the metropolitan region of vale do paraíba, são paulo state, with the construction of a synthetic index of environmental and socioeconomic scope. the results showed an extremely high overall vulnerability index in the regions of campos do jordão and natividade da serra. in this context, developing socio-environmental indicators to subsidize the formulation of municipal public policies which consider, duarte, a.d.; bezerra, s.t.m.; gonçalves, e.a.p. 168 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 166-179 issn 2176-9478 specifically, the environmental (un)health of each neighborhood in the municipality is imperative. the present paper presents the construction and application of the environmental health indicator for residential neighborhoods (ehin) in two localities of caruaru city (pernambuco state), brazil. ehin is a tool to assist urban planning and environmental management of municipalities, because it can guide the performance of public managers and the civil community on the identification of priority actions for improving the infrastructure of the unhealthiest neighborhoods. the indicator proposed is expected to be adopted at different localities, given its required information is of easy acquisition and applicability. environmental health indicators in 1999, the group of specialists that composed conesan/sp developed the environmental health indicator (ehi) to evaluate the socio-environmental conditions of the population. the original composition of ehi is given by equation 1, and its final score varies from 0 to 1. ehi = 0.25 iws + 0.25 iss + 0.25 isw + 0.10 icv + 0.10 wri + 0.05 sei (1) in which: iws = indicator for water supply; iss = indicator for sanitary sewage; isw = indicator for solid waste; icv = indicator for the control of vectors; wri = water resources indicator; sei = socioeconomic indicator. every first-order indicator is calculated based on associated sub-indicators (second-order indicators). the basic manual of ehi (conesan, 1999) does not establish the level of environmental health of the study place in relation to the indicator’s score range. most of the technical-scientific works adopt the values established by dias, borja and moraes (2006) in the literature (table 1). the indicators are determined by a qualitative and quantitative analysis of specific socio-environmental aspects, especially those related to environmental sanitation, with values varying from 0 to 1. the closest to the superior value, the highest the environmental health. the variables choice by conesan was established according to the following principles: • uniformity of the database and criteria and ways of calculation; • possibility of comparison among the municipalities, which, in terms of sanitation, is limited to water supply, sanitary sewage and urban cleaning. the socioeconomic conditions are expressed by the parameters assessed by each state, related to public health aspects, income, and education. nonetheless, for the identification of extensive or localized aspects, which differ according to the region, the comparison of ehi must be associated to the respective ehi adopted, whose variables must be in agreement; • possibility of attributing adjusted weights to the aspects of the previous item; • the need to limit data and information to be used, which must be available and easily tabulated. teixeira, prado filho and santiago (2018) identified 60 publications with the use of ehi in different areas and urban occupations, with the southern (20) and northeastern regions (19) of the country representing the greatest numbers of studies on this topic. research claims that unifying one ehi all over brazil is a challenge, given the local specificities and difficulties in obtaining data from public agencies (secretariats, authorities etc.), whose reliability may be questionable. aiming to overcome this challenge, present work proposes an easily applicable indicator, which can be adopted in other places, since it does not depend on governmental data. valvassori and alexandre (2012) adapted ehi to evaluate the environmental health of urban areas in criciúma city. the study results indicated a water supply index with good indicatives, varying from 0.8 to 1, whereas urban drainage and sanitary sewage require greater attention of the public power. santos and ferreira (2016) also adopted ehi as a basis to analyze the neighborhood of gargaú in são francisco do itabopoana city, located near the mouth of the paraíba do sul river, thus adapting the model to an estuarine ecosystem. this locality is known by its important mangroves; the main income of the local population comes from the collection of crabs, shellfish, and fish. from the comparisons of results of the bacteriological and physicochemical analyses of the underground water quality with the maximum values allowed for human consumption, the community presented an unhealthy environment that needed combined actions from both the community and the public power. silva et al. (2017) developed a study in the basin of the stream reginaldo in maceió city, aiming at the correlation of incidence of waterborne diseases with ehi. the results indicated a correlation between ehi and the incidence of the diseases dengue fever, hepatitis, and leptospirosis. mari et al. (2019) determined the ehi for municipalities of the paraná iii river basin. the data used for calculating the ehi were obtained from field surveys and research in governmental databases. as a result, defining that most of the bordering and non-bordering municipalities in the region were defined as presenting healthy conditions. table 1 – environmental health level in relation to ehi score range. health level score insalubrity 0–25 low salubrity 26–50 medium salubrity 51–75 healthy 76–100 source: dias, borja and moraes (2006). environmental health indicator for the evaluation of neighborhoods in urban areas: a case study in caruaru (pe), brazil 169 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 166-179 issn 2176-9478 kobren et al. (2019) applied ehi in porto rico city (paraná state), to characterize the potentialities and failures related to the elements which compose the indicator. the results obtained indicated the municipal health as satisfactory. nevertheless, the global assessment does not rule out specific problems, such as the deficiency in controlling the transmitting vector of dengue fever and the possible future problem of water availability to supply the population. rocha, rufino and barros filho (2019) evaluated the health conditions of campina grande city (paraíba state) using an adaptation of ehi. the values of ehi/cg were associated to the census sectors of the district-headquarters of the municipality to allow, initially, an analysis of the spatial distribution of its values in the city. santos, formiga and ferreira (2020) correlated socio-environmental vulnerability indicators in goiás state with the urban drainage system. for developing indicators, the technique of exploratory factor analysis was employed. the three indicators developed (environmental fragility, infrastructural quality, and social quality) were aggregated into a single indicator. the data sets made available for the analyzes developed in research refer to the results of the 2010 population census by the brazilian institute of geography and statistics (instituto brasileiro de geografia e estatística, ibge). the results demonstrated that sectors with better drainage systems (higher proportions of households with manhole and curb) tend to present higher indicators of social and infrastructural quality, and lower values of environmental fragility. several studies have presented models for socio-environmental evaluation which aggregate the use of geographic information systems (gis) (li; weng, 2007; padilla et al., 2016; musse; barona; rodriguez, 2018; peixoto et al., 2018). li and weng (2007) developed a methodology to integrate the remote sensing data and the demographic census performed in the united states in a gis platform to compose a quality of life index. the study was conducted in the urban area of marion county (indianapolis), indiana. the authors extracted variables from socioeconomic information obtained from data from the 2000 census and aimed at integrating the data to the landsat enhanced thematic mapper plus (etm+) satellite images. the index was developed from the combination of three factors, which represent different aspects of quality of life. the researchers concluded that the indicative proposed needs an incorporation of other dimensions and the combination of objective and subjective aspects. musse, barona and rodriguez (2018) presented a quantitative approach to evaluate the environment of the urban area of cali city, colombia, by adding more variables to the model proposed by li and weng (2007). the authors concluded that the environmental and socioeconomic conditions of the neighborhoods in cali are highly correlated, which indicates that the environmental quality depends on the income capacity of the population and on urban structure, a fact observed in several cities of latin america. padilla et al. (2016) conducted a study in nice city, france, to identify how socioeconomic factors, such as access to health, and cumulative factors in small urban areas interfere in the inequalities and environmental health, and what is their correlation with infant and neonatal mortality. the work presented indicators for privation, proximity to high traffic roads, green spaces, and accessibility to health, by gis. the results showed that the poorest population has a higher risk of neonatal mortality and is exposed to more air pollution, because of the approximation of high traffic roads. peixoto et al. (2018) characterized the situation of environmental sanitation of mossoró city (rio grande do norte state). for this, an ehi composed of three sub-indices was applied, with the support of a gis: water supply, garbage collection, and sanitary sewage treatment. the study showed that there is a spatial concentration in the access to sanitation services, and sewage treatment was the most sensitive for the indicator. when the main contributions regarding the use of socio-environmental indicators are evaluated, information sharing has a common goal, the metric of impacts on the environment and health, derived from human activities. in this sense, the contribution of each strategy adopted, both national and international, is valuable to measure these impacts and identify sectors which require major interventions to promote population health, well-being, and citizenship. materials and methods study area caruaru city, located in the mesoregion of vale do ipojuca, encompasses a territorial area of 921 km2, representing 0.94% of the area of pernambuco state (figure 1). it had a resident population of 351,686 inhabitants in 2016 (ibge, 2017). according to the municipal human development index (mhdi), published in the atlas of human development in brazil in 2010, the city presented an mhdi of 0.677. caruaru is in the brazilian semi-arid region and is placed within the domains of the basins of both ipojuca and capibaribe rivers, whose main tributaries are: capibaribe river and the streams tabocas, caiçara, borba, da onça, olho d’água, mandacaru do norte, carapotós, são bento, curtume, and taquara. all water courses in the municipality have intermittent flow regime, and their drainage pattern is dendritic. the main reservoirs responsible for city supply are jucazinho and prata. the prata reservoir is in bonito city (pernambuco state) and has a capacity of 42 million cubic meters. given the water crisis of the region, the population often uses the water provided by trucks, which transport containers with capacity of 1,000 liters, and tank trucks. the water provided by tank trucks may be inappropriate for human consumption. the study performed by mendonça et al. (2017) indicated that the water provided in caruaru has low potability index and high risk of contamination by pathogens (presence of the thermotolerant coliform pseudomonas aeroginosa and high numbers of heterotrophic bacteria). duarte, a.d.; bezerra, s.t.m.; gonçalves, e.a.p. 170 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 166-179 issn 2176-9478 the neighborhoods evaluated belong to the urban area of caruaru and were chosen based on the number of confirmed cases of dengue fever and chikungunya, from 2015 to 2017. data were obtained from the management of work operation and health education from the city hall (gerência de gestão do trabalho e educação em saúde da prefeitura municipal) (prefeitura de caruaru, 2018a), and indicated neighborhoods a and b for having more cases of arboviruses. given the nature of the topic addressed, omitting the names of the neighborhoods evaluated was a decision. environmental health indicator for neighborhoods given the need for adaptation of the ehi to the context of the agreste region of pernambuco state and application on the scale of neighborhood, a new indicator is proposed, named environmental health indicator for neighborhoods (ehin), from the adaptation of the original model proposed by conesan (1999). the first-order indicator of ehi related to water resources (wri) was excluded, because the evaluation of springs is not applicable at the neighborhood scale. the definition of weights and first-order indicators was performed based on barreto et al. (2020), who affirmed, based on literature review (48 works published from 1999 to 2019), that states that the distribution of weights can be the same adopted by the original model; consultation with experts in the field (application of the delphi method) was also used. in this sense, the original values of the weights of the first four first-order indicators were maintained, and the redistribution of the weight of the wri to the socioeconomic indicator (sei) was made, considering that the indicator sei was underestimated in the original ehi. ehin was calculated by equation 2 and has its composition according to table 2. ehin = 0.25 iws + 0.25 iss + 0.25 isw + 0.10 icv + 0.15 sei (2) in which: iws = indicator for water supply; iss = indicator for sanitary sewage; isw = indicator for solid waste; icv = indicator for the control of vectors; sei = socioeconomic indicator. second-order indicators were defined based on specialized literature, with adaptations and modifications being performed according to consultations with specialists of the specific area. the changes were defined aiming at the applicability on a neighborhood scale and easiness of implementation. except for the water quality index (wqi), which is defined by laboratory analyses, all information was obtained in interviews with the population and visits in loco. thus, the application of the proposed model can be easily performed in other areas and/or figure 1 – location of caruaru city, pernambuco state. environmental health indicator for the evaluation of neighborhoods in urban areas: a case study in caruaru (pe), brazil 171 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 166-179 issn 2176-9478 table 2 – composition of the indicator ehin for caruaru city, pernambuco state. 1st order indicator calculation of the 1st order indicator 2nd order indicator goal of the 2nd order indicator score value indicator for water supply – iws iws = (sci + wri + wqi) / 3 sci = service coverage index to identify whether the household is assisted by a supply network always = 1 sometimes = 0.5 never = 0 wri = water reuse index to identify whether the household reuses water yes = 1 no = 0 wqi = water quality index to verify, by laboratory analyses, the percentage of households in which water sample is considered potable based on colimetry, chlorine, and turbidity. wqi = 100% → 1 100% > wqi ≥ 95% → 0.8 95% > wqi ≥ 85% → 0.6 85% > wqi ≥ 70% → 0.4 70% > wqi ≥ 50% → 0.2 wqi < 50% → 0 indicator for sanitary sewage – iss iss = (sdi+ osi) / 2 sdi = sewage destination index to identify whether the household is connected to the sewage network network = 1 septic tank = 0.5 others = 0 osi = open sewage index to verify whether there are places with the presence of open sewage yes = 0 no = 1 indicator for solid waste – isw isw = (wci + ssi + wsi + wdi) / 4 wci = waste collection index to identify waste collection in the neighborhood ≥ 3 collections per week = 1 weekly = 0.5 rare = 0.3 never = 0 ssi = street sweeping index to identify sweeping in the locality ≥ 3 sweepings per week= 1 weekly = 0.5 rare = 0.3 never = 0 wsi = waste separation index to identify whether the household performs waste separation yes = 1 no = 0 no selective collection = 0 wdi = waste disposal index to identify where the waste is disposed for collection floor = 0 collection point = 0.5 bin = 1 indicator for the control of vectors – icv icv = (ipd + icf + ipr + ipa) / 4 ipd = index for the presence of the dengue virus to identify the presence of dengue fever in the last six months yes = 0 no = 1 icf = index for chikungunya fever to identify the presence of chikungunya in the last six months yes = 0 no = 1 ipr = index for the presence of rats to identify whether there is presence of rats in the household yes = 0 rarely = 0.5 no = 1 ipa = index for the presence of poisonous animals to identify whether there is the presence of poisonous animals in the household yes = 0 rarely = 0.5 no = 1 socioeconomic indicator – sei sei = (edi + fii + uei) / 3 edi = education index to identify the level of education of the head of the family illiterate = 0 literate = 0.4 elementary = 0.6 high school = 0.8 university education = 1 fii = family income index to identify the family salary range less than 1 salary = 0 between 1 and 2 salaries = 0.5 above 2 salaries = 1 uei = unemployment index to identify the number of unemployed adults in the household none = 1 1 person = 0.5 2 people = 0.4 above 2 people = 0 duarte, a.d.; bezerra, s.t.m.; gonçalves, e.a.p. 172 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 166-179 issn 2176-9478 cities. for the computation and tabulation of the data obtained, electronic spreadsheets of the software excel® were employed. these data were subjected to a descriptive statistical analysis, which determined the mean value, mode, median, variance, and standard deviation for each indicator. the questionnaire applied was structured, on a nominal scale, with the identification of each sub-indicator of ehin, based on menezes (2007), with adaptations performed for the conditions of local sanitation and infrastructure. the size of the statistical population was established in relation to the number of households in each neighborhood, obtained by information provided by the treasury department of the municipality registered in the urban property tax. following the criteria adopted by limeira, silva and cândido (2010), nascimento, figueira and silva (2013), and cunha and silva (2014), the number of interviews was defined based on the plans of sampling and procedures presented by the standards nbr 5426 (abnt, 1985a) and nbr 5427 (abnt, 1985b). a total of 20 interviews was performed in neighborhood a, and 80, in neighborhood b, from the 3rd to the 24th of june, 2018. quality of water analysis the procedures for the control and surveillance of the quality of water for human consumption and their potability standards are described in the consolidation ordinance no. 5 (brasil, 2017b), of september 28th, 2017, of the brazilian ministry of health, that establishes acceptable values for bacteriological, organoleptic, physical, and chemical analyses. to compose the sub-indicator of water quality index, water collections were performed in the interviewed households (one per interview), during the period of application of the questionnaire in the neighborhoods (30 samples for neighborhood a, and 80 samples for neighborhood b). the samples were placed in previously sterilized flasks. for determining chlorine, a procedure was performed in loco, at the laboratory of environmental engineering of the agreste campus of ufpe, with the help of a color disk kit for visual collimeter, as well as the physicochemical and microbiological analyses of the samples. analyses to determine turbidity, color, total, and thermotolerant coliforms were performed. the color analyses were conducted with a uv-vs spectrophotometer (spectroquant® pharo 300), whereas the turbidity analyses were performed using the turbidimeter model aq3010 previously calibrated. the microbiological analyses for the determination of the most probable number (mpn) of total and thermotolerant coliforms were obtained with the colilert test, approved by the environmental protection agency and included in the standard methods for the examination of water and wastewater. the technique of chromogenic substrate was employed, in which the culture medium is hydrolyzed by the specific enzymes of the coliforms and escherichia coli, whose change in color after the incubation period determines the presence of the pathogen. results and discussion the interviews were performed the 3rd to the 24th of june, 2018. the adoption of a questionnaire with objective questions allowed the interviews to be, relatively fast, with a mean time of response of around five minutes. for the computation and tabulation of the data obtained, and the construction of graphs, electronic spreadsheets from the software excel® were used. the data used to calculate the second-order indicators were subjected to a descriptive statistical analysis, whose results are presented in tables 3 and 4. in figure 2, the conditions of the neighborhoods are shown to be similar, except for those referring to the indices of waste separation (wsi), of poisonous animals (ipa), and of unemployment (uei). the results and the discussions for each sub-indicator are presented in the following sections. indicator for water supply both communities presented similar water supply coverage indices. the low values for sci were expected because the water supply of the city has been intermittent for several years. in 2017, in the peak of the crisis, the state sanitation company (companhia pernambucana de saneamento – compesa) stipulated a rotation in the supply in which the population of caruaru received water only seven days per month (santana et al., 2019). the interviews indicated that 95% of the houses visited in neighborhood a received water from the company once per month. among those interviewed, around three fourths of the population reuses water from bath/wash for other purposes. in neighborhood a, the main source of drinking/cooking water were trucks with containers (60%), whereas in neighborhood b, 50% affirmed they bought water from trucks with containers, 43% used the sealed bottles, 5% the water from the dealership, and 2% had artisanal well (figure 3). in table 5, the mean values of the concentration for turbidity parameters, color, and chlorine of the neighborhoods, determined by the laboratory analyses, are presented. the results demonstrated the precariousness of the quality used by inhabitants, the three parameters obtained values below the references established by the brazilian ministry of health (brasil, 2017b). in figure 4, boxplot graphs are presented, representing the distribution of the data observed. from the analyses performed at the laboratory, 40% of the samples of neighborhood a presented thermotolerant coliforms, with a mean of 55.30 mpn and standard deviation of 167.22 mpn. in neighborhood b, this percentage was 33%, with mean of 38.85 mpn and standard deviation of 146.83 mpn. besides that, 70% of the samples collected in neighborhood a had total coliforms, whereas in neighborhood b they were 57%. this justifies the score of zero for wqi, since the consolidation ordinance no. 5 (brasil, 2017b) establishes the absence of total and thermotolerant coliforms as the golden standard. these results can explain the high number of reported cases of diarrhea. in environmental health indicator for the evaluation of neighborhoods in urban areas: a case study in caruaru (pe), brazil 173 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 166-179 issn 2176-9478 table 4 – results from the 2nd-order indicators for neighborhood b, caruaru city, pernambuco state, 2018. indicator sample mean median mode variance standard deviation service coverage index 0.51 0.50 0.50 0.01 0.11 quality of water index 0.76 1 1 0.18 0.43 water reuse index 0 0 0 0 0 sewage destination index 0.98 1 1 0.01 0.11 open sewage index 0.91 1 1 0.08 0.28 waste collection index 0.50 0.50 0.50 0 0.02 street sweeping index 0.26 0.30 0.30 0.04 0.20 waste separation index 0.21 0 0 0.17 0.41 waste disposal index 0.06 0 0 0.06 0.24 index for the presence of the dengue fever virus 0.90 1 1 0.09 0.30 index for chikungunya 0.85 1 1 0.13 0.36 index for the presence of rats 0.89 1 1 0.10 0.32 index for the presence of poisonous animals 0.66 1 1 0.18 0.42 education index 0.55 0.60 0.60 0.06 0.24 family income index 0.32 0.50 0 0.11 0.33 unemployment index 0.66 0.50 1 0.12 0.35 table 3 – results from the 2nd-order indicators for neighborhood a, caruaru city, pernambuco state, 2018. indicator sample mean median mode variance standard deviation service coverage index 0.50 0.50 0.50 0 0 quality of water index 0.75 1 1 0.20 0.44 water reuse index 0 0 0 0 0 sewage destination index 0.80 1 1 0.06 0.25 open sewage index 0.80 1 1 0.17 0.41 waste collection index 0.57 0.50 0.50 0.04 0.19 street sweeping index 0.27 0.30 0.30 0.06 0.24 waste separation index 0.45 0 0 0.26 0.51 waste disposal index 0.10 0 0 0.07 0.26 index for the presence of the dengue fever virus 0.95 1 1 0.05 0.22 index for chikungunya 0.90 1 1 0.09 0.31 index for the presence of rats 0.90 1 1 0.09 0.31 index for the presence of poisonous animals 0.85 1 1 0.13 0.37 education index 0.59 0.60 0.60 0.04 0.21 family income index 0.23 0 0 0.12 0.34 unemployment index 0.75 0.75 1 0.07 0.26 2017, neighborhood a registered 712 cases, whereas in neighborhood b they were 3,117 cases (prefeitura de caruaru, 2018b). the other diseases related to water quality were not relevant to the study, namely: hepatitis a had only one case notified in 2015, and there were no cases of cholera and schistosomiasis. indicator for sanitary sewage for the calculation of the proposed indicator, the presence of a connection of the household to the public sewer network and the presence of a septic tank/sink were considered. in neighborhood a, 60% of the visited houses were connected to the sewer network, and duarte, a.d.; bezerra, s.t.m.; gonçalves, e.a.p. 174 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 166-179 issn 2176-9478 40% had septic tank/sink. in certain sections of the neighborhood, a big difference in the sanitary conditions of neighboring blocks was noticed: on one side, healthy conditions and, on the other side, unhealthy conditions. neighborhood b presented 95% of the houses connected to the collection network and from them, 5% affirmed they had septic tank/sink. therefore, the sub-indicator sdi was equal to 0.80 and 0.98 in neighborhoods a and b, respectively. indicator for solid waste the waste collection system in both neighborhoods has a weekly frequency of collection. in neighborhoods a and b, 80 and 99% of the houses were served by the collection system of caruaru city hall, respectively. even with the weekly frequency of waste collection, the population had the habit of disposing of their waste at a time close to the collection, to avoid that animals would touch the bags. therefore, there was no waste close to households in both neighborhoods. around 85 and 94% of households in neighborhoods a and b let their waste on the floor until the moment of collection, respectively. the waste observed in loco derived from building renovations, characterized as civil construction waste, and was found in lands without occupation. according to the people interviewed, the sweeping of the streets was unsatisfactory, since in neighborhood a, 55% of streets in which figure 2 – second-order indicators for neighborhoods a and b, caruaru city, pernambuco state, 2018. figure 3 – main types of storage: (a) neighborhood a and (b) neighborhood b. (a) (b) environmental health indicator for the evaluation of neighborhoods in urban areas: a case study in caruaru (pe), brazil 175 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 166-179 issn 2176-9478 interviews were conducted the service was rarely performed; in neighborhood b, it corresponded to 40%. the service was never performed in 30 and 31% of the streets in neighborhoods a and b, respectively. the reports indicated that inhabitants themselves were responsible for sweeping sidewalks. the presence of places with vacant lots and the absence of sweeping and weeding were noticed, factors which provide places favorable to the development of the mosquito responsible for the virus of dengue fever and chikungunya. data collection for the determination of isw indicated the need for the implementation of permanent environmental education programs aiming at population awareness, regarding the disposal of civil construction waste on lands without occupation. a partnership can be established with associations of waste collectors to encourage recycling, besides implementing voluntary delivery points for the population to safely pack the waste. some neighborhoods in caruaru have containerization systems to prevent the accumulation of waste on the main roads. this system has been presenting good results, and the protection of garbage from weather variations, odor elimination, and reduction in insect proliferation are among the benefits. the rise in the frequency of sweeping the streets is also indicated to avoid the proliferation of venomous animals and the mosquito that transmits arboviruses. indicator for the control of vectors the vector infection rates in the last six months indicated that the greater proliferation of the mosquito aedes aegypti in caruaru city occurred in neighborhoods a and b. these neighborhoods are in the range of high risk of outbreak when 2015 and 2017 are analyzed (prefeitura de caruaru, 2018a). given the intermittence in public water supply, the neighborhoods have many household reservoirs (water tanks). around 40% of the houses in neighborhood a stored water in water tanks, and in neighborhood b, 43% used cisterns. this strategy is used to circumvent the lack of continuous supply, which, according to fiocruz (2016), contributes to the proliferation of the mosquito that is the vector of the diseases analyzed. resendes et al. (2010) claim that the association between the risk of dengue fever transmission and the social conditions require attention when the municipality is analyzed together with other variables, such as: degree of population immunity, effectiveness of control measures, degree of infestation by the vector, habits and behaviors of the population. the highest indices of the presence of the virus of dengue fever (denv) were registered in neighborhood b. because of the greater number of inhabitants, there was an increase from 59 cases to 105, from 2015 to 2016, and a reduction to 12 cases in 2017. from 2015 to 2016, neighborhood a registered a fall, from 39 cases to 14, which decreased to 7 confirmed cases table 5 – parameters of water quality in neighborhoods a and b, caruaru-pe, 2018. sample size: 30 (neighborhood a) and 80 (neighborhood b). parameter neighborhood a neighborhood b reference from the consolidation ordinance no. 5/2017 turbidity (ntu) 4.61 1.06 maximum value of 0.5 ntu color (uh) 45.45 16.55 maximum value of 15 uh chlorine (mg/l) 0.36 0.76 minimum value of 0.5 mg/l figure 4 – distribution of the values of the water quality parameters in neighborhoods a and b. (a) turbidity (ntu) (b) color (uh) (c) chlorine (mg/l) duarte, a.d.; bezerra, s.t.m.; gonçalves, e.a.p. 176 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 166-179 issn 2176-9478 in 2017 (prefeitura de caruaru, 2018a). the fall in the number of cases was also verified in pernambuco state between 2016 (57,259 cases) and 2017 (7,431 cases) (prefeitura de caruaru, 2018a). oliveira et al. (2017) indicate that once the individual is primarily contaminated by the virus of dengue fever, a long-term immunity against the same serotype will occur. this suggests the decrease between 2016 and 2017. the first reports of the virus of chikungunya in caruaru city occurred in 2015. in the period of data collection, the neighborhoods registered considerable increments in the rates of the disease during 2015 and 2016, a fact which evidences that several states of the northeastern region presented chikungunya fever outbreaks, which shows the increase in 2016 (277,882 probable cases), which were 20,901 cases in the country in 2015 (brasil, 2017a). during the research period, neighborhood a registered 44 confirmed cases, whereas neighborhood b, 47 (prefeitura de caruaru, 2018a). the comparison of the results of the questionnaire application and the confirmed cases by the caruaru health secretariat demonstrates that there is a difference between the understanding of the population and the effective confirmation by the health institution. for instance, there were 800 notified cases of dengue fever in caruaru city in 2017; nevertheless, only 148 were confirmed. similarly, for chikungunya, 399 cases were notified, of which only 180 were confirmed. oliveira et al. (2017) affirmed that the epidemiological data on the diseases caused by the viruses of dengue fever and chikungunya are difficult to interpret, because the chikungunya virus was not included in the universal notification system, and it also presents similar clinical characteristics in the acute phase. silva et al. (2017) conducted the study on the correlation between the environmental health index and indices of diseases related to sanitation services. the comparison was performed among the first-order indices obtained in 18 neighborhoods in the urban area of maceió city (alagoas state). with this study, the authors concluded that the major indices were: dengue fever, hepatitis, and leptospirosis. nonetheless, when the direct correlation between ehi and the diseases was performed, the results were not satisfactory because of the linking of data between information on health (per neighborhood) and the provision of basic sanitation services (per census sector). the authors emphasized three possible causes for the low correlation: the absence of correlation between ehi and the diseases; spatial resolution determination for the correlation and the conflict between data acquisition by the neighborhoods and ibge demographic census; or the indicators not being satisfactory to represent the reality of the study region. in neighborhood a, only one household reported one confirmed case of dengue fever, and two households reported two cases of chikungunya, whereas in neighborhood b, eight residences informed that there were confirmed cases of dengue fever, and 24 family members had chikungunya. in 10 and 12% of the visited places, there was the presence of standing water close to the household in neighborhoods a and b, respectively. after the analysis of other vectors of diseases, 40% of the people interviewed from neighborhood a had pets. in this neighborhood, around 45% affirmed there was the presence of rats, 90%, of cockroaches, and only 15%, of poisonous animals (snakes, scorpions, etc.). in neighborhood b, 52% of households did not have pets, 47% claimed there was the presence of rats, 64%, of cockroaches, and 24%, of poisonous animals. socioeconomic indicator (sei) when the social aspects were analyzed, the education level, family income, unemployed adults, and the number of residents in the household were considered. 50% of the people interviewed in neighborhood b had complete elementary school, 23% had complete high school, and only one person interviewed claimed having higher education. in neighborhood a, there was the same number of people interviewed with complete elementary and high school (35%), and no residents with higher education. regarding the income per capita, neighborhood a presented the mean value of r$ 507 per month, whereas neighborhood b, r$ 525. as to unemployed adults, 45% of the people interviewed affirmed that there was one adult who was not working in neighborhood a, and in 50% of households, there were no unemployed people. in neighborhood b, 44% claimed that only one person was unemployed in their household, and in 46%, there were no unemployed people. regarding the number of residents, most households had more than two residents, in neighborhood a (55%) and in neighborhood b (68%). results of ehin the neighborhoods evaluated were categorized as medium health, according to the range established by dias, borja and moraes (2006), with the values of ehin equal to 0.56 and 0.57, for neighborhoods a and b, respectively. when the individual analysis of the first-order indicatives was performed (table 6), both neighborhoods were classified with low health in the indices of water supply and solid waste, demonstrating the deficit in the services offered to cities inhabitants. the water quality index, whose score was zero for both neighborhoods, is one of the items that demonstrate urgency for interventions from the public sector since it directly affects the population. the results reflect the expressive number of confirmed cases of diarrhea from 2015 to 2017, which suggests a growing trend in both neighborhoods. regarding the indicator for solid waste, the indices for street sweeping (ssi) and waste disposal (wdi) presented characteristics of low health. in neighborhood a, the waste separation index presented a score of 0.45, whereas it was 0.21 in neighborhood b, which demonstrates that the people interviewed perform the separation in their households, although the public power does not conduct selective collection in the city. the indicator for the control of vectors, for both neighborhoods, was observed as healthy, considering that the questionnaire referred to sickness in the last six months. regarding the socioeconomic conditions, a low level of education of respondents was observed and, especially, income per capita below a minimum wage, which reflects in a low score of the socioeconomic indicator. environmental health indicator for the evaluation of neighborhoods in urban areas: a case study in caruaru (pe), brazil 177 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 166-179 issn 2176-9478 final considerations the success of implementing public policies is directly related to the management capacity of the institutions, the strategies adopted, the budgetary and financial availability, and managers’ support to the actions. in this context, the environmental health indicator for neighborhoods (ehin) is an instrument of environmental planning and management to help public policies, which can guide the actions of public managers and the civil society. based on information obtained in loco and the water quality analyses, both neighborhoods evaluated presented characteristics of medium health. the results demonstrated that the assessment of water supply, solid waste, and socioeconomic indices require a greater attention and priority from public policies. the adoption, of actions directed to the improvement of water supply, particularly regarding the quantity and quality of water available to the population, is suggested. the quality of water consumed is low, because the population uses alternative sources for water consumption. the role of the institutions of the civil society to change the scenario described by research is highlighted, by population awareness and adoption of practices such as recycling, water reuse, among others. ehin presented satisfactory results and reflected the reality of the neighborhoods evaluated. it is an efficient management tool for the decision-making of public managers because it established technical criteria to prioritize sectors with worse environmental and housing conditions. furthermore, ehin is an efficient tool for the planning and management of structural and non-structural actions of environmental sanitation in the urban network. integrated public policies can be formulated from the factors identified as unhealthy by the indicators in this study. therefore, this indicator is expected to be adopted in the evaluation of environmental health of neighborhoods, initially for any brazilian city, since the determination of the sub-indicators is based only on interviews, and in the laboratory analysis of color, turbidity, and chlorine concentration in the water. acknowledgements the authors acknowledge the financial support given by foundation for the support of science and technology of pernambuco (fundação de amparo à ciência e tecnologia de pernambuco, facepe) (brazil) [process ibpg-0779-3.01/16] and the coordination for the improvement of higher education personnel (coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior – capes) (brazil) [finance code 001]. table 6 – individual score for the indicators of neighborhoods a and b, caruaru city, pernambuco state, 2018. indicator individual score salubrity neighborhood a neighborhood b indicator for water supply 0.41 0.43 low salubrity indicator for sanitary sewage 0.80 0.94 healthy indicator for solid waste 0.35 0.26 low salubrity indicator for the control of vectors 0.90 0.83 healthy socioeconomic indicator 0.52 0.51 medium salubrity contribution of authors: duarte, a.: conceptualization, methodology, validation, formal analysis, investigation, data curation, writing — original draft, writing — review & editing. bezerra, s.: conceptualization, methodology, validation, formal analysis, investigation, writing — review & editing, supervision, project administration. gonçalves, e.: conceptualization, methodology, validation, formal analysis, writing — review & editing. references associação brasileira de normas técnicas (abnt). nbr 5426 – planos de amostragem e procedimentos na inspeção por atributos. rio de janeiro: abnt, 1985a. associação brasileira de normas técnicas (abnt). nbr 5427 – guia para a utilização da norma nbr 5426 – planos de amostragem e procedimentos na inspeção por atributos. rio de janeiro: abnt, 1985b. barreto, j. b.; feitosa, p. h. c.; anjos, k. l.; teixeira, r. o. criação de um modelo de indicador de salubridade ambiental (ehi) adaptado ao contexto de municípios de pequeno porte (ehi/mpp). revista iberoamericana de ciências ambientais, n. 11, v. 2, p. 278-295, 2020. https://doi. org/10.6008/cbpc2179-6858.2020.002.0028 belizário, f. 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urban areas: a case study in caruaru (pe), brazil 179 rbciamb | v.56 | n.1 | mar 2021 | 166-179 issn 2176-9478 maceió, alagoas. engenharia sanitária e ambiental, v. 22, n. 4, p. 699-709, 2017. https://doi.org/10.1590/s1413-41522017146971 tayra, f.; ribeiro, h. modelos de indicadores de sustentabilidade: síntese e avaliação crítica das principais experiências. saúde e sociedade, v. 15, n. 1, p. 84-95, 2006. https://doi.org/10.1590/s0104-12902006000100009 teixeira, d. a.; prado filho, j. f.; santiago, a. f. indicador de salubridade ambiental: variações da formulação e usos do indicador no brasil. engenharia sanitária e ambiental, v. 23, n. 3, p. 543-556, 2018. https://doi. org/10.1590/s1413-41522018170866 valvassori, m.; alexandre, n. aplicação do indicador de salubridade ambiental (ehi) para áreas urbanas. revista brasileira de ciências ambientais, n. 25, p. 1-19, 2012. world health organization (who). fact sheet on sanitation. geneva: who, 2015. available at: <http://www.who.int>. 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definição de risco e como operacionalizar empiricamente este conceito. a maneira como as pessoas encaram e se comportam diante de situações de risco é uma das questões mais importantes na operacionalização de risco ambiental. discutiu-se ainda, modelos que buscam operacionalizar o conceito risco ambiental, confrontando-os com a teoria sobre risco na modernidade. este estudo de caso demonstra o quanto avaliação e percepção de risco das pessoas de senso comum é diferente da realizada pelos sistemas peritos. palavras-chave: risco ambiental. operacionalização. risco na modernidade. abstract this article arose from the need to build an operation model that provides scientific support to technological and qualitative evaluation of environmental risks. the definition of risk and how to empirically operationalize this concept was initially outlined. the way that people think and behave in risk situations is one of the most important things in environmental risk operationalization. the models that operationalize the environmental risk concept was discussed and compared with the theory of modernity risk. this case study shows how risk perception and evaluation is different between the scientific community and the public. keywords: environmental risk. operation. modernity risk. simone gonçalves sales assunção arquiteta e urbanista, especialista em educação: docência universitária, mestre em planejamento e gestão ambiental, doutoranda em ciências ambientais (ufg), professora da escola de agronomia e engenharia de alimentos da universidade federal de goiás, professora do departamento de engenharia da pontifícia universidade católica de goiás (puc goiás). endereço: rua sb-31, qd. 51, lt. 16, residencial portal do sol ii, goiânia, go. cep.: 74.884-641. cel:(55 62)92639437. e-mail: si.sales@pucgoias.edu.br fausto miziara sociólogo, mestre em sociologia, doutor em sociologia. professor titular da universidade federal de goiás. sistemas peritos e atores sociais na análise de risco ambiental revista brasileira de ciências ambientais número 14 dezembro/2009 16 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução a análise de riscos ambientais tem sido utilizada como instrumento de gestão em empreendimentos e em planejamento urbano e ambiental, seja no desenvolvimento do contexto histórico, baseado em fatos e acidentes já ocorridos, seja para prevenir ou mitigar danos. é também utilizada no incremento de instrumentos, fundamentos teóricos e demandas que dão sustentação aos estudos científicos para sua aplicação, que é o caso deste artigo. as formas de intervenção no espaço urbano podem propiciar acidentes, alterar a qualidade do meio natural e também podem provocar danos. muitos dos atuais planos de análise de risco ambientais fornecem orientação básica do processo de condução dos empreendimentos, etapa por etapa, discorrendo sobre a situação dos agentes sociais envolvidos, dos procedimentos e das ferramentas utilizadas, propondo alternativas para cada um desses elementos. entre as dificuldades de um estudo sobre qualidade no meio ambiente, destacase a definição do que é risco e como operacionalizar empiricamente este conceito. a maneira como as pessoas encaram e se comportam diante de situações de risco é uma das questões mais importantes na operacionalização deste tipo de trabalho. têm-se, portanto, a necessidade da construção de um modelo operacional que dê sustentação científica e tecnológica à avaliação de riscos ambientais. o desenvolvimento das instituições sociais modernas e sua difusão em escala mundial criaram maiores oportunidades para o homem gozar de uma existência segura e gratificante, porém promovem também o surgimento de novas situações de risco. resultados inesperados podem ser a conseqüência de atividades ou decisões realizadas pelo próprio homem. assim, os instrumentos de análise de risco apresentam-se como instrumentos capazes de prever acidentes ou danos e proporcionar segurança. a sociologia ambiental surgiu, enquanto produção científica e acadêmica, impulsionada pelos movimentos de contestação social frente à constatação da situação emergencial de degradação dos recursos naturais e do desenvolvimento do industrialismo, no início dos anos 60, século xx (ferreira, 2006 p. 15). já nas décadas de oitenta e noventa são os conceitos de risco e incerteza e a construção social do meio ambiente que chamaram a atenção da sociologia ambiental (lemkow, p. 130). ulrich beck e anthony giddens apresentam contribuição decisiva ao tema ao descreverem as características e implicações que apresentam os novos riscos e os perigos gerados pelos processos de modernização e industrialização. dessa forma analisam os efeitos sociais desses riscos: a insegurança, a incerteza, a individualização na vida familiar e o trabalho, a crise de identidade pessoal. em nossa sociedade atual os riscos ambientais tecnológicos e sociais tornaram-se democratizados em termos de exposição e distribuição. os riscos, na maioria das vezes, não são observáveis a olho nu e para a sua detecção e medição é preciso a intervenção de sofisticadas técnicas analíticas. processos de danos, por vezes, irreversíveis, muitas vezes, permanecem invisíveis. beck (2006, p. 47) chama a atenção aos pensamentos sociais e científicos em relação às situações de risco ambiental afirmando que os danos ao meio ambiente e a destruição da natureza causada pela indústria, com seus diversos efeitos sobre a saúde e convivência dos seres humanos (que surgem somente em sociedades muito desenvolvidas) se caracterizam por uma perda do pensamento social; e esta perda não chama a atenção de ninguém, nem mesmo dos sociólogos. como exemplo, o autor relata que nas freqüentes divulgações de casos de contaminações, as pessoas parecem perceber que os danos somente atingirão outrem e outras regiões e, ao mesmo tempo não se dão conta que as mesmas substâncias nocivas podem ter reações completamente diferentes de acordo com a idade, sexo, educação, profissão, hábitos alimentares, moradia, etc, de cada ser humano. a vivência dos riscos pressupõe um horizonte normativo de segurança perdida, quebrada. a compreensão do conceito de risco apenas é possível quando se remete ao binômio risco x confiança. para ferreira (1988, p. 591) o conceito de segurança se define como a condição daquele ou daquilo que se pode confiar; certeza, firmeza, convicção. giddens (1991, p. 43) define segurança como uma situação na qual um conjunto específico de perigos está neutralizado ou minimizado. a experiência de segurança baseia-se geralmente num equilíbrio de confiança e risco aceitável. a minimização do perigo para o autor seria o risco aceitável. assim confiança como sinônimo de segurança estaria na condição de risco aceitável. a crítica e intranqüilidade públicas vivem numa dialética entre especialistas e não especialistas. beck (2006, p. 47) conclui a situação da modernidade de risco afirmando que sem racionalidade social a racionalidade científica fica vazia; sem racionalidade científica a racionalidade social é cega, pois os efeitos causais das cadeias e ciclos de danos são interdependentes. os efeitos nocivos provenientes do complexo sistema de produção industrial, ou os riscos da modernização não podem ser vistos e responsabilizados de maneira isolada; há uma interdependência sistêmica dos atores da modernização em economia, em agricultura, no direito e na política. a força social do argumento de risco reside na projeção das ameaças para o futuro. na sociedade de risco o passado perde a força de determinação para o tempo presente; em seu lugar aparecem as atitudes do planejamento: evitar, prevenir, mitigar os problemas e as crises do futuro. essas prognoses se relacionam diretamente com atitudes educativas preparatórias para o futuro embasadas em variáveis projetadas, envolvendo a atuação presente. para conhecer melhor os pensamentos sociais e científicos em relação às interferências humanas no meio ambiente, torna-se necessário o embasamento científico da conceituação de risco ambiental. a primeira etapa é justamente a conceituação de meio ambiente. a constituição federal de 1988 descreve que o meio ambiente é um bem de uso comum do povo e essencial à sadia revista brasileira de ciências ambientais número 14 dezembro/2009 17 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 qualidade de vida da população e impõe ao poder público e à coletividade o dever de defendê-lo e preservá-lo para as presentes e futuras gerações (brasil, 1988). a lei federal nº 6.938 de 31/08 81 (brasil, 1981) que dispõe sobre a política nacional do meio ambiente, em seu art. 3º, inciso i conceitua meio ambiente como o conjunto de condições, leis, influências e interações de ordem física, química ou biológica que permite, abriga e rege a vida em todas as suas formas. a nbr iso 14001 (abnt,1996) conceitua meio ambiente como circunvizinhança em que uma organização opera, incluindo ar, água, solo, recursos naturais, flora, fauna, seres humanos e suas inter-relações. assim, circunvizinhança estende-se do interior das instalações para o sistema global. custódio (1993, p. 117) acrescenta que, para os fins protecionais, meio ambiente é o conjunto das condições naturais, sociais e culturais em que vive a pessoa humana e que são suscetíveis de influenciar sua existência. o conceito de ambiente traz, em sua etimologia, a noção de envoltório que serve à sustentação dos seres vivos (art, 1998). prandini e nakasawa (1994, p. 42) utilizam a expressão ambiente natural a algo criado pelo universo; a um espaço físico, ao mesmo tempo habitat e envoltório de seres vivos. de acordo com hammer (1993), o risco pode ser definido de diversas maneiras, porém, com uma consideração comum a todas elas: a probabilidade de ocorrência de um evento adverso, que está diretamente relacionada com estudos sobre um bem que se quer proteger, podendo ser esse bem o homem, uma espécie vegetal ou animal, ou ainda propriedades e equipamentos (cetesb, 2008). faria (2000) considera risco de danos como mudanças qualitativas e/ou quantitativas aos recursos naturais, expressos pela insuficiência de conhecimento em ecologia e pela deficiência de dados para o planejamento. de acordo com a resolução conama nº 1 de 23/01/1986 (brasil, 1986), impacto ambiental se conceitua como qualquer alteração das propriedades físicas, químicas e biológicas do meio ambiente, causada por qualquer forma de matéria ou energia resultante das atividades humanas que, direta ou indiretamente, afetam a saúde, a segurança e o bem-estar da população; as atividades sociais e econômicas; a biota; as condições estéticas e sanitárias do meio ambiente; a qualidade dos recursos ambientais. de acordo com a nr 9 (brasil, 1995) consideram-se riscos ambientais os agentes físicos, químicos e biológicos existentes nos ambientes de trabalho que, em função de sua natureza, concentração ou intensidade e tempo de exposição, são capazes de causar danos à saúde do trabalhador. para a nbr iso 14001 (abnt,1996) impacto ambiental se refere a qualquer modificação do meio ambiente, adversa ou benéfica, que resulte, no todo ou em parte, das atividades, produtos ou serviços de uma organização. a política nacional do meio ambiente, lei 6938 de 1981, considera degradação ambiental como degradação da qualidade ambiental, que é definida como alteração adversa das características do meio ambiente (brasil, 1981). garcía (1994) estabelece a sistemática de análise de risco considerando três elementos: riscos (causas geradoras), sujeitos (sobre quem pode incidir os riscos) e os efeitos (dos riscos sobre os sujeitos). o gerenciamento de riscos se efetiva, por meio da inter-relação destes elementos com os diversos planos de observação: humano, social, político, legal, econômico, empresarial e técnico. para cardoso et al (2004) a análise de riscos é uma atividade voltada para o desenvolvimento de uma estimativa qualitativa ou quantitativa, do risco, baseada em técnicas estruturadas para promover a combinação das probabilidades de ocorrência e das conseqüências de um acidente ambiental. o mesmo autor conceitua avaliação de riscos como um processo que utiliza os resultados da análise de riscos para a tomada de decisão quanto ao gerenciamento dos riscos, por meio de critérios comparativos de riscos previamente estabelecidos. análise de riscos conforme a norma técnica p.4261 é um estudo quantitativo de riscos presentes numa instalação industrial, baseado em técnicas de identificação de perigos, estimativa de freqüências e conseqüências, análise de vulnerabilidade e na estimativa do risco. avaliação de riscos ambientais para a mesma norma é o processo pelo qual os resultados da análise de riscos são utilizados para a tomada de decisão, utilizando-se de critérios comparativos de riscos, para definição da estratégia de gerenciamento dos riscos e aprovação do licenciamento ambiental de um empreendimento (cetesb, 2003). a aplicação de métodos e técnicas de análise e avaliação de riscos vem, cada vez mais, ocupando seu espaço no cenário mundial, com o objetivo de embasar tomada de decisões, de forma a mitigar ou prevenir riscos de mercado, financeiros, de produção, políticos e acima de tudo, se adequar aos conceitos dos programas de segurança, quanto às questões relacionadas à segurança e meio ambiente (awazu, 2004). os estudos de análise e avaliação de riscos destinados a diferentes aplicações devem ser encarados como importantes instrumentos de gerenciamento e planejamento, sem os quais se pode estar exposto à ocorrência de acidentes e grandes prejuízos financeiros, ambientais e humanos. no brasil, em 1996 a cetesb companhia ambiental do estado de são paulo (2009) elaborou a "metodologia para classificação das instalações industriais quanto à periculosidade". o "manual de orientação para a elaboração de estudos de análise de riscos" de janeiro de 2000, ou norma técnica p.4261, incluiu também um critério quantitativo de aceitabilidade considerando valores do risco expressos na forma de risco social e risco individual (cetesb, 2003). a mesma conceituação dada pela cetesb é confirmada por sánchez (2008) que define risco social como a quantidade anual de perda de vidas associada a determinada atividade, dada pelo produto do número de mortes por acidente, pelo número de acidentes por ano. por risco individual o autor define ser a razão entre risco social e o número de habitantes da zona em estudo. situações de perigo, perda ou dano às vidas humanas são considerados riscos geológicos, segundo cerri e amaral (1998, p. 301). os processos geológicos fazem parte da dinâmica natural do planeta, independendo das interferências antrópicas, porém com o excesso das revista brasileira de ciências ambientais número 14 dezembro/2009 18 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 interferências do homem no meio, esses processos geológicos se modificaram, alterando em freqüência e formas de ocorrência. assim, o conceito de risco passou a incluir, além dos processos naturais, os processos induzidos pelo homem. nas análises de risco é comum a diferenciação conceitual entre perigo e risco. para sánchez (2008) perigo é uma característica intrínseca a uma substância (natural ou sintética), uma instalação ou um artefato; já risco conceitua-se como a contextualização de uma situação de perigo, seria a possibilidade de materialização do perigo ou da ocorrência de um evento indesejado. a cetesb (2003) conceitua perigo como uma ou mais condições, físicas ou químicas, com potencial para causar danos às pessoas, à propriedade, ao meio ambiente ou à combinação desses. já ferreira (1988) considera perigo como uma circunstância que prenuncia um mal para alguém ou para alguma coisa; risco; estado ou situação que inspira cuidado. cabe ressaltar que para os indivíduos em situação de modernidade a percepção de riscos se dá moldada pela ação dos sistemas peritos (giddens, 1991). a realidade da modernidade se caracteriza por um certo nível de incerteza e até de angustia. ao mesmo tempo em que a razão humana obtém as informações provenientes dos sistemas peritos, não se possui o domínio pleno das informações no seu cotidiano. o sistema perito, constituído pelos especialistas, informa a comunidade nas questões relativas ao conhecimento. a comunidade, ou o indivíduo, de maneira reflexiva, adota ou não o conhecimento transmitido pela comunidade científica, aplicando-a ou não. isso interfere sobremaneira no cotidiano das pessoas, no resultado dos seus atos e, diretamente no meio que os envolve. de acordo com a ação reflexiva e diante de determinadas situações da modernidade, ignora-se o risco, apesar de estar diante e confiante nos sistemas peritos. existem vários modelos que buscam operacionalizar o tema risco ambiental que utilizam diversos instrumentos de apoio à sua realização. dentre eles podem-se citar as técnicas para: ordenar, como por exemplo, checklists; para agregar, como matrizes e/ ou diagramas; para quantificar, como modelos de simulação ou análise multicritério; além das técnicas de representação gráfica, como overlays, matrizes, diagramas, fruto de informações geradas nos estudos. essas técnicas são importantes para tornar transparentes as informações utilizadas e para facilitar a compreensão dos procedimentos utilizados nos diferentes estudos (brasil, 1995). segundo baylei (1997), embora se verifiquem esforços para compreender a realidade urbana e a ambiental, poucos resultados são alcançados com relação a suas interinfluências. métodos de descrição e avaliação de impacto e risco sobre o ambiente e modelos para abordar crescimento urbano têm sido desenvolvidos, mas são ainda primitivos na sua habilidade em representar mudanças e dinâmicas urbanas e naturais. um esforço empreendido pelos autores que se preocupam em analisar as questões relacionadas com o risco ambiental tem sido a tentativa de desenvolver modelos que busquem operacionalizar esta análise. de modo geral são selecionadas variáveis que procurem espelhar os aspectos da realidade mais significativos na perspectiva desses autores. assim, a própria seleção das variáveis parte de pressupostos teóricos que refletem as opções realizadas por cada um de seus autores. dentre os diversos modelos desenvolvidos para estudar os riscos ambientais destaca-se o método análise do risco ecológico apresentada por faria (1984). este método proporciona ao planejador a possibilidade de avaliar as inter-relações entre os usos existentes/ planejados e os fatores naturais que caracterizam um determinado espaço, a partir da análise das relações de troca (matéria e energia) entre dois sistemas: o sistema das atividades antrópicas, como causador de efeitos negativos nos fatores naturais; e o sistema dos fatores naturais, como receptor e difusor desses efeitos negativos. assim, a dimensão do "risco" é dada pela combinação da sensibilidade dos recursos naturais a danos (compreende o potencial de uso dos recursos naturais e a capacidade dos geofatores de difundir efeitos negativos) com a intensidade de danos potenciais causados pela atividade antrópica. utilizando-se de um modelo de indicadores, que são agregados por meio de combinações booleanas, a análise do risco ecológico (faria, 1984) é concretizada nos seguintes passos metodológicos: (a) informações sobre condicionantes básicos para o planejamento (inclusive o espaço natural a preservar) e sobre a estrutura atual do espaço; (b) decomposição do sistema "usos-recursos naturais" em subsistemas independentes, embora inter-relacionados. no centro desses subsistemas está, ou um fator natural ou uma qualidade natural básica; (c) escolhida a área de conflito, procede-se a avaliação dos aspectos ambientais negativos, ou os usos antrópicos existentes no local estudado, que podem ser mapeados para utilização como indicadores de danos potenciais; (d) avaliação de quanto os usos estão interferindo na capacidade de resistência e resiliência do fator natural em estudo; (e) procede-se a combinação da intensidade dos danos potenciais com a sensibilidade a danos, utilizando-se de uma matriz de agregação, obtendo risco ecológico. a agregação não pode se valer dos princípios matemáticos, mas sim das combinações lógicas dos indicadores do tipo e/ou. o processo de determinação da matriz de agregação se dá de forma a anexar os âmbitos dos indicadores, tanto de sensibilidade, quanto de intensidade de danos, em um dos níveis da escala ordinal. como resultado da aplicação desta metodologia, tem-se a definição dos níveis de risco, em que o mais alto grau se refere ao maior número na escala ordinal. esses resultados devem ser levados em consideração para se fazer a revisão dos processos e dos tipos e formas de usos antrópicos ocorridos no ambiente, tanto urbano, quanto rural, para poder diminuir ou restringir as intervenções negativas revista brasileira de ciências ambientais número 14 dezembro/2009 19 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 ocorridas. considera-se a metodologia citada de grande embasamento teórico e conceitual e de grandes e consistentes resultados em termos de análise de risco. porém, há que se considerar a incorporação de novos estudos referentes às denominadas pela autora de áreas de conflito, que na realidade são fatores naturais água superficial, água subterrânea, solo, clima/ar desde a elaboração deste método. objetivos neste trabalho discutem-se inicialmente os conceitos que embasam risco ambiental e os modelos que buscam operacionalizar o conceito de risco ambiental, confrontando-os com a teoria mais ampla sobre a ideia de risco na modernidade. isso possibilitou realizar uma crítica às variáveis e indicadores selecionados por esses modelos, bem como à própria essência dos mesmos. um estudo de caso aplicado no entorno do córrego mingau, em goiânia, goiás permite proporcionar maior segurança no debate sobre as variáveis que devem ser incorporadas aos modelos que trabalham com o risco ambiental. por fim, o objetivo final pretendido é fazer o confronto entre percepção dos atores sociais em situação de risco ambiental e os diagnósticos dos mesmos realizados pelos sistemas peritos. metologia foi realizada uma pesquisa no entorno do córrego mingau, localizado no parque amazônia em goiânia, goiás, região classificada como de risco ambiental por especialistas. a pesquisa utilizou da aplicação de questionário em 21 residências no entorno do referido córrego, onde em 2005 foi realizada uma análise de risco de danos ao solo devido a ocupação urbana (assunção, 2005). o presente trabalho utilizou-se dos principais resultados obtidos no estudo de assunção (2005), que foram os riscos à inundação e à erosão para a construção do questionário. os resultados obtidos com a sua aplicação foram comparados com as opções teóricometodológicas dos modelos de análise de risco apresentados por faria (1984), por cerri e amaral (1998) e norma técnica p.4261 (cetesb, 2003). por fim sugerem-se ferramentas e indicadores para incorporação aos métodos de análise de risco ambiental. resultados e discussão como subsídio à incorporação pelos modelos de análise de risco ambiental da dimensão social apresenta-se a seguir um estudo de caso que busca perceber como as pessoas em situação de risco avaliam as circunstâncias a que estão expostas. o estudo realizado por assunção (2005), em uma área de 284.437,68 km no entorno de um curso d'água córrego mingau utilizou a metodologia análise do risco ecológico (faria, 1996). o presente trabalho baseou-se nos resultados obtidos no estudo de assunção (2005, p. 13), quando se pôde observar a dimensão do desrespeito às áreas de proteção permanente, de tal forma que dificilmente se encontram matas ciliares em bom estado de preservação, pouco restando da paisagem natural. a construção indiscriminada de habitações, de clubes de lazer e vias públicas e a retirada das matas ciliares, levaram à compactação do solo, alteraram a drenagem natural de toda a área e contribuíram para o aprofundamento do perfil de base do córrego. foram avaliadas as condições no entorno do solo em três pontos do córrego: o 1º nas nascentes principais; o 2º aproximadamente no ponto médio do córrego e o 3º na confluência do córrego mingau com o serrinha. no 1º ponto as nascentes principais estavam expostas e isentas da proteção da mata ciliar, o que demonstra o risco de as mesmas virem a ser extintas; no 2º ponto, observou-se o assentamento do perfil de base do córrego no 2º horizonte, ou sobre a camada mais permeável do solo, expondo-o a processos erosivos; e no 3º ponto verificou-se o assentamento do perfil de base do córrego sobre a rocha matriz (assunção, 2005, p. 6 e 7). a retirada da mata ciliar, o aprofundamento máximo do perfil de base do córrego verificado in loco, os processos freqüentes de detritização, a configuração topográfica natural do terreno aliada à construção de obras civis inadequadas ou mal dimensionadas ao fim que se destinam, causaram alargamento do seu leito e o deslizamento de encostas e a presença de enormes erosões que expõem a população ao risco de desabamento de suas habitações. nas edificações localizadas próximas ao 1º ponto, devido à declividade do terreno, à impermeabilização do solo pela pavimentação asfáltica das ruas e ao lançamento de lixo no sistema de drenagem das águas pluviais, as edificações sofrem ainda com as inundações, expondo a população a riscos financeiros e de morte. já no 2º ponto as habitações encontram-se expostas a enchentes em ocasiões de grandes chuvas e no 3º ponto já não ocorrem inundações, pois a erosão se tornou uma grande cratera. estas são constatações dadas pelos sistemas peritos. o questionário aplicado teve como objetivo avaliar como as pessoas moradoras no entorno do córrego mingau percebem sua situação de risco e a quais fatores elas atribuem este risco. como resultado da aplicação do questionário, o primeiro dado a destacar refere-se à percepção de risco da população entrevistada. considerando-se um gradiente que vai de 1 (muito baixo) a 10 (muito alto) a população atribui uma nota 8,1 aos riscos associados à erosão e 2,05 de inundação (tabela 1). tabela 1 risco em relação a erosões e inundações no entorno do córrego mingau. m orador e ros ões (notas ) in undaç ões (notas ) 1 10 0 2 5 5 3 0 0 4 10 0 5 10 0 6 10 0 7 10 8 8 10 10 9 9 0 10 9 0 11 9 0 12 8 0 13 8 0 14 8 0 15 8 0 16 8 8 17 7 0 18 7 0 19 6 0 20 10 10 m édia 8,1 2,05 fonte: pesquisa de campo realizada pelos a u t o r e s avaliação do risco pessoal dos moradores. revista brasileira de ciências ambientais número 14 dezembro/2009 20 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 as erosões ocorrem em todo o percurso do córrego, sendo que na confluência do córrego mingau com o córrego serrinha presencia-se uma grande cratera, onde o perfil de base do córrego já apresenta aprofundamento máximo tendo se assentado sobre a rocha matriz. neste local, de acordo com as interferências antrópicas que o córrego se expõe e por estar já com o aprofundamento máximo, o solo do entorno do córrego está totalmente erodido e transformado numa enorme tabela 2 fatores que provocam o risco à erosão e inundação no entorno do córrego mingau. cratera. observa-se, como resultado da pesquisa que a média apresentada para risco à erosão é considerada alta e, em relação às inundações é baixa. isto se deve ao fato de a erosão ser muito forte e mostrarse mitigadora da inundação, pois as águas captadas são escoadas em direção a esta cratera. sendo assim as enchentes somente são vivenciadas na região da nascente principal, nos locais onde a pesquisa de assunção (2005, p. 6 e 7) denomina como 1º ponto e também no 2º ponto, pois as erosões ocorrem nesses locais de maneira não tão grave. outros temas avaliados foram os fatores que causam as erosões e as inundações, no entender dos entrevistados. os fatores apresentados nos questionários, tanto para erosões como para inundações, foram evidenciados como indicadores de risco na pesquisa realizada por assunção (2005, p. 13). fatores que provocam risco erosão inundação núm ero de m oradores % núm ero de m oradores % inclinação do terreno 8 44,44 3 60 inexistência de vegetação nativa 11 61,11 3 60 acúm ulo de lixo 11 61,11 2 40 im perm eabilização (construção de casas, asfaltam ento de ruas) 11 61,11 3 60 sistem a de drenagem urbana 14 77,77 2 40 sistem a de captação de esgoto 6 33,33 1 20 lançam ento de esgoto no córrego 11 61,11 2 40 fonte: pesquisa de campo realizada pelos autores observa-se, pelos resultados obtidos (tabela 2) que as pessoas não conseguem relacionar a impermeabilização do solo por meio da construção de casas ao longo do córrego, bem como o asfaltamento das vias que o circundam como fatores que causam a inundação, mas relacionam esses indicadores como causas das erosões. isso se deve ao fato de considerarem as erosões como maiores fatores de risco e ainda, o asfaltamento das vias, no entender dos entrevistados, não é considerado um fator de impermeabilização e sim um benefício. para quem já vivenciou morar num lugar onde não se tem as ruas asfaltadas presencia-se, na época da seca, muita poeira e, em decorrência disto, muitas doenças respiratórias; na época das chuvas, evidencia-se lama e barro. desta forma, eles preferem submeter ao risco da inundação e erosão a ter que morar em locais não asfaltados. o mesmo acontece para os fatores de drenagem urbana: para o risco de erosão os moradores consideram altos e para os de inundação consideram baixos. já para a inclinação do terreno eles consideram risco médio para erosão e, alto para inundação. analisando o acúmulo de lixo, percebe-se um risco médio-alto para erosão e, alto para inundação. comparando as respostas obtidas para inundação e erosão, percebe-se uma discrepância entre respostas, ou seja, o que provoca erosão nem sempre provoca a inundação. para os sistemas peritos os fatores que provocam o risco de inundação e de erosão estão articulados, porém para os moradores isto não acontece. a tendência das respostas, de maneira geral reforça o risco da erosão. observa-se, utilizando-se dos resultados, uma percepção bastante imediatista dos fatos, como exemplo citase que a falta da drenagem urbana para eles provoca a erosão, mas não conseguem perceber como essa ausência pode provocar a inundação. outro ponto abordado refere-se aos fatores que no entender dos moradores atenuariam o risco relacionado às erosões e às inundações, apresentados na tabela 3. o acúmulo de lixo foi apontado como fator importante, tanto no risco de inundação como no risco de erosão. porém, na pergunta relacionada aos fatores que atenuariam o risco a erosões, a sistematização da coleta do lixo não foi apontada como fator importante na solução deste problema. f a t o r e s q u e a t e n u a r ia m o r is c o e ro s ã o i n u n d a ç ã o n ú m e r o d e m o r a d o r e s % n ú m e r o d e m o r a d o r e s % d im e n s io n a m e n t o c o r r e t o g a le r ia s c a p t a ç ã o á g u a p lu v ia l 1 4 7 3 , 6 8 5 1 0 0 r e f lo re s t a m e n t o d a á re a 1 4 7 3 , 6 8 2 4 0 r e c u p e r a ç ã o d a s e r o s õ e s 1 5 7 8 , 9 4 2 4 0 i s is t e m a t iz a ç ã o d a c o le ta d e lix o p e la p r e fe it u r a 6 3 1 , 5 7 1 2 0 c a n a liz a ç ã o d o c ó r re g o 1 6 8 4 , 2 1 2 4 0 tabela 3 fatores que atenuariam o risco no entorno do córrego mingau. fonte: pesquisa de campo realizada pelos autores revista brasileira de ciências ambientais número 14 dezembro/2009 21 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 analisando os motivos que os impulsionaram a escolher a canalização do córrego como alternativa mais indicada para a solução dos riscos à erosão, observase que os fatores reflorestamento e recuperação das erosões foram considerados importantes para a solução dos riscos relacionados à erosão, mas não em relação à inundação. isso reafirma a visão imediatista dos questionados observadas nas questões anteriores, ou seja, a vegetação pode impedir que os processos erosivos avancem, mas não tem resultado tão imediato quanto a canalização do córrego e a revegetação demora muitos anos. assim, os moradores demonstram não conseguir fazer a relação de como o reflorestamento, num horizonte temporal mais distante, pode mitigar os riscos à erosão e à inundação. ao tratarmos do tema canalização percebe-se uma visão controversa dos questionados em relação aos sistemas peritos: enquanto os primeiros são a favor da canalização, os últimos vislumbram essa prática de maneira mais criteriosa, questionando os reais benefícios, viabilidade e adequação socioambiental advindos da canalização e, acima de tudo, se houver viabilidade, quais os materiais de construção mais adequados para a execução da obra, evitando a impermeabilização do solo. quanto ao item dimensionamento correto das galerias de captação de água pluvial para solução dos riscos relacionados à erosão e inundação, os resultados obtidos convergem com o apontado como fator que provoca os riscos. assim, com exceção a este fator, de acordo com o entender dos questionados, percebese não haver coerência efetiva entre os fatores que causam o risco e os que atenuariam o risco. outro ponto abordado é a atribuição de culpa pelas erosões e inundações. devido ao fato dos moradores perceberem as erosões como os maiores riscos a que estão expostos, atribuem que a culpa pela existência destes riscos seja da prefeitura (tabela 4). relações de causa e efeito das atividades que provocam o risco inundação erosão número de moradores % número de moradores % culpa da prefeitura 2 10 17 94,44 culpa da população local 4 20 9 50 tabela 4 relações de causa e efeito das atividades que provocam o risco fonte: pesquisa de campo realizada pelos autores os moradores não conseguem perceber que as atividades exercidas por eles mesmos, como o lançamento aleatório de lixo nas ruas e no córrego e a construção de casas à beira do mesmo são as reais causas da existência das erosões. ou seja, a população local não reconhece as relações de causa e efeito das suas atividades e como elas ocasionam os riscos de erosão. de maneira geral, os resultados ressaltam uma maior preocupação com os riscos à erosão e apontam para a incapacidade de detecção de que esses são os riscos mais imediatos. outro fator observado na análise de risco elaborada por assunção (2005, p. 13) se refere à fragilidade do sistema de captação da água pluvial. as bocas de lobo existentes, que efetivamente são muito poucas relacionadas ao volume de água pluvial captado no local durante as intensas chuvas, direcionam toda essa água para o córrego. os pontos de dissipação da água pluvial coletada não são dimensionados de acordo com o volume de água receptado, sendo totalmente destruídos em todos os períodos chuvosos. os problemas de drenagem no entorno do córrego são realmente caóticos. no intuito de verificar o que a população percebe em relação a este sistema de drenagem, foi perguntado a eles a nota de eficiência que eles dariam ao mesmo e a média obtida em 17 pessoas questionadas foi de 4,17, conforme se pode observar na tabela 5. e fic iê n c ia d o s is te m a d e d re n a g e m d e á g u a p lu v ia l n o e n to rn o d o có rre g o m in g a u m o ra d o r n o ta d e 1 a 1 0 1 5 2 0 3 4 4 1 5 1 6 5 7 8 8 5 9 5 1 0 4 1 1 6 1 2 5 1 3 2 1 4 5 1 5 6 1 6 8 1 7 1 m é d ia 4 ,1 7 tabela 5 eficiência do sistema de drenagem de água pluvial no entorno do córrego mingau fonte: pesquisa de campo realizada pelos autores revista brasileira de ciências ambientais número 14 dezembro/2009 22 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 considera-se que diante do quadro apresentado para este fator a nota 4,17 é baixa, porém, se comparada com o sistema existente ela é alta, dada a deficiência do mesmo. na pesquisa verificada por assunção (2005, p. 12) os riscos provocados pelo atual sistema de drenagem da água pluvial foram classificados como o maior nível: iii; sendo tomado nível i como menor risco de danos e nível iii como o maior. este foi outro resultado em desacordo com os obtidos pelos sistemas peritos. nota-se que os dois itens mais assinalados se referem aos problemas de erosão e desbarrancamento, 72,22 e 83,33% respectivamente. o terceiro item mais assinalado se refere à ausência de lixo no córrego, contradizendo mais uma vez os dados obtidos com os relatados pelos moradores nas perguntas 3 e 4, em que os moradores não consideraram a sistematização da coleta do lixo como fator importante para atenuar a sua exposição ao risco. este resultado coincide com o das perguntas 5 e 6 relacionadas aos fatores que atenuariam o risco a erosões e inundações, os moradores não consideraram a presença de lixo como fator importante. quando questionados se as erosões acontecem devido às inundações 100% dos entrevistados responderam que sim, evidenciando mais uma vez a contradição de acordo com as respostas anteriores que consideraram serem as erosões o mais alto risco por eles percebido (tabela 8). questionados se a prefeitura deveria canalizar o córrego, 90% dos moradores responderam que sim e somente 10% responderam que não, conforme tabela 6. estes resultados coincidem com os fatores que atenuariam o risco a erosões, na percepção dos moradores e, foram reafirmados na identificação dos motivos pelos quais a prefeitura deveria canalizar o córrego, conforme tabela 7. canalização do córrego pela prefeitura número de moradores % sim 18 90 não 2 10 tabela 6 canalização do córrego pela prefeitura. fonte: pesquisa de campo realizada pelos autores tabela 7 motivo pelo qual a prefeitura deve canalizar o córrego. fonte: pesquisa de campo realizada pelos autores tabela 8 as causas das erosões são as inundações. fonte: pesquisa de campo realizada pelos autores motivo pelo qual a prefeitura deve canalizar o córrego número de moradores % solução dos problemas relacionados à erosão 13 72,22 solução dos problemas relacionados às inundações 3 16,66 diminuição da água da cisterna 1 5,55 solução do desbarrancamento das margens do córrego 15 83,33 a chuva não vai levar as árvores 10 55,55 a água do córrego vai ficar mais limpa 8 44,44 não vai ter lixo no córrego 11 61,11 as causas das erosões são as inundações número de moradores % sim 9 100 não 0 0 revista brasileira de ciências ambientais número 14 dezembro/2009 23 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 a tabela 9 reforça a percepção de que as inundações não são consideradas tabela 9 frequência de ocorrência das inundações. fonte: pesquisa de campo realizada pelos autores problema, uma vez que ocorrem raramente, ou apenas com as chuvas mais fortes. frequência de ocorrência das inundações número de moradores % todas as chuvas fortes 4 80 todas as chuvas 0 0 de vez em quando 2 40 as tabelas 10 e 11 expressam o acesso dos moradores aos sistemas peritos como fonte de informações para as situações de risco por eles vivenciadas. em primeiro tabela 10 orientação aos moradores por agentes da prefeitura sobre inundações/erosões. fonte: pesquisa de campo realizada pelos autores lugar percebe-se uma pouca atuação do poder público em termos de transmissão de informações. isso faz com que os meios de comunicação de massa sejam os mecanismos principais de acesso às informações. mesmo a escola não aparece como uma instância importante nesse aspecto, tabela 11 fontes de informação sobre erosões/inundações. fonte: pesquisa de campo realizada pelos autores como pode-se observar na tabela 11, que refere-se às fontes de obtenção de informações sobre as erosões e inundações. orientação por agentes da prefeitura sobre inundações/erosões número de moradores % sim 3 15 não 17 85 fontes de informação a respeito das erosões/inundações número de moradores % agentes da prefeitura 3 15 agentes comunitários 2 10 televisão/rádio/jornal 12 60 escola 5 25 nunca me informei 5 25 revista brasileira de ciências ambientais número 14 dezembro/2009 24 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 por último e, no intuito de relacionar as respostas obtidas, analisando tabela 12 relações entre escolaridade e risco. fonte: pesquisa de campo realizada pelos autores escolaridade e risco, obteve-se o resultado relações entre escolaridade e risco morador escolaridade analfabeto ensino fundamental ensino médio ensino superior 1 x 2 x 3 x 4 x 5 x 6 x 7 x 8 x 9 x 10 x 11 x 12 x 13 x 14 x 15 x 16 x 17 x 18 x 19 x 20 x total 2 6 11 1 demonstrado na tabela 12. das 20 pessoas entrevistadas notase que a escolaridade predominante é o ensino médio 11 pessoas, seguido do ensino fundamental 6 pessoas, logo após verificam-se 2 pessoas analfabetas e somente 1 pessoa entrevistada apresenta ensino superior completo em teologia. nenhuma pessoa entrevistada possui pósgraduação lato sensu ou stricto sensu. segundo assunção (2005, p. 12), os riscos relacionados à erosão e inundação no córrego mingau foram classificados como nível iii (muito alto). analisando nesta tabela 12 o maior nível de escolaridade, morador número 2 com a pergunta apresentada na tabela 1, risco em relação a erosões e inundações no entorno do córrego mingau, observa-se que as notas dadas 5 para erosão e 5 para inundações não condizem com os resultados dos sistemas peritos; mas na tabela 5, quando o mesmo morador atribui nota a eficiência do sistema de drenagem de água pluvial, o resultado é nota 0, o que demonstra uma maior adequação à teoria dos sistemas peritos. já o morador número 18, sem nenhuma instrução escolar, atribuiu nota 7 para erosão e 0 para inundação, em relação a pergunta demonstrada na tabela 1. a nota 7 também estaria fora dos resultados obtidos pelos sistemas peritos e a 0 atribuise ao fato de que nessa região onde esse morador habita não existe inundação. o morador número 20, também analfabeto, atribuiu nota 10 para inundação e 10 para erosão, traduzindo os mesmos resultados obtidos pelo sistema perito. analisando agora os questionados que apresentam ensino médio, moradores números 8, 9 e 10, verifica-se que as notas por eles atribuídas aos riscos oferecidos pela erosão e inundação (tabela 1) se adequam aos resultados obtidos pelo sistema perito (assunção, 2005, p. 12). o morador de número 8 atribuiu notas 10 (risco máximo) para inundação e erosão; os moradores 9 e 10 atribuíram nota 9, que também pode ser considerado risco máximo para erosão e 0 para inundação, também porque no local onde eles habitam realmente não existe inundação. conclusão esta pesquisa, inicialmente embasada em revisão bibliográfica, demonstrou os diversos instrumentos, as ferramentas mais utilizadas e a legislação pertinente relativa à avaliação de risco ambiental e procurou, de maneira empírica, problematizar algumas questões. a busca por dados relevantes e convenientes para serem utilizados como indicadores em avaliação de risco ambiental é que impulsionou a pesquisa empírica. esta estudou uma população considerada em situação de risco pelos sistemas peritos: pesquisa sobre avaliação de risco do solo realizada no entorno do córrego mingau e publicada em 2005, que determinava os níveis mais elevados de risco para erosão e inundação. revista brasileira de ciências ambientais número 14 dezembro/2009 25 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 por meio da pesquisa realizada foi possível perceber que a experiência de vida do indivíduo é que determina a sua percepção de risco. a população estudada não consegue relacionar o conhecimento dos sistemas peritos com os problemas por eles enfrentados cotidianamente. esta conclusão é fruto da análise realizada que demonstra ser a escola um dos menores instrumentos de transmissão de conhecimento. as pessoas têm mais acesso ao conhecimento através dos meios de comunicação de massa, em especial da televisão. a pouca atuação do poder público em termos de transmissão de informações também foi verificada. é interessante ressaltar o efeito contraditório entre os resultados obtidos em pesquisa dos sistemas peritos e as notas atribuídas pelos moradores aos fatores de risco ambiental. os resultados da pesquisa demonstram que nos diversos níveis de escolaridade há grandes divergências de respostas; somente se obteve uma maior padronização destas nos questionários dos moradores que apresentam escolaridade no ensino médio. assim, as pessoas tendem a não ter acesso ou ignorarem o conhecimento dos sistemas peritos, o que os faz apresentarem uma percepção bastante imediatista dos fatos. os problemas mais próximos a eles são considerados maiores. como exemplo, cita-se o fato de perceberem como maior risco a erosão em relação à inundação: no seu modo de pensar a erosão, que é o problema mais vivenciado, é provocada pela ausência dos sistemas de drenagem urbana; porém os entrevistados não percebem que a ausência deste sistema também pode provocar a inundação. não se pretende aqui analisar as opções teórico-metodológicas empreendidas pelos diversos autores que trabalham com avaliação de risco ambiental. mas, se considera que a dimensão do risco também é expressa em termos sociais e não somente em termos ambientais. na política nacional da biodiversidade (brasil, 2002) está dito claramente que a conservação e a utilização sustentável da biodiversidade devem contribuir para o desenvolvimento socioeconômico, para a erradicação da pobreza e também que as ações de gestão da biodiversidade devem ter caráter integrado, descentralizado e participativo. assim as avaliações de risco devem integrar, não somente as variáveis ambientais, mas também as sociais. entende-se que não é por acaso que as áreas de risco e degradação ambiental em ambientes urbanos também são, na maioria das vezes, áreas de pobreza e privação social. as situações de pobreza e privação social apresentadas nas grandes metrópoles brasileiras estão diretamente ligadas à vulnerabilidade ambiental. assim, a vulnerabilidade socioambiental para análise de risco pode refletir de maneira mais eficaz os indicadores de sobreposição espacial e interação entre os problemas sociais e ambientais. este estudo de caso demonstra claramente o quanto a avaliação de risco por parte dos agentes sociais é diferente da realizada pelos sistemas peritos; corrobora ainda a grande distância entre a percepção de risco da população local e a avaliação de risco ambiental elaborada pelos sistemas peritos. essa constatação nos remete e reafirma o pensamento de beck (2006) que trata da perda do pensamento social das comunidades provocada pelas situações de risco ambiental: as pessoas expostas aos riscos parecem perceber que os danos poderão atingir somente as outras pessoas ou em outros lugares e, simultaneamente, os mesmos danos podem ter percepções completamente diferentes de acordo com a idade, sexo, educação, profissão, hábitos alimentares, moradia, etc. a revisão teórica exposta nesta pesquisa demonstrou sustentação a uma pesquisa empírica, reafirmando a necessidade que os modelos de avaliação de risco precisam incorporar, além das variáveis quantitativas e qualitativas, outras dimensões das atualmente adotadas. a percepção de risco pelos agentes sociais é uma dessas dimensões e precisa ser considerada e trabalhada com rigor e efetividade, como instrumento nos modelos de avaliação de risco ambiental. reafirmando o pensamento de beck, sem racionalidade social a racionalidade científica fica vazia. afinal, a operacionalização desses modelos somente será efetiva se realmente servir como melhoria da qualidade de vida da população. agradecimentos agradecimentos: aos estudantes do curso de agronomia da universidade federal de goiás ricardo de sousa bezerra, raphael de arruda camozzi e marcos paulo alves balbino; ao estudante do curso de direito da pontifícia universidade católica de goiás guilherme borges sávio. referências bibliográficas art, h. w. dicionário de ecologia e ciências ambientais. são paulo: melhoramentos, unesp. 1998. associação brasileira de normas técnicas abnt. nbr iso 14001. sistemas de gestão ambiental.1996. assunção, s. g. s. análise do risco de danos ao solo no entorno do córrego mingau, no bairro parque amazônia, em goiânia-go. proceedings: in international congress on environmental planning and management, brasília, df, págs. 1 a 15, isbn: 85-9050362-3, meio magnético. 2005. awazu, l. a. m. análise, avaliação e gerenciamento de riscos no processo de avaliação de impactos ambientais. são paulo: cetesb, 2004. baylei, p. d. iea: a new methodology for environmental policy? environmental impact assessment review, págs. 221 a 226. 1997. beck, u. la sociedad del riesgo: hacia una nueva modernidad. barcelona: paidós, 2006. brasil. constituição federal. senado federal: 1988. disponível em: http:// www.al.ma.gov.br/arquivos/con1988.pdf. acesso em 13/10/2009, às 17h 45 min. política nacional do meio ambiente. lei federal nº 6.938 de 31/08/81. conselho nacional do meio ambiente conama. resolução nº 020 de 1986. revista brasileira de ciências ambientais número 14 dezembro/2009 26 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 secretaria de segurança e saúde no trabalho. nr 9 programa de prevenção de riscos ambientais portaria nº 25, de 15.02.95. ministério do meio ambiente. avaliação de impacto ambiental: agentes sociais, procedimentos e ferramentas. brasília: instituto brasileiro do meio ambiente e dos recursos naturais renováveis ibama, 1995. ministério do meio ambiente. política nacional da biodiversidade. decreto nº 4.339, de 22 de agosto de 2002. brasília. 2002. cardoso, a. s. et al. metodologia para classificação de aspectos e riscos ambientais conforme nbr iso 14001. florianópolis: xxiv encontro nac. de engenharia de produção, 2004. disponível em: http://www.abepro.org.br/biblioteca/ enegep2004_enegep1002_0117.pdf. acesso em: 13/10/2009, às 18h 15 min. cerri, l. e. s; amaral , c. p. riscos geológicos. in: geologia de engenharia. são paulo: associação brasileira de geologia de engenharia,1998. cetesb companhia ambiental do 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614 avaliação do impacto das mudanças climáticas globais nos mangues tropicais sonia maria de melo richieri graduação em ciências biológicas (unisa – sp) 1982; pós-graduação em didática do ensino superior (unisantana – sp) 1996; multiplicadora em educação ambiental (universidade brasília – df) 2001; mestrado em engenharia de processos químicos e bioquímicos (escola de engenharia do instituto mauá de tecnologia – sp), com orientação do prof. dr. roberto de aguiar peixoto (professor de ciência e biologia da secretaria de estado da educação). soniarichieri@hotmail.com resumo os mangues apóiam os processos químicos e bioquímicos de produtividade e biodiversidade nos oceanos. dependendo da relação entre clima, nível do mar, e sedimentos as comunidades ecológicas podem reduzir ou expandir, modificando seus processos químicos e bioquímicos, variando a biomassa e alterando a biodiversidade. essa variação pode ser investigada, pela combinação causaefeito das mudanças climáticas globais e fatores biológicos dos manguezais. utilizou-se a matriz de leopold para avaliar os impactos ambientais sobre os manguezais. finalizou-se o estudo conclusões sobre sua aplicação. resumem los mangles apoyan el proceso químico y bioquímico de la productividad y de la biodiversidad en los océanos. el depender de la relación entre el clima, nivel del mar y los sedimentos, las comunidades ecológicas pudieron reducir o cambiar su proceso químico y bioquímico, cambiando la biomasa y la biodiversidad. esta variación puede ser investigada con el uso del causa-efecto del cambio global del clima y de los factores biológicos de las consecuencias para el medio ambiente en los mangles. leopold fue utilizada para evaluar las consecuencias para el medio ambiente en los mangles. acabó el estudio con conclusiones sobre su uso. abstract the mangroves support the chemical and biochemical process of the productivity and biodiversity in the oceans. depending on relationship between climate, sea level and sediments, the ecological communities they can reduce or to expand, modifying their chemical and biochemical process, modifying the biomass and changing the biodiversity. this variation it can be investigated with the use of the cause-effect of the global climate change and biological factors of the mangroves. it of leopold was used to evaluate the environmental impacts on the mangroves. finished the study with the conclusions about its application. key words gestão ambiental abril 2007 15 introdução as atividades humanas, principalmente a queima de combustíveis fósseis e o manejo da terra, estão contribuindo para o aumento da concentração dos gases de efeito estufa na atmosfera, alterando o balanço radiativo e causando o aquecimento global. mudanças nas concentrações dos gases de efeito estufa (ipcc, 1997), conduzirão a mudanças globais e regionais de temperatura, precipitação e outras variáveis climáticas, originando alterações nos ecossistemas1 e levando a um aumento do nível do mar. as conseqüências das mudanças climáticas nos ecossistemas dependerão da magnitude e espaço de tempo em que as variações térmicas ocorrerem. a literatura aponta modificações na distribuição de espécies, alterações no metabolismo orgânico e na estabilidade do habitat, alterações na dispersão de nutrientes nas águas e na dinâmica do ciclo hidrológico, bem como na dinâmica dos demais ciclos biogeoquímicos. as projeções dos modelos climáticos (ipcc, 2001) prevêem aumento da temperatura média da superfície do planeta de 1,4°c a 5,8°c até o ano de 2100 e aumento do nível do mar entre 9 e 88 centímetros. as zonas costeiras tropicais abrigam grande diversidade de ecossistemas, entre eles os manguezais2 ecossistemas costeiros, típicos de regiões tropicais. importantes como sustentáculos da cadeia biológica marinha, podem sofrer variações devido ao clima e nível do mar, diminuindo ou expandindo, variando a proporção das diferentes espécies que utilizam seus recursos e, conseqüentemente, modificando a cadeia alimentar e acabando por interferir nas condições de vida da população humana que daí retira sua sobrevivência. os conhecimentos atuais sobre alterações climáticas e as interações com os ecossistemas que possam conduzir a interpretações precisas ainda são insuficientes. buscou-se apoio na literatura específica sobre manguezais avaliação de impactos ambientais nos mangues matrizes podem ser utilizadas na identificação de impactos, comparando informações e descrevendo impactos potenciais. a matriz de leopold (1971) foi desenvolvida pela sociedade geológica americana e é tida como um guia para avaliação e preparação de relatórios de impacto ambiental.. a avaliação de impactos ambientais neste estudo reúne informações sobre os efeitos das mudanças climáticas globais e regionais e as características biológicas do manguezal. trabalhou-se sistemática e objetivamente na construção da matriz de interação dos impactos, estruturada a partir das informações coletadas na revisão bibliográfica. procedeu-se à elaboração da matriz de interação de impactos ambientais que, potencialmente, podem afetar as características vitais do manguezal. a partir da caracterização de manguezais encontrada na literatura pesquisada, foram listados 13 fatores abióticos ou componentes ambientais e 18 fatores bióticos ou componentes biológicos do manguezal. a matriz de interação de impactos foi utilizada para identificar relações causaefeito entre os fatores bióticos e abióticos do manguezal, admitindo-se as alterações físicas e químicas como causas das alterações biológicas e ecológicas ecossistêmicas. as variáveis ou fatores abióticos do ecossistema formaram o conjunto de ações que podem ser decorrentes das alterações climáticas, enquanto os fatores bióticos ou de relações ecológicas formaram o conjunto de indicadores, efeitos ou fatores afetados pelos impactos. a matriz desenvolvida neste estudo (13 x 18) contém 234 células de interação. a primeira coluna da matriz em questão reuniu fatores abióticos considerados causas físico-químicas dos impactos ambientais, distribuídos em 4 subgrupos, de acordo com o local onde a ação se desenvolve: no solo, na água, na atmosfera, ou em interfaces de relação entre dois ou mais ambientes. após a organização dos fatores, procedeu-se à associação de interação entre os fatores bióticos e abióticos da matriz, ilustrada na figura 1, de acordo com as referências bibliográficas pesquisadas. foram utilizadas 135 referências de 40 autores, aquelas que associavam características biológicas e de relações ecológicas do manguezal a condições do ambiente. as relações descritas estão classificadas em sua devida categoria, bem como os autores responsáveis. a célula assinalada representa a qualidade da referência, de acordo com os fatores. leopold (1971) descreve cada intersecção causa-efeito em termos de magnitude e importância. a magnitude é a medida extensiva, grau ou escala de impacto. importância refere-se à significância da causa sobre o efeito. utilizamos neste estudo a matriz simplificada de hierarquia dos impactos, construída com a avaliação de incidência, abrangência, probabilidade, severidade, escala e detecção dos impactos, onde o resultado foi a qualificação da importância (relevância) e hierarquia dos impactos. revista brasileira de ciências ambientais – número 616 abril 2007 17 revista brasileira de ciências ambientais – número 618 figura 2. matriz de significância dos impactos ambientais nos manguezais figura 3. hierarquia dos impactos ambientais nos manguezais a matriz ilustrada na figura 2 deve ser entendida como estimativa da magnitude e importância dos impactos ocasionados pelas mudanças climáticas, utilizando resultados como indicadores de possibilidades. o campo designado “impacto ambiental” representou os impactos ambientais associados às mudanças climáticas, que constituem os fatores abióticos dos manguezais, avaliados individualmente no campo designado “avaliação”, que expressou a magnitude dos impactos numa escala numérica. o campo “significância” foi composto pelos parâmetros: • resultado (re), determinado pela multiplicação simples dos fatores probabilidade, severidade, escala e detecção. (re = pr x sr x es x de), fornecendo uma noção de grandeza da causa sobre seus efeitos. • relevância dos impactos ambientais foi determinada de acordo com a hierarquia final, indicada no parâmetro resultado, sendo considerada: • desprezível – admitiu-se quando o resultado obtido foi de valor inferior ou igual à quarta parte da máxima obtida, indicando que não há necessidade de nenhuma atitude de controle ou recuperação ambiental; • significante – admitiu-se quando o resultado obtido foi de valor maior que a quarta parte e menor ou igual à metade da máxima obtida, indicando a necessidade de mecanismos de controle ambiental ou plano de recuperação ambiental que podem ser executados em longo prazo; • importante – admitiu-se quando o resultado obtido foi de valor maior que metade e menor ou igual a três quartos da máxima obtida, indicando a necessidade de mecanismos de controle e recuperação ambiental em médio prazo; • crítico – quando o resultado obtido foi de valor superior a três quartos da abril 2007 19 máxima obtida, indicando a necessidade de mecanismos de controle e recuperação ambiental em curto prazo. conclusões a ordenação de informações procurou ajustar e refinar o estudo, detectando possíveis ameaças em áreas de manguezais, bem como sua hierarquização e qualificação. a tabela 1 e a figura 3 apresentam a significância e hierarquização dos impactos ambientais sobre os manguezais. foi encontrada falta de unanimidade conceitual entre as definições de risco e ameaça. o primeiro expressa as conseqüências em termos de danos e perdas reais caso um impacto venha a ocorrer, o segundo refere-se à probabilidade da ocorrência desse impacto. suscetibilidade expressa a predisposição das características do meio físico frente aos processos impactantes. para avaliar a suscetibilidade do ecossistema são considerados fatores relacionados ao desencadeamento de eventos. a análise utilizada mostrou-se adequada aos objetivos propostos. a matriz de leopold permitiu a ordenação, hierarquização e qualificação de forma mais objetiva. a metodologia utilizada apresentou a vantagem de sistematização da análise e ofereceu a possibilidade de visualizar graficamente os resultados, permitindo aproveitar o que já se publicou sobre o tema e incorporar na análise. deve-se ressaltar a importância de definir critérios, a partir dos quais os dados são gerados e quantificados. impactos climáticos, juntamente com os fatores de adaptação natural e planejada do ecossistema irão atuar sobre a resiliência3 do manguezal. notas (1) sistema ecológico que inclui todos os organismos vivos de uma determinada área, interagindo com o meio físico, de forma a originar um fluxo de energia. (2) (1) ecossistema litorâneo que ocorre em terrenos baixos, sujeitos à ação das marés localizadas em áreas relativamente abrigadas e formado por vasas lodosas recentes, às quais se associam comunidades vegetais características. (resolução conama 004/85). (2) ecossistema costeiro tropical dominado por espécies vegetais típicas (mangues), às quais se associam outros componentes da flora e da fauna, adaptados a um substrato periodicamente inundado pelas marés, com grandes variações de salinidade. (decreto estadual 24.017, de 07 de fevereiro de 2002). (3) ecossistema litorâneo que ocorre em terrenos baixos, sujeitos à ação das marés, formado por vasas lodosas recentes ou arenosas, às quais se associa, predominantemente, a vegetação natural conhecida como mangue, com influência fluviomarinha, típicas de solos limosos de regiões estuarinas e com dispersão descontínua ao longo da costa brasileira, entre os estados do amapá e santa catarina. (resolução consema nº 002, de 15/10/2002) (3) característica que define a capacidade da conservação do estado de equilíbrio de um sistema. referências bibliográficas abrahão, g. r. técnicas para a implantação de espécies nativas de manguezais em aterro hidráulico visando a recomposição de ecossistemas costeiros. (via expressa sul – ilha de santa catarina – estado de são paulo). v.1. são paulo: [s.i.], 1998. p 80-99. adaime, r. r. produção do bosque de mangue da gamboa nóbrega (cananéia, 25ºs – brasil). dissertação de doutorado. são paulo: iousp, 1985. 305p. almeida, j. r. et al. planejamento ambiental (1999). in: brasil, ministério de meio ambiente. questões ambientais: conceitos, história, problemas e alternativas. brasília, df: mme, cid ambiental, 2001. 165 p. altenburg, w. living of the tides. 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priscylla andrade volkart graduanda curso de química e bolsista de iniciação científica/cnpq, unilasalle. canoas, rs, brasil priscyvolk@yahoo.com.br; delmar bizani doutor em microbiologia e bioquímica de microrganismos. prof. de graduação e pós graduação unilasalle. canoas, rs, brasil delmar@unilasalle.edu.br revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 25 introdução a indústria da mineração produz significativas quantidades de efluentes líquidos, como contrapartida de seus processos, cujas concentrações de compostos inorgânicos e metais, entre outros componentes, estão bem acima dos padrões máximos de lançamento estabelecido pela legislação. desde o início do processamento do carvão, o contato do run of mine (rom), que é o minério bruto extraído diretamente da mina, com a água, faz com que ocorra o carreamento dos elementos químicos, causando alteração na qualidade físico-química da água excedente (ubaldo; souza, 2008). no processo de beneficiamento, conhecido como jigagem, a água é utilizada para oxidar o minério. os líquidos excedentes deste processo proporcionam uma solução aquosa, fortemente ácida (conhecida como drenagem ácida de mina, dam). esta é rica em sulfato e ferro (nas formas fe2+ e fe3+), além de outros metais associados, causando a poluição do solo e da água, prejudicando o abastecimento de água, as atividades de pecuária e agricultura, gerando altos impactos sociais e econômicos (chaves, 2008). devidos aos valores de ph muito baixos (1,5 a 4,0), as descargas ácidas da mineração acabam sendo despejadas em cursos d’água, alterando a natureza dos mananciais. as elevadas concentrações de metais como ferro dissolvido, se tornam tóxicos à medida que ficam livres nas células ou fracamente ligados à superfície das proteínas, dna, lipídeos ou em outras moléculas (laus et al. 2006). segundo billiard et al. (2004), uma vez no ambiente aquático, esses metais podem permanecer em solução como íons livres ou na forma de complexos. a captação destes metais na água pelos organismos vivos acontece, principalmente, na forma de ânions livres, através da superfície respiratória ou atravessando diretamente as membranas da célula vegetal e das bactérias. assim muitos metais são transferidos via cadeia alimentar na forma orgânica, já outros são incorporados pelos animais bentônicos por meio da ingestão de sedimentos. analisando especificamente o processo de beneficiamento, o sulfato é um parâmetro que precisa ser acompanhado e tratado. sendo assim, os métodos tradicionais de tratamento podem não ser os mais eficazes na remoção deste parâmetro, havendo a necessidade de desenvolvimento de meios alternativos (novas técnicas) para o seu controle. atualmente o uso de bioprocesso aparece como boa alternativa nos processos de remedição do meio ambiente. a importância dessa tecnologia é evidente, devido ao baixo custo dos sistemas que empregam a biomassa aliada alta eficiência dos microrganismos para capturar elementos químicos, a partir de soluções aquosas. isto comprova que o biotratamento pode ter um custo menor, quando comparado aos métodos tradicionais atualmente adotados por empresas (almeida, 2005). tanto a capacidade de remoção, como os mecanismos de acumulação variam amplamente, de acordo com a diversidade de espécie microbiana, até mesmo dentro da própria linhagem. as bactérias redutoras de sulfato (brs) são microrganismos quimiolitotróficos, que podem ser divididos em quatro grupos: bactérias gram-negativas mesófilicas, bactérias gram-positivas formadoras de esporos, bactérias termofilícas, e arqueaobactéias. as brs atuam numa atmosfera, preferencialmente de microaerofilia a anaerobiose estrita. elas se caracterizam por assimilar o sulfato e utilizar hidrogênio como fonte de energia, gerando rapidamente h2s (chapelle, et al, 2009). a via desassimilativa respiratória de redução de sulfato é restrita às brs, nestas o sulfato é o aceptor final de elétrons para a geração de energia, com consequente geração de sulfetos. a variabilidade de fontes de carbono utilizadas pelas brs inclui alcoóis, ácidos orgânicos, ácidos graxos em geral (c3 a c18) e hidrocarbonetos. algumas subespécies, no entanto, têm uma capacidade limitada de metabolizar estes substratos e as preferências têm sido utilizadas para dividir as brs em grupos diferentes em função do seu aspecto de crescimento (cortés, 2005). variação da capacidade redutora, bem como o comportamento bacteriano, depende da combinação dos fatores intrínsecos de crescimento com a intensidade e disponibilidade dos fatores externos. o ph, a temperatura, ausência ou presença de determinado nutriente, sua atividade oxi-redutora e metais, também influenciam no mecanismo atuante e consequentemente na eficiência de remoção do sulfato (postgate, 1984; rubio et al., 2008). o estudo para o desenvolvimento de tecnologia de remoção biológica de sulfato utilizando de brs em solos, com característica gesso-ferruginoso, apontam horizontes promissores, tanto para a redução em ambientes naturais como em sistema de bioengenharia, segundo kijjanapanich et al, (2013). assim como na matriz sólida, os bioprocessos também podem ser aplicados em líquidos, como por exemplo, em efluentes da mineração de carvão (sahinkaya et al. 2011). neste último caso os autores citam uma remoção biológica de 99,9% de íons metálicos presente em dam. revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 26 neste trabalho objetivou-se estudar a capacidade redutora de sulfato em águas excedentes do processo de beneficiamento do carvão mineral, através do uso de linhagens bacterianas em sistemas de bioprocesso. a finalidade do biotratamento foi procurar atender assim a legislação ambiental vigente que versa sobre seus padrões máximos de descarte em efluentes. materiais e métodos amostragem durante o período de julho de 2011 a fevereiro de 2012 foram feitas coletas de água (figura 1), na saída da estação de tratamento de águas residuais (etar) de uma unidade de mineração, situada no interior do estado do rio grande do sul, brasil. as amostragens foram realizadas em recipientes de 5l. todas foram feitas seguindo normas pré-estabelecidas, relativa coleta de água para análise (epa, 2011). caracterização do efluente nesse período foram realizadas análises mensais dos parâmetros de monitoramento, a fim de se obter um perfil da qualidade físico-química da água, após o processo de tratamento do efluente. foram analisados os seguintes parâmetros: ph, al, fe, mn, sulfatos, pb e hg. todas as análises físicoquímicas foram feitas a partir de amostras em triplicata e seguiram as determinações segundo a metodologia definida pelo “standard methods for the examination of water and wasterwater” (apha, 2005). bioprocesso do volume total da última amostragem foi separada uma alíquota para a determinação, caracterização e monitoramento dos parâmetros iniciais do efluente. o restante da amostra foi fracionado em erlenmeyers de 50 ml, totalizando 15 frascos utilizados para o estudo do bioprocesso (12 frascos para o bioprocesso e 3 considerados referência sem bactérias). a suplementação foi feita proporcional ao volume final para cada frasco (0,5 g/l de l-lactato de sódio, 5 g/l de cloreto de sódio, 0,2 g/l de cloreto de potássio), após foram fechados e esterilizados em autoclaves a 121o c, a 0,5 atm por 15 minutos. a partir deste procedimento o efluente passou a ser denominado de efluente preparado. o ph final do efluente preparado foi de 7,1, não havendo necessidade de ajuste. os frascos foram mantidos refrigerados até a realização das análises físico-químicas inicial (ph, eh [potencial de oxi-redução] , od [oxigênio dissolvido], dbo5/20 [demanda bioquímica de oxigênio/5 dias/20o c], dqo [demanda química de oxigênio], proteínas totais e sulfato) e a inoculação dos microrganismos. foram utilizadas três linhagens bacterianas, provenientes do meio ambiente e estocados na bacterioteca do próprio laboratório de microbiologia, que foram: serratia marcescens, micrococcus luteus, acetobacter liquefaciens. a certificação das linhagens foi feita previamente, seguindo os protocolos de identificação genética, segundo kemp e aller, (2004), que consistiu na extração de ácidos nucléicos das amostras bacterianas e a amplificação parcial do gene ribossomal 16s (16s rdna) para cada bactéria, utilizando iniciadores universais para este gene. os produtos amplificados foram separados em vetores plasmidiais por meio de clonagem, e então sequenciados. as sequências gênicas assim geradas foram identificadas por meio de comparações e confirmadas com sequências gênicas de organismos conhecidos depositados figura 1– fluxograma amostral de efluente e a sequência de análises laboratoriais até a realização do biprocesso. revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 27 em bancos gênicos. para a inoculação das linhagens foi precedido uma cultura de todas as bactérias, denominado de pré-inóculo, em 200 ml de caldo tsb (trypticase soy broth bd™) ou casoy (caldo-peptona caseina de harina de soja merck), incubadas por 24 horas a 32±0,5ºc. do préinóculo de cada cultura bacteriana foi retirado uma alíquota e inoculado nas sequencias dos frascos correspondentes do bioprocesso, de modo que, ao final da inoculação todos os frascos deviam apresentar uma absorbância de 0,300-0,500 (abs/600 nm). após a inoculação os frascos foram colocados em incubadora orbital tipo shaker à temperatura a 32 ± 0,5ºc, e em agitação orbital constante de 80 ciclos por minuto, por um período de 30 dias. todo o experimento foi conduzido em quadriplicata. a avaliação do crescimento foi feito através do acompanhamento da leitura da densidade óptica (d.o.), seguindo o protocolo para mensuração de microrganismos por meio de espectrometria de absorbância uv/vis, proposto por garcía-rubio et al., (2004). para tanto, foi retirado de forma asséptica, alíquotas de cada frasco do bioprocesso e lidos em espectrofotômetro gehaka mod. uv 380g, em um comprimento de onda de 600 nm, com intervalo de tempo entre pontos de dois dias, totalizando 22 pontos. ao final do período de experimento, o conteúdo de cada frasco foi filtrado em sistema holder, através de uma sequência de membranas, com porosidades decrescentes variável de 1,5 até 0,45µm, para a retirada das células. posteriormente, amostras foram submetidas às análises físico-químicas final (ph, eh, od, dbo5/20, dqo e sulfato), seguindo a metodologia definida pela apha (2005). apenas a determinação de proteínas totais foi realizada a partir do sobrenadante total antes do processo de filtragem, pelo método colorimétrico do biureto. todo o experimento foi executado no laboratório de microbiologia do instituto de química do unilasalle-canoas/rs. estatística os resultados obtidos foram analisados com o auxílio do programa de computação statistical package for the social sciences (spss-verso 16.0). as variáveis qualitativas foram analisadas pela estatística descritiva e expressos pela média e desvio padrão. resultados e discussão no período de julho de 2011 a fevereiro de 2012, foram realizadas análises com o objetivo de mostrar o perfil físico-químico do efluente após o processo de tratamento. os resultados estão descrito na tabela 1. tabela 1-resultados das análises de monitoramento dos parâmetros físico-químicos do efluente bruto da etar, no período de julho de 2011 a fevereiro de 2012. amostras parâmetros (mg l-1) ph al fe (total) mn sulfato pb hg 01 8,09 0,1240 0,0445 0,08 1023 < 0,002 < 0,00050 02 6,85 0,4095 1,0405 1,093 1110 < 0,002 < 0,00050 03 7,70 0,3405 0,5905 1,0685 1331,5 < 0,002 < 0,00050 04 7,75 0,3085 0,1975 0,633 1466,5 < 0,002 < 0,00006 05 7,80 0,2490 0,069 1,3345 1958,5 < 0,002 < 0,00050 06 7,60 0,0215 0,061 1,64 2266 < 0,010 < 0,00006 07 6,95 0,1755 0,2855 4,2 2355,35 < 0,010 < 0,00005 08 7,55 0,1955 0,012 0,5865 2259 < 0,010 < 0,00006 média 7,54 0,228 0,287 1,329 1721,231 0,005 0,00028 dp 0,42 0,125 0,358 1,256 550,620 0,004 0,00024 res. conama no 357* 6,0-9,0 0,1 0,3 0,1 250 0,01 0,0002 res. conama no 430 5,0-9,0 15,0 1,0 0,5 0,01 *referente aos padrões de qualidade de água para classe ii revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 28 a resolução conama no 430 (brasil, 2011), que dispõe sobre as definições e padrões de lançamento de efluentes, vem complementar e alterar a resolução no 357, de 17 de março de 2005. em seu artigo 3o resolve: “os efluentes de qualquer fonte poluidora somente poderão ser lançados diretamente nos corpos receptores após o devido tratamento e desde que obedeçam às condições, padrões e exigências dispostos nesta resolução e em outras normas aplicáveis”. portanto, todas as unidades de tratamento de efluente de qualquer origem, somente poderão lançar diretamente suas águas no corpo receptor, desde que estas atendam as disposições da lei. alguns parâmetros, como o caso do sulfato, não há uma determinação precisa para seus níveis, quando se trata de água de efluente. nos processos de tratamento de efluente, como numa etar proveniente do beneficiamento de carvão, a correção da acidez do efluente, bem como, a neutralização química e sequestro dos componentes presentes, permitem o aumento dos níveis de sulfato. grande parte desse sulfato será reduzida pela via bacteriana a sulfeto e derivados. neste levantamento observase que o sulfato, dentre outros, apresentou valores elevados, mesmo este não tendo um limite máximo, a presença no meio e a sua degradação pela via biológica pode acarretar numa série de problemas. sua ingestão direta pode provocar alterações do trato intestinal, com efeito pernicioso. já no abastecimento industrial, o sulfato pode provocar incrustações nas caldeiras e trocadores de calor. e na rede de esgoto, em trechos de baixa declividade, onde ocorre o depósito da matéria orgânica, o sulfato pode ser transformado em sulfeto, provocando a exalação do gás sulfídrico, que resulta em problemas de corrosão do concreto dos coletores, além de ser tóxico e possuir cheiro forte (cetesb, 2007). a redução de sulfato observada neste experimento, principalmente pelo a. liquefaciens, ocorreu pela via redutiva desassimilativa do íon sulfato, na qual este íon atua como agente oxidante para a metabolização da matéria orgânica. nesse processo apenas uma pequena parcela do enxofre reduzido é assimilada pelos microrganismos, sendo a maior parte excretada na forma de íon sulfeto normalmente hidrolisado a h2s livre (postgate, 1984). já a presença do sulfato em líquidos de escoamento provenientes da mineração é o elemento interferente no nível de acidez e na concentração dos metais dissolvidos, uma vez que essas características dependem do tipo e quantidade de sulfetos e da presença ou ausência de materiais alcalinos (fungaro; izidoro, 2006). neste trabalho observa-se uma variação crescente nos valores, devido aos interferentes sazonais referentes ao período do ano. nos meses em que os índices pluviométricos coincidem com os meses de maiores intensidade, fica evidente a diluição dos compostos e, portanto valores menores para a maioria dos parâmetros. o contrário, nos meses que corresponde aos menores índices de pluviosidade, pode-se verificar uma concentração de componentes solúveis, o que elevaria as médias dos parâmetros analisados. a análise do efluente, da etar estudada, mostrou valores de pb, hg, fe e ph dentro do limites estabelecidos pela legislação, porém al, mn e so4 apresentam níveis elevados mesmos após tratamento. para tanto esse efluente ainda necessita de outro processo de tratamento que remova ou reduza seu principais componentes residuários. a análise do efluente preparado, antes do bioprocesso, apresentou valores diferenciados para diversos parâmetros, conforme a tabela 2. os valores de dqo e dbo, tabela 2 – médias das análises físico-químicas do efluente preparado e analisado antes do bioprocesso, de acordo com os parâmetros abaixo. parâmetro valores iniciais método limite de detecção ph 7,05 eletrométrico/eletrodo digimed mod. dm-23-dc eh (mv) +310 eletrométrico/eletrodo oakton wd 35607-10 od (mg l-1) 4,20 st. meth. 21st-method 4500-oc 0,1 dbo5/20 (mg l -1) 1260 st. meth. 21st -method 5210-b 0,1 dqo (mg l-1) 3359 st. meth. 21st -method 5220-b 0,010 sulfato (mg l-1) 1890 st. meth. 21st -method 4500 so4 -2 e 0, 057 proteínas totais (g dl-1) 1,79 método colorimétrico do biureto (labtest® diagnostic-br) 0,6 revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 29 assim como o sulfato, são considerados elevados para águas de saída de uma etar, isso indica a existência ainda de muita matéria orgânica. a relação dqo/dbo apresentada para esse efluente foi de 2,7, que segundo jardim e canela (2004), caracterizam efluentes pouco biodegradáveis. de acordo com os autores, a relação nos fornece uma ideia do grau de biodegradabilidade, ou seja, o tipo de oxidação que será efetiva na destruição da carga orgânica. no caso de um efluente apresentar uma relação dqo/dbo<2,5, este será de fácil biodegradabilidade. quando a relação apresentar valores entre 2,5 e 5,0, são pouco biodegradáveis e para valores maiores de 5, então o processo biológico tem pouca chance de sucesso. nesse caso a oxidação química acaba sendo o processo alternativo devido o efluente conter elementos biorefratários. na tabela 3 são apresentados os resultados do desempenho das linhagens bacterianas no bioprocesso utilizando o efluente preparado, de acordo com os seguintes parâmetros: ph, eh, od, dbo5/20, dqo e proteínas totais. os valores correspondem às médias das triplicatas analisadas para todas as variáveis do bioprocesso. a estabilidade do ph foi uma característica mantida durante todo o experimento, sem a necessidade de correção. a diminuição do od e a leve redução do eh eletropositivo, indicam um meio ainda fortemente oxidante. o acompanhamento das linhagens bacterianas através da densidade óptica (do) destaca o a. liquefaciens, como bactéria com maior desempenho de crescimento vegetativo em todo o bioprocesso (figura 2). também apresentou maior taxa de proteínas totais, o que reflete numa maior adaptação ao efluente preparado. sua atividade redutora sobre o sulfato foi de 66%, enquanto que, s. marcescens e m. luteus apresentaram uma taxa de 21% e 34%, respectivamente. valores de potencial eh acima de +100,0 mv são indicativos de produção de h2s. isto por um lado leva os microrganismos responsáveis pela redução do sulfato a terem uma taxa de crescimento alta e estarem associados à presença de biofilme. a concentração od em um corpo d’água qualquer é controlada por vários fatores, sendo um deles a solubilidade do oxigênio em água. as perdas de oxigênio são causadas pelo consumo, pela decomposição da matéria orgânica (oxidação), por perdas para a atmosfera, pela respiração de organismos aquáticos, nitrificação e por fim pela oxidação química abiótica de substâncias, por exemplo, pelos íons metálicos (fe+2 e mn+2) (bahri, brissaud, 2004). o efluente gerado na etar apresenta sólidos de baixa biodegradabilidade, no entanto grande parte das indústrias extrativistas possui apenas um sistema primário para tratamento desse efluente. através da análise dos valores de dbo e dqo vários autores, entre eles jardim e canela (2004), rodrigues (2004), lange et al.(2006) e morais et al. (2006), estimam faixas de biodegradabilidade para efluentes de diferentes fontes poluidoras. através da relação dqo/dbo achada neste trabalho é possível observar que além da baixa degradabilidade do efluente, esse ainda contém um a carga orgânica muito grande, mesmo após o tratamento da etar. entretanto ao observar a figura 3, após o bioprocesso, verifica-se a mudança de padrão da degradabilidade, tornandose um efluente com líquido tabela 3 – médias das análises físico-químicas de um efluente preparado e analisado após bioprocesso, utilizando as linhagens bacterianas de s. marcescens, m. luteus, a. liquefaciens. parâmetros unidade média do desempenho bacteriano (média±dp) s. marcescens a. liquefaciens m. luteus ph 6,5±0.8 5,65±0.6 7,07±0.2 od mg l-1 1,02±0.5 2,8±0.5 2,09±0.4 eh mv +109±47 +130±72 +110±31 dbo5 mg l -1 776±22.5 560±43 709±18 dqo mg l-1 965±26.5 668±24 890±21 relação dqo/dbo5 1,2 1,2 1,2 remoção: dbo % 38,4 55,5 43,7 dqo % 71,3 80,1 73,5 sulfato mg l-1 1482±60.1 650±34 1241,2±22 proteínas totais g dl-1 3,75±1.1 4,74±0.2 3,1±0.6 revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 30 biodegradável. a elevada taxa de dqo do efluente, ainda antes do bioprocesso, nos permite concluir que as substâncias contidas são tóxicas e acabam determinando morte da maioria das bactérias decompositoras presente no sistema. as três linhagens testadas mostraramse capazes de reduzir as taxas de figura 2– curva de crescimento das linhagens bacterianas de s. marcescens, m. luteus, a. liquefaciens, testadas no bioprocesso utilizando efluente preparado, incubadas a 32o c por 30 dias. figura 3– distribuição dos valores médios de dqo/dbo do efluente preparado antes e após o bioprocesso, utilizando as linhagens s. marcescens, m. luteus, a. liquefaciens, de acordo com curva de biodegradabilidade, segundo a definição de jardim e canela (2004). revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 31 sulfato, dbo e dqo com certa intensidade. o m. luteus e s. marcescens apresentaram um comportamento semelhante, embora o a. liquefaciens se desatacou das demais pela sua atividade redutora. a capacidade de remoção individual das linhagens bacterianas pode ser observada na tabela 3. em relação à taxa de remoção, todas as três linhagens testadas no bioprocesso, mostraram uma eficiência acima de 70% na capacidade de remoção de dqo. destacando-se o a. liquefaciens como linhagem de maior atividade redutora, com mais de 80 %. tanto a dbo como a dqo tem demonstrado ser um parâmetro bastante eficiente no controle de sistemas de tratamentos aeróbio/anaeróbio de esgotos sanitários e de efluentes industriais. segundo pereira (2004) processo de redução da concentração de contaminantes por microrganismos é conhecido como autodepuração, e contempla as seguintes etapas: a) decomposição da matéria orgânica, que é quantificada por meio da dbo; b) recuperação do oxigênio dissolvido ou reaeração. o processo de autodepuração depende do potencial poluidor do despejo, concentração do oxigênio dissolvido na água, características hidrodinâmicas do corpo e da temperatura no sistema. a concentração de proteínas pode ser um fator revelador do andamento do bioprocesso. nesse experimento observou-se um aumento de 2,3 vezes no nível inicial de proteínas totais, de 1,79 g dl-1 para 4,1 g dl-1, na média final das três linhagens bacterianas. se por um lado a capacidade de liberar íons de h+ pode servir como parâmetro para definição do estado fisiológico dos microrganismos em um bioprocesso, por outro, a concentração de proteína é uma medida aceitável para avaliação do crescimento celular, uma vez que esta constitui a maior parte (50-70%) do peso seco celular orgânico (hermann, 2003). além de servir como parâmetro para seleção de microrganismos, também possibilita determinar as dependências das condições do ambiente em que o microrganismo desenvolve suas atividades metabólicas. a redução do sulfato pelas espécies bacterianas testadas mostra um comportamento análogo, porém individualmente, o a. liquefaciens mostrou-se com maior capacidade redutora nas concentrações de sulfato. na comparação com as demais linhagens, o a. liquefaciens, e ao final do processo, também apresentou um menor consumo de od e maior taxa de biomassa, avaliado pelo teor de proteínas totais. embora a maioria das espécies do gênero acetobacter sejam bactérias metanogênicas acetoclásticas, isto é, produzem metano a partir de ácido acético ou metanol, a espécie estudada no experimento parece estar mais relacionada ao grupo das bactérias metanogênicas hidrogênotróficas, as quais produzem metano a partir de hidrogênio e dióxido de carbono (muthukumarasamy et al. 2002). isto explicaria a redução do sulfato, pois devida a escassa fonte energética no meio, esta espécie provavelmente obteve sua energia necessária, tanto para produção de compostos como para o seu metabolismo, a partir da oxidação dos íons ferrosos e de compostos não reduzidos de enxofre, neste caso o sulfato. observando o comportamento das brs, estas podem ser consideradas acetogênicas, devido aos seus subprodutos finais, além do que, segundo vazoller (1993) são normalmente encontradas, em ambientes anaeróbios, associadas às bactérias metanogênicas. no entanto a redução de íon sulfato a sulfeto é energeticamente preferida pela bactéria em relação à produção de metano. experimento demonstrando desempenho de brs em dam utilizando biorreatores com leito fluidizado, suplementado com etanol, mostrou uma eficiência redutora máxima de 70% de sulfato (afluente com 1,5 kgso4 2-/m3.d foi reduzido para 450 mg.l-1). a alcalinidade produzida na oxidação sulfetogênica do etanol foi a responsável pela neutralização da dam de ph 2,7-4,3 para 6,8-7,6 (sahinkaya et al. 2011). a brs estritas, assim chamadas quando apenas exercem este comportamento no ambiente, também atuam como formadoras de substratos metanogênicos em baixas concentrações de íons sulfato e em sistemas anaeróbios, formando principalmente acetato e hidrogênio. já em presença de elevadas concentrações de íons sulfato, estas passam a competir com as bactérias metanogênicas pelo mesmo substrato, isto é, acetato e h2 (speece, 1983). por tanto a produção de uma grande quantidade de acetoácidos e de íon h2 explicaria o encaminhamento do bioprocesso para acidificação. conclusões o tratamento de águas residuárias, através de bioprocesso, além de diminuir ou neutralizar grande parte dos poluentes contidos é também uma importante alternativa para a gestão dos recursos hídricos. permitindo, não só seu reuso, mas também a devolução de águas, cuja qualidade venha atender as normas da legislação. neste bioprocesso a presença de matéria orgânica e o aumento da biomassa proporcionaram um consumo progressivo da carga orgânica, seguida do decréscimo do eh e redução das demandas de oxigênio, permitindo maior solubilização dos compostos orgânicos no efluente, o revista brasileira de ciências ambientais – número 28 – junho de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 32 que contribui significativamente para redução do sulfato pela via bacteriana. o destaque do bioprocesso foi para a linhagem a. liquefaciens que apresentou maior desempenho tanto no crescimento celular como na atividade redutora dos parâmetros avaliados. obteve-se um índice de redução de sulfato de 66% e um aumento na biomassa, avaliado pelo teor de proteínas totais, de 2,65 vezes. a redução da dqo/dbo, apesar de significativa (superior a 55%), ainda não atende a resolução no 430/2011 do conama, sendo necessário um tratamento complementar, como, por exemplo, um tratamento secundário de baixa intensidade (associado ou não com aeração ou a flotação), visto que o efluente após o bioprocesso se encontra em uma faixa de maior biodegradabilidade. a mitigação dos impactos ambientais e dos prejuízos à saúde humana, causados pela atividade da mineração, podem ser atingidos com processos viáveis e de baixo custo, como no caso a remediação que envolve os bioprocessos. resta à pesquisa da biorremedição o desafio de tornar o processo aplicável em escala industrial, buscando fontes alternativas de energia para os microrganismos, que por sua vez abrem novas possibilidades de pesquisa. agradecimentos ao mct/cnpq ministério de ciências e tecnologia e conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico à vale companhia vale do rio doce à rede carvão rede de pesquisa, desenvolvimento tecnológico e inovação em carvão mineral à ialu – international association of la salle universities referências almeida, s. k.. detecção de bactérias redutoras de sulfato em efluente e sedimento de mina de urânio. dissertação de mestrado em ciência e tecnologia das radiações, minerais e materiais do centro de desenvolvimento da tecnologia nuclear, belo horizonte/mg, 2005. apha. american public health 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contaminando o meio. a metodologia proposta visa de auxiliar na avaliação do perigo potencial a que estão sujeitas estas áreas, com o objetivo de encerrá-las e reintegrá-las ao contexto urbano adequado. o resultado da avaliação apontará diferentes níveis de cuidados a serem tomados em relação à necessidade de remediação e monitoramento posterior. palavras-chave: aterro de lixo, pós-ocupação, impacto ambiental, lixiviado, classificação, avaliação multicritério. abstract the disposition of municipal solid waste in sites without infrastructure of protection to the environment may be responsible for soil, water and air contamination due to the emission of gaseous and liquids effluent. even after the closing of the disposal activities the waste and its effluents may continue contaminating the environment. the proposed assessment system may helps with the evaluation of the potential dangerous that those sites are submitted, with the objective of close them down and reinstate them in an adjusted urban context. the result of the evaluation will point different levels of cares in relation to the procedures to be taken how much to its closing and the posterior monitoring. keywords: waste landfill; later occupation; environmental impact; leachate; classification; multicriteria evaluation. adriana soares de schueler arquiteta, d.sc. em geotecnia ambiental pela profa. do departamento de arquitetura e urbanismo do it/ufrurj. e-mail: aschueler@ufrrj.br claudio mahler d.sc. l.d. prof. do programa de engenharia civil da coppe/ufrj avaliação de áreas utilizadas para disposição de resíduos sólidos urbanos revista brasileira de ciências ambientais número 13 agosto/2009 19 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução existem em grande número, áreas que foram utilizadas para disposição de resíduos sólidos urbanos (rsu), normalmente sem infraestrutura de proteção ambiental. esses locais, mesmo que tenham recebido um gerenciamento adequado antes de seu encerramento, visando à proteção ambiental, não costumam ter um histórico documentado sobre os eventos neles ocorridos. nos eua , a usepa, com a experiência do programa de controle de áreas contaminadas, conhecido como "superfund", verificou que algumas áreas, como os aterros de rsu, têm características similares e as medidas de remediação poderiam ser presumidas, o que reduziria tempo e custo, principalmente com investigações detalhadas. a remediação presumida deve enfatizar a utilização de dados existentes, tanto quanto possível, a não ser que existam informações que indiquem a necessidade de investigações mais detalhadas. a estratégia de amostragem deve ocorrer por fases, aumentando o grau de detalhamento conforme a necessidade. (usepa, 1997a in silva f. et al, 2001) na cidade de são paulo, a secretaria municipal do meio ambiente (smma), com a colaboração do departamento de limpeza urbana (limpurb), realizou um levantamento sobre a viabilidade ambiental da implantação de parques/áreas verdes em seis aterros encerrados. o estudo justificou-se, entre outros, pela necessidade de serem estabelecidos critérios para a ocupação de antigos aterros, com uso para parque/áreas verdes, considerando que estes locais constituem-se áreas degradadas, com características muito específicas, tais como a emissão de gases, comportamento geotécnico, a capacidade de suporte do solo de cobertura para a implantação de vegetação, a exposição dos futuros usuários a potenciais emissões. uma melhor investigação dessas áreas representa uma otimização de tempo e recursos financeiros, quando da implantação do futuro uso (silva f. et al, 2001). na alemanha foi desenvolvido (heitefuss et al., 1994) um sistema de avaliação antigos aterros de rsu em que, a partir de indicadores de risco, são criadas listas de prioridades para solução dos problemas locais. a avaliação consiste de duas etapas. a primeira refere-se à coleta de dados sobre cada aterro. a segunda se refere ao emprego de matrizes de análise do risco de contaminação ao meio ambiente e segurança da população. o somatório das diversas matrizes permite alcançar uma pontuação de risco na qual, o aterro com maior valor recebe prioridade de solução. no presente trabalho, é proposto o estabelecimento de critérios para avaliação de aterros de disposição de rsu que estão tendo suas atividades encerradas, bem como para aqueles que já foram fechados há mais tempo, considerando-se a contaminação potencial provocada pelo seu lixiviado. foi baseado em um monitoramento desenvolvido durante 1 ano no entorno de um aterro de rsu sem infraestrutura de proteção ao meio ambiente (schueler, 2005), em que foram analisados o solo, as águas subterrâneas, as águas escoadas superficialmente por sobre o resíduo descoberto, bem como as águas do rio que corria aproximadamente a 70 m, longitudinalmente, à jusante do aterro. o objetivo deste trabalho é auxiliar as decisões de projeto no que se refere ao encerramento adequado e remediação, quando é o caso, visando a reintegração da área num contexto urbano adequado. são utilizadas matrizes para pontuação a partir da utilização de indicadores de perigos potenciais ao meio ambiente e ao ser humano. o resultado da avaliação aponta diferentes níveis de cuidados em relação aos procedimentos a serem adotados quanto ao seu fechamento e ao monitoramento posterior. método a avaliação da área estudada foi baseada em observações da hidromorfologia do local, na caracterização física do resíduo, em ensaios feitos no solo e no monitoramento das águas superficiais e subterrâneas do entorno do aterro. a amostragem das águas subterrâneas foi desenvolvida mensalmente em 5 poços perfurados para este fim. as amostras de água do rio foram tomadas antes e depois de passarem pelo aterro. foram analisados ph, condutividade elétrica, dqo, dbo, cloreto, sulfato, amônia, potássio, cálcio, magnésio, ferro e manganês, cádmio, cobre, chumbo, cromo, níquel, e zinco. quanto ao solo foi ensaiada sua permeabilidade e foram coletadas amostras para caracterização física e desenvolvido um ensaio de coluna em laboratório, com objetivo de determinar sua capacidade de retenção de contaminantes. além disso, foram feitas analises químicas em amostras coletadas em 5 profundidades junto a cada um dos 5 poços de monitoramento de água, em que foram analisados os mesmos parâmetros medidos nas águas. a partir das informações adquiridas pelos ensaios e observação do local foram propostos critérios para avaliação das áreas, apresentados em matrizes. matrizes para avalização de aterro a avaliação é feita por meio do preenchimento de matrizes a partir de informações sobre a área. são utilizados parâmetros relacionados à contaminação potencial provocada pelo lixiviado do aterro de rsu. o somatório dos valores obtidos nas matrizes permite alcançar uma pontuação que pode ser utilizada como sinalizador da necessidade de intervenções. dependendo das características de geração potencial de lixiviado do aterro e da capacidade potencial deste atingir o solo, as águas, as áreas especiais de proteção ambiental e a população, poderão ser requeridas intervenções com diferentes níveis de cuidado e urgência, e monitoramento após o fechamento. na matriz 1 (tabela 1) é avaliado o aterro a partir da produção potencial de chorume. neste trabalho considera-se chorume apenas a fração do efluente líquido produzida pela degradação da matéria orgânica, ou seja, mesmo que um aterro de rsu esteja perfeitamente protegido contra a infiltração de água de chuva, é produzido o chorume decorrente do processo de biodegradação da matéria orgânica e da revista brasileira de ciências ambientais número 13 agosto/2009 20 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 umidade inicial do próprio rsu. nesta matriz são relacionados o volume total do aterro e a idade da última disposição de resíduo. normalmente não se possui nenhum histórico do material que foi depositado no aterro, bem como o controle de entrada em muitos casos não é ou não foi feito por longos períodos. desta forma, está sendo considerado neste trabalho, que o resíduo urbano, além de ser composto por resíduos residenciais, comerciais e públicos, pode também conter resíduos provenientes de pequenas ou médias industrias, serviço de saúde entre outros. a produção do chorume é governada pela decomposição biológica do resíduo. apesar de as divisões de fases em que se encontra o processo de estabilização do resíduo não terem limites de tempo rigorosos, estão sendo consideradas três faixas principais: até 5 anos: os poluentes carreados no chorume geralmente alcançam valores máximos durante os primeiros anos de operação do aterro (2-3 anos) e decrescem gradualmente durante os anos seguintes. essa tendência é geralmente aplicável à matéria orgânica dissolvida e aos principais íons inorgânicos (metais pesados, cloreto, sulfato, etc.) (ipt/cempre, 2000 e andreotolla et al, 1997); 5 a 30 anos: a velocidade da decomposição do resíduo, depois que chega ao seu máximo, baixa lentamente continuando até 25 anos ou mais (tchobanoglous, 1997). estes valores foram encontrados a partir de medições de gás. mais do que 30 anos: não foram encontradas na literatura, análises da concentração de lixiviado de aterro de resíduos sólidos urbanos com mais de 30 anos. nesta idade, no entanto, já não é esperada produção de gás significativa, o que indica que o processo de estabilização do resíduo encontra-se bastante evoluído, o que influencia na diminuição da produção de lixiviado. a atribuição de valores da matriz 1 foi feita de 1 a 25, linearmente, de modo que, para um mesmo volume de rsu, as opções mais antigas receberam pontuações mais baixas. foram considerados pequenos e potencialmente pouco produtores de chorume, aterros de até 30.000 m3. aterros com mais de 130.000 m3 de resíduos foram considerados relativamente grandes e por isso com maior capacidade de geração de chorume. a matriz 2 (tabela 2) apresenta a tabela 1: matriz de avaliação do aterro avaliação do aterro idade do rsu (anos) – tempo a partir da última disposição de rsu volume m3 até 6 6 a 12 12 a 18 18 a 24 24 a 30 ou mais maior que 100.000 21 22 23 24 25 60.000 a 80.000 16 17 18 19 20 40,000 a 60.000 11 12 13 14 15 20,000 a 40.000 6 7 8 9 10 menor que 20.000 1 2 3 4 5 avaliação da base do aterro. nela são relacionadas a permeabilidade e a espessura da faixa de solo não saturado abaixo do aterro. seu objetivo é pontuar a capacidade do lixiviado atingir o aqüífero. deve-se conhecer a profundidade do lençol freático, o padrão de fluxo subterrâneo, a amplitude da variação regional do lençol freático, de acordo com as estações do ano, a qualidade das águas subterrâneas e risco de contaminação do aqüífero. a variação do nível freático é função, principalmente, da freqüência e intensidade das chuvas, da evapotranspiração, da permeabilidade do solo e da topografia. assim sendo, é possível concluir que, o nível freático encontra-se em maior profundidade em regiões áridas. teoricamente, quanto mais profundo for o nível freático, mais protegido estará o aqüífero, já que haverá mais espaço para que se processem as depurações físicas, químicas e biológicas dos líquidos lixiviados. a norma nbr 13896 (abnt, 1997) estabelece como condição ideal para a instalação de um aterro, o local que possui camada de solo homogêneo de 3,0 m de espessura com coeficiente de permeabilidade de 10-6 cm/s. não é recomendada a construção de aterros em áreas com predominância de solo com permeabilidade maior ou igual a 50-4 cm/s, mesmo utilizando-se impermeabilizações complementares. estão sendo consideradas três faixas de valores para permeabilidade do solo, sugeridos nas normas brasileiras. para baixa e alta permeabilidade foram adotados os valores de k = 10-6 cm/s e k = 10-3 cm/s respectivamente. as faixas medianas de permeabilidade compreendem os intervalos limitados por 10-4 e 10-5 cm/ s. a atribuição de valores da matriz 2 foi feita de 1 a 25, linearmente, de modo que as permeabilidades mais baixas receberam menores valores. nesta avaliação está sendo considerada apenas a permeabilidade como característica que influencia a capacidade do lixiviado de atingir o aqüífero. a importância deste parâmetro se relaciona ao transporte de contaminantes por advecção, que ocorre devido ao fluxo de água e, por isso, é responsável pela revista brasileira de ciências ambientais número 13 agosto/2009 21 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 contaminação de maior alcance, quando comparada ao transporte por difusão. o transporte difusivo é um mecanismo importante em solos de baixa permeabilidade, como é o caso de solos de base e cobertura de aterros de resíduos. na cobertura o solo pode ser contaminado por difusão, pela diferença de concentração de contaminantes entre o interior do aterro e a superfície. o mesmo pode ocorrer no solo da base, não apenas o que se encontra sob o aterro, mas na sua borda também. tabela 2: matriz de avaliação da base do aterro matriz 3 a matriz 3 (tabela 3) apresenta a avaliação das características do uso do solo no entorno do aterro. são relacionados tanto o tipo de ocupação quanto os recursos naturais potencialmente afetados, com a proximidade ao aterro de rsu. seu objetivo é pontuar a capacidade dos efluentes atingirem os habitantes expostos da região e recursos naturais. o objetivo é pontuar a possibilidade dos efluentes de alcançarem e afetarem a população local e as zonas especiais no que diz respeito aos recursos naturais. foram considerados cinco tipos de uso, que se relacionam à proximidade do aterro às áreas de proteção ambiental, corpos hídricos, tipo de ocupação (residencial, comercial, industrial) e agricultura. a proximidade do aterro aos núcleos urbanos propicia, em diversos níveis, a exposição antrópica aos efluentes do resíduo. em relação ao lixiviado, o contato pode se dar tanto pela contaminação das águas subterrâneas e superficiais e do solo, como por via aérea, pelo ar contaminado pela evaporação do efluente. a água contaminada pode ser utilizada por animais domésticos e de criação para abate, rega de plantas, inclusive hortaliças, bem como pelo contato direto por meio de poços e mesmo para o lazer. o solo contaminado superficialmente, quando ocorre afloramento de lixiviado, pode estar sendo utilizado para hortas, jardins, área de lazer entre outros. aparentemente, a concentração de pessoas em um determinado espaço acelera os processos de degradação ambiental, e isso costuma ser acentuado em núcleos residenciais de baixa renda. a precariedade sanitária que as instalações costumam apresentar gera maior suscetibilidade às influências do contato com o aterro de rsu. nestes locais é usual a negligencia em relação a autoproteção e à proteção ambiental tanto pela ignorância e falta de recursos por parte dos moradores, como pela dificuldade de fiscalização por parte do poder público. quando a área residencial apresenta-se com habitações de baixa renda adiciona-se 1 ponto na pontuação equivalente. a avaliação dos recursos naturais potencialmente afetados, são relacionados à proximidade do aterro a áreas ambientais protegidas ou corpos hídricos. seu objetivo é pontuar a capacidade dos efluentes atingirem zonas especiais no que diz respeito ao meio ambiente natural. segundo a portaria minter no. 124 de 20 de agosto de 1980 não podem ser instalados empreendimentos potencialmente poluentes a menos de 200 m de corpos d'água. estão sendo consideradas zonas de preservação ambiental as regiões urbanas que, por suas características e pela tipicidade da vegetação, destinam-se à preservação e à recuperação de ecossistemas, visando garantir espaço para a manutenção da diversidade das espécies e propiciar refúgio à fauna assim como proteger as nascentes e as cabeceiras de cursos d'água. são consideradas zonas de proteção, as regiões sujeitas a critérios urbanísticos especiais, que determinam a proteção ambiental de áreas, tendo em vista o interesse público na proteção. a atribuição de valores foi feita de 1 a 25, linearmente, de modo que as zonas urbanas em que o tempo de permanência da população seja menor, e as maiores distâncias ao aterro de rsu sejam maiores, receberam pontuações mais baixas. as zonas que necessitam maior proteção, e as menores distâncias ao aterro de rsu, receberam pontuações mais altas. a matriz 4 (tabela 1) apresenta a avaliação da dinâmica da hidrologia de avaliação da base do aterro espessura da zona de vadoze1 (m) permeabilidade do solo (cm/s) até 1 1 a 2 2 a 3 3 a 4 4 a 5 maior que 10-3 21 22 23 24 25 10-3 > k > 10-4 16 17 18 19 20 10-4 > k > 10-5 11 12 13 14 15 10-5 > k > 10-6 6 7 8 9 10 menor que 10-6 1 2 3 4 5 1 faixa de solo não saturado, acima do nível freático revista brasileira de ciências ambientais número 13 agosto/2009 22 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 superfície capacidade de haver alagamento ou escoamento superficial e sua localização em relação ao aterro. foram selecionados indicadores que influenciam a capacidade de drenagem natural do lixiviado e das águas que escoam pela superfície do aterro bem como a possibilidade da presença dessas águas. a pontuação foi determinada de modo que, áreas em regiões cujo balanço hídrico é negativo sempre recebem valores menores do que as áreas similares, localizadas em regiões com o balanço hídrico positivo. são recomendáveis áreas com baixa declividade, porém com um desnível natural ou uma elevação, para minimizar o escoamento das águas superficiais para o interior do aterro. as condições climáticas devem ser consideradas. o balanço hídrico mensal, calculado a partir de dados como o regime de chuvas, precipitação pluviométrica, incidência solar, evapotranspiração, é de importância fundamental para a geração de efluentes em um aterro de rsu. áreas muito chuvosas podem aumentar a produção de lixiviado. a atribuição de valores foi feita de 1 a 25, sob o critério qualitativo de modo que áreas que recebem o mesmo valor apresentam, a princípio, o mesmo perigo potencial. as piores condições são as com balanço hídrico positivo durante todo o ano. a região sujeita a forte escoamento superficial (figura 1), é aquela em que o balanço hídrico é positivo em alguma época do ano e as características topográficas de declividade possibilitam o forte escoamento superficial. esta situação topográfica permite uma forte erosão da superfície, carreamento de sedimentos e transportar líquido até maiores distancias. a • quando isto ocorre a montante do aterro, poderá ser observado um aumento tabela 3: matriz 3, uso do solo uso do solo distância (m) zonas de preservação zonas residencial, comercial / industrial / serviços corpos hídricos zonas de proteção ambiental agricultura até 200 21 22 (+1) 23 24 25 200 a 400 16 17 (+1) 18 19 20 400 a 600 11 12 (+1) 13 14 15 600 a 800 6 7 (+1) 8 9 10 800 a 1000 1 2 (+1) 3 4 5 figura 1: esquema das alternativas da categoria região sujeita a forte escoamento superficial de água atingindo o aterro, o que contribui para uma maior formação de lixiviado, o que é um aspecto negativo. b • quando isso ocorre à jusante, o escoamento superficial que pode estar contaminado pelo lixiviado, tenderá a atingir mais rápido maiores distancias, o eu também é um aspecto negativo. é entendido como região inundável, (f igura 2) aquela em que as características topográficas possibilitam condições de alagamento. em locais alagados, tende a ocorrer infiltração e evaporação. c • quando isto ocorre no entorno do aterro, a montante, a infiltração tende a servir como recarga do aqüífero com água não contaminada pelo lixiviado o que, a revista brasileira de ciências ambientais número 13 agosto/2009 23 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 princípio pode ser considerado um aspecto positivo. no entanto há a possibilidade de ocorrer fluxos preferenciais para o interior do aterro, o que pode aumentar a sua umidade e, conseqüentemente, o volume de lixiviado. d • quando a mesma situação figura 2: esquema das alternativas da categoria região inundável ocorre a jusante do aterro, o local alagado pode estar contaminado pelo lixiviado do aterro. neste caso, o líquido poderá infiltrar causando contaminação da superfície do solo até atingir o aqüífero ou evaporar, o que se apresenta como um aspecto bastante negativo. e • quando a situação ocorre sobre o aterro, a infiltração tende a aumentar sua umidade e conseqüentemente a geração de lixiviado. tabela 4: matriz de avaliação da hidrologia superficial avaliação da hidrologia superficial região sujeita à forte escoamento superficial região inundável balanço hídrico a jusante do aterro a montante do aterro a montante do aterro a jusante do aterro sobre o aterro balanço hídrico positivo por todo o ano 21 22 23 24 25 balanço hídrico positivo até 9 meses no ano 16 17 18 19 20 balanço hídrico positivo até 6 meses no ano 11 12 13 14 15 balanço hídrico positivo até 3 meses no ano 6 7 8 9 10 balanço hídrico negativo por todo o ano 1 2 3 4 5 pontuação os valores foram distribuídos nas matrizes de modo que a matriz 1, referente ao potencial de geração de lixiviado, e a matriz 2, referente à capacidade do lixiviado atingir o aqüífero, contribui cada uma com 30% do total da pontuação, totalizando 60%. estas matrizes receberam maior peso pela maior dificuldade relativa de se solucionar as questões envolvidas. a matriz 3, referente aos recursos naturais e população potencialmente atingida pelo contato com o efluente, contribui com 20% do total da pontuação. a matriz 4, referente às condições revista brasileira de ciências ambientais número 13 agosto/2009 24 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 climáticas que influenciam a geração de efluente e nas condições topográficas que influenciam a capacidade de drenagem natural do líquido aflorado ou escoado superficialmente, contribui com 20% do total da pontuação. a pontuação total será: matriz 1 + matriz 2 + (máximo valor encontrado nas matrizes 3) + (máximo valor encontrado na matriz 4) o resultado será utilizado para classificação da área em três categorias possibilitou uma pontuação final e um código de cores, representado pelo verde, amarelo e vermelho, que se relacionam aos níveis de cuidados ambientais pósfechamento. as faixas de pontuação estabelecidas para as categorias verde e vermelha foram limitadas a partir da soma dos valores considerados mínimos e máximos representados nas matrizes em células verdes e vermelhas respectivamente em cada uma das matrizes. a faixa de pontuação para a categoria amarela foi determinada pelos valores intermediários. dessa forma a área passa por uma avaliação inicial em relação à contaminação potencial provocada ao meio ambiente. a avaliação inicial deve ser confirmada por meio de analises químicas das águas subterrâneas, e a partir daí, determinadas as ações de fechamento com remediação se necessário. depois de fechado o aterro, é necessário o monitoramento das águas subterrâneas, que irá variar segundo a categoria em que a área está inserida. até 20 pontos: categoria verde' a avaliação inicial indica aterros cuja contaminação potencial ao meio é considerada baixa. sua confirmação é feita por meio de análises químicas das águas subterrâneas, cujos resultados devem apresentar teores que não excedam às referências da região. a área deverá passar por um monitoramento desenvolvido em duas fases: a) durante o 1º ano, para que sejam identificados períodos críticos em relação a eventual presença de contaminação é proposto um monitoramento trimestral. b) depois disso o monitoramento passa a ser anual durante 5 anos. caso não haja alteração provocada pelo lixiviado do rsu no aqüífero superficial, a área pode ser considerada ambientalmente de animais, falta de compactação da cobertura, espalhamento dos resíduos, criadouros de mosquitos, contaminação do lençol freático, populações expostas, etc) e obtidas informações sobre a presença de lixiviado e a influência que este exerce no seu entorno, é importante considerar o nível de recuperação necessário. normalmente são necessários cuidados como instalação de sistema de drenagem superficial, remoção de resíduos próximos a curso d'água, quando o aterro está situado próximo a áreas alagadas, construção de sistema de drenagem de percolado, instalação de drenos de gás, retaludamento e cobertura dos resíduos. deve-se considerar que áreas que foram usadas para disposição de resíduos, depois de encerradas, muitas vezes tornamse locais de potencial interesse para ocupação por população de baixa renda. sabendo-se que esses antigos aterros podem continuar produzindo efluentes e contaminando o entorno durante muitos anos, é importante que não sejam simplesmente abandonados, mas que tenham um destino adequado ao contexto urbano, podendo ser fiscalizados para evitar sua ocupação irregular. o método de avaliação aqui proposto visa contribuir ao estabelecimento de critérios para a reintegração urbana dos antigos aterros, direcionando a investigação destas áreas e, conseqüentemente, otimizando tempo e recursos financeiros. agradecimentos os autores agradecem ao cnpq e a faperj pelo suporte. bibliografia associação brasileira de normas técnicas abnt (1997), aterros de resíduos não-perigosos critérios para projetos, implantação e operação procedimento. rio de janeiro. (nbr-13896); andreottola g. & cannas p. (1997). chemical and biological characteristics of landfill leachate in landfilling of waste: leachate. saudável em relação à contaminação provocada pelo lixiviado. de 21 a 60 pontos: categoria amarela ' a avaliação inicial indica aterros cuja contaminação potencial ao meio é considerada média. a confirmação é feita por meio de análises químicas das águas subterrâneas, cujos resultados apresentam teores mais elevados do que as referências da região. neste caso são necessárias ações visando à proteção do meio ambiente local. depois disso deverá ser desenvolvido um monitoramento com análises químicas das águas subterrâneas, dividido em 3 fases. a) monitoramento trimestral durante 1 ano, para que sejam identificados períodos críticos em relação à contaminação do aqüífero. b) o monitoramento semestral até que os resultados apresentem valores que não excedam as referências da região. c) idem ao item b da categoria verde. de 61 a 100 pontos: categoria vermelha ' a avaliação inicial indica aterros cuja contaminação potencial ao meio é considerada alta. a confirmação é feita por meio de análises químicas das águas subterrâneas, cujos resultados apresentam teores iguais ou mais elevados do que os valores máximos permitidos para as substâncias pela portaria 518 do ministério da saúde. são necessárias ações urgentes visando à proteção do meio ambiente local. depois disso deverá ser desenvolvido um monitoramento com análises químicas das águas subterrâneas, dividido em 3 fases. a) monitoramento trimestral das águas subterrâneas com análises químicas, até que os resultados apresentem valores de concentração de contaminantes mais baixos do que os valores máximos permitidos para as substâncias pela portaria 518 do ministério da saúde para as substâncias tóxicas presentes no percolado. b) depois disto seguir as orientações para a categoria amarela b e c. considerações finais depois de feita a avaliação inicial da área, diagnosticado o passivo ambiental, (identificação da contaminação da atmosfera, presença de catadores, presença revista brasileira de ciências ambientais número 13 agosto/2009 25 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 t.h. christensen, r. cossu e r. stegman (editors), 1997, pp 65 88. heitefuss, s. & keuffeltürk, a. (1994). altlastenfakten 4: erstbewertung von altablagerungen bei beweisniveau 1. ergänzende bearbeitungshinweise zur aufstellung regionaler prioritätenlisten und regionaler wartelisten durch die regionalen bewertungs-kommissionen 8s., 7 abb; ipt/cempre (2000). lixo municipal: manual de gerenciamento integrado. 1ª ed. são paulo: instituto de pesquisa tecnológicas/ ipt; ministério da saúde (2004). portaria número 518, de 25 de março de 2004 schueler, a.s. (2005). estudo de caso e proposta de avaliação de áreas degradadas por disposição de resíduos sólidos urbanos. tese de doutorado, coppe ufrj. rio de janeiro -rj 122p; disponível em http:// www.coc.ufrj.br/index.php?option=com_ content&task=view&id=3805&itemid=191 silva, f.a.n. e sepe, p.m. (2001). avaliação preliminar da viabilidade ambiental da implantação de parques municipais em aterros sanitários desativados. prefeitura municipal de são paulo, secretaria municipal do meio ambiente. tchobanoglous, g., theisen, h. & vigil, s (1994). gestion integral dos resíduos sólidos 1 ed. madri: mcgraw-hill, inc, v(s).1-2, 1106p. (em espanhol). revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 1 a sustentabilidade em crise no rio dos sinos, rs: o sistema jurídico brasileiro e as possibilidades de turismo sustentável the sustainability in crisis in the sinos river, rs: the brazilian legal system and the possibilities of sustainable tourism. resumo esse artigo objetiva explicar a necessidade da valorização do rio dos sinos, a partir do arcabouço institucional brasileiro e como o sistema jurídico enfrenta a possibilidade do uso múltiplo das águas e as condições de balneabilidade. expõe a problemática do processo de degradação que o rio dos sinos vem atravessando e as propostas dos organismos de bacia como base para uma alternativa de utilização do rio para o turismo e lazer como elemento integrador. apresentam-se as noções de desenvolvimento e sustentabilidade, referenciando o rio dos sinos no quesito lazer e qualidade de vida atendendo ao princípio protetor-recebedor, com o intuito de repensar a utilização e valorização desse patrimônio. palavras-chave: turismo; preservação; desenvolvimento; sustentabilidade; rio dos sinos abstract this article aims to explain the necessity of rio dos sinos enhancement from the brazilian institutional framework and how the legal system faces the possibility of multiple use of water and the bathhouse conditions. exposes the problems of the degradation process that rio dos sinos has gone through and the proposals of basin organizations as basis for an alternative use for tourism as an integrator. we present the development and sustainability notions, referring to the rio dos sinos in the category leisure and quality of life while observing the principle protector-receiver, in order to rethink the use and appreciation of this heritage. keywords: tourism; preservation; development; sustainability; rio dos sinos. haide maria hupffer doutora em direito – unisinos docente do programa de pós graduação em qualidade ambiental da universidade feevale coordenadora do curso de graduação em direito novo hamburgo, rs, brasil haide@feevale.br mary sandra guerra ashton doutora em comunicação social professora titular na pesquisa, ensino e extensão da universidade feevale novo hamburgo, rs, brasil marysga@feevale.br roberto naime doutor em geologia ambiental docente do programa de pós graduação em qualidade ambiental da universidade feevale novo hamburgo, rs, brasil roberto.naime@hotmail.com revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 2 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução a bacia hidrográfica do rio dos sinos representa uma região relativamente pequena em relação ao estado do rio grande do sul, porém concentra intensa atividade econômica, sobretudo industrial e agrícola, sendo responsável pelo abastecimento de água para uma população que gira em torno de 1.500.000 pessoas. o rio dos sinos (principal rio da bacia hidrográfica) exerce papel de fundamental importância como referencial geográfico, cultural e recurso natural essencial à região. ações para a utilização consciente desse patrimônio tornam-se urgentes, na medida em que a sociedade depende dele para a sua sobrevivência. esse artigo propõe uma reflexão a partir das questões legais e jurídicas e do sistema institucional brasileiro no direito e dever do uso das águas, para ao final apontar uma dimensão turística (juntamente com a dimensão econômica, social, histórico-cultural e ecológica) para o rio dos sinos enquanto bem público e espaço de recreação de contato primário (natação, esqui aquático, mergulho, lazer, pesca recreativa). compreende-se que a possibilidade de uso múltiplo da água baseado em projetos turísticos sustentáveis pode ser uma alternativa ousada para um rio que agoniza, por outro lado, pode representar um alento, visto que na medida em que a população e os visitantes passam a tomar conhecimento da real situação a que o rio está exposto, tornem-se multiplicadores no processo de cura do referido rio. assim, para enfrentar o difícil conceito da expressão jurídica “condições de balneabilidade” é contemplado no estudo a questão das outorgas, aspectos peculiares de alguns princípios ambientais, a governança e as atribuições dos organismos oficiais para o uso da água. nesse caminhar em direção a ampliação do uso da água é mostrada a importância de compreender que o direito à utilização da água faz parte dos direitos sociais, culturais e econômicos, bem como trata da relação de dependência desse rio, trazendo propostas para a utilização consciente na busca pela qualidade de vida. o arcabouço jurídico nacional propicia o uso múltiplo das águas e favorece a implementação de ações turísticas sustentáveis apoiadas nos princípios constitucionais ambientais. na análise que se segue é discutido o processo de degradação constante a que o rio dos sinos é exposto. o meio ambiente é o conjunto de elementos naturais, artificiais e culturais em que se insere a paisagem local, seus tributários e o seu entorno, como patrimônio público de uso coletivo que deve ser preservado e protegido para as presentes e futuras gerações. a opção da presente pesquisa é considerá-lo como um macrobem, integrado por elementos singulares, inter-relacionados e interdependentes, tais como a paisagem e tudo o que ela envolve, denominadas de microbens ambientais. esses microbens ambientais que compõem o rio serão apresentados em suas fragmentações, fragilidades e danos ambientais sofridos ao longo do tempo. para tanto, utilizou-se o método de pesquisa exploratório descritivo com abordagem qualitativa por meio de investigação bibliográfica, documental e estudo de caso para a caracterização do rio dos sinos. a escolha do método estudo de caso está embasada na relevância de pesquisar fenômenos contemporâneos em seu próprio ambiente, uma vez que é impossível isolar o rio de seu ambiente. a escolha do método foi fundamental para sublinhar a importância desse rio, desde a sua paisagem, riqueza cultural e natural, as propostas de educação ambiental, sustentabilidade, preservação e turismo, além dos aspectos voltados à gestão jurídica sobre questões hídricas, ambientais e de saúde humana. um olhar jurídico sobre o uso múltiplo dos recursos hídricos o capítulo 6º do título viii da constituição brasileira assume o meio ambiente como direito fundamental e tem como dispositivo central o art. 225 que já em seu caput preconiza que “todos têm direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado, bem de uso comum do povo e essencial à sadia qualidade de vida, impondo-se ao poder público e à coletividade o dever de defendê-lo e preservá-lo para as presentes e futuras gerações”. este dispositivo traz a importante questão da solidariedade, da participação e da cooperação, visto que deve ser lido e internalizado como direito-dever (poder/dever). num contexto de estado democrático de direito a pessoa ao mesmo tempo em que é titular do direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado, também tem como obrigação defendê-lo e preservá-lo atendendo o princípio da equidade intergeracional. é instituída assim, a ideia de inserção do futuro nos processos de tomada de decisão. nesta perspectiva, carvalho (2008, p. 44) reforça a importância da constitucionalização da equidade intergeracional como elemento de inserção do futuro no direito ambiental. para o autor “as presentes gerações adquirem um ‘legado ambiental’ das gerações passadas, tendo a obrigação de garantir a sua transmissão às gerações vindouras”. outra questão relevante que consagra o art. 225 como norma-princípio é o emprego da expressão equilíbrio ecológico. machado (2010) refere que equilíbrio ecológico não significa estar em uma permanente revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 3 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 inalterabilidade das condições naturais, mas sim, representa a manutenção de uma necessária harmonia ou proporção e sanidade entre os vários elementos que compõe a ecologia – ecossistemas, biomas, bioesfera, populações, comunidades, fauna, flora entre outros. os mananciais hídricos há muito tempo perderam essa necessária condição de sanidade de seus recursos e a água fica comprometida, tornando-se um bem escasso. ao longo dos anos há uma mudança radical em relação a qualidade da água. ela não é mais um bem livre em seu sentido pleno, visto que há uma escassez qualitativa. de fato, o brasil é reconhecido como um dos maiores mananciais hídricos do planeta, mas ao adentrar nas principais bacias hidrográficas, dentre essas a bacia do rio dos sinos, o que se percebe não é tanto a escassez do recurso hídrico e sim a escassez qualitativa da água. a perda qualitativa da água é motivada pelos seus usos múltiplos. no plano infraconstitucional, a chamada “lei das águas” (lei 9.433/1997), reconhecida o instrumento que institui a política nacional de recursos hídricos, no seu art. 1º, inciso i, reforça a publicização dos recursos hídricos no brasil ao estabelecer que ”a água é um bem de domínio público” (brasil, 1997), ou seja, todas as águas são públicas (união ou estados ou distrito federal). outro importante dispositivo é o inciso iv do art. i: “a gestão dos recursos hídricos deve sempre proporcionar o uso múltiplo das águas” (brasil, 1997). para milaré (2009, p. 477) “o princípio do uso múltiplo das águas visa a impedir qualquer outorga que implique privilégio de um setor usuário sobre os demais”. o uso múltiplo da água implica, pois, no acesso de toda a água, tanto em quantidade como em qualidade necessárias aos diferentes objetivos que ela cumpre. os principais usos envolvem o abastecimento público, a agricultura, a indústria, irrigação, o esgotamento sanitário, geração de energia, pecuária, mineração, navegação, pesca, biodiversidade, lazer e turismo. essa posição tem um limitador na lei 9.433/1997 em seu artigo 1º, iii “em situação de escassez, o uso prioritário dos recursos hídricos é o consumo humano e a dessedentação de animais” (brasil, 1997). a implicação mais importante da concepção de uso múltiplo das águas é que a mesma por ser um bem de domínio público, um recurso natural limitado e dotado de valor econômico, deve prioritariamente atender o princípio intrageracional e intergeracional. nos seus termos significa o respeito a integridade ambiental hidrológica e a preferência dos interesses da intra e intergeracional em detrimento do indivíduo. outra inovação na lei 9.433/1997 merecedora de destaque é a institucionalização da bacia hidrográfica como unidade territorial para implementação da política nacional de recursos hídricos (milaré, 2009, p. 476), delegando para as bacias hidrográficas um sistema de “gestão participativa”, que envolve atores governamentais dos três níveis de governo, usuários e representantes da sociedade civil organizada. a política agrária, lei n. 8.171/91 em seu art. 20 já estabelecia que as bacias hidrográficas constituem-se em unidades básicas de planejamento do uso da conservação e da recuperação dos recursos naturais. à luz disso, o monopólio da governabilidade das águas para pereira e johnsson (2005) deixa de ser do estado e passa a agregar a sociedade diretamente envolvida com as questões da água que passa a ser representada por organismos de bacias hidrográficas. claro deve ficar, nessa linha, que o efetivo exercício de cada um dos atores envolvidos (governamentais e não governamentais) é imprescindível para harmonizar as ofertas com as demandas dos recursos naturais para a sustentabilidade ambiental da bacia, aliado a definição clara do papel de cada um no sistema de gestão. assim, no processo de tomada de decisões devem ser priorizados os princípios interorganizacionais como o princípio da participação, transparência, equidade e a gestão negociada dos conflitos de interesse em torno do uso da água. o arcabouço institucional da gestão dos recursos hídricos é formado pelo sistema nacional de gerenciamento de recursos hídricos – singreh, previsto no art. 32 da lei 9.433/1997, congregando o conselho nacional de recursos hídricos, a agência nacional das águas, o conselho de recursos hídricos dos estados e do distrito federal, os comitês de bacia hidrográfica; os órgãos dos poderes público federal, estaduais, do distrito federal e municipais, cujas competências se relacionem com a gestão de recursos hídricos e as agências de água. a lei 9.433/1997 no art. 5º, inciso iii dispõe que são instrumentos da política nacional de recursos hídricos a “outorga dos direitos de uso de recursos hídricos” e do art. 11 ao art. 18 disciplinam como será a outorga de direitos de uso de recursos hídricos. em síntese, releva-se importante trazer o caput do art. 11, que assim rege: “o regime de outorga de direitos de uso de recursos hídricos tem como objetivos assegurar o controle quantitativo e qualitativo dos usos da água e o efetivo exercício dos direitos de acesso à água” (brasil, 1997). registra-se, que a outorga de direito ao uso da água é um instrumento que se efetivará por ato do poder público, pelo qual autoriza, concede ou ainda permite ao usuário fazer uso deste bem público. a outorga estará condicionada às prioridades de uso estabelecidas no plano de recursos hídricos, devendo preservar o uso múltiplo, a classe revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 4 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 em que o corpo de água estiver enquadrado e a manutenção de condições adequadas ao transporte aquaviário (art. 13 e 14). no caso do rio grande do sul a emissão de outorga caberá ao departamento de recursos hídricos para os usos que alterem as condições quantitativas das águas. é a par da perspectiva da outorga ser uma prerrogativa do poder público estatal, que a própria lei 9.433/1997 em seus artigos 1º e 38º traz a força dos comitês de bacia hidrográfica que tanto poderão propor ao conselho nacional ou aos conselhos estaduais de recursos hídricos a isenção de outorgas de direitos de uso de recursos hídricos para casos de pouca expressão. ainda noutra perspectiva, a referida lei estabeleceu aos comitês de bacia hidrográfica a necessidade de uma gestão integrada e colegiada. a intenção do legislador foi a de propiciar a ampla participação social nos comitês de bacia. nesse caso, no que tange ao modelo de gestão trazido pela política nacional de recursos hídricos, milaré (2007, p. 477) aponta que a legislação exige a “participação efetiva dos diversos usuários das águas, do poder público e da sociedade civil de uma bacia hidrográfica no processo decisório”. do exposto, convém destacar que os comitês de bacias representam na prática o parlamento das águas, ou seja, são os representantes legítimos dos interesses de determinada bacia hidrográfica. no estado do rio grande do sul a lei estadual n. 10.350/94 disciplina no art. 29 que qualquer empreendimento ou atividade que alterar as condições quantitativas e/ou qualitativas das águas, tanto superficiais como subterrâneas, observando o plano estadual de recursos hídricos e os planos de bacia, dependerá de outorga. é de responsabilidade do departamento de recursos hídricos do estado a emissão de outorga para os usos que alterarem as condições qualitativas e quantitativas das águas. no campo da prática, as bacias hidrográficas deverão construir o plano de bacia, que integra um conjunto de ações de médio e longo prazo com diretrizes para os usos que se pretende para o rio e os seus tributários. com referência ao instrumento oficial de revitalização de bacias hidrográficas implementado pelo governo federal desde abril de 2007, deve-se mencionar a área temática 5 – economia sustentável que contempla ações de turismo sustentável e projetos de parques fluviais (mma, 2010). o aproveitamento de áreas naturais como atrativo turístico depende de seu caráter paisagístico, ou seja, da beleza cênica local. portanto, a manutenção da atratividade requer a manutenção desta beleza. a preservação dos atrativos naturais estará condicionada diretamente à forma e à intensidade com que este recurso é utilizado. desta forma, pode-se afirmar que todo e qualquer fator que altere as características naturais do atrativo, e consequentemente prejudique a sua beleza natural, deva ser entendido como dano ambiental (nascimento, 2005). no que respeita a bacia hidrográfica do rio dos sinos, o comitê de gerenciamento da bacia do rio dos sinos (comitesinos, 2011) está construindo seu plano de bacia para o rio em cada trecho do seu leito. este plano olha a bacia hidrográfica no seu todo para atingir a quantidade e a qualidade das águas da região. uma das ações objetiva analisar a possibilidade de indicar a manutenção ou a recuperação da qualidade da água em determinado trecho para explorar turisticamente os balneários. machado (2010) contribui quando diz que a água passa a ser mensurada dentro de valores da economia que devem levar em conta o custo da conservação, da recuperação e da melhor distribuição desse bem. para atender estes objetivos, ao longo das últimas duas décadas foram criados organismos de bacia como formas de “governança” na bacia do rio dos sinos, preocupados com investigações científicas e técnicas sobre os impactos causados pelas indústrias, instituições públicas e sociedade na qualidade da água da bacia e formas de minimizar estes impactos. nesse sentido, tanto o comitesinos como o consórcio pró-sinos (consórcio público de saneamento básico da bacia hidrográfica do rio dos sinos – prósinos), comitês de proteção e utilização consciente da bacia do rio dos sinos estão trabalhando ativamente. caracterização ambiental do rio dos sinos localizada no brasil, no estado do rio grande do sul, a região do vale do rio dos sinos situa-se na porção centro-nordeste, sul-riograndense. as altitudes médias em relação ao nível do mar são de 10 a 200 m em média. a topologia regional é formada por pequenas ondulações com encostas pouco íngremes, localmente com gradientes mais contundentes. os relevos são sustentados pelas rochas sedimentares que delimitam as planícies de inundação do sistema deltaico-estuarino da bacia hidrográfica do lago guaíba. a bacia hidrográfica do rio dos sinos compreende o rio dos sinos, objeto principal desse estudo, sendo responsável pelo abastecimento de água de vários municípios da região. na história da região banhada pelo rio, a tensão entre desenvolvimento econômico e qualidade da água, desde as três últimas décadas do século passado, principalmente após a grande mortandade de peixes no ano de 2006, é tema recorrente nos debates públicos, empresariais e acadêmicos. assim, e fazendo eco da importância da ampliação do âmbito revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 5 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 de proteção do rio, deve-se abandonar qualquer olhar reducionista que vislumbre as condições de implementação de projetos ao longo do rio dissociados do ambiente que o integra e o constitui. pensar em ações sustentáveis implica em conhecer o que para ost (1997, p. 104) é compreender “os seus ritmos, os seus ciclos, os seus equilíbrios. perceber as suas faculdades de regeneração, os potenciais de reconstituição dos seus recursos, os seus limites críticos de irreversibilidade”. desse modo, evidencia-se que a interação permanente entre o meio físico e os ecossistemas terrestre e aquático são fundamentais para garantir a qualidade da água e, por isso, a importância do olhar sistêmico e multidisciplinar. assim, os aspectos geológicos e de ocupação das áreas ribeirinhas não pode dissociar-se da conservação ambiental do rio dos sinos. desse modo, é disseminada a concepção do conceito de paisagem como expressão do agenciamento dinâmico e superficial dos conjuntos territoriais. ou seja, não é mais, apenas, o solo a face mais visível do meio físico, e sim a paisagem integradora do solo com os demais fatores, a expressão conjunta das interações compreendidas ou ainda difusas. existem zonas de plantio nas margens do rio e devido à acidez e baixa fertilidade natural, exigem investimentos em corretivos e fertilizantes para alcançar rendimentos satisfatórios, seja em campo nativo ou lavoura, causando um efeito danoso à qualidade da água e a possível mortalidade de peixes. tornando-se uma região extremamente sensível a contaminações, tanto dos lençóis freáticos, quanto subterrâneos. vale a pena chamar a atenção que o desmatamento das encostas possibilita instabilização de taludes laterais, com influência sobre o assoreamento do rio. a descarga inadequada e clandestina de resíduos sólidos urbanos e industriais dentro do rio também contribui para a degradação ambiental e a ocorrência de enchentes. na medida em que o canal de drenagem, onde se faz o deságue e a passagem da vazão de água existente na bacia hidrográfica, se encontre entulhado, aumentam as possibilidades de ocorrência de enchentes e alagamentos nas regiões baixas de planícies de aluvião, no domínio da bacia da drenagem do canal principal do rio. a criticidade das áreas é avaliada em cada caso, em função da erodibilidade das unidades geológicas, da declividade e da forma do relevo. fatores como a pressão antrópica e dos centros urbanos também interagem e influenciam a avaliação. dessa compreensão, é possível dizer que na bacia do rio dos sinos, são notórios os casos de parobé, igrejinha e sapiranga, onde boçorocas e ravinas decorrentes da erosão concentrada em função da ocupação urbana em encostas com elevada declividade na formação botucatu, produzem danos nos lotes, no sistema viário, na drenagem urbana e assoreamento dos cursos de água. além de eventuais processos de deslizamento associados. o sistema de drenagem em rochas sedimentares é tipicamente paralelo. ou seja, os canais de drenagem se desenvolvem paralelamente entre si, sofrendo inflexões apenas no momento de se juntarem. sob o ponto de vista técnico é correto afirmar que o canal de drenagem principal do rio dos sinos é caracterizado como um afloramento de lençol subterrâneo (aquífero da rocha), ao menos em suas nascentes a leste da bacia de drenagem. da mesma forma, seus tributários primários e secundários apresentam o mesmo comportamento estrutural, sendo expostos em superfície devido a influentes processos de erosão regressiva. assim, os procedimentos erosivos sobre materiais arenosos pouco cimentados e diagenizados, como os materiais de solo, são resultantes da decomposição dos arenitos da formação botucatu. em função disto, os rios da bacia hidrográfica também são extremamente suscetíveis à erosão de suas margens. mas se fizermos uma leitura mais abrangente, vale a pena chamar à atenção que o desmatamento das encostas possibilita instabilização de taludes laterais, com influência sobre o assoreamento do rio. por isso, torna-se muito importante que se realizem ações e programas de manutenção da vegetação ciliar, recuperação de áreas degradadas e fiscalização comunitária e institucional eficiente. daí o alerta de que todo o sistema de drenagem tributário do rio dos sinos se encontra em situação delicada, tanto pelas características próprias de geologia, solos, geomorfologia e demais caracteres físicos, quanto pela ausência de políticas institucionais e ações públicas e comunitárias compatibilizadas e adaptadas com as características próprias da bacia. esses problemas são potencializados pela opção industrial da região, ou seja, desde a chegada dos imigrantes alemães na segunda metade do século xix, a região temse direcionado prioritariamente para empreendimentos alicerçados nas cadeias coureiro e calçadista, química e metal mecânica. as cidades, o rio dos sinos e seus tributários constituíram-se, então, em cenários de grande desenvolvimento econômico sem reflexões sobre o impacto da ação humana sobre os mananciais hídricos da região. a esta fase, parafraseando tundisi e matsumura-tundisi (2011, p. 63), sobrepôs-se um conjunto de ações produzidas pelas “atividades humanas ao explorar os recursos hídricos para expandir o revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 6 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 desenvolvimento econômico, além de fazer frente às demandas industriais e agrícolas, somadas ao crescimento da população e das áreas urbanas”. esse quadro se complica ao olhar-se o armazenamento de água nas acumulações arenosas das barras de canal em meandros abandonados ou antigos canais de rios. o que mais caracteriza é a existência de captações nessas camadas inconsolidadas, sem qualquer controle sanitário adequado. em geral, os padrões de qualidade ambiental da água visam a proteção da saúde pública, com o controle de substâncias potencialmente prejudiciais a saúde humana, como micro-organismos patogênicos, substâncias tóxicas ou venenosas e elementos radioativos. também se entrecruzam outros fatores estruturais que contribuem para o estado complexo de causalidade que originou e mantém a degradação ambiental dos recursos hídricos. como exemplo, cita-se o controle sistêmico dos padrões de qualidade ambiental, tanto das águas subterrâneas quanto superficiais, que atualmente, é deficiente em toda extensão do rio dos sinos. pode-se, assim, constatar que tal circunstância advém das características peculiares que estão presentes nos conflitos e questões sociais, econômicas e culturais envolvidas na gestão do rio. a impossibilidade de solução e programação disciplinar no dizer de carvalho (2008, p. 39) necessita de uma “observação da policontextualidade social e suas diversas equivalentes funcionais e descrições para a solução de problemas cada vez mais pluriformes”. a qualidade ambiental do rio não pode ser enfrentada por decisões provenientes de apenas uma lógica disciplinar. ela é um problema “multifacetado e dotado de uma multicomplexidade” (carvalho, 2008, p. 39). essa visão holística que caracteriza o estado de degradação do rio dos sinos teve a finalidade de demonstrar e problematizar o rio enquanto macrobem, tendo em vista que este contexto marcado pela deteriorização dos recursos naturais e hídricos pode significar a redefinição de seu uso, que foi negligenciado pela utilização da água como instrumento econômico. isso exige uma mudança profunda, pois o que se observa é que o rio agoniza e está em estado de saturação. então se retoma a importância da análise da legislação constitucional e infraconstitucional, bem como a importância dos organismos formais de uso da água quando a luta é pela realização da preservação do rio e da possibilidade de múltiplos usos do mesmo objetivando novas formas de utilização consciente que possam beneficiar a sociedade, em especial, o turismo sustentável. assim, a ideia de construir novas alternativas baseadas no uso múltiplo das águas contemplando o turismo e o lazer, pode se somar as atividades já existentes, no sentido de contribuir para a utilização consciente do rio dos sinos, além da melhoria nas condições de qualidade de vida da população. as propostas dos organismos de bacia para a sustentabilidade decisões passadas sobre o uso do rio dos sinos – seja pelas indústrias, agricultura ou pecuária com o intuito de impulsionar o desenvolvimento econômico da região, bem como a ação do setor público no serviço de distribuição de água tratada à população e utilização do rio para o escoamento do esgoto doméstico e, ainda, pela destinação irresponsável do lixo doméstico pela população – desencadearam o que beck (2008, p. 129) chama de “incertezas fabricadas”. esses fatos e a mortandade dos peixes no rio dos sinos em 2006 e 2010 irradiada pela mídia e vivenciada pela comunidade fez sentir que, como dizia goya trazido por beck (2008) que a dormência da razão cria monstros. a constituição federal de 1988 trata dos direitos fundamentais individuais e sociais nos artigos 5º e 6º. no art. 5º o legislador elevou a princípio constitucional o sagrado direito à vida. já no âmbito da proteção dos direitos sociais é destacado no art. 6º o direito à saúde e ao lazer (brasil, 1988). posteriormente foram criados vários diplomas legais, que nas palavras de milaré (2009) denotam uma clara intenção de assegurar uma política nacional esclarecida, articulada e eficaz. dentre os mais relevantes para o presente estudo, quer-se dar destaque especial à resolução do conama (conselho nacional do meio ambiente) n. 274 de 29 de novembro de 2000 que regulamenta as condições de balneabilidade necessárias à recreação de contato primário. a referida resolução leva em consideração a saúde e o bemestar humano, apresentando-se muito rígida na classificação das águas e na indicação de instrumentos para avaliar a evolução da qualidade das águas que devem estar em consonância com a política nacional de meio ambiente, a política nacional de recursos hídricos e o plano nacional de gerenciamento costeiro (brasil, 2000). assim, para a instalação de qualquer empreendimento turístico e de lazer na margem do rio dos sinos é necessário, além dos dispositivos da constituição federal já elencados e a legislação infraconstitucional apresentada, entre outras exigências: a realização do estudo prévio de impacto ambiental (epia – art. 225, § 1º, iv da cf/88); a análise da legislação que trata de espaços territoriais especialmente protegidos; a proteção da diversidade e da integridade do patrimônio genético; a função socioambiental da propriedade; além do conhecimento e de uma acurada análise de toda a legislação infraconstitucional revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 7 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 relativa a questão da água aqui não mencionada. destaca-se o “pacto pelo rio dos sinos” proposta elaborada pelo consórcio público de saneamento básico da bacia hidrográfica do rio dos sinos – prósinos e o ministério público do estado do rio grande do sul. mesmo não sendo um documento finalizado, importa trazer o mesmo ao texto pela relevância dos estudos que estão sendo encaminhados em benefício do rio dos sinos. se atingidos parte dos objetivos propostos, certamente será possível uma correção ecológica do passivo ambiental do rio o que poderá viabilizar projetos turísticos sustentáveis e trazer resultados mais efetivos, visto ser fruto de acordos pela integridade ambiental e ecológica do rio. assim, entre as questões propostas e que merecem destaque, elenca-se: implantação da cobrança pela retirada de água do rio dos sinos; implantação da agência de águas pró-sinos; criação de equipe de peritos criminais ambientais (igp ambiental); criação da dp ambiental (delegacia especializada de polícia civil); credenciamento de laboratório para laudos oficiais (reconhecido pelo estado); cessação de qualquer ampliação de cultivo de arroz por irrigação (rizicultura), com captação de água direta no rio dos sinos ou afluente; monitoramento da água bruta em tempo real; fiscalização industrial/agrícola; fiscalização do correto tratamento e destinação do esgoto doméstico e, elaboração dos planos municipais de saneamento (consórcio pró-sinos, 2010). por conseguinte, percebese alguns projetos como o verdesinos; monalisa e o programa de recomposição da mata ciliar que derivam várias ações já em fase de implementação, como: ações para recuperar a mata ciliar (projeto piloto em execução desde 2007); reflorestamento a partir de projetos de responsabilidade ambiental de empresas da região; programas de pagamento por serviços ambientais em parceria com o setor privado para remuneração de alguns produtores rurais em troca de replantio da mata ciliar; projeto de estímulo à adesão voluntária de responsáveis por áreas degradadas ao projeto piloto, evitando assim a aplicação de termos de ajustamento de conduta – tacs (comitesinos, 2011). a região se ressente da limitação ao uso múltiplo das águas, principalmente ao olhar as possibilidades de lazer que o rio pode oferecer, como uma necessidade social preconizada na constituição brasileira. ela toma consciência de que no momento em que a água do rio dos sinos for própria para balneabilidade, a água também o será para o consumo humano. além do exposto, a análise das possibilidades de desenvolver projetos turísticos no rio dos sinos com condições de balneabilidade depende, necessariamente, do exame do arcabouço jurídico sobre questões hídricas, ambientais e de saúde humana. em suma, a resposta está com tundisi e matsumuratundisi (2011, p. 269): “a gestão integrada e preditiva de bacias hidrográficas será o principal paradigma para a gestão global dos recursos hídricos”. e, isso significa olhar o rio dos sinos em toda a sua complexidade e em seus diferentes aspectos – econômico, sociológico, científico, jurídico, ecológico, cultural e de saúde –, frente ao substancial aumento das necessidades e demandas, tanto no plano quantitativo quanto no plano qualitativo. uma reflexão para o turismo sustentável no rio dos sinos a sustentabilidade envolve cinco eixos fundamentais e complementares, a saber: político, econômico, cultural, social e ambiental que devem ser contemplados com equilíbrio e igualdade por parte dos setores públicos e privado, a fim de garantir o bem estar da população (catalisa, 2003). para ashton (2009), o turismo sustentável, por sua vez, trata da oferta organizada e consciente de produtos turísticos no destino, respeitando e adequandose aos eixos propostos para a sustentabilidade. envolve sete princípios: respeitar a legislação vigente; garantir os direitos da população local; conservar o meio natural e sua diversidade; considerar o patrimônio cultural e os valores locais; estimular o desenvolvimento social e econômico dos destinos turísticos; garantir a qualidade de produtos, processos e atitudes; estabelecer o planejamento e a gestão responsáveis (vignati, 2008). para a sustentabilidade do turismo deve-se reconhecer a importância de planejamento em longo prazo e de utilizar indicadores de desempenho e monitoramento da valorização econômica, ambiental e socioambiental (janer, 2004); (molina, rodríguez, 2001). entre esses indicadores pode-se elencar a capacidade de carga social, ambiental e estrutural do destino como elementos de apoio ao controle do turismo sustentável do destino turístico. para vignati (2008), a capacidade de carga ambiental permite o controle do fluxo de turistas, da utilização do recurso natural e das características e necessidades de infraestrutura pública para o uso do bem sem dano. conforme gutiérrez (2007), existe a necessidade de prever os efeitos futuros do turismo porque o conhecimento dessas questões possibilita o fomento de formas respeitosas com os recursos básicos e o meio ambiente, buscando a melhoria das condições de vida das populações envolvidas nessas intervenções. sublinha-se que o desenvolvimento se dá no âmbito social e econômico e contempla indicadores como o aumento da produção dos setores primário e secundário, a distribuição de renda e a mobilidade social (qualidade de revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 8 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 vida). ou seja, envolve tanto os aspectos produtivos como os sociais e físico-ambientais. desse modo, o planejamento integral e sustentável do turismo, se constitui no instrumento para se chegar a níveis mais elevados de evolução econômica e social (molina; rodríguez, 2001), e deve partir de um plano de desenvolvimento considerando as características locais. a sustentabilidade, por sua vez, decorre das políticas públicas, coordenadas pelos governantes, mas também de decisões da sociedade. está diretamente ligada aos indivíduos e ao comportamento dos mesmos e, principalmente, às suas ações (ashton, 2009). para a world tourism organization (wto, 2005) a noção de desenvolvimento sustentável do turismo é um caminho para a gestão de todos os recursos de forma que possam satisfazer-se as necessidades econômicas, sociais e estéticas, respeitando ao mesmo tempo a integridade cultural, os processos ecológicos essenciais, a diversidade biológica e os sistemas que sustentam a vida. dessa maneira, passa a atender as necessidades dos turistas atuais e das regiões receptoras e, ao mesmo tempo protege e fomenta as oportunidades para o futuro. o desenvolvimento requer um papel eficiente dos diversos atores responsáveis pelas suas instituições e interações. assim, a contribuição do crescimento econômico “tem de ser julgada não apenas pelo aumento de rendas privadas, mas também pela expansão de benefícios sociais” (sen, 2000, p.57). barquero (2002) afirma que o desenvolvimento está ligado, também, a questão sociocultural em que as bases recaem sobre os valores constitutivos da sociedade local. na concepção de veiga (2006), o desenvolvimento sustentável é um modelo econômico, político, social, cultural e ambiental equilibrado, que satisfaça as necessidades das gerações atuais, sem comprometer a capacidade das gerações futuras de satisfazer suas próprias necessidades. o marco para o desenvolvimento sustentável no brasil foi a conferência das nações unidas sobre meio ambiente e desenvolvimento, realizada no rio de janeiro, em junho de 1992 (rio 92 e eco 92), onde foram aprovados uma série de documentos importantes, dentre os quais a agenda 21, um plano de ação mundial para orientar a transformação desenvolvimentista, identificando, em 40 capítulos, 115 áreas de ação prioritária (catalisa, 2003). conforme desenvolvido por nickerson (1996) existem algumas condições que devem ser levadas em conta para alcançar o desenvolvimento sustentável da atividade turística: formular uma política de turismo; o turismo como parte do desenvolvimento global do local, atento ao enfoque integrador; avaliação de impacto ambiental em todos os projetos turísticos; priorizar o meio ambiente natural, cultural e os residentes em detrimento das vontades dos turistas; respeitar os limites de crescimento estabelecendo as capacidades de carga nas quatro dimensões: capacidade de carga física; psicológica; social e econômica. além, da necessidade de compreender como as relações sociais, econômicas, culturais e ambientais são estabelecidas, no sentido de favorecer o desenvolvimento das regiões e consagrar o turismo entre os agentes do desenvolvimento. portanto atender plenamente o que preconiza o art. 225, mencionado anteriormente (direito de uso do bem em condições e dever de preservação para as presentes e futuras gerações) deve estar entre as prioridades do desenvolvimento sustentável do turismo. nesse contexto, apreendese a importância da elaboração das políticas de turismo. “o principal objetivo de uma política é elevar o bem estar de seus cidadãos [...] a entrada de divisas deve estar entre os objetivos secundários” (kadt, 1991, p.52). “a política é a ciência do estado que trata da atividade relacionada com o bem público da sociedade baseada no conjunto de operações realizadas por indivíduos, grupos ou poderes estatais” (montejano, 1999, p.33). assim, o objetivo das políticas públicas não deve ser a maximização do resultado quantitativo, mas sim oferecer oportunidades para que os indivíduos alcancem o bem estar. portanto, torna-se necessário garantir a sustentabilidade do destino turístico por meio de um planejamento que contemple projetos que estejam articulados com as políticas públicas regionais e com os órgãos de bacia, em prol do bem estar da população e da utilização desse patrimônio com consciência, ou seja, um plano de desenvolvimento para o rio dos sinos que leve em conta as suas características e peculiaridades em relação a cultura local, paisagem e necessidades da população. compreende-se esse rio como uma referência geográfica e cultural além de fonte de recurso natural essencial à vida. nesse contexto, trabalhar fatores envolvendo a atratividade turística se mostra de grande valia frente aos princípios constitucionais de desenvolvimento sustentável, solidariedade, educação ambiental, prevenção, entre outros. portanto, no caso do rio, é imperativo uma atenção maior no quesito de elaborar um projeto integrado e sustentável que possa favorecer a população no direito de uso desse bem. a elaboração de um projeto que possa contemplar as características locais, os princípios do turismo sustentável, a legislação vigente e as políticas públicas de desenvolvimento sustentável poderia ser modelo de referência de sustentabilidade em todas as dimensões que o termo abrange. entretanto, assistimos a efetivação de alguns projetos isolados, mas de revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 9 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 importância singular, conforme segue. no quesito turismo sustentável, o rio dos sinos conta com um projeto focado na educação ambiental e na ordenação do desenvolvimento responsável da região em torno do rio: o instituto martim pescador é uma oscip/mj com 279 sócios fundadores, possui um museu (contando a história do rio e sua degradação por meio de imagens, documentos e objetos) e um barco catamarã, com 16 metros de comprimento, seis metros de largura e dois metros e vinte centímetros de altura, com capacidade para 55 passageiros. seu público é focado nos estudantes, grupos fechados da comunidade, como escoteiros, cooperativas, sindicatos, grupos de convivência, casas de amparo e, desde 2003 já transportou em torno de 160.000 pessoas. o barco percorre o rio num passeio que dura 1h30min, no qual os tripulantes são orientados por educadores ambientais e demais profissionais sobre aspectos ambientais, históricos, econômicos e sociais do rio dos sinos. o instituto também está buscando adaptar-se ao atendimento de pessoas com deficiências físicas e mentais leves. desde a sua fundação o instituto tem como principal finalidade à sensibilização da comunidade e dos estudantes sobre as questões ambientais. merecedor de destaque, pelo descaso e falta de planejamento, é o caso da prainha do paquetá, localizada às margens do rio dos sinos, no município de canoas, rs. a prainha já é local destinado ao turismo e lazer que se desenvolveu baseada na informalidade e, carece urgente de um planejamento com bases sustentáveis e engajado nas políticas públicas e legislação vigente. entre as preferências dos quase 5.000 frequentadores diários nos meses de verão estão a pesca, banhos de rio – mesmo sem condições de balneabilidade devido ao fator 4 de poluição, considerado o mais crítico –, esportes náuticos, passeios de barco, apreciar e desfrutar da natureza e fazer um churrasco. para tanto, foi criado um plano de ação integrado (pai) e programa de revitalização, ambos se apoiam na melhoria das condições de uso do local e envolvem diversas frentes municipais como defesa civil, secretaria de segurança pública e cidadania, secretaria de desenvolvimento urbano e habitação, secretaria de serviços urbanos, bombeiros, brigada militar e outros órgãos. além disso, prevê a distribuição de um material informativo com instruções para não mergulhar nas águas, que além de profundas são bastante poluídas. está em curso um processo de revitalização do local que prevê a construção de quiosques e churrasqueiras, postes de iluminação e trapiches para a pesca e saída de barcos, com um investimento na ordem de r$ 130.000 (weber, 2011). observa-se a urgência de projetos e ações eficazes no planejamento desses espaços para o benefício da sociedade. é justificável a preocupação acerca da possibilidade de uma exploração irracional do turismo que leve a uma deterioração do patrimônio. assim, torna-se imperativo adotar uma política de conservação baseada na legislação para o valor, uso social e recreativo do patrimônio, convertendo esses espaços ociosos e mal utilizados em espaços para encontros e convivência social de residentes e visitantes (gonzales viana, 2006). a partir dos exemplos citados, busca-se alertar para a situação de contraste que pode ser observada nos dois casos. o instituto martim pescador, baseado num projeto planejado dentro dos princípios sustentáveis legais gera benefícios para a sociedade por meio da informação, interação e conhecimento dos problemas de ordem ambiental. e o caso da prainha do paquetá que tem sua história pautada pela informalidade e pelo uso indevido do espaço público, na medida em que, os usuários não tem a qualidade da água garantida, a infraestrutura adequada ao uso do local, estando privados dos seus direitos como cidadãos. nesse caso sublinha-se a importância de um projeto sustentável e viável na busca de soluções dos problemas locais em benefício da população. assim, entende-se que o turismo deva ser priorizado entre as alternativas de utilização do rio dos sinos com propostas inclusivas e sustentáveis. os ribeirinhos estariam entre os beneficiados diretos de projetos que levem em conta a paisagem desse rio e que estejam afinados com a política nacional de recursos hídricos para a sustentabilidade. projetos de desenvolvimento sustentável do turismo poderiam estar entre as soluções para utilização consciente do rio. essa medida seria, ainda, uma forma de valorização desse patrimônio que além do abastecimento de água da região, poderá ser utilizado como espaço de lazer beneficiando residentes e visitantes. entretanto foi apontada a inviabilidade da água desse rio para a balneabilidade, considerando o longo prazo nas medidas de despoluição da água que estão sendo adotadas nos projetos aqui mencionados, além da viabilidade financeira e vontade política. ao tomar como exemplo que obteve êxito no brasil – caso fernando de noronha, compreendese a necessidade de observá-lo como modelo para tornar produtiva e dinâmica uma área que é patrimônio da população e que se encontra em estado de degradação e agonia ambiental. projetos de revitalização dessa área poderiam viabilizar novos investimentos em benefício da população (vignati, 2008). para a tomada de decisão, deve-se também ter presente o princípio do desenvolvimento sustentável disposto no art. 170, vi da constituição federal que impõe revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 10 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 que se observe a defesa do meio ambiente prevendo tratamento diferenciado conforme o impacto ambiental que determinada atividade possa gerar. esse princípio é conjugado com outros para a tomada de decisões sobre a possibilidade de exploração econômica e turística em consonância com a preservação ambiental (brasil, 1988). neste aspecto, merece registro a posição de ayala (2004) sobre sustentabilidade e desenvolvimento sustentável que, devem ser compreendidas nas sociedades de risco e consideradas pelo direito ambiental como compromissos políticos, sociais e, sobretudo, jurídicos, de concretização de um mundo (futuro) possível. assim, para a implementação de projetos turísticos no rio dos sinos é importante registrar a solidariedade do princípio protetor-recebedor que desloca parte das responsabilidades de proteção do rio dos sinos para os particulares mediante pagamento por serviços ambientais. o princípio do protetor-recebedor deve ser projetado para compensar os agricultores e as comunidades ribeirinhas pelos custos de oportunidade da degradação evitada, sob o ponto de vista de que pode ser mais promissor pagar pelo serviço de proteção ao meio ambiente do que pela utilização da área para fins econômicos como o caso de pequenos agricultores. de igual modo, o benefício impulsiona mudanças de comportamento em relação ao rio e instiga a adotar objetivos ambientais, de saúde e de turismo (lazer, pesca recreativa, balneabilidade, esportes aquáticos, navegabilidade, entre outros). nesse sentido, as propostas que envolvem o turismo sustentável podem surgir como uma oportunidade para a implementação de novos projetos que tratem do equilíbrio de ecossistemas, respeito aos direitos humanos e integração social e que venham a beneficiar a comunidade que depende desse rio, bem como a melhoria da qualidade de vida. destaca-se, ainda, o efeito multiplicador do turismo e sua influência econômica na geração de divisas nos investimentos públicos e privados, nos gastos efetuados pelos visitantes e o efeito de tais gastos para o local e região, a capacidade de gerar empregos e melhorar as condições de vida dos residentes e por seu papel como matriz do desenvolvimento regional. conclusão por meio da realização deste estudo foi possível observar a potencialidade turística na extensão do rio dos sinos, sem a devida atenção do setor público ao negligenciar o art. 225 da constituição federal que indica sobre o direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado e essencial à sadia qualidade de vida e a obrigação de preservar o rio dos sinos para as presentes e futuras gerações. ao afirmar que as águas são bem da união, sublinhou-se a necessidade de observar a ordem constitucional brasileira sobre as possibilidades jurídicas de utilização do rio dos sinos para o desenvolvimento de projetos turísticos sustentáveis. conforme mencionado, a constituição federal de 1988 declara que os direitos sociais envolvem o direito a saúde e ao lazer, bem como o direito de todos na utilização do meio ambiente, além do dever de defendê-lo e preservá-lo. entretanto, observou-se que o rio dos sinos carece de projetos sustentáveis na área do turismo. essa medida pode estar entre as soluções para a recuperação do rio dos sinos, a partir da atenção da população e do poder público, visto ser uma oportunidade de educação ambiental e um olhar diferenciado sobre o mesmo. diante da potencialidade para o turismo e lazer observada nessa área, está se desenvolvendo a utilização informal e inadequada desse bem, expondo a sociedade e o ambiente a riscos que poderiam ser evitados com projetos sustentáveis. as exposições precedentes mostraram que a adaptação dos interesses econômicos às limitações do meio ambiente regional deve ser discutidas e planejadas sob pena de inviabilizar o desenvolvimento e a utilização das águas no abastecimento da população, bem como na utilização da paisagem e da água para a atividade turística. considerar o conjunto de fatores que envolvem a problemática é fundamental. para tanto, deve-se adotar uma visão sistêmica observando de maneira mais apurada a questão, objetivando contemplar o inciso iv do § 1º da lei 9.433/1997 que possibilita o múltiplo uso da água. isso vale – como foi mostrado – também para a proteção qualitativa da água. pois se está demandando a elaboração de políticas públicas com a definição de normas pelos municípios, o comprometimento dos atores econômicos privados e o fortalecimento dos projetos e das propostas elaboradas pelo consórcio pró-sinos e o comitesinos. o desenvolvimento desse instrumental exige um diálogo interdisciplinar mais intenso do que o praticado até o momento. para o rio dos sinos abrigar projetos turísticos sustentáveis torna-se urgente a efetivação de ações de despoluição do rio. projetos turísticos sem essa perspectiva, todavia, aumentaria o risco à saúde humana e ao manancial hídrico. a partir da legislação apresentada que dispõe sobre os múltiplos usos da água, não se observou medidas efetivas de despoluição da água viabilizando a utilização do rio para a balneabilidade. assim, aponta-se que a possibilidade de atividades na área do turismo sustentável no rio dos sinos depende, ainda, da vontade política para a elaboração de um planejamento de longo prazo que respeite as características locais revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 11 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 e que contemple a realização das melhorias necessárias para a utilização desse patrimônio como é de direito da população. assim, defende-se a ideia de mostrar que além da relevância para a sociedade, os projetos turísticos sustentáveis podem significar a não utilização inadequada desse patrimônio natural, levando ao esgotamento desse bem. ou seja, construindo espaços de discussão sobre governança jurídico econômica para a região, com o objetivo de integrar saberes, para possíveis conciliações entre interesses econômicos, sociais, políticos e ambientais, no sentido de avaliar a questão do uso múltiplo das águas entre as possibilidades para um turismo sustentável que possa refletir na sensibilização para o uso adequado do meio ambiente. na medida em que o vínculo entre o ser humano/natureza e as condições para preservação da qualidade da água do rio dos sinos se fortalecem é possível avançar para propostas e projetos de empreendimentos turísticos dentro do conceito de desenvolvimento sustentável. assim, aponta-se o turismo como alternativa no manejo sustentável do rio dos sinos, oferecendo oportunidades socioeconômicas para os ribeirinhos, além de novas perspectivas de lazer para a população da região, podendo, ainda, servir de referência no quesito turismo sustentável. logo, aponta-se para a geração de uma sensibilização coletiva, envolvendo a sociedade e o poder público, que possa dar conta da importância do rio dos sinos como bem natural para o abastecimento de água da população e para atividades direcionadas ao turismo e lazer, num ambiente que possa atender às exigências da legislação, do ministério do meio ambiente, dos organismos de bacia e dos comitês de bacias. referências agência nacional de águas (ana). relatório de conjuntura. 2009. disponível em: < http://conjuntura.ana.gov.br/>. acesso em: 24 out. 2010. ashton, m. s. g. sustentabilidade e turismo: reflexões e perspectivas para o desenvolvimento. in: araujo, m.; zottis, a. russo, d. 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doenças respiratórias; material particulado; ozônio; custos de saúde; qualidade do ar. abstract the present study aimed to evaluate predictive scenarios for air pollution reduction considering a health impact assessment (hia) approach in the city of diadema, brazil, as well as the associated costs. the pollutants analyzed were particulate matter up to 2.5 and up to 10 µm (mp 2.5 and mp 10 , respectively) and ozone (o 3 ), between the years of 2012 and 2014. the scenario with mp 2.5 reduction levels stood out from the rest, showing that it would be possible to avoid up to 100 deaths per year, resulting in a 16.4-month life expectancy gain and savings of more than $ 527 million. these results obtained for the municipality of diadema reveal the importance of preventive actions and policies to control air pollution, affecting the health and economy of the region. this model can be applied in other brazilian municipalities, contributing to a better decision-making and efficiency in the use of public resources. keywords: cardiovascular diseases; respiratory diseases; particulate matter; ozone; health costs; air quality. doi: 10.5327/z2176-947820170258 avaliação de impacto à saúde da poluição do ar no município de diadema, brasil health impact assessment of air pollution in the city of diadema, brazil silva, l.t.; abe, k.c.; miraglia, s.g.e.k. 118 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 117-129 introdução diversos estudos epidemiológicos têm mostrado a associação entre a exposição a poluentes do ar, como o material particulado de até 2,5 e de até 10 µm (mp 2,5 e mp 10 , respectivamente) e o ozônio (o 3 ), com doenças cardiovasculares e respiratórias. nesse contexto, padrões de qualidade do ar foram estabelecidos a fim de se controlar a poluição atmosférica e evitar os efeitos adversos na saúde pública. os padrões de qualidade do ar (pqar), segundo publicação da organização mundial da saúde (oms) de 2005, podem variar dependendo da abordagem utilizada, porém sempre com a finalidade de que sejam estabelecidos de forma a atingir concentrações mínimas possíveis, visando à saúde pública e limitações locais. dessa forma, para sua determinação, são considerados fatores de risco à saúde e econômicos, além de aspectos políticos e sociais, estes dependentes do nível de desenvolvimento e da capacidade nacional de gerenciamento da qualidade do ar (cetesb, 2015). a poluição do ar é um problema global: foi a quarta maior causa de morte no mundo em 2013 (world bank group, 2016). as principais doenças associadas à poluição do ar são cardiovasculares (pope et al., 2004) e respiratórias, como a asma e a bronquite (perez et al., 2013). os principais poluentes atmosféricos que servem como indicadores da qualidade do ar e estão associados a efeitos na saúde são dióxido de enxofre (so2), material particulado (mp), monóxido de carbono (co), o 3 , hidrocarbonetos totais e óxido de nitrogênio (no x ), que estão relacionados às emissões veiculares e às emissões industriais (cetesb, 2015). no brasil, o atual cenário da poluição do ar requer medidas complementares que viabilizem a redução da concentração dos poluentes atmosféricos. em um estudo feito para o município de são paulo, estimou-se que se os valores de referência da oms (2005) para o mp 2,5 fossem atingidos no município, haveria o ganho de mais de 266 mil anos de vida, representando uma economia de mais de us$ 15 bilhões de dólares anuais (abe; miraglia, 2016). em outro estudo, considerando 29 capitais brasileiras, estimaram-se perdas monetárias na ordem de us$ 1,7 bilhões de dólares anuais relacionadas à poluição do ar (miraglia; gouveia, 2014). os estudos que relacionam efeitos adversos da poluição atmosférica na saúde pública consistem basicamente de estudos epidemiológicos de caráter retrospectivo. essas pesquisas evidenciam principalmente os efeitos em termos de aumento do número de morbidade e mortalidade associados a incrementos de concentração de poluentes por meio de modelos de poisson (costa et al., 2017; li et al., 2017; renzi et al., 2013; vidale et al., 2017; macintyre et al., 2016). o prejuízo em termos de custos de saúde derivados desse aumento de mortes e doenças devido à poluição do ar é conduzido por modelos de valoração econômica. essas abordagens são realizadas em etapas distintas. estudos prospectivos com cenários preditivos são menos frequentes (broome et al., 2015; marzouni et al., 2017; abe; miraglia, 2016), porém esses modelos podem se valer de abordagens similares, cujos resultados são posteriormente valorados a fim de prover a dimensão econômica do impacto em saúde gerado. avaliações de impacto em saúde que consideram essa análise de forma integrada podem conferir uma visão mais abrangente e um diferencial no processo analítico. a maioria dos estudos se concentra no município de são paulo, que possui a maior frota automotiva do brasil, com mais de 15 milhões de veículos estimados para o ano de 2014 (cetesb, 2015). no entanto, há também interesse crescente na região metropolitana de são paulo (rmsp), que inclui outros municípios adjacentes, como diadema, na área denominada de grande abc paulista (que também engloba os municípios de santo andré, são bernardo do campo, são caetano do sul, mauá, ribeirão pires e rio grande da serra). essa cidade possui cerca de 386.089 habitantes com uma área aproximada de 30,8 km2 (ibge, 2010). sua economia baseia-se, principalmente, no setor de prestação de serviços, tendo a indústria e o comércio como importantes atividades econômicas. abrange mais de 1.300 indústrias, predominando os setores químico, metalúrgico, alimentício, de bebidas, de borracha, de papel, de madeira, entre outros (secretaria de desenvolvimento econômico e trabalho, 2014). visto que a poluição atmosférica pode ser conduzida a grandes distâncias antes de atingir o nível do solo (elsom, 1989), e por ser um município adjacente ao avaliação de impacto à saúde da poluição do ar no município de diadema, brasil 119 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 117-129 município de são paulo, diadema pode receber grande quantidade de poluentes aéreos originários de seus próprios limites e de cidades próximas. por isso, a utilização de metodologias de avaliação de impacto à saúde (ais) é necessária para a confecção de recomendações que auxiliem a melhor tomada de decisão a respeito da saúde da população exposta ao risco ambiental (abe; miraglia, 2017). no brasil, existe um guia de aplicação dessa metodologia, publicado pelo ministério da saúde (brasil, 2014). além disso, ela já foi aplicada em outros estudos na área da poluição atmosférica (pascal et al., 2013; abe; miraglia, 2016; kowalski et al., 2016). no entanto, não existem no país pesquisas de ais envolvendo poluição do ar e custos associados para diadema; dessa forma, o presente estudo objetivou utilizar a metodologia de ais para a construção de cenários preditivos de diminuição da poluição do ar, com os consequentes ganhos financeiros e em saúde cardiorrespiratória da população desse. objetivo o presente estudo teve como objetivo avaliar cenários preditivos de poluição atmosférica, considerando uma abordagem de ais no município de diadema, brasil, e os custos associados. metodologia caracterização do município de diadema a cidade conta com um relevo acidentado, com pequenas colinas e morretes alongados, caracterizado por poucas áreas planas, segundo o site oficial da prefeitura de diadema. o clima é quente e temperado, considerado subtropical mesotérmico (climate data, 2016), tipo cfb, significando clima temperado com verão ameno, na classificação climática de köppen-geiger (álvares et al., 2014). em diadema, a temperatura média anual é de 17,8°c e a pluviosidade média anual é de 1.496 mm. segundo o censo demográfico do instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge) de 2010, o município ocupa uma área aproximada de 30.796 km2 e sua população é formada por 386.089 habitantes, resultando numa densidade demográfica de 12.519 habitantes/km2. entre os anos 2000 e 2010, a população do município teve crescimento de 8,13%, o que representa taxa de crescimento médio anual de 0,78%. de acordo com os dados do ibge (2010), nesse mesmo período a pirâmide etária de diadema sofreu uma mudança em sua aparência, com estreitamento da base gerado pelo fato de que a população envelheceu e a taxa de natalidade foi reduzida. segundo o atlas do desenvolvimento humano no brasil (2013), no ano de 2010, a expectativa de vida na cidade era de 75,7 anos; no ano de 2000, o índice de desenvolvimento humano (idh) era de 0,664 e passou para 0,757 em 2010, superando o idh da unidade federativa (uf), que era de 0,727. segundo o ibge (2014), em 2013 o produto interno bruto (pib) de diadema era de r$ 13.428.096,00 — o 56º maior do brasil; já o pib per capita a preços correntes era de r$ 33.015,67. por se tratar de uma área urbana, sua economia tem pouca relevância no setor primário, e apresenta como principal fonte de renda o setor de prestação de serviços, tendo a indústria e o comércio como importantes atividades econômicas. segundo dados da prefeitura de diadema (2009), a divisão do setor de trabalho no ano de 2010 era constituída de maneira que a maior parcela da população ativa correspondia a atividades relacionadas à indústria de transformação. em seguida, as atividades de comércio e reparação de veículos automotores e motocicletas correspondiam a 14,75% da população; os serviços domésticos, a 6,33%; e as atividades administrativas e os serviços complementares, a 5,44%. por fim, a menor porcentagem, 3,51%, referia-se aos trabalhadores de atividades relacionadas à saúde humana e aos serviços sociais. em 2010, a população em idade ativa (pia), composta por pessoas com 10 anos ou mais, contabilizava 328.590 indivíduos, correspondendo a 85,11% do total de habitantes do município. em 2010, 84,08% da população economicamente ativa (pea) de diadema silva, l.t.; abe, k.c.; miraglia, s.g.e.k. 120 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 117-129 era composta de empregados e 13,88% de pessoas que trabalhavam por conta. apenas 0,87% eram empregadores. em relação ao rendimento médio salarial, 48,87% da população ativa de diadema recebe entre 1 e 2 salários mínimos, e somente 6,03% possui rendimentos acima de 5 salários mínimos. em relação ao sistema de saúde, segundo dados de 2009 do ibge, diadema possuía 77 estabelecimentos de saúde, sendo 49 privados e 28 públicos (ibge, 2009). alguns dados de mortalidade e morbidade devido a determinadas doenças (respiratórias e cardiovasculares) são mostrados na tabela 1. dados utilizados a ais foi realizada para o município de diadema utilizando o modelo aphekom (improving knowledge and communication for decision making on air pollution and health in europe), que já foi utilizado em diversas cidades europeias e, recentemente, adaptado para o município de são paulo, com o intuito de melhorar a tomada de decisão em relação à poluição do ar (pascal et al., 2016; abe; miraglia, 2016; chanel et al., 2016; pascal et al., 2013). para esse modelo, foram utilizados dados populacionais e dados de concentração dos poluentes atmosféricos em bases diárias de mp 2,5 , mp 10 e o 3 , para o período compreendido entre 2012 a 2014, devido à necessidade de análise de trinca de anos. a escolha do período se baseou na disponibilidade mais recente de dados de saúde e poluentes. os dados da saúde foram baseados em dados anuais de população total, em taxas de mortalidade e morbidade por doenças cardiovasculares e respiratórias, mortalidade por causas não externas e mortalidade total. essas informações foram coletadas de bancos de dados públicos, disponíveis nos sites do departamento de informática do sistema único de saúde (datasus) e do ibge (brasil, 2016a; brasil, 2016b; ibge, 2010). os dados de mortalidade foram selecionados pela principal causa de morte; já os dados de hospitalização referem-se somente aos hospitais públicos. na área de estudo em diadema, os dados foram fornecidos pela companhia ambiental do estado de são paulo (cetesb), que conta com apenas uma estação de monitoramento da qualidade do ar, localizada na região central da cidade, que monitora níveis de o 3 e de mp 10 . os valores obtidos na estação central foram considerados como indicativo do status de toda a cidade. na central de monitoramento de diadema, as concentrações dos poluentes são fornecidas em µg/m3. a concentração de o 3 foi monitorada pelo método de referência padrão de absorção ultravioleta (cetesb, 2015). o indicador de exposição do o 3 foi a média diária máxima de 8 horas. em relação às medições de mp 10 , a estação de monitoramento utilizou o métabela 1 – número médio anual de internações por causas cardíacas e respiratórias e mortalidade cardíaca no período de 2012 a 2014 em diadema, brasil. cid: classificação internacional de doenças. resultado de saúde cid9 cid10 idade número médio anual taxa anual por 100.000 habitantes mortalidade não externa < 800 a00-r99 todas 1.446 359 hospitalizações cardíacas 390-429 i00-i52 todas 394 98 hospitalizações respiratórias 460-519 j00-j99 15 – 64 78 19 hospitalizações respiratórias 460-519 j00-j99 > 65 138 34 hospitalizações respiratórias 460-519 j00-j99 todas 223 55 avaliação de impacto à saúde da poluição do ar no município de diadema, brasil 121 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 117-129 todo de radiação beta, com valores de médias diárias das concentrações do poluente no ar. para essa estação de monitoramento, as medições de mp 2,5 não estavam disponíveis; dessa forma, estimou-se a concentração de mp 2,5 a partir dos valores diários de mp 10 utilizando um fator de conversão de 0,7 — utilizado em estudos anteriores e pelo projeto air pollution and health: a european information system — apheis (abe; miraglia, 2016; pascal et al., 2013; medina et al., 2005). modelo aphekom o modelo aphekom estima os impactos sobre a saúde ocasionados pela poluição do ar, gerando cenários preditivos a partir de reduções da média anual por um montante fixo e da média anual até atingir o padrão estabelecido pela organização mundial da saúde de qualidade do ar (world health organization, air quality standards — who-aqs). para a construção desses cenários, utilizou-se a ferramenta de ais, desenvolvida pelo aphekom group — grupo de pesquisadores europeus. a ferramenta necessária para análises de longo e curto prazos está disponível para acesso (http://aphekom.org). para ambos os prazos, selecionou-se uma trinca de anos — nesse caso, o período abrangente foi de janeiro de 2012 a dezembro de 2014. para a análise de curto prazo, foi necessária a inserção das médias diárias de concentração de o3 e mp10 (em µg/m 3), o número das internações hospitalares por doenças cardiovasculares e respiratórias e, por fim, os dados relativos à população total da área estudada. para as análises de longo prazo, foram inseridos dados de concentração de mp 2,5 , obtidos a partir do mp 10 , por meio de uma taxa de conversão. por fim, utilizaram-se as taxas de mortalidade total e por doença cardiovascular e a média da população a partir dos 40 anos de idade. impactos na saúde no presente estudo, foram avaliados os benefícios na saúde que poderiam ser alcançados caso as concentrações dos poluentes fossem diminuídas. a respeito do mp 10 e do o 3 , a exposição a curto prazo foi estimada e os impactos na saúde foram computados, na equação 1, da seguinte forma (pascal et al., 2013): δy = y 0 (1 − e−βδx) (1) em que: δy é a redução do número anual de hospitalizações ou óbitos associados à redução das concentrações dos poluentes; y 0 é o resultado básico de saúde, em número anual de mortes ou hospitalizações; β é o coeficiente da função de resposta à concentração; e δx é o aumento da concentração em um cenário específico, em μg/m3. os dois cenários, que são estabelecidos pelo modelo adotado, foram construídos da seguinte forma: • redução na média anual de um montante fixo de 5 μg/m3; e • redução da média anual até o padrão de qualidade do ar estabelecido pela who-aqs. os valores das concentrações dos poluentes da who-aqs foram 20 μg/m3 para mp 10 e 10 μg/m3 para mp 2,5 . o who-aqs de 100 μg/m3, para a concentração diária de o 3 , foi aplicado para avaliar os impactos de curto prazo do o 3 . no que se refere à exposição a longo prazo em efeitos à saúde do mp 2,5 , aplicou-se uma tabela de padrão de vida abreviada, como descrito por pascal et al. (2013). os resultados dos cenários preditivos foram representados pelo número de mortes evitadas em cada cenário e os meses adicionais de expectativa de vida aos 30 anos. a fim de se ter um detalhamento metodológico adicional, bem como acessar outras funções dose-respostas e equações utilizadas no modelo, a publicação guidelines for performing an hia of the health impacts of urban air pollution pode ser consultada (aphekom, 2015). silva, l.t.; abe, k.c.; miraglia, s.g.e.k. 122 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 117-129 morbidade em relação aos custos de morbidade, as análises consideraram as despesas de internações. dessa forma, utilizamos a abordagem do custo padrão da doença, que consiste na aplicação de um valor econômico único que combina custos diretos e indiretos de cada internação (pascal et al., 2013). no entanto, alguns custos intangíveis não podem ser avaliados — a dor e o sofrimento, por exemplo. os custos diretos das hospitalizações cardíacas e respiratórias foram considerados a partir de um custo médio diário e um tempo médio de internação hospitalar. esses custos unitários de internações e o número médio de dias de internação em diadema também foram obtidos pelo datasus. portanto, a valoração econômica da morbidade foi estimada da seguinte forma (equação 2): ch = vi.nd.nc (2) em que: c h é o custo de hospitalização; vi é o valor unitário de uma admissão hospitalar diária; nd é o número médio de dias de admissões relacionados a determinada doença; e nc é o número de casos de determinada doença. o presente estudo considerou 6,36 dias como a média de dias de internação devido a doenças respiratórias, e 8,06 dias para doenças cardíacas (dados disponíveis no datasus). o valor unitário da admissão diária foi de u$ 264,91 para doenças respiratórias e de u$ 334,72 para doenças cardiovasculares em diadema – conversão em 5 de março de 2017 –, de acordo com o datasus. resultados características do local e da população de estudo o município de diadema está localizado na região sudeste do brasil, no sudeste paulista. de acordo com o censo 2010 do ibge, havia 386.089 habitantes na cidade, dos quais 276.821 tinham entre 15 e 64 anos e 18.466, mais de 65 anos. o número anual de internações para todas as idades devido a doenças cardíacas reduziu de 424, em 2012, para 383, em 2014. as internações respiratórias para todas as idades aumentaram de 194, em 2012, para 230, em 2014 (tabela 1). análise descritiva dos poluentes os resultados do modelo indicaram que o valor máximo de concentração para o o 3 foi de 185 µg/m3 e o mínimo de 2 µg/m3 para o período analisado. a média diária e o desvio padrão (dp) foi 61 µg/m3 ± 31 µg/m3 (dp) com mediana de 55 µg/m3. para o mp 10, o valor máximo diário foi de 87 µg/m3 e o mínimo de 10 µg/ m3 para o período de 2012 a 2014. a média diária foi de 34 µg/m3 ± 13 µg/m3 (dp), com mediana de 32 µg/m3, excedendo os padrões atuais da oms (2005). os valores obtidos estão resumidos na tabela 2. impactos a curto prazo da exposição de mp10 à morbidade considerando o período entre 2012 e 2014, se os níveis de mp 10 em diadema atingissem o recomendado pela oms (2005) — 20 μg/m3 — teriam sido evitados mais de 7 casos de hospitalizações anuais devido a tabela 2 – estatística descritiva das concentrações dos poluentes pm 10 e ozônio. poluente média diária (μg/m3) desvio padrão (μg/m3) mínimo (μg/m3) máximo (μg/m3) ozônio (8 horas — máxima diária) 61 31 2 185 pm 10 (média diária) 34 13 10 87 avaliação de impacto à saúde da poluição do ar no município de diadema, brasil 123 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 117-129 doenças cardiorrespiratórias e seriam economizados mais de us$ 40 mil por ano em custos médicos diretos. uma redução em 5 μg/m3 teria evitado mais de 2 hospitalizações anuais causadas por doenças respiratórias e cardiovasculares. os dados estão resumidos na tabela 3. efeitos a curto prazo na mortalidade e na morbidade da exposição ao ozônio em relação aos níveis de o 3 , o cumprimento das normas da oms (2005) com o limite máximo de concentração de 100 μg/m3 para uma exposição de 8 horas diárias resultou em valores de casos evitados discretos, inclusive com valores iguais a 0 quanto a hospitalizações respiratórias, porém esse fato não exclui a credibilidade do modelo aphekom para o atual estudo. o modelo foi originalmente criado para estudos multicêntricos relacionados à população europeia, que apresenta um número superior de habitantes quando comparada à população do município de diadema. para o caso de mortalidade total não externa, os resultados mostraram-se pequenos, mas não menos significativos. diante do cenário, as hospitalizações e as mortes evitadas gerariam um ganho de us$ 11.689,66 e us$ 35.068,99 para as reduções para 100 e 5 µg/m3, respectivamente (cotação dia 5 de março de 2017). os valores encontram-se na tabela 4. tabela 3 – potenciais benefícios para a saúde com a redução dos níveis diários de pm 10 no número de hospitalizações. cenários hospitalizações respiratórias hospitalizações cardíacas valoração monetária (us$) número anual de casos evitados número anual de casos evitados por 100.000 habitantes número anual de casos evitados número anual de casos evitados por 100.000 habitantes redução em 5 μg/m3 1,3 0,31 1,2 0,29 14.765,36 redução para 20 μg/m3 3,5 0,87 3,3 0,81 40.342,78 cenários hospitalizações respiratórias (15 – 64 anos) hospitalizações respiratórias (> 64 anos) total mortalidade não externa valoração monetária (us$) número anual de casos evitados número anual de casos evitados por 100.000 habitantes número anual de casos evitados número anual de casos evitados por 100.000 habitantes número anual de mortes evitadas número anual de mortes evitadas por 100.000 habitantes 8 horas máximas valores diários > 100 μg/m3 = 100 μg/m3 0,0 0,01 0,2 0,08 1,1 0,28 11.689,66 redução em 5 μg/m3 0,0 0,01 0,3 0,16 2,2 0,56 35.068,99 tabela 4 – benefícios potenciais para a saúde com a redução dos níveis diários de ozônio em termos de hospitalizações a curto prazo e de mortalidade não externa total. silva, l.t.; abe, k.c.; miraglia, s.g.e.k. 124 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 117-129 impactos a longo prazo da exposição crônica ao mp2,5 na mortalidade em diadema, caso os níveis padrões da oms (2005) para o mp 2,5 fossem alcançados — 10 µg/m3 —, o número anual de mortes evitadas seria superior a 100 e a expectativa de vida aumentaria em 16,4 meses. isso equivale a um ganho de 9.900,7 anos de vida e mais de us$ 527 milhões anuais. se o município fosse capaz de diminuir a média de mp 2,5 em apenas 5 μg/m3, aproximadamente 42,7 mortes ao ano seriam evitadas e a população ganharia mais de 5 meses de expectativa de vida, resultando em um gasto evitado de aproximadamente us$ 189 milhões. os resultados estão descritos na tabela 5. tabela 5 – benefícios potenciais na saúde e econômicos com a redução anual dos níveis de pm 2,5 a longo prazo em termos de mortalidade total não externa. cenários número anual de mortes evitadas número anual de mortes evitadas por 100.000 habitantes ganho em expectativa de vida ganho em anos de vida valoração monetária (us$ milhões) redução em 5 μg/m3 42,7 21,4 5,9 3.543,4 188,65 redução para 10 μg/m3 114,4 57,3 16,4 9.900,7 527,11 discussão diadema é uma das cidades de destaque na região do grande abc, localizada na rmsp. apesar de sua pequena extensão, o município evoluiu em seu desenvolvimento econômico e hoje é considerado um dos polos industriais mais importantes do estado de são paulo. com o passar dos anos, o desenvolvimento econômico fez que com houvesse aumento no número de habitantes residentes na cidade, o que gerou maior poder aquisitivo e motorização da população, implicando em maior tráfego de veículos e, consequentemente, no aumento da poluição atmosférica. com o intuito de controlar e monitorar a poluição, o governo do estado de são paulo criou, por meio do decreto estadual nº 59.113, de 23 de abril de 2013, os padrões estaduais de qualidade do ar, mais restritivos que os nacionais. ainda assim, os valores do decreto para o mp10, mp2,5 e o3 continuam acima dos níveis recomendados pela oms, cuja última atualização foi em 2005. dessa forma, analisando o período estudado — 2012 a 2014 —, foi possível verificar que, em grande parte do tempo, os níveis de mp 2,5 , mp 10 e o 3 ficaram acima dos padrões recomendados pela oms (2005), significando riscos elevados à saúde da população. de acordo com os resultados e cenários preditivos apresentados, notou-se os benefícios de uma redução mais acentuada e sustentada se os níveis máximos de o 3 e mp atendessem aos pqar estabelecidos pela oms. entre todos os cenários estimados, o que mais se destacou foi o cenário a longo prazo, relacionado à redução dos níveis de mp 2,5 . os resultados mostraram que, caso fosse atingida uma concentração de 10 μg/m3, mais de 100 óbitos seriam evitados, o que resultaria num ganho de 16,4 meses de expectativa de vida e uma economia de mais de us$ 527 milhões anuais, excluídos os valores como despesas indiretas com a saúde, o absenteísmo e os custos intangíveis, como qualidade de vida, o que faria com que esse valor fosse ainda mais significativo. a vantagem da apresentação de dois cenários preditivos é mostrar que os benefícios à saúde são alcançáveis no município, mesmo com reduções modestas na poluição do ar. os cenários a curto prazo mostraram-se significativos; entretanto, por se tratar de um município pequeno, a magnitude desses resultados mostrou-se em menores proporções, caso fosse comparada a de uma cidade com maior número de habitantes, como são paulo, por exemplo. em relação a um cenário de redução das concentrações de mp10 para 20 μg/m 3 para o município de são paulo, mais de 1.500 internações relacionadas a doenavaliação de impacto à saúde da poluição do ar no município de diadema, brasil 125 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 117-129 ças cardiovasculares e respiratórias seriam evitadas (abe; miraglia, 2016), enquanto para o município de diadema seriam apenas 6 casos. em um estudo europeu, que utilizou o mesmo modelo aphekom, aplicado a 25 cidades europeias, alguns cenários preditivos evidenciaram mais de 8.000 hospitalizações evitáveis por doenças cardiorrespiratórias anualmente (pascal et al., 2013). devos et al. (2015) igualmente estimaram potenciais economias em despesas hospitalares na bélgica devido a cenários de redução da concentração de mp e no 2 , evidenciando a necessidade de reduzir as concentrações ambiente. estudos sobre os efeitos adversos da poluição atmosférica na saúde utilizam-se de modelos retrospectivos ou de coorte (costa et al., 2017; li et al., 2017; renzi et al., 2013; vidale et al., 2017; raaschou-nielsen et al., 2013), os quais apresentam a dimensão de impactos gerados. abordagens que integram impactos na saúde e os custos associados são menos frequentes (mueller et al., 2017; maji et al., 2017; chanel et al., 2016; miraglia; gouveia, 2014) e mais desejáveis por prover subsídios para os gestores estimarem os benefícios de redução dos poluentes. os efeitos crônicos gerados pela poluição do ar foram expostos, no presente estudo, por meio do número de óbitos evitáveis relacionados à exposição a longo prazo ao poluente mp 2,5 . em relação aos efeitos a curto prazo, a taxa de morbidade foi considerada apenas para efeitos agudos da poluição do ar, analisando-se o número de hospitalizações devido a doenças cardiovasculares e respiratórias. entretanto, atualmente, sabe-se que a morbidade crônica devido à poluição atmosférica também tem impactos na saúde e no sistema de saúde, além dos efeitos agudos (perez et al., 2013). algumas medidas de controle da poluição são estudadas no mundo, como a diminuição do número de viagens e dos congestionamentos; o aumento da eficiência do sistema viário e da oferta de transporte público; e o planejamento do uso do solo (cetesb, 2015). políticas que estimulam o transporte ativo — caminhadas e uso de bicicletas para realizar deslocamentos ao trabalho ou estudo — são relacionadas a benefícios na saúde. os pesquisadores rojas-rueda et al. (2016) mostraram que o aumento dos deslocamentos de bicicleta apresentou os melhores resultados em termos de mortalidade evitada. sá et al. (2016) avaliaram os deslocamentos por bicicleta em são paulo e concluíram que é preciso investir em infraestrutura viária e integração com outros modais para ampliar o uso dessa alternativa de transporte de forma mais segura a fim de se obter ganhos de saúde mais expressivos. uma forma de diminuir os impactos identificados na saúde da população de diadema seria a diminuição da poluição por meio da adoção de veículos com tecnologia menos poluente; ou seja, além da tecnologia mais recente dos motores e catalisadores, outros fatores também devem ser levados em consideração, como a melhoria da qualidade dos combustíveis ( pérezmartínez et al., 2015). no mesmo contexto, um estudo desenvolvido em curitiba constatou a influência da renovação da frota antiga por uma mais nova. este mostra que as concentrações de poluentes sofreram redução, comprovando a relevância para a redução efetiva das concentrações atmosféricas de poluentes ( escuciatto et al., 2016). assim, a redução dos níveis de poluição do ar não deve se basear somente em medidas tecnológicas para a redução das emissões dos veículos e das indústrias, mas sim em uma ação integrada dos diversos setores da sociedade. uma abordagem mais conectada com mecanismos intersetoriais, que possibilite um diálogo amplo entre as questões do meio ambiente nas políticas de saúde, e a interligação dos objetivos da saúde ambiental, numa ampla estratégia de desenvolvimento sustentável, trarão enormes benefícios na conquista de melhores condições de vida nas cidades ( gouveia, 1999). um exemplo desse tipo de ação foi a criação da lei “clean action air” ou “lei do ar limpo”, em 1970, nos estados unidos, para regular as emissões atmosféricas provenientes de fontes estacionárias e móveis (usepa, 2016). um estudo de 2011 da united states environmental protection agency (us epa) verificou que, em 2010, as reduções na poluição por partículas finas e na poluição causada pelo o 3 , obtidas pelas emendas à lei do ar limpo de 1990, evitaram mais de 160.000 mortes prematuras, 130.000 ataques cardíacos, milhões de casos de problemas respiratórios — como bronquite aguda e ataques de asma — e 86.000 admissões hospitalares (usepa, 2016). silva, l.t.; abe, k.c.; miraglia, s.g.e.k. 126 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 117-129 conclusão diagnosticou-se que a redução das concentrações de poluentes atmosféricos, juntamente com a criação de novas políticas públicas, pode gerar benefícios econômicos e à saúde da população. apesar dos resultados promissores, observa-se que o modelo aphekom foi originalmente criado para estudos relacionados à população europeia, e sua utilização para aplicação em uma população residente na américa do sul pode ser considerada como uma limitação do estudo, já que as funções dose-respostas utilizadas são internacionais. o monitoramento da qualidade do ar é importante para o acompanhamento da evolução dos níveis de poluição, permitindo medidas de intervenção sempre que os valores possam colocar a saúde da população em risco. adicionalmente, ressalta-se a importância de incluir na rede de monitoramento um sensor para a medição da concentração de mp2,5, visto que esse poluente está intrinsecamente relacionado a efeitos a longo prazo na saúde da população e os resultados obtidos gerariam um diagnóstico mais preciso da ameaça à população. assim, conclui-se que a redução dos níveis de emissões de mp 10 , mp 2,5 e o 3 evitaria um grande número de óbitos e traria uma economia bastante significativa em um país onde os recursos econômicos são escassos. da mesma forma, tal redução dos níveis de poluição atmosférica também diminuiria a demanda de recursos hospitalares, em consequência da diminuição das internações, garantindo uma melhora na qualidade de vida da população. agradecimentos agradecemos à secretaria de vigilância em saúde do ministério da saúde (svs/ms) do brasil, ao conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico (cnpq) e à coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior (capes), o apoio. referências abe, k. c.; 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isotopic composition; vegetation conversion; organic matter. r e s u m o as conversões de vegetação natural em pastagem podem, em um curto intervalo de tempo, alterar o estoque de carbono e a abundância natural de δ13c no solo. o objetivo deste trabalho foi avaliar alterações nos estoques de carbono (c) e nitrogênio (n) e na abundância natural de δ13c e δ15n no argissolo vermelho distrófico (acrisolo) em uma área de vegetação natural e pastagem plantada no cerrado em aquidauana (ms). para isso, foram avaliadas uma área de pastagem (pa), cultivada durante 25 anos com urochloa brizantha, e uma área de vegetação natural (vn). foram coletadas amostras de solo em intervalos de profundidade de 0,05 m até 0,60 m, e a partir delas foram determinados os atributos físicos, os estoques de c e n (estc e estn) e as variações isotópicas de δ13c e δ15n do solo. na camada de 0–0,05 m, os maiores estoques de c e n ocorreram na vn; 21,99 e 1,9 mg ha-1, respectivamente. na conversão para pa, 14,62 mg ha-1 do estc e 1,36 mg ha-1 do estn foram perdidos na camada de 0–0,05 m. a área com pa apresentou maior enriquecimento isotópico do δ13c nas camadas de 0–0,05 e 0,05–0,10 m, cujos valores foram de -18,3 e -17,4‰, respectivamente, enquanto, nas demais camadas, os valores isotópicos diminuíram com a mistura entre c de plantas c 3 e c 4 . a vn apresentou enriquecimento nos sinais isotópicos nas camadas 0,25–0,30 até 0,40–0,45 m, com valores entre -21,74 e -21,54‰, respectivamente, o que é característico de vegetação mista de plantas c 3 e c 4 . os valores de δ15n apresentaram enriquecimento isotópico de acordo com o aumento da profundidade, indicando maior mineralização da matéria orgânica do solo em ambas as áreas. a conversão do cerrado em pastagem e, consequentemente, sua fragmentação, provoca impactos negativos na capacidade de sequestro e armazenamento do c e n, tanto na pastagem quanto na vegetação natural. palavras-chave: argissolo vermelho; composição isotópica; conversões da vegetação; matéria orgânica. isotopic variations of carbon and nitrogen and their implications on the conversion of cerrado vegetation into pasture variações isotópicas de carbono e nitrogênio e suas implicações na conversão da vegetação do cerrado em pastagens naelmo de souza oliveira1 , jolimar antonio schiavo1 , miriam ferreira lima1 , lais thomaz laranjeira1 , geisielly pereira nunes2 , sidne canassa da cruz1 1universidade estadual de mato grosso do sul – aquidauana (ms), brazil. 2universidade federal da grande dourados – dourados (ms), brazil. correspondence address: naelmo de souza oliveira – rodovia graziela barroso, km 12 – zona rural – caixa postal 25 – cep: 79200-000 – aquidauana (ms), brazil. e-mail: naelmo-95@hotmail.com conflicts of interest: the authors declare that there are no conflicts of interest. funding: coordination for the improvement of higher education personnel — brazil (capes) — funding code 001, and support foundation for the development of education, science and technology of the state of mato grosso do sul (fundect). received on: 06/21/2020. accepted on: 09/27/2020. https://doi.org/10.5327/z21769478845 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 2, june 2021 http://orcid.org/0000-0002-4062-880x http://orcid.org/0000-0003-0061-4726 http://orcid.org/0000-0002-1308-6224 http://orcid.org/0000-0003-0328-8268 http://orcid.org/0000-0001-9302-501x http://orcid.org/0000-0001-7558-6964 mailto:naelmo-95@hotmail.com https://doi.org/10.5327/z21769478845 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ isotopic variations of carbon and nitrogen and their implications on the conversion of cerrado vegetation into pasture 267 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 266-273 issn 2176-9478 introduction brazilian cerrado is an ecological hotspot with great diversity of species that are endemic, but vulnerable to anthropic modifications, which cause several environmental impacts and the disorderly conversion of original vegetation into land used by agriculture and livestock, one of the main factors of degradation of this ecosystem (rocha et al., 2011; silva and bacani, 2017; ozório et al., 2019). according to deforestation data gathered up to the year 2013 by terraclass cerrado — a project implemented by instituto nacional de pesquisas espaciais (inpe) and empresa brasileira de pesquisa agropecuária (embrapa) —, the remaining natural vegetation represents 54.5% of the total cerrado area. regarding the classes of anthropic use, planted pasture was the one with the highest predominance (29.5%), which leads to the conclusion that this activity has great impact in cerrado (brasil, 2015). recent estimates predict an increase in deforestation in the cerrado biome at an average annual rate of 0.34% to 0.5% (772 ha year-1 on average), particularly affecting forests and savannas (sano et al., 2019; alencar et al., 2020). considering that cerrado is a vegetation complex consisting of forest vegetation (riparian forest, gallery forest, dry forest and cerradão), grassland vegetation (dirty grassland, clean grassland and rupestrian grassland) and savanna vegetation (cerrado sensu stricto, cerrado park, palm grove and vereda), the environmental impact of its deforestation will be even greater (ribeiro and walter 2008). specifically, the state of mato grosso do sul has lost an average 17% of its native vegetation in the last 33 years, and the greatest losses occurred between the years 1985 and 1995, a period of expansion of livestock farming and agriculture in the state (alencar et al., 2020). the conversion of native vegetation for anthropic use, if poorly managed, can have negative effects on the carbon (c) and nitrogen (n) cycle. in cerrado, the imbalance in c and n stocks is largely due to the replacement of the original vegetation with pasture, the main anthropic class of land use in the biome, which leads to changes in the physical and chemical attributes of soil organic matter (som), both in degree of oxidation and lability, and may result in the simultaneous release of large amounts of c and n accumulated in the vegetation, increasing the release of greenhouse gases (carvalho et  al., 2010; dortzbach et al., 2015). changes in land use forms also alter the nature of the soil’s c and n sources. c 3 plants (typical in tree vegetation) and c4 plants (typical in poaceae species) leave different isotopic values of c and n in organic matter, an indicator of the type of existing vegetation and the modifications to which an area has been subjected, which can be determined using isotopic techniques based on the natural abundance of 13c (δδ13c) and 15n (δ15n). these isotopic techniques have been widely used in studies on landscape transformations, since they presuppose that organic matter reflects the plant material from which it was derived, constituting an efficient method to identify anthropic effects on the structure of ecosystems (costa et  al., 2009; loss et al., 2014). the objective of this work was to evaluate changes in c and n stocks, as well as in the natural abundance of δ13c and δ15n in argissolo vermelho distrófico (acrisol), in areas of natural vegetation and planted pasture (urochloa brizantha) of the cerrado region of aquidauana (ms), brazil. materials and methods the study was carried out at universidade estadual do mato grosso do sul, aquidauana unit, located in the municipality of aquidauana, mato grosso do sul, at 20°27’20” s latitude and 55°40’17” w longitude, with an altitude of approximately 180 m (figure 1). the predominant soil class in the region is argissolo vermelho distrófico (acrisol), with sandy loam textural class (schiavo et  al., 2010; santos et  al., 2018). according to köppen’s classification, the climate of the region is aw, defined as sub-humid hot tropical, with an average annual rainfall of 1,200 mm, rainy season in summer and dry season in winter. for the study, two areas were selected under two conditions of land use. the first was an area of planted pasture (pa) for cattle grazing in the extensive system, implemented in 1973 and reformed in 2005, by removing urochloa brizantha and planting panicum maximum (guinea grass), with no fertilizer application. in 2011, the pasture was reformed for the second time, removing panicum maximum and replanting urochloa brizantha cv. brs piatã, which remained in the sampled picket in 2015. the second, used as reference, was an area of natural cerrado vegetation, with gallery forest, on the fundo stream (nv) (figure 2). in each studied area, a representative plot of 10,000 m2 was demarcated, and one soil pit with dimensions of approximately 1 × 1 m surface and 0.6 m depth was opened in a random position. in each of the soil pits, undisturbed samples were collected using a volumetric ring, taking one sample every 5 cm deep. leaf samples were also collected from the main plant species of the nv area — anadenanthera colubrina, anadenanthera peregrina, bauhinia forficata, cecropia sp., xylopia sp. and tabebuia sp. — and from urochloa brizantha in the pa area. after collection, the soil samples were air dried, pounded to break up clods and passed through a 2-mm-mesh sieve, in order to obtain airdried fine earth (adfe), which was subjected to the physical analyses (teixeira et al., 2017). bulk density (bd) was determined using the volumetric ring method (teixeira et  al., 2017). particle density (pd) was determined by the volumetric flask method, and this data, together with bd data, was used to calculate the percentage of total porosity (tp). c and n contents were determined by dry combustion in a chns analyzer (elementar analysensysteme gmbh, hanau, germany). data of c and n contents and bd were then used to calculate carbon oliveira, n.s. et al. 268 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 266-273 issn 2176-9478 figure 1 – location of collection points in the natural vegetation (nv) of cerrado and in the pasture area (pa), mato grosso do sul, brazil. figure 2 – history of land use change processes, with the respective dates for implementing of the areas: planted pasture (pa) and natural vegetation (nv), in the cerrado biome in mato grosso do sul, brazil. isotopic variations of carbon and nitrogen and their implications on the conversion of cerrado vegetation into pasture 269 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 266-273 issn 2176-9478 (cst) and nitrogen (nst) stocks through the mathematical expression proposed by veldkamp (1994) (equation 1). 5 with an average annual rainfall of 1,200 mm, rainy season in summer and dry season in winter. for the study, two areas were selected under two conditions of land use. the first was an area of planted pasture (pa) for cattle grazing in the extensive system, implemented in 1973 and reformed in 2005, by removing urochloa brizantha and planting panicum maximum (guinea grass), with no fertilizer application. in 2011, the pasture was reformed for the second time, removing panicum maximum and replanting urochloa brizantha cv. brs piatã, which remained in the sampled picket in 2015. the second, used as reference, was an area of natural cerrado vegetation, with gallery forest, on the fundo stream (nv) (figure 2). in each studied area, a representative plot of 10,000 m2 was demarcated, and one soil pit with dimensions of approximately 1 × 1 m surface and 0.6 m depth was opened in a random position. in each of the soil pits, undisturbed samples were collected using a volumetric ring, taking one sample every 5 cm deep. leaf samples were also collected from the main plant species of the nv area — anadenanthera colubrina, anadenanthera peregrina, bauhinia forficata, cecropia sp., xylopia sp. and tabebuia sp. — and from urochloa brizantha in the pa area. after collection, the soil samples were air dried, pounded to break up clods and passed through a 2-mm-mesh sieve, in order to obtain air-dried fine earth (adfe), which was subjected to the physical analyses (teixeira et al., 2017). bulk density (bd) was determined using the volumetric ring method (teixeira et al., 2017). particle density (pd) was determined by the volumetric flask method, and this data, together with bd data, was used to calculate the percentage of total porosity (tp). c and n contents were determined by dry combustion in a chns analyzer (elementar analysensysteme gmbh, hanau, germany). data of c and n contents and bd were then used to calculate carbon (cst) and nitrogen (nst) stocks through the mathematical expression proposed by veldkamp (1994) (equation 1). (1) where: st = the stock of c or n in a given layer (mg ha-1); e = the total content of organic c or n in the sampled layer (g kg-1); bd = the bulk density of the layer (mg m-3); e = the thickness of the layer considered (m). the natural abundance of 13c and 15n was determined with the finnigan delta plus mass spectrometer at the isotopic ecology laboratory of cena–usp, in piracicaba–sp. the (1) where: st = the stock of c or n in a given layer (mg ha-1); e = the total content of organic c or n in the sampled layer (g kg-1); bd = the bulk density of the layer (mg m-3); e = the thickness of the layer considered (m). the natural abundance of 13c and 15n was determined with the finnigan delta plus mass spectrometer at the isotopic ecology laboratory of cena–usp, in piracicaba–sp. the results of 13c were expressed in the form of delta δ13c (‰), in relation to the international standard pdb (belemnitella americana from the pee dee formation). the results of 15n were expressed in the form of delta δ15n (‰), in relation to the δ15n of air (0.3663%). isotopic dilution was calculated according to equation 2, with the objective of identifying the percentage of carbon from c4 plants (%c4): 6 results of 13c were expressed in the form of delta δ13c (‰), in relation to the international standard pdb (belemnitella americana from the pee dee formation). the results of 15n were expressed in the form of delta δ15n (‰), in relation to the δ15n of air (0.3663%). isotopic dilution was calculated according to equation 2, with the objective of identifying the percentage of carbon from c4 plants (%c4): (2) where: δ13cc4 = the value of δ13c of the pasture c4 plant, urochloa brizantha (-13.33‰); δ13cc3 = δ13c of c3 plants, averages of species of natural vegetation (-31.77‰). the percentages of remaining carbon from native vegetation (cf) were obtained through equations 3 and 4: (3) (4) where: δ13cpa = δ13c of the soil sample analyzed; δ13cc4 = the value of δ13c of the pasture c4 plant, urochloa brizantha (-13.33‰); δ13cnv = the value of δ13c of the soil underforest (balbinot, 2009). pearson’s correlation and multiple linear regression analyses were performed. statistical analyses were carried out using microsoft excel. results and discussion physical attributes bulk density (bd) showed an increase in subsurface trend, with higher values in the pa area, ranging from 1.72 to 1.83 mg m-3 in the layers from 0–0.05 to 0.45–0.50 m, respectively, whereas, in the nv area, values ranged from 1.45 to 1.72 mg m-3 in the layers of 0.05–0.10 and 0.50–0.55 m, respectively (figure 3). the total porosity of the soil (tp) was (2) where: δ13cc4 = the value of δ 13c of the pasture c4 plant, urochloa brizantha (-13.33‰); δ13cc3 = δ 13c of c3 plants, averages of species of natural vegetation (-31.77‰). the percentages of remaining carbon from native vegetation (cf) were obtained through equations 3 and 4: 6 results of 13c were expressed in the form of delta δ13c (‰), in relation to the international standard pdb (belemnitella americana from the pee dee formation). the results of 15n were expressed in the form of delta δ15n (‰), in relation to the δ15n of air (0.3663%). isotopic dilution was calculated according to equation 2, with the objective of identifying the percentage of carbon from c4 plants (%c4): (2) where: δ13cc4 = the value of δ13c of the pasture c4 plant, urochloa brizantha (-13.33‰); δ13cc3 = δ13c of c3 plants, averages of species of natural vegetation (-31.77‰). the percentages of remaining carbon from native vegetation (cf) were obtained through equations 3 and 4: (3) (4) where: δ13cpa = δ13c of the soil sample analyzed; δ13cc4 = the value of δ13c of the pasture c4 plant, urochloa brizantha (-13.33‰); δ13cnv = the value of δ13c of the soil underforest (balbinot, 2009). pearson’s correlation and multiple linear regression analyses were performed. statistical analyses were carried out using microsoft excel. results and discussion physical attributes bulk density (bd) showed an increase in subsurface trend, with higher values in the pa area, ranging from 1.72 to 1.83 mg m-3 in the layers from 0–0.05 to 0.45–0.50 m, respectively, whereas, in the nv area, values ranged from 1.45 to 1.72 mg m-3 in the layers of 0.05–0.10 and 0.50–0.55 m, respectively (figure 3). the total porosity of the soil (tp) was (3) 6 results of 13c were expressed in the form of delta δ13c (‰), in relation to the international standard pdb (belemnitella americana from the pee dee formation). the results of 15n were expressed in the form of delta δ15n (‰), in relation to the δ15n of air (0.3663%). isotopic dilution was calculated according to equation 2, with the objective of identifying the percentage of carbon from c4 plants (%c4): (2) where: δ13cc4 = the value of δ13c of the pasture c4 plant, urochloa brizantha (-13.33‰); δ13cc3 = δ13c of c3 plants, averages of species of natural vegetation (-31.77‰). the percentages of remaining carbon from native vegetation (cf) were obtained through equations 3 and 4: (3) (4) where: δ13cpa = δ13c of the soil sample analyzed; δ13cc4 = the value of δ13c of the pasture c4 plant, urochloa brizantha (-13.33‰); δ13cnv = the value of δ13c of the soil underforest (balbinot, 2009). pearson’s correlation and multiple linear regression analyses were performed. statistical analyses were carried out using microsoft excel. results and discussion physical attributes bulk density (bd) showed an increase in subsurface trend, with higher values in the pa area, ranging from 1.72 to 1.83 mg m-3 in the layers from 0–0.05 to 0.45–0.50 m, respectively, whereas, in the nv area, values ranged from 1.45 to 1.72 mg m-3 in the layers of 0.05–0.10 and 0.50–0.55 m, respectively (figure 3). the total porosity of the soil (tp) was (4) where: δ13cpa = δ 13c of the soil sample analyzed; δ13cc4 = the value of δ 13c of the pasture c4 plant, urochloa brizantha (-13.33‰); δ13cnv = the value of δ 13c of the soil underforest (balbinot, 2009). pearson’s correlation and multiple linear regression analyses were performed. statistical analyses were carried out using microsoft excel. results and discussion physical attributes bulk density (bd) showed an increase in subsurface trend, with higher values in the pa area, ranging from 1.72 to 1.83 mg m-3 in the layers from 0–0.05 to 0.45–0.50 m, respectively, whereas, in the nv area, values ranged from 1.45 to 1.72 mg m-3 in the layers of 0.05–0.10 and 0.50–0.55 m, respectively (figure 3). the total porosity of the soil (tp) was higher in the nv area, ranging from 41.4 to 30% in the layers of 0.05–0.10 and 0.40–0.45 m, respectively, when compared to the values of pa, which ranged from 30.4 to 28.4% in the layers of 0.05–0.10 and 0.10–0.15 m, respectively. the higher bd values and lower tp values in the pa area when compared to nv, both in surface and in subsurface, are probably attributed to the intense trampling of animals, often exceeding the adequate stocking rate, triggering the process of soil compaction (ozório et al., 2019). the increase of bd in subsurface is directly related to the reduction of organic matter contents, lower aggregation, lower root penetration, reduction of soil fauna activity, greater compaction caused by the weight of overlying layers, reduction of total porosity due to clay eluviation, among other processes (reichert et  al., 2007; silva et  al., 2011). these relationships are confirmed by the correlation analysis, where the bd values of the nv area showed negative correlations with tp (r  =  -0.95), cst (r = -0.66) and nst (r = -0.70), and tp showed a positive correlation with cst (r = 0.76) and nst (r = 0.80) (table 1). the values of bd in pa only showed negative correlation with porosity (r = -0.81). the nonsignificant correlation with the attributes cst and nst can be explained by the intensification of compaction, resulting from the irregular management of the extensive livestock system, hampering the development of the pasture root system in subsurface, thus drastically reducing the contents of organic matter in subsurface (ferreira et al., 2010). figure 3 – bulk density (bd) and total porosity (tp) of the soil in areas with planted pasture (pa) and natural vegetation (nv), in the cerrado biome in mato grosso do sul, brazil. oliveira, n.s. et al. 270 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 266-273 issn 2176-9478 soil carbon and nitrogen stocks cst and nst in nv in the 0–0.05 m layer were 21.99 and 1.9 mg ha-1, respectively, higher than those of the pa area in the same layer, which were 7.37 and 0.54 mg ha-1, respectively. these differences between the stocks of nv and pa in this layer are equivalent to 14.62 mg ha-1 of c and 1.36 mg ha-1 of n. no differences between the evaluated areas were observed in the other layers, and there was only a reduction in both contents in subsurface (figure 4). the higher stocks of these elements in the nv area (0–0.05 m) can be attributed to the greater supply of litter causing greater entry of c in the surface layers (rosset et al., 2016). the density of tree species present in the nv area promotes higher quality of residues in the soil, which contributes to the results of stocks in the surface layer, mainly for nst (carvalho et al., 2017). many studies in the literature have shown that soils under well-managed pastures with good fertility conditions have c contents equal to or higher than those found in forest environments, due to the greater supply of organic matter provided by the roots, which explains similar c and n contents between the areas in subsurface (carvalho et al., 2010; rosset et al., 2016; assunção et al., 2019; falcão et al., 2020). however, the pa area is still under intensive grazing system, a common practice in the sandy soils of cerrado, which results in the restriction of root system distribution and reduction in the accumulation of residues, consequently restricting the increment of c in subsurface, as observed in the pa area (carvalho et al., 2010; macedo et al., 2013). the pa area had a higher c/n ratio than the nv area in the layers from 0.05–0.10 m to 0.40–0.45 m, with values from 14.10 to 14.63, respectively, and a maximum of 17.13 in the 0.35–0.40 m layer. because it has a higher content of lignin, a carbon-rich organic polymer, the pasture has organic matter with high c/n ratio and difficult degradation, which contributes to the c values in subsurface being similar to or even higher than that of nv (costa et  al., 2009; braz et  al., 2013). however, the higher c contents in the layers from 0.45–0.50 m up to 0.55–0.60 m of the nv area may be associated with the presence of coal, due to the history of regular fires in the cerrado biome and the preservation of som in structures, or complexed with oxides and clay minerals, resulting in increased c/n ratio at these depths (costa et al., 2009; sant-anna et al., 2017). natural abundance of 13c and 15n the values of δ13c (‰) reflect the current vegetation in each area (figure 5). the nv area had the lowest values of δ13c (‰), with variation from -26.9‰ (0–0.05 m) to -21.5‰ (0.30–0.35 m). the isotopic values of the first layers of nv discriminate the predominance of c3 plants, resulting in the intensity of 13c, which is described in the literature with values of δ13c between -33‰ and -22‰ (tarré et al., 2001; carvalho et al., 2017), confirmed by the percentages of %c4 below 50% in the 0–0.05 m and 0.05–0.10 m layers. from the layers of 0.25–0.30 m extending up to 0.40–0.45 m, there was isotopic enrichment, with a difference greater than 4‰ from the surface and %c4 greater than 50%. isotopic variations greater than 4‰ are associated with changes in plant communities (saia et  al., 2008). this result indicates that, in some past period, the existing vegetation was mixed and more open than the current one, or that it underwent anthropic interferences, such as wood extraction and introduction of exotic species of grass and cattle, resulting in the mixture of c3 plants (arboreal vegetation) and c4 plants (pasture) (assad et al., 2013; sant-anna et al., 2017). in the deeper layers, below 0.45–0.50 and 0.55–0.60 m, the enrichment remained below 4‰, with values of δ13c (‰) below -22‰ and %c4 less than 50%. this enrichment in subsurface is due to the processes of decomposition and humification of organic matter, where 12c is released in greater amount, which leads to an increase in the concentration of the enriched forms in 13c compared to the recently incorporated organic matter (boutton et al., 1998; dortzbach et al., 2015). table 1 – pearson’s correlation between the variables bulk density (bd), total porosity (tp) and carbon and nitrogen stocks (cst and nst) of the soil in areas in the cerrado biome, mato grosso do sul, brazil. natural vegetation (nv)   bd tp cst nst bd 1 tp -0.95** 1 cst -0.66* 0.76** 1 nst -0.70** 0.80** 0.99** 1 pasture (pa) bd tp cst nst bd 1 tp -0.81** 1 cst -0.30 -0.20 1 nst -0.26 -0.26 0.96** 1 figure 4 – carbon stocks (cst), nitrogen (nst) and carbon/ nitrogen ratio (c/n) of the soil in areas with planted pasture (pa) and natural vegetation (nv), in the cerrado biome, mato grosso do sul, brazil. isotopic variations of carbon and nitrogen and their implications on the conversion of cerrado vegetation into pasture 271 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 266-273 issn 2176-9478 figure 5 – natural abundance of δ13c and δ15n (‰), percentage of carbon from c4 plant origin (%c4) and carbon remaining from native vegetation (%cf ) in the soil of areas with planted pasture (pa) and natural vegetation (nv), in the cerrado biome, mato grosso do sul, brazil. the pa area had the highest values of natural abundance of δ13c (‰) in the 0–0.05 and 0.05–0.10 m layers, with isotopic values from -17.4‰ to -18.3‰, respectively, and %c4 higher than 70% at these depths, from the organic matter of c4 plants. these results indicate that there was considerable deposition of c4 plants derived from grass residues up to a depth of 0.10 m (sant-anna et al., 2017). in the other layers, the isotopic values decrease between -19.0‰ and -21.8‰, typical of vegetation mixed between c3 and c4 plants. thus, it is possible to observe the evolution of a c3 photosynthetic cycle vegetation to c4, but it still indicates that the organic matter in subsurface has remnants of the characteristics of transition from native vegetation to native pasture and of natural vegetation (carvalho et al., 2010; strey et al., 2016; menezes et al., 2017). the percentage of remaining c from native vegetation in the pa area (%cf ) is below 40% in the first two layers, but these values increase dramatically in subsurface, exceeding 70% in most layers and reachg 91.7% in the 0.30–0.35 m layer. some studies report similar results, with an average of 70% of soil organic carbon derived from the original forest in soils conducted from low-productivity pastures (costa et al., 2009; dortzbach et al., 2015). the values of %cf in subsurface suggest the preservation of the remaining organic matter from nv in these layers, corroborating the results of the c/n ratio at these same depths. the poorly formed pasture with high animal stocking rate in argissolo with sandy texture resulted in a low carbon increment to the soil, associated with the rapid cycling of this material by microorganisms (dortzbach et al., 2015). argissolos or acrisols (iuss working group wrb, 2015) tend to lose less c derived from the forest when compared to ferralsols, due to their physical characteristics in the subsurface layers (strey et al., 2016). the addition of fertilizer can lead to higher rates of decomposition of the remaining organic matter from natural vegetation and an increase in the release of c from grasses (sant-anna et al., 2017). however, the area with pa has no fertilization management in its history, which restricts the development of the pasture root system and the decomposition of the remaining som in subsurface. the values of δ15n showed an isotopic enrichment as depth increased, and this pattern was more pronounced in nv. in the nv area, the values of δ15n ranged from 3.99 to 16.83‰, whereas, in the pa area, there were values between 7.93 and 15.15‰ (figure 5). the lower values of δ15n in the surface layers, mainly in nv, are attributed to the constant addition of organic matter in the surface layers of the soil, as well as to the diversity of sources present in nv, with some species of the fabaceae family, which promotes higher contents of readily available nitrogen (14n, lighter isotope) (loss et al., 2014). the enrichment of δ15n values in subsurface can also be attributed to transformations from organic n to mineral n. thus, as the reactions of mineralization, nitrification, denitrification and volatilization occur associated with n assimilations by plants, there is greater decomposition of the isotope 14n, leaving the remaining organic matter enriched in 15n atoms (couto et al., 2017). therefore, isotropic values of δ15n serve as an indication of the decomposition of organic matter, as the highest values of δ15n are found in areas with low contents of organic carbon. oliveira, n.s. et al. 272 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 266-273 issn 2176-9478 effects of cerrado conversion and fragmentation the conversion of native vegetation into cultivated pasture for extensive livestock farming in the 1970s, 1980s and 1990s, in the cerrado area of aquidauana, resulted in a fragmentation of this biome in the region, as it was shown in the nv area evaluated, with the fragmentation of natural vegetation in favor of the expansion of livestock farming and agriculture, a common practice in cerrado, an ecological hotspot in brazil (silva and bacani, 2017; ozório et al., 2019; alencar et al., 2020). the nv area (fragmented area) possibly suffered or is still suffering from anthropic actions (introduction of animals, wood extraction and advance of pasture) and edge effect, factors that were not evaluated in the present study, as the collection was performed at the center of the nv area. however, the drastic reductions of cst and nst in subsurface and the isotopic enrichment in the layers of 0.25–0.30 m up to 0.40–0.45 m of nv may be associated with these factors (nascimento and laurance, 2004; barros and fearnside, 2016). the fragmentation of nv may have resulted in a change in the composition and structure of the vegetation from edge to center, with death of climax trees and the development of pioneer species, affecting the distribution and dynamics of aboveground biomass, enabling the increase in the rate of decomposition and shifting the c flow to the soil (barros and fearnside, 2016; ma et al., 2017). thus, fragmentation contributed with negative impacts within biogeochemical cycles, such as reduction of the capacity of sequestration and storage of c and n in the vegetation, rapid mineralization of these elements in the soil, reduction of c and n stocks in surface and subsurface and, consequently, increase in greenhouse gas (ghg) emissions (nascimento and laurance, 2004). conclusions the highest carbon and nitrogen stocks occur in the 0–0.05 m layer of natural vegetation, and conversion to pasture leads to significant losses in the carbon and nitrogen stocks of the 0–0.05 m layer. in the subsurface layers, the area of natural vegetation has similar contents to those of planted pasture. the conversion of natural vegetation into pasture causes changes in the signal of δ13c, with the highest isotopic values in the first two layers of pasture; however, in subsurface, the signals of δ13c decrease, indicating the presence of the mixture between c3 and c4 plants, and the percentage of remaining carbon from the native vegetation in the pasture area increases. the enriched values of δ13c in a subsurface layer of natural vegetation suggest change in vegetation community in this area during past periods, with a mixed vegetation of c3 and c4 plants. the values of δ15n showed an isotopic enrichment as depth increased, indicating greater mineralization of soil organic matter. because it was composed of a c4 species, the area with pasture had the highest values of δ15n, with low enrichment in subsurface. contribution of authors: oliveira, n.s.: conceptualization, data curation, formal analysis, investigation, methodology, project administration, resources, software, supervision, validation, visualization, writing – original draft, writing – review & editing. schiavo, j.a.: conceptualization, data curation, formal analysis, funding acquisition, investigation, methodology, project administration, resources, supervision, validation, visualization, writing – original draft, writing – review & editing. lima, m.f.: conceptualization, data curation, formal analysis, investigation, methodology, project administration, resources, software, visualization, writing – original draft. laranjeira, l.t.: data curation, formal analysis, investigation, methodology, resources, visualization, writing – original draft. nunes, g.p.: data curation, formal analysis, investigation, methodology, resources, visualization. cruz, s.c.: data curation, formal analysis, investigation, methodology, resources, software, visualization. references alencar, a.; 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águas superficiais; micropoluente. abstract natural resources are becoming more limited and degraded. this study sought to evaluate the possible correlation between genotoxicity and cytotoxicityt, via the allium cepa, and caffeine concentration in the water of an urban river. a positive correlation (r = 0.504 and p = 0.095) was found between the concentration of caffeine and the aberrations index chromosome (iac), obtained from a bioassay, representing dependence between the variables. the results of cytotoxicity and genotoxicity showed variation in mitotic index (mi) and chromosomal aberrations, respectively. the bioassay results when related to the presence of caffeine indicate sewage contamination containing substances that may have caused these changes, e.g., drugs. the study herein demonstrates the potentiality of using those techniques to assist in decision making for protecting water resources. keywords: biomonitoring; surface water; micropollutant. doi: 10.5327/z2176-947820170154 genotoxicidade e citotoxicidade da água do rio passaúna: bioensaio com allium cepa e relação com níveis de cafeína passaúna river water genotoxicity and cytotoxicity: bioassay with allium cepa and relationship with caffeine genotoxicidade e citotoxicidade da água do rio passaúna: bioensaio com allium cepa e relação com níveis de cafeína 89 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 88-101 introdução todas as atividades sociais e econômicas necessitam de água para sua sustentabilidade. isso gera conflitos de interesses entre os diversos usuários, devido aos crescentes problemas de quantidade e qualidade. além do consumo humano, outros usos igualmente importantes e de interesse das comunidades devem ser considerados, como industrial, agropecuário, turístico, paisagístico, recreacional, de irrigação e de navegabilidade (brunkow et al., 2004). para garantir a quantidade de água necessária para suprir toda a demanda, vários rios são barrados para que se formem reservatórios. com isso, é importante a realização de um monitoramento ambiental da bacia hidrográfica, a fim de manter a qualidade da água em reservatórios (santos, 1999). na região metropolitana de curitiba, o barramento na bacia do rio passaúna (paraná) deu origem ao reservatório de mesmo nome, utilizado para captação de água para abastecimento público. saunitti et al., já em 2004, destacavam que a falta de esgotamento sanitário e a expansão urbana irregular na região gerava fontes de poluição prejudiciais à qualidade ambiental da bacia hidrográfica desse rio. essa influência foi, posteriormente, também observada por silva et al. (2011), que isolaram cepas de escherichia coli multirresistentes a antibióticos em amostras de água da área. tendo em vista que os contaminantes presentes no ambiente aquático, que derivam principalmente da descarga de águas residuárias domésticas, são motivos de preocupação devido ao possível impacto ecológico para a biota do ambiente (petrie et al., 2015), indicadores de poluição de origem antrópica são essenciais para identificar e monitorar processos de remediação de fontes de contaminação e, assim, proteger a saúde pública (garrido et al., 2016; mclellan & eren, 2014). na literatura, a cafeína tem sido utilizada como indicadora de influências antropogênicas (machado et al., 2016; garrido et al., 2016; zarrelli et al., 2014; ferreira, 2005; chen et al., 2002), e sua presença pode estar associada à de outros contaminantes orgânicos, como: ciprofloxacina, paracetamol (sim et al., 2010); di-n-butilftalato, bisfenol, 17β-estradiol e 17α-etinilestradiol (sodré et al., 2007). a simples presença de marcadores químicos, no entanto, pode não ser suficiente para determinar o quanto esses contaminantes estão influenciando na qualidade da água e na manutenção de ecossistemas aquáticos. estudos que verifiquem se a água de um determinado corpo hídrico apresenta toxicidade potencial podem fornecer informações mais seguras sobre sua qualidade e auxiliar na escolha de estratégias mais adequadas para minimização do problema. o teste de toxicidade utilizando allium cepa vem sendo empregado, nesse sentido, como um bioensaio, devido ao baixo custo de análise (fiskesjö, 1985; rank, 2003), facilidade de aplicação (fiskesjö, 1985; rank, 2003), sensibilidade (leme & marin-morales, 2009; smaka-kincl et al., 1996; fiskesjö, 1985), confiabilidade (smaka-kincl et al., 1996), além de boas condições dos cromossomos do organismo-teste para avaliar aberrações ocasionadas por xenobióticos (fiskesjö, 1985). uma das primeiras análises utilizando allium cepa foi realizada por levan (1938), quando os efeitos da colchicina foram investigados. desde então, o teste vem sendo utilizado em avaliações ambientais, por exemplo, de amostras de águas de lagos (grisolia et al., 2005; barbosa, 2008) e de rios (castro e sousa et al., 2017; düsman et al., 2014; silva & nascimento, 2013; circunvis et al., 2012; ferreira et al., 2012; bianchi et al., 2011; meneguetti et al., 2011; mendes et al., 2011; oliveira et al., 2011; manzano, 2010; santos et al., 2009; peron et al., 2009; maschio et al., 2009; leme & marin-morales, 2008; caritá & marin-morales, 2008; egito et al., 2007; amaral et al., 2007; matsumoto & marin-morales, 2005). a associação de um método que determine a ocorrência de micropoluentes em corpos hídricos com um que dimensione aspectos de toxicidade que as misturas xenobióticas ali presentes podem ocasionar traz contribuições no tocante à gestão de reservatórios, tendo em vista que análises integradas propiciam diagnósticos mais qualificados das áreas e podem servir para balizar tomadas de decisão por parte dos gestores de companhias de saneamento, quanto às prioridades para remediação. nesse contexto, a hipótese do presente estudo é que a associação entre resultados de análise de cafeína em águas e do teste de allium cepa pode servir como um método na verificação da qualidade química e presença de compostos tóxicos em um dado corpo hídrico. dessa forma, o objetivo da pesquisa foi verificar possível correlação entre dados de genotoxicidade/citotoxicidade, com base nesse teste, em amostras de águas superficiais peixer, g. et al. 90 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 88-101 e determinações de concentração do micropoluente cafeína. para tanto, utilizou-se como modelo de estudo o rio passaúna, por se inserir em uma bacia urbana, que contempla diferentes tipos de uso e ocupação do solo. materiais e métodos as coletas do presente estudo foram realizadas no rio passaúna, que faz parte da bacia hidrográfica do alto-iguaçu, e cuja nascente situa-se no município de almirante tamandaré (gonzaga et al., 2004) entre as serras de são luiz do purunã e bocaina, com percurso de 57 km até desembocar no rio iguaçu (dias, 1997). as amostras de água foram coletadas em cinco pontos do rio passaúna (figura 1), mensalmente dos meses de outubro de 2014 a janeiro de 2015, próximo aos mesmos pontos utilizados por silva et al. (2011) e bocalon (2007), cujas coordenadas geográficas e localização estão informadas na tabela 1. ensaios de toxicidade os experimentos foram realizados conforme descrito por oliveira et al. (2011), com modificações. cebolas orgânicas foram adquiridas no mercado municipal de curitiba (pr) e delas utilizados três bulbos (allium cepa) para cada uma das amostras. os bulbos foram colocados em béqueres contendo as amostras da água do rio, durante um período de 72 horas, para enraizamento, em estufa incubadora novatecnica nt 718, a 22°c, com fotoperíodo de 10 horas. após essa fase, as raízes dos bulbos com maior desenvolvimento foram cortadas e fixadas em etanol/ácido acético glacial numa proporção de 3:1 (v/v) fonte: adaptado de silva et al. (2011). figura 1 – identificação dos pontos de coleta de água superficial, no rio passaúna, definido como modelo de estudo. ponto 1 ponto 2 ponto 3 ponto 4 ponto 5 pontos de coleta bacia do passaúna curitiba curitiba hidrografia 2 0 2 4 6 8 10 km n s ew genotoxicidade e citotoxicidade da água do rio passaúna: bioensaio com allium cepa e relação com níveis de cafeína 91 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 88-101 (carnoy) por 5 minutos e conservadas em álcool 70% sob refrigeração. um controle negativo com água destilada foi conduzido seguindo as mesmas condições. as pontas das raízes foram submetidas à reação de feulgen, consistindo de hidrólise ácida com hcl 4 n a 24°c por 75 minutos, interrompida com rápida lavagem em hcl 0,1 n (gelado), seguida por imersão por 40 minutos em reagente de schiff (corante púrpura nucleofílico) e lavagem com água sulfurosa e água destilada posteriormente. para o preparo das lâminas, cada raiz foi enxugada em papel filtro; a região meristemática das raízes foi cortada em 1 cm, e a coifa retirada em seguida. a parte da raiz selecionada foi colocada em uma lâmina e uma gota de ácido acético 45% foi adicionada. esta foi, então, cortada em pequenos pedaços, coberta com uma lamínula para que fosse esmagada com leve pressão com o auxílio de um bastão de vidro e pressionada com papel filtro para o espalhamento. a análise das lâminas foi realizada em microscópio de luz com aumento de 40 vezes (guerra & souza, 2002). para cada raiz, foi preparada uma lâmina e em cada uma delas, 500 células foram contadas, totalizando 1.500 células por bulbo e 4.500 por ponto de coleta. foram observadas, em cada célula, as ocorrências de divisão, de alterações cromossômicas e calculado o percentual de índice mitótico (im) (pires et al., 2001). para o presente estudo, não foi realizada a remoção das lamínulas após o processo de preparo das lâminas, conforme oliveira et al. (2011) haviam descrito, pois a análise foi feita a fresco. determinação da concentração de cafeína para a análise da presença de cafeína, um litro de cada amostra foi filtrado utilizando papel de filtro comum com o objetivo de retirar as partículas maiores. a seguir, as amostras foram filtradas utilizando filtros millipore com poros de 0,45 µm. as amostras filtradas foram submetidas à extração em fase sólida (spe) para retirada da cafeína da água, utilizando cartuchos oasis® hlb 12cc (500 mg) lp extraction cartridge. para proceder à extração, os cartuchos foram condicionados com 2 ml de metanol grau hplc e em seguida com 2 ml de água destilada. em seguida a água filtrada foi eluída em um fluxo aproximado de 6 ml.min-1. após a eluição da água, o analito de interesse foi extraído passando-se 6 ml de metanol grau hplc para tubos de ensaio. os extratos coletados nos tubos foram secos sob um fluxo suave de nitrogênio e em seguida foram reconstituídos com 1 ml de metanol grau hplc. após reconstituição, o extrato foi analisado utilizando um sistema de cromatografia líquida de alta eficiência (clae), shimadzu com detector uv-vis-dad no comprimento de onda de 274 nm; coluna cromatográfica allcron 5 μ c18 (2) 100 a° com comprimento igual a 250 mm; fase móvel 30% metanol: 70% água com fluxo de 1 ml.min-1. análise dos dados os resultados foram analisados estatisticamente utilizando-se o software statplus:mac de analyst soft inc. — programa de análise estatística, versão 2009. os dados (divisão celular, índice mitótico e pontos latitude sul longitude oeste localização 1 25°21’9,18” 49°20’18,10” situado a montante da lamenha pequena 2 25°21’2,12” 49°20’16,77” situado a jusante do aterro sanitário da lamenha pequena 3 25°22’57,11” 49°21’32,10” próximo à estrada do cerne 4 25°25’39,00” 49°23’19,90” próximo à ponte da br 277 que cruza o rio passaúna 5 25°27’22,25” 49°22’55,56” próximo à entrada do reservatório do passaúna tabela 1 – localização dos pontos de coleta de água do rio passaúna. peixer, g. et al. 92 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 88-101 índice de aberração cromossômica) foram submetidos ao teste de normalidade de shapiro-wilk. em seguida, foi aplicado o teste para análise de variância (anova), seguido do teste de fisher para avaliação tanto do índice mitótico como de divisão celular. o índice de aberração cromossômica foi submetido ao teste de kruskal-wallis. as concentrações de cafeína e os índices de aberração cromossômica foram submetidos ao teste de correlação de pearson (p = 0,05). resultados e discussão os organismos (allium cepa) submetidos a todas as amostras de água coletadas no rio passaúna apresentaram mais células em prófase do que em intérfase, da mesma forma que o observado no controle negativo (branco). os resultados das contagens de células de organismos allium cepa expostos às amostras de água coletadas no mês de outubro, para todos os pontos de análise do rio passaúna, apresentaram diferença estatisticamente significativa (p < 0,05) entre prófase e intérfase com relação aos outros meses, conforme observado na tabela 2. os organismos submetidos às amostras coletadas no mês de outubro apresentaram aumento significativo, em relação ao controle, para o número de células em anáfase e telófase. este crescimento pode indicar a presença de substâncias que possuem a capacidade de favorecer o aparecimento de tumores, confirmando o observado para a elevação do im (tabela 3). no presente estudo, observou-se uma redução do im (tabela 3) nas raízes dos organismos que cresceram em contato apenas com as amostras do passaúna coletadas nos pontos 1 e 2, no mês de novembro, o que indica a presença de poluente(s) citotóxico(s) nas águas analisadas. já os organismos submetidos às amostras coletadas nos pontos 1, 2, 3 e 5, no mês de outubro, tiveram im superiores aos do grupo controle, o que pode sugerir a presença de poluente(s) aquático(s) potencialmente indutor(es) do crescimento desordenado de células (castro & sousa et al., 2017). além disso, o número de células dos organismos expostos às amostras coletadas no mês de outubro foi estatisticamente diferente do identificado para os mesmos pontos em outros meses, sendo possível perceber números maiores de células em divisão para amostras coletadas nesse mês. alterações no im de allium cepa submetido a águas de rios no brasil também foram observadas por outros autores. tais rios apresentavam-se impactados em decorrência do uso do solo, devido, por exemplo, a lançamento de efluentes industriais (castro & sousa et al., 2017; ferreira et al., 2012; oliveira et al., 2011; peron et al., 2009), agricultura (peron et al., 2009) e lançamento de esgoto doméstico (oliveira et al., 2011; amaral et al., 2007), de forma semelhante ao uso da bacia do rio passaúna. similar ao observado no presente trabalho, quando organismos allium cepa foram expostos a amostras de água do rio passaúna, coletadas no mês de outubro, amaral et al. (2007) identificaram o potencial de amostras de água coletadas no rio tapanhon (pindamonhangaba-sp) em induzir aumento no im desse organismo quando comparado ao controle negativo. tais autores relacionaram o estímulo à mitose com a possibilidade de ocorrência de substância(s) no corpo hídrico receptor, passíveis de causar efeitos genotóxicos em organismos. já em novembro, nos organismos submetidos às amostras coletadas nos pontos 1 e 2, foram observados resultados contrários a outubro. ocorreu uma diminuição no im, o que pode representar uma maior concentração de agentes químicos citotóxicos nestes pontos. segundo smaka-kincl et al. (1996), o nível de citotoxicidade das águas contaminadas pode ser determinado pela taxa de redução do im em relação ao controle negativo. a presença de metais pesados, como alumínio, também pode causar efeitos citotóxicos (castro & sousa et al., 2017). a redução no im pode estar relacionada aos processos de eutrofização que se acentuam em épocas de pouca chuva, conforme descrito por peron et al. (2009), quando avaliaram a qualidade do rio pirapó (apucarana-pr). essa relação não pode ser aplicada ao presente estudo, pois o mês de novembro apresentou índice pluviométrico de 200 mm, de modo que foi descartada a influência de possíveis processos de eutrofização. sendo assim, os resultados sugerem que esses pontos receberam algum tipo de descarte que continha substâncias capazes de provocar efeitos citotóxicos no organismo teste. genotoxicidade e citotoxicidade da água do rio passaúna: bioensaio com allium cepa e relação com níveis de cafeína 93 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 88-101 ferreira et al. (2012), ao avaliarem a citotoxicidade das águas dos ribeirões varginha (califórnia-pr) e tabatinga (mandaguari-pr), observaram que não houve alterações estatisticamente significativas, nos im de allium cepa submetidos às amostras de água de ambos os locais. assim como descrito para a bacia do rio passaúna, as regiões estudadas por ferreira et al. (2012) abrigam empresas do setor industrial e recebem lançamentos de efluentes industriais e domésticos. ponto de coleta mês prófase metáfase anáfase telófase intérfase ponto 1 out. 346,22 ± 36,72*a 21,78 ± 10,67*a 12,11 ± 9,00*a 15,00 ± 8,48*a 104,89 ± 22,26*a nov. 300,89 ± 14,72 16,33 ± 10,17 6,22 ± 3,80 12,33 ± 7,44 164,22 ± 22,61 dez. 303,89 ± 36,40 13,11 ± 6,31 5,78 ± 2,33 10,33 ± 4,66 166,89 ± 34,78 jan. 312,89 ± 32,73 10,00 ± 4,90 7,55 ± 3,16 10,56 ± 4,61 159,00 ± 32,89 ponto 2 out. 336,11 ± 25,30*a 16,78 ± 11,72*a 6,67 ± 5,63*a 13,89 ± 5,71*a 126,55 ± 21,35*a nov. 296,56 ± 23,73 16,44 ± 7,84 6,78 ± 4,46 14,67 ± 6,38 165,56 ± 31,10 dez. 314,00 ± 29,72 14,44 ± 5,66 5,89 ± 4,14 11,89 ± 4,59 153,78 ± 26,49 jan. 306,89 ± 25,51 15,44 ± 12,16 9,00 ± 5,87 16,56 ± 15,60 152,11 ± 33,00 ponto 3 out. 371,00 ± 40,46*a 14,89 ± 10,88*a 7,00 ± 4,55*a 10,33 ± 4,92*a 96,78 ± 27,49*a nov. 281,22 ± 29,86 22,33 ± 12,46 12,44 ± 7,33 26,11 ± 14,64 157,89 ± 17,42 dez. 335,33 ± 35,92 10,33 ± 4,77 4,44 ± 2,40 7,33 ± 3,57 142,56 ± 31,60 jan. 324,78 ± 33,46 10,89 ± 5,97 4,67 ± 2,18 10,78 ± 1,85 148,89 ± 34,29 ponto 4 out. 312,67 ± 38,60*a 20,55 ± 7,37*a 9,00 ± 3,60*a 17,11 ± 5,30*a 140,67 ± 42,28*a nov. 298,67 ± 41,29 23,22 ± 21,27 9,44 ± 8,53 20,22 ± 12,23 148,00 ± 37,32 dez. 329,22 ± 28,72 9,44 ± 5,81 3,77 ± 3,03 7,33 ± 3,42 150,22 ± 25,20 jan. 323,56 ± 20,10 10,00 ± 4,69 4,56 ± 2,60 8,56 ± 3,94 153,33 ± 17,89 ponto 5 out. 304,55 ± 29,92*a 48,22 ± 16,67*a 15,44 ± 6,58*a 18,11 ± 10,59*a 113,67 ± 22,98*a nov. 280,33 ± 37,82 34,77 ± 18,16 19,33 ± 12,71 22,22 ± 12,55 143,33 ± 17,83 dez. 325,78 ± 21,81 16,89 ± 5,80 8,89 ± 3,92 8,78 ± 1,92 139,67 ± 18,99 jan. 332,78 ± 26,00 7,33 ± 5,24 3,33 ± 1,66 7,00 ± 4,06 149,56 ± 25,12 controle negativo out. 305,22 ± 33,05 19,00 ± 13,75 10,11 ± 5,84 10,44 ± 7,90 155,22 ± 46,48 nov. 337,78 ± 34,13 12,11 ± 6,60 6,56 ± 6,06 12,00 ± 8,54 131,56 ± 18,74 dez. 327,11 ± 15,23 11,22 ± 6,92 5,44 ± 3,28 11,22 ± 4,49 145,00 ± 19,50 jan. 320,22 ± 33,63 7,56 ± 3,91 5,44 ± 5,27 7,11 ± 3,52 159,67 ± 32,54 tabela 2 – contagem de células (média ± desvio padrão) das amostras analisadas durante o período de outubro de 2014 a janeiro de 2015. *significativamente diferente do controle (p < 0,05); asignificativamente diferente dos meses de novembro, dezembro e janeiro. peixer, g. et al. 94 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 88-101 além dos efeitos citotóxicos verificados no presente estudo, também foram observadas alterações cromossômicas nas células avaliadas para os organismos submetidos às amostras de água do passaúna. foram observados cinco tipos de aberrações cromossômicas (ac) em allium cepa decorrentes da exposição à água do rio ponto de coleta mês im iac concentração de cafeína ponto 1 out. 79,02 ± 4,45*abc 0,13 ± 0,07* 0,193 nov. 67,16 ± 4,52* 0,04 ± 0,08* < lq dez. 66,62 ± 6,96 0,00 ± 0,00 0,137 jan. 68,20 ± 6,58 0,07 ± 0,07* n.a. ponto 2 out. 74,69 ± 4,27*abc 0,02 ± 0,04* 0,132 nov. 66,89 ± 6,22* 0,07 ± 0,00* < lq dez. 69,24 ± 5,29 0,04 ± 0,04* 0,208 jan. 69,58 ± 6,59 0,09 ± 0,10* n.a. ponto 3 out. 80,64 ± 5,49*abc 0,11 ± 0,04* 0,164 nov. 68,42 ± 3,48 0,09 ± 0,04* 0,435 dez. 71,49 ± 6,32 0,16 ± 0,10* 0,175 jan. 70,22 ± 6,86 0,04 ± 0,04* n.a. ponto 4 out. 71,87 ± 8,46abc 0,00 ± 0,00 0,257 nov. 70,36 ± 7,46 0,07 ± 0,07* 0,118 dez. 69,96 ± 5,04 0,02 ± 0,04* 0,020 jan. 69,33 ± 3,58 0,02 ± 0,04* n.a. ponto 5 out. 77,27 ± 4,59*abc 0,11 ± 0,04* 0,190 nov. 71,33 ± 3,57 0,07 ± 0,07* 0,075 dez. 72,07 ± 3,79 0,02 ± 0,04* < lq jan. 70,09 ± 5,02 0,04 ± 0,04* n.a. controle negativo out. 68,96 ± 9,29 00,00 ± 0,00 n.a. nov. 73,69 ± 3,75 00,00 ± 0,00 n.a. dez. 71,00 ± 3,90 00,00 ± 0,00 n.a. jan. 68,07 ± 6,51 00,00 ± 0,00 n.a. tabela 3 – índices mitóticos em porcentagem, índices de aberrações cromossômicas em porcentagem das amostras analisadas durante o período de outubro de 2014 a janeiro de 2015 e do controle negativo. concentração (µg.l-1) de cafeína obtida para os pontos estudados durante o período de outubro de 2014 a dezembro de 2014. < lq: abaixo do limite de quantificação; n.a.: não analisado; *diferente do controle; adiferente entre os meses no mesmo ponto; bdiferente entre os pontos no mesmo mês; cdiferente entre os meses e os pontos. im: índices mitóticos; iac: índices de aberrações cromossômicas. genotoxicidade e citotoxicidade da água do rio passaúna: bioensaio com allium cepa e relação com níveis de cafeína 95 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 88-101 passaúna: anáfase com perda de cromossomo, c-metáfase (figura 2a), anáfase com ponte, metáfase aderido e metáfase com perda de cromossomo. no controle negativo, não foram encontradas aberrações (figura 2b). segundo castro e sousa et al. (2017) e souza et al. (2013), a identificação de ac poderia sugerir a ocorrência de contaminação por substâncias genotóxicas nas amostras avaliadas em seu ensaio. os resultados obtidos para as ac corroboram com os estudos de castro e sousa et al. (2017) e oliveira et al. (2011), sobre o potencial mutagênico dos poluentes nas águas dos rios guaribas (piauí) e paraíba do sul (são paulo), respectivamente. os autores sugeriram que estas aberrações indicam o potencial mutagênico de substâncias nocivas aos organismos que vivem no ambiente e que podem variar de acordo com o tempo, sazonalidade, vazão do corpo hídrico e índice de chuva. o presente estudo, ao analisar amostras de água do rio passaúna, não obteve resultados de aberração com diferença significativa entre os meses avaliados. os índices de chuva para o período de outubro a dezembro na região do rio passaúna não apresentaram grande variação (120 e 160 mm, respectivamente). o maior índice pluviométrico foi observado para o mês de janeiro (180 mm), porém não foi possível estabelecer uma relação com os resultados observados para o número de aberrações encontradas, conforme sugerido por oliveira et al. (2011). amostras de água coletadas no ponto 3 ocasionaram maior variedade de tipos de ac nas raízes de allium cepa (figura 2b). em todos os pontos foram observadas ac do tipo anáfase com ponte e anáfase com perda de cromossomo, que indicam a presença de substâncias com atividade clastogênica (seoane & dulout, 1999). 1 2 pontos de amostragem anáfase ponte anáfase com perda de cromossomo metáfase com perda de cromossomo metáfase aderido c-metáfase to ta l d e ab er ra çõ es 3 4 5 7 6 5 4 3 2 1 5 figura 2 – (a) c-metáfase induzida em células de raízes de allium cepa pela amostra de água superficial coletada no dia 21/10/2014 no ponto 1 estudado; (b) número total de aberrações cromossômicas observadas para os tratamentos em 18.000 células analisadas. a b peixer, g. et al. 96 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 88-101 os demais pontos também apresentaram ac, prevalecendo as em anáfase, o que pode estar relacionado às alterações observadas no mês de outubro, no tocante ao maior número de células em anáfase. organismos submetidos a efluentes coletados em duas estações de tratamento de esgoto, em diferentes estados da índia (saharanpur e aligarh), tiveram seus im reduzidos quando comparados ao controle negativo, além de apresentarem ac como pontes cromossômicas, cromossomos aderidos, quebra e fragmentação (tabrez & ahmad, 2011), em consonância aos resultados encontrados nos pontos 1 e 2 do rio passaúna, no mês de novembro do presente estudo. no rio tapanhon, em pindamonhangaba, são paulo, não houve diferença estatisticamente significativa entre as amostras quando comparadas entre si em relação às ac; porém, células aberrantes foram observadas em todos os tratamentos, apresentando resultados estatisticamente significativos quando comparados ao controle. as aberrações mais frequentes ocasionadas em allium cepa por exposição às águas desse rio foram cromossomos aderidos, pontes, desgarrados, c-mitoses e, em menor frequência, anáfases multipolares (amaral et al., 2007). em outro estudo empregando allium cepa como organismo-teste (bianchi et al., 2011), amostras de água coletadas no rio monjolinho, quando coletadas no verão interferiram na divisão celular das raízes, induzindo alterações como ac, micronúcleos e alterações no im em pelo menos um dos pontos estudados. os autores identificaram que, no inverno, os resultados das ac e im não foram diferentes dos observados no controle negativo. no outono, houve presença significativa de ac em um dos pontos. já na primavera, todas as amostras de água apresentaram potencial para inibir a divisão celular. os resultados de bianchi et al. (2011) corroboram com os observados nos organismos submetidos às amostras coletadas nos pontos 1 e 2 no mês de novembro, cujo im apresentou-se alterado em comparação ao controle. as diferenças observadas na figura 2 não corroboram os resultados mostrados no índice de aberrações cromossômicas (iac) (tabela 3), segundo o qual não houve diferença significativa entre os pontos avaliados; ou seja, embora as amostras do ponto 3 tenham causado maior número de tipos de ac ao organismo teste, o iac não foi diferente dos demais pontos. os resultados do iac demonstram que, com exceção dos organismos submetidos às amostras coletadas no ponto 1, em dezembro, e no ponto 4, em outubro, todos os outros tiveram resultados significativamente diferentes do controle. apesar de não haver diferença estatística entre os pontos, os organismos submetidos à amostra coletada no ponto 3 apresentaram uma tendência em ter um iac maior do que os de outros pontos. essa tendência pode ser melhor visualizada com o maior número de ac observadas para esse ponto. em relação à cafeína, as concentrações no presente estudo (tabela 3) estão abaixo daquelas encontradas na literatura para outros rios na cidade de curitiba: atuba, palmital, iguaçú, iraí, pequeno, itaqui (ide & artigas, 2011) e barigui (froehner et al., 2011) — nesses estudos, foram encontrados valores que variaram de 608,57 a 0,228 µg.l-1. a cafeína tem sido utilizada como indicador de contaminação por esgotos (froehner et al., 2011; puerari et al., 2012; edwards et al., 2015; ekklesia et al., 2015; kuzmanovic et al., 2015; phillips et al., 2015; senta et al., 2015; thomaidi et al., 2015), podendo, dessa forma, ser empregada por órgãos ambientais e companhias de saneamento como um parâmetro para verificação de ineficiência do sistema de esgotamento sanitário ou ocorrência de lançamentos clandestinos. froehner et al. (2011) encontraram uma relação positiva entre os parâmetros físico-químicos (nitrato e dbo), microbiológicos (coliformes termotolerantes) e a concentração de cafeína. segundo os autores, tal resultado indica que a cafeína é proveniente de esgoto doméstico e efluente de estação de tratamento. esse tipo de correlação também pode ser feito para outros parâmetros, com o objetivo de estabelecer a fonte da contaminação. no presente estudo, a correlação entre a concentração de cafeína e o iac apresentou-se positiva, r = 0,504, p = 0,095. o valor de r indica uma correlação moderada entre as variáveis (figueiredo filho & silva júnior, 2009), representando certa dependência entre elas. uma correlação moderada pode sugerir que a fonte dos poluentes responsáveis por provocar as alterações na divisão celular não seja exclusivamente o lançamento de esgoto doméstico. entre as atividades que ocorrem na região do rio passaúna está a mineração de pedra, areia, argila, saibro e brita (comec, 2012), e é sabido que metais relacionados a atividades de migenotoxicidade e citotoxicidade da água do rio passaúna: bioensaio com allium cepa e relação com níveis de cafeína 97 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 88-101 neração possuem atividade genotóxica quando allium cepa é exposto a águas por eles contaminadas (oliveira et al., 2011; oliveira et al., 2012). montagner et al. (2014) sugeriram a utilização da cafeína como marcador da presença de substâncias com atividade estrogênica em águas naturais. embora ela não possua essa atividade, sua ocorrência em águas pode estar associada, porém, à presença de uma série de substâncias passíveis de exercer esse tipo de efeito sobre a biota aquática e sobre o homem. os autores encontraram uma relação positiva entre a atividade estrogênica e a concentração de cafeína a partir de 100 ng.l-1. considerando-se, assim, as concentrações desse alcaloide encontradas no presente trabalho, em amostras de água do rio passaúna (tabela 3), é possível inferir que as amostras de outubro apresentaram níveis de cafeína indicativos da provável presença de substâncias com atividade estrogênica. as demais amostras analisadas também apresentaram concentrações compatíveis com a presença de substâncias com atividade estrogênica, com exceção dos pontos 1, 2 e 5, em novembro, e dos pontos 4 e 5, em dezembro. quando presente na água de rios, a cafeína costuma estar associada a outras substâncias que também possuem atividades citotóxicas e genotóxicas, como, por exemplo, anti-inflamatórios e bisfenol a (froehner et al., 2011; puerari et al., 2012; edwards et al., 2015; ekklesia et al., 2015; kuzmanovic et al., 2015; phillips et al., 2015; senta et al., 2015; thomaidi et al., 2015). os resultados obtidos no presente estudo, alinhados aos de outros autores aqui apresentados, reforçam a necessidade de medidas estruturais no brasil quanto às deficiências sanitárias, para que possam ser minimizados os riscos ante a presença de micropoluentes em ecossistemas aquáticos. nesse contexto, os sistemas de coleta e tratamento de esgoto, principalmente doméstico, precisam de maior atenção do poder público, para que os mananciais possam ser protegidos. trabalhos que utilizaram allium cepa como organismo teste para averiguar a qualidade de água de rios, de norte a sul do brasil (castro & souza et al., 2017; amaral et al., 2007) corroboram o observado no estudo de caso na bacia do passaúna, demonstrando, de maneira conjunta, a potencialidade do uso da técnica para auxiliar nas tomadas de decisão para proteção dos mananciais. conclusões os resultados obtidos possibilitaram estabelecer uma correlação moderada entre a toxicidade e a concentração de cafeína. para testar se essa ligação é realmente apenas moderada, é necessário que sejam elaborados novos estudos considerando rios mais e menos poluídos que o passaúna. em função dos resultados obtidos, não é possível descartar uma análise em relação a outra. mas, as análises de genotoxicidade e presença de cafeína podem ser ferramentas úteis para o monitoramento e gerenciamento da bacia, por demonstrarem de forma mais clara que os impactos sofridos pelo rio vão além da presença de cepas de bactérias multirresistentes a antibióticos. o presente estudo demonstra o contínuo processo de degradação da qualidade da água do rio passaúna e a presença de substâncias que provocam efeitos citotóxicos e genotóxicos como preocupante, por se tratar de substâncias não removidas pelo tratamento convencional de água para abastecimento público. a partir dos resultados obtidos, sugere-se aos órgãos públicos responsáveis a adoção de medidas de saneamento, como a ampliação da rede coletora de esgotos e a fiscalização em empresas da bacia hidrográfica do passaúna, a fim de minimizar os lançamentos de efluentes sem os devidos tratamentos. faz-se necessário, também, que o poder público adote medidas para que as leis de uso e ocupação do solo sejam cumpridas, e crie programas de educação ambiental para sensibilizar e conscientizar a população. agradecimentos à universidade positivo pelo apoio financeiro e bolsa de estudo concedida à aluna de mestrado giuliana pixer. peixer, g. et al. 98 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 88-101 referências amaral, a. m.; 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fundador/coordenador do laboratório de biogeoquímica ambiental do dqufscar. professor de química e biogeoquímica ambiental. amozeto@dq.ufscar.br araceli c. prezoto gomes licenciada e mestre em química, área de concentração: química analítica pelo departamento de química, universidade federal de são carlos. gerenciamento de resíduos resumo a caracterização e classificação dos resíduos de três indústrias cerâmicas artísticas de porto ferreirasp pelas normas da abnt (nbr, série 10.000/04) revelou a presença dos elementos al, as, cd, cr, pb e zn e de tolueno em desacordo com a legislação ambiental brasileira. os resíduos da etapa de decoração classificaram-se, em sua maioria, como classe i-perigosos, e as águas de lavagens geradas nesta etapa, como classe iia-não-inertes. torna-se importante, portanto, a criação de um programa de gestão de resíduos para esse tipo de indústria, pois sua disposição incorreta pode estar contaminando solos, águas subterrâneas locais e corpos d’água superficiais circunvizinhos, como o rio mojiguaçu. palavras-chave resíduos sólidos, indústrias cerâmicas, caracterização, classificação, abnt. abstract solid wastes from three artistic ceramic industries of porto ferreira, sp-se, brazil, were characterized and classified according to the brazilian association of technical norms (abnt) (series nbr 10.000/ 04). they showed al, as, cd, cr, pb and zn, and of toluene concentrations in disagreement to the brazilian environmental legislation. most of the solid waste generated in the decoration step is class i-hazardous waste, whereas liquid effluent is class iia-non inert. there is an urgent need to create a solid waste management program as these wastes are being, in the present moment, incorrectly disposed and their leachate may already be causing soil, ground water and water body (e.g., mojiguaçu river) contamination. key words solid waste characterization, artistic ceramic industries, leachate, abnt. resumen la caracterización y clasificación de residuos de tres industrias cerámicas artísticas de porto ferreira (sp) a través de las normas de la abnt (nbr, serie 10.000/04) reveló la presencia de al, as, cd, cr, pb, zn y de tolueno, en concentraciones inaceptadas por la legislación ambiental brasileña. los residuos de la decoloración se clasificaron, en su mayoría, como clase i-peligrosos, y las aguas de lavaje generadas en esa etapa, como clase iia-no inertes. por lo tanto se torna importante crear un programa de gestión de residuos para esas industrias, pues la disposición incorrecta puede estar, directa o indirectamente, contaminando suelos y aguas subterráneas locales, y caudales de agua superficiales aledaños, como el rio moji-guaçu. palabras llaves residuos sólidos, industrias cerámicas, caracterización, clasificación, abnt. agosto 2006 7 introdução segundo rocca (1993), “resíduos sólidos industriais (rsi), são todos os resíduos no estado sólido ou semisólido, resultantes das atividades industriais, ficando incluídos nesta definição os lodos provenientes dos sistemas de tratamento de água, aqueles gerados em equipamentos e instalações de controle da poluição, bem como determinados líquidos, cujas particularidades tornem inviável seu lançamento na rede pública de esgotos ou corpos de água, ou exijam, para isso, soluções técnicas e economicamente inviáveis em face da melhor tecnologia disponível”. este trabalho visou à caracterização e à classificação dos rsi de um grupo de indústrias cerâmicas artísticas da cidade de porto ferreira, sp, segundo as normas gerais de resíduos sólidos da associação brasileira de normas técnicas (abnt), as normas nbr n. 10.004/04 (abnt, 2004a), nbr n. 10.005/04 (abnt, 2004b), nbr n. 10.006/04 (abnt, 2004c) e nbr n. 10.007/04 (abnt, 2004d) as quais tratam, respectivamente, da classificação, lixiviação, solubilização e amostragem de resíduos sólidos. porto ferreira (sp) é uma cidade de médio-pequeno porte (mais de 52.000 habitantes), e conta, oficialmente, com cerca de 108 indústrias de cerâmicas artísticas (izique, 2001). esse número pode, evidentemente, ser bem mais alto, pois se trata de uma atividade que faz parte da economia informal da cidade. a disposição dos lodos (ou resíduos) provenientes do processo industrial aos corpos d’água, ocorrido pela rede de esgotos da cidade, já provocou entupimentos (mesquita, marcelo, sindicer/porto ferreira (sp), com. pess., 2002; gomes, 2003). as cerâmicas artísticas são as cerâmicas brancas, obtidas a partir de argilas escolhidas com baixo teor de ferro, as quais são aglutinadas mediante quantidades variáveis de fundentes e aquecidas em forno a temperaturas relativamente altas (1.200 a 1.500 ºc) (shreve e brink, 1980). na decoração das peças, as cerâmicas a quente utilizam fritas (compostos vítreos, insolúveis em água, segundo lópez et al, 2001) e pigmentos inorgânicos (que contêm metais); já as cerâmicas a frio utilizam solventes orgânicos, purpurinas e tintas a óleo. nas indústrias estudadas, a água empregada na lavagem de materiais utilizados (pincéis, recipientes, etc.), é decantada, sendo a parte líquida escoada para a rede de esgoto da cidade e/ou diretamente a um corpo d’água adjacente, enquanto o resíduo sólido é depositado em caçambas, e o conteúdo enviado para o lixão da prefeitura ou disposto, incorretamente, em terrenos baldios, geralmente em áreas adjacentes ao rio moji-guaçu, oferecendo alto risco de contaminação de solos e águas subterrâneas mais superficiais. a caracterização de rsi é um dos passos essenciais para sua classificação, sua correta gestão. assim, a classificação dos rsi é realizada com três objetivos básicos (lora, 2002): (a) caracterização: conhecer propriedades ou características dos resíduos que possam causar algum dano ao homem e ao meio ambiente; (b) disposição: permitir a tomada de decisões técnicas e econômicas em todas as fases do tratamento dos resíduos sólidos; (c) mobilização: da sociedade no controle dos resíduos cuja liberação para o meio ambiente seja problemática, de modo a permitir a tomada de decisões técnicas e econômicas em todas as fases do trato de resíduo, visando à sua disposição. a classificação de rsi no brasil é feita segundo a norma da abnt nbr n. 10.004/04: resíduos sólidos (abnt, 2004a), que permite a classificação dos rsi por meio de seus anexos a, b, c, d, e, f, g e h. as normas abnt nbr n. 10.005/04 (abnt, 2004b), nbr n. 10.006/04 (abnt, 2004c) e nbr n. 10.007/04 (abnt, 2004d) tratam da lixiviação, solubilização e amostragem de rsi devem ser aplicadas, caso também não se obtenha a devida classificação com base na nbr n. 10.004/04. segundo ferrari (2004), “a classificação dos resíduos envolve a identificação do processo ou atividade que lhes deu origem e de seus constituintes e características e a comparação destes constituintes com listagens de resíduos e substâncias cujo impacto a saúde e ao meio ambiente é conhecido, devendo ser a identificação dos constituintes criteriosa e estabelecida de acordo com as matérias-primas, os insumos e o processo que lhe deu origem”. conforme as normas antes citadas, os rsi são classificados nas seguintes classes: a) resíduos classe i – perigosos: são todos os resíduos ou mistura de resíduos que, em função de suas características de inflamabilidade, corrosividade, reatividade, toxicidade (incluindo quando o extrato – obtido pela norma abnt nbr n. 10.005/ 04: lixiviação de resíduos – apresenta substâncias com concentrações superiores aos valores constantes na listagem n. g da nbr n. 10.004/04) e patogenicidade pode apresentar riscos à saúde pública, provocando ou contribuindo para o aumento da mortalidade ou incidência de doenças, e geram riscos ao meio ambiente, quando manejados ou dispostos de forma inadequada; b) resíduos classe ii – não-perigosos que se subdividem em (i) classe ii a – não-inertes: são os resíduos sólidos ou revista brasileira de ciências ambientais – número 48 mistura de resíduos sólidos os quais não se enquadram na classe i – perigosos, ou na classe ii b – inertes (poderão estar incluídos na classe ii a os resíduos combustíveis, biodegradáveis e solúveis em água); e (ii) classe iii b – inertes: são quaisquer resíduos, quando amostrados de uma forma representativa pela norma abnt nbr n. 10.007/04 e submetidos a um contato dinâmico e estático com a água destilada e deionizada, na temperatura ambiente, conforme a norma abnt nbr n. 10.006/04, não tiverem nenhum de seus constituintes solubilizados a concentrações superiores aos padrões de potabilidade da água, excetuando-se aspecto, cor, turbidez, dureza e sabor, conforme o anexo g da norma abnt nbr n. 10.004/04. quando se consideram prováveis riscos à saúde pública e aos ecossistemas (meio ambiente), devido às conseqüências das atuais disposições dos resíduos das indústrias de cerâmicas artísticas da cidade de porto ferreira (sp), torna-se aparente a importância do presente trabalho que visa subsidiar a futura implantação de um programa de gestão de resíduos gerados para esse tipo de indústria. material e métodos para o levantamento ou estudo do processo produtivo, utilizou-se o inventário nacional de resíduos sólidos industriais, embasado na resolução conama n. 313/02 (brasil, 2002) e nas normas da abnt (série nbr n. 10.000/04). esse levantamento procurou responder a questões sobre os tipos de resíduos gerados, sobre as etapas e os fluxos que os mesmos eram gerados, segundo um balanço de massa do processo produtivo em que matériasprimas mais insumos entram no processo produtivo, sofrem o processo industrial e geram produtos mais resíduos. as primeiras visitas às indústrias permitiram a obtenção de dados gerais do processo, identificação de matériasprimas e de produtos gerados, fluxograma do processo industrial, estimativa da quantidade e composição dos resíduos gerados e identificação e quantificação das substâncias que conferem riscos de contaminação ambiental (riscos ecológicos) e à saúde pública. além das normas da abnt nbr n. 10.007/04 (amostragem de resíduos), nbr n. 10.006/04 (solubilização de resíduos), nbr n. 10.005/04 (lixiviação de resíduos) e nbr n. 10.004/04 (resíduos sólidos), contendo esta última os valores numéricos de diversas variáveis para classificação dos resíduos, de acordo com limites máximos de solubilização e de lixiviação, foram também consultados o decreto n. 8.468 (de 8/9/1976, do governo do estado de são paulo) (são paulo, 1998) e a resolução conama n. 357/05 (do governo federal) (brasil, 2005), que estabelecem as concentrações máximas permitidas para lançamento de efluentes de qualquer fonte poluidora, uma vez que algumas amostras analisadas continham menos de 0,5% de sólidos suspensos, ou seja, tinham aspecto lodoso, porém praticamente líquidas; nesses casos, a norma da abnt nbr n. 10.005/04 estabelece que seja retirado uma nova alíquota da amostra, que deve somente ser filtrada para a obtenção do extrato; portanto, além de comparados com os limites máximos para concentração de extratos lixiviados, neste trabalho, estes extratos foram também comparados com esses padrões de concentração máxima de lançamento de efluentes das supracitadas legislações. as indústrias objeto deste estudo são, doravante, designadas como indústrias a e b que fabricam cerâmicas a quente, e a designada como indústria c, que fabrica cerâmica a frio, prioritariamente. os nomes das empresas foram omitidos por questões de privacidade das mesmas e por estabelecimento e manutenção de uma relação de mútua confiança entre pesquisadores e pesquisados. nas indústrias em estudo foram realizadas as seguintes amostragens, em bases mensais entre as diferentes amostras (s = solubilizado; l = lixiviado; f = efluente): (a) indústria a: · cinco amostras de diferentes argilas empregadas como matéria-prima de números 15 a 19s e 15 a 19l (todas aqui apresentadas – ver tabela 2); · nove amostras das 30 variações de cores de esmaltes utilizados por essa indústria, numeradas de 20 a 28s (todas aqui apresentadas – ver tabela 2); · nove amostras compostas de resíduos de um amontoado de resíduos a céu aberto na indústria de números 1 a 9s e 1 a 9l, das quais somente as de números 5, 6 e 8s e 5, 6 e 8l são apresentadas neste trabalho (ver tabela 3), visto que os resultados das demais são similares e o conjunto escolhido é bastante representativo; · uma amostra de efluente líquido de uma poça de lixiviado adjacente de número 1f apresentada neste trabalho (ver tabela 3); · 16 amostras de efluente de aspecto lodoso coletadas internamente na indústria (oito na pia 1, lavagens dos utensílios de preparo da massa e oito na pia 2, lavagens dos utensílios utilizados na decoração com esmalte), de números 2 a 9s e 2 a 9l, das quais apenas as de número 2, 6 e 9f e 10,11 e 16f têm os dados aqui apresentados (ver tabela 3) (seleção de amostras agosto 2006 9 para apresentação de resultados seguiu o critério acima descrito); · três amostras do tanque exterior à fábrica que junta os resíduos das pias 1 e 2, sendo as amostras 10s e 10f tratadas como resíduo sólido e as de números 18 e 19f (líquidas) (dados apresentados de todas essas amostras – ver tabela 3); · quatro amostras de peças quebradas de chacote, de chacote com esmalte e de decoração a frio de números 11 a 14s e 11 a 14l (todas aqui apresentadas – ver tabela 4). (b) indústria b: · uma amostra de argila pronta de números 39s e 30l (ver tabela 2); · uma amostra de fritas de números 38s e 38l (ver tabela 2); · oito amostras compostas de resíduos (uma por mês) coletados em três diferentes pontos em uma canaleta coletora (única de toda a fábrica), numeradas de 29 a 36s e 29 a 36l, das quais são aqui apresentadas as amostras de números 29 e 34s e 29 e 34l (ver tabela 3); · uma amostra composta de resíduo das pias 1 e 2 (lavagem de utensílios de preparo da massa cerâmica para esmaltação e de pintura à mão, respectivamente), de números 37s e 37l (ver tabela 3); · uma amostra de efluente (pia 2 – decoração) de número 20f (ver tabela 3). (c) indústria c: · uma amostra de pupurina de números 60s e 60l (ver tabela 2); · seis amostras de resíduos da aerografia (amostras numeradas de 50 a 55s e 50 a 55l, das quais se apresentam aqui as de números 50 e 54s e 50 e 54l (ver tabela 3); · quatro amostras de resíduos da pintura a óleo da pia 1 (amostras numeradas de 46 a 49s e 46 a 49l, das quais se analisaram as amostras de números 46 e 47s e 46 e 47l (ver tabela 3); · seis amostras de resíduos da saída da pia de lavagem de utensílios do preparo da massa cerâmica e da fabricação de estampos (pia 2) das quais se apresentam aqui as amostras de número 44 e 45s e 44 e 45l (ver tabela 3); · quatro amostras de peças quebradas de chacote, de chacote com esmalte e de decoração a frio de números 56 a 59s e 56 a 50l (todas aqui apresentadas) (ver tabela 4); · duas amostras de efluente líquido das pias 1 (tinta a óleo) e 2 (areografia) para análise de btx (ver tabela 5). cada amostra coletada foi tratada separadamente nos processos de lixiviação e solubilização, e os extratos individualmente analisados para os diferentes analitos (espécies químicas). os resíduos sólidos foram coletados com uma pá plástica e as amostras armazenadas em saco plástico. os resíduos lodosos (às vezes praticamente líquidos) foram coletados com concha plástica e armazenados em saco plástico e congelado. esses resíduos eram transportados das indústrias em porto ferreira-sp até o laboratório de biogeoquímica ambiental (lbgqa) (www.biogeoquimica.dq.ufscar.br) do departamento de química da ufscar em são carlos-sp, onde eram realizados os ensaios de solubilização e lixiviação. os extratos dos processos de solubilização e lixiviação, obtidos dos resíduos amostrados segundo as normas da abnt antes mencionadas, foram analisados no laboratório de poços de caldas, poços de caldas-mg da comissão nacional de energia nuclear (cnen), para os metais al, cr, v e zn por espectrofotometria de emissão atômica com plasma acoplado indutivamente (do inglês: inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy, ou, icp-aes); para os metais cd, co, cu e pb empregou-se a técnica da espectrofotometria de absorção atômica por chama (do inglês: flame atomic absorption spectrofotometry, ou, aas), enquanto o metalóide as foi analisado por aasgerador de hidretos. foram realizadas 20 réplicas de ensaios de lixiviação e solubilização, com 10 amostras de resíduos escolhidas aleatoriamente, e os resultados das análises químicas de metais e metalóide efetuadas, excetuando-se as concentrações que estiveram abaixo dos limites de quantificação (lq), mostram as seguintes concentrações médias e os respectivos desvios padrão para os diferentes elementos (mg l-1): (a) al: 0,60 ± 0,43 (72%) (n = 19); (b) as: 0,026 ± 0,011 (42%) (n = 13); (c) cd: 0,017 ± 0,007 (42%) (n = 8); (d) cr: as réplicas estiveram abaixo do lq deste elemento (0,03 mg l-1), impossibilitando o cálculo do desvio padrão; (e) cu: 0,103 ± 0,061 (50%) (n = 20); (f) pb: 18,14 ± 6,59 (36%) (n = 18); (g) zn: 13,07 ± 4,56 (35%) (n=17); (h) v e co: amostras e réplicas abaixo dos lqs respectivos de 0,12 e 0,03 mg l-1). esses desvios padrão porcentuais acima listados para os diferentes elementos podem ser considerados relativamente altos, mas há de considerarse que eles refletem as réplicas não somente das análises químicas, mas também do quarteamento das amostras de resíduos sólidos, as quais são, na realidade, bastante heterogêneas, e das extrações do processo de solubilização e de lixiviação, processos estes com potencial de introduzir significativa variabilidade aos resultados finais. agregue-se a esses fatores de variabilidade um fator extra vistos os baixos valores de concentrações determinadas para os diferentes elementos nas amostras escolhidas. revista brasileira de ciências ambientais – número 410 as amostras dos resíduos para a análise de compostos orgânicos foram coletadas em frasco de vidro âmbar, os quais foram completados sem deixar espaço de ar, lacrados, etiquetados e acondicionados em caixa de isopor com bolsas de gelo (cerca de 4ºc). as análises das concentrações de benzeno, tolueno e xileno desses resíduos foram realizadas pela técnica da cromatografia gasosa, com detecção por espectrofotometria de massas (do inglês: gas chromatography-mass spectrometry, ou, gc-ms) (usepa, 1996a). a técnica usada emprega o sistema de preparação de amostras chamado spme (do inglês: solid phase micro extraction), segundo método protocolado da agência de proteção ambiental dos eua (usepa) (usepa, 1996b). o limite de quantificação para esses compostos é 0,005 mg l-1. como foi coletada apenas uma amostra em dois pontos distintos na indústria c, não foi possível se calcular o desvio padrão. é importante registrar que a permissão para a execução do presente estudo junto das diretorias e/ou proprietários das três indústrias foi obtida após algumas entrevistas e negociações, nas quais se procurou mostrar que o estudo a ser promovido seria um importante aliado das indústrias na caracterização da qualidade dos resíduos gerados, uma vez que tais dados inexistiam, bem como pela percepção reinante nas direções dessas indústrias e no povo, em geral, na cidade de porto ferreira, que os resultados desse estudo vieram a demonstrar que as atividades desse tipo de indústria não são geradoras de resíduos os quais possam causar contaminação e mesmo uma posterior poluição ambiental. tabela 1 – produção de peças, quantidade de matérias-primas e de resíduos gerados, pelas indústrias a, b e c de cerâmicas artísticas da cidade de porto ferreira, sp, estudadas neste trabalho matériasprimas da cerâmica cerâmica a quente pintura a óleo ou aerografia moldagem no gesso 1a queima cerâmica a frio estampos descartados peças quebradas de chacotes peças quebradas de vidrados peças quebradas de chacotes com esmalte esmaltação 2a queima peças quebradas decoradas a frio figura 1 – fluxograma da fabricação da cerâmica artística na cidade de porto ferreira, sp tabela 2 – resultados das concentrações (em mg l-1) de metais e metalóide (as) nos extratos dos processos de solubilização e lixiviação de amostras de algumas matérias-primas (argilas) e insumos (esmaltes, fritas e purpurinas) das indústrias a, b e c da cidade de porto ferreira, sp nota: o número que antecede o tipo do extrato refere-se ao número da amostra individual coletada em cada caso. *total: peças quebradas, decantação do lodo e estampos. agosto 2006 11 resultados neste artigo são mostrados apenas alguns dos resultados levantados, julgados mais relevantes, que serviram de base para estabelecer caracterização e classificação dos rsi em questão (ver discriminação das amostras na seção material e métodos e tabelas 2-5). os dados completos podem ser obtidos no trabalho de dissertação de mestrado de gomes (2003), disponível no banco eletrônico de teses e dissertações da biblioteca central da ufscar. na tabela 1, são apresentadas algumas informações das indústrias a, b e c, obtidas no levantamento ou estudo do processo produtivo, como dados sobre produção, quantidades de matérias-primas utilizadas e de resíduos gerados pelas indústrias estudadas. a figura 1 apresenta, por sua vez, um esquema simplificado da fabricação da cerâmica artística (cerâmica branca). as tabelas 2-5 mostram resultados (concentrações em mg l-1) das análises químicas dos metais/metalóide nos extratos dos processos de lixiviação e solubilização (tabelas 2-4) e de benzeno, tolueno e xileno (btx) (tabela 5), para os tipos de amostras coletadas e os respectivos locais de coleta. além disso, mostram os limites de quantificação para cada elemento, os limites máximos para extratos obtidos pelos ensaios de lixiviação e solubilização, e as concentrações máximas permitidas para lançamento de efluentes de qualquer fonte poluidora. os códigos de cores dos valores das variáveis das tabelas 2, 3 e 4 servem para se identificar os limites máximos de solubilização (cinza claro ), lixiviação (cinza ), e as concentrações máximas de lançamento de efluentes (cinza escuro ) (estes, especificamente na tabela 3) e as amostras que violaram tais valores. tabela 3 – resultados das concentrações (em mg l-1) dos metais nos extratos processados de amostras de resíduos sólidos das indústrias a, b e c da cidade de porto ferreira, sp revista brasileira de ciências ambientais – número 412 na tabela 5 estão listados os resultados das análises dos compostos orgânicos (btx), das efluentes das pias 1 e 2 da indústria c. discussão a cidade de porto ferreira-sp é de médio-pequeno porte, contabilizando, oficialmente, 108 indústrias de cerâmicas artísticas, e visto que somente em uma delas estudadas neste trabalho (a indústria a) a produção total é de 300.000 peças mês-1, o descarte é de 27 toneladas mês-1, entre estampos e peças quebradas e 300 kg mês-1 de resíduos da decoração (tabela 1). esses dados, em si, já denotam a necessidade da implantação de um programa de gestão de resíduos nas indústrias estudadas, existindo um controle melhor das quantias de matérias-primas e peças produzidas do que das quantias de resíduos gerados – estas últimas, estimadas pelo volume e número de vezes que as caçambas com os resíduos são retiradas das indústrias. por isso, como será concluído neste trabalho, o levantamento de dados da cadeia produtiva, da caracterização e classificação dos resíduos, constituem-se a base adequada para a proposta de formas de disposição destes rsi. às amostras de matéria-prima foram aplicados os mesmos procedimentos dos rsi estudados neste trabalho, mesmo que tais matrizes não se constituam rsi propriamente ditos. os resultados dessas análises, os quais podem ser vistos na tabela 2, indicam que, nos extratos do processo de solubilização, as concentrações de al, as, cd, cr, pb e zn ultrapassaram os limites de solubilização, e conseqüentemente, tais materiais foram classificados como classe iia-não-inertes. pode-se inferir tabela 4 – resultados das concentrações (em mg l-1) dos metais e metalóide (as) nos extratos obtidos de amostras de resíduos secos das indústrias a, b e c da cidade de porto ferreira, sp tabela 5 – resultados de concentrações (em mg l-1) de compostos orgânicos (btx) das amostras de efluentes das pias 1 e 2 da indústria c da cidade de porto ferreira, sp (lq válido para os três diferentes compostos é de 0,005 mg l-1) tabela 6 – valores orientadores para águas subterrâneas, para solos (industrial) e limites de odor estabelecidos pela cetesb (2001) (1) padrão de potabilidade da água da portaria n. 518/2004 do ministério da saúde para substâncias que apresentam risco à saúde; (2) padrão de potabilidade da água da portaria n. 518/2004 do ministério da saúde para aceitação de consumo (critério organoléptico). agosto 2006 13 desses resultados que essas matériasprimas produzem contaminação dos materiais produzidos por seu emprego, bem como nos rsi gerados. infelizmente, os limites de quantificação (lq) para os elementos cd e pb das técnicas analíticas disponíveis e empregadas neste estudo não tiveram a sensibilidade necessária, isto é, os lqs estavam acima dos limites máximos de solubilização (ver tabela 2). mesmo assim, para algumas amostras, as concentrações dos extratos analisados ficaram acima do lq, portanto, também acima do limite máximo de solubilização. no entanto, se a técnica de espectrofotometria de absorção atômica por forno de grafite, por exemplo, estivesse disponível, esta inadequação teria sido evitada (nascimento, 2003). para os resíduos (sólidos) lodosos das indústrias estudadas (tabela 3), nos extratos de amostras coletadas da etapa de decoração ou que tiveram contato com esta etapa (como águas de lavagens), a maioria das concentrações de pb ultrapassou os limites de lixiviação, portanto, estes resíduos são classificados como classe i-perigosos. já nos extratos das amostras das etapas anteriores à decoração, como no preparo da massa cerâmica ou dos estampos de gesso, as concentrações de al, cd, cr e pb na indústria c, e al e pb na indústria b, ultrapassaram os limites de solubilização, classificados como resíduos de classe iia-não-inertes. os extratos do processo de lixiviação/efluente da indústria a, as concentrações obtidas de as, cd, cu, pb e zn não ultrapassaram as concentrações máximas de lançamento de efluentes (decreto n. 8.468/76 ou da conama n. 357/05) (são paulo, 1976; e brasil, 2005, respectivamente), e estes resíduos são classificados como classe iib-inertes. nas amostras de peças quebradas de chacote (peça cerâmica que passou pela 1a queima) com esmalte (que ainda não recebeu a 2a queima e, portanto, não vitrificou), seus extratos obtidos na lixiviação tiveram as concentrações de pb acima dos limites de lixiviação (tabela 4), sendo classificados como resíduos de classe i-perigosos. já as demais amostras de peças quebradas cerâmicas e de estampos de gesso tiveram, em seus extratos obtidos na solubilização, concentrações de al, cd, cr e pb acima dos limites de solubilização, sendo classificadas como classe iia-não-inertes. os resíduos da indústria b, de peças quebradas, são do mesmo tipo que os da indústria a, e os resíduos de estampos de gesso são do mesmo tipo para as três indústrias, razão pela qual não foram realizados mais ensaios com esses, pois a expectativa seria de resultados similares. os resultados de análises para os compostos orgânicos benzeno, tolueno e xileno (btx), dos efluentes das pias 1 e 2 da indústria c, estão dispostos na tabela 5. como esses compostos orgânicos foram analisados em efluente líquido os resultados das análises efetuadas teriam, obrigatoriamente, de serem comparados a valores de lançamento de efluentes tanto do decreto estadual n. 8.648/76 (são paulo, 1976) como da resolução conama n. 357/05 (brasil, 2005). no entanto, a lista de padrões referida não inclui esses compostos (consta da lista apenas cinco diferentes compostos orgânicos: clorofórmio, dicloroeteno, fenóis totais, tetracloreto de carbono e tricloroeteno). outra possibilidade de comparação dos resultados da tabela 5 seria com os limites de odor listados na tabela 6, o que também não é compatível, pois os dados levantados se referem à efluente e não à concentração desses compostos da atmosfera. apesar dessas impossibilidades de comparações com valores orientadores, fica aparente que os efluentes analisados, e terem concentrações significativamente acima do lq para o tolueno e xilenos, e serem compostos muito voláteis e altamente tóxicos, representam riscos aos ecossistemas e seres humanos. o benzeno é carcinogênico (leucemia) e concentrações acima de 32 mg m-3 devem ser evitadas, enquanto o tolueno tem sido associado a casos de danos neurológicos permanentes em crianças (cetesb, 2001). no entanto, esse composto não se constitui em preocupação para esse estudo de caso, pois os resultados das análises das amostras coletadas estiveram abaixo do limite de detecção do método empregado em laboratório (ver tabela 6). deve ser também considerado que a norma abnt nbr n. 10.004/04 estabelece que os compostos orgânicos benzeno, tolueno e xileno são inflamáveis e tóxicos. para o benzeno, a concentração mínima, para que um resíduo seja considerado perigoso, é de 20 mg kg-1 (não estão estabelecidos valores equivalentes para tolueno e xilenos). registre-se também que o tolueno está na listagem n. 4 – anexo d de substâncias que conferem periculosidade a resíduos industriais (classe i-perigoso) desta norma da abnt. infelizmente, o presente estudo não analisou btx nos resíduos estudados e o levantamento de inferências a este respeito não são possíveis no momento. conclusões o presente estudo revelou que os resíduos das indústrias de cerâmicas artísticas da cidade de porto ferreira-sp não são inertes como, popularmente, supunha-se anteriormente. as revista brasileira de ciências ambientais – número 414 concentrações de metais, metalóide e dos compostos orgânicos determinadas neste estudo foram, de certa forma, uma surpresa ruim, pois como esses resíduos cerâmicos provêm, basicamente, de argilas, não se esperava que alguns resíduos fossem classificados como classe i-perigosos. a expectativa era que, no máximo, tais resíduos se classificassem como classe iia-nãoinertes, especificamente, pela presença dos esmaltes da decoração. reconhece-se ser essencial a realização de estudos futuros (mais amplos e sistemáticos) de caracterização dos resíduos sólidos das indústrias de cerâmicas artísticas da cidade de porto ferreira-sp abordadas neste trabalho, bem como de outras, para a devida aplicação de tecnologias para segregar, tratar e remediar o problema causado pelos rsi desta cidade. sugere-se também seja investigada contaminação atmosférica, uma vez que o pb e, eventualmente, outros elementos, poderiam estar sendo liberados para a atmosfera pela queima das peças esmaltadas nos fornos. a título de exemplo, pode-se citar que o estudo da poluição desse tipo de indústria na espanha tem maior ênfase na avaliação da contaminação atmosférica (lópes et al, 2001). deve-se considerar também a existência no mercado de tecnologias de tratamento e até de reaproveitamento possíveis de serem aplicadas ao material cerâmico em geral, como as que utilizam tais materiais na construção civil. portanto, ao invés de serem construídos aterros industriais classes i e ii, ou se realizarem gastos excessivos com recursos públicos para o envio dos resíduos de indústrias de cerâmicas artísticas até aterros em cidades distantes de porto ferreira (sp) (como é feito no presente caso), deveria ser montado um plano para o reaproveitamento destes, pela implantação de um programa de gestão. em decorrência dos resultados obtidos por este trabalho sugere-se que os resíduos das peças quebradas, dos estampos de gesso descartados e de lodo contaminado, possam ser reutilizados na fabricação de cimento, e os resíduos de lodos não-contaminados possam ser reutilizados na massa cerâmica. dentre as várias justificativas principais para não se ter ainda implementado um programa de gestão desses resíduos, bem como suas conseqüências negativas estão: (a) gastos na troca da tubulação da rede de esgotos, entupida pelos lodos provenientes do processo industrial; (b) questão da saúde pública e ambiental, por metais pesados e alguns compostos orgânicos incorporados a estas lamas; (c) deposição desses resíduos em qualquer localidade dessa cidade, como terrenos baldios, garagens de domicílios e locais adjacentes ao rio moji-guaçu, verdadeiros chamarizes para deposição de outros tipos de lixos, transformando a área em lixão. decorrente disso, os compostos de alta toxicidade ambiental (aos ecossistemas e ao homem) estão sendo lixiviados e/ou solubilizados desses resíduos, inadequadamente dispostos, e podem estar migrando direta e/ou indiretamente em direção ao rio mojiguaçu, o que demanda urgente ação das empresas e dos poderes públicos locais. a sugestão final que se pode apresentar é: os resíduos que mostraram concentrações de metais e metalóide estudados acima dos limites máximos de lixiviação devem ser segregados (isto é, separados dos demais que não violam tais limites) e dispostos em aterro industrial classe iperigosos. das três indústrias estudadas, os resíduos da etapa de decoração ou que tiveram contato com esta, devem ter a mesma destinação, pois, entre os metais investigados, o pb apresentou as maiores concentrações acima desse limite. os outros resíduos classificados como classe iia-não-inertes e mesmo os de classe iib-inertes devem ser segregados dos demais e dispostos em aterro industrial classe iia-não-inertes. agradecimentos: à fapesp pela bolsa de mestrado do segundo autor (proc. n. 01/12668-9, sob responsabilidade de antonio a. mozeto) e aos técnicos do laboratório de poços de caldas-mg da cnen pelo treinamento da bolsista e realização das análises químicas de metais e metalóide. bibliografia associação brasileira de normas técnicas. norma técnica nbr n. 10.004, resíduos 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alimentos. também podem afetar as florestas e lagos, destruir a vida selvagem, modificar os ecossistemas e contaminar solo e águas subterrâneas, que conseqüentemente se tornam veículos de doenças. como hoje em dia uma das principais preocupações ambientais é com a geração, tratamento e com o destino final dos resíduos classe i perigosos, necessita-se de uma política de gerenciamento e controle desses resíduos. nesse sentido a cprh como órgão executor da política de meio ambiente no estado de pernambuco realizou o inventário de resíduos sólidos industriais, para o conhecimento dos resíduos sólidos gerados e o gerenciamento dos mesmos. a partir da análise deste trabalho observou-se que dentre os resíduos inventariados, vinte e dois possuem metais pesados em sua composição, em especial cádmio, chumbo, cobre, cromo, manganês, mercúrio, níquel e zinco, metais conhecidamente tóxicos para os seres humanos e o meio ambiente, que tem se acumulado em todos os compartimentos da biosfera e se tornado um verdadeiro passivo ambiental em grande escala. abstract with the increase in quantity and in quality of chemical substances and consequent increase in their production, storage, handling, transportation, use and disposal, a potential human exposure and environment contamination are increasing. the chemical substances, once released in the environment can arise as polluent of the air, water, soil, and food. also can affect forests and lakes, devastate wild life, change the ecosystems and infect soil and underground waters that, in consequence, become vehicle to diseases. as the current main environment concerns is with the generation, treatment and final destination of class i waste dangerous, we need an action toward management and control of such material. in this sense the cprh as the executive agency for environment affairs in the pernambuco state made an industrial solid waste inventory to understand solid waste generation and its management. it was observed that, among the inventoried items, twenty and two of them presented heavy metals in its composition, specifically: cadmium, lead, copper, chromium, manganese, mercury, nickel and zinc, very known as toxic metals for the environment and the human been, that have been accumulated in all the biosphere compartments and becoming a real large scale environment liability. gerenciamento de resíduos abril 2008 5 introdução a geração de resíduos sólidos é resultado, entre outros fatores, dos padrões de consumo, dos reflexos do modo de vida adotado em cada comunidade e das atividades econômicas ali realizadas, ou seja, as características do lixo podem variar em função de aspectos sociais, econômicos, culturais, geográficos e climáticos. estes mesmos fatores que também diferenciam as comunidades entre si e as próprias cidades. as características dos resíduos sólidos determinam sua classificação e, conseqüentemente, a forma de manuseio e operação (rodrigues & cavinatto, 2003). os resíduos industriais constituem, no brasil, um motivo de preocupação das autoridades e órgãos ambientais, seja devido ás quantidades que vêm sendo geradas, principalmente como resultado da elevada concentração industrial em algumas regiões do país, como também pela carência de instalações e locais adequados para o tratamento e destino final destes resíduos. o número crescente de materiais e substâncias identificados como perigosos e a geração desses resíduos em quantidades expressivas têm exigido soluções mais eficazes e investimentos maiores por parte de seus geradores e da sociedade da forma geral. atualmente, a visão da sociedade sobre a questão dos resíduos sólidos tem incorporado novos elementos, notando-se avanços significativos na importância que se confere à questão. conseqüentemente, cada vez mais espaço na mídia e nas discussões políticas é ocupado pelos problemas associados aos resíduos sólidos. de acordo com leite (2002), embora constitua um termo impreciso, a denominação de metais pesados deve-se basicamente ao fato destes metais apresentarem elevado peso atômico e não necessariamente por sua densidade, mas ainda não há consenso geral a respeito deste conceito. constituindo elementos altamente reativos e bio-acumulativos, e do ponto de vista toxicólogico, este grupo de metais possui a propriedade de interagir de maneira tóxica com a matéria viva, distinguindo-se em relação aos efeitos dentro organismo e no meio ambiente. muitos metais têm grande afinidade com o oxigênio formando os óxidos metálicos. os metais pesados possuem também acentuada afinidade com o enxofre originando os sulfetos, forma na qual podem ser encontrados na natureza como minérios. os seres vivos necessitam de pequenas quantidades de alguns desses metais, incluindo cobalto, cobre, manganês, molibdênio, vanádio, estrôncio e zinco, para a realização de funções vitais no organismo. porém níveis excessivos desses elementos podem ser extremamente tóxicos. outros metais pesados como o mercúrio, chumbo e cádmio não possuem nenhuma função dentro dos organismos e a sua acumulação pode provocar graves doenças, sobretudo nos mamíferos. quando lançados como resíduos industriais, na água, no solo ou no ar, esses elementos podem ser absorvidos pelos vegetais e animais das proximidades, provocando graves intoxicações ao longo da cadeia alimentar (azevedo & chasin, 2003). o homem tem sido alvo de exposição a contaminantes que colocam em risco sua qualidade de vida interferindo em sua saúde e sobrevivência a exposição a substâncias químicas no meio ambiente, seja ela natural ou artificial, é um dos fatores que tem produzido efeitos tóxicos, causando alterações do estado de saúde das pessoas que trabalham ou vivem em tais ambientes. objetivos o presente trabalho tem como objetivo identificar as fontes geradoras de resíduos industriais ricos em metais pesados no estado de pernambuco e associar os possíveis riscos que apresentam para a população e ao meio ambiente que são provocados quando há a gestão inadequada desses resíduos, assim como apresentar as alternativas mais utilizadas para o gerenciamento integrado de resíduos de classe i – perigosos. metodologia a associação dos riscos ambientais à gestão dos resíduos industriais concretizou-se a partir da análise do inventário dos resíduos industriais do estado de pernambuco (cprh, 2003). buscou-se identificar as situações e elementos que podem contribuir ou potencializar o risco de uma contaminação e ou degradação ambiental e caracterizar os fatores mais importantes que devem ser identificados para reduzir o risco de contaminação ambiental. revista brasileira de ciências ambientais – número 96 resultados o inventário estadual de resíduos sólidos industriais de pernambuco foi executado pela companhia pernambucana do meio ambiente (cprh), através do convênio 028/01, firmado entre a união, por intermédio do ministério do meio ambiente (mma) e do fundo nacional do meio ambiente (fnma) e o estado de pernambuco, através da secretaria de ciência, tecnologia e meio ambiente (sectma). o levantamento de dados para a realização do inventário foi realizado durante os meses de setembro de 2002 e agosto de 2003. o estado de pernambuco está subdividido em 185 municípios, dos quais 68 foram inventariados (figura 01). os 117 municípios restantes não participaram do inventário, por não possuírem indústrias, ou porque as indústrias existentes não atenderam aos requisitos pré-estabelecidos para o levantamento. foram pesquisadas cerca de 577 indústrias, selecionadas de acordo com as tipologias e por número de funcionários. destas, 390 responderam ao inventário, no prazo estabelecido para consolidação do documento. das 187 empresas restantes, 12 responderam após data-limite estabelecida, 43 foram consideradas como “casos especiais” (não apresentam geração de dados por estarem desativadas, em fase de instalação ou por serem sedes administrativas) e 132 não responderam à convocação do inventário. o percentual de retorno efetivo global à convocação do inventário para avaliação dos dados foi de 67,59%. essas indústrias são responsáveis pela geração de cerca de 7.349.513,70 toneladas de resíduos industriais por ano, num universo de 68 municípios inventariados, representando 36,76% dos 185 municípios que compõe o estado de pernambuco. entre os tipos de resíduos inventariados, vinte e dois possuem metais pesados em sua composição, como mostra a tabela 01: em termos de geração total de resíduos perigosos, as indústrias metalúrgicas e de produtos químicos comprometem o meio ambiente, principalmente, pela presença de metais como cobre, cromo, zinco e níquel, contribuindo com 64,29% de todo resíduo de classe i inventariado. a destinação final destes resíduos é variada, podendo der destinada para a própria indústria (14,33%), através da fig. 01: municípios inventariados. abril 2008 7 reciclagem/reutilização, armazenamento em lixão particular, utilização em caldeira ou serem queimados a céu aberto; ter um destino externo (34,55%), quando são reciclados/ reutilizados, eliminados na rede de esgoto ou reprocessados; ou não ter destino definido (4,74%). discussão a realização sistemática de inventários de resíduos industriais pode fornecer informações importantes que ampliam o entendimento dos problemas relacionados com a geração de resíduos, auxiliando na identificação de ações prioritárias para seu gerenciamento e de oportunidades para sua minimização ou não geração e, ainda, para a adoção de tecnologias mais limpas de produção com vistas à eficiência das operações e ao melhor desempenho ambiental das empresas. a consolidação destes inventários, realizada pelos órgãos estaduais de meio ambiente, sobre as principais indústrias geradoras e processadoras de resíduos perigosos permite promover o monitoramento junto a essas indústrias. tornando-se um ponto positivo para o país em três aspectos: o primeiro é no sentido de proporcionar impulso para a convenção de basiléia pelo envio de dados possibilitando que o país obtenha fundos de recursos para implantação de tecnologia limpas no país; o segundo é poder perceber e fiscalizar por conseqüência as principais unidades geradoras de rejeitos; e o terceiro estabelecer políticas públicas de controle e prevenção. vale mencionar que as metodologias utilizadas para a realização de inventários de resíduos sólidos industriais no brasil privilegiam os maiores geradores, e o universo da tab. 01: descrição dos resíduos inventariados que contém metais pesados, de acordo com a “listagem base”. fonte: cprh. revista brasileira de ciências ambientais – número 98 amostra se concentra nas grandes empresas que apresentam cargas de poluentes mais elevadas. no entanto, pequenas empresas também são fontes significativas de ameaça ao meio ambiente e à saúde pública (morosine et al., 2005). referências 1 1 1 1 1 azevedo, f. a., chasin, a. a. m. metais:metais:metais:metais:metais: gerenciamento da toxicidade. gerenciamento da toxicidade. gerenciamento da toxicidade. gerenciamento da toxicidade. gerenciamento da toxicidade. são paulo: atheneu, 2003. (livro) 2 inventário estadual de resíduos sólidos2 inventário estadual de resíduos sólidos2 inventário estadual de resíduos sólidos2 inventário estadual de resíduos sólidos2 inventário estadual de resíduos sólidos industriais – pernambuco.industriais – pernambuco.industriais – pernambuco.industriais – pernambuco.industriais – pernambuco. recife: cprh/fnma, 2003. (relatório) 3 3 3 3 3 leite, m. a. análise do aporte e daanálise do aporte e daanálise do aporte e daanálise do aporte e daanálise do aporte e da concentração de metais na água, plâncton econcentração de metais na água, plâncton econcentração de metais na água, plâncton econcentração de metais na água, plâncton econcentração de metais na água, plâncton e sedimentos do reservatório de salto grande,sedimentos do reservatório de salto grande,sedimentos do reservatório de salto grande,sedimentos do reservatório de salto grande,sedimentos do reservatório de salto grande, americana – spamericana – spamericana – spamericana – spamericana – sp..... são carlos, 2002. tese de doutorado. escola de engenharia de são carlos universidade de são paulo 2002. (dissertação/ tese) 44444 morosine, f., oliveira, a. g., santana, t. n., maciel, m., bertasole, n., lima, r. m. inventário dos resíduos sólidos industriais do município de campina grande – paraíba – brasil. in: 23o congresso brasileiro de engenharia sanitária e ambiental, 2005, campo grande. anais. anais. anais. anais. anais. campo grande: abnt, 2005. (artigo de evento) 5 5 5 5 5 rodrigues, f. l. & cavinatto, v. m. lixo: delixo: delixo: delixo: delixo: de onde vem? para onde vai? onde vem? para onde vai? onde vem? para onde vai? onde vem? para onde vai? onde vem? para onde vai? são paulo: moderna, 2003. (livro) ictr_n3_final.p65 revista brasileira de ciências ambientais – número 340 o meio ambiente e a ocupação irregular do espaço urbano maria sulema m. de budin pioli bióloga e advogada, especialista em direito ambiental pela usp, mestranda em saúde ambiental na fsp/usp, pesquisadora associada do nisam/usp, consultora em meio ambiente. sulema@usp.br antonio carlos rossin engenheiro industrial químico (fei-pucsp) e engenheiro sanitarista (fsp-usp), mestre e doutor em saúde pública pelo imperial college da universidade de londres. professor doutor da faculdade de saúde pública da usp. acrossin@usp.br resumo a acelerada urbanização ocorrida no brasil, aliada ao desequilíbrio da distribuição de renda, gerou cidades com assentamentos humanos periféricos que refletem e perpetuam as desigualdades sociais e econômicas. exclusão social, degradação ambiental, violência urbana, desemprego, incapacidade de intervenção do estado na implementação de políticas públicas eficazes de proteção ambiental e inclusão social, são vetores de concentração da riqueza produzida, gerando um círculo vicioso difícil de quebrar. o direito serve à solução de conflitos emergentes da sociedade: é instrumento, não fim em si mesmo. é desse modo que pode ser entendida a implantação de política urbana, consubstanciada nas leis de proteção ambiental e no estatuto da cidade, como elemento constitutivo da estratégia de desenvolvimento do país. e essa estratégia deve ser revestida pelos fatores sociais, ambientais e econômicos equalizados, de modo a integrar o planejamento e a gestão na implementação das políticas públicas. palavras-chave reforma urbana, espaço urbano periférico, estatuto da cidade. abstract the accelerated urbanization process that happens in brazil, allied with the income distribution disequilibrium, generate cities with peripheral human nesting that reflect and perpetuate the social and economic inequalities. social exclusion, environment degradation, urban violence, unemployment and state incapacity to interfere in the implementation of efficient public policies for environment protection and social inclusion are vectors of produced wealth concentration, generating a vicious circle that are difficult to break. the legal system serves to solve society emergent conflicts: it is the instrument, not the end itself. this is the way to understand the implantation of urban policies, in conjunction with the environmental protections laws and the urban policy law, as element of the country development strategy. in addition, this strategy should work equalized with social, environment and economic factors. key words the brazilian urban reform, peripheral urban space and poverty, brazilian urban law. direito ambiental abril 2006 41 introdução os ciclos econômicos brasileiros produziram o desenho urbano atual: todo o processo de acumulação concentrou, em um espaço mais estrito, pessoas, atividade produtiva, infraestrutura e ação estatal. no contexto histórico, em todas as fases econômicas houve produção de riqueza, mesmo diante de problemas estruturais da economia brasileira, de difícil superação. entretanto, a sociedade tem certa dificuldade na distribuição da riqueza gerada, o que afasta de vez do estado de bem-estar social preconizado pela democracia. as cidades brasileiras se modelaram segundo a ocupação centro-periferia, refletindo um modo próprio de apropriamento social, econômico e ambiental do espaço urbano. no centro ficavam a infra-estrutura e os equipamentos urbanos, as atividades públicas e privadas, e as habitações da população de maior renda. já na periferia, sem equipamentos urbanos e infra-estrutura, com precária provisão de serviços, a ocupação era de população de baixa renda. destaca a professora sueli ramos schiffer, a respeito do contexto histórico e da ótica de investimentos em infraestrutura, na formação do espaço urbano: “argumenta-se que o processo de constituição do mercado unificado brasileiro tenha se dado como requisito para a manutenção da hegemonia econômica do capital paulista. tal processo impôs transformações no território nacional, já que direcionou investimentos públicos e privados e exigiu a implantação de infra-estruturas regionais para romper com os espaços fragmentados gerados a partir do período colonial.” (deák; schiffer, 1999, p. 75) e continua: “a ampliação do mercado interno envolve concomitantemente o desenvolvimento das forças produtivas, o que pode levar a contestações quanto à condução da acumulação segundo os interesses da classe dominante. aliar a necessidade de alargamento territorial do mercado nacional ao controle do processo de acumulação resultou em fases distintas ao nível da condução da economia, caracterizadas pela alternância entre expansão e certa contração da acumulação interna e, conseqüentemente, do desenvolvimento das forças produtivas.” (deák; schiffer, 1999, p. 75) expõe, a eminente professora, que “(....) o processo de unificação do mercado nacional, praticamente concluído no início dos anos de 1970, significou, em níveis macroeconômico e do espaço econômico nacional, uma concentração espacial de atividades produtivas e de capital no estado e na região metropolitana de são paulo. as transformações na territorialidade brasileira resultantes reforçaram a metrópole paulista como ‘centro nacional’: locus da maior concentração de população e empregos nos setores secundário e terciário, epicentro das ligações rodoviárias, aéreas, telecomunicacionais, da demanda energética, de tecnologia de ponta, da difusão de padrões de consumo (....)” (deák; schiffer, 1999, p. 75). diante do quadro econômico e estrutural, pode-se afirmar que as ocupações irregulares são reflexos dos ciclos econômicos no crescimento urbano desordenado, da concentração de renda e da ausência do estado. evidente que se torna obrigatória a relativização da ausência do estado, uma vez que as populações a habitarem áreas urbanas irregulares servem-se de entes estatais para exercício de direitos civis, socorrem-se do poder judiciário em questões trabalhistas e de família, mas não contam com ações de segurança pública, por exemplo, o que gera guetos urbanizados sem lei e ordem, cuja gestão fica relegada aos grupos do crime organizado. pode-se divisar iniciativas governamentais bem como iniciativas das comunidades, na proposição de soluções para a falta de condições dignas e sustentáveis naquelas ocupações, reivindicando ações do poder público e propondo ações conjuntas, mas elas não têm o condão de, per si, espraiar as práticas bemsucedidas a outras comunidades. política urbana – estatuto da cidade foi sancionada, em 10 de julho de 2001, lei n. 10.257, que instituiu o estatuto da cidade (ec). nela estão estabelecidas normas de ordem pública e interesse social que regulam o uso da propriedade urbana, segundo a disposição constitucional de função social e ambiental da propriedade. entrou em vigor no dia 10 de outubro de 2001 e é poderoso instrumento de gestão urbana, por introduzir instrumentos jurídicos e de planejamento, os quais poderão efetivar o reordenamento urbano, segundo critérios de sustentabilidade. são instrumentos que possibilitam aos gestores públicos ações efetivas de planejamento urbano e da expansão urbana, de forma a tornar o meio urbano ambiente no qual a sociedade possa desenvolver-se de maneira sustentável. a finalidade principal da referida lei encontra-se no parágrafo único de seu artigo 1o: “para todos os efeitos, esta lei, denominada estatuto da cidade, revista brasileira de ciências ambientais – número 342 estabelece normas de ordem pública e interesse social que regulam o uso da propriedade urbana em prol do bem coletivo, da segurança e do bem-estar dos cidadãos, bem como do equilíbrioequilíbrioequilíbrioequilíbrioequilíbrio ambientalambientalambientalambientalambiental” (o destaque é nosso). as diretrizes estão listadas no artigo 2o, que as estabelece para consecução da política urbana: tratam da garantia do direito a cidades sustentáveis; da gestão democrática; da cooperação entre os governos e a iniciativa privada, bem como os demais setores da sociedade, no processo de urbanização; do planejamento do desenvolvimento das cidades, da distribuição espacial da população e das atividades econômicas do município, e do território sob sua área de influência; da oferta de equipamentos urbanos e comunitários, transporte e serviços públicos adequados aos interesses e necessidades da população; da ordenação e controle do uso do solo, de forma a evitar a deterioração das áreas urbanizáveis e a poluição e a degradação ambiental; da integração e complementaridade entre as atividades urbanas e rurais, com vista ao desenvolvimento econômico; a justa distribuição dos benefícios e ônus decorrentes do processo de urbanização; adequação dos instrumentos de política econômica, tributária e financeira; da proteção, preservação e recuperação dos meio ambientes natural e construído, do patrimônio cultural, histórico, artístico, paisagístico e arqueológico, dentre outras. assume, a política urbana, em suas diretrizes, todas as premissas da proteção ambiental e da sustentabilidade urbana, pela via do planejamento. aferir sustentabilidade ao planejamento urbano implica na integração das políticas urbanas e de meio ambiente, no modesto modo de entendimento dos autores. como determina o estatuto da cidade, cumpre ao município a aprovação do plano diretor. também merece destaque que a propriedade urbana só cumprirá sua função social se atender às exigências (constitucionais) fundamentais de ordenação da cidade, expressas no plano diretor (artigo 182, §§ 1o e 2o). assim, estão à disposição dos administradores urbanos, dos planejadores, e mesmo dos que assumem responsabilidade política quando eleitos, instrumentos para refazer os planos diretores municipais e mesmo de norte para a expansão urbana não-selvagem. do mesmo modo, tendem a direcionar os administradores dos municípios os quais compõem as regiões metropolitanas. o ec estabelece instrumentos jurídicos de gestão urbana como regras para parcelamento do terreno urbano e desapropriação (como penalidade – como tal, paga não previamente em dinheiro, pelo preço justo, mas com títulos da dívida pública, o que leva à desoneração da administração pública). são exemplos daqueles instrumentos: a gestão pela participação dos vários segmentos da sociedade na formulação, execução e acompanhamento de planos, programas e projetos de desenvolvimento urbano (artigo 2o, ii); iptu progressivo no tempo, voltado aos imóveis que descumpram sua função social (artigo 7o); a possibilidade de concessão de direito de superfície (artigo 21); outorga onerosa do direito de construir (artigo 28); previsão de usucapião especial de imóvel urbano – antecipado pelo artigo 183, cf/88; mas a lei trata, também, da modalidade de usucapião especial coletivo (artigos 9o a 14); possibilidade de operações urbanas consorciadas (artigo 32); transferência do direito de construir (artigo 35) e o estudo de impacto de vizinhança (artigo 36), dentre outros. os instrumentos jurídicos de gestão urbana têm, na verdade, objetivo precípuo de impulsionar qualidade de vida nas cidades, sempre tendo em vista o desenvolvimento sustentado. cumpre ressaltar que a função socioambiental da propriedade está prevista nos artigos 5o, inciso xxiii; 170, inciso vi; 182, § 2o; 186, inciso ii; e 225 da constituição federal (cf/88). aliandoa aos princípios da prevenção, da precaução e do poluidor-pagador, temse que o direito de propriedade é dotado de um conteúdo claramente definido pelas normas do ordenamento jurídico, mas se trata de um direito limitado, cujos limites estão delineados de acordo com as concepções da sociedade em que ele se insere. a tutela e a defesa do meio ambiente estão previstas como um dos requisitos da função social da propriedade (artigos 170, vi; 182, § 2o; e 186, ii da cf). destarte, a função ambiental é um de seus elementos constitutivos. as imposições urbanísticas, especialmente de segurança sanitária e de salubridade pública, entre outras, também passaram a caracterizar restrições ambientais ao uso das propriedades, como previsto em vários diplomas legais, como o artigo 180 da constituição estadual de são paulo, por exemplo. a propriedade deve, ainda, adequar-se à utilização dos recursos naturais disponíveis, preservando o meio ambiente (artigo 186, ii da cf/88), caracterizando uma nova função da propriedade: a função ambiental. ainda que assim não fosse, o novo código civil, no parágrafo 1o do artigo 1.228, assume a função ambiental da propriedade. como o objetivo de expor a função ambiental da propriedade urbana serve ao propósito de demonstrar a exeqüibilidade ou não dos instrumentos abril 2006 43 de planejamento e gestão ambiental urbana, dispostos no estatuto da cidade, deve-se sublinhar que o atendimento às imposições ambientais implica na limitação do direito do proprietário, se o uso pretendido potencialmente possa degradar a qualidade do ambiente. nos termos do artigo 3o, iii da lei n. 6.938/81 (política nacional do meio ambiente – pnma) poluição é a degradação da qualidade ambiental resultante das atividades que direta ou indiretamente: prejudiquem a saúde, a segurança e o bem-estar da população; criem condições adversas às atividades sociais e econômicas; afetem, desfavoravelmente, a biota e as condições estéticas ou sanitárias do meio ambiente e lancem matérias ou energia em desacordo com os padrões ambientais estabelecidos. daí resulta o entendimento que o proprietário tem atualmente limitado seu direito de propriedade, se sua ação é danosa à coletividade ou ao bem comum. ademais, o direito de poluir, ou por outra, causar degradação ambiental, não pode ser reconhecido. então, claro está que usos nocivos da propriedade, no que tange à degradação ambiental, não são mais admitidos, nem em função do direito pleno do proprietário, mesmo que, óbice àquele uso, implique em prejuízo do direito de propriedade (retirando, dessa maneira, do proprietário, o direito de uso e gozo de sua propriedade como classicamente disposto no antigo código civil), uma vez que está em jogo um bem muito maior, o meio ambiente, reconhecido constitucionalmente como um bem de uso comum do povo e essencial à sadia qualidade de vida (artigo 225, cf/88). o planejamento da expansão urbana com instrumentos jurídicos e de políticas públicas do estatuto da cidade pode, efetivamente, promover o direcionamento das ações políticas no sentido de equacionar o planejamento urbano. entretanto, o mesmo instrumento que se mostra valioso deve ser utilizado como componente de uma estratégia de desenvolvimento, o qual assuma de vez o caos instalado nas metrópoles brasileiras, e direcione as soluções, dado que as questões mais prementes são relacionadas à inclusão social. desenvolvimento urbano e o direito à habitação o estatuto da cidade (ec) se constitui em um avanço social sem precedentes: tem por finalidade promover o planejamento urbano de forma sustentável, e como objetivo principal a qualidade de vida das pessoas que moram em aglomerados urbanos e em cidades, bem como busca a proteção ambiental como forma de melhoria da qualidade de vida. está consagrado aos cidadãos o princípio da participação, o que pode ser aferido nas diretrizes do estatuto da cidade. os planos diretores devem contar com a participação popular, não só em seu processo de elaboração e votação, mas, principalmente, na implementação e gestão das decisões do plano. os instrumentos de democratização da gestão urbana visam, afinal, à garantia de direitos sociais. na garantia de direitos sociais, “a reflexão sobre as formas de deliberação do estado constitui uma tradição que se desenvolve ao longo da tradição ocidental, ganhando corpo, sobretudo, no século xx, com a efetiva ampliação de áreas nas quais o pensamento político se realiza, a saber: a filosofia política, a ciência política, a antropologia política e as ciências jurídicas.” (bernardes, 2003, p. 63) cumpre apresentar, sumariamente, como se deu a garantia dos direitos sociais, historicamente, e como é o tratamento constitucional vigente, para extrair o fundamento constitucional do direito à habitação e ao meio ambiente, ecologicamente equilibrado. a evolução das sociedades humanas apontou para o desenvolvimento conjunto de técnicas e diferenciação do modo de produção dos produtos necessários à manutenção delas, e também para o aumento da complexidade das próprias relações das quais as sociedades dependiam. desse modo, os primitivos agrupamentos humanos se desenvolveram, incrementaram sua estrutura, tornaramse complexos e cresceram até atingir as proporções atuais. também o modo de relações entre as pessoas, e entre as comunidades diversas, apontou para modificações extremas. dessa maneira, quando antes não havia possibilidade de assegurar igualmente mínimos direitos humanos a todos, a partir da revolução francesa, em 1789, foi construído o alicerce da preservação das garantias individuais. houve, principalmente a partir do século 18, uma evolução na tutela e garantia de direitos, definida em três gerações: uma 1a geração de garantia de direitos de liberdade, referindo-se aos direitos individuais; uma 2a geração, a qual se refere à tutela e garantia de direitos sociais e políticos, pertinente aos direitos coletivos; e uma 3a geração de garantia de direitos difusos, os que não são considerados individualmente nem coletivamente, mas estão difundidos por toda a sociedade. por conta dessa nova visão social, como finalidade precípua de garantia da ordem social, o direito a incorpora. foi editada a declaração universal dos direitos humanos, pela onu, em 1948, e as regras contidas neste documento passaram a conceder subsídios às revista brasileira de ciências ambientais – número 344 futuras discussões sobre direitos humanos e sociais. a ii conferência mundial de direitos humanos, em 1993, ocorrida em viena, sedimentou a preservação dos direitos humanos. conclui ser necessária a reafirmação do compromisso e responsabilidade de todos os estados na promoção e proteção de todos os direitos humanos, confirmando-o ao desenvolvimento como parte integrante dos direitos humanos universais, bem como propugna pela cooperação dos estados com entidades que representem a sociedade civil organizada, para garantia efetiva daqueles direitos. a garantia dos direitos humanos não prescinde da atenção à questão econômica, uma vez que a extrema pobreza revela a impossibilidade do pleno exercício da cidadania. propõe, a conferência sob comento, que o desenvolvimento deve satisfazer às necessidades ambientais para garantir a sobrevivência das gerações futuras. por tal recomendação, observa-se que as questões ambientais devem ser avaliadas segundo as diretrizes de sustentabilidade da agenda 21, a incluir diretamente o desenvolvimento urbano e o direito à moradia – que, no atual processo de periferização das populações de baixa renda, pode ser equacionado com o devido planejamento da expansão urbana. então, como se denota das sucessivas conferências mundiais sobre direitos humanos e sociais, o direito normativo sofre pressão da sociedade, ainda alijada da elaboração das leis, em que pese todo o arcabouço legal o qual rege o meio ambiente, e agora a política urbana, prever a participação popular, para que sejam elaboradas novas normas fundeadas nos aspectos sociais. as normas editadas com amplo espectro social miram na equalização da distribuição de bens e serviços, mormente equipamentos urbanos e infra-estrutura, sem exclusão dos economicamente desfavorecidos. nesse sentido, as normas têm uma base mais legítima, porquanto espelhadas nos anseios sociais. devem servir como norte para resolver as questões, de forma a gerar igualdade entre os cidadãos. entretanto, as ações dos administradores devem ter o mesmo sentido, sob pena de não se efetivarem as intenções, em um contexto de direcionamento do planejamento da expansão urbana, a assegurar um modo de vida sustentável às populações. o objetivo da introdução dos direitos individuais e coletivos, além da introdução da tutela dos direitos difusos, não é aprofundar-se neles, mas demonstrar a forte fundamentação do direito à habitação, uma vez que não advém, exclusivamente, da determinação legal, mas também do próprio modo de desenvolvimento humano e de sua historicidade. dessa forma, além do direito, baseando-se, principalmente, nessa nova feição social do homem, surge consciência do social, tendo como suporte as regras dos fatos sociais concretos. o século 21 encontra as comunidades humanas caóticas, em seu modo de aglomeração, com algumas poucas exceções (encontradas em países desenvolvidos os quais conseguiram equacionar a problemática da distribuição populacional geográfica, acesso à saúde, à educação, etc.), mas ainda enfrentam as questões ambientais, porque estas são globais. o crescimento demográfico, a tendência à urbanização, somadas a políticas públicas inconsistentes, ao despreparo e inadequação do planejamento urbano e rural, têm resultado no aumento da degradação das condições sociais e econômicas das pessoas, sobretudo nas cidades e suas periferias, o que tem causado falta de abastecimento de serviços e falta de acesso a equipamentos urbanos, sem contar o alto índice de poluição e degradação ambiental. e tal se repete em relação à moradia. da singela observação visual dos grandes centros urbanos brasileiros, percebe-se que milhões de pessoas, cidadãos, sobrevivem de forma precária. por conta da gestão inadequada e da falta de planejamento estratégico, a vida digna nas cidades fica assegurada, exclusivamente, aos que possuem renda para garanti-la. em que pese os esforços de alguns dos administradores e planejadores urbanos, não se consegue a solução para problemas os quais se avultam com o tempo, direcionando a situação para a inequação definitiva. o que aflige mais diretamente a população urbana, especialmente a economicamente desfavorecida, é a falta de habitação – problema a atingir igualmente todas as grandes cidades, quer sejam de países já desenvolvidos, quer sejam de países ainda em desenvolvimento (cidades como nova york, tóquio, cidade do méxico, buenos aires, são paulo). o direito à moradia adequada é reconhecido pela comunidade internacional desde a inclusão, em 1948, na declaração universal dos direitos humanos, em seu artigo 25. essa questão se revela tão urgente, isto é, as condições de habitação e moradia são tão graves que a onu já realizou duas conferências mundiais sobre assentamentos humanos: habitat 1, realizada em vancouver, no canadá, em 1976, e habitat 2, realizada em istambul, na turquia, em 1996. essas conferências se realizaram para que se discutisse a situação do acesso à habitação e à moradia, globalmente; entretanto, não houve reconhecimento legal, pelos países participantes, do direito à habitação. abril 2006 45 no brasil, o acesso à moradia se confunde com o acesso à propriedade, considerada importante para a segurança familiar e também como símbolo de ascensão social. mais do que uma necessidade, a moradia pode ser considerada como um direito, e como tal deixa de ser fruto exclusivo da capacidade econômica ou produtiva das pessoas. e, dessa maneira, fica claro que o acesso à moradia depende também diretamente do estado, o qual se apresenta como principal responsável pela salvaguarda dos direitos sociais. nesse sentido, segundo canotilho (apud dallari e ferraz, 2003), cabe ao estado a prestação social associada a três núcleos: “(....) se os particulares podem derivar diretamente das normas constitucionais pretensões prestacionais (exemplo: derivar da norma consagradora do direito à habitação uma pretensão prestacional traduzida no direito de exigir ‘uma casa’); se há direito de exigir uma actuação legislativa concretizadora das ‘normas constitucionais sociais’ (sob pena de omissão constitucional) e no direito de exigir e obter a participação igual nas prestações criadas pelo legislativo (....); se as normas consagradoras de direitos fundamentais sociais têm uma dimensão objectiva juridicamente vinculativa dos poderes públicos no sentido de obrigarem estes (independentemente de direitos subjectivos ou pretensões subjectivas dos indivíduos) a políticas sociais activas conducentes à criação de instituições (....), serviços (....) e fornecimento de prestações (....). a resposta aos dois primeiros problemas é discutível. relativamente à última questão é líquido que as normas consagradoras de direitos sociais, econômicos e culturais da constituição portuguesa de 1976 individualizam e impõem políticas públicas socialmente activas” (p. 25). a constituição federal de 1988 ignorou o direito à habitação, em que pese assegurar todos os direitos humanos fundamentais, os direitos coletivos e a tutela dos direitos difusos. finalmente, no ano de 2000, com a edição da emenda constitucional n. 26, o direito à moradia foi incluído na ordem constitucional, representando, além de um enorme avanço social, um passo pioneiro do direito pátrio no contexto mundial, pois, segundo nosso conhecimento, o brasil é o primeiro ou um dos primeiros países a reconhecer constitucionalmente esse direito. na magna carta, a ordem e o bemestar social bem como a justiça social, estão no artigo 193. o artigo 225 reconhece o direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado, impondo, ao poder público, e à coletividade, o dever de assegurá-lo às presentes e futuras gerações. os artigos 182 e 183 determinam a política de desenvolvimento urbano, a qual deve ser executada pelos municípios, em consonância com diretrizes gerais fixadas em lei. cumpre destacar novamente a emenda constitucional 26, de fevereiro de 2000, que assegura o direito à moradia. porém, ainda são carentes as ações vultosas para o equacionamento das questões, sejam elas advindas de políticas públicas ou de políticas de governo. como mencionado, há garantia constitucional dos direitos individuais, dos direitos coletivos e da nova geração de direitos, os direitos difusos, aos quais pertence o direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado. nesse sentido, no que toca ao direito à habitação, vale repetir: “(....) o artigo 5o da constituição, dispondo a respeito dos direitos e deveres individuais e coletivos, garante a todos alguns direitos invioláveis, proclamando que a casa – isto é, a moradia – é asilo inviolável do indivíduo e que a propriedade deve atender à sua função social, o que é repetido em outros preceitos de nossa lei maior (v. g. artigo 170, iii)” (dallari; ferraz, 2003, p. 24). desde o preâmbulo, a magna carta vigente estabelece que o estado democrático de direito “ (....) por ela instituído está destinado a assegurar o exercício dos direitos sociais, individuais, a liberdade, a segurança, o bem-estar, o desenvolvimento, a igualdade e a justiça como valores supremos de uma sociedade moderna” (dallari; ferraz, 2003, p. 24). tem-se que, pela via dos acordos internacionais, compromissos assumidos pelos governos brasileiros, como o que a delegação brasileira assumiu na convenção habitat – istambul mais cinco, realizada no início de junho de 2001, em nova york, quando o tema moradia foi tratado com o mesmo grau de atenção dado aos problemas com meio ambiente, energia ou segurança, a assunção como direito humano fundamental ainda carece de solução. talvez o receio seja fundamentado nas próprias relações globais atuais e nas dificuldades econômicas decorrentes. a questão ora colocada é a ação do poder público voltada, efetivamente, ao cumprimento da obrigação social, conjurando para que as condições sociais e econômicas sejam favoráveis aos cidadãos, nessa matéria, não sendo somente uma expectativa de direito dos economicamente desfavorecidos. em relação ao impacto humano no ambiente, pensa-se, freqüentemente, em termos de números da população e seu crescimento total. esses elementos são importantes, mas são somente alguns dos fatores demográficos com impacto ambiental. a densidade e a distribuição de população determinada pela migração e pela urbanização são também importantes, como o é a revista brasileira de ciências ambientais – número 346 composição da população em termos de idade, sexo, exercício da atividade econômica, por exemplo. a maioria das cidades ocidentais tem características semelhantes, gravíssimos problemas de cunho ambiental para resolver, tanto nas áreas urbanas quanto nas rurais. naquelas há o problema do lixo, o tratamento da água potável, da ocupação do solo em área de mananciais, insuficiência do sistema de saúde pública e educação, problemas de esgotos sanitários, indústria e comércio poluidores, problemas de fiscalização insuficiente. nas áreas rurais os municípios encontram problemas, tais como: desmatamentos irregulares, depredação do solo, poluição dos rios, mau zoneamento populacional, atividades mineradoras, poluição por agrotóxicos, dentre outros. no caso brasileiro, a legislação oferece os instrumentos por meio dos quais os municípios brasileiros têm competência para legislar, mesmo supletivamente, em termos de normas ambientais, além do regramento de uso e ocupação do solo urbano, para viabilizar o desenvolvimento de cidades saudáveis, nas quais se possa atingir qualidade de vida. aliás, por sua importância na divisão política e pelo fato de estar mais perto dos problemas, devem eles incluir cada vez mais a variável ambiental em sua gestão das coisas públicas, relacionandoa ao planejamento estratégico de expansão e utilização dos espaços urbanos. posto isso, estabelecida a relação necessária entre desenvolvimento urbano e direito de habitação, bem como correspondente oferta de infraestrutura, observada a posição estratégica da variável ambiental, apresenta-se, a seguir, a diretriz da política urbana estruturada na proteção àquele direito humano fundamental à moradia, considerada um vetor do direito às cidades sustentáveis, com vista à melhoria da condição de vida. entretanto, como será propriamente demonstrado, as partes informais da cidade não serão configuradas como integrantes da sustentabilidade pela regularização legal instruída com provisão de equipamentos urbanos, se desintegrada da estratégia de desenvolvimento econômico e da gestão ambiental urbana. regularização fundiária e urbanização de áreas ocupadas por população de baixa renda a origem das causas que levam à ocupação irregular por população de baixa renda é econômica: em um país que concentra renda, com corrente migratória rural para o território urbano (baseada na miragem de emprego, melhores condições de vida, acesso à educação e serviços de saúde, dentre outros privilégios da vida nas cidades), a forma de garantir moradia acaba sendo a ocupação irregular, individualmente ou em grupos organizados. as áreas são ocupadas de forma precária, e nelas pululam autoconstruções ocupando morros, córregos, áreas de mananciais; palafitas são erguidas por sobre fétidos cursos d’água, e em áreas de risco; outras maneiras de ocupação irregular estão difundidas e disfarçadas no tecido urbano, como os cortiços. a população a ocupar essas áreas tem contingentes com alguma renda, ou mesmo assalariados, mas ainda à margem do mercado urbano formal. com expressivo contingente de população urbana habitando áreas irregulares, desprovidas de infra-estrutura e equipamentos urbanos, restou ao legislador impor a regularização fundiária e urbanização de áreas ocupadas pela população de baixa renda como diretriz da lei da política urbana. cumpre salientar que “as análises sobre a política habitacional no brasil por muito tempo apontaram, não sem razão, para o papel meramente simbólico da intervenção estatal no setor da habitação popular, o que é compreensível, dado o resultado limitado da provisão de unidades habitacionais pelo estado e, mais, do limitado alcance dessas políticas para as camadas mais pobres da população.” (deák; schiffer, 1999, p. 249) nas décadas de 60 e 70, o banco nacional da habitação (bnh) e o sistema financeiro da habitação (sfh) financiam a construção, com provisão de crédito para habitação, porém mais dirigida à classe média. houve natural incremento da indústria da construção civil, tornando-a pólo de atração por postos de trabalho, gerando mais população afluente às cidades, ocupando áreas irregulares, porque não tinham condições de beneficiar-se com a oportunidade de financiamento público para aquisição da habitação. ademais, podem ser apurados alguns espasmos de concretização de uma política habitacional, na construção de conjuntos populares, do naipe de a “cidade de deus”, no rio de janeiro, e os conjuntos do “projeto cingapura”, em são paulo, mas o poder público os constrói, entrega e alija a população da estratégia de desenvolvimento econômico e social. nesse sentido, “o investimento sistemático em áreas da economia consideradas estratégicas para o desenvolvimento econômico e o descaso para com a reprodução da força de trabalho impediu uma leitura mais sutil de formas de provisão abril 2006 47 habitacional dirigidas aos setores estratégicos da força de trabalho necessária para a consolidação do desenvolvimento econômico.” (deák; schiffer, 1999, p. 249) por conseqüência, dado o quadro exposto, foi proposta, na política urbana, a diretriz cujo objetivo é efetivar o direito à moradia à população que habita áreas irregulares (ilegais, sob o ponto de vista da ordem jurídica vigente), conferindo segurança jurídica por meio de diversos instrumentos jurídicos, como usucapião, concessão de uso especial e direito real de uso. a regularização fundiária assentada como marco legal para fins de urbanização não é recente: o decreto-lei n. 271, de 1967, dispunha sobre loteamentos urbanos, previa concessão de uso de terrenos públicos e particulares, para fins específicos de urbanização, industrialização, edificação, cultivo da terra (abrangendo áreas rurais) ou outra utilização de interesse social1. evidente que não se pode perder de vista a questão social. entretanto, essa complexa questão não pode servir de antolhos para a administração pública a qual, por omissão, permitiu o agravamento do quadro. o direito às cidades sustentáveis é gregário, acopla o direito à habitação e proteção ambiental, como temos sustentado. atingir o objetivo exposto pela diretriz de regularização fundiária, per si, não tem o condão de reequacionar o problema de habitação que assola populações de baixa renda. csaba deák afirma: “(....) assalariamento e generalização da forma-mercadoria estão sempre juntos, sendo, na verdade, dois aspectos de um mesmo processo: a penetração e generalização das relações capitalistas de produção na sociedade” (deák; schiffer, 1999, p. 15). yvonne mautner, ao tratar a periferia como fronteira de expansão do capital, aponta: “assim direito à moradia, à habitação, nas considerações as quais fundamentam a objeção quanto à regularização de cortiços e favelas como diretriz da política urbana. objeta-se que instrumentos previstos no ec sejam utilizados de forma estanque, dissociados de ações estratégicas a terem conteúdo preventivo em relação às áreas sob tutela da legislação ambiental. nesse ponto, deve ser ressaltado um conflito que surge com a oposição do objetivo geral do estatuto da cidade com aquela diretriz incompatível tanto com o objetivo da política urbana quanto com normas constitucionais, ambientais e urbanísticas – artigo 2o, inc. xiv, caput: “(....) regularização fundiária e urbanização de áreas ocupadas por população de baixa renda mediante o estabelecimento de normas especiais de urbanização, uso e ocupação do solo e edificação, consideradas a situação socioeconômica da população e as normas ambientais”. também nos artigos 4o, inciso v, alínea q, e 35, inciso iii, há dispositivos que tratam da regularização fundiária. com o intuito de oferecer oportunidade ao administrador público, ao gestor de áreas urbanas, de equacionar a omissão na instalação de edificações em áreas irregulares – quer dizer, da omissão quanto ao processo de favelização, o legislador incluiu a regularização fundiária não só como diretriz geral da política urbana, mas também como instrumento geral, passível de programação no plano diretor. um problema que se coloca é sua incompatibilidade com normas constitucionais (cf/88 artigo 182 c/c artigos 23, v, ix, 30, i, viii, 216, 225), com normas de direito urbanístico (cf artigos 24, i, 182, §§ 1o, 2o; lei n. 6.766/79, artigos 38 a 43) e normas de direito ambiental (cf/88 artigo 225, c/c artigos 23, 170, vi, 182, §§ 1o, 2o, como a tendência à generalização da forma mercadoria, criou ao longo da história diferentes formas de trabalho assalariado, que induziu também a produção de um espaço urbano desigual e fragmentado” (deák; schiffer, 1999, p. 248). para lefebvre (1991), “o direito à cidade não pode ser concebido como um simples direito de visita ou de retorno às cidades tradicionais. só pode ser formulado como um direito à vida urbana, transformada, renovada. pouco importa que o tecido urbano encerre em si o campo e aquilo que sobrevive da vida camponesa conquanto que o urbano, lugar de encontro prioridade do valor de uso, inscrição no espaço de um tempo promovido à posição de supremo bem em ter os bens, encontre sua base morfológica, sua realização prático-sensível” (p. 110). assim entendemos o direito às cidades, acrescentando que os cidadãos têm direito a cidades sustentáveis. por isso nos parece contraproducente contemplar a sustentabilidade urbana, o planejamento e a gestão ambiental urbana como metas da política urbana, e também prever, como diretriz geral desta, a regularização fundiária e urbanização de áreas irregulares. resta observar que se combate a regularização fundiária e urbanização de áreas irregulares como objetivo, como diretriz geral da política urbana, entendendo-a como instrumento para sua concretização. cumpre observar que as áreas irregulares periféricas, ou favelas em morros, não são completamente desprovidas de urbanização, isto é, possuem vestígios de urbanização, uma vez que o sistema tributário é sempre mais eficiente do que o de gestão ambiental urbana. absolutamente, não há pretensão de impor restrição à tutela da garantia do revista brasileira de ciências ambientais – número 348 mesmo reconhecendo que a estrutura e a atuação dos órgãos ambientais são deficientes na tutela de áreas protegidas, a ocupação de áreas ambientais, sob proteção legal, consolida-se também por inação do ente o qual detém a competência constitucional para dispor sobre o uso e ocupação do solo urbano. o conflito que se estabelece opõe o direito à moradia de população de baixa renda a ocupar áreas ambientalmente protegidas e o interesse difuso da coletividade ao meio ambiente ecologicamente equilibrado. hierarquizar direitos garantidos pela constituição desfavorece a sustentabilidade preconizada pela política urbana, isto é, o equacionamento do conflito encontra-se no atendimento do princípio constitucional da função social (e ambiental) da propriedade, atrelado ao seu uso ambientalmente sustentável, na tutela do legítimo interesse público, difuso, não de comunidades ou setores determinados. nesse sentido, custodio (2001) expõe: “não resta dúvida de que a urbanização de áreas ocupadas por população de baixa renda, ou urbanização de favelas, decorrente de condutas ilegais ou criminosas estimuladoras de invasões ou ocupações ilícitas, conflitantes, contra a propriedade alheia (pública ou privada), para fins de favelas ou quaisquer habitações sub-humanas, sem as mínimas condições sanitárias, ambientais e de segurança, com notórias tragédias de inundações, deslizamentos de morros, incêndios, com perdas e danos pessoais, morais, materiais irremediáveis, incalculáveis e irreparáveis, em gritantes contradições aos interesses sociais e públicos, não é diretriz geral, não é plano urbanístico, nem se confunde com planos urbanísticos e habitacionais de interesse 216 e § 1o; lei n. 6.938/81) – (custodio, 2001). outro problema decorre do grave quadro social por conta do avanço indiscriminado da expansão desordenada sobre áreas de proteção ambiental, especialmente a ocupação das áreas de mananciais, contrapondo o efetivo planejamento e gestão ambiental urbana com vista à sustentabilidade, e o direito à habitação. o que fazer com as áreas que deveriam ser protegidas, para própria sobrevivência da cidade (por sua estreita dependência com os sistemas externos), e a pressão da expansão, aliada à conjuntura econômica? defende araújo (2003): “é evidente que muitos assentamentos humanos informais não poderão ser regularizados exatamente no mesmo local em que se encontram. há que se fazer uma ponderação caso a caso do impacto potencialmente gerado pela permanência na população, que inclua os efeitos ambientais negativos e os efeitos sociais positivos. esse processo de análise caso a caso nem sempre vai encontrar todo o respaldo legal que precisa ou agentes públicos com a habilidade necessária para sua correta efetivação. como um princípio maior a ser respeitado, os direitos da coletividade em relação ao meio ambiente ecologicamente equilibrado, também assegurados pela constituição federal, devem ser colocados acima dos direitos individuais ou de uma comunidade determinada. no entanto, o poder público não deve e nem de perto conseguiria simplesmente desalojar as incontáveis famílias em áreas ambientalmente protegidas. as situações devem ser estudadas especificamente e tratadas, também, especificamente. a urbanização de favelas, sem dúvida alguma um dos mais importantes instrumentos de garantia de integração social de populações de baixa renda, é um caminho necessário, mas não poderá ser concretizado em todos os casos.” (p. 7) no caso da região metropolitana de são paulo, se exigido o integral cumprimento da legislação que protege as áreas de mananciais, seriam deslocados mais de dois milhões de pessoas. não é essa a proposta. há autores os quais defendem a hierarquização dos direitos garantidos constitucionalmente, se não vejamos: para estes, o ec tem como diretriz de política urbana a regularização fundiária e a urbanização de áreas ocupadas por população de baixa renda, por meio de normas especiais de urbanização, uso e ocupação do solo e edificação, consideradas a situação socioeconômica da população e as normas ambientais. entretanto, “normas ambientais, neste caso, devem ser compreendidas sob o aspecto da qualidade de vida das pessoas que habitam os assentamentos precários, de modo que a urbanização seja realizada por meio da associação entre moradia e saneamento básico, incluindo-se aspectos como lixo, tratamento de esgotos, canalização dos córregos e construção de muros de arrimo. as normas ambientais são aplicáveis para legalizar e urbanizar as favelas, e não para manter a ilegalidade e a precariedade do assentamento. a aplicação de uma legislação totalmente inadequada – como a do código florestal – para impedir, por exemplo, a legalização e a urbanização de determinada área de uma cidade que deixou de ser área de floresta, contraria o mandamento constitucional de proteção do direito à moradia.” (rolnik, 2001, p. 165-6) tergiversar sobre a omissão da administração pública municipal, tampouco soluciona a premente gestão ambiental e o planejamento da expansão urbana. abril 2006 49 econômico-social, previstos no direito urbanístico e integrantes do plano diretor. conseqüentemente, a urbanização de áreas ocupadas por população de baixa renda, como diretriz geral da política urbana, é flagrantemente incompatível com as diretrizes e os instrumentos do direito urbanístico e do plano diretor ali integrante, uma vez que viola tanto os princípios constitucionais do direito da propriedade (....) e de sua função social inerente ao interesse de todos (cf, artigo 5o, xxii, xxiii, c/c artigos 170, ii, iii, vi, vii, 182, 186) (....)” (p. 1539). a complicação fica mais explícita quando se trata de urbanização e regularização de áreas ocupadas em região de mananciais, como se vê na região metropolitana de são paulo. a ocupação desordenada de áreas de mananciais pode comprometer a qualidade da água utilizada para consumo. a solução seria paralisar as ocupações ilegais, cujas edificações provocam assoreamento das nascentes, e, a falta de saneamento, a poluição das águas. os instrumentos jurídicos hábeis à regularização de áreas irregulares, como usucapião especial de imóvel e concessão de uso especial para fins de moradia, devem ser utilizados com extrema cautela em áreas ambientalmente protegidas, como as áreas de preservação permanente urbanas. áreas de preservação permanente (app) foram instituídas pelo código florestal (lei n. 4.771/65), com intuito de proteção da vegetação das margens de corpos hídricos, áreas de mangues e dunas, topos de morros e encostas; a supressão dessa vegetação somente é autorizada em casos excepcionais, de utilidade pública ou interesse social (previstos na mp n. 2.166/01), por meio de autorização prévia do órgão ambiental. e não está protegida legalmente à toa, uma vez que a integridade dessas áreas e dos recursos hídricos depende dela. a proteção ambiental é dever do poder público e da coletividade. nas lições de saule jr. (1999), “uma medida essencial visando combater a ilegalidade além da fiscalização ostensiva, é obter o apoio da população mediante o desenvolvimento de programas de educação ambiental nas escolas públicas e privadas, e nos centros comunitários, sociais, associações de bairros. com a sociedade assumindo a sua responsabilidade na proteção ao meio ambiente, será possível reverter o processo de ilegalidade e de degradação do meio ambiente nas cidades.” (p. 19) dessa forma, marco legal urbano que garanta proteção legal do direito à moradia (favelas, cortiços, loteamentos populares, periferias e congêneres), por meio de legalização e urbanização das áreas ocupadas por população de baixa renda, como ação estanque em detrimento à garantia ao meio ambiente ecologicamente equilibrado, essencial à qualidade de vida, dissociado do desenvolvimento econômico, das questões relativas à produção e consumo, das ações que convergem à participação das comunidades afetadas nas decisões, e planos que contenham violência urbana, tendem a perpetuar o atual modo de produção das periferias. nesse sentido, “a segregação ambiental é uma das faces mais importantes da exclusão social e parte ativa dela. à dificuldade de acesso aos serviços e infra-estrutura urbanos (transporte precário, saneamento deficiente, drenagem inexistente, dificuldade de abastecimento, difícil acesso aos serviços de saúde, educação e creches, maior exposição à ocorrência de enchentes e desmoronamentos etc.) somam-se menos oportunidades de emprego (particularmente do emprego formal), menos oportunidades de profissionalização, maior exposição à violência (marginal ou policial), discriminação racial, discriminação contra mulheres e crianças, difícil acesso à justiça oficial, difícil acesso ao lazer. a lista é interminável.” (viana, silva e diniz, 2001, p. 217) instrumentos urbanísticos de regularização fundiária e habitação de interesse social na evolução do contexto econômico, por primeiro, a pressão social por moradia salubre e regular gerou implantação de política habitacional por meio da construção de unidades habitacionais populares, nas décadas de 60 e 70, por intermédio do bnh e das cohabs estaduais, na tentativa de ampliar a oferta de habitação de interesse social, mas o número das unidades construídas não contemplou toda a demanda por habitação, a qual foi incrementada pelo aumento demográfico e pelo modelo econômico de exclusão social. ademais, esses conjuntos configuram espaços urbanos onde se reproduzem os problemas sociais que os originaram, sendo palco de segregação social e degradação ambiental, em que pese serem regulares. quer dizer, pretendeuse equacionar a crise do déficit habitacional com a construção de enorme volume de unidades populares as quais, com o tempo, por comporem vetor de estratificação social, alijam-se do projeto de desenvolvimento econômico, produzindo espaços urbanos com alta densidade, de gosto estético duvidoso, revista brasileira de ciências ambientais – número 350 ambientalmente inadequados, insalubres, sem qualidade de vida e segregados socialmente. da mera observação podese aferir que os conjuntos serviram de pólo de atração para pessoas de baixa renda se instalarem, em seu entorno, em loteamentos irregulares e favelas. na esteira da demanda por habitação social e na postura dos ocupantes de assentamentos irregulares lutando por fixação nas áreas ocupadas, com acesso à infra-estrutura, equipamentos urbanos e regularização fundiária, “as regulamentações urbanísticas específicas para a habitação de interesse social coincidem com o movimento de democratização do país, iniciando no final da década de 70. o alto índice de concentração urbana e as pressões dos movimentos populares, principalmente por segurança na moradia, levaram à criação, nos anos 80, de legislação municipais que, apesar de contemplarem dispositivos voltados à disciplina urbanística do parcelamento, uso e ocupação do solo, tinham como foco principal ações voltadas para a regularização da situação de domínio sobre as terras urbanas ocupadas ilegalmente pela população pobre.” (fernandes; alfonsin, 2003, p. 245) dessa forma, em um círculo perene, as pressões sociais geravam ações estanques de provisão de infra-estrutura, que suportavam politicamente os gestores. as áreas tinham aumentado seu valor de mercado, gerando a necessidade do excluído econômico buscar moradia em áreas mais longínquas, perpetuando o modo de produção das periferias. tradicionalmente, as leis de uso e ocupação do solo e as de zoneamento concentravam-se em padrões de ocupação da cidade virtuais, reproduzindo parâmetros mínimos de ocupação de lotes, recuos, coeficientes de aproveitamento e usos permitidos. entretanto, população de baixa renda não tem acesso às áreas formais da cidade, gerando ocupação em áreas frágeis sob o ponto de vista ambiental, áreas de risco, e periféricas irregulares. para equacionamento da questão habitacional, na esfera federal, a partir do final da década de 70 e início da de 80, houve definição de urbanização de interesse social, que deveria ser qualificada naquela esfera, com parâmetros flexíveis de parcelamento e uso do solo urbano (fernandes e alfonsin, 2003). o instrumento que concretizava aquela definição foi pioneiramente implantado na capital de pernambuco, recife, em 1983, cujo legislativo editou lei de uso e ocupação do solo com reconhecimento das zonas especiais de interesse social (zeis) como parte do território formal da cidade, com reconhecimento de suas peculiaridades, proposição de regularização jurídica e integração urbana. assim, genericamente, o instrumento urbanístico áreas especiais de interesse social (aeis) ou zonas especiais de interesse social (zeis) são áreas, zonas específicas, ocupadas por população de baixa renda, públicas ou particulares, nas quais há interesse público de regularização fundiária e urbanização na tutela do direito à habitação. as zeis são, prioritariamente, destinadas à habitação de interesse social, incluídas no zoneamento das cidades, em seus planos diretores; dessa forma, como formalizadas na ordem jurídica, ficam hábeis à implantação de equipamentos urbanos e infra-estrutura, com vista à integração com a cidade formal. incluir os assentamentos habitacionais precários no zoneamento formal da cidade, “a possibilidade legal de se estabelecer um plano próprio, adequado às especificidades locais reforça a idéia de que as zeis compõem um universo diversificado de assentamentos urbanos, passíveis de tratamento diferenciados. tal interpretação agrega uma referência de qualidade ambiental para a requalificação do espaço habitado das favelas, argumento distinto da antiga postura de homogeneização, baseada rigidamente em índices reguladores.” (rolnik, 2001, p. 158) as aeis estão determinadas como instrumento da política urbana por força do artigo 4o, v, alínea f do estatuto da cidade (ec), e seus requisitos são apontados no § 4o do artigo 183 da cf/88. estão previstas como medida de operação urbana, consorciada no artigo 32, § 2o, incisos i e ii; além disso, o ec trata da necessidade de áreas para regularização fundiária e execução de programas de projetos habitacionais de interesse social para o exercício do direito de preempção, no artigo 26, incisos i e ii; do exercício do direito de construir em área diversa quando o imóvel for considerado necessário para fins de programa de regularização fundiária, urbanização de áreas ocupadas por população de baixa renda e habitação de interesse social, ou por meio de doação de imóvel ao poder público para esses mesmos fins, no artigo 35, inciso iii e § 1o; e da delimitação das áreas urbanas de possível aplicação do parcelamento, edificação ou utilização compulsórios, no plano diretor, segundo o artigo 42, inciso i. no artigo 48 (ec) está disposto que nos casos de programas e projetos habitacionais de interesse social, desenvolvidos por órgãos ou entidades da administração pública com atuação específica nessa área, os contratos de concessão de direito real de uso de imóveis públicos terão, para todos os efeitos, caráter de escritura pública (não se aplicando o artigo 108 do ncc, inciso ii do artigo 134 do cc/16), e abril 2006 51 constituirão título de aceitação obrigatória em garantia de contratos de financiamentos habitacionais. dessa forma, o organograma de implantação das aies parte da definição do programa de regularização fundiária, previsão, identificação e delimitação das mesmas no plano diretor, com circunscrição das áreas sobre as quais incidirão os instrumentos de regularização fundiária. em seguida, é feita a dotação orçamentária para a execução dos programas. a norma urbanística específica não precisa atender aos parâmetros específicos de edificação contidos no plano diretor. então, são implantadas as ações e medidas administrativas voltadas à urbanização das áreas, com efetivação dos mecanismos jurídicos hábeis à formalização da posse e propriedade. entretanto, a integração das áreas não se conjura per si: “para a população da ‘cidade formal’, a favela que é urbanizada passa a ser simplesmente a ‘favela urbanizada’, e não um novo bairro da cidade. como bem observou milton botler (1995), as relações existentes entre estas partes das cidades – superam em muito a polarização entre o ‘formal e o informal’, entre o ‘estar na lei e o estar à margem dela’. as zonas e áreas especiais de interesse social (zeis e aeis), mesmo após os processos de urbanização e de regularização fundiária, parece (sic) que sempre continuarão sob a tutela do estado, com regras que serão para sempre especiais, cada vez mais voltadas ‘para dentro’, não raro sem integração com a cidade formal.” (fernandes e alfonsin, 2003, p. 247) dessa forma, “a integração entre a cidade formal e a informal transcende, portanto, aspectos meramente físicos, como ligação viária ou a criação de espaços públicos apropriáveis pelos moradores do entorno. implica a melhoria da situação econômica dos moradores, a implementação de políticas voltadas ao desenvolvimento econômico do assentamento, a organização de estruturas para a prestação de serviços ‘para fora.’” (fernandes e alfonsin, 2003, p. 247) ademais, como a experiência do recife acabou demonstrando, previstas e implantadas as zeis, dissociadas de instrumentos a inibirem a especulação do mercado imobiliário, no sentido de evitar que a estruturação urbana decorrente das leis do mercado imobiliário sejam ativadas, será sobrestada a finalidade da instituição do instrumento urbanístico. a figura 1 traduz um sumário das qualidades que a implantação de zonas especiais de interesse social pode significar no planejamento urbano, bem como o organograma do programa implantado no recife. figura 1 – quadro de resultados da implantação de zeis fonte: rolnik, 1998 revista brasileira de ciências ambientais – número 352 planejamento e oferta de infra-estrutura urbana em áreas de ocupação irregular como os investimentos públicos detêm recursos que não atendem a toda a demanda requerida pela sociedade, a disputa feroz travada em torno deles acaba alimentando a relação clientelista público/privada, histórica em nossa sociedade, privilegiando grupos sociais de maior renda. ademais, não se pode deixar de mencionar que há inação do estado na ocupação de áreas irregulares. a esse respeito, ermínia maricato expõe: “a maior tolerância e condescendência em relação à produção ilegal do espaço urbano vem dos governos municipais, aos quais cabe a maior parte da competência constitucional de controlar a ocupação do solo. a lógica concentradora da gestão pública urbana não admite a incorporação ao orçamento público da imensa massa, moradora da cidade ilegal, que reivindica serviços públicos. seu desconhecimento se impõe, com exceção das ações pontuais definidas em barganhas políticas ou em períodos pré-eleitorais. essa situação constitui, portanto, uma inesgotável fonte para o clientelismo político.” (viana, silva e diniz, 2001, p. 224) e continua: “a tolerância por parte do estado da ocupação ilegal, pobre e predatória de áreas de proteção ambiental ou de outras áreas públicas por setores das camadas populares está longe de significar uma política de respeito aos carentes de moradia ou aos direitos humanos, como poderia ser argumentado. a população que ali se instala não compromete apenas os recursos fundamentais a todos os moradores da cidade, caso dos mananciais de água, mas se instala sem contar com qualquer serviço público ou obras de infra-estrutura urbana; em muitos casos os problemas de drenagem, risco de vida por desmoronamento e os obstáculos à instalação de rede de água e esgoto tornam inviável ou extremamente cara a urbanização futura.” (viana, silva e diniz, 2001, p. 224) no que respeita à finalidade da oferta de infra-estrutura, o professor ricardo toledo silva (2003a, s/p) expõe: “todas as redes de infra-estrutura têm um duplo caráter de servir, por um lado, às condições gerais de produção econômica e, por outro, às necessidades de reprodução social. em qualquer sociedade, porém, não existe consumo sem produção e por isso os desígnios da produção econômica antecedem os da reprodução social. nos países capitalistas mais avançados, a oferta de serviços para a produção expandiu-se rapidamente e logo, em um processo histórico mais breve que os dos países mais pobres, os excedentes de oferta se mostraram suficientes para satisfazer toda a demanda social.” no brasil, até a recessão da década de 80, a provisão de infra-estrutura tinha estado ao encargo do estado. contudo, como em outros países em desenvolvimento, paulatinamente, foi substituída a matriz de investimentos em infra-estrutura: “(....) o binômio privatização/desregulação encontra um quadro muito distinto. em que pese os avanços notórios de capacidade e cobertura logrados sob o modelo de oferta estatal2, estes não foram suficientes para garantir universalidade de acesso e os grupos excluídos desse acesso são aqueles mais pobres e vulneráveis. por outro lado, o desmonte dos esquemas de financiamento estatal muito antes que se criasse uma estrutura receptiva aos investimentos privados tem provocado restrições de oferta já não mais circunscritas aos grupos de menor renda, mas que atingem também os estratos médios e altos da sociedade. é nesse quadro de escassez e de disputa por novas capacidades que se processa a privatização dos setores de infraestrutura” (silva, 2003a, s/p). no contexto das privatizações, “as empresas estatais apresentaram déficits crônicos até o seu saneamento antes das privatizações, pois eram sempre restringidas no seu poder de fixação dos preços e de mercado, à diferença das empresas privadas, e precisavam também no tocante a outras questões tomar decisões que fossem palatáveis ao bloco de poder enquanto contrários aos princípios da gestão empresarial.” (novey, 2002, p. 218) desse modo, a demanda por provisão de infra-estrutura é vetor de alocação de recursos privados em áreas ocupadas por população economicamente desfavorecida, gerando um quadro incerto de recuperação de investimentos, simultâneo à obrigação constitucional daquela provisão, pelo estado. acoplando as considerações acerca da evolução da provisão de infraestrutura e sua integração com política de desenvolvimento urbano, o planejamento da oferta de infra-estrutura em áreas ocupadas por população de baixa renda contribuirá à universalização da cobertura de serviços de transporte, telecomunicações, de saneamento ambiental, somente como vetor integrante do desenvolvimento urbano sustentável, isto é, integrando-se às ações de planejamento urbano, consoante às diretrizes da lei de política urbana, incrementando, desse modo, as condições de habitabilidade daquela população. abril 2006 53 destacam-se os fenômenos típicos da nova fase do capitalismo, em oposição ao movimento anterior, direcionado à expansão do setor industrial, com ampla expansão do setor terciário (notadamente os setores financeiros, de consumo e entretenimento) – o qual é o contexto da elaboração do estatuto da cidade. as cidades, como sistemas econômicos, dirigiram-se à captação de novos investimentos, atração de migrantes de nível social elevado e até mais turistas, passando a tomar um cuidado sem precedentes com sua imagem, incrementando a oferta de infraestrutura e concentrando investimentos em áreas consolidadas sob o ponto de vista urbanístico. ademais, há uma disparidade congênita entre a oferta de equipamentos urbanos, e infraestrutura, e o planejamento da expansão urbana, pois esta expansão deve contemplar a preservação das áreas ambientalmente estratégicas e o equacionamento do complexo problema de moradia, o qual torna as periferias tão deletérias, tanto para as pessoas que as habitam quanto para a cidade como um todo. os investimentos realizados em infraestrutura (abastecimento, esgotos, pavimentação, etc.), o zoneamento urbano e a legislação do uso do solo, tradicionalmente áreas de competência do município, afetam diretamente os interesses de dois dos setores mais importantes do conjunto do empresariado local: o da construção civil e aquele que se dedica à especulação imobiliária. além disso, a legislação ambiental e as restrições ao uso do solo também poderão afetar os objetivos dos empreendedores. finalmente, a política de transportes de massa afetará não só os que exercem a atividade econômica, diretamente relacionada ao transporte, mas à gestão ambiental da cidade – visto que há impactos significativos decorrentes do uso individual do automóvel em detrimento ao uso do transporte coletivo. a provisão de transporte em áreas irregulares pode ser um estimulador à continuidade da ocupação, a qual reverte na expansão inadequada e degradadora, especialmente quando avança nas regiões de mananciais. todos esses aspectos devem ser contemplados minuciosamente quando do planejamento. a oferta de infra-estrutura e a urbanização de áreas ocupadas irregularmente deveriam seguir um caminho distinto da sistemática de apropriação territorial, geradora dos aglomerados urbanos brasileiros: produção de espaços segregados, desprovidos de infra-estrutura urbana em áreas ambientalmente degradadas – as periferias são bolsões de pobreza habitados por “sobras” do mercado imobiliário privado (silva, ricardo toledo, apontamentos de aula, auh-5821, 18 de junho de 2003; fauusp). responsabilidade dos agentes públicos em referência à produção de espaços urbanos periféricos, sobretudo quando resulta de inatividade do agente público, o qual tem a competência e o dever de zelar pelo uso regular do solo urbano, cumpre ressalvar a responsabilidade do estado, a resultar exatamente da inação dos agentes públicos em face da ocupação de áreas irregulares, quer por população de baixa renda, quer por população de alta renda. sumariamente, a responsabilidade civil do estado é determinada segundo o risco administrativo, considerada no contexto da responsabilidade objetiva (aquela imposta independentemente de culpa, bastando ocorrência do dano e estabelecimento do nexo causal entre a atividade do agente causador do dano e sua ocorrência). dessa forma, na ocorrência de dano, provocado por preposto do estado, ou por ente público, independentemente da culpa do agente, o estado é o responsável pela reparação civil daquele dano. a atividade do estado somente faz sentido na questão do interesse público, consubstanciando-se na finalidade do benefício social. então, deve o mesmo ser onerado em caso de ocorrência de dano, independentemente da perquirição da culpa dos entes que efetivam aquela atividade, isto é, no exercício da função pública; se dele resultar dano causado pelo agente público, há correspondente obrigação de o estado indenizar. entretanto, a teoria do risco administrativo, que assume a responsabilidade objetiva, não abarca o risco integral, quer dizer, há de demonstrar-se a conduta, o nexo causal entre a conduta e a ocorrência do dano, e a inexistência de excludente de responsabilidade, como caso fortuito, força maior ou culpa da vítima ou de terceiro, inadmitidas pelo risco integral. o estabelecimento da responsabilidade do estado tem base normativa na cf/88, em seu artigo 37, § 6o , e no novo código civil brasileiro, em seu artigo 43, o qual determina que as pessoas jurídicas de direito público interno são civilmente responsáveis por atos de seus agentes os quais, nessa qualidade, causem danos a terceiros, ressalvado direito regressivo contra os causadores do dano, se houver, por parte destes, culpa ou dolo. no que tange ao dano ambiental per si, há previsão de responsabilidade do revista brasileira de ciências ambientais – número 354 estado na ocorrência de dano ambiental, seja por ação, seja omissão. é determinada também, solidariamente, pelos danos ambientais provocados por terceiros, na medida em que é de sua competência o dever de fiscalizar e impedir que tais danos aconteçam (milaré, 2004). desse modo, o não-cumprimento de deveres, por parte do ente estatal, e mesmo a omissão deste, podem gerar conseqüências para o agente público, não somente responsabilidade administrativa (que se refere à ação ou omissão a gerar dano à administração, devendo ser apurada em processo administrativo próprio), mas também a responsabilidade penal (decorrente da inadequação da conduta do agente público que afeta a sociedade e caracteriza-se na legislação como crime funcional, e é apurada por processo penal em juízo competente), mas responsabilidade civil (que se refere ao dano causado à administração, por meio de ação ou omissão, dolosa ou culposa; sua reparação se dará pela apuração da responsabilidade civil, no âmbito administrativo ou judicial). esclareça-se que uma conduta pode ser configurada como infração administrativa e também tipificada como crime, gerando conseqüências ao agente público em face da responsabilidade administrativa, civil (se houver dano) e penal. a ocupação do espaço urbano periférico, de modo irregular, ou por vezes ilegalmente, quando se trata de áreas de preservação obrigatória, simultânea com a não-atuação do ente público competente para inviabilizar aquelas áreas, adicionada à instalação e oferta de equipamentos urbanos, linhas de ônibus, instalação de água e eletricidade, recolhimento de lixo, pode gerar ações de responsabilidade diante das conseqüências urbanísticas, sociais e ambientais da ocupação3. a não-atuação legal para coibir a ocupação, gerando situação irreversível, reflete penalização dos responsáveis, estabelecido o nexo de causalidade e a autoria. entretanto, a responsabilização individual de planejadores, gestores e administradores públicos, acontecerá com a prova cabal que sua omissão resultou em dano urbanístico ou ambiental, porque ao contrário da iniciativa privada, infelizmente, a gestão pública ainda não se dá em função do cumprimento de metas estabelecidas em lei – uma vez que a atividade pública só age em face de disposição legal. no ec há previsão, sem prejuízo da punição de outros agentes públicos envolvidos, e da aplicação de outras sanções cabíveis, e o prefeito incorre em improbidade administrativa (nos termos da lei n. 8.429/92), quando: (i) deixar de proceder, no prazo de cinco anos, o adequado aproveitamento do imóvel incorporado ao patrimônio público, conforme o disposto no § 4o do artigo 8o; (ii) utilizar áreas obtidas por meio do direito de preempção, em desacordo com o disposto no artigo 26; (iii) aplicar os recursos auferidos com a outorga onerosa do direito de construir e de alteração de uso, em desacordo com o previsto no artigo 31; (iv) aplicar os recursos auferidos com operações consorciadas, em desacordo com o previsto no § 1o do artigo 33; (v) impedir ou deixar de garantir os requisitos contidos nos incisos i a iii do § 4o do artigo 40; (vi) deixar de tomar as providências necessárias para garantir a observância do disposto no § 3o do artigo 40 e no artigo 50; (vii) adquirir imóvel objeto de direito de preempção, nos termos dos artigos 25 a 27, pelo valor da proposta apresentada, se este for, comprovadamente, superior ao de mercado (artigo 52, incisos ii a viii). cumpre à sociedade e ao ministério público atentar para a aplicação dos instrumentos contidos no ec, segundo as diretrizes impostas por ele, para responsabilizar e enquadrar os agentes públicos que se omitirem, ou agirem em dissonância com as disposições da política urbana e da política de meio ambiente. instrumento de composição de conflitos como defendemos a garantia de direitos pela agregação de fatores ambiental, econômico e social, acoplada a ações públicas estratégicas de combate à ilegalidade instruindo o planejamento, integrada com a sociedade e à inserção econômica como vetor de melhoria de vida, da mesma maneira que foi exposta a complicação explícita da urbanização e regularização de áreas ambientalmente protegidas, apresenta-se um instrumento hábil à composição do conflito o qual emerge da contraposição do direito à habitação e ao meio ambiente ecologicamente equilibrado. é o termo de ajustamento de conduta (tac), aplicável às questões relacionadas ao meio ambiente e à ordem urbanística, demonstrando como a composição extrajudicial dos conflitos ambientais pode trazer benefícios mais significativos do que uma sentença judicial, e vantagens na recomposição do dano ambiental. uma solução que equacionaria parte do problema é assumir o quadro de omissão, e direcionar as ações para que haja efetiva compensação ambiental. como exemplo, existe uma ação de compensação ambiental, formalizada por meio de um instrumento previsto na lei de ação civil pública (lei n. 7.347/85), o termo de ajustamento de conduta (tac), com vista à construção da primeira estação abril 2006 55 de tratamento, na área de mananciais da região metropolitana de são paulo, financiada pelos próprios moradores os quais habitam um loteamento clandestino localizado às margens da represa billings (com 3 mil famílias, vivendo completamente sem infraestrutura urbana; o esgoto é lançado diretamente na represa. segundo o ministério público, o importante no processo é que a comunidade só chega nesse consenso, de concordar em pagar, quando entender que está em área de manancial, que foi enganada quanto à regularização da área e da importância em preservá-la, e precisa comprometer-se com sua recuperação). o tac não deve ficar aquém do que determina a lei, a qual pressupõe a necessidade da integral reparação do dano causado, em razão da natureza indisponível do direito ao meio ambiente sadio; do cabal esclarecimento dos fatos ocorridos, para que seja possível a identificação das obrigações estipuladas, já que o termo terá eficácia de título executivo extrajudicial – uma vez não cumprido, poderá ser executado; da estipulação de penas para a hipótese de inadimplemento – de preferência, cominatórias (e, só em última instância, compensatórias); da anuência do ministério público quando ele não for autor. percebe-se, ainda, existirem inúmeras vantagens no tac, em relação ao processo judicial representado pela ação civil pública. assim, antes de buscar-se uma solução para os conflitos envolvendo o meio ambiente pelo processo judicial, o qual é desgastante, caro e de difícil solução, deve-se trilhar o caminho da negociação, pelo tac, por meio do qual todos buscarão seus lugares e, ao final do processo, sairão bem mais fortalecidos do que se tivessem de obedecer ao comando frio e enérgico de uma sentença judicial. as ações de regularização fundiária, quando efetivadas por instrumentos jurídicos hábeis e previstos no ec, servirão também ao exercício do poder de polícia. para resumir o quadro acima apresentado, diante da diretriz do estatuto da cidade de regularização fundiária de áreas irregularmente ocupadas, quando forem de proteção ambiental, a qual encampa a dicotomia do direito à habitação versus proteção do meio ambiente, revelando a oposição crônica entre expansão urbana e proteção ambiental, pode ser assumido como instrumento de viabilização da integração das políticas públicas urbanísticas e ambientais, mormente na expansão urbana em áreas de mananciais, o termo de ajustamento de conduta. conclusão diante do quadro de ocupação irregular do espaço urbano periférico, em face da necessidade de proteção ambiental de algumas áreas, preservação esta que se revela estratégica para a própria viabilidade das metrópoles, com é o caso de áreas de mananciais (conservação para assegurar a provisão de água para a sociedade), fica claro que o equacionamento da questão é urgente. este se dará por meio de planejamento da expansão urbana e, sobretudo, pelas ações de gestão as quais visem equalizar a proteção com o acesso a equipamentos urbanos e provisão de infra-estrutura a qual todos os cidadãos têm direito. entretanto, sem nunca perder o foco da grave questão social, o resultado do planejamento e da gestão ambiental urbana, traduzido em ação estanque, corre o risco de atingir o fim de regularização e de urbanização, sem prevenir as causas da ocupação irregular, com futuro prejuízo não só ambiental, mas social. garantia de interesse comum, coletivo, difuso, é agregação de fatores ambiental, econômico e social, deve ser acoplada a ações públicas estratégicas de combate à ilegalidade na instrução do planejamento, integrada com a sociedade e à inserção econômica como vetor de melhoria de vida pela via da inclusão social. tudo inserido no amplo espectro do planejamento estratégico, integrando ações, uma vez que conferir título de posse ou propriedade, regularizar a face legal, por si só, não promove justiça social. ressalte-se que a implantação daquelas ações integradas pode gerar a necessidade de reassentar parte da comunidade – nesta hipótese, os moradores deslocados têm de ter a oportunidade de habitarem áreas igualmente salubres e sustentáveis. de nada adianta regularizar e urbanizar uma área, se há população economicamente desfavorecida, instada a ocupar outra área irregular devido às mesmas razões pelas quais habitavam a anterior. além do aspecto econômico quanto à urbanização futura de áreas impróprias para ocupação e das conseqüências da degradação ambiental, na escassez de recursos dos quais depende toda a sociedade para se manter, a oferta de infra-estrutura desintegrada da política urbana pode converter-se em óbice à implantação do planejamento por esta proposto. o dano ambiental decorrente da ocupação de áreas ambientalmente protegidas, em desacordo não só com as normas urbanísticas, mas ferindo a legislação ambiental, atinge difusamente a toda a sociedade. os responsáveis revista brasileira de ciências ambientais – número 356 pela ação da ocupação, os que se locupletam com as invasões, tanto quanto os responsáveis pela omissão na salvaguarda daqueles direitos, podem e devem ser questionados judicialmente. um instrumento de composição de conflito, como o termo de ajustamento de conduta (tac), entre os atores envolvidos na urbanização e regularização de área de preservação ambiental irregularmente ocupada, é hábil àquela gestão integrada, bem como se configura em meio de efetivação do pleno acesso à justiça, vez que se apresenta como instrumento de satisfação da tutela dos direitos difusos ou coletivos, na medida em que evita o ingresso em juízo, repelindo os reveses que isso pode significar à efetivação do direito ambiental, da garantia da ordem urbanística, ambos em face do direito à habitação. partindo da premissa que degradação ambiental e exclusão social são aliadas na expansão dos aglomerados urbanos, e que a justiça social é o tema central da sustentabilidade, parte-se da implementação de políticas públicas, tais como a que norteia o planejamento urbano para propor uma face sistêmica ao equacionamento dos graves problemas sociais e ambientais das cidades brasileiras. reafirma-se que planejamento setorial estanque e dissociado do todo tem menor potência de aferição de resultados. notas (1) o direito real de uso é amplo, aplica-se em áreas privadas; em áreas públicas, somente as do patrimônio disponível, isto é, sem destinação prévia a uso específico. para o caso em que o poder público conceder área afetada para concessão de direito real de uso, com vista à garantia do direito à moradia, se a legislação assim o permitir, poderá efetuar prévia desafetação, que é autorização pelo poder legislativo da transformação de imóvel de uso comum do povo ou de uso especial em dominial (saule jr., 1999). (2) diferentemente do discurso neoliberal incorporado ao senso comum, a oferta estatal no brasil foi eficiente e promoveu expansões inéditas de capacidade. no setor de energia elétrica, por exemplo, a capacidade instalada de aproximadamente 4.000 mw, em meados da década de 50, multiplicou-se por 15 nas três décadas seguintes, sob o sistema eletrobrás; as coberturas urbanas de água e de esgoto, de respectivamente 45% e 20%, em fins da década de 60, saltaram para cerca de 85% e 40%, sob o planasa, até fins dos anos 80. a considerar-se a vigorosa expansão de população urbana no período, essa ampliação de cobertura envolve saltos gigantescos em capacidades absolutas. (3) existem ações civis públicas em diversos estados, tendo, no pólo passivo, municípios (e, por vezes, solidariamente, o estado) que se omitiram e esquivaram-se de sua obrigação legal de evitar a ocupação irregular, buscando sua responsabilização civil por dano ambiental – por exemplo, acp n. 00598392710, ano de 2000; mp do rio grande do sul versus plastimix ind. e com. de plásticos ltda., estado do rio grande do sul e o município de porto alegre – embargos infringentes, n. 70001620772, 1o grupo de câmaras cíveis de porto alegre. bibliografia araújo, s. m. v. g. de. o estatuto da cidade e a questão ambiental. 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(org.) o desafio da sustentabilidade: um debate socioambiental no brasil. são paulo: editora fundação perseu abramo, 2001. 1 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 1-12 issn 2176-9478 francisco suetônio mota full professor, department of hydraulic and environmental engineering – universidade federal do ceará – fortaleza (ce), brazil. lorena s. monteiro department of hydraulic and environmental engineering, universidade federal do ceará – fortaleza (ce), brazil. wildson max b. da silva department of hydraulic and environmental engineering, universidade federal do ceará – fortaleza (ce), brazil. david a. borges department of aquaculture, universidade federal do rio grande do norte – natal (rn), brazil address for correspondence: francisco suetônio mota – av. da universidade, 2853, benfica – cep 60020-181 – fortaleza (ce), brazil – e-mail: suetonio@ufc.br received on: 06/10/2019 accepted on: 12/19/2019 abstract this study determined the hourly variations in the concentration of methane (ch 4 ), carbon dioxide (co 2 ), and oxygen (o 2 ) during 24-hour periods in a sanitary landfill located in northeast brazil, with a predominantly hot tropical mild semi-arid climate. data were collected over 24 hours in four campaigns in november 2014 and january, march, and april 2015. the measurements were taken in a drain of the sanitary landfill using a portable gas analyzer. we found that, in general, the highest methane concentrations corresponded to the highest biogas temperatures. the maximum concentration of ch 4 (59.2%) occurred at a temperature of 36.8ºc, while the minimum concentration of ch 4 (43.2%) was identified at a temperature of 25.4ºc. no relationship was found between ch 4 emissions and rainfall, with temperature being the factor that most influenced the concentration of this gas. keywords: solid wastes; methane emissions; carbon dioxide emissions; nychthemeral analysis; temperature; biogas generation. resumo neste trabalho foram determinadas as variações horárias das concentrações de metano (ch 4 ), dióxido de carbono (co 2 ) e oxigênio (o 2 ), ao longo de 24 horas de medições em um aterro sanitário localizado na região nordeste do brasil, onde predomina o clima tropical quente semiárido brando. foram realizadas quatro coletas de dados durante 24 horas, cada, nos meses de novembro de 2014, e janeiro, março e abril de 2015. as medições foram feitas em um dreno do aterro sanitário, utilizando-se um analisador portátil de gás. constatou-se que as maiores concentrações de metano foram encontradas para os maiores valores de temperatura do biogás. a máxima concentração de ch 4 (59,2%) ocorreu para a temperatura de 36,8ºc, enquanto a mínima concentração de ch 4 (43,2%) foi determinada para a temperatura de 25,4ºc. não se observou relação entre a emissão de ch 4 e a ocorrência ou não de chuvas, sendo a temperatura o fator que mais influenciou a concentração desse gás. palavras-chave: resíduos sólidos; emissões de metano; emissões de dióxido de carbono; análise nictemeral; temperatura e geração de biogás. doi: 10.5327/z2176-94782190077 climatic characteristics and hourly variations in biogas concentration in a sanitary landfill in northeast brazil características climáticas e variações horárias da concentração do biogás em um aterro sanitário localizado no nordeste do brasil http://orcid.org/0000-0001-6061-4539 https://orcid.org/0000-0001-9513-1000 https://orcid.org/0000-0002-4494-7605 https://orcid.org/0000-0003-2319-0313 mailto:suetonio@ufc.br mota, f.s. et al. 2 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 1-12 issn 2176-9478 introduction according to nabavi-pelesaraei et al. (2017), the exponential increase in both technological development and human population since the industrial revolution led to continuing growth in the amount of waste produced. in addition, environmental issues related to the indiscriminate production of various types of waste have become more important than ever. further, according to karak, bhagat and bhattacharyya (2012), municipal solid waste (msw) is expected to double over the next decade due to population growth, increasing urbanization, and the social and economic development of lowand middle-income countries. sanitary landfills have been used as a solution for msw disposal. however, various environmental problems can result from their use, especially gas production, whose characteristics depend on the decomposition of the waste. msw decomposes in sanitary landfills due to various processes with several phases. residue decomposition depends on numerous factors, mainly the presence or absence of oxygen, the availability of microorganisms, and the environmental conditions. essentially, organic matter, which is usually at its greatest volume in the waste mass, is decomposed by bacteria and, to a lesser extent, fungi and protozoa (luceroni, 2017). escamilla-garcía, tavera-cortés and pérez-soto (2017) points out that biogas is generated in particularly high volumes in landfills (also known as landfill gas), and that organic matter is decomposed in the landfill in the absence of oxygen, resulting in biogas emission to the atmosphere. the main components of the gas produced in landfills are methane (ch 4 ), carbon dioxide (co 2 ), ammonia, nitrous oxide, and sulfur oxide. methane is the gas that most contributes to the greenhouse effect (jin, 2015). it is produced by the anaerobic biodegradation of msw and represents 50–55% of the biogas generated in landfills (johari et al., 2012). according to riddick et al. (2018), the chemical breakdown of organic matter in landfills represents a significant source of ch 4 . current estimates suggest that landfills are responsible for 3–19% of global anthropogenic emissions. net ch 4 emissions resulting from biogeochemical processes and their modulation by microbes in landfills are poorly understood due to imprecise knowledge of environmental constraints. this uncertainty regarding absolute ch 4 emissions from landfills is therefore considerable. according to oliveira (2000), landfill biogas has a molar composition of 40–55% methane, 35–50% carbon dioxide, and 0–20% nitrogen. msw landfills are the third-largest source of human-related methane emissions worldwide, accounting for approximately 15.4% of such emissions in 2015 (epa, 2016; xi and xiong, 2013). methane, the main gas produced from waste decomposition, is the second-largest contributor to anthropogenic emissions of greenhouse gases. this situation requires attention in brazil, where approximately 4,000 open dumps are still being used, contributing to environmental contamination (maciel; jucá, 2012). as stated by abushammala et al. (2014), the migration of ch 4 from landfills to the surrounding environment negatively affects both humankind and the environment. therefore, developing management techniques to decrease ch 4 emissions from landfills is crucial to minimize global warming and reduce the human risks associated with ch 4 migration. the environmental impact of gaseous emission from landfills, which are globally or regionally significant, can be mainly grouped into contribution to the greenhouse effect and damage to the ecosystem. apart from that, the risk of explosion and the odor problem due to some trace gases can also be identified as significant impacts. landfill gas can pose an environmental threat because methane is a greenhouse gas and many of the volatile organic compounds (vocs) are odorous and toxic (danthurebandara et al., 2012). according to trulli et al. (2013), organic carbon is the common element among the biodegradable materials that allow the development of energy and production of methane; many studies have investigated municipal waste on other sites. hourly variations in biogas in sanitary landfill 3 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 1-12 issn 2176-9478 qasaimeh, abdallah-quasaimeh and hani (2016) state that functional parameters, such as abiotic factors and landfill operating procedures, influence the rate of landfill gas production. the abiotic factors of concern can be summarized as ph, nutrients, inhibitors, temperature, and water content, while the landfill operating procedures of interest can be summarized as waste composition, addition of sewage sludge, shredding, compaction, soil cover, leachate recirculation, and pre-composting. according to moreira et al. (2017), factors such as rainfall affect the physical, chemical, and biological processes responsible for the consumption of organic matter and generation of biogas in landfills. a case of higher biogas production took place about two months after a peak of heavy rainfall, preceded and followed by periods of drought. silva and campos (2008) evaluated gas production and quality at the bandeirantes landfill, são paulo, brazil. the results of this work indicated that the gas production of a landfill well depends not only on favorable factors to anaerobic degradation but on the conditions of the landfill drainage system and external environmental factors. the landfill ecosystem is quite diverse due to the heterogeneous nature of waste and the variety of landfill operating characteristics. the diversity of the ecosystem promotes stability; however, the system is strongly influenced by environmental conditions such as temperature, ph, the presence of toxins, moisture content, and the oxidation-reduction potential (danthurebandara et al., 2012). rada et al. (2015) revealed that temperature affects the kinetics of anaerobic biodegradation. they further stated that the lack of information about the hydrological balance of a landfill and, consequently, the water content of waste leads to uncertainties and approximations in estimating the biogas potential. biogas generation increases significantly with temperature, as demonstrated by the results of several studies (andreottola; cossu, 1998). amini, reinhart and niskanen (2013) highlight the challenges in measuring large-scale emissions, i.e., under actual landfill conditions, as well as the broad fluctuations of these emissions over space and time. according to zhang et al. (2019), for the foreseeable future, landfills will continue to be one of the main methods for solid waste disposal. thus, systematic and in-depth research on greenhouse gas emissions from landfills is necessary. biogas is little explored in brazil, and its potential remains controversial, mainly due to the different evaluation methodologies adopted. considering the existing estimates, brazil exploits only 7 to 20% of the biogas produced in landfills for energy purposes (nascimento et al., 2019). according to maciel and jucá (2012), brazil has few projects for energy recovery due to some factors: uncertainty in predicting the generation of biogas for local waste conditions and climates; lack of development of local technology (specific equipment for landfill biogas); low financial viability of the electrical energy produced from biogas in the current market scenario. pagliuso and regattieri (2008) conducted research in the sanitary landfill of são carlos, brazil, a city with 200,000 inhabitants, to verify the feasibility of the thermal treatment of the leachate using landfill gas as the energy source. so far, the results show that there is enough energy to make the leachate incineration possible, but more research is underway, since the gas flow rate may have a large variation from well to well, and not all of them have been assessed. the chemical balance showed that the air pollution potential for the thermal process is small and, even with no gas treatment, most of the emissions would be lower than the one established by the environmental legislation. the landfill gas generated in msw landfills can be emitted to the atmosphere through the gas collection system or by its escape through the final cover layer (lopes; maciel; jucá, 2012). in brazil, few studies have addressed gas emission through drains and cover layers. lopes, maciel and jucá (2012) investigated superficial ch4 emissions at three different cover layers in an experimental cell, located in the muribeca landfill, recife, pernambuco. according to them, the study of alternative cover layers and their physical-chemical and constructive properties to reduce ch4 emissions mota, f.s. et al. 4 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 1-12 issn 2176-9478 and prevent pollution of the atmosphere is extremely important for most smalland medium-sized landfills in brazil, where the recovery of landfill gas is incipient and impractical. many authors have employed the biochemical methane potential (bmp) assay to determine the methane generation potential from a certain amount of refuse on a small scale. schirmer et al. (2014) monitored the generation of biogas with bmp assays, commonly used to assess the anaerobic biodegradability of solid and liquid wastes under controlled conditions. the experiment used 5 g of substrate of both refuses (fresh and one-year-old wastes), digested with 250 ml of inoculum in 1 l flasks as bioreactors (all of them in triplicate, operating under batch conditions at ± 35ºc). despite the distinct ages of the refuses evaluated, they showed no significant differences in volume (near 1,800 ml) and composition (55% methane) of the biogas generated in 80 days of incubation under mesophilic conditions. the important parameters of both refuses (such as moisture content, volatile solids, and chemical oxygen demand) also presented very similar initial values. despite the number of studies available in the literature, the comparison of biodegradability data between them is hard due to the diversity in experimental conditions, such as substrate and inoculum amounts, inoculum nature, the flask headspace volume, environmental parameters, etc., besides the different units in which results are presented (angelidaki et al., 2009). biogas generation capacity from sanitary landfills has usually been investigated in brazil with international models. according to crovador et al. (2018), international data may not be suitable for landfills in brazil. thus, field studies need to be carried out to determine biogas production from landfills. zhang et al. (2019) highlight that researchers from different countries have recently proved that landfills are an important source of greenhouse gas (ghg) emissions. nonetheless, few reviews have been conducted within the associated fields, resulting in a lack of comprehensive understanding related to relevant study achievements. few studies have investigated hourly variations in biogas production in landfills. in brazil, we found no data on hourly variations in gas emission through drains. rada et al. (2015) used a modified model of biogas generation in a sanitary landfill in italy. the changes considered the role of the temperature field normally established within each layer of waste. the study revealed that temperature affects the anaerobic biodegradation kinetics. therefore, nine sets of kinetic constants, derived from literature, were employed for the simulations. results showed significant variability in the maximal hourly biogas flow on a yearly basis, with consequences for the collectible amount during the operating period of a hypothetical engine. the approach is a useful tool to assess the lowest and highest biogas productivity in order to analyze the viability of biogas exploitation for energy purposes. studies on variations of landfill biogas emission throughout the day are important, especially when using this gas for energy production. this study carried out a nychthemeral analysis (continuous analysis) of gas emissions in a sanitary landfill to determine variations in the concentrations of ch4, co2, and oxygen (o 2 ) over 24 hours of measurements. investigations like this (field studies) are essential, mainly because they consider the specific climatic characteristics of northeast brazil. materials and methods the research was developed in the western metropolitan sanitary landfill of caucaia (aterro sanitário municipal oeste de caucaia — asmoc), located in the municipality of caucaia, in the state of ceará, northeast brazil. the area of the landfill is within the coordinates 3º45’ and 3º47’ s, and 38º43’ and 38º45’w (governo do estado do ceará, 2015). the area for waste disposal is 78.47 hectares. this sanitary landfill receives msw from the cities of fortaleza and caucaia. on average, the solid waste destined for the landfill has the following physical comhourly variations in biogas in sanitary landfill 5 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 1-12 issn 2176-9478 position: food waste (35.8%), flexible plastic (12.4%), diapers (8.4%), rags (7.7%), paper (4.8%), rigid plastic (3.2%), garden residue (3.0%), cardboard (1.9%), newspaper (1.8%), pet (1.5%), dark glass (1.4%), cartons (1.6%), iron (0.8%), light glass (1.2%), rubber (1.1%), aluminum (0.8%), and others (12.6%). the gravimetric composition was performed in 2016. the method used for waste characterization was sampling and weighing refuse by category. the cover layer is about 60 cm thick and consists of 26.4% coarse sand, 19.2% fine sand, 33.4% silt, and 21.0% clay, with a density of 1.22 g/cm3. a clay layer ensures waterproofing of the landfill base. gas capture in drains has been done passively. a nychthemeral analysis of gas emissions was carried out in a drain of one cell of the sanitary landfill, with readings taken at intervals of 30 minutes. data were collected over 24 hours in four campaigns in november 2014 and january, march, and april 2015. the overall average mass flow of ch 4 and co 2 emitted through the cover layer near the drain was determined as follows: 0.77x10-2 g/m².s. and 1.54x10-2 g/m².s, respectively. the drain where the measurements were taken was adapted for the installation of the gas meter, as shown in figure 1. the drain (approximate height — 12 m) was located in a landfill cell in full gas production (methanogenic phase) (monteiro, 2016). figure 1 – gas measurement in a drain of the sanitary landfill in caucaia, ceará, brazil. mota, f.s. et al. 6 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 1-12 issn 2176-9478 the gas measurements were taken using a landtec model gem™ 5000 portable gas analyzer. gem™ detection principle for methane and carbon dioxide is based on the ability of these gases to absorb electromagnetic radiation in the infrared range. table 1 shows the mean monthly rainfall in the research area in the months in which the gas concentrations were measured. the heaviest rainfall occurred during april and may, which is common in the region where the survey was conducted. in november, the rainfall was negligible, which is also usual during this period. in the semi-arid region of northeastern brazil, the highest rainfall occurs during the first six months of the year, while in the last six months, rainfall is very low. results and discussion table 2 shows the concentrations of ch 4 , co 2 , and o 2 in the biogas collected in a drain of the landfill on different days. the table also contains data on gas temperature. the highest temperatures occurred in november 2014 (36.8ºc) and january 2015 (36.1ºc), while the lowest temperatures were identified in march and april 2015 (23.1 and 25.4°c, respectively). thus, the greatest concentrations of ch 4 happened at the highest biogas temperatures. the maximum concentration of ch 4 (59.2%) occurred at a temperature of 36.8ºc, while at a temperature of 25.4ºc, the methane concentration was 43.2%. these results corroborate the findings of aghdam, scheutz and kjeldsen (2017), who declared that an table 1 – monthly precipitation in the research area. caucaia, ceará, brazil. measurement period monthly precipitation normal (mm) max. (mm) deviation (%) normal (mm) mean (mm) deviation (%) 1 nov/14 3.4 8.2 141.7 3.4 3.2 -6.7 2 jan/15 106.5 106 -0.5 102.8 50.4 -51 3 apr/15 277.9 685.2 146.6 282.7 325.4 15.1 4 may/15 287.9 712 147.3 287.4 313 8.9 table 2 – concentrations of ch 4 , co 2 , and o 2 and temperature of the biogas from the caucaia sanitary landfill, ceará, brazil, in hourly measurements over 24 hours. days 8 & 9 nov, 2014 9 & 10 jan, 2015 23 & 24, mar 2015 23 & 24 apr, 2015 parameter ch 4 (%) co 2 (%) o 2 (%) gas temp. (°c) ch 4 (%) co 2 (%) o 2 (%) gas temp. (°c) ch 4 (%) co 2 (%) o 2 (%) gas temp. (°c) ch 4 (%) co 2 (%) o 2 (%) gas temp (ºc) mean 58.5 40.2 0.0 34.7 55.8 44.2 0.0 34.9 56.9 42.9 0.2 25.2 57.1 41.0 0.1 27.4 minimum 57.0 40.0 0.0 31.9 55.4 43.8 0.0 31.9 53.8 41.8 0.0 23.1 43.2 33.5 0.0 25.4 maximum 59.2 41.7 1.3 36.8 56.2 44.6 0.1 36.1 57.9 44.7 4.4 26.7 58.6 41.7 4.0 29.3 mode 58.8 40.2 0.0 35.4 55.6 44.4 0.0 35.4 57.3 42.8 0.0 26.1 57.4 41.5 0.0 29.2 standard deviation 0.6 0.2 0.2 1.2 0.2 0.2 0.0 1.2 0.8 0.6 0.7 1.1 2.4 1.3 0.6 1.2 hourly variations in biogas in sanitary landfill 7 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 1-12 issn 2176-9478 increase in temperature leads to a higher production of ch 4 . aghdam, scheutz and kjeldsen (2017) determined and compared the bmp from different types of shredder waste (sw) — fresh, old, and sieved. the biotic experiments showed that when the moisture content was 35% w/w, and the temperature was 20–25ºc, ch 4 production was extremely low. raising the temperature from 20–25 to 37ºc resulted in significantly higher ch 4 production, while further increasing the temperature from 37 to 55ºc led to higher ch 4 production, but to a lesser extent. a study carried out by gollapalli and kota (2018) estimated ch 4 and co 2 emissions from a landfill in northeast india using a flux chamber, from september 2015 to august 2016. the average emission rates of ch 4 and co 2 were 68 and 92 mg /min/m2, respectively. emissions were higher in the summer and lower during the winter. the diurnal variation indicated that emissions follow a trend similar to that of temperature in all seasons. ch 4 presented an excellent correlation with temperature. the correlation coefficients for ch 4 and temperature during the summer, monsoon, and winter were 0.99, 0.87, and 0.97, respectively. the research area showed no significant seasonal variation, only periods with more or less rainfall. there are few changes in the climate of the semi-arid region of northeastern brazil during the year. we found no significant differences in ch 4 emissions due to rainfall. in the research area, the period of very low precipitation coincides with the highest ambient temperatures; thus, as pointed out above, the temperature of the biogas contributed most to the changes in ch 4 concentration. in studies developed in regions with seasonal variations, the concentration of landfill gas changed throughout the year. rada et al. (2015) developed a model of biogas generation and used it in a sanitary landfill in italy. results showed significant variability in maximum hourly biogas flows on a yearly basis. based on the considered scenarios, the annual average for the calculated maximum hourly biogas flow presented large variability, ranging from 114 nm3 h−1 to 180 nm3 h−1. some studies have shown that higher ch 4 and co 2 emissions are more common during the wet season than the dry season. figure 2 – hourly concentrations (%) of ch 4 , co 2 , and o 2 and biogas temperature (ºc) on november 8 and 9, 2014. 70 60 50 40 30 20 10 0 06 :0 4 07 :0 4 08 :0 4 09 :0 4 10 :0 4 11 :0 4 12 :0 4 13 :0 4 14 :0 4 15 :0 4 16 :0 4 17 :0 4 18 :0 4 19 :0 4 20 :0 4 21 :0 4 22 :0 4 23 :0 4 00 :0 4 01 :0 4 02 :0 4 03 :0 4 04 :0 4 05 :0 4 06 :0 4 ch 4 co 2 o 2 gas temperature mota, f.s. et al. 8 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 1-12 issn 2176-9478 figure 3 – hourly concentrations (%) of ch 4 , co 2 , and o 2 and biogas temperature (ºc) on january 9 and 10, 2015. 60 50 40 30 20 10 0 13 :3 7 14 :3 7 15 :3 7 16 :3 7 17 :3 7 18 :3 7 19 :3 7 20 :3 7 21 :3 7 22 :3 7 23 :3 7 00 :3 7 01 :3 7 02 :3 7 03 :3 7 04 :3 7 05 :3 7 06 :3 7 07 :3 7 08 :3 7 09 :3 7 10 :3 7 11 :3 7 12 :3 7 13 :3 7 ch 4 co 2 o 2 gas temperature according to abushammala, basri and younes (2016), landfill gas emissions were measured in a landfill under tropical conditions in malaysia to investigate seasonal variations in ch 4 and co 2 emissions. the study results revealed that ch 4 and co 2 emissions varied from 0 to 1,602 g m-2 d-1 and from 5 to 2,753 g m-2 d-1 during the wet and dry seasons, respectively, corroborating that higher ch 4 and co 2 emissions are more frequent during the wet season than the dry season. figures 2 to 5 show the hourly variations in ch 4 , co 2 , and o 2 concentrations and biogas temperature over 24 hours for the four collection periods. there were no significant hourly variations in biogas emission, with small differences between the minimum and maximum values for the concentrations of ch 4 and co 2 . november (figure 2) had the maximum temperature (36.8ºc) and the highest methane concentration (59.2%) for all measurements. the minimum temperature in this period was 31.9ºc, at which the methane concentration was 57%. gas temperatures determined in january (figure 3) ranged from 31.9 to 36.1ºc, at which the ch 4 concentrations were 55.4 and 56.2%, respectively. march 2015 (figure 4) presented the lowest gas temperature (23.1ºc), at which the ch 4 concentration was 53.8%. during this period, a concentration of 57.9% methane was determined at the highest temperature (26.7ºc). the lowest gas temperature during april (figure 5) was 25.4ºc, with a ch 4 concentration of 43.2%. the highest temperature was 29.3ºc, with a methane concentration of 58.6%. as discussed above, the maximum concentrations of ch 4 were generally found at the highest biogas temperatures, with the minimum concentrations occurring at the lowest temperatures. hourly variations in biogas in sanitary landfill 9 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 1-12 issn 2176-9478 figure 4 – hourly concentrations (%) of ch 4 , co 2 , and o 2 and biogas temperature (ºc) on march 23 and 24, 2015. 70 60 50 40 30 20 10 0 05 :4 5 06 :4 5 07 :4 5 08 :4 5 09 :4 5 10 :4 5 11 :4 5 12 :4 5 13 :4 5 14 :4 5 15 :4 5 16 :4 5 17 :4 5 18 :4 5 19 :4 5 20 :4 5 21 :4 5 22 :4 5 23 :4 5 00 :4 5 01 :4 5 02 :4 5 03 :4 5 04 :4 5 05 :4 5 ch 4 co 2 o 2 gas temperature figure 5 – hourly concentrations (%) of ch 4 , co 2 , and o 2 and biogas temperature (ºc) on april 22 and 23, 2015. 70 60 50 40 30 20 10 0 11 :5 4 12 :5 4 13 :5 4 14 :5 4 15 :5 4 16 :5 4 17 :5 4 18 :5 4 19 :5 4 20 :5 4 21 :5 4 22 :5 4 23 :5 4 00 :5 4 01 :5 4 02 :5 4 03 :5 4 04 :5 4 05 :5 4 06 :5 4 07 :5 4 08 :5 4 09 :5 4 10 :5 4 11 :5 4 ch 4 co 2 o 2 gas temperature mota, f.s. et al. 10 rbciamb | n.54 | dez 2019 | 1-12 issn 2176-9478 conclusions the semi-arid region of northeastern brazil, where the research was carried out, showed no significant seasonal variation. consequently, no major changes are expected in the gas concentrations of sanitary landfills in the area over time. the variations in hourly gas emissions determined in this research indicated that, in general, the maximum methane concentrations occurred at the highest biogas temperatures. biogas temperature, therefore, contributed most to the changes in ch 4 concentration. the maximum concentration of ch 4 (59.2%) occurred at a temperature of 36.8ºc, and the minimum (43.2%) at a temperature of 25.4ºc. as demonstrated by the results of several studies, biogas generation increases with temperature. this finding is important for the semi-arid region of northeastern brazil, where biogas temperatures reach values above 35ºc for much of the year. biogas emissions had no significant hourly variations. small differences were identified between the minimum and maximum values for the concentrations of ch 4 and co 2 . we found no relationship between ch 4 emissions and rainfall. in the research area, the period with very low rainfall coincides with the highest ambient temperatures. thus, temperature was the factor that most influenced the concentration of this gas. the highest temperature occurred during a period of almost no precipitation (november 2014), when the highest concentration of methane (59.2%) was detected. studies on hourly variations in landfill gas emissions in brazil are virtually non-existent. we recommend the development of further research. estimating the potential biogas is particularly important to assess the feasibility of its exploitation for energy purposes. investigations like this (field studies) are essential, mainly because they consider the specific climatic characteristics of northeast brazil. references abushammala, m. f. m.; basri, n. e. a.; irwan, d.; younes, m. k. methane oxidation in landfill cover soils: a review. asian journal of atmospheric environment, v. 8, n. 1, p. 1-14, 2014. 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https://doi.org/10.3390/su11082282 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. http://dx.doi.org/10.1590/s1413-41522019171125 http://dx.doi.org/10.3923/jest.2016.1.25 http://dx.doi.org/10.3923/jest.2016.1.25 http://dx.doi.org/10.3390/su7010482 http://dx.doi.org/10.3390/su7010482 https://doi.org/10.1016/j.wasman.2016.12.006 http://dx.doi.org/10.1590/0104-6632.20140312s00002468 http://dx.doi.org/10.1590/s1413-41522008000100012 http://dx.doi.org/10.1590/s1413-41522008000100012 https://doi.org/10.1177%2f0734242x13502380 https://doi.org/10.3390/su11082282 rbciamb-n15-mar-2010-materia04.pmd revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 29 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 resumo a área de saúde aliada às engenharias vem ampliando constantemente seu campo de atuação, incluindo o desenvolvimento de materiais bactericidas para utilização no tratamento de águas residuárias. o presente trabalho investiga a eficiência de um de reator utilizando carvão ativado impregnado com prata no tratamento de águas residuárias provenientes de laboratórios de análise clínicas visando a remoção da população microbiana. o carvão ativado utilizado foi impregnado com prata para atuar como agente bactericida. o reator foi submetido a testes de tratamento de águas residuárias oriundas de laboratórios de análises clínicas para avaliar a sua eficiência na diminuição da densidade de microrganismos, cujas análises foram realizadas em fluxo de bateladas. o reator apresentou considerável atividade bactericida, mostrando-se adequado para ser usado como alternativa de tratamento para águas residuárias de laboratórios de análises clínicas, pois a redução da densidade das bactérias atingiu um nível próximo à 95%. foram observados significantes halos de inibição de bactéria, nos testes de difusão em ágar, comprovando sua ação bactericida. os testes de difusão em ágar realizados com fragmentos da coluna do reator comprovaram a eficiência da prata como agente bactericida. a significativa redução da população bacteriana nas águas residuárias em comparação às águas não tratadas comprova a eficiência da coluna de carvão ativado impregnado com prata. palavras-chave: carvão ativado; microrganismos; prata; efluentes; tratamento. abstract the area of allied health to engineering is constantly expanding its purview, including the development of bactericidal materials for use in wastewater treatment. this study investigates the efficiency of a reactor using activated carbon impregnated with silver in the treatment of wastewater from clinical testing laboratories seeking removal of the microbial population. the activated carbon used was impregnated with silver to act as a bactericidal agent. the reactor was tested for treatment of wastewater coming from clinical laboratories to evaluate their efficacy in reducing the density of microorganisms, whose observations were performed in batch flow. the reactor showed considerable antibacterial activity, being suitable for use as an alternative treatment for wastewater analysis laboratories, for reducing the density of bacteria reached a level close to 95%. halos were observed significant inhibition of bacteria in agar diffusion testing, proving its bactericidal action. the diffusion test agar made with fragments of the column reactor proved the efficiency of silver as a bactericidal agent. the significant reduction of bacterial population in wastewater in comparison to untreated water proves the efficiency of the column of activated charcoal impregnated with silver. keywords: activated coal; microorganisms; silver; effluents; treatment. rodrigo navarro xavier farmacêutico pela universidade estadual de ponta grossa e mestrando em gestão ambiental pela universidade positivo. dinis gomes traghetta físico pelo instituto de física de são paulo (usp são carlos), doutor em física pelo instituto de física de são paulo (usp são carlos) e professor titular do curso de graduação em engenharia civil e do mestrado em ges tão ambiental da universidade positivo. cíntia mara ribas de oliveira química pela universidade federal do paraná, doutora em bioquímica pela ufpr e professora adjunta do curso de mestrado em gestão ambiental da universidade positivo. avaliação da eficiência de um reator de carvão ativado impregnado com prata no tratamento de águas residuárias geradas em laboratórios de análises clínicas revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 30 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução o crescimento da população mundial tem como conseqüência o aumento da poluição ambiental, em todos os níveis. a busca por técnicas que proporcionem a descontaminação dos recursos hídricos (água para abastecimento público) tem levado a descoberta de novos materiais ou de materiais já conhecidos, porém utilizados fora de seu contexto usual. materiais tais como turfa e carvão ativado, entre outros, têm sido empregados na descontaminação de águas para consumo. os produtos com propriedades bactericidas, como o filtro de carvão ativado impregnado com prata vêm encontrando um campo de aplicação cada vez mais amplo, fornecendo benefícios para a saúde, visto que, com o aumento crescente da poluição e inúmeras doenças veiculadas pela água, cada vez torna-se mais importante garantir a qualidade da água. a contaminação da água ocorre hoje de tantas formas e por substâncias tão diferentes que é praticamente impossível torná-la potável sem o auxílio de purificadores residenciais de boa qualidade. no brasil, 60% dos esgotos são ainda jogados sem tratamento nos cursos de água. tais resíduos têm conseguido alcançar reservatórios de água potável utilizados no abastecimento de populações urbanas (sanz, 2003). o último levantamento estatístico da sociedade brasileira de análises clínicas (sbac) em 2006 revelou a existência de dezessete mi l laboratórios de análises clínicas no território nacional, sendo que 549 laboratórios estão no estado do paraná, conforme consta nas fontes de cadastros do conselho regional de farmácia do paraná (crf-pr), gerando aproximadamente 166 mil litros de resíduos líquidos por mês. a composição dos resíduos de saúde é bastante diversificada, sendo classificada em vários grupos. os resíduos líquidos gerados em laboratórios de análises clínicas, especificamente, contêm desde fluídos biológicos, reagentes, meios de cultura dissolvidos, fezes e uma infinidade de compos tos químicos. analisando a composição dos efluentes de laboratórios de análises clínicas, constata-se a presença de microrganismos patogênicos responsáveis pela incidência de doenças relacionadas ao consumo de água (garcia, 2004). os órgãos fiscalizadores responsáveis (anvisa e iap) pelo controle e fiscalização de lançamento de águas residuárias de serviço de saúde no brasil, apenas citam e recomendam formas de tratamento pouco específicas, no que diz respeito a efluentes de laboratórios de análises clínicas, medidas estas, paliativas e não cobradas como exigências por tais órgãos. rogalski e chu (2001) citam que as remoções de microrganismos presentes em águas residuárias de serviços de saúde são geralmente realizadas através da cloração e da utilização do ozônio, técnicas muito utilizadas em hospitais e clínicas médicas possuidoras de pequenos centros cirúrgicos. segundo silveira et al, os tratamentos uti lizando o cloro e o ozônio têm sua eficiência questionada na inativação de microrganismos, pois podem causar toxicidade, gerando subprodutos a cloração de águas residuárias faz com que o cloro reaja rapidamente com uma grande variedade de orgânicos, formando subprodutos da desinfecção tais como trialometanos (thms) e ácidos haloacéticos (haas). para esta forma de tratamento há a necessidade de aplicações com de elevadas dosagens para a desinfecção das águas residuárias provenientes de serviços de saúde. já conhecido há algum tempo, o "carvão ativado" refere-se a uma forma de carvão que foi especificamente tratado para aumentar em várias vezes o número de poros, resultando num produto de enorme área superficial interna que pode variar de 5 00 até 1500 m²/g de ca rvão. é uma substância quimicamente inerte e possui propriedades que dependem de vários fatores tais como matéria-prima, processo de ativação e tempo de ativação (takeda, 2004). há muito tempo se constata o efeito bactericida que quantidades reduzidas de íons metálicos propiciam, pois civilizações antigas como a grega e a egípcia já armazenavam água em tambores de barro com prata para mantê-la potável por um longo tempo (angioletto, 2003). como exemplo da utilização da combinação de carvão ativado e da prata para obtenção de água com alto grau de potabilidade, ou seja, baixa densidade microbiana, indústrias de bebidas e fabricantes de filtros residenciais vêm utilizado o carvão ativado impregnado com íons de prata, resultando na adsorção do material orgânico pelo carvão ativado e na ação bactericida através dos íons de prata. a prata e seus derivados vêm sendo amplamente utilizados não somente no tratamento de água, mas também em produtos tais como cremes para o tratamento preventivo de infecções e para tratamentos pós-operatórios. (angiolleto, 2003). considerando a realidade atual relativa ao manejo de águas residuárias provenientes de ser viços de saúde, o presente trabalho teve por objetivo desenvolver um sistema de tratamento eficiente e economicamente acessível. para isso foi construído um pequeno reator de carvão ativado impregnado com prata com a finalidade de reduzir a densidade de microrganismos nas águas residuárias geradas pelos laboratórios clínicos, fazendo com que o descarte seja mais seguro e não ofereça risco à população. pa ra que se pudesse testar a eficiência do reator no tratamento de águas residuárias geradas em laboratórios de análises clínicas, quantificou-se a presença de microrganismos patogênicos em águas residuárias sem tratamento e após tratamento no reator. material e métodos o carvão ativado impregnado com prata tem sido bastante utilizado para o tratamento de águas residuárias com concentrações elevadas de microrganismos e pela indústria farmacêutica na confecção de curativos devido a sua ação adsorvente e bactericida. pa ra avaliar a eficiência na diminuição da densidade de microrganismos de águas residuárias provenientes de laboratórios de análises clínicas através da filtragem por carvão ativado impregnado com prata, foi uti lizado o produto carbonblock®, produzido em forma de coluna oca pela empresa brasilac®. também revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 31 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 foi testada a eficiência do reator utilizando uma coluna de carvão ativado sem a prata, a fim de se tes tá-la como elemento bactericida. os experimentos foram conduzidos em filtração por batelada, na área experimental de tratamento de águas residuárias do laboratório de análises clínicas bioclin em guarapuava-pr, para os quais foi montado um reator composto por uma coluna de filtragem constituída de carvão ativado impregnado com prata. o carvão ativo utilizado, cedido pela empresa brasilac®, representado na figura 1, foi submetido a um tratamento térmico (pirólise), que resultou numa massa rígida de carbono de estrutura porosa com as ca racterís ticas básicas do material controladas, tais como distribuição de poros, área superficial específica, atividade química da superfície, resis tência mecânica. posteriormente submetido a tratamento térmico com nitrato de prata, para que o metal, em concentração de 0,8% em massa, pudesse fixar-se em sua superfície, através do processo de calcinação (temperatura próxima a 690° c). figura 1 coluna de carvão ativado impregnado com prata 0,8% (carbonflock®). o reator, cujo esquema e fotos es tão mostrados, respectivamente nas figuras 2, 3 e 4 foi montado em tubo de pvc de diâmetro de 100 mm e comprimento de 560 mm. em uma das extremidades do tubo, colou-se um tampão, onde foi feito um furo pa ra adaptação na sua parte externa, de uma mangueira flexível de 10 mm de diâmetro e, na parte interna do orifício, uma tela (malha 1,0 mm) que foi colada para evitar o transporte do material filtrante para fora da coluna. para controlar o fluxo de saída do efluente da coluna, foi adaptada uma torneira. figura 2 esquema do modelo desenvolvido para produção do reator contendo a coluna de carvão ativado impregnado com prata. figura 3 partes constituintes e desenho esquemático do reator. detalhes do reator revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 32 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 o reator consis te de um reservatório para armazenamento da água residuária e uma mangueira que a conduz até o cartucho que contém a coluna de carvão ativo impregnado com prata. na base do cartucho há uma torneira para controlar a vazão de saída da água tratada. o cartucho foi construído com tubos de pvc, de maneira tal que a coluna de carvão possa ser trocada quando necessário. as amostras de águas residuárias contendo fluídos biológicos (plasma, fezes, urina) de humanos, foram coletadas em intervalos de sete dias em três laboratórios de análises clínicas com demanda de 500 exames/dia da região de guarapuava: bioclin laboratório de análises clínicas na cidade de guarapuava, estado do paraná, brasil. laboratório de análises clínicas da santa casa de misericórdia de prudentópolis, na cidade de prudentópolis, estado do paraná, brasil, e no laboratório unilab, na cidade de ponta grossa, estado do paraná, brasil. foram coletadas 15 amos tras em três laboratórios entre os meses de maio e agosto de 2007, nas quais foram realizadas as análises microbiológicas pré e pós o tratamento utilizando colunas de carvão ativado impregnado com prata. para armazenar a água residuária coletada, foi utilizado um galão de 12 l, ligado a uma mangueira flexível, equipada com uma torneira, o que permitiu o controle do fluxo de entrada da água residuária na coluna de filtragem. as amostras coletadas em seus locais de origem, distante do local da análise, foram trans portadas e armazenadas sob refrigeração (<10oc) e o intervalo entre a coleta e o início das análises não excedeu a 24 horas, garantindo que suas características biológicas não sofressem alterações. na coleta das amostras foram utilizados frascos estéreis com tampas à prova de vazamento. a alíquota de água residuária preencheu ¾ da capacidade do frasco (500ml) para facilitar a tomada da unidade analítica da amostra. na análise quantitativa de microrganismos pela técnica dos tubos múltiplos para amostras com alta densidade microbiológica, fez-se necessário realizar a diluição das amos tras devido a alta densidade de microrganismos presentes. de cada amostra foram coletados 500 ml, destes, 50ml foram transferidos para 450 ml de água de diluição e colocados em homogenizador. esta diluição corresponde a uma proporção de 1:10, ou seja, 10 ml do homogeneizado contém 1 ml da amostra. a partir da diluição inicial, a diluição 1:100 é feita retirando-se 50 ml da diluição inicial para 450 ml do diluente (água de diluição). a partir da diluição 1:100, a diluição 1:1000 é feita retirando-se 50 ml da diluição 1:1000 para 450 ml do diluente (água de diluição). estas diluições, de ordens de grandeza 10-1, 10-2, 10-3 foram utilizadas para posterior procedimento de análise microbiológica. simultaneamente, alíquotas das amostras coletadas foram submetidas a tratamento utilizando o método de filtragem no reator e submetidas às mesmas análises realizadas nas amos tras de águas residuárias contaminadas pa ra a confirmação da efetividade do tratamento. as análises nas amostras de águas residuárias foram realizadas no bioclin laboratório clínico, no período de 29 de maio a 18 de julho de 2007, provenientes de três distintos laboratórios de análises clínicas. pa ra a detecção e quantificação dos microrganismos foi cons truído um organograma, conforme demonstrado na figura 5, para as análises de coliformes totais, coliformes termotolerantes, escherichia coli, pseudomonas auriginosa e enterobactérias (srteptococus fecais) que são os microrganismos de maior interesse sanitário, obedecendo aos procedimentos prescritos no standard methods for the examination of water and wastewater. (apha, 2001). figura 4 o reator experimental para tratamento de água residuária. figura 4 o reator experimental para tratamento de água residuária. revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 33 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 teste de eficiência da prata como elemento bactericida em agar padrão es te teste foi realizado pa ra confirmação do poder bactericida da prata impregnada na superfície do carvão ativado. a metodologia usada neste teste foi desenvolvida por angiolleto, 2003, e consiste em cultivar bactérias (neste caso foram usadas as bactérias escherichia coli) em um substrato (ágar para contagem do número total de bactérias) distribuído em placa de petri. após a preparação da placa, que consiste na solidificação do meio, bactérias foram semeadas sobre o mesmo com o auxílio de um swab (cotonete). os grânulos de carvão ativado impregnados com prata foram previamente lavados com água deionizada (para garantir que nenhum resíduo estivesse aderido às suas superfícies), e foram colocados sobre o meio pressionando-os levemente para maior adesão. esta compressão sobre o meio de cultura é importante para que haja uma área de contato considerável entre os pedaços de carvão ativado impregnado com prata e o meio de cultura, visto que quanto maior tal área, maior será a difusão do substrato para o carvão. em seguida este material foi incubado em estufa à temperatura de 31oc por um período de 24 horas. espectroscopia de epr para identificação das formas paramagnéticas da prata a espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica (epr) é uma técnica espectroscópica utilizada para investigação de átomos paramagnéticos, ou seja, átomos que contenham ao menos um elétron desemparelhado. ela fundamenta-se na interação entre o spin eletrônico do elétron desemparelhado e a microonda incidente sobre a amostra em estudo. as informações obtidas sobre a amostra com a técnica são muitas, iniciando pela confirmação da presença ou ausência de determinada espécie paramagnética, passando pela quantificação de determinadas espécies, tal como radicais livres, à elucidação de estruturas químicas resultantes da complexação da espécie pa ramagnética com o seu entorno (guimarães, e., 2001). a prata metálica ag0 (5s1) e o íon de prata ag+ + (4d9) são elementos paramagnéticos, há muito estudados em materiais que se apresentam na forma de pó ou cristalina, ou seja, suas presenças podem ser detectadas pela técnica de epr, mesmo em baixíssimas concentrações, devido à alta sensibilidade da técnica (wang, y., 1991; swarnabala, 1996; salkar, et al, 1999; costagliola, et al, 2003; wei hong, et al, 2003). por outro lado, o íon de prata na forma ag+ (4d10) é diamagnético, não podendo, portanto ser detectado por espectroscopia de epr (popjtuschka, 1979). uma pequena quantidade de carvão ativado impregnado com prata foi preparada como amos tra para a análise por epr. os experimentos de epr foram realizados em banda x e à temperatura ambiente (300k) e os espectros, registrados em campo central de 3000 g e varredura de campo de 5000 g. resultados e discussão eficiência bactericida do reator com coluna de carvão ativado impregnado com prata as análises, como já citado no capítulo "materiais e métodos", foram realizados com amostras não tratadas e amostras tratadas no reator para verificar a variação da densidade de microrganismos. na primeira etapa, as amostras não tratadas foram submetidas a análises pa ra identifica ção e quantifica ção de microrganismos logo após a sua coleta. já, as amostras de águas residuárias foram submetidas a um tratamento realizado, passando pela coluna de carvão ativado impregnado com prata. a eficiência bactericida das colunas de carvão ativado impregnado com prata em águas residuárias laboratoriais pôde ser observada comparando-se os resultados na redução do número de bactérias do tipo coliformes totais, coliformes termotolerantes, e.coli, pseudomonas e enterobactérias ao passar pelo reator para redução de densidade de microrganismos. os dados obtidos foram relacionados por meio do parâmetro "numero mais provável" (nmp), considerando uma comparação entre os dois resultados das amostras. a tabela 1 refere-se aos resultados obtidos na verificação da densidade microbiológica dos grupos de bactérias de interesse sanitário (coliformes totais, coliformes termotolerantes, e. coli, pseudomonas auriginosa e estreptococus fecalis) nas amostras de águas residuárias antes de sua passagem pelo reator. na tabela 1, encontram-se os resultados referentes à ocorrência de coliformes totais, coliformes termotolerantes, e. coli, p. auruginosa e s. fecalis nas amostras de águas residuárias provenientes de laboratórios de análises clínicas antes do tratamento através do reator utilizando a técnica dos tubos múltiplos. a m o st r a c . t o ta is p . a u r ig in o s a s tre p to co c u s f . a . p r e su n tiva a . c o n fir m a t ó r ia c . t e r m o t o le r a n te s e . c o li a . p r e s u n tiv a a . c o n fir m a tó r ia a . p re s u n tiva a . c o n fir m a tó r ia figura 5 organograma demonstrativo da metodologia empregada na detecção e quantificação dos microorganismos contidos nos efluentes laboratoriais. revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 34 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 tabela 1 ocorrência de coliformes totais, coliformes termotolerantes, e. coli, p. auruginosa e s. fecalis em amostras de efluentes laboratoriais (nmp). amostra coliformes totais coliformes termotolerantes e. coli p. auruginosa s. fecalis 1 220 90 14 9 17 2 81 80 11 18 14 3 80 80 17 11 21 4 80 70 11 14 17 5 60 50 8 4 11 6 110 22 14 14 22 7 170 90 17 21 21 8 140 80 22 17 27 9 170 60 17 27 11 10 80 50 11 21 17 11 240 80 14 14 30 12 140 70 27 9 34 13 300 110 33 26 50 14 90 50 11 17 14 15 300 50 14 8 27 pode-se obser var uma alta densidade de microrganismos nas amostras de águas residuárias devido a sua natureza ser bastante heterogênea, apresentando entre seus componentes, patógenos como bactérias coliformes totais, coliformes termotolerantes, e. coli, pseudomonas auriginosa e estreptococos fecais, que podem ocasionar muitas doenças com implicações na saúde pública. a tabela 2 refere-se aos resultados ob tidos na verificação da densidade microbiológica do grupo de bactérias de interesse sanitário (coliformes totais, coliformes termotolerantes, e. coli, pseudomonas auriginosa e estreptococos fecais) nas amostras de águas residuárias submetidas ao tratamento no reator com coluna de carvão ativado impregnado com prata. com relação à densidade de coliformes totais, coliformes termotolerantes, e. coli, pseudomonas auriginosa e es treptococus fecalis nas amostras de águas residuárias submetidas à passagem pelo reator, constatou-se que todos os valores ficaram abaixo dos valores encontrados antes do tratamento. revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 35 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 tabela 2 ocorrência de coliformes totais, coliformes termotolerantes, e. coli, p. auruginosa e s. fecalis em amostras de efluentes laboratoriais (nmp). amostra coliformes totais coliformes termotolerantes e. coli p. auruginosa s. fecalis 1 2 2 4 4 2 7 2 2 4 4 3 7 4 2 4 4 2 2 2 5 7 4 2 2 6 2 2 2 7 4 2 2 2 8 4 4 2 4 9 10 7 4 2 11 6 4 4 2 4 12 4 13 7 4 4 2 14 7 2 15 11 4 4 4 2 tabela 3 -comparação da ocorrência de microrganismos em amostras de águas residuárias laboratoriais antes e após o tratamento no reator. porcentagem de redução. a n á l i s e s e m t r a t a m e n t o c o m t r a t a m e n t o % d e r e d u ç ã o c o l i f o r m e s t o t a i s 1 3 5 , 4 0 5 , 1 3 9 6 , 2 1 % c . t e r m o t o l e r a n t e s 6 8 ,8 0 2 , 6 6 9 6 , 1 3 % e . c o l i 1 6 ,0 6 1 , 3 3 9 1 , 7 2 % p . a u r i g i n o s a 1 5 ,3 3 1 , 3 3 9 1 , 3 2 % e . f e c a i s 2 2 ,2 0 2 , 0 0 9 1 , 0 0 % a remoção de microorganismos presentes nas amostras de águas residuárias provenientes de laboratórios de análises clínicas foi superior a 90% para todas as classes de microrganismos. a quantificação das águas residuárias para descarte, revelou que o número de microrganismos em cada 100 ml ficou entre 0 e 12. a tabela 3 sumariza os resultados da redução da densidade de microrganismos de interesse sanitário em águas residuárias laboratoriais após o tratamento utilizando o reator. revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 36 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 tabela 4 ocorrência de coliformes totais em amostras de águas residuárias laboratoriais tratadas em reator sem prata impregnada (nmp). amostra ct presuntivo ct confirmatório 1 280 130 2 290 140 3 300 140 4 300 170 5 220 110 após a passagem da amostra de água residuária pelo reator com carvão ativado sem prata impregnada, detectou-se uma redução de 82,17% na densidade de microrganismos coliformes totais, resultado 14,04% menor se comparado com as amostras de águas residuárias tratadas com o reator com coluna de carvão ativado impregnado com prata. a diferença de 14,04% na densidade de microrganismos comparandose a utilização do reator com coluna de carvão impregnado com prata e o sem prata mostrou-se significativa, a qual pode se comprovar utilizando a distribuição de erros t de student com intervalo de confiança a nível de 95% de probabilidade. p% = ± t s /(n)¹ ² onde: t = valor tabelado de intervalo de confiança a nível de 95%. s = desvio padrão n = amostras extraídas p% = [± 2,145 . 4,48 / v 15] p% = [± 2,48] [± 2,48] ? 14,04 a diferença obtida utilizando a distribuição de erros t de student com amostra ct presuntivo ct confirmatório 1 33 27 2 34 26 3 50 17 4 34 27 5 33 26 tabela 5 ocorrência de coliformes totais em amostras de águas residuárias laboratoriais tratadas em reator sem prata impregnada (nmp). a eficiência bactericida do reator em efluentes laboratoriais pode ser observada (tabela 3), comparando-se os resultados da redução no número de bactérias do tipo coliformes totais, coliformes termotolerantes, escherichia coli, pseudomonas auriginosa e estreptocoucus fecalis, ao passar por este, comparadas às amostras que não foram submetidas ao tratamento. pode-se perceber que tal redução no número de bactérias (em nmp), manteve-se praticamente constante para todos os tipos. eficiência do reator com coluna de carvão ativado sem prata impregnada para se avaliar a relação do efeito bactericida da prata contida na coluna de car vão ativo do reator na redução da densidade de microrganismos em águas residuárias provenientes de laboratórios de análises clínicas, foram realizados cinco testes em bateladas utilizando um reator com coluna de carvão ativo sem prata impregnada em sua superfície. na tabela 5 encontram-se os resultados referentes à ocorrência de coliformes totais nas amostras de águas residuárias provenientes de laboratórios de análises clínicas após tratamento através do reator. revis ta b rasi l e i r a d e c i ê n c i a s a m b i e nta i s n ú m e ro 1 5 m a r ço/20 1 0 37 i s s n i m p res s o 1 8 0 8 4 52 4 / i s s n e l e t r ô n i co : 2 1 76 9 478 intervalo de confiança com nível de 95% de probabi lidade foi menor que 14,04% indicando a significância na diferença do reator com coluna de carvão impregnado com prata em relação ao sem prata os resultados obtidos na redução da densidade de microrganismos, utilizando o reator com coluna de carvão sem prata impregnada em sua superfície, se deram devido à capacidade de adsorção do carvão ativo. por outro lado, pode-se observar que, quando comparamos os resultados entre a utilização das duas colunas, a diferença de 14,04% reflete a atividade bactericida proporcionada pela prata impregnada na superfície do carvão. ph de águas residuárias submetidas ao tratamento no controle de ph realizado na operação do sis tema, objetivou-se principalmente, a eliminação do risco da ini bição das bactérias produtoras de metano, que têm o crescimento ótimo na faixa de ph entre 6,8 e 7,4 (chernicharo, 1997). valores de ph abaixo de 6 e acima de 8,3 devem ser evitados, uma vez que estes podem inibir por completo a bactérias produtoras de metano. as amostras de águas residuárias foram submetidas à aferição de seu ph antes e depois de sua passagem pelo reator. figura 6 comparação do ph das amostras antes e após o tratamento no reator composto por coluna de carvão ativado impregnado com prata. resultado dos ensaios de difusão do material bactericida do carvão ativado impregnado com prata em ágar padrão os grânulos de car vão apresentaram significantes halos de inibição (superfície da placa de cultura onde não houve desenvolvimento de bactérias) nos testes de difusão feitos com a bactéria e. coli. is to significa que o meio (ágar e microrganismos) difundiu-se através dos poros do carvão ativado, resultando na inibição do crescimento e lise (morte) das bactérias pelo efeito bactericida dos íons de prata. neste caso foi usado o meio de cultura "ágar para contagem total de bactérias", no qual foi semeada a bactéria escherichia coli. a figura 8 mostra o resultado dos testes com grânulos de carvão, os quais apresentaram uma satisfatória ação bactericida como pode ser observado pela formação de halos (área de inibição de bactérias formada). figura 7 teste de difusão em ágar com pedaços de carvão ativado impregnado com prata e sem prata impregnada. o meio de cultura utilizado foi o ágar para contagem total de bactérias", no qual foi semeada a bactéria escherichia coli. revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 38 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 a média dos diâmetros dos halos encontrados na primeira e segunda incubação foram respectivamente 156mm e 192mm, confirmando a inibição das bactérias próximas ao carvão bactericida inoculados em placas. resultado da análise de epr para identificação das formas paramagnéticas da prata em nenhum dos espectros (não mostrados aqui) foi possível observar o sinal de ressonância das formas paramagnéticas da prata, mesmo com variações de ganho, de potência e de varredura de campo. este resultado nos leva a inferir que a prata impregnada no carvão seja da forma ag+, se não como único estado iônico do átomo de prata, pelo menos em quantidade muito superior às formas metálica e iônica bivalente. conclusões dos resultados obtidos, pode-se concluir que o protótipo de reator com coluna de carvão ativado impregnado com prata, mostrou-se um eficiente sistema bactericida para a redução da densidade de microrganismos de águas residuárias provenientes de laboratórios de análises clínicas, em regime de trabalho de fluxo por gravidade. o protótipo de reator mostrou vantagens em relação aos métodos convencionais já existentes, pois, utiliza em sua composição materiais de baixo custo, não produz toxicidade como nos métodos de cloração e ozonização, além de ocupar um espaço físico bastante reduzido, se comparado aos reatores que uti lizam variada granulometria de areia para filtração lenta. o processo industrial que resultou na coluna de carvão ativado impregnado com prata mostrou-se adequado para o tipo de aplicação no reator proposto, quanto à sua resistência mecânica ao contato com o efluente, não havendo perda de matéria da coluna. pode-se observar que o percentual de redução no número de bactérias (em nmp) presentes nos efluentes laboratoriais após o tratamento no reator, foi bastante satisfatório, independente das classes de bactérias testadas nes te trabalho. a utilização de carvão ativado impregnado com prata como elemento bactericida no reator, requer um estudo mais aprofundado, a fim de maximizar sua eficiência, no que diz respeito à concentração de prata e a sua capacidade de adsorção (porosidade), com o objetivo de garantir a eliminação completa da carga microbiana. a prata impregnada no carvão é da forma iônica, monovalente, o que confirma sua ação bactericida no sis tema de tratamento de águas residuárias. referências bibliográficas angiolleto, e. desenvolvimento de 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toxinas. abstract this paper presents a study on the use of powdered activated carbon (pac) in the treatment of urban water reservoir, which has high concentrations of cyanobacteria or blue-green algae. toxins from cyanobacteria are a major source of toxic natural products. in the procedure, a sample of water passed through a pre treatment with subsequent application of pac. the tests were performed with three different types of activated carbons, with contact times of 20 and 30 minutes and concentrations of 0.2% and 0.4% m / v. the use of powdered activated carbons have proved extremely effective in the study showing removal rates of up to 100%. keywords: powdered activated carbon, eutrophication, toxins. karina guedes cubas es pecialista, tecnóloga em química ambiental, consultora ambiental, curitibapr e-mail: ka_cubas@hotmail.com gessé jerônimo santos júnior tecnólogo em química ambiental thomaz aurélio pagioro doutor, biólogo, departamento acadêmico de química e biologia, campus curitiba, utfpr, curitiba-pr livia mari assis doutora, química, programa de pósgraduação em eng. mecânica e materiais (ppgem), departamento acadêmico de química e biologia, campus curitiba, utfpr, curitiba-pr avaliação do desempenho de carvões ativos usados na remoção de compostos orgânicos de águas naturais, provenientes de cianobactérias e suas toxinas revista brasileira de ciências ambientais número 14 dezembro/2009 28 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução uma das conseqüências dos impactos antrópicos nos ecossistemas aquáticos é a ocorrência de acelerados processos de eutrofização, causando um enriquecimento artificial de nutrientes, principalmente compostos nitrogenados e fosfatados, que resultam num aumento dos processos naturais da produção biológica em rios, lagos e reservatórios (funasa, 2003). as principais causas desse enriquecimento têm sido identificadas como sendo a descarga de esgotos domésticos, industriais, dos centros urbanos e das regiões agrícolas. como conseqüência, tem-se a proliferação de cianobactérias e a produção de suas toxinas. a presença dessas toxinas em águas destinadas para consumo humano implica em sérios riscos a saúde pública, sendo importante o monitoração ambiental da densidade algácea e dos níveis de cianotoxinas nas águas. a eutrofização pode causar um desequilíbrio ecológico quando ocorre de forma cultural, sendo acelerada, com o aumento desordenado na produção de biomassa, impossibilitando a sua incorporação pelo sistema aquático na mesma velocidade (bem, 2009). apesar do rigoroso tratamento e monitoração pela empresa de abastecimento público, é necessário explicitar que a tecnologia convencional de tratamento de água não remove de maneira eficaz certas substâncias tóxicas e tem como finalidade principal a clarificação e destruição dos microorganismos patógenos (eliminando a possibilidade da água atuar como veículo de enfermidades agudas). também é importante ressaltar que a existência de sistemas públicos de abastecimento de água, por si só, não é garantia automática de qualidade, pois os processos convencionais destinados ao tratamento da água para o consumo humano, como mencionado, não removem as microdoses originárias da dispersão ambiental das substâncias químicas no ambiente ou toxinas resultantes da proliferação de algas (matthiensen et al., 1997). a utilização de carvão ativado pulverizado (cap) destinado para o tratamento d'água sofreu uma importante expansão na europa e na américa do norte nas duas últimas décadas, porque a maioria de outros processos de tratamento de água não garante eficiência na remoção da matéria orgânica solúvel. uma das principais vantagens da sua utilização, é que o cap pode ser utilizado intermitentemente quando há necessidade, em comparação ao carvão ativado granular (astm d 2652/76 reapproved 1982). os reservatórios existentes em curitiba e região metropolitana apresentam como características a baixa profundidade média, grande tempo de residência da água e extensa lâmina de água, que os tornam susceptíveis à eutrofização. a eutrofização acelerada é problemática, porque resulta na retirada de oxigênio da água, a ponto de provocar a morte lenta de diversos seres vivos, como peixes e outras formas de vida aquática não-vegetais (esteves, 1988). o reservatório do rio iraí, local no qual foram coletadas as amostras de água, fica localizado no município de pinhais pr, sendo responsável por aproximadamente 40% da água tratada para consumo da população de curitiba e região metropolitana, e desde o término do seu enchimento, no início de 2001, está sofrendo processo contínuo de degradação ambiental, devido principalmente a sucessivas e massivas florações de cianobactérias. esta proliferação ou explosão sazonal da biomassa de fitoplâncton conduz, dentre outros efeitos, a uma perda de transparência, alteração de coloração e presença de odor e sabor nas águas. o que diferencia as cianobactérias das bactérias heterotróficas é um pigmento comum às algas eucarióticas e plantas vasculares, que é a clorofila a (maier et al., 2002). existem duas espécies de cianobacterias predominantes no reservatório do írai, anabaena sp. e microcystis sp., que têm comprometido seriamente a qualidade da água, resultando em elevados custos de tratamento por parte da companhia de saneamento do paraná sanepar, responsável pelo abastecimento público de curitiba e região metropolitana (andreoli & carneiro, 2005). diante da problemática apresentada, o objetivo geral deste trabalho foi avaliar o potencial de aplicação de cap, comercialmente disponíveis e com características físico-químicas similares aos cap importados, que são utilizados como uma das soluções para a questão das florações de cianobactérias, que atualmente esta recebendo atenção mundial, por se tratar de um problema de saúde publica evidente nos grandes reservatórios que abastecem as grandes metrópoles. material e métodos foi avaliado o potencial de aplicação de amostras de cap nacionais e disponíveis comercialmente, na retenção de material orgânico solúvel, proveniente das algas e suas toxinas dentre outras, sob variadas concentrações e tempos de residência em alíquotas d'água, monitoração das algas presentes no meio através da determinação do teor de clorofila a e feoftina, caracterização da amostra d'água, determinação da matéria orgânica em meio ácido expressa em mg de o2 por litro d'água, das toxinas através da extração com metanol e posterior determinação da matéria orgânica em meio ácido, e concluíuse sobre o potencial de aplicação dos carvões ativados pulverizados para a remoção da matéria orgânica solubilizada proveniente das algas, remoção das próprias algas e das suas toxinas.foram realizadas apenas coletas simples, que consiste na retirada de uma porção diretamente de um corpo d'água selecionando um ponto representativo do corpo d'água (nbr9898/87). para a análise de clorofila a, feofitina, toxinas, matéria orgânica ou oxigênio consumido em meio ácido e demais parâmetros físico-químicos, foram selecionados pontos representativos do reservatório. para a determinação da alcalinidade, ph, e o2 dissolvido, os pontos selecionados da barragem do iraí foram três: no local da amostragem, margem direita, próximo ao vertedouro d'água e na margem esquerda. para a caracterização da amostra d'água, a coleta foi realizada em um ponto na margem direita do reservatório, onde não há a ação do vento e a profundidade máxima chega a 1m, considerando também o local de acesso para a coleta que foi mais revista brasileira de ciências ambientais número 14 dezembro/2009 29 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 facilitado, de acordo com os procedimentos padrões de coleta e preservação das amostras(standard, 1998). na amostra bruta foram realizados os ensaios de: temperatura, ph, o 2,dqo, oxigênio consumido, nitrito, nitrato, nitrogênio kjeldahl, nitrogênio orgânico, nitrogênio amoniacal, fosfato solúvel,clorofila-a e feofitina. após a caracterização da água bruta retirada diretamente do reservatório foi realizada a filtração da água em papel com porosidade média de 28 mm e realizada a caracterização da amostra filtrada com a análise dos parâmetros: oxigênio consumido, clorofila-a e feofitina. após a filtração foram realizados os ensaios de adsorção com 3 diferentes amostras de cap, em tempos de contatos e concentrações utilizadas foram: 20, 30, 40, 50 e 60 minutos. passado o tempo determinado, as amostras imediatamente passaram pelo processo de filtração gravitacional, em papel tarja preta de 28 mm. o filtrado foi coletado de formas distintas, e na seqüência foram realizados os ensaios de oxigênio consumido em meio ácido, expresso em mg o2 l-1, clorofila a e feofitina determinados por espectrofotometria. os resultados estão descritos e discutidos a seguir. resultados e discussão de acordo com o conama 397/ 2008, a água da barragem do iraí é classificada como classe i, pois se destina ao consumo humano após tratamento simplificado (1º e 2º); à proteção das comunidades aquáticas; à recreação de contato primário; à irrigação de hortaliças. de acordo com resolução conama 91/2008 a classificação leva em conta o uso amostra especificação do fabricante análise especificações nº de iodo (mg i2/g) min 800 1 108-90 índice de fenol (g/l) máx 2,5 # 325 mesh min 90 n º de iodo (mg i2/g) min 600 2 106 – 90 índice de fenol (g/l) máx 12 # 325 mesh min 90 nº de iodo (mg i2/g) min 800 118-cb índice de fenol (g/l) 3 # 325 50-80 diferentes e realizado a caracterização da amostra tratada, com a análise dos seguintes parâmetros: oxigênio consumido, clorofila-a e feofitina. a metodologia empregada para análise da clorofila-a e da feofitina foi o espectrofotométrico (unesco,1966). para o cálculo foram utilizadas as equações 1 e 2. eq. 1: clorofila-a = 29,6 [(e665 e750) (e665a e750a)] x v v x l eq. 2: feofitina = 27,9{[1,7 (e665a-e750a)] (e665 e750)} x v v x l onde: e : extinção da amostra não acidificada; a: amostra acidificada; v: volume do extrato (acetona 90%); v: volume da amostra filtrada em l; l: abertura ótica da cubeta em cm; 1,7 = valor máximo da razão e665/e665a, na ausência de feopigmentos, determinado experimentalmente, com clorofila a pura; 29,6/27,9 = fator destinado a restabelecer a concentração inicial em clorofila-a a partir da redução da absorvância. foram utilizadas três amostras de cap nacionais, similares aos cap importados destinados para os tratamentos em questão. as especificações das amostras de carvões utilizados são mostradas a seguir na tabela 1. adotaram-se duas concentrações de carvão ativado pulverizado, 0,2 % e 0,4% de massa de carvão sobre o volume da amostra d'água a ser tratada. foram adicionados 200 ml de água (filtradas em papel tarja preta, simulando um pré tratamento) às alíquotas de carvão secas a 150ºc durante um período de 3 horas. as amostras foram submetidas à agitação em shaker à temperatura ambiente (27 ºc). as variações de tempo de contato tabela 1 especificações dos carvões ativados pulverizados (cap). fonte: carbomafra revista brasileira de ciências ambientais número 14 dezembro/2009 30 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 preponderante mais restritivo e corresponde ao estabelecimento de objetivos de qualidade a serem alcançados através de metas progressivas intermediárias e finais de qualidade de água. para isso deve seguir os parâmetros estabelecidos como mostra a tabela 2, onde também é demonstrado os resultados obtidos da análise da água bruta coletada na margem direita da barragem do rio iraí. observa-se que o oxigênio dissolvido apresentou um valor menor que o estabelecido na legislação no ponto amostral, isto se deve à alta concentração de matéria orgânica presente na água e à direção do vento, sugerindo que a taxa de decomposição da matéria orgânica, incluindo a taxa de respiração dos microorganismos é maior que a taxa de produção de oxigênio fotossintético, como demonstrado na tabela 2. na água bruta, no ponto coletado (margem direita), foi observado uma concentração de algas e de produtos de degradação elevados, dadas às elevadas concentrações de clorofila-a (182,3 µg l-1) e feofitina (471 µg l-1). como observado na tabela 2, os valores estão muito acima do padrão estabelecido pelo conama 357/ 2005. outros parâmetros determinados foram na amostra de água bruta, dqo: 94mg l-1, oxigênio consumido: 95mg o2 l-1, sendo que os valores para descarte em um corpo hídrico classe ii não deve ultrapassar os valores de 125mg l-1 para dqo, com base nos valores obtidos, demonstra-se o excesso de matéria orgânica. as análises demonstram uma elevada carga de nitrogênio orgânico, que de acordo com os valores de matéria orgânica são fortes indicativos de poluição antrópicas, o que colabora com a floração, pois de acordo com charles & carneiro (2005) os cistos de cianobactérias tem capacidade de fixar o nitrogênio na forma molecular. a tabela 2 mostra uma distribuição das formas de nitrogênio, no ponto amostral é possível verificar que em relação às formas orgânicas de nitrogênio, onde há uma tendência de aumento da concentração de nitrogênio total, que é o principal fator que resulta na presença de algas. como citado anteriormente, a concentração limitante normalmente aceita para lagos onde não ocorrem florações constantes de algas situase próximo de 0,3mg l-1 de nitrogênio amoniacal + nitratos, o que não foi observado na amostra d'água, porem a forma primária (orgânica) encontra-se com valores elevados (andreoli, & carneiro, 2005). de acordo com a tabela 2, observando-se valores de ph e alcalinidade, nota-se claramente a tendência de alcalinização das águas devido à presença de esgoto urbano introduzidos no reservatório a partir de tributários principais, principalmente nos meses mais quentes. embora a presença de sais de bases fortes possa contribuir, o aumento do ph em águas naturais em geral ocorre pela presença de sais de ácidos fracos. na faixa de ph observado, os bicarbonatos representam a maior parte da alcalinidade existente, uma vez que é formada em quantidades consideráveis a partir da ação do co2, sobre materiais básicos do solo. a presença de co2 está principalmente ligada a respiração dos microorganismos, que é tanto maior quanto mais intensa a quantidade de matéria orgânica de esgotos após a realização da filtração convencional, a amostra foi caracterizada, obtendo-se os valores: 9,472 µg l-1 para clorofila-a, 4,464 µg l-1 para e feoftina e 37 mgo2 l-1 para oxigênio consumido, o que demonstra que ainda são valores consideráveis e próximos do limite da legislação. a tabela 3 mostra os resultados obtidos dos ensaios empregando carvões parâmetro unidade legislação* margem direita temperatura ºc 29,2 oxigênio dissolvido mg de o2 / l >6 1,4 ph entre 6 e 9 7,9 dqo mg de o2 / l 94 oxigênio consumido mgo2/l 95 nitrito mg/l 1 1,1.10-2 nitrato mg/l 10 <2.10-2 nitrogênio kjeldahl mg/l 5,0 nitrogênio orgânico mg/l 4,9 nitrogênio amoniacal mg/l 2 7,1.10-2 fosfato solúvel mg/l 9,2.10-3 alcalinidade (teste 1) mg caco3/ l 195,6 alcalinidade (teste 2) mg caco3/ l 181,0 clorofila –a µg/l 10 182,3 feofitina µg/l 471,0 tabela 2 resultados das análises da água na barragem do rio iraí. *de acordo com o conama 397/2008 revista brasileira de ciências ambientais número 14 dezembro/2009 31 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 amostra cap t min. m g/100 ml cr µg/l crxv µg/100ml x µg % branco 9,47 0,947 0,2 0,02 0,002 0,945 99,8 20 0,4 0,334 0,0334 0,9136 96,5 0,2 0,01 0,001 0,946 99,9 1 30 0,4 0 0 ?0,947 ?100 0,2 1,776 0,1776 0,7694 81,2 20 0,4 0,88 0,088 0,859 90,7 0,2 0,03 0,003 0,944 99,7 2 30 0,4 0 0 ?0,947 ?100 0,2 1,184 0,1184 0,8286 87,5 20 0,4 0,592 0,0592 0,8878 93,7 0,2 0,28 0,028 0,919 97,0 c lo ro fi la a 3 30 0,4 0 0 ?0,947 ?100 branco 4,464 0,464 0,2 1,69 0,169 0,295 63,6 20 0,4 0,01 0,001 0,463 99,8 0,2 1,6461 0,16461 0,2994 64,5 1 30 0,4 0 0 ?0,464 ?100 0,2 0,01 0,001 0,463 99,8 20 0,4 0,159 0,0159 0,4481 96,5 0,2 0,92 0,092 0,372 80,2 2 30 0,4 0 0 ?0,464 ?100 0,2 0 0 ?0,464 ?100 20 0,4 0 0 ?0,464 ?100 0,2 0 0 ?0,464 ?100 f e o fi ti n a 3 30 0,4 0 0 ?0,464 ?100 com diferentes características, empregados na remoção de matéria orgânica solúvel, proveniente da presença de cianobactérias e suas toxinas,dentre outras, na amostra de água do rio irai (filtrada). todos os car vões empregados apresentaram elevadas taxas de remoção de clorofila e feofitina nas condições utilizadas para os ensaios. empregando-se 0,2 % m/v de cap e tempo de contato de 20 minutos as taxas de remoção de clorofila e feofitina pelas amostras de cap 118-cb e 106-90 estiveram no mesmo patamar, 87,7% e 81,2% para a clorofila e 100% e 99,8% para a feofitina, respectivamente. a amostra de cap 108-90 apresentou o melhor desempenho na remoção da clorofila, entretanto para a feofitina a taxa de remoção foi de apenas 63,6%. o aumento do tempo de contato (30 min.) das amostras de cap com água não promoveu melhoria expressiva nas taxas de remoção dos contaminantes, excetuando a remoção de clorofila com as amostras 10690 e 118-cb. quando as doses de cap foram incrementadas para 0,4%m/v, independentemente do tempo de contato empregado, as taxas de remoção foram próximas às observadas para as doses de 0,2% m/v, excetuando para a remoção de feofitina quando usado o cap 108-90, que foi próxima a 100%. tabela 3resultados da adsorção de compostos orgânicos, provenientes da presença de cianobactérias e suas toxinas, em águas naturais em três carvões com diferentes características t = tempo de contato do carvão ativo com a água que contém o contaminante orgânico (clorofila -a e feoftina) m = massa de carvão ativo cr = concentração do contaminante na amostra de água após o tratamento com carvão x = massa do contaminante orgânico adsorvido pelo carvão % = porcentagem do contaminante orgânico removido da água (relação massa:massa) > > > > > > > > > > > > > > > > > > revista brasileira de ciências ambientais número 14 dezembro/2009 32 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 conclusões nas condições do presente trabalho, os resultados obtidos com amostras de cap comerciais apresentaramse positivos com relação à redução de matéria orgânica solúvel presente na água destinada ao consumo humano. os objetivos foram atingidos, visto que pudemos comparar o potencial de adsorção de diferentes tipos de carvões e concentrações, obtendo-se resultados satisfatórios. referências bibliográficas andreoli, c.; carneiro, c. gestão integrada de mananciais de abastecimento eutrofizados. companhia de saneamento do paraná sanepar e finep. 2005 bem, c.c. determinação do estado de eutrofização de um lago raso: estudo de caso do lago barigui curitiba. dissertação de mestrado. universidade federal do paraná pr, 2009 brasil. resolução conama nº 397. conselho nacional do meio ambiente. brasília, diário oficial da união, 7 de abril de 2008. brasil. resolução conama nº 91. conselho nacional do meio ambiente. brasília, diário oficial da união, 6 de fevereiro de 2009. eia rima da barragem do iraí matthiensen, a., yunes, j.s., codd, g.a. ocorrência, distribuição e toxicidade de cianobactérias no estuário da lagoa dos patos. departamento de química da furg. rio grande, rg. 1997. di bernardo, l. 1995. algas e suas influencias na qualidade das águas e nas tecnologias de tratamento. abes. rio de janeiro. esteves, f. a. fundamentos de limnologia. rio de janeiro: interciência/finep, 1988. kalff, j. 2002. limnology: inland water ecosystems. prentice-hall inc.: upper saddle river. julio-junio, h.f.; thomaz, s.m.; agostinho, a.a.; latini, j.d. distribuição e caracterização dos reservatórios. in: biocenoses em reservatórios: padrões espaciais e temporais ed.são carlos : rima, 2005. ambrósio jr., o. 1989. estudos sazonais sobre distribuição de alguns fatores físicos, químicos e da clorofila-a na enseada das palmas ilha anchieta maier, r. m.; pepper, i.l.; gerba, c.p. 2002 enviromental microbiology. internetional standard book nº 0-12-497570-4 unesco, 1966. determination of photosynthetic pigments in seawater. report of the scor-unesco working group 17. lorenzen, c. j. & jeffrey, s.w. 1980. determination of chlorophyll in seawater. report of intercalibration tests. apha, awwa, wef american public health association standard methods for the examination of water and wastewater. 21. ed. washington: american public health association, 2005. revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 55 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 gerenciamento de resíduos de serviços de saúde em um hemocentro do estado do paraná medical waste management in a blood center of paraná state resumo na literatura há poucos estudos sobre resíduos de serviços de saúde (rss) em hemocentros, o que motivou esta investigação, cujo objetivo foi diagnosticar o gerenciamento dos rss em um hemocentro do paraná (hpr). foi utilizada metodologia descritivo-exploratória, com uso de questionário, análise documental e caracterização dos rss. os dados revelaram produção de 224,5 kg de resíduos/semana (grupo a-35,23%, grupo e-10,97%, grupo d-53,7%), com 1,36 kg de rss por bolsa de sangue coletada, além de inadequações quanto à segregação e infraestrutura, com possíveis riscos à saúde e ambiente. o tratamento e disposição final dos rss ocorrem a 450 km da origem. conclui-se haver necessidade de elaboração de plano de gerenciamento dos rss e adequação às atuais políticas públicas. palavras-chave: resíduos de serviços de saúde, serviço de hemoterapia, gerenciamento de resíduos. abstract there are few published studies on health care waste (hcw) in blood banks, which motivated this research aimed to diagnose the management of rss in a blood center of the state of parana-brazil (bcp-br). methodology used was descriptive and exploratory, using a questionnaire, document analysis and characterization of the rss for 7 days. the data revealed production of 224.5 kg waste / week, as follows: group a-35,23%, group e-10,97% and d53,7%, with 1.36 kg of hcw per bag of blood collected, besides inadequacies regarding to segregation and infrastructure, with possible risks to health and the environment. the treatment and final disposal of rss occur at 450 km from the source. it is concluded that there is a need for preparation of management plan for hcw and adequacy to the current public policies. keywords: health service facility waste, blood bank, hemotherapy service, waste management. juice ishie macedo enfermeira, dra. em enfermagem pela ufmg. bolsista da fundação araucária/pr. professora da universidade estadual norte do paraná – clm bandeirantes, pr, brasil juice@uenp.edu.br. márcia regina m. neri ferreira farmacêutica. mestre em ciências da saúde. serviço de gestão de qualidade e biossegurança em hemocentro do paraná. curitiba, pr, brasil mmomesso@gmail.com. dennis armando betolini farmacêutico, professor associado departamento de análises clínicas e biomedicina, universidade estadual de maringá (uem) maringá, pr, brasil dabertolini@uem.br. adriana aparecida mendes enfermeira, doutoranda do programa de pós-graduação em enfermagem em saúde pública da escola de enfermagem de ribeirão preto da usp ribeirão preto, sp, brasil adrianamendes@usp.br angela maria m. takayanagui enfermeira, professora associada. resp. pelo laboratório de saúde ambiental da escola de enfermagem de ribeirão preto/usp, centro colaborador da oms para o desenvolvimento da pesquisa em enfermagem ribeirão perto, sp, brasil. ammtakay@eerp.usp.br mailto:juice@uenp.edu.br mailto:mmomesso@gmail.com mailto:dabertolini@uem.br mailto:ammtakay@eerp.usp.br revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 56 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução o princípio da responsabilidade social e ambiental e as consequências das ações antrópicas no ambiente, principalmente com a geração de resíduos sólidos urbanos, vêm sendo debatidos e colocados na pauta de discussões em espaços governamentais e não governamentais, assim como tema de debates e preocupações em vários eventos científicos nacionais e internacionais. o panorama dos resíduos sólidos no brasil, de 2012, revelou um crescimento de 1,3% de produção de resíduos sólidos por habitante no país, índice superior à taxa de crescimento populacional no mesmo período, de 0,9%, mantendo ainda 24 milhões de toneladas de lixo dispostos em sistemas inadequados de disposição final dos resíduos (abrelpe, 2012). entre os diferentes tipos de resíduos urbanos, destacam-se os resíduos de serviços de saúde (rss) que, de acordo com as resoluções nº. 306/04, da anvisa e nº. 358/05, do conama, são originários de estabelecimentos que atuam na área da saúde humana e animal, com atribuição de responsabilidade do gerenciamento, desde a geração até a disposição final, ao próprio gerador de resíduos, baseado no princípio de poluidor-pagador (anvisa, 2004; conama, 2005). a classificação dos rss, determinada pela anvisa, abrange cinco grupos: grupo a (resíduos potencialmente infectantes), grupo b (resíduos químicos), grupo c (rejeitos radioativos), grupo d (comuns) e grupo e (perfurocortantes). o grupo a, subdivide-se em: a1, a2, a3, a4 e a5, de acordo com os riscos relacionados à presença de agentes biológicos (anvisa, 2004). o fato desses resíduos serem compostos por materiais infectantes de origem biológica, como sangue, gazes, materiais de curativos, entre outros; ou de origem química, a exemplo de fármacos, produtos de limpeza e outros; e, também, radioativos e/ou perfurocortantes, os torna de alto risco para o trabalhador, para a saúde pública e para o ambiente, principalmente por suas características de patogenicidade e toxicidade (takayanagui, 2005; carneiro et. al. 2005; silva et al, 2011; who, 2013). essa questão também tem sido preocupação do centers for disease control and prevention (cdc) e por outros autores, pela possibilidade de exposição percutânea ou mucosa a sangue ou fluidos corporais de pessoas com infecção aguda ou crônica e pelo risco de transmissão do vírus da hepatite b (hbv) em 30%, pelo vírus da hepatite c (hcv) em 1,8% e vírus da imonodeficiencia adquirida (hiv) com 0,3%, principalmente nos serviços de hemoterapia, em função de coleta e processamento de sangue e derivados (who, 2013; cdcp, 2003; günther, 2008). sabe-se que os riscos de transmissão dessas doenças ocorrem em diferentes circunstâncias, com destaque para as particularidades e ocorrências em serviços de hemoterapia, pelas características próprias do serviço, envolvendo coleta e processamento de sangue e derivados (prado et al, 2004). atualmente, a hemoterapia destaca-se como uma especialidade de grande importância, enquanto suporte ao tratamento de várias doenças diagnosticadas nos últimos tempos e também pelo aumento do conhecimento científico e tecnológico adquirido. nesse contexto, evidenciase a crescente necessidade de produção de hemocomponentes, respaldada em parâmetros de qualidade e biossegurança, que asseguram a redução dos riscos inerentes aos procedimentos de rotina em hemocentros. a sistematização de processos de monitoramento e controle de riscos relacionados à geração, manejo, tratamento e disposição final de rss exige conhecimento em gestão, a partir de diagnósticos efetivos de implementação e de uma política capaz de garantir diretrizes e normas para ações eficientes e eficazes (philippi jr, et al, 2005). para tanto, a obtenção de informações sobre caracterização de rss, volume gerado e formas de manejo, tratamento e disposição final de resíduos em hemocentros são essenciais para um gerenciamento eficiente, tanto do ponto de vista de biossegurança, como logístico, econômico e social. embora, os rss em hemocentros representam sérios riscos aos profissionais e usuários dos serviços de saúde públicos e privados e também ao ambiente, há poucas informações científicas abordando indicadores sobre esse tipo de resíduos, que poderiam subsidiar a elaboração de planos de gerenciamento específicos e a tomada de decisão políticoadministrativa em instituições de saúde dessa natureza. além disso, não há uma clara definição na legislação nacional (brasil, 2005, 2011) sobre a forma de tratamento de resíduos contendo sangue e hemocomponentes, apenas fazendo referência a redução da carga microbiana, aplicando-se processo que visa a “inativação microbiana das cargas biológicas contidas nos resíduos”. tampouco há referência a essa exigência no plano nacional de resíduos sólidos, em elaboração no país, por exigência da nova política nacional de resíduos sólidos (pnrs), lei no. 12.305/2010 (brasil, 2010, 2012). o objetivo desta investigação foi fazer um diagnóstico do gerenciamento dos rss em um hemocentro regional, realizando a caracterização dos resíduos e sua quantificação, além de identificar as formas de manejo, tratamento e disposição final dos rss produzidos e sua proporção com as bolsas de sangue coletadas. revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 57 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 metodologia a metodologia utilizada foi descritivo-exploratória, com técnica observacional em campo, análise documental no serviço e aplicação de questionário previamente elaborado, com vistas ao diagnóstico da forma de gerenciamento dos rss em um hemocentro do estado do paraná (hpr), segundo as etapas da rdc 304/2004 da anvisa (brasil, 2011). além disso, foi realizada a caracterização e pesagem dos rss durante 7 dias consecutivos, identificando a quantidade produzida e a caracterização, de acordo com a classificação da rdc 306/04, bem como o manejo e disposição final dos rss. a coleta de dados iniciou-se com observação em campo dos procedimentos de rotina relacionados aos rss, durante 4 semanas consecutivas no mês de novembro de 2011, observando-se a forma de segregação, acondicionamento, identificação, coleta, transporte e armazenamento internos, tratamento e apresentação dos resíduos à coleta externa, em todos os setores do hemocentro, utilizando um registro de campo. também foi observada, a partir da rdc 306/04, a rotina da pesagem, coleta e transporte externos dos rss, realizada por empresa terceirizada, durante 7 dias consecutivos. a análise documental abrangeu leitura de relatórios de atividades e serviços prestados pelos diferentes setores do hpr, contendo informações mensais sobre a quantidade de usuários, tipos de serviços prestados e quantidades de bolsas de sangue coletadas e processadas, além da análise do plano de gerenciamento de rss (pgrss), o que ocorreu durante 3 semanas, paralelamente à observação em campo. nesse mesmo período foi aplicado um questionário, previamente elaborado, ao gestor dos rss da unidade em estudo, contendo questões semi estruturadas sobre as etapas do manejo de rss, de acordo com a rdc no. 306/04 e sobre o pgrss existente. na última semana de observação em campo procedeu-se à caracterização e pesagem dos resíduos gerados em cada setor da unidade em estudo, durante 7 dias consecutivos, realizada antes do armazenamento dos rss no abrigo externo. foi utilizada balança eletrônica marca filizola® mf 60, com capacidade de 60 kg, em aço inox, visor na coluna fixo na balança, procedendo-se, além da pesagem, à identificação e classificação dos rss diariamente. para esses procedimentos contou-se com a colaboração de um funcionário do serviço, devidamente treinado pelos pesquisadores, com uso dos equipamentos de proteção individual (epi) necessários para garantia da biossegurança. os dados obtidos foram organizados em planilha do excel e categorizados de acordo com as etapas de manejo de rss pela rdc no. 306/04. esta pesquisa teve aprovação de comitê permanente de ética em pesquisa envolvendo seres humanos, com parecer nº. 315/2011 de 10/07/2011. resultados e discussão quanto ao local de estudo o hemocentro do estado do paraná (hpr) é considerado um órgão público de grande importância para a área geográfica, atendendo a 30 municípios da região. de acordo com os dados levantados nos relatórios e registros de atividades do serviço, o hpr realizou coleta de sangue de 12.278 candidatos à doação no ano de 2011, de doadores espontâneos, convocados, fidelizados e repositores ou oriundos das campanhas de coleta externa, dos quais 8.515 (69,35%) efetivaram a doação, resultando numa média de coleta mensal de 710 bolsas de sangue. quanto à caracterização e pesagem dos rss a produção total dos diferentes grupos de rss foi de 224,5kg nos 7 dias consecutivos de pesagem, possibilitando uma estimativa mensal de 962,14 kg e projeção anual de 11.545,68 kg de rss. para a organização mundial de saúde, instituições que produzem acima de 100 kg de resíduos por mês são consideradas como grandes geradores de rss (pruss et al, 1999), o que faculta o hpr como grande gerador de rss. quanto aos grupos de resíduos gerados no hpr, houve uma produção de 120,6 kg de resíduos do grupo d, correspondendo a 53,7% do total produzido nos 7 dias de coleta. a produção de resíduos do grupo a1 foi de 51,1kg (22,76%), do grupo a4, 28kg (12,47%) e do grupo e, 24,6 kg (10,97%). a soma da quantidade de resíduos dos grupos a1, a4 e e gerados (103,7kg) correspondeu a 46,2% em relação à produção total de resíduos gerados durante os 7 dias de pesagem (tabela 1). sabe-se que esses resíduos dos grupos a1, a4 e e, requerem maior atenção pelos riscos que oferecem à saúde dos trabalhadores, uma vez que correspondem à produção de resíduos classificados como biológicos ou infectantes (incluindose perfurocortantes), principalmente em se tratando de hiv, hbv e hcv (cdcp, 2003; prado et al, 2004; takayanagui, 2005). além disso, esses valores encontrados representam também um importante indicador para os gestores do serviço, no que tange aos custos operacionais para manejo, tratamento e disposição final (günther, 2008). o volume gerado para o grupo d permite estimar uma produção mensal de 516,90 kg e anual de 6.288,95 kg. embora em revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 58 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 grande quantidade, 40% desses resíduos são recicláveis, sendo uma parte encaminhada para empresas de reciclagem (25%) e outra para uma associação universitária que mantém um programa de reciclagem e artesanato (15%), com impacto social e educacional, o que contribui para minimizar problemas ambientais com a disposição final e recuperação de matéria prima. as pesagens revelaram, ainda, baixa produção de resíduos químicos do grupo b (apenas 0,2 kg); isto ocorreu porque as substâncias químicas que geram esse tipo de resíduo são adquiridas em forma de kits previamente esterilizados e dimensionados na quantidade praticamente exata para cada análise específica, reduzindo a geração de resíduos químicos, do grupo b. produtos saneantes após o uso, são descartados como efluentes em rede de esgoto sanitário. não foi encontrado nem relatada geração de resíduo do grupo c. manejo dos rss no hpr quanto às etapas do manejo dos rss, no momento da geração, foi observada a existência de segregação e acondicionamento adequados, em embalagens específicas e devidamente identificadas, conforme a nbr 9190 e 7500 (abnt, 1993, 2000), respectivamente, em sacos brancos, leitosos e resistentes e em caixas adequadas, resistentes a vazamentos e puncturas, e identificados de acordo com o tipo de resíduo. foi também observado e relatado coleta e transporte internos, realizados duas vezes ao dia, em horário diferenciado da coleta de sangue e exames imunosorológicos, nos diferentes setores e armazenanados em sala de armazenamento próprio, localizada no interior do hemocentro. ao final de cada dia, o resíduos são coletados da sala de armazenamento interno e transportados até o abrigo externo, em carrinhos coletores adequados, devidamente identificados com simbologia de infectante. pela manhã, 6 vezes por semana, os resíduos são pesados por funcionários da empresa coletora terceirizada. os rss dos grupos a e e são transportados em veículo próprio até o local de tratamento, que é realizado em autoclave instalada a 450 km do serviço gerador, no mesmo local do aterro sanitário. o abrigo externo utilizado pelo hpr pertence a um hospital universitário que funciona ao lado do hemocentro, sendo compartilhado pelas duas instituições. apresenta características físicas e dimensões insuficientes pelo volume de rss gerados, além de localização sem restrição de acesso de pessoas estranhas ao hemocentro. essa observação evidencia a não conformidade dessa etapa do gerenciamento de rss com as normas técnicas e legais existentes, possibilitado a exposição a riscos para o pessoal do serviço e à comunidade. pela observação em campo e análise dos relatórios de atividades do local de estudo, bem como das respostas obtidas com o questionário aplicado, foi possível identificar que o hpr possui um pgrss elaborado, que orienta as ações do manejo no serviço, contemplando todos os itens exigidos pela nbr no. 306/04. correlação entre a coleta de bolsas de sangue e geração de rss utilizando os dados do relatório interno de coletas de bolsas de sangue do hpr e a estimativa de resíduos gerados em 30 dias, foi possível estabelecer a correlação média entre quantidade de bolsas de sangue coletadas mensalmente (710 unidades) e a quantidade de resíduos gerados no mês (962,14 kg), resultando numa taxa de 1,36 kg de rss para cada bolsa de sangue obtida no hpr. acredita-se que a partir deste indicador, os profissionais que trabalham no gerenciamento de rss do hpr, poderão intensificar as medidas administrativas e operacionais, por meio de capacitação e fiscalização dos profissionais da saúde envolvidos no hpr, visando reduzir a quantidade de rss gerados de forma a tabela 1. percentual de rss gerados em hemocentro do paraná, durante uma semana*, de acordo com classificação da rdc no. 306/04 da anvisa grupos de resíduos tipos de resíduos quantidade (kg/semana) (%) do total a1 a4 b d e infectantes infectantes químicos comuns perfurocortantes 51,10 28,00 0,20 120,60 24,60 22,76 12,47 0,10 53,70 10,97 total 4,50 100 * dados referentes a 7 dias consecutivos no mês de novembro de 2011 revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 59 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 minimizar os impactos e custos da gestão dos rss. quando se trata de indicadores de geração de resíduos em hospitais é comum na literatura informações sobre a taxa de produção de resíduos por leito ou por paciente, a exemplo do estudo realizado em um hospital de campinas, onde a taxa de produção de rss foi de 4,63 kg por leito (lima e castro, 1995), enquanto para hemocentros, esse tipo de taxa não é comum ser encontrada, fato que também evidencia a importância do cálculo deste indicador obtido. sabe-se que a existência de indicadores ou taxas são ferramentas essenciais que podem ser utilizadas como parâmetros de comparação de eficiência na gestão dos serviços de saúde, além de auxiliar na otimização dos processos e redução de custos. em pesquisa sobre regulamentação de resíduos infectantes em serviços de saúde , constatou-se a existência de orientações normativas para escolha e adoção de tecnologias de menor custo e de fácil controle operacional (silva et al, 2011). salienta-se que em relação a esse parâmetro, os procedimentos adotados pelo hpr, divergem desta recomendação, uma vez que os rss são coletados e transportados para tratamento e disposição final em município distante do local de geração, provavelmente elevando os custos e dificultando o controle operacional. o acompanhamento e descrição dos procedimentos de coleta externa revelaram problemas de ordem logística, tais como localização e infraestrutura inadequada do abrigo externo, associada a grande distância da unidade de tratamento e disposição final, localizado a 450 km do local de geração dos resíduos. conclusão o hpr classifica-se como um grande gerador de resíduos, com possíveis riscos à saúde pública e ao ambiente, o que exige especial atenção para o gerenciamento dos rss, principalmente no que se refere à adequação de várias etapas do manejo e à implementação de educação continuada em serviço, destacando valores significativos de produção de resíduos biológicos, atendendo às exigências das políticas nacionais sobre resíduos. embora o serviço pesquisado possua um pgrss, é preciso reavaliar a sistematização de segregação de resíduos com potencial para reciclagem, visando reduzir a geração de rss e melhorar o sistema de gerenciamento, principalmente na segregação e na melhoria da infraestrutura e localização do abrigo externo. isso pode ser obtido por meio de ações educativas conscientizadoras, de forma contínua, sobre manejo dos rss. as constatações inerentes ao abrigo externo sugerem, ainda, a necessidade de estudos para análise da viabilidade de construção de um novo abrigo, em função do volume de rss produzido e também da obrigatoriedade de adequação às normas vigentes. considerando a longa distância para o transporte, tratamento e disposição final e os respectivos custos adicionais e riscos ambientais inerentes, sugere-se o tratamento e destinação final dos rss do hpr no próprio município de origem. vale destacar que pela escassez de trabalhos na literatura científica sobre caracterização, quantificação e manejo dos rss em hemocentros, não é possível fazer comparações do indicador obtido neste estudo, o que também impossibilita maior profundidade de análise do pgrss em execução no hpr. no âmbito dos aspectos políticos na área de resíduos sólidos, há que se trabalhar para garantir articulação entre diferentes órgãos e setores públicos, nas esferas federal, estadual e municipal, visando um efetivo gerenciamento dos rss, em consonância com as diretrizes da nova pnrs. porém, é necessário, paralelamente, buscar minimização dos problemas oriundos da divergência de informações e dados sobre a real situação do gerenciamento de rss, o que é ressaltado no próprio plano nacional de resíduos sólidos no país, previsto na pnrs (brasil, 2010, 2012). para isso, faz-se necessário uma clara sistematização para inventários futuros sobre produção, manejo, tratamento e disposição final de rss. além disso, uso de indicadores quantitativos, como os trazidos neste estudo, podem servir de parâmetros para elaboração, análise, comparação e ajustes na eficiência dos planos de gerenciamento de resíduos, que passaram a ser exigidos em todo país, e, consequentemente, no processo de gestão, além de subsidiar as tomadas de decisões na contratação de empresas prestadoras de serviços de tratamento e disposição final de rss em hemocentros. agradecimentos esta pesquisa contou com o financiamento da fundação araucária apoio ao desenvolvimento científico e tecnológico do paraná. referências associação brasileira de empresas de limpeza pública e resíduos especiais (abrelpe): panorama dos resíduos sólidos no brasil -2012. 10. ed. especial. são paulo: abrelpe: grapa ed. e comunicação, 2012, 114p. associação brasileira de normas técnicas (abnt): nbr 9190: sacos plásticos para acondicionamento de lixo revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 60 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 requisitos e métodos de ensaio. rio de janeiro, 1993. ________. nbr 7500: símbolos de risco e manuseio para o transporte e armazenamento de material: simbologia. rio de janeiro, 2000. brasil. ministério do meio ambiente. conselho nacional do meio ambiente (conama). resolução conama nº. 358/2005, de 29 de abril de 2005. dispõe sobre o tratamento e a disposição final dos resíduos dos serviços de saúde. diário oficial [da] república federativa do brasil, brasília, df, 04 de maio de 2005. ________. ministério da saúde. agência nacional de vigilância sanitária (anvisa). resolução rdc nº. 306, de 07 de dezembro de 2004. dispõe sob o regulamento técnico para o gerenciamento de resíduos de serviços de saúde. disponível em: http://elegis.anvisa.gov.br. acesso em: 13 mar. 2011. _________, presidência da república. lei 12.305/10, de 02 de agosto de 2010. institui a política nacional de resíduos sólidos (pnrs); altera a lei no 9.605, de 12 de fevereiro de 1998; e dá outras providências. diário oficial [da] república federativa do brasil, brasília, df, 03 de agosto de 2010. ________. ministério do meio ambiente. plano nacional de resíduos sólidos (versão preliminar para consulta pública). brasília, 2012, 109p. carneiro, r. m. a.; takayanagui, a. m. m.; nery, a. a.; barbosa, a. l. m. experiências municipais sobre resíduos perigosos: avaliação, percepção e comunicação de riscos. revista brasileira de ciências ambientais, 2005; (2): 05-13. günther, wanda maria risso. resíduos sólidos no contexto da saúde ambiental. 2008. tese (livre docência em resíduos sólidos) faculdade de saúde pública, universidade de são paulo, são paulo, 2008. disponível em: <http://www.teses.usp.br/teses/dis poniveis/livredocencia/6/tde19072010-144112/>. acesso em: 2013-04-10. lima e castro, v.l.f. proposta de modelo de gerenciamento interno de resíduos de serviços de saúde – centro médico – campinas, sp. 1995. dissertação (mestrado em engenharia civil) – faculdade de engenharia, universidade estadual de campinas, campinas, 1995. philippi jr. a.; malheiros. t. f. saneamento e saúde pública: integrando homem e ambiente. in. philippi junior. a. saneamento, saúde e ambiente: fundamento para um desenvolvimento sustentável. barueri: manole, 2005. prado, m. a. ; melo, d. s.; machado, k. m. ; santos, s. l. v.; gir, e.; canini, s.r.m.s.; pelá, n. t. r. resíduos potencialmente infectantes em serviços de hemoterapia e as interfaces com as doenças infecciosas. revista brasileira de enfermagem, 2004; 57, (6):706-711. pruss, a.; giroult, e.; rushbrook, p. safe management of wastes from health care activities. hong kong: who library cataloguing-in-publication data. 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http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs281/en/index.html materia 5a materia 5b agradecimentos referências lima e castro, v.l.f. proposta de modelo de gerenciamento interno de resíduos de serviços de saúde – centro médico – campinas, sp. 1995. dissertação (mestrado em engenharia civil) – faculdade de engenharia, universidade estadual de campinas... world health organization (who). health-care waste management. available in: http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs281/en/index.html. access in.: 10.01.2013. 338 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 338-345 issn 2176-9478 a b s t r a c t aedes aegypti has overcome all kinds of mosquito control attempts over the last century. strategies for population control resorts to the use of synthetic insecticides, which can lead to problems like human intoxication and environmental contamination. the effects of bacillus thuringiensis var. israelensis (bti), ilex paraguariensis (yerba mate), and ilex theezans (caúna herb) extracts against a. aegypti larvae were evaluated. the bioassays were conducted under controlled laboratory conditions of temperature (27 ± 3°c) and photoperiod (12 h). hydroalcoholic extract of the leaves of i. theezans displayed better residual effect compared to the aqueous extract of i. paraguariensis fruits. the strongest residual effect of i. theezans was probably due to the presence of certain chemicals in its leaves, such as coumarins, hemolytic saponins, and cyanogenic glucosides, which were absent in i. paraguariensis. the results herein contributed to the prospection of natural insecticides and opened the possibility for subsequent studies on the use of plant extracts in field situations in a short-time scale. keywords: dengue; vector control; inseticide; entomology; mate herb. r e s u m o aedes aegypti superou todos os tipos de tentativas de controle do mosquito pelo homem no último século. estratégias para controle populacional recorrem ao uso de inseticidas sintéticos, que podem levar a problemas como intoxicação humana e contaminação ambiental. foram avaliados os efeitos de bacillus thuringiensis var. israelensis (bti), extratos de ilex paraguariensis (erva-mate) e ilex theezans (erva-caúna) contra a mortalidade de larvas de a. aegypti. os bioensaios foram conduzidos sob condições laboratoriais controladas de temperatura (27 ± 3°c) e fotoperíodo (12 h). o extrato hidroalcoólico de folhas de i. theezans apresentou melhor efeito residual quando comparado ao extrato aquoso de frutos de i. paraguariensis. o efeito residual mais forte de i. theezans provavelmente ocorreu devido à presença de substâncias químicas em suas folhas, tais como cumarinas, saponinas hemolíticas e glicosídeos cianogênicos, ausentes em i. paraguariensis. nossos resultados contribuíram para a prospecção de inseticidas naturais e abriram a possibilidade de estudos subsequentes sobre o uso de extratos vegetais em situações de campo em um curto espaço de tempo. palavras-chave: dengue; controle vetorial; inseticida; entomologia; erva-mate. how long is long enough? decreasing effects in aedes aegypti larval mortality by plant extracts over time quanto tempo é tempo suficiente? redução dos efeitos na mortalidade larval de aedes aegypti por extratos de plantas ao longo do tempo gilberto dinis cozzer1 , renan de souza rezende1 , junir antônio lutinski1 , walter antônio roman júnior1 , maria assunta busato1 , daniel albeny simões2 1universidade comunitária da região de chapecó – chapecó (sc), brazil. 2biovectors soluções em controle de vetores – chapecó (sc), brazil. correspondence address: daniel albeny simões – rua marechal borman, 317d – centro – cep: 89801-050 – chapecó (sc), brazil – e-mail: danielalbeny@gmail.com. conflicts of interest: the authors declare there are no conflicts of interest. funding source: universidade comunitária da região de chapecó. received on: 05/25/2020. accepted on: 10/27/2020. https://doi.org/10.5327/z21769478806 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 2, june 2021 http://orcid.org/0000-0003-4825-6032 http://orcid.org/0000-0002-4129-0863 http://orcid.org/0000-0003-0149-5415 http://orcid.org/0000-0001-8363-8795 http://orcid.org/0000-0003-0043-7037 http://orcid.org/0000-0002-8001-030x mailto:danielalbeny@gmail.com https://doi.org/10.5327/z21769478806 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ how long is long enough? decreasing effects in aedes aegypti larval mortality by plant extracts over time 339 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 338-345 issn 2176-9478 introduction over the last century, the mosquito aedes aegypti (linnaeus, 1762) has overcome all mosquito control attempts. a. aegypti females are well known by their capacity of naturally and/or under laboratory conditions replicate and transmit over 100 kinds of viruses (weaver and reisen, 2010). as an example, the viruses of dengue, chikungunya, zika, and, most recently, the mayaro (weaver and reisen, 2010) virus can be listed in brazil, which represent a real threat to public health (lopes et  al., 2014). therefore,  its medical importance requires the population control of this species to reduce virus transmission and, consequently, its epidemic status. although several chemical and natural products have been extensively used on attempts to reduce the population of adults and larvae (liu, 2015; apaire-marchais et al., 2016), adequate mosquito control is not even close to become true, especially due to the genetic resistance selectivity because of the incorrect use of natural products and chemicals (sun et  al., 2019). as a consequence, the most effective disease prevention method still focus on targeting the mosquito population by eliminating mosquito breeding places (brasil, 2002). a very promising field for reducing the mosquito population is to focus on mosquito control strategies that target immature aquatic stages, when the insect is more vulnerable (brasil, 2001; crivelenti et  al., 2010). for this purpose, the use of synthetic insecticides is well known for its efficacy, causing mosquito larval mortality (busato et  al., 2015; govindarajan et  al., 2018). however, those chemicals might affect humans, resulting in intoxication and environmental contamination, and affecting biodiversity (busato et  al., 2015; tahir et  al., 2015; baskar et  al., 2018; govindarajan et al., 2018). regarding the environment, the continuous use of synthetic insecticides may present undesirable effects, such as the long-term permanence in the environment, selection of resistant populations, and the appearance of new pests (tahir et  al., 2015; baskar et al., 2018; govindarajan et al., 2018). as to human health, the presence of such synthetic chemicals on the environment can cause neurological damage and is associated with a wide range of symptoms, with significant deficits in the nervous system function (araújo et al., 2007). alternatively to the use of synthetic chemicals, biological control plays an important role on mosquito management (zara et al., 2016; coelho et al., 2017). the use of bacteria spores as a mosquito larvicide has stood out among the several components that are part of mosquito-integrated management programs (zara et  al., 2016). over the last decade, the use of inactivated spores of the bacteria bacillus thuringiensis var. israelensis (bti), spread in the water of mosquito breeding places, has met the expected results, reaching mortality rates above 99% (soares-da-silva et  al., 2017; nakazawa et  al., 2020). additionally, during the last few years, plant-derived compounds have been extensively used as an alternative method for controlling mosquitoes, not only because this is a new insecticidal agent, but also because it has been described as being environmentally friendly (gomes et  al., 2016; guarda et  al., 2016; knakiewicz et  al., 2016; rosa et  al., 2016). the use of natural insecticides has some advantages over traditional synthetic products, because natural products are potentially less toxic to the environment. environmentally-friendly compounds are less concentrated, have faster degradation, and are specific to certain insect groups, resulting in less occupational exposure and less environmental pollution (krinski et al., 2014). ilex paraguariensis a. st.-hil (aquifoliaceae), known as mate, is an abundant plant, native of south america, 20 m tall, with a dense crown, and very branched (souza, 2009). after processing, its leaves are traditionally used in a regional tea known as mate in argentina, brazil, paraguay, and uruguay (souza, 2009). i. paraguariensis is commercially important due to the presence of caffeine and theobromine, both recognized as having a stimulant effect in the nervous and cardiocirculatory systems (castaldelli et al., 2011). the described pharmacological activities for i. paraguariensis leaf extracts include antioxidant, hypolipidemic (gao et  al., 2013; messina et  al., 2015), and hypoglycemic effects (conceição et  al., 2017). besides that, ilex theezans mart. ex reissek (aquifoliaceae), popularly known as caúna-herb, is commonly found in southern brazil (souza, 2009). it is well known due to the physiological characteristics of its leaves as an adulterant of i. paraguariensis (athayde et al., 1999). it is an evergreen tree, early secondary or late secondary species (souza, 2009), 20-m tall and 70-cm diameter, on average (athayde et al., 1999). both the i. paraguariensis fruit extract and the i. theezans hydroacoholic leaf extracts have larvicidal effect against a. aegypti larvae (busato et al., 2015; knakiewicz et al., 2016). some studies showed that ilex spp. leaves and fruit extracts kill a. aegypti larvae within a 24-h observational time (busato et  al., 2015; knakiewicz et al., 2016). however, there are no studies in the current literature evaluating the effects of time on the bioinsecticide lethal activity. how long is long enough for the bioinsecticide to maintain its ability to kill? (resende and gama, 2006; santos et  al., 2007; guirado and bicudo, 2009). in this context, the lethal residual effect of b. thuringiensis var. israelensis, and leaf and fruit extracts of i. theezans, and i. paraguariensis, respectively, against a. aegypti larvae were evaluated. time would positively affect a. aegypti larvae survival due to decay of the lethal compounds, as a hypothesis, but the mortality caused by i. theezans was higher when compared to i. paraguariensis, due to the difference in physical and chemical characteristics. material and methods animal source the a. aegypti larvae used in this experiment were provided by laboratório de entomologia ecológica (labent-eco). a filter paper cozzer, g.d. et al. 340 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 338-345 issn 2176-9478 holding about 300 eggs was placed in a plastic tray (30 × 20 cm) holding 1 l of tap dechlorinated water. after hatching, the larvae were distributed among three plastic trays of equal size and fed with 2 g of fish food. the mosquito larvae were raised for about 4-5 days until reaching 3rd and 4th instars. plant source and extract preparation fruits and leaves were obtained from native trees located at the marechal bormann district (27°19’05’’s; 52°65’11’’w), chapecó city (santa catarina state), in december 2016. plant parts were dehydrated at room temperature (± 20°c), pulverized in a knife mill (cielamb®, ce 430), and stored away from light and humidity. plant extracts were prepared according to busato et al. (2015) and knakiewicz et al. (2016). samples of 20 g of i. paraguariensis dehydrated fruits and i. theezans leaves were used. both samples were extracted by turbolysis, using 200 ml of distilled and deionized water and a hydroalcoholic solution (90% ethanol; 200 ml) as solvent, respectively (anvisa, 2019). the  extracts were filtered in büchner funnel, concentrated by rotavapor under reduced pressure, lyophilized, weighed, identified, and stored in a freezer at -20°c. hydroalcoholic and aqueous extracts were prepared using i. theezans and i. paraguariensis leaves and fruits, respectively. leaves at a concentration of 1,000μg/ml were used, and fruits were diluted to 2,000 μg/ml. b. thuringiensis var. israelensis (bti), strain wg®, was used in a concentration of 0.004 g/l, the lethal dose specified by the manufacturer. experimental microcosms and design plastic cups of 300 ml with 100 ml of dechlorinated water plus the treatment proposed were adopted. in each individual sample, 20 3rd and 4th instar a. aegypti larvae were added. each container was covered with a mosquito net held by a rubber elastic band. tests for the effects of bti spores; i. theezans, and i. paraguariensis leaves and fruits, respectively, were conducted; clean aged water (control) on the a. aegypti larval mortality after seven days of exposure was also performed (nakazawa et al., 2020). before running the mortality test, each experimental treatment aged from one to eight weeks. each week was considered as one age block with each treatment replicated six times. with  this experimental design, the independence of each set of treatments was assured. the aged treatments were used to test for larval survival in each experimental week. at the end of the 7th day, larval survival was recorded, with both pupae and emerged adults being considered as survivals. the experiment was performed for eight weeks (56 days) and carried out between april and may 2017 at the labent-eco mosquito colony room, under controlled conditions of temperature and photoperiod (27 ± 3°c, 12h d:l). statistics since both negative (bti) and positive (tap water) control survival rates were 0.16% and 100%, respectively, the data were analyzed in both ways, with (complete model) and without (simple model) these two categories. in order to evaluate differences in the percentage of larval mortality (response variable) between simple (i. paraguariensis and i. theezans) and the complete models (only water, bti spores, i.  paraguariensis and i. theezans), regarding week (1 to 8) and week-treatment interaction (explicative variables), we used factorial glm, with binomial correct to quasi-binomial (link = logit, test = chi-square) distributions (crawley, 2007). all analyzed glms were corrected for cases of underor overdispersion. differences among the categorical variables were assessed with a contrast analysis (crawley, 2007). in this analysis (orthogonal), the dependent variables (different treatment and weeks) were ordered increasingly and tested pairwise (with the closest values); sequentially, adding to the model values with no differences and testing with the next values in a stepwise model simplification (for more details see also chapter 9 of crawley, 2007). all analyses were performed using the r program (venables et al., 2019). results the a. aegypti larval mortality was not affected by the water age (positive control). in contrast, the bti resulted in the death of all the larvae until the age of seven weeks, with only 6.6% of larvae alive on the age of eight weeks (negative control). in this way, due to these extreme results in controls (0% of mortality in the positive control and 100% of mortality in the negative control), mortality data were analyzed only between treatments (i. paraguariensis and i. theezans). larval mortality was significantly different between treatments (i. paraguariensis and i. theezans), weeks (1 to 8), and interaction factors (week:treatment) for both glms models (with and without positive and negative controls; table 1). the highest larval mortality was found in the bti treatment (negative control), followed by i. theezans, i. paraguariensis, and positive control (table 1; figure 1a). in addition, the i.  theezans hydroalcoholic leaf extract, regardless of extract’s age, killed significantly more a. aegypti larvae than the aqueous i. paraguariensis fruit extract (table 1; figure 1b). a positive relationship between the survival of the larvae and the plant extract age was observed. in general, both i. paraguariensis and i. theezans killed less (mainly after seven weeks) mosquito larvae as the plant extracts aged (figure 2). a higher significant larval mortality was found in week 1, followed by weeks 2 and 3, weeks 4 and 6, week 5, and weeks 7 and 8 (figures 1b and 1c). residual deviance (estimate of the variance of the tested variables) in glm with positive and negative controls, showed that differences in all treatments (74%) was the main responsible for larval mortality, followed by extracts’ age (18%; table 1). on the other hand, residual deviance in glm, without positive and negative controls, showed that differences between all weeks (68%) was the main responsible for larval mortality, followed by treatments (6%; table 1). how long is long enough? decreasing effects in aedes aegypti larval mortality by plant extracts over time 341 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 338-345 issn 2176-9478 discussion transformation of the larvicide effect into food resource over time i. theezans and i. paraguariensis extracts are promising against mosquito larvae (if applied and monitored in the first weeks). the potential of using these plant extracts as larvicides for a. aegypti may be an advantage, since they are natural extracts and do not leave toxic waste in the environment. these extracts are an abundant and accessible alternative in southern brazil, where a. aegypti infestation and dengue cases have been observed in the last decade (busato et  al., 2015). however, extracts’ age should be considered; the main objective of the present study is not to discourage the use of such alternative method, but to warn about the importance of extract aging before using it for mosquito-control purposes. better results may also be obtained with the development of additional studies, evaluating the larvicidal activity of pure compounds isolated from these plants. furthermore, better results might be obtained by evaluating if there is a supporting effect of more than one active principle with larvicidal action against a. aegypti. plant extracts may degrade as time goes by, and these organic compounds with previous larvicidal activity may become food for a. aegypti larvae (explaining the residual deviance percentage in glms models). the transformation of larvicides into food probably took place, especially in those treatments with sevenand eight-weeks old plant extracts, which presented the highest survival rate. therefore, the age of plant extract should be considered (albeny-simões et al., 2015). aedes aegypti larval mortality between plant extracts plant extract age plays an important role on mosquito larvae mortality (mainly with positive and negative controls). despite the plant species, plant parts, and extraction method, mosquito larval mortality decreases with the aging of plant extracts. however, the extracts tested were highly efficient in the first weeks of the experiment (high mortality). the higher larval mortality found in the i. theezans extracts can be partially explained by the use of solvents during the extraction process (lee and houghton, 2005). the hydroalcoholic extraction method used to obtain the i. theezans extracts removed low polarity chemical constituents from plant tissues, and these molecules have a higher ability to penetrate mosquitoes’ larvae cells and modify their metabolic activities. on the other hand, aqueous extraction, used for the i. paraguariensis fruits, preferentially removes high-polarity chemical compounds, which are not able to easily penetrate such cells (lee and houghton, 2005). moreover, the susceptibility of a. aegypti larvae to i. theezans may be explained by the presence of secondary metabolites of the coumarin class and absence of alkaloids when compared to i. paraguariensis (valduga et al., 1997). coumarins are part of the secondary metabolism of several plants, being well known for presenting insecticidal activities, acting as a repellent of adult insects, preventing oviposition, impairing feeding and growth, promoting morphogenetic and hormonal system alterations, sexual behavior changes, and adult sterilization, among other effects (dietrich et al., 2011). furthermore, i. paraguariensis has a higher content of caffeoyl derivatives and flavonoids than i. theezans. flavonoids are recognized for their potent larvicidal activity, which may partially explain the results obtained herein (filip et al., 2001; garcez et al., 2013). in raw plant extracts, the active constituents are usually found in small concentrations (krinski et al., 2014). larvae mortality and extract age of aedes aegypti in both i. theezans and i. paraguariensis, the mortality of a. aegypti larvae exposed to one-week plant extracts was 100%. table 1 – generalized linear models (glm), degrees of freedom (df ), residual deviance (total and in), and p values, comparing the percentage of aedes aegypti larvae mortality after exposure to treatments (water control, bacillus thuringiensis israelensis — bti, hydroalcoholic dried leaves extract of ilex theezans, and aqueous ilex paraguariensis fruits extract), time (8 weeks) and interaction among treatments and weeks, under laboratory conditions. glm df resid. dev. resid. dev. % pr(>chi) analysis of contrast a. with positive and negative controls treatments 3 132.9 74.1 < 0.001 control < ilex paraguariensis < ilex theezans < bti weeks 7 33.4 18.6 < 0.001 week 8 = 7 < 5 < 4 = 6 < 3 = 2 < 1 treatment: weeks 21 3.0 1.7 < 0.001 residual 160 10.0 5.6 b. without positive and negative controls treatments 1 3.1 6.6 < 0.001 ilex paraguariensis < ilex theezans weeks 7 32.3 68.7 < 0.001 week 8 = 7 < 5 < 4 = 6 < 3 = 2 < 1 treatment:weeks 7 2.4 5.1 0.002   residual 80 9.2 19.6 cozzer, g.d. et al. 342 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 338-345 issn 2176-9478 however, the plant extracts for both species reduced the mortality of mosquito larvae as the plant extracts aged. these results pointed out the need for carefully selecting the right age for an ilex spp. plant extract before using it to control mosquito larvae. this is especially true since a product is considered efficient for pest population control when it reduces individuals above 80%, otherwise resistance genes are selected (jagadeesan et al., 2016). in addition, besides the decaying of lethal chemical compounds which were toxic for mosquito larvae on the first week, as time goes by, the organic compounds present on the plant extracts may act as a useful food source for mosquito larvae. in this way, since organic compounds are well known for being an important component of several larval habitats, forming the basis of many food webs (merritt et al., 1992; moore et  al., 2004), microorganisms such as bacteria play an important role in the cycling and breaking of large organic molecules (sinsabaugh and linkins, 1990). therefore, microorganisms may act making them more easily absorbed by aquatic organisms, such as mosquito larvae, especially those belonging to the culicidae family (merritt et al., 1992). as a result, decomposing microbial communities present a relevant contribution to the diet of culicid larvae, being ingested with the organic remains over time (merritt et  al., 1992; cochran-stafira; von ende, 1998; kaufman et al., 1999; eisenberg et al., 2000). the bti of the present study resulted in 93.4% mortality in the eight-week solution. the residual effect described in the technical manual of the manufacturer is 30 days. moreover, the values obtained herein were much higher than those described in the literature, with a lethality of 100% for 49 days and 6.6% of larval survival in up to 56  days. in this way, evaluating the effectiveness of the products that are already being used by state programs to control and combat a. aegypti could be performed. the use of the methodology without water renewal in the experiment resulted in a longer residual effect. thus, not evaluating the effect of this renewal in reducing the residual effect of larvicidal substances (pontes et  al., 2005). other studies in the field should encourage this water renewal by constantly emptying and replacing water, which would probably contribute to the reduction of the residual effect for all treatments tested. conclusions the present study emphasized the need to implement alternative methods for vector control, since they represent a long-term risk. furthermore, in the short term, it reported potential alternative pathways for mosquito-population control using natural products originated from the native flora. the plants presented a high larvicidal effect against a. aegypti, contributing to the maintenance of the quality of life and well-being of the population, since they are easily accessed by the local populations, reducing public expenditure with vector control and treatment of confirmed cases of dengue. finally, time positively affected the survival of a. aegypti larvae due to the decay of lethal compounds from plant extracts, corroborating our first hypothesis. we also found that mortality by b. thuringiensis var. israelensis was constant throughout the experimental period and a. aegypti larvae survival was lower in the treatments with plant extracts than with b. thuringiensis var. israelensis. high mortality was observed in extracts of i. theezans compared to i. *different letters (“a”, “b”, “c”, “d”, and “e”) indicate significant differences. boxes represent the quartiles, bold line represents the median, horizontal dashed line represents the mean, vertical dashed line represents the upper and lower limits, and circles represent the outliers. figure 1 – (a) aedes aegypti larvae mortality among treatments, (b) sample weeks with positive and negative controls, and (c) sample weeks without positive and negative controls among them*. how long is long enough? decreasing effects in aedes aegypti larval mortality by plant extracts over time 343 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 338-345 issn 2176-9478 contribution of authors: cozzer, g.d.: investigation, data curation, writing – original draft. rezende, r.s.: software, formal analysis, writing – review & editing. lutinski, j.a.: conceptualization, methodology, supervision, writing – review & editing. roman júnior, w.a.: methodology, writing – review & editing. busato, m.a.: writing – review & editing. simões, d.a.: supervision, formal analysis, funding acquisition, writing – review & editing. references agência nacional de vigilância sanitária (anvisa). 2019. farmacopeia brasileira. 6. ed. anvisa, brasília, 874 pp. albeny-simões, d.; 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decreasing effects in aedes aegypti larval mortality by plant extracts over time 345 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 338-345 issn 2176-9478 sinsabaugh, r.l.; linkins, a.e., 1990. enzymic and chemical analysis of particulate organic matter from a boreal river. freshwater biology, v. 23, (2), 301-309. https://doi.org/10.1111/j.1365-2427.1990.tb00273.x. soares-da-silva, j.; queirós, s.g.; aguiar, j.s.; viana, j.l.; neta, m.r.a.v.; silva, m.c.; pinheiro, v.c.s.; polanczyk, r.a.; carvalho-zilse, g.a.; tadei, w.p., 2017. molecular characterization of the gene profile of bacillus thuringiensis berliner isolated from brazilian ecosystems and showing pathogenic activity against mosquito larvae of medical importance. acta tropica, v. 176, 197-205. https://doi.org/10.1016/j.actatropica.2017.08.006. souza, m.f.f., 2009. chá mate (ilex paraguariensis): compostos bioativos e relação com atividade biológica. dissertation, mastering in nutrition, faculdade de saúde pública, universidade de são paulo, são paulo. sun, y.; dong, y.; li, j.; lai, z.; hao, y.; liu, p.; chen, x.; gu, j., 2019. development of large-scale mosquito densovirus production by in vivo methods. parasites and vectors, v. 12, (1), 255. https://doi.org/10.1186/s13071019-3509-5. tahir, u.; khan, u. h.; zubair, m.s.; bahar-e-mustafa, 2015. wolbachia pipientis: a potential candidate for combating and eradicating dengue epidemics in pakistan. asian pacific journal of tropical medicine, v. 8, (12), 989-998. https://doi.org/10.1016/j.apjtm.2015.11.012. valduga, e.; freitas, r.j.s.; reissmann, c.b.; nakashima, t., 1997. caracterização química da folha de ilex paraguariensis st. hil. 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nutrientes; pigmentos fotossintéticos. abstract the use of sewage sludge in plant production has been a promising alternative due to the high concentrations of organic matter and nutrients present in this biosolid. the objective of this work was to evaluate the effect of different proportions of organic compound containing sewage sludge on the substrate composition for the initial development of corn plants in greenhouse. the treatments consisted of composting (composed of sewage sludge and urban pruning residue) mixed with different proportions of commercial substrate. the addition of sewage sludge in the substrate improved the development of corn plants, evaluated by dry matter production of shoot and root, plant height, leaf number, stem diameter, root development and photosynthetic pigment production. this higher development of the plants was directly correlated with the higher levels of n, ca and mg accumulated in the plants. keywords: biosolid; nutrients; photosynthetic pigments. doi: 10.5327/z2176-947820180305 desenvolvimento inicial do milho (zea mays l.) em substrato contendo lodo de esgoto compostado initial development of maize (zea mays l.) in substrate with composted sewage sludge https://orcid.org/0000-0003-0743-9238 https://orcid.org/0000-0001-9051-9209 https://orcid.org/0000-0002-3653-7526 https://orcid.org/0000-0002-2397-3775 martins, c.a.c. et al. 70 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 69-79 introdução na última década, os investimentos em saneamento básico vêm aumentando no brasil, incluindo sistemas de coleta e tratamento de esgoto, com o objetivo de atender às exigências ambientais. no processo de tratamento de esgoto, é gerado um resíduo sólido conhecido como lodo de esgoto, cujo gerenciamento é considerado complexo, com custos elevados, e sua disposição final inadequada pode comprometer os efeitos benéficos da coleta e do tratamento de esgoto. a utilização agrícola desse resíduo é uma alternativa prevista na legislação (brasil, 2006), por ser fonte de matéria orgânica e nutrientes para as plantas (zhang et al., 2015; li et al., 2017), podendo resultar em benefício social, ambiental e econômico de disposição final. no entanto, a presença de algumas substâncias inorgânicas e orgânicas, bem como agentes patogênicos, pode inviabilizar a sua utilização na agricultura. no brasil, a resolução conama nº 375/2006 (brasil, 2006) estabelece os limites máximos permitidos desses contaminantes para uso do lodo de esgoto na agricultura. a presença de contaminantes inorgânicos e orgânicos é mais comum em lodo de esgoto gerado a partir de processos industriais contendo esses elementos. estudos vêm mostrando que em lodo de esgoto urbano a presença desses contaminantes mostra-se abaixo dos níveis críticos restritivos para sua utilização agrícola, o que permite sua aplicação ao solo dentro de limitações toleráveis de impacto ambiental (silva; resck; sharma, 2002). com relação aos agentes patogênicos, a legislação sugere uma série de tratamentos com o objetivo de reduzir agentes patogênicos e atratividade de vetores, entre eles a compostagem, que é um processo de transformação biológica de materiais orgânicos, tais como palha de arroz, café, papel etc., em fertilizantes orgânicos utilizáveis na agricultura (dores-silva; landgraf; rezende, 2013). diversos trabalhos têm mostrado aumento na produção de matéria seca, teores de nutrientes e produção de milho em solos tratados com lodo de esgoto (silva; resck; sharma, 2002; barros et al., 2011; rodrigues et al., 2011; garcia et al., 2012; bremm et al., 2012), podendo ser considerado de forma a contribuir como fonte de nutrientes para diminuir os custos de produção, aumentando, assim, os lucros dos produtores, além de ser uma alternativa para agregar valor ao produto e reduzir os impactos ambientais de seu descarte. o trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade do composto orgânico, produzido a partir da mistura de lodo de esgoto e resíduos de poda provenientes da conservação de ruas e terrenos urbanos, em diferentes concentrações quanto aos teores de nutrientes e produção inicial de milho. metodologia o lodo de esgoto foi coletado em uma estação de tratamento de esgoto do município de volta redonda, rio de janeiro. visando a reduzir as concentrações de coliformes termotolerantes (1.090.000 nmp.g-1 de st) e salmonella (59 p/a em 10 g de ms), que estavam acima dos valores permitidos pela legislação (brasil, 2006) para uso agrícola, foi realizada a compostagem como um processo de redução de patógenos. o lodo de esgoto foi misturado com resíduos de poda provenientes da conservação de ruas e terrenos urbanos da cidade (compostos basicamente de galhos, folhas de árvores e grama, que foram triturados com tamanho médio de 0,5 cm), na proporção 19:1 (lodo de esgoto: poda urbana), de modo que a relação carbono/ nitrogênio ficasse em torno de 30. o sistema de compostagem foi realizado em caixas d’agua de 1 m3 com aeração por meio de tubos perfurados com 1 m de comprimento e de 1” de diâmetro, para suprimento de oxigênio aos microrganismos responsáveis pela degradação da matéria orgânica e para controle de temperatura. os compostos foram revolvidos e umedecidos manualmente, a fim de garantir aeração e umidade corretas para o processo de compostagem. após 120 dias de compostagem, os teores de coliformes termotolerantes foram reduzidos para 2,18e+02 nmp.g-1 de st, valor abaixo dos limites máximos permitidos, e não foi encontrada salmonella no material, demonstrando a eficiência do processo de compostagem na redução de patógenos e a possibilidade de utilização do lodo na produção vegetal. desenvolvimento inicial do milho (zea mays l.) em substrato contendo lodo de esgoto compostado 71 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 69-79 em casa de vegetação, sementes de milho (zea mays l.) da variedade agroceres ag1051 foram semeadas em vasos de 8 l contendo os diferentes tratamentos constituídos da compostagem misturados com diferentes proporções de um substrato comercial, conforme descrição a seguir: • tratamento 0:1 (substrato comercial); • tratamento 1:2 (1 parte de composto de lodo de esgoto e resíduo de poda urbana:2 partes de substrato comercial); • tratamento 1:1 (1 parte de composto de lodo de esgoto e resíduo de poda urbana:1 parte de substrato comercial); • tratamento 2:1 (2 partes de composto de lodo de esgoto e resíduo de poda urbana:1 parte de substrato comercial); • tratamento 1:0 (1 parte de composto de lodo e resíduo de poda urbana). o substrato comercial era composto principalmente por casca de pinus moída e compostada, e pó de coco, para produção de mudas utilizando-se 3 repetições para cada tratamento. o experimento foi montado em um delineamento inteiramente casualizado, com 5 tratamentos e 3 repetições, totalizando 15 unidades experimentais. as características químicas dos diferentes tratamentos são apresentadas na tabela 1. as plantas foram colhidas 30 dias após a semeadura, momento em que foram avaliados os seguintes parâmetros: diâmetro do caule, altura da planta e número de folhas. posteriormente, foram separadas em raiz e parte aérea, lavadas e levadas para estufa com circulação forçada de ar a 70°c, para cálculo da produção de matéria seca. durante a coleta das plantas foram retirados discos foliares com 2,83 cm2 de área, os quais foram utilizados para extração dos pigmentos fotossintéticos utilizando-se dimetilsulfóxido (dmso), de acordo com metodologia de hiscox e israelstam (1979). a quantificação dos pigmentos foi realizada com base nas leituras espectrofotométricas a 750 nm (turbidez), 665 nm (clorofila a), 649 nm (clorofila b) e 480 nm (carotenoides). os valores obtidos foram expressos em concentração de pigmentos, segundo as equações propostas por wellburn (1994). trat1 n p k ca mg c % mo % relação c/n ph h 2 o* teores totais g.kg-1 1:2,5 0:1 2,94 1,43 2,15 3,01 1,74 58,03 10,01 19,74 5,6 1:2 4,29 2,05 2,20 9,91 1,67 84,73 14,61 19,75 5,8 1:1 7,09 2,71 2,20 20,76 2,24 91,79 15,83 12,95 5,9 2:1 8,14 3,26 2,19 25,45 2,69 116,69 20,12 14,34 6,0 1:0 23,96 9,69 2,19 60,49 5,64 267,56 46,13 11,17 6,3 teores trocáveis e disponíveis trat ca mg na h+al al k p cmolc.dm-3 mg.dm-3 0:1 5,50 2,13 0,30 13,45 0,0 1.323,41 1.720,21 1:2 14,00 8,38 0,55 12,13 0,0 1.009,19 2.680,85 1:1 22,50 7,75 1,04 15,10 0,0 1.018,44 3.455,32 2:1 24,75 10,25 0,92 11,72 0,0 889,05 3.797,87 1:0 25,50 15,75 1,29 9,90 0,0 362,27 4.492,55 tabela 1 – análises químicas dos teores totais e teores trocáveis do substrato formado com diferentes proporções de composto contendo lodo de esgoto e substrato comercial. 1proporção dos tratamentos – composto orgânico (formado por 19 partes de lodo de esgoto e 1 parte de resíduo de poda urbana):substrato comercial; n, p, k, ca e mg totais: tedesco et al. (1995); *ph em água 1:2,5; carbono orgânico: método walkley-black; ca e mg trocáveis: kcl 1 mol l-1; p disponível, k e na trocáveis: mehlich-1; h+al: acetato de cálcio (silva, 1999). martins, c.a.c. et al. 72 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 69-79 a determinação de parâmetros radiculares, como comprimento e área de raízes, foi realizada seguindo a metodologia proposta por brasil et al. (2000), sendo os dados processados no software siarcs 3.0 (embrapa-cnpdia®). foram quantificados os valores de área superficial radicular em cm2 e o comprimento radicular total em cm de raízes por tratamentos. teores totais de n, p, k, ca e mg foram determinados na parte aérea e raízes das plantas, de acordo com tedesco et al. (1995). a análise de variância e os testes de médias foram realizados usando o programa sisvar® (ferreira, 2011). para análise de correlação, foi utilizado o programa assistat (silva; azevedo, 2016). resultados e discussão nas figuras 1a e 1b são apresentados os dados de produção de matéria seca das plantas de milho nos diferentes tratamentos de compostagem misturados com substrato comercial. observa-se que a adição de composto formado a partir da compostagem de lodo de esgoto e resíduos de poda urbana favoreceu o desenvolvimento das plantas de milho. no tratamento 0:1, formado por 100% de substrato comercial, o desenvolvimento das plantas foi significativamente menor, tanto da parte aérea quanto da raiz (figuras 1a e 1b), demonstrando a eficiência do composto no desenvolvimento das plantas. o tratamento que obteve o maior desenvolvimento de parte aérea e da raiz foi o 2:1. garcia et al. (2012), avaliando o crescimento e nutrição de milho decorrentes da aplicação de lodo de esgoto doméstico, observaram que as massas secas total e da parte aérea de milho aumentaram ao longo das fases fenológicas de cultivo nos três tratamentos aplicados (adubação mineral; lodo de esgoto; e lodo de esgoto + adubação mineral), sendo o tratamento com lodo de esgoto + adubação mineral o que apresentou resultados mais expressivos para o peso de sementes por vaso das plantas de milho (produção). segundo junio et al. (2013), o aumento das doses de composto de lodo de esgoto promoveu incremento na produtividade da cultura do milho, atingindo valor máximo de 4,63 t.ha-1 de grãos, com a aplicação de 75 t.ha-1 de composto. a maior biodisponibilidade de nutrientes no solo (principalmente n, ca e p) encontrada nos tratamentos com composto orgânico contendo lodo de esgoto (tabela 1) provavelmente influenciou a maior produção de matéria seca nas plantas de milho. o milho é considerado uma planta exigente em termos nutricionais e, segundo fia, matos e aguirre (2006), é uma das culturas com que se tem obtido os melhores resultados com uso do lodo de esgoto como fertilizante. corroborando os resultados obtidos, silva et al. (2004), estudando o desenvolvimento de plantas de milho e eucalipto em solos com doses crescentes de composto formado a partir de lodo de esgoto e poda verde de árvore, demonstraram que o crescimento das plantas foi proporcional à quantidade de composto adicionado. o desenvolvimento radicular do milho foi expresso em área e comprimento radicular (figuras 1c e 1d). observa-se que a adição de composto formado a partir da compostagem de lodo de esgoto e resíduos de poda urbana favoreceu o desenvolvimento radicular. no tratamento 0:1, formado por 100% de substrato comercial, a área radicular foi significativamente menor em relação aos demais tratamentos (figura 1c), demonstrando a eficiência do composto no desenvolvimento das raízes. com relação ao comprimento radicular, os tratamentos contendo somente substrato comercial (0:1) e somente composto de lodo de esgoto (1:0) obtiveram resultados significativamente menores com relação às diferentes misturas (figura 1d), demonstrando o efeito positivo na melhoria das características agronômicas do substrato quando se adiciona lodo de esgoto ao substrato comercial. o tratamento que obteve o maior desenvolvimento radicular foi o 2:1. o estudo sobre raízes é muito importante para se entender o desenvolvimento e o crescimento da parte aérea das plantas, mas os procedimentos são trabalhosos, demandando habilidade e paciência, além da utilização critérios metodológicos para diminuir a variabilidade entre os tratamentos em estudo. bassoi et al. (1994), avaliando a distribuição do sistema radicular do milho, verificaram que cerca de 70% das raízes de milho concentraram-se na camada de 0 a 40 cm de profundidade; independentemente do modo de aplicação de n, os resultados de distribuição radicular foram obtidos por meio da técnica de análise do sistema radicular utilizando o siarcs. em outro estudo sobre a distribuição de raízes do milho, fante júnior et al., (1994) observaram que a quantificação radicular das plantas de milho mostrou maior concentração de raízes na camada de 0 a 20 cm, cerca de 70% de massa seca para uma desenvolvimento inicial do milho (zea mays l.) em substrato contendo lodo de esgoto compostado 73 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 69-79 presença radicular de aproximadamente 40%. o método de processamento de imagens mostrou-se como uma ferramenta importante no estudo detalhado sobre sistemas radiculares, podendo ser também aplicado às diversas áreas dentro da ciência agronômica (fante júnior et al., 1994). sousa et al. (2002), estudando o sistema radicular do maracujazeiro, observaram redução do comprimento e da área radicular do maracujazeiro com a profundidade do perfil, e os maiores valores se concentraram na camada de 0 a 0,40 m. entretanto, lucas, freizzone e coelho filho (2012) verificaram que o comprimento e a área de raiz de plantas de maracujá apresentaram maiores concentrações nas camadas variando de 0 até 0,50 m de profundidade. de acordo com os autores, as maiores áreas de raiz foram verificadas nas profundidades de 0 a 0,20 m e de 0,20 a 0,40 m, variando de 7% (k 1 — adição de 0,200 kg de k 2 o por planta) a 34% (k 2 — adição de 0,400 kg de k 2 o por planta) no perfil de solo estudado. na figura 2 são apresentados os dados de altura (cm), número de folhas e diâmetro do caule (mm) das plantas de milho na época da colheita. observa-se também que o tratamento 0:1, formado por 100% de substrato comercial, resultou em menor desenvolvimento das plantas em relação à altura da planta (figura 2a), ao número de folhas (figura 2b) e ao diâmetro do caule (figura 2c), corroborando os resultados de matéria seca (figuras 1a e 1b). portanto, a adição do composto formado por lodo de esgoto e resíduos de poda urbana favoreceu o desenvolvimento das plantas. observa-se aumento nas concentrações de n, ca e mg (tabela 2) na raiz e na parte aérea das plantas de milho nos tratamentos com composto orgânico contendo lodo de esgoto, quando comparados ao tratamento somente com substrato comercial (0:1). essa diferença foi mais expressiva quanto aos teores de n, cujas concentrações foram bem inferiores no tratamento figura 1 – produção de matéria seca da parte aérea (a) e raiz (b); área (c); e comprimento radicular (d) de milho nas diferentes proporções de composto orgânico (formado por 19 partes de lodo de esgoto e 1 parte de resíduos de poda urbana) e substrato comercial (0:1; 1:2; 1:1; 2:1; 1:0). letras iguais não diferem estatisticamente pelo teste de tukey a 1% de significância. proporções do composto orgânico e do substrato comercial proporções do composto orgânico e do substrato comercial proporções do composto orgânico e do substrato comercial proporções do composto orgânico e do substrato comercialc om pr im en to ra di cu la r (c m ) á re a ra di cu la r (c m 2) pe so s ec o da p ar te ra iz (g ) pe so s ec o da p ar te a ér ea (g ) 0:1 1:2 1:1 2:1 1:0 0:1 1:2 1:1 2:1 1:0 0:1 1:2 1:1 2:1 1:00:1 1:2 1:1 2:1 1:0 c ab ab a b c ab ab a b c b bc a bc b ab aa b 0 0,5 1 1,5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 0 0,5 1 1,5 4,5 4 3,5 3 2,5 2 2500 2000 1500 1000 500 0 250 200 150 100 50 0 5 a b c d martins, c.a.c. et al. 74 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 69-79 que não recebeu lodo de esgoto (0:1), que apresentou, consequentemente, menor produção de matéria seca (figura 1), bem como desenvolvimento da parte aérea (figura 2) e da raiz (figuras 1c e 1d), além de sintomas visuais de clorose nas folhas. barros et al. (2011), estudando a contribuição da adição de biossólidos na cultura do milho, encontraram resultados semelhantes, relacionando a deficiência de n ao pouco desenvolvimento da parte aérea e à senescência precoce das folhas mais velhas. as maiores concentrações de n, p, ca e mg (tabela 2) não foram relacionadas diretamente ao maior desenvolvimento da parte aérea da planta; inclusive, a produção de matéria seca da parte aérea (figura 1a) e a altura da planta (figura 2a) forneceram valores inferiores de produção, quando comparados aos dados obtidos com os tratamentos contendo misturas em diferentes proporções entre composto orgânico com lodo de esgoto e substrato comercial. esse resultado provavelmente ocorreu devido à contribuição dada pela composição do substrato comercial, que forneceu melhores características para o desenvolvimento das plantas. junio et al. (2013) observaram que os teores de n, p e k nas folhas de plantas de milho aumentaram com a adição de 75 t.ha-1 de composto de lodo de esgoto (considerada como a dose ótima recomendada). nesse trabalho, os autores estudaram a produtividade de milho adubado com composto de lodo de esgoto e fosfato natural de gafsa, e verificaram que, de modo geral, não houve influência da adubação fosfatada em relação aos teores de macronutrientes nos tecidos foliares. segundo garcia et al. (2012), a aplicação de lodo de esgoto doméstico e lodo de esgoto doméstico + adubação mineral proporcionou aumento dos teores foliares de n, ca, mg, p, k, s, zn, mn, cu e b nas plantas de milho. na tabela 2 observam-se os teores de pigmentos fotossintéticos nas folhas de milho; para as variáveis clorofila figura 2 – altura da planta (a); número de folhas (b); e diâmetro do caule (c) das plantas de milho nas diferentes proporções de composto orgânico (formado por 19 partes de lodo de esgoto e 1 parte de resíduos de poda urbana) e substrato comercial (0:1; 1:2; 1:1; 2:1; 1:0). letras iguais não diferem estatisticamente pelo teste de tukey a 1% de significância. proporções do composto orgânico e do substrato comercial a ltu ra d a pl an ta (c m ) 0:1 1:2 1:1 2:1 1:0 c a a a b 0 5 10 15 40 35 30 25 20 proporções do composto orgânico e do substrato comercial n úm er o de fo lh as 0:1 1:2 1:1 2:1 1:0 b a a a ab 0 1 2 3 8 7 6 5 4 proporções do composto orgânico e do substrato comercial d iâ m et ro d o ca ul e (m m ) 0:1 1:2 1:1 2:1 1:0 b a a a a 0 1 6 7 5 4 3 2 a b c desenvolvimento inicial do milho (zea mays l.) em substrato contendo lodo de esgoto compostado 75 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 69-79 tabela 2 – concentração de n, p, k, ca e mg (g.kg-1) na parte aérea e raiz das plantas de milho e teores de clorofilas a, b e total, carotenoides e razão entre clorofilas a e b nas folhas de milho (zea mays l.) em tratamentos com diferentes proporções de composto orgânico contendo lodo de esgoto e substrato comercial. tratamento* parte aérea n p k ca mg g.kg-1 0:1 1,52c 0,26b 7,22d 0,61c 0,50c 1:2 3,03b 0,21c 7,98c 0,92b 0,92b 1:1 3,74b 0,21c 9,50b 0,94b 0,92b 2:1 3,56b 0,22bc 10,14a 1,01b 1,00b 1:0 5,13a 0,33a 7,16d 1,23a 1,22a raiz n p k ca mg g.kg-1 0:1 0,41b 0,07d 1,88b 0,69c 0,05b 1:2 2,57a 0,11c 3,07a 0,94b 0,43a 1:1 2,16a 0,13bc 3,16a 1,30a 0,48a 2:1 2,34a 0,15b 2,70ab 1,50a 0,51a 1:0 2,92a 0,20a 1,67b 1,56a 0,60a tratamento* pigmentos fotossintéticos chla chlb ctotal cx+c chla/chlb µg.cm-2 0:1 4,14 b 2,27c 6,41b 0,86b 1,82b 1:2 21,16a 10,30ab 31,46a 2,43a 2,06a 1:1 20,08a 9,47b 29,55a 1,95a 2,12a 2:1 21,12a 9,83ab 30,95a 2,18a 2,15a 1:0 22,86a 11,10a 33,96a 1,93a 2,06a letras iguais, na coluna, na mesma parte da planta e nos pigmentos fotossintéticos, não diferem estatisticamente pelo teste de tukey a 1% de significância. *proporções de composto orgânico (formado por 19 partes de lodo de esgoto e 1 parte de resíduos de poda urbana) e substrato comercial (0:1; 1:2; 1:1; 2:1; 1:0). chla: teores de clorofila a; chlb: teores de clorofila b; ctotal: teores de clorofila total; cx+c: carotenoides; chla/chlb: razão entre clorofilas a e b. a, clorofila total, carotenoides e razão entre as clorofilas a e b, não houve diferença significativa entre os tratamentos contendo composto de lodo de esgoto em diferentes proporções (1:2; 1:1; 2:1 e 1:0). o menor teor de todas as variáveis analisadas (chla, chlb, ctotal, cx+c e razão entre chla/chlb) nas folhas de milho foi verificado no tratamento 0:1, contendo 100% de substrato comercial (tabela 2), cujos teores médios de clorofilas a, b e total foram aproximadamente cinco vezes inferiores aos tratamentos contendo composto de lodo de esgoto. os maiores teores desses pigmentos nas folhas de milho observados nos tratamentos contendo composto de lodo de esgoto devem estar relacionados aos maiores teores de n presente nesses tratamentos (tabela 1), resultando em maior acúmulo desse elemento nas folhas das plantas (tabela 2). o n é absorvido em maior quantidade pela cultura do milho e sua influência na fotossíntese pode ocorrer de várias formas, como pelo uso martins, c.a.c. et al. 76 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 69-79 na formação dos cloroplastos, na síntese proteica e na síntese de clorofila (rocha et al., 2016). observando-se a matriz de correlação (tabela 3), verificou-se correlação positiva entre os tratamentos e o teor de n nas folhas de milho, indicando que os tratamentos com as maiores quantidades de composto de lodo de esgoto (tabela 1) proporcionaram elevadas quantidades desse nutriente na parte aérea das plantas de milho. dessa forma, comprova-se a atuação do lodo de esgoto no suprimento de n para o cultivo de milho. sabe-se que a taxa fotossintética é influenciada positivamente pela disponibilidade de n (dubey; raghubanshi; dwivedi, 2017). portanto, o fornecimento adequado de n por meio da adição de composto de lodo de esgoto consiste em uma alternativa à utilização de fertilizantes minerais para manutenção das taxas fotossintéticas adequadas, resultando em melhor desenvolvimento da cultura. para as variáveis n, ca e mg na parte aérea de milho (npa, capa e mgpa), clorofilas a, b e total e razão entre chla/chlb, foi observado alto coeficiente de determinação a 1% de significância (tabela 3), mostrando que os maiores teores desses nutrientes absorvidos pelas plantas nos tratamentos contendo composto de lodo 1proporções de composto orgânico (formado por 19 partes de lodo de esgoto e 1 parte de resíduos de poda urbana) e substrato comercial; npa: teor de nitrogênio na parte aérea; ppa: teor de fósforo na parte aérea; kpa: teor de potássio na parte aérea; capa: teor de cálcio na parte aérea; mgpa: teor de magnésio na parte aérea; chla: teor de clorofila a; chlb: teor de clorofila b; cx+c: teor de carotenoides; ctotal: teor de clorofila total; chla/chlb: razão entre clorofilas a e b; **significativo a 1% de probabilidade; *significativo a 5% de probabilidade; nsnão significativo. trat1 npa ppa kpa capa mgpa npa 0,9275** ppa 0,4548ns 0,4506ns kpa 0,2362ns 0,1226ns -0,6785** capa 0,9377** 0,9679** 0,4066ns 0,1293ns mgpa 0,9153** 0,9565** 0,3226ns 0,1862ns 0,9830** chla 0,7585** 0,8359** -0,0143ns 0,3880ns 0,8839** 0,9151** chlb 0,7536** 0,8414** 0,0172ns 0,3393ns 0,8893** 0,9226** cx+c 0,4764ns 0,5625* -0,2737ns 0,4166ns 0,6506** 0,7012** ctotal 0,7572** 0,8380** -0,0042ns 0,3726ns 0,8860** 0,9179** razão chla/chlb 0,6717** 0,6847** -0,2773ns 0,6839** 0,7270** 0,7548** chla chlb cx+c ctotal razão chla/chlb npa ppa kpa capa mgpa chla chlb 0,9980** cx+c 0,9079** 0,9015** ctotal 0,9998** 0,9991** 0,9063** razão chla/chlb 0,8989** 0,8717** 0,8510** 0,8906** tabela 3 – matriz de correlações lineares simples entre as variáveis de plantas de milho. desenvolvimento inicial do milho (zea mays l.) em substrato contendo lodo de esgoto compostado 77 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 69-79 de esgoto (tabela 2) influenciaram diretamente a síntese de pigmentos fotossintéticos. argenta et al. (2001), avaliando a correlação simples entre diferentes estádios de desenvolvimento de plantas de milho e teores de pigmentos fotossintéticos, observaram correlações positivas entre teor de n e clorofila extraível da folha, nos estádios de 10 a 11 folhas expandidas e de espigamento. martins et al. (2010) verificaram que os teores de n-nitrato e n-amônio nas folhas de cultivares de batata apresentaram correlação alta e significativa com os teores de clorofila a e total extraíveis da batateira. apesar da significativa correlação entre os teores de nitrogênio (npa), de cálcio (nca) e de magnésio (mgpa) com os carotenoides, o coeficiente de determinação foi menor para n (0,5625), quando comparado ao ca (0,6506) e ao mg (0,7012), mostrando maior correlação do acúmulo de ca e mg na parte aérea com produção de carotenoides (tabela 3). o ca está ligado aos polissacarídeos na parede celular e à calmodulina, uma pequena proteína importante na sinalização e regulação das atividades de muitas enzimas. tanto a alta concentração externa de ca quanto a sua carga positiva bivalente criam um grande gradiente de potencial eletroquímico que favorece o movimento de ca para dentro da célula, com isso, o ca liga-se a proteínas, principalmente calmodulina, e a organelas intracelulares, como mitocôndria, núcleo, retículo endoplasmático (re), e a organelas fotossintetizantes, os cloroplastos (epstein; bloom, 2006). os maiores coeficientes de determinação encontrados para as clorofilas a e b com o mg se justificam pelo elemento ser constituinte (parte integrante) das moléculas das clorofilas a e b. conclusões o uso de composto orgânico formado a partir das diferentes proporções de lodo de esgoto e resíduos de poda urbana favoreceu o desenvolvimento das plantas de milho, mostrando o potencial fertilizante do composto obtido. a proporção 2:1 (2 partes de composto de lodo de esgoto e resíduo de poda urbana:1 parte de substrato comercial) foi a que apresentou melhores resultados com relação ao desenvolvimento das plantas. a adição de composto orgânico contendo lodo de esgoto favoreceu os teores de n, ca e mg nas folhas de plantas de milho, os quais influenciaram positivamente as taxas de pigmentos fotossintéticos sintetizados, resultando na melhoria do desenvolvimento das plantas. referências argenta, g.; silva, p. r. f.; bortolini, c. g.; forsthofer, e. l.; strieder, m. l. relação da leitura do clorofilômetro com os teores de clorofila extraível e de nitrogênio na folha de milho. revista brasileira de fisiologia vegetal, v. 13, n. 2, p. 158-167, 2001. http://dx.doi.org/10.1590/s0103-31312001000200005 barros, i. t.; 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(circular técnica, 25.) sousa, v. f.; folegatti, m. v.; coelho filho, m. a.; frizzone, j. a. distribuição radicular do maracujazeiro sob diferentes doses de potássio aplicadas por fertirrigação. revista brasileira de engenharia agrícola e ambiental, v. 6, n. 1, p. 51-56, 2002. http://dx.doi.org/10.1590/s1415-43662002000100010 tedesco, m. j.; gianello, c.; bissani, c. a.; bohnen, h.; volkweiss, s. j. análise de solo, plantas e outros materiais. 2. ed. porto alegre: ed. ufrgs, 1995. 174 p. wellburn, a. r. the spectral determination of chlorophylls a and b, as well as total carotenoids, using various solvents with spectrophotometers of different resolution. journal of plant physiology, v. 144, n. 3, p. 307-313, 1994. https://doi. org/10.1016/s0176-1617(11)81192-2 zhang, j.; lv, b.; xing, m.; yang, j. tracking the composition and transformation of humic and fulvic acids during vermicomposting of sewage sludge by elemental analysis and fluorescence excitation-emission matrix. waste manage, v. 39, p. 111-118, 2015. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2015.02.010 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. 643 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 643-653 issn 2176-9478 a b s t r a c t the final disposal of solid waste in landfills may result in the production of a clean and renewable energy through the exploitation of biogas generated in these locations. this study aims to estimate the methane production in a landfill, with a total population of 237,298 inhabitants, and a total generation of waste of 83,561.78 ton/year, in the last year of operation, located in the state of minas gerais and evaluate the economic feasibility of a biogas exploitation project in this place, for electrical energy generation. the methane production was estimated by the intergovernmental panel on climate change (ipcc) methodology, obtaining the maximum methane production value of 6,692,590 m³ in the last year of operation of the landfill. for economic feasibility analysis, the tools, such as net present value, discounted payback, and internal rate of return, were used with values of r$ 1,323,684.90 for 8 years, 4 months, and 12 days, and 9% per annum, respectively, demonstrating that the implementation of the project for the use of biogas at the landfill was viable, with positive economic return. keywords: economic analysis; electrical energy; final disposal; methane gas; solid waste. r e s u m o a disposição final de resíduos sólidos em aterros sanitários pode resultar na produção de energia limpa e renovável por meio do aproveitamento do biogás gerado nesses locais. o objetivo deste estudo foi estimar a produção de metano em um aterro sanitário, com população total atendida de 237.298 habitantes, e uma geração total de resíduos de 83.561,78 t ano-1, no último ano de operação, localizado no estado de minas gerais e estudar a viabilidade econômica de um projeto de aproveitamento de biogás no local do aterro, para geração de energia elétrica. para estimar a produção de metano utilizou-se a metodologia proposta pelo painel intergovernamental sobre mudanças do clima (ipcc, 1996), obtendo-se o valor máximo de produção de metano igual a 6.692.590 m3, no último ano de operação do aterro. para análise de viabilidade econômica, utilizaram-se as ferramentas valor presente líquido (vpl), payback descontado e taxa interna de retorno (tir), com valores encontrados de r$ 1.323.684,90, 8 anos, 4 meses e 12 dias, e 9% a.a., respectivamente, demonstrando que a implantação do projeto de aproveitamento de biogás no aterro foi viável, apresentando retorno econômico positivo. palavras-chave: análise econômica; energia elétrica; disposição final; gás metano; resíduos sólidos. energy potential and economic feasibility of biogas: case study of a landfill in minas gerais, brazil potencial energético e viabilidade econômica do biogás: estudo de caso de um aterro sanitário em minas gerais, brasil tatiane leticia de carvalho souza1 , andré luiz marques rocha1 , daniel brianezi1 1centro federal de educação tecnológica de minas gerais – belo horizonte (mg), brazil. correspondence address: tatiane leticia de carvalho souza – av. amazonas, 5253 – nova suíça – cep: 30421-169 – belo horizonte (mg), brazil – e-mail: tatianecsouza14@gmail.com conflicts of interest: the authors declare that there are no conflicts of interest. funding: none. received on: 09/30/2020. accepted on: 07/13/2021 https://doi.org/10.5327/z21769478935 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. http://orcid.org/0000-0002-9052-6692 http://orcid.org/0000-0002-2798-6768 http://orcid.org/0000-0002-3822-7599 mailto:tatianecsouza14@gmail.com https://doi.org/10.5327/z21769478935 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ souza, t.l.c. et al. 644 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 643-653 issn 2176-9478 introduction the increase in the urban population combined with changes in consumption habits caused an increase in the production of urban solid waste (iclei, 2009). these residues, when disposed inappropriately, result in public health and environmental problems, such as the proliferation of vectors and diseases and pollution of soil, water, and air (figueiredo, 2011). most of the solid waste collected in brazil is destined for landfills. between 2018 and 2019, about 59.5% of the total solid waste collected went to landfills (abrelpe, 2019), which are a form of environmentally appropriate final disposal provided by the national solid waste policy (brasil, 2010). however, there are some environmental problems related to this form of final disposal, among them is the emission of gases. according to the ministry of the environment (brasil, 2019), the landfill can be considered a biological reactor in which one of the  main products generated are the gases that have mainly methane and carbon dioxide in their composition, which are greenhouse gases, with methane having a potential of causing global warming 21 times greater than carbon dioxide (ipcc, 2013). therefore, it is clear that biogas generated in landfills can be characterized as a global problem, thus highlighting the importance of using it as an alternative to avoid the emission of this gas and, in return, generate a source of clean energy, because it has a high energy potential and is a renewable, economically viable, and environmentally correct source of energy (bianek et al., 2018). the brazilian energy matrix places the country at an advantage in the generation of renewable energy, as it has one of the cleanest matrices in the world (freitas and makiya, 2012). of the electricity produced in the country, 81.4% comes from renewable sources, while 22.8% of the energy comes from renewable sources and the rest from nonrenewable sources globally. however, most of the renewable energy produced in brazil comes from hydroelectric power stations (epe, 2018b). as the brazilian energy matrix is based on hydropower, the generation of new forms of electrical energy, such as that coming from biogas, is not encouraged with the same intensity (arcadis, 2010). according to durão (2017), brazil has the potential for generating electrical energy through the use of biogas in landfills, but this energy potential is still very less explored, and the generation corresponds only to 1,22% of the total energy matrix in brazil (aneel, 2020). some examples of thermal power stations using biogas in landfills in brazil are: the biogas thermal power station at the solid waste treatment center on br-040, in belo horizonte (mg); the thermal power station at the landfill in uberlândia, uberlândia (mg); the valorgás thermal power station, juiz de fora (mg); the bandeirantes thermal power station, são paulo (sp); the biogas thermal power station at the sítio são joão landfill, são paulo (sp); the thermal power station of guatapará, guatapará (sp); the termoverde salvador power  station, salvador (ba); the itajaí biogás e energia s.a. thermal power station,  canhanduba (sc); and the recreio biothermal power station, minas do leão (rs). these power stations were implemented between 2004 and 2015 in brazil and have a total installed potential of 86.3 mw for generating electrical energy, most of which are present in landfills in the southeast region of the country (nascimento et al., 2019). in addition, it is worth mentioning termoverde caieiras, the largest thermal power plant powered by landfill biogas in brazil, with an installed power of 29.5 mw (aneel, 2020). thus, it is clear that there are few biogas projects in operation in the country, although there is potential for its use, and this is explained by the existence of some difficulties mainly related to the economic feasibility and operational problems of the system (arcadis, 2010). therefore, the technical and economic feasibility studies for the implementation of this energy source are important to promote its expansion and the exploitation of this potential available in brazil, considering the importance of the energy use of biogas in landfills as an alternative for the reduction of greenhouse gas emissions and for the diversification of the brazilian energy matrix. thus, this study aimed to estimate the energy potential of biogas and the economic feasibility of its use for the production of electrical energy in a landfill that serves three municipalities located in the metropolitan mesoregion of belo horizonte, in the state of minas gerais. literature review quantification of landfill biogas the quantification of biogas generated in landfills can be done through mathematical models that use data about the landfill, such as precipitation, mass of waste deposited, characteristics of the site and waste, to conduct the theoretical estimate of methane produced (barros, 2012). currently, the most commonly used methods are based on first-order decay equations. these models consider that the age of the waste has an influence on the production of biogas and that there is a decrease in production over the years, from a certain amount of waste disposed in the landfill (abrelpe, 2013). among the models that use first-order kinetics, we can mention the methodology proposed by the intergovernmental panel on climate change (ipcc, 1996), a methodology that is simple to apply to calculate methane emissions. in this method, the amount of degradable organic carbon (doc) present in solid waste is estimated for specific regions, requiring statistical data on the population and urban solid waste (vieira et al., 2015). energy exploitation of biogas in landfills according to the ministry of the environment (brasil, 2019), the energy exploitation of biogas aims to transform it into other forms of energy such as electric, steam, fuel for boilers or stoves, vehicle fuel, or for supplying gas pipelines. the energy potential of biogas is due to its high methane content, which makes it suitable for several applications in the field of energy generation (iclei, 2009). energy potential and economic feasibility of biogas: case study of a landfill in minas gerais, brazil 645 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 643-653 issn 2176-9478 in a landfill, this process occurs through the conversion of chemical energy present in organic matter molecules into mechanical energy that activates a generator, thus producing electrical energy. methane is the constituent of biogas used to fuel engines and generators for the production of electrical energy in landfills, reducing the negative impacts generated by its emission through complete combustion for energy purposes (landim and azevedo, 2008). according to iclei (2009), the biogas extraction system has vertical and horizontal drains, blowers, filters responsible for removing particulate material, and condensate separating tanks; and for the generation of electrical energy, generator sets are used, such as microturbines and internal combustion engines, the latter being the most used in projects aimed at generating electrical energy from landfill biogas, due to the compatibility of power with the economic feasibility of the project (barros, 2012), presenting higher electrical efficiency and lower cost when compared with other technologies (iclei, 2009). according to usepa (2021), biogas is extracted from landfills using vertical wells, drilled into the residual mass, and connected to horizontal wells and a blower/flare system. the gas is then directed, through this system, to a central point where it can be treated according to its final use, and can be burned or used in energy generation projects. economic feasibility of using biogas as electrical energy the implementation of electrical energy generation systems in landfills requires the execution of technical and economic feasibility studies, in order to verify the potential of biogas generation in the landfill, due to the amount of organic matter present in the waste, and to evaluate the electrical energy generation costs (van elk, 2007). there are some factors that indicate the possibility of a landfill being economically viable or not for the installation of biogas energy exploitation projects. among them, we can mention the population served of at least 200,000 inhabitants (arcadis, 2010; barros et al., 2014), receiving a minimum daily amount of waste of 200 tons and 500,000 total tons in its life span (johannessen, 1999). according to costa (2016), the implementation of inter-municipal consortia makes the implementation of biogas energy exploitation projects viable, since municipalities that meet small demands of inhabitants generate a small amount of energy from biogas, which can make the project hardly viable. the consortia enable the installation of projects of capture, burn, and energy exploitation of biogas for the production of electrical energy, because the greater the volume of organic waste deposited in a single landfill, the greater the generation of methane gas (arcadis, 2010). therefore, the formation of consortia is an initiative that should be encouraged and has proven to be efficient, especially for municipalities with populations of less than 100,000 inhabitants (arcadis, 2010). methodology description of the study site the landfill where the study of biogas production and the analysis of the economic feasibility of its use for the production of electrical energy was conducted, is located in the state of minas gerais and serves three smalland medium-sized municipalities that dispose their waste to the site through the formation of a consortium. for reasons of confidentiality, the name of the landfill, as well as the municipalities served by it, were omitted. we chose to name them as municipalities a, b, and c. however, the data used are true. table 1 presents socioeconomic data for municipalities a, b, and c. the landfill started its operation in august 2014, with a population served, till this year, equals 200,045 inhabitants. the site has a disposal area equal to 14.8 ha and has an expected life span of 15 years. figure 1 summarizes the methodological steps used to conduct the calculations in this study. step 1: estimation of the population and generation of solid waste in the municipalities served by the landfill we used the arithmetic growth methodology to estimate the population projection for all municipalities served by the landfill. this model assumes population growth at a constant rate equal to the growth rate of the last 2 years for which we have data, and is represented by equations 1 and 2 (qasim, 1985). p(t) = p0 + ka(t − t0), ka = p1 − p0 t1 − t0 , qx = k. rx. l0.e−k(x−t), l0 = mcf. doc. docf. f. 16 12, doc = (0.40. a) + (0.17. b) + (0.15. c) + (0.30. d), docf = 0.014. t + 0.28, px = qx. e. ec. pcch4 . 1 31,536,000 . 1 1,000, e = px. t, npv = ∑ cft (1 + marr)t n t=1 − cf (1) p(t) = p0 + ka(t − t0), ka = p1 − p0 t1 − t0 , qx = k. rx. l0.e−k(x−t), l0 = mcf. doc. docf. f. 16 12, doc = (0.40. a) + (0.17. b) + (0.15. c) + (0.30. d), docf = 0.014. t + 0.28, px = qx. e. ec. pcch4 . 1 31,536,000 . 1 1,000, e = px. t, npv = ∑ cft (1 + marr)t n t=1 − cf (2) where: p(t) = the estimated population in year t (inhab.); ka = the coefficient; t0 and t1 = years of the last demographic censuses; p1 and p0 = populations in years t1 and t0 (inhab.). we used the population data from the last two censuses conducted by the brazilian institute of geography and statistics, corresponding to the years 2000 (ibge, 2000) and 2010 (ibge, 2010), referring to the urban population. table 1 – socioeconomic data for municipalities a, b, and c. population (year 2000) population (year 2010) gdp per capita hdi a 39,458 47,236 r$ 31,529.18 0.753 b 99,515 111,266 r$ 16,555.58 0.761 c 26,303 31,609 r$ 104,169.26 0.764 source: ibge (2000, 2010, 2018) and pnud (2010). souza, t.l.c. et al. 646 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 643-653 issn 2176-9478 once the populations for the municipalities were calculated up to the year the landfill was closed, it was possible to calculate the generation of solid waste disposed each year. for this, we used data on the per capita generation of urban solid waste collected in the state of minas gerais, a value equal to 0.831 kg/inhabitant.d (abrelpe, 2014). we considered, as proposed by barros (2012), an increase of 1% over the per capita rate per year, a percentage that considers the trend of increased consumption, and consequently, the generation of solid waste by the population over the years. thus, multiplying the total population, referring to the sum of the three municipalities, by the per capita production for that year and by the number of days in the year, we obtained the annual production of solid waste disposed in the landfill. step 2: estimation of the methane gas production in the landfill we used the method suggested by the ipcc (1996) to estimate the potential for methane gas generation, which is a model that theoretically projects the volume of methane to be generated in a given time. we calculated the methane emission in the landfill from equation 3. p(t) = p0 + ka(t − t0), ka = p1 − p0 t1 − t0 , qx = k. rx. l0.e−k(x−t), l0 = mcf. doc. docf. f. 16 12, doc = (0.40. a) + (0.17. b) + (0.15. c) + (0.30. d), docf = 0.014. t + 0.28, px = qx. e. ec. pcch4 . 1 31,536,000 . 1 1,000, e = px. t, npv = ∑ cft (1 + marr)t n t=1 − cf (3) where: qx = the methane emission (m 3/year); k = the decay constant; rx = r(t) = the waste stream of the year (t); l0 = the waste methane generation potential (m 3/ton); x = the current year; t = the year of disposal of waste in the landfill (start of operation). the ipcc equation, mentioned above, is applied by the environmental company of the state of são paulo (cetesb, 2006) in the biogás, generation and energy use—landfills® software and was used to obtain the methane generation curve. it is necessary to know the methane gas generation potential (l0) to estimate the methane emission. this parameter depends on the composition of the waste, especially its organic portion, and its value is estimated from the carbon content of the waste and its biodegradable fraction and a factor for the stoichiometric conversion of co2 into ch4 (ipcc, 2006). we made the calculation using the equation proposed by ipcc (2006), represented by equation 4. p(t) = p0 + ka(t − t0), ka = p1 − p0 t1 − t0 , qx = k. rx. l0.e−k(x−t), l0 = mcf. doc. docf. f. 16 12, doc = (0.40. a) + (0.17. b) + (0.15. c) + (0.30. d), docf = 0.014. t + 0.28, px = qx. e. ec. pcch4 . 1 31,536,000 . 1 1,000, e = px. t, npv = ∑ cft (1 + marr)t n t=1 − cf (4) where: l0 = the waste methane generation potential (m 3/ton); mcf = the methane correction factor; doc = the degradable organic carbon; docf = the dissociated doc fraction; f = the fraction of methane present in biogas in volume; (16/12) = the carbon to methane conversion factor. the variable amount of doc becomes important to know in order make the calculations regarding the methane generation potential. it represents the organic carbon from waste that is available for biochemical decomposition. its calculation can be made from equation 5. p(t) = p0 + ka(t − t0), ka = p1 − p0 t1 − t0 , qx = k. rx. l0.e−k(x−t), l0 = mcf. doc. docf. f. 16 12, doc = (0.40. a) + (0.17. b) + (0.15. c) + (0.30. d), docf = 0.014. t + 0.28, px = qx. e. ec. pcch4 . 1 31,536,000 . 1 1,000, e = px. t, npv = ∑ cft (1 + marr)t n t=1 − cf (5) where: a = the fraction of paper, cardboard and textile of waste; b = the fraction of parks’ and gardens’ debris of waste; c = the fraction of food waste; d = the fraction of wood waste. the ipcc (1996) suggests, in the case where there is no data referring to the gravimetric composition of the waste from the studied landfill, the doc value equal to 0.12 to be used for brazil. according to bingemer and crutzen (1987), the dissociated doc fraction can be obtained by equation 6. docf corresponds to the fraction of doc that can decompose in an anaerobic way. p(t) = p0 + ka(t − t0), ka = p1 − p0 t1 − t0 , qx = k. rx. l0.e−k(x−t), l0 = mcf. doc. docf. f. 16 12, doc = (0.40. a) + (0.17. b) + (0.15. c) + (0.30. d), docf = 0.014. t + 0.28, px = qx. e. ec. pcch4 . 1 31,536,000 . 1 1,000, e = px. t, npv = ∑ cft (1 + marr)t n t=1 − cf (6) where: docf = the dissociated doc fraction; t = the temperature in the anaerobic zone (°c). source: own elaboration (2021). figure 1 – flowchart of the calculation methodology used. energy potential and economic feasibility of biogas: case study of a landfill in minas gerais, brazil 647 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 643-653 issn 2176-9478 the value for the mcf, necessary for the calculation of l0, is related to the conditions of solid waste disposal, the operation control, and the site management. the value of this parameter was adopted according to the default values proposed by ipcc (2006), which are presented in table 2. in addition to parameter l0, the decay constant k is also important. this constant is related to the time required for a portion of doc present in the waste to decay to half of its initial mass. the constant k was adopted as proposed by ipcc (2006). thus, from l0, the decay constant k and the waste stream in the year, we used equation 3 to estimate the amount of methane emitted per year in the landfill. step 3: calculation of the power and energy available in the landfill the calculation of available power was made from equation 7, modified from cetesb (2006) by barros (2012). p(t) = p0 + ka(t − t0), ka = p1 − p0 t1 − t0 , qx = k. rx. l0.e−k(x−t), l0 = mcf. doc. docf. f. 16 12, doc = (0.40. a) + (0.17. b) + (0.15. c) + (0.30. d), docf = 0.014. t + 0.28, px = qx. e. ec. pcch4 . 1 31,536,000 . 1 1,000, e = px. t, npv = ∑ cft (1 + marr)t n t=1 − cf (7) where: px = the available power each year (kw); qx = the methane flow each year (m 3/year); pcch4 = the methane calorific value (j/m 3); ec = the biogas collection efficiency (%); e = the engine efficiency (%); 31,536,000 = the number of seconds in a year; 1/1,000 = for unit transformation from j/s to kw. equation 8 was used to calculate the available energy (cetesb, 2006). p(t) = p0 + ka(t − t0), ka = p1 − p0 t1 − t0 , qx = k. rx. l0.e−k(x−t), l0 = mcf. doc. docf. f. 16 12, doc = (0.40. a) + (0.17. b) + (0.15. c) + (0.30. d), docf = 0.014. t + 0.28, px = qx. e. ec. pcch4 . 1 31,536,000 . 1 1,000, e = px. t, npv = ∑ cft (1 + marr)t n t=1 − cf (8) where: e = the available energy (kwh/year); px = the available power (kw); t = the engine operating time (h/year). step 4: evaluating the economic feasibility of the project we conducted an analysis based on the composition of the cash flow, which includes the project costs, considering the initial investment and expenses with operation and maintenance and the revenue obtained from the sale of electrical energy, in order to evaluate the economic feasibility of the project. we considered the investment costs with the collection system, treatment and purification system, compression, biogas burning, and electrical energy generation, being necessary to know the number of drains and the length of the collection pipe, calculated according to cetesb (2006). from the composition of the cash flow, we used the net present value (npv), internal rate of return (irr), and discounted payback tools to conduct the economic evaluation of the project. these methods, especially irr and npv, are the best known and mostly used in investment analysis (samanez, 2002). npv is a technique that explicitly considers the time value of money and was calculated according to equation 9, modified from gitman (2010). this method is used with the objective of verifying whether the project will present a greater value to the investor than the cost spent by him (samanez, 2002). p(t) = p0 + ka(t − t0), ka = p1 − p0 t1 − t0 , qx = k. rx. l0.e−k(x−t), l0 = mcf. doc. docf. f. 16 12, doc = (0.40. a) + (0.17. b) + (0.15. c) + (0.30. d), docf = 0.014. t + 0.28, px = qx. e. ec. pcch4 . 1 31,536,000 . 1 1,000, e = px. t, npv = ∑ cft (1 + marr)t n t=1 − cf (9) where: npv = the net present value; n = the discount time of the last cash flow; t = the discount time for each cash entry; marr = the minimum attractive rate of return; cft = the present value of cash flow; cf0 = the initial investment. the results obtained from the calculation of the npv were analyzed as follows: if npv > 0, the project must be accepted; and if npv < 0, the project must be rejected (gitman, 2010). in addition, the irr was calculated, which is a rate that represents the annual return that the company will obtain if it decides to invest in the project (gitman, 2010). the irr is calculated by equating the npv (equation 9) to 0. we used the multi-index methodology, which consists of a comparison between the irr and the marr (motta and calôba, 2002). the marr is an interest rate that represents the minimum that an investor intends to earn when making an investment and, therefore, is unique for each investor and there is no formula to calculate it, as it can vary over time (casarotto filho and kopittke, 1994). the comparison between the two rates can be made according to table 3. table 2 – classification of solid waste disposal sites and mcf. type mcf managed—anaerobic 1 managed—semi-aerobic 0.5 unmanaged—deep (> 5 m of waste) and/or high water table 0.8 unmanaged—shallow (< 5 m of waste) 0.4 uncategorized 0.6 source: translated from ipcc (2006). table 3 – comparison between irr and marr. irr > marr investment is viable irr < marr investment is not viable irr = marr it is indifferent to invest source: motta and calôba (2002). souza, t.l.c. et al. 648 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 643-653 issn 2176-9478 we also calculated the discounted payback, with the objective of verifying the time of return on the investment, being one more way to measure the economic feasibility of the project. this method is based on the time required for the present value of the company’s forecast cash flows to equal the value of the initial investment made (samanez, 2002). we calculated the discounted payback from the present value of the discounted cash flow each year, calculating the balance until it became positive. results and discussion step 1: population estimate and solid waste generation in the municipalities served by the landfill using population data from the 2000 and 2010 censuses and the arithmetic growth methodology, equations 1 and 2, presented in step 1 of the methodology, was possible to calculate the projection for all municipalities served by the landfill for the years 2014–2029. figure 2 shows the projection for the total population served by the site, equal to the annual sum of the three municipalities, for each year of the landfill’s useful life. some authors claim in their studies that the minimum population for a biogas project to be economically viable must be equal to 200,000 inhabitants (arcadis, 2010; barros et al., 2014), which is met by the present study, demonstrating the tendency to obtain positive results regarding the feasibility of implementing this technology in the studied landfill. we estimated the annual projection for solid waste disposal, and the total mass for each year, the daily disposal in each year, and the annual accumulation of solid waste are presented in table 4. the amount of waste deposited in the landfill increases over the years, with the increase in population, demonstrating the proportionality relationship between these variables. thus, the consortia are solutions both for the treatment and final disposal of waste and for the gain of scale, as they allow the service to be provided to a greater number of municipalities. therefore, the consortia collaborate with a better optimization of resources and minimization of environmental impacts. as for the population, there is a minimum amount of waste that the landfill must receive so that it is interesting to implement biogas energy exploitation projects with a positive economic return. according to data provided in studies by johannessen (1999), this amount equals 200 ton/day. analyzing the amount of waste received each year, separately, only from the year 2023, the landfill starts receiving the minimum amount of solid waste per day. on the other hand, the landfill will receive the amount of waste over 500,000 tons throughout its useful life, a value also established by the same author. the daily average of solid waste disposal in the landfill, considering the total value of waste received during its entire useful life, is equal to 196.47 ton/day, and the total accumulation of waste over the 15 years of the landfill’s operation is equal to 1,102,014.6 tons. we considered that all waste collected in the three municipalities is disposed in the landfill, not considering previous stages of treatment. this is due to the fact that the formation of the consortium took place, precisely, to allow the municipalities to have an environmentally adequate final destination, and, consequently, they did not have initiatives such as recycling either. however, it is noteworthy that over the years, other treatments can be adopted by the municipalities, which may lead to changes in the total amount of solid waste disposed at the site and, consequently, in the generation of methane gas. step 2: estimation of the production of methane gas in the landfill we made theoretical estimate of methane gas generation in the landfill. therefore, it was necessary to know the potential for l 0 methtable 4 – total amount of waste disposed in the landfill per year, per day, and annual accumulated. year daily waste amount (ton/day) annual waste amount (ton/year) accumulated (ton/year) 2014 166.24 15,293.84 15,293.84 2015 169.98 62,044.23 77,338.07 2016 173.79 63,433.10 140,771.17 2017 177.65 64,843.54 205,614.71 2018 181.58 66,275.84 271,890.55 2019 185.56 67,730.31 339,620.85 2020 189.61 69,207.24 408,828.09 2021 193.72 70,706.93 479,535.02 2022 197.89 72,229.70 551,764.71 2023 202.13 73,775.85 625,540.56 2024 206.43 75,345.70 700,886.26 2025 210.79 76,939.57 777,825.82 2026 215.23 78,557.78 856,383.61 2027 219.73 80,200.67 936,584.27 2028 224.3 81,868.55 1,018,452.82 2029 228.94 83,561.78 1,102,014.60 source: own elaboration (2021).source: own elaboration (2021). figure 2 – population projection for all municipalities served by the landfill. energy potential and economic feasibility of biogas: case study of a landfill in minas gerais, brazil 649 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 643-653 issn 2176-9478 ane generation and, consequently, the percentage of doc and the fraction of dissociated doc. as the data referring to the gravimetric composition of the landfill were not known, we adopted the doc value equal to 0.12 (ipcc, 1996). considering equation 6, and assuming an anaerobic zone temperature of 35°c (bingemer and crutzen, 1987), we obtained the docf value equals 0.77. finally, we calculated the value of l0 from equation 4, considering the value of the mcf equal to 1, for anaerobic managed sites, proposed by the ipcc (2006), which is the commonly assigned value to landfills. the fraction of methane present in the biogas (f) was considered equal to 50%, also proposed by the ipcc (2006). to obtain l0 in the unit in which it is requested, it was necessary to divide the value found by the specific mass of methane, equal to 0.0007168 ton/m3 (iclei, 2009). then, we established the value of the decay constant (k). considering that the average annual precipitation for the municipality where the landfill is located, with historical data of 30 years, is 1,436 mm/ year (climatempo, 2019) and adopting the values proposed by ipcc (2006), for wet waste, for places with precipitation greater than 1,000 mm/year, tropical climate, with average temperatures greater than 20°c and the type of municipal solid waste as a whole, the value of k used for calculations was equal to 0.170 per year. table 5 presents the input data of the biogás, generation and energy use—landfills® software (cetesb, 2006). applying all the data obtained prior to equation 3 through the biogas, generation, and energy use—landfills® software (cetesb, 2006), we obtained the methane flow values presented in figure 3. in figure 3, we observed that the production of methane increases over time, as solid waste is disposed in landfill and decays after its closure, reaching its maximum value in the year of closure of receiving waste with value of 6,692,590 m3 of methane generated. since then, there is a decrease in methane generation, which is mainly due to the cessation of waste accumulation at the site. considering the minimum amount of daily waste that must be disposed in the landfill in order to obtain a viable project for the exploitation of biogas equal to 200 tons (johannessen, 1999), adopting the same characteristics of the studied landfill, with values of l0 equal to 85.94 m3/ton and k = 0.170 per year and applying equation 3, we can say that the minimum methane flow for the project to exploit biogas for commercialization to be economically viable is equal to 1,066.515 m3/ year. as shown in figure 3, it is noteworthy that this value is met from 2015 to 2039 and, therefore, we believe that the implementation of a project within this time interval can bring positive economic return for the landfill. it is noteworthy that not all biogas produced in the landfill will be captured and used. when landfills have well-designed, constructed, and operated collection systems, the collection of biogas can be ≥ 75% (world bank, 2004; cetesb, 2006). however, considering that there may, for example, be possible operational problems and losses with fugitive emissions and oxidation by the cover layer (silva et  al., 2013), and to bring greater financial reliability to the project, we adopted in this study a value of 65% of efficiency in capturing biogas. step 3: calculation of the power and energy available in the landfill we used equation 7 to estimate the available power, adopting the values of 65% of biogas collection efficiency, methane calorific value equal to 35.53 × 106 j/m3 (cetesb, 2006), efficiency of internal combustion engine equal to 33% (world bank, 2004), and methane flow each year according to figure 3. then, we calculated the available energy from equation 8, using the data obtained for the powers each year and considering that the operation will take place 24 h/day for 365 days. figure 4 demonstrates the behavior of the power and energy curve over the years of the estimate. we observed that both power and available energy increased over the years of landfill’s operation, reaching maximum values of 1,617.37 kw and 14,168,185.14 kwh, respectively, in the same year in which the peak of biogas generation occurs. the average power and energy found, according to the estimate, were equal to 796.89 kw and 6,980,713.18 kwh, respectively. table 5 – input parameters of biogas, generation, and energy use— landfills software. parameter input opening year of the landfill 2014 closure year of the landfill 2029 k (per year) 0.170 l0 (m 3/ton) 85.94 concentration of ch4 in biogas (%) 50 mass of waste disposed per year (ton/year) table 3 source: own elaboration (2021). source: own elaboration (2021). figure 3 – methane generation curve in the landfill. souza, t.l.c. et al. 650 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 643-653 issn 2176-9478 considering that all the power produced annually in the landfill is used to generate electrical energy and knowing that the mean consumption per residence in brazil is approximately 123.6 kwh/month (epe, 2018a), we can say that the energy generated by the studied landfill, in the year with the highest peak, would be able to supply approximately 9,550 residences. with this, we perceived the existing potential in the place for the generation of electrical energy through the methane produced from the solid waste disposed in the landfill. as observed in figure 4, the power produced varies over the years in the landfill, but not all the power produced will be used, as an initial investment must be made in which the power station is sized for a constant biogas flow, or with a known range. so, it becomes necessary to choose a power for the implementation of the station, as well as the number of generator sets. the choice of the power to be installed, which generates a maximum benefit, is still not much discussed in the current literature when referring to energy exploitation of biogas and, in most cases, it is done arbitrarily, without a defined methodology (santos, 2015). in the present work, we proposed the use of a single generator set with fixed power of 1,200 kw, capable of operating for 9 years, meeting the power demand from the year 2022 to 2030. the choice of the proposed power can be justified by the existence of motor-generator groups in the market powered by biogas with power compatible with this generation, and the higher percentage of use of the methane generated when compared with other powers for the same period, equal to 71.94%, with the best cost–benefit ratio. the acquisition of a new generator set for the years after 2030, to meet the power of the period, was not considered, as, in line with what is described by abrelpe (2013), as the methane flow tends to decrease after 2029, and, consequently, present a decreasing potential for using the biogas generated, acquiring a new generator set would greatly increase the costs for an exploitation that would be declining and no longer profitable. the exploitation of biogas generated using 1.2 mw power for the period from 2022 to 2030 comprises 71.94% of the total methane produced. the energy equivalent to this power, calculated through equation 8, is equal to 10,512 mwh per project year and the corresponding flow, calculated from equation 7, is equal to 368.45 m3/h. step 4: evaluating the economic feasibility of the project applying the methodology proposed by the manual presented by cetesb (2006), we obtained the values for the sizing and exploitation of biogas system components, as shown in table 6. the project’s investment cost presented a final value equal to r$ 7,432,692.97. we adopted the values referring to the operation and maintenance costs of each of the systems in accordance with what is proposed by iclei (2009), which uses the value of 3% and 2% of the total investment value for expenses with the maintenance of the wells and expenses with the maintenance of the flare and extraction system, respectively. in addition, we adopted a value of 5% of the initial investment for maintenance expenses for the electrical energy generator engine (santos, 2015). therefore, operating and maintenance costs, considered fixed for all years, were r$ 743,269.30. operator, management, and administration salary costs were not considered. revenues accounted from the sale of biogas, for the calculated value of 10,512 mwh per year, considering the energy sale tariff equal to r$ 187.9 per mwh, value obtained in the a-6 energy auction of the brazilian electricity regulatory agency for new projects of energy source from thermal to biomass (aneel, 2016), presented an annual value equal to r$ 1,975,204.80, which was considered fixed for all years of the project. it is important to highlight that the tariff with the sale of electrical energy was considered constant for all years of the project, but it varies according to the auctions conducted, and in this work, the value of the most recent auction developed by aneel in the year of 2019 is considered. table 7 presents the results obtained in the economic feasibility analysis, which will be described. in order to conduct the investment analysis of the project, we compared the irr to the selic rate (special clearance and escrow system), which is the most conservative opportunity cost in the brazilian economy, defined by bank of brazil, representing the interest rate of the expected return of a low-risk investment fund in brazil and, according to abrelpe (2013), it is applicable for investments in biogas energy exploitation. the value of the most recent selic rate, on the date of this study, referring to november 2019, is equal to 5% p.a. (bacen, 2019b). this rate was also used to calculate the present value of the cash flow, to obtain the discounted payback and to apply equation 9, which refers  to the npv. for the calculating purposes of this study, the selic rate was considered fixed, but it varies frequently and this fluctuation can directly influence the economic feasibility of the project, since very high values for this rate can make investment projects unfeasible.source: own elaboration (2021). figure 4 – power and energy available in the landfill. energy potential and economic feasibility of biogas: case study of a landfill in minas gerais, brazil 651 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 643-653 issn 2176-9478 table 6 – cost of the main components of the sizing system for the exploitation of biogas in landfills. collection system component amount cost* total drains 76 units r$ 2,199.04/unit r$ 167,127.04 pipe 3,750 m r$ 549.76/m r$ 2,061,600.00 treatment and purification system component amount cost total h2o coalescent filter 29,048.3 10 3 m3 r$ 0.02/m3 r$ 580,966.66 h2s/siloxin 29,048.3 10 3 m3 r$ 0.02/m3 r$ 580,966.66 co2 29,048.3 10 3 m3 r$ 0.02/m3 r$ 580,966.66 compression component amount cost total low compression 368.45 m3/h r$ 1,092.35 per m3/h r$ 402,472.69 burner component amount cost total flare 1 unit r$ 436,941.26/unit r$ 436,941.26 electrical energy generation component amount cost total motor-generator set 1,200 kw r$ 2,184.71/kw r$ 2,621,652.00 grand total     r$ 7,432,692.97 *the values were corrected using the central bank of brazil citizen calculator (bacen, 2019a), from june 2016 (cetesb, 2006) to september 2019. source: own elaboration (2021). source: own elaboration (2021). figure 5 – project return on investment. we calculated the cash flow, for the 9 years of the project, considering the revenues subtracted from the costs listed above, obtaining a value for the npv, from the application of equation 9, equal to r$ 1,323,684.90. therefore, as npv > 0, the project must be accepted, that is, it is viable to invest in it. the irr presented a value equal to 9% p.a., therefore, considering the marr equal to the selic rate, 5% p.a., and applying the multi-index methodology, we can consider that the investment is viable, since the following relationship is true: irr > marr. we also calculated the discounted payback with the objective of knowing the time of return on the investment made. for this, it was necessary to calculate the discounted cash flow, bringing it to the present value, thus obtaining the balance each year until the value becomes positive. the time required for the investment in the project to be paid is equal to 8 years, 4 months, and 12 days, which corresponds to the year of 2029. figure 5 shows the year in which the balance becomes positive. it is important to emphasize that a simplified analysis of investment, operation, and maintenance costs was conducted, considering only the main components of the biogas energy exploitation system for the purpose of producing electrical energy. in more in-depth studies, it should be considered other factors such as those cited by usepa (2008), which include in the initial investment costs with engineering, legal, commercial, accounting, and other professional services, transport, and delivery of equipment and interconnection with the electrical network; and annual costs, which include, in addition table 7 – results obtained for irr, npv, and discounted payback. parameter result obtained irr 9% p.a. > marr (= 5% p.a.) npv r$ 1,323,684.90 discounted payback 8 years, 4 months and 12 days source: own elaboration (2021). souza, t.l.c. et al. 652 rbciamb | v.56 | n.4 | dec 2021 | 643-653 issn 2176-9478 to those accounted for in this study, operational labor and security, management and administration, insurance, licenses, fees and professional services, for example. we suggest that in future studies all these and other factors that generate costs and revenues for the project should be analyzed. therefore, for the purposes proposed for this study, considering the costs and revenues evaluated and related to the implementation of the project in the studied landfill, the economic return will be positive and we suggest, then, that energy exploitation should be adopted on site. however, it is noteworthy that more in-depth and detailed studies, with regard to the project’s costs and revenues, must be prepared in order to establish whether such additional values would make the project unfeasible. conclusions the solid waste disposed each year in the landfill, according to the projection made, was able to provide enough biogas exploitation to generate electrical energy, in which, in the year with the highest peak of methane production, it can contribute to the consumption of approximately 9,550 residences. the biogas utilization project, with a duration of 9 years and available power equal to 1,200 kw/year, proved to be viable according to the criteria used, even if not all the power available in the period has been used. the importance of using biogas in landfills is highlighted as an environmentally adequate alternative, which conciliates both the final destination provided by brazilian legislation for solid waste, and the use of gas generated by the mass of waste to generate a source of clean energy, bringing the possibility of diversifying the brazilian energy matrix, and avoiding the emission of gases that aggravate the greenhouse effect. the formation of consortia between smalland medium-sized municipalities is essential, as they collaborate with a better optimization of resources and minimization of environmental impacts. studies like this one, which economically evaluates the implementation of biogas energy utilization projects in brazilian landfills, are essential to demonstrate the economic and environmental benefits of adopting this practice, contributing, for example, to meeting the sustainable development goals and for the brazilian nationally determined contribution. contribution of authors: souza, t.l.c.: conceptualization, methodology, validation, formal analysis, investigation, resources, writing – original draft. rocha, a.l.m.: conceptualization, methodology, validation, formal analysis, investigation, resources, writing – original draft. brianezi, d.: conceptualization, methodology, validation, formal analysis, investigation, resources, writing – original draft. references agência nacional de energia elétrica – aneel. 2016. resultados de leilões (accessed october 25, 2019) at: https://www.aneel.gov.br/pt/resultados-de-leiloes. agência nacional de energia elétrica – aneel. 2020. sistema de informações de geração da aneel – siga (accessed june 24, 2021) at: https://www.aneel. gov.br/siga. arcadis, t., 2010. estudo sobre o potencial de geração de energia a partir de resíduos de saneamento (lixo, esgoto), visando incrementar o uso de biogás como fonte alternativa de energia renovável. programa das nações unidas 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relacionadas à interação biosferaatmosfera ainda são escassas na região, onde as práticas descontroladas de queimadas e desmatamento são comuns. para os dados analisados, o albedo da superfície vegetada apresentou variabilidade sazonal bem definida caracterizando as diferenças entre as estações seca e chuvosa na região. palavras-chave: alterações temporais, interação biosfera-atmosfera, física ambiental. abstract the variability characterization of the vegetated surface albedo in the cerrado sensu stricto of mato grosso is important in monitoring research related to global weather and climate changes, as well as observing measurements for temperature, precipitation, relative air humidity, radiation balance, and other micrometeorological variables. research related to biosphere-atmosphere interactions is still scarce in a region where uncontrolled fire and deforestation practices are commonplace. the analyzed data for the vegetated surface albedo showed well-defined seasonal variability, characterizing the differences between the rainy season and the dry season in the region. keywords: weather changes, biosphere-atmosphere interaction, environmental physics. marcia graciela da silva moraes mestranda do programa de pósgraduação em física ambiental/ instituto de física universidade federal de mato grosso cuiabá, mt, brasil marcia@fisica.ufmt.br amanda finger mestranda no programa de pósgraduação em física ambiental/ instituto de física universidade federal de mato grosso cuiabá, mt, brasil iramaia jorge cabral de paulo professora no programa de pósgraduação em física ambiental/ instituto de física universidade federal de mato grosso cuiabá, mt, brasil revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 14 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução os parâmetros fundamentais para o acompanhamento das alterações temporais e climáticas locais, regionais e globais, podem ser a utilização das medidas e das estimativas das variáveis micrometeorológicas como os balanços de radiação solar, fluxos de calor no solo, fluxo de calor sensível, fluxo de calor latente, precipitação entre outros. pode-se dizer que a atmosfera tem a função de regular o clima na terra. já biosfera tem um papel importante no ciclo de carbono e na determinação da concentração atmosférica de gases do efeito estufa e de aerossóis, além de afetar o albedo da superfície terrestre (shimizu, m. h., 2007). a vegetação é um importante receptor e armazenador de radiação solar, o que ocorre devido à absorção de energia incidente pelo sistema solo-planta, e é dependente do albedo da superfície (jarvis et. al., 1997). albedo tende a diminuir com a altura vegetativa e umidade do solo (idso et. al., 1974; kessler, 1985; culf et. al., 1995). ele diminui no período diurno com a elevação solar, sob condições de céu claro (iziomon et. al., 2001). considerando um efeito adicional em altas latitudes ou pôr do sol e nascer do sol (ângulos baixos) a luz solar passa através de uma maior quantidade de atmosfera, reduzindo a intensidade em até 15% (forinash, 2010). o termo albedo tem origem na palavra latina albus, que significa branco. albedo é a parcela refletida do espectro de radiação solar incidente numa superfície, e pode ser quantificado como a proporção, ou a percentagem de radiação solar de todos os comprimentos de onda refletidos por um corpo ou superfície para o valor que incide sobre ela, ou seja, a razão entre a radiação solar refletida pela radiação solar incidente. o índice do albedo poderá variar de 0 a 1 dependendo das características intrínsicas a superfície, como a cor ou a sua natureza. em uma superfície branca, o índice do albedo poderá aproximar-se de 1, valor de um corpo branco ideal com reflexão total, ou seja, com reflexão de 100% da radiação incidida sobre ele, ou aproximar-se de 0 em uma superfície escura que se aproxime do corpo negro ideal, com reflexão zero da radiação incidida sobre ele, ou seja, absorção total da radiação incidida. na terra o albedo é cerca de 0,30 indicando que 30% da energia incidente é refletida de volta para o espaço, onde 20% radiação do solar é refletida por nuvens, 6 % pela atmosfera e 4% pela superfície da terra (forinash, 2010). as informações sobre o albedo da superfície é de fundamental importância na contabilização dos diversos processos físicos, como desmatamento, mudanças de temperatura, e até mesmo variação climática produzida pela atividade do homem (chelliah e arkin, 1992; yin, 1997; giambelluca et. al., 1999). particularmente no brasil, mudanças – no albedo de superfície – originadas por desmatamentos e desertificações, além de mudanças na composição da atmosfera oriundas da queima da biomassa (pereira et. al., 2000) constituem componentes importantes para o controle desse balanço energético da atmosfera (eck et. al., 1998). o cerrado é o segundo maior bioma em área do país, ocupando em torno de 23% do território brasileiro (ribeiro e walter, 1998). em mato grosso, o cerrado tem histórico de divulgação nos últimos anos, de recentes alterações no uso da terra devido à atividade antropogênica, o que pode ter ocasionado alterações na dinâmica de funcionamento desse bioma. as pesquisas relacionadas às ciências ambientais, tem tido destaque nos últimos anos haja vista o interesse por parte de toda sociedade seja ela científica ou não, nas interações biosfera-atmosfera, pois, os desastres ambientais que tem ocorrido preocupam e consequentemente coloca em evidência a necessidade de estudos relacionados a essas mudanças globais, com intuito de saber se elas são de causas antropogências ou não, para ações preventivas e/ou corretivas a fim de amenizá-las. buscou-se analisar neste trabalho a caracterização da variabilidade sazonal do albedo de superfície vegetada na região da baixada cuiabana situada em santo antônio de leverger, que compõe o cerrado sensu stricto matogrossense. metodologia os dados foram registrados e coletados numa torre micrometeorológica com 20m de altura onde estão instalados equipamentos para medidas micrometeorológicas que permitem estimar as densidades de fluxo de energia e matéria, na fazenda miranda, situada no município de santo antônio de leverger, na microrregião da baixada cuiabana a 15 km de cuiabá – mt, nas coordenadas geográficas de latitude 15º43’53,65’’ sul e longitude 56º04’18,88’’ oeste, com vegetação característica do cerrado sensu stricto de mato grosso. a estação seca compreende o período 01 de junho a 30 de agosto de 2009, referente aos dias julianos (djs) 152 a 242 e a chuvosa compreende o período entre os dias 01 de dezembro de 2009 a 28 de fevereiro de 2010, referentes ao djs 335 a 365 de 2009 e 1 a 59 (djs) de 2010. a precipitação acumulada foi de aproximadamente 71 e 592 mm, respectivamente para os períodos seco e chuvoso. revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 15 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 o albedo (α) médio horário, foi calculado a partir da razão entre os valores médios horários da radiação solar refletida pela superfície terrestre rgr e a radiação solar incidente rgi, para o período de 07:00 às 17:00 horas, onde α é dado em porcentagem. a radiação global incidente (rgi) e a radiação global refletida (rgr) foram medidas por piranômetros modelo li-200x-l (licor biosciences, inc., lincon, ne, usa) instalados a 4 metros de altura, um com a face voltada para cima e o outro para baixo. esses dados micrometeorológicos foram armazenados em um dataloggers cr 1000 (campbell scientific, inc., usa), com intervalo de leitura de 30 segundos e registro das médias a cada 30 minutos. resultados e discussão para os dados analisados do albedo na superfície vegetada, foi possível visualizar claramente a variabilidade sazonal: há diferenças entre as estações seca e chuvosa. para a estação chuvosa, todos os horários do dia representativo apresentaram valores superiores aos da estação seca. a tabela 1 apresenta os valores máximos e mínimos para os períodos em estudo do albedo da superfície vegetada no cerrado sensu stricto matogrossense e estão em valores percentuais com relação ao total incidente. a utilização de médias é adequada, pois minimiza os erros devidos, principalmente, à presença de nuvens. a nebulosidade é evento que depende de muitos fatores, sendo alguns sujeitos ao acaso. na figura 1, o albedo horário médio tem seu valor mínimo registrado em torno do meio dia tabela 1 período meses mínimos máximos seco junho, julho e agosto de 2009 16,80 22,00 chuvoso dezembro de 2009; janeiro e fevereiro de 2010 19,45 25,57 horário 06:00 07:00 08:00 09:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 a lb ed o % 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 período chuvoso período seco figura 1: caracterização da variação sazonal do albedo na superfície vegetada no cerrado sensu stricto matogrossense período seco e chuvoso 2009/2010. revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 16 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 tanto para o período seco como para o período chuvoso. essa diminuição no valor do albedo horário médio, é interpretado como a máxima radiação solar do dia, deve-se à sua incidência normal sobre as superfícies. nas primeiras e nas últimas horas de brilho solar, ao contrário, o albedo tende a aumentar, devido à incidência, da radiação solar, tangente à superfície. esses dados concordam com a tendência encontrada por querino et. al. (2006), que analisaram o albedo diário com a elevação solar na região amazônica, durante o período de 1991 a 1996. os autores destacaram ainda que a mudança na coloração da vegetação, ângulo zenital e a geometria das copas das árvores influenciam a variação no albedo. waterlloo (1994) explica que as variações naturais no índice de área foliar (iaf), altura e biomassa de algumas espécies apresentam respostas às variações sazonais e interanual do clima e à umidade do solo, pois durante prolongados períodos de seca, as plantas podem responder ao estresse hídrico e limitações à transpiração por meio do fechamento dos estômatos, seguido de perdas das folhas e em casos extremos, mortes de partes das plantas. em contribuição, liberato (2011) observou que quando iaf aumenta na floresta, o albedo também aumenta, e isso pode estar relacionado à geometria do dossel e idade das árvores e também da refletância na região do infravermelho próximo ser maior. nesta análise, as diferenças no albedo da superfície vegetada são características dos dois períodos estudados, podem ser relacionadas à umidade da superfície e à geometria do dossel do cerrado sensu stricto matogrossense. considerações o albedo da superfície vegetada apresentou variabilidade sazonal bem definida caracterizando as diferenças entre as estações seca e chuvosa no cerrado sensu stricto matogrossense, para os dados analisados. na estação chuvosa, todos os horários do dia representativo apresentaram valores superiores aos da estação seca. na análise da variação do albedo horário médio durante o período chuvoso foi superior ao do período seco, sendo que ambos seguem o mesmo padrão de comportamento. as diferenças de valores de albedo horário médio, dos períodos estudados, podem ser explicadas pela sazonalidade, caracterizada aqui principalmente pela diferença de precipitação. os valores de albedo também dependem dos diferentes tipos de superfície, do iaf, do ângulo de incidência da radiação solar, da presença de nuvens. assim como sua variabilidade temporal depende dos processos físicos, químicos e biológicos (evapotranspiração, desmatamento, variáveis climáticas). não foram encontradas nas literaturas consultadas, informações referentes à caracterização da variabilidade sazonal do albedo da superfície para o cerrado sensu stricto matogrossense. a importância deste estudo impõe a continuidade da pesquisa, para continuar contribuindo com as pesquisas relacionadas à interação biosfera-atmosfera e suas trocas de energia. agradecimentos a capes pelo auxilio a pesquisa. ao programa de pósgraduação em física ambiental da universidade federal de mato grosso, pelo apoio científico e pela oportunidade. ao grupo de pesquisas em ecofisiologia vegetal, em especial a todos que participaram da instalação e coleta de dados na fazenda miranda de propriedade do prof. clóvis nobre de miranda em santo antônio de leverger – mt. referências chelliah, m.; 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sistema plantio direto (spd) e pastagem permanente (pp) na ma e no ce, respectivamente. determinaram-se o carbono orgânico total (cot), a densidade do solo (ds), com cálculos de estc, e a estabilidade de agregados. na ma, a ds chegou a 1,19 mg m‑3. maiores teores de cot e estc foram verificados no cf, havendo redução do estc no cf em pontos mais periféricos. verificou-se menor estabilidade estrutural do solo nas áreas de spd do entorno. as áreas de pp no entorno dos fragmentos do ce apresentaram maior ds. os teores de cot e valores de estc foram heterogêneos entre os pontos internos dos fragmentos de ce. nos fragmentos de ce, as variáveis estruturais não diferiram das áreas de pp do entorno. o cot e o estc indicam o ponto cf com maior estado de conservação nos fragmentos de ma. no ce, as áreas de pp apresentaram o mesmo potencial de acúmulo de carbono em camadas subsuperficiais em relação aos fragmentos. a fragmentação florestal, nos dois biomas estudados, modificou os atributos físicos do solo, além de ter influenciado nos padrões de estocagem de carbono no interior dos fragmentos. palavras-chave: avaliação ambiental; efeito de borda; qualidade do solo. abstract carbon stock (estc) and soil aggregation were studied in and around forest fragments of the atlantic forest (af) and cerrado (ce) biomes. soil samples were collected from four forest fragments; two in af and two in ce. in the fragments, three internal points were sampled: edge (ef), half radius (hr) and center (fc), besides a point around; no-tillage system (nts) and permanent pasture (pp) in af and ce, respectively. total organic carbon (toc) and soil density (sd) were determined with estc calculations and aggregate stability. in af, sd reached 1.19 mg m‑3. higher toc and estc contents were verified in the fc, reducing the fc estc for more peripheral points. less soil structural stability was found in the surrounding nts areas. the areas of pp around the ce fragments presented higher sd. the toc contents and estc values were heterogeneous between the internal points of the ce fragments. in the ce fragments, the structural variables did not differ from the surrounding pp areas. the toc and estc indicate the most conserved fc point in the af fragments. in ce, the pp areas presented the same potential of carbon accumulation in subsurface layers in relation to the fragments. forest fragmentation, in both studied biomes, modified the physical attributes of the soil, besides influencing the carbon storage patterns inside the fragments. keywords: environmental assessment; edge effect; soil quality. doi: 10.5327/z2176-947820190518 estoque de carbono e agregação do solo sob fragmentos florestais nos biomas mata atlântica e cerrado carbon stock and soil aggregation under forest fragments in the atlantic forest and cerrado biomes http://orcid.org/0000-0002-7836-7668 http://orcid.org/0000-0003-2214-2694 http://orcid.org/0000-0003-0061-4726 http://orcid.org/0000-0002-5816-7466 http://orcid.org/0000-0002-7186-1014 http://orcid.org/0000-0003-3778-1878 http://orcid.org/0000-0003-3775-3666 http://orcid.org/0000-0001-8298-1671 http://orcid.org/0000-0001-8816-1789 mailto:ozorio.jmb@outlook.com ozório, j.m.b. et al. 98 rbciamb | n.53 | set 2019 | 97-116 issn 2176-9478 introdução no continente americano, a mata atlântica é a segun‑ da maior floresta pluvial tropical. abriga milhares de espécies da fauna e flora, sendo um dos 25 hotspots mundiais de biodiversidade (myers et al., 2000). sua diversidade está relacionada à sua extensão em latitude e variações em altitude, que propiciam ao bioma maior variabilidade de clima, de topografia e de tipo de solo (almeida, 2016). a colonização e po‑ larização humana nesse bioma são as principais cau‑ sa de degradação, visto que suas áreas foram redu‑ zidas a 12% do total, em sua maioria em fragmentos florestais de até 50 hectares (ribeiro et al., 2009; rusca et al., 2017). o cerrado é o segundo maior bioma brasileiro e ocu‑ pa extensão territorial de mais de 204,7 milhões de hectares (sano et al., 2010), sendo um hotspots de conservação, sobretudo pela vulnerabilidade de suas áreas (myers et al., 2000). apresenta grande diver‑ sidade na fitofisionomia, formando um mosaico em sua paisagem (malheiros et al., 2016). com solos profundos e topografia que favorece a agricultura mecanizada, grande parte de suas extensões territo‑ riais é utilizada no cultivo agropecuário (guareschi et al., 2016). de maneira geral, muitas áreas de pas‑ tagens do cerrado contêm indícios de degradação, com baixa cobertura do solo e início de erosão (sano et al., 2010). diversas dessas atividades são fontes de distúrbio ao ambiente, provocando alterações na paisagem em geral (novais et al., 2016; oliveira; ferreira, 2015), convertendo grandes extensões territoriais de matas nativas em fragmentos de diversos tama‑ nhos e formas que, na maioria das vezes, não têm conectividade entre si (viana; pinheiro, 1998). essa fragmentação florestal faz com que aconteça de forma mais pronunciada o efeito de borda, que mo‑ difica as características da borda desses fragmentos, com aumento de temperatura (camargo; kapos, 1995), maior incidência de ventos (laurance et al., 1998), alterando os ciclos das espécies arbóreas, po‑ dendo provocar modificações nos atributos edáficos em relação às áreas mais internas, a exemplo do es‑ toque de carbono (estc) do solo (barros; fearnsi‑ de, 2016). essa conversão de áreas naturais em áreas com cul‑ tivos agropecuários modifica o ambiente edáfico, em que a maior área da paisagem passa a ser ocupada por sistemas de produção, que muitas vezes acabam por provocar modificações na qualidade física (loss et al., 2015; rosset et al., 2014a; 2014b; salton et al., 2008; sales et al., 2018), química (assunção et al., 2019; rosset et al., 2014a; 2014b) e biológica (oliveira filho et al., 2018) do solo. entre os indicadores de qualidade edáfica, a maté‑ ria orgânica do solo (mos) é capaz de detectar alte‑ rações no ambiente decorrentes do uso e ocupação (romaniw et al., 2015), pois o estoque, as formas de carbono (c) orgânico e os atributos químicos, físicos e biológicos do solo estão estreitamente re‑ lacionados (baldotto et al., 2010). em solos com cobertura vegetal natural, o c orgânico encontra-se em equilíbrio dinâmico, com teores praticamente constantes com o tempo (assunção et al., 2019). com a conversão dessas áreas nativas em sistemas de cultivo, ocorre um desequilíbrio na dinâmica de deposição de mos, aumentando a emissão de c em forma de gases para a atmosfera, a exemplo do dió‑ xido de carbono (co 2 ) (stürmer et al., 2011). como consequência da perda de mos, em muitos casos se tem prejuízos à estabilidade estrutural do solo, prin‑ cipalmente no que tange à diminuição do tamanho e à estabilidade dos agregados do solo (rabbi et al., 2015; ribon et al., 2014). a compreensão da dinâmica e da quantidade de c em sistemas manejados e naturais permite subsidiar o es‑ tabelecimento de estratégias de manejo que garantam incremento do conteúdo de mos, diminuindo a emis‑ são de co 2 , promovendo a ciclagem de nutrientes e a manutenção da qualidade edáfica (marques et al., 2015; magalhães et al., 2016). com a justificativa de conhecer melhor a dinâmica da mos e os atributos físicos do solo em áreas florestais fragmentadas com possível indicativo de efeito de bor‑ da, o presente trabalho teve como objetivo determinar os estoques de carbono e a agregação do solo no inte‑ rior e no entorno de fragmentos florestais nos biomas mata atlântica e cerrado. estoque de carbono e agregação em fragmentos florestais 99 rbciamb | n.53 | set 2019 | 97-116 issn 2176-9478 metodologia localização, clima, solo e histórico das áreas de estudo para o bioma mata atlântica, foram coletadas amos‑ tras de solo em dois fragmentos florestais localizados no município de terra roxa, região oeste do estado do paraná, brasil (figura 1, tabela 1), com fitofisiono‑ mia classificada como floresta estacional semidecidual (campos; silveira filho, 2010), sendo os dois frag‑ mentos de formato retangular. o clima da região é tem‑ perado sem estação seca e verão quente (cfa), segundo classificação de köppen (caviglione et al., 2000). para o bioma cerrado, foram coletadas amostras de solos em dois fragmentos florestais, localizados nos municípios de aquidauana e anastácio, na região do ecótono cer‑ rado‑pantanal, estado de mato grosso do sul (figura 1, tabela 1). o clima da região é classificado como aw (tropical de savana) (peel et al., 2007), com vegetação de características de cerrado stricto sensu, podendo ter variações para cerradão (silva júnior, 2005). no bioma mata atlântica, as áreas do estudo encon‑ tram-se sob latossolo vermelho eutroférrico típico, tex‑ tura muito argilosa (58,0, 249,8, 692,2 g kg‑1 de areia, silte e argila, respectivamente, no fragmento 1, e 57,6, 242,4, 701,0 g kg‑1 de areia, silte e argila, respectiva‑ mente, no fragmento 2) (santos et al., 2013), sendo a caracterização química dos pontos estudados apresen‑ tada na tabela 2. no entorno dos dois fragmentos, há áreas de cultivo agrícola que somam 76,1 ha. a região dos remanes‑ brasil mato grosso do sul paraná aquidauana ms anastácio ms terra roxa pr 0 50 100 km sirgas 2000 espg: 4674 58°w 19°s 20°s 21°s 22°s 23°s 24°s 25°s 57°w 56°w 55°w 54°w 53°w 52°w figura 1 – mapa de localização dos municípios de terra roxa, pr, aquidauana e anastácio, ms – brasil. ozório, j.m.b. et al. 100 rbciamb | n.53 | set 2019 | 97-116 issn 2176-9478 centes fragmentos florestais foi desmatada em 1970, para o cultivo de hortelã durante 10 anos. em 1980, deu-se início ao cultivo de soja/milho em sistema de preparo convencional (spc) até 2002, quando as áreas foram convertidas para sistema plantio direto (spd) no mesmo sistema de sucessão de culturas do spc, o que permanece até o presente momento. nesses dois frag‑ mentos florestais, até o ano de 2000, ocorreu o ma‑ nejo florestal com retirada de árvores de maior porte das porções mais periféricas dos fragmentos. ou seja, existiam até o ano de 2000 ações antrópicas no interior desses fragmentos, modificando a vegetação. para o bioma cerrado, o solo onde estavam os fragmen‑ tos é classificado como argissolo vermelho-amarelo de textura média (762,9, 56,7, 180,4 g kg‑1 de areia, sil‑ te e argila, respectivamente, no fragmento 1, e 711,2, 112,6 e 176,2 g kg‑1 de areia, silte e argila, respectiva‑ mente, no fragmento 2) (santos et al., 2013), sendo os dois fragmentos de formato retangular. a caracte‑ rização química dos pontos estudados é apresentada na tabela 3. a área no entorno do fragmento 1 encontra‑se com pastagem permanente (pp) (urochloa decumbens), com 420,7 ha, instalada no ano de 1980, sendo re‑ formada com revolvimento de solo, calagem e adu‑ bação fosfatada em 2008. no entorno do fragmento 2 também se encontram cultivos de pp (u. decumbens), com 1.250 ha, instalada no ano de 1992 e reformada com revolvimento de solo, calagem e adubação fos‑ fatada no ano de 2007. ambas as áreas de pp trazem tabela 1 – descrições das áreas dos fragmentos florestais avaliados. fragmentos descrição fragmento 1: ma 60,4 ha; 337 m de altitude, 24º14’05,56” sul (s) e 54º09’30,63” oeste (o) fragmento 2: ma 69,1 ha; 338 m de altitude, 24º14’04,37” sul (s) e 54º08’51,89” oeste (o) fragmento 1: ce 55,7 ha; 209 m de altitude, 20º25’58,46” sul (s) e 55º41’35,29” oeste (o) fragmento 2: ce 77,3 ha; 227 m de altitude, 20º31’12,48” sul (s) e 55º41’09,25” oeste (o) ma: mata atlântica; ce: cerrado. tabela 2 – caracterização química dos pontos estudados nos fragmentos 1 e 2 e nas áreas de sistema plantio direto (spd) no entorno, no bioma mata atlântica para a camada de 0–0,2 m. determinações pontos bo, mr e cf do fragmento 1 pontos bo, mr e cf do fragmento 2 spd no entorno do fragmento 1 spd no entorno do fragmento 2 ph (caci2 0,01m) 4,79 4,68 5,13 5,11 p (mg/dm3) 8,08 4,14 10,84 30,15 k (cmolc/ dm 3) 0,52 0,59 0,39 0,47 ca (cmolc/ dm 3) 1,40 1,20 2,90 3,00 mg (cmolc/ dm 3) 1,10 0,80 1,40 2,00 al (cmolc/ dm 3) 0,11 0,10 0,03 0,03 h+al (cmolc/ dm 3) 5,00 2,20 3,20 3,50 sb (cmolc/ dm 3) 3,02 2,59 4,69 5,47 c.t.c (ph 7,0) 8,02 4,79 7,89 8,97 v% 37,7 54,1 59,4 61,0 laboratório: nutrisolo, ivinhema, ms. caracterização química: cloreto de cálcio (ph); mehlich (p e k); kcl 1n (ca, mg e al); acetato de cálcio ph 7,0 (h + al); sb: soma por bases; c.t.c: capacidade de troca catiônica; v%: saturação de bases; bo: borda do fragmento; mr: metade do raio; cf: centro do fragmento. estoque de carbono e agregação em fragmentos florestais 101 rbciamb | n.53 | set 2019 | 97-116 issn 2176-9478 sinais visíveis de degradação: baixo potencial de co‑ brimento do solo pela espécie forrageira, presença de plantas invasoras e lotação de animais com 1 unidade animal (ua) ha‑1. coletas de amostras de solo nos quatro fragmentos, as coletas de solo foram rea‑ lizadas em quatro pontos, sendo três pontos no in‑ terior e um no entorno dos fragmentos. os pontos internos correspondem à borda do fragmento (bo), ponto central entre a borda e o centro do fragmento, denominado de metade do raio (mr) e centro do frag‑ mento (cf), e as áreas no entorno com spd ou pp no entorno dos fragmentos de mata atlântica e cerrado, respectivamente. a disposição dos pontos está descri‑ ta na tabela 4. para cada ponto de coleta, foram realizadas quatro repe‑ tições em um raio de 20 m2. coletaram‑se amostras de solo deformadas e indeformadas, além de amostras de serapilheira utilizando quadro de coleta de 0,5 × 0,5 m, no interior e nas áreas cultivadas com spd e pp no en‑ tabela 3 – caracterização química dos pontos estudados nos fragmentos 1 e 2 e nas áreas no entorno, no bioma cerrado para a camada de 0-0,2 m. determinações pontos bo, mr e cf do fragmento 1 pontos bo, mr e cf do fragmento 2 pp no entorno do fragmento 1 pp no entorno do fragmento 2 ph (caci2 0,01m) 4,06 4,53 4,11 4,62 p (mg/dm3) 2,86 2,76 1,68 1,68 k (cmolc/ dm 3) 0,11 0,15 0,03 0,06 ca (cmolc/ dm 3) 0,30 1,30 0,40 0,80 mg (cmolc/ dm 3) 0,20 0,70 0,20 0,60 al (cmolc/ dm 3) 0,85 0,25 0,56 0,15 h+al (cmolc/ dm 3) 3,10 2,80 3,50 1,30 sb (cmolc/ dm 3) 0,61 2,15 0,63 1,46 c.t.c (ph 7,0) 3,71 4,95 4,13 2,76 v% 16,4 43,4 15,3 52,9 laboratório: nutrisolo, ivinhema, ms. caracterização química: cloreto de cálcio (ph); mehlich (p e k); kcl 1n (ca, mg e al); acetato de cálcio ph 7,0 (h + al); sb: soma por bases; c.t.c: capacidade de troca catiônica; v%: saturação de bases; bo: borda do fragmento; mr: metade do raio; cf: centro do fragmento. tabela 4 – descrição dos pontos de coleta nos fragmentos e sua distância a partir da borda dos fragmentos. fragmentos: distância (m) em relação à borda mata atlântica cerrado fragmentos fragmentos ponto de coleta descrição do ponto 1 2 1 2 p. 1 centro do fragmento 310 310 240 320 p. 2 metade do raio 155 155 120 160 p. 3 borda do fragmento 0 0 0 0 p. 4 entorno do fragmento (spd/pp) 310 310 240 320 spd: sistema plantio direto; pp: pastagem permanente. ozório, j.m.b. et al. 102 rbciamb | n.53 | set 2019 | 97-116 issn 2176-9478 torno dos fragmentos. na área de spd foi coletada pa‑ lhada de milho depositada sobre o solo após a colheita recente, e na de pp material vegetal morto. as amostras indeformadas para avaliação da densidade do solo (ds) foram coletadas com auxílio de anel volumétrico com volume de 48,86 cm3. as amostras compostas deforma‑ das foram coletadas mediante três amostras simples nas camadas de 0–0,05, 0,05–0,1 e 0,1–0,2 m. para as análises da estabilidade estrutural do solo (agregados), foram coletadas amostras de monólitos de dimensões 0,2 × 0,2 × 0,1 m, indeformadas com preservação da es‑ trutura do solo na camada de 0–0,1 m. análises realizadas as amostras foram secas ao ar, destorroadas e passa‑ das em peneira de 2 mm para obtenção da terra fina seca ao ar (tfsa). amostras de serapilheira foram secas em estufa a 65ºc até obter massa constante, posterior‑ mente sendo determinada a massa seca. as análises granulométricas foram realizadas pelo método da pi‑ peta para caracterização das áreas e ds ocorreram se‑ gundo claessen (1997). o carbono orgânico total (cot) foi determinado pela oxidação da matéria orgânica pelo dicromato de po‑ tássio, em meio sulfúrico sob aquecimento, e titulado com sulfato ferroso amoniacal (yeomans; bremner, 1988). o índice de estratificação (ie) do carbono foi es‑ tabelecido por meio da relação entre os teores de cot das camadas de 0–0,05 e 0,10–0,20 m (franzlueb‑ bers, 2002). o estc foi calculado pelo método da mas‑ sa equivalente (reis et al., 2018; signor et al., 2014). para verificação da tendência de acúmulo ou perda de carbono nas áreas avaliadas e respectivas camadas, foi calculada a variação do estoque de carbono (δestc) de cada ponto em relação ao ponto do cf (condição de referencial de menores alterações antrópicas). para as análises de estabilidade de agregados, ini‑ cialmente com as amostras secas ao ar, houve a de‑ sagregação pelas linhas de fraqueza da totalidade da amostra, com posterior peneiramento em jogo de pe‑ neiras de 8,00 e 4,00 mm. da fração retida na peneira de 4,00 mm, foram separados 50 g de agregados, que foram umedecidos sobre papel-filtro por 5 minutos. posteriormente, as amostras foram submetidas ao pe‑ neiramento em água pelo método descrito por kemper e chepil (1965), em agitador mecânico tipo yoder (yo‑ der, 1936) em jogo de peneiras com malhas de 2,00; 1,00; 0,50; 0,25 e 0,125 mm. após o peneiramento em água, com base na massa de cada classe de peneira, calcularam-se o diâmetro médio ponderado (dmp) (kiehl, 1979), o diâmetro médio geométrico (dmg) (kemper; rosenau, 1986) e a porcentagem de agre‑ gados retidos na peneira com malha de 2,00 mm. após os cálculos do dmp, foi determinado o índice de sen‑ sibilidade (is) (bolinder et al., 1999), relacionando o dmp de todos os pontos de coleta aos valores de dmp do ponto cf. os resultados foram analisados quanto à normalida‑ de e homogeneidade de variância pelo teste de sha‑ piro-wilk e bartlett, nessa ordem. posteriormente, em delineamento inteiramente casualizado, os resultados foram submetidos à análise de variância com aplicação do teste f, de forma isolada, avaliando cada bioma e fragmento de maneira individual, e os valores médios comparados pelo teste de tukey a 5% com auxílio do programa r core team (2019). todos os testes foram realizados utilizando o pacote expdes.pt (ferreira et al., 2018). resultados e discussão nas áreas dos fragmentos florestais do bioma mata atlântica, foi verificada maior deposição de serapi‑ lheira no ponto bo para os dois fragmentos avaliados, com valores de 646,65 e 456,87 g 0,25m-2, respectiva‑ mente, para os fragmentos 1 e 2 (figura 2). os pontos mr e cf do fragmento 1 apresentaram acúmulo de serapilheira semelhantemente ao observado na área de spd no entorno. já para o fragmento 2, o ponto do cf foi superior à mr e à área de spd no entorno. esse maior aporte de serapilheira na área de bo pode estar relacionado à maior presença de espécies pioneiras que se instalam a princípio nas extremidades dos frag‑ mentos, dando início ao processo de sucessão ecoló‑ gica, quando essas espécies formam um adensamento vegetal maior nessas regiões dos fragmentos florestais (nascimento; laurance, 2006). esses mesmos au‑ tores também encontraram maior quantidade de sera‑ pilheira nas áreas de borda, comparadas a pontos com http://expdes.pt estoque de carbono e agregação em fragmentos florestais 103 rbciamb | n.53 | set 2019 | 97-116 issn 2176-9478 mais de 300 m de distância, adentrando fragmentos florestais em estudo na amazônia. a semelhança apresentada no acúmulo de serapilhei‑ ra de alguns pontos internos dos fragmentos do bioma mata atlântica com a quantidade de palhada da cultura do milho nas áreas de spd no entorno demonstra que, apesar de as áreas de spd serem manejadas, a quanti‑ dade de resíduo que fica depositado sobre o solo após a colheita dessa cultura é considerável, o que, a lon‑ go prazo, pode contribuir para aumento nos teores de cot do solo (salton et al., 2008). esse fator levaria a uma consequente manutenção do estc e à melhora da fertilidade (pereira et al., 2010), além do aumento de infiltração da água no solo (marchini et al., 2015), formação de agregados estáveis (obour et al., 2018), entre outros benefícios. nos fragmentos do bioma cerrado, a deposição de se‑ rapilheira apresentou dinâmicas diferenciadas entre o fragmento 1 e o 2 (figura 2). no fragmento 1, o ponto com maior deposição de serapilheira foi o mr, 573,5 g 0,25m-2, e no fragmento 2 foi o cf, 498.95 g 0,25m-2. as áreas de pp no entorno dos fragmentos apresentarem os menores valores de deposição de material vegetal, 97,85 e 53,31 g 0,25m-2, respectivamente, no entorno dos fragmentos 1 e 2 (figura 2). assim, esses valores re‑ presentam 17 e 11% da deposição de material vegetal no que tange aos pontos de maior deposição de sera‑ pilheira dos fragmentos de cerrado. a baixa deposição de serapilheira apresentada nas áreas de pp no bioma cerrado ocorre pelo estágio de degradação da pastagem somado à lotação animal de 1,0 ua ha‑1, acima do recomendado para região, que é de 0,8 ua ha‑1 (almeida et al., 2002), afetando sobre‑ tudo a produção de biomassa, o que atinge diretamen‑ te a qualidade do solo (freitas et al., 2016). carvalho et al. (2018) e silva et al. (2014), estudando diferentes usos do solo, encontraram menores teores de cot em pastagem em relação às áreas de cerrado nativo, indi‑ cando a influência do pastejo animal para a diminuição do aporte vegetal sobre o solo e, consequentemente, diminuindo a entrada de mos. além disso, nos frag‑ mentos estudados dos dois biomas é possível ver varia‑ ções de deposição entre os pontos do fragmento, que a a a a b b b b b b b b c c c c fragmento 1 ma fragmento 2 ma fragmento 1 ce fragmento 2 ce 800 600 400 200 0 g 0, 25 m ‑2 bo mr cf spd/pp bo: borda do fragmento; mr: metade do raio; cf: centro do fragmento; spd: sistema plantio direto; pp: pastagem permanente. médias de mesma letra em cada fragmento não diferem estatisticamente pelo teste tukey (5%). traços nas barras representam o desvio padrão da média. figura 2 – quantidade de serapilheira aportada no solo nos pontos de coleta no interior e no entorno dos fragmentos, dos biomas mata atlântica (ma) e cerrado (ce). ozório, j.m.b. et al. 104 rbciamb | n.53 | set 2019 | 97-116 issn 2176-9478 podem ocorrer por causa das modificações naturais in‑ ternas nos fragmentos florestais, como, por exemplo, a abertura de clareiras naturais, pois quando as árvores caem contribuem para o aumento de serapilheira nes‑ ses locais (nascimento; laurance, 2004). as áreas de spd no entorno dos fragmentos de mata atlântica apresentaram maiores valores de ds, varian‑ do de 1,03 a 1,19 mg m‑3, sendo diferentes dos pontos mais internos dos fragmentos (mr e cf) em todas as camadas avaliadas (tabela 5). os maiores valores de ds em spd, mesmo com o menor tráfego de máqui‑ nas agrícolas, podem ter ocorrido principalmente pela textura mais argilosa, aliada à não adoção de um siste‑ ma mais diversificado de culturas (rosa filho et al., 2009), porém reis et al. (2016) verificaram que os va‑ lores de ds diminuem após os sete anos de adoção do sistema. rosset et al. (2014a), no trabalho que avaliou cronossequência de spd com seis, 14 e 22 anos de im‑ plantação na mesma região deste estudo evidenciaram redução de ds com o aumento do tempo de implanta‑ ção, em todas as camadas avaliadas. com exceção do ponto bo do fragmento 1 na camada de 0–0,05 m e da bo do fragmento 2 na camada de 0,10–0,20 m, os pontos no interior dos dois fragmen‑ tos apresentaram os menores valores de ds em todas as camadas avaliadas (tabela 5). a similaridade entre o ponto bo e as áreas de spd pode estar atrelada ao fato de ter existido a entrada de tratores e caminhões nos tabela 5 – densidade do solo (ds), carbono orgânico total (cot) e estoque de carbono (estc) nos pontos de coleta avaliados no interior e no entorno dos fragmentos florestais dos biomas mata atlântica e cerrado. mata atlântica cerrado fragmento 1 fragmento 2 fragmento 1 fragmento 2 ds cot estc ds cot estc ds cot estc ds cot estc mg m-3 g kg-1 mg ha-1 mg m-3 g kg-1 mg ha-1 mg m-3 g kg-1 mg ha-1 mg m-3 g kg-1 mg ha-1 0-0,05 m bo 1,01a 34,07bc 12,09bc 0,84b 43,32b 15,45b 1,23b 16,41b 10,44b 1,42b 13,40b 9,25b mr 0,59b 35,34b 12,54b 0,69b 39,93c 14,24c 1,24b 23,77a 15,13a 1,45b 13,04b 9,02b cf 0,70b 63,20a 22,43a 0,71b 60,91a 21,72a 1,26b 16,18b 10,30b 1,37b 17,76a 12,25a spd/pp 1,05a 29,67c 10,53c 1,07a 32,08d 11,44d 1,52a 12,09c 7,69c 1,73a 13,06b 9,01b cv(%) 13,87 5,30 5,30 10,77 3,44 3,46 5,95 9,88 9,88 4,35 11,29 11,31 0,05-0,10 m bo 0,83b 25,29b 10,68b 0,77b 22,77b 9,32b 1,28ab 11,53a 7,27a 1,45b 11,55a 7,74a mr 0,76b 27,41b 11,58b 0,72b 25,60b 10,48b 1,32ab 11,50ab 7,25ab 1,47b 8,44b 5,66b cf 0,84b 30,92a 13,06a 0,82b 37,95a 15,54a 1,24b 9,18ab 5,78ab 1,36c 11,71a 7,85a spd/pp 1,12a 19,20c 8,11c 1,14a 24,65b 10,09b 1,51a 9,12b 5,74b 1,66a 9,00b 6,03b cv(%) 5,95 5,40 5,40 14,16 8,70 8,60 8,35 9,80 11,07 1,97 9,20 9,20 0,10-0,20 m bo 0,94ab 22,88a 19,63a 0,98ab 18,12c 14,82c 1,40a 7,88a 10,65a 1,50ab 8,94a 12,38a mr 0,74b 23,88a 20,49a 0,81b 24,22b 19,81b 1,34a 8,94a 12,08a 1,49b 7,58a 11,06a cf 0,86b 25,01a 21,47a 0,81b 30,00a 24,54a 1,40a 6,89a 9,32a 1,38c 8,56a 11,86a spd/pp 1,19a 18,17b 15,59b 1,03a 19,78c 16,18c 1,50a 8,10a 10,95a 1,60a 7,19a 9,97a cv(%) 8,51 7,96 7,95 8,71 8,37 8, 45 5,38 13,10 13,10 3,45 11,81 11,81 médias seguidas de mesma letra nas colunas para cada fragmento e camada não diferem estatisticamente pelo teste tukey (5%); bo: borda do fragmento; mr: metade do raio; cf: centro do fragmento; spd: sistema plantio direto (mata atlântica); pp: pastagem permanente (cerrado); cv(%): coeficiente de variação. estoque de carbono e agregação em fragmentos florestais 105 rbciamb | n.53 | set 2019 | 97-116 issn 2176-9478 fragmentos para a retirada de madeira. dessa forma, os pontos mais externos desses fragmentos, especial‑ mente as bordas, podem ter sofrido maior compacta‑ ção, o que justifica os maiores valores de ds (tabela 5). porém todos os valores de ds ficam abaixo dos valo‑ res encontrados na literatura, que são considerados críticos para o desenvolvimento de algumas espécies de plantas em solos argilosos ou muito argilosos, de 1,30 mg m‑3, proposto por reichert et al. (2003), 1,42 mg m‑3, apontado por klein e camara (2007), e 1,60 mg m‑3, indicado por silva e rosolem (2001). nos resultados de ds apresentados nos fragmentos florestais do bioma cerrado (tabela 5), os pontos de bo, mr e cf não se diferiram na camada 0–0,05 m, e a área de pp apresentou os maiores valores em am‑ bos os fragmentos estudados, chegando a 1,73 mg m‑3 no fragmento 2. o aumento da ds nas áreas de pp nas camadas superficiais pode estar relacionado com a agropecuária extensiva, com maior lotação animal que o adequado, o que segundo colombo et al. (2017) pode contribuir para a compactação do solo. o fato de as áreas mais internas dos fragmentos de ambos os biomas avaliados apresentarem os menores valores de ds ocorre principalmente por não haver ação antrópi‑ ca com uso de máquinas, que podem modificar a ds, como ocorre em áreas manejadas (loss et al., 2017). os teores de cot apresentados nos pontos dos frag‑ mentos do bioma mata atlântica (tabela 5) contras‑ tam com a quantidade de serapilheira depositada (figura 2). o ponto cf apresentou os maiores teores de cot nas camadas de 0–0,05 e 0,05–0,10 m no frag‑ mento 1 e em todas as camadas para o fragmento 2, chegando a 63,20 g kg‑1 na camada de 0–0,05 m no cf do fragmento 1 (tabela 5). para os dois fragmentos, a área de bo apresentou teores de cot inferiores ao cf com exceção da camada de 0,1–0,2 m do fragmento 1, e os teores de cot da bo dos fragmentos foram seme‑ lhantes aos da área de spd no entorno praticamente em todas as camadas. os maiores teores de cot dos pontos internos dos fragmentos florestais de ambos os biomas, especial‑ mente nas duas primeiras camadas, estão relacionados ao acúmulo de serapilheira (figura 2) e à inexistência de ações antrópicas no interior desses pontos, o que possibilita manutenção do c no solo (loss et al., 2015; novais et al., 2016). nos fragmentos do bioma mata atlântica, observa-se a diminuição do conteúdo de cot quando se passa de áreas mais internas para mais externas dos fragmen‑ tos, o que parece não acontecer no bioma cerrado (tabela 5). camargo e kapos (1995) concluíram que em áreas de borda se pode ter aumento de temperatura pela maior incidência de luz solar, provocando um mi‑ croclima diferenciado no que se refere às áreas mais internas de vegetação natural. como consequência, pode haver aceleração do processo de decomposição da mos, aumentando a emissão de co2 e diminuindo seus estoques no solo (duiker; lal, 2000). o tamanho do efeito de borda em fragmentos flores‑ tais de diversos biomas brasileiros e seus efeitos na vegetação e nos atributos edáficos são variados em função principalmente da fitofisionomia e do objeto de estudo. esseen e renhorn (1998) evidenciaram al‑ terações em até 20 m. já kapos (1989) descreve que essas alterações penetram 40 metros. kapos et al. (1997) relatam que essas variações dependem de al‑ guns fatores, como tempo de fragmentação, tamanho dos fragmentos e bioma. o fato de os teores de cot da mr e da bo neste estudo serem inferiores ao do pon‑ to cf contrasta com dados apresentados por barros e fearnside (2016), que encontraram maiores teores de cot nas áreas de borda em relação aos pontos mais internos em estudo no bioma amazônico. diferentemente do comportamento visto nos fragmen‑ tos florestais do bioma mata atlântica, nos fragmentos florestais do bioma cerrado os maiores teores de cot da camada 0–0,05 m foram observados nos pontos com a maior deposição serapilheira (figura 2), onde no frag‑ mento 1 o ponto mr apresentou 23,77 g kg‑1 e no frag‑ mento 2 o ponto cf apresentou 17,76 g kg‑1 (tabela 5). na camada 0,10–0,20 m o conteúdo de cot dos pon‑ tos avaliados no interior dos fragmentos do bioma cerrado não se diferiu entre si, apresentando variação de 6,89 a 8,94 g kg‑1 no fragmento 1 e de 7,58 a 8,94 g kg‑1 no fragmento 2, não diferindo tampouco em re‑ lação ao cot das áreas de pp no entorno (tabela 5). o fato de as áreas de pp apresentarem teores de cot semelhantes aos pontos internos dos fragmentos na camada mais profunda avaliada pode ser atribuído à capacidade de pastagens adicionarem grandes quan‑ tidades de c em profundidade pela decomposição de raízes (santos et al., 2019). ozório, j.m.b. et al. 106 rbciamb | n.53 | set 2019 | 97-116 issn 2176-9478 em ambos os biomas, pode‑se observar a variação de estc nos pontos do fragmento. essas variações de estc no interior dos fragmentos florestais são dinâmicas e indicam diferentes estágios de conservação e sucessão ecológica nesses remanescentes florestais, que podem ter diversas influências da característica da vegetação e de possíveis clareiras que se abrem no interior desses fragmentos (didham, 1998). houve maiores estc nos pontos do cf nas camadas de 0–0,05 e 0,05–0,1 m no fragmento 1 e em todas as camadas no fragmento 2, chegando a 22,43 mg ha‑1 no fragmento 1 na camada 0–0,05 m, demonstrando também maior conservação, via estocagem do carbo‑ no do solo, em pontos mais internos dos fragmentos. em contrapartida, as áreas de spd no entorno dos frag‑ mentos, de modo geral, apresentaram os menores estc (tabela 5). no bioma cerrado, assim como nos fragmentos do bioma mata atlântica, os valores de estc seguiram o padrão apresentado pelos teores de cot, com o ponto da mr com maior valor para o fragmento 1 na camada 0–0,05 m, 15,13 mg ha‑1, e o ponto cf, 12,25 mg ha‑1 no fragmento 2, destacando-se os baixos valores de estc nas áreas de pp (tabela 5). os resultados apresentados pelos fragmentos de mata atlântica indicam que nas áreas de spd dos fragmen‑ tos, mesmo sendo um spd consolidado, com 15 anos de manejo, o estc no solo é menor do que em áreas de vegetação nativa. um dos fatores que contribuem para isso é a dificuldade de se acumular carbono em regiões de clima tropical, o que favorece a decompo‑ sição da mos (carvalho et al., 2010; koven et al., 2017). isso ocorre também no bioma cerrado, em que o estágio de degradação das áreas promove os me‑ nores estc, principalmente em camadas superficiais. resultados com maiores estc em áreas nativas compa‑ radas aos sistemas de manejo também foram encon‑ trados por assunção et al. (2019), na mesma região do presente estudo. as diferentes formas de manejo do solo, além das al‑ terações na vegetação, podem modificar os estc, por alterar diretamente o acúmulo e a perda de mos no ambiente edáfico (plaza-bonilla et al., 2010), como também observado por rosset et al. (2014a) em áreas de spd e mata nativa no mesmo bioma. ao analisar a δestc nos fragmentos florestais do bioma mata atlântica, pode-se observar redução acentuada de estc em todas as camadas, porém de forma mais pronunciada na camada 0–0,05 m nos três pontos de coleta no interior e no entorno dos fragmentos (bo, mr e spd), em relação ao cf (figuras 3a e 3b), e a va‑ riação mais negativa de estc nessa camada foi encon‑ trada nas áreas de spd. nas figuras 4a e 4b, constata-se ainda a variação do estc na seção 0–0,20 m, em que as áreas de spd no en‑ torno dos fragmentos apresentaram variação negativa mais acentuada, seguida dos pontos de bo e mr, res‑ pectivamente, que também tiveram variação negativa. os resultados de δestc apresentados pelos fragmen‑ tos do bioma mata atlântica indicam que, mesmo com um sistema que mantenha a entrada de c no solo, como o spd, somado ao não revolvimento des‑ te, a quantidade de entrada de material vegetal não é suficiente para se atingir valores de estc semelhantes a de áreas naturais após 15 anos de condução, como as do ponto cf. no spd, isso ocorre principalmente por não haver rotação de culturas diversificada (bod‑ dey et al., 2010) — apenas com o cultivo de sucessão soja/milho. a δestc nos pontos estudados no fragmento 1 do bioma cerrado indica maior acúmulo de carbono nas áreas de bo e mr em todas as camadas, ou seja, varia‑ ção positiva em relação ao cf. já a área de pp apresen‑ tou variações negativas de estc em todas as camadas (figura 3c). na secção 0–0,20 m o ponto mr apresen‑ tou a maior variação positiva, e apenas a área de pp teve variação negativa de estc (figura 3c). o mesmo padrão observado no fragmento 1 (figura 3c) não foi verificado para o fragmento 2 (figura 3d), em que os pontos bo e mr apesentaram variações negativas se comparadas ao cf, principal‑ mente nas camadas superficiais de 0–0,05 m e 0,05– 0,10 m, sendo constatada variação positiva de estc apenas na camada 0,10–0,20 m no ponto de bo. a variação negativa mais acentuada, quando avaliada a seção 0–0,20 m, foi apresentada pela área de pp (figura 3d). esse resultado revela que na área de pp ao entorno dos fragmentos, adentrando nos fragmentos estuda‑ dos, o estc possui variação negativa menos acentua‑ estoque de carbono e agregação em fragmentos florestais 107 rbciamb | n.53 | set 2019 | 97-116 issn 2176-9478 1.2 0.8 0.4 0.0 ‑0.4 ‑0.8 ‑1.2 ‑1.9 ‑2.0 ‑2.4 0‑0,05m 0,05‑0,10m fragmento 1 ma 0,10‑0,20m 0‑0,20m a 1.2 0.8 0.4 0.0 ‑0.4 ‑0.8 ‑1.2 ‑1.9 ‑2.0 ‑2.4 0‑0,05m 0,05‑0,10m fragmento 2 ma 0,10‑0,20m 0‑0,20m b 1.2 0.8 0.4 0.0 ‑0.4 ‑0.8 ‑1.2 ‑1.9 ‑2.0 ‑2.4 0‑0,05m 0,05‑0,10m fragmento 1 ce 0,10‑0,20m 0‑0,20m c 1.2 0.8 0.4 0.0 ‑0.4 ‑0.8 ‑1.2 ‑1.9 ‑2.0 ‑2.4 0‑0,05m bo mr pp 0,05‑0,10m fragmento 2 ma 0,10‑0,20m 0‑0,20m d figura 3 – variação do estoque de carbono (δestc) dos pontos avaliados nas camadas 0–0,05; 0,05–0,10; 0,10–0,20 e na seção de 0–0,20 m, em relação ao ponto do centro do fragmento, nos fragmentos dos biomas mata atlântica (ma) e cerrado (ce). (a) fragmento 1 ma; (b) fragmento 2 ma; (c) fragmento 1 ce; (d) fragmento 2 ce. traços nas barras representam o desvio padrão da média. da. ou seja, quanto mais internamente nos fragmen‑ tos, maior a conservação do c no solo. essa perda de estc na área de borda pode estar relacionada à oxida‑ ção da mos, acelerada nesses locais pela temperatu‑ ra e pela umidade, características de áreas de borda (camargo; kapos, 1995), e à maior incidência de ventos, que modifica o clima nessas regiões dos frag‑ mentos (laurance et al., 1998). os resultados de δestc deste trabalho contrastam com os de barros e fearnside (2016), que encontraram variação positiva de estc para o ponto de borda, estudando fragmentos florestais de diferentes tamanhos na floresta amazô‑ nica central, contradizendo até mesmo a hipótese dos autores de que a borda poderia influenciar negativa‑ mente no acúmulo de carbono no solo. nos fragmentos do bioma cerrado, quando se compa‑ ram os resultados de δestc com a quantidade de sera‑ pilheira (figura 2) e teores de cot (tabela 5), as áreas de bo e mr apresentaram os maiores valores e teores, respectivamente, indicando semelhanças entre as va‑ riáveis. já a área de pp no entorno apresentou varia‑ ções negativas de estc em todas as camadas avaliadas (figuras 3c e 3d). resultados semelhantes foram apre‑ sentados por mascarenhas et al. (2017) e oliveira et al. (2016), de que a conversão de áreas nativas em áreas de pp, dependendo do manejo adotado, pode diminuir o estc do solo, principalmente pela baixa deposição de material vegetal sobre a superfície do solo ao longo dos anos de cultivo. no bioma mata atlântica os valores de índice de estrati‑ ficação (ie), que comparam o cot da camada superficial do solo com as camadas adjacentes, não apresentaram padrão homogêneo no comportamento entre os frag‑ mentos avaliados, apresentando os maiores valores no cf (2,54) e bo (2,40) para os fragmentos 1 e 2, respec‑ tivamente. as áreas de spd ao entorno tiveram valores de 1,64 e 1,62, respectivamente, nos fragmentos 1 e 2 (figura 4). no bioma cerrado, quando se observa o frag‑ mento 1, os valores de ie foram maiores nos pontos mr (2,70) e cf (2,35), diferindo-se da área de pp, com menor ozório, j.m.b. et al. 108 rbciamb | n.53 | set 2019 | 97-116 issn 2176-9478 ie, 1,53 (figura 4). no fragmento 2 não houve diferenças entre os pontos avaliados no interior e no entorno do fragmento, com variação de 1,52 a 2,09 (figura 4). os maiores valores de ie apresentados pelos pontos in‑ ternos dos fragmentos do bioma mata atlântica ocor‑ rem principalmente pela maior e contínua entrada de c em áreas nativas, elevando o cot de camadas super‑ ficiais (santos et al., 2017). ou seja, as áreas nativas possuem maior potencial de estratificação de carbo‑ no em comparação com as áreas manejadas. rosset et al. (2014a) verificaram valores de 1,73 para spd com 22 anos de implantação e valores de 3,43 para área de vegetação nativa de mata atlântica, usada como refe‑ rência ao trabalho também realizado na região oeste do paraná. salton et al. (2014) encontraram ie de 1,70 para a área de referência de seu estudo, também no bioma cerrado, além de valores de 2,00 para área de pastagem avaliada no mesmo experimento. os mes‑ mos autores relatam a facilidade de se obter esse ín‑ dice, pois este necessita apenas dos valores de cot de duas camadas do solo, sem haver a necessidade do uso de uma área de referência. no bioma mata atlântica, ao se avaliar os parâmetros estruturais do solo, o dmp do cf 1 apresentou‑se com maior valor, 4,69 mm, o que não ocorreu com os demais pontos avaliados (figura 5a). diferentemen‑ te do observado para o dmp, os pontos no interior do fragmento 1 não tiveram diferenças para o dmg, com valores variando entre 4,35 e 4,62 mm. além disso, essa mesma tendência de semelhanças tam‑ bém foi percebida para a porcentagem de agregados maiores que 2 mm. porém, para essas três variáveis, dmp, dmg e %> 2 mm, a área de spd no entorno apresentou menores valores (figura 5a). no frag‑ mento 2, ocorreu padrão de semelhança entre os pontos do interior do fragmento, diferindo‑se apenas do spd (figura 5b). com relação ao is, os pontos no interior de ambos os fragmentos não diferiram, sen‑ do os menores valores observados nas áreas de spd, 0,89 e 0,92, no entorno dos fragmentos 1 e 2, respec‑ tivamente (figuras 5a e 5b). no bioma cerrado, a estabilidade estrutural do solo apresentou semelhança entre os pontos no interior e nas áreas de pp no entorno dos fragmentos estu‑ a a a a a a aa bb b b ab bc c bo mr cf spd/pp fragmento 1 ma fragmento 2 ma fragmento 1 ce fragmento 2 ce 4 3 2 1 0 bo: borda do fragmento; mr: metade do raio; cf: centro do fragmento; spd: sistema plantio direto; pp: pastagem permanente; médias de mesma letra em cada fragmento não diferem estatisticamente pelo teste tukey (5%). traços nas barras representam o desvio padrão dos dados. figura 4 – índice de estratificação (ie) do carbono orgânico total em função dos pontos de coleta avaliados no interior e no entorno dos fragmentos, nos biomas mata atlântica (ma) e cerrado (ce). estoque de carbono e agregação em fragmentos florestais 109 rbciamb | n.53 | set 2019 | 97-116 issn 2176-9478 dados (figuras 5c e 5d). no fragmento 1, os valores de dmp variaram de 3,78 a 4,26, o dmg 2,69 a 3,42 e com porcentagem de agregados maiores de 2 mm acima de 73% em todas as áreas (figura 5c). no frag‑ mento 2, o dmp variou entre 3,69 e 3,79, já o dmg, de 2,45 a 2,61 e valores de porcentagem de agre‑ gados maiores de 2 mm acima de 71% (figura 5d). os resultados de is dos pontos internos dos fragmen‑ tos de cerrado e das áreas de pp apresentaram se‑ melhança para os fragmentos 1 e 2 (figuras 5c e 5d), da mesma forma que as demais variáveis estruturais do solo (figuras 5c e 5d). os valores de is variaram de 0,88 a 0,91 no fragmento 1, e de 1,00 a 1,02 no fragmento 2 (figuras 5c e 5d). os resultados das análises estruturais dos fragmen‑ tos do bioma mata atlântica demonstraram que não houve modificações tão significativas na agregação do solo nos pontos internos dos fragmentos e que em áreas com maior perturbação do solo, como nas de spd em relação aos fragmentos de mata, existem modificações na estabilidade dos agregados do solo (six et al., 2004; salton et al., 2008). os valores de dmp e dmg próximos a 5 (figuras 5a e 5b), espe‑ cialmente identificados no interior dos fragmentos florestais, indicam alto grau de formação e estabili‑ zação dos agregados, influenciado tanto pelos teores de cot (tabela 5) encontrados nas áreas de estudo quanto pela textura do solo dessas áreas que estão sob solo muito argiloso, visto a contribuição desses atributos na agregação (bronick; lal, 2005; silva et al., 2014). outros trabalhos em latossolo também encontraram maior estabilidade de agregados em áreas nativas, principalmente relacionados aos altos médias de mesma letra em cada fragmento não diferem estatisticamente pelo teste tukey (5%). traços nas barras representam o desvio padrão da média. figura 5 – diâmetro médio ponderado (dmp), diâmetro médio geométrico (dmg), porcentagem de agregados maiores que 2 mm e índice de sensibilidade dos diferentes pontos de coleta no interior e no entorno dos fragmentos dos biomas mata atlântica (ma) e cerrado (ce). (a) fragmento 1 ma; (b) fragmento 2 ma; (c) fragmento 1 ce; (d) fragmento 2 ce. ín di ce s de s en si bi lid ad e (is ) d m p, d m g (m m ) % a gr eg ad os > 2m m 1.10 1.05 1.00 0.95 0.90 0.85 0.80 b a bo mr cf fragmento 1 ma pp a a b a aa a a a a c b b b 5 4 3 2 1 0 120 100 80 60 40 20 0 a ín di ce s de s en si bi lid ad e (is ) d m p, d m g (m m ) % a gr eg ad os > 2m m 1.15 1.10 1.05 1.00 0.95 0.90 0.85 a a bo mr cf fragmento 2 ma pp a a a a a a a a a a b b b b 6 5 4 3 2 1 0 120 100 80 60 40 20 0 b ín di ce s de s en si bi lid ad e (is ) d m p, d m g (m m ) % a gr eg ad os > 2m m 1.10 1.05 1.00 0.95 0.90 0.85 0.80 0.75 0.70 a a bo mr cf fragmento 1 ce pp a a a a a a a a a a a a a a 5 4 3 2 1 0 120 100 80 60 40 20 0 c ín di ce s de s en si bi lid ad e (is ) d m p, d m g (m m ) % a gr eg ad os > 2m m 1.10 1.05 1.00 0.95 0.90 0.85 0.80 a a a bo mr cf fragmento 1 ma pp a a a a a a a a a a a a 5 4 3 2 1 0 120 100 80 60 40 20 0 a dmp dmg %>2mm pp ozório, j.m.b. et al. 110 rbciamb | n.53 | set 2019 | 97-116 issn 2176-9478 teores de cot (rabbi et al., 2015; carvalho et al., 2014; ribon et al., 2014). os menores valores de is nas áreas de spd ocorrem pela redução do cot nessas áreas se comparadas a áreas de mata e também ao revolvimento mínimo na linha de semeadura que esse sistema possui. aratani et al. (2009) encontraram valores de 0,93 de is em spd com 12 anos de implantação, sendo semelhante ao de sua área de referência de mata nativa no bioma mata atlântica, em latossolo vermelho de textura argilosa no estado de são paulo. já bertol et al. (2004) encontra‑ ram valores de is próximos a 1 em sistema de spd com seis anos de implantação. no bioma cerrado, os resultados para a estabilida‑ de estrutural do solo, entre os fragmentos florestais e as áreas de pp e no entorno, indicam que as áreas cultivadas com pp, por meio da ação das raízes, propi‑ ciam a manutenção da estabilidade estrutural do solo ao longo dos anos (six et al., 2004; szakács, 2005), com valores equivalentes aos das áreas internas des‑ ses fragmentos avaliados. stumpf et al. (2018) concluí‑ ram que as ações das raízes de gramíneas diminuem a compactação do solo e melhoram a estruturação, com a manutenção de agregados estáveis de maiores tama‑ nhos, ao longo dos anos de cultivo. costa junior et al. (2012) encontraram valores de dmp, dmg e agregados maiores que 2 mm, também semelhantes em áreas de pastagem e cerrado. os dados do presente trabalho ratificam os de batista et al. (2013) e schiavo e colodro (2012), que encontra‑ ram valores dmp, dmg e %> 2 mm de sistemas com pastagens, semelhantes aos das áreas de mata nativa no bioma cerrado, também no estado de mato grosso do sul. mesmo não percebendo diferença entre os sis‑ temas avaliados e mata nativa de cerrado, salton et al. (2008) concluíram que sistemas que utilizam brachiaria (urochloa) contribuem para a formação de agrega‑ dos mais estáveis no solo. a ação das raízes e adição de cot no solo contri‑ buem para a formação e estabilidade desses agrega‑ dos do solo, visto que em algumas camadas as áreas de pp apresentaram teores de cot semelhantes aos dos pontos avaliados no interior dos fragmentos de cerrado (figuras 5c e 5d). os resultados do presente trabalho diferem dos valores apresentado por fon‑ tana et al. (2010), que encontraram valores de 0,55 em latossolo e de 0,69 para argissolo em pastagem com brachiaria com 10 anos de implantação, sem correção de solo, na região norte fluminense do rio de janeiro. conclusões a deposição de serapilheira apresentou comportamen‑ to semelhante entre os fragmentos do bioma mata atlântica, com maior deposição na borda. o mesmo padrão não foi observado nos fragmentos do bioma cerrado, porém em ambos os fragmentos do cerrado a deposição foi maior do que nas áreas de pastagens no entorno. o cot e o estc indicaram o ponto central dos frag‑ mentos de mata atlântica com o melhor estado de conservação e que, quanto mais distante do centro do fragmento, menor a estocagem de carbono. no bioma cerrado, as áreas no entorno dos fragmentos avaliados apresentaram o mesmo potencial de acúmulo de car‑ bono dos pontos do interior dos fragmentos. a densidade e as variáveis estruturais de agregação do solo apontam perda da qualidade com a conversão das áreas nativas em spd no bioma mata atlântica. no cer‑ rado, houve pronunciado aumento da densidade do solo em camadas superficiais com a conversão de áreas nativas em pastagens, com pastagem extensiva seme‑ lhante à da vegetação nativa de cerrado nos aspectos estruturais do solo. agradecimentos agradecemos à coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior (capes), a concessão da bolsa de mestrado ao primeiro autor; e à universida‑ de estadual de mato grosso do sul e aos proprietá‑ rios rurais que liberaram as áreas para o desenvolvi‑ mento deste estudo. estoque de carbono e agregação em fragmentos florestais 111 rbciamb | n.53 | set 2019 | 97-116 issn 2176-9478 referências almeida, d. s. recuperação ambiental da mata atlântica. santa cruz: editus, 2016. 201 p. almeida, r. g.; nascimento junior, d.; euclides, v. p. b.; macedo, m. c. m.; regazzi, a. j.; brâncio, p. a.; fonseca, d. m.; oliveira, m. p. produção animal em pastos consorciados sob três taxas de lotação, no cerrado 1. revista brasileira de zootecnia, v. 31, n. 2, supl., p. 852-857, 2002. http://dx.doi.org/10.1590/s1516-35982002000400007 aratani, r. g.; freddi, o. d. s.; centurion, j. f.; andrioli, i. qualidade física de um latossolo vermelho acriférrico sob diferentes sistemas de uso e manejo. revista brasileira de ciência do solo, v. 33, n. 3, p. 677-687, 2009. http:// dx.doi.org/10.1590/s0100-06832009000300020 assunção, s. a.; pereira, m. g.; rosset, j. s.; berbara, r. l. l.; garcía, a. c. carbon input and the structural quality of soil organic matter as a function of agricultural management in a tropical climate region of brazil. science of the total environment, v. 658, p. 901-911, 2019. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.12.271 baldotto, m. a.; canela, m. c.; canellas, l. p.; dobbs, l. b.; velloso, a. c. x. redox index of soil carbon stability. revista brasileira de ciência do solo, v. 34, n. 5, p. 1543-1551, 2010. http://dx.doi.org/10.1590/s010006832010000500007 barros, h. s.; fearnside, p. m. soil carbon stock changes due to edge effects in central amazon forest fragments. forest ecology and management, v. 379, p. 30-36, 2016. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2016.08.002 batista, i.; correira, m e. f.; pereira, m. g.; bieluczyk, w.; schiavo, j. a.; mello, n. a. caracterização dos agregados em solos sob cultivo no cerrado, ms. semina: ciências agrárias, v. 34, n. 4, p. 1535-1548, 2013. https://doi. org/10.5433/1679-0359.2013v34n4p1535 bertol, i.; albuquerque, j. a.; leite, d.; amaral, a. j.; zoldan junior, w. a. propriedades físicas do solo sob preparo convencional e semeadura direta em rotação e sucessão de culturas, comparadas às do campo nativo. revista brasileira de ciência do solo, v. 28, n. 1, p. 155-163, 2004. http://dx.doi.org/10.1590/s0100-06832004000100015 boddey, r. m.; jantalia, c. p.; conceicão, p. c.; zanatta, j. a.; bayer, c.; mielniczuk, j.; dieckow, j.; santos, h. p.; denardin, j. e.; aita, c.; giacomini, s. j.; alves, b. j. r.; urquiaga s. carbon accumulation at depth in ferralsols under zero-till subtropical agriculture. global change biology, v. 16, n. 2, p. 784-795, 2010. https://doi.org/10.1111/ j.1365-2486.2009.02020.x bolinder, m. a.; angers, d. a.; gregorich, e. g.; carter, m. r. the response of soil quality indicators to conservation management. canadian journal of soil science, v. 79, n. 1, p. 37-45, 1999. https://doi.org/10.4141/s97-099 bronick, c. j.; lal, r. soil structure and management: a review. geoderma, v. 124, n. 1-2, p. 3-22, 2005. https://doi. org/10.1016/j.geoderma.2004.03.005 camargo, j. l. c.; kapos, v. complex edge effects on soil moisture and microclimate in central amazonian forest. journal of tropical ecology, v. 11, n. 2, p. 205-221, 1995. https://doi.org/10.1017/s026646740000866x campos, j. b.; silveira filho, l. floresta estacional semidecidual. governo do estado do paraná. v. 5, 2010. 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unidades de conservação; participação popular. abstract the creation of legally protected areas aims to conserve natural environments and ensure that human activities occur in a sustainable way. however, its effectiveness depends on the contextualization and participation of local communities during the creation and management process. this is done through environmental education actions that promote sensitization and awareness, stimulating the population involvement in reducing the environmental impacts generated. at state schools in ibiúna (sp), a municipality that composes 62% of itupararanga environmental protection area (apa), the results of this study, obtained through semi-structured interviews with educators and surveys with students, demonstrated that, although most educators have knowledge about the apa and its importance, this information reaches a small portion of the students. we concluded that the introduction of apa in school life can bring significant pedagogical contributions, grounded on the objectives of this protected area category. keywords: environmental education; protected areas; popular participation. doi: 10.5327/z2176-947820170156 potencialidades pedagógicas da área de proteção ambiental itupararanga: percepções de educadores e educandos pedagogical potentialites of itupararanga protection area: perceptions of educators and students almeida, g.g.; toppa, r.h.; de fiori, a. rbciamb | n.45 | set 2017 | 71-85 72 introdução a criação de áreas legalmente protegidas configura uma estratégia global, adotada como forma de conservar ecossistemas naturais e/ou atributos culturais, e consiste na demarcação de um território para o qual são estabelecidos limites e dinâmicas de uso e ocupação específicos (medeiros, 2006). originalmente focadas na preservação de belezas naturais e da vida silvestre, as áreas protegidas apresentam atualmente um conjunto diversificado de objetivos, que incluem, além da conservação, aspectos sociais e econômicos (watson et al., 2014), caminhando para o estabelecimento de uma perspectiva que considera a integração entre os atributos ecológicos e sociais que compõem a paisagem (palomo et al., 2014). no cenário brasileiro, sobretudo até a década de 1960, muitas unidades de conservação (uc) foram estabelecidas por lei com base em razões estéticas e políticas (schenini et al., 2004; maciel, 2011). entretanto, a população das comunidades locais não foi considerada durante o processo de criação dessas uc, o que as tornou ineficientes na resolução de problemas relacionados aos impactos ambientais gerados por atividades antrópicas (fiori, 2002). o estabelecimento do novo código florestal brasileiro, em 1965, marca o início de um período de novas discussões sobre as questões ambientais, sendo gradualmente estabelecidas diversas categorias de uc. em 1989, surge a proposta para a implementação de um sistema único, definindo critérios objetivos para a criação e gestão das áreas protegidas. essa proposta se concretiza em 2000, sendo então instituído o sistema nacional de unidades de conservação (snuc) (rylands & brandon, 2005; medeiros, 2006). o snuc estabelece as unidades de conservação de proteção integral (ucpi) e as unidades de conservação de uso sustentável (ucus). as ucpi devem ser mantidas livres de alterações antrópicas, sendo permitidas apenas atividades que não envolvam consumo ou coleta de recursos. as ucus devem conciliar a conservação e o uso dos recursos naturais pela população, garantindo que as atividades humanas ocorram de maneira sustentável. segundo as diretrizes do snuc, a criação, implantação e gestão de uma uc devem contar com a participação efetiva da comunidade local. além disso, deve ser assegurada a integração da uc com suas atividades econômicas e sociais, sendo promovidas condições para a educação, a interpretação ambiental, o turismo ecológico e a valorização econômica na região (brasil, 2000). as áreas de proteção ambiental (apa) foram instituídas em 1981, estabelecendo um modelo de proteção que se adequasse às áreas com ocupação humana, incluindo as urbanas (medeiros, 2006). são classificadas pelo snuc como ucus, e correspondem à categoria “v – paisagem terrestre e/ou marinha protegida (protected landscape / seascape)” na classificação da união internacional para a conservação da natureza (uicn) (brasil, 2000; rylands & brandon, 2005). a percepção da população local influencia diretamente em seu comportamento, favorecendo ou dificultando a ocorrência de ações que contribuam para o cumprimento dos objetivos das áreas protegidas (bennett, 2016). considerando-se que tanto as premissas da sustentabilidade quanto a participação popular em uc, amplamente citadas pelo snuc, dependem do estabelecimento de relações com a comunidade local, se faz necessária a ocorrência efetiva de ações que visem conscientizar e promover a contextualização das populações residentes com a área, de modo que sejam capazes de compreender sua importância ambiental e social (bennett & dearden, 2014; carregosa et al., 2015). como um processo contínuo de formação da sociedade, por meio da reflexão crítica, essas ações despertam a necessidade de intervir na realidade para transformá-la, estimulando o envolvimento das comunidades em ações participativas em prol da conservação ambiental e da justiça social (oaigen et al., 2001; loureiro & saisse, 2014). nesse contexto, a educação ambiental constitui uma ferramenta essencial para a gestão de áreas protegidas, subsidiando tomadas de decisão por meio da integração dos objetivos da conservação biológica com as necessidades da população (bennett & dearden, 2014; zorrilla-pujana & rossi, 2016). no caso da apa itupararanga, admite-se que a maior parte da população desconhece sua existência ou não compreende sua importância socioambiental, sendo reconhecida a necessidade de incentivos à educação ambiental. o programa de educação ambiental previsto pelo plano de manejo está integrado ao de tupotencialidades pedagógicas da área de proteção ambiental itupararanga rbciamb | n.45 | set 2017 | 71-85 73 rismo sustentável e comunicação. os objetivos são orientados para a sensibilização da população e divulgação da apa em espaços formais e não formais de educação, sendo apontadas como potenciais parceiras as escolas de ensino fundamental e médio da região (são paulo, 2009b). tendo em vista o papel fundamental dos educadores na formação de estudantes de todas as idades, por meio do contato constante, as escolas podem ser consideradas locais propícios para a realização de ações de educação ambiental (reigota, 2009; valderrama-hernández et al., 2017). em uma uc, diversos elementos podem apresentar contribuições pedagógicas para o processo de ensino-aprendizagem, como os motivos pelos quais a área está protegida, sua importância estética, histórica, ecológica, social e cultural, possibilitando uma abordagem que transcende os limites disciplinares (reigota, 2009; smit et al., 2017). além disso, a aproximação da população com a apa pode proporcionar o redescobrimento do local onde vive por meio de um novo olhar, despertando o sentimento de pertencer a esse ambiente. o estabelecimento dos vínculos entre o ser humano e o mundo em que se encontra, a partir de uma visão desfragmentada, é essencial para a concretização dos propósitos da educação ambiental, e contribui diretamente para a ocorrência de ações participativas (sauvé, 2016; valderrama-hernández et al., 2017). considerando a importância da apa itupararanga para a educação ambiental em contexto regional, este trabalho teve como objetivos: • analisar o conhecimento e a percepção dos diretores, coordenadores pedagógicos, docentes e discentes de escolas públicas estaduais de ibiúna (sp) sobre essa uc e suas potencialidades pedagógicas; • verificar a existência e/ou previsão de atividades pedagógicas envolvendo a apa itupararanga no cotidiano escolar; e • apontar potenciais usos pedagógicos da apa itupararanga e a melhor maneira de viabilizá-los no âmbito das escolas públicas de ibiúna. materiais e métodos área de estudo e contexto regional a apa itupararanga (figura 1) foi criada pela lei estadual no 10.100, de 1o de dezembro de 1998, e alterada pela lei estadual no 11.579, de 2 de dezembro de 2003. com 93.651 hectares de área, é composta pelos municípios de alumínio, cotia, ibiúna, mairinque, piedade, são roque, vargem grande paulista e votorantim. seu território corresponde à área da bacia hidrográfica da represa itupararanga, denominada alto sorocaba, situando-se a cerca de 40 quilômetros da capital, são paulo. a área possui importância ambiental, apresentando diversas nascentes e corpos hídricos e tendo 38% de seu território ocupado por vegetação nativa. essa uc situa-se a cerca de 1.300 metros da porção norte do parque estadual do jurupará, constituindo uma faixa de contínuos de vegetação em bom estado de conservação, bem como remanescentes florestais de mata atlântica que são importantes refúgios da fauna (são paulo, 2009b). a represa itupararanga foi construída pela empresa light, tendo como objetivo inicial a geração de energia elétrica. operando a partir de 1912, passou a ser administrada em 1974 pela companhia brasileira de alumínio (cba), do grupo votorantim, empresa à qual se destina toda a produção de energia atual. a represa também provê o abastecimento público dos municípios de sorocaba e votorantim, e é intensivamente utilizada para irrigação agrícola, além de atividades de lazer, possuindo grande importância econômica e social (são paulo, 2009b). a apa itupararanga apresenta uma série de conflitos socioambientais e pressões para a exploração de seus recursos. os principais problemas registrados se correlacionam ao desmatamento das matas ciliares e ao lançamento de efluentes sem tratamento, bem como ao uso intensivo de irrigação, fertilizantes e defensivos nas atividades agrícolas e à pesca predatória para fins comerciais. paralelamente, admite-se que a maior parte da população desconhece a existência da apa ou não compreende sua importância socioambiental (são paulo, 2009b; beu et al., 2011). almeida, g.g.; toppa, r.h.; de fiori, a. rbciamb | n.45 | set 2017 | 71-85 74 o município de ibiúna compõe 58.206,76 hectares (62%) do território da apa itupararanga e, juntamente com são roque, abriga as áreas com maior presença de fragmentos e remanescentes florestais (beu et al., 2011). a coleta de dados foi realizada em cinco escolas estaduais de ibiúna, localizadas em diferentes regiões do município, selecionadas de acordo com a oferta de ensino médio, a disponibilidade em participar da pesquisa e a localização, de modo a contemplar diferentes pontos da apa (figura 1), sendo elas: e. e. lurdes penna carmelo (distrito do paruru); e. e. frederico marcicano (bairro ressaca); e. e. prof. roque bastos (centro); e. e. lino vieira ruivo (bairro piaí); e e. e. carmo messias (distrito carmo messias). atores da pesquisa e instrumentos de investigação para a coleta de dados, a entrevista semiestruturada apresentou-se como um procedimento adequado, sendo guiada por um roteiro de questões abertas, o que possibilitou certa delimitação do tema, porém permitindo adaptações quando necessário (doody & noonan, 2013). mantida sob a forma de um diálogo contínuo, a entrevista semiestruturada assemelha-se a uma conversa informal, o que minimiza o constrangimento do informante, sem desviar o foco da pesquisa (andré & lüdke, 1986; duarte, 2002). segundo duarte (2002), como os métodos investigativos envolvendo entrevistas podem ser mais demorados, cabe estabelecer critérios para a seleção dos sujeitos a rodovias limite municipal hidrografia principal represa itupararanga área de proteção ambiental itupararanga ferrovia mairinque são roque itapevi piedade votorantim sorocaba alumínio 0 1.500 3.000 6.000 w n e s 1 2 3 5 4 m fonte: adaptado de são paulo (2009b). figura 1 – localização da área de proteção ambiental itupararanga e das escolas pesquisadas. (1) e. e. lurdes penna carmelo (distrito do paruru), (2) e. e. frederico marcicano (bairro ressaca), (3) e. e. prof. roque bastos (centro), (4) e. e. lino vieira ruivo (bairro piaí) e (5) e. e. carmo messias (distrito carmo messias). potencialidades pedagógicas da área de proteção ambiental itupararanga rbciamb | n.45 | set 2017 | 71-85 75 serem entrevistados. para a presente pesquisa, foram selecionados dois grupos de atores interatuantes: 1. educadores 2. educandos em relação aos educadores, foram entrevistados diretores e coordenadores pedagógicos — por estarem diretamente envolvidos com as propostas pedagógicas da escola — e professores das áreas de ciências biológicas e geografia. atualmente, a educação ambiental nas escolas ainda está atrelada às disciplinas relacionadas à ecologia, pois o currículo pré-estabelecido dificulta sua abordagem por docentes de outras áreas (sato, 2002). assim, a escolha dos professores levou em consideração o fato de lecionarem disciplinas diretamente relacionadas à temática ambiental. foram entrevistados 20 educadores, sendo 15 mulheres e 5 homens, com idade entre 30 e 47 anos, dos quais 12 trabalham na mesma escola há 5 anos ou mais. quatro são diretores de escola, 5 são coordenadores pedagógicos e 11 são professores que lecionam para séries do ensino fundamental ii (6º ao 9º ano) e ensino médio (1º ao 3º ano), sendo 7 professores de ciências e biologia e 4 de geografia. durante a entrevista, foram abordados os seguintes tópicos relacionados à apa itupararanga: • conhecimento dos educadores sobre a apa; • como obtiveram essas informações; • quais as propostas e atividades de educação ambiental na escola, e se envolvem a apa; • como a inserção da apa no cotidiano escolar pode contribuir para o processo de ensino-aprendizagem, bem como as limitações encontradas. de forma a minimizar a interferência na rotina escolar, conforme sugestão dos gestores, o levantamento de dados junto aos educandos foi realizado durante o período de aula com todos os estudantes de determinada classe. assim, diante do grande número de participantes, foi realizada uma enquete. participaram 180 estudantes do terceiro ano do ensino médio, com idade entre 16 e 18 anos, sendo 93 do gênero feminino e 87 do gênero masculino. a escolha por educandos do último ano do ensino médio levou em consideração a experiência escolar dos participantes, de modo que as respostas pudessem contemplar toda a trajetória escolar vivenciada. a enquete com os educandos iniciou-se com a apresentação de imagens associadas à represa itupararanga, que representa um landmark, ou seja, um marco estrutural da paisagem (maroti et al., 2000), considerado um ponto de referência associado a essa uc. as imagens (figura 2) representam áreas utilizadas para lazer (pesca recreativa, banho e prática de esportes aquáticos), bem como características marcantes da paisagem, como vegetação, áreas de cultivo e construções residenciais. o uso de imagens favorece a evocação de percepções ambientais, uma vez que o estímulo visual permite o resgate de conexões construídas com a paisagem a partir de experiências vivenciadas (lópez-santiago et al., 2014). assim, buscou-se veria b c fonte: a ibiúna (2009); b são paulo (2009a); c marcicano (2008). figura 2 – imagens da represa itupararanga e ambientes associados, apresentadas aos educandos das escolas pesquisadas durante a enquete. almeida, g.g.; toppa, r.h.; de fiori, a. rbciamb | n.45 | set 2017 | 71-85 76 ficar se haveria reconhecimento e relação de familiaridade com o local por parte dos educandos. em seguida, a enquete foi realizada oralmente a toda a classe, sendo guiada, da mesma forma que para os educadores, por questões abertas referentes aos seguintes tópicos: • conhecimento dos educandos sobre a apa itupararanga; • como obtiveram essas informações; • como a apa pode contribuir para o seu aprendizado. análise dos dados para a análise do conhecimento e da percepção do público escolar sobre a apa itupararanga, foram consideradas as respostas dos educadores e educandos em relação à existência da apa, sua importância, os motivos de sua criação, a área de abrangência e o modo como essas informações foram obtidas, sendo que, no caso dos educandos, incluiu-se também o reconhecimento das imagens da represa itupararanga e dos ambientes associados pelos participantes. para verificar se a apa itupararanga está inserida no cotidiano escolar e como é abordada nos casos positivos, foram analisadas as narrativas dos educadores em relação às propostas e projetos de educação ambiental realizados nas escolas, destacando-se os principais temas e conceitos citados e as dificuldades encontradas para a inserção da apa. além disso, foi registrado o número de educadores que afirmou que a apa já foi abordada em aulas ou projetos, bem como os que citaram intervenções do conselho gestor, verificando-se quais os tipos de atividades realizadas, os temas e os conceitos correlacionados nessas intervenções. foram consideradas também as narrativas de educandos que afirmaram ter obtido informações sobre a apa por meio de projetos, aulas e intervenções do conselho gestor que ocorreram no ambiente escolar. com base nas entrevistas e enquetes, buscou-se verificar se a inserção da apa no cotidiano escolar traria contribuições pedagógicas, tanto em relação à abordagem de conceitos específicos das disciplinas como em relação à sensibilização, conscientização ambiental e contextualização com a apa. desse modo, as respostas foram analisadas, e os temas e conceitos citados foram classificados conforme as representações ambientais apresentadas por sauvé et al. (2000 apud sato, 2002), adaptadas por sato (2002), que envolvem modos diversos e complementares de perceber o meio ambiente: 1. como natureza, que deve ser apreciada, respeitada e preservada; 2. como recurso, que deve ser gerido; 3. como problema, que deve ser resolvido; 4. como sistema, a ser compreendido; 5. como o lugar em que se vive, que deve ser conhecido e aprimorado; 6. como biosfera, na qual se vive junto e em longo prazo; e 7. como projeto comunitário, no qual todos devem se empenhar. buscou-se, ainda, identificar que tipo de atividade poderia ser realizada para contemplar os temas e conceitos citados de acordo com as sugestões de educadores e educandos. as atividades foram classificadas com base na modalidade didática envolvida e suas possíveis contribuições para o processo de ensino-aprendizagem, conforme krasilchik (2008), que aponta oito principais categorias de modalidades didáticas utilizadas para o ensino formal: 1. aulas expositivas; 2. discussões; 3. demonstrações; 4. aulas práticas; 5. excursões; 6. simulações; 7. instrução individualizada; e 8. projetos. por fim, foram pontuadas as dificuldades citadas pelos educadores para a realização das possibilidades sugeridas. potencialidades pedagógicas da área de proteção ambiental itupararanga rbciamb | n.45 | set 2017 | 71-85 77 resultados e discussão conhecimento e percepção ambiental de educadores e educandos sobre a área de proteção ambiental itupararanga com base nas respostas dos educadores, foi possível identificar que 70% (14 educadores) sabiam da existência da apa e que os motivos de sua criação incluem o fato de abrigar importantes mananciais e a existência de fragmentos de mata nativa, sendo enfatizada a proteção de atributos naturais como função da uc. porém, não foi citada a importância social da apa, não sendo mencionado o uso sustentável desses recursos. além disso, 6 dos 14 educadores não sabiam que a apa contempla a escola onde trabalham, enxergando-a como uma realidade distante, restrita à área da represa itupararanga. tais resultados indicam que não há contextualização efetiva entre a apa e os educadores, que têm dela uma visão fragmentada, segundo a qual o ser humano e a natureza estão dissociados, e os vínculos entre a diversidade biológica e cultural não são estabelecidos (sauvé, 2005; valderrama-hernández et al., 2017). sete dos 14 educadores obtiveram informações sobre a apa no ambiente escolar, com base em projetos realizados pelo conselho gestor da apa. os demais receberam informações fora do ambiente escolar, por meio de materiais informativos em geral, tanto impressos como digitais, e ações externas promovidas pelo conselho gestor. apenas os educadores das escolas lurdes penna carmelo (distrito do paruru), frederico marcicano (bairro ressaca) e lino vieira ruivo (bairro piaí) afirmaram ter obtido informações no ambiente escolar, sendo que, no caso das duas primeiras, isso ocorreu há mais de cinco anos. assim, foi possível constatar que, embora as escolas tenham sido utilizadas para a divulgação de informações sobre a apa ao público escolar, essas intervenções se concentraram em alguns bairros, enquanto outros locais, como o centro do município e o distrito carmo messias, não foram contemplados. além disso, em certos casos, as ações foram pontuais, não sendo retomadas. no caso dos educandos, analisando-se separadamente cada escola, diferentes percepções foram registradas quanto ao reconhecimento das imagens da represa itupararanga e dos ambientes associados. no distrito do paruru e no bairro ressaca, localizados nas proximidades da represa, todos os participantes da e.e. lurdes penna carmelo e 30 de 35 da e. e. frederico marcicano reconheceram as imagens, que representam o local onde vivem, sendo comuns frases como: “é perto da minha casa” ou “passo por aí todos os dias”. para os educandos do bairro piaí, 25 de 30 participantes reconheceram as imagens, que representam, porém, um local cuja aproximação se deu por meio de palestra ou aula, com pouco ou nenhum contato direto. as escolas em que a maioria dos participantes não reconheceu as imagens e não tinha qualquer informação sobre a existência da represa itupararanga se localizam no distrito carmo messias — em que nenhum dos educandos reconheceu as imagens — e no centro do município, onde apenas 5 de 45 participantes reconheceram as imagens, com a percepção de que se trata de um espaço de lazer para visitas ocasionais. a percepção dos educandos que conheceram a represa itupararanga apenas por fotos, a dos que já visitaram o local e a dos que residem em suas proximidades difere. considerando-se que a percepção ambiental se dá por meio dos diferentes sentidos humanos, educandos que conhecem o local apenas por fotos apresentadas em palestra — ou que viram o ambiente pela primeira vez durante a enquete — têm percepção relacionada apenas à visão, com avaliação essencialmente estética. no caso dos visitantes, embora a visão seja o sentido predominante, o contato físico com o ambiente e as experiências vivenciadas — neste caso, momentos de lazer — possibilitam o desenvolvimento de sensações e lembranças associadas. já o indivíduo que mora no local está envolvido em uma complexa relação com o ambiente, desenvolvendo sentimento de familiaridade e afeição (tuan, 1980). no total, 105 educandos reconheceram as imagens da represa itupararanga, porém apenas 51 sabiam da existência da apa, o equivalente a 28% do total dos 180 educandos que participaram da enquete. dentre esses, apenas um obteve informações fora do ambiente escolar. os demais receberam informações em palestras realizadas na escola por iniciativa do conselho gestor da apa, sendo que cinco afirmaram ter obtido também informações durante as aulas. os outros 54 educandos que reconheceram o local sabiam da existência da represa itupararanga, mas não do fato de estar inserida em uma apa, assim como um participante que não realmeida, g.g.; toppa, r.h.; de fiori, a. rbciamb | n.45 | set 2017 | 71-85 78 conheceu o local, mas já tinha ouvido falar da represa, totalizando 31% do total. os 41% restantes (73 educandos) não tinham qualquer informação sobre a apa ou a represa itupararanga. dos 51 educandos que possuíam algum conhecimento sobre a existência da apa itupararanga, todos compreendiam que apenas a represa era contemplada pela uc, desconhecendo o fato de ela abrigar também fragmentos de mata nativa. nenhum deles tinha conhecimento de que a escola onde estudam ou o bairro onde moram se encontram no território de abrangência da apa, e a importância social da apa não foi citada. desse modo, não há contextualização efetiva entre os educandos e a uc em que se encontram, predominando o entendimento de que a apa representa apenas um ambiente natural a ser preservado, sem que sejam feitas relações entre os atributos naturais e sociais que a compõem enquanto paisagem (palomo et al., 2014). segundo essa visão, o ser humano está dissociado do ambiente, sem o estabelecimento de vínculos que permitam aos educandos se sentirem parte desse meio (sauvé, 2016). a área de proteção ambiental itupararanga no cotidiano escolar de acordo com as narrativas dos educadores, verificou-se que, tanto para a elaboração das aulas como para os projetos desenvolvidos nas escolas, segue-se o currículo determinado pelo governo estadual, baseando-se em temas e conceitos a serem abordados ao longo do período letivo, de acordo com as diferentes séries do ensino fundamental e do ensino médio. os projetos definidos pelos educadores consistem em atividades que utilizam estratégias didáticas diferentes das aulas expositivas, e que geralmente ocorrem fora do horário das aulas de ciências, biologia e geografia. essas atividades envolvem saídas de campo e confecção de materiais, por vezes com a participação de educadores de diversas áreas e, em alguns casos, atingindo a comunidade do entorno. os projetos são desenvolvidos ao longo do período letivo, mas não necessariamente estimulam a resolução de problemas, como definido por krasilchik (2008). constatou-se que predominam os temas relacionados à gestão de recursos (tais como lixo e reciclagem e consumo de energia) e à resolução de problemas ambientais (tais como queimadas e poluição). ambos representam o ser humano como causador de impactos negativos ao ambiente natural, mas podem ser desenvolvidos como forma de promover atitudes que contribuam para a conservação (sato, 2002; sauvé, 2005). as narrativas dos educadores, assim como relatado por sato (2002), indicam que o atual modelo de currículo no ensino formal não permite aos professores um arranjo flexível para a abordagem das questões ambientais, sobretudo aquelas referentes ao contexto local, dificultando a inserção da apa entre os temas trabalhados: “fica difícil por causa do tempo, pois a apa não está no currículo.” “existe um currículo pré-determinado que deve ser seguido e não prevê este tema. o máximo que consigo é relacionar os temas previstos com o cotidiano local, mas não dá pra aprofundar conceitos relacionados especificamente à apa.” além disso, os próprios educadores são influenciados pelos paradigmas vigentes, o que dificulta o desenvolvimento de práticas que diferem da abordagem tradicional (guimarães, 2007; meijers et al., 2016; alencar et al., 2016). consequentemente, prejudica-se o tratamento de questões cotidianas que vão além da transmissão de conteúdos sobre temas específicos, os quais pouco contribuem para o desenvolvimento de ações participativas (jacobi, 2005; reigota, 2009). dentre os 20 educadores, 15 (75%) afirmaram que a apa nunca foi abordada durante suas aulas ou em projetos de educação ambiental desenvolvidos na escola. onze educadores citaram alguma intervenção do conselho gestor da apa, correspondendo a 55% dos entrevistados. entre os 180 educandos, 28% (50 participantes) afirmaram que a apa já foi abordada no ambiente escolar por meio de palestra promovida pelo conselho gestor da apa, porém apenas 5 citaram a abordagem durante as aulas, o que corresponde a 3% do total. em relação às intervenções realizadas pelo conselho gestor da apa, de acordo com as narrativas de educadores e educandos, constatou-se que 89% das atividades citadas não abordam diretamente a apa, sua existência e importância, mas sim conceitos relacionados ao meio ambiente de forma geral, principalmente temas referentes aos principais impactos observados na apa, tais como reflorestamento e mata ciliar, saneamento básico e descarte de resíduos. é importanpotencialidades pedagógicas da área de proteção ambiental itupararanga rbciamb | n.45 | set 2017 | 71-85 79 te que esses temas sejam discutidos com a população local, visando mudanças de atitude. porém, sua eficácia depende diretamente da sensibilização e do estabelecimento de conexões entre as pessoas e o ambiente em que se encontram (frantz & mayer, 2014; carregosa et al., 2015). de acordo com oaigen et al. (2001), a educação ambiental deve constituir um processo contínuo de formação da sociedade, despertando a necessidade do envolvimento ativo de cada indivíduo. desse modo, ações pontuais envolvendo somente educandos ou educadores dificilmente serão eficazes. o cumprimento dos objetivos da educação ambiental requer uma abordagem holística que vá além da transmissão de conhecimentos, envolvendo o contexto social e cultural do educando e estimulando a ação individual e coletiva relacionada aos problemas socioambientais (granit-dgani et al., 2016). diante da necessidade de uma visão integrada entre as múltiplas áreas e o todo, principalmente partindo do contexto local para o global, os educadores devem estar cada vez mais preparados para possibilitar aos educandos a construção de uma visão crítica durante o processo de ensino-aprendizagem (jacobi, 2005). desse modo, o sucesso de ações de educação ambiental está diretamente associado à preparação e ao treinamento dos educadores (tavares et al., 2016; zorrilla-pujana & rossi, 2016). assim, ações de educação ambiental que abordem a apa com a comunidade escolar devem ser realizadas continuamente, e podem ser mais efetivas iniciando-se com um trabalho que contribua para ampliar o conhecimento e promover a familiarização dos educadores com a uc em que estão inseridos. desse modo, seriam estabelecidos vínculos entre o contexto local e a apa, os quais se estenderiam aos educandos por meio de uma abordagem integrada ao cotidiano e à proposta pedagógica da escola. possibilidades pedagógicas da área de proteção ambiental itupararanga para as escolas públicas de ibiúna: potencialidades e limitações todos os educadores entrevistados afirmaram que a apa pode apresentar contribuições pedagógicas para a educação formal no contexto local, e todos os educandos afirmaram que podem aprender com a apa. os temas e conceitos citados foram classificados segundo as categorias de representações ambientais descritas por sauvé et al. (2000 apud sato, 2002), adaptadas por sato (2002), conforme a tabela 1. constatou-se que tanto nas respostas dos educadores como nas dos educandos predominaram as categorias “recursos naturais que devemos gerenciar” e “natureza que devemos apreciar e respeitar”, sendo que a primeira categoria corresponde a 41% das respostas dos educadores e 27% das respostas dos educandos, enquanto a segunda categoria equivale a 39 e 33% das respostas dos educadores e educandos, respectivamente. tais representações envolvem o desenvolvimento da sensibilidade em relação à natureza e o manejo de recursos para um futuro sustentável. as demais categorias, embora tenham sido pouco citadas ou não tenham aparecido nas respostas, relacionam-se diretamente aos objetivos da apa. portanto, é de fundamental importância que sejam desenvolvidas no contexto em que se inserem, estimulando a ação para a resolução de problemas, o desenvolvimento de uma visão global do ambiente partindo-se do local e, sobretudo, o enraizamento por meio do estudo do ambiente local em que se vive e a ação associada à reflexão crítica e executada na forma de projetos comunitários (sauvé, 2005; guimarães, 2007; reigota, 2009). três possíveis modalidades didáticas foram citadas por educadores e educandos como forma de desenvolver atividades para a introdução da apa no cotidiano escolar, sendo classificadas de acordo com krasilchik (2008): aulas expositivas (aulas teóricas e palestras), excursões (saídas de campo e estudos do meio) e projetos (pesquisas de coleta de dados, exposição de trabalhos realizados por alunos e confecção de mapas da bacia hidrográfica). as aulas expositivas têm como função transmitir informações e introduzir um novo assunto (krasilchik, 2008). desse modo, permitem informar os estudantes a respeito da apa itupararanga, sua importância estética, histórica e ecológica e os motivos de sua criação. para enriquecer suas contribuições, deve-se abrir espaço para o debate com a participação de todos, considerando a identidade dos educandos e abordando toalmeida, g.g.; toppa, r.h.; de fiori, a. rbciamb | n.45 | set 2017 | 71-85 80 das as dimensões desse contexto — incluindo aspectos econômicos, sociais e culturais —, estimulando o diálogo entre educandos e entre educandos e educadores (reigota, 2009; granit-dgani et al., 2016). os projetos têm como objetivo desenvolver a iniciativa e a capacidade de decidir e agir na execução de uma tarefa. em geral, partem de um problema a ser investigado e resultam em produtos finais (krasilchik, 2008). no caso dos exemplos sugeridos pelos entrevistados, os projetos teriam como produtos trabalhos escritos, painéis para exposição e mapas confeccionados com base em pesquisas sobre a apa. a apa contempla diversas questões que podem ser abordadas por meio de tabela 1 – classificação e frequências relativas dos temas e conceitos citados pelos educadores e educandos das escolas de ibiúna – sp, conforme categorias de representações ambientais propostas por sauvé et al. (2000 apud sato, 2002), adaptadas por sato (2002). representações ambientais educadores educandos exemplos sugeridos frequência relativa (%) exemplos sugeridos frequência relativa (%) natureza que devemos apreciar e respeitar preservação ambiental, do bioma, das árvores; vida aquática; rios e matas; mata ciliar; vegetação e fauna 39 fauna e flora; preservação da área 33 recursos naturais que devemos gerenciar lixo e reciclagem; consumo de água; conflitos pelo uso da água; ciclo da água; água e solo 41 lixo e reciclagem; água e solo 27 problemas que devemos solucionar degradação; poluição; queimadas; agrotóxicos 15 poluição; extinção de espécies; urbanização 20 sistemas que devemos compreender para as tomadas de decisão ecologia 5 – – meio de vida que devemos conhecer e organizar – – relevo do local; mapa dos municípios banhados pela represa itupararanga 20 biosfera em que vivemos juntos em longo prazo – – – – projeto comunitário com comprometimento – – – – fonte: adaptada de sato (2002). potencialidades pedagógicas da área de proteção ambiental itupararanga rbciamb | n.45 | set 2017 | 71-85 81 projetos, incluindo aspectos ambientais e sociais, possibilitando o debate e a reflexão após o levantamento de dados pelos alunos (reigota, 2009). as excursões proporcionam o desenvolvimento de importantes dimensões cognitivas, incluindo experiências estéticas e de convivência que variam de indivíduo para indivíduo (krasilchik, 2008). as aulas de campo tornam o processo de ensino-aprendizagem mais atraente e estimulante, permitindo maior participação dos educandos e instigando o redescobrimento do local onde vivem e o resgate do sentimento de pertencimento (sauvé, 2005; falcão & pereira, 2009). o contato com ambientes naturais é capaz de despertar sensações e emoções que não ocorreriam em sala de aula, fortalecendo vínculos afetivos com o meio, o que contribui para a construção de valores, comportamentos e responsabilidades com o ambiente (sato, 2002; collado et al., 2013; granit-dgani et al., 2016). além disso, possibilita a construção de novos conceitos com base na realidade e a compreensão de conceitos já estudados por meio de abordagem menos fragmentada, permitindo que o aprendizado ocorra de maneira natural e integralizada a partir do contato direto com o objeto de estudo (lima & braga, 2014; barros & araújo, 2016). no âmbito da educação formal, a implementação efetiva da educação ambiental encontra diversos obstáculos (sato, 2002; stanišić & maksić, 2014; lópez-alcarria et al., 2016). a falta de materiais didáticos, sobretudo nas escolas públicas, é um tópico importante, pois os livros didáticos ainda constituem a principal ou única fonte de informação disponibilizada aos educadores e educandos (sato, 2002). isso dificulta a inclusão dos ambientes específicos de cada região e a inserção da dimensão ambiental no contexto local, limitando as práticas educativas a uma abordagem fragmentada (guimarães, 2007; reigota, 2009; duarte et al., 2013). além disso, a defasagem na formação dos professores contribui para sua insegurança em tratar todos os aspectos inerentes à educação ambiental, os quais envolvem questões ecológicas, políticas e sociais, exigindo um trabalho interdisciplinar. a formação deficitária também inibe o desenvolvimento de atividades que diferem do modelo tradicional, baseado na transmissão de conhecimentos (stanišić & maksić, 2014; alencar et al., 2016; granit-dgani et al., 2016). deve-se considerar, ainda, a estrutura inflexível do currículo, que prioriza o tratamento de questões ambientais em determinadas séries, faixas etárias ou disciplinas, dificultando ainda mais a concretização dos propósitos da educação ambiental enquanto processo contínuo e capaz de gerar conhecimentos integrados e aplicáveis à resolução de problemas reais (sato, 2002; treagust et al., 2016). em relação às dificuldades e limitações enfrentadas para a realização das atividades sugeridas, 38% dos educadores entrevistados afirmam não haver empecilhos para a aplicação de aulas expositivas e projetos em sala de aula envolvendo a apa itupararanga; seguidos por 25% que citam a falta de materiais didáticos contendo informações específicas sobre a apa ou a falta de ferramentas de pesquisa; 19% que sentem necessidade de orientação e trabalho em conjunto; 12% que mencionam o currículo inflexível e a falta de tempo; e 6% que sentem necessidade de planejamento prévio. embora a maioria dos educadores reconheça as valiosas contribuições das excursões, poucos as realizam, pois encontram diversos obstáculos, como complicações para obter autorização dos pais ou responsáveis, preocupação com a segurança dos alunos, receio de não saber responder aos questionamentos sobre as características locais e problemas com o transporte (krasilchik, 2008). apesar de 20% dos educadores terem apontado a inexistência de empecilhos para a realização das excursões, os dois grandes problemas mencionados, que contemplam 35% das respostas cada, foram a falta de transporte e a falta de infraestrutura para a recepção dos educandos nas áreas da represa itupararanga, a qual não dispõe de um espaço seguro para o lazer e a educação ambiental, nem de monitores ou guias, o que reflete a preocupação dos educadores com a segurança dos alunos e com a falta de conhecimento sobre o local. além disso, foram citadas a dificuldade em obter autorização dos pais ou responsáveis (5%) e a necessidade de planejamento prévio (5%). as respostas dos educadores em relação às dificuldades para a realização de trabalhos de campo indicam a visão de que a apa se restringe à área da represa itupararanga, bem como a dificuldade em desenvolver atividades que partam do contexto local. tendo em vista que todas as escolas se inserem no território da apa itupararanga, não é necessário que as aulas de campo ocorram nas proximidades da represa. as difialmeida, g.g.; toppa, r.h.; de fiori, a. rbciamb | n.45 | set 2017 | 71-85 82 culdades apontadas pelos educadores podem ser amenizadas com a realização de estudos do meio em áreas próximas à escola, o que dispensa a necessidade de transporte, minimiza o receio dos professores em não conhecer o local e a burocracia envolvida para conseguir autorização dos responsáveis, além de resgatar o sentimento de pertencimento ao ambiente em que se inserem os educandos (chapani & cavassan, 1997; krasilchik, 2008). além das modalidades didáticas sugeridas pelos educadores e educandos, outras atividades poderiam ser desenvolvidas para contemplar categorias de representações ambientais pouco citadas, porém fundamentais para o desenvolvimento cognitivo e a reflexão crítica e para a redução de impactos ambientais por meio da participação coletiva. dentre elas, podemos citar os estudos de caso e a resolução de problemas relacionados à realidade local, incluindo debates e discussões, de modo que os educandos possam compreender como as atividades que exercem localmente influem sobre a apa, e como os motivos de sua criação, seu propósito e a maneira como seu uso está ocorrendo afetam a comunidade. assim, seriam estabelecidos os vínculos necessários entre aspectos socioeconômicos, políticos e ambientais, contextualizando efetivamente a população à uc (reigota, 2009; granit-dgani et al., 2016). conclusões o estabelecimento de uma uc nem sempre inclui a contextualização efetiva das comunidades locais durante sua criação e gestão. no caso da apa itupararanga, embora as escolas tenham sido utilizadas como espaço para a divulgação de informações ao público escolar, os conhecimentos referentes à uc têm atingido apenas uma pequena parcela dos educandos. entre aqueles que tinham informações sobre sua existência, predomina a visão de que a apa se restringe à área da represa itupararanga, não havendo conhecimento do fato de que o local onde moram e as escolas onde estudam estão inseridas nessa uc. entre os educadores, embora a maioria tenha conhecimento da apa e de sua área de abrangência, existe dificuldade em associar o local ocupado pelas escolas à uc, não sendo a escola e seu entorno imediato compreendidos como possíveis locais para a realização de atividades abordando a apa itupararanga. ambos os grupos de atores enfatizam a importância ecológica da uc, principalmente a preservação dos recursos hídricos, porém suas funções socioeconômicas, tais como turismo, abastecimento público, irrigação agrícola e geração de energia, não são citadas, não sendo percebida uma visão que integra as demandas humanas à conservação ambiental, considerada como premissa da sustentabilidade. nas escolas estaduais de ibiúna, o entorno é pouco tratado, e a apa itupararanga é abordada pela minoria dos educadores. os temas discutidos enfatizam a gestão dos recursos naturais, porém não priorizam o resgate do sentimento de pertencimento à natureza e ao local onde os educandos vivem, bem como o estímulo a ações coletivas. isso reflete tanto o efeito do currículo inflexível quanto a insegurança dos educadores em realizar abordagens diferentes das tradicionais, que se dão por meio da transmissão de informações com base em temas previamente estabelecidos. nas intervenções do conselho gestor da apa realizadas nas escolas, destaca-se a abordagem de questões ambientais relacionadas aos principais impactos gerados na região com o intuito de mitigá-los. porém, não são estabelecidas conexões entre a atividade desenvolvida e a apa, e pouco se discute sobre a importância e os motivos da criação da uc, sobretudo seus aspectos sociais, essenciais para a eficácia dessas ações. de acordo com as narrativas de educadores e educandos, a inclusão da apa no cotidiano escolar pode trazer contribuições pedagógicas significativas, que envolvem o desenvolvimento de habilidades e sentimentos relacionados às variadas percepções de meio ambiente. além dos temas e atividades citados, necessita-se de abordagens que incentivem a ação coletiva e a resolução de problemas, desenvolvendo o sentimento de pertencer ao ambiente e estabelecendo as relações necessárias entre aspectos socioeconômicos, políticos e ecológicos, essenciais para a redução de impactos ambientais e para a participação popular na uc. tornam-se necessárias ações de educação ambiental que promovam a contextualização do público escolar com a apa itupararanga no município de ibiúna. para sua efetividade, essas ações devem envolver potencialidades pedagógicas da área de proteção ambiental itupararanga rbciamb | n.45 | set 2017 | 71-85 83 fundamentalmente os educadores, promovendo sua familiarização e a compreensão de que o espaço onde as escolas estão localizadas, bem como seu entorno imediato, fazem parte do território da apa. espera-se que isso estimule a conscientização e a sensibilização dos educandos com base em uma abordagem integrada ao cotidiano e à proposta pedagógica da escola, por meio de diferentes modalidades didáticas, cabendo ao educador adequá-las à sua prática e à realidade em que se insere. referências alencar, l. d.; 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a dimensão econômica mostrou-se satisfatória e a dimensão social apresentou o pior desempenho entre as dimensões avaliadas. a metodologia mesmis foi efetiva na avaliação da sustentabilidade do agroecossistema para os fins propostos neste estudo de caso. palavras-chave: indicadores de sustentabilidade; arroz orgânico; metodologia mesmis. abstract this paper presents the main results of research carried out in the municipality of ermo (sc), brazil. using the mesmis methodology, the research evaluated the sustainability of the organic rice agroecosystem regarding the economic and social-environmental dimensions. based on nineteen sustainability indicators, the results show a better performance for the environmental dimension; the economic dimension was satisfactory and the social dimension showed the worst result among the dimensions evaluated. the mesmis methodology was effective in the evaluation of the agroecosystem sustainability for the purposes of this case study. keywords: sustainability indicators; organic rice; mesmis methodology. vicente sandrini pereira eng. agrônomo epagri mestre em engenharia ambiental pela universidade federal de santa catarina. e-mail: vicente@epagri.sc.gov.br sérgio roberto martins dr. eng. agrônomo, professor do programa de pós-graduação em engenharia ambiental da universidade federal de santa catarina (ppgea/ens/ufsc). indicadores de sustentabilidade do agroecossistema arroz orgânico com manejo de água contínuo na bacia do araranguá (sc) mediante aplicação da metodologia mesmis revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 57 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução a cultura do arroz irrigado freqüentemente tem sido considerada responsável pela poluição dos recursos hídricos da bacia h idrográfica do rio araranguá, santa catarina, brasil. esta bacia apresenta balanço hídrico desfavorável, com vazão de estiagem (7 dias sem precipitação) extremamente crítica, acarretando problemas também de ordem qualitativa, uma vez que aumenta a concentração de poluentes de origem urbana e rural (santa catarina, 2006). nesta bacia, his toricamente marcada por conflitos pelo uso da água, foi desenvolvido o projeto tecnologias sociais para a gestão da água (tsga), em parceria entre a universidade federal de santa c atarina (ufsc), empresa de pesquisa agropecuária e extensão rural de santa catarina (epagri) e empresa brasileira de pesquisa agropecuária (embrapa), apoiado pela petrobras, através do programa petrobras ambiental. o projeto incluiu o apoio às pesquisas de campo para a avaliação econômica e sócio-ambiental do agroecossistema arroz orgânico, implantadas no município de ermo, estado de santa catarina, que possui a maior parte de seu território dentro da bacia do rio araranguá e que será objeto deste artigo. entre as tecnologias escolhidas para serem testadas e incentivadas como sociais, encontra-se o manejo da irrigação por inundação contínua, que promove economia de recursos hídricos quando comparado com o sis tema de manejo tradicional da irrigação. objetivo o objetivo do presente texto é apresentar os principais resultados da pesquisa sobre a avaliação da sus tentabi lidade econômica e sócioambiental do agroecossis tema arroz orgânico na bacia hidrográfica do rio araranguá, bas eada nos atri butos de produtividade, resiliência, confiabilidade, estabilidade, adaptabilidade, equidade e autodependênica propos tos pela metodologia mesmis (marco para evaluación de sis temas de manejo de recursos naturales incorporando indicadores de sustentabilidad). fundamentação teórica avaliação da sustentabilidade em agroecossistemas: pa ra sachs (2004), em última instância o desenvolvimento depende da cultura, na medida em que ele implica a invenção de um projeto. este não pode se limitar unicamente aos aspectos sociais e sua base econômica, ignorando as relações complexas entre o porvir das sociedades humanas e a evolução da biosfera; na realidade, estamos na presença de uma coevolução entre dois sistemas que se regem por escalas de tempo e escalas espaciais distintas. a sustentabilidade no tempo das civilizações humanas vai depender da sua capacidade de se submeter aos preceitos de prudência ecológica e de fazer um bom uso da natureza. assim, propõe que o vocábulo desenvolvimento sustentável deva ser desdobrado em socialmente includente, ambientalmente sus tentável e economicamente sustentado no tempo. o conceito de sustentabilidade aplica-se a sistemas integrados que compreendem seres humanos e o resto da natureza. as estruturas e operações dos componentes humanos (sociedade, economia, lei, etc.) devem ser tais que reforcem a persis tência das estruturas e operação do componente natural, como conexões tróficas do ecossis tema, biodiversidade, ciclos biogeoquímicos etc. (cabezas et al., 2003). com relação à agricultura altieri (1991) ressalta a necessidade de modelos sustentáveis que combinem o conhecimento tradicional com o científico. vários aspectos destes sis temas tradicionais de conhecimento são importantes para os agroecólogos: o conhecimento sobre o meio ambiente físico; as taxonomias biológicas folclóricas (ou sistemas nativos de classificação); o conhecimento sobre práticas de produção; a natureza experimental do conhecimento tradicional. este autor aponta que os conhecimentos sobre solos, clima, vegetação e animais usualmente são traduzidos em estratégias multidimensionais de produção (por exemplo, ecossistemas diversificados com múltiplas espécies) e estas es tratégias geram (dentro de certas limitantes técnicas e ecológicas) a autosuficiência alimentar das famílias rurais numa região. a discussão sobre agricultura sustentável deve ir além do que acontece dentro dos limites da unidade de produção individual. a produção agrícola é um sistema mais amplo, com muitas partes interagindo entre si, incluindo componentes ambientais, econômicos e sociais. existe uma teia de conexões que se espalha de cada agroecossistema para dentro da sociedade humana e ecossis temas naturais (gliessman, 2005). na prática, segundo martins (2000), o desenvolvimento sustentável não está dado, apesar da presença do ideário de sus tentabilidade. ele necessita ser construído sob dois grandes desafios: (a) diferenciar-se dos modelos insustentáveis que privilegiam os aspectos quantitativos do crescimento em detrimento dos aspectos qualitativos do desenvolvimento, que perpetuam e acentuam desigualdades sócioeconômicas e comprome tem o meio ambiente; (b) impor-se como um novo paradigma num mundo cada vez mais complexo e globalizado. destaca ainda que, portanto, não se trata de um ponto de chegada e sim de um processo de construção social. um agroecossistema se cria quando a manipulação humana e a alteração de um ecossistema acontecem com o propósito de es tabelecer a produção agrícola, introduzindo várias mudanças na estrutura e função do ecossistema natural e, como conseqüências, mudam certas qualidadeschave, em nível do sistema. estas novas qualidades se reconhecem como emergentes ou propriedades do sistema, que se manifestam quando todos os componentes estiverem organizados; também podem servir como indicadores de sustentabilidade do sistema (gliessman, 2005). para se alcançar a sustentabilidade de um sistema agrícola é preciso reintroduzir as diversas estruturas e relações entre as espécies que permitam o funcionamento do controle natural e os mecanismos de regulação de suas populações. quando este sistema agrícola atinge maturidade, a riqueza de espécies permite um alto grau de resistência revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 58 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 a perturbações ambientais, possuindo alta resiliência para perturbações de alto potencial de danos (gliessman et al., 2007). mencionando cinco atributos básicos (produtividade, estabilidade, confiabilidade, elasticidade ou resiliência e adaptabi lidade), lópez ridaura (2005) estabelece uma definição operacional de sistemas sustentáveis. para ele, derivar indicadores para avaliação de sustentabilidade e para medir o grau em que um sis tema é considerado sus tentável dependerá de suas capacidades de produzir, num estado de equilíbrio estável, uma combinação específica de mercadorias e serviços que satisfaz um conjunto de metas (o sistema é produtivo), sem degradar sua base de recursos (o sistema é estável), mesmo quando parece "normal" (o sistema é de confiança) que ocorram variações "extremas" e "bruscas" (o sistema é elástico/ resiliente) ou "permanentes" (o sistema é adaptável) no próprio funcionar, no seu ambiente ou sistemas coexistentes. se a sustentabilidade tornar-se um novo pa radigma, o conjunto de tais pressupostos estabelece um ciclo virtuoso capaz de gerar desenvolvimento e autonomia regional, com nova concepção de conteúdo e forma, sempre e quando for capaz de assegurar: (a) participação efetiva dos atores envolvidos em todas as fases do processo (agricultores e pesquisadores); (b) interação entre as partes envolvidas (ações interdisciplinares); (c) equilíbrio entre as distintas dimensões do desenvolvimento; (d) participação do estado como indutor do processo (construção de novas parcerias); (e) criação de uma consciência do pensar globalmente e do agir localmente. deste modo, será efetiva a interação entre as organizações públicas e privadas na gestão de recursos para políticas públicas visando à autonomia regional e a construção do desenvolvimento com base nos princípios da sustentabilidade (martins, 2000). a insistência num foco puramente tecnológico, ainda que as tecnologias promovidas sejam "sus tentáveis", não promoverá reconhecimento claro dos problemas fundamentais que mantêm a agricultura não sustentável em primeiro lugar (altieri, 1989). desde a agroecologia a sustentabilidade deve ser vista, estudada e propos ta como sendo uma busca permanente de novos pontos de equilíbrio entre diferentes dimensões, que podem ser conflitivas entre si, em realidades concretas. nesta ótica, a sustentabilidade pode ser definida simplesmente como a capacidade de um agroecossis tema manter-se socioambientalmente produtivo ao longo do tempo. portanto, a sustentabilidade em agroecossistemas (ou, se preferirmos, em etnoecossistemas, para incluir a dimensão das culturas humanas no manejo dos ecossistemas agrícolas), é algo relativo que pode ser medido somente ex-post (caporal & costabeber, 2002). marques et al. (2003) fortalecem a importância da avaliação de sustentabilidade e destacam que deve ser tomado como ponto básico do estudo o agroecossistema. sarandón (2002) comenta que muito tem sido discutido sobre sustentabilidade e atualmente é um termo aceito amplamente, mas pouco tem sido feito para operacionalizá-lo e pouco é traduzido para uma situação aplicável na prática. desde a conferência das nações unidas para o meio ambiente e desenvolvimento (cnumad), realizada no rio de janeiro em 1992, conhecida como eco-92, vários esforços internacionais tiveram início para definir indicadores que possibilitem o monitoramento do estado de sus tentabilidade, atendendo uma recomendação da agenda 21, um dos documentos aprovados nesta conferência (matos filho, 2004). a partir de então podemos observar que alguns grupos têm realizado esforços para desenvolver diversas ferramentas com o objetivo de integrar informações sobre sustentabilidade, nas mais diversas dimensões. na tentativa de operacionalizar o conceito de sus tentabilidade, foram desenvolvidas diversas estruturas metodológicas, como o programa sostenibilidad de la agricultura y los recursos naturales: bas es para estabelecer indicadores (camino & müller, 1993), a feslm framework for evaluation of sustainable land managment (fao, 1993), a psr pressure-state-response (oecd, 1993), e o método reflective e participative mapping of sustainability (imbach et al., 1997), o método idea indicateurs de durabilité des explotations agricoles (briquel et al., 2001), análise emergética (ortega, 2007), entre outras iniciativas. porém os enfoques e métodos existentes respondem apenas parcialmente as perguntas sobre o es tado de sustentabilidade. a maioria dos esforços têm se concentrado na elaboração de listas de indicadores, assim como na elaboração de índices. exis tem também marcos metodológicos para a derivação de critérios ou indicadores para a avaliação de sustentabilidade, mas, em geral, não têm sido aplicados sistematicamente em estudos de caso; contêm alguns vazios metodológicos para a integração e análises dos resultados e estão dirigidos para sistemas de manejo específicos, principalmente florestais ou agrícolas (astier, 2004). segundo pretty (2006), a agricultura orgânica, mesmo apresentando menor produtividade, apresenta outras vantagens na dimensão ecológica que normalmente não são computadas. por isso, o enfoque de pesquisa utilizado não pode ser reducionista. os atributos de sus tentabi lidade considerados para avaliar a situação de um agroecossistema podem mudar de termo ou ordem, mas são comuns a diversos autores (camino & müller, 1993, lópez-ridaura et al., 2000; altieri & nicholls, 2008), a saber: produtividade: é a capacidade de um agroecossistema gerar o nível desejado de bens e serviços por unidade de insumo. representa o valor de atri butos como rendimentos ou ganhos em um tempo específico. em agroecossistemas as análises clássicas se referem prioritariamente à quantidade de produto por unidade de área (kg/ha). resi liência: entendida como a capacidade de um ecossistema retornar à capacidade de manutenção das condições de vida de populações e espécies após a ocorrência de perturbações graves. a medida da resiliência se dá pela observação da tendência de produtividade em longo prazo. ela pode ser observada na capacidade de restabelecer o equilíbrio econômico de uma unidade produtiva após a queda drástica do preço de um produto importante. confiabilidade: é a capacidade do revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 59 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 sistema em manter os benefícios desejados em níveis próximos do equilíbrio, reagindo a perturbações normais do ambiente sem grandes flutuações na produtividade. es tabi lidade ou homeos tase: representa o equilíbrio dinâmico dos ecossistemas ao longo do tempo, onde após as perturbações sofridas sucede-se uma retroalimentação capaz de restabelecer o equilíbrio funcional do sistema. é uma busca de constância de produtividade em longo prazo. adaptabilidade, elasticidade ou flexibilidade: é a capacidade de um sistema encontrar novos níveis de equi líbrio, mantendo um nível de produtividade após mudanças ambientais de longo prazo. estas mudanças podem ser de origem natural ou de interações antropogênicas (sociais, econômicas, culturais). equidade: é a capacidade de um sis tema dis tri buir, de forma jus ta aos beneficiários humanos, os custos e benefícios resultantes, intra e intergerações. este atributo é característico da dimensão social e pode ser medido com índices de concentração de benefícios absolutos ou relativos na população envolvida por tal sistema. para finalizar, lópez-ridaura et al. (2000) incluem como atributos para a análise de agroecossistemas a autodependência ou a capacidade de regular e controlar as interações do sis tema com o exterior, mantendo a sua identidade e valores. na dimensão social este atributo é a capacidade de autogestão. em estruturas operacionais, os limites das definições dos atributos descritos acima são tênues, como os que ocorrem entre resiliência, confiabilidade e estabilidade. em função da pouca visibilidade destes limites, na metodologia de análise proposta por lópez-ridaura et al. (2000), os três atributos citados são agrupados sob um atributo básico. neste sentido, um indicador é entendido como um instrumento que ressalta mudanças que ocorrem em um determinado sis tema estudado, em função da ação humana; padrão, como a meta ideal a ser alcançada; parâmetros ou descritores são assumidos como aqueles aspectos da realidade que são determinantes para que o padrão seja atingido, devendo ser, portanto, monitorados. para os descritores monitorados é que se deve buscar dados que possam refletir a realidade, através dos indicadores especialmente selecionados para cada pesquisa (marzall, 1999). recorte empírico a propriedade escolhida pa ra realização do estudo de caso pertence à família fernandes e enquadra-se nas características de estabelecimento agrícola familiar e de pequeno porte, e utiliza exclusivamente mão-de-obra própria. localiza-se no município de ermo (sc), na bacia do rio araranguá, onde atua uma cooperativa regional, com abrangência de atuação no ex tremo sul catarinense, possuindo uma linha de produção de arroz orgânico, disponibilizado no mercado com a marca arroz fazenda. a família entrega toda a produção pa ra a cooperativa, que beneficia e comercializa os produtos. possui uma área de 15,5 ha próprios e 1,0 ha é arrendado de terceiros, sendo utilizada com: 9,66 ha de arroz irrigado (orgânico mais convencional), 2,3 ha de milho e 3,0 ha de pastagens. na produção animal, a propriedade dedica-se à avicultura de corte, gado leiteiro e suinocultura para consumo familiar. a lavoura de milho é conduzida no sistema convencional de produção, assim como a criação de animais (aves, bovinos e suínos), o que mostra a diversidade de produção como característica da agricultura familiar. a produção rizícola encontrando-se na quarta safra consecutiva sob manejo orgânico, com área de 4,36 ha na safra 2006/ 07 e de 5,16 ha nas safras 2003/04 a 2005/ 06. a área de arroz convencional é desenvolvida em gleba separada da propriedade sede. na safra 2007/08, por equívocos de manejo da irrigação e preparo do solo e devido a condições familiares adversas, toda a lavoura de arroz retornou ao sistema de produção convencional. o sistema de produção de arroz orgânico foi conduzido sem o uso de agrotóxicos e adubos sintéticos. a fertilização da cultura foi realizada com esterco curtido de aves (cama de aviário) e aproveitamento de restos culturais da sa fra anterior. o preparo esmerado do solo e o manejo contínuo da água de irrigação são os pontos básicos para obter sucesso na produção orgânica de arroz. as práticas fitotécnicas de manejo da cultura e de manejo da irrigação utilizadas na propriedade, descritas abaixo, seguiram as recomendações da epagri (ramos et al., 1981; voltolini et al., 1998; prando, 2002; knoblauch & eberhardt, 2003; noldin et al., 2003; fernandes, 2004): manejo na entressafra: incorporação da palhada da safra anterior no mês seguinte à colheita e limpeza dos drenos para facilitar a drenagem do excesso de água do solo. as taipas, beiras de estradas e áreas adjacentes foram periodicamente roçadas, para reduzir o potencial de criação de insetos-praga e a produção e dispersão de invasoras para dentro dos quadros de lavoura. a adubação realizou-se 60 dias antes do plantio, com cama de aviário (esterco de aves com material de forração do piso do aviário), na dose de 7,5 toneladas por hectare, antecedendo a inundação dos tabuleiros, seguida de incorporação com enxada rotativa. inundação e preparo do solo: a irrigação por inundação da área ocorreu 30 dias antes da semeadura, para promover a autocalagem e controlar as plantas daninhas semi-aquáticas. realizou-se o nivelamento da superfície do tabuleiro com o solo alagado, para permitir a condução da água de irrigação em toda a extensão do tabuleiro. o selamento ou formação de lama foi realizado com enxada rotativa, com lâmina de água reduzida, deixando surgir parte dos torrões (figura 1). a profundidade do preparo do solo foi de 10 a 15 cm e o trator trabalhou em baixa velocidade. o alisamento esmerado da superfície do solo é de fundamental importância, como mostra a figura 2, para permitir um bom manejo da água de irrigação e controle de invasoras. com o solo nivelado, a altura da lâmina de água foi elevada para 10 a 12 cm, tendo permanecido em repouso por 2 a 3 dias, para permitir a deposição das partículas de solo suspensas, evitando que elas se acomodem sobre as sementes e dificultem a germinação. revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 60 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 figura 1 preparo do solo da lavoura de arroz no sistema pré-germinado. foto: neuza a. fernandes, 2006. figura 2 visual da cancha, mostrando bom padrão de acabamento no preparo do solo foto: autor, 2006 semeadura e manejo cultural: a cultivar semeada foi epagri 109, recomendada pela pesquisa oficial de santa c atarina. as sementes passaram pelo processo de pré-germinação, até as plântulas atingirem de 1 a 2 mm. a semeadura foi manual, usando 200 kg de sementes por hectare. nos primeiros dias após a semeadura, a lâmina de água de irrigação permaneceu com altura média de 10 cm, sem troca de água, com a realização do rebaixamento da altura da lâmina de água de 10 para 5 cm, 7 dias após a semeadura, para uniformizar a emergência das plântulas. para suprir a necessidade de nitrogênio do arroz, realizou-se uma adubação de cobertura, aos 75 dias após a semeadura, drenando a lâmina de água e aplicando esterco de aviário, na dose de 1,5 toneladas por hectare, repondo água 7 a 10 dias depois da operação. comportamento de invasoras e insetos-praga: foram realizadas inspeções diárias nas horas mais quentes, pa ra monitorar a ocorrência de insetos-praga, com especial atenção ao ataque de bicheirada-raiz (oryzophagus oryzae). não houve ataque de bicheira-da-raiz e percevejo do colmo (tibraca limbativentris) na safra 2006/ 07. a invasora sagitária (sagitaria montevidensis) terminou seu ciclo antes da planta de arroz, não causando perdas consideráveis. a infestação de capim-arroz (echinochloa spp.) foi média a alta em algumas partes da lavoura em que a densidade de plantas ficou abaixo do padrão normal. estima-se que esta invasora trouxe prejuízos ao rendimento do arroz. colheita: foram tomados cuidados especiais na fase que antecedeu a colheita, pois desde o início da formação da panícula até a floração e frutificação o arroz precisa de irrigação constante. o terreno destinado ao arroz possui textura argilosa e a supressão da irrigação ocorreu na plena floração e a quantidade de água nos tabuleiros da lavoura foi suficiente para completar o ciclo da planta. apenas algumas canchas necessitaram da retirada final de água. a colheita dos grãos ocorreu quando atingiram 18 a 20% de umidade, sendo esta operação realizada de forma mecânica. metodologia características da pesquisa considerando os objetivos do presente trabalho optou-se por desenvolver uma pesquisa do tipo "estudo de caso", por sua característica empírica, assentada em trabalho de campo, embora não experimental e baseada em fontes de dados múltiplos, obtidos por diversos procedimentos (gil, 1991; ponte, 1994; yin, 2007), permitindo descrever, interpretar e avaliar a realidade em estudo (ponte, 1994). quanto aos objetivos, esta pesquisa classifica-se como exploratória e descritiva. exploratória porque proporciona maior percepção sobre o assunto, descreve e avalia o comportamento, define e classifica fatos e variáveis (campomar, 1991; gil, 1991), e envolve levantamento bibliográfico (gil, 1991). a pesquisa também é descritiva porque visa aplicar teorias no diagnóstico da revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 61 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 realidade, estabelecendo as relações entre as variáveis (campomar, 1991; gil, 1991). metodologia de análise a metodologia mesmis utilizada no presente trabalho (marco para evaluación de sistemas de manejo de recursos naturales incorporando indicadores de sustentabilidad) busca traduzir os princípios gerais de sustentabilidade em definições operacionais e práticas e foi adotado como parte da rede de gestão de recursos naturais, e financiado pela fundação rockefeller. é produto de um projeto iniciado em 1995 por uma equipe multi-institucional no méxico, com o objetivo de desenvolver os ins trumentos para avaliar a sustentabilidade de sistemas de recursos naturais, conduzido pelo gira, o grupo interdisciplinar de tecnologia rural apropriada, uma ong local, baseada no méxico ocidental, no estado de michoacán. a metodologia mesmis foi aplicada para avaliar a sus te ntabilidade do agroecossistema arroz orgânico por utilizar o enfoque sistêmico e apresentar pressupostos de qualidades, tais como: avaliação multidimensional, permitir análise de diversos atributos de agroecossistemas, ser adaptável a diversas situações locais, permitir ação participativa do público envolvido, poder realizar comparações entre sistemas diversos ou com o próprio sistema no decorrer do tempo. a avaliação de sustentabilidade deve ser um instrumento para planejamento e redesenho de projetos agroecológicos ou de base ecológica. um processo de avaliação deve ajudar na melhoria do perfil social e ambiental de um agroecossistema e efetivamente formular um plano de ação adequado e apontado para a evolução do sistema de gestão (lópezridaura et al., 2000). na estrutura mesmis, a avaliação não é concebida como um processo linear, mas como uma es piral de sucessivas avaliações. as conclusões e recomendações obtidas formam o ponto de partida de um novo ciclo. para astier (2004), o marco mesmis mostra-se útil para sistematizar experiências, discutir sobre fortalezas e debilidades dos sistemas. a aplicação do mesmis foi orientada em direção ao desenho e avaliação de ino vações agroecológicas em escala local (propriedade e comunidade) pela maior parte no contexto de sistemas de gestão de recursos naturais de camponeses. o mesmis pode ser utilizado para avaliar o mesmo agroecossistema durante o transcorrer do tempo, procurando aperfeiçoá-lo com as obser vações e sugestões do grupo de interesse (modo longitudinal) ou pa ra avaliar diversos sistemas de produção ou agroecossistemas, comparando-os e analisando os pontos fortes e debilidades de cada um, sob o ponto de vista da sustentabilidade, nas suas várias dimensões (modo transversal). a uti lização da mesmis compreende o desenvolvimento das seguintes etapas: determinação do ambiente de estudo; determinação dos pontos críticos do sis tema; seleção de indicadores estratégicos; medição e monitoramento de indicadores; apresentação e integração de resultados; e conclusão e recomendações. pa ra a avaliação continuada em anos subseqüentes, o produto da última etapa serve de ponto inicial para o reinício do novo ciclo. neste trabalho, devido à necessidade de adequar a pesquisa ao período de duração do mestrado, a metodologia foi utilizada para avaliar o desempenho do agroecossistema durante dois ciclos de produção, contando com a participação direta ou indireta da família da propriedade em estudo nas etapas da metodologia empregada. desenvolvimento das etapas da mesmis determinações dos pontos críticos do sistema a definição dos pontos críticos iniciou com a compilação de casos citados no le vantamento bibliográfico, principalmente aqueles trabalhos relacionados com agricultura orgânica e que utilizaram a metodologia mesmis. após a listagem, passou-se a classificar os pontos críticos que poderiam ameaçar a sustentabilidade do sistema ou delinear características, associando com os atributos produtividade, estabilidade e resiliência, confiabilidade, eqüidade, autogestão e adaptabilidade. a escolha final recaiu sobre dezenove indicadores, considerando a representatividade, importância ressaltada na bibliografia, disponibilidade de dados e mensurabilidade. o atributo produtividade da cultura tem sido um ponto comum para avaliar os sistemas. relaciona-se com um indicador fácil de medir e possibilita a utilização de dados de safras anteriores. neste trabalho utiliza-se a média de quatro safras. o tema água, no aspecto quantitativo, apresenta um ponto crítico bastante evidente nesta bacia hidrográfica, uma vez que o consumo de recursos hídricos para irrigação do arroz representa cerca de 90% das demandas locais. igualmente, no aspecto qualitativo, a bacia do araranguá se mostra com limites importantes devido a presença de agrotóxicos usados no cultivo de arroz irrigado. seleção dos critérios de diagnóstico e dos indicadores os indicadores foram escolhidos de modo semelhante à escolha dos pontos críticos, baseando-se em levantamento bibliográfico, disponibilidade de dados e mensurabilidade. os critérios de diagnóstico foram definidos levando em conta a resolução do conselho nacional do meio ambiente (conama) nº 357/2005 (conama, 2005). para tanto os parâmetros de qualidade da água de irrigação foram analisados através de coleta de entrada e de saída da lavoura. nota-se que alguns indicadores melhoram o desempenho ao passar pelo agroecossistema. esta melhoria de desempenho do parâmetro considera-se positiva e será valorizada na avaliação de sustentabilidade. quando os resultados se apresentam dentro dos parâmetros normativos, usa-se a técnica estatística do 3º quartil para considerar normais os valores que estão contidos dentro deste limite, que abrange 75% dos dados. na avaliação dos indicadores econômicos, utilizam-se como pa râmetros comparativos padrões cons truídos com informações do acompanhamento técnico e contábil de propriedades da bacia do rio araranguá que se dedicam à produção convencional de arroz irrigado, compilados pela epagri. a revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 62 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 produção orgânica precisa ter desempenho econômico satisfatório nestes indicadores, sob pena de não lograr sucesso entre os rizicultores. na tabela 1 são agrupados os atributos, elementos, pontos críticos e indicadores selecionados, conforme descrito acima: atributo elemento ou tema pontos críticos indicadores solo baixa produtividade produtividade obtida/ha produtividade (ambiental) água alto consumo de água consumo de água/ha características físicas da água de irrigação características químicas da água de irrigação características biológicas da água de irrigação efeito do arroz orgânico sobre larvas de aedes albopictus efeito do arroz orgânico sobre o índice de germinação de alface efeito do arroz orgânico sobre daphnia magna efeito do arroz orgânico sobre a mutagenicidade em peixes estabilidade resiliência confiabilidade (ambiental) água efeitos negativos sobre a qualidade da água resíduos de agrotóxicos na água de irrigação estabilidade resiliência confiabilidade (econômico) manejo do arroz orgânico alta instabilidade na produção variação na produtividade produtividade (econômico) solo baixo retorno econômico relação margem bruta/ha (mb/ha) eqüidade (econômico) desempenho do sistema baixa taxa de retorno relação benefício/custo autodependência (econômico) manejo do arroz orgânico alta dependência de insumos externos porcentagem de dependência de insumos externos manejo do arroz orgânico baixa aceitação do sistema grau de satisfação com arroz orgânico estabilidade resiliência confiabilidade (social) ambiente interno e externo baixa percepção familiar sobre importância do arroz orgânico para a saúde (conceito amplo) grau de percepção da família sobre vantagens do arroz orgânico para a saúde (produtor, consumidor, ambiente) eqüidade (social) recursos do sistema baixa remuneração da mão-de-obra familiar remuneração da mão-de-obra familiar adaptabilidade (social) manejo do arroz orgânico baixa adaptabilidade do arroz orgânico ao ambiente da propriedade grau de adaptação do sistema arroz orgânico ao manejo da família autogestão (social) manejo do arroz orgânico baixo domínio familiar do sistema de produção arroz orgânico grau de conhecimento da família sobre o sistema arroz orgânico tabela 1 atributos, elementos, pontos críticos e indicadores. revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 63 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 medição e monitoramento dos indicadores fontes de dados: os indicadores determinados neste trabalho baseiam-se em dados oriundos dos seguintes dados: a) safra 2006/07: os dados de bioindicadores são oriundos dos testes realizados pelo laboratório de toxicologia ambiental/ens/ufsc (costa , 2007), compreendendo a avaliação da água de irrigação do arroz orgânico, através de testes de toxicidade aguda com larvas de aedes albopictus, germinação de sementes de alface (lactuca sativa l.), microcrustáceo daphnia magna e avaliação de mutagenicidade em eritrócitos de geophagus brasilienses (acará), coletados em valos de drenagem da área de cultivo de arroz. os materiais analisados em laboratório foram coletados e interpretados pelos autores da pesquisa. foram ainda considerados os dados de análises de características físicas, químicas e biológicas da água de irrigação realizadas no laboratório da epagri-urussanga, e dados de análise de resíduos de agrotóxicos na água de irrigação realizada no laboratório da epagri-itajaí. b) safra 2007/08: realizou-se apenas o teste de avaliação de mutagenicidade. na unidade de pesquisa foram criados peixes em cativeiro na cancha de arroz orgânico para os testes em laboratório (labtox/ens/ ufsc). nesta safra, também foram coletados os dados de mutagenicidade em peixes criados em outras unidades produtoras de arroz irrigado orgânico e também arroz convencional (com uso de agroquímicos): propriedades localizadas nos municípios de ermo, nova veneza e araranguá. c) safras de 2003/04 a 2006/07: dados de lavoura da família fernandes analisados mediante o software contagri/ epagri. utilizaram-se ainda os dados de análise econômica de outras propriedades com arroz irrigado convencional, localizadas nos municípios de turvo e meleiro, próximos de ermo/sc. as médias destas propriedades foram consideradas neste trabalho como "referências médias regionais". as informações referem-se às mesmas safras acompanhadas no caso de estudo e foram genti lmente fornecidas pela epagri (pellegrin, 2008). d) os dados de consumo hídrico monitorados na propriedade da família fernandes: sistema de produção orgânico (safra 2006/07) e sistema convencional (safra safras indicadores 2003/04 2004/05 2005/06 2006/07 média 4 safras produtividade (kg/ha) 7.448,5 7.794 8.050 7.750 7.760,6 2007-2008). também foram utilizados dados monitorados na propriedade aguiar (araranguá), na safra 2007/08 para determinar o consumo hídrico no arroz com manejo da irrigação convencional. o manejo convencional da irrigação se caracteriza por duas ou mais trocas de água das canchas e preparo do solo com lâmina de água média ou alta. critérios de valoração dos indicadores apresentam-se de maneira sucinta os procedimentos e referências usadas para calcular os valores dos indicadores, com o ponto de corte mínimo e máximo e o estabelecimento de intervalos de notas a serem aplicados aos resultados encontrados no presente estudo. dimensão ambiental: a) produtividade obtida no arroz orgânico a produtividade média obtida foi calculada pela média aritmética das produtividades das safras 2003/04, 2004/05, 2005/06 e 2006/07, na propriedade de estudo (tabela 2). tabela 2 média regional arroz convencional municípios de turvo e meleiro pa ra criar o conjunto de parâmetros, possibilitando estabelecer a nota para o desempenho deste indicador, considerou-se como ponto máximo (nota 10) a média regional de quatro safras acompanhadas pelo projeto de socioeconomia da epagri, que apresentou resultado de 7.760,6 kg/ha. a média geral para o município de turvo, safra 2007/08 foi de 7.5 00 kg /ha, situando-se entre as maiores para o sul do estado (a média estadual é de 6.690 kg/ha). o ponto mínimo (nota 0) foi considerado como sendo a produtividade suficiente para ressarcir os custos variáveis (cv) de produção do arroz orgânico, somando-se a remuneração da mão-de-obra familiar. para este caso, a produtividade que delimita o ponto de corte é de 3.435 kg/ha (ou 44,31% da média regional do sis tema convencional). as produtividades intermediárias receberão notas proporcionais dentro da escala de 0 a 10. b) consumo de água pelo arroz irrigado orgânico (m³/ ha): o limite máximo de consumo hídrico foi estabelecido com base em medida do consumo de uma propriedade localizada em araranguá/sc, próxima da rodovia br-101, que retira água do rio araranguá por bombeamento. este usuário utiliza o sistema convencional de manejo da irrigação no arroz, com mais de uma troca de água por ciclo da cultura. o consumo foi de 18.556 m³/ha, o maior entre as informações obtidas de outros trabalhos, equivalente à nota 0. como limite inferior (nota 10) considerou-se o consumo hídrico de 8.955,7 m³/ha, menor consumo hídrico total identificado na literatura para esta região, como mostra a tabela 3 (eberhardt, 1994). revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 64 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 tabela 3 parâmetros estabelecidos para o consumo hídrico (m³/ha) consumo hídrico total (m³/ha) nota consumo hídrico total (m³/ha) nota 8.955,7 10 14.715,9 4 9.915,7 9 15.675,9 3 10.875,8 8 16.635,9 2 11.835,8 7 17.596,0 1 12.795,8 6 18.556,0 0 13.755,8 5 c) variação das características físicas, químicas e biológicas da água de irrigação do arroz orgânico para facilitar o ordenamento dos resultados destas análises, foi utilizado o procedimento estatístico do quartil, que é particularmente útil para dados não simétricos. a mediana (ou percentil 50) é definida como o valor que divide ao meio os dados ordenados. os quartis inferior e superior, q1 e q3, são definidos como os valores abaixo dos quais estão um quarto e três quartos dos valores, respectivamente (ribeiro jr., 2008), e assumem a seguinte simbologia: q0: valor mínimo; q1: primeiro quartil (25% dos valores); q2: valor médio, que divide os dados em duas metades, é a mediana; q3: terceiro quartil (abrange 75% dos valores); q4: valor máximo da série de dados. es ta técnica es tatís tica será utilizada nas situações em que a distribuição dos resultados está dentro dos limites da legislação, principalmente para o resultado das amostras da água da saída da lavoura. considera-se resultado fora do limite aquele que está acima do 3º quartil, ou seja, fora dos primeiros 75% dos valores da série. é uma forma de valorizar os resultados que permanecem dentro de ¾ dos valores, eliminando resultados esporádicos que, se utilizados no cálculo da média, exerceriam grande influência no valor final. parâmetros normativos: a) a portaria ? 024/79 da secretaria estadual de planejamento e coordenação geral, que classifica os cursos d'água do estado de santa catarina em classes de uso, enquadra a sanga das águas brancas na classe 2, cujo manancial fornece água para irrigação da unidade do estudo de caso (unidade da pesquisa, ermo/sc). b) resolução do conselho nacional do meio ambiente (conama), de ? 357/ 2005, que estabelece parâmetros para cursos d'água de classe 2 (tabela 4). tabela 4 parâmetros extraídos das referências legais: físico, químico e biológico parâmetros limite máximo 1 – classe do curso d’água utilizado para abastecimento da lavoura pesquisada (córrego águas brancas) classe 2 2 – amônia (mg/l de nh3) 3 mg/l de n 3 – nitrato (mg/l de n) 10 mg/l 4 nitrito (mg/l de n) 1 mg/l 5 – coliformes fecais (nmp/100ml) 1.000 6 – fosfato – orto (mg/l – p) 0,03 7 – oxigênio dissolvido (od) em mg/l > 5,0 8 – ph (logarítmico) 6,0 a 9,0 9 – turbidez (ntu) 100 a avaliação dos resultados da análise de água da saída da lavoura é o referencial para estabelecer notas, baseada nos seguintes critérios: a) quando os valores das análises da água de irrigação na saída da lavoura estão melhores que na entrada, considerase como resultado positivo (não reduz nota do indicador); b) quando todos os valores das análises es tão dentro dos níveis estabelecidos pelo conama, considera-se normal os resultados situados abaixo do 3º quartil (75% dos valores), de acordo com técnica estatística descrita anteriormente. concomitantemente, observa-se se ocorre valor na saída de água da lavoura superior ao valor da água de entrada. exemplo: se existe um valor de saída pior que da água de entrada e um valor acima do 3º quartil, considera-se os dois resultados como fora revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 65 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 do padrão. bioindicadores efeito da água do arroz orgânico sobre larvas de aedes albopictus: para a mortalidade de larvas de pernilongos da espécie aedes albopictus criados em laboratório da ufsc em água coletada na lavoura de arroz orgânico, na fase larval, usa-se a nota 0 para mortalidade 100% e nota 10 para 0%. os índices intermediários recebem notas proporcionais. exemplo: mortalidade de 60% recebe nota 4. tabela 5 parâmetros estabelecidos para mortalidade/imobilidade de daphnia magna efeito da água de irrigação do arroz orgânico sobre a porcentagem de germinação e crescimento inicial de semente de alface (lactuca sativa): alguns produtos, principalmente herbicidas, podem trazer redução do crescimento das plântulas de alface, uma espécie muito sensível a estes agroquímicos. como no teste a germinação e crescimento de sementes de alface foram normais (não houve efeito negativo), considera-se nota 10. efeito da água de irrigação sobre imobilidade de daphnia magna: este teste sobre a imobilidade de daphnia magna (tes te 48 horas) é amplamente utilizado em avaliações, por se tratar de uma espécie muito sensível a produtos tóxicos. o ponto de corte inferior escolhido foi de 50% de mortalidade/ imobilidade (>50% = nota 0), por representar um parâmetro utilizado nos testes de toxidade (dl 50), ou seja, dose letal para 50% da população em teste. para 0% de mortalidade/imobilidade atribui-se a nota 10 e os valores intermediários recebem notas proporcionais (tabela 5). mortalidade/imobilidade nota mortalidade/imobilidade nota >50% 10 20,1 a 25% 4 45,1 a 50% 9 15,1 a 20% 3 40,1 a 45% 8 10,1 a 15% 2 35,1 a 40% 7 5,1 a 10% 1 30,1 a 35% 6 0 a 5% 0 25,1 a 30% 5 efeito da água de irrigação sobre micronucleação em peixes: este indicador reflete o efeito da água de irrigação do arroz sobre a micronucleação de hemácias do sangue de peixes. foram coletados peixes criados na unidade estudada, em lavoura conduzida no sistema orgânico (safra 2006/07) e sistema convencional (safra 2007/08), conduzidas nos municípios de ermo. o teste verifica os possíveis efeitos mutagênicos de resíduos agroquímicos presentes na água de irrigação. de acordo com parâmetros da metodologia (carvalho pinto-silva, 2005), de 0 a 3 células micronucleadas/2.000 células analisadas é considerado um resultado normal, sendo atribuída a nota 10. acima de 3 células micronucleadas/2.000 analisadas, atribui-se a nota 0. ainda não há definição de níveis intermediários para alterações por micronucleação: dispõe-se apenas de resultado normal (0 a 3) ou alterado (acima de 3). resíduos de agrotóxicos na água de irrigação do arroz orgânico, safra 2006/07 (ermo/sc): o objetivo das análises de água de irrigação do arroz orgânico é verificar se o insumo é adequado às normas brasileiras para produção orgânica (lei nº. 10.831), já que o manancial utilizado é de origem ex terna à propriedade. como não é permitido uso de agrotóxicos na produção de arroz orgânico, adota-se apenas duas classes de notas: água sem resíduos de agrotóxicos (pelo método cromatográfico) ........ nota 10 água com resíduos de agrotóxicos (qualquer teor) ............................... nota 0 dimensão econômica utilizar-se-á de parâmetros médios de propriedades produtoras de arroz irrigado no sistema c onvencional de produção, das mesmas safras agrícolas acompanhadas pela contabilidade agrícola na unidade deste estudo de caso (ver tabela 6). o "software" utilizado para os cálculos foi o contagri, desenvolvido pela epagri/ sc, com uso já consagrado nos estados de santa catarina e rio grande do sul, tanto por serviços públicos como pela iniciativa privada. estes resultados servem apenas de parâmetros para definição de faixas de cada indicador e res pectivas notas por desempenho. os rizicultores observam atentamente alguns destes parâmetros, como renda bruta e margem bruta/ha, quando estão analisando outros sistemas alternativos de produção de arroz irrigado, pois são indicadores de grande relevância na atividade agrícola. revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 66 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 safras indicadores 2003/04 2004/05 2005/06 2006/07 média 4 safras preço médio de venda (r$/kg) 0,63 0,397 0,391 0,435 0,463 renda bruta (rb/ha) 4.684,04 3.114,44 3.164,00 3.297,00 3.564,87 custos variáveis (c.v./ha) 1.214,67 1.346,02 1.147,00 1.263,00 1.242,67 margem bruta (mb/ha) 3.469,38 1.768,42 2.031,00 2.034,00 2.325,70 margem bruta/ha/uth 1.667,97 987,94 1.482,48 1.816,07 1.488,62 recursos externos (desembolso/ha) 2.170,88 1.680,46 1.235,00 1.263,00 1.587,34 produtividade necessária para cobrir c.v.+ mão-de-obra familiar (kg/ha) 3.447 4.233 3.155,5 2.903,5 3.435 % produtividade média para cobrir c.v. + mão-de-obra familiar (%) 46,28 54,31 39,20 37,46 44,31 maior variação negativa da média regional da produtividade ( % ) 4,02% + 0,43% + 3,73% 0,14% 4,02% unidades trabalho homem (uth) dedicadas ao arroz irrigado 2,08 1,79 1,37 1,12 1,59 tabela 6 médias regionais de propriedades agrícolas com arroz irrigado convencional pré-germinado, acompanhadas pela epagri (contabilidade agrícola). fonte: pellegrin, 2008. variação da produtividade do arroz irrigado um dos pontos de vulnerabilidade do agroecossistema arroz orgânico encontra-se na instabilidade da produção. este indicador tem grande relevância para a segurança de renda da família. nota-se porcentual de variação nota porcentual de variação nota ? 4,02% 10 ? 34,67% 4 ? 9,12% 9 ? 39,78% 3 ? 14,24% 8 ? 44,89% 2 ? 19,35% 7 ? 50,00% 1 ? 24,46% 6 > 50,00% 0 ? 29,56% 5 que o porcentual de variação da produtividade na lavoura convencional foi de 4,02%, considerado baixo. este valor ficou estabelecido como ponto de corte mínimo, recebendo a nota 10. se esta variação atinge o índice de 50%, estabelece o limite máximo, pois acima deste valor (> 50%) a receita bruta da lavoura não consegue remunerar o custo variável mais a mão-de-obra familiar empregada na produção do arroz orgânico. para este índice atribui-se a nota 0 (tabela 7). tabela 7 parâmetros estabelecidos para variação da produtividade. grau de dependência de insumos externos à propriedade pa ra definir o padrão deste indicador considera-se que a meta ideal de independência de recursos externos à propriedade é aquela em que o custo variável (cv) atingirá o valor mínimo possível quando se dispõe do máximo possível de insumos/recursos próprios (dados fornecidos pela família fernandes tabela 8) revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 67 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 item de custo valor de mercado (r$) a) adubos (esterco, casca de arroz carbonizada, resíduos orgânicos) r$ 130,48 b) semente própria r$ 183,10 c) água para irrigação (açude/reservatório) r$ 30,02 d) colheitadeira própria r$ 321,90 total hipoteticamente evitável de desembolso r$ 665,50 tabela 8 itens do custo de produção do arroz orgânico para um gasto médio de r$ 872,86 de custos variáveis (cv), o arroz orgânico na propriedade em estudo da família fernandes poderia gastar apenas r$ 207,36/ ha (cv), adquirindo aqui lo que necessariamente depende do comércio (insumo/recuso externo) a exemplo de combustíveis, insumos industrializados permitidos (ex. sulfato de cobre). no outro extremo, tem-se o custo variável médio regional, de r$ 1.242,67. esta média não inclui o pagamento de colheita por terceiros. ocorrendo este desembolso, chega-se a um custo variável de r$ 1.552,27/ha para o sistema convencional (pellegrin, 2008) e permitiu o estabelecimento dos parâmetros da tabela 9. cálculo: média produtividade regional = 7.760,6 kg/ha pagamento de colheita = 10% do produto (776 kg/ha x r$ 0,463/kg) = 359,60 desconto de despesa incluída no cv (combustível, lubrificante, oficina) = 50,00 valor de acréscimo ao cv por pagamento de colheita = r$ 309,60 custo variável máximo hipotético médio regional = r$ 1.552,27 tabela 9 parâmetros estabelecidos para desembolso com custos variáveis desembolso em custos variáveis/ha (cv/ha) nota desembolso em custos variáveis/ha (cv/ha) nota 207,36 10 1.014,31 4 341,85 9 1.148,80 3 476,34 8 1.283,29 2 610,83 7 1.417,78 1 745,32 6 1.552,27 0 879,82 5 margem bruta/ha para cobrir os custos variáveis (cv) do arroz orgânico são necessários, no mínimo, 55% do valor da margem bruta regional (r$ 2.325,70). este foi o ponto de corte inferior definido para estabelecer a nota 0. se a margem bruta do arroz orgânico atingir 100% ou mais da média regional do arroz convencional, será atribuída a nota 10 (tabela 10). porcentagem da média regional (mb/ha) nota porcentagem da média regional (mb/ha) nota ? 100% 10 70% 4 95% 9 65% 3 90% 8 60% 2 85% 7 55% 1 80% 6 < 55% 0 75% 5 tabela 10 parâmetros definidos para produtividade do arroz orgânico/convencional. fonte: autor. revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 68 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 relação benefício/custo uti liza-se como "benefício" a margem bruta/ha do arroz orgânico e, como "cus to", o cus to variável/ha (cv/ha). considerando-se a renda bruta média/ha do arroz orgânico, propriedade de neuza a. fernandes, de r$ 3.219,47 e o cv mínimo ideal de r$ 207,36, obtêm-se o índice (b/c) = 3.219,47/207,36 = 14,5, tido como ideal para este caso (nota 10). na hipótese da família contratar a mão-de-obra (1,0 uth) por seis meses/safra, período de maior exigência de trabalho no arroz, o cv/ha chegaria a r$ 2.708,86, tendo por base o salário mínimo médio 2003/2007 de r$ 306,00 (iob, 2008). nesta hipótese, o menor índice b/c será de 0,19 (nota 0). os valores intermediários de margem bruta (mb) recebem notas proporcionais (tabela 11). margem bruta (mb) custo variável (cv) benefício/custo (mb/cv) nota 3.012,11 207,36 14,53 10 2.761,96 457,51 6,04 9 2.511,81 707,66 3,55 8 2.261,66 957,81 2,36 7 2.011,51 1.207,96 1,67 6 1.761,36 1.458,11 1,21 5 1.511,21 1.708,26 0,88 4 1.261,06 1.958,41 0,64 3 1.010,91 2.208,56 0,46 2 760,76 2.458,71 0,31 1 510,61 2.708,86 0,19 0 tabela 11 relação benefício/custo e critérios de avaliação. fonte: autor. dimensão social os critérios que foram adotados na dimensão social pelo pesquisador (tabela 12), seguem sugestão de matos filho (2004), em que se utiliza uma escala de cinco níveis das variáveis de cada indicador. desempenho ou situação nota crítico 2 sofrível 4 regular 6 bom 8 ótimo 10 tabela 12 critérios para valoração dos indicadores sociais. fonte: adaptado de matos filho, 2004. as notas foram estabelecidas com base em entrevista aplicada aos membros da família fernandes, com interpretação baseada nas respostas relacionadas com cada indicador (ver anexo i). para o indicador "remuneração da mão-de-obra familiar", considerou-se como meta ideal a possibilidade de que 25% dos custos variáveis (cv) sejam obtidos fora da propriedade, valor equivalente a r$ 207,36 (ver indicador dependência de insumos externos). para este caso, a margem bruta/ ha do arroz orgânico será mb/ha (r$) = (renda bruta ? cv), ou r$ 3.219,47 ? 207,36 = r$ 3.012,11. na tabela 13 são apresentados todos os intervalos e notas para remuneração da mão-de-obra. revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 69 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 remuneração da mão-de-obra: mb/ha/uth nota remuneração da mão-de-obra: mb/ha/uth nota r$ 3.012,11 10 r$ 1.728,56 4 r$ 2.584,26 8 r$ 1.300,71 2 r$ 2.156,41 6 r$ 872,86 0 tabela 13 parâmetros estabelecidos para remuneração da mão-de-obra tabela 14 dimensão, atributos, elementos sob análise, indicadores, variáveis, modo de cálculo (dimensão ambiental) dimensão atributo elemento ou tema indicador variáveis e forma de cálculo da nota solo produtividade obtida / ha porcentagem da produtividade média regional = 155,21 sc/ha (100%).................................................... nota 10 ponto de corte = 68,70 sc/ha (44,31%) = nota 0 produtividade água consumo de água (m³ / ha) consumo excessivo (?18.556 m³/ha) = nota 0 consumo médio (13.755,8 m³/ha) . = nota 5 consumo reduzido (?8.955,7 m³/ha) = nota 10 variação das características físicas da água de irrigação comparação com padrão legal e 3º quartil. variação das características químicas da água de irrigação comparação com padrão legal e 3º quartil. variação das características biológicas da água de irrigação comparação com padrão legal e 3º quartil. efeito do arroz orgânico sobre o bioindicador pernilongo aedes albopictus mortalidade 0% ............................. nota 10 mortalidade 100% .......................... nota 0 efeito do arroz orgânico sobre o bioindicador alface sem interferência negativa .............. nota 10 efeito do arroz orgânico sobre o bioindicador daphnia magna mortalidade de 0 a 5% .................... nota 10 mortalidade >50% (dl50) .............. nota 0 efeito do arroz orgânico sobre micronucleação (mn) de células de peixe mn normal (0 a 3 / 2.000 células) .. nota 10 mn acima de 3 células/2.000 ......... nota 0 ecológica ou ambiental estabilidade resiliência confiabilidade água resíduos de agrotóxicos na água de irrigação sem resíduos detectáveis ............... nota 10 com resíduos detectáveis .................nota 0 o ponto de corte inferior foi de r$ 872,86, pois nesta situação a margem bruta será nula. se estes parâmetros forem aplicados à média regional da remuneração da mão-de-obra/ha/uth (r$ 1.462,70) a nota será 2,25. pa ra o indicador "aptidão do sistema de produção arroz orgânico", devese determinar se o cultivo é apto para aquele lugar e, portanto, se é sus te ntável ecologicamente. para camino e müller (1993), deve-se submeter à prova a aptidão de um sis tema de cultivo em um determinado lugar (no caso, a propriedade da família fernandes). tal indicador da dimensão social avalia a adaptabilidade do sistema de manejo arroz orgânico também às características da família. entende-se que uma família pode operacionalizar com sucesso este manejo, enquanto outras não o conseguem implementar satisfatoriamente. parte-se do princípio que as características familiares fazem parte das condições ambientais da propriedade, já que para daget & godron (1976) apud camino & müller (1993), em um determinado momento, é o conjunto de agentes físicos, químicos, biológicos e fatores sociais que poderão influenciar, de maneira direta ou indireta, de imediato ou a prazo, os seres vivos e as atividades humanas. de acordo com a interpretação das respostas dos familiares, concedidas na entrevista, foram estabelecidos: níveis de satisfação da família com o sistema arroz orgânico, grau de conhecimento sobre o sistema de produção de arroz orgânico e o grau de adaptação do agroecossistema ao manejo praticado pela família. o resumo de todos os parâmetros, indicadores e variáveis aplicados neste estudo é apresentado na tabela 14, que es tão organizados por dimensão de sustentabilidade, atributos e elementos avaliados. revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 70 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 dimensão atributo elemento ou tema indicador variáveis e forma de cálculo da nota estabilidade resiliência confiabilidade manejo do arroz orgânico variação da produtividade variação até –4,02% (média regional)= nota 10 variação neg.> 50% da média regional= nota 0 autodependência manejo do arroz orgânico dependência de recursos externos desembolso em custos variáveis/ha (cv/ha): cv = r$ 207,36 ................... nota 10 cv = r$ 1.552,27 ................. nota 0 produtividade solo relação margem bruta/ha (mb/ha) mb/ha a.o. ? média regional = nota 10 mb/ha a.o. < 55% da média regional = nota 0 econômica eqüidade desempenho: agroecossistema arroz orgânico relação benefício/custo relação benefício/custo = margem bruta/ cv índice 14,5 ....................... nota 10 índice 0,19 ........................ nota 0 social eqüidade recursos do sistema remuneração da mão-de-obra familiar (mb/ha/uth) ótimo (r$ 3012,11) ............nota 10 crítico (r$ 872,86) ............ nota 0 estabilidade resiliência confiabilidade manejo do arroz orgânico satisfação da família com arroz orgânico (a.o.) ótimo ................................ nota 10 regular .............................. nota 6 crítico ............................... nota 2 eqüidade ambiente interno e externo grau de percepção da família sobre vantagens do a.o. para saúde (produtor, consumidor e ambiente) ótimo ................................ nota 10 regular ............................. nota 6 crítico ............................... nota 2 autogestão manejo do arroz orgânico grau de conhecimento da família sobre sistema a.o. ótimo ................................ nota 10 regular ............................. nota 6 crítico ............................... nota 2 adaptabilidade manejo do arroz orgânico grau de adaptação do sistema a.o. ao manejo praticado pela família ótimo ................................ nota 10 regular ............................. nota 6 crítico ............................... nota 2 cont. tabela 14 dimensão, atributos, elementos sob análise, indicadores, variáveis, modo de cálculo (dimensão econômica) dim ensão indicador nota produtividade obtida / ha 5,99 consumo de água (m³ / ha) 6,03 características físicas da água de irrigação 9,00 características químicas da água de irrigação 8,00 características biológicas da água de irrigação 8,00 efeito do arroz orgânico sobre larvas de aedes albopictus 10,00 efeito do arroz orgânico sobre germinação de alface 10,00 efeito do arroz orgânico sobre daphnia magna 10,00 efeito do arroz orgânico sobre micronucleação (mn) de células de peixe 10,00 ecológica ou ambiental resíduos de agrotóxicos na água de irrigação 10,00 variação da produtividade 2,89 dependência de recursos externos 5,05 relação margem bruta/ha (mb/ha) 9,97 econômica relação benefício/custo 7,53 remuneração da mão-de-obra familiar (mb/ha/uth) 6,89 satisfação da família com arroz orgânico 4,00 grau de percepção da família sobre vantagens do arroz orgânico para saúde (produtor, consumidor e ambiente) 6,00 grau de conhecimento da família sobre sistema arroz orgânico 2,00 social grau de adaptação do sistema arroz orgânico ao manejo da família 4,00 a tabela 15 apresenta, de maneira sintética, o desempenho de cada indicador e a tabela 16 resume o desempenho do agroecossis tema nas três dimensões avaliadas. tabela 15 dimensões da sustentabilidade e desempenho de cada indicador * uth : unidade de trabalho homem (equivalente a um trabalhador adulto). revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 71 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 dimensão nota média ecológica ou ambiental 8,70 econômica 6,36 social 4,58 tabela 16 resumo das notas por dimensão da sustentabilidade resultados e discussão dimensão ambiental considerando os critérios estabelecidos na metodologia, na dimensão ambiental os indicadores selecionados mos tram um bom desempenho do agroecossis tema avaliado. embora a produtividade média tenha sido significativamente menor no confronto com o padrão, o indicador da dimensão econômica margem bruta foi similar, uma vez que o custo variável também foi menor. os indicadores relacionados à água representam o ponto mais forte do sistema. o volume de água usado para irrigação, embora possa ser reduzido sem prejuízos de produtividade, é função da prática de irrigação denominada regionalmente "manejo contínuo", com apenas uma troca de água durante o ciclo da cultura. a prudência na utilização do recurso água facilita o seu uso múltiplo, de acordo com o caráter da lei 9.433/97. na avaliação de lideranças dos irrigantes da bacia do araranguá, 15 a 20% dos agricultores ainda gastam volumes excessivos no processo de irrigação do arroz. enquanto neste estudo de caso mediu-se consumo total de 12.765 m³/ha de lavoura, outra unidade acompanhada gastou mais de 18.500 m³/ha. o consumo hídrico total de 8.955 m³/ha, uti lizado como ótimo (nota 10) nesta avaliação, possibilita estimar que a faixa de 9.000 a 13.000 m³/ha representa uma meta viável para o gasto deste recurso no desenvolvimento da rizicultura, como mos traram pesquisas já realizadas (eberhardt, 1994; fernandes, 2004). considerando o consumo hídrico dos rizicultores "mais gastadores" da bacia de 18.000 m³/ha, sua redução para 12.000 m³/ ha implica numa economia de água suficiente para garantir o abastecimento para consumo humano de toda a população residente na bacia do araranguá por 2,4 anos. os resultados dos testes com bioindicadores mostraram que o sistema orgânico contribui para a melhoria da qualidade dos recursos hídricos e a água utilizada na irrigação não mostrou restrição à produção de arroz orgânico. as análises de resíduos de agrotóxicos confirmaram o cumprimento das exigências legais es tabelecidas pelo órgão competente brasileiro ministério da agricultura e produção agropecuária brasil (brasil, 2008). pesquisas realizadas por deschamps et al. (2003) mostraram a presença de resíduos de agrotóxicos usados no arroz irrigado convencional na bacia do rio araranguá, denotando a importância do manejo orgânico para o seu futuro plano de gestão. o teste de micronucleação em peixes demonstrou o potencial mutagênico dos agroquímicos usados na produção do arroz convencional. esta metodologia, segundo costa (2007), reflete o potencial mutagênico que determinados agentes químicos e físicos exercem sobre o processo de multiplicação celular. pesquisa importante foi desenvolvida por costa et al. (2006) em portugal. eles afirmam que o uso comum de pesticidas na agricultura representa uma ameaça não só ao ambiente, mas também ao ser humano (às populações que a eles se expuserem). muitos desses compostos são capazes de induzir mutações no dna e levar a várias doenças, inclusive câncer. ambiente de trabalho, uso de equipamentos de proteção individual (epi), tempo de exposição e as condições de exposição são descritos na literatura como os fatores capazes de afetar níveis de danos citogenéticos. a avaliação físico-química é a mais tradicional para ecossistemas aquáticos. a concentração de fosfato é um indicador do estado trófico de um ecossistema aquático (entrada de nutrientes no ecossistema), daí a importância na determinação de seus valores. dentre os gases dissolvidos na água, o oxigênio (o2) é um dos mais importantes na dinâmica e caracteriza ção de ecossistemas aquáticos (silveira, 2004). os parâmetros físicos, químicos e biológicos da água de irrigação do arroz orgânico com nota 8,33, indicaram que o recurso já chegou à lavoura fora dos padrões da resolução nº 357/05 do conama, na maioria dos índices. os resultados das análises de amostras coletadas na entrada, região intermediária e saída da lavoura demonstrou, para a situação em estudo, uma tendência de normalidade. em outras palavras, embora não atenda aos padrões do conama, comparando a qualidade integral da água na entrada com a saída da lavoura houve uma leve melhoria nos indicadores. esta tendência confirma dados de macedo et al. (2005) e mattos et al. (2005), de que o agroecossistema arroz irrigado pode promover recuperação de alguns aspectos da qualidade hídrica se o manejo for adequado. a nota média de 8,70 para a dimensão ambiental (figura 3), para os critérios avaliados, indica que o grau de sustentabilidade para o agroecossistema analisado se aproxima da situação ideal (valor 10). revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 72 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 indicadore s ambie ntais 0 2 4 6 8 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ' figura 3 radial dos indicadores ambientais legenda: 1. produtividade/ha; 2: consumo água/ha; 3: características físicas água; 4: características químicas água; 5: características biológicas água; 6: bioindicadores pernilongo; 7: bioindicador alface; 8: bioindicador microclúcleo (mn); 9: bioindicador daphnia magna; 10: agrotóxicos na água. dimensão econômica a instabilidade da produtividade, o ponto mais vulnerável na dimensão econômica (nota 2,89), reflexo de deficiências analisadas na dimensão social, não teve grande repercussão no indicador margem bruta/ha. este índice do arroz orgânico mostrou-se bem próximo da média regional do arroz convencional, beneficiado pelo adicional de preço (20%) e pelo menor custo variável. a margem bruta, considerada na administração rural um dos principais critérios de desempenho de um agroecossistema (soldatelli et al.,1993 ), representa a fatia do valor da produção ( renda bruta) que ficou no caixa da propriedade para remunerar a mão-de-obra familiar e os outros custos fixos. a relação benefício/cus to espelhada pelo índice margem bruta/custo variável (nota 7,53) corrobora com a boa nota do indicador anteriormente analisado, ainda que a escala padrão estabelecida para o menor custo variável tenha sido rigorosa. nota-se um grau de dependência de insumos e serviços externos à propriedade pouco acima de 50% do padrão estabelecido na metodologia. o desempenho da avaliação na dimensão econômica (figura 4) teve uma nota média de 6,36, considerada satisfatória, entretanto salienta-se que a margem bruta por hectare praticamente atingiu o nível máximo para esta dimensão. d im e ns ão e c o nô m ic a 0 2 4 6 8 1 0 variação p r o du t iv idad e m ar gem b rut a/h a b en efício /c u s t o in s um o s ext er n o s (% ) figura 4 radial dos indicadores econômicos revis ta b ra si l e i ra d e c i ê n c i a s a m b i e nta i s n ú m e ro 1 5 m a rço/20 1 0 dimensão social deficiências no manejo da lavoura, principalmente no preparo do solo e manejo da irrigação ficam claras na avaliação do grau de conhecimento da família sobre o manejo do arroz orgânico e no baixo grau de adaptação do sistema a este manejo praticado pela família. o retorno ao sistema convencional na safra 2007/08 mostrou estas dificuldad es. ocorrendo preponderantemente por questões operacionais. entretanto, cabe destacar que a produção de arroz orgânico não tem encontrado dificuldades de manejo por outras famílias, de acordo com informações colhidas junto à cooperativa agropecuária que incentiva a produção de arroz orgânico. identifica-se também a percepção da família sobre as vantagens da produção orgânica de arroz para a saúde tanto do produtor como do consumidor. o indicador que recebeu melhor avaliação na dimensão social, remuneração da mão-de-obra familiar (nota 6,89) reflete o bom nível da margem bruta obtida, apesar da grande variação da produtividade nos quatro anos de produção no sistema orgânico. o desempenho médio da dimensão social (figura 5) foi o menor das três dimensões analisadas nes te trabalho (nota 4,58) e o setor mais vulnerável para a sus tentabi lidade do agroecossistema nesta propriedade, sendo os indicadores saúde e remuneração de mão de obra familiar os que mostraram o melhor desempenho. discussão geral sobre sustentabilidade do agroecossistema em artigo que analisa a transição do arroz convencional para o arroz orgânico, conduzida por agricultores pobres da ilha filipina de bohol, carpenter (2003) verifica que o conceito ecológico e moral de troca entre sociedade e ambiente, do endógeno versus exógeno, a compreensão sistêmica e o alcance das mudanças sofreram significativas modificações. elas ocorreram tanto em práticas de gestão da produção como também na prosperidade sócioeconômica proporcionadas pela transição do arroz convencional para o orgânico. na agricultura orgânica observou-se a gestão ecológica de pragas, doenças e invasoras de forma adequada às suas circunstâncias. embora as condições sócio-econômicas da família aqui pesquisada (ermo sc), comparada com as condições dos agricultores fi lipinos sejam, presumivelmente, bastante distintas, notase nas respostas da entrevista com a família uma expectativa de resultados à curto prazo. este comportamento, sob o ponto de vista dos autores deste trabalho, é plenamente justificável, pois a maioria das famílias utiliza o sistema convencional de produção com produtividade mais estável e rendimentos econômicos altos. as boas condições sócioeconômicas da região produtora de arroz irrigado na bacia do araranguá chamam a atenção das pessoas que a visitam pela primeira vez. este contexto regional exerce forte pressão sobre os produtores orgânicos. só permanecem na produção de arroz orgânico aquelas famílias que se adaptaram bem ao sistema de manejo e as exigências deste agroecossistema. estes aspectos ficaram claros na análise das respostas da entrevista aplicada (anexo 1). na dúvida sobre a expectativa de produção, a família retornou à produção convencional, que lhe sugere mais segurança econômica e estabilidade de renda, já que a cultura do arroz irrigado responde por 35,5% da receita bruta anual. a análise do desempenho global na figura 6 permite visualizar de maneira integrada as três dimensões da avaliação da sus te ntabi lidade do agroecossistema. dimensão social 0 2 4 6 8 10 remuneração da mão-de-obra familiar grau de satisfação com arroz orgânico percepção vantagens para saúde adaptação do a.o. ao manejo da família conhecimento da família sobre a.o. figura 5 radial dos indicadores sociais. legenda: a.o. : arroz orgânico revis ta b ra si l e i ra d e c i ê n c i a s a m b i e nta i s n ú m e r o 1 5 m a rço/20 1 0 o resumo da análise referente aos atributos mostra que nos cinco atributos da sus tentabi lidade avaliados nas três dimensões, os piores desempenhos foram alcançados para autodependência/ autogestão e adaptabilidade, com notas abaixo de 5. para estas notas contribuíram indicadores relacionados ao manejo do sistema ou adaptabilidade deste sistema às características do manejo da mão-de-obra fami liar, aspectos já evidenciados anteriormente. o melhor desempenho foi alcançado pelo atributo produtividade, nos temas água e solo (nota 7,33), com participação preponderante do indicador margem bruta/ha. o atri buto eqüidade, com desempenho 7,21, obteve a segunda melhor nota, com a contribuição dos indicadores benefício/custo e remuneração da mão-deobra familiar. a alta margem bruta/ha foi o indicador que indiretamente favoreceu este desempenho satisfatório, uma vez que a dimensão econômica, em média, registrou nota 6,32. finalmente, tem-se o desempenho 5,60 pa ra o atributo estabilidade/ resi liência/confiabi lidade, com os indicadores de manejo exercendo papel preponderante na redução da nota média. claramente se verifica estar neste tema (manejo) o fator fundamental de insustentabilidade e que acabou levando a família a decidir pelo retorno à produção convencional de arroz irrigado. avaliando-se o desempenho dos temas (tabela 17), a água conseguiu uma média de 7,77, tornando-se um ponto positivo no agroecossistema. esta análise reforça a conclusão da pesquisa que é plenamente viável economizar recursos hídricos na atividade arrozeira. também ficou evidente que o desempenho fraco de alguns indicadores não foi ocasionado por escassez de água, e sim por deficiências no manejo geral da cultura, cuja nota média foi de 3,59. tabela 17 avaliação de desempenho dos atributos da sustentabilidade atributos tema produtividade estabilidade resiliência confiabilidade autodependência autogestão eqüidade adaptabilidade ambiental: •água •solo 6,03 5,99 9,50 econômico: •manejo •solo •desempenho 9,97 2,89 5,05 7,53 social: •manejo •ambiente (interno e externo) •recursos (mãode-obra) 4,00 6,00 2,00 6,89 4,00 média 7,33 5,60 3,53 7,21 4,00 d im e ns õ e s da sus te ntabilidade 6 ,3 64 ,5 8 8 ,7 0 a m bi e n t a l e co n ô m icoso ci a l figura 6 radial do desempenho integrado das dimensões da sustentabilidade (varia de 0 a 10) revis ta b ra si l e i ra d e c i ê n c i a s a m b i e nta i s n ú m e ro 1 5 m a rço/20 1 0 o resultado desta pesquisa permite inferir a importância da avaliação do agroecossistema como um todo, onde as partes avaliadas (atri butos) es tão interligadas e interagem entre si. quando se interfere neste sistema para corrigir um aspecto, podem ocorrer repercussões em outros atributos (altieri & nicholls, 2008). para exemplificar a afirmação destes pesquisadores, cita-se o elemento manejo do sistema arroz orgânico. interferindo-se positivamente neste aspecto, vários outros atri butos serão beneficiados, como estabilidade na produtividade (confiabilidade), melhor autogestão, com reflexo na margem bruta. a interdependência que opera no conjunto das dimensões da sustentabilidade mos tra a dificuldade da análise e interpretação da realidade complexa. apesar disso, a metodologia mesmis permite identificar as limitações e potencialidades do agroecossis tema, em suas dis tintas dimensões, a exemplo do manejo da produção orgânica que necessita ser aperfeiçoado pela assistência técnica e extensão rural junto aos agricultores. conclusões quanto à dimensão ambiental a sustentabilidade ambiental se aproximou do patamar considerado ideal, com destaque para o excelente desempenho dos bioindicadores utilizados. no aspecto qualitativo, a água de irrigação mostrou-se adequada para a produção orgânica. os testes da água bruta coletada na lavoura, não apresentaram toxicidade aguda para os reativos biológicos daphnia magna, larvas de aedes albopictus, semente de alface e peixes (micronucleação de hemácias). o uso do bioindicador peixe, com análise de mutagenicidade mostrou-se bastante sensível e adequado para avaliação dos efeitos de produtos agroquímicos em ambientes aquáticos, em situações que possibilite mantê-los em cativeiro. dentre os aspectos físico-químicos da água de irrigação destaca-se o efeito benéfico do agroecossistema sobre os parâmetros turbidez, oxigênio dissolvido, teor de fósforo e coliformes fecais. no aspecto quantitativo, o manejo contínuo possibilita expressiva redução no consumo de água quando comparado ao manejo convencional da irrigação, ratificando resultados de outras pesquisas. quanto à dimensão econômica o desempenho na dimensão econômica foi satisfatório. a margem bruta por hectare praticamente atingiu o nível máximo para es ta dimensão. a sus tentabilidade econômica atende parcialmente a normativa brasileira, que tem como objetivo da produção orgânica obter "a sustentabilidade econômica e ecológica" das comunidades rurais. a margem bruta/ha mostrou-se um indicador fundamental para analisar a eficiência econômica do agroecossistema. quanto à dimensão social os indicadores da dimensão social apresentaram o pior desempenho, es pecialmente quanto ao grau de conhecimento e satisfação da família sobre este sistema. falhas na condução do manejo da irrigação influenciaram a variabilidade na produtividade da cultura no período estudado. pode-se inferir que a falta de capacitação e assis tência técnica influenciaram os indicadores. destacam-se nesta dimensão os indicadores de saúde e remuneração da mão de obra familiar. identifica-se que a motivação inicial da família para o cultivo orgânico foi vinculada à questões ligadas à saúde de seus membros. por outro lado, a desmotivação para sua continuidade revela-se por duas questões principais: a primeira pode ser atribuída a falta de conhecimento sobre o sistema de cultivo e a segunda, a pouca possibilidade de um retorno econômico à curto prazo. outro fator a considerar é o aspecto diferente apresentado pelo cultivo orgânico em relação ao sistema convencional, no sentido de aparentar uma falta de limpeza devido à presença de plantas concorrentes. esta característica visual da lavoura causa certo cons trangimento social: o produtor orgânico sente-se diferente em relação a seus vizinhos (produtores convencionais) pois, em alguma medida, seria como se não conduzisse de forma adequada sua lavoura. quanto aos atributos nos cinco atributos da sus tentabi lidade avaliados nas três dimensões os piores desempenhos foram alcançados para autodependência/ autogestão e adaptabilidade. para estes contribuíram os indicadores relacionados à adoção do sistema de manejo da cultura pela família. o melhor desempenho foi alcançado pelo atributo produtividade nos temas água e solo para o qual foi preponderante o indicador margem bruta/ ha. o atributo eqüidade apresentou o segundo melhor desempenho, para o qual foi decisiva a contribuição dos indicadores benefício/custo e remuneração da mão-deobra familiar. quanto ao conjunto de atributos estabi lidade-resiliênciaconfiabilidade, os indicadores de manejo influenciaram negativamente no seu desempenho. os atributos da metodologia de avaliação produtividade e eqüidade alcançaram maior nível de sustentabilidade do agroecossistema. quanto à metodologia mesmis mos trou efetividade para a avaliação da sus te ntabi lidade do agroecossistema; é bastante flexível e permitiu explorar aspectos específicos da realidade local e regional. recomendações gliessman (2005) reitera que pesquisadores e produtores precisam trabalhar para estabelecer um sistema de referências que permita medir e quantificar a sus tentabilidade. o monitoramento deverá determinar a que distância o sistema avaliado se encontra da sustentabilidade, aspectos menos sustentáveis, de que forma está sendo minada e como este sistema pode se mover na direção do funcionamento sustentável. a tabela 17 apresenta o resumo do desempenho em cada atri buto de revis ta b ra si l e i ra d e c i ê n c i a s a m b i e nta i s n ú m e r o 1 5 m a rço/20 1 0 sustentabilidade, chamando-se a atenção para a análise das linhas com valoração para o tema manejo (valor médio de 3,59), que influenciou negativamente o desempenho do agroecossistema estudado e pode ser corrigido nesta propriedade e em outras com a capacitação dos agricultores para utilizarem sistematicamente as tecnologias de modo mais eficaz. em outras palavras, a família não se empoderou dos conhecimentos de modo suficiente para torná-la uma tecnologia social de inclusão no processo de desenvolvimento sustentável da propriedade estudada. a expansão deste agroecossistema na bacia do araranguá também não ocorreu na medida das expectativas da cooperativa de produtores rurais que incentiva a produção orgânica de arroz, por não satisfazer, em diferentes graus, os três preceitos básicos para que o sistema seja enquadrado como tecnologia social: simplicidade, viabilidade e efetividade. este agroecossistema precisa de apoio com a criação de uma comunidade de aprendizagem, envolvendo todos os setores da cadeia produtiva do arroz orgânico, para que possa obter o grau de disseminação suficiente para influir, de maneira significativa, nas estratégias de governança da água, com a participação dos membros des ta comunidade nas organizações sociais, conselhos municipais e comit ê de bacia, cons truindo instrumentos operacionais nas políticas públicas que incentivem iniciativas desta natureza em prol do desenvolvimento local sustentável. a cooperativa, em conjunto com a extensão rural, deve criar um plano de capacitação contínua dos agricultores produtores de arroz orgânico, com intensa tro ca de experiências e com o uso sistemático da metodologia mesmis, tanto no modo transversal (comparando algumas propriedades durante o mesmo ciclo de produção) e no modo longitudinal, acompanhando os agroecossistemas no transcorrer dos anos/safras. a operacionaliza ção des te plano daria condições, às famílias envolvidas, de maior conhecimento e aplicação das técnicas que permitiriam condução das lavouras de maneira mais eficaz, melhorando e estabilizando a produtividade e incorporando inova ções a cada ciclo. conseqüentemente, os indicadores sociais e de produtividade correlacionados alcançariam melhores desempenhos, aumentando a sus tentabi lidade dos agroecossistemas participantes do grupo de trabalho. este plano pode ser bem aplicado se a cooperativa criar um setor específico para trabalhar com arroz orgânico, com normas claras e apoio institucional, com apoio e parceria da epagri, facilitando a pesquisa e a atualização tecnológica deste sistema de produção e a incorporação rápida de novos conhecimentos. o domínio dos procedimentos de manejo da cultura e da irrigação no agroecossistema arroz orgânico ainda está pouco difundido entre os agricultores. recomenda-se a organização de curso específico sobre as tecnologias de produção do arroz orgânico, em associação com entidades públicas e privadas, principalmente cooperativas e associações de irrigantes, e incentivar a troca de experiências entre agricultores adotantes do sis tema para ajudar a melhorar o conhecimento das alternativas tecnológicas disponíveis, envolvendo excursões a outras regiões produtoras. outras técnicas de produção podem motivar a adoção da produção orgânica, a exemplo da criação concomitante de aves na mesma área do arroz, a exemplo de marrecos de pequim, já testados em outros países e outras regiões rizícolas do estado de santa catarina e do país. estas aves criadas durante ou após o ciclo do arroz é alternativa que precisa ser mais discutida e tes tada, tendo boas chances de facilitar o convívio da produção orgânica de arroz com invasoras e insetospraga. com base nos estudos realizados, indica-se o uso de bioindicadores como medida complementar nas avaliações de recursos hídricos objeto de uso agrícola. vale ressaltar a importância de realização de testes uti lizando organismos de representação da cadeia trófica no monitoramento de áreas expos tas a agroquímicos. sugere-se concentrar esforços em ações que tenha como meta reduzir o consumo hídrico do arroz irrigado, pois isso não afetaria a produtividade potencial da cultura, desde que as tecnologias sejam bem dominadas pelos rizicultores. finalmente, sugere-se ao comitê da bacia hidrográfica do rio araranguá o incentivo à realização de novos estudos que avaliem aspectos de qualidade e quantidade de água utilizada na rizicultura, assim como estudos que analisem a possibilidade de aplica ção de incentivos (financeiro, tributário etc.) à produção orgânica de arroz irrigado. referências bibliográficas altieri, m. a. agroecology: a new research and development paradigm for world agriculture. agricultural ecosystems environmental, v. 27, p. 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[maralucia_306@hotmail.com] sueli corrêa de faria, dr.-ing. arquiteta-urbanista pela unb e dr.-ing. em planejamento ambiental pela universitaet stuttgart (1984). professora titular em planejamento e gestão ambiental na universidade católica de brasília. preside a urbenviron associação internacional de planejamento e gestão ambiental. [scfaria@pos.ucb.br] indicadores para desenvolvimento sustentável dezembro 2008 17 introdução o conhecimento dos reflexos das condições ambientais na saúde humana é indispensável para a definição de políticas e estratégias inter-setoriais envolvendo meio ambiente e saúde, o que tem motivado a realização de estudos para um melhor entendimento da relação entre essas duas áreas, no contexto do desenvolvimento sustentável. a construção de indicadores de saúde ambiental é uma oportunidade de se subsidiar processos de definição de estratégias de prevenção e controle de riscos, bem como de promoção da saúde, com resultados de estudos epidemiológicos que demonstrem os efeitos do ambiente na saúde humana. segundo corvalán et al. (1996), um indicador de saúde ambiental pode ser definido como a expressão das relações entre ambiente e saúde. indicadores de saúde ambiental devem voltar-se para aspectos específicos de políticas ou de gerenciamento, e ser apresentados de um modo que facilite a tomada de decisão. são instrumentos importantes, não apenas para embasar as decisões no âmbito do setor saúde, como também nos demais setores das políticas públicas, quando se trata de garantir a sustentabilidade do desenvolvimento humano. para atender a necessidade de definição de indicadores de saúde ambiental, a organização mundial da saúde (oms) desenvolveu e vem apoiando a aplicação de um modelo que permite a sua construção, a partir de uma matriz de análise de um determinado problema de saúde, em suas relações com o meio ambiente. esse modelo, expresso na matriz fpseea (força motriz / pressão / situação / exposição / efeito / ação), permite uma compreensão integrada e abrangente de como “forças motrizes”, geradas por processos de desenvolvimento, resultam em “pressões” associadas ao uso intensivo de determinados recursos naturais, que contribuem para a geração de “situações / estados” (ambiente contaminado ou deteriorado) que, caso ocorra “exposição” humana, podem causar “efeitos” na saúde. para cada uma dessas categorias e situação local específica, são construídos indicadores e propostas ações, em um procedimento que favorece uma compreensão mais integral do problema e a visualização das decisões a tomar, em cada nível de complexidade do modelo (maciel filho et al., 1999). o entendimento crítico do modo como o ambiente influencia a saúde, e de como desenvolver políticas e estratégias para prevenir ou minimizar impactos negativos, é uma das características-chave do modelo fpseea. outra característica importante é a apresentação da informação de forma facilmente compreensível, tanto para tomadores de decisão, quanto para a sociedade em geral. marco conceitual o termo “indicador”, originado do latim indicare, significa apontar para, desvendar, estimar, colocar preço ou trazer ao conhecimento do público. indicadores também são definidos como os valores medidos ou derivados de mensurações quantitativas e/ou qualitativas, passíveis de padronização e comparáveis entre si, quando expressos na forma numérica (bidone et al., 1998 apud domingues, 2000). as principais características de um indicador são possibilitar a seleção das informações significativas, simplificação de fenômenos complexos, quantificação da informação e comunicação da informação entre coletores e usuários (scarcello,1999 apud domingues, 2000). com a crescente demanda por informações que retratem os problemas ambientais e, ainda, com a preocupação com questões médico-sanitárias, especialmente nas áreas urbanas, tem-se buscado identificar interfaces de problemas que se originam em diferentes setores, para a elaboração de novos tipos de informação que demonstrem, de maneira explícita, a relação entre o desenvolvimento econômico e condições de saúde insatisfatórias, devido à degradação das condições ambientais (domingues, 2000). o modelo conceitual proposto pela oms (figura 1), para orientar a construção de indicadores de saúde ambiental, objetiva fornecer um instrumento de entendimento das relações abrangentes e integradas entre saúde e meio ambiente, que auxilie na adoção de um conjunto de ações de promoção e prevenção, adequado à realidade estudada. esse modelo sistematiza as principais etapas do processo de geração e exposição a riscos ambientais e seus efeitos, bem como as principais ações para controlá-los, prevenilos e/ou promover a saúde, que possam ser identificadas por meio de indicadores de saúde ambiental. tais indicadores são construídos a partir de cada situação específica, seja ela local, regional ou nacional (corvalán et al, 1996). revista brasileira de ciências ambientais – número 1118 o modelo fpseea tem como precursores os modelos per (pressão / estado / resposta) e peir (pressão / estado / impacto / resposta), utilizados respectivamente pela organization for economic cooperation and development (oecd) e pelo programa das nações unidas para o meio ambiente (pnuma). segundo philippi junior, malheiros e aguiar (2005, p. 773), a idéia central do modelo per, que foi desenvolvido pelo estatístico canadense anthony friends, na década de 1970, consiste em “avaliar um sistema a partir de três aspectos: o estado da situação atual; as forças e atividades que estão mantendo ou causando o estado atual; e as medidas que estão sendo tomadas para melhoria, manutenção ou reversão do quadro encontrado”. o modelo peir é empregado pelo pnuma, na avaliação ambiental integrada que promove, periodicamente, sob a denominação de global environment outlook (geo). “a interferência antrópica no meio ambiente afeta o estado de seus componentes e gera uma resposta, imediata ou não, na sua qualidade. como todo sistema complexo, o impacto da alteração de um componente fomenta mudanças, de acordo com a pressão que foi exercida sobre ele” (programa das nações unidas para o meio ambiente, 2002, p. 9). o modelo fpseea consiste da construção de uma matriz, em seis estágios, correspondentes à identificação de: força motriz, pressão, situação, exposição, efeito e ação. tomando como exemplo a ocorrência de doenças diarréicas, o procedimento é iniciado pelas “forças motrizes”, como o crescimento desordenado na periferia dos centros urbanos e/ou uma política de saneamento básico que não atende áreas críticas. tais forças geram as “pressões” associadas ao uso intensivo de determinados recursos naturais, falta de abastecimento de água com qualidade e inexistência de coleta e tratamento dos esgotos. essas pressões contribuem para gerar uma “situação”, onde os recursos hídricos tornam-se contaminados ou deteriorados, facilitando a “exposição” humana a fatores ambientais de risco, como por exemplo, ao consumir água e alimentos contaminados. a exposição pode gerar “efeitos” na saúde, no caso, as diarréias. para cada uma das categorias analisadas são construídos indicadores e propostas “ações” de promoção da saúde, bem como de controle e prevenção de riscos. com o modelo fpseea, a oms complementa, portanto, os modelos da oecd e do pnuma, introduzindo neles a questão das forças motrizes relacionadas aos processos de desenvolvimento e correlacionando a questão do impacto à identificação da exposição humana a fatores ambientais de risco e aos efeitos dessa exposição na saúde. traduz, ainda, a resposta em ações, favorecendo um entendimento mais integral do problema e das relações causais que embasaram a indicação dessas ações, de modo a garantir a necessária transparência aos processos de tomada de decisão. o modelo começou a ser utilizado pelos paises que compõem a região européia da oms, em 2000, a partir de uma reunião das áreas de saúde e ambiente, cujo objetivo principal era identificar aspectos relevantes do ambiente e suas relações e efeitos na saúde, prioritariamente na saúde infantil (who, 2004). focou-se na seleção de dados e construção de indicadores que pudessem fornecer informações sobre fatores de exposição e seus efeitos, bem como nas ações que deveriam ser desenvolvidas pelo setor saúde para saná-los. foi selecionado um conjunto de 51 indicadores passíveis de uso, tanto em uma avaliação internacional, quanto em análises nacionais e regionais (tabela 1). os indicadores europeus continuam a ser aprimorados, a exemplo da cobertura de serviços de abastecimento de água e de esgotamento sanitário, que está sendo associada a informações sobre a qualidade da água distribuída, o figura 1 – modelo fpseea de construção de indicadores de saúde ambiental fonte: organizacion panamericana de la salud, 2001. dezembro 2008 19 tratamento dos dejetos e a qualidade dos alimentos. atualmente, a região européia monitora os seguintes grupos temáticos: qualidade do ar; habitação; acidentes de trânsito; ruído; resíduos e contaminação do solo; radiação; saneamento (água e esgoto); alimentos seguros; emergências químicas; locais do trabalho. para corvalan et al. . . . . (1996), o modelo da oms apóia-se nos conceitos e objetivos do desenvolvimento sustentável, legados pela conferência das nações unidas sobre meio ambiente e desenvolvimento, a rio-92 (sachs, 2004), e nos princípios e compromissos estabelecidos na carta de ottawa para a promoção da saúde (conferência internacional sobre promoção da saúde, 1986), na medida em que indica a necessidade de integração entre as várias políticas relacionadas com o desenvolvimento e as necessidades sociais, de preservação ambiental e de saúde. a utilização do modelo fpseea em apoio à formulação e avaliação de políticas públicas de desenvolvimento sustentável o modelo de desenvolvimento adotado a partir da segunda guerra mundial foi fortemente respaldado no crescimento econômico, predominante desde a revolução industrial. esse modelo, traduzido como sinônimo de progresso, tem suas limitações reconhecidas no sentido de atender as necessidades humanas apenas de forma parcial e ainda degenerar a base de recursos disponível no planeta (camargo, 2003). porto (2002) afirma tabela 1 indicadores de saúde ambiental para a região européia da oms fonte: who, 2004. revista brasileira de ciências ambientais – número 1120 que, apesar dos enormes benefícios gerados, o poder de intervenção da ciência e da tecnologia vem gerando níveis assustadores de degradação ambiental, extinção de espécies e situações de risco para as atuais e futuras gerações. a relação do homem com a natureza pautada pela intensa exploração de recursos naturais não renováveis, as inovações em tecnologia e produtos, e o elevado padrão de consumo dos países ricos tem colocado a questão ambiental no centro das discussões de governos, organismos internacionais, cientistas e movimentos sociais, em virtude dos impactos que vêm afetando não só a saúde humana como também os ecossistemas, fundamentais para a vida no planeta. no brasil, a necessidade de se integrar o conhecimento disponível, de modo que as decisões do setor saúde se tornem mais eficientes no controle e prevenção de impactos na saúde humana, fez com que o ministério da saúde (ms) e a organização panamericana da saúde (opas) iniciassem, em 1998, a implementação de uma agenda conjunta de construção de indicadores de saúde ambiental, em apoio à estruturação de uma área de vigilância em saúde ambiental que, articulada com as ações de vigilância epidemiológica e sanitária, viesse a compor a vigilância em saúde, no âmbito do sistema único de saúde (sus). como primeira atividade da agenda conjunta ms/opas, foi realizada, em agosto daquele mesmo ano, a oficina de indicadores de saúde e monitoramento ambiental, onde se discutiu o modelo fpseea e aspectos teórico–conceituais dos indicadores de saúde e ambiente. dessa oficina resultaram indicadores para compor um sistema nacional descentralizado de vigilância da qualidade da água de consumo humano, tais como: cobertura dos serviços coletivos de abastecimento de água; qualidade da água distribuída em termos dos teores de cloro residual, dos índices de contaminação por coliformes, da intermitência do serviço e formas de armazenamento da água; quantidade de água consumida por habitante; e avaliação quantitativa e qualitativa dos mananciais. além disso, foram selecionados indicadores que pudessem demonstrar os efeitos da água contaminada na saúde da população, entre eles os dados de morbidade e mortalidade por diarréias e doenças infecciosas intestinais (galvão et al., 1998). o trabalho de construção de indicadores, com aplicação do modelo fpseea, forneceu as bases para que fossem implantados o programa de vigilância da qualidade da água para consumo humano (vigiagua) e o sistema de informação para a vigilância da qualidade da água para consumo humano (sisagua), na secretaria de vigilância em saúde, do ministério da saúde. esse sistema realiza coleta e análise de dados, que constituem subsídios importantes para a formulação e avaliação de políticas públicas de saneamento ambiental. todavia, as informações disponibilizadas, até o momento, referem-se ao nível estadual e às capitais, não possibilitando ainda uma visão do universo dos municípios brasileiros, especialmente no que diz respeito à região norte. o modelo fpseea foi aplicado também na construção de indicadores de saúde ambiental referentes à qualidade do ar. os indicadores selecionados para o programa de vigilância da qualidade do ar (vigiar) concentram-se em diferentes poluentes de origem antropogênica, cujo transporte, em plumas de contaminação, submete grupos populacionais a riscos de adoecer. para os demais fatores do ambiente, quer sejam eles físicos, químicos ou biológicos, na água, ar e solo, o ministério da saúde ainda busca a construção de indicadores e definição de bases de dados e sistemas de informação. recentemente, o modelo foi aplicado na construção de indicadores para a vigilância da população exposta ao amianto. a partir de reuniões com a comunidade diretamente envolvida, dos trabalhadores expostos aos técnicos de saúde, foi possível desenhar uma matriz inicial para compor a vigilância do amianto/asbesto no brasil (carneiro et al., 2005). no simpósio internacional sobre a construção de indicadores para a gestão integrada em saúde ambiental, realizado em recife, em julho de 2004, ocorreu o reconhecimento público de que o modelo de construção de indicadores de saúde ambiental, proposto pela oms, tem apoiado a implantação da vigilância em saúde ambiental nos três níveis de gestão do sus e, também, a construção de sistemas de informação, realização de pesquisas e formação de recursos humanos, possibilitando também uma maior articulação com a sociedade civil organizada. a compreensão e a mensuração dos determinantes ambientais de riscos à saúde começam, assim, a contribuir nos processos de tomada de decisão voltados para o controle desses riscos (carneiro et al., 2005). as prioridades atuais, na estruturação da vigilância em saúde, são a vigilância da exposição humana à contaminação ambiental por substâncias químicas e seus efeitos na saúde, e a vigilância dos efeitos na saúde relacionados a desastres de origem natural e antrópica. outro campo importante de aplicação do modelo tem sido a avaliação de impacto das ações de saneamento na saúde humana, objeto de um projeto dezembro 2008 21 conjunto do ministério da saúde (secretaria de vigilância em saúde e fundação nacional de saúde) e da representação da opas/oms no brasil, com a participação da universidade federal da bahia (ufba) e da universidade de brasília (unb). esse projeto abrange: saneamento (dimensões tecnológica, sanitária e gestão); epidemiologia; antropologia; e economia da saúde (ministério da saúde, 2004). segundo a opas/oms (2006), é impossível pensar em promoção da saúde sem incorporar ações que busquem: o bem-estar e a qualidade de vida; o acesso aos serviços dos ecossistemas que dão suporte à vida; um modelo de crescimento ordenado dos centros urbanos; a distribuição de riquezas e renda; a eliminação das desigualdades socioambientais, processos de degradação ambiental e seus impactos na saúde da população, em especial dos seus grupos mais vulneráveis. ao construir indicadores para os estágios de forças motrizes, também se estabelecem ações e distribuem-se responsabilidades entre os diferentes setores governamentais e não governamentais, universidades, pesquisadores e representantes da sociedade, integrados em um novo projeto de sustentabilidade. segundo freitas et al. (2006, p. 23), esse novo projeto terá como desafio uma nova agenda de produção do conhecimento, de desenvolvimento de políticas públicas, de decisões sobre investimentos econômicos e de ações concretas dos diversos atores sociais, no enfrentamento dos problemas de saúde e ambiente. os indicadores devem ser construídos a partir da compreensão dos problemas priorizados, com base na leitura do que a própria sociedade interpreta como um problema. conduzindo para a proteção da saúde e a promoção de mudanças, constituirão facilitadores da tomada de decisão, levando-se em conta o valor que a saúde tem por si mesma e não somente o seu valor econômico. na tabela 2, são apresentados, a título de exemplo, alguns indicadores de saúde ambiental, com o objetivo de possibilitar uma apreciação sobre a utilidade de sua construção, nos moldes propostos pelo modelo fpseea, com o propósito de subsidiar a definição e avaliação de políticas públicas, em diferentes níveis de gestão. conclusão o modelo fpseea, desenvolvido pela organização mundial da saúde (oms) em apoio à construção de indicadores de saúde ambiental, possibilita o entendimento das relações abrangentes e integradas entre saúde e meio ambiente, auxiliando na escolha do conjunto de ações de promoção e prevenção de riscos à saúde humana, a ser adotado em cada realidade específica, seja em âmbito global, nacional, regional ou local. embora as experiências de aplicação desse modelo sejam promissoras, são muitos os desafios a enfrentar, até que sistemas de indicadores de saúde tabela 2 exemplos de indicadores de saúde ambiental gerados com base no modelo fpseea para diferentes níveis de gestão fonte: galvão; oliveira; augusto; cancio, 1998. revista brasileira de ciências ambientais – número 1122 ambiental possam ser utilizados, rotineiramente, em todas as fases de um processo de gestão pública, desde a formulação até o acompanhamento e avaliação das políticas implementadas. nesse caminho, a agenda conjunta que vem sendo desenvolvida pelo ministério da saúde (ms) e a organização panamericana da saúde (opas), a partir de 1998, tem gerado resultados interessantes, em termos da vigilância ambiental enquanto componente de um sistema de vigilância à saúde, especialmente no que diz respeito à qualidade da água de consumo humano. produto ainda inacabado desses esforços, o sistema de informação para a vigilância da qualidade da água para consumo humano (sisagua), na secretaria de vigilância em saúde, do ministério da saúde, realiza coleta e análise de dados e informações produzidas nos três níveis de governo, disponibilizando subsídios importantes para a formulação e avaliação de políticas públicas de saneamento ambiental. no momento, esse sistema oferece informações completas sobre estados e capitais, não abrangendo ainda o universo dos municípios brasileiros, especialmente aqueles da região norte. uma outra aplicação do modelo fpseea vem sendo feita por ms e opas, em conjunto com universidades federais, com o objetivo de testar suas possibilidades de uso para avaliar o impacto do saneamento ambiental na saúde humana. dessas experiências vem emergindo uma nova realidade, no caminho de uma gestão integrada das questões afetas a meio ambiente-saúdedesenvolvimento. informações sobre os efeitos do ambiente na saúde são indispensáveis, nesse novo contexto, por permitir o conhecimento dos agravos que afetam uma população, conhecimento esse imprescindível tanto para a definição de ações efetivas de atenção, promoção, prevenção e controle, no campo da saúde, quanto de ações voltadas para prevenir, reverter ou minimizar os danos ambientais que causam esses agravos, a partir dos diversos usos que o ser humano faz do ambiente. referências bibliográficas camargo, a. l. b. d d d d desenvolvimento sustentávelesenvolvimento sustentávelesenvolvimento sustentávelesenvolvimento sustentávelesenvolvimento sustentável – dimensões e desafios.– dimensões e desafios.– dimensões e desafios.– dimensões e desafios.– dimensões e desafios. campinas: papirus, 2003. 160 p. carneiro, f.; 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while organic carbon and mg were higher in vermicomposting. the vermicomposting process also allowed for more effective elimination of pathogens, such as thermotolerant coliforms, especially when associated with 2 ml of ems (em2). the compost products produced allowed waste with potential agroecological use to be recognized as important. keywords: vermicomposting; waste recovery; pathogens; organic fertilizer. r e s u m o quantidades substanciais de resíduos sólidos provenientes da bovinocultura são fontes potenciais de nutrientes para a produção agroecológica em agricultura de pequena escala. os processos de tratamento e disposição desses resíduos, entretanto, devem ser capazes de eliminar os microrganismos patogênicos. nesse sentido, este trabalho objetivou avaliar os processos de compostagem e vermicompostagem por meio da inoculação de microrganismos eficientes (ems) em escala de campo. a compostagem e a vermicompostagem foram realizadas com esterco bovino, caprino e serragem (2:1:1), com a inoculação de ems nas concentrações de 0, 2 e 4 ml l-1. em experimentos de vermicompostagem, lumbricus rubellus foram inoculadas (100 g 250 dm-3 substrato). após as fases de maturação e estabilização dos compostos, analisaram-se as concentrações de carbono orgânico, macronutrientes, micronutrientes, metais pesados, coliformes termotolerantes e salmonella spp. com os resultados obtidos, foi possível verificar que os experimentos de compostagem, independentemente da presença de ems, apresentaram maior umidade e menor ph no composto final. os macronutrientes como p, k, ca e s foram observados em maior teor nos experimentos de compostagem associados a em4, enquanto carbono orgânico e mg foram maiores na vermicompostagem. o processo de vermicompostagem, ainda, permitiu remoção mais eficaz de patógenos como os coliformes termotolerantes, principalmente quando associado a em2. os compostos produzidos propiciaram a valorização dos resíduos com potencial uso para a produção agroecológica. palavras-chave: vermicompostagem; reciclagem e aproveitamento de resíduos; patógenos; fertilizante orgânico. increased quality of small-scale organic compost with the addition of efficient microorganisms melhoria da qualidade de composto orgânico em pequena escala com adição de microrganismos eficientes renata panisson1 , felipe paiva muscope1 , caroline müller1 , helen treichel1 , eduardo pavan korf1 1universidade federal da fronteira sul – erechim (rs), brazil. correspondence address: eduardo pavan korf – universidade federal da fronteira sul – es 135, km 72, 200 –cep: 99700-970 – erechim (rs), brazil. e-mail: eduardo.korf@uffs.edu.br conflicts of interest: the authors declare that there are no conflicts of interest. funding: chamada universal mcti/cnpq (editais universal/403454/2016-6 & produtividade em pesquisa/310805/2020-1). received on: 10/11/2020. accepted on: 06/24/2021 https://doi.org/10.5327/z21769478949 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. https://orcid.org/0000-0001-5432-6864 https://orcid.org/0000-0002-2511-8801 https://orcid.org/0000-0003-0507-9355 https://orcid.org/0000-0002-3810-3000 http://orcid.org/0000-0003-2041-0173 mailto:eduardo.korf@uffs.edu.br https://doi.org/10.5327/z21769478949 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ panisson r. et al. 532 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 531-540 issn 2176-9478 introduction in order to meet growing demands for food, over-cropping and overuse of inorganic fertilizers have become common practices among farmers. however, replacing organic with inorganic inputs reduces soil quality and can lead to environmental pollution (albiach et  al., 2000; komiyama et al., 2013). this can be avoided with the use of organic solid waste fertilizers, through composting or vermicomposting. these  processes improve microbial activity (ros et  al., 2006; knapp et al., 2010; elbl et al., 2019), and increases soil cation exchange capacity, which favors mineralization and nutrient recycling (nath and singh, 2012; domínguez and gómez-brandón, 2013; yadav and garg, 2016). on the other hand, the direct use of solid animal waste (e.g. manure) as fertilizer is not recommended because this type of waste can contain high pathogen loads (larney and hao, 2007; lim et  al., 2016), which can cause soil and water contamination (ciancio et al., 2014; ciapparelli et al., 2016). thus, composting or vermicomposting processes must provide stable, pathogen-free, and soil-beneficial end-products. the main challenge of these processes is to control and optimize the interactions between the biological, chemical, and physical mechanisms affecting the composition and degradation behavior of heterogeneous organic matrices, such as organic waste (hemidat et al., 2018). the composting process involves various temperature ranges. in  the thermophilic phase of humification, at ideal temperatures between 50 and 70°c, pathogenic microorganisms are eliminated (misra et  al., 2003). in the context of small-scale composting or vermicomposting, problems usually occur because the temperature is not raised and maintained at desirable values (above 50°c) in the thermophilic phase; resulting in incomplete elimination of pathogens. this results in incorrect composting and generates final products with lower quality than that required by the national and international legislation. some studies have reported home-scale experiments with temperatures below 45°c, demonstrating the limitation of composting at this level (ermolaev et al., 2014; faverial and sierra, 2014). as an alternative, efficient microorganisms (ems) have been used to improve microbial activity. ems represent a consortium of beneficial microorganisms, including photosynthetic bacteria, yeast, actinomycetes, and fermenting fungi, among others (sigstad et al., 2013; diering, 2020). diering (2020) observed that the majority of these microorganisms included zygotorulaspora florentina (53.7%) and pichia nakasei (46.0%) fungi, and gluconobacter cerinus (78.5%), lactobacillus casei (8.0%), and gluconobacter frateurii (6.8%) bacteria. increasing  microbial load using ems improves the chemical and physical properties of the compost, significantly affecting temperature and decomposition rates during composting, all of which contribute to a sustainable and high-quality final product (jusoh et al., 2013; patidar et al., 2013; zhong et al., 2018). during organic matter composting with ems, it was possible to verify an increase in the levels of c and n in the compost derived from fruit residues (raja namasivayam and bharani, 2012) and a mixture of rice straw, goat manure, and green residues (jusoh et al., 2013), as well as an increase in macronutrients in the compost produced from corn by-products (hendriani et  al., 2017). ems, even when used with a reduced dose of chemical fertilizers, have been described to increase the content of humus and organic carbon in the soil, and to improve its fertility, when compared to the application of chemical fertilizers alone (sharma et  al., 2017). high efficiency in nutrient availability has also been observed in vermicomposting processes using ems (hénault-ethier et al., 2016). in addition, the optimized combination of ems allows for reduced odors released by the decomposition of organic matter, thus contributing to reduced pathogens in the compost (calderón-tapia et  al., 2020). nevertheless, studies are scarce, especially those focused on the removal of pathogens (thermotolerant coliforms and salmonella) from agricultural waste composting in small rural properties. therefore, we used composting and vermicomposting methods in the present study, using organic residues with various concentrations of ems at the field level, on small rural properties, to eliminate pathogens and generate a high-quality final compost product. material and methods experimental design and treatments the experiments were conducted using windrow composting, including composting or vermicomposting (with lumbricus rubellus), and efficient microorganisms (ems) were added at three concentrations: 0 ml l-1, 2 ml l-1, and 4 ml l-1. treatment groups were as follows: • comp (composting); • comp+em2 (composting and 2 ml l-1 em); • comp+em4 (composting and 4 ml l-1 em); • verm (vermicomposting); • verm+em2 (vermicomposting and 2 ml l-1 em); • verm+em4 (vermicomposting and 4 ml l-1 em). the data obtained were analyzed by descriptive statistical analysis, with mean and standard deviation for data collected in triplicates. obtaining the microorganisms native efficient microorganisms were captured inside the forest area in a horticulture production farm in erechim, rio grande do sul, brazil (-27.53301 s, -52.32665 w) and multiplied according to bonfin et al. (2011). boiled rice, wrapped in a shading screen, was covered with litter and maintained for 15 days in an area of virgin forest (7 m from the border), under average temperature from 15 to 20°c. after this period, the microorganisms found in the collected material were selected by staining for multiplication. gray, white, brown, and black rice grains were discarded. the other-colored grains were multiplied by fermentation process in a culture medium containing an aqueous solution of sugarcane molasses (20%), for two months, for the development and bioaugmentation of efficient microorganisms. the mixture was kept in an expandable and air-tight container, and the gases were released when necessary. increased quality of small-scale organic compost with the addition of efficient microorganisms 533 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 531-540 issn 2176-9478 substrate preparation the substrates used in all treatments were prepared with the combination of cattle manure, goat manure, and sawdust as the structuring medium. after analyzing the baseline characterization of carbon (c) and nitrogen (n) for each residue, the mass balance was calculated for various combinations, as indicated in equation 1: (1) where: cm = cattle manure (%); gm = goat manure (%); s = sawdust (%); c = carbon (%); n = nitrogen (%). to achieve c/n ratios ranging from 20:1 to 35:1 (herberts et  al., 2005), the defined ratio was 50% cattle manure, 25% goat manure, and 25% sawdust. the substrates used in the composting experiments were prepared using a 400-l concrete mixer with a 2-hp single-phase motor. after determining the baseline moisture content using reflectometry (tdr, model 6005l, minitrase, armidale, nsw, au), the compost was added to windrow layers consisting of 30 kg of compost and 10 l of water. in experiments using ems, these were diluted and inoculated with water. in the composting experiments, the soil was stirred up with a drill 3 times a week, until the maturation phase was reached. after this period, the soil was stirred up twice a week and, in the final fifteen days of the experiments, it was stirred up once a week. for the vermicomposting experiments, 100 g of lumbricus rubellus, commonly known as red wriggler, were added to 250 kg of substrate (0.4  g earthworms/dm3 substrate) during compost preparation in the absence of turning. the composting and vermicomposting experiments were conducted for 120 and 150 days, respectively. in both experiments, an aqueous solution containing ems was replenished five times over the 150 experimental days, in the same proportion of water replenished in the experiments without ems, considering the need for tactile analysis. regardless of the addition of ems, all experiments received the same total volume of water. the experiments were carried out in windrows, made up of 1 x 1 x 0.7 m (l x w x h) wooden boxes, with a volume of 0.7 m3, and a capacity for 250 kg of initial substrate, as suggested for small-scale uses by faverial and sierra (2014). the windrows were shaded and covered to prevent external effects caused by rainfall and slurry generation. evaluations substrate temperature was monitored daily using a portable thermometer with a -50⁰c to 200⁰c measuring range and accuracy of ±  0.5⁰c (model ak904, akso, são leopoldo, brazil). humidity and ph were assessed at the beginning (baseline), before treatment (ems and earthworms), and at the end of the experiments (after 150 or 120 days). humidity was measured by gravimetric method, which consists of weighing the sample before and after being dried in an oven (65°c), to calculate humidity based on the dry mass. ph was determined using a laboratory ph meter (model 8650, az instrument, taichung, taiwan). visual tactile analysis was done in loco according to nunes (2009) to verify compost stability and humidity during testing and to determine how often water and/or em aqueous solution should be added. the visual tactical analysis consists of manually obtaining a sample of the material from inside the windrow and pressing it firmly to verify water leakage without draining it. at the beginning and end of the process, ph, thermotolerant coliforms, salmonella spp., organic carbon, and macro and micronutrients, as well as heavy metal concentrations, were analyzed. thermotolerant coliforms the number of thermotolerant coliforms was determined according to the 9221e methodology (braun-howland et  al., 2017). samples were initially incubated in tryptose lauryl sulfate broth (lst) at 37°c for 24  h. after confirmation of gas production, an aliquot of each culture was transferred to new tubes with a medium containing lactose, ox gall, and brilliant green at 44.5°c for 24  h. the most probable number (mpn) method was used for quantification. only dishes at the same dilution with 30 to 300 colonies were considered for counting. the arithmetic mean of the colonies was multiplied by the respective dilution factor and the results were expressed as nmp g-1. determination of salmonella ssp. the amount of salmonella spp. was determined qualitatively by the presence/absence technique using vidas® easy salmonella method (adria développement, quimper cedex, france), according to the manufacturer’s recommendations. the samples were initially enriched with buffered peptone water (bpw) and maintained at 37°c for approximately 20  h. the subculture was then transferred to sx2 broth (salmonella xpress 2) (0.1  ml + 10  ml) and incubated for approximately 24  h at 41.5°c. samples were then transferred to a microtube, heated to 100°c for 15 min and, after cooling, 0.5 ml was transferred to vidas slm strips. fluorescence was measured at 450 nm. the values were compared to internal references and each result was interpreted as positive or negative. organic carbon and mineral elements organic carbon (c), macronutrients (n, p, k, ca, mg, s), and micronutrients (mn, cu, zn, fe, b) were determined according to brasil (2017), and heavy metals (cd, pb, cr, ni) according to usepa (1998). all analyses were performed in triplicate. panisson r. et al. 534 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 531-540 issn 2176-9478 results the temperature outside the windrows was similar between the composting and vermicomposting experiments, with average temperatures of 26.0 ± 3.1°c and 26.8 ± 3.7°c, respectively (figure  1). the  maximum temperatures found inside the windrows were 49°c, 50°c, and 51°c in the experiments that did not use ems, that used 2 ml l-1, or that used 4 ml-1 ems, respectively. in the vermicomposting experiments, the maximum temperatures found were 48°c (verm), 48°c (verm+em2), and 47°c (verm+em4). the experiments containing 2 ml l-1 ems recorded temperatures above 40°c for a longer time, and the shortest time at these temperatures was recorded in the vermicomposting experiments with the highest concentration of ems (4 ml l-1) (figure 1). the initial substrate used in all experiments had 71.6% humidity and ph 8.1 (table 1). after the experimental period, the substrates used for composting and vermicomposting had average ph values of 7.4 and 6.8, respectively, regardless of the addition of ems. humidity ranged from 50 to 67% over the experimental period. the content of macronutrients in the substrates used for composting and vermicomposting changed at the end of the experiments compared to baseline levels. reductions in c/n ratios and c content were observed for both composting and vermicomposting compared to the content found in the initial substrate. amounts of n, p, ca, mg, and s increased in all experiments. k was found at higher values in the composting experiments only, regardless of the presence of ems (table 2). the inoculation of ems did not influence the final c/n ratio. nevertheless, in the composting experiments, phosphorus levels were greater for both comp+em2 and comp+em4, and levels of n, k, and ca were greater in comp+em4 compared to those in the comp treatment. vermicomposting allowed an increased c/n ratio, regardless of the concentration of ems and c content, mainly in the verm+em4 experiment, compared to the verm experiment. n, p, k, and ca levels were slightly lower in the vermicomposting experiment and 4 ml l-1 ems (table 2). the composting experiment (comp) revealed greater availability of all micronutrients measured compared to baseline substrate contents (baseline) (table 3). similar responses were observed for mn, zn, fe, and b in the verm experiment. the micronutrients mn, cu, zn, fe, and b had higher concentrations in the composting experiments compared to the vermicomposting processes. adding ems, regardless of the concentration, did not significantly influence micronutrient content in either composting or vermicomposting processes. slight reductions in mn and fe levels were observed in the comp+em2 and verm+em4 experiments compared to the comp and verm experiments, respectively. as observed for nutrients in general, during the experimental period in both composting and vermicomposting processes, there was greater availability of heavy metals in the substrates (table 4). increased cd, pb, cr, and ni levels were observed in the comp experiment; and cd, cr, and ni levels in the verm experiment compared to baseline substrate levels. the presence of ems resulted in lower cr availability in composting and lower levels of ni and cd in vermicomposting. in  general, the verm experiments showed reduced content of the metals analyzed. thermotolerant coliforms were significantly lower in all processes used (table 5). the higher concentration of ems (4 ml l-1) resulted in lower detection of thermotolerant coliforms in the composting process, compared to the intermediate concentration (comp+em2). figure 1 – (a) windrow temperature of composting (comp), composting with 2 ml l-1 of efficient microorganisms (comp+2em), and composting with 4 ml l-1 ems (comp+4em); (b) vermicomposting (verm), vermicomposting with 2 ml l-1 ems (verm+2em), and vermicomposting with 4 ml l-1 ems (verm+4em). table 1 – ph values of each experiment: composting (comp) or vermicomposting (verm) with the addition of 0, 2, or 4 ml l-1 of efficient microorganisms (ems) at the beginning (baseline) and after 120 or 150 experimental days. humidity (%) ph baseline 71.60 8.12 comp 50.17 7.21 ± 0.02 comp+em2 55.07 7.52 ± 0.04 comp+em4 49.56 7.59 ± 0.01 verm 61.90 6.72 ± 0.02 verm+em2 63.36 6.90 ± 0.03 verm+em4 66.95 6.73 ± 0.03 increased quality of small-scale organic compost with the addition of efficient microorganisms 535 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 531-540 issn 2176-9478 table 2 – ratio of carbon to nitrogen (c/n) and organic carbon (c, %), nitrogen (n, %), phosphorus (p, %), potassium (k, %), calcium (ca, %), magnesium (mg, %) and sulfur (s, %) in composting (comp) or vermicomposting (verm), with the addition of 0, 2 (em2) or 4 (em4) ml l-1 of efficient microorganisms (ems) at the beginning (baseline) and after 120 or 150 experimental days*. c/n c n p k ca mg s baseline 19.26 35.50 0.52 0.50 0.32 0.39 0.11 0.11 comp 11.62 ± 0.32 20.30 ± 0.45 0.87 ± 0.01 0.83 ± 0.01 0.43 ± 0.00 0.83 ± 0.01 0.16 ± 0.00 0.47 ± 0.06 comp + em2 12.33 ± 0.67 23.26 ± 0.76 0.85 ± 0.06 0.90 ± 0.05 0.56 ± 0.00 0.86 ± 0.00 0.16 ± 0.00 0.38 ± 0.05 comp + em4 11.51 ± 0.41 22.78 ± 0.41 0.99 ± 0.03 0.96 ± 0.01 0.61 ± 0.04 0.99 ± 0.01 0.18 ± 0.00 0.45 ± 0.04 verm 12.12 ± 0.20 28.41 ± 1.03 0.90 ± 0.01 0.80 ± 0.01 0.28 ± 0.02 0.77 ± 0.01 0.26 ± 0.02 0.26 ± 0.01 verm + em2 12.78 ± 1.23 28.06 ± 0.99 0.82 ± 0.03 0.74 ± 0.04 0.30 ± 0.01 0.68 ± 0.01 0.25 ± 0.00 0.13 ± 0.01 verm + em4 13.12 ± 0.07 30.44 ± 0.77 0.77 ± 0.02 0.68 ± 0.03 0.23 ± 0.00 0.67 ± 0.01 0.23 ± 0.01 0.23 ± 0.03 *data represent means ± standard deviation. table 3 – content of micronutrients: manganese (mn, mg kg-1), copper (cu, mg kg-1), zinc (zn, mg kg-1), iron (fe, mg kg-1), and boron (b, mg kg-1) in composting (comp) or vermicomposting (verm), with the addition of 0, 2 (em2) or 4 (em4) ml l-1 of efficient microorganisms (ems) at the beginning (baseline) and after 120 or 150 experimental days*. mn cu zn fe b baseline 0.027 0.004 0.008 0.561 0.003 comp 0.079 ± 0.003 0.012 ± 0.001 0.016 ± 0.000 3.754 ± 0.161 0.008 ± 0.001 comp+em2 0.065 ± 0.000 0.009 ± 0.001 0.014 ± 0.000 2.678 ± 0.048 0.006 ± 0.000 comp+em4 0.073 ± 0.000 0.011 ± 0.002 0.016 ± 0.001 2.858 ± 0.042 0.007 ± 0.000 verm 0.055 ± 0.001 0.007 ± 0.000 0.013 ± 0.000 1.959 ± 0.053 0.009 ± 0.000 verm+em2 0.054 ± 0.001 0.006 ± 0.000 0.011 ± 0.000 1.982 ± 0.012 0.009 ± 0.000 verm+em4 0.047 ± 0.000 0.006 ± 0.000 0.011 ± 0.000 1.572 ± 0.014 0.008 ± 0.000 *data represent means ± standard deviation. table 4 – cadmium (cd, mg kg-1), lead (pb, mg kg-1), chromium (cr, mg kg-1), and nickel (ni, mg kg-1) in composting (comp) or vermicomposting (verm), with the addition of 0, 2 (em2) or 4 (em4) ml l-1 of efficient microorganisms (ems) at the beginning (baseline) and after 120 or 150 experimental days*. cd pb cr ni baseline 1.76 20.7 2.8 13.8 comp 2.77 ± 0.19 53.30 ± 0.00 15.47 ± 1.02 27.56 ± 1.11 comp+em2 2.33 ± 0.00 53.30 ± 0.00 10.70 ± 0.00 21.50 ± 0.00 comp+em4 2.22 ± 0.19 57.76 ± 3.86 9.52 ± 1.02 21.79 ± 1.11 verm 2.03 ± 0.08 21.70 ± 3.10 7.36 ± 0.98 18.54 ± 0.61 verm+em2 2.18 ± 0.09 21.70 ± 0.01 6.23 ± 0.98 18.90 ± 0.61 verm+em4 2.41 ± 0.00 21.70 ± 0.00 6.23 ± 0.98 17.83 ± 1.63 *data represent means ± standard deviation. table 5 – content of thermotolerant coliforms (nmp g-1) and salmonella spp. (in 10 g) in composting (comp) or vermicomposting (verm), with the addition of 0, 2 (em2), or 4 (em4) ml l-1 of efficient microorganisms (ems) at the beginning (baseline) and after 120 or 150 experimental days. thermotolerant coliforms salmonella ssp. baseline > 160,000 absent comp 14,000 absent comp+em2 17,000 absent comp+em4 400 absent verm 4,900 absent verm+em2 200 absent verm+em4 1,100 absent panisson r. et al. 536 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 531-540 issn 2176-9478 for  vermicomposting experiments, the intermediate concentration of ems (verm+em2) was more efficient in reducing coliforms. salmonella ssp. were observed either in the initial substrate used in the processes or at the end of the experimental period. discussion we analyzed the physicochemical characteristics and the presence of pathogens in composting and vermicomposting from cattle manure, goat manure, and sawdust associated with efficient microorganisms, under field conditions. it is important to keep the compost moist (50-75%) to allow a high-quality final product, considering that this condition ensures microbiological activity (makan et al., 2013; kabelitz et al., 2020; 2021), as observed in the present study. substrate moisture, although slightly reduced in the com and verm experiments, probably due to greater soil aeration after turning and the action of earthworms, respectively, remained at adequate levels for the activity of microorganisms. compost temperature is an indication of the phase of the process. the composting process begins in the adaptation or mesophilic phase, with the adaptation of microorganisms. subsequently, at temperatures above 50°c, the process reaches the thermophilic phase, which is fundamental to ensure pathogen elimination and to assist in the elimination of invasive plant seeds from the compost (huhe et al., 2017; ribeiro et  al., 2017). the stability of the compost is observed during the maturation or humification phase, when temperatures tend to decrease to room temperature levels. for effective elimination of pathogens and weeds, the thermophilic phase must reach temperatures above 50°c for at least 15 consecutive days, (brenes-peralta et al., 2021). in this sense, the maximum temperature range found and process acceleration occurred due to the presence of ems that intensified the thermophilic phase responsible for this thermal behavior. ems also help balance nutrient supplies by slowly releasing organically bound nutrients. they contribute to beneficial microbes that, together with native microorganisms, promote greater microbial activity (ribeiro et al., 2017; sharma et al., 2017; rastogi et al., 2020) and higher temperatures, with improved efficiency and compost quality (tran et  al., 2019). the maturation phase is also affected by substrate composition. mechanical rotation, as performed in the composting experiments, promotes greater aeration and homogenization of the compost. in the vermicomposting process, this rotation is performed exclusively by the earthworms present, which makes the process slower, thereby creating longer intervals to reach stability. in the present study, the vermicomposting processes were stabilized about 30 days after the composting processes (it took 25% longer). because temperature affects microbiota activity, compost ph is also regulated by the microorganisms present. they are responsible for degrading the organic matter while producing acidic or basic byproducts and co 2 (morales et  al., 2016; osman et  al., 2020). at the end of the process, we found that more alkaline ph values were recorded in the composting experiments compared to the vermicomposting experiments. this may have occurred because the substrate was not turned in the vermicomposting experiments. although the presence of earthworms allows for compost oxygenation, turning the substrate in the composting treatments possibly caused greater oxygenation and, consequently, a higher ph value. the addition of ems also favored high ph, regardless of the inoculated concentration. ph values between 6 and 8 are considered suitable conditions for composting (bustamante et  al., 2013; jerônimo et  al., 2020), as observed in the present study. this represents an important advantage and suggests that the mineralization and humification reactions occurring in the present study occurred under favorable biochemical conditions, resulting in high-quality organic compost. biodegradation of organic matter can be assessed using the c/n ratio, which indicates the stabilization of organic fertilizers (nafez et al., 2020; nayak et al., 2020; palaniveloo et al., 2020). bioconversion of cattle and goat manure, with composting or vermicomposting, resulted in lower c/n ratios compared to baseline levels. this may occur due to the degradation of putrid organic matter, promoting nutrient mineralization. subsequently, in the final humification and maturation phase, organic matter is formed in a stable state, in the form of complexes (predominantly humic acid, humine, and fulvic acid), which hold these nutrients in a weak link, available for and exchangeable by the plants. it results in increased bioavailability and mobility of key plant nutrients, such as k, p, and n, as facilitators of plant development, especially those that are not nitrogen fixers. on the other hand, ems had no effect on the biodegradation of the substrate, possibly because they play a major role in increasing microbiological activity, allowing for a better nutrient stock and increasing the effect of the earthworms, among other things; and not in increasing the temperature and intensifying the thermophilic phase. in addition, the c/n ratio observed in the experiments is suitable for composting (< 20) and vermicomposting (< 14), according to mapa normative instruction (brasil, 2009). a c/n ratio between 12 and 15 at the end of the composting process indicates compost maturity and ideal conditions for fertilization (onwosi et al., 2017; nafez et al., 2020). cattle and goat manure composting and vermicomposting showed higher contents for all macronutrients evaluated at the end of the process compared to the baseline quantification of the substrate. the composting processes yielded higher contents of p, k, ca, and s compared to the vermicomposting processes. in the vermicomposting process, intense degradation of organic compounds due to synergistic action between microorganisms and earthworms was expected, resulting in greater mineralization of organic p, for example (eckhardt et al., 2018). increased macronutrients in composting and vermicomposting were expected because minerals are solubilized during biodegradation and nitrogen compounds are released. however, it was more evident in comp+em4 compared to comp, where the content of p, k, ca, increased quality of small-scale organic compost with the addition of efficient microorganisms 537 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 531-540 issn 2176-9478 and mg was higher. a larger number of ems has also been described as improving the levels of n, p, and k in the compost, regardless of the em multiplication medium (sharma et  al., 2017; nayak et  al., 2020). greater aeration in the comp experiments may have allowed ems to perform better, further increasing degradation. hendriani et al. (2017) reported that ems associated with azotobater sp. in the composting of corn by-products promoted an increase in the content of macronutrients, such as n, p, and k (hendriani et al., 2017). according to the authors, the use of the final compost as fertilizer also allowed greater productivity to pepper and tomato plants. however, the nutrient content of organic fertilizers also depends on the composition of the source material (tratsch et al., 2019; jerônimo et al., 2020; wako et al., 2021). in vermicomposting experiments, macronutrient content was significantly higher when compared to baseline values. vermicomposting processes can even promote residual effects for subsequent planting, as observed by nurhidayati et  al. (2018). this demonstrates the importance of adapting these processes on small farms to increase the value of residues and to reduce potential environmental contamination, all of which will reduce the need for chemical fertilizers. micronutrient content, such as mn, cu, zn, fe, and b, increased after composting and vermicomposting when compared to baseline values, regardless of em inoculation, but were even lower in vermicomposting experiments when compared to composting. the low levels of micronutrients and heavy metals in verm may be related to the high c levels observed in these treatments; which allowed adsorption of these elements by complexing metal ions, lowering their available concentration. the levels of micronutrients available at the end of the process, although at a lower concentration than the ones required for crops (as compared to traditional chemical fertilizers available for sale), are important waste recovery products. this represents an economic and sustainable advantage, reducing the need for chemical fertilizers in gardening, ornamentation, and vegetable growing, especially on small farms. the heavy metals found in the substrate tend to increase when compared to the baseline values because they are not degradable (soobhany et al., 2015). however, in addition to the negative correlation with organic matter, the use of earthworm bioconversion in vermicomposting processes allowed for lower contents of pb, cr, and ni compared to composting processes. this was possibly because earthworms absorbed these metals. the level of accumulation carried out by the worms will depend on the species of the earthworm and the amount of metal present; but several studies have reported that earthworms are potential bioaccumulators of metals in contaminated soils (lv et al., 2016; zeb et al., 2020; xiao et al., 2021). it should be noted that the main effect of organic fertilizers is not to enrich the soil, but rather make nutrients available slowly and continuously, which is typical of organic fertilizers produced by composting. among other factors, they can contribute to improving soil structure by increasing porosity and gas exchange, stabilizing organic matter, and increasing microbial diversity (rauber et  al., 2018), all of which contribute to nutrient mobilization for plants. furthermore, inoculation of microorganisms such as ems contributes to the degradation of toxic agents (boechat et  al., 2020; dell’anno et  al., 2020), and the control of plant pathogens (shen et al., 2013; alori et al., 2017; benedetti et al., 2021). the use of these compost products for agroecological production is also environmentally friendly because excess chemical fertilizers, in addition to degrading the soil, can leach into water resources causing environmental impacts such as eutrophication (chislock et al., 2013; rivas et al., 2020). salmonella was not detected in the analyses because of the initial preparation of the compost, suggesting that the cattle and goat manure were free from contamination; salmonella is often observed in chicken manure (sheffield et  al., 2014). thermotolerant coliforms, as expected for the type of waste used, were found at high concentrations in the initial preparation of the compost. these high concentrations were drastically reduced in all experiments, with the lowest levels observed in the composting treatment and the treatment with the highest concentration of ems (4 ml l-1), and in vermicomposting inoculated with ems (2 ml l-1). these values were below the limit of 1,000 mpn g-1 of dry matter determined by the legislation (brasil, 2016). hénault-ethier et al. (2016) studied the survival of escherichia coli in different reactor scales, with and without the presence of earthworms and efficient microorganisms, and observed that a rich microbial community was the most important factor in determining the survival of e. coli. lower concentrations of thermotolerant coliforms were observed in the experiments with higher concentrations of ems. however, the role of ems in the elimination of thermotolerant coliforms depends on the maximum temperature range in the thermophilic phase (hénault-ethier et al., 2016). the maximum temperature range was not significant in the present study and suggests that the effect may also be related to the increased richness of the microbial community, which stimulated the development of microorganisms antagonistic to the presence of thermotolerant coliforms. lower concentrations of thermotolerant coliforms were also observed in the vermicomposting experiments. therefore, this can be considered an additional effect that also influenced reduction. during  the vermicomposting process, some earthworm species may ingest and kill pathogenic microorganisms such as e. coli, salmonella spp., and total coliforms (soobhany et al., 2017). according to these authors, vermicomposting is an efficient technique to remove pathogenic microorganisms, especially in the mesophilic phase, as salmonella suppression was more efficient at 55°c than at 70°c. conclusion the composting experiments using cattle and goat manure, regardless of the presence of efficient microorganisms, allowed for higher humidity and lower ph of the final compost, probably due to substrate turning. the percentage of organic carbon and mg was higher in the vermicomposting treatments; while the other macronutrients (p, k, ca, and panisson r. et al. 538 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 531-540 issn 2176-9478 s) were found at greater levels in the composting treatments. the presence of ems, mainly em4, in the composting treatments, favored increased content of most of the macronutrients in the final compost. micronutrients and heavy metals were observed at a higher percentage in composting treatments, regardless of the presence of ems. on the other hand, vermicomposting was more effective in removing pathogens such as thermotolerant coliforms, mainly when associated with em2. composting and vermicomposting processes have been shown to allow waste to have increased value and generate quality products that can be used in agroecological production in small rural properties. contribution of authors: panisson, r.: conceptualization, methodology, conducting experiments, data analysis, writing — original draft; muscope, f.p.: methodology, conducting experiments, data analysis; muller, c.: conceptualization, methodology, data analysis, writing — original draft; writing — review & edition; treichel, h.: conceptualization, methodology, resources, supervision; korf, e.p.: conceptualization, resources, data analysis, writing — original draft, project administration. references albiach, r.; canet, r.; pomares, f.; ingelmo, f., 2000. microbial biomass content and enzymatic activities after the application of organic amendments to a horticultural soil, bioresource technology, v. 75, (1), 43-48. https://doi. org/10.1016/s0960-8524(00)00030-4. alori, e.t.; dare, m.o.; babalola, o.o., 2017. microbial inoculants for soil quality and plant health. in: lichtfouse, e. 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estabilização do solo foi de 10%. já os teores de resíduo foram de 0%, 10%, 20%, 30% e 40% adicionados em substituição ao cimento. assim, foram variados os teores de cimento e resíduo desde 100% de cimento e 0% de resíduo, até 60% de cimento e 40% de resíduo. corpos-de-prova cilíndricos e tijolos foram avaliados sob compressão simples e absorção de água. os resultados sugerem o uso destes resíduos no teor de 10% em substituição ao cimento, sem o comprometimento de suas propriedades mecânicas. foram determinadas as principais propriedades termofísicas de tijolos confeccionados com esta mistura através dos ensaios da caixa quente protegida e do calor específico, seguidos da verificação da adequação em relação ao zoneamento bioclimático brasileiro. palavras-chave: resíduos agrícolas, solo-cimento, cerâmicas, incorporação. abstract aiming to offer alternatives for allocation to vegetable waste, studied the composition of the mixture of soil-cement-vegetable waste, aiming at determining the maximum residue l evels to be incorporated into the replacement s tabi lizer, resulting in, well, lighte r materials and therefore lower thermal conductivity, without compromising its mechanical properties. were used two types of wastes (rice husks and braquiaria) and used the cement portland cp ii-f-32 for the composition of the treatments. the amount of cement used in soil stabilization was 10%. have the levels of residue were 0%, 10%, 20%, 30% and 40% added in cement mortars. thus, were varied the levels of waste and cement 100% and 0% waste to 60% cement and 40% of waste. cylindrical specimens and bricks were evaluated under compression and water absorption. the results suggest the use of these wastes in the level of 10% replacing the cement, without compromising its mechanical properties. were determined the main thermophysical properties of bricks made from this mixture through the testing of the hot box protected and the specific heat, followed by verification of fitness in relation to adequacy to the brazilian bioclimatic zoning. keywords: vegetable wastes, soil-cement, ceramics, incorporation. wilson marques silva mestre, universidade federal de goiás e-mail: wilsoncefet@hotmail.com regis de castro ferreira doutor, universidade federal de goiás lahuana oliveira de souza graduada, instituto federal de goiás adriana marques silva graduada, uni anhanguera efeito da incorporação de resíduos agroindustriais nas características mecânicas e termofísicas de tijolos modulares de solo-cimento revista brasileira de ciências ambientais número 14 dezembro/2009 10 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução há algum tempo já se faz presente em inúmeros setores produtivo a preocupação com a sustentabilidade, que deve envolver uma visão ecológica, social e econômica. o uso de tecnologias apropriadas em construções que levem à racionalização dos recursos disponíveis, à diminuição dos custos dos processos construtivos e ao melhor aproveitamento da mão-de-obra local deve ser, portanto, considerado. a operacionalização dessas tecnologias pode ser feita através do uso isolado ou combinado de materiais e técnicas construtivas, convencionais ou não, tais como: terra crua, solo-cimento, argamassa armada, paredes monolíticas, elementos pré-fabricados, bambu, compósitos biomassa vegetal-cimento. o uso da casca de arroz e do bagaço de canade-açúcar in-natura ou na forma de cinzas têm sido recentemente objeto de diversas pesquisas (mesa-valenciano; freire,1999; akasaki; silva, 2001). esses esforços têm ou tiveram o objetivo de melhorar as características físico-mecânicas de argamassas e/ou de tijolos de terra-crua através da substituição parcial do cimento e/ou como material de enchimento. tais resíduos, quando disponíveis próximos das áreas em que são produzidos e associados à utilização de solos locais, podem produzir soluções de baixo custo para a fabricação de materiais de construção baseados em terra crua (medeiros, 2002). entretanto, a escolha do material ou técnica vai depender, dentre outros aspectos, dos recursos disponíveis no local, da mão-de-obra a ser empregada e da finalidade e durabilidade preconizadas para a construção (ferreira, 2003). a terra crua, por ser um material de grande disponibilidade e baixo custo, vem se mostrando como uma excelente alternativa técnica e econômica para uso em construções, principalmente sob a forma de tijolos ou blocos prensados e não queimados. mas, para se atingir condições mínimas de resistência e durabilidade, os tijolos de terra crua devem ser estabilizados. como alternativa de estabilização tem-se o uso de aditivos químicos como o cimento. as características de resistência e durabilidade, desejáveis sob o ponto-devista do comportamento mecânico de tijolos e blocos, não devem ser as únicas a serem preconizadas. devem ser também conhecidas as propriedades termofísicas relacionadas ao conforto térmico. o conhecimento dessas informações é imprescindível ao planejamento de instalações funcionais do ponto de vista estrutural e ocupacional. todavia, resistência e baixa condutividade térmica são propriedades antagônicas, fazendo-se necessária a compatibilização dessas duas características (adam; jones, 1995). materiais e métodos foi utilizado um solo predominantemente arenoso classificado como a4(0) (aashto,1973) para a fabricação dos tijolos, assim como cimento portland cp ii-f-32. os resíduos vegetais: cascas de arroz foram obtidas em usinas de beneficiamento de arroz, e da casca da semente do capim braquiária em usinas de beneficiamento do capim. os resíduos foram adicionados em substituição ao cimento. dessa forma, foram variados os teores de cimento e de resíduo vegetal desde 100% de cimento até 60% de cimento e 40% de resíduo (em relação ao teor de 10% de cimento) conforme se segue: t1 0% de resíduo + 100% de cimento; t2 10% de casca de arroz + 90% de cimento; t3 20% de casca de arroz + 80% de cimento; t4 30% de casca de arroz + 70% de cimento; t5 40% de casca de arroz + 60% de cimento; t6 10% de casca de braquiária +90% de cimento; t7 20% de casca de braquiária + 80% de cimento; t8 30% de casca de braquiária + 70% de cimento; e t9 40% de casca de braquiária + 60% de cimento. os tijolos foram moldados com o auxílio de uma máquina de fabricação de tijolos modulares prensados manualmente com capacidade de fabricação de dois tijolos por prensagem com dimensões de 23x11x5 cm³ da marca gtw, de acordo com a norma nbr 10832 (abnt, 1992a). posteriormente os tijolos foram levados à cura úmida durante 7, 28 e 56 dias, ao final dos quais foram rompidos a compressão simples. para a determinação da resistência e condutividade térmica dos tijolos foi utilizada a caixa quente protegida (figura 1a) de acordo com as prescrições da norma nbr 6488 (abnt, 1980), e para a determinação do calor específico dos tijolos foi utilizado um calorímetro (f igura 1b) mediante os procedimentos da astm c-351922b (astm, 1999). foram ensaiados os tijolos correspondentes ao tratamento t1 solo + 10% adições (100% de cimento + 0% de resíduo) e ao tratamento t2 solo + 10% adições (90% de cimento + 10% de casca de arroz), pois foram os tratamentos que obtiveram melhor desempenho mecânico quanto nos ensaios de compressão axial e absorção de água, conforme tabela 1. a partir dos valores da condutividade térmica e do calor específico obtidos durante os ensaios, e mediante aos procedimentos recomendados pelas nbr 15220-1 (abnt, 2005) e nbr 15220-2 (abnt, 2005) foram determinadas as seguintes propriedades termofísicas dos tijolos: resistência térmica λ e r = (equação 1); capacidade térmica (equação 2); e atraso térmico (equação 3). (1) onde: r = resistência térmica, em (m.k)/w; e = espessura, em metros; λ= condutibilidade térmica, em w/ (m.k). ct = e.c. ρ (2) onde: ct = capacidade térmica, em kj/(m2.k); e = espessura, em metros; ρ = massa específica aparente, em kg/ m3. λ ρ ϕ .6,3 . .382,1 c e= (3) onde: ϕ = atraso térmico, em horas; e = espessura, em metros; ρ = massa específica aparente, em kg/m3; c = calor específico, em kj/(kg.k); λ = condutibilidade térmica, em w/(m.k). posteriormente foi realizada uma revista brasileira de ciências ambientais número 14 dezembro/2009 11 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 simulação do desempenho térmico de uma parede de tijolos (figura 1a). foram então calculados os seguintes parâmetros: resistência térmica total, em (m2.k)/w; transmitância térmica, em w/(m2.k); capacidade térmica da parede; em kj/(m2.k); atraso térmico da parede, em horas; fator de calor solar, em %. em seguida, os valores de transmitância, atraso térmico e fator de calor solar foram comparados com os valores relacionados na norma nbr 152203 (abnt, 2005a) para vedações externas. por fim, foi analisada a adequação desses valores para cada zona bioclimática brasileira. tal zoneamento divide o território brasileiro em oito zonas relativamente homogêneas quanto ao clima (figura 2) e, para cada uma destas zonas, existe um conjunto de recomendações tecnoconstrutivas e detalhamento de estratégias de condicionamento térmico passivo. para o caso de paredes, as recomendações construtivas para cada zona estão sumarizadas na tabela 2. resultados e discussão de acordo com a tabela 1 somente os tratamentos t1 e t2 aos 28 dias e 56 dias de cura apresentaram valores de resistência à compressão simples em conformidade com a nbr 08492 (abnt, 1984f) que estabelece, no mínimo, o valor médio de 2,0mpa. em termos de capacidade de absorção de água, a exceção do tratamento t5, todos os tratamentos aplicados aos tijolos atenderam às especificações da nbr 08492, que estabelece, como máximo, o valor médio de 20% e nenhum valor superior a 22%. a tabela 3 apresenta as principais propriedades termofísicas dos tijolos modulares de solo-cimento-t1 e solocimento-resíduo-t2, calculados do ensaio da caixa quente protegida e do calor específico. a nbr 15220-2 (abnt, 2005c) relaciona os valores de 0,70 a 1,05 w/(m.k) para a condutibilidade térmica e 0,92 kj/(kg.k) para o calor específico de tijolos e telhas cerâmicas com massa específica aparente variando de 1000 kg/m3 a 2000 kg/m3. comparando estes valores da condutividade térmica obtido durante o ensaio (tabela 3), verifica-se que essa propriedade térmica da mistura solo-aditivo estudada favorece a um bom desempenho com vistas ao conforto térmico. a tabela 4 apresenta os valores das principais propriedades termofísicas da parede construída com os tijolos dos tratamentos t1 e t2. devido às suas características de isolamento térmico, a construção com terra é mais indicada para aquelas situações em que se necessita uma alta inércia térmica, ou seja, uso de paredes pesadas. os valores de transmitância térmica 1,88 w/(m2.k), de atraso térmico 9,0 horas e de fator de calor solar de 4,88% obtidos do tratamento t2, que foram os melhores resultados, estão em conformidade com a nbr 15220-3 (abnt, 2005a) que recomenda para vedações externas pesadas os valores de transmitância térmica 2,20 w/(m2.k), de atraso térmico 6,5 horas e de fator de calor solar 3,5% (tabela 5). verifica-se pela tabela 5 que o valor de 1,88 w/(m2.k) referente à transmitância térmica e atraso térmico de 9,0 h da parede de solo-cimentoresíduo cumpre as exigências das recomendações para paredes pesadas (zonas bioclimáticas 4,6 e 7). conclusão a incorporação da casca de arroz à mistura solo-cimento proporcionou melhores resultados das propriedades termofísicas para os tijolos modulares de solo cimento estudados, desta forma encontrou-se uma alternativa destinada à utilização do resíduo casca de arroz. tabela 1. valores médios dos resultados de resistência à compressão simples e absorção de água dos tijolos. resistência à compressão (mpa) absorção de água % trat. º¹ 7 dias 28 dias 56 dias 7 dias t1 0,62 ± 0,04 (5,88)² ba 2,90± 0,22 (7,70) aa 2,83 ± 0,04 (1,49) aa 12,74 ± 2,24 (17,39) a t2 0,68 ± 0,06 (8,18) ca 2,10±0,11 (5,33) ab 1,81 ± 0,11 (6,19) bb 14,22 ± 2,61 (18,32) ab t3 0,63 ± 0,08 (13,32) ba 1,11±0,17 (14,87) ad 1,2 ± 0,11 (9,35) ac 19,12 ± 2,64 (13,80) bc t4 0,39 ± 0,11 (28,64) bb 0,85±0,11(13,09) ae 0,57±0,09 (16,06) bde 19,66 ± 0,31 (1,57) c t5 0,35 ± 0,02 (5,97) cb 0,79±0,17 (20,81) aef 0,54 ± 0,11 (20,83) be 21,94 ± 0,29 (1,33) c t6 0,56 ± 0,06 (9,96) cab 1,56±0,24 (15,07) ac 1,29 ± 0,11 (8,65) bc 14,22 ± 0,67 (4,73) ab t7 0,35 ± 0,06 (15,80) cb 0,99±0,29 ( 28,93) ade 0,76 ± 0,11 (14,78) bd 17,36 ± 3,24 (18,64) b t8 0,11 ± 0,06 (57,74) bc 0,61±0,08 (13,86) af 0,52 ± 0,06 (10,66) ae 17,97 ± 1,30 (7,21) b t9 0,11 ± 0,04 (33,33) bc 0,54±0,11(20,83) af 0,52± 0,06 (10,66) ae 17,48 ± 0,67 (3,81) b 2 valores médios ± desvio padrão (coeficiente de variação). em cada linha, médias seguidas da mesma letra maiúscula não diferem entre si pelo teste de tukey a 5%; em cada coluna, médias seguidas da mesma letra minúscula não diferem entre si pelo teste de tukey a 5%. ><<>revista brasileira de ciências ambientais número 14 dezembro/2009 12 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 tabela 2. recomendações construtivas para vedações externas para cada zona bioclimática brasileira. fonte: nbr 15220-3 (abnt, 2005). trat. ρ (kg/m 3) λ w /(m .k) c kj/(kg.k) r t (m .k)/w c t (kj/m .k) ϕ (h) t1 1890 0,38 1,30 0,188 309,31 7,5 t2 1810 0,35 1,84 0,170 419,26 9,0 tabela 4. principais propriedades termofísicas da parede. fonte: nbr 15220-3 (abnt, 2005a). tabela 5. transmitância, atraso térmico e fator de calor solar admissíveis para paredes externas. tabela 3. principais propriedades termofísicas do tijolo. tipo de parede transmitância térmica (w/m2.k ) atraso térmico (horas) fator de calor solar (%) leve u ≤ 3,00 ϕ ≤ 4,3 fcs ≤ 5,0 leve refletora u ≤ 3,60 ϕ ≤ 4,3 fcs ≤ 4,0 pesada u ≤ 2,20 ϕ ≥ 6,5 fcs ≤ 3,5 tratamento¹ resistência térmica total [(m2.k)/w] capacidade térmica [kj/(m2.k)] transmitância térmica [w/(m2.k)] atraso térmico (h) fator de calor solar (%) t1 0,50 317,21 2,00 7,5 5,20 t2 0,53 427,20 1,88 9,0 4,88 zona bioclimática vedações externas (paredes) principais cidades e capitais* zona 1 leve curitiba-pr, campos de jordão-sp, poços de caldas-mg, são joaquim-sc, caxias do sul-rs. zona 2 leve pelotas-rs, piracicaba-sp, ponta grossa-pr, são joão del rei-mg, nova friburgo-rj, lagunasc. zona 3 leve refletora belo horizonte-mg, ponta porã-ms, petrópolisrj, são paulo-sp, porto alegre-rs, florianópolis-sc, foz do iguaçu-pr. zona 4 pesada brasília-df, patos de minas-mg, ribeirão pretosp, são carlos-sp, luziânia-go, zona 5 leve refletora vitória da conquista-ba, governador valadaresmg, niterói-rj, araçatuba-sp. zona 6 pesada goiânia-go, campo grande-ms, montes claros-mg, presidente prudente-sp. zona 7 pesada cuiabá-mt, teresina-pi, imperatriz-ma, petrolina, pe, porto-nacional-to. zona 8 leve refletora manaus-am, salvador-ba, fortaleza-ce, são luiz-ma, belém-pa, recife-pe, aracajú-se, natal-rn, porto velho-ro, rio de janeiro-rj revista brasileira de ciências ambientais número 14 dezembro/2009 13 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 figura 1a. parede sendo ensaiada na caixa quente protegida. figura 1b. calorímetro. figura 2. zoneamento bioclimático brasileiro. fonte: abnt (2003) referências bibliográficas adam, e.a.; jones, p.j. thermophysical properties of stabilized soil building blocks. building and environment. v.30, n. 2, p. 245253, 1995. akasaki, j.l. silva, a.p. estudo de composições do solo estabilizado com cal e resíduos agroindustriais. in: congresso brasileiro de engenharia agrícola, 30, 2001, foz do iguaçu, pr. anais... foz do iguaçu: sbea, 2001. cd rom. associação brasileira de normas técnicas. rio de janeiro. nbr 6488: componentes de construção determinação da condutância e transmitância térmica método da caixa quente protegida. rio de janeiro, 1984c. 6p. rio de janeiro. nbr 8492 tijolo maciço de solo-cimento: determinação da resistência à compressão e absorção de água. rio de janeiro, 1984f. 5p. rio de janeiro. nbr 10832 fabricação de tijolo maciço de solo-cimento com a utilização de prensa manual. rio de janeiro, 1989. 3 p. rio de janeiro. nbr 15220-1. desempenho térmico de edificações. parte i: definições, símbolos e unidades. rio de janeiro, 2005b. 10p. rio de janeiro. nbr 15220-2. desempenho térmico de edificações. parte 2: métodos de cálculo da transmitância, da capacidade térmica, do atraso térmico e do fator solar de elementos e componentes de edificações. rio de janeiro, 2005c. 27p. rio de janeiro. nbr 15220-3. desempenho térmico de edificações. parte 3: zoneamento bioclimático brasileiro e diretrizes construtivas para habitações unifamiliares de interesse social. rio de janeiro, 2005a. 28p. revista brasileira de ciências ambientais número 14 dezembro/2009 14 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 americam association of state highway and transportantion officials aashto, standard specifications for transportation materials and methods of sampling and testing, united states, 1973. ferreira, r. c. desempenho físico-mecânico e propriedades termofísicas de tijolos e minipainéis de terra crua tratada com aditivos químicos. tese de doutorado faculdade de engenharia agrícola, universidade estadual de campinas. campinas, 2003. medeiros, s. r. r.; rolim, m. r.; brito, f. l.; siqueira, b. b. estabilização de solo com misturas de cinza de bagaço de cana de açúcar e cimento. in: congresso brasileiro de engenharia agrícola, 31, 2002, salvador, ba. anais..., salvador: sbea, 2002. cd rom. mesavalenciano, m. c.; freire, w. j. tijolos de solo melhorado com cimento e fibras de bagaço de cana-de-açúcar: características físico-mecânicas. in: congresso brasileiro de engenharia agrícola, 28. 1999, pelotas. anais...pelotas: [s.n], 1999. 1 cd-rom. 102 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 102-116 andré luiz vasconcellos vargas mestre em tecnologia ambiental pela escola de engenharia industrial metalúrgica de volta redonda (eeimvr) da universidade federal fluminense (uff). letícia hotz lepsch graduanda em química tecnológica pelo instituto de ciências exatas (icex) da uff. afonso aurélio de carvalho peres professor do programa de pósgraduação em tecnologia ambiental da eeimvr-uff. ricardo de freitas branco professor do programa de pósgraduação em tecnologia ambiental da eeimvr-uff. endereço para correspondência: andré luiz vasconcellos vargas – avenida dos trabalhadores, 420, sala d44, 4º andar – vila santa cecília – 27255-125 – volta redonda (rj), brasil – e-mail: andrevascovargas@gmail.com recebido: 30/06/2016 aceito: 13/09/2017 resumo neste trabalho, estudaram-se as produções de ácido láctico e de biomassa de lactobacillus plantarum cct 0580 utilizando diferentes fontes de carbono: glicose (glic), melaço de cana-de-açúcar (mel) e meio man, rogosa e sharpe (mrs), como controle. com base nos resultados dos processos fermentativos, foram realizadas análises de custos de produção, utilizando a técnica de orçamentação parcial (op), para comparar os custos operacionais efetivos encontrados na produção, em escala laboratorial. os resultados mostraram a máxima concentração de ácido láctico em 72 h: mrs 12,60 ± 0,42 g.l-1, mel 6,50 ± 0,21 g.l-1 e glic 0,90 ± 0,00 g.l-1. para as concentrações de biomassa úmida de l. plantarum cct 0580, os resultados máximos foram: mrs 16,90 ± 3,54 g.l-1 (48 h), mel 7,59 ± 0,66 g.l-1 (72 h) e glic 3,00 ± 0,85 g.l-1 (24 h). os resultados econômicos encontrados na orçamentação parcial mostraram ser vantajosas as substituições de glicose e mrs por melaço para a produção de ácido láctico e de biomassa, independentemente do tempo de fermentação. palavras-chave: custos de produção; fermentação; orçamentação parcial; resíduos agroindustriais; sustentabilidade. abstract this paper presents lactic acid and lactobacillus plantarum cct 0580 biomass production using different carbon sources: glucose (glic), sugarcane molasses (mel) and man, rogosa and sharpe medium (mrs), as control. based on the results of fermentative processes, cost analyses were performed using the partial budgeting technique to compare the effective operating costs found in production in laboratory scale. the results showed the maximum concentration of lactic acid in 72 h: mrs 12.60 ± 0.42 g.l-1, mel 6.50 ± 0.21 g.l-1 and glic 0.90 ± 0.00 g.l-1. for wet biomass concentrations of l. plantarum cct 0580, the maximum results were: mrs 16.90 ± 3.54 g.l-1 (48 h), mel 7.59 ± 0.66 gl-1 (72 h) and glic 3.00 ± 0.85 g.l-1 (24 h). the economic results of the partial calculations showed advantages for the substitutions of glucose and mrs by molasses for the production of lactic acid and of biomass, independently of the time of fermentation. keywords: production costs; fermentation; partial budgeting; agroindustrial waste; sustainability. doi: 10.5327/z2176-947820170168 análise do custo operacional da produção de ácido láctico e de lactobacillus plantarum cct 0580 utilizando melaço de cana-de-açúcar operating cost analysis of lactic acid and lactobacillus plantarum cct 0580 production using sugarcane molasses análise do custo operacional da produção de ácido láctico e de lactobacillus plantarum cct 0580 utilizando melaço de cana-de-açúcar 103 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 102-116 introdução o desenvolvimento sustentável consiste em atender demandas sociais, políticas e econômicas sem impactar negativamente as necessidades das futuras gerações (united nations, 1972). nesse sentido, uma das novas abordagens que visam à sustentabilidade surgiu na indústria química, com o conceito da química verde, que promove metodologias mais econômicas e ambientalmente corretas — dentre elas, as focadas em produção de insumos mais eficazes e baratos (torresi et al., 2010). a química verde vem contribuindo para reduzir os impactos ambientais da cadeia produtiva por meio da ecologia industrial, que consiste na integração dos princípios da ciência, da engenharia e da ecologia em sistemas industriais para que a geração de produtos e os serviços prestados minimizem os impactos ambientais e otimizem a utilização de recursos, energia e capital (manahan, 2006). assim, o melaço de cana-de-açúcar, um subproduto obtido em indústrias açucareiras e sucroalcooleiras, a partir da produção de caldo de cana-de-açúcar, é utilizado, principalmente, na produção de etanol nas indústrias sucroalcooleiras e alcooleiras. mas também pode ser utilizado em outros segmentos como: nutrição animal (ayala; tun, 1991); produção de alimentos, indústria de papel e celulose, na produção de cerâmicas e tijolos, em fundições (melaços brasileiros, 2014), dentre outras formas de aplicação. estima-se que o melaço seja produzido em uma proporção de 40 a 60 kg por tonelada de cana processada (piacente, 2005). desta forma, o melaço constitui um elo entre as indústrias, assim como o bagaço produzido com o beneficiamento da cana-de-açúcar. o melaço por ser um insumo de menor custo para a produção de etanol e o bagaço como uma fonte de energia sustentável (epe, 2015). com fórmula molecular c 3 h 6 o 3 , o ácido láctico, também denominado ácido 2-hidroxipropiônico ou ácido α-hidroxipropiônico, é amplamente distribuído na natureza e, em solução, apresenta-se como o ânion lactato. pode ser encontrado como isômeros ópticos d(-) ou l(+) (panesar et al., 2010; martinez et al., 2013; eiteman; ramalingam, 2015). é um ácido orgânico, obtido a partir de processos químicos ou biotecnológicos a partir de derivados de petróleo e de açúcares, respectivamente, tendo utilidades diversas nas indústrias de vários segmentos: alimentos, farmácia e cosméticos, biopolímeros e química (evangelista; nikolov, 1996; john et al., 2007; martinez et al., 2013; wang et al., 2015). a síntese química se dá a partir de insumos petroquímicos (lactonitrilo) e produz um racemo formado pelos isômeros d(-) e l(+)-ácido láctico. em contrapartida, a partir da fermentação de compostos orgânicos, pode-se gerar d(-)-ácido láctico ou l(+)-ácido láctico a depender do micro-organismo fermentador. há, também, a possibilidade de se obter um racemo na fermentação (hofvendahl; hahn-hägerdal, 2000; vishnu et al., 2002; abdel-rahman et al., 2011), como no caso em que se utiliza lactobacillus plantarum (vijayakumar et al., 2008; chramostová et al., 2014). lactobacillus é um gênero de bactérias classificadas como bactérias de ácido láctico (lactic acid bacteria — lab), sendo gram-positivas, não formadoras de esporos, catalase-negativas, desprovidas de citocromos, estritamente fermentativas, com ácido láctico sendo o principal produto das fermentações (vries et al., 2006). como uma lab típica, a l. plantarum é de hábito anaeróbico, porém tolerante a meio aeróbico e adaptada a meios ácidos (vries et al., 2006; panesar et al., 2007). também é heterofermentativa facultativa, isto é, produz majoritariamente ácido láctico ao final do catabolismo de carboidratos; mas, em determinadas condições de cultivo, pode produzir ácido acético ou etanol (panesar et al., 2007; mazzeo et al., 2012). encontrada em diversos tipos de vegetais, carne e produtos lácteos fermentados, tem desenvolvido mecanismos de resposta molecular complexos, que permitem sua sobrevivência em condições de estresses ambientais: oxidação, aquecimento e refrigeração, ácido/básico, alta osmolaridade/ desidratação, carência nutricional, entre outros (mazzeo et al., 2012). a l. plantarum pode ser utilizada para fins relativos a: • saúde humana e animal, como probiótico e na produção de antibióticos (plantaricinas) (vries et al., 2006; soliman et al., 2011); • indústria alimentícia, na produção de vegetais e carnes fermentados (abee et al., 1995; vries et al., 2006; quatravaux et al., 2006; wouters et al., 2013); vargas, a.l.v. et al. 104 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 102-116 • redução de impactos ambientais (hao et al., 1999; tondee; sirianuntapiboon, 2008). diante desse cenário, torna-se relevante estudar novas possibilidades de produção de ácido láctico e de biomassa de l. plantarum cct 0580 utilizando o melaço de cana-de-açúcar, uma vez que não há na literatura científica trabalhos descrevendo o metabolismo dessa bactéria, especificamente. além da importância em caracterizar os parâmetros fermentativos, uma comparação entre os custos operacionais efetivos obtidos na produção de ácido láctico de biomassa em escala laboratorial é relevante pela suposta substituição de uma fonte de carbono já utilizada (glicose) por melaço, o que pode ser verificado pela técnica de orçamentação parcial (op). de acordo com noronha (1981), a op serve para analisar as decisões a serem tomadas em uma empresa desde que essas envolvam apenas modificações parciais de organização. assim, a mudança proposta não deve alterar significativamente o sistema administrativo nem o estoque de capital da empresa. nesse tipo de orçamento, comparam-se os benefícios com os custos das decisões que envolvem as modificações marginais. objetivos comparar a produção de ácido láctico e de biomassa bacteriana de l. plantarum cct 0580 em meios de cultura contendo melaço, glicose e meio man, rogosa e sharpe (mrs); e analisar os custos de produção da substituição da glicose e mrs por melaço. materiais e métodos foi utilizado melaço comercial, adquirido em loja de produtos naturais. com base nas análises realizadas, o melaço apresentou uma concentração de açúcares totais (at) igual a 79%, sendo 42% sacarose, 27% frutose e 10% glicose. as cepas liofilizadas de l. plantarum cct 0580 foram adquiridas da coleção de culturas tropicais (cct) da fundação andré tosello (fat), situada em campinas, são paulo. o metabolismo das bactérias liofilizadas foi ativado em meio mrs. após o crescimento microbiano, as bactérias foram repicadas em meio mrs e ágar, preparados de acordo com as instruções do fabricante, em tubos de ensaio esterilizados a 120°c e 1 atm., durante 15 min, em autoclave prismatec® cs. os tubos contendo as bactérias foram incubados a 35°c por 24 h, seguindo para armazenamento em refrigerador mantido entre 2 e 8°c para utilização posterior. meios de cultura foram comparadas as produções de biomassa e de ácido láctico, bem como os consumos de açúcares redutores e sacarose por l. plantarum cct 0580 em três diferentes meios de cultura: glicose (glic), melaço (mel) e mrs (controle). sendo suas respectivas constituições: • glic: 30 g.l-1 de glicose, 3 g.l-1 de peptona, 3 g.l-1 de extrato de levedura e 3 g.l-1 de ureia; • mel: melaço a 8% (m/v) equivalente à concentração de 30 g.l-1 de açúcares redutores, 3 g.l-1 de peptona, 3 g.l-1 de extrato de levedura e 3 g.l-1 de ureia; e • mrs: 10 g.l-1 de peptona, 10 g.l-1 de extrato de carne, 5 g.l-1 de extrato de levedura, 20 g.l-1 de glicose, 1 g.l-1 de polissorbato 80, 2 g.l-1 de citrato de amônio, 5 g.l-1 de acetato de sódio, 0,10 g.l-1 de sulfato de magnésio, 0,05 g.l-1 de sulfato de manganês e 2 g.l-1 de fosfato dipotássico. cada meio teve o ph ajustado para 6,0 ± 0,05 com hidróxido de sódio 10 m, utilizando potenciômetro de bancada tecnal® tec 5. foram esterilizados a 120°c e pressão de 1 atm por 15 min em autoclave vertical prismatec® cs (75 l). após a esterilização, cada meio foi inoculado, sendo distribuídos 50 ml em cada 1 de 3 frascos erlenmeyers com capacidade para 250 ml, resultando em uma concentração inicial de biomassa úmida de 0,1 g.l-1. o processo fermentativo foi acompanhado a cada 24 h durante 72 h, em incubação em estufa a 35°c sem agitação. análise do custo operacional da produção de ácido láctico e de lactobacillus plantarum cct 0580 utilizando melaço de cana-de-açúcar 105 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 102-116 produção de biomassa e de ácido láctico a concentração de biomassa foi analisada pela massa úmida obtida a cada tempo. foram coletados 5 ml de amostra de cada frasco em tubos cônicos plásticos com capacidade para 10 ml. centrifugou-se a 450 g em centrífuga centribio® 80-2b por 20 min. as massas foram aferidas em balança analítica shimadzu® aw 220. os sobrenadantes foram armazenados para análises posteriores de ph, ácido láctico e açúcares. para a estimativa da concentração de ácido láctico gerada pelos micro-organismos, utilizou-se a técnica de acidez titulável em graus dornic. os sobrenadantes das amostras coletadas de cada meio de cultura em seu respectivo tempo de incubação foram diluídos 3 vezes (2 ml de amostra e 4 ml de água destilada) em erlenmeyer de 100 ml com boca larga. acrescentou-se 2 gotas de fenolftaleína alcoólica a 1% e titulou-se com hidróxido de sódio 0,111 m, fatorada com solução de biftalato de potássio, até se obter uma coloração rósea. de acordo com essa metodologia, considera-se o volume de naoh 0,111 m utilizado na titulação como o volume de ácido láctico contido na solução. concentrações de açúcares as concentrações de açúcares redutores (ar) foram obtidas pela reação com ácido 3,5-dinitrosalicílico (dns) (miller, 1959), diluindo-se a 1:10 as amostras dos sobrenadantes de cada meio de cultura em água destilada. foram utilizados 1 ml das amostras diluídas e 1 ml do reativo dns. após aquecimento a 100°c por 5 min, completou-se o volume com 13 ml de água destilada. a absorbância de cada solução foi mensurada utilizando o analisador bioquímico semiautomático quick-lab® em comprimento de onda de 546 nm, comparando-se com a curva padrão de concentrações de glicose variando entre 0,0 e 3,125 g.l-1. as concentrações de glicose foram medidas a partir de uma adaptação de daudt e simon (2001), utilizando o método enzimático biotécnica®. as amostras dos sobrenadantes de cada meio foram diluídas a 1:5 em água destilada. de acordo com as instruções de trabalho do kit para análise clínica de glicose biotécnica®, foram utilizados 10 µl de cada amostra diluída em 1 ml da solução contendo as enzimas glicose oxidase e peroxidase. as concentrações de glicose foram obtidas a partir do analisador bioquímico semiautomático quick-lab® no modo absorbância em comprimento de onda de 505 nm, comparando-se com o padrão de glicose fornecido no próprio kit biotécnica®. as concentrações de frutose foram estimadas pela diferença entre as concentrações dos compostos determinados pela reação com dns e as concentrações de glicose obtidas com o kit biotécnica® de acordo com a equação 1: [frutose] = [ar] – [glicose] (1) na qual: frutose = concentração de frutose em g.l-1; ar = concentração de açúcares redutores em g.l-1, obtida pela reação com dns; glicose = concentração de glicose em g.l-1, obtida pelo método enzimático biotécnica®. as concentrações de sacarose foram obtidas com reações das amostras com reativo seliwanoff, constituído por 0,01% de resorcinol diluído em ácido clorídrico a 50% (18,23 mol.l-1), que estima a concentração de cetoses, incluindo frutose. as amostras dos sobrenadantes de cada meio de cultura foram diluídas a 1:10 em água destilada. foram utilizados 0,250 ml de cada amostra diluída e 1 ml do reativo seliwanoff aquecidos a 100°c por 20 min em banho-maria. as absorbâncias foram medidas em analisador bioquímico semiautomático quick-lab® em comprimento de onda de 546 nm, após resfriamento das amostras em banho-maria em temperatura ambiente. os resultados das absorbâncias foram comparados com curva padrão com concentrações de sacarose entre 0,0 e 1,0 g.l-1. como a sacarose é um dissacarídeo formado por aldose (glicose) e cetose (frutose), o reativo seliwanoff reage tanto com a sacarose quanto com a frutose. a partir das diferenças encontradas entre as concentrações de cetoses pelo seliwanoff e as concentrações de frutose estimavargas, a.l.v. et al. 106 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 102-116 das, pode-se calcular as concentrações de sacarose, de acordo com a equação 2. [sacarose] = [cetoses] [frutose] (2) na qual: sacarose = concentração de sacarose em g.l-1; cetoses = concentração de cetoses em g.l-1, determinada pela reação com seliwanoff; e frutose = concentração de frutose em g.l-1, obtida pela equação 1. as concentrações de at foram calculadas a partir da soma das concentrações de açúcares redutores (obtidas com dns) com as concentrações de sacarose. as análises de produtividade de biomassa de l. plantarum e de ácido láctico foram calculadas pela diferença entre as concentrações obtidas num tempo final e inicial da fermentação, dividida pelo tempo do intervalo considerado. parâmetros fermentativos as análises de produtividade de biomassa de l. plantarum cct 0580 e de ácido láctico foram calculadas de acordo com as equações 3 e 4, respectivamente: δ δ δ δ δ δ δ δ = = = = p x p /s x /s pq t xq t py s xy s (3) δ δ δ δ δ δ δ δ = = = = p x p /s x /s pq t xq t py s xy s (4) nas quais: q p = produtividade de ácido láctico em g.l-1h-1; qx = produtividade de biomassa de l. plantarum cct 0580 em g.l-1h-1; ∆p = diferença entre as concentrações inicial e final de ácido láctico em g.l-1; ∆x = diferença entre as concentrações inicial e final de biomassa de l. plantarum cct 0580 em g.l-1; ∆t = diferença entre o tempo final e o inicial em horas. os rendimentos da conversão de ar em ácido láctico e biomassa de l. plantarum cct 0580 para cada meio testado foram obtidos a partir das equações 5 e 6, respectivamente: δ δ δ δ δ δ δ δ = = = = p x p /s x /s pq t xq t py s xy s (5) δ δ δ δ δ δ δ δ = = = = p x p /s x /s pq t xq t py s xy s (6) nas quais: y p/s = conversão de substrato (ar) em ácido láctico; y x/s = conversão de substrato (ar) em biomassa de l. plantarum cct 0580; ∆p = diferença entre as concentrações inicial e final de ácido láctico em g.l-1; ∆x = diferença entre as concentrações inicial e final de biomassa de l. plantarum cct 0580 em g.l-1; e ∆s = diferença entre as concentrações final e inicial de açúcares redutores em g.l-1. custos operacionais efetivos e orçamentação parcial para a análise de custos operacionais efetivos e utilização da op, foram orçados os preços de todos os materiais necessários para a pesquisa entre agosto de 2015 e janeiro de 2016. os valores obtidos em cada período foram deflacionados com base no índice geral de preços — disponibilidade interna (igp-di), publicado pela fundação getulio vargas (fgv, 2016), adotando-se o mês de janeiro de 2016 como base para a correção, isso é, como base 100. após a correção dos valores mensais, foram determinados os preços médios. os custos operacionais efetivos (coe) para as produções de biomassa de l. plantarum e ácido láctico foram obtidos a partir dos custos variáveis, incluindo, para a produção de biomassa: melaço, glicose (dextrose), mrs, ureia, peptona e extrato de levedura. no caso da produção de ácido láctico, incluem-se, além dos itens constituintes dos meios de cultura, citados anteriormente, os custos com os reagentes analíticos: naoh, biftalato de potássio, fenolftaleína e álcool absoluto. análise do custo operacional da produção de ácido láctico e de lactobacillus plantarum cct 0580 utilizando melaço de cana-de-açúcar 107 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 102-116 para a realização da orçamentação parcial, seguiu-se a metodologia proposta por noronha (1981). as receitas incluíram a arrecadação de valores obtidos com a comercialização dos produtos principais (l. plantarum e ácido láctico), considerando os valores médios deflacionados encontrados no mercado, e do resíduo dos meios de cultura. nessa etapa do trabalho, considerou-se como modelo a produção de biomassa de l. plantarum cct 0580 e ácido láctico em meio glic, já que a glicose é uma das fontes utilizadas na produção de ácido láctico por fermentação (wang et al., 2015). foi realizada, em complemento às análises, uma possível substituição da utilização de glicose e melaço por mrs. análises estatísticas o delineamento experimental foi o inteiramente casualizado com três tratamentos (meios de cultura) e duas repetições. os dados das amostras dos diferentes tratamentos foram submetidos à análise de variância (anova) utilizando teste de tukey ao nível de significância de 5% de probabilidade (p = 0,05), a partir do software sisvar 5.3 (ferreira, 2011), utilizando planilhas de dados do broffice calce 3.2.1. resultados e discussão em relação ao consumo de ar em cada meio testado, houve diferença significativa (p < 0,05) nas concentrações de ar em glic e mel apenas nas primeiras 24 h. em mrs, houve diferença até 48 h de incubação. evidenciando a continuidade do processo fermentativo em mrs por um tempo mais prolongado do que nos meios glic e mel. a figura 1 apresenta os perfis de consumo de ar, ph, produção de biomassa e de ácido láctico em cada meio testado. analisando as concentrações de sacarose no meio mel, verificou-se não haver diferença significativa (p > 0,05) entre as médias das concentrações de sacarose ao longo da fermentação, indicando que as fontes de carbono consumidas se referiam aos ar. apesar da maioria dos autores relatarem a preferência pelo consumo de glicose em relação ao consumo de frutose (silva et al., 2010; paucean et al., 2013; mousavi et al., 2013), houve diferença significativa (p < 0,05) entre as concentrações de frutose nas primeiras 24 h, mas não houve diferenças significativas (p > 0,05) nas concentrações de glicose ao longo do tempo de fermentação, revelando o favorecimento do consumo de frutose. com base nos resultados, pode haver uma preferência do l. plantarum cct 0580 por ar ao invés da sacarose. vrancken et al. (2011) estudaram a produção de biomassa e de ácido láctico por l. plantarum imdo130201 isolado de trigo em diferentes ph. todos os resultados em ph variando entre 3,5 e 5,5 apresentaram um consumo de sacarose, porém, somente após um decréscimo significativo de frutose e glicose. a tabela 1 apresenta todos os resultados para o consumo de ar e produção de biomassa e de ácido láctico. as concentrações de ácido láctico no meio glic apresentaram diferenças significantes (p < 0,05) até 48 h de incubação. no meio mel, as concentrações de ácido láctico variaram significativamente (p < 0,05) até 72 h de incubação, excetuando-se o intervalo entre 24 e 48 h, que não apresentou diferença significativa (p > 0,05) (figura 1 e tabela 1). em mrs, as concentrações de ácido láctico variaram significativamente (p < 0,05) até 72 h de incubação. as maiores concentrações de ácido láctico nos meios glic, mel e mrs foram 0,9 ; 6,5 e 12,6 g.l-1, respectivamente. todos em 72 h de incubação. demirci et al. (1998) testaram a produção de ácido láctico em biorreator com l. plantarum e lactobacillus casei, utilizando como fonte de nitrogênio produtos de origem animal e marinha, suplementados ou não com 1 g.l-1 de melaço, e encontraram concentrações significativamente maiores de ácido láctico nos meios contendo melaço de cana-de-açúcar, seja utilizando l. plantarum ou l. casei. coelho et al. (2011) estudaram a produção de ácido láctico por l. plantarum lmism-6 utilizando melaço, porém hidrolisado com ácido sulfúrico (h 2 so 4 ) 20%, resultando em 100% de ar. eles utilizaram melaço a 19,35% em biorreator com capacidade de 4 l com agitação de 150 rpm e a 35°c e chegaram a uma concentração de 94,8 g.l-1 de ácido láctico. com base nesse resultado, a hidrólise ácida do melaço, convertendo sacarose em frutose e glicose, aumenta a produtividade de ácido láctico. vargas, a.l.v. et al. 108 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 102-116 vargas et al. (2015) também observaram uma maior produção de ácido láctico por l. plantarum cct 0580 em mrs suplementado com melaço a 5, 10 e 15%, comparado com mrs sem suplementação em 24 e 48 h de incubação a 35°c com agitação de 150 rpm. essa diferença chegou a 27% entre as concentrações obtidas com mrs suplementado com melaço 15% em 48 h de incubação. foi observado um aumento significativo (p < 0,05) de biomassa de l. plantarum até as 48 h de cultivo no meio mrs com concentração de 16,9 g.l-1 (tabela 1). com o aumento da concentração de ácido láctico, reduzindo o ph, e o consumo — quase total — dos ar, o crescimento das bactérias foi limitado, decrescendo com a morte de boa parcela da biomassa em 72 h, que, lisadas, chegaram aos níveis de concentração encontrados em 24 h (p > 0,05) (figura 1). nos meios glic e mel, as concentrações de biomassa variaram significativamente (p < 0,05) apenas entre o tempo inicial e as primeiras 24 h, chegando ao máximo de concentração de biomassa úmida igual a 3,00 g.l-1 em 24 h e 7,59 g.l-1 em 72 h, respectivamente. assim, para os meios glic, mel e mrs, os tempos de incubação necessários para a máxima produção de biomassa foram, respectivamente, 24, 72 e 48 h (tabela 1). 10 20 30 0 2 4 6 8 10 0 24 48 72 ar (g .l -1 ) ar (g .l -1 ) x e p (g .l -1 ) e p h x, p , a r (g .l -1 ) e p h x e p (g .l -1 ) e p h tempo (h) a 0 10 20 30 0 2 4 6 8 10 12 14 0 24 48 72 tempo (h) b 0 5 10 15 20 0 24 48 72 tempo (h) c ph biomassa açúcares redutores ácido lác�co ar: açúcares redutores; glic: glicose; mel: melaço de cana-de-açúcar; mrs: controle. figura 1 – correlação entre o consumo de açúcares redutores e as produções de biomassa de lactobacillus plantarum cct 0580 (x) e de ácido láctico (p) nos diferentes meios testados: glic (a), mel (b) e mrs (c). em incubação de 35°c sem agitação. análise do custo operacional da produção de ácido láctico e de lactobacillus plantarum cct 0580 utilizando melaço de cana-de-açúcar 109 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 102-116 feltrin et al. (2000) estudaram a produção de biomassa de l. plantarum atcc 8014 comparando dois meios contendo melaço com o meio mrs. eles também observaram que a produção de biomassa seca foi maior em mrs (2,22 g.l-1) do que nos meios contendo melaço (1,37 e 2,01 g.l-1) incubados a 35°c por 24 h com agitação de 150 rpm em fermentador de 3,5 l. quanto aos rendimentos, os maiores encontrados para a produção de ácido láctico foram em mrs, seguido por mel e glic. esses resultados estão de acordo com o esperado, pois o mrs é produzido especificamente para crescimento de lactobacillus sp, contendo nutrientes em concentrações ideais; e o melaço contém, naturalmente, outros nutrientes inorgânicos tornando-os mais nutritivos que o meio glic. entre os rendimentos de biomassa em 72 h, o meio a utilizar mais eficientemente os açúcares redutores foi o glic, seguido por mel e mrs, com diferenças significativas (p < 0,05). o maior rendimento até 72 h do meio glic pode estar relacionado à sua menor produção de biomassa e ácido láctico (figura 1). dessa forma, o baixo consumo de açúcares redutores (2,2 g.l-1 em 72 h) foi praticamente convertido em biomassa. mrs, mesmo sendo o tratamento testemunha, apresentou o menor rendimento da conversão de açúcares redutores em biomassa por ter havido um decréscimo nas concentrações de biomassa entre 48 e 72 h (figura 1). a tabela 2 apresenta os resultados dos parâmetros fermentativos quanto aos rendimentos e produtividades. houve diferenças significativas (p < 0,05) nas produtividades de ácido láctico e de biomassa entre todos os meios testados em 72 h de fermentação, ou seja, os meios mais produtivos de ácido láctico e biomassa foram, respectivamente, mrs, mel e glic (tabela 2). oliveira et al. (2009) estudaram a formação de ácido láctico por l. casei utilizando melaço de cana-de-açúcar a 10% e hidrolisado por invertase incubados a 37°c sob agitação de 100 rpm durante 48 h. a concentração de ar inicial foi de 21 g.l-1 e, após a hidrólise, resultou em 93,25 g.l-1. eles encontraram maior rendimento (0,76 g.g-1) e produtividade (1,22 g.l-1.h-1) no meio contendo melaço suplementado com 2% de extrato de levedura e 2% de peptona. comparando com oliveira et al. (2009), para 48 h de fermentação, foram encontrados rendimento de 0,54 g.g.-1 e produtividade de 0,10 g.l-1.h-1 de ácido láctico no meio mel. mesmo utitabela 1 – valores médios das concentrações de açúcares redutores, ácido láctico e biomassa de lactobacillus plantarum cct 0580, em g.l-1, de acordo com os tempos de fermentação a 35°c, sem agitação. meios de cultura tempo de fermentação 0 h 24 h 48 h 72 h açúcares redutores glic 28,8 ± 0,40 aa 24,8 ± 0,87 ba 26,8 ± 1,37 aba 26,6 ± 0,81 aba mel 28,5 ± 2,3 aa 22,0 ± 0,67 bb 19,3 ± 0,46 bb 17,1 ± 0,18 bb mrs 20,8 ± 2,43 ab 7,8 ± 0,67 bc 2,4 ± 0,46 cc 1,3 ± 0,18 cc ácido láctico glic 0,0 aa 0,6 ± 0,0 ba 0,9 ± 0,0 ca 0,9 ± 0,0 ca mel 0,0 aa 4,1 ± 0,64 bb 5,0 ± 0,21 bb 6,5 ± 0,21 cb mrs 0,0 aa 7,4 ± 0,21 bc 11,3 ± 0,21 cc 12,6 ± 0,42 dc l. plantarum glic 0,1 ± 0,0 aa 3,0 ± 0,85 ba 2,4 ± 0,76 aba 2,3 ± 0,40 aba mel 0,1 ± 0,0 aa 7,13 ± 0,21 bb 6,53 ± 0,66 ba 7,59 ± 0,66 bb mrs 0,1 ± 0,0 aa 12,1 ± 0,99 bcc 16,9 ± 3,54 cb 9,2 ± 0,28 bb valores referentes a cada grupo analisado (açúcares redutores, ácido láctico e l. plantarum) seguidos por letras minúsculas diferentes na mesma linha e por letras maiúsculas na mesma coluna representam diferenças estatísticas significativas (p < 0,05). glic: glicose; mel: melaço de canade-açúcar; mrs: controle. vargas, a.l.v. et al. 110 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 102-116 lizando lab diferentes, oliveira et al. (2009) encontraram maior produtividade e rendimento utilizando o melaço hidrolisado por invertase. silva et al. (2010) compararam a produção de ácido láctico por l. casei utilizando melaço de cana-de-açúcar, farinha de varredura, fécula de mandioca e frutose. o melaço, a farinha de varredura e a fécula de mandioca foram hidrolisadas enzimaticamente e suplementados igualmente com 2% de peptona e 2% de extrato de levedura. todos foram mantidos em temperatura de 37°c e agitação de 100 rpm. eles concluíram que a partir do melaço houve maior produção de ácido láctico diante da carga de nutrientes que esse, naturalmente, apresenta em relação às demais fontes de carbono testadas por eles. feltrin et al. (2000) encontraram produtividades de biomassa de l. plantarum atcc 8014 significativamente diferentes (p < 0,05), sendo a produtividade em mrs (0,086 g.l-1.h-1) superior aos meios contendo melaço (0,077 e 0,050 g.l-1.h-1), todos em 24 h de incubação a 35°c com agitação de 150 rpm em fermentador de 3,5 l. neste trabalho, foi encontrada maior produtividade de biomassa úmida de l. plantarum em 24 h de incubação, também em mrs (0,500 g.l-1.h-1), seguido por mel (0,293 g.l-1.h-1) e glic (0,121 g.l-1.h-1). assim como no trabalho de feltrin et al. (2000), foram encontradas diferenças significativas (p < 0,05) nas taxas de produção de biomassa entre todos os meios testados em incubação de 24 h (tabela 2). para a análise dos coe para a produção de ácido láctico, os resultados estão apresentados na tabela 3. analisando os custos de produção, na condição de laboratório, verificou-se que os maiores coe para a produção de ácido láctico foram encontrados no meio glic para todos os tempos de incubação (tabela 3). isso porque, nesse meio, o rendimento de ar em ácido láctico foi o menor (tabela 2). logo, para a produção padronizada de 1 g, seriam necessárias maiores despesas com os insumos para a preparação do meio de cultura em maior volume, comparado com os meios mel e mrs. os menores coe foram encontrados no meio mel, que teve um rendimento de conversão de ar em ácido láctico maior que o meio glic e menor que o meio mrs (tabela 3). no entanto, o meio mel apresentou menor custo com a fonte de carbono que o meio mrs. assim, os menores coe para a produção de ácido láctico em glic (r$ 16,37), mel (r$ 0,88) e mrs (r$ 4,47) foram, respectivamente, em 48, 72 e 72 h. os custos com a fonte de carbono tiveram a maior parcela do coe para a produção de 1 g de ácido láctico. o mrs não é apenas uma fonte de carbono, é um meio de cultivo elaborado especificamente para atender demandas metabólicas de lactobacillus sp., contendo suplementos. por isso, nesse meio, não houve custo com materiais dessa categoria. no meio mel, a parcela mais impactante nos custos refere-se às despesas com suplementos, uma vez que o custo com a fonte de carbono (melaço) foi praticamente nulo, representando apenas 0,1% do coe. åkerberg e zacchi (2000) compararam os coe com os ct das produções de ácido láctico por fermentação, utilizando lactococcus lactis ssp lactis atcc 19435 em diferentes concentrações de glicose, e concluíram que os coe representaram cerca de 80% do ct da produção de ácido láctico. demirci et al. (1998) comentaram que os meios de cultura, incluindo as fontes de carbono, representaram mais de 30% do ct da produção de ácido láctico. tabela 2 – produtividades médias de ácido láctico e de biomassa de lactobacillus plantarum cct 0580 em g.l-1.h-1 e rendimentos médios da conversão de açúcares redutores em ácido láctico e em biomassa de lactobacillus plantarum cct 0580 em g.g-1 ao final de 72 h em incubação a 35°c sem agitação nos meios glic, mel e mrs. q p (g.l-1.h-1) y p/s (g.g-1) q x (g.l-1.h-1) y x/s (g.g-1) glic 0,01a 0,40a 0,03a 0,98a mel 0,09b 0,52b 0,10b 0,60b mrs 0,17c 0,64c 0,13c 0,46c valores na mesma coluna seguidos por letras diferentes representam diferenças estatísticas significativas (p < 0,05). qp: produtividade média de ácido láctico; qx: produtividade média de biomassa de lactobacillus plantarum cct 0580; y p/s : conversão de açúcares redutores em ácido láctico; y x/s : conversão de açúcares redutores em biomassa de lactobacillus plantarum cct 0580 ; glic: glicose; mel: melaço de cana-de-açúcar; mrs: controle. análise do custo operacional da produção de ácido láctico e de lactobacillus plantarum cct 0580 utilizando melaço de cana-de-açúcar 111 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 102-116 gonzález et al. (2007) estudaram os custos de produção de ácido láctico a partir do soro de leite, incluindo todas as etapas da produção. eles observaram que a fermentação é responsável por 50% dos custos anuais da produção de ácido láctico a 50%, sendo 25% apenas com extrato de levedura. mais uma vez, os gastos com meio de cultura tiveram o maior impacto na produção de ácido láctico utilizando um resíduo agroindustrial (soro de leite), corroborando o achado para o meio mel de 98,5% dos coe sendo com suplementos. a tabela 4 apresenta os resultados dos coe para a produção de biomassa. na avaliação dos coe para a produção de 1 g de biomassa de l. plantarum a cada tempo de fermentação nos meios testados (glic, mel e mrs), pode-se observar que o meio mel resultou nos menores coe em todos os tempos de fermentação. os custos mais elevados foram encontrados no meio glic (tabela 4). ao se comparar as proporções dos coe para produção de biomassa de l. plantarum por categoria de insumos, verificou-se que a maior parcela no meio glic referiu-se à fonte de carbono (61,4% do coe). no meio mel, considerando o baixo custo com a fonte de carbono, foram os suplementos os responsáveis por quase a totalidade do coe, principalmente com a peptona (47,9% do coe). como o meio mrs, por já ser complexo, não foi suplementado, todo o coe (100%) referiu-se a ele. não foram obtidos custos com reagentes analíticos na produção de biomassa de l. plantarum, pois na metodologia utilizada não houve necessidade de tais recursos. de modo geral, chaves (2015) comparou os custos operacionais da produção de polihidroxibutirato (phb) por bradyrhizobium japonicum utilizando diferentes fontes de carbono, dentre elas o melaço. ela constatou que os custos com meios de cultura foram mais representativos, principalmente os custos com extrato de levedura (entre 24,82 e 46,96%). segundo a autora, os custos da utilização do melaço (r$ 3,35/g de phb) superaram os custos quando se utilizou sacarose (r$ 2,86/g de phb). no entanto, os custos com a utilização do melaço foram menores do que com a utilização dos demais meios testados: sacarose < melaço < glicerol < soro de leite < lactose < glicose. mesmo sem suplementações que atendam ao máximo desempenho nas fermentações, aplicando o método da op, observou-se certa vantagem na substituição do mrs tabela 3 – custos operacionais efetivos para a produção, por grama, de ácido láctico em laboratório de acordo com os meios de cultura testados (glic, mel e mrs). insumos 24 h 48 h 72 h glic mel mrs glic mel mrs glic mel mrs fonte de carbono r$ 14,99 r$ 0,00 r$ 7,59 r$ 10,00 r$ 0,00 r$ 4,97 r$ 10,00 r$ 0,00 r$ 4,46 suplementos ureia r$ 1,46 r$ 0,21 r$ 0,97 r$ 0,18 r$ 0,97 r$ 0,13 peptona r$ 4,52 r$ 0,66 r$ 3,01 r$ 0,54 r$ 3,01 r$ 0,42 extrato de levedura r$ 3,44 r$ 0,50 r$ 2,29 r$ 0,41 r$ 2,29 r$ 0,32 subtotal r$ 9,42 r$ 1,37 r$ 6,27 r$ 1,13 r$ 6,27 r$ 0,87 reagentes analíticos hidróxido de sódio r$ 0,10 r$ 0,01 r$ 0,01 r$ 0,06 r$ 0,01 r$ 0,01 r$ 0,06 r$ 0,01 r$ 0,00 fenolftaleína r$ 0,01 r$ 0,00 r$ 0,00 r$ 0,01 r$ 0,00 r$ 0,00 r$ 0,01 r$ 0,00 r$ 0,00 álcool absoluto r$ 0,03 r$ 0,00 r$ 0,00 r$ 0,02 r$ 0,00 r$ 0,00 r$ 0,02 r$ 0,00 r$ 0,00 subtotal r$ 0,14 r$ 0,01 r$ 0,01 r$ 0,09 r$ 0,01 r$ 0,01 r$ 0,09 r$ 0,01 r$ 0,00 custo operacional efetivo total r$ 24,55 r$ 1,38 r$ 7,60 r$ 16,36 r$ 1,14 r$ 4,98 r$ 16,36 r$ 0,88 r$ 4,46 us$ 1,00 = r$ 4,05. cotação média do dólar para o mês de janeiro de 2016 (banco central do brasil, 2016). glic: glicose; mel: melaço de canade-açúcar; mrs: controle. vargas, a.l.v. et al. 112 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 102-116 e da glicose por melaço, tanto para a produção de ácido láctico, quanto para a produção de biomassa de l. plantarum cct 0580. todos os valores das simulações nas quais o melaço seria utilizado foram positivos (tabela 5). as receitas obtidas com as produções de ácido láctico e de biomassa foram de r$ 0,05 e r$ 412,17, respectivamente. a tabela 5 apresenta os resultados das op para as possíveis substituições dos meios das fontes de carbono. de acordo com os conceitos de química verde trazidos por torresi et al. (2010), a substituição de glicose por melaço pode ser ambientalmente sustentável, considerando que a produção de ácido láctico e de biomassa de l. plantarum cct 0580 foram maiores utilizando melaço e apresentou coe menores. dessa forma, a figura 2 apresenta um modelo de ecossistema industrial com a incorporação da produção de tabela 4 – custos operacionais efetivos para a produção, por grama, de biomassa de lactobacillus plantarum cct 0580 em laboratório de acordo com os meios de cultura testados (glic, mel e mrs). insumos 24 h 48 h 72 h glic mel mrs glic mel mrs glic mel mrs fonte de carbono r$ 3,10 r$ 0,00 r$ 4,68 r$ 3,95 r$ 0,00 r$ 3,34 r$ 4,09 r$ 0,00 r$ 6,17 suplementos ureia r$ 0,30 r$ 0,12 r$ 0,38 r$ 0,14 r$ 0,40 r$ 0,12 peptona r$ 0,94 r$ 0,39 r$ 1,19 r$ 0,42 r$ 1,23 r$ 0,36 extrato de levedura r$ 0,71 r$ 0,29 r$ 0,90 r$ 0,32 r$ 0,94 r$ 0,28 subtotal r$ 1,95 r$ 0,80 r$ 2,47 r$ 0,88 r$ 2,57 r$ 0,76 custo operacional efetivo total r$ 5,05 r$ 0,80 r$ 4,68 r$ 6,42 r$ 0,88 r$ 3,34 r$ 6,66 r$ 0,76 r$ 6,17 us$ 1,00 = r$ 4,05. cotação média do dólar para o mês de janeiro de 2016 (banco central do brasil, 2016). glic: glicose; mel: melaço de canade-açúcar; mrs: controle. tabela 5 – orçamentação parcial simulando as substituições das produções, por grama de ácido láctico e de biomassa de lactobacillus plantarum cct 0580 a partir das substituições de glic e mrs por mel e a partir de glic por mrs. meios a serem substituídos ácido láctico biomassa de l. plantarum meios alternativos meios alternativos mel 24 h mel 48 h mel 72 h mel 24 h mel 48 h mel 72 h glic 24 h r$ 4,25 r$ 4,25 r$ 4,29 r$ 23,17 r$ 23,41 r$ 23,67 glic 48 h r$ 5,62 r$ 5,62 r$ 5,66 r$ 14,98 r$ 15,22 r$ 15,48 glic 72 h r$ 5,86 r$ 5,86 r$ 5,90 r$ 14,98 r$ 15,22 r$ 15,48 mrs 24 h r$ 3,88 r$ 3,80 r$ 3,92 r$ 6,22 r$ 6,46 r$ 6,72 mrs 48 h r$ 2,54 r$ 2,46 r$ 2,58 r$ 3,60 r$ 3,84 r$ 4,10 mrs 72 h r$ 5,37 r$ 5,29 r$ 5,41 r$ 3,08 r$ 3,32 r$ 3,58 mrs 24 h mrs 48 h mrs 72 h mrs 24 h mrs 48 h mrs 72 h glic 24 h r$ 0,37 r$ 1,71 -r$ 1,12 r$ 16,95 r$ 19,57 r$ 20,09 glic 48 h r$ 1,74 r$ 3,08 r$ 0,25 r$ 8,76 r$ 11,38 r$ 11,90 glic 72 h r$ 1,98 r$ 3,32 r$ 0,49 r$ 8,76 r$ 11,38 r$ 11,90 valores positivos significam alteração favorável. para verificar as simulações em sentido inverso, basta inverter os sinais dos valores. glic: glicose; mel: melaço de cana-de-açúcar; mrs: controle. análise do custo operacional da produção de ácido láctico e de lactobacillus plantarum cct 0580 utilizando melaço de cana-de-açúcar 113 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 102-116 ácido láctico e de l. plantarum utilizando o melaço da indústria açucareira. quanto maior o aproveitamento de subprodutos e resíduos em uma cadeia industrial, de acordo com o modelo da figura 2, mais sustentável será sua produção, seja por: (1) utilizar uma fonte renovável de carbono; (2) gerar energia sustentável para própria indústria e/ ou distribuidoras; (3) reduzir o lançamento de efluentes em corpos d’água e/ou solo; (4) baixar os níveis de emissão de co 2 ; (5) diminuir o consumo de matéria-prima, a cana-de-açúcar, refreando as áreas de cultivo; (6) reduzir o consumo de água, principalmente por restringir o cultivo de cana-de-açúcar; (7) conter os custos econômicos com a produção, dentre outros. todos estes fatores colaboram para um desenvolvimento ambiental, econômico e socialmente sustentável. conclusões as análises de produção de ácido láctico revelaram maior produtividade em 72 h de incubação para todos os meios testados: glic, mel e mrs. no meio mrs, utilizado como tratamento controle, houve maior produção em comparação aos demais meios. no entanto, no meio mel houve maior produção em relação ao meio glic. quanto à produção de biomassa úmida de l. plantarum cct 0580, verificou-se maior produção no meio mrs em 48 h de incubação. comparando os meios glic e mel, esses apresentaram maior produção de biomassa, respectivamente, em 24 e 72 h de incubação, sendo mel mais produtivo do que glic. figura 2 – ecossistema industrial das usinas de cana-de-açúcar com a possível inclusão das indústrias de ácido láctico e/ou de probióticos. por razões de simplificação, não foram incluídas indústrias de outras categorias que possam utilizar o etanol, o ácido láctico e lactobacillus plantarum. cultivo de cana-de-açúcar indústria açucareira melaço bagaço indústria de probióticos lactobacillus plantarum indústria sucroalcooleira energia elétrica energia elétrica resíduo de meio de cultura indústria de ácido láctico ácido láctico indústria alcooleira etanol etanolaçúcar açúcar vinhaça vinhaça distribuidoras de energia vargas, a.l.v. et al. 114 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 102-116 o meio mel apresenta o menor custo operacional efetivo em escala laboratorial para a produção de 1 g de biomassa de l. plantarum cct 0580 e de ácido láctico, seguido por mrs e glic, respectivamente. de acordo com a op, o melaço é uma fonte economicamente viável para uso na substituição da glicose para produção de ácido láctico e biomassa de l. plantarum cct 0580, em escala laboratorial. a partir desses resultados, sugere-se que novos trabalhos sejam realizados em escala industrial, para verificar a rentabilidade real dessa substituição. agradecimentos à fundação carlos chagas filho de amparo à pesquisa do estado do rio de janeiro (faperj) pelo apoio financeiro ao projeto nº e-26/110.582/2014 e à escola de engenharia industrial metalúrgica de volta redonda da universidade federal fluminense (eeimvr-uff). referências abdel-rahman, m. a.; 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13, p. 3352-3361, jun. 2013. rbciamb-n13-ago-2009-materia03 revista brasileira de ciências ambientais número 14 dezembro/2009 33 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 resumo este trabalho tem por objetivos caracterizar uma amostra de pilhas e baterias usadas que foram devolvidas em um ponto de coleta público. as pilhas e baterias recebidas foram separadas por tipo e cada tipo pesado separadamente. foi produzida uma amostra representativa de 10kg com as composição aproximada da amostra global. esta amostra foi moída em moinho de martelos. o material moído foi submetido a ensaios para a sua caracterização química, granulométrica, e teor de umidade. a separação magnética do material moído em moinho de martelos não apresentou bons resultados. cerca de 95% (em peso) das pilhas e baterias eram do tipo pilha seca ou pilha alcalina. o tipo de bateria recarregável que teve maior representatividade foi o de nicd, apesar da resolução 257/99 do conama (em vigor na época da coleta do material) dizer que as baterias de nicd deveriam ser devolvidas ao fabricante ou importador. o lote continha cerca de 20%mn, 17%zn, 13%fe com diversos outros metais com concentração inferior a 1%. a umidade da amostra foi de 3,85%. palavras-chave: reciclagem, baterias, pilhas, caracterização de resíduos. abstract the objectives of this work are to characterize a sample of mixed types of spent batteries. the different types of batteries were segregated and weighted. a representative 10kg sample was produced according to the approximated composition of the global sample. this representative sample was ground using hammer mill. the ground material was characterized through: chemical analysis, particle size distribution test and measurement of its initial moisture concentration. magnetic separation of ground material was not effective. about 95w% of the total waste correspond to dry cell and alkaline batteries. nicd was the rechargeable battery type most common, despite the fact the brazilian law states that this kind of battery must be delivered to the producer or importer for proper disposal. the sample contained about 20w%mn, 17w%zn, 13w%fe and several other metals with concentrations inferior to 1w%. the moisture of the sample was 3.85%. keywords: recycling, batteries, waste characterization. denise crocce romano espinosa profa. associada, depto. engenharia metalúrgica e de materiais. escola politécnica usp email: espinosa@usp.br jorge alberto soares tenório prof. titular, depto. engenharia metalúrgica e de materiais. escola politécnica usp caracterização de pilhas e baterias proveniente de programa de devolução voluntária revista brasileira de ciências ambientais número 14 dezembro/2009 34 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução o descarte de pilhas e baterias no brasil é regulamentado pela resolução 401 do conama (conselho nacional do meio ambiente) de 2008 que substitui a resolução 257 do conama de 1999. atualmente, observa-se um crescente interesse pela coleta e conseqüente destinação deste tipo de resíduo. no brasil, este comportamento é evidenciado pelo aumento da quantidade de iniciativas isoladas para coletas de pilhas e baterias esgotadas. em outros países, novas são paulo. foi cedida a quantidade de pilhas e baterias recolhidas em um ponto de coleta na zona oeste da cidade de são paulo num período de 30 dias. as pilhas botão eram removidas previamente pela ong, assim não foi possível o estudo desse tipo de pilha. classificação e montagem do lote para estudo o lote inicial coletado tinha cerca de 190kg. a partir deste lote, foi feita a classificação das pilhas e baterias usando como método a identificação visual e separação manual das pilhas e baterias. assim, o material foi classificado em pilhas secas, alcalinas, baterias de nicd, baterias de nimh e assim por diante, além disso foi verificado o estado de conservação. os diferentes tipos de pilhas e baterias foram pesados separadamente. a partir dos dados obtidos na classificação, foi montado um lote de 10kg para a etapa de caracterização. o lote manteve aproximadamente a mesma proporção dos principais tipos de pilhas e baterias. a tabela 2 mostra a composição deste lote. legislações também têm entrado em vigor incentivando a coleta e reciclagem deste resíduo e regulando seu descarte, como a diretiva 2006/66/ec da união européia que proíbe o descarte de pilhas e baterias em aterros sanitários e incineradores, além de estabelecer limites mínimos de coleta (ferella et al., 2008)(espinosa et al., 2004a)(rogulski e czerwinski, 2006) (bernardes et al, 2003). o material proveniente dos programas de coleta tem como característica ser composto por diferentes tipos de pilhas e baterias, ou seja, há uma mistura de diversos produtos com composição química bastante distinta uma da outra. os principais processos de reciclagem de pilhas e baterias foram desenvolvidos para trabalhar apenas com um tipo de pilha, podendo aceitar poucos outros tipos. sendo que a contaminação da sucata pode causar dano ao processo (espinosa et al., 2004b)(bernardes et al, 2004). na tabela 1 estão apresentados os principais tipos de pilhas e baterias com seus principais componentes. o objetivo deste trabalho é caracterizar uma mistura de pilhas e baterias tendo por base o material pósconsumo, apresentando subsídios para o estudo de um processo de reciclagem para este material. materiais e métodos objetivou-se o estudo de pilhas e baterias provenientes de devolução voluntária de uma parcela da população, este material foi cedido por uma organização não-governamental (ong) que coleta pilhas e baterias em alguns pontos da cidade de tabela 1 principais tipos de pilhas e baterias com seus principais componentes tipo de sistema principais elementos pilha seca mn, zn, fe, c pilha alcalina mn, zn, fe, c nicd ni, cd, co, fe nimh ni, fe, terras raras íons de li al, cu, c, co, li, fe peso (g) % alcalina 5975,9 60,35 seca 3533,7 35,68 nimh 142,6 1,44 nicd 183,5 1,85 íons de li 67,1 0,68 total 9902,8 100 tabela 2 composição do lote montado revista brasileira de ciências ambientais número 14 dezembro/2009 35 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 caracterização para a caracterização primeiramente foi feita a moagem do material para posterior análise química, análise granulométrica, separação magnética e secagem. preparação da amostra e análise química o material foi moído em moinho de martelos com grelha de 9mm. o material moído foi homogeneizado em misturador cerâmico por 2h. após a homogeneização, foram obtidas 4 amostras através de quarteamento. a primeira amostra foi usada para o ensaio de classificação granulométrica, a segunda e a terceira para os ensaios de separação magnética e a última foi usada para a determinação da umidade da amostra. ainda por quarteamento, foram coletadas 3 amostras para análise química. foram analisados os seguintes elementos: fe, ni, mn, zn, cd, co, hg e pb. o cádmio e o mercúrio foram analisados pela técnica de geração de hidretos. já os outros metais foram analisados por espectrofotometria de absorção atômica. também foi feita a análise química de uma alíquota obtida por quarteamento por espectrometria de difração de raios-x. ensaio granulométrico a amostra foi novamente quarteada para se obter uma amostra de cerca de 500g para a realização do ensaio granulométrico. o ensaio granulométrico foi feito em um agitador de peneiras usando-se peneiras com as seguintes aberturas: 9,500; 4,750; 3,360; 2,360; 1,000; 0,600; 0,212 e 0,150 mm. separação magnética foi feita a separação magnética de duas partes do material moído (cada uma com aproximadamente 2kg) em um separador magnético de correias cruzadas. o objetivo desta etapa foi avaliar a possibilidade de se separar o fe contido na amostra, uma vez que a maior parte deste elemento está na forma metálica nos invólucros externos de diversos tipos de pilhas e baterias. secagem a última amostra foi colocada em um béquer de vidro de 2l e levada a uma estufa de laboratório previamente aquecida a 100oc onde ficou por 24 horas. a determinação da umidade livre da amostra foi feita pesando-se a amostra antes e depois da secagem. resultados e discussão separação manual das pilhas e baterias o lote de pilhas e baterias estudado foi separado manualmente e os diferentes tipos de pilhas e baterias encontrados foram pesados separadamente. os tipos de pilhas e baterias encontrados, assim como sua porcentagem em peso no lote estão mostrados na tabela 3. nota-se que cerca de 95% do total é composto por pilhas alcalinas e pilhas secas. o terceiro tipo de bateria mais freqüente foi de nicd, 1,8% em peso do total. foram encontradas principalmente dos tamanhos aa e aaa e apenas 3 baterias de celular. segundo a resolução 99/257 do conama, vigente na época da coleta do lote estudado, as baterias de nicd não devem ser descartadas junto ao lixo doméstico, sendo responsabilidade do fabricante ou importador o recebimento desse tipo de bateria. o fato de ter se encontrado baterias de nicd nesse tipo de coleta indica que a população ainda não está devidamente informada em como identificar e em como fazer o descarte desse tipo de bateria. as baterias de nimh totalizaram 1,4% do lote estudado, das quais foram encontradas tanto baterias utilizadas em telefones celulares quanto tamanho aa e aaa. já as baterias de íons de li somente se apresentaram na forma de baterias para telefones celulares, com 0,7% em peso do total de pilhas e baterias estudado. tabela 3 t ipos de pilhas e baterias presentes no lote estudado e sua respectiva % em massa. sistema % em massa primárias pilhas alcalinas 60,0 pilhas secas 34,8 baterias de li 0,6 pilhas oxi-alcalina 0,1 secundárias baterias de nicd 1,8 baterias de nimh 1,4 baterias de íons de li 0,7 alcalinas recarregáveis 0,1 não identificadas 0,5 total 100,0 revista brasileira de ciências ambientais número 14 dezembro/2009 36 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 condições do lote recebido as pilhas e baterias recebidas são provenientes da devolução voluntária por parte de uma parcela da população. a maioria das pilhas e baterias ainda estava em bom estado de conservação, entretanto algumas já começavam a vazar ou estavam estufadas. apesar do bom estado de conservação, muitas pilhas e baterias foram descartadas em sacos plásticos ou unidas por fita adesiva com dizeres como "velhas" ou "lixo". isso dificulta a separação, pois é necessário romper os sacos plásticos e retirar a fita adesiva que une pilhas e baterias de diversos tipos. durante a etapa de separação manual foram encontras pilhas ou baterias sem identificação ou com a conservação externa bastante deteriorada impossibilitando sua classificação. a triagem foi feita lendo se o exterior das pilhas e baterias, conseqüentemente o estado de conservação foi essencial para uma identificação correta do tipo de sistema. não existe um padrão de cor, por exemplo, para facilitar a identificação. as pilhas muitas vezes ficam identificadas apenas por um código escrito em letras pequenas. atualmente, os processos de reciclagem de pilhas e baterias tratam preferencialmente cada tipo separadamente, assim, a etapa de separação deveria ser otimizada. para tanto, acredita-se que uma tarja colorida no rótulo de cada pilha ou bateria ajude nessa separação, tornando possível ainda o uso de separadores óticos. a separação apenas considerando o tamanho e formato não é suficiente, pois vários tipos de pilhas e baterias apresentam o mesmo tamanho e formato. por exemplo, foram encontradas do tamanho aa pilhas alcalinas, pilhas secas, pilhas oxi alcalinas, baterias de nicd, baterias de nimh e baterias alcalinas recarregáveis. as pilhas tipo botão não foram doadas para o estudo, entretanto sua separação dos outros tipos de bateria parece ser simples, uma vez que suas dimensões são bastante reduzidas quando comparado com outros tipos de pilhas e baterias e provavelmente um peneiramento bastaria para a sua segregação. caracterização das pilhas e baterias recebidas caracterização química após a moagem e homogeneização foram retiradas três amostras independentes para análises químicas por espectrofotometria de absorção atômica. os resultados das análises químicas destas três amostras estão mostrados na tabela 4. tabela 4 resultados de análises químicas por espectrofotometria de absorção atômica de três amostras de pilhas e baterias moídas elemento am. 1 am. 2 am. 3 média fe 8,92 10,91 21,70 13,84 % ni 0,71 0,87 0,56 0,71 % mn 20,82 20,09 18,20 19,70 % zn 18,30 15,60 18,00 17,30 % cd 0,32 0,66 0,28 0,42 % co 0,14 0,14 0,13 0,14 % hg 0,08 0,04 0,06 0,06 mg/kg pb 0,02 0,03 0,03 0,03 % insolúveis (plástico + papel + grafite) 8,23 7,21 7,6 7,68 % os valores observados mostram que a heterogeneidade da amostra é pequena, ou seja, a dispersão dos resultados é relativamente pequena, considerando a precisão dos métodos de química analítica. o único elemento que apresentou maior dispersão foi o ferro, que também se apresentou em partículas mais grosseiras na amostra, mas mesmo assim os resultados estão dentro do esperado. a tabela 5 apresenta a faixa de composição típica para os tipos de pilhas e baterias estudados e é uma adaptação de rydh e svärd (2003). foram consideradas apenas as baterias nimh tipo ab5 e os valores das baterias de íons de li se referem aos vários tipos existentes (íons de li (co), (co, ni, mn), (mn) e (ni)). os dados relativos às pilhas secas e às pilhas alcalinas foram adaptados rayovac (2007a) e rayovac (2007b), respectivamente. revista brasileira de ciências ambientais número 14 dezembro/2009 37 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 tomando-se por base os valores apresentados na tabela 5, e sabendo-se as proporções de cada tipo de bateria no lote, pode-se fazer uma estimativa do que seria a composição química aproximada do lote. na tabela 6 os valores calculados estão apresentados, bem como os valores médios da composição analisada quimicamente tabela 5composição típica dos vários tipos de baterias estudados. dados em porcentagem em massa (rayovac, 2007a)((rayovac, 2007b)( rydh e svärd, 2003) elemento pilha seca pilha alcalina ni–cd nimh ions de li al 0,019 0,5-2 4,6-24 cd 15-20 ce 0,43-5,5 co 0,6 2,5-4,3 12-20 cr 0,017 0,02-,08 cu 5-10 fe 8-14 19-23 29-40 20-25 4,7-25 la 1,4-6,6 mn 17,7-20,2 20,2-24 0,083 0,81-3 10-15 nd 0,96-4,1 ni 0,007 0,01 15-20 25-46 12-15 pb 0,005 zn 18,9-24,8 11-16 0,06 0,092-1,6 por espectrofotometria de absorção atômica, apresentados na tabela 4, e os resultados da análise química por espectrometria de fluorescência de raios-x. elemento composição química calculada (média) analisado frx analisado aa al 0,12 0,45 cd 0,33 0,46 0,42 ce 0,043 co 0,17 0,22 0,14 cr 0,001 cu 0,05 0,58 fe 17,7 24,58 13,84 la 0,058 0,08 mn 20,2 29,63 19,70 nd 0,04 ni 0,94 1,65 0,71 pb 0,003 0,06 0,03 ti 0,13 zn 14,6 17,30 tabela 6cálculo da composição química esperada no lote com base nos dados da literatura e resultados das análises químicas po r espectrofotometria de absorção atômica (aa) e espectrometria de fluorescência de raios-x (frx) (dados em porcentagem em massa) revista brasileira de ciências ambientais número 14 dezembro/2009 38 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 a dificuldade de se fazer estimativas com relação à composição da carga deve-se principalmente ao fato de existirem diversos fabricantes para cada sistema, além disso, a composição das baterias varia com o tempo na medida em que as mesmas vão sendo aperfeiçoadas. isso é bem fácil de ser notado quando se pensa que há alguns anos atrás os celulares tinham um tamanho muito maior do que os atuais, isso se deveu principalmente ao desenvolvimento de baterias que ocupam menos espaço, mas que tem a mesma capacidade de carga. a presença de ti indica que existem baterias de nimh tipo ab2 (bertuol et al., 2009) na sucata coletada e não apenas ab5, com considerado para efeito de conta. nota-se que o fe, o mn e o zn representam cerca de 50% da massa da amostra. a concentração de ni, quarto elemento com maior concentração, foi de cerca de 1%. os outros elementos apresentaram concentrações inferiores à 1%. ensaio de classificação granulométrica o resultado obtido no ensaio de classificação granulométrica está mostrado na tabela 7. nota-se que a distribuição de tamanhos cresce praticamente linearmente, ou seja, é distinto do comportamento gaussiano típico, portanto não se pode definir um tamanho médio de partícula. o processo de moagem em moinho de martelos provoca a desfragmentação do material dividindo-o em pelo menos duas classes de material, a saber, uma mais fina composta pelos materiais ativos dos eletrodos propriamente ditos, e uma mais grosseira formada por metais, plásticos, pedaços de grafite e anéis de vedação. o recipiente externo de zinco das pilhas secas, bem como as carcaças metálicas, muitas vezes sofrem dobramento total ou parcial retendo assim material fino. esperava-se que a moagem em moinho de martelos, ou seja, por impacto fizesse com que as carcaças de aço e os invólucros plásticos ficassem liberados, gerando assim duas categorias de materiais: uma grosseira rica em aço e plásticos e outra mais fina que seriam os constituintes dos eletrodos. entretanto, existe um efeito adverso conseqüência de ocorrer o aprisionamento de material particulado dentro do material com granulometria maior. separação magnética os ensaios de separação magnética não apresentaram resultados satisfatórios uma vez que a fração magnética sempre ficou contaminada com material não-magnético dos eletrodos. a razão deste comportamento devese basicamente ao efeito de dois eventos independentes que aconteceram simultaneamente. primeiro o já descrito aprisionamento de material particulado nos copos de zinco das pilhas secas e nas carcaças de aço. o segundo efeito foi o arraste do material fino devido ao entrelaçamento dos tecidos presentes, nos quais os eletrólitos são embebidos na maioria das baterias recarregáveis, formando novelos que prendem fragmentos magnéticos e não magnéticos, prejudicando assim o processo de separação magnética. assim, a separação magnética do material moído não foi efetiva. umidade a umidade da amostra foi determinada através da secagem em estufa aquecida a 100ºc. a perda de massa observada foi de 3,85%. conclusões 1. cerca de 95% do lote de pilhas e baterias recebido é composto por pilhas secas e pilhas alcalinas. 2. aproximadamente 2% do lote de pilhas e baterias recebido é referente a baterias de nicd, que foi o terceiro tipo de sistema mais freqüente. este tipo de bateria deveria ser devolvido em assistências técnicas ou diretamente para o fabricante ou importador, conforme resolução do conama vigente na época da coleta. 3. os principais componentes da sucata são mn, fe e zn, totalizando cerca de 50%. os outros elementos apresentaram concentração próximas ou inferiores à 1% abertura (mm) % em massa retida + 9,500 10,28 -9,500 +4,750 17,79 -4,750 +3,360 7,49 -3,360 +2,360 6,46 -2,360 +1,000 9,80 -1,000 +0,600 10,76 -0,600 +0,212 15,48 -0,212 +0,150 2,55 -0,150 19,39 tabela 7resultados de classificação granulométrica da amostra de pilhas e baterias moídas revista brasileira de ciências ambientais número 14 dezembro/2009 39 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 em massa. 4. a separação do fe através de separação magnética não foi efetiva. agradecimentos os autores agradecem à fapesp pelo apoio para a realização deste trabalho. referências bibliográficas bernardes, a.m.; espinosa, d.c.r.; tenorio, j.a.s. collection and recycling of portable batteries: a worldwide overview compared to the brazilian situation. journal of power sources, v. 124. p.586 592. 2003. bernardes, a.m., espinosa, d.c.r., tenório, j.a.s. recycling of batteries: a review of current processes and technologies. journal of power sources, v.130. p.291 298. 2004. bertuol, d.a., bernardes, a.m., tenório, j.a.s. spent nimh batteries-the role of selective precipitation in the recovery of valuable metals. journal of power sources, v. 193, 914 923. 2009. espinosa, d.c.r., bernardes, a.m., tenório, j.a.s. brazilian policy on battery disposal and its practical effects on battery recycling. journal of power sources, v.137. p.134-139. 2004 (a) espinosa, d.c.r.; bernardes, a.m., tenório j.a.s. an overview on the current processes for the recycling of batteries. journal of power sources, v. 135. p. 311-319. 2004 (b) ferella, f., de michelis, i., veglio, f. process for the recycling of alkaline and zinc carbon spent batteries. journal of power sources, v.183, p. 805-811. 2008. rayovac. zinc chloride batteries (heavy duty & general purpose) "no mercury, no cadmium" formula. material safety data sheet, 2007. disponível na internet: http:// w w w. r a y o v a c . c o m / t e c h n i c a l / m s d s / 007132.pdf acesso em: julho de 2008 (a). rayovac. alkaline batteries "no mercury" formula. material safety data sheet, 2007. disponível na internet: http:// w w w. r a y o v a c . c o m / t e c h n i c a l / m s d s / 007120.pdf acesso em: julho de 2008 (b). rogulski, z., czerwinski, a. used batteries collection and recycling in poland. journal of power sources, v.159, p. 454-458. 2006. rydh, c. j.; svärd, b. impact on global metal flows arising from the use of portable rechargeable batteries. the science of the total environment, v.302, p.167-184. 2003. 21 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 21-37 flávia almeida lira graduada em engenharia ambiental e urbana pela universidade federal do abc (ufabc) – santo andré (sp), brasil. andréa de oliveira cardoso doutora em meteorologia pela universidade de são paulo (usp). professora do centro de engenharia, modelagem e ciências sociais aplicadas (cecs) da ufabc – santo andré (sp), brasil. endereço para correspondência: andrea cardoso – avenida dos estados, 5.001, cecs, bloco a, torre 1, sala 608 – santa terezinha – cep 09210-580 – santo andré (sp), brasil – e-mail: flalira@gmail.com recebido em: 10/07/2017 aceito em: 03/05/2018 resumo a análise de tendências de vazões pode auxiliar no planejamento hídrico e na compreensão do comportamento hidrológico. este estudo objetivou analisar  tendências de vazões em bacias hidrográficas brasileiras, utilizando o método  de mann-kendall. avaliaram-se tendências trimestrais e anuais de 16 postos fluviométricos  distribuídos  nas  principais  bacias.  os  resultados  apontam  tendências positivas nas vazões anuais de 75% dos postos da região sul do  brasil e na faixa sul do sudeste; e tendências negativas anuais de 50% dos  postos na faixa norte do sudeste e no nordeste e norte do país. resultados  semelhantes  foram  observados  nas  vazões  trimestrais.  observou-se  ainda  tendência  de  intensificação  dos  extremos,  principalmente  no  sul  e  no nordeste, o que pode intensificar ou gerar conflitos no uso da água ou  aumentar  a  ocorrência  de  cheias,  inundações  e  estiagens.  variabilidades  climáticas e ações antrópicas são fatores que podem ter contribuído para as  tendências observadas. palavras-chave: mann-kendall; sen; rios; variações.  abstract the  analysis  of  river  flow  trends  can  help  in  water  planning  and  in  understanding the hydrological behavior. this study aims to analyse flow trends in brazilian river basins, using the mann-kendall method. 16  fluviometric stations, spread over the main brazilian basins, were analysed.  the results show that positive annual trends were observed in the flow  of 75% of the fluviometric stations in the south of brazil and in the south  portion of the southeast; and negative annual trends in 50% of the stations  in the north portion of the southeast, northeast and north of the country.  similar  results  were  detected  at  the  quarterly  flow  rates.  it  was  also  observed a tendency to intensify the extremes, mainly in the south and northeast of brazil, which can generate or worsen conflicts in the use of  water or increase the occurrence of floods or droughts. climate variability  and human actions are factors that may have contributed to the changes  observed in the river flows. keywords: mann-kendall; sen; river; variability. doi: 10.5327/z2176-947820180273 estudo de tendência de vazões de rios das principais bacias hidrográficas brasileiras trend study of the streamflow in the main river basins in brazil https://orcid.org/0000-0003-4413-8522 https://orcid.org/0000-0001-9914-7501 mailto:flalira@gmail.com lira, f.a.; cardoso, a.o. 22 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 21-37 introdução devido às dimensões continentais do brasil e às suas  condições fisiográficas e climáticas, as chuvas e, consequentemente, a vazão dos rios são irregularmente distribuídas ao longo das regiões hidrográficas. essa condição torna complexo o planejamento hídrico, visto que  a população brasileira está distribuída desigualmente  pelo território e o país desempenha diversas atividades socioeconômicas que demandam água. um bom exemplo disso é que enquanto a região hidrográfica  da amazônia detém 73,7% dos recursos hídricos superficiais do país e concentra apenas 5,1% da população  brasileira, a região hidrográfica do paraná possui apenas 6,0% dos recursos hídricos superficiais, concentra  32% da população brasileira e é destaque nacional na  retirada e no consumo de água (ana, 2013). algumas regiões do brasil apresentam variações no regime de precipitação, em termos do comportamento  das estações chuvosa e seca, conforme mostrado no  estudo de rao et al. (2016), ao analisarem um período  mais  recente  de  precipitação  (1979–2011).  sobre  a amazônia, a estação seca apresenta maior variação  anual e há tendência de aumento na precipitação na  faixa norte. na faixa oeste do nordeste há aumento da precipitação.  no  sudeste  do  brasil  verifica-se  significativa diminuição das chuvas nas estações chuvosa e  seca, que também foi observada na vazão de rios de são paulo e minas gerais. a política nacional de recursos hídricos (lei nº 9.433,  de 8 de janeiro de 1997) institui que a gestão dos recursos hídricos deve sempre proporcionar o uso múltiplo das águas, no entanto a distribuição não uniforme de água nas regiões hidrográficas  brasileiras  e a  concentração da população em áreas urbanas geram  demanda excessiva por água que supera a disponibilidade. essa necessidade acarreta problemas de escassez, tornando necessária a busca por mananciais superficiais, cada vez mais distantes, como também a  exploração de mananciais subterrâneos, para suprir a  demanda básica. somado a essa condição já preocupante, marengo, tomasella e nobre (2010) apontam que não há um quadro claro sobre os possíveis impactos da mudança do  clima na distribuição espacial e temporal dos recursos  hídricos no continente sul-americano. no entanto, destacam que há evidências científicas que apontam para  o sério risco das mudanças climáticas nos recursos hídricos do brasil, que, acompanhadas de crescente população, urbanização, industrialização e mudanças no  uso da terra, podem gerar consequências significativas  nas atividades relativas ao uso da água. a vazão de cursos d’água é uma das principais variáveis para avaliar a disponibilidade hídrica e, atualmente, tem sido intensamente estudada, visto que pequenas flutuações geram significativos impactos sociais e econômicos (costa; alves, 2011). nas últimas décadas,  mudanças no clima e no uso e na ocupação do solo em  bacias hidrográficas têm provocado impactos significativos sobre o escoamento, gerando efeito no comportamento das enchentes, nas vazões mínimas e médias (tucci, 2002). o  relatório  do  painel  intergovernamental  sobre  mudanças  climáticas  (ipcc)  alerta  que  é  provável  (probabilidade de 60 a 100%) que a frequência e a intensidade  de  grandes  eventos  de  precipitação  tenham  aumentado na américa do norte e na europa. o estudo mostra ainda que a falta de dados de longo prazo dificulta a associação de mudanças climáticas causadas  pelo homem com a magnitude de enchentes, no entanto a detecção recente de tendências crescentes em  precipitações  extremas  e  vazões  em  algumas  bacias  hidrográficas implica maiores riscos de inundações em  escala regional (ipcc, 2014). segundo joseph, falcon e sharif (2013), a identificação  de tendências anuais e sazonais na vazão dos cursos d’água regionais contribui para o entendimento das mudanças climáticas e é essencial para o desenvolvimento de modelos hidrológicos, a previsão hidrológica e o planejamento dos recursos hídricos. no brasil, o estudo sobre variáveis hidrológicas tem importância estratégica na geração de energia, visto que dos  160,5  gw  de  capacidade  instalada  de  geração  de  energia elétrica, 98,7 gw provêm de energia hidráulica (aneel, 2017). a predominância da hidroeletricidade no brasil revela que a matriz energética depende do padrão de chuvas e da gestão de reservatórios de água, de forma que a existência de períodos secos pode comprometer a habilidade do setor em atender à demanda por eletricidade, tal como ocorreu em 2001 com o racionamento de energia (silva; marchi  neto; seifert, 2016). estudo de tendência de vazões de rios das principais bacias hidrográficas brasileiras 23 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 21-37 em  condições  de  disponibilidade  hídrica  favorável  é  estratégico  utilizar  a  fonte  hidráulica,  por  possuir  o menor custo de geração de energia, dentre as opções renováveis (silva; marchi neto; seifert, 2016).  no  entanto,  o  brasil  prevê  um  aumento  de  3,7%  no  consumo de energia por ano até 2026 (brasil, 2017),  que, associado à vulnerabilidade do setor a variáveis climáticas, pode indicar a necessidade de uma maior  diversificação da matriz de energia.  queiroz et al. (2016) realizaram um estudo analisando o possível impacto das mudanças climáticas no fornecimento de energia elétrica no brasil e concluíram que, nas novas usinas hidrelétricas planejadas, o efeito das mudanças climáticas fará com que a geração total de  energia seja cerca de 28% menor do que o planejado.  esse resultado indica impactos nos projetos de futuras hidrelétricas e, consequentemente seu retorno financeiro, além de alertar para possíveis impactos no abastecimento de energia em uma matriz em que grande parte da produção é proveniente de hidrelétricas. diversos estudos observacionais de tendência em vazão de cursos d’água têm sido realizados em todo o território brasileiro. groppo et al. (2001) analisaram a série histórica de vazão e precipitação na bacia do rio  piracicaba, dos anos de 1947 a 1996, e observaram que,  apesar de terem sido detectadas tendências positivas  na maioria dos postos de precipitação analisados, foram verificadas diminuições significativas na vazão dos  principais rios formadores do rio piracicaba (atibaia e  jaguari). os autores atribuem a tendência negativa na  vazão à retirada de água da bacia para o abastecimento  da grande são paulo. marengo e alves (2005) realizaram um estudo apurado em séries de vazões e precipitação na bacia do rio  paraíba do sul, dos anos de 1930 a 2000, e observaram tendências decrescentes de vazão em quase todos os postos fluviométricos estudados, com exceção de um  que não apresentou tendência significativa. as tendências observadas não parecem estar associadas com as variações  de  chuva  na  bacia.  os  autores  concluíram  que  as  tendências  negativas  podem  indicar  impacto  humano na forma de gerenciamento dos recursos hídricos, geração de energia, esgotos lançados, irrigação  e crescimento populacional. costa e alves (2011) desenvolveram um estudo abrangendo os postos do operador nacional do sistema elétrico (ons) para analisar tendências anuais em séries  históricas de vazões, dos anos de 1931 a 2008. os resultados indicaram tendências positivas nos postos das  regiões sul, sudeste e centro-oeste, e negativa na região nordeste. os autores concluem que algumas das  causas nas tendências observadas podem ser devidas aos índices climáticos el niño oscilação sul (enos) e  oscilação decadal do pacífico (odp), bem como alterações no uso e na ocupação do solo. santana, silva e santos (2011) analisaram a tendência em séries de vazões na bacia do alto do rio grande, de  1931 a 2002, e observaram que 12,7% dos postos apresentaram tendência positiva nas vazões médias anuais  e tendência negativa na bacia do rio das mortes, entre  os municípios de barbacena e antônio carlos. os autores acreditam que parte das tendências pode estar associada a mudanças no regime de chuvas, porém mais  estudos detalhados são necessários para determinar em qual proporção. na região nordeste, penereiro e orlando (2013) estudaram tendências em séries temporais anuais de dados climáticos e hidrológicos, dos anos de 1971 a  2012, na bacia do rio parnaíba e concluíram que apenas 3 dos 18 postos analisados apresentaram tendências negativas de vazão, o que indica que não há  evidências de alterações no regime de vazão da bacia,  salvo em casos pontuais. uliana et al. (2015) estudaram a significância de tendências em séries temporais de vazões e precipitação  mensal e anual, dos anos de 1939 a 2005, de duas estações localizadas no município de alegre, no estado  do espírito santo, no qual observou-se tendência positiva no mês de outubro a partir de 1963. os autores  acreditam que o aumento na vazão no mês de outubro pode ser consequência da mudança do regime de  chuvas de agosto e setembro, porém alertam para a necessidade de mais estudos que levem em consideração a influência de fatores climáticos e antrópicos na  vazão da região. o  teste  de  mann-kendall  (mann,  1945;  kendall,  1975) é um dos mais usados na avaliação de tendências em séries históricas naturais que se distanciam da distribuição normal e podem estar contaminadas com  valores discrepantes, como é o caso de variáveis hidrológicas (hamed, 2008). o propósito do teste é avaliar  estatisticamente  se  há  uma  tendência  monotônica,  lira, f.a.; cardoso, a.o. 24 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 21-37 ascendente ou descendente, dos dados de vazão em relação ao tempo. uma tendência ascendente (descendente) indica que a vazão dos rios estudados aumenta  (diminui)  consistentemente  em  relação  ao  tempo   (gilbert, 1987). muitos  estudos  utilizaram  o  teste  de  mann-kendall  para  a  detecção  de  tendências  em  séries  hidrológicas, conforme os já citados de groppo et al. (2005), marengo e alves (2005), penereiro e orlando (2013).  além disso, marengo (1995) estudou tendências em variáveis  hidrológicas,  a  partir  de  dados  de  diversos  rios no peru, no brasil, na argentina e na venezuela,  utilizando o teste de mann-kendall. também utilizaram o método: burn e hag elnur (2002), para detectar  tendências em variáveis hidrológicas em uma rede de 248 rios no canadá; birsan  et al. (2005), ao estudar a vazão em 48 bacias hidrográficas na suíça; hamed  (2008), ao estudar dados anuais de vazão de 57 estações espalhadas pelo planeta; lettenmaier, wood e  wallis (1994), na porção continental dos estados unidos; kahya e kalayci (2004), na turquia; xu, takeuchi e  ishidaira (2003), no japão; wang e vrijling (2005), em  rios no oeste da europa; wang, ding e jhun (2006), em seul, na coreia do sul; dixon, lawler e shamseldin  (2006), no oeste da grã-bretanha; zhang et al. (2006), zheng et al. (2007) e mu et al. (2007), nas bacias dos rios yellow e yangtzé, bem como no platô de loess, na  china; entre outros. além de identificar a tendência de uma série temporal, é desejável estimar a sua magnitude. uma forma de expressar essa magnitude é por meio da inclinação  da  reta  de  tendência  (hirsch;  slack;  smith,  1982).   outra  forma  de  determinar  a  declividade  é  utilizando o método não paramétrico desenvolvido por sen (1968). muitos estudos utilizam o teste de mann-kendall associado ao método de estimativa de sen para a detecção  de tendências e estimativa da inclinação, conforme os  já citados  realizados  por  lettenmaier, wood  e wallis  (1994), kahya e kalayci (2004), costa e alves (2011);  e também zhai et al. (2005), na detecção de tendências nas séries de precipitação de 740 estações chinesas; novotny e stefan (2007), na análise de variáveis hidrológicas nos cinco principais rios de minnesota nos estados unidos; gemmer et al. (2008), na detecção de  tendências nas séries de precipitação na bacia do rio  yangtzé, na china; e gocic e trajkovic (2013), na análise  de sete variáveis meteorológicas na sérvia. dados os indicativos das tendências de vazão sobre as  bacias brasileiras, é importante conduzir estudos aprofundados com séries atualizadas, que avaliem o comportamento anual e sazonal, bem como as variações de  extremos, o que pode contribuir para a compreensão das tendências observadas e para a relação com fatores  climáticos.  nesse  contexto,  o  objetivo  desta  pesquisa foi realizar uma análise de tendência nas séries de vazões de rios, em escala anual e sazonal, avaliando também a variação de extremos ao longo do tempo,  visando a compreender as características de vazão em  locais estratégicos, para geração de energia hidráulica,  das principais bacias hidrográficas nacionais. metodologia o  presente  estudo  foi  realizado  com  base  em  séries  históricas mensais de vazão obtidas no portal do ons.  foram selecionados 84 anos de dados (1931 a 2014) de  16 postos fluviométricos, distribuídos em bacias hidrográficas brasileiras estratégicas para o aproveitamento  energético. no quadro 1, observam-se os postos fluviométricos selecionados, bem como as regiões e bacias hidrográficas em que se encontram. para o desenvolvimento desta pesquisa, calcularam-se as médias trimestrais e anuais, sendo considerado que dezembro, janeiro e fevereiro (djf) correspondem ao verão; março, abril e maio (mam), ao outono; junho,  julho e agosto (jja), ao inverno; e setembro, outubro e novembro (son), à primavera. foram utilizados três métodos para avaliar as características de vazão dos rios selecionados: • detecção de tendências através do método estatístico de mann-kendall; • estimativa da magnitude da tendência pelo método  de sen; • estudo da variação de limiares de vazão extrema. estudo de tendência de vazões de rios das principais bacias hidrográficas brasileiras 25 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 21-37 detecção de tendências de mann-kendall mann  (1945)  apresentou  um  teste  não  paramétrico  que testa a aleatoriedade dos dados ao longo do tempo e que constitui uma aplicação particular do teste de  kendall para correlação (kendall, 1975). o propósito  do teste de detecção de tendência de mann-kendall  é avaliar se há tendência monotônica ascendente ou descendente. para isso, testa-se a hipótese nula (h 0 ) de que os dados vêm de uma população na qual as variáveis aleatórias são independentes e identicamente  distribuídas. a hipótese alternativa (h a ) é que os dados seguem uma tendência monotônica no tempo. considerando uma série histórica x=x 1 ,x 2 ,x 3 ...x n , o teste estatístico é dado pela equação 1: s= sgn(x j -x k ) n-1 n k=1 j=k+1 ∑∑ (1) em que: sgn(x j -x k )= 1 se x j -x k >0 0 se x j -x k =0 -1 se x j -x k <0 ⎧ ⎨ ⎩ sendo que x j e x k  são observações obtidas nos tempos  j e k. kendall (1975) mostrou que s tende à normalidade e definiu a média (e[s]) e a variância de s (var[s]), para a situação na qual pode haver empates  (observações iguais), como na equação 2: e[s]=0 g p-1 ∑var[s]= n(n-1)(2n+5)tp(tp-1)(2tp+5)118— (2) g: número de grupos empatados (com valores iguais); t p : número de observações no p-ésimo grupo. portanto, a estatística  s é a contagem do número de vezes que x j ultrapassou x k , para j>k, mais que x k ultrapassou x j . uma estatística relacionada a s é o π (kendall’s tau), que pode ser definido na equação 3: τ= d s— (3) quadro 1 – bacias e postos fluviométricos estudados, pertencentes à região hidrográfica destacada. região hidrográfica bacia posto fluviométrico atlântico sul rio jacuí ernestina uruguai rio uruguai barra grande paraná rio iguaçu g. b. munhoz rio paraná porto primavera rio paranapanema jurumirim rio tietê barra bonita rio grande camargos rio doce salto grande rio paranaíba emborcação atlântico sudeste rio paraíba do sul paraibuna são francisco rio são francisco três marias xingó sobradinho tocantins/araguaia rio tocantins serra da mesa tucuruí parnaíba rio parnaíba boa esperança lira, f.a.; cardoso, a.o. 26 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 21-37 em que: j=1 ∑n(n-1)n(n-1)ptj(tj-1)d= ⎡ ⎢ ⎣ ⎡ ⎣ ⎤ ⎦ ⎤ ⎥ ⎦ ⎛ ⎜ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ 1 1 11 2 2 22 — — — 1 2 — — assim como s, se τ for positivo (negativo), indica que  há tendência ascendente (descendente). a probabilidade (p-valor) de x se encontrar entre dois pontos z i e z r  em uma distribuição normal pode ser calculada pela equação 4: zr zl p(z l <x<z r )= edx 2π 2σ2√• ⌠ ⌡ 1 (x-μ)2 σ——— ———— (4) em que: μ = média; σ = desvio padrão; zl = valor da variável normal padrão à esquerda; z r = valor da variável normal padrão à direita. ao calcular o valor p, estamos testando a probabilidade de a hipótese nula (h 0 ) ser verdadeira. o nível de significância escolhido neste trabalho foi de α = 0,05, isto é, para que a hipótese nula (h 0 ) seja rejeitada, o valor p deve ser menor ou igual a α. isso significa que, para  um valor p menor ou igual a 0,05, pode-se afirmar com  95% de confiança que há tendência. método de estimativa da inclinação de sen em 1968, sen desenvolveu um método não paramétrico para estimar a inclinação da reta de tendência, baseado  na correlação de kendall. o método de sen é uma extensão do método de theil (1950 apud gilbert, 1987), não  é muito afetado por erros grosseiros ou por observações  atípicas (outliers) e pode ser calculado com dados faltantes. sendo um modelo linear f(t) descrito pela equação 5: f(t)=qt+b (5) em que: q = inclinação;  b = constante. calculam-se as inclinações para cada par de dados (qi) (sen, 1968) (equação 6): q i = j-k xj-xk———— (6) em que: i = par de dados, i = 1,2,...n; x j e x k  = medições obtidas nos tempos j e k, sendo j > k. se há n dados x j na série temporal, então o número de estimativas de inclinação (n) será (equação 7):  n= (3.12) 2 n(n-1) ———— (7) a inclinação (q), segundo o método de sen, pode ser estimada como a mediana dos n valores de q i . os valores de  q i  são ordenados em ordem crescente e a inclinação de  sen é dada pela equação 8 (drápela; drápelová, 2011): ⎛ ⎝ ⎞ ⎠ q= + ⎧ ⎨ ⎩ 1 2 — qn+1 2—— qn+2 2—— qn 2— se n for ímpar se n for par (8) variação dos limiares de vazão extrema foram também investigadas variações nos limiares de vazões  relacionadas a vazões muito baixas e muito altas da série. sendo x uma variável aleatória de vazão, com uma função de distribuição f(x) definida pela equação 9: f(x)=p[x>x] (9) adaptando as definições de pinkayan (1966) para vazões, uma vazão é considerada: • muito baixa se x ≤ 0,15; • baixa se 0,15 < x ≤ 0,35 estudo de tendência de vazões de rios das principais bacias hidrográficas brasileiras 27 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 21-37 • normal se 0,35 < x ≤ 0,65; • alta se 0,65 < x ≤ 0,85; • muito alta se 0,85 < x. neste trabalho, analisaram-se os limiares de vazões extremas muito baixas e muito altas. para a realização  desta análise, o conjunto foi dividido em três períodos: 1931–1954,  1955–1984  e  1985–2014,  para  efeito  de  comparação entre os períodos observados. resultados e discussões utilizando-se os métodos de mann-kendall e sen, foram obtidos os resultados da análise de tendência para  as estações estudadas (tabela 1). as tendências significativas positivas foram destacadas na tabela 1, com a  cor azul escura, enquanto as tendências negativas foram destacadas com a cor azul-claro. a magnitude das tendências (q), obtidas pelo método de sen, também  pode ser observada na tabela 1 e representa o acréscimo ou o decréscimo do valor de vazão durante todo o período estudado em m3/s. na  tabela  2  observam-se  os  resultados  obtidos  na  análise  de  variação  dos  limiares  de  vazões  extremas  nos três períodos analisados (1931–1954, 1955–1984  e 1985–2014). o sinal positivo (+) representa aumento das vazões ao longo dos três períodos estudados, enquanto  o  sinal  negativo  (-)  configura  diminuição  e  o zero (0) simboliza nenhum aumento ou diminuição  sistemática. os sinais destacados com a cor azul-escuro (claro) foram aqueles que concordaram com as tendências ascendentes (descendentes) de mann-kendall observadas nas vazões médias. os  postos  de  medição  barra  grande  (rio  uruguai),  ernestina (rio jacuí) e g. b. munhoz (rio iguaçu), localizados  na  região  sul  do  país,  apresentaram  tendências  positivas  nas  médias  anuais  e  no  inverno.   observou-se também aumento das vazões muito altas  para os três postos no verão e na primavera, sendo que barra grande e ernestina também apresentaram  aumento das vazões muito baixas. já no outono apenas g. b. munhoz apresentou aumento das vazões muito altas e muito baixas. costa e alves (2011) encontraram o resultado semelhante em seu trabalho de análise de tendências nas estações  da  ons,  para  as  vazões  anuais  médias  da  região sul do país. guetter e prates (2002), que estudaram a presença de degraus climáticos nas séries de  vazões médias de algumas bacias brasileiras, observaram que em algumas bacias do sul do país houve crescimento significativo entre as vazões dos períodos  de 1941–1971 e de 1972–2000. para a estação g. b.  munhoz, guetter e prates (2002) encontraram taxa de  variação de +23%, em escala anual, comparando as vazões dos dois períodos. na  região  sudeste  do  brasil,  encontram-se  as  estações  jurumirim  (rio  paranapanema),  barra  bonita  (rio tietê), paraibuna (rio paraíba do sul), camargos  (rio  grande),  salto  grande  (rio  doce)  e  três  marias  (rio são francisco). entre o sudeste e o centro-oeste,  encontram-se porto primavera (rio paraná) e emborcação (rio paranaíba). ao sul da região sudeste, porto  primavera e jurumirim apresentaram tendências positivas nas vazões médias anuais e em todas as estações  do ano (tabela 1). além disso, ambas apresentaram aumento das vazões muito baixas no verão, no inverno e na primavera, e aumento das vazões muito altas no inverno, conforme se pode observar na tabela 2. na figura 1 encontram-se as análises de mann-kendall e sen para porto primavera, que destaca as tendências positivas observadas em todas as estações. costa e alves (2011) observaram tendências de mesmo sinal no sudeste e centro-oeste do país para as vazões  anuais. guetter e prates (2002) observaram aumento  das vazões do período de 1941–1971, quando comparado a 1972–2000 para os rios paranapanema e paraná nas médias anuais e trimestrais, nos dois postos que estudaram para cada um dos rios. groppo et al. (2005) também encontraram tendências positivas nas vazões  médias do rio paranapanema. os aumentos nas vazões médias do sul e parte sul do  sudeste podem ter como principal causa dois fatores: o desmatamento e as variabilidades  climáticas. tucci e  clarke (1997) estudaram o impacto do uso do solo nas  vazões médias de diversas bacias e constataram que a literatura apresenta vários artigos de bacias experimentais demonstrando que o desmatamento para culturas anuais, processo comum no brasil, produz aumento do lira, f.a.; cardoso, a.o. 28 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 21-37 tabela 1 – resultados obtidos das análises de mann-kendall e sen para as 16 estações fluviométricas. região hidrográfica bacia posto fluviométrico anual djf mam jja son tau (τ) valor p q (m³/s) tau (τ) valor p q (m³/s) tau (τ) valor p q (m³/s) tau (τ) valor p q (m³/s) tau (τ) valor p q (m³/s) atlântico sul rio jacuí ernestina 0,279 0,000 19,4 0,205 0,006 11,4 0,097 0,198 0,196 0,009 19,3 0,251 0,001 27,1 uruguai rio uruguai barra grande 0,238 0,001 121,6 0,211 0,005 99,6 0,109 0,144 0,161 0,031 131,4 0,156 0,036 115,5 paraná rio iguaçu g.b. munhoz 0,208 0,005 240,1 0,137 0,065 0,096 0,200 0,179 0,016 374,3 0,139 0,061 rio paraná porto primavera 0,298 0,000 2069,1 0,193 0,009 2542,1 0,185 0,013 1950,4 0,333 0,000 1623,4 0,269 0,000 1182,8 rio  paranapanema jurumirim 0,301 0,000 101,1 0,210 0,005 128,5 0,197 0,008 73,5 0,299 0,000 80,8 0,240 0,001 67,3 rio tietê barra bonita 0,187 0,012 114,3 0,131 0,079 0,059 0,428 0,226 0,002 81,9 0,203 0,006 89,6 rio grande camargos -0,105 0,159 -0,060 0,422 -0,114 0,126 -0,156 0,038 -10,5 -0,178 0,018 -19,9 rio doce salto grande -0,190 0,011 -40,8 -0,125 0,094 -0,185 0,013 -49,7 -0,295 0,000 -36,9 -0,154 0,038 -27,7 rio paranaíba emborcação -0,064 0,389 -0,020 0,793 -0,114 0,124 -0,121 0,103 -0,108 0,147 atlântico  sudeste rio paraíba  do sul paraibuna 0,004 0,960 0,004 0,957 -0,073 0,328 0,014 0,853 0,026 0,728 são francisco rio são  francisco três marias -0,051 0,492 -0,021 0,781 -0,033 0,660 -0,064 0,391 -0,153 0,039 xingó -0,211 0,004 -711,3 -0,128 0,085 -0,175 0,019 -1287,0 -0,281 0,000 -495,1 -0,157 0,035 -292,7 sobradinho -0,281 0,003 -726,0 -0,147 0,049 -921,4 -0,170 0,022 -1187,5 -0,306 0,000 -498,0 -0,200 0,007 -374,9 tocantins/ araguaia rio tocantins serra da mesa -0,130 0,081 -0,086 0,250 -0,125 0,093 0,024 0,746 -0,199 0,008 -132,5 tucuruí 0,021 0,778 -0,053 0,475 0,101 0,176 -0,209 0,005 -1099,9 -0,132 0,076 -582,5 parnaíba rio parnaíba boa esperança -0,162 0,029 -58,9 -0,269 0,000 -172,4 -0,106 0,155 0,188 0,012 33,5 -0,193 0,010 -53,4 escoamento médio. destacam, ainda, que essa alteração  pode ser importante dependendo da cobertura anterior, das condições climáticas e do solo. tucci e clarke (1997)  salientam que os resultados do desmatamento ainda são inconclusivos para grandes e médias bacias hidrográficas,  porém, nas pequenas bacias, o aumento do escoamento é resultado da redução da evapotranspiração. à medida  que escoa para jusante, o fluxo adicional é retido, criando  oportunidade para evaporação, e o efeito do aumento do  escoamento é reduzido. no entanto, se o sistema de drenagem comporta o aumento do escoamento, a tendência é o escoamento também aumentar nas bacias maiores. a região hidrográfica do uruguai encontra-se intensamente desmatada, com apenas alguns fragmentos de vegetação original. a bacia do rio uruguai apresentou  significativas mudanças no uso do solo depois dos anos  1950 e mais recentemente depois dos anos 1970, com o aumento das culturas de soja. o mesmo ocorreu no  norte do estado do paraná, onde houve forte incremento de culturas anuais como a soja, milho e trigo (ana, 2015; tucci, 2002). portanto, é possível que parte do aumento nas vazões médias seja decorrente do intenso desmatamento nas regiões. no entanto, tucci (2002) destacou que a anomalia da diferença de pressão entre tahiti e darwin no oceano  pacífico, com valores negativos ou com tendência decrescente, desde parte da década de 1970 até 2001, coincidiu com valores acima da média nas vazões observadas nos rios paraguai, uruguai e  paraná. valores  negativos na anomalia de pressão do pacífico indicam  tendência de temperaturas do mar mais altas, de forma que há maior evaporação do mar e maior umidade  na atmosfera, potencializando elevada quantidade de  precipitação. costa e alves (2011) citam também que,  após a metade da década de 1970, os períodos de el niño passaram a ser mais intensos que os períodos de  la niña e explicam que houve mudança de fase na odp,  que passou a ser positiva. estudo de tendência de vazões de rios das principais bacias hidrográficas brasileiras 29 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 21-37 tabela 2 – sinal de variação dos limiares de vazões extremas nos três períodos analisados (1931–1954, 1955–1984 e 1985–2014). região hidrográfica bacia posto fluviométrico djf mam jja son 15% 85% 15% 85% 15% 85% 15% 85% atlântico sul rio jacuí ernestina + + 0 0 0 + + + uruguai rio uruguai barra grande + + 0 0 + 0 + + paraná rio iguaçu g.b. munhoz 0 + + + + + 0 + rio paraná porto primavera + 0 + 0 + + + 0 rio paranapanema jurumirim + 0 0 + + + + 0 rio tietê barra bonita 0 0 0 0 + + + 0 rio grande camargos 0 0 0 0 0 0 rio doce salto grande 0 0 0 rio paranaíba emborcação 0 0 0 0 0 0 atlântico sudeste rio paraíba do sul paraibuna 0 0 0 0 0 0 0 0 são francisco rio são francisco três marias 0 0 0 0 0 xingó 0 0 0 0 0 0 sobradinho 0 0 0 0 0 0 tocantins/ araguaia rio tocantins serra da mesa 0 0 0 tucuruí 0 0 0 0 parnaíba rio parnaíba boa esperança 0 0 0 0 0 0 0 os postos emborcação e paraibuna não apresentaram  quaisquer tendências no período estudado, enquanto barra bonita apresentou tendências positivas nas médias anuais, no inverno e no outono. tucci (2002) que estudou o aumento de vazão entre os períodos anteriores e posteriores a 1970, no rio tietê, observou aumento menor de vazão, quando comparado a outras sub-bacias do rio paraná. o autor destaca que esse resultado era esperado,  já  que o desmatamento no estado de são paulo ocorreu muito antes da década de 1970 e, portanto, é de se esperar que as vazões analisadas reflitam apenas a variabilidade climática. marengo e alves (2005) observaram, em seu estudo de  vazão  na  bacia  do  rio  paraíba  do  sul,  que  boa  parte dos postos estudados apresenta tendência descendente significativa. no entanto, no próprio estudo de marengo e alves (2005), um dos postos fluviométricos não apresentou tendência significativa, conforme o que foi observado no posto de paraibuna,  no  presente  estudo.  isso  significa  que,  apesar de a bacia como um todo apresentar tendências negativas, alguns postos fluviométricos podem não apresentar tendência. além disso, o estudo de marengo e alves (2005) considerou um registro de dados até o ano de 2000, o que pode gerar resultados diferentes dos observados neste estudo, que considera dados até 2014. ao norte da região sudeste, salto grande, camargos e  três marias apresentaram tendências negativas similares  apenas na primavera. essa diminuição de vazão não é  observada nos limares de vazões muito altas e muito baixas na primavera, visto que apenas salto grande apresenta  diminuição  nos  limiares  de  vazões  muito  baixas  e  apenas  camargos  apresenta  diminuição  nas  vazões muito altas, ou seja, redução dos valores de vazão  que podem amenizar as cheias. salto grande também apresenta tendências negativas nas vazões médias no  outono e no inverno, sendo que no inverno também apresenta  diminuição  das  vazões  extremas,  período  sazonal em que a vazão já é mais baixa. na bacia dos rios tocantins, serra da mesa e tucuruí apresentaram  tendências  negativas  similares  apenas  na  primavera.  ambos os postos também apresentam diminuição dos  limiares de vazões muito altas, na mesma estação do  ano. tucuruí apresentou ainda vazões médias e extremas decrescentes no inverno. lira, f.a.; cardoso, a.o. 30 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 21-37 q(m3/s) = 30,62794 × ano + 9354,034 q(m3/s) = 23,49821 × ano + 7909,349 q(m3/s) = 19,55903 × ano + 3778,792 q(m3/s) = 24,92857 × ano + 6162,286 q(m3/s) = 14,25007 × ano + 3731,372 5. 00 0 1 0. 00 0 1 5. 00 0 2 0. 00 0 djf va zã o m éd ia (m 3 / s) anos 4. 00 0 8 .0 00 1 2. 00 0 1 6. 00 0 mam va zã o m éd ia (m 3 / s) anos 4. 00 0 6. 00 0 8 .0 00 1 0. 00 0 4. 00 0 6 .0 00 8 .0 00 1 0. 00 0 jja va zã o m éd ia (m 3 / s) anos son va zã o m éd ia (m 3 / s) anos 4. 00 0 8 .0 00 1 2. 00 0 anual va zã o m éd ia (m 3 / s) 1940 1960 1980 2000 1940 1960 1980 20001940 1960 1980 2000 1940 1960 1980 20001940 1960 1980 2000 anos djf: verão; mam: outono; jja: inverno; son: primavera.  figura 1 – análise de tendências trimestrais e anual, segundo mann-kendall-sen, para o posto fluviométrico de porto primavera (rio paraná). estudo de tendência de vazões de rios das principais bacias hidrográficas brasileiras 31 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 21-37 estudos de lopes et al. (2016) indicaram tendência negativa no padrão principal de eventos secos de vazão  sobre a bacia amazônica, sendo esse o primeiro modo de seca sazonal fortemente relacionado com o enos,  apresentando correlações opostas entre as faixas norte  e sul da amazônia, e, em anos de el niño, a faixa sul,  que se estende até proximidades da estação de tucuruí, apresenta-se mais seca, opostamente à faixa norte da bacia. esse sinal de tendência negativa corrobora as  tendências negativas encontradas no presente estudo. no nordeste, xingó e sobradinho, no rio são francisco,  e  boa  esperança,  no  rio  parnaíba,  apresentaram  tendências negativas similares nas vazões anuais e na primavera. em xingó e sobradinho há ainda diminuição das  vazões médias e das vazões muito baixas do outono e inverno. a mesma tendência decrescente nas vazões médias da primavera, observada em xingó e sobradinho,  foi verificada em três marias, que se encontra mais ao  sul, no alto são francisco. as tendências descendentes no posto sobradinho podem ser observadas na figura 2. costa e alves (2011) também observaram pequena tendência de queda nas vazões médias anuais do norte e do nordeste do país. marengo (2001) observou queda sistemática desde 1979 nas vazões do rio são francisco,  para o posto sobradinho. segundo o autor, esse resultado não está associado a reduções de chuva na bacia  coletora, mas sim ao uso de água na agricultura ou ao aproveitamento energético, entre outros. em termos de  variabilidade natural do clima, a ocorrência de episódios intensos de el niño pode contribuir para a redução de  chuvas na região em períodos cruciais para o aumento do escoamento superficial e recarga dos aquíferos. marengo e tomasella (1998) estudaram as vazões médias do rio são francisco nos três meses do ano com  maior vazão e constataram que o posto de juazeiro apresentou tendência decrescente significativa, no entanto os autores destacam que a usina hidrelétrica de sobradinho  iniciou  suas  operações  em  1979,  que  foi  aproximadamente o período em que as vazões em juazeiro apresentaram uma redução gradual, quando comparada às vazões de sobradinho. silva e molion (2003) destacaram, em seu trabalho sobre a bacia do rio são  francisco, que, embora o lago de sobradinho cumpra  bem o seu papel de regularizador de vazão do rio, sua localização em uma região semiárida sob a influência  dos ventos alísios de se resulta em perda de água por evaporação, o que pode afetar as vazões a jusante do  reservatório.  os  autores  observaram  na  estação  fluviométrica de pão de açúcar, a jusante de sobradinho,  redução de 15% nas vazões médias observadas, quando comparadas às vazões dos períodos de 1926–1973 e de 1980–1995. marengo et al. (2011) citam que em alguns pontos do nordeste as temperaturas médias do ar aumentaram em 0,5−0,6°c em 30 anos, e afirmam  ainda que um provável aumento na evaporação como  consequência do aumento da temperatura poderia é também uma das causas da queda das vazões nos rios. penereiro e orlando (2013), que analisaram as séries temporais de dados climáticos e hidrológicos na bacia do rio  parnaíba, observaram que apenas 3 das 18 estações estudadas apresentaram tendências negativas significativas  nas séries de vazões anuais. segundo os autores, isso indica que não há evidências de alterações nos índices de vazões,  salvo em casos pontuais. no geral, marengo (2008) afirmou  que não foram observadas tendências sistemáticas em longo prazo na amazônia, no pantanal e no nordeste, sendo mais relevantes variações interanuais e interdecadais associadas à variabilidade natural do clima, na mesma escala temporal de variabilidade de fenômenos interdecadais dos oceanos pacífico e atlântico tropical. pode-se observar ainda que, apesar de alguns postos fluviométricos não apresentarem tendência nas vazões médias de algumas estações do ano, observa-se aumento ou  diminuição dos limiares de vazões extremas, o que indica  que os extremos estão se intensificando. esse resultado  é preocupante, pois pode resultar em intensificação das  consequências associadas a esses eventos. as diminuições  de vazões muito baixas podem gerar ou agravar conflitos  de uso da água, em especial no nordeste, que apresenta baixa disponibilidade hídrica, em períodos de estiagens.  por outro lado, o aumento das vazões muito altas pode gerar cheias e inundações, o que tem sido recorrente no  sul do brasil, principalmente em anos de el niño. outra  consequência  associada  à  tendência  de  diminuição de vazão no norte e no nordeste é a apontada  por queiroz et al. (2016) em seu estudo sobre os impactos das mudanças climáticas na geração de energia  hidrelétrica. os autores apontam que maior diminuição das chuvas na região norte tem impacto direto na  energia assegurada do sistema interligado de energia brasileiro, visto que novos investimentos hidrelétricos  planejados pela empresa de pesquisa energética (epe)  preveem novas usinas nessa região (aumento na contribuição nacional de 10 para 23% até 2030). lira, f.a.; cardoso, a.o. 32 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 21-37 q(m3/s) = 11,10084 × ano + 4570,5 q(m3/s) = 14,30691 × ano + 3787,742 q(m3/s) = 6 × ano + 1506 q(m3/s) = -8,746795 × ano + 2872,131 q(m3/s) = -4,516402 × ano + 1431,455 2. 00 0 4. 00 0 6 .0 00 2. 00 0 4 .0 00 6 .0 00 8 .0 00 1. 00 0 1. 50 0 2 .0 00 2. 50 0 1. 00 0 1 .5 00 2 .0 00 2 .5 00 djf va zã o m éd ia (m 3 / s) anos mam va zã o m éd ia (m 3 / s) anos jja va zã o m éd ia (m 3 / s) anos son va zã o m éd ia (m 3 / s) anos 2. 00 0 3 .0 00 4 .0 00 5. 00 0 anual va zã o m éd ia (m 3 / s) 1940 1960 1980 2000 1940 1960 1980 20001940 1960 1980 2000 1940 1960 1980 20001940 1960 1980 2000 anos djf: verão; mam: outono; jja: inverno; son: primavera. figura 2 – análise de tendências trimestrais e anual, segundo mann-kendall-sen, para o posto fluviométrico de sobradinho (rio são francisco). estudo de tendência de vazões de rios das principais bacias hidrográficas brasileiras 33 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 21-37 conclusão por meio da análise de tendência pelo método de mann-kendall  foi  possível  obter  informações  importantes, que podem contribuir para o estudo do comportamento das vazões em longo prazo, nas principais bacias hidrográficas brasileiras. este estudo acrescentou a estudos anteriores o período mais atualizado de dados disponíveis da ons (1931–2014) e pôde confirmar alguns dos resultados já observados para os anos anteriores. além disso, este trabalho apresentou uma análise de tendência para cada estação do ano, captando tendências que não são observadas nas vazões anuais, mas são verificadas em determinadas épocas  do ano. a investigação para as categorias extremas de  vazão  reforçou  os  resultados  médios,  evidenciando  também tendências nas faixas de vazões extremas. foram  observadas  tendências  positivas  significativas  nas vazões anuais e nas estações do ano na região sul,  com exceção do outono. para o sul da região sudeste,  também foram observadas tendências positivas significativas,  com  destaque  para  os  postos  de  porto  primavera e jurumirim, que apresentaram tendência de aumento das vazões anuais e em todas as estações do  ano. esses resultados vão ao encontro do que já foi observado em outros estudos e podem ser decorrentes de variabilidades climáticas, tais como anomalias negativas da diferença de pressão entre tahiti e darwin no  pacífico e períodos mais frequentes de el niño a partir  da década de 1970, e de ações antrópicas de desmatamento e alteração do uso e cobertura do solo. portanto, o presente estudo indica a persistência no aumento de vazões no sul do brasil e sul da região sudeste até  anos recentes. os aumentos dos valores da vazão no sul e em parte do  sudeste também são observados nas vazões extremas, nas quais há aumento nos limiares de vazões muito altas e muito baixas no verão, no inverno e na primavera. esses resultados indicam que os aumentos observados nas vazões dessas regiões não se restringem apenas às vazões médias, o que pode gerar consequências importantes nas regiões, tais como cheias e inundações. a  região  norte,  representada  pelos  postos  de  serra  da mesa e tucuruí no rio tocantins, apresentou tendências negativas apenas na primavera. enquanto na  região nordeste foram observadas tendências descendentes em, pelo menos, dois dos três postos estudados em todas as estações do ano e nas médias anuais, sendo que apenas as médias anuais e a primavera apresentaram tendências iguais nos três postos. essas tendências negativas, em especial a jusante do posto de  sobradinho, no rio são francisco, também foram observadas por outros autores e foram atribuídas ao uso de água pela agricultura ou ao aproveitamento energético e à intensificação dos fenômenos de evaporação  pela construção de barragens, bem como ao aumento  das temperaturas nos últimos 30 anos na região. foi observada também diminuição nos limiares de vazões muito baixas no nordeste no outono e no inverno, o que pode intensificar ainda mais conflitos já existentes pelo uso da água em curto e longo prazo, pois esses são os períodos de maiores vazões na região nordeste. as tendências negativas observadas reforçam a necessidade  de  maior  diversificação  da  matriz  energética  brasileira, dada a influência sobre as vazões exercidas  pelas flutuações nos padrões de chuva, via fenômenos  de variabilidade climática, além dos impactos resultantes das projeções de mudanças climáticas, que tornam  esse setor mais suscetível às alterações do clima. em linhas gerais, o presente estudo identificou tendências positivas na vazão da região sul do brasil e na faixa  sul do sudeste, tendências negativas na faixa norte do  sudeste e no nordeste e no norte do país, com tendência de intensificação dos extremos, principalmente no  sul e no nordeste brasileiros. agradecimentos os autores agradecem à universidade federal do abc  (ufabc), pelo apoio técnico, e ao conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico (cnpq), pelo  apoio ao projeto universal (nº 471700/2013-4). lira, f.a.; cardoso, a.o. 34 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 21-37 referências agência nacional de águas (ana). conjuntura dos recursos hídricos no brasil: 2013. brasília, 2013. 432 p. disponível  em:  <http://www3.snirh.gov.br/portal/snirh/centrais-de-conteudos/conjuntura-dos-recursos-hidricos/conj2013_rel. pdf>. acesso em: 10 dez. 2016. ______.  portal da agência nacional das águas.  2015.  disponível  em:  <http://www2.ana.gov.br/paginas/portais/ 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bacia do alto rio grande (mg). in: simpósio brasileiro de recursos hídricos, 19., 2011. maceió, 2011. p. 1-14. sen, p. k. estimates of the regression coefficient based on kendall’s tau. journal of american statistical association, v. 63, n. 324, p. 1379-1389, 1968. http://psycnet.apa.org/doi/10.2307/2285891 silva, d. f. da; molion, l. c. b.  influência da variabilidade climática interanual na hidrologia da bacia do rio são francisco. 20 p. tese (trabalho de conclusão do curso bacharelado em meteorologia) – universidade federal de alagoas, alagoas, 2003. silva, r. c.; marchi neto, i.; seifert, s. s. electricity supply security and the future role of renewable energy sources  in brazil. renewable and sustainable energy reviews, p. 328-341, 2016. https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.01.001 tucci, c. e. impactos da variabilidade climática e do uso do solo nos recursos hídricos.  in: agência nacional das  águas (org.). câmara temática sobre recursos hídricos. brasília: fórum brasileiro de mudanças climáticas, 2002. p. 150. tucci, c. e. m.; clarke, r. t. impacto das mudanças da cobertura vegetal no escoamento: revisão. revista brasileira de recursos hídricos, v. 2, n. 1, p. 135-152, 1997. http://dx.doi.org/10.21168/rbrh.v2n1.p135-152 uliana, e. m.; silva, d. d.; uliana, e. m.; rodrigues, b. s.; corrêdo, l. p. análise de tendência em séries históricas  de vazão e precipitação: uso de teste estatístico não paramétrico. ambiente & água, v. 10, n. 1, p. 82-88, 2015. http:// dx.doi.org/10.4136/ambi-agua.1427 wang, b.; ding, q.; jhun, j. g. trends in seoul (1778-2004) summer precipitation. geophysical research letters, v. 33, n. 15, p. 1-5, 2006. https://doi.org/10.1029/2006gl026418 wang, w.; vrijling, j. k. trend and stationarity analysis for stareamflow processes of rivers in western europe in the  20th century. in: iwa international conference on water economics, statistics and finance, 2005. anais... 2005. p. 8-10. xu, z. x.; takeuchi, k.; ishidaira, h. monotonic trend and step changes in japanese precipitation. journal of hydrology, v. 279, n. 1-4, p. 144-150, 2003. http://dx.doi.org/10.1016/s0022-1694(03)00178-1 zhai, p.; zhang, x.; wan, h.; pan, x. trends in total precipitation and frequency of daily precipitation extremes over  china. journal of climate, v. 18, p. 1096-1108, 2005. https://doi.org/10.1175/jcli-3318.1 estudo de tendência de vazões de rios das principais bacias hidrográficas brasileiras 37 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 21-37 zhang, q.; liu, c.; xu, c.-y.; xu, y.; tong, j. observed trends of annual maximum water level and streamflow during  past 130 years in the yangtze river basin, china. journal of hydrology, v. 324, n. 1-4, p. 255-265, 2006. http://dx.doi. org/10.1016/j.jhydrol.2005.09.023 zheng, h.; zhang, l.; liu, c.; shao, q.; fukushima, y. changes in stream flow regime in headwater catchments of the  yellow river basin since the 1950s. hydrological processes, v. 21, p. 886-893, 2007. https://doi.org/10.1002/hyp.6280 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. rbciamb | n.46 | dez 2017 | 130-144 130 fábio henrique de melo ribeiro doutorando do programa de pos-graduação em ciências do ambiente pela universidade federal do tocantins (uft) – palmas (to), brasil. liliana pena naval doutora em ciências químicas pela uft – palmas (to), brasil. endereço para correspondência: liliana pena naval – universidade federal do tocantins, laboratório de saneamento ambiental – avenida ns 15, 109 norte, bloco 2, sala 7, laboratório de saneamento ambiental – plano diretor sul – 77001-090 – palmas (to), brasil – e-mail: liliana@uft.edu.br recebido: 10/25/2017 aceito: 11/23/2017 abstract for the fish processing industry, the treatment proposal for effluents encounters some difficulties, such as high concentration of organic matter and solids in suspension, and lack of uniformity in the composition. considering this problem, the objective was to evaluate the removal efficiency for different effluent treatment technologies of the mentioned industry and the possibility of reuse. in order to do so performed a survey of effluent treatment systems, verifying the removal rate for ph, total suspended solids (tss mgl-1), biochemical oxygen demand bod (mgl-1), chemical oxygen demand cod mgl-1), total nitrogen tn (mgl-1), total phosphorus tp (mgl-1) and oils and greases (mgl-1). the concentrations found were compared to the limit values imposed by the standards for industrial reuse. as a result, it has been found that the combination of multiple processes, using advanced treatment techniques, is appropriate, especially where the purpose is to reuse and/or recycle. keywords: fish processing; industrial reuse; wastewater treatment. resumo para a indústria de processamento de pescado, a proposição de tratamento para os efluentes encontra algumas dificuldades, como elevada concentração de matéria orgânica e de sólidos em suspensão, e falta de uniformidade na composição. considerando esta problemática, se objetivou avaliar a eficiência de remoção para diferentes tecnologias de tratamento de efluentes da referida indústria e a possibilidade de reuso. para tanto, realizou-se em levantamento de sistemas de tratamento de efluentes verificando-se a taxa de remoção alcançada para ph, total de sólidos em suspensão (tss mgl-1), demanda bioquímica de oxigênio dbo (mgl-1), demanda química de oxigênio cod (mgl-1), nitrogênio total tn (mgl-1), fósforo total tp (mgl-1) e óleos e graxas (mgl-1). as concentrações encontradas foram comparadas aos valores limites, impostos pelas normas para reuso industrial. como resultado foi verificado que a combinação de múltiplos processos, com a utilização de técnicas avançadas de tratamento, mostra-se apropriada, principalmente quando a finalidade for o reuso e/ou reciclo. palavras-chave: reuso industrial; sustentabilidade; sistemas de tratamento. doi: 10.5327/z2176-947820170303 technologies for wastewater treatment from the fish processing industry: reuse alternatives tecnologias para o tratamento de efluentes da indústria do processamento de pescado: alternativas para o reuso technologies for wastewater treatment from the fish processing industry: reuse alternatives rbciamb | n.46 | dez 2017 | 130-144 131 introduction the exponential growth of the world’s population, with consequent increase in the demand for food, causes direct reflexes in the markets of the fish industry, which undergo a constant expansion process (fao, 2013; sato et al., 2013). in recent years, world fish production has reached a total supply of 167.2 million tons in 2014, a record high so far, leading to a consumption of 20 kg per capita, covering commercialization in the form of fresh, frozen, smoked and preserved fish (fao, 2016). analyzing the participation of developing countries in total fish exports, there has been an upward and continuous trend of these activities in recent decades, surpassing, in some cases, the representativeness of other agricultural commodities such as rice and coffee (fao, 2016). as in all production processes, the fish processing industry uses a large volume of water (on average 11 m3 per ton of processed fish and 15 m3 per ton in the case of shrimp processing) both before and during the process — especially in the washing, cleaning, storage and refrigeration stages (arvanitoyannis; kassaveti, 2008; chowdhury et al., 2010; anh et al., 2011; muthukumaran; baskaran, 2013; cristovão et al., 2015). due to this high water consumption and its respective generation of effluent, alternatives for volume reduction and quality improvement should be fostered, either by adopting technologies and procedures that reduce the amount of water used, either by reusing of the same one during the processes. the commitment to the application of these concepts is a fundamental requirement to achieve industrial practices compatible with the preservation of the environment (josé et al., 2013). it may also lead to a reduction in the direct and indirect costs of the processes through the management of water, energy and raw material used (souza, 2010). therefore, the high organic and salt loads present in the effluents from the fish processing stages result in a higher quantity of total suspended solids, biochemical oxygen demand (bod) and chemical oxygen demand (cod) (chowdhury et al., 2010; cristovão et al., 2012; cristovão et al., 2014b), thus reducing the quality of the final effluent. these organic contaminants can be present in soluble, colloidal and particulate forms (chowdhury et al., 2010), including proteins, nutrients, oils and fats (muthukumaran; baskaran, 2013). in the case of solid residues produced, these are mainly scales, meat, bones, cartilage and viscera (jamieson et al., 2010; anh et al., 2011). nevertheless, among the various products from the fish industry, those that present effluents with the presence of more recalcitrant pollutants and metals are those from the production of oil and fish meal, according to studies reported by antelo et al. (2012). however, norton and misiewicz (2012) point out those measures to reduce water consumption may have little overall effect if not used in conjunction with treatment technologies, aiming at water reuse in industrial plant operations. it should also be considered that, for the reuse of recovered water, the key question is still to select the appropriate treatment technology to meet the quality requirements, according to the specific category of reuse at a low cost (yi et al., 2011) of deployment and operation. therefore, the identification and design of prevention, recycling and reuse measures were associated to the adequate treatment of waste (arvanitoyannis; kassaveti, 2008; anh et al., 2011) and closed industrial systems, presenting itself as an important tool for sustainable management (epa, 2012). the commitment to the application of these concepts is a fundamental requirement to achieve industrial practices compatible with the preservation of the environment (josé et al., 2013). it may also lead to a reduction in the direct and indirect costs of the processes through the management of water, energy and raw material used (souza, 2010). the high organic and salt loads present in the effluents from the fish processing stages result in a higher quantity of total suspended solids, biochemical oxygen demand (bod) and chemical oxygen demand (cod) (chowdhury et al., 2010; cristovão et al., 2012; cristovão et al., 2014b), thus reducing the quality of the final effluent. these organic contaminants can be present in soluble, colloidal and particulate forms (chowdhury et al., 2010), including proteins, nutrients, oils and fats (muthukumaran; baskaran, 2013). the solid residues produced are mainly scales, meat, bones, cartilage and viscera (jamieson et al., 2010; anh et al., 2011). nevertheless, among the various products from the fish industry, those that present effluents with the presence of more recalcitrant pollutribeiro, f.h.m. & naval, l.p. rbciamb | n.46 | dez 2017 | 130-144 132 ants and metals are the ones from the production of oil and fish meal, according to studies reported by antelo et al. (2012). when effluents are destined for reuse, there may still be a need for additional treatments, with the integration of different processes, in order to guarantee the quality and suitability for the intended use (barceló et al., 2011; alcalde sanz; gawlik, 2014). these guarantees become more rigid in the case of effluents from fish processing, due to the specific criteria of the meat industry, mainly for direct recycling in the processes of preparation, handling and packaging of food, in which the use of drinking water is needed (chowdhury et al., 2010; norton; misiewicz, 2012). however, there is a possibility that drinking water may be replaced by treated effluents in some food industry processes, provided it does not compromise public health (codex alimentarius commission, 2001). in this context, this work aims to identify more suitable technologies for the treatment of effluents from the fish processing industry, and to evaluate the possibility of reuse and/or recycling of these effluents in these industries, taking into account the restrictions and legal limits for the food sector. methodology this study comprised the analysis of different effluent treatment technologies, including conventional and advanced systems, to remove the following parameters: ph, total suspended solids (tss; mgl-1), bod (mgl-1), cod (mgl-1), total nitrogen (tn; mgl-1), total phosphorus (tp; mgl-1) and oils and greases (mgl-1). the treatments considered were: • physical: sedimentation; sedimentation/decanting; floating; sedimentation and fad; filtration in membranes (microfiltration, ultrafiltration); activated charcoal; ultraviolet radiation; microfiltration, ultrafiltration, nanofiltration; membrane separation; reverse osmosis; • chemical: coagulation/flocculation; chemical flocculation; ozonation; adsorption and advanced oxidation processes; and • biological: activated sludge; filtration/anaerobic biofilter; anaerobic biofilter; bioreactors; aerobic reactor and photo-bioreactors. in order to evaluate the potential for reuse or recycle of the treated effluent by one or more of the described technologies, the data from physical, chemical and biological characterization of effluents were compared to the quality requirements determined by the regulations dealing with reuse and/or industrial recycling, with royal decree 1620 (spain, 2007), ministerial decree of greece (jmd 145116/2011), north american guidelines (epa, 2012) and brazilian regulations nbr 13.969 (abnt, 1997) (chart 1). the use of these specific regulations came about because they deal with industrial reuse. results and discussion characterization and technologies for treatment of effluents from fish processing the processing stages of the fish industry can vary according to the size, seasonality and productivity of each industrial unit, which directly implies changes in the characteristics of the generated effluents (anh et al., 2011). according to ghaly et al. (2013), most fish processing industries process fish using the following steps: fish grading, surface sludge removal, peeling, washing, head removal, evisceration, finning, filleting, filleting, sorting packaging, labeling and distribution. other factors to be considered in production, and which will influence the characteristics of the effluents, are the type of fish to be processed, the water supply system used, the volume of effluent generated and the concentrations of biochemical demand for oxygen and suspended solids (barros et al., 2009; chowdhury et al., 2010; alexandre et al., 2011; cristovão et al., 2012). regarding the type of fish, arvanitoyannis and kassaveti (2008) report variations in the quantity of effluents from the fish filleting process, where the volume generated for white fish was between 5 and 11 m3 and for oily fish, between 5 and 8 m3 for each ton of processed fish. these authors also cite variations in the concentechnologies for wastewater treatment from the fish processing industry: reuse alternatives rbciamb | n.46 | dez 2017 | 130-144 133 tration of pollutants, depending on the type of fish, in which white fish presented values of 35 kg for bod and 50 kg for cod, while for oily fish the values were 50 kg for bod and 85 kg for cod. the presence of high concentrations of organic matter, salts, oils and greases, ph, and ammonia can directly affect the efficiency of effluent treatment systems in the fish processing industry, especially when using biological treatments (sunny; mathal, 2013). the occurrence of these variations in operating conditions makes it difficult to plan a single treatment unit capable of meeting the requirements for all types of effluents produced in this type of industry (souza et al., 2012). therefore, the characterization of effluents, including daily volume, flow rates and associated pollutant load, is fundamental for an efficient design of the treatment systems. the determination of the performance requirements of the treatment systems depends directly on a detailed evaluation of the quality of the effluents to be treated (malato et al., 2011). the relationship between the characteristics and the selection of the most appropriate technologies for the treatment of effluents plays a fundamental role in establishing the possibilities of discharge, reuse or recycling. in some cases, due to effluent specificities, additional treatment processes may be required for the removal of recalcitrant contaminants (luiz et al., 2012) and for inactivation and removal of pathogenic microorganisms. depending on the parameters listed for the determination of effluent quality, fish processing units, and desired levels of removal, technologies involving physical, chemical and biological systems may be used (muthukumaran; baskaran, 2013). considering the segregation of effluent streams and the availability of treatment technologies, it is possible to adapt from simpler processes to the combination of multiple processes to achieve the requirements for direct discharge or reuse of these effluents. treatment processes since the use of primary physical or physicochemical processes in the treatment of effluents with high suspended solids contents is technically adequate, the use of natural sedimentation or centrifugation technologies, aided by the addition of coagulants and/or flocculants (chart 2), can be used in the removal of these chart 1 – required quality of reuse water, to be used in industry, established by brazil, spain, usa and greece. parameter limit concentrations adopted by the regulations ph 6–9 (epa, 2012) 6.5–8.4 (spain, 2007) 6.5–8.5 (jmd, 2011) 6–8 (abnt, 2007) tss (mgl-1) ≤ 10 mg/l (80% of samples) jmd (2011) ≤ 35 mg/l (spain, 2007) ≤ 5 mg/l (epa, 2012) bod (mgl-1) ≤ 30 mg/l (epa, 2012) ≤ 10 mg/l (80% of samples) jmd (2011) cod (mgl-1) tn (mgl-1) 30 mg/l (jmd, 2011) tp (mgl-1) 1-2 mg/l (jmd, 2011) oils and greases (mgl-1) * tss: total sedimentable solids; bod: biochemical oxygen demand; cod: chemical oxygen demand; nt: total nitrogen; pt: total phosphorus; n. ammoniacal: ammoniacal nitrogen; *parameters not indicated by the regulations adopted. ribeiro, f.h.m. & naval, l.p. rbciamb | n.46 | dez 2017 | 130-144 134 materials contained in effluents from the fish processing industry (cristovão et al., 2012). coagulation/flocculation processes with fecl 3 (chart 2) for the treatment of fish canned effluents were used by fahim et al. (2001), resulting in removal rates of 95.4% total solids, 92% oils and greases, 89.3% bod and 87.5% cod (chart 2). in turn, cristovão et al. (2012) (chart 2), using sedimentation and coagulation/ chemical flocculation treatments for fish processing effluents, obtained total solids removal rates and oils and greases of 86.0 and 99.7%, respectively. these levels of removal give the effluent adequate characteristics to be submitted to secondary treatment processes, in order to reduce the concentration of organic components at appropriate levels for subsequent discharge (cristovão et al., 2014a). however, one factor to be considered in the use of these treatment methods is the generation of sludge chart 2 – example of conventional and advanced processes and operations used for the treatment of fish processing effluents. treatment conventional advanced references physical sedimentation sedimentation / decanting floating sedimentation and fad filtration in membranes (microfiltration, ultrafiltration) activated charcoal ultraviolet radiation cristovão et al. (2012); cristovão et al. (2012); cristovão et al., (2014a); jamieson et al. (2010); muthukumaran e baskaran (2013); mittal (2006); pérez-galvéz et al. (2011). kuca e szaniawska (2009) arvanitoyannis et al. (2008) malato et al. (2011) microfiltration, ultrafiltration, nanofiltration membrane separation reverse osmosis pérez-galvéz et al. (2011); arévalo et al. (2012) drost et al. (2014); bhattacharya et al. (2013) kuca e szaniawska (2009). chemical coagulation / flocculation chemical flocculation ozonation fahim et al. (2001); cristovão et al. (2012). arvanitoyannis et al. (2008) adsorption advanced oxidation processes arvanitoyannis et al. (2008) luiz et al. (2012); josé et al. (2013). biological activated sludge filtration / anaerobic biofilter anaerobic biofilter bioreactors aerobic reactor photo-bioreactors cristovão et al. (2015) muthukumaran e baskaran (2013) muthukumaran e baskaran (2013) alexandre et al. (2011) andrade et al. (2010) riaño et al. (2011) technologies for wastewater treatment from the fish processing industry: reuse alternatives rbciamb | n.46 | dez 2017 | 130-144 135 (kuca; szaniawska, 2009), which could be a disadvantage in the adoption of these processes. it should also be considered that the use of sedimentation as a single treatment process could imply the non-removal of the majority of suspended solids, which contributes to the organic load (chart 2) (muthukumaran; baskaran, 2013). considering the high levels of oils and greases in the effluents of this industrial branch (islam, et al. 2004; muthukumaran; baskaran, 2013), preliminary treatment will always be necessary for this purpose (chart 2), which has the potential to effectively remove oils, greases and other sedimentary contaminants present in effluents. when combining sedimentation processes and fad (chart 2) for the treatment of fish processing effluents (jamieson et al., 2010), there is reduction of 95% for the total suspended solids, 60% for cod, and 50% for nitrogen. however, it should be taken into account that the organic matter dissolved in the effluent is difficult to be removed; therefore, treatments employing only fad are not suitable for the removal of high concentrations of these contaminants. in order to achieve higher levels of removal, effluents can also undergo secondary treatment processes, which, in the case of the food industries, are conventionally submitted to biological treatments (anaerobic or aerobic) combined with other processes, due to their high organic matter and nutrients (arvanitoyannis et al., 2008; chowdhury et al., 2010). these same treatments can also be used to remove suspended solids remaining from the primary treatment (muthukumaran; baskaran, 2013). as a result of the microbiological activity, this process leads to a decrease in cod and bod, which can reach removal levels of up to 98% (najafpour et al., 2006; artiga et al., 2008). although aerobic processes are traditionally used in the treatment of industrial effluents, anaerobic systems are more suitable for the treatment of fish processing effluents. this is because these systems are capable of converting organic pollutants, characteristic of these types of effluents, into a small amount of sludge and a large amount of biogas, at a significantly lower cost when compared to aerobic systems (chowdhury et al., 2010; steinel; margane, 2011; sunny; mathal, 2013). in this context, muthukumaran and baskaran (2013) concluded that the use of a system consisting of a filtration unit and an anaerobic biofilter (chart 1) would be suitable for the secondary effluent treatment of fish processing industries due to their capacity to remove bod and cod. another anaerobic system that can be used for this purpose is bioreactors supplied with prehydrolysed effluents (chart 2). adopting this technology, alexandre et al. (2011) achieved cod removals of up to 90.9%, as well as a reduction in the amount of oils and greases by almost ten times when compared to the reference bioreactor (without enzymatic pre-hydrolysis). also using anaerobic biological processes combined with enzymatic hydrolysis, duarte et al. (2015) achieved cod removals of 97.5%, after 68 hours, indicating that these conditions can be adopted for the industrial scale. the application of these enzymes has grown due to their ability to catalyze a wide variety of reactions, including the hydrolysis of oils and greases in effluent from the fish processing industry (alexandre et al., 2011). thus, enzymatic pretreatment facilitates the sedimentation of the sludge and increases the efficiency of the biological treatment, avoiding the accumulation of fats in those (duarte et al., 2015). when it comes to nutrient removal, when using an aerobic reactor (chart 2) to analyze the efficiency in the conversion of ammoniacal nitrogen to nitrate in effluent from fish slaughterhouses, andrade et al. (2010) demonstrated that this treatment technology was efficient. the percentage of conversion to nitrate reached 86%, when under conditions of ammoniacal nitrogen concentration of 70 mg. l-1 and with air flow of 2 l.min-1. riaño et al. (2011) point out that microalgae-based process can also be applied in the treatment of effluents from fish processing using photo-bioreactors (chart 2); these authors were able to achieve nt removal of 95% and pt of 74%, in addition to the reduction of carbon dioxide emissions. on the microorganisms, although these biological treatment processes manage to remove between 95 – 99%, the presence of remaining pathogenic organisms renders water unsuitable for direct reuse (cristovão et al., 2015). therefore, it is necessary to use disinfection to inactivate their action when present in the effluents (josé et al., 2013). ribeiro, f.h.m. & naval, l.p. rbciamb | n.46 | dez 2017 | 130-144 136 however, when activities require more rigors, such as effluent reuse and recycling systems, it is also recommended to use tertiary treatment techniques. in this sense, microfiltration, ultrafiltration, nanofiltration and reverse osmosis technologies (chart 2) present an important advantage when compared to conventional purification processes (pérez-galvéz et al., 2011). it is also worth mentioning the use of membrane separation treatment technologies (chart 1), which allow the generation of effluent with low organic load that can be reused (kuca; szaniawska, 2009). in addition, this process allows recovering part of the solid material to be used as raw material in other processes, instead of transforming it into sludge (pérez-galvéz et al., 2011). arévalo et al. (2012) carried out a comparative study between microfiltration and ultrafiltration processes (chart 2) for the treatment of effluents for reuse purposes. the results showed that effluents treated by ultrafiltration presented higher quality and met the requirements of the spanish legislation (spain, 2007) regarding parameters for unrestricted reuse (tss, turbidity, escherichia coli and intestinal nematodes). another process studied in order to reduce the organic load of the waste from the fish processing industry was purification by means of low pressure separation with ceramic membranes (chart 2). the results demonstrated high capacity of reduction of the organic matter by the process of ultrafiltration, especially of microbiological contaminants. moreover, according to bhattacharya et al. (2013), the use of ceramic membranes has the advantage of high shelf life, good chemical resistance, high working temperature, and can be sterilized. in general, conventional effluent treatment techniques are not sufficient to obtain an effluent with characteristics suitable for reuse, provided it is necessary to meet criteria or guidelines that establish specific quality restrictions (medaware, 2005). in these cases, the use of advanced treatment procedures for the removal of high concentrations of pollutants or recalcitrant compounds is required (unep, 2005; mittal, 2006). this level of treatment is also indicated when the presence of dissolved solids, including salts and organic products, is identified in the effluents (steinel; margane, 2011). in order to meet more stringent quality criteria, advanced oxidation processes (poas) (chart 2) are presented as an excellent alternative (luiz et al., 2012; josé et al., 2013). poas are able to simultaneously remove organic matter and nitrate; however, there are many parameters to be also taken into account, such as the concentration of organic compounds and the free oxygen content in the environment, but the efficacy of these treatments depends mainly on whether the oxidant is selective or not, on the presence of oxidative traps and on the oxidant dosage used (luiz et al., 2012). however, adsorption (chart 2) is recognized as one of the most efficient and promising techniques for the elimination of multiple compounds. this process is recognized as a surface phenomenon by attracting varied fluid compounds (gas or liquid) to the surface of a solid adsorbent, and promoting bonds through physical or chemical adhesion. as an example of application, activated carbon (ac) has been used in the treatment of effluents due to its large porous surface area, which provides stronger adsorption forces (arvanitoyannis et al., 2008). the efficiency of this mechanism in the removal of pollutants from the manufacture of oils derived from fish can be noted. antelo et al. (2012) cite studies with removal values of up to 99%. accompanied by these factors, activated carbon also has controllable pore structure, thermostability, low acid/base reactivity and a wide removal capacity for various types of organic and inorganic pollutants dissolved in aqueous medium. also, techniques that use membrane systems for the separation of ions from the solutions, based on reverse osmosis (or) (chart 2), are indicated for the removal of salts and dissolved minerals, as well as for the removal of pathogens. this type of treatment is usually used in conjunction with a conventional treatment, overcoming the deficiencies of these methods (bhattacharya et al., 2013), or together with other advanced treatment processes, as mentioned above, for the production of high quality effluents, which can be reused or discharged into water bodies (mehta, 2015). in addition to the removal of carbonaceous and nitrogenous material, disinfection processes guarantee the efficiency of the reduction or inactivation of pathogenic organisms, minimizing environmental and health risks. among the oxidants used for disinfection, chlorine is one of the most widely used chemicals (medaware, technologies for wastewater treatment from the fish processing industry: reuse alternatives rbciamb | n.46 | dez 2017 | 130-144 137 2005; cristovão et al., 2015), as it is a very effective disinfectant for most microorganisms; 99% of bacteria and viruses can be successfully removed by this treatment (malato et al., 2011). this efficacy can be influenced by the presence of suspended solids, organic matter and ammonia in the water, and depends on the water temperature, ph, the degree of the mixture and the time of contact (medaware, 2005). to disinfection, ozonation (chart 2) can also be used as a strong oxidant (arvanitoyannis et al., 2008; malato et al., 2011), and may be more effective than chlorine in destroying viruses and bacteria. ozone has been shown to be suitable for the transformation of high organic pollutants into inorganic carbon. it has an efficacy in color removal, contributing to the maintenance of dissolved oxygen content (medaware, 2005), and may increase the biodegradability of effluents by removing refractory or toxic compounds from microorganisms (arvanitoyannis et al., 2008). however, it is necessary to know in detail which organic contaminants are present in the effluents for tertiary treatment, in order to validate whether the use of simple ozonization or the use of poas would be more effective (luiz et al., 2012). another treatment option that can be used for this purpose is the ultraviolet (uv) disinfection (chart 2), in increasing use in industrial plants. this is justified by the high efficiency in the elimination of most viruses, bacteria and protozoa, besides the ease of operation (malato et al., 2011). the treatments using this type of radiation are especially used in processes to obtain water for reuse (mittal, 2006). other treatments at the tertiary level are indicated to perform a treatment of effluents from fish processing, capable of producing water for reuse in the industry. cristovão et al. (2015) suggest a sequence of processes, as follows: sedimentation/flotation; coagulation/ flocculation; biological treatment by activated sludge process; filtering by sand filter; reverse osmosis and uv disinfection. as a final result of the treatment systems, there is a removal of 99.9% of dissolved organic carbon, 99.8% of oils and greases, and 98.4% of total suspended solids, 99.1% of conductivity, above 96% of anions and cations and 100% of heterotrophic bacteria. studies conducted by cristovão et al. (2014b) demonstrated that combined biological treatment and advanced oxidation processes by the fenton reagent for effluents from the processing of canned fish achieved a reduction of organic carbon of 64.4%, reaching a minimum value of 20 mgl-1. there was also a decrease in cod values (minimum value of 90 mgl-1), being below the limits of the legislation of portugal for direct discharge in the water bodies or sewage systems. the fact that fish processing industries generate a large volume of effluents containing high salts, organic matter and oils and greases makes their treatment complex and rather difficult to comply with the emission limits for industrial effluents. in addition, the great variation in the composition of these effluents, due to the different processes of production and types of fish, increases the difficulty of the treatment. for example, significant differences can be observed for concentrations in a single parameter: ph ranging from 5.5 to 7.6; sst concentrations of 324 to 9407 mgl-1; bod concentrations between 463 and 19.200 mgl-1; and cod 825 to 21.821 mgl-1. the nutrients also followed the same trend: nt, from 21 to 471 mgl-1 and pt from 2.7 to 291 mgl-1, as well as oils and greases, with concentrations between 78 and 3.656 mgl-1 (chart 3). it is suggested that the separation of effluents into categories (using segregation processes) can improve the performance of treatment systems depending on the level of removal to be achieved. the combination of the most similar chains in terms of physic-chemical and microbiological characteristics allows an ideal treatment for each type of effluent, providing greater energy savings, higher efficiency and lower cost of disposal. to facilitate the destination of the same to different types of reuse and/or recycling, especially in cases related to industries, restrictions are determined according to the application of treated effluent. another problem to be faced when using water reuse systems in meat products industries is the limitation imposed by the regulations (chart 3). reuse in these industries is generally restricted to direct or indirect reuse for operations where water does not come into contact with the product being processed or, in some situations, with the person handling it (ferraciolli et al., 2017). an example of this problem is the us regulations, which, although providing for various types of effluent reuse applications, present recycling restrictions in the food processing industry. in this case, water reuse is governed according to the criteria of each state and ribeiro, f.h.m. & naval, l.p. rbciamb | n.46 | dez 2017 | 130-144 138 chart 3 – physical-chemical characteristics of final effluents from the fish processing industry and admitted concentrations for industrial reuse. parameter characteristics reference concentrations limits adopted by the regulations ph 7.2–7.6 6.0–7.0 6.85 6.13–7.14 5.5–7.2 6.3–7.0 7.67 6.7–7.1 palenzuela-rollon et al. (2002); najafpour et al. (2006); aloui et al. (2009); cristovão et al. (2015); alexandre et al. (2011); cristovão et al. (2012); muthukumaran e baskaran (2013); riaño et al. (2011) 6–9 (epa, 2012) 6.5–8.4 (spain, 2007) 6.5–8.5 (jmd, 2011) 6–8 (abnt, 2007) tss (mgl-1) 2.000 324–3.150 324–9.407 615–657 najafpour et al. (2006); cristovão et al. (2015); cristovão et al. (2012); muthukumaran e baskaran (2013) ≤ 10 mg/l (80% of samples) (jmd, 2011) ≤ 35 mg/l (spain, 2007) ≤ 5 mg/l (epa, 2012) bod (mgl-1) 5.100 1.600 463–4.569 1.129–19.200 2500–3500 najafpour et al. (2006); aloui et al (2009); cristovão et al. (2015); cristovão et al. (2012); muthukumaran and baskaran (2013) ≤ 30 mg/l (epa, 2012) ≤ 10 mg/l (80% of samples) (jmd, 2011) cod (mgl-1) 2.718 6.000–9.000 3.400 1.147–8.313 1.313–12.333 1.967–21.821 1.518 3.238–3.745 825–1.978 palenzuela-rollon et al. (2002); najafpour et al. (2006); aloui et al (2009); cristovão et al. (2015); alexandre et al. (2011); cristovão et al. (2012); muthukumaran and baskaran (2013); riaño et al. (2011) tn (mgl-1) 21–471 98–211 112 341–352 46–50 cristovão et al. (2015); cristovão et al. (2012); muthukumaran and baskaran (2013); riaño et al. (2011) 30 mg/l (jmd, 2011) tp (mgl-1) 13–47 16,6–67 197–291 2.7–10.7 cristovão et al. (2015); cristovão et al. (2012); muthukumaran and baskaran (2013); riaño et al. (2011) 1–2 mg/l (jmd, 2011) oils and greases (mgl-1) 232 156–2.808 78–3.656 409–2.841 palenzuela-rollon et al. (2002); cristovão et al. (2015); alexandre et al. (2011); cristovão et al. (2012); * tss: total sedimentable solids; bod: biochemical oxygen demand; cod: chemical oxygen demand; nt: total nitrogen; pt: total phosphorus; n. ammoniacal: ammoniacal nitrogen; *parameters not indicated by the regulations adopted. technologies for wastewater treatment from the fish processing industry: reuse alternatives rbciamb | n.46 | dez 2017 | 130-144 139 presents limits for microbiological and physical-chemical parameters for reuse in cooling towers, irrigation, sanitary discharges, aquifer recovery, among others (epa, 2012) (chart 3). however, some countries have advanced in the elaboration of norms for the food industry, as is the case of spain and greece, which already have reuse criteria for food processing and cleaning waters (chart 3), more stringent monitoring (alcade sanz; gawlik, 2014). in the case of spain, royal decree 140 (spain, 2003) establishes sanitary criteria for the quality of water for human consumption, providing that drinking water must be clean and safe, not containing any type of micro-organism, parasite or substance, in quantities or concentrations which constitute a risk to human health, in addition to meeting specific requirements for microbiological, chemical and radioactive parameters (spain, 2003). the joint ministerial decision of greece nº. 14.5116 (jmd, 2011) establishes the measures, limits (chart 3) and procedures for the reuse of treated effluents. in the case of brazil, the regulation used is technical norm nbr 13.969 (abnt, 1997) (chart 3), which, although not specific for effluent reuse, presents the effluent concentration limits for reuse. four classes of reuse water and their respective quality standards were defined. therefore, in order to choose the most appropriate technologies for the treatment of effluents from the fish processing industry, it is necessary to define the intended destination, either for their discharge into water sources or for their application in reuse and/ or recycling systems. based on related legislation, the available technologies can be related to the levels of removal required. the removal efficiency for some parameters of effluent treatment technologies from the fish processing industry are presented in chart 4. it is worth mentioning the treatment made up of the following units: sedimentation, flotation/coagulation/ flocculation, activated sludge, sand filter, reverse osmosis and uv disinfection, proposed by cristovão et al. (2012) (chart 4) for the parameters of dissolved organic carbon, oils and greases, sst, anions and cations, and heterotrophic bacteria. although removal rates did not reach 100%, or the treatment unit had not been tested for several parameters, other treatment technologies were promising, such as the system used by cristovão et al. (2012), composed of sedimentation units and coagulation/ flocculation (chart 4); the system used by cristovão et al. (2014a) (chart 4), or those that adopted a single treatment unit, such as the rotary bioreactor (chart 4), with a removal capacity of 98% cod (najafpour et al., 2006). even if the study did not present data for other parameters, obtaining such removal rate for organic matter is significant. microfiltration with ceramic membranes (chart 4) (kuca; szaniawska, 2009); the photo-bioreactor (chart 4) studied by riaño et al. (2011), the activated sludge system (chart 4), cristovão et al. (2015). the treatment technologies used allowed high levels of removal to be achieved. however, it is necessary to consider the variation in the concentrations of the compounds present in these effluents, depending on the species of fish processed, forms of processing and quantity processed (anh et al., 2011; chowdhury et al., 2010; cristovão et al., 2012). the use of a standard treatment system, capable of meeting the needs of the fish processing industries, is becoming less viable since the variability of the industrial activities and the types of effluents generated are a limiting factor when designing projects. this problem can be evidenced when analyzing effluent treatment technologies for reuse and/or recycling in the fish industry, where most studies are concentrated in experiments confined to laboratory environments, using pilot scale analyses, while few cases present data on economic and technical feasibility with full scale application. final considerations the identification and design of prevention, recycling and reuse measures associated with the adequate treatment of waste and closed industrial systems is an important tool for management. the possibility of reuse of effluents is among the most important issues, when the objective is to promote sustainability of the industry, because the consequences of failures in waste management affect social, environmental and economic aspects. due to the peculiarities presented by the effluents of the industry under study (fish processing), the use ribeiro, f.h.m. & naval, l.p. rbciamb | n.46 | dez 2017 | 130-144 140 of systems composed by the combination of physical and chemical or biological processes has been used in an appropriate way for the discharge of effluents into water bodies and reuse for less restrictive purposes such as irrigation, recharge of aquifers and hydro-sanitary facilities. tss: total sedimentable solids; bod: biochemical oxygen demand; cod: chemical oxygen demand; nt: total nitrogen; pt: total phosphorus; n. ammoniacal: ammoniacal nitrogen. chart 4 – levels of removal of effluent pollutants from the fish processing industries according to the treatment technologies used. treatment parameters removal reference sedimentation and coagulation/ flocculation tss oils and greases 86.0% 99.7% cristovão et al. (2012) sedimentation and fad tss cod tn 95.0% 60.0% 50.0% jamieson et al. (2010) coagulation/flocculation with fecl 3 tss bod cod oils and greases 95.4% 89.3% 87.5% 92.0% fahim et al. (2001) photo-bioreactor cod nt pt 71.0% 95.0% 74.1% riaño et al. (2011) rotary bioreactor cod 98.0% najafpour et al.(2006) discontinuous mixed reactor and compact filter reactor tn dissolved organic carbon 99.9% 88.0% huiliñir et al. (2012) activated sludge dissolved organic carbon 88.0% cristovão et al. (2015) microfiltration with ceramic membranes bod cod oils and greases 72.0% 60.0% 73.0% kuca and szaniawska (2009) ultrafiltration with ceramic membranes cod proteins 86.0% 77.0% pérez-gálvez et al. (2011) bioreator and ultrafiltration by membranes cod 92.0% artiga et al. (2008) microfiltration and membrane nanofiltration oils and greases volatile solids total solids proteins 69.0% 64.0% 22.0% 66.0% afonso and bórquez (2002) biological treatment and advanced oxidation by reagent fenton total organic carbon 64.4% cristovão et al. (2014b) sedimentation/flotation; coagulation/ flocculation; biological treatment by activated sludge process; filtering by sand filter; reverse osmosis and uv disinfection. dissolved organic carbon oils and greases tss anions and cations heterotrophic bacteria 99.9% 99.8% 98.4% 96.0% 100.0% cristovão et al. (2015) technologies for wastewater treatment from the fish processing industry: reuse alternatives rbciamb | n.46 | dez 2017 | 130-144 141 for industrial reuse without the requisite potability, tertiary level treatment technologies should be added to these systems, such as those intended to meet more stringent levels of removal, such as those recommended by the us, spain and greece regulations. for the reuse and recycling in fish processing industries, with the need to meet drinking requirements, it is recommended to use a combination of processes with the use of advanced treatment techniques, with the need to use disinfection technologies. acknowledgments the authors thank the national council for scientific and technological development (cnpq) for the project financing (process: 407728 / 2012-0) and for the productivity grant (process 312697 / 2014-7). references afonso, m. d.; bórquez, r. nanofiltration of wastewaters from the fish meal industry. desalination, n. 151, p. 131-138, 2002. alcalde sanz, l; gawlik, b. m. water reuse in europe: relevant guidelines, needs for and barriers to innovation. 2014. available from: <http://publications.jrc.ec.europa.eu/repository/handle/jrc92582>. acessed on: oct. 10, 2015. alexandre, v. m. f.; valente, a. m.; cammarota, m. c.; freire, d. m. g. performance of anaerobic bioreactor treating fish-processing plant wastewater pre-hidrolyzed with a solid enzyme pool. renewable energy, n. 36, p. 3439-3444, 2011. aloui, f.; khoufi, s.; loukil, s.; sayadi, s. performances of an activated sludge process for the treatment of fish processing saline wastewater. desalination, n. 246, p. 389-396, 2009. andrade, l.; kummer, a. c. b.; fazolo, a.; dasmaceno, s.; hasan, s. d. m. influência de nitrogênio amoniacal e vazão de ar no processo de nitrificação, etapa de tratamento de efluente de abatedouro de peixe. engenharia agrícola, jaboticabal, v. 30, n. 1, p. 160-167, 2010. anh, p.; dieu, t. t. m.; mol, a. p. j.; kroeze, c.; bush, s. r. towards eco-agro industrial clusters in aquatic production: the case of shrimp processing industry in vietnam. journal of cleaner production, n. 19, p. 2107-2118, 2011. antelo, l. t.; lopes, c.; franco-uría, a.; alonso, a. a. fish discards management: pollution levels and best available removal techniques. marine pollution bulletin, n. 64, p. 1277-1290, 2012. arévalo, j.; ruiz, l. m.; parada-albarracín, j. a.; gonzález-pérez, d. m.; pérez, j.; moreno, b.; gómez, m. a. wastewater reuse after treatment by mbr. microfiltration or ultrafiltration? desalination, n. 299, p. 22-27, 2012. artiga, p.; garcía-toriello, g.; méndez, r.; garrido, j. m. use of a hybrid membrane bioreactor for the treatment of saline wastewater from a fish canning factory. desalination, n. 221, p. 518-525, 2008. arvanitoyannis, i. s.; kassaveti, a. fish industry waste: treatments, environmental impacts, current and potential uses. international journal of food science and technology, n. 43, p. 726-745, 2008. arvanitoyannis, i. s.; kassaveti, a.; ladas, d. food waste treatment methodologies. in: arvanitoyannis, i. s. 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nos testes realizados, os coeficientes de correlação variaram entre 0,79 e 0,96 e o erro médio absoluto entre de 0,62 e 1,22, mostrando um bom desempenho da rede neural para uma série de dados com valores ausentes. palavras-chave: micro meteorologia, fenômenos climatológicos. abstract micrometeorological stations use equipment to capture data related to climatological phenomena. such devices are prone to failure, as missing data. mathematical and computational techniques are commonly used in order to fill the gaps in data set. this paper presents a computational approach that uses neural networks technique, combined with genetic algorithms applied to real data in order to fill gaps in a series of temperature. in tests, the correlation coefficients varied between 0.79 and 0.96 and mean absolute error of between 0.62 and 1.22, showing a good performance of the neural network to a series of data with missing values. keywords: micro meteorological, climatological phenomenon. thiago meirelles ventura doutorando pelo programa de pósgraduação em física ambiental na ufmt cuiabá, mt, brasil thiago@ic.ufmt.br allan gonçalves de oliveira doutorando pelo programa de pósgraduação em física ambiental na ufmt cuiabá, mt, brasil allan@ic.ufmt.br henrique oliveira marques mestrando pelo programa de pósgraduação em ciências de computação e matemática computacional na usp são carlos, sp, brasil hom@icmc.usp.br roberto silva oliveira graduando em ciência da computação na universidade federal mato grosso (ufmt) cuiabá, mt, brasil silva.robertoolv@gmail.com claudia aparecida martins doutora em inteligência artificial, professora na ufmt cuiabá, mt, brasil claudia@ic.ufmt.br josiel maimone de figueiredo doutor em banco de dados, professor na ufmt cuiabá, mt, brasil. josiel@ic.ufmt.br andréia gentil bonfante doutora em inteligência artificial, professora na ufmt cuiabá, mt, brasil andreia.bonfante@ic.ufmt.br revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 62 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução discussões sobre o meio ambiente e mudanças climáticas estão tomando cada vez mais importância no cenário mundial. essa importância levou a necessidade de se entender como se comportam os fenômenos climáticos, objetivando modelar, prever e correlacionar tais fenômenos. para ter um entendimento melhor sobre esses fenômenos, são utilizadas as estações micrometeorológicas para captar, armazenar e analisar dados desse contexto (serafim júnior, 2008). estações de micrometeorologia utilizam equipamentos específicos para medir as variáveis climáticas. normalmente, vários equipamentos são instalados no campo para coletar e armazenar dados para análise, e cada equipamento é responsável por mensurar uma ou mais variáveis climáticas, como temperatura, umidade relativa do ar, insolação, entre outras. como todo aparelho eletrônico, os equipamentos de medições de micrometeorologia estão sujeitos a falha. tais falhas podem ser resultado de um erro técnico ou até mesmo de fenômenos naturais atrapalhando a leitura dos dados. essas falhas comprometem as análises realizadas com base nos dados das estações de micrometeorologia. por isso é importante que essas falhas sejam detectadas e preenchidas com dados próximos do que seria o real captado, para uma análise mais confiável. preencher falhas de dados ausentes consiste em estimar os valores, modelando o comportamento do fenômeno baseado em dados históricos. fenômenos meteorológicos são complexos e não lineares, pois dependem da interação entre os vários elementos climáticos. técnicas computacionais como redes neurais artificiais (rna) têm sido utilizadas com sucesso para modelar relações envolvendo séries temporais complexas (zanetti et al., 2007). a utilização de rnas em problemas de modelagens complexas se deve em função de sua estrutura não linear e a capacidade de captar características mais complexas dos dados, o que nem sempre é possível com a utilização das técnicas estatísticas tradicionais (galvão et al., 1999). trabalhos desenvolvidos relacionados com preenchimento de falhas, podem ser encontrados em tsukahara (2010), no qual foi utilizada uma rna para o preenchimento de falhas em séries horárias de dados meteorológicos do estado do paraná-brasil. em lima (2010), a técnica de support vector machines (svm) foi utilizada para preenchimento de falhas em dados espaciais binários de precipitação. no entanto, quando se trabalha com a técnica de rna existe uma certa dificuldade em encontrar a melhor estrutura da rede que, geralmente, consiste em investigar todo um espaço de estados possíveis (matos neto et al., 2005). como a análise de todas as possibilidades é impraticável, é possível utilizar algum algoritmo de busca para encontrar uma solução satisfatória. nesse contexto, técnicas de algoritmos genéticos (ag) podem ser utilizadas para auxiliar na definição da estrutura da rede, por ser um método de busca que tem como característica encontrar uma solução baseada no ótimo global (assumpção et al., 2011). alguns trabalhos já foram desenvolvidos com o objetivo de otimizar a estrutura de uma rna por meio de ag. em matos neto et al. (2005) pode-se observar a utilização de ag para a seleção de entradas da rna para previsão de dados em séries temporais. já em ahmad et al. (2010), além de selecionar as melhores entradas, foi definido o número de neurônios na camada oculta de uma rna para diagnóstico de câncer. em ooba et al. (2006) foi definido as entradas, as taxas de aprendizagem e de momentum e, ainda, os pesos iniciais das conexões para corrigir falhas em dados de fluxo de carbono. para preenchimento de falhas, além das técnicas computacionais citadas, técnicas estatísticas tradicionais de tratamento de séries temporais também são utilizadas. em biudes (2010) foram utilizados modelos de média móvel, exponencial simples e exponencial duplo para preenchimento de falhas em valores de fluxo de seiva obtidos pelo método de balanço de calor no caule, em uma mangabeira sob irrigação e uma não irrigada. outra alternativa estatística, utilizada em hui (2004) e em tatsch (2007), é o método multiple imputation, na qual foi usada para preencher falhas em medidas do aparelho de eddy covariance e para dados de fluxo de energia. vale ressaltar que nos trabalhos citados, as técnicas são aplicadas de forma totalmente dependentes do tipo de dado utilizado, ou seja, a aplicação se torna bastante específica a fim de tratar uma determinada variável climática, sendo necessário tempo e um conhecimento profundo do domínio sobre os respectivos dados, para atingir as necessidades do mesmo. nesse sentido, o objetivo deste trabalho é propor uma abordagem computacional para facilitar o preenchimento de falhas (valores ausentes) em dados climatológicos de maneira eficaz, utilizando técnicas de ag e rna. os algoritmos genéticos são utilizados para determinar os melhores parâmetros possíveis da arquitetura de uma rede neural artificial, para que, posteriormente, a mesma possa estimar valores precisos/aproximados visando o preenchimento das falhas. a principal contribuição desse trabalho consiste no desenvolvimento dessa abordagem revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 63 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 considerando que não existe a preocupação com quais variáveis específicas os dados estão relacionados ou quais parâmetros iniciais devem ser atribuídos na estrutura computacional. o desempenho dessa abordagem é mostrado em uma aplicação com dados reais micrometeorológicos. materiais e métodos os dados utilizados neste trabalho foram coletados na estação agroclimatológica padre ricardo remetter, localizada em uma fazenda experimental (latitude: 15,78°; longitude: -56,07°; altitude: 140 metros) da universidade federal de mato grosso (ufmt). está situada no município de santo antônio de leverger na baixada cuiabana, mato grosso, brasil, distante aproximadamente 28 quilômetros da capital cuiabá. foram utilizados 7 sensores que medem valores de pressão atmosférica, temperatura média, umidade relativa do ar, insolação, velocidade média do vento, fotoperíodo e radiação global. os sensores estiveram ligados durante 24 horas em todos os dias do ano de 2006, sendo que cada um gerava uma nova medição de 15 em 15 minutos. na tabela 1 é apresentada uma amostra desses dados com o dia (em formato juliano), as medidas de pressão atmosférica (p), temperatura média (t), umidade relativa do ar (u), insolação (i), velocidade média do vento (v), fotoperíodo (n) e radiação global (g). como pode ser visto, os dados foram agrupados dia a dia. os valores mostrados na tabela 1 consistem das médias dos dados coletados em cada dia durante um ano. logo, tem-se uma base com 365 exemplos de medidas de médias diárias. experimentos realizados a base de dados é separada em dois conjuntos, um para o treinamento e outro para o teste. a base de treinamento será utilizada para o aprendizado de como as variáveis climáticas se comportam. para tanto, é fornecida para a estrutura todos os valores que serão preenchidos. já a base de testes será utilizada para comparar o resultado calculado no experimento com o resultado real, visto que o valor que deveria ser preenchido é conhecido. para verificar o desempenho e efetividade da abordagem, a base de dados foi dividida de cinco formas diferentes, para cada conjunto de treinamento e teste, envolvendo diversas quantidades de dados com falhas. assim, na primeira divisão apenas 5% dos dados foram aleatoriamente selecionados como dados falhos. isso quer dizer que esses 5% foram utilizados na fase de testes, onde o sistema não tinha conhecimento sobre qual o valor correto para o respectivo valor. os outros 95% serviram para a fase de treinamento. a mesma abordagem foi utilizada para as outras divisões, sendo elas de 10%, 20%, 30% e, por fim, 40% representados como dados ausentes. os dados foram normalizados para que todas as entradas tivessem a mesma influência sobre o resultado (oh et al., 2007). dessa forma, todos os valores ficaram no intervalo de [-1,1]. no final do processo, o valor da saída foi desnormalizado e obteve-se o valor estimado da variável em seu formato original. o processo de normalização e desnormalização são descritos nas eq.( 1 ) e eq.( 2 ) respectivamente, onde é o valor normalizado, é o valor real, e são os valores mínimos e máximos de p. estrutura proposta na figura 1 é mostrado, resumidamente, um diagrama da abordagem criada, na qual primeiramente é fornecido ao sistema um conjunto de dados coletados pelos diversos sensores dos equipamentos da estação micrometeorológica. o segundo passo é determinar a arquitetura da rna tabela 1. exemplo de dados obtidos pelos equipamentos micrometeorológicos dia p t u i v n g 73 991,9 27,7 79,8 85 8 11,99 10,42 74 992,3 26,9 84,8 63 7,66 11,98 9,16 75 992,0 26,5 86,5 51 7,33 11,96 8,35 76 992,2 26,1 89,0 26 6,66 11,95 6,88 77 993,0 24,7 98,3 7 5,66 11,93 5,81 77 992,5 25,8 87,0 33 6,66 11,92 7,29 78 994,3 26,0 86,0 40 7 11,90 7,58 ( 1 ) ( 2 ) revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 64 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 que será utilizada para preencher as falhas. para determinar essa arquitetura foi utilizado o ag. além de o ag testar várias combinações de parâmetros da rna, ele também avalia quais sensores têm relações aos dados que terão suas falhas preenchidas, ou seja, um sensor não será utilizado caso ele não contribua com as detecções dos padrões nos dados. ao final do processamento do ag tem-se a definição da arquitetura da rna. assim é possível realizar o treinamento dessa rede para que a mesma seja capaz de realizar os preenchimentos de falhas. por fim, o último passo é utilizar a rna treinada para que os dados com falhas possam ser preenchidos. definição do algoritmo genético algoritmos genéticos foram inicialmente propostos por john holland (1975), e são baseados no princípio da seleção natural de charles darwin, fundamentando-se na afirmação de que os indivíduos mais adaptados têm maior chance de sobreviver e gerar descendentes (lacerda & carvalho, 1999). os ags são amplamente utilizados para problemas de otimização, seu princípio básico consiste em fazer evoluir um conjunto de soluções candidatas iniciais (indivíduos), para uma solução ótima. ele inicia selecionando aleatoriamente certo número de indivíduos dentro do espaço de busca. os indivíduos selecionados são avaliados em relação à capacidade de resolver o problema, e essa capacidade é expressa numericamente pela avaliação do indivíduo, através de uma função objetivo (michalewicz, 1998). com base nessa informação, uma nova população é formada através do uso de operadores probabilísticos de seleção, crossover (recombinação) e mutação. o ag neste trabalho tem duas funções importantes: a) determinar quais sensores serão utilizados como entrada na rna e b) determinar os parâmetros de maior importância para o treinamento da rna. para preencher os dados ausentes relacionados a um sensor, que representa uma variável climática, são utilizados como fonte de informação os dados existentes dos outros sensores. entretanto, isso não significa que todos os sensores enviados no conjunto de dados devem ser utilizados. os dados coletados pelo sensor podem ou não ser influenciados por outra variável climática. logo, o ag deve fazer uma seleção para determinar quais sensores serão utilizados para preencher a falha de um determinado fenômeno. com relação aos parâmetros da rna, o ag testa valores diferentes para as funções de ativação, algoritmo de treinamento, taxa de aprendizagem e taxa de momentum. a implementação do algoritmo genético bem como da rede neural foi desenvolvida utilizando o ambiente de programação do software matlab® (matlab, 2011). em resumo, o ag determina: 1. os sensores que serão utilizados para o determinado problema. 2. a função de ativação para a camada oculta da rna: linear transfer function, log sigmoid transferfunction, hyperbolic tangent sigmoid transfer function e saturating linear transfer function. 3. a função de ativação para a camada de saída da rna: linear transfer function, log sigmoid transfer function, hyperbolic tangent sigmoid transfer function e saturating linear transfer function. 4. o algoritmo de treinamento da rna: gradient descent backpropagation, levenberg-marquardt backpropagation, resilient backpropagation e gradient descent with momentum and adaptive learning rate backpropagation. 5. a taxa de aprendizado (lr) da rna. 6. a taxa de momentum (mc) da rna. os indivíduos do ag responsáveis por realizar essa tarefa foram compostos por 18 bits, conforme representado na figura 2. cada indivíduo possui dois bits que foram reservados para a função de ativação para a camada oculta (a), possibilitando que quatro tipos de funções fossem escolhidas. dois bits para a função de ativação para a camada de saída (b) e dois para o algoritmo de treinamento (c). para figura 1. abordagem para preenchimento de falhas em dados micrometeorológicos. revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 65 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 as taxas de aprendizado (d) e de momentum (e) foram reservados 3 bits para cada, possibilitando que os seus valores variem de 0,1 a 0,8. e para cada sensor foi reservado 1 bit indicando se o mesmo deve ou não ser utilizado (f, g, h, i, j, k). a função objetivo do ag foi constituída por uma rna utilizando os parâmetros definidos no indivíduo atual e processá-la para verificar como foi o seu desempenho. quando a população de indivíduos consegue um erro aceitável retornado pela rna em seu treinamento, o ag termina e o resultado é apresentado mostrando as melhores combinações de entradas e parâmetros para a rede neural que tem a função de preencher as falhas dos dados captados pelos sensores. definição da rede neural as redes neurais artificiais são técnicas computacionais cujo funcionamento baseia-se na estrutura neural de seres vivos e que realizam tarefas de computação adquirindo conhecimento através de experiência, construída por um processo de aprendizagem, tendo como principais vantagens as características de adaptabilidade, generalização e tolerância a falhas (haykin, 2001). todas as redes testadas neste trabalho foram do tipo perceptron de múltiplas camadas (mlp, multilayer perceptron). nesse tipo de rede o sinal de entrada se propaga para frente (feedforward), camada por camada, sendo em seguida retropropagado para a correção do erro (ajuste dos pesos sinápticos). este procedimento é repetido durante várias iterações até a finalização do treinamento (zanetti, 2008). o funcionamento de uma rede neural (figura 3) é basicamente uma função dos sinais de entrada pelos seus respectivos pesos sinápticos ( ). o bias funciona aumentando ou diminuindo a influência do valor da entrada líquida para a ativação do neurônio; já a função de ativação funciona restringindo a amplitude de saída de determinado neurônio e adicionando não-linearidade ao modelo (zanetti, 2008). neste trabalho foram utilizadas duas redes neurais, uma para servir de função objetivo para o ag e outra para fazer a etapa final do preenchimento de falhas, sendo que ambas foram implementadas no matlab. as duas redes são semelhantes em relação à sua estrutura. a diferença principal é que os valores dos pesos de entrada, dos pesos da camada oculta e do limiar são pré-definidos baseando-se nos melhores resultados quando a rede neural da função objetivo foi executada. em ambas as redes, o número de camadas e neurônios foi estruturado baseando-se no teorema de kolmogorov-nielsen, apresentado por kovacz (1997), onde: "dada uma função contínua arbitrária , existe sempre, para uma implementação exata com uma rede neural de três camadas, sendo a camada de entrada um vetor de dimensão , a camada oculta composta por neurônios, e a camada de saída com figura 3. representação de um indivíduo do ag. figura 2. estrutura de uma rede neural (haykin, 2001). revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 66 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 neurônios, representando os componentes do vetor .” de acordo com o teorema de kolmogorov-nielsen, representa o número de neurônios na camada de entrada, assim, para a rna utilizada na abordagem proposta tem-se no máximo , o que significa que contém no máximo neurônios na camada oculta. esse valor pode ser menor já que o número de entradas (igual ao número de sensores) pode ser diminuído caso seja detectado que não há necessidade do uso de algum sensor. a validação estatística da estimativa do modelo foi baseada nos erros individuais de cada estimativa eq.( 1 ), onde ( ) são os valores estimados e ( ) são os valores reais (willmott & matsuura, 2005). com o erro individual de cada estimativa, é calculado o desempenho do modelo através do erro médio absoluto (mean absolute error mae) eq.( 2 ) que, de acordo com willmott et al. (2009), é a melhor forma de avaliação para modelos ambientais, devido principalmente a presença de outliers e dados com desvio de normalidade. resultados e discussões normalmente, nos trabalhos citados anteriormente de preenchimento de falhas, os procedimentos são realizados para uma determinada variável climática. entretanto, nesta abordagem, uma das principais vantagens é a possibilidade de preenchimento de falhas de diversas variáveis climáticas. isso significa que não é necessário haver um préprocessamento ou configuração diferenciada para cada variável climática que será tratada. a configuração mais adequada, para realizar o procedimento de preenchimento de falhas, será determinada automaticamente na execução da estrutura proposta. para ilustrar o desempenho dessa proposta, dos sete sensores existentes na base de dados, o sensor de temperatura do ar foi escolhido para simular o seu preenchimento usando dados dos outros sensores. da mesma forma que a temperatura foi escolhida para demonstrar os resultados, outra variável climática poderia ser escolhida sem nenhum problema, ou seja, o procedimento seria exatamente o mesmo. a única exigência neste caso é que os dados captados pelos outros sensores estejam disponíveis na mesma base de dados que estão relacionados à variável que será tratada. na tabela 2, como primeira etapa da proposta, são mostrados os melhores resultados encontrados pelo ag para cada teste realizado para o sensor de temperatura do ar, envolvendo as cinco simulações realizadas, cujas diferenças estão na quantidade de falhas na base de dados (de 5% a 40%). onde f1 é a função de ativação utilizada para a camada oculta, f2 é a função de ativação utilizada para a camada de saída, train o algoritmo de treinamento, lr a taxa de aprendizado, mc a taxa de momentum e de s1 a s6 simboliza se o respectivo sensor foi ativado ou não. as funções de ativações obtidas foram a saturating linear transfer function (satlin), linear transfer function (purelin) e a hyperbolic tangente sigmoid transfer function (tansig). os algoritmos de treinamentos encontrados foram o resilient backpropagation (trainrp), gradient descent back-propagation (traingd) e o levenberg-marquardt backpropagation (trainlm). as colunas s1, s2, s3, s4, s5 e s6 representam respectivamente os seguintes sensores: pressão atmosférica, umidade relativa do ar, insolação, velocidade média do vento, fotoperíodo e radiação global. os coeficientes de correlação entre os valores medidos e os valores estimados pela rede são apresentados na figura 4. como esperado, os valores mostram que há forte correlação entre os valores medidos e estimados, sendo que a maior correlação encontrada foi para o teste com 5% de falhas (r = 0,96031) e o pior para o teste com 40% de falhas (r = 0,79396). o desempenho ainda é avaliado usando a análise da evolução do mae para cada teste, como é apresentado na figura 5. os valores de mae indicam resultados satisfatórios para os testes com 5% e ( 3 ) ( 4 ) tabela 2. resultados encontrados pelo ag nos testes realizados. % falhas f1 f2 train lr mc s1 s2 s3 s4 s5 s6 5 tansig purelin trainlm 0.3 0.8 sim sim sim sim 10 tansig purelin trainrp 0.2 0.3 sim sim sim sim sim 20 tansig purelin trainlm 0.3 0.8 sim sim sim sim 30 satlin purelin trainrp 0.2 0.3 sim sim sim sim 40 tansig tansig traingd 0.8 0.4 sim sim sim sim revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 67 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 20% de falhas. o erro relativamente alto do teste com 10% de falhas em relação a 5% e 20% provavelmente está relacionado pela escolha aleatória dos dados para teste, no qual dados menos representativos podem ter sido escolhido para o treinamento da rede. já os valores de mae encontrados para os testes com 30% e 40% indicam a limitação da rede ao aumentar o número de falhas e consequentemente a diminuição do conjunto de treinamento. o gráfico mostrado na figura 6 apresenta um comparativo entre o valor real medido pelo sensor de temperatura (sem falhas) com os valores obtidos usando a abordagem proposta neste trabalho, para os testes realizados. pelo gráfico da figura 6, pode ser observado que com apenas 5% de falhas na série de dados, o figura 5. valores dos coeficientes de correlação para cada teste. figura 4. evolução do erro médio absoluto revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 68 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 comportamento da estimativa dos valores obtidos é muito eficiente. com o aumento da quantidade de falhas na série de dados essa eficiência diminui, o que já era esperado. mas é importante observar que mesmo com 40% dos dados faltantes a abordagem teve um desempenho satisfatório no preenchimento de tais falhas. considerações finais neste trabalho foi apresentado uma abordagem para que as falhas (valores ausentes) em séries de dados de estações micrometeorológicas fossem preenchidas por valores aproximados baseando-se nas medidas de outras séries de dados obtidas no mesmo local e momento da falha detectada. analisando os resultados obtidos entende-se que é possível simular e preencher dados reais micrometeorológicos usando a abordagem definida, na qual utiliza algoritmos genéticos para estimar os parâmetros da rede neural e redes neurais para estimar valores ausentes de sensores. os resultados foram avaliados usando o coeficiente de correlação e o erro médio absoluto, sendo que no teste com a menor quantidade de falhas foi obtido respectivamente 0,96 e 0,62. os resultados obtidos foram considerados bons pelo especialista do domínio para corrigir séries de dados com pequenos erros, mas também pode ser considerada eficiente quando a série de dados apresenta uma grande parte de falhas. geralmente, os dados obtidos das estações micrometeorológicas são fonte de informação de vários trabalhos científicos envolvendo o meio ambiente. com o preenchimento das falhas que normalmente aparecem nos dados micrometeorológicos, esta abordagem pode ser uma ferramenta importante para beneficiar pesquisas da área. alguns trabalhos, como destacado em guo & uhrig (1992) e em vafaie & imam (1994), consideram que a utilização do ag na seleção de entradas para uma rna possui esforço computacional muito grande, pois cada indivíduo numa população representa uma possível seleção de entradas para a rede, a qual necessita de ser testada. entretanto, mesmo considerando este fato, é importante destacar que, para o analista dos dados, ou o usuário final, a automatização desta fase auxilia de forma robusta e prática todo o procedimento, já que esta atividade geralmente demanda muito esforço manual. no entanto, quando o tempo do processamento é realmente prioridade, é possível utilizar técnicas de paralelismo para reduzir o tempo de processamento do ag e, assim, melhorar o desempenho computacional, como apresentado em kattan et al. (2010) e em falahiazar et al. (2012). como trabalhos futuros, novos experimentos estão sendo realizados para verificar melhor o desempenho utilizando outros tipos de sensores e uma quantidade maior de dados. agradecimentos os autores agradecem à coordenação de aperfeiçoamento de pessoal de nível superior (capes) e ao conselho nacional de desenvolvimento científico e tecnológico (cnpq) pelo apoio financeiro, ao programa de pós graduação em física ambiental (ppgfa) e ao instituto de figura 6. valores comparativos entre os valores esperados e os valores obtidos pela rede. revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 69 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 computação (ic) da universidade federal de mato grosso pelo incentivo a pesquisa. referências ahmad, f.; matisa, n. a.; hussain, z.; boudville, r.; osman, m. k. genetic algorithm – artificial neural network (ga-ann) hybrid intelligence for cancer diagnosis, in second international conference on computacional intelligence, 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climatological data. journal of irrigation and drainage engineering. vol. 33(2): p. 83-89, 2007. recebido em: jul/2011 aprovado em: out/2013 materia 6a materia 6b revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 139 análise crítica do plano decenal de expansão de energia – pdee 2021 questões socioeconômicas e ambientais decorrentes das estratégias brasileiras para o etanol combustível critique of the decennium energy expansion plan pdee 2021. socioeconomic and environmental issues arising from the brazilian strategies for ethanol fuel resumo as questões energéticas brasileiras para o período 2012 -2021 estão expressas no plano decenal de expansão energética, cuja edição preliminar foi disponibilizada para consulta pública em setembro de 2012 pelo ministério das minas e energia. este artigo discute as premissas e diretrizes adotadas para os combustíveis de carros de passeio, com foco nos seus aspectos ambientais. destacam-se os riscos de considerar que o etanol possa atender todo o crescimento da demanda de combustíveis para carros de passeio, e os aspectos e impactos previsíveis que virão em decorrência da necessária expansão da cultura da cana de açúcar planejada para o início do período decenal. o artigo também inclui recomendações para o uso de outras opções de combustíveis existentes e a livre concorrência para garantir abastecimento e preços competitivos. do ponto de vista ambiental, o artigo também recomenda que um inventário consequente de todos os impactos, negativos e positivos, deve ser levantado e considerado para direcionar as políticas e estratégias nacionais. palavras-chave: pdee 2021, etanol combustível, matriz energética, impacto ambiental, ocupação do solo. abstract the brazilian energy strategies for 2012 – 2021 period are addressed in the decennial plan for energy expansion 2021 (pdee 2021). a preliminary edition was released for public discussion by the ministry of mines and energy in september 2012. this article discusses the plan guidelines for passenger car fuels, with emphasis on their environmental aspects. the risks of expecting bioethanol supply to meet alone the growth of vehicle fuel demand are highlighted. the predictable aspects and impacts arising from the necessary sugar-cane culture expansion, as planned for the decennial period are also discussed. a free competition between other fuel alternatives to ensure demand provision and affordable fuel prices is proposed as part of a strategy. from the environmental standpoint, the article recommends that an inventory of all positive and negative impacts should be calculated and considered to set up the national policies and strategies. keywords: pdee 2021, bioethanol, fuel matrix, environmental impact, land-use. mario a. massagardi programa de pós graduação em gestão ambiental – universidade positivo (up) curitiba, pr, brasil maram60@terra.com.br valdir fernandes professor dos programa de pós graduação em gestão ambiental universidade positivo (up) e professor governança e sustentabilidade do isae curitiba, pr, brasil valdir.fernandes@icloud.com eliane carvalho de vasconcelos professor titular programa de pós graduação em gestão ambiental universidade positivo (up) curitiba, pr, brasil evasconcelos@up.com.br paulo janissek professor titular programa de pós graduação em gestão ambiental universidade positivo (up) curitiba, pr, brasil pjanissek@up.com.br revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 140 introduçâo o plano decenal de expansão de energia (pdee), publicado anualmente pela secretaria de planejamento e desenvolvimento energético do ministério das minas e energia (mme) do brasil, é o mais importante instrumento de planejamento do setor energético brasileiro. antes de sua publicação oficial, o pdee é disponibilizado para consulta pública na internet. a versão do pdee denominada 2021 foi colocada para consulta pública em setembro de 2012 na página do ministério (brasil, mme, 2012). o plano é baseado em exaustivo levantamento de dados contextualizando a análise da demanda e da oferta energética do país. como resultado, o plano consolida as estratégias para os setores elétrico, dos combustíveis fósseis e dos renováveis, que resultam na projeção da matriz energética do país para os próximos dez anos. na edição do pdee que contempla o período 2012 2021 merece destaque a reafirmação da política do ministério (mme) de que praticamente todo o aumento da demanda de combustíveis para os carros brasileiros será suprido pelo etanol produzido no país. uma das justificativas para esta estratégia é a intenção de contribuir de forma significativa para a redução do acúmulo de gases de efeito estufa na atmosfera, obtida pela substituição da gasolina por um combustível renovável. no entanto, não são considerados no plano os impactos ambientais e sociais, resultantes da expansão do cultivo da cana de açúcar, necessária para suprir esta demanda. a discussão da sustentabilidade desta expansão é imprescindível para a ponderação dos benefícios e custos decorrentes desta estratégia. adicionalmente, faz-se necessário analisar de forma abrangente as premissas e a amplitude das metas estabelecidas no pdee 2021, com respeito ao risco de desabastecimento dos combustíveis para motores do ciclo otto, tendo em vista que não há planejamento para o aumento da oferta de gasolina no período descrito. referencial teórico a expansão da cultura da cana de açúcar no centro-sul brasileiro a moderna expansão do cultivo da cana de açúcar iniciou-se no ano de 1975 quando o governo brasileiro lançou o programa chamado proálcool, com objetivo de produzir etanol suficiente para adicionar vinte por cento deste na gasolina, reduzindo a escassez de combustíveis no país, derivada da crise do petróleo. ao lançar este programa, não havia por parte do governo significativa consideração sobre impactos ambientais que esta expansão do cultivo da cana poderia trazer (goldenberg et al., 2008). na década de 1980, os automóveis movidos a álcool hidratado chegaram a uma participação de 85% na frota de veículos novos produzidos no brasil. no final desta década, no entanto, uma séria crise de abastecimento do etanol, acompanhada pelo barateamento dos combustíveis derivados de petróleo, causou uma crise de confiança no consumidor. como consequência, os veículos a álcool deixaram de ter a preferência na compra de carros novos. esta confiança somente seria recuperada a partir do ano de 2003, com o lançamento dos carros “flex” de injeção eletrônica, que possuíam diversos mapas de calibração dos motores permitindo operar com qualquer proporção de gasolina e etanol hidratado. (solomon et al. 2007). com oferta crescente e preços competitivos, fruto dos investimentos e ganhos de produtividade do setor, o etanol ganhou atratividade frente à gasolina no mercado consumidor. como resultado, no ano 2011 sete milhões de hectares de plantação de cana de açúcar dominavam a paisagem do interior do estado de são paulo, sul do mato grosso do sul e goiás, parte da região noroeste de minas gerais e o norte do paraná. um pouco mais de um milhão de hectares de plantação também existiam no nordeste brasileiro (brasil, pdee 2021, 2012). esta área plantada gerou uma produção de cana de açúcar de aproximadamente 550 milhões de toneladas. aproximadamente metade foi utilizada para produzir 20,5 milhões de metros cúbicos de etanol combustível para uso no brasil e exportação. a outra metade gerou 31 milhões de toneladas de açúcar (única, 2012). para atender a demanda, até 2012, a previsão (pdee 2021) é que a área destinada ao cultivo da cana seja de 13 milhões de hectares, o que representa uma expansão superior a 60 % em relação a 2011. impactos ambientais decorrentes: relevância e abrangência impacto ambiental pode ser considerado (brasil, 1986) como qualquer alteração das propriedades físicas, químicas e biológicas do meio ambiente, causada por qualquer forma de matéria ou energia resultante das atividades humanas que, direta ou indiretamente, afetem: a saúde, a segurança e o bem estar da população; as atividades sociais e econômicas; a biota; as condições estéticas e sanitárias do meio ambiente e a qualidade dos recursos ambientais. dessa forma, conforme as normas para licenciamento ambiental (brasil, 1986) a análise dos impactos da expansão da cultura da cana no brasil deve considerar: revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 141 a) o meio físico (subsolo, águas, ar, clima, recursos minerais, topografia, etc.) b) o meio biológico e os ecossistemas naturais (flora e fauna, espécies indicadoras de qualidade ambiental, de valor científico e econômico, raras e ameaçadas de extinção e as áreas de preservação permanente). c) o meio sócio econômico – uso e ocupação do solo, das águas, a sócio economia, sítios e monumentos arqueológicos, históricos e culturais da comunidade, as relações de dependência entre a sociedade local, os recursos ambientais e a potencial utilização futura desses recursos. o resultado decorrente desta análise é o plano de ações mitigadoras dos impactos negativos e de monitoramento dos indicadores ambientais. os impactos ambientais e socioeconômicos associados ao cultivo da cana como fonte de energia macedo et al (2005), baseado em inventários de insumos e energia dos processos agrícolas e industriais, demonstrou que o etanol de cana de açúcar substitui a gasolina no uso em automóveis com vantagens ambientais. uma das vantagens do uso do etanol em motores está na redução das emissões de gases tóxicos de escape, em especial do monóxido de carbono e dos hidrocarbonetos não queimados (macedo et al, 2005). esta redução das emissões de gases tóxicos contribui para a melhoria da qualidade do ar nas cidades. em uma simulação para a cidade do méxico, garcia et al. (2010) consideram que a adição de 10% de etanol à gasolina tem potencial para reduzir em 8,8 % as emissões de co e em 7,6 % as emissões de co2, para o período considerado no estudo (2002 a 2020). no entanto, o aumento estimado na produção de acetaldeído é de 119,5 %. o aumento de emissões de compostos orgânicos, quando combustíveis oxigenados são utilizados, também é reportada por karavalaski (2012), cook (2011) e magnusson (2011), entre outros autores. ao considerar todo o ciclo de vida do etanol, o balanço ambiental é calculado em três diferentes níveis ou abrangências: considerando apenas o balanço direto entre a energia gerada e consumida na produção do etanol; incluindo também as emissões estimadas para a produção dos diversos insumos agrícolas e industriais, e, em uma abordagem mais ampla, também as emissões equivalentes à construção das instalações e máquinas utilizadas no processo. uma comparação sobre as diferentes abordagens utilizadas para o balanço energético foi publicada recentemente, com ênfase no etanol brasileiro (ramírez triana, 2011). esta metodologia demonstrou que, ao contrário do etanol de milho produzido nos estados unidos, um combustível produzido com déficit de energia, o etanol de cana brasileiro tinha pequena dependência no seu processo produtivo do uso de combustíveis fosseis, na proporção de oito partes de energia produzida por uma unidade de combustível fóssil consumido, e por isso poderia ser considerado um combustível de fonte renovável (brasil, gov. sp, 2008). a cultura da cana de açúcar em grande escala tem diversos impactos significativos no meio ambiente e muitos deles têm o potencial de reduzir os ganhos obtidos quando da substituição da gasolina. na tabela 01 estão relacionados os principais aspectos e impactos ambientais da cultura da cana no meio físico. dentre estes impactos alguns merecem comentário devido à sua relevância: as queimadas as queimadas são feitas deliberadamente para facilitar o acesso do homem ao corte do caule da cana. seus impactos contribuem para reduzir as vantagens do uso do álcool combustível no que diz respeito à qualidade do ar e as emissões de gases de efeito estufa. a prática da colheita mecanizada, ação corretiva para este impacto, se expande continuamente no centro-sul do país e 2013 será o último ano em que as queimadas serão prática tolerada na cultura da cana (única, 2012). a compactação e contaminação do solo outros impactos relevantes ainda permanecem sem uma solução aplicável em grande escala, dentre eles, a compactação do solo e o uso de produtos químicos, principalmente pesticidas e inseticidas, na fase agrícola do processo. ambos podem trazer consequências também no meio biótico, ou através da contaminação da água e peixes, ou diminuindo a disponibilidade de alimento para animais insetívoros. a vinhaça do lado industrial, o aspecto de maior monta é a sobra e descarte da vinhaça, que atualmente é transportada de volta aos campos e utilizada como fertilizante. a vinhaça é produzida numa taxa de 10 a15 l por litro de etanol (única, 2005) e seu volume é, portanto, muito grande. os impactos decorrentes do descarte da vinhaça são basicamente de dois tipos: a necessidade de transporte da usina ao campo e – o aumento da concentração de matéria orgânica no solo (185 g dbo5 / litro). o pdee 2021 estima que 855 milhões de metros cúbicos de vinhaça serão produzidas no ano 2021, decorrentes da produção do etanol. uma quantidade de mesma ordem de grandeza deverá resultar da produção de açúcar e de outros derivados da cana destinados ao uso industrial. revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 142 o fluxo de veículos extrapesados nas estradas as grandes quantidades de cana e vinhaça acabam gerando um risco constante à vida de pessoas e animais. o transporte da cana à usina e da vinhaça ao campo já mobiliza um frota considerável de caminhões extra pesados, que transitam em condição de sobrecarga nas estradas das regiões produtoras. toda esta frota é atualmente movida a diesel. impactos na fauna e flora a despeito de muitas das áreas ocupadas pela cultura da cana já serem declaradas como degradadas, ou utilizadas para outras atividades agrícolas, algumas áreas ainda são identificadas como nativas ou de preservação. o isolamento e a fragmentação destas áreas trazem impactos significativos de longo prazo, dado que processos naturais, como a polinização, por exemplo, serão dificultados. para os animais, a ocupação da paisagem pela cana e o isolamento das matas preservadas terão impactos de diversas ordens, a começar pela disponibilidade de alimentos, visto que animais e pássaros da região normalmente dependem de sementes, frutos e folhas para sobreviver. outros são predadores e necessitam de caça. alimentos de qualquer espécie tenderão a ficar mais escassos e dispersos. estudos sobre a sobrevivência das diversas espécies sobre as novas condições tabela 1 aspectos e impactos da cultura da cana nos diferentes meios aspecto – atividades impactos meios afetados adubação química: uso de inseticidas e defensivos agrícolas contaminação do solo e das águas comprometimento da qualidade e disponibilidade da água para abastecimento físico e biológico uso de máquinas e veículos pesados compactação e desgaste do solo piora nas condições de trânsito nas estradas perigo de atropelamento de pessoas e animais emissão de gases de combustão pelo escape físico e biológico expansão da (mono) cultura da cana em grandes extensões territoriais invasão da fronteira agrícola em áreas preservadas emissão de gases de efeito estufa pela troca do uso da terra redução da biodiversidade redução da disponibilidade alimentar promove a desigualdade no campo, dificulta a agricultura familiar reconfiguração dos espaços geográficos, da paisagem, dos padrões agrícolas e das atividades agropecuárias pressão sobre o modo de vida e atividades das pessoas altera a disponibilidade de empregos altera a disponibilidade e o preço dos alimentos avança e compromete direta ou indiretamente os ecossistemas do cerrado e amazônia, áreas indígenas e reservas legais impacto na infraestrutura urbana das regiões, deterioração das rodovias físico e biológico sócioeconômico erosão do solo e eliminação da mata ciliar assoreamento dos cursos d´água físico e biológico colheita não mecanizada, queimadas piora da qualidade do ar na região alta emissão de gases de efeito estufa alteração da temperatura e dos componentes do solo danos à fauna e à flora; perda de habitat problemas respiratórios na população da região físico e biológico geração de efluentes líquidos, vinhaça deposição e alteração das características do solo; contaminação dos cursos d´água físico e biológico fonte: adaptado de rodrigues, 2010 revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 143 são certamente necessários para se conhecer a amplitude dos impactos. as emissões causadas pela mudança de uso da terra no ano 2000 foi publicado o relatório executivo do ipcc (painel intergovernamental para mudanças climáticas) das nações unidas, contendo a metodologia para se contabilizar as emissões de dióxido de carbono decorrentes das mudanças de uso do solo, direta ou indiretamente causadas pela produção de insumos para biocombustíveis em áreas anteriormente utilizadas para se produzir alimentos (ipcc, executive report, 2000). com base nesta metodologia foi possível se inventariar as emissões decorrentes da mudança de uso da terra causada pela expansão da produção de biocombustíveis nos estados unidos, e demonstrar que, ao contrário do que se supunha, as políticas de expansão da produção e uso de biocombustíveis daquele país não levariam a redução das emissões de gases de efeito estufa; ao contrário, com todos os efeitos contabilizados, o que realmente ocorreria seria o aumento, a curto, médio e longo prazo, da concentração de gases de efeito estufa na atmosfera (searchinger, 2008). a redução da produção de alimentos para a produção de biocombustíveis, ou mesmo o deslocamento das áreas produtivas dos alimentos para regiões mais distantes dos pontos de consumo foram relacionadas com o aumento dos preços destes aos consumidores, e com o potencial perigo de desabastecimento em tempos de menor abundância (searchinger, 2011). como decorrência destes estudos se desenvolveu também o conceito de que biocombustíveis avançados, além do alto rendimento energético, deveriam ser produzidos de sobras, resíduos ou de outras fontes que não competissem com a produção de alimentos diretamente, ou indiretamente, através da ocupação do solo ou do uso de recursos anteriormente voltados para a produção de alimentos. nos estudos que demonstraram o balanço energético positivo do etanol de cana de açúcar no brasil, assim como as suas vantagens ambientais na substituição da gasolina, não foram consideradas as emissões pela mudança do uso do solo. a argumentação normalmente utilizada para justificar que a situação brasileira é diferente do que ocorre nos estados unidos ou europa se baseia na existência de grandes áreas agriculturáveis no país, atualmente ocupadas por pastagens ou já degradadas pela utilização em outras culturas agrícolas, o que permitiria a expansão da cultura da cana sem ocasionar impactos significativos que levassem à escassez ou aumento dos preços dos alimentos (goldenberg, 2008). a política energética brasileira propõe a continuidade da expansão da produção do etanol combustível, ampliando a área plantada de cana de açúcar de oito milhões para no mínimo 13 milhões de hectares (brasil, mme, pdee 2021, 2012). o real impacto desta política no que diz respeito ao balanço das emissões de gases de efeito estufa não é conhecido, dado que as emissões causadas pela mudança do uso do solo ainda não foram criteriosamente contabilizados e somados com as emissões inventariadas no processo agrícola e industrial do etanol. grandes expansões agrícolas obrigam as populações a passar por processos de adaptação às novas atividades econômicas da região. os defensores da expansão da cana, por sua vez, ressaltam a importância da cana no balanço de divisas do país, contribuindo de um lado na redução da importação de derivados de petróleo, e de outro na geração de divisas nas exportações de etanol e açúcar. também ressaltam a criação de empregos diretos e indiretos, estes nos setores de máquinas, equipamentos e insumos (única, 2005). diretrizes do plano para gasolina e etanol combustível a demanda de combustíveis para carros de passeio a projeção do crescimento da frota de carros é feita com base em tendências socioeconômicas e prevê, além do ingresso anual de novos veículos no mercado, uma taxa de sucateamento dos carros mais antigos. o crescimento total previsto para o período de 10 anos é de 80%, ou seja, um crescimento médio anual de 6%. do total de 53 milhões de veículos em 2021 aproximadamente 43 milhões serão flex, e poderão ser abastecidos com gasolina ou com etanol hidratado. a premissa de crescimento da frota flex no período é de mais de 140%, o tabela 2 brasil perfil da frota de veículos leves por combustível (milhões de unidades) revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 144 que reflete a tendência atual de preferência de compra da população. consequentemente, a frota de veículos que usam exclusivamente gasolina se reduz no período e a frota que roda exclusivamente a etanol, composta basicamente de veículos produzidos nas décadas anteriores ao ano 2000, deverá desaparecer. uma pequena participação de mercado é dada a veículos híbrido-elétricos a partir do ano 2015. a projeção de crescimento da frota de carros de passeio no brasil conforme o pdee 2021 pode ser vista na tabela 02. a frota total projetada gera uma de demanda de combustíveis, expressa em milhões de metros cúbicos de gasolina equivalente, como mostra a figura 1, que indica também o consumo médio anual projetado. o aumento da demanda volumétrica de combustíveis prevista para o período decenal é de 60%, atingindo 80 milhões de metros cúbicos de gasolina equivalente em 2021. ele é, portanto, menor que o crescimento projetado da frota, o que indica que se assumiu uma premissa de ganho de eficiência energética no uso do combustível: o consumo médio anual dos carros se reduz de 1600 litros em 2012 para 1500 litros de combustível em 2021. isto significa que os veículos a serem produzidos durante este período decenal deverão ser consideravelmente mais eficientes no uso do combustível do que aqueles que compõem a frota atual, ou ainda deverão rodar menos. figura 1 – previsão do epe para a demanda de energia para veículos com motor do ciclo otto figura 2 histórico economia no consumo observado para carros no reino unido para o período de 1977 a 2005. fonte: bonilla, 2009. revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 145 para efeito de comparação, a figura 2 e 3 apresenta a evolução histórica registrada no período de 1977 a 2005 para carros no reino unido, e figura 3 indica o consumo por combustíveis (bonilla, 2009). é interessante observar que grandes avanços tecnológicos foram observados inicialmente, resultando em carros mais eficientes (menor consumo). no entanto, esta redução é menos significativa a partir do ano 2000, pelos menos no estudo reportado para os autores. no entanto, isto não significou uma redução na demanda total de combustíveis, uma vez que, com o aumento de carros supera os efeitos da maior eficiência destes veículos. um outro fator que pode ser apontado, no sentido de aumentar o consumo, é que, os motoristas podem ser indiretamente estimulados a rodar mais na medida que trocam para carros mais econômicos. no ano 2012 o governo brasileiro pela primeira vez publicou metas de ganho de eficiência energética para carros, através do programa inovar-auto. se atendidas as metas de qualificação e adicionais que permitem redução dos impostos embutidos nos preços dos veículos, os carros novos brasileiros deverão ser no ano 2017 aproximadamente 15% mais eficientes no uso de combustível do que são hoje. porém, este efeito benéfico ocorreria somente na segunda metade do período decenal do pdee 2021. fatores que podem aumentar a demanda de combustíveis: o efeito benéfico de melhorar a eficiência energética dos carros novos pode ser anulado por outros fatores de ocorrência bastante provável e assim gerar um cenário de demanda de combustível superior ao dado pelo pdee 2021. exemplos destes fatores são: • o uso pela população de veículos maiores e de motores mais potentes do que os atuais, dado o seu crescente poder aquisitivo; • o adensamento de tráfego que será gerado pelos 20 milhões de veículos adicionados às ruas e estradas do país, o que diminuirá as velocidades médias de rodagem e aumentará o consumo de combustível. fatores que podem diminuir a demanda por combustível: o pdee 2021 não considera cenários alternativos de demanda de combustíveis para carros, mas um cenário mais agressivo de redução poderia ser parte da formulação da política pública. alguns exemplos de medidas efetivas de redução estão relacionados abaixo: • desestimulo do uso do transporte individual via aumento de preço dos combustíveis. a adoção deste tipo de medida, porém, tem barreiras políticas pela sua impopularidade e depende diretamente de avanços significativos nos modais de transporte coletivo. • ganho maior na eficiência energética dos carros: uma possibilidade mais concreta seria a imediata liberação no brasil do uso dos modernos carros de passeio a diesel, que têm atualmente eficiência energética 30 a 35% superior à dos motores do ciclo otto (usa, 2013). conforme o pdee2021, o brasil terá excesso de oferta de diesel combustível de alta qualidade ainda dentro do período decenal e capacidade livre para exportação. a demanda projetada de gasolina e etanol a gasolina comercializada ao público no brasil é chamada de gasolina c e contem até 25% de seu volume de etanol anidro. o restante do conteúdo é chamado de gasolina a. figura 3 demanda crescente de combustíveis observada para veículos de passeio e carga no reino unido no período de 1970 a 2003. (fonte: bonilla, 2009) revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 146 o pdee 2021 projetou a demanda de curto prazo da gasolina a considerando a premissa que este combustível deverá ser o preferido dos consumidores durante o período 2012-2013, porem perderá esta posição para o etanol hidratado a partir do ano 2014 até o final do período decenal, motivada pela recuperação da oferta e da competitividade em preços do etanol. como resultado, e a despeito do crescimento da frota, a gasolina c não tem demanda crescente projetada no período, a exemplo do que acontece com o etanol. a demanda projetada de etanol e gasolina está indicada na tabela 3, construída a partir do pdee 2021: este padrão de planejamento tem se mantido o mesmo dos planos de expansão de energia publicados nos anos anteriores, mas a demanda de curto prazo de gasolina foi neste ano corrigida para cima para o período 2012 e 2013 devido à falta de oferta de etanol e o aumento de seus preços. em 2012 o país importou gasolina. no total, o pdee 2021 projeta um crescimento de demanda de quase três vezes do consumo total do etanol automotivo em 10 anos, atingindo 62 milhões de metros cúbicos no final do período decenal. a justificativa para tal projeção é a de que a demanda corresponderá à oferta prevista para este combustível (brasil, pdee2021, 2012). considerando-se que a demanda do etanol foi estimada pela oferta, faz-se necessário se entender como a oferta deste combustível foi projetada. a tabela 4 mostra os principais indicadores de crescimento e premissas do pdee 2021 para projetar a oferta de etanol combustível. a comparação do cenário atual do ano 2012 contra aquele projetado para o ano 2021 mostra a grandeza do desafio que o plano propõe para a indústria brasileira do etanol. a análise individual dos indicadores e premissas demonstram os desafios e os riscos a ele associados. a expansão da área necessária para o plantio da cana de açúcar a expansão no uso da terra pela cultura da cana de açúcar no centro-sul brasileiro durante os anos tabela 3 demanda projetada até 2021 de etanol combustível e gasolina (em milhões de metros cúbicos) demanda combustível 2012 2016 2021 crescimento (%) total médio anual etanol hidratado 15 33 52 247 14 etanol anidro 7 8 10 43 3,6 etanol total 22 41 62 182 11 gasolina 29,2 25,4 28,9 0 0 tabela 4: pdee 2021 – premissas para cálculo da oferta de etanol revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 147 de 2003 a 2013 pode ser visto na figura 4 (única, 2012). o mapa mostra a ocupação de toda a região central, norte e oeste do estado de são paulo, noroeste do paraná e forte expansão recente no sul de mato grosso do sul e partes de goiás e minas gerais. não estão indicadas no mapa as áreas de cultivo de cana no nordeste brasileiro, normalmente utilizada para outros produtos alimentares e não para a produção de etanol combustível. o novo ciclo necessitaria, conforme o pdee 2021, expandir a área atual plantada de oito milhões de hectares em mais cinco milhões de hectares. esta expansão deveria ocorrer nas áreas consideradas ótimas ou boas para o cultivo da cana, o que significaria ocupar novas e grandes extensões de terra nos estados de mato grosso do sul e de goiás, indo até as proximidades do pantanal a oeste. expansões também poderiam ocorrer partindo das áreas atualmente ocupadas em direção à brasília e ao interior do estado de minas gerais. sob o ponto de vista ambiental, o pdee 2021 se mostra controverso ao considerar como premissa a mudança do uso do solo numa extensa região que produz soja, cítricos, café e muitas outras culturas, e que passaria a praticar a monocultura da cana de açúcar, ficando exposta a todos os impactos ambientais anteriormente descritos. neste caso especifico devese supor que as culturas agrícolas e as atividades pecuárias desalojadas pela ocupação da cana deverão se instalar em algum outro lugar, sendo as regiões mais disponíveis e vulneráveis, as áreas de mata protegidas que ainda sobraram. ao redor das áreas de expansão da cultura da cana existe a leste a mata atlântica, ao oeste o pantanal matogrossense e a norte a floresta amazônica. ocupação ilegal e desmatamentos de áreas protegidas são práticas coibidas, mas ainda existentes. adicionalmente, as emissões de gás carbônico decorrentes destas atividades de mudança do uso do solo, direta ou figura 4 expansão da cultura da cana de açúcar no centro-sul brasileiro 2003-2013 figura 5 produtividade histórica e obtida no período 2012/2013, expressa em toneladas de cana por ha. (fonte: ctc, 2013). revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 148 indireta, deverão ser de grande monta, dada a extensão territorial impactada, mas não são consideradas dentro da seção de impactos ambientais do pdee 2021. o crescimento da produtividade da atividade agrícola o plano considera que, além dos investimentos em expansão, a agroindústria irá também investir para renovar os canaviais atuais para que, a nível nacional, trabalhem a um nível médio de produtividade de 88 toneladas de cana por hectare, valor 30% superior à média da safra de 2012, e somente atingido neste ano pela região mais produtiva do país, ribeirão preto, conforme indicam os dados da figura 5. a produtividade alta se dá historicamente pela adoção de investimentos na otimização dos processos e pela ausência de fenômenos de restrições como os climáticos, o aparecimento de pragas e doenças na plantação. os fatores econômicos também influenciam, conforme indicado na figura 6. obter altos valores médios a nível nacional significa, portanto, altos esforços e ampla disponibilidade de recursos financeiros, além de um comportamento favorável do clima. desta forma, e em se considerando que estas premissas se confirmariam na realidade, a disponibilidade de cana no ano 2021 seria de 1.155 milhões de toneladas, valor 97% superior à produção esperada para o ano 2012. como contraponto a esta expectativa, deve-se considerar que a safra 2011-2012 teve produção de 571 milhões de toneladas, aproximadamente 8% menor que a safra do ano anterior, e com produtividade média no país inferior a 70 toneladas por hectare. a disponibilidade da cana para a produção de etanol combustível o plano também considera que 68% da cana produzida em 2021 seriam direcionadas para a produção do etanol combustível, contra os 56% utilizados em 2012, sendo o restante da cana suficiente para atender à demanda futura do açúcar e de outros produtos para uso na indústria e que tem na cana sua matéria prima. dois são atualmente os principais produtos da cana: o açúcar e o etanol combustível. o açúcar é uma commodity altamente valorizada não somente pelo seu valor alimentar, mas também como matéria prima para uma série de produtos de alto valor agregado de uso industrial. do açúcar também se pode atualmente produzir diversos tipos de combustíveis sintetizados por processo biológico, para uso, por exemplo, em aviação e em motores de ignição por compressão. muito embora a tecnologia para isso exista, estes produtos ainda não são fabricados em grandes escalas. o etanol, por sua vez, é produzido no brasil pelo processo de fermentação do caldo de cana. existem diversas iniciativas para se desenvolver um processo economicamente viável e aplicável em larga escala para a produção de etanol utilizando-se da celulose da cana. este tipo de processo se utilizaria também do caule das plantas, aumentando significativamente a produção de etanol por tonelada de cana. conforme o plano há a expectativa de que este processo esteja desenvolvido no final do período decenal, mas aplicado apenas em escala modesta na produção. desta forma, a parte da cana a ser destinada para a produção do etanol nos próximos dez anos é uma premissa que deve ser considerada com restrições, pois irá depender principalmente da demanda e lucratividade futuras dos negócios com o açúcar e com os produtos destinados ao uso figura 6 -produtividade histórica da cana de açúcar brasileira, e fatores de influência que afetam esta produtividade. revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 149 industrial, ambos tradicionalmente mais lucrativos que o etanol combustível. a expansão das usinas de processamento da cana: para a etapa industrial, o plano prevê que 69 novas usinas seriam construídas, a maioria à partir do ano 2015, numa taxa média de 10 novas usinas por ano. esta magnitude de investimento irá requerer alta confiança no futuro dos negócios e capacidade financeira, situação bastante diferente da atual, que é descrita no próprio plano com 24% de ociosidade nas usinas existentes, por falta de cana para moagem, e com poucos projetos aprovados para novas instalações. também para a fase industrial o plano prevê um ganho de produtividade de 6% na conversão da cana em etanol. a taxa futura seria de 87,7 litros de etanol produzido por cada tonelada de cana processada. a oferta do etanol como resultado da combinação de todas as premissas considerando-se confirmadas todas as premissas das etapas agrícola e industrial do processo do etanol, se atingiria no ano 2021, uma produção total de mais de 68 bilhões de litros, valor 178% superior à previsão do plano para o ano 2012. o pdee 2021 considera que neste período o brasil será também exportador de etanol para os estados unidos, comunidade europeia e japão. deve-se descontar desta produção bruta o volume provável de exportação e da conta resulta a oferta de etanol combustível para o mercado brasileiro, de 61.6 bilhões de litros, em outras palavras, uma taxa de crescimento em dez anos de 182% ou, na média, de 11% ao ano por 10 anos consecutivos. cenários alternativos o fato de que a projeção da oferta (e da demanda) de etanol do pdee 2021 é baseada em premissas arrojadas faz levantar a hipótese de que cenários alternativos deveriam se considerados, menos otimistas de um lado, mas também mais realistas ao considerar riscos ponderáveis e justificados pela história desta indústria. a situação atual da indústria como ponto de partida o relatório da única, apresentado em dezembro de 2012 mostra na verdade uma indústria em crise, com taxas de produtividade decrescentes nos últimos quatro anos em sua etapa agrícola, o que denota envelhecimento e falta de investimentos no setor, desocupação no setor industrial e também um endividamento médio nos últimos anos no nível de 90% do seu faturamento bruto. os números de produção de cana e de etanol apresentados pela única para o ano 2012 são consideravelmente mais baixos do que aqueles que o pdee 2021 mostra como prováveis para este mesmo ano. o extraordinário crescimento previsto pelo pdee 2021 não parece plausível se comparado como o que realmente está acontecendo na indústria do etanol nestes últimos anos e o risco de que as coisas não aconteçam como planejado deveria ser considerado. a restrição na oferta nacional da gasolina o outro combustível autorizado para carros, a gasolina, por sua vez, tem o seu cenário de consumo calculado pelo que sobrou do total consumo da oferta de etanol. ele fica estável no nível de 29 bilhões de litros durante os dez anos do plano. esta previsão não dá sustentação para que se realizem investimentos para aumentar a capacidade nacional de refino deste derivado, o gargalo do processo, dado que as reservas brasileiras de petróleo garantem a autossuficiência, e estão em expansão. no cenário proposto, os possíveis riscos de menor produção de etanol não poderão ser compensados por maior produção de gasolina. a diferença precisará ser importada. o risco para o consumidor a oferta do etanol sempre será dependente dos aspectos econômicos, climáticos e mercadológicos que influenciam o tamanho da safra e a capacidade de processamento da cana, e estes certamente continuarão a agir, ora impulsionando a produção, ora não. tantas premissas favoráveis e arrojadamente estabelecidas na projeção da oferta levam à probabilidade de erro, ou melhor, levam o país e sua economia ao risco constante de desabastecimento, perene ou sazonal. em aberto ficam as proporções em que este desabastecimento ocorrerá. ao estabelecer a política monopolizada do combustível para carros, o pde 2021 compromete o poder de escolha e de barganha por preços do consumidor. em nenhum momento o pdee 2021 considera a competitividade de preços dos combustíveis disponíveis no mercado brasileiro. no entanto, este fator não pode ser desconsiderado, já que todas as escolhas de mercado estarão na mão dos produtores da cana e de seus derivados, que poderão vender seus produtos aqui ou no exterior, onde obtiverem maior margem de lucro. a situação proposta pelo pdee 2021, no que diz respeito à política de combustíveis para carros, não promove no setor a livre concorrência e não dá qualquer segurança ou alternativa para o consumidor, tanto em relação à disponibilidade quanto ao preço dos combustíveis. revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 150 o risco para a indústria produtora do etanol a indústria da cana, como privilegiada pela política energética do estado, terá certamente mais alternativas de negócios que o consumidor. por outro lado, ela será demandada pelo plano a investir maciçamente na expansão do cultivo e da industrialização de seus produtos. adicionalmente, precisará continuar a investir em tecnologia para desenvolver processos inovadores e ganhar em produtividade. a história mostra, porém, que nos ciclos anteriores de expansão, o alto endividamento e outros fatores como, por exemplo, crises mundiais levando a baixas margens de comercialização, fatores climáticos e outros, descapitalizaram a indústria do etanol e enfraqueceram o seu poder de investimento. em outras palavras, sugere-se que a redução da taxa de crescimento e expansão para níveis mais modestos poderá ser benéfica para a indústria do etanol, ao reduzir os riscos de endividamento do setor e ampliar a sua capacidade de gerar retorno financeiro a despeito de fatores adversos. incentivo para outras fontes de energia: a possível solução uma política equilibrada, factível e abrangente deveria ser elaborada privilegiando a disponibilidade dos combustíveis para atender com segurança a demanda e ao mesmo tempo assegurando um ambiente de livre concorrência que ofereça ao consumidor opções competitivas de combustíveis à sua escolha. dado que para a gasolina não existem investimentos aprovados para o aumento de capacidade de refino deste combustível nos próximos dez anos, e que para o etanol não há possibilidades de se prever corretamente a sua disponibilidade, a única solução possível seria incluir na matriz de combustíveis uma terceira variável, representada por novas opções de combustíveis. as fontes alternativas teriam a função, em um primeiro momento, de cobrir a demanda residual de combustível não coberta pela oferta proposta de gasolina e etanol, e ainda oferecer reservas para assegurar o abastecimento. a medida em que se revelem estrategicamente interessantes, teriam maior representatividade na matriz energética geral, e para combustíveis em particular. para terem efetividade dentro do período do plano, as opções alternativas deveriam estar disponíveis para uso em curto ou médio prazo. nestas condições o brasil dispõe, no período do plano, de oferta em expansão de combustível diesel, biodiesel e gásnatural veicular. a indústria automobilística também tem motores modernos, eficientes e com conformidade ambiental para o uso destes combustíveis. estes combustíveis alternativos poderiam assegurar também uma expansão mais controlada da cultura da cana. investimentos poderiam ser feitos para ganhar produtividade nos setores agrícola e industrial do processo, e para introduzir no futuro a promissora rota celulósica. desta forma, a oferta futura do etanol poderia crescer sem causar impactos adicionais, em especial sem se expandir em áreas já ocupadas por outras culturas. a população em geral se beneficiaria pela prática da livre concorrência entre as alternativas disponíveis de combustível, podendo optar conforme a disponibilidade e preço de cada opção. conclusões e recomendações a edição do pdee que contempla o período 2012 – 2021 assume a premissa de que praticamente todo o aumento da demanda de combustíveis para os carros brasileiros será suprido pelo etanol produzido no país. para que isso seja possível, é necessária a combinação de vários fatores, incluindo a expansão da área cultivada, aumento da produtividade, melhor eficiência dos motores e diminuição do consumo por parte dos consumidores. a justificativa está baseada nas vantagens ambientais que o etanol, um biocombustível, apresenta sobre os combustíveis fósseis. além dos riscos econômicos e estratégicos advindos da ênfase em somente um tipo de combustível, foram abordados neste artigo os fatores que podem contribuir ou impedir o alcance das metas do plano. também foram enfatizados os riscos ambientais decorrentes da política proposta pelo pdee 2021. considerando-se os riscos decorrentes do planejamento limítrofe da oferta futura de combustíveis para motores do ciclo otto no pdee 2021, e à falta de alternativas para o consumidor, fragilizam o plano que se apresenta desequilibrado e pouco ponderado por análise de cenários e riscos. desta forma, as opções de combustíveis existentes devem ser utilizadas para garantir o abastecimento e que a livre concorrência entre eles seja o fator a garantir a disponibilidade e competitividade em preço para o bem do consumidor e da economia do país como um todo. parece pouco recomendado prever que toda a crescente demanda por combustíveis possa ser atendida somente pelo etanol obtido a partir da cana de açúcar. do ponto de vista socioeconômico e ambiental, seria recomendável que qualquer política de expansão da monocultura da cana além dos limites atuais fosse justificada por estudos mais aprofundados que objetivamente quantificassem e ponderassem os impactos positivos e negativos desta atividade. revista brasileira de ciências ambientais – número 29 – setembro de 2013 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 151 dentre os aspectos a considerar, deve-se contabilizar as emissões de co2 decorrentes das atividades agrícolas e industriais, assim como as emissões decorrentes da mudança do uso direto e indireto da terra, e todos os demais impactos nos meios físicos e biológicos. a quantificação destes impactos deve servir para confirmar se o plano estratégico, que prevê a produção intensiva de etanol combustível, realmente atende ao seu propósito original, e é sustentável do ponto de vista econômico, ambiental e social. referências andrade j., diniz k., impactos ambientais da agroindústria da cana-de-açúcar: subsídios para a gestão, 2007, esalq. brasil, resolução conama nº 1, de 23 de janeiro de 1986 publicada no dou, de 17 de fevereiro de 1986, seção 1, páginas 2548-2549. brasil, ministério das minas e energia, empresa de pesquisa energética, plano nacional de expansão de energia 2021(pdee 2021), 2012, brasil. edição para consulta pública, conforme www.mme.gov.br/mme/menu/pde2 021.html em 04 de janeiro de 2013. bonilla, d. fuel demand on uk roads and dieselisation of fuel economy. energy policy 37 3769– 3778, 2009 garcia c.a. et al. / renewable and sustainable energy reviews 14, 3032–3040, 2010. goldenberg, j. et al., bioenergia no 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de geração de resíduos, e as formas de coleta e destinação final. os resultados revelaram que a maior parte dos resíduos gerados é composta por resíduos orgânicos, onde muitos dos resíduos encaminhados ao aterro sanitário municipal são passíveis de reuso, reciclagem/compostagem, demonstrando a necessidade de ações de educação ambiental e minimização de resíduos. palavras-chave: comunidade acadêmica; educação ambiental; pgrs. abstract this study aimed to make a diagnostic of the current situation with regard to waste generated at the federal university of technological paraná, campus francisco beltrão, in order to develop a solid waste management plan. was carried a survey of types, classification, quantification, sites of wastes generation, and collection and final disposal. the results revealed that most of the waste generated consists of organic waste, where many of the waste sent to municipal landfills are subject to reuse, recycling or composting, demonstrating the need for environmental education and waste minimization. keywords: academy; environmental education; pgrs. morgana suszek gonçalves doutora, engenheira química, profa. de ensino básico técnico e tecnológico, coeam, campus francisco beltrão, utfpr, francisco beltrão-pr e-mail: morgana@utfpr.edu.br larissa kummer mestre, tecnóloga em química ambiental, profa. de ensino básico técnico e tecnológico, coeam, campus francisco beltrão, utfpr, francisco beltrão-pr maurício ihlenfeldt sejas doutor, engenheiro cartógrafo, prof. de ensino básico técnico e tecnológico, coeam, campus francisco beltrão, utfpr, francisco beltrão-pr thalita grando rauen doutora, química, profa. de ensino básico técnico e tecnológico, coalm, campus francisco beltrão, utfpr, francisco beltrãopr claudia eugenia castro bravo doutora, bióloga, profa. de ensino básico técnico e tecnológico, coeam, campus francisco beltrão, utfpr, francisco beltrãopr gerenciamento de resíduos sólidos na universidade tecnológica federal do paraná campus francisco beltrão revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 80 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução uma das grandes preocupações da humanidade é a crescente geração de resíduos sólidos urbanos que necessitam de um destino final sustentável, técnico e ambientalmente adequado. nos últimos anos, esses resíduos apresentam-se como um dos principais problemas nas áreas urbanas, pois sua geração, descarte e disposição inadequados provocam diversos impactos ambientais, sociais, econômicos e de saúde pública. segundo a norma brasileira nbr 10004/2004 resíduos sólidos classificação (abnt, 2004), os resíduos sólidos são aqueles que resultam de atividade de origem industrial, doméstica, hospitalar, comercial, agrícola, de serviços e de varrição. são classificados como resíduos classe i (perigosos), resíduos classe ii a (não perigosos e não-inertes) e resíduos classe ii b (não perigosos e inertes). segundo tauchen & brandli (2006), faculdades e universidades podem ser comparadas com pequenos núcleos urbanos, uma vez que envolvem diversas atividades de ensino, pesquisa, extensão e atividades referentes à sua operação, como restaurantes e locais de convivência. como conseqüência destas atividades há geração de resíduos sólidos e efluentes líquidos. há também alguns resíduos que podem ser classificados como industriais e como resíduos de serviços de saúde. observa-se que a responsabilidade das universidades no adequado gerenciamento de seus resíduos, tendo em vista a minimização dos impactos no meio ambiente e na saúde pública, passa pela sensibilização dos professores, alunos e funcionários envolvidos diretamente na geração desses resíduos, e de seus diversos setores administrativos que podem ter relação com a questão (furiam & günther, 2006). estes aspectos deixam evidente que as instituições de ensino superior (ies) devem combater os impactos ambientais gerados pa ra ser virem de exemplo no cumprimento da legislação, saindo do campo teórico para a prática (tauchen & brandli, 2006). enquanto geradora de resíduos provenientes das diferentes atividades desenvolvidas pela instituição, a universidade tecnológica federal do paraná campus francisco beltrão, utfpr-fb, tomou consciência das suas responsabilidades ao nível educacional, ético e social, adotando metodologias de gestão de resíduos visando a prevenção, redução, tratamento e destino final adequado. por este motivo, iniciou o processo de implementação do plano de gerenciamento de resíduos sólidos, pgrs. ressalta-se que este pgrs é também uma exigência federal instituída pelo decreto presidencial nº 5.940 de 25 de outubro de 2006, que instituiu a separação dos resíduos recicláveis descartados pelos órgãos e entidades da administração pública federal (brasil, 2006). o objetivo do pgrs é contribuir para a redução da geração de resíduos sólidos, orientando o correto acondicionamento, armazenamento, coleta, transporte, tratamento e destinação final. o pgrs deve apontar e descrever ações relativas ao manejo de resíduos sólidos e conter a estratégia geral dos responsáveis pela geração dos resíduos para proteger a saúde humana e o meio ambiente (curitiba, 2004). as atividades da utfpr-fb iniciaram em 2008 e somente com o início do curso de graduação em engenharia ambiental, em 2009, é que se deu início às atividades de implantação do sistema de gerenciamento de resíduos sólidos e seu respectivo plano de gerenciamento. o objetivo deste trabalho foi adequar o campus da universidade às exigências de legislação ambiental, além de contribuir para a redução da geração de resíduos sólidos a partir da elaboração e execução do pgrs, servindo como exemplo para a comunidade interna (discentes e servidores) e externa. material e métodos os trabalhos foram desenvolvidos na universidade tecnológica federal do paraná, campus francisco beltrão, sendo que a elaboração do pgrs seguiu a metodologia descrita pelo ins tituto ambiental do paraná (iap, 2006). atualmente estão em andamento no campus os cursos de tecnologia em alimentos e engenharia ambiental, sendo que durante a realização da pesquisa havia aproximadamente 398 pessoas por dia na instituição. o levantamento dos tipos e locais de geração de resíduos no campus e o diagnóstico ambiental das condições operacionais dos sis temas de coleta e destinação final desses resíduos foram realizados a partir de observações locais. a quantificação dos resíduos foi realizada através de pesagem por 07 (sete) dias úteis consecutivos, calculando-se a média diária, a estimativa média mensal e a composição gravimétrica (monteiro et al., 2001). os resíduos/efluentes dos laboratórios também foram quantificados, porém em virtude da irregularidade das aulas práticas e atividades de pesquisa, o período de quantificação foi realizado ao longo de um semestre. após a etapa de quantificação dos resíduos, seguiu-se a classificação destes conforme a resolução conama 313/02 e nbr 10.004/04. resultados e discussão foram identificados onze locais principais de geração de resíduos no campus da utfpr-fb, sendo eles: hall de entrada (anfiteatro, secretaria e direção), corredor de acesso a salas de aula e biblioteca, complexo de salas de aula e bi blioteca, bloco adminis trativo, cantina, complexo de laboratórios e unidades de ensino, pesquisa e extensão,uepe's, de tecnologia de frutas, hortaliças e bebidas; tecnologia de grãos e panificação; tecnologia de leite e derivados; tecnologia de pescado e tecnologia de carnes e derivados. nesses pontos de geração estão dispostos coletores de cores diferenciadas visando à segregação para posterior envio à reciclagem dos resíduos (figura 1). revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 81 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 a maior parte dos resíduos classificados como ii-b (não perigosos e inertes) é composto por materiais recicláveis que são segregados, acondicionados e entregues para a associação dos catadores de materiais recicláveis de francisco beltrão, paraná. os rejeitos (incluindo os resíduos dos sanitários), material orgânico e alguns outros não recicláveis, classificados como iia (não perigosos e não-inertes), são item resíduo classe (conama 313/02) classe (nbr 10.004/04) quantidade (kg mês -1 ) 1. resíduo do restaurante (orgânico) a001 ii-a 184,0 2. resíduos de papel e papelão a006 ii-b 116,0 3. filmes e pequenas embalagens de plástico a207 ii-b 94,0 4. embalagens metálicas (latas vazias) a104 ii-b 2,0 5. resíduos de poliuretano (pu) a208 ii-b 4,5 6. espumas a308 ii-b 4,0 7. resíduos de madeira contendo substâncias não tóxicas a009 ii-b 4,0 8. resíduos de materiais têxteis a010 ii-b 0,5 9. resíduos de refratários e materiais cerâmicos a017 ii-b 0,5 10. resíduos de vidro a117 ii-b 1,5 11. outros resíduos não perigosos (rejeitos) a099 ii-a 128,0 12. outros resíduos não perigosos (óleo de cozinha usado) a099 ii-a 40,0 13. lâmpadas fluorescentes d099 i 10,0 14. pilhas e baterias d099 i 0,1 15. resíduos de laboratório – inorgânicos d099 i 11,0 16. resíduos de laboratório – orgânicos d099 i 5,0 17. resíduos de laboratório – cianetos d099 i 1,7 18. resíduos de laboratório – metais pesados cr d099 i 0,05 19. resíduos de laboratório – metais pesados ag d099 i 0,13 20. resíduos de laboratório – metais pesados cu d099 i 0,07 21. resíduos de laboratório – metais pesados pb d099 i 0,1 22. resíduos de laboratório – metais pesados fe d099 i 0,02 23. resíduos de laboratório – clorados d099 i 0,1 24. resíduos de laboratório – meios de cultura d099 i 10,0 tabela 1 tipos de resíduos, respectivas classificações conforme a resolução conama 313/02 e a nbr 10.004/04 e quantidade mensal gerada acondicionados em sacos plásticos de 50 litros, armazenados e coletados pelo serviço de limpeza municipal. dentre os resíduos classificados como classe i (perigosos) estão as lâmpadas fluorescentes, pilhas, baterias e os resíduos de laboratório. as lâmpadas fluorescentes estão sendo encaminhadas para as empresas revendedoras. as pilhas e baterias são acondicionadas em tambor plástico até volume mínimo para posterior destinação aos revendedores. este procedimento está de acordo com a resolução do conselho nacional do meio ambiente (conama) nº 257 de 30/06/99 (conama, 1999), a qual estabelece que seja de responsabilidade do estabelecimento que comercializa, bem como, a rede de assistência autorizada pelo fabricante, recolher estes materiais. como resultado do levantamento dos resíduos de laboratório (classe i) adotouse a seguinte classificação de segregação: revis ta b rasi l e i r a d e c i ê n c i as a m b i e nta i s n ú m e ro 1 5 m a r ço/20 1 0 8 2 i s s n i m p res s o 1 8 0 8 4 52 4 / i s s n e l e t rô n i c o : 2 1 76 9 478 resíduos orgânicos; cianetos; metais pesados cr; metais pesados ag; metais pesados cu; metais pesados pb; metais pesados fe; clorados e meios de cultura. cada um desses tipos de resíduos está sendo armazenado em bombonas plás ticas distintas, com o principal objetivo de evitar possíveis acidentes e riscos à saúde humana caso resíduos incompatíveis sejam misturados. gerbase et al. (2005) citam que o grande problema da geração de resíduos de laboratório é a composição variada e incons tante que apresentam, onde as propriedades químicas dos resíduos mudam constantemente e dificilmente encontra-se um método padrão e eficaz para o seu tratamento. observou-se que são gerados, em média, 109,02 kg de resíduos por semestre nos laboratórios da utfpr-fb. em estudo realizado para levantamento da geração de resíduos nos laboratórios de química da universidade tecnológica federal do paraná, campus ponta grossa, fornazzari et al. (2008) constataram que foram gerados 105,3 litros de resíduos no segundo semestre de 2008, sendo que o resíduo químico gerado em maior quantidade por alguns dos laboratórios foi o inorgânico, corroborando com os resultados encontrados nes te trabalho. como ação em médio prazo, objetiva-se adotar técnicas internas de tratamento dos resíduos de laboratório através da reutilização e técnicas de neutralização (cunha, 2001), diminuindo assim o volume de descarte e também incentivando alunos a se inserirem no processo de pesquisa e aplicação dos conhecimentos adquiridos em sala de aula. atualmente os resíduos perigosos de laboratório são encaminhados para empresa terceirizada com freqüência variável, conforme a necessidade. es te encaminhamento para empresas terceirizadas é também freqüente em outras universidades, como a universidade federal de santa catarina (ufsc) (tauchen & brandli, 2006). o pgrs atende e respeita as diretrizes de diversas legislações. estas estabelecem princípios, procedimentos, normas, e critérios referentes à geração, acondicionamento, armazenamento, coleta, transporte e destinação final dos resíduos sólidos. este plano apresenta uma previsão de qualificação e quantificação dos resíduos gerados e propõe informações e procedimentos para que o programa seja aplicado, monitorado e atualizado. nesse sentido, dentre as ações que deverão ser realizadas continuamente para o adequado desempenho do pgrs estão: treinamento dos funcionários da limpeza; renovação da campanha de coleta seletiva a cada semestre; envolvimento dos cursos da instituição para auxiliar na campanha de coleta seletiva; ações de educação ambiental continuada, através de palestras ministradas pelos próprios alunos e fiscalização da situação das lixeiras e a tuação dos funcionários quanto aos resíduos. ressalta-se a importância da aplicação desta etapa, já que dentre os objetivos de uma ies estão o ensino e a formação dos tomadores de decisão do futuro. essas ins tituições possuem experiência na investigação interdisciplinar e, por serem promotores do conhecimento, acabam assumindo um papel essencial na cons trução de um projeto de sustentabilidade (tauchen & brandli, 2006). promover a educação, a consciência pública e reorientar a educação para o desenvolvimento sustentável são idéias que constam nos artigos da rio/92, nos quais se destaca a importância de determinar a integração dos conceitos de ambiente e o desenvolvimento em todos os programas de educação, em particular, a análise das causas dos problemas que lhes estão associados num contexto local, como um objetivo específico (unced, 1992). é importante destacar que o sucesso do pgrs dentro da ies também depende do envolvimento da alta administração. um cuidado a ser tomado é referente ao encaminhamento das ações planejadas ao longo do tempo. tauchen & brandli (2006) citam a experiência da universidade federal do rio grande do sul (ufrgs), na qual houve um grande envolvimento dos alunos nos primeiros meses de implementação, porém após esse tempo ocorreu o afastamento gradual dos estudantes que o iniciaram, associado à falta de envolvimento da alta administração, levando à desestruturação do projeto. conclusão o levantamento dos pontos de maior geração de resíduos, sua respectiva classificação e quantificação, revelaram que muitos dos resíduos encaminhados ao aterro sanitário municipal ou aterro industrial (resíduos de laboratório) são passíveis de reutilização, reciclagem ou compostagem. esse fato reflete a necessidade de maiores ações de treinamento e sensibilização de alunos, professores e técnico-adminstrativos e, ainda, a implantação de projetos para o aproveitamento dos resíduos orgânicos. essas atitudes são essenciais para que os danos ambientais e os riscos à saúde sejam minimizados. com isso, observa-se que as ações de educação ambiental são essenciais para o bom desempenho e melhorias dos índices do pgrs do campus da utfpr-fb. referências bibliográficas united national 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março/2010 84 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 figura 2 composição gravimétrica dos resíduos gerados na utfpr-fb. orgânico 29,80% metal 0,32% vidro 0,24% madeira 0,65% resíduos de laboratório 4,60% papel e papelão 18,80% rejeitos 20,70% outros 9,70% plástico 15,20% revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 1 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 conservação da biodiversidade por meio da atividade extrativista em comunidades quilombolas biodiversity conservation by means of extractive activity in 'quilombola' communities resumo a área de proteção ambiental do pratigi (ba) possui um fragmento de floresta onde estão localizadas as comunidades quilombolas de jatimane e boitaraca, que tem no extrativismo da piaçava a sua principal atividade de renda. como um estudo sobre etnoconservação, foram realizados: levantamento de informações no plano de manejo; análise de carta topográfica e imagens de satélite; sobrevôo da floresta e coleta de fotos aérea e terrestres; entrevistas com moradores. os resultados apontam que a floresta, apesar de ter sofrido interferência, se encontra em bom estado de conservação e que a atividade de extrativismo da piaçava desenvolvida pelas comunidades está diretamente ligada a este fato. palavras-chave: conservação; extrativismo; comunidade. abstract the environmental protection area (apa) of pratigi (bahia, brazil) protects a large contiguous forest. two quilombo communities, jatimane and boitaraca make their living by extracting fibers of the piaçava palm. with the objective of discovering the role of ethno-conservation, this study was a review of information found in the management plan; an analysis of the topographical map and satellite images; an over-flight of the forest for aerial/ground photos; and interviews with local residents. the results show that although the forest has suffered human exploitation, is in a good state of conservation and that this is the direct result of the extractive practices of the communities. key words: conservation; extractive reserve; community. eduardo ditt doutor, pesquisador instituto de pesquisas ecológicas (ipê) e professor escola superior de conservação ambiental e sustentabilidade (escas). nazaré paulista, sp, brasil eduditt@ipe.org.br zysman neiman doutor, universidade federal de são carlos (ufscar) são carlos, sp, brasil zysman@ufscar.br rogério santos da cunha mestre, escola superior de conservação ambiental (escas) e sustentabilidade, instituto de pesquisas ecológicas (ipê). nazaré paulista, sp, brasil rogitubera@gmail.com rui barbosa da rocha doutor, escola superior de conservação ambiental (escas) e sustentabilidade, instituto de pesquisas ecológicas (ipê). nazaré paulista, sp, brasil ruibarbosarocha@gmail.com mailto:zysman@ufscar.br mailto:rogitubera@gmail.com mailto:ruibarbosarocha@gmail.com revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 2 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução a utilização desmedida e mal planejada dos recursos naturais tem contribuído ao longo dos anos para a degradação ambiental, com destaque para contaminação e redução da capacidade hídrica dos rios e o desmatamento que culmina na fragmentação das florestas, promovendo a modificação e redução do habitat natural de uma diversidade de formas de vida. a floresta atlântica, dotada de uma diversidade de ambientes florestais e ecossistemas associados (floresta ombrófila densa, floresta ombrófila mista, floresta ombrófila aberta, floresta estacional semidecidual, floresta estacional decidual, manguezais, restingas, campos de altitude, brejos interioranos, entre outros), e detentora de um dos maiores índices de diversidade biológica do planeta, encontra-se fortemente ameaçado pelos constantes desmatamentos. este bioma, que antes cobria cerca de 15% do território brasileiro, com uma área aproximada de 1.306.421 km2, começou a sofrer graves intervenções humanas, as quais a conduziram a degradação de cerca de 92% da sua cobertura florestal original (neiman, 1989). desta forma, hoje reduzida a 7,84% cerca de 102.000 km2, a floresta atlântica encontra-se como o segundo ecossistema mais ameaçado de extinção do planeta, atrás apenas das florestas da ilha de madagascar na áfrica (campanili; prochnow, 2006). o estado da bahia tem passagem inegável na história da mata atlântica, não só pelo fato de ter sido um dos primeiros pontos de colonização do brasil, mais também por ter durante vários anos, sido o principal pólo de exploração madeireira, principalmente do pau-brasil (caesalphinia echinata). dos seus iniciais 20.354.548 hectares (o equivalente a quase 36% do território baiano), restam apenas 1.263.175 hectares, e isso representa somente cerca de 6% de sua cobertura original (bahia, 2000; campanili; prochnow, 2006). o sul do estado encontra-se dividido em subregiões geográficas: baixo sul, sul e extremo sul. dentre estas a região do extremo sul foi a que apresentou os maiores índices de degradação, pois em apenas 52 anos os remanescentes florestais foram quase que totalmente dizimados. já a região baixo sul, localizada na porção central da costa do estado, mesmo bastante agredida pela exploração madeireira, mantêm até hoje, uma faixa territorial de grande relevância ambiental, por ainda manter significativos fragmentos de remanescentes de floresta atlântica, os quais integram ricos ecossistemas como fragmentos de florestas, manguezais e campos de restinga. ante este quadro, ganha relevância a criação de áreas protegidas que garantam a perpetuação deste e de outros biomas para as gerações futuras. o desmatamento praticado no brasil, quando comparado com dados de outros países, coloca o país como um dos que menos destruiu suas florestas. segundo miranda (2007), o brasil mantém cerca de 69,4% de suas florestas primárias e avançou, em relação percentual, de 9,8% do total de florestas mundiais para 28,3% desse total, devido aos desmatamentos em outros países. esses dados reforçam o pensamento e responsabilidade a cerca da criação e manutenção de políticas que garantam a perpetuidade destes índices com vistas a manter o equilíbrio natural. entre estas políticas, a criação de unidades de conservação (ucs) configura-se como um importante instrumento de planejamento da paisagem. pádua (1978, p.84) argumenta, no entanto, que as primeiras unidades de conservação foram criadas sem nenhum tipo de critério técnico e científico, ou seja, foram estabelecidas meramente em razão de suas belezas cênicas, como foi o caso do parque nacional de iguaçu, ou por algum fenômeno geológico espetacular, como o parque nacional de ubajara, ou ainda, por puro oportunismo político como o parque nacional da amazônia. possivelmente as dificuldades de gestão de muitos parques no brasil, podem ser reflexo dessa criação desordenada e sem critérios ocorridos no início desta prática, contudo cabe salientar, que mesmo com grandes dificuldades são de fundamental importância tais áreas preservadas. a lei nº 9.985/2000 que instituiu o sistema nacional de unidades de conservação (snuc) estabeleceu critérios e normas para a criação, implantação e gestão das ucs. estabeleceu-se que elas seriam agrupadas e duas categorias: unidades de proteção integral (estação ecológica; reserva biológica; parque nacional; monumento natural e refúgio de vida silvestre) e unidades de uso sustentável (área de proteção ambiental; área de relevante interesse ecológico; floresta nacional; reserva extrativista; reserva de fauna; reserva de desenvolvimento sustentável e reserva particular do patrimônio natural). pela definição da lei nº 9.985/2000 (brasil, 2000), as áreas de proteção ambiental – apa’s são consideradas unidades de conservação destinadas a proteger e conservar a qualidade ambiental e os sistemas naturais ali existentes, visando à melhoria da qualidade de vida da população local e também objetivando a proteção dos revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 3 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 ecossistemas regionais. segundo o sistema nacional de unidades de conservação, a área de proteção ambiental ocupa superfície em geral extensa, com certo grau de ocupação humana, dotada de atributos abióticos, bióticos, estéticos ou culturais especialmente importantes para a qualidade de vida e o bem-estar das populações humanas, e tem como objetivos básicos proteger a diversidade biológica, disciplinar o processo de ocupação e assegurar a sustentabilidade do uso dos recursos naturais. a área de proteção ambiental do pratigi – apa do pratigi é uma unidade de conservação localizada no baixo sul da bahia, que foi criada através do decreto estadual nº 7.272/1998. detém uma grande variedade de ecossistemas, nos quais existem muitas espécies endêmicas da região, como a jataipeba (brodriguesia santosii), espécie de valor econômico, anteriormente submetida à intensa exploração por madeireiros. é gerida pela secretaria estadual de meio ambiente do estado da bahia, através da superintendência de políticas florestais, unidades de conservação e biodiversidade, e da diretoria de unidades de conservação. a apa abrange os municípios de ituberá, igrapiúna, ibirapitanga, nilo peçanha e pirai do norte. originalmente, a apa do pratigi, possuía cerca de 48.746 ha, e tinha como limites ao norte com o canal do rio dos patos, ao sul com o canal de pinaré, a leste o oceano atlântico e a oeste a ba 001 (sudetur/cra/ides, 2001). o decreto estadual nº 8.036/2001 alterou a poligonal da apa do pratigi, a qual passou a abranger os municípios de nilo peçanha, ituberá, igrapiúna, piraí do norte e ibirapitanga, acrescentando 36.940 ha, passando a ter uma área total de 85.686 ha. a sua ampliação teve como justificativas a proteção as áreas estuarinas e proteção dos corpos hídricos da bacia hidrográfica do rio juliana. este rio, que tem nascente na região da serra do papuan, município de ibirapitanga, e é alimentado por vários tributários durante todo o seu percurso até chegar a sua foz no canal do serinhaém, é um dos responsáveis por manter viva toda a diversidade de espécies vegetais e animais que compõe o complexo estuarino desse canal. a área focal deste estudo está localizada na região costeira da apa do pratigi, de administração do governo do estado da bahia, e encontra-se ocupada por extensas faixas de piaçaveira (attalea funifera). a região pertence aos municípios de nilo peçanha, ao norte, e ituberá, ao sul. constitui-se como uma região litorânea com a presença de restinga, mangue e florestas. nilo peçanha é um município litorâneo situado no sul do estado da bahia, com 385,38 km² de área, fazendo limite com os municípios de cairú, taperoá, teolândia, wenceslau guimarães, gandú, piraí do norte, ituberá e o oceano atlântico. tem como altitude máxima 20 metros e encontra-se a 289 km da capital, salvador. em nilo peçanha, o valor do fundo de participação dos municípios em 2005 foi de 3.386.632,55 reais, e o itr – imposto territorial rural do mesmo ano foi de 4.232,40 reais. a receita orçamentária realizada pelo município para o ano de 2003 foi de 8.156.442,87 reais. todas essas cifras apontam para uma carência econômica elevada, mesmo para os padrões estaduais. o índice de desenvolvimento humano municipal (idh-m) de nilo peçanha apresentou pequeno aumento no ranking estadual quando comparado os anos de 2000, passando de 381 a 329 no estado da bahia, mesmo apresentando leve aumento em sua categorização. para o ano de 1991 o índice era de 0,453 categorizados como baixo. já para 2000 o índice foi de 0,592, categorizado como médio. no ranking nacional sua posição foi de 4.816 em 2000, dos 5.560 municípios existentes1. além da piaçava, a região também produz o dendê e côco, ambos em áreas florestadas, atividades que mantém a maioria dos moradores locais. poucas famílias possuem terras com matas de piaçava. em geral, as áreas pertencem a proprietários residentes em outros municípios, donos das maiores florestas de piaçava, e os trabalhadores locais vivem na forma de “meia” (metade da produção fica com o proprietário da terra e outra com o agricultor) com a exploração da piaçava. existe uma forte separação entre trabalho masculino e feminino – os homens catam e as mulheres beneficiam. a produção é comercializada por atravessadores que distribuem para várias regiões do país, principalmente o sudeste. apesar de pouco representativa a pesca e a mariscagem são praticadas por muitos moradores, principalmente para consumo e venda local. são as seguintes as comunidades quilombolas tradicionais da região: boitaraca é uma comunidade remanescente de quilombos localizada ao norte da área, no município de nilo peçanha. atualmente vivem aproximadamente 20 famílias e segundo informações locais o povoado vem diminuindo com a migração para o estudo e trabalho em 1 o pnud brasil está produzindo o novo atlas de desenvolvimento humano do brasil. com dados do censo 2010, o novo atlas tinha seu lançamento previsto para o primeiro semestre de 2013 e apresentaria o idh de todos os municípios do país, bem como indicadores de suporte à análise do idh revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 4 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 outras regiões. a extração da piaçava é a atividade predominante entre as famílias locais, além da pesca em algumas famílias. são representados por uma associação local e estão inseridos em um projeto de formação de cooperativa de piaçaveiros na região. apesar de possuírem terras de onde tiram suas produções de piaçava, a produção não sustenta todas as famílias o ano todo, e assim compram piaçava em bagaço para beneficiarem localmente. a associação se organiza também para fins políticos, com a reivindicação de programas públicos estaduais e federais de apoio. jatimane é um povoado remanescente de quilombolas presente no município de nilo peçanha, centro-sul da área de estudos. atualmente abriga 70 famílias segundo informações locais, que trabalham com piaçava, sendo a maioria delas retiradas em fazendas que não mais as pertencem. executam quase todas as etapas de beneficiamento da produção, menos a fabricação de vassouras. algumas famílias plantam e vendem dendê, pescam e possuem pequenos bares. abriram uma escola municipal de ensino fundamental e um posto de saúde com enfermeira. recebem visitas esporádicas de turistas de passagem para a praia do pratigi. atualmente é baixa a densidade ocupacional da área, e em geral a população destas comunidades se constitui de famílias simples com baixo poder aquisitivo, vivendo do trabalho direto com os recursos naturais da área. alguns trabalhos vêm sendo desenvolvidos nestas comunidades pela fundação odebrecht em parceria com a cooperativa das produtoras e produtores da área de proteção ambiental do pratigi – cooprap, com o objetivo de fortalecer a produção de artesanato e comercialização dos produtos da piaçava beneficiados localmente. é grande a dependência das famílias com as áreas que ocupam, não só em função da consolidação da moradia e atividade econômica, como na dependência das relações sociais e comunitárias estabelecidas localmente. em geral, todas as famílias vivem de atividades de exploração de recursos naturais da região, o que faz delas ainda mais dependentes localmente. é neste contexto que se desenvolveu o presente estudo. a escolha da área foi realizada tendo em vista a verificação dos fatores que contribuíram para que na apa do pratigi, em sua porção costeira, um grande maciço florestal, se mantivesse quase que com o seu tamanho original durante aproximadamente os últimos de 40 (quarenta) anos. comparandose as imagens produzidas a partir do mapeamento de 1975 realizado com a carta topográfica da superintendência para o desenvolvimento do nordeste (sudene) da área de abrangência da apa do pratigi com imagens atuais (landsat 7 de 2001, spot v, fusão rgb, com 5 metros de resolução espacial, de julho de 2006 e rapid eye de março de 2010 com 5 metros de resolução espacial), fica evidente que ocorreu neste período uma grande perda do maciço florestal em toda região da apa. entretanto, analisando as mesmas imagens, fica evidente também, que a degradação florestal na região do entorno das comunidades quilombolas de jatimane e boitaraca, em comparação as demais áreas da unidade, quase que não ocorreu. formulou-se, então a seguinte hipótese: o fato das comunidades de jatimane e boitaraca realizarem o extrativismo da piaçava nativa nesta região contribuiu para a conservação das florestas da parte costeira da apa do pratigi? em outras palavras, o presente estudo foi realizado com o objetivo de encontrar subsídios para um estudo sobre etnoconservação da biodiversidade através da atividade extrativista no baixo sul da bahia. ao longo dos anos, a utilização dos recursos naturais, inclusive no interior de unidades de conservação, tem provocado interferências danosas ao equilíbrio natural, devido à retirada da cobertura do solo e a consequente perda de biodiversidade por processos erosivos. entretanto, autores como diegues (1996, 2000), defendem que a existência de comunidades tradicionais realizando, como meio de sobrevivência, o extrativismo desses recursos naturais, contribui para a sua conservação. vários trabalhos de pesquisa em todo o mundo destacam a contribuição das comunidades tradicionais para a conservação dos locais onde residem, principalmente em estudo sobre conflitos socioambientais gerados pela criação de unidades de conservação. para ferreira (2002), “dentre as inúmeras contribuições relativas à abordagem do conflito como resultado da invasão/rearranjo social de grupos sociais homogêneos, há uma larga, porém desigual, produção sobre populações humanas em parques, onde geralmente encontra-se um item sobre conflitos sociais, por pura pressão empírica, mas sem conteúdo analítico. há ainda pesquisas sobre gestão participativa de ucs, como mecanismo preferencial de mediação de conflitos. vale mencionar pesquisas sobre revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 5 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 conflitos entre a cultura caiçara e direito de posse e uso de recursos naturais em parques; ou sobre a oposição entre tradição e modernidade.” como em outras ucs, não há estudos nessa direção na apa do pratagi, e um dos objetivos deste trabalho foi realizar uma confirmação in loco do seu grau de conservação, através de imagens aéreas e fotos da fisionomia da paisagem. os objetivos secundários foram a verificação da compatibilidade de uso de recursos naturais com atividades econômicas e conservação; a caracterização das comunidades de jatimane e boitaraca sob os aspectos socioeconômicos, e de ocupação do território em que se encontram; a verificação da existência de manejo participativo e arranjos produtivos; e o mapeamento do grau de conservação e uso do solo através de imagem de satélite de alta resolução. a questão das comunidades tradicionais em unidades de conservação os processos de implantação de unidades de conservação no brasil historicamente ignoraram a importância das comunidades tradicionais. como atualmente vivemos uma crise do pensamento, que nos impõe a construção de novos paradigmas que questionem os padrões dominantes e proponham uma nova relação entre o ser humano e a natureza, deve-se valorizar tanto os conhecimentos técnico-científicos, quanto a incorporação de saberes seculares e milenares, para que se estabeleça um novo projeto de sociedade. para leff (2001: pp/188189), (....) isso implica a necessidade de desconstruir a racionalidade que fundou e construiu o mundo, no limite da razão modernizadora que a conduziu a uma crise ambiental, para gerar um novo saber no qual se reinscreve o ser no pensar e se reconfiguram as identidades, mediante um diálogo de saberes (encontro, enfrentamento, entrecruzamento, hibridação, complementação e antagonismo) na dimensão aberta pela complexidade ambiental para o reconhecimento e reapropriação do mundo. desta forma, ganha força a ideia de “etnoconservação”, defendida por diversos autores. para diegues (2000, pp. 41-42), “(...) a valorização do conhecimento e das práticas de manejos dessas populações deveria constituir uma das pilastras de um novo conservacionismo nos países do sul. para tanto deve ser criada uma nova aliança entre os cientistas e os construtores e portadores do conhecimento local, partindo de que os dois conhecimentos – o científico e o local – são igualmente importantes. reconhecer a riqueza do patrimônio cultural e incorporá-lo aos processos de gestão de unidades de conservação requer uma mudança de mentalidade administrativa que não vinha sendo a tônica entre os órgãos responsáveis e seus técnicos. no brasil, comunidades tradicionais e indígenas vêm encontrando dificuldades para terem reconhecidos seus direitos territoriais. os conflitos entre gestão de parques e comunidades tradicionais são algo constante, pois, segundo o snuc, áreas particulares incluídas em seus limites devem ser desapropriadas, de acordo com o que dispõe a lei. considerando que estas comunidades normalmente já estão povoando estas áreas muito antes da implantação de alguns parques, torna-se uma missão difícil para elas compreender a razão pela qual devem deixar o local onde toda sua ascendência viveu. outro conflito que vale menção refere-se à utilização dos recursos naturais, uma vez que a mesma deve ser executada de maneira a causar mínimo impacto. contudo muitas famílias vivem dos recursos extraídos das unidades de conservação, como no caso da venda de espécies e extração de madeira para construção de residências. a necessidade de controlar esse uso é um conceito que nem sempre é compreendido pelas comunidades. com isso, surgem discussões de como deve ser o manejo adequado desses recursos e quais locais poderão ser explorados. apesar de sugerido por diegues (1996, 2000) a conservação dos recursos naturais oriundos de atividade extrativista humana (etnoconservação) ainda não foi claramente demonstrada em estudos empíricos. o presente estudo visa contribuir nesse sentido. procedimentos para levantamento de dados para a realização deste estudo foram realizadas incursões de campo na região da apa do pratigi entre os anos de 2001 a 2010; experiências acumuladas durante a coordenação do sub comitê da reserva da biosfera da mata atlântica do baixo sul da bahia; e pesquisa bibliográfica, nos raros trabalhos publicados sobre a biodiversidade desta região, principalmente o plano de manejo da apa, que apresenta um importante levantamento de características biológicas e sociais. para análise do grau de conservação da área florestada da parte costeira da apa do pratigi, foi utilizado o seu plano de manejo. este documento, além de conter informações sobre as características da fauna e flora local, também proporcionou uma verificação dos revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 6 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 tipos de uso previstos no seu zoneamento econômico ecológico o qual foi aprovado pelo conselho estadual do meio ambiente da bahia no ano de 2006. junto aos órgãos públicos dos municípios, foi realizado em breve levantamento de suas características socioeconômicas. as informações obtidas com a comunidade também foram consideradas durante a verificação da área in loco, o que ocorreu através percurso em trilhas por onde as comunidades realizam a retirada da piaçava nativa do campo. durante a realização desses percursos terrestres, foram feitas fotografias de fisionomias da paisagem em campo que pudessem apresentar o grau de conservação ou não das características da floresta atlântica. para cada imagem foi realizada a verificação da coordenada geográfica, visando obter posteriormente a distribuição das mesmas na área em que foi realizado o levantamento. outro meio de verificação do grau de conservação da área foi o uso de fotos e imagens aéreas retiradas durante o mês de novembro de 2010. através destas imagens foi possível verificar o grau de conectividade da área e a existência ou não de clareiras e/ou áreas com adensamento de piaçava. por fim foram utilizadas imagens de satélite de alta resolução visando à confirmação dos dados obtidos em campo e detalhamento do tamanho, das possíveis alterações ocorridas e demais informações determinantes do grau de conservação do fragmento. a metodologia utilizada para a coleta de dados junto às comunidades de jatimane e boitaraca foi a entrevista semiestruturada. a opção por esta ferramenta se deu em virtude desta possibilitar uma ampla coleta de informações e permitir ao entrevistado discorrer sobre o tema questionado, sem se preocupar com condições e respostas pré-fixadas pelo pesquisador (minayo, 1992) as entrevistas foram realizadas seguindo um roteiro com questões abertas que nortearam a condução do estudo de acordo com triviños (1987), a entrevista semiestruturada parte de certos questionamentos básicos que interessam à pesquisa e que, em seguida, oferecem amplo campo de interrogativas que vão surgindo à medida que recebem as respostas do informante. na condução das entrevistas buscou-se o diálogo circular, em outras palavras, foi permitida ao entrevistado a livre construção de suas respostas, contudo, o entrevistador buscou reconduzir o diálogo para o foco temático da pesquisa (gil, 1987). a fim de dinamizar o processo, as entrevistas foram gravadas em áudio, para posterior transcrição, respeitando sempre as opiniões dos informantes e apresentando-as da forma mais fiel possível, conforme vergara (2006), e gomes (2007). posteriormente, iniciou-se a análise dos dados contidos nos depoimentos através de leitura crítica. foi mantido o anonimato dos entrevistados por questões éticas da pesquisa, sendo sua divulgação autorizada pelos mesmos, desde que garantida essa condição. resultados e discussão dados obtidos a partir das entrevistas com moradores das comunidades de jatimane e boitaraca as entrevistas realizadas nas comunidades quilombolas de jatimane e boitaraca revelaram dados referentes às questões históricas, culturais, econômicas, sociais e da inter-relação destas com o espaço natural. durante o levantamento dos dados foram entrevistados moradores das comunidades de jatimane e de boitaraca (figura 1), sendo 50% de cada comunidade. em relação à atividade de trabalho, 10% dos entrevistados desempenhavam funções ligadas ao artesanato; 50% tinham funções ligadas ao extrativismo (colheita) e 40% ao beneficiamento da piaçava. ainda entre os entrevistados, 30% tinham idade entre 20 e 30 anos; 60% tinham idade entre 31 e 60 anos e 10% acima de 60 anos de idade. também vale ressaltar que 70% dos entrevistados eram do sexo masculino e 30% do sexo feminino. entre os participantes da entrevistas, estavam os presidentes de associações que, além de figura 1 entrevistas semi-estruturadas com moradores de boitaraca e jatimane. foto: paula cunha, 2011. revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 7 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 desenvolver atividades de trabalho ligadas ao extrativismo e beneficiamento da piaçava, também tem a função de coordenar as associações de suas comunidades. desta forma, foram coletadas impressões de públicos variados, o que permitiu uma leitura mais próxima da realidade das comunidades e ao mesmo tempo foi possível perceber que existe um nivelamento das informações entre os moradores. as entrevistas, também revelaram que as comunidades de boitaraca e jatimane possuem modos de vida equivalentes. este fato foi evidenciado a partir da similaridade das respostas. histórico de formação das comunidades de acordo com os relatos dos entrevistados, o histórico de existência da comunidade de boitaraca antecede ao de jatimane sendo que a primeira foi formada a mais de 120 anos. ainda segundo os entrevistados, a ocupação em boitaraca se deu por um único grupo familiar que ao longo dos anos se multiplicou e agregou outros membros, o que resultou na subdivisão das áreas. posteriormente, parte destes se mudou para a região chamada de porto velho, região mais costeira, e só depois se deslocaram mais a cima em busca de uma área mais ampla em que pudessem construir suas moradias, localidade em que hoje se encontra a comunidade de jatimane. a piaçava como base econômica segundo os relatos, a base econômica das comunidades esta pautada em torno da piaçava, com mais de 70% das famílias desenvolvendo alguma atividade relacionada à mesma. atividades de geração de renda como pesca, mariscagem e serviços ligados ao turismo também foram encontradas, entretanto sem grande expressividade. a distribuição de trabalho entre homens e mulheres é marcante: aos homens cabe a responsabilidade de realizar o extrativismo propriamente dito da piaçava, e envolve a realização da colheita e o transporte para a comunidade; já às mulheres compete à realização do beneficiamento inicial da piaçava, e nesta etapa é realizada a limpeza com separação da fibra da casca (fita). ainda no processo de beneficiamento, é comum nas comunidades o preparo de pentes de piaçava (figura 2) para a construção de quiosques e a confecção de artesanatos (figura 3) da fibra da piaçava. os pentes são feitos de forma coletiva, envolvendo mão de obra masculina e feminina, já o artesanato e uma atividade exclusivamente desenvolvida por mulheres. dentre as propriedades onde se realiza a extração da piaçava umas áreas pertencem aos próprios moradores da comunidade e outras a proprietários de outras localidades, nestas o extrativismo é feito através do sistema de “meia”, onde a produção é dividida entre o extrator e o proprietário, já o beneficiamento é pago por produção. nas áreas que pertencem aos próprios moradores a extração é feita pelos próprios donos em sistema de permuta de dias de trabalho e após o beneficiamento a piaçava é vendida a atravessadores, o que torna a lucratividade baixa. nesse sentido há na comunidade o desejo de não mais depender destes, negociando diretamente figura 2 – preparo de pentes de piaçava na comunidade jatemane. foto: paula cunha, 2011. figura 3 – peças de artesanato de fibra de piaçava da comunidade de boitaraca. foto: rogério cunha, 2011. revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 8 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 com os grandes compradores. a produção do artesanato é entregue a cooprap cooperativa das produtoras e produtores rurais da apa do pratigi assim, os artesões lucram de acordo com a sua produtividade, no entanto ainda relatam que a renda é baixa e que os valores pagos pelas peças destoam dos pagos pelos compradores à cooperativa. grau de dependência das famílias com as áreas. pelo o que pôde ser observado, é grande a dependência das famílias com as áreas que ocupam, não só em função da consolidação da moradia e atividade econômica, como na dependência das relações sociais e comunitárias estabelecidas localmente. em geral, todas as famílias vivem de atividades de exploração de recursos naturais da região, o que faz delas ainda mais dependentes localmente. interessante perceber o grau de organização e interdependência também na realização do trabalho uma vez que, segundo relatos de moradores, em sua grande maioria a colheita da piaçava é realizada através de permuta de dias de trabalho. desta forma, esta é desenvolvida com alternância das propriedades. importante destacar que desta forma eles se ajudam mutuamente e tornam nulos problemas ligados a questões trabalhistas. durante as entrevista ficou claro que existe o entendimento entre os moradores das comunidades de que a floresta deve ser preservada por ser sua principal fonte de renda. como revelado neste depoimento: “é algo de muito valor, muitos desejam ter uma área como nos temos aqui, a qual demonstra ser uma riqueza pro mundo. hoje nós temos em nossas mãos e precisamos saber o que temos valorizar e conservar, se já é conservado temos que conservar mais ainda’’. quando questionados a respeito de fatores relacionadas a modificações na área da floresta por práticas de desmatamento e ou plantio de outras culturas, os entrevistados revelaram que o fato de não ter desmatado para plantar a piaçava esta ligado a característica da floresta já possuir a piaçava nativa, revelando também que os animais realizam a dispersão natural da semente da piaçava contribuindo para a manutenção e ampliação das áreas. isso fica evidente em depoimentos como: ‘’não precisa plantar não, a piaçava sempre existiu aí, foi deus quem plantou, deus e os bichos da mata, que enterram a coco da piaçava para comer e depois esquecem aí a planta cresce sozinha e se espalha pelas áreas. então digamos assim o ‘arubu’ ele pega o coco de dendê com o bico e sai voando ai aquele caroço cai lá, ele nasceu lá, foi ele que plantou não foi eu e nem ninguém que plantou não, foi o passarinho que plantou’’. ainda segundo os entrevistados, não foram plantadas outras culturas pelo fato do solo ser ‘fraco’ arenoso, o que dificultaria o desenvolvimento de outros cultivos. mesmo demonstrando a consciência da necessidade de conservar as áreas florestais, percebe-se nos relatos que esta foi construída mais sob a influência da percepção da dependência em relação à mata para a manutenção da oferta de trabalho e geração de renda para comunidade, do que pela preservação em si. como pode ser confirmado pelo seguinte relato: “se fosse desmatado, a piaçava não estaria produzindo e traria dificuldade para as pessoas da comunidade, pois a floresta mantém o trabalho dos moradores”. dados obtidos a partir da análise de imagens de satélite, fotos aéreas e terrestres. a) imagens de satélite através da interpretação do mapeamento de 1975 realizado com a carta topográfica da superintendência para o desenvolvimento do nordeste (sudene) foi possível verificar a existência na época de grandes fragmentos florestais em toda poligonal da apa do pratigi (figura 4). neste período existiam figura 4 – fragmentos de floresta em 1975. fonte: dados de carta topográfica da sudene (escaneamento, georreferenciamento, interpretação visual e vetorização). revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 9 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 aproximadamente 93.000 hectares de florestas. imagens de 2010 da organização de conservação de terras do baixo sul da bahia (oct) mostram que houve uma perda de mais de 30.000 hectares de floresta nesta mesma região (figura 5). entretanto, é notória a permanência quase que intocada de parte das florestas na porção costeira desta apa. essa imagem recente demonstra a fragmentação e desconectividade da floresta localizada na área mais ao fundo do continente, e evidencia que na região litorânea um bloco de aproximadamente 16.000 hectares se manteve conservado e de forma contínua. a partir desta evidência de conservação ocorrida na região costeira da apa do pratigi, foi realizada uma busca por dados que permitissem verificar se a conservação da área se manteve ao longo dos últimos anos como observado a princípio. foram utilizadas três imagens de satélite, sendo uma de 2001, outra de 2006 e uma terceira de 2010. como mecanismo de medida da existência de interferência ou não na área do fragmento costeiro foi realizado o cruzamento das imagens, sendo que a primeira teve como base uma imagem do satélite landsat 7 de 2001, com 5 metros de resolução espacial (figura 6), a segunda imagem do satélite spot v, fusão rgb, com 5 metros de resolução espacial, de julho de 2006 (figura 7), e a terceira imagem utilizada foi a do satélite rapid eye de março de 2010 com 5 metros de resolução espacial (figura 8). atualmente segundo estas imagens o tamanho da área do fragmento das florestas mistas de piaçava é de 15.300 hectares. figura 5 – fragmentos de floresta (2010). fonte: oct (dados obtidos através de interpretação visual e vetorização dos fragmentos florestais). figura 6 – imagem de satélite landsat 7: maciço de floresta de piaçava da apa do pratagi em 2001. fonte: arquivos da oct. figura 7 – imagem de satélite spot 5: maciço de floresta de piaçava da apa do pratagi em 2006. fonte: arquivos da oct. figura 8 – imagem de satélite rapid eye: maciço de floresta de piaçava da apa do pratagi em 2010. fonte: revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 10 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 b) fotos aéreas outro instrumento de registro do grau de conservação do espaço foi realizado através de fotoimagem aéreas colhidas no mês de novembro de 2010 (figuras 9 e 10). a figura 10 ilustra, com aproximação, a presença de grande quantidade de espécimes de piaçava no meio da floresta. análises terrestres confirmaram que a concentração maior da espécie é encontrada em trechos de maior elevação. c) fotos terrestres para a obtenção de fotos terrestres da área do fragmento de floresta mista com piaçava, foram utilizadas como via de acesso as trilhas já existentes e utilizadas pelas comunidades para a locomoção até as áreas de colheita, com o acompanhamento de moradores das duas comunidades. as imagens foram registradas em dezembro de 2010, e seu objetivo é a verificar da condição de conservação da floresta. pode-se observar que a floresta encontra-se em bom estado de conservação, apresentando árvores de grande porte como a jataipeba (brodriguesia santosii) (figura 11), piaçava (attalea funifera) (figura 12) maçaranduba (manilkara huberi) (figura 13), dentre outras. a presença de piaçava em alguns trechos de forma mais adensada (figura 14) que em outros demonstra que a comunidade realizou transformações na distribuição da espécie na floresta. no entanto, comparado com outros trechos da apa, a integração da atividade extrativista com o equilíbrio da floresta parece mais evidente. além disso, vale ressaltar que, mesmo adensada por atividade humana, a piaçava é uma espécie nativa da região, e aparentemente bem adaptada e este trecho da floresta, uma vez que não é encontrada em áreas adjacentes se não for artificialmente introduzida. ante o cenário de degradação da floresta atlântica em todo o estado da bahia, esta área, sem dúvida, se destaca como um bom exemplo de conservação, a despeito da sua utilização secular pela comunidade ali presente. dados obtidos a partir do estudo de gabinete referente às áreas de floresta com a presença de piaçava nativa, durante análise de informações, o plano de manejo da apa do pratigi apresenta os dados de fauna e flora envolvendo as restingas e a área envolvendo as figura 9 – vista aérea da parte costeira do maciço de floresta de piaçava da apa do pratagi, com a comunidade de jatimane no canto superior direito. foto: rogério cunha, 2011. figura 10 – vista aérea aproximada da parte costeira do maciço de floresta de piaçava da apa do pratagi. foto: rogério cunha, 2011. figura 11 – arvore de jataipeba em destaque e ao fundo arvore de piaçava. foto: josé dos santos, 2011. figura 12 – arvore de piaçava produtiva ao fundo arvore de grande porte. foto: rogério cunha, 2011. revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 11 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 florestas de piaçava, citadas também por outros pesquisadores como restinga de piaçava. estudos realizados visando à ampliação da apa do pratigi registraram na parte costeira e estuarina / manguezais 85 espécies de peixes de 41 famílias, 66 espécies de anfíbios, 63 espécies de répteis (bahia, 2006). entre as espécies encontradas podemos citar o jararaca-tapete (bothrops pirajai), o qual e endêmico da bahia. também foram encontradas 5 espécies de tartarugas marinhas, entre as quais merece destaque a tartaruga-decouro (dermochelys coriacea), a qual é criticamente ameaçada (ibid). ainda evidenciando a riqueza da biodiversidade na apa do pratigi, também foram registradas 77 espécies de mamíferos de 8 ordens, muitas ameaçadas de extinção como o macaco-prego-depeito-amarelo (cebus xanthosthernos), preguiça-de-coleira (bradypus torquatus), jupara (potos flavus) e ouriço-preto (chaetomys subspinosus), também foram encontradas 270 espécies de aves de 50 famílias, entre estas foram encontradas varias espécies ameaçadas de extinção, tais como: mutum-de-bico-vermelho (crax blumenbachii), rabo-branco (phaetornis margarettai), anambéde-asa-branca (xipholena atropurpurea), coroinha (carduelis yarelli), joão-baiano (synallaxis cinerea), rabo-amarelo (tripophaga macroura), formigueiro-de-caudaruiva (myrmeciza ruficauda), macucinho-baiano (scytalopus psychopompus), choquinha-derabo-cintado (myrmotherula urostica) e rabo-de-palha (phaeton aethereus) (ibid.). segundo flesher (2006), as áreas de restinga da apa do pratigi abrigam ainda espécies de mamíferos de médio e grande porte (tabela 1), nesta mesma área, uma revisão bibliográfica dos levantamentos biológicos disponíveis até 2006 permitiu somar para a região de tinharé boipeba, incluindo pratigi, 54 espécies de anfíbios (8 endêmicos da mata atlântica), 45 répteis (10 endêmicos e 2 ameaçados), 389 aves (32 endêmicas e 17 ameaçadas) e 71 mamíferos (5 endêmicas e 10 ameaçados) (dríades, 2007a; 2007b). mesmo sendo uma unidade de conservação de uso sustentável, a apa do pratigi, em seu plano de manejo, apresenta um zoneamento ecológico-econômico com ênfase na preservação e uso sustentável dos seus recursos naturais. nesse zoneamento é possível observar que na parte costeira da apa aproximadamente 33% da área possui objetivo de preservação e conservação, 47% com restrições de uso sustentável, e somente 20% permitem o desenvolvimento das atividades antrópicas controladas. as características ambientais do local e seu grau de conservação e fragilidade foram os fatores determinantes para que o zoneamento tivesse tal viés (bahia, 2006). figura 13 – arvore de maçaranduba com plantas jovens de piaçava no entorno. foto: rogério cunha, 2011. figura 14 – área com interferência por plantio adensado de piaçava foto: rogério cunha, 2011 revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 12 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 sendo o documento que determina as normas de uso e ocupação do solo localizado na poligonal da apa, o zoneamento econômico-ecológico fornece as normas em graus distintos de proteção que devem ser aplicadas na gestão da área a fim de cumprir o seu conteúdo normativo específico (ibama, 2001). no casa da floresta de piaçava da apa do pratagi foi definido uma zona de proteção que foi estendida para além deste fragmento, com critérios de uso próprios (tabela 2), com intuito de preservar seus espaços e proteger seus sistemas naturais e patrimônio cultural existente. devido ao grande número de espécies encontrado, bem como ao alto grau de preservação das características ecológicas da floresta atlântica nesta zona, optou-se por adotar controle muito rigoroso para manter ou mesmo expandir a área preservada, com maior conservação da biodiversidade. conclusões mesmo com quase sua totalidade de território em unidades de conservação, são muito raros os estudos publicados a cerca dos recursos naturais do baixo sul da bahia. este fato gerou grande dificuldade na construção deste trabalho, mesmo o plano de manejo da apa do pratigi é carente de informações especificas dos ecossistemas existentes nesta unidade. o mapeamento de 1975 – sudene e as imagens de satélite obtidas pela oct são muito ilustrativas do grau de conservação obtido no fragmento referente à zona de proteção da piaçava na apa do pratigi, principalmente no trecho próximo às comunidades de boitaraca e jatimane. a conservação desta área também foi constatada pelas imagens de satélite mais recentes (2001, 2006 e 2010), que comprovam a permanência quase inalterada da área de floresta neste fragmento, em comparação com as demais áreas do entorno que tiveram alta taxa de degradação. a conservação também pode ser confirmada pelas fotografias aéreas e terrestres recolhidas durante este estudo. quando comparados os dados obtidos em campo visualmente com os levantamentos realizados pelo plano de manejo, constatou-se um elevado grau de preservação de espécies da floresta atlântica, a despeito do intenso uso deste fragmento para a extração de tabela 1 – mamíferos de médio e grande porte existentes na apa do pratigi. fonte: flesher (2006) mamiferos de medio e grande porte das restingas do pratigi espécies nome comum dasypus novemcinctus tatu-verdadeiro euphractus sexcinctus tatu-peba cabassous unicinctu tatu-rabo-de-mole dasypus septemcinctus tatuí bradypus torquatus preguiça-de-coleira tamadua tetradactyla tamandua didelphis aurita sariguê-preto didelphis albiventris sariguê callithrix penicillata nico cerdocyon thous raposa nasua nasua quati procyon cancrivorus guaxinim, guara, mão-pelada potos flavus jupara eira barbara papamel lontra longicaudis lontra herpailurus yaguarondi gato-mourisco leopardus tigrinus gato-mamonha leopardus wiedii gato-maracajá puma concolor sussuarana mazama americana veado pecari tajacu caitetu hydrochoerus hydroch. capivara (raro) dasyprocta agouti cutia cuniculus paca paca sciurus aestuans papacoco coendou insidiosus ouriço-amarelo chaetomys subspinosus ouriço-preto sylvilagus brasiliensis coelho revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 13 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 tabela 2: critérios de uso previstos no zoneamento da apa do pratigi para zona de proteção da piaçava zona de proteção da piaçava zp 4 indicações de uso objetivos específicos permitidos tolerados proibidos proteger e recuperar os remanescentes de floresta ombrófila, campos de restinga, manguezais, nascentes e córregos. garantir a sustentabilidade socioeconômica ambiental das atividades extrativistas da piaçava, dendê e de mariscos. propiciar o estabelecimento de um corredor ecológico. proteger, conservar e manejar adequadamente os recursos histórico-arqueológicos. incentivar a educação ambiental e o ecoturismo. uso extrativista da piaçaveira com técnicas de manejo adequadas. uso técnico-científico com estrutura de suporte administrativo não superior a 0,02% da área. atividade turística de baixo impacto. habitação unifamiliar. comunitário 1 e 2. agricultura/pecuária familiar. manutenção das atividades agrícolas já existentes. piscicultura e aquicultura de micro porte. expansão da agricultura familiar desde que em áreas degradadas e legalmente compatíveis. implantação de equipamentos turísticos de pequeno porte (pousadas), localizadas em áreas já degradadas. instalação de infraestrutura de apoio à atividade extrativista da piaçava, piscicultura e aquicultura (galpões, casa sede) em locais já delimitadas pelo antropismo e não superior a 0.1% da área. comércio/serviços de pequeno porte. indústria de beneficiamento de micro e pequeno porte, dos produtos extrativistas existentes, em locais delimitados. reflorestamentos com espécies exóticas em áreas degradadas, em até 30 ha, ocupando no máximo 10% da área total da propriedade. proibido a supressão da vegetação nativa. habitação multifamiliar. comunitário 3. comércio e serviços de médio e grande porte. indústrias a partir de médio porte mineração. agricultura/pecuária extensiva. expansão das atividades agrícolas existentes. atividades turísticas de alto impacto. empreendimentos turísticos de médio e grande porte. loteamentos. piscicultura e aquicultura a partir de pequeno porte. implantação de novas estradas e rodovias, exceto em caso de serem decretadas como de utilidade pública e aprovada pelo cepram. revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 14 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 piaçava. desta forma, este estudo demonstra um bom exemplo de que a atividade tradicional pode ser aliada da conservação, corroborando o que defendem diversos autores que estudam os conflitos socioambientais decorrentes da criação de unidades de conservação em áreas originalmente ocupadas por comunidades tradicionais. para ferreira (2004), o paradigma da criação e manutenção de redes de áreas protegidas integradas ao contexto regional onde se inserem vem substituir gradualmente o paradigma de conservação baseado na “exclusão humana” apenas a partir da década de 1980. isso porque a antiga abordagem naturaliza os sujeitos sociais e restringe o direito daqueles que vivem em área legalmente protegidas, sendo portanto uma política excludente (ferreira, 1996, 1999). as comunidades presente na apa do pratigi são bons exemplos de que esta nova visão não contraria os princípios de conservação da biodiversidade almejados quando da criação de ucs. ferreira (1996) relativiza os interesses de grupos sociais pelo uso da floresta e dos ecossistemas a ela associados e aponta que, ao contrário dos anseios dos especialistas em conservação e das ongs ambientalistas que defendem sua preservação integral, e dos empresários do setor imobiliário, madeireiro, empreiteiras, grupos de sem terra, dentre outros, para os quais as áreas protegidas são impedimento às suas atividades, as coletividades que vivem em seus domínios, como é o caso dos quilombolas da apa pratigi, apresentam ainda uma economia bastante dependente da floresta, dos mangues, restingas, e outros ecossistemas. mesmo com essa dependência, e talvez justamente por ser ela o requisito de sua sobrevivência, a conservação da floresta assume caráter prioritário nos hábitos extrativistas dessas comunidades. para além de uma “consciência ecológica”, a conservação dos ecossistemas torna-se ato corriqueiro e fundamental para a continuidade de sua sub-existência. de qualquer forma, mesmo por essa via, a necessidade de preservação, requisitada pelos grupos conservacionistas, está razoavelmente garantida. no âmbito mundial, muitos países, incluindo o brasil, seguem diretrizes estabelecidas pelo documento intitulado estratégia mundial para conservação da natureza (uicn, 1984), que desmistifica a pretensa incompatibilidade entre a conservação da natureza e o uso sustentável dos recursos naturais, defendendo que isto seja desenvolvido através da manutenção dos processos ecológicos, da preservação da diversidade biológica e da utilização sustentável das espécies e dos ecossistemas pelas comunidades que deles necessitam para a sobrevivência. desde o iv congresso mundial de parques nacionais e áreas protegidas, realizado em caracas (janeiro de 1992), estabeleceu-se a importância das populações tradicionais para o desenvolvimento de estratégias de uso sustentável dos recursos naturais, uma vez que ficou reconhecido o papel positivo desempenhado por essas populações na conservação dos ecossistemas, antes de sua transformação em ucs e mesmo após o estabelecimento destas. como defende a estratégia mundial para a conservação (uicn,1993), estas comunidades tradicionais da apa do pratigi têm um conhecimento detalhado e profundo da floresta com a qual estão em contato, e utilizam métodos extrativistas que garantiram a conservação da mesma até os dias atuais. essa característica é muito importante quando se busca as contribuições específicas que a criação de áreas protegidas podem dar no sentido de resolução de problemas que são de interesse tanto para as comunidades quilombolas ali presentes, quanto para a administração desta unidade de conservação. as informações construídas com a participação das comunidades de jatimane e boitaraca demonstram uma forte relação destas com a floresta de piaçava. desta forma o conhecimento sobre os ciclos oriundos desta relação, homem x floresta, devem ser ampliados com vistas a garantir a manutenção e conservação tanto da floresta como das atividades de trabalho e renda das comunidades. a realização deste trabalho permitiu uma maior aproximação e diálogo com o governo do estado, podendo futuramente, as informações aqui contidas, subsidiar programas e projetos do estado para criação de uma reserva extrativista – resex nesta área. da mesma forma, junto a representantes do empreendimento turístico fazenda barra dos carvalhos, os quais demonstraram disposição para ampliar os estudos em sua propriedade com o objetivo de criar uma reserva particular do patrimônio natural – rppn com mais de 1100 hectares. referências bahia. centro de recursos ambientais (cra). plano de manejo da apa do pratigi. salvador, 2000. bahia. semarh/sfc/ecossistema. área de proteção ambiental do pratigi: plano de manejo, zoneamento ecológico econômico, plano de gestão (área ampliada). salvador, 2006. brasil, mma. sistema nacional de unidades de conservação (snuc). a lei nº 9.985, 2000. disponível em (http://www.ibama.gov.br/emergen cias/wphttp://www.ibama.gov.br/emergencias/wp-content/files/lei%20no%209985-00.pdf http://www.ibama.gov.br/emergencias/wp-content/files/lei%20no%209985-00.pdf revista brasileira de ciências ambientais – número 27 – março de 2013 15 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 content/files/lei%20no%20998500.pdf), consultado em 06 de março de 2013. campanili, m.; prochnow, m. mata atlântica: uma rede pela floresta. são paulo: rede de ongs da mata atlântica, 2006. diegues, a.c. o mito moderno da natureza intocada. são paulo: hucitec, 1996. diegues, a.c. etnoconservação (org). são paulo: hucitec, 2000. dríades (instituto). reunião de planejamento de pesquisa biológica e elaboração de banco de dados biológicos secundários. relatório de consultoria para a equipe técnico-científica do mma para ampliação da rede de unidades de conservação no sul da bahia. projeto gcf/ci brasil/associação flora brasil. fábio c. falcão & sofia campiolo, coord. instituto dríades. ilhéus, 2007a. dríades (instituto). pesquisas biológicas para fundamentação da criação de novas unidades de 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obtidos a partir do estudo de gabinete conclusões referências ictr_n6i.p65 dezembro 2008 23 comunidades sustentáveis: impacte do contexto social e material no aumento de peso e obesidade resumo este artigo insere-se na temática das comunidades sustentáveis, procurando atribuir às características (físicas e imateriais) do ambiente local um papel explicativo na génese e manutenção das variações geográficas em saúde pública. considerando um dos maiores problemas de saúde pública dos países desenvolvidos – obesidade e excesso de peso – e utilizando um modelo de regressão logística binomial, procura-se avaliar o impacte dos atributos ambientais, para além do impacte dos atributos individuais, no índice de massa corporal (imc) de uma população urbana. conclui-se que na área metropolitana de lisboa, o risco de possuir excesso de peso/obesidade depende tanto de características individuais – por exemplo, género e idade – como de características ambientais, nomeadamente das oportunidades dos lugares e do seu nível de privação social e material. palavras-chave comunidades sustentáveis, obesidade, saúde ambiental, planeamento urbano saudável, oportunidades, privação material e social. abstract this paper focuses on sustainable communities, attributing to the local environmental characteristics (physical and immaterial) a role of explanation on the generation and maintenance of geographical public health variations. on the basis of one of the major problems of public health of developed countries obesity and overweight -, and using a binomial logistic model, authors try to evaluate the impact of environmental attributes, over and above the impact of individual attributes, on the body mass index (bmi) of an urban population. they conclude that in lisbon metropolitan area (aml), the risk of having overweight/ obesity depends both on individual characteristics like sex and age and environmental characteristics, namely the opportunities of places and their level of material and social deprivation. key words sustainable communities, obesity, environmental health, healthy urban planning, opportunities, material and social deprivation. paula santana professora catedrática, universidade de coimbra helena nogueira assistente e investigadora, universidade de coimbra rita santos investigadora, universidade de coimbra indicadores para desenvolvimento sustentável revista brasileira de ciências ambientais – número 1124 introdução a investigação em saúde tem vindo a reconhecer que a saúde é influenciada pelas características dos lugares de residência e de trabalho (macintyre e ellaway, 2000; macintyre et al., 2002). áreas de privação, carentes de recursos, sub-infraestruturadas, estão associadas tanto a riscos comportamentais (sedentarismo e má alimentação, por exemplo), como a riscos ambientais, relacionados com inexistência de locais adequados à prática desportiva, níveis elevados de insegurança, transportes públicos insuficientes e de má qualidade, factores que, por si só e em interacção, têm consequências na degradação da saúde (santana, 2005; kim et al., 2006). uma das características mais marcadas das grandes áreas urbanizadas dos países desenvolvidos é a dependência do transporte individual (automóvel). esta dependência, que está na base da generalização e grande intensidade do processo de crescimento urbano, é também uma das características"de um ambiente potencialmente “obesogénico”. de facto, a oms recomenda 30 minutos diários de actividade física moderada, tal como a proporcionada por andar a pé e de bicicleta, como parte de uma rotina diária saudável (who, 2002). segundo wilkinson e marmot (2002), a utilização de meios de transporte não motorizado tem um impacte positivo na saúde, que se verifica quer pela redução de acidentes/poluição sonora e atmosférica, quer pelo aumento da prática de exercício físico, quer, ainda, pelo aumento da interacção e contactos sociais que estes modelos de mobilidade proporcionam. bouchard et al. (1990) e jackson (2002) sublinham os efeitos benéficos de andar a pé e de bicicleta na prevenção do excesso de peso/ obesidade e na redução do risco de desenvolver doenças cardíacas, diabetes e hipertensão. a associação verificada entre o uso crescente do transporte individual e os níveis decrescentes de actividade física, nomeadamente caminhar e andar de bicicleta, tem sido explicada por diferentes factores e mecanismos: 1. ambiente construído/forma urbana: densidade, extensão urbana (“urban sprawl”), localização de serviços e equipamentos, políticas de planeamento urbano, com destaque para as de transporte e uso do solo e ainda factores económicos, políticos e culturais; 2. ambiente social: coesão social, capital social, sentimentos de (in)segurança, receio do crime, desigualdades sociais e percepção de desigualdades. vários investigadores (barton e tsourou, 2000; frank e engelke, 2001; jackson, 2002; calthorpe e fulton, 2001; thomas r. 2002; hall, 2004), referem que longas distâncias entre locais de residência, estudo, trabalho, compras e lazer conduzem à necessidade de proceder a longas deslocações diárias, associando-se ao uso crescente do transporte público e privado; em oposição, morfologias mais compactas e usos do solo diversificados, parecem estar associados à promoção da actividade física. o desenho urbano condiciona também a prática de actividade física: a disponibilidade de ciclovias e passeios, a conectividade das ruas, a estética dos lugares, a sua limpeza e iluminação, a percepção de um ambiente seguro, livre de ameaças como o risco de ser vítima de crimes ou de atropelamentos, incrementam os níveis de sustentabilidade urbana, com reflexos na actividade física da população. por outro lado, níveis elevados de capital e coesão social, fortalecendo identidades e sentimentos de pertença a lugares e a comunidades, oferecem protecção contra níveis elevados de stress e proporcionam oportunidades de desenvolver comportamentos mais saudáveis, como caminhar e andar de bicicleta. segundo pitts (2004), os factores atrás referidos promovem a formação de “comunidades caminháveis” (walkable communities), com impactes positivos na saúde. segundo gikes et al. (2005), investigações desenvolvidas nos eua e no reino unido têm concluído que algumas destas características ambientais podem influenciar comportamentos que conduzem ao aumento de peso da população. neste sentido, pretende-se neste artigo avaliar o efeito dos factores ambientais no índice de massa corporal (imc) da população residente na área metropolitana de lisboa (aml), sobretudo dos mais estreitamente relacionados com o planeamento urbano, logo, potencialmente modificáveis. será analisada a contribuição do ambiente sociomaterial local, formado por múltiplas dimensões – por exemplo, qualidade dos alojamentos, acessibilidade ao transporte público, segurança rodoviária, ocorrência de crime, capital e coesão social, disponibilidade de diversos equipamentos e infra-estruturas (desportivos, comercialização de produtos alimentares frescos) – e factores individuais – género, idade, prática de exercício físico e dieta – no risco de possuir excesso de peso/ obesidade. dados e métodos fontes estudou-se a população residente na aml, a maior área metropolitana do país, constituída por 19 municípios e 216 freguesias, ocupando uma área de 3133 km2 e concentrando 2 571 630 dezembro 2008 25 indivíduos (cerca de 25% da população portuguesa). utilizou-se uma amostra de 7.669 indivíduos, distribuídos em 143 freguesias, seleccionados segundo critérios de aleatoriedade e representatividade e entrevistados no âmbito de realização do inquérito nacional de saúde de 1998/99. do questionário efectuado retirou-se informação demográfica (sexo e idade), comportamental (dieta e actividade física) e biológica (índice de massa corporal imc). o imc, considerado como resultado em saúde, foi organizado em duas categorias: i) excesso de peso/ obesidade (imc> =25); ii) peso normal (18,5 >=imc <25). com base em estudos anteriores (gikes et al., 2005), especificou-se um conjunto de determinantes ambientais potencialmente associadas ao risco de aumento de peso. a essas características do ambiente local foi atribuído um conjunto numeroso de variáveis, recolhidas a diferentes escalas geográficas (município e freguesia) e em diferentes fontes (instituto nacional de estatística, câmaras municipais, ministério da administração interna, entre outras). procurando captar as influências do ambiente local, que se reconhecem simultaneamente múltiplas e específicas, elaboraram-se diferentes indicadores: um indicador de privação múltipla e um conjunto de indicadores relativos a dimensões do ambiente sociomaterial local, especificamente: acesso a produtos alimentares frescos; disponibilidade de equipamentos desportivos; disponibilidade de equipamentos de lazer e recreação; disponibilidade de recursos locais diversificados; ocorrência de crime; (in)segurança rodoviária; acessibilidade ao transporte público; capital social e coesão social. métodos privação material múltipla procurou-se clarificar o laço entre privação material e imc recorrendo à elaboração de um indicador compósito de privação (“score” de privação). o indicador integra três variáveis seleccionadas no censo 2001, atendendo à sua capacidade de representar o carácter multidimensional da privação dos lugares. as variáveis seleccionadas relacionam-se com ocupação (desemprego masculino e trabalhadores não qualificados) e condições de vida (população residente em habitações precárias, como barracas). na construção do indicador seguiu-se o método de carstairs e morris (1991): normalização de cada variável, obtendo-se novas variáveis de média zero (0) e variância um (1); soma das variáveis normalizadas e obtenção do “score” de privação (nogueira e santana, 2005). 2. dimensões do ambiente sociomaterial local as dimensões do ambiente sociomaterial local foram operacionalizadas por um conjunto alargado de variáveis (115), posteriormente reduzido por intermédio da análise em componentes principais (acp). a acp, utilizada com o objectivo de reduzir a informação, possibilitou a obtenção de uma componente (ou factor) em cada dimensão (cummins et al., 2005). as componentes foram extraídas com rotação varimax, de modo a maximizar o valor das saturações (“factor loadings”), eliminando-se todas as componentes consideradas irrelevantes segundo o critério de kaiser. nas restantes componentes, eliminaram-se progressivamente as variáveis que apresentavam “loadings” mais baixos. o número de variáveis englobadas nas componentes foi sistematicamente modificado de forma a obter uma componente em cada dimensão, única e forte, ou seja, representativa da dimensão. neste processo foram geradas 8 componentes, englobando 37 variáveis. a tabela ii descreve tabela i. características da amostra revista brasileira de ciências ambientais – número 1126 sumariamente os oito factores extraídos pela acp, apresentando também duas medidas de confiança: o coeficiente de cronbach alpha e o alpha estandardizado. os coeficientes alpha variam entre 0 e 1, com os valores mais altos a indicarem maior consistência interna e unidimensionalidade das componentes, ou seja, capacidade de medir as dimensões ambientais latentes. os elevados valores destes coeficientes permitem depositar bastante confiança nas componentes extraídas e na sua capacidade de medir as dimensões ambientais. por outro lado, as correlações entre as componentes (resultados não apresentados) variam entre 0.03 e 0.73, valores teorética e estatisticamente aceitáveis, que confirmam a unicidade e especificidade das componentes, ou seja, a exclusividade da informação nelas contida. regressão logística binomial como referido, o imc é uma variável categórica organizada em duas categorias. o estudo do impacte das características ambientais e individuais no imc foi efectuado por intermédio do modelo logístico binomial. utilizando uma notação comum (long, 1997), este modelo pode ser especificado da seguinte forma: a equação estimada gera um conjunto de probabilidades para a categoria de imc (y=1) que corresponde a ter excesso de peso num indivíduo com características (ambientais e individuais) x ; e onde β é vector dos log-odd ratios. as odd ratios apresentadas nos resultados foram calculadas a partir do log-odd (exp β ). resultados e discussão desenvolveram-se três modelos que mostram a influência dos atributos individuais e ambientais na probabilidade de reportar um imc indicativo de excesso de peso/obesidade no total da amostra (modelo 1) e nas subpopulações masculina (modelo 2) e feminina (modelo 3). à semelhança dos resultados de veenstra et al. (2005), verifica-se que indivíduos do género feminino têm tabela ii: descrição das dimensões dezembro 2008 27 menor probabilidade de apresentar excesso de peso/obesidade (a probabilidade deste género ter excesso de peso é 34% menor). para analisar a influência da idade no imc controlaramse dois grupos de idade: 45 a 64 anos, igual ou superior a 65 anos. os coeficientes obtidos revelam a existência de uma associação positiva entre idade e excesso de peso, que se inverte no grupo de idades mais avançadas (65 e mais). conclui-se que a probabilidade de possuir peso excessivo aumenta com a idade (44% mais de probabilidade por cada período de 10 anos); contudo, para indivíduos com mais de 65 anos, a probabilidade de registar peso excessivo diminui 43%. a actividade física diminui também significativamente (19%) a probabilidade de registar excesso de peso/obesidade. a inclusão das determinantes ambientais atrás especificadas confirma a associação positiva entre privação material e excesso de peso/obesidade. indivíduos residentes em áreas de maior privação apresentam probabilidades aumentadas (10% mais por cada desvio-padrão1 ) de registarem peso excessivo. em relação à disponibilidade de equipamentos de desporto, o modelo sublinha a associação negativa com o imc: indivíduos residentes em áreas mais carenciadas destas facilidades (um desvio padrão) têm mais probabilidade (11%) de registarem obesidade/excesso de peso. a disponibilidade de equipamentos de lazer e recreação influencia também o imc, verificando-se que indivíduos residentes em áreas de maior disponibilidade (um desviopadrão) apresentam uma probabilidade 22% menor de possuir excesso de peso. as restantes dimensões analisadas (recursos locais, disponibilidade de produtos alimentares frescos, ocorrência de crime, insegurança rodoviária e acessibilidade ao transporte público) não revelaram influência significativa no imc. considerando apenas a subpopulação masculina, verifica-se que nas determinantes individuais somente a idade mantém a sua influência no imc: o aumento da idade (por cada 10 anos) aumenta a probabilidade (43%) de possuir excesso de peso, que diminui (46%) para indivíduos com mais de 65 anos. quanto às variáveis ambientais, revelam influência a privação material (8% mais de probabilidade de possuir excesso de peso em áreas de maior privação), a disponibilidade de equipamentos de lazer (maior disponibilidade, menor probabilidade 24% de possuir excesso de peso) e a disponibilidade de recursos locais (maior disponibilidade, menor probabilidade 12% de ter excesso de peso). para a subpopulação feminina, persiste o efeito da idade: o aumento de idade (por cada 10 anos) aumenta a probabilidade (51%) de possuir excesso de peso; porém, nas mulheres com mais de 65 anos essa probabilidade é 44% menor. nesta subpopulação, a dieta – consumo regular de frutos e vegetais – parece diminuir significativamente (25%) (1) a quantificação da influência das determinantes ambientais foi feita com base em variações de um desvio-padrão. tabela iii. resultados da regressão logística (apenas com as variáveis significativas) revista brasileira de ciências ambientais – número 1128 a probabilidade de possuir peso excessivo. em relação às variáveis de contexto, o modelo revela a influência significativa da privação material (12% mais de probabilidade de revelar peso excessivo em áreas de maior privação) e da disponibilidade de equipamentos desportivos e de lazer e recreação (o aumento da disponibilidade diminui em 13% e 18%, respectivamente, a probabilidade possuir peso excessivo). relativamente aos três modelos especificados, refira-se ainda que o primeiro, em que se considera a amostra total, apresenta um fraco ajustamento aos dados. de facto, o teste de hosmer e lemeshow indica a existência de diferenças significativas entre a classe de imc observada e a classe de imc estimada pelo modelo. todavia, nos modelos relativos às subpopulações masculina e feminina, o resultado deste teste indica um bom ajustamento, dada a ausência de diferenças significativas entre as classes de imc observadas e as estimadas. robert e reither (2004), van lenthe et al. (2005) apresentam conclusões similares às obtidas com os modelos especificados, sublinhando a influência do ambiente físico e sociomaterial no imc, para além da influência dos atributos individuais. disponibilidade de equipamentos (desportivos, de lazer e recreação) diversificados e a privação material, condicionam a prática de actividade física, sobretudo a proporcionada por saídas a pé e de bicicleta, com impactes no imc. porém, algumas determinantes ambientais, teoricamente relacionadas com a actividade física e com o imc – disponibilidade de produtos alimentares frescos, ocorrência de crime, insegurança rodoviária, acessibilidade ao transporte público e capital/coesão social – não revelaram influência significativa nos modelos elaborados. conclusões e propostas os resultados deste estudo permitem concluir que intervenções dirigidas ao aumento da disponibilidade de equipamentos (desportivos, lazer e outros) e redução das iniquidades socioeconómicas devem ser implementadas com vista à redução do excesso de peso e obesidade da população. estes resultados evidenciam o papel do planeamento urbano – nomeadamente nas questões relativas à forma/desenho urbanos, usos dos solos e promoção de transportes sustentáveis – no peso da população. em relação à forma/desenho urbanos e usos do solo, sublinha-se a necessidade de dar prioridade a espaços públicos, parques e espaços verdes, percepcionados como seguros e agradáveis, que incrementem a actividade física (saídas a pé e de bicicleta) e a interacção social (pitts, 2004). todavia, pode verificar-se a situação oposta, ou seja, inibição de actividade física e de contactos sociais, quando a prioridade é dada ao automóvel e ao parqueamento e quando o ambiente é percepcionado como inseguro e violento (thomas d. 2002). conclui-se também que a falta de diversidade, muitas vezes relacionada com a dispersão urbana, inibe as saídas a pé e de bicicleta, incrementando potencialmente o uso de transporte individual (wheller, 2004). diversificar usos do solo e combater a dispersão urbana, criando espaços densos, integrados e multifuncionais – residenciais, de trabalho, estudo, lazer e compras – pode diminuir o recurso ao transporte individual e potenciar uma utilização realizada diariamente a pé e de bicicleta. esta pode ser potenciada mediante a criação de passeios e ciclovias, encerramento de vias ao tráfego rodoviário e sinalização adequada. rudlin e falk (1999) referem que a sustentabilidade, no seu sentido mais amplo, é mais fácil de imaginar numa “cidade compacta”. comunidades densas, diversificadas e “caminháveis” permitem perspectivar uma redução da dependência do automóvel. geógrafos, epidemiologias, arquitectos, técnicos de planeamento, políticos e gestores, entre outros, podem contribuir para o surgimento de morfologias e funcionalidades urbanas que encorajem as populações a caminhar e a andar de bicicleta, como meio de transporte e por lazer, promovendo-se deste modo aumento dos níveis de actividade física e das interacções sociais, com consequências positivas no imc e na saúde em geral. referências bibliográficas barton e tsourou healthy urban planning. world health organization, regional office for europe. london, spon press, 2000. bouchard, c; shepard, r.; stephens, t. e sutton, j.r. 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(ed.) social determinants of health. the solid facts. copenhagen: world health organization, 2002 01.pmd revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 1 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 resumo os resíduos de construção e demolição-rcd representam cerca de 50% de todo o resíduo sólido gerado. a deficiência na gestão desses resíduos causa vários danos à sociedade, como: prejuízo à circulação de pessoas e veículos, degradação da paisagem urbana, dentre outros. a resolução nº. 307 de julho de 2002, do conselho nacional do meio conama estabelece diretrizes, critérios e procedimentos para a gestão dos resíduos da construção civil, criando responsabilidades para a cadeia gerador/ transportador/ receptor/ municípios. por ser um serviço muito oneroso, ainda é comum encontrar resíduos pelas ruas da cidade, mostrando claramente a dificuldade que há na gestão desses resíduos. gestão essa, que se deve iniciar no canteiro de obra, evitando desperdícios e reutilizando sobras na própria obra, além de classificar e separar corretamente todo o resíduo produzido e, só após, partir para o beneficiamento e reciclagem. através de revisão bibliográfica, o trabalho discutirá medidas que poderão ser tomadas para evitar a disposição irregular desses resíduos produzidos na cidade de goiânia, buscando alternativas para a reutilização dos resíduos em forma de agregados utilizados como base, sub-base e mistura betuminosa em pavimentos urbano. palavras-chave: resíduos de construção e demolição; reciclagem. abstract construction and demolition waste represents about 50% of urban solid waste. the deficiency in the management of such waste causes extensive damage to society, such as damage to the movement of people and vehicles, degradation of the urban landscape, among others. resolution 307, july 2002, the national environment council conama establishes guidelines, criteria and procedures for waste management of construction, creating responsibilities for the chain generator, transporter / receptor / municipalities. because it is a very expensive service, it is still common to find debris in the streets of the city, showing clearly that there is difficulty in managing such waste. management that, is due to start work on the building, avoiding waste and reusing leftovers in his own work, and properly sort and separate all the waste produced, and only after, depart for the processing and recycling. through literature review, the paper discusses measures that could be taken to prevent the illegal disposal of waste generated in the city of goiania, seeking alternatives for the reuse of waste in the form of aggregates used in the base, sub base and bituminous mixture in urban pavement.. keywords: construction and demolition waste; recycling. wilson marques silva mestre, universidade federal de goiás. e-mail: wilsoncefet@hotmail.com regis de castro ferreira doutor, universidade federal de goiás. lahuana oliveira de souza graduada, instituto federal de goiás. adriana marques silva graduada, uni anhanguera. gerenciamento de resíduos da construção civil e demolição e sua utilização como base, sub-base e mistura betuminosa em pavimento urbano em goiânia go revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 2 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução a indústria da construção civil é reconhecida como uma das mais importantes atividades para o desenvolvimento econômico e social, e vem desenvolvendo-se nos últimos anos devido ao aumento acentuado da população, principalmente, nos grandes centros urbanos; por outro lado, comporta-se, ainda, como grande geradora de impactos ambientais, quer seja pelo consumo de recursos naturais, pela modificação da paisagem ou pela geração de resíduos. estima-se uma geração de resíduos muito variáveis, onde os valores encontrados em biografias internacionais variam de 163 a mais de 3000 kg/hab.ano, e os valores típicos são estabelecidos na faixa de 400 e 500 kg/ hab.ano, que são valores iguais ou superiores aos do lixo urbano (john 2000). a cidade de goiânia-go produz aproximadamente 45 mil toneladas de resíduos de construção e demolição (rcd) por mês de acordo com a companhia de urbanização de goiânia comurg, 2009. os impactos negativos causados por essa grande quantidade de resíduos gerados e pelo descarte irregular constituem um dos problemas mais graves enfrentados pela administração pública. esses impactos causam o esgotamento das áreas de disposição de resíduos, a degradação de mananciais e a proliferação de vetores de doenças, além de ocasionar grandes gastos à municipalidade. uma das linhas de pesquisas dentro da engenharia do meio ambiente e do setor da construção civil são a valorização e utilização de rcd no desenvolvimento de materiais de construção civil. outra é a da valorização, desenvolvimento e utilização de materiais de cons trução alternativos provenientes de recursos renováveis e de baixo consumo de energia que tenham baixa toxicidade e que não gerem poluentes. nos rcd são encontrados normalmente restos de argamassa, concreto, materiais cerâmicos, materiais metálicos, madeiras, vidros e materiais plásticos. os restos de argamassa, concreto e materiais cerâmicos, encontrados em maior volume, podem ser adicionados a matrizes de concreto ou solo-cimento, e a grande maioria dos outros resíduos podem ser reciclados, como por exemplo plásticos e madeira. assim, a reciclagem seria a melhor alternativa pa ra reduzir os impactos ambientais. é prioritário que o setor da construção civil desenvolva capacidade de reciclar seus próprios resíduos, cujo volume e forma de deposição atualmente apresentam grandes conseqüências ambientais (john, 2000). o objetivo deste artigo é apresentar o gerenciamento de rcd e sua utilização na pavimentação urbana de goiânia, go. resolução conama 307 e importância da reciclagem atualmente a questão ambiental, mais especificamente a questão dos rcd tem sido amplamente discutida em vários setores da sociedade, seja no âmbito do poder público, seja nas entidades representantes de classe e organizações relacionadas ao meio ambiente. a indústria da construção civil em goiânia continua crescendo, trazendo consigo um problema de disposição final do resíduo gerado que assume uma magnitude alarmante. com a publicação da resolução 307 do conselho nacional do meio ambiente-conama em 2002, e após esta entrar em vigor, o aterro sanitário municipal não pode mais receber os resíduos provenientes das construções. conforme disposto no parágrafo §1° do art. 4° dessa resolução, "os resíduos da construção civil não poderão ser dispostos em aterros de resíduos domiciliares, em áreas de bota-fora, em encostas, corpos d'água, lotes vagos e em áreas protegidas por lei." (figura 1). figura 1 descarte irregular de resíduos da construção córrego cascavel-goiânia-go de acordo com a resolução conama 307, de cinco de julho de 2002, art. 3º, os rcd são classificados da seguinte maneira: classe a são os resíduos reutilizáveis como agregados, tais como: a) de cons trução, demolição, reformas e ou reparos de pavimentação e de outras obras de infra-estrutura, inclusive solos provenientes de terraplenagem; b) de cons trução, demolição, reformas e repa ros de edificações: componentes cerâmicos (tijolos, blocos, telhas, placas de reves timento etc.), argamassa e concreto; revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 3 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 c) de processo de fabricação e/ou demolição de peças pré-moldadas em concreto (blocos, tubos, meios-fios etc.) produzidas nos canteiros de obras; classe b são resíduos recicláveis para outras destinações, tais como: plásticos; papel/papelão, metais, vidros, madeiras e outros; classe c são resíduos para os quais não foram desenvolvidas tecnologias ou aplicações economicamente viáveis que permitam a sua reciclagem/ recuperação, tais como os produtos oriundos do gesso, sacos de cimento; classe d são resíduos perigosos oriundos do processo de construção, tais como: tintas, solventes, óleos e outros, ou aqueles contaminados oriundos de demolições, reformas e reparos de clínicas radiológicas, instalações industriais e outros. o processo de reciclagem envolve uma série de atividades, compreendendo coleta de resíduos, classificação e processamento, para que desta forma, possam ser reutilizados como matéria-prima na manufatura de bens que antes eram feitos apenas a partir de matéria-prima virgem (jardim, 1995). a utilização de resíduo constituído de fragmentos ou restos de tijolos, concreto, argamassa, madeira e outros materiais usados na construção de edifícios, materiais considerados inertes, devem ser considerados sempre que possível, pois o setor da construção civil necessita de uma grande variedade de materiais, produz um grande volume de resíduo e, também, porque esses resíduos incorporados aos produtos utilizados no setor estarão imobilizados por um longo período de tempo, uma vez que a vida útil destes materiais é, freqüentemente, muito longo. mais de 75% do total de resíduos poderiam ser reutilizados ou reciclados. avaliações feitas na austrália indicam que mais de 40% dos rcd são reutilizados ou reciclados e que a maior parte desse volume é composta por resíduo de concreto. na suécia, por exemplo, cerca de 60% de todo asfalto e cerca de 80% de toda madeira são convertidos em energia (levy, 1997). no mundo o país com melhor índice de aproveitamento de rcd é a holanda, com índices próximos a 80%. no brasil, essa prática é mais recente, iniciou-se na década de 1980 com uso de pequenos moinhos em construção de edifícios, aproveitando-se resíduos de alvenaria para a produção de argamassas aplicadas em emboço (levy, 1997). parte do material é aplicada na produção de concreto, argamassa e na fabricação de componentes para alvenaria, pavimentação e infra estrutura urbana (blocos, briquetes, meios fios etc.). a reciclagem tende a avançar, pois o rcd é gerado em grande quantidade e demanda grandes áreas para sua destinação, as quais estão cada vez mais escassas em várias cidades do país. a reciclagem de rcd pode gerar economia de recursos financeiros, o que é mais um fator de incentivo à sua implementação. segundo john (2001) a reciclagem de rcd pode ser uma oportunidade de transformação de fontes de despesa em faturamento ou de, pelo menos, redução das despesas. as vantagens daí decorrentes são extremamente visíveis, principalmente nos dias atuais. o processo de reciclagem pode ser classificado em dois tipos: reciclagem primária e reciclagem secundária. a reciclagem primária é definida como reciclagem do resíduo dentro do próprio processo que o originou, como por exemplo, a reciclagem do vidro, do aço, das latas de alumínio. a reciclagem secundária é definida como a reciclagem de um resíduo em outro processo, diverso daquele que o originou. este último é bastante verificado na indústria de produção de cimento que utiliza uma gama considerável de resíduos gerados em outras atividades (john, 2001). a reciclagem na construção civil pode gerar inúmeros benefícios, entre eles: redução no consumo de recursos naturais não-renováveis, quando substituídos por resíduos reciclados; redução de áreas necessárias para aterro, pela minimização de volume de resíduos pela reciclagem. destaca-se aqui a necessidade da própria reciclagem dos resíduos de construção e demolição, que representam mais de 50% da massa dos resíduos sólidos urbanos; de acordo com pinto (1997), apesar desses resíduos serem inertes (rochas, tijolos, vidros e certos plásticos e borrachas que não são facilmente decompostos) devese atentar para o controle de sua geração e posterior disposição, uma vez que seu volume é significativo (figura 2). resíduos inertes são todos aqueles que, quando amostrados de uma forma representativa, segundo a abnt nbr 10007, e submetidos a um contato dinâmico e estático com água destilada ou desionizada, à temperatura ambiente, conforme abnt nbr 10006, não tiveram nenhum de seus constituintes solubilizados a concentrações superiores aos padrões de potabilidade de água (abnt nbr 10004:2004). figura 2 coleta de rcd realizado pela prefeitura (fonte: comurg) revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 4 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 origem e composição dos resíduos de construção é fundamental um estudo das caracterís ticas físico-químicas e das propriedades dos resíduos, por meio de ensaios e métodos apropriados. tais informações darão subsídio para a seleção das possíveis aplicações desses resíduos. além disso, a compreensão do processo que leva à gera ção do resíduo fornece informações imprescindíveis à concepção de uma estratégia de reciclagem com viabilidade no mercado. rcd são em geral formados por vários materiais, que apresentam propriedades diferenciadas como resistência mecânica, absorção de água, etc. as propriedades dos componentes dos resíduos determinam as propriedades do material reciclado. assim, a composição dos resíduos gerados em uma obra varia em função do seu tipo, da técnica construtiva empregada, da fase em que a obra se encontra e também em função de caracterís ticas sócioeconômicas regionais. de acordo com pinto (1999), a composição do rcd é diferente em cada país, em função da diversidade de tecnologias construtivas utilizadas. a madeira é muito presente na cons trução americana e japonesa, tendo presença menos significativa na construção européia e na brasileira; o gesso é fartamente encontrado na construção americana e européia e só recentemente vem sendo utilizado de forma mais significativa nos maiores centros urbanos brasileiros. o mesmo acontece com as obras de infra-estrutura viária, havendo preponderância do uso de pavimentos rígidos em concreto nas regiões de clima frio. o autor salienta ainda, que no brasil ocorre predominância de resíduos de construção em relação aos gerados em demolições. isto ocorre em razão do desenvolvimento recente das áreas urbanas. nos países já desenvolvidos, onde as atividades de renovação de edificações, infra-estrutura e espaços urbanos são mais intensas, os resíduos provenientes de demolições são muito mais freqüentes (pinto, 1999). a composição básica do resíduo de obras pode variar em função dos sistemas construtivos e dos materiais disponíveis regionalmente, da tecnologia empregada e qualidade da mão-de-obra existente (figura 3). percebe-se que os rcd são compos tos predominantemente por materiais minerais inertes como cerâmica, areia, pedra e aglomerantes, com presença de outros materiais que podem ser considerados impurezas (plástico, papel, madeira etc.). a grande maioria dos pesquisadores concorda em relação à falta de uniformidade na composição do resíduo, deixando clara a necessidade da caracterização do resíduo para uso como agregado em outros materiais. em relação à quantidade de materiais, souza (2005) estima que em um metro quadrado de construção de um edifício são gastos em torno de uma tonelada de materiais, demandando grandes quantidades de cimento, areia, brita etc. ainda são gerados resíduos devido às perdas ou aos desperdícios neste processo, mesmo que se melhore a qualidade do processo, sempre haverá perda e, portanto, resíduo. observa-se que houve um grande avanço na qualidade da construção civil nos últimos anos, obtido principalmente por meio de programas de redução de perdas e implantação de sistemas de gestão da qualidade. não há dúvidas, porém, que nas próximas décadas, além da qualidade (implantada para a garantia da satisfação do usuário com relação a um produto específico), haverá, também, uma grande preocupação com a sustentabilidade, antes de tudo, para garantir o próprio futuro da humanidade. pode-se dizer que já há um grande movimento neste sentido, e várias pesquisas têm sido realizadas nesta área, subsidiadas por agências governamentais, instituições de pesquisas e agências privadas no mundo inteiro. no brasil este movimento se intensificou após a eco-92, realizada no rio de janeiro, quando foram estabelecidas algumas metas ambientais locais, incluindo a produção e a avaliação de edifícios e a busca do paradigma do desenvolvimento sustentável, obtido pela produção da maior quantidade de bens com a menor quantidade de recursos naturais e menor poluição. com relação à construção civil, o aproveitamento de resíduos é uma das ações que devem ser incluídas nas práticas comuns de produção de edificações, visando a sua maior sustentabilidade, proporcionando economia de recursos naturais e minimização do impacto no meio-ambiente. o potencial de reciclagem do rcd é enorme, e a exigência da incorpora ção destes resíduos em determinados produtos pode vir a ser extremamente benéfica, já que proporciona economia de matéria-prima e energia. situação do gerenciamento em goiânia segundo silva (2004), do total de rcd produzido no município de goiânia, uma porcentagem variando entre 75% e 80% é gerado por pequenas obras de construção e reforma. como a cidade ainda não possui figura 3 composição média dos resíduos depositados no aterro de itatinga, são paulo. (fonte: brito filho, 1999) revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 5 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 local apropriado, ou aterro específico para resíduos produzidos por pequenas ou grandes edificações, as empresas transportadoras de resíduo acabam sem alternativa e depositam o lixo em lotes baldios, mananciais, municípios vizinhos ou em aterros provisórios construídos pelas próprias transportadoras. após várias discussões entre os órgãos públicos (minis tério público e prefeitura), geradoras de resíduos e empresas transportadoras, está em tramitação na câmara municipal de goiânia o plano integrado de gerenciamento de resíduos da construção civil que após aprovado possibilitará a construção de um aterro próprio para estes resíduos. sendo assim, logo ter-se-á uma política inovadora que implementará uma estrutura eficiente e bem integrada de coleta, reciclagem e reaproveitamento de resíduos dessa natureza. desta forma os resíduos terão um destino adequado e mais acessível, gerando empregos e renda para várias famílias, contribuindo para o desenvolvimento social do município. em goiânia, a área que será destinada à implantação de usina de reciclagem de rcd, adquirida há dois anos, permanece intocada (figura 4). a utilização do terreno para finalidade de tratamento ambiental dos resíduos ainda aguarda aprovação do plano de recuperação da área degradada-prad pela câmara municipal de goiânia. o projeto encontra-se na comissão de justiça da casa, sem data para ir a plenário. o terreno possui 3,5 alqueires de área e está localizado ao lado do aterro sanitário de goiânia, na margem da rodovia dos romeiros, saída para o município de trindade-go. a escolha do espaço obedeceu ao critério de facilidade para obter licença ambiental, por ser vizinho ao aterro. a área onde vai funcionar a futura usina de reciclagem de rcd foi adquirida há dois anos pela cooperativa e escriturada em nome da prefeitura em regime de comodato. segundo a comurg, por dia, é produzida 1,2 mil toneladas de rcd na capital. a companhia recolhe cerca de 30% dos rcd em goiânia, mantendo para este serviço vários funcionários e oito caminhões por conta da retirada desses dejetos, que por lei, são de obrigação do proprietário da obra. a aprovação do prad é requisito obrigatório para instalação da usina, pois normatiza funcionamento da atividade de manejo de resíduos sólidos. previsto por resolução do conama, o prad é uma obrigação do município para reduzir o impacto ambiental da construção civil. a agência municipal do meio ambiente amma foi criada pela lei municipal 8.537, de 20 de junho de 2007, substituindo a secretaria municipal do meio ambiente. trata-se de uma autarquia dotada de autonomia administrativa, financeira, figura 4 expansão do aterro sanitário de goiânia (fonte: prefeitura de goiânia) patrimonial e jurídica. tem a finalidade de formular, implementar e coordenar a execução da política municipal do meio ambiente, voltada ao desenvolvimento sustentável. a transformação da secretaria em agência teve como objetivo dinamizar ainda mais o trabalho de preservação dos recursos naturais de goiânia, que já estava sendo desenvolvido de forma inovadora desde 2005. a amma tem o compromisso e a responsabilidade de identificar áreas dentro do município de goiânia que necessitam de receber resíduo selecionado para a correção de erosões e ravinamentos, elaborando o respectivo prad e licenciando-as para a destinação final dos resíduos da construção civil classe "a" (limpo e inertes). a amma deve ainda apresentar as áreas de transbordo e triagem at t's, providenciando o processo administrativo para garantir o gerenciamento das mesmas. aproveitamento de resíduos na pavimentação o uso de rcd em camadas dos pavimentos tem-se mostrado viável diante a dis ponibi lidade deste material e da existência de uma tecnologia de reciclagem. assim, várias cidades do brasil e no exterior, tem uti lizado agregados reciclados em pavimentos visto que seus resultados são satisfatórios, por serem alternativas muito interessantes na substituição de materiais naturais, não renováveis, principalmente na pavimentação de vias de baixo volume de tráfego. motta (2005) cita que a utilização do rcd na pavimentação vêm ocorrendo em revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 6 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 todo o mundo já há muitos anos. como exemplo, alguns países europeus se uniram para a formação de um grupo chamado altmat (alternative materials in road construction) em 1999, em que analisaram em laboratório e em campo, materiais alternativos destinados aos pavimentos. tal pesquisa durou dois anos e os dados obtidos foram resultantes das características dos locais tais como clima e experiências realizadas em campos, que apresentaram desempenhos melhores do que os previstos em laboratório. de acordo com leite (2007), a primeira via pavimentada com rcd foi na cidade de são paulo no ano de 1984, se localiza na zona oeste da cidade caracterizada por um baixo volume de tráfego e recebeu o rcd em sua camada de reforço de subleito. a construção teve acompanhamento executivo e de desempenho pelo ipt (instituto de pesquisas tecnológicas do estado de são paulo) e na época apresentou bom desempenho. na figura 5 apresenta-se o esquema estrutural deste pavimento, onde se percebe que as camadas de reforço do subleito e sub-base foram construídas com agregados reciclados. estudo de caso aproveitamento do rcd em pavimentação na cidade de goiânia-go pesquisas desenvolvidas por figura 5 esquema estrutural de pavimento com rcd (fonte: motta,2005) 3cm de pmf¹ 15cm de brita comum 10cm de resíduo² 10cm de resíduo² 1pré misturado a frio; 2resíduo de construção e demolição; 3califórnia bearing ratio ou índice de suporte califórnia furnas em parceria com a prefeitura municipal de goiânia demonstraram a viabilidade técnica da utilização do agregado reciclado de rcd na construção de bases, sub-bases e na mistura betuminosa de pavimentos urbanos, tendo sido executada uma pis ta experimental, conforme apresentado na figura 6. figura 6 base executada com agregado reciclado de rcd, goiânia (fonte: silva, 2004) cbr³ do sub-leito de 12% revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 7 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 observou-se que, para a obtenção de um material que apresente boa trabalhabilidade e permita a realização de ensaios de laboratório para controle, é fundamental a composição das misturas nas faixas granulométricas definidas pela nbr 11804, não importando a composição do resíduo. a incorporação de material coesivo (argila) melhora a trabalhabilidade e auxilia no controle de campo e laboratório. na cons trução de bases e sub-bases de pavimentação foi verificado que os agregados reciclados provenientes de rcd são um excelente material e observou-se a viabilidade técnica da utilização do agregado reciclado na cons trução de obras de pavimentação urbana, visto que apresentaram baixos valores de expansão. as amos tras de rcd foram coletadas e transportadas por diversas empresas do ramo da construção civil de goiânia e foram, posteriormente, britadas pela compav, e separados em 7 categorias compostas por 4 tipos de resíduos (concreto convencional, concreto celular, cerâmica e alvenaria). estes dados foram coletados através de fichas de controle de carga e descarga, sendo que o concreto misturado com alvenaria/revestimento aparece na maioria das categorias, apresentando-se como o principal constituinte dos resíduos sólidos de goiânia (figura 7). o rcd britado foi separado e feito uma analogia granulométrica com as seguintes denominações e registros: areia (material com diâmetro máximo de 4,8 mm), brita 0 (material com diâmetro máximo igual a 9,5 mm) e brita 1 (material com diâmetro máximo igual a 19,0 mm). os agregados resultantes da britagem foram caracterizados nos laboratórios do departamento de apoio e controle técnico de furnas s/a, onde também foram avaliadas as propriedades deste material. os resultados de granulometria dos agregados utilizados nesta pesquisa demonstraram que individualmente os mesmos não estão enquadrados na composição granulométrica especificada na faixa c do dner, sendo que os mesmos foram enquadrados nestas faixas, utilizando composição apresentada na tabela 1. figura 7 composição dos resíduos fonte: silva (2004) após a realização da composição granulométrica da mistura betuminosa, foi realizada a compactação dos corpos de prova pelo método marshall em atendimento as normas nbr12891/93 e dner-es 313/97. a tabela 2 apresenta o resumo dos resultados do ensaio marshall realizado no agregado proveniente do resíduo de concreto + alvenaria/revestimento. tabela 1 composição dos agregados na faixa c do dner agregado reciclado de rcd resíduo concreto+alvenaria/revestimento resíduo de concreto celular resíduo de alvenaria frações granulométricas (%) brita 19mm 5 45 brita 9,5mm 25 30 areia 70 55 70 revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 8 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 tabela 2 resumo marshall dos agregados do resíduo de concreto+alvenaria/revestimento. os resultados da dosagem realizada utilizando agregados reciclados obtidos de resíduo de concreto+alvenaria/ revestimento demonstraram que é possível tecnicamente utilizar este tipo de agregado em misturas betuminosas do tipo cbuq em revestimentos de pavimentos flexíveis. verifica-se na tabela 2, que o bom desempenho dos agregados reciclados de concreto já era esperado, pois o mesmo é composto de agregado natural (areia e brita) e de cimento, ou seja, depende do agregado natural empregado na confecção do concreto, sendo que normalmente esses apresentam características que atendem às exigências das normas. além des ta vantagem, na maioria das vezes o cimento entra como preenchimento, auxiliando no aumento da resistência (estabilidade) da mistura, o que foi verificado na pesquisa realizada. o estudo seguiu-se com a execução de uma via experimental, a pista de acesso ao centro de abastecimento s.a.-ceasa, na rua dos ciprestes, bairro mansões bernardo sayão, em goiânia (figura 8). figura 8 pista experimental, fonte: silva, 2004 após ensaios de campo e laboratório para verificar as propriedades e a trabalhabilidade do material, concluiu-se que os agregados reciclados apresentaram boas características, e ainda as seguintes vantagens: viabilidade técnica; contribuição para redução dos impactos ambientais; apresenta uma boa resistência, pois mesmo passado cinco anos da experiência a pista ainda se encontra em bom estado, apesar do fluxo intenso de veículos de grande porte. conclusão reciclagem do resíduo rcd e sua utilização em obras de pavimentação são tecnicamente viáveis. sendo utilizados para estabilizar solos componentes das camadas do pavimento ou aplicado diretamente nessas camadas e até mesmo utilizados na mistura betuminosa destes pavimentos. a reutilização do resíduo após seu beneficiamento para substituir os materiais tradicionalmente utilizados na construção civil é uma alternativa já que estes materiais se encontram escassos junto aos grandes centros urbanos. a mesma resolve o parâmetros densidade aparente (g/cm3) porcentagem de vazios (%) relação betume/vazios (%) estabilidade mínima (n) fluência (0,1mm) 6,5 7 7,5 8 8,5 9,5 especificação 2,193 2,215 2,228 2,251 2,245 2,246 _ 8,5 6,9 5,7 4 3,6 2,1 3 a 5 62 68 73 80 83 89 75 a 82 11350 12010 12870 12710 11780 7430 2500 32 23 25 28 32 58 20 a 46 porcentagem de ligante revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 9 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 problema de dis posição ilegal desses resíduos, reduzindo a poluição e conseqüente diminuindo impactos ambientais como enchentes e assoreamento de córregos e rios. é necessário que haja um esforço coletivo na área de pavimentação urbana pa ra aumentar o conhecimento do comportamento do agregado reciclado de resíduo da construção civil e demolição para melhor utilizá-lo de forma tecnicamente correta e explorar suas potencialidades, visto que este material apresenta ótimas condições de utilização. referências bibliográficas associação brasileira de normas técnicas abnt. nbr 1004, de 1987resíduos sólidos classificação. 1987. ________ nbr 11804, de 1991materiais para sub-base ou base de pavimentos estabilizados granulometricamente especificação, 1991. assunção, l.t. de; carvalho, g.f. de; barata, m.s. avaliação das propriedades das argamassas de revestimento produzidas com resíduos da construção e de demolição como agregado. exacta, são paulo, v.5, n.2, p. 223230, jul./dez. 2007. brito filho, j. a., cidades versus resíduo. in: ii seminário desenvolvimento sustentável e reciclagem na construção civil. anais. ibracon comitê 206. são paulo: 1999. conselho nacional do meio ambiente. resolução conama 307, de 05 de julho de 2002, brasília, 2002. estabelece diretrizes, critérios e procedimentos para a gestão dos resíduos da construção civil. diário oficial da união, brasília, 17 de julho de 2002. dner . dner-es 313/97 pavimentação concreto betuminoso; especificação de serviço, departamento nacional de estradas de rodagem, rio de janeiro, rj, brasil. 16 p.1997 jardim, n. s. et. al.. coord lixo municipal: manual de gerenciamento integrado são paulo, ipt, 1995 (publicação ipt 2163). john, v. m. reciclagem de resíduos na construção civil: contri buição para metodologia de pesquisa e desenvolvimento. 120p. tese (livredocência) escola politécnica, universidade de são paulo, são paulo. 2000. john, v. m. aproveitamento de resíduos sólidos como materiais de construção. in: carneiro, a. p.; brum, i. a. s.; cassa, j. c. s. (org). reciclagem de resíduo para a produção de materiais de construção. projeto resíduo bom. salvador: edufba, caixa econômica federal.2001. leite, f. c., comportamento mecânico de agregado reciclado de resíduo sólido da construção civil em camadas de base e subbase de pavimentos. dissertação (mestrado em engenharia de transportes). escola politécnica da universidade de são paulo. sp, 2007. levy, s.m. reciclagem do resíduo de construção civil para utilização como agregado de argamassas e concretos dissertação (mestrado). escola politécnica da universidade de são paulo. sp 1997. mot ta , r. s., estudo laboratorial de agregado reciclado de resíduo sólido da construção civi l para aplicação em pavimentação de baixo volume de tráfego. dissertação (mestrado em engenharia de trans portes). escola politécnica da universidade de são paulo. sp, 2005. pinto, t. p. metodologia para a gestão diferenciada de resíduos sólidos da construção urbana. tese de doutorado em engenharia. escola politécnica da usp. área de concentração: engenharia de construção civil e urbana. 1999. pinto, t. r . resultados da gestão diferenciada téchne, v.5, n 31, nov/dez. 1997. ribeiro, f.; 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água subterrânea; fluorose; avaliação de risco. abstract the consumption of fluoride present in surface water and groundwater is a common practice in many countries. besides discussing the controversial theme of the fluoride consumption, this work presents a study case of risk assessment to human health by the consumption of fluoridated water from mineral waters park, located in the south central region of rio de janeiro state. fluoride concentrations were measured between october 2014 and august 2015 from three mineral water wells and their respectively recreational sources, popularly named of alcalina terrosa cálcica, alcalina terrosa ferruginosa e alcalina terrosa magnesiana, in order to assess the risk of the development of fluorosis and bones fractures by the population that consumes that mineral water. this work considered the daily water consumption of five main groups: babies, infants, children, teenagers and adults. it was modeled that babies and infants groups are more exposed to chronic risks of fluorosis in alcalina terrosa magnesiana source. it is recommended the mineral water of alcalina terrosa magnesiana source does not be consumed by children’s group. keywords: water quality; groundwater; fluorosis; risk assessment. doi: 10.5327/z2176-947820170225 riscos de ingestão de flúor: estudo de caso para água mineral do interior do estado do rio de janeiro risks of fluoride intake: case report from mineral water of an interior city of rio de janeiro state riscos de ingestão de flúor: estudo de caso para água mineral do interior do estado do rio de janeiro 61 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 60-74 introdução normalmente, no brasil, o flúor é acrescido em grande parte à água superficial potável disponível para a população, principalmente na maioria dos municípios de são paulo, com o intuito de prevenir cáries. em função do programa nacional de prevenção da cárie dentária, já em 2003 mais de 70 milhões de pessoas eram abastecidas com água tratada contendo flúor (ramires; buzalaf, 2007). além da prática de adição de flúor nas águas tratadas oferecidas à população brasileira, muitas águas naturais, principalmente subterrâneas, podem conter concentrações naturais de flúor dissolvido. de acordo com amini et al. (2008), cerca de 260 milhões de pessoas no mundo consomem essa substância na água subterrânea em concentrações superiores ao preconizado pela organização mundial de saúde (oms) (1,5 mg/l). esse consumo é comum especialmente na china, índia, oriente médio, áfrica, região sul da américa do sul e sudeste asiático (moghaddam; fijani, 2008; rafique et al., 2009; chandrajith et al., 2012; craig et al., 2015; dey; giri, 2016), estando a sua demasia relacionada a ambientes como rochas e solos por onde o fluído percola (dibal et al., 2012; nsw health, 2015; raj; shaji, 2017). efeitos adversos são reportados em relação ao consumo excessivo de flúor, como: desenvolvimento de fluorose dentária e óssea, aumento na incidência de fraturas de ossos e de urolitíase (li et al., 2001; kut et al., 2016; guissouma et al., 2017). a principal via de ingestão de flúor é o consumo de água e alimentos, sendo de água subterrânea com elevadas concentrações de flúor um dos principais fatores causadores de fluorose (vithanage; bhattacharya, 2015; ozsvath, 2009). a ocorrência de fluoreto nas águas subterrâneas suscita atenção mundial tendo em vista sua abrangência global e seu considerável impacto à saúde humana (ayenew, 2008; su et al., 2013). no brasil, estudos de revisão da literatura têm apontado que a maioria dos casos de fluorose dentária ocorre no grau leve, portanto, não é um problema grave de saúde pública (barros; tomita, 2010). contudo, alguns casos endêmicos de fluorose dental severa foram relatados em populações consumidoras de água subterrânea (uchôa; saliba, 1970; capella et al., 1989; castilho; ferreira; perini, 2009; mandinic et al., 2009; adelário et al., 2010; ferreira et al., 2010; rango et al., 2012). além disso, villena, borges e cury (1996), após avaliarem mais de 100 marcas de águas minerais produzidas e comercializadas em diversos estados do brasil, atentaram sobre a subdosagem que pode não trazer benefícios anticáries e referendaram que a sobredosagem pode causar fluorose dental. os autores ainda alertaram que os teores de flúor podem chegar a até 4,4 mg/l nas águas minerais comercializadas no brasil. além do consumo do íon fluoreto solubilizado em água, há que considerar que muitos alimentos concentram flúor que são absorvidos pelo organismo humano quando ingeridos, como verduras, carnes, peixes, arroz, chás, feijão, entre outros (dabeka; mckenzie, 1995; who, 2002). no estado do rio de janeiro, a água consumida provém praticamente em sua totalidade de águas superficiais tratadas. o decreto estadual nº 40.156/2006 determinou que nos locais onde existam redes públicas de abastecimento com água tratada, fontes alternativas, como poços, usos de nascentes, carros-pipa, não podem ser utilizadas para as finalidades de consumo e higiene humana (rio de janeiro, 2006). entretanto, consiste em hábito cultural de populações rurais consumirem águas subterrâneas provenientes de nascentes, de poços tubulares ou cacimbas normalmente sem tratamento prévio. algumas análises químicas realizadas por lima et al. (2013) no mês de agosto de 2012 para águas do parque de águas minerais, localizado na região centro-sul do estado do rio de janeiro, identificaram concentrações de até 1,5 mg/l de flúor dissolvido. a partir dessa constatação, associada ao fato de muitas pessoas consumirem água do parque in natura, levantou-se o questionamento se essas concentrações de flúor livremente poderiam causar danos à saúde humana. apesar de as concentrações de flúor dissolvido descritas por lima et al. (2013) para as águas do parque estarem dentro do padrão de potabilidade ditado pelo ministério da saúde pela portaria ms n° 2.914/2011 (brasil, 2011) e do limite estabelecido pela oms (who, 2011), que é de 1,5 mg/l, normalmente os valores recomendados para consumo vão até 1,2 mg/l (usphs, 2015). alves, i.f.d.c. et al. 62 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 60-74 demos et al. (2001), após revisarem dezenas de estudos envolvendo a temática de níveis de fluoretação adequada para água de consumo, considerando a saúde óssea, concluíram que o valor mais indicado seria de 1,0 mg/l. outros autores também apontam a necessidade do emprego de limites menores em países tropicais, visto que a toxicidade do flúor aumenta de acordo com a quantidade de água ingerida (vithanage; bhattacharya, 2015). vale ressaltar que, no estudo de demos et al. (2001), o consumo de água assumido por dia para cada indivíduo é de 1 litro, em pessoas com peso corpóreo de 60 kg. essas características variam de população para população, podendo resultar em restrições para consumo com valores maiores ou menores de concentrações dissolvidas. como exemplo, sabe-se que em países tropicais o consumo de líquidos é maior e a quantidade ingerida compreende 2 litros de água para população adulta. dessa forma, deve-se considerar que a definição de um valor de ingestão para o flúor dissolvido em água, bem como de qualquer substância, deve estar condicionada aos parâmetros de exposição para cada grupo de indivíduo (receptor), como: taxa de ingestão de água, peso corpóreo, tempo de exposição etc. esse cenário de exposição por grupo de indivíduo pode ser definido por meio da metodologia de avaliação de risco à saúde humana. de acordo com a abnt (2013), esse tipo de estudo consiste em uma fase do processo de gerenciamento de áreas contaminadas que visam estimar o risco à saúde humana, causado pela exposição a uma substância ou grupo de substâncias presentes no solo, sedimento, águas naturais e ar, como princípio para estipulação de medidas mitigatórias nessas áreas. o objetivo deste trabalho foi apresentar uma análise do risco à saúde humana por faixas etárias, considerando ingestão diária de fluoreto dissolvido naturalmente na água subterrânea do parque de águas minerais, na região centro-sul do estado do rio de janeiro. materiais e métodos este trabalho se baseou em dados de 10 campanhas de amostragens que foram realizadas durante um ano hidrológico, considerando águas originárias de três poços de produção de águas subterrânea distintas. como rotina de abastecimento do parque, uma vez bombeada de cada poço, essas águas são armazenadas em reservatórios individuais nos quais passam por um sistema de decantação simples, para posteriormente estarem disponíveis para consumo em três fontanários, também amostrados. cada poço possui a sua fonte de distribuição como explicitado a seguir. dessa forma, os pontos de amostragens compreenderam: • três poços tubulares profundos denominados como pontos p-10, p-11 e p13; • três fontes, que distribuem as águas que foram bombeadas de cada poço e armazenadas em caixas d’água individuais, caracterizadas popularmente no local como: • fonte alcalina terrosa magnesiana (p-10f), que distribui a água armazenada a partir do bombeamento do poço p-10; • fonte alcalina terrosa cálcica (p-11f), que distribui a água armazenada a partir do bombeamento do poço p-11; • fonte alcalina terrosa ferruginosa (p-13f), que distribui a água armazenada a partir do bombeamento do poço p-13. o período das campanhas de amostragem foi de outubro de 2014 a setembro de 2015, com exceção de coleta apenas nos meses de maio de 2014 e agosto de 2015. metodologia analítica para o íon fluoreto após coletadas, as amostras dos poços e das fontes destinadas às análises do íon fluoreto foram armazenadas em frascos de polipropileno e preservadas com gelo sob temperatura de 4ºc, até serem conduzidas ao laboratório. nesse local, as amostras foram filtradas utilizando bomba de vácuo a partir de filtros de acetato de celulose de 0,45 µm (porosidade) e 47 mm de diâmetro. posteriormente, essas amostras foram mantidas refrigeradas (4ºc), sem adição de preservantes. riscos de ingestão de flúor: estudo de caso para água mineral do interior do estado do rio de janeiro 63 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 60-74 as análises do íon fluoreto foram realizadas por meio de íon cromatógrafo (modelo metrohm 858 professional sample processor) considerando uma coluna de separação aniônica, a partir de um detector de condutividade. as pesquisas nesse equipamento seguiram o método padrão do standard methods for the examination of water and wastewater/method9056a (usepa, 2007b). o limite de detecção do método foi de 0,02 mg/l. metodologia de avaliação de risco utilizada um modelo para o cálculo dos riscos pela ingestão do flúor nas águas subterrâneas do parque de águas minerais foi proposto nesta pesquisa, com base na metodologia de avaliação de risco para a saúde humana internacionalmente conhecida como rbca (risk-based corrective action). tal metodologia parte do princípio que o efeito adverso sobre a saúde humana provém de uma cadeia de eventos em que determinada substância em concentrações nocivas nasce de uma fonte, seguindo por uma rota e atingindo receptores (gomes, 2004). para a realização dessa análise torna-se necessária, portanto, a definição de um modelo conceitual de exposição (mce) que envolva caracterização de uma fonte, meio de exposição e receptor (abnt, 2013). a evolução do risco envolve a identificação da(s) substância(s) química(s) de interesse(s) (sqis), a descoberta da origem dessa(s) substância(s), o percurso e a estimativa da concentração absorvida pelo(s) organismo(s) do(s) receptor(es), tudo isso fundamentado na caracterização detalhada da população. para estipular tais elementos, a usepa, em 1989, utilizou os seguintes elementos técnicos: • identificação do perigo; • avaliação da exposição; • avaliação da toxicidade; • caracterização do risco. identificação do perigo a identificação é realizada a partir de dados no local que apontem substâncias químicas de interesse (sqis) e constatem possível exposição de receptores humanos. essa etapa engloba atividades como coleta, avaliação de validação de dados e informações que permitam o desenvolvimento do modelo conceitual de exposição. avaliação da exposição a exposição diária a um sqi, neste caso para o flúor nas águas do parque de águas minerais, acontece a partir da verificação das suas concentrações associadas ao peso corpóreo do indivíduo ao longo de um tempo de exposição previamente caracterizado. conforme equação 1 da nbr 16.209 (abnt, 2013) a seguir: in = ca × irw × ef × ed bw × at (1) em que: in = ingresso do sqi por ingestão de água, em litros por quilograma por dia (l/kg.dia); ca = concentração da sqi na água (mg/l); irw = taxa de ingestão diária de água (l/dia); ef = frequência da exposição, em anos (dia/ano); ed = duração da exposição (anos); bw = massa corpórea, em quilogramas (kg); at = tempo médio para episódio de efeitos adversos (dia). sabe-se que o flúor pode influenciar sobremaneira os tecidos mineralizados do corpo humano (ossos e dentes) e, considerando que esses tecidos passam por um processo intenso de formação e crescimento nas primeiras fases da vida de um indivíduo, a avaliação de risco foi gerada para cinco grupos da população na forma de receptores distintos, sendo eles: bebês após fase de amamentação, infantes, crianças, adolescentes e adultos. a idade, o peso, a taxa de consumo diária de água e a duração da exposição considerada para cada grupo alves, i.f.d.c. et al. 64 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 60-74 de indivíduos que foram utilizados nessa pesquisa encontram-se na tabela 1. esses valores foram baseados em padrões apontados por algumas literaturas e pelas características dos brasileiros. a duração da exposição foi calculada tomando como base a expectativa atual de vida do brasileiro, que é de cerca de 75 anos. a frequência da exposição foi estimada considerando o número médio de dias úteis e feriados do calendário. logo, ef = 350 (dias/ano), que consiste na frequência para exposição residencial. ou seja, para este estudo, correspondem a quantos dias por ano os receptores em suas residências ingerem a água mineral do parque. avaliação da toxicidade o valor de referência de cada sqi para cada grupo de indivíduos deve estar subordinado ao tempo que o receptor está exposto à substância, se de forma aguda ou crônica, e também a via de exposição (se dermal, oral e/ou inalação). valores e doses de referência para o flúor pesquisados em alguns países são comentados a seguir, bem como pontos de vista referentes aos benefícios e malefícios divulgados para o consumo humano desse mineral. o ministério da saúde brasileiro (brasil, 2011) está em consenso com a união europeia (directive européenne) e a oms (who) quanto ao limite de referência para a ingestão do flúor, sendo o padrão de 1,5 mg/l. já a agência ambiental americana (usepa) possui um limite menos conservador, considerando como limiar de efeitos adversos por ingestão do flúor o valor de 4,0 mg/l em água de consumo. o consumo de flúor como ação preventiva é amplamente discutido na comunidade científica e política. por um lado, pesa a defesa de que a ingestão desse elemento em níveis acima de 0,5 mg/l consiste em uma medida preventiva de cáries, principalmente em crianças (who, 2003). os estados unidos da américa, por meio de pesquisas desenvolvidas por seu serviço de saúde pública – u.s. public health service (usphs, 2015) – recomenda um intervalo de concentração ideal para o flúor na água 0,7 e 1,2 mg/l. o processo de fluoretação da água nesse país iniciou-se na década de 1950 como principal fonte de flúor para a maioria dos residentes (cdc, 2001). por outro lado, atualmente, muitos países não utilizam e muitos, inclusive, desaconselham a fluoretação nas águas consumidas, estando majoritariamente os países da europa ocidental nesse grupo, como: bélgica, dinamarca, suécia, holanda, luxemburgo, entre outros (fluoride alert, 2015). uma das principais justificativas sobre a não fluoretação das águas servidas nessas nações é que, apesar de diminuir a incidência de cárie na população infantojuvenil, os governos não devem obrigar o consumo desse íon para toda a população. como destaque, essas nações consideram que, para a população adulta na fase senil, existem estudos relevantes sobre as implicações do flúor no organismo humano, associado a malefícios nos tecidos ósseos. além da possibilidade de o consumo do flúor causar adversidades à saúde, como a fluorose e fraturas nos ossos, estudos recentes têm colocado em voga a relação entre a ingestão desse elemento e o desenvolvimento de males como osteossarcomas em crianças, redução do quociente de inteligência (qi) e problemas endócrinos, o que salienta cada vez mais a necessidade de aprofundamento científico sobre os benefícios e malefícios da ingestão de flúor pelos seres humanos. receptor idade (anos) peso (kg) consumo diário de água (l/dia) duração da exposição (anos) bebê 1 6 0,51 0,5 infante 3 152 0,754 2,5 criança 12 351 11 9 adolescente 18 50 2 6 adulto 753 602 21 57 tabela 1 – fatores de exposição para cada receptor. 1usepa, 1989; 2cetesb, 2001; 3ibge, 2014; 4who (2003). riscos de ingestão de flúor: estudo de caso para água mineral do interior do estado do rio de janeiro 65 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 60-74 na década de 1970, o brasil difundiu a prática da fluoretação na água para consumo a partir de programas nacionais e estaduais, como no estado de são paulo, em que é adotado um valor padrão para a fluoretação na água de 0,7 mg/l, com a premissa que essa atividade reduz em até 65% a incidência de cáries e obturações na população (sabesp, 2015). a toxicidade aguda do flúor está relacionada com uma grande quantidade ingerida momentaneamente, cujas consequências podem ser desde irritação gástrica, diarreia, vômitos, excesso de salivação até a morte do indivíduo. já a crônica envolve a ingestão de pequenas quantidades diárias, podendo afetar o esmalte dos dentes e outros tecidos mineralizados (dhar; bhatnagar, 2009). a fluorose dentária pode ocorrer em função do consumo de concentrações superiores a 1,0 mg/l, em média, de flúor, de forma crônica durante a formação dos dentes, normalmente na faixa etária entre 0 e 5 anos de idade (diniz, 2006; carvalho et al., 2011). diniz (2006) ainda enfatiza que a fluorose óssea também pode ocorrer a partir da ingestão crônica do flúor, só que em concentrações superiores a 5 mg/l para indivíduos idosos, devido à fragilização desses tecidos com a idade. a fratura do quadril em idosos é um caso em destaque que, segundo a autora, pode ser facilitada pela patologia da fluorose óssea. a justificativa se daria ao considerar que o flúor pode aumentar a resistência à compressão dos ossos, entretanto, pode torná-los mais passíveis a fraturas (dhhs, 1991). é comum restringir a ingestão de substâncias pelo ser humano considerando concentrações a serem assimiladas por meio de, por exemplo, água, solo, vegetais etc. entretanto, tendo em vista a diversidade de receptores humanos e suas particularidades, o ideal é que se estabeleça a toxicidade para a ingestão das substâncias por meio de doses de referências, já que a população humana é formada por grupos de indivíduos distintos como crianças, adolescentes e adultos com características fisiológicas e temporais diferenciadas. como exemplo para a relação de doses, o consumo de 200 µg/kg.dia de flúor pode ser uma das causas do desenvolvimento de fluorose óssea em adultos (health canada, 1997). a atsdr (1993) estima que uma dose ingerida de 60 µg/kg.dia por mulheres pós-menopausa pode contribuir para o aumento de fraturas vertebrais. a usepa (2007a) estabelece como dose de referência (rfdn) para avaliação de risco à saúde humana a ingestão de 60 µg/kg.dia de flúor. este padrão foi utilizado para modelagem deste estudo no parque de águas minerais. caracterização do risco a quantificação numérica do risco deve ser realizada individualmente para cada sqi, considerando seus efeitos para todo caminho de exposição identificado no modelo conceitual da área de estudo. no caso de haver mais de um sqi, deve-se realizar o somatório dos riscos associados à exposição simultânea de todas as substâncias de interesse e todos os caminhos de exposição. no caso de haver substâncias carcinogênicas classificadas como sqi, a caracterização de risco deve apresentar a probabilidade adicional do desenvolvimento de câncer no decorrer do tempo de vida. mesmo havendo estudos relacionando à concentração de flúor no organismo humano com o desenvolvimento de osteossarcomas – câncer nos ossos (bassin et al., 2006) –, o flúor não é considerado um contaminante carcinogênico. assim, o risco quantificado para o referido contaminante foi para fins não carcinogênicos denominados de efeitos tóxicos. a quantificação do risco não carcinogênico para um determinado sqi em um dado cenário de exposição é calculada pela seguinte equação 2 da nbr 16.209 (abnt, 2013): qrin = in r�dn (2) em que: qrin = quociente de risco para a sqi n para o cenário 1; in = ingresso para a sqi n (mg/kg.dia); rfdn = dose de referência da sqi n (mg/kg.dia). o nível de aceitação do quociente de risco (efeito tóxico) para avaliação de risco à saúde humana é igual a 1,0. quocientes de risco acima de um tipicamente necessitam de avaliações detalhadas ou maiores ações na área de estudos. alves, i.f.d.c. et al. 66 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 60-74 área de estudos aspectos físicos da área além da localização, a figura 1 apresenta as litologias da área de estudos. quanto aos aspectos hidrogeológicos, a água subterrânea é captada de aquíferos fraturados, sendo que o fluxo vai de sudeste a noroeste. no local são encontradas rochas do complexo juiz de fora, que foram caracterizadas por uma intensa intercalação entre unidades de embasamento, constituídas por hornblenda-ortognaisses e ortogranulitos, além de unidades metassedimentares essencialmente compostas de granada-biotita gnaisses, correlacionáveis ao grupo andrelândia (corval; miranda; tapajós, no prelo). o granulito é a litologia predominante na área de estudos e para as redondezas são verificados sedimentos do quaternário, um dique de basalto paralelo ao parque, milonitos a noroeste, blastomilonitos a sudeste. gomes et al. (2013) observaram in situ além da litologia granulito, onde se localiza o p-10, gnaisses com bandamentos félsicos, com predominância de quartzo, plagioclásios, k-feldspatos e bandamentos máficos com piroxênio e micas. um dique de basalto também foi identificado e sua composição compreende piroxênio, biotita, anfibólio, sulfetos, vidro vulcânico e apatita. o basalto localiza-se na porção limítrofe do parque, distante cerca de 80 metros do poço p-11, que capta água para a fonte alcalina terrosa cálcica. figura 1 – área de estudos e pontos de amostragens. fonte: adaptado de cprm (2009); drm (1981); ibge (1965). 7.548.000 m fluxo da água subterrânea parque da águas minerais falhamentoquaternário rochas basál�cas de dique milonito (complexo quirino) blastomilonito (complexo paraíba do sul) granulitos piroxênicos e quartzos feldspá�cos (complexo juiz de fora) granada bio�ta gnaisse bandado com intercalações de silimanita-granada-bio�ta-gnaisse, quartzito, anfibolito e rochas calcissilicá�cas (grupo andrelândia) estradas linha férrea perfil geológico inferido 500 m 400 m 300 m 200 m 100 m 500 m 400 m 300 m 200 m 100 m 676.000 m 678.000 m 0 m 1.000 m n 2.000 m riscos de ingestão de flúor: estudo de caso para água mineral do interior do estado do rio de janeiro 67 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 60-74 o clima da região é classificado como tropical de altitude do tipo cwa de acordo com köppen (1948). o clima zonal é quente, com temperatura máxima de 30ºc no verão e de 24ºc no inverno. durante o ano hidrológico de amostragem, o período considerado chuvoso foi de novembro a março e aquele considerado como seco foi de abril a outubro, estando o total de precipitação de setembro de 2014 a agosto de 2015 em torno de 860 mm, quando a média histórica anual de chuva é de 1.100 mm. concentrações de flúor dissolvido as concentrações do íon fluoreto monitoradas estão apresentadas na tabela 2. a água mineral captada a partir do p-10 apresentou os maiores valores de fluoreto dissolvido, sendo o intervalo de variação de 0,58 a 1,43 mg/l. essa água subterrânea percola pelo granulito. as concentrações do referido íon para água mineral captada a partir do p-11 variaram entre 0,10 e 0,47 mg/l, estando a captação nesse sistema subordinada às influências do contato litológico entre o dique de basalto e o gnaisse. as concentrações de fluoreto para a água mineral captada a partir do p-13, que se encontra próximo do contato litológico entre o gnaisse e o granulito, variaram entre 0,16 e 1,31 mg/l. a origem principal do flúor dissolvido na área em questão vem da reação de hidrólise das micas existentes no gnaisse (biotita) e no granulito (muscovita). o referido trabalho assinala ainda que períodos de seca determinam maiores concentrações para o íon fluoreto, em função de um maior tempo de residência das águas subterrâneas nas rochas. id concentrações de fluoreto dissolvido (mg/l) out. 2014 nov. 2014 dez. 2014 jan. 2015 fev. 2015 mar. 2015 abr. 2015 jun. 2015 jul. 2015 ago. 2015 média mediana cenário 1 p-10f alcalina terrosa magnesiana 1,150 0,679 1,333 1,168 1,335 1,213 1,420 1,008 1,429 1,386 1,212 1,273 p-11f – alcalina terrosa cálcica 0,390 0,122 0,459 0,637 0,205 0,463 0,466 0,125 0,212 0,471 0,355 0,425 p-13f alcalina terrosa ferruginosa 0,446 0,318 0,434 0,262 0,476 0,158 0,470 0,479 0,380 0,440 cenário 2 p-10 1,160 0,581 1,328 0,869 1,258 0,999 1,274 0,819 1,039 1,284 1,061 1,100 p-11 0,370 0,114 0,439 0,394 0,439 0,444 0,488 0,105 0,128 0,443 0,336 0,417 p-13 0,436 1,012 1,130 1,036 0,643 1,083 1,001 0,527 1,312 0,909 1,012 tabela 2 – concentrações de fluoreto dissolvido nas águas minerais do parque de águas minerais entre 2014 e 2015. alves, i.f.d.c. et al. 68 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 60-74 resultados e discussão considerando o consumo global de flúor dissolvido em águas naturais, estudos sobre riscos à saúde humana são comumente realizados na europa central (fordyce et al., 2007; indermitte; saava; karro, 2009), estados unidos da américa (erdal; buchanan, 2005; usepa, 2003), canadá (health canada, 1997), china (bo et al., 2003); áfrica (guissouma; tarhouni, 2015) e utilizados como ferramentas para gestão do meio ambiente e para tomadas de decisões em questões de saúde pública. o modelo do cenário de exposição (mce) traçado para o parque identifica que a fonte do flúor consiste nos aquíferos fissurais; o caminho percorrido pelo flúor ocorre com o movimento da água subterrânea e define como receptores as famílias que se alimentam da água do parque, coletadas a partir das fontes. a seguir são discutidos os cálculos de risco para ingestão da água nesse local, tendo em vista diferentes grupos de indivíduos consumidores. cálculo do risco baseando-se no cálculo do risco apresentado na metodologia são discutidos os níveis de exposição ao flúor na água subterrânea do parque, para diferentes pontos de coleta e grupos de indivíduos. nenhuma amostra apresentou um nível de exposição para o flúor acima da dose aguda definida pela who (2011), que é de 1.000 µg/kg.dia. assim, é possível considerar que a população consumidora das águas minerais do parque não está exposta à toxicidade aguda por ingestão de flúor. entretanto, grupos de indivíduos dessa população estariam subordinados à toxicidade crônica, que é causada pela ingestão da água com flúor a longo prazo, fato discutido a seguir. para apresentação das interpretações por toxicidade crônica de flúor dissolvido nas referidas águas, a modelagem foi realizada baseando-se no consumo das águas das fontes (cenário 1 – real), conforme figura 2, e consumo das águas diretamente dos poços (cenário 2 – possível), apresentado na figura 3. quanto ao cenário 2, mesmo não havendo consumo direto das águas dos poços no parque de águas minerais, essa modelagem foi realizada por considerar a possibilidade de exploração de poços e/ou nascentes nos arredores da área de estudos, a partir de águas subterrâneas que integrem os sistemas aquíferos fissurais em questão. os cenários foram calculados baseando-se na dose de referência para risco crônico estabelecida pela usepa e a partir de parâmetros de exposição conservadores dos indivíduos (tabela 1). com base nos resultados obtidos pela modelagem de avaliação de risco, foi possível observar nas figuras 2 e 3 que os grupos de indivíduos mais sensíveis ao consumo do flúor são os bebês, seguidos pelos infantes. o crescimento do esqueleto e o desenvolvimento dos dentes são cruciais para a formação dos indivíduos, e o excesso do flúor nesses tecidos pode gerar fluoroses. estudos consideram que a maior deposição nos tecidos calcificados (ossos, dentes) é observada nas fases da infância (cshpf, 1995; afsset, 2010; guissouma; tarhouni, 2015), ou seja, a maior fixação de elementos com afinidade em tecidos mineralizados, como o flúor, é observado nos primeiros anos de vida. merece destaque a água consumida da fonte alcalina terrosa magnesiana, que possui as maiores concentrações do íon fluoreto para o cenário 1 – real (tabela 2), com doses acima de 60 µg/kg.dia (dose de referência) para bebês, indicando risco crônico em todos os meses de coleta (figura 2). após o cálculo da exposição ao fluoreto nas águas minerais em questão, o valor mais alto de exposição foi observado para a fonte alcalina terrosa magnesiana no mês de julho de 2015, época de seca, para o grupo de indivíduos formado por bebês, e compreendeu 136,7 µg/kg.dia. a média e a mediana do risco para essa fonte, considerando o grupo bebê, foram 1,93 e 2,03, respectivamente. com base no cálculo da mediana como a dose representativa de flúor para os grupos de indivíduos, a porção ingerida a partir dessa fonte é o dobro da recomendada para bebês, sendo de 122 µg/kg.dia. pesquisas realizadas no canadá e nos estados unidos estimam que a ingestão diária dessa quantidade de flúor ocasiona fluorose dentária em indivíduos de até 26 meses (health canada, 1997; usepa, 2003). riscos de ingestão de flúor: estudo de caso para água mineral do interior do estado do rio de janeiro 69 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 60-74 ainda para a fonte alcalina terrosa magnesiana, a modelagem verificou risco para o grupo de indivíduos infantes (1 a 3 anos de idade) para 5 dos 10 meses amostrados, com média e mediana respectivas para o quociente de risco com valores de 0,97 e 1,02, limítrofes ao risco aceitável, merecendo também atenção e cuidados quanto à ingestão dessa água para indivíduos na fase pueril, especialmente até 36 meses de idade. a concentração mediana nessa fonte, que consiste em 1,27 mg/l, determinou, por meio da modelagem dessa pesquisa, uma dose de ingestão diária que apresenta risco crônico de desenvolvimento de fluorose dentária para bebês e infantes. algumas pesquisas realizadas na europa sobre concentrações de consumo de flúor dissolvido reforçam a restrição identificada neste estudo. segundo indermitte, saava e karro (2009), que realizaram estudos na estônia, foi constatado que 12% de indivíduos com até 12 anos de idade que consumiram entre 1 e 1,5 mg/l de flúor dissolvido desenvolveram fluorose dentária. ainda na europa central, estudos como os de povoroznuk et al. (2009) e fordyce et al. figura 3 – quociente de risco para consumo de água dos poços do parque considerando como sqi flúor (cenário 2). poço p-10 poço p-11 poço p-13 q uo ci en te d e ri sc o d ose µg/kg.dia 2,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 120 90 60 30 0 o ut n ov d ez ja n fe v m ar a br ju n ju l a go q uo ci en te d e ri sc o d ose µ g/kg.dia 2,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 120 90 60 30 0 d ez ja n fe v m ar a br ju n ju l a go n ov q uo ci en te d e ri sc o d ose µg/kg.dia 70 60 50 20 0 o ut n ov d ez ja n fe v m ar a br ju n ju l a go 1,2 40 30 10 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 bebês adolescentes infantes adultos crianças limite figura 2 – avaliação de risco para consumo de água das fontes do parque considerando como sqi flúor (cenário 1). fonte alcalina terrosa magnesiana q uo ci en te d e ri sc o d ose µg/kg.dia 2,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 120 90 60 30 0 o ut n ov d ez ja n fe v m ar a br ju n ju l a go fonte alcalina terrosa ferruginosa q uo ci en te d e ri sc o d ose µ g/kg.dia 2,2 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 120 90 60 30 0 d ez ja n fe v m ar a br ju n ju l a go fonte alcalina terrosa cálcica q uo ci en te d e ri sc o d ose µg/kg.dia 70 60 50 20 0 o ut n ov d ez ja n fe v m ar a br ju n ju l a go 1,2 40 30 10 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 bebês adolescentes infantes adultos crianças limite alves, i.f.d.c. et al. 70 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 60-74 (2007) determinaram que, para regiões mais quentes, a concentração padrão para flúor dissolvido deve ser reduzida, já que as condições climáticas induzem a população a ingerir mais água e, assim, concentrações acima de 1,2 mg/l de flúor em água já acarretariam riscos de fluoroses. bo et al. (2003) definiram que, para a preservação da saúde da população do nordeste da china, o limite do consumo de água fluoretada deve ser de 1,0 mg/l. conforme trabalhos verificados no canadá e na tunísia (health canada, 1997; guissouma; tarhouni, 2015), nenhum dos cenários da área de estudos apresentou quocientes de risco com doses superiores a 200 µg/kg.dia, que representaria perigo de desenvolvimento de fluorose óssea. baseando-se na modelagem para os grupos de indivíduos consumidores do tipo adolescentes e adultos, os quocientes de riscos apresentaram-se abaixo do limite, ou seja, inferiores a 1,00, indicando que as doses ingeridas por esses grupos de pessoas são menores do que o padrão utilizado neste estudo e não acarretaria risco tóxico individual à saúde desses receptores. vale ressaltar que a ingestão nesses casos pode contribuir para o aumento da densidade óssea desses indivíduos (demos et al., 2001; lemos júnior; lemos, 2009), já que a dentição se encontra formada, fato que torna irrelevante o desenvolvimento de fluorose dentária. quanto ao cenário 2, para consumo direto das águas dos poços, a ingestão de águas do p-10 e p-13 para o grupo de indivíduos formados por bebês apresentou quocientes de risco acima de 1 (figura 3). considerando as medianas das concentrações dos poços p-10 e p13 como as doses representativas de ingestão de flúor para bebês, as doses ingeridas, a partir dessas fontes, são 105,5 µg/kg.dia e 97 µg/ kg. dia, respectivamente. no p-10, a dose de ingestão ultrapassou a dose de referência para infantes em 4 das 10 campanhas realizadas, sendo que a porção representativa calculada para esses indivíduos foi de 52,9 µg/kg.dia. baseando-se na modelagem e nas referências de consumo de flúor dissolvido em água, recomenda-se que as águas dos poços p-10 e p-13 também não sejam consumidas in natura por grupos de crianças. para grupos de indivíduos adolescentes e adultos, os riscos individuais de exposição ao flúor apresentaram-se abaixo do quociente de perigo e não são relevantes considerando a possibilidade de desenvolvimento de fluorose dentária. deve-se ponderar que existem outras vias de exposição que contribuem para o risco humano de desenvolvimento de fluorose. de acordo com erdal e buchanan (2005), além do consumo do flúor por meio de água fluoretada, a ingestão de bebidas, leite de vaca, vegetais, fórmulas para lactentes e suplementos com flúor consistem em vias de risco relevantes, principalmente para indivíduos com até 5 anos de idade. esse fato nos leva a compreender que o risco para consumo de flúor ocorre em função da diversidade de alimentos ingeridos associado a grupo de indivíduos. conclusões o parque de águas minerais possui concentrações naturais de flúor dissolvido, provenientes das rochas por onde percolam as águas subterrâneas, que são livremente consumidas por indivíduos de todas as idades. foram modelados cinco grupos de indivíduos para risco à saúde humana, como bebê, infante, criança, adolescente e adulto, sendo o grupo infante o mais suscetível ao risco de desenvolvimento de fluorose dentária. o grupo infante é o mais fragilizado, tendo em vista o tempo de exposição desses indivíduos ao flúor e à sua capacidade de incorporação nos ossos e dentes nessa etapa da vida. considerando o cenário real de consumo direto das águas provenientes dos fontanários do parque, e baseando-se na modelagem e estudos de casos em diversos países, recomenda-se que a água mineral da fonte alcalina terrosa magnesiana não seja consumida por grupos de pessoas nas primeiras etapas de vida (bebês, infantes e crianças). o estudo no parque, apesar de ter apresentado concentrações de flúor em água inferiores a 1,4 mg/l, abaixo do limite preconizado pela oms, demonstrou que para a via ingestão deve-se considerar não limites, mas doses de referência para diversos grupos de indivíduos consumidores. riscos de ingestão de flúor: estudo de caso para água mineral do interior do estado do rio de janeiro 71 rbciamb | n.46 | dez 2017 | 60-74 referências adelário, a. c.; 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22 à divisão coniferófita; 30 a liquens; e, 25 a musgos. os estudos selecionados eram relacionados ao monitoramento dos seguintes poluentes atmosféricos: metais pesados, ozônio, material particulado, dióxido de enxofre, óxidos de nitrogênio, monóxido de carbono, fluoretos, compostos orgânicos voláteis e hidrocarbonetos. foi possível constatar nesses estudos, o uso de algumas espécies vegetais em processos de avaliação da qualidade do ar em várias partes do mundo, indicando a potencial utilização do biomonitoramento vegetal como um novo instrumento de monitoramento e controle da qualidade do ar, em espaços urbanos. palavras-chave: bioindicador ve getal; poluição do ar; avaliação de risco ambiental; biomonitoramento. abstract the use of biomonitoring is being increasingly considered as a complementary method in the analysis of urban-industrial pollutants. this study aimed to identify vegetal species ( vascular, moss and lichen) used as bioindicato rs associated with air pollutants, in experimental and observational studies through a systematic literature review. out of a total of 4,775 pre-selected scientific papers were analysed 507 studies by applying two tests of relevancy, of which we included 265 scientific studies on the theme. the results revealed the use of 224 vegetal species as bioindicators of air pollution processes, as follows: 147 species belonging to the angiosperm division, 22 to the coniferofit division, 30 to the lichens, and 25 to mosses species. the selected studies were related to the monitoring of the following air pollutants: heavy metals, ozone, particulate matter, sulfur dioxide, nitrogen oxides, carbon monoxide, fluorides, volatile organic compounds and hydrocarbons. it was possible to note in the selected studies the use of some plant species in assessing air quality in various parts of the world, indicating the potential use of the vegetal biomonitoring as a new tool for monitoring and controlling air quality in urban areas, which will enable the verification of risk situation by the presence of air pollutants in urban areas. keywords: vegetal bioindicator; air pollution; environmental risk evaluation; biomonitoring regina maria alves carneiro engenheira florestal pela esalq /usp. mestre em enfermagem em saúde pública pela eerp/usp. especialista em ciências ambientais da secretaria municipal do meio ambiente de ribeirão preto-sp, brasil rmacarneiro@meioambiente.pmrp.com.br angela maria magosso takayanagui enfermeira de saúde pública pela eerp/usp. professora associada da escola de enfermagem de ribeirão preto da universidade de são paulo estudos sobre bioindicadores vegetais e poluição atmosférica por meio de revisão sistemática da literatura revista brasileira de ciências ambientais número 13 agosto/2009 27 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução a qualidade do ar tem sido avaliada a partir de estimativas das concentrações ambientais dos principais poluentes, sendo comumente utilizados métodos físicoquímicos cientificamente consagrados. por esses métodos, pode-se verificar se normas e valores limites para concentrações de poluentes no ar estão sendo respeitados. porém, nem sempre os resultados obtidos permitem conclusões imediatas sobre os impactos das concentrações atuais de poluentes em seres vivos (klumpp et al., 2001). a partir de meados do século passado, iniciou-se o processo de utilização de organismos vivos em método auxiliar de detecção de alterações perigosas da qualidade do ambiente, denominado de biomonitoramento, que se constitui em método experimental indireto de verificação da presença de poluentes numa determinada área. os organismos vivos utilizados são conhecidos como bioindicadores, e respondem ao estresse a que se encontram submetidos por modificações nos seus ciclos vitais ou pela acumulação de poluentes (garty; kloog; cohen, 1998; carreras; pignata, 2001; carneiro, 2004). os bioindicadores podem ser utilizados de forma passiva, quando já habitam a área de estudo; ou em método ativo, quando são introduzidos de forma controlada no ambiente a ser investigado (domingos et al., 1998; silva et al., 2000; sumita et al., 2003). dentre os organismos utilizados como bioindicadores, destacam-se os líquens, os musgos e certas plantas superiores, que podem apresentar alterações típicas nas folhas, perdas foliares, redução de crescimento, alterações nos padrões de floração, ou ainda, alterações na frequência e abundância de populações quando expostas a poluentes atmosféricos (klumpp; domingos; klumpp, 1996; krupa; legge, 1999; scerbo et al., 1999; klumpp, a.; klumpp, g.; ansel, w., 2003; burger, 2006). visando-se reunir conhecimento referente ao uso de bioindicadores vegetais, como método complementar de monitoramento da contaminação atmosférica, foi realizada esta pesquisa, de caráter descritivo, com base em revisão sistemática da literatura rsl (muñoz et al., 2002). metodologia foram levantados estudos publicados na literatura acadêmica relacionados ao uso de bioindicadores em processos de poluição atmosférica, sendo os critérios iniciais de inclusão: estudos experimentais ou observacionais nos idiomas inglês, espanhol ou português sobre o tema bioindicador vegetal de poluição atmosférica, publicados no período compreendido entre janeiro de 1997 e dezembro de 2007. tomou-se por base a metodologia da revisão sistemática da literatura (rsl), que busca a integração da informação acadêmica produzida em diferentes situações, locais e por diversos grupos de pesquisadores, possibilitando o conhecimento das evidências científicas existentes na área (greenhalgh, 1997; muñoz et al., 2002). as bases de dados utilizadas foram: biological abstracts, da eletronic reference library (erl), medline, agris, proquest e, também, os bancos e bases de dados nacionais e latino-americanos lilacs, instituto brasileiro de informações em ciências tecnológicas (ibct) e dedalus. os instrumentos de coleta de dados constituíram-se de dois formulários denominados teste de relevância 1 (tr1) e teste de relevância 2 (tr2), elaborados para avaliar a inclusão ou a exclusão dos artigos levantados junto aos bancos e bases de dados selecionadas, de acordo com os critérios estabelecidos para o estudo. os critérios de inclusão dos estudos no tr1 foram: período e idioma da publicação; tipo de estudo; e, a pertinência do tema. para o tr2, os critérios foram também: análise direta ou indireta de qualquer um dos poluentes selecionados para esta investigação (pts, mp-10, metais pesados, so2, nox, o3, co, vocs, hidrocarbonetos, hf e demais fluoretos gasosos); registro da presença de danos verificáveis a olho nu em folhas, caule, flores ou frutos dos vegetais analisados, bem como modificações anatômicas, metabólicas, fisiológicas e genéticas, não visíveis a olho nu; e, a indicação do vegetal como um bioindicador ou bioacumulador. resultados a presente pesquisa foi baseada em 305 estudos analisados na íntegra, sendo uma continuação do estudo acadêmico realizado por carneiro (2004), no brasil, considerado um dos únicos estudos nacionais dessa natureza e com essa abrangência. os resultados obtidos são apresentados segundo o uso do método de revisão sistemática da literatura empregado neste estudo e também quanto à utilização de vegetais em sistemas de biomonitoramento da qualidade do ar. quanto à revisão sistemática da literatura o levantamento bibliográfico efetuado conduziu, inicialmente, a um universo de 4775 estudos científicos, dos quais nem todos se referiam, exclusivamente, ao tema pesquisado, abrangendo diversas formas de bioindicadores vegetais, animais e do metabolismo humano, utilizados para avaliação da contaminação do ar, da água, do solo, ou ainda relativos à saúde humana. após uma leitura prévia seletiva, foram selecionados 507 trabalhos referentes exclusivamente a bioindicadores vegetais de poluição atmosférica, incluindo, além de artigos científicos, três dissertações de mestrado e uma tese de doutorado defendidas em universidades brasileiras e americanas, segundo as informações obtidas nas bases de dados e periódicos selecionadas. com a aplicação do tr1, foram avaliados os 507 artigos científicos por dois revisores, tomando-se por base os seus resumos, resultando em 391 inclusões e 116 exclusões. dos 391 estudos selecionados, obteve-se acesso a 305. o motivo da perda de 86 (22%) estudos selecionados foi a sua não disponibilização nos meios eletrônicos ou na forma impressa. assim, a amostra final para aplicação do tr2, foi de 305 estudos na íntegra. revista brasileira de ciências ambientais número 13 agosto/2009 28 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 a aplicação do tr2 nos 305 estudos na íntegra encontrados resultou na inclusão de 265 artigos (86,8 % do total analisado), que constitui a amostra final deste estudo, e na exclusão dos outros 40 estudos (13,1 % do total de 305 analisados), por motivos de não atendimento aos critérios de seleção para o tr2. quanto ao uso de bioindicadores vegetais em processos de poluição atmosférica tomando-se como referência evidências científicas sobre o uso de bioindicadores vegetais em processos de poluição atmosférica, foram identificadas 224 diferentes espécies nos 265 estudos incluídos nesta revisão, sendo 147 pertencentes à divisão angiospermae, 22 à divisão coniferophyta, 25 à classe musci da divisão bryophyta (musgos) e 30 liquens. verificou-se que algumas espécies são mais freqüentemente associadas a determinados poluentes, como: nicotiniana tabacum, usada como bioindicador da presença de ozônio; musgos pleurozium schreberi, hypnum cupressiforme e hylocomium splendens, usados como bioindicadores da presença de metais pesados; e, o gênero tradescantia, usado como bioindicador associado a poluentes urbanos, dentre outros. também a investigação da biodiversidade de liquens em ambientes próximos a fontes emissoras de poluentes atmosféricos foi uma técnica freqüentemente encontrada nos estudos selecionados (carneiro, 2004). os trabalhos levantados nesta investigação são apresentados no quadro i, em forma de uma lista com as referências dos estudos e o ano de publicação. discussão o uso da metodologia de revisão sistemática da literatura permitiu levantar o conhecimento acadêmico gerado sobre uso de bioindicador vegetal em processos de poluição atmosférica, embora os resultados obtidos possam ser considerados parciais em relação à produção acadêmica mundial sobre esse tema, devido a limitações da metodologia empregada, em termos das palavras-chave e bancos/bases de dados utilizados, bem como por dificuldades com o acesso a todos os estudos selecionados. as revistas eletrônicas tiveram papel relevante na concretização desta pesquisa, tendo em vista que mais de 90 % dos estudos foram obtidos por essa via. a busca efetuada conduziu a apenas quatro trabalhos de dissertação ou tese, o que pode ser devido a um caráter de vanguarda do tema selecionado ou, então, por não indexação de estudos nas bases e bancos de dados utilizados nesta investigação. os resultados também revelaram a utilização de 224 espécies vegetais como bioindicadores de processos de poluição atmosférica, utilizadas em diversas situações climáticas e geológicas e em diferentes regiões do mundo. os estudos também apontaram para o uso individual ou em grupo de algumas espécies, relacionadas ao monitoramento de um ou vários poluentes atmosféricos, entre os mais comuns, destacando-se: metais pesados, ozônio, material particulado, dióxido de enxofre, óxidos de nitrogênio, monóxido de carbono, fluoretos, compostos orgânicos voláteis e hidrocarbonetos. no entanto, com os dados levantados foi possível constatar uma ampla rede de situações de uso de algumas espécies vegetais em avaliação da qualidade do ar em várias partes do mundo. acredita-se que o biomonitoramento vegetal seja um novo instrumento de monitoramento e controle da qualidade do ar, em espaços urbanos, que possibilitará a verificação de situações de risco pela presença de poluentes atmosféricos, juntamente com os instrumentos usualmente utilizados na quantificação desses poluentes. acredita-se que o uso de biomonitoramento com vegetais bioindicadores, a partir de sistemas conhecidos e padronizados, possibilitará a verificação de situações de risco pela presença de poluentes atmosféricos, facilitando, ainda, a decisão sobre locais que devam ser sistematicamente monitorados com a ajuda de instrumentos destinados à quantificação desses poluentes. considerações finais a presente pesquisa revela um interesse crescente, de amplitude mundial, na busca por métodos auxiliares de detecção de alterações ambientais provocadas por poluentes atmosféricos, visando o diagnóstico precoce de situações de risco. também, esta revisão sistemática da literatura amplia os achados de carneiro (2004), trazendo novas contribuições acadêmicas na área de controle da poluição atmosférica por uso de bioindicador vegetal. corrobora, ainda, os estudos de klumpp et al. (2001), reiss et al. (2007) e krewski (2009), destacando a necessidade de motivar a opinião pública, incluindo a administração pública e os setores de produção privada, sobre a importância de adoção de novos meios de controle da qualidade do ar mediante efeitos negativos da poluição. baseado nos achados desta investigação, considera-se que a adoção de métodos alternativos de verificação de risco ambiental, como o uso de bioindicadores vegetais em processos de poluição atmosférica, poderá auxiliar na minimização das conseqüências desses contaminantes sobre a saúde humana e sobre a qualidade ambiental dos centros urbanos. revista brasileira de ciências ambientais número 13 agosto/2009 29 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 autor 1997 berg, t.; steinnes, e. berg, t.; steinnes, e. blum, o.; bytnerowicz, a.; mannig. w.; popovicheva, l. brighigna, l.; ravanelli, m.; minelli, a.; ercoli, l. calasans, c. f.; malm. o. chappelka, a.; renfro, j.; somers, g.; nash, b. godzik, b. gonzalez, c.m.; pignata, m.l. kurczynska, e.u.; dmuchiwski, w.; wloch, w.; bytnerowicz, a. mankovská , b. pompéia, s. l. 1998 baur, m.; u lauchert, a.w. böhm, p.; wolterbeek, h.; verburg, t.; musílek, l. domingos, m.; klumpp, a.; klumpp, g. dongarrà, g.; varrica. d. garty, j.; kloog, n.; cohen, y. halleraker, j.h.; reimann, c.; caritat, p.; finne, t.e.; kashulina, g.; niskaavaara, h.; bogatyrev, i. título do artigo recent trends in atmospheric deposition of trace elements in norway as evident from the 1995 moss survey. use of mosses (hylocomium splendens and pleurizium schreberi) as biomonitors of heavy metal deposition: from relative to absolute deposition values. ambient tropospheric ozone in the ukrainian carpathian mountains and kiev region: detection with passive samplers and bioindicador plants the use of an epiphytic (tillandsia caput-medusae morren) as bioindicator of air pollution in costa rica. elemental mercury contamination survey in a chlor-alkali plant by the use of transplanted spanish moss, tillandsia usneoides (l.). evaluation of ozone injury on foliage of black cherry (prunus serotina) and tall milkweed (asclepias exaltata) in great smoky mountains national park. ground level ozone concentrations in the kraków region, southern poland. chemical response of the lichen punctelia subrudecta (nyl.) krog transplanted close to a power station in an urban-industrial environment. the influence of air pollutants on needles and stems of scot pine (pinus slvestrys l.) trees. deposition of heavy metals in slovakia assessment on the basis of moss and analysis. sucessão secundária da mata atlântica em áreas afetadas pela poluição atmosférica cubatão, sp. 1997. 193f. biochemical indicadors for novel forest decline in spruce. the use of tree bark for environmental pollution monitoring in the czech republic. air pollution impact on the atlantic forest in the cubatão region, sp, brazil. the presence of heavy metals in air particulate at vulcano island (italy). integrity of lichen cell membranes in relation to concentration of airborne elements. reliability of moss (hylocomium splendens and pleurozium schreberi) as a bioindicator of atmospheric chemistry in the barents region: interspecies and field duplicate variability. referência the science of the total environment, v.208, p.197-206, 1997. environmental pollution, v.98, n.1, p.61-71, 1997. environmental pollution, v. 98, n. 3, p.299 304, 1997. the science of the total environment, v. 198, p. 175-180, 1997. the science of the total environment, v.208, p.165-177, 1997. environmental pollution, v.95, n. 1, p.1318, 1997. environmental pollution, v. 98, n. 3, p. 273 280, 1997. environmental pollution, v. 97, n.3, p.195203, 1997. environmental pollution, v. 98, n.3, p. 325 334, 1997. ekologica (bratislava), v.16, n.4, p. 433422, 1997. tese (doutorado) instituto de biociências, universidade de são paulo, são paulo, 1997. chemosphere, v. 36, n. 4-5, p. 865-870, 1998. environmental pollution, v.102, p.243-250, 1998. ciência e cultura journal of the brazilian association for the advancement of science, v. 50, n.4, p. 230-236, july/august 1998. the science of the total environment, v.212, p.1-9, 1998. arch. environ. contam. toxicol. v. 34, p.136144, 1998 the science of the total environment, v. 218, p.123-139, 1998. revista brasileira de ciências ambientais número 13 agosto/2009 30 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 klumpp, a.; domingos, m.; moraes, r.m.;klumpp, g. lodovici, m.; akpan, v.; casalini, c.; zappa, c.; dolara, p. loppi, s.; cenni, e.; bussoti, f.; ferretti, m. malm, o.; fonseca, m.f.; miguel, p. h.; bastos, w. r.; pinto, f. n. poikolainen, j.; kuusinen, m.; mikkola, k.; lindgren. m. riga-karandinos, a. n.; karandinos, m. g.. rosman, k.j.r.; ly, c.; steinnes, e. schraudner, m.; moeder, w.;wiese, c.; camp, w.v.; inzé, d.; langebartels, c.;sandermann jr., h. vasconcelos, m.t.s.d.; tavates, h.m.f. xiao, z.; sommar, j.; lindqvist, o.; giouleka, e. 1999 arutyunyan, r.m.; pogosyan, v.s.; simonyan, e.h.; atoyants, a.l.; djigardjian, e.m. batalha, j. r. f.; guimarães, e. t.; lobo, d. j. a.; lichtenfels, a. j. f. c.; deur, t.; carvalho, h. a.; alves, e. s.; domingos, m.; rodrigues, g. s.; saldiva, p. h. n. brumelis, g.; brown, d.h.;nikodemus, o.;tjarve, d. ceburnis, d.; steinnes, e.; kvietkus. k. dobben, h.f.v.; braak, c.j.f.t. graso, m.f.; clocchiatti, r.; carrot, f.; deschamps, c.; vurro, f. grodzinska-jurczak, m.;szareklukaszewska, g. hiatt, m.h. hirano, t.; morimoto, k. autor 1998 título do artigo referência effects of complex air pollution on tree species of the atlantic rain forest near cubatão, brazil. polycyclic aromatic hydrocarbons in laurus nobilis as a measure of air pollution in urban and rural sites of tuscany. biomonitoring of geothermal air pollution by lichens and forest trees. use of epiphytic plants as biomonitors to map atmospheric mercury in a gold trade center city, amazon, brazil. mapping of the epiphytic lichens on conifers in finland in the years 1985-86 and 1995 assessment of air pollution from a lignite power plant in the plain of megalopolis (greece) using as biomonitors three species of lichens; impacts on some biochemical parameters of lichens spatial and temporal variation in isotopic composition of atmospheric lead in norwegian moss. ozone-induced oxidative burst in the ozone biomonitor plant, tobaco bel w3. atmospheric metal pollution (cr, cu, fe, mn, ni, pb, and zn) in oporto city derived from results for low-volume aerosol samplers and for the moss sphagnum auriculatum bioindicador. atmospheric mercury deposition to grass in southern sweden. in situ monitoring of ambient air around the chloroprene rubber industrial plant using the tracescantia-stamen-hair mutation assay. exploring the clastogenic effects of air pollutants in são paulo (brazil) using the tradescantia micronuclei assay. the monitoring and risk assessment of zn deposition around a metal smelter in latvia. estimation of metal uptake efficiencies precipitation in mosses in lithuania. ranking of epiphytic lichen sensitivity to air pollution using survey data: a comparison of indicator scales. lichens as bioindicators in volcanic areas: mt. etna and vulcano island (italy). evolution of so2 and no2-related degradation of coniferous forest stands in poland. leaves as an indicator exposure airborne volatile organic compounds growth reduction of the japanese black pine corresponding to an air pollution episode chemosphere, v.36, n. 4-5, p. 989-994, 1998. chemosphere, v.36, n.8 p. 703-1712, 1998. chemosphere, v.36, n.4-5, p.1079-1082, 1998. the science of the total environment, v. 213, p. 57-64, 1998. chemosphere, v.36, n.4-5, p.1073-1078, 1998. the science of the total environment, v. 215, p.167-183, 1998. environmental science & technology, v.32, n.17, p.2542-2546, 1998. the plant journal, v.16, n.2, p.235, 1998. the science of the total environment, v.212, p.11-20, 1998. the science of the total environment, v. 213, p. 85-94, 1998. mutation research, v.426, p.117-120, 1999. mutation research, v.426, p.229-232, 1999. environmental monitoring and assessment, v.58, p.201-212, 1999. chemosphere, v. 38, n. 2, p. 445-445, 1999. lichenologist, v.31, n1, p. 27-39, 1999. environmental geology, v.37, n. 3, p.207216, 1999. the science of the total environment, v.241, p.1-15, 1999. environmental science & technology, v.33, p.4126-4133, 1999. environmental pollution, v.106, p.5-12, 1999. revista brasileira de ciências ambientais número 13 agosto/2009 31 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 autor jezierski, a.; 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"cherry belle" in response to root temperature and ozone co2 and o3 effects on paper birch (betulaceae: betula papyrifera) phytochemistry and whitemarked tussock moth (lymantriidae: orgyia leucostigma) performance referência rev. brasil. bot., são paulo, v.23, n.4, p. 383391, 2000. the science of the total environment, v. 249, p. 243-256, 2000. ekologia (bratislava), v.19, n1, p.104-110, 2000. rev. brasi l. bot., são paulo, v.24, n.4 (suplemento), p. 567-576, 2001. ekologica (bratislava), v. 20, n. 3, p.284291, 2001. environmental pollution, n.111, p.199-208, 2001. environmental pollution, v.114, p.325-335, 2001. environmental pollution, v.111, p.45-52, 2001. environmental pollution, v.112, p.163-169, 2001. journal of environmental quality, v. 30(3): 884-893, 2001. lichenologist, v.33, n.3, p.249-260, 2001. environmental geochemistry and health, v.23, p.43-51, 2001. environmental pollution, v.114, p.443-451, 2001. biochemical systematic and ecology, v.29, p.443-457, 2001. the science of the total environment, v. 281, p. 63-78, 2001. atmospheric environmental, v.35, p.63276335, 2001. environmental pollution, v.111, p.127-133, 2001. entomological society of america, v30, n.6, p.1119-1126, 2001. revista brasileira de ciências ambientais número 13 agosto/2009 34 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 autor kubizñáková, j. loppi, s. nimis, p. l.; andreussi, s.; pittao, e. saitanis, c. j.; karandinos, m. g. saitanis, c. j.; riga-karandinos, a.n.; karandinos, m. g. uhlig, c.; junttila, o. wager, d. j. 2002 niemi, r.; martikainen, p.j.; silvola, j.; holopainen, t. alessio, m.; anselmi, s.; conforto, l.; improta, s.; manes, f.; manfra, l. amado filho, g.m.; andrade, l. r.; farina, m.; malm, o. brighigna, l.; papini, a.; mosti, s.; cornia, a.; bocchini, p.; galletti, g. carignan, j.; simonetti, a.; gariépy, c. clair st., s. b.; clair st., l.l.; mangelson, n.f.; weber, d.j. el-hasan, t.; al-omari, h.; jiries, a.; alnasir, f. figueira, r.; sérgio, c.; sousa, a. j. garty, j.; levin, t.; cohen, y.; lehr, h. gerdol, r.; bragassa, l.; marchesini, r.; medici, a.; pedrini, p.; benendetti, s.; bovolenta, a.; coppi, s. giordani, p.; brunialti, g.; alleteo, d. madkour, s.a.; laurence, j.a. manning, w.j.; godzik, b.; musselman, r. título do artigo atmospheric pollution as a stressor in disturbed spruce stands. environmental distribution of mercury and other trace elements in the geothermal area of bagnore (mt. amiata, italy) the performance of two lichen species as bioaccumulators of trace metals instrumental recording and biomonitoring of ambient ozone in the greek countryside effects of ozone on chlorophyll and quantum yield of tobacco (nicotiana tabacum l.) varieties airborne heavy metal pollution and its effects on foliar elemental composition of empetrum hermaphroditum and vaccinium myrtillus in sorvaranger, northern norway monitoring ozone concentrations and assessing risk to vegetation in the central wasatch mountains ozone effects on sphagnum mosses, carbon dioxide exchange and methane emission in boreal peat land microcosms radiocarbon as a biomarker of urban pollution in leaves of evergreen species sampled in rome and in rural areas (lazio-central italy) hg localization in t i llandsia usneoides l. (bromeliaceae), an atmospheric biomonitor the use of tropical bromeliads (t illandsia sp) for monitoring atmospheric pollution in the town of florence, italy dispersal of atmospheric lead in northeastern north america as recorded by epiphytic lichens influence of growth form on the accumulation of airborne copper by lichens cypress tree (cupressus semervirens l.) bark as an indicator for heavy metal pollution in the atmosphere of amman city, jordan. distribution of trace metals in moss biomonitors and assessment of contamination sources in portugal. biomonitoring air pollution with the desert lichen ramalina maciformis. use of moss (tortula muralis hedw) for monitoring organic and inorganic air pollution in urban and rural sites in northern italy. effects of atmospheric pollution on lichen biodiversity (lb) in a mediterranean region (liguria, northwest italy). egyptian plant species as new ozone indicators. potential bioindicator plant species for ambient ozone in forested mountain areas of central europe. referência ekologica (bratislava), v. 20, n. 1, p.80-94, 2001. chemosphere, v.45, p.991-995, 2001. the science of the total environment, v.275, p.43-51, 2001. chemosphere, v. 44, p. 813-821, 2001. chemosphere, v.42, p.945-953, 2001. environmental pollution, v.114, p. 461-469, 2001. dissertation. utah state university, united states. mai, 39/03, p. 762, jun 2001. publication number: aat 1402755 the science of the total environment, v. 289, p. 1-12, 2002. atmospheric environmental, v.36, p.54055416, 2002. atmospheric environment. v.36, p. 881-887, 2002. rev. biol. trop., v.50, n.2, p. 577-584, 2002. atmospheric environmental, v.36, p.37593766, 2002. atmospheric environmental, v.36, p.56375644, 2002. environmental international, v.28, p.513519, 2002. environmental pollution, v.118, p.153-163, 2002. physiologia plantarum. v.115, p.267, 2002. atmospheric environmental, v.36, p.40694075, 2002. environmental pollution, v.118, p.53-64, 2002. environmental pollution, 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l.). the use of mosses as environmental metal pollution indicators. trace element accumulation by moss and lichen exposed in bags in the city of naples (italy) stress induced injuries and trace element concentrations in vascular leaf plants from an urban environment, (palermo, italy). monitoring of air pollution in kosice (eastern slovakia) using lichens. oak leaves as accumulators of airborne elements in an area with geochemical and geothermal anomalies. effects of vocs on herbaceous plants in an opentop chamber experiment. ozone injury on cutleaf coneflower (rudbeckia laciniata) and crown-beard (verbesina occidentalis) in great smoky mountains national park. needle cytokinin content as a sensitive bioindicator of n pollution in sitka spruce regional assessment of ozone sensitive tree species using bioindicator plants. interpreting spatial variation in ozone symptoms shown by cutleaf cone flower, rud beckia laciniata l. the response of some common egyptian plants to ozone and their use as biomonitors. in situ monitoring of mutagenicity of air pollutants in são paulo city using tradescantia shm bioassay. fluorides effects on hypericum perforatum plants: first field observations. monitoring the impact of sulphur with the austrian bioindicator grid. referência environmental international, v.28, p.367374, 2002. microchemical journal, v.73, p.237-244, 2002. environmental pollution, v.120, p.59-68, 2002. j. agronomy & crop science. v. 188, p. 5158, 2002. environmental monitoring and assessment, v.79, p.231-237, 2002. environmental pollution, v.118, p.337-349, 2002. chemosphere, v.50, p. 333-342, 2003. environmental pollution, v.122, p.91-103, 2003. journal of trace elements in medicine and biology, v. 17(supplement 1): 65-74, 2003 polish journal of environmental studies, v. 12(2): 141-150, 2003. environmental pollution, v. 124(2): 321-329, 2003. environmental pollution, v. 124(2): 341-353, 2003. environmental pollution, v. 125(1): 53-59, 2003. plant cell and 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patterns to air pollution in lichen. tillandsia recurvata l. as a bioindicator of sulfur atmospheric pollution. urbanization effects on tree growth in the vicinity of new york city. trace element contamination in industrial regions of poland studied by moss monitoring. study of mercury pollution near a thermometer factory using lichens and mosses. lichen recolonization of t ilia trees in arezzo (tuscany, central italy) under conditions of decreasing air pollution. lichen distribution and bioindicator tobacco plants give discordant response: a case study from italy. assessing air pollution impacts: biomonitoring with lichens and mosses ozone air pollution and foliar injury development on native plants of switzerland. response of native plants of northeastern united states and southern spain to ozone exposures; determining exposure/response relationships. phenolic compounds content in pinus halepensis mill. needles: a bioindicator of air pollution. metal concentrations in deciduous tree leaves from urban areas in poland. bryophytes as bioaccumulators of trace elements in environmental monitoring of mt. etna (sicily) total vs. internal element concentrations in scots pine needles along a sulphur and metal pollution gradient. biomonitoring of tropospheric ozone phytotoxicity in rural catalonia. phenols and flavonoids in aleppo pine needles as bioindicators of air pollution. referência environmental research, v.91, p.186-198, 2003. environmental pollution, v.125 (1): 91-98, 2003. environmental pollution, v.123, p.281-290, 2003. science of the total environment, v. 312(13): 245-253, 2003 ecologia austral, v.13 (1): 3-14, 2003. nature (london), v.424 (6945): 183-187, 2003. environmental-monitoring-and-assessment, v.87 (3): 255-270, 2003. environmental pollution, v. 124(3): 357-360, 2003. cryptogamie mycologi, v.24 (2): 175-185, 2003. environ monit. assess., v. 82(3): 243-64, 2003 dissertation. the university of wisconsin, madison, 2003, p. 105. environmental pollution, v. 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assay in roadside and non-roadside environments. ozone biomonitoring using tobacco, nicotiana tabacum "belw3" tradescantia pallida cv. purpurea boom in the characterization of air pollution bioaccumulation of trace elements. tradescantia pallida cv. purpurea boom in the characterization of air pollution by accumulation of trace elements. tobacco clones derived from tissue culture with supersensitivity to ozone. monitoring the effects of atmospheric ethylene near polyethylene manufacturing plants with two sensitive plant species. use of bioindicators and passive sampling devices to evaluate ambient ozone concentrations in north central pennsylvania. historical and current atmospheric deposition to the epiphity lichen xanthoparmelia in maricopa county, arizona. use of plants to monitor contamination of air by so2 in and around refinery oak leaves and pine needles as biomonitors of airborne trace elements pollution pollution monitoring with the help of lichen transplant technique at some residential sites of lucknow city, uttar pradesh intra-specific variability of ozone sensitivity in centaurea jacea l., a potential bioindicator for elevated ozone concentrations. trace element concentrations in ashes from various types of lichen biomass species moss bioconcentration of trace elements around a fesi smelter: modeling and cellular distribution second german heavy-metal survey by means of mosses, and comparison of the first and second approach in germany and other european countries. referência environmental pollution, v. 124(2): 307320, 2003. environmental monitoring and assessment, v.87 (3): 271-291, 2003. mutation research, v.541 (1-2): 31-44, 2003. acta biologica slovenica, 46(2): 21-28, 2003 journal of the air & waste management association, v.53, p. 574-579, 2003. j. air waste manag. assoc., v. 53(5): 574-9, 2003 environmental pollution, v.125 (1): 111115, 2003. environmental pollution, v.123, p.275-279, 2003. environmental pollution, v.125 (1): 71-80, 2003. 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region of italy bioindicator plants for ambient ozone in central and eastern europe plants as indicators of urban air pollution (ozone and trace elements) in pisa, italy ligustrum lucidum ait. f. leaves as a bioindicator of the air-quality in a mediterranean city atmospheric deposition of polycyclic aromatic hydrocarbons (pahs) in mosses (hypnum cupressiforme) in hungary lichen biomonitoring near karabash smelter town, ural mountains, russia, one of the most polluted areas in the world. element accumulation in boreal bryophytes, lichens and vascular plants exposed to heavy metal and sulfur deposition in finland evaluation of air pollution-related risks for austrian mountain forests. biomonitoring of air quality in the cologne conurbation using pine needles as a passive sampler part i: magnetic properties geographic patterns of elemental deposition in the aegean region of turkey indicated by the lichen, xanthoria parietina (l.) th. fr. histochemical properties and trace element concentrations in parietaria l. from urban sites (palermo, italy) trace element biomonitoring by leaves of populus nigra l. from western anatolia, turkey elemental content of lichens of the point reyes peninsula, northern california chemistry of the lichen hypogymnia physodes transplanted to an industrial region assessment of ambient ozone effects on vegetation using snap bean as a bioindicator species determining the heavy metal pollution in denizli (turkey) by using robinio pseudo-acacia l. toxic effects, oxidative stress and ultrastructural changes in moss taxithelium nepalense (schwaegr.) broth. under chromium and lead phytotoxicity referência atmospheric environment, v. 38(23): 37933808, 2004. science of the total environment. v.326(13): 113-122, 2004 geoderma, v. 122(2-4): 269-279, 2004. environmental pollution, v. 130(1): 33-39, 2004. journal of environmental monitoring, v. 6(7): 636-645, 2004. environmental monitoring and assessment, v. 96(1-3): 221-232, 2004. science of the 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hijano, c. f.; dominguez, m. d. p.; gimenez, r. g.; sanchez, p. h.; garcia, i. s. jovan, s.; mccune, b. lee, c. s. l.; li, x.; zhang, g.; peng, x.; zhang, l. liu, w.; li, p.j.; qi, x. m.; zhou, q. x.; zheng, l.; sun, t. h.; yang, y. s. liu, x.; zhang, g.; jones, k. c.; li, x.; peng, x.; qi, s. manning, w. j. mankovska, b.; percy, k, e.; karnosky, d. f. mendil, d.; tuzen, m.; yazici, k.; soylak, m. mitchell, r. j.; truscot, a. m.; leith, i. d.; cape, j. n.; van-dijk, n.; tang, y. s.; fowler, d.; sutton, m. a. naidoo, g.; naidoo, y. saipunkaew, w.; wolseley, p.; chimonides, p. j. sardans, j.; penuelas, j. saxena, d. k.; kaur, h. schintu, m.; cogoni, a.; durante, l.; cantaluppi, c.; contu, a. singh, p. k. título do artigo impacts of increased nitrogen supply on norwegian lichen-rich alpine communities: a 10-year experiment spatial patterns of cadmium and lead deposition on and adjacent to national park service lands in the vicinity of red dog mine, alaska higher plants as bioindicators of sulphur dioxide emissions in urban environments air-quality bioindication in the greater central valley of california, with epiphytic macrolichen communities biomonitoring of trace metals in the atmosphere using moss (hypnum plumaeforme) in the nanling mountains and the pearl river delta, southern china dna changes in barley (hordeum vulgare) seedlings induced by cadmium pollution using rapd analysis compositional fractionation of polycyclic aromatic hydrocarbons (pahs) in mosses (hypnum plumaeformae wils.) from the northern slope of nanling mountains, south china pinus cembra, a long term bioindicator for ambient ozone in subalpine regions of the carpathian mountains impacts of greenhouse gases on epicuticular waxes of populus tremuloides michx.: results from an open-air exposure and a natural o3 gradient. heavy metals in lichens from roadsides and an industrial zone in trabzon, turkey a study of the epiphytic communities of atlantic oak woods along an atmospheric nitrogen deposition gradient coal dust pollution effects on wetland tree species in richards bay, south africa epiphytic lichens as indicators of environmental health in the vicinity of chiang mai city, thailand trace element accumulation in the moss hypnum cupressiforme hedw. and the trees quercus ilex l. and pinus halepensis mill. in catalonia effect of cadmium and nickel toxicity on the peroxidase activity and carotenoids content in moss thuidium cymbifolium. moss (bryum radiculosum) as a bioindicator of trace metal deposition around an industrialized area in sardinia (italy) plants as indicators of air pollution: an indian experience referência journal of ecology, v. 2 93(3): 471-481, 2005. science-of-the-total-environment, v. 348(13): 211-230, 2005. environmental monitoring and assessment, v. 111(1-3): 75-88, 2005. ecological applications, v. 15(5): 17121726, 2005. atmospheric environment, v. 39(3): 397407, 2005. chemosphere, v. 61(2): 158-167, 2005. atmospheric environment, v. 39(30): 54905499, 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bykowszczenko, n.; baranowskabosiacka, i.; bosiacka, b.; kaczmarek, a.; chlubek, d. coskun, m. davis, d. d.; orendovici, t. divrikli, u.; mendil, d.; tuzen, m.; soylak, m.; elci, l. gaeb, m.; hoffmann, k.; lobe, m.; metzger, r.; van-ooyen, s.; elbers, g.; koellner, b. gemici, m.; gemici, y.; tan, k. guleryuz, g.; arslan, m.; izgi, b.; gucer, s. haberer, k.; jaeger, l.; rennenberg, h. iriti, m.; belli, l.; nali, c.; lorenzini, g.; gerosa, g.; faoro, f. jovan, s.; mccune, b. título do artigo trace elements in the lichens usnea aurantiacoatra and usnea antarctica from the vicinity of uruguay's artigas research station on k ing george island, maritime antarctic nitrogen content, 15n natural abundance and biomass of two pleurocarpous mosses pleurozium schreberi (brid.) mitt. and scleropodium purum (hedw.) limpr. in relation to atmospheric nitrogen deposition atmospheric deposition of lead in norway: spatial and temporal variation in isotopic composition effect of artificial acid rain and so2 on characteristics of delayed light emission estimation of element deposition derived from road traffic sources by using mosses changes in trace metal deposition in austria between 1991 and 2000 fraxinus excelsior as a biomonitor of heavy metal pollution determination of heavy metal concentration in mosses of slowinski national park using atomic absorption spectrometry and neutron activation analysis methods atmospheric deposition of heavy metals in thrace studied by analysis of austrian pine (pinus nigra) needles incidence of ozone symptoms on vegetation within a national wildlife refuge in new jersey, usa trace metal pollution from traffic in denizli-turkey during dry season nir-spectroscopic investigation of foliage of ozone-stressed fagus sylvatica trees sulphur content of red pine (pinus brutia) needles and bark as indicator of atmospheric pollution in southwest turkey element content (cu, fe, mn, ni, pb, and zn) of the ruderal plant verbascum olympicum boiss. from east mediterranean. seasonal patterns of ascorbate in the needles of scots pine (pinus sylvestris l.) trees: correlation analysis with atmospheric o-3 and no2 gas mixing ratios and meteorological parameters ozone sensitivity of currant tomato (lycopersicon pimpinellifolium), a potential bioindicator species using epiphytic macrolichen communities for biomonitoring ammonia in forests of the greater sierra nevada, california referência polish botanical studies, v. 19: 49-57, 2005. environmental pollution, v. 134(3): 465473, 2005. science of the total environment, 336(1-3): 105-117, 2005 luminescence (chichester), v. 20(1): 51-56, 2005. environmental pollution, v. 138(2): 238249, 2005. polish botanical studies, v. 19: 27-34, 2005. polish journal of environmental studies, v.15(1): 27-33, 2006 polish journal of environmental studies, v. 15(1): 41-46, 2006. bulletin-of environmental contamination and toxicology, v. 76(2): 320-326, 2006. environmental pollution, v. 143(3): 555564, 2006. biomedical 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l. mandiwana, k. l.; resane, t.; panichev, n.; ngobeni, p. nali, c; francini, a; lorenzini, g. ng, o. h.; tan, b. c.; obbard, j. p. nuhoglu, y. onder, s.; dursun, s. piraino, f.; aina, r.; palin, l.; prato, n.; sgorbati, s.; santagostino, a.; citterio, s. piraino, f.; aina, r.; palin, l.; prato, n.; sgorbati, s.; santagostino, a.; citterio, s. rai, a.; kulshreshtha, k. ramo, k.; slotte, h.; kanerva, t.; ojanpera, k.; manninen, s. reimann, c.; arnoldussen, a.; boyd, r.; finne, t. e.; nordgulen, o.; volden, t.; englmaier, p. schroeter-kermani, c.; kreft, d.; schilling, b.; herrchen, m.; wagner, g. sirito-de-vives, a. e.; moreira, s.; boscolo-brienza, s. m.; silva-medeiros, j. g.; tomazello-filho, m.; araujodomingues-zucchi, o. l.; donascimento-filho, v. f. título do artigo tradescantia micronucleus test indicates genotoxic potential of traffic emissions in european cities ozone pollution and ozone biomonitoring in european cities part ii. ozone-induced plant injury and its relationship with descriptors of ozone pollution acidity and conductivity of pinus massoniana bark as indicators to atmospheric acid deposition in guangdong, china lichen diversity and lichen transplants as monitors of air pollution in a rural area of central italy leaves of pittosporum tobira as indicators of airborne trace element and pm10 distribution in central italy the application of tree bark as bio-indicator for the assessment of cr(vi) in air pollution biological monitoring of ozone: the twenty-year italian experience lichens as bioindicators of atmospheric heavy metal pollution in singapore a new approach to air pollution determination using annual rings: dendro-chemical elemental analysis of annual rings by sem-eds air borne heavy metal pollution of cedrus libani (a. rich.) in the city center of konya (turkey) air quality biomonitoring: assessment of air pollution genotoxicity in the province of novara (north italy) by using trifolium repens l. and molecular markers. air quality biomonitoring: assessment of air pollution genotoxicity in the province of novara (north italy) by using trifolium repens l. and molecular markers effect of particulates generated from automobile emission on some common plants growth and visible injuries of four centaurea jacea l. ecotypes exposed to elevated ozone and carbon dioxide the influence of a city on element contents of a terrestrial moss (hylocomium splendens) polycyclic aromatic hydrocarbons in pine and spruce shoots temporal trends and spatial distribution monitoring of the environmental pollution by trace element analysis in tree-rings using synchrotron radiation total reflection x-ray fluorescence referência environmental pollution, v. 139(3): 515522, 2006. atmospheric environment, v. 40(38): 74377448, 2006. journal of environmental sciences (china), v. 18(5): 916-920, 2006. environmental monitoring and assessment, v. 114(1-3): 361-375, 2006. atmospheric environment, v. 40(22): 40254036, 2006. journal of hazardous 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antioxidant system in platanus occidentalis in korea pilot study on road traffic emissions (pahs, heavy metals) measured by using mosses in a tunnel experiment in vienna, austria comparison between the accumulation capacity of four lichen species transplanted to a urban site ozone biomonitoring with bel-w3 tobacco plants in the city of valencia (spain) macrolichen indicators of air quality for nova scotia determination of atmospheric heavy metal pollution in canakkale and balikesir provinces using lichen (cladonia rangiformis) as a bioindicator visible foliar injury and physiological responses to ozone in italian provenances of fraxinus excelsior and f. ornus use of the moss dicranum montanum to evaluate recent temporal trends of mercury accumulation in oak forests of pennsylvania distribution patterns of pahs and trace elements in mosses hylocomium splendens (hedw.) bsg and pleurozium schreberi (brid.) mitt. from different forest communities: a case study, southcentral poland assessing the risk of foliar injury from ozone on vegetation in parks in the us national park service's vital signs network monitoring atmospheric pollutants in the biosphere reserve wienerwald by a combined approach of biomonitoring methods and technical measurements macrolichens as biomonitors of air-quality change in western pennsylvania ozone air pollution effects on tree-ring growth, delta c-13, visible foliar injury and leaf gas exchange in three ozone-sensitive woody plant species trace elements concentrations in selected moss and lichen species collected within antarctic research stations referência atmospheric environment, v. 40(14): 26262634, 2006. fems microbiology ecology, v. 58(1): 4153, 2006. journal of korean forestry society, v. 95(2): 183-187, 2006. environmental science and pollution research international, v. 13(6): 398-405, 2006. environmental pollution, v. 148(2): 468476, 2007. water air and soil pollution, v. 183(1-4): 283-291, 2007. northeastern naturalist, v. 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lolium perenne as a biomonitor of atmospheric levels of fluoride epiphytic macrolichens as indicators of environmental alteration in northern thailand marchantia polymorpha l: a bioaccumulator comparison of dry and living sphagnum palustre moss samples in determining their biocumulative capability as biomonitoring tool assessing the impact of ambient ozone on growth and yield of a rice (oryza sativa l.) and a wheat (triticum aestivum l.) cultivar grown in the yangtze delta, china, using three rates of application of ethylenediurea (edu) referência chemosphere, v. 66(7): 1310-1314, 2007. environment international. 2007; 33(4): 583-588 environmental pollution, v. 146(2): 366374, 2007. aerobiologia, v. 23(3): 181-187, 2007. journal of environmental science and health part a toxic hazardous substances and environmental engineering, v. 42(8): 1101-1115, 2007. environmental pollution, v. 148(2): 390395, 2007 referências bibliográficas burger, j. bioindicators: a review of their use in the 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espalhamento destas ligas, o efeito da natureza do substrato sólido no molhamento, com a análise da substituição do chumbo por outros elementos de liga. a análise da toxidez do chumbo e destes elementos, bem como o efeito deles na saúde dos seres humanos, é apresentada à luz de regulamentações surgidas nos eua e em outros países, como o controle de produtos contendo chumbo destinados a outros países não produtores deste tipo de sucata. finalmente é apresentada uma análise do ciclo de vida de diferentes ligas contendo e isentas de chumbo, elaborado por warburg, onde se pode concluir que muito trabalho deve ser feito para procurar uma liga isenta de chumbo que tenha um impacto ambiental menor, principalmente na fase de elaboração da pasta para a soldagem por ‘reflow’ de placas de circuitos integrados. palavras-chave: ligas isentas de chumbo; soldagem branda; placas de circuito impresso; eletrônica. abstract this paper is a brief review of the important concepts in soldering for electronics, using lead-free alloys. concepts related to the wetting and spreading of these alloys are discussed, together with the effect of the type of the solid substrate on liquid solder wetting, and with the analysis of the replacement of lead by other alloying elements. the analysis of the toxicity of lead and these other alloying elements, and their effect on human health, is presented in the light of emerging regulations in the u.s. and other countries, such as the control through international borders of leadcontaining electronic products intended for other non-producing countries such scrap. finally, it is presented a lifecycle analysis of different leadcontaining and lead-free solders, prepared by warburg, where one can conclude that much work must be done to look for a lead free alloy that has a lower impact in different impact categories, especially in the preparation of reflow soldering paste for printed circuit boards. keywords: lead-free solders, soldering; printed board; eletronics sérgio duarte brandi doutor em engenharia metalúrgica, professor titular da escola politécnica da universidade de são paulo são paulo, sp, brasil sebrandi@usp.br revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 19 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 figura 1 – fotografia de um tubo com costura feito de chumbo, fabricado no antigo império romano entre 300 e 200 ac. costura do tubo introdução a soldagem branda é um processo de junção em baixa temperatura, geralmente menor que 450oc, quando comparado com outros processos de soldagem por fusão. as partes a serem unidas são preenchidas por capilaridade pelo metal de adição líquido, pela da folga entre as peças, sem que haja fusão do metal base. o metal de adição para ter temperatura de junção baixa possui em sua composição elementos de liga com baixo ponto de fusão, como: chumbo, estanho, índio, bismuto, cádmio entre outros. muitos destes elementos causam contaminação de água e/ou solo, gerando problemas ambientais bastante complicados. pela sua característica de promover a união em baixa temperatura de partes que não precisam fundir, a soldagem branda é uma tecnologia de junção bastante antiga [1-4]. segundo alguns achados arqueológicos, os povos da mesopotâmia no vale do ur, em particular os sumérios, utilizavam ligas a base de ouro para junção de peças ornamentais há cerca de 4800 anos atrás [1,3]. existem hipóteses de que a junção utilizando chumbo, estanho ou ligas pb-sn datem do mesmo período. a primeira citação literária surgiu em 350 a.c., onde os romanos utilizavam uma liga pb-sn para produzir tubos com costura de chumbo. a figura 1 mostra uma fotografia de um destes tubos, cuja função era transportar água para as residências e para as termas. a soldagem era realizada vazando-se uma liga de chumbo líquida na junção entre as duas bordas dobradas da chapa de chumbo. estes tubos na época eram bastante valiosos e possuíam identificação do dono para evitar roubo. segundo alguns autores, estes tubos de chumbo poderiam ser um dos responsáveis da queda do império romano, por produzirem uma série de doenças causadas pela contaminação da água pelo chumbo. este processo de junção é bastante peculiar. por um lado é um processo de junção milenar, por outro lado é bastante empregado para produzir equipamentos com tecnologia de ponta, principalmente quando envolvem controles feitos por circuitos eletrônicos e sensores. ser milenar significa apresentar uma grande quantidade de experiência prática acumulada, que contrasta com o pouco conhecimento científico deste complexo processo de junção. a junção entre o antigo e o moderno torna este processo bastante desafiador do ponto de vista científico. revisão bibliográfica a soldagem branda tem tido, ultimamente, um grande avanço, em particular, na indústria eletro-eletrônica e, em especial, na fabricação de equipamentos controlados por sistemas eletrônicos e/ou microcomputadores [5-7]. a fabricação destes equipamentos envolve um grande número de junções por soldagem branda dos componentes nas trilhas de cobre das placas de circuito impresso. para se ter uma idéia, um microcomputador possui da ordem de 105 juntas. um dos maiores desafios é produzir esta quantidade de juntas com a qualidade necessária. por exemplo, problemas de contato elétrico, possivelmente devido a uma falha durante o processo de junção entre os componentes eletrônicos e as trilhas de cobre das placas de circuito impresso, podem comprometer o funcionamento do equipamento controlado por este circuito eletrônico. para antecipar este problema durante a produção das placas de circuito impresso, deve-se controlar o molhamento e o espalhamento dos metais de adição líquidos, através de testes como o ensaio da gota séssil e a balança de molhamento [8-16]. durante a soldagem branda revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 20 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 figura 2 – esquema de uma gota de líquido sobre um sólido mostrando a diferença no número de coordenação no líquido e no sólido. os átomos azuis são do metal sólido e os amarelos do metal líquido figura 3 – esquema mostrando as tensões superficiais (sólido/vapor (γsg), sólido/líquido (γsl) e líquido/vapor (γlv) ) na linha de contato e o ângulo de contato de equilíbrio (θ). coexistem basicamente três fases: a fase sólida (substrato), a fase líquida (liga para a soldagem branda) e o fluxo, que pode ser líquido ou gasoso. cada uma destas fases, ou a combinação de duas, determinarão uma tensão superficial. a tensão superficial é originada pela diferença no número de vizinhos mais próximos e natureza das interações entre espécies químicas. assim, na soldagem branda, quando se tem um metal de adição líquido sobre a superfície de um sólido, têm-se três locais onde ocorre uma mudança brusca no número de coordenação: na transição entre o sólido e o líquido, entre o sólido e o fluxo (gás ou líquido) e entre o líquido e o fluxo (gás ou líquido). no ponto triplo existe a intersecção destas três interfaces, com suas respectivas energias. dependendo da natureza delas e da interação físico-química entre os três estados da matéria, o líquido pode molhar e, consequentemente, espalhar livremente, ou mesmo até de molhar após o espalhamento. a figura 2 mostra, esquematicamente, do ponto de vista atômico, uma gota de líquido sobre um sólido, circundado por um gás. nesta figura, estão identificadas as diferenças no número de coordenação no interior e na superfície do líquido e no interior e na superfície do sólido. estas diferenças no número de coordenação podem gerar diferentes tipos de interfaces: sólido/vapor (gás); sólido/líquido; líquido/vapor (gás); sólido/sólido e líquido/líquido. cada uma destas interfaces possui uma tensão superficial típica. a figura 3 mostra um desenho esquemático de uma gota de líquido sobre um sólido e as tensões superficiais na linha de contato (ponto triplo) bem como o ângulo de contato ‘θ’. na linha de contato estão mostradas a tensão superficial sólido/vapor (gás) (γsv), líquido/vapor (gás) (γlv) e sólido/líquido (γsl). para que ocorra o molhamento do substrato sólido pelo metal líquido é necessário determinar o ângulo de contato. para tanto se utiliza o balanço das tensões superficiais na linha de contato, que em condições de equilíbrio termodinâmico, chega-se na equação de young [17-19]: lv slsv γ γγ θ − =cos [1] onde: θ = ângulo de contato γsv = tensão superficial sólido/vapor (ou fluxo) γlv = tensão superficial líquido/vapor (ou fluxo) γsl = tensão superficial sólido/líquido revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 21 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 figura 4 – critério molha/não molha baseado no valor do ângulo de contato figura 5 – diagrama de ellingham para alguns óxidos em função da temperatura elemento óxido fusão ebulição sublimação -300 -250 -200 -150 -100 -50 0 500 1000 1500 2000 au2o3 2ag2o cuo 2/3 bi2o3 tio2 2cu2o 2zno pbo 2cdo sio2 sno2 2feo 2cao 2nio 2/3 sb2o 2/3 cr2o3 2mno 2/3 al2o3 temperatura (oc) ∆go (kcal) com base na equação [1], diz-se que um líquido molha um sólido quando o ângulo de contato de equilíbrio é menor que 90o. caso este ângulo seja maior que 90o, o líquido não molha o sólido. a figura 4 apresenta este critério. analisando-se a equação [1] e a figura 4 percebe-se que o molhamento pode ser melhorado através de um aumento na tensão superficial sólido/vapor ou uma diminuição da tensão superficial líquido/vapor. a redução do ângulo de contato de equilíbrio promove também o espalhamento do líquido sobre o sólido. quanto menor o ângulo de contato, maior a área coberta pelo líquido e, de uma maneira geral, melhor será o desempenho da junta soldada. a tensão superficial sólido/vapor ( γsv) pode ser alterada pela mudança de substrato sólido ou da sua condição superficial. a utilização de fluxo (e/ou atmosfera protetora) atua como desoxidante superficial do substrato sólido, removendo a camada de óxido. desta maneira, o material do substrato sólido fica em contato direto com o metal de adição líquido, favorecendo a interação entre os dois e, consequentemente, o molhamento do sólido pelo líquido. caso o óxido não seja removido, ele poderá impedir o contato direto do sólido com o líquido, dependendo da estabilidade do óxido e da natureza redutora do metal de adição líquido. neste caso o molhamento poderá não ocorrer revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 22 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 figura 6 – modelo da ação do fluxo na superfície do sólido e do metal de adição líquido [21] como o desejado, gerando defeitos na junta, que afetarão o desempenho do equipamento. uma maneira de avaliar este efeito é através do diagrama de ellingham, que trata da estabilidade de óxidos em função da temperatura. a figura 5 apresenta o diagrama para alguns óxidos metálicos. analisando-se a figura 5, percebe-se que, para uma dada temperatura, quanto menor a energia livre de formação do óxido, mais estável ele é. por exemplo, comparando-se a energia de formação do óxido de cobre com a do óxido de zinco, nota-se que o óxido de zinco é mais estável que o óxido de cobre. na prática, observase que o latão (liga cu-zn) é mais difícil de ser molhado que o cobre eletrolítico, supondo a mesma espessura de camada de óxido [20]. a tensão superficial líquido/vapor ( γlv) pode ser modificada pela utilização de fluxo e/ou atmosfera, que impedem a oxidação do metal de adição líquido, ou por alterações da composição química do metal de adição e/ou da temperatura de junção. a ação do fluxo, tanto na superfície do sólido como na do líquido, pode ser observada esquematicamente na figura 6. na figura 6 percebe-se a presença de dois tipos de óxidos, com origens e composições químicas diferentes, o óxido formado na superfície do sólido e o óxido formado na superfície do metal de adição líquido. o fluxo deve ser capaz de destacar o óxido da superfície do sólido, por exemplo, por reações eletroquímicas na interface metal/óxido. além disso, deve existir uma certa solubilidade destes óxidos no fluxo, para que o óxido sólido seja dissolvido no fluxo líquido, porém sem alterar significativamente a viscosidade do fluxo. caso a viscosidade seja aumentada, o fluxo líquido poderá atuar como uma barreira que impedirá o molhamento e o espalhamento do líquido, dificultando o preenchimento da junta. o fluxo e o seu resíduo devem ser removidos após o processo de junção, devido a sua elevada corrosividade. na soldagem branda esta etapa de remoção dos resíduos do fluxo na junção causa uma dificuldade adicional. nem sempre é possível limpar uma placa, principalmente se for empregado algum solvente líquido. caso seja possível utilizar algum solvente líquido, cuidados adicionais devem ser tomados no descarte das soluções produzidas durante a limpeza. caso não seja possível a remoção dos resíduos sólidos do fluxo, foram desenvolvidos fluxos “no clean”, que não necessitam de limpeza posterior à junção. na soldagem branda as temperaturas utilizadas são menores que na brasagem e, consequentemente, as substâncias que compõe o fluxo devem ser quimicamente ativas em temperaturas próximas da temperatura de junção, isto é, em temperaturas mais baixas. no caso dos fluxos “no clean”, as substâncias químicas presentes geralmente volatilizam ou se decompõe facilmente com a temperatura. desta maneira, a temperatura também atua na atividade química do fluxo. caso a temperatura seja baixa, a capacidade de destacar e dissolver óxidos superficiais durante a junção é bastante reduzida. da mesma maneira, temperaturas excessivas podem causar a degradação de substâncias que deveriam atuar na desoxidação das superfícies. em ambos os casos o molhamento é afetado. existe uma temperatura de junção ideal, nem muito baixa nem muito elevada, onde o fluxo tem suas funções potencializadas. a otimização de todas estas características na formulação do fluxo acaba por produzir um fluxo que produz um molhamento com ângulo de contato um pouco maior que fluxos com atividade química maior [20]. o fluxo pode atuar também como uma fonte de metais que serão depositados na superfície do sólido, modificando sua superfície e, consequentemente, alterando γsv favorecendo o seu molhamento. a literatura cita, por exemplo, sais à base de estanho no fluxo para produzir uma camada estanhada na superfície do sólido, favorecendo o molhamento e a junção do material. a tensão superficial líquido/vapor ( γlv) também pode revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 23 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 ser alterada pela modificação da composição química do metal de adição líquido. para estimar esta alteração devem-se fazer algumas considerações. geralmente as ligas empregadas na soldagem branda são ligas com composições eutéticas, por terem temperaturas mais baixas e por serem ligas com maior fluidez. além disso, deve existir uma certa solubilidade entre o metal base e o metal de adição, com ou sem a formação de fases intermetálicas na interface sólido/líquido. os diagramas de fase entre os elementos de liga do metal base e do metal de adição que produzem um ângulo de contato menor que 90o, são os diagramas de fase isomorfos e eutéticos, com ou sem formação de fases intermetálicas. outro fator determinante na modificação da tensão superficial líquido/vapor (γlv) é o efeito dos elementos de liga do metal de adição. existem elementos que aumentam e outros que reduzem γlv, existem elementos que aumentam as propriedades mecânicas do metal de adição. o molhamento é favorecido pelos elementos de liga que reduzem a tensão superficial líquido/vapor e, eventualmente, a tensão superficial sólido/líquido. a título de comparação são apresentadas na tabela 1 as tensões superficiais para diferentes metais puros em duas temperaturas, a de fusão do bi (350oc) e do sb (670oc). o desenvolvimento de uma nova adição para brasagem passa pela redução da tensão superficial líquido/vapor. utilizando-se como exemplo o sistema pb-sn, uma das funções do chumbo é diminuir o γlv da liga pb-sn, favorecendo o molhamento e o espalhamento. dos elementos apresentados na tabela 1, o bi também possui função similar a do pb para reduzir γlv no sistema sn-bi. o in teria um efeito no γlv muito próximo ao do sn, porém produz ligas que podem ser utilizadas em temperaturas menores. a função do chumbo no sistema pb-sn é basicamente alterar a tensão superficial líquido/vapor (γlv) da liga, favorecendo o molhamento e o espalhamento destas ligas para soldagem branda. qualquer elemento químico que venha a substituir o pb deverá ter pelo menos a mesma função dele. os critérios e características desejadas de ligas isentas de chumbo são [23]: não devem ser tóxicas; serem produzidas em quantidades suficientes para suprir o mercado; ter boa condutividade elétrica e térmica; ter propriedades mecânicas (resistência mecânica; tenacidade; resistência à fadiga térmica e resistência à fluência) adequadas para a aplicação; possuírem molhamento suficiente para revestimentos metálicos como cu, ni, ag, au, sn, etc.; ser economicamente viável; ter temperaturas de processo próxima da liga eutética sn-pb a fim de evitar efeitos deletérios da temperatura nos componentes eletrônicos e nas placas de circuitos impressos. a toxidez dos elementos de liga presentes nas adições para soldagem branda e também nos substratos das placas de circuitos impressos e nos terminais dos componentes pode ser observada na tabela 2. nesta tabela estão mostrados somente a classificação da national priority list de 2011. das 847 substâncias classificadas pela toxidez, somente as 275 primeiras foram consideradas na lista de prioridade de substâncias da atsdr (agency for toxic substances and disease registry). tabela 1 – tensão superficial líquido/vapor para alguns elementos de liga das adições para soldagem branda [22] elemento químico temperatura de fusão (oc) dt d lvγ (mn/moc) γlv (mn/m) 350oc 670oc pb 327 -0,08 448 425 sn 232 -0,08 541 517 in 156 -0,09 543 516 bi 350 -0,07 350 330 zn 420 -0,17 na* 733 cd 321 -0,11 587 555 sb 670 -0,07 na* 380 *temperatura abaixo do ponto de fusão do elemento revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 24 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 tabela 2 – classificação da toxidez, em 2011, de alguns metais segundo a npl (national priority list) e a sua concentração na crosta terrestre [24] elemento químico classificação de toxidez concentração na crosta terrestre (ppm)* as 1º 1,8 pb 2º 14 hg 3º 0,085 cd 7º 0,15 ni 57º 84 zn 78º 70 cr 125º 102 cu 140º 60 mn 146º 950 ag 217º 0,075 sb 232º 0,2 sn 307º 2,3 in 436º 0,25 bi não classificado entre 847 substâncias 0,0085 * http://www.webelements.com/periodicity/abundance_crust/ tabela 3 – distribuição do consumo de chumbo em função do tipo de produto [23]. produto consumo (%) baterias para veículos e motocicletas 80,81 óxidos (para vidros, produtos cerâmicos, pigmentos, produtos químicos) 4,78 munições 4,69 chapas de chumbo 1,79 revestimento de cabos 1,40 ligas fundidas 1,13 lingotes de latão e bronze 0,72 tubos e outros produtos extrudados 0,72 metal de adição para soldagem branda (excluindo aplicação em eletrônica) 0,70 metal de adição para soldagem branda para aplicação em eletrônica 0,49 outros 2,77 http://www.webelements.com/periodicity/abundance_crust/ revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 25 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 do ponto de vista de toxidez, segundo esta classificação, deve-se tomar algum cuidado com os elementos de liga pb, cd; ni; zn; cr; cu; mn; ag e sb, quando do desenvolvimento de uma adição isenta de chumbo, segundo esta classificação. é evidente que esta classificação não leva em conta a maior ou menor facilidade de um elemento químico em contaminar o solo e, consequentemente, os lençóis freáticos. como o chumbo é o primeiro elemento de liga das adições para soldagem branda com toxidez mais elevada é importante conhecer o consumo deste elemento em diferentes produtos industriais. a tabela 3 mostra a distribuição de produtos que contém chumbo. é importante notar que 1,19% é a porcentagem relacionada com a soldagem branda com ligas a base de chumbo, e desta porcentagem, somente 0,49 é aplicada em eletrônica. o restante é aplicado na soldagem branda de radiadores de caminhão feitos de latão na soldagem de tubos de cobre para aquecimento. apesar da utilização do metal de adição para aplicações em eletrônica terem uma porcentagem mais baixa, não deixa de ter sua relevância devido aos baixos teores de chumbo admitidos na água potável. em ambos os casos de aplicação, o fluxo utilizado na soldagem branda também é uma fonte de contaminação. a contaminação de chumbo no ser humano pode causar uma série de alterações na sua saúde. a tabela 4 mostra alguns dos efeitos do chumbo na saúde humana relacionados com a concentração dele no sangue. é importante salientar o efeito do chumbo no desenvolvimento cognitivo de crianças, chegando a reduzir até 5 pontos no seu qi (quociente de inteligência), para crianças até 1 ano. esta redução no qi de crianças é motivo para controle do teor de chumbo no sangue de crianças nesta faixa de idade nos eua. foram produzidas diversas ligas isentas de chumbo, como mostra a tabela 5. os elementos químicos empregados para substituir o chumbo são bi, in, ag, zn, sb e cu. estas ligas tem intervalo de solidificação próximo da liga 63sn-37pb. isto significa que a temperatura para soldagem branda fica mantida dentro dos valores praticados para as ligas contendo chumbo. em outras palavras, o efeito do aquecimento na deterioração dos componentes eletrônicos praticamente não é alterado. como foi mostrado anteriormente, estes elementos de liga atuam também para reduzir/aumentar a tensão superficial líquido/vapor (ou fluxo), controlando o molhamento e o espalhamento das adições líquidas. a eliminação do chumbo das ligas para soldagem branda através do desenvolvimento de novas ligas comerciais deve levar em conta também a toxidez destes outros elementos de liga. a tabela 6 mostra os limites de exposição definidos pelos eua para alguns materiais que estão presentes nas ligas isentas de chumbo, segundo a osha (occupational safety and health administration). tabela 4 – efeitos na saúde ou mudanças fisiológicas relacionadas com a concentração de chumbo no sangue [25] concentração no sangue (µg/dl) efeito na saúde crianças adultos redução do qi (1-4 pontos, média de 2,6)a 10-20 na redução do qi (2-5 pontos, média de 3,5)a 20 na aumento da pressão sanguínea sistólica (1,25 mmhg) na 10-15b aumento da pressão sanguínea sistólica (2,50 mmhg) na 15-20b aumento da pressão sanguínea sistólica (3,75 mmhg) na acima de 20b distúrbios gastrointestinais 60 na anemia 70 80 nefropatia 80 120 encefalopatia 90 140 (a) em crianças de 0 a 1 ano: (b) em seres humanos com idade entre 20 e 79 anos; na = não aplicável ou não existem dados disponíveis. revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 26 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 tabela 5 – composição nominal de algumas ligas isentas de chumbo e o seu custo relativo comparado com a liga 63sn37pb [23]. liga intervalo de solidificação (oc) densidade (g/cm3) custo (us$/cm3) custo relativo comparado com a liga 63sn-37pb 63sn-37pb 183 8,80 0,046 1 42sn-58bi 139 8,75 0,067 1,45 77,2sn-20in-2,8ag 179-189 7,39 0,489 10,69 91sn-9zn 199 7,28 0,052 1,13 91,8sn-3,4ag-4,8bi 208-215 7,53 0,104 2,27 90sn-7,5bi-2,5ag 186-212 7,56 0,085 1,85 96,2sn-2,5ag-0,8cu-0,5sb 213-219 7,39 0,089 1,95 96,3sn-3ag-0,7cu 217-218 7,42 0,096 2,11 95sn-3,5ag-1,5in 218 7,42 0,133 2,91 93,5sn-3,5ag-3bi 216-220 7,45 0,097 2,12 96,5sn-3,5ag 221 7,19 0,142 3,11 99,3sn-0,7cu 227 7,31 0,056 1,23 95sn-5sb 232-240 7,28 0,054 1,17 tabela 6 – limites de exposição de algumas substâncias segundo a osha [26]. substância exposição permitida segundo a ohsa (mg/m3) pó e fumos de óxido de zinco 5,0 produtos inorgânicos de estanho 2,0 pó de cobre 1,0 antimônio e compostos 0,5 fumos de cobre 0,1 estanho 2,0 estanho orgânico 0,1 índio 0,1 pó e fumos de prata 0,1 compostos solúveis de prata 0,01 chumbo inorgânico 0,05 bismuto (como telureto não dopado com se) 15 cádmio 0,005 revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 27 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 para determinar os limites de exposição de substâncias perigosas, apresentados na tabela 6, e que podem contaminar o meio ambiente, existe um procedimento utilizado nos eua pela epa (environmental protection agency), denominado teste tclp (toxicity characterisitic leaching procedure). este teste tem o objetivo de identificar os contaminantes que estão presentes no lixiviado e suas respectivas concentrações. a liga sn-pb eutética era uma liga de uso tradicional em produtos eletrônicos. como o chumbo é um elemento muito perigoso tanto para o meio ambiente como para a saúde dos seres humanos, as ligas isentas de chumbo foram desenvolvidas empregando elementos de liga que também são danosos ao meio ambiente e a saúde das pessoas. diversas ligas contendo estanho, prata e obre foram produzidas, algumas contendo bismuto e índio, que ainda não possuem uma normatização quanto ao seu efeito na saúde e no meio ambiente. a tabela 7 mostra os diferentes critérios apresentados além das concentrações máximas de contaminação na água, no sangue e os sintomas de intoxicação destes elementos. mesmo que todas as indústrias de produtos eletrônicos na face da terra substituam ligas contendo chumbo por ligas isentas de chumbo, a presença de cobre, níquel, antimônio e zinco, além de substâncias orgânicas utilizadas nos fluxo e nas pastas, podem ser bastante perigosos para a saúde humana e para a contaminação do meio ambiente [27]. estudos realizados segundo os critérios de classificação de resíduos perigosos da califórnia [28,29] mostram que ainda são necessários estudos para produção de ligas isentas de chumbo com uma toxidez potencial reduzida. além de novas pesquisas para desenvolvimento de ligas para soldagem branda com menor toxidez é importante que se tenha uma política global, em particular nos países em desenvolvimento, que possuem empresas caseiras de pequena escala. nestes locais a exposição ao chumbo é mais problemática devido a falta, ou pouca, legislação pertinente ao tema [31]. para tanto existe um movimento internacional de produtos contendo chumbo, a convenção da basiléia de controle dos movimentos transfronteiriços de resíduos perigosos e sua eliminação, que congrega 175 países, porém somente os estados unidos, o afeganistão e o haiti assinaram o texto da convenção [31]. dentre os tópicos tratados no texto, chama a atenção para a reciclagem e tratamentos próximos do local onde foi produzido o bem e a restrição à movimentação internacional destes resíduos para outros países. foi realizado por warburg [32] um estudo do ciclo de vida de diferentes ligas para soldagem branda, com ou sem adição de chumbo. neste estudo não foi considerada a fase final, que engloba a reciclagem, a incineração e o tratamento dos resíduos. diversos índices de impacto 0 100 200 300 400 500 600 700 800 63 sn -3 7p b 62 sn -3 6p b2a g 99 ,3 sn -0 ,7 cu 89 sn -8 zn -3 bi 42 sn -5 8b i 96 sn -2 ,5 a g0, 5c u1b i 91 ,9 sn -3 ,3 a g4, 8b i 96 ,5 sn -3 ,5 a g 93 ,5 sn -3 ,5 a g3b i 95 ,5 sn -3 ,8 a g0, 7c u 93 ,5 sn -3 ,8 cu -0 ,7 cu -2 bi co ns um o de e ne rg ia p ri m ár ia (m j/ kg ) gás reflow fabricação da pasta para soldagem branda figura 7 – consumo de energia primária (elétrica e térmica) para diferentes adições para soldagem branda no processo de soldagem por ‘reflow’ warburg [32] revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 28 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 tabela 7 – avaliação comparativa de normas ambientais e de saúde ocupacional dos metais utilizados nas adições para soldagem branda [28]. critério pb sn ag cu in bi* nível de exposição permitido em 8 h segundo a weee** 15 mg/m3 2,0 (inorgânico), 0,1 (orgânico; 5 (fração respirável) a – 15 (total de óxido de estanho na pó) mg/m3h 0,01 mg/m3h 0,1 (fumo) 1,0 (pó) mg/m3h 0,1 mg/m3h 5 (fração respirável) a – 15 (total no pó) mg/m3h valor limite (mg/m3)*** 0,15 2,0 0,1 0,1 0,1 0,2 mg (se)/m3 para seleneto de bismuto; 10 mg/m3 para telureto de bismuto concentração máxima de contaminação na água zero não estabelecida por norma 0,1 mg/l 1,3 mg/l não estabelecida por norma não estabelecida por norma concentração prejudicial à saúde crianças: concentração no sangue de 10 mg/100g; adultos: 40 mg/100g não estabelecida por norma dose oral de referência de 0,005 mg/kg/dia armazenamento no fígado: 500 mg/kg não estabelecida por norma; utilização do in 111 no tratamento do câncer não estabelecida por norma sintomas de intoxicação desenvolvimento cognitivo prejudicado para crianças; hipertensão em adultos distúrbios no sistema imunológico; psicose argiria ou descoloração permanente da pele; degeneração de tecidos distúrbios gastrointestinais; colapso dos rins e do fígado não estabelecida por norma hálito causado pelo telúrio; mal hálito e estomatite; desagradável; mal estar, náusea e depressão * como telureto de bismuto, não dopado ** waste electric and eletronic equipament (weee) ***acgih (american conference of government industrial hygienists revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 29 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 63 sn -3 7p b 62 sn -3 6p b2a g 99 ,3 sn -0 ,7 cu 89 sn -8 zn -3 bi 42 sn -5 8b i 96 sn -2 ,5 a g0, 5c u1b i 91 ,9 sn -3 ,3 a g4, 8b i 96 ,5 sn -3 ,5 a g 93 ,5 sn -3 ,5 a g3b i 95 ,5 sn -3 ,8 a g0, 7c u 93 ,5 sn -3 ,8 cu -0 ,7 cu -2 bi a qu ec im en to g lo ba l p ot en ci al (k g eq ui va le nt es d e co 2) gás reflow fabricação da pasta para soldagem branda figura 8 – potencial de aquecimento global (100 anos) causado principalmente por emissões de co2 e ch4 no ar para diferentes adições para soldagem branda no processo de soldagem por ‘reflow’ [32]. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 63 sn -3 7p b 62 sn -3 6p b2a g 99 ,3 sn -0 ,7 cu 89 sn -8 zn -3 bi 42 sn -5 8b i 96 sn -2 ,5 a g0, 5c u1b i 91 ,9 sn -3 ,3 a g4, 8b i 96 ,5 sn -3 ,5 a g 93 ,5 sn -3 ,5 a g3b i 95 ,5 sn -3 ,8 a g0, 7c u 93 ,5 sn -3 ,8 cu -0 ,7 cu -2 bi to xi de z hu m an a po te nc ia l (k g eq ui va le nt es d e d cb ) gás reflow fabricação da pasta para soldagem branda figura 9 – potencial de toxidez humana (em kg equivalentes de 1,4 diclorobenzeno (dcb) ), gerados pela emissão de hidrocarbonetos cloretados e emissões de metais pesados) para diferentes adições para soldagem branda no processo de soldagem por ‘reflow’ [32]. revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 30 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 ambiente e de saúde ocupacional foram calculados nos principais insumos de soldagem por ‘reflow’ de produtos eletrônicos, englobando a produção do nitrogênio (como atmosfera protetora), a fabricação das pastas (metais de adição para a soldagem por reflow) desde os minérios até o produto final e finalmente o processo de soldagem de placas de circuito impresso por ‘reflow’. na soldagem por ‘reflow’ foi admitida uma linha que produz 1000 placas de circuito impresso, cada uma com dois circuitos. em cada circuito foram utilizadas 5 gramas de pasta para soldagem. nestas condições são utilizadas 10 kg de pasta por dia. os dados foram recalculados para 1 kg, a título de comparação. os tipos de impactos empregados foram: utilização de energia primária; potencial de aquecimento global em 100 anos (emissão de co2 e ch4 no ar); potencial de toxidez humana( kg equivalentes de 1,4 diclorobenzeno (dcb) ) e acidificação potencial (emissão de so2 e nox). conforme apresentado anteriormente, o processo de fabricação das pastas para soldagem branda de ligas isentas de chumbo apresenta todos os índices, mostrados nas figuras de 7 a 10, maiores que as ligas contendo chumbo, principalmente as ligas que contém prata. apesar da falsa ideia de que as ligas contendo chumbo são uma alternativa viável, não se pode esquecer o efeito do chumbo como contaminante, o seu efeito na saúde humana e a sua facilidade de contaminação do solo e de lençóis freáticos, como mostram as tabelas 6 e 7. é interessante observar que o processo de soldagem por ‘reflow’ e a proteção gasosa do nitrogênio neste processo de junção, tem efeito muito menos impactante nos índices apresentados que a fabricação da pasta em si. comentários finais as ligas pb-sn são bastante tradicionais na soldagem para aplicação em eletrônica e também para outras aplicações industriais. estas ligas têm propriedades de molhamento e espalhamento em sólidos, como o cobre, realmente muito boas e adequadas para a indústria de produtos eletrônicos. com o advento das normas iso 14000, e outras normas regulando o problema da contaminação por chumbo, esta tradição foi ameaçada. o chumbo é a segunda substância mais tóxica da natureza. as regulamentações americanas limitam a concentração de chumbo na água potável em zero mg/m3. nos eua, na cce e no japão existem programas que substituem ligas pbsn por ligas isentas de chumbo (lead free solders). o caminho não é tão simples. muitas das prováveis ligas substitutas são, pelo menos, ternárias ou quaternárias (por exemplo sistemas: sn-3,5%ag5,0%bi; sn-3,5%ag-0,7%cu; bi42,0%sn; sn-2,5%ag-0,8%cu0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 63 sn -3 7p b 62 sn -3 6p b2a g 99 ,3 sn -0 ,7 cu 89 sn -8 zn -3 bi 42 sn -5 8b i 96 sn -2 ,5 a g0, 5c u1b i 91 ,9 sn -3 ,3 a g4, 8b i 96 ,5 sn -3 ,5 a g 93 ,5 sn -3 ,5 a g3b i 95 ,5 sn -3 ,8 a g0, 7c u 93 ,5 sn -3 ,8 cu -0 ,7 cu -2 bi a ci di fic aç ão p ot en ci al (k g eq ui va le nt es d e s0 2) gás reflow fabricação da pasta para soldagem branda figura 10 – acidificação potencial (em kg equivalentes de so2, causada principalmente por emissões de so2 e nox) para diferentes adições para soldagem branda no processo de soldagem por ‘reflow’ [32]. revista brasileira de ciências ambientais – número 26 – dezembro de 2012 31 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 0,5%sb; sn-0,7%cu; sn-3,5%ag; sn8,0%zn-3,0%bi). a simplicidade da liga binária pb-sn está bem longe de ser substituída. uma grande dificuldade é encontrar ligas que tenham temperatura de junção próxima das ligas pb-sn, e com propriedades mecânicas, elétricas e térmicas similares a estas ligas. outra questão importante é o molhamento da liga. o mais provável substituto do pb neste quesito, o bismuto, pode formar fases de baixo ponto de fusão com o estanho, fragilizando a junção, além de não se saber se o bi é um elemento perigoso para a saúde humana e para o meio ambiente. as ligas contendo ag ou sb também tem restrições devido a contaminação que podem causar na água potável. na realidade, os substitutos do chumbo também podem produzir resíduos perigosos para a saúde humana e para o meio ambiente. a metalurgia da soldagem branda é fundamental para o projeto de ligas e fluxos para a soldagem branda. a substituição do pb por outros elementos químicos deve ser analisado à luz do diagrama de ellingham para se formular um fluxo que consiga dissolver os óxidos destes elementos na superfície do metal de adição líquido. consequentemente, é importante também verificar o impacto causado pelos diferentes tipos de fluxos e solventes utilizados na produção de adições para aplicação na produção de produtos eletrônicos. o projeto de ligas para a soldagem branda também deve ser analisado em base do impacto ambiental das novas ligas, suas propriedades tanto no estado líquido como no estado sólido. a interação entre o líquido e o sólido também deve ser estudado, baseando-se nos diagramas de fase das ligas em desenvolvimento. o equacionamento e a otimização de todos estes aspectos ainda levarão algum tempo para se ter uma aplicação realmente segura, barata e com pouco impacto ambiental e na saúde dos seres humanos. referências 1) williams, h. s. – "a history of science – vol. i". in: <http://www.worldwideschool.org/l ibrary/books/sci/history/ahistoryofs ciencevolumei/chap35.html> , consultado em 08/03/2007. 2) "capillary action." lovetoknow 1911 online encyclopedia. © 2003, 2004 lovetoknow. <http://www.1911encyclopedia.org/ capillary_action> , consultado em 07/03/2007. 3) poggendorf, j.c. biographischliterarisches handwörterbuch der exakten naturwissenschaften. pogg. ann. 101, pg. 551, 1857. op. cit. ref. 2. 4) grande enciclopédia larousse cultural, nova cultural ltda, pg. 5718, 1998. 5) brandi, s.d.; taniguchi, c. 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http://www.atsdr.cdc.gov/spl/index.html materia 3a materia 3b materia 3c materia 3d revista modelo revista brasileira de ciências ambientais número 13 agosto/2009 1 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 resumo o objetivo deste artigo é apresentar o processo participativo de construção de um conjunto de indicadores de desenvolvimento sustentável realizado no município de ribeirão pires. a metodologia proposta foi a pesquisa-ação participativa, e os modelos sugeridos por meadows (1998) e redefining progress (1997), que vem há vários anos prestando auxílio a iniciativas de construção de indicadores comunitários a partir de uma perspectiva "bottom-up". os principais resultados incluem a discussão sobre o processo participativo e a relação do conjunto de indicadores com a agenda 21 do município. palavras-chave: gestão ambiental municipal, indicadores de sustentabilidade, agenda 21, desenvolvimento sustentável. abstract the aim of this paper is to present a participatory process of constructing a set of indicators of sustainable development in the municipality of ribeirão pires. the proposed methodology was participatory action research, and the models suggested by meadows (1998) and redefining progress (1997), which has, for several years, provided assistance for initiatives to construct indicators from a community perspective "bottom-up". the main results include a discussion of the participatory process and the relationship between the indicators set and ribeirão pires’s 21 agenda. keywords: municipal environmental management, sustainable indicators, agenda 21, sustainable development sonia maria viggiani coutinho advogada. mestre em saúde pública pela faculdade de saúde pública da usp. doutoranda fsp/usp (bolsista cnpq). pesquisadora do grupo siades sistema de informações ambientais para o desenvolvimento suste ntável ht tp:// www.fsp.usp.br/siades tadeu fabrício malheiros engenheiro ambiental. doutor em saúde pública. professor do departamento de hidráulica e saneamento da escola de engenharia de são carlos/usp. pesquisador do grupo siades maria luiza leonel padilha engenheira agrônoma. doutora em saúde pública pela faculdade de saúde pública da usp. pesquisadora do grupo siades processo participativo de criação de indicadores de desenvolvimento sustentável para o município de ribeirão pires, brasil revista brasileira de ciências ambientais número 13 agosto/2009 2 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução entre os vários documentos resultantes da conferência das nações unidas sobre meio ambiente e desenvolvimento ocorrida em 1992, no rio de janeiro, a agenda 21 global (cnumad, 1997), em seu capítulo 40, atenta para a necessidade de informação para a tomada de decisões por intermédio de indicadores de desenvolvimento sus tentável. assim, a década de 1990 foi marcada por um conjunto significativo de pesquisas, discussões e experiências sobre a construção e o uso de indicadores de desenvolvimento sustentável para medir e avaliar a sustentabilidade. embora no brasil tenham sido observados avanços na construção de agendas 21 em âmbito local, verifica-se lacuna no conhecimento sobre indicadores locais de desenvolvimento sustentável e sobre o processo de construção destes enquanto processos participativos e instrumentos de avaliação. desta forma, este artigo tem por objetivos apresentar o processo participativo de construção de um conjunto de indicadores de desenvolvimento sustentável ocorrido em ri beirão pires município da região metropolitana de são paulo, em 2004, bem como apresentar uma breve análise do conjunto de indicadores frente à agenda 21 de ribeirão pires. este município foi escolhido em função de ter concluído sua agenda 21, com ampla mobilização da população, por haver interesse em avaliar as ações municipais em direção a um desenvolvimento que seja sustentável e por sua localização estratégica dentro de uma região de mananciais. o município de ribeirão pires o município de ribeirão pires integra a região metropolitana de são paulo, brasil, distando cerca de 40 km da capital paulista. sua área total é de 107 km², e a sua população estimada é de 104.508 habitantes, estando 100% inserido em área de proteção de mananciais (ibge, 2000). sua economia é diversificada, predominando, em número de empregos formais, a atividade industrial, com destaque para o setor metal-mecânico. o comércio e o setor de serviços apresentam hoje as maiores taxas de crescimento, e as atividades de turismo estão sendo dinamizadas desde sua elevação em 1998 à categoria de estância turística. são crescentes os investimentos na ampliação da infra-estrutura urbana, na recuperação das atrações locais e na qualificação dos serviços públicos, visando torná-la referência regional nas atividades turísticas e de lazer entre todos os municípios da bacia do rio grande e respectiva área de mananciais. o crescimento populacional acima da taxa da região metropolitana de são paulo que se deu em ribeirão pires desde a década de 1970, aliado à falta da correspondente adequada infra-estrutura urbana, à sua peculiar localização em área de proteção de mananciais e à divulgação de ações de proteção ao meio ambiente, especialmente a partir da conferencia do rio de janeiro, em 1992, serviram de mola propulsora para a construção da agenda 21 de ribeirão pires, em base participativa. ciente de que as leis de proteção aos mananciais, do estado de são paulo, de 1975 e 1976, com suas disposições restritivas à ocupação da terra contribuíram mais para induzir a ocupação clandestina e de baixo custo do que para evitá-la, o poder público municipal passa a editar leis de uso e ocupação do solo e de zoneamento urbano, agenda 21 e plano diretor. com um idhm que aumentou de 0,776, em 1991, para 0,807, em 2000, devido principalmente a investimento em educação, ribeirão pires passa a direcionar sua atenção a questões ambientais, suporte da continuidade das atividades econômicas e garantia de qualidade de vida para sua população. f inalizada a agenda 21, com a discussão de princípios da sustentabilidade que não eram conhecidos pela maioria de seus cidadãos, o conselho da cidade estava preparado para, seguir trabalhando questões ligadas a sustentabilidade do município, motivo pelo qual a proposta de construção de indicadores de desenvolvimento sustentável para a avaliação dos rumos pretendidos pelo município foi prontamente aceita pelos membros do conselho da cidade. a grande questão que se apresenta é a de que, embora o município possua vários indicadores disponíveis em suas bases e em bases do ibge, estes dados podem não induzir adequadamente no que se refere à forma e tempo as mudanças necessárias para a melhoria do município que são esperadas pela comunidade. de fato, ao se levantar os anseios da comunidade de ribeirão pires por meio de processo participativo para a construção dos indicadores de desenvolvimento sustentável pretendeu-se preencher esta lacuna, uma vez que o que se espera é que a comunidade passe a utilizar este conjunto de indicadores de desenvolvimento sustentável como um instrumento de avaliação no contexto da sus tentabilidade local, portanto, com respaldo na agenda 21 local. é importante que os indicadores partam de prioridades da comunidade, devendo surgir a partir de valores e possibilitando a criação de valores baseados na cultura e na experiência de quem participa de sua criação (meadows, 1998). além disso, os indicadores de sustentabilidade devem buscar a integração entre as questões ambientais, econômicas e sociais. a ausência de indicadores ambientais e a profusão de indicadores econômicos e sociais representam o descaso com que o ambiente vem sendo considerado em relação principalmente aos aspectos econômicos, há vários anos tratados como sinônimo de desenvolvimento. deve-se atentar, entretanto, que não se trata de necessidade de criação de novos indicadores, mas de procurar chegar de forma participativa aos indicadores mais relevantes para a realidade do local. assim, o processo de construção de indicadores de desenvolvimento sustentável em ribeirão pires iniciou a partir da aceitação pela prefeitura do município, em 2003, e do encaminhamento da proposta para aprovação em sessão do conselho da cidade. importância da participação local a importância em se trabalhar no âmbito local, onde as atividades e os principais impactos sobre o meio ambiente são produzidos, alia-se à questão da participação social. para milaré (2000, p.99): revista brasileira de ciências ambientais número 13 agosto/2009 3 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 "o direito à participação pressupõe o direito de informação e está intimamente ligado ao mesmo. é que os cidadãos com acesso à informação têm melhores condições de atuar sobre a sociedade, de articular mais eficazmente desejos e idéias e de tomar parte ativa nas decisões que lhes interessam diretamente...". a política nacional de meio ambiente brasileira (lei federal nº 6938/81) igualmente estabelece o princípio da participação e sua efetivação através de variados canais, entre eles os conselhos de meio ambiente, devendo ser entendida como um importante instrumento de articulação entre os atores sociais, fortalecendo a união e melhorando a qualidade das decisões, tendo em vista um fim comum. além disso, para ser considerada social a participação deve se caracterizar como um processo no qual as diversas camadas sociais tomam parte na produção, na gestão e no usufruto dos bens de uma sociedade historicamente determinada (ammann, 1978). desde 1988, com a nova constituição federal brasileira, com a inclusão do município como entidade da federação, inicia-se um novo paradigma baseado na gestão descentralizada e na autonomia municipal. este novo modelo amplia a criação de conselhos, como espaço de participação da sociedade. indicadores de desenvolvimento sustentável o desenvolvimento e a sus tentabilidade, que sempre foram questões tratadas de forma separada na sociedade, agora se unem em uma escala global e em uma estrutura temporal de urgência para buscar resposta de como poderemos fornecer suficiência, segurança e vida para todos: uma questão de desenvolvimento; e de como poderemos viver dentro das leis e limites do ambiente biofísico: uma questão de sustentabilidade (meadows, 1998). assim, um indicador de desenvolvimento sus tentável deve refletir eficiência, suficiência, eqüidade e qualidade de vida, não podendo mais ser confundindo com crescimento apenas, gerando uma única questão acerca da possibilidade de nossa geração e a de nossos filhos viverem uma boa vida, sem dilapidar a saúde e a produtividade do planeta, e, por conseguinte, permitir que as próximas gerações tenham acesso à boa vida. os indicadores que são necessários para responder a esta questão não são imediatamente óbvios, uma vez que se fala há pouco tempo do fator de limite do planeta, mas sabe-se que deverão ser mais do que indicadores ambientais, devendo carregar a noção de tempo e de limites. após o estabelecimento das metas para um desenvolvimento sustentável, surge a necessidade da construção de indicadores que mensurem as ações neste sentido. "a quantificação e qualificação das condições ambientais que estão sendo alteradas, preservadas ou simplesmente estudadas passam a ser muito importantes, não só para a espécie humana, como para a vida de muitos organismos. daí a necessidade de avaliação muito mais precisa do que aquelas que um dia foram suficientes para os homens primitivos: frio, quente, claro, escuro, doce, azedo, etc. hoje, vários profissionais de diferentes áreas necessitam saber, acuradamente, o quanto e como as atividades antrópicas estão alterando partes específicas de ecossistemas. somente os órgãos sensitivos natos da espécie humana já não são suficientemente precisos ou adequados para as necessidades da própria espécie" (maia nb et al, 2001). assim, vários países, cientes de que o indicador até então utilizado para medir desenvolvimento econômico a partir do pib "per capita" não era mais suficiente para mensurar o desenvolvimento em bases sustentáveis, envolvendo justiça social, desenvolvimento econômico e equilíbrio ambiental, partiram para a construção de novos modelos para avaliar a sustentabilidade de seu desenvolvimento. a partir daí surgem diversas iniciativas e projetos em todo o mundo com o objetivo de criar indicadores de sustentabilidade para os níveis de gestão local, regional, estadual e até mesmo global. de acordo com gomes (2000) "praticamente todos os es tados-membros da união européia já publicaram documentos sobre indicadores ambientais ou de desenvolvimento sustentável". a determinação da escolha de indicadores em nível global, nacional ou local é analisada por meadows (1998) ao afirmar que, embora o planeta terra seja regido por somente um conjunto de leis físicas e biológicas, estes fatores sofrem modificações de acordo com as diferenças de ecossistemas e climas. portanto, todos os seres humanos possuem as mesmas necessidades fundamentais por sustentação, porém elas deverão ser buscadas por diferentes meios. apesar de importante se estabelecer importantes indicadores globais, que informem problemas comuns, é necessário, a partir de paradigmas próprios, se estabelecer o que é importante de ser mensurado para cada região, estado ou município. alguns indicadores serão mensurados de forma quantitativa, enquanto outros necessitarão de um estudo qualitativo, tendo como produto final um "es tado percebido" do ambiente, não necessariamente real. os indicadores são necessários não só para o entendimento do mundo, mas também para que se possa planejar as ações e tomar decisões. assim, serão escolhidos a partir de prioridades, como enfatiza meadows (traduzido e adaptado, 1998, p. viii): "os indicadores surgem de valores (nós medimos o que nos preocupa) e eles criam valores (nós nos preocupamos com o que é medido)". carregam, portanto, modelos mentais sobre o mundo baseados na cultura, personalidade, valores e experiência de quem participa de sua criação. para se chegar a valores, uma simples questão a ser feita seria: "o que você gostaria de saber sobre sua sociedade para daqui a 50 anos, para assegurar que seus netos estarão tendo uma boa vida? a resposta dada pelas pessoas a esta questão reflete seus valores" (meadows, 1998, p.02). metodologia a metodologia utilizada é denominada pesquisa-ação participativa (par) e envolveu a realização de oficinas de trabalho junto ao conselho da cidade de ribeirão pires, dentro de uma perspectiva "bottom-up" (bell; morse, 2005) para o levantamento de prioridades da comunidade, observando-se modelos sugeridos por meadrevista brasileira de ciências ambientais número 13 agosto/2009 4 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 ows (1998) e redefining progress (1997) que vem há vários anos prestando auxílio a iniciativas de construção de indicadores comunitários através de uma série de ferramentas, recursos e ajuda técnica, incluindo a existência de um grupo de discussões, um banco de dados com cerca de 200 experiências do mundo todo e diversas publicações. embora o termo "pesquisa-ação" tenha sido lançado, em 1945, por john collier, com o propósito de tornar a pesquisa mais integrada, kurt lewin (1945, 1946) foi considerado o "pai da pesquisa-ação". sua visão de pesquisa social era a de que deveria ser dada prioridade ao trabalho prático enquanto ferramenta para melhorar as relações entre grupos. hoje, a pesquisa-ação é definida como um processo de aprendizado conjunto, referindo-se a formas específicas de se entender e gerenciar a relação entre a teoria e a prática, entre pesquisadores e pesquisados (ottosson, 2003) dentro da perspectiva da pesquisaação, trabalhou-se sob o enfoque da pesquisa-ação participativa (par) (figura 1), onde o pesquisador teve participação ativa dentro de todo o processo e, ao mesmo tempo, continuou dentro de seu ambiente estritamente científico, promovendo dialogo e discussões em ambos os ambientes e possi bilitando a reflexão, análise e documentação (ottosson, 2003). figura 1: par pesquisa-ação participativa. fonte: traduzido de ottosson (2003) a técnica utilizada dentro da metodologia da pesquisa-ação participativa foi a das oficinas de trabalho, sugerida por araí (2002): • "a idéia básica da técnica é, com base no levantamento de problemas e sonhos da comunidade local, construir uma agenda de prioridades e ações locais de modo participativo; • “alguns dos elementos básicos nos quais se baseia o enfoque são: visualização móvel por meio de tarjetas, problematização, alternância entre plenária e trabalho individual ou em grupo, avaliação contínua, ambiente adequado, registro e documentação; • "o roteiro básico das oficinas segue a seguinte seqüência: identificação dos problemas, determinação das causas dos problemas e atores sociais envolvidos, detalhamento das inter-relações entre atores e priorização dos problemas a serem trabalhados; • "o produto final das oficinas é a elaboração de uma agenda prevendo planos de ações, metas, objetivos, responsabilidades, parcerias, prazos, recursos, monitoramento e avaliação " (araí 2002). o modelo de criação de indicadores apresentado no relatório meadows (1998), e observado nesta pesquisa, foi desenvolvido a partir de três níveis: a idéia de processo, com as visões de mundo que poderiam auxiliar na escolha dos indicadores e o es tabelecimento de vínculos entre os indicadores, um modelo (ou estrutura) para organizar um sistema de informações para o desenvolvimento sustentável e, por último, a escolha dos indicadores. as informações locais, tais como erosão do solo, nutrição infantil, saneamento, adequação de moradia, entre outras, foram construídas com o auxílio da comunidade, que ali expressaram seus valores e anseios. isto possibilitou a criação de indicadores mais relevantes e compreensíveis, capazes de visualizar um cenário almejado, garantindo que vários interesses fossem representados. a participação de especialistas foi necessária para fornecer um entendimento mais amplo das perspectivas do sistema ao longo do tempo, para a descoberta de dados e a avaliação do que poderá ser mensurado, dando credibilidade científica ao processo e permitindo a condução dentro da metodologia escolhida. a partir destas reflexões, foram seguidas as dez etapas para o processo de criação de um conjunto de indicadores: 1. selecionar um pequeno grupo de trabalho multidisciplinar, responsável por todo o trabalho, que possua estreitos laços com a comunidade do local onde estes indicadores serão construídos. devem ser incluídos especialistas e não especialistas com grande comprometimento temporal ao processo. 2. deixar clara a propos ta de cons trução de indicadores, fornecendo informações e apresentando exemplos de revista brasileira de ciências ambientais número 13 agosto/2009 5 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 sucesso. 3. identificar valores e visões compartilhadas pela comunidade. 4. buscar modelos, indicadores e dados já existentes nas bases locais. 5. rascunhar um conjunto de indicadores, que deve ser revisto e condensado, para buscar um foco prático. 6. validar o processo através de apresentação do rascunho a amplos setores da comunidade. 7. fazer uma revisão técnica, onde um grupo interdisciplinar deve selecionar os indicadores que tiverem mensurabilidade estatística e relevância sistêmica, mantendo as intenções e preferências expressas pela revisão da comunidade. esta revisão auxilia no preenchimento de lacunas e solução de problemas técnicos na produção dos dados. 8. pesquisar os dados. 9. publicar e disseminar dos indicadores, de maneira clara, apontando ações para melhorá-los e estabelecendo ligações com as políticas que lhes são afetas. 10. revisar periodicamente. neste mesmo sentido, foram seguindo os passos sugeridos pelo modelo de redefining progress (1997) (figura 2), as etapas 1 e 2 foram desnecessárias por já haver em ribeirão pires grupo inter-setorial formado pelo conselho da cidade que já havia sido preparado anteriormente, por ocasião da construção da agenda 21 local, para a proposta de indicadores ligados ao desenvolvimento sustentável, apesar de terem sido retomados alguns conceitos. o passo 3 foi facilitado pela construção recente da agenda 21. os demais passos de 4 a 8 foram seguidos, com a restrição do alcance do passo 6, onde deveriam ter sido selecionados de forma participativa um número gerenciável de indicadores. esta fase foi parcialmente quebrada com a proximidade do processo eleitoral, que é avaliado nas conclusões deste artigo. o passo 9 faz parte do compromisso ético do pesquisador em retornar ao município os resultados da pesquisa. o passo 10 é um compromisso da comunidade de continuidade deste processo, que envolve a divulgação da tendência de cada indicador e a revisão periódica do conjunto de indicadores. figura 2: fases para construção de indicadores de desenvolvimento sustentável. fonte: redefining progress (1997) o processo todo envolveu uma fase de pesquisa bibliográfica (fase 1), onde pretendeu-se levantar princípios e metodologias participativas para construção de indicadores locais de desenvolvimento sustentável (figura 2). durante a fase 2, os representantes do conselho da cidade tiveram um papel ativo na definição de prioridades, avaliação e construção dos indicadores. ao final de cada uma das oficinas de trabalho foram feitas, pelo pesquisador, uma consolidação e uma análise dos resultados obtidos, para apresentação na oficina seguinte, como ponto de partida para a evolução do processo construtivo dos indicadores. houve, portanto, uma clara opção pela abordagem "bottom-up" neste processo de construção. de acordo com bell e morse (2005) existem dois tipos de abordagens utilizadas em processos de construção de revista brasileira de ciências ambientais número 13 agosto/2009 6 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 indicadores de desenvolvimento sustentável: um processo tecnocrático ou "top-down", onde especialistas estabelecem sozinhos a agenda, ou uma abordagem "bottom-up", que busca, em um processo participativo, envolver todas as partes interessadas e/ou que serão afetadas pelos indicadores de este artigo irá deter-se apenas na análise da fase 2 e 3, que envolvem o processo participativo e a relação do conjunto de indicadores propostos com a agenda 21 do município (figura 3). o processo o processo teve início em 2004, com a primeira assembléia do conselho da cidade, onde foram apresentados alguns conceitos relativos a indicadores e desenvolvimento sustentável e a proposta do projeto, que foi prontamente aceita em plenária por todos os participantes. a primeira oficina contou com a participação de dezenove membros do conselho da cidade, sendo catorze representantes da sociedade civil e cinco representantes do setor público, além de dois pesquisadores da faculdade de saúde pública. para a preparação e mobilização dos membros do conselho da cidade e da população em geral de ribeirão pires para a 1ª oficina de trabalho foram enviados convites, via correio, juntamente com alguns textos preparatórios da temática a ser desenvolvida. o primeiro texto continha relato de semelhante experiência na construção de indicadores de desenvolvimento sustentável na cidade de seattle, eua. o segundo texto apresentava o conceito de desenvolvimento sustentável. a oficina teve início com uma apresentação sobre os conceitos envolvidos e explanação do roteiro de trabalho. os participantes foram divididos em quatro grupos de trabalho para discussão e consenso de cinco questões acerca das metas de desenvolvimento da cidade (quadro 1). cada grupo possuía um coordenador, que buscou estimular a participação de todos os membros do grupo, e um relator, que se responsabilizou pela elaboração de um documento de consenso do grupo. no final da manhã, realizou-se a plenária onde foram apresentadas as questões levantadas por todos os grupos. figura 3: etapas da pesquisa. fonte: coutinho (2006) desenvolvimento sustentável. a última fase referiu-se a avaliação do conjunto dos indicadores obtidos frente a princípios e modelos levantados. finalmente, foram elaboradas as conclusões e recomendações finais, com base nas avaliações realizadas. revista brasileira de ciências ambientais número 13 agosto/2009 7 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 1. como você imagina uma ribeirão pires ideal? 2. como você gostaria que fosse o meio ambiente natural e construído em ribeirão pires? 3. como você gostaria que fosse o desenvolvimento econômico em ribeirão pires? 4. quais direitos você imagina ter? 5. como você imaginaria que deveria ser no futuro questões como: felicidade, realização pessoal e participação comunitária. quatro grupos a fim de serem discutidos e sugeridos indicadores de desenvolvimento sus tentável, a partir das metas de desenvolvimento para ribeiro pires, estabelecidas pela plenária da 1ª oficina, e a partir também dos rumos estabelecidos na agenda 21 de ribeirão pires. para esta tarefa foram utilizadas fichas a serem preenchidas com a descrição do indicador, sua dimensão (social, econômica, ambiental ou ins titucional), sua justificativa, a disponibilidade de dados, o período de atualização e prioridade. durante as semanas seguintes à oficina de trabalho, o pesquisador reuniu as diversas sugestões de indicadores de todos os grupos e novamente as apresentou no início da 3ª oficina de trabalho, realizada no dia 28 de agosto de 2004. o conjunto de indicadores proposto pelo conselho da cidade é composto de 33 indicadores: em seguida, o pesquisador, a partir das respostas de cada grupo e o resultado da plenária, elaborou uma apresentação do resumo de todas as questões levantadas pelos participantes, que foi levada ao conhecimento do grupo na 2ª oficina de trabalho. a segunda oficina de trabalho ocorreu com dezesseis participantes do conselho da cidade, sendo oito representantes da sociedade civil e oito representantes do setor público, além de três pesquisadores da faculdade de saúde pública. a convocação para essa oficina de trabalho foi efetuada, desta vez, via telefone. a oficina iniciou com a apresentação para o grupo sobre o conceito e aplicação dos indicadores de desenvolvimento sustentável, seguida por uma explanação acerca dos resultados obtidos na oficina anterior. os participantes foram divididos em indicadordimensão ambiental social econômico institucional 4. drenagem de águas pluviais 5. presença de garças nos rios da cidade 6. variedade da fauna e da flora 7. metros quadrados de parque por habitante 8. número de praças por habitante 9. oportunidades para atividades de lazer 10. número de especialidades médicas 11. freqüência de atendimento médico satisfatório 12. número de equipamentos e centros de saúde 13. tempo de demora no agendamento e atendimento médico 14. número de leitos ou centros de saúde por habitante 15. número de atendimentos no município e por bairro (programas de agentes comunitários da saúde) 16. informação nutricional das escolas 17. investimento na atualização de professores 18. tempo de carreira do funcionário 19. oferta de cursos profissionalizantes 20. demanda da população infantil sobre a oferta de vagas 21. índice de mortalidade por acidente de trânsito 22. índice de mortalidade por homicídio 23. índice de mortalidade por doenças contagiosas 24. índice de mortalidade por faixa etária 25. índice de mortalidade por região da cidade 26. número de organizações da sociedade civil 27. número de projetos desenvolvidos (pelas organizações da sociedade civil) 28. divulgação das ações do conselho da cidade à população 29. freqüência de visitação e utilização do espaço público 30. número de empregos e salário médio dos empregados por setor 31. arrecadação de impostos e produção por setor 32.número de empresas por setor 33.número de migrações do trabalho formal para o informal 1. atendimento dos serviços de abastecimento de água 2. atendimento dos serviços de coleta e tratamento de esgotos 3. coleta e disposição adequada de resíduos não foram sugeridos indicadores quadro 2: indicadores propostos pelo conselho da cidade de ribeirão pires. fonte: coutinho (2006) quadro 1: questões que foram apresentadas aos membros do conselho da cidade, ribeirão pires, 2003 fonte: coutinho (2006) revista brasileira de ciências ambientais número 13 agosto/2009 8 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 assim, nesta pesquisa optou-se por trabalhar com os 28 integrantes do conselho da cidade de ribeirão pires, 14 representantes da sociedade civil e 14 do poder público, e suplentes. a sociedade civil contava com um representante para cada uma das 8 regiões do município e 6 ligados a sociedade civil organizada. o poder público é representado por membros de suas oito secretarias. uma característica importante dos representantes do governo neste conselho a ser destacada é a de que o conselho da cidade de ribeirão pires agrega representantes de todas as secretarias de governo, o que possibilitou uma maior integração entre elas, diferentemente do que costuma ocorrer em um conselho de saúde ou um conselho de meio ambiente apenas. os representantes da sociedade civil organizada demonstraram durante todo o processo comprometimento com o trabalho e conhecimento dos problemas do setor representado, bem como procuraram apresentá-los de acordo com prioridades da maioria dos residentes da região. durante as oficinas de trabalho, embora a iniciativa do processo tenha tido o apoio do poder publico, não houve a participação da totalidade dos representantes do setor do governo, que possuía representante para cada uma de suas secretarias dentro do conselho da cidade. em contrapartida, houve ampla participação dos representantes da sociedade civil: membros de associações de bairros, comércio, indústria e organizações não governamentais. de acordo com meadows (1998), deve-se garantir ampla participação de vários setores da comunidade, sem, contudo, exigirse a participação de todos, o que tornaria o processo difícil de ser conduzido, com representações desproporcionais, longos, com dificuldade de se obter consenso, gerando indicadores deficientes. relação do conjunto de indicadores com agenda 21 de ribeirão pires tendo em vista que a construção da agenda 21 de ribeirão pires tratou, tema por tema, do desenvolvimento sustentável considerando o componente social, econômico, ambiental e também ins titucional, estabelecendo alguns indicadores, buscou-se relacionar o conjunto de indicadores de ribeirão pires com as metas contidas na agenda 21 de ribeirão pires. é um exercício importante, principalmente se levado em consideração que o grupo do conselho da cidade que participou desta pesquisa de construção dos indicadores de desenvolvimento sustentável, em 2004, também participou do grupo de construção da agenda 21, durante os anos de 2001 e 2003. as áreas mais cobertas por indicadores dizem respeito à saúde, educação e saneamento, coincidindo com muitos dos objetivos da agenda 21 de ribeirão pires. o foco dos indicadores de saúde escolhidos pelos integrantes do conselho da cidade direcionou-se para os índices de mortalidade, muito embora a agenda 21 de ribeirão pires atente para questões de morbidade, tanto em relação às chamadas "doenças da pobreza", como as doenças imunopreviníveis, as transmitidas por vetores, as diarréicas, a tuberculose e a hanseníase, quanto em relação às doenças crônicodegenerativas, como o câncer, diabetes e hipertensão. a reorganização do modelo assistencial de saúde, previsto na agenda 21 de ribeirão pires encontra paralelo nas preocupações do conselho em avaliar os programas de saúde da família e o programa de agentes comunitários de saúde. a cidadania, prevista na agenda 21 através de ações de apoio aos grupos mais vulneráveis, como a mulher, a infância e juventude, a terceira idade, a pessoa deficiente, o morador de rua, foi coberta apenas por indicadores que pretendem avaliar as ações dos conselhos e o número de projetos desenvolvidos neste sentido. a melhoria da qualidade do ensino, tal como prevista pela agenda 21, foi um aspecto importante levantado pela comunidade e demonstrado pelos indicadores de tempo de carreira e capacitação dos professores, bem como pela questão da oferta de vagas. apesar de o município estar totalmente localizado em área de proteção de mananciais, pouco foi lembrado pelo grupo do conselho em relação ao uso e ocupação do solo, especialmente quanto ao planejamento e controle territorial e a habitação, que engloba a realocação de assentamentos localizados em áreas de risco, a recuperação de áreas degradadas, o monitoramento, a fiscalização ou o licenciamento. ainda que não resultassem em um indicador concreto, as poucas preocupações levantadas durante as oficinas do conselho diziam respeito à regularização de moradias localizadas em área de proteção, através do título de propriedade. outro fator relevante contido na agenda 21, também em relação à localização estratégica, é que o município tem, há muitos anos, procurado opções de desenvolvimento econômico em áreas como serviços, comércio e turismo, além de sua vocação para produção mineraria de água mineral, areia e pedra. as indústrias não poluentes também são uma meta procurada pelo setor empresarial de ribeirão pires. embora diversas ações tenham sido previstas pela agenda 21 neste sentido, muito pouco restou discutido durante as oficinas dos indicadores. atentou-se mais para a questão dos salários, impostos, migrações para o setor informal e número de empresas por setor do que para alternativas de crescimento de determinados setores da economia, principalmente o turismo. conclusões o conselho da cidade cumpriu seu papel de local de participação dos membros da comunidade, possibilitando um canal de troca de experiências e anseios do grupo, a partir das diferentes visões da realidade. além disso, seus membros demonstraram conhecimento e interesse com a questão da sus tentabi lidade, que já havia sido amplamente discutida por ocasião da construção da agenda 21 de ribeirão pires. por outro lado, demonstrou-se haver uma fragilidade da atuação do conselho durante o período de processo eleitoral e mudança de gestão. es ta questão demonstra baixa institucionalidade do conselho, apesar de possuir regimento interno, e aponta para a necessidade de se fortalecer este canal institucional de participação através de capacitação dos membros do conselho e de regras de procedimento mais rígidas que revista brasileira de ciências ambientais número 13 agosto/2009 9 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 possibilitem seu funcionamento durante as mudanças de gestão. observaram-se durante o processo algumas situações de baixa divergência interna entre os representantes do governo e da sociedade civil, em razão da forte autoridade moral que os representantes do governo exercem sobre os representantes da sociedade civil. nestes momentos observouse cooperação em detrimento da negociação e do diálogo. es te fato aponta para a necessidade de maior empoderamento dos representantes da sociedade civil. a discussão junto à comunidade, representada pelo conselho da cidade, favoreceu a se chegar a um conjunto de indicadores de interesse local, o que é de ex trema importância, uma vez que ao expressarem os valores e anseios desta comunidade, possibilitaram a criação de indicadores mais relevantes, representativos e compreensíveis de todos os setores da sociedade, o que, de acordo com meadows (1998), acaba por se traduzir em credibilidade política. a ausência de indicadores institucionais revela que ainda é próprio da cultura brasileira esperar por resultados palpáveis sem o questionamento do papel do poder público e da sociedade. revela a necessidade de ampliação da educação para a cidadania, através da participação dos diversos setores no processo de decisão. a atuação do conselho, por sua evolução natural, deve indicar para a criação destes indicadores no futuro. além disso, os indicadores criados pelo conselho da cidade de ribeirão pires não conseguem preencher os principais objetivos e metas da agenda 21 de ribeirão pires, deixando em aberto importantes lacunas, que acabam por inviabi lizar sua completa avaliação, no sentido de se alcançar um desenvolvimento sustentável. isto pode significar que o conteúdo da agenda 21 tenha sido muito amplo e precise ser revisto para incorporar questões mais pontuais para a sus tentabilidade do município. pode haver também a necessidade de uma reestruturação deste conjunto de indicadores frente às lacunas existentes, o que não significa criar indicadores para todos os objetivos e metas ali contidos, mas alinhálos a objetivos essenciais de sustentabilidade partilhados pelo governo e sociedade civil. em todos os casos, é importante a manutenção destas instâncias consultivas e deliberativas para a reversão do padrão de planejamento e execução das políticas públicas ainda existentes no brasil, tornandoo mais transparente e suscetível de controle pela sociedade. referencias bibliográficas araí, vj. análise de um 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sustainability; gemstone benefiting companies. r e s u m o a cadeia produtiva de gemas e joias tem sido uma importante fonte de divisas e de geração de empregos em diversas regiões do brasil. no entanto, por vezes, suas atividades não têm sido desenvolvidas em um contexto ambientalmente correto e sustentável. nesse sentido, este trabalho busca investigar indicadores, com a finalidade de propor um quadro de indicadores para avaliar e monitorar as condições de sustentabilidade das empresas beneficiadoras de gemas. para tanto, foi elaborada uma proposta considerando as especificidades do setor, contendo 10 indicadores e 24 variáveis distribuídos nas dimensões ambiental, econômica, social e tecnológica. a proposta foi verificada empiricamente junto a uma empresa: um estudo de caso, localizada em teutônia/rs, que apresenta as principais características das empresas pertencentes ao setor. a utilização do quadro de indicadores forneceu informações sobre as condições de sustentabilidade da empresa, identificando aspectos positivos e também os que necessitam ser melhorados para auxiliar na busca de uma gestão mais sustentável das atividades. por outro lado, os resultados alcançados apresentam informações que podem servir de referência para fins de comparação com outras empresas do setor, assim como auxiliar no processo de tomada de decisão em busca de condições mais sustentáveis. palavras-chave: indicadores; sustentabilidade; empresas beneficiadoras de gemas. contributions to improve sustainability conditions in gemstonebenefiting companies contribuições para melhoria das condições de sustentabilidade em empresas beneficiadoras de gemas fernanda cristina wiebusch sindelar1 , júlia elisabete barden1 , simone stülp1 1universidade do vale do taquari – lajeado (rs), brazil. correspondence address: fernanda cristina wiebusch sindelar – avenida avelino talini, 171, sala 226-2 – centro universitário – cep: 95914-014 – lajeado (rs), brazil. e-mail: fernanda@univates.br conflicts of interest: the authors declare that there are no conflicts of interest. funding: fundação de amparo à pesquisa do rio grande do sul (fapergs). received on: 10/08/2020. accepted on: 04/10/2021 https://doi.org/10.5327/z21769478938 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 1, march 2021 this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. http://orcid.org/0000-0003-3138-7386 http://orcid.org/0000-0002-9818-1844 http://orcid.org/0000-0002-3777-5278 mailto:fernanda@univates.br https://doi.org/10.5327/z21769478938 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ contributions to improve sustainability conditions in gemstone-benefiting companies 425 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 424-435 issn 2176-9478 introduction in many countries, especially developing ones, mining is a sector with a significant share of the economy (ranängen and lindman, 2017), as a source of income, employment, and inputs to other industries (azapagic, 2004; un, 2016). among the different minerals that can be extracted from nature, there is the mining of precious stones, including diamonds, emeralds, and garnets (hentschel et al., 2003) and given these characteristics, the factors that interfere in mining activities depend on where they are carried out (ranängen and lindman, 2017). despite its economic importance, there are only few studies that discuss the economic, social, and environmental aspects of gem production (oliveira and ali, 2011) and it becomes relevant due to the non-renewable nature of most mineral resources and its ability to generate a series of environmental and social impacts that affect regions negatively (falck and spangenberg, 2014; lodhia and martin, 2014). this way, the maintenance of the activity is necessary, but must be carried out in a more sustainable context so that it is less harmful to the environment in which it is inserted. in this context, brazil stands out for the variety of gems found in its territory, since it has one of the largest gemological provinces in the world. estimates indicate that the country is responsible for one third of the world’s production of gems, except for the production of diamonds, rubies, and sapphires (barreto and bittar, 2010). in the state of rio grande do sul, where this work was developed, the main product in terms of exported value refers to precious (except diamond) or semi-precious stones (comex stat, 2021). according to barreto and bittar (2010), the state is the largest producer of uncut colored gemstones in brazil and one of the main producers of agate and amethyst. activities of extraction, manufacture of artifacts, and processing of gems (polishing, hammering, dyeing, cutting, among others) are generally carried out by small companies, which need to make improvements in the production processes and investments in technologies, seeking improvements in the flow of materials, in the reduction of losses, and in the management of the environmental liabilities resulting from the activity, in order to achieve more sustainable conditions. according to brasil (2021), companies in the segment had an average of 10 formal workers in 2019, demonstrating that most activities were carried out in small companies (a reality that has not changed much in the last decade, since it maintained the average number of workers of 2009). these companies face problems and conditions similar to other small-scale mining activities, such as the use of rudimentary methods, manual and low-level technology (massaro and treije, 2018), poor qualification of the workforce and informality (zvarivadza and nhleko, 2018), inefficiency for adding value, low level of productivity, limited use of mechanization, lack of investments, extraction of minerals in unauthorized deposits, among others (hentschel et al., 2003; oliveira and ali, 2011). to soften this situation, companies belonging to the gem processing sector need to adopt different actions that help to face these difficulties, like the use of sustainability indicators, which serve to monitor the development of their activities and, thus, contribute to the achievement of more sustainable conditions. in literature, it is possible to observe several initiatives to propose general indicators for industries (azapagic and perdan, 2000), manufactures (lee and lee, 2014), and micro and small companies (msc) (chen et al., 2014). however, due to the specificities of different sectors and organizations, the use of standardized methodologies is not always efficient. according to chen et al. (2014), there are still few tools easily applicable for msc to assess sustainability. therefore, the development of initiatives of proposals of indicators for these companies in specific sectors (chen et al., 2012; joung et al., 2013) has been observed. in addition, ranängen and lindman (2017) argue that, although mining sustainability is on the global agenda, the criteria to be prioritized depend on the regions where it is developed. based on the above, the scope of this study is defined as the investigation of indicators, with the purpose of proposing a framework to assess and monitor the sustainability conditions of gemstone processing companies, taking into account their characteristics. sustainability indicators in the literature, there are different functions and definitions for sustainability indicators, such as: • providing information to decision makers on the global level of sustainability of a system and contributing to the elaboration of strategies in pursuit of this objective (un, 2007); • providing information to facilitate the understanding and communication of complex systems (falck and spangenberg, 2014); • making a problem visible (dahl, 2012); • assisting in the selection of the best alternative and contributing to the identification of the causes of unsustainability (callens and tyteca, 1999); • allowing the elaboration of more sustainable development strategies (azapagic and perdan, 2000), among others. to joung et al. (2013), a set of indicators, through the combination of environmental, economic and social indicators, guarantee a holistic view of sustainability, as they assess reality from a larger scale than that of individual indicators. they can also be used to compare the situation at a given moment and the desired situation (where it is intended to go), showing the extent to which sustainability objectives are being met (ragas et al., 1995). unlike other indicators, sustainability indicators are differentiated by the obligation to measure the capacity of a system to adapt to changes over a period of time and continue to operate, that is, sustainability indicators must contribute so that a system maintains its state or function over time, and it is therefore essential to consider antecedents that also explain the system’s resilience (milman and short, 2008). sindelar, f.c.w. et al. 426 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 424-435 issn 2176-9478 resilience is generally understood as the adaptive capacity of a system (folke, 2006), being initially considered only from an environmental-ecological perspective (xu et al., 2015). however, considering that impacts are caused by productive activities and human interactions, it is also essential to assess resilience in the social dimensions, considering their ability to access critical resources (langridge et  al., 2006), including water, land, finance, and human skills, and economics, associated with the ability to withstand market shocks and allocate resources efficiently (perrings, 2006). initiatives for building sustainability indicators applied to companies were led by the global reporting initiative (gri), which seeks to motivate organizations to adopt more sustainable practices through the use of sustainability reports and, thus, contribute to sustainable development (gri, 2013). other proposals for evaluating the performance of companies in reaching these goals are proposed by the organization for economic co-operation and development (oecd, 2003) and by the world business council for sustainable development (verfaillie and bidwell, 2000). chen et  al. (2014) also highlight that there are a variety of methods and tools available in the literature that contribute to the development of indicators at different levels and dimensions. however, although these proposed sustainability reports are developed for organizations in general, regardless of their size, sector or location, they do not provide a universal framework of indicators that can be used indiscriminately by everyone (segnestam, 2002), nor they indicate sufficient conditions for sustainable development, as there are no reference values (callens and tyteca, 1999), especially for msc due to the type and amount of information requested. for this reason, it is possible to observe the development of several initiatives to propose indicators to assess sustainability conditions of companies of this size, such as: ragas et al. (1995) present a proposal for the construction of sustainability indicators applied to production systems, seeking to measure all forms of environmental pressure during the life cycle of a product; callens and tyteca (1999) developed a methodology of indicators that allow the assessment of the participation of companies in sustainable development; azapagic and perdan (2000) propose a general framework for sustainable development indicators for the industry; veleva and ellenbecker (2001) present a structure and methodology for the use of sustainable production indicators as a tool to promote greater awareness, measurement, and preparation of sustainability reports; krajnc and glavic (2003) presented a set of sustainable production indicators to assess a company’s level of sustainability and help define more sustainable options for the future; azapagic (2004) proposed a comprehensive set of indicators that are specifically relevant and adapted for the mining and minerals industry; joung et al. (2013) reviewed a set of indicators available to the public and provided a categorization of quantifiable and clearly related indicators to manufacturing; chen et  al. (2014) presented a holistic sustainability assessment tool for the manufacture of msc, among others. even so, small companies, especially manufacturing companies, have been challenged to choose which are the best indicators to evaluate their processes and products, and to interpret these indicators in their decision-making (chen et al., 2012; joung et al., 2013). and this has been the reality faced by companies in the gem processing sector, as there is a lack of management of the usefulness of the many proposals for indicators and the specificities of the sector. therefore, this work aims to investigate indicators, with the purpose of proposing a framework to evaluate and monitor the sustainability conditions of gem benefiting companies, given their importance for many countries, as is the case of brazil. next, the methodological procedures used to prepare proposals for sustainability indicators applied to the industries that benefit from gems are stated. methodological procedures this section presents the considerations that guided the development of the proposed sustainability indicators aimed at companies in the gem processing sector and their empirical verification in a case study company. considering this objective, the study is classified as exploratory, quantitative, and qualitative. the methodology for defining the proposed indicators was guided based on the steps described by joung et al. (2013). thus, sustainability objectives were defined, indicators were selected, reference values and measurement procedures were defined and, afterward, the data analysis and report elaboration showing the results for the company’s case study were carried out, which can serve as a comparison for other companies in the segment. specificities and key issues for the development of activities of the gem processing sector in a sustainable context were also considered. these issues were identified through the analysis of previous studies on the sector (hentschel et al., 2003; ibgm, 2005; oliveira and ali, 2011) and the monitoring and analysis of the production process directly in the manufacturing environment. during three years, the researchers made weekly visits and follow-ups to the company’s case study in order to understand the functioning of its activities, the changes in the economic scenario, and the solution of the problems they faced. in this company, an inventory of the inputs and outputs of the process was also carried out, based on the analysis of the life cycle of the materials (callister and rethwisch, 2013), in order to identify critical points in terms of resource consumption and waste generation, effluents, and emissions. however, it is noteworthy that the assessment was restricted to the impacts generated during the production process and the possibility of recycling materials in the process itself, that is, the phases of mining and extraction of gems, oil, and other materials in the phases were not considered prior to their arrival at gem processing companies, as well as in the later stages of waste disposal and recycling. contributions to improve sustainability conditions in gemstone-benefiting companies 427 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 424-435 issn 2176-9478 this step also contributed to the definition of values that need to be minimized (such as consumption of resources and environmental responsibility), as well as those that must be maximized (recovery and recycling of materials), in order to achieve efficiency in the activity (callens and tyteca, 1999). this occurs because, initially, for the development of sustainability metrics, the main aspects that need to be managed and included in the proposal need to be identified (tanzil and beloff, 2006). in addition, an interview was conducted with the company’s case study managers, based on a structured questionnaire, which aimed to identify the conditions necessary to achieve the sector’s sustainability conditions. the selection of indicators was carried out taking into consideration the observations made from the process inventory and issues highlighted by the managers, as well as the literature review and analysis of initiatives related to the construction of sustainability indicators and guidelines discussed in the second section of this article, for industries and manufactures, especially in msc, or companies associated with the mining sector. literature review was carried out based on works available especially in the scielo, sciencedirect (elsevier), and google scholar databases. for this purpose, keywords were used as an initial search reference (such as: sustainability indicators, manufacturing, industry, mining sector, sustainability indicators, manufacturing, industry, mining sector), and from them, other relevant works referred to were consulted, following the snowball methodology, with the objective of expanding the scope of research. given the systemic nature of the theme, in this study, boolean operators were not used, as there were few works published directly in the area under study and, as new related terms appeared, the searches were expanded. this review was not exhaustive, since not all the works found in the search were analyzed, although it sought to identify the main proposals for indicators applied to companies, in order to support the achievement of the objective of this work. in this context, for the assessment of the sustainability conditions of gem processing companies, a proposal for indicators was developed considering four dimensions of sustainability: environmental, economic, social, and technological. this selection took into account the concept of the sustainability tripod (triple bottom line) (environmental, economic, and social dimensions), proposed by elkington (1998), widely recommended in the literature, as well as the need to incorporate technologies to meet sustainability goals, as suggested by joung et  al. (2013). the purpose of this dimension is to assess the ability of companies to introduce technological advances. according to hentschel et  al. (2003), among the main difficulties of artisanal or small-scale mining activities are the limited use of mechanization and the lack of investment capital. in addition, according to oliveira and ali (2011), the low level of technology used in the sector is an obstacle to increasing productivity and income. in addition, it was decided to consider two sustainability attributes in each dimension: productivity and resilience. the first attribute is directly associated with the concept of sustainable production, since, to obtain this quality, it is necessary to improve the productivity of processes (porter and van der linde; 1995) through a more efficient use of resources and minimizing the generation of waste, considering that some resources used by the sector are finite (gems and oil). meanwhile, resilience is associated with the ability of systems to absorb disturbances, to reorganize themselves during the process of changes and recovery, and to maintain their function, structure, and identity over time (costanza and daly, 1992; folke, 2006; xu et al., 2015). other attributes were not inserted in order not to make the tool more complex and, at the same time, it was understood that if companies were efficient in achieving these two attributes, they would also indirectly achieve other sustainability attributes, such as stability, diversity, security, among others. thus, based on the analyzed sustainability indicator proposals, in the reality of companies that benefit gems, and on the dimensions and  attributes of sustainability to be considered, sustainability indicators and variables that would compose each indicator were selected and defined with the help of the managers of the company’s case study (table 1). the proposed indicators were empirically verified with a case study company, through the analysis of documents, including production management documents, monitoring of technical reports, and waste management plans. the project was chosen for convenience and is in the interior of the state of rio grande do sul (brazil); it can be classified as small, given the number of employees and annual turnover. in addition, the company operates using a typical gem processing process, as occurs in other companies in the sector and in face of difficulties similar to those previously reported. and, considering that each indicator was measured in different units of measurement, in order to be able to group the results and calculate a sustainability index, it was necessary to normalize the results, transforming them into the same unit, as highlighted by nardo et  al. (2005). therefore, it was chosen to assign weights from 1 to 3 for each variable, in order to show the worst situation (grade 1), an intermediate situation (grade 2), and the best situation to achieve more sustainable conditions (grade 3). to define the parameters related to each weight, studies of the mining sector were consulted (azapagic, 2004; ana, 2006; norgate and haque, 2012; strezov et al., 2013; lodhia and martin, 2014; thammaraksa et al., 2017; chen et al., 2018). other parameters were defined with the help of the company’s case study managers, who have a deeper understanding of the sector’s reality (practitioners) and the context in which the gem processing activities are carried out. the parameters were defined to indicate a bad, intermediate or ideal result for the processing of gems considering the principles of sustainability. table 1 shows the weights and parameters by sustainability variables and indicators. after measuring and normalizing the variables, the indicators were aggregated by arithmetic mean. for example, equation 1 shows how the ‘resource consumption’ indicator was calculated. sindelar, f.c.w. et al. 428 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 424-435 issn 2176-9478 w ei gh ts , p ar am et er s, v ar ia bl es , i nd ic at or s, a tt ri bu te s, d im en si on s of s us ta in ab ili ty dimension attribute indicator variable parameters weight en vi ro nm en ta l ( 25 % ) pr od uc tiv ity (5 0% ) consumption of resources (33.3%) water consumption up to 50 m3 / ton from 50 to 100 m3 / ton more than 100 m3 / ton 3 2 1 energy consumption more than 60% renewable 30 to 60% renewable less than 30% renewable 3 2 1 fuel consumption up to 60 l / ton from 60 to 120 l / ton more than 120 l / ton 3 2 1 material recovery/ recycling (33.3%) oil recycling more than 60% 30 to 60% less than 30% 3 2 1 gem recovery more than 60% 30 to 60% less than 30% 3 2 1 environmental liability (33.3%) total waste generation (sludge) less than 30% 30 to 60% more than 60% 3 2 1 production of defective parts less than 1% between 1% and 5% more than 5% 3 2 1 generation of waste without treatment less than 30% 30 to 60% more than 60% 3 2 1 r es ili en ce (5 0% ) environmental management (100%) adoption of environmental management system yes no 3 2 1 adoption of csr / sustainability practices yes no 3 2 1 irregularity notifications no yes 3 2 1 ec on om ic (2 5% ) pr od uc tiv ity (5 0% ) management and diversification of the activity (50%) savings from material recovery or recycling of material more than 5% between 1% and 5% less than 1% 3 2 1 waste disposal costs less than 1% between 1 and 5% more than 5% 3 2 1 making investments yes no 3 2 1 commercialization channels 5 or more channels between 3 to 4 channels up to 2 channels 3 2 1 r es ili en ce (5 0% ) adaptability to changes (50%) development of new products yes no 3 2 1 new product revenue more than 5% between 1 and 5% less than 1% 3 2 1 continue … so ci al (2 5% ) pr od uc tiv ity (5 0% ) working conditions (50%) qualification and training of employees yes no 3 2 1 incidence of accidents at work yes no 3 2 1 r es ili en ce (5 0% ) worker satisfaction (50%) turnover up to 10% between 10 and 25% more than 25% 3 2 1 benefits offered by the company yes no 3 2 1 te ch no lo gi ca l ( 25 % ) pr od uc tiv ity (5 0% ) technological investments (100%) introduction of technological innovations yes no 3 2 1 adoption of cleaner production practices yes no 3 2 1 r es ili en ce (5 0% ) innovation capacity (100%) participation in r & d yes no 3 2 1 table 1 – weights, parameters, variables, indicators, attributes, dimensions of sustainability. contributions to improve sustainability conditions in gemstone-benefiting companies 429 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 424-435 issn 2176-9478 𝐼𝐼1 = 𝑉𝑉1.1 + 𝑉𝑉1.2 + 𝑉𝑉1.3 3 𝐷𝐷𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 = 𝐴𝐴1+𝐴𝐴2 2 = (𝐼𝐼1 + 𝐼𝐼2 + 𝐼𝐼33 ) + ( 𝐼𝐼4 1 ) 2 𝐷𝐷𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 = 𝐴𝐴1+𝐴𝐴2 2 = (𝐼𝐼51 ) + ( 𝐼𝐼6 1 ) 2 𝐷𝐷𝑆𝑆𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 = 𝐴𝐴1+𝐴𝐴2 2 = (𝐼𝐼71 ) + ( 𝐼𝐼8 1 ) 2 𝐷𝐷𝑇𝑇𝐸𝐸𝐸𝐸ℎ𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝑛𝑛𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 = 𝐴𝐴1+𝐴𝐴2 2 = (𝐼𝐼91 ) + ( 𝐼𝐼10 1 ) 2 𝑆𝑆𝐸𝐸𝐸𝐸𝑖𝑖𝐸𝐸𝑖𝑖 = 𝐷𝐷𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸+𝐷𝐷𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 + 𝐷𝐷𝑠𝑠𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 + 𝐷𝐷𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸ℎ𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝑛𝑛𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 4 (1) the higher these results for the indicators (closer to 3), the better the company’s performance in pursuit of the objective; and the lower the values (closer to 1), the greater the distance to be traveled by the company to achieve sustainability conditions. indicators were aggregated by attributes, and attributes by dimension, considering the same previous criteria. equations 2, 3, 4, and 5 show how indicators were aggregated by dimension. 𝐼𝐼1 = 𝑉𝑉1.1 + 𝑉𝑉1.2 + 𝑉𝑉1.3 3 𝐷𝐷𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 = 𝐴𝐴1+𝐴𝐴2 2 = (𝐼𝐼1 + 𝐼𝐼2 + 𝐼𝐼33 ) + ( 𝐼𝐼4 1 ) 2 𝐷𝐷𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 = 𝐴𝐴1+𝐴𝐴2 2 = (𝐼𝐼51 ) + ( 𝐼𝐼6 1 ) 2 𝐷𝐷𝑆𝑆𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 = 𝐴𝐴1+𝐴𝐴2 2 = (𝐼𝐼71 ) + ( 𝐼𝐼8 1 ) 2 𝐷𝐷𝑇𝑇𝐸𝐸𝐸𝐸ℎ𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝑛𝑛𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 = 𝐴𝐴1+𝐴𝐴2 2 = (𝐼𝐼91 ) + ( 𝐼𝐼10 1 ) 2 𝑆𝑆𝐸𝐸𝐸𝐸𝑖𝑖𝐸𝐸𝑖𝑖 = 𝐷𝐷𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸+𝐷𝐷𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 + 𝐷𝐷𝑠𝑠𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 + 𝐷𝐷𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸ℎ𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝑛𝑛𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 4 (2) 𝐼𝐼1 = 𝑉𝑉1.1 + 𝑉𝑉1.2 + 𝑉𝑉1.3 3 𝐷𝐷𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 = 𝐴𝐴1+𝐴𝐴2 2 = (𝐼𝐼1 + 𝐼𝐼2 + 𝐼𝐼33 ) + ( 𝐼𝐼4 1 ) 2 𝐷𝐷𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 = 𝐴𝐴1+𝐴𝐴2 2 = (𝐼𝐼51 ) + ( 𝐼𝐼6 1 ) 2 𝐷𝐷𝑆𝑆𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 = 𝐴𝐴1+𝐴𝐴2 2 = (𝐼𝐼71 ) + ( 𝐼𝐼8 1 ) 2 𝐷𝐷𝑇𝑇𝐸𝐸𝐸𝐸ℎ𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝑛𝑛𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 = 𝐴𝐴1+𝐴𝐴2 2 = (𝐼𝐼91 ) + ( 𝐼𝐼10 1 ) 2 𝑆𝑆𝐸𝐸𝐸𝐸𝑖𝑖𝐸𝐸𝑖𝑖 = 𝐷𝐷𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸+𝐷𝐷𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 + 𝐷𝐷𝑠𝑠𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 + 𝐷𝐷𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸ℎ𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝑛𝑛𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 4 (3) 𝐼𝐼1 = 𝑉𝑉1.1 + 𝑉𝑉1.2 + 𝑉𝑉1.3 3 𝐷𝐷𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 = 𝐴𝐴1+𝐴𝐴2 2 = (𝐼𝐼1 + 𝐼𝐼2 + 𝐼𝐼33 ) + ( 𝐼𝐼4 1 ) 2 𝐷𝐷𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 = 𝐴𝐴1+𝐴𝐴2 2 = (𝐼𝐼51 ) + ( 𝐼𝐼6 1 ) 2 𝐷𝐷𝑆𝑆𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 = 𝐴𝐴1+𝐴𝐴2 2 = (𝐼𝐼71 ) + ( 𝐼𝐼8 1 ) 2 𝐷𝐷𝑇𝑇𝐸𝐸𝐸𝐸ℎ𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝑛𝑛𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 = 𝐴𝐴1+𝐴𝐴2 2 = (𝐼𝐼91 ) + ( 𝐼𝐼10 1 ) 2 𝑆𝑆𝐸𝐸𝐸𝐸𝑖𝑖𝐸𝐸𝑖𝑖 = 𝐷𝐷𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸+𝐷𝐷𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 + 𝐷𝐷𝑠𝑠𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 + 𝐷𝐷𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸ℎ𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝑛𝑛𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 4 (4) 𝐼𝐼1 = 𝑉𝑉1.1 + 𝑉𝑉1.2 + 𝑉𝑉1.3 3 𝐷𝐷𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 = 𝐴𝐴1+𝐴𝐴2 2 = (𝐼𝐼1 + 𝐼𝐼2 + 𝐼𝐼33 ) + ( 𝐼𝐼4 1 ) 2 𝐷𝐷𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 = 𝐴𝐴1+𝐴𝐴2 2 = (𝐼𝐼51 ) + ( 𝐼𝐼6 1 ) 2 𝐷𝐷𝑆𝑆𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 = 𝐴𝐴1+𝐴𝐴2 2 = (𝐼𝐼71 ) + ( 𝐼𝐼8 1 ) 2 𝐷𝐷𝑇𝑇𝐸𝐸𝐸𝐸ℎ𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝑛𝑛𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 = 𝐴𝐴1+𝐴𝐴2 2 = (𝐼𝐼91 ) + ( 𝐼𝐼10 1 ) 2 𝑆𝑆𝐸𝐸𝐸𝐸𝑖𝑖𝐸𝐸𝑖𝑖 = 𝐷𝐷𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸+𝐷𝐷𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 + 𝐷𝐷𝑠𝑠𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 + 𝐷𝐷𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸ℎ𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝑛𝑛𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 4 (5) finally, it was possible to calculate the level of sustainability that indicates the current condition of the company that collaborates in this study in relation to the search for sustainability. this index was obtained from the aggregation of the evaluations by dimension, with each dimension receiving the same weight in the calculation of the index (equation 6). 𝐼𝐼1 = 𝑉𝑉1.1 + 𝑉𝑉1.2 + 𝑉𝑉1.3 3 𝐷𝐷𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 = 𝐴𝐴1+𝐴𝐴2 2 = (𝐼𝐼1 + 𝐼𝐼2 + 𝐼𝐼33 ) + ( 𝐼𝐼4 1 ) 2 𝐷𝐷𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 = 𝐴𝐴1+𝐴𝐴2 2 = (𝐼𝐼51 ) + ( 𝐼𝐼6 1 ) 2 𝐷𝐷𝑆𝑆𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 = 𝐴𝐴1+𝐴𝐴2 2 = (𝐼𝐼71 ) + ( 𝐼𝐼8 1 ) 2 𝐷𝐷𝑇𝑇𝐸𝐸𝐸𝐸ℎ𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝑛𝑛𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 = 𝐴𝐴1+𝐴𝐴2 2 = (𝐼𝐼91 ) + ( 𝐼𝐼10 1 ) 2 𝑆𝑆𝐸𝐸𝐸𝐸𝑖𝑖𝐸𝐸𝑖𝑖 = 𝐷𝐷𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸+𝐷𝐷𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 + 𝐷𝐷𝑠𝑠𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 + 𝐷𝐷𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸ℎ𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝑛𝑛𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸𝐸 4 (6) the results found in the company’s case study in relation to the proposed sustainability indicators are described in the following sections. results and discussion this section first describes, briefly, the characteristics of the gem processing process. next, the table of sustainability indicators suggested for the companies in the sector is presented, and afterward the results of the assessment of the sustainability conditions of the case study company are demonstrated. finally, some general discussions are presented. gem benefiting process the typical gem processing process consists of several stages (cutting, turning, sanding, polishing, finishing, among others), some of which are marked by manual processes, while others are characterized by semi-automatic or automatic processes, varying according to the type of gem and the final product to be obtained, with the average time required for the development of this process being approximately 30 to 45 days. in these stages, different types of resources are used, especially natural gems and marine diesel oil, and different types of solid and liquid residues are generated, as shown in the inventory of inputs and outputs of the process (figure 1). given this scenario, companies in the sector need to find alternatives to minimize the use of inputs and the generation of waste, with the aim of making the activity more efficient and sustainable. therefore, the use of a framework of sustainability indicators can be useful. proposed sustainability indicators the indicator table for gem benefiting companies was developed according to the sustainability objectives (joung et  al., 2013) and the characteristics of the activity and is based on four dimensions (environmental, economic, social, and technological) and two sustainability attributes (productivity and resilience), consisting of 10 indicators (quantitative and qualitative) and 24 variables (figure 2). the environmental dimension seeks to portray the impact that the productive activity can cause on the environment, as well as to identify whether production has been developed in an environmentally correct context. it consists of four indicators and 11 variables. the indicators associated with the productivity attribute (consumption of natural resources, the recovery and recycling of materials, and the environmental liability resulting from the beneficiation process) are traditional indicators, considered in evaluations of the life cycle of a product, as they seek to measure the main resources used and the environmental impacts resulting from the production process (lee and lee, 2014). for  parameter purposes, the best (most sustainable) situation will be one in which the consumption of materials and the environmental liability are as low as possible per quantity of gems processed; at the same time that the reuse of materials is maximized. the resilience of companies in this dimension is expressed by the indicator called environmental management, which can be guaranteed with the adoption of environmental management systems and sustainable practices. in  addition, companies must comply with rules and legislation to mitigate their environmental impact and thus avoid notifications of irregularities. although this last issue seems simple to meet, in practice it is not due to the informality of the sector, the inadequate working conditions, or the acquisition of gems from unauthorized deposits (azapagic and perdan, 2000; hentschel et  al., 2003; azapagic, 2004). the economic dimension is formed by two indicators and six variables. the first indicator, associated with the productivity attribute, aims to analyze the management and diversification of the activity, through the analysis of the economy resulting from the reduction and reuse of materials, the costs associated with the disposal of waste, the investment, and the dependence on relation to the commercialization channels. in this case, companies would achieve more sustainable conditions if the values associated with the first and third variables sindelar, f.c.w. et al. 430 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 424-435 issn 2176-9478 figure 1 – inventory of inputs and outputs of the gemstone benefiting process. 25 inputs steps outputs gems 1. selection of the gem gems gems, electricity, marine diesel oil, diamond saws 2. cutting in sheets gemstones cut into plates + sludge + shards of gemstones + noise gems, electricity, marine diesel oil, diamond saws 3. cutting in fillets gems in processing + sludge + broken pieces of gems + noise gems, electricity, marine diesel oil, diamond drills 4. preform cutting gems in processing + sludge + broken pieces of gems + noise gems, electricity, marine diesel oil, diamond wheel 5. turning / shaping gems in processing + sludge + broken pieces of gems + noise electric power, water, emery powder, gems 6. sanding benefiting gems + water with impurities + gem powder + noise electric power, water, emery powder, tripod, gems 7. polishing benefiting gems + water with impurities + dust of gem powder + noise electric power, water, watersoluble oil, gems, diamond drills 8. drilling benefited gems + water + water-soluble oil + gem powder produced pieces (gems) 9. classification benefited gems + pieces with defects (gems) finishing materials (lines, glues, metals, etc.) + gems 10. lasting benefited gems + finishing material (lines, glues, metals, among others) are maximized and the values for the second and fourth variables have been minimized. the second indicator of this dimension, linked to the resilience attribute, the company’s ability to adapt to changes in the market, assesses the capacity to develop new products and the revenue associated with them in relation to the total invoiced by the company. as the gem processing market produces products considered superfluous, not essential for the survival of human beings, it is very susceptible to market changes; therefore, companies must always be in search of development of new attractions for consumers, i.e., the best performance will be obtained when these values are maximized. in addition, no indicator is included to measure the actual billing, present in other proposals, as it was considered vital that the company needs to make a profit in order to continue its activities. social dimension consists of two indicators and six variables. the productivity attribute is expressed by the working conditions indicator, formed by two variables that demonstrate the accomplishment of qualifications and training of employees and the number of incidents of work accidents, as it is expected that no company represents work risks (joung et  al., 2013). the indicator associated with the resilience attribute seeks to measure the satisfaction of workers through the analysis of the turnover index and the benefits offered by companies as a means of encouraging employees to remain in the activity, in addition to those required by the legislation in the country. indicators that could measure the company’s impact on the local community were not included in the proposal, as suggested by azapagic and perdan (2000) and joung et  al. (2013), given the difficulties faced by small compacontributions to improve sustainability conditions in gemstone-benefiting companies 431 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 424-435 issn 2176-9478 nies, they will hardly be able to develop specific actions directed to the population in their surroundings, and their positive impact on society will be through the generation of jobs, income, and the respect for the environment and legislation. the technological dimension is composed of two indicators and three variables. the productivity attribute is expressed by the technological investment indicator, which aims to inform whether companies are introducing technological innovations and cleaner production practices. the innovation capacity indicator, associated with the resilience attribute, seeks to identify whether companies participate in research and development projects or in sectoral projects, whose objective is to develop actions that benefit the sector. the performance of the indicators of this dimension are fundamental to guarantee the increase of the efficiency of the productive processes, therefore, the better the performance of these indicators, the more sustainable the systems tend to be (oliveira and ali, 2011; joung et al., 2013). in addition, although the indicators have been classified by sustainability dimension, their improvement tends to provide positive results over the other dimensions as well, as highlighted by tanzil and beloff (2006), causing an overflow effect. in other words, the better performance of environmental indicators guarantees a reduction in the costs of production and treatment of waste in order to contribute to economic performance as well. thus, the introduction of investment in technologies can contribute, for example, to a more efficient use of resources, bringing positive impacts on the environmental, economic, and social dimensions. assessment of the sustainability conditions case study company in 2014, the case study company benefited an average of four tons of gems per month; the production consisted of jewelry and decorative items, which were destined for both the domestic and foreign markets. in environmental terms, associated with the productivity attribute, it was found that the company used a significant amount of non-renewable materials (in particular gems and marine diesel oil) and reused a reduced volume of materials (approximately 45% of the oil and 8% of the total volume of gem waste). as a result, due to the low percentage of  finished product, the benefiting process generated a significant volume of sludge, which, due to its characteristics, is classified by the brazilian legislation as hazardous and cannot be disposed anywhere in the environment, which represents a high environmental liability. in the period analyzed, the company generated approximately 20.4 tons of sludge, representing 42.5% of the total volume of processed gems. although this sludge was treated through the washing process, which partially recovered the oil, and which was reused in the production process, approximately 80% of the total volume was stored in barrels, while waiting for a more efficient treatment, so as not to be sent to an industrial landfill. figure 2. proposed indicators for assessing sustainability conditions in companies in the gem processing sector, classified by attributes and dimensions. 26 figure 2. proposed indicators for assessing sustainability conditions in companies in the gem processing sector, classified by attributes and dimensions. sindelar, f.c.w. et al. 432 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 424-435 issn 2176-9478 in addition, the environmental management indicator, related to the resilience attribute, demonstrated that the company, despite adopting practices that contribute to sustainability, such as the use of techniques aimed at cleaner production (reuse of waste) and development of a new product from the residue formed by gem powder, and not having committed irregularities, it did not adopt any environmental management system, due to the reduced availability of resources and manpower, as highlighted in other studies (hentschel et al., 2003; azapagic, 2004; ibgm, 2005). the economic dimension is formed by two indicators that seek to measure the company’s ability to manage and diversify its activity (productivity attribute), and to adapt to changes that may occur in the market (resilience attribute). regarding the performance of these indicators, it was observed that although the company has made investments in the productive sector, contributing to the improvement of efficiency, there was no cost with waste disposal, as it accumulated the waste in vats in the company’s yard while developing techniques for its treatment, having used several channels for the commercialization of its products (wholesale, retail, website, at fairs, among others). however, it saved only 2% by reusing materials, as well as it had a small increase in revenue due to the development of new products with reuse of materials, showing that it still needs to adopt measures to improve its performance in search of sustainability, especially associated to waste reuse and increased billing with the commercialization of new products. on the other hand, it is observed that if the company improves the environmental indicators it will also be contributing to the results of the economic dimension, demonstrating the interrelationship between them. the social dimension was assessed by the indicators: working conditions (productivity attribute) and employee satisfaction (resilience attribute). as the analyzed company is characterized as small, its involvement with the community occurs through the generation of jobs and income, while not polluting the environment, respecting the legislation applied to the sector. the indicators associated with this dimension performed well, as the company provided training and qualifications to its employees and there was no incidence of work accidents, although the company needs to adopt measures to reduce employee turnover and offer benefits to its employees, contributing for their better quality of life. on the other hand, the company’s performance in view of the technological dimension was adequate to achieve the conditions of sustainability, as suggested by the literature (oliveira and ali, 2011; joung et  al., 2013), the company has sought to introduce technological innovations in the productive process, through automatic faceting machine, and cleaner production practices, aimed at reusing materials and making 5s, in addition to participating in research and development projects, developed by a university located in the region and representative agencies of the sector in the state, which aim to make better use of resources and reduce the generation of waste resulting from productive activity (figure 3). these indicators were also aggregated by attribute so that it was possible to obtain an index by dimension (figure 4) and a general index of sustainability. the environmental sustainability index for the collaborating company was 2.25. the indicator that most contributed to this result was the consumption of materials (2.67), since, when compared to other industries, the company uses a reduced volume of water per volume benefited and, in terms of energy, it only consumes electricity from renewable sources. the performance of the environmental passive indicator (2.33) was also satisfactory, as well as the environmental management indicator of the activity (2.33), since the company did not allocate any waste to industrial landfills during data collection and has adopted practices favorable to sustainability and received no notification of irregularity. on the other hand, the indicator that contributed less to this indicator was the reuse and recycling of materials (1.50). the economic sustainability index obtained a result equal to 2.38. in this dimension, the activity management and diversification indicator (2.38) performed well, since the company had no expenses with the disposal of waste, made investments in the productive sector and used several marketing channels to place its products. the adaptability to changes indicator, however, needs to be improved (2.00), as, despite the company developing new products to meet customer demand and seeking to reuse materials, the revenue from this development is still insignificant. the sustainability index for the social dimension was 2.25. while the working conditions indicator got the best score, since the company trains employees and no accidents at work were recorded, the employee satisfaction indicator underperformed, provided the turnover rate is not only low, but it does not offer any benefits to its employees. the technological dimension of sustainability index was 3.00, that is, it presented the best score of all indicators. this result is due to the investments in innovation that the company has made, as well as figure 3 – diagram of sustainability by indicator. 28 figure 3 – diagram of sustainability by indicator. figure 4 – assessment of sustainability conditions by dimension. contributions to improve sustainability conditions in gemstone-benefiting companies 433 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 424-435 issn 2176-9478 figure 4 – assessment of sustainability conditions by dimension. 28 figure 3 – diagram of sustainability by indicator. figure 4 – assessment of sustainability conditions by dimension. the adoption of cleaner production practices aiming at increasing productive efficiency and its involvement with research and development projects and sectorial entities. and, finally, the company’s sustainability index of 2.47 was also measured, demonstrating that the company has managed to achieve a satisfactory performance in the search for sustainability conditions. however, it is recommended that the company seeks to develop actions to improve, mainly, the performance of the variables associated with the environmental and social dimensions. in addition, considering the relationships between the dimensions of sustainability, it is evident that, by improving the performance of one dimension, one will also be contributing to the performance of other dimensions. this was an initial exercise for the assessment of sustainability conditions in gemstone benefiting companies; the indicators have been validated from a case study and generalizations cannot be made from the results found. discussions along the development of this work, three aspects become evident. first, identifying evidence about the production process. although the activities developed by the mining sector are important for the economy, the literature presents few studies associated with the gem processing sector. the inventory of inputs and outputs of the gem processing process, presents detailed information on the main critical points. it highlights the aspects that need to be minimized during the process of gem processing and those that must be maximized to achieve efficiency in the perspective of sustainability, as highlighted by callens and tyteca (1999). in particular, it was identified that benefiting companies need to minimize the use of inputs (especially gems and diesel oil) and the generation of waste and maximize the reuse of gems and improve their productivity to become more efficient and sustainable. the second contribution of the study is related to the proposition of the framework of sustainability indicators, composed of indicators linked to the environmental, economic, social, and technological dimensions, and based on the attributes of productivity and resilience for the development of activities in this sector. the proposal is advantageous for companies because it followed the recommendation of works widely recognized in the literature, it considered the reality in which they are inserted and counted on the participation of practitioners involved in the activity (company managers of the case study), thus contributing with small companies that have limited resources in terms of time and personnel (dahl, 2012; falck and spangenberg, 2014) and have more difficulties in using more generic indicators for all types of industry, as for example proposed by gri (2013). however, despite the advantages associated with the adoption of the proposal, it is worth noting that it may have limitations, since this is a simplified framework of indicators that will not be able to measure everything that happens in the company, according to a characteristic identified by bossel (1999), neither guarantees its sustainability (dahl, 2012). this is an initial proposal that can be adjusted according to the emergence of new needs and demands in the sector. for this reason, the list of indicators cannot be considered exhaustive and rigid (fixed). also, another obstacle that companies in the sector may face in adopting the proposal is associated with the collection of information and monitoring of the indicators due to difficulties with the workforce, which is generally unskilled, with a low level of education and is often reduced (the same person has several functions within the company) (hentschel et al., 2003), it can also present high turnover, directly related to the regional economic performance (employees easily change jobs when other sectors pay better). the third contribution of the study is associated with its applicability. the empirical verification of the proposal in the case study company presents an overview (by indicator, dimension, and general sustainability index) objectively evidencing the main difficulties faced. thus, the practical implication of this study is that company managers can use the results as an instrument for evaluating and monitoring their activities in search of a more sustainable context. the results can also be used to disclosure reports to stakeholders, so as to communicate the actions developed by the company. furthermore, the proposal can also be used by companies that are part of the sector, for the purpose of comparison among them; as well as it can be useful for carrying out a general evaluation of the sector. consequently, this information could be used as a subsidy of governmental or non-governmental organizations for the development of policies aimed at the sector that presents numerous difficulties (hentschel et al., 2003). conclusions this study provided information about the production process of gemstone benefiting; an important economic activity for many countries, especially in brazil, and proposed a framework of sustainability indicators to assess and monitor the sustainability conditions of small companies. the main advantage of the proposal is that it was developed taking into consideration the reality and the sindelar, f.c.w. et al. 434 rbciamb | v.56 | n.3 | sept 2021 | 424-435 issn 2176-9478 specificities of the sector and it had the involvement of stakeholders for the selection of variables, in addition to being applied in a case study company. thus,  the indicators express the main limitations that this segment faces and expose opportunities for improvements to be implemented along the process to achieve better sustainability conditions. it is suggested as a future work to conduct a survey to confirm the parameters. obtaining these results will contribute to the review of the reference parameters for the measured variables and, if necessary, to make changes to the initial proposal. the proposed indicators applied to other companies in the sector will allow a comparison among them and a general assessment of the sector. monitoring these indicators will also contribute to verifying whether the companies are managing to develop their activities under more sustainable conditions and whether the proposed tool favors or not the improvement of the productive process. contribution of authors: sindelar, f.c.w.: conceptualization, 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processo apresenta como grandes vantagens a baixa carga residual gerada e o baixo custo quando se utilizam reatores solares. os resultados mostram a viabilidade de estudar a aplicação deste processo para o tratamento de águas de produção em campos de petróleo. a análise da água tratada revela que a mesma apresenta níveis aceitáveis para a utilização em agricultura (irrigação). palavras-chave: águas produzidas em campos de petróleo, processo foto-fenton, hidrocarbonetos, reatores solares. abstract in the petroleum industry, the oilfield produced water represents 98% of the wastewater generated. this article studies the utilization of photo-fenton process to reduce the toxicity of these effluents through the oxidizing of organic compounds. this process has as great advantage a low residual charge generated and the low costs through the use of solar reactors. the results show the viability of study the application of this process for the treatment of the oilfield produced waters. the analysis of the water treated reveals that this water presents acceptable levels for the use in the agriculture (irrigation). keywords: oilfield produced water, photo-fenton process, hydrocarbons, solar reactors. douglas do nascimento silva professor adjunto do departamento de ciências exatas e da terra da universidade federal de são paulo e pesquisador do centro de capacitação e pesquisa em meio ambiente da universidade de são paulo (cepema usp). doutor em engenharia química pela escola politécnica da universidade de são paulo (epusp). atua em pesquisas na área de tratamento de efluentes e remediação de solos douglas.nascimento@unifesp.br alcivan almeida evangelista neto mestrando vinculado ao programa de pósgraduação em engenharia química da universidade federal do rio grande do norte (ufrn) gabriela miranda de assis cunha engenheira química formada pela ufrn, atuando como profissional na forteks engenharia. osvaldo chiavone filho professor associado da ufrn. phd. pela technical university (dinamarca) cláudio augusto oller nascimento professor titular da epusp e coordenador do cepema usp e do instituto nacional de ciência e tecnologia em estudos do meio ambiente. doutor em engenharia química pela university of salford (inglaterra) e pósdoutor pela ecole polytechnique federale de lausanne (frança) processo foto-fenton aplicado ao tratamento de águas produzidas em campos de petróleo revista brasileira de ciências ambientais número 14 dezembro/2009 2 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução o meio ambiente tem sido constantemente agredido por atividades desenvolvidas pelo homem (antrópicas). a busca pela melhoria na qualidade dos processos, materiais e técnicas envolvidos nas atividades humanas resultam prioritariamente da necessidade de se adaptar a exigências legais explicitadas através de resoluções, como por exemplo, a resolução conama 357 (brasil, 2005) e a lei de crimes ambientais (brasil, 1998). estas agressões causam impacto sobre a sociedade, uma vez que os seres humanos retiram da natureza matérias-primas essenciais para o desenvolvimento de suas atividades a água é um recurso fundamental para a sobrevivência humana, pois, além de sua ingestão, é usada em uma grande variedade de atividades, incluindo higiene pessoal, uso residencial geral e diversas aplicações industriais. a negligência com o meio ambiente e o uso irracional deste recurso, nas últimas décadas, combinados a demanda crescente, tem forçado a sociedade à utilização racional da água e cuidado permanente com os efluentes gerados, principalmente porque estes efluentes podem contaminar fontes de água limpa e potável. assim, o tratamento de efluentes industriais representa uma necessidade vital. na indústria do petróleo vários segmentos podem agredir o meio ambiente. no segmento representado pela exploração do petróleo, o poluente mais relevante, particularmente pelo volume envolvido, é a água produzida juntamente com o petróleo. diversos fatores devem ser levados em conta pa ra se es tabelecer e manter um gerenciamento cuidadoso deste efluente. entre estes fatores encontra-se o volume de água produzido, que é sempre crescente, em virtude da maturação das jazidas e da utilização de processos de recuperação e separação secundários. a água produzida é o efluente resultante dos processos de separação existentes nas estações coletoras e de tratamento de óleo, durante a produção do petróleo. os riscos ambientais associados à água produzida podem variar em função da composição da água, das características do local onde ela ocorre e de sua disposição final. este efluente contém, geralmente, alta salinidade, partículas de óleo em suspensão, produtos químicos adicionados nos diversos processos de produção, metais pesados e, por vezes, alguma radioatividade. isto o torna um poluente de difícil descarte, principalmente devido ao expressivo volume envolvido. o descarte inadequado destes efluentes implica em efeitos nocivos ao meio ambiente, repercussão negativa perante a sociedade, penalidades diversas e um custo elevado com ações corretivas e mitigadoras. segundo kai (2005), o descarte no mar tem sido feito até o momento, de acordo com critérios locais e, muitas vezes, não claramente definidos por órgãos governamentais. no mundo, companhias petrolíferas adotam suas próprias normas, as quais nem sempre são embasadas cientificamente. tais procedimentos visam basicamente evitar possíveis efeitos visuais decorrentes do descarte. de acordo com allen e robinson (1993) a porcentagem global de poluição é pequena, porém, as quantidades localizadas são enormes, e podem causar danos ambientais próximo aos locais de lançamento. na unidade de tratamento e processando de fluidos (utpf) de guamaré no rio grande do norte (brasil) são produzidos em torno de 100.000 m3 desta água por dia (silva , 2002), que seria suficiente para suprir uma cidade com meio milhão de habitantes (procon, 2010). a disposição da água produzida tem um custo significante e as tecnologias para seu tratamento devem respeitar a legislação vigente (brasil, 2005). o desenvolvimento de métodos adequados ao tratamento destes efluentes consiste no principal entrave tecnológico para o reuso destas águas, ou sua utilização em outros fins, evitando a disposição das mesmas. uma tecnologia que tem se mostrado promissora é o processo fotofenton, que será descrito adiante, tendo como empecilho para sua utilização os cus tos envolvidos e/ou o tempo de residência nos reatores (moraes et al., 2004). este trabalho consiste no estudo da viabilidade da aplicação de um processo oxidativo avançado (poa), o processo fotofenton, para degradação da carga orgânica contaminante em efluente modelo que simule as águas de produção. águas produzidas segundo faksness et al. (2004), a água de produção é a maior corrente na produção de petróleo. este volume depende do local de exploração, assim como da idade do poço. água do mar pode ser injetada na bacia para manter a pressão interna, facilitando a extração do petróleo. portanto, a água produzida em campos de petróleo consiste de um efluente com composição complexa, apresentando como característica a alta concentração de sais, tais como cloreto de sódio (nacl), sulfatos (principalmente baso4 e srso4) e carbonatos (principalmente caco3), presença de óleos dis persos, metais dissolvidos, radionuclídeos, hidrocarbonetos semisolúveis como benzeno, tolueno, etilbenzeno e xileno, hidrocarbone tos aromáticos policíclicos, naftalenos, fenantrolina e dibenzotiofenos, ácidos orgânicos, fenol, etc. a salinidade da água expressa como íons cloreto (cl-), pode chegar a 120 g/l de cl-, como pode ser visto no trabalho de campos et al. (2002), ou mesmo a valores em torno de 300 g/l de clnos poços de petróleo da camada pré-sal. processo foto-fenton segundo bossmann et al. (1998), o reagente de fenton (fenton, 1894) consiste de uma mistura oxidante que contém íons ferrosos e peróxido de hidrogênio. o mecanismo exato da reação térmica de fenton ainda é motivo de discussão, mas a tese mais aceita relata que, em uma primeira etapa ocorre a reação de oxidação do fe2+ para fe3+, conhecida como reação de fenton (equação 1), produzindo radicais hidroxi la em quantidade estequiométrica, os quais são oxidantes (e0=2,8v) extremamente reativos e não seletivos. (1) (2) ohohfeohfe •++→+ −++ 322 2 •++→++ −+++ 23 2 222 3 hoohfeohohfe revista brasileira de ciências ambientais número 14 dezembro/2009 3 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 na ausência de luz, o íon fe3+ produzido é reduzido para fe2+ conforme a equação 2. esta redução térmica é a etapa limitante da cinética global do processo fenton. é provável que os complexos de fe3+ sejam os responsáveis pela interrupção do processo de mineralização, uma vez que estes complexos, estáveis na ausência de luz uv-visível, dificultam a regeneração do fe2+. assim, a reação fenton estabiliza após a conversão de fe2+ a fe3+. lu et al. (1997) mostraram que os radicais ?oh podem ser consumidos conforme as equações 3, 4 e 5, onde rh representa uma molécula orgânica qualquer. (3) (4) (5) radicais hidroperoxila (ho2?), em geral, não apresentam papel de importância nestes processos de oxidação, pois são menos reativos que os radicais ?oh (nadtochenko e kiwi, 1998 e moraes et al., 2004). um ponto importante a ser considerado é a quantidade de h2o2 requerida para obter a melhor eficiência do tratamento, já que uma quantidade excessiva de h2o2 pode consumir o ?oh, competindo com os compostos orgânicos e diminuindo a eficiência do tratamento. por outro lado, na reação fotofenton, radicais ?oh são gerados pela reação de fe2+ com h2o2, e pela fotorredução do fe3+, na faixa de radiação entre 280 e 550 nm. uma vez que a fotorredução se processa muito rapidamente, e permite o reciclo do fe2+, a eficiência e a velocidade de degradação dos poluentes orgânicos aumenta significativamente (moraes et al. 2004). a reação de fotorredução do fe3+ para fe2+ ocorre segundo a equação 6. (6) (7) (8) es ta equação pode ser mais rigorosamente representada considerando a formação de complexos aquosos de fe3+, que além de regenerarem o íon fe2+ também produzem radicais ?oh, de acordo com as equações 7 e 8. es tas reações favorecem a manutenção da concentração de íons fe2+ em solução, produzindo mais radicais ?oh que o processo fenton ou o processo uv/peróxido. segundo sun e pignatello (1993) e oliveros et al. (1997), a faixa de ph neste sistema tem um efeito significativo na taxa de degradação, pois os íons de ferro precipitam na forma de hidróxido, quando o ph do meio é aumentado. por outro lado, se o ph estiver muito baixo a concentração das espécies fotoativas é baixa. o ph ótimo da reação foto-fenton situa-se entre 2,8 e 3,5. materiais e métodos para a realização do tratamento fotoquímico através do processo foto-fenton foram utilizados peróxido de hidrogênio (h2o2, 30% m/m, synthe®), sulfato ferroso heptahidratado (feso4.7h2o, reatec®), além de uma solução sintética de água de produção (com concentrações de 50, 100, 150 e 200ppm). todos os reagentes eram de grau analítico, com exceção da solução sintética que foi preparada a partir da mistura vigorosa de petróleo, cedido pela petrobras s.a., com água destilada. em seguida, a mistura era mantida em repouso por um período de 3 horas, separando-se o sobrenadante e fi ltrando-se a solução resultante com o intuito de remover partículas em suspensão ou emulsionadas. a solução resultante continha as substâncias solúveis (orgânicas e inorgânicas) oriundas do petróleo. para os experimentos em reator lâmpada, utilizou-se um reator fotoquímico de geometria anular com um volume útil de 1,0l, colocado em uma caixa de madeira fechada, com a finalidade de evitar a saída de radiação luminosa do seu interior. este reator foi conectado a um tanque de recirculação, com um volume útil de 3,0l, de acordo com o esquema da figura 1, sendo a temperatura do mesmo controlada por meio de um banho termos tático (te-1842, tecnal®) e monitorada por um termômetro digital (sp g21c *, iope®). figura 1 diagrama esquemático do reator com fonte artificial de radiação (lâmpada). −++ +→+• ohfefeoh 32 •+→+• 2222 hoohohoh •+→+• rohrhoh 2 ohhfeohfe hv •++→+ +++ 22 3 ohfeohfe hv •+→ ++ 22)( ohfeohohfe hv •+→ ++2)( revista brasileira de ciências ambientais número 14 dezembro/2009 4 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 uma bomba dosadora (ipc-4, ismatec®) foi utilizada para a adição contínua do peróxido de hidrogênio com uma vazão de alimentação de 0,2 l.h-1. o ph foi monitorado e controlado por um phmetro digital (tec-3mp, tecnal®). a fonte de radiação usada foi uma lâmpada de vapor de mercúrio de média pressão (phillips®) com potência de 120 w, a qual foi posicionada no eixo longitudinal do reator, no interior de uma camisa constituída de borossilicato, em que circulava água com a finalidade de resfriar a lâmpada. para os experimentos realizados com radiação solar foi utilizado um reator solar parabólico, um tanque de mistura com um volume de 8,0l e como fonte de radiação a própria luz solar (figura 2). figura 2 reator solar parabólico. o procedimento experimental consistiu no preenchimento do tanque de mistura com 2,8 l de solução sintética de água de produção (no caso do reator com fonte artificial de radiação). em seguida, a bomba de recirculação e a lâmpada foram acionadas. a contagem do tempo de reação era iniciada, executando-se, simultaneamente, as adições das soluções de sulfato ferroso (100 ml, de forma a se obter uma concentração de ferro em solução igual a 1,0 mmol.l-1) e peróxido de hidrogênio (100 ml, tendo como concentração final em solução 100,0 mmol.l-1). para o experimento no reator solar ocorre uma modificação no volume de água de produção para 7,8l, visto que o tanque de recirculação do reator solar apresenta um volume útil maior (8,0 l). coletaram-se amostras nos seguintes tempos: 0, 5, 10, 15, 30, 60 e 120 minutos, no caso do reator lâmpada e 0, 5, 10, 15, 30, 60, 120, 180 e 240 minutos para o reator solar. extraiu-se com clorofórmio na proporção de 2 ml de amostra para 10 ml de clorofórmio. o extrato obtido foi levado ao cromatógrafo gasoso (star 3400 cx, varian®) equipado com uma coluna db-wax (15m x 0,53 mm x 1 µm) e detector de chama (fid). a temperatura do injetor foi 180oc; a temperatura do detector foi 195oc e a programação na coluna iniciando a 40oc, até 60oc (razão de 2,5oc por minuto), seguido de elevação até 190oc (razão de 7,5oc por minuto), sendo mantida nesta temperatura por 15 minutos. os cromatogramas obtidos eram compostos de uma série de picos. estes picos representam uma série de compos tos originários do petróleo usado no estudo. sua identificação requeriria uma combinação de técnicas analíticas (es pectrometria de massas, ressonância magnética nuclear, ultravioleta e infravermelho) das quais não se dispunha na ocasião. assim utilizou-se a técnica de integrar a área dos picos e compará-las com as áreas das amostras de tempo subsequente, para verificar se houve redução destas áreas, o que representaria que a concentração daquele contaminante teria diminuído. para facilitar a visualização foi elaborada uma curva de calibração com massas conhecidas de petróleo dissolvidas em clorofórmio e analisadas no cromatógrafo gasoso, usando a mesma metodologia. assim, conhecida a massa de petróleo, somava-se as áreas de todos os picos, e esta somatória representa a massa total de hidrocarbonetos presentes. as análises de parâmetros inorgânicos e físico-químicos foram realizadas utilizando as seguintes metodologias: • nitrogênio amoniacal: determinado por destilação (standard methods 4500-nh3 b) seguido pelo método titrimétrico (standard methods 4500-nh3 c) (eaton et al., 2005); • nitrito: determinado pelo método colorimétrico (standard methods 4500-no2) (eaton et al., 2005); • nitrato: método spectrofotométrico no ultravioleta (standard methods 4500-no3b) (eaton et al., 2005); • sulfato: método turbidimétrico (standard methods 4500-so42e) (eaton et al., 2005); • ph: determinado pelo método potenciométrico através de medida direta utilizando um phmetro tec-3mp (tecnal®); • sólidos totais dissolvidos: determinado através da secagem de um volume fixo de solução (20 ml) em uma estufa nova ética 400/4wd, seguida da pesagem do material sólido na placa de petri, resultante da secagem. a diferença entre o peso obtido e o peso da placa de petri vazia é multiplicada pelo fator 50, resultando na massa de sólidos totais por litro de solução. esta análise foi revista brasileira de ciências ambientais número 14 dezembro/2009 5 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 feita em triplicata. • turbidez: determinado através de leitura direta em um turbidímetro tb-1000 (tecnal®). resultados e discussão a figura 3 mostra a eficiência de degradação dos hidrocarbonetos presentes na solução modelo de água de produção utilizando o reator com radiação artificial (lâmpada). figura 3 resultados experimentais de fotodegradação (variação da concentração) dos hidrocarbonetos presentes na solução modelo. experimentos realizados no reator com fonte artificial de radiação (lâmpada). [fe2+] = 1,0 mmol.l-1 e [h2o2] = 100,0 mmol.l-1. pode-se obser var que as taxas iniciais de reação são maiores, isto porque, neste momento ocorre a combinação da reação térmica de fenton (equação 1) com a redução do ferro (catalisada pela luz), que permite a decomposição do peróxido de hidrogênio adicionado gradativamente. galvão et al. (2006) trabalharam com óleo diesel como poluente modelo e obtiveram resultados de degradação em reator lâmpada muito similares aos obtidos neste trabalho, confirmando a eficácia do processo foto-fe nton, principalmente quando catalisado por uma fonte artificial de radiação. os resultados mostrados na figura 3 mostram que com o aumento da carga orgânica inicial, a concentra ção de compostos orgânicos ao final do processo é sempre maior. os radicais hidroxila gerados promovem a oxidação de parte dos contaminantes até atingir a estabilização da carga contaminante. apesar de tratar-se de uma rea ção radicalar, o excesso de contaminantes faz com que a reação atinja a fase terminal antes mesmo de oxidar toda a carga orgânica presente. como as condições de radiação e concentrações de ferro e peróxido são mantidas constantes, podemos observar uma relação direta entre a carga orgânica total a ser degradada e a concentração de peróxido de hidrogênio, que foi identificado como principal fator limitante no processo. tendo em vista esta observação, poderíamos então sugerir o uso de soluções concentradas de peróxido, porém, altas concentrações de peróxido de hidrogênio podem consumir parte dos radicais hidroxila gerados e também gerar um efluente de alta toxicidade, devido ao h2o2 remanescente. além disso, o uso de concentrações elevadas deste reagente acarretaria um aumento considerável nos custos. a figura 4 mos tra as curvas normalizadas (concentração no tempo t dividida pela concentra ção inicial) de degradação dos contaminantes na solução modelo de água de produção em reator solar a concentrações iniciais de 30, 55 e 250 ppm. foram escolhidas estas concentrações para serem avaliadas em virtude de ser possível visualizar a influência do método tanto em baixas concentrações quanto em altas concentrações de carga orgânica. figura 3 resultados experimentais de fotodegradação (variação da concentração) dos hidrocarbonetos presentes na solução modelo. experimentos realizados no reator com fonte artificial de radiação (lâmpada). [fe2+] = 1,0 mmol.l-1 e [h2o2] = 100,0 mmol.l-1. revista brasileira de ciências ambientais número 14 dezembro/2009 6 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 nesta figura observa-se a curva de degradação dos contaminantes na solução modelo de água de produção utilizando o reator solar a uma concentração inicial de 30 ppm de hidrocarbonetos (?). observa-se no ponto identificado com o tempo "10" uma inconsistência na curva de degradação em relação ao ponto anterior, indicando possibilidade de formação de carga orgânica. este fato pode ser explicado devido ao erro (oscilação entre as medidas) inerente ao equipamento e a metodologia de análise. além disso, apesar de se tratar do mesmo petróleo, a heterogeneidade do mesmo pode provocar desvios nas áreas dos picos obtidos pelos cromatogramas. verificou-se uma degradação nesta faixa de concentração de 30ppm de aproximadamente 100%. o ponto final do experimento (ponto identificado com o tempo "60") também sofre o efeito da variação na leitura do equipamento, por isso apresenta resultado negativo, sendo necessário levar em conta que a possibilidade de erro pode criar situações como a que se apresenta aqui. é importante obser var que, apesar das limitações analíticas, pode-se ver claramente uma substancial redução da carga orgânica. o experimento com concentração inicial de 55 ppm de hidrocarbonetos (?) apresenta perfil simi lar ao apresentado pelo experimento com concentração inicial de 30 ppm de hidrocarbonetos (?). no experimento com concentração inicial de 250 ppm de hidrocarbonetos (?) observa-se uma degradação (redução da carga orgânica) rápida nos primeiros trinta minutos de reação e posteriormente a degradação torna-se mais lenta, estabilizando ao final da reação em uma concentração constante em torno de 130 ppm de hidrocarbonetos. a degradação rápida ocorre devido a alta concentração de radicais hidroxila presentes na solução, que são responsáveis pela degradação efetiva da carga orgânica. passados os trinta minutos iniciais da reação e cessada a adição de peróxido, a eficiência da degradação diminui, não mais ocorrendo a degradação da carga orgânica restante. a ausência de novos radicais gerados pelo processo foto-fenton é o principal motivo da estagnação do processo de degradação, pois as reações radicalares entram em sua fase terminal. es tes experimentos quando comparados ao trabalho de moraes et al. (2004b) apresentam a mesma tendência de degradação dos hidrocarbonetos em solução aquosa, porém, os resultados deste artigo não apresentam variações tão consideráveis, o que pode representar que o efluente real (usado naquele trabalho) apresenta interferentes, como a presença de microemulsões ou de hidrocarbonetos em fase livre. tony et al. (2009) realizaram experimentos com emulsões contendo óleo em água e obtiveram perfis de degradação similares aos apresentados neste artigo. pelo perfil apresentado nos resultados obtidos por aquele trabalho, deve-se imaginar que os mesmos não trabalharam com fase livre, e podemos relatar também que em seus experimentos tony et al. (2009) trabalharam com concentrações de peróxido de hidrogênio 4 vezes maior que as concentrações usadas neste trabalho. assim, pode-se afirmar que é necessário realizar alguns experimentos com o intuito de otimizar as concentrações de reagentes de fenton. os compostos orgânicos são oxidados a álcool, aldeídos e ácidos orgânicos. os ácidos orgânicos, em geral, podem ser vir de substrato para os microorganismos em um processo biológico. a figura 5 apresenta o aspecto da água de produção antes, durante e após o tratamento com o processo foto-fenton. o ferro sedimentado pode ser retirado através de um processo como floculação, sendo desnecessário aguardar um tempo considerável de decantação. este ferro pode ser reuti lizado no processo de fotodegradação. figura 5. aspectos da água de produção antes, durante e após o tratamento com o processo sugerido. (1) início do processo; (2) durante o processo; (3) aspecto da água após o tratamento; (4) sedimentação do ferro após o processo; (5) e (6) aspecto da água após o tratamento (observar limpidez e transparência). revista brasileira de ciências ambientais número 14 dezembro/2009 7 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 foram realizadas análises físicoquímicas da água tratada no reator fotoquímico e os resultados (tabela 1) mostram que as mesmas se encontram dentro dos padrões de uso em irrigação, necessitando uma correção do ph. é importante frisar que o ph final é decorrente do ph ótimo do processo e da formação de ácidos carboxílicos como resultado da oxidação dos hidrocarbonetos presentes. a correção do ph acarreta rá também a precipitação do ferro, facilitando sua retirada e posterior reutilização no processo. ada). tabela 1 comparação da análise da água após tratamento pelo processo foto-fenton com os limites de emissão estabelecidos pela legislação vigente (brasil, 2005). a análise mostra ainda, que esta água encontra-se fora do padrão de potabilidade apenas no teor de nitrogênio (nitrato). um tratamento em reator biológico poderia garantir a correção deste parâmetro, permitindo sua classificação como uma água classe i (brasil , 2005), que pode ser empregada para consumo humano após tratamento simplificado. o processo foto-fenton pode ser aplicado como um pré-tratamento para oxidar os contaminantes orgânicos recalcitrantes e tóxicos aos microorganismos. uma vez degradados estes compostos, podese uti lizar um tratamento biológico convencional para realizar o polimento deste efluente. o uso de radiação solar como fonte de fótons e a combinação do processo fotofenton com um processo biológico pode tornar esta alternativa tecnológica, economicamente competitiva com a atual solução de envio destes efluentes a um emissário submarino, após algum tratamento (envolvendo polieletrólitos). conclusões os experimentos realizados confirmam a eficácia do processo fotofe nton na fotodegradação de hidrocarbonetos em solução aquosa, obtendo-se, neste estudo com soluções modelo de águas produzidas, remoções significativas de hidrocarbonetos (entre 65% e 99%). os resultados e discussões aqui apresentados sugerem es tudar a fotodegradação dos compostos orgânicos em amostras reais deste efluente, pois além dos hidrocarbonetos, é necessário estudar a influência de outros fatores como alta salinidade, concentração ótima dos rea gentes de fe nton e presença de inorgânicos. experimentos com o efluente real poderão permitir um dimensionamento e avaliação econômica prévia da aplicação deste processo para definir sua viabiliade no tratamento deste tipo de efluente. o processo empregado atualmente para o tratamento de águas de produção resulta em um efluente que não apresenta níveis de emissão para rios, assim sendo, a aplica ção de uma nova tecnologia (combinação de tratamento fotoquímico e tratamento biológico) apresenta uma série de benefícios. entre estes benefícios, incluem-se a redução de cus tos com bombeamento até os emissários, a possibilidade do reuso da água no processo ou para suprir a carência de água na região, além do ganho ambiental, pois a água tratada por este método não apresenta riscos ao meio ambiente, evitando que o efluente gerado se torne um potencial contaminante. agradecimentos este trabalho tem o suporte financeiro da fapesp, cnpq, capes e do programa de recursos humanos da agência nacional de petróleo (prh-anp-14). os autores agradecem ainda ao instituto nacional de cência e tecnologia de estudos em meio ambiente (inct-ema), ao centro de capacitação e pesquisa em meio ambiente da universidade de são paulo (cepemausp), e ao laboratório de engenharia ambiental e controle de qualidade da universidade federal do rio grande do norte (leacq-ufrn) pelas análises, além da unidade de tratamento e processamento de fluidos de guamaré (petrobras s.a.) pela cessão do petróleo utilizado. análise físico-química valor máximo (água potável) valor máximo (irrigação) valor obtido neste trabalho nitrito (mg/l) 1,0 1,0 0,1 nitrato (mg/l) 10,0 20,0 14,3 nitrogênio amoniacal (mg/l) 3,7 (ph<7,5) 13,3 (ph< 7,5) 2,52 ph 6 a 9 6 a 9 2,57 sólidos totais (mg/l) 500 500 206 sulfato (mg/l) 250 250 71,82 turbidez (ntu) 40 100 19,2 revista brasileira de ciências ambientais número 14 dezembro/2009 8 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 referências bibliográficas procon (fundação de proteção e defesa do consumidor). água: consumo, economia e direitos do consumidor. são paulo, 2009. acesso em 28 de janeiro de 2009. disponível em: ht tp://w ww.pro con.s p.g ov.br/ texto.asp?id=835 allen, r.; 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caatinga; desenvolvimento sustentável. abstract the caatinga is the less protected brazilian biome , with low percentage of units of conservation. the private reserve of natural heritage is a category that belongs to the units of conservation of sustainable use, which results in several environmental benefits. this article aimed, at general, to analyze projects involving environmental education developed in the private reserve of natural heritage serra das almas, inserted in the caatinga, in the municipality of crateús, ceará. the methodology is based on the accomplishment of bibliographical documentary research, to portray projects that focused on environmental education in the reserve. the development of educational actions in a contextualized way with the semi-arid assists in the work of sensitizing the population to conserve natural resources and promotes the dissemination of information about the importance of this biome. it is observed that the implementation of these projects in the private reserve of natural heritage reinforced the biome conservation, contributing to the environmental maintenance and encouraging the intensification of protective actions. keywords: private reserve of natural heritage; caatinga; sustainable development. doi: 10.5327/z2176-947820180332 a importância de projetos de educação ambiental em uma unidade de conservação no semiárido nordestino the importance of environmental education projects in a unit of conservation in the northeastern semi-arid https://orcid.org/0000-0003-0601-5118 https://orcid.org/0000-0001-6019-1660 http://dictionary.cambridge.org/dictionary/english-portuguese/the http://dictionary.cambridge.org/dictionary/english-portuguese/is http://dictionary.cambridge.org/dictionary/english-portuguese/the http://dictionary.cambridge.org/dictionary/english-portuguese/less http://dictionary.cambridge.org/dictionary/english-portuguese/with http://dictionary.cambridge.org/dictionary/english-portuguese/low http://dictionary.cambridge.org/dictionary/english-portuguese/percentage http://dictionary.cambridge.org/dictionary/english-portuguese/of http://dictionary.cambridge.org/dictionary/english-portuguese/in http://dictionary.cambridge.org/dictionary/english-portuguese/the campelo, a.k.r.; melo, j.b. 82 rbciamb | n.49 | set 2018 | 81-94 introdução a alteração da natureza ao longo do tempo, sem considerar a capacidade de suporte dos ecossistemas, assim como as limitações e as potencialidades intrínsecas de cada ecossistema e o desconhecimento acerca da finitude dos recursos naturais, resultou em problemas que contribuíram significativamente para a perda da biodiversidade. a elaboração de políticas públicas é essencial para a preservação dos recursos ambientais. desse modo, evidencia-se a importância da criação, por parte do poder público, de espaços territoriais e seus componentes a serem especialmente protegidos, como determina o texto constitucional de 1988 (art. 225, § 1°, iii). as unidades de conservação (ucs), exemplos de áreas protegidas, caso sejam bem geridas, propiciam a elaboração e o desenvolvimento de iniciativas que contribuem para o manejo adequado desses recursos (brasil, 1988). as áreas protegidas atuam como instrumento fundamental para a proteção do meio ambiente, tendo como objetivo primordial salvaguardar os ecossistemas naturais (nicolle; leroy, 2017). jones, mcginlay e dimitrakopoulos (2017) ressaltam fatores que influenciarão diretamente na eficiência dessas áreas protegidas — a participação e o envolvimento das comunidades. a reserva particular do patrimônio natural (rppn) é uma uc de posse e domínio privado, criada e gerida pela sociedade de maneira voluntária, o que a diferencia das demais categorias do sistema nacional de unidades de conservação (snuc), que têm a sua administração sob a responsabilidade do poder público e, geralmente, denotam posse e domínio público, ou público e particular. sua criação se dá em razão do interesse do proprietário em transformar o seu terreno em uma área de proteção particular e, assim, conservar perpetuamente os seus ambientes naturais. o decreto federal n° 98.914, de 31 de janeiro de 1990, criou a tipologia de áreas protegidas rppn. esse disposto normativo estabeleceu as diretrizes para o reconhecimento e o registro das rppns no território brasileiro, antes mesmo da criação do snuc. é importante ressaltar o fato de que, em 1996, esse decreto foi revogado, sendo substituído pelo decreto federal n° 1.922, de 5 de junho, que dispõe sobre o reconhecimento dessas ucs. em 2000, foi criado o snuc, por meio da lei federal n° 9.985, de 18 de julho, estabelecendo critérios e normas para a criação, implantação e gestão das ucs. as rppns, ao integrarem este sistema, que representa um dos modelos de conservação mais sofisticados do mundo, possibilitam não só a manutenção da biodiversidade, como também os diversos usos do solo e dos recursos naturais (brasil, 2000). além disso, o snuc também atua como um meio que proporciona a potencialização de atividades que contribuem para o aumento da qualidade de vida da população e para o desenvolvimento no país ocorrer de modo a não haver prejuízo para a conservação do meio ambiente (brasil, 2011). como delimitado no artigo 7° da lei do snuc, as ucs são divididas em dois grupos — unidades de proteção integral e unidades de uso sustentável —, cada qual com especificidades. o primeiro grupo resulta composto por cinco categorias de ucs: estação ecológica, reserva biológica, parque nacional, monumento natural e refúgio de vida silvestre, de acordo com o artigo 8°. o segundo grupo, que compreende as unidades de uso sustentável, descrito no artigo 14, é constituído por sete categorias: área de proteção ambiental, área de relevante interesse ecológico, floresta nacional, reserva extrativista, reserva de fauna, reserva de desenvolvimento sustentável e rppn. dessa forma, as ucs formam uma rede, na qual cada categoria contribui de uma forma específica para a conservação dos recursos naturais (brasil, 2011). com o intuito de agregar e organizar em categorias as áreas protegidas do brasil, o snuc busca conservar espaços de relevante importância natural, recursos hídricos e biológicos promovendo a sustentabilidade das populações tradicionais, além de incentivar práticas de educação ambiental e atividades de pesquisa científica (brasil, 2000). uma vez que, para a criação de rppns, destacam-se como incentivos o acesso prioritário às fontes de financiamento do governo, podendo inclusive receber suporte financeiro de organizações não governamentais (ongs) e a garantia de maior proteção legal ao terreno (pegas; castley, 2016). lima e franco (2014), ao analisarem os benefícios ambientais obtidos por meio dos programas de incentivo semiárido nordestino: projetos de educação ambiental na rppn serra das almas 83 rbciamb | n.49 | set 2018 | 81-94 à criação de rppns na região que engloba a chapada dos veadeiros, concluíram que a criação de rppns apresenta-se como uma possibilidade concreta para a preservação de paisagens consideradas fragmentadas, e sendo relevantes também na criação de corredores ecológicos. conforme regulamentação, o uso da reserva será restrito ao desenvolvimento de pesquisas científicas e a sua visitação poderá ser realizada desde que objetivando o turismo, a recreação ou a educação (brasil, 2006). além de representar o engajamento do poder privado na conservação da biodiversidade, a rppn é uma das poucas ucs que possuem regulamentação específica, que traz delimitações além das estabelecidas no snuc. entre as rppns do país, a rppn serra das almas exprime uma particularidade em seu modelo de gestão, pois, apesar de ser uma uc pertencente ao grupo das unidades de uso sustentável, ela é manejada como se fosse integrante do grupo de proteção integral. além disso, aufere destaque por ser a primeira uc localizada na caatinga a receber da organização das nações unidas para a educação, a ciência e a cultura (unesco) o título de posto avançado da reserva da biosfera (associação caatinga, 2012). o bioma caatinga exprime uma terminologia que compreende a caracterização das diversas fisionomias da região semiárida do nordeste brasileiro, no que se refere à fauna, à flora e à geomorfologia do local (drumond, 2013). segundo pareyn et al. (2013), a palavra ‘‘caatinga’’ é de origem indígena e significa ‘‘mata branca’’, correspondendo ao tom claro ou esbranquiçado mostrado pela mata em épocas mais secas do ano, quando há a queda das folhas de suas árvores. o domínio fitogeográfico da caatinga no semiárido se diferencia nitidamente dos principais biomas do mundo (moro et al., 2016). o ceará possui diversos tipos de vegetação, dos quais a de caatinga stricto sensu é o tipo predominante, ocupando 69% da superfície do estado, onde o carrasco (subtipo de caatinga ocorrente nos terrenos arenosos das bacias sedimentares), matas secas, matas úmidas, manguezais e cerrado também dividem espaço com a caatinga stricto sensu no território do ceará (moro et al., 2015). menezes, araújo e romero (2010) observaram que a caatinga, no ceará, é pouco protegida, o que pode ser evidenciado pela baixa quantidade de ucs do bioma nesse estado. deve-se ressaltar que, das 19 ucs localizadas na região semiárida do ceará, apenas três foram criadas e gerenciadas pelo poder público, ao passo que as demais consistem em reservas particulares, fato denotativo de como a preservação do bioma tem sido negligenciada pelos administradores públicos. conforme evidenciado por oliveira et al. (2017), as áreas protegidas ocupam 25% do território brasileiro, abrangendo 1.743 ucs. deste total, 49% se refere ao bioma amazônia; 7,7%, ao cerrado; enquanto apenas 4% é representado pelo bioma caatinga, junto à mata atlântica, ao pampa e ao pantanal. analisando-se a quantidade de ucs que abrange o bioma caatinga, é possível observar que essa realidade não foi alvo de grandes alterações. de acordo com os dados levantados da associação de plantas do nordeste (2015), existem 142 ucs localizadas na caatinga, entre as quais 40 são localizadas no ceará. na contagem, entretanto, foram consideradas as duas rppns — serra das almas e serra das almas ii —, unificadas em 2016; portanto, existem, ao todo, 141 ucs no bioma, sendo 39 delas situadas no ceará. a caatinga, apesar de assumir posição única entre os biomas brasileiros, e malgrado a rica biodiversidade que conserva, é objeto, ao longo dos anos, de vários problemas ambientais, dos quais têm destaque a desertificação e a degradação do solo, resultantes do intenso desmatamento, das queimadas e da maneira como seus recursos são explorados e utilizados. na busca pela solução desses problemas, é imprescindível que se atribua maior destaque ao bioma na discussão de políticas públicas que visem ao estudo e à conservação da biodiversidade no país. além disso, é necessário que se pense em estratégias de ações para a conservação e o uso sustentável dos recursos ambientais. contribuindo de modo a incentivar a preservação e a conservação do meio ambiente e de seus recursos ambientais, a educação ambiental é um processo educativo que se direciona à sociedade, no intuito de sensibilizar a população acerca das questões ambientais, informando-a sobre a importância da proteção e da manutenção do meio ambiente e a influência que ele exerce, de modo direto ou indireto, na qualidade de vida da população. campelo, a.k.r.; melo, j.b. 84 rbciamb | n.49 | set 2018 | 81-94 o conceito de educação ambiental é bastante relacionado com o de desenvolvimento sustentável, pois versa sobre a importância de cuidar integralmente do meio ambiente, buscando despertar a população acerca das questões ambientais e das práticas que possam produzir influências ao meio ambiente e, com suporte nessas ações, colaborar para o desenvolvimento sustentável. é imprescindível destacar as principais conferências ambientais globais que abordaram as temáticas referentes à educação ambiental e ao desenvolvimento sustentável, em virtude do reconhecimento da importância que elas tiveram para o desenvolvimento da educação ambiental e para o estímulo à sustentabilidade no contexto internacional. em 1972, foi realizada a conferência das nações unidas sobre o ambiente humano, ocorrida na capital da suécia, que ficou conhecida como conferência de estocolmo. vale-se ressaltar que foi a primeira conferência da organização das nações unidas (onu) a tratar de assuntos ambientais, na qual se observou a participação de representantes de variados países reunidos, discutindo assuntos relacionados à temática ambiental. a conferência de estocolmo foi de suma importância, em virtude do reconhecimento do desenvolvimento da educação ambiental como elemento crítico, possibilitando o combate à crise ambiental no plano global. esse grande evento resultou na criação de um documento, conhecido como declaração de estocolmo, o qual continha 26 princípios, incluindo diversas recomendações importantes. em 1977, ocorreu a conferência intergovernamental sobre educação ambiental, na cidade de tbilisi, capital da geórgia (ásia), que ficou conhecida como conferência de tbilisi. o encontro trouxe contribuições significativas para institucionalizar a educação ambiental no contexto internacional, pois definiu objetivos, características e estratégias apropriadas para o estabelecimento de um programa internacional de educação ambiental (brasil, 1998). a conferência exerceu função fundamental para constituir esse processo educativo. posteriormente, em 1992, ocorreu a conferência das nações unidas sobre o meio ambiente e o desenvolvimento (cnumad), no rio de janeiro, que ganhou as denominações de eco-92, rio-92 e cúpula da terra. os principais acordos firmados nessa conferência foram: a agenda 21; a convenção-quadro das nações unidas sobre combate à desertificação; a convençãoquadro das nações unidas sobre biodiversidade; a convenção-quadro das nações unidas sobre mudanças climáticas; e a declaração do rio sobre meio ambiente e desenvolvimento. nesse encontro, foi firmada a agenda 21, que consiste em um documento criado 20 anos após a conferência de estocolmo, que busca a proteção do meio ambiente e dos seus recursos, bem como a adoção do desenvolvimento sustentável. além disso, expressou as diretrizes para o novo milênio, demonstrando a preocupação com as possíveis consequências do uso inadequado dos recursos naturais em longo prazo. em virtude da necessidade de redefinir as questões abordadas na conferência de estocolmo, a onu criou a comissão mundial sobre meio ambiente e desenvolvimento, coordenada por gro harlem brundtland, médica, especialista em saúde pública e ex-primeira ministra da noruega. em 1987, a comissão publicou o relatório intitulado de ‘‘nosso futuro comum’’, que ficou conhecido como relatório de brundtland (sirvinskas, 2013). ‘‘nosso futuro comum’’ externou o conceito de desenvolvimento sustentável. a definição que consta do documento diz: “o desenvolvimento sustentável é o desenvolvimento que satisfaz as necessidades do presente sem comprometer a capacidade das futuras gerações de satisfazer suas próprias necessidades”. (onu, 1987, tradução nossa). no brasil, a criação de políticas, como a política nacional do meio ambiente (pnma), estabelecida pela lei federal n° 6.938, de 31 de agosto de 1981, cujos objetivos são a preservação, a melhoria e a recuperação da qualidade ambiental propícia à vida, visando assegurar, no país, condições ao desenvolvimento socioeconômico, aos interesses da segurança nacional e à proteção da dignidade da vida humana. traz, ainda, em seu texto a educação ambiental como um dos seus princípios, determinando que esta deverá ser abordada em todos os níveis do ensino, inclusive na educação da comunidade, objetivando capacitá-la para participação ativa na defesa do meio ambiente (brasil, 1981). semiárido nordestino: projetos de educação ambiental na rppn serra das almas 85 rbciamb | n.49 | set 2018 | 81-94 a constituição federal de 1988 determina, em seu art. 225, que “todos têm direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado, bem de uso comum do povo e essencial à sadia qualidade de vida, impondo-se ao poder público e à coletividade o dever de defendê-lo e preservá-lo para as presentes e futuras gerações” (brasil, 1988). e, ainda, estabelece que são deveres do poder público: criar espaços protegidos em todas as unidades da federação e promover a educação ambiental em todos os níveis de ensino, como delimitado na pnma (brasil, 1988). a política nacional de educação ambiental, instituída pela lei federal n° 9.795, de 27 de abril de 1999, é responsável por determinar e incentivar a adoção de ações em que a perspectiva da educação ambiental existe implicitamente (teixeira; torales, 2014). em seu art. 1°, conceitua educação ambiental como os processos por meio dos quais o indivíduo e também a coletividade produzem valores sociais, conhecimentos, habilidades, atitudes e competências dirigidas para a conservação do meio ambiente. apesar de a mencionada lei ser regulamentada desde 2002 pelo decreto federal n° 4.281, de 25 de junho (brasil, 2002), a maneira como a educação ambiental é inserida no âmbito formal de ensino, ao longo dos anos, é um processo árduo. embora a educação ambiental não seja incorporada ao currículo escolar como disciplina específica, para que ela possa ser estabelecida como saber sistematizado, é essencial fazer parte dos currículos (tozoni-reis; campos, 2014). nos últimos dez anos, a educação ambiental crítica no brasil cresceu consideravelmente na esfera acadêmica. tal fato se deu em virtude, principalmente, do contexto histórico-político, da eclosão dos movimentos sociais, da realização da conferência do rio, em 1992, e do aprimoramento de uma percepção que buscava associar o desenvolvimento econômico com a proteção do meio ambiente (layrargues; lima, 2014). por esse pretexto, a implementação de projetos de educação ambiental é essencial para garantir a manutenção do meio ambiente e de seus recursos, com o objetivo de estimular a interação da população com as ucs, suscitando a melhoria da relação do ser humano com o meio ambiente, fortalecendo o vínculo entre sociedade e meio ambiente e, assim, despertando o interesse da população por conservar a natureza. para carvalho e vieira (2014), a educação ambiental é uma das várias formas de educação não formal que pode oportunizar aos indivíduos uma consciência maior sobre sua função enquanto cidadão, de conservação de seu habitat. valenti et al. destacam que as ações e as atividades que versam sobre a educação ambiental desenvolvidas em áreas protegidas são frequentemente implementadas por meio de parcerias realizadas com órgãos do governo, ongs e instituições de ensino. tais ações são relevantes, pois não só corroboram para que haja maior participação e engajamento da população, mas também ampliam as possibilidades de replicação dessas ações educativas para outras ucs. a caatinga ainda sofre com as consequências do uso inadequado de seus recursos, razão por que a educação ambiental exerce função fundamental, pois enseja mudanças nos hábitos da população residente perto das ucs localizadas no bioma e incentiva o uso sustentável dos recursos ambientais. a realização de ações constantes de educação ambiental em áreas protegidas também garante o envolvimento e a participação da sociedade, que se torna consciente do seu papel na preservação do bioma. o desenvolvimento sustentável consiste em um dos principais desafios para a sociedade, que, notavelmente, perpetua-se ao longo dos anos. evidencia-se em seu conceito o reconhecimento da necessidade de se aliar o crescimento econômico com a proteção do meio ambiente. daí a relevância do estudo da educação ambiental como estratégia de possibilitar essa compatibilização entre o desenvolvimento e a conservação do meio ambiente. o objetivo deste trabalho foi analisar os projetos que envolvem a educação ambiental desenvolvidos na rppn serra das almas, localizada no município de crateús, no estado do ceará, visando à sustentabilidade no bioma caatinga. materiais e métodos a investigação foi realizada na rppn serra das almas, localizada entre os limites dos municípios de crateús (oeste), no estado do ceará, e buriti dos montes (leste), no estado do piauí, nas coordenadas 5°15’ e 5°00’ sul e 40°15’ e 41°00’ leste (associação caatinga, 2012). a rppn engloba uma área de 5.845,48 hectacampelo, a.k.r.; melo, j.b. 86 rbciamb | n.49 | set 2018 | 81-94 res (brasil, 2016a). na figura 1, observa-se a localização da rppn. a rppn situa-se a 385 km do município de fortaleza (capital do ceará) pela br-020, que dá acesso aos municípios de canindé e boa viagem, e a 270 km do município de teresina, tendo como via de acesso a br-226. a área da rppn serra das almas integra as unidades geoambientais depressão sertaneja periférica de crateús e planalto da ibiapaba, registrando os tipos de cobertura vegetacional caatinga arbórea, carrasco e mata seca (associação caatinga, 2012). a escolha da rppn serra das almas esteve associada ao seu modelo de administração diferenciado em relação às demais rppns no plano nacional. essa singularidade se baseia no padrão de manejo adotado para a uc, cujo gerenciamento ocorre conforme as normas delimitadas para uma uc pertencente ao grupo das unidades de proteção integral. assim sendo, favorece a minimização das pressões antrópicas na reserva de forma mais expressiva e, consequentemente, a sua conservação. outros motivos também foram considerados ao selecionar a reserva: o seu destaque entre as ucs inseridas no bioma caatinga e a existência de um plano de manejo, regularmente atualizado, que privilegia as temáticas da educação ambiental e do desenvolvimento sustentável em seus objetivos, no tocante aos projetos e às ações realizadas na reserva. o estudo se fundamenta na realização da pesquisa bibliográfica documental e de levantamento (gil, 2002), de modo a retratar os projetos que versaram sobre a temática da educação ambiental na rppn serra das almas. assim, foram identificados os principais projetos que possuem a educação ambiental como um de seus objetivos, tendo sido implementados na rppn por meio da realização do levantamento bibliográfico. vale ressaltar que a pesquisa documental se caracteriza por apresentar documentos como fontes primárias para a realização da coleta de dados — entre os quais, nesta pesquisa, correspondem às informações obtidas sobre a área de estudo, como dados bibliográficos e ceará brasil piauí reserva natural serra das almas buriti dos montes novo oriente independência crateús tamboril poranga ararendá ipaporanga nova russas monsenhor catunda fonte: associação caatinga (2012). figura 1 – localização da reserva particular do patrimônio natural serra das almas. semiárido nordestino: projetos de educação ambiental na rppn serra das almas 87 rbciamb | n.49 | set 2018 | 81-94 estatísticos. quanto às fontes secundárias, podem ser citados os livros, as cartilhas e os artigos (lakatos; marconi, 2003). é necessário também que se evidencie a importância da escolha de uma uc como a rppn serra das almas, que além de gerar benefícios ambientais ao exercer o seu papel na manutenção de áreas verdes nas propriedades rurais como uma rppn, também possui uma gestão diferenciada, que promove capacitações para a população e elabora publicações de modo a documentar os projetos e as ações voltadas à conservação do meio ambiente na uc, assim como seus resultados e impactos na comunidade que reside ao redor da rppn. por conseguinte, destaca-se o fato de a uc ser gerenciada por uma entidade como a associação caatinga, responsável pela produção de livros e cartilhas explicativas sobre as atividades desenvolvidas no local, que disponibilizou informações acerca da rppn para este estudo por meio da visitação à sua sede localizada em fortaleza. além disso, doou todo o material disponível no local em formato de cartilhas, esclarecendo sobre como ter acesso às demais publicações disponíveis, incluindo a última versão do plano de manejo. tudo isso foi determinante para a realização deste estudo. posteriormente, examinaram-se as ações de proteção ao bioma caatinga desenvolvidas na reserva, descrevendo as estratégias adotadas para aliar a conservação da caatinga ao uso sustentável dos recursos naturais. como dito anteriormente, a pesquisa foi baseada na análise documental, assim como na interpretação de dados existentes sobre os projetos de educação ambiental implantados na rppn serra das almas, utilizando-se desde publicações que retratam o manejo da uc até dados estatísticos existentes sobre a participação e o envolvimento da comunidade nos projetos desenvolvidos na unidade, além de identificar as influências exercidas sobre o bioma caatinga, por meio dos resultados obtidos após a finalização desses projetos. portanto, é fundamental enfatizar que o artigo deu maior enfoque para a interpretação qualitativa das informações obtidas. este estudo utilizou a técnica de conteúdo para a análise das ações e dos projetos de educação ambiental tendo como base teórico-metodológica o uso de dispositivos legais e teórico-científicos. assim, foram utilizadas as legislações disponíveis: constituição federal de 1988; leis e decretos que tratam sobre políticas ambientais, como a pnma e a política nacional de educação ambiental, ucs, rppns, assim como documentos elaborados nas principais conferências sobre meio ambiente, como o relatório “nosso futuro comum”; a declaração de estocolmo; e a agenda 21; publicações de programas, como o programa de educação ambiental do ceará (peace) (ceará, 2009) e o programa nacional de educação ambiental (pronea), de modo a avaliar se as informações existentes sobre os projetos desenvolvidos na rppn serra das almas documentadas nas publicações da associação caatinga estavam coerentes com o que é determinado pela legislação vigente e com o que é apresentado pelos documentos globais e pelos programas de âmbito nacional e estadual. desse modo, também foi possível observar se os objetivos previamente estabelecidos no plano de manejo da rppn estavam sendo cumpridos, o que possibilitou uma análise mais apurada sobre as contribuições dos projetos. posteriormente, ao ter acesso ao documentário intitulado “mata branca”, foi possível visualizar depoimentos da população que participou das práticas educativas voltadas para o desenvolvimento sustentável durante a implementação do referido projeto. resultados e discussão dois projetos, “mata branca” (2007-2013) e “no clima da caatinga” (2008-2015), foram responsáveis pelo desenvolvimento de dois subprojetos de educação ambiental: a caatinga vai à escola, a escola vai à caatinga; e conheça e conserve a caatinga. ambos compreenderam a área do entorno da rppn serra das almas: o primeiro foi realizado nas escolas municipais de crateús, introduzindo aulas de campo na reserva; e o segundo contemplou ações em crateús e no município de buriti dos montes, no estado do piauí, e na cidade de fortaleza. o quadro 1 expressa breve comparação sobre as informações gerais dos referidos projetos em relação as suas ações de educação ambiental. o subprojeto a caatinga vai à escola, a escola vai à caatinga se destacou quanto ao desenvolvimento de ações de educação ambiental para fins de convivência harmônica com a natureza. além disso, permitiu campelo, a.k.r.; melo, j.b. 88 rbciamb | n.49 | set 2018 | 81-94 a capacitação de 2.892 alunos, mediante aulas teóricas e práticas que aprofundaram os conteúdos sobre uc e manejo de áreas protegidas. as atividades beneficiaram 38 professores e 32 comunidades (nogueira filho; sales, 2013). o conheça e conserve a caatinga foi uma oficina de educação ambiental realizada pela associação caatinga, promovida por um projeto mais amplo, chamado “no clima da caatinga”. posteriormente, foi criado o blog “conheça e conserve a caatinga”, visando o acompanhamento das atividades planejadas durante a oficina, que seriam realizadas pelos educadores após a capacitação. nesse processo educativo, os professores tiveram que empregar os elementos da caatinga, de maneira contextualizada, nas suas respectivas disciplinas. em razão disso, os educadores receberam como material de apoio o livro do educador, denominado conheça & conserve a caatinga: atividades de educação ambiental, disponibilizado pela associação caatinga. a publicação sugeriu atividades multidisciplinares que auxiliaram os professores a escolherem e a diversificarem as atividades que seriam desenvolvidas em sala de aula durante o projeto, que teve como público-alvo 21 mil alunos e 500 professores. ambos os projetos se enquadram aos ditames do artigo 14 do decreto federal n° 5.746/2006, que trata sobre as rppns e dispõe sobre as normas do processo de criação dessas ucs, no que se refere a sua utilização para realizações das visitações à rppn serra das almas, pois elas têm por finalidade a educação, sendo inclusive previstas no plano de manejo da reserva. além disso, a realização desses projetos reforça a importância da educação ambiental, pois eles contribuem significativamente para o alcance do desenvolvimento sustentável no bioma caatinga. possibilita a realização de estratégias de ações para a conservação e o uso sustentável dos recursos ambientais do bioma, atribuindo a este um destaque maior e auxiliando na manutenção da biodiversidade no país. para alcançar o desenvolvimento sustentável, é necessária a realização de ações de educação ambiental que estimulem o pensamento crítico e a originalidade do público-alvo. em razão disso, essas atividades necessitam de incentivos à participação da população e também do encorajamento dos agentes para o crescimento dos programas de educação ambiental implementados. dessa forma, a educação ambiental direcionada às comunidades e envolvendo uma diversidade de grupos sociais que possuem um convívio direto com as ucs, sejam vizinhos, moradores, usuários ou beneficiários desses territórios resguardados, é um método essencial para o envolvimento da sociedade na desafiadora tarefa de conservar as diversidades natural, cultural e histórica desses territórios. assim, de maneira geral, as atuações de educação ambiental nesses espaços têm por finalidade a mudança de atitude dos indivíduos em relação ao espaço protegido, contribuindo para a consquadro 1 – comparação de informações gerais dos projetos “mata branca” e “no clima da caatinga”. projetos ações de educação ambiental objetivo geral público-alvo principais benefícios das ações de educação ambiental mata branca a caatinga vai à escola, a escola vai à caatinga contribuir para a preservação, a conservação e o manejo sustentável da caatinga, com ações de educação ambiental 2.892 alunos, 38 professores e 32 comunidades assimilação dos conhecimentos adquiridos na escola, de maneira mais abrangente, e a interação dos alunos e demais envolvidos com a caatinga no clima da caatinga oficina conheça e conserve a caatinga promover, de modo transversal, a educação ambiental para a conservação dos recursos naturais da caatinga 21 mil alunos, 500 professores e 28 comunidades promoção da educação ambiental para a conservação dos recursos naturais e mitigação dos efeitos das mudanças climáticas na caatinga fonte: elaboração própria, de acordo com dados de associação caatinga (2015) e sena, moura e silva (2015). semiárido nordestino: projetos de educação ambiental na rppn serra das almas 89 rbciamb | n.49 | set 2018 | 81-94 trução de novos conhecimentos e valores necessários à conservação da biodiversidade e ao desenvolvimento socioambiental (brasil, 2016b). de acordo com imbernon, oliveira e gonçalves (2014), com base no estudo realizado sobre as ações de educação ambiental na estação ecológica de juréia-itatins, a educação ambiental, quando utilizada como uma estratégia de gestão territorial, representa uma das ferramentas para a proteção e a conservação das ucs. em razão disso, adota-se então a perspectiva de que a educação ambiental em áreas protegidas pode resultar em mudanças no comportamento do público-alvo das ações ou das práticas educativas, englobando as comunidades locais e os responsáveis pela gestão das áreas e, assim, contribuindo para a proteção integral ou o uso sustentável dos recursos ambientais. apesar de a urgência de se trabalhar com a educação ambiental ter sido evidenciada há bastante tempo, tratar sobre o conceito de educação em virtude do desenvolvimento sustentável é bem mais complexo (kankovskaya, 2016). essa ideia de educação para o desenvolvimento sustentável é muito oportuna para o ambiente acadêmico. na perspectiva de nasibulina (2015), o aperfeiçoamento da metodologia do ensino formal proporciona aos alunos a possibilidade de aplicar os conhecimentos adquiridos em sala de aula, de modo a refletir sobre as problemáticas ambientais. é importante ressaltar o fato de que a educação ambiental a ser adotada deve englobar o desenvolvimento de atividades, projetos e ações educativas de maneira contextualizada com o modo de vida da população envolvida, visando sensibilizá-la acerca da importância de se proteger o meio ambiente. além disso, é essencial que pessoas comprometidas com as práticas educativas se tornem conscientes sobre a função que elas exercem ao auxiliarem na manutenção do meio ambiente e de seus recursos, a respeito da importância dessas ações para que se possa alcançar o desenvolvimento sustentável. vale destacar a noção de que, com suporte na compreensão da pessoa a respeito do seu papel na conjuntura de aprendizado em educação ambiental, torna-se possível a adoção de iniciativas, voltadas para as questões ambientais, pelos grupos envolvidos com as atividades de educação ambiental (aguiar; farias, 2017). isso se daria pelo fato de que a introdução de questões ambientais, tanto no âmbito acadêmico quanto no cotidiano das pessoas, possivelmente, é responsável por exercer influência considerável na percepção e, consequentemente, no comportamento dos alunos e demais envolvidos (zsóka et al., 2013). a realização desses projetos na rppn ocorre em conformidade com o que é proposto no peace, pois é ressaltada a necessidade de incentivos à participação da população, evidenciando que, para se alcançar o desenvolvimento sustentável, impõe-se a realização de ações de educação ambiental que estimulem o pensamento crítico e a originalidade do público-alvo. vale salientar, no entanto, que ambos os projetos necessitam de melhorias para serem capazes de cumprir com as premissas teóricas estabelecidas no pronea. entre elas, destacam-se a criação de redes de capacitação de educadores ambientais, que atuem continuamente; a inclusão da educação ambiental nos projetos político-pedagógicos das instituições de ensino da região; o emprego dos meios de comunicação para divulgar informações educativas sobre o meio ambiente; e a criação de um programa de educação ambiental na rppn, com posterior monitoramento e avaliação desse programa. de acordo com chiaravalloti et al. (2015), um dos principais desafios na gestão das ucs são as parcerias com a sociedade civil e com o poder público. além disso, também é necessário que haja maior investimento direcionado à criação e à manutenção das áreas protegidas e uma evolução das políticas de conservação do meio ambiente. a educação ambiental agrega ampla quantidade de teorias e práticas distintas e, em decorrência da sua complexidade, não pode ser implantada sem que se considere o contexto em que o público-alvo das ações educativas esteja inserido (zakrzevski, 2007). conciliar, porém, essas atividades educativas com a realidade dos grupos envolvidos consiste em uma tarefa árdua, no que se refere à elaboração e ao desenvolvimento da interdisciplinaridade inerente a esse processo educativo (couto; guimarães; pereira, 2017). assim, ao analisar os projetos de educação ambiental implantados na rppn serra das almas, constata-se que a educação ambiental foi desenvolvida de modo contextualizado com a região semiárida e com o bioma caatinga na campelo, a.k.r.; melo, j.b. 90 rbciamb | n.49 | set 2018 | 81-94 região, proporcionando benefícios voltados às necessidades da população e, assim, atraindo o seu interesse. para carvalho e vieira (2014), não obstante tardia e ainda pouco efetiva em sua aplicação nas ucs brasileiras, a educação ambiental tem sido primordial para o fortalecimento e a ampliação dessas áreas, onde comunidades, estado e governo começam a dialogar sobre seus respectivos interesses e responsabilidades, sendo necessário compreender que o processo da educação ambiental é extenso e constante e normalmente desenvolvido com técnicas de percepção e aprendizagem. além disso, pode ser bem desenvolvido no papel exercido pela rppn nas escolas, contribuindo com o ensino local. apesar de esses projetos já terem sido concluídos, impõe-se destacar o fato de que a rppn continua com suas atividades de educação ambiental, que consistem na realização de visitações à reserva. essas visitas ocorrem frequentemente, com o objetivo de promover a participação da sociedade na preservação da caatinga, proporcionando o contato com o bioma. tais visitas realizadas à reserva contam com a participação, principalmente, de alunos de escolas das redes públicas e privadas; funcionários de empresas; associações; e grupos de pessoas envolvidas com as atividades de conscientização ambiental desenvolvidas pela entidade (associação caatinga, 2012). além disso, a rppn também recebe a visitação de pesquisadores e especialistas de instituições diversas, assim como de estudantes das universidades e dos institutos federais de educação, ciência e tecnologia. conclusões a caatinga é um bioma de grande importância para o brasil, principalmente para a população residente na região semiárida. em razão, todavia, do histórico de exploração ao longo de sua ocupação, ela tem sido bastante modificada, tendo seus problemas ambientais intensificados pelas interferências antrópicas e pelos efeitos das mudanças climáticas na região. é essencial que se pense em estratégias que proporcionem a proteção necessária para a manutenção do bioma. o aumento no número de áreas protegidas na caatinga é uma delas, pois auxilia na proteção legal, em virtude dos recorrentes desmatamentos aos quais tem sido submetida ao longo de sua exploração. outro método empregado amiúde em ucs consiste no desenvolvimento de ações de educação ambiental em áreas protegidas, que buscam aliar a proteção da caatinga com o uso sustentável dos recursos naturais, que, além de proporcionarem benefícios para a população, promovem maior divulgação do bioma. essas estratégias desempenham papel fundamental para que se possa modificar a visão ordinariamente atribuída ao bioma, que o relaciona a características como pobreza, secas e outros problemas de ordem socioeconômica. desse modo, irá contribuir, significativamente, para a sua conservação e ampliará a ótica da população sobre a importância que a caatinga tem e como esta influencia na qualidade de vida das pessoas. a educação ambiental é responsável não só pela intensificação das ações de proteção à caatinga, mas também por promover o envolvimento da população com a uc. com efeito, auxilia significativamente na sustentabilidade da região beneficiada pelo bioma, na medida em que incentiva o desenvolvimento de modo ecológico e sustentável. o desenvolvimento contextualizado de ações de educação ambiental com a região semiárida, onde predomina a caatinga, exerce função crucial, na medida em que não só auxilia na sensibilização da população para a conservação dos recursos naturais, como também propicia a divulgação de informações sobre a importância do bioma e de suas riquezas naturais, e acerca dos problemas tão recorrentes com os quais ele convive ao longo de sua exploração. observou-se que a implementação dos projetos que versaram sobre a educação ambiental na rppn serra das almas reforçou a conservação do bioma, contribuindo para a manutenção do meio ambiente e estimulando a intensificação das ações de proteção. os resultados obtidos com essas ações poderão instigar a criação de mais projetos na rppn, assim como a manutenção daqueles em curso, além de possibilitar a instituição de outras rppns. importante salientar que, para a educação ambiental ser desenvolvida efetivamente, ela deve expressar caráter regular. daí a necessidade de implementação semiárido nordestino: projetos de educação ambiental na rppn serra das almas 91 rbciamb | n.49 | set 2018 | 81-94 de programas permanentes de educação ambiental que não necessitem de financiamentos para sua ocorrência, em que o público-alvo das atividades educativas seja ampliado, abrangendo não somente alunos e demais envolvidos no âmbito escolar, mas também outros membros da população, como agricultores da região e grupos em condições de vulnerabilidade social e ambiental. referências aguiar, w. j. de; 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pereira nicolau mestre em ciências ambientais pela universidade federal de alfenas (unifal-mg) – alfenas (mg), brasil. fernando shinji kawakubo professor doutor ms-3 na universidade de são paulo (usp) – são paulo (sp), brasil. marcelo polo professor associado voluntário na unifal-mg – alfenas (mg), brasil. ronaldo luiz mincato professor associado na unifalmg – alfenas (mg), brasil. endereço para correspondência: ronaldo luiz mincato – rua gabriel monteiro da silva, 700, sala v-008h – centro – cep 37130-001, alfenas (mg), brasil – e-mail: ronaldo.mincato@unifal-mg.edu.br recebido em: 22/01/2018 aceito em: 11/05/2018 resumo o código florestal brasileiro de 2012 admite a inclusão da reserva legal às áreas de preservação permanente e define áreas de uso consolidado. assim, esta pesquisa avaliou a evolução espaço-temporal do uso e da ocupação do solo nas áreas de proteção ambiental, de 2008 a 2016, da sub-bacia hidrográfica do rio são tomé, sul de minas gerais, diante do novo marco florestal legal. a partir de imagens de satélite landsat de 2008, 2013 e 2016, foram mapeados os usos e as ocupações do solo e as áreas de preservação permanente. a partir de tais mapas foram identificados os usos ilegais e as áreas de uso consolidado. em 2016, 55,66% das áreas de preservação permanente continham uso ilegal; entretanto, considerando o uso consolidado, 97,74% da sub-bacia está adequada ao código, que aponta para uma lei que defende os recursos florestais e os serviços ambientais ecossistêmicos com menor rigor. palavras-chave: reserva legal; sensoriamento remoto; landsat; áreas de preservação permanente. abstract the brazilian forest code of 2012 admits the inclusion of the legal reserve in the areas of permanent preservation and defines areas of consolidated use. thus, this research evaluated the temporal evolution of land use and occupation in the areas of environmental protection, from 2008 to 2016, of the sub-basin of são tomé river, in the south of minas gerais, before the new legal forest framework. from landsat satellite images of 2008, 2013 and 2016 land uses, occupations and permanent preservation areas were mapped. from these maps, illegal uses and areas of consolidated use were identified. in 2016, 55.66% of the permanent preservation areas contained illegal use; however, considering the consolidated use, 97.74% of the subbasin is adequate to the code, which points to a law that defends forest resources and environmental ecosystem services with less stringency. keywords: legal reserve; remote sensing; landsat; permanent preservation areas. doi: 10.5327/z2176-947820180326 implicações ambientais do novo código florestal brasileiro environmental implications of the new brazilian forest code http://orcid.org/0000-0003-3211-1103 http://orcid.org/0000-0002-2045-6318 http://orcid.org/0000-0003-1865-6641 http://orcid.org/0000-0001-8127-0325 implicações ambientais do novo código florestal brasileiro 39 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 38-51 introdução a avaliação ecossistêmica do milênio apontou, nos últimos 50 anos do século passado, que o homem modificou os ecossistemas mais rápida e extensivamente do que em qualquer intervalo de tempo equivalente na história da humanidade, acarretando diversas alterações nos biossistemas (millennium ecosystem assessment, 2005). no brasil, o código florestal existe desde 1934, posteriormente substituído pelo de 1965 (santos filho et al., 2015). em 2012, o congresso nacional do brasil aprovou um novo código florestal, lei nº 12.651/2012 (brasil, 2012), em substituição ao anterior, que tinha sofrido diversas alterações por medidas provisórias, como em 1989, quando foram definidas as normas de preservação das matas ripárias conforme a largura dos rios. o código florestal é o principal instrumento legal de proteção e de recuperação da flora e da fauna nativas (soares-filho et al., 2014), pois regula e protege a vegetação nativa (vn) em propriedades públicas e privadas, com vistas a equilibrar os interesses da produção agropecuária com os da preservação ambiental (sparovek et al., 2011). o código define as áreas de preservação permanente (app) e de reserva legal (rl), criadas para a conservação dos recursos hídricos e de suas áreas de recarga, pelas matas ciliares, assim como áreas prioritárias para conservação e preservação da diversidade ecológica. o código define também áreas de uso consolidado, que é área do imóvel rural com ocupação antrópica preexistente a 22 de julho de 2008, ou seja, é aquela que teve sua vegetação natural modificada pela ação do homem, não sendo necessária a recomposição original da área como previsto para demais localidades. para fins de fiscalização, foi criado o cadastro ambiental rural (car), obrigatório para todos os imóveis rurais, que visa integrar o conjunto de dados ambientais das propriedades, para controle, monitoramento, planejamento ambiental e econômico e combate ao desmatamento (brasil, 2012). mesmo assim, a efetividade do estado em fiscalizar essas áreas ainda é precária e aquém das necessidades, pois, na prática, uma vasta área de vegetação natural poderá ficar sem proteção até que o órgão fiscalizador identifique essas áreas e tome as providências previstas em lei (roriz; fearnside, 2015; sparovek et al., 2011). os órgãos fiscalizadores enfrentam problemas operacionais para cumprir as normas instituídas, devido à falta de infraestrutura e às dimensões continentais do país. entretanto, as geotecnologias surgem como instrumentos essenciais de análise e de apoio às políticas decisórias de fiscalização. imagens de satélite, fotografias aéreas, imagens de radar, entre outras, são uma alternativa que permite mapear o uso e a ocupação do solo de maneira rápida e eficaz, devido à variação de escalas e das diferentes formas de examinar os alvos, além do baixo custo relativo das análises. atualmente, há vários satélites com diferentes níveis de resolução temporal e espacial, que permitem o mapeamento e o monitoramento de áreas que sofrem alterações. as imagens do satélite landsat têm sido utilizadas com sucesso em várias aplicações relacionadas ao mapeamento do uso do solo e da cobertura vegetal. a utilização de dados resultantes das imagens landsat é potencializada, ainda, pela integração de informações de fontes distintas por sistemas de informações geográficas (sig). a preservação dos ecossistemas é de suma importância, pois afeta os serviços ambientais e ecossistêmicos, que são os benefícios obtidos pela população (costanza et al., 2017). esses serviços podem ser, no caso das app: de provisão de alimentos, água, material genético etc.; de regulação, ou seja, de manutenção da qualidade do ar, controle de erosão, purificação da água etc.; culturais, como enriquecimento espiritual, lazer, ecoturismo etc.; e de suporte, tais como formação e manutenção da fertilidade do solo, produção de oxigênio, produção primária e diversidade biológica (andrade; romeiro, 2013). esse tema promove uma mudança de paradigma sobre o manejo dos recursos naturais, auxilia na tomada de decisões sobre gestão dos recursos naturais e formulação e aplicação de políticas públicas para o bem-estar da sociedade (costanza et al., 2014; parron et al., 2015; shapiro; báldi, 2014). assim, decidiu-se avaliar a sub-bacia hidrográfica do rio são tomé, localizada na região sul do estado de minas gerais, nos municípios de alfenas, machado e serrania, devido a mais de 50% da área não atender ao previsto na legislação florestal. o objetivo deste estudo foi avaliar a evolução espaço-temporal, de 2008 a 2016, do uso e da ocupação nicolau, r.c.p. et al. 40 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 38-51 do solo e os potenciais impactos das alterações propostas pelo novo código florestal na prestação dos serviços ecossistêmicos resultantes dos conflitos de uso em app e de rl na sub-bacia hidrográfica do rio são tomé. a área é de importância estratégica pelas atividades agrossilvopastoris e pelo manancial hídrico, que abastece os municípios de serrania e alfenas, com 87.519 habitantes (ibge, 2017), além de ser afluente direto do reservatório da usina hidrelétrica (uhe) de furnas. materiais e métodos a área da sub-bacia hidrográfica do rio são tomé (figura 1) é de cerca de 33 mil hectares e apresenta usos diversificados, com destaque para o café, a cana-de-açúcar e a pecuária. o clima da região é subtropical, classificado como cwa, de acordo com a classificação de köppen, com verão úmido e inverno seco (peel; finlayson; mcmahon, 2007). de acordo com sousa, mincato e kawakubo (2015), a vegetação característica da região é composta por floresta estacional semidecidual ombrófila mista e cerrado. as altitudes da sub-bacia variam de 766 a 1.306 m, com a geomorfologia dividida em: superfície dissecada de topografia montanhosa, superfície rebaixada de patamares colinosos e terraços fluviais (silva et al., 2011). os solos dominantes são latossolo vermelho e vermelho-amarelo distróficos e argissolo vermelho-amarelo distrófico, assim como argissolo ver10 5 0 10 km minas gerais brasil 1.100 550 0 1.100 km -80 -72 -64 -54 -48 -40 -32 -24 8 0 -8 -16 -24 -32 -40 7660 7640 7620 7600 -14 -16 -18 -20 -22 3700 3800 3900 4000 4100 4200 4300 municípios minas gerais 200 100 0 200 km datum: wgs 84 projeção: utm zona: 23 k alfenas serrania machado limite da bacia municípios fonte: modificado de ibge (2017). figura 1 – localização da sub-bacia hidrográfica do rio são tomé, sul de minas gerais. implicações ambientais do novo código florestal brasileiro 41 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 38-51 melho-amarelo distrófico e cambissolo háplico (feam, 2010). o arcabouço geológico da área é formado pelos ortognaisses alfenas e elói mendes (ufrj; cprm, 2010). as imagens utilizadas para os mapeamentos de uso e ocupação procederam dos satélites landsat 5 e 8, com os sensores tm (thematic mapper) e oli (operational land imager), respectivamente. essas imagens foram obtidas gratuitamente do sítio do instituto nacional de pesquisas espaciais (inpe) e do united states geological survey global visualization viewer (usgs-glovis). foram utilizadas 3 cenas da órbita 219, ponto 075, com pequena variação entre as datas de cada ano, para trabalhar com situações sazonais similares tanto no que se refere à fenologia da cobertura vegetal quanto às condições atmosféricas e de iluminação solar. assim, foram definidas as cenas do landsat 5 de 17 de julho de 2008 e do landsat 8 de 31 de julho de 2013 e de 08 de agosto de 2016. as datas selecionadas correspondem à época mais seca do ano na região e com menor presença de nuvens. para a obtenção dos mapas de declividade e modelo digital de elevação (mde) da sub-bacia, foram utilizadas 4 cartas topográficas do instituto brasileiro de geografia e estatística (ibge), na escala de 1:50.000: alfenas (sf-23-i-i-3), areado (sf-23-v-d-i-4), campestre (sf-v-d-iv-2) e machado (sf-i-iii-1). essas cartas são disponibilizadas em formato digital dgn (ibge, 1970) e foram convertidas para o formato shapefile (shp), para uso no software arcgis 10.1. após a estruturação da base cartográfica, foram gerados o mde e o mapa de declividade do terreno — este, de acordo com a empresa brasileira de pesquisa agropecuária (embrapa, 1979), sendo 0–3% plano, 3–8% suave ondulado, 8–20% ondulado, 20–45% forte ondulado, 45–75% montanhoso e > 75% escarpado. tais produtos serviram para determinar as app em topos de morro e em declividades maiores que 45°, como previsto no código florestal. foi produzido o mapa de limites de app de margens de corpos d’água e entorno de nascentes, conforme o código florestal. para tanto, foi utilizado o método de cálculo de distância (buffer). de acordo com parâmetros previstos no código, foram definidas as áreas de proteção, sendo elas: faixas marginais de 30 m ao longo dos rios, pois todos os cursos d’água apresentam menos do que 10 m de largura; para lagos e lagoas, faixas com 50 m, com exceção do reservatório da uhe de furnas — com faixa de 100 m —, uma vez que este apresenta mais de 20 ha; 50 m no entorno das nascentes; encostas com declividade superior a 45°; e topo de morro. o código florestal define como app em topo de morro, montes, montanhas e serras em planície e relevos ondulados — a primeira utiliza como base o espelho d’agua adjacente, e os relevos ondulados, o ponto de sela mais próximo. devido à área apresentar os dois tipos de relevo, foi selecionado, neste estudo, o critério do ponto de sela, pois este define uma quantidade maior de topos contemplados como áreas de app (brasil, 2012). o mapeamento do uso e da cobertura do solo em 2008 foi feito a partir de imagens do satélite landsat 5, e em 2013 e 2016, a partir do landsat 8 — estas já obtidas ortorretificadas. as imagens do landsat 5 (2008) necessitaram de correção geométrica, que foi feita por meio de pontos de controle identificados na imagem e na base cartográfica (procedimento este conhecido como georreferenciamento da imagem). no total, foram identificados 12 pontos de controle distribuídos ao longo de toda a bacia. após o georreferenciamento, as imagens foram reamostradas utilizando o método de interpolação pelo vizinho mais próximo, obtendo, no final deste processo, a mesma projeção da base cartográfica. técnicas de aumento linear de contraste e de composições coloridas utilizando filtros rgb (red, green e blue) foram empregadas para realçar os diferentes tipos de uso e de cobertura do solo. o aumento linear foi feito de forma interativa (crósta, 2002), em que a inclinação do histograma da imagem controla a quantidade de aumento do contraste e o ponto de intersecção com a abcissa controla a intensidade média da imagem final. para a realização da classificação foi gerada uma imagem falsa-cor em rgb com as bandas do infravermelho médio, do infravermelho próximo e do vermelho do sensor dos satélites landsat. a seleção dessas bandas foi baseada no fato dessa composição realçar a vegetação. a classificação do uso e da ocupação do solo foi realizada pela maximum likehood classification (classificação por máxima verossimilhança) do software arcmap 10.1, que calcula a probabilidade de cada pixel pertencer a nicolau, r.c.p. et al. 42 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 38-51 uma determinada classe amostrada com base nos valores de variância e covariância. para redução do efeito sal e pimenta (“salt and pepper”), foram aplicados o majority filter, ou seja, filtragem para eliminação ou redução do ruído de classificação, e o boundary clean, usada para limpar as bordas irregulares entre as zonas, em que os maiores valores têm prioridade, ou seja, os conjuntos de pixels menores se juntam aos conjuntos maiores, evitando a classificação errônea de seus elementos. para reparar os eventuais equívocos no processamento das imagens, na etapa de classificação, os erros contidos no mapeamento foram corrigidos manualmente com base na análise visual das imagens, com auxílio das imagens do google earth de datas próximas e, principalmente, por meio de informações levantadas em campo. para verificar de maneira quantitativa o desempenho do mapeamento, foram coletados em campo 85 pontos de referência, que apresentaram 92% de acerto. os mapas de uso e ocupação do solo foram, por fim, combinados, por meio de tabulação cruzada, com os limites de app para avaliar as atividades presentes nas áreas exclusivas de app. assim, foram produzidos os mapas de conflitos de uso com a definição das áreas regulares e irregulares, conforme o código florestal de 2012. os dados obtidos a partir do software arcmap 10.1 foram lançados no microsoft excel 2010 e foram geradas tabelas com os valores em hectares e porcentagem de cada área nos mapas de uso do solo e de conflitos de uso. a partir de tais dados, foi realizado o cálculo de áreas consolidadas, utilizando a quantidade de hectares presentes em 2008 e cruzada com os presentes em 2013 e em 2016 para as classes de uso do solo, com exceção de matas, água e rochas expostas, uma vez que estas foram consideradas áreas regulares. também foram determinados de forma manual todos os fragmentos florestais maiores que 50 ha na sub-bacia para os anos considerados. a partir disso, foram definidas a quantidade, o tamanho e o formato desses fragmentos. resultados e discussão nos mapas de uso e ocupação do solo gerados para os anos de 2008, 2013 e 2016, primeiramente, foram produzidos dados quantitativos sobre o uso e a cobertura do solo, em julho de 2008, em que foi definido como data limite de uso consolidado. o mesmo procedimento foi adotado em 2013 e 2016. na classificação, algumas das classes apresentaram confusão no mapeamento em razão da similaridade espectral encontrada entre elas. as confusões mais frequentes observadas ocorreram entre café e mata, cana-de-açúcar e pasto alto e matas de menor densidade nas bordas dos rios. apesar desses erros, a classificação obtida foi considerada bastante satisfatória, com base na análise visual e na porcentagem de acertos observados (92%) na verificação a partir dos pontos de controle de campo. na figura 2 foram definidas dez classes de uso do solo: água, que comporta todos os corpos d’água da sub-bacia, incluindo lagos e a represa da uhe de furnas; área urbana, que incluía as cidades de alfenas, serrania e algumas sedes de fazenda; café, em seus mais diversos estádios fenológicos; cana-de-açúcar; outras culturas, sendo essas diversas, como milho, eucalipto e outras culturas temporárias; mata; pastagem em geral, incluindo campos; solo arado, em preparação para o cultivo; solo exposto, que é o solo exposto efetivamente, sem cobertura permanente e que se encontra mais seco; e rochas expostas. a figura 2 ilustra os mapas de uso do solo de (a) 2008 e (b) 2016. a figura 3 ilustra os usos presentes na sub-bacia, em hectares, para 2008, 2013 e 2016. a análise dos mapas e do histograma revela, desconsiderando o pequeno erro da classificação supervisionada, que não houve alterações significativas de 2008 para 2016 nos principais usos da sub-bacia. assim, o uso mais frequente é a pastagem, com média de aproximadamente 50% da área e predomínio em terrenos ondulados; seguida da mata, com cerca de 20% da área e presente em terrenos ondulados e forte ondulados; e do café, com média ao redor de 17%, também presente em terrenos ondulados. os demais usos ocupam pequenas parcelas por toda a sub-bacia. quanto às áreas de uso consolidado, a figura 2 ilustra as que possuíam uso anterior a 22 de julho de 2008 e que o mantêm até implicações ambientais do novo código florestal brasileiro 43 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 38-51 2016. as principais são de pastagem, café e, subordinadamente, cana-de-açúcar, distribuídas na sub-bacia. tanto em 2008 quanto em 2013 havia fragmentos florestais raramente conectados por corredores ecológicos por toda a sub-bacia. em 2016, foram observadas grandes áreas de mata, principalmente na área montanhosa da porção central da sub-bacia, em geral ligadas por grandes corredores ecológicos. já na porção norte, próximo à jusante da sub-bacia, no relevo mais plano, há a presença de fragmentos florestais isolados em meio à pastagem e com poucas conexões por mata ripária. a classe de café é encontrada por toda a sub-bacia, ocupando uma área maior em 2016. o café é o cultivo de maior produção e importância na sub-bacia. a canade-açúcar é mais abundante no centro-leste e também ocorre esparsamente em outros locais da sub-bacia (figura 2b). há também áreas de solo exposto propriamente dito por toda a sub-bacia, além de exposições de rocha localizadas nas regiões mais montanhosas. a classe de outras culturas ocorre em locais escassos na sub-bacia. para avaliar se o código está sendo obedecido, foram criados, a partir da tabulação cruzada entre os mapas de uso do solo e app, os mapas de conflitos de uso e de ocupação do solo nas áreas de app. essas áreas de app devem contemplar apenas as classes água, mata e rocha exposta. portanto, qualquer outro uso seria irregular. 0 1 2 4 6 380.000 385.000 390.000 395.000 400.000 380.000 385.000 390.000 395.000 400.000 água área urbana café cana-de-açúcar mata outras culturas pastagem rocha exposta solo arado solo exposto água área urbana café cana-de-açúcar mata outras culturas pastagem rocha exposta solo arado solo exposto 7. 59 7. 00 0 7. 60 4. 00 0 7 .6 11 .0 00 7. 61 8. 00 0 7 .6 25 .0 00 7 .6 32 .0 00 7. 59 7. 00 0 7. 60 4. 00 0 7 .6 11 .0 00 7. 61 8. 00 0 7 .6 25 .0 00 7 .6 32 .0 00 datum: wgs 84 projeção: utm zona: 23 k km 0 1 2 4 6 datum: wgs 84 projeção: utm zona: 23 k km a b nn figura 2 – mapas de uso e ocupação do solo na sub-bacia hidrográfica do rio são tomé, nos municípios de alfenas, machado e serrania, minas gerais, brasil, nos anos de (a) 2008 e (b) 2016. nicolau, r.c.p. et al. 44 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 38-51 a figura 4 ilustra os mapas de conflitos de uso, com áreas irregulares nas app. já o histograma da figura 5 esquematiza a porcentagem de cada uso no interior das app em 2008, 2013 e 2016. a partir disso, foram avaliadas quais as classes de uso que ocorrem nas áreas de app e definidas se são regulares ou irregulares. a figura 5 ilustra que mesmo com uma melhoria gradativa na situação atual das app, ainda predominam as áreas irregulares. de acordo com os usos presentes em app, a porcentagem de áreas regulares nos anos de 2008, 2013 e 2016 foi de 45,05, 44,55 e 44,34% respectivamente; já as áreas irregulares foram de 54,95, 55,45 e 55,66%, respectivamente. a figura 5 elucida, nas app, o predomínio de pastagens, que reflete a maior porcentagem de áreas irregulares. entretanto, de acordo com o código, há as chamadas áreas de uso consolidado, com 3.111,87 ha. assim, considerando estas áreas, em 2013 havia 98,13% de áreas regulares e 1,87% de irregulares; já em 2016, 97,74% de regulares e 2,26% de irregulares. ou seja, comparado com as porcentagens de áreas sem uso consolidado, há uma diferença de 53,58 e 53,40% para áreas regulares e irregulares, respectivamente. essa diferença expressiva se deve ao uso consolidado e não reflete a preservação das app, comprometendo significativamente os serviços ambientais e ecossistêmicos e, em consequência, os resultados socioeconômicos das atividades agrícolas na área. nesse contexto, dos 5.660,13 ha que compõem as áreas de app, seria necessário recuperar uma área de 3.417,47 ha, uma vez que o critério de recuperação de mata ciliares, nascentes e lagos e lagoas é distinto para essas áreas. as áreas de rl previstas no código foram determinadas para sub-bacia como um todo, uma vez que para a realização do mapeamento individual por propriedade, seria necessário obter dados de todas as propriedades rurais que compõem a sub-bacia hidrográfica. considerando que a sub-bacia tem cerca de 33.000 ha e possui ampla predominância de pequenas propriedades, foi realizada sua medição como um todo. a partir de dados obtidos do car, foi avaliado o tamanho das propriedades, que varia em torno de 20 a 25 ha. assim, em média, são propriedades de até 4 módulos fiscais e poucas teriam de recompor áreas já desmatadas — somente 15 m de matas ciliares de lagos e lagoas naturais e nascentes e 30 m em veredas. quanto à rl não seria necessária a recomposição, devido à anistia para as propriedades de até quatro módulos fiscais. as que possuem mais de 4 módulos teriam que recompor somente as áreas onde não havia uso consolidado até 22 de julho de 2008, desde que o imóvel rural esteja inscrito no car. nesse cenário, o total 2008 2013 2016 h ec ta re s 18.000 16.000 14.000 12.000 10.000 8.000 6.000 4.000 2.000 0 past mata água café se cda sa au oc re past: pastagem; se: solo exposto; cda: cana-de-açúcar; sa: solo arado; au: área urbana; oc: outras culturas; re: rocha exposta. figura 3 – uso e ocupação do solo, em hectares, na sub-bacia do rio são tomé. implicações ambientais do novo código florestal brasileiro 45 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 38-51 de áreas de uso consolidado é de 75,42% da sub-bacia. nesse panorama, a implicação nos serviços ambientais é significativa, uma vez que restaria menos de 25% das áreas da sub-bacia destinadas à preservação. assim, as áreas de nidificação ficariam restritas a alguns poucos fragmentos florestais propícios, e os serviços de provisão, regulação e suporte estariam em risco, pois o montante de áreas preservadas é insuficiente para atender às demandas ambientais e ecossistêmicas (carvalho, 2015). para fins de avaliação, uma vez que a sub-bacia está localizada na transição entre os biomas mata atlântica e cerrado, foi utilizada a definição do código para as demais regiões, ou seja, 20% da propriedade. assim, foram aferidos os 20% de rl previstos no código no total da sub-bacia. a área final foi de 6.599,79 ha que deveriam conter a classe de mata. em todos os casos (2008, 2013 e 2016) a quantidade em hectares de mata é maior que 20% — 7.482,236, 7.161,595 e 6.832,02 ha, respectivamente. como o próprio código permite a inclusão da app em rl, é certo afirmar que as áreas de rl estariam em conformidade com a lei na sub-bacia. entretanto, é necessário estimar a perda de áreas de mata correlacionando com o código florestal de 1965, no qual as áreas de app não poderiam ser computadas às de rl. utilizando o código de 1965 como base, as app e de rl juntas computariam 12.393,31 ha, ou seja, 37,56% da área da sub-bacia. já com o código de 2012, incluindo a app dentro das áreas de rl, teríamos somente 20% da área total, uma vez que as rl excedem 0 1 2 4 6 0 1 2 4 6 385.000 390.000 395.000 400.000 405.000 irregular regular limite da bacia 7. 59 7. 00 0 7. 60 4. 00 0 7 .6 11 .0 00 7. 61 8. 00 0 7 .6 25 .0 00 7 .6 32 .0 00 datum: wgs 84 projeção: utm zona: 23 k km 385.000 390.000 395.000 400.000 405.000 irregular regular limite da bacia datum: wgs 84 projeção: utm zona: 23 k km 7. 59 7. 00 0 7. 60 4. 00 0 7 .6 11 .0 00 7. 61 8. 00 0 7 .6 25 .0 00 7 .6 32 .0 00 a b n n figura 4 – mapas de conflito no uso e na ocupação do solo na sub-bacia do rio são tomé em (a) 2008 e (b) 2016. nicolau, r.c.p. et al. 46 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 38-51 au: área urbana; cda: cana-de-açúcar; oc: outras culturas; past: pastagem; sa: solo arado; se: solo exposto; re: rocha exposta. figura 5 – porcentagem de uso nas áreas de preservação permanente na sub-bacia do rio são tomé, localizada nos municípios de alfenas, machado e serrania, minas gerais, brasil. 2008 2013 2016 po rc en ta ge m (% ) 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 água au café cda oc mata past sa se re em hectares o tamanho das app. portanto, temos uma perda potencial de 17,56% nas áreas de matas nativas na sub-bacia. na sub-bacia há áreas de pastagens naturais, ou campos, de transição entre a mata atlântica e o cerrado. o código florestal aponta as app como áreas protegidas, coberta ou não por vn (brasil, 2012). assim, a vn caracterizada como de pastagem natural (campo) se enquadra no código. no código florestal há o conceito de área rural de uso consolidado, que seria a área de imóvel rural com ocupação antrópica anterior a 22 de julho de 2008, com edificações, benfeitorias ou atividades agrossilvopastoris, que admite, neste último caso, a adoção do regime de pousio, não podendo assim sofrer autuação por infrações relativas à suspensão irregular da vegetação em app e rl, de acordo com o art. 59, § 4º, lei n. 12.651/12 (brasil, 2012), caso o proprietário tenha aderido ao programa de regulação ambiental (pra). a partir dos mapas temáticos de uso e ocupação do solo e de app, que deram origem ao mapa de correlação entre usos e app, foi verificado que a inclusão do conceito de uso consolidado adequa a sub-bacia à legislação. desconsiderando essas áreas, percebe-se que a maior parte das áreas irregulares é de pastagem para fins de uso na pecuária, mesmo não sendo a principal atividade econômica da sub-bacia. essa atividade causa a deterioração das matas ciliares, que são essenciais, pois contribuem na conservação dos vales fluviais e na mitigação da erosão (pinheiro et al., 2015), além de servirem como corredores ecológicos entre os fragmentos florestais. a deterioração dos fragmentos florestais leva a diversos problemas ambientas e biológicos, como dificuldade de dispersão de espécies e perda da diversidade genética, além de causar impacto nos serviços ecossistêmicos, que são responsáveis implicações ambientais do novo código florestal brasileiro 47 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 38-51 pela manutenção e fertilidade do solo, ciclagem de nutrientes, qualidade da água, polinização etc. (resende; fernandes; andrade, 2014, parron et al., 2015). a introdução do conceito de uso consolidado, além de diminuir as áreas de florestas legalmente protegidas, caracterizou o entorno do lago da uhe de furnas como de uso consolidado, causando enormes prejuízos ambientais e ecossistêmicos, devido à ausência de 100 m de mata ciliar. com isso, há uma área de 3.500 ha sem cobertura vegetal, que desempenharia papel atenuador significativo do aporte de sedimentos de erosão, que assoreiam o lago, diminuindo a capacidade de armazenamento de água e a produção de energia, vitais nesses tempos de crise hídrica. mesmo após cinco anos da aprovação do código, da implementação do car e das políticas de pagamentos por serviços ambientais, muitas áreas ainda permanecem irregulares, comprometendo a prestação de serviços ambientais (wunder, 2013; godecke; hupffer; chaves, 2014). a recuperação das app e de rl contribuiria diretamente na diminuição do número de fragmentos florestais, pois criam corredores ecológicos e diminuem o efeito de borda. ainda, é nos fragmentos florestais que é encontrada a maior parte da biodiversidade (silvério neto et al., 2015). ademais, de acordo com os autores, os fragmentos mais arredondados são menos susceptíveis ao efeito de borda e os mais alongados e estreitos mais susceptíveis. logo, é necessário considerar o efeito de borda nas matas ciliares, que compõem as app, que raramente é levado em consideração. assim, viana e pinheiro (1998) recomendam o plantio diferenciado nas bordas das matas ciliares, ou seja, de espécies que ajudem na preservação desses fragmentos que têm fator forma baixo, como sistemas agroflorestais. a análise dos mapas evidencia a diminuição nos fragmentos florestais com mais de 50 ha na sub-bacia — em 2008 eram 29 fragmentos, que somavam 3.857,44 ha; já em 2013, o número diminuiu para 24, somando 3.415,72 ha; e em 2016, 20 fragmentos, totalizando 3.037,53 ha. tais números representam 51,55% da área total de mata em 2008, 47,69% em 2013 e 44,46% em 2016. como notado nas imagens, houve um aumento no número de corredores ecológicos, principalmente na faixa central da sub-bacia, ligando diversos fragmentos, que possuem tamanhos e formas variados. segundo o atual código florestal brasileiro, o car é um instrumento básico para auxiliar no processo de regularização ambiental de propriedades e posses rurais, onde são delimitadas as app e de rl, além de áreas rurais consolidadas, entre outras. é uma ferramenta auxiliar importante para o planejamento do imóvel rural e a recuperação de áreas degradadas. o car fomenta a formação de corredores ecológicos e a conservação dos demais recursos naturais que contribuíram para a melhoria da qualidade ambiental. já o pagamento por serviços ambientais é uma proposta para estimular o cuidado com os ecossistemas, funcionando como estímulo para a gestão sustentável (eloy; coudel; toni, 2013). ainda, segundo parron et al. (2015), a remuneração é sobre ações que possibilitam determinados serviços ecossistêmicos, e assim os proprietários têm direitos a créditos agrícolas e contratação de seguros agrícolas em melhores condições do que as de mercado. para parron et al. (2015), quando os donos de terra promovem a recuperação da cobertura vegetal, eles contribuem para a redução da erosão, o aumento da captura e do armazenamento de carbono e a melhoria da qualidade dos corpos d’agua. sendo assim, os mapas de conflitos apresentados apontam para um desconhecimento, por parte dos proprietários e usuários das terras, dos benefícios ambientais e econômicos dos serviços ecossistêmicos (muradian et al., 2013). como o café é a principal atividade agrícola na sub-bacia, é importante apontar os serviços ecossistêmicos de polinização. para priess et al. (2007), o café, assim como outras culturas, beneficia-se diretamente dos serviços de polinização. assim, florestas intercaladas com paisagens agrícolas proporcionariam importantes serviços ecológicos e econômicos. tal fato é evidenciado pelas pesquisas realizadas por de marco e coelho (2004), ricketts et al. (2008) e ricketts et al. (2004), que apontam para uma melhora de 14–50% na produção cafeeira, mediante a conservação dos fragmentos florestais, assim como dos corredores ecológicos, que são áreas propícias à nidificação e à reprodução das espécies polinizadoras. klein, steffan-dewenter e tscharntke (2003) apontaram que, quando a distância das florestas adjacentes às plantações é muito longa, há uma diminuição no conjunto de frutas, e que o crescimento do número de espécies de abelhas pode promover um aumento na produção de frutas de 60 a 90%. logo, os proprietários rurais devem investir na nicolau, r.c.p. et al. 48 rbciamb | n.48 | jun 2018 | 38-51 manutenção dos serviços ecossistêmicos e ambientais para conservar e aumentar a produtividade agrícola, por exemplo, a cafeeira. conforme averiguado, as app são de extrema importância para os serviços ecossistêmicos, uma vez que elas afetam positivamente diversas funções ecossistêmicas, tais como proteção dos recursos hídricos, proteção do solo, regulação local do clima, conservação dos habitats naturais e diversidade biológica, além de suas funções econômica e social (chaikaew; hodges; grunwald, 2017). assim, é necessária a realização de mais trabalhos focados no uso e na ocupação dos solos, uma vez que tais mudanças têm efeitos significativos nos ciclos biogeoquímicos, no aquecimento global, na erosão, no uso sustentável e na polinização. assim, a flexibilização das intervenções excepcionais em app (azevedo, 2013) e a diminuição das app e de rl exercem efeito negativo nos serviços ambientais e ecossistêmicos que são prestados por essas áreas, uma vez que foi verificado que elas diminuíram por conta da permissibilidade do novo código. deve-se não apenas regularizar as porções irregulares — seja através de punições ou a partir de pagamentos por serviços ambientais —, mas também continuar a realização de pesquisas com foco nessa lei e suas contribuições nos serviços ambientais e ecossistêmicos, já que as áreas destinadas à preservação vem diminuindo desde a aprovação do código de 2012 (pereira, 2013). para tanto, mesmo com a implementação do car, que tem prazo máximo para 31 de maio de 2018, que visa à regularização das propriedades e busca a manutenção das áreas destinadas à preservação, observou-se que mesmo se os proprietários cumprissem todas as exigências, ainda assim as app e de rl seriam insuficientes na manutenção dos serviços ecossistêmicos e ambientais, uma vez que a diferença do montante dessas áreas é muito grande em relação ao código anterior. conclusões o código florestal de 2012 é menos rigoroso do que o anterior, no que diz respeito à preservação dos recursos florestais. apresenta, na área, uma diferença de cerca de 53% em app e 17,56% em rl não contempladas. assim, a introdução das normas de áreas de uso consolidado, de inclusão de app no cálculo da área de rl, de medidas de matas ciliares a partir da borda da calha do leito regular, entre outros fatores, levou as áreas que eram de proteção a perderem esse status e se tornarem regiões exploráveis, reduzindo drasticamente as áreas destinadas à preservação legal. em termos ambientais, o código florestal de 2012 representou um forte retrocesso nas leis ambientais do país, diminuindo as app e de rl e, por consequência, os serviços ambientais e ecossistêmicos prestados. o novo código contribui para a degradação de áreas previamente preservadas com a inclusão de app em rl, não estimula a recuperação de app degradadas em função do conceito adotado de uso consolidado e, em termos legais, representa um retrocesso na legislação ambiental e promove a própria degradação dos recursos florestais do país. diante do exposto, é necessária uma revisão do código, com vistas à preservação dos biomas e dos serviços ambientais e ecossistêmicos prestados, já que o foco principal do novo código é o agronegócio, e não a preservação ambiental, uma vez que permitiu que áreas destinadas à preservação fossem substituídas por outros usos a partir do conceito de uso consolidado. referências andrade, d. c.; romeiro, a. r. valoração de serviços ecossistêmicos: por que e como avançar? 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water-energy-food nexus; water footprint; virtual water; green water. r e s u m o neste artigo estimou-se a perda de água associada aos alimentos desperdiçados no brasil no ano de 2013. tomou-se por base estudo da organização das nações unidas para agricultura e alimentação (fao) sobre desperdício de alimentos, o banco de dados faostat com o balanço de alimentos e o banco de dados de pegada hídrica (ph) de produtos agrícolas disponíveis na water footprint network (wfn). os resultados mostram que as perdas e desperdícios de alimentos atingem 49 milhões de toneladas por ano, comprometendo um volume anual de água de 87 bilhões de metros cúbicos, superior à vazão média anual do rio são francisco. a principal parcela das perdas de água está associada às perdas de alimento na etapa de produção agrícola (32%), seguida da de consumo (19%). dentre os grupos de alimentos, as maiores perdas de água estão associadas às carnes (49%), seguida pelo grupo de cereais (19%). cerca de 96% das perdas de água referem-se à água verde, o que evidencia a necessidade de uma maior atenção à agricultura de sequeiro para assegurar alimento e água para todos. a perda de água azul foi superior à metade do volume consumido no setor urbano; e a parcela cinza (água poluída) equivaleu a 80% desse consumo. medidas como melhoria das práticas agrícolas, logística, irrigação, expansão da agricultura de sequeiro, desenvolvimento de campanhas e políticas para redução da exportação de produtos primários, bem como do consumo de produtos de origem animal, podem contribuir para uma gestão mais sustentável da cadeia de suprimento de alimentos quando o foco é a água. reduzir a perda e o desperdício de alimentos significa preservar água. palavras-chave: agricultura; nexo água-energia-alimento; pegada hídrica; água virtual; água verde. water loss associated with food loss and waste in brazil perda de água associada a perda e desperdício de alimentos no brasil eduardo borges cohim1 , adriano souza leão2 , hamilton de araújo silva neto3 , gilmar souza santos4 1universidade estadual de feira de santana – feira de santana (ba), brazil. 2centro universitário senai cimatec – salvador (ba), brazil. 3universidade salvador – feira de santana (ba), brazil. 4empresa brasileira de pesquisa agropecuária– cruz das almas (ba), brazil. correspondence address: eduardo borges cohim – universidade estadual de feira de santana, department of technology – transnordestina avenue, s/n – novo horizonte – cep: 44036-900 – feira de santana (ba), brazil. e-mail: ecohim@uefs.br conflicts of interest: the authors declare that there are no conflicts of interest. funding: none. received on: 08/14/2020. accepted on: 02/09/2021 https://doi.org/10.5327/z21769478885 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences this is an open access article distributed under the terms of the creative commons license. rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 305-317 issn 2176-9478 revista brasileira de ciências ambientais brazilian journal of environmental sciences issn 2176-9478 volume 56, number 2, june 2021 http://orcid.org/0000-0003-4250-6758 http://orcid.org/0000-0001-6743-8099 http://orcid.org/0000-0003-0680-9700 http://orcid.org/0000-0002-5902-5048 mailto:ecohim@uefs.br https://doi.org/10.5327/z21769478885 http://www.rbciamb.com.br http://abes-dn.org.br/ cohim, e.b. et al. 306 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 305-317 issn 2176-9478 introduction data from the food and agriculture organization (fao) of the united nations (un) show that, every year, about a third of the food produced worldwide is not consumed by the population, being lost throughout the production chain, or wasted in the endpoint (restaurants and households) instead. this represents about 1.3  billion  metric tons of food that is not used or, in monetary value, approximately us$ 1 trillion (fao, 2014). this situation tends to be even more aggravated with the growth of the world population. according to the united nations department of economic and social affairs (2019), by the middle of this century, the world population will reach about 10 billion people. concerning brazil, the population is estimated to be around 238 million inhabitants by 2050, according to the intermediate projection (united nations, 2019). in order to feed this additional population and include the current 870 million hungry people and two billion people who suffer from moderate to severe food insecurity in the country (fao, 2019), it would be necessary to increase food supply by 70 to 100% (alexandratos and bruinsma, 2012; reddy, 2016). in this scenario, the agricultural sector in brazil would be pressured to increase production. nevertheless, agriculture is one of the greatest drivers for the transgression of planetary boundaries, including the use of freshwater (campbell et  al., 2017). overall, this sector accounts for 70% of the total water withdrawal, with regional variations of 44% in the countries of the organisation for economic cooperation and development (oecd), 87% in africa, and more than 90% in some middle eastern countries (campbell et  al., 2017). in brazil, the consumptive water use for agricultural production in 2017 was 78.3% of the total consumed of 1,109 m3/s, an increase of 21% compared to 2006, versus 6% for the industrial sector (ana, 2019). in a broader view, considering the rainwater stored in the soil (green water), agricultural and livestock production accounts for 92% of all water used by humanity (hogeboom, 2020). this scenario already points to the threat of exceeding the limit of freshwater use. the millennium ecosystem assessment report (mea) warned of this when it estimated, with low to medium certainty, that this limit was already exceeded by 5 to 25% (millennium ecosystem assessment, 2005). more recently, jaramillo and destouni (2015) estimated the total freshwater use at 4.664 · 1012 m3 per year. the stockholm resilience centre proposed a freshwater use limit of 4.0 · 1012 m3 per year (rockström et  al., 2009). this number, however, has been criticized for not considering regional specificities and/or the flow of green water (bogardi et  al., 2013; gerten et  al., 2013; steffen et  al., 2015). this limit had a revision suggested to be 2.8  ·  1012  m3  per  year, which is the mean value within an uncertainty range from 1.1  ·  1012  m3 to 4.5  ·  1012  m3  per  year (gerten et al., 2013). assuming the consumption suggested by jaramillo and destouni (2015), the most conservative value of 2.8 · 1012 m3 per year and the most liberal of 4.0 · 1012 m3 per year would already be exceeded, by 67 or 17%, respectively. such criticism led to the revision of the safe limit for the use of freshwater on earth, considering the diverse flows, and climatic and ecosystem particularities of the various regions, aiming at a more robust definition of this limit (gleeson et al., 2020), but the indications are of a water scarcity situation. meanwhile, tonnes of food are lost and/or wasted daily (fao, 2013). food loss and waste (flw) occur both in developed and developing countries, although at different stages of the food chain for each case (gustavsson et al., 2011). in the case of developing countries, such loss occur mainly due to the lack of infrastructure and investment in storage structures, whereas in developed countries, the origin is in the stages of distribution and consumption (godfray et al., 2010). the flw occur throughout the supply chain, which involves the production, storage, transportation, processing, distribution, and consumption of food; and reflects significant equivalent water loss, revealing the inefficiency in the use of this critical resource and imposing an additional difficulty to fully meet future demands. in brazil, water security is considered a regional issue, given that the spatial distribution of the large water resources in the country is extremely unequal. the major availability, in which the worrying, critical or very critical level has not yet been reached, is found in areas of high ecological interest: the cerrado region, the amazon forest, and the pantanal (ana, 2019). the order of magnitude of flw and, consequently, of water wasted, is large enough to deserve greater attention from the managers and users of this resource. strategies that focus on reducing loss along the food production chain, and on the efficient and sustainable use of water, are crucial to achieving the sustainable development goal no. 2 (lundqvist et al., 2008). doubling production simply implies that water damage will also double. thus, knowing the volumes of water wasted due to flw will enable the managers of this resource to define priorities to tackle the problem. the appropriate indicator for this is the water footprint (wf), used to evaluate the volume of water needed for each agricultural product and its portions of blue water, the most cited and the one which corresponds to what is extracted from rivers, lakes, and aquifers; green water, stored in the soil and used by plants; and grey water, the volume of water polluted as a result of the activity (hogeboom, 2020). the water footprint network (wfn) defines the wf of a product as the total volume of freshwater used directly or indirectly to produce that product and can be decomposed into the blue, green, and grey components (hoekstra et al., 2011). the wf can be considered as a comprehensive indicator of the appropriation of water resources, vis-à-vis the traditional and restricted concept of water withdrawal. the wf of a product is the volume of water used to produce it, measured throughout the entire production chain (hoekstra et al., 2011). it is, therefore, an indicator of the appropriation of the freshwater resource as opposed to the traditional and restricted measurement of water withdrawal. water loss associated with food loss and waste in brazil 307 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 305-317 issn 2176-9478 the concept of wf has been widely used in agricultural and livestock production, with a large number of studies evaluating the impact of agricultural products on the water system (ding et al., 2018; xinchun et  al., 2018; fulton et  al., 2019), livestock (barden et  al., 2017; asevedo et  al., 2018), forestry (schyns et  al., 2017), agroindustry (bleninger and kotsuka, 2015; munoz castillo et  al., 2017), besides being used to support water management (empinotti and jacobi, 2013; silva et al., 2016; nouri et al., 2019). however, relatively few studies assess the water loss associated with flw. except for the study of the water footprint of the flw in the european union (vanham et al., 2015) and more recently research by sun et al. (2018), the literature is limited to the blue water component, which is present in rivers and aquifers (kummu et al., 2012; fao, 2013; le roux et al., 2018; spang and stevens, 2018; read et al., 2020) or does not identify the various components of water (liu et al., 2013). a recent report evaluated the wf of bovine meat in brazil, although without considering the loss (pavão et al., 2020). nevertheless, given the importance of water in agricultural production, especially food, many authors have recommended the inclusion of the green water component in integrated water management (rockström et  al., 2014; rodrigues et  al., 2014; schyns et  al., 2015; porkka et al., 2016; falkenmark, 2018). this is particularly relevant for brazil, whose culture is of an abundance of water, at a time when there is a growing trend of export of primary products. therefore, the objective of the present article is to assess the volume of water compromised due to food loss and waste in brazil for the year 2013, which may constitute a subsidy for planning water allocation in the brazilian agricultural production. material and methods the scope of this study is the food portion intended to meet domestic demand in brazil for the year 2013. the most recent data are available on the fao’s statistics division website and food balance sheet, fbs (faostat, 2015). first, the loss throughout the food supply chain (fsc) was estimated in terms of mass, then the volume of water needed to produce these foods was calculated (figure 1). differently from the related and global scope literature, which has accounted only for the volume of water withdrawn for irrigation (blue water), this study also accounts for the components associated with the rainfed production (green water) and water for diluting the residues generated (grey water). food loss and waste accounting data concerning food production and use were obtained from the faostat’s and fbs’s websites (faostat, 2015) for the year 2013, brazil. the food groups were organized as shown in table 1. the elements contained in the fbs have been divided into production and utilization elements. for each product group, the quantity intended for domestic supply (qds) is equal to the sum of production, import quantity, stock variation, and export quantity. the food available for human consumption is qds minus other utilization elements, such as feed, seeds, processing, and others (figure 2). the calculations to estimate loss and waste were carried out for each food group separately, to take into account their specificities. the method was based on the fao report, entitled global food losses and food waste (gustavsson et al., 2011), which was later detailed in the publication entitled the methodology of the fao study: “ global food losses and food waste-extent, causes and prevention”  fao, 2011 (gustavsson et al., 2013). allocation factors (af ) were used to estimate the fraction of the production intended for human consumption. conversion factors (cf ) were applied to determine the edible portion of primary products. the values provided by gustavsson et al. (2013) for latin america were adopted, as shown in table 2. based on the same method, the evaluation was made considering five stages of the supply chain whose percentages of loss are shown in table 3. water footprint this study included the component associated with the agricultural production stage alone, which is the most important, although water could be considered to be also used in the stages of processing and consumption. in this sense, factors such as climate, soil and crop management, crop varieties, among others, directly affect their accounting. figure 1 – stages of the study. cohim, e.b. et al. 308 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 305-317 issn 2176-9478 to estimate the green, blue, and grey wf of agricultural and animal products, the studies by mekonnen and hoekstra (2010a; 2010b; 2011b) were used, whose annexes present the values of these indicators referring to the food produced in several countries, including brazil. this study considered the value of the global average for the country. the wf calculation for each group of food was performed according to equation 1. ∑ wfgroup n = p1 ∙ wf1 + p2 ∙ wf2 + pn ∙ wfn p1 + p2 + pn (1) in which: wf = water footprint (m3·t-¹); p = production of each food (t). results and discussion based on the methods used, it is estimated that brazil lost, in the fsc, about 49 million metric tonnes of food in 2013, which represents 39% of the qds that includes the portion intended for human consumption (table 4). these losses and wastes occur throughout the fsc, from cultivation to final consumers, with emphasis on the initial stages in emerging countries such as brazil. about 38% of the flw occur in the production stage, followed by 22% in post-harvest and storage, 15% in processing and packaging, 13% in distribution, and 12% in the consumption stage. even though the consumption stage has the lowest contribution to the total flw, it is still surprising that about 6 million tonnes are wasted in brazilian households. this value may be underestimated in view of a study by porpino et al. (2015) that points to high waste generation during the consumption stage in the lower-middle-class population, which can be associated with cultural traits, which differentiates brazil from countries with equivalent per capita income in which the loss in this stage is small. this situation is aggravated considering that about 39.4% of households in the country live in food insecurity (araújo et al., 2020). furthermore, 5% of all disease burdens in brazil are associated with food shortages (gbd 2016 brazil collaborators, 2018). in terms of mass, the food group with the highest percentage of  loss was fruit and vegetables. according to the paraná institute of technical assistance and rural extension (instituto paranaense de assistência técnica e extensão rural), emater (trento et al., 2011) the agribusiness of fruits and vegetables faces several problems such as low productivity, low quality, and high production costs; environmental and sanitary problems in production, processing, and marketing; deficiency in storage, transport, and marketing logistics; low consumption and restricted eating habits; lack of more advanced technology and market knowledge. due to the fragility of these products, the greatest loss occur in the agricultural production system and in transportation, in which the distance between production and consumption sites is a determining factor. the cereals group was a major agricultural production with 97 million tonnes, of which 79 million were allocated to the domestic market. compared to another group of high gross production, oilseeds and legumes, whose total production was 90 million tonnes, only 47 miltable 1 – food groups. group food cereals wheat, rice, barley, maize, rye, oats, millet, sorghum, and other cereals roots and tubers cassava, yam, potatoes, and sweet potatoes oilseeds and legumes soybeans, peanuts, sunflower, grape pomace and mustard seed, cotton seed, coconuts, sesame seed, palm seed, olives, and other oilseeds fruits and vegetables orange and mandarin, lemon and lime, grapefruit, other citrus fruits, banana, apple, pineapple, date, grape, other fruits, tomato, onion, and other vegetables meat bovine meat, mutton/goat meat, pork meat, and bird meat milk and eggs milk (not including derivatives) and eggs source: gustavsson et al. (2011). figure 2 – food mass balance. water loss associated with food loss and waste in brazil 309 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 305-317 issn 2176-9478 table 2 – allocation factors and conversion factors for food groups. food group stage of the chain agricultural production post-harvest and storage processing and packaging distribution consumption cereals 0.40 (af ) 0.40 (af ) roots and tubers 0.82 (cf ) 0.82 (cf ) 0.90 (cf ) 0.74 (cfm) 0.90 (cfi) 0.74 (cfm) 0.90 (cfi) oilseeds and legumes 0.12 (af ) 0.12 (af ) fruits and vegetables 0.77 (cf ) 0.77 (cf ) 0.75 (cf ) 0.80 (cfm) 0.75 (cfi) 0.80 (cfm) 0.75 (cfi) meat milk af: allocation factor; cf: conversion factor; i: industrial; m: manual. source: gustavsson et al. (2013). table 3 – values of the percentage of food loss per group for latin america. food group stage of the chain agricultural production post-harvest and storage processing and packaging distribution consumption cereals 6% 4% 2.0% (g) 7% (p) 4% 10% roots and tubers 14% 14% 12% 3%(f ) 4% (f ) 2% (p) oilseeds and legumes 6% 3% 8% 2% 2% fruits and vegetables 20% 10% 20% 12% (f ) 2% (p) 10% (f ) 1% (p) meat 5.6% 1.1% 5% 5% 6% milk 3.5% 6% 2% 8% 4% m: grinded; f: fresh; p: processed. source: gustavsson et al. (2013). table 4 – food loss in brazil in 2013. stage food loss (103·t) cereals roots and tubers oilseeds and legumes fruits and vegetables meat milk total agricultural production 2,480.6 3,406.6 857.3 9,174.9 1,543.0 1,330.2 18,792.7 post-harvest and storage 1,554.5 2,929.7 402.9 3,670.0 286.1 1,959.2 10,802.4 processing and packaging 1,869.0 965.3 711.2 2,235.0 977.6 607.2 7,365.3 distribution 745.7 264.9 284.3 1,581.8 928.7 2,416.5 6,222.0 consumption 2,147.6 201.8 278.6 1,064.2 1,058.7 1,147.4 5,898.4 total 8,797.4 7,768.4 2,534.4  17,725.9 4,794.2 7,460.6 49,080.7 cohim, e.b. et al. 310 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 305-317 issn 2176-9478 lion were allocated to the domestic market.the difference between these proportions has implications for losses in the processing, distribution, and consumption stages. the relative loss in the fsc reached 70% in the roots and tubers group, and 61% in the fruit and vegetable group. the more animal products, and fruits and vegetables in the diet, the less is the durability of food, thus increasing the loss. this is driven by the growth of urbanization rates that increases the distance between the production and consumption sites, demanding more transportation. these losses also imply substantial financial losses. the brazilian institute of applied economic research (instituto de pesquisa econômica aplicada ipea) (carvalho, 2009) cites a study by the department of supply and agriculture of são paulo state, which estimated the value of food loss at 1.4% of brazil’s gross domestic product, worth r$ 17.25 billion at the time. in addition to other economic, social, and environmental impacts, flw should be associated with the loss of water used in food production, which is usually ignored in scientific work focused on this subject and virtually absent in the official documents that deal with water management. the wf and its components for each food group are shown in table 5. table  6 shows the wf associated with flw by stage of the chain per food group. the greatest impact occurs on agricultural production. the total value of water loss reached 87.3 billion  m3 in 2013. this is equivalent to 2,768  m3/s, which is in the same order of magnitude of the average long-term flow at the source of the river são francisco basin, equal to 2,914  m3/s or three times the offerable flow of 875  m3/s (ana, 2019). it is almost an entire river são francisco wasted. according to falkenmark and rockström (2008), the water used in the production of the amount of food to meet a person’s needs is 1,300 l/day, considering 20% of calories being of animal origin. the virtual water from flw would therefore be sufficient to produce food for a population of about 180 million people, which corresponds to roughly 90% of the brazilian population in the study year (ibge, 2013). the value of this loss in 2013 was 435.0 m3 per capita, corresponding to about 20% of the average wf of consumption of each brazilian, which is equivalent to 2,027 m3/year (mekonnen; hoekstra, 2011a). the major share of water loss is associated with loss in the agricultural production stage (32.1%), followed by consumption (18.7%), processing and packaging (18.5%), distribution (16.8%), and, finally, post-harvest and storage (13.9%). moreover, according to the results in table  6, the analysis of the total wf per food group shows a greater contribution of meat, which is associated with 49.2% of water losses, followed by the group of cereals (19.0%), milk and eggs (12.1%), fruits and vegetables (9.5%), oilseeds and legumes (6.3%), and roots and tubers (3.8%). the flw of animal products account for more than half of the total water loss. considering the three components of wf (green, blue, and grey), the largest contribution to the total  wf comes from the green component, 96.0% (figure 3), which has no direct impact on watercourses. however, several authors (rockström et al., 2014; rodrigues et al., 2014; schyns et al., 2015; porkka et al., 2016; falkenmark, 2018) warn both of the mistake of seeing only blue water as a productive resource and of the strong dependence of food production by green water. the green component can account for up to 97% of the water used in this activity and support this concern realizing that the appropriation of this resource towards society compromises the maintenance of ecosystem services. blue water and green water work as “communicating vessels”, and their availability depends on precipitation, which is, ultimately, the allocated resource. the main distinction between one and the other is that green water is allocated according to decisions on land use, whereas blue water can be captured at distant points from where precipitation fell (schyns et al., 2019). due to this “invisibility” of green water, the limits of its use and the use of associated scarcity indicators have only recently been debated and researched, such as the study in the agricultural basin of the cantareira system (rodrigues et  al., 2014), and the review and classification article of indicators of availability and scarcity of green water (schyns et al., 2015). schyns et al. (2019) propose a green water scarcity index, given by the relation between the total green wf of the area and the maximum sustainable green wf, the latter being equal to total green wf minus that of the reserve of 17% to ensure the biodiversity target and areas without aptitude for agriculture. this method was applied on a planetary scale with a cell mesh of table 5 – water footprint by component per food group. wf component water footprint (m3/t) cereals roots and tubers oilseeds and legumes fruits and vegetables meat milk total green 1,712.8 407.8 2,153.4 431.8 8,669.1 1,350.8 14,725.6 blue 46.2 3.8 2.9 15.7 141.9 38.4 249.0 grey 131.1 17.0 20.9 20.0 152.7 25.3 367.0 total 1,890.1 428.6 2,177.2 467.5 8,963.8 1,414.5 15,341.6 source: mekonnen and hoekstra (2010a; 2010b; 2011b). water loss associated with food loss and waste in brazil 311 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 305-317 issn 2176-9478 5 × 5-minute arc; and the results show that 56% of the availability of green water in the world is already used, 51% in brazil (schyns et al., 2019). these are aggregated values that do not include cases of use of the green wf flow in protected areas, whose overall value is 18% and, for brazil, 14% (schyns et al., 2019). on the other hand, green wf is the main resource for agricultural production, since the urban and industrial supply depends exclusively on the blue water flow. thus, aiming at meeting an increasing demand for food, the reduction of flw should be associated with what is called sustainable intensification of rainfed agriculture by adopting techniques that increase and retain moisture in the soil for longer, in addition to the application of water according to the concept of supplementary or deficit irrigation (reddy, 2016; schyns et al., 2019). the blue and grey wf, which are the components that have an impact on water bodies, represent approximately 136 m3/s, or about 50% of the entire availability of the east atlantic hydrographic region, where 15  million people live (ana, 2019). this number is also equivalent to 70% of all water consumed by the brazilian industrial sector. another way to look at this number is to compare it with the sum of all the flows for urban supply in brazil in 2018, whose value was 501  m3/s (ana, 2019). even though the absolute numbers of food waste are already alarming per se, there are a set of built-in wastes that further cloud the global scenario. the production and distribution stages in the fsc need land, mineral fertilizers, pesticides, electricity, fossil fuels, and, above all, water. wasted food buries all these resources with it (rodrigues, 2017). figure 3 – water footprint by component per food group. table 6 – water footprint of food loss by stage of the chain per food group. stage of the chain water footprint by food group (109 m3/year) cereals roots / tubers oilseeds / legumes fruits / vegetables meat milk total agricultural production 4.69 1.46 1.87 4.29 13.83 1.68 28.0 post-harvest and storage 2.94 1.26 0.88 1.72 2.56 2.77 12.1 processing and packaging 3.53 0.41 1.55 1.04 8.76 0.85 16.2 distribution 1.41 0.11 0.62 0.74 8.32 3.32 14.6 consumption 4.06 0.09 0.61 0.50 9.49 1.53 16.4 total 16.63 3.33 5.52 8.29 42.97 10.13 87.3 cohim, e.b. et al. 312 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 305-317 issn 2176-9478 reducing flw throughout the fsc may be the best strategy towards sustainability within food security. at the same time, this reduction can represent a relief in the pressure on water bodies, saving water for other uses, including environmental demands. food production is the activity with the largest water use in brazil, accounting for 79.2% of the total consumption in 2017, or a flow of 917.1  m3/s (ana, 2019), which is in the same order of magnitude as the world’s average. meeting the 12.3 goal of the sustainable development goals of halving the flw by 2030 would mean, alone, the availability of 458.6 m3/s, equivalent to about 90% of the total withdrawal for urban supply. the current situation of water use already demands attention. vörösmarty et  al. (2010) analyzed the world’s water resources and found that the incidence of a threat to water security was high in many regions, including brazil. roughly 11,500 km of rivers have withdrawals above 20% of their availability, of which 4,900 km have withdrawals over 70% (ana, 2019). not coincidentally, the concentration of watersheds in critical situations occurs where the largest populations are also concentrated. despite the claimed abundance of water, extensive areas are under threat. the food production system, therefore, urges for critical advances in water use efficiency. on the one hand, both reducing losses before considering increasing production capacity (freire junior and soares, 2014) and minimizing their implications for water resources must be key concerns; and, on the other hand, an increase in the productivity of water use in agriculture is needed. the first approach consists of goal 12.3 of the sustainable development goals (sdgs): by 2030, halve the global food waste per capita at retail and consumer levels, and reduce food loss along the production and supply chain, including post-harvest loss. in less developed countries, which includes brazil, flw can be associated with factors that mainly penalize the initial stages of the fsc. the main factors pointed out are improper management, inadequate harvesting techniques, inappropriate post-harvest management, lack of logistics infrastructure, irregular processing and packaging, and poor-quality marketing information (gustavsson et al., 2011; lipinski et al., 2013; dung et al., 2014). nevertheless, attention must also be focused on the consumption stage, which represents 12% of the flw. various reasons for loss in this stage can be pointed out: lack of awareness of the amount of food wasted by consumers or the impact it causes; income high enough to afford wasting; high-quality standard and sensitivity to food security; lack of planning for the acquisition of food, which results in overbuying; lack of ability in the kitchen to size the portions in each meal; and changes in daily planning due to busy routine (kibler et al., 2018). the world resources institute (wri), linked to the united nations environment programme (unep), suggests several measures, listed in table 7, without, however, claiming to exhaust the possibilities (lipinski et al., 2013). it is worth adding, among other measures, food production in the concept of urban and peri-urban agriculture of perishable products, such as some horticulture producers (kibler et  al., 2018). this could have a strong impact on the loss observed in these food groups, which is mainly influenced by transportation. concerning the increasing water efficiency in food production, the relevance of green water cannot be ignored: rainwater stored in soil and which sustains rainfed agriculture. conservation practices such as terracing, land leveling, soil fertility management, tillage, sediment, and moisture containment dams, etc. table 7 – potential approaches to reduce food loss and waste per stage. production post-harvest and storage processing and packaging distribution and marketing consumption facilitate the donation of inadequate crops to the market improve access to low-cost storage technologies reengineer manufacturing processes facilitate the donation of unsold products facilitate the donation of unsold products in restaurants improve the availability of extension services improve the management of the ethylene and microorganisms in the storage stage improve supply chain management change practices on food date labels run consumer education campaigns improve market access use low-carbon cooling techniques improve packaging to keep products fresh longer modify promotions in the market reduce the size of the served portions improve harvesting techniques improve transport infrastructure provide consumer guidance on food storage and preparation ensure home economics education in schools, universities, and communities source: lipinski et al. (2013). water loss associated with food loss and waste in brazil 313 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 305-317 issn 2176-9478 can increase and retain soil moisture for longer, reducing water loss by evaporation given the same amount of rain (springer and duchin, 2014). based on falkenmark and rockström (2006), the use of such techniques could potentially increase productivity by up to 50% in latin america. this claim is shared by de fraiture and wichelns (2010) when they state that, for a scenario with high productivity of rainfed agriculture, the demand for food in 2050 could be met by increasing 7% of the cultivated rainfed area, without the expansion of the irrigated area. in the opposite direction, the brazilian government, through the ministry of agriculture, livestock, and supply (mapa), has been adopting measures aimed at expanding the irrigated area. between 1960 and 2015, the irrigated area grew from 455,000  to 6.95 million hectares, equivalent to an average growth rate of 6% per year. furthermore, adding 2.8  million hectares by 2020 was also planned, and another 7.0  million from 2020 to 2030 (rocha and christofidis, 2015). from the point of view of water management, there are two trends that should foster demand over the next few years. one is the consolidation of the economic model based on the export of primary products, as shown in figure  4. brazilian exports in the last fifty years of bovine meat, chicken meat, soybean, and maize have grown 27, 1,000, 450, and 2,000 times, respectively (faostat, 2015). godfray et  al. (2010) draw attention to the need of better understanding the effects of globalization on the food production system and its externalities. according to mekonnen and hoekstra (2011b), brazil’s exports in primary products are equivalent to 110  billion  cubic meters of virtual water, versus an import of 33 billion. this situation characterizes the country not only as an exporter of water, but also of land and soil fertility. in a pandemic situation, as occurred in 2020 with covid-19, a new geopolitical context is observed. given the scarcity of water, it is natural for developed economies to seek to avoid wasting it for production. as such, they opt for importing from countries capable of providing them with this resource at competitive prices. however, international trade in agricultural products may be affected by the rise of neo-nationalism after the covid-19 pandemic (brasil, 2020). virtual water export management, for instance, can be considered as a measure to defend food sovereignty and self-sufficiency, which some authors refer to as post-pandemic neo-nationalism. for example, for a highly water-intensive activity such as livestock, there was an increase in the brazilian cattle herd by 23% between 2000 and 2010, when there was a widespread decrease in the number of cattle herds in the european union and the united states (faostat, 2015). brazil is an important soybean exporting country. additionally, according to the department of rural socio-economic studies (2007), a significant replacement of animal greases by vegetable oils has been observed worldwide, due to factors associated with health, production costs, industrial development, and versatility of this type of raw material. furthermore, the increase in the brazilian soybean production will continue for several reasons, including the increase of world population (especially in china); also the soybean potential as a raw material in biodiesel, paint, lubricant, and plastic industries; and a growth in the consumption of soybean meal to meet the rising meat industry worldwide and in brazil (dall’agnol and hirakuri, 2008). maize represented 76% of the production of cereals, the second largest group in wf associated with flw, being an important commodity among brazilian exports (figure  4). this food group holds the largest blue wf and grey wf when compared to the others, both in absolute and relative terms. this highlights the importance of maize production as a potential competitor for water allocation in the future. the other trend is the growth of domestic demand for fruits and animal products, while the consumption of roots and tubers decreases, associated with the increase in per capita income. the world’s per capita income is also expected to grow 4.5 times by 2050 compared to 2008 (lundqvist et al., 2008). according to benett’s law, cited by parfitt et al. (2010), income growth leads to a transition in diet, i.e., an increase in the consumption of meat, fruits and vegetables, milk and dairy products, as well as a reduction in consumption of roots and tubers. in brazil, meat consumption multiplied by 3.7 over the last 50 years; milk and dairy products, by 2.0; fruits and vegetables, by 1.5; cereals, by 1.2; and roots and tubers, by 0.7 (figure 5). with the growth of meat consumption in brazil and the expectation of meeting the growing demand for agricultural products abroad, the impacts on water resources tend to worsen. in addition to human activities, water waste can lead to a decrease in the number of species or number of individuals of the same species, affecting the balance of ecosystems (figueiredo et al., 2017). source: faostat (2015). figure 4 – evolution of commodity exports by brazil. cohim, e.b. et al. 314 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 305-317 issn 2176-9478 thus, greater attention must be paid to the efficiency in water use throughout the entire food production chain, from the agricultural production to the consumption stage, considering several factors that imply in this care, highlighting climate change notably. therefore, increasing the efficiency of the food production chain is imperative for all its extension, from the most efficient management of the rainfed agriculture, with better use of rain and the reduction of loss and waste, and even the incentive to the adoption of a diet based on fewer consumption of animal products. conclusion food loss and waste in brazil were estimated at 49 million tonnes in 2013, according to fao methodology (gustavsson et  al., 2013), with serious implications for water management in the country. they result in a water loss of 87  billion cubic meters per year, or about 2,768  m3/s, equivalent to 96% of the average flow of the river são francisco in the source. this volume would be enough to produce food for 180 million people. the largest water losses are associated with meat and cereals, corresponding to 49 and 19% of the total, respectively. this scenario can be aggravated by the increase in exports, whose agenda prioritizes maize, soybeans, and meats. another aggravating factor is the change in eating habits of the brazilian population, with increasing consumption of animal products, accounting for 61% of the entire volume of water lost. green water is the main resource for agricultural production, with a share of 96%. this flow is associated with land use and has a direct influence on the maintenance of ecosystem services, although it is ignored in water management. greater attention should be given to this resource with the adoption of techniques that increase and retain soil moisture for longer, increase the efficiency of rainfed agriculture, and reduce the demand to expand irrigated areas. the blue water footprint totals 53.6 m3/s, which is equivalent to 52% of the consumptive use of the urban sector in 2013, which evidences the conflict between urban and agricultural uses. it should be highlighted that, for urban supply, blue water is the only option. grey water footprint accounts for 82.9 m3/s and, although it does not necessarily require a quantitative reduction, it draws attention to the high volume of degraded water, as well as its environmental and economic implications, including from the eutrophication of water bodies to a greater energy demand for human and/or industrial use. meeting goal 12.3  of the sustainable development goals (sdgs), halving food loss and waste by 2030, would mean, alone, the availability of 458.6  m3/s of freshwater. key measures to achieve this goal are: improving agricultural practices, running campaigns aimed at consumers, improving transport infrastructure, and producing perishable products closer to the places of consumption. investment in improving water management in irrigated properties and sustainable intensification of rainfed agriculture would contribute to an additional gain. finally, the adoption of policies that redirect the model of primary products exports and campaigns to reduce the consumption of animal products would be an important advance in the preservation of water in brazil. a continuation of this work should address the water loss associated with food loss and waste considering specific regions throughout the years, including seasonal variations in agricultural activities such as drought (greater blue water demand) or excess rain (green water). a given water consumption has different effects in one region with adequate water availability and, in another, with a lack of this resource. acknowledgements we thank samuel alex sipert for his contribution to the translation of the manuscript into english. source: faostat (2015). figure 5 – evolution of per capita consumption of some food groups in brazil. contribution of authors: cohim, e.b.: conceptualization, methodology, data curation, validation, writing — original draft, formal analysis. leão, a.s.: methodology, writing — original draft, formal analysis. silva neto, h.a.: methodology, validation, writing — original draft, formal analysis. santos, g.s.: formal analysis. water loss associated with food loss and waste in brazil 315 rbciamb | v.56 | n.2 | jun 2021 | 305-317 issn 2176-9478 references agência nacional de águas (ana). 2019. conjuntura dos recursos hídricos no brasil: regiões hidrográficas brasileiras (accessed on august 13, 2020) at: http://www.snirh.gov.br/portal/snirh/centrais-de-conteudos/conjuntura-dosrecursos-hidricos/conjuntura_informe_anual_2019-versao_web-0212-1.pdf alexandratos, n.; bruinsma, j., 2012. world agriculture towards 2030/2050: the 2012 revision. fao (accessed august 13, 2020) at: http://www.fao.org/3/a-ap106e.pdf araújo, m.; nascimento, d.r.; lopes, m.s.; passos, c.m.; lopes, a.c.s., 2020. condições de vida de famílias brasileiras: estimativa da insegurança alimentar. revista brasileira de estudos de população, v. 37, 1-17. 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resíduos sólidos; legislação ambiental. abstract the urban solid waste issue has become increasingly important in urban and regional management discussions. the fast urbanization process coupled with growing consumption of nondurable goods are the main aggravating the problem, resulting in an increase in the volume of waste produced equivalent to three times the population growth. in this scenario, brazil presents a concern panorama, with 50.8% of municipalities throwing their waste in inadequate places (ibge, 2010), imposing the eminence of public policies to guide the public and civil society actions. thus, this article discusses the national solid waste policy, exploring its construction process, its historical background and the legislation that preceded it. as a scientific method, this work adopted the bibliographic and documental analysis. keywords: public policy; solid waste; environment laws. paulo nascimento neto graduado em arquiteto e urbanista pela pontifícia universidade católica do paraná (2008), mestrando em gestão urbana orientação projeto e planejamento em espaços urbanos e regionais pela pontifícia universidade católica do paraná. desenvolve trabalhos na área de planejamento urbano, com foco na elaboração de planos diretores municipais. e-mail: paulo.nn@uol.com.br tomás antonio moreira graduado em arquitetura e urbanismo pela pontifícia universidade católica de campinas, campinas brasil (1988); mestre em ciências aplicadas orientação habitat & desenvolvimento pela université catholique de louvain, louvain-la-neuve bélgica (1996); ph.d. em estudos urbanos pela université du québec à montréal, montreal canadá (2006). é professor do programa de pós-graduação em gestão urbana ppgtu e do curso de arquitetura e urbanismo da pontifícia universidade católica do paraná pucpr política nacional de resíduos sólidos reflexões a cerca do novo marco regulatório nacional revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 11 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução a problemática dos resíduos sólidos urbanos tem captado atenção crescente dos gestores públicos, sobretudo aqueles ligados às áreas de planejamento urbano e regional. segundo es timativas, atualmente são gerados 2 milhões de toneladas de resíduos sólidos por dia no planeta, resultando no espantoso volume de 730 milhões de toneladas por ano (grimberg, 2007). na gênese deste problema phillipi jr. e aguiar (2005) apontam o acelerado processo de urbanização, aliado ao consumo crescente de produtos não duráveis, que provocou um aumento no volume de lixo gerado equivalente a três vezes o crescimento populacional nos últimos 30 anos. no brasil, a base oficial de dados sobre a produção de resíduos sólidos urbanos é a pesquisa nacional de saneamento básico (pnsb), realizada pelo ibge desde 1983. a versão mais recente, indica um volume de resíduos sólidos urbanos coletados na faixa de 183,5 mil toneladas por dia em 2008, que se somam ao imenso volume que sequer passa por algum sistema municipal de coleta (ibge, 2002). ainda segundo a pesquisa, observase que, do total de 5.564 municípios, apenas 27,7% destinam seus resíduos para aterros sanitários. em 1950, a geração mundial de lixo era de 0,5 kg.hab-1.dia-1. cinqüenta anos depois, em 2000, esse índice já alcança 2 kg.hab-1.dia-1 nos países desenvolvidos. no brasil, a média per capita girava em torno de 0,7 kg.hab-1.dia-1 em 2000, podendo alcançar 2,0 kg.hab-1.dia-1 em áreas densamente urbanizadas, como são paulo (jardim, 2000). embora não haja dados atuais precisos, ao se dividir a população brasi leira de 2010 191,5 mi lhões de habitantes pelo volume total de resíduos gerados no país (ibge, 2010), observa-se um aumento da média nacional de geração de resíduos per capita no período de 2000 a 2010, passando de 0,7 kg.hab-1.dia-1 para 0,95 kg.hab-1.dia-1. este salto na geração de resíduos sólidos urbanos está intimamente relacionado aos hábitos de consumo. dentro deste contexto, não se pode esquecer que as cidades são cons truídas sobre ecossistemas com capacidades de suporte limitadas. conforme apontado por mea (2003): “human demands for ecosystem services are growing rapidly. at the same time, humans are altering the capability of ecosystems to continue to provide many of these ser vices. management of this relationship is required to enhance the contribution of ecosystems to human wellbeing without affecting their long-term capacity to provide services (mea, 2003, p. 27) .” desta maneira, a produção de resíduos em escala crescente exige dos órgãos públicos uma gestão extremamente eficiente, para que o expressivo volume gerado não cause problemas de saúde pública nem sobrecarga na capacidade de suporte dos ecossistemas urbanos. tal constatação se torna preocupante ao se observar que cerca de 60% dos municípios brasileiros destinavam seus resíduos coletados em lixões a céu aberto em 2000 (pnsb, 2000). monteiro (2001) é enfático, ao afirmar que: “o problema da disposição final assume uma magnitude alarmante. considerando apenas os resíduos urbanos e públicos, o que se percebe é uma ação generalizada das administrações públicas locais ao longo dos anos em apenas afastar das zonas urbana s o lixo coletado, depositando-o por vezes em locais absolutamente inadequados, como encostas florestadas, manguezais, rios, baías e vales (monteiro, 2001, p. 3).” embora os gastos com programas de gerenciamento de resíduos sólidos sejam expressivos no brasil r$ 154 milhões nos últimos 15 anos os municípios carecem de informações técnicas sobre métodos adequados de gestão de seus resíduos em todos os aspectos envolvidos, a saber: projeto, execução, operação e monitoramento ambiental. (grimberg, 2007; benvenuto, 2004). esse quadro releva a gravidade quanto à gestão e gerenciamento dos resíduos sólidos urbanos, apontando a eminência de políticas públicas que pautem a atuação dos ges tores públicos e da sociedade civil no que diz respeito ao tema. no que tange as questões de políticas públicas, monteiro (2001) elenca as três vertentes legislativas fundamentais para a instrumentalização do sistema de gestão de resíduos sólidos, a saber: “a primeira, de ordem política e econômica, estabelece as formas legais de institucionalização dos gestores do sistema e as formas de remuneração e cobrança dos serviços; a segunda, conformando um código de posturas, orienta, regula, dispõe procedimentos e comportamentos corretos por parte dos contribuintes e dos agentes da limpeza urbana, definindo ainda processos administrativos e penas de multa; a terceira vertente compõe o aparato legal que regula os cuidados com o meio ambiente de modo geral no país e, em especial, o licenciamento para implantação de atividades que apresentem risco para a saúde pública e para o meio ambiente (monteiro, 2001, p. 20, grifos do autor).” conforme o dis pos to na constituição federal de 1988 , as duas primeiras vertentes estão inseridas no âmbito municipal, sendo responsabilidade das municipalidades sua definição e regulamenta ção. já a terceira es tá relacionada ao aparato legal nacional, no qual se destaca a recente aprovação da política nacional de resíduos sólidos (lei nº 12.305/2010), após dezenove anos de tramitação, que aguarda decreto regulamentador para sua plena efetivação. nesse sentido, este artigo se propõe a explorar a lei nº 12.305/2010 política nacional de resíduos sólidos (pnrs), avaliando as legislações que precedem sua formulação bem como seu processo de construção. visto que a base jurídica da discussão se fundamenta na legislação ambiental, também se torna essencial a compreensão da forma pela qual tal marco legal foi constituído no brasil. a legislação ambiental no brasil a preocupação jurídica com o meio ambiente no brasil teve suas origens no século xvii, envolvendo a conservação dos recursos revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 12 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 naturais (florestas, fauna e água). a coroa portuguesa detinha o direito de propriedade sobre as matas às margens dos oceanos e rios que se direcionavam ao mar, a partir de uma determinação régia em 1797. em 1799, normas para o corte de madeiras foram estabelecidas, baseadas no código penal do império, prevendo multas para quem a desacatasse (fritsch, 2000). porém, estas determinações legais tinham por objetivo primordial a expansão da dominação colonial, verificando-se durante todo o período colonial uma "despreocupação com a degradação dos recursos naturais [...] com raros sinais de preocupação com o meio ambiente" (rezende; heller, 2008, p. 106). conforme aponta fritsch (2000), foi só a partir da década de 1930 que se iniciam efetivamente ações governamentais relativas à política ambiental, com a adoção do código florestal brasileiro, do código das águas e do código da pesca . após este período, os temas ambientais voltaram a ser objetivo de leis apenas na década de 1960, com destaque para a elaboração do estatuto da terra, do novo código florestal (em vigor até o momento), da nova lei de proteção da fauna e da política nacional do saneamento básico . na década seguinte, a realização da conferência das nações unidas para o meio ambiente (1972) foi de fundamental importância na tomada de consciência por parte das autoridad es quanto à intensificação do processo legislativo, na busca da proteção e preservação do meio ambiente. o ano subseqüente é marcado pela criação da secretaria especial do meio ambiente (sema) por meio do decreto nº. 73.030/73. as competências delegadas à sema lhe deram condições de administrar os assuntos pertinentes ao meio ambiente de uma forma integrada influenciando, inclusive, as normas de financiamento e concessão de incentivos fiscais (moraes e turolla, 2004). porém, foi na década de 1980 que a legislação ambiental teve seu maior impulso. fritsch (2000) aponta três marcos legislativos fundamentais, a saber: lei nº. 6.938/81, que dis põe sobre a política nacional do meio ambiente; lei nº. 7.347/ 85, que disciplina a ação civil pública de responsabilidade por danos causados ao meio ambiente; e a constituição federal de 1988. a política nacional de meio ambiente (lei federal n° 6.938/81) teve como prioridade unir as questões ambientais às necessidades do desenvolvimento urbanoindustrial, apresentando como objetivo principal a "preservação, melhoria e recuperação da qualidade ambiental, propícia à vida, visando assegurar, no país, condições de desenvolvimento sócio econômico, aos interesses da segurança nacional e à proteção da vida humana" (brasil, 1981, art. 2º). con forme des tacam moraes e turolla (2004), essa lei pautou a atuação da administração pública ambiental nacional, concebendo um sis tema de gestão descentralizado e articulador das ações governamentais na área ambiental, por meio da instituição do sisnama (sistema nacional de meio ambiente) e conseqüente criação do conama (conselho nacional do meio ambiente), formado por representantes do governo federal, governos estaduais e da sociedade civil, possuindo autoridade para discutir e elaborar legislações específicas. a constituição federal de 1988 (cf88) foi o marco definitivo para a questão ambiental, dedicando o capítulo v integralmente ao tema. ela prevê uma responsabilidade compartilhada, delegando competências "à união, aos estados, ao distrito federal e aos municípios de proteger o meio ambiente e combater a poluição em qualquer das suas formas" (brasil, 1998, art. 23). seu conteúdo normativo se encontrada concentrado em um único artigo no capítulo, que é incisivo: “art. 225. todos têm direito ao meio ambiente ecologicamente equilibrado, bem de uso comum do povo e essencial à sadia qualidade de vida, impondo-se ao poder público e à coletividade o dever de defendêlo e preservá-lo para as presentes e futuras gerações (brasil, 1981, art. 225).” posteriormente a promulgação da cf88 a sema foi extinta, com a conseqüente criação do instituto brasileiro do meio ambiente e dos recursos naturais renováveis (ibama). na seqüência, em 1992, foi criado o ministério do meio ambiente, dos recursos hídricos e da amazônia legal (mma) que assumiu a coordenação da pnma, sendo responsável pela definição de objetivos, metas e políticas ambientais no brasil (moraes e turolla, 2004) após o estabelecimento deste sistema, os 10 anos que se passaram foram marcados pela dificuldade em punir as irregularidades autuadas. neste sentido, a lei de crimes ambientais (lei nº. 9.605/98), aprovada em 1998, buscou cobrir esta lacuna jurídica, tornando mais eficiente e severo o processo de punição aos crimes contra o meio ambiente. esta lei consolidou a legislação ambiental, que até então se apresentava de forma dispersa e era de difícil aplicação. conforme ressalta moraes e turolla (2004), ela teve grande importância na definição de crime ambiental, entendida como o ato causar poluição de qualquer natureza em níveis tais que possam resultar em danos à saúde humana, ou que provoque a mortandade de animais ou a destruição significativa da flora. também se destaca pela responsabilização da pessoa jurídica, inclusive a penal, que até então não podia ser indiciada criminalmente. a legislação brasileira de saneamento básico para além da legislação ambiental básica, é importante analisar o setor de saneamento básico. conforme aponta monteiro (2001), a gestão de resíduos sólidos é considerada um dos ramos do saneamento básico, porém não tem obtido a atenção necessária por parte do poder público. com isso, o autor afirma que: “[...] compromete-se cada vez mais a já combalida saúde da população, bem como degradam-se os recursos naturais, especialmente o solo e os recursos hídricos. a interdependência dos conceitos de meio ambiente, saúde e saneamento é hoje bastante evidente, o que re força a necessidade de integração das ações desses setores em prol da melhoria da qualidade de vida da população brasileira. (monteiro, 2001, p. 3).” a atual configuração do setor de revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 13 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 saneamento básico teve início na década de 1970 com a instituição do plano nacional de saneamento básico (planasa) pelo governo federal (rezende; heller, 2008; galvão jr.; nishio, 2009). os serviços que até então eram prestados individualmente pelos municípios, passaram a ser realizados por companhias es taduais de saneamento básico, incentivadas por benefícios financeiros concedidos pelo planasa. seus resultados são discutíveis, visto que: “a experiência do planasa foi bemsucedida no sentido de gerar uma rápida expansão da cobertura dos serviços de saneamento no brasil, ainda que insuficiente para atender às demandas geradas pelo processo de urbanização bastante recente do país. contudo, o modelo engendrado pelo planasa foi caracterizado pela ineficiência operacional, fortemente relacionado com a sua ênfase na construção dos sistemas em detrimento da criação de condições adequadas para a operação. o modelo funcionou enquanto as fontes de financiamento da expansão dos sistemas geravam um fluxo líquido positivo. o esgotamento veio quando o fluxo de novos recursos reduziu-se consideravelmente. nesse momento, as companhias estaduais de água e esgoto viram-se obrigadas a arcar com despesas financeiras elevadas em decorrência das dívidas contraídas na etapa anterior, enquanto operavam sistemas com baixo grau de eficiência operacional (galvão júnior e nishio, 2009, p. 210).” tais dificuldades foram agravadas pela falta de uma política nacional de saneamento básico, que estabelecesse a tomada contínua de inves timentos, a regulação e a universalização dos serviços. neste sentido, ogera e phillipi jr. (2005) são enfáticos ao afirmar que a elaboração de políticas públicas de saneamento no nível estadual e municipal sem a existência de um marco federal leva ao estabelecimento de políticas desarticuladas, tanto em âmbito governamental como entre setores da sociedade civil e iniciativa privada. a ausência de um marco legal também pulverizava as ações governamentais, gerando expressivos desperdícios nos investimentos realizados. comprovando este panorama observa-se que, em 2002, "havia oito ministérios e 17 órgãos federais que desenvolviam ações relativas ao saneamento ambiental, na formulação de programas e políticas de saneamento e na operacionalização dos recursos" (galvão júnior e nishio, 2009, p. 211). embora a criação do ministério das cidades em 2003 tenha representado um movimento de integração nas políticas urbanas, com destaque na temática para a secretaria nacional de saneamento ambiental, ainda assim as políticas permanecem desarticuladas. após diversas tentativas de criação de uma legislação nacional sobre saneamento básico, foi aprovada em janeiro de 2007 a lei nº. 11.445/07, estabelecendo as diretrizes nacionais para a temática. neste sentido, se estabeleceu a política federal de saneamento básico, que tem por objetivos primordiais: “i contribuir para o desenvolvimento nacional, a redução das desigualdades regionais, a geração de emprego e de renda e a inclusão social; ii priorizar planos, programas e projetos que visem à implantação e ampliação dos serviços e ações de saneamento básico nas áreas ocupadas por populações de baixa renda; iii proporcionar condições adequadas de salubridade ambiental aos povos indígenas e outras populações tradicionais, com soluções compatíveis com suas características socioculturais; iv proporcionar condições adequadas de salubridade ambiental às populações rurais e de pequenos núcleos urbanos isolados; v assegurar que a aplicação dos recursos financeiros administrados pelo poder público dê-se segundo critérios de promoção da salubridade ambiental, de maximização da relação benefício-custo e de maior retorno social; vi incentivar a adoção de mecanismos de planejamento, regulação e fiscalização da prestação dos serviços de saneamento básico; vii promover alternativas de gestão que viabilizem a auto-sustentação econômica e financeira dos serviços de saneamento básico, com ênfase na cooperaç ão federativa; viii promover o desenvolvimento institucional do saneamento básico, estabelecendo meios para a unidade e articulação das ações dos diferentes agentes, bem como do desenvolvimento de sua organização, capacidade técnica, gerencial, financeira e de recursos humanos, contempladas as especificidades locais; ix fomentar o desenvolvimento científico e tecnológico, a adoção de tecnologias apropriadas e a difusão dos conhecimentos gerados de interesse para o saneamento básico; x minimizar os impactos ambientais relacionados à implantação e desenvolvimento das ações, obras e serviços de saneamento básico e assegurar que sejam executa das de acordo com as normas relativas à proteção do meio ambiente, ao uso e ocupação do solo e à saúde. (brasil, 2007, art. 49)” de modo a tornar o escopo da lei claro e objetivo, a mesma estabelece como elementos constituintes do saneamento básico o conjunto de serviços, infraestruturas e instalações operacionais de: abas tecimento de água potável; esgotamento sanitário; drenagem e manejo das águas pluviais urbanas e limpeza urbana e manejo de resíduos sólidos (brasil, 2007, art. 3). este marco legal constitui, assim, importante elemento no processo de reversão do quadro relativo aos resíduos sólidos no brasil, já que ao estabelecer as diretrizes nacionais de saneamento básico, a lei "representa um marco histórico no setor, oferecendo respaldo legal consistente para a melhoria do manejo dos resíduos sólidos no país" (mesquita, 2007, p. 12). o mesmo ainda se destaca pelo incentivo à gestão consorciada dos serviços de saneamento básico, desenvolvidos através de convênios de cooperação ou consórcios públicos. porém, apesar de estabelecer como uma de suas diretrizes o "es tímulo a implementação de infraestruturas e serviços comuns a municípios, revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 14 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 mediante mecanismos de cooperação" (brasil , 2007, art. 48), a política de saneamento básico não apresenta incentivos financeiros ou outros mecanismos de viabilização deste estímulo, dificultando sua aplicação. a legislação de resíduos sólidos no brasil apesar dos avanços na área de saneamento básico, obser va-se que o arcabouço legal federal dedicado aos resíduos sólidos não acompanhou adequadamente a evolução registrada nas demais áreas (abastecimento de água e esgotamento sanitário). anteriormente à aprovação da política nacional de resíduos sólidos (lei nº 12.305/2010), a normatização sobre os resíduos sólidos urbanos (rsu) se encontrava excessivamente pulverizado em diversas leis, decretos, portarias e resoluções, sobretudo do conama e anvisa. conforme aponta monteiro (2001), até então existia no brasil “uma coleção numerosa de leis, decretos, resoluções e normas que evidenciam enorme preocupação com o meio ambiente e, especificamente na questão da limpeza urbana, há ainda iniciativas do legislativo municipal nas leis orgânicas e demais instrumentos locais (monteiro, 2001, p.20).” aizen e pechman (1985 apud lopes, 2006) contribuem com o assunto, afirmando que o rio de janeiro, no século xviii, era um foco de problemas sanitários, onde as praias e rios eram os locais preferencialmente uti lizados para a destinação final dos resíduos coletados. sua disposição ocorria em grandes valas conjuntamente com os dejetos de esgoto, causando graves surtos epidêmicos quando da ocorrência de enchentes após longos períodos de chuva. em são paulo, a coleta domiciliar regular foi implantada apenas em 1889, sendo a questão do gerenciamento dos resíduos tratado no município somente em 1913, com a implantação de um incinerador municipal (lopes, 2006). para além da tomada de consciência local sobre o problema, a temática ganha real expressividade no brasil enquanto nação apenas a partir do século xx, com o aumento da população e a migração para as cidades, mudando o perfil de consumo e conseqüentemente de descarte. conforme apontado por phillipi jr. e aguiar (2005), o problema dos resíduos sólidos se agravou de forma particularmente intensa nas cidades entre as décadas de 1940 e 1970, onde a infra-estrutura de prestação de ser viços públicos não conseguiu acompanhar o ritmo de crescimento da população urbana. tal urbanização ocorreu de maneira conjunta ao desenvolvimento econômico do país, apresentando um aumento de 32% em 1940 a mais de 50% em 1970. a década de 1970, particularmente, representou o predomínio da ocupação urbana no território brasileiro. matos (2005) corrobora com o exposto afirmando que, nesta década, o urbano já era todo o país, "tanto a negação do campo e conversão da agricultura em agroindústria, como a sede da produção e do controle sócio-político e institucional" (matos, 2005, p. 30). o panorama descrito é confirmado pelos dados dos censos demográficos do ibge, onde se pode observar o rápido ritmo de crescimento da população urbana subindo de cerca de 19 milhões em 1950 (36,2% da população brasileira) para mais de 137 milhões em 2000 (80% da população brasileira). neste sentido, o relatório da ocde (2 008) é taxativo ao afirmar que "an estimated 60% of the world's population will live in urban areas in 2030. urban populations will expand particularly rapidly in developing countries, where the infrastructure need to support human health and the environment " (ocde, 2008, p. 107). apesar de a infra-estrutura sanitária ser essencial à saúde humana e preservação ambiental, a realidade observada no brasil aponta na direção contrária, onde "as ações de saneamento não são consideradas no âmbito do planejamento urbano, mas apenas, como resposta ao processo de urbanização" (mcidades, 2006, p. 53). é neste panorama que, na década de 1980, os problemas de disposição dos figura 1 população urbana e rural no brasil segundo censo demográfico do ibge fonte: adaptado de ibge (2000). revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 15 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 resíduos sólidos se tornam foco da atenção dos gestores públicos, seja pelos impactos ambientais gerados pela dis posição inadequada, seja pela dificuldade de aquisição de áreas devido ao crescimento acelerado da malha urbana. assim, conforme lopes (2006) descreve, as municipalidades se viram obrigadas a adotar práticas mais eficientes de gerenciamento dos resíduos sólidos, incorporando a ques tão do reaproveitamento do material coletado. surgem então, na segunda metade da década de 1980, os primeiros programas de coleta seletiva, envolvendo o aproveitamento de embalagens de papel, plástico, vidro e metal. porém, como bem aponta jacobi (2004, p. 180), "praticamente todas as cidades brasileiras se encontram em uma situação muito delicada em relação aos resíduos sólidos e os modelos tradicionais apresentam uma série de problemas e de contradições na sua execução". neste sentido, destaca-se que o aparato jurídico-legal federal também não acompanhou adequadamente as preocupações com a temática. o arcabouço legal de resíduos sólidos, até a aprovação da lei nº 12.305/2010 política nacional de resíduos sólidos, se encontrava excessivamente pulverizado em uma ampla gama de leis, decretos, portarias e resoluções. até então, na esfera federal, os instrumentos legais com figura de lei que envolviam diretamente a gestão de resíduos sólidos são as já mencionadas constituição federal de 1988 (cf88) e a lei de crimes ambientais (lei nº. 9.605/98). a cf88, em seu art. 30, estabelece como competência do município "organizar e prestar diretamente ou sob regime de concessão ou permissão os serviços públicos de interesse local, incluindo o de transporte coletivo, que têm caráter essencial" (brasil, 1988). deste modo, a limpeza urbana e a gestão de resíduos sólidos são interpretadas como serviço público de interesse local e de caráter essencial. já a lei de crimes ambientais (nº. 9.605/98) constitui a ferramenta pela qual o ministério público tem pautado as autuações referentes às questões de disposição final inadequada de resíduos sólidos urbanos. no seu art. 54, ela define como crime: “art. 54. causar poluição de qualquer natureza em níveis tais que resultem ou possam resultar em danos à saúde humana, ou que provoquem a mortandade de animais ou a destruição significativa da flora: pena reclusão, de um a quatro anos, e multa. § 1º se o crime é culposo: pena detenção, de seis meses a um ano, e multa. § 2º se o crime: i tornar uma área, urbana ou rural, imprópria para a ocupação humana; ii causar poluição atmosférica que provoque a retirada, ainda que momentânea, dos habitantes das áreas afetadas, ou que cause danos diretos à saúde da população; iii causar poluição hídrica que torne necessária a interrupção do abastecimento público de água de uma comunidade; iv dificultar ou impedir o uso público das praias; v ocorrer por lançamento de resíduos sólidos, líquidos ou gasosos, ou detritos, óleos ou substâncias oleosas, em desacordo com as exigências estabelecidas em leis ou regulamentos: pena reclusão, de um a cinco anos. (brasil, 1998, grifos do autor)” embora estas legislações abordem questões ligadas aos resíduos sólidos, devese ressaltar que a ausência de um marco regulatório na temática por tanto tempo trouxe diversas conseqüências negativas, das quais se des tacam a dificuldade no gerenciamento adequado e no financiamento de programas e projetos e a minimização dos impactos dos resíduos no meio ambiente e na saúde. a dispersão em torno de inúmeras leis também dificultava seu cumprimento, causando expressiva insegurança legal. grimberg (2007, p. 2) contribui com o tema, afirmando que a aprovação da política nacional de resíduos sólidos constituía passo fundamental na melhoria da gestão dos resíduos no brasil, criando "instrumentos e mecanismos para frear a irresponsabilidade de gestores públicos municipais e ao mesmo tempo responsabilizar fabricantes, revendedores, comerciantes e distribuidores". a política nacional de resíduos sólidos (pnrs) lei nº 12.305/2010 processo histórico de construção no brasil, as primeiras iniciativas para a definição de diretrizes legais ligadas à questão dos resíduos sólidos surgiram no final da década de 1980. entretanto, foi a década de 1990 que efetivamente registrou a tomada de ações voltadas a construção da política nacional de resíduos sólidos (lopes, 2006). desde então, foram elaborados mais de 100 projetos de lei, que posteriormente foram vinculados ao projeto de lei n.º 203/ 91, que dispõe sobre acondicionamento, coleta, tratamento, transporte e destinação dos resíduos de serviços de saúde, estando pendentes de apreciação. houve grande mobilização no país para a discussão da proposta, no entanto faltou consenso entre os diferentes setores envolvidos para a apreciação no congresso nacional. seguindo a busca pela construção da pnrs, em 1998 foi constituído um grupo de trabalho no conama composto por representantes das três esferas de governo e da sociedade civil, que elaboraram a proposição conama nº. 259/99 diretrizes técnicas para a gestão de resíduos sólidos. esta proposição foi aprovada pelo plenário do conama, mas não entrou em vigor. em 2001, a câmara dos deputados criou a comissão es pecial da política nacional de resíduos, objetivando a apreciação dos diversos projetos de lei ligados ao pl nº. 203/91, a fim de formular uma proposta substitutiva global. porém, a comissão foi extinta devido a realização de novas eleições para deputado federal, sem que houvesse algum encaminhamento efetivo. no âmbito da sociedade civi l, segundo grimberg (2007), a partir da década de 2000 foram es tabelecidos diversos debates de caráter nacional, como o fórum nacional lixo. o fórum social mundial também organizou diversos debates, criando revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 16 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 em 2003 a articulação por uma política nacional de resíduos sólidos, "uma rede virtual, com atores plurais, para discussão e formulação coletiva de proposições" (grimberg, 2007, p. 4). a questão central que travou o processo de aprovação da política nacional de resíduos sólidos no brasil é a falta de consenso entre governo, sociedade civil e setor empresarial sobre o modelo de responsabi liza ção pós-consumo a ser adotado no país, ou seja, a definição das atribuições de fabricantes, importadores, distribuidores, consumidores e titulares dos serviços públicos de limpeza urbana na gestão ambiental dos resíduos produzidos, com vistas à minimização dos impactos ambientais decorrentes do ciclo de vida dos produtos. besen (2006) ilustra este processo de disputa entre os diversos atores sociais, elencando as principais forças que concorrem nas discussões referentes à política nacional de resíduos sólidos: “1. o cempre a e confederação nacional das indústrias defendem que, no brasil, a atividade de coleta seletiva para a reciclagem deve ser regida pelas leis de mercado, o que contri bui com a sustentabilidade do processo. argumentam, também, que a responsabi lidade pósconsumo não seria bené fica para os catadores que estão inseridos no modelo nacional de coleta seletiva [...]. 2. para o fórum lixo e cidadania, que reúne instituições que tratam do tema dos resíduos sólidos, um interlocuto r privilegiado da sociedade civil organizada junto ao governo, com o apoio de alguns setores do governo consideram fundamental a implementação da responsabilidade pósconsumo das indústria s, ou seja, a obrigatoriedade da indústria de coletar os resíduos por ela gerados após o consumo dos cidadãos, mas com a elaboração de dispositivos legais, que promovam a inclusão dos catadores na cadeia da reciclagem. 3. algumas entida des, como a fundação sos mata atlântica, propõem a regulação através do estabelecimento de metas específicas para os resíduos recicláveis e não recicláveis [...] essas metas serviriam de linha de base para o estabelecimento de sanções ou incentivos. (besen, 2006, p.43)” no início de 2005, um grupo interno na secretaria de qualidade ambiental nos assentamentos humanos do ministério do meio ambiente foi formado para consolidar as contribuições das diversas discussões que haviam ocorrido em âmbito nacional, congregando-as com os anteprojetos de lei existentes no congresso nacional. este trabalho resultou na construção do pl nº. 1991/07 política nacional de resíduos sólidos. conforme aponta grimberg (2007) participaram da construção deste projeto de lei um grupo interministerial formado pelos ministérios do meio ambiente, das cidades, da saúde, do desenvolvimento, indústria e comércio ex terior, do planejamento, orçamento e gestão, do desenvolvimento social e combate à fome, da fazenda e casa civil. após o novo projeto de lei ser protocolado, procedeu-se a criação de um novo grupo de trabalho (gt) na câmara de deputados em 2008. seu objetivo era examinar o parecer proferido pela comissão especial do projeto de lei nº 203/1991 (que dispõe sobre o acondicionamento, a coleta, o tratamento, o transporte e a destinação final dos resíduos sólidos) e o pl 1991/2007 que institui a política nacional de resíduos sólidos e dispõe sobre diretrizes gerais aplicáveis aos resíduos sólidos no país. o parecer final elaborado pelo gt foi apresentado em junho de 2009 e analisa o resultado da aglutinação de centenas projetos de lei que versam sobre o tema, precedendo sua votação em plenário. ao final, chegou-se a versão da nova minuta de subemenda substitutiva global de plenário ao pl nº. 203/1991 e seus apensos, formando então a versão definida do pl nº. 1991/2007. esta versão foi finalmente votada em 10 de março de 2010 no plenário da câmara de deputados. durante a sessão foram apresentadas onze emendas, das quais três foram aprovadas e incluídas no pl. as três alterações aprovadas versam sobre pontos bem específicos, não alterando os princípios básicos da lei, a saber: (1) eliminação da referência à importação de resíduos, visto que este tema é regido por acordos internacionais; (2) alteração do termo indústria por empresas, expandindo assim o sistema de logística reversa para o comércio, que pode reutilizar os materiais descartados; (3) flexi bi lização da responsabilidade das empresas no sistema de logís tica reversa, permitindo a contratação da administração pública local para receber os resíduos em locais onde não seja viável a implanta ção de centros logísticos para a adequada coleta. posteriormente, o projeto de lei da política nacional dos resíduos sólidos foi encaminhado ao senado federal que, após análise conjunta das comissões de constituição e justiça, assuntos econômicos, assuntos sociais, meio ambiente, defesa do consumidor e f iscalização e controle, o aprovou em regime de urgência em julho de 2010. em seguida, o projeto de lei seguiu para sanção do presidente da república, que ocorreu no início de agos to de 2010, finalmente instituindo no país a lei nº 12.305/10 política nacional de resíduos sólidos (pnrs). objetivos da política nacional de resíduos sólidos quanto ao conteúdo da lei nº 12.305/2010, a mesma engloba apenas 57 artigos cuja essência se mantém desde o projeto de lei protocolado na câmara dos deputados que, como destaca grimberg (2 007), possuía escopo bem definido, estabelecendo diretrizes, instrumentos e responsabilidades para a gestão dos resíduos sólidos. segundo o disposto neste diploma legal, são objetivos da política nacional de resíduos sólidos: “i proteção da saúde pública e da qualidade ambiental; ii não geração, reduç ão, reutilização, reciclagem e tratamento dos resíduos sólidos, bem como disposição final ambientalmente adequada dos rejeitos; iii estímulo à adoção de padrões sustentáveis de produção e consumo de bens e serviços; iv adoção, desenvolvimento e aprimoramento de tecnologias limpas como forma de minimizar impactos ambientais; v redução do volume e da periculosidade dos resíduos perigosos; vi incentivo à indústria da reciclagem, tendo em vista fomentar o uso revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 17 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 de matérias-primas e insumos derivados de materiais recicláveis e reciclados; vii gestão integrada de resíduos sólidos; viii articulação entre as diferentes esferas do poder público, e destas com o setor empresarial, com vistas à cooperação técnica e financeira para a gestão integrada de resíduos sólidos; ix capacitação técnica continuada na área de resíduos sólidos; x regularidade, continuidade, funcionalidade e universalização da prestação dos serviços públicos de limpeza urbana e de manejo de resíduos sólidos, com adoção de mecanismos gerenciais e econômicos que assegurem a recuperação dos custos dos serviços prestados, como forma de garantir sua sustentabilidade operacional e financeira, observada a lei nº 11.445, de 2007; xi prioridade, nas aquisições e contratações governamentais, para: a) produtos reciclados e recicláveis; b) bens, ser viços e obras que considerem critérios compatíveis com pa drões de consumo social e ambientalmente sustentáveis; xii integração dos catadores de materiais reutilizáveis e recicláveis nas ações que envolvam a responsabi lidade comparti lhada pelo ciclo de vida dos produtos; xiii estímulo à implementação da avaliação do ciclo de vida do produto; xiv incentivo ao desenvolvimento de sistemas de gestão ambiental e empresarial voltados para a melhoria dos processos produtivos e ao reaproveitamento dos resíduos sólidos, incluídos a recuperação e o aproveitamento energético; xv estímulo à rotulagem ambiental e ao consumo sustentável. (brasil, 2010, art. 7)” de modo geral, a política nacional de resíduos sólidos tem por objetivo definir estratégias que viabilizem a agregação de valor aos resíduos, incrementando a capacidade competitiva do setor produtivo, propiciando a inclusão social, bem como delineando o papel dos es tados e municípios na gestão de resíduos sólidos. sem dúvida o ponto mais discutido do projeto é o instrumento da logís tica reversa, definido como: “instrumento de desenvolvimento econômico e social caracterizado por um conjunto de ações, procedimentos e meios destinados a viabi lizar a coleta e a restituição dos resíduos sólidos ao setor empresarial, para reaproveitamento, em seu ciclo ou em outros ciclos produtivos, ou outra destinação final ambientalmente adequada. (brasil, 2010, art. 3)” embora o sistema de logística reversa proposto na lei delineie claramente a responsabilidade pela coleta e destinação dos resíduos sólidos, grimberg (2007) já destacava quando da elaboração do projeto de lei que sua aplicação apresenta diversas lacunas para sua aplicação prática, visto que o fabricante é obrigado a disponibilizar postos de coleta para os resíduos sólidos reversos. nesse sentido, ficam dúvidas de como funcionará a distribuição espacial destes postos de coleta, e quais parâmetros devem ser seguidos para sua implantação. outro ponto de ampla discussão se refere à efetiva integração dos catadores. como apontado no projeto de lei, "o titular dos serviços públicos de limpeza urbana e manejo de resíduos sólidos priorizará a organização e o funcionamento de cooperativas ou outras formas de associação de catadores de materiais recicláveis" (brasil, 2010, art. 36, grifo do autor), porém não são criados mecanismos de obrigatoriedade dessa relação, apontando apenas incentivos fiscais e financeiros. nesse sentido, impõe-se uma questão importante: as prefeituras nem sempre estão conscientes da necessidade urgente de implantação de sistemas de recuperação de resíduos sólidos com a participação dos catadores. além disso, grimberg (2007) cita o risco do sistema de logís tica reversa levar os catadores a perderem sua autonomia, tornando-os vulneráveis às exigências empresariais. em correspondência a questão levantada por grimberg (2007), destaca-se a importância da nbr 16.001/2004 responsabilidade social que, apesar de não constituir instrumento legal, vêm sendo amplamente adotado pelas grandes organizações, que para implantá-la devem “estabelecer, implementar e manter procedimentos documentados para identificar as partes interessadas e suas percepções, bem como os aspectos da responsabilidade social que possam ser controlados e sobre os quais presume-se que tenha influência, a fim de determinar aqueles que tenham, ou possam ter, impacto significativo, positivo ou negativo (abnt, 2004, p. 4).” são elencados diversos fatores a serem considerados neste sistema, dentre os quais se destaca a promoção de padrões sustentáveis de desenvolvimento (produção, distribuição e consumo) contemplando fornecedores, prestadores de serviço e demais atores envolvidos, pressupondo "a sus tentabilidade como um processo dinâmico e que deve ser analisado a partir de uma visão sistêmica dos fenômenos que o envolvem" (soratto, 2006, p. 18). deste modo, a crescente adoção de sistemas de gestão de responsabilidade social corporativa (rsc), balizados pela norma nbr 16.001/2004, tendem a ampliar, mesmo que implicitamente e sem garantias legais, o respeito aos direitos dos catadores de materiais recicláveis dentro da cadeia produtiva dos materiais. por fim, destaca-se na política nacional de resíduos sólidos (pnrs) o expressivo estímulo ao desenvolvimento de consórcios intermunicipais (e demais formas de cooperação) para gestão dos resíduos sólidos, com o objetivo de "elevação das escalas de aproveitamento e redução dos custos envolvidos" (brasil, 2010, art. 8). conforme estabelecido na lei nº 12.305/ 2010, os municípios são responsáveis pela gestão dos resíduos produzidos em seu território, cabendo aos estados promover a integração do planejamento e execução das funções públicas relacionadas à gestão dos resíduos sólidos nas regiões metropolitanas, aglomerações urbanas e microrregiões. neste sentido, se torna dever do estado "apoiar e priorizar as iniciativas do município de soluções consorciadas ou compartilhadas entre dois ou mais municípios" (brasil , 2007b, art. 11). visando gerar incentivos financeiros para a revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 18 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 articulação de consórcios intermunicipais, a pnrs prevê que os municípios que optarem por soluções consorciadas intermunicipais para a gestão dos resíduos sólidos terão prioridade no acesso aos recursos da união. conclusões o setor de saneamento básico, em especial na área de resíduos sólidos, vem sendo foco de intensa reestruturação regulatória nos últimos anos. porém, apesar da atenção crescente que vêm recebendo da sociedade e dos gestores públicos, a questão dos resíduos sólidos possui uma construção histórica permeada de impactos negativos ao meio ambiente. nesse sentido, as políticas públicas tem papel fundamental, pautando a atuação dos gestores públicos e da sociedade civil quanto à temática. na esfera federal, os instrumentos legais que envolvem diretamente a gestão de resíduos sólidos são a constituição federal de 1988 e a lei de crimes ambientais, que estabelecem a competência municipal de gerir os resíduos gerados em seu território e fornecem ferramentas de autuação devido a disposição inadequada de resíduos sólidos. destaca-se também a política nacional de saneamento básico, que ofereceu respaldo legal para a melhoria dos sistemas de gestão de resíduos sólidos no país. a recente aprovação da política nacional de resíduos sólidos (lei nº 12.305/ 10) se insere neste contexto, estabelecendo um marco regulatório nacional que disciplina o gerenciamento dos resíduos, apontando condições de acesso a fontes de recursos federais e definindo as diretrizes gerais a serem seguidas por todos os entes federativos na busca pela melhoria do panorama nacional. ainda convém destacar que o vácuo institucional gerado pelo processo excessivamente moroso de aprovação do marco regulatório nacional na área de resíduos sólidos estimulou uma vasta diversidade de iniciativas municipais e estaduais que, embora possuam intenções louváveis, acabaram estabelecendo entendimentos particulares sobre a temática, revelando visões excessivamente proibitivas ou permissivas. neste sentido, a construção coletiva da política nacional de resíduos sólidos vem suprir essa lacuna jurídica, definindo estratégias que viabilizem a agregação de valor aos resíduos, propiciando a inclusão social, bem como delineando o papel dos es tados e municípios na gestão de resíduos sólidos. assim, se faz premente a revisão destas legislações, com vistas a harmonizar as políticas implantadas em todos os níveis de governo, racionalizando os esforços despendidos e os recursos aplicados. por fim, deve-se ressaltar que, ainda que este marco legal seja de suma importância no contexto nacional, sua aprovação não é garantia de melhoria na gestão dos resíduos sólidos no brasil, sendo fundamental o engajamento do poder público e da sociedade civil no sentido de transformar este instrumento normativo em instrumento modificador das atuais práticas de gestão e manejo de resíduos sólidos urbanos. assim, para além das questões técnicas (manejo de resíduos) e legais, a tomada de consciência por toda a sociedade civil e iniciativa privada é pressuposto básico, pois, mais que um marco legal, a resolução das questões ligadas aos resíduos sólidos urbanos devem passar inevitavelmente pela internalização da gravidade do problema e externalização na forma de atuação coletiva em prol da cons trução de uma sociedade ambientalmente sustentável, socialmente justa e economicamente dinâmica. referências bibliográficas associação brasileira de normas técnicas (abnt). nbr 16.001 responsabilidade social, sistema da gestão requisitos. rio de janeiro, 2004. benvenuto, c. resíduos sólidos em pequenas comunidades: aspectos construtivos e ambientais, vantagens e desvantagens. resid 2004 abge. são paulo, 2004. besen, gina rizpah. programas municipais de cole ta seletiva em parceria com organizações de catadores na região metropolitana de são paulo: desafios e perspectivas. dissertação de mestrado. são paulo: programa de pós-graduação da faculdade de saúde pública (usp), 2006. brasil. constituição federal (1988). brasília: diário oficial da união, 1988. disponível em: <http://www.planalto.gov.br /c c i v i l _ 0 3 /c o n s t i t u i ca o /c o n s t i t u i % c 3 %a7ao.htm>. acesso em: 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longo prazo (tradução dos autores). 4 entendidos por kauchakje (2007) como os elementos de planejamento governamental que buscam coordenar os recursos do estado e setor privado, com vistas à realização de ações relevantes politicamente definidas. 5 a constituição federal de 1988, nos incisos i e v do art. 30 estabelece como atribuição municipal legislar sobre assuntos de interesse local, especialmente quanto à organização dos seus serviços públicos, como é o caso da limpeza urbana e conseqüentemente da gestão dos resíduos sólidos. (brasil, 1988) 6 código florestal brasileiro decreto nº. 23.793/34; código das águas decreto nº. 24.643/34 e código da pesca decreto nº. 794/38. 7 estatuto da terra lei nº. 4.504/64, código florestal lei nº. 4.771/65; lei de proteção da fauna lei nº. 5.197/67, e política nacional do saneamento básico decreto nº. 248/67. 8 aproximadamente 60% da população mundial irão morar em áreas urbanas em 2030. as populações urbanas se expandirão de forma particularmente rápida nos países em desenvolvimento, onde se deve prover a infra-estrutura necessária a conservação da saúde pública e do meio ambiente (tradução dos autores). 9 segundo sorrato (2006), a nbr 16.001/ 2004 estabelece uma estrutura de requisitos relativos ao sis tema da gestão da responsabi lidade social embasado na promoção da cidadania, no desenvolvimento sus tentável e na transparência das atividad es das organizações. rbciamb-n15-mar-2010-materia05.pmd revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 39 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 resumo diante dos impactos negativos da atividade turística na ocasião que se pensa o desenvolvimento sustentável, há que iniciar uma discussão partindo de experiências em curso. partindo dessas reflexões, tem-se dois objetivos: desvendar os problemas associados a atividade turística a partir da experiência de agenda 21 da lagoa de ibiraquera, bem como o esforço de constituição de um grupo de turismo para pensar a atividade sob a perspectiva do ecodesenvolvimento; apresentar o caso demonstrativo do turismo da prainha do canto verde para que se possa servir de base para analisar e prospectar o que se entende por turismo sob a perspectiva do ecodesenvolvimento em ambas localidades. palavras-chave: agenda 21 local; turismo de base comunitária; lagoa de ibiraquera. abstract the according to the negative impacts of tourism activity and the same time the sustainable development issue, we start a discussion from experiments have got to answer these challenges. it has two objectives: the first, is to expose the problems associated with tourism activity from the experience of agenda 21 of the ibiraquera lagoon (imbituba and garopaba, sc), between 2004 and 2005, as well as the effort of a group of tourism to think the eco-development perspective; and the second, is to tell the case about tourism of the prainha do canto verde that suggest as a basis for analyzing and exploring what is meant by tourism eco-development perspective in both communities. keywords: local agenda 21; community based tourism; ibiraquera pond. márcia silveira de souza mestre em desenvolvimento regional pesquisadora do ins tituto lagoe: laboratório de gestão de organizações que promovem o ecodesenvolvimento. e-mail: turismologa@msn.com carlos alberto cioce sampaio pós-doutor em ecossocioeconomia e corporativismo corporativo professor da universidade federal do paraná (ufpr), sócio-fundador do instituto lagoe e pesquisador cnpq. desvendando os problemas da atividade turística a partir de uma experiência de agenda 21 da lagoa de ibiraquera (imbituba e garopaba, sc) e prospectando soluções sobre o caso da prainha de canto grande revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 40 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 introdução a consciência acerca da atual crise global, ocasionada pelas pronunciadas desigualdades sociais e uso inconseqüente de recursos naturais tem gerado dúvidas quanto à eficácia do atual modelo de desenvolvimento (vieira, 2003). de acordo com os dados do banco mundial, a pobreza em grande parte dos países do terceiro mundo aumentou nos últimos anos, abrindo cada vez mais o abismo entre países do norte e países do sul . paralelamente, a degradação do meio ambiente atingiu proporções incontroláveis, passando a constituir-se em uma ameaça para a continuação da vida no planeta terra. todo esse cenário, nos leva a acreditar que as estratégias de desenvolvimento implantadas a partir da segunda-guerra mundial, não tenham sido as mais acertadas e contribuiram para difundir no planeta uma visão de desrespeito para com o meio ambiente e para com o ser humano. pois, estão vinculadas a uma visão reducionista de mundo que funciona sob a lógica da privatização dos lucros de curto prazo e a socialização dos prejuisos socioambientais de médio e longo prazo. a atual consciência sobre este quadro tem direcionado as discussões de modo a tentar reverter es ta situação. infelizmente, não foi ainda suficiente para fechar um acordo na conferencia das partes, em copenhague, 2009. segundo sampaio (2 002, p. 33), "o consenso é que os problemas possuem efeitos, ou melhor, dimensionalidades diferentes, mas a origem é a mesma: o estilo de desenvolvimento econômico". sendo assim, o ponto predominante de todas as reflexões sugere à busca de novas alternativas para alcançar um processo de desenvolvimento econômico e social que esteja em harmonia com a natureza, permitindo a sustentabilidade e a vida das gerações futuras. ou seja, um novo estilo de desenvolvimento, que busque a harmonização dos objetivos ligados ao crescimento econômico, a eqüidade social, à democratização dos processos decisórios e a prudência ecológica (sachs, 1986). neste novo pensar insere-se também a atividade turís tica que, igualmente, tem buscado novas alternativas para transformar-se numa estratégia para o desenvolvimento, priorizando a promoção de um turismo socialmente responsável, também com as gerações futuras, e que venha desencad ear um processo de desenvolvimento mais jus to para as comunidades receptoras, tal como se apregoa em uma agenda 21 (sampaio, 2005). no entanto, o que ainda se observa é que o desenvolvimento da atividade turística, concebida a partir do enfoque capitalis ta, tem sido associado constantemente a ganhos econômicos e geração de renda a curto prazo. sob esse enfoque, planejadores e promotores dessa atividade parecem esquecer de incluir em seus estudos de implementação os impactos negativos que podem ser gerados nas comunidades receptoras, tais como: aculturação, abandono de atividad es tradicionais, exclusão social e poluição por falta de controles mais efetivos de capacidade de carga e planejamento adequado, o que em muitos casos pode refletir na própria descaracterização e perda de pon tencialidades de atrativos da destinação (irving e azevedo, 2002; sampaio et al., 2004). partindo de es tatís ticas promissoras, analisadas especialmente pelo âmbito econômico, torna-se praticamente impossível desassociar o turismo do rótulo que lhe foi concedido, "indústria limpa" de geração de emprego, renda e divisas. paralelamente, também seria incoerente não admitir que o turismo tornou-se sem dúvidas, o caminho mais indicado para alavancar o desenvolvimento de paises e regiões com economias depressivas, que tenham potencial paisagístico e histórico cultural para realizá-lo. mas, será que é só isso? será que se pode limitar a reflexão sobre a atividade turís tica apenas em aspectos econômicos positivos? caso possamos, será que os benefícios gerados estão sendo realmente sendo revertidos para a melhoria de vida das populações receptoras, onde ele se realiza? já há algum tempo, pesquisasdores vem chamando a atenção para o fato de que o fenômeno turístico precisa ser analisado não somente a partir de interesses econômicos, mas também de forma complexa-sis têmica ou ecodesenvolvimentista, como denomina sampaio (et al., 2004; sampaio, 2005). no entanto, o que ainda se percebe é que no ímpeto de se promover o desenvolvimento turístico, planejadores e governos locais, muitas vezes pressionados por grandes investidores, parecem esquecer de incluir nos estudos de implantação da atividade, os impactos negativos que podem ser gerados nas comunidades receptoras, dentre os quais cita-se: a aculturação, abandono de atividades tradicionais e a exclusão social e poluição. dentro dessas premissas, o turismo que congrega com os valores do desenvolvimento sustentável, de base endógena, é o chamado turismo de base comunitária, consonante com o enfoque da agenda 21 local, que esta sendo realizado em algumas comunidades pesqueiras do litoral do ceará. entre as quais, a experiência da prainha do canto verde, que aparece como exemplo pioneiro, dentro dessa nova forma de se "pensar e fazer" turismo com vistas ao alcance da sus tentabilidade. segundo sampaio (2005, p. 7 1), "o que vem chamando a atenção nessa área é a implantação de um turismo socialmente responsável, para melhorar a renda e o bemestar dos moradores e, ao mesmo tempo, preservar valores culturais e as belezas naturais da região". é importante que se diga que mesmo a experiência não se autorotulando como de agenda 21 local, as características lhe fazem jus. o turismo de base comunitária, como o próprio nome já diz, caracteriza-se pela participação comunitária, na sua concepção e na sua gestão. ou seja, é aquele em que a população de um determinado local assume de forma organizada, através de sua participação efetiva, o controle sobre o seu desenvolvimento turís tico e protagoniza sua gestão de acordo com os seus interesses coletivos e individuais, excluindo quase por completo a interferência de investidores externos (coriolano, 2003). entretanto, como lembra sampaio (2005), são experiências novas, que fogem dos padrões de organização da atividade turística, que necessitam de estudos antes de serem consideradas, ou aplicadas, como revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 41 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 uma nova proposta de planejamento e desenvolvimento turístico. partindo dessas reflexões, tem-se aqui dois objetivos: o primeiro é desvendar os problemas associados a atividade turística a partir da experiência de agenda 21 da lagoa de ibiraquera (imbituba e garopaba, sc), abrangendo o período de 2004-2005, bem como o esforço de constituição de um grupo de turismo para pensar a atividade sob a perspectiva do ecodesenvolvimento; e o segundo é apresentar o caso demonstrativo do turismo da prainha do canto verde para que possa servir de base para analisar e prospectar o que se entende por turismo sob a perspectiva do ecodesenvolvimento em ambas localidades. partiu-se do pressuposto que os antecedentes da atividade turís tica instaurada na lagoa de ibiraquera, imbituba/ garopaba (sc), possam ser similares ao caso da prainha de canto verde, beberibe (ce), tratando-se de comunidades tradicionais de pescadores artesanais. contudo, o processo de instalação da atividade turística em ibiraquera não teve a participa ção comunitária no seu planjemento e gestão, o que conduziu ao que se conhece por turismo de massa, diferentemente do caso da prainha do canto verde. atualmente, enquanto na lagoa de ibiraquera se tem a perspectiva de reverter tal quadro a partir da instalação de uma modalidade de turismo que comparti lha com os valores do desenvolvimento sustentável, a comunidade da prainha do canto verde tem como preocupação manter o atual estágio de participação comunitária no planejamento e a sua gestão do turismo. de maneira que se mantenha afastada das tentações da visão racionalista, como dito anteriormente privatizam-se lucros individuais de curto prazo e socializam-se prejuízos socioambientais de médio e longo prazos que desencadeia o turismo de massa. metodologia o caminho percorrido na construção deste trabalho, constituiu-se de três momentos: a pesquisa bibliográfica, obser va ção participante e pesquisa documental. a pesquisa bibliográfica buscou, através de livros, dissertações e teses, e artigos referente ao tema, construir um referencial teórico ao pesquisador, objetivando uma visão integrada do assunto para que o pesquisador aproveitasse melhor as seguintes etapas: observação participante e pesquisa documental. o trabalho de campo contemplou uma observação participante, realizada pela pesquisadora durante os anos de 2004 e 2005, na qual foi integrante do grupo de trabalho de turismo, criado pelo fórum da agenda 21 local da lagoa de ibiraquera que tinha como objetivo fomentar a realização de um turismo mais equilibrado e dentro das premissas do ecodesenvolvimento. a observação participante implica saber ouvir, escutar, ver, fazer uso de todos os sentidos. as entrevistas formais são muitas vezes desnecessárias (p. 304), devendo a coleta de informações não se restringir a isso. com o tempo os dados podem vir ao pesquisador sem que ele faça qualquer esforço para obtêlos (whyte, 2005). na pesquisa documental realizada utilizou-se teses, dissertações e monografias sobre a experiência da lagoa de ibiraquera, sobretudo relacionadas a pesquisas realizadas por membros integrantes do núcleo de meio ambiente e desenvolvimento (nmd)/universidade federal de santa catarina (ufsc) e do laboratório de gestão de organizações que promovem o ecodesenvolvimento (lagoe)/ universidade regional de blumenau (furb), além de publica ções e informações disponíveis na internet. desenvolvimento nos últimos anos, o debate sobre o desenvolvimento passou a ser um tema chave, tanto como discussão acadêmica quanto ideológica. e, embora o termo seja utilizado com freqüência, são raros os que realmente arriscam explicar o seu real significado (sachs, 2004). ao refletir sobre esse tema, boisier (2001), questiona-se: desarrollo (local): ¿de qué estamos hablando? de um elefante, diria joan robinson, professora da universidade cambridge. "o desenvolvimento é como o elefante, muito difíci l de definir, mas muito fácil de reconhecer". ao utilizar-se desta metáfora, a professora referia-se as visíveis disparidades econômicas existentes entre os países do norte, tidos como desenvolvidos, e os paises do sul, considerados subdesenvolvidos. porém, o modelo de desenvolvimento adotado pelos países do norte, que até bem pouco tempo era considerado como sendo o ideal para todos os demais, tem sofrido inúmeros questionamentos quanto a sua viabilidade a longo prazo, uma vez que es ta intrinsecamente ligado a noção de progresso material, altamente nocivo ao meio ambiente e suas populações. de acordo com vieira (2003), o debate sobre o tema desenvolvimento, começou a se intensificar a partir da tomada de consciência mundial em relação à atual crise ambiental. segundo guimarães, (1997, p. 17), os problemas ambientais surgidos nas últimas décadas, "põem em risco a sobrevivência do planeta e revela disfunções que são próprias de um es ti lo de desenvolvimento desigual, para as sociedades humanas e, nocivo para os sis temas naturais", que clamam com urgência por soluções com resultados imediatos. os estudos acerca dos efeitos do estilo de desenvolvimento adotado pelas sociedades contemporâneas e sua relação com o meio ambiente, já estavam em evidência na década de 50, a partir de temas discutidos por albert shweitzer e do livro primavera silenciosa de rachel carson . no entanto, o assunto só ganha notoriedade internacional, em 1972, com a divulgação dos resultados da pesquisa limits to growth, (limites do crescimento), coordenada por dennis meadows e realizada pelo massachusetts institute technology mit . segundo brüseke (1996), a pesquisa diagnosticava duas possibilidades: ou a mudança dos padrões de crescimento econômico, ou o colapso ecológico nos próximos 100 anos. as conclusões do relatório limites do crescimento foram consideradas, pela comunidade acadêmica, como catastróficas e infundadas em diversos aspectos. porém, his toricamente, elas inspiraram o inicio dos debates acerca dos aspectos negativos do atual modelo de desenvolvimento e suas possíveis revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 42 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 conseqüências para a sobrevivência da humanidade no planeta terra. proposta de um novo estilo de desenvolvimento como resultado destes debates, a onu promoveu no ano seguinte, 1973, na cidade de es to colmo na suécia, a conferência das nações unidas sobre meio ambiente humano. a conferencia de estocolmo, como se tornou conhecida, constituiu-se numa ação coordenada, com o intuito de buscar respostas e tentar definir ações pro-ativas para a problemática socioambiental, que se instaurava. o resultado dessas reflexões deu origem ao programa das nações unidas para o meio ambiente (pnuma) com sede mundial em nairobi, quênia, cujo principal objetivo era o de coordenar e catalisar as atividades de proteção ambiental dentro do sistema das nações unidas e entre vários organismos de âmbito regional e internacional, além de entidad es governamentais (vieira, 1995; brüseke, 1996; sampaio, 2002, et al., 2003). diante dessa nova lógica, em junho de 1973, no decorrer da primeira reunião oficial do conselho adminis trativo do pnuma, realizada em genebra, maurice strong utiliza-se pela primeira vez o termo ecodesenvolvimento para caracterizar uma concepção alternativa de desenvolvimento economicamente viável, socialmente mais justo e ecologicamente prudente. inicialmente a aspira ção da propos ta era definir um es ti lo de desenvolvimento adaptado às áreas rurais do terceiro mundo, baseado na utilização criteriosa dos recursos locais, sem comprometer o esgotamento da natureza. segundo bruseke (1996), a teoria referia-se principalmente às regiões subdesenvolvidas, tendo como base para sua elaboração os problemas das regiões rurais da ásia, áfrica e américa latina, contudo fazendo crítica à sociedade industrial estabelecida nos países chamados desenvolvidos que demandavam tal extração de recursos. para o autor, o ecodesenvolvimento sinalizou a primeira alternativa às teorias e aos modelos tradicionais do desenvolvimento, desgastadas numa série infinita de frustrações. a partir do ano seguinte, os princípios básicos do ecodesenvolvimento foram re-elaborados e sistematizados por ignacy sachs e sua equipe transdisciplinar, no centro internacional de pesquisas sobre meio-ambiente e desenvolvimento (cired), em paris (frança). posteriormente, foram reapresentados como uma proposta de desenvolvimento endógeno de um país ou região, baseado em suas próprias potencialidades e sem, no entanto, criar interdependência ex terna tendo por finalidade "responder à harmonização dos objetivos sociais, econômicos do desenvolvimento com uma ges tão ecologicamente prudente dos recursos naturais" (montibeller, 2004, p. 47). na interpretação de bruseke (1996), os princípios do ecodesenvolvimento, partem do ponto em que a maior parte das teorias que procuraram desvendar os mistérios sociais e econômicos das últimas décadas não ob teve sucesso. o modelo de industrialização tardia ou modernização, que ocupou o cerne de diversas teorias nos anos 60 e 70, foi capaz de modernizar alguns setores da economia, porém incapaz de oferecer um desenvolvimento equilibrado para as sociedades. segundo o autor, a modernização, não acompanhada da inter venção do estado racional e das correções partindo da sociedade civil, desestrutura a composição social, a economia territorial, e seu contex to ecológico. partindo daí a necessidade de uma nova perspectiva multidimensional, capaz de envolver, economia, ecologia e política ao mesmo tempo, como busca fazer o ecodesenvolvimento. ecodesenvolvimeto de acordo com sachs (1986), o ecodesenvolvimento designa um "estilo" de desenvolvimento aplicável a projetos localizados não apenas em áreas rurais, mas também urbanas. contrário, à diretriz mimético-dependente, tradicionalmente incorporada pelos países pobres. orientado, prioritariamente, pela busca de satisfação das necessidades básicas e pela promoção de autonomia das populações envolvidas no processo. dessa forma, sachs, (1986 p. 10), também sugere que o ecodesenvolvimento pode configurar-se em um novo caminho para o desenvolvimento, tanto para países ricos, como para países pobres, e, "para estes mais do que nunca, a alternativa se coloca em termos de projetos de civi lização originais ou de não-desenvolvimento, não mais parecendo possível nem, sobretudo, desejável a repetição do caminho percorrido pelos países industrializados." nes ta propos ta de desenvolvimento, a dimensão ambiental passa a ser pensada como um amplo potencial de recursos disponíveis a ser explorado em cada contexto ecológico e social. potencial es te, que deverá ser identificado por meio da pesquisa científica associada ao saber tradicional das populações e utilizado em beneficio dos envolvidos, desde que respeitados os critérios da prudência ecológica (sachs, 1986; vieira, 1992; sampaio et al. 2004; sampaio, 2005). o conceito de ecodesenvolvimento, também designa um enfoque de planejamento participativo com opção de inúmeras estratégias de intervenção, adaptadas a contextos sócio-culturais e ambientais específicos. nesse item, o conceito faz referência à necessidade de uma diretriz de "harmonização" entre iniciativas de dinamiza ção socioeconômica, consolidação e aprofundamento de uma cultura política participativa, distribuição eqüitativa do "ter" e gestão "ecologicamente prudente" do meio ambiente (sachs, 1986). desse ponto de vista, a ênfase recai no esforço de se modificar o campo de visão dos planejadores e gestores de forma a permitir a confrontação integrada de tópicos tão diversos quanto os padrões de consumo e os es tilos de vida; a dinâmica de apropriação, uso e gestão dos recursos naturais e do espaço; a inovação tecnológica, a promoção da eqüidade e a institucionalização da governança (vieira, 1992). a concepção idealizada por sachs (1986) também inclui os princípios de solidariedade sincrônica (com as gerações atuais) e diacrônica (com as gerações futuras). esses dois princípios combinados a revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 43 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 atual consciência sobre os limites da base dos recursos naturais, propicia um resgate da dimensão socioambiental e incentiva a retomada das discussões políticas, ao nível mundial, sobre as desigualdades sociais existentes entre paises desenvolvidos e em desenvolvimento. os princípios básicos dessa concepção de desenvolvimento se articulam em quatro postulados, que, segundo sampaio (2005), devem balizar toda as estratégias de elaboração e análise de projetos nessa concepção de desenvolvimento: prioridade ao alcance das finalidades sociais; valorização da autonomia ou self-relience; busca de uma relação simbiose com a natureza; e viabilidade econômica. vieira (1992), chama atenção, para indicação de que todos esses critérios devem ser vistos como interdependentes nesse modelo teórico. segundo o autor, estes princípios são propostos no sentido de facilitar a percepção dos planejadores quanto aos desafios contidos numa abordagem de desenvolvimento simultaneamente preventiva e proativa dos problemas socioambientais. sob essa ótica, o ecodesenvolvimento pode ser visto como uma perspectiva sistêmica de análise e intervenção, aberta à harmonização dos aspectos simultaneamente ambientais, sociais, econômicos, culturais e políticos da dinâmica dos sistemas sociais. agenda 21 e, foi justamente à busca para o alcance desses caminhos, que fez culminar a eco 92, conferência das nações unidas sobre meio ambiente e desenvolvimento, realizada no rio de janeiro em 1992, onde se aprovou a agenda 21, documento de significativa similaridade com os preceitos do ecodesenvolvimento e que vem se apresentando como uma aliada na construção de caminhos para alcance da sustentabilidade. de acordo com o ministério do meio ambiente (mma, 2000), a agenda 21 é um plano de ação estratégico global, elaborado por 170 países e que deve ser adotado por organizações do sistema das nações unidas, governos e pela sociedade civil, em todas as áreas em que a ação humana impacta o meio ambiente. nos quarenta capítulos que deram origem a agenda 21 mundial, foram tratadas questões, como, padrões produção e consumo, erradicação da pobreza no mundo, e às possíveis políticas que nos levariam até o chamado desenvolvimento sustentável, como: dinâmica demográfica, proteção à saúde, uso da terra, saneamento básico, energia e transportes sustentáveis, eficiência energética, poluição urbana, proteção a grupos menos favorecidos, investimentos e transferências de tecnologias de paises ricos para os mais pobres, habitação, uso da terra, questão dos resíduos, entre outros. partindo dessas discussões, a agenda 21 global traz em si, mais de 2.500 recomendações práticas, que objetivam servir como base para que cada país elabore e implemente sua própria agenda 21 nacional, de acordo com suas realidades e singularidades. portanto não pode e nem deve ser entendida como uma fórmula única e exclusiva, que contém soluções específicas e aplicáveis a todas regiões. mas sim, como: "um processo de participação e que a sociedade os governos, os setores econômicos e sociais, sentam-se à mesa para diagnosticar os problemas, entender os conflitos envolvidos e pactuar formas de resolvê-los, de modo a construir o que tem sido chamado de sustentabilidade ampliada e progressiva" (novaes, 2003, p. 324). a idéia de sustentabilidade dentro desta ótica ampliada e progressiva a que se refere novaes (2003), ultrapassa a preocupação da preservação ambiental e es ta intrinsecamente ligada a outros conceitos, entre os quais os de democracia, participação, equidade, eficiência, cidadania, autonomia, descentralização, e pertencimento. todos mencionados anteriormente, no descritivo dos princípios de sustentabilidade, elencados por ignacy sachs, para o alcance do ecodesenvolvimento. em seu esboço, a agenda 21 global, reconhece que o desenvolvimento sustentável e a proteção do meio ambiente só serão possíveis, com apoio das comunidades locais e por isso recomenda que cada país também inicie um processo de cons truções de agendas 21 locais. segundo giddens (1991) a compreensão das dinâmicas que regem as relações entre as esferas local e global, neste período contemporâneo, mostra-se fundamental para podermos analisar as diferentes práticas e intervenções voltadas à construção de sustentabilidade. em razão disto, é cada vez mais presente no brasil a ocorrência de políticas públicas, que se apóiam do discurso da sustentabilidade, valorizando da dimensão local. neste contexto, a agenda 21 local se apresenta como uma ferramenta no sentindo de alavancar o planejamento participativo, com vistas a alcançar ao desenvolvimento sustentável. este enfoque valoriza, a promoção de diálogos entre saberes, sobretudo dando voz às comunidades diretamente interessadas. se bem conduzido o planejamento participativo possibilita as comunidades, em conjunto com o poder público e demais setores envolvidos, identificar suas dificuldades e priorizar suas ações e projetos, no sentido de promover à transformação de seu cotidiano. contudo, o processo de elaboração de "agendas 21 locais", quando entendido como "estratégia de planejamento participativo", permite múltiplas orientações, algumas podendo, inclusive estar associada à demagogia política. neste cenário, também surgem outros desafios, tais como: disputas internas de lideranças, principalmente nas pequenas localidades, dificultando, o processo de construção de consensos; o temor que o fórum das agendas 21 locais, venham a concorrer com os gestores municipais geram resistências por parte dos atores governamentais, principalmente por parte dos vereadores. de acordo com o mma (2000), as maiores dificuldades encontradas nos processos de criação de agendas 21 no brasil, está em desenvolver o método participativo em um país de dimensões continentais, sem tradição em processos de elaboração de políticas publicas participativas e sem cultura política civil. de acordo com crespo (1998), no brasil, a implementação de agendas locais mostra-se promissora, apesar de ainda incipiente. do ponto de vista quantitativo, revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 44 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 se considerados os mais de 5.000 municípios brasileiros, tais experiências são ainda pontuais, não passando da casa de uma centena. porém, não há mensuração exata e atualizada sobre o número de experiências. embora o mma tenha tentado sistematizar todas as experiências, através da criação do departamento de articulação institucional e agenda 21 dai, os dados não podem ser considerados precisos. segundo novaes, (2003), a dificuldade quanto a quantificar as experiências de agenda 21 locais, reside na amplitude dos conceitos envolvidos, que muitas vezes permitem, que diferentes práticas sejam, de acordo com as premissas de cada pesquisador, entendidas, como agenda 21 local, ou não. se o levantamento quantitativo dessas experiências, no brasil, mostra-se impreciso, as analises qualitativas são ainda bem mais incipientes. a grande maioria das experiências divulgadas estão atreladas a publicações institucionais, onde são enaltecidas as praticas e os gestores públicos envolvidos, carecendo de analises mais criticas. turismo sob a perspectiva do ecodesenvolvimento a história da atividade turística sugere que o turismo em sua essência, já era realizado na antiguidade, quando "[...] era comum deslocamentos entre as comunidades domésticas [...] para acessar mercados, participar de festas e, inclusive, pa ra encontrar cônjuges potenciais" (sampaio et al., 2004, p. 39), entende-se, desta forma, o turismo como um acordo entre comunidades receptoras e visitantes. no entanto, partir da revolução industrial, e do processo de industrialização ocorrido em meados do século xviii, o turismo passa a ser visto sob a perspectiva econômica. o tempo livre, a partir de então passou a ser calculado em termos de valor, e seu direito ao uso pode ser comprado através do trabalho (sampaio et al., 2004; camargo, 2001). andrade (2002) afirma que os estudos e normas acerca do turismo desde a revolução industrial passaram a limitar-se a análise da viagem, sob a ótica de quem viaja, sem considerar as relações que decorrem dela. tema também discutido por krieppendorf (2003), quando constatou em suas pesquisas que a maioria dos estudos voltados à atividade turística, estavam centradas no vianjante ou nos interesses dos promotores das viagens, excluindo quase que totalmente as comunidades receptoras, vistas até então, como parte do atrativo. na mesma linha de pensamento, cita-se sampaio (et al. 2004; 2005), que em suas reflexões, faz uma critica ao conceito de turismo adotado pela organização mundial do turismo (omt) que, define o turismo como sendo as atividades que as pessoas realizam durante suas viagens a lugares diferentes do seu entorno habitual, por um período de tempo consecutivo inferior a um ano, com fins de ócio, a negócio ou outros motivos, que não incluam remuneração no local visitado. ou seja, priorizando o visitante e não o visitado. embora se reconheça os esforços da omt para corrigir tal distorção. ao re-visitar a literatura, percebese incensantes debates quanto à necessidade de analisar a atividade turística com um olhar mais abrangente. um olhar que envolva as dimensões sociais, econômicas e ambientais, tanto do ponto de vista do turista, quanto das comunidades receptoras, pois como define barreto, (1996, p. 12) " [...] o turismo é um amálgama de fenômenos e relações, fenômenos estes que surgem por causa do movimento de pessoas e sua permanência em vários destinos. há no turismo um elemento dinâmico a viagem e um elemento estático a estada". embora o debate, quanto à necessidade de criar um conceito que contemple todas à complexidade da atividade turís tica continue, a perspectiva de que ele seja universalmente aceito é mínima. pois como nos lembra denker (2002), o turismo é um fenômeno, analisado por diversas áreas do conhecimento e cada um sempre lançara seu olhar priorizando sua área de formação, assim como ocorre em outras áreas. entende-se que essa questão esteja intrinsecamente relacionada com a questão da transdiciplinaridade ou visão sistêmica, atualmente muito discutida nos meios acadêmicos e contida dentro do enfoque do ecodesenvolvimento e, que de forma indireta, trataremos no decorrer do trabalho. acredita-se que o resultado mais importante de todos esses debates foi o consenso de que: nos dias de hoje se pensa, e se pesquisa, o verdadeiro sentido do turismo, algo que interesse e proponha desenvolvimento humano mais amplo, não só como muitas vezes é visto sob forma de fonte de lucro e s tatus, e sim como fenômeno capaz de valorizar cultura e educação. compreendido dentro do capitalismo comprometido com propostas de mudanças sociais e a construção de uma sociedade mais justa (paiva, 2001 p.9-10). dentro dessa nova percepção, alguns autores propõem a realização de um turismo que poderia ser denominado como alternativo ou turismo sustentável, porque carrega a pretensão de novos padrões de consumo, onde a natureza é respeitada por seres humanos não alienados. ao discutir uma sociedade sustentável, coriolano (1998, p. 117-118) sugere que: [...] faz-se necessário apontar algumas diretrizes que este desenvolvimento alternativo deverá seguir para poder gerar uma sociedade sus te ntável. [...] o desenvolvimento turístico deveria descobrir novas políticas sociais, econômicas e ambientais, que levem em conta as comunidades, o aumento das riquezas da terra para todos, e a conser vação das reservas da natureza e sua biodiversidade. para sachs (1986), ao se pensar ou planejar o desenvolvimento, seja ele turístico ou não, de forma sustentável é preciso ampliar a capacidade de visão e interpretação do problema local que acabará por implicar na situação global levando em consideração o que individualmente pensam, sentem e esperam os residentes de cada lugar. desta forma, através da construção coletiva, cenários locais "reais" e "ideais" podem ser delineados os caminhos mais indicados a serem seguidos. partindo do enfoque do ecodesenvolvimento, que tem como cerne o princípio self-reliance. ou seja, valorização da autonomia através da participação da sociedade civil organizada na definição de estratégias de desenvolvimento, evocando as potencialidades e recursos locais sem prejudicar os componentes culturais e revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 45 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 tradicionais de cada comunidade. auto-suficiência, nesse sentido, não deve ser entendido simplesmente como "autonomia", no sentido de desenvolver "a capacidade de identificar seus próprios problemas e de propor soluções de forma soberana [...]". em termo de uma participação comunitária, em rede, e no "espa ço internacional", o termo, selfreliance, deve denotar o "fortalecimento da vontade política de se explorar com mais acuidade toda a diversidade de alternativas civilizatórias, em que pese as coações impos tas pela globaliza ção da cultura materialista-consumista" (vieira, 1992, p. 60). o que está em questão aqui é uma participação comunitária que possibilite a transformação da comunidade em cidadãos e não em meros receptores de visitantes, sujeitos aos caprichos dos hospedes. por outro lado, não se sugere que as comunidades receptoras sejam menos hos pitaleiras, mesmo porque se os moradores autóctones vivem bem os 365 dias do ano, não há o por que de não receber bem os hospedes por poucos dias do ano. boff (2005, p. 198) lembra que "a hospitalidade é antes de mais nada uma disposição da alma, aberta e irrestrita. ela como o amor incondicional, em princípio, não rejeita nem discrimina a ninguém. selwyn (2004) reafirma essa idéia sobre a função básica da hospitalidade que, segundo ele, além de estabelecer um relacionamento, promove também relacionamentos já existentes: os atos relacionados com a hospitalidade, desse modo, consolidam es truturas de relações, afirmando-as simbolicamente, ou (no caso do estabelecimento de uma nova estrutura de relações) são estruturalmente transformativas. no segundo caso, os que dão e/ou os que recebem hospitalidade não são mais os mesmos, depois do evento, como eram antes (aos olhos de ambos, pelo menos). a hos pitalidade transforma: estranhos em conhecidos, inimigos em amigos, amigos em melhores amigos, forasteiros em pessoas íntimas, não-parentes em parentes (selwyn, 2004, p. 26-27). a experiência da lagoa de ibiraquera (imbituba e garopaba, sc) a lagoa de ibiraquera localiza-se entre os municípios de garopaba e imbituba, situados no litoral sul do estado de santa c atarina, a 70 qui lômetros ao sul de florianópolis. os municípios fazem parte da microrregião geográfica de tubarão, limitando-se a noroeste com a rodovía sc 434, a oeste com a br-101, a leste com o oceano atlântico e ao sul com o divisor de águas que margeia a lagoa doce. figura 1 lagoa de ibiraquera (sc) fonte: google maps, adaptada por sousa (2008). revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 46 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 a lagoa de ibiraquera, com cerca de 900 ha de espelho d'água, se divide em quatro lagoas interligadas: a lagoa de cima, a lagoa de baixo, a lagoa do meio e a lagoa do saco, que faz a ligação com o oceano atlântico por meio de um estreito canal denominado barra de ibiraquera. a região do entorno da lagoa de ibiraquera é compos ta por oito comunidades: araçatuba, campo d'una, grama, limpa, ibiraquera, arroio, alto arroio, barra da lagoa. cerca de 90% dessas comunidades, localizam-se no município de imbituba e 10% pertencem ao município de garopaba, uma vez que a lagoa percorre os dois municípios (nmd, 2003). a população do entorno da lagoa, é constituída de aproximadamente cinco mil famílias, com média de 3,52 membros por família. sendo que, 62% são nativos da área e descendem de imigrantes açorianos; 33% vieram acompanhando os fluxos migratórios, ocorridas na década de 70, após a expansão da br 101; e, cerca de 5% são moradores ocasionais, que mantém na região residências secundárias, utilizadas com maior freqüência nos meses de verão (nmd, 2003). a média de idade dos chefes de família é de 48 anos, e o nível de escolaridade é distribuído da seguinte forma: 12% dos adultos residentes no local são analfabetos, 40% concluiu o 1º grau e outros 12% chegaram a concluir o 2º grau. quanto aos salários, 29% das famílias sobrevivem com até 1 salário mínimo; 29% com 1 a 2 salários mínimo, 26% de 2 a 4 salários mínimos, e 9% acima de 4 salários mínimos (nmd, 2003). além destas oito comunidades, também faz parte do entorno da lagoa de ibiraquera, a área de proteção ambiental (apa) da baleia franca, criada no ano de 2000. a área da apa compreende um grande mosaico de ecossistemas, composto por lagoas, mata atlântica, restingas, praias, dunas e costões. desde 1999, a área do entorno da lagoa de ibiraquera tem sido objeto de incessantes estudos por parte do núcleo de meio ambiente (nmd) da universidade federal de santa catarina (ufsc), no sentido de criar uma zona de educação para o ecodesenvolvimento (zee). aliás, experiência esta que inspirou a atual zee sudodeste da microbacia do rio sagrado, morretes, compreendida parcialmente pela apa de guaratuba, rebio de floresta atlântica (sampaio, 2010). o projeto proposto pelo nmd/ ufsc envolve um diagnós tico socioambiental participativo, da área do entorno da lagoa de ibiraquera, buscando compreender melhor as dinâmicas socioambientais em curso e, na seqüência, avançar gradualmente no sentido da definição de um plano participativo de desenvolvimento integrado e sustentável para a área. nesse sentido, inúmeras pesquisas de campo vêm sendo realizadas pelos pesquisadores do nmd/ufsc, resultando em varias ações, como por exemplo: a coleta de dados para analise do meio geo-biofisico e processamento de imagens de satélite; realização de um estudo survey, baseado numa amostra de 350 domicílios, nas 8 comunidades situadas no entorno da lagoa; pres ta ção de assessoria técnica pa ra capacitação de professores vinculados à rede pública de ensino local em educação para o ecodesenvolvimento; e, por ultimo a iniciativa e estimulo, junto às lideranças locais, para a criação e consolidação do fórum da agenda 21 local da lagoa de ibiraquera. entre os diversos temas discutidos no fórum, o turismo recebeu especial atenção. pois, segundo os estudos realizados na área, a expansão desordenada, ocasionado por essa atividade, vem gradualmente desde a década de setenta comprometendo os recursos naturais da lagoa de ibiraquera, bem como transformando as formas de vida e organização das comunidades do entorno da lagoa, até então, herdeiras de um expressivo patrimônio cultural (nmd, 2003). diagnóstico socioambiental: impactos da atividade turística a partir da expansão da br 101, na década de setenta, houve um grande número de novos moradores nas cidades de imbituba e garopaba, alguns acompanhando o fluxo migratório ocorrido nesse período, outros, atraídos pela possibilidade de desenvolverem alguma atividade econômica, tendo em vista a possibilidade do desenvolvimento turístico da região. a partir dai, inicia-se um processo ági l de urbanização, desordenada, especialmente na área do entorno da lagoa de ibiraquera. conforme dados do nmd/ufsc, do ano de 1981, até o ano 1993, o número de casas de veranistas cresceu de 30 para 290 casas, na região. sendo que no mesmo período, o número de casas de moradores fixos, aumentou de 161 para 357 casas. foi nesse período em que começam a surgir os primeiros problemas sócio-ambientais nas áreas que margeiam a lagoa, decorrentes da perda da cobertura vegetal e a ocupação irregular das praias e dunas (seixas, 2002; freitas, 2000). a perspectiva de transformar a região em um pólo turístico propiciou o surgimento dos primeiros empreendimentos imobiliários. a grande procura de terras associada a idéia de ganhos a curto prazo, fez com que muitos moradores locais, iludidos, vendessem seus terrenos, por preços irrisórios. por sua vez, as imobiliárias, as revendiam por preços bem superiores. paralelamente, os próprios moradores locais, os mais expertos, como denomina krippendorf (2003) quando discute essa problemática trazida pelo turismo também passaram a ocupar as áreas, antes utilizadas para a agricultura, com a construção de casas, para fins de aluguel. o resultado deste desenfreado processo de construção civil foi à diminuição de áreas agricultáveis, transferindo para a construção civi l a mão de obra antes utilizada para a agricultura. em entrevista realizada junto a um agricultor local, sobre o abandono das atividades agrícolas, este, se justificou dizendo que, a cada dia tornase mais difícil encontrar pessoas dispostas a auxiliá-lo nessa atividade. segundo ele, hoje existem maneiras mais fáceis de se ganhar dinheiro e cita como exemplo, a venda de terras. nesse contexto, acredita-se que o baixo índice educacional dos moradores locais, na grande maioria pessoas muito humildes e que nunca haviam saído de seu revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 47 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 local de origem, tenha contribuído para a rápida assimilação de valores trazidos pelas pessoas que vieram de fora e de centros mais desenvolvidos, como que fossem melhores do que os seus . a construção civil também passou a absorver a mão de obra excedente, durante o período de despesca (entre safra da pesca), o que vem contribuindo para o abandono gradativo das atividad es pesqueiras, especialmente pelos mais jovens. os novos residentes, em sua grande maioria turis tas gaúchos que visualizaram na região a oportunidade de desenvolverem alguma atividade econômica, dedicaram-se à construção de empreendimentos de hos p edagem, alimentação e ligados a pratica de esportes náuticos. a região conta com uma excelente infra-estrutura de hospedagem, adequadas para a recepção de todos os níveis de turistas. algumas já bastante sofisticadas e adequadas para a recepção de turistas com grande poder aquisitivo, oferecendo infraestruturas até de heliportos, entre outras facilidades. entretanto, todas essas cons truções se deram de forma desordenada, ocasionando sérios impactos socioambientais à região. os estudos efetuados pelos pesquisadores do nmd/ufsc identificaram que os principais problemas sócioambientais, da lagoa de ibiraquera, são: a disputa do uso da lagoa, para pesca e realização de atividades esportivas; o manejo de abertura do canal que liga a lagoa ao mar; os sistemas de fossas sépticas e a questão dos resíduos sólidos; as construções irregulares e o desmatamento em torno das margens da lagoa. problemas estes, que refletem nas oito comunidades que vivem em seu entorno, colaborando para o abandono de atividades tradicionais, (pesca e agricultura) e, conseqüente, descaracterização cultural, por perda de valores e costumes. é importante frisar, que em todos estudos realizados, verificou-se que a problemática socioambiental que atualmente envolve a lagoa de ibiraquera e seu entorno es ta vinculada direta ou indiretamente ao inicio das atividades turísticas na região. no que diz respeito à questão da pesca na lagoa de ibiraquera, os estudos de seixas (2000) comprovam que a expansão do turismo na região ampliou a demanda local pela pesca o que, conseqüentemente, gerou gradativamente a redução do estoque de peixes na lagoa. aliada a esta questão, o turismo trouxe consigo embarcações e banhis tas que afugentam os peixes e atrapalham os trabalhos dos pescadores, especialmente na alta temporada de verão. a lagoa de ibiraquera destaca-se como um excelente local para a prática de atividades como canoagem, caiaque, vela e windsurf, já tendo sediado inclusive alguns campeonatos nacionais e internacionais, nessa modalidade. no entanto, a prática dessas atividades vem sendo contestada pelos pescadores locais, especialmente nos meses de verão, que alegam, provoca o congestionamento nas áreas mais atrativas de captura e perturbam a movimentação dos peixes. porém, segundo eles, o problema mais grave, esta sendo a utilização de embarcações motorizadas, como lanchas e jet-skys, que durante os meses de verão estão se tornando cada vez mais intensos. segundo fabiano (2004), o uso de embarcações motorizadas é expressamente proibido na área da lagoa, regra respeitada a risca pelos moradores locais. no entanto, devido à falta de fiscalização dos órgãos competentes, ibama e policia ambiental, durante os meses de verão é comum obser var a norma sendo totalmente ignorada. tanto por turistas hospedados em pousadas locais que disponibilizam esses equipamentos, como também, por proprietários de casas de veraneio. a utilização desses equipamentos prejudica não só as atividades pesqueiras, como também colaboram para o agravamento da questão ambiental da lagoa. paralelo aos problemas relacionados com as praticas esportivas e uso de embarcações motorizadas, os pescadores locais ainda disputam a pesca na lagoa com os inúmeros pescadores externos, presentes em grande número nos mes es de verão. segundo as normas vigentes, qualquer indivíduo portador da carteira de pescador, profissional ou amador, pode pescar na lagoa de ibiraquera. contudo, o maior problema reside na invasão de pescadores profissionais, vindos de outras regiões e da utilização de técnicas proibitivas, sem que haja efetiva interferência dos órgãos competentes. um desses conflitos se dá entre "tarrafeiros" e "redeiros". os primeiros, que pescam uti lizando tarrafas reclamam que os pescadores que usam redes na lagoa matam uma quantidade muito grande de pescados, sem uma seleção adequada de tamanho e qualidade, prejudicando a disponibilidade deste recurso no ambiente (seixas, 2000). segundo relato dos moradores, o ibama e policia ambiental, órgãos responsáveis pela fiscalização na área, por falta de contingente, res tringem as fiscalizações ao período das entre safras (inverno). sendo assim, acabam penalizando apenas alguns pescadores locais, que contrariando a maioria, utilizam-se de praticas indevidas. por sua vez, a intensificação do uso de apetrechos de pesca predatórios, e proibitivos tem comprometido gravemente a reprodução de algumas espécies na lagoa. um exemplo é a captura intensiva do camarão-rosa, em fase inicial de crescimento. outro, diz respeito à extração indiscriminada de mexilhões dos costões rochosos, para serem utilizados como "sementes" nas práticas de maricultura (seixas, 2000). outra questão polêmica e que vem interferindo na produtividade da pesca local, diz respeito ao rompimento de regras tradicionais quanto aos períodos de abertura do único canal que liga a lagoa ao mar. antes da grande expansão imobiliária, a abertura da barra da lagoa, era determinada e realizada pelos pescadores locais, orientados por conhecimentos herdados de geração em geração. contudo, a partir da apropriação das terras de marinha, livremente comercializadas pelo ramo imobiliário, a abertura da barra da lagoa passou a ser regulada também pelos interesses de pousadeiros e proprietários de casas de veraneio, das imediações da lagoa. a problemática, da abertura da barra, es tá diretamente associada à localização irregular das fossas sépticas, revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 48 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 pertencentes às casas e empreendimentos turísticos construídos no entorno da lagoa, que contrariam as normas de distanciamento propostas por lei. segundo descreve fabiano (2004, p. 60), "nas épocas de fechamento da barra e elevação do nível da lagoa, elas não conseguem drenar os efluentes de maneira adequada", causando mau cheiro. em virtude disso, proprietários de casas e empreendedores turísticos, visando atenuar o cheiro e os impactos da poluição, pressionam as autoridades locais para mais aberturas na barra da lagoa. de acordo com os pescadores mais antigos da região, o processo de abertura e fechamento da barra da lagoa, é quem define o sucesso ou não das atividades pesqueiras. se realizados em momentos não aconselhados, propiciam a fuga de peixes adultos que migraram para a lagoa durante na fase de desova. por outro lado, mais aberturas da barra também alteraria o ciclo de fechamento, que acontece de forma natural e pela ação das marés e restringe a entrada de larvas que se desenvolvem no interior da lagoa. portanto, a intervenção nessas práticas tradicionais de gestão e de saberes his toricamente acumulados, segundo os pescadores, está contribuindo significativamente com a baixa produtividade de peixes na lagoa e tornando-se mais um fator a contribuir com o desestímulo para a continuidade da pesca artesanal na região. devido as inúmeras denuncias com relação as construção irregulares as margens da lagoa, no ano de 2001, a prefeitura de imbituba organizou várias reuniões visando à elaboração do novo plano diretor municipal. todavia, o processo permanecia na câmara de vereadores, reforçando a percepção das comunidades locais de que o lobby dos empresários do setor turístico consegue se impor com relativa facilidade nas tomadas de decisão sobre o desenvolvimento da área num horizonte de longo prazo. cabe evidenciar também que no município de imbituba não existe uma política de meio ambiente, mesmo porque a secretaria de turismo e meio ambiente tem uma atuação secundária em relação às outras secretarias, considerado um dos motivos para a falta de maior fiscalização na área (goulart, 2005). os impactos causados pela permissão de uma fazenda de cultivo de camarões na comunidade de araçatuba, em 2000, primeiramente foi em relação a espécie cultivada, camarão branco do pacífico, (litopenaeus vannamei), que não é originário da região. a água utilizada para os tanques de criação era captada da lagoa e após seu uso, devolvida a lagoa, o que poderia introduzir a espécie no interior da lagoa, gerando um desequilíbrio na espécie existente; a devolução de água para lagoa após aproximadamente 4 meses (média de tempo que o camarão demora até atingir o tamanho comercial), que segundo estudos de fabiano (2004), também continha restos de alimento (ração), fezes, e sustâncias de exc reção do camarão, fatos que contribuiriam para a poluição da lagoa. além disso, constataram-se outras irregularidades como, a instalação de cercas no interior e nas margens da lagoa, invasão de terras de marinha, a utilização de tratores no interior da lagoa e a alteração do ambiente natural nas áreas de preservação ambiental. segundo relata seixas (2000) todos os problemas relatados acima, acabaram levando, ao rompimento das regras tradicionais de uso e pesca na lagoa, transformando-a em área de livre acesso. a pesquisadora alerta que a modalidade de livre-acesso aos recursos naturais de uso comum nesta região, tem gerado situações de acesso desigual ao patrimônio natural. como exemplo, cita-se o caso da praia vermelha, que teve o seu acesso proibido, tanto para os moradores locais, quanto para indivíduos externos à comunidade. o caso da praia vermelha diz respeito a uma extensão de terras, na faixa litorânea, adquiridas por um grupo empresarial, que proibiu o acesso dos pescadores a seus ranchos de pesca. o livre acesso ao local, inclusive o de banhistas, era impedido por muros, portões e seguranças particulares. o caso gerou uma série de conflitos na região. de fato, o que predomina hoje em dia é o baixo grau de participação das comunidades na gestão dos ecossistemas e paisagens dos quais dependem para sua sobrevivência. diante das dificuldades encontradas na aplicação criteriosa da legislação em vigor, bem como da disseminação do regime de livre acesso aos recursos ambientais da zona costeira, não deveria nos causar surpresa o aguçamento dos conflitos, muitas vezes levando à violência direta ou às disputas judiciais. incluem-se aqui aqueles ligados ao bloqueio das vias de acesso dos pescadores a pontos tradicionais de pesca como praias e lagunas (nmd, 2003). outra situação conflituosa identificada pelos estudos do nmd ufsc, diz respeito à criação e ao funcionamento da apa , da qual boa parte da lagoa de ibiraquera e seu entorno fazem parte. segundo relatos, o projeto teria sido desenvolvido e aprovado sem consulta à população local e até hoje não ficou claro quais os critérios utilizados na delimitação da área e quais os critérios que deveriam ser respeitados quanto a sua utilização e preservação. embora já tinham transcorrido aproximadamente quatro anos de sua criação, ainda não se encontrava nenhum plano de atividades, ou ações palpáveis por parte da apa. outra questão pertinente a esse tema apontada por fabiano, (2004), seria a disputa entre duas organizações não governamentais (ongs) projeto baleia franca e o instituto baleia franca (ibf) pela organização e controle do turismo de observação de baleias na região. neste contexto, vale lembrar que a imbituba sempre configurou como uma região grande concentração de baleias franca austral , tanto que o principio da sua história de desenvolvimento es tá diretamente associado a construções de armações para a caça desses animais. a baleia franca é considerada a mais fácil de matar, dentre todas as demais espécies, dada sua docilidade e hábitos costeiros na época de reprodução. segundo arquivos do projeto baleia franca , instalado na região a partir do ano de 1981, a última baleia caçada no litoral de imbituba foi em 1975. atualmente, imbituba é considerada e divulgada como uma das melhores cidades da cos ta brasileira, para a observação dessa espécie de baleias. durante os meses de junho a novembro, principalmente entre a barra de ibiraquera e itapirubá, pode-se observar grandes grupos desses animais e de seus filhotes, tornando-se mais um expressivo revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 49 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 potencial turístico para a região. em razão dis to, em 1995, atendendo a solicitação do projeto baleia franca, o governo de santa catarina declarou a espécie, baleia franca austral (eubalaena australis), através do decreto 17 1/95, como monumento natural do estado, formalizando assim o primeiro ato no sentido de proteger a espécie, no estado. cinco anos mais tarde, em 14 de setembro de 2000, foi criada por decreto federal, com base em proposta técnica, também do projeto baleia franca, a área de proteção ambiental da baleia franca, abrangendo 156.100 hectares, da costa centro-sul catarinense. a apa se estende da ponta sul da praia da lagoinha do leste da ilha de santa catarina até o balneário do rincão, ao sul do cabo de santa marta, abrangendo 09 (nove) municípios da costa catarinense: florianópolis, palhoça, paulo lopes, garopaba, imbituba, laguna, tubarão, jaguaruna e içara. cerca de 130 qui lômetros de extensão, incluindo ambientes como: manguezais, áreas de restinga, conjuntos de dunas, florestas de planície quaternárias, praias, promontórios, ambientes lagunares, entre outros. segundo decreto federal, publicado no ano de 2000, sem número, são objetivos da apa: proteger, em águas brasileiras, a baleia franca aus tral, eubalaena australis, ordenar e garantir o uso racional dos recursos naturais da região, ordenar a ocupação e utilização do solo e das águas, ordenar o uso turístico (como o turismo de observação de baleias (whale watching), durante os meses de inverno ) e recreativo, as atividades de pesquisa e o tráfego local de embarcações e aeronaves. a obser vação embarcada de baleias é regulada pela portaria ibama 117/ 96 , que exige uma série de medidas para assegurar que os animais não sejam perturbados, pela proximidade dos barcos. no entanto, a falta de divulgação dessas normas, de forma clara e simplificada, para os moradores locais, gera cons tantes questionamentos sobre o seu cumprimento ou não. segundo relatos de pescadores locais, as embarcações não respeitam as normas de proximidades dos animais, importunando-os e os colocando em situações de stress e fuga, com o mero intuito de satisfazer as exigências e curiosidades dos turistas, ávidos por boas imagens, em filmes e fotografias. nesse contexto cabe dizer que não é só na região de imbituba e garopaba que se percebe o baixo grau de participação da comunidade local na gestão dos ecossistemas e paisagens, dos quais dependem para sua sobrevivência. parece que esse fato vem se tornando uma praxe nas comunidades litorâneas, onde a ênfase do desenvolvimento local esta centrada no turismo e cuja ausência de planejamento, tem gerado o crescimento descontrolado da especulação imobiliária, das ocupações em áreas protegidas, das cons truções irregulares, do tráfico de drogas, e das transformações negativas dos costumes e modos de vida tradicionais (lins et al., 2002). assim, diante de todos os fatores expostos e na tentativa de superar os problemas existentes na área do entorno da lagoa de ibiraquera, a sociedade civil em parceria com os pesquisadores do núcleo de meio ambiente e desenvolvimento da universidade federal de santa catarina (nmd/ufsc), tiveram a iniciativa da construção da agenda 21 local da lagoa de ibiraquera. o fórum da agenda 21 local da lagoa de ibiraquera a primeira reunião do fórum da agenda 21 local da lagoa de ibiraquera, realizou-se no dia 09 (nove) de março de 2002, na sede da associação dos servidores do município de imbituba aspimi e contou com a presença da associação de pescadores, conselhos comunitários, ong's, empresários locais, pesquisadores da universidade, representantes da administra ção pública municipal, associações comunitárias e de moradores das comunidades de alto arroio, araçatuba, arroio, barra, campo duna, grama, ibiraquera e limpa. nesta primeira reunião, definiu-se a comissão provisória responsável elaborar, através de um processo participativo com a comunidade, o estatuto, regimento interno e organograma do fórum. essa comissão foi formada por lideranças locais e pesquisadores vinculados ao nmd/ufsc, estes com a principal função de organizar e direcionar os trabalhos. no dia 30 de novembro de 2002, realizou-se na escola básica justina da conceição, em imbituba, a reunião para a aprovação dos es tatutos e eleição da primeira diretoria executiva do fórum da agenda 21 local da lagoa de ibiraquera. nes ta nova diretoria, os ca rgos de presidente, vice-presidente, diretor financeiro, vice-diretor financeiro, diretor de comunicação, vice-diretor de comunicação foram preenchidos por representantes da comunidade e o cargo de vice-diretor administrativo coube a um pesquisador do nmd/ufsc. também ficou definido que as reuniões, aconteceriam mensalmente e deveriam ser realizadas, de forma itinerante, nas diversas comunidades pertencentes ao entorno da lagoa de ibiraquera. desde sua fundação, até a data de 27 de novembro de 2004, foram realizadas vinte e uma reuniões plenárias e três seminários temáticos que tiveram uma ampla participação da comunidade e de alguns representantes do poder público e que demandaram inúmeras ações, que serão descritas abaixo. no entanto, cabe dizer, que nesta reunião, do dia 27 de novembro, houve nova eleição de diretoria, que dessa vez ficou formada exclusivamente por membros da comunidade local. sendo que a partir dessa data, a universidade, que teve um papel importante na construção e consolidação do fórum da agenda 21 local da lagoa de ibiraquera, se retirou da diretoria, evidenciando, portanto, uma maior autonomia do fórum. (bier, 2005). a participação da população no fórum da lagoa de ibiraquera é de livre acesso, a qualquer cidadão. esporadicamente, conta com a presença de alguns vereadores, representantes das secretarias da agricultura e da pesca, educação e saúde. órgãos governamentais municipais e estaduais, como o ibama e a fatma , se fazem presentes, quando solicitados. a participação do empresariado local era praticamente nula e de acordo com depoimentos da própria diretoria do fórum, quando o faziam era sempre visando interesses próprios. o fórum da agenda 21 local da lagoa de ibiraquera vem se constituindo revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 50 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 como um espaço de planejamento estratégico e de negociações quanto aos conflitos e interesses das comunidades do entorno da lagoa. além disso, passou se constituir em um espaço permanente de aprendizagem política que, mesmo sem apoio do poder público municipal, tem conseguido manter uma trajetória regular na mobi liza ção de uma parcela representativa das comunidades locais, desencadeando diversos resultados positivos para a melhoria das comunidades (bier, 2005; freitas, 2005). com o objetivo de incentivar a participação das comunidades locais, nas reuniões mensais, o fórum utiliza-se de carros de som. o carro percorre as oito comunidades do entorno anunciando o local, dia e hora da reunião. além disso, é feita a distribuição (em toda a região) de um informativo do fórum da agenda 21 local da lagoa de ibiraquera denominado canal lagoa de ibiraquera. para realização dessas ações, o fórum conta com os recursos dos próprios participantes, com uma parcela dos recursos de um projeto até então aprovado pelo fundo nacional de meio ambiente e com o apoio técnico multidisciplinar dos pesquisadores do nmd/ufsc, para a elaboração e execução de suas propostas. neste contexto, o objetivo da academia é suprir este espaço público com informações e formação necessárias para a elaboração de um plano participativo de desenvolvimento para o ecodesenvolvimento, traduzido nas ações da agenda 21 local, em médio e longo prazo. no sentido de ratificar a importância da atuação da academia na formação de um conhecimento de utilidade social, harloe e perry (2004) apontam resultados de pesquisas realizadas des tacando os impactos positivos decorrentes da atuação das universidades no contexto social e econômico regional. para tanto, asseguram que essa tendência, sentida e verificada, nos dias atuais, tem-se solidificado em decorrência do reconhecimento da esfera governamental ao papel que as universidad es têm desempenhado na formação de pessoas e divulgação de conhecimento científico, além de demons trar a preocupação do mundo acadêmico em contribuir de maneira efetiva e responsável com o ambiente e com a sociedade da qual faz parte. os pesquisadores, divididos em grupos de trabalho (gt), formados juntamente com membros da comunidade local, se concentravam em problemas específicos, como: a pesca artesanal, turismo, saúde e saneamento, educação e cultura, entre outros, organizando oficinas comunitárias de sensi bi lização e de diagnóstico. todas as ações e trabalhos que cada grupo pretendia realizar eram discutidos antes pelo grande grupo, de forma integrada e interdisciplinar, sob a direção da diretoria do fórum. na área de turismo, as atuações do grupo foram no sentido de difundir na região a idéia de um novo estilo de turismo, relacionado aos princípios do ecodesenvolvimento. suas ações resultaram em um diagnóstico turístico na área; palestras, para difundir os conceitos de ecodesenvolvimento; oficinas de sensi bi liza ção com empresários e lideranças locais, para melhor compreensão do tema ecodesenvolvimento, jantar comunitário envolvendo empresários e comunidade local, montagem e organização dos seminários, da pesca e de turismo. além de ter cumprir o seu propósito o evento de turismo, fomentar as discussões pela busca de soluções para o problema da pesca artesanal na lagoa de ibiraquera e praias vizinhas, o formato de organização desse evento também teve como propósito, testar a criação de uma micro-rede de cooperação entre os diversos atores envolvidos em sua realização. o objetivo era que após os devidos ajustes, a micro-rede servisse como exemplo prático, em pequena escala, para que a comunidade conseguisse visualizar, uma nova proposta de turismo. ou seja, que fomentasse e integrasse, a pesca, a agricultura local (agroecologia), a agroindústria familiar e de serviços. desse modo, tanto a organização como o evento em si, transformaram-se num processo pedagógico de reflexão, com relação à outra forma de fazer e se pensar turismo. sendo assim, a hospedagem de todos os participantes, advindos de outras cidades, ocorreu na única pousada cadastrada no gt. turismo. as refeições foram prepa radas por três senhoras contratadas na comunidade. o cardápio, restrito a culinária local. a compra dos produtos, feita nos mercados locais. o peixe, por um erro de programação, teve que ser adquirido na cidade vizinha de laguna. no inicio, inter valos e fim das plenárias, apresentações culturais, que incluíam: dança, teatro e musica típicas da região. na parte externa, exposição de artesanato local. a micro-rede, embora com algumas falhas, que foram faci lmente corrigidas, materializou-se como exemplo prático para a comunidade, no evento seguinte, o i seminário de turismo. a partir das diretrizes surgidas nas oficinas de trabalho realizadas no encontro de turismo, o gt de turismo passou a elaborar o esboço, que foi chamado de um projeto de turismo ecológico comunitário do fórum da agenda 21 local da lagoa de ibiraquera, que visa operacionalizar a formação das possíveis redes, para viabilizar o inicio de todo esse processo. em 2005, houve o encerramento da participação da furb nos projetos turísticos de ibiraquera, devido ao término dos projetos que custeavam a estadia e viagens dos pesquisadores. no entanto, o fórum não abandonou as diretrizes que haviam sido traçadas. em parceria com o projeto acolhida na colônia, que está em fase de expansão, que tinha interesse em incluir no seu roteiro também uma comunidade tradicional litorânea, já receberam os primeiros visitantes em suas residências. o caso da prainha do canto verde a prainha do canto verde é uma pequena comunidade pesqueira, localizada no município de beberibe, estado do ceará. limita-se ao norte com a comunidade de ariós e ao sul com a comunidade de paraíso. ainda com características de uma pequena vila, a prainha do canto verde, possui aproximadamente 1.200 habitantes, cerca de 200 famílias, a maioria, descendentes do casal joaquim "caboclo" fernandes do nascimento e "f ilismina" maria da conceição, que conforme dados levantados por mendonça e irving, (2004), chegaram a revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 51 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 região por volta de 1860. desde então, a comunidade dedicou-se a pesca artesanal. a vila é bastante simples e suas casas (de taipa, palha e recentemente de alvenaria), foram construídas sobre dunas fixas e móveis em meio a coqueirais, lagoas. o que lhe confere um certo charme, muito especial. a vila é cortada por uma única rua, atualmente asfaltada, e não possui interferência de planejadores externos (coriolano e lima, 2003). no contexto turístico de praias do estado do ceará, a prainha do canto verde encontra-se no litoral leste, fazendo parte do roteiro da "costa do sol nascente ", do qual também fazem parte às famosas praias de morro branco, praia das fontes e canoa quebrada. o litoral leste da costa do ceará, devido a sua facilidade de acesso, é o mais procurado pelo fluxo turístico, tanto interno como ex terno. jus tamente por isso, considerada a área litorânea do estado mais comprometida ambientalmente, porém, de elevado valor econômico. beberi be, município onde se localizada a vila de pescadores da prainha do canto verde, configura no estado do ceará, como um dos mais visitados, por possuir uma grande diversidade paisagística. seus atrativos mais conhecidos são as praias de morro branco e praia das fontes, ambas com alto fluxo de visitação. por estar inserida nesse contexto, próxima de praias já bastante freqüentadas, a prainha de canto verde, assim como ocorreu na região do entorno da lagoa de ibiraquera-sc, também está propensa à ocupação desordenada de sua zona costeira, por diversos agentes externos. no entanto, não é o que vem ocorrendo. segundo mendonça e irving (2004, p. 75) "contrariando as regras de uma sociedade regida, prioritariamente, pelo sistema de interesse", essa comunidade vem, de forma organizada e participativa combatendo e defendendo seus interesses e seu espaço contra a entrada e interferências de agentes externos. todo o histórico da prainha do canto verde se desencadeia a partir de uma luta comunitária contra a grilagem de terras, iniciada no ano de 1976. sob o risco de serem desapropriados de suas casas e seu território, os pescadores, incentivados por suas mulheres, se organizam para ter voz ativa junto órgãos competentes e a partir daí, direcionarem seus próprios interesses, enquanto comunidade (coriolano e mendes, 2003; mendonça e irving, 2004; sampaio, 2005). em 1989, para terem voz ativa junto aos órgãos competentes, a comunidade criou a associação dos moradores da prainha do canto verde. também nesse ano, advogados do centro de defesa e promoção dos direitos humanos entraram com uma ação na justiça para assegurar o direito à terra a comunidade. no dia 14 de março de 2006, o superior tribunal de justiça, em brasília, decidiu por cinco votos a favor, e nenhum contra, que a imobiliária, o direito de posse da terra, aos moradores locais. o julgamento do superior tribunal de justiça (stj) foi à última instância da briga judicial entre as duas partes, não cabendo mais recursos. desde a compra do terreno até o processo final, foram 30 anos de lutas e incertezas, tendo diversos relatos de agressões físicas, contra os moradores locais. durante os anos em que durou a disputa judicial a associação dos moradores definiu, conjuntamente com os moradores, algumas diretrizes para evitar a especulação imobiliária na região. atualmente, pelas regras internas, qualquer edificação ou terreno só poderá será comercializado entre os próprios moradores. além disso, á área dos terrenos ficou limitada a, no máximo, 300 metros quadrados por família. a luta pela terra fortaleceu a união e a auto-estima da comunidade, que, desde então, vem combatendo também outros problemas na área como: pesca predatória, turismo de massa e falta de apoio do governo estadual e municipal. atualmente, o que vem chamando atenção na prainha do canto verde é a implantação de um turismo responsável socialmente mais justo, que prioriza o bem estar dos moradores locais, melhorara sua renda e, ao mesmo tempo, para preserva os valores culturais e as belezas naturais do local. o projeto teve inicio a partir de uma pesquisa, realizada pelos próprios moradores, em comunidades vizinhas e onde o turismo já havia se estabelecido. constataram então, que o turismo tinha criado mais malefícios que benefícios para essas comunidades, entre elas: o aumento da criminalidade, do uso de drogas, e da pros tituição; surgimento do emprego sazonal e sem carteira assinada, abandono e diminuição da pesca artesanal. descontentes com o que puderam observar e decididos a não permitir que o mesmo acontecesse na prainha do canto verde, buscaram no engajamento e na autonomia o poder para desenvolver o seu próprio projeto turístico. a partir de então, a associação cria o conselho de turismo, 1987, responsável pela implantação e organização do projeto de "turismo comunitário". o conselho de turismo se dinamiza através da cooperativa de turismo, e artesanato da prainha do canto verde, que coordena as atividades turís ticas e as organiza em pequenos empreendimentos coletivos e individuais, tais como pousadas, casas e quartos de aluguel, barracas de praia, passeios de buggy, jangadas e lojas de artesanato, como um arranjo produtivo local (sampaio, 2005). a estrutura de hosp edagem iniciou-se com famílias que puderam, com recursos próprios ou tomando empréstimo de um fundo rotativo de recursos da associação comunitária, construir quartos e pousadas. uma das pousadas é de propriedade da própria associação e as demais são individuais. porém, todos os empreendedores são oriundos da própria comunidade, portanto, não há investidores externos e os lucros permanecem na própria localidade. as pessoas que não se beneficiam com a atividade turís tica acabam se beneficiando, de um fundo social e de educação, mantido parcialmente por repasse de recursos da cooperativa de turismo e artesanato. segundo sampaio (2004) essa é uma maneira de atuar contra a desigualdade de oportunidades. consideram-se como atrativos turísticos, o convívio com a natureza e o modo de vida dos moradores locais e à integração dos visitantes com os moradores da comunidade. a hospitalidade, nesse tipo de turismo que esta sendo praticado na revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 52 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 prainha canto verde, no entanto, a prainha de canto verde ainda recebe um fluxo muito pequeno de turistas. a grande maioria de visitantes, ainda se resume a pesquisadores nacionais e estrangeiros, interessados no modo com que vêm direcionando seu desenvolvimento turís tico. e, muito embora esteja bem organizada para defender seus direitos e desejos, ainda corre o risco de ser contaminada, indiretamente, pelo tipo de turismo praticado em suas praias vizinhas. os desafios dessa comunidade não são pequenos, tanto no enfrentamento de questões ex ternas, como também no contexto interno. no que diz respeito aos conflitos internos, ressalta-se o desrespeito de alguns cooperados, que tentam obter vantagens individuais; necessidade freqüente de sensibilizar a comunidade para que ela se identifique como parte de todo esse processo, tanto na identificação de problemas como nas suas soluções; e a falta de reconhecimento e apoio por parte dos órgãos governamentais de turismo (sampaio, 2005). embora o ministério do turismo, através da secretaria nacional de programas de desenvolvimento do turismo / departamento de qualificação e certificação e de produção associada ao turismo, tenha lançado em 2008 a seleção de propostas de projetos para apoio às iniciativas de turismo de base comunitária, onde além da prainha do canto verde e outras tantas foram financiadas (bartholo, sansolo e bursztyn, 2009). apesar desse tipo de praticas turísticas ainda não estarem associadas aos padrões de qualidade exigidos, segundo a ótica do mercado, o exemplo de organização e participação que ela traduz, transformou-se em uma referência internacional quanto a possibilidade para a construção de estratégias que viabilizem a inclusão das comunidades receptoras no desenvolvimento turístico, contribuindo para a melhoria dos padrões sócioeconômicos, respeitando as tradições e a cultura dessas comunidades (irving e azevedo, 2002). considerações finais em um primeiro momento partiuse do pressuposto que os processos de desenvolvimento turísticos das comunidades da prainha de canto verde e da lagoa de ibiraquera, por serem comunidades pesqueiras, possuírem caráter associativo e por estarem igualmente lutando para manutenção de seus espaços, fossem similares. porém, a lagoa de ibiraquera, imbituba/garopaba, (sc), está num processo inverso ao da comunidade da prainha do canto verde, beberibe, (ce). na mesma década em que a prainha do canto verde inicia todo o processo de luta em defesa de seu espaço territorial, contra a ação de agentes externos. as comunidades do entorno da lagoa de ibiraquera, viram na chegada desses agentes uma oportunidade para ampliar as relações de convívio, intercambio de saberes e novas oportunidades de desenvolvimento para sua região. acreditase que isso tenha ocorrido pela forma como se deu a ocupação dos espaços. o processo de ocupação do entorno da lagoa de ibiraquera, diferente do processo da prainha de canto verde, foi calmo e sem acirramentos, pelo espaço da terra. os primeiros visitantes da lagoa de ibiraquera eram em sua grande maioria surfistas que vinham para a região em pequenos grupos. como não havia hospedagem e infra-estrutura, acabavam acampando em áreas próximas das casas, dos pescadores locais. por serem na grande maioria jovens, eram bem aceitos pelas famílias, que os adotava temporariamente. nessa troca de relações, alguns viram em ibiraquera a oportunidade de ter uma segunda residência de férias, outros, uma oportunidade de montarem pequenas pousadas para absor ver esses grupos alternativos, do qual faziam parte. todos esses diálogos da vontade de ficar e de desenvolver alguma atividade na região, de certa forma foram incentivados pelos moradores locais, pelas relações de amizade, que se fortaleciam a cada volta para a região. já a tentativa de apropriação de espaço da comunidade de canto verde, o contato não se inicia por relações de convívio e amizade. o agente ex terno logo num primeiro momento, se apresenta como inimigo. alguém que surge para tirar da comunidade sua terra e sua casa. diante disso, ela se percebe tendo que lutar pela sua sobrevivência e pela necessidade de conservar tudo que conquistou, durante toda a vida. é nesse momento de crise, que surge a percepção do inimigo. essa percepção desencadeia todo o processo de organização e defesa da comunidade da prainha, que hoje possui regras bem definidas quanto à entrada de pessoas alheias ao seu convívio e ao seu desenvolvimento, seja ele turístico ou não. durante o enfrentamento dessas questões, a comunidade também recebeu a solidariedade de alguns órgãos compentes, assim como de inúmeros simpatizantes, isso fortaleceu sua vontade, auto-estima, nível de conhecimento e de seus direitos enquanto individuo e enquanto cidadãos, capazes de direcionar seu desenvolvimento futuro. a comunidade da lagoa de ibiraquera só percebe a presença do agente externo, num "espaço de tempo" muito maior. todo o processo de aceleração do povoamento da área da lagoa só é percebido a partir dos anos 90, quando a presença dos agentes externos começa a ameaçar o seu modo de vida, suas famílias, seu território e sua sobrevivência, que depende do meio ambiente, em que sempre viveu. como a convivência com esses agentes ex ternos, proporcionou a assimilação de valores errôneos, dentre eles o ter sobrepondo-se ao ser, o conhecimento adquirido em bancos escolares, superior aos saberes tradicionais. a comunidade como um todo, devido a sua baixa estima, sentiuse incapaz de encontrar soluções, para a defesa de seus interesses. essa auto estima só é resgatada anos mais tarde, a partir da entrada da universidade, que começa a difundir os princípios do ecodesenvolvimento. é, só a partir daí, que ela se percebe importante e começa a se organizar para direcionar as regras de seu desenvolvimento. aqui cabe um parênteses, para exemplificar o que se afirma, um dos pescadores locais, durante uma das reuniões do fórum comentou, que na semana anterior estava hospedando um famoso médico em sua casa. que isso num primeiro momento o estava constrangido, porque era alguém muito famoso e com um padrão de vida bastante diferente ao dele. porém, revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 53 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 durante o fim de semana, conforme convivia, foi percebendo, que o médico era doutor no hospital dele, porém ali, diante da lagoa e do mar, o doutor era ele. percepções como essa, possivelmente não teriam ocorrido antes da entrada da universidade, que através de seus grupos de trabalho e a divulgação da idéia de ecodesenvolvimento, que traz em si os princípios da autoconfiança e de valorização dos saberes locais. percebeu-se no grupo das reuniões do fórum da agenda 21 da lagoa de ibiraquera, que o grupo estava ciente da sua importância enquanto ser humano, enquanto cidadão, que possui direitos e deveres na definição das diretrizes de seu desenvolvimento. estão cientes que através da união alterar o curso dos caminhos, para alcançar soluções que antes pareciam não existir. o que eram lamentações, hoje tornaram-se ações, pois a comunidade também desenvolveu um senso critico apurado e de constante vigília quanto ao que es ta ocorrendo em seu espaço. contrapondo-se a tudo que entende ser prejudicial para a manutenção de sua forma de vida e do local onde vive. senso esse, que se desenvolveu na prainha, logo no inicio de seus confrontos e que lhe deu tempo para planejar as regras do desenvolvimento que queriam para si, sua comunidade e para o local onde vivem. atualmente, as comunidades do entorno da lagoa de ibiraquera, através do fórum da agenda 21 local, vem buscando soluções para amenizar toda a problemática que ocorreu na região, com a consciência de que não poderá revertê-la ao ponto inicial. porém, com consciência de que é possível, a partir de agora, criar alternativas para regular o processo desordenado de ocupação e de movimentação turística, de modo que a longo prazo ela se torne mais equilibrada e justa. gradativamente a representatividade da comunidade, através das ações do fórum da agenda 21 local, foram sendo cada dia mais reconhecida, isso se visualizava no exito que teve quanto ao embargo da fazenda de camarões e da liminar autorizando o acesso à praia da praia vermelha. suas ações também se voltaram para a manutenção da pesca artesanal e do direito em gerir as regras para a pesca e uso da lagoa. nesse sentido, já vislumbravam o inicio ao processo para transformá-la na primeira reserva extrativista espelho d'água do brasil. estava-se mantendo contatos e intercâmbios com alguns projetos de turismo alternativos, já consolidados. como por exemplo, o da associação de agroturismo acolhida na colônia, com sede em santa rosa de lima (sc). nesse projeto, as famílias dos agricultores, recepcionam turis tas em suas propriedad es, possibilitando como atividade principal à vivência nos seus modos de vida e de produção. o fórum em parceria com o projeto da acolhida vinha procurando levar alguns moradores das comunidades do entorno da lagoa, para conhecer "in loco", essa experiência. os dirigentes do fórum acreditavam que vivenciando a experiência, os moradores, ficariam mais motivados e crédulos de que é possível realizá-la também em seu espaço, mesmo enfrentando o turismo de massa tradicional dos meses de verão. com o apoio da acolhida da colônia, alguns membros da comunidade da lagoa de ibiraquera, receberam alguns turistas internacionais, que inicialmente vieram para conhecer a acolhida e posteriormente, foram incentivados a conhecer a região da lagoa. a idéia é que esse novo estilo se propague gradativamente e que, a longo prazo, venha superar o modelo atual. o que é perfeitamente possível, pois de acordo com ruschmann (1997), a destinação em dado momento, começa a entrar em declínio e novas propostas devem ser pensadas, para que ela possa ressurgir. já o caso da prainha de canto verde, se apresenta ainda mais desafiador. sendo uma ainda, uma pequena vila, de certa forma isolada, e com um numero de visitantes ainda reduzido, quase todos pesquisadores interessados em conhecer a experiência para utilizá-la como exemplo a serem seguidos em outras localidades do país. pelo fato de estar muito próxima a praias famosas e já bastante movimentadas, a coloca em situação de risco no futuro, caso não consiga manter as normas e a motivação de seus moradores. o até então presidente da associação dos moradores da prainha de canto verde relatou que a associação estava consciente, que ainda teria muitos problemas a enfrentar no futuro, um deles na época estava começando a surgir, era com relação a construções de muros nas casas da vila. deixou claro, que o maior objetivo da associação é priorizar as discussões sobre a questão da pesca. que o interesse da prainha na atividade turistica, tem por objetivo apenas o complemento de renda de seus moradores e que não há interesse de que ela se torne a principal fonte de renda da comunidade. outro ponto que chamou atenção foi a aproximidade da prainha com destinos consolidados de turismo de massa, como jeriquaquara e canoa quebrada, fato este que sugere riscos de adquirir alguns maus hábitos por exemplo, o esquema de comissões que gira em torno da atividade turística advindos destes destinos a serem assimilados pela comunidade da prainha de canto verde. no caso da lagoa de ibiraquera, praticamente, todos os moradores estão cientes da prática de comissões. essa pratica costuma acontecer, quando as pessoas ou os grupos de visitantes, estão vinculados a serviços de agências de turismo receptivo. aliás, essa é uma pratica mundialmente conhecida, os 10% do guia e motorista, sobre o valor que o turista ou o grupo de turistas vier a gastar em um determinado estabelecimento. estando consciente dessa pratica, a comunidade de ibiraquera consegue visualizá-la de uma forma que possa estar relacionada nesse novo modo de pensar turismo, em beneficio da comunidade. como já mencionado, a comunidade da lagoa de ibiraquera acabou apurando seu senso critico, com relação a tudo que envolve a atividade turística. ou seja, ela perdeu a ingenuidade, uma coisa que ainda não se percebe na prainha do canto verde, quando se dirige um primeiro olhar. no entanto, se reconhece que para os dias de hoje, sim, a experiência da prainha de canto verde representa um modelo de desenvolvimento turístico a ser seguido. a sua concepção mais justa, mais igualitária fez perceber que é possível praticar turismo, embora de baixo fluxo, de outra forma. esse fato tem inspirado não só as comunidades revista brasileira de ciências ambientais número 15 março/2010 54 issn impresso 1808-4524 / issn eletrônico: 2176-9478 vizinhas a seu entorno, como também, inspirou as comunidades do entorno da lagoa de ibiraquera, que mesmo frente a um turismo de massa, hoje acredita mais do que nunca, que é possível criar caminhos paralelos. caminhos esses que também acreditam, os leverá para uma pratica da atividade turística, similar ao que acontece hoje na prainha do canto verde. referências bibliográficas andrade, jose v icente de. turismo: fundamentos e dimensões. 8.ed. são paulo : ática, 2002. barretto, margarita. planejamento e organização em turismo. 2.ed. campinas : papirus, 1996. bartholo, r., sansolo, d. g. e bursztyn, i. 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